WO2023188042A1 - ファスナーエレメント、ファスナーストリンガー及びファスナーエレメントの評価方法 - Google Patents

Abstract

ステンレス合金製のファスナーエレメント１１に関する。バレル研磨により単に表面の平滑度を向上させるだけでなく、有機物の付着などによる黒色化の度合いを低減させることで、本来のステンレス合金素材が有する色をもった光沢度の高い外観としたステンレス合金製のファスナーエレメント１１が本出願では開示されている。具体的には、ファスナーエレメント１１の側面のSEM（Scanning Electron Microscope）画像のBSE（Backscattered Electron）像において観察される有機物の黒点のうち、ファスナーエレメント１１の頭部２３又は中間部２５において観察される、長さが所定値以上の大きさを有する有機物の黒点の数によって、ファスナーエレメントの光沢度合いを評価し、その評価をもとに適切なバレル研磨条件で製造されたファスナーエレメントが本発明により提示される。

Description

ファスナーエレメント、ファスナーストリンガー及びファスナーエレメントの評価方法

　本発明は、ステンレス合金製のスライドファスナーエレメントと、そのファスナーエレメントをファスナーテープに取り付けたファスナーストリンガー、及びファスナーエレメントの評価方法とその評価方法に基づいた適切なバレル研磨条件の設計方法に関するものである。

　従来から、スライドファスナー用の金属製ファスナーエレメントをバレル研磨装置で研磨することは、例えば、特許文献１に記載されているように公知の技術である。特許文献１には、ファスナーエレメントをバレル研磨することに関しての具体的な説明は記載されてはいないが、バレル研磨自体は広く周知の技術であり、バレル研磨に使用する研磨メディアも、既に、一般技術として広く知られているとおり、材料としては、セラミックメディア、プラスチックメディア、金属メディア、植物系メディアなどがある。これら研磨メディアのなかでも、比較的に研削力の高いセラミックメディアは特に広く使用されているところである。

　ここで、金属製のスライドファスナーに使用される金属材料としては、特許文献１にも記載のような、銅合金、ニッケル合金、アルミニウム合金などがあり、これら銅合金、ニッケル合金、アルミニウム合金のスライドファスナーは既に実用化されているが、そのなかでも、銅亜鉛合金はスライドファスナーのエレメントのような微細な凹凸形状への加工の作業性の点やスライドファスナーに必要な強度を維持する点で優れた材料であるため、最も広く使用されている材料である。

　従来、銅亜鉛合金製のスライドファスナーの金属エレメントをバレル研磨する場合には、セラミックメディアを研磨メディアとして使用し、液体コンパウンドを混入させて湿式研磨条件において、回転バレル研磨機で研磨していた。セラミックメディアが他のメディアに比較して研削力が強いとされており、また、セラミックメディアは長時間使用下における耐久性も比較的高く、その種類も豊富であるなどの理由もあり、研磨時間の短縮化や作業性の面などからセラミックメディアを使うことが好ましいと考えられており、あえてプラスチックメディアや金属メディア、植物系メディアを使う必要までもない状況であった。

　近年になり、従来から実用化されていた銅合金、ニッケル合金、アルミニウム合金によるスライドファスナーに加え、ステンレス合金材料を使用したスライドファスナーに対する市場ニーズが高まってきている。ステンレス合金材料は、銅亜鉛合金などに比べて硬い材料であるため、ステンレス合金を微細な凹凸を有するスライドファスナーエレメントの形状に加工することが難しいことや、加工のための部品の耐久性の面などの理由からスライドファスナー製品としては実用化されにくい材料とされていた。そのため、これまでは、銅亜鉛合金製のスライドファスナーが主流になっており、ステンレス合金製のスライドファスナーは汎用品レベルとしては実用化されてきていなかった。しかしながら、近年になり、特に高級品を扱う鞄分野やアパレル分野などから、より高級感のあるステンレス合金を使ったステンレス合金製のスライドファスナーへの要望が高まってきている。

国際出願公開２０１０－０８９８５４号公報

　ステンレス合金をファスナーエレメントの材料として使った場合にも、その表面の平滑性を向上させるためにバレル研磨工程を使うことは有効である。この場合、ステンレス合金が銅亜鉛合金に比べて硬い材質であることから、従来の銅亜鉛合金製のファスナーエレメントに行っていたのと同じように、研磨時間などの短縮化や作業性の面から総合的に優位性のあるセラミックメディアを研磨メディアとして使用して研磨を行うことが、最初に考えられる常套手段となる。実際に、セラミックメディアの種類や液体コンパウンドの条件を適宜調整することで、エレメントの表面を所望の程度の平滑面に研磨することは可能である。

　しかしながら、この場合には、研磨後のファスナーエレメントの状態が、所望の程度の平滑面にはなるものの、本来のステンレス合金材料が有する光沢度合いよりも若干ながら黒みがかった外観になってしまう現象が生じる。ファスナーを使用する顧客によっては、ステンレス合金材料がもともと有するような白色系に近い色を好む場合もある。そのため、このファスナーエレメントのバレル研磨後の黒みをより少なくすることが要望されるようになってきている。そこで開発者は、ステンレス合金製のファスナーエレメントのバレル研磨後に生じる特有の黒みの原因を調べるべく、以下のような分析を行った。

　図５から図７は、ステンレス合金製のファスナーエレメントに、研磨メディアとしてセラミックメディアを使い、液体コンパウンドを混入させて回転バレル研磨を行った後のファスナーエレメントの一例のSEM（Scanning Electron Microscope）画像のBSE像であり、図８から図１０は、図５から図７のファスナーエレメントと同様な研磨処理を行った別のファスナーエレメントの例である。なお、ここでいうBSE像とは後方散乱電子（Backscattered Electron）を利用した撮影によって得られる画像である。図５から図１０のファスナーエレメントは、フェライト系のステンレス合金を材料に使ったファスナーエレメントである。SEM画像（BSE像）における黒く写っているところは、有機物が付着している部分である。実際に肉眼で目視した場合には、SEM画像（BSE像）のようにはっきりと黒く見えるわけではなく、その周辺全体が黒っぽくくすんで光沢が無いように見えるにすぎないが、BSE像にすることではっきりと黒く見えるようになる。この画像分析により、本来はステンレス合金材料表面に存在しないような有機物が多く付着していることが原因で、全体的に黒みがかった色合いとなっていることが分かった。

