JP3600953B2 - 画像形成機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成機、更に詳しくはレーザビームプリンタや静電複写機等のように感光体ドラムの周表面に形成されたトナー像を記録紙に転写する画像形成機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像形成機は、帯電域、静電潜像形成域、現像域、転写域、クリーニング域を順次通して回転せしめられる感光体ドラムと、帯電域に配設され感光体ドラムの周表面を特定極性に帯電する帯電器と、静電潜像形成域において特定極性に帯電された感光体ドラムの周表面に所定画像に対応する静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、現像域に配設され感光体ドラムの周表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、転写域に配設され転写域に搬送される記録紙の表面に上記トナー像を転写する転写装置と、クリーニング域に配設され感光体ドラムの周表面に付着する残留トナーを除去するクリーニング装置とを具備している。また、画像形成機は、上記転写域の記録紙搬送方向下流側に記録紙の表面に形成されたトナー像を加熱定着する定着装置を備えている。
【０００３】
上述したような画像形成機においては、感光体ドラムの周表面に付着している残留トナーを除去するクリーニング装置の周囲にはトナー粒子が飛散しており、このトナー粒子がクリーニング装置を構成するクリーニングハウジングに付着する。このクリーニングハウジングの下面に付着したトナー粒子が、転写域においてトナー像が転写され定着装置に向けて搬送される記録紙を汚損する原因となる。即ち、転写域を通過した記録紙は前端から感光体ドラムの周表面から剥離されて定着装置に向けて搬送されるが、その後端部は感光体ドラムの周表面に静電的に吸着されたままクリーニング域側に移動する傾向がある。そして、記録紙に作用する搬送力によって記録紙の後端部が感光体ドラムの周表面から剥離されたとき後端部はクリーニングハウジングの下面を擦るようにして搬送される。このとき、クリーニングハウジングの下面に付着しているトナー粒子が記録紙の後端部表面を汚す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題を解消するために、クリーニングハウジングの下面に記録紙搬送方向と直交する方向に所定の間隔をおいて一対のリブを記録紙搬送方向と平行に配設したものが実用化されている。
而して、一対のリブを記録紙搬送方向と平行に配設することにより、記録紙の後端部全面の汚れは解消するが、一対のリブと接触する部分に２本の筋状の汚れが所謂リブ跡として表れるという問題が発生する。
【０００５】
本発明は、上記の事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、記録紙の後端部が感光体ドラムの周表面から剥離されたときクリーニングハウジングの下面に接触することにより付着するトナー汚損を防止することができる画像形成機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するために、本発明によれば、静電潜像形成域、現像域、転写域、クリーニング域を順次通して回転せしめられる感光体ドラムと、該現像域に配設され該静電潜像形成域において該感光体ドラムの周表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、該転写域を通して形成された記録紙搬送路と、該転写域に配設され該転写域を通過する記録紙の表面に該トナー像を転写する転写装置と、該クリーニング域に配設され該感光体ドラムの周表面に付着する残留トナーを除去するクリーニング装置とを具備する画像形成機において、
該クリーニング装置のクリーニングハウジングにおける該記録紙搬送路側の面より該記録紙搬送路側に突出して設けられ記録紙搬送方向と直交する方向に所定の間隔をおいて配設された一対のリブを具備しており、
該一対のリブはそれぞれ三角錐状に形成されており、該一対のリブの稜線が記録紙搬送方向下流側に向かってそれぞれ側方および該記録紙搬送路側に向けて傾斜して形成されている、
