(57)【要約】      （修正有）【課題】塗料の吹付けに替えて塗装対象に貼付する使用に適する加飾フィルムを提供する。【解決手段】本発明の加飾フィルムは、塗装対象に貼付されるものであって、前記塗装対象に貼付された状態で延伸する部分である延伸部は、それ以外の部分である無延伸部よりも、厚く形成されている。その結果、塗料の吹付けに替えての貼付に適する加飾フィルムを提供することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装対象に貼付される加飾フィルムであって、
前記塗装対象に貼付された状態で延伸する部分である延伸部は、それ以外の部分である無延伸部よりも、厚く形成されている
加飾フィルム。
【請求項２】
前記延伸部は、伸びる前の状態である無延伸状態からの延伸率が大きいほど厚く形成されている
請求項１に記載の加飾フィルム。
【請求項３】
前記加飾フィルムは、前記塗装対象との接着および耐光性の少なくとも一方を担当するプライマー層と発色を担当するカラー層と当該カラー層に積層された透明なクリア層とを備えている
請求項１または２に記載の加飾フィルム。
【請求項４】
前記プライマー層における、前記塗装対象に貼付された状態で延伸する部分である延伸部は、それ以外の部分である無延伸部よりも、厚く形成されている
請求項３に記載の加飾フィルム。
【請求項５】
前記カラー層における、前記塗装対象に貼付された状態で延伸する部分である延伸部は、それ以外の部分である無延伸部よりも、厚く形成されている
請求項３または４に記載の加飾フィルム。
【請求項６】
前記クリア層における、前記塗装対象に貼付された状態で延伸する部分である延伸部は、それ以外の部分である無延伸部よりも、厚く形成されている
請求項３〜５のいずれか１項に記載の加飾フィルム。
【請求項７】
塗装対象に貼付される加飾フィルムを製造するフィルム製造方法であって、
前記塗装対象に貼付された状態で延伸する部分である延伸部が、それ以外の部分である無延伸部よりも厚くなるように、前記加飾フィルムを形成するための液体材料を、ベースとなるフィルムに付着させる第１工程と、
前記第１工程で前記フィルムに付着させた前記液体材料を、所定の延伸性を有する硬さに半硬化させる第２工程と、
を含むフィルム製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加飾フィルムおよびフィルム製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車のボディなどの塗装対象に貼付可能な加飾用のフィルムが知られている（例えば特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３１２３２号公報
【特許文献２】特開２００５−  ７４９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
塗装対象には、平坦でない、三次元形状を有するものがある。そのような塗布対象への塗装を加飾フィルムの貼付で行う場合、加飾フィルムは、二次元平面状から三次元形状に変形するので、延伸する。このため、もともとの加飾フィルムの厚さが一様であると、延伸によって厚さが薄くなる箇所が生じる。当該箇所では、色調や肌つやが悪くなってしまい、不都合である。
【０００５】
本発明は、塗料の吹付けに替えての貼付に適する加飾フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の加飾フィルムは、塗装対象に貼付されるものであって、前記塗装対象に貼付された状態で延伸する部分である延伸部は、それ以外の部分である無延伸部よりも、厚く形成されている。
【０００７】
また、本発明のフィルム製造方法は、塗装対象に貼付される加飾フィルムを製造する方法であって、前記塗装対象に貼付された状態で延伸する部分である延伸部が、それ以外の部分である無延伸部よりも厚くなるように、前記加飾フィルムを形成するための液体材料を、ベースとなるフィルムに付着させる第１工程と、前記第１工程で前記フィルムに付着させた前記液体材料を、所定の延伸性を有する硬さに半硬化させる第２工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、塗料の吹付けに替えての貼付に適する加飾フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態の加飾フィルムの塗装対象およびテスト用フィルムの外観を示す図である。
【図２】図２は、テスト用フィルムが貼付された塗装対象の外観を示す図である。
