(57)【要約】      （修正有）【課題】間接的なインクジェットプリンターの画像受け入れ表面を処理するためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】インクジェットプリンター１０が、液体担体および吸収剤を含み親水性組成物の層を、間接的な画像受け入れ部材１２の画像受け入れ表面に塗布する。プリンター中の乾燥器９６は、親水性組成物の層から液体担体の一部を除去し、画像受け入れ表面に吸収剤の乾燥した層を生成し、水性インク画像は、乾燥した層の上に作られる。水性インク画像および印刷媒体５０が、間接的な画像受け入れ部材と転写固定媒体との間に作られる転写固定爪１８を通って移動するにつれて、水性インク画像と、乾燥した層の少なくとも一部が、印刷媒体表面に転写される。【選択図】図１
2015058709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンターであって、
インクジェットプリンター中、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；
表面管理ユニットが、親水性組成物を画像受け入れ表面に塗布し、吸収剤の乾燥した層を生成した後、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ように配置され、構成された、乾燥器と；
乾燥した層に水性インクを放出し、画像受け入れ表面の水性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；
画像受け入れ部材に係合し、転写固定爪を生成し、乾燥した層の上の水性インク画像が、転写固定爪を通って移動し、水性インク画像と、水性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、転写固定部材とを備える、インクジェットプリンター。
【請求項２】
溶媒が水である、請求項１に記載のインクジェットプリンター。
【請求項３】
表面管理ユニットが、画像受け入れ表面に親水性組成物を塗布する前に、印刷媒体に転写されない画像受け入れ表面から乾燥した層の別の領域を除去するように配置され、構成された、クリーニングユニットをさらに備える、請求項１に記載のインクジェットプリンター。
【請求項４】
乾燥した層の上に作られた水性インク画像から、液体溶媒の一部を除去するように配置され、構成された別の乾燥器をさらに備える、請求項１に記載のプリンター。
【請求項５】
表面管理ユニットが、
親水性組成物を含む貯蔵器と；
貯蔵器に部分的に浸され、画像受け入れ表面に係合し、貯蔵器から親水性組成物を抜き取り、画像受け入れ表面に親水性組成物の層を生成するために、処理方向での画像受け入れ部材の移動に応答して回転するように構成されたローラーとをさらに備える、請求項１に記載のプリンター。
【請求項６】
表面管理ユニットが、厚みが１μｍ〜１０μｍの親水性組成物の層を生成するように構成された、請求項１に記載のプリンター。
【請求項７】
乾燥器が、親水性組成物の層から液体担体の一部を除去し、吸収剤の厚みが０．１μｍ〜１μｍの乾燥した層を生成するように構成される、請求項１に記載のプリンター。
【請求項８】
画像受け入れ表面を５０℃〜７０℃の範囲の温度まで加熱するように構成された加熱器をさらに備える、請求項１に記載のプリンター。
【請求項９】
複数のインクジェットが、
乾燥した層に第１の色の水性インクを放出するように構成された、第１の複数のインクジェットと；
第１の複数のインクジェットが第１の色の水性インクを放出した後、乾燥した層に第２の色の水性インクを放出するように構成された、第２の複数のインクジェットとをさらに備える、請求項１に記載のプリンター。
【請求項１０】
第２の複数のインクジェットが、乾燥した層に第２の色の水性インクを放出する前に、乾燥した層の上に生成される第１の色の水性インクから、液体溶媒の一部を除去するように配置され、構成された、第１の乾燥器と；
第２の複数のインクジェットが、乾燥した層に第２の色の水性インクを放出した後に、乾燥した層の上に生成される第１の色の水性インクおよび第２の色の水性インクから、液体溶媒の一部を除去するように配置され、構成された、第２の乾燥器とをさらに備える、請求項９に記載のプリンター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的に、水性インクによる間接的なインクジェットプリンター、特に、水性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ーは、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。水性インクジェットプリンターは、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性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。水性インクが媒体に直接放出されるとき、水性インクは、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ーが開発されてきた。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ーは、水性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。間接的なプリンターは、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】
水性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）に水性インクが吐出され、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、乾燥の前に広がらなければならず、融着してはならない。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。水性インクの広がりは、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よいが、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。
