JP4893092B2 - プラスチック製容器 - Google Patents

Description

本発明は、減圧吸収機能を有し、強度に優れ、かつ意匠性に優れたプラスチック製容器に関する。

プラスチック製容器は、炭酸飲料、果汁飲料、ミネラルウォーター、ウーロン茶、日本茶等の飲料容器として使用されている。このようなプラスチック製容器としては、例えば容量が５００ミリリットル程度のプラスチック製容器も大量に使用されている。

このようなプラスチック製容器のうち、とりわけ非炭酸飲料用のＰＥＴボトルは、内容液をプラスチック製容器に注入する工程において、高温の内容液が充填された後閉栓される。その後、プラスチック製容器ごと内容液が冷却され、この際内容液の体積は収縮する。また、プラスチック製容器内に低温の内容液を無菌充填した場合、一定時間経過後に容器内の酸素により内容液が酸化される。このように、プラスチック製容器の閉栓後、プラスチック製容器内部の圧力が低下して内部が減圧される場合がある。

このような減圧によりプラスチック製容器が変形することを防止するため、従来より、プラスチック製容器の胴部側面には凹凸形状の減圧吸収パネルが設けられている。また、このような凹凸形状の減圧吸収パネルが設けられていることにより、減圧吸収パネルが柱や梁として作用し、プラスチック製容器の強度を向上させる役割も果たしている。

一方、プラスチック製容器表面の各平面部間には稜線部が設けられており、この稜線部に対応する金型の部分は、通常、金型の加工上の理由により微小な曲面となっている。仮に金型を割型にするなど、稜線部に微小な曲面が形成されないような金型を用いても、プラスチック製容器を成形する際に各平面部間の稜線部を完全に賦形させることができない。このため、通常、成形されたプラスチック製容器の稜線部は、微小な曲面からなっている。

しかしながら、プラスチック製容器の胴部側面に上述したような凹凸形状の減圧吸収パネルが設けられていると、プラスチック製容器の美感が損なわれる。また、プラスチック製容器の表面にラベルが巻かれた後、減圧吸収パネルに対応する部分のラベルにしわが発生し、美感を損なう。さらに、ラベルと凹凸形状の減圧吸収パネルの間に隙間が生じるため、ラベルの上から手で触れたときの品位に劣る。

また、稜線に微小な曲面が存在すると、稜線に当たった光が錯乱されるため、稜線がぼやけて隣り合う平面部間の境があいまいに見える。このため従来は、例えばガラスをカットしたようなシャープなイメージのプラスチック製容器を製作することは困難であった。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、減圧吸収パネルによらずに減圧吸収機能を有し、強度に優れ、かつ意匠性に優れたプラスチック製容器を提供することを目的とする。

本発明は、胴部と、胴部上方に設けられた口部と、胴部下方に設けられた底部とからなるプラスチック製容器において、胴部は、互いに稜線部を介して隣接する複数の平面部を含み、各平面部間に設けられた稜線部は、それぞれ一定の幅Ｌを持つ平坦な細長い面取り部を有し、各稜線部の面取り部の肉厚をｔとしたとき、１０ｔ≧Ｌ≧ｔとなることを特徴とするプラスチック製容器である。

本発明は、各平面部は、多角形形状を有することを特徴とするプラスチック製容器である。

本発明は、各平面部の表面積は、胴部の全表面積の０．５％以上となり、かつ、各平面部の表面積の合計が胴部の全表面積の１５％以上となることを特徴とするプラスチック製容器である。

本発明は、隣接する平面部同士のなす角がそれぞれ５５°乃至１７０°となることを特徴とするプラスチック製容器である。

本発明は、胴部は、平面部および稜線部のみからなることを特徴とするプラスチック製容器である。

本発明は、二軸延伸ブロー成形方法により製作されることを特徴とするプラスチック製容器である。

本発明は、材質がポリエチレンテレフタラートからなることを特徴とするプラスチック製容器である。

本発明によれば、各平面部間に設けられた稜線部がそれぞれ一定の幅を持つ平坦な細長い面取り部を有することにより、プラスチック製容器内部が減圧されたり、プラスチック製容器に外力が加えられた際に応力が分散され、これにより、プラスチック製容器内部の減圧を吸収できるとともに、プラスチック製容器の強度を増加させることができる。

