(57)【要約】【課題】歩留りの悪化、幅の増大、画像データの出力の複雑化を伴うことなく長尺化をおこなう。【解決手段】隣り合うノズルグループ７０の境界を境に対向する圧電素子３６が点対称となっており、アクチュエータユニット８２の間には隙間Ｌが開き、ノズル１０の列がずれないように組み合わせても組付性に問題が生じない。このため、インクジェット記録ヘッド１１２の幅は増大しない。更に、ノズル１０の列がずれていないので、アクチュエータユニット８２毎に吐出タイミングをずらす必要が無く画像データの出力が複雑にならない。２個のアクチュエータユニット８２毎に圧電素子３６が形成されるため、圧電プレートは短尺となる。従って、インクジェット記録ヘッド１１２を長尺化しても、１枚の長尺の圧電プレートから圧電素子３６を加工形成する必要が無く、２枚の短尺の圧電プレートで対応できるため、生産の歩留りが向上する。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク滴を吐出するノズルが形成されたノズルプレートと、
該ノズルに連通する圧力室と、
該圧力室に当接して該圧力室内のインクを加圧又は減圧するアクチュエータと、を備え、
記録媒体の搬送方向と直交する方向に走査し、前記ノズルから吐出する前記インク滴によって前記記録媒体に画像を記録すると共に、該記録媒体の搬送方向と平行のノズル列を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記ノズル列を分割して複数のノズルグループを構成し、前記ノズル列の列方向に隣り合う前記ノズルグループの境界に配置された前記ノズルにそれぞれ対応する前記アクチュエータの対向する間隔が、前記ノズルグループ内の前記ノズルにそれぞれ対応する前記アクチュエータ同士の間隔以上に開くように配置されていることをことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
インク滴を吐出するノズルが形成されたノズルプレートと、
該ノズルに連通する圧力室と、
該圧力室に当接して該圧力室内のインクを加圧又は減圧するアクチュエータと、を備え、
前記ノズルから吐出する前記インク滴によって、搬送される記録媒体の幅にわたって画像を記録すると共に、該記録媒体の搬送方向と直交方向にノズル列を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記ノズル列を分割して複数のノズルグループを構成し、前記ノズル列の列方向に隣り合う前記ノズルグループの境界に配置された前記ノズルにそれぞれ対応する前記アクチュエータの対向する間隔が、前記ノズルグループ内の前記ノズルにそれぞれ対応する前記アクチュエータ同士の間隔以上に開くように配置されていることをことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記ノズルグループの前記ノズルの配置形状が、外縁に配置された前記ノズルを直線で結んだとき、三角形状、平行四辺形状、又は台形形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
三角形状、平行四辺形状、又は台形形状の前記ノズルグループのいずれかの組み合わせで構成されたことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記ノズルグループの前記ノズル列の列方向のノズルピッチと、前記ノズル列の列方向に隣り合う前記ノズルグループの境界に配置された前記ノズルの間隔とが同一であることを特徴とする請求項１乃至は請求項４に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
隣り合う前記ノズルグループの境界を境に対向する前記アクチュエータが点対称となっていることを特徴とする請求項１乃至は請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
隣り合う前記ノズルグループの境界を境に対向する前記アクチュエータが線対称となっていることを特徴とする請求項１乃至は請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記ノズルグループを構成する前記ノズルにそれぞれ対応する、少なくとも前記圧力室と前記アクチュエータとを含んで構成されるアクチュエータユニットを各前記ノズルグループ毎に有することを特徴とする請求項１乃至は請求項７に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項９】
前記ノズルグループ毎に、少なくとも前記ノズルプレートと前記アクチュエータユニットとを含んでインク吐出ユニットを構成していることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１０】
隣り合う前記ノズルグループの境界に配置された前記アクチュエータの向きに倣って、それぞれの前記ノズルグループの前記アクチュエータが配置されていることを特徴とする請求項１乃至は請求項９に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１１】
前記ノズルグループ内の前記アクチュエータの配置が前記ノズルグループの中心を対称点として点対称になっていることを特徴とする請求項１乃至は請求項９に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１２】
前記アクチュエータが、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する圧電素子であることを特徴とする請求項１乃至は請求項１１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１３】
前記アクチュエータが、前記圧力室内のインクを加熱し発泡させることで加圧する発熱抵抗体であることを特徴とする請求項１乃至は請求項１１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１４】
請求項１乃至は請求項１３に記載のインクジェット記録ヘッドを使用することを特徴とする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、インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置はインクジェット記録ヘッドを主走査方向に往復させ、また記録紙を副走査方向に搬送させて、複数のノズルから選択的にインク滴を吐出させることで記録紙に文字や画像を記録する。インクジェット記録ヘッドは圧力室内のインクをアクチュエータ、例えば、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換する圧電素子を用いて振動板を介して加圧することで、圧力室に連通するノズルからインク滴を吐出する方法が知られている。
