(57)【要約】【課題】記録ヘッドの吐出口面を保護するキャップの内、吸引機構を持たない保護キャップによって保護される記録ヘッドにおいても、大幅なコストアップ及び装置の大型化を招くことなく、インク吐出口における目詰まり、インク吐出不良等を防止し、信頼性の高い吐出性能を維持できるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】保護キャップで保護されている記録ヘッドと吸引キャップで保護されている記録ヘッドの２種類がある場合、記録動作開始前の空吐出動作において、放置時間が所定時間以下（Ｔ４以上Ｔ３以下）のときには、保護キャップで保護されている記録ヘッドは５０００発の空吐出を行うが、吸引キャップで保護されている記録ヘッドは１００発の空吐出を行う。【選択図】        図６
2004237557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録ヘッドと、該記録ヘッドのそれぞれの吐出口面を保護する複数のキャップ手段とを有し、前記複数のキャップ手段のうち少なくとも一つのキャップ手段は、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吸引するための吸引手段と接続された吸引キャップ手段であるインクジェット記録装置であって、
前記吸引キャップ手段によって保護される記録ヘッドと、前記吸引キャップ手段以外のキャップ手段によって保護される記録ヘッドとで、吐出回復動作を異ならせる吐出回復手段を具え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】
本発明は記録ヘッドのインク吐出口における目詰まり、インク吐出不良等を防止するための保護機構を持つインクジェット記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置（プリント装置）としては、画像情報（記録情報）に基づいて、紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート等の記録媒体（被記録材）に向けてインクを吐出することで記録を実行するインクジェット記録装置が普及している。
【０００３】
また、これら記録媒体の材質に対する要求も様々なものがあり、近年では、これらの要求に対する開発が進み、通常の記録媒体である紙（薄紙や加工紙を含む）や樹脂薄板（ＯＨＰシート等）などの他に、布、皮革、不織布、更には金属等を記録媒体として用いる記録装置も使用されるようになっている。
【０００４】
また、インクジェット記録装置は、記録手段としての記録ヘッドから液体インクを吐出し、記録媒体としての記録紙に記録（印字等）を行うものであり、装置の小型化が可能であり、しかもフルカラーの画像が記録できるという特徴を有する。最近においては、フルカラー記録を行うために最低限必要なシアン、マゼンタ、イエローにブラックを加えた４色のほかに、さらに粒状感の低減を目的とした淡インクや色再現範囲の拡大を目的とした特別な色インクを加えるなど、搭載するインク色（インクの種類）は増加傾向にある。また、記録スピードの向上を目的として、１色に対して記録ヘッドを複数搭載する多ヘッド化も提案されている。このような技術的背景により、近年インクジェット記録装置に搭載する記録ヘッドの数は増加する傾向にある。
【０００５】
一方、記録ヘッドのインク吐出口面に塵埃が付着したり吐出口付近のインクが蒸発すると吐出方向やインク吐出量に影響を及ぼすので、通常、非記録字には吐出口面はキャップなどによって保護されている。また、キャッピングした状態で吐出口付近の増粘インク等を吸引する吸引機構や、予備吐出（「空吐出」ともいう）を行う予備吐出機構など記録ヘッドの状態を回復させる各種回復機構が設けられている。このようなキャップおよび各種回復機構を含めたキャップ手段は、記録ヘッド数の増加に伴い、同様に増加する傾向にある。
【０００６】
このようなキャップ手段の数の増加に伴い、キャップすべてに吸引機構を取りつけるのではなく、一部のキャップにのみ吸引機構を取りつけ、他のキャップは吐出口面をカバーする保護キャップとしたものも提案されている（特許文献１参照）。吸引時にはそれぞれの記録ヘッドを、吸引機構を有する吸引キャップに移動させて吸引を行う。このように、吸引キャップの個数を記録ヘッドの個数よりも少なくすることにより、コストダウン及び装置の小型化を実現している。
【０００７】
しかしながら、このような構成では、吸引キャップ内はインクの吸引によってある程度の湿り気を常に維持しているが、吸引機構を持たない保護キャップ内は湿潤しておらず、吸引キャップと比較して、キャップ手段として十分な保湿効果が得られず吐出口面の乾燥を防止する上では十分ではなく、保護キャップでキャッピングされている吐出口では信頼性の高い吐出性能を維持することが困難であるという問題がある。
【０００８】
一方、インクジェット記録装置においては、微細な吐出口からインクを吐出して記録を行うことから、吐出口に目詰まりが生じ、吐出不良（不吐出を含む）に起因して記録画像の品位が低下してしまうことがあり、これを防ぐために記録手段のインク吐出性能を維持回復するための吐出回復動作を行うものがある。その吐出回復動作の例としては、次の２例が挙げられる。
【０００９】
第１例として、インクの経時的変化に伴う粘度増加による不吐出を予防するため、画像形成の領域外に向って全ての記録ヘッドのノズルから同様にインクを吐出する動作（以下、「空吐出動作」という）を行うものが挙げられる。
【００１０】
第２例として、長期の放置によって生じる記録ヘッドのインク吐出口近傍の増粘インクの除去，およびインクの不吐出の原因となるインク吐出口への付着物の除去等のために、記録ヘッドを保護するキャップ手段などに、ポンプなどの強制流動手段を備えて、全ての記録ヘッドに関して同様に、それらのインク吐出口近傍に存在するインクに強制的に流動を起こすものが挙げられる。
【００１１】
従来から、このような回復処理を定期的に施すことにより、吐出口面の状態を良好に維持してきた。
【００１２】
【特許文献１】
特開平７−３２５９９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した一部のキャップのみを吸引キャップとしたインクジェット記録装置に、上述した第１及び第２の方法を採用して、全ての記録ヘッドに対して同様の吐出回復動作を行った場合には、次のような問題がある。
