JP7335583B2 - 容器、スリーブ、及び容器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチック製の容器、及びその容器に嵌め込まれる紙製のスリーブに関する。

ホットコーヒー等の熱い液体が容器に注がれて提供されることがある。即席麺やスープ等の即席食品を収容した容器に熱湯を注ぐことで食べられるようにすることがある。また、電子レンジによって容器と共に内容物を加熱する場合もある。これらの場合では、内容物又は容器から熱が手に伝わるため、容器を把持することは容易でない。

そこで、容器本体に紙製のスリーブが装着されることがある。紙製のスリーブは高い断熱効果を有する。そのため、この断熱効果が高いスリーブを介して容器本体を把持することで、熱が直に手に伝わらないようにしている。スリーブの断熱効果を高めるためには、容器本体とスリーブとの間に空気層を作出することが重要である。そこで、スリーブは、段ボール、エンボス紙、その他の形状によって容器本体との間に空気層を作出している。

従来のスリーブは、容器本体の胴部形状と一致した形状の輪を成す。容器本体の胴部が逆円錐台形状であれば、スリーブも、空気層を作出するための細かな凹凸やリブは除き、内周面及び外周面が逆円錐台形状を有する。

このようなスリーブの形状は、輸送時に容器本体からスリーブが脱落することを防ぐため、容器本体の胴部に接着剤を付着させてから、胴部に沿ってスリーブを巻回する製法に由来する。また、このようなスリーブの形状は、店頭でスリーブを容器本体に装着する場合を想定し、平坦なシートの状態で入手したスリーブを輪状にしておく準備作業を迅速化すべく、単純形状が望ましいことに起因する。このように、従来のスリーブは、容器本体の把持容易性を目的とする。容器本体に倣った形状は、接着剤を用いた脱落防止、又は輪状を形成する準備作業の迅速化に基づいている。

尚、容器本体との間に大容積の空気層を作り出すため、容器本体をスリーブに緩やかに嵌め込む、又は容器本体にスリーブを緩やかに巻回することが好ましい。従って、スリーブが容器本体に対して、あまりに密着してしまうような大小関係は好ましくない。

特開２００４－１６８３４５号公報 特開平９－１５４６９７号公報

ところで、容器本体がプラスチックで形成される場合がある。プラスチックは、化学的に安定な物質であり、自然分解し難い。近年は、プラスチックの使用が環境問題となっており、容器本体に使用されるプラスチックの減量が要望されている。

プラスチックの量を減らすと、容器は薄肉となり、容器は柔らかく変形し易くなる。ここで、容器に内容物が満注されており、輸送中又は店頭で製品を落とすなどして、容器が底部から地面に衝突する場合を考える。満注は、容器の開口に貼着されたフィルムに接触するまで内容物が満たされている状態である。

この想定では、容器を縦方向から圧縮する力が作用する。プラスチックの減量によって容器が柔らかくなっていると、容器の胴部は、柔軟性によって一時的に膨らんで衝撃を吸収する。しかし、内容物が満注であると、容器の胴部が元の形状に復元するとき、復元力が内容物を伝播してフィルムに集中する。そうすると、フィルムが開口縁に沿って破れ、内容物が飛散してしまう虞がある。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、容器本体に使用されるプラスチックを減量してもフィルムを破体させ難い容器、容器に装着されるスリーブ、及び容器の製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の実施形態に係る容器は、上部が開口したプラスチック製の容器本体と、内容物が収容された状態で前記開口に貼着されたフィルムと、前記容器本体の胴部に嵌め込まれる紙製のスリーブと、を備え、前記スリーブは、等間隔で折り曲げられて多角形の輪を成すこと、を特徴とする。

前記容器本体の胴部は、逆円錐台形状を有し、前記スリーブよりも柔らかく、前記スリーブは、前記胴部と同一傾斜角の逆多角錐台形状を有し、前記容器本体に外挿するように圧入され、前記容器本体の胴部の少なくとも一部範囲は、前記スリーブに締め付けられて形状を前記スリーブに合わせて概略逆多角錐台形状に変形させているようにしてもよい。

