(57)【要約】【課題】描画液カートリッジの交換に際し、クリーンブース内のクリーン度の低下を抑制し作業性を向上させることができる描画装置を提供する。【解決手段】描画装置１は、描画液カートリッジＣが着脱自在にセットされるカートリッジセット部２２を有し、供給された描画液を描画ヘッド２３から吐出して描画処理を実施する描画装置本体２と、描画装置本体２を収容するチャンバールーム６と、チャンバールーム６に設けられ、描画液カートリッジＣをチャンバールーム６内に受け入れるためのブース開口部４１と、描画液カートリッジＣを、受入れエリア４３と中継エリア４４との間で搬送する搬送部４２と、描画液カートリッジＣを、中継エリア４４とカートリッジセット部２２との間で移載する移載部４５と、を備えた。【選択図】図２
2015051426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
描画ヘッドに描画液を供給可能な描画液カートリッジが着脱自在にセットされるカートリッジセット部を有する描画処理部と、
前記描画処理部を収容すると共に、内部雰囲気を所定のクリーン度に維持するクリーンブースと、
前記クリーンブースに設けられ、前記描画液カートリッジを前記クリーンブース内に受け入れるためのブース開口部と、
前記ブース開口部を介して受け入れた前記描画液カートリッジを、前記描画処理部の周囲の任意のエリアである受入れエリアと、前記カートリッジセット部側の任意のエリアである中継エリアとの間で搬送する搬送部と、
前記描画液カートリッジを、前記中継エリアと前記カートリッジセット部との間で移載する移載部と、を備えたことを特徴とする描画装置。
【請求項２】
前記搬送部は、
前記描画液カートリッジを搬送する搬送機構部と、
前記受入れエリアおよび前記中継エリアを内包すると共に、前記搬送機構部を収容するハウジング部と、
前記ハウジング部の前記ブース開口部側の端部に設けられ、前記クリーンブースの外部に対し前記受入れエリアを開閉する外部開閉部と、
前記ハウジング部の前記移載部側の端部に設けられ、前記クリーンブースの内部に対し前記中継エリアを開閉する内部開閉部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
【請求項３】
前記外部開閉部は、前記クリーンブースの外部に対し前記受入れエリアを開閉する外部開閉扉と、前記外部開閉扉を閉塞状態にロック・アンロックするロック機構と、を有し、
前記内部開閉部は、前記クリーンブースの内部に対し前記中継エリアを開閉する内部開閉扉と、前記内部開閉扉を開閉動作させる開閉機構と、を有していることを特徴とする請求項２に記載の描画装置。
【請求項４】
前記搬送部は、前記ロック機構および前記開閉機構をそれぞれ制御する搬送制御部を、更に有し、
前記搬送制御部は、受け入れ指令により、前記内部開閉扉を閉塞動作させた後、前記外部開閉扉をロック解除させ、
搬送指令により、前記外部開閉扉をロックさせた後、前記内部開閉扉を開放動作させることを特徴とする請求項３に記載の描画装置。
【請求項５】
前記搬送制御部は、前記搬送機構部を更に制御し、
前記受け入れ指令による前記内部開閉扉の閉塞動作と前記外部開閉扉のロック解除との間において、前記描画液カートリッジを前記中継エリアから前記受入れエリアに搬送し、
前記搬送指令による前記外部開閉扉のロックと前記内部開閉扉の開放動作との間において、前記描画液カートリッジを前記受入れエリアから前記中継エリアに搬送することを特徴とする請求項４に記載の描画装置。
【請求項６】
前記中継エリアは、前記クリーンブース内の前記受入れエリアより高い位置に設定され、
前記搬送機構部は、前記描画液カートリッジを前記受入れエリアと前記中継エリアとの間で昇降させることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の描画装置。
【請求項７】
前記搬送機構部は、前記中継エリアにおいて、前記描画液カートリッジをその上端が前記内部開閉部に達する直前位置まで上昇させることを特徴とする請求項６に記載の描画装置。
【請求項８】
前記描画液カートリッジは、セットトレイにセットされた状態で台車に搭載されて前記受入れエリアに受け入れられ、
前記搬送機構部は、上昇動作において、前記台車から前記セットトレイを受け取って前記描画液カートリッジの搬送を開始し、
下降動作において、前記セットトレイを前記台車に受け渡して前記描画液カートリッジの搬送を終了することを特徴とする請求項６または７に記載の描画装置。
【請求項９】
前記ハウジング部内の雰囲気を前記クリーンブースの外部に排気する排気部を、更に備えたことを特徴とする請求項２乃至８のいずれか一項に記載の描画装置。
【請求項１０】
前記排気部は、
前記ハウジング部の前記ブース開口部側の端部から前記クリーンブースの外部に至る排気流路と、
前記排気流路に介設した排気ファンと、
前記排気ファンの駆動を制御する排気制御部と、を有し、
前記排気制御部は、前記外部開閉部が閉塞しているときに前記排気ファンを駆動することを特徴とする請求項９に記載の描画装置。
【請求項１１】
前記カートリッジセット部には、描画液の異なる複数種の前記描画液カートリッジがセットされ、
前記複数種の描画液カートリッジは、セットトレイにセットされた状態で前記中継エリアに搬送され、
且つ前記各描画液カートリッジは、種別を検出するための被検出部を有し、
前記移載部は、
前記複数種の描画液カートリッジを移載する移載機構部と、
前記移載機構部に設けられ、前記被検出部を介して移載対象となる前記描画液カートリッジの種別を検出する種別検出部と、
前記移載機構部を制御する移載制御部と、を有し、
前記移載制御部は、前記種別検出部の検出結果に基づいて、前記複数種の描画液カートリッジの移載を実施することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の描画装置。
【請求項１２】
前記移載制御部は、
前記複数種の描画液カートリッジの移載に先立ち、
前記セットトレイにおいて、種別に基づく前記複数種の描画液カートリッジの並べ替えを実施することを特徴とする請求項１１に記載の描画装置。
【請求項１３】
前記描画処理部は、
載置された描画対象物を移動させるテーブル部と、
