(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオールを溶解する材質を含むインクタンクから供給されたインクを電気熱変換素子の熱エネルギーにより吐出する記録ヘッドを用いて、前記インクタンクから供給されるインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの単位時間当たりの駆動パルス数をカウントするカウント手段と、
該カウント手段でカウントされた、前記単位時間あたりの駆動パルス数が所定の値以上になったか否かを判断する判断手段と、
該判断手段により前記所定の値以上になったと判断した場合、前記記録ヘッドが有する複数の吐出口を複数回に分散駆動して予備吐出を実行する制御手段と
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記記録ヘッドは、着脱自在であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記カウント手段は、単位時間当たりの、前記記録ヘッドが有する前記複数の吐出口の駆動回数を検出することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記判断手段は、駆動パルス数と印字領域の大きさをも判断することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記所定の値は、少なくとも、前記記録ヘッドにおける残留気泡或いは／及びインクの析出物による吐出不良が発生する限界値近傍であって、当該限界値未満の値であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドは、複数の異なる色のインクそれぞれに対応したインク吐出口を有し、前記所定の値はインクの色毎に異なることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記単位時間当たりの駆動パルス数は、１ページの印刷の駆動パルス数を、１ページの印刷に要した時間で割った値であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
ポリオールを溶解する材質を含むインクタンクから供給されたインクを電気熱変換素子の熱エネルギーにより吐出するインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置における、記録ヘッドの吐出回復方法であって、
前記記録ヘッドの単位時間当たりの駆動パルス数をカウントするカウント工程と、
該カウント工程でカウントされた、前記単位時間あたりの駆動パルス数が所定の値以上になったか否かを判断する判断工程と、
該判断工程において前記記録ヘッドが前記所定の値以上になったと判断した場合、前記記録ヘッドが有する複数の吐出口を複数回に分散駆動して予備吐出を実行する制御工程と
を備えることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの吐出回復方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録装置及びインクジェット記録ヘッドの吐出回復方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンター、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピユーターやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報（文字情報等を含む）に基づいて用紙やプラスチック薄板等の被記録材（記録媒体）に画像（文字等を含む）を記録していくように構成されている。
【０００３】
記録装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることができる。上記記録装置のうち、インクジェット式の記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記録材にインクを吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができる。また、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの数々の利点を有している。中でも、紙幅方向に多数の吐出口を配列したフルマルチタイプの記録手段を用いるライン型のものは、記録の一層の高速化が可能である。
【０００４】
そして、上記のインクジェット記録装置に用いられる種々の吐出方式の中には、インク液滴の吐出に何らかの熱を発生する。この様な熱の発生の態様としては、その吐出方式に応じて、インク吐出のために積極的に熱を発生させる場合、すなわち、その熱エネルギーを利用してインク吐出を行う場合と、インク吐出に伴って付随的に熱を発生する場合とに区別することができる。このうち、熱エネルギーを利用してインクを吐出する方式によるインクジェット記録装置の代表的な例としては、吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換素子が発生する熱エネルギーによってインク中に膜沸騰を生じさせ、この膜沸騰による気泡の急激な生成に基づいてインクを吐出する方式のインクジェット記録装置をあげることができる。また、付随的に熱を発生する吐出方式としては、例えば吐出エネルギー発生素子として、よく知られる圧電素子を用いる方式がある。この方式では、インク吐出のために圧電素子が振動する際、僅かではあるが熱を発生する。
【０００５】
以上のようなインクジェット記録装置において、例えば、グラフィック画像やベタ部分を含むような画像等、比較的印字デユーティーが高い記録を行う場合などに吐出が連続的に行われると、吐出エネルギー発生素子の駆動周期が短くなる。このため、インク吐出に伴って生ずる余分な熱が十分放出されないうちに次の吐出が行われる。これにより、吐出エネルギー発生素子を配設するインク路内のインクに畜熱を生じ、インクの温度は上昇する。この時、吐出口近傍のインク液路内のインク中に溶け込んだ空気から生じる微細な気泡が成長し、また互いに合体することによっても成長する。この成長した気泡が液路内に残留して吐出に影響を及ぼし、吐出方向や吐出量を変化させるなどインク吐出を不安定なものにする。
