(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の接点を有する第１のシート部と、第２の接点を有する第２のシート部と、折り返し線を有する折り返し部とを備える可撓性の絶縁シートを含み、
上記第１のシート部と上記第２のシート部とは、上記折り返し線を間に挟んで配置されるとともに、上記折り返し部は上記折り返し線を横切る導体パターンを有し、
上記絶縁シートの折り返し部が上記折り返し線に沿って折り返されることで、上記第１の接点と上記第２の接点とが互いに対向し合うとともに、上記折り返しに伴って上記折り返し部の曲げ内側に形成される隙間に上記導体パターンが位置するメンブレンスイッチであって、
上記折り返し部の曲げ内側の隙間に、電気絶縁性および撥水性を有する接着剤が充填され、この接着剤により上記導体パターンが被覆されることを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項２】
請求項１の記載において、上記折り返し部は、上記折り返し線の上に位置する通孔と、上記第１のシート部と上記第２のシート部との間に跨るブリッジ部とを有し、上記接着剤は、上記ブリッジ部に塗布されていることを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項３】
複数のキートップと、
上記キートップによって操作されるメンブレンスイッチと、を具備し、
上記メンブレンスイッチは、上記キートップに対応する複数の第１の接点を有する第１のシート部と、上記キートップに対応する複数の第２の接点を有する第２のシート部と、折り返し線を有する折り返し部とを備える可撓性の絶縁シートを含み、
上記第１のシート部と上記第２のシート部とは、上記折り返し線を間に挟んで線対称に配置されるとともに、上記折り返し部は、上記折り返し線を横切る導体パターンを有し、
上記絶縁シートの折り返し部を上記折り返し線に沿って折り返すことで、上記第１の接点と上記第２の接点とが互いに対向し合うとともに、上記折り返しに伴って上記折り返し部の曲げ内側に形成される隙間に上記導体パターンが位置するキーボードであって、
上記折り返し部の曲げ内側の隙間に、電気絶縁性および撥水性を有する接着剤を充填し、この接着剤で上記導体パターンを被覆したことを特徴とするキーボード。
【請求項４】
請求項３の記載において、上記絶縁シートの折り返し部は、上記折り返し線の上に位置する通孔と、上記第１のシート部と上記第２のシート部との間に跨るブリッジ部とを有し、上記接着剤は、上記ブリッジ部に塗布されていることを特徴とするキーボード。
【請求項５】
筐体と、
上記筐体に支持されたキーボードと、を具備する電子機器であって、
上記キーボードは、複数のキートップと、上記キートップによって操作されるメンブレンスイッチと、を備え、
上記メンブレンスイッチは、上記キートップに対応する複数の第１の接点が形成された第１のシート部と、上記キートップに対応する複数の第２の接点が形成された第２のシート部と、折り返し線を有する折り返し部とを備える可撓性の絶縁シートを含み、
上記第１のシート部と上記第２のシート部とは、上記折り返し線を間に挟んで線対称に配置されるとともに、上記折り返し部は、上記折り返し線を横切る導体パターンを有し、
上記第１の接点と上記第２の接点とが互いに対向し合うように上記絶縁シートの折り返し部を上記折り返し線に沿って折り返すことで、上記折り返し部の曲げ内側に形成される隙間に上記導体パターンが位置するとともに、上記隙間に電気絶縁性および撥水性を有する接着剤を充填し、この接着剤で上記導体パターンを被覆したことを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項５の記載において、上記絶縁シートの折り返し部は、上記折り返し線の上に位置する通孔と、上記第１のシート部と上記第２のシート部との間に跨るブリッジ部とを有し、上記接着剤は、上記ブリッジ部に塗布されていることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折り返して使用する可撓性の絶縁シートを有するメンブレンスイッチに係り、特に絶縁シートの折り返し部分の防水性を高める構造に関する。さらに本発明は、メンブレンスイッチを用いてキートップの押し下げ動作を電気的に検出するキーボード、およびキーボードを有するポータブルコンピュータのような電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばポータブルコンピュータに用いるキーボードは、キートップの押し下げ動作を電気的に検出するメンブレンスイッチを備えている。メンブレンスイッチは、複数の固定接点および複数の可動接点を有している。固定接点および可動接点は、夫々キートップに対応するように互いに間隔を存して向かい合っている。
