(57)【要約】【課題】流路内の気泡の排出性を向上させる。【解決手段】液体噴射装置１０は、液体噴射ヘッド２５へ液体を供給するための流路Ｐと、流路Ｐの壁面を構成する気体透過膜４０と、気体透過膜４０を介して流路Ｐと隔てられた空気室Ｓと、空気室Ｓ内の気圧を、基準圧力に対して増減させる圧力調整部２８と、を備え、気体透過膜４０は、圧力調整部２８による空気室Ｓ内の気圧変化により流路Ｐの体積を増減させ、且つ圧力調整部２８によって空気室Ｓ内が減圧された場合に気泡を透過させる。【選択図】図２
2017132098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体噴射ヘッドへ液体を供給するための流路と、
前記流路の壁面を構成する気体透過膜と、
前記気体透過膜を介して前記流路と隔てられた空気室と、
前記空気室内の気圧を、基準圧力に対して増減させる圧力調整部と、を備え、
前記気体透過膜は、前記圧力調整部による前記空気室内の気圧変化により前記流路の体積を増減させ、且つ前記圧力調整部によって前記空気室内が減圧された場合に気泡を透過させる
液体噴射装置。
【請求項２】
さらに、前記気体透過膜と対向するように前記流路の途中に設けられ、前記流路の上流側と下流側を仕切るフィルターを備え、
前記気体透過膜は、前記フィルターよりも前記流路の上流側に配置され、
前記気体透過膜によって上流側の前記流路の体積が減少した場合に、上流側の前記流路内の気泡が前記フィルターよりも下流側へ押し出されて排出され、
前記気体透過膜によって前記上流側の流路の体積が増加した場合に、上流側の前記流路内の気泡が前記気体透過膜を透過して排出される
請求項１の液体噴射装置。
【請求項３】
さらに、前記気体透過膜と対向するように前記流路の途中に設けられ、前記流路を開閉する弁体と、
前記弁体を閉める方向へ付勢する付勢部材と、
前記気体透過膜の変位に伴って、前記弁体の開閉を切り替える切替部材と、を備え、
前記流路の体積が減少するように前記気体透過膜が変位した場合に、前記切替部材によって前記弁体が開くことで、前記流路内の気泡が下流側へ流れて排出され、
前記流路の体積が増加するように前記気体透過膜が変位した場合に、前記切替部材によって前記弁体が閉じることで、前記流路内の気泡が前記気体透過膜を透過して排出される
請求項１の液体噴射装置。
【請求項４】
さらに、前記空気室と連通する逆止弁とを備え、
前記逆止弁は、前記空気室内へ空気が入り込むのを防ぐ弁である
請求項１から請求項３の何れかの液体噴射装置。
【請求項５】
前記空気室を前記基準圧に対して減圧する時間は、前記空気室を前記基準圧に対して増圧する時間よりも長い
請求項４の液体噴射装置。
【請求項６】
前記気体透過膜は袋状であり、前記気体透過膜の内部空間を前記空気室として前記流路内に配置し、
前記空気室には、空気の出入口を前記気体透過膜で閉塞させない枠体が設けられる
請求項１または請求項２の液体噴射装置。
【請求項７】
前記気体透過膜は、互いに対向する内面を有する袋状であり、前記気体透過膜の内部空間を前記空気室として前記流路内に配置し、
前記気体透過膜には、前記互いに対向する内面の一方から他方に向けて突出する突起が設けられる
請求項１または請求項２の液体噴射装置。
【請求項８】
前記気体透過膜は前記流路内において前記流路を覆う壁面を形成し、
前記気体透過膜により前記流路の体積が減少した場合に、前記フィルターよりも上流側で前記流路の内側に撓んで前記流路を閉塞する閉塞部を前記気体透過膜に形成し、
前記気体透過膜により前記流路の体積を減少させると、前記閉塞部によって前記流路が閉塞された後に、前記流路内の気泡が前記フィルターよりも下流側へ押し出されて排出される
請求項２の液体噴射装置。
【請求項９】
前記気体透過膜は前記流路内において前記流路を覆う壁面を形成し、
前記気体透過膜により前記流路の体積を減少させる場合に、前記流路の上流側から前記液体が圧送される
請求項２または請求項３の液体噴射装置。
【請求項１０】
液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置の制御方法であって、
前記液体噴射装置は、前記液体噴射ヘッドへ液体を供給するための流路と、前記流路の壁面を構成する気体透過膜と、前記気体透過膜を介して前記流路と隔てられた空気室と、前記空気室内の気圧を、基準圧力に対して増減させる圧力調整部と、前記気体透過膜と対向するように前記流路の途中に設けられ、前記流路の上流側と下流側を仕切るフィルターと、を備え、前記気体透過膜は、前記フィルターよりも前記流路の上流側に配置されて構成され、
前記圧力調整部によって前記空気室内の気圧を変化させて前記流路の体積を減少させることにより、上流側の前記流路内の気泡を前記フィルターよりも下流側へ押し出して排出するステップと、
前記圧力調整部によって前記空気室内の気圧を変化させて前記流路の体積を増加させることにより、上流側の前記流路内の気泡を前記気体透過膜を透過させて排出するステップと、を有する
液体噴射装置の制御方法。
【請求項１１】
液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置の制御方法であって、
前記液体噴射装置は、前記液体噴射ヘッドへ液体を供給するための流路と、前記流路の壁面を構成する気体透過膜と、前記気体透過膜を介して前記流路と隔てられた空気室と、前記空気室内の気圧を、基準圧力に対して増減させる圧力調整部と、前記気体透過膜と対向するように前記流路の途中に設けられ、前記流路を開閉する弁体と、前記弁体を閉める方向へ付勢する付勢部材と、前記気体透過膜の変位に伴って、前記弁体の開閉を切り替える切替部材と、を備え、
前記流路の体積が減少するように前記気体透過膜を変位させて前記切替部材で前記弁体を開くことによって、前記流路内の気泡を下流側へ流して排出するステップと、
