JP6069588B2 - シクロデキストリン組成物の静電印刷 - Google Patents
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Description
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
基材上へシクロデキストリン組成物を印刷する方法であって、
ポリマーおよび1種または複数のシクロデキストリン、1種または複数のシクロデキストリン包接錯体、あるいはそれらの組み合わせを含んでなる、静電的に印刷可能な組成物を形成するステップと;
静電印刷の間に静電的に印刷可能な材料を分配するために、静電印刷機に接続されるように設計および適応されたカートリッジに、前記印刷可能な組成物を添加するステップと;
前記カートリッジを前記静電印刷機に接続するステップと;
前記印刷機に、基材上にイメージを静電的に印刷するように指示するステップと
を含んでなる、方法。
(項目2)
2個以上のカートリッジが前記静電印刷機に接続され、前記2個以上のカートリッジのそれぞれが、異なる静電的に印刷可能な組成物を含んでなる、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記指示するステップが、コンピューターを使用して実行される、項目1または2に記載の方法。
(項目4)
前記指示するステップが、印刷のパターン、印刷の面積または両方ともを選択するステップを含む、項目3に記載の方法。
(項目5)
前記印刷可能な組成物が、1種または複数の着色剤、マトリックス変性剤、電荷制御添加剤、ワックス、低溶融ポリマーまたはそれらの2種以上の組み合わせを含んでなる、項目1〜4のいずれか一項に記載の方法。
(項目6)
ポリマーコア微粒子と、前記コア微粒子の理論的表面積の約50%〜250%を被覆するシェル組成物とを含んでなる、約4μm〜16μmの平均粒径を有するコア−シェル微粒子を含んでなる組成物であって、前記シェル組成物が、1種または複数のシクロデキストリン、1種または複数のシクロデキストリン包接錯体、あるいはそれらの組み合わせを含んでなり、静電印刷方法を使用して印刷可能である、組成物。
(項目7)
前記シェル組成物がワックスまたは低溶融ポリマーをさらに含んでなる、項目6に記載の組成物。
(項目8)
前記ポリマーコア微粒子がポリエステルを含んでなる、項目6または7に記載の組成物。
(項目9)
前記組成物がマトリックス変性剤または電荷制御添加剤をさらに含んでなる、項目6〜8のいずれか一項に記載の組成物。
(項目10)
前記シェル組成物が、1−メチルシクロプロペンを含んでなるシクロデキストリン錯体を含んでなる、項目6〜9のいずれか一項に記載の組成物。
(項目11)
それらの領域の少なくとも一部分上に静電的に印刷された静電的に印刷可能な組成物を含んでなる第1の主要面を含んでなる印刷された基材であって、前記静電的に印刷可能な組成物が、約4μm〜16μmの平均粒径を有するコア−シェル微粒子を含んでなり、かつポリマーコア微粒子と、前記コア微粒子の理論的表面積の約50%〜250%を被覆するシェル組成物とを含んでなり、前記シェル組成物が、1種または複数のシクロデキストリン、1種または複数のシクロデキストリン包接錯体、あるいはそれらの組み合わせを含んでなる、印刷された基材。
(項目12)
前記印刷された領域が、前記印刷された領域上に存在する印刷された組成物の量に相当する色またはグレイスケール値を有する、項目11に記載の印刷された基材。
(項目13)
前記シェル組成物が、1−メチルシクロプロペンを含んでなるシクロデキストリン包接錯体を含んでなる、項目11または12に記載の印刷された基材。
(項目14)
項目11〜13のいずれか一項に記載の印刷された基材を含んでなる、ラミネート。
(項目15)
静電印刷機;
前記印刷機を指示するために適応されるコンピューター;
ポリマーと、1種または複数のシクロデキストリン、1種または複数のシクロデキストリン包接錯体あるいはそれらの組み合わせとを含んでなる微粒子を含んでなる静電的に印刷可能な組成物を含む静電的に印刷可能な組成物を、基材上で静電的に印刷するために、前記印刷機に操作可能に接続される1つまたは複数のカートリッジ;ならびに
静電的に印刷可能な基材の1つまたは複数のシートまたはロール
を含んでなる、静電印刷システム。
(項目16)