【０００３】
さて、近年、インクジェット記録装置は高速化の傾向が強まっている。このためインクジェット記録ヘッドを長尺化し、インクジェット記録ヘッド１つあたりのノズル数を増やしてマトリックス状に行列配置することで、より短時間に広い領域に画像形成することが可能なインクジェット記録ヘッドが作られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このようにインクジェット記録ヘッドを長尺化しノズル数を増やしてマトリックス状に行列配置すると、それに伴い多数のマトリックス状に行列配置された圧電素子が必要となる。この多数のマトリックス状に行列配置された圧電素子は、１枚の圧電プレート（圧電素子の作成前の圧電セラミック板等の圧電材料）を加工、例えばサンドブラスト加工することで形成される。従って、インクジェット記録ヘッドの長尺化に伴い、圧電素子を形成する圧電プレートも長尺化する。しかし、圧電プレートを長尺化し多数のマトリックス状に行列配置された圧電素子を形成することは、製造上困難であり、歩留りの悪化をまねく。
【０００５】
そこで、圧電素子が形成された複数のアクチュエータユニットを、ノズルの列方向に繋いで長尺化する方法が考えられている。このような構成とすることで多数の圧電素子は複数の圧電プレートに分けて形成されるため、歩留りの悪化を招かない。
【０００６】
しかし、このように複数のアクチュエータユニットを繋いで長尺化する場合、その繋ぎ目部分には隙間がないと組付性に問題が生じる。従って、図１８に示すように、マトリック状に配置されたノズルを平行四辺形状のノズルグループに分割して主走査方向にずらし、これに合わせてアクチュエータユニットを配置していくことで、アクチュエータユニット間の隙間Ｌを確保する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平２００１−３３４６６１号公報
【特許文献２】
特開平１０−２１７４５２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アクチュエータユニット間の隙間Ｌを確保するために、平行四辺形状のアクチュエータユニットを主走査方向にずらして配置していかなければならない為、アクチュエータユニットを繋げてインクジェット記録ヘッドの長尺化していくに伴い、インクジェット記録ヘッドの主走査方向の幅が増大していく（図１８（Ｂ）の幅Ｄ）。従って、インクジェット記録ヘッドを長尺化していくに伴い、インクジェット記録ヘッドが大型化していくことになる。
【０００９】
また、主走査方向にノズル列もずれていくため、インク滴の吐出タイミングをノズルグループ毎にずらす必要がある。従って、画像データの出力が複雑化する。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、歩留りを向上させ、且つインクジェット記録ヘッドの幅を増大させることなく組付性を確保し、インクジェット記録ヘッドを長尺化することができ、また、長尺化に伴い画像データの出力が複雑化することもないインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係るインクジェット記録ヘッドは、インク滴を吐出するノズルが形成されたノズルプレートと、該ノズルに連通する圧力室と、該圧力室に当接して該圧力室内のインクを加圧又は減圧するアクチュエータと、を備え、記録媒体の搬送方向と直交する方向に走査し、前記ノズルから吐出する前記インク滴によって前記記録媒体に画像を記録すると共に、該記録媒体の搬送方向と平行のノズル列を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記ノズル列を分割して複数のノズルグループを構成し、前記ノズル列の列方向に隣り合う前記ノズルグループの境界に配置された前記ノズルにそれぞれ対応する前記アクチュエータの対向する間隔が、前記ノズルグループ内の前記ノズルにそれぞれ対応する前記アクチュエータ同士の間隔以上に開くように配置されていることをことを特徴としている。
【００１２】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドによれば、ノズル列を分割して複数のノズルグループを構成し、ノズル列の列方向に隣り合うノズルグループの境界に配置されたノズルにそれぞれ対応するアクチュエータの対向する間隔が、ノズルグループ内のノズルにそれぞれ対応するアクチュエータ同士の間隔以上に開くように配置されている。
【００１３】
このため、各ノズルグループ毎にアクチュエータを加工形成し、それらを繋ぎあわせてインクジェット記録ヘッドを製造しても、組付性に問題は無い。また、このアクチュエータはノズルグループに対応した短尺の複数のアクチュエータプレート（アクチュエータの加工前のアクチュエータ材料）から加工形成されているので、歩留りが向上する。
【００１４】
更に、インクジェット記録ヘッドの長尺化に伴いノズル列がずれていないので、アクチュエータが増えてもインクジェット記録ヘッドの幅は増大していかない。また、ノズルグループ毎に吐出タイミングをずらす必要が無く、画像データの出力が複雑にならない。
【００１５】
請求項２に記載の発明に係るインクジェット記録ヘッドは、インク滴を吐出するノズルが形成されたノズルプレートと、該ノズルに連通する圧力室と、該圧力室に当接して該圧力室内のインクを加圧又は減圧するアクチュエータと、を備え、前記ノズルから吐出する前記インク滴によって、搬送される記録媒体の幅にわたって画像を記録すると共に、該記録媒体の搬送方向と直交方向にノズル列を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記ノズル列を分割して複数のノズルグループを構成し、前記ノズル列の列方向に隣り合う前記ノズルグループの境界に配置された前記ノズルにそれぞれ対応する前記アクチュエータの対向する間隔が、前記ノズルグループ内の前記ノズルにそれぞれ対応する前記アクチュエータ同士の間隔以上に開くように配置されていることをことを特徴としている。
【００１６】
