(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が通過する空間部であって、軸方向に対して交差する方向に切った外周の断面形状が円形又は多角形である空間部と、
前記空間部の前記軸方向における一端側の面に設けられたフィルターと、
前記空間部の前記軸方向における他端側の面に設けられ、前記空間部の前記一端側の面の中央部に向かって突出した突出部材と、
前記空間部の側周面の接線方向から前記空間部に液体を流入させる流入路と、
前記フィルターを通過させて前記空間部から液体を流出させる流出路と、
を備え、
前記突出部材は、側周面が、前記空間部の外周部上方から中心部下方に向かう方向に傾斜しているフィルターユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルターユニットであって、
前記空間部内に旋回流が生じた時に、気泡を前記空間部の中心部へ向かわせる力をＦとし、
前記気泡の浮力をｆとし、
前記空間部の上面と前記側周面とが成す角度をθとし、
前記Ｆの前記側周面に沿う方向の成分をＦａとし、
前記ｆの前記側周面に沿う方向の成分をｆａとしたとき、
Ｆａがｆａより大きくなるように前記θが設定されているフィルターユニット。
【請求項３】
液体が通過する空間部であって、軸方向に対して交差する方向に切った外周の断面形状が円形又は多角形である空間部と、
前記空間部の前記軸方向における一端側の面に設けられたフィルターと、
前記空間部の前記軸方向における他端側の面に設けられ、前記空間部の前記一端側の面の中央部に向かって突出した突出部材と、
前記空間部の側周面の接線方向から前記空間部に液体を流入させる流入路と、
前記フィルターを通過させて前記空間部から液体を流出させる流出路と、
を備え、
前記突出部材は、前記空間部の前記軸方向における前記一端側を頂部とする円錐形状、円錐台形状、半球形状、三角錐形状の中のいずれか一つの形状であるフィルターユニット。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載のフィルターユニットであって、
前記突出部材の頂部が前記フィルターに当接しているフィルターユニット。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載のフィルターユニットを備えた液体噴射装置であって、
液体を貯留する液体貯留部と、液体を噴射可能なノズルが設けられたヘッドと、を備え、
前記フィルターユニットは、前記液体貯留部と前記ノズルとの間に設けられ、
液体に含まれる気泡を前記フィルターの下流側に流出させない流速で前記流入路から前記空間部に液体を流入させる第１のモードと、
液体に含まれる気泡を前記フィルターの下流側に流出させる流速で前記流入路から前記空間部に液体を流入させる第２のモードと、を備える、
液体噴射装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液体噴射装置であって、
前記第２のモードにおいて液体に加えられる動圧は、液体に含まれる気泡が前記フィルターを通過可能な圧力である、
液体噴射装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の液体噴射装置であって、
前記第２のモードでは、前記液体貯留部から前記ヘッド内へ液体を圧送して前記ヘッド内の液体を加圧することで、前記ノズルから液体を噴射させる、
液体噴射装置。
【請求項８】
請求項５から請求項７の何れか１項に記載の流体噴射装置に備わった第２のモードを実行することによって、前記フィルターユニット内の液体に含まれる気泡を除去する気泡除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルターユニット、液体噴射装置、及び、気泡除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置の一例として、ヘッドに設けられたノズルからインク（液体）を噴射させるインクジェットプリンター（以下、プリンター）が知られている。このようなプリンターでは、ノズルと連通し且つインクが充填されたインク室内のインクを加圧することによって、ノズルからインクが噴射される。そのため、ヘッド内のインクに気泡が混入していると、インクを適切に加圧することができずに噴射不良などが起こってしまう。
【０００３】
そこで、インクに混入した気泡を印刷モード時に捕捉するためのフィルターをヘッド内に設け、メンテナンスモード時に気泡がフィルターを通過するようにして、気泡をヘッド外に排出するプリンターがある。更に、メンテナンスモード時に気泡がフィルターを通過し易いように、気泡がフィルターに当接してフィルターの一定領域を閉塞する状態を維持するための気泡係止手段を備えたプリンターが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１３７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、微小な気泡は、インクの流れに乗り難く、また、浮力により上昇してしまうとフィルターに当接し難いため、メンテナンスモード時に微小な気泡がフィルターを通過できずにフィルターユニット内に残留する問題があった。特に、ヘッド内のインクを加圧することによってノズルからインクを噴射させるメンテナンスを実行する場合には、気泡が圧縮されて小さくなってしまうため、フィルターユニット内に気泡がより残留してしまう。
【０００６】
そこで、本発明では、フィルターユニット内の液体（インク）からの気泡除去性を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決する為の主たる発明は、液体が通過する空間部であって、軸方向に対して交差する方向に切った外周の断面形状が円形又は多角形である空間部と、前記空間部の前記軸方向における一端側の面に設けられたフィルターと、前記空間部の前記軸方向における他端側の面に設けられ、前記空間部の前記一端側の面の中央部に向かって突出した突出部材と、前記空間部の側周面の接線方向から前記空間部に液体を流入させる流入路と、前記フィルターを通過させて前記空間部から液体を流出させる流出路と、を備えるフィルターユニットである。  