　このような現象は銅亜鉛合金製のファスナーエレメントをバレル研磨していたときには生じていなかったものであることなどから、ステンレス合金製のファスナーエレメントに限って有機物が多く付着する理由のひとつとしては、ステンレス合金が磁性を帯びやすい（あるいは最初から磁性を帯びている）ということが理由として考えられる。つまり、バレル研磨の経過時間とともにファスナーエレメントと研磨屑の両方が磁性をおびてしまい、研磨屑がステンレス合金務歯に付着しやすくなり、それに伴って有機物などがファスナーエレメントの表面に付着して、全体的に黒色化しているものと考えられる。ステンレス合金は磁性を帯びやすく、なかでもフェライト系のステンレス合金にはもともと磁性があることから、その不具合が顕著であると考えられる。

　本発明は、本発明の発明者が発見した上記の不具合を解決することを目的とするものであり、具体的には、ステンレス合金製のスライドファスナーエレメントに対して、研磨により単に表面の平滑度を向上させるだけでなく、有機物の付着などによる黒色化の度合いを低減させることで、本来のステンレス合金素材が有する光沢度の高い外観を有するスライドファスナーエレメントを提供することを目的とするものである。更に、有機物を数として計測し、付着度を評価対象とすることで新たな光沢度を示す評価方法を確立することを目的とするものである。更にはその評価方法に基づいた適切なバレル研磨条件の設計方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明におけるファスナーエレメントは、ステンレス合金製のファスナーエレメントであって、前記ファスナーエレメントは、バレル研磨で研磨処理された後のステンレス合金製のファスナーエレメントであり、前記ファスナーエレメントは、一方側に噛合凸部を有する頭部を備え、他方側には一対の脚部を備え、前記頭部と前記脚部のあいだには中間部を備えており、前記ファスナーエレメントを側面から見た場合における、前記ファスナーエレメントの左右方向の前記頭部の側の端部を通る上下方向の直線を直線L１１とし、前記ファスナーエレメントの前記頭部と前記中間部の境界を区画する上下方向の直線を直線L１２とし、前記ファスナーエレメントの前記中間部と前記脚部の境界を区画する上下方向の直線を直線L１３とし、前記ファスナーエレメントの前記中間部の上下方向の上側の端部を通る左右方向の直線を直線L２１とし、前記ファスナーエレメントの前記中間部の上下方向の下側の端部を通る左右方向の直線を直線L２３とし、前記直線L２１と直線L２３の中間位置に相当する左右方向の直線を直線L２２とし、前記直線L１１、前記直線L１２、前記直線L２１、前記直線L２２で囲まれた長方形領域を頭部側面上半部領域と定義し、また前記直線L１２、前記直線L１３、前記直線L２１、前記直線L２２で囲まれた長方形領域を中間部側面上半部領域と定義した場合に、前記ファスナーエレメントの側面のSEM（Scanning Electron Microscope）画像のBSE（Backscattered Electron）像において観察される有機物の黒点のうち、長さが１０μｍ以上の部分を有する有機物の黒点の数が、前記頭部側面上半部領域において９未満であること、または、前記中間部側面上半部領域において９未満であることを特徴とするものである。

　また、本発明におけるファスナーエレメントとしては、ファスナーエレメントの側面のSEM（Scanning Electron Microscope）画像のBSE（Backscattered Electron）像において観察される有機物の黒点のうち、長さが１０μｍ以上の部分を有する有機物の黒点の数が、頭部側面上半部領域において５以下であること、または、前記中間部側面上半部領域において５以下であることが好ましい。

　さらに、本発明におけるファスナーエレメントとしては、ファスナーエレメントの側面のSEM（Scanning Electron Microscope）画像のBSE（Backscattered Electron）像において観察される有機物の黒点のうち、長さが１０μｍ以上の部分を有する有機物の黒点の数が、頭部側面上半部領域及び中間部側面上半部領域において合計５以下であることが好ましい。

　また、本発明の実施形態としては、ファスナーエレメントをファスナーテープに取り付けたファスナーストリンガーが含まれる。

　また、本発明における別の実施形態のファスナーストリンガーは、ステンレス合金製のファスナーエレメントをファスナーテープに取り付けたファスナーストリンガーであって、前記ファスナーエレメントは、バレル研磨で研磨処理された後のステンレス合金製のファスナーエレメントであり、前記ファスナーストリンガーのファスナーエレメントを任意に１０個抽出して計測した明度L値の平均値が６８以上であることを特徴とするものである。

また、本発明における別の実施形態であるファスナーエレメントの評価方法は、ステンレス合金製のファスナーエレメントの光沢度合いを評価するファスナーエレメントの評価方法であって、前記ファスナーエレメントは、バレル研磨で研磨処理された後のステンレス合金製のファスナーエレメントであり、前記ファスナーエレメントは、一方側に噛合凸部を有する頭部を備え、他方側には一対の脚部を備え、前記頭部と前記脚部のあいだには中間部を備えており、前記ファスナーエレメントの側面のSEM（Scanning Electron Microscope）画像のBSE（Backscattered Electron）像において観察される有機物の黒点のうち、頭部又は中間部における長さが所定値以上の大きさを有する有機物の黒点の数によって、ファスナーエレメントの光沢度合いを評価することを特徴とするものである。

　さらに、このファスナーエレメントの評価方法を応用した実施形態として、上記したステンレス合金製のファスナーエレメントの光沢度合いを評価する評価方法により適切なバレル研磨条件を求めることを特徴とするバレル研磨条件の設計方法がある。

　本発明によれば、ステンレス合金製のスライドファスナーエレメントに対して、研磨により単に表面の平滑度を向上させるだけでなく、有機物の付着などによる黒色化の度合いを低減させることで、本来のステンレス合金素材が有する色をもった光沢度の高い外観とすることができる。

