(57)【要約】【課題】インク経路内のインクの脱気性を常に良好に維持し、印刷スループットを向上させる。【解決手段】液体吐出ヘッドを備えた記録ヘッドユニットと、液体を蓄える液体タンクと、液体を液体吐出ヘッドに補給する液体補給経路と、前記液体補給経路に設けられた接続手段と、前記記録ヘッドユニットに設けられ前記接続手段と接続し前記液体の補給を受ける被接続手段と、前記液体補給経路を収容可能な減圧室と、前記減圧室内を減圧する減圧手段と、前記接続手段を、前記液体補給経路が前記減圧室に収容される位置と、前記接続手段が前記被接続手段と接続する位置との間で移動させる移動手段とを備え、前記接続手段と前記被接続手段を接続させて液体補給を行うとともに、液体補給時以外は、前記液体補給経路を前記減圧室に収容して前記減圧室内を減圧して前記液体補給経路内の液体を脱気するようにしたことを特徴とする画像記録装置を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する液体吐出口を有する液体吐出ヘッドを備えた記録ヘッドユニットと、前記液体吐出ヘッドに補給する液体を蓄える液体タンクと、前記液体タンクから液体を前記液体吐出ヘッドに補給する液体補給経路を有する画像記録装置であって、
前記液体補給経路に設けられた接続手段と、
前記記録ヘッドユニットに設けられ、前記接続手段と接続し前記液体の補給を受ける被接続手段と、
前記液体補給経路を収容可能な減圧室と、
前記減圧室内を減圧する減圧手段と、
前記接続手段を、前記液体補給経路が前記減圧室に収容される位置と、前記接続手段が前記被接続手段と接続する位置との間で移動させる移動手段と、
を備え、前記液体を前記液体タンクから前記液体吐出ヘッドに補給する際には、前記接続手段と前記被接続手段を接続させ、液体補給時以外は、前記液体補給経路を前記減圧室に収容して前記減圧室内を減圧して前記液体補給経路内の液体を脱気するようにしたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記減圧室は、前記液体補給経路を出し入れするための開口部を有し、前記接続手段は、前記液体補給経路を前記減圧室に収容した際、前記開口部を密閉するためのシール部材を有することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記記録ヘッドユニットは、前記被接続手段から補給を受けた前記液体を前記液体吐出ヘッドに送る前に一旦蓄えるサブタンクを有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記接続手段は液体補給口を有するとともに、前記被接続手段は液体導入口を有し、前記液体補給口と前記液体導入口を接合させることにより前記液体の補給が行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記液体補給経路は、柔軟性及び気体透過性を有する材質で形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記サブタンク及び前記記録ヘッドユニット内の液体経路は遮気性のある材質で形成されたことを特徴とする請求項３に記載の画像記録装置。
【請求項７】
前記サブタンクに液体残量検知手段を設け、前記液体残量検知手段の検出結果に応じて前記液体の補給を行うようにしたことを特徴とする請求項３または６に記載の画像記録装置。
【請求項８】
前記サブタンクを２つに分割し、その一方にのみ液体を補給するようにしたことを特徴とする請求項３、６及び７のいずれかに記載の画像記録装置。
【請求項９】
前記減圧室と前記接続手段を一体化して移動可能としたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像記録装置。
【請求項１０】
前記被接続手段に設けられた前記液体導入口の近傍の前記記録ヘッドユニット内の前記液体経路から前記液体補給経路に連通する第３の液体経路を設け、前記接続手段と前記被接続手段を接続した後、前記液体導入口近傍の所定量の前記液体を前記第３の液体経路に流すようにしたことを特徴とする請求項４に記載の画像記録装置。
【請求項１１】
前記減圧室に保湿液の蒸気を供給する保湿用タンクを設けたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像記録装置に係り、特に、インクタンクからインク経路を介して記録ヘッドにインクを供給するインク補給機構を工夫したインクジェット方式の画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像記録装置として、多数のノズルを配列させたインクジェット記録ヘッド（インク吐出ヘッド）を有し、このインクジェット記録ヘッドと被記録媒体を相対的に移動させながら、インクジェット記録ヘッドのノズルから被記録媒体に向けインクを液滴として吐出することにより、被記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）が知られている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置におけるインク吐出方法として、従来から様々な方法が知られている。例えば、圧電素子（ピエゾアクチュエータ）の変形によって圧力室（インク室）の一部を構成する振動板を変形させて、圧力室の容積を変化させ、圧力室の容積増大時にインク供給路から圧力室内にインクを導入し、圧力室の容積減少時に圧力室内のインクをノズルから液滴として吐出する圧電方式が知られている。
【０００４】
このようなインクジェット記録ヘッドを有する画像記録装置においては、インクを貯蔵するインクタンクからインク供給路（インク経路）を介してインクジェット記録ヘッドにインクを供給し、様々な吐出方法でインクを吐出しているが、印字の指示があった場合には直ちに印字が実行されるようにインクジェット記録ヘッドのノズルには常にインクが満たされている。
【０００５】
しかし、ノズル内のインクが、気泡を含んでいたり、乾燥して増粘したりすると吐出不良が発生したり、甚だしい場合にはノズルが詰まって不吐出となる。従来このような場合には、圧電素子等を駆動して強制的にインクを吐出（パージ）したり、記録ヘッドをキャップで密閉して、増粘したインクや気泡を含んだインクをポンプで吸引したりしているが、その間、画像記録を中断しなければならない。
【０００６】