請求項２に記載のインクジェット記録ヘッドによれば、請求項１と同様の作用を奏すが、インクジェット記録ヘッドを固定し、搬送される記録媒体の幅にわたって画像を記録できるので、高速に印字可能なインクジェット記録ヘッドとなっている。
【００１７】
請求項３に記載の発明に係るインクジェット記録ヘッドは、請求項１乃至は請求項２に記載の構成において、前記ノズルグループの前記ノズルの配置形状が、外縁に配置された前記ノズルを直線で結んだとき、三角形状、平行四辺形状、又は台形形状であることを特徴としている。
【００１８】
請求項４に記載の発明に係るインクジェット記録ヘッドは、請求項３に記載の構成において、三角形状、平行四辺形状、又は台形形状の前記ノズルグループのいずれかの組み合わせで構成されていることを特徴としている
請求項５に記載の発明に係るインクジェット記録ヘッドは、請求項１乃至は請求項４に記載の構成において、前記ノズルグループの前記ノズル列の列方向のノズルピッチと、前記ノズル列の列方向に隣り合う前記ノズルグループの境界に配置された前記ノズルの間隔とが同一であることを特徴としている。
【００１９】
請求項５に記載のインクジェット記録ヘッドによれば、請求項１乃至は請求項４に記載と同様の作用を奏すが、ノズルグループのノズル列の列方向のノズルピッチと、ノズル列の列方向に隣り合うノズルグループの境界に配置されたノズルの間隔とが同一であるのでインクジェット記録ヘッドがノズル列の列方向に増大していない。
【００２０】
請求項６に記載の発明に係るインクジェット記録ヘッドは、請求項１乃至は請求項５に記載の構成において、隣り合う前記ノズルグループの境界を境に対向する前記アクチュエータが点対称となっていることを特徴としている。
【００２１】
請求項６に記載のインクジェット記録ヘッドは、隣り合うノズルグループの境界を境に対向するアクチュエータが点対称となっているので、対向するアクチュエータの間隔があく。従って、請求項１乃至は請求項５と同様の作用を奏す。
【００２２】
請求項７に記載の発明に係るインクジェット記録ヘッドは、請求項１乃至は請求項５に記載の構成において、隣り合う前記ノズルグループの境界を境に対向する前記アクチュエータが線対称となっていることを特徴としている。
【００２３】
請求項７に記載のインクジェット記録ヘッドは、隣り合うノズルグループの境界を境に対向するアクチュエータが線対称となっているので、対向するアクチュエータの間隔があく。従って、請求項１乃至は請求項５と同様の作用を奏す。
【００２４】
請求項８に記載の発明に係るインクジェット記録ヘッドは、請求項１乃至は請求項７に記載の構成において、前記ノズルグループを構成する前記ノズルにそれぞれ対応する少なくとも前記圧力室と前記アクチュエータとを含んで構成されるアクチュエータユニットを前記各ノズルグループ毎に有していることを特徴としている。
【００２５】
請求項８に記載のインクジェット記録ヘッドによれば、請求項１乃至は請求項７と同様の作用を奏すが、ノズルグループを構成するノズルにそれぞれ対応する少なくとも圧力室とアクチュエータとを含んで構成されるアクチュエータユニットを各ノズルグループ毎に有しているので、組み付け前にアクチュエータユニット毎にインク滴の吐出特性を予測するアクチュエータの特性テストを行うことができる。従って、組み付け前にアクチュエータユニット毎に特性テストを行うことで、アクチュエータユニット毎に不良の有無、特性等を知ることができる。この為、アクチュエータユニットを選別し、アクチュエータユニット毎の特性を揃えて組み付けることで、インクジェット記録ヘッドのインク滴の吐出特性を均一化できる。
【００２６】
請求項９に記載のインクジェット記録ヘッドは請求項８に記載の構成において、前記ノズルグループ毎に、少なくとも前記ノズルプレートと前記アクチュエータユニットとを含むインク吐出ユニットを構成していることを特徴としている。
【００２７】
請求項９に記載のインクジェット記録ヘッドによれば、請求項８と同様の作用を奏すが、ノズルグループ毎に、少なくともノズルプレートとアクチュエータユニットと含むインク吐出ユニットを構成しているので、インク吐出ユニット毎にインク滴が吐出可能となっている。また、上述したようにノズル列の列方向に隣り合うノズルグループの境界に配置されたノズルに対応するアクチュエータの対向する間隔が開いているので、ノズル列をずらさずにインク吐出ユニットを組み合わせてインクジェット記録ヘッドを構成できる。従って、インクジェット記録ヘッドの幅を増大せずにインクジェット記録ヘッドの長尺化が可能であり、また、インク吐出ユニット毎に吐出タイミングをずらす必要が無く、画像データの出力が複雑にならない。更に、不具合が発生した場合、インク吐出ユニット毎に交換ができる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明に係るインクジェット記録ヘッドは、請求項１乃至は請求項９に記載の構成において、隣り合う前記ノズルグループの境界に配置された前記アクチュエータの向きに倣って、それぞれの前記ノズルグループの前記アクチュエータが配置されていることを特徴としている。
【００２９】
請求項１０に記載のインクジェット記録ヘッドによれば、請求項１乃至は請求項９と同様の作用を奏すが、アクチュエータユニット、インク吐出ユニットは同形状であるので、１種類のアクチュエータユニット、インク吐出ユニットを組み合わせれば良く、２種類のアクチュエータユニット、インク吐出ユニットを作る必要は無い。従って、製造コスト高になることはない。
【００３０】
請求項１１に記載の発明に係るインクジェット記録ヘッドは請求項１乃至は請求項９に記載の構成において、前記ノズルグループ内の前記アクチュエータの配置が前記ノズルグループの中心を対称点として点対称になっていることを特徴としている。
【００３１】
請求項１１に記載のインクジェット記録ヘッドによれば、請求項１乃至は請求項９と同様の作用を奏すが、ノズルグループ内のアクチュエータの配置がノズルグループの中心を対称点として点対称になっているので、インクジェット記録ヘッドを更に長尺化していく為、ノズル数を増加させても、ノズルの列方向にアクチュエータユニット、インク吐出ユニットを繋げていくことで簡単に対応できる。また、アクチュエータユニット、インク吐出ユニットは同形状であるので、１種類のアクチュエータユニット、インク吐出ユニットを組み合わせていけば良い。従って、製造コスト高になることはない。
【００３２】
請求項１２に記載の発明に係るインクジェット記録ヘッドは、請求項１乃至は請求項１１に記載の構成において、前記アクチュエータが、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する圧電素子であることを特徴としている。
