(57)【要約】      （修正有）【課題】ボールペンリフィルが収納される外装体の先口よりボールペンリフィルの筆記先端部を出没可能した出没式ボールペンを提供する。【解決手段】ボールペンリフィルのボールペンチップ３に、樹脂製のインキタンク２またはインキタンクに対する樹脂製の中継部材を、ボールペンチップの接続部分を外側から覆うように接続し、ボールペンチップの最大外径部の外径をＡ、ボールペンチップと、インキタンクまたは中継部材との接続部の重なり部分の外径をＢ、筆記先端部の没入状態でのボールペンチップの最大外径部が位置する軸筒７内の孔径をＣ、筆記先端部の没入状態での前記接続部の重なり部分が位置する軸筒内の孔径をＤ、とした時、（Ｃ−Ａ）＞（Ｄ−Ｂ）となる関係、並びに、１．０５≦Ｂ／Ａ≦１．２５となる関係を満たす。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールペンリフィルが収納される外装体の先口よりボールペンリフィルの筆記先端部を出没可能した出没式ボールペンにおいて、前記ボールペンリフィルは、筆記部材としてボールを先端より一部突出した状態で回転可能に抱持したボールペンチップと、そのボールペンチップの反ボール側に、樹脂製のインキタンクまたはインキタンクに対する樹脂製の中継部材を、ボールペンチップの接続部分を外側から覆うように接続し、ボールペンチップの最大外径部の外径をＡ、ボールペンチップと、インキタンクまたは中継部材との接続部の重なり部分の外径をＢ、筆記先端部の没入状態でのボールペンチップの最大外径部が位置する軸筒内の孔径をＣ、筆記先端部の没入状態での前記接続部の重なり部分が位置する軸筒内の孔径をＤ、とした時、（Ｃ−Ａ）＞（Ｄ−Ｂ）となる関係、並びに、１．０５≦Ｂ／Ａ≦１．２５となる関係が満たされる出没式ボールペン
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールペンリフィルが収納される外装体の先口よりボールペンリフィルの筆記先端部を出没可能した出没式ボールペンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外装体またはその一部を金属のような硬質且つ、光沢感のある材料を用い、高級感を演出した出没式ボールペンは、樹脂製の一般的な筆記具よりも重量が重く、誤って落下させた時の衝撃は強くなる傾向にある。その為に、筆記先端部であるボールペンチップを軸筒内に収納した状態で落下させてしまった時にも、軸筒内面とボールペンチップが衝突する衝撃力は非常に大きくなり、ボールペンチップの変形や損傷が生じやすいものであった。それを防止するものとして、特許第５０７８６４１号公報には、軸筒の先口近傍内面に軸筒より軟質な材料を配置したものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５０７８６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の出没式ボールペンは、軸筒内面の先口近傍を軟質にする為に、軸筒とは別の軟質の部品を配置したり、軸筒内面にコーティングを行う必要があり、構造の複雑化や、コストアップに繋がってしまうものであった。また、軸筒内面の先口近傍を軟質にすればボールペンチップと軸筒内面の衝撃力は緩和できるものの、落下等の衝撃はボールペンリフィル全体に及ぶものであり、特にボールペンリフィルのインキタンクが樹脂のような軟質なものだと大きくしなってしまい、その後方のボールペンチップとインキタンクの接続部の重なり部分はしなりによって曲がりの力を受け、接続部の重なり部分の変形や損傷、割れが生じてしまう場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ボールペンリフィルが収納される外装体の先口よりボールペンリフィルの筆記先端部を出没可能した出没式