(57)【要約】【課題】多孔質部材が吸引によってたわんで通気可能領域にインクが付着したまま残ってしまい通気可能な面積がじょじょに減少してしまったり、多孔質部材に亀裂が生じインクがポンプ側へもれてしまうという課題があった。これらを防ぐために気液分離部材のポンプ側へのたわみを防止する。【解決手段】内部に負圧を導入するための負圧導入部と、この負圧導入部から導入される負圧により内部に液体を取り入れるための液体取り入れ部と、負圧導入部に配されて気体のみを通す多孔質部材と、を具えた液体タンクにおいて、多孔質部材は少なくとも通気可能部分の周縁部付近を固定され、多孔質部材の負圧発生手段側には周縁部以外にも多孔質部材固定部および保持部のいずれかが形成されており吸引によるたわみをおさえる。【選択図】        図１
2004188637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部と外部とを連通する連通部と、前記連通部に配されて気体のみを通す気液分離部材と、を具えた構造体において、
前記気液分離部材は少なくとも通気可能部分の周縁部付近を固定され、前記気液分離部材の前記構造体外部側には前記周縁部以外にも前記気液分離部材固定部および保持部のいずれかが形成されていることを特徴とする構造体。
【請求項２】
内部に負圧を導入するための負圧導入部と、この負圧導入部から導入される負圧により内部に液体を取り入れるための液体取り入れ部と、前記負圧導入部に配されて気体のみを通す気液分離部材と、を具えた液体タンクにおいて、
前記気液分離部材は少なくとも通気可能部分の周縁部付近を固定され、前記気液分離部材の前記負圧発生手段側には前記周縁部以外にも前記気液分離部材固定部および保持部のいずれかが形成されていることを特徴とする液体タンク。
【請求項３】
液体を収容する容器本体と、該液体を取り出す開口と、前記容器本体を大気に対して連通する大気連通口と、前記大気連通口に配されて気体のみを通す気液分離部材と、を具えた液体タンクにおいて、
前記気液分離部材は少なくとも通気可能部分の周縁部付近を固定され、前記気液分離部材の前記液体タンクの外部側には前記周縁部以外にも前記気液分離部材固定部および保持部のいずれかが形成されていることを特徴とする液体タンク。
【請求項４】
内部に負圧を導入するための負圧導入部と、この負圧導入部から導入される負圧により内部に液体を取り入れるための液体取り入れ部と、を具えた液体タンクに対して負圧を作用させて液体を導入するための負圧発生機構と、前記負圧発生機構の前記負圧導入部との接合部近傍に配された気体のみを通す気液分離部材と、を具えたインクジェット記録装置において、
前記気液分離部材は少なくとも通気可能部分の周縁部付近を固定され、前記気液分離部材の前記負圧発生手段側には前記周縁部以外にも前記気液分離部材固定部および保持部のいずれかが形成されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
請求項２に記載の液体タンクに対して負圧を作用させて液体を導入するための負圧発生機構を具えたインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記気液分離部材は、多孔質であることを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項７】
前記気液分離部材は、多孔質であることを特徴とする請求項２〜３に記載の液体タンク。
【請求項８】
前  記気液分離部材は、多孔質であることを特徴とする請求項４〜５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記気液分離手段は、磁器、陶器の素焼き、セラミック等またはそれに類する多孔質材料からなる気体透過部材であることを特徴とする請求項１および６に記載の構造体。
【請求項１０】
前記気液分離手段は、磁器、陶器の素焼き、セラミック等またはそれに類する多孔質材料からなる気体透過部材であることを特徴とする請求項２〜３および７に記載の液体タンク。
【請求項１１】
前記気液分離手段は、磁器、陶器の素焼き、セラミック等またはそれに類する多孔質材料からなる気体透過部材であることを特徴とする請求項４〜５および８に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】
前記気液分離部材は、ＰＴＦＥまたはそれに類する樹脂多孔質材料からなる気体透過部材でなることを特徴とする請求項１および６に記載の構造体。
【請求項１３】
前記気液分離部材は、ＰＴＦＥまたはそれに類する樹脂多孔質材料からなる気体透過部材でなることを特徴とする請求項２〜３および７に記載の液体タンク。
【請求項１４】
前記気液分離部材は、ＰＴＦＥまたはそれに類する樹脂多孔質材料からなる気体透過部材でなることを特徴とする請求項４〜５および８に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１５】
前記気液分離部材には撥液処理がなされていることを特徴とする請求項１、６、９および１２に記載の構造体。
【請求項１６】
前記気液分離部材には撥液処理がなされていることを特徴とする請求項２、３、７、１０および１３に記載の液体タンク。
【請求項１７】
前記気液分離部材には撥液処理がなされていることを特徴とする請求項４、５、８、１１および１４に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は気液分離部材の固定方法および気液分離部材を備えた液体タンク、インクジェット記録装置および構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サブタンク内部に負圧を導入するための負圧導入部と、この負圧導入部から導入される負圧により内部にインクを取り入れるためのインク取り入れ部と、負圧導入部に固定された気体のみを通す気液分離部材（以降多孔質膜）とを備え、サブタンクのインクが所定量より減少するとサブタンクがインク供給位置に移動し、メインタンクからインク取り入れ部を経由してサブタンク内部にインクを供給し、インクが多孔質膜に到達することにより供給を停止するインク供給方式が提案されている。
