JP2007323227A - Power monitoring control circuit and image forming apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明は、それぞれ別々の電源電圧で動作する少なくとも2つのICとリセット生成手段とが接続している電源監視制御回路及びそれを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a power supply monitoring control circuit in which at least two ICs each operating with different power supply voltages are connected to a reset generation unit, and an image forming apparatus using the same.
従来、図6に示すように、電源の監視において、供給される電源電圧の不安定を検出できかつこれを簡単な構成で実現できる回路として、WDT回路221と電源毎の電源監視回路222,223とを単一構成の論理回路により備え、WDT回路221がWDT信号を受けてシステムの暴走を検出した際にシステムをリセット状態とするリセット信号を電源監視回路222へ出力し、また電源毎に備える電源監視回路222,223は上記信号を受ける入力端子を設け電源電圧の低下または上記信号を入力した際にはシステムをリセット状態とするリセット信号を出力し、更に電源監視回路222のリセット信号出力は後段の電源監視回路223に入力し、電源監視回路223のリセット信号は外部に出力され、電源監視回路222,223を直列接続により構成した発明がある。
しかしながら、従来の技術では、例えばコネクタ抜けや断線等により5V電源が異常状態となった場合、電源監視装置220の5V用電源監視回路223が作動してリセット信号を出力する。該リセット信号は、CPU212及び通信装置213をリセットするが、CPU212及び通信装置213の電源である3.3V電源は正常なので、リセットはすぐに解除される。しかしながら、電源監視装置220の5V用電源監視回路223はリセット信号を出力し続けるので、CPU212及び通信装置213は、リセットとリセット解除の無限ループに陥ることになる。
However, in the conventional technique, for example, when the 5V power supply becomes abnormal due to disconnection or disconnection of the connector, the 5V power
本発明は上記課題を解決し、それぞれ別々の電源電圧で動作する少なくとも2つのICとリセット生成手段とが接続している電源監視制御回路及びそれを用いた画像形成装置において、一方の電源に異常が発生した場合でも、リセットとリセット解除との無限ループに陥ることのない電源監視制御回路及びそれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problem, and in a power supply monitoring control circuit in which at least two ICs each operating at different power supply voltages and reset generation means are connected and an image forming apparatus using the same, one power supply is abnormal. An object of the present invention is to provide a power supply monitoring and control circuit that does not fall into an infinite loop of reset and reset release, and an image forming apparatus using the same.
本発明は上記課題を解決するものであって、一定の周波数でクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、前記クロック信号生成手段からの前記クロック信号を入力する第1制御手段と、前記第1制御手段とは異なる電源で稼働し、前記第1制御手段から前記クロック信号を入力する第2制御手段と、前記第2制御手段に接続され、通常入力される前記第2制御手段からの前記クロック信号が所定時間入力されない場合、前記第1制御手段にリセット信号を出力するウォッチドッグタイマ機能のついたリセット信号生成手段と、前記第2制御手段を稼働する電源に異常がある場合、前記第1制御手段に前記前記第2制御手段を稼働する電源の異常を示す信号を出力する電源電圧監視回路と、を備えた電源監視制御回路において、前記第1制御手段は、前記電源電圧監視回路から前記第2制御手段を稼働する電源の電源電圧の異常を示す信号が入力された場合、前記リセット信号生成手段に対して、ウォッチドッグタイマ機能を無効とし、リセット信号を出力しないように制御するウォッチドッグタイマ制御信号を出力することを特徴とする。 The present invention solves the above-described problem, and includes a clock signal generation unit that generates a clock signal at a constant frequency, a first control unit that inputs the clock signal from the clock signal generation unit, and the first The second control means that operates with a power source different from the control means and inputs the clock signal from the first control means, and the clock from the second control means that is connected to the second control means and is normally input. When the signal is not input for a predetermined time, if there is an abnormality in the reset signal generating means with a watchdog timer function that outputs a reset signal to the first control means and the power source that operates the second control means, the first A power supply monitoring control circuit comprising: a power supply voltage monitoring circuit that outputs a signal indicating an abnormality of a power supply that operates the second control means to the control means; The control means invalidates the watchdog timer function for the reset signal generating means when a signal indicating an abnormality of the power supply voltage of the power supply operating the second control means is input from the power supply voltage monitoring circuit, A watchdog timer control signal for controlling so as not to output a reset signal is output.
