(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類に設けられたセキュリティ用の蛍光スレッドを検出する紙葉類の蛍光スレッド検出装置であって、
前記紙葉類の前記蛍光スレッドに向けて紫外線を照射する発光部と、
前記紫外線の照射により前記蛍光スレッドから発する蛍光を受光し、蛍光レベルに応じた信号を出力する受光部と、
前記受光部の出力値と、前記紙葉類の白色部分から発する光のレベルに対応する値よりも大きな第１のしきい値とを比較し、前記紙葉類に前記蛍光スレッドがあるか無いかを判定する判定手段とを備え、
前記判定手段は、前記紙葉類が前記紫外線の照射位置に向かって搬送される時に、前記紙葉類の位置を検出する位置検出手段と、予め決められたスレッド印刷位置がそれぞれ異なる複数種類の紙葉類のいずれかを選択入力する入力手段とを有し、前記位置検出手段からの位置情報に基づいて、前記入力手段で選択された紙葉類のスレッド印刷位置に、前記蛍光スレッドがあるか無いかを判定することを特徴とする紙葉類の蛍光スレッド検出装置。
【請求項２】
前記判定手段は、更に、前記受光部の出力値と前記第１のしきい値よりも大きな第２のしきい値とを比較し、前記受光部の出力値が前記第１のしきい値と前記第２のしきい値との間にあるときは、前記紙葉類に前記蛍光スレッドがあると判定し、前記受光部の出力値が前記第２のしきい値よりも大きいときは、前記紙葉類に前記蛍光スレッド以外の蛍光物質があると判定し、前記受光素子の出力値が前記第１のしきい値よりも小さいときは、前記紙葉類に前記蛍光スレッドが無いと判定することを特徴とする請求項１記載の紙葉類の蛍光スレッド検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙幣、伝票、証券などの紙葉類に設けられたセキュリティ用の蛍光スレッドを検出する紙葉類の蛍光スレッド検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来における紙葉類のスレッド検出装置としては、例えば特表平１０−５１１７８４号公報がある。この公報に記載された紙葉類のスレッド検出装置は、銀行券やその他の証券に用いられるようなセキュリティ用のスレッドを読み取るものである。このスレッドは、各セグメントがテジタル値を示すようにコード化された金属製の磁気スレッドであり、この磁気スレッドを磁気ヘッドで読み取るように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来のスレッド検出装置は、スレッドの磁気性に着目し、コード化された磁気の読み取りを目的とした装置であり、スレッドの蛍光性に着目したものではない。また、スレッドの有無を識別する方法として、ＣＣＤカメラを用いて画像認識させることも考えられるが、この方法を実現させる装置は、高価であり、しかも、スレッド内に含まれている蛍光成分を判別するためには複雑な画像処理を行う必要があるといった問題点があった。
【０００４】
本発明の目的は、セキュリティ用の蛍光スレッドを確実に検出することのできる紙葉類の蛍光スレッド検出装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、紙葉類に設けられたセキュリティ用の蛍光スレッドを検出する紙葉類の蛍光スレッド検出装置であって、紙葉類の蛍光スレッドに向けて紫外線を照射する発光部と、紫外線の照射により蛍光スレッドから発する蛍光を受光し、蛍光レベルに応じた信号を出力する受光部と、受光部の出力値と、紙葉類の白色部分から発する光のレベルに対応する値よりも大きな第１のしきい値とを比較し、紙葉類に前記蛍光スレッドがあるか無いかを判定する判定手段とを備え、判定手段は、紙葉類が紫外線の照射位置に向かって搬送される時に、紙葉類の位置を検出する位置検出手段と、予め決められたスレッド印刷位置がそれぞれ異なる複数種類の紙葉類のいずれかを選択入力する入力手段とを有し、位置検出手段からの位置情報に基づいて、入力手段で選択された紙葉類のスレッド印刷位置に、蛍光スレッドがあるか無いかを判定することを特徴とするものである。
