DE2163610A1 - Electrophotographic device - Google Patents
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Description
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DR.-ING. WOlFF, H. 8ARTElS, iange st*asss si! DR.-ING. WOlFF, H. 8ARTElS, iange st * asss si !
Elektrophotographisches GerätElectrophotographic device
Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Gerät mit einer Reinigungsvorrichtung für restliche an der Oberfläche eines Bildträgers haftende Tonerpartikel, wobei die Reinigungsvorrichtung eine Vielzahl von Reinigungselementen besitzt, die mit der Oberfläche des Bildträgers in Berührung stehen und die relativ zu dieser antreibbar sind, und wobei eine Einrichtung zum Absaugen der durch die Reinigungselemente abgestreiften restlichen Tonerpartikel vorgesehen ist.The invention relates to an electrophotographic apparatus having a cleaning device for residues on the surface Toner particles adhering to an image carrier, the cleaning device having a plurality of cleaning elements which are in contact with the surface of the image carrier and which can be driven relative to this, and wherein means for suctioning off the residual toner particles stripped by the cleaning elements is provided.
Bei einem herkömmlichen elektrophotographischen Verfahren wird ein photoleitfähiger Träger, welcher aus einer leitfähigen Trägerschicht und einer darüber liegenden photoleitfähigen Isolierschicht besteht, durch Aufbringen einer gleichförmigen elektrostatischen Ladung auf die photpleitfähige isolierende Oberfläche sensibilisiert, während der photoleitfähige Träger im Dunkeln gehalten wird. Der derart aufgeladene photoleitfähige Träger wird im Anschluß daran zur Ausbildung eines latenten elektrostatischen Bildes bildmäßig belichtet. Diese bildmäßige Belichtung hat zur Folge, daß Bereiche der photoleitfähigen isolierenden Schicht, welche belichtet wurden, leitfähig werden, so daß die Ladung in diesen belichteten Bereichen beseitigt wird. Die unbelichtet gebliebenen Bereiche bleiben weiterhin Isolatoren und behalten demnach ihre elektrostatische Ladung. Das latente elektrostatische Bild wird anschließend mittels eines geeigneten Entwicklermaterials getont, das Tonerpartikel besitzt, welche von den aufgeladenen Bereichen des elektrostatischen Bildes angezogen werden und hierdurch ein Tonerbild ergeben. Dieses Tonerbild wird im Anschluß daran auf einen geeigneten EmpfängerIn a conventional electrophotographic process is a photoconductive carrier, which consists of a conductive carrier layer and an overlying photoconductive Insulating layer is made by applying a uniform electrostatic charge to the photoconductive insulating surface sensitized while the photoconductive support is kept in the dark. The one like that charged photoconductive carrier is then used to form a latent electrostatic Image exposed imagewise. This imagewise exposure has the consequence that areas of the photoconductive insulating Layer, which have been exposed, become conductive, so that the charge in these exposed areas is eliminated will. The unexposed areas remain insulators and therefore retain their electrostatic properties Charge. The latent electrostatic image is then created using a suitable developer material toned, which has toner particles that are attracted to the charged areas of the electrostatic image and thereby result in a toner image. This toner image is then sent to a suitable receiver
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übertragen, indem die das Tonerbild tragende Oberfläche des photoleitfähigen Trägers zur Anlage am Empfänger gebracht wird und indem an den Empfänger ein Potential angelegt wird, das zur wirksamen Durchführung der Übertragung in seiner Polarität der Polarität der auf den Tonerpartikeln befindlichen Ladung entgegengesetzt ist. Ein geringer Anteil restlicher Tonerpartikel verbleibt jedoch gewöhnlich auf der Oberfläche des photoleitfähigen Trägers und muß vor der Ausbildung und Übertragung nachfolgender Bilder zur Vermeidung von Geisterbildern während nachfolgender Übertragungsvorgänge von der Oberfläche des photoleitfähigen Trägers entfernt werden.transferred by the surface bearing the toner image of the photoconductive carrier is brought into contact with the receiver and a potential is applied to the receiver is necessary to effectively carry out the transmission in its polarity of the polarity of the Toner particles is opposite to the charge. A small amount of residual toner particles will remain however, usually on the surface of the photoconductive support and must be followed up prior to formation and transfer Images to avoid ghosting during subsequent transfers from the surface of the photoconductive support can be removed.
