(57)【要約】【課題】シール性を損なうことなく、調整弁本体に対する管継手の着脱が容易であって且つ繰り返し行われる着脱に対し十分な耐久性を有する圧力調整弁を提供すること。【解決手段】液体を大気圧基準で減圧供給する調整弁本体２に、チューブ接続用の管継手を接合して成る圧力調整弁１であって、調整弁本体２のバルブケーシング１１に形成した雌型の接続ポートと、管継手に形成され、接続ポートに差込み接合される雄型の接続口部１０４と、接続口部１０４の外周面と接続ポートの内周面との間に介設したシールリング５３と、接続口部１０４の接続ポートからの抜け落ちを阻止する抜止め部材１２５と、を備えたこと。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を大気圧基準で減圧供給する調整弁本体に、チューブ接続用の管継手を接合して成る圧力調整弁であって、
前記調整弁本体のバルブケーシングに形成した雌型の接続ポートと、
前記管継手に形成され、前記接続ポートに差込み接合される雄型の接続口部と、
前記接続口部の外周面と前記接続ポートの内周面との間に介設したシールリングと、
前記接続口部の前記接続ポートからの抜け落ちを阻止する抜止め部材と、を備えたことを特徴とする圧力調整弁。
【請求項２】
前記シールリングは、硬質のＯリングで構成され、
前記接続口部は、先端部に前記シールリングが装着される外面環状段部を有し、
前記接続ポートは、基端部に前記シールリングを受ける内面環状段部を有していることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整弁。
【請求項３】
前記接続ポートは、先端部に、前記シールリングを装着した前記接続口部の差し込みを案内する面取り形状の挿入ガイド部を有していることを特徴とする請求項２に記載の圧力調整弁。
【請求項４】
前記接続口部は、外周面の接線方向に延在する弦状溝を有し、
前記接続ポートは、前記弦状溝の延長上に位置する装填孔を有し、
前記抜止め部材は、前記弦状溝および前記装填孔に装填される抜止めピンで構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の圧力調整弁。
【請求項５】
前記装填孔は、座ぐり穴付の貫通孔で構成され、
前記抜止めピンは、前記装填孔に対応する段付のピンで構成され、
前記バルブケーシングには、大気圧を導入するための受圧膜体を押さえる膜体押え部材がねじ止めされ、
前記膜体押え部材の周縁部は、前記抜止めピンの抜け落ちを阻止するように前記抜止めピンとオーバーラップして配設されていることを特徴とする請求項４に記載の圧力調整弁。
【請求項６】
機能液タンクから供給された機能液を、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに減圧供給することを特徴とする請求項５に記載の圧力調整弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を大気圧基準で減圧供給する調整弁本体に、チューブ接続用の管継手を接合して成る圧力調整弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の圧力調整弁として、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに機能液を減圧供給するものが知られている（特許文献１参照）。この圧力調整弁は、調整弁本体と、調整弁本体にねじ接合した流入コネクタ（管継手）および流出コネクタ（管継手）とで構成されており、流入コネクタにより機能液タンクに連通するチューブが接続され、流出コネクタにより機能液滴吐出ヘッドに連通するチューブが接続されている。弁本体のバルブケーシングには、雌型の流入口(接続ポート)および流出口(接続ポート)が形成され、この流入口と流入コネクタの接合部、および流出口と流出コネクタの接合部とは、それぞれ管用テーパねじにより液密にねじ接合されている。
