KR20200119632A - 휴대폰 데코레이션 필름의 잉크젯 그라데이션 장치 및 그 방법 - Google Patents

휴대폰 데코레이션 필름의 잉크젯 그라데이션 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 잉크젯 그라데이션 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 PC PMMA 필름이 구비되는 휴대폰 데코레이션 필름에 그러데이션을 부여하는 잉크젯 그러데이션 장치 및 이 장치를 이용하여 데코레이션 필름을 제작하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 휴대폰 데코레이션 필름의 잉크젯 그러데이션 장치(100)는, UV 잉크를 분사하는 잉크젯 분사기(110); PC(Polycarbonate)와 PMMA(Polymethyl methacrylate)를 압축하여 형성한 PC PMMA 복합시트(10)를 잉크젯 분사기(110)에 소정 시간 간격을 두고 연속적으로 공급하는 공급부(120); 잉크젯 분사기(110)의 일측에 구비되어, 잉크젯 분사기(110)에 공급된 PC PMMA 복합시트(10)를 일시적으로 홀드하거나 해제하는 홀더(130); 및 잉크젯 동작 중 PC PMMA 복합시트(10)가 홀더(130)에 의해 홀드된 상태에서 공급 방향에 대하여 소정 범위내에서 전후진 이동되도록, 홀더(130)를 전후진 방향으로 구동하는 홀더 구동부(140);를 포함하며, 잉크젯 분사기(110)는 PC PMMA 복합시트(10) 상에서 헤드 구동수단에 의해 전후 좌우로 수평 운동하는 복수 개의 헤드(150));와 헤드(150)의 단부에 정렬되는 복수 개의 분사 노즐(160);을 통해 UV 잉크를 분사함으로써, PC PMMA 복합시트(10)에 그러데이션을 형성하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대폰 데코레이션 필름의 잉크젯 그라데이션 장치 및 그 방법{Inkjet gradation device of mobile phone decoration film and method thereof}
본 발명은 잉크젯 그라데이션 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 PC PMMA 필름이 구비되는 휴대폰 데코레이션 필름에 그러데이션을 부여하는 잉크젯 그러데이션 장치 및 이 장치를 이용하여 데코레이션 필름을 제작하는 방법에 관한 것이다.
최근, 휴대폰 및 스마트폰 기술의 발전에 따라, 다양한 디자인의 휴대폰 및 스마트폰(이하 '휴대폰'으로 일괄하여 칭함)이 출시되고 있다. 오늘날 정보통신기술의 급속한 발달에 따라 휴대폰의 기능 또한 단순한 통화 내지 문자전송의 기능을 넘어 인터넷 검색, 영상정보의 송수신, 디엠비, MP3, 게임, 팩스, 이메일 등 복합적인 하나의 휴대용 컴퓨터로 변화되고 있는 현실이다.
이와 같이 휴대용 컴퓨터 개념으로 변화된 오늘날의 휴대폰은 외관을 구성하는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 장착되어 휴대폰 본연의 기능을 수행하기 위한 각종 회로부품으로 구성된다. 이 중 케이스의 전면을 구성하는 액정 화면을 통한 터치스크린 방식에 의해 일련의 조작이 이루어지고, 전술한 바와 같이 기능별로 다양한 사용관계를 가짐에 따라 그 터치 조작 관계 또한 매우 빈번하고 반복적인 형태로 이루어 지게 되는 것이 바, 휴대폰의 액정 화면을 형성하는 글라스 등에 스크래치 손상이 발생하고, 이러한 액정 화면 손상에 따라 휴대폰의 노후화가 가속화되어서 사용수명이 단축되게 하는 등의 매우 비경제적인 문제점을 주고 있다.