本発明の実施形態のスライドファスナーを示す平面図である。 図１のスライドファスナーのエレメント列の一部を拡大した図であり、斜線部でハッチングしたところは部分断面図で表示した図である。 図２に示すファスナーエレメントの一つをスライドファスナーの上側からみた場合の様子を表す図であり、ファスナーテープの部分は断面で表している図である。 図２に示すファスナーエレメントをスライドファスナーの下側からみた場合の様子を表す図であり、ファスナーテープの部分は断面で表している図である。 比較例１のファスナーエレメントのＳＥＭ画像（観察倍率は３０倍、観察視野は3mm×4.2mm）である。 図５のファスナーエレメントの中間部近辺を拡大したＳＥＭ画像（観察倍率は７５倍、観察視野は1.2mm×1.7mm）である。 図５のファスナーエレメントの頭部近辺を拡大したＳＥＭ画像（観察倍率は７５倍、観察視野は1.2mm×1.7mm）である。 比較例２のファスナーエレメントのＳＥＭ画像（観察倍率は３０倍、観察視野は3mm×4.2mm）である。 図８のファスナーエレメントの中間部近辺を拡大したＳＥＭ画像（観察倍率は７５倍、観察視野は1.2mm×1.7mm）である。 図８のファスナーエレメントの頭部近辺を拡大したＳＥＭ画像（観察倍率は７５倍、観察視野は1.2mm×1.5mm）である。 実施例１のファスナーエレメントのＳＥＭ画像（観察倍率は３０倍、観察視野は3mm×4.2mm）である。 図１１のファスナーエレメントの中間部近辺を拡大したＳＥＭ画像（観察倍率は７５倍、観察視野は1.2mm×1.7mm）である。 図１１のファスナーエレメントの頭部近辺を拡大したＳＥＭ画像（観察倍率は７５倍、観察視野は1.2mm×1.7mm）である。 実施例２のファスナーエレメントのＳＥＭ画像（観察倍率は３０倍、観察視野は3mm×4.2mm）である。 図１４のファスナーエレメントの中間部近辺を拡大したＳＥＭ画像（観察倍率は７５倍、観察視野は1.2mm×1.7mm）である。 図１４のファスナーエレメントの頭部近辺を拡大したＳＥＭ画像（観察倍率は７５倍、観察視野は1.2mm×1.7mm）である。 「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」の定義を説明する図である。 比較例１について、「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」における有機物の黒点の数の計数の要領を説明する図である。 比較例２について、「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」における有機物の黒点の数の計数の要領を説明する図である。 実施例１について、「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」における有機物の黒点の数の計数の要領を説明する図である。 実施例２について、「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」における有機物の黒点の数の計数の要領を説明する図である。 「長さが１０μｍ以上の部分を有する有機物の黒点」の測り方を説明する図である。

　以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下で説明する実施形態に何ら限定されるものではなく、各実施形態の特徴を組み合わせたり、組み替えたりすることも本発明の範囲として想定されるべきものであるし、各実施形態の一部分をそれと実質的に同一な構成を有するものへ置き換えることも本発明の範囲として想定されるべきものである。

　図１は、本発明の実施形態のスライドファスナー１を示す平面図である。スライドファスナー１は、左右のファスナーストリンガー２、３を有し、左右のファスナーストリンガー２、３は、それぞれは、ファスナーテープ４、５とファスナーテープ４、５に取り付けられたファスナーエレメント１１を有する。ファスナーエレメント１１はファスナーテープ４、５の側縁部１２、１３に取り付けられている。スライダー６がファスナーエレメント１１の列にそって前進及び後進することで、左右のファスナーストリンガー２、３の開閉が行われる。スライダー６には、スライダー６を操作するための引手７が設けられている。各ファスナーテープ４、５にはファスナーエレメント１１の最上端に隣接して上止め１４、１５が設けられ、ファスナーエレメント１１の上端側からスライダー６が抜けてしまわないようになっている。また、ファスナーエレメント１１の列の下端側には下止め１６が設けられており、ファスナーエレメント１１の下端側からスライダー６が抜けてしまわないようになっている。なお、この図１のスライドファスナーは、下止め１６を使った止めタイプのスライドファスナーの完成品であるが、本発明におけるファスナーエレメント１１が使用されるスライドファスナーは、この止めタイプのスライドファスナーの完成品に限るものではない。例えば、左右のファスナーストリンガー２、３を左右に分離可能になるような開具を下止め１６に代えて備えるようにした、開きタイプのスライドファスナーの完成品などにも、本発明におけるファスナーエレメント１１は使用されるものである。

　なお、本出願の明細書の説明において、上方向は、ファスナーストリンガー２、３を閉じるようにスライダー６を動かす方向と定義し、下方向は、ファスナーストリンガー２、３を開けるようにスライダー６を動かす方向と定義する。また、左右方向は、、ファスナーストリンガー２、３を閉じた状態においてファスナーテープ４、５を平面状に広げることで形成される平面内において前記上下方向と直交する方向と定義する。つまり、図１の平面図で示されるスライドファスナー１を閉じた状態において、前記上下方向とは直交する方向が左右方向である。また、表裏方向は、前記で定義した上下方向及び左右方向に直交する方向と定義する。つまり、図１の状態において、図１の紙面と直交する方向が表裏方向であり、図１は表側から裏側に向かってファスナーストリンガー２、３を見ている図となる。

　ファスナーテープ４、５は織物または編物のような柔軟な布地であり、上下方向に長尺で左右方向に短尺である。ファスナーテープ４、５は表裏方向に一定の厚みを有するものであり、その左右方向の一方の側縁部１２、１３にファスナーエレメント１１が取り付けられる。この側縁部１２、１３は、テープの主体部の一定の厚みよりも太く構成することが好ましく、この太い部分を芯紐とよぶ。側縁部１２、１３を適切な太さの芯紐とすることで、ファスナーエレメント１１をより強固に取り付けることができる。