さらに、前記電源監視制御回路は、画像形成装置に適用することを特徴とする。 Furthermore, the power monitoring control circuit is applied to an image forming apparatus.
本発明によれば、一方の電源に異常が発生した場合でも、リセットとリセット解除との無限ループに陥ることが無くなり、第1制御手段が適切な応答を与えることができる。 According to the present invention, even when an abnormality occurs in one of the power supplies, it does not fall into an infinite loop of reset and reset release, and the first control means can give an appropriate response.
また、電源監視制御回路を画像形成装置に適用することにより、第1制御手段が適切な応答を与えることができるので、使用者がエラー状態を表示手段等により把握でき、適切な対応をすることができる。 Further, by applying the power monitoring control circuit to the image forming apparatus, the first control unit can give an appropriate response, so that the user can grasp the error state by the display unit and take an appropriate response. Can do.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の電源監視制御回路の一実施形態を示す回路図である。この電源監視制御回路は、5V電源により稼働する第1制御手段の一例としてのCPU101と、3.3V電源により稼働する第2制御手段の一例としてのASIC102と、5V電源により稼働するウォッチドッグタイマ機能のついたリセット生成手段の一例としてのウォッチドッグ回路103とが直列に接続され、ループを形成している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a power supply monitoring control circuit of the present invention. The power monitoring and control circuit includes a
CPU101及びASIC(Application Specific Integrated Circuit 特定用途向けIC)102は、どちらも負荷の制御を実行するICであり、データやアドレス等を相互に通信している。 ウォッチドッグ回路103は、有効時、水晶発振器104から発生し、CPU101及びASIC102を介して入力するウォッチドッグタイマ用クロック信号を監視し、所定時間クロック信号が入力されない場合、すなわちCPU101及びASIC102に異常が発生した場合にCPU101にリセット信号を出力するウォッチドッグタイマ機能を有し、ウォッチドッグタイマ機能は、CPU101から出力されるウォッチドッグタイマ制御信号により有効か無効かを制御される。
A
電源電圧監視回路105は、3.3V及び24V電源を監視しており、どちらもそれぞれの所定電圧以下になった場合に、電圧異常を示す3.3V電源OFF検知信号及び24V電源OFF検知信号をCPU101に出力する。
The power supply
24V系電源制御用FET106は、電源系統を複数に分割するもので、その目的は、24V電源ONスイッチによる突入電流を分散させるためと、省エネ・安全対応のためであり、FET制御信号をASIC102に出力する。また符号107は、CPU101における演算結果やその他の負荷データを一時的に記憶する不揮発性のFRAM(登録商標)(Ferroelectric Ramdom Access Memory:強誘電体メモリ)であり、FRAM通信信号をASIC102に出力する。
The 24V power supply control FET 106 divides the power supply system into a plurality of power supply systems. The purpose is to distribute the inrush current generated by the 24V power supply ON switch and to save energy / safety. The FET control signal is sent to the ASIC 102. Output.
