JP4848885B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤が適用される現像方式において、トナー濃度を検出する濃度センサを用いて現像装置の傾き具合を検知するようにした画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and in particular, in a developing method to which a two-component developer including toner and a magnetic carrier is applied, the inclination of the developing device is detected using a density sensor that detects toner density. The present invention relates to an image forming apparatus that detects the condition.
複写機やプリンタ等の画像形成装置として例えば電子写真方式を採用したものでは、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤を用いた二成分現像方式を使用したものが知られている。
これらの二成分現像剤（現像剤）を用いた画像形成装置の現像装置では、通常、現像剤を帯電して搬送するための撹拌搬送部材（オーガー）を用い、このオーガーに対向する位置に現像剤中のトナー濃度を検出するための濃度センサが設けられている。
As an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, for example, an apparatus using an electrophotographic method is known which uses a two-component developing method using a two-component developer containing toner and a magnetic carrier.
In a developing device of an image forming apparatus using these two-component developers (developers), a stirring / conveying member (auger) for charging and conveying the developer is usually used, and development is performed at a position facing the auger. A density sensor for detecting the toner density in the agent is provided.
しかしながら、このようにオーガーによって現像剤を搬送するタイプにあっては、オーガーの軸方向の傾きがあると、オーガーに沿った現像剤量が場所によって異なるようになるため現像剤の搬送量が不均一になり、形成される画像の端部にオーガーの羽根に沿った縞状の模様（オーガーマーク）が発生したり、オーガーの端部から現像剤が溢れて現像装置外にこぼれるような不具合を生じるようになる。
そのため、画像形成装置を設置する際、通常、オーガーが水平になるように調整して設置されるが、画像形成装置のうち、特に小型のプリンタにあっては、プリンタ自体が小型軽量化されているため、設置条件が必ずしも良好とはならず、傾斜されて設置されるようなことがある。
However, in the type in which the developer is conveyed by the auger in this way, if the auger is inclined in the axial direction, the amount of the developer along the auger varies depending on the location, so the amount of developer conveyance is inconvenient. The problem is that the image becomes uniform and striped patterns (auger marks) along the blades of the auger occur at the edge of the formed image, or the developer overflows from the edge of the auger and spills out of the developing device. It comes to occur.
For this reason, when installing the image forming apparatus, the auger is usually adjusted so as to be horizontal. However, among the image forming apparatuses, particularly in a small printer, the printer itself is reduced in size and weight. Therefore, the installation conditions are not always good, and the installation may be inclined.
このような場合、そのまま使用を継続すると、上述したようなオーガーマークや現像剤のこぼれを発生するようになったり、現像剤中のトナー濃度を適正に検出することもできなくなる虞がある。特に、小型のプリンタとして、４色の現像装置を並設したタンデム機では、現像装置中の現像剤量が少ないこともあり、オーガーの軸方向に沿った傾きがあると、一層オーガーマークを発生し易くなったり、適正なトナー濃度の検出も困難になる。 In such a case, if the use is continued as it is, there is a possibility that an auger mark or developer spillage as described above may occur or the toner concentration in the developer cannot be detected properly. Especially in a tandem machine with four color developing devices arranged side by side as a small printer, the developer amount in the developing device may be small, and if there is an inclination along the axis direction of the auger, more auger marks are generated. It becomes difficult to detect the toner, and it is difficult to detect an appropriate toner density.
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、トナー及び磁性キャリアが含まれる二成分現像剤のトナー濃度を検出する濃度センサを用いて、現像装置の傾きを検出することが可能な画像形成装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above technical problems, and detects the inclination of the developing device using a concentration sensor that detects the toner concentration of a two-component developer containing toner and a magnetic carrier. The present invention provides an image forming apparatus capable of doing so.