【０００４】
間接的な水性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。プリンターは、インク液滴を印刷媒体に転写する前に、水性インク液滴を部分的に乾燥させるため、水性インクは、印刷プロセス中に広がる機会がない。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、連続した特徴の変わりに、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生されると思われる。結果として、間接的な印刷プロセス中に水性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印刷の改良が有益であろう。
【発明の概要】
【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ーは、親水性組成物および水性インクを用い、印刷した画像を作成する。プリンターは、インクジェットプリンター中、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；表面管理ユニットが、親水性組成物を画像受け入れ表面に塗布し、吸収剤の乾燥した層を生成した後、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ように配置され、構成された、乾燥器と；乾燥した層に水性インクを放出し、画像受け入れ表面の水性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；画像受け入れ部材に係合し、転写固定爪を生成し、乾燥した層の上の水性インク画像が、転写固定爪を通って移動し、水性インク画像と、乾燥した層の少なくとも一部を、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、転写固定部材とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、シート媒体を印刷する間接的な水性インクジェットプリンターの模式図である。
【図２】図２は、連続したウェブを印刷する間接的な水性インクジェットプリンターの模式図である。
【図３】図３は、終端のないベルトの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ーの模式図である。
【図４】図４は、インクジェットプリンターの間接的な画像受け入れ部材の表面に親水性組成物を塗布する表面管理ユニットの模式図である。
【図５Ａ】図５Ａは、インクジェットプリンターの間接的な画像受け入れ部材表面に作られた親水性組成物の側面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、乾燥器が親水性組成物中の液体担体の一部を除去した後に、間接的な画像受け入れ部材表面にある乾燥した親水性組成物の側面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、間接的な画像受け入れ部材表面にある乾燥した親水性組成物の上に作られた水性インク画像の一部の側面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、プリンター中の乾燥器が水性インク中の水の一部を除去した後に、乾燥した親水性組成物の上に作られた水性インク画像の一部の側面図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、インクジェットプリンターの転写固定操作の後に、水性インク画像と親水性組成物の乾燥した層の一部とを受け入れる印刷媒体の側面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、複数色印刷プロセス中に、吸収剤の乾燥した層で覆われる画像受け入れ表面の側面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、乾燥した層の上に作られる複数色のインク画像のための部分的な乾燥プロセスの後、図６Ａの画像受け入れ表面の側面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、複数色の印刷画像を印刷媒体に転写した後の印刷媒体の側面図である。
【図７】図７は、水性インクを使用する間接的なインクジェットプリンターで印刷した画像のためのプロセスのブロック図である。
【図８】図８は、低表面エネルギーの画像受け入れ表面の上に作られるインク液滴と、間接的な画像受け入れ表面に作られる親水性組成物の層の上に作られるインク液滴の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書で使用する場合、「親水性」という用語は、水性インクで用いられる水分子または他の溶媒に引き寄せられ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、親水性組成物との言及は、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、吸収剤の分散物、懸濁物または溶液を保持する液体（例えば、水またはアルコール）が挙げられる。次いで、乾燥器は、液体担体の少なくとも一部を除去し、残留する固相またはゼラチン相の吸収剤は、高い表面エネルギーを有し、水性インク液滴中の着色剤を吸収剤表面に広げることを可能にしつつ、水性インク液滴中の水の一部を吸収する。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、液体担体全部またはかなりの部分を乾燥プロセス中に組成物から除去した後の親水性化合物の整列を指す。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ーは、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し、親水性組成物の層を塗布する。液体担体中の吸収剤を画像受け入れ表面に運ぶような機構として、液体担体を使用し、画像受け入れ表面上に親水性組成物の均一な層を形成する。
