JP2010520753A - 開放端フィルタ及び制限器を有する喫煙物品 - Google Patents

Abstract

喫煙物品（１０）は、主流煙を生成するようになったタバコロッド（１２）と、上流端（２０）及び下流端（２２）を有し、上流端で主流煙を受け取るように配列されたフィルタ（１４）とを含む。フィルタは、セグメントの下流端で開いた管状セグメント（１８）と、管状セグメント内に収容された流量制限器（３０）とを含む。フィルタは、先端紙（１６）を用いてタバコロッドに取り付けられ、フィルタの上流端と下流端の間の位置に空気受け入れ可能通気区画（４０）を含む。
【選択図】図１

Description

従来、高いレベルの通気性を備えたシガレットは、吸引抵抗（ＲＴＤ）の不足を補うために何らかの対策が取られない限り、通常は、容認できないほどの低いレベルのＲＴＤを有していた。過去には、その不足に対処するために高密度セルロースアセテートフィルタセグメントが使用された。しかし、そのようなフィルタ付きセグメントは、一酸化炭素（ＣＯ）及び酸化窒素（ＮＯ）のような主流タバコ煙の気相成分に対して殆ど又は全く効果がない状態で、タール送出量（ＦＴＣ）を低減する傾向があった。この解決法は、低送出量（ＦＴＣタール）シガレットにおけるＣＯ対タール（ＦＴＣ）比を悪化させる傾向があった。

通気性は、単独で作用する時に、それが主流煙の粒子相と気相の両方を低減することになるという点で望ましい属性を有する。しかし、高度に通気されたシガレットは、上述のようにＲＴＤに欠点を有する。

一実施形態によれば、喫煙物品は、主流煙を生成するようになったタバコロッドと、上流端及び下流端を有し、上流端で主流煙を受け取るように配列され、セグメントの下流端で開いた管状セグメントと、管状セグメント内に収容された流量制限器とを含むフィルタと、フィルタをタバコロッドに取り付け、フィルタの上流端と下流端の間の位置に空気受け入れ可能通気区画を含む先端紙とを含む。
別の実施形態によれば、喫煙物品は、タバコロッドとフィルタを含み、フィルタは、先端紙を用いてタバコロッドに取り付けられてチューブの下流端で開いた紙フィルタチューブと、フィルタチューブ内に収容されてフィルタチューブを上流空洞及び下流空洞に分割する流量制限器と、先端紙及びフィルタチューブを通って延びる複数の穿孔を含む、下流空洞に沿った位置の通気区画とを含む。

更に別の実施形態によれば、喫煙物品は、主流煙を生成するようになったタバコロッドと、上流端及び下流端を有し、上流端で主流煙を受け取るように配列され、セグメントの下流端で開いた紙管状セグメントと、管状セグメント内に収容され、紙発泡体ロッドの外周部内に導入された少なくとも１つのチャンネルを有する紙発泡体ロッドを含む流量制限器とを含むフィルタと、フィルタをタバコロッドに取り付け、フィルタの上流端と下流端の間の位置に空気受け入れ可能通気区画を含む先端紙とを含む。

内部フィルタ構成要素を明らかにするためにフィルタ先端紙が部分的に開かれている、好ましい実施形態に従って構成された喫煙物品の側面図である。 一実施形態による流量制限器の断面図である。 線３−３に沿った図２の流量制限器の側面断面図である。 別の実施形態による流量制限器の断面図である。 流量制限器の別の代替的な実施形態の側面断面図である。 一実施形態による線５−５に沿った図５の流量制限器の断面図である。 別の実施形態による流量制限器の断面図である。 流量制限器の更に別の実施形態の側面断面図である。 流量制限器の別の代替的な実施形態の側面断面図である。 内部フィルタ構成要素を明らかにするためにフィルタ先端紙が部分的に開かれている、別の実施形態に従って構成された喫煙物品の側面図である。 内部フィルタ構成要素を明らかにするためにフィルタ先端紙が部分的に開かれている、別の実施形態に従って構成された喫煙物品の側面図である。