前記流路の体積が増加するように前記気体透過膜を変位させて前記切替部材で前記弁体を閉じることによって、前記流路内の気泡を前記気体透過膜を透過して排出するステップと、を有する
液体噴射装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を媒体に噴射する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドのノズルからインク等の液体を吐出する液体噴射装置では、液体容器（カートリッジ）から液体噴射ヘッドの各ノズルまでの流路内の液体に混在する気泡の除去が問題となる。例えば特許文献１には、流路の途中に設けられるフィルター室の壁の一部を可撓性薄膜で構成する技術が開示されている。特許文献１の構成では、流路の上流側から可撓性薄膜を撓ませて、フィルターの上流側の気泡をフィルターよりも下流側へ押し出すことで、気泡を排出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０１８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、流路の上流側から可撓性薄膜を撓ませて、フィルターの上流側の気泡をフィルターの下流側に押し出すたけなので、気泡を十分に排出することができない。以上の事情を考慮して、本発明は、流路内の気泡の排出性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［態様１］
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様（態様１）に係る液体噴射装置は、液体噴射ヘッドへ液体を供給するための流路と、流路の壁面を構成する気体透過膜と、気体透過膜を介して流路と隔てられた空気室と、空気室内の気圧を、基準圧力に対して増減させる圧力調整部とを備え、気体透過膜は、圧力調整部による空気室内の気圧変化により流路の体積を増減させ、且つ圧力調整部によって空気室内が減圧された場合に気泡を透過させる。態様１では、圧力調整部による空気室内の気圧変化により、気体透過膜が流路の体積を増減させ、且つ圧力調整部によって空気室内が減圧された場合に、気体透過膜から気泡が透過するから、流路内の気泡が下流側へ排出することを促すことができるだけでなく、流路内の気泡を気体透過膜から透過させて排出することもできる。これにより、流路内の気泡の排出性を向上させることができる。
【０００６】
［態様２］
態様１の好適例（態様２）において、さらに、気体透過膜と対向するように流路の途中に設けられ、流路の上流側と下流側を仕切るフィルターを備え、気体透過膜は、フィルターよりも流路の上流側に配置され、気体透過膜によって上流側の流路の体積が減少した場合に、上流側の流路内の気泡がフィルターよりも下流側へ押し出されて排出され、気体透過膜によって上流側の流路の体積が増加した場合に、上流側の流路内の気泡が気体透過膜を透過して排出される。態様２によれば、気体透過膜によって上流側の流路の体積が減少した場合に、上流側の流路内の気泡がフィルターよりも下流側へ押し出されて排出され、気体透過膜によって上流側の流路の体積が増加した場合に、上流側の流路内の気泡が気体透過膜を透過して排出されるから、流路内の気泡の排出性を向上させることができる。
【０００７】
［態様３］
態様１の好適例（態様３）において、さらに、気体透過膜と対向するように流路の途中に設けられ、流路を開閉する弁体と、弁体を閉める方向へ付勢する付勢部材と、気体透過膜の変位に伴って、弁体の開閉を切り替える切替部材と、を備え、流路の体積が減少するように気体透過膜が変位した場合に、切替部材によって弁体が開くことで、流路内の気泡が下流側へ流れて排出され、流路の体積が増加するように気体透過膜が変位した場合に、切替部材によって弁体が閉じることで、流路内の気泡が気体透過膜を透過して排出される。態様３によれば、流路の体積が減少するように気体透過膜が変位した場合に、切替部材によって弁体が開くことで、流路内の気泡が下流側へ流れて排出され、流路の体積が増加するように気体透過膜が変位した場合に、切替部材によって弁体が閉じることで、流路内の気泡が気体透過膜を透過して排出されるから、流路内の気泡の排出性を向上させることができる。
【０００８】
［態様４］
態様１から態様３の何れかの好適例（態様４）において、さらに、空気室と連通する逆止弁とを備え、逆止弁は、空気室内へ空気が入り込むのを防ぐ弁である。態様４によれば、逆止弁により空気室内へ空気が入り込むのを防ぐから、気体透過膜から気泡を透過させて空気室を介して排出する気泡の排出を長時間行うことができる。
【０００９】
［態様５］
態様４の好適例（態様５）において、空気室を基準圧に対して減圧する時間は、空気室を基準圧に対して増圧する時間よりも長い。態様５によれば、気体透過膜から気泡を透過させて空気室を介して排出する気泡の排出を長時間行うことができる。
【００１０】
［態様６］
態様１または態様２の好適例（態様６）において、気体透過膜は袋状であり、気体透過膜の内部空間を空気室として流路内に配置し、空気室には、空気の出入口を気体透過膜で閉塞させない枠体が設けられる。態様６によれば、袋状の気体透過膜の内部空間を空気室とするから、空気室を増圧することで気体透過膜が膨んで流路の体積が減少し、空気室を減圧することで気体透過膜が縮んで流路の体積が増加する。これにより、空気室の増圧によって気体透過膜が膨らむことで流路内の気泡の排出が促され、空気室の減圧によって気体透過膜から流路内の気泡が排出されるから、流路内の気泡の排出性を向上させることができる。さらに態様６では、空気室には空気の出入口を前記気体透過膜で閉塞させない枠体が設けられるから、空気室の減圧によって気体透過膜が縮んでも、枠体が邪魔をして気体透過膜により空気室の出入口が閉塞されないようにすることができる。
【００１１】
［態様７］
