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【発明の名称】 積繊体製造装置
【発明者】 【氏名】遠田 正行
【住所又は居所】栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社内

【要約】 【課題】回転ドラム周面の積繊メッシュへの吸水性ポリマーの目詰まりを防止できる積繊体製造装置を提供する。

【解決手段】周面21に主積繊凹部22を有する主回転ドラム2と、主積繊凹部22に繊維を供給する主供給ダクト3と、周面41に副積繊凹部42を有する副回転ドラム4と、副積繊凹部42に繊維を供給する副供給ダクト5とを備え、主回転ドラム2及び副回転ドラム4は、周面21,41を隣接させて配置され、対向するように同期して回転するようになっており、主積繊凹部22に前記繊維を積繊して主積繊部Q1を形成し、副積繊凹部42に前記繊維を積繊して副積繊部Q2を形成し、主積繊部Q1に副積繊部Q2を積層して中高断面形状の積繊体Qを形成し、主供給ダクト3及び副供給ダクト5にはそれぞれ独立して吸水性ポリマーP2が供給されるようになっており、主供給ダクト3及び副供給ダクト5の内部には吸水性ポリマーP2の流れ方向を規制する仕切り部材31,51が設けられている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
周面に主積繊凹部を有する主回転ドラムと、該主積繊凹部に繊維を供給する主供給ダクトと、周面に前記主積繊凹部よりも小さい副積繊凹部を有する副回転ドラムと、該副積繊凹部に繊維を供給する副供給ダクトとを備え、
前記主回転ドラム及び前記副回転ドラムは、それぞれの周面を隣接させて配置され、前記主積繊凹部と前記副積繊凹部とが対向するように同期して回転するようになっており、
前記主積繊凹部に、前記主供給ダクトから供給された前記繊維を積繊して主積繊部を形成し、前記副積繊凹部に、前記副供給ダクトから供給された前記繊維を積繊して副積繊部を形成し、前記主積繊凹部内の前記主積繊部に前記副積繊凹部内の前記副積繊部を積層して中高断面形状の積繊体を形成するようになっており、
前記主供給ダクト及び前記副供給ダクトには、それぞれ独立して吸水性ポリマーが供給されるようになっており、
前記主供給ダクト及び前記副供給ダクトの内部には、供給された前記吸水性ポリマーの流れ方向を規制する仕切り部材が設けられている積繊体製造装置。
【請求項2】
前記繊維はパルプ原反が粉砕されて形成されたパルプ繊維であり、
前記主供給ダクトの供給口は二股に分かれており、二股に分かれた該主供給ダクトの供給口の間に前記副供給ダクトの供給口が配置されており、
前記副供給ダクトの供給口には、該供給口への前記パルプ繊維の導入量を調整する可変ゲートが設けられている請求項1記載の積繊体製造装置。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、生理用ナプキンの吸収体等に用いられる中高断面形状の積繊体を製造するための積繊体製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
生理用ナプキンの吸収体には、パルプ繊維や吸水性ポリマーからなる積繊体が用いられており、特に、吸収性や防漏性を向上させるために中高断面形状の積繊体が好ましく用いられている。
下記特許文献1には、このような中高断面形状の積繊体を製造する積繊体製造装置が開示されている。特許文献1記載の積繊体製造装置においては、第1の回転ドラムに第1の供給ダクトを介してパルプ繊維及び吸水性ポリマーを供給して第1の繊維集合体を形成し、第2の回転ドラムに第2の供給ダクトを介してパルプ繊維及び吸水性ポリマーを供給して第2の繊維集合体を形成し、第1の回転ドラムに形成された第1の繊維集合体上に、第2の回転ドラムに形成された第2の繊維集合体を積層して、中高断面形状の積繊体を形成できるようになっている。
【0003】
