JPS59123016A - 温度制御装置 - Google Patents
温度制御装置Info
- Publication number
- JPS59123016A JPS59123016A JP22971882A JP22971882A JPS59123016A JP S59123016 A JPS59123016 A JP S59123016A JP 22971882 A JP22971882 A JP 22971882A JP 22971882 A JP22971882 A JP 22971882A JP S59123016 A JPS59123016 A JP S59123016A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermistor
- temperature
- heat
- disconnection
- operational amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1927—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
- G05D23/1928—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperature of one space
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
゛ （１）発明の技術分野
本発明は温度制御装置に係り、特にサーミスタを用いた
温度制御装置において、サーミスタ断線時にこれを適切
に検知できる温度制御装置に関する。
温度制御装置において、サーミスタ断線時にこれを適切
に検知できる温度制御装置に関する。
（２）従来技術
従来から被温度制御装置の温度制御装置としてサーミス
タを用いて温度制御を行う回路がよく知られている。
タを用いて温度制御を行う回路がよく知られている。
上記した温度制御回路に用いられるサーミスタは温度が
上昇するにつれて抵抗値が低下し、通常の温度状態では
抵抗値が高い値となっている。
上昇するにつれて抵抗値が低下し、通常の温度状態では
抵抗値が高い値となっている。
サーミスタが断線をしている状態では抵抗値は無限大を
示すために温度制御回路は温度が低い状態と判断して被
温度制御装置のヒータを加熱させるために異常に温度が
上昇し、例えば被温度制御装置が定着装置等の場合はロ
ーラやローラ表面の耐熱性樹脂に変形を生じてローラの
正常回転が出来ず定着などもできない問題があった。
示すために温度制御回路は温度が低い状態と判断して被
温度制御装置のヒータを加熱させるために異常に温度が
上昇し、例えば被温度制御装置が定着装置等の場合はロ
ーラやローラ表面の耐熱性樹脂に変形を生じてローラの
正常回転が出来ず定着などもできない問題があった。
（３）従来技術の問題点 ７
このような問題を解決するための温度制御装置として第
１図に示す如きものが提案されて公知である。
１図に示す如きものが提案されて公知である。
すなわち第１図に示す回路ではサーミスタの断線状態を
検知できる構成となされている。第１図で１は直流電源
であり、該直流電源間に抵抗器２とサーミスタ１１の直
列回路が並列に接続され、さらに抵抗器３と抵抗器４の
直列回路、抵抗器５と抵抗器６の直列回路、抵抗器７と
抵抗器８及び抵抗器９の直列回路、抵抗器１ｏとヒータ
制御素子１５の発光素子とトランジスタ１４の直列回路
が各々直流電源１に並列接続され、抵抗器２とサーミス
タの接続点と温度調整用のオペレーションアンプ１２の
プラス入力端子並びに断線検知用のオペレーションアン
プ１３のマイナス入力端子を接続する。
検知できる構成となされている。第１図で１は直流電源
であり、該直流電源間に抵抗器２とサーミスタ１１の直
列回路が並列に接続され、さらに抵抗器３と抵抗器４の
直列回路、抵抗器５と抵抗器６の直列回路、抵抗器７と
抵抗器８及び抵抗器９の直列回路、抵抗器１ｏとヒータ
制御素子１５の発光素子とトランジスタ１４の直列回路
が各々直流電源１に並列接続され、抵抗器２とサーミス
タの接続点と温度調整用のオペレーションアンプ１２の
プラス入力端子並びに断線検知用のオペレーションアン
プ１３のマイナス入力端子を接続する。
さらに抵抗器３と抵抗器４の接続点とオペレーションア
ンプ１３のプラス入力端子を接続し、抵抗器５と抵抗器
６の接続点とオペレーションアンプ１２のマイナス入力
端子を接続し、オペレーションアンプ１２及び１３の出
力を抵抗器７と８の接続点に接続し、抵抗器８と９の接
続点より、トランジスタ１４のベースに接続する。ヒー