本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１Ａはプリンターの全体構成ブロック図であり、図１Ｂはプリンターの概略断面図である。
【図２】インクの供給経路を説明する図である。
【図３】図３Ａはフィルターユニットの構成を説明する図であり、図３Ｂはフィルターユニットを通過するインクの流れを説明する図である。
【図４】図４Ａは印刷モード時におけるインク及び気泡の流れを説明する図であり、図４Ｂはメンテナンスモード時におけるインク及び気泡の流れを説明する図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは比較例のフィルターユニットを説明する図である。
【図６】突出部の傾斜角を説明する図である。
【図７】変形例のフィルター室を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。
【００１０】
即ち、液体が通過する空間部であって、軸方向に対して交差する方向に切った外周の断面形状が円形又は多角形である空間部と、前記空間部の前記軸方向における一端側の面に設けられたフィルターと、前記空間部の前記軸方向における他端側の面に設けられ、前記空間部の前記一端側の面の中央部に向かって突出した突出部材と、前記空間部の側周面の接線方向から前記空間部に液体を流入させる流入路と、前記フィルターを通過させて前記空間部から液体を流出させる流出路と、を備えるフィルターユニットである。  
このようなフィルターユニットによれば、空間部に流入する液体の流速を調整して、空間部内に液体の旋回流を発生させることで、遠心力により気泡を空間部の中央部に向かわせつつ、突出部材により気泡をフィルターに向かわせることができるため、より多くの気泡をフィルターの下流側に流出させることができる。従って、フィルターユニット内の液体からの気泡除去性を改善することができる。
【００１１】
かかるフィルターユニットであって、前記突出部材は、前記空間部の前記軸方向における前記一端側を頂部とする円錐形状であるフィルターユニットである。  
このようなフィルターユニットによれば、気泡をスムーズにフィルターに向かわせることができ、また、突出部材での気泡の滞留を防止できるため、より多くの気泡をフィルターの下流側に流出させることができる。
【００１２】
かかるフィルターユニットであって、前記突出部材の頂部が前記フィルターに当接しているフィルターユニットである。  
このようなフィルターユニットによれば、突出部材とフィルターの間隔がより狭くなるため、微小な気泡もフィルターに当接させることができ、また、突出部材とフィルターとの間での気泡の滞留を防止できるため、より多くの気泡をフィルターの下流側に流出させることができる。
【００１３】
また、前記フィルターユニットと、液体を貯留する液体貯留部と、液体を噴射可能なノズルが設けられたヘッドと、を備え、前記フィルターユニットは、前記液体貯留部と前記ノズルとの間に設けられ、液体に含まれる気泡を前記フィルターの下流側に流出させない流速で前記流入路から前記空間部に液体を流入させる第１のモードと、液体に含まれる気泡を前記フィルターの下流側に流出させる流速で前記流入路から前記空間部に液体を流入させる第２のモードと、を備える液体噴射装置である。  
このような液体噴射装置によれば、気泡によりヘッド内の液体が適正に加圧されなかったり、気泡によりヘッドへの液体供給が妨げられたりすることを防止できるため、ノズルからの液体噴射不良を防止することができる。
【００１４】
かかる液体噴射装置であって、前記第２のモードにおいて液体に加えられる動圧は、液体に含まれる気泡が前記フィルターを通過可能な圧力であること。  
このような液体噴射装置によれば、第２のモード時に気泡をフィルターの下流側に流出させることができる。
【００１５】
かかる液体噴射装置であって、前記第２のモードでは、前記液体貯留部から前記ヘッド内へ液体を圧送して前記ヘッド内の液体を加圧することで、前記ノズルから液体を噴射させること。  
このような液体噴射装置によれば、気泡が小さくなりフィルターを通過し難くなる場合であっても、フィルターユニット内の液体からの気泡除去性を改善することができる。
【００１６】
また、前記第２のモードを実行することによって、前記フィルターユニット内の液体に含まれる気泡を除去する気泡除去方法である。  
このような気泡除去方法によれば、空間部内に液体の旋回流を発生させることで、遠心力により気泡を空間部の中央部に向かわせつつ、突出部材により気泡をフィルターに向かわせることができるため、より多くの気泡をフィルターの下流側に流出させることができる。従って、フィルターユニット内の液体からの気泡除去性を改善することができる。
【００１７】
＝＝＝印刷システム＝＝＝
「液体噴射装置」をインクジェットプリンター（以下、プリンター）とし、プリンターとコンピューターが接続された印刷システムを例に挙げて、実施形態を説明する。  
図１Ａは、プリンター１の全体構成ブロック図であり、図１Ｂは、プリンター１の概略断面図である。図２は、インクの供給経路を説明する図である。
【００１８】
コンピューター６０は、プリンター１と通信可能に接続されており、プリンター１に画像を印刷させるための印刷データをプリンター１に出力する。
【００１９】
プリンター１内のコントローラー１０は、プリンター１における全体的な制御を行うためのものである。インターフェース部１１は、外部装置であるコンピューター６０との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ１２は、プリンター１の全体的な制御を行うための演算処理装置であり、ユニット制御回路１４を介して各ユニットを制御する。メモリー１３は、ＣＰＵ１２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。また、プリンター１内の状況を検出器群５０が監視し、コントローラー１０はその検出結果に基づいて各ユニットを制御する。
【００２０】
搬送ユニット２０は、用紙、布、フィルム等の被記録媒体（以下、媒体Ｓ）を搬送方向の上流側から下流側へ搬送するためのものである。媒体Ｓは、図１Ｂに示すように、搬送ローラー２１Ａ,２１Ｂによって回転する搬送ベルト２２上を、ヘッドユニット３０の下面と対向しながら停まることなく一定の速度で搬送される。