　図２は、図１のスライドファスナー１のエレメント列の一部を拡大した図であり、ファスナーエレメント１１の具体的な形状が理解しやすいように、斜線部でハッチングしたところを部分断面図で表示した図である。当該断面部分には、ファスナーエレメント１１の噛合凸部２１が、隣接するファスナーエレメント１１の噛合凹部２２に入り込んで、ファスナーエレメント１１どうしが連続的に噛み合っている状態が表されている。なお、本出願においてファスナーストリンガーとは、図１に示された止めタイプのスライドファスナー１の完成品に使われているファスナーストリンガー２またはファスナーストリンガー３のみを意味する用語ではなく、図２に示されたようなファスナーテープにファスナーエレメント１１が連続的に取り付けられただけの状態の長尺状の部材（言い換えれば、図１のスライドファスナーの完成品に仕上げられる前の、ファスナーテープとファスナーエレメントだけから構成される部品）のことも含むように意味する用語である。なお、先に定義した上下方向、左右方向表裏方向については、図２のようにファスナーストリンガー２、３を閉じた状態におけるファスナーエレメント１１を単独で見た場合の方向の定義としても使用する。つまり、図２のファスナーエレメント１１は左右方向と上下方向の２つの方向がなす平面におけるファスナーエレメント１１の平面図であり、その一部を断面で表した部分断面図でもある。また、図２のファスナーエレメント１１はファスナーエレメント１１を表面側から見た図でもある。なお、本明細書においては、図２のようにファスナーエレメント１１を表面側または裏面側から見た場合のファスナーエレメント１１の表面のことをファスナーエレメント１１の側面ということもあり、ファスナーエレメント１１の左右方向のことをファスナーエレメント１１の長さ方向ということもあり、ファスナーエレメント１１の上下方向のことをファスナーエレメント１１の厚み方向ということもある。

　図３は、図２に示すファスナーエレメント１１の一つをスライドファスナー１の上側からみた場合の様子を表す図であり、ファスナーテープ５の部分は断面で表している。ファスナーエレメント１１は、一方側が噛合凸部２１を備えた頭部２３となっており、その頭部２３と反対の側には一対の脚部２４が延びている。噛合凸部２１は、その凸部の頂点を含む面となる頂面部２１－１と、頂面部２１－１の周囲を囲む凸部傾斜面２１－２を有する。なお、説明の便宜上、ファスナーエレメント１１を頭部２３と脚部２４と中間部２５の３か所に区分して説明する。図３において、点線L１は、ファスナーエレメント１１の左右方向の一方側の端部（頭部側の端部、左端部）を通る表裏方向の直線であり、点線L４は、ファスナーエレメント１１の左右方向の他方側の端部（脚部側の端部、右端部）を通る表裏方向の直線である。点線L２は、ファスナーエレメント１１の噛合凸部２１の脚部側の端部（右端部）を通る表裏方向の直線である。点線L３は、ファスナーテープ５の側縁部１３の頭部側の端部（左端部）を通る表裏方向の直線である。言い換えれば、点線L３は、一対の脚部が分岐される分岐点を通る表裏方向の直線である。点線L１を含む上下方向の平面と点線L２を含む上下方向の平面のあいだで区画される部分がファスナーエレメント１１の頭部２３であり、点線L２を含む上下方向の平面と点線L３を含む上下方向の平面のあいだで区画される部分がファスナーエレメント１１の中間部２５であり、点線L３を含む上下方向の平面と点線L４を含む上下方向の平面のあいだで区画される部分がファスナーエレメント１１の脚部２４である。脚部２４は一対の部材からなりこの一対の脚部２４をファスナーテープ５の側縁部１３に加締めることで、ファスナーエレメント１１はファスナーテープ５に固定される。なお、上記の説明における「端部」とは、図３ではファスナーエレメント１１の外形形状の線の大部分を直線で簡略化して記載しているため、線分が端部のように表されているが、実物の写真の場合にはファスナーエレメント１１の外形形状は曲線となっていることもあり、そのような場合にはファスナーエレメント１１の外形形状を区画する曲線の最も端部となる点の位置を意味する。

　図４は、図２に示すファスナーエレメントをスライドファスナーの下側からみた場合の様子を表す図であり、ファスナーテープの部分は断面で表している図である。ファスナーエレメント１１は一方側に噛合凹部２２を備えており、他方側には一対の脚部２４が延びている。噛合凹部２２は、噛合凸部とは上下方向において反対側の位置に形成されており、その凹部の底面となる底面部２２－１と、底面部２２－１の周囲を囲む凹部傾斜面２２－２を有する。なお、図４においては、図３に示した点線L1から点線L４は省略されているが、頭部２３、脚部２４、中間部２５の定義は図３での説明したとおりである。

　本発明におけるスライドファスナー１のファスナーエレメント１１は、その材質がステンレス合金材から構成されている。ステンレス合金材としては、例えば、フェライト系のステンレス合金材であるSUS430が一例として挙げられるが、これに限るものではない。一例の組成を具体的に説明すると、鉄に一定量以上のクロムを含ませたステンレス鋼であり、ステンレス鋼の種類としてはクロムを１６．０～１８．０％含有するフェライト系ステンレスである。また、フェライト系以外のステンレス合金材の一例としては、ニッケルが８．０～１０．５０％とクロムが１８．０～２０．０％含有されたオーステナイト系ステンレスがある。

　本発明におけるスライドファスナー１のファスナーエレメント１１は、金属材料の切断とプレス加工によって製造される。そして、本発明におけるファスナーエレメント１１は、プレス加工によって噛合凸部２１と噛合凹部２２を有する形状にした段階の後であり、ファスナーテープ５に取り付ける段階の前の時点において、バレル研磨装置によって研磨される。この研磨工程において、バレル研磨装置は、一般に汎用されている回転式のバレル研磨装置が使用される。

　この研磨工程に関して、はじめに、本発明の実施形態との比較対象となる、従来の銅亜鉛合金製のスライドファスナーエレメントにバレル研磨を行った場合について説明する。これを本明細書では比較例とよぶ。

　この比較例の製造方法を説明する。クロムを１６．０～１８．０％含有するフェライト系ステンレス合金材を原材料として、プレス加工によって噛合凸部２１と噛合凹部２２を有する形状とされたファスナーエレメント１１は、まずは、研磨工程の前段階として、脱脂工程にかけられる。脱脂工程では、ファスナーエレメント１１をセラミック系の研磨メディア、水、脱脂剤等とともにバレルに入れて攪拌した後、水洗する。水洗の後のバレルには、続く研磨工程のために水と液体コンパウンド等が投入されてから、バレルを攪拌して研磨工程が行われる。液体コンパウンドとしては、例えば、中央化学株式会社製の金属表面処理剤Gildaonシリーズや、新東工業株式会社製のバレル用研磨材コンパウンドなどの市販品のものから適宜選択して使用できる。研磨工程を終了した後のファスナーエレメント１１は水洗により洗浄され、その後、酸洗い処理をした後に、乾燥させることで、ファスナーテープに加締め固定する前の状態となる。

