JP5347234B2 - 回折画像表示体及びラベル付き物品 - Google Patents

Description

本発明は、回折画像表示体及びラベル付き物品に関する。

回折画像表示体は、回折格子を含んでいる。回折格子の表示色は、照明方向及び／又は観察方向等に応じて変化する構造色である。すなわち、回折格子は、カラーシフトを生じる。このような特徴は、通常の印刷技術で再現することは不可能である。そのため、回折画像表示体は、特許文献１に記載されているように、主として物品の偽造を防止する目的で使用されている。

この目的のためには、回折画像表示体の偽造が困難であることが必要である。しかしながら、技術の発展に伴い、回折格子を形成する難易度は低下しつつある。そのため、回折画像表示体には、より高い偽像防止効果が望まれている。
特開平１０−１５３７０２号公報

本発明の目的は、回折画像表示体を用いた偽像防止技術でより高い偽造防止効果を達成することにある。

本発明の第１側面によると、表示面に対して斜めの第１方向から観察した場合に保持している情報を識別でき且つ前記表示面に対して垂直な第２方向から観察した場合に前記情報の識別が前記第１方向から観察した場合と比較してより困難又は不可能となるように前記第１及び第２方向を含む平面と前記表示面との交線に平行な方向に延びた形状を有している第１回折格子パターンと、前記第１回折格子パターンと前記表示面に平行な方向に隣り合い、前記第１回折パターンから離間し、前記第１回折格子パターンとは格子線の方位及び／又は空間周波数が異なっており、前記第１回折パターンが情報を保持していることを前記第２方向から観察した場合に気付かれ難くするように、同一領域内で前記第１回折格子パターンと混在している第２回折格子パターンとを備えたことを特徴とする回折画像表示体が提供される。

本発明の第２側面によると、第１側面に係る回折画像表示体と、これを支持した物品とを具備したことを特徴とするラベル付き物品が提供される。

本発明によると、回折画像表示体を用いた偽像防止技術でより高い偽造防止効果を達成することが可能となる。

以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の一態様に係る回折画像表示体を概略的に示す平面図である。図２は、図１に示す回折画像表示体のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。なお、図１及び図２において、Ｘ方向は表示面に平行な方向であり、Ｙ方向は表示面に平行であり且つＸ方向と直交した方向であり、Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向と直交した方向である。

この回折画像表示体１０は、図２に示すように、基材１１と回折格子形成層１２と反射層１３とを含んでいる。

基材１１は、例えば、樹脂フィルム又は樹脂シートなどの樹脂層である。この樹脂層の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、耐熱塩化ビニル、又はポリカーボネートを使用することができる。基材１１は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。基材１１は、例えば、回折画像表示体１０を後述する転写箔の一部として使用する場合には省略することができる。

回折格子形成層１２は、基材１１上に形成されている。回折格子形成層１２の表面には、凹構造及び／又は凸構造が設けられている。この凹構造及び／又は凸構造は、レリーフ型の回折格子パターン１２ａを形成している。回折格子パターン１２ａが表示する画像については、後で説明する。

回折格子形成層１２の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を使用することができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂又はビニル樹脂を使用することができる。熱硬化性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、メラミン樹脂又はフェノール樹脂を使用することができる。光硬化性樹脂としては、例えば、エポキシアクリル樹脂、エポキシメタクリル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂又はウレタンメタクリレート樹脂を使用することができる。これら樹脂は、単独で使用してもよく、混合して使用してもよい。また、回折格子形成層１２は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。

回折格子形成層１２は、例えば、以下に説明するように、版を用いた転写により形成することができる。

まず、表面に凹構造及び／又は凸構造を有するマスター版を製造する。マスター版は、例えば、光学的な撮影を利用した方法又は電子線描画を利用した方法により製造する。

次に、上述した方法により製造したマスター版を用いて、プレス版を製造する。プレス版は、例えば、マスター版の凹構造及び／又は凸構造が設けられている面に、電気めっき法を利用してニッケル層を形成することにより製造する。