また、本発明によれば、各平面部間に設けられた稜線部がそれぞれ一定の幅を持つ平坦な細長い面取り部を有することにより、プラスチック製容器へ光を照射した際、稜線部からの反射光により稜線部を明確に浮かび上がらせ、稜線部両側の平面部を明確に識別できる。これにより、プラスチック製容器の意匠性を優れたものとすることができる。

第１の実施の形態
以下、本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図４および図９を参照して説明する。
ここで、図１は、本発明の第１の実施の形態を示す正面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。また、図３は、図２のＢ部拡大図であり、図４は、プラスチック製容器内が減圧された状態における図２のＢ部拡大図である。さらに、図９は、ブロー成形中のプラスチック製容器を示す拡大断面図である。

まず、図１乃至図３および図９により、本実施の形態によるプラスチック製容器の概略について説明する。
図１に示すように、プラスチック製容器１は、胴部２と、胴部２上方に設けられた口部３と、胴部２下方に設けられた底部４とからなっている。このプラスチック製容器１は、容量が５００ミリリットル程度の容器であり、ポリエチレンテレフタレート製のプリフォームを二軸延伸ブロー成形して製作される。なお、図１において、プラスチック製容器１の胴部２は減圧吸収パネルを有していないが、胴部２の一部に減圧吸収パネルが形成されていても良い。

また、図１において、プラスチック製容器１の胴部２は、肩部１０と、肩部１０の下方に設けられ、互いに稜線部６ａを介して隣接する複数の平面部５ａと、互いに稜線部６ｂを介して隣接する複数の平面部５ｂとを含んでいる。このうち複数の平面５ａと複数の平面５ｂとは、胴部２の略中央部に形成された溝部８を介して互いに分離されている。この平面部５ａおよび平面部５ｂは、プラスチック製容器１の胴部２にそれぞれ６面ずつ設けられている。また、上述のように胴部２の略中央部に、溝部８が全周方向に形成されている。なお、この溝部８は、プラスチック製容器１へ側面方向から加わる荷重に対して胴部２を補強する役割を果たし、またプラスチック製容器１の平面部５ａ周囲にラベル（図示せず）を巻く際にこのラベルを引っ掛けることができる部分となる。

図１乃至図３に示すように、胴部２上方部の各平面部５ａ間に設けられた稜線部６ａは、それぞれ一定の幅を持つ平坦な上下に細長い面取り部７ａを有している。同様に、胴部２下方部の各平面部５ｂ間に設けられた稜線部６ｂは、それぞれ一定の幅Ｌを持つ平坦な上下に細長い面取り部７ｂを有している。なお、図１において、説明上、面取り部７ａ、７ｂの幅Ｌは幅方向に誇張して描かれている。

また、図３に示すように、各稜線部６ａは、面取り部７ａの両側に設けられた２つコーナー部９をそれぞれ有しており、各稜線部６ａは、コーナー部９において稜線部６ａ両側に設けられた平面部５ａと接している。

ところで、図９に示すように、プラスチック製容器１を成形するブロー成形用の金型２０は、胴部２の平面部５ａと稜線部６ａとの境界部分に対応する部分に微小な曲部２１を有している。これは、ブロー成形用の金型を加工する際のカッターＲや放電ギャップ等の影響により形成されたものである。また、ブロー成形時の賦形性には限界があり、平面部５ａと稜線部６ａとの間をエッジ状に賦形させるのは困難である。このため、図３に示すように、平面部５ａと稜線部６ａと間に設けられたコーナー部９は微小な曲面を有している。