【０００６】
このような本発明においては、受光部の出力値が第１のしきい値よりも大きいときには、紙葉類にセキュリティ用の蛍光スレッドがあると判定し、受光部の出力値が第１のしきい値よりも小さいときは、紙葉類にセキュリティ用の蛍光スレッドが無いと判定する。ここで、紙葉類の白色部分から発する光のレベルは、着色部分（印刷部分）から発する光のレベルに比べて高い。従って、上記のように白色部分から発する光のレベルに対応する値よりも大きな第１のしきい値を基準にして、セキュリティ用の蛍光スレッドの検出を行うことにより、蛍光スレッドと着色部分とを鮮明に区別できる。これにより、蛍光スレッドの有無を確実に判別できる。
また、セキュリティ用の蛍光スレッドと同等の蛍光レベルをもった蛍光物質が紙葉類に設けられていても、そのような蛍光物質が紙葉類のスレッド印刷位置以外の部分に設けられている場合は、蛍光スレッドではないと判定される。これにより、蛍光スレッドの有無を更に正確に判別できる。また、スレッド印刷位置が紙葉類の種類毎に異なっていても、蛍光スレッドの有無を確実に検出できる。
【０００７】
好ましくは、判定手段は、更に、受光部の出力値と第１のしきい値よりも大きな第２のしきい値とを比較し、受光部の出力値が第１のしきい値と第２のしきい値との間にあるときは、紙葉類に蛍光スレッドがあると判定し、受光部の出力値が第２のしきい値よりも大きいときは、紙葉類に前記蛍光スレッド以外の蛍光物質があると判定し、受光素子の出力値が第１のしきい値よりも小さいときは、紙葉類に蛍光スレッドが無いと判定する。この場合には、セキュリティ用の蛍光スレッドよりも蛍光レベルの高い蛍光物質（例えば蛍光インクや蛍光ペン）が紙葉類に設けられているか否かも検出するので、蛍光スレッドの有無をより正確に判別できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る紙葉類の蛍光スレッド検出装置の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る蛍光スレッド検出装置の一実施形態を有する紙葉類検査機器の要部を示す拡大断面図である。この紙葉類検査機器１で検査対象になっているのは、米国のドル紙幣や墨国のペソ紙幣等の紙幣２（図２参照）である。このような紙幣２には、幅２ｍｍ程度のセキュリティ用の蛍光スレッドＳが印刷されている。この蛍光スレッドＳは、金属製の薄膜として形成され、その内部には蛍光を発する物質が含有されている。また、蛍光スレッドＳの印刷位置および蛍光色は、紙幣２の金種毎に異なっている。
【００１２】
このような紙幣２を検査する紙葉類検査機器１は、上下のガイド板３，４で挟まれるように形成された直線的な搬送経路５を有している。この搬送経路５の途中には搬送ローラ６，７が配置され、各搬送ローラ６，７によって紙幣２が排出側に向けて確実に搬送される。また、搬送経路５の途中には、金種を識別する紙幣認識装置（図示せず）が配置されている。
【００１３】
この紙幣認識装置の内部は、図示しないが、ＬＥＤなどの光源によって紙幣２の表面を照らし、紙幣２からの反射光をＣＣＤカメラで捕捉する構造をもっている。そして、このカメラで撮像された画像と既知の画像データとの照合を行い、紙幣２の金種を判別している。しかし、近年、カラーコピーの高精度化によって、画像認識だけでは、紙幣２の真偽を判別し難い状態になっている。
【００１４】