その後、このプレス版を用いて回折格子形成層１２を形成する。
回折格子形成層１２の材料として熱可塑性樹脂を使用する場合には、まず、基材１１上に熱可塑性樹脂層を形成する。次いで、この熱可塑性樹脂層にプレス版を押し当てると共に、熱可塑性樹脂層を加熱する。これにより、プレス版に設けられた凹構造及び／又は凸構造を、熱可塑性樹脂層に転写する。その後、熱可塑性樹脂層からプレス版を取り除く。以上のようにして、回折格子形成層１２を得る。

回折格子形成層１２の材料として熱硬化性樹脂を使用する場合には、まず、未硬化の熱硬化性樹脂層を間に挟んで、基材１１とプレス版とを重ね合わせる。次いで、この状態で、熱硬化性樹脂層を加熱し、これを硬化させる。その後、熱硬化性樹脂層からプレス版を取り除く。以上のようにして、回折格子形成層１２を得る。

回折格子形成層１２の材料として光硬化性樹脂を使用する場合には、まず、未硬化の光硬化性樹脂層を間に挟んで、基材１１とプレス版とを重ね合わせる。次いで、この状態で、光硬化性樹脂層に紫外線又は電子線などのエネルギー線を照射し、これを硬化させる。その後、光硬化性樹脂層からプレス版を取り除く。以上のようにして、回折格子形成層１２を得る。

反射層１３は、回折格子形成層１２上に形成されている。反射層１３は、光反射性を有している層であって、回折格子形成層１２が発現させる構造色をより視認し易くする層である。

反射層１３としては、例えば、金属反射層を使用することができる。金属反射層の材料としては、例えば、アルミニウム、錫、クロム、ニッケル、銅及び金などの金属又はそれらの合金を使用することができる。

反射層１３は、光反射性に加え、光透過性をさらに有していてもよい。そのような反射層１３としては、例えば、回折格子形成層１２の反射層１３と接触している部分と比較してより大きな屈折率を有している高屈折率層を使用することができる。高屈折率層の材料としては、例えば、硫化亜鉛又は二酸化チタンを使用することができる。

反射層１３は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。反射層１３は、例えば、真空蒸着法及びスパッタリング法などの気相堆積法により形成することができる。

反射層１３は、省略してもよい。或いは、反射層１３は、パターニングされていてもよい。パターニングされた反射層１３は、例えば、エッチング又はレーザ光照射を利用して形成することができる。

次に、回折格子パターン１２ａが表示する画像について、図１及び図３を参照しながら説明する。
図３は、図１及び図２に示す回折画像表示体の斜視図である。

この回折画像表示体１０において、回折格子パターン１２ａは、表示面に対して斜めの第１方向から観察した場合に回折格子パターン１２ａが保持している情報を識別でき且つ表示面に対して垂直な第２方向から観察した場合に先の情報の識別が第１方向から観察した場合と比較してより困難又は不可能となるように第１及び第２方向を含む平面と表示面との交線に平行な方向に延びた形状を有している。

図１及び図３に示す例では、回折格子パターン１２ａは、文字情報「ＡＢＣＤＥ」を保持しており、Ｙ方向に延びた形状を有している。そして、回折格子パターン１２ａが保持している情報は、Ｚ方向から観察した場合には、図１に示すように識別が困難又は不可能であり、Ｘ方向に対して垂直であり且つ表示面に対して斜めの或る方向から観察した場合には、図３に示すように識別が容易である。

一般に、回折画像表示体は、その正面から観察する。それゆえ、回折格子パターン１２ａが文字情報等を保持していることを知らない者は、回折画像表示体１０を観察しても、回折格子パターン１２ａが文字情報等を保持していることには気付き難い。これに気付かないまま回折画像表示体１０の偽像を試みた場合、回折格子パターン１２ａが保持している文字情報等を正確に再現できない可能性が高い。文字情報等を正確に再現できていない偽造品と真正品との判別は容易である。したがって、本態様によると、より高い偽造防止効果を達成することができる。

回折格子パターン１２ａに保持させる情報は、文字情報でなくてもよい。例えば、回折格子パターン１２ａには、バーコード及び標章などの図形情報や写真などの映像情報を保持させてもよい。或いは、回折格子パターン１２ａには、それらの組み合わせを保持させてもよい。