　この比較例で研磨処理されたファスナーエレメントをSEM画像（BSE像）として撮影したものが、図５から図１０である。図５から図７は、その一例のSEM（Scanning Electron Microscope）画像のBSE像であり、本明細書において比較例１とよぶ。図８から図１０は、その別の一例であり、本明細書において比較例２とよぶ。図５は比較例１のエレメントの側面のＳＥＭ画像であり、図６は図５のファスナーエレメントの画像の中間部近辺を拡大したＳＥＭ画像であり、図７は図５のファスナーエレメントの画像の頭部近辺を拡大したＳＥＭ画像である。同様に、図８は比較例２のエレメントの側面のＳＥＭ画像であり、図９は図８のファスナーエレメントの画像の中間部近辺を拡大したＳＥＭ画像であり、図１０は図９のファスナーエレメントの画像の頭部近辺を拡大したＳＥＭ画像である。SEM画像（BSE像）における黒く写っているところは、有機物が付着している部分である。実際に肉眼で目視した場合には、SEM画像（BSE像）のようにはっきりと黒く見えるわけではなく、その周辺が黒っぽくくすんで光沢が無いように見えるにすぎないが、BSE像にすることではっきりと黒く見えるようになる。この画像分析により、本来はステンレス合金材料表面に存在しないような有機物が多く付着していることが原因で、全体的に黒みがかった色合いとなっていることが分かった。

　このような現象は銅亜鉛合金製のファスナーエレメントをバレル研磨していたときには生じていなかったものである。ステンレス合金製のファスナーエレメントに限って有機物が多く付着する理由のひとつとしては、ステンレス合金が磁性を帯びやすい（あるいは最初から磁性を帯びている）ということが理由として考えられる。つまり、バレル研磨の経過時間とともにファスナーエレメントと研磨屑が磁性をおびてしまい、研磨屑がステンレス合金のファスナーエレメントに引き付けられやすくなり、その際に一緒に研磨屑の有機物がファスナーエレメントに付着し、ファスナーエレメントの表面が黒色化しているものと考えられる。ステンレス合金は磁性を帯びやすく、なかでもフェライト系ステンレス合金にはもともと磁性があることから、その不具合が顕著であると考えられる。

　そのような技術的な推察のもとで、このような有機物の付着を抑えるには、原因となる研磨屑の発生を低下させることと、発生した研磨屑をファスナーエレメント１１に付着する前に取り除くという２つの対策を取ることが有効と考えられる。研磨メディアは研磨剤とそれらをつなぐバインダーの成分とを焼結してつくられる。本発明における研磨メディアは、その材質をプラスチック製とすること、また、これと同時に、汚れの吸着性が特に優れたコンパウンドを使用することで、発生した研磨屑がファスナーエレメントに付着するのを最小限にとどめている。プラスチックメディアは一般に超硬金属の研磨から軟質金属の表面の平滑仕上げまで、幅広く利用されているが、本発明におけるステンレス合金製のファスナーエレメント１１の研磨においても、研磨加工と表面の平滑仕上の両方に優れたプラスチックメディアを使用することで目的の外観を得ている。コンパウンドは、液中の研磨屑を吸着することで、効率の良い研磨状態を維持しながら研磨屑がファスナーエレメント１１に付着するのを最小限にとどめる働きがある。研磨屑を吸着させるための粉体コンパウンドとしては、例えば、木村石鹸工業株式会社製の洗浄用コンパウンド（エコフレンド粉末コンパウンド）や、東邦鋼機株式会社製の洗浄用コンパウンド（クリマックスコンパウンド）があるが、これに限らず研磨屑を吸着する機能を有する粉体コンパウンドの利用が可能である。また、上記の本発明のステンレス製のファスナーエレメント１１は、比較例で行っていたような研磨工程の後の酸洗い工程を加えることなく、製造できたものである。酸洗い工程は、酸性の薬品を使用するため環境負荷があり、この工程を省略しても十分な光沢が得られることは環境保護の面から優れているともいえる。

　図１１から図１３は、本発明におけるファスナーエレメント１１をSEM画像（BSE像）として撮影したものであり、本明細書において実施例１とよぶ。図１４から図１６は、本発明のおけるファスナーエレメント１１の別の例をSEM画像（BSE像）として撮影したものであり、本明細書において実施例２とよぶ。この実施例１、実施例２のファスナーエレメント１１も、フェライト系ステンレス合金を材料に使ったファスナーエレメント１１である。図１１は実施例１のエレメントの側面のＳＥＭ画像であり、図１２は実施例１のファスナーエレメント１１の中間部近辺を拡大したＳＥＭ画像であり、図１３は実施例１のファスナーエレメント１１の頭部近辺を拡大したＳＥＭ画像である。同様に、図１４は実施例２のファスナーエレメント１１の側面のＳＥＭ画像であり、図１５は実施例２のファスナーエレメント１１の中間部近辺を拡大したＳＥＭ画像であり、図１６は実施例２のファスナーエレメント１１の画像の頭部近辺を拡大したＳＥＭ画像である。なお、図１５において「テープ」と矢印で記載されている黒い部分があるが、これはファスナーテープの糸の一部がファスナーエレメント１１にかかってしまって映り込んでしまったものであるため、研磨屑による有機物の付着ではないことを説明するために記載したものである。

　この実施例１、実施例２のSEM画像を、図５から図１０に示していた比較例１、比較例２のSEM画像と比較すると、実施例１、実施例２のSEM画像における黒色の部分が大幅に少ないことが分かる。黒色の部分の量の多さを客観的に数値的に表現するべく、図１７において「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」という領域を定義し、それらの領域において、長さが１０μｍ以上の部分を有する有機物の黒点の観察数の数での比較を行う。ここで、「長さ」とは、SEM画像で観察された黒点の黒い部分を任意の方向に途切れることない線分として計測した場合に計測できる長さのことである。参考のため、図２２に「長さ」が１０μｍ以上かどうかの測り方の例を示す。図２２において、矢印７０を１０μｍの長さの線分とする。付番７１で示す黒枠線は、有機物の黒点例７１の外縁線とする。付番７２で示す黒枠線は、有機物の黒点例７２の外縁線とする。有機物の黒点例７１においては、線分７０が途切れることなく外縁線の内部で計測可能である。一方、有機物の黒点例７２の場合は、線分７０が外縁線の内部で計測可能できずに途中で途切れてしまう。そのため、有機物の黒点例７２は、本明細書で定義している「長さが１０μｍ以上の部分を有する有機物の黒点」ではない。

