(57)【要約】【課題】液体噴射ヘッドを構成するノズルプレートの流路部材からの剥離を抑制することができる液体噴射装置を提供する。【解決手段】キャップ部材５１は、液体噴射ヘッド１０が装着される凹部５３を備え、凹部５３の内側面５４には、液体噴射面１０ａとは交差する液体噴射ヘッド１０の側面１０ｂに当接する当接部５５が、その周方向に亘って連続的に設けられ、移動手段５２は、液体噴射ヘッド１０にキャップ部材５１を装着させる際、当接部５５が液体噴射ヘッド１０の側面１０ｂに当接する面積が徐々に増加するように、キャップ部材５１を液体噴射ヘッド１０に対して相対的に移動させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズルを有するノズルプレートを備える液体噴射ヘッドと、
該液体噴射ヘッドに装着されて前記ノズルが開口する液体噴射面を封止するキャップ部材と、
前記キャップ部材と前記液体噴射ヘッドとの少なくとも一方を相対的に移動させる移動手段と、
を備え、
前記キャップ部材は、前記液体噴射ヘッドが装着される凹部を備え、該凹部の内側面には、前記液体噴射面とは交差する前記液体噴射ヘッドの側面に当接する当接部が、その周方向に亘って連続的に設けられ、
前記移動手段は、前記液体噴射ヘッドに前記キャップ部材を装着させる際、前記当接部が前記液体噴射ヘッドの側面に当接する面積が徐々に増加するように、前記キャップ部材を前記液体噴射ヘッドに対して相対的に移動させるように構成されていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射装置において、
前記移動手段は、前記液体噴射ヘッドに前記キャップ部材を装着させる際、前記液体噴射面に対して前記キャップ部材を所定角度で傾斜させた状態で当該キャップ部材の凹部に前記液体噴射ヘッドを係合させ、この状態で前記液体噴射面と平行となるように前記キャップ部材を回転させるように構成されていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液体噴射装置において、
前記移動手段は、前記キャップ部材の凹部に前記液体噴射ヘッドを係合させた状態で、前記液体噴射面に沿って前記キャップ部材を移動させるように構成されていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射装置において、
前記移動手段は、前記キャップ部材が前記液体噴射ヘッドの一方の側面に当接して当該キャップ部材が押し広げられるように、前記液体噴射面に沿って前記キャップ部材を移動させるように構成されていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射装置において、
前記当接部は、前記キャップ部材の底面に対して傾斜する傾斜部を含むことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液体噴射装置において、
前記当接部は、前記キャップ部材の凹部を構成する内側面のそれぞれに傾斜部を含み、前記凹部の開口側を凸とする山型に形成されていることを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッドの液体噴射面を封止するキャップ部材を備えた液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴出装置の一例としては、インク滴を噴射するインクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録装置がある。インクジェット式記録ヘッドとしては、インクが供給される圧力発生室等のインク流路を備える流路部材と、流路部材に接合されて圧力発生室に連通するノズルが設けられたノズルプレートと、を備え、例えば、圧電素子等を駆動させて圧力発生室内のインクに圧力を付与することで、ノズルからインク滴を噴射させるものがある。
【０００３】
