KR20110069359A - Inkjet print head - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 잉크젯 프린트 헤드에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 잉크의 연속적인 토출 시에 헤드부의 온도를 용이하게 제어할 수 있는 잉크젯 프린트 헤드에 관한 것이다. The present invention relates to an inkjet printhead, and more particularly, to an inkjet printhead capable of easily controlling the temperature of the head portion during continuous ejection of ink.
일반적으로 잉크젯 프린트 헤드는 전기신호를 물리적인 힘으로 변환하여 작은 노즐을 통하여 잉크가 액적의 형태로 토출되도록 하는 구조체이다.In general, an inkjet printhead is a structure that converts an electrical signal into a physical force so that ink is ejected in the form of droplets through a small nozzle.
최근 압전 방식의 잉크젯 프린트 헤드는 산업용 잉크젯 프린트에서도 사용되고 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판(PCB) 상에 금, 은 등의 금속을 녹여 만든 잉크를 분사해 회로 패턴을 직접 형성시키거나 산업 그래픽이나 액정 디스플레이(LCD), 유기발광다이오드(OLED)의 제조, 태양전지 등에 사용된다.Recently, piezoelectric inkjet printheads are also used in industrial inkjet printing. For example, by spraying ink made by melting metals such as gold and silver on a printed circuit board (PCB) to form a circuit pattern directly, or manufacturing industrial graphics, liquid crystal displays (LCDs), organic light emitting diodes (OLEDs), Used for solar cells.
일반적으로 잉크젯 프린트 헤드는 카트리지에서 잉크를 유입 및 유출하기 위한 유입구와 유출구, 유입되는 잉크를 저장하는 리저버, 그리고 상기 리저버 내의 잉크를 노즐로 이동시키기 위해 엑츄에이터의 구동력을 전달하는 챔버 등의 구조로형성될 수 있다. In general, an inkjet print head has a structure such as an inlet and an outlet for inflow and outflow of ink from a cartridge, a reservoir for storing the inflowing ink, and a chamber for transmitting the driving force of the actuator to move the ink in the reservoir to the nozzle. Can be.
그러나, 종래의 잉크젯 프린트 헤드는 고속으로 엑츄에이터의 진동이 발생되 거나 연속적으로 잉크가 토출되는 경우에 내부에서 발열되어 상기 구성을 포함하는 헤드의 온도가 변화되게 된다. However, the conventional inkjet print head generates heat inside the actuator when vibration of the actuator is generated at high speed or ink is continuously discharged, thereby changing the temperature of the head including the above configuration.
따라서, 이러한 온도 변화에 의해서 토출되는 잉크의 양이 일정하지 않고 시간의 변화에 따라 그 양이 변화되는 문제점이 발생된다. Therefore, a problem arises in that the amount of ink ejected by such a temperature change is not constant, and the amount changes with time.
또한, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 헤드 주변에 히터나 센서를 부착하는 방법을 사용할 수 있으나, 이러한 구조는 조립 시에 공정이 많아지며, 그 설비에 의해서 제조 비용이 크다는 단점이 있는 것이다. 따라서, 이러한 문제점들을 해결할 기술들이 요구되고 있다.In addition, a method of attaching a heater or a sensor around the head may be used to solve such a problem, but such a structure has a disadvantage in that a number of processes are required during assembly and manufacturing costs are high by the equipment. Thus, there is a need for techniques to solve these problems.
본 발명은 상술된 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 잉크의 연속적인 토출 시에 토출되는 잉크의 온도를 용이하게 제어할 수 있는 잉크젯 헤드 및 잉크젯 헤드의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is directed to an inkjet head and a method for manufacturing the inkjet head capable of easily controlling the temperature of the ink to be ejected during the continuous ejection of the ink.
