JP6623789B2 - 木管楽器用リード及び木管楽器用リードの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、木管楽器用リード及び木管楽器用リードの製造方法に関する。

例えばサクソフォン、クラリネット等の木管楽器は、奏者が息を吹き込む唄口に取り付けられる帯板状のリードを振動させることによって音を発生させる。木管楽器用リードは、一般に葦や竹などの天然樹脂組成物から形成され、奏者が口に咥える側の長手方向端部（先端部）に向かって厚さを徐々に減少させるよう表面を削り落としたヴァンプ（Ｖａｍｐ）が設けられている。

このような天然樹脂組成物から形成される木管楽器用リードは、個々のばらつきが大きいという難点がある。このため、ユーザーが熟練者ではない比較的低練度の奏者であっても、複数のリードの中から満足な音色が得られるリードを選択し、満足な音色が得られないリードを使用せずに廃棄しているのが実情である。具体的には、木管楽器用リードは、１０本を一組として販売されることが多いが、一般ユーザーであっても、実際には１０本中で２本乃至３本程度しか使用できないと判断する場合が少なくない。

また、木管楽器用リードには、奏者の唾液や息に含まれる水分が付着することが避けられない。葦や竹から形成される木管楽器用リードは、このような水分に晒されることによって劣化が促進されるため、寿命が比較的短いという不都合がある。このため、合成樹脂から形成された耐久性に優れるリードが市販されている。

しかしながら、合成樹脂製のリードは、その振動特性等の物性が天然樹脂組成物から形成されるリードとは異なるため、音色や演奏性が十分とはいえない。そこで、合成樹脂製リードを形成する樹脂組成物にセルロース繊維を配合することで、合成樹脂製リードの振動特性を向上することが提案されている（例えば特開２００８−１９７４５０号公報参照）。

葦や竹などの天然樹脂組成物から形成されるリードは、繊維が長手方向に配向されるため、物性に異方性を有する。これに対して、前記公報に記載されるように合成樹脂に繊維を配合する場合、繊維を一定の方向に配向することは困難であり、天然樹脂組成物のような異方性を付与することは困難である。木管楽器用リードに異方性を付与することができれば、天然素材に近い振動特性が得られたり、木管楽器用リードの価値を向上する意匠性を付加したりできる。

特開２００８−１９７４５０号公報

前記不都合に鑑みて、本発明は、合成樹脂から形成されながら異方性を有する木管楽器用リード及びそのような木管楽器用リードの製造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するためになされた発明は、合成樹脂をマトリックスとし、長手方向一端側にヴァンプを有する帯板状の木管楽器用リードであって、異なる特性を有する複数種の領域が長手方向に配向するよう存在し、これらの複数種の領域の界面で特性が傾斜していることを特徴とする木管楽器用リードである。

当該木管楽器用リードは、異なる特性を有する複数種の領域が長手方向に配向するよう存在することによって、長手方向と短手方向とで特性が異なるような異方性を有するので、優れた振動特性や意匠性を有することができる。また、複数種の領域の界面で特性が傾斜していることによって、当該木管楽器用リードが領域の界面で割れることを抑制して強度を向上すると共に、当該木管楽器用リード全体を一体的に振動させることができる。なお、特性が「傾斜」するとは、特性が徐々に変化することを意味する。

前記特性が、弾性、密度又は色であるとよい。前記特性が弾性又は密度である場合、当該木管楽器用リードは振動特性に異方性を有することができる。また、前記特性が色である場合、当該木管楽器用リードは従来に見られない意匠性を有する。

前記異なる特性を有する領域の種類の数が２種であり、前記２種の領域が短手方向に交互に配設されているとよい。このように、前記異なる特性を有する領域の種類の数が２種であり、前記２種の領域が短手方向に交互に配設されることによって、天然樹脂組成物の繊維の配向による異方性に近い物性を比較的容易に再現することができる。

また、前記課題を解決するためになされた別の発明は、合成樹脂をマトリックスとし、長手方向一端側にヴァンプを有する帯板状の木管楽器用リードの製造方法であって、異なる特性を有する複数種の樹脂組成物をキャビティに注入する工程を備え、前記複数種の樹脂組成物の注入に用いる装置が、円筒状の管路と、この管路内に同軸に配設される第１螺旋翼体と、前記管路内に同軸かつ第１螺旋翼体の下流側に配設され、前記第１螺旋翼体と逆回転の第２螺旋翼体とを備えることを特徴とする木管楽器用リードの製造方法である。