タ制御素子１５とヒータ１６は交流電源１７に接続され
て直流回路とは光学的に結合し、電気的にはホトカプラ
により切り離されるように構成されている。
ンプ１３のプラス入力端子を接続し、抵抗器５と抵抗器
６の接続点とオペレーションアンプ１２のマイナス入力
端子を接続し、オペレーションアンプ１２及び１３の出
力を抵抗器７と８の接続点に接続し、抵抗器８と９の接
続点より、トランジスタ１４のベースに接続する。ヒー
タ制御素子１５とヒータ１６は交流電源１７に接続され
て直流回路とは光学的に結合し、電気的にはホトカプラ
により切り離されるように構成されている。
上記構成における動作を説明するに温度調整用のオペレ
ーションアンプは抵抗器２と号−ミスタ１１並びに抵抗
器５及び６で構成されたブリッジによってサーミスタの
抵抗変化を検出してオペレーションアンプ１２の出力に
よりトランジスタ１４にベースバイアスを加えて“オン
”状態としヒータ制御素子１５の発光素子音発光させヒ
ータ１６をコントロールしている。
ーションアンプは抵抗器２と号−ミスタ１１並びに抵抗
器５及び６で構成されたブリッジによってサーミスタの
抵抗変化を検出してオペレーションアンプ１２の出力に
よりトランジスタ１４にベースバイアスを加えて“オン
”状態としヒータ制御素子１５の発光素子音発光させヒ
ータ１６をコントロールしている。
さらに抵抗器２とサーミスタ１１並びに抵抗器３及び４
で構成したブリッジでサーミスタ１１の断線状態を検出
し、断線検出用オペレーションアンプ１３が動作したと
きはトランジスタ１４が動作しないようなコントロール
がなされるためにヒータ１６の温度が異常に上昇するこ
とはない。
で構成したブリッジでサーミスタ１１の断線状態を検出
し、断線検出用オペレーションアンプ１３が動作したと
きはトランジスタ１４が動作しないようなコントロール
がなされるためにヒータ１６の温度が異常に上昇するこ
とはない。
上記した動作の場合サーミスタとしては常温での抵抗値
が２００〜３００にΩΦものでは有効であるが、最近の
温度調整装置においては熱応答速度を早めるため、また
オーバーシュートを防ぐため時定数の低いものを用いる
。時定数の低いサーミスタはその構造上常温での抵抗値
がＩＯＭΩになってシまう。
が２００〜３００にΩΦものでは有効であるが、最近の
温度調整装置においては熱応答速度を早めるため、また
オーバーシュートを防ぐため時定数の低いものを用いる
。時定数の低いサーミスタはその構造上常温での抵抗値
がＩＯＭΩになってシまう。
このような高抵抗をブリッジ検出するために断線検知用
のオペレーションアンプ１３も１０ＭΩオーダのものを
検出できるオペレーションアンプを必要とする。このた
めオペレーションアンプとしてオフセ・７トが少なく大
刀インピーダンスの高いものか或いは直流電圧源を高く
して微小な抵抗器（ヒを大きな電位差として検出するし
かないが、前者の場合はオペレーションアンプが高価と
なるだけでなくサーミスタが断線状態であることを示す
微小信号をノイズ成分と区別して検出するためのノイズ
対策を必要とし、後者の場合には温度が高くなって、サ
ーミスタの抵抗値が低くなったときに流れるサーミスタ
電流によってサーミスタ自身を破損することがあり、従
って号−ミスタの電力が定格損失電力を超えないように
抵抗値を定めなければならないがその決定が極めて困難
であり、さらに直流電源がもう一種類必要となり電源が
複雑となる等の欠点を有する。
のオペレーションアンプ１３も１０ＭΩオーダのものを
検出できるオペレーションアンプを必要とする。このた
めオペレーションアンプとしてオフセ・７トが少なく大
刀インピーダンスの高いものか或いは直流電圧源を高く
して微小な抵抗器（ヒを大きな電位差として検出するし
かないが、前者の場合はオペレーションアンプが高価と
なるだけでなくサーミスタが断線状態であることを示す
微小信号をノイズ成分と区別して検出するためのノイズ
対策を必要とし、後者の場合には温度が高くなって、サ
ーミスタの抵抗値が低くなったときに流れるサーミスタ
電流によってサーミスタ自身を破損することがあり、従
って号−ミスタの電力が定格損失電力を超えないように
抵抗値を定めなければならないがその決定が極めて困難
であり、さらに直流電源がもう一種類必要となり電源が
複雑となる等の欠点を有する。
（４）発明の目的
本発明は上述の欠点に鑑みなされたもので、サーミスタ
等の感熱素子の断線を確実に簡単な方法で検出すること
のできる温度制御装置を提供することを目的とする。
等の感熱素子の断線を確実に簡単な方法で検出すること
のできる温度制御装置を提供することを目的とする。
（５）発明の要点
本発明の上記目的は温度によって抵抗値が変化する第１