すなわち、本発明の画像形成装置の第１の態様としての基本的構成は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、トナー及び磁性キャリアが含まれる二成分現像剤（現像剤）にて静電潜像を可視像化する画像形成装置において、夫々の現像ハウジング２内の現像剤のトナー濃度が透磁率の変化によって検知可能な濃度センサ３を夫々有し、少なくとも一つの濃度センサ３（例えば３ｂ）が現像ハウジング２の長手方向に延びる現像剤搬送路４の長手方向に対して他の濃度センサ３（例えば３ａ）と異なる位置に配置される複数の並設された現像装置１と、少なくとも二つの異なる位置に配置された濃度センサ３の出力波形に基づいて現像装置１の長手方向に対する水平方向からの傾き状態を判別する傾き判別装置５とを備えることを特徴とするものである。尚、図１（ａ）は本発明の第１の態様を示す模式図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面である。また、本発明が図１に示される態様に限られないことは勿論である。
That is, the basic configuration as the first aspect of the image forming apparatus of the present invention is a two-component developer (developer) containing toner and a magnetic carrier as shown in FIGS. In the image forming apparatus that visualizes the electrostatic latent image, each has a
また、本発明の画像形成装置に関連する関連発明の態様としての基本的構成は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、トナー及び磁性キャリアが含まれる二成分現像剤（現像剤）にて静電潜像を可視像化する画像形成装置において、一つの現像ハウジング２内の現像剤のトナー濃度が透磁率の変化によって検知可能な濃度センサ３を複数有し、少なくとも一つの濃度センサ３（例えば３ｂ）が現像ハウジング２の長手方向に延びる現像剤搬送路４の長手方向に対して他の濃度センサ３（例えば３ａ）と異なる位置に配置される一つの現像装置１と、少なくとも二つの前記異なる位置に配置された濃度センサ３の出力波形に基づいて現像装置１の長手方向に対する水平方向からの傾き状態を判別する傾き判別装置５とを備えることを特徴とする。
In addition, as shown in FIGS. 2A and 2B, the basic configuration as an aspect of the related invention related to the image forming apparatus of the present invention is a two-component developer (developer) containing a toner and a magnetic carrier. In the image forming apparatus that visualizes the electrostatic latent image by using a plurality of
このような技術的手段において、本発明はトナー及び磁性キャリアが含まれる現像剤を用いる画像形成装置を対象とし、濃度センサ３としては透磁率型センサが用いられる。また、濃度センサ３の数量は複数であればその数量は特に限定されないが、装置構成を簡略化し、現像装置１の傾きを有効に判別する観点からは２個の濃度センサ３（３ａ，３ｂ）の出力波形に基づいて現像装置１の傾き状態を判別するようにすればよい。このように、濃度センサ３の出力波形に基づいて現像装置１の傾きを判別することで、安全な水平方向での設置を促すこともできるようになる。
In such technical means, the present invention is directed to an image forming apparatus using a developer containing toner and a magnetic carrier, and a magnetic permeability sensor is used as the
そして、本発明の適用可能な画像形成装置としては、複数の現像装置１を並設した所謂タンデム型のカラー用画像形成装置への適用のみならず、一つの現像装置１を用いたモノクロ用画像形成装置への適用であってもよい。また、濃度センサ３としては、異なる現像装置１の濃度センサ３の出力波形から傾き状態を把握するようにしてもよいし、同じ現像装置１内に複数、好ましくは２個の濃度センサ３を配置するようにしてもよい。
The image forming apparatus to which the present invention can be applied is not only applied to a so-called tandem color image forming apparatus in which a plurality of developing
また、本発明の具体的態様としては、図１（ａ）（ｂ）に示すように、現像装置１は、一部に開口を有し且つ現像剤を収容可能な現像ハウジング２と、現像ハウジング２の開口に対向して設けられ、回転可能で且つ現像剤が担持可能な現像剤担持体６と、現像剤担持体６の背後に配設され、現像剤担持体６の軸方向に沿って延びる仕切部材９によって二つの現像剤搬送路４に区画されると共に仕切部材９の両端部には二つの現像剤搬送路４を繋ぐ連通路が開設され、二つの現像剤搬送路４内に夫々現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送部材７を具備することで二つの現像剤搬送路４を巡って現像剤が循環搬送される現像剤循環搬送部８と、現像剤循環搬送部８内の現像剤担持体６より遠い側の現像剤搬送路４のうち仕切部材９に対向する予め決められた部位にて撹拌搬送部材７に対向して設けられる１又は複数の濃度センサ３とを備えるものが挙げられる。これにより、濃度センサ３の出力波形に基づく傾き判別が具体的になされるようになる。
As a specific embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1A and 1B, a developing
ここで、濃度センサ３の配設位置としては、例えばタンデム型画像形成装置のように複数の現像装置１が並設されたものにあっては、少なくとも一つの現像装置１内の現像剤循環搬送部８の現像剤搬送路４の長手方向で異なる位置に二つの濃度センサ３を具備させ、この二つの濃度センサ３の出力波形の違いから傾きを判別するようにしてもよいし、一の現像装置１と他の現像装置１の少なくともいずれか一の現像装置１の現像剤循環搬送部８の現像剤搬送路４の長手方向で互いに異なる位置に夫々具備した濃度センサ３の出力波形の違いから判別するようにしてもよい。本発明では、後者が採用されている。また、モノクロ用画像形成装置のように一つの現像装置１しか有さないものにあっては、一つの現像剤循環搬送部８の現像剤搬送路４の長手方向で異なる位置に二つの濃度センサ３を具備させ、濃度センサ３の出力波形の違いから現像装置１の傾き状態を判別するようにすればよい。そして、少なくとも一つの現像装置１内の現像剤の濃度を検出する二つの濃度センサ３の配置及び出力情報を工夫するようにすれば、一つの現像装置１又は複数の並設された現像装置１が用いられる画像形成装置において、現像装置１の長手方向の傾き状態を容易に把握することができるようになる。
Here, as a position where the
更に、現像剤循環搬送部８としては、複数の撹拌搬送部材７が夫々収容される現像剤搬送路４を仕切部材９にて区画されると共にこの仕切部材９の両端近傍に連通路が開設されたものであり、少なくとも１個の濃度センサ３（例えば３ｂ）が現像剤担持体６に隣接する現像剤搬送路４とは異なる現像剤搬送路４にて仕切部材９に対向し且つ現像剤搬送方向下流側に配設される一方、少なくとも１個の濃度センサ３（例えば３ａ）がこの配設位置より現像剤搬送方向上流方向で当該現像剤搬送路４中又は異なる現像装置１の現像剤搬送路４中に配設されることで、濃度センサ３をこのように配置することで容易に現像装置１の長手方向の傾きを安定して判別できるようになる。
Further, as the developer
現像装置１をその長手方向に沿って傾けると、内部に収容されている現像剤が長手方向に沿って移動し、箇所毎の現像剤量が変化するようになる。図３（ａ）は現像装置１が水平に置かれたときの様子を模式的に示したもので、このとき、撹拌搬送部材７の回転軸と略平行に現像剤が収容され、２箇所の濃度センサ３（３ａ，３ｂ）の設置部位では撹拌搬送部材７の回転によって生じる現像剤量の変化は殆どなく、いずれの濃度センサ３にも同様の出力波形が発生する。尚、図中矢印は現像剤の搬送方向を示したものである。