【特許文献１】特開２００６−１４２２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来の圧力調整弁では、内蔵するフィルタの洗浄やシール部材の交換等にために、定期的に分解メンテナンスを行うが、その都度、流入コネクタおよび流入コネクタを着脱することになる。一方、流入コネクタおよび流出コネクタは、構造上、頻繁な着脱を想定していない管用テーパねじで構成されている。このため、数度の分解メンテナンスで、管用テーパねじのねじ山が損傷し、各接合部分のシール性が損なわれる問題があった。また、管用テーパねじに介設したシールテープのテープ片が、機能液に混入して機能液滴吐出ヘッドにノズル詰りが生ずる問題があった。
【０００４】
本発明は、シール性を損なうことなく、調整弁本体に対する管継手の着脱が容易であって且つ繰り返し行われる着脱に対し十分な耐久性を有する圧力調整弁を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の圧力調整弁は、液体を大気圧基準で減圧供給する調整弁本体に、チューブ接続用の管継手を接合して成る圧力調整弁であって、調整弁本体のバルブケーシングに形成した雌型の接続ポートと、管継手に形成され、接続ポートに差込み接合される雄型の接続口部と、接続口部の外周面と接続ポートの内周面との間に介設したシールリングと、接続口部の接続ポートからの抜け落ちを阻止する抜止め部材と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、シールリングを介して、管継手の接続口部を調整弁本体の接続ポートに差込み接合するようにしているため、接合部分のシール性を損なうことなく、管継手の着脱（差込みおよび引抜き）をワンタッチで簡単に行うことができる。また、管継手の差込みおよび引抜き（着脱）に際し、接続口部および接続ポートに無理な力が作用することがないため、繰り返し着脱を行っても、接続口部および接続ポートを損傷することがなく、この部分の耐久性を高めることができる。しかも、ねじ接合のようにシールテープを用いる必要が無いため、テープ片が流体（液体）に混入することがない。また、抜止め部材により、接続口部（管継手）の接続ポートからの抜落ちを有効に防止することができる。
【０００７】
この場合、シールリングは、硬質のＯリングで構成され、接続口部は、先端部にシールリングが装着される外面環状段部を有し、接続ポートは、基端部にシールリングを受ける内面環状段部を有していることが、好ましい。
【０００８】
ところで、Ｏリングを装着した接続口部を接続ポートに差し込んでゆくと、Ｏリングが変形（つぶれる）し差込み抵抗が大きくなる。この構成によれば、接続口部の接続ポートへの差込みに際し、外面環状段部によりＯリングの脱落を防止することができ、且つＯリングが内面環状段部に突き当たることで、差込み接合の完了を指先に体感することができる。したがって、管継手の接合不良を防止することができる。
【０００９】
この場合、接続ポートは、先端部に、シールリングを装着した接続口部の差し込みを案内する面取り形状の挿入ガイド部を有していることが、好ましい。
【００１０】
この構成によれば、シールリングを装着した接続口部（管継手）を、接続ポートに円滑に差込み接合することができる。
【００１１】
この場合、接続口部は、外周面の接線方向に延在する弦状溝を有し、接続ポートは、弦状溝の延長上に位置する装填孔を有し、抜止め部材は、弦状溝および装填孔に装填される抜止めピンで構成されていることが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、抜止め部材により、接続ポートから接続口部（管継手）が抜けるのを防止すると共に、接続ポートに対し接続口部（管継手）が回転するのを有効に防止することができる。これにより、例えば接続したチューブを介して、管継手が誤って引き抜かれてしまうのを防止することができると共に、管継手にチューブをねじ締めするときに、管継手が連れ廻りしてしまうのを防止することができる。
【００１３】
この場合、装填孔は、座ぐり穴付の貫通孔で構成され、抜止めピンは、装填孔に対応する段付のピンで構成され、バルブケーシングには、大気圧を導入するための受圧膜体を押さえる膜体押え部材がねじ止めされ、膜体押え部材の周縁部は、抜止めピンの抜け落ちを阻止するように抜止めピンとオーバーラップして配設されていることが、好ましい。