ことを特徴とする画像形成機が提供される。
【０００７】
上記三角錐状に形成された一対のリブは、一つの面が開放されている。三角錐状に形成された一対のリブは、記録紙搬送路側に面する稜線の記録紙搬送方向上流側である起点間の長さが対象とするサイズの記録紙の記録紙搬送方向と直交する方向の長さより小さく、該稜線の記録紙搬送方向下流側である頂点間の長さが対象とするサイズの記録紙の記録紙の記録紙搬送方向と直交する方向の長さより大きく設定されている。
【０００８】
上記クリーニングハウジングと感光体ドラムを回転自在に支持するドラム支持部とは一体成形されたユニットハウジングを構成しており、上記一対のリブはユニットハウジングに装着されている。また、上記一対のリブはリブ装着部材に一体成形されており、該リブ装着部材がユニットハウジングに装着される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に従って構成された画像形成機の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は本発明に従って構成された画像形成機としてのレーザビームプリンタの概略構成断面図である。
図示のレーザビームプリンタは、合成樹脂によって形成された直方体形状のハウジング２を備えている。ハウジング２の略中央部には、ハウジング２内に前後方向（図１において紙面に垂直な方向）に所定の間隔をおいて配置された図示しない金属板からなる前側および後側側板との間に感光体ユニット３が配設されている。図示の実施形態における感光体ユニット３は、ユニットハウジング４を具備している。このユニットハウジング４に感光体ドラム５が回転自在に支持されるとともに、クリーニング装置６と帯電器７および除電ランプ８が配設されている。この感光体ユニット３については、後で詳細に説明する。
【００１１】
上記感光体ドラム５は、図示しない歯車伝動装置によって矢印５ａで示す方向に帯電域、静電潜像形成域、現像域、転写域、剥離域、クリーニング域、除電域を順次通して回転駆動せしめられる。この感光体ドラム５の周囲には、帯電域に上記帯電器７、現像域に現像装置１０、転写域に転写装置としての記転写ローラ１１、剥離域に剥離用コロナ放電器１２、クリーニング域に上記クリーニング装置６および除電域に除電ランプ８がそれぞれ配設されている。
【００１２】
上記帯電用コロナ放電器７は、感光体ドラム５の周表面に装着された感光層を特定極性に帯電する。上記現像装置１０は、図示の実施形態においては一成分トナーからなる現像剤を収容する現像ハウジング１０１および該現像ハウジング１０１内に配設された現像ローラ１０２、攪拌手段１０３、１０４等を備え、後述するようにして感光体ドラム５の周表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する。なお、現像ハウジング１０１の上方には補給トナーを収納したトナーカートリッジ１８が着脱可能に装着されており、現像ハウジング１０１内のトナーが所定量消費されると順次補給するようになっている。上記転写ローラ１１は、例えば導電性の発泡ウレタンによって形成されており、上記前側および後側側板に回転自在に支持され、図示しない歯車伝動装置によって矢印で示す方向に回転駆動せしめられる。なお、この転写ローラ１１には、例えば１０μＡ程度の定電流が印加されるようになっている。上記剥離用コロナ放電器１２は、転写後の記録紙の裏面にコロナ放電を施す。上記クリーニング装置６は、クリーニングファーブラシ６１、クリーニングブレード６２、トナー搬送部材６３等を備え、感光体ドラム５の周表面に残留するトナーを除去する。
【００１３】
上記ハウジング２内の上部、即ち感光体ユニット３の上方には、静電潜像形成装置としてのレーザユニット１４が配設されている。図示のレーザユニット１４は箱状のユニットハウジング１４１を具備しており、かかるハウジング１４１内にはレーザ光源（図示せず）、所定方向に回動される回転多面鏡１４２、第１の結像レンズ１４３、第２の結像レンズ１４４、第１の反射鏡１４５、第２の反射鏡１４６、第３の反射鏡１４７および円筒状レンズ１４８が配設されている。レーザ光源（図示せず）は例えばコンピュータから出力された画像情報に基いたレーザ光を回転多面鏡１４２に向けて照射する。回転多面鏡１４２から反射されたレーザ光は、図１において破線で示す如く、第１の結像レンズ１４３および第２の結像レンズ１４４を通って第１の反射鏡１４５に至り、この第１の反射鏡１４５、第２の反射鏡１４６および第３の反射鏡１４７に反射された後、更に円筒状レンズ１４８を通って上記静電潜像形成域にて感光体ドラム５の周表面に投射される。