図１は、内部フィルタ構成要素を明らかにするためにフィルタ先端紙１６が部分的に開かれている、好ましい実施形態に従って構成された喫煙物品１０の側面図を示す。図１に示すように、好ましい実施形態は、タバコロッド１２と、先端紙１６によってタバコロッド１２に接続したフィルタ（又はフィルタアセンブリ）１４とを含む喫煙物品１０を提供する。タバコロッド１２は、好ましくは、取り囲んでいる外側包装紙１３に取り囲まれた裁断タバコ（通常、切断充填物形態）のような喫煙材料の円筒形ロッドから成る。外側包装紙１３は、通常、多孔性包装材料又は包装紙である。

フィルタ１４は、好ましくは、上流端２０、下流端又は唇側端部２２、及び管状セグメント１８内に位置する流量制限器３０を有する管状セグメント（又はフィルタチューブ）１８を含む。流量制限器３０は、好ましくは、直径が減少している少なくとも１つのオリフィス（又は流量制限部）３４を有する仕切り３２を含む。流量制限器３０は、管状セグメント１８を上流セグメント又は空洞２４とセグメントの下流端２２で開いている下流セグメント又は空洞２６とに分割する。フィルタ１４も、外観上、フィルタ１４の下流又は唇側端部に多孔性紙プラグ（図示せず）を含むことができる。多孔性紙プラグは、好ましくは、下流セグメント又は空洞２６をフィルタ１４内に保持するために流量制限器３０まで延びないことを認めることができる。

管状セグメント１８は、好ましくは、紙製品又は生体分解性プラスチック、又は生体分解特性を有する他の適切な材料で作られる。管状セグメント１８は、好ましくは、約２０．０ｍｍから４０．０ｍｍ、より好ましくは、約２５．０ｍｍから３５．０ｍｍ、最も好ましくは、約２７．５ｍｍから３１．０ｍｍの長さ１９を有し、約７．０ｍｍから８．０ｍｍ、より好ましくは、約７．４ｍｍから７．８ｍｍの内径２１を有する。

同じ材料から望ましい煙送出量（ＦＴＣタール）を提供するために、流量制限器３０、通気区画４０（又は通気部区画）、先端紙１６の透過率、及び管状セグメント１８のために使用される紙又は材料の透過率の組合せにより、管状セグメント１８に様々な通気レベル（１０％から９０％）を取り入れることができる。一実施形態によれば、管状セグメント１８に少なくとも１つの周方向列の又は一連の通気孔４２を追加するために、管状セグメント１８は、好ましくは、適切なレーザ機器又は他のデバイスによって穿孔することができる自立型管状セグメントを形成する剛性紙で構成される。

別の実施形態によれば、空気受け入れ可能通気区画４０（又は通気区画）は、先端紙１６及び管状セグメント１８を通って延びる通気孔４２の第１の列（及び任意的に第２、場合によっては第３の列）を用いて設定することができる。好ましい実施形態では、空気受け入れ可能通気区画４０は、通気区画４０を通して吸引される空気がフィルタ１４の下流端又は唇側端部に到達する前に主流煙と混合されるように、流量制限器３０の近くに又はそれに隣接して配置される。一実施形態によれば、通気孔４２は、好ましくは、通気孔４２が流量制限器３０と下流又は唇側端部２２の間になるように流量制限器３０の下流とされる。通気区画４０（又は通気孔４２）とフィルタ１４の下流又は唇側端部２２の間の距離は、好ましくは、少なくとも５ｍｍ、より好ましくは、５ｍｍから２０ｍｍの範囲であり、最も好ましくは、１０ｍｍから１５ｍｍの範囲である。しかし、別の実施形態によれば、通気孔４２がタバコロッド１２と流量制限器３０の間になるように、通気孔４２は、流量制限器３０の上流にすることができることを認めることができる。

別の実施形態によれば、流量制限器３０及び通気区画４０は、好ましくは、少なくとも２５％、より好ましくは、少なくとも５０％から９０％の喫煙物品１０の通気レベルを達成する。喫煙物品１０の通気レベルも、好ましくは、喫煙者に対して満足できるレベルの吸引抵抗（ＲＴＤ）を導入する。吸引抵抗（ＲＴＤ）も、フィルタ１４の通気区画４０の位置と同様に流量制限器３０のオリフィス３４の数及びサイズを変えることによって調整することができる。別の実施形態によれば、包装紙１３は、高い透過率を有することができ、又は代替的に、高いタバコロッド通気を達成するために穿孔を使用することができる。

