JP6859753B2 - 搬送装置、印刷装置 - Google Patents

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Description

本発明は、媒体を搬送する搬送装置、搬送装置を備える印刷装置に関する。
従来から、印刷装置の一例としてインクを吐出させてロール紙(媒体)に記録(印刷)するインクジェット式のプリンターが知られている。こうしたプリンターの中には、ロール状に巻かれたロール紙を引き出して搬送する搬送装置を備えたものがある(例えば特許文献1)。
搬送装置は、ロール紙を搬送する搬送用ローラと、ロール紙にテンションを発生させるテンション発生部材と、を備え、ロール紙にテンションを付与しながらこのロール紙を搬送していた。
特開2009−214985号公報
こうした搬送装置の場合は、引き出されるロール紙に一定のテンションを付与するようロール紙の回転を制御していた。そのため、ロール紙を搬送装置にセットし、ロール紙の先端部を例えば搬送用ローラまで引き出す際にもロール紙の回転は制限され、ロール紙を引き出しにくかった。
こうした課題は、ロール状の媒体を搬送する搬送装置を備える印刷装置においては、概ね共通したものとなっている。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、媒体をセットする場合の操作性の低下を抑制して媒体を良好に搬送できる搬送装置、搬送装置を備える印刷装置を提供することにある。
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する搬送装置は、ロール状の媒体を支持する支持部と、前記支持部を回転させる駆動部と、前記支持部の少なくとも一部を覆うことが可能なカバーと、前記支持部に負荷を与える負荷付与部と、を備え、前記カバーは、前記支持部の少なくとも一部を覆う閉位置と、該閉位置とは異なる開位置と、の間を移動可能に設けられ、前記負荷付与部は、前記カバーが前記閉位置に位置する場合に、前記カバーが前記開位置に位置する場合に比べて前記支持部に大きな負荷を与える。
この構成によれば、カバーが閉位置に位置する場合には、負荷付与部が支持部に与える負荷が大きいため、支持部が支持する媒体の回転を制限できる。一方、カバーが開位置に位置する場合には、支持部に支持されたロール状の媒体を容易に引き出すことができる。したがって、カバーを開位置に位置させて媒体をセットし、カバーを閉位置に位置させて媒体を搬送することにより、媒体をセットする場合の操作性の低下を抑制して媒体を良好に搬送できる。
上記搬送装置において、前記支持部は、ロール状の前記媒体に挿入される軸部と、前記軸部よりも径が大きなフランジと、を備え、前記負荷付与部は、前記フランジに負荷を与えることが好ましい。
この構成によれば、負荷付与部は、軸部よりも径が大きなフランジに負荷を与えるため、径が小さな軸部に負荷を与える場合に比べてモーメントを大きくできる。したがって、負荷付与部は、支持部に対して効率よく負荷を与えることができる。
上記搬送装置において、前記負荷付与部は、前記カバーに設けられることが好ましい。
この構成によれば、負荷付与部をカバーに設けることにより、カバーの移動に伴って負荷付与部を移動させることができる。したがって、負荷付与部が与える負荷の大きさを容易に変更できる。
上記搬送装置において、前記負荷付与部は、前記支持部に設けられることが好ましい。
媒体を支持する支持部が設けられる位置は、媒体の幅に応じて変化する。その点、この構成によれば、負荷付与部を支持部に設けることにより、支持部の位置の変化に対して容易に対応して支持部に負荷を与えることができる。
上記搬送装置において、前記負荷付与部は、前記支持部に対して径方向に負荷を与えることが好ましい。
この構成によれば、負荷付与部は、支持部に対して径方向に負荷を与えるため、径方向とは異なる方向から負荷を与える場合に比べ、支持部に対して効率よく負荷を与えることができる。
上記搬送装置において、前記負荷付与部は、前記支持部の回転に抵抗を加えるロータリーダンパーを有し、前記カバーが前記閉位置に位置することで前記支持部と前記ロータリーダンパーとが接続され、前記カバーが前記開位置に位置することで前記支持部と前記ロータリーダンパーとの接続が解除されることが好ましい。
