(57)【要約】【課題】用紙のカール方向に依存せずにカール矯正可能なカール矯正装置であって、カール矯正力が安定し、ジャム処理が容易なカール矯正装置を得る。【解決手段】第１ベルトユニットと第２ベルトユニットによりカール矯正部Ｎを有する搬送路１００を構成し、前記カール矯正部は隣接するカール矯正部に対してカール矯正方向が異なるように配置し、前記搬送路１００の用紙搬出口側のローラを駆動ローラとし、用紙搬入口側のローラをテンションローラとし、前記テンションローラは搬送路の用紙搬入口における用紙搬送方向に対して略平行する方向に変位可能な構成とする。  更に前記第２ベルトユニットを前記駆動ローラの軸を中心に回転させることにより搬送路１００を開放可能な構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成した用紙を搬送する搬送路であって、用紙を湾曲変形させてカール矯正する複数のカール矯正部を有する搬送路を備え、用紙に生じたカールを矯正するカール矯正装置であって、
３本以上のローラに張られた第１の無端ベルトを有する第１ベルトユニットと、
３本以上のローラに張られた第２の無端ベルトを有する第２ベルトユニットと、
を備え、
前記搬送路は、前記第１ベルトユニットと第２ベルトユニットにより形成され、
前記カール矯正部は、一方の無端ベルトを該無端ベルトに対向するローラに他方の無端ベルトとともに巻き付けることにより形成され、
該カール矯正部は隣接するカール矯正部に対してカール矯正方向が異なるように配置し、
前記搬送路の用紙搬出口側の、前記第１ベルトユニットのローラと第２ベルトユニットのローラは、駆動モータにより駆動される駆動ローラであり、
前記搬送路の用紙搬入口側の、前記第１ベルトユニットのローラと第２ベルトユニットのローラは、テンションローラであり、
該テンションローラは前記搬送路の用紙搬入口における用紙搬送方向に対して略平行する方向に変位可能であることを特徴とするカール矯正装置。
【請求項２】
前記第２ベルトユニットを前記駆動ローラの軸を中心に回転させることにより前記搬送路を開放可能であることを特徴とする請求項１に記載のカール矯正装置。
【請求項３】
前記第１ベルトユニットのローラのうち前記駆動ローラ及びテンションローラの両ローラ以外のローラは該ローラ位置を用紙搬送方向と直交する方向に変位可能な変位ローラであり、
変位ローラを変位させることにより該変位ローラにより形成されるカール矯正部におけるカール矯正力を変更可能なことを特徴とする請求項１又は２に記載のカール矯正装置。
【請求項４】
前記搬送路の用紙搬入口側の搬送方向と用紙搬出側の搬送方向が同一線上であって、前記変位ローラを退避方向に変位させることにより前記搬送路の形状をストレート形状に変更可能であることを特徴とする請求項３に記載のカール矯正装置。
【請求項５】
前記搬送路は、搬送方向上流側にカール矯正力が最も高いカール矯正部を有し、該カール矯正部から搬送方向下流側に向かって徐々にカール矯正力が小さくなるようにカール矯正部を配置させていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のカール矯正装置。
【請求項６】
用紙に画像形成する画像形成部と、
前記画像形成部で画像形成した用紙に対してカール矯正をする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のカール矯正装置と、
前記カール矯正装置でカール矯正した用紙に対して後処理を行う後処理装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙のカールを矯正するカール矯正装置及びこれを備えた画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式の画像形成装置がＰＯＤ（プリントオンデマンド）等の軽印刷の分野で使用されるようになり、画像品質及び高速化の要望に対応するとともに、各種の後処理を高精度で処理できることが要求されている。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置により画像形成が行われた用紙は、その表面のトナー画像を定着装置により加圧加熱して定着する。用紙はその定着時の加熱及びその後の放熱時に生じる用紙表裏の伸縮、が異なるために用紙のカール（巻き癖ともいう）が発生する場合がある。