　図１７は、その「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」の定義を説明するための図である。図１７で点線L１１、点線L１２、点線L２１、点線L２２で囲まれた長方形領域を「頭部側面上半部領域６０」と定義する。また、図１７で点線L１２、点線L１３、点線L２１、点線L２２で囲まれた長方形領域を「中間部側面上半部領域６１」と定義する。
ここで、点線L１１はファスナーエレメントを側面から見た場合（表面側から見た場合）における、ファスナーエレメント１１の左右方向の一方側の端部（左端部）を通る上下方向の直線である。点線L１２はファスナーエレメントを側面から見た場合における、噛合凸部２１の脚部側の端部（噛合凸部２１の右側の端部）を通る上下方向の直線である。言い換えれば、点線L１１と点線L１２は、図３の線図で定義したファスナーエレメント１１の頭部２３を区画する線である点線L１と点線L２と左右方向の位置がそれぞれ一致する直線である。そして、点線L１３は、図３の線図で定義したファスナーエレメント１１の中間部２５と脚部２４の境界を区画する線である点線L３と左右方向の位置が一致する直線である。そして、点線L２1はファスナーエレメントを側面から見た場合における、中間部２５の上下方向の上側の端部を通る左右方向の直線である。点線L２３はファスナーエレメントを側面から見た場合における、中間部２５の上下方向の下側の端部を通る左右方向の直線である。点線L２２はファスナーエレメントを側面から見た場合における、点線L２１と点線L２３の中間位置に相当する直線である（言いかえれば、中間部２５の上下方向の厚みの中間位置における左右方向の直線である。）。なお、上記の説明における「端部」とは、図１７ではファスナーエレメントの外形形状の線を直線で簡略化して記載しているため、線分が端部のようになっているが、実物の写真の場合にはファスナーエレメント１１の外形形状は曲線となっていることもあり、そのような場合にはファスナーエレメント１１の外形形状を区画する曲線の最も端部となる点の位置を意味する。図１７では、「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」の長方形の外周線を太い点線でそれぞれ強調して表示している。

　次に、「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」において、長さが１０μｍ以上の大きさを有する有機物の黒点の観察数を計数するの例を説明する。

　図１８は、比較例１について、「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」における有機物の黒点の数の計数の要領を説明する図である。わかりやすいように２つのSEM画像を並べており、図１８の左側の画像が図６であり、右側の画像が図７である。このSEM画像の観察倍率は７５倍、観察視野は1.2mm×1.7mmであり、各画像の右下に５００μｍを１０目盛りに区分する線が表示されている。この図１８において、「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」はおおむね長方形の点線の部分に相当する（ただし、「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」は、ファスナーエレメント１１の周りの黒い部分で線が見えにくくならないように、実際よりも若干小さめに表示している。）。「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」の各部分において、長さが１０μｍ以上の部分を有する有機物の黒点として明確に識別できるものに丸印をつけている。

　図１８の左側のSEM画像では、「中間部側面上半部領域６１」に少なくとも１１個の丸印をつけることができる。ここで、少なくとも１１個とは、本願明細書において、特許公開公報等に掲載できる図面の作成条件に制約があることにより、解像度の高い鮮明な画像での説明ができないため、その範囲で説明のために分かりやすく数えたものが少なくとも１１個という意味であり、実際に存在するファスナーエレメントについて本発明との比較を行うような場合には、より高画質な画像で比較されるべきであることはいうまでもない。本願の図面は白黒画像であるため、ファスナーエレメント１１の加工の際などに生じたファスナーエレメント１１の表面の加工痕や傷など影が黒くなって表示されてしまう場合もあるが、そのような加工の痕跡や傷の影の黒い部分であるかどうかは、より高画質な画像で観察すれば目視でも識別することが容易であり、本願の説明においてはそのような加工痕や傷の影の黒部には丸印をつけないように十分に注意している。また、図１８の丸印のなかには、一つの丸の中にいくつかの黒点が重なりあって連続的な直線状の黒色部となっているように見えるところもあるが、そのようなものを２つ以上に区分せずに１つの黒点として数えた場合であっても、図１８の左側のSEM画像の「中間部側面上半部領域６１」には少なくとも１１個の丸印をつけることができるということも強調して説明しておく。一方、図１８の右側のSEM画像からは、「頭部側面上半部領域６０」に少なくとも１２個の丸印をつけることができる。少なくとも１２個という意味は、上記「中間部側面上半部領域６１」での計数のときに説明したのと同じ意味で解釈されるべきである。

　図１９は、比較例２について、「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」における有機物の黒点の数の計数の要領を説明する図である。図１９の左側の画像が図９であり、右側の画像が図１０である。丸印のつけ方と数え方の要領は図１８で説明したことと同じである。

　図１９の左側のSEM画像では、「中間部側面上半部領域６１」に少なくとも９個の丸印をつけることができる。一方、図１９の右側のSEM画像からは、「頭部側面上半部領域６０」に少なくとも１８個の丸印をつけることができる。

続いて、実施例１と実施例２についても同様にSEM画像の分析を行う。

図２０は、実施例１について、「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」における有機物の黒点の数の計数の要領を説明する図である。図２０の左側の画像が図１２であり、右側の画像が図１３である。丸印のつけ方と数え方の要領は図１８で説明したことと同じである。

　図２０の左側のSEM画像では、「中間部側面上半部領域６１」に１個の丸印をつけることができる。一方、図２０の右側のSEM画像からは、「頭部側面上半部領域６０」には丸印をつけるべき黒点は観察されなかった。なお、、図２０の右側のSEM画像には若干黒い部分があるが、これは、ファスナーエレメント１１の表面の加工痕や傷の影が黒くなって表示されているものである（特許公開公報等に掲載できる図面の作成条件の制約で本出願には添付することができなかったより高画質の図面で確認）。

