JP2006159503A - インクジェット記録方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】省メモリで高解像度の記録が可能なインクジェット記録方式を提供することにある。
【解決手段】複数のインクと吐出口とこれらの吐出口から記録媒体にK、C、M、Yの4色インクと少なくとも1つ以上のライト系インクを吐出する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録方法であって、前記描画データのデータサイズと該描画データを格納する記憶容量を比較した結果より、前記描画データが前記記憶容量より大きい場合、該描画データを可逆圧縮する可逆圧縮ステップと、前記可逆圧縮された描画データのサイズが前記記憶容量よりも大きい場合には、ライト系インクの描画データを優先的に削減する手段を具備することで、中間オブジェクト内部の保持メモリ量を削減し、省メモリで高解像度の記録が可能なインクジェット記録方式を提供することにある。
【選択図】図4

Description

本発明は記録装置及び記録方法に関し、特に、インクジェット方式に従ってインクを吐出させて記録を行う記録ヘッドを用いたインクジェット記録方法に関する。
近年、パーソナルコンピュータや複写装置、ワードプロセッサ等のOA機器が広く普及しており、これらの機器の画像形成(記録)装置の一種としてインクジェット方式によりデジタル画像記録を行う記録装置が急速に発展、普及している。特にOA機器の高機能化とともに、それらの機器のカラー化が進んでおり、これに伴って様々なカラーインクジェット記録装置が開発されてきている。
一般にインクジェット記録装置は、記録ヘッドおよびインクタンクを搭載するキャリッジと、記録紙を搬送する搬送機構と、これらを制御する制御回路とを具備している。このような記録装置では、インク液滴を吐出させる複数の吐出口を有した記録ヘッドを記録紙の搬送方向(副走査方向)と直行する方向(主走査方向)にシリアル・スキャンさせながらインク吐出を行う一方で、記録ヘッドからのインク吐出がない間に記録紙を記録ヘッドの記録幅に等しい量で間欠的に搬送することにより記録動作を実行する。
さらには、カラー記録が可能な記録装置の場合、複数色の記録ヘッドにから吐出されるインク液滴の重ねあわせによりカラー画像を形成する。
インクを吐出させる方法としては、吐出口近傍に発熱素子(電気熱エネルギ変換体)を設け、この発熱素子に電気信号を印加することによりインクを局所的に加熱して圧力変化を起こさせ、インクを吐出口から吐出させる方法や、ピエゾ素子等の圧電素子を用い、インクに機械的圧力を付与してインクを吐出する方法が知られている。
このインクジェット記録方法は、記録信号に応じてインクを微少な液滴として吐出口から記録媒体上に吐出することにより文字や図形などの記録を行うものであり、ノンインパクトであるため騒音が少ないこと、ランニング・コストが低いこと、装置が小型化しやすいこと、およびカラー化が比較的容易であること、などの利点を有していることから、コンピュータやワードプロセッサ等と併用され、あるいは単独で使用される複写機、プリンタ、ファクシミリ等の記録装置において、画像形成(記録)手段として広く用いられている。
図1および図2はそれぞれインクジェット記録装置のコントローラ部およびエンジン部の概略構成を示すブロック図である。
まずコントローラ部の機能および概略動作について説明する。CPU101はUSBインターフェース108あるいはIEEE1394インターフェース109、ローカルエリアネットワークインターフェース122を介してホストコンピュータ120、121、123に接続されており、制御プログラムや更新可能な制御プログラムや処理プログラムや各種定数データなどを格納したROM105、及びホストコンピュータ120から受信したコマンド信号や画像情報を格納するためのRAM104にアクセスし、これらのメモリに格納された情報に基づいて記録動作を制御する。操作パネル107のキーから入力される指示情報は操作パネルインターフェース106を介してCPU101に伝達され、またCPU101からの命令により同様に操作パネルインターフェース106を介して操作パネル107のLED点灯やLCD表示が制御される。HDD110はRAM104よりも大きな記憶容量を持ったもので、画像データなどを記憶する二次記憶装置である。画像情報は画像データ処理ブロック111により各インク色のドットデータに変換され、エンジン(図2)へ出力される。またコントローラとエンジンの間の各種コマンドやステータス情報の送受信は同様に画像データ処理ブロック111を介して行われる。
