JPS63141750A - インクジエツト記録ヘツドの気泡検出装置 - Google Patents
インクジエツト記録ヘツドの気泡検出装置Info
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- JPS63141750A JPS63141750A JP28829086A JP28829086A JPS63141750A JP S63141750 A JPS63141750 A JP S63141750A JP 28829086 A JP28829086 A JP 28829086A JP 28829086 A JP28829086 A JP 28829086A JP S63141750 A JPS63141750 A JP S63141750A
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- Japan
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- piezoelectric element
- resistor
- ink
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- ink chamber
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 21
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 7
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
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- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/19—Ink jet characterised by ink handling for removing air bubbles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14354—Sensor in each pressure chamber
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はプリンタ等に使用される圧電素子を利用したオ
ンデマンド型インクジェットプリンタヘッド等のインク
ジェット記録ヘッドの気泡検出装置に関する。
ンデマンド型インクジェットプリンタヘッド等のインク
ジェット記録ヘッドの気泡検出装置に関する。
従来のインクジェットプリンタ等に使用されるインクジ
ェット記録ヘッドには圧電素子をパルスで駆動してその
電歪現象によりインクジェットヘッド内のインク室の体
積を変化させることによってインク室内のインクに圧力
を加えてノズルより噴射させるものがある(これらのヘ
ッドとしてはチューブ型又は少なくとも一方の基板上に
溝全形成した基板を重ね合わせ溝部を流路として、チュ
ーブの周囲や溝部に対応した基板の外側に圧電素子を搭
載したものがある。圧電素子に対応した溝部がインク室
となりインク室にノズルが連通している)。
ェット記録ヘッドには圧電素子をパルスで駆動してその
電歪現象によりインクジェットヘッド内のインク室の体
積を変化させることによってインク室内のインクに圧力
を加えてノズルより噴射させるものがある(これらのヘ
ッドとしてはチューブ型又は少なくとも一方の基板上に
溝全形成した基板を重ね合わせ溝部を流路として、チュ
ーブの周囲や溝部に対応した基板の外側に圧電素子を搭
載したものがある。圧電素子に対応した溝部がインク室
となりインク室にノズルが連通している)。
しかし、インク室内に気泡が存在したシ、インク室にイ
ンクが充填されてないノズルがある場合にはインク滴の
噴射能率が著しく低下したり、ノズル目づ壕りなどでイ
ンク滴が全く出ないことがある。このためインクジェッ
トプリンタに用いられた場合には入力情報を全部プリン
トできなくなってプリントミスを生じる。
ンクが充填されてないノズルがある場合にはインク滴の
噴射能率が著しく低下したり、ノズル目づ壕りなどでイ
ンク滴が全く出ないことがある。このためインクジェッ
トプリンタに用いられた場合には入力情報を全部プリン
トできなくなってプリントミスを生じる。
本発明は以上のような欠点を除去するため、インク室内
の気泡及びインク充填を検出することができる構成とし
た気泡検出装置を提供することを目的とする。
の気泡及びインク充填を検出することができる構成とし
た気泡検出装置を提供することを目的とする。
本発明は圧電素子の駆動回路と前記圧電素子の駆動時の
振動波形整形回路において振動波形のくり返し周期を検