【特許文献1】特開平7−150456号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、回転ドラムで繊維集合体を形成する場合には、回転ドラム周面の積繊メッシュへの吸水性ポリマーの目詰まりを防止するため、先ずパルプ繊維のみを堆積し、フィルター層を形成してから、フィルター層の上にパルプ繊維と吸水性ポリマーとからなる混合層を堆積することが好ましい。
【0005】
しかしながら、特許文献1記載の積繊体製造装置においては、第1の供給ダクト及び第2の供給ダクト内の吸水性ポリマーを制御することができず、そのため、前述したようなフィルター層を形成することができず、積繊メッシュに吸水性ポリマーが目詰まりし易い。
回転ドラム毎に2個の供給ダクトを設ければ、フィルター層及び混合層を有する積繊体を形成できるが、それでは製造装置が大型化し、構造が複雑になる。
【0006】
従って、本発明の目的は、回転ドラム毎に2個の供給ダクトを設けることなく、供給ダクト内の吸水性ポリマーを制御して、回転ドラム周面の積繊メッシュに吸水性ポリマーが目詰まりすることを防止することができる積繊体製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、周面に主積繊凹部を有する主回転ドラムと、該主積繊凹部に繊維を供給する主供給ダクトと、周面に前記主積繊凹部よりも小さい副積繊凹部を有する副回転ドラムと、該副積繊凹部に繊維を供給する副供給ダクトとを備え、前記主回転ドラム及び前記副回転ドラムは、それぞれの周面を隣接させて配置され、前記主積繊凹部と前記副積繊凹部とが対向するように同期して回転するようになっており、前記主積繊凹部に、前記主供給ダクトから供給された前記繊維を積繊して主積繊部を形成し、前記副積繊凹部に、前記副供給ダクトから供給された前記繊維を積繊して副積繊部を形成し、前記主積繊凹部内の前記主積繊部に前記副積繊凹部内の前記副積繊部を積層して中高断面形状の積繊体を形成するようになっており、前記主供給ダクト及び前記副供給ダクトには、それぞれ独立して吸水性ポリマーが供給されるようになっており、前記主供給ダクト及び前記副供給ダクトの内部には、供給された前記吸水性ポリマーの流れ方向を規制する仕切り部材が設けられている積繊体製造装置を提供することにより前記目的を達成したものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明の積繊体製造装置によれば、回転ドラム毎に2個の供給ダクトを設けることなく、供給ダクト内の吸水性ポリマーを制御して、回転ドラム周面の積繊メッシュに吸水性ポリマーが目詰まりすることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明の積繊体製造装置を、その好ましい一実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。
本実施形態の積繊体製造装置1は、図1及び図2に示すように、周面21に主積繊凹部22を有する主回転ドラム2と、主積繊凹部22に繊維を供給する主供給ダクト3と、周面41に主積繊凹部22よりも小さい副積繊凹部42を有する副回転ドラム4と、副積繊凹部42に繊維を供給する副供給ダクト5とを備えている。
【0010】
主回転ドラム2及び副回転ドラム4は、それぞれの周面21、41を隣接させて配置され、主積繊凹部22と副積繊凹部42とが対向するように同期して回転するようになっている。主積繊凹部22に、主供給ダクト3から供給された前記繊維を積繊して主積繊部Q1を形成し、副積繊凹部42に、副供給ダクト5から供給された前記繊維を積繊して副積繊部Q2を形成し、主積繊凹部22内の主積繊部Q1に副積繊凹部42内の前記副積繊部Q2を積層して中高断面形状の積繊体Qを形成するようになっている。
【0011】
主供給ダクト3及び副供給ダクト5には、それぞれ独立して吸水性ポリマーP2が供給されるようになっている。主供給ダクト3及び副供給ダクト5の内部には、供給された吸水性ポリマーP2の流れ方向を規制する仕切り部材31、51が設けられている。
前記繊維は、パルプ原反P0が粉砕されて形成されたパルプ繊維である。主供給ダクト3の供給口32は二股に分かれており、二股に分かれた主供給ダクト3の供給口32、32の間に副供給ダクト5の供給口52が配置されている。副供給ダクト5の供給口52には、供給口52へのパルプ繊維の導入量を調整する可変ゲート6が設けられている。