及び第２の感熱素子と、上記第１の感熱素子の温度変化
に応じて得られる検出信号により制御される発熱の素子
と、上記第２の感熱素子の温度変化に応じて得られる検
出信号により該感熱素子による温度が一定温度に達した
ことを検出する検出回路と、該検出回路によって検出さ
れた検出信号によって上記第１の感熱素子の断線の有無
を検出し、断線時に上記発熱素子の発熱を停止する回路
とを具備してなることを特徴とする温度制御装置によっ
て達成される。
及び第２の感熱素子と、上記第１の感熱素子の温度変化
に応じて得られる検出信号により制御される発熱の素子
と、上記第２の感熱素子の温度変化に応じて得られる検
出信号により該感熱素子による温度が一定温度に達した
ことを検出する検出回路と、該検出回路によって検出さ
れた検出信号によって上記第１の感熱素子の断線の有無
を検出し、断線時に上記発熱素子の発熱を停止する回路
とを具備してなることを特徴とする温度制御装置によっ
て達成される。
（６）発明の実施例
以下、本発明の一実施例を第２図について詳細に説明す
る。
る。
なお、第１図と同一部分には同一符号を付して重複説明
を省略する。第２図は本発明の温度制御装置の回路を示
すものであり温度を制御する部分と断線状態を検出する
ための部分に分れ、第１図でサーミスタ１１は温度検出
と断線状態の検出素子としての機能を合せ持っていたが
、本発明ではサーミスタｌｌａは温度検出用のサーミス
タで例えば常温で３．４ＭΩ、設定時で１１．３にΩに
選定する。更に断線検出用のサーミスタ１８が上記温度
検出用のサーミスタと同一位置に配設される。
を省略する。第２図は本発明の温度制御装置の回路を示
すものであり温度を制御する部分と断線状態を検出する
ための部分に分れ、第１図でサーミスタ１１は温度検出
と断線状態の検出素子としての機能を合せ持っていたが
、本発明ではサーミスタｌｌａは温度検出用のサーミス
タで例えば常温で３．４ＭΩ、設定時で１１．３にΩに
選定する。更に断線検出用のサーミスタ１８が上記温度
検出用のサーミスタと同一位置に配設される。
断線検出用のサーミスタ１８は例えば常温の抵抗値が２
５２．５にΩ、検出時に９２にΩ程度になるように選択
する。
５２．５にΩ、検出時に９２にΩ程度になるように選択
する。
断線検出用サーミスター゛ミスタ器１９の直列回路、抵
抗器２２と抵抗器２３及びトランジスタ２１の直列回路
、抵抗器２６と２７及び２８の直列回路を直流電源３０
（Ｖ ２−１２Ｖ）と接地間に設けると共に号−ミス
タ１８と抵抗器８との接続点にツェナーダイオード２０
の陰極を接続し、陽極をトランジスタ２１のベースに接
続する。断線検出用のオペレーションアンプ１３のプラ
ス入力端子には抵抗器２２と抵抗器２３の接続点よりの
電圧が与えられ、マイナス入力端子には抵抗器２とサー
ミスタｌｌａの接続点よりの電圧が与えられる。オペレ
ーションアンプ１３の出力はインバータ回路２５を通し
て抵抗器２６と２７間に接続される抵抗器２４は直流電
源３０とインバータ回路２５の入力間に介在した負荷抵
抗器である。抵抗器２７と２８の接続点とヒータ停止用
のトランジスタ２９０ベースが接続され、トランジスタ
２９のコレクタは温度制御用のオペレーションアンプ１
２の出力に接続され、エミッタは接地電位に接続されて
いる。
抗器２２と抵抗器２３及びトランジスタ２１の直列回路
、抵抗器２６と２７及び２８の直列回路を直流電源３０
（Ｖ ２−１２Ｖ）と接地間に設けると共に号−ミス
タ１８と抵抗器８との接続点にツェナーダイオード２０
の陰極を接続し、陽極をトランジスタ２１のベースに接
続する。断線検出用のオペレーションアンプ１３のプラ
ス入力端子には抵抗器２２と抵抗器２３の接続点よりの
電圧が与えられ、マイナス入力端子には抵抗器２とサー
ミスタｌｌａの接続点よりの電圧が与えられる。オペレ
ーションアンプ１３の出力はインバータ回路２５を通し
て抵抗器２６と２７間に接続される抵抗器２４は直流電
源３０とインバータ回路２５の入力間に介在した負荷抵
抗器である。抵抗器２７と２８の接続点とヒータ停止用
のトランジスタ２９０ベースが接続され、トランジスタ
２９のコレクタは温度制御用のオペレーションアンプ１
２の出力に接続され、エミッタは接地電位に接続されて
いる。
また、温度制御回路用の直流電源１はＶ＋＝８．２■に
選択されている他は第１図の構成と同様である。
選択されている他は第１図の構成と同様である。
上記構成における動作を説明するにまず電源役人時の正
常状態ではサーミスタｌｌａの抵抗値は ３．４
ＭΩと非常に大きく、抵抗器２の値は１６．９にΩと小
さいのでオペレーションアンプ１２のプラス入力端子に
はＶ＋＃８．２Ｖに近い高い電圧が与えられ、マイナス
入力端子には抵抗器３と４の抵抗値の分割比の低い電圧
