EP0426692A1 - Apparatus for monitoring ink reservoirs of ink printing devices. - Google Patents

Apparatus for monitoring ink reservoirs of ink printing devices.

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EP0426692A1
EP0426692A1 EP89907097A EP89907097A EP0426692A1 EP 0426692 A1 EP0426692 A1 EP 0426692A1 EP 89907097 A EP89907097 A EP 89907097A EP 89907097 A EP89907097 A EP 89907097A EP 0426692 A1 EP0426692 A1 EP 0426692A1
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EP
European Patent Office
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ink
supply container
ink supply
electrical
minimum
Prior art date
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EP89907097A
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Wilfried Kindler
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • 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
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/1752—Mounting within the printer
    • B41J2/17523—Ink connection
    • 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
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    • 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
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/17513—Inner structure

Definitions

  • the invention relates to an ink reservoir for ink printing devices.
  • a writing head which moves along a recording medium is generally supplied with writing liquid from a storage bottle by an ink supply system.
  • the writing head can consist of a mosaic writing head in which several writing nozzles are arranged. Due to the contraction processes taking place in these writing nozzles during writing operation, such a writing head independently supplies itself with writing fluid from an ink reservoir.
  • Such ink reservoirs are generally designed to be exchangeable (DE-PS 26 10 518).
  • Ink reservoirs for ink printing devices are usually designed as disposable containers which are filled with ink at the factory and which must not be reused after the ink supply has been used up. Refilling the ink reservoir is not provided because this refilling harbors the risk of air entering the ink reservoir. Air bubbles contained in the ink lead to malfunctions in the writing operation, especially when the ink printing device works according to the vacuum principle, a principle in which the ink supply system has a low vacuum compared to the actual writing nozzle.
  • Ink printing devices be they bubble jet printing devices or printing devices operating according to the piezoelectric principle, require in their composition matching ink. If ink reservoirs used by third party manufacturers are now refilled with ink of unknown composition, this can lead to malfunctions in the ink printing device. Such uncontrolled refilling of used ink reservoirs must therefore be prevented.
  • the object of the invention is to design an ink supply container of the type mentioned at the outset in such a way that unauthorized refilling of used ink supply containers is prevented or that unauthorized refilled ink supply containers can be recognized.
  • this fuse element can consist of an electrical fuse which is destroyed when the ink supply falls below a minimum. By destroying the securing element, only original filled ink reservoirs are accepted. Refilled ink reservoirs are treated by the ink monitoring device like empty ink reservoirs and blocked in writing mode.
  • the invention can be implemented in a particularly advantageous manner in the case of an ink reservoir which has a plurality of ink bubbles with an electrically conductive surface which touch each other in the filled state and form an electrical contact, and which break this electrical contact after falling below a minimum supply.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional illustration through an ink supply container with a plurality of storage bubbles arranged therein
  • FIG. 2, FIG. 3 are free representations of ink supply containers with the associated closure devices
  • FIG. 4 shows a horizontal section through an ink reservoir according to FIG. 3 along the section line I-I and
  • FIG. 5 shows a basic circuit diagram of an ink monitoring device.
  • the figures show an ink reservoir of the type with an ink writing device, not shown here, of an ink writing device, e.g. is structurally connected via a latchable receiving device 8.
  • the ink writing device can e.g. According to DE-OS 36 11 966 be designed as a single-color ink printing device or as a multi-color ink printing device.
  • the ink reservoir according to the sectional view in FIG. 1 consists of a plastic support housing 10 with several storage bladders 11 arranged one above the other for receiving the writing fluid 12.
  • the storage bladders are bag-shaped in accordance with the illustration in FIG. 4 and consist of rigid polyethylene foils 13 which are welded at the edges.
  • the wall of the food Bubble-forming film is constructed as a composite film with, for example, 9 ⁇ m thick aluminum layer on the outer surface and, for example, 50 ⁇ m thick polyethylene carrier layer.
  • the storage bubbles therefore have an electrically conductive metal surface on their outside.
  • the weld seam can be provided with a contact clip 9.
  • the contact can also be made by flanging (rolling) the weld seam or by laser welding or the like.
  • the storage bubbles are arranged one above the other within the support housing 10 and in such a way that they touch one another in the filled state.
  • the support housing 10 there are spacer elements 14 which overlap the edge region of the storage bubbles and which are plate-shaped with a central opening 15.
  • the spacer elements 14 are freely movable within the support housing 10 and have spacer elements 16 on their edge.
  • Spring elements 17 with low spring force which are arranged above and below the storage bladders 11 press the storage bladders 11 against one another under slight pressure.
  • the spring elements 17 are supported on the cover plates of the support housing 10.
  • Closure devices 18 are welded into the front of the storage bladders 11. These closure devices contain a connector 19, for example made of polyethylene, so that it can be welded to the film 13 and which can be locked in corresponding openings 20 in the support housing 10.
  • the connector 19 is closed by a seal 21, for example made of soft rubber.
  • the connection of the individual storage bubbles and thus the connection of the ink supply container to the ink supply system of the ink printing device takes place in that the seal 21 is pierced by a hollow needle of the ink supply system. If such an ink reservoir according to FIGS. 2 and 3 is used in an ink printing device which works with several colors, the storage bubbles are filled with differently colored ink liquids.
  • two ink reservoirs with storage bubbles arranged therein can also be arranged one above the other.
  • This ink reservoir contains two storage bubbles which are filled with black ink sw. 3 contains three storage bubbles filled with ink fluid of the colors magenta mg, cyan cy and yellow ge.
  • two ink reservoirs can also be arranged one above the other, one of which contains only black ink liquid (FIG. 2) and the other, however, (FIG. 3) colored ink.
  • the upper storage bladder and the lower storage bladder are each contacted via electrical connections 23.
  • These electrical connections 23 are connected to an ink monitoring arrangement according to FIG. 4, which on the one hand serves to monitor the ink supply in the ink supply container, and on the other hand, in conjunction with corresponding security elements, prevents unauthorized refilling of the ink supply container.