この構成によれば、負荷付与部は、カバーが閉位置に位置する場合、支持部とロータリーダンパーとが接続して支持部に大きな負荷を与える。一方、負荷付与部は、カバーが開位置に位置する場合、支持部とロータリーダンパーの接続が解除される。したがって、カバーを移動させることにより、支持部とロータリーダンパーとの接続状態を変更できる。
上記印刷装置は、上記構成の搬送装置と、前記媒体に印刷する印刷部と、を備える。
この構成によれば、上記搬送装置と同様の効果を奏し得る。
搬送装置を備える印刷装置の第1実施形態の斜視図。 印刷装置の内部構成を示す模式図。 支持部が装着されたロールの模式断面図。 支持部の模式斜視図。 カバーが開位置に位置する搬送装置の模式正面図。 図5における6−6線矢視断面模式図。 カバーが閉位置に位置する搬送装置の模式正面図。 図7における8−8線矢視断面模式図。 搬送装置の第2実施形態の模式図。 摩擦部材の模式断面図。
(第1実施形態)
以下、搬送装置を備えた印刷装置の第1実施形態について図を参照して説明する。本実施形態の印刷装置は、例えば、用紙などの媒体に液体の一例であるインクを噴射することによって印刷(記録)を行うインクジェット式のプリンターである。
図1に示すように、印刷装置11は、使用場所に設置された状態で、高さ、奥行及び幅としてそれぞれ所定の長さを有する筐体12と、筐体12を支持する脚台13と、を備える。
本実施形態において、幅方向と奥行方向は実質的に水平であり、印刷装置11が水平面上に置かれているものとして重力の方向をZ軸で示す。奥行方向の奧側(後側)から手前側(前側)に向かう方向(前方)をY軸で示す。幅方向は、Z軸及びY軸と交差するX軸で示す。X軸、Z軸及びY軸は、それぞれ幅、高さ及び奥行の長さを示す座標軸となる。
印刷装置11は、筐体12の前側に設けられた保持部15と、印刷装置11を操作する操作部16と、例えば用紙などの媒体Mを搬送する搬送装置17と、を備える。保持部15は、インクなどの液体を収容する液体収容体(図示略)を着脱可能に保持する。筐体12の前側には、印刷した媒体Mを筐体12外へ排出する排出口18が形成されている。
搬送装置17は、ロール状の媒体Mの一例であるロールRを収容可能な収容部20と、ロールRを支持する一対の支持部21と、収容部20を覆うことが可能なカバー22と、を備える。搬送装置17は、ロールRから媒体Mを送り出すもしくは引き出して搬送する。
カバー22は、回動軸23を中心として回動し、開位置(図1参照)と、開位置とは異なる閉位置(図2参照)との間を移動可能に設けられている。収容部20は、カバー22が開位置に位置する場合に少なくとも一部が外部に露出し、支持部21及びロールRの収容や交換が可能となる。
図2に示すように、カバー22は、閉位置に位置することで支持部21の少なくとも一部を覆うことが可能である。本実施形態では、閉位置に位置するカバー22は、前側及び上側から収容部20、支持部21、及びロールRを被覆する。筐体12は、収容部20、支持部21、及びロールRを後側及び幅方向の両側から被覆する。したがって、閉位置に位置するカバー22及び筐体12は、収容部20、支持部21、及びロールRを囲い、収容部20や筐体12内に埃などの異物が浸入して媒体Mなどに付着する虞を低減している。カバー22は、閉位置に位置するとき、ロールRの交換ができない程度にロールRや支持部21を覆うのが好ましい。
筐体12内には、媒体Mを搬送する搬送部25と、媒体Mを支持する支持台26と、媒体Mに印刷する印刷部27と、媒体Mを切断する切断部28と、が設けられている。搬送装置17は、搬送部25を含んで構成してもよい。
搬送部25は、媒体Mを表裏両面から挟んで支持する少なくとも1つ(本実施形態では4つ)の搬送ローラー29を含んで構成されている。搬送部25は、搬送ローラー29の回転駆動により搬送方向Y1の上流側となる収容部20から媒体Mを引き出し、搬送方向Y1の下流側となる排出口18に向かって媒体Mを搬送する。搬送方向Y1は、幅方向とは異なる(好ましくは直交する)方向である。