【００１４】
まず、第１の方法では、吸引機構を持たない保護キャップ内は湿潤していないので、吸引機構を持つ吸引キャップによって保護される記録ヘッドと比較して、保護キャップによって保護される記録ヘッドの方が、記録ヘッド未使用時のインクの経時的な粘度変化の速度が速く、吸引キャップによって保護される記録ヘッドより短い放置時間でも、印字を行う前の、空吐出が必要になる。ところが、仮に保護キャップによって保護される記録ヘッドに必要な短い放置時間で全ての記録ヘッドを空吐出させた場合には、吸引キャップによって保護される記録ヘッドに対しては、空吐出の頻度が過剰となり、必要以上の空吐出によって廃インク量が多くなるという問題がある。
【００１５】
一方、第２の方法では、上述のとおり保護キャップ内が湿潤していない等の理由から、保護キャップによって保護されている記録ヘッドの方が吸引キャップによって保護されている記録ヘッドよりも未使用時のインクの経時的な粘度変化の速度が速い。したがって、第１の方法で説明したよりもさらに長時間、放置した後に、印字を行う場合には、保護キャップで保護される記録ヘッドに関しては、そのヘッド内のインクに強制的な流動を起こさなければインクが吐出できないといった状況も発生する。一方で吸引キャップによって保護される記録ヘッドに関しては、そのヘッド内のインクに強制的な流動を起こさなくてもインクを吐出する事がある。したがって、全ての記録ヘッドに関して、同様にインクを強制的な流動を起こした場合には、吸引キャップによって保護される記録ヘッドに対しては不必要なインクの強制的な流動によって、時間的ロスが生じるとともに、廃インク量が増大するという問題がある。
【００１６】
本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、複数の記録ヘッドを備えた記録装置において、記録ヘッドの吐出口面を保護するキャップの内、吸引機構を持たない保護キャップによって保護される記録ヘッドにおいても、大幅なコストアップ及び装置の大型化を招くことなく、インク吐出口における目詰まり、インク吐出不良等を防止し、信頼性の高い吐出性能を維持できるインクジェット記録装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクジェット記録装置は、複数の記録ヘッドと、該記録ヘッドのそれぞれの吐出口面を保護する複数のキャップ手段とを有し、前記複数のキャップ手段のうち少なくとも一つのキャップ手段は、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吸引するための吸引手段と接続された吸引キャップ手段であるインクジェット記録装置であって、前記吸引キャップ手段によって保護される記録ヘッドと、前記吸引キャップ手段以外のキャップ手段によって保護される記録ヘッドとで、吐出回復動作を異ならせる吐出回復手段を具えることを特徴とする。
【００１８】
以上の構成によれば、吸引キャップ手段によって保護される記録ヘッドは、それ以外のキャップ手段で保護される記録ヘッドに比べて、吐出口面付近が湿潤しており、インクの劣化速度が遅いので、吐出回復動作が異なることにより、それぞれの記録ヘッドに対して最適な吐出回復処理が実行されることになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について以下に図面を参照して説明する。
（実施形態１）
図１は本発明を適用したインクジェット記録装置の実施の形態を示す模式的正面断面図である。
【００２０】
１はキャリッジ、２は紙搬送系ユニットを含む装置本体、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄは記録手段としての記録ヘッドのインク吐出性能を維持回復させるための回復機構、５は記録手段としての記録ヘッドである。キャリッジ１は、ガイド軸１１に沿って移動可能に案内支持されており、キャリッジモータ１２からベルト１４に伝達される駆動力によって往復移動される。
【００２１】
そして、このキャリッジ１は、装置本体が記録データを受け取ると、図示しない紙搬送ユニットによって送られる記録媒体に記録すべく、ガイド軸１１に沿って走査するように制御される。キャリッジ１の近傍には該キャリッジの絶対位置を検出するためのエンコーダフィルム１３が配設されており、該キャリッジ１に搭載されたエンコーダで該キャリッジの絶対位置を検出する。また、このエンコーダの位置検出に基づいてキャリッジ１のホームポジション（本実施形態では、前記回復機構に対向する位置）が設定される。
【００２２】
図２は記録手段としての前記記録ヘッド５の構成を示す模式図である。図２において、キャリッジ１がホームポジションで待機しているときの状態で、搬送系ユニットに近い方から順番に、ブラックヘッド５ＢＫＡ、淡シアンヘッド５ＬＣＡ、シアンヘッド５ＣＡ、マゼンタヘッド５ＭＢ、淡マゼンタヘッド５ＬＭＢ、イエローヘッド５ＹＢ、イエローヘッド５ＹＣ、淡マゼンタヘッド５ＬＭＣ、マゼンタヘッド５ＭＣ、シアンヘッド５ＣＤ、淡シアンヘッド５ＬＣＤ、ブラックヘッド５−ＢＫＤが並んで配置されている。使用インクとしては、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの他に、さらに粒状感の低減を目的とした淡インクを加えた計６色（６種類）のインクが採用されている。また、図示の例では、記録スピードの向上を目的として、１色（１種類）のインクに対して２個の記録ヘッドが使用されており、合計１２個の記録ヘッドがキャリッジ上に搭載されている。
【００２３】
各記録ヘッド５は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録ヘッドであって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである。また、前記記録ヘッドは、前記電気熱変換体により印加される熱エネルギーによってインク内に膜沸騰を生じさせ、その時に生じる気泡の成長、収縮による圧力変化を利用して吐出口よりインクを吐出させ、記録を行うものである。
【００２４】
