JP2015098350A - シュリンクラベル装着方法及びその装着装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】収縮ムラ及び位置ズレを防止し、また、被装着体の接地部直上にシュリンクラベルを装着することができるシュリンクラベル装着方法及びその装着装置の提供を目的とする。
【解決手段】シュリンクラベル装着装置1は、シュリンクラベル11の下部を加熱する下部用加熱手段2と、全体的に加熱する全体加熱手段3と、コンベアプレートを有する搬送コンベア33とを備え、下部用加熱手段2がコンベアプレートを加熱し、コンベアプレートにボトル10及びシュリンクラベル11が載置され、コンベアプレートが熱源となって、シュリンクラベル11の下部を静的に加熱する構成としてある。
【選択図】 図1

Description

本発明は、シュリンクラベル装着方法及びその装着装置に関する。
従来、樹脂製のボトル、ガラスビン、金属缶等の被装着体は、その胴部に熱収縮性を有する筒状のシュリンクラベルが装着されている。このシュリンクラベルを装着する際、一般に、シュリンクオーブンを備えるシュリンクラベル装着装置が用いられる。具体的には、シュリンクラベルを被嵌した被装着体を、立てた状態でシュリンクオーブン内に搬送し、シュリンクオーブンの側壁から熱風や蒸気を吹き付けて、シュリンクラベルを加熱収縮させることによって被装着体に装着する。
また、ボトル等の被装着体は多種の形状があり、たとえば、図4に示すように、ボトル10の胴中央部の直径が大きく、接地部の直径がそれより小さい場合には、シュリンクラベル11の接地部付近の収縮率が大きく、シュリンクラベル11の胴部で収縮率が小さくなる。また、ボトル10の上部の径が徐々に小さくなる場合には、胴中央部の上下両側で収縮率が異なることになる。
そして、シュリンクラベル11は、上側部分の収縮率が下側部分の収縮率より大きくなり、上方に位置ズレを起こした状態で装着され、また、シュリンクラベル11の収縮率が高くなると、収縮ムラが発生し易くなる。
このため、位置ズレや収縮ムラを防止することを目的として、様々な技術が提案されている。
たとえば、特許文献1には、被装着体に熱収縮性フィルムを被せ、加熱収縮させて装着する際、まず、熱収縮性フィルムを予備加熱部で予備加熱し、次に、この予備加熱部と仕切られた本加熱部に搬送し、搬送上に仮想した加熱中心位置に対して略点対称に向かい合う位置に少なくとも二対のスリットノズルを配置し、少なくとも一対のスリットノズルからは加熱中心に向けて熱風又は蒸気を吹き付けるとともに、加熱後の熱風又は蒸気を回収して循環させる連続加熱方法が開示されている。
また、特許文献2には、シュリンクラベルをカップ状容器のテーパ状の胴部に嵌挿する工程と、胴部外周面の上端部に熱風を吹き付けることによって、カップ状容器における胴部外周面の上端部又はシュリンクラベルの内周面におけるカップ状容器の胴部外周面の上端部と接触する部分に予め塗布された感熱接着剤を活性化させると共に、シュリンクラベルにおける感熱接着剤に対応する部分を選択的に熱収縮させる工程と、カップ状容器を全体的にスチーム加熱することによって、シュリンクラベルを全体的に熱収縮させる工程とを有するシュリンクラベルの装着方法が開示されている。
また、特許文献3には、内容物を収容した状態で上端開口部が閉塞された、上端にフランジ部を有するカップ状容器の胴部にシュリンクラベルを装着する際、カップ状容器の底部側を下にした状態で、その底部側から胴部に筒状のシュリンクラベルを被嵌し、次に、シュリンクラベルが被嵌されたカップ状容器の胴部を湯に浸漬又はカップ状容器の胴部に被嵌されたシュリンクラベルに加熱蒸気を吹き付けることによって、シュリンクラベルを加熱収縮させるラベル装着方法が開示されている。
また、特許文献4には、容器の基部表面にフィルム端部の重なり部分を形成するように容器をフィルムで覆い、重なり部分の自由端をシールするために熱伝導又は対流によって加熱し、シュリンク用オーブン内で最終加熱するシュリンクプロセスが開示されている。このシュリンクプロセスは、最初に熱風を容器の基部領域に局所的に供給することにより、容器の下部領域に周囲シェルを形成して前記容器の形状を固定し、また、前記シール時に容器をコンベア装置上に置いて移動させ、前記熱伝導後に前記熱風を吸引・制御することにより、基部の重なり領域又は部分領域のみにおいてフィルムをシールしている。
