JP2007105985A - フォルダグルア - Google Patents

Abstract

【課題】 フォルダグルアに関し、段ボールシートの高い折れ精度が容易に且つ確実に得られるようにする。
【解決手段】 周面に凹溝６ａが開口された矯正ローラ６が段ボールシートの搬送方向に沿って所定間隔で複数配置され、搬送される前記段ボールシート１の折畳み部分の外側１ｂを前記各凹溝６ａに順次案内させることにより、段ボールシートを折り畳むフォルダグルアであって、前記各矯正ローラ６の凹溝６ａの底部６ｂが、段ボールシート１を折り畳んでいく過程で次第に装置幅方向の機械中心側に寄っていくように、それぞれ配置されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、段ボールシートを折り畳んで箱にするフォルダグルアに関する。

段ボールシートを折り畳んで箱にするフォルダグルアの従来技術として、特許文献１および特許文献２を用いて説明する。
このフォルダグルアは、略コ字状の形態で移送されてくる段ボールシートの折畳み部分の外側を、段ボールシートの搬送方向に沿って平行に配列された複数の矯正ローラによって折り畳むように構成されている（特許文献１参照）。上記段ボールシートには、蓋部形成用のスロッタ溝や折り曲げ用の罫線等の加工が予め施されており、折畳み部分（罫線部分）の内側を折畳み定規により規制されながら、略コ字状の形態まで折り曲げられ、上記各矯正ローラへと案内される（特許文献２参照）。

上記各矯正ローラは、周面に凹溝を備え、この凹溝内に段ボールシートの折畳み部分の外側を通過させることにより、当該折畳み部分をその外面から曲げ矯正する。矯正ローラは、段ボールシートの搬送路の下流側に位置するものほど前記凹溝の開口角が小さく設定されている。したがって、上記段ボールシートの折畳み部分は、矯正ローラ群を通過する間に、上記凹溝の内面によって徐々に折り畳まれることになる。

特公昭５５−０１７７００号公報 特開２００５−０１４４１１号公報

図６は、上記従来技術が適用されたフォルダグルアの概略上面図を示す。
図６の矢印Ｆ（段ボールシートの搬送方向）で示す方向に、スロッタ溝加工，罫線加工がなされた段ボールシート１１０は、紙面の右方から折畳み領域Ａへと搬送される。折畳み領域Ａへと搬送された段ボールシート１１０は、第一折畳み定規１００ａによってその折畳み部分（罫線部分）の内側１１０ａを規制されながら、搬送路に沿って備えられた折畳みバー１０１により押圧されて折り畳みが開始される（図７（ａ）参照）。
次に、段ボールシート１１０は折畳み領域Ｂへと搬送される。そして、装置幅方向（紙面の上下方向）の機械中心側へ向かって次第に寄っていくよう配置された第二折畳み定規１００ｂにより、上記折畳み部分の内側１１０ａを規制されながら、上記折畳みバー１０１により更に押圧されて、段ボールシート１１０は略コ字状に折り曲げられる（図７（ｂ）参照）。

略コ字状に折り曲げられた段ボールシート１１０は、次に折畳み領域Ｃへと搬送される。当該折畳み領域Ｃには、複数の矯正ローラ１０４が段ボールシート１１０の搬送方向に沿って平行に配列されて第一矯正ローラ群１０３ａが構成されている。そして、段ボールシート１１０の折畳み部分（罫線部分）の内側１１０ａが案内槍１０２で支持されるとともに、第一矯正ローラ群１０３ａを構成する各矯正ローラ１０４の周面に設けられた凹溝１０５に段ボールシート１１０の折畳み部分の外側１１０ｂを通過させることにより、当該折畳み部分はその外面から曲げ矯正される（図８（ａ））。

その後、段ボールシート１１０は折畳み領域Ｄへと搬送される。当該折畳み領域Ｄには、折畳み領域Ｃと同様に、複数の矯正ローラ１０４が段ボールシート１１０の搬送方向に沿って平行に配列されて第二矯正ローラ群１０３ｂが構成されている。なお、前述のように、この折畳み領域Ｄ内に配置された第二矯正ローラ群１０３ｂを構成する各矯正ローラ１０４は、その周面に設けられた前記凹溝１０５の開口角が、第一矯正ローラ群１０３ａを構成する矯正ローラ１０４に比して小さく設定されている（図８（ｂ））。従って、所定の地点以降には、案内槍１０２は設置されていない。
そして、段ボールシート１１０は更に折り曲げられ、最も下流側の矯正ローラ１０４を通過した時点では１８０°曲げられ、完全に折り畳まれている（図８（ｂ））。