そこで、記録ヘッドには、なるべく脱気して溶存空気を含まないインクを供給する必要がある。そのため従来より、記録ヘッドにインクを供給するための様々なインク供給方法が提案されている。
【０００７】
例えば、インク容器が外部からインクの注入が可能な元タンクとして構成され、元タンクのインクを外部から負圧の作用を受ける中空繊維束からなる脱気装置を介して記録ヘッドに供給し、インクタンクのインクをインクエンドとなる以前に脱気装置により脱気して記録ヘッドに供給するようにして、外部から脱気インクの補給を不要とするとともに、インク補給後の記録ヘッドのインク充填作業を不要としたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００８】
また例えば、インクの成分がインク送出チューブの壁を通して拡散するのを防ぐために、静止した液体槽とプリントヘッド等の移動することのできる機構を繋ぐ液体送出チューブが、機構を使用しないときに一時的に収容される、密封することのできる湿度室を備えた加湿機器とそれを備えたインクジェットプリンタが知られている（例えば、特許文献２等参照）。
【０００９】
また例えば、貯留インクタンクと記録ヘッドを一体としてキャリッジにより移動可能とし、インク補給時にはキャリッジを移動させて、貯留インクタンクのインク取り入れ口と補充インクタンクに連通されているインク供給手段とを密接に接続させ、補充インクタンク内のインクを貯留インクタンク内に補充することにより、簡単な構成によってインクタンクへのインクの補給を確実に実施することができるようにするものが知られている（例えば、特許文献３等参照）。
【特許文献１】特開平１１−４８４９１号公報
【特許文献２】特開平８−５２８８３号公報
【特許文献３】特開２０００−３３４９８２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、例えば上記特許文献１に記載されたものでは、記録ヘッドがキャリッジにより紙幅方向に往復案内されて記録が行われるが、脱気装置よりも記録ヘッド側のインク経路のうち記録ヘッドの移動にともない可動性を有するインク経路は柔軟性をもつ反面、印刷時あるいは長期保管時に、その部分のインク経路の壁を透過した気体がインクに溶解し、インクの溶存気体量が増加する。その結果、インク経路及び記録ヘッド内にて気泡が発生し、液滴の吐出異常を引き起こすという問題がある。
【００１１】
また例えば、上記特許文献２に記載されたものでは、インク供給チューブは常時キャリッジに接続された状態であり、印刷動作中はチューブの周囲を密閉及び保湿できないため、連続的な印刷を長時間行う最中にはインク中の水分が蒸発してチューブ外に透過し、インクが増粘するという問題がある。
【００１２】
また例えば、上記特許文献３に記載されたものは、キャリッジ上の貯留インクタンクにインクを補充する際は、キャリッジがインク補充装置部の位置に移動するいわゆるピットイン方式と呼ばれるものであるが、この場合インク補給動作が完了するまでは次の印刷動作を開始できないため、印刷のスループットが低下するという問題がある。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、インク経路内のインクの脱気性を常に良好に維持し、印刷スループットを向上させた画像記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液体を吐出する液体吐出口を有する液体吐出ヘッドを備えた記録ヘッドユニットと、前記液体吐出ヘッドに補給する液体を蓄える液体タンクと、前記液体タンクから液体を前記液体吐出ヘッドに補給する液体補給経路を有する画像記録装置であって、前記液体補給経路に設けられた接続手段と、前記記録ヘッドユニットに設けられ、前記接続手段と接続し前記液体の補給を受ける被接続手段と、前記液体補給経路を収容可能な減圧室と、前記減圧室内を減圧する減圧手段と、前記接続手段を、前記液体補給経路が前記減圧室に収容される位置と、前記接続手段が前記被接続手段と接続する位置との間で移動させる移動手段と、を備え、前記液体を前記液体タンクから前記液体吐出ヘッドに補給する際には、前記接続手段と前記被接続手段を接続させ、液体補給時以外は、前記液体補給経路を前記減圧室に収容して前記減圧室内を減圧して前記液体補給経路内の液体を脱気するようにしたことを特徴とする画像記録装置を提供する。
【００１５】
これにより、液体補給経路全体内の液体の脱気及び脱気性を維持することができ、これにより液体補給路及び液体吐出ヘッド内の液体経路において、気泡が発生することを防止できることで、液滴の吐出異常の発生が低減できるため、印刷スループットの向上が可能となる。
【００１６】
また、請求項２に示すように、前記減圧室は、前記液体補給経路を出し入れするための開口部を有し、前記接続手段は、前記液体補給経路を前記減圧室に収容した際、前記開口部を密閉するためのシール部材を有することを特徴とする。
【００１７】
これにより、液体補給経路を減圧室に収容するとともに減圧室が密閉され、確実な減圧が行われるため、液体補給経路内の液体が確実に脱気される。
【００１８】
また、請求項３に示すように、前記記録ヘッドユニットは、前記被接続手段から補給を受けた前記液体を前記液体吐出ヘッドに送る前に一旦蓄えるサブタンクを有することを特徴とする。
【００１９】
このようにサブタンクを有することで、液体の確実な補給が行われ、画像記録が安定的に行われる。また、液体タンクの液体が無くなった際にも、サブタンク内の液体により記録が継続できるため、記録動作を中断することなく、液体タンクの交換ができる。
【００２０】
また、請求項４に示すように、前記接続手段は液体補給口を有するとともに、前記被接続手段は液体導入口を有し、前記液体補給口と前記液体導入口を接合させることにより前記液体の補給が行われることを特徴とする。
【００２１】
これにより、接続手段と被接続手段を接続するだけで確実に液体補給をすることができる。
【００２２】
また、請求項５に示すように、前記液体補給経路は、柔軟性及び気体透過性を有する材質で形成されたことを特徴とする。
【００２３】
このように液体補給経路を柔軟性のある材質で形成することにより、液体補給経路を減圧室にコンパクトに収容することが可能となる。また、液体補給経路を気体透過性を有する材質で形成することにより、液体の脱気が可能となる。
【００２４】