【００１４】
上記ハウジング２内には、下部から左上に渡って全体を番号１５で示す記録紙搬送機構が配設されている。図示の記録紙搬送機構１５は給紙ローラ対１６、案内板１７、レジストローラ対１８、案内板１９、案内板２０、定着装置を構成する定着ローラ対２１、案内板２２、搬送ローラ対２３、案内爪２４、案内板２５、搬送ローラ対２６、案内板２７および排出ローラ対２８を具備している。この記録紙搬送機構１５は、転写域を通して形成された記録紙搬送路を規定している。ハウジング２の下側には、記録紙カセット３０、３０が連結されるように構成されている。この記録紙カセット３０は図示しない給紙手段を具備しており、該給紙手段によって上記給紙ローラ対１６に向けて記録紙が給送されるようになっている。一方、上記排出ローラ対２８の作用によって送り出される記録紙は、上記ハウジング２の上面に規定された受部２ａに排出される。
【００１５】
なお、図示のレーザビームプリンタは、上記記録紙搬送機構１５の下側に図において２点鎖線で示す反転ユニット３２がオプションによって装着可能に構成されている。この反転ユニット３２は、記録紙の両面に記録する場合に用いられる。即ち、記録紙の両面に記録する場合には、記録紙の表面に画像が記録されるとき上記案内爪２４が２点鎖線で示す位置に位置付けられており、表面に画像が記録された記録紙を反転ユニット３２に導くようになっている。反転ユニット３２に導入された記録紙はここで裏面を上側に反転されて上記案内板２６に向けて搬送される。
【００１６】
ここで、上記感光体ユニット３について、図２を参照して説明する。
感光体ユニット３のユニットハウジング４は、上記感光体ドラム５の回転軸５１を回転自在に支持するドラム支持部４１と、上記クリーニング装置６を構成するクリーニングハウジング部４２と、上記帯電器７および除電ランプ８を装着する機器装着部４３とを具備しており、これらは適宜の合成樹脂によって一体形成されている。ドラム支持部４１は、前後方向（図２において紙面に垂直な方向）に所定の間隔をおいて平行に配設された一対の支持板４１１、４１１（図２には後側の支持板のみが示されている）を備えており、この一対の支持板４１１、４１１によって回転軸５１の両端部を回転自在に支持する。
【００１７】
クリーニングハウジング部４２は、平面状の底壁４２１と、円弧状の側壁４２２と、該側壁４２２の上端から感光体ドラム５側に向けて上方に傾斜して形成された上壁４２３と、前後方向（図２において紙面に垂直な方向）の両端を閉塞する端壁４２４、４２４（図２には後側の端壁のみが示されている）とを有し、感光体ドラム５側が前後方向（図２において紙面に垂直な方向）に渡って開放して形成されている。なお、上壁４２３の感光体ドラム５側の端部には、ブレード装着部４２５が設けられている。このように構成されたクリーニングハウジング部４２内には、感光体ドラム５の周表面と対向してクリーニングファーブラシ６１が配設されるとともに、円弧状の側壁４２２の内面に沿ってトナー搬送部材６３が配設される。これらクリーニングファーブラシ６１およびトナー搬送部材６３は、その回転軸６１１および６３１が上記両端壁４２４、４２４に回転自在に支持されている。また、上記ブレード装着部４５２には、クリーニングブレード６２が下端を感光体ドラム５の周表面に圧接して装着される。
【００１８】