前記テーブル部の上方に配設され、前記描画ヘッドおよび前記カートリッジセット部を有する描画部と、を有し、
前記テーブル部により前記描画対象物を移動させながら、前記描画ヘッドから描画液を吐出して描画処理を実施することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の描画装置として、インクジェットヘッドである機能液滴吐出ヘッドを用いた印刷技術（インクジェット法）により、液晶表示装置のカラーフィルターや有機ＥＬ装置の各画素となる発光素子等の機能層を基板上に形成する液滴吐出装置が知られている（特許文献１参照）。
この液滴吐出装置は、機台と、機台上に設けられた機能液滴吐出ヘッドにより、基板（ワーク）に描画を行う描画装置と、セットされた基板に対峙する吸込み・吹出しフードと、描画装置のメンテナンスに供するメンテナンス装置と、描画装置、吸込み・吹出しフードおよびメンテナンス装置を収容すると共に内部雰囲気を所定のクリーン度に維持するチャンバー装置と、を備えている。また、チャンバー装置は、描画装置、吸込み・吹出しフードおよびメンテナンス装置を収容するチャンバールームと、チャンバールーム内の内部雰囲気を所定のクリーン度に維持する清浄エアー供給ユニットと、を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５２２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような、従来の液滴吐出装置において、機能液をインクカートリッジで供給する場合には、機能液の消費に合わせてインクカートリッジを交換する必要がある。インクカートリッジの交換では、チャンバールームを部分的に開放する必要があり、チャンバールーム内の雰囲気が外気により汚染されるおそれがあり、作業環境を含めた作業性が低下するという課題があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［適用例］本適用例に係る描画装置は、描画ヘッドに描画液を供給可能な描画液カートリッジが着脱自在にセットされるカートリッジセット部を有する描画処理部と、描画処理部を収容すると共に、内部雰囲気を所定のクリーン度に維持するクリーンブースと、クリーンブースに設けられ、描画液カートリッジをクリーンブース内に受け入れるためのブース開口部と、ブース開口部を介して受け入れた描画液カートリッジを、描画処理部の周囲の任意のエリアである受入れエリアと、カートリッジセット部側の任意のエリアである中継エリアとの間で搬送する搬送部と、描画液カートリッジを、中継エリアとカートリッジセット部との間で移載する移載部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、描画処理部に運び込まれた描画液カートリッジは、受入れエリアに受け入れ、受入れエリアから中継エリアに搬送され、さらに中継エリアからカートリッジセット部に移載される。このため、ブース開口部は、描画液カートリッジを受け入れ可能な大きさでよく且つ受け入れのための開放時間を短くすることができる。したがって、描画液カートリッジの受け入れに際し、クリーンブース内への外気の侵入が抑制され、クリーン度の低下を抑制することができる。
【０００８】
この場合、搬送部は、描画液カートリッジを搬送する搬送機構部と、受入れエリアおよび中継エリアを内包すると共に、搬送機構部を収容するハウジング部と、ハウジング部のブース開口部側の端部に設けられ、クリーンブースの外部に対し受入れエリアを開閉する外部開閉部と、ハウジング部の移載部側の端部に設けられ、クリーンブースの内部に対し中継エリアを開閉する内部開閉部と、を有することが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、描画液カートリッジの受け入れに際し、外気がクリーンブース内に侵入しても、外部開閉部および内部開閉部により、これをハウジング部内に閉じ込めておくことが容易になり、外気によりクリーンブース内の雰囲気が直接汚染される可能性を低くすることができる。
【００１０】
この場合、外部開閉部は、クリーンブースの外部に対し受入れエリアを開閉する外部開閉扉と、外部開閉扉を閉塞状態にロック・アンロックするロック機構と、を有し、内部開閉部は、クリーンブースの内部に対し中継エリアを開閉する内部開閉扉と、内部開閉扉を開閉動作させる開閉機構と、を有していることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、クリーンブース外に居るオペレーターが、直接触れることができない内部開閉扉を開閉機構によって自動で開閉することが可能な構造としているため、開閉の作業性を向上させることができる。また、直接触れることができる外部開閉扉を手動で開閉することが可能な構造としているため、外部開閉扉を開閉する機構を省略することができ、この部分の構造を単純化することができる。また、外部開閉扉を、閉塞状態にロック・アンロックする構造としているため、誤って外部開閉扉が開放されてしまうことがなく、これによるクリーンブースの汚染を防止することができる。
【００１２】
この場合、搬送部は、ロック機構および開閉機構をそれぞれ制御する搬送制御部を、更に有し、搬送制御部は、受け入れ指令により、内部開閉扉を閉塞動作させた後、外部開閉扉をロック解除させ、搬送指令により、外部開閉扉をロックさせた後、内部開閉扉を開放動作させることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、描画液カートリッジを受け入れるときには、内部開閉扉が「閉」となっているため、ハウジング部内に外気が侵入しても、これがクリーンブース内に流出することがない。また、描画液カートリッジを搬送するときには、外部開閉扉が「閉」となっているため、ハウジング部内に外気が流入することがない。
【００１４】
この場合、搬送制御部は、搬送機構部を更に制御し、受け入れ指令による内部開閉扉の閉塞動作と外部開閉扉のロック解除との間において、描画液カートリッジを中継エリアから受入れエリアに搬送し、搬送指令による外部開閉扉のロックと内部開閉扉の開放動作との間において描画液カートリッジを前記受入れエリアから中継エリアに搬送することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、描画液カートリッジを中継エリアと受入れエリアとの相互間で搬送するときには、内部開閉扉および外部開閉扉が「閉」となっており、外部開閉扉が「開」となっている時間、すなわち外気が侵入する時間を短くすることができる。