【０００６】
以上説明したような残留気泡による弊害を防止するため、所定の吸引機構により吐出口を介してインク路内のインクを強制的に吸引排出したり、また所定の加圧機構によってインク路内を加圧することによってインクを排出し、これらのインクの排出に伴って上記残留気泡をインク路内から除去することは、従来より行われている。しかし、これらによって排出されるインク量が比較的多量であるため、記録以外の不必要に消費されるインクが多くなり、結果として、この記録装置のランニングコストを上昇させる要因になる。また、上記吸引や加圧といった動作を行うには、例えば、記録ヘッドのキャッピング位置への移動、キャッピング、さらには、吸引、加圧動作など、比較的多くの動作を要する。従って、記録中にこの処理を行うと、装置全体での記録速度の低下を招くことになる。これらの問題に対し、気泡を排出しようとするインク路を除き、これに隣接するインク路を少なくとも含んだインク路について連続的な複数回の吐出を行うことによって、上記気泡を排出しようとするインク路中の気泡を排出し、これにより吐出回復を行う技術（特開平４−２１９２５３号）が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、黒文字等のジャギーを目立たなくしたり、カラーのイメージ画像をより写真調の高画質な画像として出力するために、従来の４０ｐｌ〜６０ｐｌの吐出量より小液滴の吐出量にして記録画素密度を高くしていくと以下のような問題が起こった。
【０００８】
１つ目は、インク中に溶解していた溶解物が吐出に伴う熱により析出し、この析出物によっても吐出口や吐出エネルギー発生素子付近またインク液路内に残留することで吐出に影響を及す点である。例えば、インクタンクにポリウレタンスポンジを使用した場合に、ポリウレタンスポンジの製造工程での熱やインクにより加水分解されたポリオールが溶解物としてインク中に発生し、このインク中に溶解していたポリオールが吐出に伴う熱により析出するが、従来の吐出量では析出するより吐出で排出する量が圧倒的に多かったためこの析出物による吐出への影響はなかった。しかし、より小液滴の吐出量にすることによってこの析出物がインクの着弾位置精度を著しく乱す問題が起こった。
【０００９】
２つ目は、過去に印字した印字パルス数や印字時間、印字領域等の印字履歴や印字終了してからの経過時間によって上記残留気泡による吐出への影響が異なってくるため、従来の様に過去の印字履歴や印字終了してからの経過時間に関係なく吐出回復を行うと、十分に吐出回復が行われなかったり、逆に不必要に消費されるインクが多くなったりする問題が起こった。また、上記析出物も同様に過去の印字履歴や印字終了からの経過時間により吐出への影響が大きく異なる問題が起こった。
【００１０】
また、インク種に応じても析出物の発生量が異なり、吐出への影響が異なる問題もある。
【００１１】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、不必要に吐出回復処理を行うことによる記録速度の低下及びインク消費量の増大、さらには、ポリオールを溶解する材質を含むインクタンクを利用しながらも、良好な画質を維持することを可能ならしめるインクジェット記録装置及びインクジェット記録ヘッドの吐出回復方法を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため、例えば本発明のインクジェット記録装置は以下の構成を備える。すなわち、
ポリオールを溶解する材質を含むインクタンクから供給されたインクを電気熱変換素子の熱エネルギーにより吐出する記録ヘッドを用いて、前記インクタンクから供給されるインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの単位時間当たりの駆動パルス数をカウントするカウント手段と、
該カウント手段でカウントされた、前記単位時間あたりの駆動パルス数が所定の値以上になったか否かを判断する判断手段と、
該判断手段により前記所定の値以上になったと判断した場合、前記記録ヘッドが有する複数の吐出口を複数回に分散駆動して予備吐出を実行する制御手段とを備える。
【００１３】
また、上記課題を解決する本発明の実施態様に従えば、以下の構成を有すること特徴とする。すなわち、
インクを吐出するための複数の吐出口と、該複数の吐出口の各々に対応して設けられた吐出エネルギー発生素子を有した記録ヘッドを複数そなえ、被記録媒体に対して複数の該記録ヘッドから異なる種類のインクを吐出することにより記録を行うためのインクジェット記録装置の吐出回復方法において、過去に印字した印字履歴の条件が、所定の条件を満たした場合に、所定パターンの予備吐出を行い吐出回復を行うことを特徴とする。
【００１４】
好ましくは、前記過去に印字した印字履歴の条件、前記所定の条件、前記所定パターンの予備吐出がインク種毎に異なっている。
【００１５】
好ましくは、前記過去に印字した印字履歴の条件が、過去に印字した印字パルス数（ｎ）と印字時間（ｔ）であり、前記所定の条件が、所定値（ａ）≦｛印字パルス数（ｎ）／印字時間（ｔ）｝であり、更に好ましくは、前記所定の条件が、所定値（ａ）≦｛印字パルス数（ｎ）／印字時間（ｔ）｝かつ所定値（ｂ）≦印字パルス数（ｎ）である。
【００１６】
好ましくは、前記過去に印字した印字パルス数（ｎ）と印字時間（ｔ）が、記録ヘッドが所定回数走査運動するか、所定回数のページまで印字した印字パルス数（ｎ）と印字時間（ｔ）である。
【００１７】
また、前記過去に印字した印字時間（ｔ）を一定時間とするか、前記過去に印字した印字パルス数（ｎ）を一定パルス数として前記所定の条件を満たした場合に所定パターンの予備吐出を行っても良い。
【００１８】
また、前記過去に印字した印字履歴の条件を、過去に印字した印字パルス数（ｎ）と印字領域（ｗ）としても良く、その時の前記所定の条件が、所定値（ｄ）≦｛印字パルス数（ｎ）／印字領域（ｗ）｝であり、好ましくは、所定値（ｄ）≦｛印字パルス数（ｎ）／印字領域（ｗ）｝かつ所定値（ｅ）≦印字パルス数（ｎ）であっても良い。