出してインク室内の気泡の有無を検知することを特徴と
する。
振動波形整形回路において振動波形のくり返し周期を検
出してインク室内の気泡の有無を検知することを特徴と
する。
〔実施例〕
本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第3図に示すようにインクジェット記録ヘッド28は内
部にインク室23が形成され、このインク室25は後部
にあるインクリザーバー24とつながっている。又、ノ
ズル25はインク室23の前部に構成されている。イン
ク室26の上部には振動板26があり、その上部に圧電
素子の共通電極がちシ、その上部に圧電素子9が構成さ
れている。
部にインク室23が形成され、このインク室25は後部
にあるインクリザーバー24とつながっている。又、ノ
ズル25はインク室23の前部に構成されている。イン
ク室26の上部には振動板26があり、その上部に圧電
素子の共通電極がちシ、その上部に圧電素子9が構成さ
れている。
又、第1図に示すように、バッファ1の出力端子がNP
Nトランジスタ4のペースに接続されこのNPNトラン
ジスタ4のエミッタが接地されている。NPN トラン
ジスタ4のコレクタはバイアス抵抗13を介して高圧電
源VHに接続されると共に放電抵抗14を介して圧電素
子9の一方の電極に接続されている。圧電素子9の反対
側の電極は接地されている。圧電素子9の前記一方の電
極は充電抵抗15を介してPNP トランジスタ6のコ
レクタに接続されている。
Nトランジスタ4のペースに接続されこのNPNトラン
ジスタ4のエミッタが接地されている。NPN トラン
ジスタ4のコレクタはバイアス抵抗13を介して高圧電
源VHに接続されると共に放電抵抗14を介して圧電素
子9の一方の電極に接続されている。圧電素子9の反対
側の電極は接地されている。圧電素子9の前記一方の電
極は充電抵抗15を介してPNP トランジスタ6のコ
レクタに接続されている。
次にバッファ2の出力端子がNPN トランジスタ5の
ペースに接続されこのNPN トランジスタ5のエミッ
タが接地されている。NPNトランジスタ5のコレクタ
は抵抗12を介して高圧電源VHに接続されると共にP
NPトランジスタ60ベースに接続されている。これら
のバッファ1,2、トランジスタ4,5,6、抵抗12
〜15により駆動回路が構成される。
ペースに接続されこのNPN トランジスタ5のエミッ
タが接地されている。NPNトランジスタ5のコレクタ
は抵抗12を介して高圧電源VHに接続されると共にP
NPトランジスタ60ベースに接続されている。これら
のバッファ1,2、トランジスタ4,5,6、抵抗12
〜15により駆動回路が構成される。
又、コンデンサ10と抵抗16の直列回路が圧電素子9
と並列に接続されている。このコンデンサ10と抵抗1
6はフィルタを構成するものでその接続点がダイオード
11のアノードと接続されている。ダイオード11のカ
ンードはNPN トランジスタ7のペースに接続される
と共に抵抗17を介してNPNトランジスタフのエミッ
タに接続されている。このNPNトランジスタ7のエミ
ッタは抵抗18を介して接地されている。NPNトラン
ジスタフのコレクタはロジック電源VCCに接続されて
いる。NPN トランジスタ7のエミッタは抵抗19を
介してNPNトランジスタ8のペースに接続され、NP
Nトランジスタ8のペースは抵抗20を介してNPNト
ランジスタ8のエミッタに接続されている。NPNトラ
ンジスタ8のエミッタは接地されている。NPN トラ
ンジスタ8のコレクタは出カバソファ6の入力端に接続
されていると共に抵抗21を介してロジック電源VCC
に接続されている。出力バッファ3の出力端から検出信
号が出力される。これらのバッファ6、トランジスタ7
.8、ダイオード11、コンデンサ10、抵抗16〜2
1によシ振動波形検出回路が構成される。
と並列に接続されている。このコンデンサ10と抵抗1
6はフィルタを構成するものでその接続点がダイオード
11のアノードと接続されている。ダイオード11のカ
ンードはNPN トランジスタ7のペースに接続される
と共に抵抗17を介してNPNトランジスタフのエミッ
タに接続されている。このNPNトランジスタ7のエミ
ッタは抵抗18を介して接地されている。NPNトラン
ジスタフのコレクタはロジック電源VCCに接続されて
いる。NPN トランジスタ7のエミッタは抵抗19を
介してNPNトランジスタ8のペースに接続され、NP
Nトランジスタ8のペースは抵抗20を介してNPNト
ランジスタ8のエミッタに接続されている。NPNトラ
ンジスタ8のエミッタは接地されている。NPN トラ
ンジスタ8のコレクタは出カバソファ6の入力端に接続
されていると共に抵抗21を介してロジック電源VCC
に接続されている。出力バッファ3の出力端から検出信
号が出力される。これらのバッファ6、トランジスタ7