図２１は、実施例２について、「頭部側面上半部領域６０」と「中間部側面上半部領域６１」における有機物の黒点の数の計数の要領を説明する図である。図２１の左側の画像が図１５であり、右側の画像が図１６である。丸印のつけ方と数え方の要領は図１８で説明したことと同じである。

　図２１の左側のSEM画像を参考にしつつ、図２１の左側のSEM画像を確認すると、実施例２においては「中間部側面上半部領域６１」に５個の丸印をつけることができる。また、図２１の右側のSEM画像からは、「頭部側面上半部領域６０」には丸印をつけるべき黒点は観察されなかった。

これら、本発明の実施例のファスナーエレメント１１は、比較例のファスナーエレメントと比べた場合、目視においても、その光具合が白色具合の違いが判るものであるが、より客観的な指標で説明すべく、色差を測定してみた。ここで色差測定とは、JIS規格におけるJIS Z8781-4であり、明度L*値、赤みa*値、青みｂ*値を基本量として計測するものである。本願の試験においては池上通信機（株）製のＲＴＣ－２１　ILOREAL　Real　True　Color　XYZカメラを使用して色差測定を行った。

結果は、実施例のサンプルの色差を１０回計測してみたところ、その明度L値の計測結果の平均値は７０．９７１であった。なお、実施例のサンプルの明度L値の１０回の計測値は、70.8946、70.8657、71.1024、71.2827、70.9779、70.8181、71.0721、70.5552、71.3319、70.812であった。この１０回計測は、１本のファスナーチェーンから異なる１０個のエレメントを抽出して、その側面を計測したものである。なお、赤みa*値、青みｂ*値の計測値は本発明の光沢度の比較と直接的に関係性が見られなかったため、本明細書の記載は省略する。一方、比較例のサンプルの色差を１０回計測してみたところ、その明度L値の計測結果の平均値は６７．３６０であった。なお、比較例のサンプルの明度L値の１０回の計測値は68.3598、68.5746、67.5335、67.4546、67.9951、66.8156、67.2344、65.2125、67.1513、67.2675であった。この１０回計測は、１本のファスナーチェーンから異なる１０個のエレメントを抽出して、その側面を計測したものである。測定回数は１０回に限らず、１０回以上であれば概ね比較可能な平均値が得られる。

　このように、本発明の発明者によって、ステンレス合金製のファスナーエレメント１１の研磨時に研磨屑がファスナーエレメントの表面に付着する度合いを低減させることにより、明度が高いステンレス合金製のファスナーエレメント１１を提供できることがわかった。比較例の明度L値の平均値は６８を下回り、１０回の個別の計測結果も大多数が６８を下回る結果である一方、本発明の実施例の明度L値の平均値は６８を上回る結果であることから、本発明のように有機物の黒点の量を減らすことで、明度の平均値が６８以上のステンレス合金製のファスナーエレメント１１を得ることができることが明らかになった。また、上記計測結果によれば、より好ましい光沢性を有するステンレス合金製のファスナーエレメント１１であるためには、明度L値の平均値が７０以上であることが数値的な目安になるであろうことも理解できる。

そして、その研磨時に研磨屑がファスナーエレメント１１の表面に付着する度合いを低減させる目安は、先に説明した図１８から図２１における、比較例と実施例のSEM画像の分析結果から得ることができる。先に説明した図１８から図２１におけるSEM画像の分析結果を整理すると以下のとおりとおりである。

・実施例１：頭部側面上半部領域６０の観察黒点数０、
　　　　　　中間部側面上半部領域６１の観察黒点数１、　合計数１
 
・実施例２：頭部側面上半部領域６０の観察黒点数０、
　　　　　　中間部側面上半部領域６１の観察黒点数５、　合計数５
 
・比較例１：頭部側面上半部領域６０の観察黒点数１２、
　　　　　　中間部側面上半部領域６１の観察黒点数１１、　合計数２３
 
・比較例２：頭部側面上半部領域６０の観察黒点数１８、
　　　　　　中間部側面上半部領域６１の観察黒点数９、　合計数２７

この結果からは、比較例のように頭部側面上半部領域６０または中間部側面上半部領域６１の観察黒点数が９以上では本発明の目的が達成できないであろうことが理解できる。すなわち、頭部側面上半部領域６０または中間部側面上半部領域６１の観察黒点数が９未満であることが、本発明のスライドファスナーエレメント１１とするための指標のひとつになるであろうことが理解できる。

そして、この指標をより好ましい数値範囲に限定するとすれば、実施例２のSEM画像から観察されるとおり、エレメントの中間部側面上半部領域６１の大きさの範囲に観察黒点数が５つ程度存在してもエレメントの外観の光沢に大きな遜色はなく、実施例２のエレメント全体のSEM画像である図１４をみても黒点の付着量は全体として十分に低減できていることがわかる。このことから、頭部側面上半部領域６０または中間部側面上半部領域６１の観察黒点数が５以下ということも、本発明のスライドファスナーエレメント１１とするための指標のひとつになるであろうことが理解できる。

さらにいえば、実施例のように頭部側面上半部領域６０及び中間部側面上半部領域６１の両方を合わせた範囲における合計の観察黒点数が５以下であれば最も好ましいであろうことも理解できるため、頭部側面上半部領域６０及び中間部側面上半部領域６１の合計の観察黒点数が５以下であることも、本発明の実施形態のためのひとつの条件目安になるであろうことが理解できる。

　上記のようにして得られたステンレス合金製のファスナーエレメント１１は、先に図１から図４を使って説明したとおり、ファスナーテープ５の側縁部１３に一定間隔ごとに連続的にカシメ固定されることで、本発明におけるファスナーストリンガー２、３となる。そして、そのファスナーストリンガー２、３を適宜の長さに切断しつつ、止具や開具やスライダーなどを適宜取り付けて仕上げ加工することで、スライドファスナーの完成品となる。

以上のとおり、本発明の開示により、ステンレス合金製のスライドファスナーエレメント１１に対する研磨時の有機物の付着によってファスナーエレメント１１が黒色化されてしまうことが明らかになり、本発明で開示された条件にしたがって有機物の付着の度合いを低減させることで、本来のステンレス合金素材が有する色をもった光沢度の高い外観を有するスライドファスナーエレメント１１を提供できることが明らかになった。

