(57)【要約】【課題】インクジェット記録ヘッド内の空気除去を良好に実行できるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】インクジェット記録装置１００は、液室１１を備えた記録ヘッド１に設けられた第１の接合部２と、第１の接合部２に圧接および離間可能な第２の接合部３であって、第１の接合部２と第２の接合部３とが圧接したときに記録ヘッド１の液室１１に連通する吸引流路３７が形成され、吸引流路３７内に負圧を発生させる負圧発生部３４を備えた第２の接合部３と、を有している。第２の接合部３には、第１の接合部２に接触する環状の圧接面３１ａが形成され、第２の接合部３は、第１の接合部２に圧接するときに、環状の圧接面３１ａが第１の接合部２に接触しながら径方向外側に拡張し、第２の接合部３から離間するときに、環状の圧接面３１ａが第１の接合部２に接触しながら径方向内側に収縮するように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液室を備えた記録ヘッドに設けられた第１の接合部と、
前記第１の接合部に圧接および離間可能な第２の接合部であって、前記第１の接合部と前記第２の接合部とが圧接したときに前記記録ヘッドの前記液室に連通する吸引流路が形成され、該吸引流路内に負圧を発生させる負圧発生部を備えた第２の接合部と、
を有し、
前記第２の接合部には、前記第１の接合部に接触する環状の圧接面が形成され、
前記第２の接合部は、前記第１の接合部に圧接するときに、前記環状の圧接面が前記第１の接合部に接触しながら径方向外側に拡張し、前記第１の接合部から離間するときに、前記環状の圧接面が前記第１の接合部に接触しながら径方向内側に収縮するように構成されている、インクジェット記録装置。
【請求項２】
前記第２の接合部が、前記環状の圧接面を構成する内壁面を備えた弾性体からなるカップ状部材を有する、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記第２の接合部が、前記第１の接合部と前記第２の接合部とが接合したときに前記吸引流路内の負圧を低減させる負圧低減手段を有する、請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記吸引流路が、前記カップ状部材の内部空間に連通し、
前記負圧低減手段が、前記カップ状部材に形成され、該カップ状部材の弾性変形により開口する切り込みである、請求項３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記負圧低減手段が、前記吸引流路を大気に連通させる電磁弁である、請求項３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記第２の接合部の前記第１の接合部に対する圧接および離間動作を制御する制御部を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記記録ヘッドの周囲の大気の温度および湿度を検出する温湿度検出手段をさらに有し、
前記制御部は、前記温湿度検出手段によって検出した大気の状態に基づいて、前記第２の接合部の前記圧接および離間動作を制御する、請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記制御部は、以前に前記第１の接合部が前記第２の接合部から離間してから経過した時間に基づいて、前記第２の接合部の前記圧接および離間動作を制御する、請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記第１の接合部の前記環状の圧接面との接触面を洗浄するための洗浄液を、前記第２の接合部の前記環状の圧接面に供給する洗浄液供給手段を有する、請求項１から８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出することで記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、多くのインクジェット記録装置は、用紙などの記録媒体を横切って往復運動するキャリッジと、キャリッジに搭載されるインクジェット記録ヘッド（以下、単に「記録ヘッド」ともいう）とを備えている。このようなインクジェット記録装置では、記録ヘッドが記録媒体を横切って運動する際に、制御電子部品が記録ヘッドの吐出駆動部を駆動して吐出ノズルからインク滴が吐出され、記録媒体上にイメージまたは文字が形成される。