따라서, 휴대폰 제작 단계에서 액정 화면을 구성하는 전면 글라스에 다양한 코팅액을 분사하여 코팅층을 형성함으로써, 상기 스크래치 뿐만 아니라 갑작스러운 충격 등으로부터 휴대폰을 보호할 수 있도록 하고 있으며, 한편으로는 휴대폰 제품의 보호뿐만 아니라, 심미성 향상을 위한 휴대폰 필름에 대한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다. 휴대폰 필름은 휴대폰의 액정화면에 스티커 점착방식으로 탈,부착 사용할 수 있되, 다양한 개성을 가진 현대인들의 기호에 맞도록 필름의 색상, 광택, 그리고 문양(즉, 패턴) 등이 다양하게 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1331040호는 코팅 디스플레이 부재 및 그 제조 방법에 대해 개시하고 있다. 상기 코팅 디스플레이 부재의 제조 방법은 전자 디바이스 또는 기계 디바이스용 유리 디스플레이 부재를 제공하는 단계; 디스플레이 부재 상에 유동성 코팅 재료를 회전 코팅하는 단계로서 유동성 코팅 재료는 디스플레이 부재의 상부 표면에 증착되고 스핀 코팅 동안 상부 표면으로부터 디스플레이 부재의 에지상으로 유동하며 유동성 코팅 재료는 폴리우레탄, 에폭시, 실리콘 중합체, 접착제, 고무 및 아크릴산으로부터 실질적으로 용매 없이 선택되고 회전은 수직축을 중심으로 행해지는 회전 코팅 단계; 및 전자 디바이스 또는 기계 디바이스용 코팅된 디스플레이 부재를 형성하기 위해 유동성 코팅 재료를 경화시키는 단계로서 경화된 코팅 재료는 손상으로부터 초래하는 칩핑(chipping), 비산(shattering), 쪼개짐 또는 기타 손상에 대해 향상된 내구성을 제공하기 위해 디스플레이 부재의 에지와 상부 표면 상에 단일의 코팅을 형성하는 유동성 코팅 재료 경화 단계;를 포함한다.대한민국 공개특허 제2013-0052430호는 휴대폰용 에폭시 보호필름 및 이의 제조방법에 대해 개시하고 있다. 상기 휴대폰용 에폭시 보호필름의 제조방법은 휴대폰의 통상의 투명필름으로 이용되는 투명 스티커 원단을 준비하는 단계, 상기 투명 스티커 원단에 통상의 UV옵셋 인쇄후 통상의 UV 코팅을 수행하는 단계, 상기 투명필름의 일측에 에폭시 수지를 도포하는 단계, 상기 에폭시 수지가 도포된 투명필름을 열건조기로 이동하여 30 내지 45℃로 8 내지 12시간 열처리하여 투명필름에 에폭시 수지를 접합하여 에폭시 보호필름을 제조하는 단계, 상기 에폭시 보호필름을 상온에서 4 내지 6시간 식힌 후 건조기에서 꺼내 에폭시 보호필름을 완성하는 단계, 및 상기 에폭시 보호필름을 개별 포장하는 단계를 포함한다.
하지만, 전술된 종래 기술의 경우 UV옵셋 인쇄 후 UV코팅을 수행함에 따라 인쇄판 면에서 잉크 화상을 블랭킷에 전사하여 다시 피착물에 인쇄를 해야 하고, 별도의 UV 조사 장치가 필수적으로 필요하고, 별도의 열처리 및 건조 공정을 포함하므로 공정이 복잡할 뿐만 아니가 공정시간이 오래 걸리는 단점이 있다.
또한, 종래 기술에 의한 휴대폰용 에폭시 보호필름은 심미성이 낮은 단점이 있다. 또한, 종래 기술의 경우 UV 경화 공정 또는 열처리 공정 중에 형성된 패턴이 손상될 수 있어 전사 공정 시 균일한 패턴 전이가 어려운 단점이 있다.
특허문헌 : 대한민국 공개특허 제2013-0052430호(2013. 05. 22. 공개)
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 데코레이션 필름의 제조 단가를 낮추고 제조 공정을 단순화하면서, 필름 두께가 슬림하면서도 그러데이션 효과를 향상시킬 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양태인 휴대폰 데코레이션 필름의 잉크젯 그러데이션 장치는, UV 잉크를 분사하는 잉크젯 분사기; PC(Polycarbonate)와 PMMA(Polymethyl methacrylate)를 압축하여 형성한 PC PMMA 복합시트를 상기 잉크젯 분사기에 소정 시간 간격을 두고 연속적으로 공급하는 공급부; 상기 잉크젯 분사기의 일측에 구비되어 상기 잉크젯 분사기에 공급된 상기 PC PMMA 복합시트를 일시적으로 홀드하거나 해제하는 홀더; 및 잉크젯 동작 중 상기 PC PMMA 복합시트가 상기 홀더에 의해 홀드된 상태에서 공급 방향에 대하여 소정 범위내에서 전후진 이동되도록, 상기 홀더를 전후진 방향으로 구동하는 홀더 구동부;를 포함하며, 상기 잉크젯 분사기는 상기 PC PMMA 복합시트 상에서 헤드 구동수단에 의해 전후 좌우로 수평 운동하는 복수 개의 헤드;와 상기 헤드의 단부에 정렬되는 복수 개의 분사 노즐;을 통해 UV 잉크를 분사함으로써 상기 PC PMMA 복합시트에 그러데이션(gradation)을 형성하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 잉크젯 분사기는 C(cyan), M(magenta), Y(yellow), K(black)의 UV 잉크가 각각의 상기 헤드에 분리 장착되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 양태인 상기의 잉크젯 그러데이션 장치를 이용하여 휴대폰 데코레이션 필름을 제조하는 방법은, PC PMMA 복합시트를 잉크젯 그러데이션 장치에 연속적으로 공급하는 단계; 공급된 상기 PC PMMA 복합시트의 일측에 잉크젯 분사기에 의해 C, M, Y, K의 UV 잉크를 개별의 헤드를 통해 분사하여 그러데이션을 형성하는 단계; 상기 잉크젯 그러데이션 장치를 통과한 상기 PC PMMA 복합시트 상에 형성된 그러데이션층에 UV 패턴인쇄하는 단계; UV 패턴인쇄층에 금속 박막 형태의 증착층을 형성하는 단계; 및 상기 증착층에 실크인쇄하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 휴대폰 데코레이션 필름의 잉크젯 그러데이션 장치 및 그 방법에 의하면, 데코레이션 필름의 제조 단가를 낮추고 제조 공정을 단순화하면서, 필름 두께가 슬림하면서도 그러데이션 효과를 향상시킬 수 있게 된다.