【0012】
本実施形態の積繊体製造装置1について、図1及び図2を参照しながら詳述する。尚、図2においてはパルプ繊維の図示を省略している。
主回転ドラム2は、中空のドラムであり、周面21には、複数個の主積繊凹部22が周方向に離間して形成されている。主積繊凹部22は、製造される中高断面形状の積繊体Qの幅広部分(主積繊部Q1)に対応する大きさで且つ更に凹部の形成された2段の凹部形状に形成されている。
【0013】
主積繊凹部22は、積繊メッシュ22Aで形成されており、そのため、ドラムの周面21と中空部とが連通している。主積繊凹部22には、積繊メッシュ22Aを介して中空部に向かう吸引力が生じるようになっている。更には、主回転ドラム2には、主供給ダクト3の供給口32から導入されるパルプ繊維及びポリマー供給管K2(後述)から導入される吸水性ポリマーに、主回転ドラム2に向かう吸引力が生じるようになっている。
【0014】
副回転ドラム4は、周面41に形成された複数個の副積繊凹部42が主積繊凹部22よりも小さい1段の凹部で、製造される中高断面形状の積繊体Qの中高部分(副積繊部Q2)に対応する大きさに形成されている点、ドラムの直径が小さい点以外は、副積繊凹部42に積繊メッシュ42Aを介して吸引力が生じるようになっている点を含めて、主回転ドラム2と同様の構成を有している。
主回転ドラム2及び副回転ドラム4は、それぞれの周面21、41を隣接させて配置され、主積繊凹部22と副積繊凹部42とが対向するように同期して回転するようになっている。
【0015】
本実施形態の積繊体製造装置1には、主回転ドラム2の主積繊凹部22に繊維を供給する主供給ダクト3と、副回転ドラム4の副積繊凹部42に繊維を供給する副供給ダクト5とを備えている。
主供給ダクト3は、供給口32が二股に分かれており、二股の供給口32からの管路の合流箇所から高さ方向に徐々に拡幅している。主供給ダクト3の排出口33は、主回転ドラム2の周面21の略半周を被覆している。
【0016】
主供給ダクト3の管路中央部分には、吸水性ポリマーのポリマー供給管K2が設けられており、吸水性ポリマーをポリマー供給管K2から主供給ダクト3内に供給できるようになっている。ポリマー供給管K2の下方には、供給された吸水性ポリマーP2の流れ方向を規制する仕切り部材31が設けられている。仕切り部材31は、主回転ドラム2の周面21に対して下向きに傾けると、供給された吸水性ポリマーP2を主供給ダクト3の排出口33全域に亘って飛散させることができ、一方、図2に示すように、主回転ドラム2の周面21に対して上向きに傾けることによりその傾きに応じて、主供給ダクト3の排出口33の下方に吸水性ポリマーP2が飛散しないようにできるようになっている。
【0017】
副供給ダクト5は、供給口52が二股に分かれていない点以外は、主供給ダクト3と同様の構成を有している。具体的には、副供給ダクト5の供給口52は、二股に分かれた主供給ダクト3の供給口32、32の間に配置されている。副供給ダクト5は、排出口53に近づくに連れて高さ方向に徐々に拡幅している。副供給ダクト5の排出口53は、副回転ドラム4の周面41の略半周を被覆している。
【0018】
副供給ダクト5の管路中央部分には、吸水性ポリマーのポリマー供給管K3が設けられており、吸水性ポリマーをポリマー供給管K3から副供給ダクト5内に供給できるようになっている。ポリマー供給管K3の排出口の上方には、供給された吸水性ポリマーP2の流れ方向を規制する仕切り部材51が設けられている。仕切り部材51は、副回転ドラム4の周面41に対して上向きに傾けると、供給された吸水性ポリマーP2を副供給ダクト5の排出口53全域に亘って飛散させることができ、一方、図2に示すように、副回転ドラム4の周面41に対して下向きに傾けることによりその傾きに応じて、副供給ダクト5の排出口53の上方に吸水性ポリマーP2が飛散しないようにできるようになっている。