【０００８】
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、親水特性を有し、プリンターが、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「薄膜」にした後に、印刷プロセス中に水性インク中の水および他の溶媒に実質的に溶けない材料を指す。プリンターは、親水性組成物を乾燥させ、液体担体の全部または一部を除去し、画像受け入れ表面に吸収剤の乾燥した「薄膜」を形成する。吸収剤の乾燥した層は、画像受け入れ表面に放出されたインク液滴に対し、高い表面エネルギーを有する。高い表面エネルギーは、乾燥した層の表面へ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の位置に水性インクを保持する。
【０００９】
水性インク液滴が、乾燥した層の中の吸収剤と接触すると、吸収剤は、水性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中にある吸収剤は膨潤するが、印刷操作中は実質的に変わらないままであり、溶解しない。乾燥した層のうち、水性インクと接触しない部分の中にある吸収剤は、画像受け入れ表面に対し、相対的に高い付着性を有し、印刷媒体（例えば、紙）へは相対的に低い付着性を有する。乾燥した層のうち、水性インクから水および溶媒を吸収する部分は、画像受け入れ表面への低い付着性を有し、インク中の着色剤および他の接着性の高い要素が画像受け入れ表面と接触するのを防ぐ。したがって、乾燥した層の中の吸収剤は、インク液滴の広がりを促進し、高品質の印刷画像を生成し、印刷プロセス中、水性インクを所定の位置に保持し、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、水性インク画像が印刷媒体に転写された後、画像受け入れ表面から印刷媒体の分離を促進する。
【００１０】
図１は、高速水性インク画像製造機またはプリンター１０を示す。図に示すように、プリンター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表面にインク画像を作成し、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の間に作られた爪１８によって通過する媒体に転写する間接的なプリンターである。ブランケット２１の表面１４は、表面１４が、親水性組成物と水性インク画像とを受け入れ、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、プリンター１０を参照しつつ、印刷サイクルを記載する。この書面で使用する場合、「印刷サイクル」は、印刷するための画像作成表面を調製するためのプリンターの操作、調製した表面へのインクの放出、媒体に転写するための画像を安定化し、調製するための、画像作成表面でのインクの処理、画像作成表面から媒体への画像の転写を指す。
【００１１】
プリンター１０は、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枠１１を備えており、操作サブシステムおよび要素は、以下に記載する。プリンター１０は、間接的な画像受け入れ部材（図１に回転画像作成ドラム１２として示される）を備えているが、支えられた終端のないベルトとして構築されてもよい。画像作成ドラム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を有している。ブランケットは、部材１２が回転するにつれて、方向１６に移動する。方向１７に回転可能な転写固定ローラー１９を、ブランケット２１表面に対して配置し、転写固定爪１８を生成し、その中で、ブランケット２１表面に作られたインク画像が、媒体シート４９に転写される。ある実施形態では、ドラム１２の加熱器（図示せず）またはプリンターの別の位置で、ブランケット２１の画像受け入れ表面１４を、約５０℃〜約７０℃の範囲の温度まで加熱する。高温によって、親水性組成物を堆積させるために用いられる液体担体の部分的な乾燥、および画像受け入れ表面１４に堆積する水性インク液滴中の水の部分的な乾燥を促進する。
【００１２】
ブランケットは、比較的低い表面エネルギーを有する材料から作られ、爪１８で、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。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に転写した後に、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、高いエネルギーの表面ではないため、良好な品質のインク画像を作成するのに役立たない。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、画像受け入れ表面に水性インク液滴を広げ、液体インクから析出させるために固体を誘発し、ブランケットからのインク画像の剥離を補助することに役立つ。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。
【００１３】
図４に示す実施形態では、ＳＭＵ９２は、コーティングアプリケーター（例えば、供与ローラー４０４）を備えており、液体担体中の親水性組成物を保持する貯蔵器４０８に部分的に沈められている。供与ローラー４０４は、画像受け入れ表面１４の移動に応答して、処理方向に回転する。供与ローラー４０４は、貯蔵器４０８から液体親水性組成物を抜き取り、画像受け入れ表面１４に親水性組成物の層を堆積させる。以下に記載するように、親水性組成物は、厚みが約１μｍ〜１０μｍの均一な層として堆積する。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散物を生成する。乾燥プロセスの後、乾燥した層は、印刷プロセス中にプリンターが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「薄膜」を形成する。ある具体的な実施形態では、供与ローラー４０４は、例えば、ゴムのような材料から作られるアニロックスローラーまたはエラストマーローラーである。ＳＭＵ９２は、以下にさらに詳細に記載される制御部８０に操作可能に接続しており、制御部によって、供与ローラー、計量ブレード、クリーニングブレードを選択的に操作し、ブランケット表面にコーティング材料を配置し、分布させ、ブランケット２１表面から転写されていないインクピクセルを除去することができる。