そこで、紙葉類検査機器１には、蛍光スレッド検出装置１０が備えられている。この蛍光スレッド検出装置１０は筺体１１を有し、この筺体内１１には、紙幣２の搬送経路５に向けて紫外線（３００〜４００ｎｍの波長の光）を照射する紫外線ＬＥＤ等の発光素子１２が収容されている。筺体１１の下面には、紫外線透過率が極めて高い石英ガラス等からなる防塵ガラス板１４が設けられている。防塵ガラス板１４と紫外線ＬＥＤ１２との間には紫外線透過フィルタ１５が配置されており、紫外線ＬＥＤ１２から出射された光が紫外線透過フィルタ１５を通って紙幣２の蛍光スレッドＳに照射される。
【００１５】
また、筺体１１の遮光壁Ｐによって形成した空間Ａ内には、紫外線の照射により蛍光スレッドＳから励起される蛍光を受光するフォトセンサ等の受光素子１６が収容されている。この受光素子１６は、蛍光スレッドＳから発する蛍光のレベルに応じた電気信号（電流信号）を出力する。
【００１６】
防塵ガラス板１４と受光素子１６との間には、赤外線カットフィルタ１７が配置されている。この赤外線カットフィルタ１７は、蛍光スレッドＳから励起された蛍光のうち、例えば略６５０ｎｍ以上の波長の光成分をカットするフィルタである。
【００１７】
防塵ガラス板１４と赤外線カットフィルタ１７との間には、プラスチック製のロットレンズ等からなる集光レンズ１８が配置され、この集光レンズ１８は、蛍光スレッドＳから発する蛍光を集光して受光素子１６に導く。このような集光レンズ１８によって蛍光の絞り込みを行うことにより、紙幣２のバタツキがあっても、蛍光スレッドＳで励起された蛍光のみを受光素子１６に確実に入射させることができる。
【００１８】
また、集光レンズ１８は、受光素子１６に入射する光のうちの、蛍光スレッドＳの蛍光波長ピークを含む所定の蛍光波長帯域以上の光を透過させる長波長透過フィルタ機能を備えている。そして、この長波長透過フィルタ機能付きの集光レンズ１８と赤外線カットフィルタ１７との協働により、複数種の蛍光スレッドの各蛍光波長ピークのうち、蛍光量が最も小さい蛍光スレッドの蛍光波長ピークのみを含む蛍光透過波長帯域が形成される。例えば、図２に示すような紙幣２において、金種毎に、赤，黄緑，青の蛍光スレッドＳが設けられている場合には、蛍光量が最も小さい赤色の蛍光スレッドの蛍光波長ピークのみを含む蛍光透過波長帯域が形成される。これにより、各色の蛍光スレッドＳを簡単に検出でき、特に赤色の蛍光スレッドＳについては鮮明に判別できる。
【００１９】
筐体１１の上面部にはプリント基板２１が設けられ、このプリント基板２１には、受光素子１６からの出力電流を電圧に変換して増幅するアンプ回路２２（図３参照）が設けられている。プリント基板２１の上面には外部接続用コネクタ２３が設けられており、アンプ回路２２の出力信号が外部接続用コネクタ２３を介して図３に示すような判別器３０に送られる。この判別器３０は、蛍光スレッドＳの有無を検出することによって、紙幣２の真偽判別および金種判別を行う。
【００２０】
判別器３０は、図３に示すように、コンパレータ３１，３２を有している。コンパレータ３１は、アンプ回路２２の出力電圧Ｖａと、第１のしきい値設定部３３で設定した第１のしきい値（基準電圧）Ｒ1との比較を行う。そして、アンプ回路２２の出力電圧Ｖａが第１のしきい値Ｒ1よりも小さいときには、ＯＦＦ信号（Ｌレベル）を出力し、アンプ回路２２の出力電圧Ｖａが第１のしきい値Ｒ1よりも大きいときには、ＯＮ信号（Ｈレベル）を出力する。コンパレータ３２は、アンプ回路２２の出力電圧Ｖａと、第２のしきい値設定部３４で設定した第２のしきい値（基準電圧）Ｒ2との比較を行う。そして、アンプ回路２２の出力電圧Ｖａが第２のしきい値Ｒ2よりも小さいときには、ＯＦＦ信号（Ｌレベル）を出力し、アンプ回路２２の出力電圧Ｖａが第２のしきい値Ｒ2よりも大きいときには、ＯＮ信号（Ｈレベル）を出力する。
