JP2017189720A - 異物除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物品に付着していた異物が開口を通じてハウジングの外部に飛散するのを低減できる異物除去装置を提供する。【解決手段】異物除去装置１は、第１方向Ｄ１にエアを吐出する第１吐出口２１を有し、ハウジング１０の開口１１に隣接する第１空間Ｓ１１内に第１エアカーテンＡＣ１１を形成する第１スリットエアノズル２０と、第１吐出口２１側を向いて配置された第１異物収集口１５と、第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２にエアを吐出する第２吐出口３１を有し、第１空間Ｓ１１に対しハウジング１０の内側に隣接する第２空間Ｓ１２内に第２エアカーテンＡＣ１２を形成する第２スリットエアノズル３０と、第２吐出口３１側を向いて配置された第２異物収集口１７とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、異物除去装置に関する。詳細には、エアブローにより、対象物品の表面に付着している異物の除去を行う異物除去装置に関する。

従来、エアブローにより対象物品の表面に付着している異物の除去を行う異物除去装置として、様々なものが提案されている。例えば、特許文献１には、対象物品（基板）の入口または出口となる開口を有するハウジング（本体）と、入口から出口に向かってハウジング内を移動する対象物品に対し、エアを吐出して、対象物品に付着している異物を除去するエアブローノズル（シャワーノズル）とを備える異物除去装置（ダスト除去装置）が開示されている。

実開平２−１２６１１３号公報

特許文献１の異物除去装置は、さらに、ハウジングの内部空間のうちハウジングの開口に隣接する部分空間内において、上方から下方に向けて壁状にエアを吐出してエアカーテンを形成するエアノズルを備えている。このエアカーテンは、エアブローノズルから吐出したエアによって、対象物品に付着している異物を吹き飛ばした後、当該異物が開口に向かって飛散した場合に、当該異物が開口を通じてハウジングの外部に飛散するのを防止する目的で形成される。

しかしながら、特許文献１の異物除去装置では、対象物品に付着していた異物が開口を通じてハウジングの外部に飛散するのを、適切に防止できないことがあった。具体的には、例えば、異物が肉薄の平板形状である場合において、当該異物の厚み方向がエアカーテンの気流方向に直交する姿勢で当該異物がエアカーテン内に進入したときは、当該異物がエアカーテンの気流を受ける面積が極めて小さくなるため、エアカーテンの気流に乗らずに、エアカーテンを通過して外部に飛散することがあった。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、対象物品に付着していた異物が開口を通じてハウジングの外部に飛散するのを低減できる異物除去装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、エアブローにより対象物品の異物除去を行う異物除去装置において、前記対象物品の入口または出口となる開口を有するハウジングと、前記入口から前記出口に向かって前記ハウジング内を移動する前記対象物品に対し、エアを吐出して、前記対象物品に付着している異物を除去するエアブローノズルと、前記開口の軸線方向に直交する第１方向にエアを吐出する第１吐出口を有し、前記ハウジングの内部空間のうち前記ハウジングの前記開口に隣接する第１空間内に、前記第１吐出口から吐出したエアによって第１エアカーテンを形成する第１スリットエアノズルと、前記第１吐出口との間に前記第１空間を挟んで位置し、前記第１方向を向く前記第１吐出口側を向いて配置された第１異物収集口と、前記開口の軸線方向に直交し且つ前記第１方向に交差する第２方向にエアを吐出する第２吐出口を有し、前記ハウジングの内部空間のうち前記第１空間に対し前記ハウジングの内側に隣接する第２空間内に、前記第２吐出口から吐出したエアによって第２エアカーテンを形成する第２スリットエアノズルと、前記第２吐出口との間に前記第２空間を挟んで位置し、前記第２方向を向く前記第２吐出口側を向いて配置された第２異物収集口と、を備え、前記第１エアカーテン及び前記第２エアカーテンは、前記開口の平面視で、前記開口の全体と重なる異物除去装置である。

上述の異物除去装置は、ハウジングの開口（対象物品の入口または出口）の軸線方向に直交する第１方向にエアを吐出する第１吐出口（細長いスリット形状をなす第１吐出口）、を有する第１スリットエアノズルを備える。この第１スリットエアノズルは、ハウジングの内部空間のうち開口に隣接する部分である第１空間内に、第１吐出口から吐出したエアによって第１エアカーテン（壁状の第１気流）を形成する。なお、開口の軸線方向とは、開口（開口を形成する孔）の軸線（中心軸線）に沿う方向をいう。

さらに、上述の異物除去装置は、第１スリットエアノズルの第１吐出口との間に第１空間を挟んで位置し（ハウジングの開口よりも第１方向の側に位置し）、第１方向を向く第１吐出口側を向いて設けられた（第１吐出口と向き合って配置された）第１異物収集口（集塵口）を備える。

さらに、上述の異物除去装置は、ハウジングの開口の軸線方向に直交し且つ第１方向に交差する（例えば、直交する）第２方向にエアを吐出する第２吐出口、を有する第２スリットエアノズルを備える。この第２スリットエアノズルは、ハウジングの内部空間のうち第１空間に対しハウジングの内側に隣接する第２空間内に、第２吐出口から吐出したエアによって第２エアカーテン（壁状の第２気流）を形成する。

さらに、上述の異物除去装置は、第２スリットエアノズルの第２吐出口との間に第２空間を挟んで位置し（ハウジングの開口よりも第２方向の側に位置し）、第２方向を向く第２吐出口側を向いて設けられた（第２吐出口と向き合って配置された）第２異物収集口（集塵口）を備える。

なお、第１エアカーテン及び第２エアカーテンは、開口の平面視で（ハウジングの外部から開口を軸線方向に平面視すると）、開口の全体と重なるように形成される。
また、第１エアカーテンの気流方向は、開口の平面視で、第２エアカーテンの気流方向と交差する方向となる。

また、エアブローノズルは、例えば、ハウジングの内部空間のうち第２空間よりもハウジングの内側に位置する空間部分において、対象物品に対しエアを吐出して、対象物品に付着している異物を除去する。エアブローノズルは、例えば、ハウジングの内部空間のうち第２空間よりもハウジングの内側に位置する空間部分に配置される。

