(57)【要約】【課題】ウェブの切断によって形成された切断屑の巻き付きが起こり難いスリッター装置を提供すること。【解決手段】本発明のスリッター装置１は、回転刃２Ｃを有する第１のローラー２と、該回転刃２Ｃが通過する溝部４を有する第２のローラー３とを具備し、両ローラー２，３間に搬送されたウェブＷの搬送方向ＭＤに沿った側縁部を、該溝部４にて該回転刃２Ｃによって切断する。溝部４は、第２のローラー３の周方向に延びる２つの側壁４１，４２によって画成されている。２つの側壁４１，４２のうち、ウェブＷをその搬送方向ＭＤと直交する方向ＣＤに二分するウェブ中心線Ｗｃから相対的に遠い、一方の側壁４２は、溝部４の開口部に近づくに従って該ウェブ中心線Ｗｃとの間隔が長くなるように第２のローラー３の周面の法線３Ｌに対して傾斜する、傾斜壁６を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転刃を有する第１のローラーと、該回転刃が通過する溝部を有する第２のローラーとを具備し、両ローラー間に搬送されたウェブの搬送方向に沿った側縁部を、該溝部にて該回転刃によって切断するスリッター装置であって、
前記溝部は、第２のローラーの周方向に延びる２つの側壁によって画成されており、
前記２つの側壁のうち、前記ウェブをその搬送方向と直交する方向に二分するウェブ中心線から相対的に遠い、一方の側壁は、前記溝部の開口部に近づくに従って該ウェブ中心線との間隔が長くなるように第２のローラーの周面の法線に対して傾斜する、傾斜壁を有しているスリッター装置。
【請求項２】
前記溝部は、前記ウェブの切断時に前記回転刃の刃先と対向する底部と、該底部から立設する前記２つの側壁とによって画成されている請求項１に記載のスリッター装置。
【請求項３】
第２のローラーは、回転中心軸を有するローラー本体部と、該ローラー本体部の周面を被覆するローラー外周部とを含んで構成されており、該ローラー外周部に、前記溝部を画成する前記２つの側壁と、第１のローラーの前記回転刃とは別の回転刃とが設けられている請求項１又は２に記載のスリッター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送中のウェブの搬送方向に沿った側縁部を切断除去するのに使用可能なスリッター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロール状に巻回された広幅の紙、布、フィルムなどのウェブの搬送路にスリッター装置を設け、そのスリッター装置により該ウェブの搬送方向に沿った側縁部を切断除去して、該ウェブを所望の幅にスリット加工することが従来行われており、そのスリッター装置として、２枚の回転刃の間でウェブを切断する、いわゆるシェアーカッティング方式が知られている（例えば特許文献１及び２）。
【０００３】
図６及び図７には、シェアーカッティング方式による従来のスリッター装置の一例の要部が示されている。図６及び図７に示すスリッター装置９０は、相対向する一対の回転ローラー９１，９２と、それらの周面に周方向に沿って取り付けられた回転刃９１Ｃ，９２Ｃとを具備し、両回転刃９１Ｃ，９２Ｃの側面の一部どうしが互いに当接（ラップ）した状態で、各回転ローラー９１，９２を互いに逆方向に回転させて、符号ＭＤで示す機械方向に搬送されるウェブＷを、両回転刃９１Ｃ，９２Ｃでいわゆる「はさみ」の原理によって切断し、製品部Ｗｐと切断屑Ｗｄ（ウェブＷの側縁部）とに分離するように構成されている。一対の回転ローラー９１，９２のうち、相対的に下方に位置する回転ローラー９２の周面には、溝部９３が回転ローラー９２の周方向に沿ってその全長にわたって設けられており、ウェブＷの切断時において、相対的に上方に位置する回転ローラー９１の回転刃９１Ｃが溝部９３を通過可能になされている。