JP3432000B2 - トナーカートリッジのトナーダムおよびその交換方法 - Google Patents

トナーカートリッジのトナーダムおよびその交換方法

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    • Y10T156/1961—Severing delaminating means [e.g., chisel, etc.]
    • Y10T156/1967—Cutting delaminating means

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、静電プリンタおよび複
写機に使用される交換可能なトナーカートリッジに関
し、更に詳細には、内部のトナーダムを交換することに
より使用済みトナーカートリッジを再使用できるように
する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザプリンタおよび静電複写機は静電
現像プロセス中に使用するトナー材料の供給源を備えた
トナーカートリッジを採用している。カートリッジは時
々取替えて、印刷プロセス中に使用するトナーを補給す
るように設計されている。静電磁気ローラアセンブリの
他に、トナーカートリッジは（図１を参照）、トナーボ
トル１０および帯電ロッド（図示せず）を備えたカバー
１２を備えている。トナーボトル１０およびカバー１２
は共に、カバー１２とボトル１０とを共に組合せるとき
係合するフランジを備えている。ポリスチレンのガスケ
ット１４はボトル１０のフランジ１６の上に置かれ、取
外し可能な裂断ストリップ１８を接続することができる
基板を形成している。トナーダム１８はボトル１０に入
っているトナーに対してせき止め作用を行い、トナーダ
ム１８が取外されてボトル１０の中のトナーに触れるこ
とができるようになるまでトナーの漏洩を防止する。一
対のフォームシール２０がカバー１２のいずれかの端に
設置されて、トナーダム１８が取外されたときトナーの
漏洩を防止する働きをする。
【０００３】製作中、トナーダム１８を、ボトル１０の
フランジ１６の上面に接着されているポリスチレンガス
ケット１４の上面に接着する。こうしてからカバー１２
を係合し、トナーダム１８をその間にはさみ込む。カバ
ー１２の側面に沿う細長いフランジをボトル１０の細長
いフランジに熱結合させて単一構造体を作る。それによ
りフォームシール２０は圧縮されるがトナーダム１８を
後の或る時期に引出すことができるようにされる。続い
て、ボトル１０の穴を通して、トナーを挿入し、ボトル
を封止して使用準備が整う。
【０００４】トナーカートリッジは最初元来のトナー源
が使い果たされたら捨てるように設計されているが、そ
の他の部分（すなわち、磁気ローラおよび帯電ロッド）
は更に長い有効寿命を備えており、したがって市場はト
ナー源が再充填されているカートリッジを開発した。し
かし、取替えトナーダムは再充填トナーの漏洩の可能性
があり満足ではなかった。更に、このような取替えトナ
ーダムはダムをボトル／カバーフランジに接着するのに
接着剤を使用している。このような接着剤はトナーを集
めてトナーカートリッジをその後再充填に使用できなく
する傾向がある。
【０００５】Paullに与えられた米国特許第5,080,745号
は封止側面に接着剤被膜が設けられている封止シートを
備えた取替えトナーダムについて記している。保護シー
トが接着剤被膜上に固定され、封止シートの挿入縁の上
で折り返され、更に折り返されて、封止シートが挿入位
置にあるとき、トナースロット開口から外に突出してい
る。封止シートを挿入すると、接着剤被膜は接着剤被覆
シートを開口を通して、トナースロットから外へ引張る
ことにより露出する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、改良され
た取替えトナーダムを挿入する方法および手段を提供す
るのが本発明の目的である。
【０００７】本発明の他の目的はトナーカートリッジ用
改良取替えトナーダムを提供することである。
【０００８】本発明の更に他の目的は、一旦使用した
ら、トナーカートリッジを以後の取替えトナーダムに対