また、請求項６に示すように、前記サブタンク及び前記記録ヘッドユニット内の液体経路は遮気性のある材質で形成されたことを特徴とする。
【００２５】
このように、記録ヘッドユニット内の液体経路を遮気性にすることで、外部からの気体の溶解を防止し、液体の脱気性を維持し、液滴の吐出信頼性を向上させることができる。
【００２６】
また、請求項７に示すように、前記サブタンクに液体残量検知手段を設け、前記液体残量検知手段の検出結果に応じて前記液体の補給を行うようにしたことを特徴とする。
【００２７】
これにより、液体の補給が必要になったときに確実に液体を補給することができる。
【００２８】
また、請求項８に示すように、前記サブタンクを２つに分割し、その一方にのみ液体を補給するようにしたことを特徴とする。
【００２９】
このように、サブタンクを２つに分割し、一方を印刷用サブタンクとし他方を補給用サブタンクとし、補給用サブタンクにのみ液体を補給するようにすれば、画像記録への影響なく高速での液体補給が可能となる。
【００３０】
また、請求項９に示すように、前記減圧室と前記接続手段を一体化して移動可能としたことを特徴とする。
【００３１】
これにより、接続手段の液体補給口の直前の液体補給経路までを減圧室内にて減圧できるため、確実に脱気された液体を記録ヘッドユニットへ供給可能となる。
【００３２】
また、請求項１０に示すように、前記被接続手段に設けられた前記液体導入口の近傍の前記記録ヘッドユニット内の前記液体経路から前記液体補給経路に連通する第３の液体経路を設け、前記接続手段と前記被接続手段を接続した後、前記液体導入口近傍の所定量の前記液体を前記第３の液体経路に流すようにしたことを特徴とする。
【００３３】
これにより、液体補給時に接続手段を被接続手段に着脱する際、液体補給経路内に侵入する気泡や異物を液体を循環させることにより記録ヘッドユニット側に侵入することを防止することが可能となる。
【００３４】
また、請求項１１に示すように、前記減圧室に保湿液の蒸気を供給する保湿用タンクを設けたことを特徴とする。
【００３５】
これにより、液体補給時以外は、液体補給経路の周囲が保湿されるため、液体の蒸気が液体補給経路を透過することによる液体の増粘を防止することができる。
【発明の効果】
【００３６】
以上説明したように、本発明によれば、液体補給経路全体内の液体の脱気及び脱気性を維持することができ、これにより印刷スループットの向上が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る画像記録装置について詳細に説明する。
【００３８】
図１は、本発明に係る画像記録装置の第１実施形態の全体構成を示す概略斜視図である。本実施形態の画像記録装置は、記録ヘッドユニット部を往復移動させながら印刷を行うシリアル方式のインクジェット記録装置である。
【００３９】
図１に示すように、本実施形態の画像記録装置１０は、各色のインクを吐出する記録ヘッドを備えた記録ヘッドユニット部１２、記録ヘッドユニット部１２の各記録ヘッドに供給するための各色のインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４、インク貯蔵／装填部１４に貯蔵されているインクを記録ヘッドユニット部１２に補給するインク補給部１５、記録ヘッドユニット部１２に対して記録紙１６を搬送する用紙搬送部１８等を主に含んで構成されている。また図示を省略するが、画像記録装置１０はこの他に、用紙搬送部１８に記録紙１６を供給する給紙部及び印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部を備えている。なお、印字状態の検査を行うために、例えばイメージセンサ等で構成され印字結果を読み取る印字検出部等を備えるようにしてもよい。
【００４０】
記録ヘッドユニット部１２は、各色のインクを吐出する記録ヘッドを備え、第１移動手段２０によりガイドレール２２に沿って、記録紙１６の搬送方向（矢印Ｃ）に対して略垂直な方向（矢印Ａ）に移動可能に設置されており、これによって記録紙１６の幅方向にシリアル走査して記録紙１６上に画像を記録するようになっている。
【００４１】
また、記録ヘッドユニット部１２には、インク補給時にインク補給部１５の接続手段４４と接続する被接続手段２４が設けられている。被接続手段２４には、記録ヘッドユニット部１２の外部に設置されたインク貯蔵／装填部１４から供給されるインクを各記録ヘッドに補給するためのインク導入口２６ａ及びインクを循環あるいは排出するためのインク排出口２６ｂが設けられている。
【００４２】
図２に、記録ヘッドユニット部１２を平面図で示す。なお、図２は記録ヘッドユニット部１２の構成を模式的に示すものであり、各構成部材がこのように平面的に並べて配置されているのではなく、実際は各構成部材はコンパクトに立体的に配置されている。
【００４３】
図２に示すように、記録ヘッドユニット部１２には、各色のインクを吐出する各記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋが、その長手方向を矢印Ｃで示す記録紙１６の搬送方向に平行に配置されている。記録ヘッドユニット部１２は、矢印Ａで示すように、記録紙１６の幅方向（記録紙搬送方向Ｃに略垂直な方向）に移動しながらシリアル方式（シャトル方式）の画像記録を行うようになっている。このとき、記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋは、例えば記録紙１６の幅方向の一方の端から他方の端まで一方向に移動するときにのみ画像記録を行い、他方の端まで移動した後、再びこちら側の端までもどってくるときには画像記録は行わない。
【００４４】
また前述したように、記録ヘッドユニット部１２には被接続手段２４が設けられ、被接続手段２４にはインク導入口２６ａ及びインク排出口２６ｂが設けられている。インク導入口２６ａ及びインク排出口２６ｂに連通する記録ヘッドユニット部１２内のインク経路には、異物や気泡を除去するためのフィルタ２８及び開閉弁３０が設けられている。
【００４５】