態様１または態様２の好適例（態様７）において、気体透過膜は、互いに対向する内面を有する袋状であり、気体透過膜の内部空間を空気室として流路内に配置し、気体透過膜には、互いに対向する内面の一方から他方に向けて突出する突起が設けられる。態様７では、気体透過膜の内部空間を空気室として流路内に配置し、気体透過膜には、互いに対向する内面の一方から他方に向けて突出する突起が設けられるから、空気室の減圧によって気体透過膜が縮んでも、突起が邪魔をして気体透過膜により空気室の出入口が閉塞されないようにすることができる。
【００１２】
［態様８］
態様２の好適例（態様８）において、気体透過膜は流路内において流路を覆う壁面を形成し、気体透過膜により流路の体積が減少した場合に、フィルターよりも上流側で流路の内側に撓んで流路を閉塞する閉塞部を気体透過膜に形成し、気体透過膜により流路の体積を減少させると、閉塞部によって流路が閉塞された後に、流路内の気泡がフィルターよりも下流側へ押し出されて排出される。態様８によれば、気体透過膜の流入口側の流路を閉塞させない場合に比較して、気泡が流入口側に逆流し難くすることができる。
【００１３】
［態様９］
態様２または態様３の好適例（態様９）において、気体透過膜は流路内において流路を覆う壁面を形成し、気体透過膜により流路の体積を減少させる場合に、流路の上流側から液体が圧送される。態様９によれば、気体透過膜により流路の体積を減少させる場合に、流路の上流側から液体が圧送されるから、気泡が流路の上流へ逆流することを防ぐことができる。
【００１４】
［態様１０］
本発明の好適な態様（態様１０）に係る液体噴射装置の制御方法は、液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置の制御方法であって、液体噴射装置は、液体噴射ヘッドへ液体を供給するための流路と、流路の壁面を構成する気体透過膜と、気体透過膜を介して流路と隔てられた空気室と、空気室内の気圧を、基準圧力に対して増減させる圧力調整部と、気体透過膜と対向するように流路の途中に設けられ、流路の上流側と下流側を仕切るフィルターと、を備え、気体透過膜は、フィルターよりも流路の上流側に配置されて構成され、圧力調整部によって空気室内の気圧を変化させて流路の体積を減少させることにより、上流側の流路内の気泡をフィルターよりも下流側へ押し出して排出するステップと、圧力調整部によって空気室内の気圧を変化させて流路の体積を増加させることにより、上流側の流路内の気泡を気体透過膜を透過させて排出するステップと、を有する。態様１０によれば、圧力調整部によって空気室内の気圧を変化させて流路の体積を減少させることにより、上流側の流路内の気泡をフィルターよりも下流側へ押し出して排出するステップと、圧力調整部によって空気室内の気圧を変化させて流路の体積を増加させることにより、上流側の流路内の気泡を気体透過膜を透過させて排出するステップと、を有するから、流路内の気泡の排出性を向上させることができる。
【００１５】
［態様１１］
本発明の好適な態様（態様１１）に係る液体噴射装置の制御方法は、液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置の制御方法であって、液体噴射装置は、液体噴射ヘッドへ液体を供給するための流路と、流路の壁面を構成する気体透過膜と、気体透過膜を介して流路と隔てられた空気室と、空気室内の気圧を、基準圧力に対して増減させる圧力調整部と、気体透過膜と対向するように流路の途中に設けられ、流路を開閉する弁体と、弁体を閉める方向へ付勢する付勢部材と、気体透過膜の変位に伴って、弁体の開閉を切り替える切替部材と、を備え、流路の体積が減少するように気体透過膜を変位させて切替部材で弁体を開くことによって、流路内の気泡を下流側へ流して排出するステップと、流路の体積が増加するように気体透過膜を変位させて切替部材で弁体を閉じることによって、流路内の気泡を気体透過膜を透過して排出するステップと、を有する。態様１１によれば、流路の体積が減少するように気体透過膜を変位させて切替部材で弁体を開くことによって、流路内の気泡を下流側へ流して排出するステップと、流路の体積が増加するように気体透過膜を変位させて切替部材で弁体を閉じることによって、流路内の気泡を気体透過膜を透過して排出するステップと、を有するから、流路内の気泡の排出性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る液体噴射装置の構成図である。
【図２】フィルターユニットの構成を示す断面図である。
【図３】フィルターユニットの作用説明図である。
【図４】フィルターユニットの作用説明図である。
【図５】第１変形例に係るフィルターユニットの構成を示す断面図である。
【図６】第２変形例に係るフィルターユニットの構成を示す断面図である。
【図７】第２変形例に係るフィルターユニットの作用説明図である。
【図８】第２変形例に係るフィルターユニットの作用説明図である。
【図９】第３変形例に係るフィルターユニットの構成を示す断面図である。
【図１０】第４変形例に係るフィルターユニットの構成を示す断面図である。
【図１１】第２実施形態の弁ユニットの構成を示す断面図である。
【図１２】弁ユニットの作用説明図である。
【図１３】弁ユニットの作用説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る液体噴射装置１０の部分的な構成図である。第１実施形態の液体噴射装置１０は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体１２に噴射するインクジェット方式の印刷装置である。図１に示す液体噴射装置１０は、制御装置２０と搬送機構２２と液体噴射ユニット２４とキャリッジ２６と圧力調整部２８とを具備する。液体噴射装置１０にはインクを貯留する液体容器（カートリッジ）１４が装着される。液体容器１４から液体供給管１６を介して液体噴射ユニット２４にインクが供給される。
