JP6717608B2 - スクリーン印刷機 - Google Patents

Description

本発明は、印刷胴に対してスクリーン枠を移動させるようにしたスクリーン印刷機に関するものである。

この種のスクリーン印刷機が特許文献１に開示されている。この特許文献１のスクリーン印刷機においては、駆動モータが印刷機フレーム内に設置されている。その駆動モータの回転がベルトなどの伝達系を介して軸に伝達される。この軸はスクリーン印刷機の版枠，すなわちスクリーン枠の移動方向と直交する方向に延在し、その両端と版枠を支持する搬送フレームの両側との間にベルトなどの伝達系が設けられている。従って、駆動モータの回転が前記軸に伝達され、その軸の回転が搬送フレームの両側の伝達系に伝達されて、搬送フレームが版枠を支持した状態で往復動される。

特開平９−２９９３２号公報

特許文献１のスクリーン印刷機においては、駆動モータが印刷機フレーム内に位置しているため、駆動モータと軸との間の伝達系も印刷機フレーム内に位置することになり、このため、印刷機フレーム内の空間が狭くなり、その空間のスペース効率が悪くなる。また、印刷機フレームの上部において、前記軸が搬送フレームの移動方向と直交した状態で横たわるようにして延在されている。このため、この軸が搬送フレームの移動を阻害しないように、同軸を搬送フレームの移動範囲外の位置に設置する必要があって、印刷機の設計上の制約要因となった。さらに、駆動モータと軸との間に伝達系が設けられているため、部品点数が多くなって構成が複雑になる。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであって、その目的は、印刷機フレーム内のスペース効率を向上できるスクリーン印刷機を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明においては、スクリーン枠が支持される支持枠をその下部の印刷胴に対して印刷シートの搬送方向に沿って往復動されるスクリーン印刷機において、前記スクリーン枠の両側にラックが設けられ、フレームの両側に設けられた駆動モータの出力軸にピニオンが設けられるとともに、そのピニオンが前記ラックに噛合されたことを特徴とする。

以上の構成においては、駆動モータを印刷機フレームの外側に配置することができる。従って、印刷機フレームの内部空間のスペース効率を向上させることができる。また、モータと支持枠との間には、ラックとピニオンとを設ければよく、部品点数が少なく、構成が簡単である。

本発明においては、印刷機フレームの内部空間のスペース効率を向上させることができる効果がある。

内部構造を省略して示すスクリーン印刷機の斜視図。 スクリーン印刷機の側面図。 印刷胴を示す正面図。 スクリーン印刷機の背面図。 スキージ・ドクターユニットを示す断面図。 スクリーン枠の関連構成を示す平面図。 支持枠を示す簡略平面図。 支持枠がホームポジションに配置された状態における支持枠の関連構成を示す一部正面図。 支持枠が中間位置に配置された状態における支持枠の関連構成を示す一部正面図。 支持枠が移動端位置に配置された状態における支持枠の関連構成を示す一部正面図。 搬送ユニットを示す平面図。 搬送ユニットが上方位置に配置された状態を示す断面図。 搬送ユニットが垂下位置に配置された状態を示す断面図。 搬送ユニットを示す簡略正面図。 保持ユニットを示す簡略断面図。 カバーユニット及び吸気ユニットを示す平面図。 カバーユニット及び吸気ユニットを示す一部側面図。 カバーユニット及び吸気ユニットを示す一部正面図。 吸気ユニットを示す一部背面図。 カバーユニットの閉鎖状態を示す簡略正面図。 スクリーン枠の移動領域を開放した状態を示すカバーユニットの簡略正面図。 印刷機フレームの上面を開放した状態を示すカバーユニットの簡略正面図。

（実施形態）
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、印刷機フレーム２１は、フレーム底壁部２１１と、その両側のフレーム側壁部２１２とを備えている。なお、図１においては、印刷機の内部構造を省略して描いてある。その両フレーム側壁部２１２の上部間には、図３に示すように、軸受２２３を介して印刷胴２２が回転可能に支持されている。一方のフレーム側壁部２１２の外側面にはブラケット２３を介してサーボモータよりなる回転駆動モータ２４が支持され、そのモータ軸が前記印刷胴２２の中心軸に直結されている。そして、前記回転駆動モータ２４の駆動によって印刷胴２２が一方向に間欠回転されて、この間欠回転により、図７に示す印刷シートαが１枚ずつ間欠搬送される。