図２６は、前記記録ヘッドのインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。
【００２５】
前記記録媒体と所定の隙間（例えば、約０．２〜約２．０ミリ程度）  をおいて対面する吐出口面８１には、所定のピッチで複数の吐出口８２が形成され、共通液室８３と各吐出口８２とを連通する各液路８４の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生するための電気熱変換体８５が配設されている。記録ヘッドは、前記吐出口８２が該記録ヘッド及びキャリッジの移動方向（以下「主走査方向」という）と交叉する方向（以下、「副走査方向」という）に並ぶような位置関係で、キャリッジ１に搭載されている。こうして、画像信号または吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体８５を駆動して、液路８４内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって吐出口８２からインクを吐出させる記録ヘッドが構成されている。
【００２６】
図２に示すような１２個の記録ヘッドのインク吐出性能を維持回復するための回復機構は、４つの回復機構３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄで構成されている。回復機構３Ａは、前記５ＢＫＡ、５ＬＣＡ、５ＣＡの３個の記録ヘッドを回復するためのものである。回復機構３Ｂは、前記５ＭＢ、５ＬＭＢ、５ＹＢの３個の記録ヘッドを回復するためのものである。また、回復機構３Ｃは、前記５ＹＣ、５ＬＭＣ、５ＭＣの３個の記録ヘッドを回復するためのものであり、さらに回復機構３Ｄは、前記５ＣＤ、５ＬＣＤ、５−ＢＫＤの３個の記録ヘッドを回復するためのものである。これら４つの回復機構３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄは、いずれも、実質的に同じ構成を有している。そのため、以下の説明では、主として、搬送系ユニットに最も近い位置に配置されている回復機構３Ａを代表に取り上げて説明する。
【００２７】
図３は回復機構３Ａの構成を示す模式的斜視図である。図３において、３１ａは吸引キャップ、３１ｂは吸引機構が接続されていない保護キャップ、３２は各キャップを保持するキャップホルダー、３５はポンプ（吸引機構を構成する吸引ポンプ）、３６はポンプを動作させるレバーである。
【００２８】
インクジェット記録装置においては、放置によってインク吐出口からインク中の揮発成分が蒸発し、インク粘度が増加して記録ヘッドの吐出可能粘度上限を超えた場合には、インクの不吐出という現象が起きる。この現象を防止するために以下に示すような不吐出防止手段をとる。
【００２９】
図４は、放置時間と平均インク粘度の増加の関係を示すグラフである。
【００３０】
点線で示すように吸引キャップによって保護される記録ヘッド内での平均インク粘度の変化速度は緩やかである。吸引キャップによって保護される記録ヘッド内のインクは放置時間Ｔ１のときに、揮発成分の蒸発によって吐出可能な上限の粘度であるη１となり、それ以上の長時間にわたって放置した場合には、インクの吐出が困難となる。したがって、吸引キャップによって保護される記録ヘッドに関しては、Ｔ１より短い放置時間である図４中Ｔ３の放置時間後に印字を行う場合には、吐出回復動作を行わなくても良好な吐出状態を保つことができる。
一方、保護キャップによって保護される記録ヘッド内のインクは、図中の実践で示すように、揮発成分の蒸発が急激であり、平均インク粘度は吸引キャップで保護される記録ヘッド内のインクに比べて急激に変化する。吐出可能粘度の上限であるη１に達する放置時間はＴ２であって、吸引キャップによって保護される記録ヘッドの場合のＴ１より短くなる。したがって、吸引機構をもたない保護キャップによって保護される記録ヘッドに関しては、Ｔ２より短い放置時間である図４中の時間Ｔ４の放置時間後に印字を行う場合には、吐出回復動作を行わなくても良好な吐出状態を保つことができるものの、Ｔ２よりも長い放置時間であるＴ３の放置時間後に印字を行う場合には、吐出回復動作を行わないと、良好な吐出状態を保つことができない。
【００３１】
そこで、本実施形態では、吸引キャップによって保護される記録ヘッドと保護キャップによって保護される記録ヘッドとで、空吐出の開始時期および発数を異ならせ、それぞれに適切な空吐出を行わせるために、双方の空吐出制御回路を分けた構成とする。
【００３２】
図５は、本実施形態における空吐出動作機構を示す模式図である。
【００３３】
本実施形態では、空吐出制御回路を、吸引キャップによって保護される記録ヘッド５ＢＫＡの空吐出制御回路６１と、保護キャップによって保護される記録ヘッド５ＬＣＡ、および５ＣＡの空吐出制御回路６２とに分けて構成する。
【００３４】
そして、吸引キャップ側の空吐出制御回路６１によって、前述した放置時間Ｔ３よりも長い時間放置された後の印字前には、吸引キャップによって保護される記録ヘッド５ＢＫＡに対応する駆動回路６３を駆動して、記録ヘッド５ＢＫＡから記録紙上の画像形成の領域外に向かって、インクを空吐出させる。一方、保護キャップによって保護される記録ヘッド５ＬＣＡ、および５ＣＡについては、空吐出制御回路６２によって、前述した放置時間Ｔ４よりも長い放置時間後の印字前には、駆動回路６４Ａ、および６４Ｂを駆動され、それぞれのヘッドから記録紙上の画像形成の領域外に向かって、インクを空吐出させる。６５は記録装置の放置時間を計時するためのタイマであり、その計時時間に基づいて、Ｔ３およびＴ４の放置時間を超えた場合には、制御回路６１および６２がそれぞれ動作することになる。
【００３５】
図６に示すように、放置時間がＴ４以上Ｔ３未満のとき、保護キャップによって保護される記録ヘッドの空吐出発数は５０００発であるのに対し、吸引キャップによって保護される記録ヘッドの空吐出発数は１００発である。すなわち、上述したとおり、放置時間がＴ４以上Ｔ３未満の状況では、保護キャップで保護されている記録ヘッド内のインクは吐出が困難となる粘度に達しているが、吸引キャップで保護されている記録ヘッド内のインクは吐出可能粘度の上限に達しておらず、それほどの増粘はしていない。したがって、吸引キャップ側の記録ヘッドは保護キャップ側の記録ヘッドほど空吐出を行う必要がなく、吐出発数は非常に少ない。
