(57)【要約】      （修正有）【課題】間接的な印刷プロセス中に水系インク液滴の広がり特徴を向上させる間接的なインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】画像受け入れ表面４０４の上の親水性組成物層４０８の方へ加熱した空気流を向かわせるブロワ４３２を備える。コントローラ４２８は、親水性組成物層４０８の乾燥度を制御するために、画像受け入れ部材の上のインク液滴の画像データを参照しつつブロワ４３２の操作を制御する。【選択図】図４
2015178271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタであって、
インクジェットプリンタの処理方向に移動するように構成された画像受け入れ表面を有する、間接的な画像受け入れ部材と、
液体担体および吸収剤を含む親水性組成物の層を画像受け入れ表面に塗布するように構成された表面管理ユニットと、
親水性組成物の層から液体担体の少なくとも一部を除去するために、画像受け入れ表面にある親水性組成物の方へ空気流を向かわせるように構成されたブロワと、
乾燥した層の上に水系インクを放出し、画像受け入れ表面に水系インク画像を作成するように構成された複数のインクジェットと、
画像受け入れ部材と係合して転写固定爪を作成し、乾燥した層の上の水系インク画像が転写固定爪を通って移動し、水系インク画像および水系インクを受け入れる乾燥した層の領域を印刷媒体表面に転写固定するにつれて、転写固定爪を通って移動する印刷媒体に圧力を加えるように構成された転写固定部材と、
画像受け入れ部材の上にインク液滴の画像データを作成するように構成された光学センサと、
ブロワおよび光学センサに作動可能に接続し、画像受け入れ部材の上のインク液滴の画像データを参照しつつブロワを操作するように構成されたコントローラとを備える、インクジェットプリンタ。
【請求項２】
ブロワは、さらに、
電源に選択的に接続するように構成された加熱要素を備え、
コントローラは、親水性組成物に向かって進む空気流の温度を制御するために、画像受け入れ部材の上のインク液滴の画像データを参照しつつ加熱要素を電源に選択的に接続するようにさらに構成される、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
親水性組成物に向かって進む空気流の温度を検知するために配置され、空気流で検知された温度の指標となる電気シグナルを作成するように構成された温度センサをさらに備え、
コントローラは、温度センサによって作成された電気シグナルを受け入れるように温度センサに作動可能に接続し、コントローラは、さらに、温度センサから受け入れた最大温度値および電気シグナルを参照しつつ親水性組成物に向かって進む空気流の温度を制御するように構成される、請求項２に記載のプリンタ。
【請求項４】
ブロワに作動可能に接続し、画像受け入れ部材に向かって、また、画像受け入れ部材から離れるようにブロワを移動させるように構成されたアクチュエータをさらに備え、
コントローラは、さらに、画像受け入れ部材の上のインク液滴の画像データを参照しつつブロワを移動させるようにアクチュエータを操作するように構成される、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項５】
親水性組成物に向かって進む空気流の圧力を検知するように配置され、検知された空気流の圧力の指標となる電気シグナルを作成するように構成された圧力センサをさらに備え、
コントローラは、圧力センサによって作成された電気シグナルを受け入れるように圧力センサに作動可能に接続し、コントローラは、さらに、温度センサから受け入れた最大圧力値および電気シグナルを参照しつつ親水性組成物に向かって進む空気流の圧力を制御するようにさらに構成される、請求項４に記載のプリンタ。
【請求項６】
コントローラは、さらに、親水性組成物に向かって進む空気流の圧力を制御するために、画像受け入れ部材の上のインク液滴の画像データを参照しつつ、ブロワを移動させるように、または、ブロワの速度を調節するようにアクチュエータを操作するように構成される、請求項５に記載のプリンタ。
【請求項７】
親水性組成物に向かって進む空気流の圧力を検知するように配置され、空気流で検知された圧力の指標となる電気シグナルを作成するように構成された圧力センサをさらに備え、
コントローラは、圧力センサによって作成される電気シグナルを受け入れるように圧力センサに作動可能に接続され、コントローラは、さらに、圧力センサから受け入れた最大圧力値および電気シグナルを参照しつつ親水性組成物に向かって進む空気流の圧力を制御するように構成される、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項８】
コントローラは、さらに、画像受け入れ部材の上のインク画像の後側の縁が光学センサを通過したことを示す画像受け入れ部材の上のインク液滴の画像データを参照しつつブロワの操作を停止させるように構成される、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項９】
コントローラは、インク画像が光学センサを１回通過する間にブロワによって作成された空気流の圧力を下げるように構成される、請求項８に記載のプリンタ。
【請求項１０】
親水性組成物の液体担体の少なくとも一部を除去するために、インクジェットプリンタの画像受け入れ表面にある親水性組成物の方へ空気流を向かわせるように構成されたブロワと、
画像受け入れ部材の上にインク液滴の画像データを作成するように構成された光学センサと、
