JP2013010627A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録装置において、搬送路幅を大きくすることなく、用紙の先、後端を安定して高精度に検知することを可能とする。
【解決手段】可動式搬送路２４が退避を行うことによってリンク２６の一端に作用を及ぼしリンク２６が動作を始め、さらにリンク２６の他端が搬送路補完部材２３に作用することにより搬送路補完部材２３を搬送方向下流側へと移動させる。搬送方向下流側へと移動させられた用紙搬送路補完部材２３は、可動式搬送路２４が退避し、その退避した後の搬送路を補う機能を有している。これにより、用紙の姿勢を安定させ状態で、センサ２１による用紙先端検知を行うことができ、先端位置検知精度が向上する。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録装置に関し、詳しくは、連続して搬送される記録用紙の一部を互いに重ねた状態や記録用紙の間隔を実質的に無い状態で搬送する記録装置に関するものである。

従来、このように記録用紙の一部を互いに重ねた状態や記録用紙間の間隔を実質的にゼロとした状態で搬送することにより、記録時間を短縮してスループットを向上させることが行われている。

特許文献１には、画像形成装置において、連続して搬送される記録用紙（以下、単に用紙とも言う）の間隔を実質的に無くすか、用紙の一部が重なるように搬送することが記載されている。また、一部が重なった状態で搬送される用紙それぞれの先端および後端を検知するための構成が記載されている。すなわち、搬送路の曲がりと用紙の剛性を利用して用紙の先端や後端を搬送方向と直交する方向に振れた位置とすることにより、重なった状態の用紙の先、後端を分離する。そして、センサに対する、分離した用紙の先、後端の距離に応じて検出するセンサ出力のレベルに基づいて用紙の先、後端の検知を行うものである。

また、特許文献２には、連続して搬送する用紙について重なる部分を形成するための構成が記載されている。すなわち、同様に搬送路の曲がりと用紙の剛性を利用することによって、連続して搬送する用紙の先端と後端を搬送方向と直交する方向に振れた位置とするとともに、先行する用紙の搬送を待機させることにより重なりを形成するものである。

特開２００２−３０８４７１公報 特開２００１−３３１０７４公報

しかしながら、特許文献１に記載されている構成は、先、後端検知のために用紙の先端や後端を搬送方向と直交する方向に振れた位置としてセンサが確実に検出できるようにするには、上記直交する方向の長さ（搬送路幅）を比較的大きくする必要がある。また、特許文献１では、用紙の剛性を利用して用紙の先、後端を直交する方向に振れた位置とするため、用紙によって剛性が異なりそれに応じて振れ方が異なりことがある。その場合には、センサによる検出タイミングに誤差が生じることもある。

また、特許文献２では、連続する用紙を搬送するためにそれらの用紙に対して異なった駆動源を用いている。このため、駆動源が発生する駆動力や駆動力伝達機構の差によって搬送量に差が生じる場合があり、その結果、重ね合わせて搬送をしている用紙の重ね合わせ量に誤差が生じてしまうという問題がある。この場合、特に、後続用紙が先行用紙の画像形成領域に上重なりになっている状態では、先行用紙に記録すべき画像を後続の用紙に記録してしまうという不具合を生じる。

本発明は、上述の問題を解決し、搬送路幅を大きくすることなく、用紙の先、後端を安定して高精度に検知することができ、また、重なり量など、連続して搬送する用紙間の間隔を調整することが可能な記録装置を提供することを目的とする。

そのために本発明では、先行して搬送される記録媒体と該先行する記録媒体の後に続けて搬送される後続の記録媒体との一部を重ねた状態で、または前記先行する記録媒体と前記後続の記録媒体との間隔をゼロとした状態で、当該先行する記録媒体と後続の記録媒体を搬送し、搬送されるそれぞれの記録媒体に記録を行う記録装置であって、前記搬送される記録媒体に当接する当接部を備え、記録媒体の端に前記当接部が当接することに基づいて当該記録媒体の端を検出する検出手段と、前記検出手段が前記先行する記録媒体の端を検出した後、当該先行する記録媒体を当該端が検出された搬送路から退避させる退避手段と、前記退避手段によって記録媒体を退避させるとき、搬送される前記後続の記録媒体の端を検出できる前記搬送路を形成する搬送路補完手段と、を具えたことを特徴とする。

