(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット印刷システム（１０）にインクを供給する交換式インク容器（１２）であって、
前記印刷システムへの挿入方向に対して定められる先頭の端面（７２）と、少なくとも１つの流体出口（８８）を有する側面（７６）とを有するインク容器ハウジング（３４）を備えており、該インク容器ハウジングは、
前記先頭端面に配置された係合機構（４２）を有し、該係合機構は、前記印刷システム内への挿入後の前記インク容器ハウジングの回動の中心となるピボット軸（９２）を定めており、さらに、
前記インク容器ハウジングの前記先頭端面（７２）上の、少なくとも部分的に前記ピボット軸９２と前記側面との間の位置に配置された複数の電気接点（７８）を有し、前記インク容器ハウジングを前記インクジェット印刷システム（１０）に挿入することと、前記挿入した後に前記インク容器ハウジングを前記ピボット軸まわりに回動させることによって、前記インク容器ハウジング上の前記複数の電気接点と前記印刷システムに設けられた対応するばね式の電気接点（６４）との間の電気相互接続が確立され、
前記ピボット軸（９２）は、前記挿入後前記回動の前において前記電気接点（７８）と前記ばね式の電気接点（６４）との接触部に配置され、前記電気接点（７８）は、前記回動中に前記ばね式の電気接点（６４）を後退させるようにしたことを特徴とする交換式インク容器。
【請求項２】
前記複数の電気接点（７８）は、４個の電気接点であることを特徴とする請求項１に記載の交換式インク容器（１２）。
【請求項３】
前記４個の電気接点は、供給電圧を送る１対の接点と、共通基準に対する制御およびデータ信号を送る１対の接点とを含むことを特徴とする請求項２に記載の交換式インク容器（１２）。
【請求項４】
前記インク容器ハウジング（３４）を前記ピボット軸（９２）まわりに回動させる時、前記複数の電気接点（７８）は、弧に沿って移動することを特徴とする請求項１に記載の交換式インク容器（１２）。
【請求項５】
前記複数の電気接点（７８）に電気接続された電気記憶装置（８０）をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の交換式インク容器（１２）。
【請求項６】
前記電気記憶装置（８０）は、半導体メモリ装置であることを特徴とする請求項５に記載の交換式インク容器（１２）。
【請求項７】
印刷システム（１０）の収納部（１４）に挿入可能である交換式インク容器（１２）であって、
前記収納部への挿入方向に対して先頭の端面（７２）を有するインク収容用のタンク部分（３４）と、
前記先頭端面に配置された係合機構（４２）とを備えており、該係合機構は、前記収納部内への挿入中の前記タンク部分の回動の中心となるピボット軸（９２）を定めており、
電気記憶装置（８０）に電気接続された少なくとも１つの電気接点（７８）を備えており、該少なくとも１つの電気接点は、少なくとも部分的にピボット軸上の位置で前記タンク部分の前記先頭端面上に配置されており、さらに、
前記タンク部分を前記収納部内に挿入し、前記挿入の後に前記タンク部分が前記ピボット軸まわりに回動して、前記タンク部分上の前記少なくとも１つの電気接点を前記収納部上の少なくとも１つのばね式の電気接点（６４）に接続するようにされ、
前記ピボット軸（９２）は、前記挿入後前記回動の前において前記電気接点（７８）と前記ばね式の電気接点（６４）との接触部に配置され、前記電気接点（７８）は、前記回動中に前記ばね式の電気接点（６４）を後退させるようにしたことを特徴とする交換式インク容器（１２）。
【請求項８】
前記タンク部分（３４）は、前記先頭端面（７２）に連結された側面（７６）を有し、該側面に少なくとも１つの流体出口（８８）が設けられ、前記タンク部分の前記少なくとも１つの電気接点（７８）は、前記先頭端面上の、少なくとも部分的に前記側面と前記ピボット軸（９２）との間の位置に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の交換式インク容器（１２）。
【請求項９】
前記タンク部分（３４）の前記少なくとも１つの電気接点（７８）は、それぞれ前記電気記憶装置（８０）に電気接続された４個の電気接点であることを特徴とする請求項８に記載の交換式インク容器（１２）。
【請求項１０】
前記係合機構（４２）は、前記先頭端面（７２）上の前記側面（７６）寄りの位置に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の交換式インク容器（１２）。
【請求項１１】
前記タンク部分（３４）の前記少なくとも１つの電気接点（７８）は、前記先頭端面（７２）上の前記側面（７６）寄りの位置に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の交換式インク容器（１２）。
【請求項１２】
キャリッジ取り付け型交換式インク容器（１２）および収納部（１４）間を確実に電気接続する方法であって、
前記収納部への挿入方向に対して定められる先頭の端面（７２）を有し、該先頭端面上に係合機構（４２）および少なくとも１つの電気接点（７８）を設けた交換式インク容器を設けることと、
前記交換式インク容器の前記係合機構（４２）が前記収納部に設けられた対応する係合機構（４８）に係合してピボット軸（９２）を定めるように、前記交換式インク容器を少なくとも部分的に前記収納部にはめ込むことと、
前記はめ込んだ後に、前記交換式インク容器の前記少なくとも１つの電気接点を弧に沿って移動させて、前記収納部に設けられた少なくとも１つのばね式の電気接点（６４）に係合して電気接続するように、前記交換式インク容器を前記ピボット軸まわりに回動させることとを含み、
前記ピボット軸（９２）は、前記はめ込み後前記回動の前において前記電気接点（７８）と前記ばね式の電気接点（６４）との接触部に配置され、
