(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドが、駆動コイルの励磁により記録ワイヤを突出させ、復帰ばねのばね力により上記記録ワイヤを復帰させて記録動作を実行可能とし、上記記録ヘッドにおける複数の上記記録ワイヤの記録動作によって、シートに画像を記録するよう制御する記録装置の記録ヘッド制御方法において、
上記記録ヘッドにより記録される画像の記録パターンを予め検出し、上記記録ヘッドの駆動条件と上記復帰ばねの固有振動数との関係で、この復帰ばねが共振する特定記録パターンを検出したときに、上記記録ヘッドの駆動条件のうち駆動コイルへの通電時間を、他の記録パターンの場合に比べて増大して設定することを特徴とする記録装置の記録ヘッド制御方法。
【請求項２】
上記特定記録パターンを検出したときに、記録ヘッドの駆動条件のうちのヘッド駆動周波数を、他の記録パターンの場合に比べて減少して設定することを特徴とする請求項１に記載の記録装置の記録ヘッド制御方法。
【請求項３】
プラテンに沿って走行するキャリッジに記録ヘッドが搭載され、この記録ヘッドが、駆動コイルの励磁により記録ワイヤを突出させ、復帰ばねのばね力により上記記録ワイヤを復帰させて記録動作を実行可能とし、制御装置が、上記記録ヘッドにおける複数の上記記録ワイヤの記録動作によって、上記プラテンと上記記録ヘッドとの間に搬送されるシートに画像を記録する記録装置において、
上記制御装置は、上記記録ヘッドにより記録される画像の記録パターンを予め検出し、上記記録ヘッドの駆動条件と上記復帰ばねの固有振動数との関係で、この復帰ばねが共振する特定記録パターンを検出したときに、上記記録ヘッドの駆動条件のうち駆動コイルへの通電時間を、他の記録パターンの場合に比べて増大して設定するよう構成されたことを特徴とする記録装置。
【請求項４】
上記制御装置は、特定記録パターンを検出したときに、記録ヘッドの駆動条件のうちのヘッド駆動周波数を、他の記録パターンの場合に比べて減少して設定するよう構成されたことを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の記録ワイヤを備えた記録ヘッドの記録動作を制御する記録装置の記録ヘッド制御方法及び記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録装置には、記録ヘッドをプラテンの軸方向に走行させる間に、この記録ヘッドにおける複数の記録ワイヤをインクリボンを介して、上記プラテンの前方周面に位置するシートに打ち付け、このシートに画像を記録するドットインパクトプリンタがある。
【０００３】
このようなプリンタにおける記録ヘッドでは、駆動コイルにパルス状の電圧が印加されてこの駆動コイルが励磁され、これにより記録ワイヤが突出駆動されると共に、この突出した記録ワイヤが復帰ばねのばね力により復帰するよう構成されている。
【０００４】
上記パルス状電圧の周波数はヘッド駆動周波数と称され、また、パルス状電圧のパルス幅は、駆動コイルへ印加される電圧の通電時間と称される。ヘッド駆動周波数によって、記録ヘッドの記録速度が決定され、また、駆動コイルへの通電時間によって、記録ワイヤのインパクト力が決定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のようなプリンタの記録ヘッドでは、復帰ばねの固有振動数とヘッド駆動周波数との関係で復帰ばねが共振し、記録ワイヤの挙動が不安定となってしまう恐れがある。記録ワイヤの挙動が不安定になると、記録ワイヤによるドットが所望の位置に形成されず、また、ドットが薄くなって、画像の記録品質が低下してしまう。
【０００６】
従来のプリンタには、ヘッド駆動周波数や駆動コイルへの通電時間を変更させるものがあるが、これは、プリンタの電源容量に対してなされるものであり、復帰ばねの共振防止を目的として実施されているものではない。