【０００３】
同様な考え方で、多孔質膜をサブタンクではなく負圧導入部と接合する記録装置側に固定したものも提案されている。
【０００４】
また液体を収容する容器本体、液体を取り出す開口、大気連通部を備えた液体タンクにおいては大気連通部に多孔質膜を備え、温度変化にともなう液体内部の圧力変動に応じて大気連通部から空気を出入り可能に構成しながら液体は外部に漏れないように構成した液体タンクも提案されている。
【０００５】
こうした構成の中で、多孔質膜は通気面を円形、四角形、楕円形といった様々な形状に形成され、その外縁部の所定幅を熱溶着もしくは接着剤によって固定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記構成において、サブタンクにインクを供給するたびにインクは多孔質膜面まで到達し、インクの供給が停止してから負圧発生機構であるポンプの駆動が停止するまでの間、多孔質膜面はインクが接したまま吸引による圧力が加わった状態、すなわちインクで加圧された状態で維持される。図２０、図２１で１００１はサブタンク、１００２はインクを保持する吸収体、１００３は多孔質部材、１００４は多孔質部材１００３の外周部である。
【０００７】
図２２は多孔質部材１００３周辺の分解斜視図で図中上方向がサブタンク内部側である。１００１ａはサブタンク１００１の上面を構成する部材である。１００６は多孔質部材１００３を固定する凸部、１００６ａは多孔質部材１００３の外周部１００４（図２０、図２１参照）が溶着もしくは接着されるときの接合面である。多孔質部材１００３は接合面１００６ａの内側が通気可能領域となる。
【０００８】
図２０の矢印は不図示のポンプによってサブタンク１００１内部の空気を吸引し始めたときの空気の流れを示す。不図示のメインタンクからサブタンク１００１内部にインクが供給され多孔質部材１００３にインクが到達すると図２１のような状態となる。このときの圧力は３０ｋＰａ（約０．３ｋｇ／ｃｍ２）以上に到達することもあり、これによって多孔質部材１００３には接液面側からポンプ側への力がかかる。多孔質部材１００３は外縁部１００４のみを熱溶着もしくは接着剤によって固定されているだけなので、インク供給を繰り返す間に通気可能領域がポンプ側へ徐々にたわみ、図２１のようにそのまま元に戻らなくなる。
【０００９】
多孔質部材１００３がたわむことにより、サブタンク内のインクが消費されても通気可能領域には多孔質部材１００３に到達したインク１００５の一部が付着したまま残ってしまい通気可能な面積がじょじょに減少してしまったり、さらに進行すると最悪の場合、多孔質部材１００３に亀裂が生じインクがポンプ側へもれてしまうという課題があった。
【００１０】
本発明の目的は気液分離部材のポンプ側へのたわみを防止することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
（１）内部と外部とを連通する連通部と、前記連通部に配されて気体のみを通す気液分離部材と、を具えた構造体において、および内部に負圧を導入するための負圧導入部と、この負圧導入部から導入される負圧により内部に液体を取り入れるための液体取り入れ部と、前記負圧導入部に配されて気体のみを通す気液分離部材と、を具えた液体タンクにおいて、および液体を収容する容器本体と、該液体を取り出す開口と、前記容器本体を大気に対して連通する大気連通口と、前記大気連通部口に配されて気体のみを通す気液分離部材と、を具えた液体タンクにおいて、および内部に負圧を導入するための負圧導入部と、この負圧導入部から導入される負圧により内部に液体を取り入れるための液体取り入れ部と、を具えた液体タンクに対して負圧を作用させて液体を導入するための負圧発生機構と、前記負圧発生機構の前記負圧導入部との接合部近傍に配された気体のみを通す気液分離部材と、を具えたインクジェット記録装置において、前記気液分離部材は少なくとも通気可能部分の周縁部付近を固定され、前記気液分離部材の前記負圧発生手段側には前記周縁部以外にも前記気液分離部材固定部および保持部のいずれかが形成される構成とした。
【００１２】
（２）請求項２に記載の液体タンクに対して負圧を作用させて液体を導入するための負圧発生機構を具える構成とした。
【００１３】
（３）前記気液分離部材は、多孔質で構成した。
【００１４】
（４）前記気液分離手段は、磁器、陶器の素焼き、セラミック等またはそれに類する多孔質材料からなる気体透過部材で構成した。
【００１５】
（５）前記気液分離部材は、ＰＴＦＥまたはそれに類する樹脂多孔質材料からなる気体透過部材で構成した。
【００１６】
（６）前記気液分離部材には撥液処理を施した。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を説明する。
【００１８】
（実施形態１）
図１および図２は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構造を表す断面図であり、本実施形態の画像形成装置は、液体吐出ヘッドが主走査方向に移動するシリアルスキャン方式としての適用例である。図１において、プリンタ本体は、プリント媒体Ｓを給送する媒体給送部１と、プリント動作をするプリント部２と、本発明による液体としてのインクを補給するインク補給部３などから構成されている。４はプリンタ本体の外側に備えられたカバー、５は複数のプリント媒体Ｓを積載する設置台である。プリント媒体Ｓは、カバー４に設けられた挿入口４ａに挿入され、排出口４ｂから排出される。カバー４内に設けられた側板６の内側には、搭載台８，給送ローラ９およびガイド部材１１が設けられている。搭載台８は、プリント媒体Ｓを搭載する手段を構成するものであり、ばね７によって上方の給送ローラ９方向に付勢されている。給送ローラ９は、媒体給送手段を構成するものであり、搭載台８上における複数のプリント媒体Ｓの最上位置にあるものに当接する。ガイド部材１１は、分離手段１０によって分離された一枚のプリント媒体Ｓをプリント部２に向けて誘導する。１２はガイド部材１１の下流側を通過するプリント媒体Ｓを検出するためのフォトセンサである。１３は給送されたプリント媒体Ｓを一定速度で搬送する一対の搬送ローラであり、１４は画像をプリントした後のプリント媒体Ｓを搬出する一対の搬出ローラである。１９はキャリッジであり、ガイド部材１５，１６によって図２中の矢印２８，３５の主走査方向（プリント媒体Ｓの幅方向）に移動自在に案内されている。キャリッジ１９は、一対のプーリ１７の間に掛け渡されたベルト１８を介し、キャリッジモータ７０から伝達される駆動力によって、主走査方向に移動する。２０はキャリッジ１９に交換可能に搭載される貯溜液体タンク、つまり貯溜インクタンクである。２０ａは本発明の液体吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッド（以下、プリントヘッドと記述する）であり、貯溜インクタンク２０から供給されるインクを画像情報に基づいて吐出する。
