JP3122568B2 - 塗布装置 - Google Patents

塗布装置

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JP3122568B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は連続的に走行している帯
状の支持体表面に塗布液を均一に塗布するエクストルー
ジョン型の塗布ヘッドを用いた塗布装置に関し、特に、
塗布液がスロットから支持体表面に塗着されるときに該
塗布液を非加圧状態にて支持体表面に均一に塗布するエ
クストルージョン型の塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、写真感光材料や磁気記録媒体
等の製造工程においては、可撓性の支持体上に所望の塗
布液を塗着する塗布工程がある。この塗布液は、その用
途に応じて種々の液組成のものがあり、例えば写真感光
材料における感光乳剤層、下塗層、保護層、バック層等
の塗布液、磁気記録媒体における磁性層、下塗層、保護
層、潤滑剤層等の塗布液等を挙げることができる。これ
らの塗布液は、それぞれの必須成分、バインダー、及び
必要に応じて種々の添加物を含んだ水性及び有機溶媒溶
液等である。
【０００３】このような塗布液を前記支持体表面に塗布
する方法として、従来から例えばロールコート法、グラ
ビアコート法、ロールコートプラスドクタ法、エクスト
ルージョン型塗布方法、スライドコード等種々の塗布方
法が行われている。そして、近年においては磁性塗布液
の塗布にはエクストルージョン型の塗布ヘッドを用いた
塗布方法が多用されている。エクストルージョン型の塗
布ヘッドを用いた代表的な方法は、周知のごとく可撓性
の支持体を、所定の場所にて一定の距離を置いて配置さ
れた２個一対の走行案内手段に装架して、この案内手段
間に配置した塗布ヘッドにより、連続的に走行する前記
支持体の表面上へスロット端部から押出される塗布液を
薄く且つ均一に塗布する塗布方法である。
【０００４】エクストルージョン形の塗布ヘッドを用い
た塗布装置には、例えば特開昭６３−２００６９号公報
に示されているように、支持体の走行方向に対し上流側
に位置するフロントエッジと下流側に位置するバックエ
ッジとを備え、かつ、バックエッジの先端がフロントエ
ッジ先端の高さよりも反支持体方向に段差を付けて後退
して設けられ、さらに両エッジで画成された塗布液吐出
用のスロットを備え、このスロット先端より吐出する塗
布液の幅を規制するスロット両側の塗布幅規制板を有し
た構成の塗布ヘッドを支持体案内手段（ローラ）間に配
置した構成のものがある。そして、この塗布装置を用い
た塗布工程では、支持体にあらかじめ塗布された低粘液
の一部をフロントエッジで掻き落としているため、支持
体に同伴される空気が完全に排除されるため、前記スロ
ット先端より吐出する塗布液を非加圧状態で支持体表面
に塗布せしめることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した非
加圧エクストルージョン型塗布ヘッドを使用して、走行
する支持体表面に塗布液を、均一な厚さに塗布しようと
しても、条件によっては塗布層の両側端（支持体走行方
向に対して直交する方向の左右両端）にいわゆる「膜切
れ」と称される現象を起こす難点がある。この膜切れに
ついて図１２を用いて説明する。なお、図１２は塗布ヘ
ッドのスロットに沿って切断した一部の断面図であり、
支持体の走行方向は紙面に対して直交して下側から上方
に向かった方向である。図１２に示すように、塗布液３
６はプレコート層３５が既に塗布された支持体３０上に
図示下方側からスロットを通って連続的に供給される。
このとき、前記塗布液３６の前方側は前記プレコート層
３５により液封されているが、左右両端側は塗布幅規制
板７の上縁７１と前記支持体３０との間は開放されてお
り、この部分から侵入する空気圧によって膜切れ３８が
塗布液３６とプレコート層３５との間において発生す
る。特に、前記塗布液３６が塗着されるときにさほど大
