JPH09166474A - 残量センサ - Google Patents
残量センサInfo
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- JPH09166474A JPH09166474A JP7330372A JP33037295A JPH09166474A JP H09166474 A JPH09166474 A JP H09166474A JP 7330372 A JP7330372 A JP 7330372A JP 33037295 A JP33037295 A JP 33037295A JP H09166474 A JPH09166474 A JP H09166474A
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- Japan
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- ink
- ink cartridge
- container
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】インクカートリッジ２内のインク３の残量を外
部から安価な構成で検出できるようにした残量センサを
提供する。 【解決手段】インクカートリッジ２の外側面に、センサ
基板４の片面に形成された２つの電極パターンからなる
検出用電極５を密着し、検出用電極５の２つの電極パタ
ーンで計測された静電容量に基づいて、インクカートリ
ッジ２内のインク３の残量に対応した出力電圧を得るよ
うに構成している。
部から安価な構成で検出できるようにした残量センサを
提供する。 【解決手段】インクカートリッジ２の外側面に、センサ
基板４の片面に形成された２つの電極パターンからなる
検出用電極５を密着し、検出用電極５の２つの電極パタ
ーンで計測された静電容量に基づいて、インクカートリ
ッジ２内のインク３の残量に対応した出力電圧を得るよ
うに構成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、容器内の液体や粉
体といった内容物の残量を検出する残量センサに関し、
さらに詳しくは、プリンタに使用されるインクカートリ
ッジのインクの残量を検出するのに好適な残量センサに
関する。
体といった内容物の残量を検出する残量センサに関し、
さらに詳しくは、プリンタに使用されるインクカートリ
ッジのインクの残量を検出するのに好適な残量センサに
関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、インクジェットプリンタにおい
ては、インクカートリッジを使用しており、インクがな
くなったときには、インクカートリッジを交換しなけれ
ばならないが、インク残量が把握できないと、印字途中
でインクがきれてしまうことがあり、このようなときに
は、インクカートリッジを交換した後、再度、印字をし
直さなければならなかった。
ては、インクカートリッジを使用しており、インクがな
くなったときには、インクカートリッジを交換しなけれ
ばならないが、インク残量が把握できないと、印字途中
でインクがきれてしまうことがあり、このようなときに
は、インクカートリッジを交換した後、再度、印字をし
直さなければならなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような印字のやり
直しを避けるには、インクの残量を検出する必要があ
る。従来、インクカートリッジ内のインクの残量を検出
する残量センサとして、インクカートリッジ内に２本の
電極棒を配設し、両電極棒間の抵抗値がインクの残量に
よって変化することを利用してインクの残量を検出する
ようにしたものがある。
直しを避けるには、インクの残量を検出する必要があ
る。従来、インクカートリッジ内のインクの残量を検出
する残量センサとして、インクカートリッジ内に２本の
電極棒を配設し、両電極棒間の抵抗値がインクの残量に
よって変化することを利用してインクの残量を検出する
ようにしたものがある。
【０００４】しかしながら、このような残量センサで
は、インクカートリッジに電極棒が組み込まれているの
で、インクがきれたときには、電極棒もインクカートリ
ッジと共に廃棄されることになり、インクカートリッジ
単体のコストが高くつくという難点がある。
は、インクカートリッジに電極棒が組み込まれているの
