JP4601242B2 - 流動食品の密封パッケージ用の閉栓可能な開口装置 - Google Patents

流動食品の密封パッケージ用の閉栓可能な開口装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動食品の密封パッケージ用の閉栓可能な開口装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、フルーツ・ジュース、UHT(超高温処理)ミルク、ワイン、トマト・ジュースなどの多くの流動食品は殺菌包装材料で形成されたパッケージに詰めて販売されている。
【0003】
そのようなパッケージの典型例はTetra Brik Aseptic(テトラ・ブリック・アセプティック)(登録商標)として知られた液体または流動食品用の平行六面体の形状をしたパッケージであり、このパッケージは積層された帯状の包装材料を折り曲げおよびシール処理して形成される。この包装材料は複層構造を有しており、両面を例えばポリエチレンのような熱シール可能材料の層で被覆された例えば紙のような繊維材料の層を含み、UHTミルクのような長期保存食品用の無菌パッケージの場合には、例えばアルミニウム薄膜で形成された酸素遮蔽材料の層をさらに含み、この遮蔽層は熱シール可能材料の層の上に重ねられると共に、最終的に食品に接触するパッケージ内面を形成するさらに別の熱シール可能なプラスチック材料の層によって覆われる。
【0004】
このようなパッケージは一般に全自動の包装機械で製造されており、包装機械においてはウェブ状の給送される包装材料から連続したチューブが形成され、その包装材料ウェブは包装機械自体において例えば過酸化水素溶液のような化学殺菌剤を付与することで殺菌されるのであり、殺菌後に化学殺菌剤は例えば加熱による蒸発によって包装材料の表面から除去され、またこのように殺菌された包装材料ウェブは密閉された殺菌環境の中に保持され、垂直なチューブを形成するように長手方向に折り曲げられてシールされる。
【0005】
チューブは殺菌されたまたは無菌処理された食品を充填され、シールされ、そして等間隔の横断部分において切断されて枕形のパックに形成されるのであり、このパックはその後例えば実質的に平行六面体の形状のような完成体のパッケージを形成するように機械的に折り曲げられる。
【0006】
これに代えて、包装材料は切断されて素材に形成され、この素材は形成スピンドル上で包装機械に形成され、このように形成されたパッケージが食品を充填されてシールされる。そのようなパッケージの例は、Tetra Rex(テトラ・レックス)(登録商標)の名称で一般に知られているいわゆる「山形頂部」パッケージである。
【0007】
そのようなパッケージを開封するために、様々な解決策が提案されている。その1つは米国特許第4655387号および同第4410128号に記載されたもので、パッケージのフラップの隅部に包装材料の外側層を通して遮蔽層まで延在する一連の穿孔によって形成される優先破断線を形成することにあり、パッケージはそのフラップを持ち上げ、穿孔に沿って切断または破断することで開封される。しかしながらこの形式のパッケージは、明らかなように、一旦開封したならば閉じることができず、したがってパッケージ内に残存する食品が飛散しないように注意して取り扱わなければならない。
【0008】
その問題に対する解決策の例として、上述で説明した形式のパッケージは閉栓可能な開口装置を備えており、この装置は、開口を形成し、パッケージ壁の穴、または差込みまたは取り外し可能な部分の上に取り付けられるフレームと、そのフレームにヒンジ連結されたキャップとを実質的に含む。キャップは一般にはフレームと一体にモールド成形され、このキャップは最初は開口を取り囲む周縁に沿って薄い破断可能な環状連結部によりフレームにシールされている。開封されたならば、キャップはフレームと流体密な状態で協働する閉位置と開位置との間を移動できる。これに代えて、ねじキャップも使用され、このキャップはフレームとは別個に形成され、最初はフレームに螺合されている。
【0009】
このような開口装置で与えられる1つの問題は、パッケージ開封時にフレームからキャップを取り外すために実際的な労力が要求されないようにすることである。そのために、開口装置は破断強度の小さいプラスチック材料、一般にはポリエチレンで形成されている。