【００３６】
図７は従来の吸引キャップ側記録ヘッドと保護キャップ側記録ヘッドとで制御を区別することなく空吐出を行っていたときの吐出発数を示す表図である。このように、放置時間がＴ４以上Ｔ３未満の状況では、吸引キャップ側の記録ヘッドも５０００発の空吐出を行っている。図６の表図と比べて分かるように、４９００発は無駄な吐出だとすると、本実施形態ではこれだけの無駄なインクの消費をなくすことができる。
【００３７】
このように、本実施例の場合には、記録ヘッドを保護するキャップ種に応じて、印字前に行う記録ヘッドからのインクの空吐出の吐出発数を変更することで、無駄な空吐出によるインクの消費をなくすことができる。
【００３８】
（実施形態２）
上述した実施形態１においては、吸引キャップによって保護される記録ヘッドと保護キャップによって保護される記録ヘッドとで空吐出の吐出発数を異ならせている。しかしながら、空吐出の吐出発数を共通にしておいて、空吐出の駆動条件を異ならせるようにしても同様の効果を得ることができる。そこで、本実施形態では空吐出発数を共通にした場合の制御について説明する。
【００３９】
図８は本実施形態におけるそれぞれのキャップで保護される記録ヘッドの空吐出発数を示す表図である。
【００４０】
すなわち、放置時間がＴ４以上Ｔ３以下の状況において、保護キャップによって保護される記録ヘッドも吸引キャップによって保護される記録ヘッドも同じ空吐出発数とする。しかしながら、保護キャップ側の記録ヘッドはインクの平均粘度がη１以上であるので、これらのインクが確実に除去できるよう、吸引キャップ側の記録ヘッドよりも大きなインク吐出エネルギーを与えるように制御する。大きな吐出エネルギーを受けた保護キャップ側の記録ヘッドは、吸引キャップ側の記録ヘッドよりも一回の吐出量が多くなる。したがって、少ない吐出発数でも確実に増粘インクを除去できる。
【００４１】
図９は吸引キャップによって保護される記録ヘッドの空吐出の駆動パルスおよび、保護キャップによって保護される記録ヘッドの空吐出の駆動パルスを示しており、保護キャップ側の記録ヘッドは吸引キャップ側の記録ヘッドよりもパルス時間が長い。したがって、より大きなインク吐出エネルギーを得ることができる。
【００４２】
このように、本実施例の場合には、記録ヘッドを保護するキャップ種に応じて、印字前に行う記録ヘッドからのインクの空吐出の吐出方法を変更することで、無駄な空吐出によるインクの消費をなくすことができる。また、例えば、前述した記録ヘッドにおいて、電気熱変換体８５の駆動パルスを分割したり、その駆動電圧を上げたりすることによって、大きなインク吐出エネルギーを得てもよい。また、例えば空吐出のための駆動パルスのパルス数を吸引キャップによって保護される記録ヘッドに対して毎秒１０００発程度を加えて０．１秒間の空吐出を行い、これに対して保護キャップによって保護される記録ヘッドに対して毎秒１００００発程度を加えて０．０１秒間の空吐出を行うことで、電気熱変換体８５の発熱を吸引キャップによって保護される記録ヘッドと比較して急激に発生させ、インクの粘度を下げ、これにより保護キャップによって保護される記録ヘッドの吐出口近傍の増粘インクの押し出しを実行するようにしてもよい。
【００４３】
（実施形態３）
前述した、実施形態１、実施形態２では、吸引キャップによって保護される記録ヘッドと保護キャップによって保護される記録ヘッドとでそれぞれ、空吐出の吐出発数および空吐出の駆動条件を変更しているが、空吐出の発数および空吐出の駆動条件を共通にしておいて、空吐出の吐出パターンを異ならせるようにしても、同様の効果を得ることができる。
【００４４】
すなわち、空吐出の吐出発数を図８に示すように設定し、保護キャップによって保護される記録ヘッドに対しては、そのインクの平均粘度がη１以上であってもそのインクを確実に吐出できるような吐出パターンで空吐出を行う。放置後のインクの粘度は図１０に示すように、記録ヘッドの真中部と比較して、より外気と近い端部の方が大きいため、図１１に示すような均一的な吐出パターンの空吐出では吐出が困難なインク粘度であっても、図１２に示すような吐出パターンで空吐出を行えば、よりインク粘度の高いヘッド端部を集中的に駆動するため、吐出が確実に行える。
【００４５】
このように、本実施例の場合には、記録ヘッドを保護するキャップ種に応じて、印字前に行う記録ヘッドからのインクの空吐出の吐出パターンを変更することで、無駄な空吐出によるインクの消費をなくすことができる。
【００４６】
（実施形態４）
前述した実施形態１では、吸引キャップによって保護される記録ヘッドと保護キャップによって保護される記録ヘッドとで、印字前に行う空吐出の吐出発数を異ならせていることによって、保護キャップ側に記録ヘッドの状態も良好に維持できるようにしている。しかしながら、保護キャップは吸引キャップに比べて湿潤していないことから空吐出発数を多くする必要があるので、本実施形態では、保護キャップにも水分を付与して吸引キャップと同様に湿潤させることにより、印字前に行う空吐出の吐出発数を共通にしても同様の効果を得ることができるようにするものである。
【００４７】
図８に示すように、空吐出発数は、吸引キャップ側の記録ヘッドと同様にする。しかしながら、印字終了後にキャリッジ１が前述のホームポジション（回復機構に対面した位置）に静止した際に、保護キャップによって保護される記録ヘッドは、そのまま静止するのではなく、対向する保護キャップに向かって数百発程度の空吐出を行う。この吐出によって保護キャップに水分を付与する。一方、吸引キャップに対しては空吐出を行わない。その後、５秒以内に本体のシステムからの信号で回復機構３Ａに設けられたキャップホルダー３２を上昇させ、各記録ヘッドをキャッピングする。このように、キャッピングの前に保護キャップに水分を付与しておくことにより、保護キャップ側も吸引キャップと同様に湿潤した環境を維持することができる。
【００４８】
図１３は、保護キャップに水分を付与してからの水分率の変化を示すグラフである。空吐出してからキャップで記録ヘッドを保護するまでの時間が５秒以上経過してしまうと、グラフから分かるように、キャップ内の水分が蒸発して前述した保湿効果が低減し、水分率が吸引キャップ以下となる。したがって、５秒以上経過してからのキャッピングでは、保護キャップに対して吸引キャップと同様な保湿効果が付与できないため、保護キャップ上に空吐出を行ってから５秒以内にキャッピング動作を行うことが望ましい。