当該木管楽器用リードの製造方法は、異なる特性を有する複数種の樹脂組成物をキャビティに注入する工程を備えるため、木管楽器用リードを比較的容易かつ安価に製造することができる。また、当該木管楽器用リードの製造方法は、前記複数種の樹脂組成物の注入に用いる装置が、円筒状の管路と、この管路内に同軸に配設される第１螺旋翼体及び第２螺旋翼体とを備えることによって、比較的容易に異なる特性を有する複数種の領域を長手方向に配向して配設することができ、かつこれらの複数種の領域の界面で特性を傾斜させることができる。このため、当該木管楽器用リードの製造方法は長手方向と短手方向とで特性が異なるような異方性を有する木管楽器用リードを比較的容易に製造することができる。

本発明の木管楽器用リード及び本発明の木管楽器用リードの製造方法によって得られる木管楽器用リードは、合成樹脂から形成されながら異方性を有する。

本発明の一実施形態に係る木管楽器用リードが取り付けられたサクソフォンを示す模式的斜視図である。 図１のサクソフォンのマウスピースを示す模式的断面図である。 図１のサクソフォンの木管楽器用リードを示す模式的平面図である。 図３の木管楽器用リードの模式的Ａ−Ａ線部分断面図である。 図３の木管楽器用リードの製造設備の構成を示す模式図である。

以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。

［サクソフォン］
図１に、本発明の一実施形態に係る木管楽器用リード１を用いる木管楽器の一種であるサクソフォンを示す。

図１のサクソフォンは、サクソフォン本体２の一端に当該木管楽器用リード１を取り付けたマウスピース３が装着されている。

サクソフォン本体２は、一端にマウスピース３が装着され、他端が径を拡大するようにして開放する屈曲した管体部４を備え、この管体部４に形成される複数の音孔をそれぞれ封止可能に設置される複数のキイ５と、これらのキイ５を操作するためのレバー６等を有する。このサクソフォン本体２の構成は、従来のサクソフォン本体の構成と同様とすることができる。

マウスピース３は、サクソフォン本体２の一端に装着され、奏者がサクソフォン本体２に息を吹き込み、当該木管楽器用リード１を振動させるために使用される。

マウスピース３は、図２に示すように、概略筒状に形成され、奏者が口に咥える一端側が平たく押し潰されたような形状を有し、奏者の下唇に接触する側が大きく開口し、この開口を封止するよう当該木管楽器用リード１が取り付けられる。当該木管楽器用リード１は、マウスピース３の外周に装着されるリガチャ７によってマウスピース３に固定される。これらのマウスピース３及びリガチャ７としては、従来の構成のものを使用することができる。

なお、当該木管楽器用リード１は、図１のようなサクソフォンに限らず、例えばクラリネット等の他の木管楽器にも使用することができ、例えばオーボエ、ファゴット等の２枚のリードを使用する木管楽器にも使用することができる。２枚のリードを使用する木管楽器の場合、２枚のリードのうち一方にのみ当該木管楽器用リード１を用い、他方に天然樹脂組成物から形成される従来のリード又は保湿材料を含有しない従来の樹脂製リードを用いてもよい。

［木管楽器用リード］
図３及び図４に、当該木管楽器用リード１を詳細に示す。当該木管楽器用リード１は、合成樹脂をマトリックスとし、帯板状に形成され、図示するように長手方向一端側にヴァンプ８を有する。

当該木管楽器用リード１は、ヴァンプ８が形成されていない部分の表面（マウスピース３に取り付けられる側と反対側の面）が円筒面の一部をなすように湾曲している。この湾曲面は、裏面（マウスピース３に取り付けられる側の面）と平行な長手方向の軸を有し、表面側に膨出するものとされる。これにより、当該木管楽器用リード１は、図１及び図２に示すように、ヴァンプ８が形成されていない部分がリガチャ７で緊締されることによってマウスピース３の外面に表面が連続するようマウスピース３と一体に保持される。