前記回動させることは、前記電気接点（７８）によって、前記回動中に前記ばね式の電気接点（６４）を後退させることを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記交換式インク容器（１２）の前記少なくとも１つの電気接点（７８）は、複数の電気接点であり、前記収納部（１４）上の前記少なくとも１つのばね式の電気接点（６４）は、複数の対応する電気接点を含み、前記交換式インク容器を前記ピボット軸（９２）まわりに回動させることによって、前記交換式インク容器の前記複数の電気接点の各々が弧に沿って移動して、前記収納部に設けられた前記複数の対応する電気接点の各々に係合して電気接続するようにしたことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
インクを前記交換式インク容器（１２）から前記収納部（１４）に供給することをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
情報を前記交換式インク容器（１２）および前記収納部（１４）間で転送することをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記交換式インク容器（１２）を少なくとも部分的に前記収納部（１４）にはめ込むことには、前記交換式インク容器を前記収納部の、少なくとも１つの電気接点（６４）を配置した後壁（６６）の方に押しつけることを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記交換式インク容器（１２）を前記ピボット軸（９２）まわりに回動させることには、前記交換式インク容器を前記収納部（１４）の底面（６８）の方へ下向きに回動させて、前記交換式インク容器の流体出口（８８）を前記収納部の底面付近の流体入口（３６）に接続することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の背景］
本発明は、インクをインクジェットプリンタに供給するためのインク容器に関する。特に、本発明は、インクジェット印刷システム内の収納部に挿入して、確実に電気接続を確立できるように構成されたインク容器に関する。
【０００２】
インクジェットプリンタは、紙などの印刷媒体に対して移動するキャリッジ内に取り付けられたインクジェットプリントヘッドを利用することが多い。プリントヘッドが印刷媒体に対して移動する時、制御システムがプリントヘッドを作動させて、インク滴を印刷媒体上に付着または吐出して画像およびテキストを形成する。インクは、使い捨てプリントカートリッジの場合のようにプリントヘッドに一体化されたインク供給源か、プリントヘッドから分離して交換可能なインク供給源によってプリントヘッドに供給される。
【０００３】
従来より使用されている１形式の印刷システムは、キャリッジで担持されたインク供給源を利用している。このインク供給源は、プリントヘッドと一体的に形成されており、インクがなくなれば、プリントヘッドおよびインク供給源全体が交換される。あるいは、インク供給源をキャリッジで担持し、プリントヘッドから分離して交換可能にすることができる。インク供給源が分離して交換可能である場合、インク供給源は、なくなった時に交換される。プリントヘッドの方は、プリントヘッドの寿命が尽きた時に交換される。インク供給源が印刷システムのどこに配置されているかに関係なく、インク供給源がインクをインクジェットプリントヘッドに確実に供給することが重要である。
【０００４】
１つの形式のインク供給源が、ヨーロッパ特許出願第０５５１７５２Ａ２号に開示されており、これは、インクジェット記録装置における記録ヘッド情報の制御を対象としている。記録装置は、ヘッドベースプレートに取り付けられた記録ヘッドを備えている。インク供給穴を有するタンクケースを備えたインクタンクをヘッドベースプレートに取り付けることができる。タンクケースに係合機構が設けられ、ヘッドベースプレートの対応の係合機構に係合するように構成されている。電気伝達路は、情報をインクタンクから記録ヘッドへ転送することができる。別の形式のインク供給源が、ヨーロッパ特許出願第０５９０６６９Ａ１号に開示されており、これは、インクジェットカートリッジを印刷システムに取り付ける装置を対象としている。カートリッジは、電気端子を備えた電気コネクタを設けた前壁を有する。カートリッジ前壁の電気端子は、カートリッジ支持手段の電気コネクタの電気端子に係合することができる。カートリッジ支持手段は、カートリッジの底壁上の足部分を受け取ることができるシュー部分を備えて、カートリッジの電気端子を支持手段の電気端子に整合させることができるようにしている。
着脱が容易な交換式インク容器を利用するインクジェット印刷システムが現在も必要とされている。インク容器を取り付けることによって、プリンタとの確実な流体および電気接続ができなければならない。これらのインク容器は、製造が比較的簡単で、したがってインク供給源のコストを削減できるようにしなければならない。インク供給源コストの削減は、印刷システムの１頁当たりの印刷コストを減少させるであろう。
【０００５】
［発明の概要］
本発明の１つの態様は、インクジェット印刷システムにインクを供給する交換式インク容器である。交換式インク容器は、先頭縁部に配置された係合機構を備え、この係合機構は、インクジェット印刷システムに設けられた対応する係合機構に係合するように構成されている。係合機構は、インクジェット印刷システム内への挿入中の交換式インク容器の回動の中心となるピボット軸を定める。交換式インク容器は、挿入方向に対して先頭の縁部に配置された複数の電気接点も備えている。複数の電気接点は、交換式インク容器上のピボット軸より下方の位置に配置されて、挿入中に交換式インク容器をピボット軸まわりに回動させることによって、インク容器上の複数の電気接点が印刷システムに設けられた対応する電気接点の方へ移動して、その間に電気相互接続を確立することができる。
【０００６】
［好適な実施形態の詳細な説明］
図１は、収納部１４内に取り付けられた少なくとも１つの交換式インク容器１２を備えた、カバーを開放して示す印刷システム１０の１つの実施形態の斜視図である。交換式インク容器１２が収納部１４内に適切に取り付けられた状態では、インクが交換式インク容器１２から少なくとも１つのインクジェットプリントヘッド１６へ供給される。インクジェットプリントヘッド１６は、プリンタ部分１８からの作動信号に応答して、印刷媒体上にインクを付着させる。インクがプリントヘッド１６から吐出されると、インク容器１２からプリントヘッド１６にインクが補充される。１つの好適な実施形態では、交換式インク容器１２、収納部１４およびインクジェットプリントヘッド１６の各々が、印刷を行うために印刷媒体に対して移動する走査型キャリッジの一部を形成している。プリンタ部分１８は、印刷媒体２２を受け取るための媒体トレー２４を備えている。印刷媒体２２が印刷領域を進む時、走査型キャリッジ２０がプリントヘッド１６を印刷媒体２２に対して移動させる。プリンタ部分１８は、プリントヘッド１６を選択的に作動させることによってインクを印刷媒体２２上に付着させ、それによって印刷を行う。