【００１６】
また、中継エリアはクリーンブース内の受入れエリアより高い位置に設定され、搬送機構部は、描画液カートリッジを受入れエリアと中継エリアとの間で昇降させることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、中継エリアに対して受入れエリアがクリーンブース内の低い位置に設定されているため、描画液カートリッジの運び込みおよび運び出しを、容易に行うことができる。また、搬送機構部が描画液カートリッジを昇降させる構造であるため、搬送機構部の構造を単純化することができる。
【００１８】
この場合、搬送機構部は、中継エリアにおいて、描画液カートリッジをその上端が内部開閉部に達する直前位置まで上昇させることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、中継エリアに搬送された描画液カートリッジが、内部開閉部の開閉の邪魔になることがなく、且つ中継エリアとカートリッジセット部との間で描画液カートリッジの移載を容易に行うことができる。
【００２０】
また、描画液カートリッジは、セットトレイにセットされた状態で台車に搭載されて受入れエリアに受け入れられ、搬送機構部は、上昇動作において、台車からセットトレイを受け取って描画液カートリッジの搬送を開始し、下降動作においてセットトレイを台車に受け渡して描画液カートリッジの搬送を終了することが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、台車により、描画液カートリッジの運び込みおよび運び出しを行うことができる。また、搬送機構部は、台車に対し受取り・受渡しの形式で、セットトレイと共に描画液カートリッジを搬送するため、描画液カートリッジの搬送を簡単且つ安定に行うことができる。
【００２２】
さらに、ハウジング部内の雰囲気をクリーンブースの外部に排気する排気部を、更に備えることが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、外部開閉部の開放でハウジング部内に侵入した外気を、クリーンブースの外部に排気することができる。このため、描画液カートリッジと共に運び込まれた塵埃や外気により、クリーンブース内が汚染され難くなる。
【００２４】
この場合、排気部は、ハウジング部のブース開口部側の端部からクリーンブースの外部に至る排気流路と、排気流路に介設した排気ファンと、排気ファンの駆動を制御する排気制御部と、を有し、排気制御部は、外部開閉部が閉塞しているときに排気ファンを駆動することが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、排気ファンの駆動により、ハウジング部内の雰囲気が移載部側からブース開口部側に流れるため、ハウジング部内の汚染された雰囲気を排気することができる。またその際、外部開閉部が閉塞しているため、排気ファンを駆動による外気の侵入を少なくすることができる。
【００２６】
一方、カートリッジセット部には、描画液の異なる複数種の描画液カートリッジがセットされ、複数種の描画液カートリッジは、セットトレイにセットされた状態で前記中継エリアに搬送され、且つ各描画液カートリッジは、種別を検出するための被検出部を有し、移載部は、複数種の描画液カートリッジを移載する移載機構部と、移載機構部に設けられ、被検出部を介して移載対象となる描画液カートリッジの種別を検出する種別検出部と、移載機構部を制御する移載制御部と、を有し、移載制御部は、種別検出部の検出結果に基づいて、複数種の描画液カートリッジの移載を実施することが好ましい。
【００２７】
この構成によれば、描画液カートリッジの被検出部を検出し、その検出結果に基づいて複数種の描画液カートリッジの移載を実施することができるため、セットトレイにセットされた複数種の描画液カートリッジを、カートリッジセット部に正確に移載することができる。
【００２８】
この場合、移載制御部は、複数種の描画液カートリッジの移載に先立ち、セットトレイにおいて、種別に基づく複数種の描画液カートリッジの並べ替えを実施することが好ましい。
【００２９】
この構成によれば、移載制御部を、カートリッジの移載に関する部分とカートリッジの整列に関する部分とに区分けすることができ、全体として制御系を単純化することができる。したがって、描画液カートリッジの移載を効率良く行うことができる。
【００３０】
さらに、描画処理部は、載置された描画対象物を移動させるテーブル部と、テーブル部の上方に配設され、描画ヘッドおよびカートリッジセット部を有する描画部と、を有し、テーブル部により描画対象物を移動させながら、描画ヘッドから描画液を吐出して描画処理を実施することが好ましい。
【００３１】
この構成によれば、クリーンブース内のクリーン度を確保して、描画液を吐出可能であると共に、描画液カートリッジ交換における一連の作業を短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態に係る描画装置の全体斜視図である。
【図２】実施形態に係る描画装置の全体平面図である。
【図３】実施形態に係る描画装置のＸ軸方向側面図である。
【図４】カートリッジ供給装置廻りの構造説明図である。
【図５】カートリッジ供給装置における搬送部の構造図である。
【図６】台車およびセットトレイの説明図である。
【図７】搬送制御部による制御方法を表したフローチャートである。
【図８】カートリッジ供給装置における移載部の構造図である。
【図９】カートリッジ供給装置における移載部廻りの平面図である。
【図１０】カートリッジセット部廻りの構造図である。
【図１１】移載制御部による制御方法を表したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る描画装置について説明する。
