(57)【要約】【課題】小液滴の被噴射媒体への着弾を抑制すると共に、小液滴による液体噴射不良を抑制して、印刷品質を向上することができる液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体を噴射するノズル開口１１を有するヘッド本体１０と、前記ノズル開口１１が開口する液体噴射面１２の周囲に、前記液体の噴射方向に突出して設けられたカバー２０と、該カバー２０内に前記液体噴射面１２から離れた位置に設けられて、前記ノズル開口１１に相対向する領域に開口が設けられた整流板３０と、前記液体噴射面１２と前記整流板３０との間に当該液体噴射面１２の面方向に沿って気流を発生させる気流発生手段４０と、を具備し、前記整流板３０が、前記液体噴射面１２に対して傾斜して設けられている。【選択図】      図２
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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開口を有するヘッド本体と、
前記ノズル開口が開口する液体噴射面の周囲に、前記液体の噴射方向に突出して設けられたカバーと、
該カバー内に前記液体噴射面から離れた位置に設けられて、前記ノズル開口に相対向する領域に開口が設けられた整流板と、
前記液体噴射面と前記整流板との間に当該液体噴射面の面方向に沿って気流を発生させる気流発生手段と、を具備し、
前記整流板が、前記液体噴射面に対して傾斜して設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記整流板は、一方向にスリットが並設された複数の開口形成部材を有し、当該開口形成部材が液体の噴射方向に一定の間隔を開けて、前記スリットの方向が交差するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記整流板は、中央部が、端部よりも液体噴射面側に突出して設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記整流板は、少なくとも表面が撥水性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記ヘッド本体を複数具備し、前記カバーが複数の前記ヘッド本体の周囲に亘って連続して設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記整流板が、メッシュ状の材料からなることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記気流発生手段が、湿気を帯びた気体の気流を発生させることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを２以上具備することを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
【請求項９】
請求項１〜７の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１０】
請求項８記載の液体噴射ヘッドユニットを具備す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、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット式記録ヘッドやプロッター等のインクジェット式記録装置に代表される液体噴射装置は、カートリッジやタンク等の液体貯留手段に貯留されたインクなどの液体を液滴（インク滴）として吐出可能な液体噴射ヘッド（以下、記録ヘッドとも言う）を具備する。
【０００３】
液体噴射装置には、紙などの記録シート等である被噴射媒体に対して液体噴射ヘッドを走査方向に移動させながら印刷を行うシリアル型の液体噴射装置と、被記録媒体の幅に亘ってノズル開口が設けられた液体噴射ヘッドを固定し、被記録媒体を搬送するだけで印刷を行うライン型の液体噴射装置とが実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、シリアル型及びライン型の何れの液体噴射装置であっても、被噴射媒体と液体噴射ヘッドとが相対的に移動されるため、この相対移動によって気流が発生し、ノズル開口からインクを吐出した際に主滴（メイン液滴）から分離した小液滴（ミストやサテライト滴と呼称されるもの）が発生し、小液滴が気流の流れによって被噴射媒体の主滴とは別の位置に付着することによって印刷品質が低下してしまう。また、小液滴がノズル開口の液体のメニスカスに付着してメニスカスを破壊してしまい、ノズル開口から液滴を正常に吐出することができなくなる。
【０００５】
このような問題を解決するために、記録ヘッドのインクを吐出する液体噴射面側に、ノズル開口から被噴射媒体近傍までを覆うフードを設け、被噴射媒体と記録ヘッドとの相対的な移動によって発生した気流によって小液滴が主滴とは異なる位置に着弾するのを抑制するようにした描画ヘッド装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１６３７０号公報
【特許文献２】特開２０００−６２１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２のように、記録ヘッドにフードを設けただけでは、逆にフードによって巻き込まれた乱気流が発生し、小液滴が被噴射媒体の主滴とは異なる位置に着弾し、印刷品質が低下してしまうと共に、メニスカスの破壊が発生してしまうという問題がある。
【０００８】
このような問題は、特に記録ヘッドと被噴射媒体との相対的な移動速度を高速化して、高速印刷を行う場合に顕著に表れるものである。
【０００９】
