CN101400520B - 双面印刷机和用于其的纸张检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于平张双面印刷机的纸张检测系统，所述印刷机包括两个用于进行纸张的同步双面印刷的印刷滚筒(10，20)，所述纸张检测系统包括至少用于获取印刷纸张的第一侧面的图像的第一检测装置(100)。所述第一检测装置(100)包括用于实现印刷纸张的第一侧面的行扫描图像获取的第一行式映象传感器(110)，所述第一检测装置(100)如此设置，从而当印刷纸张仍然粘附在印刷机的所述两个印刷滚筒(10，20)中的第一印刷滚筒(10)的表面上并且紧接在所述印刷纸张被输送到印刷机的链式叼纸牙系统(5)之前时，所述第一行式映象传感器(110)可视地获取该印刷纸张的图像。本发明还公开了一种装备有所述检测系统的印刷机。

Description

双面印刷机和用于其的纸张检测系统

技术领域

本发明通常涉及一种用于平张双面印刷机的检测系统。本发明尤其涉及一种用于平张双面胶印印刷机的检测系统。

背景技术

平张双面印刷机在本领域中，尤其在实现单纸张或卷筒纸的同步双面打印中是公知的。

瑞士专利CH502897公开了一种用于实现同步双面胶印印刷的多色彩双面印刷机。所述印刷机包括两个胶印滚筒，该两个胶印滚筒彼此接触以形成印刷压区，纸张在该印刷压区处被印刷，每一个胶印滚筒带有要施加到纸张上的上墨图案。该上墨图案通过两组涂墨设备和印版滚筒形成在胶印滚筒的表面上。待印刷的纸张传输到在两个胶印滚筒之间的印刷位置，一旦印刷完就传输到纸张收纸系统，即通常所谓的包括多个间隔开的夹杆的链式叼纸牙系统，其中，所述夹杆包括一系列用于保持纸张的前缘的叼纸牙。在欧洲专利申请EP0949069A1中可以发现另外一种类似的印刷机。

为了确保充分的印刷质量水平，总是需要在印刷机上对新印刷的纸张进行检测。也就是和离线检测相反的在线检测，离线检测即待检测的纸张和印刷机或者印刷纸张的机器分开。在线检测系统例如描述在欧洲专利申请EP 0527453和EP 0576824中。尤其EP 0576824描述了一种用于在双面印刷机上实行检测的在线检测系统。在这个例子中，在印刷机的印刷站和纸张输送站之间的纸张输送途径中实行检测。

因为被印刷纸张的两面都用新鲜墨印刷，所以实行双面印刷在线检测相当复杂。的确，为实行检测，一个人必须确保在检测过程中待测的印刷纸张或者至少部分该纸张相对于一个参考位置被适当地定位。采用单面印刷机，还没有用新鲜墨水印刷的纸张的一面可以通常通过抽吸装置被吸取到一个参考面上，当纸张被保持在参考面上时进行检测纸张的另一面。在上述欧洲专利申请EP0527453中描述了这样的技术方案。采用双面印刷机，如果被吸取到参考面上的纸张的一面已经被预先干燥，则可以设想这样的技术方案。否则，纸张的新印刷的面和参考面的接触将造成纸张的该面被涂污，并因此无法挽回地使印刷质量降低。

目前提出的在双面印刷机上实行在线检测的技术方案通常包括将检测系统定位在印刷机的纸张输送路径中，正如欧洲专利申请EP0576824提到的。在欧洲专利申请EP1142712，EP1167034和EP1323529中可以发现这种原理的更多例子。然而，这些技术方案的问题在于印刷机不断增加的复杂性。这种技术方案的例子尤其是描述在EP1142712，EP11671034和EP1323529中，它们需要两套单独的纸张输送系统，即从印刷站输送到纸张检测系统的第一纸张输送系统和从检测系统输送到纸张收集站的第二纸张输送系统。