【０００７】
走査型キャリッジ２０は、走査型機構上の印刷領域を通過移動し、走査型キャリッジ２０が走査軸を通って移動する時、走査型キャリッジ２０はこの走査型機構に設けられたスライドロッド２６上を摺動する。走査型キャリッジ２０を正確に位置決めするために、位置決め手段（図示せず）が使用されている。また、走査型キャリッジ２０が走査軸に沿って移動する時、印刷媒体２２を印刷領域を通して進めるために、紙送り機構（図示せず）が用いられている。リボンケーブル２８などの電気リンクによってプリントヘッド１６を選択的に作動させるための電気信号が走査型キャリッジ２０に与えられる。
【０００８】
本発明の重要な態様は、インク容器１２を収納部１４に挿入して、インク容器１２がプリンタ部分１８に対して適切な流体および電気相互接続を生じるようにする方法および装置である。インク容器１２およびプリンタ部分１８間に適切な流体および電気接続の両方を確立することが重要である。流体相互接続によって交換式インク容器１２内のインク供給源をプリントヘッド１６に流体接続することによって、プリントヘッド１６へのインク源を設けることができる。電気相互接続によって、交換式インク容器１２およびプリンタ部分１８間で情報の受け渡しを行うことができるようになる。交換式インク容器１２およびプリンタ部分１８間で受け渡しされる情報には、幾例かを挙げると、交換式インク容器１２とプリンタ部分１８との適合性に関する情報や、インクレベル情報などの作動状態情報が含まれる。
【０００９】
図２〜図１４を参照しながら以下に説明する本発明の方法および装置は、交換式インク容器１２および収納部１４間に信頼できる電気および流体接続が確立されるようにして、交換式インク容器１２を収納部１４に挿入できるようにする機構を記載している。また、本発明の方法および装置は、プリンタ部分１８に対する交換式印刷部材１２の挿抜を確実に行うことができるようにする一方、図１に「ｈ」で示された寸法で表されるプリンタ部分１８の全高を比較的低くすることができ、それによって、比較的薄型の印刷システム１０が提供される。印刷システムを小型化するとともに、プリンタ部分をさまざまな印刷用途で使用できるようにするために、印刷システム１０が薄型であることが重要である。
【００１０】
図２は、図１に示された本発明のインクジェット印刷システム１０の簡略化した概要図である。図２は、単一のインク容器１２に接続された単一のプリントヘッド１６を示すように簡略化されている。
【００１１】
本発明のインクジェット印刷システム１０は、プリンタ部分１８と、プリンタ部分１８によって収容されるように構成されたインク容器１２とを含む。プリンタ部分１８は、インクジェットプリントヘッド１６およびコントローラ２９を備えている。インク容器１２をプリンタ部分１８に適切に挿入すると、インク容器１２およびプリンタ部分１８間で電気および流体接続が確立される。流体接続は、インク容器１２内に貯蔵されているインクをプリントヘッド１６へ供給できるようにする。電気接続は、インク容器１２上に配置された電気記憶装置８０とプリンタ部分１８との間で情報の受け渡しを行うことができるようにする。インク容器１２およびプリンタ部分１８間での情報交換によって、プリンタ部分１８の作動と交換式インク容器１２に入っているインクとが適合することを確認することができ、それによって高品質印刷および印刷システム１０の信頼できる作動が達成される。
【００１２】
コントローラ２９はとりわけ、プリンタ部分１８および交換式インク容器１２間での情報の転送を制御する。また、コントローラ２９は、プリントヘッドを作動させて印刷媒体上にインクを選択的に付着させるために、プリントヘッド１６およびコントローラ２９間での情報転送を制御する。また、コントローラ２９は、プリントヘッド１６および印刷媒体の相対移動も制御する。コントローラ２９は、印刷システム１０とホストコンピュータなどのホスト装置（図示せず）との間での情報転送の制御などのさらなる機能を果たす。
【００１３】
印刷システム１０が印刷媒体上に高品質画像を確実に与えるようにするために、コントローラ２９のオペレーションがプリンタ部分１８内に取り付けられた特定の交換式インク容器１２を考慮に入れることが必要である。コントローラ２９は、信頼できる作動を確保するとともに高品質の印刷画像を確保できるように、プリンタ部分１８内に取り付けられた特定の交換式インク容器１２を考慮に入れるために電気記憶装置８０によって与えられたパラメータを利用する。
【００１４】
たとえば、交換式インク容器１２に関連して電気記憶装置８０に記憶することができるパラメータには、幾つかを挙げると、交換式インク容器１２に関する日付コード、インク容器１２の初挿入の日付コード、システム係数、インクの種類およびインクの色、インク容器の寸法、プリンタの型番または識別番号、およびカートリッジ使用情報が含まれる。
【００１５】
図３は、収納部１４内に適切に取り付けられた１対の交換式インク容器１２を示す走査型キャリッジ２０の一部分の斜視図である。インクジェットプリントヘッド１６が、収納部１４と流体連通している。好適な実施形態において、図１に示されたインクジェット印刷システム１０は、３種類の色を収容した３色インク容器と、単色を収容した第２インク容器とを有する。この好適な実施形態において、３色インク容器は、シアン、マゼンタおよびイエローインクを収容し、単色インク容器は黒色インクを収容して、４色印刷を行うことができる。交換式インク容器１２は、３色より少ないか、必要ならばそれより多くの色を収容できるように、異なった仕切りにすることもできる。たとえば、高忠実度の印刷の場合、６色以上を使用して印刷を行う場合が多い。
【００１６】