【００１４】
プリンター１０および２００は、熱を発し、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対し、空気の流れを向かわせる乾燥器９６を備えている。乾燥器９６は、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に吸収剤の乾燥した層が残り、その後に、画像受け入れ部材が印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄを通り、印刷する水性画像を受け入れる。
【００１５】
プリンター１０および２００は、ブランケット表面１４から反射した光を検出するような構成の光学センサー９４Ａ（ドラム上の画像（「ＩＯＤ」）のセンサーとしても知られる）を備えており、部材１２がセンサーを通って回転するにつれて、コーティングがブランケット表面に塗布された。光学センサー９４Ａは、ブランケット２１を横切って、処理方向を横切る方向に並んだ、線形に整列した個々の光学検出器を備えている。光学センサー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。光学センサー９４Ａは、画像受け入れ部材１２が光学センサー９４Ａを通って方向１６にブランケット２１を回転するにつれて、一連の画像データの列（「スキャンライン」と呼ばれる）を作成する。一実施形態では、光学センサー９４Ａの各光学検出器は、さらに、赤色、緑色、青色（ＲＧＢ）の反射した光の色に対応する光の波長に感度が高い３つの検知要素を含む。または、光学センサー９４Ａは、赤色、緑色および青色の光を発する照明源を含み、または、別の実施形態では、センサー９４Ａは、ブランケット２１表面で白色光を発する照明源を有し、白色検出器を使用する。光学センサー９４Ａは、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ように、画像受け入れ表面で相補的な色の光を発する。光学センサー９４Ａによって作られる画像データは、プリンター１０および２００の制御部８０または他のプロセッサーによって分析され、ブランケット上のコーティングの厚みおよび被覆面積を特定する。ブランケット表面および／またはコーティングからのスペキュラまたは拡散光の反射のいずれかから、厚みおよび被覆を特定することができる。他の光学センサー（例えば、９４Ｂ、９４Ｃおよび９４Ｄ）は、類似の構造であり、印刷プロセス中の他のパラメーターを特定し、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もよい（例えば、画像乾燥前に、欠けているか、または作動しないインクジェットおよびインク画像の作成（９４Ｂ）、画像転写のためのインク画像の処理（９４Ｃ）およびインク画像転写の効率（９４Ｄ））。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るために、光学センサーを備えていてもよい（９４Ｅ）。
【００１６】
プリンター１０は、印刷ゾーンを通る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とを備えている。印刷ヘッド空気供給部１０４および印刷ヘッド空気戻り部１０８は、プリンター１０の制御部８０およびいくつかの他のプロセッサーと操作可能に接続しており、制御部によって、印刷ゾーンを通って流れる空気を管理することができる。この空気の流れの制御は、全体として印刷ゾーン全体であってもよく、または１個以上の印刷ヘッドの配列の周囲であってもよい。空気の流れの制御は、インク中の蒸発した溶媒および水が、印刷ヘッド上に凝縮するのを防ぐのに役立ち、インクがインクジェット中で乾燥する（インクジェットが詰まる可能性がある）可能性を減らすために印刷ゾーン中の熱を弱めるのに役立つ。空気流管理システム１００は、印刷ゾーン内の湿度および温度を検出するためのセンサーも備えていてもよく、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し、印刷ゾーン内の最適条件を確保することができる。プリンター１０の制御部８０およびいくつかの他のプロセッサーによって、画像領域のインク被覆率を参照し、または、システム１００の操作時間を参照しつつ、システム１００を制御することもできるため、画像が印刷されないときに、空気のみが印刷ゾーン全体を流れる。
【００１７】
高速水性インクプリンター１０は、さらに、１色の水性インクの少なくとも１つの供給源２２を有する、水性インクを供給し、運ぶサブシステム２０を備えている。示されているプリンター１０は、多色画像を製造する機械であるため、インク運搬システム２０は、４つの供給源２２、２４、２６、２８を備えており、４種類の異なる色ＣＹＭＫ（シアン、イエロー、マゼンタ、ブラック）の水性インクをあらわしている。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のための支持部を与え、印刷ボックスユニット３４Ａ〜３４Ｄとしても知られる。各印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄは、ブランケットの幅方向に効果的に延び、ブランケット２１の表面１４へ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互い違いの配置で構成された複数の印刷ヘッドを備えていてもよい。各印刷ヘッドモジュールは、枠（図示せず）に操作可能に接続し、インク液滴を放出し、ブランケット表面１４の上にあるコーティングの上にインク画像を作成するように整列している。