  • the storage bubbles arranged one above the other touch in the central region of the ink reservoir in the filled state. This results in continuous electrical contact between the upper storage bladder and the lower storage bladder via the storage bladder arranged between them. If ink is now consumed during the writing operation " , advertise the storage bubbles become flatter and the spacer elements 14 move towards each other. After falling below a certain filling level, the spacing elements 16 of the spacing elements touch each other via the weld seams of the storage bladders 11 in between. As a result of the inherent elasticity and the rigidity of the wall of the storage bladders 11, the storage bubbles rise in the storage bladders after falling below a certain minimum stock from each other, whereby the contact path between the upper and lower storage bladder is interrupted. This interruption of the contact path can now be detected with the aid of the ink monitoring circuit in FIG. 5.
  • the ink supply container additionally contains an electrical security element 24 in the form of an electrical fuse, which serves to prevent unauthorized refilling of the ink supply container.
  • This securing element 24, which consists of an easily addressable electrical fuse, is arranged in series with the contact path formed by the contacting storage bubbles 11, as shown in FIG. Parallel to the storage blow 11 there is a comparison resistor 25.
  • the fuse element and the comparison resistor are fixedly arranged within the support housing of the ink supply container and cannot be replaced without destroying the ink supply container.
  • the arrangement of the securing element and the comparative resistor within the ink reservoir can, however, depend on the production method of the ink reservoir and on different applications of the ink reservoir in the corresponding ink printing devices.
  • the filling state of the ink reservoir can be determined via the voltage drop U at the entrances of the reservoir. For example, if the voltage drop is 0 volts, ink is present and the individual storage bubbles are in electrical contact with one another. If the supply level falls below a minimum, the contact path of the storage bubbles is interrupted and the voltage drop U is present at the comparison resistor 25 at the output 23 of the storage container. In this case, a voltage pulse of somewhat higher intensity is generated with the aid of the circuit arrangement shown in FIG. 5, which ensures that the fuse 24 blows.
  • the securing element is irreversibly changed and the entire contact path within the storage container is interrupted.
  • the interruption of the total contact path is interpreted by the circuit arrangement in FIG. 5 as if the ink reservoir were not present or there was no ink reservoir the ink printing device. This prevents unauthorized refilling of the ink reservoir.
  • the fuse would have to be replaced in addition to filling the ink bubbles. However, this is not possible without destroying the ink reservoir.
  • FIG. 2 contains a central evaluation unit SCA which can be assigned to the printer controller and has a microprocessor arranged therein. Connected to it via an interface 26 is an analog-to-digital converter 27 and via a control port 28 a switching device 29.
  • the switching device 29 contains three switching transistors 30/1, 30/2, 30/3, which, if appropriate Control the input of the ink reservoir 23 to voltage sources 31 (5 V) or 32 (30 V).
  • the input of the ink reservoir 23 is at the voltage source 31 (5 V) and when the switching transistor 30/3 is open, the voltage drop U at the comparison resistor is resisted via the analog-digital converter 27 - stood 25 sampled. If ink is present and the contact path via the storage bubbles 11 is closed, the voltage drop is U.0 volts. If the contact distance of the storage bladder 11 is interrupted when the ink falls below a minimum supply liquid, the voltage drop U is present at the comparison resistor 25 at the output of the ink supply container. This voltage drop U across the comparison resistor 25 is detected by the analog / digital converter and fed to the control device of the ink printing device.
  • the control device SCA activates a warning lamp 33 on the ink printing device in order to inform the operator that the ink supply has run out and that the ink storage container must be replaced. To this A flashing light signal can be used to clarify warning signs for the operator.
  • control device SCA If the control device SCA has recognized "ink end" in the ink supply container, it connects the input 23 of the ink supply container to the 30 volt voltage source via the control port 28 and the switching transistors 30/1 and 30/2, with the supply line to the analog-digital converter 27 the switching transistor 30/3 is interrupted. The fuse 24 is destroyed by the high voltage.
  • the voltage of 5 V that can then be measured at the input of the ink reservoir is interpreted as a signal that the ink reservoir as a whole is not present. This can e.g. are displayed as a continuous light signal via the warning device 33 and the further operation of the printing device is blocked. This prevents unauthorized refilling of the ink reservoir with writing fluid.
  • the same 5 V signal is present if there is no ink reservoir in the ink printing device or if the ink reservoir in the receiving device for the container is locked incorrectly.
  • a mechanical contact element can also be arranged in the bottom area of the support body of the ink reservoir, which interacts with an elastic wall of the ink container in such a way that when a minimum volume is reached, this elastic wall of the collapsed ink container Contact element actuated.
  • the mechanical contact element is designed in such a way that after reaching the minimum volume it maintains its contact position irreversibly irrespective of refilling the ink container with ink. This is achieved, for example, by the fact that the contact element locked after locking contact behind locking cams.

Abstract

Réservoir d'encre pour systèmes d'impression à encre comportant une sécurité (24) contre les nouveaux remplissages non autorisés. Cette sécurité (24) se compose d'un élément de sécurité pouvant être analysé par le système de contrôle de l'encre du système d'impression, élément qui dépend directement du réservoir d'encre et dont les valeurs caractéristiques analysables sont modifiées de manière irréversible lorsque la réserve d'encre devient inférieure à une valeur minimum déterminée. L'élément de sécurité peut être réalisé sous la forme d'un coupe-circuit électrique (24) qui est détruit lorsque la réserve d'encre devient inférieure à une valeur minimum déterminée.Ink tank for ink printing systems comprising a security (24) against unauthorized new refills. This security (24) consists of a security element which can be analyzed by the ink control system of the printing system, an element which depends directly on the ink tank and whose characteristic values which can be analyzed are modified in such a way. irreversible when the ink reserve becomes lower than a determined minimum value. The security element can be produced in the form of an electrical circuit breaker (24) which is destroyed when the ink reserve becomes less than a determined minimum value.