【００１８】
制御装置２０は、液体噴射装置１０の各要素を統括的に制御する。搬送機構２２は、制御装置２０による制御のもとで媒体１２をＹ方向に搬送する。液体噴射ユニット２４は、フィルターユニット３０と弁ユニット７０と液体噴射ヘッド２５とを具備する。液体噴射ヘッド２５は、制御装置２０による制御のもとで複数のノズルＮの各々からインクを媒体１２に噴射する。液体噴射ヘッド２５は、相異なるノズルＮに対応する圧力室および圧電素子の複数組（図示略）を包含する。駆動信号の供給により圧電素子を振動させて圧力室内の圧力を変動させることで、圧力室内に充填されたインクが各ノズルＮから噴射される。
【００１９】
液体噴射ユニット２４はキャリッジ２６に搭載される。制御装置２０は、Ｙ方向に交差するＸ方向にキャリッジ２６を往復させる。搬送機構２２による媒体１２の搬送とキャリッジ２６の反復的な往復とに並行して液体噴射ヘッド２５が媒体１２にインクを噴射することで媒体１２の表面に所望の画像が形成される。なお、例えば相異なる種類のインクを噴射する複数の液体噴射ユニット２４をキャリッジ２６に搭載することも可能である。フィルターユニット３０と弁ユニット７０は、液体容器１４から液体供給管１６を介して供給されるインクを液体噴射ヘッド２５に供給する流路Ｐが内部に形成された構造体である。弁ユニット７０は、弁体（切替部材）によって流路Ｐ内の開閉（閉塞／開放）を制御することでインクの圧力を調整する弁装置として機能する。フィルターユニット３０は、フィルターによって流路Ｐ内のインクに混入した気泡や異物を捕集するフィルター装置として機能する。
【００２０】
（フィルターユニット）
第１実施形態では、液体を透過せずに気体を透過させる気体透過膜を利用することで、流路Ｐ内の気泡の排出性を高めることができるフィルターユニット３０を例に挙げて説明する。図２は、第１実施形態におけるフィルターユニット３０の構成例である。図２に示すように、第１実施形態のフィルターユニット３０は、支持体３２と空気室形成部材３４と支持体３６とを具備する。空気室形成部材３４は、支持体３２と支持体３６との間に固定される。
【００２１】
支持体３２には、流路３２２が形成されており、支持体３６には、流路３６２が形成されている。流路３２２は、支持体３２の一方の面から他方の面を貫通する貫通孔である。空気室形成部材３４のうち支持体３６側の表面には平面視で略円形状の凹部３４４が形成されている。空気室形成部材３４のうち支持体３２側の表面には凹部３４４に連通する流路３４２が形成されている。流路３４２は、支持体３２側において流路３２２に連通している。凹部３４４の径は流路３４２の径よりも大きく、凹部３４４の開口端部には、支持体３６に向けて拡径するテーパ状の通液口３４６が形成されている。
【００２２】
支持体３６には、流路３６２に連通し、空気室形成部材３４に向けて拡径するテーパ状の通液口３６４が形成されている。支持体３６の通液口３６４の開口端には、フィルター（フィルターエレメント）Ｆの周縁部が装着される段部３６５が形成されている。フィルターＦは、例えば熱溶着等の手段で段部３６５に固定される。このような構成よれば、フィルターＦは、テーパ状の通液口３４６と通液口３６４との間に配置されるので、流路抵抗を低減しながら気泡や異物の除去性能を向上できる。
【００２３】
凹部３４４の内部には、気体透過膜４０が設けられている。気体透過膜４０は、液体を透過せずに気体を透過可能な可撓性部材であり、例えばポリプロピレン（PP）等の樹脂材料で構成される。気体透過膜４０は、略筒状であり、凹部３４４内に変形可能に装着されている。具体的には、気体透過膜４０の一端にはフランジ４２が形成されており、このフランジ４２は空気室形成部材３４の流路３４２の開口端部に装着され、支持体３２で挟持されている。フランジ４２は、空気室形成部材３４と支持体３２で挟んで固定される。フランジ４２を接着剤で接着してもよい。気体透過膜４０の他端にもフランジ４４が形成されており、このフランジ４４は空気室形成部材３４の通液口３４６の開口端部に装着され、支持体３６で挟持されている。フランジ４４は、空気室形成部材３４と支持体３６で挟んで固定する。フランジ４４を接着剤で接着してもよい。
【００２４】
このようなフィルターユニット３０の構成によれば、流路３２２と気体透過膜４０の内部空間と通液口３６４と流路３６２とは、液体容器１４から液体供給管１６を介して供給されるインクを液体噴射ヘッド２５に供給する流路Ｐを構成する。このように、気体透過膜４０は、インクの流路Ｐの壁面を構成している。フィルターＦは、気体透過膜４０と対向するように流路Ｐの途中に配置される。流路Ｐは、このフィルターＦによってフィルターＦよりも上流側の空間と下流側の空間とに仕切られる。
【００２５】
空気室形成部材３４の凹部３４４内は、気体透過膜４０を介して気体透過膜４０の内部空間と外部空間に隔てられる。第１実施形態の空気室Ｓは、凹部３４４内における気体透過膜４０の外側空間、すなわち凹部３４４の内壁と気体透過膜４０の外壁で囲まれる空間で構成される。
【００２６】
空気室形成部材３４には、空気室Ｓに連通する気体の流路Ｑが形成されており、気体の流路Ｑには、逆止弁Ｖが設けられ、圧力調整部２８に連通している。第１実施形態の圧力調整部２８は、空気室Ｓ内の気圧を基準圧力に対して増減させる機能を有しており、典型的には空圧ポンプで構成される。圧力調整部２８によって空気室Ｓ内の気圧を変化させることができる。このような空気室Ｓ内の基準圧力に対する気圧の変化によって気体透過膜４０が撓むことで、空気室Ｓ内のインクの流路Ｐの体積が増減する。ここでの空気室Ｓ内の基準圧力は、典型的には通常の印刷時の空気室Ｓ内の気圧であり、例えば−１ｋＰａである。
【００２７】
