JP4644411B2 - 改善されたフェースマスク構造 - Google Patents

Description

【０００１】
（背景技術）
本発明は、一般にフェースマスクに関し、詳細には改善された多層フェースマスクに関する。
【０００２】
多層フェースマスクは、当業者に公知である。これらのフェースマスクは、通常、襞付きの形態を有し、外側カバー層と内側フェースカバー層との間に配置された少なくとも１つの中間濾過層を有する。このカバー層、特に内側フェース層は、一般に、比較的軽量で非常に多孔質の不織布で作られている。このカバー層は、１つ又は複数の中間濾過層を保持し、また使用者の顔面に接する快適な表面を提供するのに役立つ。適切なフェースカバー層材料は、熱可塑性バインダー又は接着剤で接着された、カーデッド不織布である。
【０００３】
マスクの個々の層、特にカバー層が比較的軽量であるためこれらの層は通常は互いに接着され、これによって、自動生産ラインにおいて層に襞をつけ、継ぎ目の結合を行うことができるようにされる。更に、フェースカバー層は、通常は、複数の点で別々に濾過層に接着され、着用者が呼吸する時に該フェースカバー層が着用者の鼻又は口の上で移動するのを防止する。フェースカバー層が接着されていない場合には、該フェースカバー層は着用者の鼻又は口に接して移動する傾向があり、これによってマスクの効率が低減するものではないが、着用者に不快感を与える。
【０００４】
フェースカバー層の濾過層への接着は、様々な方法で実施されてきた。例えば、接着は、マスクの全ての層を通して接着を実現するのに十分な力で、層を一緒にヒートシールすることにより行うことができる。濾過媒体フィラメントは、通常熱可塑性であり、熱及び圧力を加えることによりフィラメントが溶け、冷却時には硬化して、マスクの３つの層間に永久接着を形成する。マスクの層を一緒にスポット接着するために、ホットメルト接着剤又は他の種類の接着材料を使用することが知られている。米国特許第３，８０２，４２９号は、マスクの３つの層を接着して単一の積層体にするのに、マスクの折り目間にある６から９箇所の接着区域で十分であることを教示している。各接着区域は、約１／８平方インチであり、マスクに空気を通さない傾向がある。
【０００５】
「スポット」接着区域を有する襞付きのマスクの市販の例が、当業者で公知である。３Ｍ社製の１８１８マスクは、３層マスクの表面全体に規則的に繰返す「トラック」パターンで接着剤が塗布されている。このパターンは、接着剤が着色されており材料の変色を引き起こすため、マスクの外側カバー層で見ることができる。別の市販のマスクは、以前Ｔｅｃｎｏｌ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手できたＳｏｆｔＴｏｕｃｈIIマスクである。このマスクにおいては、接着剤が濾過層と内側フェース層との間の中央表面区域のストリップ上に軽くスプレーされる工程で、内側フェース層を濾過層に接着する。
現在のマスク構造に関する欠点は、染み出した接着剤が装置に蓄積して、製造工程に弊害をもたらし得るということである。接着剤が生産ラインの表面上に蓄積すると、層の順を揃えて、襞をつけるのが非常に困難になり、装置及び生産ラインの操業停止を引き起こす場合がある。この問題は、接着剤がマスクの全表面にパターンで又はスプレーで塗布される場合、特に深刻である。更により重大な欠点は、接着剤の塗布は、マスクの全ての用途において、内側フェース層が濾過層に付着した状態を保つには通常不十分であるということである。
本発明は、上記の従来のマスク及び生産方法の欠点に対処すると同時に、改善されたマスクを提供する。
【０００６】
（目的及び概要）
本発明の目的と利点は、以下の説明で一部述べられることになるか、又は説明から明らかになり得るか、又は本発明の実施を通して学ぶことができる。