更に、実施形態は、必要量の吸引抵抗（ＲＴＤ）を提供する一方で、喫煙を通して望ましい程度の高い通気性を維持する。後者の属性は、流量制限器３０の下流に通気区画４０を配置することによって達成される。更に、下流端又は唇側端部２２に対して離間した関係で通気区画４０を配置すると、通気区画４０を通ってフィルタ１４内に吸引された空気のタバコロッド１２から吸引された主流煙との撹拌が確実なものになる。

図２は、一実施形態による流量制限器３０の断面図を示している。図２に示すように、流量制限器３０は、好ましくは、直径が減少した少なくとも１つのオリフィス（又は流量制限部）３４を有する仕切り３２を含む。流量制限器３０は、好ましくは、喫煙物品１０が少なくとも水柱で４０ｍｍ又はそれよりも大きい、好ましくは、水柱で５０ｍｍから８０ｍｍの吸引対抗（ＲＴＤ）を示すのに十分な圧力降下をもたらすように寸法設定される。

仕切り３２は、好ましくは、約７．０ｍｍから８．０ｍｍ、より好ましくは、約７．４ｍｍから７．８ｍｍの直径３６を有する。仕切り３２も、好ましくは、直径３８が約０．２ｍｍから約０．９ｍｍの１つの又は任意的に少なくとも１つのオリフィス３４を有する。流量制限器３０は、紙、プラスチック、又は金属で、より好ましくは、紙製品、生体分解プラスチック、又は生体分解特性を有する他の適切な材料で構成される。

図３は、図２の線３−３に沿った流量制限器３０の側面断面図を示している。図３に示すように、流量制限器３０は、少なくとも１つのオリフィス３４を有する仕切り３２とすることができる。仕切り３２は、約０．０５ｍｍから２０．０ｍｍ、より好ましくは、約０．０５ｍｍから２．０ｍｍの幅３９を有する。
図４は、別の実施形態による流量制限器３０の断面図を示している。図４に示すように、流量制限器３０の圧力降下が開口面積に依存するので、複数のオリフィス３４を使用することもできる。例えば、更に別の実施形態によれば、直径３８が少なくとも０．２ｍｍの少なくとも２つ又はそれよりも多くのオリフィス３４をそれぞれ仕切り３２に取り入れることができる。仕切り３２内でオリフィス３４の数、サイズ、及び配置又は位置は、通気区画４０と組み合わせて、フィルタ１４内で望ましい圧力降下を設定することができるように変えることができることを認めることができる。

図５は、別の実施形態による流量制限器３０の側面断面図を示している。図５に示すように、流量制限器３０は、各流れチャンネル６０が１対の円錐形端部６２、６４を有する少なくとも２つの流れチャンネル６０を含む。流れチャンネル６０は、流れ又は煙を流すように開いている下流端６１及び上流端６３を含む。流れチャンネル６０は、好ましくは、流量制限器３０の中央部分を形成する紙発泡体ロッド６６の外周部６７（図６）に導入される。流量制限器３０が少なくとも２つの流れチャンネル６０を含み、好ましくは、紙発泡体ロッド６６の外周部６７の周りに対称に配置された３つ又はそれよりも多くの流れチャンネル６０を含むことができることを認めることができる。プラスチック又はゴムのような他の材料を使用することもできる。紙発泡体ロッド６６は、楕円形、円形、六角形、又は他の適切な断面を有することができる。１対の円錐形端部６２、６４は、好ましくは、互いに反対向きであり（すなわち、円錐形端部のより小さい部分が中央部分から外向きに面し）、流量制限器３０の管状セグメント１８への挿入を容易にする。流量制限器３０も、好ましくは、対称であり、タバコ充填物が煙流チャンネル６０を塞ぐのを回避し、シガレット製造工程及び制限器３０の機能性に利便を与える。

