JP5327938B2 - 金属塗装面の研磨方法 - Google Patents

Description

この発明は、金属その他の加工表面や塗装面の研磨や艶出しの際に使用する回転研磨機の回転軸に取り付ける研磨盤に関する。特に、回転研磨機の回転軸の先端側に取り付けられ、当該回転軸の回転につれて回転する円盤状の研磨盤であって、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に、当該円盤状研磨盤の回転中心が前記回転軸の回転中心と一致するように取り付けられ、前記回転軸の回転につれて偏心回転運動を行うギアアクションポリッシャー用の円盤状研磨盤に関する。

従来、金属その他の加工表面や塗装面の研磨や艶出しの際に使用する回転研磨機の回転軸に取り付ける研磨盤、特に、回転研磨機の回転軸の先端側に取り付けられ、当該回転軸の回転につれて回転する円盤状の研磨盤であって、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に、当該円盤状研磨盤の回転中心が前記回転軸の回転中心と一致するように取り付けられ、前記回転軸の回転につれて回転運動を行う回転研磨機用の円盤状研磨盤としては、例えば、特開２００２−２３９９２０号公報に開示されているものが知られている。

これは、所定の弾性を有し、研磨対象物に向かう側の面が大径で、前記回転研磨機の回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面が小径の断面台形状を有するものであって、回転研磨機の回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面には、一般的に、ベルベットファスナー材などからなる固定手段が配備され、これによって、回転研磨機の回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けが行われる。

また、研磨対象物に向かう側の面には起毛などからなるバフが取り付け、取り外し自在に配備され、あるいは固定的に配備され、このバフに液体又は粉体のコンパウンドを付け、回転研磨機を駆動させて前記コンパウンドが付けられているバフを回転させつつ、金属等の加工表面や塗装面に当接、摺動させることにより、これらを研磨、つや出しをすることができる。

前述した回転研磨機については、その回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に、前述したベルベットファスナー材などからなる固定手段によって円盤状の研磨盤を、当該円盤状研磨盤の回転中心が前記回転軸の回転中心と一致するように取り付け、こうして取り付けた円盤状研磨盤を、前記回転軸の回転運動によって回転させるシングルアクションポリッシャー及びダブルアクションポリッシャーと、前記のようにして取り付けた円盤状研磨盤を、前記回転軸の回転運動によって偏心回転させるギアアクションポリッシャーの３種類が知られている。

シングルアクションポリッシャーは、これら３種の回転研磨機の中で最も研磨力の強いもので、一般的には、最初の研磨工程である粗磨きに使用される。低速回転で、負荷に強い絶対トルクを有し、一般的には１３００回転／分の回転速度で使用されている。

ダブルアクションポリッシャーは、前記の３種の回転研磨機の中で最も研磨力の弱いもので、一般的には、仕上げ工程に使用されており、例えば、シングルアクションポリッシャーを用いて研磨した後、研磨対象物の表面に残ったバフ目（円盤状研磨盤の研磨対象物に向かう側の面に配備されているバフによって研磨対象物の表面に形成された研磨傷）や、オーロラマーク（円盤状研磨盤の研磨対象物に向かう側の面に配備されているバフによって研磨対象物の表面に形成されたバフ目より細かい研磨傷）を消す際などに使用されている。

ギアアクションポリッシャーの研磨力は、前記の３種の回転研磨機の中で中間に位置すると考えられており、ダブルアクションポリッシャーと同じように、仕上げ工程、例えば、シングルアクションポリッシャーを用いて研磨した後、研磨対象物の表面に残ったバフ目や、オーロラマークを消す際などに使用されている。
特開２００２−２３９９２０

前述したように、円盤状の研磨盤を取り付けて使用する回転研磨機としては、シングルアクションポリッシャー、ダブルアクションポリッシャー、ギアアクションポリッシャーの３種類があり、研磨工程や研磨目的に応じて、異なる回転研磨機を使用していた。

また、研磨工程や研磨目的に応じて各回転研磨機に取り付けて使用する円盤状研磨盤を選択し、当該円盤状研磨盤の研磨対象物に向かう側の面に配備させるバフや、使用するコンパウンドなども、研磨工程や研磨目的及び使用されているシングル・ダブル・ギアアクションポリッシャーに応じて種々選択していた。