次にエンジン部の機能および動作概要について説明する。エンジン部はバンドメモリ制御ブロック209を介してコントローラ(図1)と接続されている。CPU201は制御プログラムや更新可能な制御プログラムや処理プログラムや各種定数データなどを格納したROM203、及びコントローラ(図1)受信したコマンド信号や画像情報を格納するためのRAM202にアクセスし、これらのメモリに格納された情報に基づいて記録動作を制御する。キャリッジモータ制御回路207を介してキャリッジモータ208を動作させることによりキャリッジ220を移動させる。また、紙送りモータ制御回路204を介して紙送りモータ205を動作させることにより搬送ローラなどの紙搬送機構206を動作させる。さらにCPU201は、RAM202に格納されている各種情報に基づきバンドメモリ制御ブロック209や記録ヘッド制御ブロック211を制御して記録ヘッド212を駆動することにより記録媒体上に所望の画像を記録することができる。
また、図外の電源回路からは、CPUや各種制御回路を動作させるためのロジック駆動電圧Vcc(たとえば3.3V)、各種モータ駆動電圧Vm(たとえば24V)、記録ヘッドを駆動させるためのヒート電圧Vh(たとえば12V)、等が出力される。
一般に、カラーインクジェット記録方法は、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の3色のカラーインクを使用し、また、さらにライトシアン(LC)、ライトマゼンタ(LM)、ブラック(Bk)を加えた6色のインクを使用してカラー記録を実現する。このようなカラーインクジェット記録装置においては、キャラクタのみを記録するモノクロ専用のインクジェット記録装置と異なり、カラー画像の記録するにあたり、画像の発色性や階調表現性、一様性など、様々な要素を考慮する必要がある。
また、PDL(ページ技術言語)データなどの記録言語データで記述された文字、図形、ビットマップの画像情報をホストから受信し記録するページプリンタは、1ページ分の出力画像をビットマップメモリに格納しておく必要があるが、この方法として、フルページビットマップを必要とするフルペイントモードと数分の1ページのバンドビットマップで1ページの出力画像を生成可能なバンディングモードとが存在する。フルペイントモードでは、1ページ分のビットマップメモリを必要とし、印刷すべきデータはビットマップメモリ上に画像を生成した後、エンジン部に転送される。この方式では、ビットマップメモリとして、たとえばA4用紙の場合、4MBのメモリを必要とするが、多量なデータや多くの描画生成時間を必要とするデータに対しても、必ず1ページ分の出力画像を生成できるので、記録を保証することができる。
一方、省メモリのために近年は、紙の搬送に合わせて小さなバンドメモリに高解像度でラスタライズするバンド制御によるラスタライズ手法が存在する。この手法のひとつは、送られてきたPDLの文字、ラインなどに分類し、ラスタライズの位置、描画するバンドの情報などを持った中間言語として1ページ分の情報がたまるまで保持し、高解像度でバンド制御を行いながら記録する。
しかし、1ページ分の中間言語が保持される前に、中間言語保存用のメモリを使い切ってしまったり、特定のバンドに描画する予想描画時間が所定の時間よりも遅くなったときは、描画中の不完全な状態で記録されてしまうのを防ぐため、自動的にフルペイントモードに移行し、それまで保持したオブジェクトを1バンド目から低解像度で描画していき該描画したことで不必要になった中間言語をメモリから消去し、そのメモリ領域をフルペイントメモリ用に割り当てていくことで、1ページ分のメモリを確保し記録する。特許文献1にフルページメモリを使用するように切り替える装置や、特許文献2に画像出力装置の記録速度を低下させる装置が提案されている。
特開平6−15932号公報 特開平5−557号公報
しかしながら、上記従来例では、PDLコードに多値カラーイメージなどの大きな画像データがると中間オブジェクト内部の保持メモリがすぐにいっぱいになりフルペイントモードになる。少ないメモリでフルペイントモードで描画する場合、文字、ラインなどの他の画像すべてが低解像度。もしくは低階調で出力されるためエンジン部の性能を生かせなくなってしまっていた。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、省メモリで高解像度の記録が可能なインクジェット記録方式を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明にかかわる第1の発明によるインクジェット記録方法は以下の構成からなる。