.8、ダイオード11、コンデンサ10、抵抗16〜2
1によシ振動波形検出回路が構成される。
上述のように構成されたインクジェット装置において、
初期的には抵抗13.14を介して高圧電源vHと圧電
素子9の一方の端子が接続されている念め、圧電素子9
の前記一方の端子の電圧V。
初期的には抵抗13.14を介して高圧電源vHと圧電
素子9の一方の端子が接続されている念め、圧電素子9
の前記一方の端子の電圧V。
はほぼVHと同じになっている。又初期時は圧電素子9
は歪んだ状態になっておυ、当然インク室23の容積も
小さくなっている。インク滴噴射に際しては、まずバッ
ファ1の入力端子に第2図に示す所定のパルス幅t1
をもったパルス電圧DPWが加えられると、トランジ
スタ4がオンし、放電抵抗14を通して圧電素子9に蓄
えられている電荷を放電する。このとき圧電素子9は歪
みが正常状態に戻シ、インク室23の容積も大きくなり
後部のインクリザーバ24からインクがインク室25に
流入してくる。次に所定のパルス幅が終了するとトラン
ジスタ4が十分オフするまでtw間待ち、バッファ2の
入力端子に第2図に示す別の所定のパルスll1iiI
t2をもったパルス電圧CPWが加えられる。当然この
ときもトランジスタ5がオンしてトランジスタ乙のベー
ス電位をトランジスタ6のエミッタの電位より下げる。
は歪んだ状態になっておυ、当然インク室23の容積も
小さくなっている。インク滴噴射に際しては、まずバッ
ファ1の入力端子に第2図に示す所定のパルス幅t1
をもったパルス電圧DPWが加えられると、トランジ
スタ4がオンし、放電抵抗14を通して圧電素子9に蓄
えられている電荷を放電する。このとき圧電素子9は歪
みが正常状態に戻シ、インク室23の容積も大きくなり
後部のインクリザーバ24からインクがインク室25に
流入してくる。次に所定のパルス幅が終了するとトラン
ジスタ4が十分オフするまでtw間待ち、バッファ2の
入力端子に第2図に示す別の所定のパルスll1iiI
t2をもったパルス電圧CPWが加えられる。当然この
ときもトランジスタ5がオンしてトランジスタ乙のベー
ス電位をトランジスタ6のエミッタの電位より下げる。
これに同期してトランジスタ6はオンし、充電抵抗15
を通して圧電素子9に高圧電源VHから電荷が与えられ
る。このとき圧電素子9は歪みだし、インク室23の容
積も小さくなりノズル25からインク滴が噴出される。
を通して圧電素子9に高圧電源VHから電荷が与えられ
る。このとき圧電素子9は歪みだし、インク室23の容
積も小さくなりノズル25からインク滴が噴出される。
この動作の繰り返しで連続的にインクが噴射される。繰
り返し周期Tはヘッドの固有の応答周波数によシきまる
。
り返し周期Tはヘッドの固有の応答周波数によシきまる
。
この一連の動作の中で圧電素子9の圧電素子駆動波形v
Oを観測してみると第2図に示すように圧電素子9が歪
んだ後、圧電素子駆動波形vOはある周期で振動する。
Oを観測してみると第2図に示すように圧電素子9が歪
んだ後、圧電素子駆動波形vOはある周期で振動する。
インク室23内に気泡が存在したシ、全くインクが充填
されてない場合は、圧電素子のインピーダンスが変わる
ため正常時と違った振動波形となシ、区別できる。この
振動波形の周波数が正常時と異常時で大きく変わること
からこの振動波形周期を検出すればインク室2に気泡が
存在すること及びインク未充填を検知することができる
。
されてない場合は、圧電素子のインピーダンスが変わる
ため正常時と違った振動波形となシ、区別できる。この
振動波形の周波数が正常時と異常時で大きく変わること
からこの振動波形周期を検出すればインク室2に気泡が
存在すること及びインク未充填を検知することができる
。
第4〜6図は本発明の第1図の検出回路で検出するまで
の圧電素子駆動波形Voから検出波形を示している。第
4図はインク室内に気泡が入ってない場合で第4図(a
)は圧電素子駆動波形VOである。この圧電素子駆動波
形vOはコンデンサ10と抵抗16で構成されたフィル
タでDC成分がカットされダイオード11のアノード側
で第4図(′b)に示すような振動波形になる。ダイオ
ード11で正の成分だけが取り出され、第4図(c)の
ような波形になる。トランジスタ7、抵抗17.18で
エミッタホロワを構成して入力インピーダンスを下げて
いる。次にトランジスタ8、抵抗19,20゜21、バ
ッファ3で波形整形回路を構成して第4図(d)に示す
検出波形が出現する。検出波形の1発目から2発目まで
の時間T2が正常時間内(気泡熱)に入っているかを比
較判断する。
の圧電素子駆動波形Voから検出波形を示している。第
4図はインク室内に気泡が入ってない場合で第4図(a
)は圧電素子駆動波形VOである。この圧電素子駆動波
形vOはコンデンサ10と抵抗16で構成されたフィル