また、特許文献5には、胴部にくびれ部を有する容器に対して、加熱媒体を噴出させて、まず、シュリンクラベルを容器の下側大径部の下方に密着させ、次に、シュリンクラベルを下側大径部に密着させ、続いて、シュリンクラベルを上側大径部及びくびれ部に密着させるシュリンクラベルの容器への装着方法が開示されている。
また、特許文献6には、首部の直径が胴部のそれよりも小さい容器に対して、前段の収縮ゾーンでシュリンクラベルの下部を収縮させ、後段の収縮ゾーンでシュリンクラベルの上部を加熱収縮すると共に、シュリンクラベルの下部に冷却水を噴出するシュリンクラベルの収縮方法が開示されている。
特開2007−137502号公報 特開2002−46715号公報 特開2007―112465号公報 特許第5064410号公報 特許第4465230号公報 特許第3537703号公報
しかしながら、一般に筒状のシュリンクラベルは、折り畳まれた状態で積み重ねて保管してあり、ボトル等に被嵌される直前に再び筒状にされる。このため、図5に示すように、被嵌されたシュリンクラベル11は、対向する少なくとも一対の折り目111を有しており、上述した特許文献1の連続加熱方法を用いると、ボトル10の底部付近に収縮ムラが発生する虞がある。
すなわち、熱風が両側から当たるために、あるいは、搬送されるときに風を切るために、当たる熱風の熱量の違いから、シュリンクラベル11の折り目111が低温部となり、折り目111の脇の部分(近傍部分)が高温部となる。そして、高温部から収縮が開始するために、折り目111の近傍部分と折り目111に収縮率の差が生じ、収縮ムラが発生する場合があった。また、この収縮ムラによって、収縮率が大きい部分は、収縮率が小さい部分より印刷濃度が濃くなり「色ムラ」、或いは印刷模様の歪みを生じる虞がある。
なお、収縮ムラは、特に縮径率の大きいボトル底部において著しく、また、胴中央部と底部の縮径率の差が大きいボトルで著しい。特にシュリンクラベルの折り目と該折り目の近傍部分との加熱熱量差に起因する問題であり、収縮量が大きい場合に助長される傾向にある。また、収縮ムラは、フルシュリンクラベル(口部下から接地部までのラベル)において、顕著に現れる傾向がある。
また、図4に示すように、シュリンクラベル11の上部の収縮量が下部の収縮量よりも大きい場合に、ラベル位置ズレが発生する虞がある。
すなわち、両側からシュリンクラベル11を全体的に加熱した場合、上部収縮量が大きいためにシュリンクラベル11が上部に引き込まれ、ボトル10の底部(特に接地部付近)にシュリンクラベル11がなくなり、ラベル位置ズレとなる。
また、この引き込まれが発生しなくても、中央胴部が先に密着すると、接地部付近には若干であるがシュリンクラベル11が存在しない部分が生じる。このため、加飾性を向上させるために、ボトル10の接地部直上にシュリンクラベル11を装着することが要望されていた。
本発明は、上記事情に鑑み提案されたものであり、収縮ムラ及び位置ズレを防止し、また、被装着体の接地部直上にシュリンクラベルを装着することが可能なシュリンクラベル装着方法及びその装着装置の提供を目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のシュリンクラベル装着方法は、被装着体に被嵌されたシュリンクラベルを、加熱収縮させて、前記被装着体に装着するシュリンクラベル装着方法において、前記シュリンクラベルの下部を加熱された載置部材によって静的に加熱する下部加熱工程と、前記下部加熱工程後に前記シュリンクラベルを全体的に加熱する全体加熱工程とを有する方法としてある。
また、本発明のシュリンクラベル装着装置は、被装着体に被嵌されたシュリンクラベルを、加熱収縮させて、前記被装着体に装着するシュリンクラベル装着装置において、前記シュリンクラベルの下部を静的に加熱する載置部材を有する搬送手段と、前記載置部材を加熱する下部用加熱手段と、前記下部が加熱されたシュリンクラベルを全体的に加熱する全体加熱手段とを備える構成としてある。