【００３３】
請求項１３に記載の発明に係るインクジェット記録ヘッドは請求項１乃至は請求項１１に記載において、前記アクチュエータが、前記圧力室内のインクを加熱し発泡させることで加圧する発熱抵抗体であることを特徴としている。
【００３４】
請求項１４に記載に係るインクジェット記録装置は、請求項１乃至は請求項１３に記載のインクジェット記録ヘッドを使用することを特徴としている。
【００３５】
請求項１４に記載のインクジェット記録装置は、請求項１乃至は請求項１３に記載のインクジェット記録ヘッドを使用することを特徴としているので、インクジェット記録ヘッドの幅が増大していない。従って、インクジェット記録装置も大型化しない。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインクジェット記録ヘッドの第１実施形態を図１乃至は図６に基づき説明する。
【００３７】
図１及び図２に示すようにインクジェット記録ヘッド１１２は、後述するマトリックス状に配置されたインク滴を吐出するノズル１０と、インクを加圧し連通するノズル１０からインク滴を吐出させ、インク滴の吐出方向から見た形状が菱形形状をした圧力室１２と、図示しないインク供給部から導入されたインクが充填される共通インク室１４とを備えている。そして、ノズル１０と圧力室１２とを連通するノズル連通室１６と、共通インク室１４の開口部２０と圧力室１２とを連通するインク供給路１８とを備えている。また、圧力室１２の上面には振動板３４が接着され、振動板３４の上面には、インク滴の吐出方向から見た形状が略長方形の圧電素子３６が接着され、更に圧電素子３６の上面にはボール半田４０を介して配線基板３８が接合されている。
【００３８】
尚、図２（Ａ）に示すように、ノズル１０は圧力室１２の菱形形状の角部に位置し、インク供給路１８はノズル１０の位置と対角線上に反対の角部と連通している。
【００３９】
また、圧電素子３６は駆動部３６Ａと電極パット部３６Ｂとに分けられる。駆動部３６Ａは圧力室１２に相当する領域の上面に振動板３４を介して配設された部分で、その大きさは圧力室１２より若干小さく、圧力室１２と略同形状となる。また、駆動部３６Ａが歪み、振動板３４を介して圧力室１２内のインクを加圧する。
【００４０】
電極パット部３６Ｂは駆動部３６Ａから圧力室１２の領域外に延出した部分で、ボール半田４０を介して配線基板３８と接続されている。
【００４１】
尚、後述するノズルグループ７０（図５参照）を構成する各ノズル１０に対応して設けられた、各ノズル連通室１６、各インク供給路１８、各共通インク室１４から構成される部分を流路ユニット８４と言い、また、ノズルグループ７０の各ノズル１０に対応する各圧力室１２、各振動板３４、各圧電素子３６から構成される部分をアクチュエータユニット８２と言う。流路ユニット８４とアクチュエータユニット８２とを組み合わせて、ボール半田４０を介して配線基板３８を接続し、図示しないインク供給部等を取り付けることでインクジェット記録ヘッド１１２となる。
【００４２】
次に本実施の形態のインクジェット記録ヘッド１１２の製造方法について説明する。
【００４３】
先ず、流路ユニット８４の製造方法にてついて説明する。
【００４４】
ノズル１０が形成されるノズルプレート２２と、ノズル連通室１６と共通インク室１４とを形成するインクプールプレート２４、２６と、ノズル連通室１６と共通インク室１４の開口部２０とを形成するスループレート２８と、インク供給路１８が形成されたインク供給路プレート３０と、を順番に積層し接合する。
【００４５】
次にノズルプレート２２の表面に撥水コート膜を被覆すると共に、エキシマレーザにてノズル１０を開ける。
【００４６】
尚、ノズルプレート２２の材質はポリイミドであり、インクプールプレート２４、２６、スループレート２８、インク供給路プレート３０の材質はＳＵＳである。前述したように、これらのプレートを積層し接合したものが流路ユニット８４である。
【００４７】
さて、ここで、マトリック状に行列配置されたノズル１０の配置を説明する。図３及び図４に示すように、後述する主走査方向Ｍ（図１１参照）と直交する方向Ｓに間隔Ｙでノズル１０が等間隔に並んでいる。尚、この主走査方向Ｍと直交する方向Ｓのノズル１０の並びを「列」とし、主走査方向Ｍの並びを「行」とする。そして、ノズル１０の列が、主走査方向Ｍに圧力室１２より大ききな間隔で等間隔にｎ列並び（図３及び図４では５列）、且つ、このノズル１０の各列は主走査方向Ｍと直交する方向Ｓに圧力室１２の大きさよりも小さい間隔Ｙ／ｎづつずれている。
【００４８】
従って、主走査Ｍ方向に投影すれば図３（Ｂ）のようにノズル１０がＹ／ｎのピッチに並んだ高解像度のインクジェット記録ヘッド１１２が実現できる。尚、主走査方向Ｍにインクジェット記録ヘッド１１２を移動する際、インク滴の吐出タイミングを各ノズル１０の列毎に制御することで、記録紙上Ｐ（図１１参照）には一直線のドット列を形成することができる。
【００４９】
さて、本実施形態では、図５に示すようにノズル１０は、５列×２４行のマトリックス状に配置され、５列×１２行の二つのノズルグループ７０から構成されている。このノズルグループ７０は外縁に配置されたノズル１０を直線で結んだときの形状が平行四辺形状をしている。また、このノズルグループ７０毎にアクチュエータユニット８２を有している。つまり、本実施形態では、２個のアクチュエータユニット８２を一つの流路ユニット８４に組み付けることでインクジェット記録ヘッド１１２が構成されている。
【００５０】
尚、図１７（Ａ）に示すように、単純に二つのアクチュエータユニットに分割して組み付けると隙間Ｌが生じない。従って、図１７（Ｂ）に示すようにアクチュエータユニットを矢印の方向にずらすことで、隙間Ｌを確保する必要がある。このため、アクチュエータユニット間のノズル列がずれる。また、インクジェット記録ヘッドの幅も増大する。
【００５１】
しかし、本実施形態では、図５及び図６に示すように、隣り合うノズルグループ７０の境界を境に対向する圧電素子３６が点対称となって並び、また、対向する圧電素子３６はノズル１０が位置する角部が境界近傍に位置し、電極パット部３６Ｂは境界とは反対側に延出している。更に、対向している圧電素子３６の向きに倣って、それぞれのアクチュエータユニット８２内の圧電素子３６が配置されている（尚、圧電素子３６に倣って、ノズル１０、ノズル連通室１６、圧力室１２、インク供給路１８等も同様に並んでいる）。従って、ノズルグループ７０の境界を境に対向するアクチュエータ３６が互いに干渉せず、ノズル１０の列をずらすことなくアクチュエータユニット８２を繋いでも、隣り合うアクチュエータユニット８２の間には隙間Ｌが開いているので、組付性に問題が生じない。