また、図３において、各稜線部６ａの面取り部７ａの幅をＬとし、各稜線部６ａの面取り部７ａの肉厚をｔとしたとき、１０ｔ≧Ｌ≧ｔとなるのが好ましく、５ｔ≧Ｌ≧ｔとなるのが更に好ましく、３ｔ≧Ｌ≧１．５ｔとなるのが最も好ましい。仮にＬがｔに対して小さすぎると、後述するように稜線部６ａが応力を分散させる効果が乏しくなる。他方、Ｌがｔに対して大きすぎると、面取り部７ａ自体がプラスチック製容器１内の減圧やプラスチック製容器１への外力により大きく変形し、稜線部６ａが応力を分散させる効果が乏しくなる。

なお、本実施の形態において、平面部５ａ、５ｂの表面積は、それぞれ胴部２の全表面積（すなわちプラスチック製容器１から口部３及び底部４を除いた全表面積）の０．５％以上となるのが好ましく、１．０％以上となるのが更に好ましい。
また、各平面部５ａ、５ｂの表面積の合計は、胴部２の全表面積の１５％以上となるのが好ましく、３０％以上となるのが更に好ましい。平面部５ａ、５ｂの表面積の合計が、胴部２の全表面積の表面積の１５％以上となる場合、プラスチック製容器内の減圧を吸収する効果が得られ、３０％以上であると、更に大きな減圧吸収効果が得られる。

また図３に示すように、隣接する平面部５ａ同士のなす角θは、それぞれ５５°乃至１７０°となることが好ましく、それぞれ８０°乃至１５０°となることが更に好ましい。

なお、図２および図３において、胴部２上方部の平面部５ａおよび稜線部６ａが示されているが、胴部２下方部の平面部５ｂおよび稜線部６ｂも、平面部５ａおよび稜線部６ａと略同一の構成を有している。

本実施の形態において、プラスチック製容器１を形成する材料としては、ポリエチレンテレフタレートが用いられる。なお、これ以外にもポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、又はこれらの共重合体等の熱可塑性ポリエステル、これらの樹脂をブレンドしたもの、或いはこれらの樹脂と他の樹脂とブレンドしたものを用いることもできる。また、アクリロニトリル樹脂、ポリプロピレン、プロピレンーエチレン共重合体、ポリエチレン等を用いることもできる。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
図１において、プラスチック製容器１内に内容液を充填して口部３を閉栓した後、プラスチック製容器１が冷却されたり内容液が酸化されることにより、プラスチック製容器１内が減圧される。
この際、図４に示すように、平面部５ａがプラスチック製容器１の内面側に凹むように変形し（実線）、プラスチック製容器１の容量が減少し、プラスチック製容器１内の減圧を吸収する。この場合、平面部５ａは、コーナー部９付近を支点として変形する。上述したように、隣接する２つの平面部５ａ間にはコーナー部９が２箇所設けられている。このため、平面部５ａが変形したときの応力はこれら２箇所のコーナー部９に分散される。
また、同様にプラスチック製容器１に外力が加わった際も、２箇所のコーナー部９に応力が分散される。
なお、このようなコーナー部９を支点とする変形作用は、平面部５ｂと稜線部６ｂとの間においても同様に生ずる。

また、プラスチック製容器１に外方から光を当てた場合、稜線部６ａ、６ｂの面取り部７ａ、７ｂが平坦であるため、各面取り部７ａ、７ｂへの光はほとんど錯乱されることがなく、一定の方向に反射される。このため、プラスチック製容器１を光に当てながらプラスチック製容器１を回転した場合、各面取り部７ａ、７ｂが瞬いて光るように見える。またこの際、面取り部７ａ、７ｂが縁取り効果を有することにより、隣接する各平面部５ａ同士、および各平面部５ｂ同士を明確に識別することができ、各平面部５ａ、５ｂが際立って視認される。

