CN101336168A - 用于印刷质量测量的设备，系统和方法 - Google Patents

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CN101336168A CNA2006800524405A CN200680052440A CN101336168A CN 101336168 A CN101336168 A CN 101336168A CN A2006800524405 A CNA2006800524405 A CN A2006800524405A CN 200680052440 A CN200680052440 A CN 200680052440A CN 101336168 A CN101336168 A CN 101336168A
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T·T·莎士比亚
J·F·莎士比亚
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0036—Devices for scanning or checking the printed matter for quality control
    • B41F33/0045—Devices for scanning or checking the printed matter for quality control for automatically regulating the ink supply

Abstract

一种设备包括至少一个扫描器(116)。每一个扫描器(116)包括多个传感器(202，222，242，244，262，264)，并且每一个传感器(202，222，242，244，262，264)能够测量与基底(106)的一部分相关的一个或多个特征。该基底(106)具有通过印刷系统(102)产生的印刷。该设备也包括控制器(118，120)，该控制器能够接收来自多个传感器(202，222，242，244，262，264)的至少一些测量，并利用接收的测量来确定基底(106)上印刷的质量。基底(106)可以表示纸张，并且印刷系统(102)可以表示胶印印刷系统。传感器(202，222，242，244，262，264)的至少一个可以在固定位置中和/或传感器(202，222，242，244，262，264)的至少一个在基底(106)的表面的一部分上可移动。印刷的确定质量可以包括印刷的密度，点面积，点增益，轮廓锐度，成双，斑点，重像，不同颜色墨的记录不准确，污点或不适当定位。

Description

用于印刷质量测量的设备，系统和方法
技术领域
本发明通常涉及印刷系统，并且更具体地涉及一种用于印刷质量测量的设备，系统和方法。
背景技术
不同类型的印刷系统是可利用的，并用于印刷报纸，书和其它文献。这些传统的印刷系统常常包括比如在线印刷机，公共压印滚筒印刷机(common-impression-cylinder press)和胶印互压式印刷机(blanket-to-blanket press)等部件。一些传统的印刷系统被用于在大的纸张流上产生印刷，比如三米宽的纸张。一些传统的印刷系统也用于在快速移动的纸张上产生印刷，比如以每秒二十米移动的纸张。一些传统的印刷系统也结合多个印刷步骤，比如支持不同颜色或外观的墨、绾带(laquer)或其它表面密封剂等的连续应用的系统。
常常必须监控通过传统的印刷系统提供的印刷的质量。作为例子，常常期望监控报纸上印刷的质量，以确保传统的印刷系统合适地工作。这也可以允许传统的印刷系统的问题被检测和解决。然而，传统的印刷质量监控技术典型地受到各个问题的影响。例如，传统的印刷质量监控技术常常缓慢和昂贵。此外，常常其中存在的可以安装和使用印刷质量监控设备的空间小或受限。这典型地限制了通过设备提供的功能性。
发明内容
本发明提供了一种用于印刷质量测量的设备，系统和方法。
在第一实施例中，一种设备包括至少一个扫描器。每一个扫描器包括多个传感器，并且每一个传感器能够测量与基底的一部分相关的一个或多个特征。该基底具有通过印刷系统产生的印刷。该设备也包括控制器，该控制器能够接收来自多个传感器的至少一些测量，并利用接收的测量来确定基底上印刷的质量。