簡略化のため、図３に示された走査型キャリッジ部分２０は、単一のプリントヘッド１６に流体接続されているように示されている。好適な実施形態では、４個のインクジェットプリントヘッド１６の各々が、収納部１４に流体接続されている。この好適な実施形態では、４個のプリントヘッドの各々が、交換式インク容器内に収容された４色のインクの各々に流体接続されている。したがって、シアン、マゼンタ、イエローおよび黒色プリントヘッド１６の各々が、それぞれ対応するシアン、マゼンタ、イエローおよび黒色インク供給源に接続されている。４個より少ないプリントヘッドを利用する他の構造も可能である。たとえば、プリントヘッド１６は、プリントヘッド１６を適当に仕切って、第１色を第１群のインクノズルに供給し、第２色を第１群とは異なった第２群のインクノズルに供給することによって、複数色を印刷できるように構成することができる。このように、単一のプリントヘッド１６を使用して複数の色を印刷することによって、４個より少ないプリントヘッドが４色印刷を達成できるようにすることができる。各交換式インク容器１２とプリントヘッド１６との間の流路については、図４を参照しながらさらに詳細に説明する。
【００１７】
交換式インク容器１２の各々は、交換式インク容器１２を収納部１４に固定するラッチ３０を含む。好適な実施形態の収納部１４は、交換式インク容器１２上の対応するキーイング機構（図示せず）と相互作用する１組のキー３２を備えている。交換式インク容器１２上のキーイング機構は、収納部１４上のキー３２と相互作用して、交換式インク容器１２と収納部１４とが適合することを確認することができる。
【００１８】
図４は、図２に示された走査型キャリッジ部分２０の側面図である。走査型キャリッジ部分２０はインク容器１２を含み、これは図面では収納部１４内に適切に取り付けられ、それによって交換式インク容器１２およびプリントヘッド１６間に流体連通が確立されている。
【００１９】
交換式インク容器１２は、１つまたは複数のインクを収容するリザーバ部分３４を有する。好適な実施形態では、３色交換式インク容器１２は、それぞれ異なった色のインクを収容している３個の個別インク収容リザーバを有する。この好適な実施形態では、単色交換式インク容器１２は、単色のインクを収容するための単一インクリザーバ３４である。
【００２０】
好適な実施形態では、リザーバ３４の内部に毛管貯蔵部材（図示せず）が配置されている。印刷システム１０に対するインク容器１２の挿抜中にインクがリザーバ３４から漏れることを防止するために、毛管貯蔵部材は、インクを保持できる十分な毛管作用を有する多孔質部材である。この毛管力は、温度および圧力変化などの広範な環境条件でインクリザーバ３４からのインクの漏れを防止できる十分な強さでなければならない。また、毛管部材の毛管作用は、インクリザーバのすべての向きで、さらに通常の取扱中にインク容器が受ける妥当な大きさの衝撃および振動においても、インクをインクリザーバ３４内に保持できる大きさである。好適な毛管貯蔵部材は、１９９９年１０月２９日に出願された代理人整理番号１０９９１４０７の「インクジェットプリンタ用のインクリザーバ(Ink Reservoir for an Inkjet Printer)」と題する米国特許出願第０９／４３０，４００号に記載されている網状熱接着ポリマー繊維であり、この出願は本発明の譲受人に譲渡されており、参照として本明細書に援用される。
【００２１】
インク容器１２を収納部１４内に適当に取り付けると、インク容器１２は、流体相互接続部３６によってプリントヘッド１６に流体接続される。プリントヘッド１６の作動時に、インクが吐出部分３８から吐出され、時には背圧と呼ばれる負のゲージ圧力がプリントヘッド１６内に生じる。プリントヘッド１６内のこの負のゲージ圧力は、インクリザーバ３４内に配置された毛管部材から生じる毛管力に打ち勝つのに十分である。この逆圧によってインクが交換式インク容器１２から引き出されてプリントヘッド１６へ送られる。このように、交換式インク容器１２から供給されたインクがプリントヘッド１６に補充される。
【００２２】
流体相互接続部３６は好ましくは、上はインク容器１２内へ、また下にはインクジェットプリントヘッド１６まで延在する直立インク管である。流体相互接続部３６は、図４では非常に簡略化して示されている。好適な実施形態では、流体相互接続部３６は、走査軸に沿ったプリントヘッド１６の配置の片寄りを考慮に入れ、それによってプリントヘッド１６を対応する交換式インク容器１２からずらして配置できるようにする連結管である。好適な実施形態では、流体相互接続部３６は、リザーバ３４内に延出して毛管部材を圧縮し、それによって流体相互接続部３６付近に毛管作用が高められた領域を形成する。毛管作用が高められたこの領域は、インクを流体相互接続部３６の方へ引き寄せやすくし、それによってインクが流体相互接続部３６を通ってプリントヘッド１６へ流れることができる。後述するように、インク容器１２は、収納部内に挿入された時に毛管部材の適切な圧縮が得られるように、収納部１４内に適切に配置されることが重要である。インクがインク容器１２からプリントヘッド１６へ確実に流れるようにするために、毛管部材の適切な圧縮が必要である。
【００２３】
交換式インク容器１２はさらに、図９ａないし図９ｃおよび図１０ａないし図１０ｂを参照しながら説明するように、インク容器１２を収納部１４に挿入することによって、プリントヘッド１６との間に確実な流体相互接続が得られるとともに、交換式インク容器１２および走査型キャリッジ２０間に確実な電気接続が形成されるようにするガイド機構４０、係合機構４２、ハンドル４４およびラッチ機構３０を備えている。
【００２４】
収納部１４は、ガイドレール４６と、係合機構４８と、ラッチ係合機構５０とを備えている。ガイドレール４６は、ガイドレール係合機構４０および交換式インク容器１２と協働してインク容器１２を収納部１４内へ案内する。交換式インク容器１２が収納部１４に完全に挿入されると、交換式インク容器に設けられた係合機構４２が収納部１４に設けられた係合機構４８と噛み合って、交換式インク容器１２の前端部すなわち先頭端部を収納部１４に固定する。次に、インク容器１２を押し下げて、収納部１４に設けられたばね付勢部材５２を圧縮すると、やがて収納部１４に設けられたラッチ係合機構５０がラッチ部材３０に設けられたフック機構５４に係合して、インク容器１２の後端部すなわち尾端部が収納部１４に固定される。交換式インク容器１２および収納部１４間で適切な挿入および機能的接合を可能にするのは、インク容器１２上の機構と収納部１４に設けられた機構との協働である。ここで収納部１４について図５を参照しながらさらに詳細に説明する。