このように、主供給ダクト3及び副供給ダクト5には、それぞれ独立して吸水性ポリマーP2が供給されるようになっており、主供給ダクト3及び副供給ダクト5に供給された吸水性ポリマーP2は、それぞれ独立して流れ方向が規制されるようになっている。
【0019】
本実施形態の積繊体製造装置1においては、主供給ダクト3の供給口32及び副供給ダクト5の供給口52の前工程側には、パルプ原反P0を粉砕してパルプ繊維を形成するパルプ粉砕機K1が設けられている。形成されたパルプ繊維は、パルプ粉砕機K1の排出口からパルプ原反P0の幅と略同じ幅で排出されるようになっている。
パルプ粉砕機K1の排出口と、主供給ダクト3の供給口32及び副供給ダクト5の供給口52との間には、パルプ粉砕機K1から排出されたパルプ繊維を主供給ダクト3の供給口32及び副供給ダクト5の供給口52に向けて搬送する搬送ベルトK4が設けられている。
【0020】
副供給ダクト5の供給口52には、供給口52へのパルプ繊維の導入量を調整する可変ゲート6が設けられている。可変ゲート6は、対向する一対のゲート板61、61からなる。各ゲート板61は、それぞれ主供給ダクト3の供給口32と副供給ダクト5の供給口52との境界に配設されており、該境界近傍それぞれに垂直に立設する回転軸62、62を中心に、図1及び図4に示す矢印に示す向きに回動自在になっている。
そのため、パルプ粉砕機K1から排出されたパルプ繊維は、搬送ベルトK4により、主供給ダクト3の供給口32及び副供給ダクト5の供給口52に向けて搬送され、一対のゲート板61、61の間のパルプ繊維は、副供給ダクト5の供給口52に導入され、それ以外のパルプ繊維は、主供給ダクト3の二股の供給口32に導入されるようになっている。
【0021】
パルプ繊維の主供給ダクト3の供給口32への導入量と副供給ダクト5の供給口52への導入量との配分は、可変ゲート6の一対のゲート板61、61の開き幅(先端部の間隔)によって定まる。一対のゲート板61、61の開き幅は、製造工程中一定に保っていてもよく、工程途中で変更することもできる。
【0022】
本実施形態の積繊体製造装置1においては、主回転ドラム2と副回転ドラム4との対向場所から後工程側には、主回転ドラム2の周面21に近接して押圧ロールR1が設けられている。押圧ロールR1は、主回転ドラム2の主積繊凹部22内の積繊体Qを押圧して押し固めるものである。
押圧ロールR1の後工程側には、主回転ドラム2の周面21に近接して受け渡しロールR2が設けられている。受け渡しロールR2の周面には、副回転ドラム4の副積繊凹部42と同じ大きさの受け渡し凹部R21が設けられている。受け渡しロールR2は、主回転ドラム2の主積繊凹部22内の積繊体Qが副積繊部Q2側から受け渡され、搬送コンベアR3(後述)に積繊体Qを受け渡すものである。
受け渡しロールR2の下方には、搬送コンベアR3が設けられている。搬送コンベアR3は、受け渡しロールR2に受け渡された積繊体Qを受け取り、後工程に向けて搬送するものである。
【0023】
このように構成された本実施形態の積繊体製造装置1の動作について説明する。
パルプ原反P0がパルプ粉砕機K1に導入される。パルプ原反P0は、パルプ粉砕機K1で粉砕されてパルプ繊維となり、パルプ原反P0と略同じ幅で、搬送ベルトK4上に排出される。パルプ繊維は、搬送ベルトK4により主供給ダクト3の供給口32及び副供給ダクト5の供給口52に向けて搬送される。パルプ繊維のうち、一対のゲート板61、61の間に位置するものは、副供給ダクト5の供給口52に導入され、それ以外のパルプ繊維は、主供給ダクト3の供給口32に導入される。
【0024】
供給口32から主供給ダクト3内に導入されたパルプ繊維は、主回転ドラム2に向けて送給される。主回転ドラム2に向けて送給されるパルプ繊維は、排出口33の全域に飛散し、排出口33に被覆されている主積繊凹部22の全てに堆積する。
主供給ダクト3においては、ポリマー供給管K2から吸水性ポリマーP2が供給される。吸水性ポリマーP2は、仕切り部材31により飛散方向が規制され、排出口33に被覆されている主積繊凹部22のうち上方のもののみに堆積する。
【0025】
