(57)【要約】【課題】圧力調整動作の安定性を向上するとともに小型化や組み立て性の面で有利な流体供給装置を提供する。【解決手段】導入口１７から導入されるインクを貯留して導出口１８に導出する圧力室１５内を所定圧力に減圧する減圧弁２０を有する流体供給装置であって、上記減圧弁２０は、上記圧力室１５へのインクの導入を遮断する閉弁位置と圧力室１５にインクを導入する開弁位置の間を移動する弁体２３と、上記圧力室１５内の圧力が上記所定圧力に減圧されると弁体２３を閉弁位置から開弁位置に変位させる変位手段と、上記弁体２３が閉弁位置に位置するときに弁体２３と導入口１７の外周部に密接して導入口１７を封止するＯリング２４とを有し、上記導入口１７に連通する収容流路２７内に設けられた板ばね２２によって弁体２３が支持されることにより、上記弁体２３が圧力室１５内の圧力が上記所定圧力に減圧されるまで閉弁位置に保持されるようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入口から導入される流体を貯留して導出口に導出する圧力室内を所定圧力に減圧する減圧弁を有する流体供給装置であって、
上記減圧弁は、上記圧力室への流体の導入を遮断する閉弁位置と圧力室に流体を導入する開弁位置の間を移動する弁体と、上記圧力室内の圧力が上記所定圧力に減圧されると弁体を閉弁位置から開弁位置に変位させる変位手段と、上記弁体が閉弁位置に位置するときに弁体と導入口の外周部に密接して導入口を封止する封止部とを有し、
上記導入口に連通する流路内に設けられた板状付勢部材によって弁体が支持されることにより、上記弁体が圧力室内の圧力が上記所定圧力に減圧されるまで閉弁位置に保持されることを特徴とする流体供給装置。
【請求項２】
上記板状付勢部材は、上記弁体における封止部の実質的に中心となる位置で弁体を閉弁位置側に付勢する請求項１記載の流体供給装置。
【請求項３】
上記弁体の板状付勢部材によって支持される側に、上記封止部の実質的に中心となる位置において板状付勢部材と接する接触突部が形成されている請求項２記載の流体供給装置。
【請求項４】
上記板状付勢部材が収容された流路には、板状付勢部材の弁体と反対側の面と流路壁面との間に、弁体を閉弁位置から開弁位置に変位させうるだけの板状付勢部材の変形許容空間が形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体供給装置。
【請求項５】
上記板状付勢部材が収容された流路は、上記弁体を閉弁位置に支持した状態で板状付勢部材の弁体側の面と流路壁面との間に隙間が形成されるよう形成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、流体の導出圧力を調整する圧力調整動作の安定性を向上した流体供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体の導出圧力を調整する流体供給装置は、ターゲットに対して液体を噴射させる液体噴射装置に利用されている。このような液体噴射装置としては、記録用紙上にインクを噴射させるインクジェット式プリンタ（以下単に、プリンタという。）が知られている。そのプリンタには、インクカートリッジから供給されるインクをインク滴として噴射する記録ヘッドと、その記録ヘッドを搭載して記録用紙上を往復動するキャリッジとが備えられている。そして、画像データに基づいて作成される画像信号がプリンタに入力されると、キャリッジに搭載される記録ヘッドが記録用紙上で往復動しながらインク滴を噴射して、その画像データに即した印刷を行うようになっている。
【０００３】
このようなプリンタでは、インクカートリッジをキャリッジ上に搭載させると、キャリッジの往復動にともなうインクカートリッジの移動空間が必要となり、プリンタのサイズをその移動空間分だけ大きくさせることになる。そこで、小型化や薄型化を図るプリンタでは、インクカートリッジをキャリッジ上に搭載させない、いわゆるオフキャリッジタイプが採用されている。
【０００４】
上記オフキャリッジタイプでは、インクを収容するインクカートリッジがキャリッジと離れた位置に配設される。このため、インクカートリッジ内に収容されるインクが、同インクカートリッジ内で大気等によって加圧され、離れた位置に配設されるキャリッジまで圧送されるようになっている。ここで、上記キャリッジに圧送されるインクの圧力が変動すると、記録ヘッドから噴射されるインク滴のサイズ等が不均一になり、ひいては印刷不良を来す問題となる。
【０００５】
そこで、従来より、こうしたキャリッジでは、記録ヘッドに供給するインクの供給圧力を調整する提案がなされており、記録ヘッドに供給するインクを所定の圧力まで減圧する減圧弁を設けることが行われている。その減圧弁には、インクの流路を閉鎖する位置（閉弁位置）と同流路を開放する位置（開弁位置）との間を往復動する弁体が備えられている。その弁体は、コイルばねの付勢力によって常に閉弁位置側に付勢され、インクの供給圧力に相対したダイアフラムの弾性力によって開弁位置に変位するようになっている。
【０００６】
つまり、コイルばねの付勢力によって弁体が閉弁位置に配置されると、その弁体の下流側（記録ヘッド）で消費されるインクの量に相対して、インクの供給圧力が減圧するようになっている。そして、インクの供給圧力が所定の圧力まで減圧すると、閉弁位置に配置される弁体が、ダイアフラムの押圧力を受けて開弁位置に変位し、供給流路を開放するようになる。供給流路が開放されてインクの供給圧力が所定の圧力以上に昇圧されると、ダイアフラムによる押圧力が解除され、開弁位置に位置する弁体が、閉弁位置に変位して供給流路を再び閉鎖するようになる。こうした弁体の往復動によって、記録ヘッドに供給するインクの圧力を調整するようにしている。
【０００７】
上記従来の減圧弁では、弁体の外径と略同じ大きさのコイル径からなる円筒形のコイルばねが採用されている。その円筒形コイルばねは、そのコイル径よりも小さい外径からなるシール部材（Ｏリング）と弁体を挟んで相対向する位置に配置されている。そして、円筒形コイルばねの付勢力を受ける弁体がＯリングと密接すると、記録ヘッドに連結されるインクの流路が閉鎖されるようになる。