以上の構成によれば、退避手段によって記録媒体を退避させるとき、搬送される後続の記録媒体の端を検出できる搬送路を形成するので、重ねた状態などで搬送される後続の用紙の先端を検知する際の当該記録媒体の姿勢を安定されることができる。その結果、精度の高い記録媒体の検知を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す図である。 重なり部が形成されて搬送される用紙の重なりの形態を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、重ね量制御部２０の構成および動作を示す図である。 本実施形態の重ね量制御部による動作示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｅ）は、図４に示す各工程の詳細を示すフローチャートである。 本実施形態に係る重なり量の調整における用紙退避部材の押し込み量を説明する図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す図であり、主に、記録媒体としての用紙の搬送のための構成を示している。本実施形態の記録ヘッドはインクジェット方式であるが、本発明はインクジェット方式に限定されるものではないことはもちろんである。

図１に示すように、本実施形態の記録装置１００は、用紙Ｐを積載した状態で保持する給紙カセット７、給紙を行うための給紙ローラ４、給紙ローラ４によって送り出された用紙を記録部に向けて搬送するための給紙搬送ローラ対５ａ、５ｂを備えている。さらに、給紙搬送ローラ対５ａ、５ｂと記録部との間の用紙搬送路２７に沿って、その詳細が後述される重ね量制御部２０が設けられている。記録部は、キャリッジ３が図１の紙面と垂直の方向に移動することによる記録領域の上流側および下流側にそれぞれ搬送ローラ１とピンチローラ２との対および排紙ローラ９と拍車１０との対が配置されている。また、記録部においてキャリッジ３の移動範囲の下方にはプラテン８が設けられ、これにより、搬送される用紙の記録面が平坦に保たれる。

給紙カセット７に積載された用紙Ｐは給紙ローラ４と不図示の分離機構によって一枚ずつに分離されて給紙搬送ローラ５ａ、５ｂに向けて給紙される。さらに、給紙搬送ローラ対５ａ、５ｂは、各用紙について所定のタイミングで搬送路２７へ用紙を送給する。給紙搬送ローラ対５ａ、５ｂは、複数枚の用紙を連続して搬送する際、給紙ローラ４との協働および搬送路の形状を利用して重ね連送動作を行う。例えば、特許文献２に記載の構成によって、重ね連送動作を行うことができる。具体的には、給紙搬送ローラ対５ａ、５ｂがそのニップ部によって先行する用紙を挟持している状態でその用紙の搬送を待機し、その間に給紙ローラ４は後続する用紙を給紙するとともに、その搬送路の形状を利用して用紙間の重なりを形成する。また、その際の給紙ローラ４による搬送量を制御することによって所定量の重なり量とする。

なお、給紙搬送ローラ対５ａ、５ｂと搬送ローラ１は単一の駆動源で動作し、等しい搬送量を有するように構成されている。これにより、搬送ローラ１によって搬送される先行する用紙と給紙搬送ローラ対５ａ、５ｂによって搬送される後続の用紙の搬送量を同一に保ち、一度重ね合わせた重なり量を保ったままそれぞれの用紙を記録部へ搬送することができる。なお、給紙ローラ４と給紙搬送ローラ対５ａ、５ｂによる重ね連送動作によって形成された所定量の重なりは、後述されるように重ね量制御部２０によってその重なり量が調整され、その調整された重なり量が上述のとおりその量を保ったままそれぞれの用紙が記録部へ搬送される。

以上のように重なり部が形成された用紙は搬送路２７を通り、搬送ローラ１とピンチローラ２の対まで搬送され、キャリッジ３に搭載された記録ヘッドがキャリッジ３の移動によって用紙に対して走査を行い、この走査の間にインクを吐出して記録を行う。そして、記録の行われた用紙は排紙ローラ９等によって排紙トレイ６上に排紙される。

以上の記録媒体の搬送において、給紙ローラ４と給紙搬送ローラ対５ａ、５ｂによる重ね連送動作によって所定量の重ね部が形成されるが、本実施形態では、その重なり量、すなわち、連続して搬送される用紙間の距離を重ね量制御部２０によって調整する。