【００２１】
ここで、図４に示すように、紙幣２の白色部分（図２に示す印刷インクの無い部分）Ｗから発する光のレベルは、着色部分（図２に示す印刷インクの載っている部分）Ｃから発する光のレベルに比べて高い。また、セキュリティ用の蛍光スレッドＳの蛍光レベルは、白色部分Ｗの蛍光レベルよりも高い。そこで、第１のしきい値Ｒ1は、蛍光スレッドＳの蛍光レベルに対応する電圧値と白色部分の蛍光レベルに対応する電圧値との間の所定値とする。これにより、蛍光スレッドＳと着色部分Ｃとを鮮明に区別することが可能となる。また、蛍光スレッドＳの蛍光レベルは、蛍光スレッドＳ以外の蛍光物質である蛍光インクや蛍光ペンの蛍光レベルよりも低い。そこで、第２のしきい値Ｒ2は、蛍光スレッドＳの蛍光レベルに対応する電圧値と蛍光インク等の蛍光レベルに対応する電圧値との間の所定値とする。これにより、蛍光スレッドＳと蛍光インク等とを区別することも可能となる。
【００２２】
上記のコンパレータ３１の出力信号Ｖｂは、２入力型ＡＮＤ回路３５の一入力部および検出ゲート発生回路３６に入力され、コンパレータ３２の出力信号Ｖｃは、２入力型ＡＮＤ回路３７の一入力部および検出ゲート発生回路３６に入力される。検出ゲート発生回路３６には、上記コンパレータ３１，３２からの信号と共に、紙幣種類入力スイッチ３８及び位置センサ３９からの信号が入力される。紙幣種類入力スイッチ３８は、複数種類の紙幣２の中から、検査対象となる金種を選択入力するものである。位置センサ３９は、紙幣２の先端が搬送経路５の所定位置を通過したかどうかを検出する。
【００２３】
検出ゲート発生回路３６は、位置センサ３９からの位置情報に基づいて、紙幣２のスレッド印刷位置に対応したコンパレータ３１，３２の出力信号Ｖｂ，Ｖｃを入力し、スレッド印刷位置に蛍光スレッドＳがあるか無いかどうかを判定する。具体的には、紙幣２のスレッド印刷位置に応じて予め設定されたトリガ検出有効期間Ｔ（図５〜図８参照）中に、コンパレータ３１，３２からＯＮ信号（トリガ信号）が出力されるかどうかを判定する。ここで、紙幣２のスレッド印刷位置は金種毎に異なっているため、トリガ検出有効期間Ｔも金種毎に異なっている。そこで、紙幣種類入力スイッチ３８で紙幣２の種類を選択し、その金種の紙幣２に対応したトリガ検出有効期間Ｔ中に、トリガ信号が入力されたかどうかを判定する。そして、トリガ信号が入力されたときは、トリガ検出有効期間Ｔ中に、Ｌレベルのパルス信号をＡＮＤ回路３５の他の入力部に出力する。また、スレッド印刷位置Ｔ中にトリガ信号が全く入力されないときは、トリガ検出有効期間Ｔの経過後に、３入力型ＯＲ回路４０の一入力部にＯＮ信号を強制的に出力する。また、ＡＮＤ回路３７の他の入力部に対しては、常にＯＮ信号を出力する。
【００２４】
なお、第１のしきい値Ｒ1及び第２のしきい値Ｒ2が、紙幣２の金種毎に異なる場合には、検出ゲート発生回路３６は、紙幣種類入力スイッチ３８の入力情報に応じた第１のしきい値Ｒ1及び第２のしきい値Ｒ2が設定されるように、第１のしきい値設定部３３及び第２のしきい値設定部３４を制御するようにしてもよい。
【００２５】
このような検出ゲート発生回路３６の出力信号Ｖｄと上記のコンパレータ３１の出力信号Ｖｂとに応じてＡＮＤ回路３５が動作し、検出ゲート発生回路３６の出力信号Ｖｅと上記のコンパレータ３２の出力信号Ｖｃとに応じてＡＮＤ回路３７が動作する。そして、これらＡＮＤ回路３５，３７の出力信号Ｖｆ，Ｖｇと検出ゲート発生回路３６の出力信号Ｖｈは、ＯＲ回路４０の他の２つの入力部にそれぞれ入力され、これらの信号Ｖｆ，Ｖｇ，Ｖｈに応じてＯＲ回路４０が動作する。
【００２６】