ヴァンプ８は、奏者が口に咥える側の長手方向端部（以下、単に「先端部」ともいう。）に向かって当該木管楽器用リード１の厚さを徐々に減少させるよう形成されている。より詳しくは、ヴァンプ８は、一般に当該木管楽器用リード１のヒール（ヴァンプ８が形成されていない方の長手方向端部）側程傾斜角度が大きくなるよう湾曲し、先端側は略平面状に伸びるよう形成される。このヴァンプ８の湾曲形状としては、従来のリードに形成されるヴァンプの湾曲形状と同様とされる。

つまり、当該木管楽器用リード１の概略形状としては、葦等から形成される従来のリードと同様の形状とされる。当該木管楽器用リード１の概略形状の具体的な寸法としては、当該木管楽器用リード１がアルトサックス用のリードである場合、幅を約１５ｍｍ、長さを約７０ｍｍ、ヴァンプ８が形成されていない部分の最大厚さを約３ｍｍ、ヴァンプ８の先端における厚さを約０．１５ｍｍとすることができる。

また、当該木管楽器用リード１は、異なる特性を有する複数種の領域（図３及び図４では、２種の領域９，１０）が長手方向に配向するよう存在している。

当該木管楽器用リード１は、このように、異なる特性を有する複数種の領域９，１０が長手方向に配向するよう存在することによって、長手方向と短手方向とで特性が異なるような異方性を有する。

また、当該木管楽器用リード１において、領域９，１０の界面で特性が傾斜している。つまり、各領域９，１０は、明確に区分けされておらず、その境界で組成が徐々に変化する。これにより、当該木管楽器用リード１は、領域９，１０間の界面での割れを防止して、強度を向上すると共に、領域９，１０間で振動特性が異なる場合にも一体的に振動することができる。

前記領域９，１０は、互いに何らかの特性が異なるものとされるが、領域９，１０間で異なる特性としては、弾性、密度及び色の少なくともいずれかであることが好ましい。

領域９，１０間で異なる特性が弾性又は密度である場合、各領域９，１０における振動伝播速度が異なり、当該木管楽器用リード１は振動特性に異方性を有するものとなる。また、領域９，１０間で弾性又は密度を異ならせることによって、天然樹脂組成物の繊維の配向による物性の異方性を再現することができるので、当該木管楽器用リード１の振動特性を天然樹脂組成物から形成されるリードに近づけることができる。

領域９，１０間の弾性（弾性率）又は密度（比重）の比（大きい方の値を小さい方の値で除した値）の下限としては、１．５が好ましく、２がより好ましい。一方、領域９，１０間の弾性又は密度の比の上限としては、５０が好ましく、３０より好ましい。領域９，１０間の弾性又は密度の比が上記下限に満たない場合、当該木管楽器用リード１の物性の異方性が不十分となるおそれがある。逆に、領域９，１０間の弾性又は密度の比が上記上限を超える場合、一方の領域の強度が不足するおそれや、各領域を構成する材料間の相溶性が不足して当該木管楽器用リード１の製造が容易でなくなるおそれがある。

一方、領域９，１０間で異なる特性が色である場合、当該木管楽器用リード１の表面に縞模様が形成されるので、当該木管楽器用リード１の意匠性を向上することができる。

当該木管楽器用リード１において、異なる特性を有する領域の種類の数は、３種以上であってもよいが、製造が比較的容易となるため２種が好ましい。

また、異なる特性を有する２種の領域９，１０は、それぞれ複数設けられ、かつ短手方向に交互に配設されることが好ましい。このように、異なる特性を有する２種の領域９，１０が短手方向に交互に配設されることによって、天然樹脂組成物の繊維の配向による物性の異方性をより正確に再現することができるため、当該木管楽器用リード１を使用することでより自然な音を発生できる。

当該木管楽器用リード１の表面における各領域９，１０の平均幅（中心間隔）の下限としては、０．３ｍｍが好ましく、０．５ｍｍがより好ましい。一方、各領域９，１０の平均幅の上限としては、３ｍｍが好ましく、２ｍｍがより好ましい。各領域９，１０の平均幅が上記下限に満たない場合、製造が困難となるおそれがある。逆に、各領域９，１０の平均幅が上記上限を超える場合、当該木管楽器用リード１に十分な異方性を付与できないおそれがある。なお、各領域９，１０の幅は、互いに等しくてもよいが、上記範囲内で互いに異なってもよい。