このようなリセット回路の動作を図2のフローにより説明する。スタートは、回路に何らかの異常があり、CPU101がリセットされた後、5V電源が立ち上がり、CPU101のリセットが解除された状態である。
The operation of such a reset circuit will be described with reference to the flowchart of FIG. The start is a state in which there is some abnormality in the circuit, the
まず、ステップ1(ST1)で、24V電源の電圧が低下しているか否かを判断する。24V電源が低下しておらず、正常な場合には、ステップ2(ST2)に進む。24V電源が低下して異常な場合には、ステップ11(ST11)でFRAM107へのアクセスを禁止し、ステップ12(ST12)で、24V系電源制御用FET106をOFFにした上で、電源異常等のサービスコールを実行する。
First, in step 1 (ST1), it is determined whether or not the voltage of the 24V power supply has dropped. If the 24V power supply has not dropped and is normal, the process proceeds to step 2 (ST2). If the 24V power supply drops and is abnormal, access to the
次に、24V電源が正常な場合には、ステップ2(ST2)で、3.3V電源の電圧が低下しているか否かを判断する。3.3V電源が低下しておらず、正常な場合には、ステップ3(ST3)に進む。3.3V電源が低下して異常な場合には、ステップ21(ST21)で、電源監視回路105から3.3V電源の異常を入力したCPU101が、ウォッチドッグ回路103のウォッチドッグタイマ機能を無効にし、ステップ22(ST22)で、FRAM107へのアクセスを禁止にした上で、ステップ23(ST23)でASIC102をリセットし、回路を停止する。
Next, when the 24V power supply is normal, it is determined in step 2 (ST2) whether or not the voltage of the 3.3V power supply has dropped. If the 3.3V power supply is not lowered and is normal, the process proceeds to step 3 (ST3). If the 3.3V power supply drops and is abnormal, in step 21 (ST21), the
次に、3.3V電源が正常な場合には、ステップ4(ST4)で、ウォッチドッグ回路103のウォッチドッグタイマ機能はCPU101から出力されるウォッチドッグタイマ制御信号により有効とされ、通常動作を行う。
Next, when the 3.3V power supply is normal, in step 4 (ST4), the watchdog timer function of the
このように、3.3V電源が低下して異常な場合には、電源監視回路105から3.3V電源の異常を入力したCPU101が、ウォッチドッグ回路103のウォッチドッグタイマ機能を無効にし、その後ASIC102をリセットし、回路を停止するので、CPU101がリセットとリセット解除との無限ループに陥ることがなくなる。
As described above, when the 3.3V power supply is lowered and abnormal, the
次に、この電源監視制御回路を画像形成装置に適用した実施形態について説明する。図3は、本実施形態の電源監視制御回路が適用される画像形成装置の一実施形態を示す縦断側面図である。また、図4は図3の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像の形成や、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像の形成を行う。 Next, an embodiment in which this power supply monitoring control circuit is applied to an image forming apparatus will be described. FIG. 3 is a longitudinal side view showing an embodiment of an image forming apparatus to which the power supply monitoring control circuit of this embodiment is applied. FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. This image forming apparatus forms a full color image by superposing four color toners of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K), or uses only black (K) toner. A monochrome image is formed.
本実施形態に適用される画像形成装置1では、ユーザからの画像形成要求に応じて、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ12に与えられる。この際に、メインコントローラ12からエンジンコントローラ10に指令信号が送信される。この指令信号に応じてエンジンコントローラ10がエンジン部EGの各部を制御して、シートS(記録媒体)に画像信号に対応する画像を形成するものである。
