與模擬系統相比，該技術可以簡化操作并減少浪費。設備制造商正在努力改進并降低前期成本，以加速數字化轉型。大多數美國人都熟悉數字噴墨印刷機在短短幾秒鐘內噴出清晰、充滿活力的文檔的呼嘯聲。正如這項創新取代點陣印刷機等傳統工具改變了家庭和辦公室印刷一樣，工業規模的數字噴墨技術現在正在改變包裝領域。
“它與家用彩色印刷機非常相似，”印刷設備制造商Kirk-Rudy的銷售和營銷副總裁吉姆·威廉姆斯說， “包裝領域的噴墨技術是革命性的。”
數字印刷技術預計將在質量和數量上從多個方面顛覆包裝行業，其主要優勢包括輕松快速地將裝飾設計從概念推進到印刷圖像，以及大幅減少浪費。
設備制造商EFI全球營銷副總裁 肯·哈努萊克表示，得斯瑪、喬治太平洋、國際紙業和維實洛克等包裝公司都是嘗試數字印刷的“數字創新者”。其他主要設備制造商包括巴伯蘭、多米諾、得世和惠普。
根據咨詢公司Keypoint Intelligence的數據，從數量上看，數字印刷約占整個包裝市場需求的2%。在從模擬系統過渡緩慢的過程中，該技術處于包裝行業采用的早期階段，但預計勢頭將會加速。市場研究公司史密瑟斯預測，從2022-2027年，數字化將成為增長最快的包裝印刷技術。
史密瑟斯印刷分析師兼顧問肖恩·史密斯在10月份的一次網絡研討會上表示：“噴墨印刷機的市場份額較小，但價值卻高得多。這就是為什么越來越多的加工商考慮數字化——因為它提供了高附加值的機會。”
據Keypoint Intelligence分析師稱，在數字印刷包裝主流市場接受之路上，印刷標簽供應商和直接在包裝介質上印刷的供應商之間存在著差異。
雖然窄幅標簽的數字化之旅始于1994年，但這項技術直接在包裝上的使用才引起人們的關注大約5年時間。據Keypoint分析師稱，它于2001年首次開始用于瓦楞包裝，并于2016年隨著下一代技術的發布而重新得到加強，至于折疊紙盒和軟包裝的技術探索才剛剛開始。
Keypoint包裝副總裁杰夫·韋特斯滕表示：“我們正處于與數字印刷相關的市場發展的不同階段。在瓦楞紙箱、折疊紙盒和軟包裝的核心市場，當然如果想把硬包裝也包括在內，它實際上才剛剛進入。”
Keypoint的一項調查顯示，近四分之三（73%）的加工商認為該技術對未來具有顛覆性和變革性。與大多數創新一樣，包裝領域的數字印刷必須克服早期障礙，讓用戶相信經過驗證的系統的價值。該技術的許多早期采用者和支持者認為，與其他印刷方法相比，其效率和靈活性的提高值得投資和學習。
加工商最初可能會深入研究數字印刷，以降低每份的長期成本，但“他們可以而且應該擴展這一點，以提高全廠的生產力，”韋特斯滕說，更好的數字利用率有助于整體生產線優化，從而提高整個系統的生產力。加工商的設備利用率有望提高5%，這對盈利能力產生重大影響。
“印刷是加工設備中的傳統瓶頸，如果消除該瓶頸，就可以簡化上游和下游流程，”韋特斯滕說， “這就是數字印刷轉型開始的地方：調整系統和工作流程，并圍繞響應能力和靈活性啟用新功能。”
無需制版
膠印、柔印和輪轉凹印等方法幾十年來一直主導著包裝印刷行業。這些工藝都涉及到了制作印版，而數字印刷則無需制版。設計人員在計算機程序中開發所需的圖像，并將數字文件發送到噴墨設備，噴墨設備將墨滴直接噴射到包裝介質上。
“你可以帶著印刷文件直接走到印刷車間，。因此，一旦設計稿獲得批準并簽字，并將其發送到機器中，就可以開始印刷，”Printpack的市場開發經理威廉·巴洛說道，該公司使用數字印刷生產軟塑料包裝。“您不需要這些與印刷相關的額外步驟和額外成本。”