そのため、主供給ダクト3の排出口33に被覆されている主積繊凹部22のうち、下方のものには、パルプ繊維が含まれ且つ吸水性ポリマーP2が実質的に含まれないフィルター層が形成される。ここで「吸水性ポリマーが実質的に含まれない」とは、吸水性ポリマーP2が全く含まれていない場合のみならず、吸水性ポリマーP2がそれに起因する積繊メッシュの目詰まりが生じない程度若干量含まれている場合も含む(以下同じ)。
一方、主供給ダクト3の排出口33に被覆されている主積繊凹部22のうち、上方のものには、フィルター層の上に、パルプ繊維と吸水性ポリマーP2との混合層が堆積する。そのため、主積繊凹部22内には、フィルター層と混合層とが積層してなる主積繊部Q1が形成される。
【0026】
供給口52から副供給ダクト5内に導入されたパルプ繊維は、副回転ドラム4に向けて送給される。副回転ドラム4に向けて送給されるパルプ繊維は、排出口53の全域に飛散し、排出口53に被覆されている副積繊凹部42の全てに堆積する。
副供給ダクト5においては、ポリマー供給管K3から吸水性ポリマーP2が供給される。吸水性ポリマーP2は、仕切り部材51により飛散方向が規制され、排出口53に被覆されている副積繊凹部42のうち下方のもののみに堆積する。
【0027】
そのため、副供給ダクト5の排出口53に被覆されている副積繊凹部42のうち、上方のものには、パルプ繊維が含まれ且つ吸水性ポリマーP2が実質的に含まれないフィルター層が形成される。一方、副供給ダクト5の排出口53に被覆されている副積繊凹部42のうち、下方のものには、フィルター層の上に、パルプ繊維と吸水性ポリマーP2との混合層が堆積する。そのため、副積繊凹部42内には、フィルター層と混合層とが積層してなる副積繊部Q2が形成される。
ここで、主供給ダクト3又は副供給ダクト5において、仕切り部材31又は51の傾斜を変えることにより、フィルター層と混合層との積層割合を変えることができる。
【0028】
次いで、主回転ドラム2の回転により、主積繊凹部22内の主積繊部Q1が露出し、副回転ドラム4の回転により、副積繊凹部42内の副積繊部Q2が露出する。そして、主積繊凹部22内の主積繊部Q1に副積繊凹部42内の副積繊部Q2が受け渡され、図3(a)〜(c)に示すように、主積繊部Q1と副積繊部Q2とが積層してなる上下に凸の中高断面形状の積繊体Qが形成される。
【0029】
積繊体Qは、押圧ロールR1で押圧された後、副積繊部Q2側から受け渡しロールR2の受け渡し凹部R21に受け渡される。そして、積繊体Qは、受け渡しロールR2から搬送コンベアR3に受け渡され、後工程に搬送される。更に後工程において、図3(d)及び(e)に示すように、積繊体Qは、上下に凸の中高断面形状から上のみに凸の中高断面形状に成形される。
尚、初めから上のみに凸の中高断面形状の積繊体Qを形成せず、上下に凸の中高断面形状の積繊体Qを形成した後、上のみに凸の中高断面形状の積繊体Qに成形するのは、そのような形成方法の方が、中高部分の高い中高断面形状が容易に得られるからである。
【0030】
以上の通り、本実施形態の積繊体製造装置1によれば、主供給ダクト3及び副供給ダクト5には、それぞれ独立して吸水性ポリマーP2が供給されるようになっており、主供給ダクト3及び副供給ダクト5の内部には、供給された吸水性ポリマーP2の流れ方向を規制する仕切り部材31、51が設けられているため、主供給ダクト3及び副供給ダクト5内の吸水性ポリマーP2を制御して、主積繊凹部22及び副積繊凹部42に、パルプ繊維が含まれ且つ該吸水性ポリマーP2が実質的に含まれないフィルター層を形成することができる。そのため、回転ドラム毎に2個の供給ダクトを設けることなく、回転ドラム周面の積繊メッシュに吸水性ポリマーP2が目詰まりすることを防止することができる。
【0031】
また、パルプ繊維と吸水性ポリマーとの混合層を多様な組み合わせて形成することができ、積繊体の構成を簡便に変更することができる。
組合せとしては、中高断面形状の積繊体の下層(幅広部分)に吸水性ポリマーが多く、上層(中高部分)に吸水性ポリマーの少ない組合せ、下層に吸水性ポリマーが少なく、上層に吸水性ポリマーが多い組合せ、下層に吸水性ポリマーがなく、上層に吸水性ポリマーが多い組合せ、下層に吸水性ポリマーがなく、上層に吸水性ポリマーが少ない組合せ、下層に吸水性ポリマーが多く、上層に吸水性ポリマーがない組合せ、下層に吸水性ポリマーが少なく、上層に吸水性ポリマーがない組合せ、下層及び上層に吸水性ポリマーがない組合せが挙げられる。