【００５２】
次に、アクチュエータユニット８２の製造方法について説明する。
【００５３】
まず、剥離可能な接着剤、例えば接着後に所定の温度で加熱すると、発泡して接着力が大幅に低下する性質を有する熱発泡性接着フィルムを介して図示しない固定基板に接着された、図示しない圧電プレートに、例えばサンドブラスト加工を用いて、マトリックス状に配列された圧電素子３６を作成する。
【００５４】
この圧電素子３６の固定基板と逆の面を振動板３４に接合し、この振動板に圧力室１２が形成された圧力室プレート３２を接合する。尚、圧力室プレート３２、振動板３４の材質はＳＵＳである。
【００５５】
また、圧電素子３６の両面には、電極層として第１及び第２電極層がスパッタリングなどで予め形成されており、共通電極として兼用する振動板３４と導電性接着剤で接着することで、第一電極層、すなわち圧電素子３６と振動板３４とは電気的にも接続される。
【００５６】
続いて、固定基板を加熱して熱発泡性接着フィルムの接着力を低減させ、固定基板を剥離する。
【００５７】
このように圧電素子３６、振動板３４、圧力室プレート３２が接合されたものを前述したようにアクチュエータユニット８２と言う。
【００５８】
前述したように、アクチュエータユニット８２は各ノズルグループ７０に対応して２個あり、この２個のアクチュエータユニット８２を流路ユニット８４に組み合わせて接合し、インクジェット記録ヘッド１１２となる。尚、このように２個のアクチュエータユニット８２が流路ユニット８４にノズル１０の列をずらすことなく接合可能なのは、前述したように、隣り合うノズルグループ７０の境界を境に対向する圧電素子３６が点対称となっており、隣り合うアクチュエータユニット８２の間には隙間Ｌが開き、組付性に問題が生じないからである。
【００５９】
また、２個のアクチュエータユニット８２毎に圧電素子３６が（例えば本実施形態では６０個）が形成されるため、圧電プレートは短尺となる。従って、インクジェット記録ヘッド１１２を長尺化しても、１枚の長尺の圧電プレートから圧電素子３６を加工形成する必要が無く、２枚の短尺の圧電プレートで対応できるため、生産の歩留りが向上する。
【００６０】
尚、アクチュエータユニット８２は同形状であるので、１種類のアクチュエータユニット８２を組み合わせれば良く、製造コスト高にならない。
【００６１】
また、２個のアクチュエータユニット８２を組み合わせても、アクチュエータユニット８２はノズル１０の列をずらすことなく接合可能であるのでインクジェット記録ヘッド１１２の幅が増大しない。
【００６２】
更に、アクチュエータユニット８２が完成後、アクチュエータユニット８２毎にインク滴の吐出特性を予測する圧電素子の特性テストを行うことで、流路ユニット８４に組み付ける前に、アクチュエータユニット８２毎の不良の有無、特性等を知ることができる。従って、アクチュエータユニット８２を選別し、アクチュエータユニット８２毎の特性を揃えて組み付けることで、インクジェット記録ヘッド１１２のインク滴の吐出特性を均一化できる。
【００６３】
そして、流路ユニット８４とアクチュエータニット８２とを組み合わせて接合後、各圧電素子３６毎にボール半田４０を形成した配線基板３８を圧電素子３６と接合する。前述したように圧電素子３６の両面には第１及び第２電極層が形成されているので、第２電極層、すなわち圧電素子３６と配線基板３８とは電気的に接続されている。また、配線基板３８と振動板３４とは導電性材にて接続されている。
【００６４】
最後に図示しないインク供給部等を取り付けることにより、本実施の形態のインクジェット記録ヘッド１１２が完成する。
【００６５】
次に本実施の形態のインクジェット記録ヘッド１１２の作用を説明する。
【００６６】
図１（Ｂ）の矢印Ｆのように、インクジェット記録ヘッド１１２の図示しないインク供給部から導入されたインクが共通インク室１４に充填され、この共通インク室１４からインク供給路１８を通って各圧力室１２にインクが充填される。各圧力室１２にインクが充填された状態で、例えばボール半田４０から振動板３４へと通電することで圧電素子３６の駆動部３６Ａが歪み、振動板３４を介して圧力室１２のインクが加圧され、ノズル１０からインク滴が吐出する。
【００６７】
ノズル１０はマトリックス状に行列配置されているが、２個のアクチュエータユニット８２をノズル１０の列がずれないように組み合わせ接合することが可能であるので、インクジェット記録ヘッド１１２の幅は増大しない。
【００６８】
また、ノズル列がずれていないので、ノズルグループ７０毎に吐出タイミングをずらす必要が無く、画像データの出力が複雑にならない。
【００６９】
次に本発明に係る第２実施形態を図７及び図８に基づき説明する。
【００７０】
尚、第１実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７１】
第１実施形態では、ノズル１０は、５列×２４行のマトリックス状に配置され、外縁に配置されたノズル１０の形状が平行四辺形状の５列×１２行からなる二つのノズルグループ７０から構成されていたが、第２実施形態では、ノズル１０は５列×６行からなる４つのノズルグループ７１から構成されている。このノズルグループ７１も外縁に配置されたノズル１０を直線で結んだときの形状が平行四辺形状をしている。また、ノズルグループ７１毎にアクチュエータユニット８１を有している。つまり、本実施形態では、４個のアクチュエータユニット８１を一つの流路ユニット８４に組み付けることでインクジェット記録ヘッド１１１が構成されている。
【００７２】
また、図６のように第１実施形態と同様、隣り合うノズルグループ７１の境界を境に対向する圧電素子３６が点対称になっている。更に、アクチュエータユニット８１内の圧電素子３６の配置は、図８のように平行四辺形の中心点Ｏを対称点として点対称になっている（尚、圧電素子３６に倣って、ノズル１０、ノズル連通室１６、圧力室１２、インク供給路１８等も同様に並んでいる）。このような配置とすることで、アクチュエータユニット８１の上下の境界とも図７のように、圧電素子３６と圧電素子３６とが点対称に対向して並んでいる。
【００７３】