図６は、一実施形態による図５の流量制限器３０の線５−５に沿った断面図を示している。図６に示すように、流量制限器３０は、紙発泡体ロッド６６の外周部６７の周りに対称に配置された少なくとも２つの流れチャンネル６０を含む。少なくとも２つチャンネル６０は、楕円形又は円形断面又は他の適切な断面形状及び／又は構成を有することができる。
図７は、別の実施形態による流量制限器３０の断面図を示している。図７に示すように、流量制限器３０は、紙発泡体ロッド６６の外周部６７の周りにＶ字形断面を有する複数の溝６５の形態をした複数のチャンネル６０を含む。溝６５がＶ字形、矩形、楕円形、又は他の適切な構成にすることができることを認めることができる。

図８は、流量制限器３０の更に別の実施形態の側面断面図を示している。流量制限器３０は、少なくとも１つのオリフィス３４と仕切り３２の外周部３３の周りに延びる外側環４６とを有する仕切り（横壁）３２を含む。図８に示すように、外側環４６は、僅かに円錐形として流量制限器３０の管状セグメント１８への挿入を容易にすることができる。
図９は、流量制限器３０の別の代替的な実施形態の側面断面図を示している。流量制限器３０は、少なくとも１つのオリフィス３４と仕切り３２の外周部３３周りに延びる外側環４６とを有する仕切り３２を含む。図９に示すように、外側環４６は、面取りした又は傾斜端部５０を有する対称の基礎４８を含み、流量制限器３０の管状セグメント１８への挿入を容易にすることができる。

別の実施形態によれば、篩い分け材料（図示せず）を使用して、細刻みタバコ充填物がオリフィス（又はチャンネル６０）を塞ぐのを回避することができる。全シガレット又は喫煙物品１０の吸引抵抗（ＲＴＤ）は、タール送出量と同様に、通気区画４０、オリフィス３４（又はチャンネル６０）の直径３８、及びオリフィス３４（又はチャンネル６０）の数の組合せと均衡する。通気レベルが高くなるのに伴って、喫煙物品の燃焼コール内に流れ込む空気が減少し、それが燃焼したタバコの量、コール温度、及び煙成分発生を低下させることになることを認めることができる。更に、より低い流速に起因する増大したシガレット紙（すなわち、外側包装紙１３）の外への拡散は、一酸化炭素（ＣＯ）及び酸化窒素（ＮＯ）のような気相煙成分を更に低減する可能性がある。

図１０は、別の実施形態により構成された喫煙物品１０の側面断面図を示し、内部フィルタ構成要素が見えるようにフィルタ先端紙１６が部分的に開かれている。図１０に示すように、より改善した通気レベルを達成するために、流量制限器３０に設けられたオリフィス３４に関連する位置にいくつかの通気区画４０を提供することが望ましい。通気区画４０は、好ましくは、先端紙１６及び管状セグメント１８を通って延びる複数の通気孔４２を含む。喫煙物品１０の製造においてフィルタ１４がオンラインレーザ穿孔技術の使用を容易にすることを認めることができる。別の実施形態によれば、予め穿孔された先端紙１６の使用により喫煙物品１０の製造を容易にすることができることを認めることができる。

全ての実施形態で、高速度でシガレットを製造する産業において一般的に使用される単純な組合せ技術でフィルタ１４を構成することができることは認められるものとする。更に、各実施形態は、フィルタ１４の長さにわたって望ましい剛性を提供するように、上流及び／又は下流空洞２４、２６の周りに少なくとも１つの支持体２８（図１０）を含むことができる。支持体２８は、好ましくは、管状セグメント１８の内面及び／又は外面上の環状リング、又はフィルタ１４の管状セグメント１８に剛性を提供することができる他の適切なデバイスである。

図１１は、図１に示す実施形態と一部の関連では同様であるが、管状要素１８が一般的に中空アセテートチューブ又はＨＡＴと呼ばれるセルロースアセテートのチューブのような軟質多孔性環状材料である実施形態を示している。ＨＡＴを使用すると、本明細書に記載した他の実施形態のフィルタのような剛性紙チューブを用いて構成されたフィルタの感触よりも柔らかい感触を喫煙者の唇に提供する。上述の流量制限器３０は、本明細書に記載した流量制限器の形態を取ることができるが、好ましくは、図９に示すタイプであり、仕切り３２が外側環４６から内向きに延び、かつ１つ又はそれよりも多くのオリフィス３４が上述の仕切りを通って延びている。フィルタ材料の上流プラグ２４’は、流量制限器３０をタバコロッド１２から分離する。チューブ１８、制限器３０、及びプラグ２４’は、従来型のプラグラップのような紙に包むことができる。この構成は、高速結合機械を使用してフィルタを組み立てるのを可能にし、剛性チューブ中のプランジフィルタ構成要素を不要にする。更に、予め穿孔された先端紙を使用することができ、従って、先の実施形態において剛性チューブを通る穿孔の形成を不要にする。