【０００８】
ところが、上記従来の減圧弁では、Ｏリングの外径がコイル径よりも小さく形成されているため、コイルばねの付勢力が、弁体外周（力点）の中心側を支点（Ｏリング）として付与されるようになる。そのため、コイルばねの付勢力が弁体外周の周方向で偏倚すると、弁体がその偏倚する側でのみＯリングと密接し、偏倚する側と反対側でＯリングから離間するようになる。つまり、コイルばねの付勢力が弁体外周の周方向で偏倚すると、弁体による流路の閉鎖性が損なわれ、同弁体を閉弁位置に配置しているにもかかわらず、供給圧力を所定の圧力に減圧できなくなる。その結果、記録ヘッドに供給するインクの圧力調整が不十分となる。なお、こうした問題は、例えば、コイルばねの両端に研削等の平滑加工を施すことで軽減できると考えられるが、その平滑加工やコイルばねの組み付けに高い精度が要求され、減圧弁の生産性を著しく損なうことになる。
【０００９】
そこで、液体の導出圧力を調整する圧力調整動作の安定性を向上しうる減圧弁として下記の特許文献１に開示されたものが提案されている。上記特許文献１記載の減圧弁は、弁体を円錐形のコイルばねによって常に閉弁位置側に付勢し、収容室の上側面と鍔部とをＯリングに密接させるようにしている。そして、圧力室内のインクを消費してその圧力を所定の圧力まで減圧すると、コイルばねの付勢力に抗した作動レバーの作動力によってＯリングが上側面から離間する際、コイルばねの上端部が鍔部を介して対峙するＯリングの中心側で弁体を上側面側に付勢する。
【特許文献１】特開２００５−３４３１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１記載の減圧弁では、円錐形のコイルばねを使用したことにより、シール面の内側を付勢できるようにはなるが、必ずしもシール面の中心に付勢力を加えているわけではないので、コイルばねの組み付け状態によってはコイルばねの付勢力が加わる位置がシール面の中心からずれ、シール面に均一に荷重が働かずシール性に不均一が生じてシール性が確保できなかったり、圧力調整にばらつきが発生して圧力調整の安定性に欠けたりするおそれがあった。また、圧力室や弁体はインクの種類の数だけ必要になり、コイルばねを精度良く組み立てるにはそれだけ組み立て工程に長い時間が必要になっていた。しかも、圧力室が小型になればなるほど小さなコイルばねが必要となるが、コイルばねには精度や小型化に限界があるうえ、小さくなるとますます組み立て性や精度が低下しやすく、組み立てにも時間が必要になるという問題があった。また、上記のように、流路内にコイルばねを用いた減圧弁では、初期のインク充填の際にコイルばねに付着した気泡がなかなか抜けきらず、初期充填のために消費するインク量が多くなったり、ドット抜けの原因になったりするおそれもあった。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、流体の導出圧力を調整する圧力調整動作の安定性を向上するとともに小型化や組み立て性の面で有利な流体供給装置の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の流体供給装置は、導入口から導入される流体を貯留して導出口に導出する圧力室内を所定圧力に減圧する減圧弁を有する流体供給装置であって、上記減圧弁は、上記圧力室への流体の導入を遮断する閉弁位置と圧力室に流体を導入する開弁位置の間を移動する弁体と、上記圧力室内の圧力が上記所定圧力に減圧されると弁体を閉弁位置から開弁位置に変位させる変位手段と、上記弁体が閉弁位置に位置するときに弁体と導入口の外周部に密接して導入口を封止する封止部とを有し、上記導入口に連通する流路内に設けられた板状付勢部材によって弁体が支持されることにより、上記弁体が圧力室内の圧力が上記所定圧力に減圧されるまで閉弁位置に保持されることを要旨とする。
【００１３】
すなわち、本発明によれば、板状付勢部材によって閉弁位置に保持される弁体が、導入口の外周部と密接する封止部と密接して圧力室内への流体の導入を遮断する。そして、圧力室内の流体が導出されて同圧力室内の圧力が所定の圧力より低くなると、変位手段が変位して弁体を開弁位置に移動させる。こうした閉弁位置と開弁位置との間で移動する弁体が、導入口に連通する流路内に設けられた板状付勢部材によって閉弁位置側に向かって付勢される。
【００１４】
このように、従来のように円錐状のコイルばねを使用するのではなく、流路内に設けた板状付勢部材で弁体を支持することから、封止部の中心の付勢が可能となり、そうすることで、弁体と導入口の外周部とをそれぞれ封止部に確実に密接させ、封止部による封止を均一にしてシール性を確実に確保し、圧力調整のばらつきを大幅に小さくして圧力調整の安定性や信頼性を向上させることができる。また、板状付勢部材は小型化が容易なだけでなく、小型化しても精度を確保できるうえそれほどのコストアップにもならない。しかも、組み立て性も飛躍的に良くなり、組み立てに要する時間も大幅な短縮が可能になる。しかも、流路内には形状的に極めてシンプルな板状付勢部材を存在させるため、初期のインク充填の際に気泡が抜けやすく、初期充填のために消費するインク量を節減し、ドット抜けの確率を大幅に低下することができる。
【００１５】
本発明において、上記板状付勢部材は、上記弁体における封止部の実質的に中心となる位置で弁体を閉弁位置側に付勢する場合には、弁体を封止部の実質な中心位置で付勢することにより、導入口の外周部を封止部に確実に密接させ、封止部による封止を均一にしてシール性を確実に確保し、圧力調整のばらつきを大幅に小さくして圧力調整の安定性や信頼性を向上させることができる。
【００１６】
本発明において、上記弁体の板状付勢部材によって支持される側に、上記封止部の実質的に中心となる位置において板状付勢部材と接する接触突部が形成されている場合には、接触突部と板状付勢部材の接触により弁体を封止部の実質な中心位置で付勢することが可能となり、弁体と導入口の外周部とをそれぞれ封止部に確実に密接させ、封止部による封止を均一にしてシール性を確実に確保し、圧力調整のばらつきを大幅に小さくして圧力調整の安定性や信頼性を向上させることができる。