In the
このエンジン部EGでは、「像担持体」として機能する感光体2が図3の矢印方向D1に回転自在に設けられている。また、この感光体2の周りにその回転方向D1に沿って、帯電ユニット3、ロータリー現像ユニット4およびクリーニング部5がそれぞれ配置されている。帯電ユニット3は帯電制御部108から帯電バイアスが印加されており、感光体2の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。
In the engine unit EG, a
そして、この帯電ユニット3によって帯電された感光体2の外周面に向けて露光ユニット6、すなわち、光学装置から光ビームLが照射される。この露光ユニット6は、露光制御部109から与えられる制御指令に応じて光ビームLを感光体2上に露光して、画像信号に対応する静電潜像を形成する。露光ユニット6には、レンズ、ミラーなどの適宜の光学素子が設けられている。
Then, the light beam L is irradiated from the
また、露光ユニット6は、直流モータを用いたスキャナモータを備えており、回転多面鏡のような光学素子を駆動する。これらの画像形成に用いる帯電ユニット3、ロータリー現像ユニット4、露光ユニット6などの各ユニットは交換可能に構成されている。そして、それぞれのユニットの寿命管理情報が後述するFRAM(登録商標)107に記憶されている。
The
ホストコンピュータなどの外部装置より、インターフェース122を介してメインコントローラ12のCPU121に画像信号が与えられると、エンジンコントローラ10のCPU101が露光制御部109に対し所定のタイミングで画像信号に対応した制御信号を出力する。この制御信号に応じて露光ユニット6から光ビームLが感光体2上に照射されて、画像信号に対応する静電潜像が感光体2上に形成される。
When an image signal is given from an external device such as a host computer to the
こうして形成された静電潜像はロータリー現像ユニット4によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、ロータリー現像ユニット4には、軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム40、図示を省略する回転駆動部などの部材が設けられている。また、支持フレーム40に対して着脱自在に構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵する、イエロー用の現像器4Y、シアン用の現像器4C、マゼンタ用の現像器4M、およびブラック用の現像器4Kを備えている。これらの各現像器4Y、4C、4M、4Kは、トナーカートリッジとして交換可能に装着されている。
The electrostatic latent image formed in this way is developed with toner by the
このロータリー現像ユニット4は、図4に示すように、現像器制御部110により制御されている。そして、この現像器制御部110からの制御指令に基づいて、ロータリー現像ユニット4が回転駆動される。また、これらの現像器4Y、4C、4M、4Kが選択的に感光体2と対向する所定の現像位置に位置決めされて、選択された色のトナーを感光体2の表面に付与する。これによって、感光体2上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
The
この画像形成装置においては、現像位置で当該位置に位置決めされた現像器(図3の例ではイエロー用現像器4Y)に設けられた現像ローラ44が感光体2と当接して、または所定のギャップを隔てて対向配置されている。この現像ローラ44は、その表面に摩擦帯電されたトナーを担持するトナー担持体として機能している。そして、現像ローラ44が回転することによって順次、その表面に静電潜像が形成されている感光体2との対向位置に、トナーが搬送される。
In this image forming apparatus, the developing
ここで、現像器制御部110から直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスが現像ローラ44に印加される。このような現像バイアスによって、現像ローラ44上に担持されたトナーは、感光体2の表面各部にその表面電位に応じて部分的に付着し、こうして感光体2上の静電潜像が当該トナー色のトナー像として顕像化される。上記のようにして現像ユニット4で現像されたトナー像は、一次転写領域TR1において転写ユニット7の中間転写ベルト(中間転写部材)71上に一次転写される。転写ユニット7は、複数のローラ72〜75に掛け渡された中間転写ベルト71と、ローラ73を回転駆動することで中間転写ベルト71を所定の回転方向D2に回転させる駆動部(図示省略)とを備えている。さらに、中間転写ベルト71を挟んでローラ73と対向する位置には、該ベルト71表面に対して図示を省略した電磁クラッチにより、当接・離間移動可能に構成された二次転写ローラ78が設けられている。
Here, a developing bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed is applied from the developing
カラー画像をシートS(記録媒体)に転写する場合には、感光体2上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト71上に重ね合わせてカラー画像を形成する。そして、給紙ユニット8から取り出されて中間転写ベルト71と二次転写ローラ78との間の二次転写領域TR2に搬送されてくるシートS上に、カラー画像を二次転写する。また、こうしてカラー画像が形成されたシートSは定着ユニット9を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部に搬送される。ロータリー現像ユニット4は、同量の記録媒体に対して各色の画像形成を行う手段として用いられている。