この描画装置は、フラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれ、例えば特殊な材料や発光性の材料を含む描画液を導入した描画ヘッドを用い、液晶表示装置のカラーフィルターや有機ＥＬ装置の各画素となる発光素子等を形成するものである。実施形態のものは、有機ＥＬ装置の発光素子を形成するものであり、発光素子を構成する高価な描画液を、描画液カートリッジを介して描画ヘッドに供給するようにしている。
【００３４】
図１ないし図３は、それぞれ本発明の描画装置１を模式的に表した斜視図、平面図、側面図である。これらの図に示すように、描画装置１は、ワークＷ（基板：描画対象物）に所定の描画を実施する描画装置本体２（描画処理部）と、描画装置本体２を収容するチャンバー装置３（クリーンブース）と、描画装置本体２に対し描画液カートリッジＣを供給するカートリッジ供給装置４と、を備えている。
描画装置本体２には描画ヘッド２３が搭載されており、描画ヘッド２３とワークＷとを対向配置して、ワークＷを第１の方向に移動させる主走査と、第１の方向に対して直交する第２の方向に移動させる副走査とを行う間に描画ヘッド２３から描画液をワークＷに向けて吐出する。この主走査における上記第１の方向を主走査方向と呼び、第２の方向を副走査方向と呼ぶ。本実施形態では、主走査方向をＸ軸方向として表示し、副走査方向をＹ軸方向として表示する。また、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに直交する方向をＺ軸方向として表示する。
【００３５】
カートリッジ供給装置４は、チャンバー装置３の外部からの操作で、持ち込んだ描画液カートリッジＣを描画装置本体２に供給（実質的には使用済みの描画液カートリッジＣを新しい物と交換）する。また、チャンバー装置３は、描画装置本体２を収容するチャンバールーム６と、チャンバールーム６内の雰囲気のクリーン度や温度等を調整する清浄エアー供給ユニット７と、を有している。
【００３６】
描画装置本体２は、Ｘ軸方向に延在し、石定盤で構成されたＸ軸支持ベース１１と、Ｘ軸支持ベース１１上に配設され、セットステージ１２上に吸着セットされたワークＷをＸ軸方向（主走査方向）に移動させるＸ軸テーブル１３と、Ｘ軸テーブル１３とセットステージ１２との間に介設され、ワークＷをＹ軸方向（副走査方向）に移動させる改行軸テーブル１４と、Ｘ軸テーブル１３を跨ぐようにＹ軸方向に架け渡されたフレーム構造のＹ軸支持ベース１５と、Ｙ軸支持ベース１５上に配設され、Ｙ軸方向に延在するＹ軸テーブル１６と、Ｙ軸テーブル１６により、描画エリア１８とメンテナンスエリア１９との間で移動可能に構成された複数（例えば１０個）のキャリッジユニット１７と、を有している。
【００３７】
各キャリッジユニット１７は、Ｘ軸方向に延びるブリッジプレート２１に吊設されており、ブリッジプレート２１を介して、Ｙ軸テーブル１６に支持されている。各ブリッジプレート２１は、Ｙ軸テーブル１６のＹ軸スライダーを兼ねており、複数のキャリッジユニット１７は、Ｙ軸テーブル１６により、それぞれブリッジプレート２１を介して、個別に或いは全体としてＹ軸方向に移動自在に構成されている。
【００３８】
また、各ブリッジプレート２１には、カートリッジセット部２２が設けられ、カートリッジセット部２２には、複数の描画液カートリッジＣがセットされている。そして、各キャリッジユニット１７には、複数の描画ヘッド２３が搭載されており、これら描画ヘッド２３には、対応するカートリッジセット部２２にセットされた複数の描画液カートリッジＣから描画液が供給される。なお、請求項に言う「テーブル部」は、Ｘ軸テーブル１３および改行軸テーブル１４により構成され、「描画部」は、Ｙ軸テーブル１６、キャリッジユニット１７、ブリッジプレート２１およびカートリッジセット部２２により構成されている。
【００３９】
また、描画装置本体２は、描画ヘッド２３のメンテナンス系として、メンテナンスエリア１９に配設した吸引ユニット２５およびワイピングユニット２６（交互運転のため２台）を備えると共に、Ｘ軸テーブル１３に搭載したフラッシングユニット２７および検査ユニット２８を備えている。吸引ユニット２５は、描画ヘッド２３から描画液を強制的に吸引し（ノズル詰まりの解消）、ワイピングユニット２６は、描画ヘッド２３のノズル面を払拭する（飛行曲りの防止）。また、フラッシングユニット２７は、描画ヘッド２３からの描画液の捨て吐出を許容し、検査ユニット２８は、描画ヘッド２３のノズルから描画液を液滴として検査用シートに吐出させ、検査用シートに着弾した液滴の形状や着弾位置を検査することで、描画ヘッド２３の吐出性能（吐出量、吐出位置精度など）を検査する。
【００４０】
Ｘ軸テーブル１３は、リニアモーターによるモーター駆動により、ワークＷをＸ軸方向に移動させ、描画ヘッド２３の吐出駆動と併せて、ワークＷに対し主走査を行う。同様に、改行軸テーブル１４は、リニアモーターによるモーター駆動により、ワークＷに対し副走査を行う。すなわち、この主走査と副走査とにより、ワークＷに描画液による描画が行われる。また、Ｙ軸テーブル１６は、リニアモーターによるモーター駆動により、各キャリッジユニット１７を介して、描画時に描画ヘッド２３を所定の描画開始位置に移動させるほか、メンテナンス時に描画ヘッド２３をメンテナンスエリア１９に移動させる。さらに、Ｙ軸テーブル１６は、描画液カートリッジＣの交換時に、描画ヘッド２３（キャリッジユニット１７）をメンテナンスエリア１９に移動させる（詳細は、後述する）。
【００４１】
各キャリッジユニット１７は、ブリッジプレート２１に支持された垂設部材３１と、垂設部材３１の下端に取り付けられたヘッドユニット３２と、を備えている。ヘッドユニット３２には、ヘッドプレート３３に支持するようにして、複数の描画ヘッド２３が搭載されている。そして、複数の描画ヘッド２３には、上記の描画液カートリッジＣから色別等の複数種の描画液が供給される。すなわち、各キャリッジユニット１７には、複数種の描画液に対応する複数の描画ヘッド２３が搭載されており、これに対応してカートリッジセット部２２には、複数の描画液カートリッジＣがセットされている（詳細は、後述する）。
【００４２】
