JP2005187058A - 注出機 - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプ装置に内容物（流動体）を収容していて収縮可能な内容器を設けることによって、内容物に外気からの酸素や雑菌が直接触れないようにする。
【解決手段】流動体を収容する収縮可能な内容器２と、この内容器２を収納する外容器３と、この外容器３の口部１２に設けられていて前記内容器２の口部６を吸込口３７に接続するポンプ装置４を備え、前記ポンプ装置４の吐出側に逆止弁５９を設けている。
【選択図】図１

Description

本発明は、容器内の流動体をポンプ装置を介して注出する注出機に関するものである。

従来の注出機としては、液体を収容する容器本体と、この液体を収容した容器本体の口部に設けられたポンプ装置を備え
、ポンプ装置のピストン部の吐出端部に、注出装置が倒れたりしたときに液体の漏洩を防止する逆止弁を設けているものがある。この注出機は、容器本体の口部から容器本体内部に外気が流入できるようにし、これによって容器本体内部の液容量の減少に対して容器本体がへこまないようになっている（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−１１８７６０号公報（請求項１、第５頁、第１図）

従来の注出機では、容器本体内に外気（空気）や雑菌が流入する構成であるので、例えば、内容物が食品等の場合には、長期保存のために酸化防止剤や防腐剤等を添加する必要がある。このように酸化防止剤や防腐剤等を添加して製品を製造することはその製品の寿命を延長して、その製品の品質安定性を高め、産業の発達に寄与するために有効な手段の一つであるが、その一方で、このような酸化防止剤や防腐剤等を添加せずにできるだけ自然なままで食料品等を使いたいという要望が近年ますます高まってきている。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ポンプ装置に内容物（流動体）を収容していて収縮可能な内容器を設けることによって、内容物に外気からの酸素や雑菌が直接触れないようにした注出機を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、注出機の逆止弁が栓部材と弾性膜体との密着によって確実にシールできるようにすることである。

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を講じた。
第１に、注出機１は、流動体を収容する収縮可能な内容器２と、この内容器２を収納する外容器３と、この外容器３の口部１２に設けられていて前記内容器２の口部６を吸込口３７に接続するポンプ装置４とを備え、前記ポンプ装置４の吐出側に逆止弁５９を設けていることを特徴とする。
これによれば、内容器２は外容器３に収納されて支持されているので流動体の吐出によって内容器２が収縮した場合でも安定した姿勢で使用することができる。したがって、従来のように容器のへこみを防止するために空気を内部に導入する必要が無く、しかもポンプ装置４に逆止弁５９を設けているので、内容器２の交換時以外はポンプ装置４内、内容器２内に外部の空気や雑菌が流れ込むことがなく、これによって防腐剤等を大幅に減量でき、または、使用しなくても長期間内容物である流動体を保存・使用できる。

第２に、前記内容器２は収縮可能なソフトバッグからなることを特徴とする。
これによれば、例えば、ブロー成形等によって内容器２を容易に製造できる。しかも、内容器２の肉厚を最小限にして少ない包材の量で形成できるので、地球環境にも優しい内容器２が実現できる。
第３に、収縮終期に内容器２の壁間に口部６と連通する流動体の流通路６８を形成する通路形成手段６９が内容器２内に設けていることを特徴とする。
これによれば、収縮終期に内容器２の側壁内面同士が密着して流動体の流通路が断たれることがなく、最後まで流動体を吐出できる。

第４に、前記通路形成手段６９は、内容器２の口部６近傍から底部側に延設された突条部１０であることを特徴とする。
これによれば、突条部１０が対向する側壁に当接することで突条部１０の周囲に口部６に連通する流動体の流通路６８を形成でき、最後まで流動体を吐出するための通路形成手段６９を簡単かつ容易に形成できる。
第５に、前記ポンプ装置４の吸込口３７に、内容器２の口部６のシール部材９に突き刺して流動体を導入する吸込口部材４２を有することを特徴とする。