図１及び図４に示すように、前記フレーム側壁部２１２は、本体２１３と、その本体２１３の上端から前方へ突出したアーム部２１４とを備えている。図５及び図６に示すように、本体２１３からアーム部２１４にかけて両フレーム側壁部２１２の上端には案内レール２５が敷設されている。案内レール２５には、支持枠２６がその両側において移動可能に受承されている。支持枠２６の内部にはスクリーン２７を張設するスクリーン枠２８が着脱可能に支持されている。前記印刷胴２２は、支持枠２６の移動領域の下部側において、スクリーン２７による印刷位置に配置されている。

図６及び図７に示すように、前記支持枠２６の両側面には、ラック３１が固定されている。両フレーム側壁部２１２の外側面には、正逆回転可能な枠移動駆動モータ３２が固定され、そのモータ軸には前記ラック３１と噛合するピニオン３３が取り付けられている。そして、枠移動駆動モータ３２の駆動により、図８〜図９に示すように、ピニオン３３とラック３１との噛合を介して支持枠２６が案内レール２５に沿ってフレーム側壁部２１２のホームポジション位置（図８に示す右端位置）と前記アーム部２１４の先端位置との間を往復動される。

図１，図４及び図５に示すように、印刷機フレーム２１のフレーム側壁部２１２の上端面には支持柱４１が立設され、それらの支持柱４１の上端間には梁部材４２が架設されている。両支持柱４１にはガイドレール４３が設けられ、そのガイドレール４３には昇降体４４が支持されている。支持柱４１の上端にはエアシリンダよりなる駆動手段としての昇降駆動シリンダ４５が取り付けられ、そのピストンロッド４５１が前記昇降体４４に連結されて、昇降駆動シリンダ４５の駆動により、昇降体４４がガイドレール４３に沿って昇降される。

昇降体４４には、サーボモータよりなる昇降駆動モータ４８，４９が搭載されており、昇降駆動モータ４８，４９により各昇降部材５０，５１が昇降される。左右の昇降部材５０，５１間には支持バー５２，５３が架設され、それらの支持バー５２，５３には、スキージ５４及びドクター５５が支持されている。このスキージ５４及びドクター５５は、支持枠２６の移動領域の上部側において、スクリーン２７による印刷位置に配置されている。そして、昇降駆動モータ４８，４９の駆動により、支持枠２６の往復移動タイミングと同期してスキージ５４及びドクター５５が各別に昇降される。昇降体４４，昇降駆動モータ４８，４９，昇降部材５０，５１，支持バー５２，５３などによりスキージ・ドクターユニット５６が構成されている。

図１１〜図１４に示すように、フレーム側壁部２１２の前端部間には、駆動側支持軸６１と、中間軸６０，６３，６４とが回転可能に支持されている。両フレーム側壁部２１２のそれぞれ前端部には、起伏駆動シリンダ７３が軸７４を介して回転可能に支持され、そのピストンロッド７３１にはボード６２の両側下面が軸７５を介して連結されている。ボード６２の前端には被動側支持軸６５が支持されている。そして、前記駆動側支持軸６１と被動側支持軸６５との間に搬送ベルト６６が周回支持されるとともに、その搬送ベルト６６の周回方向中間部が中間軸６０，６４に支持される。一方のフレーム側壁部２１２には、搬送駆動モータ６７が支持され、その搬送駆動モータ６７の出力軸と駆動側支持軸６１の一端部との間には、プーリ６８，６９及びベルト７１が介在されていて、搬送駆動モータ６７の駆動により、搬送ベルト６６が印刷シートαの搬送方向に周回移動される。前記駆動側支持軸６１，被動側支持軸６５，中間軸６０，６４，ボード６２，起伏駆動シリンダ７３，搬送駆動モータ６７などにより搬送ユニット７６が構成されている。

そして、起伏駆動シリンダ７３のピストンロッド７３１の出没により、搬送ユニット７６が起伏されて、図１２に示す水平位置と、その水平位置から下方へ９０度回転された図１３に示す垂下位置とに配置される。垂下位置においては、搬送ベルト７１は、中間軸６３にも支持される。