このＯＲ回路４０の出力信号Ｖｉは、フリップフロップ等で構成された検出回路４１に入力され、この検出回路４１は、ＯＲ回路４０の出力信号Ｖｉに応じた信号Ｖｊを、蛍光スレッドＳの有無つまり紙幣２の真偽結果としてクロック信号に同期して出力する。具体的には、ＯＲ回路４０からＯＦＦ信号が出力されたときは、スレッド印刷位置に蛍光スレッドＳが有るため紙幣２が真券であるとしてＯＦＦ信号を出力する。一方、ＯＲ回路４０からＯＮ信号が出力されたときは、スレッド印刷位置に蛍光スレッドＳが無いため紙幣２が偽券であるとしてＯＮ信号を出力し、ＬＥＤ等の表示器４２を点灯させると共に警報音を発生させる。なお、検出回路４１には、出力したＯＮ信号をリセットするためのリセットボタン４３が接続されている。
【００２７】
なお、このような判別器３０は、ＣＰＵ等を使用しない簡単なロジック回路で構成することが可能であり、この場合には、紙幣２の真偽判定が簡単に行えると共に、コスト削減が図れる。
【００２８】
以上のように構成した判別器３０において、蛍光スレッドＳの有無を判別する動作を図５〜図８に示すタイミングチャートを用いて具体的に説明する。
【００２９】
図５は、紙幣２のスレッド印刷位置に蛍光スレッドＳが設けられている場合を示したものである。この場合には、アンプ回路２２の出力値Ｖａに、第１のしきい値Ｒ1よりも高く第２のしきい値Ｒ2よりも低いピーク値が存在することになるので、コンパレータ３１の出力信号ＶｂにはＨレベル（ＯＮ）が立つ。このＯＮ信号（トリガ信号）は、紙幣２のスレッド印刷位置に対応したトリガ検出有効期間Ｔ内に立っているので、ゲート制御回路３６の出力信号Ｖｄは、トリガ検出有効期間Ｔ内で、トリガ信号の立ち上がりに同期してＬレベルとなる。そして、これに伴って、ＡＮＤ回路３５の出力信号ＶｆはＬレベルとなる。また、コンパレータ３２の出力信号ＶｃはＬレベルであるため、ＡＮＤ回路３７の出力信号ＶｇはＬレベルである。更に、トリガ検出有効期間Ｔ内にトリガ信号が検出されるため、ゲート制御回路３６の出力信号ＶｈはＬレベルのままである。このため、ＯＲ回路４０の出力信号ＶｉはＬレベルとなり、これに伴って検出回路４１の出力信号ＶｊはＬレベルのままとなる。これにより、紙幣２のスレッド印刷位置に蛍光スレッドＳがあると確実に判定され、その紙幣２は真券であると識別される。
【００３０】
図６は、紙幣２に蛍光スレッドＳが設けられていない場合を示したものである。この場合には、アンプ回路２２の出力値Ｖａが全体的に第１のしきい値Ｒ1よりも低くなるので、コンパレータ３１の出力信号Ｖｂ及びコンパレータ３２の出力信号Ｖｃは、常にＬレベルとなる。このため、ＡＮＤ回路３５の出力信号Ｖｆ及びＡＮＤ回路３７の出力信号Ｖｇも、常にＬレベルとなる。また、トリガ検出有効期間Ｔ中内にトリガ信号が検出されない事になるため、トリガ検出有効期間Ｔの経過後に、ゲート制御回路３６の出力信号ＶｈがＨレベルとなる。このため、ＯＲ回路４０の出力信号ＶｉにＨレベルが立ち、これに伴って検出回路４１の出力信号ＶｊにＨレベルが立つ。これにより、紙幣２は偽券であると識別される。
【００３１】
図７は、紙幣２のスレッド印刷位置に、蛍光スレッドＳ以外の蛍光物質として蛍光インクが設けられている場合を示したものである。この場合は、アンプ回路２２の出力値Ｖａに、第２のしきい値Ｒ2よりも高いピーク値が存在することになるので、コンパレータ３１の出力信号Ｖｂだけでなく、コンパレータ３２の出力信号ＶｃにもＨレベルが立つ。また、ゲート制御回路３６の出力信号Ｖｅは常にＨレベルであるため、ＡＮＤ回路３７の出力信号ＶｇにはＨレベルが立つ。このため、ＯＲ回路４０の出力信号ＶｉにもＨレベルが立ち、これに伴って検出回路４１の出力信号ＶｊがＨレベルとなる。これにより、紙幣２は偽券であると判別される。
【００３２】
