(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色のトナー像を１または複数の感光体上に順次形成し、該トナー像を中間転写体に順次転写して該中間転写体上にて重ねて画像形成した後、前記中間転写体上のトナー像を一括して記録材に転写するカラー画像形成装置において、
前記中間転写体を所定の記録材に対して複数枚分のトナー像を保持することが可能な周長を持つようにし、
前記中間転写体上に形成される複数枚分のトナー像が特定単色となる場合は、前記感光体上に形成する先の画像の全色のトナー像を形成した後に特定単色のトナー像を形成して前記中間転写体上に転写して画像形成し、前記中間転写体上に形成される複数枚分のトナー像が特定単色以外または２色以上となる場合は、前記感光体上に形成する次の画像の同一色のトナー像を前記中間転写体の所定回転数異ならせたタイミングで形成して前記中間転写体上に転写して画像形成することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成する場合において、複数枚分のトナー像の画像形成サイクルが同一であることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記特定単色を選択できることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写体上に特定単色以外または２色以上の複数枚分のトナー像を画像形成する場合において、前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成可能か判定する複数画像形成判定手段を具備し、
前記複数画像形成判定手段にて複数枚分のトナー像を画像形成可能と判定した場合は、前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成し、複数枚分のトナー像を画像形成不可能と判定した場合は、先行するトナー像の画像形成が終了した後の前記中間転写体の画像形成が可能な位置に、次のトナー像を画像形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記複数画像形成判定手段は、複数枚分のトナー像における各々の画像形成開始基準を判定する複数枚分の画像形成開始基準判定手段と、前記中間転写体へのトナー像形成状態を判定する画像形成状態判定手段と、新たなトナー像の画像形成条件の成立を判定する画像形成条件判定手段とにより構成し、
前記画像形成状態判定手段により前記中間転写体上に画像形成状態で、かつ次のトナー像の前記画像形成開始基準判定手段により判定された画像形成開始基準に前記画像形成条件判定手段により次のトナー像の画像形成条件がそろっている場合は、前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成可能と判定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記中間転写体にサイクルの異なるトナー像を連続して形成する場合において、先行するトナー像の画像形成が終了した直後の前記中間転写体上の画像形成が可能な位置に、次のトナー像を画像形成することを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ，ＦＡＸ等の電子写真方式における中間転写方式を用いたカラー画像形成装置に関し、特に中間転写体に複数枚分の画像を形成する場合の画像形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー画像形成装置、特にＡ３サイズ以上を印刷できるカラー画像形成装置において、高速にフルカラー画像を印刷するため、感光体や転写ドラムや中間転写体上に複数枚分の画像を画像形成する装置が提案されている。
【０００３】