【００２５】
図５は、インク収納部１４を単独に示す前方斜視図である。図５に示された収納部１４は、単色インクを収容しているインク容器１２をはめ込むための単色ベイ５６と、３色インクを収容しているインク容器をはめ込むための３色ベイ５８とを備えている。この好適な実施形態では、単色ベイ５６は、黒色インクを収容している交換式インク容器１２を受け取り、３色ベイ５８は、内部でそれぞれ個別リザーバに区分けされたシアン、マゼンタおよびイエローインクを収容する交換式インク容器１２を受け取る。収納部１４は交換式インク容器１２とともに、異なった数の個別インクを収容したインク容器を受け取るように他の機構のベイ５６および５８を有することもできる。また、収納部１４の収容ベイ５６および５８の数は、２つより少なくとも、多くてもよい。たとえば、収納部１４は、４色印刷を行うためにそれぞれが異なった色のインクを収容する４個の個別の単色インク容器１２を受け取るために４個の個別ベイを有することもできる。
【００２６】
収納部１４のベイ５６および５８の各々は、それぞれの直立流体相互接続部３６を挿通させるための開口６０を有する。流体相互接続部３６は、インク容器１２に設けられた対応する流体出口から出るインク用の流体入口である。電気相互接続部６２も、各収容ベイ５６および５８内に設けられている。電気相互接続部６２は、複数の電気接点６４を備えている。好適な実施形態では、電気接点６４は、交換式インク容器１２が収納部１４の対応するベイに適切に取り付けられた時にばね付勢される４個のばね式電気接点からなる機構である。電気接続部６２および流体相互接続部３６の各々との適当な係合が確実に行われなければならない。
【００２７】
各ベイ５６および５８内の流体相互接続部の両側に配置されたガイドレール４６が、インク容器１２の両側の対応するガイド機構４０に係合して、インク容器を収納部内へ案内する。インク容器１２が収納部１４に完全に挿入された時、収納部１４の後壁６６に設けられた係合機構４８が、インク容器１２の図３に示された対応する係合機構４２に係合する。係合機構４８は、電気相互接続部６２の両側に配置されている。板ばねなどのバイアス手段５２が、収納部１４内に配置されている。板ばね５２は、インク容器１２を収納部１４の底面６８から押し上げようとするバイアス力を与える。図１０および図１１に関連して説明するように、板ばねは、収納部１４へのインク容器１２の係止を助けるとともに、収納部からのインク容器１２の取り出しを助ける。
【００２８】
図６ａ、図６ｂ、図６ｃおよび図６ｄは、本発明の交換式インク容器１２のそれぞれ正面図、側面図、背面図および底面図である。図６ａに示されているように、交換式インク容器１２は、１対の外向きに突出したガイドレール係合機構４０を備えている。好適な実施形態では、これらのガイドレール係合機構４０の各々は、交換式インク容器１２の直立側部７０に直交する方向で外向きに延出している。係合機構４２は、インク容器１２の前面すなわち先頭縁部７２から外向きに延出している。係合機構４２は、電気インターフェース７４の両側に配置されており、交換式インク容器１２の底面７６寄りに位置している。電気インターフェース７４は、複数の電気接点７８を備えており、各電気接点７８が電気記憶装置８０に電気接続されている。
【００２９】
先頭端部７２に図６ｃに示された尾端部８２が向き合っている。交換式インク容器１２の尾端部８２は、係合フック５４を有するラッチ機構３０を備えている。ラッチ機構３０は、弾性材料で形成されているため、ラッチ機構は尾端部から外向きに延出することができ、それによって係合機構を収納部１４に設けられた対応する係合機構の方へ外向きに突出させる。ラッチ部材３０を尾端部８２の方へ内向きに圧縮すると、ラッチ部材が外向きのバイアス力を加えて、係合機構５４を収納部４に設けられた対応する係合機構５０と確実に噛み合わせておくことができるため、インク容器１２が収納部１４内に固定される。
【００３０】
交換式インク容器１２はさらに、交換式インク容器１２の尾端部に配置されたキー８４を備えている。キーは好ましくは、ラッチ３０の両側で交換式インク容器１２の底面７６寄りに配置されている。キー８４は、収納部１４上のキーイング機構３２と相互作用して、インク容器１２を収納部１４内の正しいベイ５６および５８内に確実に挿入できるようにする。また、キー８４およびキーイング機構３２によって、交換式インク容器１２が、収納部１４内の対応する収容ベイ５６および５８と色および化学特性すなわち適合性の点で適合したインクを収容していることを確認できる。
【００３１】
ハンドル部分４４が、交換式インク容器１２の尾縁部８２の上面８６に配置されている。ハンドル部分４４は、インク容器１２を収納部１４の適当なベイに挿入する間、尾縁部８２を把持することができるようにする。ハンドル部分を開口８８の上方に配置することによって、顧客がインク容器１２を収納部１４に挿入する間にインクが手に付く可能性を減少させることができる。また、ハンドル部分４４がリザーバ３４の電気接点７８と反対側に配置されているので、インク容器１２を収納部１４に挿入する間に、電気接点７８に手が触れることを減少またはなくすことができる。人の手が触れると、電気接点が汚れる可能性がある。人の皮膚に多く見られる塩および油で電気接点が汚れると、インク容器１２およびプリンタ部分１８間の電気接続が不確実になるか、抵抗が大きくなるであろう。
【００３２】
交換式インク容器１２は、その底面７６に配置された開口８８を有する。開口８８は、流体相互接続部３６がリザーバ３４を貫通してその内部に配置された毛管部材に係合できるようにする。３色交換式インク容器１２の場合、それぞれが異なった色に対応する３個の流体出口８８がある。３色チャンバの場合、３個の流体相互接続部３６の各々が流体出口８８のそれぞれにはまって、各インクチャンバとその色に対応したプリントヘッドとの間を流体連通させる。
【００３３】
図７は、図５に示された収納部１４の単色ベイ５６に挿入されるように配置された単色インク容器の斜視図である。図７に示された単色インク容器は、底面７６に単一の流体出口８８だけが設けられている点を除いて、図６ａ〜図６ｄに示された３色インク容器と同様である。単色交換式インク容器１２は、単色のインクを収容しており、したがって、インクをインク容器１２から対応するプリントヘッドに供給するために単一の対応する流体相互接続部３６のみを受け取る。