【００４９】
このように、本実施例の場合には、記録ヘッドを保護するキャップ種に応じて、印字終了後にキャップされる直前にキャップ上に空吐出を行うことで、無駄な空吐出によるインクの消費をなくすことができる。
【００５０】
なお、吸引キャップ上にも空吐出を行い、保護キャップ上には吸引キャップ上に行う空吐出の吐出発数よりも多い空吐出を行うようにしてもよい。
【００５１】
さらに、印字終了後のみだけでなく印字開始前にも保護キャップ上に空吐出を行い、保護キャップに対して付与する保湿効果を大きくしてもよい。
【００５２】
（実施形態５）
３日間以上にわたって記録装置を放置した場合には、インク中の水成分と溶剤成分が蒸発し、インク粘度が高くなり、さらに蒸発が進んだ場合にはインク中に溶けていた染料が析出固着してノズルに詰まってしまう。この固着物を除去するために次のような回復機構を構成する。
【００５３】
図３は回復機構３Ａの構成を示す模式的斜視図であり、図１に示した４つの回復機構３Ａ、３Ｂ、３Ｃおよび３Ｄはいずれも実質的に同じ構成を有しているので、ここでの説明は、主として、搬送系ユニットに最も近い位置に配置されている回復機構３Ａを代表に取り上げて説明する。
【００５４】
図１４は図３中の線Ａ−Ａに沿って見た断面図であり、図１５は図３中の線Ｂ−Ｂに沿ってキャップオープン時の状態を示す断面図であり、図１６は図３中の線Ｂ−Ｂに沿ってインクを吸引しないキャッピング時の状態を示す断面図である。
【００５５】
３７は前記レバー３６を動作させるカムギア、３８はカムギアを動作させるモータ（回復系モータ）である。回復機構３Ａは、図１に示すように、その他の回復機構３Ｂ、３Ｃ、３Ｄよりも、紙搬送ユニットに最も近い位置（図示の例では紙搬送ユニットの側面に隣接する位置）に装着されている。
【００５６】
キャリッジ１のホームポジションは、記録終了時にキャリッジ１上の３個の記録ヘッド５ＢＫＡ、５ＬＣＡ、５ＣＡ（図２中の左側の３個の記録ヘッド）が回復機構３Ａの３個のキャップに対面して静止可能な位置に設定されている。回復機構３Ａには、記録ヘッド５の吐出口面（インク吐出口が配設された面）をキャッピングするための３個のキャップ、すなわち図示の例では１個の吸引キャップ手段としての吸引キャップ３１ａと２個の非吸引キャップ手段としての保護キャップ３１ｂが設けられている。これらのキャップ３１ａ、３１ｂ、３１ｂはキャップホルダー３２に係止されている。
【００５７】
ここでは、３個のキャップの中で最も紙搬送系ユニットに近い位置に配置された吸引キャップ３１ａにのみ吸引チューブ３４が接続されポンプ（吸引ポンプ）３５に連通している。また、キャップホルダー３２はカムギア３７のカム溝３７ａ上を摺動して上下運動が可能になっている。さらに、カムギア３７にはレバー３６と連動するカム３７ｂも形成されており、該レバー３６を回転往復運動させることでポンプ３５のピストン３９を往復運動させ、記録ヘッドの吐出口からインクを吸引することができる。
【００５８】
次に各回復機構の動作について説明する。各回復機構３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄはそれぞれ同様の動作を行うため、代表として回復機構３Ａの回復機構動作について説明する。記録中は、吸引キャップ３１ａはヘッドキャッピング位置から退避してキャップオープン状態にある。図１５はこのキャップオープンのカム位置での状態を示す。記録が終了するとキャリッジ１は前述のホームポジション（回復機構に対面した位置）に静止する。ここで、本体のシステムからの信号で回復機構３Ａに設けられたモータ３８が正回転すると、カムギア３７は矢印ａ方向に回転し、キャップホルダー３２をカム溝３７ａに沿って上昇させる。このとき、ピストン３９は動作しない。つまり、吸引動作のないキャッピング動作が行われる。
【００５９】
図１６は記録ヘッドをキャッピングしたときのカム位置での状態を示す。
【００６０】
また、図１７は回復機構のギアカムのカム角度に対するキャップホルダーのリフト量及びピストンのリフト量を示すリフト図である。そして、図１５のキャップオープン状態から吸引動作のないキャッピング動作が行われるときのカムリフトは図１７中のｘの区間（ａとｂの区間）で示す領域を使用して行われる。図１７中では、ａがキャップオープン位置であり、ｂがキャッピング位置である。
【００６１】
図１８は図３中の線Ｂ−Ｂに沿ってインクを吸引するキャッピング時の状態を示す断面図であり、図１９は図３中の線Ａ−Ａに沿ってシアンインクを吸引するためのキャリッジ停止時の状態を示す断面図である。記録ヘッドからのインク吸引動作を行う場合には、吸引動作を行おうとする記録ヘッド５をインク吸引キャップ３１ａに対向させる位置にキャリッジ１を停止させる。例えば、シアンヘッド５ＣＡからインク吸引動作を行うためには図１９に示すようにシアンヘッド５ＣＡと吸引キャップ３１ａが一致する位置にキャリッジ１を停止させる。
【００６２】
この状態において、図１８のように、モータ３８を逆回転させるとカムギア３７が矢印ｂ方向に回転し、キャップホルダー３２が上昇すると共にカムギア側面に設定されたカム溝３７ｂに連動してレバー３６が往復動作してポンプ３５を駆動する。このポンプ３５の作動により、シアンヘッド５ＣＡからのインク吸引動作が行われる。このときのカムリフトは図１７中のｙの区間（図１７中のａとｄとの間）で示す領域を使用して行われる。その際、位置ｄで反転して位置ａまで戻れば、１回のインク吸引と１回の空吸引（キャップをオープンしながらのインク吸引で記録ヘッドの吐出口面の残留インクを除去する）が行われる。また、図１７中の位置ｃと位置ｄとの間で繰り返し駆動すれば、記録ヘッドの連続吸引を行うことができる。
【００６３】
このような一連の動作を吸引回復動作といい、各記録ヘッドに対して吸引回復動作を行うことにより、ノズルに詰まった固着物が除去され、良好な吐出状態を保つことができる。
【００６４】
吸引回復動作の必要性は、吸引キャップによって保護される記録ヘッドと保護キャップによって保護される記録ヘッドとで異なる。以下にその理由を説明する。