溝部９３は、ウェブＷの切断時に回転刃９１の刃先と対向する底部９４と、該底部９４から立設し回転ローラー９２の周方向に延びる一対の側壁９５，９６とによって画成されており、そのうちの一方の側壁９５における、底部９４とは反対側の上端部（溝部９３の開口部側の端部）が、回転ローラー９２の回転刃９２Ｃとして機能する。ウェブＷの回転刃９１Ｃ，９２Ｃによる切断によって形成された製品部Ｗｐは、図示しない搬送ローラーなどの搬送機構によって搬送方向ＭＤの下流側に搬送され、切断屑Ｗｄは、回転ローラー９２の下方に設置された切断屑搬送路９７を通って、自重によって自然にあるいは風送などによって強制的に所定の場所に搬送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９３６８８号公報
【特許文献２】特開２００７−３１９９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図６及び図７に示すスリッター装置９０においては、連続帯状の切断屑Ｗｄが、図６に示すように回転ローラー９２の下方に設置された切断屑搬送路９７内に入らずに、回転ローラー９２の周面に巻き付いてしまうという問題があった。この切断屑Ｗｄの巻き付きは、切断屑Ｗｄが回転ローラー９２の周面の溝部９３にはまり込むことによって発生し、特に、切断屑Ｗｄの幅と溝部９３の幅とがほぼ同じ場合は、溝部９３に一旦はまり込んだ切断屑Ｗｄが該溝部９３から抜け難いため、切断屑Ｗｄの巻き付きが発生しやすい。このような、ウェブのスリット加工における切断屑の加工装置への巻き付きは、スリット加工の安定操業を妨げ、スリット加工の精度低下などの不都合を招くおそれがある。
【０００６】
従って本発明の課題は、ウェブの切断によって形成された切断屑の巻き付きが起こり難いスリッター装置を提供することに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、回転刃を有する第１のローラーと、該回転刃が通過する溝部を有する第２のローラーとを具備し、両ローラー間に搬送されたウェブの搬送方向に沿った側縁部を、該溝部にて該回転刃によって切断するスリッター装置であって、前記溝部は、第２のローラーの周方向に延びる２つの側壁によって画成されており、前記２つの側壁のうち、前記ウェブをその搬送方向と直交する方向に二分するウェブ中心線から相対的に遠い、一方の側壁は、前記溝部の開口部に近づくに従って該ウェブ中心線との間隔が長くなるように第２のローラーの周面の法線に対して傾斜する、傾斜壁を有しているスリッター装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスリッター装置によれば、ウェブの切断によって形成された切断屑の巻き付きが起こり難いスリッター装置が提供される。本発明のスリッター装置は、ワインダー、抄紙機、塗工機、各種フィルム製造装置など、長尺なシート状物の製造設備に好適に導入できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明のスリッター装置の一実施形態の模式的な斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すスリッター装置を機械方向（ウェブの搬送方向）から見た場合の模式的な正面図であり、図中符号３で示す第２のローラーについては、該機械方向と直交する方向（図中符号ＣＤで示す方向）に沿った断面を模式的に示している。
【図３】図３は、図１に示すスリッター装置の要部（第２ローラーの溝部）を拡大して模式的に示す拡大断面図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｃ）は、それぞれ、本発明のスリッター装置の他の実施形態の要部（第２ローラーの溝部）を拡大して模式的に示す拡大断面図（図３相当図）である。
【図５】図５は、本発明のスリッター装置のさらに他の実施形態における第２ローラーの模式的な正面図である。