図１５に示すように、両アーム部２１４の先端には、上下方向に延びて、下方に向かって開口した保持溝７７が形成されており、この保持溝７７に水平状態の被動側支持軸６５の端部突出部が収容される。また、両アーム部２１４の先端には、アクチュエータ７８が取り付けられ、そのアクチュエータ７８のアーマチャ７９が前記保持溝７７の下端開口に対向している。そして、搬送ユニット７６が水平位置に配置されると、その状態がセンサ（図示しない）によって検出されて、その検出に基づき、アクチュエータ７８の作動により、アーマチャ７９が突出される。このため、そのアーマチャ７９により保持溝７７の下端開口が閉鎖され、被動側支持軸６５の断面四角形状の部分６５１が保持溝７７内に保持されて、搬送ユニット７６が水平位置に保持される。この保持溝７７を有する部材，アクチュエータ７８などにより保持ユニット８０が構成されている。

図１６及び図１７に示すように、前記支持柱４１の前後両側において、両フレーム側壁部２１２の上端面にはガイドレール８１が敷設されている。そのガイドレール８１には、第１カバー８３がその両側の車輪８４において移動案内される。第１カバー８３と隣接するように、フレーム側壁部２１２には、スライドレール８５を介して第２カバー８６が第１カバー８３の移動方向と同方向に移動可能に支持されている。この第１カバー８３と、第２カバー８６とにより、カバーユニット８７が構成されている。フレーム側壁部２１２には、ステー９５が固定され、このステー９５と第２カバー８６との間には、スライドレール９６が介在されている。また、第１カバー８３と第２カバー８６との間には、スライドレール９７が介在されている。第１カバー８３は、第２カバー８６上に重なって、第２カバー８６が第１カバー８３内に収容される。

そして、図２０に示すように、第２カバー８６が第１カバー８３内に収容されることなく、第１，第２カバー８３，８６の伸長状態において、カバーユニット８７は、前記支持枠２６の移動領域の上方を覆う閉鎖状態となる。図２１に示すように、第１カバー８３が第２カバー８６上に重なった状態においては、前記支持枠２６の印刷時の移動領域が開放された状態となる。図２２に示すように、第２カバー８６に第１カバー８３が重なるとともに、両カバー８３，８６が印刷機フレーム２１の外部側に移動した状態においては、印刷機フレーム２１の上部が全面的に開放される。この全面開放状態において、第１，第２カバー８６は、前記スライドレール９６を介して前記ステー９５に支持される。

図１６〜図１９に示すように、第１カバー８３の一方の側壁８３１には複数の小孔からなる開口としての通気口８８が形成されている。一方、フレーム側壁部２１２上には、吸気ユニット８９が脚８９１を介して搭載されている。その吸気ユニット８９は、風箱９０内にモータ及びファン（図示しない）を内蔵したブロワ９１を備え、風箱９０には、第１カバー８３側に位置する開口としての吸気口９３と、ダクト９４を接続した排気口９１２と、が備えられている。そして、前記第１カバー８３が図１６及び図２０の閉鎖位置に配置されたときに、前記通気口８８と吸気口９３とがシール９２内の狭い空間を介して連通される。この状態で、ブロワ９１が作動されると、カバーユニット８７内のエアが通気口８８及び吸気口９３を介して風箱９０内に吸引され、排気口９１２及びダクト９４を介して排気される。

前記カバーユニット８７の移動領域の両側及び前記支持柱４１の上端部間には、手摺１０１，１０２がそれぞれ設けられ、作業者が片手で手摺１０１，１０２を把持することにより、スクリーン枠２８の清掃などの作業を安定して行うことができるようになっている。

なお、フレーム側壁部２１２の上端にはカバー１０３が着脱可能に設けられる。
前部側の支持柱４１の前面には、各種の操作ボタンなどを有する操作盤１０４と、各種の情報を表示する液晶パネルよりなる表示装置１０５が設置されている。

前記のように構成された印刷機は以下のように作用する。
印刷動作開始前の状態は、カバーユニット８７が支持枠２６の往復動範囲を覆う位置に配置される。また、搬送ユニット７６が水平位置に配置されて、保持ユニット８０によりその位置に保持される。さらに、昇降駆動シリンダ４５により昇降体４４が下方位置に配置され、この状態で、スキージ５４及びドクター５５が上方の待機位置に配置されている。