【００１９】
好ましくは、前記所定パターンの予備吐出が、前記複数の吐出口の配列において、吐出口数（Ｌ）をｓ分割（ｓはＬの約数）し、（ｓ×ｘ−ｙ）番目の吐出口（Ｘ：１〜Ｌ／ｓまでの整数）のうちでｙが０番目に当たる吐出口から（ｓ−１）番目に当たる吐出口までの吐出エネルギー発生素子を交互に、それぞれ複数回連続して駆動し、前記複数の吐出口の全てについて吐出を行うパターンである。
【００２０】
好ましくは、前記所定パターンの予備吐出が、前記複数の吐出口の配列において、吐出口数（Ｌ）をｓ分割（ｓはＬの約数）し、（ｓ×ｘ−ｙ）番目の吐出口（Ｘ：１〜Ｌ／ｓまでの整数）のうちでｙが０番目に当たる吐出口から（ｓ−１）番目に当たる吐出口までの吐出エネルギー発生素子を交互に、それぞれ複数回連続して駆動する中で定期的に吐出を行わない一定時間を設けて、前記複数の吐出口の全てについて吐出を行うパターンである。
【００２１】
好ましくは、前記条件を満たしたことを検知してからの経過時間に応じて、前記所定のパターンを異ならせた予備吐出を行い吐出回復を行い、更に好ましくは、前記条件を満たしたことを検知してからの経過時間が一定時間経過するまでは、経過時間が長くなるに応じて、前記所定のパターンの駆動パルス数を多くして異ならせた予備吐出を行い吐出回復を行う。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る実施形態を詳細に説明する。
【００２３】
まず、本発明を好適に実施するインクジェット記録装置の各構成主要部の概要について図面を参照して述べる。
【００２４】
＜記録装置の説明＞
図１は本発明のインクジェット記録装置の要部構成を示す斜視図である。
【００２５】
インクを吐出する吐出口列を有するインクジェットヘッドユニット１１はキャリッジ１３に設置（搭載）してある。用紙やプラスチック薄板等から成る被記録材Ｐは搬送ローラ（不図示）を経て排紙ローラ１７に挟持され、不図示の搬送モータの駆動に伴い矢印方向に送られる。ガイドシャフト１２、およびエンコーダ（不図示）によりキャリッジ１３が案内支持されている。キャリッジ１３は駆動ベルト１４を介してキャリッジモータ１５の駆動により前述ガイドシャフト１２に沿って往復移動（走査運動）することになる。前述のインクジェットヘッドユニット（詳細は図２、図３または図４、図５を参照して、後記説明）の各記録ヘッドのインク吐出口の内部（液路）には、インク吐出用の熱エネルギーを発生する発熱素子（電気・熱エネルギー変換体）が設けられている。エンコーダ（不図示）の読み取りタイミングにしたがい、前述発熱素子を記録信号に基づいて駆動し、被記録材Ｐ上にインク液滴を飛翔、付着させることで画像を形成する。
【００２６】
記録領域外に選定されたキャリッジのホームポジション（ＨＰ）には、キャップ部１６をもつ回復ユニットが配設されている。記録を行わない時には、キャリッジ１３をホームポジション（ＨＰ）へ移動させてキャップ部１６によりインクジェットヘッドユニットのインク吐出口形成面を密閉し、インク溶剤蒸発に起因するインクの固着あるいは、ホコリ、紙粉等の異物の付着等による目詰まりを防止する。
【００２７】
また、上記キャップ部１６のキャッピング機能は記録頻度の低いインク吐出口のインク増粘、固着等による吐出不良や目詰まりを解消するために、インク吐出口から離れた状態にあるキャップ部１６へインクを吐出させる予備吐出モードに利用されたり、キャップした状態で不図示のポンプを動作させ、インク吐出口からインクを吸引し、吐出不良を起こしたインク吐出口の吐出回復に利用される。またキャップ部隣接位置にブレードを配設することにより、インクジェットヘッドユニットのインク吐出口形成面をクリーニングすること（ワイピング）が可能である。
【００２８】
＜記録ヘッドの説明＞
図２は、インク吐出手段としての記録ヘッドのインク吐出口列を被記録材側から見た模式的斜視図である。図３は、図２に示した記録ヘッドのインク吐出部の構造を模式的に示す一部を拡大し、透過して示した斜視図である。この記録ヘッドには開口した複数の吐出口２３を有した吐出口２２があり、その吐出口２３に連通した液路部分３１にインクを吐出するのに必要とされるエネルギー（熱エネルギー）を発生する吐出エネルギー発生素子３２が各々配置される。矢印ｙは前記キャリッジ１３の走査方向を示している。図３の３３は記録ヘッド温度を検知するためのセンサであり、本実施形態においては、ダイオードセンサ３３を吐出口列の両端に設けた。ただし、温度検知手段は特にこれに限定するものではなく、サーミスタ等の他のセンサを用いるのも良いし、さらには印字ドットのデユーティからヘッド温度を演算しても良いのは勿論である。３４は共通液室である。この記録ヘッドの吐出口の番号は、図２の矢印Ｂの方向に向かってＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…であるとする。
【００２９】
また図４は、インク吐出口が千鳥状の２列で配列されているインク吐出手段としての記録ヘッドの概略構成を示す模式図である（図示の４２が吐出口）。図５は、図４に示す記録ヘッドのＡ−Ａ’断面図である。ガラス、セラミック、プラスチックあるいは金属等からなる基板４４が用いられ、流路構成部材の一部として機能し、吐出エネルギー発生素子４１および、後述する液路部分、吐出口４２を形成する材料層の支持体として機能し得るものであれば、特に限定されるものではない。基板４４には、インクを供給するための長溝状の貫通口からなるインク供給口４３が設けられていて、基板４４上にはインク供給口４３の長手方向の両側に吐出エネルギー発生素子４１がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列されている。この基板４４上には液路部分を形成するための液路壁４７となる被膜樹脂層４６が設けられていて、この被膜樹脂層４６上には各吐出エネルギー発生素子４１に対応する吐出口４２を備える吐出口プレート４５が設けられている。この記録ヘッドの吐出口の番号は図４の矢印Ｂの方向に向かってＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…であるとする。