ブロワおよび光学センサに作動可能に接続し、画像受け入れ部材の上のインク液滴の画像データを参照しつつブロワを操作するように構成されたコントローラとを備える、インクジェットプリンタのための親水性組成物処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的に、間接的な水系インクジェットプリンタに関し、特に、水系インクインクジェット印刷のための表面調製に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、インクジェット印刷機またはプリンタは、液体インクの液滴または吐出物を記録表面または画像作成表面に放出する少なくとも１つの印刷ヘッドを備えている。水系インクジェットプリンタは、顔料または他の着色剤が懸濁しているか、溶液の状態の水系インクまたは溶媒系インクを使用する。印刷ヘッドによって水系インクが画像受け入れ表面に放出されると、水または溶媒が蒸発し、画像受け入れ表面でインク画像が安定化する。水系インクが媒体に直接放出されるとき、水系インクは、媒体が多孔性（例えば、紙）であるときは媒体に染みこみ、媒体の物理特性を変える傾向がある。媒体にぶつかったインク液滴の広がりは、媒体表面の特性および空隙率の関数であるため、印刷品質は、一貫性がない。この問題に対処するために、ドラムまたは終端のないベルトに取り付けられたブランケットにインクを放出する間接的なプリンタが開発されてきた。ブランケットの上でインクが乾燥し、その後、媒体に転写される。このようなプリンタは、水系インク中の水または溶媒と媒体との接触に応答して起こる画質、液滴の広がりおよび媒体の性質の変化を防ぐ。間接的なプリンタは、最終的なインク画像を保持するために用いられるさまざまな異種の紙および膜の使用から生じる他の媒体の特性変動の影響も小さくする。
【０００３】
水系インクによる間接的な印刷では、中間の画像作成表面（典型的には、ブランケットと呼ばれる）に水系インクが吐出され、画像が媒体基材（例えば、紙シート）に転写固定される前に、ブランケットの上でインクが部分的に乾燥する。優れた印刷品質を確保するために、ブランケットに吐出されるインク液滴は、乾燥の前に十分に広がらなければならず、融着が悪くないものでなければならない。そうでなければ、インク画像は、ザラザラになったり、欠損したりするようである。広がらないと、印刷ヘッド中の欠けたインクジェットまたはうまく動かないインクジェットが、インク画像に縞模様を生成することもある。水系インクの広がりは、高エネルギー表面を有する材料によって促進される。しかし、ブランケットから媒体基材へのインク画像の転写を促進するためには、比較的低い表面エネルギーを有する表面を有するブランケットが好ましい。これらの全く反対の競合するブランケット表面の特性は、ブランケット用材料の選択を困難にしている。インク液滴の表面張力を下げると良いが、適切な画質のための広がりが一般的に不十分である。ブランケットの表面エネルギーを上げるブランケット材料のオフライン酸素プラズマ処理が試され、有効であることが示されている。このようなオフライン処理の利点は、表面の汚染、摩耗、経時変化に起因して、短期間しかもたない場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
間接的な水系インクジェット印刷プロセスが直面する問題の１つは、印刷プロセス中のインク液滴の広がりに関連する。間接的な画像受け入れ部材は、間接的な画像受け入れ部材表面から最終的な印刷画像を受け入れる印刷媒体へのインクの転写を促進する低表面エネルギー材料から作られる。しかし、低表面エネルギー材料は、画像受け入れ表面上での個々のインク液滴の「球状化」を促進する傾向もある。プリンタは、インク液滴を印刷媒体に転写する前に、水系インク液滴を部分的に乾燥させるため、水系インクは、転写／印刷プロセス中に強制的に広げられる機会がない。得られた印刷画像は、ザラザラしているか、または最終的な印刷画像の中に、連続した特徴の代わりに、一連の点として実線または中身が塗りつぶされた印刷領域が再現されると思われる。結果として、間接的な印刷プロセス中に水系インク液滴の広がり特徴を向上させる間接的なインクジェットプリンタの改良が有益であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、間接的なインクジェットプリンタのコントローラは、画像受け入れ表面でのインクの広がりを制御するために、ブロワの操作を制御する。プリンタは、インクジェットプリンタの処理方向に移動するように構成された画像受け入れ表面を有する、間接的な画像受け入れ部材と、液体担体および吸収剤を含む親水性組成物の層を画像受け入れ表面に塗布するように構成された表面管理ユニットと、親水性組成物の層から液体担体の少なくとも一部を除去するために、画像受け入れ表面にある親水性組成物の方へ空気流を向かわせるように構成されたブロワと、乾燥した層の上に水系インクを放出し、画像受け入れ表面に水系インク画像を作成するように構成された複数のインクジェットと、画像受け入れ部材と係合して転写固定爪を作成し、乾燥した層の上の水系インク画像が転写固定爪を通って移動し、水系インク画像および水系インクを受け入れる乾燥した層の領域を印刷媒体表面に転写固定するにつれて、転写固定爪を通って移動する印刷媒体に圧力を加えるように構成された転写固定部材と、画像受け入れ部材の上にインク液滴の画像データを作成するように構成された光学センサと、ブロワおよび光学センサに作動可能に接続し、画像受け入れ部材の上のインク液滴の画像データを参照しつつブロワを操作するように構成されたコントローラとを備える。
【０００６】
別の実施形態では、親水性組成物処理システムは、プリンタの画像受け入れ表面でのインクの広がりを制御するために、間接的なインクジェットプリンタで使用するために構成される。親水性組成物システムは、親水性組成物の液体担体の少なくとも一部を除去するために、インクジェットプリンタの画像受け入れ表面にある親水性組成物の方へ空気流を向かわせるように構成されたブロワと、画像受け入れ部材の上にインク液滴の画像データを作成するように構成された光学センサと、ブロワおよび光学センサに作動可能に接続し、画像受け入れ部材の上のインク液滴の画像データを参照しつつブロワを操作するように構成されたコントローラとを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、シート媒体に印刷する間接的な水系インクジェットプリンタの模式図である。
【図２】図２は、連続ウェブに印刷する間接的な水系インクジェットプリンタの模式図である。
【図３】図３は、終端のないベルトである間接的な画像受け入れ部材を備えるインクジェットプリンタの概略図である。
【図４】図４は、インクジェットプリンタの間接的な画像受け入れ部材の表面で親水性組成物層を乾燥させるブロワおよびブロワコントローラの模式図である。