【０００３】
例えば特許文献１は、固定接点および可動接点を可撓性を有する一枚の絶縁シートの片面に印刷するとともに、固定接点と可動接点とが互いに対向するように絶縁シートを折り返して使用する形態のメンブレンスイッチを開示している。
【０００４】
この種の折り返しタイプのメンブレンスイッチによると、絶縁シートは、固定接点が印刷された第１のシート部と、可動接点が印刷された第２のシート部と、第１のシート部と第２のシート部との間に介在される折り返し部とを備えている。
【０００５】
第１のシート部と第２のシート部とは、折り返し部を間に挟んで互いに対称に配置されている。さらに、折り返し部には、折り返し部を横切る複数の導体パターンが印刷されている。導体パターンは、第１のシート部と第２のシート部との間に跨るように配線されている。
【０００６】
絶縁シートの折り返し部は、固定接点と可動接点とが互いに対向し合うように折り返されている。この折り返しにより、折り返し部の曲げ内側に隙間が形成され、この隙間に導体パターンが露出している。
【０００７】
ところで、従来の折り返しタイプのメンブレンスイッチによると、絶縁シートの折り返し部は、メンブレンスイッチの薄型化を図るために比較的大きな曲率で折り曲げられている。そのため、絶縁シートの折り返し部にストレスが加わり易く、長期間に亘って使用した場合に、折り返し部に微細な亀裂が発生する虞があり得る。
【０００８】
この結果、キーボードの使用環境によっては、水分が亀裂を伝わって折り返し部の内側の隙間に浸入するのを避けられず、これが原因で隙間に露出している導体パターンにマイグレーションが発生するといった問題がある。
【０００９】
これを改善するため、特許文献１に開示されたメンブレンスイッチでは、絶縁シートの折り返し部に粘着剤を介して防水性の保護フィルムを接着している。粘着剤は、保護フィルムの外周縁部に沿うように設けられており、その大部分が導体パターンから外れている。保護フィルムは、絶縁シートの反対側から導体パターンを覆うことで、導体パターン回りの防水性を確保している。
【特許文献１】特開平９−２５９６９３号公報  （図１、段落番号００１２，００１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１によると、保護フィルムは、粘着剤を介して絶縁シートに接着されるので、粘着剤が保護フィルムと絶縁シートとの間に隙間なく充填されるように、保護フィルムの接着作業を細心の注意を払って入念に行う必要がある。
【００１１】
したがって、保護フィルムの接着作業に多大な手間と熟練を要し、作業に時間がかかるといった問題がある。
【００１２】
さらに、保護フィルムを絶縁シートに接着した状態では、保護フィルムが粘着剤を覆い隠すので、保護フィルムの接着が充分であるか否かの判断が難しいものとなる。この結果、保護フィルムの接着状態が製品毎にばらつき易く、導体パターンの防水性を維持する上での信頼性が低下するといった不具合がある。
【００１３】
本発明の目的は、簡単な作業で導体パターンの防水性を充分に確保することができ、耐候性、耐マイグレーション性に優れるとともに、防水面での信頼性が高いメンブレンスイッチを得ることにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、防水性に優れたメンブレンスイッチを有するキーボードを得ることにある。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、防水性に優れたキーボードを有する電子機器を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係るメンブレンスイッチは、  
