(57)【要約】【課題】  マーキングの処理効率を高めることができるレーザマーキング装置を提供する。【解決手段】  レーザ光をマーク付与領域１８に向けて照射するためのレーザマーカ６と、ワーク２２をマーク付与領域１８に搬送してこれを反転させるための反転ユニット８と、を備える。ワーク２２が搬送される搬送路３４にはマーク付与領域１８が位置されている。ワーク２２が搬送路３４を通してマーク付与領域１８に搬送されると、レーザマーカ６からのレーザ光がワーク２２の片面に照射されてマークが付与され、その後、反転ユニット本体２４が反転手段５８により反転されることによってワーク２２が反転され、レーザマーカ６からのレーザ光がワーク２２の他面に照射されてマークが付与される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状のワークの両面にレーザ光によりマークを付与するためのレーザマーキング装置であって、
マーク情報を有するレーザ光をマーク付与領域に向けて照射するためのレーザマーカと、前記ワークを前記マーク付与領域に搬送してこれを反転させるための反転ユニットと、を備え、前記反転ユニットは、前記ワークが搬送される搬送路を有する反転ユニット本体と、前記ワークを前記搬送路を通して搬送するための搬送手段と、前記反転ユニット本体を反転させるための反転手段と、を備え、前記搬送路には前記マーク付与領域が位置されており、
前記ワークが前記搬送手段により前記搬送路を通して前記マーク付与領域に搬送されると、前記レーザマーカからのレーザ光が前記ワークの片面に照射されてマークが付与され、その後、前記反転ユニット本体が前記反転手段により反転されることによって前記ワークが反転され、前記レーザマーカからのレーザ光が前記ワークの他面に照射されてマークが付与されることを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項２】
前記搬送路の上流側又は下流側には、前記反転ユニット本体の反転時に前記ワークの移動を阻止する移動阻止手段が設けられ、前記移動阻止手段は、前記ワークの上流側端部又は下流側端部に作用する作用位置と、前記ワークの前記上流側端部又は前記下流側端部に対する作用が解除される解除位置との間を移動自在に構成されており、
前記反転ユニット本体が前記反転手段により反転されるときには、前記移動阻止手段が前記解除位置から前記作用位置に移動され、これによって前記ワークの前記上流側端部又は前記下流側端部が前記作用位置にある前記移動阻止手段に作用されることを特徴とする請求項１に記載のレーザマーキング装置。
【請求項３】
前記反転ユニット本体に関連して、前記反転ユニット本体を第１の方向に往復移動させるための第１の移動手段と、前記反転ユニット本体を前記第１の方向に垂直な第２の方向に往復移動させるための第２の移動手段とが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザマーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプリント配線基板などの平板状のワークの両面に、レーザ光によりマーキングを施すためのレーザマーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線基板の製造ラインでは、各工程で処理対象のプリント配線基板の種類や型式などを確認できるように、予めプリント配線基板の所定箇所にその種類情報や型式情報などを示すマークがレーザ光により付与（マーキング）される。特に、両面に電子部品が実装されるタイプのプリント配線基板では、プリント配線基板の両面にレーザ光によりマーキングが施される。
【０００３】
このようなレーザ光によるマーキングには、レーザマーキング装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。従来のレーザマーキング装置は、レーザ光を照射するためのレーザ照射装置と、このレーザ照射装置の後工程に設置され、プリント配線基板を反転させるための反転装置と、を備えている。
【０００４】