これによれば、内容器２を交換可能にして外容器３とポンプ装置４を使用し続けることができ、交換後も内容器２を完全にシールした状態にできる。
第６に、前記外容器３はポンプ装置４を取り付ける口部１２を有する上構成体１３と、前記上構成体１３の下部に着脱自在に装着されていて前記内容器２を収容する下構成体１６とを備えていることを特徴とする。
これによれば、内容器２を外容器３に容易に収納できる。
第７に、前記逆止弁５９は、ポンプ装置４の吐出部５３に設けられていて流動体を吐出する吐出口６０が形成された弾性膜体６１と、弾性膜体６１内に配置されていて流動体の流動を閉栓可能な栓部材６２を備え、前記栓部材６２は、弾性膜体６１が弾力的に密着する球状シール面６４を有することを特徴とする。

これによれば、弾性膜体６１と栓部材６２との球状シール面６４の密着によって確実にシールをすることができる。
第８に、前記弾性膜体６１内には栓部材６２と密着してシールを行う環状突起部６７が設けられていることを特徴とする。
これによれば、前記弾性膜体６１と栓部材６２との球状シール面６４の密着による第１のシールと、環状突起部６７と栓部材６２との密着による第２のシールの２重シール構造によって、確実なシールを実現できる。

本発明によれば、ポンプ装置に内容物（流動体）を収容していて収縮可能な内容器を設けることによって、内容物に外気からの酸素や雑菌が直接触れないようにできる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１、図２において、注出機１は、流動性を有する食品、化粧品、医薬品等の内容物（以下、流動体という）を収容する収縮可能な内容器２と、この内容器２を収容する自立可能な外容器３と、内容器２の流動体を吸い出して外部に吐出するポンプ装置４とを備えている。
内容器２は、合成樹脂製で薄膜状に形成されたいわゆるソフトバッグであり、袋状の容器本体５と、この容器本体５の上部に形成した口部６とを備えており、この口部６は、栓部材７によって閉栓されている。この栓部材７は、外面に雄ねじ部８ａが設けられた筒体８の内面に円柱状の弾性体からなるシール部材９を取り付けたものであり、この筒体８は溶着等により内容器２の口部６に一体とされ、この栓部材７で閉栓することで内容器２内に流動体が密封されている。

内容器２の内面には、内方突出状の突条部１０が設けられており、この突条部１０は、容器本体５の口部６近傍位置から底部側に連続状に延設されている。
外容器３は、合成樹脂製、金属製または陶器製等のものを用いることができ、繰り返し使用可能な容器としている。外容器３は、口部１２を有する上構成体１３と、胴部１４、底部１５を構成する下構成体１６とからなり、上下分割構造となっている。上構成体１３は、その上部にポンプ装置４を取り付ける口部１２が設けられ、下部が下方拡開状の筒形状とされている。前記口部１２は円筒状に形成されていて外周面に雄ねじ部１８が形成されている。上構成体１３の下部内周面には雌ねじ部１９が形成され、下構成体１６の上部内周面には雄ねじ部２０が形成されており、上構成体１３の雌ねじ部１９を下構成体１６の雄ねじ部２０に螺合させて上構成体１３に下構成体１６を装着することで外容器３が構成される。

このように、外容器３は、上構成体１３と下構成体１６とを着脱自在に構成しているので、内容器２を収容または交換する際に、上構成体１３を取り外すことによって、下構成体１６に内容器２を収納しやすくなっている。
前記ポンプ装置４は、外容器３に取り付けるための取付部材２２と、シリンダ部材２３と、シリンダ部材２３内を摺動可能なピストン２４と、ピストン２４を押動する押動部材２５と、押動部材２５を上方に付勢するばね部材２６とを備えている。
取付部材２２は、上部に押動部材２５、ばね部材２６をガイドするガイド部２８を備え、下部に外容器３の口部１２に取り付けるための取付部２９を備えている。ガイド部２８は、同心状に設けられた大径筒部３０と小径筒部３１からなり、小径筒部３１内には筒心方向に貫通した孔３２が形成されている。取付部２９は、下部が開口状の筒形状であり、その内周面に雌ねじ部３４が形成されていて外容器３の口部１２の雄ねじ部１８に螺合装着されている。