回折格子パターン１２ａの格子線は、例えば、第１及び第２方向を含む平面と表示面との交線と交差させる。この場合、典型的には、回折格子パターン１２ａの格子線は、先の交線と略直交させる。なお、用語「格子線」は、回折格子を構成している溝を意味している。こうすると、回折格子パターン１２ａを構成している格子線の空間周波数を適宜設定すれば、例えば、第１方向から回折画像表示体１０を照明し且つこれを第２方向から観察した場合に、回折格子パターン１２ａからの回折光を観察者に知覚させることができる。

この回折画像表示体１０では、第１方向から回折画像表示体１０を照明した場合に回折格子パターン１２ａがより広角に１次回折光を射出するほど、回折格子パターン１２ａが情報を保持していることは気付かれ難くなる。回折格子の格子定数は、回折角の正弦を波長で割った値に等しく、格子線の空間周波数の逆数である。格子線の空間周波数を、約１６００本／ｍｍ乃至約３０００本／ｍｍの範囲内，例えば、約２０００本／ｍｍ，とすると、回折格子パターン１２ａが情報を保持していることを極めて気付かれ難くすることができる。

また、この回折画像表示体１０では、第２方向から回折画像表示体１０を観察したときの回折格子パターン１２ａの形状と観察者に知覚させるべき画像の形状，すなわち、第１方向から回折画像表示体１０を観察したときの回折格子パターン１２ａの形状，との相違が大きいほど、回折格子パターン１２ａが情報を保持していることは気付かれ難くなる。第２方向から回折画像表示体１０を観察したときの回折格子パターン１２ａは、例えば、観察者に知覚させるべき画像を、第１及び第２方向を含む平面と表示面との交線に平行な方向，ここではＹ方向，に５倍以上延ばした形状とする。

但し、この比を過剰に大きくすると、第２方向から回折画像表示体１０を観察したときに、回折格子パターン１２ａが保持している情報を識別し難くなる。したがって、この比は、例えば、２０倍以下とする。

この回折画像表示体１０には、様々な変形が可能である。
図４は、図１及び図２に示す回折画像表示体の一変形例を概略的に示す平面図である。図５は、図４に示す回折画像表示体の斜視図である。

図４に示す回折画像表示体１０は、回折格子パターン１２ａに加え、回折格子パターン１２ｂをさらに含んでいること以外は、図１及び図２を参照しながら説明した回折画像表示体と同様の構造を有している。

回折格子パターン１２ｂは、回折格子パターン１２ａと表示面に平行な方向に隣り合っている。例えば、回折格子パターン１２ｂは、回折格子形成層１２の反射層１３側の面に設けられた凹構造及び／又は凸構造によって構成されている。回折格子パターン１２ｂは、回折格子パターン１２ａとは格子線の方位及び／又は空間周波数が異なっている。

回折格子パターン１２ａ及び１２ｂを互いに隣り合うように配置すると、回折画像表示体１０を第２方向から観察した場合に回折格子パターン１２ａが情報を保持していることをより気付かれ難くすることができる。すなわち、回折格子パターン１２ｂに、先の情報の識別を妨げるダミーパターンとしての役割を担わせることができる。したがって、この構成を採用すると、より高い偽造防止効果を達成することができる。

また、回折格子パターン１２ａ及び１２ｂは格子線の方位及び／又は空間周波数が異なっているので、図５に示すように第１方向から回折画像表示体１０を観察した場合、回折格子パターン１２ｂは見えないか又は回折格子パターン１２ａとは異なる色に見える。すなわち、回折格子パターン１２ａが保持している情報の識別が回折格子パターン１２ｂによって不可能となることはない。

回折格子パターン１２ａと回折格子パターン１２ｂとでは、例えば、格子線の空間周波数を８本／ｍｍ以上異ならしめる。こうすると、第１方向から回折画像表示体１０を観察した場合に、回折格子パターン１２ａが保持している情報を容易に識別することができる。