このように、本実施の形態によれば、各平面部５ａ、５ｂ間に設けられた稜線部６ａ、６ｂがそれぞれ一定の幅Ｌを持つ平坦な細長い面取り部７ａ、７ｂを有することにより、プラスチック製容器１内部が減圧されたり、プラスチック製容器１に外力が加えられた際に応力が分散される。これにより、プラスチック製容器１内部の減圧を吸収できるとともに、プラスチック製容器１の強度を増加させることができる。

また、本実施の形態によれば、各平面部５ａ、５ｂ間に設けられた稜線部６ａ、６ｂがそれぞれ一定の幅Ｌを持つ平坦な細長い面取り部７ａ、７ｂを有している。これにより、プラスチック製容器１へ光を照射した際、稜線部６ａ、６ｂからの反射光により稜線部６ａ、６ｂを明確に浮かび上がらせ、稜線部６ａ、６ｂ両側の平面部５ａ、５ｂを明確に識別できるとともに、プラスチック製容器１の意匠性を優れたものとすることができる。

さらに、本実施の形態によれば、プラスチック製容器１の胴部２に減圧吸収用の凹部が形成されていないため、プラスチック製容器１を、美感が優れたものとすることができる。

さらにまた、本実施の形態によれば、プラスチック製容器１の平面部５ａの周囲にラベルが巻かれている場合、平面部５ａにラベルがほぼ密着した状態となる。これにより、プラスチック製容器１を触れる際の品位を優れたものとすることができる。

次に、本実施の形態についての具体的実施例を説明する。

図１において、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積（プラスチック製容器１から口部３および底部４を除いた全表面積）は約３８．５７ｃｍ^２である。
この場合、各平面部５ａの表面積はそれぞれ約２．０５ｃｍ^２であり、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積の約５．３％となる。また、各平面部５ｂの表面積は、それぞれ約２．３６ｃｍ^２であり、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積の約６．１％となる。さらに、全ての平面部５ａ、５ｂの表面積の合計は２６．４６ｃｍ^２であり、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積の約６８．６％となる。

また、隣接する平面部５ａ同士のなす角はそれぞれ約１２０°であり、隣接する平面部５ｂ同士のなす角もそれぞれ約１２０°である。

さらに、各稜線部６ａ、６ｂの面取り部の肉厚ｔは、いずれもｔ＝０．３ｍｍであり、各稜線部６ａ、６ｂの面取り部７ａ、７ｂの幅Ｌは、いずれもＬ＝０．７３ｍｍである。この場合、Ｌ＝約２．４ｔとなる。

第２の実施の形態
次に、本発明によるプラスチック製容器の第２の実施の形態について図５および図６を参照して説明する。
ここで、図５は、本発明の第２の実施の形態を示す正面図であり、図６は、本発明の第２の実施の形態を示す平面図である。図５および図６に示す第２の実施の形態は、平面部５や稜線部６の配置が異なるものであり、他の構成や作用効果は上述した第１の実施の形態と略同一である。図５および図６において、図１乃至図４に示す第１の実施の形態と同一部分には同一の部号を付して詳細な説明は省略する。

まず、図５および図６により本実施の形態によるプラスチック製容器の概略について説明する。
図５に示すように、プラスチック製容器１の胴部２は、上方部に位置するとともに互い違いに環状に配置された３つの平面部５ａおよび３つの曲面部１１ａと、平面部５ａおよび曲面部１１ａの下方に位置するとともに互い違いに環状に配置された３つの平面部５ｂおよび３つの曲面部１１ｂと、平面部５ｂおよび曲面部１１ｂの下方に位置するとともに互い違いに環状に配置された３つの平面部５ｃおよび３つの曲面部１１ｃと、平面部５ｃおよび曲面部１１ｃの下方に位置するとともに互い違いに環状に配置された３つの平面部５ｄおよび３つの曲面部１１ｄと、平面部５ｄおよび曲面部１１ｄの下方に位置するとともに互い違いに環状に配置された３つの平面部５ｅおよび３つの曲面部１１ｅとを有している。

