JP7371915B2 - 偏平縫いミシン用針および偏平縫いミシンを使用した縫製方法 - Google Patents

Description

この発明は、偏平縫いミシンに使用される針、および、偏平縫いミシンを使用した縫製方法に関する。

偏平縫いミシンは、例えば特許文献１に記載されているように、複数（２～４本）の針を布送り方向と直交する方向に高さを変えて並列して取り付けるようになっている。そして、この複数の針が上下動することで布の下方に複数のループを形成し、この複数のループをルーパーで掬うことで縫製を実行するようになっている。

なお、布の下方のループは、以下のような作用により形成される。すなわち、まず針が下死点位置まで下がり、針穴に通した上糸が布の下方に引っ張られて張り詰めた状態となる。この状態から針が上方に移動すると、布との摩擦により上糸が押さえられているため、布の下方で上糸が緩み、ループが形成される。複数の針は同時に上下動するため、針の数だけループが形成される。

このように布の下方に形成された複数のループは、１つのルーパーが順番に掬うため、それぞれのループに対してルーパーが飛び込むタイミングは異なっている。ルーパーは、針が下死点位置から上昇しているときにループを順番に掬っていくため、ルーパーが飛び込むタイミングが異なると、針の下死点位置からの移動距離も異なることになる。このように針の下死点位置からの移動距離が異なる場合でも、ルーパーが飛び込むタイミングにおける針の高さは揃える必要があるため（エグリ部の高さとルーパーの高さを合わせる必要があるため）、複数の針はそれぞれ高さを変えてミシンの針棒に取り付けられている。

具体的には、ルーパーが最初に飛び込む針は最も高い位置に取り付けられている。反対に、ルーパーが最後に飛び込む針は最も低い位置に取り付けられている。このように針を取り付けることで、ルーパーに出会うタイミング（すなわち、下死点からの針の上昇量）が異なるにもかかわらず、ルーパーに出会うときの針の高さはすべての針でほぼ等しくなるように設定されている。

特開２０１２－４５１３４号公報

しかしながら、ルーパーが最初に飛び込む針は、針が上昇し始めてから比較的早いタイミングでルーパーに出会うため、ループを形成するための針の上昇量（下死点位置からルーパーに出会うまでの針の上昇量）が小さくなる。このため、十分なループが形成されず、ループをルーパーで掬えずに目飛びが発生するおそれがあった。

また、反対に、ルーパーが最後に飛び込む針は、針が上昇し始めてから比較的遅いタイミングでルーパーに出会うため、ループを形成するための針の上昇量が大きくなる。このため、ループが大きくなりすぎて倒れてしまい、ループをルーパーで掬えずに目飛びが発生するおそれがあった。

そこで、本発明は、偏平縫いミシンにおいて、複数の針で形成されるループの大きさの差をできるだけ小さくすることができる偏平縫いミシン用針および縫製方法を提供することを課題とする。

上記した課題を解決するため、第１の発明は、布送り方向と直交する方向に高さを変えて並列された複数の針が上下動することで布の下方に複数のループを形成し、この複数のループをルーパーで掬うことで縫製を実行する偏平縫いミシンに使用される、偏平縫いミシン用針であって、ミシンに取り付けたときに保持される柄部と、先端部に糸穴が形成されて布に挿抜される針幹部と、を備え、前記針幹部には、前記糸穴の開口縁から前記柄部の方向に延びる表溝が形成されるとともに、前記表溝の裏側には前記針幹部の輪郭を窪ませた形状のエグリ部が形成されており、前記表溝は、前記エグリ部よりも前記柄部側に段差部を有しており、この段差部において針先側から前記柄部の方向に行くに従って溝の深さが深くなるように形成されている。

また、第２の発明は、布送り方向と直交する方向に高さを変えて並列された複数の偏平縫いミシン用針が上下動することで布の下方に複数のループを形成し、この複数のループをルーパーで掬うことで縫製を実行する偏平縫いミシンを使用した縫製方法であって、前記偏平縫いミシン用針は、ミシンに取り付けたときに保持される柄部と、先端部に糸穴が形成されて布に挿抜される針幹部と、を備え、前記針幹部には、前記糸穴の開口縁から前記柄部の方向に延びる表溝が形成されるとともに、前記表溝の裏側には前記針幹部の輪郭を窪ませた形状のエグリ部が形成されており、前記表溝は、前記エグリ部よりも前記柄部側に段差部を有しており、この段差部において針先側から前記柄部の方向に行くに従って溝の深さが深くなるように形成されている。