在具体实施例中，基底表示纸张，并且印刷系统表示胶印印刷系统(offset printing system)。
在其它具体实施例中，传感器的至少一个在固定位置中和/或传感器的至少一个可以在基底的表面的一部分上可移动。
还在其它具体实施例中，确定的印刷质量包括印刷的密度，点面积，点增益，轮廓锐度，重影，斑点，重像，污点或不适当定位和不同颜色墨的套印不准的一个或多个。
在第二实施例中，一种系统包括印刷系统，印刷系统能够在基底上产生印刷。该系统也包括具有至少一个扫描器的印刷质量监控器。每一个扫描器包括多个传感器，每一个传感器能够测量与基底的一部分相关的一个或多个特征。此外，该系统包括控制器，该控制器能够接收来自多个传感器的至少一些测量，并利用接收的测量来确定基底上印刷的质量。
在第三实施例中，一种方法包括利用至少一个扫描器来测量与基底的一部分相关的一个或多个特征。每一个扫描器包括多个传感器，并且基底具有通过印刷系统产生的印刷。该方法也包括利用来自多个传感器的至少一些测量来确定基底上印刷的质量。
从下面的附图，说明书和权利要求书，其它技术特征将对本领域熟练技术人员显而易见。
附图说明
为了本发明的更完全的理解，结合附图，现在参考下面的说明书，其中：
图1描述了依据本发明的实施例用于印刷质量测量的示例系统；
图2A至图2E描述了依据本发明的实施例用于印刷质量测量的系统中的示例扫描器的细节；
图3A至3C描述了依据本发明的实施例用于印刷质量测量的系统中印刷质量监控器的示例结构；
图4描述了依据本发明的实施例用于印刷质量测量的示例方法。
具体实施方式
图1描述了依据本发明的实施例用于印刷质量测量的示例系统100。在图1中示出的系统100的实施例仅用于描述。可以使用系统100的其它实施例，只要不脱离本发明的范围。
在该例子中，系统100包括印刷机102和印刷质量监控器104。印刷机102能够在基底106(比如纸张)上印刷内容(比如文本和图像)。在具体实施例中，基底106可以表示纸张或其它材料，该纸张或其它材料近似三米宽，并且以大至每秒二十米或更多，移动通过印刷机102。
在该具体例子中，印刷机102表示胶印互压式印刷机(blanket-to-blanket press)，其包括两个胶印滚筒(blanketcylinder)108，两个印版滚筒(plate cylinder)110，两个配墨单元112和两个润湿单元114。该胶印滚筒108能够在基底106产生实际的印刷。例如，在每一个胶印滚筒108上可以装配橡胶垫或其它类型的垫子，并且墨水可被转移至垫子之上，并且然后于基底106之上。印版滚筒110可以包括印刷板，其接收墨，并且然后转移墨于装配在胶印滚筒108上的垫子。以这种方式，印版滚筒110控制什么实际被印刷于基底106之上。配墨单元112负责转移墨于印版滚筒110之上。润湿单元114能够利用湿润流体湿润印版滚筒110，其帮助促进墨水转移至装配于胶印滚筒108上的垫子。
这表示了可以用于系统100的一种类型的印刷机102的简要描述。涉及这种类型的印刷机的附加细节在本领域中是熟知的，并且不需要用于本发明的理解。此外，该表示了一种可以用于系统100的具体类型的印刷机102。该系统100可以包括任何其它或附加类型的印刷机。例如，系统100可以包括其它胶印或平版印刷系统(包括片材进给胶印印刷机)，凹版印刷系统，活版印刷机和丝网印刷系统。此外，印刷机102能够印刷内容于任何合适的基底106上，比如纸张，塑料，纺织品，金属箔或片，或其它或附加基底。
印刷质量监控器104能够在印刷机102已经在基底106上产生印刷之后扫描基底106。该印刷质量监控器104测量关于基底106自身和/或基底106上的印刷的各种特征。以这种方式，印刷质量监控器104可以确定通过印刷机102产生的印刷的质量。这可以允许印刷质量监控器104确保印刷机102合适地工作，并且识别印刷机102具有的潜在问题。
在该例子中，印刷质量监控器104包括一个或多个扫描器116。每一个扫描器116包括多个传感器，该传感器能够扫描基底106和进行测量，以确定由印刷机102提供的印刷的质量。此外，扫描器116中的每一个传感器可以仅负责扫描基底106的一部分，而不是基底106的整个宽度。每一个扫描器116包括用于测量关于基底106自身和/或基底106上的印刷的一个或多个特征的任何合适的结构。作为具体例子，每一个扫描器116可以表示小型扫描器，其具有一个或多个照相机，显微镜，密度计，比色传感器或其它或附加类型的传感器。此外，扫描器116中的每一个传感器可以是固定或可移动的。在其它实施例中，附加扫描器可以用于在印刷步骤之前扫描基底106，从而使它的传感器测量未印刷基底106的特性。