したがって、圧力調整部２８で空気室Ｓ内を基準圧力に対して増圧してインクの流路Ｐの体積を減少させることによって、気体透過膜４０の内部空間の気泡を、フィルターＦよりも下流側に押し出して排出できる。また、圧力調整部２８で空気室Ｓ内を基準圧力に対して減圧することによって、気体透過膜４０の内側の流路Ｐ内に残留した気泡も、気体透過膜４０を透過させて排出できる。減圧時の圧力は、例えば基準圧力よりも低い圧力から−６０ｋＰａ程度までの圧力であり、典型的には−３０ｋＰａである。
【００２８】
逆止弁Ｖは、圧力調整部２８側から空気室Ｓ内へ空気が入り込むのを防ぐ弁である。逆止弁Ｖは、空気室Ｓ内へ空気が入り込むのを防ぐから、気体透過膜から気泡を透過させて空気室を介して排出する気泡の排出を長時間行うことができる。なお、逆止弁Ｖは、空気室Ｓを基準圧力に対して減圧する場合に機能し、空気室Ｓを基準圧力に対して増圧する場合には、強制開放できるように構成されている。空気室Ｓの増圧時に逆止弁Ｖを強制開放させることで、空気室Ｓに空気を送り込み易くすることができる。
【００２９】
（フィルターユニットの制御方法と作用）
次に、フィルターユニット３０の制御方法と作用について具体的に説明する。図３および図４は、図２のフィルターユニット３０の作用説明図である。図３は、空気室Ｓ内の増圧により気体透過膜４０で気泡を押し出して排出する状態を示しており、図４は、空気室Ｓ内の減圧により気体透過膜４０から気泡を透過させて排出する状態を示している。図２のフィルターユニット３０の制御方法としては、圧力調整部２８で空気室Ｓ内の増圧（図３）と減圧（図４）により、気泡の排出性を向上させることができる。このような圧力調整部２８の制御は、制御装置２０によって実行されるプログラムによって行われる。上述したフィルターユニット３０の空気室Ｓ内の増圧と減圧は、例えば液体噴射ヘッド２５のクリーニング時に、図示しないキャップで液体噴射ヘッド２５を封止した状態で実行される。ただし、これに限られず、空気室Ｓ内の増圧はクリーニング時に行い、空気室Ｓ内の減圧は印刷時に行うようにしてもよい。
【００３０】
例えば図２に示すように、流路Ｐを構成する気体透過膜４０の内部空間に気泡Ｂｕが混入していたとする。図２の状態で、制御装置２０が圧力調整部２８によって空気室Ｓ内を基準圧力に対して増圧すると、その圧力によって図３に示すように気体透過膜４０がその内側に撓む。これにより、フィルターＦよりも上流側の流路Ｐ（ここでは気体透過膜４０の内部空間）の体積が減少し、気体透過膜４０によって上流側の流路Ｐ内の気泡ＢｕがフィルターＦよりも下流側へ押し出され、インクの流れに乗って流路３６２から排出される。
【００３１】
この場合、液体噴射ヘッド２５のクリーニングによって、キャップ内を減圧して液体噴射ヘッド２５のノズルＮからインクを吸引することで、上記気泡ＢｕをノズルＮから排出することができる。第１実施形態では、気体透過膜４０を利用して流路Ｐ内の気泡ＢｕがフィルターＦよりも下流側へ押し出されるので、気体透過膜４０を利用しない場合より小さな吸引力でも、気泡Ｂｕを排出できる。また、空気室Ｓを増圧する際に、すなわち気体透過膜４０を利用して流路Ｐ内の気泡ＢｕがフィルターＦよりも下流側へ押し出される際に、フィルターＦよりも上流側からインクを圧送させるようにしてもよい。これによれば、気泡Ｂｕが流路Ｐの上流へ逆流することを防ぐことができる。
【００３２】
なお、図２に示すように気体透過膜４０のフランジ４２側（流路３２２側）とフランジ４４側（流路３６２側）にそれぞれ、他の部分よりも肉厚が薄い薄肉部４６、４８を形成することにより、気体透過膜４０が他の部分に比較して薄肉部４６、４８で撓み易くなる。これにより、図３に示すように空気室Ｓ内で大きく撓ませることができる。さらに、図３に示すように流路３２２側の薄肉部４６は、気体透過膜４０の内側に突出させるようにしてもよい。これによれば、気体透過膜４０が内側に撓んだときに、気体透過膜４０の流路３２２側の流路Ｐの径を縮小させることができるので、流路Ｐの径を縮小させない場合に比較して、気体透過膜４０内の気泡ＢｕをフィルターＦに押しつけ易くなる。
【００３３】
このような図３の状態で気泡Ｂｕをすべて排出するのは難しく、気泡Ｂｕ’のように気泡Ｂｕの一部が残留する場合もある。そこで、図３の状態から連続して、制御装置２０が圧力調整部２８によって空気室Ｓ内を基準圧力に対して減圧すると、その圧力によって図４に示すように気体透過膜４０がその外側に撓む。これにより、フィルターＦよりも上流側の流路Ｐ（ここでは気体透過膜４０の内部空間）の体積が増加し、残留した気泡Ｂｕ’は、気体透過膜４０を透過してインクの流路Ｐの外側（気体透過膜４０の外部空間）から気体の流路Ｑを介して排出される。
【００３４】
上述したように、図２のフィルターユニット３０によれば、空気室Ｓ内の増圧と減圧により、気泡の排気性を向上させることができる。なお、空気室Ｓを基準圧に対して減圧（図４）する時間は、空気室Ｓを基準圧に対して増圧（図３）する時間よりも長くしてもよい。これにより、図３のように気体透過膜４０で気泡を押し出して排出する時間よりも、図２のように気体透過膜４０から気泡を透過させて空気室Ｓを介して排出する時間を長くすることができる。
【００３５】
（第１変形例に係るフィルターユニット）
図５は、第１変形例に係るフィルターユニット３０の構成を示す断面図である。以下に例示する各変形例において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、図２乃至図４の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００３６】