また、このような問題はインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑み、小液滴の被噴射媒体への着弾を抑制すると共に、小液滴による液体噴射不良を抑制して、印刷品質を向上することができる液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び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】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口を有するヘッド本体と、前記ノズル開口が開口する液体噴射面の周囲に、前記液体の噴射方向に突出して設けられたカバーと、該カバー内に前記液体噴射面から離れた位置に設けられて、前記ノズル開口に相対向する領域に開口が設けられた整流板と、前記液体噴射面と前記整流板との間に当該液体噴射面の面方向に沿って気流を発生させる気流発生手段と、を具備し、前記整流板が、前記液体噴射面に対して傾斜して設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、ノズル開口から噴射された液滴の主滴が気流によって吐出方向と交差する方向に移動されることなく、直進して被噴射媒体に着弾すると共に、主滴から分離した小液滴が気流によって移動されることによって、整流板に着弾して、小液滴が被噴射媒体に着弾したり、ノズル開口のメニスカスに付着するのを抑制することができる。また、カバーを設けることによって、被噴射媒体と液体噴射ヘッドとの相対移動による気流や、外部の気流などがカバーによって遮蔽されて、液体噴射面の近傍に気流発生手段による気流とは異なる気流が発生するのを抑制することができ、主滴の着弾位置ずれを抑制することができる。さらに、整流板に付着した液体を整流板を傾斜させることで、カバー内壁面側に移動させることができるため、開口部が液体によって閉塞されるのを抑制することができる。
【００１２】
ここで、前記整流板は、一方向にスリットが並設された複数の開口形成部材を有し、当該開口形成部材が液体の噴射方向に一定の間隔を開けて、前記スリットの方向が交差するように配置されていることが好ましい。これによれば、スリットを交差させて開口部を形成するため、１つの開口形成部材に形成されたスリットを開口部よりも大きい開口とすることができ、開口形成部材に付着した液体によってスリット（開口）が閉塞されるのをさらに低減することができる。
【００１３】
また、前記整流板は、中央部が、端部よりも液体噴射面側に突出して設けられていることが好ましい。これによれば、液体の吐出方向において、整流板が占める幅を小さくすることができるため、液体噴射面と被噴射媒体との距離を短くして印刷特性を向上することができる。
【００１４】
また、前記整流板は、少なくとも表面が撥水性を有する材料で形成されていることが好ましい。これによれば、整流板に付着した液体の移動をさらに容易にすることができる。
【００１５】
また、前記ヘッド本体を複数具備し、前記カバーが複数の前記ヘッド本体の周囲に亘って連続して設けられていることが好ましい。これによれば、部品点数を減少させて、コストを低減することができる。
【００１６】
また、前記整流板が、メッシュ状の材料からなることが好ましい。これによれば、コストを低減することができる。
【００１７】
また、前記気流発生手段が、湿気を帯びた気体の気流を発生させることが好ましい。これによれば、気流発生手段の発生した気流によって、ノズル開口近傍の液体の乾燥が促進されるのを抑制して、液体の乾燥・硬化による吐出不良を低減することができる。
【００１８】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを２以上具備することを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる態様では、多ノズル化したヘッドユニットを容易に形成することができる。
【００１９】
また、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッド又は液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、印刷品質を向上して高速印刷が可能な液体噴射装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの底面図及び要部断面図である。
【図３】実施形態１に係る記録ヘッドの動作を示す要部断面図である。
【図４】実施計値１に係る記録ヘッドの動作を示す要部断面図である。
【図５】実施形態１に係るヘッドユニットの底面図である。
【図６】実施形態１に係る記録装置の概略斜視図である。
【図７】実施形態１に係る記録ヘッドの変形例を示す要部断面図である。
【図８】実施形態２に係る記録ヘッドの要部断面図である。
【図９】実施形態２に係る整流板の斜視図である。
【図１０】実施形態２に係る記録ヘッドの底面図である。
【図１１】実施形態２に係る記録ヘッドの変形例を示す要部断面図である。
【図１２】実施形態２に係る記録ヘッドの変形例を示す要部断面図である。
【図１３】実施形態３に係るヘッドユニットの底面図である。
【図１４】他の実施形態に係る記録ヘッドの変形例を示す要部断面図である。
【図１５】他の実施形態に係る整流板の変形例を示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドを示す斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの底面図及び要部断面図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド１（以下、記録ヘッド１とも言う）は、ヘッド本体１０と、ヘッド本体１０の液体噴射面１２を覆うカバー２０と、カバー２０に固定された整流板３０と、気流発生手段４０と、を具備する。
【００２３】
ヘッド本体１０には、液体としてインクを吐出する複数のノズル開口１１が一方面に開口して設けられている。このノズル開口１１が開口する面が液体としてインクを吐出する液体噴射面１２となっている。
