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JP2006264709A - 容器の封鎖構造及びその製造方法 - Google Patents

容器の封鎖構造及びその製造方法 Download PDF

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JP2006264709A
JP2006264709A JP2005082832A JP2005082832A JP2006264709A JP 2006264709 A JP2006264709 A JP 2006264709A JP 2005082832 A JP2005082832 A JP 2005082832A JP 2005082832 A JP2005082832 A JP 2005082832A JP 2006264709 A JP2006264709 A JP 2006264709A
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健一 高尾
Tomosane Kobayashi
具実 小林
Koji Nagata
功児 永田
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Abstract

【課題】開封後の易破断部が注ぎ部の下部において外方に露出しないようにし、開封時や開封後に、キャップ部と注ぎ部の破断部に指が掛かりにくくし、キャップ再封時において注ぎ部の破断部とキャップ部の破断部により指を挟むおそれをなくした容器の封鎖構造を提供する。
【解決手段】キャップ部Aと注ぎ部Bとが連続して一体的に形成され、易破断部11aを破断することにより開封可能な容器の封鎖構造10において、前記易破断部11aが前記キャップ部Aと注ぎ部Bとの境界に形成された円周状溝11の底部11bに形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、容器の封鎖構造及びその製造方法に関し、詳しくは、安全性に優れ、開封及び封鎖を容易に行うことができるジュース、ビール、炭酸飲料、コーヒー飲料等の飲料缶、潤滑油、食用油、調味料、粉末、穀物等の容器の封鎖構造、及び前記容器の封鎖構造を安定して形成できる製造方法に関する。
従来、前記した容器の封鎖構造として、容器本体の開口端部にイージーオープン蓋を巻締めたものが従来から広く使用されている。イージーオープン蓋においては、蓋本体に開口部を区画するスコアが形成されていて、蓋本体に設けられたリベットによって固着された摘みタブを用いてスコアを破断して押し下げ、飲み口になる開口部を形成する。
しかしながら、従来の容器の場合、飲み残した時に開口部の再封鎖ができないので、残した飲料等は捨てるか、或いはコップ等に移して冷蔵庫内で保存するという手間を要するという問題があった。また、イージーオープン蓋に異物が付着して不衛生になり易いという問題もあった。
そこで、開口部の再封鎖が可能な密封容器の開発が行われている。例えば、特許文献1には、金属製の缶容器に対して弱化部を破断しつつ弱化部で囲まれた部分を缶体内に押し下げることで注出口を開封すると共に、開封された注出口を再封鎖するための樹脂製のキャップが容器缶蓋の開口部に着脱自在に冠着されている再封鎖用キャップ付き缶容器が記載されている。
特許文献1記載の容器において、注出口の開封は、缶蓋の開口部とキャップの第一円筒部との係合によりキャップを着脱させると共に、キャップの押し釦部を上方から指で押圧して可動連結部を弾性変形させて押し釦部と栓部を下方に変位させて、ヒンジ部分となる一部分を除いて略環状に破断可能な弱化部(本発明において、易破断部、スコアという場合がある)が形成されている金属製の容器に対して、弱化部を破断しつつ弱化部で囲まれた部分を缶体内に押し下げることにより行う。また、開封された注出口の再封鎖は、可動連結部を弾性変形により支点を超えて下方に反転させ、キャップのフランジ部を缶蓋の開口部上端面に密着させることにより行う。
