JP2008094498A - シールバー - Google Patents

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Abstract

【課題】包装体への制御されたガス供給を可能とする包装装置を提供する。
【解決手段】ガス、具体的には、空気、を包装体から抜き出す吸引手段12と、供給用の1種類または複数種類のガスを供給する手段13と、前記包装体をシールする手段10を備え、ガスの供給前に、前記吸引手段との間で包装体内部を密封し、内容物を包装体内へ包装する。
【選択図】図1

Description

発明の詳細な説明
[背景技術]
本発明は、請求項1のプリアンブル部分に記載の包装装置に関する。
内容物を包装体として包装する包装装置としては、様々な態様のものが知られている。食品包装業界で一般的に使用される装置は、内容物を充填した包装体から空気を抽出し、シール前に1または複数のガスを包装体に供給する装置である。この真空化工程とガス供給工程は、包装された製品をどのくらいの期間保存できるか、という点においてとりわけ重要である。
従来装置においては、包装体は真空チャンバー内で真空化処理される。ガスの供給は、ガス処理される包装体の領域に配管されたガス管を経由して行われる。ガス処理が行われる間、包装体はまだシールされていない。そのため、供給されたガスは、先立って残留空気が排気された流路と同じ流路を通って、負圧チャンバまたは包装装置の吸引システムへ流入しうる。それゆえ、包装体へのガス処理を、制御し、且つ計量することはできない。
本発明の目的は、包装体への制御されたガス供給を可能とする包装装置を提供することである。
[発明の概要]
上記において概略説明されたタイプの包装装置を出発点として、本発明の目的は、請求項1に明記された特徴によって達成される。
有利な効果が得られる実施例や、本発明の発展形に関しては、従属項に示された手段を取ることにより実現される。
本発明は、ガスの供給前に、吸引手段との間で包装体を密閉する手段が備えられている点で区別される。
これにより、供給されたガスが包装体から流出し、ガス抜きのための流路へ流入することが防がれる。それゆえ、供給されるガスの制御の上での包装体へ供給が可能となる。これにより、供給されるガスに関して、全体として改善された計量が可能となり、それゆえ包装体内に包装される内容物に関する改善された調整が可能となる。
本発明による包装装置によれば、複数の連続した包装体について、同時に真空化処理(ガス抜き処理)を行うと共に、ガス処理することも可能である。この場合、個々の包装体に対し、それぞれ吸引口やガス供給口を配置する必要はない。むしろ、シールする処理の前に、複数の連続した包装体に関して、1または複数の共通の吸引口を経由し真空化処理がなされ、1または複数の共通のガス供給管経由でガス処理がされるようにすることも可能である。
本発明が、少なくとも2つのシート(例えば、上部シートと底部シート)を用いて成形される包装体に関して適用されると有利である。そのような包装装置は、熱成形機あるいはロール搬送成形機、更には、トレイシーラー(traysealers)として知られている。
熱成形機あるいはロール搬送成形機のような包装装置の場合、複数の相互に連結された包装容器(槽;troughs)が底部シートを用いて成形され、その包装容器に内容物が充填された上で、当該包装容器が上部シートにより密閉される。封止ステーションでは、ガス抜き工程と、ガス処理工程と、そして包装体をシールする工程とが、通常、一工程の処理として行われる。包装体がシール(密閉)された後、下流の切断装置で個別の包装体として切断される。
いわゆるトレイシーラーの場合、封止ステーションにおいては、個々の作成済みのトレイに内容物が充填され、その後、当該トレイが上部シートにより密閉される。この場合、シール処理前にガス抜きとガス処理とを行ってもよい。包装用トレイは、通常、同様に、シートを用いて予め成形される。
個々のトレイは外周部に周縁部を有している。熱成形機あるいはロール搬送成形機で成形される相互に連結された包装体は、その外周部の周縁部に加え、個々の包装体の間に中間的な周縁部を有していてもよい。上部シートは、包装体のシール時に、例えば、溶接によって、これら周縁部に固定される。
