(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面に商品取出口付き外扉を備えた本体ケースの庫内に、商品を前後一列に並べて収納する複数のコラムを上下段、左右列に配列した商品収納ラック、およびＸ−Ｙ搬送機構に搭載して商品収納ラックの前方に配したバケットユニットを装備し、販売指令に基づきＸ−Ｙ搬送機構を始動してバケットユニットを待機位置から選択したコラムの前方にアクセスし、該コラムから払出した商品をバケット内に移載した上でバケットユニットを商品取出口の位置に移動して搬出するようにした自動販売機であり、前記バケットユニットがバケットケースの前面に配したバケットフラッパ，ケース内の底部に配したベルトコンベヤを備え、商品搬出位置でベルトコンベヤを始動してバケット内に取り込んだ商品をバケットフラッパを押し開いて商品取出口に送出するようにしたものにおいて、バケットユニットに、商品搬出位置でバケットフラッパを強制的に開くフラッパ開放手段を備えたことを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
請求項１記載の自動販売機において、フラッパ開放手段が、先端をバケットフラッパの内面に対向してバケットケース内に配したピンプッシャと、制御部からの指令で前記ピンプッシャを前進，後退操作する駆動部とからなることを特徴とする自動販売機。
【請求項３】
請求項２記載の自動販売機において、ピンプッシャの駆動部として、バケットユニット側に装備してコラム側の商品払出し機構を駆動する駆動部を利用し、該駆動部に前記ピンプッシャを連繋させたことを特徴とする自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、缶，瓶，紙パック，蓋付きカップ商品などを販売する自動販売機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記の自動販売機として、前面側に商品取出口付きの外扉（透視扉），および商品取出口に通じる商品搬出口を有する内扉（透視扉）を備えた本体ケースの庫内に、商品を前後一列に並べて収納する複数のコラムを上下段、左右列に配列した商品収納ラック、該商品収納ラックの前方に配したＸ−Ｙ搬送機構、およびＸ−Ｙ搬送機構のＸ軸搬送部に搭載したバケットユニットを装備し、販売指令に基づきＸ−Ｙ搬送機構を始動してバケットユニットを選択したコラムの前方にアクセスし、このアクセス位置で該コラムから払出した商品をバケット内に移載した上で商品取出口に送出するようにした自動販売機が公知である。
【０００３】
また、前記の自動販売機において、バケットユニットを商品収納ラックのコラムにアクセスした位置で、バケットユニット側からコラムの商品払出し機構（プッシャ機構，およびゲート機構）に動力を伝達して商品の払出しを行うよう、バケットユニットに商品払出し機構用の動力源を組み込んだ構成のものがこの発明と同一出願人より特願平９−３２２７２８号として先に提案されている。
【０００４】
図６，図７は前記提案を基にして製作した自動販売機の全体構成図である。図において、１は自動販売機の本体ケース、２は前面下部に商品取出口２ａを備えた透視外扉、３は商品取出口２ａに通じる商品搬出口にフラッパ３ａを備えた透視内扉、４は各コラムごとに商品を前後一列に並べて収納する引出し式のコラム５を上下段，左右列に配列して構築した商品収納ラック、５ａはコラム５のゲート、６はコラム５から払出した商品を受け取るバケットユニット、７はバケットユニット６を搭載して商品収納ラック４と内扉３との間を上下，左右方向に移動するＸ−Ｙ搬送機構、８は商品選択用のキーボード（テンキー式）９，表示部，コイン機構，ビルバリデータ等を搭載した操作パネル、１０はコイン返却口である。
【０００５】