図２に示すように、チャンバー装置３は、プレハブ形式のクリーンブースで構成されたチャンバールーム６と、チャンバールーム６内の雰囲気のクリーン度や温度等を一定に調整するための清浄エアー供給ユニット７と、を備えている。詳細は図示しないが、清浄エアー供給ユニット７は、冷却コイル、ヒーターおよび送風機を有すると共に、チャンバールーム６の天井全域のうち少なくとも描画エリア１８とメンテナンスエリア１９とに対応して組み込まれたＨＥＰＡフィルターを有している。
【００４３】
このチャンバー装置３では、清浄エアー供給ユニット７により、チャンバールーム６内へのエアーの送気と排気とが常時行われる（常時換気）。すなわち、送気されたエアーが、チャンバールーム６の天井側からダウンフローとなって流れ、チャンバールーム６内の雰囲気が、所定の温度および所定のクリーン度に維持される。なお、チャンバールーム６内の雰囲気は、チャンバールーム６の下部に設けた排気口から外部の排気設備（真空吸引）に排気される（いずれも図示省略）。
【００４４】
カートリッジ供給装置４は、メンテナンスエリア１９に配設されており、チャンバールーム６の外部から持ち込まれた描画液カートリッジＣを、いったんカートリッジセット部２２の近傍まで搬送し、この搬送位置からカートリッジセット部２２に移載（カートリッジ交換）する。すなわち、カートリッジ供給装置４は、カートリッジセット部２２において使い切った（使用済み）描画液カートリッジＣを、新しい描画液カートリッジＣに交換する。
【００４５】
ここで、図２〜図５を参照して、実施形態に係るカートリッジ供給装置４について、詳細に説明する。図４は描画エリア１８側からメンテナンスエリア１９に向かって見たときのカートリッジ供給装置４の側面図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）はカートリッジ供給装置４の側面図、図５（ｃ）は搬送機構部５１の構成を示す平面図である。
両図に示すように、カートリッジ供給装置４は、チャンバールーム６内のメンテナンスエリア１９において、チャンバールーム６の側壁に添わせて配置されている。カートリッジ供給装置４は、描画液カートリッジＣをチャンバールーム６内に受け入れるためのブース開口部４１と、ブース開口部４１を介して受け入れた描画液カートリッジＣを、受入れエリア４３とカートリッジセット部２２近傍の中継エリア４４との間で上下方向に搬送する搬送部４２と、描画液カートリッジＣを、中継エリア４４とカートリッジセット部２２との間で移載する移載部４５と、を備えている。
【００４６】
すなわち、このカートリッジ供給装置４では、搬送部４２による受入れエリア４３と中継エリア４４との間の搬送と、移載部４５による中継エリア４４とカートリッジセット部２２との間の移載とにより、新旧の描画液カートリッジＣの交換が行われる。なお、描画液カートリッジＣのカートリッジセット部２２への移載は、描画液カートリッジＣの位置決めセットおよび流路接続を含むものである（詳細は、後述する）。
【００４７】
図４および図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、搬送部４２は、描画液カートリッジＣを上下方向（Ｚ軸方向）に搬送する搬送機構部５１と、下部に受入れエリア４３を且つ上部に中継エリア４４をそれぞれ内包すると共に、搬送機構部５１を収容するハウジング部５２と、ハウジング部５２の下端部側面に設けられ、チャンバールーム６の外部に対し受入れエリア４３を開閉する外部開閉部５３と、ハウジング部５２の上端部に設けられ、チャンバールーム６の内部に対し中継エリア４４を開閉する内部開閉部５４と、を有している。
【００４８】
また、搬送部４２は、ハウジング部５２内の雰囲気をチャンバールーム６の外部に排気する排気部５５と、搬送機構部５１、外部開閉部５３、内部開閉部５４および排気部５５を制御する搬送制御部５６と、を有している。なお、この搬送制御部５６は、請求項に言う「搬送制御部」と「排気制御部」とを含むものである。
【００４９】
ハウジング部５２は、チャンネル材等により構成されたハウジングフレーム５８と、ハウジングフレーム５８に外側から気密に取り付けられ、周壁を構成する複数のパネル材５９と、を有している（図５（ｃ）参照）。ハウジング部５２は、チャンバールーム６の床面からカートリッジセット部２２の高さに達する位置まで延びる、矩形の箱状に形成されている。ハウジング部５２の上端部には、描画液カートリッジＣを移載するための中継エリア４４が構成され、またハウジング部５２の上端には、この中継エリア４４を開閉するシャッター形式の内部開閉部５４が設けられている。
【００５０】
一方、ハウジング部５２の下端部には、描画液カートリッジＣを搬入搬出するための受入れエリア４３が構成され、またハウジング部５２の下端部側面には、この受入れエリア４３を開閉する開き戸形式の外部開閉部５３が設けられている。外部開閉部５３が設けられているハウジング部５２の下端部側面は、上記のブース開口部４１と近接し且つ連通している。そして、この部分から台車Ａに搭載した描画液カートリッジＣが、受入れエリア４３に運び込まれ或いは運び出される。なお、ブース開口部４１と受入れエリア４３とは、気密に連通している。
【００５１】
内部開閉部５４は、チャンバールーム６の内部に対し中継エリア４４を開閉するものであり、ハウジング部５２の上端を開閉する内部シャッター６１（内部開閉扉）と、内部シャッター６１を開閉動作させる内部エアーシリンダー６２（開閉機構）と、を有している（図４参照）。詳細は後述するが、内部シャッター６１は、基本的に通常は開放されているが、受入れエリア４３において、台車Ａによって描画液カートリッジＣを搬入・搬出するときには閉塞される。
【００５２】
外部開閉部５３は、チャンバールーム６の外部に対し受入れエリア４３を開閉するものであり、ハウジング部５２の下端部側面を、片開きの開き戸形式で開閉する外部開閉扉６４と、外部開閉扉６４によって受入れエリア４３を閉塞状態にロック・アンロックする電磁ロック機構６５（ロック機構）と、を有している（図４参照）。詳細は後述するが、外部開閉扉６４は、基本的には閉塞ロックされているが、受入れエリア４３において、描画液カートリッジＣの運び込みおよび運び出しするときには、ロック解除され手動で開放される。
【００５３】