【０００３】
一部のインクジェット記録装置では、取替可能なインク補給容器（以下、「インクタンク」という）が装置本体の一部に収納され、インクタンクに接続された柔軟で中空な流体導管を経由して、記録ヘッドにインクを補給される。しかしながら、このようなインクジェット記録装置には、記録ヘッド内に空気が混入しやすいという問題がある。
【０００４】
例えば、インクタンクの交換時にインクタンクと流体導管との接続部が大気開放するため、この接続部から空気が混入したり、流体導管を構成する物質そのものを長時間かけて空気が透過したりする。特に、記録媒体に対して重力方向上方に記録ヘッドを備え、重力方向下方に向けてインク滴を吐出するインクジェット記録装置の場合、記録ヘッド内を微負圧に維持して吐出ノズル内のインクが大気との境界にメニスカスを形成することが良いとされる。そのため、流体導管内も微負圧に維持されており、その結果、空気が流体導管をより透過しやくする。さらに、インクそのものに溶存している空気が周囲の条件の変化に伴い集積したり、インク吐出の繰り返しに伴って吐出ノズルから記録ヘッド内に空気が進入したりすることもある。記録ヘッド内を微負圧に維持して吐出ノズルにインクのメニスカスを形成しているインクジェット記録装置では、周囲温度の下降により記録ヘッド内の空気が体積変化を起こすことで、記録ヘッド内に大きな負圧が発生する。そのため、メニスカスが破壊され、吐出ノズルから記録ヘッド内に空気が進入する場合もある。
【０００５】
このように記録ヘッド内に空気が混入すると、次のような不具合が発生する虞がある。例えば、記録ヘッド内に空気が蓄積されると、吐出ノズルにインクが供給されず、吐出ノズルからはインクではなく空気が吐出され、記録不良が発生してしまう。また、記録ヘッド内の空気は周囲温度の変化により体積変化を起こすため、微負圧に維持された圧力は変化して正圧になることがある。さらに、重力方向下向きにインク滴を吐出する記録ヘッドの場合、メニスカスの維持が困難となり、吐出ノズルからインクが流出する場合がある。
【０００６】
そこで、記録ヘッドの内部を微負圧に維持しながら、記録ヘッド内の空気除去（以下、「エア抜き」という）を行なうことが必要となる。
【０００７】
例えば、特許文献１では、必要に応じて記録ヘッドに流路を接続することで、エア抜きを実施する方法が提案されている。この方法によれば、分断された負圧導入経路の中途部位が接続される際に、突出部材が記録ヘッドのサブタンクに挿入され、サブタンクとメインタンクとの間のインク供給系が形成される。その後、記録ヘッドのノズル部がキャップで覆われ、サブタンクの吸引口に気液分離膜を有するシール部材が回動して圧接し、ポンプによりサブタンク内が吸引されて、サブタンク内にインクが供給される。インク供給後は、サブタンクに設置されたブレードによりシール部材がワイピングされる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３３４７６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述の構成では、シール部材（吸引部材）側の圧接面はクリーニングされても、サブタンク側の圧接面はクリーニングされないため、サブタンク側の当接面に増粘インクが付着したままになる。サブタンク側の当接面に付着した増粘インクは、エア抜き動作時に、サブタンク内に入り込んだり、吸引部材との圧接不良を発生させたり、ひいてはリークや吸引不良を発生させたりする可能性があり、結果として、記録ヘッドの信頼性の低下を招いてしまう。
【００１０】