【０００４】
このようなカールが発生した用紙では、搬送時に用紙のカール癖部が搬送経路に引っかかることによる搬送不良問題や、その用紙の束をそろえて後処理を行う工程において、カールが生じていることにより用紙束が不揃いになり、高精度で後処理を行うことができない問題が生じることとなる。
【０００５】
そこで、用紙のカールを矯正するものとしてカール矯正装置がある。カール矯正装置とは用紙のカールが発生している方向とは逆方向に巻き癖（カール）を付けて、元のカール量を減らすものである。しかし、用紙のカールは、用紙の坪量、目方向、開封面等の用紙特性、用紙の転写されたトナー量や定着装置の画像形成条件等により、そのカール方向及びカール量が大きく異なる場合がある。このような場合に、単一のカール矯正装置により一方向に強制的に巻き癖を付ける方式においては、用紙のカール方向が狙いとは逆方向になった場合には、カール矯正装置によりカール矯正方向が、元のカール方向と同方向となるために、逆にカール量を増加させてしまうという弊害が生じてしまう。
【０００６】
特許文献１には、搬送ローラにベルトを巻き付け、当該巻き付き角を可変することによりカール矯正力を可変とするカール矯正装置と、用紙の種類或いは画像濃度に応じてカール矯正力を変更するカール矯正装置が開示されている。
【０００７】
特許文献２では、複数のローラを搬送路上に互いに圧接して連続配置して、ローラ間の圧接領域に用紙を搬送してカール矯正を行うカール取り装置が開示されている。
【特許文献１】特開平５−３４１６００号公報
【特許文献２】実開昭６１−８０７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に開示されたカール矯正装置では、いずれもカール量を予測してカール矯正を可変してカール矯正を行うものであり、予測精度が十分ではなく、予測が外れた場合にはカール矯正が見込み通りにいかないこととなる。また一方向のカール矯正機能しか有さないために他の方向のカールが生じた用紙に対しては対応ができないことになる。
【０００９】
特許文献２に開示されたカール取り装置では、いずれの方向のカールが生じた用紙に対しても対応することができるが、当該カール取り装置では、複数のローラを互いに一定のテンションで圧接させることによりローラを駆動させている構成としている。この場合には、用紙の詰まり等の搬送ジャムが発生した際に、ローラ同士を離間させなくてはならず、構造が複雑になるということと、詰まった用紙を取り除くジャム処理の困難性が予想される。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑み、用紙のカール方向に依存せずにカール矯正可能なカール矯正装置であって、カール矯正力が安定し、ジャム処理が容易なカール矯正装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１２】
（１）画像形成した用紙を搬送する搬送路であって、用紙を湾曲変形させてカール矯正する複数のカール矯正部を有する搬送路を備え、用紙に生じたカールを矯正するカール矯正装置であって、
３本以上のローラに張られた第１の無端ベルトを有する第１ベルトユニットと、
３本以上のローラに張られた第２の無端ベルトを有する第２ベルトユニットと、
を備え、
前記搬送路は、前記第１ベルトユニットと第２ベルトユニットにより形成され、
前記カール矯正部は、一方の無端ベルトを該無端ベルトに対向するローラに他方の無端ベルトとともに巻き付けることにより形成され、
該カール矯正部は隣接するカール矯正部に対してカール矯正方向が異なるように配置し、
前記搬送路の用紙搬出口側の、前記第１ベルトユニットのローラと第２ベルトユニットのローラは、駆動モータにより駆動される駆動ローラであり、