して使用不能にしない取替えトナーダムを提供すること
である。
【０００９】本発明の更に他の目的は、使用済みトナー
カートリッジを改装する方法であって、非接着剤支持取
替えトナーダムを挿入することができるようにする方法
を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】取替えトナーダムを組立
てられたトナーカートリッジに挿入するために、トナー
カートリッジの対向辺を互いの方に移動させてカートリ
ッジを変形させ、その対向端で開口が現われるようにす
る。一対のウェブばねキャリアを開口に挿入して通し、
一方の開口から出るようにする。新しいトナーダムをウ
ェブばねキャリアの間に開口から出るその部分で挿入す
る。次にウェブばねキャリアを取替えトナーダムが適正
な位置に来るまで引出す。次にダムを所定位置に保持
し、ウェブばねキャリアを自由に引出す。それによりこ
の方法はトナーカートリッジのいずれの端にあるシール
をも傷つけずにトナーダムの取換を可能とする。種々の
非接着剤支持トナーダム構造を図示してあるが、その各
々はトナーボトルフランジと係合する柔軟な部分を備え
ており、それによりトナーの封止を接着剤を使用せずに
行うことができる。使用済みトナーカートリッジを分解
し、その一定部分を取替える必要のある方法を説明す
る。
【００１１】
【実施例】図１に関して上に述べたように、フォームシ
ール２０が組立てられたトナーカートリッジの端に設置
されている。取替えトナーダムを挿入しようとすると
き、フォームシールに損傷が生じ、それによりかなりの
トナーが漏洩し得ることがわかっている。フォームシー
ル２０に対する損傷はトナーダム取替え中図２および図
３に示す手順により回避することができる。
【００１２】トナーダムを取替えなければならないトナ
ーカートリッジ３０を、軽い圧力を対向カートリッジフ
ランジに全般に矢３２および３４に示す方向に加える万
力類似の装置（図示せず）に設置する。その結果、トナ
ーカートリッジ３０の端同士が移動して離れ、それによ
り一対のはさみ込まれたばね鋼キャリアウェブ３６およ
び３８を挿入するための溝が露出する。ばね鋼ウェブ３
６および３８がトナーカートリッジ３０を通して完全に
挿入されると（図２を参照）、取替えトナーダム４０は
それらの間にはさみ込まれ、ばね鋼キャリア３６および
３８が図中左に移動する（図３を参照）。トナーダム４
０が正しく設置されると、その中にある開口４２が止め
に係合し、ばね鋼キャリア３６および３８がトナーカー
トリッジ３０から完全に引出されるにつれてトナーダム
が更に移動することがないようにする。このような時点
で、側圧３２および３４が解放され、取替えトナーダム
４０が所定位置に確実に保持される。
【００１３】一つの剛いシート（たとえば、ポリスチレ
ン）から成る取替えトナーダムはトナー漏洩を防止する
充分な封止作用を行わないことがわかっている。しか
し、取替えトナーダムにトナーダムを当接フランジ面と
係合させる弾性手段を設けると、その適切な封止作用が
行われることがわかっている。図４では、取替えトナー
ダム５０はそのトナーに面しない側５２が重合フロック
加工で被覆されているように示してある。トナーダム５
０をトナーカートリッジ５４に挿入すると、フロック加
工材料５２はトナーダム５０の下側をトナーボトル５６
の当接フランジ部分に対して押し付けるように働く。適
切な封止作用を行うのに別の弾力が必要な場合には、ト
ナーダム５０の縁を折返して一層弾力のある封止構造を
作るようにすることができる（図４Ａを参照）。
【００１４】取替えトナーダムの更に他の実施例を図５
に６０で示す。変形した連続リッジ６２がトナーダム６
０の上面の周りに突出しており、トナーダム６０を構成
するプラスチック材料（たとえば、ポリスチレン）の熱
変形により好適に形成されている（図５Ａを参照）。ト
ナーダム６０をトナーカートリッジ６６に挿入すると、
リッジ６２はカバー６８のフランジ部分と係合し、トナ
ーダム６０の下側をトナーボトル７０のフランジ部分と
封止関係になるように押付ける。リッジ６２の端部７２
および７４はフォームシール２０と係合するから（図１
を参照）、リッジ６２の部分７２および７４を更に高く