Description

4 4
Tintenvorratsbehälter für Tintendruckeinrichtungeπ mit ei- ner Sicherung gegen unberechtigtes Wiederfüllen.Ink reservoir for ink printing devices with a safeguard against unauthorized refilling.
Die Erfindung betrifft einen Tintenvorratsbehälter für Tin- tendruckeinrichtungen.The invention relates to an ink reservoir for ink printing devices.
Bei Tintenschreibeinrichtungen wird im allgemeinen ein sich entlang einem Aufzeichnungsträger bewegender Schreibkopf durch ein Tintenversorgungssystem aus einer Vorratsflasche mit Schreibflüssigkeit versorgt. Der Schreibkopf kann aus einem Mosaikschrεibkopf bestehen, in dem mehrere Schreibdü- sen angeordnet sind. Durch die in diesen Schreibdüsen im Schreibbetrieb ablaufende Kontraktionsvorgänge versorgt sich ein derartiger Schreibkopf selbständig mit Schreib¬ flüssigkeit aus einem Tintenvorratsbehälter. Solche Tinten¬ vorratsbehälter sind im allgemeinen auswechselbar ausge- staltet (DE-PS 26 10 518).In the case of ink writing devices, a writing head which moves along a recording medium is generally supplied with writing liquid from a storage bottle by an ink supply system. The writing head can consist of a mosaic writing head in which several writing nozzles are arranged. Due to the contraction processes taking place in these writing nozzles during writing operation, such a writing head independently supplies itself with writing fluid from an ink reservoir. Such ink reservoirs are generally designed to be exchangeable (DE-PS 26 10 518).
Tintenvorratsbehälter für Tintendruckeinrichtungen sind meist als Einwegebehälter ausgebildet, die werksseitig mit Tinte gefüllt werden und die nach Verbrauch des Tintenvor- rates nicht wieder verwendet werden dürfen. Ein Wiederfül¬ len der Tintenvorratsbehälter ist nicht vorgesehen, weil dieses Wiederfüllen die Gefahr in sich birgt, daß Luft in den Tintenvorratsbehälter eindringt. In der Tinte enthal¬ tene Luftbläschen führen zu Störungen des Schreibbetriebes, dies insbesondere dann, wenn die Tintendruckeinrichtung nach dem Unterdruckprinzip arbeitet, einem Prinzip, bei dem das Tintenversorgungssystem gegenüber der eigentlichen Schreibdüse einen geringen Unterdruck aufweist.Ink reservoirs for ink printing devices are usually designed as disposable containers which are filled with ink at the factory and which must not be reused after the ink supply has been used up. Refilling the ink reservoir is not provided because this refilling harbors the risk of air entering the ink reservoir. Air bubbles contained in the ink lead to malfunctions in the writing operation, especially when the ink printing device works according to the vacuum principle, a principle in which the ink supply system has a low vacuum compared to the actual writing nozzle.
Tintendruckeinrichtungen, seien es nun Bubblejetdruckein- richtungen oder nach dem piezoelektrischen Prinzip arbei¬ tende Druckeinrichtungen, erfordern in ihrer Zusammenset- zung abgestimmte Tintenflüssigkeit. Werden nun durch Fremd¬ hersteller verbrauchte Tintenvorratsbehälter erneut mit Tinte unbekannter Zusammensetzung gefüllt, so kann dies zu Störungen in der Tintendruckeinrichtung führen. Ein derar- tiges unkontrolliertes Wiederfüllen von verbrauchten Tin¬ tenvorratsbehältern muß deshalb verhindert werden.Ink printing devices, be they bubble jet printing devices or printing devices operating according to the piezoelectric principle, require in their composition matching ink. If ink reservoirs used by third party manufacturers are now refilled with ink of unknown composition, this can lead to malfunctions in the ink printing device. Such uncontrolled refilling of used ink reservoirs must therefore be prevented.
Aufgabe der Erfindung ist es einen Tintenvorratsbehälter der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß ein unbe- rechtigtes Wiederfüllen verbrauchter Tintenvorratsbehälter verhindert wird bzw. daß unberechtigt wiedergefüllte Tin¬ tenvorratsbehälter erkannt werden können.The object of the invention is to design an ink supply container of the type mentioned at the outset in such a way that unauthorized refilling of used ink supply containers is prevented or that unauthorized refilled ink supply containers can be recognized.
Diese Aufgabe wird bei einem Tintenvorratsbehälter der ein- gangs genannten Art gemäß den Merkmalen des ersten Patent¬ anspruches gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Er¬ findung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved in an ink supply container of the type mentioned at the outset in accordance with the features of the first patent claim. Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
Dadurch daß dem Tintenvorratsbehälter ein von einer Tinten- Überwachungseinrichtung abtastbares Sicherungselement gegen unberechtigtes Wiederfüllen des Tintenvorratsbehälters un¬ mittelbar zugeordnet ist, dessen abtastbare Kennwerte nach Unterschreiten eines Mindesttintenvorrates irreversibel verändert werden, wird ein Wiederfüllen verbrauchter Tin- tenvorratsbehälter zuverlässig verhindert. Dieses Siche¬ rungselement kann bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung aus einer elektrischen Sicherung bestehen, die nach Unterschreiten eines Mindesttintenvorrates zer¬ stört wird. Durch dieses Zerstören des Sicherungselementes werden nur originalgefüllte Tintenvorratsbehälter akzep¬ tiert. Wiedergefüllte Tintenvorratsbehälter werden von der Tintenüberwachungseinrichtung wie leere Tintenvorratsbehäl¬ ter behandelt und im Schreibbetrieb blockiert.The fact that a security element that can be scanned by an ink monitoring device to prevent unauthorized refilling of the ink reservoir is directly assigned to the ink reservoir, the scannable characteristics of which are irreversibly changed after falling below a minimum ink reservoir, prevents the refilled ink reservoir from being refilled. In an advantageous embodiment of the invention, this fuse element can consist of an electrical fuse which is destroyed when the ink supply falls below a minimum. By destroying the securing element, only original filled ink reservoirs are accepted. Refilled ink reservoirs are treated by the ink monitoring device like empty ink reservoirs and blocked in writing mode.