前記静電印刷機が、可変的な温度を有する溶融ローラーを含んでなり、前記温度が、前記溶融ローラー温度を設定するように前記印刷機を指示する使用者の前記コンピューターへの指示によって、使用者によって選択される、項目15に記載の印刷システム。
(項目17)
前記印刷可能な組成物が着色剤を含んでなり、かつ前記印刷システムが、前記色の印刷された領域内で堆積された前記シクロデキストリンまたはシクロデキストリン包接錯体の量に対する印刷された基材上の色の対応を表示する電子または印刷ガイドをさらに含んでなる、項目15または16に記載の印刷システム。
(項目18)
ラミネートを形成するために印刷された基材にラミネート基材を接触させるためのラミネート装置をさらに含んでなる、項目15〜17のいずれか一項に記載の印刷システム。
(項目19)
印刷可能な組成物の製造方法であって、
ポリマーを含んでなるコア微粒子を形成するステップと;
選択された平均粒径範囲を提供するために、任意選択的に前記コア微粒子を分類するステップと;
前記コア微粒子に、シクロデキストリンまたはシクロデキストリン錯体を含んでなるシェル組成物を添加して、約4μm〜16μmの平均粒径を有する微粒子の形態であり、さらに静電印刷法を使用して印刷可能である印刷可能な組成物を形成するステップと
を含んでなる、方法。
(項目20)
前記添加するステップが、高速ブレンドプロセスを使用して実行される、項目17に記載の方法。
(項目21)
選択された平均粒径を提供するために前記印刷可能な組成物を分類するステップをさらに含んでなる、項目17または18に記載の方法。
(項目22)
基材にイメージを静電的に印刷するための項目6〜10のいずれか一項記載の組成物の使用。
(項目23)
生産物の1つまたは複数の品目の付近での1−メチルシクロプロペンの放出のための項目13に記載の印刷された基材またはそれらのラミネートの使用。
(項目24)
前記基材にイメージを印刷するための項目15〜18のいずれか一項に記載の印刷システムの使用。
本明細書で使用される場合、「シクロデキストリン」という用語は、集合的および一般的に、3種の商業的に入手可能なシクロデキストリン種、α−シクロデキストリン(α−シクロデキストリン)、β−シクロデキストリン(β−シクロデキストリン)およびγ−シクロデキストリン(γ−シクロデキストリン)のいずれか、あるいは以下に定義されるそれらのいずれかの誘導体およびこれらの2種以上のブレンドを含む、いずれのシクロデキストリン種も指す。特定化される場合、特定のシクロデキストリン種は、特に明記しない限り、それらの誘導体を含む。
本明細書中、静電印刷材料、ならびに基材上へのシクロデキストリンおよびシクロデキストリン包接錯体の印刷方法が開示される。この方法は、従来の様式で、例えば、レーザープリンタまたは他のゼログラフ法の印刷などの標準静電印刷機を使用して、都合よく利用される。印刷可能な材料のための2種以上の供給源が印刷機で提供される場合、基材上への単回印刷で、2種以上のシクロデキストリンまたはシクロデキストリン包接錯体の組み合わせを印刷することが可能である。2種以上のシクロデキストリンまたはシクロデキストリン包接錯体の個々の量を含む、基材上で配置されるシクロデキストリンまたはシクロデキストリン包接錯体の量は、オンデマンド印刷技術を使用して容易に処置される。このように、使用者は、最終的な使用のためにシクロデキストリンまたはシクロデキストリン包接錯体を含有する被覆材料のシートまたは大型ロールの在庫を維持する必要はない。その代わりに、使用者は、単に、印刷機内での配置のために、シクロデキストリンまたはシクロデキストリン包接錯体を含有する1種または複数のカートリッジを維持し、そして必要に応じて1種または複数のシクロデキストリンまたはシクロデキストリン包接錯体の選択された量を、要求次第で容易に繰り返されるか、または変更される量で、印刷することができる。