【００１９】
本実施形態の場合、貯溜インクタンク２０とプリントヘッド２０ａとは、一体的に結合したヘッドカートリッジを構成している。これらインクタンク２０とプリントヘッド２０ａとを個別に構成し、相互に着脱可能に結合させるようにしてもよく、またキャリッジ１９に対して個別に装着可能としてもよい。２４は、カバー４の内側に配置された電気配線基板であり、カバー４を貫通してその表面から突出する複数の操作ボタン２３が設けられている。２５は制御手段であり、カバー４の内側に配置された制御用電気配線基板に、マイクロコンピュータやメモリなどが搭載されている。この制御手段２５は、ホストコンピュータと通信をしながら本プリンタを制御する。
【００２０】
図６においてプリンタ本体側に設けられた中空の配管２１ａおよび導管５５の外周部には、ばね１０７，１０８によって左方に付勢されるキャップ部材１０１，５４が摺動可能に嵌合されている。配管２１ａおよび導管５５には、キャップ部材１０１，５４によって開閉される連通孔２１ｆ，５５ａが形成されている。配管２１ａおよび導管５５の先端は閉塞されており、その基端側は、図１の補給インクタンク２２に連結されている。１０９，１１０は、プリンタ本体側に上下動可能に設けられたキャップ部材であり、回復処理用キャップ部材１１０は、回復処理用吸引ポンプ１１１を介して図示しない廃液容器に連結されている。１１２は、プリントヘッド２０ａによる画像のプリント位置にプリント媒体をガイドするためのプラテンである。
【００２１】
図６は、プリントヘッド２０ａがそのホームポジションに移動した状態およびプリンタ本体の電源をオフにした場合の状態を示す。この状態において、キャップ部材１０９，１１０が上昇し、回復処理用キャップ部材１１０によってプリントヘッド２０ａの吐出口面４４ａがキャップされる。この場合、供給キャップ部材１０１は配管２１ａの連通孔２１ｆを閉じたたままインク取り入れ口２０ｂを閉じる。同時に、供給キャップ部材１０１は大気連通口１０４を閉じない位置にあるため、この状態で周囲温度の変化による貯溜インクタンク２０内の圧力変動に応じて貯溜インクタンク２０の内部と外部との間で空気を導入および排出することが可能である。キャップ部材５４は、導管５５の連通孔５５ａを閉じたまま共通吸引口５３を閉じる。ホームポジションにおけるプリントヘッド２０ａに対しては、画像のプリントに寄与しないインクを排出させるヘッド吐出回復処理（以下、単に回復処理と略称する）によって、インクの吐出状態を良好に保つことができる。この回復処理としては、回復処理用吸引ポンプ１１１によって発生させた負圧を回復処理用キャップ部材１１０内に導入し、プリントヘッド２０ａの吐出口４４からインクを強制的に吸引排出させる処理や、吐出口から回復処理用キャップ部材１１０内に向けてインクを吐出させる処理などが含まれる。
【００２２】
貯溜インクタンク２０にインクを供給する状態を図７に示す。インクの補給を行う場合、プリントヘッド２０ａが図６のホームポジションからさらに矢印２８方向のインク補給位置に移動する。このように、プリントヘッド２０ａがインク補給位置に移動した場合、キャップ部材１０９，１１０が上昇して補給用キャップ部材１０９によりプリントヘッド２０ａの吐出口面４４ａが覆われる。この補給用キャップ部材１０９は、プリントヘッド２０ａの吐出口４４を密閉する。この場合、供給キャップ部材１０１はインク取り入れ口２０ｂを閉じたまま、配管２１ａとの相対移動によって連通孔２１ｆを開く。この連通孔２１ｆは、貯溜インクタンク２０内にて開口することにより、貯溜インクタンク２０と補給インクタンク２２との間にインク供給路を形成する。供給キャップ部材１０１は大気連通口１０４を閉じているため、インクが貯溜インクタンク２０から大気連通口１０４に流れ込むことはない。
【００２３】
キャップ部材５４は、導管５５との相対移動によって連通孔５５ａを開く。この連通孔５５ａは、共通吸引口５３と補給用吸引ポンプ３１との間に吸引経路を形成する。
【００２４】
気体のみを通す気液分離部材としてＰＴＦＥを延伸して製造された多孔質部材４８（詳細は後述）がこの吸引経路中に組み込まれる。
【００２５】
インクの補給に際しては、補給用吸引ポンプ３１によって、貯溜インクタンク２０内の空気を多孔質部材４８を介して吸引し、この空気を不図示の廃液容器内に排出する。これにより、貯溜インクタンク２０内が負圧となり、この負圧によって補給インクタンク２２内のインクが貯溜インクタンク２０内に吸引される。貯溜インクタンク２０内に流入したインクは、インク保持体４１に浸透し、その浸透が進むに連れてインクの液面が上昇する。インクの液面の上昇速度は，補給用吸引ポンプ３１の吸引力に依存するため、その作動量に応じて適正な速度に設定される。インクの液面が多孔質部材４８に達すると、多孔質部材４８はインク、つまり液体分子を通さないため、インクの補給が自動的に停止する。
【００２６】
このようなインクの吸引動作の終了後は、プリントヘッド２０ａをホームポジションまたはプリント動作位置に移動させることにより、プリンタは図６または図５に示す状態に復帰する。
【００２７】
本実施形態におけるヘッドカートリッジの分解状態を図３に示す。図３は図４の分解斜視図である。
【００２８】