包装体から空気が抜かれる前に、包装体を負圧チャンバ内へ移動させるのが好ましい。既知の態様においては、負圧チャンバが有する2つの部材が互いの方向へ移動することにより(例えば、底部が上部に向かって上昇移動されることにより)、負圧チャンバは密閉される。ここで、包装体の側面の周縁は、負圧チャンバが有する上部と底部との間に配置される。この2つの部材(上部と底部)が互いに対して押圧されることにより、上部シートと底部シートとが互いに押圧される。それに伴って、押圧処理の方向との関連で、少なくとも横方向において、密封(シール)が実現される。
上部シートと底部シートとの間において、ガス抜きとガス供給との両方を実行してもよい。包装装置の実施形態によって、異なる手法を取ることも可能である。仮に、上部シートが幅狭で、負圧チャンバが有する部材間で上部シートを底部シートと共に側面に沿って互いに押圧させることができない場合は、包装体に関しては負圧チャンバ内の負圧によってガス抜き処理を行ってもよい。この場合、包装体から流出する空気は、上部シートと底部シートとの間の周縁部に沿って包装体から流出する。上部シートが幅広の場合には、負圧チャンバが閉じられるのに伴い、負圧チャンバが有する部材間で、上部シートと底部シートとを互いに押圧させてもよい。この場合、包装体内の空気は、上部シートと底部シートとのうちの一方または両方にある1または複数の開口部(例えば、底部シートの周縁部にある1または複数の開口部)を通して、抜かれうる。このような開口部は、包装体の周縁領域(または、複数の相互に連結された包装体の場合には、包装体が配置されている箇所の周縁領域)に、配置されることが好ましい。
このような上部シートと底部シートとを備える包装体の場合、抜かれる空気が包装体から流出する流路は、2つのシートを互いに押圧する加圧部材を用いることによって閉じられうる。これにより、ガスが、上部シートの下方領域から上部シートの周縁部に沿って、あるいは、上部シートと底部シートとのうちの一方または両方(例えば、底部シート)にあるガス抜き用の開口部を通って、流出することが防がれる。これは、両方のシートを互いに対して押圧することで、周縁領域全体が密閉されるについて、ガス抜き用の開口部が密閉されるからである。ここで、開口部がもう一方のシートで閉じられるか、直接加圧部材によって閉じられるかについては、一方に限定されない。
包装体の周縁領域をシールする加圧部材は、(包装装置における包装体の移動方向との関係で)横方向に延びる包装体の周縁部の領域において、横方向に延びるシールバーによって、実現されうる。シールバーは、好ましくは、負圧チャンバの部材をなす壁部によって機能する装置として、成形される。
通常、1または複数のガス供給管は、包装体の移動方向との関係で、縦方向に位置している。このガス供給管は、好ましくは、シートの間(例えば、上部シートと底部シートとの間)で開口するように配置される。ガス供給管は、負圧チャンバ内部に位置するので、負圧チャンバが本発明によるシールする手段によらずに閉じられる場合には、包装体へ供給されたガスが、負圧チャンバ内に流入し、さらには装置の吸引システムへも流入しうる。
この流入を防ぐため、上述したように、包装体内部をシールすることが求められる。本発明の好ましい実施形態では、シート(例えば上部シートと底部シート)を相互に押圧させる追加の加圧部材を縦方向において適用させることで、包装体内部のシールが実行される。この目的のために、例えば、包装体、あるいは、包装体の配置または一群に対して縦方向に延びる1または複数のシールバーを使用してもよい。
加圧部材を作動させるため、本発明は、縦方向および/あるいは横方向に延びるシールバーを上昇および/あるいは降下させることができる、昇降装置を使用することを提案する。
ガス供給管がシート間の隙間に配置される場合、周縁のシールする手段は、具体的には、シールバーの形式のシールする手段は、好ましくは、ガス供給管を形状が適合するよう囲むように構成される。両シート、または、一方のシート(例えば、上部シート)は、シールバーとガス供給管との間で、ガス供給管の形に沿って成形される。このため、シートは、好ましくは、弾性部材である。
このように構成されたシール用の部材によれば、従来よりも大幅に制御されたガス供給が可能となるよう、包装体内部をシールすることが可能となる。
本発明の実施形態では、例えばエラストマーのような変形しやすい素材が、少なくともガス供給管の領域で、シールバーをなすものとして使用される。それゆえ、例えばシートを互いに押圧させる領域においては、シールバー全体をエラストマーを用いて構成することができる。押圧操作中、この素材は、ガス供給管に形状が適合するように、また、シールバー内に該ガス供給管がある程度入り込むように、変形する。