本発明のシュリンクラベル装着方法及びその装着装置によれば、シュリンクラベルの収縮ムラ(「色ムラ」や印刷模様の歪などを含む。)及び位置ズレを防止するとともに、被装着体の接地部直上にシュリンクラベルを装着することができ、加飾性などを向上させることができる。
本発明の一実施形態に係るシュリンクラベル装着装置の概略正面図を示している。 本発明の一実施形態に係るシュリンクラベル装着装置の概略図であり、(a)は図1のA−A断面図を示しており、(b)は図1のB−B断面図を示している。 本発明の一実施形態に係るシュリンクラベル装着方法を説明するための概略図を示している。 従来例に係るシュリンクラベル装着方法を説明するための概略図を示している。 図4のC−C断面図であり、(a)は加熱直後の概略図を示しており、(b)は加熱途中の概略図を示している。
[シュリンクラベル装着方法及びその装着装置の一実施形態]
図1、2において、本実施形態のシュリンクラベル装着装置1は、被装着体としてのボトル10に被嵌されたシュリンクラベル11を、加熱収縮させて、ボトル10に装着する装置であり、下部用加熱手段2、全体加熱手段3、及び、搬送手段としての搬送コンベア33などを備えた構成としてある。
なお、本実施形態では、被装着体を樹脂製のボトル10としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、ガラスビンや金属缶等であってもよい。
(下部用加熱手段)
下部用加熱手段2は、シュリンクラベル11の下部を加熱する手段であり、本実施形態では、コンベア用ヒータ21及び送風機22などを有している。このコンベア用ヒータ21は、搬送コンベア33の上流側かつ下側の部分の下方に設けられており、また、送風機22は、コンベア用ヒータ21に対して下方から上方に向けて送風する。これにより、下部用加熱手段2は、後述する搬送コンベア33のコンベアプレートに熱風を吹き付け、該コンベアプレートを加熱する。
なお、コンベア用ヒータ21は、カバーで覆われており、上記の熱風はカバー内を循環する構成としてあるので、この熱風によってシュリンクラベル11が直接に加熱されることはない。
また、本実施形態の下部用加熱手段2は、熱風を吹き付けてコンベアプレートを加熱する構成としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、加熱したローラをコンベアプレートに押し当てて加熱したり、高周波誘導加熱を利用してコンベアプレートを加熱してもよい。後述するように、コンベアプレート(載置部材)が熱源となって、シュリンクラベル11の下部を静的に加熱するようになっていれば、具体的な構成は特に問わない。
(全体加熱手段)
全体加熱手段3は、後述するように、下部が加熱されたシュリンクラベル11を全体的に加熱する手段としてあり、本実施形態では、仮収縮区間及び本収縮区間にて加熱する構成としてある。
すなわち、全体加熱手段3は、仮収縮区間に、筐体310、ヒータ311、ブロア312、及び、チャンバ313などを有している。筐体310は、ほぼ直方体形状であり、内部に二つのチャンバ313を収容しており、また、底板の中央部が切り欠かれており、この切り欠かれた位置に搬送コンベア33が設けられている。
チャンバ313は、搬送方向から見た断面形状が、逆さにしたほぼ溝型形状であり、上部に複数のヒータ311を収容しており、また、両側壁の内側に複数の吹出し口314が配設されている。なお、チャンバ313は、両側壁の底板が筐体310の底板から浮いており、この隙間を通って熱風が循環する。
ブロア312は、筐体310の上部に設けられており、筐体310とチャンバ313との間のスペースから吸気し、チャンバ313の上部に吹き出す構成としてある。これにより、図2(a)に示すように、チャンバ313の上部に吹き出された空気は、ヒータ311により加熱され、この加熱された空気は、吹出し口314から吹き出て、搬送されているボトル10及びシュリンクラベル11をほぼ全体的に加熱する。次に、この空気は、上記の隙間を通り、さらに筐体310とチャンバ313との間のスペースを通り、ブロア312に吸い込まれ、熱風が循環する。
また、全体加熱手段3は、本収縮区間に、筐体320、ヒータ321、ブロア322、チャンバ323、バキュームボックス325、及び、バキュームブロア326などを有している。筐体320は、ほぼ直方体形状であり、内部にチャンバ323を収容しており、また、底板の中央部が切り欠かれており、この切り欠かれた位置に搬送コンベア33が設けられている。