印刷部27と支持台26は、媒体Mの搬送経路沿いの位置に、搬送経路を挟んで設けられている。印刷部27は、支持台26に支持される媒体Mに文字や写真等の画像を印刷する。印刷部27は、幅方向(走査方向)に往復移動可能なキャリッジ30と、キャリッジ30に搭載された液体噴射ヘッド31と、を備える。液体噴射ヘッド31は、媒体Mに対してインクを噴射することで媒体Mに印刷を行う。切断部28は、印刷部27が印刷した媒体Mを切断する。
図3に示すように、ロールRは、幅方向の両側が開口する円筒状の芯材33を有し、芯材33に対して長尺状の媒体Mが円筒状に巻き重ねられて構成されている。一対の支持部21は、幅方向の両側からロールRを支持し、収容部20に対して着脱可能に構成されている。ロールRは、幅方向の長さが収容部20の長さよりも短い任意の幅のものを使用可能である。支持部21の幅方向の位置(間隔)は、ロールRの幅によって変化する。
次に、支持部21について説明する。一対の支持部21の構成は同じである。
図3,図4に示すように、支持部21は、ロールRと共に回転可能な回転部35と、回転部35を回転可能に支持する枠体36と、を備える。回転部35は、ロールRが有する芯材33に挿入される軸部37と、軸部37よりも径が大きなフランジ38と、を備える。
図4に示すように、フランジ38は、幅方向から見た側面視で略円形をなす。フランジ38の周縁には、歯車が形成されている。フランジ38の中心には、出力軸45(図5参照)が係合可能な丸穴状の係合部39が形成されている。係合部39と出力軸45には凸部と凹部を形成し、互いに係合させてもよい。
次に、搬送装置17について、特に媒体Mに張力を与えるための構成について説明する。
図5に示すように、搬送装置17は、支持部21の回転部35を回転させる駆動部41と、支持部21の回転部35に負荷を与える負荷付与部42と、を備える。
駆動部41は、モーターなどの駆動源44と、駆動源44の動力を出力する出力軸45と、を含んで構成されている。出力軸45は、先端が収容部20内に位置し、幅方向に延びるように設けられている。駆動部41は、一対の支持部21のうち、駆動部41側に位置する支持部21が連結された状態で駆動することで回転部35及びロールRを回転させる。具体的には、駆動部41は、正転駆動することでロールRから媒体Mを送り出す送出方向にロールRを回転させ、逆転駆動することで媒体Mを巻き取る巻取方向にロールRを回転させる。
負荷付与部42は、カバー22に少なくとも1つ(本実施形態では2つ)設けられている。負荷付与部42は、幅方向に延びる従動軸47と、従動軸47に設けられた従動歯車48と、従動軸47の回転を制動するロータリーダンパー49と、を備える。従動歯車48は、ロールRの幅により支持部21が取り得る位置に合わせて複数設けてもよい。
図6に示すように、カバー22の回動中心となる回動軸23は、ロールRの回転中心となる出力軸45とは異なる位置に位置している。本実施形態の回動軸23は、出力軸45よりも後方側に設けられている。カバー22は、閉位置から上後方に移動することで開位置に移動する。そのため、カバー22は、閉位置から開位置に移動することにより、支持部21から離れる。
図5〜図8に示すように、負荷付与部42は、カバー22の移動に伴って移動する。具体的には、図5,図6に示すように、カバー22が開位置に位置する場合には、負荷付与部42は、支持部21から離間する離間位置に位置する。図7,図8に示すように、カバー22が閉位置に位置する場合には、負荷付与部42は、支持部21の回転部35と接続する接続位置に位置する。
次に、搬送装置17に媒体Mをセットして印刷する場合の作用について説明する。
図5,図6に示すように、媒体Mをセットする場合には、ユーザーはカバー22を開位置に位置させ、支持部21が装着されたロールRを収容部20に挿入する。ユーザーは、ロールRごと支持部21を駆動部41側に移動し、支持部21と出力軸45とを接続する。その後、ユーザーは、ロールRから媒体Mを引き出し、引き出した媒体Mを搬送ローラー29に挟持させて媒体Mを搬送経路にセットする。
媒体Mがセットされるとき、カバー22は、開位置に位置する。そのため、従動歯車48はフランジ38から離間した離間位置に位置し、支持部21とロータリーダンパー49との接続は解除されている。したがって、回転部35及びロールRは、送出方向に容易に回転する。