【図５】図５は、親水性組成物層の上の５ピコリットル水系インク液滴のスポットの大きさに対する空気圧の影響を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本実施形態の一般的な理解のために、図面を参照する。図面において、同じ要素を示すために、同じ参照番号が全体で使用される。本明細書で使用する場合、「プリンタ」、「印刷デバイス」または「画像作成デバイス」という用語は、一般的に、印刷媒体の上に水系インクを用いて画像を製造するデバイスを指し、任意の目的で印刷画像を作る任意のこのような装置、例えば、デジタル複写機、製本機、ファクシミリ機、多機能機などを包含してもよい。画像データは、一般的に、インクジェット放出部を操作し、印刷媒体の上に印刷画像を作成するように調整され、用いられる電子形態での情報を含む。これらのデータは、文字、グラフィック、図などを含んでいてもよい。着色剤を用いて画像（例えば、グラフィック、文字、写真など）を印刷媒体の上に製造する操作は、一般的に、本明細書では、印刷またはマーキングと呼ばれる。水系インクジェットプリンタは、インク中の着色剤および／または溶媒の量と比較して、多量の水を含むインクを使用する。
【０００９】
「印刷ヘッド」という用語は、本明細書で使用する場合、画像受け入れ表面にインク液滴を放出するためのインクジェット放出部を備えるように構成されたプリンタ内の要素を指す。典型的な印刷ヘッドは、インクジェット放出部のアクチュエータを操作する発生シグナルに応答し、画像受け入れ表面に１種類以上のインク色のインク液滴を放出する複数のインクジェット放出部を備えている。インクジェットは、１つ以上の列および行に並ぶように配列する。ある実施形態では、インクジェットを、印刷ヘッドの面に沿って千鳥状の斜めになった列に配列する。種々の実施形態のプリンタは、画像受け入れ表面にインク画像を作成する１つ以上の印刷ヘッドを備えている。ある実施形態のプリンタは、印刷ゾーンに配列された複数の印刷ヘッドを備えている。画像受け入れ表面（例えば、中間画像作成表面）は、印刷ゾーンの処理方向に印刷ヘッドが通過するように移動する。印刷ヘッド中のインクジェットは、画像受け入れ表面を横切る処理方向に垂直の処理方向を横切る方向に、インク液滴を列になるように放出する。本書面で使用する場合、「水系インク」という用語は、着色剤が、水を含む液体溶媒および／または１種類以上の液体溶媒を用いた溶液、懸濁物または分散物中にある液体インクを含む。「液体溶媒」またはもっと簡単に「溶媒」という用語は、着色剤を溶解して溶液にし得る化合物、または、着色剤を溶解することなく、着色剤粒子を懸濁物または分散物の中に保持する液体であってもよい化合物を含むように広く用いられる。
【００１０】
本明細書で使用する場合、「親水性」という用語は、水系インク中で用いられる水分子または他の溶媒を引き寄せる任意の組成物または化合物を指す。本明細書で使用する場合、親水性組成物という言及は、親水性吸収剤を保有する液体担体を指す。液体担体の例としては、限定されないが、分散物、懸濁物または吸収剤溶液を保有する液体、例えば、水またはアルコールが挙げられる。次いで、乾燥部は、液体担体の少なくとも一部を除去し、残った固体またはゼラチン相の吸収剤は、水系インク液滴中の着色剤が吸収剤の表面に広がることを可能にしつつ、水系インク液滴中の水の一部を吸収するほど高い表面エネルギーを有する。本明細書で使用する場合、吸収剤の乾燥した層との言及は、液体担体のすべてまたはかなりの部分が乾燥プロセスによって組成物から除去された後の親水性化合物の配置を指す。以下にさらに詳細に記載するように、間接的なインクジェットプリンタは、親水性組成物の層を塗布するために液体担体（例えば、水）を用い、画像受け入れ部材の表面に親水性組成物の層を形成する。液体担体を、液体担体中の吸収剤を画像受け入れ表面に運び、画像受け入れ表面に親水性組成物の均一な層を形成する機構として用いられる。
【００１１】
本明細書で使用する場合、「吸収剤」という用語は、親水性組成物の一部であり、親水性を有し、プリンタが吸収剤を乾燥させ、画像受け入れ表面を覆う乾燥した層または「皮」にした後、印刷プロセス中に水系インク中の水および他の溶媒に実質的に不溶性の材料を指す。プリンタは、親水性組成物を乾燥させ、液体担体のすべてまたは一部を除去し、画像受け入れ表面の上に吸収剤の乾燥した「皮」を生成する。吸収剤の乾燥した層は、画像受け入れ表面に放出されるインク液滴に対し、高い表面エネルギーを有する。高い表面エネルギーは、乾燥した層の表面でのインクの広がりを促進し、高い表面エネルギーは、印刷プロセス中に、移動する画像受け入れ部材の所定位置に水系インクを保持する。
【００１２】
水系インク液滴が、乾燥した層の吸収剤と接触すると、吸収剤は、水系インク液滴中の水および他の溶媒の一部を吸収する。乾燥した層のうち、水を吸収する部分の吸収剤が膨潤するが、印刷操作中に実質的に変化せずに維持され、溶解しない。乾燥した層のうち、水系インクと接触しない部分の吸収剤は、画像受け入れ表面に対する付着性が比較的高く、印刷媒体（例えば、紙）に対する付着性は比較的低い。乾燥した層のうち、水系インクから水および溶媒を吸収する部分は、画像受け入れ表面に対する付着性が低く、インク中の着色剤および他の高接着性成分が画像受け入れ表面と接触するのを防ぐ。したがって、乾燥した層の吸収剤は、インク液滴の広がりを促進し、高品質の印刷画像を作成し、印刷プロセス中に水系インクを所定位置に保持し、画像受け入れ部材から紙または別の印刷媒体への潜像インク画像の転写を促進し、水系インク画像が印刷媒体に転写された後に画像受け入れ表面からの印刷媒体の分離を促進する。
【００１３】
親水性組成物の層は、例えば、液体担体（例えば、水）に分散、懸濁または溶解したデンプンまたはポリ酢酸ビニルのような材料から作られる。親水性組成物を液体として画像受け入れ表面に塗布し、画像受け入れ表面に均一な層を作成することができる。プリンタは、親水性組成物を乾燥させ、親水性組成物から液体担体の少なくとも一部を除去し、固体または半固体の吸収剤の乾燥した層を作成する。
【００１４】