以上説明した搬送動作や記録動作の制御は、不図示の制御部によって実行される。この制御部は、記録装置の各部動作の駆動や記録データ処理などを実行するＣＰＵ、このＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭ、ＣＰＵの実行においてワークエリアとして使用されるＲＡＭを備えている。また、この制御部は、図４などで後述される、重ね量制御部２０の動作をも制御する。

図２は、重なり部が形成されて搬送される用紙の重なりの形態を示す図である。図２に示すように、連続して搬送される用紙の重ね合わせ方は、先行する用紙Ｐ１が下側、後続の用紙Ｐ２が上側となるように重ねる。先行の用紙Ｐ１は、先端余白Ｆ１、画像領域Ｌ１、後端余白Ｂ１を有し、後続の用紙Ｐ２は、先端余白Ｆ２、画像領域Ｌ２、後端余白Ｂ２を有する。そして、重ね連送動作によって、後端余白Ｂ１よりも多い、先行の用紙Ｐ１と後続の用紙Ｐ２の重なり量Ｄの重なりが形成される。

図３（ａ）〜（ｃ）は、重ね量制御部２０の構成および動作を示す図である。図３（ａ）は動作開始前、初期状態を示し、図３（ｂ）は動作の途中の状態を示し、図３（ｃ）は重ね量を調整している状態を示している。

図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、重ね量制御部２０は、用紙を案内する搬送路上２７に沿って、搬送されてきた用紙の先端を検知する用紙検知センサ２１を備えている。また、重ね量制御部２０は、搬送される用紙を搬送路上から退避させるための用紙退避部材２２、用紙退避部材２２によって空きが生じた搬送路を補うための用紙搬送路補完部材２３、用紙とともに退避可能な可動式搬送路２４、などを備えている。ここで、用紙検知センサ２１はレバー式の検知センサであり、搬送される用紙の先端がレバー部分（当接部）を押すことによって変化するセンサの姿勢に応じて用紙を検出する。用紙退避部材２２、用紙搬送路補完部材２３の先端にはコロが設けられており、これにより、後続の用紙Ｐ２の搬送路を変更させる際に用紙退避部材２２、用紙搬送路補完部材２３と後続の用紙Ｐ２が摺擦することによって生じる搬送抵抗を低減することができる。

図４は、主に、本実施形態の重ね量制御部による動作示すフローチャートである。また、図５（ａ）〜（ｅ）は、図４に示す各工程の詳細を示すフローチャートである。

図４において、給紙枚数が一枚と判断したときは（Ｓ１００）、重ね合わせ量の調整は行わないため、用紙の先端を検知すると、その検知に基づいて用紙搬送を行うとともに、搬送される用紙に記録動作を行う（Ｓ７〜Ｓ９）。

複数枚の用紙が連続して給紙されると判断したときは（Ｓ１００）、先ず、重なりあった状態で搬送された用紙先行の用紙Ｐ１及び後続の用紙Ｐ２を重ね量制御部２０まで搬送する。重ね量制御部２０では、まず先行の用紙Ｐ１の先端が用紙検知センサ２１によって検知される（ステップＳ１）。

次にステップＳ２で、用紙検知センサ２１で先行の用紙Ｐ１が検知された後も、給紙搬送ローラ対５ａ、５ｂによって先行の用紙Ｐ１が搬送される。先行の用紙Ｐ１は搬送量が先端検知から所定量に達した所で搬送ローラ１に到達する。

次に、ステップＳ３で、先行の用紙Ｐ１は搬送ローラ１に挟持された後、記録ヘッドによる記録動作を開始する。先行の用紙Ｐ１は記録動作と搬送を繰り返しながら先行の用紙Ｐ１の後端位置が可動式搬送路２４の自由端近傍に到達するまで所定量搬送される（図５（ａ））。実際には搬送ローラの一回転の搬送量と、搬送ローラの累積回転数によって搬送量を判断する。図３（ａ）はこのときの状態を示している。