【００１７】
本発明において、上記板状付勢部材が収容された流路には、板状付勢部材の弁体と反対側の面と流路壁面との間に、弁体を閉弁位置から開弁位置に変位させうるだけの板状付勢部材の変形許容空間が形成されている場合には、変位手段の変位により板状付勢部材が変形許容空間内で容易に変形するため、確実に弁体を閉弁位置から開弁位置に移動させることができ、確実かつ安定的に圧力調整を行うことができる。
【００１８】
本発明において、上記板状付勢部材が収容された流路は、上記弁体を閉弁位置に支持した状態で板状付勢部材の弁体側の面と流路壁面との間に隙間が形成されるよう形成されている場合には、変位手段の変位により板状付勢部材が変形する際に、流路壁面と板状付勢部材との隙間に流れ込む流体の表面張力による板状付勢部材の変形抵抗が小さくなる。このため、確実かつ安定的に圧力調整を行うことができる。
【００１９】
本発明において、上記封止部は、上記弁体に形成されて導入口を閉路する鍔部の導入口側に配設されたＯリングである場合には、鍔部の導入口と反対側で当接する板状付勢部材が、鍔部を導入口側に付勢して導入口の外周部に鍔部の導入口側に配設されるＯリングを密接させる。従って、ＯリングとそのＯリングよりも内側で当接する板状付勢部材の一端とをそれぞれを支点と力点とにして、鍔部を導入口側に付勢することができる。その結果、鍔部と導入口の外周部とをそれぞれＯリングに確実に密接させることができる。そのため、弁体を閉弁位置に配置することによって圧力室への流体の導入を確実に遮断することができ、ひいては減圧弁による圧力調整動作の安定性を向上することができる。
【００２０】
本発明において、上記弁体の鍔部は、上記弁体を収容する弁体収容流路の内周面に沿って摺接する摺接面と、上記弁体収容流路の内周面との間に隙間を形成する切欠部とを備えた場合には、弁体収容流路の内周面に沿って鍔部を案内することができ、弁体の位置ずれを回避することができる。さらに、弁体の摺動負荷を軽減することができ、流体の流路抵抗を低下させることができる。その結果、弁体の往復動をより円滑にさせることができる。
【００２１】
本発明において、上記変位手段は、上記圧力室の一部を形成して圧力室の圧力が所定の圧力より低くなるときに圧力室の内方に変位する可撓性フィルムと、上記可撓性フィルムの上記変位による変位力を倍力した作動力で上記板状付勢部材の付勢力に抗して弁体を開弁位置へ変位させる作動レバーとを備えて構成されている場合には、可撓性フィルムの変位力を倍力した作動力によって、作動レバーが弁体を開弁位置に変位するようになる。従って、可撓性フィルムの受圧面積を縮小させることができ、圧力調整動作の安定性を向上した小型で軽量の減圧弁を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の流体供給装置を流体噴射装置としてのインクジェット式の記録装置に適用した一実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、インクジェット式の記録装置としてのプリンタ５０を示す概略斜視図であり、図２はプリンタ５０のインクの流路を説明する説明図である。
【００２４】
流体噴射装置としてのプリンタ５０は、フレーム５１、給紙トレイ５２および排紙トレイ５３を備えている。フレーム５１は、プリンタ５０の装置全体を覆うものである。そのフレーム５１の上側には、給紙トレイ５２が設けられ、フレーム５１の前側には、排紙トレイ５３が設けられている。この給紙トレイ５２は、ターゲットとしての記録用紙をプリンタ５０内に案内するものであり、排紙トレイ５３は印刷された記録用紙をプリンタ５０の外側に案内して排出するものである。
【００２５】
プリンタ５０内には、フレーム５１の長手方向に沿ってガイド部材５４が架設されている。そのガイド部材５４には、キャリッジ１０が移動可能に挿通支持されている。そのキャリッジ１０には、図示しないキャリッジモータに連結駆動されている。そして、キャリッジモータを回転駆動すると、その駆動力を受けてキャリッジ１０がガイド部材５４に沿う方向、すなわち主走査方向Ｘに沿って往復動する。
【００２６】
そのキャリッジ１０には、チューブＴ１を介して、第１のインクカートリッジＣ１（以下単に、第１カートリッジＣ１という。）が接続されている。第１カートリッジＣ１は、流体として液体のインクを収容するものであって、ブラックインクを収容するインクパックＢが収容されている。インクパックＢは、可撓性シート等により袋状に形成されブラックインクを導出可能に封入している。その第１カートリッジＣ１内には、インクを吸収するインク吸収材５５が収容されている。インク吸収材５５は、例えば、シート状のスポンジ等であってインクを吸収する多孔質材料で形成されている。その第１カートリッジＣ１には、大気を含むインク等を第１カートリッジＣ１内に導入するチューブＴ７が配設されている。
【００２７】
その第１カートリッジＣ１内は、チューブＴ２を介して第２のインクカートリッジＣ２（以下単に、第２カートリッジＣ２という。）内に連通されている。その第２カートリッジＣ２内には、図６に示すように、シアン、マゼンダ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンダのインクをそれぞれ貯留するインクパックＣ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭが収容されている。インクパックＣ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭは、インクパックＢと同じく、可撓性シート等により袋状に形成されそれぞれ相対する各種インクを導出可能に封入している。これらインクパックＣ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭは、それぞれ相対するチューブＴ３を介してキャリッジ１０の連結口２６に接続されている。