现有专利技术方案中的另外一个问题在于由于纸张检测系统的存在而引起纸张输送途径不断加长，这因此增加了整个印刷机的占地面积。

因此需要一个不复杂和更紧凑的技术方案。

发明内容

因此本发明的目的是改进已知的用于双面印刷机的纸张检测系统。

尤其是，本发明的目的是提供一种技术方案，其不会很大地增加印刷机的复杂性，并能够在现有的印刷机中实现，而不需要进行较大的修改。

本发明的另外一个目的是提供一种技术方案，其不需要增加印刷站和纸张收集站之间的纸张输送路径的长度。

本发明另外一个目的是提供一种技术方案，其能够有效地防止在检测纸张的过程中纸张被涂污。

根据下面描述的检测系统和印刷机可以实现这些目的。

根据本发明，提供了一种更紧凑的技术方案，其与没有检测系统的印刷机相比不需要增加印刷机的占地面积。此外，在印刷操作后就立即在位置上进行检测，并且印刷纸张还仍然附着在一个印刷滚筒的表面上。因此，涂污问题被减到最小。

根据本发明，提供一种用于平张双面印刷机的纸张检测系统，所述印刷机包括两个用于进行纸张的同步双面印刷的印刷滚筒，所述纸张检测系统包括至少用于获取印刷纸张的第一侧面的图像的第一检测装置，其中，所述第一检测装置包括用于进行印刷纸张的所述第一侧面的行扫描图像获取的第一行式映象传感器，以及所述第一检测装置设置成当印刷纸张仍然粘附在印刷机的所述两个印刷滚筒中的第一印刷滚筒的表面上并且紧接在所述印刷纸张被输送到印刷机的链式叼纸牙系统之前时，所述第一行式映象传感器可视地获取该印刷纸张的图像。

优选地，所述第一检测装置还包括用于将所述第一行式映象传感器的光径转向到所述第一印刷滚筒的表面上的镜子。

优选地，所述第一行式映象传感器和镜子被设置在所述两个印刷滚筒中的第二印刷滚筒的下面，所述第一行式映象传感器和镜子以这样一种方式定向，从而在所述第一行式映象传感器和所述镜子之间延伸的第一行式映象传感器的第一部分光径近似与第二印刷滚筒的圆周相切，以及在镜子和第一印刷滚筒的表面之间延伸的第一行式映象传感器的第二部分光径近似垂直于第一印刷滚筒的圆周。

优选地，所述第一行式映象传感器的光径被引导至第一印刷滚筒圆周上的一个位置，该位置直接位于印刷纸张从第一印刷滚筒的表面上取走的纸张传送位置之前。

优选地，所述两个印刷滚筒的印刷压区和纸张传送位置之间的长度小于印刷纸张的长度。

优选地，进一步包括用于获取印刷纸张的另一侧面的图像的第二检测装置，所述第二检测装置包括用于进行印刷纸张的所述另一侧面的行扫描图像获取的第二行式映象传感器，其中，所述纸张检测系统包括至少一个插入到第一印刷滚筒和链式叼纸牙系统之间的递纸滚筒，该递纸滚筒用于将印刷纸张从第一印刷滚筒的表面取走并且将印刷纸张的所述另一侧供给第二检测装置以对其进行检测。

优选地，所述至少一个递纸滚筒为每次输送一张纸张的一段式滚筒。

优选地，所述至少一个递纸滚筒的表面用憎墨涂层处理以便防止涂污印刷纸张。

优选地，包括插入到第一印刷滚筒和印刷机的链式叼纸牙系统之间的第一和第二递纸滚筒。

优选地，所述至少一个递纸滚筒被设计成抽吸圆筒。

根据本发明，提供一种用于实现纸张的同步双面印刷的双面印刷机，包括：印刷组，其具有相互接触的第一和第二印刷滚筒，用于同步印刷输送到该第一和第二印刷滚筒之间的印刷压区的纸张的两面；链式叼纸牙系统，用于将由所述印刷组印刷的纸张输送到纸张收集站；和检测系统，用于进行印刷纸张的在线检测；其中，所述检测系统是前述任一权利要求所限定的系统。

优选地，所述链式叼纸牙系统包括一对位于所述印刷组附近的链轮，用于能够将印刷纸张从所述印刷组传送至链式叼纸牙系统，所述印刷机包括用于支撑所述一对链轮的两个独立的支承装置，即第一支承装置和第二支承装置，所述第一支承装置用于在所述链轮靠近第一印刷滚筒的位置处支撑所述一对链轮，从而印刷纸张可被从第一印刷滚筒的表面上取走并且被直接传送到链式叼纸牙系统，所述第二支承装置用于在所述链轮不靠近第一印刷滚筒的位置处支撑所述一对链轮，以为两个串联插入到第一印刷滚筒和链式叼纸牙系统之间的递纸滚筒提供空间。