タでDC成分がカットされダイオード11のアノード側
で第4図(′b)に示すような振動波形になる。ダイオ
ード11で正の成分だけが取り出され、第4図(c)の
ような波形になる。トランジスタ7、抵抗17.18で
エミッタホロワを構成して入力インピーダンスを下げて
いる。次にトランジスタ8、抵抗19,20゜21、バ
ッファ3で波形整形回路を構成して第4図(d)に示す
検出波形が出現する。検出波形の1発目から2発目まで
の時間T2が正常時間内(気泡熱)に入っているかを比
較判断する。
第5図はインク室内に気泡が混入した場合で第5図(a
)は圧電素子駆動波形Voである。この圧電素子駆動波
形Voはコンデンサ10と抵抗16で構成されたフィル
タでDC成分がカットされダイオード11のアノード側
で第5図(b)に示すような振動波形になる。ダイオー
ド11で正の成分だけ取り出され、第5図(c)のよう
な波形になる。トランジスタ7、抵抗17.18でエミ
ッタホロワを構成して入力インピーダンスを下げている
。次にトランジスタ8、抵抗19〜21、バッファ5で
波形整形回路を構成して第5図(山に示す検出波形が出
現する。検出波形の1発目から2発目までの時間T2が
正常時間内に入っているかを比較判断する。
)は圧電素子駆動波形Voである。この圧電素子駆動波
形Voはコンデンサ10と抵抗16で構成されたフィル
タでDC成分がカットされダイオード11のアノード側
で第5図(b)に示すような振動波形になる。ダイオー
ド11で正の成分だけ取り出され、第5図(c)のよう
な波形になる。トランジスタ7、抵抗17.18でエミ
ッタホロワを構成して入力インピーダンスを下げている
。次にトランジスタ8、抵抗19〜21、バッファ5で
波形整形回路を構成して第5図(山に示す検出波形が出
現する。検出波形の1発目から2発目までの時間T2が
正常時間内に入っているかを比較判断する。
第6図はインクが未充填の場合で第6図(a)は圧電素
子駆動波形Voはコンデンサ10と抵抗16で構成され
たフィルタでDC成分がカットされダイオード11のア
ノード側で第6図(b)に示すような振動波形になる。
子駆動波形Voはコンデンサ10と抵抗16で構成され
たフィルタでDC成分がカットされダイオード11のア
ノード側で第6図(b)に示すような振動波形になる。
ダアオード11で正の成分だけ取り出され、第6図(c
)のような波形になる。トランジスタ7、抵抗17.1
8でエミッタホロワを構成して入力インピーダンスを下
げている。次にトランジスタ8、抵抗19〜21、バッ
ファ5で波形整形回路を構成して第6図(d)に示す検
出波形が出現する。検出波形の1発目から2発目までの
時間T2が正常時間内に入っているか全比較判断する。
)のような波形になる。トランジスタ7、抵抗17.1
8でエミッタホロワを構成して入力インピーダンスを下
げている。次にトランジスタ8、抵抗19〜21、バッ
ファ5で波形整形回路を構成して第6図(d)に示す検
出波形が出現する。検出波形の1発目から2発目までの
時間T2が正常時間内に入っているか全比較判断する。
第4〜6図の説明より正常時のT2を初期的に測定して
おき、マイクロプロセッサなどの処理装置に正常時のT
2fc記憶させておき、検出時に検出波形のくり返し時
間を正常時のT2と比較することにより簡潔に、気泡の
存在、インクの未充填を検知することができる。プリン
タ装置としては異常検知後、自動的にインクジェットヘ
ッドクリーニング動作に入り、インク室内の気泡の排出
、インクの充填を行ない、その後インクジェットヘッド
を駆動させ、検出動作を行ない正常と確認して通常動作
に戻るという自動気泡検出復帰が可能となった。
おき、マイクロプロセッサなどの処理装置に正常時のT
2fc記憶させておき、検出時に検出波形のくり返し時
間を正常時のT2と比較することにより簡潔に、気泡の
存在、インクの未充填を検知することができる。プリン
タ装置としては異常検知後、自動的にインクジェットヘ
ッドクリーニング動作に入り、インク室内の気泡の排出
、インクの充填を行ない、その後インクジェットヘッド
を駆動させ、検出動作を行ない正常と確認して通常動作
に戻るという自動気泡検出復帰が可能となった。
以上説明したように本発明によれば圧電素子の駆動振動
波形の繰り返し周波数を検出するようにしたため、イン
ク室内の気泡及びインク未充填、ノズル目づまりを検出
することができ、ドツト抜けの検知ができプリンタ等に
用いられた場合プリントミス等の誤動作の防止、早期発
見に極めて有効である。又振動波形の繰シ返し周波数を
検出する方式のため印字ヘッドの駆動電圧が温度特性な
どで大きく変えなければならなくても振動波形の振幅は
駆動電圧に比例するが振動周期は変わらないため検出装
置の信頼性が高い。
波形の繰り返し周波数を検出するようにしたため、イン