以上のような構成を有する異物除去装置では、エアブローノズルから吐出したエアによって、対象物品に付着している異物を吹き飛ばした後、当該異物が開口に向かって飛散した場合に、当該異物が開口を通じてハウジングの外部に飛散するのを低減することができる。

具体的には、エアブローノズルから吐出したエアによって対象物品の表面から吹き飛ばされ、ハウジングの内側から開口に向かって飛散してきた異物は、第２空間内（第２エアカーテン内）に進入した後、第２エアカーテンの気流に乗って第２異物収集口に向かって進行し、第２異物収集口内に集められる。これにより、当該異物が開口を通じてハウジングの外部に飛散するのを防止できる。

但し、例えば、異物が肉薄の細長平板形状である場合において、当該異物の厚み方向が第２方向（第２エアカーテンの気流方向）に直交する姿勢で当該異物が第２空間内に進入したときは、当該異物が第２エアカーテンの気流を受ける面積が極めて小さくなるため、第２エアカーテンを通過する可能性がある。

しかしながら、当該異物が第２エアカーテンを通過した場合でも、当該異物は、第１空間内（第１エアカーテン内）に進入した後、第１エアカーテンの気流に乗って第１異物収集口に向かって進行し、第１異物収集口内に集められる。第１エアカーテンの気流方向は、第２エアカーテンの気流方向と交差する方向（例えば、直交する方向）であるため、第２エアカーテン内よりも第１エアカーテン内のほうが、当該異物が気流を受ける面積を大きくすることができ、当該異物を第１エアカーテンの気流に乗せて第１方向に進行させることができるからである。

以上説明したように、異物除去装置では、エアブローノズルから吐出したエアによって、対象物品に付着している異物を吹き飛ばした後、当該異物が開口に向かって飛散した場合に、当該異物が開口を通じてハウジングの外部に飛散するのを低減することができる。

なお、第１異物収集口には、当該第１異物収集口の外側から内側に向かう吸引力をかけるのが好ましい。この吸引力は、例えば、第１異物収集口に連結した外部の集塵機によってかけることができる。第２異物収集口についても同様とするのが好ましい。

また、第１方向（第１スリットエアノズルの第１吐出口からエアを吐出する方向、すなわち第１吐出口の向き）は、第２方向（第２スリットエアノズルの第２吐出口からエアを吐出する方向、すなわち第２吐出口の向き）に対し、３０〜９０°の角度をなす方向とするのが好ましく、さらには、６０〜９０°の範囲内の角度をなす方向とするのがより好ましく、特に、９０°の角度をなす方向とするのが良い。なお、第１エアカーテンの気流と第２エアカーテンの気流とは立体交差（両者の間に間隙を空けて交差）する。

実施形態にかかる異物除去装置の概略図（側面視）である。 同異物除去装置の他の概略図（開口正面視）である。 同異物除去装置の他の概略図（上面視）である。 第１エアカーテン及び第２エアカーテンの説明図である。 第１エアカーテンの作用効果を説明する図である。 図５の異物において第２エアカーテンの気流を受ける面を示す図ある。 図５の異物において第１エアカーテンの気流を受ける面を示す図ある。 第１エアカーテンの作用効果を説明する他の図である。 実施形態にかかる異物除去工程を説明する図（側面視）である。 実施形態にかかる異物除去工程を説明する図（上面視）である。 実施形態にかかる異物除去工程を説明する他の図（側面視）である。 実施形態にかかる異物除去工程を説明する他の図（上面視）である。 実施形態にかかる異物除去工程を説明する他の図（側面視）である。 実施形態にかかる異物除去工程を説明する他の図（上面視）である。 スリットエアノズルの吐出口のスリット幅と異物通過率との相関図である。 第１方向と第２方向とがなす角度と、異物通過率との相関図である。 第１エアカーテンと第２エアカーテンとの間に発生する渦気流（空気の渦）の説明図である。 変形形態にかかる異物除去装置の説明図である。

（実施形態）
以下、本発明を具体化した実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態において異物除去の対象となるワークＷ（対象物品）は、例えば、二次電池の部品である。具体的には、二次電池のケースを封口する電池蓋と、当該電池蓋に取り付けられた電極端子や電流遮断機構等を含む蓋組立体が挙げられる。二次電池の部品では、短絡防止の観点から、異物（金属粉等）の除去の必要性が高い。さらに、組み立て前の個々の部品の段階で洗浄したとしても、組み立て時に異物が再び付着する可能性があり、組み立て後に異物除去を行う必要性が高い。

図１は、実施形態にかかる異物除去装置１の概略図（側面視透視図）であり、ハウジング１０の内部の構成を説明する図である。図２は、異物除去装置１の他の概略図（第１開口１１の軸線方向に見た正面視）である。図３は、異物除去装置１の他の概略図（上面視透視図）であり、ハウジング１０の内部の構成を説明する図である。図４は、第１エアカーテンＡＣ１１，ＡＣ２１及び第２エアカーテンＡＣ１２，ＡＣ２２の説明図である。

本実施形態の異物除去装置１は、図１に示すように、箱状（筒状）のハウジング１０と、ハウジング１０の内部に配置された複数のエアブローノズル６０とを備える。ハウジング１０は、エアブローの対象物品であるワークＷの入口となる第１開口１１と、ワークＷの出口となる第２開口１２とを有する。エアブローノズル６０は、第１開口１１（入口）から第２開口１２（出口）に向かってハウジング１０内を移動するワークＷに対し、エアＡＩＲを吐出して、ワークＷに付着している異物を除去する（吹き飛ばす）。

さらに、異物除去装置１は、ワークＷを搬送する搬送装置７０を備える。この搬送装置７０は、ワークＷを保持する保持部材７３と、ハウジング１０の第１開口１１及び第２開口１２を通じてハウジング１０の内部を挿通する（通り抜ける）レール部材７１とを備える。保持部材７３は、ワークＷを保持した状態で、図示しないアクチュエータによって、レール部材７１に沿って搬送方向ＤＨ（図１において右方向）に搬送される（移動する）。これにより、ワークＷが、第１開口１１（入口）から第２開口１２（出口）に向かってハウジング１０内を移動する。なお、本実施形態では、搬送方向ＤＨは、第１開口１１及び第２開口１２の軸線方向（軸線ＡＸに沿う方向）のうち第１開口１１から第２開口１２に向かう方向に一致する。

