專利名稱:墨盒芯片及墨盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及打印耗材領(lǐng)域,尤其是涉及應(yīng)用于墨盒上的墨盒芯片以及具有這種墨盒芯片的墨盒。
背景技術(shù):
噴墨打印機是常見的打印機,為現(xiàn)代化辦公提供了極大的方便。噴墨打印機使用容納有墨水的墨盒作為耗材容器向紙張噴射墨水,以在紙張上形成需要打印的文字或圖案。參見圖1,現(xiàn)有一種彩色噴墨打印機具有機殼11,圖1所示的噴墨打印機省略了機殼11的托板。機殼11內(nèi)設(shè)有噴墨打印機的機芯12,并設(shè)有一根滑桿10,打印字車14在電機(圖1中不可見)的帶動下沿著滑桿10往復(fù)運動。打印字車14內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)接板(圖1中不可見),轉(zhuǎn)接板通過排線13與機芯12進行通信。打印字車14上可拆卸地安裝有多個墨盒15,不同墨盒15內(nèi)容納有不同顏色的墨水。墨盒15的結(jié)構(gòu)如圖2所示。墨盒15具有殼體16,殼體16圍成容納墨水的腔體,腔體的下端設(shè)有出墨口 17,腔體內(nèi)的墨水通過出墨口 17流出,并向打印字車14的供墨針供墨。墨盒15殼體16的外壁上安裝有一塊芯片18,芯片18具有基板,基板的一側(cè)設(shè)有多個電觸點19,用于與轉(zhuǎn)接板電連接。基板的另一側(cè)設(shè)有與電觸點19電連接的電子模塊(圖2中不可見)。 現(xiàn)有的電子模塊內(nèi)通常設(shè)有存儲器,用于存儲與墨盒15相關(guān)的數(shù)據(jù),如墨盒的型號、適用的嗔墨打印機型號、墨水顏色、墨盒內(nèi)剩余墨水量等。墨盒安裝到嗔墨打印后,嗔墨打印機將通過電觸點讀取存儲器中所存儲的數(shù)據(jù),判斷墨盒型號是否合適,并且判斷墨盒內(nèi)剩余的墨水量是否充足,若墨盒內(nèi)墨水余量不充足,則發(fā)出報警信號,使用者更換墨盒后才能進行打印操作。為了準確地檢測墨盒內(nèi)剩余墨水量,現(xiàn)有的墨盒15腔體內(nèi)安裝有壓電傳感器,如壓電晶體,壓電傳感器的兩端分別與芯片18上的兩個電觸點連接,與壓電傳感器連接的兩個電觸點為檢測觸點。噴墨打印機執(zhí)行打印操作時,向檢測觸點加載40伏左右的交流電壓。壓電傳感器在交流信號下產(chǎn)生振蕩信號,且壓電晶體空氣中的振蕩頻率與其在液體中的振蕩頻率不相同。噴墨打印機通過判斷壓電傳感器返回的振蕩信號的頻率判斷墨盒15腔體內(nèi)墨水余量是否充足。然而,由于壓電傳感器的生產(chǎn)成本較高,導(dǎo)致墨盒的生產(chǎn)成本較高,因此現(xiàn)有的部分墨盒15的電子模塊內(nèi)設(shè)置壓電信號產(chǎn)生電路,用于產(chǎn)生與壓電傳感器振蕩頻率大致相同的振蕩信號,以滿足打印工作需要。參見圖3,現(xiàn)有的一種墨盒的電子模塊內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)處理單元21以及壓電信號產(chǎn)生電路22,數(shù)據(jù)處理單元21內(nèi)設(shè)有存儲器等,并且與片選端子CS、時鐘信號端子CLK、數(shù)據(jù)信號端子DATA、電源端子VCC、接地端子GND連接。電源端子VCC接收噴墨打印機輸出的低壓直流電信號,通常為5伏左右的低壓直流信號。壓電信號產(chǎn)生電路22與兩個檢測端子Al、A2電連接,接收噴墨打印機輸出的高壓低頻方波信號。