【００１４】
この構成によれば、膜体押え部材により、段付きの抜止めピンが装填孔から抜け落ちるのを有効に防止することができると共に、抜止めピンを膜体押え部材の裏側に隠蔽することができる。
【００１５】
この場合、機能液タンクから供給された機能液を、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに減圧供給することが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドを定期的に交換しても、圧力調整弁は、分解メンテナンスにより、繰返し使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に添付した図面を参照して、本実施形態に係る圧力調整弁について説明する。この圧力調整弁は、カラーフィルタなどを製造する液滴吐出装置の機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給するチューブに介設されており、機能液滴吐出ヘッドに機能液を大気圧基準（一定圧）で減圧供給するものである。
【００１８】
図１に示すように、圧力調整弁１は、主要部を成す調整弁本体２と、調整弁本体２の流入側に差込み接合した流入コネクタ（管継手）３と、調整弁本体２の流出側に差込み接合した流出コネクタ（管継手）４と、を備えている。そして、流入コネクタ３には、押えナット１０７を介して、図外の機能液タンクに連なるチューブ５が接続され、同様に流出コネクタ４には、押えナット１０７を介して、図外の機能液滴吐出ヘッドに連なるチューブ５が接続される。
【００１９】
図２および図３に示すように、調整弁本体２は、略円板状で、かつ前面および後面の中央部が凹型形成されたバルブケーシング１１と、バルブケーシング１１と共に１次室１２を画成する蓋体１４と、バルブケーシング１１に受圧膜体６１を固定することでバルブケーシング１１と共に２次室１３を画成する膜体押え部材７１と、で構成されており、バルブケーシング１１、蓋体１４および膜体押え部材７１は、ステンレス等の耐食性材料で形成されている。また、バルブケーシング１１の中心部には、１次室１２および２次室１３を連通する連通流路１５が形成されている。
【００２０】
膜体押え部材７１および蓋体１４は、バルブケーシング１１に対し、前後方向から挟み込むようにねじ止めして組み込まれており（図示省略）、いずれも円形の受圧膜体６１の中心を通る軸線と同心円となる円形の外形を有している。バルブケーシング１１および膜体押え部材７１は、受圧膜体６１の周縁部およびシールリング５３を挟込み込んで相互に液密に突合せ接合されている。同様に、蓋体１４は、シールリング１８を介してバルブケーシング１１に対し相互に液密に突合せ接合されている。これにより、１次室１２および２次室１３は、液密に保持されている。
【００２１】
１次室１２は、バルブケーシング１１の後面と、バルブケーシング１１の開放端を閉蓋する蓋体１４とにより、受圧膜体６１と同心となる略円柱形状に形成されている。また、１次室１２の上部には、１次室１２から径方向斜めに延びる流入ポート（接続ポート）１６が形成され、中心部には、連通流路１５に連なる１次室側開口部１７が開口している。そして、この１次室側開口部１７には、１次室１２側から連通流路１５を開閉する弁体８１が臨む一方、これに対応して、１次室側開口部１７の周縁部により、弁体８１が離接する弁座が構成されている。また、弁体８１は、これと蓋体１４との間に介設した弁体付勢ばね１９によって、閉弁方向（２次室１３側）に弱い力で付勢されている。
【００２２】
流入ポート（接続ポート）１６は、流入コネクタ３が差込み接合される接合受け部２１と、接合受け部２１に連なり、フィルタ２４を収容するフィルタ収容部２２と、フィルタ収容部２２と１次室１２とを連通する流入流路部２３と、から構成されている。接合受け部２１には、後述する流入コネクタ３の接続口部１０４が差し込み接合される（詳細は、後述する。）。フィルタ収容部２２には、フィルタ２４が、流入コネクタ３との間に介設した押えばね２５に付勢された状態で収容されている。また、流入流路部２３は、流入ポート１６に対し１次室１２側に偏って形成されている。