本発明の包装装置によれば、上部シートと底部シートとが、例えば、溶接によって連結されるという従来の方法により、包装袋はシールされる。このため、シール板などのシールする手段が、シールバー内に配置される。それゆえ、このシールする手段は、シールバー内において、上部シートと底部シートを周縁部に沿って(例えば、溶接により)連結することができる。個別の包装体の場合は、上部シートと底部シートとを互いに押圧させるシールバーの内側で、シールバーに直に隣接する周縁部の全周が溶接される。(例えば、熱成形機あるいはロール搬送成形機により成形された)複数の相互に連結された包装体の配置の場合には、シート中央の中間に位置する周縁部やシートの長手方向周縁部が、従来の方法によりシールされる。シールバーの領域でシールされる長手方向および/あるいは横方向周縁部(例えば長手方向周縁部)は、個別の包装体の場合と同様に、シールバー内側の対応するシールバーに直に隣接する領域でシールされる。
このような包装装置は、次のように作動されうる。個別の包装体あるいは複数の相互に連結された包装体の配置を循環的に移動させる制御手段は、包装装置に連動した形式にて、内容物が充填された包装体の封止ステーションの底部への移動を、対応する運搬装置に実行させる。このような移動を実行するため、封止ステーションの底部は下降される。その後、この底部は上昇させられる。こうして、空気抜きを実行するために負圧チャンバが閉じられる。これにより、吸引ポンプを使用することで、負圧チャンバ内にある残留空気と共に、包装体内にある空気を抜くことが可能になる。この空気抜きの際には、上部シートと底部シートとの間において、包装体から空気が横方向に排出されうる。この排出は、上部シートが対応する横方向に関して幅狭である場合の排出である。上部シートが幅広の場合で、装置におけるシートの移動方向との関係で上部シートが長手方向においても負圧チャンバにおける上部と底部との間の領域内にまで延び、それにより、上部シートがこの領域内で底部シートと共に押圧される場合には、従来どおり吸引口(例えば、底部シートにおける吸引口)を利用すると共に、下流に配置されるガス抜き管を利用することで、包装体内の残留空気を抽出するようにしてもよい。
長手方向および/あるいは横方向においてシールを実行するために設けられたシールバーが、その後、側面にそって下降させられる。これにより、上記領域内における上部シートと底部シートとの間において、シールが行われる。特に、エラストマーが使用される場合には、上部シートと底部シートとの間の領域内に突出したどのガス供給管も、形状が適合する形式にて囲まれる。
このシールの後においては、シールに対応して、供給用のガスあるいは混合ガスを供給することが可能になる。この供給は、真空状態であることによって、または、外部からの正圧付与によって、可能となる。包装体の内部は、大部分において、外部に対してシールされた状態にあるため、ガスが供給される時点での包装体内部とガス抜きシステムとの連通はない。それゆえ、供給されたガスの精密な計量が可能となる。
[発明の実施形態の詳細な説明]
以下、本発明が適用された実施例について、図面を用いて説明する。
図1に示された封止ステーション1は、負圧チャンバ2を備える。負圧チャンバ2は、箱状の上部3と、同様に箱状の底部4とから形成される。本実施例では、負圧チャンバ2を閉じた状態で負圧チャンバ2をシールするため、底部4の頂部周縁部にシール部5が設けられている。
底部シート6から成形されるトレイが、負圧チャンバ2の底部4へ挿入される。ここで、底部シートの周縁部7が、上部3と底部4の間で、負圧チャンバ2を越えて延在する。熱成形機あるいはロール搬送成形機の場合、底部シートは連続して供給ロールから引き出されるためである。従って、該底部シートから成形されたトレイを有するシートは、供給ロールから封止ステーション下流の切断ステーション(図示されていない)に至るまで、一片のものとして装置全体に亘って長手方向に延在する。
蓋部として備えられている上部シート8は、供給ロールから一片のものとして引き出されることにより、底部シート6の上方部分を閉じる。また、同様に、該上部シート8は周縁部7の領域に延在する周縁9を有する。
シールバー10は、包装装置のシートの処理方向との関係で示された長手方向Lに沿って延在している。シールバー10は、負圧チャンバ2内に配置され、底部に凹部11を備えている。長手方向に対する吸引管12とガス供給管13の位置を説明するため、吸引管12とガス供給管13が図1に示されている。吸引管12とガス供給管13は、図1の縦断面図に示されるように、実際には負圧チャンバ2の後方の長手方向に延びる壁部に位置している。それゆえ、吸引管12とガス供給管13は、実際には図1に示される断面において可視でない。