如公告號為CN201881648U的中國實用新型專利就公開了一種名為“用于噴墨打印機的墨盒”的發(fā)明創(chuàng)造,該墨盒的芯片設(shè)置有壓電信號產(chǎn)生電路,該壓電信號產(chǎn)生電路設(shè)有低壓線性穩(wěn)壓器、基準電壓產(chǎn)生器、可編程振蕩器、正弦波發(fā)生器以及低頻隔離電路。該墨盒的低壓線性穩(wěn)壓器通過兩個檢測觸點接收噴墨打印機輸出的高壓低頻方波信號,并將高壓低頻方波信號轉(zhuǎn)換成低壓直流信號,且設(shè)置有電壓比較器。基準電壓產(chǎn)生器用于產(chǎn)生基準電壓,向低壓線性穩(wěn)壓器的電壓比較器輸出基準電壓信號??删幊陶袷幤饔糜诋a(chǎn)生時鐘信號,并向正弦波發(fā)生器輸出時鐘信號,正弦波發(fā)生器根據(jù)該時鐘信號產(chǎn)生頻率與時鐘信號一致的正弦波信號,低頻隔離電路則對低頻信號進行隔離,將高頻信號輸出到高壓低頻方波信號上。但是,由于低壓線性穩(wěn)壓器需要接收40伏的高壓低頻方波信號,因此低壓線性穩(wěn)壓器需要使用較高的工藝制造,且所選用的器件必須能夠承受較高的電壓,導(dǎo)致壓電信號產(chǎn)生電路制造成本較高。并且,一旦低壓線性穩(wěn)壓器的器件被高壓信號所擊穿,容易導(dǎo)致整個壓電信號產(chǎn)生電路的損壞,影響墨盒芯片及墨盒的工作穩(wěn)定性,進而影響噴墨打印機的工作。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的主要目的是提供一種生產(chǎn)成本較低且壓電信號產(chǎn)生電路不易被高壓信號擊穿的墨盒芯片。本實用新型的另一目的是提供一種工作穩(wěn)定且生產(chǎn)成本較低的墨盒。為實現(xiàn)上述的主要目的,本實用新型提供的墨盒芯片包括基板,基板上設(shè)有電子模塊,電子模塊具有數(shù)據(jù)處理單元及壓電信號產(chǎn)生電路,基板上還設(shè)有與數(shù)據(jù)處理單元電連接的電源端子及接地端子,且基板上還設(shè)有與壓電信號產(chǎn)生電路電連接的兩個檢測端子,其中,電源端子及接地端子與壓電信號產(chǎn)生電路電連接并向壓電信號產(chǎn)生電路供電。由上述方案可見,壓電信號產(chǎn)生電路的電源由電源端子及接地端子提供,由于噴墨打印機向電源端子加載的電壓為低壓直流電,因此該電壓能夠直接提供給諸如可編程振蕩器、正弦波發(fā)生器等器件直接使用,無需設(shè)置低壓線性穩(wěn)壓器,壓電信號產(chǎn)生電路不使用高壓低頻方波信號供電,避免器件受到高壓信號的沖擊,確保墨盒芯片及墨盒的工作穩(wěn)定性。一個優(yōu)選的方案是,壓電信號產(chǎn)生電路具有可編程振蕩器、接收可編程振蕩器輸出的時鐘信號的正弦波發(fā)生器、接收正弦波發(fā)生器輸出的正弦波信號的低頻隔離電路,電源端子及接地端子向可編程振蕩器及正弦波發(fā)生器供電。由此可見,電源端子及接地端子直接向可編程振蕩器及正弦波發(fā)生器供電,無需對電源端子輸出的電信號經(jīng)過處理即可使用,壓電信號產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)簡單,墨盒芯片的生產(chǎn)成本較低。進一步的方案是,壓電信號產(chǎn)生電路還設(shè)有電源電路,電源電路接收電源端子及接地端子的電壓信號,并向可編程振蕩器及正弦波發(fā)生器輸出電壓??梢姡娫措娐方邮针娫炊俗虞敵龅碾妷盒盘?,并可以設(shè)置諸如三極管等開關(guān)器件用于控制電源端子向可編程振蕩器及正弦波發(fā)生器輸出電信號的時間,避免長時間向可編程振蕩器及正弦波發(fā)生器供電。