(57)【要約】【課題】気泡の発生を抑え塗工速度を落とさずに電子写真感光体を製造することができる装置並びに方法を提供する。また、装置を複雑にすることなく循環ポンプの脈動を抑え、塗膜品質の優れた電子写真感光体を提供する。【解決手段】少なくとも塗工液を塗工槽と塗工液貯蔵槽間を循環させ、該塗工槽の塗工液中に円筒状基体を浸漬させて塗工を行う電子写真感光体の製造装置において、前記円筒状基体の外側で、かつ、塗工液の液面より高く塗工槽の底面まで至らない位置に塗工液の遮断壁を設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも塗工液を塗工槽と塗工液貯蔵槽間を循環させ、該塗工槽の塗工液中に円筒状基体を浸漬させて塗工を行う電子写真感光体の製造装置において、前記円筒状基体の外側で、かつ、塗工液の液面より高く塗工槽の底面まで至らない位置に塗工液の遮断壁を設けることを特徴とする電子写真感光体の製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の電子写真感光体の製造装置において、前記遮断壁の位置が、前記円筒状基体の表面から塗工槽の壁までの距離の１／１０〜４／５倍、該基体表面から離れた位置であることを特徴とする電子写真感光体の製造装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の電子写真感光体の製造装置において、前記遮断壁下面から塗工槽底面までの距離が、該塗工槽底面から塗工液液面までの距離の１０〜９０％であることを特徴とする電子写真感光体の製造装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電子写真感光体の製造装置において、前記遮断壁外側の中間槽の周囲には液受け用皿を備え、該液受け用皿に液抜き可能な開口部を有することを特徴とする電子写真感光体の製造装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の電子写真感光体の製造装置において、前記中間槽の外壁上面が内側から外側に向かい傾斜を持っていることを特徴とする電子写真感光体の製造装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の電子写真感光体の製造装置において、液供給口が前記中間槽に設けられていることを特徴とする電子写真感光体の製造装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の電子写真感光体の製造装置において、液供給口が前記中間槽の上方に設けられていることを特徴とする電子写真感光体の製造装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の電子写真感光体の製造装置において、前記塗工槽内に液抜き可能な開口部を有することを特徴とする電子写真感光体の製造装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の電子写真感光体の製造装置において、前記塗工槽下部に円筒状基体が貫通可能な開口部を有し、該開口部に液漏れを防止するシール部材を有することを特徴とする電子写真感光体の製造装置。
【請求項１０】
請求項９記載の電子写真感光体の製造装置において、前記液漏れを防止するシール部材が円筒状基体に接触することを特徴とする電子写真感光体の製造装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の製造装置を用いて少なくとも感光層を塗工することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の電子写真感光体の製造方法において、塗工する際、前記中間槽内の液をオーバーフローさせて液面を常に一定の高さに保ち塗工を行うことを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１乃至１２のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法において、前記塗工槽の第一槽内の液を入れ替えることを