また、記録ヘッドユニット部１２には、各インク導入口２６ａから補給されたインクを一時貯留するとともに、記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋに適切な背圧を付与するためのサブタンク３２が各色のインク毎に設けられている。サブタンク３２は、柔軟性と遮気性を備えた金属蒸着シート等で構成されている。なお、背圧を付与する方法としては、可撓性を有するサブタンク３２に隣接する密閉空間を所定圧力に減圧する方法、あるいはバネ付勢力により背圧を発生する方法などが考えられ、特に限定されるものではない。また、各サブタンク３２には、サブタンク内のインク残量を検知するインク量検知手段３４が設置されている。インク量検知手段３４の構成については特に限定されるものではない。
【００４６】
また、記録ヘッドユニット部１２内のインク経路は、金属配管等の気体透過のないもので構成される。その結果、サブタンク３２及び記録ヘッドユニット部１２内のインク経路の遮気性によりインクの脱気性を維持し、記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋの吐出信頼性を向上させることが可能となる。さらに、サブタンク３２と記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋを近接して実装できるため、その間のインク経路を短くすることができ、流路抵抗による圧力損失を軽減することが可能となる。これにより、印刷の高速化を達成することができる。
【００４７】
インク貯蔵／装填部１４は、インクカートリッジ装着部３６と減圧室３８とから構成される。インクカートリッジ装着部３６には、各色のインクカートリッジ３６Ｙ、３６Ｃ、３６Ｍ、３６Ｋが装着される。インクカートリッジ装着部３６に装着された各インクカートリッジ３６Ｙ、３６Ｃ、３６Ｍ、３６Ｋから導出された各色のインクは、それぞれ減圧室インク経路４０を経て減圧室３８に導かれる。各減圧室インク経路４０はそれぞれ各色毎の第１インク経路４２に接続しており、各色のインクは、第１インク経路４２によりインク補給部１５に導かれる。なお、図１では、図が複雑になるので減圧室３８内での細かいインク経路の表示は省略している。
【００４８】
インク補給部１５は、第２移動手段４６によってガイドレール４８に沿って図中の矢印Ｄ方向に移動可能な接続手段４４によって構成されている。接続手段４４は、インク補給時以外はインク貯蔵／装填部１４側に位置し、インク補給時には第２移動手段４６によって記録ヘッドユニット部１２側まで移動し、被接続手段２４と着脱可能となっている。接続手段４４には、インク補給口５０ａ及びインク受入口５０ｂが設けられている。なお、図示は省略するが、インク補給口５０ａ及びインク受入口５０ｂは進退機構を有し、図中の矢印Ｂ方向に移動可能となっている。これによりインク補給時には、インク補給口５０ａは記録ヘッドユニット部１２に設けられた被接続手段２４のインク導入口２６ａと接続するとともに、インク受入口５０ｂは被接続手段２４のインク排出口２６ｂと接続するようになっている。
【００４９】
第１インク経路４２は、このように減圧室３８側とインク補給部１５との間を結ぶものであるが、インク補給部１５が第２移動手段４６によって移動するため、柔軟性を有するとともに気体透過性を有する材質で形成され、第１インク経路４２の全域が蛇腹状や螺旋状あるいは巻き取りなどの態様に畳まれて減圧室３８に収納可能に構成されている。第１インク経路４２を形成する材質としては、ポリエチレン、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、シリコンなどが好適に例示される。これにより、遮気性を有する多層チューブ等を使用する場合に比較して安価に構成することができる。
【００５０】
減圧室３８には、第１インク経路４２を出し入れ可能とする開口部３９が形成されている。接続手段４４には、インク補給部１５が減圧室３８側に移動したときに減圧室３８の開口部３９に当接して開口部３９を閉塞し、第１インク経路４２が収納された減圧室３８を密閉可能とするシール部材５２が設けられている。
【００５１】
減圧室３８には、減圧室３８内を減圧するための減圧ポンプ５４が接続されている。減圧ポンプ５４は、第１インク経路４２が減圧室３８内に収容された際、減圧室３８内を減圧して第１インク経路４２の内外に差圧を発生させる。この差圧により、第１インク経路４２内のインク中の溶存気体が第１インク経路４２の気体透過性を有する壁を透過して外部に排出される。これにより、第１インク経路４２内のインクが脱気される。このように、インク補給時以外は、第１インク経路４２全域を減圧室３８内に収容して減圧することにより、第１インク経路４２全域のインクの脱気及び脱気性の維持が可能となる。
【００５２】
用紙搬送部１８は、ローラ５６、５７間に無端状のベルト５８が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋのノズル面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。ベルト５８は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有し、記録紙１６を保持しつつ搬送する。用紙搬送部１８が記録紙１６を保持する方法は特に限定されず、例えば真空吸着でも静電吸着でもよく、あるいはローラ・ニップ搬送機構でもよいが、画像の滲みの問題があるため、印字領域では画像面を接触させない搬送方式が好ましい。例えば、真空吸着の場合には、ベルト面に多数の吸引孔が形成され、ローラ５６、５７間に掛け渡されたベルト５８の内側において記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋのノズル面に対向する位置に吸着チャンバが設置され、吸着チャンバをファンで吸引して負圧にすることによってベルト５８上の記録紙１６が吸着保持される。
【００５３】
また、図示を省略するが、用紙搬送部１８により形成される用紙搬送路上において、記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋの上流側に、加熱ファンを設け、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけて記録紙１６を加熱することにより、記録紙１６にインクが着弾した後乾き易くなるようにしてもよい。さらに、用紙搬送路上において、記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋの下流側には、加熱ファン等で構成される後乾燥部を設け、印字後のインクを早期に乾燥させるようにすることが好ましい。その他、後乾燥部の後段に加熱・加圧部等を設け、画像面に凹凸形状を形成して、画像表面の光沢度を制御するようにしてもよい。このようにして生成されたプリント物は、図示を省略した排紙部から排出される。