【００３０】
＜制御構成の説明＞
図６は、前記インクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。図６で、メインバスライン６０５に対して夫々アクセスする画像入力部６０３、それに対応する面像信号処理部６０４、中央制御部（ＣＰＵ）６００といったソフト系処理手段と、操作部６０６、回復系制御回路６０７、ヘッド温度制御回路６１４、ヘッド駆動制御回路６１５といったハード系処理手段とに大別される。なお、画像入力部６０３であるが、例えば本実施形態の印刷部分を複写機に適用するのであれば、イメージスキャナ等となるであろうし、ホストコンピュータに接続する所謂、単独のプリンタ装置であればそのホストコンピュータと接続するインタフェースとなる。
【００３１】
ＣＰＵ６００は、通常リードオンリメモリＲＯＭ６０１とランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６０２を有し、入力情報に対して適正な記録条件を与えて記録ヘッド６１３を駆動して記録を行う。又、ＲＡＭ６０２内には、通常の記録動作を行うプログラムの他に、ヘッド回復タイミングチャートを実行するプログラムが格納されている。このヘッド回復プログラムは、必要に応じて予備吐出条件等の回復条件を回復系制御回路６０７、記録ヘッド、保温ヒータ等に与える。回復系モータ６０８は、前述したような記録ヘッド６１３とこれに対向離間するクリーニングプレード６０９やキャップ６１０、吸引ポンプ６１１を駆動する。
【００３２】
ヘッド駆動制御回路６１５は、記録ヘッド６１３のインク吐出用電気熱変換体の駆動条件を実行するもので、通常予備吐出や記録用インク吐出を記録ヘッド６１３に行わせる。
【００３３】
一方、記録ヘッド６１３のインク吐出用の電気熱変換体が設けられている基板には、保温ヒータが設けられており、記録ヘッド内のインク温度を所望設定温度に加熱調整することができる。又、温度センサ６１２は、先に説明したダイオードセンサ３３である。実質的に記録ヘッド内部のインク温度を間接的に測定してもよいので、センサ６１２は基板にではなく外部に設けられていても良く、記録ヘッドの周囲近傍にあっても良い。
【００３４】
上記構成における実施形態の特徴部分を以下に説明する。
【００３５】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態では、図２に示したインク吐出口が一列で構成された記録ヘッドを４つ備え、各記録ヘッドはブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクの４種類のインクを各々吐出するものとする。第１の実施形態による吐出回復処理として用いる各記録ヘッドは、吐出口数Ｌ＝２５６個で、吐出口の間隔が１／６００インチ、つまり、記録画素密度が６００ｄｐｉになるように構成されている。
【００３６】
図７は、２５６個すべての吐出口の印字パルス数を印字時間で割った単位時間当たりの印字パルス数と、印字によって発生する残留気泡及び析出物の発生量をブラックのインクについて調査した結果を示した図である。図示の如く、単位時間当たりの印字パルス数が多くなるほど、残留気泡と析出物の発生量が増加する傾向にある。そして、析出物や残留気泡の発生量がＴ以上になる印字パルス数／印字時間がａ１やａ２以上で吐出不良を引き起こすことがわかった（以下、ａ１やａ２を印字品質を保証する「限界値」という）。その他の色も同様の傾向を示すが、色毎に比較するとａ１，ａ２共にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に値が大きくなった。これはインクの特性によるものである。また、２５６個すべての吐出口の印字パルス数を印字領域で割った単位面積当たりの印字パルス数と印字によって発生する残留気泡と析出物の発生量を調査した結果も図７と同様の傾向を示すようになることがわかった。
【００３７】
図８は、第１の実施形態における吐出回復処理の一例を示すフローチャートであり、以下にその動作を説明する。
【００３８】
まず、印字命令の有無の判断（ステップＳ８０１）において印字命令がない場合は印字命令が来るまで待つ。
【００３９】
印字命令がある場合にはキャップオープンを行い（ステップＳ８０２）、各記録ヘッドが備える２５６個の吐出口からの総印字パルス数をブラックはｎｋ、シアンはｎｃ、マゼンタはｎｍ、イエローはｎｙとして計測を開始（ステップＳ８０３）し、同時に印字時間ｔの計測も開始（ステップＳ８０４）し、印字を開始する（Ｓ８０５）。印字が終了した場合（ステップＳ８０６）、各インク種の総印字パルス数ｎｋ、ｎｃ、ｎｍ、ｎｙ（ステップＳ８０７）と印字時間ｔ（ステップＳ８０８）の計測を終了する。
【００４０】
次に、印字時間を秒であらわした１秒あたりのブラックの印字パルス数ｎｋ／ｔが図７の限界値ａ１よりも若干小さい所定値ａｋ（ここではａｋ＝１５００００とした）以上かどうかの判断（ステップＳ８０９）を行う。なお、この所定値ａｋ（以下に説明する、ａｃ，ａｍ，ａｙも同様）を限界値ａ１より小さくした理由は、印刷品質を保証するために余裕を持たせるためである。ａｋ≦ｎｋ／ｔ満たした場合に、ブラックの所定パターンの予備吐出の設定を行う（ステップＳ８１０）。
【００４１】
シアンも同様にして１秒あたりのシアンの印字パルス数ｎｃ／ｔがブラックよりも小さい所定値ａｃ（ここではａｃ＝１０００００とした）以上かどうかの判断（ステップＳ８１１）を行う。ａｃ≦ｎｃ／ｔ満たした場合に、シアンの所定パターンの予備吐出の設定を行う（ステップＳ８１２）。また、マゼンタも同様にシアンの所定値より小さいマゼンタの所定値ａｍ（ａｍ＝９００００とした）と比較し、ａｋ≦ｎｍ／ｔの判断（ステップＳ８１３）を行い、これを満たした場合にマゼンタの所定パターンの予備吐出の設定を行う（ステップＳ８１４）。イエローも同様にマゼンタの所定値より小さいイエローの所定値ａｙ（ａｙ＝８００００）と比較し、ａｙ≦ｎｙ／ｔの判断（ステップＳ８１５）を行い、満たした場合にイエローの所定パターンの予備吐出の設定を行う（ステップＳ８１６）。