従って、第１実施形態と同様にノズル１０の列をずらさずことなく４個のアクチュエータユニット８１を繋いでも、隣り合うアクチュエータユニット８１の間には隙間Ｌが開いているので、組付性に問題が無い。従って、４個のアクチュエータユニット８１を一つの流路ユニット８４に組み合わせて接合し、インクジェット記録ヘッド１１１を作ることが可能となる。
【００７４】
また、４個のアクチュエータユニット８２毎に圧電素子３６が（例えば本実施形態では３０個）が形成されるため、圧電プレートは第１実施形態と比較し、更に短尺となる。つまり、４枚の短尺の圧電プレートで対応できるため、生産の歩留りが更に向上する。
【００７５】
また、アクチュエータユニット８１が完成後、アクチュエータユニット８１毎に特性テストを行い、アクチュエータユニット８１を選別し、特性を揃えて組み付ける際も、４個のアクチュエータユニット８１から構成されているので、インクの吐出特性をより均一化できる。
【００７６】
尚、本実施形態では、ノズル１０の列方向に５列×６行の４個のアクチュエータユニット８１を繋いで構成されているが、本実施形態の圧電素子３６の配置のアクチュエータユニット８１であれば、４個以上のアクチュエータユニット８１をノズル１０の列方向Ｓに繋ぐことも可能である。
【００７７】
このため、ノズル１０を更に増加させインクジェット記録ヘッドを長尺化していっても、アクチュエータユニット８１の大きさは増大しない。従って、更なる長尺化を行っても生産の歩留りは悪化しない。また、アクチュエータユニット８１毎の特性を揃えて組み付ける際も、インクの吐出特性を均一化できる。
【００７８】
また、ノズルの列方向Ｓにアクチュエータユニット８１の出入りがないので、インクジェット記録ヘッド１１１の幅が第１実施形態より増大しない
尚、上記以外は、製造方法も含め第１実施形態と同様である。
【００７９】
本実施の形態のインクジェット記録ヘッド１１１は第１実施形態と同様の作用を奏す。
【００８０】
次に本発明に係る第３実施形態を図９及び図１０に基づき説明する。
【００８１】
尚、第１実施形態及び第２実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８２】
第１実施形態及び第２実施形態では、圧電素子３６は駆動部３６Ａと電極パット部３６Ｂとに分けられていたが、本実施形態では電極パッド部３６Ｂが設けられていない。
【００８３】
すなわち、圧電素子３７は圧電パット部を兼ねる駆動部からのみ構成され、圧力室１２に相当する領域の上面に振動板３４を介して配設され、その大きさは圧力室１２より若干小さく、圧力室１２と略同形状をしている。そして、ボール半田が圧電素子３７の上に配設されている。
【００８４】
圧電素子３７は、このような形状をしているので、より高密度に配置できる。すなわち、さらに多数のノズルグループに分割することも可能である。
【００８５】
本実施形態では、図１０に示すように、５列×２４行のマトリックス状に配置されたノズル１０を２行ずつ１２個のノズルグループ７３から構成され、ノズルグループ７３毎にアクチュエータユニット８５、を有している。つまり、本実施形態では、１２個のアクチュエータユニット８５、を一つの流路ユニット８４に組み付けることでインクジェット記録ヘッド１１３が構成されている。
【００８６】
尚、第２実施形と同様に、隣り合うノズルグループ７３の境界の境の圧電素子３７は、圧力室１２のノズル１０が位置する角部が境界近傍に並び、また、ノズルグループ７３の境界の境に点対称となっている。更に、アクチュエータユニット８５内の圧電素子３７の配置は平行四辺形の中心点を対称点として点対称になっている（尚、圧電素子３７に倣って、ノズル１０、ノズル連通室１６、圧力室１２、インク供給路１８等が同様に並んでいる）。
【００８７】
従って、第１実施形態及び第２実施形態と同様にノズル１０の列をずらすことなくアクチュエータユニット８５を繋いでも、アクチュエータユニット８５間には隙間Ｌが開いているので、組付性に問題が無い。従って、１２個のアクチュエータユニット８５を流路ユニット８４に組み合わせて接合し、インクジェット記録ヘッド１１３を作ることが可能である。
【００８８】
また、１２個のアクチュエータユニット８５毎に圧電素子３６が（例えば本実施形態では１０個）が形成されるため、圧電プレートは第１実施形態及び第２実施形態と比較し、更に短尺となる。つまり、１２枚の短尺の圧電プレートで対応できるため、生産の歩留りが更に向上する。
【００８９】
また、アクチュエータユニット８１は同形状であるので、１種類のアクチュエータユニット８５を組み合わせていけば良いので、高コストにはならない。
【００９０】
また、１２個のアクチュエータユニット８５を組み合わせても第１実施形態及び第２実施形態と同様にノズル列がずれないで接合可能であるので、インクジェット記録ヘッド１１３の幅も増大しない。
【００９１】
更に、アクチュエータユニット８５が完成後、アクチュエータユニット８５毎に特性テストを行い、アクチュエータユニット８５毎の特性を揃えて組み付ける際も、１２個のアクチュエータユニット８５から構成されているので、インクの吐出特性をより均一化できる。
【００９２】
尚、本実施形態では、アクチュエータユニット８５は１２個からなっているが、本実施形態の圧電素子３７の配置のアクチュエータユニット８５であれば、更に多くのアクチュエータユニット８５をノズル１０の列方向Ｓに繋ぐことことも可能である。
【００９３】
このため、更なる長尺化を行うためノズル１０を増加させ長尺化していっても、アクチュエータユニット８５の大きさは増大しない。従って、更なる長尺化を行っても生産の歩留りは悪化しない。また、アクチュエータユニット８５毎の特性を揃えて組み付ける際も、インクの吐出特性を均一化できる。また、インクジェット記録ヘッドの幅が増大することも無い。
【００９４】
尚、上記以外は、製造方法も含め第１実施形態及び第２実施形態と同様である。
【００９５】
また、本実施の形態のインクジェット記録ヘッド１１３の作用は、第１実施形態及び第２実施形態と同様の作用を奏す。
【００９６】
次に第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態のインクジェット記録ヘッド１１１、１１２、１１３を使用したインクジェット記録装置について説明する。図１１は、インクジェット記録ヘッド１１１、１１２、又は１１３を備えたインクジェット記録装置１０２である。
【００９７】
インクジェット記録装置１０２はインクジェット記録ヘッド１１１、１１２又は１１３を搭載するキャリッジ１０４、キャリッジ１０４を主走査方向Ｍに走査する為の主走査機構１０６、記録媒体としての記録紙Ｐを副走査方向Ｓに走査する為の副走査機構１０８、及びメンテナンスステーション１１０等を含んで構成されている。