本発明によって、改善された多層フェースマスクが提供される。このフェースマスクは、少なくとも外側カバー層と、内側フェースカバー層と、フェースカバー層と外側カバー層との間にはさまれた濾過層などの少なくとも１つの中間層とを有するフィルタ本体を含む。フィルタ本体は、フィルタ本体を横切って延びる、フィルタ本体内に形成された少なくとも１つの襞を有する。例えば、フィルタ本体は、上端部、底端部、及び上端部と底端部との間に延びている側端部により定めることができる。襞は、側端部間をフィルタ本体を横切って長手方向に延び、フィルタ本体の層に形成されたほぼ平行な折り畳み線によって形成される。しかしながら、フィルタ本体の構造及び、襞又は折り畳み線の形態は、本発明には特に重要ではないということを理解されたい。様々な種類の襞付きのフェースマスクが当業者で公知であり、このようなどの種類も本発明に適用可能である。例として、襞は１方向に開くか又は広げられるように形成することができる。別の実施形態では、中央の襞付きのパネルの両側に相対する襞を配置することができる。この形態は、３Ｍ１８１８マスク及びＴｅｃｎｏｌ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ製ＳｏｆｔＴｏｕｃｈIIマスクから公知である。
【０００７】
フェースマスクの層を形成するのに使用される特定の種類の材料は、本発明に重要ではない点を理解されたい。様々な種類の材料及びその組み合わせが当業者には公知であり、任意の適切な材料又は積層体を、本発明に従いフェースマスクに使用することができる。
【０００８】
マスクに１つの又は複数の襞を形成する前に、マスクの製造工程で、接着剤が中間層とフェース層との間に塗布される。この接着剤は、フィルタ本体を横切って複数の長手方向のストリップ又は部分に沿って塗布される。例として、このストリップは、マスクの１側端部からマスクのもう一方の側端部へ延びることができる。接着剤のストリップは、長手方向の端部によって形成され、様々な方法で形成することができる。例えば、長手方向の部分又はストリップに沿って接着剤が連続しているか、又は途切れていない連続的な塗布工程で、接着剤を塗布することができる。例えば、このストリップに沿って接着剤を連続的にコーティング又はスプレーすることができる。長手方向のストリップの端部間に接着剤を適用する範囲は、全体とするか又は全体より小さくすることができる。例えば、スワールコーティング工程では、接着剤をストリップに沿って連続的に塗布するが、しかし、ストリップ縁部の間で接着剤が適用される表面区域の範囲は、全体より小さくなるであろう。他の実施形態では、接着剤がストリップに沿って分離した小区分又はパターンで塗布されるように、パターンスプレー又は不連続コーティング工程などの不連続的な工程で、接着剤を塗布することができる。
【０００９】
製造工程において、接着剤の染み出しの可能性をさらに最小限にするため、望ましくはフェースマスクに形成された襞に沿って接着剤のストリップを配置することができる。この実施形態では、接着剤のストリップは少なくとも襞の折り畳み線間に延びる幅を有することができる。或いはまた、接着剤のストリップは、折り畳み線のそれぞれを越えて、後に形成される襞の重なり幅にほぼ等しい距離を延びることができる。望ましくはフェースマスクに形成された各襞にこのような接着剤のストリップを設けることができる。
【００１０】
改善された多層フェースマスクを製造する方法もまた、提供される。この方法は、マスクの中間層とフェースカバー層との間に、層を横切って長手方向のストリップ又は部分に沿って接着剤を塗布することを含む。この長手方向のストリップは、さまざまな程度の適用範囲又はパターンで、形成された長手方向の線の間又は端部間に配置される。例えば、比較的完全に又は全体にわたるように連続的な方法でストリップに沿って接着剤をスプレーすることができる。他の実施形態では、長手方向の端部間のパターンに接着剤をスプレー又はコーティングすることができる。
【００１１】
長手方向の接着剤のストリップが塗布され、フェース層と中間層とが接着されると、少なくとも１つの接着剤のストリップに沿って層に襞が形成される。襞は、平行な折り畳み線により形成され、接着剤のストリップが、少なくとも折り畳み線間を延びるような幅で塗布することができる。このストリップは、折り畳み線を越えて襞の重なり幅にほぼ等しい距離を延びることができる。
【００１２】
マスクを横切って、特に襞の位置でほぼ長手方向のストリップに接着剤を塗布することにより、中間層とフェース層との間の接着が、マスクの予想される全ての用途に対して十分であり、製造装置との接触を最小限にすることにより製造工程中の接着剤の染み出しの可能性をかなり低減することを確実にする。
図面を参照して本発明を以下に更に詳しく説明する。