【0010】
しかしながらポリエチレンは効果的な酸素遮蔽層として作用できないので、最終的にパッケージの内面を形成することになる包装材料面は熱シール可能プラスチック材料の小さなシートで形成した付加的なパッチ部材を穴の上に取り付け、包装材料の反対側の面は、そのパッチ部材に対して熱シールされ且つアルミニウム層を含む例えば取り外し可能な舌部のような酸素遮蔽部材を取り付けなければならない。
【0011】
遮蔽層およびパッチ部材を包装材料に備えることは包装材料の付加的な処理を必要とし、またその前に殺菌、折り曲げおよびシールして垂直チューブにしなければならず、したがって製造時間およびパッケージの価格を増大させることになる。
【0012】
さらに、キャップを開封した後、使用者はパッケージを開けるために遮蔽部材も除去しなければならない。
【0013】
したがって、1動作でパッケージを開封でき、同時に効果的な酸素遮蔽を保証するために、閉栓可能な開口装置が備えられてきた。
【0014】
国際特許出願WO95/05996またはヨーロッパ特許出願EP−A−1088765に記載された解決策によれば、そのような開口装置は、注ぎ口を形成し、パッケージの差込み部分の周囲に取り付けられる円筒形のカラーを有するフレームと、開口を閉じるためにフレームのカラーの外側に螺合される取り外し可能なキャップと、フレームのカラーの内側に螺合され、パッケージの差込み部分と協働して相対する壁から、すなわち小さな角度の部分を除いて、差込み部分を部分的に取り外す例えば多数の三角歯または1つの鋸歯カッターのような切断手段を有する実質的に円筒形の切断部材とを実質的に含む。
【0015】
切断部材はカラーからキャップを係合解除するときに作動される一方向ラチェット式伝達手段によりキャップで作動され、また切断部材は差込み部分と向かい合う上限の係止位置から、差込み部分と相互作用する連続的な下限の切断位置へフレームに対して螺旋状に移動できる。
【0016】
完全に機能的で、パッケージを1動作で開封できるようにするにも拘わらず、この形式の開口装置、すなわち多数の歯または1つのカッターを備えた筒状の切断部材を含む装置は、特に、しばしば変動的ないわゆる「急激流出(gulping)」を特徴とする食品の注ぎ出しに関して改良の余地が残っている。それは、食品を注ぎ出すためにパッケージを傾けることで、自由面が常に水平である内部の液体食品がパッケージ内部の切断部材の端縁を完全に濡らし、またフレームのカラーの最も外側の端縁を部分的に濡らし、これによりパッケージの内部を外部から隔絶してパッケージ内部に真空を発生させるときに発生するのであり、これが食品の流出を遅くしたり、最終的には止めてしまう傾向を示す。上述した状況を、例えば空気が入るようにパッケージの傾きを調整して修正することにより食品は勢い良く流出し、これはパッケージが開封されてフレームの延長部分を形成するフレームおよび切断部材の全体的な軸線方向の寸法に直接に比例するパッケージの傾き角度の範囲で起きる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、周知の開口装置に典型的に関連する上述の欠点を解消するように設計された流動食品の密封パッケージ用の閉栓可能な開口装置を提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、貫通穴が設けられていて密封パッケージの差込み部分の周囲に取り付けられたフレームと、
前記フレームに螺合されて前記貫通穴を閉じるようになっている取り外し可能なねじ付きのキャップと、
前記貫通穴に移動可能に挿入され、前記密封パッケージを開封して前記フレームからキャップを取外す間に、前記キャップに対して該キャップの回転方向に連結され、前記差込み部分を前記密封パッケージから部分的に切り離すために前記フレームから前記密封パッケージの内部へ向かって前記貫通穴の中心軸線の方向に突出するようになっている管状の切断部材とを備えた、流動食品を収容した密封パッケージ用の閉栓可能な開口装置であって、