【００９８】
インクジェット記録ヘッド１１１、１１２、又は１１３は、ノズル１０が形成されたノズルプレート２２（図１及び図２参照）が、記録用紙Ｐと対向するようにキャリッジ１０４上に搭載されており、主走査機構１０６によって主走査方向Ｍに移動されながら記録用紙Ｐに対してインク滴を吐出することにより、一定のバンド領域ＢＥに対して画像の記録を行う。主走査方向Ｍへの１回の移動が終了すると、副走査機構１０８によって記録用紙Ｐが副走査方向Ｓに搬送され、再びキャリッジ１０４を主走査方向Ｍに移動させながら次のバンド領域ＢＥを記録する。こうした動作を複数回繰り返すことにより、記録用紙Ｐの全面にわたって画像記録を行うことができる。
【００９９】
尚、インクジェット記録ヘッド１１１、１１２、又は１１３は、前述したように５列×２４行のマトリックス状に配置されたノズル１０を備えている。このためキャリッジ１０４の主走査方向Ｍの一回の移動で、広いバンド領域ＢＥに画像を形成することができる。つまり、少ないキャリッジ１０４の移動回数で記録用紙Ｐの全面にわたって画像記録を行うことができるので、高速に印字できる。
【０１００】
また、主走査方向Ｍにインクジェット記録ヘッド１１１、１１２又は１１３を移動する際、インク滴の吐出タイミングを各ノズル１０の列毎に制御することで、記録紙上Ｐには一直線のドット列を形成することができる。
【０１０１】
尚、複数の個のアクチュエータユニット８１、８２又は８５から構成されていても、ノズル１０の列がずれていないのでインクジェット記録ヘッド１１１、１１２又は１１３の幅は増大しない。従って、インクジェット記録装置１０２も大型化しない。また、インク滴の吐出タイミングをアクチュエータユニット８１、８２、又は８５毎にずらす必要がないので、画像データの出力が複雑化しない。
【０１０２】
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【０１０３】
例えば、上記実施の形態ではノズル１０は５列×２４行のマトリックス状に配列されていたが、これに限定されない。例えば、１列であっても良いし、２列であっても良い。また、２４行以外であっても良い。
【０１０４】
また、例えば、上記実施の形態では、ノズルグループ７０、７１、７３及び各ノズルグループ７０、７１、７３に対応するアクチュエータユニット８１、８２、８５のノズル配置形状は平行四辺形状であったが、その他の配置形状でも良い。例えば、図１２に示すように台形形状のノズルグループ９０、アクチュエータユニット９１であってもよいし、図１３に示すように三角形状のノズルグループ９２、アクチュエータユニット９３であっても良い。また、それらを組み合わせても良い。例えば、図１４に示すように台形形状と平行四辺形形状とを組み合わせても良い。また、アクチュエータユニット８１、８２、８５、９３はアクチュエータ３６、３７の配置形状にあわせて平行四辺形状、台形形状、三角形状をしているが、これに限定されない。隣合うアクチュエータユニット間に隙間Ｌが開けば、アクチュエータユニット自体の形状は任意で良い。
【０１０５】
また、例えば、上記実施の形態では、図６のように、隣り合うノズルグループ７０、７１、７３の境界を境に対向する圧電素子３６が点対称になっていたがこれに限定されない。例えば、図１５に示すように隣り合うノズルグループ７０、７１、７３の境界を境に対向する圧電素子３６が線対称となっていても良い。また、点対称、線対称で以外であっても良い。例えば、図１６に示すようにノズル連通室１７が平面方向に長い形状をし、ノズル１０と圧力室１２とがインク滴の吐出方向に平面視した場合、重らない構成において、このように圧電素子３６の間隔が開くように配置、すなわち、アクチュエータユニット９５同士の間に隙間Ｌが開くように配置すれば良い。
【０１０６】
要は、組付性に問題が生じないように、ノズル列の列方向に隣り合うノズルグループの境界に配置されたノズルにそれぞれ対応する圧電素子の対向する間隔が、開くように配置されていれば良い。
【０１０７】
また、例えば、上記実施の形態では、アクチュエータユニット８２、８３は圧電素子３６と振動板３４と圧力室プレート３２とから構成されていてが、これに限定されない。例えば、圧電素子３６と振動板３４と圧力室プレート３２と、更にインク流路プレート３０を加えた構成であっても良い。
【０１０８】
また、例えば、ノズルグループ７０、７１、７３毎に分割された流路ユニットとアクチュエータユニットとでインク吐出ユニットを構成し、インク吐出ユニットを組み合わせてインクジェット記録ヘッドを構成しても良い。このような構成とすることで、インク吐出ユニット毎にインク吐出可能となる。また、上述したようにノズル列の列方向に隣り合うノズルグループの境界に配置されたノズルに対応する圧電素子３６の対向する間隔が開いているので、ノズル列をずらさずにインク吐出ユニットを組み合わせてインクジェット記録ヘッドを構成できる。従って、インクジェット記録ヘッドの幅を増大せずにインクジェット記録ヘッドの長尺化が可能であり、また、インク吐出ユニット毎に吐出タイミングをずらす必要が無く、画像データの出力が複雑にならない。更に、不具合が発生した場合、インク吐出ユニット毎に交換ができる。
【０１０９】
尚、このインク滴が吐出可能なユニットとしては、インクジェット記録ヘッドがある。しかし、図１９に示すように、従来のインクジェット記録ヘッド２１２をノズルの列方向に組付ける場合、ノズル１０の列方向に透視すると左右にずれてインクジェット記録ヘッド２１２が重ならないように千鳥状に配置されることになる。従って、上記実施の形態のようにノズル列がずれずに配置することはできない。
【０１１０】
また、例えば、上記実施の形態では、インクジェット記録ヘッド１１１、１１２、１１３をキャリッジ１０４によって搬送しながら記録を行ったが、これに限定されるものではない。例えば、ノズルを記録媒体の全幅にわたって配置したインクジェット記録ヘッドを用い、インクジェット記録ヘッドは固定して、記録媒体のみを搬送しながら記録を行っても良い。この場合、ノズルの配置は９０度回転した配置となる。つまり、図１１のＭ方向が記録媒体の搬送方向となり、ノズルの列方向となる。
【０１１１】
また、例えば、上記実施の形態ではノズル１０の行列配置は、圧力室１２より高密度のノズルピッチを実現する為、図３及び図４に示すようにノズル１０は主走査方向Ｍと直交する方向Ｓに圧力室１２の大きさよりも小さい間隔Ｙ／ｎづつずれていたが、これに限定するものではない。ノズルを格子状に直交するように行列配置し、インクジェット記録ヘッド全体を傾けても良い。このように傾けることで、主走査方向Ｍに投影すれば、高密度のノズルピッチを得ることが出来る。