また、図８は前記Ｘ−Ｙ搬送機構７の構成を示す図であり、Ｘ−Ｙ搬送機構７はＸ軸搬送部７ｘとＹ軸搬送部７ｙとの組合せからなり、バケットユニット６はＸ軸搬送部７ｘに搭載し、その底部に敷設したガイドレールに沿ってＸ軸方向へ移動可能に案内支持されている。なお、７ｘ-1はＸ軸モータ、７ｘ-2はＸ軸方向に沿ってＸ軸モータ７ｘ-1とバケットユニット６との間に掛け渡したタイミングベルト、７ｘ-3はバケットユニット６の移動経路に沿ってＸ軸搬送部７ｘの前面に設けたバケットガイド枠、７ｙ-1はＹ軸モータ、７ｙ-2はＹ軸方向のタイミングベルト、７ｙ-3はバランサである。
【０００６】
かかる構成で、Ｘ軸搬送部７ｘ，Ｙ軸搬送部７ｙを駆動することにより、バケットユニット６がＸ，Ｙ軸方向に移動する。なお、バケットユニット６を待機位置から指定のコラムにアクセスする際の位置検知手段として、Ｘ軸搬送部７ｘ，Ｙ軸搬送部７ｙの長手方向に沿って敷設した位置検知板を、またバケットユニット６，Ｘ軸搬送部７ｘには停止位置センサ（ホトインタラプタ）を備え、販売時には停止位置センサの信号を基に、制御部（図示せず）からの指令でバケットユニット６を選択したコラムの位置，および商品取出口に対向した待機位置（ホームポジション）に移動するようにしている。
【０００７】
次に、バケットユニット６の構造を図９に示す。図において、１１は箱形のバケットケース、１２はバケットケース１１の底部に敷設した商品送出用のベルトコンベヤ、１２ａはベルトコンベヤモータ、１３はバケットケース１１の前面に設けたフラッパ（バケット内に収容した商品が内扉３（図７参照）に当たらないように保持するための揺動式扉）、１３ａはフラッパ１３を閉方向に付勢する復帰ばね（捩じりコイルばね）、１４はフラッパ１３の開閉検知スイッチ、１５は商品収納コラムから払出してバケットユニット６に移載した商品を検知する商品検知スイッチ、１５ａはスイッチのアクチュエータ、１６はバケットケース１１の後面中段位置に架け渡した商品取込み用の搬送ローラ、１７は搬送ローラ１６と前記駆動モータ１２ａとの間を伝動連結するタイミングベルト、１８はラックケース１１の後面から出没するように揺動式ホルダ１８ａに取付けた上で、前記搬送ローラ１７の軸端に歯車を介して結合した連結歯車（商品収納コラム５のプッシャ式商品払出し機構に動力を伝達するための歯車）、１９はバケットケース１１の後面から突き出して商品収納コラム５のゲート機構を開閉操作するピンプッシャ、１９ａはピンプッシャ１９の送り用ねじ（ナピアねじ）、１９ｂはプッシャモータ、１９ｃはピンプッシャ１９の前進，後退移動に連動して前記連結歯車１８をバケットケース１１から出没させるスライダ、２０はラックケース１１の前面上部に架け渡した商品ストッパ（バケット内に取り込んだ商品を起立姿勢に制御する）、２１は停止位置センサ（Ｘ−Ｙ搬送機構（図８参照）のＸ軸搬送部に沿って移動するバケットユニット６の停止位置を検出するセンサ）、２２はバケットユニット６のガイドローラである。
【０００８】
かかる構成で、販売指令（客が選んだコラムの番号をキーボードで入力する）に基づきバケットユニット６が商品取出口２ａに通じる待機位置（この待機位置を「ホームポジション」と称する）から移動して選択した商品収納コラムの位置にアクセスすると、まずプッシャモータ１９ｂを始動してピンプッシャ１９を商品収納コラム５に向けて突き出し、商品収納コラム５のゲート５ａを開放する。なお、ピンプッシャ１９の前進に連動して先記した連結歯車１８がバケットケース１１の背後に突き出し、コラム側の商品払出し機構の駆動歯車に噛み合うようになる。次いでコンベヤモータ１２ａを始動しその動力を連結歯車１８を介してコラム側の商品払出し機構に伝達し、最前列に並ぶ商品をコラムからバケットユニット６に払出す。
【０００９】