当該木管楽器用リード１、つまり領域９，１０のマトリックスとなる合成樹脂としては、十分な剛性を有するものであればよく、特に限定されないが、後述する製造方法を適用するために金型のキャビティ内でのモノマー又はプレポリマーの重合によって生成できるポリマーが好ましい。当該木管楽器用リード１のマトリックスとなる具体的な合成樹脂としては、例えばポリエチレン、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリウレタン等を挙げることができる。

各領域９，１０のマトリックスとなる合成樹脂は互いに異なるものであってもよいが、領域９，１０の界面において特性を傾斜させるよう部分的に混和する必要があるため、各領域９，１０のマトリックスとなる合成樹脂が相溶性を有することが好ましい。

また、当該木管楽器用リード１を形成する材料は、マトリックス中に例えば木繊維、竹繊維等の天然繊維、ガラス繊維等の無機繊維、ポリアミド繊維等の合成繊維などを含んでもよい。マトリックス中の繊維は、当該木管楽器用リード１の剛性を向上する。

当該木管楽器用リード１を形成する材料における繊維の含有率の下限としては、特に限定されないが、１０質量％が好ましく、２０質量％がより好ましい。一方、当該木管楽器用リード１を形成する材料における繊維の含有率の上限としては、７０質量％が好ましく、６０質量％がより好ましい。前記繊維の含有率が前記下限に満たない場合、当該木管楽器用リード１の剛性を十分に向上できないおそれがある。逆に、前記繊維の含有率が前記上限を超える場合、当該木管楽器用リード１の成形が困難となるおそれがある。

当該木管楽器用リード１を形成する材料に含有される繊維の平均長さの下限としては、３μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。一方、当該木管楽器用リード１を形成する材料に含有される繊維の平均長さの上限としては、５０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましい。前記繊維の平均長さが前記下限に満たない場合、当該木管楽器用リード１の剛性を十分に向上できないおそれがある。逆に、前記繊維の平均長さが前記上限を超える場合、当該木管楽器用リード１の射出成型による製造が困難となるおそれがある。

［木管楽器用リードの製造方法］
当該木管楽器用リード１は、異なる特性を有する複数種の樹脂組成物をキャビティに注入する工程（注入工程）と、前記複数種の樹脂組成物をキャビティ内で硬化させる工程（硬化工程）とを備える方法によって製造することができる。

図５に、当該木管楽器用リード１の製造設備の一例を示す。この製造設備は、当該木管楽器用リード１に対応する形状のキャビティＣを有する金型１１と、この金型１１のキャビティＣに前記複数種の樹脂組成物を注入する注入装置１２と、金型１１を加熱する加熱装置１３とを備える。

（金型）
金型１１は、当該木管楽器用リード１に対応する形状のキャビティＣと、このキャビティＣのヒール部に開口するゲートＧとを有する。つまり、キャビティＣ内に注入される樹脂組成物は、当該木管楽器用リード１におけるヒールから先端に向かって流れる。

キャビティＣは、当該木管楽器用リード１の先端に対応する位置よりもさらに先端側に延出する延長部Ｃａを有することが好ましい。また、キャビティは、ゲートＧから当該木管楽器用リード１のヒールに対応する位置まで断面積を徐々に大きくする拡大部Ｃｂを有することが好ましい。さらに、金型１１は、キャビティＣの先端からキャビティＣ内の空気及び最初に注入された樹脂組成物を排出する排出路Ｅを有してもよい。

複数種の樹脂組成物は、注入の初期段階では各領域９，１０を均等に形成できないおそれがあり、また、流路の断面積が急激に変化する部分では樹脂組成物の流れ方向が一定とならない。このため、前記延長部Ｃａ及び拡大部Ｃｂ並びに排出路Ｅを設け、金型１１から取り出した樹脂成形体から、延長部Ｃａ及び拡大部Ｃｂに対応する部分を切除することによって、各領域９，１０が正確に配向して形成された当該木管楽器用リード１を得ることができる。