Es sind zahlreiche Verfahren und Geräte zum Reinigen von Oberflächen photoleitfähiger Träger bekannt. Bei einem dieser bekannten Verfahren zum Säubern der Oberfläche eines photoleitfähigen Trägers wird eine drehbar gelagerte antreibbare Reinigungsbürste benutzt, welche in einem Gehäuse angeordnet ist, das mit einer Absaugeinrichtung verbunden ist, welche die mittels der Reinigungsbürste von der Oberfläche des photoleitfähigen Trägers entfernten Tonerpartikel aus der Umgebung der Reinigungsbürste absaugt und diese hierdurch sauber hält. Diese bekannte Reinigungsvorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß beim raschen Abbürsten der Oberfläche, des photoleitfähigen Trägers eine von der Luft getragene Tonerwolke entsteht und daß ein Teil dieser Tonerwolke aus dem Gehäuse entweichen und sich auf anderen Bauteilen des zur Reinigungsvorrichtung gehörenden Geräts niederschlagen kann. Diese Ablagerungen führen zu Reinigungsschwierigkeiten und verursachen ein Verschmutzen und Verschmieren der mit dem Gerät hergestellten Kopien, wenn die Bauteile des Geräts, auf welchem sich die tonerpartikel niederge-There are numerous methods and devices for cleaning Surfaces of photoconductive supports known. In one of these known methods of cleaning the surface a photoconductive carrier, a rotatably mounted, drivable cleaning brush is used, which in a housing is arranged with a suction device which is connected by means of the cleaning brush from the surface of the photoconductive support removes toner particles from the area around the cleaning brush, thereby keeping them clean. These known cleaning device, however, has the disadvantage that when brushing the surface quickly, the photoconductive The carrier creates a cloud of toner carried by the air and that part of this cloud of toner leaves the housing escape and settle on other components of the device belonging to the cleaning device can. These deposits make cleaning difficult and cause soiling and smearing of the copies made with the device, if the components of the device on which the toner particles are deposited
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schlagen haben, in Berührung mit dem Empfänger für das Tonerbild kommen.have to hit in touch with the recipient for that Toner image come.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrophotographisches Gerät mit einer Reinigungsvorrichtung zu schaffen, die eine besonders wirkungsvolle Säuberung der Oberfläche eines Bildträgers von Tonerpartikeln ermöglicht und mittels der das Ausmaß einer in ihrer Umgebung vorhandenen Tonerwolke im abschwächenden Sinne beeinflußt werden kann.The invention is based on the object of an electrophotographic To create a device with a cleaning device, which is a particularly effective cleaning of the Surface of an image carrier made possible by toner particles and by means of which the extent of one in their environment existing toner cloud can be influenced in a weakening sense.