數字設備通常有兩種不同的型號：卷筒紙印刷機，其中連續送入的包裝材料蜿蜒通過卷對卷機械，在印刷后切割成多個部分；以及單張紙印刷機，例如用于某些瓦楞制版介質的單張紙印刷機。
彭博社瓦楞包裝市場分析師瑞恩·福克斯表示，卷筒紙印刷機往往沒有單張紙印刷機復雜。對于單張紙，“每張紙都需要傳輸，它更厚，容易受到干擾，這導致了兩種機器類型之間印刷質量的差異。
韋特斯滕表示，這些因素還使得卷筒紙印刷機的輸出能力比單張紙印刷機高出約10倍。“我們今天看到的是大型瓦楞紙箱公司開始投資輪轉印刷機以徹底改變工作流程，這對交貨時間的影響相當令人大開眼界：在數字印刷機上，重復訂單的傳統交貨時間為18-20天，可以縮短到不到5天。”
Keypoint表示，雖然早期的數字設備通常需要多次將介質發送通過印刷機才能達到所需的顏色和油墨覆蓋范圍，但單通道數字印刷于2016年出現，并進一步改變了游戲規則。
福克斯說，多通道設備“非常慢，而且一次只能印刷一張非常大的瓦楞紙板，而且該紙板可能需要幾分鐘才能印刷”，但現在單通道數字設備更加高效且更加常見。他估計美國約有60臺單通道瓦楞紙數字印刷機正在運行。
較舊的基于掃描機的技術使用在介質上來回移動的噴頭。現代單通道印刷機使用固定噴頭，當介質在傳送帶上通過下方時，固定噴頭會噴射墨滴。
哈努萊克說， “單通道是一種可擴展的技術，我們堅信單通道技術是未來。EFI在全球安裝的60臺數字設備中，約80%用于瓦楞包裝，另外20%用于標志和展示。通常瓦楞紙箱廠在其配送半徑的每300-500英里內就有一臺印刷，這樣他們就可以將紙箱運送到供應鏈或其零售客戶。我們看到了一個機會，可以為這些大企業提供很多印刷機，幫助他們實現100%數字化的使命。”
大多數數字印刷討論都集中在瓦楞紙箱，不僅因為瓦楞紙箱構成了最大的包裝領域，還因為它是該技術更有利的基材之一。水性油墨適用于多孔表面，而UV油墨則位于表面頂部，適用于塑料等基材。印刷和營銷解決方案公司Quad的包裝部門總經理 史密斯·蘭克福德表示，數字油墨帶來了不同的、更好的外觀。
Keypoint分析師還預測混合印刷機的普及將出現“爆炸式”增長。這些印刷機集成了多種數字和模擬印刷和加工技術（主要是數字和柔印），以充分利用每個系統的優勢。例如，數字噴墨印刷生產線可以配備一個或多個柔印單元。海德堡、Kento和克朗斯等供應商生產混合系統。
對于尋求更大多功能性和自動化但又不完全致力于數字化的加工商來說，混合選項正在成為流行的數字化切入點。一些加工商還更喜歡數字噴墨與柔印涂布和裝飾功能的輕松結合優勢。
不過，數字印刷技術并不局限于平面基材。包裝供應商傳統上使用絲網印刷將裝飾直接轉移到沒有標簽的瓶子和罐子上，但數字噴墨印刷也正在滲透到這些領域。
“我們知道技術挑戰在于直接印刷在3D形狀的容器上，”O-I Glass葡萄酒和烈酒全球營銷總監梅麗安特·李曼 說道。該公司已在歐洲運營一臺數字機器約四年，并與克朗斯合作根據需要優化印刷流程。中期目標是將數字能力擴展到O-I的美國設施，但因疫情而偏離了目標。
一個關鍵特點是，該設備在裝飾過程中不會水平傾斜瓶子，而是旋轉直立的容器，以使油墨轉移到所有表面上。“這個實際上使瓶子保持垂直位置。瓶子不會移動——印刷噴頭會自行旋轉。然后你就有了使用CMYK技術印刷圖像的噴頭，”利曼說。
加強可持續發展
數字噴墨印刷機供應商和服務提供商宣傳該創新相對于模擬印刷機的可持續性優勢。他們主要描述了消除印版所帶來的好處，這意味著更少的浪費和排放。
生產每塊重達數百磅的工業規模版材是資源密集型的。雖然一些印刷機回收或重新利用印版（尤其是金屬印版），但許多印版都被丟棄。由于每家公司的印刷計劃存在差異，真實噸位很難量化，但福克斯表示，每年有“數百萬”印版因磨損或印刷設計發生變化而被浪費。