【００２４】
また、ヘッド本体１０は、内部にノズル開口１１と連通する流路１３が設けられており、図示しない圧力発生手段によって流路１３内のインクに圧力変化を生じさせることでノズル開口１１からインク滴を吐出する。なお、流路１３内に圧力変化を生じさせる圧力発生手段としては、例えば、電気機械変換機能を呈する圧電材料を有する圧電素子を用いた圧電アクチュエーターや、流路１３内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口１１からインク滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させて流路１３内に圧力変化を生じさせてノズル開口１１からインク滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを用いることができる。
【００２５】
ヘッド本体１０の液体噴射面１２側の側面には、カバー２０が設けられている。カバー２０は、記録ヘッド１の液体噴射面１２を囲み、インクの吐出方向に向かって突出するように設けられている。本実施形態のカバー２０は、開口が矩形状となる四角筒状の部材からなり、一方の開口にヘッド本体１０の液体噴射面１２側を挿入して固定することで、ヘッド本体１０と一体化されている。このようなカバー２０は、液体噴射面１２から被記録媒体近傍まで液体噴射面１２に相対向してインクが吐出される飛翔領域を覆うことで、飛翔領域に外部の気流の影響が及ぶのを抑制する。
【００２６】
このため、カバー２０は、記録ヘッド１をインクジェット式記録装置に搭載した際に、被噴射媒体にできるだけ近接する長さで設けるのが好ましい。
【００２７】
また、カバー２０の内部には、整流板３０が固定されている。整流板３０は、液体噴射面１２に相対向して、液体噴射面１２から離れた位置に設けられた板状部材からなる。
【００２８】
本実施形態の整流板３０は、液体噴射面１２に対して傾斜した状態で固定されている。すなわち、整流板３０の面方向は、液体噴射面１２の面方向とは交差する方向となるようにカバー２０の内部に固定されている。本実施形態では、整流板３０を、液体噴射面１２に対してノズル開口１１の並設方向に向かって傾斜させるようにした。すなわち、整流板３０と液体噴射面１２との間隔は、ノズル開口１１の並設方向に向かって徐々に広がるように整流板３０を傾斜させている。
【００２９】
整流板３０には、各ノズル開口１１に相対向する領域に、ノズル開口１１から吐出されたインク滴（主滴）が通過可能な大きさの開口３１が設けられている。ここで、ノズル開口１１に相対向して主滴が通過可能な開口３１とは、例えば、各ノズル開口１１毎に独立して設けられた開口３１であってもよく、また、２以上のノズル開口１１からなるノズル開口群に対応して設けられた開口３１であってもよい。すなわち、１つの開口３１が、ノズル開口１１毎に設けられていても、また、１つの開口３１が複数のノズル開口１１に共通して設けられていてもよい。
【００３０】
また、整流板３０は、開口３１以外の領域が全て閉塞されていてもよく、また、ノズル開口１１に相対向する領域以外にも他の開口が設けられていてもよい。ノズル開口１１に相対向する領域以外に他の開口が設けられた整流板３０としては、例えば、金属、樹脂、繊維、不織布、紙等を格子状にすることで開口３１がマス目状に設けられたメッシュ部材が挙げられる。なお、メッシュ部材の開口３１のピッチ（間隔）は、ノズル開口１１のピッチの整数倍とすれば、開口３１を全てのノズル開口１１に相対向させることができる。また、メッシュ部材の開口３１の大きさ及びピッチは、上述のように、１つの開口３１が各ノズル開口１１に相対向するように設けられていてもよく、また、１つの開口３１が複数のノズル開口１１に相対向するように設けられていてもよい。
【００３１】
なお、整流板３０の材料としては、特に限定されず、例えば、金属材料、樹脂材料、繊維、不織布、紙等を用いることができる。本実施形態の整流板３０は、液体噴射面１２に対して傾斜して設けられることで、整流板３０に付着したインクをカバー２０の内壁面側に移動させるため、整流板３０としては、吸水性を有さない材料であるのが好ましい。また、整流板３０に付着したインクがカバー２０の内壁面側に移動しやすいように、整流板３０の表面には、撥水性を有する膜を形成するのが好ましい。撥水性を有する膜としては、例えば、フッ素樹脂等が挙げられる。
【００３２】
このような整流板３０は、上述のように液体噴射面１２と所定の距離だけ離れた位置に配置されている。これにより、整流板３０と液体噴射面１２との間には、小液滴を移動させるための空間３２が画成されている。
【００３３】
また、整流板３０は、上述のように液体噴射面１２に対して傾斜して設けられている。ここで、本実施形態の記録ヘッド１は、液体噴射面１２を鉛直方向下側に向けてインク滴を吐出するものである。したがって、整流板３０は、水平方向（鉛直方向に直交する）に対して傾斜して設けられている。
【００３４】
なお、整流板３０は、液体噴射面１２と被記録媒体との間において、液体噴射面１２近傍に設けられているのが好ましい。これは、ノズル開口１１から吐出された主滴は、ノズル開口１１から離れるに従い、吐出方向のずれや気流の影響を多く受けることによって、ノズル開口１１とはずれた位置に着弾する虞があるため、液体噴射面１２から整流板３０が離れていると、その誤差が増大することによって、主滴が整流板３０の開口３１を通過できなくなる虞があるからである。したがって、整流板３０を液体噴射面１２の近傍に設けることで、ノズル開口１１から吐出された主滴が開口３１を通過し易くすることができる。本実施形態では、整流板３０の液体噴射面１２と最も近い部分の間隔を１ｍｍ程度とした。
【００３５】