【図６】図６は、従来のスリッター装置の一例の模式的な側面図である。
【図７】図７は、図６に示す従来のスリッター装置を機械方向（ウェブの搬送方向）から見た場合の模式的な正面図であり、図中符号９２で示す回転ローラーについては、一部を破断して模式的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のスリッター装置をその好ましい実施形態に基づき、図面を参照しながら説明する。図１及び図２には、本実施形態のスリッター装置１の概略が示されている。スリッター装置１は、いわゆるシェアーカッティング方式のスリッター装置であり、回転刃２Ｃを有する第１のローラー２と、回転刃２Ｃが通過する溝部４を有する第２のローラー３とを具備し、両ローラー２，３間に搬送されたウェブＷの搬送方向（長手方向）、即ち機械方向ＭＤ（Machine Direction）に沿った側縁部Ｗｄを、溝部４にて回転刃２Ｃによって切断するように構成されている。切断対象物であるウェブＷの種類は特に制限されないが、通常、紙、布、樹脂製フィルム、金属製シートなどである。
【００１１】
さらに説明すると、スリッター装置１は、回転中心軸２０回りに回転可能に支持された円筒形状の第１のローラー２と、回転中心軸３０回りに第１のローラー２と同期して回転する略円筒形状の第２のローラー３とを具備する。両ローラー２，３は、それらの回転中心軸２０，３０が互いに平行で且つローラー２の周面とローラー３の周面とが対向するように配置されている。本実施形態においては、ローラー２は、モータなどの原動機（図示せず）からの動力を受けて回転中心軸回りに回転し、ローラー３は、ローラー２に連れ回りするが、ローラー２及び３の両方が原動機からの動力を受けて回転中心軸回りに回転しても良い。両ローラー２，３の回転中心軸２０，３０は、それぞれ、機械方向ＭＤと直交する垂直方向ＣＤ（Cross machine Direction）に平行に配置されている。垂直方向ＣＤは、両ローラー２，３それぞれの回転中心軸方向と平行であり、切断対象のウェブＷの幅方向とも平行である。
【００１２】
第１のローラー２は、回転中心軸２０を有する円筒形状の金属製のローラー本体部２１を含んで構成されており、ローラー本体部２１の周面から回転刃２Ｃが突出している。回転刃２Ｃは、ローラー本体部２１の周方向の全長にわたって連続している。
【００１３】
第２のローラー３は、第１のローラー２の回転刃２Ｃが通過する溝部４を有しているところ、この溝部４は、第２のローラー３の周方向に延びる２つの側壁４１，４２によって画成されており、第２のローラー３の周方向の全長にわたって連続している。さらに説明すると、図２に示すように、第２のローラー３は、回転中心軸３０を有する円筒形状の金属製のローラー本体部３１と、ローラー本体部３１の周面を被覆する金属製のローラー外周部３２とを含んで構成されており、ローラー外周部３２に、溝部４を画成する２つの側壁４１，４２と、第１のローラー２の回転刃２Ｃとは別の回転刃３Ｃとが設けられている。
【００１４】
ローラー外周部３２は、回転刃３Ｃを保持する回転刃保持部材３３と、ガイド部材３４とを含んで構成されている。ガイド部材３４は、搬送中のウェブＷの張力を適切な範囲に保持して、搬送中にウェブＷの側縁部Ｗｄがばたつかないようにする役割を担う。回転刃保持部材３３とガイド部材３４とは、図２に示すように、溝部４を挟んで第２のローラー３の回転中心軸方向の一端側と他端側とに分離している。切断対象のウェブＷをその搬送方向（機械方向ＭＤ）と直交する方向（垂直方向ＣＤ）に二分するウェブ中心線Ｗｃを基準とした場合、回転刃保持部材３３は、該基準から相対的に近い方の端部側に位置し、ガイド部材３４は、該基準から相対的に遠い方の端部側に位置している。ガイド部材３４の周面と回転刃保持部材３３の周面とは面一になされている。
【００１５】