食品を注ぐときに密封パッケージ内に空気を入れるために、前記切断部材の側壁に、互いに前記貫通穴の中心軸線の方向へ変位した位置にあり、したがって前記側壁の円周方向へ互いに整合していない複数の貫通孔が設けられていることを特徴とする開口装置が提供される。
【0019】
本発明の好ましい非制限的な実施例が添付図面を参照して例を挙げて説明される。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1の符号1は流動食品用の、例えばTetra Brik Aseptik(登録商標)として知られた平行六面体の形状のパッケージのような殺菌シールパッケージの全体を示しており、このパッケージは先に詳細に説明したようにシート状の包装材料から形成されており、またプラスチック材料で形成されて通常の方法、例えば接着剤により、または極小火炎またはレーザーによるシール技術を用いてパッケージ1に取り付けられた閉栓可能な開口装置2を含んでいる。
【0021】
この包装材料は複層構造を有し、またパッケージ1の頂壁3に軸線Aを有する円形の差込み部分4を含んでおり、この差込み部分4は使用においては外側を開口装置2で覆われ、またパッケージ1の食品を注ぎ出すために頂壁3から少なくとも部分的に取り外される。
【0022】
低温殺菌した食品(例えばヨーグルト、クリーム、および他の低温食品)用の非無菌パッケージの場合には、包装材料は外面および内面をそれぞれ例えばポリエチレンのような熱可塑性材料の層で覆われた通常は紙とされる繊維材料の層を含み、差込み部分4は繊維材料の層に形成され、一連の穿孔によって形成された優先的破断線によって定められる。
【0023】
UHTミルクのような長期保存食品用の無菌パッケージの場合には、包装材料はパッケージ1内の食品と最終的に接触することになる面に例えばアルミニウムのような遮蔽材料の層を含み、この層はさらに1以上の熱可塑性材料の薄で覆われるのであり、また差込み部分4は繊維材料の層に形成された軸線Aを有する穴を覆う熱可塑性材料および遮蔽材料の層のそれぞれの部分で形成される。
【0024】
図2〜図5を参照すれば、開口装置2は、差込み部分4の周囲でパッケージ1の頂壁3上に取り付けられ、食品が注ぎ出される軸線Aを有する貫通穴6を形成するフレーム5と、フレーム5とは別個に形成され、穴6を閉じるためにフレーム5に同軸的に取り付けられるキャップ7と、軸線Aを有する管状の切断部材8とを含んでおり、切断部材8は穴6と軸線方向および角度方向へ移動できるように係合し、キャップ7によって作動されて、頂壁3の差込み部分4と相互作用してパッケージ1を開封する。
【0025】
さらに詳しくは、フレーム5は円環状の基部フランジ9を含んでおり、その端面9aは差込み部分4の周囲でパッケージ1の頂壁3上に取り付けられる。またその半径方向の内縁から穴6を形成する軸線Aの円筒形のカラー10が軸線方向に突出している。
【0026】
カラー10は反対方向の側面11,12に、軸線Aに対して反対方向に傾く外側ねじ13および内側ねじ14を含んでおり、使用においてそれらのねじはそれぞれキャップ7のねじ15および切断部材8のねじ16と係合する。さらに詳しくは、外側ねじ13はフランジ9に隣接した底部の円筒形の帯部分を除く側面11の大半に沿って延在する。同様に、ねじ14はフランジ9と反対側の端部のカラー10の端縁17に隣接した頂部の円筒形の帯部分を除く側面12の大半に沿って延在する。
【0027】
ねじ14は複数山、図示例では3山のねじであり、ねじ13よりもピッチは大きい。
【0028】
カラー10は、側面11上で、ねじ13の一端とフランジ9との間にて、フランジ9から一定の軸線方向距離に配置された環状リブ18をさらに含んでいる。
【0029】
図1〜図6および図7を参照すれば、キャップ7は中空の円筒形本体を含んでおり、この本体は穴6を閉じるための円形端壁19と、端壁19の周縁から突出した円筒形の側壁20とによって形成され、側壁は内面にねじ15を含み、フレーム5のカラー10に螺合される。
【0030】
端壁19は側壁20に隣接して側壁20と共にカラー10の端縁17を受け止めるための受け座26を形成する突出した環状リブ25を含んでいる。
【0031】
キャップ7は通常の方法により、端壁19とは反対側の端部で多数の破断可能な半径方向の連結箇所によってキャップ7の端縁28に同軸的に連結されてたそれぞれの悪戯防止リング27と一体的にモールド成形されている。