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、供給源２２、２４、２６および２８を印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄに操作可能に接続し、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３４Ｂの印刷ヘッドは、シアンインクおよびマゼンタインクを放出することができ、一方、モジュール３４Ｃおよび３４Ｄの印刷ヘッドは、イエローインクおよびブラックインクを放出することができる。図示されているモジュール内の印刷ヘッドは、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ように、お互いに相殺するか、または互い違いになった２つの配列で並んでいる。このような配置によって、１色のインクのみを放出する１つの配列のみを有する印刷システムの解像度の２倍で印刷することができる。プリンター１０は、４つ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つの配列の印刷ヘッドを備えており、代替的な構造は、異なる数の印刷ヘッドモジュールまたは配列をモジュール内に備えている。
【００１８】
ブランケット表面１４に印刷された画像が印刷ゾーンを出た後、画像は、画像乾燥器１３０の下を通過する。画像乾燥器１３０は、加熱器（例えば、赤外線、近赤外線および／または強制熱空気換気による加熱器１３４）と、乾燥器１３６（加熱した空気源１３６として示される）と、空気戻り部１３８Ａおよび１３８Ｂとを備えている。赤外線加熱器１３４は、ブランケット２１の表面１４の上にある印刷した画像に赤外線による熱を加え、インク中の水または溶媒を蒸発させる。加熱した空気源１３６は、加熱した空気をインクの上に向かわせ、インクからの水または溶媒の蒸発を補助する。一実施形態では、乾燥器１３６は、乾燥器９６と同じ設計を有する加熱した空気源である。乾燥器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、乾燥器１３６は、画像受け入れ表面１４の水性インクを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、空気の流れと、印刷領域の他の要素との干渉が減る。
【００１９】
さらに示されるように、プリンター１０は、記録媒体を供給し、取り扱うシステム４０を備えており、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を備えている。プリンター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の紙供給器またはフィーダーである。記録媒体を供給し、取り扱うシステム４０は、さらに、媒体プレコンディショナーアセンブリ５２と、媒体ポストコンディショナーアセンブリ５４とを備える、基材を取り扱い、運ぶシステム５０も備えている。プリンター１０は、印刷媒体が転写固定爪１８を通って通過した後、印刷媒体にさらに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を備えている。図１の実施形態では、プリンター１０は、書類保持トレー７２、書類シートを供給し、再配置するデバイス７４および書類の露光および走査システム７６を備えた元々の書類のフィーダー７０を備えている。
【００２０】
機械またはプリンター１０の種々のサブシステム、要素、機能の操作および制御は、制御部または電子サブシステム（ＥＳＳ）８０の助けを借りて実施される。ＥＳＳまたは制御部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、運ぶシステム５０、ある実施形態では、１つ以上の光学センサー９４Ａ〜９４Ｅに操作可能に接続している。ＥＳＳまたは制御部８０は、例えば、電子記憶装置８４、ディスプレイまたはユーザーインターフェース（ＵＩ）８６を備える中央処理装置（ＣＰＵ）８２を有する自立型、専門型のミニコンピューターである。ＥＳＳまたは制御部８０は、例えば、センサー入力部および制御回路８８と、画素配置および制御回路８９とを備えている。それに加え、ＣＰＵ８２は、画像入力源（例えば、走査システム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）と、印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄとの間に流れる画像データを読み取り、捕捉し、作り、管理する。このように、ＥＳＳまたは制御部８０は、他の機械のサブシステムおよび機能（以下に記載する印刷プロセスを含む）のすべてを操作し、制御するための主要なマルチタスクプロセッサーである。
【００２１】
制御部８０は、プログラムされた命令を実行する一般的または専門的なプログラム可能なプロセッサーを用い、実施することができる。プログラムされた機能を実行するのに必要な命令およびデータを、プロセッサーまたは制御部に関連するメモリーに保存することができる。プロセッサー、プロセッサーのメモリー、インターフェースの回路は、制御部が以下に記載する操作を行うような構成になっている。印刷回路カードでこれらの要素を提供することができ、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の回路として与えることができる。それぞれの回路は、別個のプロセッサーで実行することができ、または、同じプロセッサーで複数の回路を実行することができる。または、超大規模集積（ＶＬＳＩ）回路に与えられる別個の要素または回路を用い、回路を実行することができる。さらに、プロセッサー、ＡＳＩＣ、別個の要素、またはＶＬＳＩ回路の組み合わせを用い、本明細書に記載する回路を実行することができる。
【００２２】