【００２３】
フィルタ２４は、円形ステンレス製のフィルタエレメント３１と、フィルタエレメント３１をセットする受けホルダ３２と、フィルタエレメント３１を押える押えホルダ３３とで構成され、フィルタ収容部２２の当接段部２６に着座するように設けられている。そして、上記の押えばね２５およびフィルタ２４は、流入コネクタ３を引抜くことで、取り出し得るようになっている。
【００２４】
２次室１３は、バルブケーシング１１の前面と、バルブケーシング１１の開放端を閉蓋する受圧膜体６１と、で円錐台形状に形成されており、受圧膜体６１は、膜体押え部材７１によりバルブケーシング１１に取り付けられている。具体的には、２次室１３は、バルブケーシング１１に凹型形成した内面壁４１と受圧膜体６１とによって、全体として受圧膜体６１を底面とする円錐台形状に形成されている。また、２次室１３の下部には、２次室１３から真下に延びる流出ポート（接続ポート）４２が形成され、中心部には、連通流路１５に連なる２次室側開口部４３が開口している。そして、この２次室側開口部４３の周縁部と後述する受圧膜体６１との間には、受圧膜体６１を前方向に向かって付勢する膜体付勢ばね４４が介設されている。
【００２５】
図３に示すように、バルブケーシング１１の前面周縁部であるリング状端面５１には、断面矩形の環状溝５２が形成され、環状溝５２には、リング状端面５１と受圧膜体６１との間をシールする上記のシールリング５３が装着されている。また、リング状端面５１における環状溝５２の外側には、膜体押え部材７１を取り付けるための複数の取付けネジ７３が螺合するねじ孔５４が複数（６個）形成されている。
【００２６】
受圧膜体６１は、樹脂フィルムで構成した膜体本体６２と、膜体本体６２の中央部に接着した樹脂製の受圧板６３とで構成されている。膜体本体６２（受圧膜体６１）の周縁部には、バルブケーシング１１のねじ孔５４に対応する部位に複数（６個）の切抜き孔６４が形成されている。受圧板６３は、膜体本体６２と同心の円板状に、且つ膜体本体６２に対し十分に小さい径に形成されており、その中央に上記の弁体８１が離接するようになっている（図２参照）。
【００２７】
膜体押え部材７１は、バルブケーシング１１のリング状端面５１と同じ大きさのドーナツ状に形成されており、その周縁部には、ねじ孔５４および切抜き孔６４に対応する部位に複数（６個）のバカ孔７２が形成されている。これにより、環状溝５２にシールリング５３を装着したバルブケーシング１１のリング状端面５１に受圧膜体６１をセットし、これに膜体押え部材７１を複数本の取付けネジ７３でねじ止めすることで、２次室１３が構成される。
【００２８】
弁体８１は、弾性材で構成され、弁の機能を奏するリング状の弁体本体８２と、弁体本体８２保持する弁ホルダ８３と、を備えている。弁体本体８２は、弁座となる１次室側開口部１７の周縁部に離接することで連通流路１５を開閉する。また、弁ホルダ８３は、連通流路１５を挿通する軸部８４を有しており、この軸部８４の先端が上記の受圧板６３に当接するようになっている（図２参照）。
【００２９】
図４に示すように、流出ポート（接続ポート）４２は、流入ポート１６と同様の形態を有しており、流出コネクタ４が差込み接合される接合受け部２１と、接合受け部２１と２次室１３とを連通する流出流路部９１と、から構成されている。接合受け部２１には、流出コネクタ４の接続口部１０４が差し込み接合される（詳細は、後述する）。
【００３０】
このように構成された圧力調整弁１では、例えば機能液滴吐出ヘッドの液滴吐出により２次室１３の圧力が下がってゆくと、大気圧により受圧膜体６１が凹変形してゆき、受圧板６３が弁体８１を押す。これにより、弁体８１が開弁し、連通流路１５を介して１次室１２から２次室１３に機能液が流入する。機能液の流入がすすむと、やがて２次室１３の圧力が高まってゆき、受圧膜体６１が外部に向かって凸変形してゆく。これにより、受圧板６３が弁体８１から離れるように前進し、同時に弁体８１が前進して閉弁する。
【００３１】