このため、研磨工程に時間を要するという問題があった。

前述したように、ギアアクションポリッシャーは、仕上げ工程、例えば、シングルアクションポリッシャーを用いて研磨した後、研磨対象物の表面に残ったバフ目や、オーロラマークを消す際などに使用されているので、円盤状の研磨盤に工夫を加えるのみで、ギアアクションポリッシャーであっても、シングルアクションポリッシャーと同程度の研磨力を発揮できるようになれば、最初の研磨工程である粗磨きから仕上げ工程まで一貫してギアアクションポリッシャーを使用し続けることができ、作業時間の大幅な短縮を図ることが可能である。

しかし、従来、ギアアクションポリッシャーに取り付けて使用する円盤状研磨盤であって、これを使用することによって、従来のギアアクションポリッシャーであっても、シングルアクションポリッシャーと同程度の研磨力を発揮できるようになる円盤状研磨盤は提案されていなかった。

この発明は、ギアアクションポリッシャーに取り付けて使用する円盤状研磨盤であって、これを使用することによって、従来のギアアクションポリッシャーであっても、シングルアクションポリッシャーと同程度の研磨力を発揮できるようになる円盤状研磨盤を提案することを目的にしている。

前記目的を達成するため、この発明が提案するものは次の通りのものである。

請求項１に係る発明は、
回転研磨機の回転軸の先端側に取り付けられ、当該回転軸の回転につれて回転する円盤状の研磨盤であって、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に、当該円盤状研磨盤の回転中心が前記回転軸の回転中心と一致するように取り付けられ、前記回転軸の回転につれて偏心回転運動を行うギアアクションポリッシャー用の円盤状研磨盤であって、
当該円盤状研磨盤は、研磨対象物に向かう側の面が大径で、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面が小径の断面台形状を有し、
前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面の直径が、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面の直径と同一であり、
前記回転軸の回転数が６００回／分以下であるときに、重量が２５ｇ〜４０ｇで、
硬度が３０度〜３５度（ＪＩＳ Ｃ形のスプリング式硬さ計）
であるギアアクションポリッシャー用円盤状研磨盤が取り付けられているギアアクションポリッシャーを用いて、
最初の研磨工程である粗磨きから仕上げ工程まで一貫して前記ギアアクションポリッシャーを使用することを特徴とする金属塗装面の研磨方法である。

なお、前記の回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面の直径が前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面の直径と同一で、前記回転軸の回転数が６００回／分以下であるときに、重量が２５ｇ〜４０ｇで、硬度が３０度〜３５度（ＪＩＳ Ｃ形のスプリング式硬さ計）である前記円盤状研磨盤は、例えば、硬質ウレタン製とし、その厚みを６ｍｍ〜１０ｍｍとすることができるが、この条件を満たすものであれば、材質は硬質ウレタンに限られるものではない。

請求項２に係る発明は、
回転研磨機の回転軸の先端側に取り付けられ、当該回転軸の回転につれて回転する円盤状の研磨盤であって、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に、当該円盤状研磨盤の回転中心が前記回転軸の回転中心と一致するように取り付けられ、前記回転軸の回転につれて偏心回転運動を行うギアアクションポリッシャー用の円盤状研磨盤であって、
当該円盤状研磨盤は、研磨対象物に向かう側の面が大径で、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面が小径の断面台形状を有し、
前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面の直径が、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面の直径と同一であり、
前記断面台形状の円盤状研磨盤は、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の部分と、研磨対象物に向かう側の部分とが積層されている積層構造からなり、
前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の部分の硬度の硬度が、前記研磨対象物に向かう側の部分の硬度より大きく、
前記回転軸の回転数が６００回／分以下であるときに、重量が２５ｇ〜４０ｇ
であるギアアクションポリッシャー用円盤状研磨盤が取り付けられているギアアクションポリッシャーを用いて、
最初の研磨工程である粗磨きから仕上げ工程まで一貫して前記ギアアクションポリッシャーを使用することを特徴とする金属塗装面の研磨方法である。

この発明によれば、ギアアクションポリッシャーに取り付けて使用する円盤状研磨盤であって、これを使用することによって、従来のギアアクションポリッシャーであっても、シングルアクションポリッシャーと同程度の研磨力を発揮できるようになる円盤状研磨盤を提供することができる。

図１（ａ）、（ｂ）は、本発明のギアアクションポリッシャー用円盤状研磨盤の例を説明する側面図である。

本発明のギアアクションポリッシャー用円盤状研磨盤１（図１（ａ））、１１（図１（ｂ））は、回転研磨機であるギアアクションポリッシャー２０（図２）の回転軸２１の先端側に取り付けられ、回転軸２１の矢印２２方向への回転につれて回転する円盤状のものである。以下、ギアアクションポリッシャー用円盤状研磨盤１、１１を単に「研磨盤１」、「研磨盤１１」と表すことがある。