直接到介質印刷消除了額外標簽基材的額外材料和浪費。O-I的利曼表示，對于瓶子來說，消除標簽可以減少基材，并消除最低訂單要求中的浪費。“通過數字印刷，可以及時印刷灌裝活動所需的數量，從而減少浪費。”
按需印刷使跨基材的加工商能夠緩解生產過剩，從而大大減少廢物量。此外，用戶表示，與膠印相比，噴墨的精確滴墨技術可以減少浪費。其他數字噴墨機械工藝（例如固化）比模擬機器更節能，從而減少總體碳排放。
EFI的哈努萊克表示：“我們使用LED UV油墨固化技術，該技術比某些熱固化技術節省80%的能源。雖然UV油墨本身不能完全回收，但在加工過程中有一種方法可以與纖維進行一些分離。”
實施障礙和改進
盡管技術的使用不斷增長，但消息人士稱，主流數字印刷技術的采用將需要克服某些障礙。改造模擬系統并不是一個可行的選擇。因此，公司通常投資于整條生產線而不是零散的組件，這會增加成本。彭博社的福克斯表示，由于包裝創新，前期機械價格仍然很高，而成本是迄今為止阻礙更廣泛采用的主要因素。
消息人士稱，在生產方面，達到一定數量的數字印刷成本更高。成本交叉點因公司和印刷作業而異，但消息人士稱，通常它位于數千印張之間。“交叉點介于10,000-50,000之間。一旦超過這個長度，柔印或一些現有的模擬技術可能會占據優勢，”哈努萊克說， “但我們相信，與數字印刷相關的價值主張遠遠超過了長期印刷和單位成本的限制。我們相信將會有一個轉折點。”
許多設備供應商和包裝加工商認為數字印刷更適合小型作業或小批量印刷。“如果您要印刷400萬件這樣的物品，噴墨技術就不會成為首選技術，從長遠來看，整個過程可能會很昂貴，”Kirk-Rudy的威廉姆斯說， “柔印或膠印是為長版訂單而設計的。”
短版訂單的定義因公司而異。但據Keypoint分析師稱，對于許多加工商來說，小批量生產還不到其總加工量的10%，他們表示，“參與小批量作業是開展業務的必要條件，以保持加工商參與大批量業務的欲望。”
此外，Quad的蘭克福德表示，使用數字輪轉印刷設備來完成折疊紙盒可能具有挑戰性。“我們確實擁有印后設備，可以幫助我們進行模切，并為折疊和粘合做好準備，但設備稍微復雜一點，速度慢一點。因此它并不適合長版訂單。”
在單張紙方面，Quad在彩色工藝方面也遇到了一些設備挑戰。蘭克福德說，在使用四色單張紙數字印刷機時，“我們無法匹配足夠多的潘通色庫來滿足客戶需求”。相反，Quad的卷對卷設備使用六種或七種顏色，這使得最終產品更接近潘通色庫。“已經取得了進展，情況已經好轉了，”蘭克福德說， “在將來的某個時候，我相信它會達到與膠印競爭的地步，但今天還不行。”
設備制造商不斷調整機械以減輕客戶的挑戰。例如，Kirk-Rudy的威廉姆斯指出了一種擦拭器機制，可以防止噴墨印刷機的常見問題——噴頭堵塞。經過一定次數的印刷后，特殊切割的布料會覆蓋在噴頭上，從而消除了操作員手動擦拭噴頭的需要。
他說，與家用噴墨印刷機不同的是，工業型號的“當機器閑置時，油墨的微小顆粒會流過噴頭”，以防止干燥和堵塞。Kirk-Rudy提供了一項專有功能，使輸送帶不會被噴頭覆蓋——一個小型真空吸塵器，可將噴頭顆粒吸入槽中。
消息人士稱，隨著數字印刷技術的進一步改進和更多的加工商采用它，價格將會下降，就像大多數技術一樣，這將刺激主流采用的更大推動力。Keypoint分析師表示，尚未深入研究數字印刷的加工商普遍認為，這不是是否會發生的問題，而是何時發生的問題。