ク室内の気泡及びインク未充填、ノズル目づまりを検出
することができ、ドツト抜けの検知ができプリンタ等に
用いられた場合プリントミス等の誤動作の防止、早期発
見に極めて有効である。又振動波形の繰シ返し周波数を
検出する方式のため印字ヘッドの駆動電圧が温度特性な
どで大きく変えなければならなくても振動波形の振幅は
駆動電圧に比例するが振動周期は変わらないため検出装
置の信頼性が高い。
第1図は本発明の一実施例における気泡検出装置の回路
図、第2図呻テ帥モ嬶は同実施例の駆動方法を示すタイ
ミング信号図、第3図はインクジェットヘッドの機構を
示す断面図、第4図(a)、 (b) 。 (c) 、 (d)は気泡未混入時の第1図の検出回路
を説明するタイミング信号図、第5図(a) 、 (b
) 、 (c) 、 (d)は気泡混入時の第1図の検
出回路を説明するタイミング信号図、第6図(a) 、
(b) 、 (c) 、 (d)はインク未充填時の
第1図の検出回路を説明するタイミング信号図。 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士 最 上 務 他1名−第11)
20 第3図 第5図
図、第2図呻テ帥モ嬶は同実施例の駆動方法を示すタイ
ミング信号図、第3図はインクジェットヘッドの機構を
示す断面図、第4図(a)、 (b) 。 (c) 、 (d)は気泡未混入時の第1図の検出回路
を説明するタイミング信号図、第5図(a) 、 (b
) 、 (c) 、 (d)は気泡混入時の第1図の検
出回路を説明するタイミング信号図、第6図(a) 、
(b) 、 (c) 、 (d)はインク未充填時の
第1図の検出回路を説明するタイミング信号図。 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士 最 上 務 他1名−第11)
20 第3図 第5図
Claims (1)
- 圧電素子を駆動することによりインクジェット記録をお
こなうオンディマンド型のインクジェット記録ヘッドの
気泡検出装置において、前記気泡検出装置がPNPトラ
ンジスタの出力端に抵抗を介して前記圧電素子の一端に
接続され、NPNトランジスタの出力端に別の抵抗を介
して前記圧電素子の前記一端に接続され、前記NPNト
ランジスタのエミッタと前記圧電素子の別の端子は共通
電極に接続され、高圧電源に抵抗を介して前記NPNト
ランジスタの出力端が接続され、又前記PNPトランジ
スタのエミッタが高圧電源に接続されている圧電素子駆
動回路と、前記圧電素子の前記一端に並列にコンデンサ
と抵抗を接続され、前記コンデンサと前記抵抗の接続端
よりダイオードのアノードが接続されている振動波形整
形回路と、前記圧電素子駆動時の前記圧電素子振動波形
のくり返し周期を検出し前記ヘッド内の気泡の有無を検
知する手段から構成されていることを特徴とするインク
ジェット記録ヘッドの気泡検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28829086A JPS63141750A (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | インクジエツト記録ヘツドの気泡検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28829086A JPS63141750A (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | インクジエツト記録ヘツドの気泡検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63141750A true JPS63141750A (ja) | 1988-06-14 |
Family
ID=17728243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28829086A Pending JPS63141750A (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | インクジエツト記録ヘツドの気泡検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63141750A (ja) |
Cited By (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03146346A (ja) * | 1989-11-01 | 1991-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インクジェットヘッドの駆動装置 |
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