Die Erfindung läßt sich in besonders günstiger Weise bei einem Tintenvorratsbehälter realisieren, der mehrere Tin¬ tenblasen mit elektrisch leitender Oberfläche aufweist, die sich im gefüllten Zustand gegenseitig berühren und einen elektrischen Kontakt bilden, und die nach Unterschreiten eines Mindestvorrates diesen elektrischen Kontakt unterbre¬ chen.The invention can be implemented in a particularly advantageous manner in the case of an ink reservoir which has a plurality of ink bubbles with an electrically conductive surface which touch each other in the filled state and form an electrical contact, and which break this electrical contact after falling below a minimum supply.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher be¬ schrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below, for example. It shows
FIG 1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Tin¬ tenvorratsbehälter mit mehreren darin angeordneten Spei¬ cherblasen,1 shows a schematic sectional illustration through an ink supply container with a plurality of storage bubbles arranged therein,
FIG 2, FIG 3 Froπtdarstellungen von Tintenvorratsbehälters mit den zugehörigen VerschlußeinrichtungenFIG. 2, FIG. 3 are free representations of ink supply containers with the associated closure devices
FIG 4 einen Horizontalschnitt durch einen Tintenvorratsbe¬ hälter gemäß FIG 3 entlang der Schnittlinie I-I und4 shows a horizontal section through an ink reservoir according to FIG. 3 along the section line I-I and
FIG 5 ein Prinzipschaltbild einer Tintenüberwachungsein¬ richtung.5 shows a basic circuit diagram of an ink monitoring device.
Die Figuren zeigen einen Tintenvorratsbehälter der mit ei¬ nem hier nicht dargestellten Schreibkopf einer Tinten- schreibeinrichtung, z.B. über eine verrastbare Aufnahmevor¬ richtung 8, konstruktiv verbunden ist. Die Tintenschreib- einrichtung kann z.B. entsprechend der DE-OS 36 11 966 als Einfarbentintendruckeinrichtung ausgebildet sein oder auch als Mehrfarbentintendruckeinrichtung.The figures show an ink reservoir of the type with an ink writing device, not shown here, of an ink writing device, e.g. is structurally connected via a latchable receiving device 8. The ink writing device can e.g. According to DE-OS 36 11 966 be designed as a single-color ink printing device or as a multi-color ink printing device.
Der Tintenvorratsbehälter gemäß der Schnittdarstellung der FIG 1 besteht aus einem Kunststoffstützgehäuse 10 mit meh¬ reren übereinander angeordneten Speicherblasen 11 zur Auf¬ nahme der Schreibflüssigkeit 12. Die Speicherblasen sind entsprechend der Darstellung der FIG 4 beutelartig ausge¬ bildet und bestehen aus steifen Polyäthylenfolien 13, die an den Rändern verschweißt sind. Die die Wandung der Spei- cherblasen bildende Folie ist als Verbundfolie aufgebaut mit einer z.B. 9 μm starken Aluminiumschicht an der Außen¬ fläche und einer z.B. 50 μm starken Polyäthylenträger¬ schicht. Die Speicherblasen weisen somit an ihrer Außen- seite eine elektrisch leitende Oberfläche aus Metall auf.The ink reservoir according to the sectional view in FIG. 1 consists of a plastic support housing 10 with several storage bladders 11 arranged one above the other for receiving the writing fluid 12. The storage bladders are bag-shaped in accordance with the illustration in FIG. 4 and consist of rigid polyethylene foils 13 which are welded at the edges. The wall of the food Bubble-forming film is constructed as a composite film with, for example, 9 μm thick aluminum layer on the outer surface and, for example, 50 μm thick polyethylene carrier layer. The storage bubbles therefore have an electrically conductive metal surface on their outside.
Um den Kontakt zwischen den beiden Wandungen der Speicher¬ blase sicherzustellen, kann die Schweißnaht mit einer Kon¬ taktklammer 9 versehen sein. Der Kontakt kann aber auch durch Einbördelung (Einrollen) der Schweißnaht erfolgen oder durch Laserschweißen oder dergleichen. Die Speicher¬ blasen sind innerhalb des Stützgehäuses 10 übereinander an¬ geordnet und zwar derart, daß sie sich im gefüllten Zustand gegenseitig berühren. Weiterhin befinden sich im Stützge- häuse 10 den Randbereich der Speicherblasen übergreifende Distanzelemente 14, die plattenförmig mit einer zentralen Öffnung 15 ausgebildet sind. Die Distanzelemente 14 sind innerhalb des Stützgehäuses 10 frei beweglich und weisen an ihrem Rand Abstandselemente 16 auf. Federelemente 17 mit geringer Federkraft die oberhalb und unterhalb der Spei¬ cherblasen 11 angeordnet sind, drücken die Speicherblasen 11 unter leichtem Druck gegeneinander. Die Federelemente 17 stützen sich dabei an den Deckplatten des Stützgehäuses 10 ab.In order to ensure contact between the two walls of the storage bladder, the weld seam can be provided with a contact clip 9. However, the contact can also be made by flanging (rolling) the weld seam or by laser welding or the like. The storage bubbles are arranged one above the other within the support housing 10 and in such a way that they touch one another in the filled state. Furthermore, in the support housing 10 there are spacer elements 14 which overlap the edge region of the storage bubbles and which are plate-shaped with a central opening 15. The spacer elements 14 are freely movable within the support housing 10 and have spacer elements 16 on their edge. Spring elements 17 with low spring force which are arranged above and below the storage bladders 11 press the storage bladders 11 against one another under slight pressure. The spring elements 17 are supported on the cover plates of the support housing 10.