一方、（ｂ）のように、現像装置１が傾斜すると、２箇所の濃度センサ３（３ａ，３ｂ）の設置部位では夫々の箇所での現像剤量が変化するようになる（本例では、現像剤搬送方向下流側の濃度センサ３ａの設置部位では現像剤量が多くなり、上流側の濃度センサ３ｂの設置部位では現像剤量が少なくなる）。そのため、撹拌搬送部材７の回転によって生じる現像剤量も大きく変化するようになり、２個の濃度センサ３（３ａ，３ｂ）の出力波形が大きく異なるようになる。
When the developing
On the other hand, when the developing
本願発明者らは、このような濃度センサ３での現像剤量の違いに着目し、トナー濃度を磁気的に検出する方式であれば、現像剤中の磁性キャリア量の変化が検出され、この変化が現像剤量の変化に繋がることから、これを利用することに着眼した。
一方、このような濃度センサを用いて、その出力波形から良好な画質が維持できるようにした方式としては、例えば特許文献１に記載の方式が知られている。
この特許文献１には、濃度センサの出力波形の振幅値によって現像剤量を検知し、この検知結果から出力波形の平均出力値を補正することでより適正なトナー補給を行い、良好な画質を維持するようにした方式が提示されている。
しかしながら、この方式は、現像装置の傾斜に対する対応策ではなく、トナー濃度の制御に対する対応策であり、更に、この特許文献１には現像装置の傾斜に対する言及もなされていないことから、本発明はこの特許文献１記載の発明とは異なるものである。
The inventors of the present application pay attention to the difference in the developer amount in the
On the other hand, as a method of using such a density sensor to maintain a good image quality from its output waveform, for example, a method described in
In this
However, this method is not a countermeasure against the inclination of the developing device but a countermeasure against the control of the toner density. Further, since
そして、本発明では、濃度センサ３を現像装置１の長手方向に沿って異なる位置に設けるようにすればよいが、現像装置１が傾けられた際にその検出感度を向上させる観点からは、異なる位置に配置された濃度センサ３は、現像装置１の長手方向中央を挟んで互いに異なる方向に配置されることが好ましい。このように配置することで、濃度センサ３の一方では現像剤量が増加し、他方では現像剤量が減少するようになり、濃度センサ３の出力波形の差が一層大きく現れるようになる。
In the present invention, the
更に、本発明では、濃度センサ３として透磁率型センサを用い、傾き判別装置５は、濃度センサ３の出力波形の振幅情報に基づいて現像装置１の長手方向の水平方向からの傾きを判別するようにしている。このように透磁率型センサを用いることで現像剤のトナー濃度を磁気的に検知できると共に、振幅情報によって現像剤量の変化を検知することができるようにもなる。そのため、濃度センサ３での現像剤量の変化を検知することで、現像装置１の傾きを判別することが容易になされるようになる。尚、出力波形の振幅情報の代表的態様としては、Ｖｐｐ（ピークツーピーク電圧）が挙げられる。
Further, in the present invention, a magnetic permeability sensor is used as the
また、本発明では、傾き判別装置５によって傾きが判別された際の対応策を容易にする観点から、更に、警告可能な警告部を備え、傾き判別装置５は、判別された傾き状態が予め規定された値より大きいときには警告部による警告を行うようにすることが好ましい。このように警告がなされることで、傾きの修正を促すことができるようにもなり、安定した現像特性を促すことができるようになる。尚、警告部としては、告知できるものであれば特にその方式は限定されないが、代表的には操作パネルへの表示を行う方式が挙げられる。
そして、傾き判別装置５は、判別された傾き状態が予め規定された値より大きいときには警告部による警告と共に現像装置１の駆動を停止することが好ましく、このように現像装置１を停止することで、安全性が一層確保されるようになる。
尚、予め規定された値としては、一つの値のみならず、複数の値を設定することが可能であり、例えば一つの値で警告を行い、更にそれよりも大きな値で警告及び現像装置１の駆動の停止を行うようにしてもよい。
Further, in the present invention, from the viewpoint of facilitating a countermeasure when the inclination is determined by the
Then, when the determined inclination state is larger than a predetermined value, the
In addition, as a predetermined value, it is possible to set not only one value but also a plurality of values. For example, a warning is given with one value, and a warning and developing
更に、本発明においては、現像剤循環搬送部８は、濃度センサ３の配設位置より現像剤搬送方向上流側で且つ撹拌搬送部材７の端部近傍に補給現像剤が当該現像剤循環搬送部８に供給可能な補給口を備えている。そのため、傾き判別装置５は、補給口から当該補給口に最近接する濃度センサ３までの現像剤搬送時間をＴとしたときに、当該現像装置１が駆動され且つ補給現像剤が補給口から供給されない時間がＴを超えた条件下で傾き判別を行うことが好ましく、これによれば、補給現像剤が供給された場合、現像剤の濃度変化により濃度センサ３の出力波形が瞬間的に大きく変化することがあっても、濃度センサ３による傾きの判別に際し、この影響を防ぐことができるようになる。また、補給現像剤として磁性キャリアが同時に補給される場合の影響を低減することも可能になる。尚、補給現像剤としては、トナー及び磁性キャリアからなる新しい現像剤を供給する態様であってもよいし、トナーのみを供給する態様であってもよい。
Further, in the present invention, the developer
本発明によれば、現像剤が循環搬送される現像剤循環搬送部の一方の端部から補給現像剤を補給する構造の現像装置を複数並設した画像形成装置に対し、各現像装置内の現像剤の濃度を検出する一の濃度センサの配置及び出力情報を工夫するようにしたので、複数の現像装置が並設されて用いられる画像形成装置において、現像装置の長手方向の傾き状態を容易に把握することができるようになる。 According to the present invention, an image forming apparatus in which a plurality of developing devices configured to replenish a replenishment developer from one end of a developer circulation conveyance unit through which the developer is circulated is arranged in parallel with each other. Since the arrangement and output information of one density sensor for detecting the developer concentration is devised, in an image forming apparatus in which a plurality of developing devices are used in parallel, the developing device can be easily tilted in the longitudinal direction. To be able to grasp .