また、ハウジング１０の天井部（上面部）には、第３開口１３が形成されている。この第３開口１３には、ハウジング１０の外部に設けられた図示しない送風機が接続されている。さらに、ハウジング１０の底部（下面部）のうち第３開口１３と対向する位置には、第４開口１４が形成されている。この第４開口１４には、ハウジング１０の外部に設けられた図示しない集塵機が接続されている。この集塵機（図示なし）によって、第４開口１４を通じて、ハウジング１０内のエアがハウジング１０の外部に向かって吸引される。

これにより、異物除去装置１では、ハウジング１０の内部（第３開口１３と第４開口１４との間）において、第３開口１３から第４開口１４に向かう気流（ダウンフロー）を発生させることができる。このため、エアブローノズル６０から吐出したエアＡＩＲによってワークＷの表面から吹き飛ばされた異物を、ダウンフローによって第４開口１４に集め、第４開口１４を通じて外部の集塵機（図示なし）で収集することができる。

さらに、異物除去装置１は、第１開口１１（ワークＷの入口）側に、第１スリットエアノズル２０を備える。この第１スリットエアノズル２０は、ハウジング１０内において第１開口１１（ワークＷの入口）よりも上方に設けられている。第１スリットエアノズル２０は、ハウジング１０の第１開口１１（ワークＷの入口）の軸線方向（第１開口１１の軸線ＡＸに沿う方向、図１及び図３において左右方向）に直交する第１方向Ｄ１（図１及び図２において下方）にエアＡＩＲを吐出する第１吐出口２１（細長いスリット形状をなす吐出口）を有する。第１吐出口２１は、第１方向Ｄ１を向いている。なお、本実施形態では、第１方向Ｄ１は、鉛直方向下方に一致する。

この第１スリットエアノズル２０は、ハウジング１０の内部空間Ｓのうち第１開口１１（ワークＷの入口）に隣接する空間部分である第１空間Ｓ１１（図１及び図３において二点鎖線で囲んだ空間）内に、第１吐出口２１から吐出したエアＡＩＲによって第１エアカーテンＡＣ１１（壁状の気流）を形成する（図１参照）。なお、第１エアカーテンＡＣ１１は、第１開口１１の平面視で（図２に示すように、ハウジング１０の外部から第１開口１１を軸線方向に平面視すると）、第１開口１１の全体と重なるように形成される（図４参照）。

さらに、異物除去装置１のハウジング１０は、第１スリットエアノズル２０の第１吐出口２１の鉛直方向下方に位置する第１異物収集口１５（集塵口）を備える（図１参照）。この第１異物収集口１５は、第１開口１１（ワークＷの入口）よりも鉛直方向下方に形成されている。より具体的には、第１異物収集口１５は、第１スリットエアノズル２０の第１吐出口２１との間に第１空間Ｓ１１を挟んで位置し、第１方向Ｄ１（図１において下方）を向く第１吐出口２１側（図１において上側）を向いて配置されている（第１吐出口２１と向き合って配置されている）。

さらに、異物除去装置１は、第２スリットエアノズル３０を備える。この第２スリットエアノズル３０は、ハウジング１０内において第１開口１１（ワークＷの入口）よりも側方に設けられている。第２スリットエアノズル３０は、第２方向Ｄ２（図２において左方向）にエアＡＩＲを吐出する第２吐出口３１（細長いスリット形状をなす吐出口）を有する。第２方向Ｄ２は、ハウジング１０の第１開口１１（ワークＷの入口）の軸線方向（第１開口１１の軸線ＡＸに沿う方向、図１及び図３において左右方向）に直交し、且つ、第１方向Ｄ１に交差する（具体的には直交する）方向である。第２吐出口３１は、第２方向Ｄ２を向いている。

この第２スリットエアノズル３０は、ハウジング１０の内部空間Ｓのうち第１空間Ｓ１１に対しハウジング１０の内側（図１及び図３において右側）に隣接する第２空間Ｓ１２（図１及び図３において二点鎖線で囲んだ空間）内に、第２吐出口３１から吐出したエアＡＩＲによって第２エアカーテンＡＣ１２（壁状の気流）を形成する。なお、第２エアカーテンＡＣ１２は、第１開口１１の平面視で（図２に示すように、ハウジング１０の外部から第１開口１１を軸線方向に平面視すると）、第１開口１１の全体と重なるように形成される（図４参照）。

さらに、異物除去装置１のハウジング１０は、第２スリットエアノズル３０の第２吐出口３１の正面に位置する第２異物収集口１７（集塵口）を備える。この第２異物収集口１７は、第２スリットエアノズル３０の第２吐出口３１との間に第２空間Ｓ１２を挟んで位置し、第２方向Ｄ２（図３において上方向）を向く第２吐出口３１側（図３において下側）を向いて配置されている（第２吐出口３１と向き合って配置されている）。

なお、第１エアカーテンＡＣ１１と第２エアカーテンＡＣ１２とは、図４に示すように、第１開口１１の平面視で（ハウジング１０の外部から第１開口１１を軸線方向に平面視すると）、第１開口１１の全体と重なるように形成される。また、第１エアカーテンＡＣ１１の気流方向は、第１開口１１の平面視で、第２エアカーテンＡＣ１２の気流方向と交差する方向となる。但し、第１エアカーテンＡＣ１１と第２エアカーテンＡＣ１２とは、互いが衝突（接触）しないように、第１開口１１の軸線方向に離間して、立体交差している。

また、エアブローノズル６０は、ハウジング１０の内部空間Ｓのうち第２空間Ｓ１２よりもハウジング１０の内側（図１において右側）に位置する空間部分において、ワークＷに対しエアＡＩＲを吐出して、ワークＷに付着している異物を除去する。エアブローノズル６０は、ハウジング１０の内部空間Ｓのうち第２空間Ｓ１２よりもハウジング１０の内側（図１において右側）に位置する空間部分に配置されている。

以上のような構成を有する異物除去装置１では、エアブローノズル６０から吐出したエアＡＩＲによって、ワークＷに付着している異物を吹き飛ばした後、当該異物が第１開口１１（ワークＷの入口）に向かって飛散した場合に、当該異物が第１開口１１を通じてハウジング１０の外部に飛散するのを低減することができる。