An der Frontseite der Speicherblasen 11 sind Verschlußein¬ richtungen 18 eingeschweißt. Diese Verschlußeinrichtungen enthalten ein Anschlußstück 19, z.B. aus Polyäthylen, so daß es mit der Folie 13 verschweißt werden kann und das in entsprechenden Öffnungen 20 des Stützgehäuses 10 verrastbar ist. Verschlossen ist das Anschlußstück 19 über eine Dich¬ tung 21, z.B. aus weichem Gummi. Der Anschluß der einzelnen Speicherblasen und damit der Anschluß des Tintenvorratsbe¬ hälters an das Tintenversorgungssystem der Tintendruckein- richtung erfolgt dadurch, daß die Dichtung 21 von einer Hohlnadel des Tintenversorgungssystems durchstoßen wird. Wird ein derartiger Tintenvorratsbehälter entsprechend den FIG 2 und 3 in einer Tintendruckeinrichtung verwendet, die mit mehreren Farben arbeitet, so sind die Speicherblasen mit entsprechend verschiedenfarbigen Tintenflüssigkeiten gefüllt. Bei einem Einsatz allein in einfarbig druckender Druckeinrichtung können z.B. auch zwei Tintenvorratsbehäl¬ ter mit darin angeordneten Speicherblasen übereinander an¬ geordnet sein. Ein derartiger Aufbau ergibt sich z.B. aus der FIG 2. Dieser Tintenvorratsbehälter enthält zwei Spei- cherblasen, die mit schwarzer Tinte sw gefüllt sind. Der Vorratsbehälter der FIG 3 enthält drei Speicherblasen ge¬ füllt mit Tinteπflüssigkeit der Farben Magenta mg, Cyan cy und Gelb ge.Closure devices 18 are welded into the front of the storage bladders 11. These closure devices contain a connector 19, for example made of polyethylene, so that it can be welded to the film 13 and which can be locked in corresponding openings 20 in the support housing 10. The connector 19 is closed by a seal 21, for example made of soft rubber. The connection of the individual storage bubbles and thus the connection of the ink supply container to the ink supply system of the ink printing device takes place in that the seal 21 is pierced by a hollow needle of the ink supply system. If such an ink reservoir according to FIGS. 2 and 3 is used in an ink printing device which works with several colors, the storage bubbles are filled with differently colored ink liquids. When used in a single-color printing device alone, two ink reservoirs with storage bubbles arranged therein, for example, can also be arranged one above the other. Such a structure is shown, for example, in FIG. 2. This ink reservoir contains two storage bubbles which are filled with black ink sw. 3 contains three storage bubbles filled with ink fluid of the colors magenta mg, cyan cy and yellow ge.
Bei einer Mehrfarbeπ-Druckeinrichtung können auch zwei Tintenvorratsbehalter übereinander angeordnet sein, von denen einer nur schwarze Tintenflüssigkeit (FIG 2) ent¬ hält, der andere aber (FIG 3) farbige Tinte.In the case of a multicolour printing device, two ink reservoirs can also be arranged one above the other, one of which contains only black ink liquid (FIG. 2) and the other, however, (FIG. 3) colored ink.
Bei dem in der FIG 1 dargestellten Tintenvorratsbehalter mit drei Speicherblasen, der dem Vorratsbehälter der FIG 3 entspricht, sind die obere Speicherblase und die untere Speicherblase jeweils über elektrische Anschlüsse 23 kon¬ taktiert. Diese elektrischen Anschlüsse 23 stehen mit ei- ner Tintenüberwachungsanordnung gemäß FIG 4 in Verbindung, die einerseits dazu dient, den Tintenvorrat im Tintenvor¬ ratsbehalter zu überwachen, andererseits in Verbindung mit entsprechenden Sicherungselementen ein unberechtigtes Wie¬ derfüllen des Tintenvorratsbehälters verhindert.In the ink reservoir shown in FIG. 1 with three storage bladders, which corresponds to the reservoir of FIG. 3, the upper storage bladder and the lower storage bladder are each contacted via electrical connections 23. These electrical connections 23 are connected to an ink monitoring arrangement according to FIG. 4, which on the one hand serves to monitor the ink supply in the ink supply container, and on the other hand, in conjunction with corresponding security elements, prevents unauthorized refilling of the ink supply container.
Wie aus der FIG 1 ersichtlich, berühren sich im gefüllten Zustand die übereinander angeordneten Speicherblasen im zentralen Bereich des Tintenvorratsbehälters. Dadurch er¬ gibt sich ein durchgehender elektrischer Kontakt zwischen der oberen Speicherblase und der unteren Speicherblase über die dazwischen angeordnete Speicherblase. Wird nun während des Schreibbetriebs Tinte verbraucht", so werben die Speicherblasen immer flacher und die Distanzelemente 14 bewegen sich aufeinander zu. Nach Unterschreiten eines bestimmten Füllzustandes berühren sich die Abstandsele¬ mente 16 der Distanzelemente über die dazwischenliegenden Schweißnähte der Speicherblasen 11. Infolge der Eigenela¬ stizität und der Steifigkeit der Wandung der Speicherbla¬ sen 11 heben nach Unterschreiten eines bestimmten Mindest¬ vorrates in den Speicherblasen die Speicherblasen vonein¬ ander ab, wodurch die Kontaktstrecke zwischen der oberen und unteren Speicherblase unterbrochen wird. Diese Unter¬ brechung der Kontaktstrecke kann nun mit Hilfe der Tinten¬ überwachungsschaltung der FIG 5 erfaßt werden.As can be seen from FIG. 1, the storage bubbles arranged one above the other touch in the central region of the ink reservoir in the filled state. This results in continuous electrical contact between the upper storage bladder and the lower storage bladder via the storage bladder arranged between them. If ink is now consumed during the writing operation " , advertise the storage bubbles become flatter and the spacer elements 14 move towards each other. After falling below a certain filling level, the spacing elements 16 of the spacing elements touch each other via the weld seams of the storage bladders 11 in between. As a result of the inherent elasticity and the rigidity of the wall of the storage bladders 11, the storage bubbles rise in the storage bladders after falling below a certain minimum stock from each other, whereby the contact path between the upper and lower storage bladder is interrupted. This interruption of the contact path can now be detected with the aid of the ink monitoring circuit in FIG. 5.