このレーザマーキング装置を用いたマーキングは、次のようにして行われる。プリント配線基板がレーザ照射装置のマーク付与領域に搬送されると、レーザ照射装置からのレーザ光がプリント配線基板の片面に照射されてマーキングが施される。その後、プリント配線基板は反転装置に搬送され、この反転装置によってプリント配線基板の上下が反転される。更にその後、反転されたプリント配線基板がレーザ照射装置のマーク付与領域に再び搬送され、レーザ照射装置からのレーザ光がプリント配線基板の他面に照射されてマーキングが施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８３９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような従来のレーザマーキング装置では、次のような問題がある。プリント配線基板の片面にマーキングを施してから、プリント配線基板を反転させてその他面にマーキングを施すまでに、プリント配線基板をレーザ照射装置と反転装置との間を往復移動させなければならないため、プリント配線基板の搬送距離が長くなる。このため、プリント配線基板を反転させるのに要する時間が長くなり、マーキングの処理効率が低下してしまう。
【０００７】
本発明の目的は、マーキングの処理効率を高めることができるレーザマーキング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に記載のレーザマーキング装置では、平板状のワークの両面にレーザ光によりマークを付与するためのレーザマーキング装置であって、
マーク情報を有するレーザ光をマーク付与領域に向けて照射するためのレーザマーカと、前記ワークを前記マーク付与領域に搬送してこれを反転させるための反転ユニットと、を備え、前記反転ユニットは、前記ワークが搬送される搬送路を有する反転ユニット本体と、前記ワークを前記搬送路を通して搬送するための搬送手段と、前記反転ユニット本体を反転させるための反転手段と、を備え、前記搬送路には前記マーク付与領域が位置されており、
前記ワークが前記搬送手段により前記搬送路を通して前記マーク付与領域に搬送されると、前記レーザマーカからのレーザ光が前記ワークの片面に照射されてマークが付与され、その後、前記反転ユニット本体が前記反転手段により反転されることによって前記ワークが反転され、前記レーザマーカからのレーザ光が前記ワークの他面に照射されてマークが付与されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載のレーザマーキング装置では、前記搬送路の上流側又は下流側には、前記反転ユニット本体の反転時に前記ワークの移動を阻止する移動阻止手段が設けられ、前記移動阻止手段は、前記ワークの上流側端部又は下流側端部に作用する作用位置と、前記ワークの前記上流側端部又は前記下流側端部に対する作用が解除される解除位置との間を移動自在に構成されており、
前記反転ユニット本体が前記反転手段により反転されるときには、前記移動阻止手段が前記解除位置から前記作用位置に移動され、これによって前記ワークの前記上流側端部又は前記下流側端部が前記作用位置にある前記移動阻止手段に作用されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に記載のレーザマーキング装置では、前記反転ユニット本体に関連して、前記反転ユニット本体を第１の方向に往復移動させるための第１の移動手段と、前記反転ユニット本体を前記第１の方向に垂直な第２の方向に往復移動させるための第２の移動手段とが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１に記載のレーザマーキング装置によれば、マーク付与領域が反転ユニット本体の搬送路に位置されているので、ワークの片面にマーキングを施した後に、ワークがマーク付与領域に保持された状態で反転ユニット本体を反転させることにより、ワークの他面にマーキングを施すことができる。従って、ワークを反転させるのに要する時間を短縮することができ、マーキングの処理効率を高めることができる。
【００１２】