Diese Aufgabe ist, ausgehend von einem electrophotographyschen Gerät der eingangs genannten Art,, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Reinigungsvorrichtung einen Hohlraum besitzt, welcher über eine Vielzahl von Verbindungskanälen mit der die Reinigungselemente tragenden Außenfläche der Reinigungsvorrichtung und über eine Zuleitung mit der Einrichtung zum Absaugen der restlichen Tonerpartikel verbunden ist. Hierdurch wird vor allem erreicht, daß der größte Teil der mittels der Reinigungselemente von der Oberfläche des Bildträgers abgestreiften Tonerpartikel durch die Verbindungskanäle unmittelbar in den Hohlraum der Reinigungsvorrichtung abgesaugt wird, so daß diese Tonerpartikel nicht mehr zu einem Verschmieren der empfindlichen Oberfläche des Bildträgers führen oder zu einem Bestandteil einer die Reinigungsvorrichtung umgebenden Tonerwolke werden können. Vorzugsweise ist die Reinigungsvorrichtung zumindest teilweise von einem Gehäuse umschlossen, in- welchem eine die Reinigungselemente der Reinigungsvorrichtung berührende Abstreifeinrichtung vorgesehen ist. Der Wirkungsgrad der Reinigungsvorrichtung'kann hierdurch noch weiter verbessert werden, da die Abstreifeinrichtung gegebenenfalls anThis task is based on an electrophotography Device of the type mentioned, solved according to the invention in that the cleaning device a Has cavity, which has a plurality of connecting channels with the outer surface of the cleaning device carrying the cleaning elements and via a supply line is connected to the device for suctioning off the remaining toner particles. This primarily achieves that most of the means of the cleaning elements toner particles stripped from the surface of the image carrier through the connecting channels directly is sucked into the cavity of the cleaning device, so that these toner particles no longer to smearing of the sensitive surface of the image carrier lead or become part of a toner cloud surrounding the cleaning device. The cleaning device is preferably at least partially enclosed by a housing, in which one the Cleaning elements of the cleaning device contacting scraper is provided. The efficiency of the The cleaning device can hereby be improved even further because the stripping device may be on
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den Reinigungselementen der Reinigungsvorrichtung haftende Tonerpartikel in dem über die Verbindungskanäle der Reinigungsvorrichtung mit der Absaugeinrichtung verbundenen Gehäuse abstreift. Vorzugsweise ist das Gehäuse durch Dichtflächen begrenzt/ an denen die Reinigungselemente bei ihrer Bewegung in das Gehäuse und aus diesem heraus anliegen.Toner particles adhering to the cleaning elements of the cleaning device in the via the connecting channels of the cleaning device strips off the housing connected to the suction device. Preferably the housing is through Sealing surfaces limited / on which the cleaning elements move into and out of the housing issue.
Beim einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Geräts weist die Reinigungsvorrichtung eine drehbar angeordnete Reinigungsbürste auf. Diese Reinigungsbürste7kann besonders wirkungsvoll eingesetzt werden, wenn als Reinigungselemente gleichmäßig über die Außenfläche der Reinigungsbürste verteilte Klingen vorgesehen sind. Werden diese Klingen aus einem elektrisch leitenden, vorzugsweise gummielastischen,Material hergestellt und ist an die Abstreifeinrichtung ein Potential anlegbar, das in seiner Polarität der Polarität der restlichen Tonerpartikel entgegengesetzt ist, dann ergibt sich eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrads der Reinigungsvorrichtung, da die elektrostatischen Anziehungskräfte, welche die Tonerpartikel auf der Oberfläche des Bildträgers halten, hierdurch überwunden werden können.In a particularly advantageous embodiment of the electrophotographic device according to the invention, the cleaning device has a rotatably arranged cleaning brush. This cleaning brush 7 can be used particularly effectively if the cleaning elements provided are blades that are evenly distributed over the outer surface of the cleaning brush. If these blades are made of an electrically conductive, preferably rubber-elastic, material and a potential can be applied to the wiping device, the polarity of which is opposite to the polarity of the remaining toner particles, then there is a further improvement in the efficiency of the cleaning device, since the electrostatic forces of attraction, which hold the toner particles on the surface of the image carrier, can thereby be overcome.
Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen erläutert.The invention is described in the following description on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawings explained in detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematisch dargestellte Seitenansicht eines elektrophotographischen Geräts mit einerFig. 1 is a schematically illustrated side view of an electrophotographic apparatus having a
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Keinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung;Disabling device according to the invention;
Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Teilschnitt längs der Linie II - II durch die Reinigungsvorrichtung gemäß Fig. 1 und2 shows an enlarged partial section along the line II-II through the cleaning device according to FIGS. 1 and
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III - III in Fig. 2.3 shows a section along the line III - III in Fig. 2.