で、インクがきれたときには、電極棒もインクカートリ
ッジと共に廃棄されることになり、インクカートリッジ
単体のコストが高くつくという難点がある。
【０００５】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、容器の内容物の残量を外部から安価な構成で
検出できるようにした残量センサを提供することを目的
とする。
であって、容器の内容物の残量を外部から安価な構成で
検出できるようにした残量センサを提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。
を達成するために、次のように構成している。
【０００７】すなわち、本発明は、容器の内容物の残量
を検出する残量センサであって、前記容器の外側に配置
される検出用電極を備え、前記検出用電極で計測される
静電容量に基づいて、前記物体の残量を検出するもので
ある。
を検出する残量センサであって、前記容器の外側に配置
される検出用電極を備え、前記検出用電極で計測される
静電容量に基づいて、前記物体の残量を検出するもので
ある。
【０００８】センサ基板を備え、該センサ基板の片面に
前記検出用電極を設けてもよく、さらに、このセンサ基
板を、容器に着脱自在に構成してもよい。
前記検出用電極を設けてもよく、さらに、このセンサ基
板を、容器に着脱自在に構成してもよい。
【０００９】また、センサ基板には、検出用電極が設け
られた面とは反対側の面に、検出用電極の出力が与えら
れる検出用回路部を配置してもよい。
られた面とは反対側の面に、検出用電極の出力が与えら
れる検出用回路部を配置してもよい。
【００１０】前記検出用電極は、容器を挟んでその両側
または片側に配置するようにしてもよい。
または片側に配置するようにしてもよい。
【００１１】さらに、検出した内容物の残量に応じた表
示を行う表示部を設けてもよい。当該残量センサをプリ
ンタに装備してインクカートリッジのインクの残量を検
出するようにしてもよい。
示を行う表示部を設けてもよい。当該残量センサをプリ
ンタに装備してインクカートリッジのインクの残量を検
出するようにしてもよい。
【００１２】本発明の残量センサによれば、容器の外側
に配置した検出用電極で計測される静電容量に基づい
て、容器の内容物の残量を検出するので、従来例のよう
に容器内に残量検出のための電極棒などを設ける必要が
ない。
に配置した検出用電極で計測される静電容量に基づい
て、容器の内容物の残量を検出するので、従来例のよう
に容器内に残量検出のための電極棒などを設ける必要が
ない。
【００１３】検出用電極が設けられたセンサ基板に対し
て、容器を着脱自在としているので、容器の内容物がな
くなったときには、新たな容器に交換することができ
る。
て、容器を着脱自在としているので、容器の内容物がな
くなったときには、新たな容器に交換することができ
る。
【００１４】また、センサ基板の一方の面に検出用電極
を設け、他方の面に検出用回路部を配置することによ
り、センサ基板を有効に利用して小形化を図ることがで
きる。
を設け、他方の面に検出用回路部を配置することによ
り、センサ基板を有効に利用して小形化を図ることがで
きる。
【００１５】さらに、内容物の残量に応じた表示を行う
ことにより、残量をリアルタイムで把握できることにな
る。
ことにより、残量をリアルタイムで把握できることにな
る。
【００１６】本発明を、プリンタにおけるインクカート
リッジのインクの残量検出に適用することにより、電極
棒を組み込んだ従来例のインクカートリッジに比べて、
インクカートリッジ単体のコストを低減できることにな
る。
リッジのインクの残量検出に適用することにより、電極
棒を組み込んだ従来例のインクカートリッジに比べて、
インクカートリッジ単体のコストを低減できることにな
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態について詳細に説明する。
の形態について詳細に説明する。
【００１８】（実施の形態１）図１は、本発明の一つの
実施の形態に係る残量センサの斜視図であり、図２は、
その断面図である。
実施の形態に係る残量センサの斜視図であり、図２は、
その断面図である。
【００１９】この実施の形態１の残量センサ１は、プリ
ンタのインクカートリッジ２のインク３の残量を検出す
るものであり、プリンタのインクカートリッジ装着部に
設けられており、装着されたインクカートリッジ２の外