【図３−１】図３−１は、塗装対象にテスト用フィルムを被せた状態を示す図である。
【図３−２】図３−２は、図３−１におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図４】図４は、加飾フィルムの領域分けを示す図である。
【図５】図５は、加飾フィルムの構成について説明する図である。
【図６】図６は、カラー層の延伸前後の厚さと色調との関係について説明する図である。
【図７】図７は、加飾フィルムを製造するための装置の外観を概略的に示す図である。
【図８】図８は、吐出ヘッドの外観を示す斜視図である。
【図９】図９は、図８に示す吐出ヘッドのＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態の加飾フィルムの塗装対象１００およびテスト用フィルム２００の外観を示す図である。説明の便宜上、図中に示す３軸のうち、Ｚ軸方向を上下方向とし、Ｚ軸の正方向を上向き、負方向を下向きとする。
【００１１】
本実施形態の加飾フィルムは、塗装対象に貼付する塗膜を備える延伸可能なフィルムであって、プライマー層、カラー層およびクリア層が構成する塗膜をインナーフィルムとガードフィルムとの間に挟んで構成される。テスト用フィルム２００も、加飾フィルムと同様に、プライマー層、カラー層およびクリア層を有している。
【００１２】
テスト用フィルム２００は、塗装対象１００に貼付した場合の伸びる箇所や伸び具合を、可視化するためのものである。本実施形態では、テスト用フィルム２００による調査の結果を、加飾フィルムの製造に反映させる。
【００１３】
塗装対象１００は、塗膜を貼付する対象の一例である。塗装対象１００は、三次元形状（立体形状）を有している。テスト用フィルム２００は、テスト用の加飾フィルムであって、塗膜に、例えば１マス２０ｍｍの格子が描かれたものである。
【００１４】
例えば、塗装対象１００の面１１０は、高さ（図中Ｚ軸方向の寸法）が最も高い面である。面１１０は略Ｕ字状を成し、３つの部分１１１，１１２，１１３によって、面１１０から窪んだ凹部１２０の３方向を囲む。
【００１５】
また、凹部１２０を囲む各部分１１１，１１２，１１３はそれぞれ、斜面１１４，１１５，１１６で囲まれている。斜面１１４は、部分１１１に連続している。部分１１２は、斜面１１５に連続している。部分１１３は、斜面１１６に連続している。
【００１６】
塗装対象１００の各部のうち、最も広範囲に広がる平面に近い面１１０に対向させて、テスト用フィルム２００を塗装対象１００に被せ、例えば圧空真空加工にて、塗装対象１００にテスト用フィルム２００を密着させる。圧空真空加工は、被成形物（テスト用フィルム２００）を、型（塗装対象１００）に向けて押し付ける圧空と、型の裏側から引き付ける真空吸引とを、併せて行う加工手法である。なお、テスト用フィルム２００は、塗装対象１００に接する側の面に、粘着性を有している。
【００１７】
図２は、テスト用フィルム２００が貼付された塗装対象１００の外観を示す図であって、図１における枠線が囲う部分を矢印Ａで示す方向（Ｙ軸方向）から見た状態である。
【００１８】
上述の手法で貼付すると、テスト用フィルム２００は、面１１０では概ね平面状態を保ってほぼ伸びないが、その周囲の斜面１１４，１１５，１１６や、凹部１２０の部分１１１に連続する斜面１２１では、大きく伸びる。例えば斜面１１６においては、２０ｍｍのマスが３０ｍｍになるほど、テスト用フィルム２００が延伸する。この箇所の伸び具合（延伸率）は、１５０％である。
【００１９】
上述のテスト用フィルム２００の延伸について、より詳細に説明する。図３−１は、塗装対象１００にテスト用フィルム２００を被せた状態を示す図である。図３−２は、図３−１におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。Ｂ−Ｂ断面は、塗装対象１００の一部分１１３および斜面１１６を含む。
【００２０】
テスト用フィルム２００を、塗装対象１００を挟む所定のクランプ位置３０１，３０２でクランプ（把持）して、圧空真空加工にて塗装対象１００に密着させる。密着する過程で、テスト用フィルム２００は、平面的な部分１１３にまず貼付され、続いて、部分１１３の両端から各クランプ位置３０１，３０２までの区間が伸びながら下向きに引かれて、斜面１１６に貼付される。
【００２１】
なお、図３−２におけるクランプ位置３０２は、概念的・模式的に示したもので、実際には、クランプ位置３０２と部分１１３との間に、凹部１２０が存在する。
【００２２】