回転刃３Ｃは環状をなし、本実施形態においては回転刃保持部材３３に固定されているが、回転刃保持部材３３に着脱自在に取り付けられていても良い。回転刃３Ｃは、図２に示すように、溝部４を画成する２つの側壁のうちの一方である側壁４１、即ち、ウェブ中心線Ｗｃから相対的に近い方の側壁４１の一部を構成していると共に、回転刃保持部材３３の周面の一部を構成している。尚、回転刃３Ｃと回転刃保持部材３３とは一体不可分となっていても良く、その場合、その一体化物全体が「回転刃」である。
【００１６】
ローラー外周部３２（回転刃保持部材３３及びガイド部材３４）は、ボルトなどの図示しない締結具によって、ローラー本体部３１の外面に着脱自在に取り付けられている。従って、例えば回転刃３Ｃの交換やローラー外周部３２の修理などが必要になった場合は、第２のローラー３からローラー外周部３２の全部又は一部のみを取り外せば良い。このように、第２のローラー３は、ローラー本体部３１とローラー外周部３２とを含んで構成されていることによって、メンテナンス性に優れている。
【００１７】
スリッター装置１によるウェブＷの切断は、図２に示すように、第１のローラー２の回転刃２Ｃが溝部４内に挿入され、且つ回転刃２Ｃの側面の一部と溝部４内の第２のローラー３の回転刃３Ｃの側面の一部とが互いに当接（ラップ）した状態で、互いに逆方向に回転することによってなされ、これによってウェブＷは、製品部Ｗｐと切断屑Ｗｄ（ウェブＷの側縁部）とに分離される。製品部Ｗｐは、図示しない搬送ローラーによって機械方向ＭＤの下流側に搬送され、切断屑Ｗｄは、第２のローラー３の下方に設置された切断屑搬送路５を通って、自重によって自然にあるいは風送などによって強制的に所定の場所に搬送される。
【００１８】
スリッター装置１は、その構成要素である第１のローラー２、第２のローラー３及び切断屑搬送路５が一体となって、モータなどの原動機（図示せず）からの動力を受けて垂直方向ＣＤに移動可能に設置されている。スリッター装置１は、不使用時には、ウェブＷの搬送路から垂直方向ＣＤに所定距離離れた待機位置に存し、使用時には、その待機位置から該搬送路近傍の所定の稼働位置に向かって垂直方向ＣＤに移動し、該稼働位置にて、図１及び図２に示すようにローラー２，３間に位置するウェブＷを切断する。ローラー２，３間のクリアランス（回転刃２Ｃと溝部４との間隔）は適宜調整可能に構成されており、回転刃２Ｃの溝部４への挿入及び溝部４からの離脱が自在になされている。尚、スリッター装置１は、その構成要素が一体となって垂直方向ＣＤに移動可能に設置されていなくても良く、各構成要素が独立して垂直方向ＣＤに移動可能に設置されていても良い。また、スリッター装置１は、任意のタイミングで垂直方向ＣＤへ移動可能であり、ウェブＷの搬送の停止中あるいはウェブＷの搬送中に垂直方向ＣＤへ移動可能である。
【００１９】
図３には、第２のローラー３が有する溝部４が拡大して示されている。溝部４は、ウェブＷの切断時に回転刃２Ｃの刃先と対向する底部４０と、底部４０から立設する前記２つの側壁４１，４２とによって画成されている。側壁４１は、回転刃３Ｃ及び回転刃保持部材３３それぞれの垂直方向ＣＤの内方側の端部、側壁４２は、ガイド部材３４の垂直方向ＣＤの内方側の端部であり、側壁４１，４２のいずれもローラー外周部３２の一部であるのに対し、底部４０は、ローラー本体部３１の周面の一部である。
【００２０】
本実施形態のスリッター装置１の主たる特徴の１つとして、図２及び図３に示すように、溝部４を画成する２つの側壁４１，４２のうち、ウェブ中心線Ｗｃから相対的に遠い一方の側壁４２が、溝部４の開口部に近づくに従ってウェブ中心線Ｗｃとの間隔が長くなるように第２のローラー３の周面の法線３Ｌに対して傾斜する、傾斜壁６を有している点が挙げられる。前記の「溝部４の開口部に近づくに従って」は、「底部４０（第２のローラー３の回転中心軸３０）から離れるに従って」と言い換えることができる。本実施形態においては、側壁４２の全体が法線３Ｌに対して傾斜しており、側壁４２は傾斜壁６からなる。つまり、傾斜壁６は、図２に示す如き垂直方向ＣＤに沿う断面視において、溝部４の底部４０側から開口部側に向けて、法線３Ｌに対して斜めに且つウェブ中心線Ｗｃから遠ざかる方向に延びて形成されており、同断面視において直線である。このように、一方の側壁４２は、法線３Ｌに対して傾斜しているのに対し、ウェブ中心線Ｗｃから相対的に近い他方の側壁４１は、その全体が法線３Ｌと平行であって底部４０から垂直に起立しており、傾斜壁６を有していない。