きな塗布圧を生じないこの塗布方法においては、塗布膜
の薄層化と共に高速塗布になるのに伴って前記膜切れ３
８は顕著に現れ、大きな問題となってきた。ここで、前
記塗布幅規制板７を前記支持体３０側へより接近させて
空気が進入するのを防止することが考えられる。しか
し、前記塗布幅規制板７はその上縁を前記支持体３０に
接近させるのに伴って該支持体と接触して支持体損傷の
危険性が高くなり、特に、該塗布幅規制板７が金属によ
り構成されている場合には、損傷程度も酷くなり大きな
問題となる。
【０００６】本発明は、このような非加圧タイプの塗布
装置にて走行する支持体表面に塗布液を塗布する際、支
持体の損傷の危険性もなく且つ高速薄層塗布においても
塗膜液の塗布点の両端側から侵入する空気の影響を効果
的に小さくし、膜切れの生じない塗布装置を提供しよう
とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、所
定の距離を置いて配置された走行案内手段により保持さ
れて連続的に走行する支持体に対して該走行案内手段間
に配置されており、前記支持体の走行方向に対し上流側
に位置するフロントエッジと下流側に位置するバックエ
ッジを備え、かつ、バックエッジの先端がフロントエッ
ジ先端の高さよりも反支持体方向に段差を付けて後退し
て設けられ、さらに前記両エッジで画成された塗布液吐
出用のスロットを備え、かつ、前記スロットの両側端に
該スロット先端より吐出する塗布液幅を規制する塗布幅
規制板を有してなり、前記支持体にあらかじめ塗布され
た低粘液の一部を前記フロントエッジにて掻き落としな
がら、液封された状態で、かつ前記スロットから支持体
表面への塗布液の塗着を非加圧状態で行うように構成さ
れたエクストルージョン型の塗布ヘッドを用いた塗布装
置において、前記塗布幅規制板の上縁のスロット対応部
分における支持体表面に対する最接近点が、スロットの
支持体走行方向に沿った幅の中央線より上流寄りに位置
しており、前記最接近点と前記支持体表面との距離と前
記スロットの幅との積で与えられる面積が１ｍｍ2 以下
に構成されたことを特徴とする塗布装置により達成する
ことができる。
【０００８】また、前記塗布装置は、前記塗布幅規制板
の最接近点が、前記フロントエッジの後端壁面に位置
し、かつ該最接近点から前記バックエッジの前端壁面ま
で直線状に傾斜した形状に構成、前記塗布幅規制板のス
ロット対応部分の上縁が、前記支持体表面に対して等距
離となる直線形状になっている構成、前記塗布幅規制板
の最接近点が前記中央線よりも上流寄りに位置してお
り、前記最接近点を屈曲頂点にして、該塗布幅規制板の
上縁形状が略「へ」字状に形成された構成、更には前記
塗布幅規制板の最接近点が前記中央線よりも上流寄りに
位置しており、該塗布幅規制板の上縁形状が前記最接近
点を頂点そして支持体表面側に膨らむ湾曲形状の構成と
することができる。
【０００９】
【実施態様】以下、図面に基づいて本発明の実施態様に
ついて説明する。図１は予めプレコート液３５（図３参
照）を塗布した支持体３０の表面に塗布液を積層塗布す
る塗布ヘッド１の一部切断斜視図であり、図２は図１に
示した塗布ヘッド１による塗布状態を示した要部断面
図、図３はプレコート液の塗布形態も示した塗布工程の
概略図である。図１に示した塗布装置２０は磁気テープ
等の磁気記録媒体を製造する設備に用いる装置であっ
て、この塗布装置２０においては、一定の距離Ｌだけ離
して配置した２個１対のガイドローラ２，２間に支持体
３０を装架し、上流から下流Ａ方向に連続走行する。そ
して、前記支持体３０に対し、前記ガイドローラ２，２
側と反対側に、塗布ヘッド１が磁性分散液である塗布液
の吐出用のスロット４の先端部を支持体表面に対向する
ように配置されている。
【００１０】前記塗布ヘッド１の躯体内には前記スロッ
ト４に繋がった液溜め３が形成され、該塗布ヘッド１の
両端部には該スロット４及び液溜め３の両端部を閉塞す
る塗布幅規制板７、７が設けられており、該液溜め３へ
の塗布液３６の供給は図示しない塗布液供給系の配管が
前記塗布幅規制板７に取り付けられた短管９に接続され