回転軸２１の先端側に配備されている円形の取付板２３の図２中、下側に配備されている取り付け面に、研磨盤１、１１の回転中心が回転２１軸の回転中心と一致するように、図２図示のごとく、研磨盤１、１１を取り付けて使用する。

ギアアクションポリッシャー２０は、回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面に前記のようにして取り付けた研磨盤１、１１を、回転軸２１の矢印２２方向への回転運動によって偏心回転させる。

研磨盤１、１１は、図１（ａ）、（ｂ）図示のように、研磨対象物に向かう側の面（図１（ａ）、（ｂ）中、下側の面）が大径で、ギアアクションポリッシャー２０の回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面が小径の断面台形状を有する。

図１（ａ）、（ｂ）図示の実施形態では、いずれも、ギアアクションポリッシャー２０の回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面（図１（ａ）、（ｂ）中、上側の面）には、ベルベットファスナー材からなる固定手段２が配備されている。回転軸２１の先端側に配備されている円形の取付板２３の図２中、下側に配備されている取り付け面にもベルベットファスナー材からなる固定手段が具備されており、固定手段２を介して、研磨盤１、１１を、ギアアクションポリッシャー２０の回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付け、取り外しできるようになっている。

研磨盤１、１１は、ギアアクションポリッシャー２０の回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面（図１（ａ）、（ｂ）中、上側の面）の直径ｒが、回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面の直径と同一になっている。

これによって、ギアアクションポリッシャー２０の回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面に研磨盤１、１１を前記のようにして取り付け、回転軸２１を矢印２２方向に回転運動させることによって偏心回転させる際に、研磨盤１、１１の周縁に損壊が生じてしまうミミ切れの発生を未然に防止できる。

図１（ａ）、（ｂ）図示の実施形態では、研磨盤１、１１の直径サイズは、ｒがいずれも１２５ｍｍ、Ｒがいずれも１５０ｍｍになっている。

本発明の研磨盤１、１１は、ギアアクションポリッシャー２０の回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面に前記のようにして取り付け、回転軸２１を矢印２２方向に回転運動させることによって偏心回転させる際に、この偏心回転運動の妨げにならないバランスを有するものになっている。

そこで、ギアアクションポリッシャー２０の回転軸２１の回転数が、６００回／分以下であるときに、研磨盤１、１１の重量は２５ｇ〜４０ｇとなっている。

また、図１（ａ）図示の実施形態の研磨盤１では、より適切なバフ圧を達成するため、研磨盤１の硬度は３０度〜３５度（ＪＩＳ Ｃ形のスプリング式形さ計）となっている。

前述したように、回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面の直径ｒが回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面の直径と同一で、回転軸２１の回転数が６００回／分以下であるときに、重量が２５ｇ〜４０ｇで、硬度が３０度〜３５度（ＪＩＳ Ｃ形のスプリング式硬さ計）である図１（ａ）図示の実施形態の研磨盤１は、例えば、硬質ウレタン製とし、その厚みを６ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。なお、この条件を満たすものであれば、材質は硬質ウレタンに限られない。

図１（ｂ）図示の実施形態の研磨盤１１では、より適切なバフ圧を達成すると共に、研磨盤１１の周縁に損壊が生じてしまうミミ切れ発生の防止を目的として、硬度が異なる材質からなる積層構造（しかも、図１（ｂ）中、上側の層の方の硬度が大きいことを特徴とする積層構造）になっている。

図１（ｂ）図示の実施形態では、断面台形状の円盤状の研磨盤１１は、符号１２で示されている、回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の部分と、符号１３で示されている、研磨対象物に向かう側の部分とが積層されている、二層の積層構造になっている。

そして、符号１２で示されている、回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の部分の硬度が、符号１３で示されている、研磨対象物に向かう側の部分の硬度より大きくなっている。

このように、上下二層の積層構造とし、上側の部分の硬度の方が、下側の部分の硬度より大きくなるようにするには、符号１２で示されている、回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の部分と、符号１３で示されている、研磨対象物に向かう側の部分とを、それぞれ、異なる材質で形成し、両者を接着などによって一体化させたものとすることができる。

回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面の直径ｒが回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面の直径と同一で、回転軸２１の回転数が６００回／分以下であるときに、重量が２５ｇ〜４０ｇである、図１（ｂ）図示の実施形態の研磨盤１１では、符号１３で示されている、研磨対象物に向かう側の部分はスポンジ材で構成されている。すなわち、スポンジ材で、図１（ｂ）にＨ１で示されている厚さが６ｍｍ〜１８ｍｍであって、硬度が４度〜３５度（ＪＩＳ Ｃ形のスプリング式硬さ計）のものを、図１（ｂ）にＨ２で示されている厚さまで圧縮したものを採用している。