チャンバ323は、搬送方向から見た断面形状が、逆さにしたほぼ溝型形状であり、上部に複数のヒータ321を収容しており、また、両側壁の内側に複数の吹出し口324が配設されている。なお、チャンバ323は、両側壁の底板が筐体320の底板から浮いており、この隙間を通って熱風が循環する。
ブロア322は、筐体320の上部に設けられており、筐体320とチャンバ323との間のスペースから吸気し、チャンバ323の上部に吹き出す構成としてある。これにより、図2(b)に示すように、チャンバ323の上部に吹き出された空気は、ヒータ321により加熱され、この加熱された空気は、吹出し口324から吹き出て、搬送されているボトル10及びシュリンクラベル11をほぼ全体的に加熱する。次に、この空気は、上記の隙間を通り、さらに筐体320とチャンバ323との間のスペースを通り、ブロア322に吸い込まれ、熱風が循環する。
ここで、好ましくは、搬送コンベア33の上側の部分の下方に、バキュームボックス325及びバキュームブロア326を設けるとよい。すなわち、バキュームボックス325が、バキュームブロア326によって吸気されることによって、吹出し口324から吹き出された熱風が、搬送コンベア33の上側の部分を通り抜けて、バキュームボックス325に吸い込まれる。この吸い込まれた熱風は、バキュームブロア326を介して、筐体320とチャンバ323との間のスペースに吹き出て、続いて、ブロア322に吸い込まれて循環する。
このようにすると、吹出し口324から吹き出された熱風を、強制的に回収して循環させることができるので、エネルギー効率を向上させることができる。
また、全体加熱手段3は、通常、搬送されるボトル10が倒れないように、ボトル10の上部を下方に押さえるボトル固定用コンベア34を有している。
また、筐体310、320は、ボトル10が通る入口及び出口を有しており、例えば、筐体310と筐体320との間に、ボトル10が通過するときだけ開く仕切り板(図示せず)を設けてもよい。
なお、全体加熱手段3は、下部が加熱されたシュリンクラベル11を全体的に加熱できる構成であればよく、上述した構成に限定されるものではない。
(搬送コンベア)
搬送コンベア33は、多数の樹脂製のコンベアプレート(図示せず)を有しており、該コンベアプレートは、ほぼ平板形状であり、チェーン(図示せず)のリンク間に設けられている。なお、コンベアプレートの材質は、樹脂に限定されるものではなく、たとえば、金属などであってもよい。
また、搬送コンベア33は、筐体310より上流側に突き出ており、この突き出た部分によって、ボトル10及びシュリンクラベル11が搬送される際、シュリンクラベル11の下部が後述するように加熱される。
なお、本実施形態では、載置部材を有する搬送手段を、コンベアプレートを有する搬送コンベア33としてあるが、この構成に限定されるものではない。
また、コンベアプレートによるシュリンクラベル11の下部の加熱は、筐体310のほぼ直前で行われるが、この構成に限定されるものではない。
ここで、好ましくは、下部用加熱手段2が、上記コンベアプレートを40℃以上120℃以下に加熱するとよく、より好ましくは、70℃以上100℃以下に加熱するとよい。このようにすると、載置されたシュリンクラベル11の下部を適度に収縮させることができる。
なお、上記の数値限定の理由は、40℃未満であると、収縮が不十分となる場合があるからであり、また、120℃を超えると、収縮し過ぎる場合があるからである。
次に、本実施形態で用いられるボトル10及びシュリンクラベル11について説明する。
このボトル10は、横断面形状が一定でない異形ボトルとしてあり、本実施形態では、図3に示すように、胴中央部の最大直径φDより接地部の直径φDが小さく、このφDより胴上部の直径φDが小さい形状としてある。
なお、ボトル10の形状は、上記に限定されるものではなく、たとえば、偏芯した形状などであってもよい。
また、シュリンクラベル11は、両端が開口した筒状であり、側面に対向する少なくとも一対の折り目111(図5参照)を有している。