図１は、高速水系インク画像製造機械またはプリンタ１０を示す。示されているように、プリンタ１０は、中間回転体１２の周囲に取り付けられたブランケット２１の表面にインク画像を形成し、次いで、インク画像を、ブランケット２１と転写固定ローラー１９との間に作られる爪１８によって通過する媒体に転写する間接的なプリンタである。ブランケット２１の表面１４は、表面１４が親水性組成物および水系インク画像を受け入れ、これを印刷プロセス中に印刷媒体に転写固定するため、ブランケット２１および回転体１２の画像受け入れ表面と呼ばれる。ここで、プリンタ１０を参照しつつ、印刷サイクルを記載する。この書類で使用される場合、「印刷サイクル」は、印刷のために画像表面を調製し、調製した表面へのインクの放出、媒体に転写するために画像を安定化し、調製するための画像形成表面でのインクの処理、および画像形成表面から媒体への画像の転写のためのプリンタの操作を指す。
【００１５】
プリンタ１０は、以下に記載する操作サブシステムおよび要素を直接的または間接的に支えるフレーム１１を備えている。プリンタ１０は、間接的な画像受け入れ部材を備えており、図１では回転する画像形成ドラム１２として示されるが、支えられた終端のないベルトとして構成されていてもよい。画像形成ドラム１２は、ドラム１２の周囲に沿って取り付けられた外側ブランケット２１を有する。ブランケットは、部材１２が回転するにつれて、方向１６に動く。方向１７に回転可能な転写固定ローラー１９は、ブランケット２１の表面に負荷をかけ、転写固定爪１８を形成し、その中で、ブランケット２１の表面に作られたインク画像を、媒体シート４９に転写固定する。ある実施形態では、ドラム１２にあるヒーター（図示せず）またはプリンタの別の位置にあるヒーターが、ブランケット２１の画像受け入れ表面１４を、約３５℃〜７０℃の範囲の温度まで加熱する。この高温によって、親水性組成物を配置するために用いられる液体担体および画像受け入れ表面１４に配置される水系インク液滴中の水の部分的な乾燥を促進する。
【００１６】
ブランケットは、爪１８において、ブランケット２１の表面から媒体シート４９へのインク画像の転写を容易にするために、比較的表面エネルギーが低い材料から作られる。このような材料としては、シリコーン、フルオロ−シリコーン、Ｖｉｔｏｎなどが挙げられる。表面管理ユニット（ＳＭＵ）９２は、インク画像を媒体シート４９に転写した後、ブランケット２１の表面に残った残留インクを除去する。ブランケットの低エネルギー表面は、このような表面がインク液滴を広げず、高エネルギー表面であるため、良好な品質のインク画像を作成するのを補助しない。結果として、ＳＭＵ９２は、ブランケット２１の画像受け入れ表面１４に親水性組成物のコーティングを塗布する。親水性組成物は、画像受け入れ表面での水系インク液滴の広がりを補助し（液体インクから析出する固体を含む）、ブランケットからのインク画像の放出を補助する。親水性組成物の例としては、界面活性剤、デンプンなどが挙げられる。
【００１７】
一実施形態では、ＳＭＵ９２は、コーティングアプリケータ（例えば、供与ローラー）を備えており、液体担体中に親水性組成物を保持する容器に部分的に沈んでいる。供与ローラーは、画像受け入れ表面１４の移動に応答し、処理方向に回転する。供与ローラーは、容器から液体親水性組成物を取り出し、親水性組成物の層を画像受け入れ表面１４に堆積させる。以下に記載するように、親水性組成物を、約１μｍ〜約１０μｍの厚みの均一な層として堆積させる。ＳＭＵ９２は、画像受け入れ表面１４に親水性組成物を堆積させ、親水性組成物の液体担体中の吸収剤の均一な分布を作り出す。乾燥プロセスの後、乾燥した層は、プリンタが印刷プロセス中にインク液滴を放出する前に、画像受け入れ表面１４を実質的に覆う吸収剤の「皮」を生成する。ある具体的な実施形態では、供与ローラーは、アニロックスローラー、または例えばゴムのような材料で作られるエラストマーローラーである。ＳＭＵ９２を、以下に詳細に記載するように、コントローラが、供与ローラー、計量ブレードおよびクリーニングブレードを選択的に操作することができるようにコントローラ８０に作動可能に接続し、ブランケット表面にコーティング材料を堆積させ、分配し、転写されなかったインクピクセルをブランケット２１の表面から除去する。
【００１８】
プリンタ１０および２００は、熱を放出し、場合により、画像受け入れ表面１４に塗布される親水性組成物に空気流を向かわせる乾燥部９６を備えている。乾燥部９６は、画像受け入れ部材が印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄを通り、水系印刷画像を受け入れる前に、親水性組成物からの液体担体の少なくとも一部の蒸発を容易にし、画像受け入れ表面１４の上に吸収剤の乾燥した層を残す。以下にさらに完全に記載するように、コントローラは、乾燥部９６の圧力および／または温度を制御するように乾燥部を操作する。
【００１９】
プリンタ１０および２００は、部材１２が回転してセンサを通過するにつれて、ブランケット表面１４およびブランケット表面に塗布されたコーティングから反射した光を検出するように構成された光学センサ９４Ａ（イメージオンドラム（「ＩＯＤ」）センサとも呼ばれる）を備えていてもよい。光学センサ９４Ａは、ブランケット２１の処理方向を横切る方向に整列した個々の光学検出器が列になった線状の配列を含む。光学センサ９４Ａは、ブランケット表面１４およびコーティングから反射した光に対応するデジタル画像データを作成する。光学センサ９４Ａは、画像受け入れ部材１２が方向１６にブランケット２１を回転させ、光学センサ９４Ａを通るにつれて、「スキャンライン」と呼ばれる一列の画像データを作成する。一実施形態では、光学センサ９４Ａのそれぞれの光学検出器は、さらに、赤色、緑色、青色（ＲＧＢ）の反射光の色に対応する光の波長に感受性の３つの検知要素を含む。または、光学センサ９４Ａは、赤色、緑色および青色に輝く照射源を含むか、または、別の実施形態では、センサ９４Ａは、ブランケット２１の表面で白色の光が輝く照射源を有し、白色光の検出器を使用する。光学センサ９４Ａは、画像受け入れ表面で相補的な色の光が輝き、光検出器を用い、異なるインク色を検出することができる。光学センサ９４Ａによって作られる画像データを、プリンタ１０または２００内のコントローラ８０または他のプロセッサによって分析し、ブランケットの上のコーティングの厚みおよび被覆面積を特定することができる。ブランケット表面および／またはコーティングからの鏡面反射光または拡散光の反射から、厚みおよび被覆を特定することができる。他の光学センサ（例えば、９４Ｂ、９４Ｃおよび９４Ｄ）は、類似の構成であり、印刷プロセス中の他のパラメータ、例えば、インクジェットの欠けまたは動作不能、および画像乾燥前のインク画像の作成（９４Ｂ）、画像転写のためのインク画像の処理（９４Ｃ）およびインク画像の転写効率（９４Ｄ）を特定し、評価するために、ブランケット２１の周囲の異なる位置に配置されていてもよい。または、ある実施形態は、媒体での画質を評価するために使用可能なさらなるデータを作成するために、光学センサを備えていてもよい（９４Ｅ）。