しかしながら、特許文献1記載の容器においては、樹脂製のキャップが容器本体とは別体に構成されているため、容器製造の際の工程が煩雑になり易く、生産性が悪いという問題点があった。そして、金属製の缶容器と樹脂製のキャップとが異質な素材であって、廃棄する際に、分別を要するため不便であり、リサイクル性も乏しいという問題点があった。
また、使用時における耐久性に乏しく、使用前の輸送中の振動、衝撃等によってもキャップが容器本体から脱落する可能性があった。
さらに、注出口の開封の際、キャップの押し釦部を上方から指で押圧する必要があるが、かなりの指の力を要するため、力が弱く手先のおぼつかない幼児や高齢者等は開封が困難である。また、キャップを外してみないとその開口状態を確認できないため、開口の確実性に欠けるという問題点があった。また、再封鎖の際、キャップと開口部との接合部分に埃やゴミ等の異物が溜まったり付着したりしやすいため不衛生になり易いという問題点があった。
かかる問題点を解決すべく開発を進めた結果、本発明者らは特許文献2記載の容器の封鎖構造を開発し提案している。特許文献2記載の容器の封鎖構造は、注ぎ部とキャップ部を連続して一体に形成すると共に、易破断部を設けたことを特徴とする。
特許文献2記載の容器の封鎖構造を開封する場合には、封鎖構造の外側壁を掴んで回転させてせん断力を付与することにより、易破断部が破断してキャップ部が中間壁に対して独立に回転して開封し、分離する。また、再封鎖時には、容器に飲み残しが生じた場合は、外側壁を中間壁に被せて回転させ、それぞれに設けた螺子係合部により両者を確実に固定して封止することができる。
このような特許文献2記載の容器の封鎖構造によれば、容器を製造する際の生産性や耐久性に優れるが、開封後の破断部が外方に露出した状態となる。そのため、開封時や開封後に、破断部に指が掛かりやすいおそれがあった。また、キャップ再封時において、キャップ部と注ぎ部の破断部の間で指を挟むおそれがあった。
特開2000−296866号公報 国際公開WO03/057583号公報
本発明は、前記従来技術の問題点を解決し、開封後の破断部が外方に露出しないようにし、開封時や開封後に、破断部に指が掛かりにくくし、キャップ再封時において、キャップと注ぎ部の破断部の間で指を挟むおそれをなくした容器の封鎖構造を提供することを目的とし、さらに、安全性に優れ、開封及び再封鎖を容易に行うことができる容器の封鎖構造を提供することを目的とする。
本発明の請求項1の容器の封鎖構造は、キャップ部と注ぎ部とが連続して一体的に形成され、易破断部を破断することにより開封可能な容器の封鎖構造において、前記易破断部が撓み変形部における前記キャップ部と注ぎ部との境界に形成された円周状溝の底部に形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項2の容器の封鎖構造の製造方法は、円筒部材の内部から外側に拡径して撓み変形部を形成し、前記撓み変形部に円周状溝を形成し、次いで前記円周状溝の底部に易破断部を形成してキャップ部と注ぎ部の境界とした後、前記円筒部材を軸方向に押圧することにより、撓み変形部を中間壁予定部の外側に被せるように折り曲げ、ネジ係合部を形成することを特徴とする。
本発明の請求項3の容器の封鎖構造の製造方法は、請求項2において、前記円周状溝と易破断部を連続して形成することを特徴とする。
本発明の請求項4の容器の封鎖構造の製造方法は、請求項2において、前記円周状溝を形成した後、他の工程で易破断部を形成することを特徴とする。
本発明の請求項5の容器の封鎖構造の製造方法は、請求項2乃至4の何れかにおいて、前記易破断部の形成を、易破断部を形成する形成刃と、その上方及び/又は下方に押さえ部を備える刃状工具を用いて行うことを特徴とする。
本発明の容器の封鎖構造によれば、易破断部が変形撓み部におけるキャップ部と注ぎ部の境界に形成された円周状溝の底部に形成され、外方に露出しないようにされているので、開封時や開封後に、破断部に指が掛かりにくく、キャップ再封時において、キャップ部と注ぎ部の破断部の間で指を挟むおそれがなく、安全性に優れ、開封及び再封鎖が容易な容器の封鎖構造及びその製造方法を提供することができる。