ボールペンにおいて、前記ボールペンリフィルは、筆記部材としてボールを先端より一部突出した状態で回転可能に抱持したボールペンチップと、そのボールペンチップの反ボール側に、樹脂製のインキタンクまたはインキタンクに対する樹脂製の中継部材を、ボールペンチップの接続部分を外側から覆うように接続し、ボールペンチップの最大外径部の外径をＡ、ボールペンチップと、インキタンクまたは中継部材との接続部の重なり部分の外径をＢ、筆記先端部の没入状態でのボールペンチップの最大外径部が位置する軸筒内の孔径をＣ、筆記先端部の没入状態での前記接続部の重なり部分が位置する軸筒内の孔径をＤ、とした時、（Ｃ−Ａ）＞（Ｄ−Ｂ）となる関係、並びに、１．０５≦Ｂ／Ａ≦１．２５となる関係が満たされる出没式ボールペンを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
ボールペンチップの最大外径部の外径をＡ、ボールペンチップと、インキタンクまたは中継部材との接続部の重なり部分の外径をＢ、筆記先端部の没入状態でのボールペンチップの最大外径部が位置する軸筒内の孔径をＣ、筆記先端部の没入状態での前記接続部の重なり部分が位置する軸筒内の孔径をＤとした時、（Ｃ−Ａ）＞（Ｄ−Ｂ）となる関係、並びに、１．０５≦Ｂ／Ａ≦１．２５の関係を満たす事で、筆記先端部であるボールペンチップが軸筒内に没入した状態において、前記接続部の重なり部分と軸筒内孔との隙間を、ボールペンチップの最大外径部と軸筒内孔との隙間よりも小さくし、落下した時にボールペンチップの最大外径部が軸筒内孔に衝突する前に前記接続部の重なり部分が軸筒内孔と衝突しやすいものにできる。そして、前記接続部の重なり部分の外側は樹脂製のインキタンクまたは中継部材としているので、前記接続部の重なり部分と軸筒内孔が衝突した時の樹脂の弾性によって、ボールペンチップの最大外径部が軸筒内孔に直接衝突する速度を十分に低下させ、衝撃力を小さくした状態で衝突させることで、ボールペンチップ先端部の変形や損傷を防止できると同時に前記接続部の重なり部分と軸筒内孔が衝突した時のボールペンチップの振れを抑制でき、前記接続部の重なり部分の曲がりや変形、割れも防止することもできる。
また、外装体または外装体の一部である軸筒の先口近傍に金属のような硬質な材料を使用しても、その内面に軟質の部品を配置したり、コーティングを行うこと無く、ボールペンリフィルの変形や損傷を防止した、構造が単純で安価な出没式ボールペンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ボールペンリフィルを示す縦断面図。
【図２】図１のＩ部拡大図。
【図３】出没式ボールペンを示す縦断面図。
【図４】図３のＩＩ部拡大図。
【図５】部材を示す図４相当図。
【図６】他の実施形態を示す図４相当図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明のボールペンリフィルに使用されるボールペンチップは筆記部材としてのボールと、そのボールを回転可能に抱持するボールホルダーからなる。
ボールは、炭化タングステン、チタン、コバルト、クロム、ニッケル等を主成分とした超硬材や、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化チタン、アルミナ、ジルコニア等のセラミック、または樹脂製のものを用いることができる。
【０００９】
ボールホルダーはステンレス鋼や真鍮、洋白といった金属製や、ポリオキシメチレンのような、エンジニアリングプラスチックと呼ばれる耐磨耗性の高い合成樹脂が使用できる。
また、金属製のボールホルダーでは、コイル線材を切断し棒状のブランク材を使用するものと、予め貫通孔の有するパイプ材を使用することもできる。更に、ボールホルダーの内部には未使用時にインキのにじみ出しを防止する目的で、ボールを押圧するスプリング等の弾撥部材をボールホルダー内部に配置することも可能であり、前記弾撥部材はボールホルダーの反ボール側の後端開口部を縮径加工したり、インキタンクまたはインキタンクに対する中継部材を接続することで抜け止めとし、ボールホルダー内部に配置することができる。