ここで、コラムから払出した商品がバケットケース１１の内部に受け渡される（商品は後方から前に押されて前傾姿勢に倒れ込む）と商品検知スイッチ１５が作動し、このスイッチ動作信号を基にピンプッシャ１９を後退してコラムのゲート５ａ（図７参照）を閉じる。続いてＸ−Ｙ搬送機構７（図８参照）のＹ軸搬送部７ｙを僅か上昇させて商品を搬送ローラ１６に載せて掬い上げ、さらに搬送ローラ１６の送り動作により商品をバケットケース１１の中に取り込む。この場合に、商品はその上部がバケットユニット６の商品ストッパ２０に寄り掛かり、底面が搬送ローラ１６の送りにより前方に迫り出して姿勢を前傾姿勢から起立姿勢に深めて行き、搬送ローラ１６から外れたところで起立姿勢で落下してベルトコンベヤ１２の上に着地する。そして、ベルトコンベヤ１２の上に載った商品が前方に送られてバケットフラッパ１３を内側から押すと、バケットフラッパ１３が多少開いて開閉検知スイッチ１４が反転動作するので、この動作信号でコンベヤモータ１２ａを停止する。
【００１０】
なお、この状態ではバケットフラッパ１３の先端が図８に示したＸ軸搬送部７ｘのバケットガイド枠７ｘ-3の縁に当たって全開することはない。すなわち、バケットガイド枠７ｘ-3にはバケットユニット６のホームポジションに対応した位置でのみバケットフラッパ１３が開放できるように切欠き，サブシュータが設けてあり、かつこのホームポジションは商品収納ラック４のコラムとコラムの間の中間位置に設定し、コラムへのアクセス位置ではバケットフラッパ１３を半開状態に拘束して商品をバケットケース１１の中に保持するようにしている。
【００１１】
そして、Ｘ−Ｙ搬送機構７の搬送動作により、バケットユニット６が商品取出口２ａに通じるホームポジションに到達すると、この位置でコンベヤモータ１２ａを再始動してベルトコンベヤ１２を回し、バケットフラッパ１３，および内扉３の商品搬出口（図７参照）に備えたフラッパ３ａを押し開きながら商品がバケットユニット６から商品取出口２ａに搬出される。また、商品が商品取出口２ａに搬出されると、バケットフラッパ１３が閉位置に戻って開閉検知スイッチ１４が復帰動作するので、この動作信号でコンベヤモータ１２ａを停止して一連の販売動作が終了する。なお、この一連の販売動作は図示されてない制御部からのプログラム指令で行われる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した自動販売機で缶商品，紙パック商品などを販売する場合には全く問題がないが、蓋付きカップ商品（飲料商品）を販売すると、次に記すように搬送経路の途上でカップ容器から蓋が外れ、これが原因で販売トラブルを引き起こすことがある。
【００１３】
ここで、蓋付きカップ商品は中身飲料を収容したカップ容器（カップ容器の上面はアルミ箔などで中身飲料がこぼれ出ないようにシールされている）の頂部に肉薄なプラスチック成形品として作られたの蓋（蓋の上面にはストローを差し込む穴が形成されている）を被せ、蓋にストローを差し込んで中身飲料が飲めるようにしたものであり、蓋は簡単に着脱できるようにカップ容器に嵌め合わせてある。
【００１４】
かかる蓋付きカップ商品を先記した自動販売機で販売すると、商品収納ラックのコラム５から商品取出口２ａに至る機内の商品搬送経路の途上で蓋付きカップ商品２３の蓋２３ｂが様々な箇所に突き当たってカップ容器２３ａから離脱し、蓋が外れたままカップ容器だけが商品取出口２ａに搬出されることがある。
このように、搬送経路の途上で蓋２３ｂが外れると、カップ容器２３ａだけが商品取出口２ａに搬出されたりすることがあって客に不信感を与える。なお、カップ容器２３ａから外れた蓋２３ｂはそのままバケットケース１１の中に落ちたり，バケットケース１１から飛び出して庫内に落下するなどその挙動は様々であるが、多くの場合にはカップ容器の上に乗った状態でバケットケース１１の中に残る。
【００１５】