為實現(xiàn)上述的另一目的,本實用新型提供的墨盒包括殼體,殼體圍成容納墨水的腔體,腔體的下端設(shè)有出墨口,且殼體的外壁上設(shè)有墨盒芯片,墨盒芯片具有基板,基板上設(shè)有電子模塊,電子模塊具有數(shù)據(jù)處理單元及壓電信號產(chǎn)生電路,基板上還設(shè)有與數(shù)據(jù)處理單元電連接的電源端子及接地端子,且基板上還設(shè)有與壓電信號產(chǎn)生電路電連接的兩個檢測端子,其中,電源端子及接地端子與壓電信號產(chǎn)生電路電連接并向壓電信號產(chǎn)生電路供電。由上述方案可見,墨盒芯片由電源端子直接向壓電信號產(chǎn)生電路輸出低壓直流信號,壓電信號產(chǎn)生電路不需要設(shè)置低壓線性穩(wěn)壓器,電路結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)成本較低。并且,由于壓電信號產(chǎn)生電路不使用高壓低頻方波信號供電,避免墨盒芯片內(nèi)的器件受到高壓信號的沖擊,確保墨盒芯片及墨盒的工作穩(wěn)定性。
圖1是現(xiàn)有一種噴墨打印機的結(jié)構(gòu)圖。圖2是現(xiàn)有墨盒的結(jié)構(gòu)放大圖。圖3是現(xiàn)有墨盒芯片中電子模塊與電觸點的電原理框圖。圖4是本實用新型墨盒芯片第一實施例與噴墨打印機連接的電原理框圖。圖5是本實用新型墨盒芯片第二實施例與噴墨打印機連接的電原理框圖。圖6是本實用新型墨盒芯片第二實施例中電源電路的電原理圖。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
具體實施方式
本實用新型的墨盒芯片安裝在噴墨打印機使用的墨盒上,接收噴墨打印機輸出的信號,并且根據(jù)噴墨打印機輸出的信號向噴墨打印機返回相應(yīng)的信號。墨盒芯片第一實施例:本實施例的墨盒芯片具有一塊基板,基板的一面設(shè)有作為通信單元的多個電觸點,用于與噴墨打印機的電觸點連接,基板的另一面設(shè)置有電子模塊。如圖3所示,墨盒芯片31的電子模塊包括數(shù)據(jù)處理單元32以及壓電信號產(chǎn)生電路33,數(shù)據(jù)處理單元32具有存儲器以及單片機或邏輯電路等器件,存儲有與墨盒相關(guān)的數(shù)據(jù),如墨盒型號、墨盒內(nèi)墨水余量等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理單元32與多個電觸點電連接,包括片選端子CS、時鐘信號端子CLK、數(shù)據(jù)信號端子DATA、電源端子VCC以及接地端子GND。噴墨打印機30通過其自身的電觸點與上述的端子電連接,通過電源端子VCC向數(shù)據(jù)處理單元32加載低壓直流信號,如5伏的直流電壓信號,并通過數(shù)據(jù)信號端子DATA向數(shù)據(jù)處理單元32發(fā)送命令,同時噴墨打印機也通過數(shù)據(jù)信號端子DATA接收數(shù)據(jù)處理單元32返回的數(shù)據(jù)。壓電信號產(chǎn)生電路33設(shè)有可編程振蕩器34、正弦波發(fā)生器35以及低頻隔離電路36,并且低頻隔離電路36的兩端與兩個檢測端子Al、A2電連接,噴墨打印機通過檢測端子Al、A2向壓電信號產(chǎn)生電路33加載高壓低頻方波信號,如40伏的低頻方波信號,并通過檢測端子Al、A2接收返回的信號,通過判斷返回信號的頻率來判斷墨盒內(nèi)是否有充足的墨水。本實施例中,可編程振蕩器34、正弦波發(fā)生器35并非接收檢測端子A1、A2輸出的高壓低頻方波信號,而是接收電源端子VCC及接地端子GND輸出的低壓直流信號。從圖3可見,電源端子VCC通過二極管Dl連接至可編程振蕩器34及正弦波發(fā)生器35,可編程振蕩器34及正弦波發(fā)生器35的另一端通過二極管D2連接至接地端子GND。