【００３４】
図８は、電気記憶装置８０および電気接点７８を非常に拡大した図である。１つの好適な実施形態では、電気記憶装置８０および電気接点は、基板８５に取り付けられている。電気接点７８の各々は、電気記憶装置８０に電気接続されている。各電気接点７８は基板８５によって互いに電気絶縁されている。１つの好適な実施形態では、電気記憶装置８０は、基板８５に取り付けられた半導体メモリである。好適な実施形態では、基板８５は、インク容器１２に接着されている。
【００３５】
１つの好適な実施形態では、電源およびアース接続とともにクロックおよびデータ接続用の接点を表す４個の電気接点７８が設けられている。交換式インク容器１２をプリンタ部分１８に挿入することによって、収納部１４上の電気接点６４と交換式インク容器１２上の電気接点７８との電気接続を確立する。電源およびアースを電気記憶装置８０に接続すると、データがプリンタ部分１８および交換式インク容器１２間をクロック信号で定められた速度で転送される。信頼できるデータ転送を確保するために、それぞれ電気接点６４および７８によって形成されるプリンタ部分１８および交換式インク容器１２間の電気接続が低抵抗接続であることが重要である。電気接点６４および７８が低抵抗接続を行うことができない場合、データがうまく転送されないか、データが壊れるか、不正確になるであろう。したがって、印刷システム１０の適切な作動を確保するために、インク容器１２およびプリンタ部分１８間で信頼できる低抵抗接続を行うことが重要である。インク容器１２とプリンタ部分１８間で信頼できる電気接続を確立するための本発明の一態様は図１０、１１ａおよび１１ｂで、より詳細に述べられる。インク容器１２とプリンタ部分１８間で信頼できる電気接続を確率するための本発明の一態様は、図１０、図１１および図１１ｂにおいてさらに詳しく記載される。
【００３６】
図９ａ、図９ｂおよび図９ｃは、交換式インク容器１２を収納部１４に挿入して収納部１４と信頼できる電気接続および流体接続を形成するための、本発明の技術を説明する一連の図である。
【００３７】
図９ａは、インク容器１２が収納部１４に部分的に挿入されたところを示す。好適な実施形態では、インク容器１２は、まず、ハンドル部分４４を把持して、インク容器の先頭縁部すなわち先頭面７２を収納部に挿入することによって、収納部１４に挿入される。先頭縁部７２が収納部１４に入ると、インク容器に設けられた外向き延出ガイド部材４０がガイドレール対４６の各々に係合する。ガイドレール４６は、インク容器１２を水平または直線移動で収納部１４の後壁６６の方へ案内する。ガイドレール４６は次に、交換式インク容器を後壁６６に向かう水平方向および収納部１４の底面に向かう垂直方向の両方へ案内して、図９ｂに示されているように、インク容器１２の係合機構４２を収納部１４の後壁６６の対応する係合機構４８にはめる。インク容器１２の挿入には、インク容器をガイドレール４６に沿って直線的に押し進める挿入力が必要なだけである。インク容器１２に作用する重力によって、ガイドレールが下向き方向に延在する時にインク容器がガイドレール４６に追従して、係合機構４２および４８を係合させやすくなっている。ガイドレール係合機構４０は好ましくは、ガイドレール４６に沿って自由に摺動できるように、わずかに丸みが付けられた表面である。
【００３８】
図９ｂは、インク容器１２が収納部１４に挿入されて、係合機構４２が収納部１４に設けられた係合機構４８と噛み合っているところを示す。矢印９０で示されているように、下向きの力をインク容器１２に加えると、板ばね５２が圧縮されて、インク容器１２の尾端部８２が収納部１４の底面６８の方へ押し下げられる。キー８４を収納部１４上のキーイング機構３２に正確に対応させなければならない。インク容器１２上のキー８４がキーイング機構３２に対応しない場合、キーイングシステムはインク容器１２を収納部１４内へそれ以上に挿入できないようにする。キー８４およびキーイング機構３２からなるこのキーイングシステムは、収納部１４に適合しないインク容器が収納部１４にそれ以上に挿入されることを防止する。インク容器１２を収納部１４にさらに挿入すると、流体接続部３６がインク容器１２内の毛管部材と接触し、それによって流体相互接続部３６が不適合なインクで汚染されるであろう。流体相互接続部３６内で不適合なインクが混合すると、沈殿が発生して、プリントヘッド１６を破損させることがある。不適合の化学特性のインクに加えて、インク容器は不適合な色を有することがあり、それが色の混合を生じることによって、生成された印刷品質が低下するであろう。
【００３９】
インク容器１２上のキー８４および収納部１４上のキーイング機構３２は、適切なインク容器１２が適切な収納部１４に完全に挿入されることを考慮に入れている。インク容器１２の尾端部８２に加えられた下向きの力によって、インク容器１２がピボット軸まわりに回動して板ばね５２を圧縮し、それによってインク容器１２の尾縁部８２が収納部１４の底面６８の方へ移動する。インク容器１２が収納部１４内へ押し下げられると、弾性ラッチ３０がわずかに内向きにインク容器１２の尾縁部８２の方へ圧縮される。インク容器１２が十分に押し下げられると、ラッチ３０上の係合機構５４が収納部１４上の対応する係合機構５０に係合して、図９ｃに示されているように、インク容器１２を収納部１４に固定することができる。
【００４０】
図９ｃに示されているように、インク容器１２が収納部１４内に適切に固定された時、流体相互接続部３６がリザーバ３４内にはまり込んで毛管部材を圧縮し、それによって流体相互接続部３６付近に毛管作用が高められた領域を形成する。毛管作用が高められたこの領域は、インクを流体相互接続部３６の方へ引き寄せやすくし、それによってインクが流体相互接続部３６を通ってプリントヘッド１６へ流れることができる。好適な実施形態では、収納部１４内に挿入された時のインク容器１２は、重力の基準系において、重力がインク容器１２内のインクに作用して、インクがインク容器１２の底面７６の方に引き寄せられやすくするような向きになっている。したがって、インク容器１２内のインクは底面７６へ引き寄せられ、そこでインクは毛管引力によって流体相互接続部３６の方へ引き寄せられ、したがって、インク容器１２内でのインクの滞留が減少または最小限に抑えられやすくなる。