第１の接点を有する第１のシート部と、第２の接点を有する第２のシート部と、折り返し線を有する折り返し部とを備える可撓性の絶縁シートを含んでいる。  
上記第１のシート部と上記第２のシート部とは、上記折り返し線を間に挟んで配置されるとともに、上記折り返し部は上記折り返し線を横切る導体パターンを有し、  
上記第１の接点と上記第２の接点とが互いに対向し合うように上記絶縁シートの折り返し部を上記折り返し線に沿って折り返すことで、上記折り返し部の曲げ内側に上記導体パターンが位置する隙間が形成され、この隙間に電気絶縁性および撥水性を有する接着剤が充填されて、この接着剤により上記導体パターンが被覆されていることを特徴している。
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係るキーボードは、  
複数のキートップと、上記キートップによって操作されるメンブレンスイッチと、を備えている。  
上記メンブレンスイッチは、上記キートップに対応する複数の第１の接点を有する第１のシート部と、上記キートップに対応する複数の第２の接点を有する第２のシート部と、折り返し線を有する折り返し部とを備える可撓性の絶縁シートを含み、  
上記第１のシート部と上記第２のシート部とは、上記折り返し線を間に挟んで線対称に配置されるとともに、上記折り返し部は、上記折り返し線を横切る導体パターンを有し、
上記第１の接点と上記第２の接点とが互いに対向し合うように上記絶縁シートの折り返し部を上記折り返し線に沿って折り返すことで、上記折り返し部の曲げ内側に上記導体パターンが位置する隙間が形成され、この隙間に、電気絶縁性および撥水性を有する接着剤を充填するとともに、この接着剤で上記導体パターンを被覆したことを特徴としている。
【００１８】
さらに、本発明の一つの形態に係る電子機器は、  
筐体と、上記筐体に支持されたキーボードとを備え、上記キーボードは、複数のキートップと、上記キートップによって操作されるメンブレンスイッチとを有している。  
上記メンブレンスイッチは、上記キートップに対応する複数の第１の接点が形成された第１のシート部と、上記キートップに対応する複数の第２の接点が形成された第２のシート部と、折り返し線を有する折り返し部とを備える可撓性の絶縁シートを含み、  
上記第１のシート部と上記第２のシート部とは、上記折り返し線を間に挟んで線対称に配置されるとともに、上記折り返し部は、上記折り返し線を横切る導体パターンを有し、
上記第１の接点と上記第２の接点とが互いに対向し合うように上記絶縁シートの折り返し部を上記折り返し線に沿って折り返すことで、上記折り返し部の曲げ内側に上記導体パターンが位置する隙間が形成され、この隙間に電気絶縁性および撥水性を有する接着剤を充填するとともに、この接着剤で上記導体パターンを被覆したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、絶縁シートの折り返し部に位置する導体パターンが接着剤によって直に覆われるので、簡単な作業で導体パターンの防水性を充分に確保することができる。したがって、防水面での信頼性が向上し、耐候性、耐マイグレーション性に優れた折り返しタイプのメンブレンスイッチを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明の実施の形態を、ポータブルコンピュータに適用した図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１および図２は、電子機器の一例であるポータブルコンピュータ１を開示している。ポータブルコンピュータ１は、本体ユニット２とディスプレイユニット３とを備えている。本体ユニット２は、偏平な箱状の第１の筐体４を有している。第１の筐体４は、例えばＣＰＵが実装されたプリント配線板やハードディスク駆動装置のような主要な構成要素を収容している。第１の筐体４は、フラットな上面４ａを有し、この上面４ａの中央部にキーボード取り付け部５が形成されている。
【００２２】
ディスプレイユニット３は、偏平な箱状の第２の筐体７と、第２の筐体７に収容された液晶表示パネル８とを備えている。液晶表示パネル８は、スクリーン８ａを有している。スクリーン８ａは、第２の筐体７の前面に開けた開口部９を通じてディスプレイユニット３の外に露出している。