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法において、円筒状基体を塗工槽と相対移動させて塗工を行う際、円筒状基体を塗工槽を貫通させて塗工を行うことを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電子写真感光体の製造方法において、円筒状基体を塗工槽を貫通させる際、塗工液と円筒状基体間を密閉し液漏れを防止することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は浸漬塗工を行う電子写真感光体の製造装置および同装置を使用した電子写真感光体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真感光体は導電性の素管に感光層、下引き層、保護層など、多くの層を塗布することにより製造される。塗布方法としては、浸漬塗工、スプレー塗工、リング塗工等があるが、比較的簡易なことと、生産性の面から浸漬塗工がよく用いられる。一方、近年の複写機の多色化、高画質化に伴い電子写真感光体には高精度の品質が要求されるようになってきた。
【０００３】
浸漬塗工法では液物性変化の防止や液補充の容易さ等により塗工槽と塗工液貯蔵槽の二つの槽を具備し、この二つの槽間を塗工液を循環させておく方法が用いられ、その循環にはポンプを用いることが一般的である。しかしながら、ポンプの脈動により以下のような不具合が生じる。
【０００４】
即ち、ポンプの脈動により循環する際に塗工液中に気泡が入りこんでしまうことがあり、この気泡により電子写真感光体の膜が乱れて画像に悪影響を及ぼす危険がある。また、循環させる際、脈動の強いポンプを使用すると塗工槽内の液面までポンプの脈動の影響を受けてしまい、結果として電子写真感光体の塗膜乱れの原因となってしまう。このため、脈動の少ないポンプを使用する必要がある。
【０００５】
しかし、脈動の少ないポンプでは塗工液の十分な循環をすることが出来ない。また、気泡の発生を極力抑えるために浸漬状態からの引き上げ速度を落とすことにより対処できるが生産性が落ちるという問題がある。
【０００６】
このような問題を解決する方法として、特開平１０−３３９９６１号公報（特許文献１）では、循環順路途中にて塗工液を真空ポンプを使用して加圧することにより液中の気泡を溶解させているが、塗工液容器の密閉性や加圧装置などが必要となり、装置が複雑になってしまう。また、循環用ポンプより直接塗工槽へ液を供給しているため、塗工槽液面が循環用ポンプの脈動の影響を受けてしまう。特開平１１−０７２９３２号公報（特許文献２）には、オーバーフロー槽の戻り配管にバルブを設け、オーバーフロー槽液面高さを測定し、液面が低い時にはバルブを閉じ、液面が高いときはバルブを開くことで塗工液内への気泡の侵入を防止する方法が記載されているが、このような方法は、制御が複雑となり、液面検出のための機構も増えて装置も複雑となる。また、この場合も循環用ポンプと塗工槽が直結しているため、循環用ポンプの脈動が塗工槽液面に影響を及ぼしてしまう。このように上記公報記載の発明ではいずれも気泡の発生を防ぐのには十分とはいえない。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−３３９９６１号公報
【特許文献２】
特開平１１−０７２９３２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、気泡の発生を抑え塗工速度を落とさずに電子写真感光体を製造することができる装置並びに製造方法を提供することである。また、装置を複雑にすることなく循環ポンプの脈動を抑え、塗膜品質の優れた電子写真感光体を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は次の手段により達成される。
すなわち、本発明によれば、第一に、少なくとも塗工液を塗工槽と塗工液貯蔵槽間を循環させ、該塗工槽の塗工液中に円筒状基体を浸漬させて塗工を行う電子写真感光体の製造装置において、上記円筒状基体の外側で、かつ、塗工液の液面より高く塗工槽の底面まで至らない位置に塗工液の遮断壁を設けることを特徴とする電子写真感光体の製造装置が提供される。