具体的には、図３に示すように、エアブローノズル６０から吐出したエアＡＩＲによってワークＷの表面から吹き飛ばされ、ハウジング１０の内側から第１開口１１に向かって飛散してきた異物ＦＭは、第２空間Ｓ１２内（第２エアカーテンＡＣ１２内）に進入すると、第２エアカーテンＡＣ１２の気流に乗って第２異物収集口１７に向かって進行し、第２異物収集口１７内に集められ、第２異物収集口１７に接続された図示しない外部の集塵機に吸引される。これにより、当該異物ＦＭが第１開口１１を通じてハウジング１０の外部に飛散するのを防止できる。

但し、エアブローノズル６０から吐出したエアＡＩＲによってワークＷの表面から吹き飛ばされた異物ＦＭが、第２エアカーテンＡＣ１２を通過してしまう場合もあり得る。例えば、図５に示すように、異物ＦＭが肉薄の細長平板形状である場合において、当該異物ＦＭの厚み方向が第２方向Ｄ２（第２エアカーテンＡＣ１２の気流方向）に直交する姿勢で当該異物が第２空間Ｓ１２内（第２エアカーテンＡＣ１２内）に進入したときは、当該異物ＦＭが第２エアカーテンＡＣ１２の気流を受ける面積が極めて小さくなる。図６には、異物ＦＭが第２エアカーテンＡＣ１２の気流を受ける面Ｍ２を示しており、面Ｍ２の面積は極めて小さい。このような場合、異物ＦＭが第２エアカーテンＡＣ１２を通過する可能性がある。なお、図５では、説明のために異物ＦＭを大きく記載しているが、実際の異物ＦＭは、微細な粉体（金属粉など）である。図６〜図８においても同様である。

しかしながら、当該異物ＦＭが第２エアカーテンＡＣ１２を通過した場合でも、当該異物ＦＭは、図５に示すように、第１空間Ｓ１１内（第１エアカーテンＡＣ１１内）に進入した後、第１エアカーテンＡＣ１１の気流に乗って第１異物収集口１５に向かって進行し、第１異物収集口１５内に集められる。その理由は、第１エアカーテンＡＣ１１の気流方向は、第２エアカーテンＡＣ１２の気流方向と交差する方向（具体的には、直交する方向）であるため、第２エアカーテンＡＣ１２内よりも第１エアカーテンＡＣ１１内のほうが、当該異物ＦＭが気流を受ける面積を大きくすることができるからである。図７には、異物ＦＭが第１エアカーテンＡＣ１１の気流を受ける面Ｍ１を示しており、面Ｍ１の面積は面Ｍ２の面積（図６参照）に比べて極めて大きい。このため、当該異物ＦＭを、第１エアカーテンＡＣ１１の気流に乗せて第１方向Ｄ１に進行させることができ、第１異物収集口１５内に集めて、第１異物収集口１５に接続された図示しない外部の集塵機に吸引させることができる。これにより、当該異物ＦＭが第１開口１１を通じてハウジング１０の外部に飛散するのを防止できる。

以上説明したように、本実施形態の異物除去装置１では、エアブローノズル６０から吐出したエアＡＩＲによって、ワークＷ（対象物品）に付着している異物ＦＭを吹き飛ばした後、当該異物ＦＭが第１開口１１（ワークＷの入口）に向かって飛散した場合に、当該異物ＦＭが第１開口１１を通じてハウジング１０の外部に飛散するのを低減することができる。

さらに、異物除去装置１は、第２開口１２（ワークＷの出口）側に、第１スリットエアノズル４０を備える。この第１スリットエアノズル４０は、ハウジング１０内において第２開口１２（ワークＷの出口）よりも上方に設けられている。第１スリットエアノズル４０は、ハウジング１０の第２開口１２（ワークＷの出口）の軸線方向（図１及び図３において左右方向）に直交する第１方向Ｄ１（図１及び図２において下方）にエアＡＩＲを吐出する第１吐出口４１（細長いスリット形状をなす吐出口）を有する。第１吐出口４１は、第１方向Ｄ１を向いている。

この第１スリットエアノズル４０は、ハウジング１０の内部空間Ｓのうち第２開口１２に隣接する空間部分である第１空間Ｓ２１（図１及び図３において二点鎖線で囲んだ空間）内に、第１吐出口４１から吐出したエアＡＩＲによって第１エアカーテンＡＣ２１（壁状の気流）を形成する（図１参照）。なお、第１エアカーテンＡＣ２１は、第２開口１２の平面視で（ハウジング１０の外部から第２開口１２を軸線方向に平面視すると）、第２開口１２の全体と重なるように形成される（図４参照）。

さらに、異物除去装置１のハウジング１０は、第１スリットエアノズル４０の第１吐出口４１の鉛直方向下方に位置する第１異物収集口１６（集塵口）を備える（図１参照）。この第１異物収集口１６は、第２開口１２（ワークＷの出口）よりも鉛直方向下方に形成されている。より具体的には、第１異物収集口１６は、第１スリットエアノズル４０の第１吐出口４１との間に第１空間Ｓ２１を挟んで位置し、第１方向Ｄ１（図１において下方）を向く第１吐出口４１側（図１において上側）を向いて配置されている（第１吐出口４１と向き合って配置されている）。

さらに、異物除去装置１は、第２開口１２（ワークＷの出口）側に、第２スリットエアノズル５０を備える。この第２スリットエアノズル５０は、ハウジング１０内において第２開口１２よりも側方に設けられている。第２スリットエアノズル５０は、ハウジング１０の第２開口１２の軸線方向（図１及び図３において左右方向）に直交し、且つ、第１方向Ｄ１に交差する（具体的には直交する）第２方向Ｄ２（図３において上方向）にエアＡＩＲを吐出する第２吐出口５１（細長いスリット形状をなす吐出口）を有する。第２吐出口５１は、第２方向Ｄ２を向いている。

この第２スリットエアノズル５０は、ハウジング１０の内部空間Ｓのうち第１空間Ｓ２１に対しハウジング１０の内側（図１及び図３において左側）に隣接する第２空間Ｓ２２（図１及び図３において二点鎖線で囲んだ空間）内に、第２吐出口５１から吐出したエアＡＩＲによって第２エアカーテンＡＣ２２（壁状の気流）を形成する。なお、第２エアカーテンＡＣ２２は、第２開口１２の平面視で（ハウジング１０の外部から第２開口１２を軸線方向に平面視すると）、第２開口１２の全体と重なるように形成される（図４参照）。