本発明は上記の通りであり、偏平縫いミシン用針の表溝は、エグリ部よりも柄部側に段差部を有しており、この段差部において針先側から柄部の方向に行くに従って溝の深さが深くなるように形成されている。すなわち、段差部よりも針先側に浅溝部が形成され、段差部よりも柄部側に深溝部が形成されている。浅溝部を形成した範囲の針幹部が布から引き抜かれるときには、浅溝部と布とに挟まれた上糸の抵抗が大きくなるため、上糸が押さえられてループが成長しやすい。反対に、深溝部を形成した範囲の針幹部が布から引き抜かれるときには、深溝部と布とに挟まれた上糸の抵抗が小さくなるため、ループが成長しにくくなっている。

ここで、ルーパーが最初に飛び込む針は、最も高い位置に取り付けられているため、下死点位置まで移動した場合でも比較的浅く布に挿入されている。この状態から上昇してループが形成されるため、針先側の浅溝部を利用してループを形成することになる。よって、ループを形成するための針の上昇量（下死点位置からルーパーに出会うまでの針の上昇量）が小さい場合でも、浅溝部を利用してループを十分に大きく成長させることができる。

また、ルーパーが最後に飛び込む針は、最も低い位置に取り付けられているため、下死点位置まで移動した場合に比較的深く布に挿入されることになる。この状態から上昇してループが形成されるため、柄部側の深溝部と針先側の浅溝部とを利用してループを形成することになる。よって、ループを形成するための針の上昇量（下死点位置からルーパーに出会うまでの針の上昇量）が大きい場合でも、深溝部が布を通過するときにはループがあまり大きく成長せず、浅溝部が布を通過するときにループを成長させることができる。すなわち、深溝部によってループの成長を抑制できるので、ループが大きくなりすぎることを防止できる。

このように、本発明に係る偏平縫いミシン用針を使用すれば、針を異なる高さに取り付けた場合でも、ルーパーに出会うときのループの大きさの差を小さくすることができる。ループの大きさをできるだけ揃えることにより、目飛びを防止することができる。

偏平縫いミシン用針の（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）背面図である。 （ａ）図１（ａ）に示すＡ－Ａ線断面図、（ｂ）図１（ａ）に示すＡ－Ａ線断面の一部拡大図である。 偏平縫いミシンを使用して縫製を行う際の偏平縫いミシン用針の動きを説明する図であって、（ａ）偏平縫いミシン用針の下死点位置を示す図、（ｂ）右針がルーパーと出会うタイミングにおける偏平縫いミシン用針の位置を示す図、（ｃ）左針がルーパーと出会うタイミングにおける偏平縫いミシン用針の位置を示す図である。

本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。
本実施形態に係る偏平縫いミシン用針１０は、偏平縫いミシンに使用される針である。偏平縫いミシンは従来公知のものであるため、詳細な説明は省略するが、布送り方向と直交する方向に高さを変えて並列された複数の偏平縫いミシン用針１０が上下動することで布の下方に複数のループを形成し、この複数のループをルーパーで掬うことで縫製を実行するようになっている。本実施形態に係る偏平縫いミシン用針１０は、このような偏平縫いミシンに同じ針が複数取り付けられて使用される。

偏平縫いミシン用針１０は、図１に示すように、ミシンに取り付けたときに保持される柄部１１と、柄部１１よりも先端側に設けられた針幹部２０と、を備える。

柄部１１は、図３に示すように、ミシンの針止め部３１に保持されて取り付けられる。なお、ミシンの針止め部３１は、ミシンで縫製を実行したときに上下動する針棒３０の先端に設けられている。本実施形態に係るミシンは３本の偏平縫いミシン用針１０を使用するため、針止め部３１には、３本の偏平縫いミシン用針１０が取り付けられている。この３本の偏平縫いミシン用針１０の針先２１は、図３に示すように、図の左から右に向かって次第に高くなるように取り付けられており、かつ布送りと直交する方向に並んで取り付けられている。なお、本実施形態においては、３本の偏平縫いミシン用針１０を使用するミシンについて説明するが、針の本数は３本に限らず、２本であってもよいし、４本以上であってもよい。また、本実施形態においては、正面側（布送り方向の下流側）から見たときに、複数の針が左から右に向かって次第に高くなるように取り付けられているが、これに限らず、複数の針が右から左に向かって次第に高くなるように取り付けられていてもよい。