前記スリーブは、圧入により前記容器本体に係止されているようにしてもよい。

前記容器本体の胴部の開口側は、前記スリーブよりも柔らかく、前記容器の胴部の底側は、前記スリーブよりも硬い部分を有し、前記容器本体は、前記スリーブ下端が引っ掛かるフランジを底側に有するようにしてもよい。

また、上記の目的を達成するため、本発明の実施形態に係るスリーブは、内容物が収容された状態で開口にフィルムが貼着されたプラスチック製の容器本体に嵌め込まれる紙製のスリーブであって、等間隔で折り曲げられて多角形の輪を成すこと、を特徴とする。

また、上記の目的を達成するため、本発明の実施形態に掛かる容器の製造方法は、プラスチック製の容器本体に内容物を収容して開口にフィルムを貼着し、フィルムを貼着した後、等間隔で折り曲げられて多角形の輪を成す紙製のスリーブを前記容器本体に嵌め込むこと、を特徴とする。

逆多角錐台形状の前記スリーブを円錐台形状の前記容器本体に嵌め込むものであり、前記嵌め込む過程で、前記容器本体の胴部の少なくとも一部範囲を、圧入により、前記スリーブに合わせて概略逆多角錐台形状に変形させて嵌め込むようにしてもよい。

本発明によれば、内容物が満注であってもフィルムが破れることが抑制でき、容器に用いられるプラスチックの大きな減量が可能となる。

容器の斜視図である。 容器の側面図である。 容器本体の斜視図である。 容器本体の側面図である。 容器本体の胴部の断面図である。 スリーブの斜視図である。 容器本体１とスリーブ２の大小関係を示す模式図である。 スリーブを装着した後の容器本体を示す側面図である。

本発明の実施形態に係る容器について図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、各図面においては、理解容易のため、厚み、寸法、位置関係、比率等を強調して示している。また、容器本体の底側を下方又は下側といい、開口側を上方又は上側という。

図１は、容器１００の斜視図であり、図２は、容器１００の側面図である。図１及び図２に示すように、容器１００は、容器本体１とスリーブ２とを有する。容器本体１の周りにスリーブ２が装着されている。スリーブ２は、内容物が充填されてフィルム３で封止後に装着され、容器１００が工場から出荷される時点で装着済みである。

図３は、容器本体１の斜視図であり、図４は、容器本体１の側面図である。容器本体１の底部１１は円形であり、上部の口縁１２は円環状である。底部１１と口縁１２を繋ぐ胴部１３は、径が各高さで異なるが、どの高さでも水平断面が円環状である。即ち、容器本体１は概略円筒である。底部１１と胴部１３で囲まれる内空間に内容物が満注まで収容された後、口縁１２にフィルム３が貼着され、開口が封止される。

フィルム３は、耐熱性及び耐電子レンジ性を有するプラスチックであり、容器本体１に熱接着等で貼着されている。このフィルム３は、上から容器本体１に被さることで、容器本体１内部へのホコリや紙粉等の異物の混入、内容物の飛び出しを阻止している。そのため、口縁１２は、フィルム３の貼着面積を拡げるために半径方向に延ばされていてもよい。

胴部１３は、口縁１２側の上側胴部１３１と底部側の下側胴部１３２が連結して構成されている。上側胴部１３１は、スリーブ２の装着前において、口縁１２へ向けて暫次拡径する逆円錐台形状を有する。下側胴部１３２は、径が高さによって変わらない円柱１３２ａに、暫次縮径する円錐台１３２ｂを積み上げた形状を有する。円柱１３２ａの径と円錐台１３２ｂの下端の径は同一であり、円柱１３２ａと円錐台１３２ａは段差無く滑らかに接続されている。

一方、下側胴部１３２の上端の径は、上側胴部１３１の下端の径よりも小さい。従って、下側胴部１３２の上端は、底部１１と胴部１３で囲まれた内空間に突出している。下側胴部１３２の上端は、容器本体１をスタックしたときに、内側に入れられた他の容器本体１の円柱１３２ａによって乗り越えられ、円柱１３２ａと係止関係を形成する。

このような容器本体１は、材料にプラスチックを使用して射出成形により製造される。図５は、胴部１３の縦断面図である。図５に示すように、上側胴部１３１の壁厚Ｔ１は、下側胴部１３２の壁厚Ｔ２に比べて薄肉である。上側胴部１３１が薄肉となることによって、容器本体１に使用されるプラスチックが減量されている。