附图说明

通过阅读以下本发明的实施例的详细描述，将更清楚了解到本发明其它特征和优点，这些实施例借助于非限制性示例单独提出并通过所附附图说明，其中：

图1A和1B为根据本发明第一个实施例的用于实现纸张的同时双面印刷的平张双面印刷机的侧视图，该印刷机装备有在线检测系统；

图2是类似于图1A和图1B的平张双面印刷机的侧视图，其显示了根据本发明的另一实施方式的第一机器结构；和

图3是图2中的平张双面印刷机的侧视图，显示了印刷机的第二机器结构。

具体实施方式

下文将描述本发明的用于印刷防伪纸张，尤其是支票的平张胶印印刷机。从下文中将明显看出，附图中说明的各种实施方式以具有相同印刷组的普通机器结构为基础，所述印刷组适于纸张的同步双面胶印。所述印刷组与欧洲专利申请EP0949069中描述的相同，该申请作为参考结合到本文中。然而，应该理解到，所述印刷组可适于执行根据其它印刷方法的印刷。

图1A和1B为根据本发明的第一个实施例的具有检测系统的平张胶印印刷机的侧视图。所述印刷机的适于在该种情况下实现纸张的同步双面胶印的印刷组以通常的方式包括两个沿箭头所示方向转动的胶印滚筒(或印刷滚筒)10，20，纸张在该两个胶印滚筒之间输送以便接受多色彩压印。在该实施例中，胶印滚筒10，20为三段式滚筒，也就是所述滚筒具有为纸张的印刷长度的大约三倍的圆周长度。所述胶印滚筒10，20从印版滚筒15，25(每侧上4个)接受不同的具有各自颜色的上墨图案，这些印版滚筒围绕胶印滚筒10，20的圆周分布。各自都携带有相应印刷版的印版滚筒15，25以本领域的已知方式分别由相应的上墨装置13和23为它们上墨。这两组上墨装置13和23最好设置在两个上墨支架上，这两个上墨支架可以朝向或远离设置在中心的印版滚筒15，25和胶印滚筒10，20运动。

纸张从位于印刷组右手侧的进纸台1供给到输送台2上，然后输送到位于胶印滚筒10，20上游的一串输送滚筒3(在该实施例中为3个辊)。当由输送滚筒3输送时，所述纸张可随意地接受位于纸张一侧上的使用EP0949069中描述的附加印刷组(未示出)第一压印，其中一个输送滚筒3(也就是图1A中的两段式滚筒)实现压印滚筒的附加功能。在纸张由任选的附加印刷组印刷的情况下，它们在被输送到胶印滚筒10，20以同步双面印刷之前被第一次干燥。在图1A和1B的实施例中，这些纸张被传送到第一胶印滚筒10的表面上，在那里每张纸张的前缘由设置在位于所述胶印滚筒的每段之间的滚筒凹陷内的合适的叼纸装置夹持。因此每张纸由第一胶印滚筒10输送至位于胶印滚筒10，20之间的印刷压区中，在那里进行同步双面印刷。一旦在双面上印刷完毕，则印刷纸张以本领域中的已知方式被输送到链式叼纸牙系统5以便在包括多个收纸堆(在该实施例中为3个)的纸张收集站6内收集。

所述链式叼纸牙系统5通常包括一对用于保持多个间隔开的夹杆(未示出)的链，每个夹杆装备有一系列用于夹持纸张的前缘的叼纸牙。在图1A的实施例中，所述链式叼纸牙系统从两个胶印滚筒10，20的下面延伸，通过印刷机的地板部分，并且到收集站6的三个收纸堆的顶部。所述夹杆沿着该路径被顺时针方向驱动，从所述印刷组到所述纸张收集站6的所述链式叼纸牙系统5的路径在链式叼纸牙系统5的返回路径的下面延伸。干燥装置7沿着所述链式叼纸牙系统的路径设置以便干燥纸张的两侧，根据所使用墨的类型使用红外线灯和/或UV(紫外线)灯进行干燥。在该实施例中，所述干燥装置7设置在链式叼纸牙系统5的垂直部分处，在那里所述夹杆从所述印刷机的地板部分通向纸张收集站6的顶部。