操作中、画像を製造するための画像データは、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の処理および作成のために、走査システム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のいずれかによって制御部８０に送られる。さらに、制御部８０は、例えば、ユーザーインターフェース８６を介する操作者の入力から、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。その結果として、適切な色のための水性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に関連してピクセルの配置制御を実行し、画像データに対応するインク画像を作成し、媒体（媒体シート４９の形態であってもよい）が、供給源４２、４４、４６、４８のいずれか１つによって供給され、記録媒体を運ぶシステム５０によって、爪１８に時間通りに運ぶために取り扱われる。爪１８では、インク画像が、転写固定爪１８内で、ブランケットおよびコーティング２１から媒体基材に転写される。
【００２３】
図１のプリンター１０および図２のプリンター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、他の構造の画像受け入れ表面を使用してもよい。例えば、中間回転体は、その周囲に一体化された表面を有していてもよく、その表面に水性インク画像を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ており、水性画像を作成するために、図１および図２の部材１２として回転する。これらの構造の他の変形例が、この目的のために構成されてもよい。この書類で用いられる場合、「中間の画像作成表面」という用語は、これらの種々の構造を含む。
【００２４】
ある印刷操作では、１つのインク画像が、ブランケット２１の表面１４全体を覆っていてもよく（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に堆積していてもよい（マルチピッチ）。マルチピッチの印刷構造では、画像受け入れ部材の表面は、複数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、書類ゾーンでページ全体の画像を含み（すなわち、シングルピッチ）、ブランケット２１で作られる複数ピッチを分ける書類間ゾーンを含む。例えば、２ピッチの画像受け入れ部材は、２つの書類ゾーンを含み、ブランケット２１の周囲にある２つの書類間ゾーンによって分けられる。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の通過または解像中に、１つの媒体シートに作られるインク画像に対応する。
【００２５】
１つ以上の画像が、制御部８０の制御下でブランケットおよびコーティングの上に作られたら、示されるインクジェットプリンター１０は、プリンター内の要素を操作し、ブランケット表面１４から媒体への１つ以上の画像の転写および固定のためのプロセスを実行する。プリンター１０では、制御部８０は、アクチュエーターを操作し、媒体を運ぶシステム５０の中の１つ以上のローラー６４を動かし、処理方向Ｐに、転写固定ローラー１９に隣接する位置まで媒体シート４９を移動させ、次いで、転写固定ローラー１９とブランケット２１の間にある転写固定爪１８を通る。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、記録媒体４９の前面を押しつけるために、記録媒体４９の背面側に対して圧力を加える。転写固定ローラー１９を加熱してもよいが、図１の例示的な実施形態では、転写固定ローラー１９を加熱していない。代わりに、爪に導かれる媒体の経路に、媒体シート４９のためのプレコンディショナーアセンブリ５２を提供する。プレコンディショナーアセンブリ５２は、媒体への画像の転写を助ける所定の温度になるように媒体シート４９を調整し、したがって、転写固定ローラーの設計を単純化する。加熱した媒体シート４９の背面側に転写固定ローラー１９によって作られる圧力によって、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）が容易になる。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、爪を通って媒体シート４９を運ぶのも補助する。画像受け入れ部材１２が回転し続け、印刷プロセスを繰り返すことができる。
【００２６】
画像受け入れ部材が転写固定爪１８を通って移動した後、画像受け入れ表面は、画像受け入れ表面１４から、吸収剤の残りの部分および少量のインクを除去するクリーニングユニットを通る。プリンター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を傷つけることなく、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、プリンター１０および２００において、可撓性ポリマー材料から作られる。図３において以下に示すように、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から残りの材料を除去するローラーまたは他の部材を備える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」および洗浄剤という用語は、画像受け入れ表面から、画像受け入れ表面に残っているかもしれない乾燥した吸収剤の部分および任意の残ったインクを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、一般的に石鹸で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有効な一般的な溶媒である。
【００２７】
図２に示す実施形態では、同様の要素は、図１のプリンターの記述で用いられるのと同様の参照番号で特定される。図１のプリンターと図２のプリンターの違いの１つは、使用する媒体の種類である。図２の実施形態では、媒体ウェブＷは、必要な場合、媒体２０４のロールからほどかれ、種々のモーター（図示せず）は、１個以上のローラー２０８を回転させ、爪１８を通って媒体ウェブＷを進ませ、そのため、プリンターから除去するために、媒体ウェブＷをローラー２１２に巻き取ることができる。または、媒体を、例えば、媒体の切断、結合、収集および／または綴じなどを行う他の処理ステーションに向かわせてもよい。プリンター１０と２００の他の違いの１つは、爪１８である。プリンター２００では、媒体ウェブＷが爪に連続して存在するため、転写ローラーは、ブランケット２１に対して連続して押さえつけられたままである。プリンター１０では、転写ローラーは、ブランケット２１に向かい、離れるように選択的に移動するための構成になっており、爪１８を選択的に生成することができる。爪１８は、図１の実施形態では、インク画像を受け入れる爪への媒体の到着と同期して作られ、ブランケットから分離し、媒体の軌跡の端が爪から離れると、爪を除去する。