上側胴部１３１の壁厚Ｔ１は、プラスチック減量目的の他、上側胴部１３１がスリーブ２の外挿による圧入に押し負けて変形し、スリーブ２の内周面形状に合わせて追従変形する程度の硬さが実現されるように定められている。一方、下側胴部１３２の壁厚Ｔ２は、スリーブ２が圧入されていく過程でも追従変形せず、逆にスリーブ２を押し拡げる程度の硬さが実現されるように定められている。即ち、上側胴部１３１の壁厚Ｔ１と下側胴部１３２の壁厚Ｔ２は、スリーブ２の素材や厚さによって生じる硬さとの関係によって相対的に決まっている。

図６はスリーブ２の斜視図である。スリーブ２は、容器本体１の胴部１３を囲むように装着される。このスリーブ２は、容器本体１の熱を断熱し、内容物を飲食する者による把持部となる。また、このスリーブ２は、胴部１３を支えることで、容器１００の縦強度と、容器本体１００の張り剛性とを高める補強材となる。即ち、スリーブ２は、両端面が開口した筒形状を有する。また、スリーブ２は、筒内周面と筒外周面が共に、漸次拡径する逆十二角錐台形状を有する。１２本の稜線２１は、両端面を繋ぐように縦に延在し、縦リブとして機能する。スリーブ２の傾斜角は、容器本体１の上側胴部１３１と設計上一致する。

スリーブ２は、材料に紙を使用して折り曲げ加工により製造される。例えば、スリーブ２は、波形シートの両面にライナーシートを貼り合わせた両面段ボールである。両面段ボールの環状扇形シート（annular sector）を基材とし、扇形半径方向に沿った折り目を基材に等間隔に付けつつ、基材を十二角形の輪状になるように折り曲げ、基材の端部同士が重ねて接着される。スリーブ２に十分な強度があれば、スリーブ２の筒内周面をライナーシートとした片面段ボールであってもよい。

図７は、容器本体１とスリーブ２の大小関係を示す模式図である。図７の（ａ）に示すように、容器本体１の上側胴部１３１の半径をＣｒｕとし、周長をＣｃｕとする。半径Ｃｒｕ及び周長Ｃｃｕは、スリーブ２を装着する前の計測値である。一方、スリーブ２の軸中心から辺２２までの距離をＳｒｕｓとし、スリーブ２の軸中心から角である稜線２１までの距離をＳｒｕｃとし、スリーブ２の周長をＳｃｕとする。距離Ｓｒｕｓ、距離Ｓｒｕｃ及び周長Ｓｃｕは、半径Ｃｒｕを計測した位置と対向する高さ位置の計測値である。また、図７の（ｂ）に示すように、容器本体１の下側胴部１３２の円柱１３２ａ部分の半径をＣｒｄとし、周長をＣｃｄとする。一方、スリーブ２の下端において、軸中心から辺２２までの距離をＳｒｄｓとし、周長をＳｃｄとする。

このとき、容器本体１の上側胴部１３１の半径Ｃｒｕは、スリーブ２の軸中心から辺２２までの距離Ｓｒｕｓよりも長く、スリーブ２の軸中心から角である稜線２１までの距離Ｓｒｕｃよりも短い。また、上側胴部１３１の周長Ｃｃｕは、スリーブ２の周長Ｓｃｕよりも短い。距離Ｓｒｕｓ＜半径Ｃｒｕ＜距離Ｓｒｕｃ、及び周長Ｃｃｕ＜周長Ｓｃｕである。即ち、上側胴部１３１は、スリーブ２の内周面に対する内接円以上の大きさを有するが、スリーブ２の内周面に対する外接円には満たない。

また、下側胴部１３２の円柱１３２ａ部分の半径Ｃｒｄは、スリーブ２の下端における辺２２までの距離Ｓｒｄｓよりも長い。また、円柱部分１３２ａの周長Ｃｃｄは、スリーブ２の下端の周長Ｓｃｄと同長又は短い。距離Ｓｒｄｓ＜Ｃｒｄ、及びＳｃｄ≧Ｃｃｄである。即ち、下側胴部１３２の円柱１３２ａは、スリーブ２の下端位置での内接円以上を有するが、スリーブ２の下端位置を円環状に押し広げると、その円環の径と同じか、その円環の径よりも小さい。