側面２ａに密着するように配設されている。
ンタのインクカートリッジ２のインク３の残量を検出す
るものであり、プリンタのインクカートリッジ装着部に
設けられており、装着されたインクカートリッジ２の外
側面２ａに密着するように配設されている。
【００２０】この残量センサ１は、インクカートリッジ
２の外側面２ａよりもやや小さな矩形板状のセンサ基板
４を有しており、このセンサ基板４のインクカートリッ
ジ２に密着される側の面には、図３に示されるように、
中央部で２つに分割された矩形の第１，第２の電極パタ
ーン５1，５2からなる検出用電極５が形成されており、
第１の電極パターン５1は、接地されている。
２の外側面２ａよりもやや小さな矩形板状のセンサ基板
４を有しており、このセンサ基板４のインクカートリッ
ジ２に密着される側の面には、図３に示されるように、
中央部で２つに分割された矩形の第１，第２の電極パタ
ーン５1，５2からなる検出用電極５が形成されており、
第１の電極パターン５1は、接地されている。
【００２１】この残量センサ１は、検出用電極５で計測
される静電容量Ｃｘに基づいて、インクカートリッジ２
の内容物であるインク３の残量を検出するものである。
すなわち、この実施の形態の検出用電極５は、インクカ
ートリッジ２内のインク３を誘電体としたコンデンサを
構成するものであり、このコンデンサの静電容量は、イ
ンクカートリッジ２内のインク３と空気との比率によっ
て変化するものであり、インク残量が多いときには、検
出用電極５の電極パターン５1，５2間の静電容量Ｃｘは
大きく、インク残量が少なくなると、検出用電極５の電
極パターン５1，５2間の静電容量Ｃｘは小さくなるもの
である。したがって、検出用電極５で静電容量Ｃｘを計
測することによってインクカートリッジ２内のインク３
の残量を検出できるものである。
される静電容量Ｃｘに基づいて、インクカートリッジ２
の内容物であるインク３の残量を検出するものである。
すなわち、この実施の形態の検出用電極５は、インクカ
ートリッジ２内のインク３を誘電体としたコンデンサを
構成するものであり、このコンデンサの静電容量は、イ
ンクカートリッジ２内のインク３と空気との比率によっ
て変化するものであり、インク残量が多いときには、検
出用電極５の電極パターン５1，５2間の静電容量Ｃｘは
大きく、インク残量が少なくなると、検出用電極５の電
極パターン５1，５2間の静電容量Ｃｘは小さくなるもの
である。したがって、検出用電極５で静電容量Ｃｘを計
測することによってインクカートリッジ２内のインク３
の残量を検出できるものである。
【００２２】センサ基板４の検出用電極５が形成された
面とは反対側の面には、各種の電子部品６が実装された
検出用回路部が配置されており、この検出用回路部に、
検出用電極５の出力が与えられるように構成されてい
る。このようにセンサ基板４の電極面とは反対側の面に
検出用回路部７を配置することにより、センサ基板４を
有効に利用して小形化を図ることができる。
面とは反対側の面には、各種の電子部品６が実装された
検出用回路部が配置されており、この検出用回路部に、
検出用電極５の出力が与えられるように構成されてい
る。このようにセンサ基板４の電極面とは反対側の面に
検出用回路部７を配置することにより、センサ基板４を
有効に利用して小形化を図ることができる。
【００２３】図４は、検出用電極５および検出用回路部
７の構成を示す回路図である。
７の構成を示す回路図である。
【００２４】検出用回路部７は、検出用電極５および参
照用コンデンサ８が接続された２チャンネルのワンショ
ットマルチバイブレータ回路９と、このワンショットマ
ルチバイブレータ回路９にトリガ信号を与える発振回路
１０と、ワンショットマルチバイブレータ回路９からの
検出用電極５の静電容量Ｃｘおよび参照用コンデンサ８
の静電容量ＣRefにそれぞれ対応したパルス幅のパルス
信号をそれぞれ平滑化する第１，第２のＣＲ平滑回路１
１，１２と、両平滑回路１１，１２の出力を差動増幅す
る差動増幅回路１３と、この差動増幅回路１３の出力が
与えらるフィルタ回路１４と、各部に電圧を供給する定
電圧回路１５とを備えている。
照用コンデンサ８が接続された２チャンネルのワンショ
ットマルチバイブレータ回路９と、このワンショットマ
ルチバイブレータ回路９にトリガ信号を与える発振回路
１０と、ワンショットマルチバイブレータ回路９からの
検出用電極５の静電容量Ｃｘおよび参照用コンデンサ８