如图1中示出的，印刷质量监控器104也可以包括控制器118。该控制器118可以利用来自扫描器116的测量来确定基底106上印刷的质量。例如，控制器118可以利用测量来确定印刷的密度(材料吸收光的能力)、点面积(被点占据的面积的百分比)和点增益(从印版滚筒110至基底106点的尺寸的变化)是否在可接受的水平中。控制器118也可以利用测量来确定印刷是否遭受重影(从主图像的微弱图像偏移)，斑点(基底106上墨水的多斑点或朦胧外观)，重像(图像元素在随后的图像区域之上重叠)，墨套印不准(在连续印刷处施加的墨之间的横向/径向未对准)或污点(显现为椭圆形点的圆点)的损害。此外，控制器108可以利用测量来确保印刷被合适地定位在基底106上，比如通过利用被扫描器116检测的基底106上的套准标记。控制器118可以利用测量来进行任何其它或附加确定。在其它实施例中，控制器118可以收集来自扫描器116的测量，并且提供测量至外部控制器120，该外部控制器利用该测量进行印刷质量确定。还在其它实施例中，来自扫描器116的测量可被直接提供给外部控制器120，而不使用控制器118。控制器118，120的每一个包括用于利用来自一个或多个扫描器116的测量来进行印刷质量确定的任何合适的硬件，软件，固件或其组合。
在图2A至图2E中示出涉及扫描器116的附加细节，其在下面被描述。此外，在图3A至3C中示出关于印刷机102的印刷质量监控器104的示例结构，其在下面被描述。
尽管图1描述了用于印刷质量测量的系统100的例子，可以对图1进行各种改变。例如，如上面指出的，其它或附加类型的印刷机可以用于该系统100。此外，在如包括两个扫描器116地示出的同时，印刷质量监控器104可以包括单个的扫描器116或多于两个的扫描器116。此外，系统100可以包括任何数量印刷机102和任何数量的印刷质量监控器104。
图2A至图2E描述了依据本发明的实施例用于印刷质量测量的系统中的示例扫描器的细节。具体地，图2A至图2D描述了用于扫描器116的示例传感器阵列，并且图2E描述了扫描器116的外壳。仅为了描述而在图2A至图2E中示出传感器阵列和外壳的实施例。可以使用具有其它传感器阵列或外壳的其它扫描器，只要不脱离本发明的范围。此外，为了便于解释，关于图1的系统100描述在图2A至图2E中示出的传感器阵列和外壳。传感器阵列和外壳可以用于任何其它合适系统中的扫描器。
在图2A中，扫描器116中的传感器阵列200包括装配于可移动的框架204上的多个传感器202。传感器202的每一个测量基底106或基底106上的印刷的一个或多个特征。例如，传感器202可以测量印刷的密度，点面积或点增益(物理或光学的)。传感器202也可以测量印刷的重影，斑点，重像，不同颜色墨的套印不准和污点。此外，传感器202可以识别套准标记或控制基底106自身上的条带，或者印刷中轮廓的锐度。此外，传感器202可以用于测量基底106上已知感兴趣区域的特征(比如已知或预期包括公司或产品标识或人的面部图象的区域)。每一个传感器202表示用于测量基底106或基底106上的印刷的一个或多个特征的任何合适的结构。作为例子，传感器202可以包括密度计，分光光度计，基于照相机的比色计，基于滤波器的比色计和基于照相机的显微镜。在所述的例子中，传感器202可在框架204上均匀隔开，尽管传感器202可以具有任何合适的间隔。
可移动的框架204可被附着至框架运载装置206，该框架运载装置能够横越基底106的表面地来回移动框架204。例如，基底106可被分成多个区域208，并且框架运载装置206可以来回移动框架204，从而使每一个传感器202在多个区域208之上通过。在具体实施例中，每一个区域208是1.25英寸宽，并且框架运载装置206移动框架204，以使每一个传感器202在四个区域208之上通过。该框架运载装置206包括用于在基底106之上移动框架204的任何合适的结构。框架运载装置206可以例如表示用于在垂直于基底106的运动方向的方向上移动框架204的结构。