また、符号１２で示されている、回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の部分は天然ゴム製としている。天然ゴムにより、厚みが、図１（ｂ）中、Ｈ１−Ｈ２であって、硬度がスポンジ材製の符号１３で示されている研磨対象物に向かう側の部分の硬度より大きいものである。

こうして、符号１２で示されている、回転軸２１の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の部分の硬度の方が、符号１３で示されている、研磨対象物に向かう側の部分の硬度より大きくなるようにしている。

本発明の研磨盤１、１１においては、図１（ａ）、（ｂ）図示のように、研磨対象物に向かう側の面（図１（ａ）、（ｂ）中、下側の面）に起毛３が配備されている。

起毛３は、例えば、ウール素材製とし、研磨対象物に向かう側の面（図１（ａ）、（ｂ）中、下側の面）に、図１（ａ）、（ｂ）図示のように、固定的に取り付ける、あるいは、図示していないが、ベルベットファスナー材などからなる固定手段を介して、取り付け、取り外し自在に配備することができる。

この起毛３の部分に液体又は粉体のコンパウンドを付け、ギアアクションポリッシャー２０を駆動させて、回転軸２１を矢印２２方向に回転させ、研磨盤１、１１に偏心回転運動を行わせつつ、起毛３の部分を、金属等の加工表面や塗装面に当接させ、摺動させることにより、金属等の加工表面や塗装面を研磨、つや出しする。

起毛３の長さ（高さ）Ｈは４〜６ｍｍが望ましい。図１（ａ）の実施形態では、起毛３の長さ（高さ）Ｈを４ｍｍ、図１（ｂ）の実施形態では、起毛３の長さ（高さ）Ｈを６ｍｍにしている。

（比較検討例）
以上に説明したサイズ、大きさ、重量、硬度などからなる研磨盤１、１１を、図２図示のギアアクションポリッシャー２０に取り付け、回転軸２１の回転速度を４５０回／分〜５５０回／分の間で変動させつつ、同じような状態の金属塗装面の研磨、艶出しを行った。比較のため、使用するコンパウンド等は同一のものにした。

また、比較のため、同じような状態の金属塗装面について、従来の方式で、シングルアクションポリッシャーを用いて研磨した後、ギアアクションポリッシャーを用いて、金属塗装面に残ったバフ目や、オーロラマークを消す仕上げ研磨を行った。

その結果、研磨盤１、１１のいずれを使用した場合であっても、従来の方式で研磨、艶出しした場合に比較して、作業時間を短縮することができた。また、ギアアクションポリッシャー２０を一貫して使用するだけで粗磨きから仕上げ研磨、艶出しまで行うことができるので、作業に慣れていない者でも、簡単・容易に研磨作業を行うことができた。

そして、このように、作業時間が短縮したにもかかわらず、研磨盤１、１１のいずれを使用した場合であっても、従来の方式で研磨、艶出しした場合に比較して、バフ目、オーロラマークの発生が少なく、コンパウンドの絡み・焼付けも少なかった。これは、ギアアクションであるため、コンパウンドの絡み付きがなくなったためと思われる。

更に、研磨盤１、１１のいずれを使用した場合であっても、従来の方式で研磨、艶出しした場合に比較して、コンパウンドの使用量が少なくてすんだ。この結果、使用するコンパウンドの油分・有機溶剤の削減により、環境にも優しい研磨方法・研磨工程を提供することができる。

シングルアクションポリッシャーよりも研磨力が劣っているギアアクションポリッシャー２０を使用しているにもかかわらず、前述した作用・効果が確認できたことは、研磨盤１、１１のサイズ、大きさ、重量、硬度などを前記のように設定していたためと思われる。これによって、ギアアクションポリッシャー２０を使用しているにもかかわらず、ギアアクションポリッシャー２０と従来の研磨盤との組み合わせでは実現することのできなかった優れた研磨力、高いバフ圧力を実現でき、作業時間の短縮、優れた仕上がりを実現できたものと思われる。

以上説明したように、本発明によれば、ギアアクションポリッシャー２０に取り付けて使用する円盤状の研磨盤１、１１であって、これを使用することによって、従来のギアアクションポリッシャーであっても、シングルアクションポリッシャーと同程度の研磨力を発揮できるようになる。