また、整流板３０と液体噴射面１２との間の空間３２は、ノズル開口１１の並設方向の両側のカバー２０の側面に互いに相対向するように設けられた一対の連通孔２１によって外部と連通している。本実施形態では、整流板３０が液体噴射面１２に対して傾斜して設けられているため、整流板３０と液体噴射面１２との間隔も傾斜方向に向かって徐々に大きくなる。したがって、本実施形態では、一対の連通孔２１を、整流板３０と液体噴射面１２との間隔に対応して異なる大きさで設けるようにした。すなわち、連通孔２１は、整流板３０と液体噴射面１２との間の空間３２を最も広く外部と連通できる大きさで設けるようにした。
【００３６】
気流発生手段４０は、液体噴射面１２と整流板３０との間の空間３２に、液体噴射面１２の面方向に沿って気流を発生させるものである。本実施形態では、送風機からなる気流発生手段４０をカバー２０の外周の一方の連通孔２１が開口する場所に設けるようにした。
【００３７】
これにより、気流発生手段４０からは、一方の連通孔２１を介してカバー２０の内部に気体が送風され、液体噴射面１２と整流板３０との間の空間３２内にノズル開口１１の並設方向に向かって液体噴射面１２及びカバー２０の面方向に沿って気流を発生させる。そして、気流発生手段４０から送風された気体は、他方の連通孔２１からカバー２０の外部に排出されることで、気体がカバー２０に当接することによって乱気流が発生するのを抑制している。
なお、気流発生手段４０は、送風機に限定されず、例えば、吸引ポンプ等であってもよい。
【００３８】
このような気流発生手段４０が発生させる気流は、詳しくは後述するが、ノズル開口１１から吐出されたインク滴の主滴が気流の影響を受けずに直進し、主滴から分離した小液滴が気流の影響を受けて移動する流速である。ちなみに、主滴の大きさ（質量）や、小液滴の大きさ（質量）は、圧力発生手段の性能や、吐出するインク滴の重量や速度を規定する駆動波形などの影響で変化するため、これらに応じて適宜決定すればよい。
【００３９】
このような記録ヘッド１のインク滴の吐出について図３を参照して説明する。なお、図３は、インクジェット式記録ヘッドのインク滴の吐出状態を示す要部断面図である。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、気流発生手段４０によって液体噴射面１２と整流板３０との間の空間３２に気流を発生させた状態で、図示しない圧力発生手段によって流路１３内に圧力変化を生じさせてインク滴の吐出を開始する。これにより、ノズル開口１１からメニスカスが柱状に盛り上がり、図３（ｂ）に示すように、柱状の一部が切り離されることでインク滴Ａがノズル開口１１から吐出される。このとき、インク滴Ａは尾部を引き延ばす形で飛翔し、図３（ｃ）に示すように、インク滴Ａの尾部の一部が引きちぎられることで、主滴Ｂ（メイン液滴）と、小液滴Ｃ（サテライト滴）とに分離する。また、小液滴Ｃは、図３（ｂ）において、柱状の一部が切り離されてインク滴Ａが分離した際にも発生するものである。
【００４１】
このように吐出された主滴Ｂは、図３（ｄ）に示すように、小液滴Ｃに比べて質量が大きいことから、気流によって流されることがなく、メッシュ状の整流板３０の開口３１を通過する。開口３１を通過した主滴Ｂは被噴射媒体の所望の位置に着弾する。これに対して、小液滴Ｃは、主滴Ｂに比べて質量が小さいことから、気流によって整流板３０の開口３１が設けられていない領域に移動され、整流板３０上に着弾する。これにより、小液滴Ｃは、被噴射媒体に着弾することがなく、また飛翔した小液滴Ｃが乱気流によって浮遊してノズル開口１１のメニスカスに付着してメニスカスを破壊するのを抑制することができる。したがって、小液滴Ｃの影響による印刷品質の低下を抑制して、印刷品質を向上することができる。
【００４２】
また、小液滴Ｃの被噴射媒体への着弾を抑制することができることから、インク滴Ａ（主滴Ｂ）の飛翔速度を高めることができる。ちなみに、インク滴Ａの飛翔速度を高めると、尾部が長くなり、切り離される小液滴Ｃが多く発生するが、本実施形態では、小液滴Ｃが多く発生したとしても、小液滴Ｃを整流板３０に着弾させて被噴射媒体に着弾するのを抑制することができるため、インク滴Ａ（主滴Ｂ）の飛翔速度を高めることができる。
【００４３】
さらに、小液滴Ｃの被噴射媒体への着弾を抑制することができることから、被噴射媒体と記録ヘッド１との相対的な移動速度を高めて、高速度印刷が実現できる。ちなみに、被噴射媒体と記録ヘッド１との相対的な移動速度を高めると、乱気流が発生し、小液滴Ｃの発生や着弾位置ズレが多く発生するが、本実施形態では、小液滴Ｃを整流板３０に着弾させることで、高速度印刷を実現できる。
【００４４】
また、図４（ａ）〜図４（ｂ）に示すように、整流板３０に付着した小液滴Ｃは、整流板３０が液体噴射面１２（水平方向）に対して傾斜して設けられているため、傾斜方向に向かって寄せ集まる。これにより、整流板３０の開口３１にインクが付着し、インクの表面張力によって開口３１が閉塞するのを抑制することができる。ちなみに、整流板３０にインクが付着すると、インクの表面張力によって開口３１にメニスカスが形成され、開口３１が閉塞されてしまう。このように開口３１がインクによって閉塞されると、開口３１を主滴Ｂが通過できずに、着弾することができない。本実施形態では、整流板３０に付着したインクをカバー２０の内壁面側に移動させて、主滴Ｂが通過する開口３１がインクによって閉塞されるのを抑制することができるため、整流板３０の開口３１に主滴Ｂを確実に通過させることができ、印刷不良が発生するのを抑制することができる。
【００４５】
このような記録ヘッド１は、複数個が一体的に固定されてヘッドユニットを構成する。ここで、本実施形態のヘッドユニットについて図５を参照して説明する。
【００４６】
図示するように、ヘッドユニット１００は、複数の記録ヘッド１と、複数の記録ヘッド１が固定されるベースプレート１１０と、を有する。
【００４７】