【００５４】
なお、本実施形態では、ＹＣＭＫの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては、本実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する記録ヘッドを追加する構成も可能である。
【００５５】
図３に、記録ヘッドユニット部１２、インク貯蔵／装填部１４及びインク補給部１５におけるインク経路を模式的に示す。
【００５６】
図３に示すように、インクカートリッジ装着部３６に装着されたインクカートリッジ３６Ｙ、３６Ｃ、３６Ｍ、３６Ｋから減圧室３８側にインクを導出するとともに、第１インク経路４２に連通する減圧室インク経路４０には、開閉弁６０及び送液ポンプ６２が設置されている。また、記録ヘッドユニット部１２内において、各色インク毎に設けられた各サブタンク３２から各記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋにインクを送るために第２インク経路６４が設けられている。
【００５７】
また、第１インク経路４２に並行して、インク補給部１５側からインク貯蔵／装填部１４側にインクを送り戻すための第３インク経路６６が設けられている。第３インク経路６６は、接続手段４４におけるインク受入口５０ｂと、インク貯蔵／装填部１４の開閉弁６０及び送液ポンプ６２との間の減圧室インク経路４０とを連通する。
【００５８】
インク補給部１５の接続手段４４において第１インク経路４２及び第３インク経路６６にそれぞれ開閉弁６８が設けられている。また、第３インク経路６６には、開閉弁６８よりインク貯蔵／装填部１４側にフィルタ７０が設けられている。
【００５９】
また、被接続手段２４において、インク導入口２６ａ及びインク排出口２６ｂに連通するインク経路は開閉弁３０の手前で合流するようになっている。これにより、被接続手段２４と接続手段４４を接続し、インク補給口５０ａとインク導入口２６ａを接続させ、インク排出口２６ｂとインク受入口５０ｂとを接続し、開閉弁６８を開いて、送液ポンプ６２を回転することにより、第１インク経路４２と第３インク経路６６を介してインクを循環させることができる。このとき、インク中の異物はフィルタ７０によって取り除かれる。このようにして、接続手段４４を被接続手段２４に着脱する際に第２インク経路６４内に侵入する気泡や異物をインク循環によって取り除くことができる。
【００６０】
次に、本実施形態におけるインク補給動作について説明する。
【００６１】
まず、印字中における状態を図４に示す。図４に示すように、印字中においては、記録ヘッドユニット部１２は、第１移動手段２０によりガイドレール２２に沿って矢印Ａ方向に往復移動しながら記録紙１６に印字を行う。
【００６２】
このとき、インク補給部１５は、第２移動手段４６によりガイドレール４８に沿って図の矢印Ｄ’のように移動し、第１インク経路４２の全域を、蛇腹状や螺旋状あるいは巻き取りなどの態様に畳んで減圧室３８内に収容し、開口部３９をシール部材５２によって密閉した状態としている。
【００６３】
そして、減圧ポンプ５４を駆動して減圧室３８内を減圧する。これにより、減圧室３８内に収容された第１インク経路４２の内外に差圧が発生する。この差圧により、第１インク経路４２のインク内の溶存気体が気体透過性を有する第１インク経路４２の壁を透過して外へ排出され、第１インク経路４２内のインクが脱気される。
【００６４】
このように、第１インク経路４２が減圧室３８内に収容されている間ずっと第１インク経路４２内のインクは脱気される。その結果、第１インク経路４２の全域のインクの脱気するとともにその脱気性の維持が可能となる。
【００６５】
次に、インク補給時の状態を図５に示す。
【００６６】
印字中に記録ヘッドユニット部１２のサブタンク３２に設けられたインク量検知手段３４により、サブタンク３２内のインク残量が減少したことが検知された場合など、記録ヘッドユニット部１２へのインク補給が必要となった場合には、図５に示すように、インク補給部１５が記録ヘッドユニット部１２まで移動してインク補給を行う。
【００６７】
まず第１インク経路４２を収容し減圧状態にある減圧室３８内を大気開放した後、インク補給部１５の接続手段４４を、第２移動手段４６によりガイドレール４８に沿って矢印Ｄ”方向に移動させ、往復移動している記録ヘッドユニット部１２の被接続手段２４に接続する。接続手段４４のインク補給口５０ａ及びインク受入口５０ｂとを、図示を省略した移動機構により図の矢印Ｂ方向に移動させて、それぞれ被接続手段２４のインク導入口２６ａ及びインク排出口２６ｂと接合させる。このとき、接続手段４４の移動にともない第１インク経路４２は、減圧室３８から外へ引き出されている。
【００６８】
接続手段４４と被接続手段２４を接続させた状態で、開閉弁６０、６８及び３０を開いて（図３参照）、送液ポンプ６２を駆動することにより、インクカートリッジ（３６Ｙ、３６Ｃ、３６Ｍ、３６Ｋ）のインクを、インク補給口５０ａからインク導入口２６ａを介して記録ヘッドユニット部１２のサブタンク３２に補給する。
【００６９】
このように、接続手段４４と被接続手段２４が接続した状態で、印刷を継続しながら、送液ポンプ５４を駆動してサブタンク３２にインクを補給することが可能となる。ただし、インク補給時の流速はサブタンク３２への送液により付加される圧力をサブタンク３２が吸収し、サブタンク３２の圧力が所定値以下となるような（ノズルのメニスカス保持圧力範囲内の）流速に制限されるものとする。
【００７０】
このように、本実施形態においては、印刷動作中にサブタンク３２にインクを補給することができるようにしたため、印刷スループットを向上させることが可能となる。
【００７１】
インク補給完了後は、接続手段４４を被接続手段２４から離脱させ、図４に示すように、再び接続手段４４を減圧室３８側へ移動させて第１インク経路４２を減圧室３８内に収容し、減圧ポンプ５４により減圧室３８内を減圧することで第１インク経路４２内のインクが脱気状態に維持される。
【００７２】
このように、インク補給時等の必要時にだけ第１インク経路４２を第２移動手段４６により減圧室３８外に移動するようにしたことにより、第１インク経路４２が減圧室３８外に出て大気に接触する時間が短くなり、第１インク経路４２内のインクの脱気性を維持することが可能となる。