そのため、仮に現像装置が傾いて設置されたときに発生する不具合を防ぐことができるようになる。 Therefore, it is possible to prevent a problem that occurs when the developing device is installed at an angle.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図４は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態を示す。同図において、本実施の形態の画像形成装置は、所謂タンデム型のカラー画像形成装置であり、装置本体１０内に例えば電子写真方式にて各色成分（例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））トナー像が形成担持される像担持体としての感光体ドラム１１（１１ａ〜１１ｄ）を中間転写ベルト２０上に並列配置したものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 4 shows an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied. In the figure, the image forming apparatus of the present embodiment is a so-called tandem type color image forming apparatus, and each color component (for example, yellow (Y), magenta (M), Photosensitive drums 11 (11a to 11d) as image carriers on which cyan (C) and black (K) toner images are formed and supported are arranged on the
感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１を帯電する帯電ロール等の帯電装置１３、帯電された感光体ドラム１１に静電潜像を形成するＬＥＤアレイ等からなる露光装置１４、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像をトナーにて可視像化する現像装置１２（１２ａ〜１２ｄ）、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０を挟んで対向する位置に設けられて感光体ドラム１１上のトナー像を中間転写ベルト２０上に転写する転写ロール等の一次転写装置１５が配設されている。尚、図中符号１６は、感光体ドラム１１上の残留トナーを清掃するクリーニングブラシである。
Around the
また、中間転写ベルト２０は、３個の張架ロール２１〜２３に掛け渡され、例えば張架ロール２１を駆動ロールとして図の矢印方向に循環移動するようになっている。また、この張架ロール２１と対向する位置には、中間転写ベルト２０上の残留トナーを清掃するベルトクリーナ２４が中間転写ベルト２０に対し接離自在に設けられている。
Further, the
更に、装置本体１０内には、各現像装置１２（１２ａ〜１２ｄ）へ各色トナーを夫々補給するトナー補給ボトル１７（１７ａ〜１７ｄ）が設けられ、図示外の搬送路を経由して夫々の現像装置１２（具体的には現像装置１２へ取り付けられた後述するトナー補給器）へトナーを供給できるようになっている。尚、例えば現像装置１２が装置内部の余剰現像剤を回収排出する機構を備えるような態様にあっては、トナー補給ボトル１７内のトナーの代わりに適宜キャリアを含む現像剤とするようにしてもよい。
更にまた、本実施の形態では、装置本体１０内に本件の特徴点である後述する傾き判別等を行うための制御装置５０が設けられている。
Further, in the apparatus
Furthermore, in the present embodiment, a
そして、本実施の形態では、装置本体１０の下部には、記録材としての用紙Ｓを供給可能にする給紙カセット２５が装置本体１０に対し引き出し可能に設けられている。また、この給紙カセット２５の近傍には、給紙カセット２５から用紙Ｓをピックアップするピックアップロール２６、このピックアップロール２６の下流側に対向配置されるフィードロール２７とリタードロール２８とが設けられ、ピックアップされた用紙Ｓを捌いて一番上の１枚だけが所定の用紙搬送経路（図中仮想線にて示す）に搬送されるようになっている。
また、それらの下流側には、捌かれて搬送された用紙Ｓの位置決め規制を行った後に所定のタイミングで下流側に用紙Ｓを搬送するレジストロール２９が配設され、更にその下流側には、中間転写ベルト２０上に一次転写されたトナー像を用紙Ｓ上に一括転写する二次転写ロール等の二次転写装置３０が、張架ロール２３をバックアップロールとして配設されている。
In the present embodiment, a
In addition, a
更に、この二次転写装置３０の下流側には、用紙Ｓ上に転写されたトナー像を定着する定着装置３２が設けられ、例えば加熱ロール３２ａと加圧ロール３２ｂとで構成され、所定の定着ニップ域を形成できるようになっている。そして、この定着装置３２の下流側で装置本体１０の一端側には、装置本体１０の筐体表面に設けられた排出トレイ１０ａへ定着を終えた用紙Ｓを排出する排出ロール３１が設けられている。
Further, a fixing
本実施の形態における現像装置１２は、図５に示すように、現像ハウジング４１内にトナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤（現像剤）を収容し、現像ハウジング４１の開口部には感光体ドラム１１に対向して現像剤を担持搬送する現像剤担持体としての現像ロール４２を備えている。また、現像ハウジング４１の一部には、現像ハウジング４１内へトナーを補給するトナー補給装置７０が設けられている。
As shown in FIG. 5, the developing
本実施の形態の現像ロール４２は、回転可能な非磁性の現像スリーブ４２ａと、この現像スリーブ４２ａの内部に固定的に配置され且つ複数の磁極を有する磁石体４２ｂとを備え、現像スリーブ４２ａは感光体ドラム１１と対向する部位で互いに反対方向（Ａｇａｉｎｓｔ方向）に回転するようになっている。また、磁石体４２ｂは、その外周部に複数の磁極（Ｓ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｎ１，Ｎ２）を備えており、感光体ドラム１１と対向する位置に磁極Ｓ１を設ける一方、磁極Ｓ２に対向する位置には現像スリーブ４２ａ上の現像剤量を規制するトリマ４３が設けられている。
このように、本実施の形態では、磁石体４２ｂの磁極Ｎ２がピックアップ磁極、磁極Ｓ２がトリミング磁極、磁極Ｎ３が搬送磁極、磁極Ｓ１が現像磁極、磁極Ｎ１と磁極Ｎ２とで反発磁極を形成するようになっている。尚、本実施の形態において、夫々の磁極の配置や数は本形態に限定されるものではなく、適宜選定して差し支えない。
The developing
As described above, in this embodiment, the magnetic pole N2 of the
更に、本実施の形態では、現像ロール４２の後方にて現像剤を帯電しながら撹拌搬送し、現像ロール４２への現像剤供給を行う一対のオーガー４５（４５ａ，４５ｂ）が、例えばオーガー４５ａをサプライオーガー、オーガー４５ｂをアドミクスオーガーとして設けられている。そして、アドミクスオーガー４５ｂの斜め下方には、現像ハウジング４１を貫通するように透磁率型の濃度センサ４６が設けられ、現像剤中のトナー濃度を検知できるようになっている。
Furthermore, in the present embodiment, a pair of augers 45 (45a, 45b) that stir and convey the developer behind the developing
ここで一対のオーガー４５を図５の上方から見た断面は、図６のようになっている。