また、本発明の請求項２に記載のレーザマーキング装置によれば、搬送路の上流側又は下流側に移動阻止手段が設けられているので、反転ユニット本体の反転時において、ワークの上流側端部又は下流側端部は作用位置にある移動阻止手段に支持されるようになり、ワークをマーク付与領域に確実に保持させることができる。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載のレーザマーキング装置によれば、第１の移動手段を移動させることによって、マーク付与領域に搬送されたワークを第１の方向に往復移動させることができ、また、第２の移動手段を移動させることによって、マーク付与領域に搬送されたワークを第１の方向に垂直な第２の方向に往復移動させることができる。これにより、ワークの水平方向に対する位置合わせを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態によるレーザマーキング装置を示す斜視図である。
【図２】図１の反転ユニットを示す斜視図である。
【図３】プリント配線基板の反転前における図１のレーザマーキング装置を簡略的に示す説明図である。
【図４】プリント配線基板の反転中における図１のレーザマーキング装置を簡略的に示す説明図である。
【図５】プリント配線基板の反転後における図１のレーザマーキング装置を簡略的に示す説明図である。
【図６】図１のレーザマーキング装置によるマーキング処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態によるレーザマーキング装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明に従うレーザマーキング装置の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態によるレーザマーキング装置を示す斜視図であり、図２は、図１の反転ユニットを示す斜視図であり、図３は、プリント配線基板の反転前における図１のレーザマーキング装置を簡略的に示す説明図であり、図４は、プリント配線基板の反転中における図１のレーザマーキング装置を簡略的に示す説明図であり、図５は、プリント配線基板の反転後における図１のレーザマーキング装置を簡略的に示す説明図であり、図６は、図１のレーザマーキング装置によるマーキング処理の流れを示すフローチャートである。
【００１６】
図１を参照して、本実施形態のレーザマーキング装置２は基台４を備え、この基台４の上端部には、レーザマーカ６及び反転ユニット８が設けられている。また、基台４の下端部の四隅にはそれぞれ、基台４を支持するための支持脚１０が設けられている。以下、レーザマーキング装置２の構成について詳細に説明する。
【００１７】
レーザマーカ６は、レーザマーカ本体部１２と、レーザマーカ本体部１２の先端部に設けられた照射部１４と、を備えている。レーザマーカ本体部１２は、基台４の上面に支持された支柱１６の上端部に取り付けられ、その先端部は支柱１６の上端部から実質上水平方向に延びている。これにより照射部１４は、反転ユニット８に形成されたマーク付与領域１８（後述する）の上方に配設される。
【００１８】
また、レーザマーカ６に関連して、カメラユニット１５が設けられている。カメラユニット１５は、基台４の上方に配設されたＸテーブル１７と、Ｘテーブル１７の上面に往復移動自在に支持されたＹテーブル１９と、Ｙテーブル１９の側面に往復移動自在に支持された画像処理検査用のＣＣＤカメラ２０と、を備えている。Ｘテーブル１７はＸ方向（図１において左右方向）に延び、駆動モータ（図示せず）によって、Ｙテーブル１９をＸテーブル１７に対してＸ方向に往復移動させるように構成されている。また、Ｙテーブル１９はＹ方向（図１において前後方向）に延び、駆動モータ（図示せず）によって、ＣＣＤカメラ２０をＹテーブル１９に対してＹ方向に往復移動させるように構成されている。従って、これらＸテーブル１７及びＹテーブル１９によって、ＣＣＤカメラ２０をマーク付与領域１８の上方においてＸ方向及びＹ方向に移動させることができ、マーク付与領域１８に搬送された平板状のワーク、本実施形態ではプリント配線基板２２がこのＣＣＤカメラ２０により撮像される。撮像された画像データは画像処理検査装置（図示せず）に送られ、この画像処理検査装置では、撮像されたプリント配線基板２２の画像に基づいて、プリント配線基板２２に付与されたマーク（図示せず）の良否、例えばマークの配置や印字状態などが検査される。