EFI的哈努萊克表示，擴大規模是“一個緩慢的過程”，但數字業務正在穩步增長，預計很快就會加速。“現在是模擬到數字真正開始加速的時候了。”
“它與家用彩色印刷機非常相似，”印刷設備制造商Kirk-Rudy的銷售和營銷副總裁吉姆·威廉姆斯說， “包裝領域的噴墨技術是革命性的。”
數字印刷技術預計將在質量和數量上從多個方面顛覆包裝行業，其主要優勢包括輕松快速地將裝飾設計從概念推進到印刷圖像，以及大幅減少浪費。
設備制造商EFI全球營銷副總裁 肯·哈努萊克表示，得斯瑪、喬治太平洋、國際紙業和維實洛克等包裝公司都是嘗試數字印刷的“數字創新者”。其他主要設備制造商包括巴伯蘭、多米諾、得世和惠普。
根據咨詢公司Keypoint Intelligence的數據，從數量上看，數字印刷約占整個包裝市場需求的2%。在從模擬系統過渡緩慢的過程中，該技術處于包裝行業采用的早期階段，但預計勢頭將會加速。市場研究公司史密瑟斯預測，從2022-2027年，數字化將成為增長最快的包裝印刷技術。
史密瑟斯印刷分析師兼顧問肖恩·史密斯在10月份的一次網絡研討會上表示：“噴墨印刷機的市場份額較小，但價值卻高得多。這就是為什么越來越多的加工商考慮數字化——因為它提供了高附加值的機會。”
據Keypoint Intelligence分析師稱，在數字印刷包裝主流市場接受之路上，印刷標簽供應商和直接在包裝介質上印刷的供應商之間存在著差異。
雖然窄幅標簽的數字化之旅始于1994年，但這項技術直接在包裝上的使用才引起人們的關注大約5年時間。據Keypoint分析師稱，它于2001年首次開始用于瓦楞包裝，并于2016年隨著下一代技術的發布而重新得到加強，至于折疊紙盒和軟包裝的技術探索才剛剛開始。
Keypoint包裝副總裁杰夫·韋特斯滕表示：“我們正處于與數字印刷相關的市場發展的不同階段。在瓦楞紙箱、折疊紙盒和軟包裝的核心市場，當然如果想把硬包裝也包括在內，它實際上才剛剛進入。”
Keypoint的一項調查顯示，近四分之三（73%）的加工商認為該技術對未來具有顛覆性和變革性。與大多數創新一樣，包裝領域的數字印刷必須克服早期障礙，讓用戶相信經過驗證的系統的價值。該技術的許多早期采用者和支持者認為，與其他印刷方法相比，其效率和靈活性的提高值得投資和學習。
加工商最初可能會深入研究數字印刷，以降低每份的長期成本，但“他們可以而且應該擴展這一點，以提高全廠的生產力，”韋特斯滕說，更好的數字利用率有助于整體生產線優化，從而提高整個系統的生產力。加工商的設備利用率有望提高5%，這對盈利能力產生重大影響。
“印刷是加工設備中的傳統瓶頸，如果消除該瓶頸，就可以簡化上游和下游流程，”韋特斯滕說， “這就是數字印刷轉型開始的地方：調整系統和工作流程，并圍繞響應能力和靈活性啟用新功能。”
無需制版
膠印、柔印和輪轉凹印等方法幾十年來一直主導著包裝印刷行業。這些工藝都涉及到了制作印版，而數字印刷則無需制版。設計人員在計算機程序中開發所需的圖像，并將數字文件發送到噴墨設備，噴墨設備將墨滴直接噴射到包裝介質上。
“你可以帶著印刷文件直接走到印刷車間，。因此，一旦設計稿獲得批準并簽字，并將其發送到機器中，就可以開始印刷，”Printpack的市場開發經理威廉·巴洛說道，該公司使用數字印刷生產軟塑料包裝。“您不需要這些與印刷相關的額外步驟和額外成本。”
數字設備通常有兩種不同的型號：卷筒紙印刷機，其中連續送入的包裝材料蜿蜒通過卷對卷機械，在印刷后切割成多個部分；以及單張紙印刷機，例如用于某些瓦楞制版介質的單張紙印刷機。