フィルタにセルロースアセテートプラグのようなフィルタ材料のない図１から１０に示す喫煙物品１０を用いることにより、セルロースアセテート材料及び製造に関連するコストを低減することができることを認めることができる。更に、喫煙物品のシガレット吸いさし着火の環境的影響も軽減することができる。
本明細書に示して説明した実施形態は、望ましい量の吸引抵抗と共に高度に通気した喫煙物品の恩典を提供し、従来型のシガレット製造機械上での高速度シガレット製造を容易にする。

先の説明は、好ましい実施形態に関するものであり、従って、物品及びその製法の単なる代表であることは理解されるであろう。以上の教示に照らして様々な実施形態の変更及び修正が当業者には直ちに明らかになることを認めることができる。従って、例示的な実施形態、並びに代替的な実施形態は、特許請求の範囲に記載した物品及び方法の精神及び範囲から逸脱することなく作成することができる。

１０ 喫煙物品
１２ タバコロッド
１４ フィルタ
１６ 先端紙
１８ 管状セグメント
２０ 上流端
２２ 下流端
３０ 流量制限器
４０ 空気受け入れ可能通気区画

Claims (30)

1. 主流煙を生成するようになったタバコロッドと、
   上流端及び下流端を有し、該上流端で主流煙を受け取るように配列され、かつ
   セグメントの下流端で開いた管状セグメント、及び
   前記管状セグメント内に収容された流量制限器、
   を含むフィルタと、
   前記フィルタを前記タバコロッドに取り付け、該フィルタの前記上流端と前記下流端の間の位置に空気受け入れ可能通気区画を含む先端紙と、
   を含むことを特徴とする喫煙物品。
2. 前記空気受け入れ可能通気区画は、前記先端紙と前記管状セグメントとを通って延びる通気孔の少なくとも１つの周方向列を含むことを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
3. 前記空気受け入れ可能通気区画は、前記フィルタの前記上流端と前記流量制限器との間にあることを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
4. 前記空気受け入れ可能通気区画は、前記流量制限器と前記フィルタの前記下流端との間にあることを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
5. 前記通気区画は、前記空気受け入れ可能通気区画を通って吸引された空気と前記タバコロッドから吸引された主流煙との混合を促進するのに十分な距離だけ前記フィルタの前記下流端から離間していることを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
6. 前記流量制限器は、少なくとも１つのオリフィスを有する仕切りであることを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
7. 前記仕切りは、複数のオリフィスを有し、
   前記複数のオリフィスの各々は、約０．２ｍｍから０．６ｍｍの直径を有する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の喫煙物品。
8. 前記流量制限器は、少なくとも２つのチャンネルを有する紙発泡体ロッドを含み、該チャンネルは、該紙発泡体ロッドの外周部内に導入されていることを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
9. 前記仕切りは、該仕切りの外周部の周りに延びて前記流量制限器の前記管状セグメント内への挿入を容易にする外側環を有することを特徴とする請求項６に記載の喫煙物品。
10. 前記管状セグメントは、該管状セグメントが自立型であり、かつレーザ穿孔ができるように十分な剛性を有することを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
11. 前記フィルタの長さにわたって望ましい堅さをもたらすように前記管状セグメント内に支持体を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品。
12. タバコロッドとフィルタを含む喫煙物品であって、
    フィルタが、
    先端紙を用いてタバコロッドに取り付けられ、チューブの下流端で開いた紙フィルタチューブと、