上記の所定量の搬送が行われたと判断すると、退避ポジションに待機している用紙退避部材２２が退避動作を開始する（Ｓ１０）。ここで、用紙退避部材２２は搬送路内に進入および退避が可能な構成になっており、図示しない駆動源によってその変位量が制御される。

このステップＳ１０の用紙退避部材２２の動作は、図５（ｄ）において、先ず、ステップＳ１１で、図３（ｂ）に示すように、動作を開始した用紙退避部材２２は退避ポジションの位置から下降を始める。用紙退避部材２２の動作中も後続の用紙Ｐ２は先行の用紙Ｐ１の記録動作による搬送の停止や加減速に同期しており、先行の用紙Ｐ１と後続の用紙Ｐ２に対して常に等しい量の搬送が行われる。次に、ステップＳ１２で、用紙退避部材２２が先行の用紙Ｐ１を搬送路から退避させる。この時用紙退避部材２２が先行の用紙Ｐ１を退避させるために動作する量は、重ね連送動作によって予め重ね合わせた量から、先行の用紙Ｐ１の後端余白Ｂ１より多めに重ねた重なり量Ｄ分だけ短い量になるように動作する。すなわち、この用紙退避部材２２の退避の動作量は、基本的に後続の用紙Ｐ２が重なりによって先行する用紙Ｐ１の画像領域Ｌ１に侵入して多めに重なった量ができるだけ小さく（ゼロに）なる量である。用紙退避部材２２が先行の用紙Ｐ１の後端を用紙搬送路から退避させるのと連動して、可動式搬送路２４も押し下げられて退避をする。可動式搬送路２４は用紙検知センサ２１に対向する側までの長さを持っている搬送路である。

次に、ステップＳ１３で、先行の用紙Ｐ１が可動式搬送路２４と共に搬送路上から退避を行うことにより、先行の用紙Ｐ１と当接してこれを検出していた用紙検知センサ２１のレバーが用紙Ｐ１と当接しなくなり、続けて搬送される後続の用紙Ｐ２の先端検知が可能となる。このとき後続の用紙Ｐ２先端は用紙検知センサ２１に到達しないような重ね合わせ量に重ね連送動作によって制御されている。

そして、ステップＳ１４で、用紙搬送路補完部材２３が動作し、これによりセンサ２１は後続の用紙Ｐ２を安定して検知することが可能となる。本実施形態では、用紙検知センサ２１はレバー式のセンサであることから、用紙姿勢が不安定な場合には用紙先端のレバーへの当接位置、レバーの回転タイミングが変わり、検出の精度が低下する。その結果、検出に基づいて用紙搬送方向位置を求めたときの位置などに誤差を生じる。そこで、本実施形態では、用紙搬送路補完部材２３を設け、用紙検知センサ２１の下に搬送路が存在しないために用紙姿勢が不安定になることを防止する。この搬送路補完部材２３は、ばね２５によって用紙搬送方向とは逆方向に付勢されている。可動式搬送路２４が退避を行うことによってリンク２６の一端に作用を及ぼしリンク２６が動作を始め、さらにリンク２６の他端が搬送路補完部材２３に作用することにより搬送路補完部材２３を搬送方向下流側へと移動させる。この移動によって、用紙退避部材２２が用紙を退避させるために下降する際、図６にて後述するように、用紙補完部材２３のコロが用紙退避部材２２の傾斜面に常に（用紙を介して）当接した状態を形成することができる。すなわち、搬送方向下流側へと移動させられた用紙搬送路補完部材２３は、可動式搬送路２４が退避し、その退避した後の搬送路を補う機能も有している。用紙先端検知時には用紙搬送路補完部材２３が用紙検知センサ２１の対向側に存在していた搬送路の役割を担う。

以上の図４のステップＳ１〜Ｓ１０の動作により、用紙の姿勢を安定させ用紙先端検知を行うことができ、先端位置検知精度が向上する。

なお、用紙搬送路補完部材２３が用紙検知センサ２１に接触しないようにするために、用紙搬送路補完部材２３の紙幅方向２１の位置にスリットが設けられていても良い。

次に、図４のステップＳ４では、図３（ｃ）に示すように、後続の用紙Ｐ２の先端が用紙検知センサ２１によって検出されるまで用紙搬送を行う。このとき、新たに搬送路が形成された所に後続の用紙Ｐ２が連続して搬送されることにより用紙姿勢が安定し、後続の用紙Ｐ２の先端検知を安定して行うことができる。