ところで、各矯正ローラ１０４の凹溝１０５の底部１０５ａが、段ボールシート１１０の折畳み部分の外側１１０ｂが通過する位置に適切に配置されていない場合、段ボールシート１１０が不適切に折り曲げられてしまう。この結果、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、製函された段ボール箱１Ａのパネルの端縁間の隙間Ｇが変動してしまい、箱精度に不良を引き起こすことがある。

従来のフォルダグルアでは、これを防ぐため、上記第一矯正ローラ群１０３ａ、第二矯正ローラ群１０３ｂが、一体的に装置幅方向へ平行移動可能に構成されている。すなわち、それぞれの矯正ローラ群が取り付けられたフレーム（図示せず）を装置幅方向に平行移動させることにより、折畳み部分（罫線位置）に応じて矯正ローラ群全体１０３の位置を任意に設定することを可能にしている。
しかしながら、このように段ボールシート１１０の搬送方向に沿って平行に配置された矯正ローラ群１０３を一体的に平行移動するだけでは、高い折れ精度が得られるように、上記の箱精度の不良を確実に防止することが困難であり、特に、幅広いフルート（段形状）構成や原紙構成の段ボールシートに対してこの不具合が著しく、折り曲げ位置の誤差，ばらつきが大きくなる傾向にあった。

本発明は、このような課題に鑑み案出されたもので、段ボールシートの高い折れ精度が容易に且つ確実に得られるようにした、フォルダグルアを提供することを目的とする。

上記目標を達成するため、本発明のフォルダグルアは、周面に凹溝が開口された矯正ローラが段ボールシートの搬送方向に沿って所定間隔で複数配置され、搬送される前記段ボールシートの折畳み部分の外側を前記各凹溝に順次案内させることにより、段ボールシートを折り畳むフォルダグルアであって、前記各矯正ローラの凹溝の底部が、段ボールシートを折り畳んでいく過程で次第に装置幅方向の機械中心側に寄っていくように、それぞれ配置されていることを特徴とする（請求項１）。

上記課題を解決するため、各矯正ローラの適正位置を検討するに当たり、折畳み領域Ｃ，折畳み領域Ｄ（図６参照）を通過する段ボールシートの折り曲げ挙動を解析した。
図９は、折り畳まれる段ボールシートの模式的な横断面図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）は図６のＬ−Ｌ，Ｍ−Ｍ，Ｎ−Ｎの各矢視断面に対応している。なお、説明の便宜上、矯正ローラ１０４は描いていない。

図９（ａ）は折畳み開始位置での横断面図であるが、図示するように、略コ字状に折り畳まれた段ボールシート１１０の折畳み部分（罫線部）の内側１１０ａに案内槍１０２の先端が配置されている。そして、案内槍１０２に規制されて段ボールシート１１０は罫線部において正確に折り曲げられている。

次に、図９（ｂ）は、約１５０゜折り畳まれた位置での段ボールシート１１０の折り曲げ状態を示す横断面図であるが、図示するように、ここで注目すべき点は、段ボールシート１１０が略コ字状に折り畳まれたとき（図９（ａ））に比べて、折り畳みが進行した時の方が、段ボールシートの折畳み部分の外側１１０ｂが内側（装置幅方向の機械中心側）に寄っている点である（寄り量をＤ１で示す）。

更に折畳みが進行すると、図９（ｃ）に示すように、段ボールシート１１０の折畳み部分の外側１１０ｂは、一層内側（装置幅方向の機械中心側）に寄っている（寄り量をＤ２で示す）。