すなわち、圧力調整弁１は、大気圧と機能液滴吐出ヘッドに連なる２次室１３との内部圧力のバランスにより受圧膜体６１が変形することで連通流路１５を開閉する。その際、弁体付勢ばね１９および膜体付勢ばね４４に力が分散して作用し、且つ弁体本体８２の弾性力により、弁体８１は極めてゆっくり開閉動作する。このため、弁体８１の開閉による圧力変動（キャビテーション）が抑制され、機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動に影響を与えないようになっている。もちろん、１次室１２側で発生する脈動等も、弁体８１で縁切りされるため、これを吸収（ダンパー機能）することができる。
【００３２】
ここで、図５および図６を参照して、流入ポート（接続ポート）１６廻りおよび流出ポート（接続ポート）４２廻りについて詳細に説明する。上記したように、流入コネクタ（接続口部１０４）３は、流入ポート１６に差し込み接合され、同様に、流出コネクタ（接続口部１０４）４は、流出ポート４２に差し込み接合されている。流入ポート１６および流出ポート４２は、機能液の流れ方向とフィルタ２４の有無とにおいて異なるが、接合部分の基本形態は同一であるため（図５参照）、以下、流入ポート１６廻りを例に説明を進める。
【００３３】
上述したように、流入ポート１６は、先端側から接合受け部２１、フィルタ収容部２２および流入流路部２３を有しており、接合受け部２１には、流入コネクタ３の接続口部１０４が差込み接合され、フィルタ収容部２２には、押えばね２５に付勢された状態でフィルタ２４が収容されている。また、流入コネクタ３の接続口部１０４と流入ポート１６の接合受け部２１との間には、Оリング（シールリング）１１３が介設され、流入コネクタ３と流入ポート１６との接合部分がシールされている。さらに、流入コネクタ３と流入ポート１６との接合部分には、流入ポート１６を貫通し、流入コネクタ３の接続口部１０４に係止される一対の抜止めピン（抜止め部材１２５）１２７,１２７が装填されている（図６参照）。
【００３４】
流入コネクタ３は、チューブ５の端部が差し込まれるチューブ接続部１０１と、チューブ接続部１０１に連なる雄ねじ部１０２と、雄ねじ部１０２に連なるコネクタ本体１０３と、コネクタ本体１０３に連なる接続口部１０４と、で一体に形成されている。流入コネクタ３の軸心には、コネクタ流路１０５が形成され、コネクタ流路１０５の下流端部は、円錐台形状に拡開形成されている。そして、この拡開部分が、流入ポート１６のフィルタ収容部２２に連通し、またこの部分が押えばね２５を受けるばね受け部１０６となっている。
【００３５】
チューブ５は、チューブ接続部１０１に差し込まれ、この差込み部分を覆うように雄ねじ部１０２に螺合した押えナット１０７により、強固に接続される。一方、コネクタ本体１０３の軸方向の端部外周面には、フランジ状の環状ストッパ１１１が突設されており、流入ポート１６に差込み接合した流入コネクタ３は、この環状ストッパ１１１が流入ポート１６の先端に突き当たることで、差込み深さが規制される。接続口部１０４の先端部には、幾分細径に形成した外面環状段部１１２が形成され、この部分に上記のОリング１１３が装着されている。また、接続口部１０４の基部側には、その外周面に、接線方向に延在する弦状溝１１４が平行に２箇所（１８０度点対称位置）形成されている。両弦状溝１１４,１１４には、一対の抜止めピン１２７,１２７が装填されている（図５参照）。
【００３６】
一方、流入ポート１６の接合受け部２１には、その先端部内周面に流入コネクタ３の差込みを案内する面取り形状の挿入ガイド部１２１が形成され、また基端部にОリング１１３を受ける内面環状段部１２２が形成されている。そして、接続口部１０４の基部側が接合受け部２１の先端側に差し込まれ、この状態で、Оリング１１３を軸方向に挟みこむように、外面環状段部１１２と内面環状段部１２２とが対峙する。さらに、接合受け部２１には、上記の抜止め部材１２５が装填される一対の装填孔１２３が貫通形成され、各装填孔１２３と上記の各弦状溝１１４とは、直線状（同軸上）に位置するようになっている。
【００３７】