しかも、前記のような状態でバケットユニット７が商品取出口２ａに通じるホームポジションに到達し、この位置でベルトコンベヤ１２を始動すると、カップ容器２３ａが先にバケットフラッパ１３を押し開いて商品取出口２ａに搬出された後、カップ容器から外れた蓋２３ｂはベルトコンベヤ１２の上に着地してから前方に送られる。この場合に、カップ容器２３ａが先にバケットフラッパ１３を通過すると、バケットフラッパ１３は付勢ばね１３ａのばね力で直ちに復帰動作して閉じる。一方、蓋２３ｂもカップ容器２３ａに遅れて商品取出口２ａに向けて前方にベルト搬送されるが、蓋の前部部分がベルトコンベヤ１２から前方に突き出して前傾姿勢に傾くと、蓋の後部がベルトコンベヤ１２から浮き上がって搬送力が十分に伝達されなくなり、かつ蓋の後部がバケットフラッパ１３に当たるようになるとともに、蓋自身も軽量であるために、閉方向にばね付勢されているバケットフラッパ１３を押し開くことができず、このためにベルトコンベヤ１２に載ったままスリップしてこの位置に停止してしまい、商品取出口２ａに搬出されなくなる。
【００１６】
しかも、このような状態のまま販売動作を終了すると、次回の商品販売時にはバケットユニット６の出口に取り残されている蓋２３ｂが障害物となって販売動作に支障を来すようになることから、バケットユニット６の中に残された蓋２３ｂを販売動作が終了する以前に商品取出口２ａに排出する必要がある。
この発明は上記の点にかんがみなされたものであり、蓋付きカップ商品の販売時にカップ容器から外れた蓋を、商品搬出位置でカップ容器に続いてバケットユニットから商品取出口へ確実に排出できるような対策を施した自動販売機を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によれば、前面に商品取出口付き外扉を備えた本体ケースの庫内に、商品を前後一列に並べて収納する複数のコラムを上下段、左右列に配列した商品収納ラック、およびＸ−Ｙ搬送機構に搭載して商品収納ラックの前方に配したバケットユニットを装備し、販売指令に基づきＸ−Ｙ搬送機構を始動してバケットユニットを待機位置から選択したコラムの前方にアクセスし、該コラムから払出した商品をバケット内に移載した上でバケットユニットを商品取出口にの位置に移動して搬出するようにした自動販売機であり、前記バケットユニットがバケットケースの前面に配したバケットフラッパ，ケース内の底部に配したベルトコンベヤを備え、商品搬出位置でベルトコンベヤを始動してバケット内に取り込んだ商品をバケットフラッパを押し開いて商品取出口に送出するようにしたものにおいて、
バケットユニットに、商品搬出位置でバケットフラッパを強制的に開くフラッパ開放手段を備える（請求項１）ものとし、具体的にはフラッパ開放手段を次記のような態様で構成する。
【００１８】
（１）フラッパ開放手段を、先端をバケットフラッパの内面に対向してバケットケース内に配したピンプッシャと、制御部からの指令で前記ピンプッシャを前進、後退操作する駆動部とで構成する（請求項２）。
（２）前記のピンプッシャ駆動部として、バケットユニット側に装備してコラム側の商品払出し機構を駆動する駆動部を利用し、該駆動部に前記ピンプッシャを連繋させてバケットフラッパを強制的に開放させる（請求項３）。
【００１９】
上記の構成によれば、蓋付きカップ商品の販売時に外れた蓋が商品搬出位置でバケットケース内に取り残された場合でも、カップ容器の搬出動作に続くピンプッシャの突き出し操作でバケットフラッパを強制的に開くことにより、バケットフラッパとの干渉なしにベルトコンベヤの上に取り残された蓋をベルト搬送により商品取出口へ確実に排出することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１〜図５に示す実施例で説明する。なお、実施例の図中で図９に対応する同一部材には同じ符号が付してある。