【００４２】
その後、印字命令の有無の判断（ステップＳ８１７）を行う。印字命令がある場合は、各色が設定した所定パターンの予備吐出を実行する（ステップ８２１）。印字命令がない場合は、キャップをクローズ（ステップＳ８１８）して、印字命令の有無の判断を行なう、印字命令がない場合は、印字命令が来るまで待ち、印字命令がある場合にはキャップオープンを行い（ステップＳ８２０）、各色が設定した所定パターンの予備吐出を実行する（ステップＳ８２１）。その後ステップＳ８０３，Ｓ８０４で再び各インク種の総印字パルス数ｎｋ、ｎｃ、ｎｍ、ｎｙと印字時間ｔの計測を開始する。
【００４３】
なお、上記の説明で、印字命令があるか否かは、記録すべきイメージデータがＲＡＭにあるか否かで判断してもよい。
【００４４】
また、ステップＳ８０６の終了判断であるが、キャリッジを走査運動するタイプのプリント機構の場合には、１走査毎に行ってもよいし、１ページ毎に行ってもよい。更に、例えば所定回数の走査運動したか否かで判断するようにしてもよいし、所定ページ印字したか否かで判断するようにしてもよい。いずれにせよ、ホストコンピュータに接続するタイプのプリンタに適用するのであれば、ホストコンピュータからは例えば数十頁分の印刷データを１ジョブとして転送されてくることもあるから、１つのジョブの終了をもって、ステップＳ８０６は処理しないほうが良い。
【００４５】
次に、図８の所定パターンの予備吐出を実行するためのフローチャートの一例を図９に示し、説明する。
【００４６】
２５６個１列に並んだ吐出口をｓ（＝２）分割し、（ｓ×ｘ−ｙ）＝（２×ｘ−ｙ）番目の吐出口（ｘは１から吐出口数２５６をｓ＝２で割った１２８までの整数）で、ｙ＝０、つまり偶数番目の吐出口をまず駆動周波数１０ＫＨｚでＫ１回連続して駆動する（ステップＳ９０１）。続いて、ｙ＝ｓ−１＝１、つまり奇数番目の吐出口を駆動周波数１０ＫＨｚでＫ２回連続して駆動する（ステップＳ９０２）。これらをＫ３回繰り返す。Ｋ１、Ｋ２の値は４色共に１２８とし、Ｋ３の値はＫ１からＫ３までの値はインク物性やインク吐出口の形状、吐出エネルギー発生素子の種類に応じて上記以外の値にしても構わない。
【００４７】
以上のように、各インク種について印字開始から印字終了までの印字パルス数と印字時間を計測し、印字パルス数／印字時間を求めることで残留気泡と析出物の発生量を求めることができ、吐出不良を引き起こす所定値以上の場合においてのみ、残留気泡と析出物を効果的に排出することができる所定パターンの予備吐出を各インク種ごとに異ならせて行うことで、不必要にインクの消費を多くすることなく、また記録速度を落とすことなく、良好な画像記録を行うことができる。
【００４８】
本実施形態では、印字開始から印字終了までの印字パルス数と印字時間を計測し、印字パルス数／印字時間を求めることで残留気泡と析出物の発生量を求めていたが、印字開始から印字終了までの印字パルス数（ｎ）と印字領域（ｗ）を計測し、印字パルス数（ｎ）／印字領域（ｗ）を求めることで残留気泡と析出物の発生量を求め、吐出不良を引き起こす所定値（ｄ）≦印字パルス数（ｎ）／印字鎖域（ｗ）を満たした場合においてのみ、残留気泡と析出物を効果的に排出することができる所定パターンの予備吐出を行う用にしても良い。
【００４９】
また、本実施形態では、印字命令が来てからのキャップオープンからキャップクローズまでの印字パルス数と印字時間から単位時間当たりの印字パルス数を求めていたが、印字時間が一定時間経過するか印字パルス数が一定パルス数に達する毎に単位時間当たりの印字パルス数である｛印字パルス数／印字時間｝を求め、るようにしてもよい。このとき、各色の所定値をこえている場合に各色に最適な所定パターンの予備吐出を行うようにしてもよく、所定値もインク物性やインク吐出口の形状、吐出エネルギー発生素子の種類に合わせた条件が良い。
【００５０】
また、本実施形態では所定パターンの予備吐出を奇数番目の吐出口と偶数番目の吐出口の吐出エネルギー発生素子を交互にそれぞれ複数回連続して駆動してたが、残留気泡と析出物をより効果的に排出するために図１０に示した所定パターンの予備吐出を実行するためのフローチャートの様に、ステップＳ１００３で吐出を行わない一定時間（Ｋ４＝２５６）を設けても良く、奇数番目と偶数番目の２種類に限定するものではなく、その他の吐出口番号の組み合わせを数種類用いて全吐出口について吐出を行うパターンであれば良い。駆動周波数は、印字の駆動周波数以下にすると排出効果が高くなるため、より好ましい。また、本実施形態では図２、図３に示した吐出口が一列に配列された記録ヘッドを用いたが、図４、図５に示した吐出口が千鳥状の２列に配列された記録ヘッドに対しても同様の効果を発揮することができるのは勿論である。
【００５１】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態による吐出回復処理として用いる記録ヘッドは、第１の実施形態で用いた吐出口数Ｌ＝２５６個で、吐出口の間隔が１／６００インチにより記録画素密度が６００ｄｐｉになるように構成されている記録ヘッドとする。また本第２の実施形態の記録装置は、この記録ヘッドを４つ備え、各記録ヘッドはブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクの４種類のインクを各々吐出するものとする。
【００５２】
図１１は、図７のブラックインクにおいて吐出不良が発生する｛印字パルス数／印字時間｝が限界値ａ１となるときの印字パルス数と残留気泡と析出物の発生量を調査した結果を示している。すなわち、印字パルス数が多くなるほど、残留気泡と析出物の発生量が増加する傾向にあり、析出物や残留気泡の発生量がＴ以上になる印字パルス数以上で吐出不良を引き起こすことがわかる。その他の色も同様の傾向を示すが、色毎に比較するとｂ１、ｂ２共にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に値が大きくなった。
【００５３】
図１２は、第２の実施形態における吐出回復処理の一例を示すフローチャートである。
【００５４】