【００１９】
図２を参照して、反転ユニット８は反転ユニット本体２４を備えている。この反転ユニット本体２４は、基台４の上面に間隔を置いて支持された略Ｌ字状の一対の本体フレーム２６と、各本体フレーム２６の内面に回転自在に支持された一対の回転フレーム２８と、各回転フレーム２８の内面に固定的に支持された一対の第１及び第２支持フレーム３０，３２と、を有している。一対の第１及び第２支持フレーム３０，３２は、それらの内面が対向されるようにして配設されており、またそれらの間には、プリント配線基板２２が搬送される搬送路３４が形成されている。搬送路３４の中央部には、照射部１４からのレーザ光が照射されるマーク付与領域１８が位置されている。また、一対の本体フレーム２６はそれぞれカバー部材３６によって覆われている（図１参照）。なお、図２では、カバー部材３６の図示は省略してある。
【００２０】
第１及び第２支持フレーム３０，３２の内面にはそれぞれ、プリント配線基板２２を搬送路３４を通して搬送するための第１及び第２コンベヤ３８，４０（搬送手段を構成する）が設けられている。第１コンベヤ３８は、第１支持フレーム３０の内面に回転自在に支持された一対の第１ローラ４２と、一対の第１ローラ４２の間に架け渡された無端状の第１搬送ベルト４４と、第１支持フレーム３０の外面に設けられ、一対の第１ローラ４２をそれぞれ回転させるための第１モータ４６とから構成されている。また、第２コンベヤ４０は、第２支持フレーム３２の内面に回転自在に支持された一対の第２ローラ４８と、一対の第２ローラ４８に架け渡された無端状の第２搬送ベルト５０と、第２支持フレーム３２の外面に設けられ、一対の第２ローラ４８をそれぞれ回転させるための第２モータ５２とから構成されている。第１及び第２支持フレーム３０，３２の内面にはそれぞれ、実質上水平方向に延びる第１及び第２ガイド部５４，５６が設けられ、これら第１及び第２ガイド部５４，５６にはそれぞれ第１及び第２搬送ベルト４４，５０が移動自在にガイドされる。
【００２１】
第１モータ４６が回転されると、第１モータ４６の回転が一方の第１ローラ４２に伝達されてこの第１ローラ４２が図３中の矢印Ｐで示す方向に回転され、これにより第１搬送ベルト４４が図３中の矢印で示す方向Ｑに回転移動される。また、第２モータ５２が回転されると、第２モータ５２の回転が一方の第２ローラ４８に伝達されてこの第２ローラ４８が図３中の矢印Ｒで示す方向に回転され、これにより第２搬送ベルト５０が図３中の矢印Ｓで示す方向に回転移動される。プリント配線基板２２の両側端部がそれぞれ一対の第１搬送ベルト４４（又は一対の第２搬送ベルト５０）に支持された状態で、一対の第１搬送ベルト４４（又は一対の第２搬送ベルト５０）が同期して回転移動されることにより、プリント配線基板２２が搬送路３４をその下流側から上流側に向けて搬送される。
【００２２】
また、反転ユニット８には、一対の第１及び第２支持フレーム３０，３２をそれぞれ上下に反転させるための反転機構５８（反転手段を構成する）が設けられている。この反転機構５８は、モータ６０と、モータ６０の出力軸（図示せず）に駆動連結された駆動軸６２と、駆動軸６２の回転を一対の回転フレーム２８にそれぞれ伝達させるための一対の回転伝達機構６４と、を備えている。回転伝達機構６４は、駆動軸６２に取り付けられた駆動プーリ６６と、回転フレーム２８の支持軸（図示せず）に駆動連結された従動プーリ６８と、これら駆動プーリ６６と従動プーリ６８との間に架け渡された無端状の伝達ベルト７０とから構成されている。なお、モータ６０、駆動軸６２及び一対の駆動プーリ６６はそれぞれ基台４の内部に配設されている。
【００２３】
モータ６０が正方向（又は逆方向）に回転されると、図２中の実線の矢印（又は一点鎖線の矢印）で示すように、モータ６０の回転が駆動軸６２を介して一対の駆動プーリ６６にそれぞれ伝達され、更にその回転が伝達ベルト７０を介して一対の従動プーリ６８にそれぞれ伝達される。これにより一対の回転フレーム２８とともに一対の第１及び第２支持フレーム３０，３２がそれぞれ図２中の矢印Ｔ（又は矢印Ｕ）で示すように同期して約１８０°回転され、一対の第１及び第２支持フレーム３０，３２の上下が反転される。
【００２４】
