(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のノズル毎の圧力室を列状に備えたキャビティープレートと、前記各圧力室ごとに駆動させる駆動電極のパターンを表面に形成した圧電シートを積層させて成る圧電アクチュエータとからなり、この圧電アクチェータを、前記キャビティープレートに、当該圧電アクチェータにおける各駆動電極が各圧力室に対応するように積層してなる圧電式インクジェットプリンタヘッドにおける圧電アクチュエータであって、
駆動電極のうち個別電極の列が形成された圧電シートと、コモン電極が形成された圧電シートとには、各圧電シートの長辺端縁部と短辺端縁部とに、該各辺方向の所定位置に位置決めマーク用の切欠き部がそれぞれ設けられ、該各切欠き部が積層方向にほぼ揃うように構成されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記位置決めマーク用の切欠き部は、前記各圧電シートの長辺端縁部と短辺端縁部とに、該各辺方向の中点にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記一方の圧電シートの片面に形成する前記各個別電極を、前記ノズルの配列方向と平行な中心線を挟んで両側にて、それぞれ該中心線寄りの位置からその中心線と平行な圧電シートの長辺端縁部まで延びるように互いに一定間隔にて平行な列状に形成され、
前記他方の圧電シートの片面には、前記中心線を挟む中央部位に前記コモン電極が形成され、且つ該コモン電極と適宜隔てて圧電シートの長辺端縁部まで延びるダミー個別電極が形成されており、
前記一方の圧電シートと他方の圧電シートとを交互に積層してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
前記中心線を挟む一方の側の列における個別電極のパターンは、直線状で且つ圧電シートの前記端縁部の一方に対して直交する方向に延びるように形成し、
前記中心線を挟む他方の側の列における個別電極のパターンは、前記中心線に近い側で前記一方の側の列の個別電極に対し前記一定間隔の半分だけずらした千鳥配列状の位置にあって、前記中心線と直交する方向にのび、且つ各個別電極の長手方向の中途部で屈曲し、さらに、前記一方の側の列の個別電極における前記圧電シートの前記一方の端縁部側での位置に対応して圧電シートの前記の端縁部の他方に対して直交する方向に延びるように形成され、
前記中心線の中央位置で、前記一方の側の列における個別電極のパターンと、前記他方の側の列における個別電極のパターンとが点対称状に形成され、
前記長辺端縁部に形成される前記切欠き部は、前記両個別電極のパターンの間に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項５】
圧電アクチュエータにおける圧電シートを構成する素材シートに、少なくとも前記圧電シートの対向する２辺の一方の辺同士を隣接させて、複数の圧電シートの領域を並べて形成し、該各領域には、個別電極を、当該領域の前記両辺間で当該両辺と平行な中心線を挟んで両側にて該中心線寄りの位置からそれぞれ領域の前記両辺まで延びるように互いに一定間隔にて平行な列状に形成し、
位置決めマーク用の切欠き部が、前記領域の各辺の線上の所定位置に、当該各辺を跨ぐ大きさのスルーホールにて形成され、
前記４辺に沿って前記スルーホールと共に前記領域毎に分割することを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項６】
前記スルーホールが、前記中心線と交差する線上であって、前記各圧電シートにおける２辺の中央位置及び前記中心線の延長上で、前記２辺と交差する方向の他の２辺との交点部にて当該各辺を跨ぐ大きさにて設けられていることを特徴とする請求項５に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項７】
前記各圧電シートの領域は平面視矩形状に形成されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項８】
前記中心線を挟む一方の側の列における個別電極のパターンは、直線状で且つ領域の一方の辺に対して直交する方向に延びるように形成し、
前記中心線を挟む他方の側の列における個別電極のパターンは、前記中心線に近い側で前記一方の側の列の個別電極に対し前記一定間隔の半分だけずらした千鳥配列状の位置にあって、領域の前記中心線と直交する方向に延び、且つ各個別電極の長手方向の中途部で屈曲し、さらに、前記辺で隣接した領域における前記一方の側の列の個別電極の端部と接続するように、領域の他方の辺に対して直交する方向に延びるように形成した後、前記各領域毎に素材シートを分割して各圧電シートを作成することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項９】