まず、印字命令の有無の判断（ステップＳ１２０１）において印字命令がない場合は印字命令が来るまで待つ。そして、印字命令がある場合にはキャップオープンを行い（ステップＳ１２０２）、各記録ヘッドが備える２５６個の吐出口からの総印字パルス数をブラックはｎｋ、シアンはｎｃ、マゼンタはｎｍ、イエローはｎｙとして計測を開始する（ステップＳ１２０３）と共に、印字時間ｔの計測を開始（ステップＳ１２０４）し、印字を開始する（ステップＳ１２０５）。
【００５５】
印字が終了したと判断すると（ステップＳ１２０６）、各インク種の総印字パルス数ｎｋ、ｎｃ、ｎｍ、ｎｙ（ステップＳ１２０７）と印字時間ｔ（ステップＳ１２０８）の計測を終了する。
【００５６】
印字時間を秒であらわした１秒あたりのブラックの印字パルス数ｎｋ／ｔが図７の限界値ａ１よりも小さい所定値ａｋ（＝１５００００）以上かつブラックの印字パルス数ｎｋが図１１のｂ１よりも小さい所定値ｂｋ（＝３０００００００）以上かどうかの判断（ステップＳ１２０９）を行う。ａｋ≦ｎｋ／ｔかつｂｋ≦ｎｋを満たした場合に、ブラックの所定パターンの予備吐出の設定を行う（ステップＳ１２１０）。
【００５７】
シアンも同様にして１秒あたりのシアンの印字パルス数ｎｃ／ｔがブラックよりも小さい所定値ａｃ（＝１０００００）以上、かつシアンの印字パルス数ｎｃ（ブラックのｎｋよりも小さい）が所定値ｂｃ＝２４００００００以上かどうかの判断（ステップＳ１２１１）を行う。ａｃ≦ｎｃ／ｔかつｂｃ≦ｎｃを満たした場合に、シアンの所定パターンの予備吐出の設定を行う（ステップＳ１２１２）。マゼンタも同様にシアンの所定値より小さいマゼンタの所定値ａｍ（＝９００００）≦ｎｍ／ｔ且つ所定値ｂｍ（＝２２００００００）≦ｎｍの判断（ステップＳ１２１３）を行い、これを満たした場合にマゼンタの所定パターンの予備吐出の設定を行う（ステップＳ１２１４）。イエローも同様にマゼンタの所定値より小さいイエローの所定値ａｙ（＝８００００）≦ｎｙ／ｔ、且つ、所定値ｂｙ（＝２０００００００）≦ｎｙの判断（ステップＳ１２１５）を行い、これを満たした場合にイエローの所定パターンの予備吐出の設定を行う（ステップＳ１２１６）。その後、印字命令の有無の判断（ステップＳ１２１７）を行う。
【００５８】
印字命令がある場合には、各色が設定した所定パターンの予備吐出を実行する（ステップＳ１２２１）。印字命令がない場合は、キャップをクローズ（ステップＳ１２１８）して、印字命令の有無の判断（ステップＳ１２１９）を行なう。印字命令がない場合には、印字命令が来るまで待ち、印字命令がある場合にはキャップオープンを行い（ステップＳ１２２０）、各色が設定した所定パターンの予備吐出を実行する（ステップＳ１２２１）。その後、ステップＳ１２０３、Ｓ１２０４で再び各インク種の総印字パルス数ｎｋ、ｎｃ、ｎｍ、ｎｙと印字時間ｔの計測を開始する。図１２の所定パターンの予備吐出は、第１の実施形態で用いた図９及び図１０を用いても良いが、奇数番目、偶数番目の組み合わせ以外のその他の吐出口番号の組み合わせを数種類用いて全吐出口について吐出を行うパターンの予備吐出を実行しても良い。そのフローチャートを図１３に示す。
【００５９】
図１３は、２５６個１列に並んだ吐出口をｓ（＝４）分割し、（ｓ×ｘ−ｙ）＝（４×ｘ−ｙ）番目の吐出口（ｘは１から吐出口数２５６をｓ＝４で割った６４までの整数）でｙ＝０つまり４の倍数の吐出口をまず駆動周波数１０ＫＨｚでＫ’１回連続して駆動する（ステップＳ１３０１）。続いて、ｙ＝１つまり４の倍数ひく１番目の吐出口を駆動周波数１０ＫＨｚでＫ’２回連続して駆動する（ステップＳ１３０２）。続いて、ｙ＝２つまり４の倍数ひく２番目の吐出口を駆動周波数１０ＫＨｚでＫ’３回連続して駆動する（ステップＳ１３０３）。続いて、ｙ＝３つまり４の倍数ひく３番目の吐出口を駆動周波数１０ＫＨｚでＫ’４回連続して駆動する（ステップＳ１３０４）。これらをＫ’５回繰り返し、駆動周波数１０ＫＨｚでＫ’６回連続して駆動する時間分吐出を行わない（ステップＳ１３０５）。これらをＫ’７回繰り返す。
【００６０】
ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色共に、Ｋ’１からＫ’４までの値は１２８、Ｋ’５の値は２、Ｋ’６の値は２５６とし、Ｋ’７の値はブラックが８、シアンが１２、マゼンタが１４、イエローが１６とする。ブラック、思案、マゼンタ、イエロの順にＫ’７が大きくなるのは、限界値との関係に依存させるようにするためである。
【００６１】
なお、Ｋ’１からＫ’７までの値はインク物性やインク吐出口の形状、吐出エネルギー発生素子の種類に応じて上記以外の値にしても構わない。
【００６２】
以上のように、印字開始から印字終了までの印字パルス数と印字時間を計測し、印字パルス数／印字時間と印字パルス数を求めることで残留気泡と析出物の発生量をより詳しく求めることができる。従って、吐出不良を引き起こす各所定値以上の場合においてのみ、残留気泡と析出物を効果的に排出することができる所定パターンの予備吐出を各インク種ごとに異ならせて行うことで、不必要にインクの消費を多くすることなく、また記録速度を落とすことなく、良好な画像記録を行うことができる。
【００６３】
本実施形態では、印字開始から印字終了までの印字パルス数と印字時間を計測し、印字パルス数／印字時間と印字パルス数を求めることで残留気泡と析出物の発生量をより詳しく求めていたが、印字開始から印字終了までの印字パルス数（ｎ）と印字領域（ｗ）を計測し、印字パルス数（ｎ）／印字領域（ｗ）と印字パルス数（ｎ）を求めることで残留気泡と析出物の発生量を求め、吐出不良を引き起こす所定値（ｄ）≦印字パルス数（ｎ）／印字領域（ｗ）かつ所定値（ｅ）≦印字パルス数（ｎ）を満たした場合においてのみ、残留気泡と析出物を効果的に排出することができる所定パターンの予備吐出を行う用にしても良い。
【００６４】
また、本実施形態では、印字時間が一定時間経過するか印字パルス数が一定パルス数に達する毎に単位時間当たりの印字パルス数である｛印字パルス数／印字時間｝と、印字パルス数を求め、各色の２つの所定値の両方がこえている場合に各色の所定パターンの予備吐出を行うようにしてもよく、各色の２つの所定値もインク物性やインク吐出口の形状、吐出エネルギー発生素子の種簸に合わせた条件が良い。駆動周波数は、印字の駆動周波数以下にすると排出効果が高くなるため、より好ましい。また、本実施形態では図２、図３に示した吐出口が一列に配列された記録ヘッドを用いたが、図４、図５に示した吐出口が千鳥状の２列に配列された記録ヘッドに対しても同様の効果を発揮することができる。