形成して一層有効な封止作用を確保することも望まし
い。
【００１５】図６に、膨脹し得る封止形体を採用してい
るトナーダムの更に他の実施例を示す。トナーダム８０
は連続する柔軟な溝８２を備えている。溝８２は管８６
を介して流体溜８８に接続されている。破壊可能なシー
ル９０が管８６を溜め８８に入っている流体から分離し
ている。溜め８８には空気または他の適切な、比較的非
圧縮性の流体を詰めることができる。
【００１６】トナーダム８０をトナーカートリッジ９２
に挿入すると、溜め８８に圧力が加わり、シール９０を
破壊させ、中にある流体を溝８２に入れ、それを膨脹さ
せる。溜８８にかかる圧力が維持されれば、流体は溝８
２の中に留まり、トナーカートリッジ９２の当接面に対
して封止作用を生ずることができる。
【００１７】図７に、トナーダム８０の平面図を示して
あり、一対の側部クリップ９４および９６（図６には示
していない）を備えている。溜め８８の下に溜め８８の
一部分をそれ自身の上に折り返して中の流体の加圧を生
ずるようにする（図７Ａを参照）ことができるトナーダ
ム８０から構成される基板の細くなった部分（図示せ
ず）がある。クリップ９４および９６は折返し作用が生
じてから基板と係合してクリップする。このような仕方
で、溜め８８の中の流体加圧されると共に、加圧はクリ
ップ９４および９６の機械的クリップ作用により維持さ
れる。
【００１８】図９、図１０、および図１０Ａに、同様な
構造が示されているが、この例では、流体溜め８８の容
量は幾らか小さく、溜め８８の上に折り返されるトナー
ダム８０の基板の部分は溜め８８の如何なる部分をも含
んでいない。この仕方で、溜め８８が破裂する機会が少
くされている。
【００１９】時々、新しいトナーカートリッジからトナ
ーダムを取外すと、トナーカバーとトナーボトルとの間
のポリスチレンガスケットが内部で反りを生ずることが
ある。このような状況下では、新しいトナーダムで単に
挿入しただけではトナーボトルの有効な封止が作り出さ
れない。図１１に、使用済みトナーカートリッジを改装
する方法を示してあるが、この方法はカートリッジを分
解し、新しいトナーダムと再接合プロセス用の一対のホ
ットメルト接着プレフォームとを挿入することを含む。
図１１で、トナーボトル１００は鋸を隣接フランジ１０
４、１０６、および１０８、１１０に沿って走らせるこ
とによりトナーカバー１０２から分離されている。その
結果、カバー１０２はトナーボトル１００から分離され
ている。新しいトナーダム１１２を次にフランジ１０
６、１０８に乗っているポリスチレンガスケット１１４
の上面に熱かしめする。次に一対のホットメルト接着プ
レフォーム１１６、１１８をトナーダム１１２のいずれ
かの側で、ポリスチレンガスケット１１４の上に設置す
る。各プレフオーム１１６、１１８に金属粒子（たとえ
ば、鉄）を含浸して続く接合プロセス中熱を選択的に吸
収できるようにする。
【００２０】トナーカバー１０２を今度はプレフオーム
１１６、１１８の上に設置すると、誘導ヒータが、フラ
ンジ１０４、１１０と接触し、それをボトル１００の
（ガスケット１１４を介する）フランジ１０６、１０８
に（プレフオーム１１６、１１８を介して）接合する。
プレフオーム１１６、１１８に金属を挿入するとその一
層速い選択的加熱が可能になり、ボトル１００およびカ
バー１０２を構成している重合体材料の不必要な加熱が
防止される。
【００２１】更に他のトナーダム取替え手順を図１２お
よび図１３に示す。トナーボルト１００を図１１に関し
て説明した仕方でトナーカバー１０２から取外す。この
例では、新しいトナーダム１１２をスチレンガスケット
１１４にかしめてから、閉鎖セルフォームガスケット１
２０をガスケット１１４の上に設置し、カバー１０２を
ガスケット１１４に接触させる。一対の細長いクリップ
１２２、１２４を使用してトナーボトル１００のフラン
ジの縁を共にトナーカバー１０２にクリップし、それに
よりフオームガスケット１２０を圧縮する。フォームセ
ルガスケット１２０を所定位置に維持するのに、その平
面上表面に接着剤を設けることができる。改装トナーボ
トルの組立変形例を図１３に示す。
【００２２】図１４に、使用済みトナーカートリッジの