複数のインクと吐出口とこれらの吐出口から記録媒体にK、C、M、Yの4色インクと少なくとも1つ以上のライト系インクを吐出する記録ヘッドを用いて前記記録媒体に描画データの記録を行うインクジェット記録方法であって、前記描画データのデータサイズと該描画データを格納する描画データ記憶ステップの記憶容量を比較するステップと、前記比較結果より、前記描画データが前記描画データ記憶ステップの記憶容量より大きい場合、該描画データを可逆圧縮する可逆圧縮ステップと、前記可逆圧縮ステップにより可逆圧縮され描画データのサイズが前記描画データ記憶ステップの記憶容量よりも大きい場合には、ライト系インクの描画データを優先的に削減するステップを有することを特徴とするインクジェット記録方法。
さらに本発明にかかわる第2の発明によるインクジェット記録方法は以下の構成からなる。
描画データの解像度を変換することで、前記描画データの削減を行うことを特徴とする第1の発明に記載のインクジェット記録方法。
さらに本発明にかかわる第3の発明によるインクジェット記録方法は以下の構成からなる。
描画データの階調数を変換することで、前記描画データの削減を行うことを特徴とする第1の発明に記載のインクジェット記録方法。
さらに本発明にかかわる第4の発明によるインクジェット記録方法は以下の構成からなる。
描画データを圧縮することで、前記描画データの削減を行うことを特徴とする第1の発明に記載のインクジェット記録方法。
さらに本発明にかかわる第5の発明によるインクジェット記録方法は以下の構成からなる。
前記エネルギ発生素子は、前記インクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体を有することを特徴とする第1の発明から第4の発明いずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
さらに本発明にかかわる第6の発明によるインクジェット記録方法は以下の構成からなる。
圧力発生素子を作動させることによりインク滴を吐出して各画素にドットを形成することにより画像を形成する方式を採用した画像形成エンジンを接続して画像形成システムを構成する第1の発明から第4の発明いずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
本発明によれば、少なくとも1つ以上のライトインクを用いてPDLなどを展開し記録するインクジェット記録装置において、メモリが足りなくなった際に、ライトインクの解像度を優先的に下げることで、少メモリで高解像度の記録が可能なインクジェット記録方式を提供することが可能となる。
以下、図面を参照して本発明の第1の実施例を詳細に説明する。
図3は本発明によるインクジェット記録装置の記録部の構成を示したものである。
301は記録ヘッドであり、ブラック(Bk)・シアン(Cy)・マゼンタ(Mg)・イエロー(Ye)・ライトシアン(LCy)・ライトマゼンタ(Mg)の6色のカラーインクがそれぞれ封入されたインクタンクと、それぞれに対応した独立した6つのヘッドからなるマルチヘッドにより構成されている。302は記録ヘッド301を支持し、記録とともにこれらを移動させるキャリッジである。キャリッジはX方向へステー306を用いて移動することが可能である。キャリッジ302は非記録状態などの待機時には図のホーム・ポジション位置HPにある。303は排紙ローラであり、記録シート304を抑えながら回転し、記録シート304をY方向に随時送っていく。また305は搬送ローラである。ここで、記録ヘッド301は、Bk・Cy・Mg・Ye・LCy・LMgの6色について、それぞれ紙送り方向に配置された1024個のノズルをそれぞれ有している。
以上の構成における基本的な記録動作について説明する。
待機時にホーム・ポジション位置HPにあるキャリッジ302は記録開始命令によりX方向に移動しながら記録ヘッド301の複数のノズルにより記録データに従い記録シート304上にインクを吐出し記録を行う。記録シート304端部まで記録データの記録が終了するとキャリッジ301は元のホーム・ポジション位置HPに戻る。搬送ローラ305が矢印方向307へ回転することによりY方向へ所定幅だけ搬送りし、再びキャリッジ302はX方向に移動しながらインクを吐出して記録を開始する。このようなスキャン動作と搬送の動作の繰り返しによりデータ記録を実現する。