搬送機構部５１は、ハウジングフレーム５８の内側に固定した一対の昇降ガイド６７と、一対の昇降ガイド６７にスライド自在に取り付けられた搬送フォーク６８と、搬送フォーク６８を昇降させるリードねじ機構６９と、リードねじ機構６９を作動させる搬送用モーター７０と、を有している（図５（ｂ）および（ｃ）参照）。リードねじ機構６９は、搬送フォーク６８に設けた雌ねじ部７１と、雌ねじ部７１に螺合すると共に昇降ガイド６７に平行に延びるリードねじ７２（ボールねじ）とから成り、このリードねじ７２に搬送用モーター７０が連結されている。搬送用モーター７０が正逆駆動し、リードねじ７２が正逆回転することにより、雌ねじ部７１を介して搬送フォーク６８が昇降する。
【００５４】
図５および図６に示すように、チャンバールーム６に運び込まれる描画液カートリッジＣは、キャスター付の台車Ａに搭載され、台車Ａと共にチャンバールーム６内に受け入れられる。台車Ａの上面には、「Ｕ」字状の載置枠Ａａが設けられており（図５（ｃ）参照）、この載置枠ＡａにはセットトレイＴが搭載されている。そして、セットトレイＴ上の複数の描画液カートリッジＣは、それぞれセットトレイＴの個別セット部Ｔａに搭載されている。
【００５５】
したがって、搬送機構部５１（搬送フォーク６８）は、上昇動作初期において、台車ＡからセットトレイＴを受け取って描画液カートリッジＣの搬送を開始し、下降動作初期において、セットトレイＴを台車Ａに受け渡して描画液カートリッジＣの搬送を終了する。
【００５６】
具体的には、下降端位置にある搬送フォーク６８は、台車Ａ内に位置しており（図５（ｂ）参照）、上昇を開始し台車Ａの載置枠Ａａを通過したところで、下側から載置枠Ａａ上のセットトレイＴを押し上げるように受け取り、これを上昇させる。また、下降過程の搬送フォーク６８は、台車Ａの載置枠Ａａを通過したところで、上側から載置枠ＡａにセットトレイＴを置き去るように受け渡し、下降端位置まで下降する。一方、上昇してゆく搬送フォーク６８は、中継エリア４４内の所定の上昇端位置で停止する。この上昇端位置は、搭載している描画液カートリッジＣの上端が内部開閉部５４の近傍に達する位置、言い換えれば、描画液カートリッジＣの上端が、閉塞状態の内部シャッター６１に干渉しない、ぎりぎりの位置に設定されている（図５（ｂ）参照）。
【００５７】
図４および図５に示すように、排気部５５は、ハウジング部５２に連通する排気チャンバー７４と、排気チャンバー７４に設けた排気ファン７５と、排気チャンバー７４に接続した排気ダクト７６と、を有している。排気チャンバー７４は、ハウジング部５２の下端部側面に連通しており、排気チャンバー７４に設けた排気ファン７５が駆動すると、ハウジング部５２内の雰囲気は、上から下にダウンフローで流れ、排気ダクト７６を介してチャンバールーム６の外部（上記の排気設備）に排気される。この場合、ハウジング部５２内の雰囲気の排気は、実質上、ハウジング部５２内の雰囲気をチャンバールーム６内の雰囲気に置換することとなる（換気）。なお、請求項に言う「排気流路」は、排気チャンバー７４と排気ダクト７６とにより構成されている。
【００５８】
搬送制御部５６は、上述のように搬送機構部５１、外部開閉部５３、内部開閉部５４および排気部５５を制御する。具体的には、搬送制御部５６は、搬送機構部５１の搬送用モーター７０を制御し、搬送フォーク６８を昇降させる。また、搬送制御部５６は、外部開閉部５３の電磁ロック機構６５を介して外部開閉扉６４により受入れエリア４３を閉塞状態にロック・アンロックすると共に、内部開閉部５４の内部エアーシリンダー６２を介して内部シャッター６１を開閉する。さらに、搬送制御部５６は、排気部５５の排気ファン７５をＯＮ−ＯＦＦし、ハウジング部５２内の排気運転／非排気運転を実施する。なお、搬送制御部５６の操作パネル７８は、ブース開口部４１の脇に設けられており（図４参照）、オペレーターが外部から操作できるようになっている。
【００５９】
ここで、図４、図５および図７のフローチャートを参照して、搬送制御部５６による搬送部４２の制御方法について説明する。
搬送フォーク６８が上昇端位置に、内部シャッター６１が「開」の位置に、外部開閉扉６４が閉塞ロック、すなわち「閉」の位置にあり、且つ空の台車Ａが受入れエリア４３に有る状態から、制御シーケンスがスタートする。なお、上昇端位置にある搬送フォーク６８には、使い切った（使用済み）複数の描画液カートリッジＣが、セットトレイＴを介して搭載されているものとする。
【００６０】
チャンバールーム６の外において、交換すべき複数の描画液カートリッジＣを準備したオペレーターが、操作パネル７８の呼出しボタンを押すことで、搬送部４２の運転が開始する。呼出しボタンが押されると（Ｓ０１：受け入れ指令）、先ず、内部シャッター６１が閉塞し（Ｓ０２）、続いて搬送フォーク６８が下降して、複数の描画液カートリッジＣを、セットトレイＴと共に台車Ａに受け渡す（Ｓ０３）。続いて、電磁ロック機構６５が外部開閉扉６４をロック解除する（Ｓ０４）。この状態で、搬送部４２の制御動作は、いったん終了する。ここで、オペレーターは、外部開閉扉６４を開放し、受入れエリア４３から台車Ａと共に描画液カートリッジＣを運び出す（引き出す）。続いて、台車Ａと共に新しい描画液カートリッジＣを受入れエリア４３に運び込む。
【００６１】
台車Ａを受入れエリア４３に運び込み外部開閉扉６４を閉塞した後、オペレーターは、操作パネル７８のセットボタンを押す（Ｓ０５：搬送指令）。これにより、搬送部４２は再度運転を開始する。セットボタンが押されると、外部開閉扉６４が閉塞ロックされ（Ｓ０６）、続いて搬送フォーク６８が上昇を開始する。上昇する搬送フォーク６８は、台車ＡからセットトレイＴを受け取ってさらに上昇端位置まで上昇する（Ｓ０７）。すなわち、搬送フォーク６８は、複数の描画液カートリッジＣを中継エリア４４に搬送する。ここで、内部エアーシリンダー６２により内部シャッター６１を自動的に開放する（Ｓ０８）。これにより、中継エリア４４の複数の描画液カートリッジＣは、移載部４５による移載待機状態となる。
【００６２】
一方、排気部５５の排気ファン７５は、基本的には常時ＯＮであるが、外部開閉扉６４が開放しているときは外気を吸引してしまうため、搬送制御部５６は、外部開閉扉６４を開放しているとき、すなわち電磁ロック機構６５がアンロック状態のときのみ、排気ファン７５をＯＦＦする。オペレーターによる外部開閉扉６４の開放により、ハウジング部５２内には外気が侵入するが、内部シャッター６１によりハウジング部５２が閉塞されているため、外気はハウジング部５２内に留まる。