前記搬送路の用紙搬入口側の、前記第１ベルトユニットのローラと第２ベルトユニットのローラは、テンションローラであり、
該テンションローラは前記搬送路の用紙搬入口における用紙搬送方向に対して略平行する方向に変位可能であることを特徴とするカール矯正装置。
【００１３】
（２）前記第２ベルトユニットを前記駆動ローラの軸を中心に回転させることにより前記搬送路を開放可能であることを特徴とする（１）に記載のカール矯正装置。
【００１４】
（３）前記第１ベルトユニットのローラのうち前記駆動ローラ及びテンションローラの両ローラ以外のローラは該ローラ位置を用紙搬送方向と直交する方向に変位可能な変位ローラであり、
変位ローラを変位させることにより該変位ローラにより形成されるカール矯正部におけるカール矯正力を変更可能なことを特徴とする（１）又は（２）に記載のカール矯正装置。
【００１５】
（４）前記搬送路の用紙搬入口側の搬送方向と用紙搬出側の搬送方向が同一線上であって、前記変位ローラを退避方向に変位させることにより前記搬送路の形状をストレート形状に変更可能であることを特徴とする（３）に記載のカール矯正装置。
【００１６】
（５）前記搬送路は、搬送方向上流側にカール矯正力が最も高いカール矯正部を有し、該カール矯正部から搬送方向下流側に向かって徐々にカール矯正力が小さくなるようにカール矯正部を配置させていることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載のカール矯正装置。
【００１７】
（６）用紙に画像形成する画像形成部と、
前記画像形成部で画像形成した用紙に対してカール矯正をする（１）乃至（５）のいずれかに記載のカール矯正装置と、
前記カール矯正装置でカール矯正した用紙に対して後処理を行う後処理装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成システム。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、用紙のカール方向に依存せずにカール矯正可能なカール矯正装置であって、カール矯正力が安定し、ジャム処理が容易なカール矯正装置を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体図である。画像形成システムは画像形成装置Ａ、カール矯正装置Ｂ１、用紙後処理装置Ｂ２から構成される。
【００２１】
［画像形成装置Ａ］
画像形成装置Ａは、自動原稿搬送装置１及び画像読取部２を上部に有し、下部がプリンタ部で構成される。
【００２２】
プリンタ部において、３は用紙Ｓを収納する用紙収納部である。感光体４に対して、帯電、露光及び現像を行う電子写真プロセスにより、感光体４上にトナー像を形成するプリンタエンジン５において、用紙Ｓに画像が形成され、形成された画像は定着装置６において定着される。定着装置６は加熱ローラ６ｂと加圧ローラ６ｃで用紙Ｓを搬送するニップを形成する。加熱ローラ６ｂには、熱源６ａが内蔵され、図示しない温度センサにより熱源の発熱量を制御して加熱ローラ６ｂを一定の温度に制御する。定着装置６のニップに用紙Ｓを搬送しつつ加熱・加圧してトナーを溶融し、トナー画像を用紙Ｓに定着する。
【００２３】
用紙Ｓは用紙収納部３から第１給紙手段３ａにより給送され、第２給紙手段３ｂにおいて一時停止した後に給紙されて画像形成が行われ、画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラ８により排紙口から排出される。
【００２４】
用紙Ｓの搬送経路としては、用紙収納部３からプリンタエンジン５までの給紙路７、プリンタエンジン５から定着装置６、排紙ローラ８を経て排紙口に至る搬送路９ａ及び画像形成された用紙を表紙反転しスイッチバックして再び、給紙路７に搬送する両面搬送経路９ｂが設けられる。
【００２５】
ｔｐは操作表示部であり、液晶パネルで構成される表示部にタッチスクリーンを重ねて配置したタッチパネルを備えている。画像形成装置Ａにおける各種のモード及び用紙後処理装置Ｂ２を用いた出力モードの設定を操作表示部ｔｐにおける操作で設定することができる。