図7,図8に示すように、媒体Mのセットが完了すると、ユーザーは、カバー22を開位置から閉位置に移動する。すると、負荷付与部42は、フランジ38に形成された歯車に対して従動歯車48が歯合するように接続位置に移動する。すなわち、カバー22が閉位置に位置することで支持部21とロータリーダンパー49とが接続され、ロータリーダンパー49は、支持部21の回転部35の回転に抵抗を加える。したがって、負荷付与部42は、カバー22が閉位置に位置する場合に、カバー22が開位置に位置する場合に比べて支持部21に大きな負荷を与える。本実施形態の負荷付与部42は、カバー22が開位置に位置する場合には、負荷を与えず、カバー22が閉位置に位置する場合にフランジ38に負荷を与える。
媒体Mに印刷する場合には、カバー22を閉位置に位置させて行う。搬送部25が媒体Mを引き出すと、駆動部41は、正転駆動もしくは逆転駆動して媒体Mに適した張力を付与するようにロールRを回転する。このとき、負荷付与部42は、支持部21に負荷を与えているため、ロールRの回転を停止させる場合に、ロールRの慣性による回転を制限する。
上記第1実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1−1)カバー22が閉位置に位置する場合には、負荷付与部42が支持部21に与える負荷が大きいため、支持部21が支持する媒体Mの回転を制限できる。一方、カバー22が開位置に位置する場合には、支持部21に支持されたロール状の媒体Mを容易に引き出すことができる。したがって、カバー22を開位置に位置させて媒体Mをセットし、カバー22を閉位置に位置させて媒体Mを搬送することにより、媒体Mをセットする場合の操作性の低下を抑制して媒体Mを良好に搬送できる。
(1−2)負荷付与部42は、軸部37よりも径が大きなフランジ38に負荷を与えるため、径が小さな軸部37に負荷を与える場合に比べてモーメントを大きくできる。したがって、負荷付与部42は、支持部21に対して効率よく負荷を与えることができる。
(1−3)負荷付与部42をカバー22に設けることにより、カバー22の移動に伴って負荷付与部42を移動させることができる。したがって、負荷付与部42が与える負荷の大きさを容易に変更できる。
(1−4)負荷付与部42は、カバー22が閉位置に位置する場合、支持部21とロータリーダンパー49とが接続して支持部21に大きな負荷を与える。一方、負荷付与部42は、カバー22が開位置に位置する場合、支持部21とロータリーダンパー49の接続が解除される。したがって、カバー22を移動させることにより、支持部21とロータリーダンパー49との接続状態を変更できる。
(1−5)搬送装置17は、幅方向の異なる位置に設けられた複数の負荷付与部42を備えているため、負荷付与部42を1つ備える場合に比べてロールRにかかる負荷を分散できる。
(第2実施形態)
次に、印刷装置の第2実施形態について図を参照しながら説明する。なお、この第2実施形態は、負荷付与部の構成が第1実施形態の場合とは異なっている。そして、その他の点では第1実施形態とほぼ同じであるため、同一の構成については同一符号を付すことによって重複した説明は省略する。
図9に示すように、支持部21には、負荷付与部の一例である摩擦部材51が設けられている。本実施形態のフランジ38’は、周縁に歯車を形成しなくてもよい。カバー22は、開位置から閉位置に移動することにより、摩擦部材51及び支持部21に近づく。
図10に示すように、カバー22において、支持部21と対向する内面には、カバー22が閉位置に位置する場合に摩擦部材51と接触可能な凸部52が形成されているのが好ましい。凸部52は、カバー22の幅方向に沿って連続して形成されており、様々な幅のロールRに対応可能である。
摩擦部材51は、本体部53と、回転部35と接触する接触部54と、ばねなどの付勢部材55と、を含んで構成されている。本体部53は、枠体36に設けられた支軸56に対して回動可能に設けられている。支軸56は、軸部37と同様に幅方向に延びるように設けられているのが好ましい。本体部53には、回転部35側に開口する凹部57が形成されている。接触部54は、フランジ38’と接触した状態で凹部57に収容されている。付勢部材55は、例えばコイルばねであり、本体部53と接触部54との間に設けられている。