機器装着部４３は、上記感光体ドラム５の上方に配設された装着板４３０を有し、該装着板４３０には前後方向（図２において紙面に垂直な方向）に形成された開口４３１が設けられている。開口４３１の図２において左右両縁には、上方に突出する支持案内レール４３２、４３３が設けられており、この開口４３１内に帯電器７および除電ランプ８とならなる機器ユニット４５が配設される。この機器ユニット４５を構成するユニットケース４５０は、帯電器ケース４５１とランプケース４５２と両ケースの上端を覆う上板４５３とからなっており、上板４５３の両側には支持フランジ４５４および４５５が突出して設けられている。ユニットケース４５０には、帯電器ケース４５１内に帯電器７の放電ワイヤ７１が配設されるとともに、ランプケース４５２内に除電ランプ８が配設される。そして、このように構成された機器ユニット４５を機器装着部４３に装着するに際しては、ユニットケース４５０の支持フランジ４５４、４５５を手前側から支持案内レール４３２、４３３上に載置し、該案内レール４３２、４３３に沿って奥側に移動することにより所定位置に位置付ける。
【００１９】
図示の実施形態におけるレーザビームプリンタは、上記ユニットハウジング４を構成するクリーニングハウジング部４２における記録紙搬送路側の面（図２において下面）より記録紙搬送路側（図２において下方）に突出して設けられ、記録紙搬送方向（図２において左右方向）と直交する方向に所定の間隔をおいて配設された一対のリブ５０、５０を備えている。以下、一対のリブ５０、５０について、図２乃至図４を参照して説明する。一対のリブ５０、５０は、図示の実施形態においては合成樹脂によって形成されたリブ装着部材５１に一体成形されている。リブ装着部材５１は、上下方向に延びる装着部５１１と、該装着部５１１の下端から記録紙搬送方向（矢印Ａ）上流側に延びる案内部５１２からなるＬ字状に形成されており、一対のリブ５０、５０は案内部５１２の下面５１３に一体成形される。この一対のリブ５０、５０はそれぞれ三角錐状に形成されており、図４に示すように装着部５１１側（記録紙搬送方向下流側）の面が開放されている。
【００２０】
一対のリブ５０、５０は、記録紙搬送路側（図２において下方）に面するそれぞれの稜線５０１、５０１が図３および図４に示すように記録紙搬送方向（矢印Ａ）下流側に向かってそれぞれ側方に向けて傾斜して形成されている。また、一対のリブ５０、５０の稜線５０１、５０１は、図２に示すように記録紙搬送方向下流側に向かってそれぞれ記録紙搬送路側（図２において下方）に向けて傾斜して形成されている。このように形成された一対のリブ５０、５０は、上流側（図２、図３において右側）の部分がリブ装着部材５１の案内部５１２より上流側に突出して設けられている。
【００２１】
一対のリブ５０、５０の間隔は、対象とする記録紙のサイズによって異なるが、図３に示すように稜線５０１、５０１の記録紙搬送方向上流側である起点５０２、５０２間（Ｌ１）の長さが対象とするサイズの記録紙（Ｐ１）（例えば、Ａ４横送り、Ａ３縦送り）の記録紙搬送方向（矢印Ａ）と直交する方向の長さより小さく、稜線５０１、５０１の記録紙搬送方向下流側である頂点５０３、５０３間（Ｌ２）の長さが対象とするサイズの記録紙（Ｐ１）の記録紙搬送方向（矢印Ａ）と直交する方向の長さより大きく設定されている。なお、対象とするサイズとして本実施形態では、Ａ４横、Ａ３縦サイズとした。これは、記録紙がＢ５やＡ５以下の小さいサイズの場合には、記録紙の後端部がクリーニングハウジング部４２の下面に接触せずに搬送しているためである。
【００２２】
図示の実施形態においては、一対のリブ５０、５０の稜線５０１、５０１の記録紙搬送方向（矢印Ａ）に対する側方に向けての傾斜角度（θ）は、４０度乃至５０度に設定されている。この傾斜角度（θ）は本発明者等の実験によると、４０度より小さいと記録紙が通過する際に稜線５０１、５０１上に付着しているトナー粒子を側方に押しやる作用が減少して所謂リブ跡が発生する虞があり、傾斜角度（θ）が５０度より大きいと記録紙が通過する際に引っ掛かる虞があることが判った。
【００２３】
また、一対のリブ５０、５０の稜線５０１、５０１の頂点５０３、５０３の高さ（Ｈ）は、９ｍｍ乃至１８ｍｍに設定されている。この高さ（Ｈ）は本発明者等の実験によると、９ｍｍより小さいと記録紙の後端汚れが発生し易く、１８ｍｍより大きいと記録紙の搬送の邪魔になり紙詰まりが発生し易くなることが判った。なお、図示の実施形態においては、リブ装着部材５１における案内部５１２の下面５１１に一体成形された一対のリブ５０、５０はそれぞれ三角錐状に形成され一つの面が開放されているので、リブ装着部材５１を形成するための金型を上下抜きのみで構成できるため、金型費が安価となりコストを低減することができる。
【００２４】
