JP3419524B2 - インクジェットプリンター用のカートリッジを格納し、インクを供給し続けるための装置 - Google Patents

インクジェットプリンター用のカートリッジを格納し、インクを供給し続けるための装置

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JP3419524B2
JP3419524B2 JP33596793A JP33596793A JP3419524B2 JP 3419524 B2 JP3419524 B2 JP 3419524B2 JP 33596793 A JP33596793 A JP 33596793A JP 33596793 A JP33596793 A JP 33596793A JP 3419524 B2 JP3419524 B2 JP 3419524B2
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オリベッチ・テクノスト・ソチエタ・ペル・アツィオーニ
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は印刷用カートリッジ、特
にインクジェットプリンター用のカートリッジを格納
し、インクを供給し続けるための装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリンターを使用する際
の重要な点の一つとして、印字ヘッドが常に使用可能な
状態に保たれていること、すなわち常に印字ヘッドにイ
ンクが供給されているということが要求される。
【０００３】インクジェットプリンターにおける印刷装
置は、通常２種類の形式に分類できる。第一の形式はイ
ンクリザーバを備える印字ヘッドから構成する形式であ
る。第二の形式では、印字ヘッドはインクリザーバから
分離され、台架を備える支持部に固着され、支持部の最
上部に挿入されるカートリッジによってインクを供給さ
れる。第二の形式では、米国特許ＵＳ−Ａ−５ １１９
１１５号及びＵＳ−Ａ−３ ９６７ ２８６号で示さ
れたように、該カートリッジが印字ヘッドに自動的に接
続され、印字ヘッドが液圧接続装置によりインクを供給
されることが可能となる。特に米国特許ＵＳ−Ａ−３
９６７ ２８６号は毛管要素を使用して、印字ヘッドの
リザーバにインクを供給する液圧接続装置に関する。
【０００４】インクジェット印字ヘッドの使用済のカー
トリッジをインクが充填されたものと交換する際に、操
作者が取り得る手段としては二通りの選択が想定され
る。第一は使用したカートリッジを廃棄することであ
り、第二は使用したカートリッジに従来の方法によりイ
ンクを充填することである。この従来の方法として、例
えば米国特許ＵＳ−Ａ−４ ４１９ ６７７に示される
ような、注入器を使用してインクリザーバに適量のイン
クを注入する方法がある。
【０００５】第一の方法は、原材料代が無駄になる点を
鑑みても、またカートリッジ製造に一般的に使用される
樹脂のように生物分解が不可能な物質による環境汚染の
原因となる点を鑑みても、全く推奨できない。
【０００６】しかしインク充填には時間がかかり、また
操作者の手や操作盤及び周辺機器を汚す危険性があるた
めに、第二の方法も操作者に推奨できる手段ではない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、上記
の問題を解決するために、印刷用カートリッジに相当の
期間インクを供給し続けるための装置を提供することを
目的とする。
【０００８】プリンターから分離されていて、１個かそ
れ以上の使用済のカートリッジに新しいインクを充填す
るようになされ且つ／又は１個以上のカートリッジをイ
ンクを充填された完全な状態で保有し、常に使用可能の
状態におくようになされた装置を提供することも本発明
の別の重要な目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の構成は請求の範
囲のうち、独立請求項に規定されている。また本発明の
有利な特徴は従属請求項に記載されている。本発明の好
ましい実施例において、インクジェットプリンターから
離れた位置に保持し且つインクが供給されている状態に
保つための装置は２個のチャンバを有する容器からな
る。下方のチャンバにはインクが充填され、上方のチャ