図４に示すように、１つの領域内に回折格子パターン１２ａと回折格子パターン１２ｂとを混在させてもよい。こうすると、それらを別々の領域に配置した場合と比較して、回折画像表示体１０を第２方向から観察したときに回折格子パターン１２ａが情報を保持していることをさらに気付かれ難くすることができる。

回折画像表示体１０に表示させる画像、二次元的に配列した複数の画素で構成することが有利である。これについて、以下に説明する。

図６は、複数の画素をマトリクス状に配列してなる画素構造を有している回折画像表示体の一例を概略的に示す平面図である。

この回折画像表示体１０は、１２個の画素をマトリクス状に配列してなる画素構造を有している。画素ＰＸａは同一の構造を有しており、画素ＰＸｂは同一の構造を有しており、画素Ｘｃは同一の構造を有している。画素ＰＸａは、図４に示す回折画像表示体１０の回折格子パターン１２ａに対応した部分と同様の構造を有している。画素ＰＸｂは、図４に示す回折画像表示体１０の回折格子パターン１２ｂに対応した部分と同様の構造を有している。画素ＰＸｃは、図４に示す回折画像表示体１０の回折格子パターン１２ａ及び１２ｂが設けられていない部分と同様の構造を有している。

このように、図６に示す回折画像表示体１０では、３種の画素ＰＸａ乃至ＰＸｃを並べて画像を形成している。これら画素ＰＸａ乃至ＰＸｃの各々の視覚効果が分かっていれば、それらの並べ替えによって得られる像の予想は容易である。それゆえ、デジタル画像データから、各画素に採用すべき構造を容易に決定することができる。したがって、回折画像表示体１０に画素構造を採用すると、回折画像表示体１０の設計が容易になる。

なお、図６に示す回折画像表示体１０には、３種の画素をマトリクス状に配列してなる画素構造を採用しているが、２種又は４種以上の画素をマトリクス状に配列してなる画素構造を採用してもよい。画素の種類を多くすると、より複雑な像を表示することができる。

図６に示す回折画像表示体１０には、１２個の画素をマトリクス状に配列してなる画像構造を採用しているが、画素構造が含む画素の数は２以上であればよい。但し、画素の数を多くすると、より高精細な画像を表示することができる。

図１乃至図６を参照しながら説明した回折画像表示体１０は、様々な形態で使用され得る。ここでは、これら回折画像表示体１０の用途を、図１及び図２に示す回折画像表示体１０を例に説明する。

図７は、図１及び図２に示す回折画像表示体を含んだ粘着ラベルの一例を概略的に示す断面図である。この粘着ラベル２０は、回折画像表示体１０と、その背面上に設けられた粘着層２１とを含んでいる。この粘着ラベル２０は、例えば、真正品であることが確認されるべき物品に貼り付けるか、或いは、そのような物品に取り付けられるべきタグなどの他の物品に貼り付ける。こうすると、例えば、回折画像表示体１０が表示する画像を観察することにより、その物品が真正品であることを確認できる。

この粘着ラベル２０は、脆性であってもよい。そのような粘着ラベル２０は、例えば、回折画像表示体１０に、切欠き及び／又はミシン目を形成することにより得られる。粘着ラベル２０が脆性である場合、例えば、真正品であることが確認されるべき物品に貼り付けた粘着ラベル２０を剥がすと、回折画像表示体１０は容易に破壊する。したがって、粘着ラベル２０の貼り替えが困難となる。

粘着ラベル２０は、剥離紙に支持させてもよい。すなわち、粘着層２１は、剥離紙で被覆してもよい。こうすると、粘着ラベル２０の取り扱いが容易になる。

図８は、図１及び図２に示す回折画像表示体を含んだ転写箔の一例を概略的に示す断面図である。この転写箔３０は、基材３１と、剥離保護層３２と、回折画像表示体１０と、粘着層３３とを含んでいる。回折画像表示体１０は、図２に示す基材１１を含んでおらず、回折格子形成層１２と反射層１３とを含んでいる。

基材３１は、剥離保護層３２と回折画像表示体１０と粘着層３３とを形成するための下地としての役割を果たす。基材３１の材料としては、例えば、図２に示す基材１１に関して例示した材料を使用することができる。