そこで本発明は、インクジェット記録ヘッド内の空気除去を良好に実行できるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するために、本発明のインクジェット記録装置は、液室を備えた記録ヘッドに設けられた第１の接合部と、第１の接合部に圧接および離間可能な第２の接合部であって、第１の接合部と第２の接合部とが圧接したときに記録ヘッドの液室に連通する吸引流路が形成され、吸引流路内に負圧を発生させる負圧発生部を備えた第２の接合部と、を有し、第２の接合部には、第１の接合部に接触する環状の圧接面が形成され、第２の接合部は、第１の接合部に圧接するときに、環状の圧接面が第１の接触部に接触しながら径方向外側に拡張し、第１の接合部から離間するときに、環状の圧接面が第１の接触部に接触しながら径方向内側に収縮するように構成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インクジェット記録ヘッド内の空気除去を良好に実行できるインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態のインクジェット記録装置の構成を示す概略図である。
【図２】第１の実施形態におけるエア抜き動作の一工程を示す概略図である。
【図３】第１の実施形態におけるエア抜き動作の一工程を示す概略図である。
【図４】第１の実施形態におけるエア抜き動作の一工程を示す概略図である。
【図５】第１の実施形態におけるエア抜き動作の一工程を示す概略図である。
【図６】第１の実施形態におけるエア抜き動作の一工程を示す概略図である。
【図７】第１の実施形態におけるエア抜き動作の一工程を示す概略図である。
【図８】第１の実施形態におけるエア抜き動作の一工程を示す概略図である。
【図９】第１の実施形態のジョイント部を拡大して示す概略斜視図である。
【図１０】第１の実施形態のジョイント部を拡大して示す概略斜視図である。
【図１１】第１の実施形態のエア抜き動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】第１の実施形態のエア抜き動作の他の例を示すフローチャートである。
【図１３】第１の実施形態のエア抜き動作の他の例を示すフローチャートである。
【図１４】第１の実施形態のエア抜き動作の他の例を示すフローチャートである。
【図１５】第２の実施形態のジョイント部を拡大して示す概略斜視図である。
【図１６】第２の実施形態のジョイント部を拡大して示す概略斜視図である。
【図１７】第２の実施形態のインクジェット記録装置の構成を示す概略図である。
【図１８】第２の実施形態のエア抜き動作の一例を示すフローチャートである。
【図１９】第３の実施形態のインクジェット記録装置の構成を示す概略図である。
【図２０】第３の実施形態のエア抜き動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
まず、図１を参照しながら、本発明の第１の実施形態のインクジェット記録装置の構成について説明する。図１は、本実施形態のインクジェット記録装置の構成を示す斜視図である。
【００１６】
インクジェット記録装置１００は、往復移動するキャリッジ（図示せず）に搭載された記録ヘッド（以下、単に「ヘッド」ともいう）１を備えている。ヘッド１は、インク供給部（図示せず）から供給されるインク５を収容する液室１１を備え、ヘッド１の上部には、液室１１内の空気を吸引するための流路が形成されたエア抜き部２が設けられている。また、インクジェット記録装置１００は、ヘッド１に対して相対移動可能に設けられ、エア抜き部２に対して圧接および離間可能に構成されたジョイント部３を備えている。エア抜き部２とジョイント部３とが圧接することで、ジョイント部３に形成された吸引流路３７がエア抜き部２を介して液室１１に連通し、これにより、液室１１内の空気除去（以下、「エア抜き」という）を行うことができる。
【００１７】