【００２１】
ヘッドユニット３０は、対向する媒体Ｓに向けてノズルからインクを噴射するためのものである。ヘッドユニット３０の下面には、４個のヘッド３１（１）〜３１（４）が搬送方向と交差する紙幅方向に並んで設けられている。各ヘッド３１の下面には、インクを噴射可能なノズル開口が設けられている。従って、ヘッドユニット３０の下を搬送方向に移動する媒体Ｓに向けてノズルからインクが噴射されることで、搬送方向に沿う複数のドット列が紙幅方向に並んだ２次元の画像が印刷される。
【００２２】
各ヘッド３１は、図２に示すように、ノズルＮｚと、ノズルＮｚ毎に設けられ且つ各ノズルＮｚと連通するインク室３１１と、複数のインク室３１１に連通する共通インク室３１２と、フィルターユニット７０と、を有する。フィルターユニット７０は、共通インク室３１２よりもインク供給経路における上流側に設けられ、印刷モード時に気泡や異物（増粘インクやゴミ等）が共通インク室３１２へ流れていってしまうことを防止するためのものである（詳細は後述）。
【００２３】
なお、ノズルからのインク噴射方式は、駆動素子（ピエゾ素子）に電圧をかけてノズルと連通するインク室３１１を膨張・収縮させることによりインクを噴射させるピエゾ方式でもよいし、駆動素子（発熱素子）によりノズルＮｚ内に気泡を発生させ、その気泡でインクを噴射させるサーマル方式でもよい。
【００２４】
メンテナンスユニット４０は、ヘッド３１やインク流路内にインクを供給・充填し、ヘッド３１やインク流路内のインクから気泡を除去するためのものである（詳細は後述）。
【００２５】
＝＝＝メンテナンスユニット４０の構成＝＝＝
メンテナンスユニット４０は、供給ポンプＰ１と、圧力調整ポンプＰ２及びそれに接続する空気チューブ４６と、循環ポンプＰ３と、インクを貯留するインクカートリッジ４３及びサブタンク４５と、供給チューブ４４と、循環チューブ４７と、開閉弁４３１と、インク受け部４１と、キャップ４２と、廃液タンク４８と、を有する。メンテナンスユニット４０は、印刷領域（媒体Ｓが搬送ベルト２２上を搬送される領域）よりも紙幅方向奥側の非印刷領域に位置する。
【００２６】
インクカートリッジ４３とサブタンク４５は供給チューブ４４を介して連通し、供給チューブ４４の途中に開閉弁４３１と供給ポンプＰ１が設けられている。供給ポンプＰ１の稼働により、インクカートリッジ４３内のインクがサブタンク４５に供給される。
【００２７】
サブタンク４５には、循環チューブ４７の両端が設けられ、循環チューブ４７の途中には、循環ポンプＰ３と４個のヘッド３１（１）〜３１（４）が設けられている。従って、サブタンク４５内のインクは、循環ポンプＰ３の稼動により、循環チューブ４７内を流れつつヘッド３１内を通過して、再びサブタンク４５に戻ることができる。即ち、サブタンク４５内のインクは循環される。なお、循環ポンプＰ３は、ヘッド３１よりもインク供給経路の上流側に設けられている。また、サブタンク４５の空気層には、圧力調整ポンプＰ２に接続された空気チューブ４６の端部が設けられている。
【００２８】
キャップ４２は、略直方体形状の部材（例：弾性部材）であり、ヘッド３１毎に設けられている。４個のキャップ４２は、ヘッドユニット３０における４個のヘッド３１（１）〜３１（４）の配置と同じ配置で、非印刷領域に設けられている。従って、メンテナンスモード時にヘッドユニット３０が非印刷領域に移動すると、ヘッド３１のノズル開口面（下面）とキャップ４２が対向した状態となる。キャップ４２は、鉛直方向に昇降可能であり、ヘッド３１のノズル開口面に密着（当接）することができる。ヘッド３１のノズル開口面にキャップ４２が密着すると、各ノズル開口はそれぞれ独立して封止されて大気と連通しない状態となる。
【００２９】
インク受け部４１は、メンテナンスモード時に、ヘッド３１のノズル開口面と対向する位置（キャップ４２の下方）に設けられ、ノズルＮｚから噴射されたインクを受けるためのものである。インク受け部４１が受けたインクは廃液タンク４８に回収される。
【００３０】
＝＝＝印刷モードとメンテナンスモード＝＝＝
＜＜印刷モード＞＞
本実施形態のプリンター１は、印刷モードとメンテナンスモードを備える。印刷モードは、媒体Ｓに画像を印刷するモードである。印刷モード時のヘッドユニット３０は、搬送ベルト２２上に位置し、搬送ベルト２２上を搬送される媒体Ｓと対向している。
【００３１】
印刷モード時に、コントローラー１０は、圧力調整ポンプＰ２を稼働してサブタンク４５の空気層に空気を供給し、サブタンク４５内の圧力を大気圧よりも高い圧力に加圧する。そうすることで、印刷のためにヘッド３１内からインクが消費されても、サブタンク４５内のインクを、循環チューブ４７を介してヘッド３１に供給することができる。
【００３２】
＜＜メンテナンスモード＞＞
メンテナンスモードは、ヘッド３１やインク流路内に混入する気泡を除去するするモードである。プリンター１の使用を長時間に亘って停止する場合、ヘッド３１のノズル開口面とキャップ４２を密着させることで、ノズル開口からの空気の混入を抑制することができる。しかし、空気の混入を完全に防止することは難しく、長時間に亘って停止したプリンター１では、ヘッド３１やインク流路内のインクに気泡（空気）が混入した状態となる。また、インクカートリッジ４３などを交換する場合にも、ヘッド３１やインク流路内に空気が混入し易い。
【００３３】
ヘッド３１やインク流路内のインクに気泡が混入していると、気泡がインクの流れを妨げてインク供給が不十分になったり、インク室３１１内のインクを適切に加圧することが出来ずにノズルＮｚから正しくインクが噴射されなかったりしてしまう。
【００３４】
そこで、本実施形態のプリンター１は、長時間に亘って停止した後（例：一日における運転開始時）やインクカートリッジ４３などを交換した後に、メンテナンスモードを実行する。ただし、これに限らず、例えば、印刷処理中に定期的にメンテナンスモードを実行してもよい。また、メンテナンスモードを実行することでヘッド３１やインク流路内にインクが充填される。そこで、ヘッド３１やインク流路を洗浄・交換した後などにインクを初期充填することを目的とした場合にも、メンテナンスモードを実行してもよい。
【００３５】
以下、具体的なメンテナンスモードの流れについて説明する。  