また、シュリンクラベル11は、フルラベル(口部下から接地部までのラベル)としてあるが、これに限定されるものではない。たとえば、ハーフラベル(高さがフルラベルの約半分のシュリンクラベル)であっても最大径部とその下の小径部があれば、本発明による効果を得ることができる。
次に、上記構成のシュリンクラベル装着装置1の動作、及び、本実施形態のシュリンクラベル装着方法などについて説明する。
本実施形態のシュリンクラベル装着方法は、被装着体のボトル10に被嵌されたシュリンクラベル11を、加熱収縮させて、ボトル10に装着する方法であり、シュリンクラベル11の下部を加熱する下部加熱工程と、下部が加熱されたシュリンクラベル11を全体的に加熱する全体加熱工程とを有している。
なお、本実施形態のシュリンクラベル装着方法は、上述したシュリンクラベル装着装置1によって実施される。
まず、シュリンクラベル装着装置1は、上流側に設置された搬送コンベア330によって、シュリンクラベル11が被嵌されたボトル10が供給される。
(下部加熱工程)
次に、ボトル10及びシュリンクラベル11は、搬送コンベア330から搬送コンベア33に移動し、搬送コンベア33によって搬送される。この際、ボトル10及びシュリンクラベル11は、搬送コンベア33の加熱されたコンベアプレート上に載置された状態で搬送される。すなわち、図3に示すように、ボトル10の底部は、コンベアプレートの上面に接しており、また、コンベアプレートに載置された直後のシュリンクラベル11の下部(図3において、点線で示している部分)は、ほぼ真っ直ぐ下方に延びており、下端がコンベアプレートの上面に接し、或いは近傍に位置している。そして、加熱されたコンベアプレートが熱源となって、シュリンクラベル11の下部を静的に加熱する。なお、「静的に加熱」とは、シュリンクラベル11に強制的に熱風や蒸気などを吹き付けることなく、熱源(コンベアプレート)からの熱伝導や輻射熱によって、シュリンクラベル11の下部を加熱することをいう。
これにより、シュリンクラベル11の下部は、折り目111があってもほぼ均一に加熱され、例えば図3の実線で示すように、シュリンクラベル11の下部だけが先に収縮する。そして、この際に、加熱されたコンベアプレートが熱源となって、シュリンクラベル11の下部を静的に加熱するので、強制的に吹き付けられる熱風や蒸気などがシュリンクラベル11に当たるといった不具合を確実に回避することができる。その結果、シュリンクランベル11の下端がコンベアプレート(載置部材)の上面に接した状態から、強制的に吹き付けられる熱風や蒸気などによってシュリンクラベル11が動いたりすることなく、ほぼ均一に収縮しながらボトル10の底部側に密着していくようになり、シュリンクラベル11の下部に発生する収縮ムラ(「色ムラ」や印刷模様の歪などを含む。)を効果的に防止することができる。
なお、図3の実線で示すシュリンクラベル11の収縮状態は、一例であり、コンベアプレートの温度やコンベアプレートに載置されてから仮収縮区間に入るまでの時間などによって、適宜、設定される。
(全体加熱工程)
次に、ボトル10及びシュリンクラベル11は、仮収縮区間に入り、シュリンクラベル11は、吹出し口314から吹き出る熱風によってほぼ全体的に加熱されて収縮し、例えば図3の二点鎖線で示すように収縮する。この際、シュリンクラベル11の下端は、コンベアプレートに接しつつ、ボトル10にも接触する。これにより、例えば図4に示すように、シュリンクラベル11の下端がボトル10の下端より上方に位置するといった不具合を確実に防止し、ボトル10の接地部直上にシュリンクラベル11を装着することができ、加飾性を向上させることができる。
なお、図3の二点鎖線で示すシュリンクラベル11の収縮状態は、一例であり、吹出し口314から吹き出る熱風の温度などによって、適宜、設定される。
次に、ボトル10及びシュリンクラベル11は、本収縮区間に入り、シュリンクラベル11は、吹出し口324から吹き出る熱風によってほぼ全体的に加熱されて収縮し、例えば図3の破線で示すように収縮する。この際、シュリンクラベル11の下部は、既にボトル10に装着されているので、シュリンクラベル11の上部の収縮によって、シュリンクラベル11が上方に移動するといった不具合(ラベル位置ズレ)を効果的に抑制することができ、加飾性を向上させることができる。