図５に示すフィルターユニット３０は、気体透過膜４０が内側に撓んだときに、流路３２２側の薄肉部４６が気体透過膜４０の流路３２２側の流路Ｐを閉塞させる閉塞部として機能するようにした場合である。これによれば、気体透過膜４０が内側に撓んだとき、気体透過膜４０の流路３２２側の流路Ｐを薄肉部４６で閉塞した後に、流路Ｐ内の気泡ＢｕがフィルターＦよりも下流側へ押し出されて排出される。したがって、気体透過膜４０の流路３２２側の流路Ｐを閉塞させない場合に比較して、気泡Ｂｕが流路３２２側に逆流し難くすることができる。
【００３７】
（第２変形例に係るフィルターユニット）
図６は、第２変形例に係るフィルターユニット３０の構成を示す断面図である。図６のフィルターユニット３０は、気体透過膜４０を袋状にし、気体透過膜４０の内部空間を空気室Ｓとした場合である。支持体３２と空気室形成部材３４には、凹部３４４に連通するインクの流路３４５が形成されている。図２のフィルターユニット３０では、気体透過膜４０の内部空間と流路３２２と通液口３６４と流路３６２とで流路Ｐを構成するのに対して、図３のフィルターユニット３０では、気体透過膜４０の外部空間（凹部３４４の内壁と気体透過膜４０の外壁で囲まれる空間）と流路３４５と通液口３６４と流路３６２とで流路Ｐを構成する。したがって、図３のフィルターユニット３０では、気体透過膜４０の内壁が流路Ｐの壁面を構成するのに対して、図６のフィルターユニット３０では、気体透過膜４０は流路Ｐ内に配置され、気体透過膜４０の外壁が流路Ｐの壁面を構成する。
【００３８】
図６のフィルターユニット３０では、支持体３２の流路３２２と空気室形成部材３４の流路３４２が気体の流路Ｑを構成する。流路３４２の内周面にはシール部材４１が装着される。図６のフィルターユニット３０においても、圧力調整部２８によって袋状の気体透過膜４０からなる空気室Ｓ内の気圧を変化させることができる。このような空気室Ｓ内の基準圧力に対する気圧の変化によって気体透過膜４０が膨らむことで空気室Ｓ内のインクの流路Ｐの体積が減少し、気体透過膜４０が縮むことで空気室Ｓ内のインクの流路Ｐの体積が増加する。
【００３９】
したがって、圧力調整部２８で空気室Ｓ内を基準圧力に対して増圧してインクの流路Ｐの体積を減少させることによって、気体透過膜４０の内部空間の気泡を、フィルターＦよりも下流側に押し出して排出できる。
【００４０】
また、圧力調整部２８で空気室Ｓ内を基準圧力に対して減圧することによって、気体透過膜４０の外側の流路Ｐに残留した気泡も、気体透過膜４０の内側に透過させて空気室Ｓを介して排出できる。図６の気体透過膜４０は袋状なので、気体透過膜４０が縮んだときに、気体透過膜４０の内側の壁面どうしが当接して空気の出入口（シール部材４１の気体透過膜４０側の開口）を閉塞させないようにすることが好ましい。そこで、図６の気体透過膜４０の内部空間には、枠体５０が配置されている。枠体５０は例えば直方体の骨組み構造からなる構造体である。なお、枠体５０の構成は、これに限られない。
【００４１】
このような構成のフィルターユニット３０の制御方法と作用について具体的に説明する。図７および図８は、図６のフィルターユニット３０の作用説明図である。図７は、空気室Ｓ内の増圧により気体透過膜４０で気泡を押し出して排出する状態を示しており、図８は、空気室Ｓ内の減圧により気体透過膜４０から気泡を透過させて排出する状態を示している。図６のフィルターユニット３０の制御方法としては、図２のフィルターユニット３０と同様に、圧力調整部２８で空気室Ｓ内の増圧（図７）と減圧（図８）により、気体透過膜４０で気泡の排出性を向上させることができる。このような圧力調整部２８の制御は、制御装置２０によって実行されるプログラムによって行われる。
【００４２】
例えば図６に示すように、流路Ｐを構成する気体透過膜４０の内部空間に気泡Ｂｕと気泡Ｂｕ’が混入していたとする。図６の状態で、制御装置２０が圧力調整部２８によって空気室Ｓ内を基準圧力に対して増圧すると、その圧力によって図７に示すように、気体透過膜４０が膨らむ。これにより、フィルターＦよりも上流側の流路Ｐの体積が減少し、気体透過膜４０によって上流側の流路Ｐ内の気泡ＢｕがフィルターＦよりも下流側へ押し出され、インクの流れに乗って流路３６２から排出される。
【００４３】
続いて、制御装置２０が圧力調整部２８によって空気室Ｓ内を基準圧力に対して減圧すると、その圧力によって図８に示すように気体透過膜４０が縮む。これにより、フィルターＦよりも上流側の流路Ｐの体積が増加し、残留した気泡Ｂｕ’は気体透過膜４０の内側に透過し、空気室Ｓを介して気体の流路Ｑから排出される。なお、図８に示すように気体透過膜４０が縮んでも、枠体５０が邪魔をして気体透過膜４０の内側の壁面どうしが当接しないため、空気の出入口（シール部材４１の気体透過膜４０側の開口）が閉塞されないようにすることができる。このように、図６のフィルターユニット３０によれば、図２の場合と同様に、空気室Ｓ内の増圧と減圧により気泡の排気性を向上させることができる。
【００４４】
（第３変形例に係るフィルターユニット）
図９は、第３変形例に係るフィルターユニット３０の構成を示す断面図である。図６のフィルターユニット３０では、気体透過膜４０の内部空間に枠体５０を配置した場合を例示したが、これに限られるものではない。図９のフィルターユニット３０のように、気体透過膜４０の内部空間に枠体５０を配置する代わりに、気体透過膜４０にその内側に突出する突起５２を設けるようにしてもよい。
【００４５】
図９の構成では、気体透過膜４０の互いに対向する内面の一方から他方に向けて突出するように、突起５２が設けられている。このような突起５２を気体透過膜４０に設けることで、例えば図９の点線で示すような気体透過膜４０が膨らんだ状態から、実線で示すような気体透過膜４０が縮んだ状態になっても、突起５２が邪魔をして気体透過膜４０の内側の壁面どうしが当接しないため、空気の出入口（シール部材４１の気体透過膜４０側の開口）が閉塞されないようにすることができる。
【００４６】
（第４変形例に係るフィルターユニット）