    前記フィルタチューブ内に収容され、該フィルタチューブを上流空洞及び下流空洞に分割する流量制限器と、
    前記下流空洞に沿った位置にあり、前記先端紙及び前記フィルタチューブを通って延びる複数の穿孔を含む通気区画と、
    含む、
    ことを特徴とする喫煙物品。
13. 前記通気区画は、前記フィルタの上流端と前記流量制限器との間にあることを特徴とする請求項１２に記載の喫煙物品。
14. 前記通気区画は、前記流量制限器と前記フィルタの下流端との間にあることを特徴とする請求項１２に記載の喫煙物品。
15. 前記流量制限器は、少なくとも１つのオリフィスを有する仕切りであることを特徴とする請求項１２に記載の喫煙物品。
16. 前記仕切りは、複数のオリフィスを有し、
    前記複数のオリフィスの各々は、約０．２ｍｍから０．６ｍｍの直径を有する、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の喫煙物品。
17. 前記流量制限器は、少なくとも２つのチャンネルを有する紙発泡体ロッドを含むことを特徴とする請求項１２に記載の喫煙物品。
18. 前記少なくとも２つのチャンネルは、前記紙発泡体ロッドの外周部内に導入されることを特徴とする請求項１７に記載の喫煙物品。
19. 前記仕切りは、該仕切りの外周部の周りに延びて前記流量制限器の前記フィルタチューブ内への挿入を容易にする外側環を有することを特徴とする請求項１５に記載の喫煙物品。
20. 主流煙を生成するようになったタバコロッドと、
    上流端及び下流端を有し、該上流端で主流煙を受け取るように配列され、かつ
    セグメントの下流端で開いた管状セグメント、及び
    前記管状セグメント内に収容され、少なくとも１つのチャンネルを有する紙発泡体ロッドを含み、該少なくとも１つのチャンネルが該紙発泡体ロッドの外周部内に導入されている流量制限器、
    を含むフィルタと、
    前記フィルタを前記タバコロッドに取り付け、該フィルタの前記上流端と前記下流端の間の位置に空気受け入れ可能通気区画を含む先端紙と、
    を含むことを特徴とする喫煙物品。
21. 主流煙を生成するようになったタバコロッドと、
    上流端及び下流端を有し、該上流端で主流煙を受け取るように配列され、かつ
    セグメントの下流端で開いた管状セグメント、
    前記管状セグメントの上流の流量制限器、及び
    前記流量制限器の上流のフィルタ材料のプラグ、
    を含むフィルタと、
    前記フィルタを前記タバコロッドに取り付け、該フィルタの前記上流端と前記下流端の間の位置に空気受け入れ可能通気区画を含む先端紙と、
    を含むことを特徴とする喫煙物品。
22. 前記空気受け入れ可能通気区画は、前記先端紙を通って延びる通気孔の少なくとも１つの周方向列を含むことを特徴とする請求項２１に記載の喫煙物品。
23. 前記空気受け入れ可能通気区画は、前記フィルタの前記上流端と前記流量制限器との間にあることを特徴とする請求項２１に記載の喫煙物品。
24. 前記空気受け入れ可能通気区画は、前記流量制限器と前記フィルタの前記下流端との間にあることを特徴とする請求項２１に記載の喫煙物品。
25. 前記通気区画は、前記空気受け入れ可能通気区画を通って吸引された空気と前記タバコロッドから吸引された主流煙との混合を促進するのに十分な距離だけ前記フィルタの前記下流端から離間していることを特徴とする請求項２１に記載の喫煙物品。
26. 前記流量制限器は、少なくとも１つのオリフィスを有する仕切りであることを特徴とする請求項２１に記載の喫煙物品。
27. 前記仕切りは、複数のオリフィスを有し、
    前記複数のオリフィスの各々は、約０．２ｍｍから０．６ｍｍの直径を有する、
    ことを特徴とする請求項２６に記載の喫煙物品。
28. 前記流量制限器は、少なくとも２つのチャンネルを有する紙発泡体ロッドを含み、該チャンネルは、該紙発泡体ロッドの外周部内に導入されていることを特徴とする請求項２１に記載の喫煙物品。
29. 前記仕切りは、該仕切りの外周部の周りに延びて前記流量制限器の前記管状セグメント内への挿入を容易にする外側環を有することを特徴とする請求項２６に記載の喫煙物品。
30. 前記管状セグメントは、セルロースアセテートの中空チューブであることを特徴とする請求項２１に記載の喫煙物品。

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