すなわち、段ボールシートの折畳み部分の内側１１０ａが案内槍１０２により規制されているうちは、外側１１０ｂの位置は一定しているが、折り畳み過程が進行し、案内槍１０２が設置されなくなると、僅かながら外側１１０ｂが徐々に内側（装置幅方向の機械中心側）に寄ってしまうことが見出された。
したがって、従来のフォルダグルアのように、段ボールシートの搬送方向に沿って平行に各矯正ローラ１０４を配置させていた場合、当該矯正ローラ１０４に設けられた凹溝１０５に寄り量Ｄ１，Ｄ２だけ空隙ができてしまう。すると、段ボールシート１１０はその折畳み部分の内側も外側も密着して規制されなくなり、その結果、折り曲げ位置（折り精度）に誤差が生じていることがわかった。

そこで、本発明のフォルダグルアでは、各矯正ローラの凹溝の底部が、段ボールシートを折り畳んでいく過程で次第に装置幅方向の機械中心側に寄っていくように、それぞれ配置されている。したがって、折畳み過程における段ボールシートの折畳み部分（罫線部）の外側の変位に対応させて、当該折畳み部分を外側から確実に規制することが可能となる。その結果、折り精度を従来よりも格段に向上させることが可能となる。

なお、前記矯正ローラの装置幅方向の機械中心側への寄り量は、微調整可能に構成されていることが好ましい（請求項２）。
また、段ボールシートのフルート構成や原紙構成に基づいて、上記の寄り量が微調整されることが好ましい（請求項３）。

更には、略コ字状に折り畳まれて搬送されてくる段ボールシートの折畳み部分の外側を上記の各矯正ローラの凹溝に順次案内させることにより、前記段ボールシートが更に折り畳まれる場合、前記各矯正ローラが前記段ボールシートの搬送方向に沿って、第一矯正ローラ群と第二矯正ローラ群とに分割されて構成されるとともに、上流側に配置された第一矯正ローラ群は一体的に装置幅方向へ平行移動可能に構成され、当該第一矯正ローラ群に対応して前記段ボールシートの折畳み部分の内側を支持する支持部材が配置されている。そして、下流側に配置された第二矯正ローラ群は、一端側が前記第一矯正ローラ群の下流側へ回動可能に接続されるととともに、他端側が装置幅方向へ平行移動可能に構成されることが好ましい（請求項４）。

以上説明したように、本発明のフォルダグルアによれば、矯正ローラに設けられた凹溝の底部を、段ボールシートの折畳み部分の外側に対して適切に密着させることが可能となり、段ボールシートの高い折れ精度を容易に且つ確実に得ることができ、段ボール箱の製造精度を大きく向上できるようになる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るフォルダグルアの要部を示すもので、図６に対応する概略上面図を表す。
図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ図１のＸ−Ｘ，Ｙ−Ｙ，Ｚ−Ｚの各矢視断面に対応している。

本実施形態のフォルダグルアの概要構成は、矯正ローラを除き、従来技術のものと同様である。
すなわち、スロッタ溝加工，罫線加工がなされた段ボールシート１は、図１の矢印Ｆ（段ボールシートの搬送方向）で示すように、紙面の右方から折畳み領域Ａへと搬送される。

折畳み領域Ａへと搬送された段ボールシート１は、段ボールシートの搬送方向に沿って設置された第一折畳み定規１００ａによって、その折畳み部分（罫線部分）の内側１１０ａを規制されながら、搬送路に沿って備えられた折畳みバー１０１により押圧されて折り畳みが開始される（図７（ａ）参照）。
次に、段ボールシート１は折畳み領域Ｂへと搬送される。そして、装置幅方向（紙面の上下方向）の機械中心側へ向かって次第に寄っていくよう配置された第二折畳み定規１００ｂにより、上記折畳み部分の内側１１０ａを規制されながら、上記折畳みバー１０１により更に押圧されて、段ボールシート１は略コ字状へと折り曲げられる（図７（ｂ）参照）。
なお、第一折畳み定規１００ａは装置幅方向に平行調整可能に構成されている。また、第二折畳み定規１００ｂは、装置幅方向の機械中心側への寄り量が微調整可能に構成されている。