後続の用紙Ｐ２の先端検知を行なった後、ステップＳ２０で、先行の用紙Ｐ１と後続の用紙Ｐ２の重ね合わせ量（重なり量）を調整する。なお、図２にて説明した画像領域、余白領域のサイズは予め記録開始時にページごとに記憶部に記憶させておく。

ステップＳ２０の動作では、図５（ｅ）に示すように、先ず、ステップＳ２１で、先行の用紙Ｐ１と後続の用紙Ｐ２それぞれの先端間の距離Ｓを、上述したセンサ２１のそれぞれの検知タイミングに基づいて算出をする。

次に、ステップＳ２２で、予め情報として所持している先行の用紙Ｐ１の画像領域Ｌ１と先端余白領域Ｆ１、先端間距離Ｓから、後続の用紙Ｐ２が先行の用紙Ｐ１の画像領域にどの程度重なり合っているのかを示す、重ねり量Ｄを（Ｆ１＋Ｌ１）−Ｓを算出することによって求める。後続の用紙Ｐ２の先端が先行の用紙Ｐ１の画像領域にまで重なっている時には重なり量Ｄが、Ｄ＞０を満たし、重なっていない場合にはＤ＜０を満たす。

そして、ステップＳ２３で、重なりを調整するための変更可能な搬送量の算出を行う。すなわち、重なり量ＤがＤ＞０である場合は、後続の用紙Ｐ２の先端が先行の用紙Ｐ１の画像領域に入り込んでいる判断する。そして、ステップＳ２４で、重なり量Ｄ´の値が０となるように後続の用紙Ｐ２の搬送量を変化させ重なり量の調整を行う。一方、重なり量ＤがＤ＜０である場合は、後続の用紙Ｐ２の先端が先行の用紙Ｐ１の画像領域に入り込まないが、画像領域から離れているため、重なり量Ｄが０に近づくように後続の用紙Ｐ２の搬送量を変化させ重なり量の調整を行う。ここで、Ｄは用紙退避部材２２を押し込む前の重なり量を、Ｄ´は用紙退避部材２２を押し込んだ後の重なり量を表している。すなわち、本実施形態では、重なり量の調整は、図６にて後述されるように、用紙退避部材２２の押し込み量によって制御する。

このように、本実施形態では、先行の用紙Ｐ１を搬送している搬送ローラ１と後続の用紙Ｐ２を搬送している給紙搬送ローラ対５とが等しい搬送量を持つように駆動されているため、重なり量の調整は後続の用紙Ｐ２の搬送路を変更することによって行う。すなわち、後続の用紙Ｐ２の搬送路を変更させる部材として用紙退避部材２２を用いる。

図６は、上述した重なり量の調整における用紙退避部材の押し込み量を説明する図である。図６において、可動式搬送路２４の回動支点ｆから用紙退避部材２２まで距離をｍ、用紙退避部材２２を押し込んだときの用紙が退避する方向と本来の用紙搬送方向とのなす角度をθ、用紙退避部材２２の用紙押込み量をｘとする。また、用紙退避部材２２先端のコロの半径をｒ１、用紙搬送路補完部材２３先端のコロの半径をｒ２とする。後続の用紙Ｐ２は用紙検知センサ２１を通過した後に、用紙退避部材２２によって搬送路を変更させられる。搬送路を変更させられた後続の用紙Ｐ２は用紙退避部材２２に沿って進行し、さらに用紙退避部材２２の下側を抜ける経路をたどることで搬送路が長くなり、これによって重なり量の調整を行う。記録装置の構成からｍとθに関しては決定されてしまうため、押込み量ｘを制御することで変更する搬送量の制御を行う。