静電印刷とともに利用される印刷可能な組成物は、少なくともシクロデキストリンまたはシクロデキストリン包接錯体を含む。限定されないが、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、シクロデキストリン誘導体、ポリマーグラフト化シクロデキストリン、およびそれらの2種以上の組み合わせを含むいずれかの既知のシクロデキストリンは、印刷可能な組成物に有効に含まれる。例えば、Woodら、米国特許第5,882,565号明細書、同第6,218,013号明細書、同第6,306,936号明細書、同第6,541,560号明細書、同第6,709,746号明細書および関連刊行物に教示されるいずれかのシクロデキストリン誘導体、ならびにWoodら、米国特許第7,166,671号明細書、同第7,385,004号明細書、同第8,148,466号明細書および関連刊行物に教示されるいずれかのグラフト化シクロデキストリンは、印刷可能な組成物に有効に含まれる。
実施形態において、印刷可能な組成物は、多数の有用な印刷可能な基材のいずれか1つまたは複数の上に静電的に印刷される。いくつかの実施形態において、基材は、従来の静電印刷法で利用されるものと同じである。適切な印刷可能な基材は平面であり、2つの主要面と、厚さ約12μm〜1mmの厚さを画定する外部端縁を有し、そして実質的な永久変形のない1インチ以下の直径を有するローラーの周囲180°の通過に耐えるために十分に可撓性である。実施形態において、印刷可能な基材は、紙または別の不織材料、またはポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリビニリデンクロリドを含む固体高分子シート、あるいは紙上にコーティングされたポリマーを含む。適切に利用される紙には、新聞ストック、クラフト紙、標準事務所コピー機または印刷機紙、および印刷目的、装飾目的または両方のためにその上の様々なコーティングを有する特殊紙が含まれる。印刷目的には、静電印刷目的または他の印刷目的、例えば、インクジェット印刷目的が含まれる。いくつかの実施形態において、印刷可能な基材は、印刷の前および間に取り外し可能なライナーによって典型的に被覆された接着剤バッキングを含む。いくつかの実施形態において、接着剤で裏打ちされた印刷可能な基材は、ラベルストックとして有効に利用される。いくつかのそのような実施形態において、ラベルストックは、印刷後にライナーから剥離されるシートの切り目をつけられた部分に印刷する前に変換される。
静電的に印刷可能な組成物を印刷する際に利用される方法は、いくつかの実施形態において、従来の様式で従来の種類の静電印刷機を利用することによって実行される方法と同一であるが、他の実施形態において、印刷法の機構に差異が存在する。特に、いくつかの実施形態において、印刷された組成物を加熱して、基材に粒子を溶融するために、印刷された基材が通過する溶融ローラーは、従来のトナー組成物印刷で利用されるよりも低く設定された温度まで加熱されるか、または全く加熱されない。
印刷された基材を形成するために使用者が利用するシステムには、少なくとも静電印刷機、印刷機を指示するために適応されるコンピューター、印刷可能な組成物を含み、印刷可能な基材上で印刷可能な組成物を静電的に配置するために印刷機で据え付けられるように適応される1つまたは複数のカートリッジ、ならびに印刷可能な基材の1つまたは複数のシートまたはロールが含まれる。
いくつかの印刷可能な基材のいくつかの用途は、以下に記載する。これらの例示的な実施形態は、コンピューターに接続される静電印刷機、印刷機で配置される場合の印刷可能な組成物を印刷するように設計された1つまたは複数のカートリッジにおける所望の印刷可能な組成物の供給、および所望の印刷可能な基材の供給を備える最終消費者に入手可能であるものの全体で代表的であることのみを意味することは理解されるであろう。多くの他の実施形態は可能であり、本明細書に記載の実施形態の同等物として容易に想定される。
実施例1
1−ブテンおよびα−シクロデキストリンの包接錯体は、1−ブテン(純度99.0%、Scott Specialty Gases,Plumsteadville,PA;Air Liquide America Specialty Gases LLCとしても知られる)を、1−MCPの代わりに飽和α−シクロデキストリンを通してバブリングしたことを除き、Neoh,T.L.ら,J.Agric.Food Chem.2007,55,11020−11026「Kinetics of Molecular Encapsulation of 1−Methylcyclopropene into α−Cyclodextrin」に記載の技術を使用して形成された。プロセスの間に沈殿物が形成され、これを10ミクロンフリット濾過装置に濾過させることによって収集し、残留錯体表層水を除去することを促進するために、0℃で洗浄し、そして約24時間0.1mm Hgで周囲温度で乾燥させた。包接錯体は、「1−ブテン/c/α−CD」と記載した。