また、搬送路３４の下流側には移動阻止手段７２が配設されている。この移動阻止手段７２は、ブロック体７４と、ブロック体７４を移動させるための伸縮自在のシリンダ機構７６と、を備えている。シリンダ機構７６は一対の第１支持フレーム３０の間に支持されており、これにより移動阻止手段７２は、一対の第１及び第２支持フレーム３０，３２と一体的に回転される。シリンダ機構７６が伸長されると、ブロック体７４は搬送路３４内に突出して、マーク付与領域１８に搬送されたプリント配線基板２２の下流側端部（即ち、搬送路３４の下流側に位置される端部）に作用する作用位置（図３において実線で示す）に移動される。また、シリンダ機構７６が収縮されると、ブロック体７４は搬送路３４から後退して、マーク付与領域１８に搬送されたプリント配線基板２２の下流側端部に対する作用が解除される解除位置（図３において一点鎖線で示す）に移動される。なお、搬送路３４には、プリント配線基板２２の下流側端部がブロック体７４に接触したことを検知するための基板検知センサ（図示せず）が配設されている。
【００２５】
なお、プリント配線基板２２の製造ラインにおいて、レーザマーキング装置２の上流側には、マーキング処理前の複数枚のプリント配線基板２２を収容するためのローダ（図示せず）が配設され、またその下流側には、マーキング処理後のプリント配線基板２２を順に回収するためのアンローダ（図示せず）が配設されている。
【００２６】
次に、図３〜図６をも参照して、本実施形態のレーザマーキング装置２によるマーキング処理の流れについて説明する。マーキング処理前においては、第１支持フレーム３０が下側に、第２支持フレーム３２が上側に位置付けられるようにして、回転フレーム２８の回転角度位置が保持されている。マーキング処理が開始されると（ステップＳ１）、第１及び第２コンベヤ３８，４０が作動され（ステップＳ２）、ブロック体７４が解除位置から作動位置に移動される（ステップＳ３）。ローダより送り出されたプリント配線基板２２は、第１コンベヤ３８により搬送路３４を通してマーク付与領域１８に搬送される（ステップＳ４）（図３参照）。
【００２７】
プリント配線基板２２の下流側端部がブロック体７４に接触すると、基板検知センサからの検知信号に基づいて、第１及び第２コンベヤ３８，４０の作動が停止される（ステップＳ５，Ｓ６）。その後、レーザマーカ６の照射部１４からのレーザ光がプリント配線基板２２の片面の所定箇所に照射され（ステップＳ７）、プリント配線基板２２のマーク情報（例えば種類情報や型式情報など）を示すマークが付与される。マーキングが終了すると、ＣＣＤカメラ２０によってプリント配線基板２２が撮像され、画像処理検査装置では、プリント配線基板２２に付与されたマークの良否が検査される（ステップＳ８，Ｓ９）。
【００２８】
その後、モータ６０が作動することにより（ステップＳ１０）、一対の第１及び第２支持フレーム３０，３２が図４中の矢印Ｖで示す方向に回転される（ステップＳ１１）（図４参照）。一対の第１及び第２支持フレーム３０，３２が約１８０°回転されると、モータ６０の作動が停止され（ステップＳ１２，Ｓ１３）、プリント配線基板２２の上下が反転される（図５参照）。この反転時、プリント配線基板２２の下流側端部はブロック体７４によって下方より支持されるようになるので、プリント配線基板２２は、搬送路３４から落下することなくマーク付与領域１８に保持される。
【００２９】
プリント配線基板２２の反転後、レーザマーカ６によって上述と同様にしてプリント配線基板２２の他面にマーキングが施される（ステップＳ１４）。マーキングの終了後、モータ６０が再び作動することにより（ステップＳ１５，Ｓ１６）、一対の第１及び第２支持フレーム３０，３２が図４中の矢印Ｗで示す方向に回転される（ステップＳ１７）。一対の第１及び第２支持フレーム３０，３２が約１８０°回転されると、モータ６０の作動が停止され（ステップＳ１８，Ｓ１９）、プリント配線基板２２の上下が再び反転されて元の状態（図３参照）となる。更にその後、ブロック体７４が作用位置から解除位置に移動され（ステップＳ２０）、第１及び第２コンベヤ３８，４０が作動される（ステップＳ２１）。これにより、プリント配線基板２２は第１コンベヤ３８によって搬送路３４を通してレーザマーキング装置２の下流側に搬送され（ステップＳ２２）、アンローダによって回収される。
【００３０】