以上の容器本体１及びスリーブ２の相対的な硬さ及び大きさを前提に、図１及び図２に示すように、スリーブ２は、容器本体１の胴部１３に装着されている。具体的には、上側胴部１３１はスリーブ２に覆われる。下側胴部１３２に関し、円錐台１３２ｂは最下端を除いてスリーブ２に覆われるが、円柱１３２ａは、スリーブ２を嵌め込む際に当該スリーブ２が上に通り過ぎて露出し、円柱１３２ａにはスリーブ２の下端が引っ掛かる。

上側胴部１３１はスリーブ２よりも柔らかい。そのため、図８に示すように、スリーブ２によって上側胴部１３１は締め付けられ、上側胴部１３１はスリーブ２の内周面に追従して、角に丸みを有する概略十二角形に塑性変形する。詳細には、上側胴部１３１の壁面が締め付けによって、上側胴部１３１のうちのスリーブ２の辺２２と対面する対面箇所１３１ａが、スリーブ２の辺２２に沿うように変形することで、スリーブ２の辺２２に上側胴部１３１が圧接密着している。但し、上側胴部１３１は、スリーブ２の角である稜線２１には追従しきれず、スリーブ２の角である稜線２１部には、空隙が残っている。

一方、スリーブ２を容器本体１の下部から嵌め入れる際、下側胴部１３２はスリーブ２よりも硬い。そのため、スリーブ２の下端側は、円柱１３２ａによって挿入作業時に一時的に円形に近似した形に拡張変形する。そして、スリーブ２の下端側は円柱１３２ａを通り抜けて、円錐台１３２ｂと対面したところで再び元の多角形形状に戻る。スリーブ２の下端における辺２２までの距離Ｓｒｄｓは、円柱１３２ａの半径Ｃｒｄよりも短い。従って、スリーブ２の装着後、スリーブ２の下端は円柱１３２ａに引っ掛かる。この引っ掛かりによって、スリーブ２は、強制的に嵌め込み位置が維持される。嵌め込み位置の強制的な維持によって、上側胴部１３１はスリーブ２に倣った塑性変形に到る。そして、たとえスリーブ２と円柱１３２ａとの引っ掛かりが作用しなくとも、スリーブ２は、上側胴部１３１との圧接密着によって嵌め込み位置を維持する。

このような容器１００を飲食する者が把持する場合、スリーブ２の稜線２１に指を引っ掛けるように把持する。スリーブ２の稜線２１には、容器本体１の上側胴部１３１がスリーブ２に合わせて追従変形しても空隙が残っている。この空隙は、容器本体１とスリーブ２との間を断熱する空気層となり、飲食する者に熱が伝わりにくくなり、容器１００を容易に把持することができる。

スリーブ２の稜線２１を把持位置と定めることで、スリーブ２は従来と同じ把持容易性を達成できる。従って、スリーブ２は紙製であればよく、段ボールにより形成される必要はない。但し、段ボール素材でスリーブ２を形成することで、スリーブ２の全域に亘って高い断熱効果を得ることができ、把持位置が稜線２１に限られなくなる。段ボール素材でスリーブ２を形成する場合には、上側胴部１３１との接触面の強度を維持するために、スリーブ２の内周面にライナーシートを配置する。

次に、容器１００が輸送中又は店頭で落下して、底部１１から地面に衝突したものとする。このとき、スリーブ２は縦に稜線２１が入った多角形形状を有しているので、薄くて柔らかい上側胴部１３１の縦強度を補強している。そのため、衝撃による容器１００の縦方向の圧縮作用にスリーブ２が対抗し、容器１００の縦方向変形を抑制する。そうすると、上側胴部１３１がプラスチックの減量により柔らかくなっていても、容器本体１の上側胴部１３１の一時的な膨らみと、膨らんだ後の元の状態への復元という一連の現象は起こり難くなる。従って、内容物が満注であっても、フィルム３が破ぶれてしまうことが抑制される。