【００２８】
そして、第１カートリッジＣ１内に大気を含むインク等が導入されると、導入されるインク等は、インク吸収材５５によってインクのみが吸収される。そして、第１カートリッジＣ１内に導入される大気のみが、チューブＴ２を介して第２カートリッジＣ２内に送入され、第１および第２カートリッジＣ１，Ｃ２内を等圧にする。これにより、各色のインクパックＢ，Ｃ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭが等圧に加圧され、各色のインクがそれぞれＴ１およびＴ３を介してキャリッジ１０内に圧送される。なお、第２のインクカートリッジＣ２には、チューブＴ４を介して、開放装置５６が接続されている。開放装置５６は、第１および第２カートリッジＣ１，Ｃ２内の圧力を適宜開放するものであって、各色のインクパックＢ，Ｃ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭの過剰な加圧を回避するようにしている。
【００２９】
プリンタ５０内にあってガイド部材５４と平行する位置には、プラテン５７が配設されている。プラテン５７は、記録用紙を支持する支持台であって、その上面には図示しない紙送り機構が設けられている。紙送り機構は、給紙トレイ５２から挿入された記録用紙を主走査方向Ｘと直行する方向、すなわち副走査方向Ｙに沿って給送する。
【００３０】
キャリッジ１０の下部であってプラテン５７（記録用紙）と対向する面には、記録ヘッド３０が搭載されている。記録ヘッド３０の下面には、ノズル形成面５９が形成されている。そのノズル形成面５９には、多数の流体噴射ノズル６０（以下単に、ノズル６０という。）が形成されている。そのノズル６０には、キャリッジ１０の各収容室２１を介して各色のインクがそれぞれ供給されるようになっている。そのノズル６０の上部には、振動板６１とピエゾ素子６２とが備えられている。なお、本実施形態では、１列あたり多数のノズル６０からなるノズル列を、各色のインクに相対する６列で形成したが、これに限らずノズル列の数量は適宜変更しても良い。
【００３１】
振動板６１は、ピエゾ素子６２の伸縮に応じた振動を可能にする板材である。ピエゾ素子６２は、印刷画像データに基づいて生成された画像信号に従いインクの吐出方向に沿ってその長さを伸縮するものである。そして、ピエゾ素子６２に画像信号を入力すると、ピエゾ素子６２の伸縮に応じて振動板６１が振動し、ノズル６０内の容積が拡大縮小する。ノズル６０内の容積が縮小すると、ノズル６０内にあるインクがインク滴として噴射される。一方、ノズル６０内の容積が拡大すると、ノズル６０内に負圧が形成され、この負圧により、各色のインクが対応するノズル６０内に供給される。
【００３２】
すなわち、プリンタ５０は、副走査方向Ｙに沿って記録用紙を給送すると共に主走査方向Ｘに沿ってキャリッジ１０を往復動する。そして、これと共に、プリンタ５０は、印刷画像データに基づいて生成された画像信号によりピエゾ素子６２を駆動して記録ヘッド３０からインク滴を噴射させる。これにより、プリンタ５０は記録用紙上に印刷データに基づいた印刷を行う。
【００３３】
フレーム５１の一側部には、プリンタ５０が印刷休止状態にある時にキャリッジ１０を配置させる非印刷可能領域（ホームポジション）が設けられている。その非印刷領域には、キャップホルダ６３が備えられている。
【００３４】
キャップホルダ６３は、上面を開口した箱体に形成され、フレーム５１に取り付けられる図示しない昇降部により上下動可能に支持されている。そのキャップホルダ６３内には、封止手段としてのキャップ６４が配置されている。キャップ６４は、上面を開口した箱体であって、その上縁が合成樹脂等からなる可撓性部材によって形成され、キャップホルダ６３に支持固定されている。
【００３５】
そのキャップ６４の内側には、インク等を吸収する吸収材６５が固設されている。吸収材６５は、例えば、シート状のスポンジ等であって、多孔質材料によって形成されている。キャップ６４の底面には、キャップ６４内からキャップホルダ６３底面までを貫通する貫通孔６６ａ，６６ｂが形成されている。その貫通孔６６ａは、チューブＴ５を介してギヤポンプＧＰの吸引側に連通している。ギヤポンプＧＰは、図示しないポンプモータの回転駆動力をギヤＧ１，Ｇ２に伝達して、吸引側に接続されるキャップ６４内のインクや大気等を吸引して排出するポンプである。貫通孔６６ｂは、チューブＴ６を介して開放バルブＶ１に接続されている。開放バルブＶ１は、開弁することによってキャップ６４内に適宜大気に開放するバルブである。
【００３６】
そして、キャリッジ１０（記録ヘッド３０）が非印刷領域にあるとき、キャップホルダ６３を上動すると、キャップ６４の上縁部は、ノズル形成面５９に当接して各ノズル６０を封止する。この際、ポンプモータを駆動してギヤＧ１，Ｇ２を回転駆動すると、ギヤポンプＧＰは、キャップ６４内の大気を吸引してキャップ６４内に負圧を形成する。
【００３７】
この負圧により、記録ヘッド３０内の増粘したインクや気泡等が各ノズル６０を介してキャップ６４内に吐出され、クリーニングが行われる。そして、キャップ６４内に吐出されたインク等をギヤポンプＧＰで吸引し、開放バルブＶ１を開放する。これにより、キャップ６４内のインク等が吸引されるとともに、その負圧が解除される。さらに、キャップ６４内の負圧が解除されているため、昇降部を下動しても、圧力差等による振動等を回避してキャップ６４をノズル形成面５９から離間することができる。
【００３８】
ギヤポンプＧＰの排出側には、チューブＴ６を介して、調整装置６７が接続されている。その調整装置６７は、ギヤポンプＧＰから排出されるインク等の流量や流速を調節するものであって、チューブＴ７を介して第１カートリッジＣ１内（インク吸収材５５）に接続されている。
【００３９】