次に、略コ字状に折り曲げられた段ボールシート１は、折畳み領域Ｃ´へと搬送される。当該折畳み領域Ｃ´には、複数の矯正ローラ４が、段ボールシート１の搬送方向に沿って平行に配列されて第一矯正ローラ群３を構成している。そして、段ボールシート１の折畳み部分（罫線部分）の内側１ａが案内槍２で支持されるとともに、第一矯正ローラ群３を構成する各矯正ローラ４の周面に設けられた凹溝４ａに段ボールシート１の折畳み部分の外側１ｂを通過させることにより、当該折畳み部分はその外面から曲げ矯正される（図２（ａ））。
ここで、従来技術のものとは異なり、第一矯正ローラ群３は、単独で、装置幅方向に対して平行移動可能に構成されている。平行移動機構７の詳細は後述する。

その後、段ボールシート１は折畳み領域Ｄ´へと搬送される。なお、この折畳み領域Ｄ´に搬送された時点で、段ボールシート１は約１３０°〜１４０°折り曲げられている。
本発明の実施形態のフォルダグルアは、この折畳み領域Ｄ´に配置された第二矯正ローラ群５に特徴を有する。すなわち、従来の第二矯正ローラ群は、第一矯正ローラ群と同様に、各矯正ローラが段ボールシートの搬送方向に沿って平行に配置されていたのに対し、本実施形態の第二矯正ローラ群５は、図１に示すように、各矯正ローラ６の周面に開口された凹溝６ａの底部６ｂが、段ボールシート１を折り畳んでいく過程で次第に装置幅方向の機械中心側に寄っていくようにそれぞれ配置されている。

なお、折畳み領域Ｃ´、折畳み領域Ｄ´内に配置された各矯正ローラ４，６は、その周面に設けられた凹溝４ａ，６ａの開口角が徐々に小さくなるよう設定されている点は従来のものと同様である。従い、所定の地点以降には、案内槍２が設置されていない点も同様である。
よって、折畳み部分の外側１ｂが各矯正ローラ６の凹溝６ａに案内された段ボールシート１は更に折り曲げられていき（図２（ｂ））、最も下流側の矯正ローラを通過した時点では１８０°曲げられ、完全に折り畳まれる（図２（ｃ））。

本発明の実施形態においては、折り畳み過程が進行し、特に案内槍２が設置されなくなった場合、段ボールシート１の折畳み部分の外側１ｂが装置幅方向の機械中心側（内側）へ僅かながら徐々に寄っていくという前述の新たな知見に基づき、当該折畳み部分の外側１ｂが各矯正ローラ６の凹溝６ａの底部６ｂへ確実に密着されるよう、上記構成を採用したものである。

段ボールシート１の折畳み部分の外側１ｂが折り畳んでいく過程で装置幅方向の機械中心側へ寄っていく量（寄り量）は、当該段ボールシート１のフルート（段形状）構成や原紙構成により異なることも見出されており、したがって、上記各矯正ローラ６の凹溝６ａの底部６ｂの装置幅方向の機械中心側への寄り量は、微調整可能に構成されることが好ましい。

以下、上述した第一矯正ローラ群３の平行移動機構７，および第二矯正ローラ群５（矯正ローラ６）の寄り量微調整機構８について、図３，図４，図５を用いて説明する。
図３は、図１の第一矯正ローラ群３および第二矯正ローラ群５の要部詳細図（上面図）を示し、図４，図５は、それぞれ図３のＰ方向矢視断面図，Ｑ−Ｑ矢視断面図を示している。
図３は、機械中心に対して一方側のみを表しているが、他方側も同様の構成である。
まず、平行移動機構７について説明する。
図３に示すように、第一矯正ローラ群３は、矯正ローラフレーム９、および矯正ローラフレーム９に対して回転可能に取り付けられた複数の矯正ローラ４を備えてなる。すなわち、図５に示すように、各矯正ローラ４はシャフト（図示せず）を介してそれぞれプーリ１０が設けられ、このプーリ１０に対して巻回されたベルト（図示せず）を駆動させることにより、各矯正ローラ４は矢印Ｒ方向に回転する。
なお、各矯正ローラ４は、矯正ローラフレーム９の長手方向に沿って平行に所定間隔で配置されている。
そして、矯正ローラフレーム９の上方に平行移動機構７が設置されている。