彭博社瓦楞包裝市場分析師瑞恩·福克斯表示，卷筒紙印刷機往往沒有單張紙印刷機復雜。對于單張紙，“每張紙都需要傳輸，它更厚，容易受到干擾，這導致了兩種機器類型之間印刷質量的差異。
韋特斯滕表示，這些因素還使得卷筒紙印刷機的輸出能力比單張紙印刷機高出約10倍。“我們今天看到的是大型瓦楞紙箱公司開始投資輪轉印刷機以徹底改變工作流程，這對交貨時間的影響相當令人大開眼界：在數字印刷機上，重復訂單的傳統交貨時間為18-20天，可以縮短到不到5天。”
Keypoint表示，雖然早期的數字設備通常需要多次將介質發送通過印刷機才能達到所需的顏色和油墨覆蓋范圍，但單通道數字印刷于2016年出現，并進一步改變了游戲規則。
福克斯說，多通道設備“非常慢，而且一次只能印刷一張非常大的瓦楞紙板，而且該紙板可能需要幾分鐘才能印刷”，但現在單通道數字設備更加高效且更加常見。他估計美國約有60臺單通道瓦楞紙數字印刷機正在運行。
較舊的基于掃描機的技術使用在介質上來回移動的噴頭。現代單通道印刷機使用固定噴頭，當介質在傳送帶上通過下方時，固定噴頭會噴射墨滴。
哈努萊克說， “單通道是一種可擴展的技術，我們堅信單通道技術是未來。EFI在全球安裝的60臺數字設備中，約80%用于瓦楞包裝，另外20%用于標志和展示。通常瓦楞紙箱廠在其配送半徑的每300-500英里內就有一臺印刷，這樣他們就可以將紙箱運送到供應鏈或其零售客戶。我們看到了一個機會，可以為這些大企業提供很多印刷機，幫助他們實現100%數字化的使命。”
大多數數字印刷討論都集中在瓦楞紙箱，不僅因為瓦楞紙箱構成了最大的包裝領域，還因為它是該技術更有利的基材之一。水性油墨適用于多孔表面，而UV油墨則位于表面頂部，適用于塑料等基材。印刷和營銷解決方案公司Quad的包裝部門總經理 史密斯·蘭克福德表示，數字油墨帶來了不同的、更好的外觀。
Keypoint分析師還預測混合印刷機的普及將出現“爆炸式”增長。這些印刷機集成了多種數字和模擬印刷和加工技術（主要是數字和柔印），以充分利用每個系統的優勢。例如，數字噴墨印刷生產線可以配備一個或多個柔印單元。海德堡、Kento和克朗斯等供應商生產混合系統。
對于尋求更大多功能性和自動化但又不完全致力于數字化的加工商來說，混合選項正在成為流行的數字化切入點。一些加工商還更喜歡數字噴墨與柔印涂布和裝飾功能的輕松結合優勢。
不過，數字印刷技術并不局限于平面基材。包裝供應商傳統上使用絲網印刷將裝飾直接轉移到沒有標簽的瓶子和罐子上，但數字噴墨印刷也正在滲透到這些領域。
“我們知道技術挑戰在于直接印刷在3D形狀的容器上，”O-I Glass葡萄酒和烈酒全球營銷總監梅麗安特·李曼 說道。該公司已在歐洲運營一臺數字機器約四年，并與克朗斯合作根據需要優化印刷流程。中期目標是將數字能力擴展到O-I的美國設施，但因疫情而偏離了目標。
一個關鍵特點是，該設備在裝飾過程中不會水平傾斜瓶子，而是旋轉直立的容器，以使油墨轉移到所有表面上。“這個實際上使瓶子保持垂直位置。瓶子不會移動——印刷噴頭會自行旋轉。然后你就有了使用CMYK技術印刷圖像的噴頭，”利曼說。
加強可持續發展
數字噴墨印刷機供應商和服務提供商宣傳該創新相對于模擬印刷機的可持續性優勢。他們主要描述了消除印版所帶來的好處，這意味著更少的浪費和排放。
生產每塊重達數百磅的工業規模版材是資源密集型的。雖然一些印刷機回收或重新利用印版（尤其是金屬印版），但許多印版都被丟棄。由于每家公司的印刷計劃存在差異，真實噸位很難量化，但福克斯表示，每年有“數百萬”印版因磨損或印刷設計發生變化而被浪費。