このようなカラー画像形成装置として特開平２０００−４７４５２号公報に示すように、Ａ４サイズ横搬送で２枚分の画像を形成できる十分長い周長の中間転写体を持ち、中間転写体に第１の画像（1枚目）と第２の画像（２枚目）を形成する場合において、第１の画像形成に対して第２の画像形成を画像処理時間に応じて第２の画像形成を遅らせて、スループットを向上させるカラー画像形成装置を提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平２０００−４７４５２号公報に示すカラー画像形成装置においては、モノクロとフルカラー印刷を混在させた場合について考慮されておらず、また無理にモノクロとフルカラー印刷を混在させた場合、例えば先行画像が４色で後の画像が1色の時など、先行画像に対して後から作成した画像の画像出力が追い越してしまうことがあり、ページ順序がずれてしまうという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、中間転写体に複数枚分の画像を形成する場合の高いスループットを維持したまま、モノクロとフルカラー印刷を混在させた場合においても最適でスループットを低下させることが無く、またページ順序を正しく印刷できるカラー複写装置を提案することにある。
【０００６】
上記課題を解決するために本発明の第１の手段では、異なる色のトナー像を１または複数の感光体上に順次形成し、該トナー像を中間転写体に順次転写して該中間転写体上にて重ねて画像形成した後、前記中間転写体上のトナー像を一括して記録材に転写するカラー画像形成装置において、前記中間転写体を所定の記録材に対して複数枚分のトナー像を保持することが可能な周長を持つようにし、前記中間転写体上に形成される複数枚分のトナー像が特定単色となる場合は、前記感光体上に形成する先の画像の全色のトナー像を形成した後に特定単色のトナー像を形成して前記中間転写体上に転写して画像形成し、前記中間転写体上に形成される複数枚分のトナー像が特定単色以外または２色以上となる場合は、前記感光体上に形成する次の画像の同一色のトナー像を前記中間転写体の所定回転数異ならせたタイミングで形成して前記中間転写体上に転写して画像形成することを特徴とする。このような構成とする事により、モノクロとカラー印刷を混在させてもページ追い越しのない印刷制御が可能で、スループットの高いカラー画像形成装置とすることができる。
【０００７】
また本発明の第２の手段では、前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成する場合において、複数枚分のトナー像の画像形成サイクルが同一であることを特徴とする。
このような構成とする事により、ページ追い越しのない印刷制御が可能となる。
【０００８】
また本発明の第３の手段では、前記中間転写体上に特定単色のトナー像を画像形成する場合において、特定単色を選択できることを特徴とする。
このような構成とする事により、特定の単色画像を高速に印刷でき、これ以外の特定単色画像は画像形成に時間をかけることができ、発色を向上させたり現像器の攪拌能力に余裕を与えることができる。
【０００９】
また本発明の第４の手段では、前記中間転写体上に特定単色以外又は２色以上の複数枚分のトナー像を画像形成する場合において、前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成可能か判定する複数画像形成判定手段を具備し、前記複数画像形成判定手段にて複数枚分のトナー像を画像形成可能と判定した場合は前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成し、複数枚分のトナー像を画像形成不可能と判定した場合は先行するトナー像の画像形成が終了した後の前記中間転写体の画像形成が可能な位置に、次の画像を画像形成することを特徴とする。
このような構成とする事により、複数枚分の画像の画像形成を最適に判断でき、スループットの高いカラー画像形成装置とすることができる。
【００１０】
また本発明の第５の手段では、前記複数画像形成判定手段は複数枚分のトナー像における各々の画像形成開始基準を判定する複数枚分の画像形成開始基準判定手段と、前記中間転写体へのトナー像形成状態を判定する画像形成状態判定手段と、新たなトナー像の画像形成条件の成立を判定する画像形成条件判定手段により構成し、前記画像形成状態判定手段により前記中間転写体上に画像形成状態で、かつ次のトナー像の前記画像形成開始基準判定手段により判定された画像形成開始基準に前記画像形成条件判定手段により次のトナー像の画像形成条件がそろっている場合、前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成可能と判定することを特徴とする。