さらに、異物除去装置１のハウジング１０は、第２スリットエアノズル５０の第２吐出口５１の正面に位置する第２異物収集口１８（集塵口）を備える。この第２異物収集口１８は、第２スリットエアノズル３０の第２吐出口３１との間に第２空間Ｓ２２を挟んで位置し、第２方向Ｄ２（図３において上方向）を向く第２吐出口５１側（図３において下側）を向いて配置されている（第２吐出口５１と向き合って配置されている）。

なお、第１エアカーテンＡＣ２１と第２エアカーテンＡＣ２２とは、図４に示すように、第２開口１２の平面視で（ハウジング１０の外部から第２開口１２を軸線方向に平面視すると）、第２開口１２の全体と重なるように形成される。また、第１エアカーテンＡＣ２１の気流方向は、第２開口１２の平面視で、第２エアカーテンＡＣ２２の気流方向と交差する方向となる。但し、第１エアカーテンＡＣ２１と第２エアカーテンＡＣ２２とは、互いが衝突（接触）しないように、第２開口１２の軸線方向に離間して、立体交差している。

また、エアブローノズル６０は、ハウジング１０の内部空間Ｓのうち第２空間Ｓ２２よりもハウジング１０の内側（図１において左側）に位置する空間部分において、ワークＷに対しエアＡＩＲを吐出して、ワークＷに付着している異物を除去する。エアブローノズル６０は、ハウジング１０の内部空間Ｓのうち第２空間Ｓ２２よりもハウジング１０の内側（図１において左側）に位置する空間部分に配置されている。

以上のような構成を有する異物除去装置１では、エアブローノズル６０から吐出したエアＡＩＲによって、ワークＷに付着している異物を吹き飛ばした後、当該異物が第２開口１２（ワークＷの出口）に向かって飛散した場合に、当該異物が第２開口１２を通じてハウジング１０の外部に飛散するのを低減することができる。

具体的には、図３に示すように、エアブローノズル６０から吐出したエアＡＩＲによってワークＷの表面から吹き飛ばされ、ハウジング１０の内側から第２開口１２に向かって飛散してきた異物ＦＭは、第２空間Ｓ２２内（第２エアカーテンＡＣ２２内）に進入すると、第２エアカーテンＡＣ２２の気流に乗って第２異物収集口１８に向かって進行し、第２異物収集口１８内に集められ、第２異物収集口１８に接続された図示しない外部の集塵機に吸引される。これにより、当該異物ＦＭが第２開口１２を通じてハウジング１０の外部に飛散するのを防止できる。

但し、エアブローノズル６０から吐出したエアＡＩＲによってワークＷの表面から吹き飛ばされた異物ＦＭが、第２エアカーテンＡＣ１２を通過してしまう場合もあり得る。例えば、図８に示すように、異物ＦＭが肉薄の細長平板形状である場合において、当該異物ＦＭの厚み方向が第２方向Ｄ２（第２エアカーテンＡＣ２２の気流方向）に直交する姿勢で当該異物が第２空間Ｓ２２内（第２エアカーテンＡＣ２２内）に進入したときは、当該異物ＦＭが第２エアカーテンＡＣ２２の気流を受ける面積が極めて小さくなるため（図６参照）、異物ＦＭが第２エアカーテンＡＣ１２を通過する可能性がある。

しかしながら、当該異物ＦＭが第２エアカーテンＡＣ１２を通過した場合でも、当該異物ＦＭは、図８に示すように、第１空間Ｓ２１内（第１エアカーテンＡＣ２１内）に進入した後、第１エアカーテンＡＣ２１の気流に乗って第１異物収集口１６に向かって進行し、第１異物収集口１６内に集められる。その理由は、第１エアカーテンＡＣ２１の気流方向は、第２エアカーテンＡＣ２２の気流方向と交差する方向（具体的には、直交する方向）であるため、第２エアカーテンＡＣ２２内よりも第１エアカーテンＡＣ２１内のほうが、当該異物ＦＭが気流を受ける面積を大きくすることができるからである（図７参照）。このため、当該異物ＦＭを、第１エアカーテンＡＣ２１の気流に乗せて第１方向Ｄ１に進行させることができ、第１異物収集口１６内に集めて、図示しない外部の集塵機に吸引させることができる。これにより、当該異物ＦＭが第２開口１２を通じてハウジング１０の外部に飛散するのを防止できる。

以上説明したように、本実施形態の異物除去装置１では、エアブローノズル６０から吐出したエアＡＩＲによって、ワークＷ（対象物品）に付着している異物ＦＭを吹き飛ばした後、当該異物ＦＭが第２開口１２（ワークＷの出口）に向かって飛散した場合に、当該異物ＦＭが第２開口１２を通じてハウジング１０の外部に飛散するのを低減することができる。

次に、異物除去装置１を用いた異物除去工程について説明する。図９及び図１０は、実施形態にかかる異物除去工程を説明する図であり、ワークＷが第１開口１１を通じてハウジング１０内に進入するときの状態を示している。なお、図９は側面視、図１０は上面視である。また、図１１及び図１２は、実施形態にかかる異物除去工程を説明する他の図であり、ハウジング１０内においてワークＷの洗浄（異物除去）が行われているときの状態を示している。なお、図１１は側面視、図１２は上面視である。また、図１３及び図１４は、実施形態にかかる異物除去工程を説明する他の図であり、ワークＷが第２開口１２を通じてハウジング１０の外に退出するときの状態を示している。なお、図１３は側面視、図１４は上面視である。

まず、保持部材７３により保持されたワークＷは、レール部材７１に沿って搬送方向ＤＨ（図９及び図１０において右方向）に搬送され（移動し）、第１開口１１（入口）を通じてハウジング１０内に進入してゆく。このとき、第１スリットエアノズル２０，４０及び第２スリットエアノズル３０，５０からのエアの吐出は停止されており、第１エアカーテンＡＣ１１，ＡＣ２１、及び、第２エアカーテンＡＣ１２，ＡＣ２２は形成されていない。また、エアブローノズル６０からのエアの吐出も停止されている。一方、ハウジング１０の第３開口１３から第４開口１４に向かう気流（ダウンフロー）は発生させている（図９及び図１０参照）。なお、ダウンフローの風速は、例えば、６ｍ／ｓ程度に設定される。