【００２６】
画像形成装置Ａに配置された制御手段Ｃ１は、通信手段Ｃ４を介してカール矯正装置Ｂ１の制御手段Ｃ２、及び用紙後処理装置Ｂ２の制御手段Ｃ３に接続されている。
【００２７】
画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓは、カール矯正装置Ｂ１を経て用紙後処理装置Ｂ２に搬送される。
【００２８】
［カール矯正装置Ｂ１］
カール矯正装置Ｂ１は、主要部１０を有する。主要部１０は、第１ベルトユニット１１と第２ベルトユニット１２を有し、両ベルトユニットの無端ベルト１１Ｂ、１２Ｂにより搬送路１００が形成される。当該搬送路１００に用紙を搬送することにより用紙のカール矯正（カール除去）を行う。詳細については、後述する。
【００２９】
［後処理装置Ｂ２］
用紙後処理装置Ｂ２は、画像形成装置Ａから排出されてカール矯正装置Ｂ１を搬送された用紙Ｓに対して各種の後処理を行うもので、穿孔機、折り機、平綴じ機、中折り中綴じ機、糊付け製本機、断裁機等を総称する。
【００３０】
用紙後処理装置Ｂ２では、カール矯正装置Ｂ２でカール矯正した用紙に後処理を行う用紙後処理装置Ｂ２の一実施の形態としてステイプル装置を代表として説明する。
【００３１】
用紙の後処理装置Ｂ２には、図示の上段から、差込紙（表紙、裏表紙等に用いる）を収納した差込紙給紙手段４０、シフト手段２０、処理トレイ３０、ステイプル手段５０、がほぼ垂直方向に縦列配置されている。
【００３２】
処理トレイ３０では、画像形成装置Ａで画像形成された用紙Ｓを複数枚一時的に載置させて用紙束を作成する。処理トレイ３０で載置させた用紙に対して搬送方向の縦整合及び縦方向と直交する幅整合を行ってから用紙束に対したステイプル手段５０によりステイプル処理が行われる。
【００３３】
シフト手段２０は、画像形成装置Ａより排出された画像形成済みの用紙に対して、所定の枚数毎に、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に用紙の排紙位置を変えるシフト処理を行う。
【００３４】
用紙の後処理装置Ｂ２の図示右上方には入口搬送部７０が配置されている。また、用紙の後処理装置Ｂ２の図示左側面には、画像形成された用紙を排出して積載する可動の排紙皿８１が配置されている。この排紙皿８１には画像形成された用紙を最大約３０００枚（Ａ４判，Ｂ５判）まで収容することが可能である。
【００３５】
［カール矯正装置］
図２は、カール矯正装置Ｂ１の主要部１０の断面図である。主要部１０は第１ベルトユニット１１、第２ベルトユニット１２を有し、両ベルトユニットによりカール矯正部を有する搬送路１００が形成され、その搬送路１００に用紙を搬送させることにより用紙のカール矯正或いはカール除去を行う。
【００３６】
第１ベルトユニット１１はローラ１１１、１１２、１１３、１１４、を有し、第２のベルトユニット１２にはローラ１２１、１２２、１２３、１２４、を有し、これらの複数のローラにそれぞれ第１の無端ベルト１１Ｂ、第２の無端ベルト１２Ｂを張架させている。Ｎ１〜Ｎ５はカール矯正部であり、各カール矯正部は無端ベルト１１Ｂ、１２Ｂを当該無端ベルトに対向するローラ１２２、１２３、１２４、１１２，１１３に巻き付けることにより搬送路を湾曲させたカール矯正部が形成される。主要部１０において通過させる用紙は、搬送路１００においてカール矯正部Ｎ１の用紙搬入口１００ａから搬入し、カール矯正部Ｎ５の用紙搬出口１００ｂから搬出する。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
本実施形態においては、各カール矯正部におけるローラ半径ｒ、巻き付け角度、矯正方向は表１のように設定している。なお矯正方向の「上」とは処理トレイ３０上（あるいは画像形成装置の排紙口）で上向きカールとなるような矯正方向のことであり、「下」は同下向きのカールとなるような矯正方向のことである。
【００３９】