このような構成とする事により、複数枚分の画像の画像形成を最適に判断でき、スループットの高いカラー画像形成装置とすることができる。
【００１１】
また本発明の第６の手段では、前記中間転写体にサイクルの異なるトナー像を連続して形成する場合において、先行するトナー像の画像形成が終了した直後の前記中間転写体の画像形成が可能な位置に、次のトナー像を画像形成することを特徴とする。
このような構成とする事により、モノクロとフルカラーの混在したサイクルの違う印刷においてもページ追い越しのない印刷制御が可能となり、またスループットの高いカラー画像形成装置とすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
図１は本発明のカラー画像形成装置の概略を説明する図である。１はカラー画像形成装置本体である。２は感光体ドラムであり、ＯＰＣ又はａ−Ｓｉ感光体が用いられる。３は帯電ローラであり、不図示の電源から感光体ドラム２表面に所定のバイアスの電圧を印加可能に構成されている。４は露光手段であり、感光体ドラム１に帯電された表面側に外部端末からの画像情報がレーザ光で照射され潜像を形成する。この場合、ＬＥＤ光を用いても良い。
【００１３】
５は形成された潜像にカラートナーを現像する現像器であり、感光体２の回転方向上流側からイエローを現像する現像器５ａ、マゼンタを現像する現像器５ｂ、シアンを現像する現像器５ｃ、ブラックを現像する現像器５ｄを配列する。また、各現像器５にはイエロートナーが収納されたトナー容器５０ａと、補給ローラ５２ａにより補給したトナーを現像する現像容器５１ａが、また、マゼンタトナーが収納されたトナー容器５０ｂと補給ローラ５２ｂにより補給したトナーを現像する現像容器５１ｂが、また、シアントナーが収納されたトナー容器５０ｃと補給ローラ５２ｃにより補給したトナーを現像する現像容器５１ｃが、さらにブラックトナーが収納されたトナー容器５０ｄと補給ローラ５２ｄにより補給したトナーを現像する現像容器５１ｄがカラー画像形成装置上方部に配置されている。本発明の各色のトナーは非磁性トナーが用いられる。なお、３１はクリーニング手段であり、次に説明する中間転写ドラム６で未転写となったトナーを感光体ドラム２上から除去する。
【００１４】
６は中間転写ドラムであり、所定のバイアスを印加することで感光体ドラム２に現像させたトナーを一次的に転写させる作業を順次各トナーについて繰り返すことで色重ねを行う。６ａは二次転写ローラ，６ｂはクリーニングローラである。なお、この色重ねに際して、不図示であるが、二次転写ローラ６ａ，クリーニングローラ６ｂは各色が完全に重ねられるまで中間転写ドラム６から退避される退避機構を設けている。
【００１５】
７は給紙手段であり、カラー画像形成装置１の下側に配置した大容量の用紙が積載され、最上段の用紙を給紙ローラ７０によって搬送する給紙ユニット７ａと、一枚づつ用紙を搬送する手差しユニットとから成る。給紙手段７から送り込まれた用紙はレジストローラ６０に搬送され、先端揃え及びタイミングを取った後に、中間転写ドラム６で色重ねされたトナーのタイミングにより二次転写ローラ６ａに送り込まれる。そして転写された後に搬送ベルト８によって出口側に向かって用紙を搬送させる。９は定着手段であり、出口側近傍に配置し二次転写されたトナーを熱と圧力によって用紙に定着させる。
【００１６】
１０は排紙手段であり、定着手段９により熱定着された用紙に対して印字面を上にして排紙するフェイスアップトレイ１０ａと印字面を下にして排紙するフェイスダウントレイ１０ｂが配置されている。
【００１７】
図２は本発明の制御構成を説明する図で、動作概要について説明する。
画像処理コントローラ１０１より印刷要求がシリアル通信を通して要求される。このとき画像処理コントローラ１０１は印刷する画像の内容について把握しているので、画像形成モードに関しても印刷要求とほぼ同一タイミングでシリアル通信を通して伝える。
【００１８】
印刷要求を受けるとエンジン制御ＣＰＵ１０４はスキャナーモータやメインモータ等のモータを起動して印刷準備に入る。レーザースキャナユニット１０５内の