ンバは１個以上のカートリッジを収納する座部を備えて
いる。カートリッジは、毛管構造を有する多孔性要素に
より下方チャンバより抜き取られた新しいインクを自動
的に供給される。多孔性要素は、インクに浸され且つカ
ートリッジの壁面の一つに設けられた孔によりカートリ
ッジ連通している。
【００１０】インクジェットプリンターの操作者は、使
用したカートリッジに新たにインクを充填するための該
カートリッジ格納装置のうちの一つを所持し、使用に際
するまで該装置の内部にインクが充填されたカートリッ
ジを格納する。このようにして、操作者は一つのカート
リッジがプリンタ内で使用されている間に再充填する別
のカートリッジを有することができ、常に使用可能な状
態のスペアを保持することが可能となる。
【００１１】該装置を使用することにより、本来再充填
が可能である使用後のカートリッジを廃棄する必要がな
くなる。しかも充填に多大な時間を要せず、操作者の手
や機器及び周辺の物を汚す恐れも最小限に押さえられる
ので、再充填作業がはるかに好適なものとなる。
【００１２】該カートリッジは複数の色のインクのため
の別個の室を有する事も可能である。その場合、該装置
の下方チャンバは該別個室に対応して仕切られ、各室毎
に別個の多孔性要素が配設される。
【００１３】
【実施例】第１図において、符号１０は、剛性側壁１２
と剛性側壁１２と一体化された底面１４によって画成さ
れる平行六面体形状の容器を示す。
【００１４】容器１０の下方部分１６内において底面１
４からある距離のところに壁面１８が設けられている。
壁面１８もまた剛性で且つ底面１４に平行である。壁面
１８は、底面１４から所定の距離のところで、端縁１９
に沿って側壁１２に結合していて、容器１０の内部空間
を下方チャンバ２０と上方チャンバ２２とに分割してい
る。
【００１５】壁面１８は孔２４を有し、高い毛管作用を
有する多孔性材料からなる要素２６が孔２４を貫通して
いる。要素２６は、ラバーリング２８によって孔２４の
縁部に固着されており、一方の端部２７が壁面１８の上
方、上方チャンバ２２の内部に向かって突出しており、
一方、下方チャンバ２０内部では、残りの端部が底面１
４の近くまで伸びている。
【００１６】下方チャンバ２０は、毛管要素２６が固着
される前に孔２４を介してインクが充満されて、インク
容器２５を構成し、使用済みカートリッジ又は一体型ヘ
ッドにインクを供給するが、それについては以下に説明
する。
【００１７】上方チャンバ２２は該カートリッジを収容
するための座部を含み、該座部は側壁１２から上方チャ
ンバ２２の内部に突出しているリブ２９及び３０により
形成される。リブ２９及び３０は、図面には示されてい
ない分離された印字ヘッドのカートリッジ３２のガイド
及び支持部となる。第１及び２図におけるカートリッジ
３２は、インクが浸透するスポンジ状吸収体３５が満た
されたリザーバ３４からなる。
【００１８】第３及び４図は内部構造が変形された第１
図における容器１０を示している。容器１０の内部構造
は、カートリッジ又は適当な印字ヘッド４２（第４図）
と一体化されたカートリッジ又はリザーバ４０を含むよ
うになされており、これは一体型印字ヘッドと称され
る。
【００１９】ヘッド４２におけるリザーバ４０は下方突
出部４６を含み、該突出部の外側にはインク滴を射出す
るノズルを支持する多層プレート４８が固着されてい
る。
【００２０】従来より知られているように、該プレート
は集積回路の一般的製造方法により製造され、排出室を
有する。各排出室は加熱要素、給送通路を備え、適切な
電気的接続をされている（図示しない）。これらの給送
通路は、図４に於ける突出部４６の壁面４９に設けられ
たダクト３９と該排出室との間に接続される。ノズルの
ための多層プレート４８の構造は、イタリア特許第１２
３４８００号によれば更に容易に理解できるであろう。
【００２１】第３図は第４図に於ける容器１０が空にな
った状態を示す。インクリザーバ３６を画成する壁面１
８’は、段部３７によって分けられた段違い部分を有す
る。段部３７は凹部３７’を画成し、図４におけるヘッ
ド４０の突出部４６を収容する。パッド３８はフェルト
またはスポンジ状の柔らかな吸収体で、段部３７上に配
置され、その上に、ノズルのための多層プレート４８が
配置される。該パッドは、ノズルを清浄に保ち、またプ