【００６５】
図２０は、長期放置後の印字前に空吐出動作を行った場合の、吐出不良割合を示したものであり、点線が吸引キャップによって保護される記録ヘッドの吐出不良割合、実線が保護キャップによって保護される記録ヘッドの吐出不良割合である。保護キャップによって保護される記録ヘッドの長期放置時のインク中の揮発成分の蒸発が、吸引キャップによって保護される記録ヘッドの長期放置時のインク中の揮発成分の蒸発と比較して大きいため、保護キャップによって保護される記録ヘッドの方が吐出不良割合が大きくなる。なお、この例での放置時間Ｄ１，Ｄ２は、実施形態１で示した放置時間Ｔ３およびＴ４と比較してはるかに長いため、印字前に空吐出を行っただけでは、ノズルを良好な状態に回復させることはできない。
【００６６】
また、図２１に示すように、吐出不良割合が高くなるほど、１回の吸引回復動作時に記録ヘッドから吸引するインク量は増加する。すなわち、記録ヘッドの吐出不良割合と、吸引するインク量とは、比例関係にある。そこで、図２０中の吐出不良割合がＢ１以下の場合には、吸引回復動作時に記録ヘッドから吸引するインク量はＶ１で全ての吐出不良ノズルを良好な吐出へと回復することができるものの、吐出不良割合がＢ１よりも大きい場合には、吸引回復動作時に記録ヘッドから吸引するインク量はＶ１では全ての吐出不良ノズルを良好な吐出へと回復することはできない。したがって、全ての吐出不良ノズルを良好な吐出へと回復するには、Ｖ１よりも大きいＶ２のインク量だけ吸引回復動作時に記録ヘッドからインクを吸引しなければならない。
【００６７】
したがって、吸引キャップによって保護された記録ヘッドは吐出不良割合がＢ１よりも小さくなるＤ１よりも短い放置後には、印字前に、前述した吸引回復動作によってＶ１のインク量を記録ヘッドから吸引し析出染料を除去する必要があり、また、吐出不良割合がＢ１よりも大きくなるＤ１よりも長い放置後には、印字前に、前述した吸引回復動作によってＶ１よりも多いＶ２のインク量を記録ヘッドから吸引し析出染料を除去する必要がある。一方、保護キャップによって保護された記録ヘッドは吐出不良割合がＢ１よりも小さくなるＤ２よりも短い放置後には、印字前に、前述した吸引回復動作によってＶ１のインク量を記録ヘッドから吸引し析出染料を除去する必要があり、また、吐出不良割合がＢ１よりも大きくなるＤ２よりも長い放置後には、Ｄ１よりも短い場合でも、印字前に、前述した吸引回復動作によってＶ１よりも多いＶ２のインク量を記録ヘッドから吸引し析出染料を除去する必要がある。
【００６８】
ところが従来では、吸引回復動作も吸引キャップで保護されている記録ヘッドと保護キャップで保護されている記録ヘッドのいずれも同じ処理で行われていた。
【００６９】
そこで、本実施形態では図２２に示すように、吸引キャップによって保護される記録ヘッド５ＢＫＡの吸引回復動作用の制御回路７１と、保護キャップによって保護される記録ヘッド５ＬＣＡおよび５ＣＡの吸引回復動作用の制御回路７２とを分けて構成することにより、それぞれに適した吸引回復処理を実現する。
【００７０】
吸引キャップ側の記録ヘッドに対する吸引回復動作制御回路７１は、前述した放置時間Ｄ１よりも短い時間の放置後の印字前には、吸引キャップによって保護される記録ヘッド５ＢＫＡから、インク量Ｖ１のインクを吸引する吸引回復動作を行う。一方、前述した放置時間Ｄ１よりも長い時間の放置後の印字前には、吸引キャップによって保護される記録ヘッド５ＢＫＡから、インク量Ｖ１よりも多いインク量Ｖ２だけインクを吸引する。
【００７１】
保護キャップ側の記録ヘッドに対する吸引回復動作制御回路７２は、前述した放置時間Ｄ２よりも短い時間の放置後の印字前には、保護キャップによって保護される記録ヘッド５ＬＣＡおよび５ＣＡからインク量Ｖ１だけインクを吸引する吸引回復動作を行う。一方、前述した放置時間Ｄ２よりも長い時間の放置後の印字前には、保護キャップによって保護される記録ヘッド５ＬＣＡおよび５ＣＡからインク量Ｖ１よりも多いインク量Ｖ２だけインクを吸引する。
【００７２】
７３は記録装置の放置時間、すなわち、記録ヘッドが使用されていない時間を計時するためのタイマである。その計時時間に基づいて、制御回路７１および７３がＤ１およびＤ２よりも短い時間の放置の場合には、Ｖ１の量だけ吸引回復動作を行い、Ｄ１およびＤ２よりも長い時間の放置の場合には、Ｖ２のインク量だけ吸引回復動作を行うように、それぞれ動作することになる。
【００７３】
図２３は、放置時間と吸引インク量との関係を示す。いずれも、放置時間がＤ２未満のときは、吸引インク量はＶ１であるが、放置時間がＤ２以上Ｄ１未満のとき、保護キャップ側の記録ヘッドと吸引キャップ側の記録ヘッドとで吸引インク量を異ならせることによって、必要以上の吸引を行うこともなく、また、不充分な吸引に終わらない適切な吸引回復処理を実行することができる。したがって無駄な吸引回復による廃インク量をなくすことができる。
【００７４】
ちなみに、従来の場合には、図２４に示すように、吸引キャップによって保護される記録ヘッドおよび保護キャップによって保護される記録ヘッドの区別なく、長期放置後に行う吸引回復時の、記録ヘッドから吸引するインク量を等しく行っていたため、吸引キャップによって保護される記録ヘッドに対しては必要以上のインク量を吸引回復動作によって捨ててしまい、インクの無駄があった。
【００７５】
なお、吸引回復時における、保護キャップによって保護される記録ヘッドからインクを吸引する時の吸引力を、吸引キャップによって保護される記録ヘッドからインクを吸引する時の吸引力より強くするように、制御回路７１および７２を構成してもよい。
【００７６】
さらに、記録ヘッドのインク吐出口からインクを加圧して強制的に押し出すことによって、その吐出口につまった異物を取り除くようにしてもよい。
【００７７】
（実施形態６）
前述した実施形態５においては、吸引キャップによって保護される記録ヘッドと保護キャップによって保護される記録ヘッドとで吸引回復動作における記録ヘッドから吸引するインク量を異ならせている。しかしながら、１回の吸引回復動作で記録ヘッドから吸引するインク量を共通にしておいて、吸引回復動作の回数を異ならせるようにしても同様の効果を得ることができる。
【００７８】