도 1, 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대폰 데코레이션 필름의 잉크젯 그러데이션 장치를 개략적으로 나타낸 그림이고,
도 3은 발명의 일실시예에 따른 휴대폰 데코레이션 필름의 잉크젯 그러데이션 장치에 채택된 잉크젯 헤드의 구조를 나타내는 그림이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 그러데이션 장치를 이용해 휴대폰 데코레이션 필름을 제조하는 방법을 나타내는 그림이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대폰 데코레이션 필름의 잉크젯 그러데이션 장치를 개략적으로 나타낸 그림이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 그러데이션 장치를 이용해 휴대폰 데코레이션 필름을 제조하는 방법을 나타내는 그림이고, 도 3은 발명의 일실시예에 따른 휴대폰 데코레이션 필름의 잉크젯 그러데이션 장치에 채택된 잉크젯 헤드의 구조를 나타내는 그림이다.
도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 휴대폰 데코레이션 필름의 잉크젯 그러데이션 장치(100)는, UV 잉크를 분사하는 잉크젯 분사기(110); PC(Polycarbonate)와 PMMA(Polymethyl methacrylate)를 압축하여 형성한 PC PMMA 복합시트(10)를 잉크젯 분사기(110)에 소정 시간 간격을 두고 연속적으로 공급하는 공급부(120); 잉크젯 분사기(110)의 일측에 구비되어서 잉크젯 분사기(110)에 공급된 PC PMMA 복합시트(10)를 일시적으로 홀드하거나 홀드를 해제하는 홀더(130); 및 잉크젯 동작 중 PC PMMA 복합시트가 홀더(130)에 의해 홀드된 상태에서 공급 방향에 대하여 소정 범위내에서 전후진 이동되도록, 홀더(130)를 전후진 방향으로 왕복 구동하는 홀더 구동부(140);를 포함하며, 잉크젯 분사기(110)는 PC PMMA 복합시트(10) 상에서 헤드 구동수단에 의해 전후 좌우로 수평 운동하는 복수 개의 헤드(150));와 헤드(150)의 단부에 정렬되는 복수 개의 분사 노즐(150);을 통해 UV 잉크를 분사함으로써 PC PMMA 복합시트(10)에 그러데이션(gradation)을 형성하도록 하는 것을 특징으로 한다.
잉크젯 분사기(110)는 헤드 구동수단(미도시)에 의해 전후 및/또는 좌우로 수평 운동하는 복수 개의 헤드(150))와 각 헤드(150)의 단부에 정렬되어 잉크젯 분사하는 복수 개의 분사 노즐(160)을 포함하여 구성된다.
특히, 잉크젯 분사기(110)는 C(cyan), M(magenta), Y(yellow), K(black)의 UV 잉크가 각각의 헤드(150)에 분리 장착되는 구조이다.
공급부(120)는 PC PMMA 복합시트(10)가 적재되는 트레이(122)에 PC PMMA 복합시트(10)를 적재한 상태에서 잉크젯 분사기(110)에 소정의 시간 간격을 가지면서 연속적으로 공급되도록 하며, 벨트 타입 뿐만 아니라 롤투롤 방식 등 다양한 구동방식에 의해 PC PMMA 복합시트(10)를 공급하도록 구성될 수 있다.