即ち、この多角形形状のスリーブ２は、プラスチック量の減量により柔らかくなった容器１００に対する、縦方向の圧縮を阻止する補強材としての機能が付与されている。この縦強度維持の観点から、スリーブ２の角数は十二角以下が望ましい。角数が多くなって稜線２１の内角が開きすぎると、稜線２１が座屈し易くなり、衝撃に対する対抗力が落ちる。また、角数が多くなると、スリーブ２の製造が煩雑になる。

また、スリーブ２は容器本体１００よりも硬くて変形し難く、柔らかくなった容器本体１００の上側胴部１３１を締め付けている。そのため、上側胴部１３１は、スリーブ２に倣って追従変形し、スリーブ２の内周面に密着しており、縦方向の圧縮力に対して膨らむ余地が無い。従って、容器本体１の上側胴部１３１の一時的な膨らみと、膨らんだ後の元の状態への復元という一連の現象はいっそう起こり難くなる。内容物が満注であっても、フィルム３が破ぶれてしまうことが更に抑制されている。この追従変形の観点からも、スリーブ２の角数は十二角以下が望ましい。角数が多くなって稜線２１の内角が開きすぎると、追従変形する対面箇所１３ａの面積が少なくなり、上側胴部１３１に膨らむ余地が発生する。

尚、このようなスリーブ２の装着は、内容物を容器本体１に収容してフィルム３を貼着した後に実行することが好ましい。内容物が上側胴部１３１を内側から支持し、スリーブ２による上側胴部１３１の過度な変形を抑制できるためである。過度の変形を抑制できれば、スリーブ２と上側胴部１３１との間に不要な空間が生じることはなく、スリーブ２と上側胴部１３１との密着性が向上する。

更に、容器１００に対して輸送中に振動が付与されているものとする。一般的に、円形の容器と円形のスリーブの組み合わせでは、強い密着が生まれず、スリーブが容易に脱落してしまう。たとえ円形のスリーブを強く嵌め入れたとしても、スリーブは容器の周りで回転し易く、スリーブが容器の周りで回転し始めると、容器及びスリーブが逆円錐台形状を有するため、回転によって容器からスリーブへ下方への抗力成分が生まれ、スリーブが下方に降りてしまう。

一方、スリーブ２は容器本体１００を変形させるまで締め付けており、強い密着が生じており、輸送中に振動が付与されても容器本体１から脱落し難い。また、容器本体１００の上側胴部１３１は、多角形形状に変形してスリーブ２と密着しているので、スリーブ２は容器本体１００にロックされ、容器本体１００の周りで回転することが難しくなっている。そのため、スリーブ２を下に降ろす抗力も生まれず、更にスリーブ２は脱落し難い。従って、この脱落防止の観点から、スリーブ２の角数を十二角よりもあまりに少なくするのは好ましくなく、六角形以上が望ましい。スリーブ２の角数が減ると、上側胴部１３１の対面箇所１３１ａの面積が少なくなり、回転をロックする能力が落ちる。

また、この容器本体１００では、スリーブ２の下端よりも半径方向に張り出した円柱１３２ａがスリーブ２を支持するフランジとして機能している。そのため、スリーブ２を下に降ろすような大きな力がかかっていても、スリーブ２が円柱１３２ａに引っ掛かり、スリーブ２が嵌め込み位置を維持する。従って、スリーブ２が容器本体１から脱落することが、より確実に阻止される。円柱１３２ａは、上側胴部１３１がプラスチック減量のために柔らかく作られているのに対し、変形し難いように硬く作られている。従って、円柱１３２ａが歪み変形することが無く、スリーブ２はいっそう抜けにくい。

内容物を食べ終わった後は、上側胴部１３１を内側から支持する内容物がないので、容器本体１が８の字形に変形する程度に、飲食する者が指で容器本体１を押し潰せる。また、スリーブ２は圧入のみで装着できるため、接着剤を用いる必要はない。そうすると、スリーブ２と上側胴部１３１との間には、飲食する者の押し潰しにより、密着していない空間が多く出来上がり、スリーブ２は容器本体１から容易に取り外すことができる。従って、容器本体１のプラスチック減量に加えて、スリーブ２と容器本体１の分別も容易となり、環境問題に更に貢献することができる。