Es ist darauf hinzuweisen, daß bei dem dargestellten Aus- führungsbeispiel des Tintenvorratsbehälters der FIG 1 von drei Speicherblasen ausgegangen wird. Es können jedoch auch nur zwei Speicherblasen angeordnet sein oder mehr als drei. Wesentlich ist dabei jedoch, daß sie so angeordnet sind, daß bei Unterschreiten eines Mindestvorrates eine Unterbrechung der Kontaktstrecke stattfindet.It should be pointed out that in the exemplary embodiment of the ink reservoir shown in FIG. 1, three storage bubbles are assumed. However, only two storage bubbles can be arranged or more than three. It is essential, however, that they are arranged in such a way that an interruption of the contact path takes place when a minimum supply is undershot.
Selbst eine Anordnung von nur einer Speicherblase ist mög¬ lich, wenn die Kontaktierung z.B. über die Federelemente 17 erfolgt und die Distanzεlemente 14 und die Federelemen- te 17 so ausgestaltet sind, daß der Kontakt mit den Feder¬ elementen 17 nach Erreichen eines Mindestvorrates unter¬ brochen wird.Even an arrangement of only one storage bladder is possible if the contacting e.g. The spring elements 17 are used and the spacer elements 14 and the spring elements 17 are designed such that contact with the spring elements 17 is interrupted after a minimum supply has been reached.
Wie bereits eingangs erwähnt, enthält der Tintenvorrats- behälter noch zusätzlich ein elektrisches Sicherungsele¬ ment 24 in Form einer elektrischen Sicherung, das dazu dient, ein unberechtigtes Wiederfüllen des Tintenvorrats¬ behälters zu verhindern. Dieses aus einer leicht ansprech¬ baren elektrischen Sicherung bestehende Sicherungselement 24 ist entsprechend der Darstellung der FIG 5 in Serie zu der durch die sich berührenden Speicherblasen 11 gebilde¬ ten Kontaktstrecke angeordnet. Parallel zu den Speicher- blasen 11 befindet sich ein Vergleichswiderstand 25. Si¬ cherungselement und Vergleichswiderstand sind innerhalb des Stützgehäuses des Tintenvorratsbehälters fest angeord¬ net und ohne Zerstörung des Tintenvorratsbehälters nicht austauschbar. Die Anordnung des Sicherungselementes und des Vergleichswiderstandes innerhalb des Tintenvorratsbe¬ hälters kann jedoch von dem Herstellungsverfahren des Tiπ- tenvorratsbehälters und von verschiedenen Anwendungsfällen des Tintenvorratsbehälters in den entsprechenden Tinten- druckeinrichtungen abhängig sein.As already mentioned at the beginning, the ink supply container additionally contains an electrical security element 24 in the form of an electrical fuse, which serves to prevent unauthorized refilling of the ink supply container. This securing element 24, which consists of an easily addressable electrical fuse, is arranged in series with the contact path formed by the contacting storage bubbles 11, as shown in FIG. Parallel to the storage blow 11 there is a comparison resistor 25. The fuse element and the comparison resistor are fixedly arranged within the support housing of the ink supply container and cannot be replaced without destroying the ink supply container. The arrangement of the securing element and the comparative resistor within the ink reservoir can, however, depend on the production method of the ink reservoir and on different applications of the ink reservoir in the corresponding ink printing devices.
Wesentlich ist dabei jedoch, daß ohne Zerlegen des Tinten¬ vorratsbehälters das Sicherungselement 24 mit seinen An¬ schlüssen nicht zugänglich ist.It is essential, however, that the safety element 24 with its connections is not accessible without disassembling the ink reservoir.
Beaufschlagt man nun über eine entsprechende hier nicht dargestellte, die Tintenvorratsbehalter aufnehmende Koppe¬ lungseinrichtung auf der Tintendruckeinrichtung die Ein¬ gänge 23 des Tintenvorratsbehälters mit einer Meßspannung, so läßt sich über den Spannungsabfall U an den Eingängen des Vorratsbehälters der Füllzustand des Tintenvorratsbe¬ hälters feststellen. Ist z.B. der Spannungsabfall 0 Volt, so ist Tinte vorhanden und die einzelnen Speicherblasen sind in elektrischem Kontakt untereinander. Bei Unter- schreiten eines Mindestvorrates wird die Kontaktstrecke der Speicherblasen unterbrochen und am Ausgang 23 des Vor¬ ratsbehälters liegt der Spannungsabfall U am Vergleichswi¬ derstand 25 an. In diesem Falle wird mit Hilfe der in der FIG 5 dargestellten Schaltungsanordnung ein Spannungsim- puls von etwas höherer Intensität erzeugt, der dafür sorgt, daß die Sicherung 24 durchbrennt. Durch dieses Druchbrennen wird das Sicherungselement irreversibel ver¬ ändert und die gesamte Kontaktstrecke innerhalb des Vor¬ ratsbehälters unterbrochen. Die Unterbrechung der Gesamt- kontaktstrecke wird von der Schaltungsanordnung der FIG 5 so interpretiert, als ob der Tintenvorratsbeh lter nicht vorhanden wäre, bzw. sich kein Tintenvorratsbehalter in der Tintendruckeinrichtung befindet. Damit wird ein unbe¬ rechtigtes Wiederfüllen des Tintenvorratsbehälters yer- hindert. Um den Tintenvorratsbehalter wieder funktions¬ tüchtig zu machen, müßte neben dem Füllen der Tintenblasen auch die Sicherung ausgetauscht werden. Dies ist jedoch ohne Zerstörung des Tintenvorratsbehälters nicht möglich.If a measuring voltage is now applied to the inputs 23 of the ink reservoir via a corresponding coupling device (not shown here) which receives the ink reservoir, the filling state of the ink reservoir can be determined via the voltage drop U at the entrances of the reservoir. For example, if the voltage drop is 0 volts, ink is present and the individual storage bubbles are in electrical contact with one another. If the supply level falls below a minimum, the contact path of the storage bubbles is interrupted and the voltage drop U is present at the comparison resistor 25 at the output 23 of the storage container. In this case, a voltage pulse of somewhat higher intensity is generated with the aid of the circuit arrangement shown in FIG. 5, which ensures that the fuse 24 blows. As a result of this burning through, the securing element is irreversibly changed and the entire contact path within the storage container is interrupted. The interruption of the total contact path is interpreted by the circuit arrangement in FIG. 5 as if the ink reservoir were not present or there was no ink reservoir the ink printing device. This prevents unauthorized refilling of the ink reservoir. In order to make the ink reservoir functional again, the fuse would have to be replaced in addition to filling the ink bubbles. However, this is not possible without destroying the ink reservoir.