すわなち、プリントヘッド２０ａは、インク色毎に独立した複数のヘッド部からなり、それぞれのヘッド部には、対応するインクタンク２０のインク供給口４２に連通する共通インク室４３と、それぞれインク滴を吐出する複数の吐出口４４とが設けられている。共通インク室４３と吐出口４４とを連通するインク通路部分には、吐出口４４からインクを吐出するためのエネルギーを発生する図示しない吐出エネルギー発生部が設けられている。
【００２９】
本実施形態の場合、貯溜インクタンク２０の本体上面の溝と、この本体上面に結合されるカバー部材１００とによって、各貯溜インクタンク２０と共通吸引口５３および大気連通口１０４との間の通気路４９〜５１，および５２が形成されている。本実施形態における大気連通口１０４は比較的小径であるが、インク取り入れ口２０ｂ周辺に付着するインクで大気連通口１０４が塞がれるのを防止するため、これら通気路５２自体の断面積を変えずに開口端部のみ大径にしても良い。各貯溜インクタンク２０には、多孔質部材４８が設けられている。
【００３０】
インクタンク２０にそれぞれ設けられる多孔質部材４８は、インクは通さず、空気や水蒸気などの気体のみ透過させる本発明の気液分離手段として機能する。この多孔質部材４８は、例えばＰＴＦＥ（四弗化エチレン樹脂）またはそれに類する樹脂多孔質材料によって形成される薄いフィルム状をなす。本実施形態におけるインクタンク２０内の空気の排出経路は、図３に示すようにそれぞれの多孔質部材４８および通気路４９を経て共通の通気路５０，５１から共通吸引口５３に通じている。インクタンク２０内の空気は、後述するように共通吸引口５３が開口する面に密接するキャップ部材５４から導管５５を介し、補給用吸引ポンプ３１により吸い出される。つまり、上述した通気路４９〜５１および共通吸引口５３などが本発明の負圧導入部に相当する。
【００３１】
多孔質部材４８の材質は、ＰＴＦＥ，ポリクロロトリフルオロエチレン，テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体，テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体，テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体などのフッ素樹脂が通気性や耐薬品性に優れているため、特に好ましい。例えば、ＰＴＦＥからなるシートを一軸延伸法または二軸延伸法により多孔化した膜が特に好適である。
【００３２】
多孔質部材４８は気液分離機能をもつものであればよく、インクの種類や使用形態に応じて、種々の材質のものを用いることができる。上記のＰＴＦＥ、それに類する樹脂多孔質材料からなる気体透過膜の他、磁器、陶器の素焼き、セラミック等、またはそれに類する多孔質材料を用いることもできる。
【００３３】
多孔質部材４８には、インクの性質に応じ、撥液処理を施してもよい。撥液処理剤としては、パーフルオロアルキル基を有する各種含フッ素ポリマーを用いることができる。含フッ素鎖を有する高分子は、繊維の表面に低表面自由エネルギーの皮膜を形成し、撥液効果を発揮する。撥液処理は、多孔質部材４８に対する撥液処理剤の含浸やスプレーなどによる塗布で達成できる。撥液処理剤の塗布量は、充分な撥液性が得られ、かつ多孔質部材４８の通気性が妨げられないように調整することが好ましい。
【００３４】
図３、図４に示すように、貯溜インクタンク２０の側面には、共通吸引口５３と、インク取り入れ口２０ｂとが形成されている。貯溜インクタンク２０の本体上面の溝と、この本体上面に結合されるカバー部材１００とによって、それぞれのインクタンク２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂと共通吸引口５３および大気連通口１０４との間における空気の排出経路が形成されている。大気連通口１０４はインク供給時に密閉手段１２２で密閉するが、４色分の大気連通口１０４を１ヵ所にまとめ１つの密閉部材１２２で４カ所まとめて密閉可能な構成としている。大気連通口１０４は貯溜インクタンク２０内の圧力が変動しインクが流出してきたときの流路内での混色を避けるため４カ所を独立させている。
【００３５】
上記実施形態は多孔質部材を貯留インクタンク２０に取り付ける構成になっているが、記録装置本体側であって、貯留インクタンク２０の共通吸引口５３と図７のインク補給状態において対向する位置に多孔質部材を備える場合でも本発明の方式を採用できる。
【００３６】
図８において、５０１はインクを収容可能な貯留インクタンク、５０２は貯留インクタンク５０１内のインクをノズル部５０２Ａから吐出可能な記録ヘッドであり、これらは、ガイド軸５０３Ａ、５０３Ｂに沿って主走査方向（矢印Ａ１，Ａ２方向に）に移動される。貯留インクタンク５０１と記録ヘッド５０２は、ガイド軸５０３Ａ、５０３Ｂにガイドされるキャリッジ（図示せず）に着脱自在に搭載することができる。貯留インクタンク５０１には、インク取入れ口５０１Ａ、吸引口５０１Ｂ、大気連通口５０１Ｃ、および記録ヘッド５０２に連通されるインク供給口（図示せず）が形成されており、また貯留インクタンク５０１の内部にはインクを吸収保持するためのインク吸収体５０４が収容されている。
【００３７】
本例の場合、貯留インクタンク５０１には、図９のように、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラックのインクを収容するためのインク収容部５０１Ｃ、５０１Ｍ、５０１Ｙ，５０１Ｂｋが形成されており、それぞれのインク収容部に、インク取入れ口５０１Ａ、吸引口５０１Ｂ、大気連通口５０１Ｃ、およびインク供給口が形成されている。ブラックインクの使用頻度を考慮して、その収容部５０１Ｂｋは他の収容部よりも大きく形成されている。記録ヘッド５０２のノズル部５０２Ａは、各インク色毎に対応して設けられている。貯留インクタンク５０１と記録ヘッド５０２は、結合してインクジェットカートリッジを構成するものであってもよく、また貯留インクタンク５０１および記録ヘッド５０２は、各インク色毎に対応して分割された構造であってもよい。
【００３８】