【００１０】
そして、ボールペンリフィルは前記ボールペンチップの反ボール側に樹脂製のインキタンクまたはインキタンクに対する中継部材が接続されたものである。インキタンクまたは中継部材の材料としては、主に合成樹脂が使用される。例として、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂等が挙げられるが、軸筒内面に衝突した時に十分に弾性を働かせる為に変形しやすい樹脂を使用する事が望ましく、例としてポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂が望ましい。また、インキ溶剤の非透過性や、内面視認のための透明性、耐溶剤性の観点からは、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂が主に使用される
【００１１】
ボールペンチップとインキタンクまたはインキタンクに対する中継部材の接続方法としては、インキタンクまたは中継部材のボールペンチップを接続する側の口径をボールペンチップの反ボール側の外径よりも小さく成形したものに、前記ボールペンチップの反ボール側を圧入させ、ボールペンチップの反ボール側の外側を覆うように接続する。
そして、接続することによって形成されるボールペンチップとインキタンクまたは中継部材の接続部の重なり部分の径をＢとした時、ボールペンチップの最大外径部の外径Ａとは、１．０５≦Ｂ／Ａ≦１．２５の関係を満たすものにする。他の接続方法としては、ボールペンチップとインキタンクまたは中継部材にネジを形成し、ネジによる螺着や、接着剤による接着、熱や超音波を掛ける事によってインキタンクまたは中継部材を溶融させ接着させる方法もあるが、その接続方法は特に限定するものではない。
【００１２】
そして、上記の形態で作製されたボールペンリフィルが収納される軸筒内部には、ボールペンリフィルの先端部であるボールペンチップの最大外径部及びボールペンチップとインキタンクまたはインキタンクに対する中継部材の接続部の重なり部分を収納する孔が形成されている。前記孔は、軸筒が金属製の材料の時、主にドリルによる切削加工にて形成され、筆記時にボールペンリフィルを出没させる時の抵抗や引っ掛かりを考慮すると、連続した一つの孔であることが望ましいが、切削加工時のドリルの耐久性を向上させたい場合には、径が異なる複数個の孔で形成されていても構わない。また、軸筒が樹脂製の場合には成型にて形成されたものでも構わないし、成型体を切削加工して形成しても構わない。軸筒の材質として、金属の場合、ステンレス鋼や真鍮、洋白、アルミニウムといった一般的な金属材料が使用でき、樹脂の場合、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂等といった合成樹脂が使用できる。また、これらの材質に塗装やめっきを行うことも適宜可能である。
【００１３】
そして、筆記先端部の没入状態でのボールペンチップの最大外径部が位置する軸筒内の孔径をＣとすると、ボールペンチップの最大外径部と軸筒内面との隙間はＣ−Ａで示され、筆記先端部の没入状態でのボールペンチップとインキタンクまたは中継部材の接続部の重なり部分が位置する軸筒内の孔径をＤとすると、前記接続部の重なり部分と軸筒内面との隙間はＤ−Ｂで示され、（Ｃ−Ａ）＞（Ｄ−Ｂ）の関係を満たすものにする。この関係を満たす事によって、軸筒内面とボールペンチップの最大外径部との隙間より前記接続部との重なり部分の隙間の方が小さく形成されるので、ボールペンリフィルが軸筒内面に衝突する時には、ボールペンチップよりも先に前記接続部の重なり部分を衝突させやすくできるものである。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の一例を図面に示し説明する。図１は外装体に収納するボールペンリフィルの縦断面図を示す。