なお、本実施例のインクジェット記録装置は、ホストコンピュータ等との間で画像情報や各種制御情報のやりとりをするためのインターフェースや、入力画像情報をインク色ごとのドットのON/OFFデータに変換するための画像データ処理ブロック、などで構成されるコントローラ(図1)と、記録シートの搬送やキャリッジの駆動を行うとともに記録ヘッドを制御して画像を形成するエンジン(図2)、などにより構成されている。
図4のブロック図を用いて画像データ処理の基本動作の説明を行う。コンピュータ(120、121、123)からインターフェース(108、109、122)を介してページ記述言語で記述された画像データを入力(S402)する。つぎにROM105に格納されたバンド符号化処理プログラムにより、CPU101がコンピュータ(120、121、123)から入力されたページ記述言語をバンド単位に分割されたバンド符号化表現情報に変換し(S403)RAM104に確保されているバンド符号化メモリ401にビットマップ、線、台形、ボックス、背景などに変換されたバンド符号化表現情報を格納する。バンド符号化表現情報は、各インク色ごとに展開される。本実施例ではブラック(Bk)・シアン(Cy)・マゼンタ(Mg)・イエロー(Ye)・ライトシアン(LCy)・ライトマゼンタ(Mg)の6色分となる。つぎに、バンド単位にバンド符号化表現情報をもとに画像データ処理ブロック111がRAM104に確保されているラスタメモリ402にラスタ展開(S404)する。ラスタ展開(S404)が終了したらはじめのバンドをエンジンに転送し記録する。最初のバンドのラスタデータをエンジンに転送している間に次のバンドのラスタ展開を行う。この動作を最後のバンドまで繰り返すことで、1ページの画像データをエンジンへ転送し、インクジェット記録している。
コンピュータ(120、121、123)から送られてくる画像データが複雑な場合、バンド符号化メモリ401の容量よりも大きなデータとなってしまい、バンド符号化表現情報としてすべての描画オブジェクトを格納できない場合がある。たとえば、1つのバンドエリアでそのバンドに描画されるべきオブジェクトのすべてが、格納されていない場合があり得る。この場合は、バンド符号化メモリ401にすべての描画オブジェクトが存在しないので、前述のようにラスタメモリ402にラスタ展開をすると出力できない描画オブジェクトが出来てしまう。このような場合が発生しない制御を図5をもちいて説明する。
コンピュータ(120、121、123)から送られてくるページ記述言語の画像データ(S502)をバンド単位に分割されたバンド符号化表現情報を生成しRAM104に確保されているバンド符号化メモリ401に生成されたバンド符号化表現情報を格納する。すべての画像データをバンド符号化表現情報として、前記バンド符号化メモリ401に格納(S504)することが出来た場合は、前述した通常処理を実施する。格納できなかった場合は、RAM104にラスタメモリを確保(S505)する。S506以下はバンド符号化メモリに格納された各バンドに対するラスタライズの処理を行う。最初は1バンド目の処理を行う。1バンド目のバンド符号化表現情報をラスタリングメモリ(402の一部)に画像データ処理111部がラスタ展開(S506)する。1バンド目のラスタリングメモリにラスタライズ(S505)されたラスタデータに対して、可逆圧縮を行い、圧縮されたデータはラスタメモリ402の一部を圧縮バンドメモリとして確保し格納(S507)する。
S507のデータが圧縮バンドメモリに格納(S508)できた場合は、今処理したバンドが最後のバンドかどうかを判断(S509)し、最後でなければS506に戻り、次のバンドの処理を行う。最後のバンドまでラスタライズが終了したら、すべての画像データがバンド符号化メモリに格納されているかどうか判断(S523)し、格納されていない場合は、バンド符号化表現情報をクリアし、ページ記述言語からバンド符号化情報に変換されていない残りのバンドのバンド符号化表現情報を生成(S524)し、S506に戻る。