在所述链式叼纸牙系统5的两个末端处，也就是位于胶印滚筒10，20下方和位于纸张收集站6最外面左侧部分处，设置有成对的链轮51和52。

在图1A和1B的实施例中，一对链轮51紧邻第一胶印滚筒10设置，这样印刷纸张可从第一胶印滚筒10的表面上取走并直接输送到链式叼纸牙系统5。如下文将说明的，根据本发明的优选实施例，所述一对链轮51可设置于这样的位置处，在该位置处它们不再邻近所述第一胶印滚筒10以便为所述胶印滚筒10和链式叼纸牙系统5之间的一个或多个传输辊提供空间。

现在转向所述检测系统，图1A和1B中所示的印刷机进一步设置有用于获取印刷纸张的第一侧的图像第一检测装置100。如图1B中更详细说明的，该检测装置100包括用于获取印刷纸张的第一侧的行扫描图像的第一行式映象传感器110。“行扫描图像获取”应该被理解为一种图像获取方法，在该方法中，表面或物体可被逐行扫描，所述表面或物体的完整图像可由多个扫描线部分重新产生。可以理解，行扫描图像获取包括所述图像传感器相对于待成像表面或物体的相对位移。在该实施例中，所述相对位移由将纸张传送至检测的胶印滚筒10的转动产生。

更准确地是，所述第一检测装置100以这样一种方式设置，从而当印刷纸张仍然粘附在印刷机的第一胶印滚筒10的表面上并且紧接在印刷纸张被输送到链式叼纸牙系统5之前时，所述第一行式映象传感器110可视地获取印刷纸张的图像。在图1A和1B的实施例中，所述第一检测装置100进一步包括用于将行式映象传感器110的光径转向到印刷滚筒的表面上的镜子120。所述镜子120以一种非常简洁的方式有利地允许第一检测装置100在所述印刷机中定位和定向。更确切的是，在该实施例中，由于链式叼纸牙系统5的链轮51直接在胶印滚筒10，20下方占据了大量可利用的空间，因此所述镜子120允许绕过链轮51，并且通向在所述印刷压区和将纸张传送到链式叼纸牙系统5的纸张传输位置之间的胶印滚筒10的圆周的部分上。

由于刚印刷的纸张仍然粘附在所述胶印滚筒10的表面上，因此在该位置处进行检测是有利的。因此人们使用胶印滚筒的固有功能作为参考面以便进行检测。另外，新鲜墨具有阻止纸张很容易地从所述胶印滚筒10的表面上脱落的粘附效果。由于纸张仍然与印版接触，因此不会出现涂污问题。此外，由于印刷压区和纸张传输位置之间的距离小于纸张的长度，因此在纸张仍然被夹持在所述胶印滚筒10，20之间的印刷压区处和/或由它的前缘通过链式叼纸牙系统5夹持时进行检测。

如图1A和1B所示，所述行式映象传感器110和镜子120设置在第二胶印滚筒20的下面并且以这样的方式定位，从而在所述第一行式映象传感器110和所述镜子之间延伸的行式映象传感器110的第一部分光径基本与第二胶印滚筒20的圆周相切，并且在镜子120和第一胶印滚筒10的表面之间延伸的行式映象传感器110的第二部分光径基本垂直于第一胶印滚筒10的圆周。光源130进一步设置在所述印刷压区的直接下方以便照射由胶印滚筒10承载的纸张上的已检测区域。

图2为与图1A和1B中相似的根据本发明另一个实施例的平张双面印刷机的侧视图，其仅仅显示了具有检测系统的印刷机的印刷组。与图1A和1B中相同的特征由相同的附图标记表示。与图1A和1B中实施例的唯一区别在于提供了用于支撑链式叼纸牙系统5的链轮51的附加支承装置以及附加递纸滚筒(图2中未示出)。在图2中，提供了四个支承装置，并分别用附图标记301，302，303，304表示。在图2中，只有支承装置302用于以与图1A和1B中实施例相似的方式支撑一对链轮51。当所述印刷和检测系统转变成图3中所述的结构时，使用其它的支承装置301，303，304。