エア抜き部（第１の接合部）２は、液室１１と吸引流路３７との間の上記流路を開閉するボール弁２３と、ばね２６により上方に付勢されたフロート弁突き棒２２と、ボール弁２３を押し下げるためのボール弁突き棒２５と、を有している。ボール弁２３は、フロート弁突き棒２２によって押し上げられて、上記流路を閉鎖し、ボール弁突き棒２５によって押し下げられることで、上記流路を開放するようになっている。フロート弁突き棒２２は、後述するように、液室１１内に設けられたフロート２１の固着を解消する機能も有している。また、エア抜き部２には、ジョイント部３との接触面となる凸状面２４が形成されている。
【００１８】
ジョイント部（第２の接合部）３は、エア抜き部２との接触面となる環状の内壁面３１ａを備え、弾性体からなるカップ状部材であるジョイントゴム（カップ状部材）３１を備えている。さらに、ジョイント部３は、エア抜き部２のボール弁突き棒２５を押し込むための突き棒３２と、突き棒３２を駆動する駆動部３３と、ジョイントゴム３１の内部空間に連通する吸引流路３７内に負圧を発生させるポンプ（負圧発生部）３４と、を有している。
【００１９】
ジョイントゴム３１には、その周方向に沿って、切り込み（図１には図示せず）が形成されている。切り込みは、ジョイントゴム３１の内部空間に発生する負圧では開口せず、ジョイントゴム３１の弾性変形によってのみ開口するように構成されている。これにより、切り込みは、後述するように、ジョイントゴム３１の内部空間が負圧に維持された状態でジョイントゴム３１が弾性変形することで開口し、その負圧を低減させる負圧低減手段として機能する。
【００２０】
また、インクジェット記録装置１００は、エア抜き部２の凸状面２４を洗浄するための洗浄液であるグリセリンを、ジョイントゴム３１の内壁面３１ａに供給する洗浄液供給手段４を備えている。洗浄液供給手段４は、グリセリン４３を貯留するグリセリンタンク４２と、グリセリンタンク４２に接続され、毛細管現象によりグリセリンタンク４２からグリセリン４３が常時供給・補充される空隙体４１とを有している。洗浄液供給手段４により、図１に示すように、記録動作（印字動作）中にジョイント部３が待機状態にあって、ジョイントゴム３１が空隙体４１に接触しているときに、ジョイントゴム３１の内壁面３１ａにグリセリン４３が付着するようになっている。
【００２１】
さらに、インクジェット記録装置１００は、周囲の大気の温度および湿度を検出する温湿度センサ（温湿度検出手段）７と、温湿度センサ７で検出された大気の状態、特に湿度に基づいて、エア抜き動作を制御する制御部８と、を備えている。また、制御部８は、以前にエア抜き動作を行ってから経過した時間を記憶しており、その経過時間に基づいて、エア抜き動作を制御することもできる。
【００２２】
次に、図２から図１１を参照して、本実施形態のインクジェット記録装置におけるエア抜き動作について説明する。図２から図８は、本実施形態のインクジェット記録装置におけるエア抜き動作の各工程を示す概略図である。図９および図１０は、エア抜き動作におけるエア抜き部およびジョイントゴムを拡大して示す概略斜視図である。図１１は、本実施形態のエア抜きシーケンスの一例を示すフローチャートである。
【００２３】
記録動作（印字動作）中にヘッド１の液室１１内にある程度の空気が蓄積されると、エア抜き動作が開始される。すると、まず、図２に示すように、ジョイントゴム３１は、ジョイント移動装置（図示せず）の作動によって、空隙体４１から離間し（ステップＳ１０１）、図３に示すように、ヘッド１のエア抜き部２の上方に移動する（ステップＳ１０２）。
【００２４】
次に、ジョイントゴム３１は、エア抜き部２の上方で待機した状態で、吸引を開始する（ステップＳ１０３）。具体的には、ポンプ３４による吸引力により、吸引流路３７を介してジョイントゴム３１の内側空間に負圧を発生させる。そして、ジョイントゴム３１は、その負圧を維持しながら、ジョイント移動装置の作動によって、図４および図９に示すように、エア抜き部２に圧接して接合する（ステップＳ１０４）。
【００２５】
このとき、ジョイントゴム３１がエア抜き部２の凸状面２４に押し込まれることで、その環状の内壁面（圧接面）３１ａは、凸状面２４上を滑り落ちるように径方向外側に拡張しながら、凸状面２４上を移動する（ステップＳ１０５）。そして、その内壁面に付着したグリセリンによって、凸状面２４上に付着した増粘インクを軟化させながら擦り落とす。このクリーニング動作により、凸状面２４上の増粘インクによるエア抜き部２とジョイントゴム３１との圧接不良を回避することができる。