まず、プリンター１のコントローラー１０は、供給チューブ４４の途中に設けられた開閉弁４３１を開いて、供給ポンプＰ１を稼働し、所定量のインクをインクカートリッジ４３からサブタンク４５に補充する。サブタンク４５へのインク補充が終了すると、コントローラー１０は開閉弁４３１を閉じて、インクカートリッジ４３とサブタンク４５の間でのインクの往来を抑制する。
【００３６】
次に、コントローラー１０は、ヘッド３１のノズル開口面とキャップ４２の上面を対向させて、その後、キャップ４２を上昇させてヘッド３１のノズル開口面とキャップ４２を密着させる。その結果、各ヘッド３１のノズル開口はそれぞれ独立して封止されて大気と連通しない状態となる。
【００３７】
次に、コントローラー１０は、循環ポンプＰ３を稼働し、サブタンク４５、ヘッド３１、及び、循環チューブ４７内のインクを循環する。具体的には、まず、サブタンク４５内のインクが循環チューブ４７を通ってヘッド３１に圧送され、ヘッド３１内のインクが循環チューブ４７を通ってサブタンク４５に戻される。なお、この時のサブタンク４５内の空気層は大気圧である。また、ヘッド３１のノズル開口面とキャップ４２が密着しているため、ノズル開口からのインク漏れが抑制される。
【００３８】
このように、サブタンク４５、ヘッド３１、及び、循環チューブ４７内のインクを循環することで、ヘッド３１や循環チューブ４７内のインクに混入している気泡がインクと共にサブタンク４５に送られる。サブタンク４５では、気泡がインクの液面で弾けて消滅し、サブタンク４５内のインクから気泡が除去される。こうして、ヘッド３１及び循環チューブ４７内のインクから気泡が除去され、ヘッド３１及び循環チューブ４７内にインクが充填される。
【００３９】
ただし、ノズルＮｚのような微小な空間にはインクが充填され難く、循環ポンプＰ３によるインク循環後もノズルＮｚ内に気体（気泡）が残留している虞がある。そこで、コントローラー１０は、次に、圧力調整ポンプＰ２を稼働してサブタンク４５の空気層に空気を供給し、サブタンク４５内の圧力を大気圧よりも高い圧力に加圧する。そうすると、サブタンク４５内のインクが加圧され、サブタンク４５からヘッド３１にインクが圧送され、ヘッド３１内のインクも加圧される。
【００４０】
その後、コントローラー１０は、ヘッド３１のノズル開口面に密着していたキャップ４２を下降させて、ヘッド３１とキャップ４２を離間させる。そうすると、圧力調整ポンプＰ２によりヘッド３１内のインクは加圧されていたため、ノズルＮｚからインクが勢いよく噴射される。その結果、ノズルＮｚからインクと共に気体が排出され、ノズルＮｚ内にもインクが充填される。コントローラー１０は、ノズルＮｚから所定量のインクを噴射させた後に、圧力調整ポンプＰ２の稼働を停止する。こうして、ヘッド３１及び循環チューブ４７内のインクから気泡を除去しつつ、ヘッド３１及び循環チューブ４７にインクを充填することができる。
【００４１】
なお、ヘッド３１とキャップ４２を離間させてから圧力調整ポンプＰ２によりサブタンク４５内のインクを加圧して、ノズルＮｚからインクを噴射させてもよい。また、サブタンク４５を設けずに、インクカートリッジ４３とヘッド３１を繋ぐ循環チューブによってインクを循環してもよい。
【００４２】
＝＝＝フィルターユニット７０＝＝＝
＜＜フィルターユニット７０の構成＞＞
図３Ａは、フィルターユニット７０の構成を説明する図であり、図３Ｂは、フィルターユニット７０を通過するインクの流れを説明する図である。図３Ａの上図は、フィルター蓋７４を外した状態のフィルターユニット７０を上から見た図であり、図３Ａの下図は、フィルターユニット７０の縦方向における中央部（位置ＡＡ’）にて鉛直方向に切ったフィルターユニット７０の断面図である。また、図３Ｂは、フィルターユニット７０の本体部７１と循環チューブ４７を鉛直方向と交差する縦方向に見た外観図であり、本体部７１内に設けられたフィルター室７２等を点線にて仮想的に示す。
【００４３】
フィルターユニット７０は、本体部７１と、フィルター室７２と、フィルター７３と、フィルター蓋７４と、インク流入路７５と、インク流出路７６と、を有する。フィルター室７２、インク流入路７５、及び、インク流出路７６は、インクが通過する空間である。フィルター７３は、多数の微小孔が設けられた円形上の薄板（例：金属メッシュ）である。
【００４４】
フィルター室７２は、図３Ａの上図に示すように、鉛直方向（フィルター室７２の軸方向）に対して交差する面方向に切った外周の断面形状が円形の空間である。そして、図３Ａの下図に示すように、フィルター室７２の底面７２ａ（鉛直方向下側の面）にフィルター７３が設けられている。また、フィルター蓋７４の底面７４ａには、鉛直方向下側を頂部とする円錐形状の突出部７４１が設けられている。この突出部７４１は、フィルター室７２の上面７２ｂの一部として構成され、フィルター室７２の底面７２ａ及びフィルター７３の中心部Ｏに向かって突出するように設けられている。即ち、フィルター室７２の上面７２ｂは、外周部から中心部Ｏに向かって下方に傾斜している。このように、フィルター室７２は、円柱の中央部が逆円錐形に窪んだ形状の空間である。
【００４５】
インク流入路７５は、フィルター室７２にインクを流入させる空間であり、本体部７１の底面７１ａからフィルター蓋７４の底面７４ａまで鉛直方向に延びた第１インク流入路７５１と、図３Ａの上図に示すように、湾曲しながら延びた第２インク流入路７５２と、フィルター室７２の側周面の接線方向に延びた第３インク流入路７５３と、を有する。第２インク流入路７５２及び第３インク流入路７５３の高さ（鉛直方向の位置）は、フィルター室７２の高さ（鉛直方向の位置）と同じである。
【００４６】
インク流出路７６は、フィルター７３の鉛直方向下側に設けられ、フィルター７３を通過させてフィルター室７２からインクを流出させる空間である。また、インク流出路７６は、フィルター７３から本体部７１の底面７１ａまで鉛直方向下側に延び、鉛直方向の途中から流路が狭くなっている（鉛直方向と交差する面方向の断面積が小さくなっている）。
【００４７】