【0032】
また、本実施形態の積繊体製造装置1によれば、主供給ダクト3の供給口32は二股に分かれており、二股に分かれた該主供給ダクト3の供給口32、32の間に副供給ダクト5の供給口52が配置されており、副供給ダクト5の供給口52には、供給口52へのパルプ繊維の導入量を調整する可変ゲート6が設けられているため、図4(a)及び(b)に示すように、パルプ原反P0が蛇行し、それが粉砕されて形成されるパルプ繊維P1が蛇行したとしても、パルプ繊維P1が主供給ダクト3及び副供給ダクト5それぞれに導入される量は変わらない。その結果、主回転ドラム2及び副回転ドラム4に供給されるパルプ繊維の量に変化がなく、パルプ繊維を安定して供給することができる。
【0033】
更に、可変ゲート6の一対のゲート板61、61の間隔、角度を変更することにより、パルプ繊維の主回転ドラム2及び副回転ドラム4への配分を容易に調整することができる。そのため、積繊体の仕様が変更された場合にも、供給ダクトやその供給口を新たに製作しなくても対応が可能である。
【0034】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明の積繊体製造装置は、前述した実施形態に制限されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更が可能である。
主積繊凹部の断面形状は、2段の凹部形状に制限されず、1段の凹部形状でもよい。その場合には、凸のない主積繊部が形成され、主積繊部と副積繊部とを積層すると、初めから一方のみに凸の中高断面形状の積繊体が形成される。
主供給ダクト及び副供給ダクトに供給される繊維は、パルプ繊維に制限されない。
【0035】
副供給ダクトの供給口が二股に分かれており、二股に分かれた副供給ダクトの供給口の間に主供給ダクトの供給口が配置された形態とすることもできる。主供給ダクト又は副供給ダクトの供給口を更に分岐させることもできる。
可変ゲートは、主供給ダクト又は副供給ダクトへの繊維の導入量を調整できれば、前記実施形態における構成に制限されず、例えば、一対のゲート板を横にスライド可能な構造としてゲート板の間隔を変更できるようにしたものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】図1は、本発明の積繊体製造装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図2】図2は、図1に示す実施形態により積繊体を製造する過程を示す正面図である。
【図3】図3(a)〜図3(e)は、積繊体の形成過程を順次示す模式的断面図である。
【図4】図4(a)及び図4(b)は、図1に示す実施形態における供給ダクトの供給口近傍を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【0037】
1 積繊体製造装置
2 主回転ドラム
21 周面
22 主積繊凹部
3 主供給ダクト
31 仕切り部材
32 供給口
4 副回転ドラム
41 周面
42 副積繊凹部
5 副供給ダクト
51 仕切り部材
52 供給口
6 可変ゲート
Q 積繊体
Q1 主積繊部
Q2 副積繊部
P0 パルプ原反
P2 吸水性ポリマー

【出願人】 【識別番号】000000918
【氏名又は名称】花王株式会社
【住所又は居所】東京都中央区日本橋茅場町1丁目14番10号
【出願日】 平成16年7月1日(2004.7.1)
【代理人】 【識別番号】100076532
【弁理士】
【氏名又は名称】羽鳥 修

【識別番号】100101292
【弁理士】
【氏名又は名称】松嶋 善之

【公開番号】 特開2006−16727(P2006−16727A)
【公開日】 平成18年1月19日(2006.1.19)
【出願番号】 特願2004−195840(P2004−195840)