In Fig. 1 ist ein elektrophotographisches Gerät M dargestellt, welches ein endloses photoleitfähiges Trägerband 10 besitzt, das um Umlenkrollen 11 und 12 herumgeführt ist. Das Trägerband 10 wird gemäß Fig. 1 mittels eines Motors 13 über einen mit der Umlenkrolle 12 gekoppelten Treibriemen 14 angetrieben. Das photoleitfähige Trägerband 10 wird in Richtung des Pfeils 15 an folgenden Stationen des elektrophotographischen Geräts vorbeigeführt: An einer Aufladestation 16, in welcher eine gleichförmige elektrostatische Ladung mit positivem oder negativem Vorzeichen über die photoleitfähige Schicht des Trägerbandes verteilt wird; an einer Belichtungsstation 17, in welcher das Trägerband mittels eines von einer Vorlage stammenden Ladungsmusters bildmäßig belichtet wird, wodurch die Ladung in den bildmäßig belichteten Bereichen der photoleitfähigen Schicht unter Ausbildung eines latenten elektrostatischen Bildes beseitigt wird; an einer Entwicklungsstation 18, in welcher das latente elektrostatische Bild durch Auftragen von Toner entwickelt wird; an einer Übertragungsstation 19, in welcher das entwickelte Tonerbild auf einen Empfänger übertragen wird und schließlich an einer nachfolgend näher beschriebenen Reinigungsstation C, in welcher die photoleitfähige Schicht des Trägerbandes 10 von restlichen Tonerpartikeln gesäubert wird. Die zuvor erwähnten Stationen zur Aufladung, zur Belichtung, zur Entwicklung und zur übertragungIn Fig. 1, an electrophotographic device M is shown, which has an endless photoconductive carrier belt 10, which is guided around deflection rollers 11 and 12 is. According to FIG. 1, the carrier tape 10 is driven by means of a motor 13 via a motor coupled to the deflection roller 12 Drive belt 14 driven. The photoconductive carrier tape 10 is in the direction of arrow 15 on the following Stations of the electrophotographic device passed: At a charging station 16, in which a uniform electrostatic charge with a positive or negative sign on the photoconductive layer of the Carrier tape is distributed; at an exposure station 17, in which the carrier tape by means of one of a Original originating charge pattern is exposed imagewise, whereby the charge in the imagewise exposed Removing areas of the photoconductive layer to form an electrostatic latent image; at a development station 18 in which the electrostatic latent image is developed by applying toner will; at a transfer station 19 in which the developed toner image is transferred to a receiver and finally at a cleaning station C, described in more detail below, in which the photoconductive layer of the carrier tape 10 is cleaned of residual toner particles. The aforementioned charging stations, for exposure, development and transfer
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können aus der dem Fachmann zur Verfügung stehenden Vielzahl geeigneter Stationen ausgewählt werden. · can be selected from the multitude of suitable stations available to those skilled in the art. ·
Die Reinigungsstation C weist eine Reinigungsvorrichtung in Form einer Reinigungsbürste 20 auf, deren Reinigungselemente aus einem geeigneten Material, wie beispielsweise Gummi, hergestellt sind, damit sie die empfindliche photoleitfähige Schicht des Trägerbandes 10 nicht beschädigen können. Als Reinigungselemente besitzt die Reinigungsbürste 20 Klingen 21, welche im wesentlichen in gleichmäßigen Abständen untereinander über die Außenfläche eines Zylinders 30 verteilt angeordnet sind, welcher einen Hohlraum 31 aufweist. Die Reinigungsbürste 20 ist unter Verwendung von Kugellagern 22 und 23 drehbar gelagert und derart angeordnet, daß ein Teil ihrer Klingen 21 den Bereich der photoleitfähigen Schicht des Trägerbandes 10 berühren, welcher gesäubert werden soll. Das Kugellager 22 verbindet ein Gehäuse 28 und eine mit dem Zylinder 30 verbundene Antriebsnabe 25, während das Kugellager 23 den Zylinder 30 und eine nachfolgend näher beschriebene