その後、マーキング処理を継続して行う場合は、ステップＳ２３からステップＳ３に戻る。マーキング処理を終了する場合は、第１及び第２コンベヤ３８，４０の作動が停止される（ステップＳ２３，Ｓ２４）。
【００３１】
本実施形態のレーザマーキング装置２では、レーザマーカ６の照射部１４が反転ユニット８の上方に配設され、マーク付与領域１８が搬送路３４に位置されているので、プリント配線基板２２の片面にマーキングを施してから、プリント配線基板２２を反転させてその他面にマーキングを施すまでの間に要する時間を短縮することができ、マーキングの処理効率を高めることができる。
【００３２】
次に、図７を参照して、他の実施形態のレーザマーキング装置について説明する。図７は、本発明の他の実施形態によるレーザマーキング装置を示す斜視図である。なお、本実施形態において、上記実施形態と実質上同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
本実施形態のレーザマーキング装置２Ａでは、ＣＣＤカメラ２０Ａは、Ｌ字状の支持部材７７を介して支柱１６の上端部近傍に取り付けられている。反転ユニット８はベースプレート７８の上面に支持されており、このベースプレート７８の内部には、反転機構のモータ、駆動軸及び一対の駆動プーリ（図示せず）がそれぞれ配設されている。ベースプレート７８は、上下に積み重ねられたＸテーブル８０（第１の移動手段を構成する）及びＹテーブル８２（第２の移動手段を構成する）を介して基台４の上端部に設置されている。Ｘテーブル８０は基台４の上面に配設され、駆動モータ８４によって基台４に対してＸ方向（第１の方向、図７において左右方向）に往復移動自在に構成されている。また、Ｙテーブル８２は、Ｘテーブル８０とベースプレート７８との間に配設され、駆動モータ８６によってＸテーブル８０に対してＹ方向（第１の方向に垂直な第２の方向、図７において前後方向）に往復移動自在に構成されている。
【００３４】
従って、Ｘテーブル８０をＸ方向に移動させることによって、マーク付与領域１８に搬送されたプリント配線基板（図示せず）を基台４に対してＸ方向に往復移動させることができ、また、Ｙテーブル８２をＹ方向に移動させることによって、マーク付与領域１８に搬送されたプリント配線基板をＸテーブル８０に対してＹ方向に往復移動させることができる。これにより、プリント配線基板の水平方向に対する位置合わせを容易に行うことができる。
【００３５】
以上、本発明に従うレーザマーキング装置の種々の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００３６】
例えば、上記各実施形態では、移動阻止手段７２を搬送路３４の下流側に配設するようにしたが、一対の第１及び第２支持フレーム３０，３２を上述したのとは反対方向に回転させる場合には、搬送路３４の上流側に配設するようにしてもよい。かかる場合には、ブロック体７４が解除位置から作用位置に移動されると、プリント配線基板２２の上流側端部（即ち、搬送路３４の上流側に位置される端部）がブロック体７４に作用される。
【００３７】
また例えば、上記各実施形態では、モータ６０の回転を伝達ベルト７０を介して回転フレーム２８に伝達させるように構成したが、回転フレーム２８の回転軸にモータの出力軸を駆動連結させ、モータの回転を回転フレーム２８に直接的に伝達させるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
２，２Ａ  レーザマーキング装置
６  レーザマーカ
８  反転ユニット
１８  マーク付与領域
２２  プリント配線基板
２４  反転ユニット本体
３４  搬送路
３８  第１コンベヤ
４０  第２コンベヤ
５８  反転機構
７２  移動阻止手段
８０  Ｘテーブル
８２  Ｙテーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010194563.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010194563.tif 000008
【図７】
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