본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드는 잉크를 토출하기 위한 노즐 및 상기 노즐에 각각 연결되는 잉크 챔버가 형성된 다수의 메인 채널을 구비하는 헤드부; 상기 노즐 및 상기 잉크 챔버의 측부에 위치하도록 상기 헤드부에 형성되며, 상기 잉크를 공급받는 더미 채널; 및 상기 더미 채널로부터 잉크를 공급받아 상기 잉크가 상기 헤드부의 내부를 지나가도록 형성되는 온도 제어 유로;를 포함할 수 있다.An inkjet printhead according to the present invention includes a head portion having a nozzle for discharging ink and a plurality of main channels formed with ink chambers connected to the nozzles, respectively; A dummy channel formed in the head part so as to be located at the side of the nozzle and the ink chamber, and receiving the ink; And a temperature control flow path configured to receive ink from the dummy channel and allow the ink to pass through the inside of the head portion.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 상기 온도 제어 유로는 상기 잉크 챔버와 잉크를 공급 받는 리저버 사이에 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the temperature control flow path of the inkjet printhead according to the present invention may be located between the ink chamber and the reservoir receiving ink.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 상기 온도 제어 유로는 상기 잉크 챔버와 상기 노즐을 연결하는 댐퍼를 둘러싸도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the temperature control flow path of the inkjet printhead according to the present invention may be formed to surround the damper connecting the ink chamber and the nozzle.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 상기 헤드부는 각각의 상기 잉크 챔버에 잉크를 공급하도록 상기 잉크를 저장하는 다수의 리저버 및, 상기 리저버에 외부의 잉크를 주입하기 위하여 각각 형성되는 잉크 인렛을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the head portion of the inkjet printhead according to the present invention includes a plurality of reservoirs for storing the ink to supply ink to each of the ink chambers, and ink inlets respectively formed to inject external ink into the reservoir. It can be characterized by.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 상기 잉크 인렛은 유입되는 이물질을 필터링하기 위한 다수의 필터링 홀을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the ink inlet of the inkjet print head according to the present invention may be characterized in that it comprises a plurality of filtering holes for filtering the incoming foreign matter.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 상기 더미 채널은 상기 헤드부의 양측부에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the dummy channel of the inkjet printhead according to the present invention may be formed on both sides of the head portion.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 상기 더미 채널은 상기 잉크 챔버와 대응되는 형상으로 형성되는 더미 챔버를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the dummy channel of the inkjet printhead according to the present invention may include a dummy chamber formed in a shape corresponding to the ink chamber.
또한, 본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드의 상기 더미 채널은 상기 노즐과 대응되는 형상으로 형성되며, 상기 온도 제어 유로의 상기 잉크를 교체하기 위한 더미 노즐을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the dummy channel of the inkjet printhead according to the present invention may be formed in a shape corresponding to the nozzle, and may include a dummy nozzle for replacing the ink of the temperature control flow path.
본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드는 더미 채널로부터 잉크를 공급받아 상기 잉크가 헤드부의 내부를 지나가도록 형성되는 온도 제어 유로를 포함하므로 온도 제어 유로에 의해 헤드부의 온도를 일정하게 제어할 수 있으며, 이에 따라 잉크의 토출 시에 헤드부의 열용량을 높혀 온도가 상승되는 문제점을 방지할 수 있다.The inkjet printhead according to the present invention includes a temperature control flow path formed to receive ink from a dummy channel and the ink passes through the inside of the head part, so that the temperature of the head part can be constantly controlled by the temperature control flow path. It is possible to prevent the problem that the temperature is increased by increasing the heat capacity of the head portion at the time of ejection of the ink.
또한, 본 발명은 온도 제어 유로가 에칭 공정 등을 통해서 간단하게 제조될 수 있으므로 별도의 온도 제어 수단을 장착하는 것보다 제조가 간단하고, 그 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, since the temperature control flow path can be easily manufactured through an etching process or the like, the present invention is simpler to manufacture than a separate temperature control means, and the cost can be reduced.
본 발명에 따른 잉크젯 프린트 헤드에 관하여 도 1 내지 도 7을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. An inkjet printhead according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 7. Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail a specific embodiment of the present invention.