【００２３】
ディスプレイユニット３は、第１の筐体４の後端部から突出する一対のヒンジ部１０ａ，１０ｂに支持されている。ディスプレイユニット３は、ヒンジ部１０ａ，１０ｂを支点として、本体ユニット２の上に横たわる閉じ位置と、本体ユニット２の後端から起立する開き位置との間で回動可能となっている。
【００２４】
第１の筐体４のキーボード取り付け部５にキーボード１２が固定されている。図３に示すように、キーボード１２は、キーボードベース１３、複数のキートップ１４、複数のパンタグラフ式のキートップ支持部１５および折り返しタイプのメンブレンスイッチ１６を備えている。
【００２５】
キーボードベース１３は、キーボード取り付け部５に嵌まり込むような平坦な板状をなしている。キーボードベース１３は、下フレーム１７と上フレーム１８とを有している。下フレーム１７および上フレーム１８は、互いに積層されている。
【００２６】
キーボードベース１３の前端縁は、キーボード取り付け部５に引っ掛かっている。キーボードベース１３の後端縁は、キーボードベース１３の後方に突出する一対の舌片１９ａ，１９ｂを有し、これら舌片１９ａ，１９ｂがねじ２０を介してキーボード取り付け部５に固定されている。舌片１９ａ，１９ｂおよびねじ２０は、帯状のカバー２１によって覆い隠される。
【００２７】
キートップ１４は、キーボードベース１３の上にマトリックス状に配列されており、夫々指先で押圧し得る大きさを有している。
【００２８】
キートップ支持部１５は、各キートップ１４とキーボードベース１３の上フレーム１８との間に介在されている。キートップ支持部１５は、第１のリンクレバー２３、第２のリンクレバー２４およびラバースプリング２５を備えている。
【００２９】
第１のリンクレバー２３と第２のリンクレバー２４とは、Ｘ字状に交差されるとともに、その交差部がピボット軸２６を介して回動可能に連結されている。第１のリンクレバー２３の上端は、キートップ１４の下面の前部に回動可能に支持されているとともに、第１のリンクレバー２３の下端は、上フレーム１８の上面にスライド可能に支持されている。同様に、第２のリンクレバー２４の上端は、キートップ１４の下面の後部にスライド可能に支持されているとともに、第２のリンクレバー２４の下端は、上フレーム１８の上面に回動可能に支持されている。
【００３０】
このことから、第１のリンクレバー２３および第２のリンクレバー２４は、ピボット軸２６を中心として上下方向に相対的に回動可能であり、キートップ１４をキーボードベース１３に昇降動可能に支持している。
【００３１】
言い換えると、キートップ１４は、キーボードベース１３の上方に押し上げられる待機位置と、キーボードベース１３に沿うように沈み込む押し下げ位置との間で上下にストロークするようになっている。
【００３２】
ラバースプリング２５は、キートップ１４の下面と上フレーム１８との間に介在されている。ラバースプリング２５は、上フレーム１８に向けて開口するカップ状又はドーム状をなしており、常にキートップ１４を待機位置に向けて弾性的に付勢している。さらに、ラバースプリング２５の上端部に、下向きに突出する押圧突起２７が一体に形成されている。押圧突起２７は、上フレーム１８に開けた貫通孔２８と向かい合っている。
【００３３】
メンブレンスイッチ１６は、キートップ１４の押し下げ動作を電気的に検出するためのものであり、下フレーム１７と上フレーム１８との間に介在されている。図４ないし図６に示すように、メンブレンスイッチ１６は、一枚の絶縁シート３０を有している。絶縁シート３０は、例えばポリエチレンテレフタレートのような合成樹脂材料で造られており、可撓性を有している。
【００３４】
絶縁シート３０は、第１のシート部３１、第２のシート部３２および折り返し部３３を一体に備えている。第１のシート部３１および第２のシート部３２は、互いに同じ形状を有している。第１のシート部３１の一方の面に複数の固定接点３４および複数の導体パターン３５が印刷されている。固定接点３４は、第１の接点の一例であって、上記キートップ１４の配列に対応するように第１のシート部３１の一方の面の上にマトリックス状に並んでいる。