すなわち、この実施例においては、バケットユニット６に対し、そのバケットケース１１の前面側に装着したバケットフラッパ１３に対向してバケットケース１１の内部には、フラッパの強制開放手段としてピンプッシャ２４が新たに追加装備されており、該ピンプッシャ２４の後端が図９に示した連結歯車１８の揺動式歯車ホルダ１８ａから下方に延びた揺動アーム１８ｂと対向するように連繋しており、商品収納コラム５に設けたゲート５ａ（図７参照）の開閉用動力源であるプッシャモータ１９ａの動力を利用してプッシャピン２４を前進操作し、バケットフラッパ１３を強制的に押し開くようにしている。
【００２１】
ここで、ピンプッシャ２４は前部ピン２４ａと後部ピン２４ｂとに二分されてそれぞれが前後方向へスライド可能に取付座２４ｃに支持されており、かつ前部ピン２４ａと取付座２４ｃとの間にはピンを後退方向に付勢する復帰ばね２４ｄが介挿され、また前部ピン２４ａと後部ピン２４ｂとの間が圧縮ばね２４ｅを介して連結された構造になる。
【００２２】
前記の構成でプッシャモータ１９ｂを始動すると、送りねじ１９ａを介してピンプッシャ（コラムゲート開放操作用）１９がバケットケース１１の背後に突き出すとともに、スライダ１９ｃ，連結歯車１８のホルダ１８ａに設けた揺動アーム１８ｂを介してピンプッシャ２４が前方に突き出し、バケットフラッパ１３を復帰ばね１３ａに抗して強制的に押し開く。
【００２３】
なお、図示実施例ではバケットケース１１の頂部前面にガイドローラ２５を備えている。このガイドローラ２５は、バケットユニット６を図８に示したＸ−Ｙ搬送機構７のＸ軸搬送部７ｘの前面に設けたバケットガイド枠７ｘ-3の内面に当接しており、商品収納ラックからの商品払出し時にバケットユニット６のピンプッシャ１９を背後に突き出してコラム５のゲート機構を押した際の反力で、バケットユニット６（バケットユニットはその底部側でＸ軸搬送部７ｘのレールに沿って案内支持されている）が前方に傾くのを防止する役目も果している。
【００２４】
次に、蓋付きカップ商品を販売する場合に、その販売動作の途上でカップ容器２３ａから外れた蓋２３ｂを商品搬出時にバケットユニット６から商品取出口２ａに排出する実施例の動作を図４に示す販売制御部のブロック図，および図５のフローチャートで説明する。なお、図４のＲＯＭ２６には商品選択キーボード２７から与えた販売指令に基づくＣＰＵ２８の処理動作に必要な制御プログラムが格納されている。
【００２５】
図５において、商品収納コラムから払出した商品をバケットユニット６に移載した後、ステップＳ１でバケットユニット６が商品取出口２ａに通じるホームポジション（図２にバケットユニット６がホームポジションに到達した状態を示す）に到達すると、ステップＳ２でベルトコンベヤ１２が始動する。これにより、これによりベルトコンベヤ１２の搬送動作でバケットケース１１に入っている蓋付きカップ商品２３は、ステップＳ３でバケットフラッパ１３を押し開いて商品取出口２ａに搬出される。続いて、ベルトコンベヤ１２の始動時点から若干（数秒）遅れてステップＳ４でプッシャモータ１９ｂを始動し、ピンプッシャ２４を突き出してバケットフラッパ１３を強制的に押し開く。
【００２６】
なお、バケットユニット６を庫内の商品収納コラム５にアクセスして商品を払出す動作では、コラムのゲート５ａを開放するようにプッシャモータ１９ｂを始動すると、この動作に連動してピンプッシャ２４も突き出してバケットフラッパ１３を開方向に押すが、この場合にはバケットフラッパ１３の先端がＸ軸搬送部７ｘのバケットガイド枠７ｘ-3（図２参照）の縁に突き当たってそれ以上開くことはなく、かつピンプッシャ２４の後部ピン２４ｂの余分な前進ストロークが圧縮ばね２４ｅで吸収される。
【００２７】