二極管Dl作為第一單向?qū)щ娖骷B接在電源端子VCC與壓電信號產(chǎn)生電路33之間,其陽極與電源端子VCC連接,陰極連接至壓電信號產(chǎn)生電路33,以避免壓電信號產(chǎn)生電路33的電流反向流入電源端子VCC,對數(shù)據(jù)處理單元32造成沖擊。同時,二極管D2作為第二單向?qū)щ娖骷B接在壓電信號產(chǎn)生電路33與接地端子GND之間,其陽極連接在壓電信號產(chǎn)生電路33上,陰極與接地端子GND連接,也是確保電流的單向流動??删幊陶袷幤?4具有一個可編程的器件,如單片機或者現(xiàn)場可編程門電路等,并且產(chǎn)生時鐘信號VCLK,時鐘信號VCLK具有特定的振蕩頻率,大致與壓電晶體在液體中受高壓低頻方波信號激勵時產(chǎn)生的信號的頻率相同。正弦波發(fā)生器35接收可編程振蕩器34輸出的時鐘信號VCLK,并根據(jù)時鐘信號VCLK生成正弦波信號VS,正弦波信號VS的頻率與時鐘信號VCLK的頻率一致。低頻隔離電路36具有諸如電容等能夠阻隔低頻信號的器件,高頻信號VS能夠通過低頻隔離電路36,且低頻隔離電路36為無源器件。低頻隔離電路36的兩端與檢測端子Al、A2電連接,噴墨打印機30通過檢測端子Al、A2向低頻隔離電路36加載高壓低頻方波信號,低頻隔離電路36將具有一定頻率的正弦波信號VS疊加在端子A1、A2的高壓信號上,噴墨打印機30即檢測到頻率較高的振蕩信號。由于壓電信號產(chǎn)生電路33中的可編程振蕩器34、正弦波發(fā)生器35均由電源端子VCC供電,因此壓電信號產(chǎn)生電路33內(nèi)無需設(shè)置將高壓低頻方波信號轉(zhuǎn)換成低壓直流信號的電路,生產(chǎn)成本比較低。并且,還避免壓電信號產(chǎn)生電路33內(nèi)的器件受到高壓低頻方波信號的沖擊,確保墨盒芯片31及墨盒的工作穩(wěn)定性。墨盒芯片第二實施例:本實施例具有基板,基板上設(shè)有電子模塊以及多個電觸點,如圖5所示,電子模塊具有數(shù)據(jù)處理單元42以及壓電信號產(chǎn)生電路43,數(shù)據(jù)處理單元42與五個電觸點電連接,分別是片選端子CS、時鐘信號端子CLK、數(shù)據(jù)信號端子DATA、電源端子VCC以及接地端子GND。噴墨打印機40通過自身的電觸點連接至上述五個端子。壓電信號產(chǎn)生電路43設(shè)有可編程振蕩器44、正弦波發(fā)生器45、低頻隔離電路46以及電源電路47,低頻隔離電路46的兩端與兩個檢測端子Al、A2電連接,噴墨打印機40通過兩個檢測端子Al、A2向低頻隔離電路46加載高壓低頻方波信號。與第一實施例不同的是,本實施例的壓電信號產(chǎn)生電路43設(shè)有電源電路47,如圖6所示,電源電路47設(shè)有三極管Q1,其基極bl接收檢測端子A1、A2電阻分壓電路輸出的電信號,即基極bl連接在電阻Rl與電阻R2之間,電阻Rl的一端與檢測端子Al電連接,電阻R2的一端與檢測端子A2電連接。三極管Ql的集電極Cl通過電阻R3接收電容Cl輸出的低壓直流電源,電源端子VCC通過二極管D3向電容Cl充電。三極管Ql的發(fā)射極el向電容C2充電得到電源VDD,VDD向可編程振蕩器44及正弦波發(fā)生器45輸出直流電壓VDD。[0047]噴墨打印機40向壓電信號產(chǎn)生電路43加載高壓低頻方波信號時,檢測端子A1、A2之間存在電壓差,三極管Ql的基極bl為高電平,三極管Ql導(dǎo)通,電容Cl上的直流電源通過電阻R3、三極管Q1、電容C2向可編程振蕩器44及正弦波發(fā)生器45輸出直流電壓VDD。噴墨打印機40停止向壓電信號產(chǎn)生電路43加載高壓低頻方波信號時,三極管Ql截止,此時電容C2上的電源可維持可編程振蕩器44及正弦波發(fā)生器45工作一段時間,且電源端子VCC輸出的直流電源對電容Cl充電。