経路を変更される用紙は以下のような略搬送路を通る。

用紙搬送路補完部材２３コロに沿って用紙が搬送される際には経路ａｂを辿り、その距離は以下の式で表される。

用紙退避部材２２に沿って用紙が搬送される際には経路ｂｃ、ｃｄ、ｄｅを辿り、各々の距離は以下の式で表される。

用紙退避部材２２を抜けた後には経路ｅｆを辿り、その距離は以下の式で表される。

以上のように、押込み量ｘによって用紙が搬送路から退避させられることによりａ点〜ｆ点までの距離ＡＦを搬送される。このとき、変更される搬送量εは以下の式で表される。

上述したように、ステップＳ２４（図５（ｅ））で、重なり量の調整を行うとき、変更する搬送量εが、ε≧Ｄかつ｜ε−Ｄ｜の値が最小になることを満たすように制御する。

再び図４を参照すると、ステップＳ２０で上述した重ね合わせ量を調節した後、ステップＳ５で、用紙退避部材２２が必要な重なり量の調整を行なった姿勢を維持したまま、後続の用紙Ｐ２が搬送ローラ１に挟持されるまで搬送される。最後にステップＳ６で、後続の用紙Ｐ２が搬送ローラ２に挟持されると用紙退避部材２２が退避ポジションに退避をする。

以上ステップＳ１からＳ６のステップを給紙枚数が完了するまで繰り返し動作する。先行の用紙Ｐ１の記録終了後はその後続の用紙Ｐ２が先行の用紙Ｐ１となる。

以上説明したように、本実施形態によれば、先行の用紙Ｐ１と後続の用紙Ｐ２の重なり量の調整を精度よく行うことができる。また、搬送ローラ１と給紙搬送ローラ対５ａ、５ｂを単一の駆動源によって駆動しても先行の用紙Ｐ１と後続の用紙Ｐ２の重なり量の調整が可能なことから、簡易な構成で重ね用紙搬送を行うことができる。

（他の実施形態）
なお、上述した実施形態は、連続する用紙が一部重なった状態で搬送される場合の重なり量の調整に係るものであるが、本発明は、重ならずに用紙の間隔を実質的にゼロとして搬送する場合にも適用できることはもちろんである。この場合、重なり量Ｄと余白Ｂ１の和を上述した重なり量Ｄに置き換えた調整を行えばよい。

１ 搬送ローラ
２ ピンチローラ
３ キャリッジ
４ 給紙ローラ
５ａ、５ｂ 給紙搬送ローラ対
２１ 用紙検知センサ
２２ 用紙退避部材
２３ 用紙搬送路補完部材
２４ 可動式搬送路
２７ 搬送路
Ｐ１ 先行の用紙
Ｐ２ 後続の用紙

Claims (5)

1. 先行して搬送される記録媒体と該先行する記録媒体の後に続けて搬送される後続の記録媒体との一部を重ねた状態で、または前記先行する記録媒体と前記後続の記録媒体との間隔をゼロとした状態で、当該先行する記録媒体と後続の記録媒体を搬送し、搬送されるそれぞれの記録媒体に記録を行う記録装置であって、
   前記搬送される記録媒体に当接する当接部を備え、記録媒体の端に前記当接部が当接することに基づいて当該記録媒体の端を検出する検出手段と、
   前記検出手段が前記先行する記録媒体の端を検出した後、当該先行する記録媒体を当該端が検出された搬送路から退避させる退避手段と、
   前記退避手段によって記録媒体を退避させるとき、搬送される前記後続の記録媒体の端を検出できる前記搬送路を形成する搬送路補完手段と、
   を具えたことを特徴とする記録装置。
2. 前記搬送路補完手段は、前記退避手段による退避動作に連動して動作して前記搬送路を形成することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記退避手段による退避動作と、前記退避した先行する記録媒体を案内する可動式搬送路と、を用いて、前記後続の記録媒体の搬送路を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 前記退避手段の退避動作による記録媒体の変位量を変更する制御手段をさらに具え、前記制御手段は、前記先行する記録媒体と前記後続の記録媒体のそれぞれを前記検知手段が検知するタイミングに基づいて変位量を定めることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の記録装置。
5. 搬送ローラと、搬送路において前記搬送ローラの上流側に配置された給紙搬送ローラと、を具えて前記先行する記録媒体をおよび前記後続の記録媒体の搬送を行い、前記搬送ローラと前記給紙搬送ローラが単一の駆動源で動作することを特徴とする請求項４に記載の記録装置。

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