【００４１】
図１０は、本発明の交換式インク容器１２の前面図である。前面図、すなわちインク容器１２の先頭縁部７２は、インク容器１２の先頭縁部７２の底面７６寄りの位置に配置された係合機構４２を備えている。好適な実施形態では、係合機構４２は、インク容器１２の先頭縁部７２の両側部に配置された１対の係合機構である。図９ａ、図９ｂおよび図９ｃに示されている、インク容器１２を収納部１４に挿入する順序に関連して前述したように、部分的に挿入した後、インク容器１２をピボット軸９２まわりに回動させることによって、インク容器１２を収納部１４に完全に挿入することができる。
【００４２】
ピボット軸９２は、図１０に示され、係合機構４２付近に位置している。ピボット軸は、収納部１４の後壁６６上に設けられた対応する係合機構４８と相互作用するインク容器１２上の係合機構４２によって定められる。図９ｂに示されているようにインク容器１２を収納部１４に部分的に挿入した後、インク容器１２を収納部１４に完全に挿入するための矢印９０で示されているような下向きの力によって、インク容器１２がピボット軸９２まわりに回動する。係合機構４２が収納部上の対応する係合機構４８に係合することによって、インク容器１２の先頭縁部７２が捕らえられる。このように先頭縁部４２が捕らえられることによって、下向きの力９０がインク容器１２の尾縁部８２に加えられて、ピボット軸９２まわりの回動運動が発生した時、先頭縁部７２の上昇移動が防止される。
【００４３】
たとえば、インク容器１２上の係合機構４２が収納部１４上の係合機構４８に適切に係合していなければ、下向きの力９０がインク容器１２の尾縁部８２に加えられた時、開口８８にはまってタンク３４内の毛管部材に係合し、尾縁部８２を下向きの力９０で押し下げた時に先頭縁部７２を押し上げる流体相互連結部３６の係合のため、インク容器の先頭縁部７２が上昇するであろう。したがって、インク容器１２を収納部１４に挿入する間にインク容器１２をピボット軸９２まわりに適切に回動させるために、係合機構４２が収納部１４上の対応する係合機構４８に適切に係合していることが重要である。ピボット軸９２を定めるのは、係合機構４２と、それと収納部１４上の対応する係合機構との係合の両方である。
【００４４】
図１０に示されているように、インク容器１２は複数の電気接点７８も備え、その各々が電気記憶装置８０に電気接続されており、これらはすべて、基板８５に取り付けられている。基板８５は、インク容器１２の先頭縁部７２上に配置されている。電気接点７８は、少なくとも部分的にピボット軸９２とインク容器１２の底面７６との間に位置することが重要である。図１１ａおよび図１１ｂに関連して説明するように、インク容器１２の回動中に電気接点７８を前方へ移動させて、インク容器１２および収納部１４間を適切に電気接続できるようにするのは、電気接点７８をピボット軸９２の下方に位置させる配置である。
【００４５】
図１１ａおよび図１１ｂは、図９ｂおよび図９ｃで先に示したように、インク容器１２を収納部１４内へ回動させるところを簡略化して示している。インク容器１２上の電気接点７８の配置と、インク容器１２がピボット軸９２まわりに回動する間にこの配置がインク容器１２上の電気接点７８を収納部１４上の電気接点６４にいかに適切に係合させることができるかをわかりやすく示すために、図１１ａおよび図１１ｂは非常に簡略化されている。
【００４６】
図１１ａおよび図１１ｂは、インク容器１２および収納部１４の一部分を非常に拡大した側面図である。ピボット軸９２は、中心に十字を付けた円で表されている。ピボット軸９２は、インク容器１２を収納部１４に挿入する間のインク容器１２の回動中心になるインク容器上の点である。インク容器１２および収納部１４間の電気係合状態をわかりやすく示すために、インク容器１２に設けられた係合機構４２および収納部１４に設けられた係合機構４８が共に図示されていないことに注意されたい。図１１ａは、図９ｂで先に示されているように、インク容器１２が収納部１４に部分的に挿入されたところを示す。次に、インク容器をピボット軸９２まわりに回動させるために、インク容器１２の尾端部に下向きの力を加える。インク容器１２がピボット軸９２まわりに回動すると、ピボット軸より上方に位置する先頭縁部７２の部分が、収納部１４の後壁６６から離れる方向に移動する。反対に、ピボット軸９２より下方に、すなわち、ピボット軸９２とインク容器１２の底面７６との間に位置する先頭縁部７２の部分は、収納部１４の後壁６６の方へ移動する。インク容器１２および収納部１４間を電気接触させるために電気接点を電気コネクタ６２上の電気接点６４の方へ弧状に移動させるのは、電気接点７８をピボット軸９２より下方に位置させる配置である。
【００４７】
図１１ｂは、収納部１４内に完全に挿入されているインク容器１２を示す。インク容器１２がピボット軸９２まわりに弧状に回動すると、電気接点７８が収納部１４に設けられた電気接点６４の方へ弧状に移動することがわかるであろう。電気接点７８が対応する電気接点６４に係合すると、インク容器１２および収納部１４間に作動または電気接続が確立される。好適な実施形態では、収納部１４に設けられた電気接点６４がばね式であり、したがって、電気接点７８が電気接点６４に係合した時、わずかに圧縮される、すなわち後退する。収納部１４にばね式電気接点６４を用いることは、より確実な電気接触を得るのに役立つと共に、インク容器１２および収納部１４の両方の許容変動を大きくできるようにする。
【００４８】
図１２は、収納部１４内に取り付けられたインク容器１２の簡略上面図である。図１２は、インク容器１２および収納部１４間の電気相互接続がどのように行われるかを説明するためのものであり、同一縮尺で描かれていない。好適な実施形態では、収納部１４は、複数のばね式電気接点６４を有する電気相互接続部６２を備えている。
【００４９】
インク容器１２に複数の電気接点７８が配置されている。インク容器１２は、収納部１４に挿入された時、電気接点７８の各々が収納部１４上の複数のばね式電気接点６４の各々に係合するように構成されている。電気接点６４はわずかに圧縮されているため、各電気接点がインク容器に設けられたそれぞれの電気接点７８に押しつけられると、インク容器１２および収納部１４間に確実な電気相互接続が確立される。インク容器１２および収納部１４間のこの電気相互接続によって、インク容器１２上に配置された電気記憶装置８０と図２に示されたプリンタ部分１８内に配置されたコントローラ２９との間で情報を転送することができる。