以下、本発明の容器の封鎖構造について、図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の容器の封鎖構造の縦断面図である。図2は、容器の封鎖構造のキャップ部を取り外した状態を示す説明図である。
図1、図2に示すように、本発明の容器の封鎖構造10は、キャップ部Aと注ぎ部Bとから成り、内側壁12、中間壁13及び外側壁14を連続して一体的に形成し、中間壁13を内側壁12の上端折曲部12aから下方に折り曲げ、外側壁14を中間壁13の下端折曲部13aから上方に折り曲げて、外側壁14をキャップ部Aとし、内側壁12と中間壁13を注ぎ部Bとし、キャップ部A及び注ぎ部Bはこれらの三重壁から一体的に形成された三重円筒構造としている。
そして、易破断部11aを、封鎖構造10の側壁に、即ち、キャップ部Aとなる外側壁14の下端に設け、易破断部11aを介して、キャップ部Aとなる外側壁14が注ぎ部Bとなる中間壁13から分離可能に形成されている。
また、外側壁14と中間壁13との間に空間が設けられており、前記外側壁14を径方向に押圧して易破断部11aの破断を行う際に、その破断を容易にする撓み変形部15が形成されている。
さらに、前記易破断部11aは、撓み変形部15におけるキャップ部Aと注ぎ部Bとの境界に形成された円周状溝11の底部11b内に形成されている。この易破断部11aは、環状に連続して素材の厚みを薄くしたものや、一部を切除したもの、ミシン目状等に貫通したものである。
すなわち、円周状溝11は、外側壁14の下端の一部を周状(リング状)にわたり内方に押し込むようにして形成されており、底部11bとは、その円周状溝11の最も中間壁13よりの部分をいう。
易破断部11aのスコア残厚は、用いる素材、寸法、容器の用途等によって相違し特に限定されないが、一例として、素材をアルミ合金とした場合は、本発明によれば0.01mm〜0.1mm程度の極薄いスコア残厚でもクラックを生じさせずに形成することが可能であり、開封操作時の易破断部11aの破断も容易である。
キャップ部Aは、側壁14と注ぎ部Bの開口部19を覆う円盤状の天板部16とを備え、注ぎ部Bのネジ部17bに係合するネジ部17aが設けられている。
具体的には、外側壁14が、内側壁12及び中間壁13に係合可能なようにそれぞれにネジ状の溝が設けられている。
ネジの形態は特に限定されず、ネジ山の向きは外方に凸、及び内方に凸のいずれであってもよい。また、ネジの条数も1条、多条のいずれでも良い。
ネジ部17a、17bを設けることにより、開封後もキャップ部A及び注ぎ部Bを着脱可能とすることができ、封鎖構造10の開封後の再封機能が確実になる。
また、キャップ部Aの内面上部16bに、環状またはドーナツ状の密封材18が配置されており、この密封材18は、注ぎ部Bの再封鎖時におけるキャップ部Aのシール性を向上させる。
前記密封材18の素材としては、天板部16の内面上部16bに接着又は嵌着されて配置されたゴムや合成樹脂、またはその発泡体等の弾性体や可塑体からなる薄肉円盤状またはドーナツ状のものを用いることが、密封性を確実にするために好ましい。
このような密封材18は、キャップ部Aの内側に嵌着、塗布又は接着して配置されてもよいし、後述する成形工程において、円筒状カップQの薄肉の中間壁予定部C3の下端内周面に密封材18を予め塗布又は接着しておいてもよい。
前記密封材18に代えて、予め内面側に有機被覆を施した塗装アルミ板またはラミネートアルミ板等の樹脂被覆金属素材を用いることも可能であり、前記有機被覆、樹脂被覆等によって、易破断部11aを破断して分離されたキャップ部Aを注ぎ部Bに被せる際に、注ぎ部Bの開口部19に介在する密封材有機被覆、樹脂被覆が注ぎ部Bの上端折曲部12aに密着して密封性を保持することができる。