【００６５】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態による吐出回復処理として用いる記録ヘッドは、図４、図５に示した吐出口が千鳥状の２列に配列された記録ヘッドとし、吐出口数Ｌ＝２５６個で、吐出口の間隔（矢印Ｂ方向への吐出口番号Ｌ１とＬ２）が図４の矢印Ｂ方向に１／６００インチ間隔（記録画素密度が６００ｄｐｉ）になるように構成されている。また本第３の実施形態の記録装置は、この記録ヘッドを４つ備え、各記録ヘッドはブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクの４種類のインクを各々吐出するものとする。
【００６６】
図１４は、図７のブラックインクにおいて析出物により吐出不良が発生する｛印字パルス数／印字時間｝が限界値ａ１となった時点からの経過時間と残留気泡と析出物の発生量を実測した結果を示した図である。
【００６７】
図示から明らかな点は、残留気泡については経過時間が長くなるほど徐々に発生量が増加する点である。また、析出物については図示のＣ３の時間までは急激に発生量が増加し、その後Ｃ４の時間まではＣ３の析出量と変わらず、Ｃ４以降は析出物が再溶解を始めるために析出物の量は減少し、Ｃ６の時点では析出物がなくなる傾向がある点もわかる。その他の色も同様の傾向を示すが、色毎に比較するとＣ１からＣ６までの各値は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に値が大きくなった。
【００６８】
図１５、図１６は、第３の実施形態における吐出回復処理の一例を示すフローチャートである。
【００６９】
まず、印字命令の有無の判断（ステップＳ１５０１）において印字命令がない場合は印字命令が来るまで待つ。印字命令がある場合にはキャップオープンを行い（ステップＳ１５０２）、各記録ヘッドが備える２５６個の吐出口からの総印字パルス数をブラックはｎｋ、シアンはｎｃ、マゼンタはｎｍ、イエローはｎｙとして計測を開始（ステップＳ１５０３）し、同時に印字時間ｔの計測を開始（ステップＳ１５０４）し、印字を開始する（ステップＳ１５０５）。
【００７０】
印字が終了したと判断した場合（ステップＳ１５０６）、キャップをクローズ（ステップＳ１５０７）して、各インク種の総印字パルス数ｎｋ、ｎｃ、ｎｍ、ｎｙ（ステップＳ１５０８）と印字時間ｔ（ステップＳ１５０９）の計測を終了する。印字時間を秒であらわした１秒あたりのブラックの印字パルス数ｎｋ／ｔが図７の限界値ａ１よりも小さい所定値ａｋ（＝１５００００）以上かつブラックの印字パルス数ｎｋが図１１の限界値ｂ１よりも小さい所定値ｂｋ（＝３０００００００）以上かどうかの判断（ステップＳ１５１０）を行う。ａｋ≦ｎｋ／ｔかつｂｋ≦ｎｋを満たした場合に、ブラックの所定パターンの予備吐出の設定を検出する（ステップＳ１５１１）。
【００７１】
シアンも同様にして１秒あたりのシアンの印字パルス数ｎｃ／ｔがブラックよりも小さい所定値ａｃ（＝１０００００）以上かつシアンの印字パルス数ｎｃがブラックよりも小さい所定値ｂｃ（＝２４００００００）以上かどうかの判断（ステップＳ１５１２）を行う。ａｃ≦ｎｃ／ｔかつｂｃ≦ｎｃを満たした場合に、シアンの所定パターンの予備吐出の設定を検出する（ステップＳ１５１３）。
【００７２】
マゼンタも同様にシアンの所定値より小さいマゼンタの所定値ａｍ（＝９００００）≦ｎｍ／ｔ、かつ、所定値ｂｍ（＝２２００００００）≦ｎｍの判断（ステップＳ１５１４）を行い、満たした場合にマゼンタの所定パターンの予備吐出の設定を検出する（ステップＳ１５１５）。イエローも同様にマゼンタの所定値より小さいイエローの所定値ａｙ（＝８００００）≦ｎｙ／ｔ、かつ所定値ｂｙ（＝２０００００００）≦ｎｙの判断（ステップＳ１５１６）を行い、満たした場合にイエローの所定パターンの予備吐出の設定を検出し（ステップＳ１５１７）、経過時間Ｃの計測を開始する（ステップＳ１５１８）そして、印字命令があると判断するまで待つ（ステップＳ１５１９）。
【００７３】
印字命令がある場合にはキャップオープンを行う（ステップＳ１５２０）。経過時間Ｃに応じて各色の所定パターンの予備吐出を異ならせる。経過時間Ｃ≦所定時間Ｃ１＝３分（Ｓ１５２１）ならば各色の所定パターンＡの予備吐出を実行する（ステップＳ１５２２）。所定時間Ｃ１＝３分≦経過時間Ｃ≦所定時間Ｃ２＝１５分（ステップＳ１５２３）ならば各色の所定パターンＢの予備吐出を実行する（ステップＳ１５２４）。所定時間Ｃ２＝１５分≦経過時間Ｃ≦所定時間Ｃ３＝２４時間（ステップＳ１５２５）ならば各色の所定パターンＣの予備吐出を実行する（ステップＳ１５２６）。経過時間Ｃが所定時間Ｃ３＝２４時間以上であればステップＳ１５０３、ステップＳ１５０４で再び各記録ヘッドが備える２５６個の吐出口からの総印字パルス数ｎｋ、ｎｃ、ｎｍ、ｎｙと印字時間ｔの計測を開始する。
【００７４】
図１６の所定パターンＡ、Ｂ、Ｃの各予備吐出は、第１の実施形態で用いた図９及び図１０または第２の実施形態で用いた図１３を用いて良い。
【００７５】
また、図９、図１０のＫ３または図１３のＫ’７の回数をブラックの場合、所定パターンＡでは６、パターンＢでは１２、パターンＣでは１８にする。また、シアンはパターンＡでは１０、パターンＢでは２０、パターンＣでは３０、マゼンタはパターンＡでは１２、パターンＢでは２４、パターンＣでは３６とする。そして、イエローにおけるパターンＡでは１４、パターンＢでは２８、パターンＣでは４２の様に経過時間に応じて各色の所定パターンの総駆動パルス数を多くするのが良い。また、所定パターンＡは図９、Ｂは図１０、Ｃは図１３の様に吐出口番号の組み合わせを異ならせたパターンの予備吐出を実行しても良い。そして、駆動周波数は、印字の駆動周波数以下にすると排出効果が高くなるため、より好ましくは所定パターンＡ、Ｂ、Ｃの各予備吐出で異ならせても良い。
【００７６】