実施例1からの1−ブテン/c/α−CDは、5つの粒径を分離する4セクションおよび4メッシュスクリーン(325、125、88および60μm)からなるMicro Sieveセット(Scienceware,Wayne,NJから入手;カタログ番号F37845−1000)を使用して乾燥ふるいがけされた。約25グラムの1−ブテン/c/α−CDを上部シーブセクションに配置し、そしてこのセットを、1時間中程度の速度に設定されたリストハンドシェーカー(Waltham,MAのThermo Fisher Scientificから得たBarnstead Lab−Lineモデル3589)上に配置した。5つの1−ブテン/c/α−CD粒径を除去し、風袋を計られた4オンスのガラスジャーに配置された。乾燥ふるいがけプロセスを5回繰り返した。1−ブテン/c/α−CDの得られた粒径分布を表2に示す。
完全静電印刷トナーカートリッジ(Bridgewater,NJのBrother International Corp.から得たBrother TN−420置換トナーカートリッジ)を、カートリッジの端に発見される大きいプラスチックプラグ充填ホールを除去し、そして風袋を計られた6オンスのHDPEプラスチック瓶に自由流動トナーを回収することによって空にした。カートリッジが空になったら、完全に取り付けられるまで、ホールをねじることによってプラグで再密封した。風袋を計られた瓶を計量し、トナーの重量に基づき、10重量%の1−ブテン/c/α−CD錯体(ふるいがけされていない)をトナー材料に添加した。この混合物を、中程度の速度に設定されたリストハンドシェーカー(Waltham,MAのThermo Fisher Scientificから得たBarnstead Lab−Lineモデル3589)上で10分間撹拌した。混合プロセスに続いて、それが最初に空にされたホールを通して、トナーをカートリッジに返送した。カートリッジを補充した後、トナー混合物を分配するため、横方向に穏やかに振った。
新しい静電印刷トナーカートリッジ(Bridgewater,NJのBrother International Corp.から得たBrother TN−225Y置換イエロートナーカートリッジ)を、トナーカートリッジに環を溶解させる工具を使用して17mmの充填ホールを切断し、そして風袋を計られた6オンスのHDPEプラスチック瓶で自由流動トナーを回収することによって空にした。カートリッジが空になったら、ホールを再封着した。風袋を計られた瓶から、トナーの重量を決定した。次いで、30グラムのTM−トナー(イエロー)B4Cトナー(TM−トナー、http://www.tm−toner.com/から得た)を、風袋を計られた6オンスのHDPE瓶に添加し、次いで、10重量%の1−ブテン/c/α−CD錯体(ふるいがけされていない)を瓶に添加した。瓶の内容物を、中程度の速度に設定されたリストハンドシェーカー(Waltham,MAのThermo Fisher Scientificから得たBarnstead Lab−Lineモデル3589)上で10分間撹拌した。混合プロセスに続いて、それが最初に空にされたホールを通して、トナーをカートリッジに返送し、そしてカートリッジを再封着し、変性されたカートリッジを形成した。変性されたカートリッジは、トナー混合物を分配するため、横方向に手で穏やかに振った。変性されたカートリッジは、変性された印刷機を提供するために、製造業者の指示に従って、(Bridgewater,NJのBrother International Corp.から得た)Brother MFC−9340 CDWレーザーマルチ機能コピー機に取り付けた。
小型高温計IR−温度センサー、モデルCT−SF22−C1(Ortenburg,GermanyのMicro−Epsilon Messtechnik GmbH&Co.から得た)を使用して、印刷の間のBrother MFC−9340 CDWの溶融器温度を測定した。IRセンサー(8〜14μm範囲)は、0〜100mmからの光学焦点において7mmの直径表面測定を有する。IRセンサーを写真複写機中に装置し、印刷の間にコピー機を通る紙の運動によって妨害されない溶融器表面における直接溶融器温度測定が可能であった。これによって、異なるペーパートレイ設定(薄い、平面紙、厚い、より厚い、リサイクル紙)および印刷エミュレーション(HP LaserJetおよびBR Script−3)を使用する場合の溶融器温度の測定が可能となった。