の静電容量ＣRefにそれぞれ対応したパルス幅のパルス
信号をそれぞれ平滑化する第１，第２のＣＲ平滑回路１
１，１２と、両平滑回路１１，１２の出力を差動増幅す
る差動増幅回路１３と、この差動増幅回路１３の出力が
与えらるフィルタ回路１４と、各部に電圧を供給する定
電圧回路１５とを備えている。
【００２５】この検出用回路部７は、検出用電極５によ
って計測されるインク残量に応じた静電容量Ｃｘの変化
を、ワンショットマルチバイブレータ回路９によってパ
ルス幅の変化に変換し、さらに直流電圧に変換し、差動
増幅回路１３を経て出力電圧Ｖoutを得るものであり、
この出力電圧Ｖoutは、図５に示されるように、インク
残量とリニアな関係となり、インク残量が多いときに
は、出力電圧Ｖoutは高くなり、インク残量が少ないと
きには、出力電圧Ｖoutは低くなる。
って計測されるインク残量に応じた静電容量Ｃｘの変化
を、ワンショットマルチバイブレータ回路９によってパ
ルス幅の変化に変換し、さらに直流電圧に変換し、差動
増幅回路１３を経て出力電圧Ｖoutを得るものであり、
この出力電圧Ｖoutは、図５に示されるように、インク
残量とリニアな関係となり、インク残量が多いときに
は、出力電圧Ｖoutは高くなり、インク残量が少ないと
きには、出力電圧Ｖoutは低くなる。
【００２６】このようにしてプリンタに装着されている
インクカートリッジ２内のインク３の残量を検出して残
量に応じた出力電圧Ｖoutを得ることができるものであ
る。
インクカートリッジ２内のインク３の残量を検出して残
量に応じた出力電圧Ｖoutを得ることができるものであ
る。
【００２７】この実施の形態では、図６に示されるよう
に、検出用回路部７の出力電圧Ｖoutと、予め定めた判
定レベルとをコンパレータ１６で比較し、出力電圧Ｖ
outが前記判定レベルを下回ったとき、すなわち、イン
ク残量が判定レベルを下回ったときには、プリンタに設
けたＬＥＤ等の表示部２１によってインク残量が少ない
旨の表示を行うように構成している。なお、表示部２１
による表示に加えて、あるいは、表示部２１による表示
に代えて、インク残量が判定レベルを下回ったときに
は、その旨を音によって報知するようにしてもよい。
に、検出用回路部７の出力電圧Ｖoutと、予め定めた判
定レベルとをコンパレータ１６で比較し、出力電圧Ｖ
outが前記判定レベルを下回ったとき、すなわち、イン
ク残量が判定レベルを下回ったときには、プリンタに設
けたＬＥＤ等の表示部２１によってインク残量が少ない
旨の表示を行うように構成している。なお、表示部２１
による表示に加えて、あるいは、表示部２１による表示
に代えて、インク残量が判定レベルを下回ったときに
は、その旨を音によって報知するようにしてもよい。
【００２８】また、この実施の形態の残量センサ１は、
上述のようにプリンタのインクカートリッジ装着部に配
設されており、センサ基板４が、装着されるインクカー
トリッジ２の外側面に密着するようにやや付勢されてい
るが、インクカートリッジ２の挿脱には支障がないよう
に構成されている。すなわち、インクカートリッジ２
は、プリンタに装備されている残量センサ４から着脱自
在となっている。
上述のようにプリンタのインクカートリッジ装着部に配
設されており、センサ基板４が、装着されるインクカー
トリッジ２の外側面に密着するようにやや付勢されてい
るが、インクカートリッジ２の挿脱には支障がないよう
に構成されている。すなわち、インクカートリッジ２
は、プリンタに装備されている残量センサ４から着脱自
在となっている。
【００２９】なお、本発明の他の実施の形態として、図
７に示されるように、検出用回路部７の出力電圧Ｖout
のレベルに基づいて、駆動回路１７によってＬＥＤ１８
を駆動して残量レベルに応じたバーグラフ表示を行うよ
うにしてもよく、この場合には、リアルタイムでインク
残量の確認ができることになる。
７に示されるように、検出用回路部７の出力電圧Ｖout
のレベルに基づいて、駆動回路１７によってＬＥＤ１８
を駆動して残量レベルに応じたバーグラフ表示を行うよ
うにしてもよく、この場合には、リアルタイムでインク
残量の確認ができることになる。
【００３０】（実施の形態２）図８は、本発明の他の実
施の形態の図２に対応する断面図である。
施の形態の図２に対応する断面図である。
【００３１】上述の実施の形態１では、インクカートリ
ッジ２の外側面２ａに密着されるセンサ基板４の片面