【0032】
キャップ7は最初にシール状態にてフレーム5に取り付けられ、この状態ではキャップはカラー10に対して完全にねじ込まれ、キャップの端縁28および悪戯防止リング27は互いに連結されており、カラー10の環状リブ18の両側に係止されている。さらに詳しくは、シール状態では、悪戯防止リング27はフランジ9と環状リブ18との間に噛み合わされ、またキャップ7の受け座26はカラー10の端縁17と係合されている。
【0033】
開封されたならば、キャップ7はカラー10から螺合解除されてフレーム5から取り外された開位置と、穴6を閉じる閉位置との間を移動可能とされる。
【0034】
図2〜図7を参照すれば、円筒形の側壁29の外面29aにねじを有する切断部材8はねじ16をねじ14に係合してフレーム5のカラー10の内側に連結され、またパッケージ1を開封するために差込み部分4と協働する切断手段31を表面に有する端縁30を有している。
【0035】
パッケージ1を開封するとき、上限の係止位置(図3)から下限の開口位置(図5)へと差込み部分4を通して切断部材8が移動される軸線Aに沿う螺旋路をねじ14およびねじ16が形成する。さらに詳しくは、上限の係止位置では、切断部材8はカラー10の内側に完全に収容され、切断手段31はパッケージ1の差込み部分4に対面される。また、下限の開口位置では、切断部材8はカラー10に対して軸線方向へ突出し、パッケージ1の内部へ所定の距離を侵入し、差込み部分4の切断を完了して、小さな角度部分で差込み部分を頂壁3に取り付けたまま残す。
【0036】
上限位置から下限位置へ向かう切断部材8の移動量は、一方向の角度伝達手段35(図3〜図6)によりキャップ7で制御され、伝達手段は切断部材8が下限位置に達したならば選択的に消勢することができる。
【0037】
さらに詳しくは、伝達手段35は、鋸歯の形状を有し、キャップ7の端壁19から突出し、シール位置および閉位置で軸線Aのまわりに等角度間隔の複数の、図示実施例では4つの第1の歯36と、同様に鋸歯の形状を有し、切断部材8の内面38から半径方向へ突出し、パッケージ1の開封時にキャップ7をカラー10から係合解除するときに軸線方向には自由で、角度方向には一体にされるように第1の歯36と噛合う第2の歯37とを含んでいる。さらに詳しくは、キャップ7の係合解除は、軸線Aのまわりのキャップ7の反時計方向の回転方向Rで図1に示されている。
【0038】
さらに詳しくは、各第1の歯36は、キャップ7の端壁19から直角方向に突出する連結部分39と、連結部分39からカラー10へ向かって突出し、鋭い三角形の形状をした横断面を有する噛合い部分40とを含む。さらに詳しくは、噛合い部分40は、2つの斜め外方へ向かって狭まる側面41,42で形成されており、連結部分39に対して一層急な傾斜の側面(41)はキャップ7の回転方向Rにおけるそれぞれの歯37の受け座を形成し、他方の側面42は回転方向と反対の方向での歯37の角度方向の滑動を可能にする。
【0039】
それぞれの歯37は切断部材8の軸線方向の全高を延在し、また歯36の噛合い部分40と同じ鋭い三角形の形状で、2つの斜めの先細状の側面43,44により形成される横断面を有する。切断部材8の内面38に対して一層急な傾斜の側面(43)はそれぞれの歯36の側面41に面する。
【0040】
切断手段31は鋸歯カッター45と、そのカッター45から始まって端縁30の円弧に沿って等間隔な複数の、図示実施例では4つの実質的に二等辺三角形の形状をした歯46を含んでいる。さらに詳しくは、カッター45はキャップ7がフレーム5から螺合解除されるときの歯46に対して切断部材8の回転方向の下流に位置される。
【0041】
切断部材8はフレーム5に対して移動され、カッター45および歯46は差込み部分4の円周の大部分、図示実施例ではほぼ3/4に沿って作用して、差込み部分4を部分的に、すなわち所定の部分を除いて頂壁3から取り外す。
【0042】
カッター45は端縁30に対して軸線方向に突出しており、頂壁3の差込み部分4に対して交差する方向の切断縁47と、軸線Aに対して傾き、切断縁47の自由端を端縁30と結んでいる側方切断縁48とで形成される。