改装に関する他の手法を示す。この例では、組立て後、
使用済みトナーボトルを捨て、新しいトナーボトル１５
０を置き換える。トナーボトル１５０にフォームガスケ
ット１５４、およびポリスチレンガスケット１５６をそ
れに設けられている整合用穴を介して整合させることが
できる複数の突出ピン１５２を設ける。新しいトナーダ
ム１５８をガスケット１５６に結合し、更に他のフオー
ムガスケット１６０をその上に設置し、続いてトナーカ
バー１６２を設置する。ピン１５２は各構成要素の整合
を可能にし、組立てが完了すると、各ピン１５２を熱か
しめしてカバー１６２をトナーボトル１５０に結合させ
る。
【００２３】破壊し得るアーム１６４を、糊インサート
１６６を介して、トナーダム１５８の突出端に結合す
る。したがって、アーム１６４をトナーボトル１５０か
ら取外すと、トナーダム１５８を組立てられたトナーカ
ートリッジから引出すことができ、それによりトナーボ
トル１５０の中のトナーに触れることができる。
【００２４】トナーボトル１５０の上にピン１５２を設
置する代りに、ピンを（その何れかの表面から突出して
いる）ポリスチレンガスケット１５６の一部として成形
することができる。図１４の分解図に従って構成された
組立てトナーカートリッジを図１５に示す。
【００２５】これまでの説明は本発明の例示に過ぎない
ことを理解すべきである。当業者は本発明から逸脱する
ことなく種々の代案および修正案を考慮することができ
る。したがって、本発明は特許請求の範囲の範囲内に入
るこのようなすべての代案、修正案、および変形を包含
するつもりである。
【００２６】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明の各実施態様毎に列挙する。 (1) 対向端を除く延長側面に沿って互いに接着される
可撓性ボトル部分およびカバー部分とから構成されてい
る組立てトナーカートリッジ内に取替えトナーダムを挿
入する方法において、前記トナーカートリッジの対向側
面を互いに近接する方向に移動して前記カートリッジを
変形させ、前記対向端に開口を形成させる工程と、一対
の挟持ウェブばねキャリアを前記対向端の開口から挿入
し、他方の開口から延出させる工程と、前記他方の開口
から延出した前記挟持ウェブばねキャリアの部分間にト
ナーダムを挿入し、前記挟持ウェブばねキャリアとトナ
ーダムとの挟持構造を作る工程と、前記挟持ウェブばね
キャリアおよびはさみ込まれたトナーダムを該トナーダ
ムが正しく位置決めされて前記ボトル部の開口を封止す
るまで引き込み、さらに前記挟持ウェブばねキャリアを
前記トナーカートリッジから完全に取外す間前記トナー
ダムをその所定位置に保持する工程と、からなる取替え
トナーダムの挿入方法。
【００２７】(2) 圧力をトナーカートリッジの前記対
向側面に加えて前記開口を前記対向端に形成させる前項
(1)に記載の方法。
【００２８】(3) 前記圧力は前記挟持ウェブばねキャ
リアを取外してから前記トナーカートリッジの前記対向
側面から解放される前項(2)に記載の方法。
【００２９】(4) トナーボトルおよびボトルカバーか
らなる細長状トナーカートリッジのトナーダムであっ
て、前記トナーボトルおよびボトルカバーはそれぞれそ
の開口を取囲むフランジおよび該両フランジ間に置かれ
るガスケットを備えており、前記フランジおよびガスケ
ットは前記トナーボトルとボトルカバーの両開口を整合
させて長手方向に沿って互いに接着され、接着されない
両端には弾性シールを備えているものにおいて、前記ト
ナーボトルとボトルカバーとの間への挿入時に前記整合
した開口を完全に覆い且つ封止する大きさの平面状剛性
シート部分と、該剛性シート部分の一表面側に備えられ
前記挿入時に前記フランジに対し密着する弾性手段とを
備えてなるトナーダム。
【００３０】(5) 前記平面状剛性シートの周縁に収縮
性管状溝を備え、該収縮性管状溝は破壊可能なシールを
内部に備えた通路を介して圧縮可能な流体溜めに連結さ
れ、さらに前記流体溜めを圧縮して内部の流体圧力を前
記破壊可能なシールが破裂して前記流体が前記流体溜め
から前記収縮性管状溝に流れ込む点まで増大させる圧縮
手段を備え、これにより該収縮性管状溝を膨脹させて前