５２１は、装置本体側に設けられた中空の突出部材であり、その外周部には、ばね５２２によって左方に付勢されるシール部材５２３がスライド可能にはめ合わされている。突出部材５２１には、シール部材５２３によって開閉される貫通孔５２１Ａが形成されている。突出部材５２１の先端は閉塞されており、その基端は、図示しないメインタンクに接続されている。
【００３９】
５３１はアーム部材であり、装置本体側の支持部材５３３に上下方向回動自在に軸支され、かつばね５３４によって下方に付勢されている。アーム部材５３１の先端側に取り付けられたシール部材５３２には、吸引口５０１Ｂに連通可能な開口５３２Ａと、吸引口５０１Ｂおよび大気連通孔５０１Ｃを閉塞可能なシール部５３２Ｂが形成されている。開口５３２Ａは、吸引管５１２を介して吸引ポンプ５１３に接続されている。本例の場合、インク収容部５０１Ｃ、５０１Ｍ、５０１Ｙ，５０１Ｂ毎の開口５３２Ａは、図９のように吸引管５１２によって集合されてから、共通の吸引ポンプ５１３に接続されている。さらに、開口５３２Ａには、インクは通さずに、気体は透過させる多孔質部材５０５が取り付けられている。この多孔質部材５０５は、上記実施形態で説明した多孔質部材４８と同じ材質で構成されており、表面にも同様な撥液処理がされている。一方、貯留インクタンク５０１側には、多孔質部材５０５を含めて、シール部材５３２の下面をワイピング可能なブレード５３６が備えられている。５３５は、アーム部材５３１の上動位置を規制するストッパー部材である。
【００４０】
５２４，５２５は、装置本体側に上下動可能に備えられた第１，第２のキャップ部材であり、第２のキャップ部材５２５は、吸引ポンプ５２６を通して図示しない廃液タンクに接続されている。５２７は、記録ヘッド５０２による画像の記録位置に被記録媒体をガイドするためのプラテンである。被記録媒体は、図示しない搬送機構によって、主走査方向（矢印Ａ１，Ａ２方向）と交差する副走査方向に搬送される。インクを吐出しながらの記録ヘッド５０２の主走査と、被記録媒体の副走査方向の搬送動作とを繰り返すことによって、被記録媒体上に順次画像が形成される。
【００４１】
記録動作時において、記録ヘッド５０２は、図１０のホームポジションよりも左方の位置にて矢印Ａ１，Ａ２方向に移動しつつ、インクを吐出して画像を記録する。
【００４２】
記録ヘッド５０２がホームポジションに移動したときは、図１０のように、第１，第２のキャップ部材５２４，５２５が上昇し、第２のキャップ部材５２５によって記録ヘッド５０２のノズル部５０２Ａがキャップされる。このとき、シール部材５２３は、突出部材５１３の貫通孔５２１Ａを閉じたたまま、インク取入れ口５０１Ａを閉じ、またシール部材５３２は、吸引口５０１Ｂを閉じる。このように、取入れ口５０１Ａ、吸引口５０１Ｂが閉じられることによって、貯留インクタンク５０１内のインクの増粘が防止される。多孔質部材５０５は、吸引口５０１から離れた図１０中の右方に位置して、貯留インクタンク５０１内のインクとの接触が防止される。この結果、多孔質部材５０５とインクとの長期間の接触を避けることにより、多孔質部材５０５の性能劣化が防止される。ホームポジションにおける記録ヘッド５０２に対しては、画像の記録に寄与しないインクを排出させる回復処理によって、インクの吐出状態を良好に保つことができる。その回復処理としては、吸引ポンプ５２６によって発生させた負圧を第２のキャップ部材５２５内に導入して、ノズル部５０２Ａのインク吐出口からインクを強制的に吸引排出させる処理、およびノズル部５０２Ａのインク吐出口から第２のキャップ部材５２５内に向かってインクを吐出させる処理が含まれる。
【００４３】
インクの補給動作時は、図１１のように、記録ヘッド５０２がホームポジションからさらに矢印Ａ１方向のインク補給位置に移動する。記録ヘッド５０２がインク補給位置に移動したときは、図１１のように、第１，第２のキャップ部材５２４，５２５が上昇し、第１のキャップ部材５２４によって記録ヘッド５０２のノズル部５０２がキャップされる。そのキャップ部材５２４は、ノズル部５０２Ａのインク吐出口を密閉する。このとき、シール部材５２３は、インク取入れ口５０１Ａを閉じたまま、突出部材５２１との相対移動によって貫通孔５２１Ａを開く。その貫通口５２１Ａは、貯留インクタンク５０１内にて開口することによって、貯留インクタンク５０１とメインタンクとの間のインク供給系を形成する。また、シール部材５３２は、大気連通口５０１Ｃを閉じると共に、開口５３２Ａを吸引口５０１Ｂに接続して、吸引口５０１Ｂと吸引ポンプ５１３との間の空気吸引系を形成する。多孔質部材５０５は、その吸引系中に介在する。
【００４４】
インクの補給に際しては、吸引ポンプ５１３によって、貯留インクタンク５０１内の空気を多孔質部材５０５を通して吸引し、その空気を図示しない廃液容器内に排出する。これにより貯留インクタンク５０１内が負圧となり、その負圧によって、メインタンク内のインクが貯留インクタンク５０１内に吸引される。貯留インクタンク５０１内に流入したインクは、インク吸収体５０４に浸透し、その浸透が進むにつれてインクの液面が上昇する。インクの液面の上昇速度は，吸引ポンプ５１３の吸引力に依存するため、その作動量に応じて適正な速度に設定される。インクの液面が多孔質部材５０５に達したときは、その多孔質部材５０５がインク等の液体を通さないため、インクの補給は自動的に停止する。また、インク収容部５０１Ｃ、５０１Ｍ、５０１Ｙ，５０１Ｂに対しては、同時にインクの補給が開始されて、先にインク充満状態となったものから順に、インクの補給が多孔質部材５０５によって自動的に止められることになる。
【００４５】
このようなインクの補給動作の終了後は、記録ヘッド５０２をホームポジションまたは記録動作位置に移動させることによって、記録装置は図１０または図８の状態に復帰する。
【００４６】
なお、ブレード５３６は、貯留インクタンク５０１の移動に応じてシール部材５３２の下面に接することにより、図８中の２点鎖線のように、アーム部材５３１を上下に回動させつつ、多孔質部材５０５を含めてシール部材５３２の下面をワイピングする。このようなワイピングによって、多孔質部材５０５、開口５３２Ａ、シール部５３２Ｂに付着した増粘インクなどの異物が除去されて、それらが良好な状態に保たれる。