【００１０】
第二に、請求項２では、上記請求項１記載の電子写真感光体の製造装置において、上記遮断壁の位置が、上記円筒状基体の表面から塗工槽の壁までの距離の１／１０〜４／５倍、該基体表面から離れた位置であることを特徴とする電子写真感光体の製造装置が提供される。
【００１１】
第三に、請求項３では、上記請求項１または２記載の電子写真感光体の製造装置において、上記遮断壁下面から塗工槽底面までの距離が、該塗工槽底面から塗工液液面までの距離の１０〜９０％であることを特徴とする電子写真感光体の製造装置が提供される。
【００１２】
第四に、請求項４では、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の電子写真感光体の製造装置において、上記遮断壁外側の中間槽の周囲には液受け用皿を備え、該液受け用皿に液抜き可能な開口部を有することを特徴とする電子写真感光体の製造装置が提供される。
【００１３】
第五に、請求項５では、上記請求項１乃至４のいずれかに記載の電子写真感光体の製造装置において、上記中間槽の外壁上面が内側から外側に向かい傾斜を持っていることを特徴とする電子写真感光体の製造装置が提供される。
【００１４】
第六に、請求項６では、上記請求項１乃至５のいずれかに記載の電子写真感光体の製造装置において、液供給口が上記中間槽に設けられていることを特徴とする電子写真感光体の製造装置が提供される。
【００１５】
第七に、請求項７では、上記請求項１乃至６のいずれかに記載の電子写真感光体の製造装置において、液供給口が上記中間槽の上方に設けられていることを特徴とする電子写真感光体の製造装置が提供される。
【００１６】
第八に、請求項８では、上記請求項１乃至７のいずれかに記載の電子写真感光体の製造装置において、上記塗工槽内に液抜き可能な開口部を有することを特徴とする電子写真感光体の製造装置が提供される。
【００１７】
第九に、請求項９では、上記請求項１乃至８のいずれかに記載の電子写真感光体の製造装置において、上記塗工槽下部に円筒状基体が貫通可能な開口部を有し、該開口部に液漏れを防止するシール部材を有することを特徴とする電子写真感光体の製造装置が提供される。
【００１８】
第十に、請求項１０では、上記請求項９記載の電子写真感光体の製造装置において、上記液漏れを防止するシール部材が円筒状基体に接触することを特徴とする電子写真感光体の製造装置が提供される。
【００１９】
第十一に、請求項１１では、上記請求項１乃至１０のいずれかに記載の製造装置を用いて少なくとも感光層を塗工することを特徴とする電子写真感光体の製造方法が提供される。
【００２０】
第十二に、請求項１２では、上記請求項１１記載の電子写真感光体の製造方法において、塗工する際、上記中間槽内の液をオーバーフローさせて液面を常に一定の高さに保ち塗工を行うことを特徴とする電子写真感光体の製造方法が提供される。
【００２１】
第十三に、請求項１３では、上記請求項１１乃至１２のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法において、上記塗工槽の第一槽内の液を入れ替えることを特徴とする電子写真感光体の製造方法が提供される。
【００２２】
第十四に、請求項１４では、上記請求項１１乃至１３のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法において、円筒状基体を塗工槽と相対移動させて塗工を行う際、円筒状基体を塗工槽を貫通させて塗工を行うことを特徴とする電子写真感光体の製造方法が提供される。
【００２３】
第十五に、請求項１５では、上記請求項１４に記載の電子写真感光体の製造方法において、円筒状基体を塗工槽を貫通させる際、塗工液と円筒状基体間を密閉し液漏れを防止することを特徴とする電子写真感光体の製造方法が提供される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の構成の一例を示し、図２にその塗工部の拡大図を示す。これらに基づき本発明の説明を行うが、本発明はこれらに限定したものではない。