フィルターユニット７０は、図２に示すように、ヘッド３１内に組み込まれ、共通インク室３１２よりもインク供給経路における上流側に設けられている。従って、サブタンク４５内のインクは、循環チューブ４７を通って、フィルターユニット７０を通過してから共通インク室３１２に供給される。フィルターユニット７０を通過するインクは、図３Ｂに示すように、第１インク流入路７５１、第２インク流入路７５２、第３インク流入路７５３を順に通過してフィルター室７２に流入し、その後、フィルター７３を通過してインク流出路７６からフィルターユニット７０の外部に流出する。
【００４８】
＜＜フィルターユニット７０の目的＞＞
前述のように、ノズルＮｚと連通するインク室３１１内のインクに気泡が混入していると、駆動素子によりインク室３１１内のインクを適切に加圧することができず、ノズルＮｚからのインク噴射不良が生じてしまう。従って、印刷モード時は、共通インク室３１２やインク室３１１に気泡を送りたくない。即ち、印刷モード時は、インクに含まれる気泡を、フィルターユニット７０（フィルター７３）の下流側に流出させることなく、フィルター７３で捕捉したい。
【００４９】
一方、フィルター７３で気泡を捕捉したままにすると、フィルター７３を通過するインクの流れが気泡によって妨げられてしまう。そうすると、共通インク室３１２やインク室３１１へのインク供給が不十分となり、ノズルＮｚからのインク噴射不良が生じてしまう。従って、メンテナンスモード時は、フィルター７３が捕捉していた気泡をフィルターユニット７０（フィルター７３）の下流側に流出させて、気泡をサブタンク４５に送ったり、ノズルＮｚから気泡をヘッド３１外に排出させたりしたい。
【００５０】
つまり、印刷モード時は気泡がフィルター７３を通過しないようにし、メンテナンスモード時は気泡がフィルター７３を通過するようにすることで、ノズルＮｚからのインク噴射不良を防止する。
【００５１】
また、フィルター７３によって、インクに含まれる気泡だけでなく、増粘インクやゴミ等の異物も捕捉することができる。そうすることで、ノズルＮｚの目詰まりを抑えることができる。なお、異物によるフィルター７３の目詰まりを防止するために、適宜フィルター７３を洗浄・交換するとよい。
【００５２】
＜＜フィルターユニット７０の作用＞＞
図４Ａは、印刷モード時におけるインク及び気泡の流れを説明する図であり、図４Ｂは、メンテナンスモード時におけるインク及び気泡の流れを説明する図である。図４Ａ及び図４Ｂにおける各上図は、第３インク流入路７５３やインク室７２等を上から見た図であり、各下図は、第３インク流入路７５３やインク室７２等を鉛直方向と交差する縦方向から見た断面図である。
【００５３】
印刷モード時（即ち、ヘッド３１へのインク供給時）は、メンテナンスモード時（即ち、循環ポンプＰ３によるインク循環時や圧力ポンプＰ２の加圧によるノズルＮｚからのインク噴射時）に比べて、サブタンク４５からヘッド３１に供給されるインクの流速が遅くなるように設定されている。換言すると、印刷モード時は、メンテナンスモード時に比べて、サブタンク４５からヘッド３１に供給される単位時間あたりのインク流量が少なくなるように（例えば、半分のインク流量となるように）設定されている。
【００５４】
そのために、コントローラー１０は、印刷モード時に圧力調整ポンプＰ２がサブタンク４５内のインクをヘッド３１に圧送する力を、メンテナンスモード時に循環ポンプＰ３や圧力調整ポンプＰ２がサブタンク４５内のインクをヘッド３１に圧送する力よりも弱くする。
【００５５】
従って、印刷モード時は、第３インク流入路７５３からフィルター室７２に流入するインクの流速も遅いので（単位時間あたりのインク流入量も少ないので）、第３インク流入路７５３によってフィルター室７２の側周面の接線方向からフィルター室７２にインクが流入したとしても、図４Ａに示すように、フィルター室７２内にインクの旋回流が発生しない。そのため、フィルター室７２に流入したインクは、逆円錐形状である突出部７４１の周囲を旋回することなくフィルター７３を通過し、インク流出路７６へ流れる。
【００５６】
印刷モード時のようにインクの流速が遅いと、インクに含まれる気泡はインクの流れに乗り難い。よって、気泡は、インクと共に鉛直方向下側に位置するフィルター７３に向かうことなく、浮力により鉛直方向上側（即ち、フィルター蓋７４やフィルター室７２の上面７２ｂ）に向かって浮上する。浮上した気泡は、インクの流れが緩やかなフィルター室７２の外周部（隅部）などに滞留する。
【００５７】
つまり、印刷モード時は、気泡がフィルター７３を通過することなくフィルター室７２内に留まり、インク室３１１に気泡が流れていってしまうことを防止できる。よって、駆動素子によりインク室３１１内のインクを適切に加圧することができ、ノズルＮｚからのインク噴射不良を防止することができる。
【００５８】
一方、メンテナンスモード時は、印刷モード時に比べて、第３インク流入路７５３からフィルター室７２に流入するインクの流速が速くなるように設定されている。換言すると、メンテナンスモード時は、印刷モード時に比べて、第３インク流入路７５３からフィルター室７２に流入する単位時間あたりのインク流量が多くなるように（例えば、２倍のインク流量となるように）設定されている。
【００５９】
従って、メンテナンスモード時に、第３インク流入路７５３によってフィルター室７２の側周面の接線方向からフィルター室７２にインクが流入すると、図４Ｂに示すように、フィルター室７２内にインクの旋回流（渦流）が発生する。そのため、フィルター室７２に流入したインクは、逆円錐形状である突出部７４１の周囲を旋回し、その後、フィルター７３を通過してインク流出路７６へ流れる。
【００６０】
メンテナンスモード時のようにインクの流速が速いと、インクに含まれる気泡はインクの流れに乗り易い。よって、気泡は、インクと共に突出部７４１の周囲を旋回しながら、浮力に抗して鉛直方向下側に位置するフィルター７３に向かう。そうして、気泡はフィルター７３に当接する。
【００６１】
更に、フィルター室７２内のインクの旋回流に伴って発生する遠心力により、比重の重いインクはフィルター室７２の外周部に集まろうとし、比重の小さい気泡はフィルター室７２の中心部に集まろうとする。そのため、印刷モード時にフィルター室７２の外周部（上方の隅部）に滞留していた気泡や、インクの流れに乗り難い微小な気泡も、図４Ｂに示すように、フィルター室７２の中心部に向かう。
【００６２】