홀더(130)는 잉크젯 분사기(110)의 일측에 구비되어서 잉크젯 분사기(110)에 공급된 PC PMMA 복합시트(10)를 일시적으로 홀드 또는 홀드 해제하는 역할을 수행한다.
홀더 구동부(140)는 홀더(130)가 PC PMMA 복합시트(10)를 홀드한 상태에서 공급방향을 따라 전후진되도록 하되, 그러데이션을 위한 잉크젯 분사에 맞추어 소정 거리 범위 이내에서 최적으로 제어되는 거리를 왕복하도록 한다. 즉, 전후진 이동 거리는 그러데이션에 맞추도록 적절히 조절되게 된다.
잉크젯 분사기로(110)로 PC PMMA 복합시트(10)가 일단 공급되어 잉크젯 과정이 시작되면 공급부(120)의 작동이 중단되고, 홀더(130)의 일측이 상승 또는 하강하여 PC PMMA 복합시트(10)를 홀드한 상태에서, 홀더 구동부(140)에 의해 홀더(130)가 작은 범위에서 전후진되면서 그러데이션을 위한 잉크젯 과정이 진행되게 된다.
이때, 홀더(130)의 전후진과 함께 또는 별도로, 헤드(150)가 PC PMMA 복합시트(10) 상에서 전후 및/또는 좌우로 수평 운동하는 중에 잉크젯 과정이 진행된다.
잉크젯 과정이 종료되면 홀더 구동부(140)의 작동이 중단되고 홀더(130)는 PC PMMA 복합시트(10)의 홀드를 해제하게 되고, 동시에 공급부(120)의 작동이 재개되어 PC PMMA 복합시트(10)가 새로이 공급되도록 한다.
그러데이션은 명도나 색상, 혹은 채도의 변화에 따라 계조(階調)를 이루어 가는 상태를 말하며, 예를 들면 시작 부분을 밝게 하고 끝 부분을 어둡게 하므로 점진적으로 명도가 변화해 가는 것이다. 디자인 원리로서의 그러데이션은 형태나 색채의 점진적인 변화를 사용하여 디자인 요소들을 결합하는 방법이다.
헤드(150)의 작동 방식은 압전 방식 또는 열전사 방식을 채택할 수 있다. 압전소자에 전기 신호롤 충격을 주어 잉크를 밀어내는 압전 방식은 전기 충격의 강도에 따라서 토출되는 잉크의 양 조절이 가능하기 때문에 적은 수의 분사 노즐로도 다양한 잉크 방울 크기를 분사할 수 있어 인쇄 속도가 빠르다. 그러나 잉크가 나오기 전에 머무는 공간이 있어 분사 노즐의 막힘 증상이 자주 발생하며 전기 신호로 진동이 생길 때 발생하는 높은 주파수 영역의 소음이 발생하는 단점이 있다.
열전사 방식은 분사 노즐의 일측에 있는 히터(또는 저항기)를 이용해 열을 가해 기포를 발생시켜 잉크를 밀어내는 방식으로 크고 작은 분사 노즐을 멀티로 배열할 수 있어서 넓은 영역과 세밀한 인쇄가 가능하다. 미세한 빨대 형태의 노즐관을 사용해 내부에 잉크가 고이지 않아 굳거나 분사 노즐의 막힘 현상이 적으며 잉크 분사시에 소음이 적은 장점이 있다.
특히, 열전사 방식은 동일한 분사 노즐로부터 개개의 점이 매우 빨리 분사될 수 있다는 점에서 속도가 빠르다는 점이고, 이동하는 부품이 없고 오직 스위칭되는 저항기만 있으므로 제품의 신뢰성이 높이며. 팬(fan)이나 큰 전류 공급장치(power supply)가 필요치 않기 때문에 값이 싸고 적은 파워 부품이 사용되므로 잉크젯 분사기의 규모를 소형, 경량으로 구성할 수 있는 장점이 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 잉크젯 그러데이션 장치(100)를 이용해 휴대폰 데코레이션 필름을 제조하는 방법은, PC PMMA 복합시트(10)를 잉크젯 그러데이션 장치(100)에 연속적으로 공급하는 제1 단계(S10); 공급된 PC PMMA 복합시트(10)의 일측에 상기의 잉크젯 분사기(110)에 의해 C, M, Y, K의 UV 잉크를 개별의 헤드(150)를 통해 분사하여 그러데이션을 형성하는 제2 단계(S20); 잉크젯 그러데이션 장치(100)를 통과한 PC PMMA 복합시트(10) 상에 형성된 상기 그러데이션층에 UV 패턴인쇄하는 제3 단계(S30); 패턴인쇄로 형성된 UV 패턴인쇄층에 금속 박막 형태의 증착층을 형성하는 제4 단계;(S40) 및 증착층에 실크인쇄하여 실크인쇄층을 형성하는 제5 단계(S50);를 포함하여 구성된다.