다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may deteriorate other inventions or the present invention by adding, modifying, or deleting other elements within the scope of the same idea. Other embodiments that fall within the scope of the inventive concept may be readily proposed, but they will also be included within the scope of the inventive concept.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다. In addition, the components with the same functions within the scope of the same idea shown in the drawings of each embodiment will be described using the same reference numerals.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드를 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 잉크젯 프린트 헤드에서 A-A 방향으로 단면 처리한 단면도이며, 도 3은 도 1의 잉크젯 프린트 헤드에서 B-B 방향으로 단면 처리한 단면도이고, 도 4는 도 1의 잉크젯 프린트 헤드에서 온도 제어 유로를 설명하기 위한 평면도이다.1 is a schematic exploded perspective view illustrating an inkjet printhead according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the AA direction of the inkjet printhead of FIG. 1, and FIG. 3 is an inkjet of FIG. 1. 4 is a cross-sectional view taken along the BB direction from the print head, and FIG. 4 is a plan view illustrating the temperature control flow path in the inkjet print head of FIG. 1.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 잉크젯 프린트 헤드(100)는 헤드부(110), 더미 채널(120) 및 온도 제어 유로(130)를 포함할 수 있다. 1 to 4, the
헤드부(110)는 하나의 몸체를 이룰 수 있으며, 아댑터와 잉크 탱크와 연결될 수 있다. 이때, 헤드부(110)에는 잉크를 내부로 토출하기 위한 노즐(54)과 노즐(54)에 각각 연결되는 잉크 챔버(42)를 구비하는 메인 채널(112)이 다수개가 형성될 수 있다. The
메인 채널(112)은 잉크를 주입하기 위한 잉크 인렛(50)이 각 잉크 챔버(42)에 대응되는 수로 형성되는 것이다. 이때, 메인 채널(112)의 측부에는 임시적으로 사용 가능하며, 실제적으로 사용되지 않는 더미 채널(120)이 마련될 수 있는 것이다.In the
여기서, 헤드부(110)는 유로 플레이트(10), 중간 플레이트(20), 노즐 플레이트(30)가 서로 접착되어 하나의 조립체를 이룰 수 있다. 그러나, 헤드부(110)는 이러한 구조에 한정되지 않으며 별도로 분리되지 않는 하나의 몸체로 제조될 수 있는 것이다. 이때, 유로 플레이트(10), 중간 플레이트(20) 및 노즐 플레이트(30)에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.Here, the
도 4에서 도시된 바와 같이, 더미 채널(120)은 앞서 설명한 바와 같이, 메인 채널(112)의 양측부에 위치하도록 헤드부(110)에 마련될 수 있다. 이때, 더미 채널(120)은 다수개가 형성될 수도 있으며, 설계자의 의도에 따라 그 수는 다양하게 설정될 수 있는 것이다.As shown in FIG. 4, the
여기서, 더미 채널(120)이란, 메인 채널(112)과 별도로 마련되어 잉크의 토출 시 설계자의 의도에 따라 사용될 수도 있는 잉크 공급의 예비 채널일 수 있다.Here, the
또한, 더미 채널(120)은 메인 채널(112)과 마찬 가지로 노즐(54) 및 잉크 챔버(42)와 마찬 가지로 더미 노즐(122)과 더미 챔버(124)가 나란하게 각각 마련될 수 있다.In addition, like the
이때, 더미 챔버(124)는 잉크가 주입되기 위한 잉크 인렛(50)이 더미 챔버(124)와 각각 연결될 수 있으며, 잉크 탱크에서 메인 채널(112)에 잉크가 주입될 때 함께 잉크가 더미 챔버(124)에 주입될 수 있다.At this time, the
그리고, 더미 챔버(124)는 중간 플레이트(20) 부분이 리저버(44)와 잉크 챔버(42) 및 댐퍼(46) 부분이 서로 연결되도록 마련될 수 있다. 따라서, 더미 챔버(124)로 주입된 잉크는 리저버(44)와 잉크 챔버(42) 및 댐퍼(46) 부분을 채우면서 온도 제어 유로(130)로 이동되는 것이다.In addition, the
도 2 내지 도 4에서 도시된 바와 같이, 온도 제어 유로(130)는 더미 채널(120)로부터 메인 채널(112)들의 잉크 챔버(42)의 주변을 지나가도록 헤드부(110)의 내부에 형성될 수 있다. 이때, 온도 제어 유로(130)는 메인 채널(112)의 양측부에 위치한 더미 채널(120)들을 서로 연결하는 통로일 수 있다.2 to 4, the temperature