Röhre 33 der Absaugeinrichtung miteinander verbindet. Auf der der Reinigungsbürste 20 abgekehrten Seite des Trägerbandes 10 ist eiae Stützplatte 24 vorgesehen, welche dafür sorgt, daß das Trägerband in Reibberührung mit der Reinigungsbürste gehalten wird. Die Stützplatte 24 kann bei einer abgewandelten Ausführungsform durch eine Gegenrolle ersetzt sein. Das Gehäuse 28 umschließt einen Teil der Reinigungsbürste 20 und wird durch Dichtflächen 29 begrenzt (vergleiche Fig. 3), an denen die Klingen 21 der Reinigungsbürste bei ihrer Bewegung in das Gehäuse und aus diesem heraus abdichtend anliegen.The cleaning station C has a cleaning device in the form of a cleaning brush 20, the cleaning elements of which are made of a suitable material, such as Rubber, are made so that they do not interfere with the delicate photoconductive layer of the carrier tape 10 can damage. The cleaning brush 20 has blades 21 as cleaning elements, which essentially are evenly spaced from one another over the outer surface of a cylinder 30, which has a cavity 31. The cleaning brush 20 is rotatable using ball bearings 22 and 23 stored and arranged so that a part of their blades 21 the area of the photoconductive layer of the Touch the carrier tape 10 that is to be cleaned. The ball bearing 22 connects a housing 28 and one with the cylinder 30 connected drive hub 25, while the ball bearing 23 the cylinder 30 and a subsequent closer described tube 33 of the suction device connects to one another. On the facing away from the cleaning brush 20 A support plate 24 is provided on the side of the carrier tape 10, which ensures that the carrier tape is in frictional contact is held with the cleaning brush. The support plate 24 can in a modified embodiment be replaced by a counter roller. The housing 28 encloses part of the cleaning brush 20 and is limited by sealing surfaces 29 (see Fig. 3) on which the blades 21 of the cleaning brush during their movement in and out of the housing in a sealing manner.
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Vorzugsweise wird die Reinigungsbürste 20 mittels einer nicht dargestellten mit der Antriebsnabe 25 verbundenen Einrichtung derart angetrieben, daß sie sich in der durch den Pfeil 26 angedeuteten Weise an der Berührstelle entgegen der Bewegungsrichtung des photoleitfähigen Trägerbandes 10 bewegt. Infolge der Drehung der Reinigungsbürste 20 klopfen oder fegen die Klingen 21 die Tonerpartikel von der photoleitfähigen Schicht des Trägerbandes 10 ab. Die in den Hohlraum 31 des Zylinders 30 eingesetzte Röhre 33 ist über eine Zuleitung mit einer nicht dargestellten Absauge inrichtung verbunden. Infolge dieser Anordnung können die durch die Klingen 21 von der photoleitfähigen Schicht abgelösten Tonerpartikel in den Hohlraum des Zylinders durch eine Reihe von Verbindungskanälen 27,welche im Zylinder 30 im Zwischenraum zwischen den Klingen vorgesehen sind,und durch Längsschlitze 35 der Röhre 33 abgesaugt werden, welche mit den Verbindungskanälen 27 in Verbindung stehen.Preferably, the cleaning brush 20 is by means of a not shown connected to the drive hub 25 Device driven in such a way that it opposes in the manner indicated by arrow 26 at the point of contact the direction of movement of the photoconductive carrier belt 10 is moved. As a result of the rotation of the cleaning brush The blades 21 tap or sweep the toner particles from the photoconductive layer of the carrier tape 10. the tube 33 inserted in the cavity 31 of the cylinder 30 is via a supply line with a suction device, not shown connected facility. As a result of this arrangement can the toner particles detached from the photoconductive layer by the blades 21 into the cavity of the cylinder through a series of connecting channels 27, which in the cylinder 30 are provided in the space between the blades, and sucked through longitudinal slots 35 of the tube 33 which are connected to the connecting channels 27.