【００２８】
図３は、別のインクジェットプリンター３００の単純化した概略図であり、間接的な画像受け入れ部材が、終端のないベルト１３の形態である。ベルト１３は、矢印３１６によって示されるような処理方向に動き、ＳＭＵ９２、乾燥器９６、印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄおよびインク乾燥器３５Ａ〜３５Ｄを通過し、吸収剤の乾燥した層と、乾燥した層の上に作られる潜像の水性インク画像とを受け入れる。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、ならびにシリコーンおよびヒドロフルオロエラストマーのハイブリッドおよびブレンドなどから作られる。プリンター３００では、ベルト１３は、加圧ローラー３２０と３１９の間を通り、転写固定爪３８を生成する。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によって移動する。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りの部分を除去する。単純化のために明らかに示されていないが、プリンター３００は、限定されないが、制御部、光学センサー、媒体供給部、媒体経路、インク容器、インクジェットプリンターの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、プリンター１０および２００と同様のさらなる要素を備えている。
【００２９】
図７は、親水性組成物を用いて間接的な水性インクジェットプリンターを操作し、乾燥した層の上に液体インク液滴を放出する前に、間接的な画像受け入れ部材の画像受け入れ表面の上にある親水性組成物中の乾燥した吸収剤の乾燥したコーティングまたは「薄膜」層を生成するためのプロセス７００を示す。例示的な目的のために、図１〜図３、図５Ａ〜図５Ｂのプリンターと組み合わせて、プロセス７００が記載される。
【００３０】
プリンターが、画像受け入れ部材の画像受け入れ表面に、液体担体とともに親水性組成物の層を塗布すると、プロセス７００が始まる（ブロック７０４）。プリンター１０および２００では、ドラム１２およびブランケット２１は、プロセス７００中、示されている円形の方向１６に沿って処理方向に移動し、親水性組成物を受け入れる。プリンター３００では、終端のないベルト１３は、矢印３１６の処理方向によって示されるように、ループ状に移動する。プリンター１０および２００では、ＳＭＵ９２は、画像作成ドラム１２の表面１４に対し、液体担体とともに、親水性組成物を塗布する。プリンター３００では、ＳＭＵ９２は、画像形成ベルト１３の表面に親水性組成物を塗布する。
【００３１】
プリンター内の乾燥器が、親水性組成物を乾燥させ、液体担体の少なくとも一部を除去し、画像受け入れ表面の乾燥した吸収剤の層を生成すると（ブロック７０８）、プロセス７００が続く。プリンター１０、２００、３００では、乾燥器９６は、輻射熱を加え、場合により、ドラム１２またはベルト１３の画像受け入れ表面に空気を循環させるためのファンを備えている。図５Ｂは、吸収剤５１２の乾燥した層を示す。乾燥器９６は、液体担体の一部を除去し、画像受け入れ表面に作られる乾燥した層の厚みが小さくなる。プリンター１０、２００、３００では、乾燥した層５１２の厚みは、異なる実施形態では、０．１μｍ〜３μｍの範囲であり、プリンター１０、２００、３００の実施形態では、０．１〜０．５μｍの範囲である。
【００３２】
画像受け入れ表面が、親水性薄膜層とともに、乾燥した層および画像受け入れ表面の上に水性インク液滴を放出する１つ以上の印刷ヘッドを通って移動し、潜像の水性印刷画像を作成すると（ブロック７１２）、プロセス７００が続く。プリンター１０、２００、３００の印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄは、ＣＭＹＫ色中のインク液滴を放出し、印刷した画像を作成する。
【００３３】
図５Ｃに示されるように、乾燥した層５１２のうち、水性インク５２４を受け入れる部分が、領域５２０によって示されるように、水性インクから水を吸収し、膨潤する。領域５２０の吸収剤は、インク中の水および他の溶媒を吸収し、吸収剤は、水および溶媒の吸収に応答して膨潤する。水性インク５２４は、着色剤、例えば、顔料、樹脂、ポリマーなどを含む。吸収剤５１２は、インク５２４中の着色剤に対し、実質的に透過することができず、着色剤は、水性インクが広がる乾燥した層５１２の表面に留まっている。乾燥した層５１２は、典型的には、厚みが１μｍ未満であるため、乾燥した層５２０の中の吸収剤は、水性インク５２４から水の一部のみを吸収し、一方、インク５２４は、大部分の水を保持する。
【００３４】
図８は、３種類の印刷したパターンを示す。８０４Ａ〜８０４Ｂは、印刷媒体に転写された水性インク液滴の画像である。８０４Ｃは、プレミアムインクジェット写真用紙に水性インクジェットを直接印刷する画像を示す。パターン８０４Ａは、低表面エネルギーを有する未処理の画像受け入れ表面に作られ、次いで、通常の紙に転写されるインク液滴を示す。低表面エネルギーの画像受け入れ表面は、インク液滴が「球状化」するのを促進するか、または一緒に混じり合う代わりに、個々の液滴の形態で留まる。パターン８０４Ｃは、インクジェット印刷用に特別にコーティングされた高品質の紙に直接吐出し、印刷したインク液滴を示す。パターン８０４Ｃのインク液滴は、パターン８０４Ａのインク液滴より大きく広がるが、紙は、インク中の着色剤の大部分をすばやく吸収し、インクの密度を感知できるほど下げる。
【００３５】