電容Cl的作用可以確保當某時間段噴墨打印機不提供電源VCC,而此噴墨時打印機又訪問壓電信號產(chǎn)生電路43時,電容Cl能夠提供電源給電容C2產(chǎn)生直流電壓VDD供壓電信號產(chǎn)生電路43工作。當然,電源端子VCC與電源電路47之間連接有二極管D3作為第一單向?qū)ㄆ骷?,避免電源端子VCC斷電時,電容Cl的電源流失。電源電路47與接地端子GND之間連接有二極管D4作為第二單向?qū)ㄆ骷?,避免電流反向流動而影響?shù)據(jù)處理單元42的工作??删幊陶袷幤?4、正弦波發(fā)生器45以及低頻隔離電路46與第一實施例的可編程振蕩器34、正弦波發(fā)生器35以及低頻隔離電路36結(jié)構(gòu)相同,且工作原理相同,不再贅述。電源電路47在檢測端子A1、A2接收到噴墨打印機40輸出的低頻方波信號才向可編程振蕩器44、正弦波發(fā)生器45輸出直流電,避免長時間使用電源端子VCC提供的直流電源,減少電能的浪費。同時,本實施例也能降低墨盒及墨盒芯片41的生產(chǎn)成本,避免壓電信號產(chǎn)生電路43內(nèi)的器件受到噴墨打印機40輸出的高壓低頻方波信號的沖擊,保證墨盒芯片41及墨盒的工作穩(wěn)定性。墨盒實施例:本實施例具有一個殼體,殼體圍成一個容納墨水的腔體,在腔體的下方設(shè)有與腔體連通的出墨口,腔體內(nèi)的墨水可通過出墨口流出。并且,在殼體的一個外壁上可拆卸地安裝有一塊依據(jù)本發(fā)明上述任一實施例的墨盒芯片。當然,上述實施例僅是本實用新型較佳的實施方案,實際應(yīng)用時還可以有更多的變化,例如,可以使用三極管或場效應(yīng)管等具有單向?qū)üδ艿钠骷娲O管作為單向?qū)ㄆ骷?;或者,使用場效?yīng)管等開關(guān)器件替代電源電路中的三極管等,這樣的改變同樣可以實現(xiàn)本實用新型的目的。最后需要強調(diào)的是,本實用新型不限于上述實施方式,如電源電路具體電路結(jié)構(gòu)的改變、低頻隔離電路的電路結(jié)構(gòu)的改變等變化也應(yīng)該包括在本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.墨盒芯片,包括 基板,所述基板上設(shè)有電子模塊,所述電子模塊具有數(shù)據(jù)處理單元及壓電信號產(chǎn)生電路,所述基板上還設(shè)有與所述數(shù)據(jù)處理單元電連接的電源端子及接地端子,且所述基板上還設(shè)有與所述壓電信號產(chǎn)生電路電連接的兩個檢測端子; 其特征在于: 所述電源端子及所述接地端子與所述壓電信號產(chǎn)生電路電連接并向所述壓電信號產(chǎn)生電路供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒芯片,其特征在于: 所述壓電信號產(chǎn)生電路具有可編程振蕩器、接收所述可編程振蕩器輸出的時鐘信號的正弦波發(fā)生器、接收所述正弦波發(fā)生器輸出的正弦波信號的低頻隔離電路,所述電源端子及所述接地端子向所述可編程振蕩器及所述正弦波發(fā)生器供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的墨盒芯片,其特征在于: 所述壓電信號產(chǎn)生電路還設(shè)有電源電路,所述電源電路接收所述電源端子的電壓信號,并向所述可編程振蕩器及所述正弦波發(fā)生器輸出電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的墨盒芯片,其特征在于: 所述電源端子與所述壓電信號產(chǎn)生電路之間連接有第一單向?qū)ㄆ骷?,所述接地端子與所述壓電信號產(chǎn)生電路之間連接有第二單向?qū)ㄆ骷?br>