印刷動作が開始されると、印刷胴２２の間欠回転により、印刷シートαが１枚ずつ搬送される。それと同時に、支持枠２６が枠移動駆動モータ３２の駆動によるラック３１とピニオン３３との噛合を介して往復動されるとともに、スキージ５４及びドクター５５がそれぞれ異なるタイミングで昇降されて、印刷胴２２上の印刷シートに印刷が実行される。印刷が終了された印刷シートαは、搬送ユニット７６によりスクリーン印刷機の下流側の次工程に送られる。

このとき、スクリーン枠２８上などのインクから揮発性物質がカバーユニット８７内に漂うが、このカバーユニット８７内の揮発性物質は、吸気ユニット８９によって吸引されて、ダクト９４を介して外部に排気される。

そして、印刷作業が終了した場合は、昇降体４４が昇降駆動シリンダ４５により待機位置から上昇されて、スキージ５４及びドクター５５が退避位置に配置される。
支持枠２６やスクリーン枠２８の上面側に対する清掃などのメンテナンスを実行する場合には、第２１図に示すように、カバーユニット８７の第１カバー８３を第２カバー８６上に重なる位置に移動させれば、支持枠２６及びスクリーン枠２８の上方を開放して、メンテナンス作業を行なうことができる。印刷機フレーム２１の上部を全面的に開放して、支持枠２６及びスクリーン枠２８のさらに上方を大きく開放させる場合は、図２２に示すように、重なった状態の第１カバー８３及び第２カバー８６を同図２２に示す外端位置に移動させればよい。

一方、印刷作業を停止している状態において、図１３に示すように、搬送ユニット７６を起伏駆動シリンダ７３により垂下位置に移動させれば、フレーム側壁部２１２のアーム部２１４間が開放されるため、作業者はアーム部２１４間に入り込んで、メンテナンスなどを行なうことができる。さらに、搬送ユニット７６の垂下状態において、図１０に示すように、スクリーン枠２８が支持された支持枠２６を前記アーム部２１４の先端側の移動端に移動させれば、作業者がアーム部２１４間においてスクリーン枠２８の下側に潜り込むことができ、そのスクリーン枠２８の下面などのメンテナンスを実行できる。

本実施形態においては、以下の効果がある。
（１）印刷胴２２を回転させるための回転駆動モータ２４が印刷機フレーム２１のフレーム側壁部２１２に支持されて、同モータ２４の出力軸が印刷胴２２に直結されている。このため、印刷胴２２を回転させる回転駆動モータ２４や、その回転駆動モータ２４と印刷胴２２との間の動力伝達機構を印刷機フレーム２１内に設ける必要はない。従って、印刷機フレーム２１内に他部品を搭載するためのスペースを余裕を持って確保できるとともに、前記回転駆動モータ２４や動力伝達機構を印刷機フレーム２１の内部においてメンテナンスするような煩雑さを回避できる。

（２）回転駆動モータ２４が印刷胴２２に直結されて、それらの間には動力伝達機構が介在されていないため、回転駆動モータ２４と印刷胴２２との間のバックラッシや動力伝達ロスを避けることができる。従って、印刷胴２２を正確なタイミング及び速度で回転させて、印刷シートαの搬送を正確なタイミング及び速度で行なうことができ、高精度印刷に寄与できる。また、回転駆動モータ２４と印刷胴２２とが直結されているため、それらの間の複雑な動力伝達機構は不要になって、構成が簡単になる。

（３）支持枠２６の搬送を駆動するための枠移動駆動モータ３２をフレーム側壁部２１２の外側面に支持した。このことにより、その枠移動駆動モータ３２を印刷機フレーム２１の内部に設けた場合とは異なり、前記と同様に、印刷機フレーム２１内に他部品を搭載するためのスペースを余裕を持って確保できるとともに、前記駆動モータや動力伝達機構を印刷機フレーム２１の内部においてメンテナンスできる。従って、印刷機フレーム２１の内部においてメンテナンスするような煩雑さを回避できる。