【００２１】
図６及び図７に示す従来のスリッター装置９０においては、溝部９３を画成し且つウェブ中心線から相対的に遠い一方の側壁９６が、他方の側壁９５と同様に、回転ローラー９２（第２のローラー３に相当）の周面の法線と平行であって底部９４から垂直に起立しているところ、前述したように、ウェブＷの切断によって形成された切断屑Ｗｄが、切断屑搬送路９７内に入らずに、溝部９３にはまり込んで回転ローラー９２の周面に巻き付いてしまうという問題があった。これに対し、本実施形態のスリッター装置１においては、スリッター装置９０における側壁９６に相当する部分である側壁４２が傾斜壁６を有しており、それによって溝部４は、開口部側の方が底部４０側よりも幅（垂直方向ＣＤの長さ）が長くなっているため、切断屑Ｗｄが溝部４にはまり込み難く、切断屑Ｗｄの第２のローラー３への巻き付きが起こり難い。
【００２２】
溝部４の主たる役割は、ウェブＷの切断時における第１のローラー２の回転刃２Ｃの一時的な収容部であり、その役割を果たすためには、溝部４の幅（垂直方向ＣＤの長さ）は、回転刃２Ｃの出し入れに必要な最小限の長さであれば良く、ウェブＷ（特に側縁部）の張力の保持、ウェブＷの側縁部のばたつき防止、ウェブＷの側縁部の安定的な切断、というスリッター装置が果たすべき機能の確保を考慮すると、溝部４の幅はなるべく狭くしておきたいというのが、当業者の通常の考え方である。前述した、「溝部４を画成する側壁４２の少なくとも一部を傾斜壁６とする」という本発明の特徴部分は、このような当業者の常識に反するものであり、当業者にとっては通常採用し難い構成であると言えるが、本発明者らは、斯かる特徴部分の採用によって、切断屑の加工装置（回転体）への巻き付きが効果的に防止され、且つウェブの側縁部の張力低下などの懸念事項も問題とならないことを知見し、本発明に至ったものである。
【００２３】
前述した傾斜壁６による作用効果をより確実に奏させるようにする観点から、傾斜壁６と第２のローラー３の周面の法線３Ｌとのなす角度α（図３参照）は、好ましくは４５〜７５°、さらに好ましくは６０〜７０°である。角度αが小さすぎると、傾斜壁６の傾斜がきつくなるため、切断屑Ｗｄの巻き付き防止効果が低下するおそれがあり、角度αが大きすぎると、傾斜壁６の傾斜が緩やかになって溝部４の開口部側の幅が長くなるため、ウェブの側縁部の張力低下などの不都合が起こるおそれがある。尚、本実施形態においては、第２のローラー３の周面の法線３Ｌは、底部４０の法線と同じであるから、前記角度αは、「傾斜壁６と底部４０の周面の法線とのなす角度」でもある。
【００２４】
また、同様の観点から、溝部４の開口部における幅（垂直方向ＣＤの長さ）Ｗ１（図３参照）は、好ましくは３〜２０ｍｍ、さらに好ましくは５〜１３ｍｍである。
溝部４の底部４０の幅（垂直方向ＣＤの長さ）Ｗ２（図３参照）は、好ましくは０〜２０ｍｍ、さらに好ましくは５〜８ｍｍである。
溝部４の深さＤ（図３参照）は、好ましくは２〜５ｍｍ、さらに好ましくは３〜４ｍｍである。
【００２５】
以下、本発明の他の実施形態について図４及び図５を参照して説明する。後述する他の実施形態については、図１〜図３に示す前記実施形態と異なる構成部分を主として説明し、同様の構成部分は同一の符号を付して説明を省略する。特に説明しない構成部分は、前記実施形態についての説明が適宜適用される。
【００２６】