剥離保護層３２は、基材３１と回折格子形成層１２との間に介在している。剥離保護層３２は、回折画像表示体１０から基材３１を剥離する際に、回折格子形成層１２が破損するのを防止する役割を果たす。剥離保護層３２の材料としては、例えば、塩化ゴム系樹脂、塩化ビニル、酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、セルロース系樹脂、スチレン樹脂、及び塩素化ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂、又は、これにシリコーン油などの剥離助剤を添加してなる混合物を含有した塗料を使用することができる。

この転写箔３０の使用時には、例えば、真正品であることが確認されるべき物品に貼り付けるか、或いは、そのような物品に取り付けられるべきタグなどの他の物品に貼り付け、その後、回折画像表示体１０から基材３１を剥離する。これにより、回折画像表示体１０を、先の物品に支持させる。こうすると、例えば、回折画像表示体１０が表示する画像を観察することにより、その物品が真正品であることを確認できる。

粘着層３３は、剥離紙で被覆してもよい。こうすると、転写箔３０の取り扱いが容易になる。

図９は、図１及び図２に示す回折画像表示体を含んだ記録媒体の一例を概略的に示す断面図である。この記録媒体４０は、紙４１と、この中に埋め込まれた回折画像表示体１０とを含んでいる。紙４１のうち回折画像表示体１０の前面を被覆している部分には開口が設けられている。これにより、回折画像表示体１０が表示する画像の視認性を高めている。なお、この画像を視認可能であれば、紙４１に先の開口は設けなくてもよい。

この記録媒体４０は、例えば、キャッシュカード、クレジットカード及びパスポートなどの認証媒体又は商品券及び株券などの有価証券媒体のための用紙として使用することができる。或いは、この記録媒体４０は、後述する粘着ラベルの一部として使用することができる。或いは、この記録媒体４０は、真正品であることが確認されるべき物品に取り付けられるべきタグ又はその一部として使用することができる。或いは、この記録媒体４０は、真正品であることが確認されるべき物品を収容する包装体又はその一部として使用することができる。

記録媒体４０は、例えば、抄紙の際に繊維の層の間に回折画像表示体１０を挟みこむことにより得られる。このような方法で得られる記録媒体４０は、偽造等が難しい。

図１０は、図９の記録媒体を含んだ粘着ラベルの一例を概略的に示す断面図である。この粘着ラベル５０は、記録媒体４０と、その背面上に設けられた粘着層５１とを含んでいる。この粘着ラベル５０は、例えば、真正品であることが確認されるべき物品に貼り付けるか、或いは、そのような物品に取り付けられるべきタグの基材などの他の物品に貼り付ける。

図１１は、図１及び図２に示す回折画像表示体を含んだラベル付き物品の一例を概略的に示す平面図である。このラベル付き物品１００は、物品１０１と回折画像表示体１０とを含んでいる。

物品１０１は、真正品であることが確認されるべき物品である。物品１０１は、例えば、キャッシュカード、クレジットカード及びパスポートなどの認証媒体又は商品券及び株券などの有価証券媒体である。物品１０１は、認証媒体及び有価証券媒体以外の物品でもよい。例えば、物品１０１は、工芸品又は美術品であってもよい。或いは、物品１０１は、包装体とこれに収容された内容物とを含んだ包装品であってもよい。

回折画像表示体１０は、物品１０１に支持されている。例えば、回折画像表示体１０は、物品１０１に貼り付けられる。この場合、例えば、図７に示す粘着ラベル２０又は図１０に示す粘着ラベル５０を物品１０１に貼り付けること或いは図８に示す転写箔３０を用いることにより、回折画像表示体１０を物品１０１に支持させることができる。

回折画像表示体１０は、他の方法で物品１０１に支持させてもよい。
例えば、物品１０１が紙を含んでいる場合、この紙の中に回折画像表示体１０を埋め込んでもよい。この場合、ラベル付き物品１００は、例えば、抄紙の際に繊維の層の間に回折画像表示体１０を挟みこみ、その後、必要に応じて紙面への印刷等を行うことにより得られる。なお、潜像の可視化を容易にすべく、紙のうち回折画像表示体１０の前面を被覆している部分には開口を設けてもよい。また、紙に埋め込む回折画像表示体１０の形状に特に制限はない。例えば、スレッド状の回折画像表示体１０を紙に埋め込んでもよい。