When the color image is transferred to the sheet S (recording medium), the color toner images formed on the
なお、中間転写ベルト71へトナー像を一次転写した後の感光体2は、図示を省略した除電手段によりその表面電位がリセットされる。さらに、感光体2の表面に残留したトナーがクリーニング部5により除去された後、帯電ユニット3により次の帯電を受ける。クリーニング部5により除去されたトナーは、図示を省略したトナータンクに回収される。
Note that the surface potential of the
また、ローラ75の近傍には、クリーナ76、濃度センサ60および垂直同期センサ77が配置されている。これらのうち、クリーナ76は図示を省略するモータによってローラ75に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ75側に移動した状態でクリーナ76のブレードがローラ75に掛け渡された中間転写ベルト71の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト71の外周面に残留付着しているトナーを除去する。クリーナ76のブレードで除去されたトナーは、転写廃トナータンクに回収される。
Further, a cleaner 76, a
垂直同期センサ77は、中間転写ベルト(中間転写部材)71の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト71の回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Vsyncを得るための垂直同期センサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色で形成されるトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Vsyncに基づいて制御される。さらに、濃度センサ60は、中間転写ベルト71の表面に対向して設けられており、濃度制御処理において、中間転写ベルト71の外周面に形成されるパッチ画像の光学濃度を測定する。
The
図4に示すように、各現像器(トナーカートリッジ)4Y、4C、4M、4Kには、該現像器の製造ロットや使用履歴、内蔵トナーの残量などに関するデータを記憶する「記憶素子」であるメモリ41Y、41C、41M、41Kがそれぞれ設けられている。さらに、各現像器4Y、4C、4M、4Kには、コネクタ49Y、49C、49M、49Kがそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 4, each developing device (toner cartridge) 4Y, 4C, 4M, 4K is a “storage element” that stores data relating to the manufacturing lot and usage history of the developing device, the remaining amount of built-in toner, and the like.
そして、必要に応じて、これらのコネクタ49Y、49C、49M、49Kが選択的に本体側に設けられたコネクタ112と接続される。このため、インターフェース111を介して、エンジンコントローラ10のCPU101と各メモリ41Y、41C、41M、41Kとの間でデータの送受を行って、該現像器(トナーカートリッジ)に関する消耗品管理等の各種情報の管理を行っている。
If necessary, these
なお、この実施形態では本体側コネクタ112と各現像器側のコネクタ49K等とが機械的に嵌合することで相互にデータ送受を行っているが、例えば無線通信等の電磁的手段を用いて非接触にてデータ送受を行うようにしてもよい。また、各現像器4Y、4C、4M、4Kに固有のデータを記憶するメモリ41は、電源オフ状態や該現像器が本体から取り外された状態でもそのデータを保存できる不揮発性メモリであることが望ましい。
In this embodiment, the main
また、図3では記載を省略しているが、この画像形成装置では図4に示すような表示部13が設けられている。そして、必要に応じCPU121から与えられる制御指令に応じて所定のメッセージを表示することで、必要な情報をユーザに対し報知する。例えば、装置の故障や紙詰まり等の異常が発生したときにはその旨をユーザに知らせるメッセージを表示する。
Although not shown in FIG. 3, the image forming apparatus is provided with a
この表示部13としては、例えば液晶ディスプレイ等の表示装置を用いることができるが、これ以外に、必要に応じて点灯あるいは点滅する警告ランプを用いてもよい。さらに、メッセージを表示することで視覚によりユーザに報知する以外に、予め録音された音声メッセージやブザー等の音声による警報装置を用いたり、これらを適宜組み合わせて使用してもよい。
As the
コントローラ12には、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース122を介して与えられた画像を記憶するために、画像メモリ123が設けられている。符号113は、CPU101が実行する演算プログラムやエンジン部EGを制御するための制御データなどを記憶するためのROMである。FRAM107には、トナーカートリッジ、その他の各交換可能なユニットの寿命管理情報や濃度調整などの各種調整情報が記憶される。
The controller 12 is provided with an