本発明の容器の封鎖構造の開封は、図3に示すように、封鎖構造10の側面(外側壁14)の押圧部(撓み変形部)15を内側方向(矢印X)に押圧することにより外側壁14を楕円状に撓ませ、易破断部11aを径方向(指で押圧した部分では矢印Xの内側方向、それと直角方向では矢印Yの外側方向)に変形させることにより、押圧部近傍の易破断部に亀裂を生じると共に、外側方向(矢印Y)へ変形した易破断部11aが上下方向(矢印Z)に分断して亀裂を生じ、この亀裂が易破断部11aの全周或いは一部に伝播し、続いてキャップ部Aに軽いねじり力を加えることでこの亀裂を起点として極めて容易に易破断部11aの全周を破断することができる。
そして、この破断によって、易破断部11aにおいて、キャップ部Aと注ぎ部Bが分離されて封鎖構造10の開封が行われ、開封後、容器から内容物を注ぎ出すことが可能になると共に、分離したキャップ部Aを用いて再封鎖することが可能になる。
なお、易破断部11aが円周状溝11の底部11bに形成されており、外側壁14よりも外方に露出していないので、開封時や開封後に、キャップ側破断部11c及び注ぎ部側破断部11dに指が掛かりにくく、また、キャップ部Aを用いて再封鎖(リシール)する際に、キャップ部Aと注ぎ部Bに分離された後のキャップ側破断部11c及び注ぎ部側破断部11dによって指等にけがをすることがなく、また、キャップ部Aを持った指が、キャップ部Aのキャップ側破断部11cと注ぎ部Bの注ぎ部側破断部11dの間に挟まれにくく、安全性に優れている。
封鎖構造10の素材は、アルミ合金やスチール等の金属素材、または金属板の少なくとも片面に、特に内面に有機被膜を設けた被覆金属板の金属素材が、加工性、強度、ガスや光の遮断性に優れていることから好ましい。
本発明の容器の封鎖構造においては、キャップ部A及び注ぎ部Bを構成する内側壁12、中間壁13及び外側壁14が連続して一体的に形成されているため、内容物充填後のキャップ部における密封性の保証が完全になされ、容器製造の際の生産性や輸送中等における耐久性に優れた容器の封鎖構造とすることができ、易破断部11aが、前記外側壁14に設けられているため、タンパーエビデント性も付与することができる。
また、開封後に露出する注ぎ部Bの上端折曲部12aは、内側壁12と中間壁13との折り曲げの曲率をもつため、開口部19からの内容品の注出がスムースであるだけでなく、直接注ぎ部Bに口をつけて飲む(いわゆるラッパのみ)場合にも口を怪我するなどの不安が全くなく、安全性にも優れている。
さらに、易破断部11aは、外側壁14の下端折曲部13a近傍に、かつ円周状溝11の底部11bに設けられているので、キャップ部Aと注ぎ部Bとに分離された際に現れる注ぎ部側破断部11dの切断端は内方の中間壁13に密着もしくは接近した状態であり、指、唇、舌等が触れても切創を受けることがなく安全性を有する。
図4は、本発明の容器の封鎖構造を備えた容器の縦断面図で、この容器60は、前記した容器の封鎖構造10を備えており、容器胴部61の上端部に、封鎖構造の下端部を二重巻締め70によって固定したものである。
容器胴部61はアルミ合金、スチール等の金属素材の他、ポリオレフィンやポリエステル等のプラスチック素材を主素材として形成することができるが、加工性、強度、ガスや光の遮断性に優れていることから、アルミ合金、スチール等の金属素材を用いることが好ましい。
また、その用途や製造コスト等に応じて、深絞り成形、しごき加工、押し出し成形、射出成形等の種々の成形方法を、材料に応じて選択して用いることができる。例えば、金属素材で形成する場合は、加工性に優れた金属材を選択して、深絞り加工、しごき加工等を適用して成形でき、衝撃に対する耐用性や耐液漏れ性に優れた容器胴部61を形成できる。一方、全体をプラスチック素材で成形する場合は、射出成形や押し出し成形等の公知の技術が適用できる。
(封鎖構造の製造方法)
図5は、本発明における容器の封鎖構造の製造方法の概略を説明する断面図であり、上述した封鎖構造10を製造する一実施形態の方法を説明する説明図である。
(1)まず、アルミ合金板等の金属板Pを用意する。
(2)この金属板Pを深絞りして円筒状カップQに成形する。
(3)次いで、円筒状カップQを、再絞り成形により円筒状部分の直径が注ぎ部Bの直径になるまで必要により複数回にわたって縮小を行い筒状の円筒部材Cとする((4)も参照)。