5.根據(jù)權(quán)利要求4所 述的墨盒芯片,其特征在于: 所述第一單向?qū)ㄆ骷榈谝欢O管,所述第一二極管的陽極連接至所述電源端子,所述第一二極管的陰極連接至所述壓電信號產(chǎn)生電路; 所述第二單向?qū)ㄆ骷榈诙O管,所述第二二極管的陽極連接至所述壓電信號產(chǎn)生電路,所述第二二極管的陰極連接至所述接地端子。
6.墨盒,包括 殼體,所述殼體圍成容納墨水的腔體,所述腔體的下端設(shè)有出墨口,且所述殼體的外壁上設(shè)有墨盒芯片,所述墨盒芯片具有基板,所述基板上設(shè)有電子模塊,所述電子模塊具有數(shù)據(jù)處理單元及壓電信號產(chǎn)生電路,所述基板上還設(shè)有與所述數(shù)據(jù)處理單元電連接的電源端子及接地端子,且所述基板上還設(shè)有與所述壓電信號產(chǎn)生電路電連接的兩個檢測端子; 其特征在于: 所述電源端子及所述接地端子與所述壓電信號產(chǎn)生電路電連接并向所述壓電信號產(chǎn)生電路供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的墨盒,其特征在于: 所述壓電信號產(chǎn)生電路具有可編程振蕩器、接收所述可編程振蕩器輸出的時鐘信號的正弦波發(fā)生器、接收所述正弦波發(fā)生器輸出的正弦波信號的低頻隔離電路,所述電源端子及所述接地端子向所述可編程振蕩器及所述正弦波發(fā)生器供電。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的墨盒,其特征在于: 所述壓電信號產(chǎn)生電路還設(shè)有電源電路,所述電源電路接收所述電源端子的電壓信號,并向所述可編程振蕩器及所述正弦波發(fā)生器輸出電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項所述的墨盒,其特征在于: 所述電源端子與所述壓電信號產(chǎn)生電路之間連接有第一單向?qū)ㄆ骷鼋拥囟俗优c所述壓電信號產(chǎn)生電路之間連接有第二單向?qū)ㄆ骷?br>
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的墨盒,其特征在于: 所述第一單向?qū)ㄆ骷榈谝欢O管,所述第一二極管的陽極連接至所述電源端子,所述第一二極管的陰極連接至所述壓電信號產(chǎn)生電路; 所述第二單向?qū)ㄆ骷榈诙O管,所述第二二極管的陽極連接至所述壓電信號產(chǎn)生電路,所述第二二 極管的陰極連接至所述接地端子。
專利摘要本實用新型提供一種墨盒芯片及墨盒,該墨盒芯片包括基板,基板上設(shè)有電子模塊,電子模塊具有數(shù)據(jù)處理單元及壓電信號產(chǎn)生電路,基板上還設(shè)有與數(shù)據(jù)處理單元電連接的電源端子及接地端子,且基板上還設(shè)有與壓電信號產(chǎn)生電路電連接的兩個檢測端子,其中,電源端子及接地端子與壓電信號產(chǎn)生電路電連接并向壓電信號產(chǎn)生電路供電。該墨盒包括殼體,殼體圍成容納墨水的腔體,腔體的下端設(shè)有出墨口,且殼體的外壁上設(shè)有上述的墨盒芯片。本實用新型能降低壓電信號產(chǎn)生電路的生產(chǎn)成本,從而降低墨盒的生產(chǎn)成本,其避免墨盒芯片的器件受到高壓信號的沖擊,墨盒芯片工作更加穩(wěn)定。
文檔編號B41J2/175GK202952661SQ20122057510
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
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