【００７３】
次に、記録ヘッドユニット部１２のメンテナンス時の状態を図６に示す。
【００７４】
記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋのメンテナンス時には、第１移動手段２０により記録ヘッドユニット部１２をメンテナンス位置に移動させる。メンテナンス位置は、インク補給部１５がインク貯蔵／装填部１４側に移動し、シール部材５２が減圧室３８の開口部３９を密閉しているとき、記録ヘッドユニット部１２の被接続手段２４がインク補給部１５の接続手段４４と接続可能な位置である。
【００７５】
すなわち、図６に示すように、メンテナンス時には、記録ヘッドユニット部１２は第１移動手段２０によりガイドレール２２に沿って矢印Ａ’方向に移動し、被接続手段２４が減圧室３８側にある接続手段４４と対向するようになる。
【００７６】
記録ヘッドユニット部１２が図６に示すようなメンテナンス位置に移動すると、記録ヘッドユニット部１２の下側からメンテナンスユニット７２が接近し、図６では図示を省略した記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋを覆い、メンテナンスを行う。
【００７７】
また、このとき接続手段４４のインク補給口５０ａ及びインク受入口５０ｂをそれぞれ被接続手段２４のインク導入口２６ａ及びインク排出口２６ｂと接合させ、メンテナンス動作とともにインク補給を行うようにすることが好ましい。
【００７８】
なお、インク補給動作において、通常のインク補給時には、１回のインク補給量を、第１インク経路４２が保持する十分脱気されたインクの量以下とする。また、インク消費量が非常に多く、第１インク経路４２のインク量よりも多い量のインクが一気に消費されてしまうような場合がある。次に、このようにインク消費量が多い場合のインク補給方法について説明する。
【００７９】
図７に、このような場合のインク供給経路を示す。図７に示すように、ここでは本来のインク経路において、各色のインク毎に、送液ポンプ６２よりインク補給部１５側で第１インク経路４２（減圧室インク経路４０）と第３インク経路６６とを連通し、その連通路に開閉弁６１を設置する。そして、大量のインクを補給する必要がある場合には、第３インク経路６６のインクも供給するようにする。第３インク経路６６も第１インク経路４２と共に減圧室３８に収容されて、脱気されているので、第３インク経路６６内のインクも十分使用することが可能である。
【００８０】
以下、大量のインクが必要な場合に第３インク経路６６をも用いてインクを供給する方法を、図８のフローチャートに沿って説明する。
【００８１】
例えば、画像データ及び印刷枚数、印刷速度等から１つのジョブにおける各色インクの消費量を予測し、インク消費量が第１インク経路４２内のインク量よりも多く、かつそのインク量を記録ヘッドユニット部１２へ補給する時間が第１インク経路４２のインクが脱気されるのに必要な所要時間よりも短い場合には、まず第１インク経路４２内のインク量分を補給する。
【００８２】
すなわち、まず図８のステップＳ１００において、開閉弁６０及び第１インク経路４２の開閉弁６８及び被接続手段２４内のインク経路の開閉弁３０を開くとともに、第３インク経路６６（減圧室インク経路４０）の開閉弁６１及び６９を閉じる。
【００８３】
そしてステップＳ１１０において、送液ポンプ６２を駆動し、第１インク経路４２内の脱気インクをサブタンク３２に補給する。次に、ステップＳ１２０において、第１インク経路４２内のインク量分の補給が完了したか、所定時間が経過したか否かで判断する。まだ第１インク経路４２内のインク量分のインク補給が完了していない場合には、ステップＳ１１０にもどり送液ポンプ６２の駆動を続行する。
【００８４】
一方、所定時間が経過して、第１インク経路４２のインク量分の補給が完了した場合には、次のステップＳ１３０において、送液ポンプ６２の駆動を停止する。そして、ステップＳ１４０において、第１インク経路４２の開閉弁６８を閉じ、第３インク経路６６の開閉弁６１及び６９を開き、次のステップＳ１５０において送液ポンプ６２を駆動して、第３インク経路６６内の脱気されたインクを記録ヘッドユニット部１２のサブタンク３２に補給する。
【００８５】
ステップＳ１６０において、第３インク経路６６内のインク量分の補給が完了したか、所定時間が経過したか否かで判断する。
【００８６】
このように、まず第１インク経路４２のインク量分を補給して行き、その後十分脱気された第３インク経路６６内のインクを記録ヘッドユニット部１２へ補給して行くことで、脱気インクの供給能力を向上させることが可能となる。
【００８７】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００８８】
本実施形態は、減圧室の中に保湿用のタンクを設けて、例えば水が主成分の保湿液を保湿用タンクに補給してその上で減圧することにより、インクの増粘を防止するようにしたものである。
【００８９】
図９に、本実施形態に係る画像記録装置の記録ヘッドユニット部、インク貯蔵／装填部及びインク補給部におけるインク経路を模式的に示す。
【００９０】
図９に示すように、本実施形態の画像記録装置は、インク貯蔵／装填部１４のインクカートリッジ装着部３６内に保湿用タンク７４を設置したものである。保湿用タンク７４には、保湿液が供給され、蒸発した保湿液の蒸気が減圧室３８内に流入し、減圧室３８内は保湿液の蒸気が飽和した状態となるように構成されている。
【００９１】
なお、保湿用タンク７４を設けた以外の点については、本実施形態は、上で説明した第１実施形態と同様である。すなわち、第１実施形態において説明したように、インク補給時以外は、第１インク経路４２は減圧室３８内に収容されている。
【００９２】
従って、インク補給時以外は、第１インク経路４２は保湿液の蒸気が飽和している減圧室３８内に収容されており、第１インク経路４２の周囲は保湿されている。その結果、第１インク経路４２内のインクの蒸気が第１インク経路４２の壁を透過して外（減圧室３８内）に出て行くことはなく、インクの増粘が防止される。
【００９３】
なお、保湿液及び保湿用タンク７４は、このために特別なものを用意する必要はなく、例えば、メンテナンス時に記録ヘッドからキャップにパージあるいは吸引した廃液を蓄える廃液タンクをインクカートリッジ装着部３６内に配置して、廃液タンクを保湿用タンク７４とし、廃液を保湿液として用いるようにしてもよい。