【００６３】
そして、外部開閉扉６４の閉塞直後（閉塞ロック状態）から排気ファン７５が駆動を開始するため、侵入した外気は元より、台車Ａや描画液カートリッジＣ等に付着して持ち込まれた塵埃等も、ハウジング部５２から排気される。これにより、内部シャッター６１が開放され、描画液カートリッジＣが移載待機状態となったときには、ハウジング部５２内は、チャンバールーム６内と同等のクリーン度に復帰する。なお、本実施形態では、外部開閉扉６４を手動で開閉する構成としたが、これを自動で開閉する構成としてもよい。
【００６４】
次に、図４、図８および図９を参照して、移載部４５について説明する。
上述のように、各キャリッジユニット１７には、例えば色別等の複数種の描画液に対応する複数の描画ヘッド２３が搭載され、これに対応してカートリッジセット部２２には、複数の描画液カートリッジＣがセットされている（図４参照）。この場合、カートリッジセット部２２には、描画液カートリッジＣが描画液の種別毎に２本を１組としてセットされている。すなわち、描画装置本体２において、一方の描画液カートリッジＣを使い切ると、他方の描画液カートリッジＣに自動で切り替えるようになっている。
【００６５】
したがって、実施形態の移載部４５は、中継エリア４４に待機しているセットトレイＴとカートリッジセット部２２との間において、使い切った（使用済み）描画液カートリッジＣを除材し新しい描画液カートリッジＣを給材する（交換）。そして、描画液カートリッジＣの交換タイミングは、描画装置本体２側で管理されており、全てのカートリッジセット部２２において、２本目の描画液カートリッジＣを使い切る前に、先に使い切られた１本目の描画液カートリッジＣの交換が実施される。
【００６６】
なお、本実施形態では、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルターや発光層を形成するための３種の描画液（複数種の描画液）を想定している。また、キャリッジユニット１７は、１０個設けられているものとしている。したがって、１０個それぞれのカートリッジセット部２２には、例えばＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応する描画液カートリッジＣが各２個、計６個搭載されている。また、セットトレイＴには、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する３種の描画液カートリッジＣが各１０個ずつ、計３０個搭載されている（いずれも、図９参照）。
【００６７】
移載部４５は、複数（複数種）の描画液カートリッジＣを１つずつ移載するロボット構成の移載機構部８１と、移載機構部８１に設けられ、被検出部を介して移載対象となる描画液カートリッジＣの種別を検出する種別検出部８２と、種別検出部８２の検出結果に基づいて、移載機構部８１を制御する移載制御部８３と、を有している（図４参照）。
【００６８】
一方、図９に示すように、移載部４５がアクセスする各カートリッジセット部２２には、整列配置した６個の個別装着セット部２２ａに、色別（種別）に各２個、計６個の描画液カートリッジＣが装着されている。また、セットトレイＴには、色別（種別）に３列、各１２個の個別セット部Ｔａに、それぞれ色別（種別）に１０個の描画液カートリッジＣがセットされている。したがってこの場合、セットトレイＴには、描画液カートリッジＣがセットされていない、空の個別セット部Ｔａが、各列２個ずつ存在することになる。
【００６９】
図８に示すように、移載機構部８１は、いわゆるスカラーロボットで構成されており、ロボットベース８５と、ロボットベース８５の旋回自在に取り付けられた第１水平アーム８６と、第１水平アーム８６の先端部に旋回自在に取り付けられた第２水平アーム８７と、第２水平アーム８７の先端部に上下動自在に取り付けられた垂直アーム８８と、垂直アーム８８の先端に取り付けられた把持ヘッド８９と、を備えている。把持ヘッド８９は、断面「Ｌ」字状の一対の把持片８９ａを有しており、この一対の把持片８９ａにより、描画液カートリッジＣの上端部を対角方向に把持するようになっている（図１０（ａ）参照）。
【００７０】
一方、図１０（ｂ）に示すように、各描画液カートリッジＣは、パック形式の描画液容器Ｃａを樹脂製の密閉ケースＣｂに収容して、構成されている。描画液カートリッジＣには、描画液容器Ｃａに連通する描画液供給口Ｃｃと、描画液容器Ｃａと密閉ケースＣｂとの間の空隙に連通するエアー導入口Ｃｄとが設けられている。エアー導入口Ｃｄから圧縮エアーを導入して描画液容器Ｃａを加圧することにより、描画液供給口Ｃｃから描画ヘッド２３に描画液を供給する。また、密閉ケースＣｂには、位置決め用の一対の係合凹部Ｃｅが設けられている。さらに、図示では省略したが、密閉ケースＣｂの天面には、上記の被検出部となる二次元コード（ＱＲコード（登録商標））が貼着されている。
【００７１】
一方、カートリッジセット部２２の各個別装着セット部２２ａには、描画液供給口Ｃｃに対応して描画液導入口９１が、またエアー導入口Ｃｄに対応してエアー供給口９２が設けられている。さらに、各個別装着セット部２２ａには、密閉ケースＣｂの一対の係合凹部Ｃｅに対応する一対の係合凸部９３が設けられている。移載機構部８１は、把持ヘッド８９に把持した描画液カートリッジＣを、個別装着セット部２２ａの直上まで水平移動させ、その後下降させて、個別装着セット部２２ａに装着（セット）する。これにより、係合凹部Ｃｅが係合凸部９３に係合されると共に、描画液供給口Ｃｃが描画液導入口９１に、エアー導入口Ｃｄがエアー供給口９２にそれぞれ接合（流路接続）される。
【００７２】
移載部４５の種別検出部８２は、描画液カートリッジＣの二次元コードを読み取るコードリーダーで構成されている。種別検出部８２は、把持ヘッド８９の近傍に位置するように、支持部材９５を介して第２水平アーム８７の先端に取り付けられている（図８参照）。この二次元コードでは、少なくともの描画液カートリッジＣの種別がコード化されており、種別検出部８２は、描画液カートリッジＣの種別を読み取る一方、移載制御部８３は、この読取り結果に基づいて、移載機構部８１を制御する。
【００７３】
ここで、図４、図９および図１１を参照して、移載制御部８３による移載部４５の制御方法について説明する。