すべての画像データの処理(S523)が完了している場合は画像データ処理を完了(S525)する。S507のデータが圧縮バンドメモリに格納(S508)出来なかった場合は、可逆圧縮されたバンドデータのうちライトインク(ライトシアン(LCy)、ライトマゼンタ(LMg))のラスタデータを伸張上記ラスタリングメモリに伸張(S510)する。伸張したデータを用いてライトシアン(LCy)・ライトマゼンタ(LMg)の解像度を低下(S511)させる。たとえば、600dpiでラスタライズされたデータを300dpiに解像度を低下させる。解像度を低下させる方法はここでは単純間引きについて説明行う。主操作方向には1ドットごとにデータを間引きし、副操作方向は1列おきに間引きすることで、600dpiのラスタデータを300dpiのラスタデータに変換することが出来る。解像度が下がったライトインクのラスタデータを可逆圧縮(S512)する。圧縮バンドメモリに格納(S513)できた場合は、今処理したバンドが最後のバンドかどうかを判断(S509)し、最後でなければS506に戻り、次のバンドの処理を行う。すでにラスタ展開したバンド符号化表現情報があるかを判断(S514)し、もしバンド符号化メモリ401の中にラスタ展開済みのバンド符号化表現情報があれば、前記メモリを開放(S515)し圧縮バンドメモリとして割り当て、S506に戻り再び同一バンドの処理を行う。
すでにラスタ展開したバンド符号化表現情報(S514)がなかった場合は、すべてのバンクをラスタメモリに展開する処理(S516)に移行する。可逆圧縮されたバンドデータを上記ラスタリングメモリに伸張(S516)する。ライト系インク以外のブラック(Bk)・シアン(Cy)・マゼンタ(Mg)・イエロー(Ye)の解像度を低下(S517)させる。S511と同様に、600dpiでラスタライズされたデータを300dpiに解像度を低下させる。上記S516、S517の操作をラスタ展開済みバンドのデータに対して実行(S518)する。以下のステップでは、S517で下げた解像度で残りのバンドのラスタライズを実行する。S519では解像度を下げてラスタリングメモリにラスタデータを展開する。
S520で最後のバンド(S519)までの処理が終了しているかを判断し、まだ最後のバンド(S519)の処理が終了していなければ、処理を行った次のバンドの処理(S519)に移行する。最後のバンドまでラスタライズが終了したら、すべての画像データがバンド符号化メモリに格納されているかどうか判断し、格納されていない場合は、バンド符号化表現情報をクリアし、ページ記述言語からバンド符号化情報に変換されていない残りのバンドのバンド符号化表現情報を生成(S522)し、S519に戻る。すべての画像データの処理(S521)が完了している場合は画像データ処理を完了(S525)する。
本発明による両面記録時の濃度低減を実現するための第2の実施例を示す。
図4のブロック図を用いて画像データ処理の基本動作の説明を行う。第1の実施例と同様にコンピュータ(120、121、123)からインターフェース(108、109、122)を介してページ記述言語で記述された画像データを入力(S402)する。つぎにROM105に格納されたバンド符号化処理プログラムにより、CPU101がコンピュータ(120、121、123)から入力されたページ記述言語をバンド単位に分割されたバンド符号化表現情報に変換し(S403)RAM104に確保されているバンド符号化メモリ401にビットマップ、線、台形、ボックス、背景などに変換されたバンド符号化表現情報を格納する。バンド符号化表現情報は、各インク色ごとに展開される。本実施例ではブラック(Bk)・シアン(Cy)・マゼンタ(Mg)・イエロー(Ye)・ライトシアン(LCy)・ライトマゼンタ(Mg)の6色分となる。
つぎに、バンド単位にバンド符号化表現情報をもとに画像データ処理ブロック111がRAM104に確保されているラスタメモリ402にラスタ展開(S404)する。ラスタ展開(S404)が終了したら、はじめのバンドをエンジンに転送し記録する。最初のバンドのラスタデータをエンジンに転送している間に次のバンドのラスタ展開を行う。この動作を最後のバンドまで繰り返すことで、1ページの画像データをエンジンへ転送し、インクジェット記録している。
本実施例では、バンド符号化表現情報生成時のフローを図6のフローチャートを用いて説明する。ページ記述言語の画像データを入力(S602)する。つぎに、上記データをバンド符号化するためにバンド符号化メモリを確保(S603)する。バンド符号化表現情報を生成(S604)する。生成中にバンド符号化メモリよりもバンド符号化表現情報のほうが大きくなってしまった場合(S605)は、バンド符号化表現情報に含まれるラスタデータの可逆圧縮を行いながらバンド符号化表現情報生成を行う(S606)。それでもバンド符号化メモリよりもバンド符号化表現情報の方が大きくなってしまう場合は、バンド符号化表現情報に含まれるS606で圧縮したライトインクのラスタデータを伸張(S608)し、伸張したライトインクのラスタデータの解像度を低下させデータ量を低減しながらバンド符号化表現情報を生成(S609)する。たとえば600dpiでラスタライズされたデータを300dpiに解像度を低下させる。