シリンダ部材２３は、円筒状の胴部３６を有しており、この胴部３６の下部には内容器２の流動体を吸い込む吸込口３７が形成され、胴部３６の上部には円形のフランジ部３８が形成されている。このフランジ部３８は、図１、図２に示すように外容器３の口部１２の上面と取付部材２２との間に挟まれており、これによってシリンダ部材２３は外容器３の口部１２に固定されている。
シリンダ部材２３の胴部３６内には、ピストン２４の上下移動に応じて胴部３６内への流動体の吸い込み流入だけを行う逆止弁３９が設けられている。また、シリンダ部材２３の入口先端部には内容器２の口部６に取り付ける取付部４０が設けられている。この取付部４０は、下部が開口状の筒形状となっており、内周面に雌ねじ部４１が形成されており、口部６の栓部材７に設けられた雄ねじ部８ａをこの雌ねじ部４１に螺合することでポンプ装置４に内容器２が装着される。

前記取付部４０には、シリンダ部材２３の吸込口３７を形成するための吸込口部材４２が取り付けられている。この吸込口部材４２は、尖端状で内部に空洞が形成された突起部４３と、この突起部４３の基端側に形成された円形のフランジ部４４を有しており、このフランジ部４４がシリンダ部材２３の取付部４０にパッキンを介してはめ込まれている。なお、このフランジ部４４をシリンダ部材２３の先端部に溶着等の手段により固着するようにしてもよい。
前記突起部４３の中途部には流動体の流入孔４５が貫通形成されており、この流入孔４５は、突起部４３を内容器２の口部６のシール部材９に突き刺す（刺通する）ことによって内容器２内に配置されて流動体を吸い込み可能となっている。このように吸込口部材４２をシール部材９に刺通可能な構成にすることで、ポンプ装置４の吸込口３７に内容器２を容易に装着または交換できるようになり、しかも内容器２はポンプ装置４に装着する直前まで流動体を密封して外部の空気や雑菌に触れることのないように保管することができる。

前記フランジ部４４の中央には、流入孔４５から突起部４３内に吸い込まれた流動体をシリンダ部材２３の胴部３６に導入する導入口４６が形成されている。前記逆止弁３９は、押動部材２５の移動に応じてこの導入口４６を閉鎖・解除して流入孔４５から吸い込まれる流動体の流動を制御するようになっている。
ピストン２４は、合成樹脂製で、シリンダ部材２３の胴部３６に嵌入される円筒形状とされており、外周面に円形リブ４８が複数形成されている。ピストン２４内には筒芯方向に沿った貫通孔４９が形成されている。この貫通孔４９の壁面の中途部には周方向に沿った凹部５０が形成されている。

押動部材２５は、指を当てて押すための頭部５１を有し、頭部５１の下部には、下方突出状のロッド部５２が形成され、頭部５１の側部には、内部に流動体の通路５４を有していて吸い上げた流動体を吐出する吐出部５３が形成されている。
ロッド部５２は筒状に形成されていて取付部材２２の小径筒部３１の孔３２に挿通されている。ロッド部５２の内部には流動体の通路５５が形成されており、この通路５５は吐出部５３の通路５４と連通されている。
ロッド部５２の先端部の外面には、周方向に沿った突部５６が形成されており、この先端部をピストン２４の貫通孔４９に挿入して貫通孔４９の壁面の凹部５０に前記突部５６を嵌合することによって、ロッド部５２にピストン２４が取り付けられている。なお、ロッド部５２の入口先端部には、ピストン２４がロッド部５２から抜け外れるのを防止する抜け止め部材５７が設けられている。

ばね部材２６はコイルばねを例示しており、その下部が取付部材２２の大径筒部３０と小径筒部３１との間の凹部に設けられており、ばね部材２６の上端が押動部材２５の頭部５１の下面に当接していて押動部材２５を上方に押し上げている。
吐出部５３は、前記頭部５１から側方突出状に形成された筒形状であり、この吐出部５３の先端には吐出した流動体や外部の空気、雑菌等の逆流を防止する逆止弁５９が設けられている。
図１乃至図４において、逆止弁５９は、吐出部５３の先端に設けられかつ吐出口６０が形成された弾性膜体６１と、この弾性膜体６１内に配置されていて流動体の流動を閉栓可能な栓部材６２とを有している。