ベースプレート１１０は、ステンレス鋼等の板状部材からなり、各記録ヘッド１の液体噴射面１２側が挿入される保持孔１１１を有する。保持孔１１１は、記録ヘッド１の液体噴射面１２側の外周よりも若干広い開口面積を有し、ベースプレート１１０の保持孔１１１内に記録ヘッド１の液体噴射面１２とは反対側が挿入されて記録ヘッド１の外周に設けられたフランジ部１４がベースプレート１１０の一方面にネジ等を介して固定されている。
【００４８】
本実施形態では、複数の記録ヘッド１は、ノズル開口１１の並設方向である第１の方向Ｙに向かって並設されている。また、第１の方向Ｙに並設された複数の記録ヘッド１で構成される列は、ノズル開口１１が並設された方向（第１の方向Ｙ）とは交差する方向（第２の方向Ｘ）に並んで２列設けられている。これら第２の方向Ｘに並設されたに記録ヘッド１の２列は、互いに第２の方向Ｘに向かって若干ずらした位置に配置されている。すなわち、記録ヘッド１の２列は、記録ヘッド１が千鳥状に配置されるようにヘッドグループを構成している。そして、１つのヘッドグループにおいて、隣り合う記録ヘッド１は、一方の記録ヘッド１のノズル列の端部のノズル開口１１と、他方の記録ヘッド１のノズル列の端部のノズル開口１１とが、ノズル開口１１の並設方向（第１の方向Ｙ）で同一位置となるように設けられている。これにより、２列の記録ヘッド１によって、被噴射媒体の搬送方向とは交差する幅方向に亘って全ての領域で印刷を行うことができる。本実施形態では、ヘッドユニット１００に４個のインクジェット式記録ヘッド１で構成されるヘッドグループを２つ設けるようにした。
【００４９】
このようなヘッドユニット１００は、インクジェット式記録装置２００に搭載される。ここで、インクジェット式記録装置について図６を参照して説明する。
【００５０】
本実施形態の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置２００は、ヘッドユニット１００（記録ヘッド１）が固定されて、被噴射媒体である紙などの記録シートＳを搬送することで印刷を行う、所謂ライン式記録装置である。具体的には、インクジェット式記録装置２００は、装置本体２０１と、複数の記録ヘッド１を具備すると共に装置本体２０１に固定されたヘッドユニット１００と、記録シートＳを搬送する搬送手段２０２と、ヘッドユニット１００の相対向する記録シートＳの印刷面とは反対の裏面側を支持するプラテン２０３とを具備する。
【００５１】
ヘッドユニット１００は、記録ヘッド１のノズル開口１１の並設方向（第１の方向Ｙ）が記録シートＳの搬送方向と交差する方向となるように装置本体２０１に固定されている。
【００５２】
搬送手段２０２は、ヘッドユニット１００に対して記録シートＳの搬送方向の両側に設けられた第１の搬送手段２０４と、第２の搬送手段２０５とを具備する。
【００５３】
第１の搬送手段２０４は、駆動ローラー２０４ａと、従動ローラー２０４ｂと、これら駆動ローラー２０４ａ及び従動ローラー２０４ｂに巻回された搬送ベルト２０４ｃとで構成されている。また、第２の搬送手段２０５は、第１の搬送手段２０４と同様に駆動ローラー２０５ａ、従動ローラー２０５ｂ及び搬送ベルト２０５ｃで構成されている。
【００５４】
これらの第１の搬送手段２０４及び第２の搬送手段２０５のそれぞれの駆動ローラー２０４ａ、２０５ａには、図示しない駆動モーター等の駆動手段が接続されており、駆動手段の駆動力によって搬送ベルト２０４ｃ、２０５ｃが回転駆動することで、記録シートＳをヘッドユニット１００の上流及び下流側で搬送する。
【００５５】
なお、本実施形態では、駆動ローラー２０４ａ、２０５ａ、従動ローラー２０４ｂ、２０５ｂ及び搬送ベルト２０４ｃ、２０５ｃで構成される第１の搬送手段２０４及び第２の搬送手段２０５を例示したが、記録シートＳを搬送ベルト２０４ｃ、２０５ｃ上に保持させる保持手段をさらに設けてもよい。保持手段としては、例えば、記録シートＳの外周面を帯電させる帯電手段を設け、この帯電手段によって帯電した記録シートＳを誘電分極の作用により搬送ベルト２０４ｃ、２０５ｃ上に吸着させるようにしてもよい。また、保持手段として、搬送ベルト２０４ｃ、２０５ｃ上に押えローラーを設け、押えローラーと搬送ベルト２０４ｃ、２０５ｃとの間で記録シートＳを挟持させるようにしてもよい。
【００５６】
プラテン２０３は、第１の搬送手段２０４と第２の搬送手段２０５との間に、ヘッドユニット１００に相対向して設けられた断面が矩形状を有する金属又は樹脂等からなる。プラテン２０３は、第１の搬送手段２０４及び第２の搬送手段２０５によって搬送された記録シートＳを、ヘッドユニット１００に相対向する位置で支持する。
【００５７】
なお、プラテン２０３には、搬送された記録シートＳをプラテン２０３上で吸着する吸着手段が設けられていてもよい。吸着手段としては、例えば、記録シートＳを吸引することで吸引吸着するものや、静電気力で記録シートＳを静電吸着するもの等が挙げられる。
【００５８】
また、ヘッドユニット１００の各記録ヘッド１には、図示していないが、インクが貯留されたインクタンクやインクカートリッジなどのインク貯留手段がインクを供給可能に接続されている。インク貯留手段は、例えば、ヘッドユニット１００上に保持されていても、また、装置本体２０１内のヘッドユニット１００とは異なる位置に保持されていてもよい。
【００５９】
このようなインクジェット式記録装置２００では、搬送手段２０４によって記録シートＳが搬送され、ヘッドユニット１００によってプラテン２０３上で支持された記録シートＳに印刷が実行される。印刷された記録シートＳは、搬送手段２０２によって搬送される。
【００６０】
このようなインクジェット式記録装置２００では、記録ヘッド１に液体噴射面１２を覆うカバー２０が設けられているため、記録シートＳの搬送時の気流が液体噴射面１２近傍に発生するのを抑制することができる。
【００６１】
また、整流板３０は、記録シートＳの搬送領域と液体噴射面１２とを遮蔽するように設けられているため、整流板３０によっても記録シートＳ側からの気流が遮蔽されて、液体噴射面１２近傍の気流の発生を抑制することができる。
【００６２】