図３，図４に示すように、平行移動機構７は、第一矯正ローラ群３とは別体として設けられたフレーム１６に取り付けられて双方向に回転駆動可能なモータ１１、モータ１１に接続されたシャフト１２、上記フレーム１６に設置されてシャフト１２を回転可能に支持する軸受部１３，１３、シャフト１２に固定された偏心カム１４，１４，矯正ローラフレーム９の上面に固設され、内面が偏心カム１４，１４の外周に接するよう設けられたブロック１５，１５を備えてなる。

上記構成により、モータ１１を駆動するとシャフト１２が回転する。これにより、シャフト１２に固定された偏心カム１４，１４が回転する。すると、偏心カム１４，１４の外周に接して設けられたブロック１５，１５がそれぞれ装置幅方向に沿って同一方向に同時に平行移動する。従って、ブロック１５，１５が固設された矯正ローラフレーム９も合わせて平行移動することとなり、装置幅方向に沿って矯正ローラ４（凹部４ａ，底部４ｂ）の位置を平行に微調整することが可能となる。

次に、寄り量微調整機構８について説明する。
図３に示すように、第二矯正ローラ群５は、矯正ローラフレーム１７、および矯正ローラフレーム１７に対して回転可能に取り付けられた複数の矯正ローラ６を備えてなる。すなわち、図５に示すように、各矯正ローラ６はシャフト（図示せず）を介してそれぞれプーリ１０が設けられ、このプーリ１０に対して巻回されたベルト（図示せず）を駆動させることにより、各矯正ローラ６は矢印Ｒ方向に回転する。
なお、各矯正ローラ６は、矯正ローラフレーム１７の長手方向に沿って平行に所定間隔で配置されている。
また、矯正ローラフレーム１７は、その長手方向の一端（上流側）が、第一矯正ローラ群３の矯正ローラフレーム１７の下流側端に対して、ピン１８を介して回動可能に接続されている。
そして、矯正ローラフレーム１７の上方に寄り量微調整機構８が設置されている。

図３，図４に示すように、寄り量微調整機構８は、第一矯正ローラ群４とは別体として設けられたフレーム１６に取り付けられて双方向に回転駆動可能なモータ１９、モータ１９に接続されたシャフト２０、上記フレーム１６に設置されてシャフト２０を回転可能に支持する軸受部２１，２１、上記フレーム１６に取り付けられて矯正ローラフレーム１７を移動可能に支持する支持部２４、シャフト２０に固定された偏心カム２２，矯正ローラフレーム１７の上面に固設され、内面が偏心カム２２の外周に接するよう設けられたブロック２３、を備えてなる。

上記構成により、モータ１９を駆動するとシャフト２０が回転する。これにより、シャフト２０に固定された偏心カム２２が回転する。すると、矯正ローラフレーム１７に固設されたブロック２３は、回転する偏心カム２２の外周に接しながら、ピン１８を中心として回転移動する。すなわち、ブロック２３が固設された矯正ローラフレーム１７もこれに合わせて、ピン１８を中心として回転移動（揺動）する。従って、矯正ローラフレーム１７に取り付けられた各矯正ローラ６（凹部６ａ，底部６ｂ）の、装置幅方向の機械中心側への寄り量は偏心カム２２の回転量に合わせて微調整されることとなる。

なお、平行移動機構７，寄り量微調整機構８を用いた各種微調整操作は、図示しない入力装置（キーボード，押しボタン等）を用いたオペレータによる手動によるものでもよいし、生産管理装置（図示せず）と連動させて、平行移動量，寄り量のプリセット値を生産管理装置から自動で取得し、設定するようにしてもよい。このとき、各矯正ローラフレーム９，１７の移動量は、当該矯正ローラフレームに取り付けた位置センサ（ポテンショメータ）２５，２５により直接的に検出することが好ましい。
更には、前記プリセット値と実際の生産時に用いた設定値とに相違が生じた場合は、実際の生産時に用いた設定を学習（記憶）させ、上記生産管理装置にフィードバックさせることも好適である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の主旨から言えば、各矯正ローラに形成されている凹溝の底部が、段ボールシートを折り畳んでいく過程で次第に装置幅方向の機械中心側に寄っていくように配置されていればよい。したがって、例えば、本実施形態では、第一矯正ローラ群と第二矯正ローラ群とに二分割するとともに、第二矯正ローラ群のみを次第に機械中心側へ寄るように配置させたがこれに限るものではない。本実施形態では、案内槍による折畳み部分の内側への規制効果が得られるため、第一矯正ローラ群は平行配置とさせたが、例えば案内槍を設置しない場合は、矯正ローラ群全体を緩やかに機械中心側へ寄るように配置させてもよい。
一方、矯正ローラ群は二分割に限らず、三分割以上であってもよい。互いに滑らかに接続するように連結させれば、より決め細やかな微調整が期待できる。