【００９４】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００９５】
本実施形態は、印刷中のサブタンクへのインク補給を高速化しようとしたときに、インクの流速による圧力が記録ヘッドのメニスカス保持力を越えてはいけないという制限があるため、高速化できないということへの対策である。すなわち、本実施形態は、サブタンクを２つに分割して片方のサブタンクをインク補給用（インク補給を受けるためのもの）、もう一方のサブタンクを印刷用（印刷のため記録ヘッドにインクを供給するためのもの）としたものである。
【００９６】
図１０に、本実施形態の画像記録装置の記録ヘッドユニット部を示す。
【００９７】
図１０（ａ）に示すものは、２つに分割したサブタンクを直列に配置したものである。すなわち、図１０（ａ）に示すように、サブタンク３２は第１サブタンク３２ａと第２サブタンク３２ｂの２つに分割され、開閉弁７６を間に挟んで直列に配列されている。
【００９８】
第１サブタンク３２ａは、被接続手段２４のインク導入口２６ａから補給されたインクを受け入れるインク補給用のサブタンクであり、第２サブタンク３２ｂは第２インク経路６４を介してインクを記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋに送る印刷用のサブタンクである。もちろん、第１サブタンク３２ａは補給用のみというわけではなく、印刷用にも用いられる。
【００９９】
また、図１０（ｂ）に示すものは、２つに分割したサブタンクを並列に配置したものである。図１０（ｂ）に示すように、サブタンク３２は、第１サブタンク３２ｃと第２サブタンク３２ｄとの２つに分割され、２つの三方弁７７、７８を介して並列に配置されている。
【０１００】
このように、本実施形態においては、図１０（ａ）あるいは図１０（ｂ）に示すように、２つに分割したサブタンクの配置は、直列と並列との違いはあるが、いずれも分割された２つのサブタンクは補給用サブタンク及び印刷用サブタンクとして弁によって遮断されているため、印刷動作中に高速でインクを補給しても印刷への影響がなく、印刷中の高速補給が可能となる。
【０１０１】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
【０１０２】
本実施形態は、今までの実施形態とはシール部材と減圧室の位置関係を逆にして、インク貯蔵／装填部側にシール部材を配置して固定し、減圧室とインクカートリッジの間に伸長及び折り畳み可能な第１インク経路を設け、減圧室をインク補給部の接続手段と一体化して移動可能としたものである。
【０１０３】
図１１に、本実施形態の画像記録装置の概略を示す。
【０１０４】
図１１に示すように、本実施形態の画像記録装置１００は、減圧室１３８をインク補給部１１５の接続手段１４４と一体化して、第２移動手段１４６によってガイドレール１４８に沿って矢印Ｄ方向に移動可能となっている。
【０１０５】
また、インク貯蔵／装填部１１４のインクカートリッジ装着部１３６に装着される各色のインクカートリッジ１３６Ｙ、１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｋからインクを流通させるインク経路１４０は第１インク経路１４２に接続し、第１インク経路１４２はインク補給部１１５の接続手段１４４に接続している。ここで第１のインク経路１４２はインク補給口１５０ａの直前部分の減圧室１３８内にあるよう構成されている。
【０１０６】
インク補給時以外は、インク補給部１１５はインク貯蔵／装填部１１４側に移動して待機している。このとき、接続手段１４４が第２移動手段１４６によってインク貯蔵／装填部１１４側に移動すると、減圧室１３８の開口部１３９は、インクカートリッジ装着部１３６の上に設けられたシール部材１５２によって密閉されるようになっている。またこのとき、第１インク経路１４２は、折り畳まれて減圧室１３８内に収容されるようになっている。
【０１０７】
減圧室１３８内に第１インク経路１４２が収容されると、シール部材１５２を介して減圧室１３８内と連通する減圧ポンプ１５４によって、減圧室１３８内が減圧されるようになっている。これにより、インク補給時以外において減圧室１３８内に収容された第１インク経路１４２は脱気され、脱気性が維持される。さらに、インク補給口１５０ａの直前の第１インク経路１４２まで脱気され、確実に脱気された液体が記録ヘッド部へ供給される。
【０１０８】
その他の基本的な構成は、上述した図１に示す第１実施形態の画像記録装置１０と同様であり、符号の下二桁を同じにして詳しい説明は省略する。
【０１０９】
なお、本実施形態では、接続手段１４４に減圧室１３８を設けたが、さらにインク貯蔵／装填部１１４に設けたシール部材１５２に開口部を有する減圧室の一部を形成するようにしてもよい。これによりインク貯蔵／装填部１１４近傍の液体補給経路までのより長い経路のインクを脱気することができる。
【０１１０】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
【０１１１】
今まで説明してきた各実施形態は、いずれもシリアル方式（シャトル方式）の記録ヘッドであったが、本実施形態は、記録ヘッドユニット部を用紙搬送部上に固定し、シングルパス印刷を行うライン方式の記録ヘッドを備えたものである。
【０１１２】
図１２に、本実施形態の画像記録装置の概略を示す。
【０１１３】
図１２に示すように、本実施形態の画像記録装置２００は、記録ヘッドユニット部２１２、インク貯蔵／装填部２１４、インク補給部２１５及び用紙搬送部２１８等を主に含んで構成されている。
【０１１４】
記録ヘッドユニット部２１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向と略直交する方向に配置した、いわゆるフルライン型の記録ヘッドを有している。記録ヘッドユニット部２１２の各記録ヘッド２１２Ｙ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｋは、本画像記録装置２００が対象とする最大サイズの記録紙２１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。
【０１１５】