針幹部２０は、縫製を行う際に布３５を貫通して挿抜される部位である。この針幹部２０の先端は尖った形状となっており、針先２１を形成している。この針幹部２０の先端付近には、上糸を通すための糸穴２２が貫通形成されている。なお、針先２１は必ずしも尖った形状である必要はなく、例えばボール形状等であってもよい。

この針幹部２０の表側には、図１（ａ）に示すように、糸穴２２の開口縁から柄部１１の方向に延びる表溝２３が形成されている。この表溝２３は、糸穴２２に通した上糸を案内するための溝であり、針幹部２０の長手方向に延設されている。

また、この針幹部２０の裏側（表溝２３が形成されている面の反対側の面）には、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、糸穴２２よりも柄部１１側に、エグリ部２４が形成されている。このエグリ部２４は、針幹部２０の輪郭を窪ませた形状で形成されている。また、このエグリ部２４は、糸穴２２に近接して設けられている（本実施形態においては、エグリ部２４と糸穴２２との間隔は、糸穴２２の長手方向の幅よりも短く形成されている）。

このエグリ部２４よりも更に柄部１１側には、裏溝２５が形成されている。この裏溝２５は、糸穴２２に通した上糸を案内するための溝であり、針幹部２０の長手方向に延設されている。

ところで、上記した表溝２３は、長手方向に行くに従って深さが変化するように形成されている。具体的には、上記した表溝２３は、図２に示すように、段差部２３ａを有しており、この段差部２３ａにおいて針先２１側から柄部１１の方向に行くに従って溝の深さが深くなるように形成されている。この段差部２３ａは、エグリ部２４よりも柄部１１側（図２における上側）に設けられている。更に言えば、この段差部２３ａは、針幹部２０の長さＨを２等分した位置（針幹部２０の長手方向の中間位置Ｍ）よりも柄部１１側に設けられている。

なお、本実施形態における溝の深さとは、針の中心線Ｃ（図２参照）から溝の底面までの距離によって規定される。すなわち、針の輪郭形状にかかわらず、針の中心線Ｃを基準として溝の深さが規定されている。このため、「溝が深い」とは、針の中心線Ｃから溝の底面までの距離が短いことを意味しており、「溝が浅い」とは、針の中心線Ｃから溝の底面までの距離が長いことを意味している。

段差部２３ａは、図２（ｂ）に示すように、針先２１側から柄部１１の方向に行くに従って次第に溝が深くなるように底面が傾斜して形成されている。この段差部２３ａの底面は、やや湾曲して形成されており、溝が深くなる方向に膨らんだ曲面となっている。なお、この段差部２３ａの形状は、このような曲面に限らず、溝が浅くなる方向に膨らんだ曲面であってもよいし、平坦面であってもよい。

この段差部２３ａよりも針先２１側の表溝２３は、比較的溝が浅い浅溝部２３ｂとなっている。言い換えると、浅溝部２３ｂの柄部１１側に段差部２３ａが連続して形成されている。この浅溝部２３ｂの深さは一定である。具体的には、図２（ｂ）に示すように、針の中心線Ｃから浅溝部２３ｂの底面Ｄ１までの距離Ｋが、浅溝部２３ｂの全長に渡って一定となるように形成されている。

この段差部２３ａよりも柄部１１側の表溝２３は、浅溝部２３ｂよりも溝が深い深溝部２３ｃとなっている。言い換えると、深溝部２３ｃの針先２１側に段差部２３ａが連続して形成されている。この深溝部２３ｃの深さは一定である。具体的には、図２（ｂ）に示すように、針の中心線Ｃから深溝部２３ｃの底面Ｄ２までの距離が、深溝部２３ｃの全長に渡って一定となるように形成されている。なお、本実施形態においては、深溝部２３ｃの底面Ｄ２が針の中心線Ｃを通るように形成されている。