またインクジェット式記録装置には、一般的に、インクジェット式記録ヘッドのノズルが開口する面であるインク噴射面（液体噴射面）を封止するためのキャップ部材を備えている。キャップ部材は、インクジェット式記録ヘッドの一部に当接してインク噴射面（インク噴射面に開口するノズル）を封止（キャッピング）するものであり、例えば、インク噴射面の外周部に当接するように設けられる。またキャップ部材としては、例えば、階段状に形成された流路部材（流路ユニット）の外周側壁に当接させるようにしたものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このようにキャップ部材をインクジェット式記録ヘッドに当接させてインク噴射面をキャッピングすることで、例えば、待機時間が所定時間以上を超えた場合であっても、ノズル近傍のインクの乾燥や増粘を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２００８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のようなキャップ部材をインク噴射面等に当接させてキャッピングを行う場合、その間、ノズルプレートには、流路部材側に変形させる方向の応力が生じることになる。例えば、特許文献１のように流路部材の外周側壁にキャップ部材を当接させた場合でも、流路部材と共にノズルプレートには、流路部材側に変形させる方向の応力が生じてしまう。そして、このキャッピング中の応力に起因して、ノズルプレートが流路部材から剥離してしまうといった問題が生じる虞がある。
なお、このような問題は、インクジェット式記録ヘッドだけでなく、インク滴以外の液滴を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、液体噴射ヘッドを構成するノズルプレートの流路部材からの剥離を抑制することができる液体噴射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】
【０００８】
上記課題を解決する本発明は、液体を噴射するノズルを有するノズルプレートを備える液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドに装着されて前記ノズルが開口する液体噴射面を封止するキャップ部材と、前記キャップ部材と前記液体噴射ヘッドとの少なくとも一方を相対的に移動させる移動手段と、を備え、前記キャップ部材は、前記液体噴射ヘッドが装着される凹部を備え、該凹部の内側面には、前記液体噴射面とは交差する前記液体噴射ヘッドの側面に当接する当接部が、その周方向に亘って連続的に設けられ、前記移動手段は、前記液体噴射ヘッドに前記キャップ部材を装着させる際、前記当接部が前記液体噴射ヘッドの側面に当接する面積が徐々に増加するように、前記キャップ部材を前記液体噴射ヘッドに対して相対的に移動させるように構成されていることを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる本発明では、キャップ部材を液体噴射ヘッドに装着すると、液体噴射ヘッドの側面に当接部が当接するようにしているため、液体噴射ヘッドに生じるノズルプレートを剥離する方向の応力が抑制される。したがって、この応力に起因するノズルプレートの剥離を抑制することができる。
【０００９】
ここで、液体噴射ヘッドの側面にキャップ部材の当接部を当接させて液体噴射面を封止しようとすると、当接部を液体噴射ヘッドに十分に密着させるために、キャップ部材の凹部の開口（当接部で形成される開口）は比較的小さく形成する必要がある。このため、液体噴射ヘッドにキャップ部材を装着する際、当接部が液体噴射ヘッドに当接することによる摩擦抵抗が大きくなってしまう虞がある。すなわち、液体噴射ヘッドにキャップ部材を装着する際、ノズルプレートを流路部材側に変形させる方向の比較的大きな応力が生じてしまう虞がある。
【００１０】
しかしながら、本発明の液体噴射装置では、液体噴射ヘッドにキャップ部材を装着させる際、当接部が液体噴射ヘッドの側面に当接する面積が徐々に増加するように、キャップ部材を液体噴射ヘッドに対して相対的に移動させている。これにより、キャップ部材を液体噴射ヘッドにスムーズに装着することができる。また液体噴射ヘッドにキャップ部材を装着する際にノズルプレートに生じる応力を小さく抑えることができる。したがって、この応力に起因するノズルプレートの剥離を抑制することができる。