ここでは、中継エリア４４において、各色１０個ずつの新しい描画液カートリッジＣが、セットトレイＴに搭載されて移載待機状態にあり、また任意の１のカートリッジセット部２２には、各色１個ずつ（６個のうち３個）使用済みの描画液カートリッジＣが装着されているものとする。なお、移載制御部８３による制御開始は、搬送制御部５６の制御終了をトリガーとしてもよいし、別途、オペレーターからの指令をトリガーとしてもよい。
【００７４】
移載制御部８３は、先ずセットトレイＴ上の描画液カートリッジＣが色別（種別）に並んでいるか否かを確認すると共に、セットトレイＴの最も手前（カートリッジセット部２２側）に位置する各色（各列）の個別セット部Ｔａを空にする。すなわち、移載機構部８１を駆動し、種別検出部８２により、列ごとの複数の描画液カートリッジＣに対し読取り走査を行って、描画液カートリッジＣが正しくセットされているか否かを確認する（Ｓ１１）。この各列の描画液カートリッジＣが、色別（種別）に正しくセットされていない場合には、空の個別セット部Ｔａを利用して、描画液カートリッジＣの並べ替えを行う（Ｓ１１）。
【００７５】
また同時に、最も手前に位置する各色（各列）の個別セット部Ｔａを空にすべく、描画液カートリッジＣの移動を行う（Ｓ１２）。なお、「Ｓ１２」の工程を先に行い、「Ｓ１１」の工程を後に行うようにしてもよい。
【００７６】
このようにして、セットトレイＴ側の準備が完了したら、移載機構部８１をカートリッジセット部２２に臨ませる。ここで、カートリッジセット部２２から例えばＲ用の使用済みの描画液カートリッジＣを引き抜いて、セットトレイＴの手前から１番目（最も手前）の空の個別セット部Ｔａに移載する（Ｓ１３）。続いて、セットトレイＴの手前から２番目の個別セット部Ｔａの描画液カートリッジＣを把持し、空となったカートリッジセット部２２の個別装着セット部２２ａに移載し装着する（Ｓ１４）。
【００７７】
そして、このような同様の動作（交換）をＧ用の描画液カートリッジＣおよびＢ用の描画液カートリッジＣについて繰り返す。すなわち、Ｇ用の描画液カートリッジＣのカートリッジセット部２２からセットトレイＴへの移載（Ｓ１５）、およびＧ用の描画液カートリッジＣのセットトレイＴからカートリッジセット部２２への移載（Ｓ１６）を行う。また、Ｂ用の描画液カートリッジＣのカートリッジセット部２２からセットトレイＴへの移載（Ｓ１７）、およびＢ用の描画液カートリッジＣのセットトレイＴからカートリッジセット部２２への移載（Ｓ１８）を行う。
【００７８】
以上の動作を、１０個のキャリッジユニット１７ごとに、カートリッジセット部２２とセットトレイＴとの間で実施する。その際、セットトレイＴ上で空となる個別セット部Ｔａの位置が、順に奥側に移動するように描画液カートリッジＣの移載が行われる。すなわち、セットトレイＴにおいて、手前側から各列の描画液カートリッジＣの交換が実施される。これにより、移載の際に古い描画液カートリッジＣに液だれが生じても、新しい描画液カートリッジＣが汚れることがない。なお、１０個のキャリッジユニット１７をＹ軸テーブル１６により順送りし、作業対象のカートリッジセット部２２が、常に中継エリア４４の近傍の同じ位置に来るようにすることが好ましい。このように、１０個のキャリッジユニット１７のカートリッジセット部２２における描画液カートリッジＣの交換が完了すると、移載機構部８１はホーム位置に戻り、中継エリア４４のセットトレイＴは、搬出待機状態となる。
【００７９】
以上のように、本実施形態によれば、描画装置本体２を収容するチャンバールーム６内に、描画液カートリッジＣを、受入れエリア４３と中継エリア４４との間で搬送する搬送部４２と、中継エリア４４とカートリッジセット部２２との間で移載する移載部４５と、を有するカートリッジ供給装置４を備えるようにしているため、チャンバールーム６の外部からの操作により、カートリッジセット部２２における使用済みの描画液カートリッジＣを交換セットすることができる。また、オペレーターによってセットトレイＴをチャンバールーム６内に搬入する場合に比べて、描画液カートリッジＣを受入れるためのブース開口部４１や外部開閉部５３の大きさを台車Ａの大きさ程度に小さくでき、且つその開放時間を台車Ａの出し入れに要する時間程度に短くすることができる。
【００８０】
したがって、描画液カートリッジＣの受け入れに際し、チャンバールーム６内への外気の侵入が抑制され、チャンバールーム６内のクリーン度の低下を可能な限り抑制することができる。また、搬送部４２にハウジング部５２を設け、ハウジング部５２内で、描画液カートリッジＣの搬送を実施すると共に、ハウジング部５２内の雰囲気を、適宜チャンバールーム６の外に排気するようにしているため、この点でも、チャンバールーム６内のクリーン度の低下を防止することができる。
【００８１】
このように、描画装置１は、チャンバールーム６内のクリーン度をほぼ一定に維持しつつ、描画液カートリッジＣの交換作業を実施することができるため、描画液カートリッジＣの交換における一連の作業を短時間で効率良く行うことができる。したがって、描画装置本体２における描画処理の休止時間を短縮することができ、全体として描画処理のサイクルタイムを短縮することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１…描画装置、２…描画装置本体、３…チャンバー装置、４…カートリッジ供給装置、６…チャンバールーム、７…清浄エアー供給ユニット、１３…Ｘ軸テーブル、１４…改行軸テーブル、１６…Ｙ軸テーブル、１７…キャリッジユニット、２２…カートリッジセット部、２３…描画ヘッド、４１…ブース開口部、４２…搬送部、４３…受入れエリア、４４…中継エリア、４５…移載部、５１…搬送機構部、５２…ハウジング部、５３…外部開閉部、５４…内部開閉部、５５…排気部、５６…搬送制御部、６１…内部シャッター、６４…外部開閉扉、７５…排気ファン、８１…移載機構部、８２…種別検出部、８３…移載制御部、Ａ…台車、Ｃ…描画液カートリッジ、Ｔ…セットトレイ、Ｔａ…個別セット部、Ｗ…ワーク。
【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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