【００２０】
プリンタ１０は、印刷ゾーンへの空気の流れを作り出し、制御する空気流管理システム１００を備えている。空気流管理システム１００は、印刷ヘッド空気供給部１０４と、印刷ヘッド空気戻り部１０８とを備える。印刷ヘッド空気供給部１０４と戻り部１０８は、プリンタ１０のコントローラ８０またはある種の他のプロセッサに作動可能に接続され、コントローラが、印刷ゾーンへ流れる空気を管理することができる。この空気流の制御は、全体または約１つ以上の印刷ヘッドの整列としての印刷ゾーンにわたってもよい。この空気流の制御によって、インク中の蒸発した溶媒および水が印刷ヘッド上で凝集するのを防ぐのに役立ち、印刷ゾーン中の熱を弱め、インクジェット内でインクが乾燥し、インクジェットが詰まり得る可能性を減らすのに役立つ。空気流管理システム１００は、さらに、印刷ゾーンの湿度および温度を検出するためのセンサを備えていてもよく、空気供給部１０４および戻り部１０８の温度、流れ、湿度をもっと正確に制御することができ、印刷ゾーン内の最適条件を確保することができる。プリンタ１０内のコントローラ８０またはある種の他のプロセッサは、さらに、画像領域のインク被覆に関し、システム１００の制御を可能にしてもよく、または時間までは、画像が印刷されないときに空気のみが印刷ゾーンを通って流れるように、システム１００の操作を可能にしてもよい。
【００２１】
高速水系インクプリンタ１０は、さらに、ある色の水系インクの少なくとも１つの供給源２２を含む水系インク供給および運搬サブシステム２０を備える。示されているプリンタ１０が、多色画像製造機である場合、インクを運搬するシステム２０は、４種類の異なる色ＣＹＭＫ（シアン、イエロー、マゼンタ、ブラック）の水系インクをあらわす４種類の供給源２２、２４、２６、２８を備える。図１の実施形態では、印刷ヘッドシステム３０は、印刷ヘッド支持部３２を備えており、複数の印刷ヘッドモジュールを支え、プリントボックスユニット（３４Ａ〜３４Ｄ）としても知られる。それぞれの印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄは、ブランケットの幅方向にわたって効果的に延び、ブランケット２１の表面１４にインク液滴を放出する。印刷ヘッドモジュールは、１個の印刷ヘッドまたは千鳥状の配列に構成された複数の印刷ヘッドを備えていてもよい。それぞれの印刷ヘッドモジュールは、フレーム（図示せず）に作動可能に接続し、インク液滴を放出するように整列し、ブランケット表面１４の上のコーティングの上にインク画像を作成する。印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄは、１つ以上の印刷ヘッドにインクを供給するために、関連する電子機器、インク容器およびインク経路を備えていてもよい。示した実施形態において、経路（図示せず）は、印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄに供給源２２、２４、２６および２８を作動可能に接続し、モジュール内の１つ以上の印刷ヘッドにインクを供給する。一般的によく知られているように、印刷ヘッドモジュール内の１つ以上の印刷ヘッドは、それぞれ、１色のインクを放出することができる。他の実施形態では、印刷ヘッドは、２色以上のインクを放出するように構成されていてもよい。例えば、モジュール３４Ａおよびモジュール３４Ｂ中の印刷ヘッドは、シアンおよびマゼンタのインクを放出することができ、一方、モジュール３４Ｃおよびモジュール３４Ｄ中の印刷ヘッドは、イエローおよびブラックのインクを放出することができる。示されているモジュール中の印刷ヘッドは、モジュールによって印刷されるそれぞれの色の分離解像度を高めるために、互いに相殺する（すなわち、千鳥状の）２つの並びに配列される。このような配列によって、たった１色のインクのみを放出する印刷ヘッドの１つの並びを有する印刷システムのみの解像度の２倍で印刷することができる。プリンタ１０は、４個の印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄを備えているが、それぞれ、２つの印刷ヘッドの並びを有し、交互に並ぶ構造は、異なる数の印刷ヘッドモジュールを有するか、またはモジュール内の並びを有する。
【００２２】
ブランケット表面１４の上に印刷される画像が印刷ゾーンから出た後、画像が、画像乾燥部１３０の下を通る。画像乾燥部１３０は、ヒーター（例えば、放射赤外線型、放射近赤外線型および／または強制温風対流ヒーター）１３４、乾燥部１３６（温風源１３６として示される）および空気戻り部１３８Ａおよび１３８Ｂを備える。赤外線型ヒーター１３４は、ブランケット２１の表面１４に印刷した画像に赤外熱をあて、インク中の水または溶媒を蒸発させる。温風源１３６は、インクに温風を向かわせ、インクから水または溶媒の蒸発を補助する。一実施形態では、乾燥部１３６は、乾燥部９６と同じデザインを有する温風源である。乾燥部９６は、親水性組成物を乾燥させるために処理方向に沿って配置されているが、乾燥部１３６は、画像受け入れ表面１４の水系インクを少なくとも部分的に乾燥させるために、印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄの後に、処理方向に沿って配置される。次いで、空気を集め、戻り部１３８Ａおよび１３８Ｂによって排気し、印刷領域中の空気の流れと他の要素との干渉を減らす。
【００２３】
さらに示されるように、プリンタ１０は、記録媒体を供給し、取り扱うシステム４０を備え、例えば、種々の大きさの紙媒体シートの１つ以上の積み重ねを保存する。記録媒体を供給し、取り扱うシステム４０は、例えば、シートまたは基材の供給源４２、４４、４６および４８を備える。プリンタ１０の実施形態では、供給源４８は、例えば、切断した媒体シート４９の形態で画像受け入れ基材を保存し、供給するための高容量紙供給部またはフィーダである。記録媒体を供給し、取り扱うシステム４０は、さらに、基材を取り扱い、輸送するシステム５０を備え、媒体プレコンディショナアセンブリ５２と媒体ポストコンディショナアセンブリ５４とを有する。プリンタ１０は、印刷媒体が転写固定爪１８を通った後、印刷媒体にさらなる熱および圧力を加えるための任意要素の融合デバイス６０を備える。図１の実施形態では、プリンタ１０は、書類保持トレイ７２、書類シートを供給し、回復するデバイス７４および書類を露出させ、スキャンするシステム７６を含む元々の書類フィーダ７０を備える。