【００１１】
また前記移動手段は、例えば、前記液体噴射ヘッドに前記キャップ部材を装着させる際、前記液体噴射面に対して前記キャップ部材を所定角度で傾斜させた状態で当該キャップ部材の凹部に前記液体噴射ヘッドを係合させ、この状態で前記液体噴射面と平行となるように前記キャップ部材を回転させるように構成される。このような構成とすることで、液体噴射ヘッドにキャップ部材を装着する際、当接部が液体噴射ヘッドの側面に当接する面積を、比較的容易に徐々に増加させることができる。
【００１２】
またこのような構成の前記移動手段は、前記キャップ部材の凹部に前記液体噴射ヘッドを係合させた状態で、前記液体噴射面に沿って前記キャップ部材を移動させるように構成されていることが好ましい。特に、前記移動手段は、前記キャップ部材が前記液体噴射ヘッドの一方の側面に当接して当該キャップ部材が押し広げられるように、前記液体噴射面に沿って前記キャップ部材を移動させるように構成されていることが好ましい。これにより、キャップ部材を液体噴射ヘッドによりスムーズに装着することができ、ノズルプレートに生じる応力もより小さく抑えることができる。
【００１３】
また前記当接部は、前記キャップ部材の底面に対して傾斜する傾斜部を含むようにしてもよい。さらに前記当接部は、前記キャップ部材の凹部を構成する内側面のそれぞれに傾斜部を含み、前記凹部の開口側を凸とする山型に形成されていることが好ましい。このような構成とすることで、液体噴射ヘッドにキャップ部材を装着させる際、当接部が液体噴射ヘッドの側面に当接する面積を、より容易に、徐々に増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る記録装置の概略斜視図。
【図２】記録ヘッドの一例を示す概略図。
【図３】記録ヘッド本体の一例を示す断面図。
【図４】本発明の実施形態１に係る記録装置が備えるキャッピング装置の概略図。
【図５】本発明の実施形態１に係る密着キャップの概略斜視図。
【図６】本発明の実施形態１に係るキャッピング装置の動作を説明する概略図。
【図７】本発明の実施形態２に係る密着キャップの概略斜視図。
【図８】本発明の実施形態２に係るキャッピング装置の動作を説明する概略図。
【図９】本発明の実施形態２に係る密着キャップの変形例を示す概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施形態１）
図１に示すように、インクジェット式記録装置（以下、「記録装置」という）１は、キャリッジ２を備え、キャリッジ２には、異なる色のインクが貯留された複数のインクカートリッジ（液体貯留手段）３と、インクジェット式記録ヘッド（以下、「記録ヘッド」という）１０と、が搭載されている。各インクカートリッジ３は、記録ヘッド１０に接続され、各色のインクが記録ヘッド１０にそれぞれ供給されるように構成されている。
【００１６】
またキャリッジ２は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向（主走査方向）に移動可能に設けられている。そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ２に伝達されることで、キャリッジ２はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙装置等により給紙された紙等の被記録媒体Ｓ（被噴射媒体）がプラテン８上を搬送されるようになっている。
【００１７】
ここで、記録ヘッド１０の構成について説明する。図２に示すように、記録ヘッド１０は、本実施形態では、複数（例えば、５つ）の記録ヘッド本体２０と、これら複数の記録ヘッド本体２０が固定される固定部材４０とで構成されている。
【００１８】
各記録ヘッド本体２０は、図３に示すように、インク滴を噴射する複数のノズル２１が穿設されたノズルプレート２２と、このノズルプレート２２が一方面側に接合され各ノズル２１に連通する複数の圧力発生室２３が形成された流路形成基板２４と、流路形成基板２４のノズルプレート２２とは反対側の面に設けられる圧力発生手段としての圧電素子２５とを有する。流路形成基板２４には、本実施形態では、圧力発生室２３と共に、ノズル連通孔２６、マニホールド２７及びインク供給孔２８が形成されている。圧力発生室２３は、流路形成基板２４の一方面側の表層部分に設けられており、隔壁２９によって区画されてその幅方向で複数並設されている。