Wie bereits ausgeführt, befindet sich innerhalb der hier nicht im Einzelnen dargestellten Steuerungseinrichtung der Tintendruckeinrichtung, die in der FIG 5 dargestellte An¬ ordnung zur Tintenüberwachung. Sie enthält eine der Druckersteuerung zuordbare zentrale Auswerteeinheit SCA mit einem darin angeordneten Mikroprozessor. Mit ihr über eine Schnittstelle 26 verbunden, ist ein Analog-Digital- wandler 27 und über einen Steuerport 28 eine Schaltein¬ richtung 29. Die Schalteinrichtung 29 enthält drei Schalt¬ transistoren 30/1, 30/2, 30/3, die bei entsprechender An- steuerung den Eingang des Tintenvorratsbehälters 23 an Spannungsquellen 31 (5 V) oder 32 (30 V) legen. Im Normal- betrieb bei eingestecktem Tintenvorratsbehalter und kon¬ taktierten Anschlüssen 23 liegt der Eingang des Tintenvor¬ ratsbehalters 23 an der Spannungsquelle 31 (5 V) und bei geöffnetem Schalttransistor 30/3 wird über den Analog-Di- gitalwandler 27 der Spannungsabfall U am Vergleichswider- stand 25 abgetastet. Ist Tinte vorhanden und damit die Kontaktstrecke über die Speicherblasen 11 geschlossen, so ist der Spannungsabfall U, 0 Volt. Wird bei Tintende nach Unterschreiten einer Mindestvorratsflüssigkeit die Kon¬ taktstrecke der Speicherblase 11 unterbrochen, liegt am Ausgang des Tintenvorratsbeh lters der Spannungsabfall U am Vergleichswiderstand 25 an. Dieser Spannungsabfall U am Vergleichswiderstand 25 wird vom Analogdigitalwandler er¬ faßt und der Steuereinrichtung der Tintendruckeinrichtung zugeführt. Die Steuereinrichtung SCA aktiviert eine Warn- lampe 33 an der Tintendruckeinrichtung um der Bedienperson mitzuteilen, daß der Tintenvorrat zu Ende ist und daß der Tintenvorratsbeh lter ausgetauscht werden muß. Um dieses Warnzeichen für die Bedienperson zu verdeutlichen, kann ein blinkendes Lichtsignal verwendet werden.As already stated, within the control device of the ink printing device, which is not shown in detail here, there is the arrangement for ink monitoring shown in FIG. It contains a central evaluation unit SCA which can be assigned to the printer controller and has a microprocessor arranged therein. Connected to it via an interface 26 is an analog-to-digital converter 27 and via a control port 28 a switching device 29. The switching device 29 contains three switching transistors 30/1, 30/2, 30/3, which, if appropriate Control the input of the ink reservoir 23 to voltage sources 31 (5 V) or 32 (30 V). In normal operation with the ink reservoir and the contacts 23 plugged in, the input of the ink reservoir 23 is at the voltage source 31 (5 V) and when the switching transistor 30/3 is open, the voltage drop U at the comparison resistor is resisted via the analog-digital converter 27 - stood 25 sampled. If ink is present and the contact path via the storage bubbles 11 is closed, the voltage drop is U.0 volts. If the contact distance of the storage bladder 11 is interrupted when the ink falls below a minimum supply liquid, the voltage drop U is present at the comparison resistor 25 at the output of the ink supply container. This voltage drop U across the comparison resistor 25 is detected by the analog / digital converter and fed to the control device of the ink printing device. The control device SCA activates a warning lamp 33 on the ink printing device in order to inform the operator that the ink supply has run out and that the ink storage container must be replaced. To this A flashing light signal can be used to clarify warning signs for the operator.