이때, 온도 제어 유로(130)는 중간 플레이트(20) 상에 형성될 수 있는 데, 에칭 공정 시에 댐퍼(46)와 리저버(44) 사이에 마련되도록 함께 형성될 수 있는 것이다. 따라서, 본 실시예에서는 온도 제어 유로를 간단하게 제조할 수 있다는 효과가 있다.In this case, the
따라서, 본 실시예는 헤드부(110)의 내부를 통과하도록 형성되는 온도 제어 유로(130)에 의해서 헤드부(110) 자체와 열교환이 일어나므로 헤드부(110) 자체의 열용량이 높아져 그 온도가 상승되는 문제점을 해결하게 된다. Therefore, since the heat exchange occurs with the
또한, 본 실시예는 헤드부(110)의 온도를 조절하기 위한 별도의 온도 제어 수단을 장착할 필요 없이 간단하게 온도 제어 유로(130)를 제조할 수 있으며, 잉크를 통해서 온도 교환이 이뤄질 수 있으므로 간단하게 제조가 되면서도 그 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present embodiment can simply manufacture the temperature
이하는 도 1 내지 도 3에서 도시된 구성들을 자세하게 설명하는 것이다.Hereinafter, the components shown in FIGS. 1 to 3 will be described in detail.
헤드부(110)는 유로 플레이트(10), 중간 플레이트(20) 및 노즐 플레이트(30)를 포함할 수 있다. The
유로 플레이트(10)는 복수개의 잉크 챔버(42)가 형성되며, 잉크가 유입되기 위한 잉크 인렛(50)이 마련될 수 있다. 이때, 잉크 인렛(50)는 리저버(44)와 직접적으로 연결되도록 제공되며, 리저버(44)는 리스트릭터(48)를 통해서 잉크 챔버(42)로 잉크를 공급하는 역할을 한다. A plurality of
그리고, 잉크 챔버(42)는 압전 엑츄에이터(52)가 장착되는 위치의 하부에 마련된다. 이때, 유로 플레이트(10) 중에서 잉크 챔버(42)의 천장을 이루는 부분은 진동판 역할을 하게 된다. The
따라서, 잉크의 토출을 위해서 압전 엑츄에이터(52)에 구동 신호를 인가하면, 압전 엑츄에이터(52)와 함께 그 아래의 진동판이 변형되면서 잉크 챔버(42)의 내부 체적이 변화하게 된다. Therefore, when a driving signal is applied to the
이에 따른 잉크 챔버(42) 내의 압력 증가에 의해서 잉크 챔버(42) 내의 잉크는 댐퍼(46)와 노즐(54)을 통해 외부로 토출된다. As a result, the ink in the
그리고, 압전 엑츄에이터(52)는 상면 및 하면에 전기적으로 연결되는 전극이 형성될 수 있으며, 압전 물질인 PZT(Lead Zirconate Titanate) 세라믹 재료로 이루어질 수 있다. In addition, the
중간 플레이트(20)는 길이 방향으로 길게 형성되는 리저버(44) 및 노즐(54)과 잉크 챔버(42)를 연결하는 댐퍼(46)를 포함할 수 있다. The
리저버(44)는 잉크 인렛(50)으로부터 잉크를 공급받아 잉크 챔버(42)로 잉크를 공급하는 데, 리저버(44) 및 잉크 챔버(42)는 리스트릭터(48)에 의해서 서로 연결된다. The
그리고, 댐퍼(46)는 잉크 챔버(42)로부터 압전 엑츄에이터(52)에 의해서 토출되는 잉크를 전달받아 노즐(54)을 통해서 외부로 토출시킨다. The
또한, 댐퍼(46)는 다단 형상으로 형성될 수 있으며, 이러한 구조에 의해서 잉크 챔버(42)로부터 받아들이는 잉크 양과 노즐(54)로 진행되는 잉크 양을 조절할 수 있게 된다.In addition, the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드에서 헤드부를 설명하기 위한 평면도이고, 도 6은 도 5의 헤드부에서 메인 채널을 설명하기 위한 단면도이고, 도 7은 도 5의 헤드부에서 더미 채널을 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 5 is a plan view illustrating a head part in an inkjet print head according to another exemplary embodiment of the present invention, FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a main channel in the head part of FIG. 5, and FIG. 7 is a head part of FIG. 5. It is sectional drawing for demonstrating a dummy channel.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 잉크젯 프린트 헤드(200)는 헤드부(210), 더미 채널(220) 및 온도 제어 유로(230)를 포함할 수 있다. 5 to 7, the
여기서, 본 실시예의 헤드부(210) 및 더미 채널(220)은 실질적으로 앞선 실시예와 그 구성이 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략할 수 있다.Here, since the configuration of the
도 5 및 도 6에서 도시된 바와 같이, 온도 제어 유로(230)는 메인 채널(212)의 댐퍼(46)를 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 그 내부 공간에는 잉크가 충진될 수 있는 것이다.As illustrated in FIGS. 5 and 6, the temperature
이때, 온도 제어 유로(230)는 중간 플레이트(20) 상에 형성될 수 있는 데, 에칭 공정 시에 댐퍼(46) 및 리저버(44)와 함께 마련되는 것이다. In this case, the temperature
여기서, 더미 채널(220)은 메인 채널(212)과 마찬 가지로 노즐(54) 및 잉크 챔버(42)와 마찬 가지로 더미 노즐(222)과 더미 챔버(224)가 나란하게 각각 마련될 수 있다.Here, the