図１０は、第４変形例に係るフィルターユニット３０の構成を示す断面図である。図１０のフィルターユニット３０では、気体透過膜４０の外側に枠体５４を固定した場合を例示する。枠体５４は、図６に示す枠体５２のような骨組み構造でなくてもよく、例えば図１０に示すような帯状の板材であってもよい。気体透過膜４０の外周を囲むように枠体５４を固定することで、例えば図１０の点線で示すような気体透過膜４０が膨らんだ状態から、実線で示すような気体透過膜４０が縮んだ状態になっても、枠体５４の部分は気体透過膜４０の内側の壁面どうしが当接しないため、空気の出入口（シール部材４１の気体透過膜４０側の開口）が閉塞されないようにすることができる。
【００４７】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態について説明する。以下に例示する各形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。図１１は、本発明の第２実施形態における弁ユニット７０の構成図である。第１実施形態では、気体透過膜をフィルターユニット３０に適用した場合を例示したが、第２実施形態では、気体透過膜を弁ユニット７０に適用した場合を説明する。
【００４８】
（弁ユニット）
図１１に示す第２実施形態の弁ユニット７０は、支持体７２と封止体７４と空気室形成部材７６と気体透過膜８０とを具備する。平板状の支持体７２の一方の表面に封止体７４が固定され、支持体７２の他方の表面と空気室形成部材７６との間に気体透過膜８０が固定される。支持体７２のうち封止体７４側の表面には平面視で略円形状の凹部７２２が形成されている。支持体７２のうち気体透過膜８０側の表面にも略円形状の凹部７２４が形成されており、空気室形成部材７６にも略円形状の凹部７６２が形成されている。
【００４９】
支持体７２には、凹部７２２に連通するインクの流入口７２３と、凹部７２４に連通するインクの流出口７２５とが形成されている。凹部７２２と封止体７４とで囲まれた空間がインク流入側の第１流路Ｒ1として機能し、凹部７２４と気体透過膜８０とで囲まれる空間が第２流路Ｒ2として機能する。第１流路Ｒ1と第２流路Ｒ2とは、液体容器１４から液体供給管１６を介して供給されるインクを液体噴射ヘッド２５に供給する流路Ｐとして機能する。したがって、気体透過膜８０は、流路Ｐ（第２流路Ｒ2）の壁を規定する。
【００５０】
第２実施形態の気体透過膜８０は、平板状であり、液体を透過せずに気体を透過可能な可撓性部材であり、例えばポリプロピレン（PP）等の樹脂材料で構成される。気体透過膜８０は、Ｗ方向の正側と負側に変形可能に装着されている。気体透過膜８０の表面には受圧板８１が設置される。受圧板８１は、例えば略円形状の平板材である。気体透過膜８０は、流路Ｐ（第２流路Ｒ2）の壁を規定すると共に、第１流路Ｒ1と第２流路Ｒ2との間の弁体８２を開閉する可動部としても機能する。
【００５１】
弁体８２は、第１流路Ｒ1内に設置され、付勢部材（例えばバネ）Ｃ1により弁座８４に押しつけられるように付勢される。弁座８４は、支持体７２のうち第１流路Ｒ1と第２流路Ｒ2との間に位置する部分（凹部７２２または凹部７２４の底部）であり、気体透過膜８０に間隔をあけて対向する。弁座８４の略中央には支持体７２を貫通する貫通孔Ｈが形成されている。この貫通孔Ｈは、内周面がＷ方向に平行な正円孔である。弁座８４の上流側に位置する第１流路Ｒ1と弁座８４の下流側に位置する第２流路Ｒ2とは弁座８４の貫通孔Ｈを介して相互に連通する。
【００５２】
弁体８２は、基部８２２と封止部８２４と弁軸８２６とからなる。基部８２２は、貫通孔Ｈの内径を上回る外径の円形状に成形された平板状の部分である。基部８２２の表面から弁軸８２６が同軸で垂直に突起し、平面視で弁軸８２６を囲む円環状の封止部８２４が基部８２２の表面に設置される。軸線ＣをＷ方向に向けた弁軸８２６が弁座８４の貫通孔Ｈに挿入された状態で基部８２２と封止部８２４とが第１流路Ｒ1内に位置するように弁体８２は設置される。弁座８４の貫通孔Ｈの内周面と弁軸８２６の外周面との間には隙間が形成される。
【００５３】
弁体８２の封止部８２４は、基部８２２と弁座８４との間に位置し、弁座８４に接触することで貫通孔Ｈを閉塞するシールとして機能する。具体的には、封止部８２４は、弁座８４のうち第１流路Ｒ1側の表面に接触する。付勢部材Ｃ1は、封止体７４と弁体８２の基部８２２との間に設置されてＷ方向、すなわち弁体８２を弁座８４側に付勢する。他方、弁座８４と受圧板８１との間にも付勢部材（例えばバネ）Ｃ2が設置され、付勢部材Ｃ2は受圧板８１をＷ方向に付勢する。
【００５４】
第２実施形態では、空気室形成部材７６の凹部７６２と気体透過膜８０で囲まれる空間が空気室Ｓとして機能する。空気室形成部材７６には、凹部７６２に連通する気体の流路Ｑが形成されており、気体の流路Ｑには、逆止弁Ｖが設けられ、圧力調整部２８に連通している。圧力調整部２８によって空気室Ｓ内の気圧を変化させることができる。このような空気室Ｓ内の気圧の変化によって気体透過膜８０が撓むことで、インクの流路Ｐ（第２流路Ｒ2）の体積が増減する。
【００５５】
（弁ユニットの制御方法と作用）
次に、弁ユニット７０の制御方法と作用について具体的に説明する。図１２および図１３は、図１１の弁ユニット７０の作用説明図である。図１２は、空気室Ｓ内の増圧により気体透過膜８０で弁体８２を開いて気泡を排出する状態を示しており、図１３は、空気室Ｓ内の減圧により気体透過膜８０で弁体８２を閉じて気体透過膜８０から気泡を透過させて排出する状態を示している。図１１の弁ユニット７０の制御方法としては、圧力調整部２８による空気室Ｓ内の増圧（図１２）と減圧（図１３）によって、気泡の排出性を高めることができる。このような圧力調整部２８の制御は、制御装置２０によって実行されるプログラムによって行われる。
【００５６】