搬送部１００は、搬送方向上流側にカール矯正力が最も高いカール矯正部Ｎ２を有し、当該カール矯正部Ｎ２から搬送方向下流側に向かって徐々にカール矯正力が小さくなるようにカール矯正部を配置させている。各カール矯正部のカール矯正力は、ローラ径と当該ローラに対する無端ベルトの巻き付け角度を設定することにより、異なるカール矯正力になるようにしている。また各カール矯正部は相互に隣接するカール矯正部に対してカール矯正方向が異なるように配置している。
【００４０】
このようにすることで、用紙のカール方向に依存せずにカール矯正可能なカール矯正装置を得ることができる。
【００４１】
［駆動ローラ］
用紙搬出口１００ｂ付近にある第１ベルトユニットのローラ１１４と、第２ベルトユニットのローラ１２４の両ローラは、駆動ローラとして機能する。駆動ローラ１１４、１２４はそれぞれ駆動モータＭ１、Ｍ２により、不図示の駆動ギアを介して駆動される。
【００４２】
このように用紙搬出口１００ｂ付近の下流側のローラを駆動ローラとすることで、搬送路１００におけるカール矯正部Ｎにおいて、無端ベルト１１Ｂ、１２Ｂが張り側となり、カール矯正力が安定して、高めに維持することができる。
【００４３】
［テンションローラ］
用紙搬入口１００ａ付近にある第１ベルトユニットのローラ１１１と、第２ベルトユニットのローラ１２１の両ローラは、テンションローラとして機能する。当該テンションローラ１１１、１２１は、用紙搬入口１００ａでの用紙搬送方向に対して、略平行する方向（図２矢印ｄ１方向）に変位可能としている。またテンションとしては、搬送方向と逆方向に所定の荷重、例えば１ｋｇｆをかけている。
【００４４】
このようにすることで、無端ベルト１１Ｂ、１２Ｂのベルト長さの生産ばらつき、あるいは搬送路１００を用紙Ｓが通過する際のテンション負荷変動、が生じても、カール矯正部の位置、巻き付け角度を維持することができるので、カール矯正部でのカール矯正力を安定させることができる。
【００４５】
［変位ローラ］
図３は変位ローラの変位を示す説明図である。図３（ａ）において、第１ベルトユニット１１の複数のローラのうち、駆動ローラとして用いているローラ１１４とテンションローラとして用いているローラ１１１を除いたローラ、つまりローラ１１２とローラ１１３は、当該ローラ位置を用紙搬送方向と直交する方向（図３矢印ｄ２方向）に変位可能な変位ローラである。１１２ｃ、１１３ｃは偏心カムであり不図示のモータにより回転させることができる。
【００４６】
変位ローラ１１２、１１３の中心軸は不図示の長穴軸に支持されており、偏心カム１１２ｃ、１１３ｃを回転させることにより、長穴軸に沿って位置を変位させることができる。長穴軸は、搬送路１００（用紙搬送方向）と直交する方向（ｄ２方向）に伸びているので、偏心カム１１２ｃ、１１３ｃをそれぞれ動かすことにより、カール矯正部Ｎ２、Ｎ４、及びその中間のカール矯正部Ｎ３での無端ベルトのローラへの巻き付き角度を変更することが可能である。このことによりカール矯正部Ｎ２〜Ｎ４でのカール矯正力を可変することができる。
【００４７】
図３（ｂ）は、変位ローラ１１２、１１３をベルトから離れる方向、つまり退避方向、に変位させて、変位ローラ１１２、１１３とベルトの当接圧がほとんどない状態での、主要部１０の状態を示したものである。
【００４８】
同図に示す様に、変位ローラ１１２、１１３を退避方向に変位させることにより搬送路１００はストレート形状に変更することができる。これは、第１ベルトユニット１１と第２ベルトユニット１２の両端のローラ１１１、１１４、１２１、１２４の外径が同一であり、かつローラ１１１とローラ１１４の中心を結ぶ線と、ローラ１２１とローラ１２４の中心を結ぶ線が平行となるように配置させているからである。これにより用紙搬入口１００ａでの搬送方向と用紙搬出口１００ｂでの搬送方向が同一線上としているので、変位ローラ１１２、１１３を退避位置に変位させることにより搬送路１００の形状をストレート形状にすることができる。
【００４９】
図３（ｂ）に示すストレート形状とした場合には、カール矯正力は実質ゼロとなる。厚紙あるいは定着装置６を通過させてない用紙その他のカール矯正不要な用紙をカール矯正装置Ｂ２で搬送する場合に用いる。