【0043】
本発明の重要な特徴は切断部材8が側壁29に沿って複数の貫通孔50を、図示実施例では2組の四角形開口を側壁29の直径方向の反対両側に含み、パッケージ1が注ぎ出し状態に傾けられたときに、たとえパッケージ内の液体食品がカラー10の端縁17を完全に濡らしてもパッケージ1内へ空気が入るようにして、パッケージ1の圧力が外部の圧力と均衡して食品が急激に流れることなく滑らかに注出されるようにしたことである。
【0044】
さらに詳しくは、各組の孔50は互いに対して軸線方向に偏倚(即ち変位)した位置にあり、したがって側壁29の円周方向へ互いに整合していない
【0045】
実際の使用において、図3に示すように、密封状態のパッケージ1はキャップ7を軸線Aに対してR方向へ回転してキャップをカラー10から螺合解除することにより開封される。
【0046】
キャップ7が軸線AのまわりをR方向へ回転されるとき、組み合うねじ13,15は同時にキャップ7を頂壁3から軸線方向に引き離すように移動させ、カラー10のリブ18に対して軸線方向に係止して保持された悪戯防止リング27にキャップを連結している半径方向の部分を破断させるようにする。
【0047】
キャップ7の初動時には、第1の歯36は切断部材8の第2の歯37のそれぞれの側面43に側面41が係止されて位置決めされ、したがって切断部材8は軸線のまわりをR方向へ回転される。
【0048】
反対方向に傾いた組み合うねじ13,15および14,16により、パッケージ1の頂壁3から引き離されるキャップ7の軸線方向の移動は、頂壁3へ向かう切断部材8の軸線方向の同時の移動を伴う。さらに詳しくは、切断部材8はキャップ7により、それぞれの側面41,43において接触する歯36,37によって回転されるが、ねじ13,15および14,16のそれぞれの組によりキャップ7および切断部材8に伝えられる螺旋状の運動によって互いに対する軸線方向への滑動を同時に生じる。
【0049】
軸線Aのまわりのキャップ7のR方向の最初の回転は、切断部材8の等しい回転を生じると同時に、カッター45の端部および歯46による差込み部分4への軸線方向の侵入を生じる。
【0050】
したがって、差込み部分4の包装材料は様々な箇所で侵入(差込み)され、キャップ7に対して加えられる開封力小さい。
【0051】
キャップ7がさらに回転されると、切断部材8の回転方向において歯46の下流に位置するカッター45は角度方向へ前進され、切断縁47が差込み部分4を通り、頂壁3から差込み部分の周縁を取り外す。角度方向へ前進するときにカッター45および歯46が同様に軸線方向へ差し込まれることにより、頂壁3から次第に取り外された差込み部分4の一部は切断縁47の近くで皺を形成し、頂壁3から未だ取り外されていない差込み部分4へ向かってパッケージ1の内方へ次第に折り曲げられる。
【0052】
パッケージ1がカッター45および歯46による軸線方向の差し込みがある程度行われたならば、すなわち差込み部分4が端縁30と接触する程度、図示実施例ではカッター45および歯46が軸線Aのまわりをほぼ270゜ほど前進されたときに、軸線Aのまわりのカッター45および歯46のさらなる回転は未だに頂壁3に取り付いた状態の差込み部分4を切断することなく切断部材8の外側へ向けて折り曲げるように単純に作用する。
【0053】
キャップ7のさらなる螺合解除は、この時点で軸線Aのまわりにほぼ1回転されているが、歯36,37(図5)を軸線方向に解除し、これにより切断部材8はフレーム5から軸線方向へ突出した下限の開口位置に拘束され、組み合うねじ14,16によってカラー10に固定される。
【0054】
その後キャップ7はパッケージ1を開封するために完全に螺合解除され、パッケージはキャップ7をカラー10へ単純に取り付けることで閉栓することができる。
【0055】
パッケージ1が開封されたならば、キャップ7の第1の歯36は切断部材8の歯37と係合する軸線方向位置に達することができないので、切断部材8はもはや下限の開口位置から移動することはできず、切断部材8は下限の開口位置にあって穴6のいかなる詰まりも防止できるように差込み部分4の切断部分を外側に保持する。
【0056】