そこで、本実施形態では、吸引するインク量は共通で、吸引回数を保護キャップ側の記録ヘッドは多くしたものを説明する。
【００７９】
図２５は、本実施形態における記録ヘッドの放置時間と吸引回復処理の回数との関係を示す表図である。
【００８０】
すなわち、保護キャップによって保護される記録ヘッドに対しては、放置時間がＤ２以上となれば２回の吸引回復処理を行う。これは、１回の吸引回復動作では記録ヘッドの吐出口につまった異物を取り除けない場合でも、２回以上の吸引回復動作を行うことで、異物を取り除くことができるからである。一方、吸引キャップによって保護される記録ヘッドに対しては、放置時間がＤ２以上Ｄ１未満の場合、吸引回復動作を１回のみ行う。このように、吸引回復動作の回数を保護キャップ側の記録ヘッドと吸引キャップ側の記録ヘッドとで異ならせることによってそれぞれの記録ヘッドに適切な吸引回復処理を実行するとともに、無駄な吸引回復による廃インク量をなくすことができる。
【００８１】
なお、本発明は、複数の記録手段を用いるインクジェット記録装置であれば、同一又は異なる色彩のインクを用いて記録する複数の記録手段を用いるカラー記録装置、あるいは同一色彩で異なる濃度で記録する複数の記録手段を用いる階調記録装置、さらには、これらを組み合わせた記録装置の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。さらに、本発明は、記録手段とインクタンクを一体化した交換可能なインクジェットカートリッジを用いる構成、記録手段とインクタンクを別体にし、その間をインク供給用のチューブ等で接続する構成など、記録手段とインクタンクの配置構成がどのような場合にも同様に適用することができ、同様の効果が得られるものである。
【００８２】
また、本発明は、インクジェット記録装置の場合、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いる記録手段を使用するものにも適用できるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出する方式の記録手段を使用するインクジェット記録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、記録の高密度化、高精細化が達成できるからである。
【００８３】
本発明の実施の態様について、以下に列挙する。
【００８４】
［実施態様１］  複数の記録ヘッドと、該記録ヘッドのそれぞれの吐出口面を保護する複数のキャップ手段とを有し、前記複数のキャップ手段のうち少なくとも一つのキャップ手段は、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吸引するための吸引手段と接続された吸引キャップ手段であるインクジェット記録装置であって、前記吸引キャップ手段によって保護される記録ヘッドと、前記吸引キャップ手段以外のキャップ手段によって保護される記録ヘッドとで、吐出回復動作を異ならせる吐出回復手段を具えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【００８５】
［実施態様２］  前記吐出回復手段は、前記記録ヘッドが記録動作開始前に記録領域以外で行う吐出動作において、前記吸引キャップ手段によって保護される記録ヘッドの吐出回数と前記吸引キャップ手段以外のキャップ手段によって保護される記録ヘッドの吐出回数とを異ならせることを特徴とする実施態様１に記載のインクジェット記録装置。
【００８６】
［実施態様３］  前記吐出回復手段は、前回の記録動作終了後の経過時間が所定時間以内である場合、前記吸引キャップ手段によって保護される記録ヘッドの吐出回数を、前記吸引キャップ手段以外のキャップ手段によって保護される記録ヘッドの吐出回数よりも少なくすることを特徴とする実施態様２に記載のインクジェット記録装置。
【００８７】
［実施態様４］  前記吐出回復手段は、前記記録ヘッドが記録動作開始前に記録領域以外で行う吐出動作において、前記吸引キャップ手段によって保護される記録ヘッドの吐出量と前記吸引キャップ手段以外のキャップ手段によって保護される記録ヘッドの吐出量とを異ならせることを特徴とする実施態様１に記載のインクジェット記録装置。
【００８８】
［実施態様５］  前記吐出回復手段は、前回の記録動作終了後の経過時間が所定時間以内である場合、前記吸引キャップ手段によって保護される記録ヘッドの吐出量を、前記吸引キャップ手段以外のキャップ手段によって保護される記録ヘッドの吐出量よりも少なくすることを特徴とする実施態様４に記載のインクジェット記録装置。
【００８９】
［実施態様６］  前記吐出回復手段は、前記記録ヘッドが記録動作開始前に記録領域以外で行う吐出動作において、前記吸引キャップ手段によって保護される記録ヘッドの吐出パターンと前記吸引キャップ手段以外のキャップ手段によって保護される記録ヘッドの吐出パターンとを異ならせることを特徴とする実施態様１に記載のインクジェット記録装置。
【００９０】
［実施態様７］  前記吐出回復手段は、前記記録ヘッドが前記キャップ手段によって保護される時から遡って５秒以内に、前記記録ヘッドからインクをキャップ手段における前記吐出口面に当接する面に付与させることを特徴とする実施態様１に記載のインクジェット記録装置。
【００９１】
［実施態様８］  前記吐出回復手段は、前記キャップ手段によって保護される前に前記記録ヘッドからインクを前記キャップ手段に付与させる処理を、前記吸引キャップ手段以外のキャップ手段に対してのみ行うことを特徴とする実施態様７に記載のインクジェット記録装置。
【００９２】
［実施態様９］  前記吐出回復手段は、前記記録ヘッド内のインクを吸引する吸引動作において、前記吸引キャップ手段によって保護される記録ヘッドの吸引量と前記吸引キャップ手段以外のキャップ手段によって保護される記録ヘッドの吸引量とを異ならせることを特徴とする実施態様１に記載のインクジェット記録装置。
【００９３】
［実施態様１０］  前記吐出回復手段は、前回の記録動作終了後の経過時間が所定時間以内である場合、前記吸引キャップ手段によって保護される記録ヘッドの吸引量を、前記吸引キャップ手段以外のキャップ手段によって保護される記録ヘッドの吸引量よりも少なくすることを特徴とする実施態様９に記載のインクジェット記録装置。
【００９４】