そして、ポンプモータを駆動してギヤＧ１，Ｇ２を回転駆動すると、第１カートリッジＣ１内（インク吸収材５５）に、キャップ６４から吸引されたインク等が導入される。この際、導入するインク等の流量や流速は、インク吸収材５５によって吸収可能な流量や流速になるように調整装置６７によって調整される。
【００４０】
すなわち、ギヤポンプＧＰによってキャップ６４から吸引されるインク等は、順にキャップ６４、ギヤポンプＧＰ、調整装置６７を通過した後、第１カートリッジＣ１内に送入される。第１カートリッジＣ１内に送入されるインク等は、インク吸収材５５によってインクのみが吸収され、ギヤポンプＧＰによって吸引される大気だけが流動する。そして、この大気が、第１カートリッジＣ１内からチューブＴ２を介して、第２カートリッジＣ２内に流入し、インクパックＢ，Ｃ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭをそれぞれ等圧に加圧する。これによって、各インクパックＢ，Ｃ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭに貯留されたインクが、それぞれキャリッジ１０に圧送される。
【００４１】
つぎに、上記キャリッジ１０について詳しく説明する。
【００４２】
図３は、本発明の流体供給装置を適用したキャリッジ１０を示す断面図であり、図４はその要部を示す平面図である。
【００４３】
上記キャリッジ１０は、そのキャリッジ本体１１が、図１に示すように、略長方形の板部材で形成されている。そのキャリッジ本体１１の一側面（上面）には、６つの溝状流路１２が凹設されている。各溝状流路１２は、流体としてのインクの流路であって、平面方向から見て長方形に形成されている。
【００４４】
その溝状流路１２の開口する側（上側）には、上記圧力室１５内の圧力が所定圧力に減圧されると後述する弁体２３を閉弁位置から開弁位置に変位させる本発明の変位手段を構成する作動レバー１３が配設されている。作動レバー１３は、その一端にある支持部１３ａがキャリッジ本体１１に支持固定される片持梁である。作動レバー１３は、金属等で形成される薄い板部材であって、支持部１３ａによってその自重を支えるようにしている。作動レバー１３の支持部１３ａ以外の部分である押圧部１３ｂは、支持部１３ａよりも高い剛性からなる板部材で形成されている。そして、作動レバー１３に溝状流路１２の底面側（下側）方向の応力が加えられると、作動レバー１３は、支持部１３ａを支点として押圧部１３ｂを下動する。
【００４５】
その作動レバー１３の上側には、上記変位手段を構成する可撓性フィルムとしてのフィルム１４が配設されている。フィルム１４は、各溝状流路１２の上側外縁に熱融着されている。このフィルム１４が熱融着されることによって、各溝状流路１２の開口が密封され、キャリッジ本体１１に６つの圧力室１５が形成される。つまり、各溝状流路１２を密封するフィルム１４の各長方形部分が、それぞれ独立して各圧力室１５の受圧部１４ａを形成している。そして、各圧力室１５内の圧力が減少すると、各受圧部１４ａは、それぞれ各圧力室１５内の下側に向かって変位する。作動レバー１３は、この受圧部１４ａの変位による変位力を受けて押圧部１３ｂを下動する。
【００４６】
フィルム１４の上側には、保護板１６が配設されている。保護板１６は、図１に示すように、フィルム１４よりも若干大きい外形からなる矩形状の板部材であって、フィルム１４の外周をキャリッジ本体１１に取着している。その保護板１６の下側面にあって受圧部１４ａと相対向する位置には、凹部１６ａが設けられている。凹部１６ａは、上方向から見て長方形に形成される凹部であって、大気開放口１９を介して大気連通しており、フィルム１４の上方への変位を許容している。なお、図４では圧力室１５の内部構成を示すため、説明の便宜上、この保護板１６の記載を省略している。
【００４７】
各溝状流路１２の底面にあってその長手方向両側には、それぞれ導入口１７と導出口１８とが形成されている。導入口１７は、圧力室１５の底面から下方に延びる円形孔であって、流体としてのインクを圧力室１５内に導入する流路である。その導入口１７の下方には、導入口１７から導入されるインクを貯留して導出口１８に導出する圧力室１５内を所定圧力に減圧する減圧弁２０が配設されている。
【００４８】
つまり、キャリッジ本体１１には、各圧力室１５に相対する６つの減圧弁２０が各導入口１７の下方に配設されている。導出口１８は、圧力室１５の底面からキャリッジ本体１１の下面までを貫通する円形孔であって、圧力室１５内に貯留されるインクを導出する流路である。その導出口１８の下方には、流体噴射ヘッドとしての記録ヘッド３０が配設されている。記録ヘッド３０は、圧力室１５から導出されるインクをインク滴として噴射し、上述したように、ターゲットとしての記録用紙上に印刷を施すものである。
【００４９】
次に、上記キャリッジ１０に配設された減圧弁２０について詳しく説明する。
【００５０】
図５は、上記減圧弁２０を示す断面図であり、図６は上記キャリッジ１０を示す底断面図、図７は上記減圧弁２０を示す要部底断面図である。
【００５１】
上記減圧弁２０は、弁体収容流路としての収容室２１、保持手段を構成する板状付勢部材としての板ばね２２、上記板ばね２２を収容する収容流路２７、上記圧力室１５へのインクの導入を遮断する閉弁位置と圧力室１５にインクを導入する開弁位置の間を移動する弁体２３、および上記弁体２３が閉弁位置に位置するときに弁体２３と導入口１７の外周部に密接して導入口１７を封止する封止部としてのＯリング２４を備えて構成されている。
【００５２】
上記収容室２１は、導入口１７の下側が拡開された円形孔である。その収容室２１の内周面２１ａには、上記作動レバー１３と平行に延びるように形成された収容流路２７が開口している。上記収容流路２７は、キャリッジ本体１１内に形成されるインク流路である連通路２５と弁体２３の反対側すなわち板ばね２２の固定端側で連通し、上記連通路２５は、キャリッジ本体１１の一側面に設けられる連結口２６に接続されている。
【００５３】