（４）支持枠２６と枠移動駆動モータ３２との間の動力伝達機構はラック３１とピニオン３３だけであるため、動力伝達機構の構成を簡素化できて、コンパクトにできるとともに、バックラッシの影響を少なくできて、高精度印刷に寄与できる。

（５）スキージ・ドクターユニット５６を支持する支持柱４１が印刷機フレーム２１のフレーム側壁部２１２の上端に支持されている。そして、スキージ５４及びドクター５５の両者を一体に昇降させる昇降駆動シリンダ４５と、スキージ５４及びドクター５５をそれぞれ単独で昇降させる昇降駆動モータ４８，４９とが支持柱４１に設けられている。従って、スキージ５４及びドクター５５を一体に、あるいは単独で昇降させるアクチュエータや、そのアクチュエータとスキージ５４及びドクター５５との間の動力伝達機構を印刷機フレーム２１の内部に設ける必要がない。このため、構成が簡単になり、しかも、印刷機フレーム２１内に他部品を搭載するためのスペースを余裕を持って確保できるとともに、前記アクチュエータや動力伝達機構を印刷機フレーム２１の内部においてメンテナンスするような煩雑さを回避できる。

（６）また、前記のように、スキージ５４及びドクター５５の両者を一体に昇降させる昇降駆動シリンダ４５と、スキージ５４及びドクター５５をそれぞれ単独で昇降させる昇降駆動モータ４８，４９とが支持柱４１に設けられている。このため、スキージ５４及びドクター５５の作動タイミングをバックラッシほとんどに影響されることなく、高精度に制御できて、印刷速度及び印刷品質の向上に有効である。

（７）搬送ベルトを有する６６を有する搬送ユニット７６が搬送動作位置である上方位置から９０度回転した垂下位置に配置されるようになっている。従って、搬送ユニット７６が垂下位置に配置された状態においては、作業者が印刷機フレーム２１のアーム部２１４間に入り込むことができる。このため、作業者は、スキージ５４やドクター５５などの各種機構に近づくことができて、清掃などのメンテナンスを容易に行うことができる。また、支持枠２６をアーム部２１４の先端側に移動させれば、支持枠２６やスクリーン枠２８の下面側を容易に清掃などのメンテナンスできる。

（８）搬送ユニット７６が水平位置に配置されると、被動側支持軸６５の一端部が保持溝７７内に位置するとともに、アクチュエータ７８のアーマチャ７９により保持溝７７の下端開口が自動的に閉鎖される。従って、搬送ユニット７６の搬送作用位置へのセットを容易に行なうことができる。

（９）前記のように、印刷胴２２の回転駆動モータ２４が印刷胴２２に直結されて、印刷機フレーム２１の外部に設置され、スキージ・ドクターユニット５６が印刷機フレーム２１の上部側に、搬送ユニット７６が印刷機フレーム２１の外側に配置されている。従って、印刷動作に直接作用する機構が印刷機フレーム２１の外部側に位置して、内部側には設けられていないため、印刷機フレーム２１の内部側に広い空間を形成できる。このため、作業者が印刷機フレーム２１の内部に入り込んで、従来では行い得なかった種類のメンテナンス作業を実行できて、印刷機を最適状態に容易に保つことができる。また、印刷機フレーム２１の内部空間を利用して、印刷機の制御機構などをその内部空間に設置することも可能になり、この場合は、印刷機外の制御機構など小型化したり、なくしたりすることが可能になり、印刷機全体のコンパクト化を図ることができる。

（１０）スクリーン枠２８などの印刷機構がカバーユニット８７に覆われ、そのカバーユニット８７内のエアが吸気ユニット８９により吸引されて、ダクト９４を通して排出される。従って、スクリーン枠２８上などに存在するインクからの揮発性物質を含むエアが印刷機の外部に漂うことを抑えることができて、作業環境を改善することができる。

（１１）前部側の支持柱４１の前面に、操作盤１０４と、表示装置１０５とが設置されているため、作業者は、印刷機に対する各種の操作を好適な高い位置において表示装置１０５を見ながら行なうことができる。従って、印刷機を容易かつ適切にコントロールでき、作業者に対する作業負担を軽減できる。