なお、図3の破線で示すシュリンクラベル11の収縮状態は、一例であり、吹出し口324から吹き出る熱風の温度などによって、適宜、設定される。
ここで、好ましくは、シュリンクラベル11の下部の収縮率α(%)が、5〜70%であるとよく、10〜50%が更によい。
ここで、収縮率α(%)は、下記の式(1)で表される。
収縮率α(%)= (L−L)/L×100 式(1)
:加熱前の周長
:加熱後の周長
このようにシュリンクラベル11の加熱収縮を行うと、上述した本発明の効果を顕著に得ることができる。
また、上記の数値限定の理由は、5%未満であると、ボトル最大径部におけるシュリンクラベルの一般的な収縮率(約5%未満)とほぼ同じとなり、収縮率が小さすぎてコンベアプレートで事前に加熱する効果が十分発揮できなくなるからであり、また、70%を超えると、コンベアプレートで事前に加熱するのに長時間を要すること、及びラベル下端が内側に折り込まれる虞があるからである。
なお、図3のシュリンクラベル11は、下部の収縮率が約44%であり、本発明の効果を顕著に得ることができた。
最後に、シュリンクラベル11が装着されたボトル10は、本収縮区間から出て、次工程へと移動する。
以上説明したように、本実施形態のシュリンクラベル装着方法及びその装着装置1によれば、シュリンクラベル11の収縮ムラ(「色ムラ」や印刷模様の歪などを含む。)及び位置ズレを効果的に防止することができ、さらに、ボトル10の接地部直上にシュリンクラベル11を装着することができ、加飾性などを向上させることができる。
以上、本発明のシュリンクラベル装着方法及びその装着装置について、好ましい実施形態などを示して説明したが、本発明に係るシュリンクラベル装着方法及びその装着装置は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
1 シュリンクラベル装着装置
2 下部用加熱手段
3 全体加熱手段
10 ボトル
11 シュリンクラベル
21 コンベア用ヒータ
22 送風機
33 搬送コンベア
34 ボトル固定用コンベア
111 折り目
310、320 筐体
311、321 ヒータ
312 322 ブロア
313 323 チャンバ
314 324 吹出し口
325 バキュームボックス
326 バキュームブロア
330 搬送コンベア

Claims (7)

  1. 被装着体に被嵌されたシュリンクラベルを、加熱収縮させて、前記被装着体に装着するシュリンクラベル装着方法において、
    前記シュリンクラベルの下部を加熱された載置部材によって静的に加熱する下部加熱工程と、
    前記下部加熱工程後に前記シュリンクラベルを全体的に加熱する全体加熱工程と
    を有することを特徴とするシュリンクラベル装着方法。
  2. 前記載置部材を、40℃以上120℃以下に加熱することを特徴とする請求項1に記載のシュリンクラベル装着方法。
  3. 前記シュリンクラベルの下部の収縮率が、5〜70%であることを特徴とする請求項1又は2に記載のシュリンクラベル装着方法。
  4. 前記シュリンクラベルが、両端が開口した筒状であり、側面に対向する少なくとも一対の折り目を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のシュリンクラベル装着方法。
  5. 前記被装着体が、異形ボトルであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のシュリンクラベル装着方法。
  6. 被装着体に被嵌されたシュリンクラベルを、加熱収縮させて、前記被装着体に装着するシュリンクラベル装着装置において、
    前記シュリンクラベルの下部を静的に加熱する載置部材を有する搬送手段と、
    前記載置部材を加熱する下部用加熱手段と、
    前記下部が加熱されたシュリンクラベルを全体的に加熱する全体加熱手段と
    を備えることを特徴とするシュリンクラベル装着装置。
  7. 前記載置部材がコンベアプレートであり、前記下部用加熱手段が前記コンベアプレートを40℃以上120℃以下に加熱することを特徴とする請求項6に記載のシュリンクラベル装着装置。
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