ボールペンリフィル１はインキタンク２にボールペンチップ３が接続されており、インキタンク２内には、インキ４が収容されている。インキ４としては、筆跡・塗布跡を形成するものであり水を主媒体とする所謂水性インキ、有機溶剤を主媒体とする所謂油性インキのいずれをも使用することができる。
そして、インキ４の後方には、インキ４の消費に伴うインキ界面の移動に追従し、インキ４の乾燥や、インキタンク２の後方開放側へのインキ４の移動や漏れ出し、インキタンク２壁面にインキ４が付着して筆跡に供されなくなることなどを防止する為にインキ４と相溶しない高粘度流体である逆流防止体組成物５が配置されている。
また、図示はしないがインキタンク２の内径が大きい場合には壁面より遠い部分における逆流防止機能が低下するので、合成樹脂の成型品である浮子を逆流防止体組成物５内に浮遊状態となるように配置してこれを補強することも出来る。
【００１５】
図２は図１のＩ部拡大図を示す。
ボールペンチップ３の反ボール側である後端部はボールペンチップ３の最大外径部の径Ａよりも小径に形成され、その部分がインキタンク２との接続部になる。
インキタンク２のボールペンチップ３の接続口の内径は、前記ボールペンチップ３の後端部よりも小径に形成されており、その接続口にボールペンチップ３の後端部を圧入することで、樹脂製のインキタンク２がボールペンチップ３の外周を覆った接続部である重なり部６を形成する。そして、前記重なり部６の外径をＢとする。Ｂの寸法はインキタンク２のボールペンチップ３の接続口の外径や肉厚、または、ボールペンチップ３の接続部の外径を調整する事で適宜調整可能なものであるが、インキタンク２のボールペンチップ３の接続口の肉厚が薄いと圧入した時に十分な接続強度が得られなくなる為、０．２ｍｍ以上であることが望ましく、また、前記インキタンク２の接続口の内径がボールペンチップ３の後端接続部外径に対して小さ過ぎると圧入した時に割れや変形が生じ、大き過ぎると十分な接続強度が得られないことから、前記インキタンク２の接続口の内径はボールペンチップ３の後端接続部外径の７５％〜９５％で形成しておくことが望ましい。
そして、ボールペンチップ３の最大外径部の径Ａと、前記重なり部６の外径Ｂは、１．０５≦Ｂ／Ａ≦１．２５の関係を満たすものとする。
【００１６】
そして、図３には前述したボールペンリフィル１を収納し、没入状態である出没式ボールペンの縦断面図を示す。
本例の出没式ボールペンの外装体は、ボールペンチップ３が出没する開口部を有する軸筒７と、前記軸筒７が接続された後軸８で構成され、前記後軸８内にはノック部材９と、回転子１０が配置されており、ボールペンリフィル１は軸筒７内部に配置されたコイルスプリング１１の反発力によって後端が回転子１０と当接するように収納されている。そして、ノック部材９を押圧することで回転子１０と共に前後移動し、ボールペンチップ３を軸筒７の開口部より出没可能としたノック式といわれる出没式ボールペンを成している。
その他の出没機構の例としては、外装体を前軸部と後軸部に分け、一方を回転させる事によって軸内部に形成されたカムの傾斜を利用してボールペンリフィル１を出没させる回転繰り出し式や、ボールペンリフィル１にスライド片を装着し、前記スライド片に形成した隆起部を外装体に形成した摺動溝より外側に突出させて、前記隆起部を押圧することでスライド片を前進させ、ボールペンレフィル１を出没させるスライド式を用いる事ができるが、それら出没機構は特に限定するものでは無い。
【００１７】
図４には図３のＩＩ部拡大図を示す。また、説明をわかりやすくする為に図４のボールペンリフィル１を除いた図を図５に示す。