【００４７】
以上の構成において、多孔質部材には接液面側からポンプ側への力がかかっても通気面がポンプ側へたわむのを防止する構成について以下に説明する。
【００４８】
図１２は多孔質部材４８周辺の分解斜視図である。
【００４９】
３０１は貯留インクタンクに多孔質部材が固定される構成においては図３の貯留インクタンク２０のカバー部材１００と上面が一体化された上面板に相当し、図中上方向が貯留インクタンク２０の内部側である。
【００５０】
また多孔質部材が記録装置本体側に固定される構成においては３０１は図８のシール部材５３２に相当し、図中上方向が貯留インクタンク５０１の吸引口５０１Ｂに対向する方向である。
【００５１】
多孔質部材４８が貯留インクタンク側および記録装置本体側のいずれに固定された場合も効果はまったく同じであるため以降は貯留インクタンクに多孔質部材４８が固定される構成を例に説明する。
【００５２】
上面板３０１は中央部分に格子部で仕切られた開口部３０１ａが形成されており、外周部３０１ｂに多孔質部材４８が熱溶着で固定される。
【００５３】
図１３は図１２のａ−ａ断面図であり多孔質部材４８が固定された状態を示すものである。開口部３０１ａは上面板３０１内部で一つにまとまって図３の共通吸引口５３へ至る。
【００５４】
熱溶着は不図示の溶着ヘッドによって多孔質部材４８側（貯留インクタンク２０内部側）から加熱し外周部３０１ｂを溶融させることにより行なう。不図示の熱溶着ヘッドは外周部３０１ｂ以外は空洞となっているため多孔質部材４８の通気可能領域（開口部３０１ａとの対向部）は溶着時も高温にさらされることがなく溶着時の温度によって撥液性能が劣化することを防いでいる。
【００５５】
上面板３０１の中央部の格子部３０１ｃは外周部３０１ｂと同一高さとなっており、多孔質部材４８の中心部裏面は格子部表面と接している。
【００５６】
このように構成されているためインクの供給が停止してから負圧発生機構である補給用吸引ポンプ３１（図２）の駆動が停止するまでの間、多孔質部材４８がインクで加圧されても裏面の格子部で大きくたわむのをおさえられる。多数の開口部３０１ａに対向する通気可能領域はそれぞれの面積が小さいので加わる力も小さくその部分のたわみは極めて小さい。したがって表面にインクが残って通気可能な面積が減少したり多孔質部材４８に亀裂が生じポンプ側へインクが漏れることを防ぐことができる。
【００５７】
図１４は上面板３０１を多孔質部材４８側から見た図である。多孔質部材４８は外周部３０１ａに限らず必要に応じて熱溶着すればよい。たとえば図中の斜線部のように外周部３０１ａに加え中央の縦横部分を固定しても良い。この場合溶着ヘッドは斜線部のみ多孔質部材４８に接触する形状としておけば通気部の撥液性能を劣化させることなく固定が可能である。
【００５８】
また開口部の形状は四角形以外でも必要な通気面積を確保できれば良い。
【００５９】
図１５は開口部を円形で構成した例を示すもので図１４と同様上面板３０１を多孔質部材４８側から見た図である。ある。上記例と同様外周部３０１ｂを溶着しても良いし内側の通気可能領域以外の部分も溶着して良い。いずれの場合も溶着ヘッドは多孔質部材４８の通気可能領域に接触しないように構成すればよい。
【００６０】
本発明は、以上説明した実施形態の構成に限られること無く、例えばインクジェットヘッドに対して供給されるインクを収容する容器本体と、該液体を取り出す開口と、前記容器本体を大気に対して連通する大気連通口とを備えたインクタンクであって、大気との連通がなされる個所に気液分離部材を本発明で開示される構成によって取り付ける構成としてもよい。例えば上記実施形態で不図示としたメインタンクに採用できる。このときのメインタンクの構造は上記実施形態と貯留インクタンク２０と同様であってもよいし、吸収体４１を使わずにインクを保持する構成のタンクであっても良い。
【００６１】
また、以上説明したインクジェット記録装置の分野に限られること無く、水分の浸入を嫌う、例えば電気・電子機器などの内部と外部とを連通する連通部、例えばスイッチやボタンなどの内部への水分の侵入の可能性がある動作部分等といった気液分離部材を取り付けることが好ましいとされる個所に気液分離部材を取り付けるに際し本発明で開示した構成を適用することも可能であり、水分の浸入による故障などの恐れが抑止できる。
【００６２】
なお、本発明は、液体の吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光など）を備え、この熱エネルギーにより液体の状態変化を生起させるインクジェット方式の液体吐出ヘッドやヘッドカートリッジまたは画像形成装置において優れた効果をもたらすものである。かかる方式によれば、プリントの高密度化および高精細化が達成できるからである。
【００６３】
その代表的な構成や原理については、例えば米国特許第４７２３１２９号明細書や、同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式は、いわゆるオンデマンド型およびコンティニュアス型の何れにも適用可能であるが、特にオンデマンド型の場合には、液体が保持されているシートや流路に対応して配置される電気熱変換体に、プリント情報に対応した核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することにより熱エネルギーを発生させ、液体吐出ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせ、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長および収縮により、吐出口を介して液体を吐出させ、少なくとも１つの液滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体の吐出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書や、同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。