フィルター室７２内には、フィルター室７２の底面７２ａ（フィルター７３）の中心部Ｏに向かって突出する逆円錐形状の突出部７４１が設けられている。よって、フィルター室７２の外周部から中心部にかけて、フィルター室７２の上面７２ｂと底面７２ａの間隔（フィルター蓋７４とフィルター７３との間隔）が徐々に狭くなっている。そのため、インクの旋回流に伴って発生する遠心力の影響で気泡がフィルター室７２の中心部に向かうと、気泡７２は突出部７４１の側周面に沿って鉛直方向下側に向かうことになる。そうして、気泡はフィルター７３に当接する。つまり、突出部７４１は、フィルター室７２の中心部に向かう気泡の浮力を押さえて、気泡を鉛直方向下側に位置するフィルター７３に向かわせる役割を果たす。
【００６３】
こうして、気泡がフィルター７３に当接すると、フィルター室７２からフィルター７３を通過してインク流出路７６へ流れようとするインクによって、気泡に圧力が掛かる（気泡を押し付ける力が発生する）。気泡にかかる圧力が、フィルター７３の毛細管力（インクがフィルター７３の微小孔を通過する圧力）を超えると、気泡はフィルター７３を通過する。このようにメンテナンスモード時に気泡がフィルター７３を通過するように、メンテナンスモード時には、インクに加えられる動圧が、インクに含まれる気泡がフィルター７３を通過可能な圧力となるようにしている。そのために、フィルター室７２に流入するインクの流速等が調整されている。フィルター７３を通過した気泡は、インク流出路７６を介してフィルターユニット７０から流出し、その後、サブタンク４５に送られてインクの液面で消滅したり、ノズルＮｚからヘッド３１外に排出されたりする。
【００６４】
図５Ａ及び図５Ｂは、比較例のフィルターユニットを説明する図である。図５Ａではフィルター室７２の中心部に向かって半径方向からフィルター室７２にインクが流入し、図５Ｂでは、フィルター室７２の上面７２ｂからフィルター室７２にインクが流入する。
【００６５】
これらの場合、フィルター室７２に流入するインクの流速が速くとも、フィルター室７２内にインクの旋回流が発生しない。そうすると、気泡がフィルター室７２の中心部に向かうことなく、図５Ａのようにフィルター室７２に突出部７４１が設けられていたとしても、突出部７４１により気泡をフィルター７３に向かわせることが出来ない。そのため、比較例のフィルターユニットでは、メンテナンスモード時にも、気泡をフィルター７３の下流側に流出させることが出来ず、気泡がフィルター室７２の外周部（上方の隅部）に滞留してしまう。
【００６６】
そこで、本実施形態のフィルターユニット７０のように、第３インク流入路７５３によりフィルター室７２の側周面の接線方向からフィルター室７２にインクを流入させることで、フィルター室７２内にインクの旋回流を発生させることができる。そうすると、気泡をフィルター室７２の中心部に向かわせつつ、突出部７４１に沿わせて気泡をフィルター７３に向かわせて、気泡とフィルター７３を当接させることができ、フィルター室７２から気泡を除去することができる。従って、共通インク室３１２やインク室３１１に供給するインクの流れを気泡が妨げてしまうことを防止でき、共通インク室３１２やインク室３１１に十分にインクを供給することができるため、ノズルＮｚからのインク噴射不良を防止することができる。
【００６７】
＜＜まとめ＞＞
本実施形態のフィルターユニット７０は、インクが通過する空間部であって、軸方向（図３Ａの鉛直方向）に対して交差する方向（面方向）に切った外周の断面形状が円形であるフィルター室７２（空間部に相当）と、フィルター室７２の軸方向における一端側の面（図３Ａの底面７２ａ）に設けられたフィルター７３と、フィルター室７２の軸方向における他端側の面（図３Ａの上面７２ｂ）に設けられ、フィルター室７２の一端側の面（底面７２ａ）の中央部に向かって突出した突出部７４１（突出部材に相当）と、フィルター室７２の側周面の接線方向からフィルター室７２にインクを流入させるインク流入路７５（流入路に相当）と、フィルター７３を通過させてフィルター室７２からインクを流出させるインク流出路７６（流出路に相当）と、を備える。
【００６８】
このようなフィルターユニット７０によれば、インク流入路７５から速い流速でフィルター室７２にインクが流入した場合に、フィルター室７２内にインクの旋回流を発生させることができる。そうすると、インクの旋回流に伴って発生する遠心力により、インクよりも軽い気泡をフィルター室７２の中心部に向かわせることができる。その際に、フィルター室７２の外周部から中心部に向かって下方に傾斜する突出部７４１に沿わせて気泡をフィルター７３に向かわせることができる。そうすることで、インクの流れに乗り難く、また、フィルター７３に当接し難い微小な気泡や、フィルター室７２の外周部で滞留している気泡も、フィルター７３に当接させることができ、気泡をフィルター７３の下流側に流出させることができる。
【００６９】
つまり、本実施形態のフィルターユニット７０によれば、メンテナンスモード時に、より多くの気泡をフィルター７３の下流側に流出させることができ、フィルターユニット７０内のインクからの気泡除去性を改善することができる。そのため、印刷モード時に、気泡がインク室３１１に流れたり、気泡がインク供給の妨げになったりすることを防止でき、ノズルＮｚからのインク噴射不良を防止することができる。
【００７０】
一方、インク流入路７５から遅い流速でフィルター室７２にインクが流入した場合には、フィルター室７２内にインクの旋回流が発生しないため、気泡は、フィルター室７２の中心部に向かうことなく、突出部７４１に沿ってフィルター７３に向かうこともない。この場合、気泡がフィルター７３の下流側に流出してしまうことを防止できる。  
つまり、フィルター室７２に流入するインクの流速を調整し、フィルター室７２内にインクの旋回流を発生させるか否かによって、適宜、フィルター７３の下流側に気泡を流出させたり気泡の流出を防止したりできる。
【００７１】
また、本実施形態のプリンター１は、インクを貯留するサブタンク４５（液体貯留部に相当）と、インクを噴射可能なノズルＮｚが設けられたヘッド３１とを備え、共通インク室３１２の上流側（サブタンク４５とノズルＮｚの間）にフィルターユニット７０が設けられている。そして、プリンター１は、インクに含まれる気泡をフィルター７３の下流側に流出させない流速で第３インク流入路７５３からフィルター室７２にインクを流入させる印刷モード（第１のモードに相当）と、インクに含まれる気泡をフィルター７３の下流側に流出させる流速で第３インク流入路７５３からフィルター室７２にインクを流入させるメンテナンスモード（第２のモードに相当）と、を備える。