レート４８の外壁にたまった残留したインクを除去する
役目を果す。第１乃至４図から更にわかることは、リブ
２９、３０が容器１０の側壁１２に沿って底面１４と平
行に伸びていることである。
【００２２】第１図に於けるカートリッジ３２及び第４
図に於けるリザーバ４３の底面３３は、外部に向かって
スポンジ体３５が貫通する貫通孔５４を有する。孔５４
は、カートリッジ３２またはヘッド４０におけるリザー
バ４３が上方チャンバ内に装着されると、多孔性要素２
６の突出端部２７が貫通孔５４を貫通し、スポンジ体３
５と接触するような位置に配置されている。これによっ
て容器２５とカートリッジ３２又はヘッド４０のリザー
バ４３との間に液圧的接続が生じる。
【００２３】プリンターでの使用がある時間経過しイン
クを使い終わると、スポンジ体３５は毛管作用により自
動的にインクを補給される。カートリッジ３２又はリザ
ーバ４３が一度容器１０に装着されると、上方チャンバ
２２の上部開口部２１は第３図における気密カバー５６
により密閉される。気密カバー５６は弾力性若しくは弾
性をもつ圧力材５７を含み、圧力材５７はリブ２９、３
０により構成される座部に該ヘッドを固定しておく。
【００２４】インクの残留していない第４図に於ける一
体型印字ヘッド４０又は第１図に於けるカートリッジ３
２は、上方チャンバ２２に装着され、該チャンバにおい
て容器２５から多孔性要素２６により自動的にインクを
供給される。
【００２５】カバー５６が閉じられると、印字ヘッド又
はカートリッジは期間を限定することなくインクが充填
された状態を保つことが可能となり、従って常に使用可
能な状態となる。ノズルを支持するプレート４８が高湿
度で且つ非換気性の状態に置かれるため、インクの乾燥
又はノズル内での凝固の危険がない。更に既に述べたよ
うに、第３図に於いて示した段部を形成する壁面３７
に、プレート４８に対応してパッド３８が配設され、常
にノズルの作動を保障する。
【００２６】第５図及び第６図は容器６０の縦断面図で
あり、該容器は分割壁６５により分割される２つの区分
室６２と６３を有する。
【００２７】容器６０は単色のインク、例えば黒色のイ
ンクが充填されているカートリッジ６４を区分室６２内
に格納し、３種の色のインクが充填されているカートリ
ッジ６６を区分室６３内に格納する形状をもち、各々の
インクは図５における対応するスポンジ体６７ａ、６７
ｂ、６７ｃ、６７ｄに浸透する。カートリッジ６６は２
枚の壁面６８により仕切られた３つのチャンバ６６ａ、
６６ｂ、６６ｃに分割されている。底面壁６９は各々の
チャンバ６６に対して１つずつ合計３つの孔を有し、こ
の孔には各々対応する３つの毛管要素７０、７１及び７
２が挿通して、各色インクをスポンジ体６７に供給す
る。各色に対応するインクは、容器６０の下方チャンバ
７８内に区画される各区分室７５、７６、７７内に備蓄
される。
【００２８】カートリッジ６４は、黒色インクを備蓄す
るリザーバ８２内に浸漬されている毛管要素８０によ
り、類似した方法で供給される。
【００２９】容器６０の頂部はカバー８４により密閉さ
れる。カバー８４は一体部品とすることもできるし、区
分室６２及び６３の各々に対し１つずつとなるように、
２つの別部品に分割することもできる。
【００３０】第５図における容器６０に相似する機構と
して、第７及び８図は本発明の実施例である、２個の別
個の一体型ヘッド８７及び８８にインクを供給し且つこ
れらのヘッドを保持するようになされた容器８６を示
す。一体型ヘッド８７（図示せず）は、第４図における
ヘッド４０と類似していて、単色用として用いられ、一
方、ヘッド８８はリザーバ８９内の３個の区分室内にそ
れぞれ異なる色のインクが備蓄される。これら３つの区
分室は、例えばリザーバ８９に固定された３つの対応す
る印字ヘッド８８ｂ（第８図）にインクを供給する。
【００３１】第９図は本発明の実施例として、４個の一
体型ヘッド９１を備え、４色のインクが使用可能な容器
９０を示す。４個のヘッド９１は互いに同一であり、且
つ第４図におけるヘッド４０とも同一である。第１０図
は一体型ヘッド９１のうちの１個の、第９図における線
X−Xについての垂直断面図である。
【００３２】容器９０は分割壁９３により４個の区分室
９２に区画されている。第１図乃至第４図に於ける相似
形のリブ２９及び３０と同様、リブ９４及び９６が該ヘ