Hat die Steuereinrichtung SCA "Tintenende" im Tintenvor- ratsbehälter erkannt, so legt sie über den Steuerport 28 und die Schalttransistoren 30/1 und 30/2 den Eingang 23 des Tintenvorratsbehälters an die 30 Volt Spannungsquelle, wobei die Zuleitung zum Analog-Digitalwandler 27 über den Schalttransistor 30/3 unterbrochen ist. Durch die hohe Spannung wird die Sicherung 24 zerstört. Nach einem wei¬ teren Übergang in die Abtastphase durch öffnen des Schalt¬ transistors 30/3 bzw. Unterbrechung der 30 Volt-Spannzu¬ führung wird die dann am Eingang des Tintenvorratsbehäl¬ ters meßbare Spannung von 5 V als ein Signal interpre- tiert, daß der Tintenvorratsbehalter insgesamt nicht vor¬ handen ist. Dies kann z.B. als Dauerlichtsignal über die Warneinrichtung 33 angezeigt werden und der weitere Be¬ trieb der Druckeinrichtung wird blockiert. Ein unberech¬ tigtes Wiederfülleπ des Tintenvorratsbehälters mit Schreibflüssigkeit wird dadurch unterbunden. Dasselbe 5 V Signal liegt an, wenn in der Tintendruckeinrichtuπg kein Tintenvorratsbeh lter vorhanden ist bzw. der Tintenvor¬ ratsbehalter in der Aufnahmevorrichtung für den Behälter fehlerhaft verrastet ist.If the control device SCA has recognized "ink end" in the ink supply container, it connects the input 23 of the ink supply container to the 30 volt voltage source via the control port 28 and the switching transistors 30/1 and 30/2, with the supply line to the analog-digital converter 27 the switching transistor 30/3 is interrupted. The fuse 24 is destroyed by the high voltage. After a further transition to the scanning phase by opening the switching transistor 30/3 or interrupting the 30 volt power supply, the voltage of 5 V that can then be measured at the input of the ink reservoir is interpreted as a signal that the ink reservoir as a whole is not present. This can e.g. are displayed as a continuous light signal via the warning device 33 and the further operation of the printing device is blocked. This prevents unauthorized refilling of the ink reservoir with writing fluid. The same 5 V signal is present if there is no ink reservoir in the ink printing device or if the ink reservoir in the receiving device for the container is locked incorrectly.
Bei einem hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann anstelle des elektrischen Sicherungselementes auch im Bodenbereich des Stützkörpers des Tintenvorratsbehälters ein mechanisches Kontaktelement angeordnet sein, das mit einer elastischen Wand des Tintenbehält-ers derart zusam¬ menwirkt, daß bei Erreichen eines Mindestvolumens diese elastische Wand des zusammengefallenen Tintenbehälters das Kontaktelement betätigt. Das mechanische Kontaktelement ist dabei so ausgebildet, daß es nach Erreichen des Min- destvolumens seine Kontaktlage unabhängig von einem Wie¬ derfüllen des Tintenbehälters mit Tinte irreversibel bei¬ behält. Dies wird z.B. dadurch erreicht, daß das Kontakt- element nach Unterbrechen des Kontaktes hinter Rastnocken verrastet. In an embodiment not shown here, instead of the electrical securing element, a mechanical contact element can also be arranged in the bottom area of the support body of the ink reservoir, which interacts with an elastic wall of the ink container in such a way that when a minimum volume is reached, this elastic wall of the collapsed ink container Contact element actuated. The mechanical contact element is designed in such a way that after reaching the minimum volume it maintains its contact position irreversibly irrespective of refilling the ink container with ink. This is achieved, for example, by the fact that the contact element locked after locking contact behind locking cams.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Tintenvorratsbehalter für Tintendruckeinrichtungen mit folgenden Merkmalen: a) dem Tintenvorratsbehalter ist ein von einer Tintenüber¬ wachungseinrichtung abtastbares Sicherungselement (24) ge¬ gen unberechtigtes Wiederfüllen des Tintenvorratsbehälters unmittelbar zugeordnet und b) nach Unterschreiten eines Mindesttintenvorrates werden die abtastbaren Kennwerte des Sicherungselementes (24) irreversibel verändert.1. ink supply container for ink printing devices with the following features: a) a security element (24) which can be scanned by an ink monitoring device against unauthorized refilling of the ink supply container is directly assigned to the ink supply container and b) after falling below a minimum ink supply, the scannable characteristic values of the securing element (24) irreversibly changed.
2. Tintenvorratsbehalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Sicherungselement als elektrische Sicherung (24) ausgebildet ist, die nach Unterschreiten des Mindesttintenvorrates zerstört wird.2. ink supply container according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n e e c h e n t that the fuse element is designed as an electrical fuse (24) which is destroyed after falling below the minimum ink supply.
3. Tintenvorratsbeh lter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Tin- tenvorratsbehälter mehrere Tinteπblasen mit elektrisch lei¬ tender Oberfläche (13) aufweist, die sich im gefüllten Zu¬ stand gegenseitig berühren und einen durchgehenden elektri¬ schen Kontakt bilden und die nach Unterschreiten eines Min- dεstvorrates diesen elektrischen Kontakt unterbrechen.3. Ink storage container according to one of claims 1 or 2, characterized in that the ink storage container has a plurality of ink bubbles with an electrically conductive surface (13) which, when filled, touch one another and form a continuous electrical contact and which interrupt this electrical contact after falling below a minimum supply.
4. Tintenvorratsbehalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Tin¬ tenüberwachungseinrichtung mindestens den einem Mindest- tintenvorrat zugeordneten elektrischen Kennwert (Wider- stand, Kapazität) des Vorratsbehälters erfaßt und in Ab¬ hängigkeit davon durch Anlegen eines Spannungsimpulses das Sicherungselement (24) zerstört.4. Ink supply container according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ink monitoring device detects at least the electrical characteristic value (resistance, capacitance) of the supply container assigned to a minimum supply of ink and, depending on this, by applying a voltage pulse the securing element ( 24) destroyed.
5. Tintenvorratsbehalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die5. Ink supply container according to one of claims 1 to 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the
Tintenüberwachungseinrichtung die elektrischen Kennwerte des Sicherungselementes überwacht und in Abhängigkeit von diesen elektrischen Kennwerten ein Uberwachungssignal gene¬ riert.Ink monitoring device monitors the electrical characteristics of the fuse element and depending on A monitoring signal is generated based on these electrical characteristic values.
6. Tintenvorratsbehalter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, g e k e n n z e i c h n e t durch einen parallel zu den Tintenblasen angeordneten Vergleichswiderstand (25) und ei¬ ner in Serie dazu angeordneten elektrischen Sicherung (24), 6. ink supply container according to one of claims 3 to 5, g e k e n n z e i c h n e t by a parallel to the ink bubbles arranged resistance resistor (25) and ei¬ ner arranged in series electrical fuse (24),
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