すなわち、各記録ヘッド２１２Ｙ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｋは、その長手方向を、搬送ベルト２５８上を矢印Ｃ方向に搬送される記録紙２１６の搬送方向に略直交する方向に向けて配置されている。
【０１１６】
記録ヘッドユニット部２１２は、各色インク毎にインク導入口２２６ａ及びインク排出口２２６ｂを有する被接続手段２２４を有し、被接続手段２２４と各記録ヘッド２１２Ｙ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｋの間にはサブタンク２３２が設けられている。なお、図示は省略するが、サブタンク２３２にはインク残量を検知するインク量検知手段が設置されている。
【０１１７】
インク貯蔵／装填部２１４、インク補給部２１５及びこれらを結ぶ第１インク経路２４２の構成は、前述した図１に示す第１実施形態と同様である。
【０１１８】
すなわち、インク貯蔵／装填部２１４は、各色のインクカートリッジ２３６Ｙ、２３６Ｃ、２３６Ｍ、２３６Ｋを装着するインクカートリッジ装着部２３６及び第１インク経路２４２を収容し減圧状態にして脱気する減圧室２３８とから構成される。
【０１１９】
また、インク補給部２１５は、移動手段２４６によってガイドレール２４８に沿って図中矢印Ｄ方向に移動可能な接続手段２４４によって構成されている。接続手段２４４は、インク補給口２５０ａ及びインク受入口２５０ｂを有し、インク補給時にはこれらがそれぞれ記録ヘッドユニット部２１２の被接続手段２２４のインク導入口２２６ａ及びインク排出口２２６ｂと接続し、印刷動作中においてもインク補給が可能なようになっている。
【０１２０】
また、インク補給時以外においては、インク補給部２１５はインク貯蔵／装填部２１４側に位置し、第１インク経路２４２が減圧室２３８内に収容され、シール部材２５２によって減圧室２３８の開口部２３９が密閉される。そして、減圧ポンプ２５４を駆動して減圧室２３８内を減圧して第１インク経路２４２内のインクを脱気し、さらに脱気性が維持されるようになっている。
【０１２１】
その他の各構成要素は図１の第１実施形態と同様であるので、符号の下二桁を同じにして詳しい説明は省略する。
【０１２２】
このように、本発明は、シリアル方式のヘッドだけでなく、ライン型ヘッドに対しても適用することができ、ライン方式の場合でも印刷動作を中断せずにサブタンクへのインク補給をすることができるため、印刷スループットを向上させることができる。また、インク補給時等の必要時にだけ第１インク経路を減圧室外に移動するようにしたため、第１インク経路が大気と接触する時間が短くなり、第１インク経路内のインクの脱気性の維持が可能となる。
【０１２３】
以上説明した各実施形態においてはいずれも、接続手段及び第１インク経路がすべての色のインクを含んでいたが、これによれば複数色のインクのうちいくつかの色のインクのみを補給したい場合でも、すべての色のインクについて第１インク経路が減圧室の外へ出てしまい、インク補給の必要のないインクのインク経路を構成するチューブも大気と接触してしまうという問題がある。
【０１２４】
これに対しては、各色インク毎に独立したインク経路及び接続手段を設けて、インク補給が必要な色のインク経路だけを減圧室の外へ出すようにすることが考えられる。このとき、減圧室自体も各色インク毎に独立して設けるようにしてもよい。また、すべての色インクについて独立に設置すると機構が複雑となり高価となるので、例えば比較的使用量の多い黒インクとその他の色インクとに対して別体のインク経路及び減圧室を設けるようにしてもよい。これにより、比較的使用量の少ない色インクのインク経路が大気に接触する時間を短くすることができ、装置も比較的安価に構成することが可能となる。
【０１２５】
以上、本発明の画像記録装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明に係る画像記録装置の第１実施形態の全体構成を示す概略斜視図である。
【図２】図１の記録ヘッドユニット部付近を拡大して模式的に示す平面図である。
【図３】第１実施形態の画像記録装置のインク経路を示す模式図である。
【図４】第１実施形態の画像記録装置の印刷動作中の状態を示す概略斜視図である。
【図５】同じく、インク補給中の状態を示す概略斜視図である。
【図６】同じく、メンテナンス時の状態を示す概略斜視図である。
【図７】インク経路の他の形式を示す模式図である。
【図８】多量のインクを補給する必要がある場合のインク補給方法を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る画像記録装置のインク経路を示す模式図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る画像記録装置においてサブタンクを分割して配置した状態を示す模式図であり、（ａ）は直列配置、（ｂ）は並列配置を示す。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る画像記録装置の全体構成を示す概略斜視図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係るライン型ヘッドを有する画像記録装置の全体構成を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０…画像記録装置、１２…記録ヘッドユニット部、１４…インク貯蔵／装填部、１６…記録紙、１８…用紙搬送部、２０…第１移動手段、２２、４８…ガイドレール、２４…被接続手段、２６ａ…インク導入口、２６ｂ…インク排出口、２８、７０…フィルタ、３０、６０、６８…開閉弁、３２…サブタンク、３４…インク量検知手段、３６…インクカートリッジ装着部、３８…減圧室、３９…開口部、４０…減圧室インク経路、４２…第１インク経路、４４…接続手段、４６…第２移動手段、５０ａ…インク補給口、５０ｂ…インク受入口、５２…シール部材、５４…減圧ポンプ、５６、５７…ローラ、５８…ベルト、６２…送液ポンプ、６４…第２インク経路、６６…第３インク経路、７２…メンテナンスユニット、７４…保湿用タンク
【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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