軸筒７の内部にはボールペンチップ３の最大外径部と、インキタンク２とボールペンチップ３の接続部の重なり部６に位置する部分に孔１２が形成されている。
本例において、孔１２は２つの径のドリルによる切削加工で形成されており、ボールペンチップ３の最大外径部に位置する孔１２ａと、前記重なり部分６に位置する孔１２ｂの２つの孔で構成されている。そして、図５に示すように、孔１２ａの孔径をＣ、孔１２ｂの孔径をＤとし、ボールペンチップ３の最大外径部の径Ａと、前記重なり部６の外径Ｂとは、（Ｃ−Ａ）＞（Ｄ−Ｂ）の関係を満たすものにするが、孔径Ｃがボールペンチップ３の最大外径部の径Ａに対して、及び孔径Ｄが前記重なり部６の外径Ｂに対して大きすぎると、没入時のボールペンリフィル１は軸筒７の開口部の中心から大きく離れた位置に収納される事になり、出没させる時に大きな抵抗が生じてしまい、また、小さ過ぎるとボールペンを組み立てる時に、ボールペンリフィル１を孔１２に入れ難く、組立ての時に軸筒７にボールペンチップ３を衝突させて傷つけてしまう可能性が高くなってしまう為、孔径Ｃはボールペンチップ３の最大外径部の径Ａに対して１０１％〜１３０％程度であることが望ましく、同様に孔径Ｄも前記重なり部６の外径Ｂに対して１０１％〜１３０％程度が望ましい。更に、前記重なり部６に位置する孔１２ｂの長さは短いと、軸筒７内面と衝突する面積が小さくなり、衝撃力が集中することによって衝撃を繰り返し受けると変形や損傷してしまい、弾性の性能が働きにくくなる可能性がある為、孔１２ｂの長さは前記重なり部６の長さの１０％以上に被るように形成することが望ましい。また、ボールペンチップ３の最大外径部が位置する孔１２ａが更に異なる径による複数個の孔で形成されている場合は、ボールペンチップ３の最大外径部との隙間が最も小さくなる部分、つまり、最も小さい孔径をＣとする。これは前記重なり部分６が位置する孔１２ｂの孔径Ｄにも同様の事が言える。そして、孔１２のボールペンチップ３が出没する開口部には先端孔１３が形成されている。前記先端孔１３はボールペンチップ３を出没させている時にはボールペンチップ３の最大外径部に位置し、ボールペンチップ３のがたつきを抑制する目的がある為、先端孔１３の孔径はボールペンチップ３の最大外径部の径Ａと略同一である事が望ましいが、特に必要なければ形成しなくても構わない。
【００１８】
図６には他の実施形態の図４相当図を示す。
図６は図４におけるボールペンチップ３の最大外径部に位置する孔１２ａと、ボールペンチップ３とインキタンク７の接続部の重なり部６に位置する孔１２ｂが連続した一つの孔で形成されて、同一径（Ｃ＝Ｄ）となっているものである。このような形状にすることによって、ボールペンチップ３を先端孔１３より出没させる時に、孔１２を異なる径で複数個形成した時にできる段差にボールペンリフィル１が引っ掛かったりする事なく、円滑にボールペンリフィル１を出没させる事が可能となる。
【００１９】
上述した各例に基づき、ボールペンチップ３の最大外径部の径Ａ、ボールペンチップ３とインキタンク２の接続部の重なり部分６の外径Ｂ、筆記先端部の没入状態でのボールペンチップ３の最大外径部が位置する軸筒内の孔１２ａの径をＣ、筆記先端部の没入状態での前記接続部の重なり部分６が位置する軸筒内の孔１２ｂの径をＤを、様々な寸法になるように実施例及び比較例を作製し、以下の試験を実施した。尚、実施例１、２、及び比較例１〜５、８は図４のように軸筒７内は異なる径の２つの孔を形成したものを用い、実施例３〜６、及び比較例６、７、９、１０は図６のように軸筒７内は一つの連続した孔を形成したものを用いた。
また、試験に使用したボールペンリフィル１はステンレス製のボールホルダーに０．７ｍｍの超硬製のボールを抱持したボールペンチップ３に、ポリプロピレン樹脂製のインキタンク２を接続し、内部には油性インキを充填したものを使用した。また、軸筒７は真鍮を切削加工にて作製し、外装体（ぺんてる株式会社製、ランスロット２シリーズ油性ボールペン、製品符号ＬＣＢ２０Ａ）の軸筒部分を交換し使用した。各実施例及び比較例の寸法と試験結果を表１に示す。