このうち、平面部５ａおよび曲面部１１ａと平面部５ｂおよび曲面部１１ｂとは稜線部６ａによって上下に分離され、平面部５ｂおよび曲面部１１ｂと平面部５ｃおよび曲面部１１ｃとは稜線部６ｂによって上下に分離され、平面部５ｃおよび曲面部１１ｃと平面部５ｄおよび曲面部１１ｄとは稜線部６ｃによって上下に分離され、平面部５ｄおよび曲面部１１ｄと平面部５ｅおよび曲面部１１ｅとは稜線部６ｄによって上下に分離されている。これら各平面部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅは、いずれも四角形形状からなっている。なお、図５において、プラスチック製容器１の胴部２は減圧吸収パネルを有していないが、胴部２の一部に減圧吸収パネルが形成されていても良い。

ところで、図５に示すように、各稜線部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、それぞれ一定の幅Ｌを持つ平坦な左右に細長い面取り部７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを有している。
なお、図５において、面取り部７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの幅Ｌは幅方向に誇張して描かれている。

次に、本実施の形態についての具体的実施例を説明する。

図５において、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積（プラスチック製容器１から口部３及び底部４を除いた全表面積）は約３４．６９ｃｍ^２である。
この場合、各平面部５ａの表面積はそれぞれ約０．４４ｃｍ^２であり、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積の約１．３％となる。また、各平面部５ｂの表面積は、それぞれ約０．６９ｃｍ^２であり、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積の約２．０％となる。また、各平面部５ｃの表面積は、それぞれ約０．７５ｃｍ^２であり、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積の約２．２％となる。また、各平面部５ｄの表面積は、それぞれ約０．５９ｃｍ^２であり、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積の約１．７％となる。また、各平面部５ｅの表面積は、それぞれ約１．１５ｃｍ^２であり、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積の約３．３％となる。
さらに、全ての平面部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅの表面積の合計は１０．８６ｃｍ^２であり、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積の約３１．３％となる。

また、隣接する平面部５ｂと平面部５ｃとがなす角は約１６８°であり、隣接する平面部５ｃと平面部５ｄとがなす角は約１５３°であり、隣接する平面部５ｄと平面部５ｅとがなす角は約１６５°である。

第３の実施の形態
次に、本発明によるプラスチック製容器の第３の実施の形態について図７および図８（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照して説明する。
ここで、図７は、本発明の第３の実施の形態を示す正面図である。また、図８（ａ）は、図７のＡ−Ａ線断面図であり、図８（ｂ）は、図７のＢ−Ｂ線断面図であり、図８（ｃ）は、図７のＣ−Ｃ線断面図である。図７および図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す第３の実施の形態は、平面部５や稜線部６の配置が異なるものであり、他の構成や作用効果は上述した第１の実施の形態と略同一である。図５および図６において、図１乃至図４に示す第１の実施の形態と同一部分には同一の部号を付して詳細な説明は省略する。

まず、図７および図８（ａ）（ｂ）（ｃ）により本実施の形態によるプラスチック製容器の概略について説明する。
図７に示すように、プラスチック製容器１の胴部２は、上方部に位置するとともに互いに稜線部６ａを介して隣接する１０個の平面部５ａと１０個の平面部５ｂと、中央部に位置するとともに稜線部６ｂを介して互いに隣接する長方形形状からなる１０個の平面部５ｃと、平面部５ｃの下方に位置するとともに稜線部６ｄを介して互いに隣接する８０個の三角形状の平面部５ｄと、下方部に位置するとともに稜線部６ｅを介して互いに隣接する台形形状からなる１０個の平面部５ｅとを有している。このうち上方部に位置する平面部５ａ、５ｂは、いずれも２等辺三角形形状からなっている。また平面部５ａ、５ｂは、図８（ａ）に示すように、それぞれプラスチック製容器１の胴部２の上部において、上方から見て互い違いに環状に配置されている。なお、図７において、プラスチック製容器１の胴部２は減圧吸収パネルを有していないが、胴部２の一部に減圧吸収パネルが形成されていても良い。