上記連結口２６は、キャリッジ本体１１と流体供給手段としてのインクカートリッジＣ１，Ｃ２とを連結するものである。そして、インクカートリッジＣ１，Ｃ２からインクが圧送されると、そのインクは、それぞれ順に連結口２６、連通路２５、収容流路２７、収容室２１へと送入される。なお、キャリッジ本体１１には、減圧弁２０の相対する数量、すなわち６つの連通路２５、連結口２６、収容流路２７、収容室２１が形成されている。
【００５４】
上記収容流路２７内には、一端部２２ａが固定された片持ち状に板ばね２２が収容されている。上記板ばね２２としては、この例では細長い短冊状に形成されたステンレス製の板材が使用されている。そして、上記板ばね２２の遊端側の先端部の上面と収容室２１の天井面２１ｃ（導入口１７の外周部）との間に弁体２３が配置されている。
【００５５】
上記弁体２３は、収容室２１内に上下移動可能に収容される鍔部２３ｂと、上記鍔部２３ｂの上面に形成された円柱状の上軸部２３ａと、上記鍔部２３ｂ下面に形成された略半球状の下軸部２３ｅとを備えている。
【００５６】
上記弁体２３の上軸部２３ａは、その外径が導入口１７の内径よりも小さくなるよう形成され、その上端が導入口１７に貫挿されている。そして、上記上軸部２３ａと導入口１７との間の隙間を介して、収容室２１内にあるインクが圧力室１５内へ導入される。
【００５７】
上記弁体２３の鍔部２３ｂは、平面視方向が略四角形状に形成されている。上記鍔部２３ｂは、上軸部２３ａに対して垂直方向に延設形成され、板ばね２２の上面と収容室２１の天井面２１ｃとの間に配設されている。その鍔部２３ｂの外周面には、収容室２１の内周面２１ａと摺接する摺接面２３ｃと、その摺接面２３ｃの一部を等角度間隔に切り欠いて内周面２１ａから離間して形成される切欠部２３ｄとが備えられている。
【００５８】
上記弁体２３の鍔部２３ｂは、その下鍔部２３ｅに当接する板ばね２２の弾性力を受け、弁体２３を常に天井面２１ｃ側に付勢する。この際、鍔部２３ｂは、その摺接面２３ｃを内周面２１ａに摺接させて、内周面２１ａの上下方向に沿った弁体２３の移動のみを許容する。なお、上記弁体２３においては、切欠部２３ｄと内周面２１ａとの隙間を介して、鍔部２３ｂの下方にあるインクが導入口１７側へ導入される。
【００５９】
上記弁体２３の鍔部２３ｂの上面（天井面２１ｃ側の面）には、Ｏリング２４が配置固定されている。上記Ｏリング２４は、切欠部２３ｄよりも上軸部２３ａの中心側にあって、上軸部２３ａよりも大きい径に設定されている。また、上記弁体２３の鍔部２３ｂの上面には、上記Ｏリング２４を所定位置に位置決めした状態で係止するための係止段部２３ｆが形成されている。
【００６０】
また、上記弁体２３の下軸部２３ｅは、鍔部２３ｂの下面の中心部において略半球状に突出形成されている。そして、上記下鍔部２３ｅの中心ＣＴである下頂部が、係止段部２３ｆによって位置決めされたＯリング２４の中心になるよう配置されている。このように、弁体２３に形成した係止段部２３ｆでＯリング２４の位置決めをし、同じく弁体２３に形成した下軸部２３ｅの中心である下頂部を板ばね２２で支持するようにしたことから、板ばね２２による支持点を封止部としてのＯリング２４に対して正確に中心位置にすることができる。
【００６１】
これにより、上記下軸部２３ｅは、上記弁体２３の板ばね２２によって支持される側に形成され、上記封止部としてのＯリング２４の実質的に中心となる位置において板ばね２２と接する接触突部として機能する。そして、上記板ばね２２は、上記弁体２３におけるＯリング２４の実質的に中心となる位置で弁体２３を閉弁位置側に付勢するようになっている。
【００６２】
一方、上記板ばね２２が収容された収容流路２７には、板ばね２２の弁体２３と反対側の面と流路壁面との間に、弁体２３を閉弁位置から開弁位置に変位させうるだけの板ばね２２の変形許容空間としての下側空間２７ｂが形成されている。
【００６３】
また、上記板ばね２２が収容された収容流路２７には、上記弁体２３を閉弁位置に支持した状態で板ばね２２の弁体２３側の面と流路壁面との間に隙間が形成されるように上側空間２７ａが形成されている。
【００６４】
さらに、上記板ばね２２が収容された収容流路２７には、板ばね２２の両側部に、板ばね２２の長手方向に沿った細長いインクの流通空間２７ｃが確保されている。これにより、収容流路２７内でのインクの流通および板ばね２２の変形動作に支障をきたさず、弁体２３の往復動をより円滑にさせることができる。
【００６５】
そして、上記導入口１７に連通する収容流路２７内に設けられた板ばね２２によって弁体２３が支持されることにより、上記弁体２３が圧力室１５内の圧力が所定圧力に減圧されるまで閉弁位置に保持される。
【００６６】
すなわち、板ばね２２によって天井面２１ｃ側に付勢される弁体２３は、板ばね２２の弾性力に抗した応力を受けない限り、鍔部２３ｂと天井面２１ｃとがＯリング２４に密接する位置（閉弁位置）に保持される。つまり、板ばね２２の弾性力に抗した応力を受けない限り、弁体２３は、閉弁位置に保持されて圧力室１５内へのインクの導入を遮断する。この際、閉弁位置に保持される弁体２３は、その上軸部２３ａの上端を常に溝状流路１２の底面から上側の圧力室１５内に向かって突出させる。
【００６７】
弁体２３によってインクの導入が遮断されると、圧力室１５内の圧力が、記録ヘッド３０によるインクの消費によって、所定圧力（例えば、記録ヘッド３０がインクの噴射不良を来たすことのない最小圧力）まで減圧される。圧力室１５内の圧力が所定の圧力に減圧されると、受圧部１４ａが、圧力室１５下側に向かって変位し、押圧部１３ｂを下動する。この際、下動する押圧部１３ｂが、その先端を力点とする梃子の原理によって、上軸部２３ａに相対する押圧部１３ｂの押圧力を倍力する。
【００６８】
そして、上軸部２３ａに相対する押圧部１３ｂが、その押圧力を倍力した作動力で、上軸部２３ａの上端を下動する。つまり、圧力室１５内の圧力が所定の圧力に減圧されると、閉弁位置に位置する弁体２３は、Ｏリング２４を天井面２１ｃから離間する位置（開弁位置）に変位して、圧力室１５内へのインクの導入を許容する。
【００６９】