その後、ワークＷが、ハウジング１０内に進入して、所定の洗浄開始位置に到達すると、第１スリットエアノズル２０，４０及び第２スリットエアノズル３０，５０からエアＡＩＲの吐出を開始して、第１エアカーテンＡＣ１１，ＡＣ２１、及び、第２エアカーテンＡＣ１２，ＡＣ２２を形成する（図１１及び図１２参照）。さらに、エアブローノズル６０からのエアＡＩＲの吐出も開始して、第１開口１１（入口）から第２開口１２（出口）に向かってハウジング１０内を移動するワークＷに対し、エアＡＩＲを吐出して、ワークＷに付着している異物ＦＭを除去する（吹き飛ばす）。

なお、第１スリットエアノズル２０，４０の第１吐出口２１，４１及び第２スリットエアノズル３０，５０の第２吐出口３１，５１から吐出されるエアの吐出圧は、例えば、８０ｋＰａに設定される。この場合、第１スリットエアノズル２０，４０の第１吐出口２１，４１及び第２スリットエアノズル３０，５０の第２吐出口３１，５１における風速は、２００ｍ／ｓ程度になる。また、エアブローノズル６０から吐出されるエアの吐出圧は、例えば、５０ｋＰａに設定される。この場合、エアブローノズル６０の吐出口における風速は、１６０ｍ／ｓ程度になる。

このとき、エアブローノズル６０から吐出したエアＡＩＲによってワークＷの表面から吹き飛ばされた異物ＦＭは、ハウジング１０の第３開口１３から第４開口１４に向かうダウンフローによって第４開口１４に集められ、第４開口１４を通じて外部の集塵機（図示なし）に吸引される（図１１参照）。但し、ダウンフローによって第４開口１４内に収集されることなく、ハウジング１０の第１開口１１に向かって飛散し、第２空間Ｓ１２内（第２エアカーテンＡＣ１２内）に進入した異物ＦＭは、第２エアカーテンＡＣ１２の気流に乗って第２異物収集口１７に向かって進行し、第２異物収集口１７内に集められ、図示しない外部の集塵機に吸引される（図１２参照）。さらに第２エアカーテンＡＣ１２を通過して、第１空間Ｓ１１内（第１エアカーテンＡＣ１１内）に進入した異物ＦＭは、第１エアカーテンＡＣ１１の気流に乗って第１異物収集口１５に向かって進行し、第１異物収集口１５内に集められ、図示しない外部の集塵機に吸引される（図１１参照）。これにより、異物ＦＭが第１開口１１を通じてハウジング１０の外部に飛散するのを防止できる。

あるいは、ダウンフローによって第４開口１４内に収集されることなく、ハウジング１０の第２開口１２に向かって飛散し、第２空間Ｓ２２内（第２エアカーテンＡＣ２２内）に進入した異物ＦＭは、第２エアカーテンＡＣ２２の気流に乗って第２異物収集口１８に向かって進行し、第２異物収集口１８内に集められ、図示しない外部の集塵機に吸引される（図１２参照）。さらに第２エアカーテンＡＣ２２を通過して、第１空間Ｓ２１内（第１エアカーテンＡＣ２１内）に進入した異物ＦＭは、第１エアカーテンＡＣ２１の気流に乗って第１異物収集口１６に向かって進行し、第１異物収集口１６内に集められ、図示しない外部の集塵機に吸引される（図１１参照）。これにより、異物ＦＭが第２開口１２を通じてハウジング１０の外部に飛散するのを防止できる。

その後、ハウジング１０内を搬送方向ＤＨに移動するワークＷが、所定の洗浄終了位置に到達すると、エアブローノズル６０からのエアＡＩＲの吐出を停止する。そして、ワークＷが第２開口１２を通じてハウジング１０の外に退出するときは、第１スリットエアノズル２０，４０及び第２スリットエアノズル３０，５０からのエアＡＩＲの吐出を停止して、第１エアカーテンＡＣ１１，ＡＣ２１、及び、第２エアカーテンＡＣ１２，ＡＣ２２の形成を停止する（図１３及び図１４）。ワークＷが第２開口１２を通じてハウジング１０の外に退出することで、異物除去工程が終了する。

（スリットエアノズルの吐出口スリット幅及び吐出圧の好ましい値の検討）
次に、第１スリットエアノズル２０，４０の第１吐出口２１，４１及び第２スリットエアノズル３０，５０の第２吐出口３１，５１のスリット幅の好ましい値を検討した。また、第１スリットエアノズル２０，４０の第１吐出口２１，４１及び第２スリットエアノズル３０，５０の第２吐出口３１，５１から吐出されるエアの吐出圧の好ましい値も検討した。なお、本実施形態では、第１スリットエアノズル２０，４０及び第２スリットエアノズル３０，５０は、いずれも同等のスリットエアノズルであるため、ここでは、１つのスリットエアノズル（第２スリットエアノズル３０）について実験を行った。

具体的には、まず、ワークＷを用意し、その重量（第１重量とする）を測定する。次いで、このワークＷに対し、意図的に異物を付着させた後、当該ワークＷの重量（第２重量とする）を測定する。そして、第２重量から第１重量を差し引いた値を、付着異物重量とする。

次いで、当該ワークＷを、異物除去装置により洗浄（エアブローノズル６０から吐出したエアで異物除去）した。但し、本実験で使用した異物除去装置は、実施形態の異物除去装置１と比較して、ハウジングの第２開口が存在せず（閉塞されている）、第１開口側には、スリットエアノズルとして第２スリットエアノズル３０のみを設けている点が異なっている。従って、本実験では、第２スリットエアノズル３０によって第２エアカーテンＡＣ１２を形成した状態で、エアブローノズル６０からエアを吐出して、ワークＷを洗浄（ワークＷから異物を除去）した。

本実験用の異物除去装置によりワークＷを洗浄したときに、第２エアカーテンＡＣ１２を通過してハウジングの第１開口からハウジングの外部に飛散した異物を収集し、その重量を測定した。当該重量（第２エアカーテンＡＣ１２を通過してハウジングの外部に飛散した異物の重量）を、通過異物重量とする。そして、以下の演算式により、異物通過率（ワークに付着させた異物のうち第１開口を通じてハウジングの外部に飛散した異物の割合）を求めた。
異物通過率（％）＝（通過異物重量／付着異物重量）×１００