に、第１，第２の電極パターン５1，５2からなる検出用
電極５が形成されたけれども、この実施の形態の残量セ
ンサ１1では、インクカートリッジ２を挟んでセンサ基
板４と対向する位置に、インクカートリッジ２の外側面
２ｂに密着する対向基板１９を備えており、図９に示さ
れるように、対向基板１９のインクカートリッジ２に密
着する側の面には、第１の電極パターン２０1が形成さ
れており、センサ基板４には、その全面に第２の電極パ
ターン２０2が形成されており、両電極パターン２０1，
２０2によって検出用電極２０が構成されている。
ッジ２の外側面２ａに密着されるセンサ基板４の片面
に、第１，第２の電極パターン５1，５2からなる検出用
電極５が形成されたけれども、この実施の形態の残量セ
ンサ１1では、インクカートリッジ２を挟んでセンサ基
板４と対向する位置に、インクカートリッジ２の外側面
２ｂに密着する対向基板１９を備えており、図９に示さ
れるように、対向基板１９のインクカートリッジ２に密
着する側の面には、第１の電極パターン２０1が形成さ
れており、センサ基板４には、その全面に第２の電極パ
ターン２０2が形成されており、両電極パターン２０1，
２０2によって検出用電極２０が構成されている。
【００３２】すなわち、この実施の形態では、検出用電
極２０を構成する第１，第２の電極パターン２０1，２
０2を、インクカートリッジ２を挟んで対向配置したも
のであり、第１の電極パターン２０1は、上述の実施の
形態１と同様に、接地されている。
極２０を構成する第１，第２の電極パターン２０1，２
０2を、インクカートリッジ２を挟んで対向配置したも
のであり、第１の電極パターン２０1は、上述の実施の
形態１と同様に、接地されている。
【００３３】センサ基板４の電極面とは反対側の面に
は、上述の実施の形態１と同様に検出用回路部７が配置
されており、この検出用回路部７には、対向基板１９の
第１の電極パターン２０1が接続されている。
は、上述の実施の形態１と同様に検出用回路部７が配置
されており、この検出用回路部７には、対向基板１９の
第１の電極パターン２０1が接続されている。
【００３４】その他の構成は、上述の実施の形態１と同
様である。
様である。
【００３５】（実施の形態３）図１０は、本発明のさら
に他の実施の形態の図８に対応する断面図である。
に他の実施の形態の図８に対応する断面図である。
【００３６】この実施の形態の残量センサ１2では、図
８の実施の形態２において、対向基板１９を省略したも
のであり、対向基板１９の第１の電極パターン２０
1は、インクカートリッジ装着部近傍のプリンタの金属
部分によって兼用するものであり、第２の電極パターン
２０2は、図１１に示されるように、センサ基板４の全
面に形成されている。
８の実施の形態２において、対向基板１９を省略したも
のであり、対向基板１９の第１の電極パターン２０
1は、インクカートリッジ装着部近傍のプリンタの金属
部分によって兼用するものであり、第２の電極パターン
２０2は、図１１に示されるように、センサ基板４の全
面に形成されている。
【００３７】その他の構成は、上述の実施の形態２と同
様である。
様である。
【００３８】（その他の実施の形態）上述の各実施の形
態では、インクカートリッジ２のインク３の残量の検出
に適用したけれども、本発明は、インクに限らず、残量
を静電容量の変化として把握できる他の液体や粉体など
にも適用できるものである。
態では、インクカートリッジ２のインク３の残量の検出
に適用したけれども、本発明は、インクに限らず、残量
を静電容量の変化として把握できる他の液体や粉体など
にも適用できるものである。
【００３９】上述の各実施の形態では、検出用電極５，
２０の電極パターンは、矩形に形成されたけれども、矩
形に限らず、円形その他の形状であってもよい。
２０の電極パターンは、矩形に形成されたけれども、矩
形に限らず、円形その他の形状であってもよい。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、容器の外
側に配置した検出用電極で計測される静電容量に基づい
て、容器の内容物の残量を検出するので、従来例のよう
に容器内に残量検出のための電極棒などを設ける必要が
なく、また、検出した内容物の残量に応じた表示を行う
ことにより、残量をリアルタイムで把握できることにな
る。
側に配置した検出用電極で計測される静電容量に基づい
て、容器の内容物の残量を検出するので、従来例のよう