따라서, 본 실시예에서는 온도 제어 유로를 간단하게 제조할 수 있다는 효과가 있다. 또한, 온도 제어 유로(230)는 설계자의 의도에 따라 그 경로가 다양하게 설정될 수 있다.Therefore, in this embodiment, there is an effect that the temperature control flow path can be easily produced. In addition, the path of the temperature
결과적으로, 본 실시예는 헤드부(210)의 내부를 통과하도록 형성되는 온도 제어 유로(230)에 의해서 헤드부(210) 자체와 열교환이 일어나므로 헤드부(210) 자체의 열용량이 높아져 그 온도가 상승되는 문제점을 해결하게 된다. As a result, in the present embodiment, since the heat exchange occurs with the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드를 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도이다.1 is a schematic exploded perspective view illustrating an inkjet print head according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 잉크젯 프린트 헤드에서 A-A 방향으로 단면 처리한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the A-A direction of the inkjet print head of FIG. 1. FIG.
도 3은 도 1의 잉크젯 프린트 헤드에서 B-B 방향으로 단면 처리한 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the B-B direction in the inkjet print head of FIG. 1.
도 4는 도 1의 잉크젯 프린트 헤드에서 온도 제어 유로를 설명하기 위한 평면도이다.4 is a plan view illustrating a temperature control flow path in the inkjet print head of FIG. 1.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드에서 헤드부를 설명하기 위한 평면도이다.5 is a plan view illustrating a head unit in the inkjet print head according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 헤드부에서 메인 채널을 설명하기 위한 단면도이다.6 is a cross-sectional view for describing a main channel in the head of FIG. 5.
도 7은 도 5의 헤드부에서 더미 채널을 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a dummy channel in the head of FIG. 5.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10.... 유로 플레이트 20.... 중간 플레이트10 ....
30.... 노즐 플레이트 42.... 잉크 챔버30 ...
44.... 리저버 46.... 댐퍼44 ....
48.... 리스트릭터 50.... 잉크 인렛48 ....
52.... 압전 엑츄에이터 54.... 노즐52 ....
110.... 헤드부 112.... 메인 채널110 ...
120.... 더미 채널 122.... 더미 노즐120 ....
124.... 더미 챔버 130.... 온도 제어 유로124 ....
Claims (8)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090126064A KR20110069359A (en) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | Inkjet print head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020090126064A KR20110069359A (en) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | Inkjet print head |
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ID=44401203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020090126064A KR20110069359A (en) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | Inkjet print head |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20110069359A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021030672A (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-01 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid discharge head unit and liquid discharge device |
-
2009
- 2009-12-17 KR KR1020090126064A patent/KR20110069359A/en not_active Application Discontinuation
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