【００１９】
流路形成基板２４のノズルプレート２２とは反対側の面、すなわち、圧力発生室２３の開口面側には、振動板３０が接合されており、各圧力発生室２３の一方面はこの振動板３０によって構成されている。この振動板３０上には、圧電素子２５が設けられていると共に、この圧電素子２５が収容されるヘッドケース３１が固定されている。なお圧電素子２５の構成は、特に限定されないが、本実施形態では、圧電材料３２と電極形成材料３３，３４とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層することによって構成されている。
そして、このような構成の各記録ヘッド本体２０は所定位置に位置決めされ、その状態でノズルプレート２２が固定部材４０に接着剤等によって固定されている。
【００２０】
固定部材４０は、図２に示すように、底面部４１と、底面部４１の周囲に亘って連続して設けられる側壁部４２と、で構成され、記録ヘッド本体２０のノズルプレート２２側の一部が収容される凹部を形成している。底面部４１には、各記録ヘッド本体２０に対向する位置に開口部４３が形成されており、各記録ヘッド本体２０は、各ノズル２１がこの開口部４３内に露出された状態で固定部材４０に固定されている。
【００２１】
詳しくは後述するが、側壁部４２は、密着キャップ部材の当接部が当接するため、底面部４１の周囲に亘って連続的に形成されている。すなわち、全ての側壁部４２が隙間なく一体的に形成されている。例えば、本実施形態では、絞り加工によって固定部材４０が形成され、底面部４１と、その周囲の４面を構成する各側壁部４２と、が一体的に形成されている。
【００２２】
そして、このような構成の記録ヘッド１０を有する記録装置１は、記録ヘッド１０のノズル２１が開口するインク噴射面（液体噴射面）を封止するキャッピング装置５０を備えている（図１参照）。なお本実施形態では、記録ヘッド１０を構成する各記録ヘッド本体２０のノズルプレート２２が固定部材４０の底面部４１に固定されているため、この固定部材４０の底面部４１が、記録ヘッド１０のインク噴射面となる。
【００２３】
キャッピング装置５０は、キャリッジ２の移動方向の端部であるプラテン８の側方に設けられている。キャッピング装置５０は、図４に示すように、記録ヘッド１０に装着されてインク噴射面１０ａを封止する密着キャップ（キャップ部材）５１と、この密着キャップ５１を記録ヘッド１０に対して相対的に移動させる移動機構部（移動手段）５２とを備えている。本実施形態では、移動機構部５２は、密着キャップ５１自体を移動させるように構成されている。なお移動機構部５２は、記録ヘッド１０のみを移動させるあるいは記録ヘッド１０と密着キャップ５１との両方を移動させることで、密着キャップ５１を相対的に移動させるように構成されていてもよい。
【００２４】
密着キャップ５１は、図５に示すように、記録ヘッド１０（本実施形態では、固定部材４０）が係合する係合凹部５３を備える。この係合凹部５３の内側面５４には、係合凹部５３の内側に突出する当接部５５が、係合凹部５３の全周に亘って連続して設けられている。またこの当接部５５は、本実施形態では、係合凹部５３の開口面に沿って設けられている。
【００２５】
そして、詳しくは後述するが、密着キャップ５１の係合凹部５３内に記録ヘッド１０が挿入されると、記録ヘッド１０のインク噴射面１０ａとは交差する面である側面１０ｂに当接部５５が当接する。本実施形態では、記録ヘッド１０を構成する固定部材４０の側壁部４２に当接部５５が当接する。これにより、記録ヘッド１０のインク噴射面１０ａが密着キャップ５１内に封止されるようになっている。なお当接部５５を形成する材料は、特に限定されないが、本実施形態では、記録ヘッド１０に確実に密着して記録ヘッド１０の表面を傷つけないように、ゴム等の弾性材料を用いている。
【００２６】