【００３５】
第２のシート部３２の一方の面に複数の可動接点３６および複数の導体パターン３７が印刷されている。可動接点３６は、第２の接点の一例であって、上記キートップ１４の配列に対応するように第２のシート部３２の一方の面の上にマトリックス状に並んでいる。
【００３６】
折り返し部３３は、第１のシート部３１と第２のシート部３２との間に位置するとともに、これら第１および第２のシート３１，３２を連結している。
【００３７】
折り返し部３３は、真っ直ぐな折り返し線Ａを有している。折り返し線Ａは、第１のシート部３１と第２のシート部３２とを分断するように、これらシート部３１，３２の並び方向と直交する方向に延びている。このため、固定接点３４を有する第１のシート部３１と、可動接点３６を有する第２のシート部３２とは、折り返し部３３の折り返し線Ａを間に挟んで線対称の位置関係を満たすように配置されている。
【００３８】
さらに、折り返し部３３は、複数の通孔３８と複数のブリッジ部３９とを有している。通孔３８は、折り返し線Ａの上に位置するとともに、折り返し線Ａの長さ方向に間隔を存して並んでいる。
【００３９】
ブリッジ部３９は、通孔３８の間に位置するとともに、第１のシート部３１と第２のシート部３２との間に跨っている。ブリッジ部３９の一方の面の上に夫々導体パターン４０が印刷されている。導体パターン４０は、折り返し線Ａを横切るとともに、第１のシート部３１の所望の導体パターン３５と第２のシート部３２の所望の導体パターン３７との間を電気的に接続している。
【００４０】
絶縁シート３０は、第２のシ−ト部３２が第１のシート部３１の上に位置するように、折り返し部３３の折り返し線Ａを折り目として１８０°折り返されている。この折り返しにより、固定接点３４と可動接点３６とが互いに間隔を存して向かい合っている。さらに、図７に示すように、折り返し部３３のブリッジ部３９がＵ形に折り返されて、このブリッジ部３９の曲げ内側に隙間４２が形成されている。
【００４１】
言い換えると、折り返し部３３は、導体パターン４０が位置するブリッジ部３９の一方の面を内側にしてＵ形に折り曲げられている。そのため、導体パターン４０は、隙間４２に面している。
【００４２】
絶縁シート３０を折り返し部３３で折り返す際には、第１のシート部３１と第２のシート部３２との間に絶縁スペーサ４３が介在されている。図３に示すように、絶縁スペーサ４３は、固定接点３４および可動接点３６に対応する位置に、これら接点３４，３６を避ける通孔４４を有している。
【００４３】
この絶縁スペーサ４３の存在により、固定接点３４と可動接点３６との間隔が一定に保たれる。図３に示すように、互いに対向し合う固定接点３４および可動接点３６は、キートップ１４の押圧突起２７の真下に位置している。
【００４４】
本実施の形態では、絶縁シート３０の折り返し部３３を折り返す以前の段階で、ブリッジ部３９の一方の面の上に例えばシリコンを主成分とする接着剤４５を塗布している。接着剤４５は、電気部品用のものであり、電気絶縁性および撥水性を有するとともに、耐熱性、揮発性に優れている。接着剤４５は、ブリッジ部３９の一方の面に位置する導体パターン４０を直に覆っている。
【００４５】
折り返し線Ａを折り目としてブリッジ部３９を折り返すと、図７に示すように、接着剤４５がブリッジ部３９の曲げ内側に形成される隙間４２に充填される。この結果、隙間４２が接着剤４５によって隙間無く埋められるとともに、接着剤４５が硬化することでブリッジ部３９の折り曲げ形状が維持される。
【００４６】
このようなメンブレンスイッチ１６を有するキーボード１２において、キートップ１４を待機位置から押し下げ位置に向けて指先で押し下げると、第１および第２のリンクレバー２３，２４がラバースプリング２５の付勢力に抗して下向きに回動する。
【００４７】
それとともに、ラバースプリング２５が圧縮されて、その押圧突起２７が下方に移動する。これにより、第２のシート部３２のうち可動接点３６に対応する部分が押圧突起２７によって下向きに押圧される。この結果、可動接点３６が固定接点３４に押し付けられ、メンブレンスイッチ１６が閉じる。
【００４８】