PC(Polycarbonate)는 열가소성 플라스틱의 일종. 내충격성, 내열성, 내후성, 자기 소화성, 투명성 등의 특징이 있고, 강화 유리의 약 150배 이상의 충격도를 지니고 있어 유연성 및 가공성이 우수하다. 잘 깨지고 변형되기 쉬운 아크릴의 대용재이자 일반 판유리의 보완재로 많이 쓰인다.
PMMA(Polymethyl methacrylate)는 특수 수지(樹脂)의 일종으로, 메칠메타크릴레이트의 폴리머(중합체) 성분이며, 뛰어난 광학 특성, 내후성, 표면강도, 경도, 성형성 등이 특징이다.
베이스 필름인 PC PMMA 복합시트(10)는, PC와 PMMA를 압축하여 복합시트로 형성한 것으로서, 그 두께는 0.5mm가 바람직하다.
UV 패턴인쇄층은 그러데이션층에 자외선 인쇄(Ultra-Violet Printing) 방식에 의해 패턴(pattern)이 인쇄되는 층이다.
증착층은 UV 패턴인쇄층에 형성되되, 화학적 기상 증착(Chemical Vapor deposition, CVD) 또는 물리적 기상 증착(Physical Vapor Deposition, PVD) 등에 의해 형성될 수 있다.
실크인쇄층은 증착층에 실크 스크린 인쇄방식으로 형성된다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10 : PC PMMA 복합시트
110 : 잉크젯 분사기
120 : (PC PMMA 복합시트) 공급부
130 : 홀더
140 : 홀더 구동부
150 : (잉크젯) 헤드
160 : 분사 노즐

Claims (3)

  1. 휴대폰 데코레이션 필름의 잉크젯 그러데이션 장치에 있어서,
    UV 잉크를 분사하는 잉크젯 분사기(110);
    PC(Polycarbonate)와 PMMA(Polymethyl methacrylate)를 압축하여 형성한 PC PMMA 복합시트(10)를 상기 잉크젯 분사기(110)에 소정 시간 간격을 두고 연속적으로 공급하는 공급부(120);
    상기 잉크젯 분사기(110)의 일측에 구비되어, 상기 잉크젯 분사기(110)에 공급된 상기 PC PMMA 복합시트(10)를 일시적으로 홀드하거나 해제하는 홀더(130); 및
    잉크젯 동작 중 상기 PC PMMA 복합시트(10)가 상기 홀더(130)에 의해 홀드된 상태에서 공급 방향에 대하여 소정 범위 내에서 전후진 이동되도록, 상기 홀더(130)를 전후진 방향으로 구동하는 홀더 구동부(140);를 포함하며,
    상기 잉크젯 분사기(110)는 상기 PC PMMA 복합시트(10) 상에서 헤드 구동수단에 의해 전후 좌우로 수평 운동하는 복수 개의 헤드(150));와 상기 헤드(150)의 단부에 정렬되는 복수 개의 분사 노즐(160);을 통해 UV 잉크를 분사함으로써 상기 PC PMMA 복합시트(10)에 그러데이션(gradation)을 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는, 휴대폰 데코레이션 필름의 잉크젯 그러데이션 장치(100).
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 잉크젯 분사기(110)는 C(cyan), M(magenta), Y(yellow), K(black)의 UV 잉크가 각각의 상기 헤드(150)에 분리 장착되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 데코레이션 필름의 잉크젯 그러데이션 장치(100).
  3. 1항에 따른 잉크젯 그러데이션 장치(100)를 이용해 휴대폰 데코레이션 필름을 제조하는 방법에 있어서,
    PC PMMA 복합시트(10)를 잉크젯 그러데이션 장치(100)에 연속적으로 공급하는 단계;
    공급된 상기 PC PMMA 복합시트(10)의 일측에 잉크젯 분사기(110)에 의해 C, M, Y, K의 UV 잉크를 개별의 헤드(150)를 통해 분사하여 그러데이션을 형성하는 단계;
    상기 잉크젯 그러데이션 장치(100)를 통과한 상기 PC PMMA 복합시트(10) 상에 형성된 그러데이션층에 UV 패턴인쇄하는 단계;
    UV 패턴인쇄층에 금속 박막 형태의 증착층을 형성하는 단계; 및
    상기 증착층에 실크인쇄하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 데코레이션 필름의 제조방법.


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