【０００７】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、画像の記録品質を良好に確保できる記録装置の記録ヘッド制御方法及び記録装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、記録ヘッドが、駆動コイルの励磁により記録ワイヤを突出させ、復帰ばねのばね力により上記記録ワイヤを復帰させて記録動作を実行可能とし、上記記録ヘッドにおける複数の上記記録ワイヤの記録動作によって、シートに画像を記録するよう制御する記録装置の記録ヘッド制御方法において、上記記録ヘッドにより記録される画像の記録パターンを予め検出し、上記記録ヘッドの駆動条件と上記復帰ばねの固有振動数との関係で、この復帰ばねが共振する特定記録パターンを検出したときに、上記記録ヘッドの駆動条件のうち駆動コイルへの通電時間を、他の記録パターンの場合に比べて増大して設定することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記特定記録パターンを検出したときに、記録ヘッドの駆動条件のうちのヘッド駆動周波数を、他の記録パターンの場合に比べて減少して設定することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、プラテンに沿って走行するキャリッジに記録ヘッドが搭載され、この記録ヘッドが、駆動コイルの励磁により記録ワイヤを突出させ、復帰ばねのばね力により上記記録ワイヤを復帰させて記録動作を実行可能とし、制御装置が、上記記録ヘッドにおける複数の上記記録ワイヤの記録動作によって、上記プラテンと上記記録ヘッドとの間に搬送されるシートに画像を記録する記録装置において、上記制御装置は、上記記録ヘッドにより記録される画像の記録パターンを予め検出し、上記記録ヘッドの駆動条件と上記復帰ばねの固有振動数との関係で、この復帰ばねが共振する特定記録パターンを検出したときに、上記記録ヘッドの駆動条件のうち駆動コイルへの通電時間を、他の記録パターンの場合に比べて増大して設定するよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記制御装置は、特定記録パターンを検出したときに、記録ヘッドの駆動条件のうちのヘッド駆動周波数を、他の記録パターンの場合に比べて減少して設定するよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１または３に記載の発明には、次の作用がある。
【００１５】
記録ヘッドの駆動条件と復帰ばねの固有振動数との関係で、この復帰ばねが共振する特定記録パターンを検出したときに、記録ヘッドの駆動条件を、他の記録パターンの場合に比べて変更して設定することから、例えば、記録ヘッドの駆動条件のうちのヘッド駆動周波数を変更することによって、復帰ばねの共振を抑制できる。この結果、復帰ばねの共振による記録ワイヤの挙動不安定が解消されて、記録ヘッドにおける記録ワイヤの突出動作により記録される画像の記録品質を良好に確保できる。
【００１６】
請求項２または４に記載の発明には、次の作用がある。
【００１７】
特定記録パターンを検出したときに、記録ヘッドの駆動条件のうちのヘッド駆動周波数を、他の記録パターンの場合に比べて減少して設定することから、記録ヘッドの駆動コイルへの入力電気エネルギーを減少させることができ、復帰ばねの共振による記録ワイヤの挙動不安定を解消できるばかりか、記録ヘッドの温度上昇も抑制できる。
【００１８】
また、請求項１乃至４に記載の発明には、次の作用がある。
【００１９】
特定記録パターンを検出したときに、記録ヘッドの駆動条件のうち駆動コイルへの通電時間を、他の記録パターンの場合に比べて増大して設定することから、記録ワイヤのインパクト力を増大させることができ、これにより、復帰ばねの共振による記録ワイヤの挙動不安定を抑制でき、画像の記録品質を向上させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る記録装置の一実施の形態が適用されたドットインパクトプリンタのプリンタ本体を示す斜視図である。図２は、図１のプリンタ本体を示す側断面図である。