図１、２に示すように、被塗工体、即ち円筒状基体１は塗工槽２のほぼ中心に浸漬されるが、その円筒状基体１の外側で、かつ、塗工液の液面より高く塗工槽の底面まで至らない位置に塗工液の遮断壁１２を設けることで循環ポンプＰの脈動により生じる気泡を除去する効果がある。
【００２５】
液供給口１３が遮断壁１２よりも外側に位置していることで、送液中に気泡が混入していても、気泡は液よりも比重が軽いため、液供給口１３を出るとそのまま遮断壁１２の上方へ逃げていくため、遮断壁１２の内側への気泡の侵入を防止することが可能である。
遮断壁１２の位置は、前記円筒状基体１を基準として、該円筒状基体１の表面から塗工槽の壁までの距離の１／１０〜４／５倍、好ましくは１／５〜７／１０倍、更に好ましくは３／１０〜３／５倍、該円筒状基体表面から離れた位置にあることにより気泡除去効果が高い。
また、前記遮断壁の高さ、即ち前記遮断壁の下面と塗工槽底面との間隔は、該塗工槽底面から塗工液液面までの距離の１０〜９０％、好ましくは１０〜５０％、更に好ましくは１０〜２０％であれば気泡除去効果が高い。
遮断壁１２の固定の方法は特に規定はせず、上方より吊り下げるように固定しても、塗工槽の底に固定して、遮断壁１２に貫通口（図示なし）を設けてもよい。
【００２６】
また、使用する塗工液の粘度は３００ｃｐｓ以下が好ましい。本発明の装置であれば気泡が発生しないので従来よりも低い粘度のものも使用できる。また、リング塗工であれば使用する溶剤が少なくて済む。
【００２７】
さらに、上記遮断壁１２の外側の中間槽４へ塗工液を送液する際に、中間槽４の上部より流入させることで気泡の除去効果、脈動防止効果を高めることが可能である。そして、中間槽４を経て気泡、脈動共に除去された塗工液が塗工槽２内に流入する。
また、中間槽４の上方は開口しており、中間槽４内に充満した塗工液は上部より流出していく。中間槽４の周囲にはこの流出する塗工液の受け皿６が配設されており、この中間槽４上面高さが即ち塗工槽２の液面高さとなる。
この時、中間槽４の外壁１５上面１１は内側から外側へ傾斜を持っていることが好ましい。これにより、塗工液が中間槽４上部より流出する際の表面張力を抑制することができ、塗工液を均一に流出させることが可能である。
【００２８】
該液受け皿６には液抜き用の開口部１４を設けており、この開口部１４を通じて中間槽４から貯蔵槽３へ塗工液の戻り配管７が配設されており、これを通じて塗工液が貯蔵槽３へと回帰してくる。
また、この戻り配管７とは別に塗工槽２下部にも貯蔵槽３への戻り配管８（開口部１６）が配設されている。これは塗工槽２内の塗工液の物性変化を防止するためのものであり、塗工槽２内の塗工液を円滑に循環させることを目的としている。
さらに、中間槽４内に攪拌機構を設けることも塗工液の物性変化防止のためには効果的である。
【００２９】
上記戻り配管８の途中にはバルブ９が具備されており、任意に開閉が可能となっている。浸漬塗工法では塗工の際には極力塗工槽２内の塗工液の動きは無い方が均一な塗膜の形成が可能となるため、塗工中にはバルブ９を閉じて塗工槽２内の塗工液の流動を抑え、未塗工時にバルブ９を開放して塗工槽２内部の塗工液を循環させる（塗工液を入れ替える）。
以上により、塗膜欠陥の無い電子写真感光体の製造が可能となる。
【００３０】
以下本発明で用いられる導電性基体１、塗工槽２、貯蔵槽３、中間槽４について説明を補足する。
図中の１は塗布対象物である導電性基体であり、その構成物質としてはアルミ、黄銅、ステンレス、鋼鉄等の金属製円筒型基体、もしくはポリエチレン、ナイロン、ガラス等の絶縁体表面に金属を蒸着させたもの等が考えられるが、本発明はこの範囲に限定したものではない。
導電性基体１の外周面に感光層（主として下引き層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層等の多層）を形成するための感光体材料を保持しておく塗工槽が２であり、この形状として淀みの発生しにくい円筒型が好ましい。
導電性基体１の外周面に感光層を形成するに当り、液物性の変化の防止、液補充の容易さを考慮すると塗工槽２とは別に塗工液の貯蔵槽があることが好ましい。本発明ではこの貯蔵槽が３となる。