このように、塗装対象１００に貼付後のテスト用フィルム２００には、延伸なしの部分（無延伸部）と、平面状態から伸びて塗装対象１００に形状を一致させた部分（延伸部）とが、混在する。延伸部の伸び具合は、例えば、図２に示す格子の延伸率によって、数値化される。延伸率は、伸びる前の状態（無延伸状態）を１００％とした場合の伸びた後の状態を示す。
【００２３】
以上のテスト用フィルム２００による調査結果に基づいて、加飾フィルムを製造する。テスト用フィルム２００の調査から、厚さが一様のものを三次元形状に貼付すると部分的に延伸が起こり、貼付後の厚さがばらつくことが確認される。仮に、塗装対象１００に貼付前の加飾フィルムの厚さが一様であると、貼付後の厚さには、テスト用フィルム２００の場合と同じく、ばらつきが生じる。その場合には、課題に記載のように、厚さが薄くなった箇所では、色調や肌つやの劣化が見られるようになる。本実施形態では、そのような不都合を防ぐために、加飾フィルムの延伸部の厚さを、無延伸部よりも厚くする。このように加飾フィルムの厚さを設定すると、貼付後に、延伸部の厚さが無延伸部の厚さに近くなり、塗装対象１００の表面上で加飾フィルムの厚さが一定に近くなる。これにより、色調や肌つやのばらつきが抑えられる。
【００２４】
図４は、本実施形態の加飾フィルム４００の領域分けを示す図である。加飾フィルム４００は、延伸部が、無延伸部よりも、厚く形成されている。延伸部の厚さは延伸率が大きいほど厚く設定され、例えば、加飾フィルム４００の各部分は延伸率に比例する厚さを有している。
【００２５】
領域４０１は、無延伸部である（延伸率１００％）。領域４０２は、延伸率が１２０％の延伸部である。領域４０３は、延伸率が１５０％の延伸部である。領域４０４は、延伸率が２００％の延伸部である。
【００２６】
領域４０１は、伸びないので、当該領域４０１の膜厚は、塗膜として機能するのに必要十分な基準の厚さである。領域４０２は、延伸率１２０％であるので、延伸後に基準の厚さを満たすよう、基準の１．２倍の厚さを有する。領域４０３は、延伸率１５０％であるので、延伸後に基準の厚さを満たすよう、基準の１．５倍の厚さを有する。領域４０４は、延伸率２００％であるので、延伸後に基準の厚さを満たすよう、基準の２倍の厚さを有する。
【００２７】
図５は、加飾フィルム４００の構成について説明する図である。加飾フィルム４００は、厚さ方向に、塗装対象１００に近い側（内側）から、プライマー層４１１、カラー層４１２、クリア層４１３を備えている。プライマー層４１１、カラー層４１２、クリア層４１３は、塗膜４１０を構成する。また、塗膜４１０は、インナーフィルム４２１上に形成され、ガードフィルム４２２で覆われる。
【００２８】
プライマー層４１１は、塗装対象１００に接する。また、本実施形態のプライマー層４１１は、塗膜４１０を塗装対象１００に貼り付けるための接着剤として機能する（接着性能）とともに、耐光性を付与する（耐光性性能）。カラー層４１２は、発色を担当する層（発色層）であって、例えば赤や青、白、黒などの色素を含む。また、光輝材を塗膜に含める場合には、カラー層４１２に含ませる。クリア層４１３は、塗装後に外側になる層で、塗装対象１００から最も遠い層である。クリア層４１３は、透明で、肌つやを良くするための層である。また、クリア層４１３は、カラー層４１２を保護する機能をも果たす。
【００２９】
図５の例における各層の厚さについて、ここに記載する。加飾フィルム４００の無延伸部におけるプライマー層４１１の厚さは例えば１０μｍ（マイクロメートル）であり、カラー層４１２の厚さは例えば１５μｍであり、クリア層４１３の厚さは例えば２５μｍである。同じ加飾フィルム４００の延伸率１５０％の延伸部におけるプライマー層４１１の厚さは、無延伸部の厚さの約１．５倍の１５μｍである。また、カラー層４１２の厚さは、無延伸部の厚さの約１．５倍の２３μｍである。同じく、加飾フィルム４００の延伸率１５０％の延伸部におけるクリア層４１３の厚さは、無延伸部の厚さの約１．５倍の３８μｍである。
【００３０】
カラー層４１２が、狙いの色調を発するには、所定の厚さが必要である。カラー層４１２の貼付後の厚さが所定の値を満たすことで、狙いの色調を得ることができる。カラー層４１２の貼付後の厚さが所定の値を下回ると、色調不良となる。なお、上述の色調は、例えばＬａｂ値によって表わすことができる。Ｌ値は明度を表す。ａ値，ｂ値は、色相や彩度を表す。
【００３１】
図６は、カラー層４１２の延伸前後の厚さと色調との関係について説明する図である。ここでは、厚さが均一の従来の加飾フィルムの場合と、本実施形態の加飾フィルム４００の場合とを、比較する。この図において、黒い円は、顔料を表す。
【００３２】