深溝部２３ｃよりも柄部１１側の表溝２３は、柄部１１側に行くに従って次第に浅くなるように緩やかに傾斜した傾斜部２３ｅとなっている。言い換えると、深溝部２３ｃの柄部１１側に傾斜部２３ｅが連続して形成されている。

このように、本実施形態に係る表溝２３は、段差部２３ａにおいて深浅が変化するように形成されている。ただし、段差部２３ａにおいて深浅が変化しても表溝２３の幅は一定である。すなわち、浅溝部２３ｂと段差部２３ａと深溝部２３ｃとを通して、表溝２３の幅は一定である。

このように表溝２３の深浅を変化させる段差部２３ａは、図３（ａ）に示すように、複数本の偏平縫いミシン用針１０を偏平縫いミシンに取り付けて下死点まで移動させたときに、複数本の偏平縫いミシン用針１０のうちで最も高い位置に取り付けられた偏平縫いミシン用針１０（図３（ａ）における右針Ｎ１）において、針板３２の上に載置された布３５を貫通せず、かつ、複数本の偏平縫いミシン用針１０のうちで最も低い位置に取り付けられた偏平縫いミシン用針１０（図３（ａ）における左針Ｎ３）において、針板３２の上に載置された布３５を貫通する位置に形成されている。言い換えると、複数の偏平縫いミシン用針１０のうちで最も高い位置に取り付けられた偏平縫いミシン用針１０である右針Ｎ１は、下死点位置まで移動した状態で段差部２３ａが布３５の下方に位置しないように設定されている。また、複数の偏平縫いミシン用針１０のうちで最も低い位置に取り付けられた偏平縫いミシン用針１０である左針Ｎ３は、下死点位置まで移動した状態で段差部２３ａが布３５の下方に位置するように設定されている。

次に、この偏平縫いミシン用針１０が、ミシンのルーパー（図示せず）と出会うタイミングについて説明する。
本実施形態においては、ミシンの針棒３０（針止め部３１）に、３本の偏平縫いミシン用針１０が取り付けられている。３本の偏平縫いミシン用針１０は、布送り方向と直交する方向に高さを変えて並列されている。この３本の偏平縫いミシン用針１０のうち、最も高い位置に取り付けられた針を右針Ｎ１と呼び、最も低い位置に取り付けられた針を左針Ｎ３と呼び、右針Ｎ１と左針Ｎ３との中間の高さに取り付けられた針を中針Ｎ２と呼ぶ。これらの針は、図３の右から左に順に、右針Ｎ１、中針Ｎ２、左針Ｎ３の順に等間隔で平行に取り付けられている。これら３本の偏平縫いミシン用針１０は、すべて同じ針である。

ミシンの針棒３０の下方には、縫製対象の布３５を載置するための針板３２が設けられている。この針板３２には、偏平縫いミシン用針１０を貫通させるための穴が貫通形成されている。

本実施形態に係る偏平縫いミシン用針１０を使用して縫製を行うと、図３（ａ）に示すように、ミシンの針棒３０が下死点位置まで移動し、糸穴２２に通した上糸（図示せず）が下方に引っ張られて張り詰めた状態となる。このとき、右針Ｎ１の段差部２３ａは、布３５の下方に位置していない。また、左針Ｎ３の段差部２３ａは、布３５の下方に位置している。なお、この下死点位置から針が上昇したときに、上糸と布３５との間に抵抗が生じてループが形成される。よって、この下死点位置における布３５の上面の位置が、ループを形成するための抵抗が生じる基準線となる。具体的には、図３（ａ）に示すＰ１ａが、下死点位置における右針Ｎ１の布３５の上面位置であり、右針Ｎ１におけるループ形成の開始基準位置である。また、図３（ａ）に示すＰ３ａが、下死点位置における左針Ｎ３の布３５の上面位置であり、左針Ｎ３におけるループ形成の開始基準位置である。
この下死点位置から針が上方に移動すると、布３５との摩擦により上糸が押さえられているため、布３５の下方で上糸が緩み、ループが形成される。