現像ハウジング４１の一部で構成される仕切壁４１１を隔てて配置されたサプライオーガー４５ａ及びアドミクスオーガー４５ｂには、図６に示すような羽根が夫々設けられている。サプライオーガー４５ａには現像剤搬送方向Ａ方向に向かってスパイラル状の羽根４５１が略全長に亘って設けられ、一端部には方向の異なる羽根４５２が設けられ、この一端部にはトナー補給装置７０から所定量のトナーが補給される補給口４８が開設されている。
また、アドミクスオーガー４５ｂには現像剤搬送方向Ｂ方向に向かってスパイラル状の羽根４５３が略全長に亘って設けられ、一端部には方向が異なりスパイラル間隔が狭い羽根４５４が設けられている。
そのため、補給口４８から補給されたトナーは、サプライオーガー４５ａ側の現像剤と混合され、直ちにサプライオーガー４５ａの羽根４５１によって堰き止められてアドミクスオーガー４５ｂ側へ導かれる。そして、アドミクスオーガー４５ｂの回転によって現像剤の混合が促進されながらＢ方向に搬送される。
そして、十分均一に混合された現像剤は、アドミクスオーガー４５ｂの羽根４５４によって堰き止められてサプライオーガー４５ａ側に搬送されるようになる。尚、サプライオーガー４５ａやアドミクスオーガー４５ｂの羽根の形状はこれに限定されず、現像剤が良好に循環搬送されるように適宜選定してもよい。
また、本実施の形態では、アドミクスオーガー４５ｂの現像剤搬送方向下流側に濃度センサ４６が配置されている。
Here, the cross section of the pair of
The
The
Therefore, the toner replenished from the replenishing
The sufficiently mixed developer is blocked by the
In the present embodiment, the
更に、本実施の形態におけるトナー補給装置７０は、図７に示すようになっている。
同図において、リザーブタンク７１内には、２本のスパイラル状のコイルオーガー７２，７３を夫々備え、トナーは、これらのコイルオーガー７２，７３によって図の矢印Ｅ方向に循環搬送されるようになっている。そして、コイルオーガー７２の上流側には、トナー補給ボトル１７（図４参照）からリザーブタンク７１内へトナーが投入されるトナー投入口７４を設けると共に、下流端側のもう一つのコイルオーガー７３側との境界には、リザーブタンク７１から現像ハウジング４１（図５参照）へトナーを供給するための排出部７５が設けられている。この排出部７５には、スパイラル状の羽根を持ったオーガー７６が設けられ、この排出部７５へ供給されたトナーを現像ハウジング４１側へと搬送するようになっている。尚、オーガー７６によって搬送された現像剤は、排出部７５の一端７７からトナー搬送経路８０を経由して、現像ハウジング４１（具体的には図６で示す補給口４８）へ至るようになる。
Further, the
In the figure, a
このような実施の形態にあって、特に、本実施の形態では濃度センサ４６の配置位置が各色の現像装置１２（１２ａ〜１２ｄ）で一部異なるものとなっている。
図８は、このことを模式的に表したものであり、各色の濃度センサ４６（４６ａ〜４６ｄ）は、夫々の現像装置１２のアドミクスオーガー４５ｂに対向して設けられ、アドミクスオーガー４５ｂとサプライオーガー４５ａとの間を仕切る仕切壁４１１（４１１ａ〜４１１ｄ）に対向する位置に配設されている。
そして、３色（本例ではＹ色、Ｍ色、Ｃ色）の濃度センサ４６（４６ａ〜４６ｃ）は仕切壁４１１の現像剤搬送方向下流側の略同じ位置に配設される一方、１色（本例ではＫ色）の濃度センサ４６ｄは仕切壁４１１ｄの現像剤搬送方向上流側に配設されている。すなわち、仕切壁４１１ｄの長さをＬとしたときにＬ／２より現像剤搬送方向上流側に配設されている。尚、この濃度センサ４６ｄの位置は、補給口４８（図５参照）から補給されたトナーが十分撹拌される距離を隔てて配置されている。
本実施の形態では、各色の現像装置１２（１２ａ〜１２ｄ）は例えば図示外の共通の架台上に取り付けられているため、オーガー４５の軸方向は全て同じ方向になるように設定されている。
In such an embodiment, in particular, in the present embodiment, the arrangement position of the
FIG. 8 schematically shows this, and the density sensors 46 (46a to 46d) for the respective colors are provided to face the
The density sensors 46 (46a to 46c) of three colors (Y color, M color, and C color in this example) are disposed at substantially the same position downstream of the
In the present embodiment, the developing devices 12 (12a to 12d) for the respective colors are mounted on a common frame (not shown), for example, so that the axial directions of the
また、本実施の形態の制御装置５０（図４参照）は、図９に示すように、内部に各種規定値等を記憶している記憶テーブル５２を備えて各種制御を行う制御部５１にて構成され、この制御部５１の入力情報としては各色の濃度センサ４６ａ〜４６ｄからの情報等が挙げられる一方、制御部５１からの出力としては、現像装置１２の駆動制御、トナー補給装置７０の駆動制御、警告表示器５６への表示制御等を行うようになっている。尚、警告表示器５６による表示は、例えば画像形成装置のＵＩ（User Interface）画面等に表示するようになっている。尚、本実施の形態における制御装置５０は、特に、濃度センサ４６からの入力情報を基に各種制御を行うようにしているが、例えば用紙の搬送制御等も併行して行うようになっている。
Further, as shown in FIG. 9, the control device 50 (see FIG. 4) of the present embodiment includes a storage table 52 that stores various specified values and the like, and a
次に、本実施の形態の現像装置１２の一般的な作動について図５を基に説明する。
アドミクスオーガー４５ｂとサプライオーガー４５ａによって所定の帯電がなされた現像剤は、サプライオーガー４５ａから現像ロール４２の磁石体４２ｂのピックアップ磁極Ｎ２によって現像ロール４２に供給される。現像ロール４２に供給された現像剤は、現像ロール４２の現像スリーブ４２ａに吸着された形で搬送され、トリマ４３を通過した現像剤は所定の現像剤量に調整され、感光体ドラム１１と対向する現像領域に達する。現像領域では、現像磁極Ｓ１によって十分有効に穂立ちがなされると共に、バイアス電源４７による現像バイアスによって、現像剤中のトナーが感光体ドラム１１上の静電潜像（画像部）に付着してトナー像として可視像化（現像）される。
現像を終えた現像剤は、そのまま現像スリーブ４２ａの回転に伴って搬送され、反発磁極Ｎ１，Ｎ２の反発磁界作用によって現像スリーブ４２ａから剥離回収され、サプライオーガー４５ａ側に戻るようになる。
Next, a general operation of the developing
The developer charged by the
The developer that has been developed is transported as the developing sleeve 42a is rotated, peeled and collected from the developing sleeve 42a by the repulsive magnetic field action of the repelling magnetic poles N1 and N2, and returns to the
このような現像装置１２の中で、濃度センサ４６の作動は次のようになっている。