移動機構部５２は、記録ヘッド１０に密着キャップ５１を装着する際、当接部５５が記録ヘッド１０の側面１０ｂに当接する面積が徐々に増加するように、密着キャップ５１を移動可能に構成されている。本実施形態では、移動機構部５２は、記録ヘッド１０に密着キャップ５１を装着させる際、インク噴射面１０ａに対して密着キャップ５１を所定角度で傾斜させた状態で密着キャップ５１の係合凹部５３内に記録ヘッドを係合させ、この状態でインク噴射面１０ａと略平行となるように密着キャップ５１を移動（回転）させるように構成されている。具体的には、移動機構部５２は、一端側が密着キャップ５１に連結される一対の連結部材５６Ａ，５６Ｂと、例えば、モーター等の駆動源を備えて各連結部材５６Ａ，５６Ｂを個別に昇降させると共に水平方向に移動させる昇降移動手段（図示なし）と、を有する。各連結部材５６Ａ，５６Ｂは、例えば、記録ヘッド本体２０の並設方向における密着キャップ５１の対角部近傍に、回動自在に連結されている。なお本実施形態では、各連結部材５６Ａ，５６Ｂは、若干の遊びを持った状態で密着キャップ５１に連結されている。
【００２７】
このような密着キャップ５１及び移動機構部５２を備えるキャッピング装置５０の動作について説明する。
キャッピングが実行される際には、まず記録ヘッド１０が密着キャップ５１に対向する所定位置に位置決めされる（図４参照）。すなわち記録ヘッド１０が搭載されたキャリッジ２がキャリッジ軸５に沿って所定位置まで移動される。この状態で、移動機構部５２は、図６（ａ）に示すように、一方の連結部材５６Ａを所定位置まで上昇させる。なお実際には、連結部材５６Ａは、上昇すると共に連結部材５６Ｂ側へ若干水平移動する。これにより密着キャップ５１は、係合凹部５３の開口面が傾斜しながら上昇し、密着キャップ５１の係合凹部５３内に記録ヘッド１０の一部が挿入される。そして当接部５５の一部を記録ヘッド１０の側面１０ｂ、本実施形態では、固定部材４０の側壁部４２に当接させる。
【００２８】
このとき、例えば、密着キャップ５１を連結部材５６Ｂ側に若干移動させるか、或いは記録ヘッド１０を連結部材５６Ａ側に若干移動させて、密着キャップ５１が記録ヘッド１０の一方の側面１０ｂに当接させて密着キャップ５１が押し広げられるようにすることが好ましい。
【００２９】
そして、図６（ｃ）に示すように、この状態で連結部材５６Ｂを上昇させる。これにより、当接部５５が記録ヘッド１０の側面１０ｂに当接する面積が徐々に増加しながら、密着キャップ５１内に記録ヘッド１０の全てが挿入される。密着キャップ５１が押し広げられている場合は、その後、押し広げを解除して、密着キャップ５１が記録ヘッド１０に装着される。すなわち、当接部５５が記録ヘッド１０の側面１０ｂに周方向に亘って当接して、記録ヘッド１０のインク噴射面１０ａが密着キャップ５１内に封止される。
【００３０】
このように本実施形態では、記録ヘッド１０に装着された密着キャップ５１は、当接部５５が記録ヘッド１０の側面１０ｂに当接して保持されている。このため、ノズルプレート２２に生じる流路形成基板２４から剥離する方向の応力は小さく抑えられる。したがって、ノズルプレート２２の剥離を抑制することができる。
【００３１】
また密着キャップ５１を記録ヘッド１０に装着する際、密着キャップ５１を傾斜させて、記録ヘッド１０の側面に密着キャップ５１を当接させた状態から回転させることで、当接部５５が記録ヘッド１０の側面１０ｂに当接する面積が徐々に増加するようにしている。すなわち当接部５５が記録ヘッド１０に当接することによる摩擦力が徐々に増加するようにしている。これにより、密着キャップ５１を記録ヘッド１０の上方にかかる力を抑制しながらスムーズに装着することができる。特に、上述のように密着キャップ５１を記録ヘッド１０に装着する際、密着キャップ５１が押し広げられるようにすることで、密着キャップ５１を記録ヘッド１０によりスムーズに装着することができる。
【００３２】
（実施形態２）
図７は、実施形態２に係る記録装置が備えるキャッピング装置の概略構成を示す図である。なお同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３３】