なお、本実験では、第２スリットエアノズル３０として、第２吐出口３１のスリット幅を、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍと異ならせた、４種類の第２スリットエアノズル３０を用意した。そして、それぞれの第２スリットエアノズル３０で第２エアカーテンＡＣ１２を形成した場合について、異物通過率を求めている。但し、４種類の第２スリットエアノズル３０について、それぞれ、エアの吐出圧を、３０ｋＰａ、５０ｋＰａ、８０ｋＰａの３種類に異ならせている。本実験の結果を図１５に示す。なお、図１５の相関図では、「第２スリットエアノズル３０の第２吐出口３１のスリット幅」を横軸とし、「異物通過率」を縦軸としている。

図１５からわかるように、吐出圧が高いほど、異物通過率を低下させることができる。従って、吐出圧は、８０ｋＰａとするのが好ましいといえる。
さらに、吐出圧８０ｋＰａとした場合において、スリット幅を大きくするほど、異物通過率を低下させることができるが、０．５ｍｍ以上の範囲では、異物通過率の値は大きく変わらない。一方、スリット幅を大きくするほど、エア消費量は増大し、エネルギー費が増大する。費用対効果を考慮すると、スリット幅は０．５ｍｍとするのが好ましいといえる。

ところで、図１５からわかるように、いずれの条件としても、異物通過率を０％にすることができなかった。その理由は、ハウジングの第１開口側に、スリットエアノズルとして、第２スリットエアノズル３０しか設けていないからであると考えられる。すなわち、前述したように、図５に示すように、異物ＦＭが肉薄の細長平板形状である場合において、当該異物ＦＭの厚み方向が第２方向Ｄ２（第２エアカーテンＡＣ１２の気流方向）に直交する姿勢で当該異物が第２空間Ｓ１２内（第２エアカーテンＡＣ１２内）に進入したときは、当該異物ＦＭが第２エアカーテンＡＣ１２の気流を受ける面積が極めて小さくなる。このため、当該異物ＦＭが、第２エアカーテンＡＣ１２の気流に乗ることなく、第２エアカーテンＡＣ１２を通過して、第１開口を通じてハウジングの外部に飛散したと考えられる。

（２つのスリットエアノズルの好ましい配置条件の検討）
次に、先の実験結果を踏まえて、先の実験で使用した異物除去装置に対し、ハウジングの第１開口側に、スリットエアノズルとして、第２スリットエアノズル３０に加えて、第１スリットエアノズル２０を設けた異物除去装置を用いて、先の実験と同様にして実験を行い、前述のようにして異物透過率を求めた。すなわち、第２スリットエアノズル３０によって第２エアカーテンＡＣ１２を形成すると共に、第１スリットエアノズル２０によって第１エアカーテンＡＣ１１を形成した状態で実験を行い、前述のようにして異物透過率を求めた。なお、第１スリットエアノズル２０の第１吐出口２１及び第２スリットエアノズル３０の第２吐出口３１のスリット幅は、いずれも０．５ｍｍとしている。また、エア吐出圧は、共に８０ｋＰａとしている。

なお、本実験では、第１方向Ｄ１（第１スリットエアノズル２０の第１吐出口２１からエアを吐出する方向、すなわち第１吐出口２１の向き）に対し、第２方向Ｄ２（第２スリットエアノズル３０の第２吐出口３１からエアを吐出する方向、すなわち第２吐出口３１の向き）がなす角度を、０°、３０°、６０°、９０°の４種類に異ならせたそれぞれの場合について、異物通過率を求めている。但し、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２は、いずれも、第１開口１１の軸線方向に直交する方向としている。また、第１方向Ｄ１は、鉛直方向下方に固定している。本実験結果を図１６に示す。なお、図１６の相関図では、「第１方向Ｄ１に対し第２方向Ｄ２がなす角度」を横軸とし、「異物通過率」を縦軸としている。

図１６からわかるように、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とのなす角度を大きくするにしたがって、異物通過率を低下させることができる。
詳細には、なす角度を０°とした場合（第２スリットエアノズル３０からのエア吐出方向である第２方向Ｄ２を、第１スリットエアノズル２０からのエア吐出方向である第１方向と同じにした場合）は、異物低下率は約１８％となり、先の実験で第２スリットエアノズル３０により第２エアカーテンＡＣ１２のみを形成した（図１５参照）場合と比べて、異物透過率はあまり変わらなかった。

これに対し、なす角度を３０°とすることで、異物透過率を約１０％にまで低下させることができた。さらに、なす角度を６０°とすることで、異物透過率を約３％にまで低下させることができた。そして、なす角度を９０°とすることで、異物通過率を０％にすることができた。すなわち、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とのなす角度を９０°として、第１エアカーテンＡＣ１１と第２エアカーテンＡＣ１２とを形成した状態で、ワークＷの異物除去を行うことで、第１開口１１を通じてハウジングの外部に異物が飛散するのを防止することができた。この結果より、第１方向Ｄ１は、第２方向Ｄ２に対し、３０〜９０°の角度をなす方向とするのが好ましく、さらには、６０〜９０°の範囲内の角度をなす方向とするのがより好ましく、特に、９０°の角度をなす方向とするのが良いといえる。

（変形形態）
次に、本発明の変形形態について説明する。
実施形態の異物除去装置１では、図１７に示すように、第１エアカーテンＡＣ２１と第２エアカーテンＡＣ２２との間に、渦気流Ｖ（空気の渦）が発生することがあった。同様に、第１エアカーテンＡＣ１１と第２エアカーテンＡＣ１２との間にも、渦気流（空気の渦）が発生することがあった。

第１エアカーテンＡＣ２１と第２エアカーテンＡＣ２２との間に渦気流Ｖが発生していると、エアブローノズル６０から吐出したエアによってワークＷの表面から吹き飛ばされた異物が、第２エアカーテンＡＣ２２を通過した場合、渦気流Ｖにトラップ（捕捉）されて、第１エアカーテンＡＣ２１の気流によって第１異物収集口１６内に収集できなくなる虞がある。このような状態で、異物除去を終えたワークＷが第２開口１２に接近すると、除去した異物が再びワークＷに付着する虞がある。このため、渦気流Ｖの発生を防止する手段を設けることが好ましい。