まず貯蔵槽３内の塗工液が循環ポンプ５により中間槽４へと送液される。理想としては中間槽４は塗工槽２よりも容量が大きい方が良い。何故ならば、中間槽４は循環ポンプ５の脈動を吸収する役割があり、中間槽４の容量が大きいほど循環ポンプ５の脈動を中間槽４内にて吸収できる割合が大きくなるからである。
【００３１】
図３は本発明の製造装置の別の例を示すものである。内側に壁（遮断壁１２）を持ち、内部が２槽構造となっている塗工槽であり、外側の槽が中間槽４の役割を果たし、内側の槽が塗工槽２（塗工槽の第一槽というときもある）として機能する。内側の仕切り壁（遮断壁１２）には貫通口（図示なし）があり、塗工槽２と中間槽４を連通させている。
貯蔵槽３内に保持されている塗工液が循環ポンプ５によって外側の槽（中間槽４）へ送液される。循環ポンプ５の脈動を防止する意味では中間槽４の容量は塗工槽２の容量よりも大きいことが理想である。
また、塗工液中に混入した気泡を中間槽４内にて除去することも目的としているため、塗工槽２と中間槽４の仕切壁（遮断壁１２）の貫通口（図示なし）は下方に位置していることが望ましい。
【００３２】
また、中間槽４へ塗工液を送液する際に中間槽４の上部より流入させることにより塗工液内に混入した気泡の塗工槽２内への侵入を防止しやすくなる。
また、中間槽４の上面は開口しており、中間槽４内に充満した塗工液は上面より流出していき、中間槽４の上面高さが塗工槽２内の液面高さとなる。中間槽４の周囲上部にはこの流出した塗工液の受け皿６が設けられている。
中間槽４の壁上面は内側から外側へ傾斜部が設けられており、これにより塗工液が中間槽４上面より流出する際に表面張力の影響を抑制することができ、塗工液を均一に流出させることが可能である。
【００３３】
また、該液受け皿６には液抜き用の開口部１４が具備されており、該開口部１４より貯蔵槽３まで塗工液の戻り配管７が配設されていてこれを通じて塗工液が貯蔵槽３へと回帰していく。
塗工槽２下部にも貯蔵槽３への戻り配管８を配設することも効果的であり、該戻り配管８（開口部１６）を具備することで塗工槽２内の塗工液を円滑に循環させることができ、沈降性の高い塗工液を使用した際にも塗工槽２内の塗工液物性の変化を抑制することが可能となる。
該戻り配管８にはバルブ９を設け、未塗工時のみバルブ９を開放することで塗工中の塗工液の流動を抑制し、塗膜品質の向上を狙う。
以上により、塗膜欠陥の無い電子写真感光体の製造が可能となる。
【００３４】
図４は従来用いられている装置で、導電性基体を塗工槽下部を貫通させて塗工を行う装置であり、少量の塗工液にて塗工が可能となるが、気泡の発生を抑えるには十分ではない。
【００３５】
【実施例】
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
【００３６】
実施例１〜４
図１に示す装置を用い、遮断壁の位置及び高さを変えて、４種類、それぞれ連続で１００本塗工を行い、膜厚を測定した。
導電性基体はアルミ製のφ３０とし、長さは３４０ｍｍのものを使用した。塗工液は粘度９６ｃｐｓであり、膜厚５μｍを狙って塗工を行った。塗工方式としては、円筒状基体を固定し、塗工槽を昇降させて塗工を行った。
【００３７】
比較例１
図４に示す装置を用いた以外は実施例と同様に行った。
【００３８】
実施例及び比較例によって得られた塗工後のドラムの膜厚を軸方向に６点、周方向に２点の計１２点について測定し、１００本のバラツキの平均値を調査した。結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
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注１．表中、遮断壁の位置は、塗工槽に浸漬された円筒状基体の表面から塗工槽の内壁までの距離の１／１０〜４／５倍の範囲で変化させた。
注２．表中、遮断壁高さは、遮断壁下面から塗工槽底面までの距離を表し、該塗工槽底面から塗工液液面までの距離に対する％で示した。
注３．表中、液抜きは、塗工槽に設けた液抜き可能な開口部を表す。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の製造装置によれば、塗工槽内の円筒状基体の外側で、かつ、塗工液の液面より高く塗工槽の底面まで至らない位置に塗工液の遮断壁を設けることから、遮断壁によって循環ポンプの脈動による気泡の侵入が阻止され、塗工速度を上げても、また、塗工槽を昇降させる塗工法の場合は昇降速度を上げても塗膜品質の優れた電子写真感光体を製造することができる。