なお、本発明の実施形態の説明においては、ファスナーエレメント１１の頭部２３の一方の面側に噛合頭部２１を有し他方の面側に噛合凹部２２を有する、いわゆる片面エレメントについて説明したが、ファスナーエレメントの形状はこれに限るものではなく、例えば、一方の面側に噛合頭部と噛合凹部を有し、他方の面側にも噛合頭部と噛合凹部を有する、いわゆる両面エレメントについても本発明の技術思想が適用できるものである。

また、本発明におけるSEM画像の拡大倍率等の画像分析の諸条件について、本発明の実施の形態で説明した条件で本発明と実際の製品との比較を行うことに限定しているわけではなく、本発明との比較が行える条件であれば任意の手法が利用可能である。

また、本発明は、上記で開示された実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の実施の形態で説明した各技術事項と実質的に同一な技術または同様な効果を奏する技術として当業者に認識される技術を適宜利用したり、代替技術として使用したり、追加で付加したりすることも可能である。
 

１　　スライドファスナー
２、３　ファスナーストリンガー
４、５　ファスナーテープ
６　　スライダー
７　　引手
１１　ファスナーエレメント
１２、１３　側縁部
１４、１５　上止め
１６　下止め
２１　噛合凸部
２１－１　噛合凸部２１の頂面部
２１－２　噛合凸部２１の凸部傾斜面
２２　噛合凹部
２２－１　噛合凹部２２の底面部
２２－２　噛合凹部２２の凹部傾斜面
２３　ファスナーエレメント１１の頭部
２４　ファスナーエレメント１１の脚部
２５　ファスナーエレメント１１の中間部
６０　頭部側面上半部領域
６１　中間部側面上半部領域
 

Claims (7)

1. ステンレス合金製のファスナーエレメント１１であって、
   前記ファスナーエレメント１１は、バレル研磨で研磨処理された後のステンレス合金製のファスナーエレメントであり、
   前記ファスナーエレメント１１は、一方側に噛合凸部２１を有する頭部２３を備え、他方側には一対の脚部２４を備え、前記頭部２３と前記脚部２４のあいだには中間部２５を備えており、
   前記ファスナーエレメント１１を側面から見た場合における、
   前記ファスナーエレメント１１の左右方向の前記頭部２３の側の端部を通る上下方向の直線を直線L１１とし、
   前記ファスナーエレメント１１の前記頭部２３と前記中間部２５の境界を区画する上下方向の直線を直線L１２とし、
   前記ファスナーエレメント１１の前記中間部２５と前記脚部２４の境界を区画する上下方向の直線を直線L１３とし、
   前記ファスナーエレメント１１の前記中間部２５の上下方向の上側の端部を通る左右方向の直線を直線L２１とし、
   前記ファスナーエレメント１１の前記中間部２５の上下方向の下側の端部を通る左右方向の直線を直線L２３とし、
   前記直線L２１と直線L２３の中間位置に相当する左右方向の直線を直線L２２とし、
   前記直線L１１、前記直線L１２、前記直線L２１、前記直線L２２で囲まれた長方形領域を頭部側面上半部領域６０と定義し、また前記直線L１２、前記直線L１３、前記直線L２１、前記直線L２２で囲まれた長方形領域を中間部側面上半部領域６１と定義した場合に、
   前記ファスナーエレメント１１の側面のSEM（Scanning Electron Microscope）画像のBSE（Backscattered Electron）像において観察される有機物の黒点のうち、長さが１０μｍ以上の部分を有する有機物の黒点の数が、前記頭部側面上半部領域６０において９未満であること、または、前記中間部側面上半部領域６１において９未満であること、
   を特徴とするファスナーエレメント。
2. 前記請求項１におけるファスナーエレメント１１の側面のSEM（Scanning Electron Microscope）画像のBSE（Backscattered Electron）像において観察される有機物の黒点のうち、長さが１０μｍ以上の部分を有する有機物の黒点の数が、頭部側面上半部領域６０において５以下であること、または、前記中間部側面上半部領域６１において５以下であること、
   を特徴とする請求項１に記載のファスナーエレメント。
3. 前記請求項１又は２におけるファスナーエレメント１１の側面のSEM（Scanning Electron Microscope）画像のBSE（Backscattered Electron）像において観察される有機物の黒点のうち、長さが１０μｍ以上の部分を有する有機物の黒点の数が、頭部側面上半部領域６０及び中間部側面上半部領域６１において合計５以下であること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載のファスナーエレメント。
4. 　前記請求項１乃至３に記載のファスナーエレメント１１をファスナーテープ４、５に取り付けたファスナーストリンガー。
5. 　ステンレス合金製のファスナーエレメント１１をファスナーテープに取り付けたファスナーストリンガーであって、
   前記ファスナーエレメント１１は、バレル研磨で研磨処理された後のステンレス合金製のファスナーエレメントであり、
   前記ファスナーストリンガーのファスナーエレメントを任意に１０個抽出して計測した明度L値の平均値が６８以上であるファスナーストリンガー。
6. 　ステンレス合金製のファスナーエレメントの光沢度合いを評価するファスナーエレメントの評価方法であって、
   前記ファスナーエレメント１１は、バレル研磨で研磨処理された後のステンレス合金製のファスナーエレメントであり、
   前記ファスナーエレメント１１は、一方側に噛合凸部２１を有する頭部２３を備え、他方側には一対の脚部２４を備え、前記頭部２３と前記脚部２４のあいだには中間部２５を備えており、
   前記ファスナーエレメント１１の側面のSEM（Scanning Electron Microscope）画像のBSE（Backscattered Electron）像において観察される有機物の黒点のうち、頭部２３又は中間部２５における長さが所定値以上の大きさを有する有機物の黒点の数によって、ファスナーエレメントの光沢度合いを評価すること、
   を特徴とするステンレス合金製のファスナーエレメントの評価方法。
7. 　前記請求項６に記載のステンレス合金製のファスナーエレメントの光沢度合いを評価する評価方法により適切なバレル研磨条件を求めること、
   を特徴とするバレル研磨条件の設計方法。
    
    
    
    

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