この結果、ギアアクションで研磨、艶出しを行えるので、研磨の際の発熱が少なくなり、研磨対象物表面が塗装されている場合、塗装の形状変化を抑えることができる。また、プレスラインの研磨を安心して行なうことが可能になり、プラスチック部品であっても研磨によって変形などが生じる危険を少なくすることができる。更に、多種・多様のコンパウンドの中から研磨工程、研磨目的に適したコンパウンドを容易に選択できるようになる。

こうして、従来から使用されているギアアクションポリッシャー２０に、本発明の研磨盤１、１１を組み合わせて使用するだけで、最初の粗磨き工程から、最後の仕上げ工程まで一貫してギアアクションポリッシャー２０のみを使用し続け、従来の研磨盤を使用することにより、研磨工程、研磨目的に応じて各回転研磨機に取り付けて使用する研磨盤を選択し、当該研磨盤の研磨対象物に向かう側の面に配備させるバフや、使用するコンパウンドなども、研磨工程や研磨目的及び使用されているシングル・ダブル・ギアアクションポリッシャーに応じて種々選択使用していた手間を削減し、大幅な作業時間の短縮、作業性の向上、環境汚染の削減、研磨面・仕上げ面の安定したクオリティーを実現することができる。

以上、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されることは無く、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々に変更可能である。

例えば、研磨盤１、１１は、前述したサイズ、重さ、硬度などを具備しておれば、回転中心が位置する中央部に、図１（ａ）、（ｂ）中、上下方向に貫通する中央孔が配備されている形態にすることもできるし、このような中央孔は配備されていない形態にすることもできる。

また、前述したサイズ、重さ、硬度などを具備するものであれば、研磨盤１、１１の材質は前述したものに限られず、この技術分野で使用されている種々のものを採用可能である。

（ａ）本発明の研磨盤の一実施例を示す側面図、（ｂ）本発明の研磨盤の他の一実施例を示す側面図。 本発明の研磨盤がギアアクションポリッシャーに取り付けられて使用されている状態の一例を説明する斜視図。

符号の説明

１、１１ ギアアクションポリッシャー用円盤状研磨盤
２０ ギアアクションポリッシャー２０
２１ 回転軸
２３ 円形の取付板
２ 固定手段
３ 起毛

Claims (2)

1. 回転研磨機の回転軸の先端側に取り付けられ、当該回転軸の回転につれて回転する円盤状の研磨盤であって、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に、当該円盤状研磨盤の回転中心が前記回転軸の回転中心と一致するように取り付けられ、前記回転軸の回転につれて偏心回転運動を行うギアアクションポリッシャー用の円盤状研磨盤であって、
   当該円盤状研磨盤は、研磨対象物に向かう側の面が大径で、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面が小径の断面台形状を有し、
   前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面の直径が、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面の直径と同一であり、
   前記回転軸の回転数が６００回／分以下であるときに、重量が２５ｇ〜４０ｇで、
   硬度が３０度〜３５度（ＪＩＳ Ｃ形のスプリング式硬さ計）
   であるギアアクションポリッシャー用円盤状研磨盤が取り付けられているギアアクションポリッシャーを用いて、
   最初の研磨工程である粗磨きから仕上げ工程まで一貫して前記ギアアクションポリッシャーを使用することを特徴とする金属塗装面の研磨方法。
2. 回転研磨機の回転軸の先端側に取り付けられ、当該回転軸の回転につれて回転する円盤状の研磨盤であって、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に、当該円盤状研磨盤の回転中心が前記回転軸の回転中心と一致するように取り付けられ、前記回転軸の回転につれて偏心回転運動を行うギアアクションポリッシャー用の円盤状研磨盤であって、
   当該円盤状研磨盤は、研磨対象物に向かう側の面が大径で、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面が小径の断面台形状を有し、
   前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の面の直径が、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面の直径と同一であり、
   前記断面台形状の円盤状研磨盤は、前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の部分と、研磨対象物に向かう側の部分とが積層されている積層構造からなり、
   前記回転軸の先端側に配備されている円形の取り付け面に取り付けられる側の部分の硬度の硬度が、前記研磨対象物に向かう側の部分の硬度より大きく、
   前記回転軸の回転数が６００回／分以下であるときに、重量が２５ｇ〜４０ｇ
   であるギアアクションポリッシャー用円盤状研磨盤が取り付けられているギアアクションポリッシャーを用いて、
   最初の研磨工程である粗磨きから仕上げ工程まで一貫して前記ギアアクションポリッシャーを使用することを特徴とする金属塗装面の研磨方法。

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