図５に戻って、ステップＳ３で商品がコンベヤ搬送により取出口へ搬出される際に、蓋２３ｂが外れてなければ蓋付きカップ商品２３はそのまま商品取出口２ａへ正常に搬出される。また、ステップＳ３に続くステップＳ４〜Ｓ６は搬送途上でカップ容器から外れた蓋がバケット内に残ったままとなるのを防止するための動作である。すなわち、ステップＳ４ではステップＳ２のコンベヤ始動から若干遅れて先記したピンプッシャ２４を突き出し操作し、バケットフラッパ１３を強制解放する。これにより、搬送途上でカップ容器２３ａから外れた蓋２３ｂがベルトコンベヤ１２とバケットフラッパ１３との間に挟まれるなどしてバケットケース１１の中に取り残された場合には、バケットフラッパ１３の強制開放（ステップＳ４）することにより、蓋２３ｂはバケットフラッパ１３との干渉なしにカップ容器２３ａに続いて商品取出口２ａへ排出される。そして、ステップＳ５であらかじめ設定したフラッパの強制解放時間（タイマ制御）がタイムアップすると、ステップＳ６でピンプッシャ２５を後退操作してバケットフラッパ１３を閉じるとともに、さらにステップＳ７でベルトコンベヤ１２を停止し、これにより一連の商品販売動作が終了する。
【００２８】
なお、図５のフローチャートでは、蓋２３ｂの外れの有り，無しに関係なく、商品搬出の工程でベルトコンベヤ１２の始動から若干遅らしてピンプッシャ２４を突き出し操作してバケットフラッパ１３を強制的に開くようにしているが、次に記すような制御を行うこともできる。すなわち、ベルトコンベヤ１２の始動後に商品が正常に搬出されてバケットフラッパ１３が閉位置に復帰動作した場合は、図１に示したバケットフラッパ１３の開閉検知スイッチ１４の動作信号を基に直ちにベルトコンベヤを停止して販売動作を終了とする。一方、商品搬出時にベルトコンベヤ１２を回しても取り残された蓋２３ｂがバケットフラッパ１３に挟まったままとなり、このためにバケットフラッパが規定時間内に完全に閉じずに開閉検知スイッチ１４が復帰動作しない場合にのみ、図５のステップＳ４，Ｓ５を実行してピンプッシャ２４を突き出し操作し、バケットフラッパ１３を強制的に開放してバケット内に残っている蓋２３ｂを商品取出口２ａに排出する。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、蓋付きカップ商品を販売する場合に、その販売動作の途上で外れた蓋がバケットユニットに残り、カップ容器だけが先に商品取出口に搬出された場合でも、これに続くピンプッシャの突き出し操作でバケットフラッパを強制的に押し開くことにより、蓋をバケットユニットから商品取出口へ確実に排出することができ、これにより蓋の外れに起因する販売トラブルを防止して自動販売機の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例によるバケットユニットの内部機構を表す図
【図２】Ｘ−Ｙ搬送機構に搭載したバケットユニットがホームポジションに到達した状態を表す図
【図３】図１に示したバケットユニットの詳細構造を表す斜視図
【図４】自動販売機の販売制御系のブロック図
【図５】蓋付きカップ商品を販売する場合の商品搬出動作を表すフローチャート図
【図６】この発明の実施対象となる自動販売機の正面図
【図７】図６に示した自動販売機の外扉開放状態を表す外観図
【図８】図７におけるＸ−Ｙ搬送機構の構成斜視図
【図９】図８におけるバケットユニットの従来構造を表す斜視図
【符号の説明】
１    本体ケース
２    外扉
２ａ  商品取出口
４    商品収納ラック
５    コラム
６    バケットユニット
７    Ｘ−Ｙ搬送機構
１１    バケットケース
１２    ベルトコンベヤ
１３    バケットフラッパ
１３ａ  復帰ばね
１９    ピンプッシャ（商品収納コラムのゲート開放操作用）
１９ａ  プッシャモータ
２３    蓋付きカップ商品
２３ａ  カップ容器
２３ｂ  蓋
２４    ピンプッシャ（バケットフラッパ開放操作用）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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