弾性膜体６１は、薄膜製で、サック状（袋状）に形成されており、その先端部６１ａが略半球状のドーム形状とされ、その胴部（中途部）６１ｂが円筒状とされ、その基部に吐出部５３に取り付けるための円形のつば部６１ｃが形成されている。
弾性膜体６１は、取付部材６３を介して吐出部５３に固定されている。取付部材６３は、円筒形状で内周面に雌ねじ部を有し、その内側天面が弾性膜体６１のつば部６１ｃを吐出部５３の先端面に押さえ付けている。一方、吐出部５３の先端部外面には雄ねじ部が形成されており、取付部材６３を吐出部５３に螺合装着することで、弾性膜体６１のつば部６１ｃは、取付部材６３と吐出部５３との間に挟まれて固定される。

この弾性膜体６１の先端部６１ａに形成された吐出口６０は、一文字（十文字でもよい）の切れ込み状（スリット状）、または、ダックビル状に形成されており、その縁部同士が密着した状態となっている。
この弾性膜体６１の材料は、流動体の粘度、粒度等の物理的性質、ＰＨ等の化学的性質、そして外観、経済性、使い勝手等を考慮して、ゴム、樹脂等から自由に選択して成形できる。
例えば、ＮＲ、ＳＢＲ、ＢＲ、ＮＢＲ、ＣＲ、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ＩＲ、ＩＩＲ、ＦＫＭ、ＶＭＱ、Ｕ、Ｔ、ＣＯ、ＡＣＭ等のうち、少なくとも１種類以上から構成されるゴム弾性体、ＳＢＳ、ＳＩＢＳ、ＳＥＢＳ、ＳＩＳ、ＳＥＰＳ、ＳＥＥＰＳ、ＴＰＯ、ＴＰＵ、ＴＰＥＥ、ＴＰＡＥ、ＴＰＶＣ、１、２−ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー等、そして、それらの複合体なども使用することが可能である。

栓部材６２は、弾性膜体６１の胴部６１ｂ内に設けられており、例えば、硬質樹脂等によって形成された中実状の球状体からなる。この栓部材６２の直径は、弾性膜体６１の胴部６１ｂの内径よりも大きく形成されている。
したがって、栓部材６２が弾性膜体６１の胴部６１ｂに設けられると、栓部材６２は、弾性膜体６１内面に密着し、栓部材６２と接触している弾性膜体６１の胴部６１ｂは外方に膨張するように弾性変形されることとなる。栓部材６２は、弾性膜体６１が弾性変形することによって生じた弾性力によって押さえ付けられ、弾性膜体６１内で保持されている。

栓部材６２は球状体であるので、その表面は球面となっていてる。栓部材６２は、この球面に弾性膜体６１が弾力的に密着することによりシールがなされている。以下、このようにシールを行う栓部材６２の表面（球面）を球状シール面６４といい、これによるシールを第１のシールという。この球状シール面６４は球面形状であるので、平坦面の場合よりも広いシール面積を確保できる。
弾性膜体６１は薄膜製であるので、密着部分では、弾性膜体６１の内面及び外面は球状シール面６４の球面形状に対応して球面状に弾性変形されている。したがって、密着部分では、球状シール面６４と弾性膜体６１とによるシールが、球面同士の密着によってなされるのである。このように、球面同士の密着では、密着部分における各接点における弾性膜体６１の弾性力は、球状シール面６４の球心に向かう求心方向に作用することになる。すなわち、いずれの接点においても、求心方向への均一な弾性力（弾性復元力）が作用し、これによって、密着性が高まって、広い面で、確実かつ高い逆流防止機能を発揮できるようになっている。

弾性膜体６１内において、先端部６１ａの吐出口６０の近傍の内面には、栓部材６２を係止する突起部が設けられており、この突起部が吐出口６０と栓部材６２の間に間隙を形成するための間隙形成手段６５とされている。この突起状の間隙形成手段６５は、弾性膜体６１内面の周方向に沿って間隔をおいて複数設けられている。第１実施形態では、間隙形成手段６５である突起部の数は４である。この突起状の間隙形成手段６５は、吐出口６０から離間されて設けられており、突起状の間隙形成手段６５によって係止される栓部材６２は、吐出口６０から離間されて配置されており、栓部材６２と吐出口６０との間には間隙６６が形成されている。