回折画像表示体１０を含んだタグを物品１０１に取り付けることにより、回折画像表示体１０を物品１０１に支持させてもよい。物品１０１へのタグの付け替えが一般ユーザにとって困難であれば、回折画像表示体１０は、物品１０１の真正を確認するのに十分に役立つ。
以下に、当初の特許請求の範囲に記載していた発明を付記する。
［１］第１回折格子パターンを備え、前記第１回折格子パターンは、表示面に対して斜めの第１方向から観察した場合に前記第１回折格子パターンが保持している情報を識別でき且つ前記表示面に対して垂直な第２方向から観察した場合に前記情報の識別が前記第１方向から観察した場合と比較してより困難又は不可能となるように前記第１及び第２方向を含む平面と前記表示面との交線に平行な方向に延びた形状を有していることを特徴とする回折画像表示体。
［２］各々が回折格子を含んだ複数の画素をマトリクス状に配列してなる画素構造を有していることを特徴とする項１に記載の回折画像表示体。
［３］前記第１回折格子パターンと前記表示面に平行な方向に隣り合った第２回折格子パターンをさらに備え、前記第１及び第２回折格子パターンは格子線の方位及び／又は空間周波数が異なっており、前記第２回折格子パターンは前記第２方向から観察した場合に前記情報の識別を妨げるダミーパターンであることを特徴とする項１又は２に記載の回折画像表示体。
［４］項１乃至３の何れか１項に記載の回折画像表示体と、これを支持した物品とを具備したことを特徴とするラベル付き物品。

本発明の一態様に係る回折画像表示体を概略的に示す平面図。 図１に示す回折画像表示体のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。 図１及び図２に示す回折画像表示体の斜視図。 図１及び図２に示す回折画像表示体の一変形例を概略的に示す平面図。 図４に示す回折画像表示体の斜視図。 複数の画素をマトリクス状に配列してなる画素構造を有している回折画像表示体の一例を概略的に示す平面図。 図１及び図２に示す回折画像表示体を含んだ粘着ラベルの一例を概略的に示す断面図。 図１及び図２に示す回折画像表示体を含んだ転写箔の一例を概略的に示す断面図。 図１及び図２に示す回折画像表示体を含んだ記録媒体の一例を概略的に示す断面図。 図９の記録媒体を含んだ粘着ラベルの一例を概略的に示す断面図。 図１及び図２に示す回折画像表示体を含んだラベル付き物品の一例を概略的に示す平面図。

符号の説明

１０…回折画像表示体、１１…基材、１２…回折格子形成層、１２ａ…回折格子パターン、１２ｂ…回折格子パターン、１３…反射層、２０…粘着ラベル、２１…粘着層、３０…記録媒体、３１…紙、４０…粘着ラベル、４１…粘着層、１００…ラベル付き物品、１０１…物品。

Claims (3)

1. 表示面に対して斜めの第１方向から観察した場合に保持している情報を識別でき且つ前記表示面に対して垂直な第２方向から観察した場合に前記情報の識別が前記第１方向から観察した場合と比較してより困難又は不可能となるように前記第１及び第２方向を含む平面と前記表示面との交線に平行な方向に延びた形状を有している第１回折格子パターンと、
   前記第１回折格子パターンと前記表示面に平行な方向に隣り合い、前記第１回折パターンから離間し、前記第１回折格子パターンとは格子線の方位及び／又は空間周波数が異なっており、前記第１回折パターンが情報を保持していることを前記第２方向から観察した場合に気付かれ難くするように、同一領域内で前記第１回折格子パターンと混在している第２回折格子パターンと
   を備えたことを特徴とする回折画像表示体。
2. 各々が回折格子を含んだ複数の画素をマトリクス状に配列してなる画素構造を有していることを特徴とする請求項１に記載の回折画像表示体。
3. 請求項１又は２に記載の回折画像表示体と、これを支持した物品とを具備したことを特徴とするラベル付き物品。

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