【００６４】
なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れたプリントを行うことができる。
【００６５】
液体吐出ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口と液路と電気熱変換体との組合せ構成（電気熱変換体が液路に沿って配置された直線状液路または電気熱変換体が液路を挟んで吐出口と正対する直角液路）の他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書や、米国特許第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対し、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や、熱エネルギーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示した特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成としても、本発明の効果は有効である。すなわち、液体吐出ヘッドの形態がどのようなものであっても、本発明によればプリントを確実に効率良く行うことができるようになるからである。
【００６６】
画像形成装置がプリントできるプリント媒体の最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの液体吐出ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。このような液体吐出ヘッドとしては、複数の液体吐出ヘッドの組合せによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の液体吐出ヘッドとしての構成の何れでもよい。
【００６７】
上述した実施形態の如きシリアルタイプのものでも、走査移動するキャリッジに対して一体的に固定された液体吐出ヘッドや、キャリッジに対して交換可能に装着されることでキャリッジとの電気的な接続や装置本体からの液体の供給が可能となる交換自在のチップインタイプのヘッドカートリッジ、あるいは液体吐出ヘッド自体に液体を貯溜したタンクが一体的または交換可能に設けられるヘッドカートリッジを用いた場合にも本発明は有効である。
【００６８】
本発明の画像形成装置の構成として、液体吐出ヘッドからの液体の吐出状態を適正にするための回復手段や、予備的な補助手段などを付加することは本発明の効果を一層安定できるので、好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、液体吐出ヘッドに対するキャッピング手段，クリーニング手段，加圧あるいは吸引手段，電気熱変換体やこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段，プリント作業とは別に吐出を行う予備吐出手段を挙げることができる。
【００６９】
搭載される液体吐出ヘッドの種類や個数についても、例えば単色のインクに対応して１個のみが設けられたものの他、プリント色や濃度（明度）を異にする複数種のインクに対応して複数個設けられるものであってもよい。すなわち、例えば画像形成装置のプリントモードとしては黒色などの主流色のみのプリントモードだけではなく、液体吐出ヘッドを一体的に構成するか、複数個の組み合わせによるか何れでもよいが、異なる色の複色カラーまたは混色によるフルカラーの各プリントモードの少なくとも一つを備えた画像形成装置にも本発明は極めて有効である。この場合、プリント媒体の種類やプリントモードに応じてインクのプリント性を調整するための処理液（プリント性向上液）を専用あるいは共通の液体吐出ヘッドからプリント媒体に吐出することも有効である。
【００７０】
本発明にかかる画像形成装置の形態としては、コンピュータなどの情報処理機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダなどと組合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置や捺染装置、あるいはエッチング装置の形態を採るものなどであっても良く、プリント媒体としては、シート状あるいは長尺の紙や布帛、あるいは板状をなす木材や皮革，石材，樹脂，ガラス，金属などの他に、３次元立体構造物などを挙げることができる。
【００７１】
（実施形態２）
図１６は上面板の格子部の形状を凹凸に形成し多孔質部材４８との接触面を少なくした例を示す分解斜視図である。上記実施形態と同様、３０２は図３の貯留インクタンク２０のカバー部材１００と上面が一体化された上面板で図中上方向が貯留インクタンク２０の内部側である。
【００７２】
第一実施形態と同様、多孔質部材４８が貯留インクタンク側および記録装置本体側のいずれに固定された場合も効果はまったく同じであるため以降は貯留インクタンクに多孔質部材４８が固定される構成を例に説明する。格子部は凹凸に形成されており凸部の頂点３０２ｃが外周部３０２ｂと同じ高さに構成されている。
【００７３】
図１７は図１６のａ−ａ断面図であり多孔質部材４８が固定された状態を示すものである。多孔質部材４８は第一実施形態と同様、外周部３０２ｂに熱溶着で固定されており、その内側は頂点３０２ｃ以外は裏面を支持されておらず通気可能な領域となっている。多孔質部材４８を通過した空気は頂点３０２ｃより低くなっている部分を通過し図３の共通吸引口５３へ至る。
【００７４】
図１８は上面板３０２を多孔質部材４８側から見た図である。
【００７５】
多孔質部材４８は上記実施形態と同様、外周部３０２ｂのみを溶着してもよいし、図１８の斜線部に示す頂点３０２ｃのすべてもしくは数ヶ所を選択して溶着してもよい。このように構成されているのでインクの供給が停止してから負圧発生機構であるポンプの駆動が停止するまでの間、多孔質部材４８はインクで加圧されても裏面の頂点３０２ｃによって大きくたわむのをおさえられる。多孔質部材４８は外周部３０２ｂおよび頂点３０２ｃに対向する部分に以外は通気可能領域であり、それぞれの面積が小さいので加わる力も小さくその部分のたわみは極めて小さい。したがって表面にインクが残って通気可能な面積が減少したり多孔質部材４８に亀裂が生じポンプ側へインクが漏れることを防ぐことができる。