が与えられるためにオペレーションアンプ１２は“ハイ
１出力となされ、トランジスター４が“オン”されてホ
トカプラ構成のヒータ制御素子１５が“オン”されてヒ
ータ１６には交流電源１７よ・り所定の電圧が印加され
て加熱がなされる。
常状態ではサーミスタｌｌａの抵抗値は ３．４
ＭΩと非常に大きく、抵抗器２の値は１６．９にΩと小
さいのでオペレーションアンプ１２のプラス入力端子に
はＶ＋＃８．２Ｖに近い高い電圧が与えられ、マイナス
入力端子には抵抗器３と４の抵抗値の分割比の低い電圧
が与えられるためにオペレーションアンプ１２は“ハイ
１出力となされ、トランジスター４が“オン”されてホ
トカプラ構成のヒータ制御素子１５が“オン”されてヒ
ータ１６には交流電源１７よ・り所定の電圧が印加され
て加熱がなされる。
上記回路構成ではサーミスタｉｔａが断線状態、１
で例えば抵抗値が無限大に近い値を示していても動作し
続ける。
続ける。
そこで新線検出用サーミスター８について考えてみると
サーミスター８は常温状態では上記したように２５２．
５にΩの抵抗値であり、抵抗器１９を３９にΩとすれば
サーミスター８の抵抗が大きいためＶ２＝１２Ｖはサー
ミスター８でドロフプしてツェナーダイオード２０（５
，ＩＶ）を“オン”しない。よってトランジスタ２１は
“オフ”状態であるため断線検出用のオペレーションア
ンプ１３のプラス入力端子には抵抗器２２の電圧降下分
の電圧が加えられほぼ１２Ｖの電圧が印加される。
サーミスター８は常温状態では上記したように２５２．
５にΩの抵抗値であり、抵抗器１９を３９にΩとすれば
サーミスター８の抵抗が大きいためＶ２＝１２Ｖはサー
ミスター８でドロフプしてツェナーダイオード２０（５
，ＩＶ）を“オン”しない。よってトランジスタ２１は
“オフ”状態であるため断線検出用のオペレーションア
ンプ１３のプラス入力端子には抵抗器２２の電圧降下分
の電圧が加えられほぼ１２Ｖの電圧が印加される。
一方マイナス入力端子はサーミスタｌｌａの抵抗値に比
べて抵抗器２の値が小さいためにＶ＋＝８．２ｖの電圧
が加えられる。
べて抵抗器２の値が小さいためにＶ＋＝８．２ｖの電圧
が加えられる。
ゆえにオペレーションアンプ１３の出力は“ハイ”とな
るがインバータ回路２５を介して“ロー”出力とされる
ためトランジスタ２９は“オン”されずオペレーション
アンプ出力はパスされないのでヒータ制御素子１５は正
常に動作している。次に温度が上昇してす―ミスタ１８
の抵抗値が低下すると例えば上記したように１００℃で
９２にΩになるように設定されているので抵抗器１９と
サーミスタ１８との分割比がツェナーダイオード２０の
ツェナ電圧５．１■を超えるためにツェナーダイオード
２０が“オン”しトランジスタ２１は“オン”されるが
サーミスタｌｌａが正常であればこのサーミスタの抵抗
値も低下しているためにオペレージｇ外ンプ１３のプラ
ス入力端子に比べてマイナス入力端子への入力は低くな
るため、オペレーションアンプ１３の出力は“ハイ”で
ありインバ−夕回路２５で反転した“′ロー”出力によ
りてトランジスタ２９は不動作状態である。
るがインバータ回路２５を介して“ロー”出力とされる
ためトランジスタ２９は“オン”されずオペレーション
アンプ出力はパスされないのでヒータ制御素子１５は正
常に動作している。次に温度が上昇してす―ミスタ１８
の抵抗値が低下すると例えば上記したように１００℃で
９２にΩになるように設定されているので抵抗器１９と
サーミスタ１８との分割比がツェナーダイオード２０の
ツェナ電圧５．１■を超えるためにツェナーダイオード
２０が“オン”しトランジスタ２１は“オン”されるが
サーミスタｌｌａが正常であればこのサーミスタの抵抗
値も低下しているためにオペレージｇ外ンプ１３のプラ
ス入力端子に比べてマイナス入力端子への入力は低くな
るため、オペレーションアンプ１３の出力は“ハイ”で
ありインバ−夕回路２５で反転した“′ロー”出力によ
りてトランジスタ２９は不動作状態である。
この状態でサーミスタｌｌａが断線していたとすればオ
ペレーションアンプ１３のマイナス入力端子には約８．
２■の電圧が印加される。一方オペレーションアンプ１
３のプラス入力端子にはトランジスタ２６が“オン”で
抵抗器９と１０の分割比による電圧的７．５■が加わる
ために該オペレーションアンプ１３の出力は“ロー”と
なりインバータ回路２２の出力は“ハイ”となりトラン
ジスタ２３にベースバイアスが加えられてトランジスタ
２３は“オン”されオペレーションアンプ１２の出力は
接地されるためトランジスタ１４は“オフ”状態となリ
ヒータ１６は“オフ”させることができる。
ペレーションアンプ１３のマイナス入力端子には約８．