【００２６】
その後、図５に示すように、駆動部３３によって、突き棒３２がボール弁突き棒２５を下方へ押し込むことで、ボール弁２３が押し下げられて開放される（ステップＳ１０６）。これにより、吸引流路３７と液室１１とが連通し、吸引流路３７を通じて液室１１内の空気が吸引される。
【００２７】
例えば、装置が長期間停止していた場合など、液室１１内のフロート２１が、固着したインク５により、図６に示すように、液室１１の開口部を塞ぐように液室１１の内壁に固定されることがある。この場合、駆動部３３によって、突き棒３２がボール弁突き棒２５を下方へ押し込むことで、ボール弁２３が押し下げられる。そして、押し下げられたボール弁２３が、フロート弁突き棒２２を介してフロート２１を押し下げることで、図７に示すように、フロート２１の固着が解消される。フロート２１の固着が解消されると、上述のエア抜き動作が行われる。
【００２８】
液室１１内のエア抜きが終了すると、ポンプ３４の吸引力により吸引流路３７内に発生した負圧を維持したまま、駆動部３３によって、突き棒３２のボール弁突き棒２５の押し込みが解除される。すると、ボール弁２３は、ばね２６の付勢力によって上方へ移動して、閉鎖され（ステップＳ１０７）、図４に示す状態に戻る。
【００２９】
次に、ジョイント部３のエア抜き部２からの離間動作が行われる。
【００３０】
具体的には、まず、ジョイント移動装置によって、ジョイント部３が上方（離間方向）へと引っ張られる（ステップＳ１０８）。このとき、ジョイントゴム３１の内部空間は負圧が維持されているため、ジョイント部３は、離間方向への引っ張り抵抗が大きい状態となる。したがって、ジョイントゴム３１は、エア抜き部２との圧接が解除されるより先に、内壁面が凸状面２４と密着した状態で上方に弾性変形し、それにより、図８および図１０に示すように、切り込み３５が開口する（ステップＳ１０９）。その結果、ジョイント部３の吸引流路３７が大気に開放され、ジョイントゴム３１の内部の負圧が徐々に減少する。このため、ジョイント部３の離間方向への引っ張り抵抗は徐々に小さくなり、ジョイントゴム３１は、内壁面３１ａが凸状面２４に接触しながら径方向内側に収縮するように移動し、エア抜き部２から離間することができる（ステップＳ１１０）。このとき、凸状面２４がクリーニングされるため、次回の圧接時での圧接不良を回避する効果がさらに大きくなる。
【００３１】
その後、ポンプ３４による吸引が停止され（ステップＳ１１１）、ジョイント部３は、ジョイント移動装置によって、エア抜き部２の上方の位置（図３参照）から空隙体４１の上方の位置（図２参照）へと移動する（ステップＳ１１２）。そして、ジョイントゴム３１を空隙体４１に圧接させ（図１参照、ステップＳ１１３）、ジョイントゴム３１へのグリセリン４３塗布準備体勢に入り、エア抜きシーケンスは終了する。
【００３２】
図１２から図１４は、本実施形態のインクジェット記録装置におけるエア抜きシーケンスの他の例を示すフローチャートである。なお、図１１に示すエア抜きシーケンスと同様の処理には同一の符号を付して、説明を省略する。
【００３３】
図１２に示すエア抜きシーケンスの例では、ステップＳ１１３でジョイントゴム３１を空隙体４１に圧接させた後、ポンプ３４を駆動し、吸引流路３７を通じてグリセリンタンク４２内のグリセリン４３を吸引する（ステップＳ１２１）。これにより、ジョイントゴム３１の内壁に対して、より効果的にグリセリンを塗布することができる。
【００３４】
図１３に示すエア抜きシーケンスの例では、ステップＳ１１３でジョイントゴム３１を空隙体４１に圧接させ、ジョイントゴム３１の内壁にグリセリンを塗布した後、ジョイントゴム３１を空隙体４１から離間させて、待機状態にする（ステップＳ１３１）。
【００３５】