(5)円筒部材Cの再絞り成形の最終段階では、しごき成形を組み合わせて筒状の円筒部材Cの長手方向の肉厚分布を相違させ、キャップのネジ部17aの予定部C1、キャップの撓み変形部15の予定部C2(C1、C2:外側壁14予定部)、中間壁13の予定部C3、及び内側壁12の予定部C4とし、C1>C2≒C4>C3とすることにより、後の成形工程を良好に行うことが可能となり、開封時の撓み変形部の撓み具合を良好とすることができる。
(6)次に、図6に示すように、円筒部材Cの上部を外型となる割型D1内に挿入すると共に、内型となるウレタン等の弾性体D2を円筒部材C内に装填して、押圧具Hを介して軸方向に弾性体D2を圧縮変形させることにより、弾性体D2の外径が拡径し、円筒部材Cの内部から半径方向外方に拡径して拡径部Fを形成する。
この拡径部Fは、キャップネジ部17aの予定部C1の下部に位置して、やや大径の撓み変形部15を構成する。
(7)そして、図7に示すように、円筒部材Cの内側に円環状溝22を形成したマンドレル21を挿入後、刃状工具23を円環状溝22に押し付けて円筒部材Cを協働して回転させ、円筒部材Cの拡径部F、即ち前述した押圧部(撓み変形部)15の下方に、円周状溝11と円周状溝11内の底部11bに易破断部11aを連続して形成する。
尚、前記円周溝11の形成位置は、円筒部材Cの拡径部Fの下方に限定されず、前記拡径部Fに形成すれば良いが、下方に形成するのが易破断部11aの破断が容易である点で好ましい。
また、刃状工具23は、中央に易破断部を形成する形成刃31と、形成刃31の上下に押さえ部32、32を備えており、易破断部11aを形成する際に、前記押さえ部32、32によってマンドレル21の円環状溝22の上下に対応する円筒部材Cの部分を押さえることができ、スコア残厚の不均一を防止して易破断部11aの形成が容易となる。
尚、前記刃状工具23の押さえ部32は、易破断部を形成する形成刃31の上方、或いは下方のいずれか一方に備えている形態でも良い。
次に、図8を用いて、円筒部材Cから封鎖構造10を形成する工程を説明する。
(8)前記円筒部材Cを下方に押圧することにより、拡径部Fを中間壁予定部C3の外側に被せるようにして折り曲げる。
(9)次いで、ネジ部予定部C1及び撓み変形部予定部C2が、内側壁予定部C4の外側に重ねられて外側壁14となり、内側壁12、中間壁13、外側壁14の三重円筒Kが形成される。
(10)最後に、三重円筒Kの内側と外側に、それぞれネジ加工用ロールN1、N2を押し当てて、ネジ係合部17を成形加工し、容器の封鎖構造10が完成される。
図9は、円筒部材Cの円周状溝11の底部11bに、易破断部11aを形成する他の例を示す概略説明図で、本例では、前述した(6)の図6に示すバルジ成形加工後、(7)の図7に示す円筒部材Cに、円周状溝11と該円周状溝11内の底部11bに易破断部11aを形成する際に、前記易破断部11aを形成する前にロール状工具24を用いて前記円周状溝11を形成する例である。
この場合、図9(a)に示すように、円筒部材Cの内側に円環状溝22を形成したマンドレル21を挿入後、ロール状工具24を前記円環状溝22に押し付け円筒部材Cを協働して回転させ、円筒部材Cの拡径部Fの撓み変形部近傍に円周状溝11を形成後、次いで、図9(b)に示すように、刃状工具23を円筒状部材Cの円周状溝11、及びマンドレル21の円環状溝22に押し付け、円筒部材Cを協働して回転させて円筒部材Cの円周状溝11内の底部11bに易破断部11aを形成する。
尚、図9(b)に示すように、刃状工具23は、中央に易破断部を形成する形成刃31、上下に押さえ部32、32を備え、易破断部11aを形成する際に、円筒部材Cの円周状溝11とマンドレル21の円環状溝22の上下に対応する部分に当接し、スコア残厚の不均一を防止して易破断部11aの形成が容易となる。
そして、このような方法によれば、伸びの少ない難加工材の場合であっても、円筒部材Cに円周状溝11内の底部11bに易破断部11aを形成する際に、亀裂を生じにくい。