直接到介質印刷消除了額外標簽基材的額外材料和浪費。O-I的利曼表示，對于瓶子來說，消除標簽可以減少基材，并消除最低訂單要求中的浪費。“通過數字印刷，可以及時印刷灌裝活動所需的數量，從而減少浪費。”
按需印刷使跨基材的加工商能夠緩解生產過剩，從而大大減少廢物量。此外，用戶表示，與膠印相比，噴墨的精確滴墨技術可以減少浪費。其他數字噴墨機械工藝（例如固化）比模擬機器更節能，從而減少總體碳排放。
EFI的哈努萊克表示：“我們使用LED UV油墨固化技術，該技術比某些熱固化技術節省80%的能源。雖然UV油墨本身不能完全回收，但在加工過程中有一種方法可以與纖維進行一些分離。”
實施障礙和改進
盡管技術的使用不斷增長，但消息人士稱，主流數字印刷技術的采用將需要克服某些障礙。改造模擬系統并不是一個可行的選擇。因此，公司通常投資于整條生產線而不是零散的組件，這會增加成本。彭博社的福克斯表示，由于包裝創新，前期機械價格仍然很高，而成本是迄今為止阻礙更廣泛采用的主要因素。
消息人士稱，在生產方面，達到一定數量的數字印刷成本更高。成本交叉點因公司和印刷作業而異，但消息人士稱，通常它位于數千印張之間。“交叉點介于10,000-50,000之間。一旦超過這個長度，柔印或一些現有的模擬技術可能會占據優勢，”哈努萊克說， “但我們相信，與數字印刷相關的價值主張遠遠超過了長期印刷和單位成本的限制。我們相信將會有一個轉折點。”
許多設備供應商和包裝加工商認為數字印刷更適合小型作業或小批量印刷。“如果您要印刷400萬件這樣的物品，噴墨技術就不會成為首選技術，從長遠來看，整個過程可能會很昂貴，”Kirk-Rudy的威廉姆斯說， “柔印或膠印是為長版訂單而設計的。”
短版訂單的定義因公司而異。但據Keypoint分析師稱，對于許多加工商來說，小批量生產還不到其總加工量的10%，他們表示，“參與小批量作業是開展業務的必要條件，以保持加工商參與大批量業務的欲望。”
此外，Quad的蘭克福德表示，使用數字輪轉印刷設備來完成折疊紙盒可能具有挑戰性。“我們確實擁有印后設備，可以幫助我們進行模切，并為折疊和粘合做好準備，但設備稍微復雜一點，速度慢一點。因此它并不適合長版訂單。”
在單張紙方面，Quad在彩色工藝方面也遇到了一些設備挑戰。蘭克福德說，在使用四色單張紙數字印刷機時，“我們無法匹配足夠多的潘通色庫來滿足客戶需求”。相反，Quad的卷對卷設備使用六種或七種顏色，這使得最終產品更接近潘通色庫。“已經取得了進展，情況已經好轉了，”蘭克福德說， “在將來的某個時候，我相信它會達到與膠印競爭的地步，但今天還不行。”
設備制造商不斷調整機械以減輕客戶的挑戰。例如，Kirk-Rudy的威廉姆斯指出了一種擦拭器機制，可以防止噴墨印刷機的常見問題——噴頭堵塞。經過一定次數的印刷后，特殊切割的布料會覆蓋在噴頭上，從而消除了操作員手動擦拭噴頭的需要。
他說，與家用噴墨印刷機不同的是，工業型號的“當機器閑置時，油墨的微小顆粒會流過噴頭”，以防止干燥和堵塞。Kirk-Rudy提供了一項專有功能，使輸送帶不會被噴頭覆蓋——一個小型真空吸塵器，可將噴頭顆粒吸入槽中。
消息人士稱，隨著數字印刷技術的進一步改進和更多的加工商采用它，價格將會下降，就像大多數技術一樣，這將刺激主流采用的更大推動力。Keypoint分析師表示，尚未深入研究數字印刷的加工商普遍認為，這不是是否會發生的問題，而是何時發生的問題。
EFI的哈努萊克表示，擴大規模是“一個緩慢的過程”，但數字業務正在穩步增長，預計很快就會加速。“現在是模擬到數字真正開始加速的時候了。”
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