【００２２】
これらの図に示す記録装置としてのプリンタ１０は、記録ヘッド１８の多数の記録ワイヤ３５（図３）を、インクリボン３１を介してシートＳに打ち付けてドットを記録することにより、文字を含む画像を印刷するドットインパクトプリンタである。ここで、シートＳは、単票紙や連続紙などの普通紙の他に、通帳や葉書、封筒などである。特に、上記単票紙は単票複写紙を含み、連続紙は連続複写紙を含む。
【００２３】
上記プリンタ１０は、図１に示すように、記録装置本体としてのプリンタ本体１１と、このプリンタ本体１１に着脱自在に装着されたプッシュトラクタユニット１２及び排出ユニット１３と、同じくプリンタ本体１１に着脱自在に装着されたシート供給ガイド３４（図２）と、プリンタ本体１１の上方、下方をそれぞれ覆う図示しないアッパーケース及びロアケースと、を有して構成される。
【００２４】
上記プリンタ本体１１は、本体フレームとしてのベースフレーム１４、シート案内フレーム１５（図２）、左サイドフレーム１６及び右サイドフレーム１７と、記録ヘッド１８及びキャリッジ１９を備えた印刷機構部２０と、プラテン２１、シート案内２２及びピンチローラ２５（図２）を備えたシート搬送機構部２３と、を有して構成される。
【００２５】
ベースフレーム１４及びシート案内フレーム１５は、図２に示すようにほぼ平行配置され、これらのベースフレーム１４及びシート案内フレーム１５の両端に上記左サイドフレーム１６、右サイドフレーム１７がそれぞれ立設して固定される。これらの左サイドフレーム１６と右サイドフレーム１７間に、図１に示すように、キャリッジガイド軸２４が架け渡されて回動可能に枢支され、プラテン２１が架け渡されて回転自在に配設されている。シート案内２２は、左サイドフレーム１６と右サイドフレーム１７との間に配設されて、シート案内フレーム１５に嵌合して固定されている。また、左サイドフレーム１６及び右サイドフレーム１７の後方部、上方部それぞれには、前記プッシュトラクタユニット１２、排出ユニット１３をそれぞれ装着可能な図示しないトラクタユニット装着部、排出ユニット装着部が設けられている。
【００２６】
図１に示すプッシュトラクタユニット１２は、シートＳとしての連続紙をシート搬送機構部２３へ送り出し、シート供給ガイド３４は、シートＳとしての単票紙を１枚ずつ（連続単票紙の場合には１綴りずつ）シート搬送機構部２３へ供給する。また、排出ユニット１３は、連続紙または単票紙をシート搬送機構部２３からプリンタ１０外へ引き出すものである。
【００２７】
つまり、図２に示すように、プッシュトラクタユニット１２のトラクタベルト２６の回転により、このトラクタベルト２６のピン２７の作用で、連続紙は、シート搬送機構部２３のシート案内２２に案内され、このシート案内２２とプラテン２１との間に形成されるシート搬送経路２８を経てプラテン２１の前方へ向かい、矢印α方向に送給される。このプッシュトラクタユニット１２の非動作時に、シート供給ガイド３４から単票紙が１枚ずつ（または１綴りずつ）、シート搬送経路２８を経てプラテン２１の前方へ供給可能とされる。また、排出ユニット１３の排出ローラ２９の回転により、後述のごとく、記録ヘッド１８により文字等が記録された連続紙または単票紙は、シート搬送機構部２３のプラテン２１から矢印β方向に引き出される。これにより、連続紙または単票紙は、キャリッジ１９の後述の主走査方向に直交する副走査方向に搬送される。
【００２８】
図１に示す前記キャリッジ１９は、キャリッジガイド軸２４に摺動自在に挿通されると共に、記録ヘッド１８を搭載する。キャリッジガイド軸２４がプラテン２１と平行に配置されることから、キャリッジ１９は、これらのプラテン２１及びキャリッジガイド軸２４の軸方向と一致する主走査方向に移動（走行）可能に設けられる。
【００２９】