ッド９１を支持する。
【００３３】容器９０の頂部は着脱可能な気密カバー９
７により密閉される。カバー９７は、２室又は１室が一
時に開口されないよう、２分割又は４分割されてもよ
い。
【００３４】第７図及び第９図に示される複数型容器に
おいて、インクリザーバの各々の上部壁９８及び９９
は、第４図に於ける突出部４６に類似する突出部１０２
の通過部を確保するため、段差形状を有する。
【００３５】第９図における容器は、互いに同一で第１
図に於けるカートリッジ３２又は第６図に於けるカート
リッジ６４に類似の４個のカートリッジを収納できるよ
う、より単純な構造に整形することが可能であり、各カ
ートリッジは相違する色のインクにより充填され、第１
図に見られるように上部壁９９は上部壁１８と同様平面
に整形される。
【００３６】図示されていない単純な変形例として、図
３、８及び１０の容器は、図１１に示されているよう
に、カートリッジ１０５及び支持部１０６を一対として
収容するようになすことができる。カートリッジ１０５
は第１図に於けるカートリッジ３２に類似しており、支
持部１０６は、上方に向かって開口し、カートリッジ１
０５を格納可能な内寸法を有する側壁１１０を含む平行
六面体形状を有する容器１０８からなる。
【００３７】一つの底面壁１１２上の一部で側壁１１
０’に近接する地点において、容器１０８は，印刷ノズ
ル１２２を支持するプレート１２０にインクを供給する
チャンバ１１８を備える印字ヘッド１１４を含む。プレ
ート１２０は既に第４図において示されたものと同形状
を有する。チャンバ１１８は通路１２６を介してノズル
１２２と連通している。
【００３８】支持部１０６は、プリンターのキャリッジ
（図示せず）上にカートリッジ及び支持体の対を脱着可
能な状態で装備できるよう、継手部１２８を備えてい
る。
【００３９】一端がプレート１２０に電気的に接続され
ている複数トラックを有するフラットケーブル１３０が
側壁１１０’の外壁部に固定され、プレート１２０に電
気パルスを供給して、ノズル１２２からインク滴を射出
させる。
【００４０】毛管要素１３４はチャンバ１１８に対応し
て底面壁１１２の内側の支持部１０６上に固定される。
該要素１３４は容器１０８の内部に向かって突出し、カ
ートリッジ１０５の孔１３６を挿通しスポンジ体１０３
と接触して、インクを浸透させる。該要素１３４は毛管
作用により、スポンジ体１０３からチャンバ１１８内へ
とインクを搬送してチャンバ１１８を充填し、ノズル１
２２に供給する。
【００４１】カートリッジ１０５が空になると、支持部
１０６から取り外して、第１図における容器１０への装
着によりインクを再補充し、充満した状態で再使用に備
え保管される。
【００４２】また既に説明したように、カートリッジ１
０５及び支持部１０６のグループ全体をプリンターのキ
ャリッジから取り外し、第３、８、及び１０図の容器に
基づいて変形した容器に装着することも可能である。
【００４３】この場合支持部１０６に据えられたカート
リッジ１０５は常に使用可能な状態におかれ、その期間
は限定されない。
【００４４】図１２乃至１４は本発明の別の実施例であ
る、ラップトップ型カートリッジと称される小型化され
た２個のカートリッジを包含する装置を示す。
【００４５】容器１４０は分割壁１４２により、下方チ
ャンバ１４４と上方チャンバ１４６とに分割されてい
る。上方チャンバ１４６は更に壁面１５０により２個の
区分室１４７及び１４８に分割されている。
【００４６】例えば第１図に於けるカートリッジ３２に
比較して小型のカートリッジ１５２は区分室１４７内に
装着され、壁面１４２に配設された２個の支持リブ１５
５及び１５６上に配設される。毛管要素１６０は壁面１
４２に固定され、一方の端部１６２が区分室１４７内部
に突出し、カートリッジ１５２の一壁面に形成された孔
１５３を介してカートリッジ１５２の内部に含まれてい
るスポンジ体１５４と接触している。この機構では、下
方チャンバ１４４に備蓄されるインクは該要素１６０の
毛管作用によりカートリッジ１５２に供給される。
【００４７】他方、区分室１４８はその外部及び下方チ
ャンバ１４４から完全に密封され、第４図に関連して述
べたヘッド４２及び４６に類似した型式のインクジェッ
ト型印字ヘッド１７２を支持する支持体１７０に挿入さ
れたカートリッジ１５２’（第１３図）を収容する。