また、中央部に位置する各平面部５ｃは、図８（ｂ）に示すように、互いに稜線部６ｃを介して隣接して設けられている。また、胴部２の平面部５ｃと平面部５ｄとは溝部８により分離されている。なお、本実施の形態において、溝部８を設けることなく、胴部２は、平面部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅのみから構成されるものであっても良い。

ところで、図７に示すように、各稜線部６ａ、６ｃ、６ｅは、それぞれ一定の幅Ｌを持つ平坦な細長い面取り部７ａ、７ｃ、７ｅを有している。
なお、図７においても図１および図５と同様に、面取り部７ａ、７ｃ、７ｅの幅Ｌは幅方向に誇張して描かれている。

次に、本実施の形態についての具体的実施例を説明する。

図７において、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積（プラスチック製容器１から口部３及び底部４を除いた全表面積）は約３５．０２ｃｍ^２である。
この場合、各平面部５ａの表面積はそれぞれ約０．７８ｃｍ^２であり、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積の約２．２％となる。また、各平面部５ｂの表面積は、それぞれ約０．３１ｃｍ^２であり、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積の約０．９％となる。また、各平面部５ｃの表面積は、それぞれ約１．０８ｃｍ^２であり、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積の約３．１％となる。また、各平面部５ｅの表面積は、それぞれ約０．２７ｃｍ^２であり、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積の約０．８％となる。
さらに、平面部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｅの表面積の合計は２４．４０ｃｍ^２であり、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積の約６９．７％となる。

また、隣接する平面部５ａと平面部５ｂとがなす角は約１６２．６°であり、隣接する平面部５ｃ同士がなす角は約１４４°であり、隣接する平面部５ｄ同士がなす角は約１４１．２°である。

なお、各平面部５ｄの表面積はそれぞれ約０．０８ｃｍ^２であり、プラスチック製容器１の胴部２の全表面積の約０．２％となる。

本発明によるプラスチック製容器の第１の実施の形態を示す正面図。 図１のＡ−Ａ線断面図。 図２のＢ部拡大図。 プラスチック製容器内が減圧された状態における図２のＢ部拡大図。 本発明によるプラスチック製容器の第２の実施の形態を示す正面図。 本発明によるプラスチック製容器の第２の実施の形態を示す平面図。 本発明によるプラスチック製容器の第３の実施の形態を示す正面図。 本発明によるプラスチック製容器の第３の実施の形態を示す断面図 ブロー成形中のプラスチック製容器を示す拡大断面図。

符号の説明

１ プラスチック製容器
２ 胴部
３ 口部
４ 底部
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ 平面部
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ 稜線部
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ 面取り部
８ 溝部
９ コーナー部
１０ 肩部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ 曲面部
２０ 金型
２１ 曲部

Claims (7)

1. 胴部と、胴部上方に設けられた口部と、胴部下方に設けられた底部とからなるプラスチック製容器において、
   胴部は、互いに稜線部を介して隣接する複数の平面部を含み、
   各平面部間に設けられた稜線部は、それぞれ一定の幅Ｌを持つ平坦な細長い面取り部を有し、
   各稜線部の面取り部の肉厚をｔとしたとき、１０ｔ≧Ｌ≧ｔとなることを特徴とするプラスチック製容器。
2. 各平面部は、多角形形状を有することを特徴とする請求項１に記載のプラスチック製容器。
3. 各平面部の表面積は、胴部の全表面積の０．５％以上となり、かつ、各平面部の表面積の合計が胴部の全表面積の１５％以上となることを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチック製容器。
4. 隣接する平面部同士のなす角がそれぞれ５５°乃至１７０°となることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプラスチック製容器。
5. 胴部は、平面部および稜線部のみからなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプラスチック製容器。
6. 二軸延伸ブロー成形方法により製作されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプラスチック製容器。
7. 材質がポリエチレンテレフタラートからなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のプラスチック製容器。

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