説明したように、切断部材8が下限位置にあり、パッケージ1が食品を注ぎ出すために傾けられたとき、パッケージ1の頂壁3の平面よりも下方に位置する孔50は、たとえパッケージ内の液体食品が切断部材8の端縁30の全体およびフレーム5のカラー10の端縁17の一部を濡らしたとしても、パッケージ1内に空気が入れるようにする。その状態では、パッケージ1内の圧力は外部の圧力と均衡して、食品は急激に流れることなく滑らかに注ぎ出される。換言すれば、切断部材8の側壁29に沿って孔50を備えることで、開口装置2は食品の注ぎ出し時に切断部材8の無い状態と同様に様々に機能する。
【0057】
さらに、周知の開口装置と比較すると、孔50はパッケージ1からの食品の流出量を増大させ、また食品が切断部材8とパッケージ1との間に留まることを防止することによってパッケージ1を空にできるようにする。
【0058】
明らかなように、本明細書に記載し図示した開口装置2に対して、特許請求の範囲に記載した範囲から逸脱することなく変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による閉栓可能な開口装置を有する流動食品の密封パッケージのチューブの斜視図を示す。
【図2】それぞれのパッケージに取り付けられた図1の開口装置の拡大した分解側面図を示す。
【図3】シール状態のパッケージに取り付けられた図1の開口装置の拡大した軸線方向の断面図を示す。
【図4】図3の栓IV−IVに沿う断面図を示す。
【図5】パッケージの開口時の図1の開口装置の拡大した軸線方向の断面図を示す。
【図6】図1の開口装置のキャップの拡大した下部斜視図を示す。
【図7】図1の開口装置の切断部材の拡大した側面図を示す。
【符号の説明】
1 パッケージ
2 開口装置
3 頂壁
4 差込み部分
5 フレーム
6 貫通穴
7 キャップ
8 切断部材
9 フランジ
10 カラー
11,12 側面
13,14,15,16 ねじ
17 端縁
18 環状リブ
19 端壁
20 側壁
25 環状リブ
26 受け座
27 悪戯防止リング
28 端縁
29 側壁
30 端縁
31 切断手段
35 伝達手段
36 第1の歯
37 第2の歯
38 内面
39 連結部分
40 噛合い部分
41,42 側面
43,44 側面
45 カッター
46 歯
47 切断縁
50 貫通孔

Claims (2)

  1. 貫通穴(6)が設けられていて密封パッケージ(1)の差込み部分(4)の周囲に取り付けられたフレーム(5)と、
    前記フレーム(5)に螺合されて前記貫通穴(6)を閉じるようになっている取り外し可能なねじ付きのキャップ(7)と、
    前記貫通穴(6)に移動可能に挿入され、前記密封パッケージ(1)を開封して前記フレーム(5)からキャップ(7)を取外す間に、前記キャップに対して該キャップ(7)の回転方向に連結され、前記差込み部分(4)を前記密封パッケージ(1)から部分的に切り離すために前記フレーム(5)から前記密封パッケージ(1)の内部へ向かって前記貫通穴(6)の中心軸線(A)の方向に突出するようになっている管状の切断部材(8)とを備えた、流動食品を収容した密封パッケージ(1)用の閉栓可能な開口装置(2)であって、
    食品を注ぐときに密封パッケージ(1)内に空気を入れるために、前記切断部材(8)の側壁(29)に、互いに前記貫通穴(6)の中心軸線(A)の方向へ変位した位置にあり、したがって前記側壁(29)の円周方向へ互いに整合していない複数の貫通孔(50)が設けられていることを特徴とする開口装置。
  2. 前記フレーム(5)が、前記キャップ(7)を受け止める円筒形のカラー(10)を有していて、そのカラー(10)の内側に前記貫通穴(6)が設けられており、また前記開口装置(2)が、前記カラー(10)の内周面に形成された第1のねじ(14)と、前記切断部材(8)の外周面(29a)に形成されて前記第1のねじ(14)に係合する第2のねじ(16)と、前記カラー(10)の外周面に形成されて前記第1のねじ(14)とは逆に傾斜された第3のねじ(13)と、前記キャップ(7)の内周面に形成されて前記第3のねじ(13)と係合する第4のねじ(15)とを有することを特徴とする請求項1に記載された開口装置。
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