【００５０】
このようにすることで、カール矯正する必要のない用紙を搬送するためのバイパス搬送路を別途設ける必要がなくなるという利点がある。
【００５１】
偏心カム１１２ｃ、１１３ｃによるカール矯正力の変更は、画像形成装置Ａの制御手段Ｃ１によりカール矯正装置Ｂ１の制御手段Ｃ２を介して行われる。制御手段Ｃ１では、操作表示部ｔｐによるユーザ設定あるいは、用紙収納部３と関連づけられて記憶されている搬送する用紙の情報により、望ましいカール矯正力を算出し、算出値に応じて偏心カム１１２ｃ、１１３ｃの位置を可変する。
【００５２】
［開放機構］
図４は、主要部１０の開放機構を説明する図である。図１においてカール矯正装置Ｂ１には不図示のガイドレールを有している。当該ガイドレールに沿って、主要部１０及び周辺の搬送ローラ対を手前側（図１の正面方向）に引き出すことができる。
【００５３】
用紙の搬送詰まり（以下、搬送ジャムという）がカール矯正装置Ｂ１で発生した場合には、画像システムを停止させた状態でガイドレールに沿って、主要部１０を手前側に引き出し、引き出した状態で、図４（ａ）の状態から図４（ｂ）に示す状態に主要部１０の搬送路１００を開放させる。
【００５４】
開放は、第２ベルトユニットの駆動ローラ１２４の軸を中心に同図で時計回転方向（矢印ｄ３）に回転させることにより開放することができる。第２ベルトユニットの各ローラ１２１〜１２４は、両端をパネル（不図示）により支持されており、当該パネルを駆動ローラ１２４の軸を中心として回転させることにより図４（ｂ）に示すように開放可能な構成としている。
【００５５】
またテンションローラとしてのローラ１１１、１２１はパネルにより両端を支持されているが、パネル内では、前述のように用紙搬入口１００ａでの用紙搬送方向に対して略平行する方向に変位可能としている。つまり図４に示す本実施形態においては、第２ベルトユニットを第１ベルトユニットから開放させる開放動作に伴い、両テンションローラは駆動ローラ１１４，１２４と反対方向（矢印ｄ４、ｄ５）に変位することにより無端ベルトの弛みは生じない。
【００５６】
このように、開放可能な構成とすることにより搬送路１００周辺で搬送ジャムが発生した場合に、容易にジャム処理（復帰処理）を行うことが可能となる。またテンションローラ１１１の変位方向を用紙搬送方向と略平行（矢印ｄ５）としていることから開放に伴うローラの変位を少なくすることができ、ひいてはジャム処理のスペースを確保し易くなり容易にジャム処理を行うことができる。
【００５７】
なお、本実施形態においては第１ベルトユニット、第２ベルトユニットにそれぞれ４個のローラと無端ベルトによりＮ１からＮ５の５箇所のカール矯正部を設けた例について説明したがこれに限られず、３個あるいは、５個以上のローラを用いたカール矯正装置としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体図である。
【図２】カール矯正装置Ｂ１の主要部１０の断面図である。
【図３】変位ローラの変位を示す説明図である。
【図４】主要部１０の開放機構を説明する図である。
【符号の説明】
【００５９】
Ａ  画像形成装置
Ｂ１  カール矯正装置
Ｂ２  後処理装置
１０  主要部
１００  搬送路
１００ａ  用紙搬入口
１００ｂ  用紙搬出口
１１  第１ベルトユニット
１１Ｂ  無端ベルト
１１１、１１２、１１３、１１４  ローラ
１２  第２ベルトユニット
１２Ｂ  無端ベルト
１２１、１２２、１２３、１２４  ローラ
Ｍ１、Ｍ２  駆動モータ
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５  カール矯正部
【図１】
2008265975.tif 000004
【図２】
2008265975.tif 000005
【図３】
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【図４】
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