濃度センサ４６は、透磁率型のセンサであり、現像剤中の磁性キャリアに対応して出力が得られるようになっている。濃度センサ４６が設置された部位では、アドミクスオーガー４５ｂの回転に合わせて現像剤が移動する。図１０（ａ）〜（ｄ）は、このときの様子を示したもので、アドミクスオーガー４５ｂの回転に合わせて濃度センサ４６に面する部位での現像剤量（具体的には磁性キャリア量）が変化するようになる。（ａ）から（ｂ）のようにアドミクスオーガー４５ｂが回転すると、現像剤はアドミクスオーガー４５ｂの羽根に押される力と現像剤の重力の影響によって、濃度センサ４６が面する部位では現像剤に対するパッキング圧（密度を上昇させる方向に作用する）が最大となる。更に回転して（ｃ）のように羽根が濃度センサ４６の領域を越えるようになると、現像剤は羽根によって掻き取られ、濃度センサ４６が面する部位ではパッキング圧が最小となる。続いて、（ｄ）のように、アドミクスオーガー４５ｂの回転によって上方に持ち上げられた現像剤は下方に落下し、濃度センサ４６の面する部位では徐々に現像剤が増加してくる。
In such a developing
The
濃度センサ４６は現像剤中の磁性キャリアの密度情報に沿った出力が得られるため、このような現像剤の移動に合わせて、得られる出力波形は図１１に示すような波形になる。
通常、このような波形では、トナー濃度が変化すると、磁性キャリアの密度が変化し、このことは図１１に示す出力波形のピーク値が変化するようになる。そのため、このピーク値に基づいてトナー濃度の変化を小さくするようにトナー補給等を行うようになる。
一方、出力波形のピークツーピーク電圧（Ｖｐｐ）に着目すると、この値はオーガーの回転による現像剤の移動情報を検知していることから、現像剤量そのものが変化すればＶｐｐは大きく変化するが、トナー濃度の変化には殆ど影響されない。
したがって、Ｖｐｐが変化すれば、濃度センサ４６が設置された部位での現像剤量の変化があったことを把握できるようになる。
Since the
Normally, in such a waveform, when the toner concentration changes, the density of the magnetic carrier changes, which causes the peak value of the output waveform shown in FIG. 11 to change. Therefore, toner replenishment or the like is performed so as to reduce the change in toner density based on this peak value.
On the other hand, paying attention to the peak-to-peak voltage (Vpp) of the output waveform, since this value detects the developer movement information due to the rotation of the auger, Vpp greatly changes if the developer amount itself changes. The change in toner density is hardly affected.
Therefore, if Vpp changes, it becomes possible to grasp that there is a change in the developer amount at the site where the
また、本実施の形態では、各色の現像装置１２（１２ａ〜１２ｄ）の濃度センサ４６の位置を図８のようにしていることから、現像装置１２が水平に維持され、各色の現像剤量が等しい場合には、例えばＹ色の現像装置１２ａとＫ色の現像装置１２ｄ中の濃度センサ４６ａ，４６ｄの夫々のＶｐｐはほぼ同じ値を示すようになる。しかしながら、例えば画像形成装置自体が水平から傾斜して設置されるような事態が生じると、この傾斜がオーガーの軸方向の傾斜の場合、Ｙ色の濃度センサ４６ａとＫ色の濃度センサ４６ｄの位置では、互いに現像剤量が反対方向に変化するようになり、Ｖｐｐは大きく異なった値となる。
また、このような傾斜は、出力画像へのオーガーマークの発生や、現像装置１２からの現像剤のこぼれ等の不具合をもたらすようにもなる。
In the present embodiment, since the position of the
Further, such an inclination also causes problems such as generation of an auger mark in the output image and developer spillage from the developing
本実施の形態では、例えばＹ色の濃度センサ４６ａとＫ色の濃度センサ４６ｄのＶｐｐを比較することで、この差が予め規定した値より大きい場合には傾斜しているものと判別し、警告表示を行うようになっている。更に、予め規定した第２の値より大きい場合には、警告表示を行うと共に、現像装置１２の駆動を停止するようになる。
また、このように警告表示を行うことで、使用者に水平への設置を促すことができるようになる。
In this embodiment, for example, by comparing the Vpp of the
Further, by performing the warning display in this way, the user can be prompted to install horizontally.
このように濃度センサ４６にて水平を判別するには、濃度センサ４６のレイアウトが重要となる。水平を検知するための複数の濃度センサ４６（本例では４６ａと４６ｄ）は、検知感度を向上させるためにはオーガーの軸方向に対し大きく離した方がよい。トナー濃度を検知するには、現像剤がアドミクスオーガー４５ｂ側からサプライオーガー４５ａ側に流れる連通路近傍の上流側で仕切壁４１１に対向する位置がよく、一方の濃度センサ４６をこの位置に配置した場合、他方の濃度センサ４６を仕切壁４１１の中央より上流側で補給されたトナーの影響が小さい位置に配置するようにすればよい。
このことは、補給口４８（図６参照）からトナーが補給され、現像装置１２中の現像剤のトナー濃度が急激に変化しても、アドミクスオーガー４５ｂによる現像剤の撹拌効果がある程度確保されるようになり、トナー濃度の変化の影響を抑えることができるようになると共に、互いの濃度センサ４６の設置位置間の水平距離を大きく取ることができるようになる。
更に、濃度センサ４６を下流側と上流側とに分けて配置することで、現像装置１２の傾きが生じた場合には、一方で現像剤が増加し、一方で現像剤が減少するようになり、傾きの検知感度を高めることができるようになる。
Thus, in order for the
This means that even if the toner is replenished from the replenishing port 48 (see FIG. 6) and the toner concentration of the developer in the developing
Further, by arranging the
そして、本実施の形態では、Ｋ色の濃度センサ４６ｄに対し、補給口４８から補給されたトナーが濃度センサ４６ｄに到達するまでの時間をＴとしたときに、この濃度センサ４６ｄでの検知タイミングを、現像装置１２が駆動されており、補給口４８からのトナー補給が終了したときからＴ時間を超えたときのタイミングで行うようにする方がよい。このようなタイミングで検知するようにすれば、補給口４８に近い濃度センサ４６にあっても、より適正なＶｐｐを検知することができるようになる。
仮に、このようなタイミングより早いタイミングで検知するようにすると、補給されたトナーが十分撹拌されずに濃度センサ４６に到達し、濃度センサ４６は瞬間的に高濃度の出力波形（ピーク値の低下）を来し、結果的にＶｐｐが小さく現れ、誤って傾き状態と判別するようにもなる。
In this embodiment, when the time until the toner replenished from the replenishing
If detection is performed at a timing earlier than such timing, the replenished toner reaches the