て該短管９から供給される。なお、反対側の前記塗布幅
規制板７に接続された短管１０から適量の塗布液を抜き
取るようにすることで、前記スロット４から吐出する液
圧の均一化とともに液の滞留を防止することができる。
そして、前記塗布幅規制板７はスロット内に埋没される
構造ではなく、前記スロット４を横側から閉塞する構造
のものである。
【００１１】また、前記塗布ヘッド１は、図示しないが
例えばエアーシリンダ等の駆動系を備えた移動装置の作
動により、適当な支持基台上を前記支持体３０の方向に
移動したりその反対方向に移動（矢印Ｃ）することがで
きる。前記塗布ヘッド１は、図２に示すように前記支持
体３０の走行方向に対し上流側に位置するフロントエッ
ジ５と下流側に位置するバックエッジ６を備え、前記フ
ロントエッジ５は前記支持体３０に対向するエッジ面全
域が該支持体３０側に適宜曲率をもって膨らむように形
成されている。
【００１２】前記フロントエッジ５及び前記バックエッ
ジ６間には、両エッジで画成された塗布液吐出用の前記
スロット４を備え、前記バックエッジ６は前記スロット
４の吐出口先端で最も前記支持体３０に接近している部
分が鮮鋭なエッジを形成しており、該エッジ先端部は前
記フロントエッジ５の後端部分よりも反支持体方向に段
差を付けて後退した位置に構成されている。そして、前
記塗布液３６は前記スロット４から吐出されたときに、
シャープなエッジ先端から離れるように流れて非加圧状
態で支持体表面に塗布される。本実施態様の前記塗布ヘ
ッド１にラップされる前記支持体３０は、図３に示すよ
うに、例えばリバースロール１１によって予め前記プレ
コート液３５が塗布され、前記塗布ヘッド１のフロント
エッジ５により余分な前記プレコート液３５を除去し、
該フロントエッジ５を通過したプレコート液３５上に前
記スロット４から吐出される前記塗布液３６が積層され
る。
【００１３】ここで、 前記スロット４の幅ｗは例えば
１ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲に設定することができる。そ
して、前記塗布ヘッド１は、前記塗布液３６の幅を規制
する前記塗布幅規制板７、８の上縁７１のスロット対応
部分における支持体表面に対する最接近点Ｐが、該スロ
ット４の支持体走行方向に沿った幅の中央線８０より上
流寄りに位置していることにより、前記塗布液３６が前
記プレコート液３５上に積層塗着されるポイントに極め
て近い所において横方向からの空気の進入を妨害する機
能を備えているもので、これにより極めて効果的な空気
進入防止効果が達成されているものと考えられ、この最
接近点Ｐの位置についても鋭意研究した結果、前記最接
近点と前記支持体３０の表面との距離Ｔと前記スロット
４の幅ｗとの積で与えられる面積が１ｍｍ2 以下に構成
さているときに効果が著しいことが判明した。また、図
２に示すように、前記最接近点Ｐと前記支持体３０の表
面の距離Ｔは前記フロントエッジ５の上面の後端と前記
最接近点Ｐとの距離ａと前記プレコート液３５の厚みｔ
との合計寸法となるものであり、この距離Ｔの値は１０
ｍｍ以下に設定することができる。したがって、前記塗
布幅規制板７を固定するときに、前記フロントエッジ５
の上面に対して前記最接近点Ｐをミリ単位で下方に後退
した位置に固定すればよく、比較的ラフな寸法での取り
付けを許容することができる。すなわち、従来のように
前記塗布幅規制板７を前記フロントエッジ５に上面に対
して並ぶように取り付けようとしたときに該エッジ５よ
りも上方に突出してしまうようなことを回避でき、取り
付け誤差による塗布装置の性能低下を抑えることができ
る。このように構成された前記塗布装置２０によれば、
支持体表面に前記塗布液３６を塗布するときに、前記支
持体３０の損傷の危険性もなく且つ高速薄層塗布におい
ても前記塗布液３６の塗布点の両端側から侵入する空気
の影響を効果的に小さくできて、膜切れの生じない良好
な塗布層を備えた磁気記録媒体を製造することができ
る。
【００１４】本発明における塗布ヘッドとして、図３に