【００７２】
更に言えば、印刷モード時は、フィルター室７２内にインクの旋回流を発生させない流速で第３インク流入路７５３からフィルター室７２にインクを流入させ、インクに含まれる気泡をフィルター７３の下流側に流出させないようにし、メンテナンスモード時は、フィルター室７２内にインクの旋回流を発生させる流速で第３インク流入路７５３からフィルター室７２にインクを流入させ、インクに含まれる気泡をフィルター７３の下流側に流出させるようにする。
【００７３】
このようなプリンター１によれば、印刷モード時には、インク室３１１に気泡が流れていってしまうことを防止でき、駆動素子によりインク室３１１内のインクを適切に加圧することができるため、ノズルＮｚからのインク噴射不良を防止することができる。一方、メンテナンスモード時には、フィルター７３を通過するインクの流れを気泡が妨げてしまうことを防止し、共通インク室３１２やインク室３１１に十分にインクを供給することができるため、ノズルＮｚからのインク噴射不良を防止することができる。
【００７４】
また、本実施形態のプリンター１では、メンテナンスモードにおいてインクに加えられる動圧を、インクに含まれる気泡がフィルター７３を通過可能な圧力にしている。  
換言すると、印刷モード時に、フィルター７３を通過するインクが気泡に掛ける圧力がフィルター７３の毛細管力以下となるようにフィルター室７２に流入するインクの流速等が設定され、メンテナンスモード時に、フィルター７３を通過するインクが気泡に掛ける圧力がフィルター７３の毛細管力よりも大きくなるようにフィルター室７２に流入するインクの流速等が設定されている。  
そうすることで、印刷モード時には、気泡をフィルター７３の下流側に流出させないようにすることができ、メンテナンスモード時には、気泡をフィルター７３の下流側に流出させることができる。
【００７５】
図６は、突出部７４１の傾斜角θを説明する図である。メンテナンスモード時にフィルター室７２内に旋回流が生じると、遠心力により、比重の重いインクはフィルター室７２の外周部に集まろうとし、比重の軽いインクはフィルター室７２の中心部に集まろうとする。図６では、気泡がフィルター室７２の中心部に向かう力を「Ｆ」と表し、気泡の浮力を「ｆ」と表す。また、突出部７４１の傾斜角、即ち、フィルター室７２の上面７２ｂと突出部７４１の側周面７４１ａとが成す角度を「θ」と表す。
【００７６】
気泡がフィルター室７２の中心部に向かう力Ｆのうち、突出部７４１の側周面７４１ａに沿う方向の力の成分「Ｆａ（＝Ｆ・ＣＯＳθ）」が、気泡をフィルター７３に向かわせる力である。一方、気泡の浮力ｆのうち、突出部７４１の側周面７４１ａに沿う方向の力の成分「ｆａ＝（ｆ・ＣＯＳ（９０°−θ））」が、気泡をフィルター室７２の上面７２ｂに向かわせる力である。メンテナンスモード時に、気泡をフィルター７３に向かわせる力「Ｆａ」を、気泡をフィルター室７２の上面７２ｂに向かわせる力「ｆａ」よりも大きくすることで、気泡をフィルター７３に向かわせることができる。
【００７７】
そのため、本実施形態のフィルターユニット７０では、メンテナンスモード時に気泡が浮力ｆに抗してフィルター７３（鉛直方向下側）に向かうように、フィルター室７２の上面７２ｂに対する突出部７４１の側周面７４１ａの傾きθが設定されている。そうすることで、メンテナンスモード時に気泡とフィルター７３を当接させることができ、気泡をフィルター７３の下流側に流出させることができる。
【００７８】
また、本実施形態のフィルターユニット７０における突出部７４１を、フィルター室７２の軸方向（図３Ａの鉛直方向）における一端側（フィルター７３が設けられた鉛直方向下側）を頂部とする円錐形状とする。  
そうすることで、突出部７４１の滑らかな側周面に沿わせて、気泡をスムーズにフィルター７３に向かわせることができる。仮に、突出部７４１が階段形状であると、角部に気泡が滞留してしまう虞がある。そのため、突出部７４１を円錐形状にすることで、気泡の滞留を防止でき、メンテナンスモード時により多くの気泡をフィルター７３の下流側に流出させることができる。
【００７９】
また、本実施形態のフィルターユニット７０では、突出部７４１の頂部をフィルター７３に当接させる。  
そうすることで、突出部７４１の側周面とフィルター７３との間隔をより狭くすることができ、微小な気泡であってもフィルター７３と当接させることができる。また、仮に、突出部７４１の頂部がフィルター７３に当接していないと、突出部７４１の頂部とフィルター７３の間の空間に気泡が滞留してしまう虞がある。そのため、突出部７４１の頂部とフィルター７３を当接させることで、気泡の滞留を防止でき、メンテナンスモード時により多くの気泡をフィルター７３の下流側に流出させることができる。
【００８０】
また、本実施形態のプリンター１では、メンテナンスモード時に、循環ポンプＰ３によりサブタンク４５内のインクをヘッド３１に圧送し、ヘッド３１内のインクをサブタンク４５に戻す。その後、圧力調整ポンプＰ２によりサブタンク４５内のインクをヘッド３１に圧送してヘッド３１内のインクを加圧し、ノズルＮｚからインクを噴射させる。つまり、メンテナンスモード時に、サブタンクからヘッド３１内へインクを圧送してヘッド３１内のインクを加圧し、ノズルＮｚからインクを噴射させる。
【００８１】
このように、ヘッド３１内のインクが加圧されると、ヘッド３１内（フィルター室７２内）のインクに含まれる気泡が小さくなってしまう。前述のように、微小な気泡は、インクの流れに乗り難く、また、浮力により上昇してしまうとフィルター７３に当接し難くなるため、フィルター７３を通過し難い。つまり、メンテナンスモード時にヘッド３１内のインクを加圧する場合、フィルター室７２内の気泡が小さくなり、フィルターユニット７０からの気泡除去性が悪くなる。
【００８２】
そのような場合であっても、本実施形態のフィルターユニット７０を用いることで、旋回流に伴って発生する遠心力により気泡を中心に向かわせつつ、突出部７４１により気泡をフィルター７３に向かわせることができる。よって、微小な気泡であってもフィルター７３に当接させることができ、フィルターユニット７０からの気泡除去性を改善することができる。