图2B描述了另一传感器阵列220，其利用与在图2A中示出的不同的运动机构。在该例子中，该传感器阵列220包括可滑动地装配于固定框架224之上的多个传感器222。该传感器222被附着至导向装置226，比如带或线。该传感器222可被以任何合适的方式附着至导向装置226，比如通过利用滑车(sledge)228。通过导向装置推进器230控制导向装置226的运动。该导向装置推进器230能够引起导向装置226来回旋转，其引起每一个传感器222横越基底106的表面地来回移动。通过取代移动框架224，利用导向装置226移动传感器222，图2B中的框架224可以比图2A中的框架204短。
在图2C中，传感器阵列240包括固定装配的传感器242和固定框架246上的可滑动地装配的传感器244的组合。在该例子中，仅可移动的传感器244通过滑车250被附着至导向装置248。结果，在导向装置推进器252的控制下，仅可移动的传感器244横越基底106的表面地来回移动。固定传感器242保持在基底106上的合适位置中。
在图2D中，传感器阵列260包括以不均匀或不相等的间隔装配在框架266上的传感器262-264。在该例子中，传感器262-264可以表示不同类型的传感器。作为具体例子，传感器262可以表示基于照相机的密度计或其它密度计，并且传感器264可以表示基于照相机或其它记录器和显微镜传感器。如在图2D中示出的，通过框架运载装置268，框架266可以或不可以在基底106之上来回移动。可以不需要传感器262-264的运动，例如如果传感器262-264足够靠近，以便精确地监控印刷的质量。
在一些实施例中，图2A至图2D的传感器阵列中传感器的位置可被人工或自动调节，以便实现对于具体印刷过程的最佳测量。例如，为了检验肤色颜色是正确的，比色传感器可被人工或自动定位成使其能够扫描基底106上面部的印刷图像。
图2E描述了用于扫描器116的外壳280。在该例子中，外壳280包括传感器阵列282，其可以表示在图2A至图2D中示出的任何传感器阵列，任何其它传感器阵列或传感器阵列的任何组合。在示出为可移动的同时，传感器阵列282可被固定在外壳280中。此外，传感器阵列282可以具有任何合适的尺寸，并且传感器阵列282的尺寸可以至少部分取决于传感器阵列282是否被固定或可移动。
外壳280也包括一个或多个校准片(calibration tile)284。该校准片284可以表示具有一个或多个已知或标准颜色的一个或多个片或其它结构。该校准片284可被定位成在扫描器116的校准过程中，使传感器阵列282中的一个或多个比色传感器在校准片284上通过。以这种方式，传感器或其它部件可被校准，以确保在扫描器116的正常操作过程中进行基底116的合适测量。该校准片284可被定位在外壳280中，以使它们不干扰基底106的正常操作和扫描。
尽管图2A至图2E描述了用于印刷质量测量的系统中扫描器116的示例细节，对图2A至图2E可以进行各种改变。例如，图2A至图2C描述了单个类型传感器的使用，同时图2D描述了多个类型传感器的使用。在图2A至图2D中示出的每一个传感器阵列可以包括一个或多个类型的传感器。此外，图2A至图2D中传感器的数量和间隔仅用于描述。每一个传感器阵列可以包括具有任何合适间隔的任何合适数量的传感器。传感器的数量可以例如取决于基底106的最大宽度和传感器之间的期望间隔。此外，图2A至图2D的传感器阵列可以用于任何其它合适的外壳，并且图2E的外壳可以用于任何其它合适的传感器阵列。
图3A至3C描述了依据本发明的实施例用于印刷质量测量的系统中印刷质量监控器104的示例结构。在图3A至3C中示出的印刷质量监控器104的结构仅用于描述。可以使用其它结构，只要不脱离本发明的范围。此外，为了便于解释，关于图1的系统100描述在图3A至图3C中示出的结构。该结构可以用于任何其它合适的系统。
图3A描述了在其中通过圆筒302支持基底106的位置中单侧印刷质量监控器104的使用。由于基底106被圆筒302支持，这可以简化基底106的扫描和基底106上印刷质量的测量。这是因为基底106在扫描过程中典型地不能更靠近印刷质量监控器104和更远离印刷质量监控器104地移动。在图3A示出了基底106被圆筒302支持，可以以其它方式支持基底106。例如，导向装置杆或板可以用于取代圆筒的使用或和圆筒的使用一起限制基底106的位置。