新しい静電印刷トナーカートリッジ(Bridgewater,NJのBrother International Corp.から得たBrother TN−225Y置換イエロートナーカートリッジ)を、実施例4の手順を利用して、風袋を計られた6オンスのHDPEプラスチック瓶中に空にし、次いで、再封着した。次いで、35グラムのX−GENERATION(登録商標)イエロートナー(123Toner,http://www.123toner.comから得たイエロー置換トナー)を、6.5オンスのPET瓶に添加し、次いで、実施例2の60μm未満のふるいがけされたフラクション、1−ブテン/c/α−CD錯体、2.8重量%を、撹拌しながらビーカーの内容物にゆっくり添加した。ビーカーの内容物を、図5と同様の混合ブレードを使用して、米国特許第6,599,673号明細書に記載される技術を使用して、1時間混合した。混合/ブレンドプロセスに続いて、内容物が最初に空にされたホールを通して、トナーをカートリッジに返送した。カートリッジを補充した後、トナー混合物を分配するため、横方向に穏やかに振った。
実施例2の1−ブテン/c/α−CD錯体(60μm未満までふるいがけされたフラクション)、1.5gに、0.125重量%の2,5−ジヒドロキシ安息香酸(2,5−DHB)を添加した。1−ブテン/c/α−CD錯体に添加する前に、すり鉢および乳棒を使用して2,5−DHBを粉砕し、次いで、45μmシーブに通過させた。混合物を20mLガラスシンチレーターに配置し、そして2時間、Spiramix 5(Ortho Diagnostic Systems GmbH,Neckargemuend,Germanyから得た)上で回転させた。
新しい静電印刷トナーカートリッジ(Bridgewater,NJのBrother International Corp.から得たBrother TN−225Y置換イエロートナーカートリッジ)を、実施例4の手順を利用して、風袋を計られた6オンスのHDPEプラスチック瓶中に空にし、次いで、再封着した。次いで、25グラムのX−GENERATION(登録商標)イエロートナー(123Toner.comから得たイエロー置換トナー)を、6.5オンスのPET瓶に添加し、次いで、実施例2の1−ブテン/c/α−CD錯体、2.8重量%を、撹拌しながらイエロートナー材料にゆっくり添加した。この混合物を、実施例6の手順を使用して、1時間混合した。混合/ブレンドプロセスに続いて、それが最初に空にされたホールを通して、トナーをカートリッジに返送した。カートリッジを補充した後、トナー混合物を分配するため、横方向に穏やかに振った。
Claims (19)
- 基材上へシクロデキストリン組成物を印刷する方法であって、
薬剤、芳香剤、着色剤、殺菌剤、殺虫剤、農薬、抗菌剤、防腐剤または1−メチルシクロプロペンと錯体化されたシクロデキストリンを含んでなる1種または複数のシクロデキストリン包接錯体を形成するステップと;
ポリマーと前記1種または複数のシクロデキストリン包接錯体とを組み合わせて、静電的に印刷可能な組成物を形成するステップと;
静電印刷の間に静電的に印刷可能な材料を分配するために、静電印刷機に接続されるように設計および適応されたカートリッジに、前記印刷可能な組成物を添加するステップと;
前記カートリッジを前記静電印刷機に接続するステップと;
前記印刷機に、基材上にイメージを静電的に印刷するように指示するステップと
を含んでなる、方法。 - 2個以上のカートリッジが前記静電印刷機に接続され、前記2個以上のカートリッジのそれぞれが、異なる静電的に印刷可能な組成物を含んでなる、請求項1に記載の方法。
- 前記指示するステップが、コンピューターを使用して実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記指示するステップが、印刷のパターン、印刷の面積または両方ともを選択するステップを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記印刷可能な組成物が、1種または複数の着色剤、マトリックス変性剤、電荷制御添加剤、ワックス、低溶融ポリマーまたはそれらの2種以上の組み合わせを含んでなる、請求項1に記載の方法。