【００１３】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の特定の実施形態、すなわち図面に示されている一又はそれ以上の実施例を詳細に参照することにする。各実施例は、本発明の説明として提供されるが、本発明を限定するものではない。例えば、一実施形態の一部として図示又は記載された特徴は、別の実施形態に使用されて、更に別の実施形態を得ることができる。本発明の適用には、このような変更形態及び変形形態が含まれるものとする。
【００１４】
本発明は、改善された多層フェースマスクに関する。多層フェースマスクの様々な種類及び形態は、当業者に周知であり、本発明はこのような多層フェースマスクの如何なる特定の種類及び形態にも限定されない。図１及び２に示されているフェースマスク１０の構造は、市販の中央パネル襞付フェースマスクに関する。この種のフェースマスクは、３Ｍ社から市販されており、「１８１８」マスクとして表示される。同様に、ＳｏｆｔＴｏｕｃｈIIフェースマスクとして知られる、類似のフェースマスクが前のＴｅｃｎｏｌ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社（現在は、Ｋｉｍｂｅｒｌｙ Ｃｌａｒｋ社）により提供されてきた。これらのマスクは、通常、フィルタ本体１２を横切って横方向に形成された、一又はそれ以上の襞２４を有する。図に示された実施形態では、襞の形態は、中央パネル襞３０と、該中央パネル襞３０の各側に少なくとも１つの追加の襞２４を有するものである。この側部襞２４は、中央パネル３０の各側で、反対方向に開く。複数の襞がフィルタ本体を横切って同じ方向に開く様々な形態が、当業者には良く知られており、本発明はこのような襞付きフェースマスクにも同様に適用可能である。
【００１５】
一般に、襞２４は、平行な折り畳み線２６の間に形成され、パネル２８が折り畳み線間に配置される。このパネル２８は、図２に示されるように、襞の重なり幅を形成する。襞の構造及び構成は、本発明の重要な態様ではなく、本明細書で特に詳細に説明される必要はない。
【００１６】
フェースマスク１０は、外側カバー層３４、内側フェースカバー層３６、及び少なくとも１つの中間層３８を有する。中間層３８は、一般に濾過層であり、例えばメルトブロー・ポリプロピレン層、スパンボンド布、又は比較的低い空気抵抗及び濾過効率の望ましい組合わせを有する任意の他の織物材料又は不織材料とすることができる。様々な濾過媒体は、フェースマスクに濾過層として組み込まれていることが当業者に良く知られており、このような材料は全て本発明の範囲及び技術的思想の範疇である。
【００１７】
外側カバー層３４，３６は、当業者に周知の任意の適切な材料で作ることができる。例えば、カバー層は、マスクに構造の信頼性を与えると同時に、液体及び気体の透過性を付与するものとして知られている。このような層は、熱可塑性ステープル繊維を含む不織ウェブ、又は実質的に連続したスパンボンド・フィラメントで形成された不織ウェブとすることができる。ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、及び、これらの混合物及びコポリマー、その他の熱可塑性材料を形成する周知の繊維を含む様々な熱可塑性ポリマーを使用して、カバー層を形成することができる。内側層３６はまた、木材パルプ、レーヨン、木綿などのセルロース繊維を含むことができる。本発明の１実施形態では、内側層３６は、カーデッドレーヨンウェブである。本発明は、フェースマスクの層に関して、任意の特定の種類の材料又は材料の組合わせに限定されないということを理解されたい。
【００１８】
図１に示される、本発明によるマスク１０の実施形態は、一般にフィルタ本体１２の境界を形成する上端部１４、底端部１６及び側端部２０を含む。上端部及び側端部は、結合材料１８で密封される。図示された実施形態では、上端部と底端部を結合する材料１８は、また、フィルタ本体１２から横方向に延びて、結び紐２２を形成する。結合材料１８は、フィルタ本体層に熱的に接着されるか、又は接着剤、超音波溶接などの他のどのような従来の手段でも接着することができる。そのような方法は、当業者に周知である。
【００１９】
また、本発明によるマスク１０は、外側層３４と中間濾過層３８との間に塗付される接着剤を含む。特に図２を参照すると、この接着剤（太い線で示されている）は内側フェース層３６と中間層３８との間に形成された長手方向のストリップ４０に沿って塗付される。この接着剤のストリップ４０は、各長手方向の側部４２で「接着剤のない」長手方向に延びた範囲又はストリップ５４に接している。接着剤の長手方向のストリップ４０と接着剤のない長手方向のストリップ５４との関係は、特に図３で見ることができる。