示すように前記リバースロール１１で、予め前記支持体
３０表面に前記プレコート液３５を塗布するタイプの装
置にに限るものではない。例えば図５に示す塗布ヘッド
１００のように液溜め３１から吐出するプレコート液３
５を、走行している支持体３０の上流側に位置したフロ
ントエッジ５２及び５１間に形成したスロット３２から
吐出させ、前記支持体３０上に前記プレコート液３５を
塗布し、直ぐ下流側において、前記フロントエッジ５１
とバックエッジ６間のスロット４から吐出した塗布液３
６を前記プレコート液３５上に積層塗布する同時重層タ
イプの構成でもよい。
【００１５】また、上記実施態様においては、前記塗布
幅規制板７、８の上縁７１の形状が前記最接近点Ｐを頂
点そして支持体表面側に膨らむ湾曲形状に構成された
が、本発明装置においては、その他に種々の構成を採用
することができる。例えば、図６に示すように塗布幅規
制板７のスロット対応部分の上縁７１の最接近点Ｐが、
フロントエッジ５の後端壁面に位置し、かつ該最接近点
からバックエッジ６の前端壁面まで直線状に傾斜した形
状、また、図７に示すように塗布幅規制板７のスロット
対応部分の上縁７１が、支持体表面に対して等距離とな
る直線形状になった構成、更には、塗布幅規制板７の最
接近点Ｐがスロット幅の中央線８０よりも上流寄りに位
置しており、前記最接近点Ｐを屈曲頂点にして、該塗布
幅規制板７の上縁７１の形状が略「へ」字状に形成され
た構成とすることができる。更に、図４に示した前記塗
布幅規制板７が上方に膨らむ湾曲形状の場合において
は、例えば図９に示すように前記塗布幅規制板７が前記
バックエッジ６の横側でなく前方側に位置した構成であ
ってもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明はエクストル
ージョン型の塗布ヘッドを用いた塗布装置において、塗
布液幅を規制する塗布幅規制板の上縁のスロット対応部
分における支持体表面に対する最接近点が、スロットの
支持体走行方向に沿った幅の中央線より上流寄りに位置
しており、かつ前記最接近点と前記支持体の表面との距
離Ｔと前記スロット４の幅ｗとの積で与えられる面積が
１ｍｍ2 以下に構成さているので、塗布液が塗着される
ポイントに極めて近い所において横方向からの空気の進
入を妨害する機能を有し、極めて効果的な空気進入防止
効果が達成でき、支持体表面に前記塗布液を塗布すると
きに、支持体の損傷の危険性もなく且つ高速薄層塗布に
おいても膜切れの生じない塗布装置を提供することがで
きる。
【００１７】
【実施例】次に、実施例によって本発明の効果を明らか
にする。まず、表１に示す組成の各成分をボールミルに
入れて十分混合分散させた後、エポキシ樹脂（エポキシ
当量５００）を３０重量部加えて均一に混合分散させて
塗布液とした。こうして得られた磁性塗布液の粘度を、
ロトビスコ粘度計にて測定したところ、各剪断速度にお
いて図１３に示すように剪断速度が高くなるのに伴って
粘度が低下するチキソトロピックな粘度特性を示した。
【００１８】
【表１】
【００１９】また、プレコート液３５はメチルイソブチ
ルケトンを使用し、バーコーダ方式により塗布した。前
記塗布液を図７及び図１０に示す塗布ヘッド１を用い
て、下記条件に基づいて塗布した。また、塗布する支持
体３０は、材質がポリエチレンテレフタレートフイルム
（厚さ：１５ミクロン）である。
【００２０】実施例−１ 本実施例に使用した前記塗布ヘッド１はそのスロット４
の両側端に設ける塗布幅規制板７のスロット対応部分
が、図１０に示すようにフロントエッジ５とバックエッ
ジ６とにより構成されたスロット４に対応して一定の高
さに上縁７１を有する構造のもの。そして、塗布幅は５
００ｍｍ、塗布速度Ｖは４００〜１００ｍ／分の範囲、
スロット幅ｗは１．０ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲、距離Ｔ
はマイナス０．１ｍｍ（この場合はフロントエッジから
突出した寸法）〜１０．００８ｍｍの範囲、プレコート
層３５の厚みｔは未乾燥状態で８．０μｍにし、塗布速