そして、このように液体噴射面１２と整流板３０との間の空間３２に記録シートＳの搬送による気流の影響を抑制して、気流発生手段４０による気流のみで小液滴Ｃの着弾位置を制御することができるため、小液滴Ｃを整流板３０により確実に着弾させることができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、複数の記録ヘッド１を有するヘッドユニット１００をインクジェット式記録装置２００に搭載するようにしたが、特にこれに限定されず、単数又は複数の記録ヘッド１を直接インクジェット式記録装置２００に搭載してもよい。また、インクジェット式記録装置２００に複数のヘッドユニット１００を搭載してもよい。
【００６４】
なお、本実施形態では、整流板３０を液体噴射面１２に対してノズル開口１１の並設方向に向かって傾斜させるようにしたが、整流板３０は、液体噴射面１２に対して傾斜していれば良いため、その形状や傾斜方向は特に限定されるものではない。例えば、整流板３０は、ノズル開口１１の並設方向と交差する方向に傾斜していてもよい。また、例えば、整流板は、中央部が液体噴射面１２側に突出するように屈曲することで傾斜してもよい。このような例を図７に示す。なお、図７は、本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの変形例を示す要部断面図である。
【００６５】
図７に示すように、インクジェット式記録ヘッド１Ａは、ヘッド本体１０、カバー２０、整流板３０Ａ及び気流発生手段４０を具備し、整流板３０Ａは、ノズル開口１１の並設方向において、その中央部がノズル開口１１側に突出するように屈曲された板状部材からなる。すなわち、整流板３０Ａは、整流板３０Ａと液体噴射面１２との間隔がノズル開口１１の並設方向において、中央部に向かって徐々に狭くなるように設けられている。このような整流板３０Ａであっても、上述した整流板３０と同様に、整流板３０Ａに付着したインクを自重によりカバー２０の内壁面側に移動させることができる。また、整流板３０Ａを屈曲させた板状部材とすることで、インクの噴射方向において整流板３０Ａが占める空間の領域を整流板３０に比べて減少させることができる。これにより、液体噴射面１２と記録シートＳとの距離を短くすることができ、印刷品質を向上することができる。
【００６６】
（実施形態２）
図８は、本発明の実施形態２に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部断面図であり、図９は、整流板の斜視図であり、図１０は、インクジェット式記録ヘッドの底面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６７】
図示するように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１Ｂ（以下、記録ヘッド１Ｂとも言う）は、ヘッド本体１０と、カバー２０と、整流板３０Ｂと、気流発生手段４０と、を具備する。
【００６８】
整流板３０Ｂは、長方形状の開口であるスリット３３、３４が複数並設された複数の開口形成部材３５、３６で構成されており、開口形成部材３５、３６は、互いにスリット３３、３４の並設方向が交差する向きで、インクの噴射方向で互いに離れた位置に設けられている。本実施形態では、２枚の開口形成部材３５、３６を設けた。
【００６９】
また、図８に示すように、液体噴射面１２に近い一方の開口形成部材３５は、スリット３３の長手方向がノズル開口１１の並設方向と同じ方向となるように、すなわち、スリット３３の並設方向がノズル開口１１の並設方向と直交する方向となるように配置されている。
【００７０】
また、液体噴射面１２からは遠い他方の開口形成部材３６は、スリット３４の長手方向がノズル開口１１の並設方向と交差する方向となるように、すなわち、スリット３４の並設方向がノズル開口１１の並設方向と同じ方向となるように配置されている。
【００７１】
このように配置した２枚の開口形成部材３５、３６は、図１０に示すように、鉛直方向下側から見ると、２枚の開口形成部材３５、３６のスリット３３、３４が互いに交差するように配置されるため、２つの開口形成部材３５、３６の各スリット３３、３４が重なる位置だけが開口する。この各スリット３３、３４が重なることで露出した部分を本実施形態の開口３１Ａとしている。
【００７２】
また、整流板３０Ｂを構成する各開口形成部材３５、３６は、それぞれ液体噴射面１２に対して傾斜して設けられている。本実施形態では、開口形成部材３５は、ノズル開口１１の並設方向に傾斜し、開口形成部材３６は、ノズル開口１１の並設方向と直交する方向に傾斜するようにした。ここで、上述のように、開口形成部材３５は、ノズル開口１１の並設方向がスリット３３の長手方向となるように配置されており、このスリット３３の長手方向に傾斜して設けられているため、隣り合うスリット３３の間に付着したインクは、スリット３３を横断することなく、スリット３３の長手方向に沿ってその自重により容易に移動させることができる。同様に、開口形成部材３６は、スリット３４の長手方向に沿って傾斜するように配置されているため、開口形成部材３６に付着したインクは、スリット３４の長手方向に沿ってその自重により容易に移動させることができる。
【００７３】
これにより、スリット３３、３４によって画成された開口３１Ａには、インクが付着することによるメニスカスが形成され難く、さらに吐出不良（着弾不良）を抑制することができる。すなわち、整流板３０Ｂへのインクの付着は、実際には、開口形成部材３５、３６への付着であるため、各開口形成部材３５、３６に形成されたスリット３３、３４を塞がなければ、開口３１Ａを塞ぐことにならない。スリット３３、３４は、上述した実施形態１の開口３１と同じ幅であるが、開口３１よりも長いものであるため、上述した実施形態１の開口３１に比べて、スリット３３、３４にメニスカスが形成されて、開口３１Ａが閉塞されるのが抑制される。