図示しないキャリッジ駆動モータの正転または逆転により、キャリッジ１９は、タイミングベルト３０（図２）を介しキャリッジガイド軸２４に案内されて、主走査方向における図１の左向きまたは右向きに走行される。
【００３０】
前記記録ヘッド１８は多数の記録ワイヤ３５（図３では、一本の記録ワイヤ３５のみを示す。）を備え、これらの記録ワイヤ３５の突出方向前方にインクリボン３１が位置する。記録ヘッド１８はキャリッジ１９と共に主走査方向に走行する間に、記録ワイヤ３５を突出動作させてインクリボン３１に打ち当て、インクリボン３１のインクを、プラテン２１とインクリボン３１との間に搬送されるシートＳ（連続紙または単票紙）に付着させて、このシートＳに文字を含む画像を記録する。
【００３１】
記録ヘッド１８によるこの記録動作は、キャリッジ１９が主走査方向左向きまたは右向きに走行する間に、記録ヘッド１８の記録ワイヤ３５により一行分の記録がなされ、この一行分の記録がなされる度に、シートＳが連続紙の場合には、図２に示すシート搬送機構部２３のプラテン２１、プッシュトラクタユニット１２及び排出ユニット１３が、また、シートＳが単票紙の場合には、シート搬送機構部２３のプラテン２１、ピンチローラ２５及び排出ユニット１３がそれぞれシートＳを所定量（通常行間分）搬送させ、これらの動作が繰り返されることにより実施される。
【００３２】
尚、図２に示す符号３２は、ベースフレーム１４とシート案内フレーム１５との間に開口して形成されて、プリンタ１０の下方からシート搬送機構部２３内へシートＳを供給するためのボトムシート供給口である。
【００３３】
また、プラテン２１、プッシュトラクタユニット１２及び排出ユニット１３の駆動制御と、キャリッジ１９の走行制御と、記録ヘッド１８の記録ワイヤ３５による記録動作の制御は、制御装置としての制御基板部３３（図２）により実施される。この制御基板部３３は、例えばプリンタ本体１１の後方におけるシート案内フレーム１５の下方に配置される。
【００３４】
ところで、上記記録ヘッド１８は、図３に示すように、ヘッド本体４０にノーズ部４１が連設され、ヘッド本体４０の外側に放熱器４２が配置されて構成される。
【００３５】
ヘッド本体４０は、駆動コイルとしての電磁石コイル４３が巻き付けられるコア４４が、周方向に所定間隔で複数個一体成形されたフレーム４５と、上記電磁石コイル４３への通電によって当該電磁石コイル４３及びコア４４が励磁され、この励磁されたコア４４に吸着駆動されるワイヤレバー４６と、このワイヤレバー４６をばね力により、ピン４７を支点に上記コア４４から離れる方向に付勢して復帰させる復帰ばね４８と、上記ワイヤレバー４６の先端に連結されて、ワイヤレバー４６がコア４４に吸着されたときにノーズ部４１から突出し、復帰ばね４８のばね力によりノーズ４１内に後退する記録ワイヤ３５と、を有して構成される。この記録ワイヤ３５の進退動作が記録動作となって、シートＳに画像が記録される。
【００３６】
このヘッド本体４０は、記録ワイヤ３５の進退方向に２段積み重ねられて、ヘッド本体結合体として配置される。ただし、図３では、一方のヘッド本体４０のみを示している。
【００３７】
上記ノーズ部４１は、記録ワイヤ３５の進退動作を案内するものであり、内部に配置された複数個の中間ガイド４９と、先端部に配置された１つの先端ガイド５０を備える。複数本の記録ワイヤ３５は、これら中間ガイド４９及び先端ガイド５０を貫通して進退動作が案内される。尚、図３では、中間ガイド４９及び先端ガイド５０に１本の記録ワイヤ３５が貫通する場合を示し、他の記録ワイヤ３５については省略している。
【００３８】
上記放熱器４２は、図３に示すように略筒形状に構成され、外側に複数枚のフィン５１が一体に設けられる。この放熱器４２は、前述のヘッド本体結合体における各ヘッド本体４０の外周部に配置されて、各ヘッド本体４０を覆う。この放熱器４２は、各ヘッド本体４０の電磁石コイル４３への通電によってこの電磁石コイル４３が発熱体となって発熱するが、この発熱による各ヘッド本体４０の熱を、フィン５１を用いて放熱させて、これらのヘッド本体４０を冷却する。