（注入装置）
注入装置１２は、互いに異なる樹脂組成物を送出する例えばシリンジ、ポンプ等からなる複数の送出部１４，１５と、これらの送出部１４，１５から複数種の樹脂組成物が同時に供給される円筒状の管路１６と、この管路１６内に同軸に配設される第１螺旋翼体１７と、管路１６内に同軸かつ第１螺旋翼体１７の下流側に配設され、第１螺旋翼体１７と逆回転の第２螺旋翼体１８とを備える。

注入装置１２は、複数の前記第１螺旋翼体１７及び複数の第２螺旋翼体１８を備え、第１螺旋翼体１７と第２螺旋翼体１８とが軸方向に交互に配設されていることが好ましい。第１螺旋翼体１７及び第２螺旋翼体１８は、管路１６内を二分し、かつ管路１６の中心軸を中心に１８０°旋回するねじれを有する板状体であって、管路１６内の複数の樹脂組成物の流れをそれぞれ２分割する。これによって、複数種の樹脂組成物の流束の数がそれぞれ２倍に増加し、かつ第１螺旋翼体１７及び第２螺旋翼体１８の下流側の端部に平行な多層状の流れを形成する。なお、第１螺旋翼体１７及び第２螺旋翼体１８の数が同じである必要はなく、第１螺旋翼体１７を１つ多くして最下流側に第１螺旋翼体１７を配置してもよい。

このように、注入装置１２内で第１螺旋翼体１７及び第２螺旋翼体１８によって形成される各樹脂組成物の層は、当該木管楽器用リード１において各領域９，１０を形成するが、管路１６及び金型１１の中で移動する間に、互いの界面において樹脂組成物が部分的に混ざり合うことで、当該木管楽器用リード１における領域９，１０の界面での特性の傾斜を形成する。

第１螺旋翼体１７及び第２螺旋翼体１８の数の下限としては、それぞれ２が好ましい。一方、第１螺旋翼体１７及び第２螺旋翼体１８の数の上限としては、それぞれ４が好ましい。第１螺旋翼体１７及び第２螺旋翼体１８の数が前記下限に満たない場合、当該木管楽器用リード１の領域９，１０の数が不十分となり、十分な配向性を付与できないおそれがある。逆に、第１螺旋翼体１７及び第２螺旋翼体１８の数が前記上限を超える場合、複数の樹脂組成物が混和して、領域９，１０を区分できないおそれがある。

（加熱装置）
加熱装置１３は、金型１１を均等に設定温度まで加熱できるものであればよく、例えば電気ヒーターを用いることができる。加熱装置１３によって金型１１内の樹脂組成物を加熱することで、樹脂組成物の硬化を促進し、当該木管楽器用リード１の製造効率を向上することができる。

＜注入工程＞
注入工程では、前記注入装置１２を用い、金型１１のキャビティＣの中に複数種の樹脂組成物を注入する。前記第１螺旋翼体１７及び第２螺旋翼体１８によって、管路１６内で層状に配列した樹脂組成物をキャビティＣに注入することによって、複数種の樹脂組成物が長手方向に配向し、かつ異なる樹脂組成物間の境界において樹脂組成物が混ざり合う状態となる

（樹脂組成物）
キャビティＣに注入される複数種の樹脂組成物としては、前記注入装置１２によって、互いに完全に混和することなく、キャビティＣの中に注入できる粘度を有するものであって、かつキャビティＣの中で重合して当該木管楽器用リード１のマトリックスとなる合成樹脂を形成するモノマー又はプレポリマーを含むものとされる。

各樹脂組成物は、重合開始剤（架橋剤）を含むことが好ましい。重合開始剤としては、例えば光重合開始剤、熱重合開始剤等のラジカル重合開始剤、例えばアニオン重合開始剤、カチオン重合開始剤等のイオン重合開始剤などが挙げられる。