图3B描述了在其中不通过任何圆筒322-324支持基底106的位置中单侧印刷质量监控器104的使用。相反，在该例子中，在两个圆筒322-324之间的位置中扫描基底106。结果，基底106在基底106的扫描过程中可能会颤动或移动。类似地，图3C描述了在其中不通过任何圆筒342-346支持基底106的位置中双侧印刷质量监控器104的使用。在该例子中，在圆筒344-346之间的位置中扫描基底106。再次地，基底106在基底106的扫描过程中可能移动。在这些实施例中，印刷质量监控器104可以包括光学或其它机构，或者另外结合光学或其它机构地工作，该光学或其它机构允许印刷质量监控器104精确地扫描颤动的基底106。
印刷质量监控器104可被定位在任何合适的位置，并且在系统100中的任何合适的操作之后扫描基底106。例如，印刷质量监控器104可以在墨(比如黄色，品红色，青色和黑色墨)已经被施加至基底106之后扫描基底106。印刷质量监控器104也可以在墨干燥之后或基底106的上漆之后扫描基底106。在一些实施例中，如在图3C中示出的双侧印刷质量监控器104的使用可以需要被定位在系统100中的基底106的开放牵引。
尽管图3A至图3C描述了用于印刷质量测量的系统中印刷质量监控器104的结构的例子，可以对图3A至图3C进行各种改变。例如，该系统可以使用在图3A至图3C中示出的结构的一个，一些或全部。
图4描述了依据本发明的实施例用于印刷质量测量的示例方法400。为了便于解释，关于图1的系统100描述该方法400。可以通过任何合适的装置和在任何合适的系统中使用该方法400。
在步骤402处，系统100校准印刷质量监控器104。这可以例如包括印刷质量监控器104在校准片284上移动传感器。这也可以包括印刷质量监控器104利用来自传感器的比色测量来校准印刷质量监控器104。
在步骤404处，系统100在基底106上布置印刷。这可以例如包括印刷机102布置墨于纸张或另一基底106之上。印刷机102可以印刷文本，图像和任何其它或附加的内容于基底106之上。
在步骤406处，系统100利用多个传感器扫描印刷基底106的多个部分。这可以包括例如印刷质量监控器104利用装配在可移动或固定框架上的传感器扫描基底106。这也可以包括印刷质量监控器104在基底106上来回地移动至少一些传感器。作为具体例子，这可以包括印刷质量监控器104中的传感器测量印刷的密度，点面积，点增益，重影，斑点，重像，墨套印不准或污点。这也可以包括印刷质量监控器104中的传感器识别套准标记或控制基底106上的条带。
在步骤408处，系统100收集来自传感器的测量。这也可以例如包括控制器118或外部控制器120接收表示通过印刷质量监控器104中的传感器进行的各种测量的数据。
在步骤410处，系统100利用来自传感器的至少一些测量来确定基底106上的印刷的质量。这可以例如包括控制器118或外部控制器120确定印刷的密度，点面积或点增益是否在可接受的界限内。这也可以包括控制器118或外部控制器120确定印刷是否遭受重影，斑点，重像，墨套印不准或污点的损害。这可以进一步包括控制器118或外部控制器120确定印刷是否出现在基底106的合适区域中。此外，这可以包括控制器118或外部控制器120确定印刷中轮廓的锐度，印刷中象素的物理尺寸，以及印刷象素的其它特性。
尽管图4描述了用于印刷质量测量的方法400的一个例子，可以对图4进行各种改变。例如，在如一系列步骤示出的同时，图4中的各个步骤可以并行或以不同的顺序出现。此外，在确定基底106上印刷的质量中，方法100也可以利用在印刷之前进行的未印刷基底106的特性的测量或在印刷之后进行的基底106的未印刷部分的特性的测量。
阐明贯穿本专利文献使用的某些字和短语的定义会是有利的。术语“包括”和“包含”，以及其衍生物意味着不限制地包括。术语“或”是包括在内的，意味着和/或。短语“与之相关”和“与其相联系”，以及其衍生物可以意味着包括，被包括在内，互连，接触，被包含在内，连接至或与其连接，耦合至或与其耦合，可通信，合作，交错，并置，靠近，被结合至或与其结合，具有，具有其特性等等。术语“控制器”意味着控制至少一个操作的任何装置，系统或部件。可以以硬件，固件，软件或其中至少两个的一些组合实现控制器。与任何具体控制器相关的功能可被集中或分配，不管本地或远程。