２■の電圧が印加される。一方オペレーションアンプ１
３のプラス入力端子にはトランジスタ２６が“オン”で
抵抗器９と１０の分割比による電圧的７．５■が加わる
ために該オペレーションアンプ１３の出力は“ロー”と
なりインバータ回路２２の出力は“ハイ”となりトラン
ジスタ２３にベースバイアスが加えられてトランジスタ
２３は“オン”されオペレーションアンプ１２の出力は
接地されるためトランジスタ１４は“オフ”状態となリ
ヒータ１６は“オフ”させることができる。
（７）発明の効果
本発明は畝上の如く構成し且つ動作するのでオペレーシ
ョンアンプとしては汎用の極めて廉価なものを利用する
ことが可能となり、且つ常温での抵抗値の大きいサーミ
スタを用いても断線検出状態を容易に検出することがで
きる特徴を有する。
ョンアンプとしては汎用の極めて廉価なものを利用する
ことが可能となり、且つ常温での抵抗値の大きいサーミ
スタを用いても断線検出状態を容易に検出することがで
きる特徴を有する。
第１図は従来の温度制御装置用回路図、第２図は本発明
の温度制御装置用回路図である。 １．３０・・・直流電源、 ２，３．４，５゜６．７
，８．９．１９．２２．２３，２４．２６゜２７．２８
・・・抵抗器、 １１．ｌｌａ。 １８・・・サーミスタ、 １２−．１３・・・オペレ
ーションアンプ、 １４．２１．２９・・・トラン
ジスタ、 １５・・・ヒータ制御°素子、１６・・
・ヒータ、 １７・・・交流電源、２５・・・インバ
ータ回路。 特許出願人 カシオ計算機株式会社アイ・ディ株式
会社 代理人弁理士 大 菅 義 之 ｔ＋
の温度制御装置用回路図である。 １．３０・・・直流電源、 ２，３．４，５゜６．７
，８．９．１９．２２．２３，２４．２６゜２７．２８
・・・抵抗器、 １１．ｌｌａ。 １８・・・サーミスタ、 １２−．１３・・・オペレ
ーションアンプ、 １４．２１．２９・・・トラン
ジスタ、 １５・・・ヒータ制御°素子、１６・・
・ヒータ、 １７・・・交流電源、２５・・・インバ
ータ回路。 特許出願人 カシオ計算機株式会社アイ・ディ株式
会社 代理人弁理士 大 菅 義 之 ｔ＋
Claims (1)
- 温度によって抵抗値が変化する第１及び第２の感熱素子
と、上記第１の感熱素子の温度変化に応じて得られる検
出信号により制御される発熱の素子と、上記第２の感熱
素子の温度変化に応じ゛て得られる検出信号により該感
熱素子による温度が一定温度に達したことを検出する検
出回路と、該検出回路によって検出された検出信号によ
って上記第１の感熱素子の断線の有無を検出し、断線時
に上記発熱の素子の７発熱を停止する回路とを具備して
なることを特徴とする温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22971882A JPS59123016A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22971882A JPS59123016A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59123016A true JPS59123016A (ja) | 1984-07-16 |
Family
ID=16896610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22971882A Pending JPS59123016A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59123016A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6184919U (ja) * | 1984-11-08 | 1986-06-04 | ||
| JPH0572178U (ja) * | 1992-03-04 | 1993-09-28 | 富士通テン株式会社 | 扉の取り付け構造 |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP22971882A patent/JPS59123016A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6184919U (ja) * | 1984-11-08 | 1986-06-04 | ||
| JPH0572178U (ja) * | 1992-03-04 | 1993-09-28 | 富士通テン株式会社 | 扉の取り付け構造 |
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