また、本実施の形態では、濃度センサ４６の出力波形のＶｐｐを使用する方式を示したが、これに限らず、例えば図１１に示すパッキング圧最小箇所とそこから上昇した第１の山との差Ｖｐｐ’を利用するようにしてもよい。この値Ｖｐｐ’もＶｐｐ同様の傾向を示し、傾き判別に利用することができるようになる。
In the present embodiment, the method of using the Vpp of the output waveform of the
更に、本実施の形態では、各色の現像装置１２中の現像剤量を同じ量としたが、仮に異なる量の場合には、夫々の初期のＶｐｐを測定し、夫々のＶｐｐが同じ値になるような補正値を求め、傾きを測定する際には、この補正値を加味した値で比較するようにすればよい。
更にまた、本実施の形態では検知に使用した濃度センサ４６をＹ色の現像装置１２ａとＫ色の現像装置１２ｄの濃度センサ４６を流用するようにしたが、特に限定されず、他の現像装置１２の濃度センサ４６を使用するようにしてもよい。
Furthermore, in the present embodiment, the developer amount in each
Furthermore, in the present embodiment, the
また、現像剤の使用が継続され、磁性キャリアが若干劣化したような場合には磁性キャリアの見かけ上の磁化率が変化するようになる。そのため、濃度センサ４６にて得られる出力波形のＶｐｐも変化するようになる。
このような変化を抑えるためには、例えば初期のＶｐｐを記憶しておき、このＶｐｐに合った補正を行うようにすればよい。
更に、本実施の形態では、サプライオーガー４５ａとアドミクスオーガー４５ｂとを水平方向に配置する現像装置１２を示したが、オーガーの配置を例えば上下方向に並べるようにしても差し支えない。
Further, when the use of the developer is continued and the magnetic carrier is slightly deteriorated, the apparent magnetic susceptibility of the magnetic carrier changes. For this reason, the output waveform Vpp obtained by the
In order to suppress such a change, for example, the initial Vpp may be stored, and correction corresponding to the Vpp may be performed.
Further, in the present embodiment, the developing
図１２は、本発明に関連する関連発明の一例としての現像装置１２を示すもので、２個の濃度センサ４６（４６ｅ，４６ｆ）が同一現像装置１２内に配置されたものとなっている。
このような濃度センサ４６の配置にあって、例えば現像剤搬送方向下流側の濃度センサ４６ｅをトナー濃度及び傾きの検知に用い、上流側の濃度センサ４６ｆを傾きの検知に用いるようにすれば、両者の濃度センサ４６のＶｐｐの差によって傾き判別を行うことができるようになる。
また、このように、同一現像装置１２内に複数の濃度センサ４６を配置して傾斜を判別するようにすれば、現像剤の劣化等による影響を軽減することも可能になる。
そして、このような現像装置１２は、上述した実施の形態の画像形成装置のいずれの現像装置１２に適用するようにしてもよいし、例えば夫々の現像装置１２をこのようにしても差し支えない。
更に、このような現像装置１２が一つしかないモノクロ用の画像形成装置に適用するようにすれば、モノクロ用画像形成装置での水平方向からの傾き判別を行うことが可能になる。
FIG. 12 shows a developing
In such an arrangement of the
In this way, if a plurality of
Such a developing
Furthermore, if the present invention is applied to a monochrome image forming apparatus having only one developing
本実施例は、実施の形態におけるＹ色の現像装置（例えば図８参照）をオーガーの軸方向に沿って傾斜させたときの濃度センサからの出力波形を測定したものである。
ここで、濃度センサはオーガーの中央から１１ｃｍの所に配置されており、現像装置の傾きは、濃度センサへの現像剤が減少する方向になるように傾けた。尚、使用した現像剤のトナー濃度（ＴＣ：Toner Concentration）は８％とした。
結果は、図１３に示すように、傾斜角度を大きくするにつれて出力波形のボトム値が低下していく傾向を示す一方、ピーク値は殆ど変化しなかった。このことから、傾斜角度が大きくなるにつれて濃度センサの配置部位での現像剤量が減少するようになり、Ｖｐｐが大きくなっていくことが理解された。
In this example, the output waveform from the density sensor when the Y-color developing device (see, for example, FIG. 8) in the embodiment is tilted along the axial direction of the auger is measured.
Here, the density sensor is disposed 11 cm from the center of the auger, and the inclination of the developing device is inclined so that the developer to the density sensor decreases. The toner concentration (TC: Toner Concentration) of the developer used was 8%.
As shown in FIG. 13, the result shows that the bottom value of the output waveform tends to decrease as the inclination angle is increased, while the peak value hardly changes. From this, it was understood that as the inclination angle increases, the developer amount at the density sensor arrangement portion decreases, and Vpp increases.
このように、一つの濃度センサでＶｐｐが変化すれば、この濃度センサと反対側に離れた位置にある濃度センサではこの傾斜によって逆に現像剤量が増加するようになり、この濃度センサでの出力波形は傾斜角度が大きくなるにつれてＶｐｐが小さくなってくる。
したがって、両者の差は一層拡大するようになり、感度の向上を図ることができるようになる。本実施例では、濃度センサのＶｐｐ出力は、例えば０°から１°傾斜させることで約０．３Ｖ程度の変化が確認され、仮に、もう一つの濃度センサを例えばオーガーの中央より反対側に配置すれば、傾斜によるＶｐｐの差はこれより大きくなる。そのため、１°程度の傾きに対しても十分傾き状態を判別することができるようになり、使用者により水平に近い設置を促すことができるようになる。そのため、傾いたときの不具合の発生を抑えることもできるようになる。
In this way, if Vpp changes in one density sensor, the developer amount in the density sensor located on the opposite side of the density sensor will increase due to this inclination. In the output waveform, Vpp decreases as the tilt angle increases.