【００２０】
（落下試験）
作製した出没式ボールペンを、ボールペンリフィルが没入した状態にて、ボールペン本体を横向きの状態からコンクリートの上に高さ１ｍの自然落下を行い、筆跡及び外観に異常が生じるまでの落下回数を確認した。尚、落下回数の上限は１０回までとし、１０回落下させて異常が発生しなかったサンプルには「異常無し」と記し、異常が発生した場合はその状態を記した。また、本試験では９回以上の落下で問題が生じなかったサンプルを合格としている。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
上記結果より、（Ｃ−Ａ）＞（Ｄ−Ｂ）となる関係、並びに、１．０５≦Ｂ／Ａ≦１．２５の関係を満たした実施例１〜６においては、１０回落下させても異常無し、もしくは１０回目で軽微な異常が生じるもので、実際の使用においての落下衝撃には十分な性能を有した良好な出没式ボールペンが得られた。
実施例１、３はボールペンチップの最大外径と、ボールペンチップとインキタンクの接続部の重なり部の外径を同じにした実施例４よりも、軸筒内のボールペンの最大外径部に位置する孔と前記重なり部に位置する孔をより小さく形成したもので、それによってボールペンチップ、及び前記重なり部の軸筒内での移動範囲が小さくなり、落下時に軸筒内面の一方に衝突し、その反動によってもう一方の面に衝突する時の衝突速度の上昇を抑えることで実施例４よりも良好な結果が得られている。
また、実施例２、６は他の実施例とは異なる最大外径のボールペンチップを使用したものであるが、それに合わせて（Ｃ−Ａ）＞（Ｄ−Ｂ）、及び１．０５≦Ｂ／Ａ≦１．２５の関係を満たす孔を軸筒内に形成することで、落下衝撃に対して十分な性能を持つものが得られた。
【００２３】
比較例１〜６は（Ｃ−Ａ）＜（Ｄ−Ｂ）もしくは（Ｃ−Ａ）＝（Ｄ−Ｂ）の関係になっており、前記重なり部よりも先にボールペンチップが軸筒内面に衝突しやすくなっている。更に、その中の比較例１はボールペンチップの最大外径部と軸筒内面の距離が大きく、衝撃力が大きくなる傾向にあり、１回の落下でボールが抜けてしまう他の比較例より劣る結果になっている。
また、比較例７、８は（Ｃ−Ａ）＞（Ｄ−Ｂ）の関係を満たし、ボールペンチップよりも先に前記重なり部が軸筒内面に衝突しやすくなっているが、Ｂ／Ａが１．０５よりも小さいので、前記重なり部の外径がボールペンチップの最大外径部に対して十分な大きさが無く、先に前記重なり部が軸筒内面に衝突しても衝突速度を十分に低下させる前にボールペンチップが衝突してしまう為、ボールペンチップの変形に繋がってしまっている。
比較例９、１０も（Ｃ−Ａ）＞（Ｄ−Ｂ）の関係を満たし、ボールペンチップよりも先に前記重なり部が軸筒内面に衝突しやすくなっているが、Ｂ／Ａが１．２５よりも大きいので、前記重なり部の外径がボールペンチップの最大外径部に対して大き過ぎて、前記重なり部が軸筒内面に衝突した時にボールペンチップが大きく振られてしまい、ボールペンチップとインキタンクの接続部の損傷に繋がってしまっている。
【符号の説明】
【００２４】
１  ボールペンリフィル
２  インキタンク
３  ボールペンチップ
４  インキ
５  逆流防止体組成物
６  ボールペンチップとインキタンクの接続部の重なり部
７  軸筒
８  後軸
９  ノック部材
１０  回転子
１１  コイルスプリング
１２  孔
１２ａ  ボールペンチップの最大外径部に位置する孔
１２ｂ  ボールペンチップとインキタンクの接続部の重なり部に位置する孔
１３  先端孔
【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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