このように間隙６６が形成されていることによって、栓部材６２が吐出口６０と密着して塞ぐことなく、所望の圧力でシールを解除して流動体を吐出することができる。
弾性膜体６１の胴部６１ｂ内面には、球状シール面６４と弾性膜体６１との密着によるシールとは別に、栓部材６２と接触して第２のシールを行う環状突起部（シールリング部）６７が弾性膜体６１の胴部６１ｂ内面に設けられている。この環状突起部６７は、吐出口６０から離間されて設けられ、栓部材６２を弾性膜体６１内に設けたときには、突起状の間隙形成手段６５と環状突起部６７とで栓部材６２を挟持した状態となる。換言すれば、突起状の間隙形成手段６５と環状突起部６７は栓部材６２の位置を規制するものである。

上記のように弾性膜体６１内では、球状シール面６４と弾性膜体６１との密着部分、および栓部材６２（球状シール面６４）と環状突起部６７との接触部分の２箇所でシールを行う２重シール構造となっている。このような２重シール構造によって、確実かつ十分な逆流防止機能を発揮することができる。
以下、ポンプ装置４が内容器２の流動体を吸い込んで吐出するまでの作用を説明する。
図１において、注出機１は頭部５１を押すだけで流動体を吐出できるように待機した状態となっており、この待機状態ではピストン２４がシリンダ部材２３の最上部に位置しており、ピストン２４の下方のシリンダ部材２３の胴部３６内には、内容器２から吸い出された流動体が充満している。この待機状態では胴部３６内の逆止弁３９は前記導入口４６を閉鎖した状態となっている。

この待機状態から頭部５１に指等を当てて押動部材２５を下方に押して移動させると、図２に示すように押動部材２５のロッド部５２に設けられているピストン２４が下方に移動し、胴部３６内の流動体に圧力が加わる。そして、上記のようにピストン２４が下方に移動することによって、胴部３６内の流動体に圧力がかかり、この圧力によって流動体がロッド部５２の通路５５から吐出部５３の逆止弁５９側へ流動する。
逆止弁５９の弾性膜体６１内では、前記流動体によって栓部材６２が圧力を受け、この圧力を弾性膜体６１が受けて前方に引き伸ばされるように弾性変形する。弾性膜体６１がこのように弾性変形することによって、栓部材６２が環状突起部６７から離れて栓部材６２と環状突起部６７とのシールが解除される。

流動体は、この解除で環状突起部６７を越えて球状シール面６４と弾性膜体６１とのシール部分（密着部分）に流入する。そして、この流動体は、球状シール面６４と弾性膜体６１とのシール部分が解除されるように、密着部分にある弾性膜体６１部分を外方に押し広げるように膨張状に弾性変形させて吐出口６０側の間隙６６に流入する。最後に流動体によって間隙６６が充満され、図４に示すように流動体が吐出口６０を押出方向に押し広げて外に吐出され、以上によって注出機１は流動体を外部に注出するのである。
前記頭部５１を押していた指等を離すと、ばね部材２６の付勢力により押動部材２５が上方に押されて移動する。これに連動してピストン２４が上方に移動し、これによって胴部３６内に負圧が生じて逆止弁３９が上方に移動して導入口４６の閉鎖を解除し、内容器２内の流動体が流入孔４５から吸い込まれ導入口４６から胴部３６内に導入される。前記ピストン２４が胴部３６の最上部まで移動したときに前述した待機状態に戻ることとなる。

内容器２は、可撓性を有していて収縮可能になっているため、上記のように流動体が吸い出される度に容積が減少して収縮していくことになる。この収縮が進んで流動体が残り少なくなった収縮終期には、内容器２の内面に形成された前記突条部１０が、図５の２点鎖線で示すように対向する内面に当接した状態となる。これによって、内容器２の底部側から口部６にわたって突条部１０の近傍に流動体の流通路６８が形成される。
このように前記突条部１０は、内容器２の収縮終期に容器の壁間に流動体の流通路６８を形成する通路形成手段６９となっているのである。この通路形成手段６９によって、内容器２の収縮終期に内面同士が密着して流動体が内容器２内に残存するということが防止され、流動体の残存量を極力少なくして最後まで使用することができる。