解像度を低下させる方法はここでは単純間引きについて説明行う。主操作方向には1ドットごとにデータを間引きし、副操作方向は1列おきに間引きすることで、600dpiのラスタデータを300dpiのラスタデータに変換することが出来る。それでもバンド符号化メモリよりもバンド符号化表現情報の方が大きくなってしまう場合(S610)は、ライトインクのラスタデータを可逆圧縮(S611)する。それでもバンド符号化メモリよりもバンド符号化表現情報の方が大きくなってしまう場合は、ライトインク以外のラスタデータを伸張(S613)し、ライトインク以外のラスタデータの解像度をライトインクと同様に低下させる(S614)。それでもバンド符号化メモリよりもバンド符号化表現情報の方が大きくなってしまう場合は、ライトインク以外のラスタデータを可逆圧縮する(S616)。こうして生成されたバンド符号化表現情報を元にラスタ展開(S617)へ処理を移行する。
(その他の実施例)
実施例1および実施例2において、ライトインクの情報削減を解像度を低くすることにより実施していたが、多階調のラスタデータの場合は、階調数を少なくすることによりデータ量を削減することも可能である。また、解像度を低くした後にさらに階調数を低くすることも容易に実行することが可能である。
インクジェット記録装置におけるコントローラ部の概略ブロック図である。 インクジェット記録装置におけるエンジン部の概略ブロック図である。 本発明のインクジェット記録装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の画像データ処理を説明するフローチャートである。 本発明の第1の実施例における画像データ処理を説明するフローチャートである。 本発明の第2の実施例における画像データ処理を説明するフローチャートである。
符号の説明
301 記録ヘッド
302 キャリッジ
303 排紙ローラ
304 記録シート
305 搬送ローラ
306 ステー

Claims (6)

  1. 複数のインクと吐出口とこれらの吐出口から記録媒体にK、C、M、Yの4色インクと少なくとも1つ以上のライト系インクを吐出する記録ヘッドを用いて前記記録媒体に描画データの記録を行うインクジェット記録方法であって、
    前記描画データのデータサイズと該描画データを格納する描画データ記憶ステップの記憶容量を比較するステップと、
    前記比較結果より、前記描画データが前記描画データ記憶ステップの記憶容量より大きい場合、該描画データを可逆圧縮する可逆圧縮ステップと、
    前記可逆圧縮ステップにより可逆圧縮され描画データのサイズが前記描画データ記憶ステップの記憶容量よりも大きい場合には、
    ライト系インクの描画データを優先的に削減するステップと、
    を有することを特徴とするインクジェット記録方法。
  2. 描画データの解像度を変換することで、前記描画データの削減を行うことを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録方法。
  3. 描画データの階調数を変換することで、前記描画データの削減を行うことを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録方法。
  4. 描画データを圧縮することで、前記描画データの削減を行うことを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録方法。
  5. 前記エネルギ発生素子は、前記インクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体を有することを特徴とする請求項1から請求項4いずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
  6. 圧力発生素子を作動させることによりインク滴を吐出して各画素にドットを形成することにより画像を形成する方式を採用した画像形成エンジンを接続して画像形成システムを構成する請求項1から請求項4いずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
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CN101628507B (zh) * 2009-07-31 2011-06-29 浙江工业大学 通过动态控制打印分辨率实现高速跟随喷墨打印的方法

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