图3为具有下述改变的图2中的平张双面印刷机的侧视图，改变如下：

-所述链轮51不是靠近所述胶印滚筒10设置，而是进一步向下设置以便提供在胶印滚筒10和链式叼纸牙系统5的取纸位置之间的空间。在这种情况下，所述链轮51支撑在支承装置304之间。

-第一递纸滚筒60支撑在支承装置301之间以便靠近所述胶印滚筒10定位。插入在胶印滚筒10和链式叼纸牙系统5之间的路径上的所述第一递纸滚筒60适于将印刷纸张从第一胶印滚筒10的表面取走并且将印刷纸张的另一侧面呈现给第二检测装置200以便对其检测；和

-第二递纸滚筒65支撑于支承装置303之间以便靠近第一递纸滚筒60和链式叼纸牙系统5的链轮51设置。该第二递纸滚筒65以与图2中相同的方式，也就是通过链式叼纸牙系统5的顺时针输送，确保印刷纸张被传送到链式叼纸牙系统5。因此，所述第二递纸滚筒65可被省略，但是，在这种情况下，所述链式叼纸牙系统的传输方向将不得不反转。

如上所述，图3中的机器构造用于允许印刷纸张的双面检测。纸张的第一侧面通过第一检测装置100(如在其它实施例中)检测，而纸张的另一侧面通过第二检测装置200检测。

第二检测装置200同样包括用于进行印刷纸张的另一侧的行扫描图像获取的行式映象传感器210。由于第一递纸滚筒60能够将印刷纸张的另一侧直接送到行式映象传感器210的前面，因此在该实施例中不需要镜子。为了对由递纸滚筒60携带的纸张上的已检测区域进行适当照射，因此同样设置有光源230。

所述递纸滚筒60(以及递纸滚筒65)最好为每次输送一张纸张的一段式滚筒，并且最好用憎墨涂层处理或包含憎墨涂层以便防止涂污印刷纸张。有利地是，所述递纸滚筒60，65被设置成为具有用于将输送的纸张吸附在滚筒的表面上的一体装置的抽吸圆筒。由于印刷纸张被直接从胶印滚筒10输送到递纸滚筒60，并从递纸滚筒60输送到其它递纸滚筒，因此图3的实施例中的涂污问题不那么重要。当印刷纸张从一种传输装置输送到另一种传输装置时，例如从链式叼纸牙系统传送到专利EP1142712，EP1167034和EP1323529中公开的滚筒时，由于这两种系统之间存在固有的速度差和速度误差，因此沾污问题会加重。

应该理解，图2和图3中的实施例说明了印刷机如何能够从一种构造转变成另一种构造而不进行大的修改。

应该进一步理解，可以对上述实施例做出对于本领域技术人员来说是显而易见的各种修改和/或改进而不会背离由所附权利要求所限定的本发明的范围。例如，虽然实施例中显示刚印刷的纸张由第一胶印滚筒10携带，但是在本发明范围内的其它技术方案可采用第二胶印滚筒20传输印刷纸张，在这种情况下，将需要对链式叼纸牙系统5作出轻微修改，也就是修改涉及链轮对的位置和链式叼纸牙系统的传送方向，其将是逆时针而不是顺时针。在权利要求的范围内，应该理解，所述表达“第一印刷滚筒”和“第二印刷滚筒”可指示两个印刷滚筒中的任何一个。另外，尽管本发明的描述涉及用于实现同步双面胶印的印刷机，但是所述机器也可以进行根据其它印刷方法的同步印刷。

Claims (12)

1.一种用于平张双面印刷机的纸张检测系统，所述印刷机包括两个用于进行纸张的同步双面印刷的印刷滚筒(10，20)，所述纸张检测系统包括至少用于获取印刷纸张的第一侧面的图像的第一检测装置(100)，

其中，所述第一检测装置(100)包括用于进行印刷纸张的所述第一侧面的行扫描图像获取的第一行式映象传感器(110)，以及

所述第一检测装置(100)设置成当印刷纸张仍然粘附在印刷机的所述两个印刷滚筒(10，20)中的第一印刷滚筒(10)的表面上并且紧接在所述印刷纸张被输送到印刷机的链式叼纸牙系统(5)之前时，所述第一行式映象传感器(110)可视地获取该印刷纸张的图像。