記弾性手段を作り出してなる前項(4)に記載のトナーダ
ム。
【００３１】(6) 前記圧縮手段は前記平面状剛性シー
トの折返し部分を含み、該折返し部分は前記流体溜めを
圧縮するように設けられると共に、折り返した際に前記
平面状剛性シートと係合して前記流体溜めにかかる圧力
を一定に維持するクリップを備えてなる前項(5)に記載
のトナーダム。
【００３２】(7) 使用済みトナーカートリッジのトナ
ーダムを取替える方法であって、前記使用済みトナーカ
ートリッジが、フランジ付き細長状カバーと、該細長状
カバーと整合するフランジ付き開口を有する細長状トナ
ーボトルと、前記両フランジ間に置かれるガスケットと
から構成されているものにおいて、前記ガスケットが露
出するよう前記細長状カバーと前記細長状トナーボトル
とを切り離す工程と、前記細長状トナーボトルおよび前
記細長状カバーの長手方向に沿う前記ガスケットの縁を
覆わない大きさの新しいトナーダムを前記ガスケットに
接着する工程と、導電性粒子が埋込まれた融解性接着物
質を備えている一対の粘着性プレフォームを、前記ガス
ケットの露出している両縁に沿って設置する工程と、前
記細長状カバーを前記細長状トナーボトルの前記フラン
ジ付き開口に突合わせて前記トナーカートリッジを再形
成する工程と、前記プレフォームを加熱して前記細長状
カバーと前記細長状トナーボトルとを結合する工程と、
からなるトナーダムの取替え方法。
【００３３】(8) 使用済みトナーカートリッジのトナ
ーダムを取替える方法であって、前記使用済みトナーカ
ートリッジが、フランジ付き細長状カバーと、該細長状
カバーと整合するフランジ付き開口を有する細長状トナ
ーボトルと、前記両フランジ間に置かれるガスケットと
から構成されているものにおいて、前記ガスケットが露
出するよう前記細長状カバーと前記細長状トナーボトル
とを切り離す工程と、新しいトナーダムを前記フランジ
付き開口に近接する対向長手縁に沿って前記露出したガ
スケットに接着する工程と、弾性ガスケットシールを前
記ガスケットと整合して設置する工程と、前記細長状カ
バーおよび前記細長状ボトルの長手方向のフランジを突
合わせて前記トナーカートリッジを再形成し、ばねクリ
ップを用いて前記弾性ガスケットシールを圧縮し、前記
フランジの接触状態を維持する工程と、からなるトナー
ダムの取替え方法。
【００３４】(9) 前記弾性ガスケットシールは弾性発
泡部材からなる前項(8)に記載の方法。
【００３５】(10) フランジを有する細長状カバーと、
該細長状カバーに当接される周りにフランジ部を有し且
つ前記細長状カバーのフランジと整合される開口を備え
た細長状ボトルとを備えている改装トナーカートリッジ
において、中心開口を有し、前記フランジと整合して接
着されると共に前記中心開口を覆うトナーダムを備えた
ガスケットと、前記ガスケット開口と整列された開口を
有し前記ガスケットを挟む一対の弾性シールと、前記両
フランジと前記ガスケットと前記弾性シールの長手部分
を接続して、封止トナーカートリッジ、および前記フラ
ンジ間のピンの設けられていない領域を通して延びる前
記トナーダムの引張りタブを形成する複数のピンと、を
備えてなる改装トナーカートリッジ。
【００３６】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、トナーカー
トリッジのトナーダム交換が容易に行え、且つトナーダ
ムを交換したカートリッジはトナーダムがボトル開口に
密着してトナー漏れ起こすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のトナーカートリッジの分解図であ
る。
【図２】本発明の方法に従ってウェブばねキャリアをト
ナーカートリッジに挿入する工程を示す図である。
【図３】本発明の方法に従ってウェブばねキャリアをト
ナーカートリッジから引出す工程を示す図である。
【図４】本発明の一実施例に係るフロック加工面を有す
る取替えトナーダムを示す図。
【図４Ａ】図４に示すトナーダムの縁の他の例を示す部
分斜視図である。
【図５】トナーダムの他の実施例を示す斜視図である。