圧力室１５内にインクが導入されると、圧力室１５内の圧力は所定の圧力から昇圧される。圧力室１５内の圧力が昇圧されると、受圧部１４ａは、圧力室１５上側に向かって変位して押圧部１３ｂを上動する。そして、上軸部２３ａに相対する押圧部１３ｂが、上軸部２３ａの上端から離間してその作動力を解除する。つまり、圧力室１５内にインクが導入されると、開弁位置に位置する弁体２３は、再び閉弁位置に変位して圧力室１５内へのインクの導入を遮断する。
【００７０】
このとき、板ばね２２はＯリング２４の中心である下軸部２３ｅの下頂部（すなわち中心ＣＴ）で弁体２３を支持して天井面２１ｃ側に付勢する。つまり、閉弁位置に位置する弁体２３には、支点となるＯリング２４よりも中心側（この例では中心ＣＴ）を力点として、板ばね２２の弾性力が付与される。これにより、弁体２３は、その鍔部２３ｂをＯリング２４の全周方向に渡り密接させる。
【００７１】
そして、第１カートリッジＣ１および第２カートリッジＣ２の各インクパックＢ，Ｃ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭからキャリッジ１０に圧送される各色のインクは、それぞれキャリッジ１０に備えられる連結口２６、連通路２５、収容室２１へと供給される。収容室２１に供給されるインクは、減圧弁２０が開弁されるまで、すなわち、圧力室１５内の圧力が所定の圧力までその収容室２１内に収容される。
【００７２】
そして、ピエゾ素子６２を駆動して記録ヘッド３０がインクを消費すると、圧力室１５内の圧力が所定の圧力に減圧されて、押圧部１３ｂが上軸部２３ａの上端を下動する。これにより、弁体２３が開弁位置に移動して、収容室２１内に供給されるインクが圧力室１５内に導入される。圧力室１５内にインクが導入されると、同圧力室１５内の圧力が昇圧されて、受圧部１４ａが押圧部１３ｂを上動する。押圧部１３ｂが上動すると、弁体２３が再び閉弁位置に変位して圧力室１５内へのインクの導入を遮断し、同圧力室１５内の昇圧を停止する。
【００７３】
こうして、減圧弁２０は、弁体２３の閉弁位置と開弁位置との間の往復動によって、キャリッジ１０から記録ヘッド３０に供給するインクの圧力を所定の圧力まで減圧して、インクの噴射不良をきたす過剰な昇圧を回避する。
【００７４】
本実施形態によれば、板ばね２２によって閉弁位置に保持される弁体２３が、導入口１７の外周部と密接するＯリング２４と密接して圧力室１５内へのインクの導入を遮断する。そして、圧力室１５内のインクが導出されて同圧力室１５内の圧力が所定圧力より低くなると、変位手段が変位して弁体２３を開弁位置に移動させる。こうした閉弁位置と開弁位置との間で移動する弁体２３が、導入口１７に連通する収容流路２７内に設けられた板ばね２２によって閉弁位置側に向かって付勢される。しかも、流路内には形状的に極めてシンプルな板ばね２２を存在させるため、初期のインク充填の際に気泡が抜けやすく、初期充填のために消費するインク量を節減し、ドット抜けの確率を大幅に低下することができる。
【００７５】
このように、従来のように円錐状のコイルばねを使用するのではなく、収容流路２７内に設けた板ばね２２で弁体２３を支持することから、Ｏリング２４の中心の付勢が可能となり、そうすることで、弁体２３と導入口１７の外周部とをそれぞれＯリング２４に確実に密接させ、Ｏリング２４による封止を均一にしてシール性を確実に確保し、圧力調整のばらつきを大幅に小さくして圧力調整の安定性や信頼性を向上させることができる。また、板ばねは小型化が容易なだけでなく、小型化しても精度を確保できるうえそれほどのコストアップにもならない。しかも、組み立て性も飛躍的に良くなり、組み立てに要する時間も大幅な短縮が可能になる。
【００７６】
また、上記板ばね２２は、上記弁体２３におけるＯリング２４の実質的に中心となる位置で弁体２３を閉弁位置側に付勢するため、弁体２３をＯリング２４の実質な中心位置で付勢することにより、導入口１７の外周部をＯリング２４に確実に密接させ、Ｏリング２４による封止を均一にしてシール性を確実に確保し、圧力調整のばらつきを大幅に小さくして圧力調整の安定性や信頼性を向上させることができる。
【００７７】
また、上記弁体２３の板ばねによって支持される側に、上記Ｏリング２４の実質的に中心となる位置において板ばね２２と接する接触突部としての下軸部２３ｅが形成されているため、接触突部と板ばね２２の接触により弁体２３をＯリング２４の実質な中心位置で付勢することが可能となり、弁体２３と導入口１７の外周部とをそれぞれＯリング２４に確実に密接させ、Ｏリング２４による封止を均一にしてシール性を確実に確保し、圧力調整のばらつきを大幅に小さくして圧力調整の安定性や信頼性を向上させることができる。
【００７８】
また、上記板ばね２２が収容された収容流路２７には、板ばね２２の弁体２３と反対側の面と流路壁面との間に、弁体２３を閉弁位置から開弁位置に変位させうるだけの板ばね２２の変形許容空間とし下側空間２７ｂが形成されているため、変位手段の変位により板ばね２２が下側空間２７ｂ内で容易に変形するため、確実に弁体２３を閉弁位置から開弁位置に移動させることができ、確実かつ安定的に圧力調整を行うことができる。
【００７９】
また、上記板ばね２２が収容された流路は、上記弁体２３を閉弁位置に支持した状態で板ばね２２の弁体２３側の面と流路壁面との間に隙間が形成されるよう上側空間２７ａが形成されているため、変位手段の変位により板ばね２２が変形する際に、流路壁面と板ばね２２との隙間である上側空間２７ａに流れ込むインクの表面張力による板ばね２２の変形抵抗が小さくなる。このため、確実かつ安定的に圧力調整を行うことができる。
【００８０】
また、上記封止部は、上記弁体２３に形成されて導入口１７を閉路する鍔部２３ｂの導入口１７側に配設されたＯリング２４であるため、鍔部２３ｂの導入口１７と反対側で当接する板ばね２２が、鍔部２３ｂを導入口１７側に付勢して導入口１７の外周部に鍔部２３ｂの導入口１７側に配設されるＯリング２４を密接させる。従って、Ｏリング２４とそのＯリング２４よりも内側で当接する板ばね２２の一端とをそれぞれを支点と力点とにして、鍔部２３ｂを導入口１７側に付勢することができる。その結果、鍔部２３ｂと導入口１７の外周部とをそれぞれＯリング２４に確実に密接させることができる。そのため、弁体２３を閉弁位置に配置することによって圧力室１５への流体の導入を確実に遮断することができ、ひいては減圧弁２０による圧力調整動作の安定性を向上することができる。