なお、上記のような内容器２の収縮によって外容器３内が負圧とならないように、外容器３の上構成体１３と下構成体１６の各ねじ部１９、２０の隙間や口部１２から外容器３内に空気（外気）を導入できるようになっており、これによって外容器３は負圧による変形もなく自立可能な形状に常に保形されている。
上記構成の注出機１によれば、内容器２は収縮可能な構成であり、ポンプ装置４が流動体を吸い出す度に生ずる負圧に応じて変形するが、内容器２は自立可能な外容器３に支持されているので、常に安定した姿勢で使用できる。さらに、ポンプ装置４の吐出側には逆止弁５９が設けられているので外部の空気や雑菌等がポンプ装置４内や内容器２内に侵入することもなく、酸化防止剤や防腐剤等を流動体に添加することなく長期間の保存・使用が可能である。しかも、内容器２は薄膜製のソフトバッグであるので、成形に必要な包材の減量化を実現できる。

なお、本発明は上記の実施形態に限らず、以下のような変更が可能である。
例えば、通路形成手段を構成する突条部１０は内容器２内に複数条設けられていても良い。またこの突条部１０は内容器２の口部６近傍から底部にわたって連続状に形成したものを例示したが、口部６近傍から底部にわたって断続状に形成してもよい。逆止弁５９の栓部材６２は、楕円体、ラグビーボール状等、弾性膜体６１との接触部分に球面が形成されているものを用いることができる。

注出機の待機状態を示す縦断面図である。 注出機が流動体を注出するときの状態を示す縦断面図である。 逆止弁の断面図である。 流動体を吐出する逆止弁を示す断面図である。 図１のＡ−Ａ矢示線断面図である。

符号の説明

１ 注出機
２ 内容器
３ 外容器
４ ポンプ装置
６ 内容器の口部
９ シール部材
１０ 突条部
１２ 外容器の口部
１３ 上構成体
１６ 下構成体
３７ 吸込口
４２ 吸込口部材
５３ 吐出部
５９ 逆止弁
６０ 吐出口
６１ 弾性膜体
６２ 栓部材
６４ 球状シール面
６７ 環状突起部
６８ 流通路
６９ 通路形成手段

Claims (8)

1. 流動体を収容する収縮可能な内容器(２)と、この内容器(２)を収納する外容器(３)と、この外容器(３)の口部（１２）に設けられていて前記内容器(２)の口部（６）を吸込口（３７）に接続するポンプ装置（４）とを備え、前記ポンプ装置（４）の吐出側に逆止弁（５９）を設けていることを特徴とする注出機。
2. 前記内容器（２）は収縮可能なソフトバッグからなることを特徴とする請求項１に記載の注出機。
3. 収縮終期に内容器(２)の壁間に口部（６）と連通する流動体の流通路（６８）を形成する通路形成手段（６９）が内容器(２)内に設けていることを特徴とする請求項１または２に記載の注出機。
4. 前記通路形成手段（６９）は、内容器(２)の口部（６）近傍から底部側に延設された突条部（１０）であることを特徴とする請求項３に記載の注出機。
5. 前記ポンプ装置（４）の吸込口（３７）に、内容器(２)の口部（６）のシール部材（９）に突き刺して流動体を導入する吸込口部材（４２）を設けていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の注出機。
6. 前記外容器(３)は、ポンプ装置（４）を取り付ける口部（１２）を有する上構成体（１３）と、前記上構成体（１３）の下部に着脱自在に装着されていて前記内容器(２)を収容する下構成体（１６）とを備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の注出機。
7. 前記逆止弁（５９）は、ポンプ装置（４）の吐出部（５３）に設けられていて流動体を吐出する吐出口（６０）が形成された弾性膜体（６１）と、弾性膜体（６１）内に配置されていて流動体の流動を閉栓可能な栓部材（６２）を備え、前記栓部材（６２）は、弾性膜体（６１）が弾力的に密着する球状シール面（６４）を有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の注出機。
8. 前記弾性膜体（６１）内には栓部材（６２）と密着してシールを行う環状突起部（６７）が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の注出機。

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