【００４８】密封型カートリッジ１５２が区分室１４７
に装着され、又、適宜の支持体１７０を備えたカートリ
ッジ１５２´が区分室１４８に装着されると、カバー１
４５が容器１４０の上部開口部を密閉し気密状にする。
【００４９】支持体１７０はチャンバ１７４を含み、該
チャンバは該チャンバより伸直する多孔性毛管要素１７
６により、カートリッジ１５２’と液圧的に連通してい
るヘッド１７２にインクを供給する。毛管要素１７６
は、図１３に示されるように、カートリッジ１５２’に
設けられた孔１７７を通じてカートリッジ１５２’内部
に貫入し、スポンジ体１５４と接触し、インクを吸引し
てチャンバ１７４に供給する。
【００５０】区分室１４７は更に、第１４図に示される
ように、カートリッジ１５２における孔１７７に設けら
れたダクト１５８により下方チャンバ１４４と連通して
おり、孔１７７において露出するスポンジ体１５４の一
部の湿度を保ち、カートリッジ１５２内部の圧力を一定
に保持する。
【００５１】カートリッジ１５２はカバー１４５に取り
付けられた板ばね１６３により、リブ１５５及び１５６
によって構成される座部に堅固に固定される。更にカー
トリッジ１５２は、ダクト１５８と反対側の面におい
て、カートリッジ１５２の軸線に沿って側壁１４１とカ
ートリッジ１５２の間に配設された弾性部材１６６によ
って、ダクト１５８に対して押し付けられる。
【００５２】以上述べてきた、カートリッジを保持し且
つインクを供給する装置は、本発明の範囲を越える事が
ない限り、本発明の構成要素又は実施例に関して、付加
又は修正を加えることができることが理解できるであろ
う。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である、印字ヘッド用カートリ
ッジを格納し、該カートリッジをインクが供給されてい
る状態に保つ装置の断面図である。
【図２】図１における線II−IIに沿った断面図である。
【図３】図１における容器部の断面図であり、該容器部
は適当なインクリザーバを備えた印字ヘッドを有する。
【図４】図３における容器部の断面図であり、該容器部
は一体型印字ヘッドを有する。
【図５】本発明の実施例である、２個の別個のカートリ
ッジを保持する装置を示す。
【図６】図５における線VI−VIに沿った断面図である。
【図７】本発明の実施例である、それぞれ異なる色のイ
ンクを使用する２個の一体型印字ヘッドを有する装置を
示す。
【図８】図７における線VIII−VIIIに沿った断面図であ
る。
【図９】本発明の実施例である、４個の一体型カートリ
ッジを有する装置を示す。
【図１０】図９における線X−Xに沿った断面図である。
【図１１】支持部に包含されるカートリッジを示す図で
あり、該支持部は図４、７及び９に示される装置に挿入
される。
【図１２】本発明の実施例である、一体型ヘッド及び小
型化された一体型ヘッドに対応するカートリッジを包含
する装置を示す。
【図１３】図１２における線XIII−XIIIに沿った断面図
である。
【図１４】図１４における線XIV−XIVに沿った断面図で
ある。
【符号の説明】
１０、６０、９０ 容器 ２０ 下方チャンバ ２２ 上方チャンバ ２６、１３４、１６０、１７６ 多孔性毛管要素 ２９、３０ リブ ２８ ラバーリング ３２、６４、１０５、１５２ カートリッジ ４０、４２、４６、１１４、１７２ 印字ヘッド ３４、３６、４３ リザーバ ３５、１０３、１５４ スポンジ体 ３９、１５８ ダクト ５６、８４、９７ カバー ８７、８８、９１ 一体型ヘッド １２２ ノズル １３０ フラットケーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロベルト・モランドッティ イタリア共和国10015 イヴレア，ヴィ ア・ドニオ 10 (72)発明者 ダニーロ・チェスキン イタリア共和国10010 カンディア・ チ・セ，ヴィア・ガリバルディ 12 (56)参考文献 特開 昭50−99631（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−179084（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−135097（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−137933（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−120037（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/175