に容器内に残量検出のための電極棒などを設ける必要が
なく、また、検出した内容物の残量に応じた表示を行う
ことにより、残量をリアルタイムで把握できることにな
る。
【００４１】特に、本発明をプリンタにおけるインクカ
ートリッジのインクの残量検出に適用することにより、
インクカートリッジに電極棒を設ける従来例に比べて、
インクカートリッジ単体のコストを低減できることにな
る。
ートリッジのインクの残量検出に適用することにより、
インクカートリッジに電極棒を設ける従来例に比べて、
インクカートリッジ単体のコストを低減できることにな
る。
【図１】本発明の一つの実施の形態に係る残量センサの
斜視図である。
斜視図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】図１の検出用電極を示す図である。
【図４】図１の残量センサの回路構成を示す図である。
【図５】検出用回路部の出力電圧とインク残量との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図６】検出されたインク残量の判定処理の構成図であ
る。
る。
【図７】検出されたインク残量のレベル表示の構成図で
ある。
ある。
【図８】本発明の実施の形態２に係る断面図である。
【図９】図８の検出用電極を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る断面図である。
【図１１】図１０の検出用電極を示す図である。
１ 残量センサ ２ インクカートリッジ ３ インク ４ センサ基板 ５，２０ 検出用電極 ７ 検出用回路部
Claims (7)
- 【請求項１】 容器の内容物の残量を検出する残量セン
サであって、 前記容器の外側に配置される検出用電極を備え、前記検
出用電極で計測される静電容量に基づいて、前記内容物
の残量を検出することを特徴とする残量センサ。 - 【請求項２】 センサ基板を備え、前記検出用電極は、
該センサ基板の片面に設けられる請求項１記載の残量セ
ンサ。 - 【請求項３】 前記センサ基板が、前記容器に着脱自在
である請求項２記載の残量センサ。 - 【請求項４】 前記センサ基板は、前記検出用電極が設
けられた前記片面とは反対側の面に、前記検出用電極の
出力が与えられる検出用回路部が配置される請求項２ま
たは３記載の残量センサ。 - 【請求項５】 前記検出用電極は、前記容器を挟んでそ
の両側または片側に配置されるものである請求項１ない
し４のいずれかに記載の残量センサ。 - 【請求項６】 検出した前記内容物の残量に応じた表示
を行う表示部を備える請求項１ないし５のいずれかに記
載の残量センサ。 - 【請求項７】 前記容器および前記内容物がインクカー
トリッジおよびインクであり、プリンタに装備されるも
のである請求項１ないし６のいずれかに記載の残量セン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7330372A JPH09166474A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 残量センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7330372A JPH09166474A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 残量センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09166474A true JPH09166474A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18231875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7330372A Pending JPH09166474A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 残量センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09166474A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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