以上のように構成された一対のリブ５０、５０を備えたリブ装着部材５１は、上記ユニットハウジング４を構成するクリーニングハウジング部４２の記録紙搬送方向下流側端に装着され、適宜の係止手段によって取り付けられている。リブ装着部材５１は、クリーニングハウジング部４２に装着された状態において、案内部５１２の下面５１３がクリーニングハウジング部４２の下面と略面一となるように位置付けられる。従って、一対のリブ５０、５０の上流側の部分がクリーニングハウジング部４２の下面の下側に位置付けられる。
【００２５】
図示の実施形態におけるレーザビームプリンタは以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
感光体ドラム５が矢印５ａで示す方向に回転せしめられる間に、帯電用コロナ放電器６が感光体ドラム５の感光層を特定極性に帯電せしめる。次いで帯電用コロナ放電器６が配設された帯電域と現像装置１０が配設された現像域との間の静電潜像形成域にてレーザユニット１４のレーザ光源（図示せず）からのレーザ光が感光体ドラム５上に投射され、感光体ドラム５の周表面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。しかる後、現像装置１０の現像ローラ１０２が感光体ドラム５上の静電潜像にトナーを作用せしめて、静電潜像をトナー像に現像する。一方、上記記録紙カセット３０の図示しない給紙手段によって記録紙が給送される。この記録紙が給紙ローラ１６によって搬送されレジストローラ対１８で一時停止し、感光体ドラム５とタイミングをとって感光体ドラム５と転写ローラ１１とが対向する転写域に搬送される。転写域に搬送された記録紙の表面には、転写ローラ１１の作用によって感光体ドラム５の周表面に形成されたトナー像が転写される。
【００２６】
トナー像が転写された記録紙は剥離用コロナ放電器１２の作用によって感光体ドラム５から剥離され、次いで定着ローラ対２１に搬送されて、定着ローラ対２１の作用によってトナー像が記録紙の表面に定着される。トナー像が定着された記録紙は、搬送ローラ対２３および２４によって搬送され、排出ローラ対２８を介してハウジング２上の受部２ａに排出される。一方、感光体ドラム５は更に回転を続け、クリーニング装置６の作用によって感光体ドラム５の表面から残留トナーが除去され、除電ランプ８の作用によって感光体ドラム５の感光層が除電される。
【００２７】
上記記録紙の搬送過程において、転写域において感光体ドラム５の周表面に形成されたトナー像が転写された記録紙は、前端から剥離用コロナ放電器１２の作用によって感光体ドラム５から剥離されて搬送方向下流側に搬送されるが、その後端部は感光体ドラム５の周表面に静電的に吸着されたままクリーニング域側に移動する傾向がある。そして、記録紙に作用する搬送力によって後端部が感光体ドラム５の周表面から剥離されたとき後端部はクリーニングハウジング部４２の下面を擦るようにして搬送される。このとき、クリーニングハウジング部４２の下面に付着しているトナー粒子が記録紙の後端部表面を汚す。
【００２８】
しかるに、図示の実施形態のおいては、感光体ドラム５の周表面から剥離された記録紙の後端部は、その両端部が上記一対のリブ５０、５０の稜線５０１、５０１に接触しつつ搬送方向下流側に搬送される。従って、記録紙の後端部がクリーニングハウジング部４２の下面に接触することはなく、クリーニングハウジング部４２の下面に付着しているトナー粒子によって記録紙の後端部表面が汚損されることはない。また、記録紙の後端部が一対のリブ５０、５０の稜線５０１、５０１に接触しつつ搬送方向下流側に搬送される際に、稜線５０１、５０１が記録紙搬送方向に対して上記のように側方に向けて傾斜して形成されているので、稜線５０１、５０１に付着しているトナー粒子は記録紙の移動により側方に押しやられて記録紙の後端部表面を汚損することはない。そして、一対のリブ５０、５０の稜線５０１、５０１は記録紙搬送方向下流側に向かってそれぞれ下方に向けて傾斜して形成されているので、記録紙は稜線５０１、５０１に沿って下方に案内されつつ搬送される。
【００２９】