【００８１】
また、上記弁体２３の鍔部２３ｂは、上記弁体２３を収容する弁体収容流路としての収容室２１の内周面２１ａに沿って摺接する摺接面２３ｃと、上記収容室２１の内周面２１ａとの間に隙間を形成する切欠部２３ｄとを備えたため、弁体収容流路の内周面に沿って鍔部２３ｂを案内することができ、弁体２３の位置ずれを回避することができる。さらに、弁体２３の摺動負荷を軽減することができ、インクの流路抵抗を低下させることができる。その結果、弁体２３の往復動をより円滑にさせることができる。
【００８２】
また、上記変位手段は、上記圧力室１５の一部を形成して圧力室１５の圧力が所定の圧力より低くなるときに圧力室１５の内方に変位する可撓性フィルム１４と、上記可撓性フィルム１４の上記変位による変位力を倍力した作動力で上記板ばね２２の付勢力に抗して弁体２３を開弁位置へ変位させる作動レバー１３とを備えて構成されているため、可撓性フィルム１４の変位力を倍力した作動力によって、作動レバー１３が弁体２３を開弁位置に変位するようになる。従って、可撓性フィルム１４の受圧面積を縮小させることができ、圧力調整動作の安定性を向上した小型で軽量の減圧弁２０を実現できる。
【００８３】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定するものではなく、下記のような変形例を包含する趣旨である。
【００８４】
上記実施形態では、板ばね２２の材質をステンレス製としたが、これに限定するものではなく、板状付勢部材を形成しうるものであればその材質を限定する趣旨ではない。
【００８５】
上記実施形態では、弁体２３に略半球状の下軸部２３ｅを形成し、弁体２３を略半球状の下軸部２３ｅの下頂点で支持するようにしたが、円錐状の下軸部２３ｅを形成してもよいし、円柱状の下軸部２３ｅの少なくとも先端部を半球状や円錐状とすることもできる。
【００８６】
上記実施形態では、切欠部２３ｄを等角度間隔に４つ形成したが、例えば１つであっても良く、弁体２３に内周面２１ａから離間する面が形成されていればよい。
【００８７】
上記実施形態では、鍔部２３ｂの外周面に切欠部２３ｄを形成したが、例えば、内周面２１ａの上下方向に沿って切り欠きを設けてもよく、内周面２１ａと鍔部２３ｂとの間にインクの流路となる隙間を形成するものであればよい。
【００８８】
上記実施形態では、ポンプとしてギヤポンプＧＰを使用した例を示したが、ギヤポンプＧＰ以外に、例えばチューブポンプやピストンポンプ、ダイヤフラムポンプ等各種のポンプを採用することができる。
【００８９】
上記実施形態では、記録ヘッド３０のノズル６０からインクを噴射する圧力発生機構としてピエゾ素子６２を利用したものを説明したが、加熱素子により気泡を発生させることにより発生する圧力でインクを噴射するものを適用することもできる。
【００９０】
また、本発明の流体噴射装置が対象とする流体としては、上述したインク等の流体に限定するものではなく、金属ペースト，粉体，液晶その他の高い粘度材料等、各種の流体を対象とする趣旨である。そして、流体噴射装置の代表例としては、上述したような画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置があるが、本発明の流体供給装置は、その他の流体噴射装置として、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等、各種の流体噴射装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明を具体化したインクジェット式プリンタを示す斜視図。
【図２】上記インクジェット式プリンタのインク流路を説明する説明図。
【図３】本発明を具体化したキャリッジを示す側断面図。
【図４】上記キャリッジを示す要部平面図。
【図５】本発明を具体化した減圧弁を示す要部側断面図。
【図６】上記キャリッジを示す底断面図。
【図７】上記減圧弁を示す要部底断面図。
【符号の説明】
【００９２】
１０  キャリッジ，１１  キャリッジ本体，１２  溝状流路，１３  作動レバー，１３ａ  支持部，１３ｂ  押圧部，１４  フィルム，１４ａ  受圧部，１５  圧力室，１６  保護板，１６ａ  凹部，１７  導入口，１８  導出口，１９  大気開放口，２０  減圧弁，２１  収容室，２１ａ  内周面，２１ｃ  天井面，２２  板ばね，２２ａ  一端部，２３  弁体，２３ａ  上軸部，２３ｂ  鍔部，２３ｃ  摺接面，２３ｄ  切欠部，２３ｅ  下軸部，２３ｆ  係止段部，２４  Ｏリング，２５  連通路，２６  連結口，２７  収容流路，２７ａ  上側空間，２７ｂ  下側空間，２７ｃ  流通空間，３０  記録ヘッド，５０  プリンタ，５１  フレーム，５２  給紙トレイ，５３  排紙トレイ，５４  ガイド部材，５５  インク吸収材，５６  開放装置，５７  プラテン，５９  ノズル形成面，６０  流体噴射ノズル（ノズル），６１  振動板，６２  ピエゾ素子，６３  キャップホルダ，６４  キャップ，６５  吸収材，６６ａ，６６ｂ  貫通孔，６７  調整装置，Ｂ，Ｃ，Ｍ，ＹＬ，ＬＣ，ＬＭ  インクパック，Ｃ１  第１カートリッジ，Ｃ２  第２カートリッジ，Ｇ１，Ｇ２  ギヤ，ＧＰ  ギヤポンプ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７  チューブ，Ｖ１  開放バルブ，Ｘ  主走査方向，Ｙ  副走査方向
【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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