図10は、円筒部材Cに円周状溝11を形成するさらに他の例を示す概略説明図で、本例では、前述した図9(a)に示す円筒状部材Cに円周溝11を形成する際のマンドレル21とロール状工具24に変えて、円環状突起25を形成した外型となる割型D1と、ウレタン等の弾性体D2を用いている。
この場合、図10に示すように、円筒部材Cの上部を外型となる割型D1内に挿入すると共に、内型となるウレタン等の弾性体D2を円筒部材C内に装填して、押圧具Hを介して軸方向に弾性体D2を圧縮変形させることにより、弾性体D2の外径が拡径し、円筒部材Cの内部から半径方向外方に拡径して拡径部Fを形成し、同時に前記拡径部F、即ち前述した封鎖構造体とした際に、押圧部(撓み変形部)15の下方に対応する位置に円周状溝11を設ける。
次いで、前述した図9(b)に示すマンドレル21と刃状工具23を用いて、円筒部材Cの円周状溝11内の底部11bに、易破断部11aが同様に形成される。
そして、このような方法によれば、少ない工程数で、円筒部材Cに円周状溝11内の底部11bに易破断部11aを精度良く形成できる。
本発明の容器の封鎖構造は、ジュース、ビール、炭酸飲料、コーヒー飲料等の飲料缶、潤滑油、食用油、調味料、粉末、穀物等の密封に用いられる封鎖構造であり、金属素材、少なくとも片面、特に内面に有機被膜等が被覆されたアルミ合金やスチール等の金属素材が好ましく適用され、安全性に優れ、開封、再封鎖を容易に行える封鎖構造とすることができる。
本発明の容器の封鎖構造の図である。 本発明の容器の封鎖構造のキャップ部を取り外した状態を示す図である。 本発明の容器の封鎖構造の開封方法を示す図である。 本発明の容器の封鎖構造を備えた容器の図である。 本発明の容器の封鎖構造に用いる円筒部材の製造工程の参考図である。 円筒部材を拡径する状態を示す図である。 易破断部の形成方法を示す図である。 円筒部材に易破断部を形成後、封鎖構造とする工程を示す参考図である。 円筒部材に円周状溝を形成する工程を示す図である。 円筒部材に円周状溝を形成する工程の他の例を示す図である。
符号の説明
A キャップ部
B 注ぎ部
10 容器の封鎖構造
11 円周状溝
11a 易破断部
11b 底部
11c キャップ側破断部
11d 注ぎ部側破断部
12 内側壁
12a 上端折曲部
13 中間壁
13a 下端折曲部
14 外側壁
15 押圧部(撓み変形部)
16 天板部
16b 内面上部
17 ネジ係合部
17a、17b ネジ部
18 密封材
19 開口部
21 マンドレル
22 円環状溝
23 刃状工具
24 ロール状工具
25 円環状突起
31 形成刃
32 押さえ部
60 容器
61 容器胴部
70 二重巻締め
P 金属板
Q 円筒状カップ
C 円筒部材
C1 キャップネジ部予定部
C2 キャップの撓み変形部予定部
C3 中間壁予定部
C4 内側壁予定部
D1 割型
D2 弾性体
F 拡径部
H 押圧具
K 三重円筒
N1、N2 ネジ加工用ロール

Claims (5)

  1. キャップ部と注ぎ部とが連続して一体的に形成され、易破断部を破断することにより開封可能な容器の封鎖構造において、前記易破断部が撓み変形部における前記キャップ部と注ぎ部との境界に形成された円周状溝の底部に形成されていることを特徴とする容器の封鎖構造。
  2. 円筒部材の内部から外側に拡径して撓み変形部を形成し、前記撓み変形部に円周状溝を形成し、次いで、前記円周状溝の底部に易破断部を形成してキャップ部と注ぎ部の境界とした後、前記円筒部材を軸方向に押圧することにより、撓み変形部を中間壁予定部の外側に被せるように折り曲げ、ネジ係合部を形成することを特徴とする容器の封鎖構造の製造方法。
  3. 前記円周状溝と易破断部を連続して形成する請求項2に記載の容器の封鎖構造の製造方法。
  4. 前記円周状溝を形成した後、他の工程で易破断部を形成する請求項2に記載の容器の封鎖構造の製造方法。
  5. 前記易破断部の形成を、易破断部を形成する形成刃と、その上方及び/又は下方に押さえ部を備える刃状工具を用いて行うことを特徴とする請求項2乃至4の何れかに記載の容器の封鎖構造の製造方法。
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