［実施態様１１］  前記吐出回復手段は、前記記録ヘッド内のインクを吸引する吸引動作において、前記吸引キャップ手段によって保護される記録ヘッドの吸引回数と前記吸引キャップ手段以外のキャップ手段によって保護される記録ヘッドの吸引回数とを異ならせることを特徴とする実施態様１に記載のインクジェット記録装置。
【００９５】
［実施態様１２］  前記吐出回復手段は、前回の記録動作終了後の経過時間が所定時間以内である場合、前記吸引キャップ手段によって保護される記録ヘッドの吸引回数を、前記吸引キャップ手段以外のキャップ手段によって保護される記録ヘッドの吸引回数よりも少なくすることを特徴とする実施態様１１に記載のインクジェット記録装置。
【００９６】
［実施態様１３］  複数の記録ヘッドと、該記録ヘッドのそれぞれの吐出口面を保護する複数のキャップ手段とを有し、前記複数のキャップ手段のうち少なくとも一つのキャップ手段は、前記記録ヘッドの吐出口からインクを吸引するための吸引手段と接続された吸引キャップ手段であるインクジェット記録装置を用いた吐出回復方法において、前記吸引キャップ手段によって保護される記録ヘッドと、前記吸引キャップ手段以外のキャップ手段によって保護される記録ヘッドとで、吐出回復動作を異ならせる吐出回復工程を具えることを特徴とする吐出回復方法。
【００９７】
【発明の効果】
以上のように、本発明を用いることにより、吸引キャップ手段によって保護される記録ヘッドは、それ以外のキャップ手段で保護される記録ヘッドに比べて、吐出口面付近が湿潤しており、インクの劣化速度が遅いので、吐出回復動作が異なることにより、それぞれの記録ヘッドに対して最適な吐出回復処理が実行されることになる。したがって、複数の記録ヘッドを備えた記録装置において、記録ヘッドの吐出口面を保護するキャップの内、吸引機構を持たない保護キャップによって保護される記録ヘッドにおいても、大幅なコストアップ及び装置の大型化を招くことなく、インク吐出口における目詰まり、インク吐出不良等を防止し、信頼性の高い吐出性能を維持できる。
【００９８】
吐出回復動作において、記録動作開始前の空吐出回数を異ならせることにより、無駄なインク消費を防ぐことができるだけでなく、空吐出に要する時間を短縮することができる。
【００９９】
また、吸引処理においても、吸引回数または吸引量を異ならせることにより、無駄なインク消費を防ぐことができるだけでなく、それぞれの記録ヘッドを常に適切な状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるインクジェット記録装置の断面図である。
【図２】記録ヘッドの構成を示す模式図である。
【図３】回復機構の構成を示す模式的斜視図である。
【図４】放置時間と平均インク粘度の増加の関係を示すグラフ図である。
【図５】空吐出動作機構を示す模式図である。
【図６】放置時間と空吐出発数の関係を示す表図である。
【図７】従来の装置における放置時間と空吐出発数の関係を示す表図である。
【図８】実施形態２における放置時間と空吐出発数の関係を示す表図である。
【図９】実施形態２における記録ヘッドと駆動パルス数との関係を示す表図である。
【図１０】インク粘度とヘッドノズル位置との関係を示すグラフ図である。
【図１１】均一な吐出パターンを示すパターン図である。
【図１２】インク粘度の高い吐出口を集中的に駆動させた吐出パターンを示すパターン図である。
【図１３】キャップで記録ヘッドを保護するまでの経過時間と保護キャップ内の水分率の変化を示すグラフ図である。
【図１４】図３の線Ａ−Ａでの断面図である。
【図１５】図３の線Ｂ−Ｂでの断面図である。
【図１６】インクを吸引しないキャッピング時の状態を示す図３の線Ｂ−Ｂでの断面図である。
【図１７】回復機構のギアカムのカム角度に対するキャップホルダーのリフト量及びピストンのリフト量を示すリフト図である。
【図１８】インクを吸引するキャッピング時の状態を示す図３の線Ｂ−Ｂの断面図である。
【図１９】シアンインクを吸引するためのキャリッジ停止時の状態を示す図３の線Ａ−Ａの断面図である。
【図２０】長期放置後の記録前の空吐出動作を行った場合の吐出不良割合を示すグラフ図である。
【図２１】吐出回復に必要なインク量と吐出不良割合との関係を示すグラフ図である。
【図２２】吸引回復機構を示す模式図である。
【図２３】放置時間と吸引回復インク量との関係を示す表図である。
【図２４】従来の装置における放置時間と吸引回復インク量との関係を示す表図である。
【図２５】実施形態６における記録ヘッドの放置時間と吸引回復処理の回数を示す表図である。
【図２６】記録ヘッドのインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。
【符号の説明】
１            キャリッジ
５            記録ヘッド
１１          ガイド軸
１２          キャリッジモータ
１３          エンコーダフィルム
１４          ベルト
３１ａ        吸引キャップ
３１ｂ        保護キャップ
３２          キャップホルダー
３５          ポンプ
３６          レバー
３７          カムギア
３７ａ        カム溝
３７ｂ        カム溝
３８          モータ
３９          ピストン
６１          空吐出制御回路（吸引キャップ側）
６２          空吐出制御回路（保護キャップ側）
６３          駆動回路
７１          吸引回復動作制御回路（吸引キャップ側）
７２          吸引回復動作制御回路（保護キャップ側）
８１          吐出口面
８２          吐出口
８３          共通液室
８４          液路
８５          電気熱変換体
【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】
2004237557.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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