しかしながら、ガス供給管13が凹部11の領域に配置されている一方で、吸引管12は長手方向を持つようシールバー10の下方に配置されていることは、図1における吸引管12とガス供給管13の位置から判る。
図2に示されている横断面図では、ガス供給管13を通る断面部が右側に図示されている。この図により、ガス供給管13は、底部4の側壁14内に配置されていることがわかる。本発明によるシールバー10が配置されている中央領域の部分拡大図は、図4に示されており、この点については、後述する。
吸引管12を通る断面部は、図2の左側に図示されている。図2に示されるシールバー10は、凹部11の外側であって吸引管12の上の領域における断面部に図示されている。図2はまた、底部シート6と上部シート8とから形成される包装体16をシールするためのシール手段として機能するシール板15を図示している。
シールバー10を図示する図2の詳細は、図3の拡大図に示されている。しかしながら、図2とは異なり、シールバー10は、包装体16が真空状態とされる、シールバー10が上昇した位置にある状態が図示されている。図3から容易にわかるように、底部シート6と上部シート8は、周縁部に沿って、負圧チャンバ2の底部4と上部3とによって共に押圧される。それゆえ、包装体16は、周縁部に沿ってシールされる。このとき、空気は、例えば、吸引ポンプを用いた、適切な負圧を利用して、吸引管12の吸引口12aを通り、吸引方向Sに沿って包装体16から排気されうる。底部シート6と上部シート8との間の吸引管12への流路は、シールバー10がこの位置の時に開口している。
図4は、図3と同様の詳細を図示しているが、この場合は、双方向矢印Hの方向に移動可能なシールバー10は、降下している。それゆえ、上部シート8は、吸引管12の吸引口12aの領域で、底部シート6へ押圧される。その結果、吸引口12aは閉じられる。ガスあるいはガス混合物が包装体16に供給される場合、図4に図示されているシールバー10の位置が設定される。
図5は、ガス供給管13の領域における平断面で切った時の横断面を図示しており、降下したシールバー10を図示している。しかしながら、底部シート6と上部シート8との間のガス供給は、ガス供給管13の領域における凹部11によって可能である。1または複数の吸気口13aが、ガスを供給するため、周縁部7に備えられている。シールバー10がこの位置の時、矢印Zで示されるように、吸入ガスを、ガス供給管13を経由して包装体16内へ導くことができる。このときのシールバー10の位置において吸引口12aが閉じられるため、包装体16内部と、装置における吸引または負圧システムは連通しない。それゆえ、包装体16内部への、制御されたガス供給が可能となる。
図6は、例えば、上部シート8が負圧チャンバ2よりも幅狭の時に利用されうる、本発明の変形例を示す。該変形例は、例えば図7に示される横断面図からわかる。上部シート8の周縁17は、この場合、いくぶん変形されたシールバー18の下方の、負圧チャンバ2の内部で終端する。この実施例(変形例)では、ガス抜き工程とガス供給工程とが、以下の方法で実施される。
図6に示されているように、横方向に延びるガス供給管19が備えられている。該ガス供給管19は、上部シート8と底部シート6との間の領域に突出し、シールバー18の下方で包装体16の内部へ開口する。この実施例において、シールバー18は、例えば、エラストマー等の弾性素材20を、底部周縁に沿って備えている。図6に示されているように、エラストマー20は、シールバー18が降下した位置でガス供給管19を囲包する。
図7は、ガス供給管19が、シールバー18の下方において、どのように当該シールバー18の周縁部に沿って包装体16内部へ突出しているかを示している。
図8に示されている拡大詳細図は、真空化処理中において上昇した位置にあるシールバー18を示している。この場合、空気は上部シート8と底部シート6との間を横方向に流出し、ガス供給管19に沿って負圧チャンバ2の頂部領域21へと流出する(矢印S参照)。負圧チャンバ2が真空化されるため、包装体16内にある空気についても、それゆえ、外部に抜かれる。