【０１１２】
また、例えば、上記実施の形態では、アクチュエータは圧電素子３６からなっているが、これに限定されない。例えば、圧力室内のインクを加熱し発泡させることで加圧する発熱抵抗体であっても良いし、静電力や磁力を利用したものであっても良い。或いは、その他の形態のアクチュエータであっても良い。
【０１１３】
また、本明細書におけるインクジェット記録とは、記録紙上への文字や画像の記録に限定されるものではない。すなわち、記録媒体は紙に限定されるものでなく、また吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成したりするなど、工業用的に用いられる液滴噴射装置全般に対して本発明を利用することが可能である。
【０１１４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、歩留りを向上させ、且つ、幅を増大することなく組付性を確保し、インクジェット記録ヘッドを長尺化することができる。また、画像データの出力も複雑化することない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの要部を示す断面斜視図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＸ部分の拡大図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの要部を示す断面図である。（Ｂ）は、（Ａ）のＡ−Ａ部分の断面図である
【図３】本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズル配置を説明する説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズル配置を説明する図３を拡大した図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズル、ノズルグループ、アクチュエータユニット、アクチュエータユニット内の圧電素子の配置を表す模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの隣合うアクチュエータユニット（ノズルグループ）の境界を境に圧電素子が点対称に配置されていることを表す模式図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズル、ノズルループ、アクチュエータユニット、アクチュエータユニット内の圧電素子の配置を表す模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのアクチュエータユニット内の圧電素子の配置を表す模式図である。
【図９】（Ａ）は本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのインクジェット記録ヘッドの要部を示す断面図である。（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ部分の断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを示し、ノズルループ、アクチュエータユニット、アクチュエータユニット内の圧電素子の配置を表す模式図である。
【図１１】本発明の第１実施形態乃至は第３実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを使用したインクジェット記録装置を示す図である。
【図１２】本発明のその他の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを示し、ノズルループのノズルの配置及びアクチュエータユニット内の圧電素子の配置が台形状であることを表す模式図である。
【図１３】本発明のその他の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを示し、ノズルループのノズルの配置、及びアクチュエータユニット内の圧電素子の配置が、三角形状であることを表す模式図である。
【図１４】本発明のその他の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを示し、ノズルループのノズルの配置、及びアクチュエータユニット内の圧電素子の配置が、平行四辺形状及び台形状であることを表す模式図である。
【図１５】本発明のその他の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの隣合うアクチュエータユニット（ノズルグループ）の境界を境に圧電素子が線対象に配置されていることを表す模式図である。
【図１６】本発明のその他の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの隣合うアクチュエータユニット（ノズルグループ）の境界を境に圧電素子が線対象及び点対称以外で、対向する圧電素子に隙間があいている配置の一例を表す模式図である。
【図１７】従来のインクジェット記録ヘッドの圧電素子の配置と２つのアクチュエータユニットをずらしてアクチュエータユニット間に隙間をつくる方法を説明する説明図である。
【図１８】従来のインクジェット記録ヘッドの圧電素子の配置と４つのアクチュエータユニットをずらしていくことでアクチュエータユニット間に隙間をつくる方法を説明する説明図である。
【図１９】従来の従来のインクジェット記録ヘッドを千鳥状に配置した図である。
【符号の説明】
１０                      ノズル
１２                      圧力室
２２                      ノズルプレート
３２                      圧力室プレート
３６、３７                圧電素子（アクチュエータ）
７０、７１、７３          ノズルグループ
８１、８２、８５          アクチュエータユニット
１０２                      インクジェット記録装置
１１１、１１２、１１３      インクジェット記録ヘッド
【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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