図７を再び参照すると、画像受け入れ部材の水性インクの部分的な乾燥プロセスを用い（ブロック７１６）、プロセス７００が続く。乾燥プロセスは、プリンター中の印刷媒体に移った水の量が、印刷媒体の荒れまたは他の変形が引き起こさないように、画像受け入れ表面の水性インクおよび親水性の薄膜層から水の一部を除去する。プリンター１０および２００では、加熱した空気源１３６は、加熱した空気を画像受け入れ表面１４に向かわせ、印刷した水性インク画像を乾燥する。
【００３６】
プリンターが、画像受け入れ表面から印刷媒体（例えば、紙シート）に、潜像の水性インク画像を転写固定すると（ブロック７２０）、プロセス７００が続く。プリンター１０および２００では、ドラム１２の画像受け入れ表面１４は、転写固定ローラー１９と係合し、爪１８を生成する。プリンター１０の印刷媒体（例えば、紙シート）、またはプリンター２００の連続した紙ウェブは、ドラム１２と転写固定ローラー１９との間を通って移動する。プリンター３００では、ベルト１３と印刷媒体３３０が、２つの加圧ローラー３２０および３１９によって作られる爪３１８を通過する。潜像インク画像が、ベルト１３の表面から転写され、爪３１８で、印刷媒体３３０に転写固定される。
【００３７】
図５Ｅに示すように、画像受け入れ表面５０４が、印刷したインク画像５３２の下で作られる吸収剤５２８に対する付着性が低レベルであるため、インクを吸収する水性インクおよび乾燥した層の一部は、転写固定爪において、画像受け入れ表面５０４から分離する。乾燥した層５１２の吸収剤の乾燥部分は、印刷媒体５３６に対し、最低限の付着性を有し、転写固定プロセスを完了した後、画像受け入れ表面５０４からの印刷媒体５３６の分離を促進する。対照的に、従来技術の剥離剤（例えば、シリコーン油）は、画像受け入れ表面からのインクの剥離を促進するが、画像受け入れ部材と印刷媒体の間に接着剤層も生成し、転写固定操作の後に、画像受け入れ部材から印刷媒体を分離することに困難がある。図５Ｅに示すように、乾燥した層５１２中の吸収剤の乾燥部分は、典型的には、吸収剤が、印刷媒体に対して低レベルの付着性を有するため、転写固定操作の完了後に、画像受け入れ表面５０４の上に留まる。
【００３８】
プロセス７００中、転写固定操作の後に、プリンターは、画像受け入れ表面からの乾燥した層の吸収剤の残りの部分を取り除く（ブロック７２４）。一実施形態では、流体を洗浄するシステム３９５は、例えば、機械的に攪拌しつつ、画像受け入れ表面での水と洗剤の組み合わせを使用し、ベルト１３の表面から吸収剤の残りの部分を取り除く。
【００３９】
印刷操作中、プロセス７００は、ブロック７０４を参照して上述の処理に戻り、印刷プロセスのさらなる印刷ページのため、画像受け入れ表面に親水性組成物を塗布し、さらなる水性インク画像を印刷し、水性インク画像を印刷媒体に転写固定する。プリンター１０、２００、３００の例示的な実施形態は、「１回通過」モードで操作され、間接的な画像受け入れ部材の１回の回転または回路で、乾燥した層を生成し、水性インク画像を印刷し、水性インク画像を印刷媒体に転写固定する。
【００４０】
プロセス７００の一実施形態では、プリンターは、インクの１つの層（例えば、図５Ａ〜図５Ｂに示すインク）を用い、印刷した画像を作成する。しかし、プリンター１０、２００および３００では、複数の印刷ヘッドモジュールによって、プリンターは、複数のインク色を用いて印刷した画像を作成することができる。プロセス７００の他の実施形態では、プリンターは、複数のインク色を用いて画像を作成する。印刷した画像の一部の領域では、複数色のインクが、画像受け入れ表面の同じ領域で重なっている場合がある。例えば、図６Ａは、吸収剤の乾燥した層６１２と、吸収剤の膨潤した部分６２０とを含む画像受け入れ表面５０４の図を提供する。図６Ａは、６２４、６２８、６３２および６３６の４つの印刷したインク層を示す。一実施形態では、インク層６２４〜６３６は、それぞれ、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクに対応している。最も低い層であるインク６２４は、ブラックインクであり、他のインク層の前に、乾燥した層６１２の上に作られ、乾燥した層６１２は、ブラックインクに対し、最も高い広がりの品質および液滴保持率を与えることができる。他の構造では、プリンターは、代替的な順序で異なるインク色を放出し、最初に作られる乾燥した層の中の吸収剤に対し、異なる色のインクを含む印刷画像の一部を作成する。上述のように、領域６２０の膨潤した吸収剤は、液体インク６２４〜６３６中の水および他の溶媒の一部を吸収するが、吸収剤の乾燥した層は、厚みが１μｍ未満であるため、液体インクは、大部分の水を保持している。図６Ａでは、プロセス７００に記載される部分的な乾燥の前に、４種類すべての色の水性インクを画像受け入れ表面５０４および乾燥した層６１２に印刷する。図６Ｂは、吸収剤のうち、部分的に乾燥した部分６４０を示し、部分的に乾燥したインクの層６４４、６４８、６５２および６５６は、それぞれ、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクに対応する。図６Ｃに示すように、プリンターは、転写固定プロセス中に、多色の部分的に乾燥したインク層６４４〜６５６と、その下にある吸収剤の部分６４０を、印刷媒体６６０に転写する。
【００４１】
図６Ａ〜図６Ｃの多色印刷の実施形態は、部分的な乾燥プロセスを行う前に、プリンターが、吸収剤の乾燥した１つの層に多色インクを生成するプロセス７００の実施形態に対応する。別の実施形態では、プリンターは、別の色のインクを、画像受け入れ表面に作られた吸収剤の１つの層に放出する前に、それぞれのインク色について部分的な乾燥を行う。図３に示すように、プリンター３００は、乾燥器３５Ａ〜３５Ｄを備えており、それぞれ、各印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄからインクを放出した後、部分的な乾燥を行う。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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