図5は、本発明の回路基板と負荷との接続を示す説明図である。この回路基板は、画像形成装置の制御部に用いる例を示している。ただし、簡単のため、回路基板と負荷との導電接続部は図示を省略している。また、回路基板に接続される多数の負荷を理解しやすいように四周に配置しているが、現実にこのような形態で負荷が回路基板に接続されるものではない。図5において、回路基板50には、図1で説明したCPU101、FRAM107等の他に、モータなどの駆動系部品のドライブ回路51、52、A/D変換器、D/A変換器114等が設けられている。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the connection between the circuit board and the load of the present invention. This circuit board shows an example used for a control unit of an image forming apparatus. However, for the sake of simplicity, the conductive connection between the circuit board and the load is not shown. In addition, a large number of loads connected to the circuit board are arranged around the circuit board for easy understanding, but the loads are not actually connected to the circuit board in such a form. 5, in addition to the
回路基板50の周辺には、図4で説明したメインコントローラ12、ロータリー現像ユニット4に設けられているカートリッジメモリ(CSメモリ)41、レーザ露光器6の各配線端子が配置されている。また、スキャナモータなどの各モータ、ソレノイド、クラッチなどの電磁動力手段80、定着サーミスタ、パッチセンサなどの測定手段81、ロータリー位置検出センサなどの各センサ82、感光体新旧判別ヒューズ84の各配線端子が配置されている。
Around the
さらに、定着ファンなどの各ファン85、イレーサ86、24V系電源、5V系電源のインターロックスイッチ87、現像器などに接続される高圧電源88、3.3V電源、5V電源、24V電源の低圧電源89、定着ヒータ90の各配線端子が配置されている。このように、回路基板50の周辺には、多数の部品に接続される配線端子が配置されている。
Furthermore, each
回路基板50の配線端子と、各部品は、ケーブルまたはリード線で接続されている。図5において、太線53aは100mA以上の電流が流れる信号伝送路、細線54aは数mAの電流が流れる信号伝送路である。このように、電流容量が異なる信号伝送路が配線されるので、各信号伝送路の電流容量と対応した電流容量の配線パターンが回路基板に形成される。
The wiring terminals of the
このような画像形成装置1に、図1に示したような電源監視制御回路を適用すると、3.3V電源が低下して異常な場合には、電源監視回路105から3.3V電源の異常を入力したCPU101が、ASIC102を介さずにウォッチドッグ回路103のウォッチドッグタイマ機能を無効にし、その後ASIC102をリセットし、回路を停止するので、CPU101がリセットとリセット解除との無限ループに陥ることがなくなり、画像形成装置1の機能が停止しても、表示手段に何らかの表示をすることで電源電圧の異常を知らせることができる。
When the power supply monitoring control circuit as shown in FIG. 1 is applied to such an
なお、CPU101及びウォッチドッグ回路103と、ASIC102とに使用する電源は、異なる電圧であれば、どのような電圧でもよい。
Note that the power supplies used for the
1…画像形成装置、2…感光体(像担持体)、3…帯電ユニット、4…ロータリー現像ユニット、40…支持フレーム、4Y…イエロー用の現像器、4C…シアン用の現像器、4M…マゼンタ用の現像器、4K…ブラック用の現像器、44…現像ローラ、5…クリーニング部、6…露光ユニット、60…濃度センサ、
7…転写ユニット、71…中間転写ベルト、72〜75…ローラ、76…クリーナ、77…垂直同期センサ、78…二次転写ローラ、101…CPU(第1制御手段)、102…ASIC(第2制御手段)、103…ウォッチドッグ回路(リセット生成手段)、104…水晶発振器、105…電源電圧監視回路、106…24V系電源制御用FET、107…FRAM
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 ... Transfer unit, 71 ... Intermediate transfer belt, 72-75 ... Roller, 76 ... Cleaner, 77 ... Vertical synchronization sensor, 78 ... Secondary transfer roller, 101 ... CPU (first control means), 102 ... ASIC (second) Control means), 103 ... watchdog circuit (reset generation means), 104 ... crystal oscillator, 105 ... power supply voltage monitoring circuit, 106 ... 24V system power supply control FET, 107 ... FRAM
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