図9は、双方向矢印Hの方向に移動可能なシールバー18が、降下した位置にある状態を示している。このシールバー18の位置はガス供給のための位置である。ここで、ガス供給管19の領域において、上部シート8は、上方からガス供給管19へ押圧されていることがわかる。また、この押圧箇所の長手方向側では、周縁に沿って取り付けられたエラストマー20が、図10に示されているように、ガス供給管19の領域において、底部シート8を直接上部シート6へ押圧している。エラストマー20は、ガス供給管19に対し形状が適合するように成形されている。これにより、上部シート8は、底部シート6の至るところに対して押圧され、底部シート6の至るところと接触することとなり、それゆえ、周縁に沿って包装体16をシールすることが可能となる。このシールバーの位置で、包装体16の内部は、ガス供給管19を通して、所望のガスあるいは所望のガス混合物で充填される。この場合、ガス充填のときに、吸引システムの領域とりわけ負圧チャンバ2へ、いかなる気体も流入することはない。それゆえ、ガス供給の制御の改善あるいはガスの計量の改善が、本実施例により可能となる。
上述した2つの実施例からわかるように、包装体16は、シール板15により、密閉されることができる。その密閉は、包装体16の周縁の領域で実現され、シールバー10、18内の領域において、所望のガスの充填処理に続いて、実行される。
説明を簡略化するため、上記実施例では、1つの包装体16のみが図示されている。しかしながら、本発明は、複数の包装体16が、複数の縦列および/あるいは横列に配置されてなる封止ステーションに対しても容易に適用されうる。この複数の包装体16が、底部シート6により連続した状態で成形され、上部シート8により連続して閉じられる場合には、上記と同様の手順を選択してもよい。この場合、周縁の吸引口や周縁のガス供給管を通って、ガス抜きすることも可能である。
さらに、1または複数のシールバー10,18を、個々の包装体の間に位置する周縁部の領域に備えることも可能である。但し、このように備えることは原則として必要ないと言える。本発明の主旨は、装置の吸引システムに対して、包装体16の内部を密閉することである。
本発明は、図示されている封止ステーション1の上部3と底部4の配置について、限定されるものではない。明らかに、上記実施例と反対の配置、すなわち、上部シートの開口を通ってガスの供給が上方からなされるような配置をとることも可能であり、この配置によっても、本発明による効果が得られる。同様に、負圧チャンバの上部と底部が移動可能であるかどうかについても、本発明では重要ではない。原則として、吸引システムと包装体内部との間に分離がありさえすれば、他の態様にかかる吸引のための構成を備えた場合でも、本発明にかかる方法を実現することが可能である。
本発明の第1実施例にかかる封止ステーションの概略構成を示す封止ステーションの縦断面図である。 図1に示されている封止ステーションの横断面図である。 シールバーが上昇した位置にある、図1および図2に示されている封止ステーションの横断面の部分拡大図である。 図3と同様の部分拡大図であり、シールバーが降下した状態を示す図である。 図1および図2に基づく断面図におけるガス供給管の領域の部分拡大図である。 本発明の第2実施例における、概略構成を示す縦断面図である。 図6に示されている封止ステーションの概略構成を示す封止ステーションの横断面図である。 シールバーが上昇した位置にある、図7に示されている横断面の部分拡大図である。 図8と同様の部分拡大図であり、シールバーが降下した状態を示す図である。 図6に示されている概略構成を示す縦断面図の部分拡大図である。
符号の説明
1…封止ステーション、2…負圧チャンバ、3…上部、4…底部、5…シール部、6…底部シート、7…周縁部、8…上部シート、9…周縁、10…シールバー、11…凹部、12…吸引管、12a…吸引口、13…ガス供給管、13a…吸気口、14…側壁、15…シール板、16…包装体、17…周縁、18…シールバー、19…ガス供給管、20…エラストマー

Claims (21)

  1. ガス、具体的には、空気、を包装体から抜き出す吸引手段と、
    供給用の1種類または複数種類のガスを供給する手段と、
    前記ガスの供給後、前記包装体をシールする手段と、を備える、内容物を包装体内へ包装する包装装置であって、
    前記ガスの供給前に、前記吸引手段との間で包装体(16)内部を密閉する手段を備えた包装装置。
  2. 前記包装体(16)が少なくとも2つのシート(6,8)を用いて成形されることを特徴とする請求項1に記載の包装装置。
  3. 前記包装体が上部シート(8)と底部シート(6)とを用いて成形され、