以上、本発明に従って構成された歯車伝動装置をレーザビームプリンタに適用した実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、静電複写機等種々の画像形成に適用することができる。また、実施形態においては、一対のリブ５０、５０がリブ装着部材５１に設けられ、該リブ装着部材５１がユニットハウジング４を構成するクリーニングハウジング部４２に装着した例を示したが、一対のリブ５０、５０はクリーニングハウジング部４２の下面に一体成形してもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、感光体ドラムの周表面から剥離された記録紙の後端部は、その両端部が上記三角錐状に形成された一対のリブに接触しつつ搬送方向下流側に搬送される。従って、記録紙の後端部がクリーニングハウジングの下面に接触することはなく、クリーニングハウジングの下面に付着しているトナー粒子によって記録紙の後端部表面が汚損されることはない。また、記録紙の後端部が三角錐状に形成された一対のリブの稜線に接触しつつ搬送方向下流側に搬送される際に、三角錐状に形成された一対のリブの稜線が記録紙搬送方向に対して側方に向けて傾斜して形成されているので、リブに付着しているトナー粒子は記録紙の移動により側方に押しやられて記録紙の後端部表面を汚損することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された画像形成機としてのレーザビームプリンタの概略構成断面図。
【図２】図１に示すレーザビームプリンタに装備される感光体ユニットの断面図。
【図３】図２に示す感光体ユニットを構成するクリーニングハウジングの下面に配設される一対のリブの説明図。
【図４】図２に示す感光体ユニットを構成するクリーニングハウジングの下面に配設される一対のリブの斜視図。
【符号の説明】
２：ハウジング
３：感光体ドラムユニット
４：ユニットハウジング
５：感光体ドラム
６：クリーニング装置
７：帯電用コロナ放電器
８：除電ランプ
１０：現像装置
１１：転写ローラ
１２：剥離用コロナ放電器
１４：レーザユニット
１５：記録紙搬送機構
１６：給紙ローラ対
１８：レジストローラ対
２１：定着ローラ対
４１：ドラム支持部
４２：クリーニングハウジング部
５０：リブ
５１：リブ装着部材

Claims (5)

1. 静電潜像形成域、現像域、転写域、クリーニング域を順次通して回転せしめられる感光体ドラムと、該現像域に配設され該静電潜像形成域において該感光体ドラムの周表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、該転写域を通して形成された記録紙搬送路と、該転写域に配設され該転写域を通過する記録紙の表面に該トナー像を転写する転写装置と、該クリーニング域に配設され該感光体ドラムの周表面に付着する残留トナーを除去するクリーニング装置とを具備する画像形成機において、
   該クリーニング装置のクリーニングハウジングにおける該記録紙搬送路側の面より突出して設けられ記録紙搬送方向と直交する方向に所定の間隔をおいて配設された一対のリブを具備しており、
   該一対のリブはそれぞれ三角錐状に形成されており、該一対のリブの稜線が記録紙搬送方向下流側に向かってそれぞれ側方および該記録紙搬送路側に向けて傾斜して形成されている、
   ことを特徴とする画像形成機。
2. 三角錐状に形成された該一対のリブは、一つの面が開放されている、請求項１記載の画像形成機。
3. 三角錐状に形成された該一対のリブは、該記録紙搬送路側に面する稜線の記録紙搬送方向上流側である起点間の長さが対象とするサイズの記録紙の記録紙搬送方向と直交する方向の長さより小さく、該稜線の記録紙搬送方向下流側である頂点間の長さが対象とするサイズの記録紙の記録紙搬送方向と直交する方向の長さより大きく設定されている、請求項１又は２記載の画像形成機。
4. 該クリーニングハウジングと該感光体ドラムを回転自在に支持するドラム支持部とは一体成形されたユニットハウジングを構成しており、該一対のリブは該ユニットハウジングに装着されている、請求項１から３のいずれかに記載の画像形成機。
5. 該一対のリブはリブ装着部材に一体成形されており、該リブ装着部材が該ユニットハウジングに装着される、請求項４記載の画像形成機。

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