渦気流Ｖは、図１７に示すように、第１エアカーテンＡＣ２１と第２エアカーテンＡＣ２２との間の空間（間隙Ｇ）のうち、第１スリットエアノズル４０の第１吐出口４１と第２スリットエアノズル５０の第２吐出口５１の両方に近い箇所（空間部分ＳＡとする）に発生する。すなわち、渦気流Ｖは、第１エアカーテンと第２エアカーテンとの間の空間（間隙Ｇ）のうち、第１エアカーテンの上流側で且つ第２エアカーテンの上流側である空間部分ＳＡに発生する。従って、この空間部分ＳＡにおいて、第１方向Ｄ１または第２方向Ｄ２に向けてエアを吐出して気流を発生させることで、気流を整流化して、渦気流Ｖの発生を防止することができると考えられる。

そこで、本変形形態では、図１８に示すように、ハウジング１０の第２開口１２側で、第２方向Ｄ２にエアＡＩＲを吐出する渦対策エアノズル９０を、複数設けた。この渦対策エアノズル９０は、第１エアカーテンＡＣ２１と第２エアカーテンＡＣ２２との間の空間（間隙Ｇ）のうち、第１エアカーテンＡＣ２１の上流側で且つ第２エアカーテンＡＣ２２の上流側である空間部分ＳＡ内に、第２方向Ｄ２に向かう気流を発生させる。
さらに、ハウジング１０の第１開口１１側にも、第２方向Ｄ２にエアＡＩＲを吐出する渦対策エアノズル９０を、複数設けた。この渦対策エアノズル９０は、第１エアカーテンＡＣ１１と第２エアカーテンＡＣ１２との間の空間（間隙）のうち、第１エアカーテンＡＣ１１の上流側で且つ第２エアカーテンＡＣ１２の上流側である空間部分ＳＡ内に、第２方向Ｄ２に向かう気流を発生させる。
このような渦対策エアノズル９０を設けることで、渦気流Ｖの発生を防止することができる。

なお、本変形形態では、渦対策エアノズルとして、第２方向Ｄ２にエアを吐出して、空間部分ＳＡ内を第２方向Ｄ２に進む気流を発生させる渦対策エアノズル９０を設けたが、渦対策エアノズルとして、第１方向Ｄ１にエアを吐出して、空間部分ＳＡ内を第１方向Ｄ１に進む気流を発生させる渦対策エアノズルを設けるようにしても良い。

また、図１８には、第１スリットエアノズル４０と第２スリットエアノズル５０と渦対策エアノズル９０とを、別個独立で設けた例を示した。しかしながら、第１スリットエアノズル４０と第２スリットエアノズル５０と渦対策エアノズル９０とを一体にした（ユニット化した）ノズルユニットを設けるようにしても良い。

以上において、本発明を実施形態及び変形形態に即して説明したが、本発明は前記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、実施形態では、ハウジング１０の第１開口１１（入口）側と第２開口１２（出口）側の両方に、第１スリットエアノズル及び第２スリットエアノズルを設けた。しかしながら、本発明では、第１開口１１（入口）側及び第２開口１２（出口）側のいずれか一方に、第１スリットエアノズル及び第２スリットエアノズルを設けるようにしても良い。

また、実施形態では、ワークＷがハウジング１０内に進入した後、第１エアカーテンＡＣ１１，ＡＣ２１、及び、第２エアカーテンＡＣ１２，ＡＣ２２の形成を開始し、ワークＷがハウジング１０の外に退出するときには、第１エアカーテンＡＣ１１，ＡＣ２１、及び、第２エアカーテンＡＣ１２，ＡＣ２２の形成を終了するようにしたが、このような態様に限定されない。例えば、異物除去装置を作動させている期間は、常に、第１エアカーテンＡＣ１１，ＡＣ２１、及び、第２エアカーテンＡＣ１２，ＡＣ２２を形成しているようにしても良い。

１ 異物除去装置
１０ ハウジング
１１ 第１開口（入口）
１２ 第２開口（出口）
１５，１６ 第１異物収集口
１７，１８ 第２異物収集口
２０，４０ 第１スリットエアノズル
２１，４１ 第１吐出口
３０，５０ 第２スリットエアノズル
３１，５１ 第２吐出口
６０ エアブローノズル
７０ 搬送装置
９０ 渦対策エアノズル
ＡＩＲ エア
ＡＣ１１，ＡＣ２１ 第１エアカーテン
ＡＣ１２，ＡＣ２２ 第２エアカーテン
ＡＸ 開口の軸線
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
ＤＨ ワークの搬送方向（移動方向）
ＦＭ 異物
Ｓ ハウジングの内部空間
Ｓ１１，Ｓ２１ 第１空間
Ｓ１２，Ｓ２２ 第２空間
Ｗ ワーク（対象物品）

Claims (1)

1. エアブローにより対象物品の異物除去を行う異物除去装置において、
   前記対象物品の入口または出口となる開口を有するハウジングと、
   前記入口から前記出口に向かって前記ハウジング内を移動する前記対象物品に対し、エアを吐出して、前記対象物品に付着している異物を除去するエアブローノズルと、
   前記開口の軸線方向に直交する第１方向にエアを吐出する第１吐出口を有し、前記ハウジングの内部空間のうち前記ハウジングの前記開口に隣接する第１空間内に、前記第１吐出口から吐出したエアによって第１エアカーテンを形成する第１スリットエアノズルと、
   前記第１吐出口との間に前記第１空間を挟んで位置し、前記第１方向を向く前記第１吐出口側を向いて配置された第１異物収集口と、
   前記開口の軸線方向に直交し且つ前記第１方向に交差する第２方向にエアを吐出する第２吐出口を有し、前記ハウジングの内部空間のうち前記第１空間に対し前記ハウジングの内側に隣接する第２空間内に、前記第２吐出口から吐出したエアによって第２エアカーテンを形成する第２スリットエアノズルと、
   前記第２吐出口との間に前記第２空間を挟んで位置し、前記第２方向を向く前記第２吐出口側を向いて配置された第２異物収集口と、を備え、
   前記第１エアカーテン及び前記第２エアカーテンは、前記開口の平面視で、前記開口の全体と重なる
   異物除去装置。

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