スキャナーモータが回転すると走査方向信号がＰＤセンサー１０６より出力される。メインモータが回転すると副走査方向のタイミング信号がＯＤセンサー１０７より出力される。
【００１９】
エンジンＣＰＵ１０４はスキャナーモータやメインモータなどが定格回転数になったのを確認してタイミング制御部１０３の動作を許可する。
【００２０】
タイミング制御部１０３はエンジンＣＰＵ１０４の動作許可により、ＯＤ信号より画像書き出しタイミング信号VSYNCを、ＰＤ信号より走査方向タイミング信号LSYNCを出力する。またエンジンＣＰＵ１０４の動作許可に関与せずレーザースキャナーユニット１０５のレーザーパワーを制御するための信号LONBを出力する。エンジンＣＰＵ１０４はＯＤ信号をモニターして、フラグに応じてページ選択信号PSELを切り替える。
【００２１】
画像処理コントローラは画像書き出しタイミング信号VSYNC、走査方向タイミング信号LSYNC、ページ選択信号PSELによりプライマリー（中間転写体に画像形成される１枚目）又はセカンダリー（中間転写体に画像形成される2枚目）の画像データを選択してVDOに出力する。ビデオ制御部１０２は画像処理コントローラ１０１からのビデオ信号VDOにレーザースキャナーユニット１０５のレーザーパワーを制御するための信号LONBを合成してレーザースキャナユニット１０５に出力する。
【００２２】
エンジンＣＰＵ１０４がタイミング制御部１０３の動作許可をしない場合は、タイミング制御部１０３よりは画像書き出しタイミング信号VSYNC、走査方向タイミング信号LSYNCは出力されない。
【００２３】
図３は本発明の基本的な複数ページ印刷タイミングを説明する図で、フルカラー印刷の場合とモノクロのブラック印刷の場合について説明している。
【００２４】
画像処理コントローラ１０１よりフルカラー印刷要求がシリアル通信を通して要求されると最初のフルカラー画像をプライマリに画像形成する。なお、中間転写体には、プライマリ、セカンダリの特定の位置関係はなく、不連続の印刷要求があった後の最初の画像形成位置をプライマリとしている。
【００２５】
中間転写体２回転遅延後セカンダリの印刷開始基準になるまでの間にシリアル通信を通して次の印刷要求があるとセカンダリに画像を形成する。この遅延数は固定しておらず１〜３回転の遅延でもかまわない。
【００２６】
次のプライマリの印刷開始基準になるまでの間にシリアル通信を通して次の印刷要求があるとプライマリに画像を形成する。この場合要求がないのでプライマリに画像を形成しない。
【００２７】
セカンダリの画像形成が終了したあとの次の印刷開始基準までにシリアル通信を通して次の印刷要求があると、一度初期化してプライマリに画像を形成する。この場合モノクロのブラックであるので初期化してプライマリに画像を形成する。
【００２８】
図４は本発明の印刷要求が遅れた場合の複数ページ印刷タイミングを説明する図である。
画像処理コントローラ１０１よりフルカラー印刷要求がシリアル通信を通して要求されると最初のフルカラー画像をプライマリに画像形成する。
【００２９】
中間転写体２回転遅延後セカンダリの印刷開始基準になるまでの間にシリアル通信を通して次の印刷要求があればセカンダリ側に画像を形成するが、この場合印刷要求がないのでセカンダリ側に画像を形成しない。
【００３０】
プライマリの画像形成が終了したあと次の印刷開始基準までにシリアル通信を通して次の印刷要求があると、一度初期化してプライマリに画像を形成する。
【００３１】
中間転写体２回転遅延後セカンダリの印刷開始基準になるまでの間にシリアル通信を通して次の印刷要求があるとセカンダリに画像を形成する。
【００３２】
図５は本発明のモノクロ・フルカラー混在における複数ページ印刷タイミングを説明する図である。
画像処理コントローラ１０１よりフルカラー印刷要求がシリアル通信を通して要求されると最初のフルカラー画像をプライマリに画像形成する。
【００３３】
中間転写体２回転遅延後セカンダリの印刷開始基準になるまでの間にシリアル通信を通して次の印刷要求があればセカンダリ側に画像を形成するが、この場合印刷要求がないのでセカンダリ側に画像を形成しない。
【００３４】