Die an den Klingen 21 der Reinigungsbürste haftenden Tonerpartikel werden in den vom Gehäuse 28 umschlossenen Teil mitgenommen und darin mittels einer biegsamen Abstreifeinrichtung 32 aus Metall von den Klingen 21 abgestreift. Die Abstreifeinrichtung 32 ist im Gehäuse 28 derart angeordnet, daß sie die einzelnen Klingen der Reinigungsbürste bei deren Drehung berührt. Die Tonerpartikel, welche mittels der Abstreifeinrichtung 32 von den Klingen der Reinigungsbürste entfernt wurden, werden nachfolgend entweder durch die Röhre 33 der Absaugeinrichtung und darin vorgesehene Verbindungskanäle 34 oder aber durch die Verbindungskanäle 27 des Zylinders 30 der Reinigungsbürste und die Längsschlitze 35 der Röhre 33 aus dem Gehäuse 28 abgesaugt.The toner particles adhering to the blades 21 of the cleaning brush are in the part enclosed by the housing 28 taken along and stripped from the blades 21 therein by means of a flexible scraper device 32 made of metal. The stripping device 32 is arranged in the housing 28 in such a way that that it touches the individual blades of the cleaning brush as they rotate. The toner particles, which by means of the scraper 32 from the blades of the cleaning brush are subsequently either through the tube 33 of the suction device and provided therein Connection channels 34 or through the connection channels 27 of the cylinder 30 of the cleaning brush and the Longitudinal slots 35 of the tube 33 are sucked out of the housing 28.
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Zweckmäßigerweise werden die Klingen 21 der Reinigungsbürste aus einem elektrisch leitenden Gummi hergestellt, so daß ein von einer Spannungsquelle 36 zur Verfügung gestelltes elektrisches Potential, dessen Polarität der Polarität der auf den restlichen Tonerpartijceln befindlichen Ladung entgegengesetzt ist, über die Abstreifeinrichtung 32 an die Reinigungsbürste 20 angelegt werden kann, welche von ihren Lagern elektrisch isoliert ist.The blades 21 of the cleaning brush are expediently made of an electrically conductive rubber, so that a voltage source 36 is provided electrical potential, the polarity of which corresponds to the polarity of the charge on the remaining toner particles is opposite, can be applied via the stripping device 32 to the cleaning brush 20, which is electrically isolated from its bearings.
Durch die Anlage einer Gegenspannung an die Reinigungsbürste 20 in einer Polarität, welche der Polarität der auf den restlichen Tonerpartikeln befindlichen Ladung entgegengesetzt ist, werden die restlichen Tonerpartikel von der Reinigungsbürste angezogen, indem die elektrostatischen Anziehungskräfte überwunden werden, welche die Tonerpartikel auf der photoleitfähigen Schicht des Trägerbandes 10 halten.By applying a counter voltage to the cleaning brush 20 in a polarity that corresponds to the polarity of the the remaining toner particles are opposite to the charge, the remaining toner particles are removed from the Cleaning brush attracted by overcoming the electrostatic forces of attraction that the toner particles create hold on the photoconductive layer of the carrier tape 10.
Zusammenfassend ist festzuhalten, daß mit dem zuvor beschriebenen elektrophotographischen Gerät die nachteiligen Auswirkungen, welche durch ein Entweichen von der Luft getragener Tonerpartikel verursacht werden können, dadurch reduziert werden, daß man eine Reinigungsbürste mit einem Hohlraum vorsieht, an welchen eine Absaugeinrichtung angeschlossen ist, so daß die Tonerpartikel durch die Bürste hindurch abgesaugt und entfernt werden können. Die Reinigungsvorrichtung des vorliegenden elektrophotographischen Geräts läßt sich nicht nur mit geringen Abmessungen, sondern auch in wirtschaftlicher Weise mit einer großen Lebensdauer herstellen.In summary, it should be noted that with the electrophotographic apparatus described above, the disadvantageous Effects that may be caused by airborne toner particles escaping can be reduced by providing a cleaning brush with a cavity on which a suction device is connected so that the toner particles are sucked through the brush and removed can. The cleaning device of the present electrophotographic Device can be not only with small dimensions, but also in economical Manufacture way with a long lifespan.
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