閉位置に位置するカバー22は、凸部52が本体部53に接触し、本体部53を回転部35側に押し付ける。摩擦部材51は、接触部54が、閉位置に位置するカバー22の凸部52と、係合部39とを結ぶ仮想線上に位置するのが好ましい。これにより摩擦部材51は、支持部21が有する回転部35に対して径方向に負荷を与える。すなわち、摩擦部材51は、回転部35が有するフランジ38’に対して径方向に負荷を与える。
次に、搬送装置17に媒体Mをセットして印刷する場合の作用について説明する。
図9に示すように、カバー22が開位置にして媒体Mがセットされるとき、接触部54は回転部35に接している。しかし、付勢部材55により接触部54に対して付勢される本体部53は、接触部54が設けられた先端側が回転部35から離れた位置に位置する。そのため、回転部35には、接触部54と回転部35との摩擦力が作用するが、付勢部材55が伸びた状態であるため回転部35に作用する摩擦力は小さい。
図10に示すように、カバー22が閉位置に位置して媒体Mに印刷するとき、カバー22は、摩擦部材51を押さえつける。具体的には、カバー22は、凸部52が本体部53に接触し、付勢部材55の付勢力に抗して本体部53の先端側が回転部35に近づくように回動させる。そのため、付勢部材55が縮み、カバー22が閉位置に位置する場合の接触部54と回転部35との摩擦力は、カバー22が開位置に位置する場合の摩擦力に比べて大きくなる。したがって、摩擦部材51は、カバー22が閉位置に位置する場合に、カバー22が開位置に位置する場合に比べて支持部21に大きな負荷を与える。
上記第2実施形態によれば、上記第1実施形態の効果に加えて以下のような効果を得ることができる。
(2−1)媒体Mを支持する支持部21が設けられる位置は、媒体Mの幅に応じて変化する。その点、摩擦部材51を支持部21に設けることにより、支持部21の位置の変化に対して容易に対応して支持部21に負荷を与えることができる。
(2−2)摩擦部材51は、支持部21に対して径方向に負荷を与えるため、径方向とは異なる方向から負荷を与える場合に比べ、支持部21に対して効率よく負荷を与えることができる。
なお、上記実施形態は以下に示す変更例のように変更してもよい。上記実施形態と下記変更例とは、任意に組み合わせてもよい。
・支持部21は、収容部20に着脱不能に取り付けられていてもよい。例えば、ロールRは、収容部20に収容された後、幅方向に移動可能な支持部により支持されてもよい。
・負荷付与部42は、フランジ38よりも幅方向の大きさが大きい従動歯車48を有し、支持部21の位置の変動を1つの従動歯車48により対応させてもよい。フランジ38は、枠体36よりも径を大きくしてもよい。
・摩擦部材51は、支持部21に対して径方向とは異なる方向から負荷を与えてもよい。例えば、摩擦部材51は、軸部37の軸方向(幅方向)からフランジ38に負荷を与えてもよい。
・搬送装置17は、負荷付与部42と摩擦部材51の双方を備える構成としてもよい。例えば、一方の支持部21に対応するように負荷付与部42をカバー22に設け、摩擦部材51を他方の支持部21に設けてもよい。
・カバー22に摩擦部材51を設けてもよい。この場合、本体部53は回動不能にカバー22に固定してもよい。
・支持部21に負荷付与部42を設けてもよい。例えば、支持部21にロータリーダンパー49を設け、カバー22が閉位置に位置する場合にカバー22に設けた輪列がロータリーダンパー49と回転部35とを接続してもよい。
・一対の支持部21は、互いに連結されていてもよい。すなわち、搬送装置17は、1つの支持部21を備える構成としてもよい。例えば、支持部21は、幅方向においてロールRよりも大きな軸部37と、軸部37に対して着脱可能なフランジ38と、を備えて構成してもよい。一対のフランジ38のうち、一方のフランジ38を軸部37に固定し、他方のフランジ38を軸部37に対して着脱可能としてもよい。負荷付与部42及び摩擦部材51は、軸部37に対して負荷を与えてもよい。この場合、搬送装置17は、少なくとも一方のフランジ38を備えない構成としてもよい。
・媒体Mを搬送する搬送部25は、搬送ローラー29に限らず、コンベヤベルトであってもよい。