以上のように、この容器１００は、上部が開口したプラスチック製の容器本体１と、内容物が収容された状態で開口に貼着されたフィルム３と、容器本体１の胴部に嵌め込まれる紙製のスリーブ２とを備えるようにした。そして、スリーブ２は、等間隔で折り曲げられて多角形の輪を成すようにした。これにより、容器１００に用いられるプラスチック量が減量されて胴部１３が柔らかくなっていても、内容物が満注であってもフィルム３が破れることが抑制でき、容器１００に用いられるプラスチックの大きな減量が可能となる。

また、容器本体１の胴部１３は、逆円錐台形状を有し、スリーブ２よりも柔らかくした。スリーブ２は、胴部１３と同一傾斜角の逆多角錐台形状を有し、容器本体１に外挿するように圧入され、上側胴部１３１のように、容器本体１の胴部の少なくとも一部範囲は、スリーブ２に締め付けられて形状をスリーブ２に合わせて概略逆多角錐台形状に変形させているようにした。これにより、内容物が満注であってもフィルム３が破れることを更に抑制できると共に、輸送時にスリーブ２が容器本体１から外れ難くなる。

また、スリーブ２は、圧入により容器本体１に係止されているようにした。これにより、スリーブ２の装着に接着剤を用いる必要がなく、容器本体１とスリーブ２の分別廃棄が容易となり、環境問題に更に貢献する。

容器本体１の胴部１３の上側胴部１３１、即ち口縁１２のある開口側は、スリーブ２よりも柔らかく、容器本体１の胴部１３の下側胴部１３２、即ち底部１１側は、スリーブ２よりも硬くし、容器本体１は、スリーブ２の下端が引っ掛かるフランジを底部１１側に有するようにした。これにより、プラスチック量を減量してもスリーブ２が更に外れ難くなる。

１ 容器本体
１１ 底部
１２ 口縁
１３ 胴部
１３１ 上側胴部
１３１ａ 対面箇所
１３２ 下側胴部
１３２ａ 円柱
１３２ｂ 円錐台
２ スリーブ
２１ 稜線
２２ 辺
３ フィルム
１００ 容器

Claims (6)

1. 概略円筒で、上部が開口したプラスチック製の容器本体と、
   内容物が収容された状態で前記開口に貼着されたフィルムと、
   等間隔で折り曲げられて多角形の輪を成し、前記容器本体の胴部に嵌め込まれる紙製のスリーブと、
   を備え、
   前記容器本体の胴部は、少なくとも一部範囲が、スリーブの外挿による圧入に押し負けて変形し、スリーブの内周面形状に合わせて追従変形する硬さを有し、
   前記スリーブは、前記容器本体に外挿するように圧入され、
   前記容器本体の胴部の前記一部範囲は、前記スリーブに締め付けられて形状を前記概略円筒形状から前記スリーブに合わせて多角形形状に追従変形していること、
   を特徴とする容器。
2. 前記スリーブは、圧入により前記容器本体に係止されていること、
   を特徴とする請求項１記載の容器。
3. 前記容器本体の胴部の開口側は、前記追従変形し、
   前記容器の胴部の底側は、前記スリーブに抗して形状を維持する硬い部分を有し、
   前記容器本体は、前記スリーブ下端が引っ掛かるフランジを底側に有すること、
   を特徴とする請求項１又は２記載の容器。
4. プラスチック製で概略円筒の容器本体に内容物を収容して開口にフィルムを貼着し、
   フィルムを貼着した後、等間隔で折り曲げられて多角形の輪を成す紙製のスリーブを前記容器本体に嵌め込み、
   前記容器本体の胴部は、少なくとも一部範囲が、スリーブの外挿による圧入に押し負けて変形し、スリーブの内周面形状に合わせて追従変形する硬さを有し、
   前記嵌め込みの際、前記スリーブを前記容器本体に外挿するように圧入し、前記容器本体の胴部の前記一部範囲を、前記スリーブで締め付けて形状を前記概略円筒形状から前記スリーブに合わせて多角錐形状に追従変形させること、
   を特徴とする容器の製造方法。
5. 前記スリーブを圧入により前記容器本体に係止すること、
   を特徴とする請求項４記載の容器の製造方法。
6. 前記容器の胴部の底側は、前記スリーブに抗して形状を維持する硬いフランジを有し、
   前記スリーブ下端を前記フランジに引っ掛けること、
   を特徴とする請求項４又は５記載の容器の製造方法。

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