【図５Ａ】図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】トナーダムの更に他の実施例を示す斜視図であ
る。
【図７】図６に示すトナーダムの平面図である。
【図７Ａ】図６のトナーダムの流体溜めを折り返した状
態の斜視図である。
【図８】図７に示すトナーダムの側面図である。
【図９】図６に示すトナーダムの変形例の平面図であ
る。
【図１０】図９に示すトナーダムの側面図である。
【図１０Ａ】図９のトナーダムの流体溜めが折り返され
ている状態の側面図である。
【図１１】本発明の方法に従って改装されているトナー
カートリッジの分解斜視図である。
【図１２】本発明の更に他の実施例の分解斜視図であ
る。
【図１３】図１２に示すトナーカートリッジの組立図状
態の斜視図である。
【図１４】突出ピンを有するトナーカートリッジの更に
他の実施例である。
【図１５】図１４に示すトナーカートリッジの組立図状
態の斜視図である。
【符号の説明】
３０…トナーカートリッジ ３６、３８…ウェブばねキャリア ４０…取替えトナーダム ５０…トナーダム ５２…弾性手段 ５４…トナーカートリッジ ８０…平面状シート ８２…溝 ８６…通路 ８８…流体溜め ９０…破壊可能シール １００…トナーボトル １０２…フランジ付きカバー １１２…トナーダム １１４…ガスケット １１６、１１８…粘着性プレフォーム １２０…ガスケットシール １２２、１２４…ばねクリップ １５２…ピン １５４、１６０…フォームシール １５６…ガスケット １５８…トナーダム １６２…カバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニース・ピー・デイヴィッドソン アメリカ合衆国アイダホ州ボイジー バ ーデン・タワー・ドライブ 11233 (56)参考文献 特開 平５−27572（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/095

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】比較的狭い端部を有する長い寸法のトナー
    カートリッジのためのトナーダムであって、 前記トナーカートリッジはトナーボトルとボトルカバー
    を有し、 前記トナーボトルと前記ボトルカバーは夫々開口を取り
    囲むフランジを有するとともに、夫々の前記フランジの
    間にガスケットが置かれ、 前記フランジと前記ガスケットは、前記トナーボトル及
    び前記ボトルカバー中の前記複数の開口を整列させるよ
    うに、前記長く延びた寸法に沿って互いに付着してお
    り、 前記比較的狭い端部はそれぞれその中に弾性のあるシー
    ルを有するトナーダムにおいて、 前記トナーダムは２つの主要な平坦表面を有する硬いシ
    ートを有し、 前記硬いシートは、前記トナーボトルと前記ボトルカバ
    ーの間に挿入された時、前記整列された開口を完全に覆
    ってシールする寸法を有し、 前記硬いシートは弾性手段を有し、 前記弾性手段は前記平坦表面の１つから延びているとと
    もに、前記硬いシートの挿入時に、近接するフランジ表
    面に直接的に係合してシールし、 前記弾性手段は閉じているとともに柔軟な流路をその周
    辺に有し、 前記流路は、破壊可能なシールを有する通路を介して流
    体が充填されていて圧縮可能な溜部に接続されており、 前記硬いシートは前記溜部を加圧して前記溜め部の圧力
    が前記破壊可能なシールを破壊して前記流体が前記溜部
    から前記柔軟な流路に押し出させるようになるに至るま
    で前記圧力を上昇せしめる手段を有することを特徴とす
    るトナーダム。
  2. 【請求項２】前記加圧する手段は前記硬いシートのうち
    の折り畳み可能部分を含み、 前記折り畳み部分は前記溜部を加圧する位置に置かれ、 前記加圧する手段は更に、前記硬いシートの縁に係合す
    ることで前記溜部への圧力を一定に保つクリップをその
    端部付近に有する ことを特徴とする請求項１記載のトナ
    ーダム。
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