例えば図１１に示すように、流路Ｐを構成する気体透過膜８０の内部空間に気泡Ｂｕと気泡Ｂｕ’が混入していたとする。図１１の状態で、制御装置２０が圧力調整部２８によって空気室Ｓ内を基準圧力に対して増圧すると、その圧力によって図１２に示すように気体透過膜８０がＷ方向の負側に撓んで変位し、弁体８２が開く。すなわち、弁体８２が付勢部材Ｃ1の付勢力に抗してＷ方向の負側に移動して封止部８２４が弁座８４から離間するから、弁座８４の貫通孔Ｈが開放され、第１流路Ｒ1と第２流路Ｒ2とが貫通孔Ｈを介して相互に連通する。これにより、第１流路Ｒ1の流入口７２３から貫通孔Ｈを介して第２流路Ｒ2の流出口７２５へとインクの流れが生じるから、第２流路Ｒ2の流路Ｐ内の気泡Ｂｕがインクの流れに乗って流出口７２５から排出される。しかも、気体透過膜８０がＷ方向の負側に撓むと、第２流路Ｒ2の体積が減少して、インクの流れが速くなるので、気泡Ｂｕも排出され易くなる。
【００５７】
次に、制御装置２０が圧力調整部２８によって空気室Ｓ内を基準圧力に対して減圧すると、その圧力によって図１３に示すように気体透過膜８０がＷ方向の正側に撓んで変位し、弁体８２が閉じる。すなわち、弁体８２がＷ方向の正側に移動して封止部８２４が弁座８４に当接するから、弁座８４の貫通孔Ｈが閉塞され、第１流路Ｒ1と第２流路Ｒ2とが遮断される。このとき、残留した気泡Ｂｕ’は気体透過膜８０を透過してインクの流路Ｐの外側へ出て、気体の流路Ｑを介して排出される。しかも、気体透過膜８０がＷ方向の正側に撓むと、第２流路Ｒ2の体積が増加して気泡Ｂｕ’が移動し易くなるから、気体透過膜８０の方へ引き寄せられ易くなるので、気泡Ｂｕ’も排出され易くなる。
【００５８】
上述したように、図１１の弁ユニット７０によっても、空気室Ｓ内の増圧と減圧により、気泡の排気性を向上させることができる。なお、弁ユニット７０は、上流側の第１流路Ｒ1と下流側の第２流路Ｒ2との間を、下流側の圧力変動に応じて連通させる自己封止弁として機能させることもできる。具体的には、第２流路Ｒ2内の圧力が所定の範囲内に維持された通常動作状態では、弁体８２が閉じた状態、すなわち第１流路Ｒ1と第２流路Ｒ2とが遮断された状態に維持される。これによれば、インクを消費しない状態（非印刷状態）においては、弁ユニット７０よりも上流側の液体圧送部６６からインクが圧送されても、弁体８２が閉じた状態となる。したがって、液体圧送部６６からのインクは弁ユニット７０よりも下流側の共通液室ＳRには供給されない。
【００５９】
これに対して、例えばインクの噴射や外部からの吸引に起因して第２流路Ｒ2内の圧力が低下すると、弁体８２が開いた状態、すなわち第１流路Ｒ1と第２流路Ｒ2とが連通された状態になる。これによれば、印刷状態のときに共通液室ＳRに一時的に貯留されていたインクが圧力室ＳCを介してノズルＮから噴射され、インクが消費されると、第２流路Ｒ2のインクの減少に伴って圧力が減少して第２流路Ｒ2が負圧になる。これにより弁体８２が開いた状態となり、第１流路Ｒ1から第２流路Ｒ2へインクが供給される。このため液体圧送部６６からのインクが共通液室ＳRに供給される。そして、弁ユニット７０の第２流路Ｒ2内へのインクの流入により第２流路Ｒ2の負圧は解消されると、弁体８２は再び閉じた状態となり、共通液室ＳRへのインクの供給が停止される。
【００６０】
このように、弁ユニット７０を自己封止弁として機能させる場合、弁体８２が開いているときには、インクの流れに乗せて気泡を排出することができ、弁体８２が閉じているときでも空気室Ｓ内を基準圧力に対して減圧することで、気体透過膜８０に気泡を透過させて排出させることができる。このように、弁体が開いている場合と弁体が閉じている場合の両方で気泡を排出できるので、弁体が開いている場合しか気泡を排出できない場合に比較して、気泡の排出性を高めることができる。
【００６１】
＜変形例＞
以上に例示した各実施形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
【００６２】
（１）液体噴射ヘッド２５の構造は適宜に変更される。例えば前述の各実施形態では、圧力室に機械的な振動を付与する圧電素子を利用した圧電方式の液体噴射ヘッド２５を例示したが、加熱により圧力室の内部に気泡を発生させる発熱素子を利用した熱方式の液体噴射ヘッドを採用することも可能である。また、液体噴射ヘッド２５における複数のノズルＮの構成は、上述した各実施形態の例示に限定されない。
【００６３】
（２）上述した各実施形態で例示した印刷装置は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。
【符号の説明】
【００６４】
１０…液体噴射装置、１２…媒体、１４…液体容器、１６…液体供給管、２０…制御装置、２２…搬送機構、２４…液体噴射ユニット、２５…液体噴射ヘッド、２６…キャリッジ、２８…圧力調整部、３０…フィルターユニット、３２…支持体、３２２…流路、３４…空気室形成部材、３４２…流路、３４４…凹部、３４５…流路、３４６…通液口、３６…支持体、３６２…流路、３６４…通液口、３６５…段部、４０…気体透過膜、４１…シール部材、４２、４４…フランジ、４６、４８…薄肉部、５０、５４…枠体、５２…突起、７０…弁ユニット、７２…支持体、７２２…凹部、７２３…流入口、７２４…凹部、７２５…流出口、７４…封止体、７６…空気室形成部材、７６２…凹部、８０…気体透過膜、８１…受圧板、８２…弁体、８２２…基部、８２４…封止部、８２６…弁軸、８４…弁座、Ｂｕ、Ｂｕ’…気泡、Ｃ…軸線、Ｃ1、Ｃ2…付勢部材、Ｆ…フィルター、Ｈ…貫通孔、Ｎ…ノズル、Ｐ…インクの流路、Ｑ…空気の流路、Ｓ…空気室、Ｖ…逆止弁。
【図１】
2017132098.tif 000003
【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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