在本发明已经描述了某些实施例和通常相关的方法的同时，这些实施例和方法的替代和改变将对本领域熟练技术人员显而易见。例如，存在本发明与其它系统的多个有利组合。作为具体例子，印刷质量的测量可被供给至印刷质量控制系统，其可以调节印刷工艺的参数，以实现印刷质量的可接受水平。印刷质量控制系统可以例如调节墨斗键，湿润装置，张力装置或印刷滚筒的横向和旋转偏移。因此，示例实施例的上面的描述不限定或限制本发明。其它改变，置换和替代也是可能的，只要不脱离如通过下面的权利要求限定的本发明的精神和范围。

Claims (10)

1、一种设备，包括：
至少一个扫描器(116)，每一个包括多个传感器(202，222，242，244，262，264)，每一个传感器(202，222，242，244，262，264)能够测量与基底(106)的一部分相关的一个或多个特征，该基底(106)具有通过印刷系统(102)产生的印刷；以及
控制器(118，120)，能够接收来自多个传感器(202，222，242，244，262，264)的至少一些测量，并利用接收的测量来确定基底(106)上印刷的质量。
2、权利要求1的设备，其中传感器(202，222，242，244，262，264)的至少一个能够横越基底(106)的表面的一部分移动。
3、权利要求1的设备，其中传感器(202，222，242，244，262，264)的至少一个关于基底(106)的表面是固定的。
4、权利要求1的设备，其中多个传感器(202，222，242，244，262，264)包括下面的一个或多个：密度计、分光光度计、比色计、照相机和显微镜。
5、权利要求4的设备，其中控制器(118，120)能够通过下面的一个或多个来确定印刷的质量：
确定印刷的密度、点面积、点增益和轮廓的锐度的至少一个是否可接受；
确定印刷是否遭受重影、斑点、重像、不同颜色墨的套印不准以及污点的至少一个的损害；以及
确定印刷是否位于基底(106)上可接受的位置中。
6、权利要求1的设备，其中至少一个扫描器(116)进一步包括至少一个校准片(284)，该至少一个校准片(284)具有已知的颜色，该至少一个校准片(284)用于校准传感器(202，222，242，244，262，264)的一个或多个。
7、一种系统，包括：
印刷系统(102)，能够在基底(106)上产生印刷；
印刷质量监控器(104)，包括至少一个扫描器(116)，每一个扫描器(116)包括多个传感器(202，222，242，244，262，264)，每一个传感器(202，222，242，244，262，264)能够测量与基底(106)的一部分相关的一个或多个特征；以及
控制器(118，120)，能够接收来自多个传感器(202，222，242，244，262，264)的至少一些测量，并利用接收的测量来确定基底(106)上印刷的质量。
8、权利要求7的系统，其中控制器(118，120)能够通过下面的一个或多个确定印刷的质量：
确定印刷的密度、点面积、点增益和轮廓的锐度的至少一个是否可接受；
确定印刷是否遭受重影、斑点、重像、不同颜色墨的套印不准和污点的至少一个的损害；以及
确定印刷是否位于基底(106)上可接受的位置中。
9、权利要求7的系统，其中至少一个扫描器(116)进一步包括至少一个校准片(284)，该至少一个校准片(284)具有已知的颜色，该至少一个校准片(284)用于校准传感器(202，222，242，244，262，264)的一个或多个。
10、一种方法，包括：
利用至少一个扫描器(116)来测量与基底(106)的一部分相关的一个或多个特征，每一个扫描器包括多个传感器(202，222，242，244，262，264)，基底(106)具有通过印刷系统(102)产生的印刷；以及
利用来自多个传感器(202，222，242，244，262，264)的至少一些测量来确定基底(106)上印刷的质量。
CNA2006800524405A 2005-12-16 2006-12-13 用于印刷质量测量的设备，系统和方法 Pending CN101336168A (zh)

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US11/303,828 2005-12-16
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