以上のように、本第１乃至第３の実施形態によれば、印字開始から印字終了までの印字パルス数と印字時間を計測し、印字パルス数／印字時間と印字パルス数を求め、吐出不良を引き起こす可能性が高くなっていると判断された場合についてのみ、経過時間に応じた最適な所定パターンの予備吐出を各インク種ごとに異ならせて実行することで残留気泡と析出物を効果的に排出、排除、或いは抑制することができるため、不必要にインクの消費を多くすることなく、また記録速度を落とすことなく、さらには良好な画像記録を行うことができる。
【００７７】
本実施形態では、印字開始から印字終了までの印字パルス数と印字時間を計測し、印字パルス数／印字時間と印字パルス数を求めることで残留気泡と析出物の発生量を求めていたが、印字開始から印字終了までの印字パルス数（ｎ）と印字領域（ｗ）を計測し、印字パルス数（ｎ）／印字領域（ｗ）と印字パルス数（ｎ）を求めることで残留気泡と析出物の発生量を求め、吐出不良を引き起こす所定値（ｄ）≦印字パルス数（ｎ）／印字領域（ｗ）かつ所定値（ｅ）≦印字パルス数（ｎ）を満たした場合においてのみ、残留気泡と析出物を効果的に排出することができる各インク種の所定パターンの予備吐出の設定を検出することにしても良い。
【００７８】
また、本実施形態では図４、図５に示した吐出口が千鳥状の２列に配列された記録ヘッドを用いたが、図４、図５に示した吐出口が一列に配列された記録ヘッドに対しても同様の効果を発揮することができるし、その配列はいかなるものであってもよい。また、実施形態では熱エネルギーを積極的に用いるプリンタについて説明したが、これに限るものではない。更に、実施形態でのプリンタでは、その使用環境については問われない。なぜなら、複写機、ホストコンピュータと接続する、或いは、それに内蔵されるプリンタ、或いは、ファクシミリ等に組み込まれるプリンタにも適用できるからである。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、各インク種の過去に印字した印字パルス数や印字時間、印字領域などの過去の印字履歴に応じて発生する残留気泡やインクからの析出物による吐出不良を、さらには印字終了してから合体し大きく成長する残留気泡やインクからの析出物による吐出不良を、不必要にインクの消費を多くすることなく、また記録速度を落とすことなく、良好な画像記録を行うことが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット記録装置の要部構成を示す斜視図である。
【図２】吐出口が一列に配列された記録ヘッドの模式的斜視図である。
【図３】吐出口が一列に配列された記録ヘッドののインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。
【図４】吐出口が千鳥状の２列に配列された記録ヘッドの模式的斜視図である。
【図５】図１に示す吐出口が千鳥状の２列に配列された記録ヘッドＡ−Ａ’の断面図である。
【図６】実施形態における印刷装置のブロック構成図である。
【図７】ブラックインクの残留気泡と析出物の発生量と｛印字パルス数／印字時間｝の関係を示した説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における吐出回復処理を示したフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態における所定パターンの予備吐出を実行するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態における別の所定パターンの予備吐出を実行するためのフローチャートである。
【図１１】ブラックインクの残留気泡と析出物の発生量と印字パルス数の関係を示した説明図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態における吐出回復処理を示したフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施形態における所定パターンの予備吐出を実行するためのフローチャートである。
【図１４】ブラックインクの残留気泡と析出物の発生量と経過時間の関係を示した説明図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態における吐出回復処理を示したフローチャートである。
【図１６】本発明の第３の実施形態における吐出回復処理を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１１  インクジェットユニット
１２  ガイドシャフト
１３  キャリッジ
１４  駆動ベルト
１５  キャリッジモータ
１６  キャップ部
１７  排紙ローラ
２１  インク吐出口形成面
２２  ４２  吐出口
３１  液路部
３２，４１  吐出エネルギー発生素子
３３  サーミスタ
４３  インク供給口
４４  基板
４５  吐出口プレート
４６  被覆樹脂層
４７  液路壁
【図１】
0003667117.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003667117.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003667117.tif 000006
【図６】
0003667117.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003667117.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003667117.tif 000011
【図１１】
0003667117.tif 000012
【図１２】
0003667117.tif 000013
【図１３】
0003667117.tif 000014
【図１４】
0003667117.tif 000015
【図１５】
0003667117.tif 000016
【図１６】
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