従来の加飾フィルムにおいて、カラー層４１２の厚さが延伸前で約１５μｍの場合、１５０％延伸後の厚さは約１０μｍになる。この場合、厚さ方向に重なる顔料の個数が、延伸前は３個程度であったのが、延伸後に２個程度に減っている。これにより、色調が不良となる。
【００３３】
本実施形態の加飾フィルム４００において、１５０％延伸部のカラー層４１２の厚さが、延伸前で約２３μｍの場合、１５０％延伸後の厚さは、約１５μｍになる。この場合、厚さ方向に重なる顔料の個数は、延伸後に３個程度であって、従来の加飾フィルムの延伸前と同等になるので、色調も同等となる。これにより、狙いの色調を得ることができる。
【００３４】
例えば、車の部材の一つであるバンパーは、他の部材（例えばフェンダー）と隣り合っている。各部材は、別々に塗装され、後の工程で組み合わせられる。仮に、バンパーの塗膜が色調不良で、隣り合うフェンダーの色調が規定通りの場合、隣り合う部材の色調が異なるので、色の違いが目立つ。このように、色調不良は、各部材を単体で見たときには分かりづらかったとしても、他の部材と隣り合わせたときには明らかである。このため、車の部材などの最終的に組み合わせられるものの塗装には、色調を規定に合わせることが重要となっている。
【００３５】
クリア層４１３も、カラー層４１２と同様に、狙いの肌つやを得るための厚さが指定されるものであるので、延伸部においても、所定の厚さを満たされている方が好ましい。
【００３６】
そこで、本実施形態では、加飾フィルム４００において、延伸部の膜厚を、無延伸部よりも厚く形成したものとすることで、貼付後の色調のばらつきを抑えるようにする。
【００３７】
また、本実施形態では、加飾フィルム４００において、塗膜の延伸前の膜厚を、貼付後の延伸率が大きいほど厚く設定することで、貼付後に狙いの色調や肌つやを得るようにする。
【００３８】
さらに、本実施形態において、プライマー層４１１は、狙いの接着性能と耐光性性能を得るための厚さが指定されるものであるので、延伸部においても、延伸後に所定の厚さを満たされている方が好ましい。
【００３９】
図７は、本実施形態の加飾フィルム４００を製造するための装置（製造装置）５００の外観を概略的に示す図である。この製造装置５００は、例えば、インクジェット方式を採用している。つまり、製造装置５００はインクジェットプリンタのような構造であって、吐出ヘッド５１０（図８参照）を備えている。図８は、吐出ヘッド５１０の外観を示す斜視図である。また、図９は、図８に示す吐出ヘッド５１０のＣ−Ｃ断面図である。
【００４０】
吐出ヘッド５１０は、圧力室５１１、ピエゾ素子５１２、充填口５１３、吐出口５１４を備えている。圧力室５１１は、塗料６００が溜められる部屋で、加圧を受ける部屋である。ピエゾ素子５１２は、電気的な制御で稼働されることにより、圧力室５１１を加圧する。充填口５１３は、圧力室５１１に塗料６００を補充するための開口部である。吐出口５１４は、ピエゾ素子５１２による加圧を受けた塗料６００が吐出される開口部である。吐出口５１４は、塗料６００を、粒状に飛ばす。塗料６００は、延伸可能な塗膜を形成するための液体材料である。
【００４１】
上述のような、インクジェットプリンタのような構造の製造装置５００によって、本実施形態の加飾フィルム４００を製造するにあたっては、塗料６００の粘度や、塗料６００の成分、或いは吐出ヘッド５１０に、工夫を要する。というのも、従来の加飾フィルムは、延伸を期待しないものであったが、本実施形態の加飾フィルム４００は、延伸させるものである。したがって、加飾フィルム４００の塗膜を構成する塗料６００は、完全に硬化していてはならず、延伸可能な状態であることが必要である。
【００４２】
延伸可能な塗膜を構成する塗料としては、例えば、紫外線硬化型の塗料が考えられる。本実施形態においては、紫外線の照射により硬化するタイプの塗料を、紫外線の照射の程度を調節して半硬化状態とすることで、延伸可能な塗膜を形成する。
【００４３】
本実施形態の加飾フィルム４００を製造するフィルム製造方法においては、次に記す第１工程と第２工程とを、層の数だけ繰り返し行う。第１工程において製造装置５００は、延伸可能な塗膜を形成するための液体材料を、塗装対象１００の形状を所定方向から見た二次元平面に置き換えて得られる形状に応じて飛ばして、塗膜４１０を支えるベースとなるフィルムであるインナーフィルム４２１に、付着させる。第２工程において製造装置５００は、第１工程でインナーフィルム４２１に付着させた液体材料を、所定の延伸性を有する硬さにまで、半硬化させる。
【００４４】