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インクジェットプリンターの為のカー
    トリッジを格納して、インクを供給された状態に保持す
    るための装置であって、開口部２１と同開口部を閉塞す
    るためのカバー５６を備える容器１０を含み、同容器の
    内部が、壁部１８によって、前記開口部から到達可能で
    あり且つカートリッジを収容するための手段２９、３０
    を含む少なくとも１個の第１のチャンバ２２と、同第１
    のチャンバ内に配設されたカートリッジに供給するため
    にインクを備蓄する少なくとも１個の第２のチャンバ２
    ０と、に分割されている装置。
  2. 【請求項２】 請求項１の装置において、第２のチャ
    ンバ２０が、第１のチャンバ２２の下部に配設され、且
    つ一方の端部がインクに浸され他方の端部が第１のチャ
    ンバ内に突出して、カートリッジ内に挿入されるように
    なされた毛管要素２６含むことを特徴とする装置。
  3. 【請求項３】 請求項２の装置において、前記容器の
    内部が、毛管要素２６が貫通される壁部１８によって、
    前記第１のチャンバと第２のチャンバとに分割されてい
    る、からなることを特徴とする装置。
  4. 【請求項４】 請求項１、２又は３の装置において、
    カートリッジを収容するための手段が、カバー５６が開
    口部２１を閉塞した際に、カートリッジを第１のチャン
    バ２２内の所定位置に支持し且つ保持する手段２９及び
    ３０からなることを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 請求項４の装置において、前記カート
    リッジを支持し且つ保持する手段が、第１のチャンバ２
    ２内部に突出しているリブ２９及び３０と、カバー５６
    に固定され且つ前記リブに対してカートリッジを押しつ
    けるようになされた弾性要素５７とを含むことを特徴と
    する装置。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一の装置にお
    いて、第１のチャンバがくぼみ部３７’を含み、同くぼ
    み部は、第２のチャンバに向かって突出し且つ一体型印
    字ヘッドを備えたカートリッジの印字ヘッドを収容する
    ようになされている、装置。
  7. 【請求項７】 請求項６の装置において、前記容器の
    内部を第１のチャンバと第２のチャンバとに分割する手
    段が連続している壁からなり、当該壁は、互いに接合さ
    れた第１部分と第２の部分とを含み、同第２の部分は、
    第１の部分に対して段違いになされていて、前記くぼみ
    部３７’を形成していることを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか一の項に記載
    の装置において、第１のチャンバが互いに分離されて異
    なる色のインクカートリッジ６６を収容するようになさ
    れた第１の複数の区分室６７ａ〜６７ｃを含むことを特
    徴とする装置。
  9. 【請求項９】 請求項８の装置において、第２のチャ
    ンバが前記第１の複数の区分室内に収容される各々対応
    するカートリッジへ供給するための複数色のインクを備
    蓄する第２の複数の区分室７５〜７７を含むことを特徴
    とする装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９の装置において、前記第２の
    複数の区分室の各々が対応するカートリッジを対応する
    区分室に液圧的に接続に適合するようになされた毛管要
    素７０、７１、７２を含むことを特徴とする装置。
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