・液体は、媒体Mに付着することで、この媒体Mに印刷することができるものであれば任意に選択することができる。なお、液体とは、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような流状体を含むものとする。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなども含むものとする。液体の代表的な例としては、インクが挙げられる。インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。
・媒体Mは、ロール状に巻き取り可能なものであればよく、用紙、樹脂製のフィルム、樹脂製シート、紙と樹脂の複合体フィルム(樹脂含浸紙、樹脂コート紙など)、金属箔、金属フィルム、織物、不織布などとしてもよい。
・印刷装置11は、媒体にインクなどの液体やトナーなどの流体を付着させることにより文字や絵、写真などの画像を印刷する装置であって、シリアルプリンター、ラテラル式プリンター、ラインプリンター、ページプリンターなどとしてもよい。また、オフセット印刷装置、捺染印刷装置などとしてもよい。また、印刷装置は、少なくとも媒体に印刷する印刷機能を有していればよく、印刷機能以外の機能も併せ持つ複合機としてもよい。
11…印刷装置、12…筐体、13…脚台、15…保持部、16…操作部、17…搬送装置、18…排出口、20…収容部、21…支持部、22…カバー、23…回動軸、25…搬送部、26…支持台、27…印刷部、28…切断部、29…搬送ローラー、30…キャリッジ、31…液体噴射ヘッド、33…芯材、35…回転部、36…枠体、37…軸部、38…フランジ、39…係合部、41…駆動部、42…負荷付与部、44…駆動源、45…出力軸、47…従動軸、48…従動歯車、49…ロータリーダンパー、51…摩擦部材(負荷付与部の一例)、52…凸部、53…本体部、54…接触部、55…付勢部材、56…支軸、57…凹部、M…媒体、R…ロール(ロール状の媒体の一例)、Y1…搬送方向。

Claims (7)

  1. ロール状の媒体を支持する支持部と、
    前記支持部を回転させる駆動部と、
    前記支持部の少なくとも一部を覆うことが可能なカバーと、
    前記支持部に負荷を与える負荷付与部と、
    を備え、
    前記カバーは、前記支持部の少なくとも一部を覆う閉位置と、該閉位置とは異なる開位置と、の間を移動可能に設けられ、
    前記負荷付与部は、前記支持部に摩擦力を作用させる摩擦部材を有し、前記カバーが前記閉位置に位置する場合に、前記カバーが前記開位置に位置する場合に比べて前記支持部に大きな負荷を与えることを特徴とする搬送装置。
  2. 前記支持部は、
    ロール状の前記媒体に挿入される軸部と、
    前記軸部よりも径が大きなフランジと、
    を備え、
    前記負荷付与部は、前記フランジに負荷を与えることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
  3. 前記負荷付与部は、前記カバーに設けられることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の搬送装置。
  4. 前記負荷付与部は、前記支持部に設けられることを特徴とする請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載の搬送装置。
  5. 前記負荷付与部は、前記支持部に対して径方向に負荷を与えることを特徴とする請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載の搬送装置。
  6. 前記負荷付与部は、前記支持部の回転に抵抗を加えるロータリーダンパーを有し、
    前記カバーが前記閉位置に位置することで前記支持部と前記ロータリーダンパーとが接続され、
    前記カバーが前記開位置に位置することで前記支持部と前記ロータリーダンパーとの接続が解除されることを特徴とする請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載の搬送装置。
  7. 請求項1〜請求項6のうち何れか一項に記載の搬送装置と、
    前記媒体に印刷する印刷部と、
    を備えることを特徴とする印刷装置。
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