度Ｖ、吐出幅ｗ、前記距離Ｔ（実際には寸法ａを変え
た）及び塗布厚みを変えて塗布を実施した。最接近点Ｐ
と支持体表面との距離Ｔと前記スロット４の幅ｗとの積
で与えられる開口面積と塗布厚みの薄膜限界との関係を
観察した。この結果を表２に示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】表２の結果から、最接近点Ｐと支持体表面
との距離Ｔと前記スロット４の幅ｗとの積で与えられる
開口面積が１．０ｍｍ2 を越えると膜切れや膜切れが原
因と思われる厚みムラ発生が頻発して塗膜品質の極端な
低下ならびに塗布不能になったことが判る。
【００２３】実施例−２ 本実施例に使用した塗布ヘッド１はその塗布幅規制板７
のスロット対応部分が図１１に示すように、支持体３０
表面に対する最接近点が、フロントエッジ５の境界面に
位置し、該フロントエッジ５側からバックエッジ６側方
向に下がる直線状に傾斜した面を持っている。そして、
塗布幅は５００ｍｍ、塗布速度Ｖは８００〜２００ｍ／
分の範囲、スロット幅ｗは１．０ｍｍ〜０．１ｍｍの範
囲、距離Ｔは０．００〜１０．０５１ｍｍの範囲、プレ
コート層３５の厚みｔは未乾燥状態で１．０μｍにし、
塗布速度Ｖ、吐出幅ｗ、前記距離Ｔ（実際には寸法ａを
変えた）及び塗布厚みを変えて塗布を実施した。最接近
点Ｐと支持体表面との距離Ｔと前記スロット４の幅ｗと
の積で与えられる開口面積と塗布厚みの薄膜限界との関
係を観察した。この結果を表３に示す。
【００２４】
【表３】
【００２５】ただし、表３の結果から、前記開口面積が
１．００ｍｍ2 を越えると塗布液の安定塗布が不可能に
なることが判った。
【００２６】実施例−３ 本実施例に使用した塗布ヘッドは基本的には図１０及び
図１１に示す構成のものと同じであり、塗布幅規制板７
のスロット対応部分の形状を各種変えて塗布を実施し
た。塗布条件としては実施例１に準じた塗布をサンプル
１および２とした。そして、塗布速度を４００ｍ／分、
スロット幅１．０ｍｍ、塗布厚み２０．３μｍ、最接近
点と支持体表面との距離Ｔを０．４５８ｍｍとし、塗布
幅規制板７の形状が図８（ヘの字形状のもの）に示した
ものをサンプル１とし、また、サンプル２としては、距
離Ｔ等の条件を同じとして「へ」の字形状の頂点部分が
中央線８０よりも後方にある構造のもの（サンプル１と
は中央線８０に対して前後方向に対称な形状）とした。
塗布条件としては実施例２に準じた塗布をサンプル３お
よび４とした。そして、塗布速度を８００ｍ／分、スロ
ット幅１．０ｍｍ、塗布厚み１８．２μｍ、最接近点と
支持体表面との距離Ｔを０．０５１ｍｍで塗布幅規制板
７の形状が図１１に示したものをサンプル３とし、又、
サンプル４としては距離Ｔ等の各条件を同じとして最接
近点が中央線８０よりも後方にある構造のもの（図１１
の想像線にて示すように最接近点がバックエッジ側にあ
る）とした。そして、各サンプルにおいて塗布膜の状況
を目視にて観察した。この結果を表４に示す。
【００２７】
【表４】
【００２８】表４の結果から、最接近点が中央線よりも
上流側にある場合において良好な塗布結果を得ることが
できたことが判る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗布装置の要部斜視図である。
【図２】図１に示す塗布ヘッドにラップさせて塗布中の
連続走行支持体の塗布中の状態を示す要部断面図であ
る。
【図３】図１に示す塗布ヘッドにラップする支持体にプ
レコート層を塗布するときの塗布工程をも含めた要部概
略図である。
【図４】図１に示した塗布装置の要部拡大斜視図であ
る。
【図５】本発明の塗布装置における他の実施態様の要部
断面図である。
【図６】本発明の塗布装置における他の実施態様の要部
斜視図である。
【図７】本発明の塗布装置における他の実施態様の要部
斜視図である。
【図８】本発明の塗布装置における他の実施態様の要部
斜視図である。
【図９】本発明の塗布装置における他の実施態様の要部
斜視図である。
【図１０】本発明の実施例に使用した塗布装置の要部断
面図である。
【図１１】本発明の実施例に使用した塗布装置の要部断