【００７４】
なお、本実施形態では、整流板３０Ｂとして、それぞれ単一方向に傾斜する開口形成部材３５、３６を設けるようにしたが、開口形成部材３５、３６の傾斜方向は特にこれに限定されるものではない。ここで、開口形成部材の他の例を図に示す。なお、図１１及び図１２は、本発明の実施形態２に係るインクジェット式記録ヘッドの変形例を示す要部断面図である。
【００７５】
図１１に示すように、インクジェット式記録ヘッド１Ｃ（以下、記録ヘッド１Ｃとも言う）は、ヘッド本体１０と、カバー２０と、整流板３０Ｃと、気流発生手段４０と、を具備し、整流板３０Ｃは、２枚の開口形成部材３５Ａ、３６Ａで構成されている。
【００７６】
開口形成部材３５Ａ、３６Ａには、上述した開口形成部材３５、３６と同様に、それぞれスリット３３、３４が設けられている。また、開口形成部材３５Ａ、３６Ａは、それぞれスリット３３、３４の並設方向の中央部側が液体噴射面１２側に突出するように屈曲して設けられている。このような開口形成部材３５Ａ、３６Ａであっても、付着したインクをカバー２０の内壁面側に移動させることができる。また、開口形成部材３５Ａ、３６Ａを屈曲させた板状部材とすることで、インクの噴射方向において整流板３０Ｃが占める空間の領域を整流板３０Ｂに比べて減少させることができる。これにより、液体噴射面１２と記録シートＳとの距離を短くすることができ、印刷品質を向上することができる。
【００７７】
また、図１２に示すように、インクジェット式記録ヘッド１Ｄ（以下、記録ヘッド１Ｄとも言う）は、ヘッド本体１０と、カバー２０と、整流板３０Ｄと、気流発生手段４０と、を具備し、整流板３０Ｄは、２枚の開口形成部材３５Ｂ、３６Ａで構成されている。
【００７８】
液体噴射面１２側に設けられた開口形成部材３５Ｂは、スリット３３の並設方向の中央部が液体噴射面１２側に向かって突出するように屈曲して設けられていると共に、スリット３３の長手方向の中央部も液体噴射面１２側に向かって屈曲して設けられている。すなわち、開口形成部材３５Ｂは、開口形成部材３６Ａの屈曲により突出した形状に沿って屈曲しており、開口形成部材３５Ｂと開口形成部材３６Ａとの間隔をさらに狭めることができる。
【００７９】
なお、上述した例では、気流発生手段４０が、開口形成部材３５、３５Ａ、３５Ｂと、液体噴射面１２との間に気流を発生させるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、気流発生手段が、開口形成部材３５、３５Ａ、３５Ｂと、開口形成部材３６、３６Ａとの間の空間にも気流を発生させるようにしてもよい。すなわち、連通孔２１を液体噴射面１２から液体噴射面１２とは反対側の開口形成部材３６、３６Ａの上面側まで開口させるようにしてもよい。
【００８０】
（実施形態３）
図１３は、本発明の実施形態３に係るヘッドユニットの底面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８１】
図１３に示すように、本実施形態のヘッドユニット１００Ａには、複数の記録ヘッド１Ｅと、ベースプレート１１０と、を具備する。
【００８２】
ベースプレート１１０の保持孔１１１のそれぞれには、ヘッド本体１０が固定されている。本実施形態では、上述した実施形態１と同様に、千鳥状に配置されたヘッド本体１０（２列のヘッド本体１０）を有するヘッドグループ２を２つ設けるようにした。このヘッドグループ２が、本実施形態では、１つの記録ヘッド１Ｅとしている。
【００８３】
また、第２の方向Ｘに並設された２列のヘッド本体１０からなる各ヘッドグループ２は、共通のカバー２０Ａで覆われている。
【００８４】
カバー２０Ａは、１つの記録ヘッド１Ｅ毎に設けられたものであり、複数のヘッド本体１０の並設方向（ノズル開口１１の並設方向と同じ方向）に亘って連続して設けられた一対の板状部材からなる。本実施形態では、カバー２０Ａは、各記録ヘッド１Ｅ（ヘッドグループ２）の第２の方向Ｘの両側に設けられている。
【００８５】
また、ヘッドユニット１００Ａの各記録ヘッド１Ｅ（ヘッドグループ２）には、各ヘッド本体１０に共通する１枚の整流板３０Ｅが設けられている。
【００８６】
整流板３０Ｅは、複数のヘッド本体１０の液体噴射面１２に相対向して、液体噴射面１２に対して傾斜して設けられたものである。なお、整流板３０Ｅの開口３１は、上述した実施形態１と同様に、全てのヘッド本体１０のノズル開口１１に相対向する位置に設けられている。
【００８７】
また、各記録ヘッド１Ｅ（ヘッドグループ２）には、送風機からなる気流発生手段４０Ａが設けられており、複数のヘッド本体１０の液体噴射面１２と整流板３０Ｅとの間に亘って気流を発生させる。
【００８８】
このような構成では、上述した実施形態１、２のように、各ヘッド本体１０毎にカバー２０、整流板３０〜３０Ｄ及び気流発生手段４０を設ける必要がなく、部品点数を減らしてコストを低減することができる。
【００８９】
また、本実施形態では、記録ヘッド１Ｅ（ヘッドグループ２）毎にカバー２０Ａ、整流板３０Ｅ及び気流発生手段４０Ａを設けるようにしたが、特にこれに限定されず、複数のヘッドグループ２に共通するカバー、整流板及び気流発生手段を設けるようにしてもよい。この場合には、ヘッドユニット１００Ａ自体を記録ヘッドとすることができる。
【００９０】
（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
【００９１】
例えば、上述した各実施形態の整流板３０〜３０Ｅでは、整流板３０〜３０Ｅを傾斜させることで、整流板３０〜３０Ｅに付着したインクをカバー２０、２０Ａの内壁面側に移動させることができるが、カバー２０、２０Ａの少なくとも整流板３０〜３０Ｅを保持する領域に、移動されたインクを吸水する吸水部材やインクを受ける空間を画成する樋部等を設けるようにしてもよい。このような例を図１４に示す。なお、図１４は、本発明の他の実施形態に係る記録ヘッドの変形例を示す要部断面図である。
【００９２】