【００５０】
図１３ａおよび図１３ｂは、図９ａ、図９ｂおよび図９ｃに関連して説明した挿入プロセスの、インク容器１２の先頭縁部７２が流体相互接続部３６の上方に位置する時の位置を示す。図１３ａは側面図で、図１３ｂは端面図を示す。図１３ａおよび図１３ｂから、ガイド機構４０は、挿入中にインク容器の先頭縁部７２が流体相互接続部３６に衝突しないように、インク容器１２の底面７６寄りの十分に低い位置でインク容器１２に配置されなければならないことがわかるであろう。ガイド部材４０の配置の別の制約として、ガイド部材４０は、係合機構４２が収納部１４上の対応する係合機構４８に適切に係合できるように、インク容器１２の上面８６に十分に近づけて配置しなければならない。
【００５１】
また、インク容器上の外向きに延出したガイド部材４０は、ガイドレール４６に係合するように十分に外側に延出していなければならない。しかし、外向きに延出したガイド部材４０は、収納部１４の直立側部に引っかかって、収納部１４へのインク容器１２の挿入を妨害する摩擦または引っ掛かりを生じる干渉を発生するほど外側へ延出してはならない。
【００５２】
図１４ａ、図１４ｂおよび図１４ｃは、インク容器１２を収納部１４から取り外す技術を示している。本発明のインク容器の取り外す技術は、ラッチ３０を尾端面８２の方へ押しつけることによって、係合機構を収納部１４上の対応する係合機構５０から解放することによって始まる。インク容器１２の尾縁部が解放されると、ばね５２がインク容器の尾縁部を、図１４ｂに示されているように、押し上げる。このインク容器１２のハンドル４４を把持して、インク容器１２を挿入方向と逆の方向に取り出すことができる。インク容器１２を収納部１４から引き出す時、ガイド部材４０がガイドレール４６に沿って進むことによってインク容器が持ち上げられ、これによって流体相互接続部３６とインク容器１２の底面の流体出口との間の干渉が防止される。
【００５３】
本発明のインク容器１２は、収納部１４に係合してそれと相互作用することによって、インク容器１２を収納部内へ案内するとともに、収納部１４との間に信頼できる流体および電気接続が得られるように構成されている。本発明による技術は、この挿入プロセスを比較的簡単かつ容易にして、インク容器１２の不適切な挿入を防止することができる。顧客は、インク容器１２のハンドル４４を把持して、インク容器１２を水平に収納部１４内に滑り込ませる。ガイドレール４６およびガイド機構４０の協働によって、インク容器１２が収納部１４内へ適切に案内される。インク容器１２を押し下げることによって、インク容器１２が係止され、インク容器１２および収納部１４間に電気および流体の両方の作動相互接続が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のインクジェット印刷システムの１つの実施形態であり、カバーを開いて本発明の複数の交換式インク容器を示している。
【図２】  図１に示されたインクジェット印刷システムの概略図である。
【図３】  交換式インク容器と１つまたは複数のプリントヘッドとの間の流体連通を行う収納部内に配置された本発明の交換式インク容器を示す走査型キャリッジの一部を非常に拡大した斜視図である。
【図４】  交換式インク容器および交換式インク容器固定用の収納部の各々に設けられることにより、プリントヘッドとの流体連通ができるガイドおよびラッチ機構を示す走査型キャリッジの一部の側面図である。
【図５】  本発明の１つまたは複数の交換式インク容器を受け取る収納部を単独で示す。
【図６ａ】  本発明の３色交換式インク容器を単独で示す等角図である。
【図６ｂ】  本発明の３色交換式インク容器を単独で示す等角図である。
【図６ｃ】  本発明の３色交換式インク容器を単独で示す等角図である。
【図６ｄ】  本発明の３色交換式インク容器を単独で示す等角図である。
【図７】  本発明の単色交換式インク容器の斜視図である。
【図８】  複数の電気接点に電気接続された電気記憶装置の上面図である。
【図９ａ】  交換式インク容器を収納部に挿入するための本発明の方法を示す。
【図９ｂ】  交換式インク容器を収納部に挿入するための本発明の方法を示す。
【図９ｃ】  交換式インク容器を収納部に挿入するための本発明の方法を示す。
【図１０】  図６ａに示す交換式インク容器の先頭縁部の、ピボット軸を破線で示した、非常に拡大した平面図である。
【図１１ａ】  収納部への挿入中に交換式インク容器をピボット軸まわりに回動させることを示した、非常に拡大した図である。
【図１１ｂ】  収納部への挿入中に交換式インク容器をピボット軸まわりに回動させることを示した、非常に拡大した図である。
【図１２】  インク容器と収納部との電気接続を確立するために収納部に取り付けたインク容器の平面図である。
【図１３ａ】  交換式インク容器が収納部の直立流体入口の上方を通過する時の側面図である。
【図１３ｂ】  交換式インク容器が収納部の直立流体入口の上方を通過する時の端面図である。
【図１４ａ】  交換式インク容器を収納部から取り外すための本発明の方法を示す。
【図１４ｂ】  交換式インク容器を収納部から取り外すための本発明の方法を示す。
【図１４ｃ】  交換式インク容器を収納部から取り外すための本発明の方法を示す。
【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６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
0004167831.tif 000014
【図９ｃ】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１３ａ】
0004167831.tif 000020
【図１３ｂ】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１４ｃ】
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