【００４１】
請求項２の製造装置によれば、上記遮断壁の位置が上記円筒状基体の表面から塗工槽の壁までの距離の１／１０〜４／５倍、該基体表面から離れた位置であることから、上記気泡阻止効果が高い。
【００４２】
請求項３の製造装置によれば、上記遮断壁の高さが、該塗工槽底面から塗工液液面までの距離の１０〜９０％であることから、上記気泡阻止効果が高い。
【００４３】
請求項４の製造装置によれば、中間槽の周囲に液受け用皿を備え、該液受け用皿に液抜き可能な開口部を有することから、中間槽からオーバーフローした液を液受け用皿の開口部から貯蔵槽に戻すため塗工液を円滑に戻すことができる。
【００４４】
請求項５の製造装置によれば、上記中間槽の壁上面が内側から外側に向かい傾斜を持っていることから、塗工液が中間槽からオーバーフローするときの中間槽液面の表面張力を抑制することができ、塗工液を均一に流出させることができる。
【００４５】
請求項６の製造装置によれば、液供給口が上記中間槽、即ち遮断壁の外側に設けられていることから、気泡が遮断壁内側へ侵入するのが防止される。
【００４６】
請求項７の製造装置によれば、液供給口が上記中間槽の上方に設けられていることから、中間槽の上方より送液されるため気泡の除去効果と脈動防止効果を高めることができる。
【００４７】
請求項８の製造装置によれば、上記塗工槽内に液抜き可能な開口部を有することから、この開口部から貯蔵槽へ塗工液を戻すことができ、塗工槽内の塗工液の液物性変化を防止することができる。
【００４８】
請求項９の製造装置によれば、上記塗工槽下部に円筒状基体が貫通可能な開口部を有し、該開口部に液漏れを防止するシール部材を有することから、気泡が除去された少量の塗工液により円筒状基体を塗工槽下部を貫通させて塗工することができる。
【００４９】
請求項１０の製造装置によれば、上記シール部材が円筒状基体に接触することから、低粘度の塗工液でも液漏れなく塗工することができる。
【００５０】
請求項１１の製造方法によれば、上記製造装置により少なくとも感光層を形成することから、循環ポンプの脈動による気泡の侵入が阻止され、塗膜品質の優れた電子写真感光体を製造することができる。
【００５１】
請求項１２の製造方法によれば、塗工する際、上記中間槽内の液をオーバーフローさせて液面を常に一定の高さに保ち塗工を行うことから、均一な塗膜を形成することができる。
【００５２】
請求項１３の製造方法によれば、上記塗工槽の第一槽内の液を入れ替えることから、塗工槽内の塗工液の物性変化を防止することができる。
【００５３】
請求項１４の製造方法によれば、円筒状基体を塗工槽と相対移動させて塗工を行う際、円筒状基体を塗工槽を貫通させて塗工を行うことから、少量の塗工液により塗膜欠陥のない塗膜を形成することができる。
【００５４】
請求項１５の製造方法によれば、円筒状基体を塗工槽を貫通させる際、塗工液と円筒状基体間を密閉し液漏れを防止することから、低粘度の塗工液でも塗膜欠陥のない、安定した塗工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗工装置の一例を示す概略構成図。
【図２】図１の塗工槽の構成図。
【図３】本発明の塗工装置の別の例を示す概略構成図。
【図４】従来の塗工装置の概略構成図。
【符号の説明】
１  円筒状基体
２  塗工槽
３  貯蔵槽
４  中間槽
５  循環ポンプ
６  液受け皿
７  戻り配管
８  戻り配管
９  バルブ
１０  シール部材
１１  中間槽の壁上面の傾斜
１２  遮断壁
１３  液供給口
１４  液抜き用開口部
１５  中間槽の壁
１６  液抜き可能な開口部
【図１】
2004198483.tif 000004
【図２】
2004198483.tif 000005
【図３】
2004198483.tif 000006
【図４】
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