図１４（ａ）に示すように、インクジェット式記録ヘッド１Ｆ（以下、記録ヘッド１Ｆとも言う）は、ヘッド本体１０と、カバー２０と、整流板３０と、気流発生手段４０と、吸水部材５０と、を有する。
【００９３】
吸水部材５０は、記録ヘッド１Ｆのカバー２０の整流板３０を保持する領域に設けられており、多孔質材料等の吸水性を有する部材からなる。このようにカバー２０の内壁面に吸水部材５０を設けることで、整流板３０によって移動されたインクを吸水部材５０で吸水保持することができ、カバー２０の内壁面に付着したインクが被噴射媒体である記録シートＳ上に落下して付着するのを抑制することができる。もちろん、吸水部材５０は、カバー２０の内壁面の全ての面に設けるようにしてもよい。
【００９４】
また、図１４（ｂ）に示すように、インクジェット式記録ヘッド１Ｇ（以下、記録ヘッド１Ｇとも言う）は、ヘッド本体１０と、カバー２０と、整流板３０と、気流発生手段４０と、樋部６０と、を有する。
【００９５】
樋部６０は、カバー２０の内面の整流板３０よりも被噴射媒体側（液体噴射面１２とは反対側）に受けとなる空間が画成されるように液体噴射面１２に相対向する領域に向かって突出して設けられている。また、樋部６０は、カバー２０の内壁面に液体噴射面１２の周囲に亘って連続して設けられている。このようにカバー２０に樋部６０を設けることによって、整流板３０によって移動されたインクを樋部６０で保持することができ、カバー２０の内壁面に付着したインクが被噴射媒体である記録シートＳ上に落下して付着するのを抑制することができる。
【００９６】
なお、図１４に示す例は、実施形態１の変形例であるが、勿論、上述した実施形態２〜３についても同様に吸水部材５０や樋部６０を設けてもよい。
【００９７】
また、例えば、上述した例では、整流板３０〜３０Ｅとして、メッシュ状の材料を用いるようにしたが、上述したように整流板３０〜３０Ｅの材料や形状等は特にこれに限定されるものではない。ここで、整流板のその他の例を図１５に示す。なお、図１５は、他の実施形態に係る整流板の変形例を示すインクジェット式記録ヘッドの底面図である。
【００９８】
図１５（ａ）に示すように、整流板３０Ｆは、板状部材からなり、複数のノズル開口１１に相対向する１つのスリット状の開口３１Ｂが設けられている。このような整流板３０Ｆでは、スリット状の開口３１Ｂの長手方向に気流を発生させると、小液滴Ｃがスリット状の開口３１Ｂを通過して被噴射媒体（記録シートＳ）に着弾してしまうため、スリット状の開口３１Ｂの短手方向に沿って気流を発生させるようにすればよい。したがって、カバー２０Ｂには、連通孔２１Ａをノズル開口１１の並設方向と直交する側に設けるようにすればよい。
【００９９】
また、図１５（ｂ）に示すように、整流板３０Ｇは、複数のノズル開口１１に相対向する１つのスリット孔３７を有し、スリット孔３７内には開口３１を有する整流板３０が固定されている。すなわち、図１５（ｂ）に示す整流板３０Ｇは、図１５（ａ）に示す整流板３０Ｆのスリット状の開口３１Ｂの開口面積を広げ、その中に上述した実施形態１の整流板３０を固定した構造を有する。このような整流板３０Ｇでは、気流をノズル開口１１の並設方向に沿って発生させても、また、ノズル開口１１の並設方向とは交差する方向に沿って発生させてもよく、取り付け方向が制限されることがなくなる。
【０１００】
また、上述した各実施形態では、気流発生手段４０、４０Ａを記録ヘッド１〜１Ｇに設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、ヘッドユニット１００、１００Ａ毎に１つの気流発生手段を設けてもよく、また、インクジェット式記録装置２００に気流発生手段を設けるようにしてもよい。
【０１０１】
また、上述した各実施形態の気流発生手段４０、４０Ａとして、例えば、湿気を帯びた気体の気流を発生させるようにしてもよい。このように湿気を帯びた気流を発生させるには、加湿器等を設けるようにすればよい。このように、気流発生手段が湿気を帯びた気流を発生させることによって、気流発生手段の発生した気流によって、ノズル開口近傍の液体の乾燥が促進されるのを抑制して、液体の乾燥・硬化による吐出不良を低減することができる。
【０１０２】
また、上述した各実施形態では、インクジェット式記録装置２００として、記録ヘッド１〜１Ｇ（ヘッドユニット１００）を固定し、記録シートＳを搬送するだけで印刷を行う、所謂ライン型のインクジェット式記録装置２００を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、被噴射媒体に対して記録ヘッド１〜１Ｇ（ヘッドユニット１００）を主走査方向に移動させながら印刷を行う、シリアル型のインクジェット式記録装置にも本発明を適用することができる。
【０１０３】
なお、上記実施の形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。
【符号の説明】
【０１０４】
Ａ  インク滴、  Ｂ  主滴、  Ｃ  小液滴、  １〜１Ｇ  インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、  ２  ヘッドグループ、  １０  ヘッド本体、  １１  ノズル開口、  １２  液体噴射面、  ２０、２０Ａ、２０Ｂ  カバー、  ３０〜３０Ｇ  整流板、  ３１、３１Ａ、３１Ｂ  開口、  ３３、３４  スリット、  ３５、３５Ａ、３５Ｂ、３６、３６Ａ  開口形成部材、  ４０、４０Ａ  気流発生手段、  １００、１００Ａ  ヘッドユニット、  １１０  ベースプレート、  ２００  インクジェット式記録装置（液体噴射装置）
【図１】
2011178132.tif 000003
【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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