そして、図３（ｂ）に示す位置まで針が上昇したとき（右針Ｎ１のエグリ部２４の高さとルーパーの先端の高さとが一致したとき）に、まず右針Ｎ１とルーパーが交錯し、右針Ｎ１で形成されたループがルーパーによって掬われる。このように右針Ｎ１とルーパーとが出会うタイミングでループ形成が終了するため、このときの布３５の下面の位置が、ループの形成が終了する基準線となる。具体的には、図３（ｂ）に示すＰ１ｂが、ルーパーと出会うタイミングにおける右針Ｎ１の布３５の下面位置であり、右針Ｎ１におけるループ形成の終了基準位置となる。このため、図２に示すように、Ｐ１ａからＰ１ｂまでの範囲が、右針Ｎ１におけるループ形成区間Ｓ１ということになる。
その後、さらに針が上昇すると、中針Ｎ２とルーパーが交錯し、中針Ｎ２で形成されたループがルーパーによって掬われる。

そしてさらに針が上昇し、図３（ｃ）に示す位置まで針が上昇したとき（左針Ｎ３のエグリ部２４の高さとルーパーの先端の高さとが一致したとき）に、左針Ｎ３とルーパーが交錯し、左針Ｎ３で形成されたループがルーパーによって掬われる。よって、図３（ｃ）に示すＰ３ｂが、ルーパーと出会うタイミングにおける左針Ｎ３の布３５の下面位置であり、左針Ｎ３におけるループ形成の終了基準位置となる。このため、図２に示すように、Ｐ３ａからＰ３ｂまでの範囲が、左針Ｎ３におけるループ形成区間Ｓ３ということになる。
その後、針は布３５の上方まで上昇する。このような針の上下動により、偏平縫いが実行される。

なお、本実施形態においては、図２に示すように、右針Ｎ１におけるループ形成区間Ｓ１は、すべて浅溝部２３ｂとなっている。このため、ループ形成時に上糸と布３５との抵抗が大きくなり、ルーパーと出会うまでの針の上昇量が小さい右針Ｎ１であっても、十分な大きさのループを形成することができる。

また、図２に示すように、左針Ｎ３におけるループ形成区間Ｓ３は、深溝部２３ｃと浅溝部２３ｂとを含むようになっている。このため、布３５を深溝部２３ｃが通過しているときには上糸と布３５との抵抗が小さくなるので、ループの成長が抑制される。よって、ルーパーと出会うまでの針の上昇量が大きい左針Ｎ３であっても、ループが大きくなりすぎることがない。

以上説明したように、本実施形態によれば、偏平縫いミシン用針１０の表溝２３は、エグリ部２４よりも柄部１１側に段差部２３ａを有しており、この段差部２３ａにおいて針先２１側から柄部１１の方向に行くに従って溝の深さが深くなるように形成されている。すなわち、段差部２３ａよりも針先２１側に浅溝部２３ｂが形成され、段差部２３ａよりも柄部１１側に深溝部２３ｃが形成されている。浅溝部２３ｂを形成した範囲の針幹部２０が布３５から引き抜かれるときには、浅溝部２３ｂと布３５とに挟まれた上糸の抵抗が大きくなるため、上糸が押さえられてループが成長しやすい。反対に、深溝部２３ｃを形成した範囲の針幹部２０が布３５から引き抜かれるときには、深溝部２３ｃと布３５とに挟まれた上糸の抵抗が小さくなるため、ループが成長しにくくなっている。

ここで、ルーパーが最初に飛び込む針（右針Ｎ１）は、最も高い位置に取り付けられているため、下死点位置まで移動した場合でも比較的浅く布３５に挿入されている。この状態から上昇してループが形成されるため、針先２１側の浅溝部２３ｂを利用してループを形成することになる。よって、ループを形成するための針の上昇量（下死点位置からルーパーに出会うまでの針の上昇量）が小さい場合でも、浅溝部２３ｂを利用してループを十分に大きく成長させることができる。

また、ルーパーが最後に飛び込む針（左針Ｎ３）は、最も低い位置に取り付けられているため、下死点位置まで移動した場合に比較的深く布３５に挿入されることになる。この状態から上昇してループが形成されるため、柄部１１側の深溝部２３ｃと針先２１側の浅溝部２３ｂとを利用してループを形成することになる。よって、ループを形成するための針の上昇量（下死点位置からルーパーに出会うまでの針の上昇量）が大きい場合でも、深溝部２３ｃが布３５を通過するときにはループがあまり大きく成長せず、浅溝部２３ｂが布３５を通過するときにループを成長させることができる。すなわち、深溝部２３ｃによってループの成長を抑制できるので、ループが大きくなりすぎることを防止でき、ループが倒れることに起因する目飛びを防止することができる。