    前記上部シート(8)と前記底部シート(6)との間において、少なくとも部分的な前記空気の抜き出しがなされることを特徴とする請求項1または2に記載の包装装置。
  4. 上部シート(8)と底部シート(6)との間において、ガスの供給がなされることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1に記載の包装装置。
  5. 吸引口(17)が、上部シート(8)および/あるいは底部シート(6)に備えられていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1に記載の包装装置。
  6. ガス供給口(13a)が、上部シート(8)および/あるいは底部シート(6)に備えられていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1に記載の包装装置。
  7. 上部シート(8)および/あるいは底部シート(6)が、槽状の形状を有しており、吸引口(12a)および/あるいはガス供給口(13a)を有する周縁部(7)を備えることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれか1に記載の包装装置。
  8. 前記シールする手段が、少なくとも吸引口(12a)の領域において、2つのシート(6,8)を共に押圧するための加圧部材(10,18)を備えることを特徴とする、請求項1ないし7のいずれか1に記載の包装装置。
  9. 加圧部材(10,18)がシールバーとして構成されていることを特徴とする、請求項1ないし8のいずれか1に記載の包装装置。
  10. 加圧部材(10,18)が、少なくともシール位置において、ガス供給管(19)に対し形状が適合した状態で当接することを特徴とする、請求項1ないし9のいずれか1に記載の包装装置。
  11. シート(6)にある少なくとも1つの吸引口(12a)に対し、もう一方のシート(8)が押圧されることによって該吸引口が閉じられることを特徴とする、請求項1ないし10のいずれか1に記載の包装装置。
  12. シール装置(15)は、前記シールする手段(10,18)の内側で前記包装体(16)をシールするために用いられうると共に、前記シールする手段の内側は前記包装体(16)方向に向いていることを特徴とする、請求項1ないし11のいずれか1に記載の包装装置。
  13. シール装置(15)は、ガス供給管(13,19)の開口部が配置された箇所の内側で使用されうることを特徴とする、請求項1ないし12のいずれか1に記載の包装装置。
  14. 前記包装体の移動方向に対して、長手方向および横方向に延びるシールする手段を備えることを特徴とする、請求項1ないし13のいずれか1に記載の包装装置。
  15. 前記シールする手段が、横方向に延びる、負圧チャンバ(2)の壁部を備えていることを特徴とする、請求項1ないし14のいずれか1に記載の包装装置。
  16. 前記シールする手段が、横方向に延びる、シールバーを備えていることを特徴とする、請求項1ないし15のいずれか1に記載の包装装置。
  17. 前記シールする手段が、長手方向に延びる、シールバー(10,18)を備えていることを特徴とする、請求項1ないし16のいずれか1に記載の包装装置。
  18. 少なくとも2つの部材を備える負圧チャンバ(2)を備え、前記負圧チャンバが有する少なくとも1つの前記部材が移動可能であり、その移動によって、前記包装体(16)が有する少なくとも2つのシート(6,8)が、共に、前記負圧チャンバ(2)が有する前記2つの部材間で、押圧されうることを特徴とする、請求項1ないし17のいずれか1に記載の包装装置。
  19. ガスの供給量を計るための計量装置を備えた、請求項1ないし18いずれか1に記載の包装装置。
  20. 機械制御装置を備え、該機械制御装置が、1.ガス抜き工程、2.シール工程、3.ガス供給工程、4.シール工程、という工程が順に行われるようにするよう構成されていることを特徴とする、請求項1ないし19のいずれか1に記載の包装装置。
  21. 少なくとも2つのシートを用いて成形される包装体内に内容物を包装する工程と、該包装体からガスを抜く工程と、該包装体にガスを充填する工程と、該包装体をシールする工程と、を有する方法であって、
    前記ガスを抜く工程と前記ガスを充填する工程との間に、前記ガスを抜く工程のために設けられた吸引手段との間で包装体を密閉する工程を備えた、方法。
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