【００３９】
上記ヘッド本体４０の電磁石コイル４３にはパルス状の電圧が印加され、このパルス状の電圧により電磁石コイル４３が励磁されて記録ワイヤ３５が突出し、記録動作が実行される。従って、電磁石コイル４３に印加されるパルス状の電圧の周波数をヘッド駆動周波数と称し、この電圧のパルス幅を電磁石コイル４３への通電時間と称する。
【００４０】
ヘッド駆動周波数は、記録ワイヤ３５における単位時間当たりの最大突出回数を意味することから、記録ヘッド１８の記録速度を決定するものである。また、電磁石コイル４３への通電時間は、記録ヘッド１８における記録ワイヤ３５のインパクト力を決定するものである。これらのことから、ヘッド駆動周波数及び電磁石コイル４３への通電時間が記録ヘッド１８の駆動条件となっている。
【００４１】
さて、図２に示す前記制御基板部３３は、記録ワイヤ３５を突出させて記録ヘッド１８に記録動作を１行ずつ実行させるに先立ち、記録ワイヤ３５がシートＳに記録する画像の記録パターンを予め検出して記憶する。シートＳには複数行が記録されるが、制御基板部３３は、各行を記録する前になされるシートＳの副走査方向の搬送中に、シートＳに記録される画像の記録パターンを検出して記憶する。
【００４２】
この１行毎の記録パターンには、図５（Ａ）に示すように、特定（全部または一本を含む一部）の記録ワイヤ３５が連続して突出動作することにより画像を記録する第１記録パターンと、図５（Ｂ）に示すように、上記特定の記録ワイヤ３５が突出と休止とを繰り返して画像を記録する第２記録パターンと、図５（Ｃ）に示すように、上記特定の記録ワイヤ３５が１回突出してから２回連続して休止し、これを繰り返すことにより画像を記録する第３記録パターンと等がある。
【００４３】
これらの各記録パターンのうちには、プリンタ１０の機種毎に異なるが、記録ヘッド１８における復帰ばね４８の固有振動数と前記ヘッド駆動周波数との関係で、復帰ばね４８が共振したり、しない場合がある。例えば、本実施の形態のプリンタ１０では、復帰ばね４８は、任意のヘッド駆動周波数において、第１及び第２記録パターンの場合には共振しないが、第３記録パターンの場合には共振して、記録ワイヤ３５の挙動が不安定となってしまう。
【００４４】
制御基板部３３は、復帰ばね４８の固有振動数と記録ヘッド１８のヘッド駆動周波数との関係で、復帰ばね４８が共振して記録ワイヤ３５の挙動が不安定となってしまう特定記録パターン（本実施の形態では第３記録パターン）を検出した時に、記録ヘッド１８の駆動条件を、上記特定記録パターン以外の記録パターンを検出した場合の駆動条件とは異なった駆動条件に変更して設定する。例えば、制御基板部３３は、特定記録パターンを検出した時に、ヘッド駆動周波数を、他の記録パターンを検出した場合よりも半分または３分の２程度に減少して設定し、更に、電磁石コイル４３への通電時間を、他の記録パターンを検出した場合よりも増大して設定する。
【００４５】
ヘッド駆動周波数を変更（減少）することによって、復帰ばね４８の共振が抑制され、記録ワイヤ３５の挙動不安定が解消される。しかも、ヘッド駆動周波数の減少によって、電磁石コイル４３への入力電気エネルギーが減少されるので、この電磁石コイル４３の発熱量が低減されて、記録ヘッド１８の温度上昇が緩和される。
【００４６】
また、電磁石コイル４３への通電時間の増大によって、記録ワイヤ３５に作用するインパクト力が増大し、復帰ばね４８の共振による記録ワイヤ３５の挙動不安定が、増大した上記インパクト力により抑制される。
【００４７】
次に、上述のような復帰ばね４８の共振による記録ワイヤ３５の挙動不安定を解消させるための制御基板部３３の制御を、図４を用いて説明する。
【００４８】
制御基板部３３は、画像に１行毎の記録パターンを記録するに先立ち、その記録パターンが前記特定記録パターンであるか否かを判断する（Ｓ１）。
【００４９】
このステップＳ１において、制御基板部３３は、シートＳに記録すべき記録パターンが上記特定記録パターンでないと判断した時に、記録ヘッド１８の駆動条件、つまりヘッド駆動周波数及び復帰ばね４８への通電時間を通常の設定値に保持したまま、記録ヘッド１８に記録動作を実行させる（Ｓ２）。