【００２４】
機械またはプリンタ１０の種々のサブシステム、要素および機能の操作および制御は、コントローラまたは電子サブシステム（ＥＳＳ）８０の助けを借りて行われる。ＥＳＳまたはコントローラ８０は、画像受け入れ部材１２、印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄ（したがって、印刷ヘッド）、基材を供給し、取り扱うシステム４０、基材を取り扱い、輸送するシステム５０、ある実施形態では、１つ以上の光学センサ９４Ａ〜９４Ｅに作動可能に接続する。ＥＳＳまたはコントローラ８０は、例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）８２を含む自己内蔵型の専用のミニコンピュータであり、電子記憶部８４およびディスプレイまたはユーザインターフェース（ＵＩ）８６を備える。ＥＳＳまたはコントローラ８０は、例えば、センサ入力部および制御回路８８と、ピクセルの配置および制御回路８９とを含む。それに加え、ＣＰＵ８２は、画像入力源、例えば、スキャンシステム７６、またはオンラインまたはワークステーションの接続９０および印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄの間の画像データフローを読み取り、捕捉し、作成し、管理する。このように、ＥＳＳまたはコントローラ８０は、以下に記載する印刷プロセスを含む他の機械サブシステムおよび機能のすべてを操作し、制御するための主なマルチタスクプロセッサである。
【００２５】
コントローラ８０は、プログラム化された命令を実行する汎用または特殊用途用のプログラム制御可能なプロセッサで実行することができる。プログラム制御された機能を発揮するのに必要な命令およびデータを、プロセッサまたはコントローラに関連するメモリに保存することができる。プロセッサ、そのメモリおよびインターフェース回路は、以下に記載する操作を行うためのコントローラを構成する。これらの要素は、印刷配線回路カードで与えられてもよく、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の回路として与えられてもよい。それぞれの回路は、別個のプロセッサを用いて実行されてもよく、または複数の回路が同じプロセッサで実行されてもよい。または、回路を別個の要素で実行してもよく、または超大規模集積（ＶＬＳＩ）回路で与えられる回路で実行してもよい。また、本明細書に記載する回路は、プロセッサ、ＡＳＩＣ、別個の要素またはＶＬＳＩ回路の組み合わせで実行することができる。
【００２６】
操作中に、印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄに対する印刷ヘッド制御シグナルの出力を処理し、作成するために、作成すべき画像のための画像データは、スキャンするシステム７６から、またはオンラインまたはワークステーションの接続９０によってコントローラ８０に送られる。さらに、コントローラ８０は、例えば、ユーザインターフェース８６を介するオペレータの入力から、関連するサブシステムおよび要素の制御を決定し、および／または受け入れ、したがって、このような制御を実行する。結果として、適切な色のための水系インクを印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄに運ぶ。さらに、ブランケット表面１４に対し、ピクセルの配置制御が行われ、画像データおよび媒体（媒体シート４９の形態であってもよい）に対応するインク画像を作成し、供給源４２、４４、４６、４８のいずれかによって供給され、爪１８にタイミングよく運ぶために、記録媒体輸送システム５０によって取り扱われる。爪１８において、インク画像は、ブランケットおよびコーティング２１から、転写固定爪１８の媒体基材に転写される。
【００２７】
図１のプリンタ１０および図２のプリンタ２００は、中間回転体１２の周囲に取り付けられたブランケット２１を有するものとして記載されているが、画像受け入れ表面の他の構造を使用してもよい。例えば、中間回転体は、その周囲に組み込まれた表面を有してもよく、水系インク画像を表面に作成することができる。または、ブランケットは、終端のない回転ベルトとして構成され、水系画像を作成するために図１および図２において中間回転体１２とともに回転する。これらの構造の他の変更例は、この目的のために構成されていてもよい。この書類で使用される場合、「中間画像作成表面」または「画像作成表面」という用語は、これらの種々の構造を含む。
【００２８】
ある印刷操作において、１つのインク画像が、ブランケット２１の表面１４全体を覆ってもよく（シングルピッチ）、または複数のインク画像が、ブランケット２１に堆積してもよい（マルチピッチ）。マルチピッチ印刷構造において、画像受け入れ部材の表面は、複数のセグメントに分けられていてもよく、それぞれのセグメントが、書類ゾーンの全ページ画像（すなわち、シングルピッチ）およびブランケット２１に作られる複数のピッチに分けられる書類内のゾーンを含む。例えば、２ピッチの画像受け入れ部材は、ブランケット２１の周囲に２つの書類内ゾーンによって分けられる２つの書類ゾーンを含む。同様に、例えば、４ピッチの画像受け入れ部材は、４つの書類ゾーンを含み、それぞれ、ブランケット２１を通過または一巡りする間に１つの媒体シートに作られるインク画像に対応する。
【００２９】