2.根据权利要求1所述的纸张检测系统，其特征在于，所述第一检测装置(100)还包括用于将所述第一行式映象传感器(110)的光径转向到所述第一印刷滚筒(10)的表面上的镜子(120)。

3.根据权利要求2所述的纸张检测系统，其特征在于，所述第一行式映象传感器(110)和镜子(120)被设置在所述两个印刷滚筒(10，20)中的第二印刷滚筒(20)的下面，所述第一行式映象传感器(110)和镜子(120)以这样一种方式定向，从而在所述第一行式映象传感器(110)和所述镜子(120)之间延伸的第一行式映象传感器(110)的第一部分光径近似与第二印刷滚筒(20)的圆周相切，以及在镜子(120)和第一印刷滚筒(10)的表面之间延伸的第一行式映象传感器(110)的第二部分光径近似垂直于第一印刷滚筒(10)的圆周。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的纸张检测系统，其特征在于，所述第一行式映象传感器(110)的光径被引导至第一印刷滚筒(10)圆周上的一个位置，该位置直接位于印刷纸张从第一印刷滚筒(10)的表面上取走的纸张传送位置之前。

5.根据权利要求4所述的纸张检测系统，其特征在于，所述两个印刷滚筒(10，20)的印刷压区和纸张传送位置之间的长度小于印刷纸张的长度。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的纸张检测系统，进一步包括用于获取印刷纸张的另一侧面的图像的第二检测装置(200)，所述第二检测装置(200)包括用于进行印刷纸张的所述另一侧面的行扫描图像获取的第二行式映象传感器(210)，其中，所述纸张检测系统包括至少一个插入到第一印刷滚筒(10)和链式叼纸牙系统(5)之间的递纸滚筒(60；65)，该递纸滚筒(60；65)用于将印刷纸张从第一印刷滚筒(10)的表面取走并且将印刷纸张的所述另一侧供给第二检测装置(200)以对其进行检测。

7.根据权利要求6所述的纸张检测系统，其特征在于，所述至少一个递纸滚筒(60；65)为每次输送一张纸张的一段式滚筒。

8.根据权利要求6所述的纸张检测系统，其特征在于，所述至少一个递纸滚筒(60；65)的表面用憎墨涂层处理以便防止涂污印刷纸张。

9.根据权利要求6所述的纸张检测系统，包括插入到第一印刷滚筒(10)和印刷机的链式叼纸牙系统(5)之间的第一和第二递纸滚筒(60；65)。

10.根据权利要求6所述的纸张检测系统，其特征在于，所述至少一个递纸滚筒(60；65)被设计成抽吸圆筒。

11.一种用于实现纸张的同步双面印刷的双面印刷机，包括：

印刷组(10，13，15，20，23，25)，其具有相互接触的第一和第二印刷滚筒(10，20)，用于同步印刷输送到该第一和第二印刷滚筒(10，20)之间的印刷压区的纸张的两面；

链式叼纸牙系统(5，51，52)，用于将由所述印刷组(10，13，15，20，23，25)印刷的纸张输送到纸张收集站(6)；和

检测系统(100；200)，用于进行印刷纸张的在线检测；

其中，所述检测系统(100；200)是前述任一权利要求所限定的系统。

12.根据权利要求11所述的双面印刷机，其特征在于，所述链式叼纸牙系统(5)包括一对位于所述印刷组(10，13，15，20，23，25)附近的链轮(51)，用于能够将印刷纸张从所述印刷组(10，13，15，20，23，25)传送至链式叼纸牙系统(5)，所述印刷机包括用于支撑所述一对链轮(51)的两个独立的支承装置(302，304)，即第一支承装置(302)和第二支承装置(304)，所述第一支承装置(302)用于在所述链轮(51)靠近第一印刷滚筒(10)的位置处支撑所述一对链轮(51)，从而印刷纸张可被从第一印刷滚筒(10)的表面上取走并且被直接传送到链式叼纸牙系统(5)，所述第二支承装置(304)用于在所述链轮(51)不靠近第一印刷滚筒(10)的位置处支撑所述一对链轮(51)，以为两个串联插入到第一印刷滚筒(10)和链式叼纸牙系统(5)之间的递纸滚筒(60，65)提供空间。

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