（変更例）
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化してもよい。

・前記実施形態では、枚葉の印刷シートαに印刷を行なうようにしたが、ロール巻きされ、帯状に連続する印刷シートに対して印刷を行なうように構成すること。
・印刷胴２２の回転駆動モータ２４を印刷機フレーム２１内に設けるとともに、その回転駆動モータ２４と印刷胴２２との間に動力伝達機構を設けること。

・枠移動駆動モータ３２を印刷機フレーム２１内に設けるとともに、その枠移動駆動モータ３２とピニオン３３との間に動力伝達機構を設けること。
・スキージ・ドクターユニット５６の昇降駆動シリンダ４５及び昇降駆動モータ４８，４９を印刷機フレーム２１内に設けること。

（他の技術的思想）
前記実施形態から把握される技術的思想は以下の通りである。
（Ａ）スクリーン枠を支持するための支持枠が印刷機フレームの上部に往復移動可能に設けられ、前記スクリーン枠上のインク対して作用するスキージ・ドクターユニットが前記支持枠の移動領域の上方に昇降可能に設けられるとともに、印刷シートを支持するための印刷胴が前記支持枠の移動領域の下部側に設けられたスクリーン印刷機において、
前記印刷胴を回転させるための駆動モータを前記印刷機フレームの外側部に備えるとともに、その駆動モータの出力軸が前記印刷胴の中心軸に直結され、前記スキージ・ドクターユニットが前記印刷機フレームの上端部に立設された支持柱に備えられたスクリーン印刷機。

（Ｂ）前記スキージ・ドクターユニットは、
前記支持柱に支持され、駆動手段によって下方位置と上方の退避位置との間において昇降される昇降部材と、
前記昇降部材上に設けられ、駆動手段によって上方の待機位置と、下方のスクリーン上の作用位置との間において昇降されるスキージと、
前記昇降部材上に設けられ、駆動手段によって上方の待機位置と、下方のスクリーン上の作用位置との間において昇降されるドクターと
を有する請求項１に記載のスクリーン印刷機。

（Ｃ）印刷機構を上方から包囲するカバーがフレーム上に備えられた印刷機において、
前記カバー内のエアをカバー外に吸引するための吸気ユニットを有する印刷機。
（Ｄ）前記印刷機構がスクリーン印刷機構である前記技術的思想（Ｃ）項に記載の印刷機。

（Ｅ）前記カバーは、印刷機構の上方に位置する包囲位置と、その包囲位置から横方向へ退避する退避位置との間を移動可能であり、前記吸気ユニットは、前記フレームに搭載され、前記カバーが包囲位置にあるときにそのカバー側壁の吸気孔と対向される前記技術的思想（Ｄ）項に記載の印刷機。

２１…印刷機フレーム、２２…印刷胴、２４…回転駆動モータ、２６…支持枠、２７…スクリーン、２８…スクリーン枠、３１…ラック、３２…枠移動駆動モータ、３３…ピニオン、４１…支持柱、４５…昇降駆動シリンダ、４８…昇降駆動モータ、４９…昇降駆動モータ、５０…昇降部材、５１…昇降部材、５４…スキージ、５５…ドクター、５６…スキージ・ドクターユニット、６７…搬送駆動モータ、７３…起伏駆動シリンダ、７６…搬送ユニット、８０…保持ユニット、８７…カバーユニット、８９…吸気ユニット。

Claims (3)

1. スクリーン枠が支持される支持枠をその下部の印刷胴に対して印刷シートの搬送方向に沿って往復動されるスクリーン印刷機において、
   前記スクリーン枠が支持される前記支持枠の両側にラックが設けられ、印刷機フレームの両側に設けられた駆動モータの出力軸にピニオンが設けられるとともに、そのピニオンが前記ラックに噛合されたスクリーン印刷機。
2. 前記スクリーン枠の前記搬送方向の下流側に印刷が終了した印刷シートを搬送する搬送ユニットが前記印刷機フレームの上部において水平位置となるように設けられ、搬送ユニットの先端側が水平位置と、水平位置から垂下された垂下位置とに移動可能に構成され、搬送ユニットが水平位置に位置したときに、その状態を検出して搬送ユニットを水平位置に保持する保持ユニットが設けられた請求項１に記載のスクリーン印刷機。
3. 前記搬送ユニットの先端側が水平位置から直角に垂下されるようにした請求項２に記載のスクリーン印刷機。

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