- ポリマーコア微粒子と、前記コア微粒子の理論的表面積の50%〜250%を被覆するシェル組成物とを含んでなる、4μm〜16μmの平均粒径を有するコア−シェル微粒子を含んでなる組成物であって、前記シェル組成物が、薬剤、芳香剤、着色剤、殺菌剤、殺虫剤、農薬、抗菌剤、防腐剤または1−メチルシクロプロペンと錯体化されたシクロデキストリンを含んでなる1種または複数のシクロデキストリン包接錯体を含んでなり、静電印刷方法を使用して印刷可能である、組成物。
- 前記シェル組成物がワックスまたは低溶融ポリマーをさらに含んでなる、請求項6に記載の組成物。
- 前記ポリマーコア微粒子がポリエステルを含んでなる、請求項6に記載の組成物。
- 前記組成物がマトリックス変性剤または電荷制御添加剤をさらに含んでなる、請求項6に記載の組成物。
- それらの領域の少なくとも一部分上に静電的に印刷された静電的に印刷可能な組成物を含んでなる第1の主要面を含んでなる印刷された基材であって、前記静電的に印刷可能な組成物が、4μm〜16μmの平均粒径を有するコア−シェル微粒子を含んでなり、かつポリマーコア微粒子と、前記コア微粒子の理論的表面積の50%〜250%を被覆するシェル組成物とを含んでなり、前記シェル組成物が、薬剤、芳香剤、着色剤、殺菌剤、殺虫剤、農薬、抗菌剤、防腐剤または1−メチルシクロプロペンと錯体化されたシクロデキストリンを含んでなる1種または複数のシクロデキストリン包接錯体を含んでなる、印刷された基材。
- 前記静電的に印刷可能な組成物が1種または複数の着色剤をさらに含んでなり、かつ前記印刷された領域が、前記印刷された領域上に存在する印刷された組成物の量に相当する色またはグレイスケール値を有する、請求項10に記載の印刷された基材。
- 請求項10に記載の印刷された基材を含んでなる、ラミネート。
- 静電印刷機;
前記印刷機を指示するために適応されるコンピューター;
ポリマーと、薬剤、芳香剤、着色剤、殺菌剤、殺虫剤、農薬、抗菌剤、防腐剤または1−メチルシクロプロペンと錯体化されたシクロデキストリンを含んでなる1種または複数のシクロデキストリン包接錯体とを含んでなる微粒子を含んでなる静電的に印刷可能な組成物を含む、静電的に印刷可能な組成物を基材上で静電的に印刷するために、前記印刷機に操作可能に接続される1つまたは複数のカートリッジ;ならびに
静電的に印刷可能な基材の1つまたは複数のシートまたはロール
を含んでなる、静電印刷システム。 - 前記静電印刷機が、可変的な温度を有する溶融ローラーを含んでなり、前記温度が、前記溶融ローラー温度を設定するように前記印刷機を指示する使用者の前記コンピューターへの指示によって、使用者によって選択される、請求項13に記載の印刷システム。
- 前記印刷可能な組成物が着色剤を含んでなり、かつ前記印刷システムが、前記印刷された基材の印刷された領域内で堆積された前記シクロデキストリン包接錯体の量に対する印刷された基材上の色の対応を表示する電子または印刷ガイドをさらに含んでなる、請求項13に記載の印刷システム。
- ラミネートを形成するために印刷された基材にラミネート基材を接触させるためのラミネート装置をさらに含んでなる、請求項13に記載の印刷システム。
- 印刷可能な組成物の製造方法であって、
ポリマーを含んでなるコア微粒子を形成するステップと;
選択された平均粒径範囲を提供するために、任意に前記コア微粒子を分類するステップと;
薬剤、芳香剤、着色剤、殺菌剤、殺虫剤、農薬、抗菌剤、防腐剤または1−メチルシクロプロペンと錯体化されたシクロデキストリンを含んでなる1種または複数のシクロデキストリン包接錯体を含んでなるシェル組成物を形成するステップと;
前記コア微粒子に、シクロデキストリンまたはシクロデキストリン錯体を含んでなるシェル組成物を添加して、4μm〜16μmの平均粒径を有する微粒子の形態であり、さらに静電印刷法を使用して印刷可能である印刷可能な組成物を形成するステップと
を含んでなる、方法。 - 前記添加するステップが、高速ブレンドプロセスを使用して実行される、請求項17に記載の方法。
- 選択された平均粒径を提供するために前記印刷可能な組成物を分類するステップをさらに含んでなる、請求項17に記載の方法。
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