Therefore, the difference between the two is further enlarged, and the sensitivity can be improved. In the present embodiment, the change in the Vpp output of the concentration sensor is confirmed to be about 0.3 V by tilting from 0 ° to 1 °, for example. If another concentration sensor is placed on the opposite side of the auger center, for example. Then, the difference in Vpp due to the inclination becomes larger than this. Therefore, it becomes possible to determine the state of inclination sufficiently even for an inclination of about 1 °, and the user can be urged to install near horizontal. Therefore, it becomes possible to suppress the occurrence of problems when tilting.
１…現像装置，２…現像ハウジング，３（３ａ，３ｂ）…濃度センサ，４…現像剤搬送路，５…傾き判別装置，６…現像剤担持体，７…撹拌搬送部材，８…現像剤循環搬送部，９…仕切部材
DESCRIPTION OF
Claims (6)
この並設された現像装置の水平方向からの傾き状態を判別する傾き判別装置、とを備え、
前記複数の現像装置の各々は、
一部に開口を有し且つ現像剤を収容可能な現像ハウジングと、
この現像ハウジングの前記開口に対向して設けられ、回転可能で且つ現像剤が担持可能な現像剤担持体と、
この現像剤担持体の背後に配設され、現像剤担持体の軸方向に沿って延びる仕切部材によって二つの現像剤搬送路に区画されると共に前記仕切部材の両端部には二つの現像剤搬送路を繋ぐ連通路が開設され、前記二つの現像剤搬送路内に夫々現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送部材を具備することで二つの現像剤搬送路を巡って現像剤が循環搬送される現像剤循環搬送部と、
この現像剤循環搬送部内の前記現像剤担持体より遠い側の現像剤搬送路のうち前記仕切部材に対向する予め決められた部位に設けられ、当該現像剤搬送路内の現像剤のトナー濃度が透磁率の変化によって検知可能な濃度センサと、
前記現像剤循環搬送部内にて前記濃度センサのいずれの配設位置より現像剤搬送方向上流側で且つ撹拌搬送部材の端部近傍に設けられ、補給現像剤が前記現像剤搬送路に供給可能な補給口と、を有し、
前記複数の現像装置のうちの一の現像装置の濃度センサと、他の現像装置の少なくともいずれか一の現像装置の濃度センサとが現像剤搬送路の長手方向で互いに異なる位置に配置され、
前記傾き判別装置は、
前記異なる位置に配置された濃度センサによる出力波形の振幅情報の差分から、現像装置の現像剤搬送路の長手方向に対する水平方向からの傾き状態を判別するようにしたことを特徴とする画像形成装置。 A plurality of developing devices in which developing devices for developing an electrostatic latent image with a two-component developer including toner and a magnetic carrier are arranged side by side;
An inclination discriminating device for discriminating the inclination state of the developing devices arranged side by side from the horizontal direction,
Each of the plurality of developing devices is
A developing housing having a part of the opening and accommodating the developer;
A developer carrying member provided opposite to the opening of the developing housing, capable of rotating and carrying a developer;
The developer carrier is disposed behind the developer carrier and is partitioned into two developer transport paths by a partition member extending along the axial direction of the developer carrier, and two developer transports are provided at both ends of the partition member. A communication path that connects the paths is established, and the developer is circulated and transported around the two developer transport paths by providing stirring transport members that stir and transport the developer in the two developer transport paths. The agent circulation transport unit,
The developer circulation path is provided in a predetermined portion facing the partition member in the developer conveyance path farther from the developer carrier in the developer circulation conveyance section, and the toner concentration of the developer in the developer conveyance path is A concentration sensor that can be detected by a change in permeability;
Provided in the developer circulation transport unit upstream of any position of the density sensor in the developer transport direction and in the vicinity of the end of the agitation transport member, so that replenishment developer can be supplied to the developer transport path A replenishment port,
The density sensor of one of the plurality of developing devices and the density sensor of at least one of the other developing devices are arranged at different positions in the longitudinal direction of the developer transport path,
The inclination discrimination device
An image forming apparatus characterized in that a state of inclination from a horizontal direction with respect to a longitudinal direction of a developer conveyance path of a developing device is determined from a difference in amplitude information of an output waveform by density sensors arranged at different positions. .
前記傾き判別装置は、前記異なる位置に配置された濃度センサによる出力波形の振幅情報として出力波形のピークツーピーク電圧を用いることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 .
The tilt determination apparatus uses a peak-to-peak voltage of an output waveform as amplitude information of an output waveform by density sensors arranged at different positions.
前記異なる位置に配置された濃度センサは、前記現像剤搬送路の長手方向中央を挟んで互いに異なる方向に配置されていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 .
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the density sensors arranged at the different positions are arranged in different directions with respect to a center in a longitudinal direction of the developer conveyance path.
更に、警告可能な警告部を備え、
前記傾き判別装置は、判別された傾き状態が予め規定された値より大きいときには警告部による警告を行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
In addition, there is a warning section that can warn,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the inclination determining device issues a warning by a warning unit when the determined inclination state is larger than a predetermined value.
前記傾き判別装置は、判別された傾き状態が予め規定された値より大きいときには警告部による警告を行うと共に現像装置の駆動を停止することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 4 .
An image forming apparatus according to claim 1, wherein when the determined inclination state is larger than a predetermined value, the inclination determination device issues a warning by a warning unit and stops driving of the developing device.
前記傾き判別装置は、補給口から当該補給口に最近接する濃度センサまでの現像剤搬送時間をＴとしたときに、当該現像装置が駆動され且つ補給現像剤が補給口から供給されない時間がＴを超えた条件下で傾き判別を行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 .
When the developer transport time from the replenishing port to the density sensor closest to the replenishing port is defined as T, the inclination determination device calculates a time T when the developing device is driven and the replenishment developer is not supplied from the replenishing port. An image forming apparatus characterized in that inclination determination is performed under an exceeding condition.
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