図１４に示すエア抜きシーケンスの例では、温湿度センサ（湿度検知手段）７により、周囲の大気の状態が常時監視される。そして、ステップＳ１０３の吸引開始後、大気が低湿度であるか否かが判断される（ステップＳ１３１）。ここで、大気が低湿度であると判断された場合には、ステップＳ１０４，Ｓ１０５，Ｓ１０８〜Ｓ１１０と同様のジョイント（圧接および離間）動作を複数回行う（ステップＳ１３２）。これにより、低湿度の影響で凸状面２４に固着した増粘インクをより効果的に除去することができる。
【００３６】
一方、大気が低湿度ではないと判断された場合でも、前回のエア抜き動作から経過した時間が制御部８に記憶されており、その時間が所定時間以上であるか否かが判断される（ステップＳ１３３）。そして、前回のエア抜き動作から経過した時間、すなわち、ジョイント部３がエア抜き部２から離間して、エア抜き部２の露出時間が所定時間以上であると判断された場合には、ステップＳ１３２において、同様の複数回のジョイント動作を行う。これにより、エア抜き部２の露出の影響で凸状面２４に固着した増粘インクをより効果的に除去することができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、図１５から図１８を参照して、本発明の第２の実施形態のインクジェット記録装置について説明する。
【００３８】
図１５および図１６は、本実施形態のジョイントゴムを示す概略斜視図であり、図１６は、ジョイントゴムの切り込みが開口した様子を示す概略斜視図である。図１７は、本実施形態のインクジェット記録装置のエア抜き動作の一工程を示す概略図であり、図１８は、本実施形態のエア抜きシーケンスの一例を示すフローチャートである。
【００３９】
本実施形態は、第１の実施形態に対して、ジョイントゴムの切り込みの構成を変更した変形例である。具体的には、図１５に示すように、切り込み３６は、ジョイントゴム３１の軸方向に沿って設けられている。これに伴い、エア抜き動作時のジョイント部３の離間動作が第１の実施形態とは異なっている。すなわち、本実施形態では、ステップＳ１０７でボール弁２３が閉鎖された後、ヘッド１を搭載するキャリッジが、切り込み３６の方向と交差する方向（図１７中矢印参照）に移動する（ステップＳ２０１）。これにより、ジョイントゴム３１が変形し、図１６および図１７に示すように、切り込み３６が開口することで、ジョイントゴム３１の内部の負圧を小さくすることができる。
【００４０】
これ以外の構成については、第１の実施形態と同様であり、実施可能なエア抜きシーケンスも第１の実施形態と同様である。
【００４１】
（第３の実施形態）
次に、図１９および図２０を参照して、本発明の第３の実施形態のインクジェット記録装置について説明する。
【００４２】
図１９は、本実施形態のインクジェット記録装置の構成を示す概略図であり、図２０は、本実施形態のエア抜きシーケンスの一例を示すフローチャートである。
【００４３】
本実施形態のインクジェット記録装置１００は、上述した実施形態とは異なり、ジョイントゴム３１に切り込みを備えていない。その代わりに、図１９に示すように、ジョイント部３の吸引流路３７に、駆動源（図示せず）により開閉可能な大気開放電磁弁６が設けられている。大気開放電磁弁６は、通常は閉鎖されているが、エア抜き動作時のジョイント部３の離間工程において開放される。すなわち、ステップＳ１０７でボール弁が閉鎖された後、大気開放電磁弁６は開放され（ステップＳ３０１）、これにより、ジョイント部３の吸引流路３７が大気と連通し、ジョイントゴム３１の内部の負圧を小さくすることができる。その後、ステップＳ１１０でジョイントゴム３１がエア抜き部２から離間した後、大気開放電磁弁６は閉鎖される（ステップＳ３０２）。
【００４４】
これ以外の構成については、第１の実施形態と同様であり、実施可能なエア抜きシーケンスも第１の実施形態と同様である。
【符号の説明】
【００４５】
１  記録ヘッド
２  エア抜き部
３  ジョイント部
３１  ジョイントゴム
１００  インクジェット記録装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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