【００８３】
＝＝＝変形例＝＝＝
図７は、変形例のフィルター室７２を説明する図である。図は、フィルター室７２等を上から見た図である。フィルター室７２の軸方向と交差する面方向に切った外周の断面形状が多角形（図７では八角形）の空間であってもよい。つまり、多角柱の中央部が逆円錐形に窪んだ形状の空間であるフィルター室７２であってもよい。
【００８４】
このようなフィルター室７２であっても、メンテナンスモード時に、フィルター室７２の側周面の接線方向に延びた第３インク流入路７５３からフィルター室７２にインクを流入させることで、フィルター室７２内にインクの旋回流を発生させることができる。
【００８５】
また、前述の実施形態では、第３インク流入路７５３がフィルター室７２の側周面の接線方向に延びるとしているが、これに限らず、第３インク流入路７５３が接線方向から多少ずれた角度の方向に延びていてもよい。この場合であっても、メンテナンスモード時にフィルター室７２内にインクの旋回流を発生させることができる。つまり、フィルター室７２の側周面の厳密な接線方向からフィルター室７２にインクを流入させるに限らず、インクの旋回流を発生させられる方向（略接線方向）からフィルター室７２にインクを流入させればよい。
【００８６】
また、前述の実施形態では、フィルター室７２内に位置する突出部７４１の形状を円錐形状としているが、これに限らない。例えば、突出部７４１が、三角錐形状や、半球形状、円錐台形状、段差の小さい階段形状であってもよい。つまり、突出部７４１の形状は、遠心力によりフィルター室７２の中心部に向かう気泡を下方に位置するフィルター７３に向かわせることのできる形状であればよい。
【００８７】
また、前述の実施形態では、突出部７４１の頂部がフィルター７３の中心Ｏに当接するとしているが、これに限らない。例えば、突出部７４１の頂部がフィルター７３の中心Ｏからずれた位置に当接していてもよいし、突出部７４１の頂部とフィルター７３が当接していなくてもよい。
【００８８】
また、前述の実施形態では、メンテナンスモード時に、循環ポンプＰ３によりサブタンク４５内のインクを循環して気泡をサブタンク４５に送ったり、圧力調整ポンプＰ２によりヘッド３１内のインクを加圧してノズルＮｚから気泡を排出させたりしているが、これに限らない。例えば、メンテナンスモード時に、ヘッド３１のノズル面とキャップの間に密閉空間が生じるようにヘッド３１とキャップを当接させて、その密閉空間を吸引ポンプで負圧にすることによってノズルＮｚからインクと共に気泡を排出させてもよい。
【００８９】
また、前述の実施形態では、フィルター７３がフィルター蓋７４よりも鉛直方向下側に位置する姿勢で、フィルターユニット７０がヘッド３１に組み込まれているとしているが、これに限らない。例えば、図３Ａの下図に示すフィルターユニット７０を９０度回転させて、フィルター７３の面が鉛直方向に沿う姿勢にしてもよいし、更にフィルターユニット７０を４５度回転させて、フィルター７３がフィルター蓋７４よりも鉛直方向の上側に位置し、フィルター７３の面が鉛直方向の斜め方向に沿う姿勢にしてもよい。ただし、図３Ａの下図に示すフィルターユニット７０を１８０度回転させてしまうと、フィルター７３がフィルター蓋７４よりも完全に鉛直方向の上側に位置してしまうため、印刷モード時にも気泡が浮力によりフィルター７３に当接し、気泡がフィルター７３を通過してしまう虞がある。
【００９０】
また、前述の実施形態では、ヘッド３１内にフィルターユニット７０が組み込まれ、フィルターユニット７０が共通インク室３１２の直上に設けられているが、これに限らない。フィルターユニット７０が、サブタンク４５とノズルＮｚの間の何れの位置に設けられていてもよい。
【００９１】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施形態は、主として液体噴射装置について記載されているが、フィルターユニット、気泡除去方法等の開示が含まれている。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
【００９２】
＜液体噴射装置＞
前述の実施形態では、液体噴射装置として、インクジェットプリンターを例に挙げているが、これに限らない。例えば、カラーフィルター製造装置、ディスプレイ製造装置、半導体製造装置、及び、ＤＮＡチップ製造装置などの液体噴射装置でもよい。
【００９３】
＜プリンターについて＞
前述の実施形態では、固定された複数のヘッド３１の下を媒体Ｓが通過するプリンター１を例に挙げているが、これに限らない。例えば、所定方向に移動するヘッドからインクを噴射させる動作と、所定方向と交差する方向に媒体を搬送する動作とを、繰り返すプリンターでもよいし、所定方向に移動するヘッドからインクを噴射させる動作と、媒体に対して所定方向と交差する方向にヘッドを移動する動作と、を繰り返すプリンターでもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１  プリンター、１０  コントローラー、１１  インターフェース部、
１２  ＣＰＵ、１３  メモリー、１４  ユニット制御回路、
２０  搬送ユニット、２１Ａ  搬送ローラー、２１Ｂ  搬送ローラー、
２２  搬送ベルト、３０  ヘッドユニット、３１  ヘッド、
４０  メンテナンスユニット、Ｐ１  供給ポンプ、Ｐ２  圧力調整ポンプ、
Ｐ３  循環ポンプ、４１  インク受け部、４２  キャップ、
４３  インクカートリッジ、４３１  開閉弁、４４  供給チューブ、
４５  サブタンク、４６  空気チューブ、４７  循環チューブ、
４８  廃液タンク、５０  検出器群、６０  コンピューター、
７０  フィルターユニット、７１  本体部、７２  フィルター室、
７３  フィルター、７４  フィルター蓋、７５  インク流入路、
７５１  第１インク流入路、７５２  第２インク流入路、
７５３  第３インク流入路、７６  インク流出路
【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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