【００５０】
ステップＳ１において、制御基板部３３は、シートＳに記録すべき記録パターンが上記特定記録パターンであると判断した時に、記録ヘッド１８の駆動条件、つまりヘッド駆動周波数を通常のヘッド駆動周波数よりも減少させ、また、復帰ばね４８への通電時間を通常の通電時間よりも増大させる。これにより、特定記録パターン記録時における記録ヘッド１８の復帰ばね４８の共振が抑制されて、記録ワイヤ３５の挙動が安定化され、画像の記録品質が向上する。
【００５１】
従って、上記実施の形態によれば、次の効果▲１▼〜▲３▼を奏する。
【００５２】
▲１▼制御基板部３３が、記録ヘッド１８のヘッド駆動周波数と復帰ばね４８の固有振動数との関係で、この復帰ばね４８が共振する特定記録パターンを検出した時に、記録ヘッド１８のヘッド駆動周波数を変更することから、復帰ばね４８の共振を抑制できる。この結果、復帰ばね４８の共振による記録ワイヤ３５の挙動不安定が解消されて、記録ヘッド１８における記録ワイヤ３５の突出動作によって記録される画像の記録品質を良好に確保できる。
【００５３】
▲２▼特定記録パターンを検出した時に、制御基板部３３が記録ヘッド１８のヘッド駆動周波数を、他の記録パターンを検出した場合に比べて減少して設定することから、記録ヘッド１８の電磁石コイル４３への入力電気エネルギーを減少させることができる。この結果、復帰ばね４８の共振による記録ワイヤ３５の挙動不安定を解消して画像の記録品質を向上できるばかりか、電磁石コイル４３の発熱量が低減されて、記録ヘッド１８の温度上昇も抑制できる。
【００５４】
▲３▼特定記録パターンを検出した時に、制御基板部３３が記録ヘッド１８の電磁石コイル４３への通電時間を、他の記録パターンの場合に比べて増大して設定することから、記録ワイヤ３５のインパクト力を増大させることができる。これにより、復帰ばね４８の共振による記録ワイヤ３５の挙動不安定が、増大されたインパクト力により抑制されて解消でき、画像の記録品質を向上させることができる。
【００５５】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５６】
例えば、上記実施の形態では、復帰ばね４８が共振する特定記録パターンを制御基板部３３が検出した時に、記録ヘッド１８におけるヘッド駆動周波数を減少させ、且つ電磁石コイル４３への通電時間を増大させるものを述べたが、これらのヘッド駆動周波数の減少と通電時間の増大のいずれか一方を実施するものでもよい。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１乃至３に記載の発明に係る記録装置の記録ヘッド制御方法によれば、画像の記録品質を良好に確保できる。
【００５８】
請求項４乃至６に記載の発明に係る記録装置によれば、画像の記録品質を良好に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る記録装置の一実施の形態が適用されたドットインパクトプリンタのプリンタ本体を示す斜視図である。
【図２】図１のプリンタ本体を示す側断面図である。
【図３】図１の記録ヘッドを示す断面図である。
【図４】図２の制御基板部が実施する記録ヘッドの制御を示すフローチャートである。
【図５】図３の記録ヘッドが記録する画像の各記録パターンにおける記録ワイヤの動作形態を示す概念図である。
【符号の説明】
１０  プリンタ（記録装置）
１８  記録ヘッド
１９  キャリッジ
２１  プラテン
３３  制御基板部（制御装置）
３５  記録ワイヤ
４３  電磁石コイル（駆動コイル）
４８  復帰ばね
Ｓ  シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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