キートップ１４の押し下げを解除すると、ラバースプリング２５の付勢力によりキートップ１４が押し下げ位置から待機位置に押し上げられ、ラバースプリング２５の押圧突起２７が第２のシート部３２から離脱する。これにより、第２のシ−ト部３２が自己の復元力によって元の形状に復帰し、可動接点３６が固定接点３４から離れる。よって、メンブレンスイッチ１６が開く。このことから、メンブレンスイッチ１６は、キートップ１４によって操作される。
【００４９】
本発明の実施の形態によると、絶縁シート３０の折り返し部３３を折り返す以前に、ブリッジ部３９の一方の面の上に電気絶縁性および撥水性を有する電気部品用の接着剤４５を塗布し、この接着剤４５でブリッジ部３９の一方の面に印刷された導体パターン４０を直に覆っている。
【００５０】
このため、接着剤４５がブリッジ部３９に確実に塗布されているか否かを目視により容易に見極めることができ、接着剤４５を塗布する際の作業性が良好となる。
【００５１】
さらに、接着剤４５は、折り返し部３３を折り返し線Ａに沿って折り返した時に、ブリッジ部３９の曲げ内側に形成される隙間４２を埋めるので、隙間４２に位置する導体パターン４０を接着剤４５で完全に被覆することができる。
【００５２】
このため、メンブレンスイッチ１６の長期間に亘る使用により、たとえブリッジ部３９の縁に亀裂が生じて隙間４２に水分が浸入したとしても、この水分は接着剤４５によって弾かれ、導体パターン４０に到達することはない。
【００５３】
したがって、導体パターン４０回りの防水性能を充分に確保することができ、導体パターン４０にマイグレーションが発生し難くなる。よって、メンブレンスイッチ１６の折り返し部分の耐候性および耐マイグレーション性が向上し、メンブレンスイッチ１６の防水面での信頼性が格段に向上する。
【００５４】
加えて、接着剤４５は、硬化することで折り返し部３３の折り曲げ形状を維持するので、接着剤４５を利用して導体パターン４０の変形を抑えることができる。したがって、導体パターン４０に無理な力が加わらずに済み、導体パターン４０の断線を確実に防止できる。
【００５５】
それとともに、上記実施の形態によると、絶縁シート３０の折り返し部３３は、折り返し線Ａの上に位置する複数の通孔３８を有している。言い換えると、通孔３８の存在により、折り返し部３３が折り返し線Ａの長さ方向に間隔を存して配置された複数のブリッジ部３９に分断されるので、折り返し部３３の面積が実質的に減少する。
【００５６】
このため、折り返し部３３を折り返し線Ａに沿って折り返す時の抵抗が小さくなり、折り返し部３３を少ない力で容易に折り返すことができる。よって、絶縁シート３０を折り返す時に、導体パターン４０に無理な力が加わり難くなり、この点でも導体パターン４０の断線防止に役立つ。
【００５７】
なお、本発明に係るメンブレンスイッチは、キーボード用に特定されるものではなく、例えば各種のタッチスイッチとしても同様に実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。
【図２】本発明の実施の形態において、筐体からキーボードを取り外した状態を示すポータブルコンピュータの斜視図。
【図３】本発明の実施の形態に係るキーボードの断面図。
【図４】本発明の実施の形態に係るキーボード用のメンブレンスイッチの平面図。
【図５】本発明の実施の形態において、絶縁シートを折り返す以前の第１のシート部、第２のシート部および折り返し部の位置関係を示すメンブレンスイッチの平面図。
【図６】本発明の実施の形態において、絶縁シートを折り返した状態を一部断面で示すメンブレンスイッチの平面図。
【図７】図６のF7−F7線に沿う断面図。
【符号の説明】
【００５９】
４…筐体（第１の筐体）、１２…キーボード、１４…キートップ、１６…メンブレンスイッチ、３０…絶縁シート、３１…第１のシート部、３２…第２のシート部、３３…折り返し部、３４…第１の接点（固定接点）、３６…第２の接点（可動接点）、４０…導体パターン、４２…隙間、４５…接着剤、Ａ…折り返し線。
【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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【図７】
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