また、各樹脂組成物は、例えば上述の繊維、その他の充填剤、着色のための顔料、改質剤等の添加剤を含んでもよい。

樹脂組成物の粘度の下限としては、１００Ｐａ・ｓが好ましく、７００Ｐａ・ｓがより好ましい。一方、樹脂組成物の粘度の上限としては、２０００Ｐａ・ｓが好ましく、 １１００Ｐａ・ｓがより好ましい。樹脂組成物の粘度が前記下限に満たない場合、異なる種の樹脂組成物が混和してしまい、複数の領域９，１０を形成することができないおそれがある。逆に、樹脂組成物の粘度が前記上限を超える場合、キャビティへの充填が不完全となりやすく、当該木管楽器用リード１の製造性が不十分と当該おそれがある。なお、「粘度」は、２５℃においてＢ型粘度計を用いて測定される値である。

＜硬化工程＞
硬化工程では、注入工程でキャビティＣの中に注入した複数種の樹脂組成物を、キャビティＣの中で硬化させる。この硬化工程では、重合開始剤の反応を開始させるため、又は樹脂組成物の重合反応を促進するために、金型１１を加熱することが好ましい。また、硬化工程では、重合開始剤の種類に応じて、エネルギー線の照射等を行ってもよく、この場合、金型１１の材質が金属以外とされることがある。

当該木管楽器用リードの製造方法は、さらに、金型１１から取り出した成型品から、バリ等を切除する工程を備えることが好ましい。特に、キャビティＣが、延長部Ｃａ又は拡大部Ｃｂを有する場合、延長部Ｃａや拡大部Ｃｂに対応する部分を切除する工程が必須となる。

［その他の実施形態］
前記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、前記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて前記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。

当該木管楽器用リードは、正目板状に各領域が短手方向に配列するものだけでなく、板目板状に長手方向に垂直な断面において各領域が傾斜乃至湾曲して延在したり、表面に湾曲した模様を描いたりするものであってもよい。

当該木管楽器用リードは、当該木管楽器用リードの製造方法によって製造されるものに限られない。

また、当該木管楽器用リードの製造方法において、リードの先端側からヒール側に向かって樹脂組成物を注入してもよい。

また、当該木管楽器用リードの製造方法は、リードに対応する形状を有するキャビティを有する金型を用いるものに限定されず、より大きなキャビティに複数種の樹脂組成物を注入して形成した樹脂成形体から機械加工によって木管楽器用リードを削り出す方法としてもよい。

また、当該木管楽器用リードの製造方法において、硬化工程における加熱は、樹脂組成物の組成によっては省略することができる。つまり、硬化工程は、注入工程後、樹脂組成物が硬化するまでの時間経過を待つだけであってもよい。

本発明の木管楽器用リードは、サクソフォンだけでなく、リードを使用する他の木管楽器にも広く利用することができる。

１ 木管楽器用リード
２ サクソフォン本体
３ マウスピース
４ 管体部
５ キイ
６ レバー
７ リガチャ
８ ヴァンプ
９，１０ 領域
１１ 金型
１２ 注入装置
１３ 加熱装置
１４，１５ 送出部
１６ 管路
１７ 第１螺旋翼体
１８ 第２螺旋翼体
Ｃ キャビティ
Ｃａ 延長部
Ｃｂ 拡大部
Ｅ 排出路
Ｇ ゲート

Claims (4)

1. 合成樹脂をマトリックスとし、長手方向一端側にヴァンプを有する帯板状の木管楽器用リードであって、
   異なる特性を有する複数種の領域が長手方向に配向するよう存在し、
   これらの複数種の領域の界面で特性が傾斜していることを特徴とする木管楽器用リード。
2. 前記特性が、弾性、密度又は色である請求項１に記載の木管楽器用リード。
3. 前記異なる特性を有する領域の種類の数が２種であり、
   前記２種の領域が短手方向に交互に配設されている請求項１又は請求項２に記載の木管楽器用リード。
4. 合成樹脂をマトリックスとし、長手方向一端側にヴァンプを有する帯板状の木管楽器用リードの製造方法であって、
   異なる特性を有する複数種の樹脂組成物をキャビティに注入する工程を備え、
   前記複数種の樹脂組成物の注入に用いる装置が、円筒状の管路と、この管路内に同軸に配設される第１螺旋翼体と、前記管路内に同軸かつ第１螺旋翼体の下流側に配設され、前記第１螺旋翼体と逆回転の第２螺旋翼体とを備えることを特徴とする木管楽器用リードの製造方法。

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