より詳細には、製造装置５００は、まず、インナーフィルム４２１上に、プライマー層４１１を形成する材料を、吐出ヘッド５１０に吐出させる。次に製造装置５００は、カラー層４１２を形成する塗料６００を、吐出ヘッド５１０に飛ばさせてプライマー層４１１上に付着させ（第１工程）、紫外線照射により所定の半硬化状態にする（第２工程）。続いて製造装置５００は、クリア層４１３を形成する塗料６００を、吐出ヘッド５１０に飛ばさせてカラー層４１２上に付着させ、紫外線照射により所定の半硬化状態にする。そして製造装置５００は、ガードフィルム４２２でクリア層４１３の上から塗膜４１０を覆って、加飾フィルム４００の製造を終える。
【００４５】
ここで、製造装置５００は、インクジェットプリンタ状の装置であるので、図４に示すような印刷予定に基づいてインナーフィルム４２１に印刷するように、各層を、インナーフィルム４２１上に形成していく。その過程で製造装置５００は、形成すべき膜厚に応じた量の塗料６００が、該当の画素に付着するよう、吐出ヘッド５１０の吐出量やインナーフィルム４２１の送り速度を制御する。これにより、製造装置５００は、延伸部が無延伸部よりも厚い加飾フィルム４００を形成する。
【００４６】
さて、上述のように、図４に示すような印刷予定に基づいてインナーフィルム４２１に対して塗料６００で印刷を施すように加飾フィルム４００を製造するのであると、製造装置５００は、インナーフィルム４２１の全面のうち、塗装対象１００への塗装範囲に対応しない部分には、そもそも塗料６００を吐出しない。このため、塗料６００の廃棄量を、大幅に減らす効果が期待できる。
【００４７】
より具体的に説明すれば、図３−２に示すような加工手法で塗膜４１０を塗装対象１００に貼付する場合、クランプ位置３０１，３０２においてクランプされるのは、インナーフィルム４２１は剥がされているのでガードフィルム４２２のみである。塗膜４１０は、塗装対象１００に対応する範囲にのみに存在（もしくは当該範囲の周囲に設定する所定の許容範囲まで存在）し、プライマー層４１１が塗装対象１００に対向する。
【００４８】
加飾フィルム４００の貼付により、塗膜４１０は、適宜延伸して、塗装対象１００に貼付される。ガードフィルム４２２は、塗膜４１０の貼付後、必要に応じて剥がされる。
【００４９】
以上に説明したように、本実施形態では、延伸可能な塗膜４１０が適宜延伸して塗装対象１００に貼付されるが、延伸部の膜厚が、無延伸部に比べて厚く形成されているので、延伸後の膜厚のばらつきが抑えられるため、部分ごとに色調や肌つやの差が生じるような不都合が起こりにくくなる。
【００５０】
さらに、延伸部の膜厚が、無延伸状態からの延伸率が大きいほど厚くなるよう形成されていると、貼付後の膜厚が一定に近づきやすくなる。これにより、狙いの色調の塗装を得やすくすることができる。
【００５１】
以上、本実施形態によれば、平面的でないためにこれまで塗料の吹付けに依る他なかった塗装箇所であっても適用可能な、塗料の吹付けに替えての貼付に適する加飾フィルム４００を提供することができる。また、当該加飾フィルム４００を製造可能な製造装置５００を提供することが可能になる。
【００５２】
なお、本実施形態では、カラー層およびクリア層の両方の延伸部を無延伸部に比べて厚くしているが、実施にあたってはこれに限らない。つまり、カラー層およびクリア層のいずれか一方だけで、延伸部が無延伸部に比べて厚く形成されていても、従来に比べて改善が期待できる。つまり、貼付後のカラー層の厚さのばらつきが抑えられれば色調を一様にすることができる。また、貼付後のクリア層の厚さのばらつきが抑えられれば肌つやを一様にすることができる。
【００５３】
（変形例）
上述の実施形態における製造装置５００は、インクジェット方式の吐出ヘッド５１０を備えているが、実施にあたってはこれに限らず、例えば、吐出ヘッドに、ジェットディスペンサーなどのディスペンサー方式を採用してもよい。ディスペンサー方式には、メカ式の他、ピエゾ素子を利用するものなどがある。
【００５４】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１００…塗装対象
１１０…面
１１１，１１２，１１３…部分
１１４，１１５，１１６…斜面
１２０…凹部、１２１…斜面
２００…テスト用フィルム
３０１，３０２…クランプ位置
４００…加飾フィルム
４０１〜４０４…領域
４１０…塗膜
４１１…プライマー層、４１２…カラー層、４１３…クリア層
４２１…インナーフィルム、４２２…ガードフィルム
５００…製造装置
５１０…吐出ヘッド
５１１…圧力室、５１２…ピエゾ素子、５１３…充填口、５１４…吐出口
６００…塗料
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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