また、平行移動機構，寄り量微調整機構においては、本実施形態においては偏心カム機構を採用したが、これに限るものではない。例えば、ネジ軸とこれに螺合するナットを用いた移動機構などを用いてもよい。また、機械的な移動機構に限らず、電気的なものを採用してもよい。

本発明の一実施形態にかかるフォルダグルアの配置構成（要部）を示す概略上面図である。 本発明の一実施形態にかかるフォルダグルアの横断面であり、（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ図１のＸ−Ｘ，Ｙ−Ｙ，Ｚ−Ｚの各矢視断面である。 本発明の一実施形態にかかる第一矯正ローラ群および第二矯正ローラ群の要部詳細図（上面図）である。 図３のＰ方向矢視断面図である。 図３のＱ方向矢視断面図である。 従来技術が適用されたフォルダグルアの概略上面図である。 折畳み領域Ａ，Ｂにおいて、折畳み定規により規制されて折り畳まれる段ボールシートを示した要部拡大図である。 従来技術が適用されたフォルダグルアにおいて、矯正ローラにより規制されて折り畳まれる段ボールシートの要部拡大図である。 従来技術が適用されたフォルダグルアを用いた場合における、折り畳まれる段ボールシートの状態を示した模式的な拡大図である。 箱精度の不良状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 段ボールシート
１Ａ 段ボール箱
２ 案内槍
３ 第一矯正ローラ群
４ 矯正ローラ
５ 第二矯正ローラ群
６ 矯正ローラ
７ 平行移動機構
８ 寄り量微調整機構
９，１７ 矯正ローラフレーム
１０ プーリ
１１，１９ モータ
１２，２０ シャフト
１３，２１ 軸受部
１４，２２ 偏心カム
１５，２３ ブロック
１６ フレーム
１８ ピン
２４ 支持部
２５ 位置センサ

Claims (4)

1. 周面に凹溝が開口された矯正ローラが段ボールシートの搬送方向に沿って所定間隔で複数配置され、搬送される前記段ボールシートの折畳み部分の外側を前記各凹溝に順次案内させることにより、段ボールシートを折り畳むフォルダグルアであって、
   前記各矯正ローラの凹溝の底部が、段ボールシートを折り畳んでいく過程で次第に装置幅方向の機械中心側に寄っていくように、それぞれ配置されていること
   を特徴とするフォルダグルア。
2. 前記矯正ローラの装置幅方向の機械中心側への寄り量が微調整可能に構成されていること
   を特徴とする請求項１に記載のフォルダグルア。
3. 前記段ボールシートのフルート構成や原紙構成に基づいて、前記寄り量が微調整されること
   を特徴とする請求項２に記載のフォルダグルア。
4. 略コ字状に折り畳まれて搬送されてくる段ボールシートの折畳み部分の外側を前記各矯正ローラの凹溝に順次案内させることにより、前記段ボールシートを更に折り畳む請求項１に記載のフォルダグルアであって、
   前記各矯正ローラは、前記段ボールシートの搬送方向に沿って、第一矯正ローラ群と第二矯正ローラ群とに分割され、
   上流側に配置された第一矯正ローラ群は、一体的に装置幅方向へ平行移動可能に構成されるとともに、当該第一矯正ローラ群に対応して、前記段ボールシートの折畳み部分の内側を支持する支持部材が配置され、
   下流側に配置された第二矯正ローラ群は、一端側が前記第一矯正ローラ群の下流側へ回動可能に接続されるととともに、他端側が装置幅方向へ平行移動可能に構成されていること、
   を特徴とするフォルダグルア。

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