揃えられた層に襞を形成する前に、接着剤は、中間濾過層３８又は内側フェース層３６の裏面に塗付することができる。図３は、中間層３８に塗付された接着剤の長手方向のストリップ４０を図示している。
【００２０】
適切な接着剤であればいずれでも使用することができる。一実施形態では、接着剤は、長手方向の接着剤のストリップ４０に沿ってホットメルト接着剤として塗付される。接着剤はコーティング工程、スワールスプレー工程、メルトブロースプレー工程などの、任意の従来の工程で塗布することができる。どの従来の接着剤塗布工程が使用されてもよい。図３は、接着剤の様々な塗布パターンを図示している。左側の接着剤のストリップ４０は、長手方向の端部４２間の適用範囲のほぼ全体に、連続スプレー又はコーティング工程で塗布された接着剤を図示している。右側の長手方向のストリップ４０は、連続スワールスプレー工程により塗付された接着剤を図示している。この工程では、長手方向の端部４２間の接着剤の適用範囲は、図３に見られるように、全体よりも少ない。換言すれば、接着されていない部分又は区域が、接着剤のストリップ４０を形成する長手方向の端部内に残っている。中央の接着剤のストリップ４０は、接着剤がストリップ４０に沿って「不連続」であるパターンコーティング又はスプレー工程で塗布された接着剤が示されている。接着剤は、長手方向の端部４２内で分離した接着剤部分の任意の繰返しパターンで塗布することができる。
【００２１】
接着剤の長手方向のストリップ４０は、層に襞をつける前に自動化工程で塗布されて、襞付きのフィルタ本体１２を形成する。接着剤のストリップへの塗付が完了した後、層に沿って長手方向に平行な折り畳み線２６を形成することにより、層は襞をつけられる。これらの襞は、図１に示されるようにフィルタ本体を横切って横方向に延びることになる。襞は、接着剤のストリップ４０が襞に沿って配置されるように形成される。図２を参照すると、長手方向のストリップ４０は、平行な折り畳み線２６間で延びるような幅を有することが望ましい。換言すれば、接着剤のストリップ４０は、折り畳み線間２６でパネル２８を横切って延びる。更に、長手方向のストリップ４０は、図２に示されるように折り畳み線２６の少なくとも１つを越えて延びるような幅を全体として有することが望ましい。図２に見られるように、長手方向のストリップ４０は、襞の重なり幅とほぼ等しい距離で、折り畳み線２６を越えて延びるような幅を有することができる。図２はまた、フェースマスク１０の中央パネル３０を形成する平行な折り畳み線２６間で形成される接着剤の長手方向のストリップ４０も示している。
【００２２】
本発明による長手方向のストリップに接着剤を塗布することにより、フェースマスク層間における十分な濾過特性と低い空気抵抗をもたらすと同時に、内側フェースカバー層３６は、中間濾過層３８に望ましい程度に確実に付着することができる。その後に形成される襞の区域に、長手方向のストリップ４０を塗付することにより、接着剤がフェースマスクの層を通って自動化工程の機械へ染み出さないようにされている。比較的小さい分離した接着区域と比べて、長手方向のストリップに沿って接着剤を塗付することにより実現される表面の適用範囲の増加により、接着剤は、マスクの空気抵抗及び濾過効率全体に影響を与えないように「軽く」塗布することができる。塗布される接着剤の量は、長手方向のストリップの幅、接着剤の種類、塗付工程などの様々な要因に応じて変わり、定期的実験を通して容易に決定される。
【００２３】
本発明は、フェースマスクが外側カバー層、中間層、及び内側フェース層を有する、改善された多層フェースマスクを形成する方法を含む。この方法は、フェースマスク本体の相対する側部間で延びることになる、少なくとも１つの長手方向のストリップに沿って、中間層とフェース層との間に接着剤を塗布することを含む。接着剤が塗布された後、接着剤のストリップが少なくとも襞の平行な折り畳み線間で延びるように、長手方向の接着剤のストリップに沿って少なくとも１つの襞を層につける。接着剤のストリップは、コーティング工程、メルトブロースプレー工程、スワールスプレー工程などの、どの従来の工程でも適用されることができる。この方法は、層を横切って複数の接着剤のストリップを塗付し、各接着剤のストリップに対して層に襞をつけることを含む。接着剤のストリップは、接着剤のストリップに沿って、スワールスプレー工程、連続コーティング工程、又は連続メルトブロースプレー工程などの連続的な工程で塗布することができる。或いはまた、接着剤のストリップは、接着する接着剤部分の分離した範囲のパターンなどの、ストリップに沿った不連続的な方式で塗付することができる。