プライマリの画像形成が終了したあと次の印刷開始基準までにシリアル通信を通して次の印刷要求があると、一度初期化してプライマリに画像を形成する。この場合モノクロのブラック印刷であるので初期化してプライマリに画像を形成する。
【００３５】
なお図３〜５までで不図示ではあるがモノクロのマゼンタ等のブラック以外は単色ではあるがフルカラーと同じ４回転にて印刷動作を行うように制御する。従ってフルカラー印刷と同じサイクルにて複数ページ印刷制御を行う。なおモノクロのマゼンタ等のブラック以外の色であってもシリアル通信等を通してモノクロのブラックと同様にのように１回転で印刷処理ができるように選択することができる。またモノクロのブラックの場合のような１回転で画像形成するものは、プライマリのみで印刷制御ができるためセカンダリ処理の必要が無い。
【００３６】
図６は印刷シーケンスを説明するフローチャート１である。
印刷要求があると図示しない印刷処理のためのモータ動作制御等を行い、ＯＤ信号をモニターする（ステップ１）。
【００３７】
ＯＤ信号を検知すると複数ページ印刷が可能かチェックし、次いで印刷制御を行うが、複数ページ印刷判定は次の通りである。
先ず印刷要求があるか判定する（ステップ２）。印刷要求が無ければ印刷制御にスキップする。印刷要求があると印刷モードをチェックし（ステップ３）、フルカラー、モノクロ  ブラック、モノクロ  ブラック以外を判定し、フルカラー、モノクロ  ブラック以外の場合、現在の印刷状態をフラグにて判定する（ステップ４）。
【００３８】
印刷フラグがプライマリ・セカンダリ共にフラグがクリアされている場合はタイミング、サイクルフラグを初期化し（ステップ５）、次いでプライマリ印刷フラグをセットし（ステップ６）、印刷要求フラグをクリアして（ステップ７）印刷制御を行う。
【００３９】
印刷フラグがプライマリ・セカンダリ共にフラグがセットされている場合は複数ページ印刷ができないのでスキップする。
【００４０】
印刷フラグがプライマリ・セット、セカンダリ・クリアされている場合は現在印刷されているページの印刷サイクルと比較して（ステップ８）、違うサイクルであればスキップする。同一サイクルであればセカンダリの画像形成基準であるか判定し（ステップ９）、違っていればスキップする。セカンダリの画像形成基準であればセカンダリ印刷フラグをセットし（ステップ１０）、印刷要求フラグをクリアして（ステップ１１）印刷制御を行う。
【００４１】
印刷フラグがプライマリ・クリア、セカンダリ・セットされている場合は現在印刷されているページの印刷サイクルと比較して（ステップ１２）、違うサイクルであればスキップする。同一サイクルであればプライマリの画像形成基準であるか判定し（ステップ１３）、違っていればスキップする。プライマリの画像形成基準であればプライマリ印刷フラグをセットし（ステップ１４）、印刷要求フラグをクリアして（ステップ１５）印刷制御を行う。
【００４２】
処理を戻り、印刷要求がモノクロのブラックの場合（ステップ１６のＹｅｓ）印刷状態をフラグにて判定する（ステップ１７）。印刷フラグがプライマリ・セットされていれば印刷ができないのでスキップする。印刷フラグがプライマリ・クリアされていればタイミング、サイクルフラグを初期化し（ステップ18）、次いでプライマリ印刷フラグをセットし（ステップ１９）、印刷要求フラグをクリアして（ステップ２０）印刷制御を行う。
【００４３】
図７は印刷シーケンスを説明するフローチャート２である。印刷制御では、まずサイクルフラグをチェックし（ステップ２１）、プライマリーかセカンダリーかを判断する。
【００４４】
プライマリーの処理は次の通りである。
プライマリーの印刷フラグをチェックし（ステップ２２）、フラグがクリアされている場合はタイミング制御部を不許可にして（ステップ２３）スキップする。
フラグがセットされている場合はページ選択信号PSELをプライマリー"H"にセットし（ステップ２４）、タイミング制御部の動作を許可し（ステップ２５）、現像器を現像する色に選択し切り替え（ステップ２６）、タイミング制御部１０３より画像書き出しタイミング信号VSYNC、走査方向タイミング信号LSYNCが、エンジンＣＰＵ１０４よりページ選択信号PSELが出力され、画像処理コントローラ１０１より画像データが出力される。これを現像転写して中間転写体に画像を形成する（ステップ２７）。
【００４５】