【００７６】
図１９は上面板の分解斜視図である。上側は貯留インクタンク２０の上面、下側は貯留インクタンク２０のカバー部材１００である。上面には溝が形成されており、カバー部材１００には凹凸のリブが形成されている。これらを超音波溶着、熱溶着、接着等の方法により一体化し図１６および１７の状態となる。
【００７７】
（実施形態３）
また、以上説明した実施形態の構成に限られること無く、例えばインクジェットヘッドに対して供給されるインクを収容する容器本体と、該液体を取り出す開口と、前記容器本体を大気に対して連通する大気連通口とを具えたインクタンクであって、大気との連通がなされる個所に気液分離部材を本発明で開示される構成によって取り付ける構成としてもよい。
【００７８】
貯留インクタンクと補給インクタンクをチューブで接続した方式について説明する。
【００７９】
図２３に示すように、キャリッジ２００１にインクジェット記録ヘッド２００２および貯留インクタンク２０１０を配置し、補給インクタンク２００３からチューブ２００４を介して貯留インクタンク２０１０インクを供給する方式がある。負圧を発生させる為に、インクジェット記録ヘッド２００２の重力高さ（水頭＝ヘッドともいう）面よりも補給インクタンク２００３を数センチ低い面−Ｈに配置することで達成している。２００７は記録紙、２００８は電源をオフにしたときや待機状態においてインクジェット記録ヘッド２００２のノズルの乾燥を防ぐキャップである。
【００８０】
２００９は補給インクタンクに固定された気体透過部材である。気体透過部材２００９を介して補給インクタンク内のインクの減少にともない外部から空気を導入し、かつ外部へのインク漏れを防ぐ構成となっている。
【００８１】
また補給インクタンクを持たずキャリッジ上の貯留インクタンクを交換する方式（オンキャリッジ方式）においても気体透過部材は採用可能である。貯留インクタンクの任意位置に気体透過部材を固定すればよい（不図示）。
【００８２】
【発明の効果】
以上のような構成により、インクを貯留インクタンクに供給し多孔質部材にインクが到達した状態で圧力が加わっても、通気可能領域がたわむのを防ぐことができる。
【００８３】
その結果、多孔質部材に到達したインクの一部が付着したまま残ってしまい通気可能な面積がじょじょに減少してしまったり、多孔質部材に亀裂が生じインクがポンプ側へもれてしまうということがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置をシリアルタイプのインクジェットプリンタに応用した一実施形態の断面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】図１に示した実施形態におけるヘッドカートリッジの分解斜視図である。
【図４】図１に示した実施形態におけるヘッドカートリッジの斜視図である。
【図５】インクジェットプリンタの印字中の状態を示す図である。
【図６】インクジェットプリンタの電源オフもしくは待機中の状態を示す図である。
【図７】インク補給中の状態を示す。
【図８】インクジェットプリンタの印字中の状態を示す図である。
【図９】キャリッジ部分の側面を示す図である。
【図１０】インクジェットプリンタの電源オフもしくは待機中の状態を示す図である。
【図１１】インク補給中の状態を示す。
【図１２】多孔質部材４８周辺の分解斜視図である。
【図１３】図１２のａ−ａ断面図。
【図１４】上面板３０１を多孔質部材４８側から見た図である。
【図１５】開口部を円形で構成した図である。
【図１６】第二実施形態を説明する図であり多孔質部材４８周辺の分解斜視図である。
【図１７】図１６のａ−ａ断面図。
【図１８】上面板３０２を多孔質部材４８側から見た図である。
【図１９】上面板３０２の分解斜視図である。
【図２０】従来例を示す図で多孔質部材周辺を説明する図である。
【図２１】従来例を示す図でインクが多孔質部材に到達した状態を説明する図である。
【図２２】従来例を示す図で多孔質部材４８周辺の分解斜視図である。
【図２３】補給インクタンクからチューブを介して貯留インクタンクインクを供給する方式示す図である。
【符号の説明】
１  媒体給送部
２  プリント部
３  インク補給部
４  カバー
４ａ  挿入口
４ｂ  排出口
５  設置台
６  側板
７  ばね
８  搭載台
９  給送ローラ
１０  分離手段
１１  ガイド部材
１２  フォトセンサ
１３  搬送ローラ
１４  搬出ローラ
１５，１６  ガイド部材
１７  プーリ
１８  ベルト
１９  キャリッジ
２０  貯溜インクタンク
２０ａ  インクジェットヘッド（プリントヘッド）
２０ｂ  インク取り入れ口
２０Ｂ−１  側面
２１（２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｂ）  インク補給手段
２１ａ  配管
２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｂ）  補給インクタンク
２３  操作ボタン
２４  電気配線基板
２５  制御手段
２８  主走査方向
３１  補給用吸引ポンプ
３５  主走査方向
４１  インク保持体
４２  インク供給口
４３  共通インク室
４４  吐出口
４４ａ  吐出口面
４８  多孔質部材
４９〜５２  通気路
５３  共通吸引口
５４  キャップ部材
５５  導管
５５ａ  連通孔
７０  キャリッジモータ
１００  カバー部材
１０１  供給キャップ部材
１０４  大気連通口
３０１  上面板
３０１ａ  開口部
３０１ｂ  外周部
３０１ｃ  格子部
３０２  上面板
３０２ｂ  外周部
３０２ｃ  格子部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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