【００２４】
本発明の範囲及び技術的思想を逸脱することなく、種々の変更形態及び変形形態が可能であることを、当業者は理解すべきである。例えば、本発明は、どのような種類の多層フェースマスクをも包含し、任意の特定の襞の形態、材料などに限定されるものではない。本発明はこのような変更形態及び変形形態を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるフェースマスクの斜視図である。
【図２】 図示された線に沿った図１のフェースマスクの断面斜視図である。
【図３】 フェースマスクフィルタ本体に関する層及び種々の接着剤のパターンの図である。

Claims (21)

1. 外側カバー層、内側フェースカバー層、及び少なくとも１つの中間層を有するフィルタ本体を備え、
   前記フィルタ本体は、該フィルタ本体を長手方向に横切って延びるように該フィルタ本体内に２本の折り畳み線によって形成された少なくとも１つの襞を含み、
   前記フィルタ本体を前記長手方向に横切って延びるように形成されて前記２本の折り畳み線間に配置される少なくとも１つのストリップをなして、前記中間層と前記フェースカバー層との間に接着剤が連続的に塗付され、
   前記接着剤のストリップの前記長手方向に沿う各側部は、接着剤のない領域に隣接することを特徴とする多層フェースマスク。
2. 外側カバー層、内側フェースカバー層、及び少なくとも１つの中間層を有するフィルタ本体を備え、
   前記フィルタ本体は、該フィルタ本体を長手方向に横切って延びるように該フィルタ本体内に２本の折り畳み線によって形成された少なくとも１つの襞を含み、
   前記フィルタ本体を前記長手方向に横切って延びるように形成されて幅方向において前記折り畳み線の少なくとも１つを越えて配置される少なくとも１つのストリップをなして、前記中間層と前記フェースカバー層との間に接着剤が塗付され、
   前記接着剤のストリップの前記長手方向に延びる各側部は、前記長手方向に延びる接着剤のない領域に隣接することを特徴とする多層フェースマスク。
3. 前記少なくとも１つの襞を形成する２本の折り畳み線は、ほぼ平行であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフェースマスク。
4. 前記接着剤のストリップの幅は、１つの前記襞の重なり幅にほぼ等しいことを特徴とする請求項２に記載のフェースマスク。
5. 接着剤のない長手方向の範囲の間に配列された複数の前記接着剤のストリップを更に備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載のフェースマスク。
6. 前記接着剤のストリップは、コーティング又はスプレーされた層の１つであること特徴とする、請求項１又は２に記載のフェースマスク。
7. 複数の前記襞と、
   各前記襞に沿って配置された少なくとも１つの前記接着剤のストリップと、を更に備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載のフェースマスク。
8. 前記フィルタ本体は、上端部と底端部との間に延びる側端部を含み、
   前記接着剤のストリップは、前記側端部間で前記フィルタ本体を横切って延びることを特徴とする、請求項１又は２に記載のフェースマスク。
9. 前記接着剤は、前記接着剤のストリップに沿って連続的に塗付されることを特徴とする、請求項２に記載のフェースマスク。
10. 前記接着剤は、前記接着剤のストリップに沿って不連続的に塗付されることを特徴とする、請求項２に記載のフェースマスク。
11. 上端部、底端部、及び上端部と底端部との間に延びる側端部を有し、外側カバー層、内側フェースカバー層、及び少なくとも１つの中間層を有するフィルタ本体と、
    前記側端部間に延びる、前記フィルタ本体に形成された複数の襞と、
    を備え、
    前記襞の各々は、平行な折り畳み線により形成され、前記折り畳み線間の幅が前記襞の重なり幅を形成しており、