１つ以上の画像が、コントローラ８０の制御下、ブランケットおよびコーティングに作られたら、図示したインクジェットプリンタ１０は、プリンタ内の要素を操作し、ブランケット表面１４から媒体へ１つ以上の画像を転写し、固定するためのプロセスを行う。書類ゾーンの後に行うことができる転写プロセスは、印刷ゾーンを１回通過し、書類ゾーンにインク画像を作成するか、または、１つ以上の書類ゾーンの後に行うことができる転写プロセスは、１つ以上の書類ゾーンで画像を作成するために１回より多く印刷ゾーンを通って回転する。プリンタ１０では、コントローラ８０は、媒体輸送システム５０中の１つ以上のローラー６４を動かすためのアクチュエータを操作し、媒体シート４９を処理方向Ｐに転写固定ローラー１９に隣接する位置まで移動させ、次いで、転写固定ローラー１９とブランケット２１との間にある転写固定爪１８を通って移動する。転写固定ローラー１９は、ブランケット２１および画像受け入れ部材１２に対して記録媒体４９の前側を押しつけるように、記録媒体４９の裏側に対して圧力を加える。転写固定ローラー１９も加熱してもよいが、図１の例示的な実施形態では、転写固定ローラー１９は加熱されない。その代わりに、媒体シート４９のためのプレヒーターアセンブリ５２が、爪に向かう媒体の経路に与えられる。プレコンディショナアセンブリ５２は、媒体シート４９を所定の温度に慣らし、画像を媒体に転写するのを助け、それによって、転写固定ローラーのデザインを単純化する。加熱した媒体シート４９の裏側に対し、転写固定ローラー１９によって作られる圧力は、画像受け入れ部材１２から媒体シート４９への画像の転写固定（転写および融合）を容易にする。画像受け入れ部材１２および転写固定ローラー１９両方の回転または転がりによって、媒体シート４９に画像を転写固定するだけではなく、媒体シート４９が爪を通って運ばれるのにも役立つ。画像受け入れ部材１２は、回転し続け、印刷プロセスを繰り返すことができる。
【００３０】
画像受け入れ部材を転写固定爪１８によって移動させた後、画像受け入れ表面は、クリーニングユニットを通り、画像受け入れ表面１４から、吸収剤の残留部分および少量の残留インクを除去する。プリンタ１０および２００では、クリーニングユニットは、画像受け入れ表面１４に係合するクリーニングブレード９５として具現化される。ブレード９５は、ブランケット２１を損傷させることなく、画像受け入れ表面１４を拭き取る材料から作られる。例えば、クリーニングブレード９５は、プリンタ１０および２００中、可とう性ポリマー材料から作られる。図３で以下に示すように、別の実施形態は、画像受け入れ部材が転写固定爪１８を通って移動した後、水および洗剤の混合物を塗布し、画像受け入れ表面１４から残留物質を除去するためのローラーまたは他の部材を含むクリーニングユニットを有する。本明細書で使用する場合、「洗剤」または洗浄剤という用語は、画像受け入れ表面に残り得る吸収剤の乾燥した部分および任意の残留インクを画像受け入れ表面から除去するのに適した任意の界面活性剤、溶媒、または他の化学化合物を指す。適切な洗剤の一例は、ステアリン酸ナトリウムであり、一般的に石鹸に用いられる化合物である。別の例は、ＩＰＡであり、画像受け入れ表面からインク残渣を除去するのに非常に効果的な一般的な溶媒である。
【００３１】
図２に示す実施形態において、同じ要素は、図１のプリンタの記載で使用したのと同じ参照番号で特定される。図１と図２のプリンタの違いの１つは、使用する媒体の種類である。図２の実施形態において、媒体ウェブＷは、必要な場合、媒体２０４のロールから引き出され、種々のモータ（図示せず）は、媒体ウェブＷをプリンタから除去するためにローラー２１２に巻き取るように媒体ウェブＷが爪１８を通って進むように、１つ以上のローラー２０８を回転させる。または、例えば、媒体を切断、結合、照合および／または綴じるなどの作業を行う他の処理ステーションに媒体を向かわせることができる。プリンタ１０と２００の他の違いの１つは、爪１８である。プリンタ２００において、転写ローラーは、媒体ウェブＷが爪に連続的に存在するように、ブランケット２１に対して連続的に押しつけられたままである。プリンタ１０において、転写ローラーは、爪１８を選択的に作成することができるようにブランケット２１に向かって、またはブランケット２１から離れるように選択的に移動するように構成される。図１の実施形態では、爪１８は、爪への媒体の到着と同期して形成され、インク画像を受け入れ、媒体の後側の縁が爪から離れたら、ブランケットから分離し、爪が失われる。
【００３２】
図３は、別のインクジェットプリンタ３００の単純化された概略図であり、間接的な画像受け入れ部材は、終端のないベルト１３の形態である。ベルト１３は、矢印３１６で示されるような処理方向に移動し、ＳＭＵ９２、乾燥部９６、印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄおよびインク乾燥部３５Ａ〜３５Ｄを通過し、吸収剤の乾燥した層および乾燥した層の上に作られる潜像水系インク画像を受け入れる。ベルト１３は、低表面エネルギー材料、例えば、シリコーン、フルオロシリコーン、ヒドロフルオロエラストマーおよびハイブリッド、およびシリコーンとヒドロフルオロエラストマーのブレンドなどから作られる。プリンタ３００において、ベルト１３は、加圧ローラー３１９と３１９との間を通過し、転写固定爪３１８を形成する。印刷媒体、例えば、媒体シート３３０は、潜像インク画像と同時に爪３１８を通って移動する。潜像インク画像および乾燥した層の吸収剤の一部は、転写固定爪３１８でベルト１３から印刷媒体３３０に転写され、印刷した画像を作成する。クリーニングユニット３９５は、転写固定操作が終了した後、ベルト１３から乾燥した層の吸収剤の残留部分を除去する。単純化のために明らかに示されていないが、プリンタ３００は、限定されないが、コントローラ、光学センサ、媒体供給部、媒体経路、インク容器、およびインクジェットプリンタでインクおよび印刷媒体の取り扱いに関連する他の要素を含め、プリンタ１０および２００と同様のさらなる要素を備えている。
【００３３】
親水性組成物処理システム４００の概略図を図４に示す。システム４００は、ブロワ４２０と、圧力センサ４１２と、アクチュエータ４１６と、温度センサ４２４と、コントローラ４２８とを備える。ブロワ４２０は、インクジェットプリンタの画像受け入れ表面（例えば、終端のないベルト４０４）が、処理方向Ｐにブロワを移動させ、親水性組成物の液体担体の少なくとも一部を除去するにつれて、親水性組成物層４０８の方へ空気流を向かわせるように構成される。コントローラ４２８は、ブロワに作動可能に接続し、コントローラは、上述のように、プログラム制御された装置および／または電気回路とともに、ブロワ４２０を操作し、ブロワによって作られる空気流の圧力を制御するように構成される。ブロワ４２０は、電源４３６に選択的に接続するように構成された加熱要素４３２を備える。コントローラは、親水性組成物層４０８に向かって進む空気流の温度を制御するために、加熱要素を電源４３６に選択的に接続するように構成される。