本実施形態に係る密着キャップ５１Ａに設けられる当接部５５Ａは、密着キャップ５１Ａの開口面に対して傾斜する傾斜部５７で構成されている。具体的には、図７に示すように、当接部５５Ａは、４つの各内側面５４のそれぞれに一方向に傾斜して設けられ、且つ係合凹部５３の周方向に亘って連続して設けられている。すなわち当接部５５Ａは、各内側面５４に設けられた傾斜部５７が連続することで構成されている。
【００３４】
そして、本実施形態に係る移動機構部５２は、図８に示すように、記録ヘッド１０に密着キャップ５１を装着する際、密着キャップ５１を傾斜させることなく上昇させる。すなわち、各連結部材５６Ａ，５６Ｂを同時に上昇させて、密着キャップ５１Ａを記録ヘッド１０に装着する。このとき、例えば、密着キャップ５１を連結部材５６Ｂ側に若干移動、或いは記録ヘッド１０を連結部材５６Ａ側に若干移動させて、密着キャップ５１が記録ヘッド１０の一方の側面１０ｂに当接させて密着キャップ５１が押し広げられるようにすることが好ましい。 
【００３５】
上述のように、当接部５５Ａが傾斜部５７で構成されていることで、密着キャップ５１Ａを傾斜させることなく上昇させても、当接部５５Ａが記録ヘッド１０の側面１０ｂに当接する面積が徐々に増加する。したがって、密着キャップ５１Ａを記録ヘッド１０にスムーズに装着することができ、ノズルプレートの剥離も抑制することができる。
【００３６】
なお本実施形態では、すなわち各内側面５４の傾斜部５７が、一方向に傾斜して設けられた構成を例示したが、この傾斜部５７の構成は、特に限定されず、例えば、二方向に傾斜するように設けられていてもよい。具体的には、図９に示すように、各内側面５４の傾斜部５７が、係合凹部５３の開口側を凸とする山型に形成されていてもよい。このような傾斜部５７で当接部５５Ａが構成されていることで、密着キャップ５１を記録ヘッド１０によりスムーズに装着することができる。
【００３７】
また本実施形態では、当接部５５Ａが傾斜部５７のみで構成された例を説明したが、当接部５５Ａの一部のみが傾斜部５７で構成されていてもよい。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００３９】
例えば上述の実施形態では、二つの連結部材を備える移動機構部によって密着キャップを移動させるようにしたが、この移動機構部の構成は特に限定されるものではない。また上述の実施形態では移動機構部５２が密着キャップ５１自体を移動させているが、密着キャップ５１の代わりに記録ヘッド１０を移動させ、結果として密着キャップ５１を記録ヘッド１０に対して相対的に移動させるようにしてもよい。勿論、移動機構部５２は密着キャップ５１及び記録ヘッド１０のそれぞれを移動させるように構成されていてもよい。
【００４０】
また上述の実施形態において記録ヘッド１０の一例を説明したが、記録ヘッド１０の構成は特に限定されるものではなく、記録ヘッド１０としては既存の構成を適宜採用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  記録装置、  ２  キャリッジ、  ３  インクカートリッジ、  ４  装置本体、  ５  キャリッジ軸、  ６  駆動モーター、  ７  タイミングベルト、  ８  プラテン、  １０  記録ヘッド、  １０ａ  インク噴射面、  １０ｂ  側面、  ２０  記録ヘッド本体、  ２１  ノズル、  ２２  ノズルプレート、  ２３  圧力発生室、  ２４  流路形成基板、  ２５  圧電素子、  ２６  ノズル連通孔、  ２７  マニホールド、  ２８  インク供給孔、  ２９  隔壁、  ３０  振動板、  ３１  ヘッドケース、  ３２  圧電材料、  ３３  電極形成材料、  ４０  固定部材、  ４１  底面部、  ４２  側壁部、  ４３  開口部、  ５０  キャッピング装置、  ５１  密着キャップ、  ５２  移動機構部、  ５３  係合凹部、  ５４  内側面、  ５５  当接部、  ５６Ａ，５６Ｂ  連結部材、  ５７  傾斜部
【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】
2014188873.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014188873.tif 000011