図８は、紙幣２のスレッド印刷位置以外の部分に、蛍光スレッドＳと同等レベルの蛍光物質が設けられている場合を示したものである。この場合には、アンプ回路２２の出力値Ｖａに、第１のしきい値Ｒ1よりも高く第２のしきい値Ｒ2よりも低いピーク値が存在することになるので、コンパレータ３１の出力信号ＶｂにはＨレベル（ＯＮ）が立つ。しかし、このＯＮ信号（トリガ信号）の１つは、スレッド印刷位置に対応したトリガ検出有効期間Ｔ内に存在しないので、ＡＮＤ回路３５の出力信号Ｖｆには、そのトリガ信号に対応したＨレベルが立つ。このため、ＯＲ回路４０の出力信号ＶｉにはＨレベルが立ち、これに伴って検出回路４１の出力信号ＶｊがＨレベルとなる。これにより、紙幣２は偽券であると識別される。
【００３３】
このように判別器３０においては、セキュリティ用の蛍光スレッドＳが紙幣２に無いこと、蛍光インクや蛍光ペン等といった蛍光スレッドＳ以外の蛍光物質が紙幣２にあること、紙幣２のスレッド印刷位置以外の部分に蛍光物質があることを判定し、これらの場合には、紙幣２が偽券であると判別する。従って、蛍光スレッドＳの有無判定つまり紙幣２の真偽判定を正確に行うことができる。
【００３４】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明に適用する紙葉類は、紙幣に限定されるものではなく、伝票又は証券などであってもよい。
【００３５】
また、前述した実施形態は、紫外線を蛍光スレッドＳに照射し、その反射光を受光素子で受光するものであるが、本発明は、透過光の受光する場合にも適用可能である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、受光部の出力値と、紙葉類の白色部分から発する光のレベルに対応する値よりも大きな第１のしきい値とを比較し、紙葉類に蛍光スレッドがあるか無いかを判定するので、セキュリティ用の蛍光スレッドを確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蛍光スレッド検出装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】一般的な紙幣を代表して示した図である。
【図３】図１に示す蛍光スレッド検出装置の判別器を示す構成図である。
【図４】紙幣から発する光のレベルの一例を示した図である。
【図５】紙幣のスレッド印刷位置に蛍光スレッドがある場合に、判別器により紙幣の判別を行うときの各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】紙幣に蛍光スレッドが無い場合に、判別器により紙幣の判別を行うときの各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】紙幣に蛍光スレッド以外の蛍光物質がある場合に、判別器により紙幣の判別を行うときの各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】紙幣のスレッド印刷位置以外の部分に蛍光物質がある場合に、判別器により紙幣の判別を行うときの各部の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
２…紙幣（紙葉類）、１０…蛍光スレッド検出装置、１２…発光素子（発光部）、１６…受光素子（受光部）、２２…アンプ回路（受光部）、３０…判別器（判定手段）、３１，３２…コンパレータ、３６…検出ゲート発生回路、３８…紙幣種類入力スイッチ（入力手段）、３９…位置センサ（位置検出手段）Ｓ…蛍光スレッド。
【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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