このように、本実施形態に係る偏平縫いミシン用針１０を使用すれば、針を異なる高さに取り付けた場合でも、ルーパーに出会うときのループの大きさの差を小さくすることができる。ループの大きさをできるだけ揃えることにより、目飛びを防止することができる。

１０ 偏平縫いミシン用針
１１ 柄部
２０ 針幹部
２１ 針先
２２ 糸穴
２３ 表溝
２３ａ 段差部
２３ｂ 浅溝部
２３ｃ 深溝部
２３ｅ 傾斜部
２４ エグリ部
２５ 裏溝
３０ 針棒
３１ 針止め部
３２ 針板
３５ 布
Ｎ１ 右針
Ｎ２ 中針
Ｎ３ 左針
Ｐ１ａ 下死点位置における右針の布上面位置
Ｐ１ｂ ルーパーと出会うタイミングにおける右針の布下面位置
Ｐ３ａ 下死点位置における左針の布上面位置
Ｐ３ｂ ルーパーと出会うタイミングにおける左針の布下面位置
Ｓ１ 右針ループ形成区間
Ｓ３ 左針ループ形成区間
Ｈ 針幹部の長さ
Ｍ 針幹部の長手方向の中間位置
Ｃ 針の中心線
Ｄ１ 浅溝部の底面
Ｄ２ 深溝部の底面
Ｋ 針の中心線から浅溝部の底面までの距離

Claims (4)

1. 布送り方向と直交する方向に高さを変えて並列された複数の針が上下動することで布の下方に複数のループを形成し、この複数のループをルーパーで掬うことで縫製を実行する偏平縫いミシンに使用される、偏平縫いミシン用針であって、
   ミシンに取り付けたときに保持される柄部と、先端部に糸穴が形成されて布に挿抜される針幹部と、を備え、
   前記針幹部には、前記糸穴の開口縁から前記柄部の方向に延びる表溝が形成されるとともに、前記表溝の裏側には前記針幹部の輪郭を窪ませた形状のエグリ部が形成されており、
   前記表溝は、前記エグリ部よりも前記柄部側に段差部を有しており、この段差部において針先側から前記柄部の方向に行くに従って溝の深さが深くなるように形成されている、偏平縫いミシン用針。
2. 前記段差部は、複数本の前記偏平縫いミシン用針を偏平縫いミシンに取り付けて下死点まで移動させたときに、前記複数本の偏平縫いミシン用針のうちで最も高い位置に取り付けられた偏平縫いミシン用針において布を貫通せず、かつ、前記複数本の偏平縫いミシン用針のうちで最も低い位置に取り付けられた偏平縫いミシン用針において布を貫通する位置に形成されている、請求項１に記載の偏平縫いミシン用針。
3. 布送り方向と直交する方向に高さを変えて並列された複数の偏平縫いミシン用針が上下動することで布の下方に複数のループを形成し、この複数のループをルーパーで掬うことで縫製を実行する偏平縫いミシンを使用した縫製方法であって、
   前記偏平縫いミシン用針は、ミシンに取り付けたときに保持される柄部と、先端部に糸穴が形成されて布に挿抜される針幹部と、を備え、
   前記針幹部には、前記糸穴の開口縁から前記柄部の方向に延びる表溝が形成されるとともに、前記表溝の裏側には前記針幹部の輪郭を窪ませた形状のエグリ部が形成されており、
   前記表溝は、前記エグリ部よりも前記柄部側に段差部を有しており、この段差部において針先側から前記柄部の方向に行くに従って溝の深さが深くなるように形成されている、偏平縫いミシンを使用した縫製方法。
4. 前記複数の偏平縫いミシン用針のうちで最も高い位置に取り付けられた偏平縫いミシン用針は、下死点位置まで移動した状態で前記段差部が布の下方に位置しないように設定され、
   前記複数の偏平縫いミシン用針のうちで最も低い位置に取り付けられた偏平縫いミシン用針は、下死点位置まで移動した状態で前記段差部が布の下方に位置するように設定されている、請求項３に記載の偏平縫いミシンを使用した縫製方法。

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