モノクロブラックの処理は、プライマリ印刷処理に含まれ、印刷サイクルの違いだけである。
【００４６】
全ページ印刷が終了したか判定し（ステップ３０）、終了していない場合は処理▲１▼に戻り、終了した場合は印刷シーケンスを抜ける。
【００４７】
次に、セカンダリーの処理は次の通りである。
セカンダリーの印刷フラグをチェックし（ステップ３１）、フラグがクリアされている場合はタイミング制御部を不許可にして（ステップ３２）スキップする。
フラグがセットされている場合はページ選択信号PSELをセカンダリー"L"にセットし（ステップ３３）、回転遅延数をチェックし（ステップ３４）、設定数になっていない場合はスキップする。設定数になっている場合はタイミング制御部の動作を許可し（ステップ３５）、現像器を現像する色に選択し切り替え（ステップ３６）、タイミング制御部１０３より画像書き出しタイミング信号VSYNC、走査方向タイミング信号LSYNCが、エンジンＣＰＵ１０４よりページ選択信号PSELが出力され、画像処理コントローラ１０１より画像データが出力される。これを現像転写して中間転写体に画像を形成する（ステップ３７）。
【００４８】
全ページ印刷が終了したか判定し（ステップ３０）、終了していない場合は処理▲１▼に戻り、終了した場合は印刷シーケンスを抜ける。
【００４９】
本発明は上述のように、中間転写体上の２枚分のトナー像が特定単色となる場合は、中間転写体上に連続して画像形成し、中間転写体上の２枚分のトナー像が特定単色以外または２色以上となる場合は、中間転写体上に所定回転数異ならせたタイミングで画像形成することを特徴としている。これにより、モノクロとフルカラー印刷を混在させてもページ追い越しのない印刷制御が可能で、スループットの高いカラー画像形成装置とすることができる。なお、本実施例では、中間転写体がＡ４横サイズ搬送で２枚分の画像形成ができる周長の場合について説明したが、所定サイズの転写材の２枚分の画像が形成できる周長であればよく、３枚分以上の場合であってもよい。また、本実施例では、特定単色としてブラックの場合について説明したが、他の単色（イエロー、シアン、マゼンタ）であってもよく、特定単色をユーザが任意に選択できるようにすればよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカラー画像形成装置によれば、以下のような効果を有する。
（１）画像処理時間を考慮した印刷制御であって、かつモノクロとフルカラー混在においてもスループットの高いカラー画像形成装置とすることができる。
（２）画像処理時間を考慮した印刷制御であって、かつ特定のモノクロとフルカラー混在においてもページ追い越しのない印刷制御ができる。
（３）特定の単色画像を高速に印刷でき、これ以外の単色画像は画像形成に時間をかけることができ、発色を向上させたり現像器の攪拌能力に余裕を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラー画像形成装置の概略を説明する図である。
【図２】本発明の制御構成を説明する図である。
【図３】本発明の基本的な複数ページ印刷タイミングを説明する図である。
【図４】本発明の印刷要求が遅れた場合の複数ページ印刷タイミングを説明する図である。
【図５】本発明のモノクロ・フルカラー混在における複数ページ印刷タイミングを説明する図である。
【図６】印刷シーケンスを説明するフローチャート１である。
【図７】印刷シーケンスを説明するフローチャート２である。
【符号の説明】
１：カラー画像形成装置本体
２：感光体ドラム
３：帯電ローラ
４：露光手段
５：現像器
３１：クリーニング手段
６：中間転写ドラム
６ａ：二次転写ローラ
６ｂ：クリーニングローラ
７：給紙手段
８：搬送ベルト
９：定着手段
１０：排紙手段
【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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【図６】
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【図７】
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