    前記中間層と前記フェース層との間に、少なくとも１つの前記襞に沿って接着剤が塗付され、該接着剤は、少なくとも前記襞の折り畳み線間にわたる幅を有する長手方向に延びる部分に沿って連続的に塗布され、
    前記接着剤が塗布された領域の前記長手方向に沿う各側部は、前記長手方向に延びる接着剤のない領域に隣接する、
    ことを特徴とする多層フェースマスク。
12. 上端部、底端部、及び上端部と底端部との間に延びる側端部を有し、外側カバー層、内側フェースカバー層、及び少なくとも１つの中間層を有するフィルタ本体と、
    前記側端部間に延びる、前記フィルタ本体に形成された複数の襞と、
    を備え、
    前記襞の各々は、平行な折り畳み線により形成され、前記折り畳み線間の幅が前記襞の重なり幅を形成しており、
    前記中間層と前記フェース層との間に、少なくとも１つの前記襞に沿って接着剤が塗付され、該接着剤は、少なくとも前記襞の折り畳み線間にわたる幅を有する長手方向に延びる部分に沿って連続的に塗布され、
    前記接着剤が塗布された領域の前記長手方向に沿う各側部は、前記長手方向に延びる接着剤のない領域に隣接し、前記接着剤部分は、幅方向において、前記襞の前記重なり幅にほぼ等しく、前記襞を形成する折り畳み線の少なくとも１つを越えて配置される、
    ことを特徴とする多層フェースマスク。
13. 前記接着剤部分は、各前記襞ごとに設けられることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載のフェースマスク。
14. 前記接着剤部分は、コーティング層、メルトブロースプレー層、及びスワールスプレー層のうちの１つであることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載のフェースマスク。
15. 多層フェースマスクを形成する方法において、
    外側カバー層、中間層、及びフェース層を有する前記フェースマスクの両側部にわたって長手方向に延びている少なくとも１つのストリップをなして、連続的な形態で前記中間層と前記フェース層との間に接着剤を塗布し、
    次いで、前記接着剤のストリップに沿って前記層に平行な折り畳み線によって襞をつけ、前記接着剤のストリップが少なくとも前記平行な折り畳み線間に延びるようにする、
    ステップを含み、
    前記接着剤のストリップの長手方向に沿う各側部は、接着剤のない領域に隣接することを特徴とする方法。
16. 多層フェースマスクを形成する方法において、
    外側カバー層、中間層、及びフェース層を有する前記フェースマスクの両側部にわたって長手方向に延びている少なくとも１つのストリップをなして、前記中間層と前記フェース層との間に接着剤を塗布し、
    次いで、前記接着剤のストリップに沿って前記層に平行な折り畳み線によって襞をつけ、該接着剤のストリップは、幅方向において該折り畳み線の少なくとも１つを越えて配置されるようにする、
    ステップを含み、
    前記接着剤のストリップの長手方向に沿う各側部は、接着剤のない領域に隣接することを特徴とする方法。
17. 前記接着剤のストリップを、コーティング工程、メルトブロー工程、及びスワールスプレー工程のいずれかひとつの工程で塗付することを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の方法。
18. 前記層を横切って複数の接着剤のストリップを塗布し、
    各接着剤のストリップを折り畳むことによって前記層に襞をつける、ことを更に含むことを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の方法。
19. 前記接着剤のストリップに沿って連続的な形態で前記接着剤を塗布することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
20. 前記接着剤のストリップに沿って不連続的な形態で前記接着剤を塗布することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
21. 前記接着剤を塗布し、前記襞をつけることを逐次的な段階として行うことを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の方法。

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