すなわち、装填孔１２３は、調整弁本体２の前後方向となるように流入ポート１６を貫通しており、流入コネクタ３を差込み接合した両弦状溝１１４，１１４をこれに合せ込み、抜止め部材１２５を挿通装着するようになっている。この場合、各装填孔１２３は、各弦状溝１１４が臨む部分に対し前側の貫通孔と後側の貫通孔とから成り、前側の貫通孔には、いわゆる座ぐり穴１２６が形成されている。一方、装填孔１２３が形成されている部位は、リング状端面５１の周縁部に切り込むように形成されており、座ぐり穴１２６の部分が、膜体押え部材７１の縁部とオーバーラップしている。
【００３８】
各抜止めピン１２７は、座ぐり穴１２６に対応して、段付きのピンで構成されており、調整弁本体２の前側から装填される。装填した抜止めピン１２７は、装填孔１２３に貫通し支持され、弦状溝１１４を係止する。これにより、流入コネクタ３は、流入ポート１６に抜止め状態で且つ回止め状態で接合される。また、装填した抜止めピン１２７には、バルブケーシング１１にねじ止めした膜体押え部材７１の縁部がオーバーラップし、抜止めピン１２７の抜け落ちを防止すると共に、抜止めピン１２７を隠蔽する。
【００３９】
流入コネクタ３を流入ポート１６に差込み接合する場合には、まず流入コネクタ３の外面環状段部１１２にОリング１１３を装着し、フィルタ２４および押えばね２５をフィルタ収容部２２に投入する。ここで作業者は、流入コネクタ３を把持し、Оリング１１３の部分から挿入ガイド部１２１を案内にして流入ポート１６に差し込んでゆく（回しながら差し込む）。環状ストッパ１１１が流入ポート１６の先端に突き当ったら、装填孔１２３と弦状溝１１４とが合致するように、流入コネクタ３を調整（回転）し、差込み動作を終了する。続いて、各抜止めピン１２７を、その頭部が座ぐり穴１２６に没するように装填する。最後に、流入コネクタ３に対しチューブ５を接続し、押えナット１０７で固定する。
【００４０】
ところで、圧力調整弁１には、機能液タンクからの水頭圧しかかからないため、通常、流入コネクタ３が流入ポート１６から外れることはない。しかし、機能液タンク側のチューブ５がオペレータにより勢いよく引っぱられると、流入コネクタ３が勢いよく引き抜かれることになる。また、流入コネクタ３にチューブ５をねじ締めするときには、流入コネクタ３が流入ポート１６に対して回転してしまう。抜止め部材１２５は、主にこのような非常の事態に備えたものであり、機能液の流入側および流出側の接続ポートに対する接続口部１０４の抜け・回転を有効に防止する。なお、圧力調整弁１と機能液滴吐出ヘッドが連通しているチューブ５に対しても同様である。
【００４１】
以上の構成によれば、Оリング１１３を介して、流入コネクタ３の接続口部１０４を調整弁本体２の接続ポートに差込み接合し、抜止めピン１２７で固定するようにしているため、接合部分のシール性を保持することができると共に、流入コネクタ３の着脱をワンタッチで簡単に行うことができると共に、接合部分の耐久性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】圧力調整弁の外観平面図である。
【図２】圧力調整弁を流入ポートの軸線方向に切断した縦断面図である。
【図３】圧力調整弁における２次室側の外環斜視図である。
【図４】圧力調整弁を流出ポートの軸線方向に切断した縦断面図である。
【図５】圧力調整弁の流入ポートと流出ポートを示すための断面図である。
【図６】流入ポート廻りについて示した断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…圧力調整弁  ２…調整弁本体  ３…流入コネクタ  ４…流出コネクタ  ５…チューブ  １１…バルブケーシング  １６…流入ポート  ４２…流出ポート  ５３…シールリング  ６１…受圧膜体  ７１…膜体押え部材  １０４…接続口部  １１２…外面環状段部  １１４…弦状溝  １２１…挿入ガイド部  １２２…内面環状段部  １２３…装填孔  １２５…抜止め部材  １２７…抜止めピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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