【００３４】
コントローラ４２８は、さらに、光学センサ９４Ｂ、９４Ｃおよび９４Ｅの少なくとも１つに作動可能に接続する。ある実施形態では、コントローラ４２８は、光学センサの３つすべてに作動可能に接続する。光学センサは、中間画像受け入れ表面の上にインク液滴の画像データを与える。これらの画像データをコントローラ４２８によって分析し、液滴の広がりを、例えば、所定範囲の乾燥度を有する親水性層の上の経験的に決定される液滴の広がりと比較する。この所定範囲は、プリンタによって製造される画像について受け入れ可能な画質に対応する。したがって、コントローラ４２８は、画像データおよび経験的に決定された液滴の広がりを参照しつつブロワ４２０および加熱要素４３２を操作し、親水性層を適切な乾燥度に維持する。
【００３５】
ブロワ４２０によって作られる空気流の温度を制御しやすくするために、温度センサ４２４を、ある実施形態では、親水性組成物層４０８に向かって進む空気流の温度を検知するように配置する。温度センサは、空気流で検知される温度の指標となる電気シグナルを作成し、コントローラが温度センサ４２４によって作られる電気シグナルを受け入れるように、コントローラ４２８に作動可能に接続する。画像データによって示される液滴の広がりが、親水性層をもっと乾燥させることが必要であるとコントローラ４２８が決定する場合、コントローラ４２８は、親水性組成物層４０４に向かって進む空気流の温度を上げることができる。この増加した温度を、温度センサからのデータを用いて監視し、空気が過剰に加熱されないようにする最大温度値と比較することができる。液滴の広がりが変化するにつれて、コントローラ４２８は、さらに、乾燥度が素早く調節され過ぎる可能性を減らすために、加熱要素への電流の印加を調節し、監視することができる。
【００３６】
コントローラは、アクチュエータ４１６にも作動可能に接続し、アクチュエータ４１６は、ブロワに作動可能に接続し、画像受け入れ部材４０４に向かって、または画像受け入れ部材４０４から離れるようにブロワを移動させることができる。コントローラ４２８は、ブロワ４２０によって作られる空気流の圧力を制御するために、ブロワを移動させるようにアクチュエータ４１６を操作するように構成される。空気流の圧力に関するフィードバックを与えるために、圧力センサ４１２は、親水性組成物層４０８に向かって進む空気流の圧力を検知するように配置され、検知した空気流の圧力の指標となる電気シグナルを作成するように構成される。画像データによって示される液滴の広がりが、親水性層をもっと乾燥させることが必要であるとコントローラ４２８が決定する場合、コントローラ４２８は、親水性組成物層４０４に向かって進む空気流の量を増やすことができる。この増加した空気流を、圧力センサからのデータを用いて監視し、生成した圧力が大きくなり過ぎないようにする最大圧力レベルと比較することができる。液滴の広がりが変化するにつれて、コントローラ４２８は、さらに、乾燥度が素早く調節され過ぎる可能性を減らすために、ブロワの位置を調節し、監視することができる。これに代えて、またはこれに追加して、コントローラは、空気流を作り出すブロワの速度を調節することができる。
【００３７】
上述のように、プリンタは、光学センサ９４Ｂ、９４Ｃおよび９４Ｅを備えていてもよく、すべてが、画像作成表面にあるインク液滴の画像データを作成するように構成される。これらのデータは、コントローラ４２８またはプリンタの別のコントローラに与えることができ、画像受け入れ部材でのインク液滴の広がりを検出するために画像データを分析し、検出した液滴の広がりに対応する電気シグナルを作成する。コントローラが、光学センサ９４Ａによって作られた電気シグナルを参照しつつ親水性組成物層４０８に向かって進む空気流の圧力を制御するように、この電気シグナルは、コントローラ４２８に作動可能に接続する。具体的には、コントローラ４２８は、画像受け入れ部材の上のインク画像の後側の縁がブロワを通過した後、ブロワの操作を停止させることができる。この種の操作によって、インク画像の下にある親水性層４０４のみを処理し、層の連続的な乾燥を防ぎ、インク液滴が影響を受けないようにすることができる。複数回のインク作成操作の間に、インク画像の前側および後側の縁を検出することによって、コントローラは、インク画像がブロワを通過するそれぞれの通過の間、ブロワによって作られる空気流の圧力を下げることができる。
【００３８】
圧力センサ４１２、温度センサ４２４、アクチュエータ４１６およびブロワのための電源がコントローラ４２８に作動可能に接続したシステム４００が示されているが、センサ、アクチュエータおよび電源の異なる組み合わせおよび並べ替え（これら１つのみを含めて）を、コントローラに作動可能に接続し、ブロワの操作を制御することができる。したがって、コントローラは、コントローラが圧力のみ、温度のみ、ブロワと層４０８との距離のみ、またはこれらのパラメータの組み合わせを制御するように、種々の組み合わせおよび並べ替えについて異なった構成であってもよい。操作中に、間接的なプリンタは、プリンタの親水性組成物層の乾燥をもっと効率よく、有効に制御することができるように、親水性組成物システム４００の実施形態のうちの１つを有するように構成される。このもっと有効な乾燥によって、従来の低表面エネルギーの画像受け入れ表面で起こるような、個々の液滴が丸まるのではなく、周囲にある水系インク液滴が画像受け入れ表面で一緒に溶け合うことができる。インク液滴の広がり（液滴の大きさ）とブロワ４２０からの空気流の圧力との関係を図５のグラフに示す。
【００３９】
種々の上に開示した特徴および機能の改変物またはその代替物、および他の特徴および機能の改変物またはその代替物は、他の異なるシステムまたは用途に組み込まれてもよいことが理解されるだろう。種々の現時点でわかっていないか、または予想されていない代替物、改変、変形または改良は、当業者によって後でなされてもよく、これらも以下の特許請求の範囲に包含される。
【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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