図４（ａ）に示す溝部４Ａにおいては、側壁４２が傾斜壁６と垂直壁７とを含んで構成されている。溝部４Ａを画成する側壁４２においては、溝部４Ａの開口部側に傾斜壁６、底部４０側に垂直壁７が位置し、垂直壁７は底部４０に連接している。切断屑Ｗｄ（図２参照）の溝部４Ａへのはまり込みを防止する観点から、垂直壁７の高さＨは低いことが好ましく、高さＨは、好ましくは２ｍｍ以下、さらに好ましくは１ｍｍ以下である。また、溝部４Ａの深さＤに占める垂直壁７の高さＨの割合は、好ましくは５０％以下、さらに好ましくは２０％以下である。
【００２７】
図４（ｂ）に示す溝部４Ｂは、側壁４２を構成する傾斜壁６及び垂直壁７の位置が逆になっている点以外は、溝部４Ａと同じである。即ち、溝部４Ｂを画成する側壁４２においては、溝部４Ｂの開口部側に垂直壁７、底部４０側に傾斜壁６が位置し、傾斜壁６は底部４０に連接している。溝部４Ａ及び溝部４Ｂのように、側壁４２の一部のみが傾斜壁６となっている形態でも、前述した溝部４（図３参照）と略同様の効果が奏されるが、溝部４のように、側壁４２の全体が傾斜壁６となっている形態の方が、切断屑の巻き付き防止効果の点でより好ましい。
【００２８】
図４（ｃ）に示す溝部４Ｃは、２つの側壁４１，４２のみによって画成されており、溝部４が有していた底部４０（図３参照）を有していない。両側壁４１，４２は、溝部４Ｃの開口部側とは反対側の端部にて互いに連接されている。溝部４Ｃを画成する側壁４２は、その全体が法線３Ｌに対して傾斜する傾斜壁６となっている。溝部４Ｃを有するスリッター装置によっても、前記実施形態と同様の効果が奏される。
【００２９】
以上、本発明について説明したが、本発明は前記実施形態に制限されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、図２に示す第２のローラー３は、ローラー本体部３１とローラー外周部３２とを含んで構成されていたが、ローラー外周部３２を含んでいなくても良い。図５に示す第２のローラー３Ａは、ローラー外周部を含まない構成を有し、ローラー本体部３１に直接、溝部４を画成する２つの側壁４１，４２と回転刃３Ｃとが設けられている。第２のローラー３Ａを有するスリッター装置によっても、前記実施形態と略同様の効果が奏されるが、メンテナンス性などを考慮すると、図２に示す第２のローラー３のように、ローラー外周部に溝部及び回転刃が設けられている形態の方がより好ましい。
また、前記実施形態における傾斜壁６は、図２に示す如き垂直方向ＣＤ（ローラー２の回転中心軸方向）に沿う断面視において、直線であったが、曲線であっても良く、例えば、ローラー２の内方又は外方に向かって凸状に湾曲していても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１  スリッター装置
２  第１のローラー
２Ｃ  第１のローラーの回転刃
２０  第１のローラーの回転中心軸
２１  第１のローラーのローラー本体部
３，３Ａ  第２のローラー
３Ｃ  第２のローラーの回転刃
３０  第２のローラーの回転中心軸
３１  第２のローラーのローラー本体部
３２  第２のローラーのローラー外周部
３３  回転刃保持部材
３４  ガイド部材
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ  溝部
４０  底部
４１，４２  側壁
５  切断屑搬送路
６  傾斜壁
７  垂直壁
９０  従来のスリッター装置
９１，９２  回転ローラー
９１Ｃ，９２Ｃ  回転刃
９３  溝部
９４  底部
９５，９６  側壁
９７  切断屑搬送路
Ｗ  ウェブ
Ｗｃ  ウェブ中心線
Ｗｐ  ウェブの製品部
Ｗｄ  ウェブの側縁部（切断屑）
【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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