面図である。
【図１２】従来の塗布装置における膜切れを説明するた
めの部分断面図である。
【図１３】磁性塗布液の粘度特性を示したグラフある。
【符号の説明】
１，１００ 塗布ヘッド ２ ローラ ３、３１ 塗布液溜め ４ スロット ５ フロントエッジ ６ バックエッジ ７ 塗布幅規制板 ３０ 支持体 ３５ プレコート層 ３６ 塗布液 ７１ 上縁 ８０ 中央線 Ｐ 最接近点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 章弘 神奈川県小田原市扇町２丁目12番１号 富士写真フイルム株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−80382（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−80383（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−121954（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−208165（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B05C 5/00 - 5/02 G11B 5/842 B05D 1/26

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定の距離を置いて配置された走行案内
    手段により保持されて連続的に走行する支持体に対して
    該走行案内手段間に配置されており、前記支持体の走行
    方向に対し上流側に位置するフロントエッジと下流側に
    位置するバックエッジを備え、かつ、バックエッジの先
    端がフロントエッジ先端の高さよりも反支持体方向に段
    差を付けて後退して設けられ、さらに前記両エッジで画
    成された塗布液吐出用のスロットを備え、かつ、前記ス
    ロットの両側端に該スロット先端より吐出する塗布液幅
    を規制する塗布幅規制板を有してなり、前記支持体にあ
    らかじめ塗布された低粘液の一部を前記フロントエッジ
    にて掻き落としながら、液封された状態で、かつ前記ス
    ロットから支持体表面への塗布液の塗着を非加圧状態で
    行うように構成されたエクストルージョン型の塗布ヘッ
    ドを用いた塗布装置において、前記塗布幅規制板の上縁
    のスロット対応部分における支持体表面に対する最接近
    点が、スロットの支持体走行方向に沿った幅の中央線よ
    り上流寄りに位置しており、前記最接近点と前記支持体
    表面との距離と前記スロットの幅との積で与えられる面
    積が１ｍｍ2 以下に構成されたことを特徴とする塗布装
    置。
  2. 【請求項２】 前記塗布幅規制板の最接近点が、前記フ
    ロントエッジの後端壁面に位置し、かつ該最接近点から
    前記バックエッジの前端壁面まで直線状に傾斜した形状
    に構成されたことを特徴とする請求項１記載の塗布装
    置。
  3. 【請求項３】 前記塗布幅規制板のスロット対応部分の
    上縁が、前記支持体表面に対して等距離となる直線形状
    になっていることを特徴とする請求項１記載の塗布ヘッ
    ド。
  4. 【請求項４】 前記塗布幅規制板の最接近点が前記中央
    線よりも上流寄りに位置しており、前記最接近点を屈曲
    頂点にして、該塗布幅規制板の上縁形状が略「へ」字状
    に形成されたことを特徴とする請求項１記載の塗布装
    置。
  5. 【請求項５】 前記塗布幅規制板の最接近点が前記中央
    線よりも上流寄りに位置しており、該塗布幅規制板の上
    縁形状が前記最接近点を頂点そして支持体表面側に膨ら
    む湾曲形状に構成されたことを特徴とする請求項１記載
    の塗布装置。
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