前記各領域の中心線の中央位置で、前記一方の側の列における個別電極のパターンと、前記他方の側の列における個別電極のパターンとが点対称状に形成され、且つ隣り合う領域の少なくとも一方の辺同士が切れ目なく接続していることを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電式のインクジェットプリンタヘッドによる印字駆動に使用されるプレート型の圧電アクチュエータの構成及びその製造方法に係り、より詳しくは、圧電シートの積層作業やヘッドの組み立て作業等を容易にできるようにするための位置決めマークの構成及び形成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先行技術のオンディマンド型の圧電式インクジェットプリンタヘッドにおいては、特願２０００−７２６７８号の明細書に記載されているように、複数個のノズル及びこの各ノズルごとの圧力室を備えたキャビティープレートと、前記各圧力室ごとに形成された平面状の個別電極及び隣接する複数の圧力室に共通するコモン電極により圧電シート（セラミック材料からなるグリーンシート）を挟んで積層したプレート型の圧電アクチュエータとからなり、この圧電アクチュエータを、前記キャビティープレートに、当該圧電アクチュエータにおける各個別電極が各圧力室に対応するように積層したものが開示されている。その場合、複数個のノズルを、キャビティープレートの長辺縁と平行状であって、短辺（幅方向）の中央部に列状に配列し、これに対応する圧力室が、キャビティープレートの幅方向（短辺）の中央線を挟んで両側にて、当該キャビティープレートの短辺縁と平行状にて長辺方向に延びるように千鳥配列状に配置されていた。
【０００３】
そして、前記圧電アクチュエータを製作するにあたり、従来から、個別電極が形成された圧電シート１００と、図示しないコモン電極及びダミー個別電極が形成された圧電シート１０１とを乾燥後に交互に積層し、プレスし、焼成後、圧電シート１００、１０１の広幅面と直交する側面にシートの厚さ方向に側面電極１０２を形成し、同じ上下位置関係の個別電極やダミー個別電極の端縁部同士を電気的に接続し、同様にコモン電極同士を電気的に接続し、さらに圧電アクチュエータのトップシートとしての圧電シート１０３の広幅面（上面）に形成された表面電極１０４と前記側面電極１０２とを接続して外部回路からの電気信号の印加を行うようにしていた（図１２参照）。
【０００４】
ところで、圧電セラミックス製のグリーンシートからなる１枚の大きい素材シート１０２に前記の個別電極等のパターンを導電性ペーストにてスクリーンマスク印刷等で形成するとき、各圧電シート１００、１０１の広幅面であって長辺端縁部または短辺端縁部近傍に位置決め用のマーク１０５を同時に印刷形成し、乾燥後、該マーク１０５の位置が上下で略揃うように圧電シート１００、１０１を積層プレスし、その後、焼成して一枚の圧電アクチュエータとしたものを所定の圧電シートの大きさに高速回転するダイシングカッターにて切断分離していた。
【０００５】
これにより、前記個別電極の端部や、前記位置決め用のマーク１０５の端部が圧電アクチュエータの端面から露出するので、この端面からの露出部分が上下に複数見える箇所を、画像認識装置の拡大レンズで確認して、前記キャビティプレートへの所定位置に重ねて接着固定する作業のための、位置決めの基準とするようにしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記個別電極の幅寸法及び配置間隔が小さいことから、位置決め用のマーク１０５の幅もかなり小さくなるため、さらには、圧電アクチュエータの端面から露出するマーク１０５端部の層厚さも微小であるため、前記認識が困難となり、前記組み立て作業の精度が悪化し、いわゆる製品歩留りが悪化するという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解消したプレート型の圧電アクチュエータを提供することを技術的課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため、請求項１に記載の発明の圧電アクチュエータは、複数個のノズル毎の圧力室を列状に備えたキャビティープレートと、前記各圧力室ごとに駆動させる駆動電極のパターンを表面に形成した圧電シートを積層させて成る圧電アクチュエータとからなり、この圧電アクチェータを、前記キャビティープレートに、当該圧電アクチェータにおける各駆動電極が各圧力室に対応するように積層してなる圧電式インクジェットプリンタヘッドにおける圧電アクチュエータであって、駆動電極のうち個別電極の列が形成された圧電シートと、コモン電極が形成された圧電シートとには、各圧電シートの長辺端縁部と短辺端縁部とに、該各辺方向の所定位置に位置決めマーク用の切欠き部がそれぞれ設けられ、該各切欠き部が積層方向にほぼ揃うように構成されているものである。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の圧電アクチュエータにおいて、前記位置決めマーク用の切欠き部は、前記各圧電シートの長辺端縁部と短辺端縁部とに、該各辺方向の中点にそれぞれ設けられているものである。
【００１０】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の圧電アクチュエータにおいて、前記一方の圧電シートの片面に形成する前記各個別電極を、前記ノズルの配列方向と平行な中心線を挟んで両側にて、それぞれ該中心線寄りの位置からその中心線と平行な圧電シートの長辺端縁部まで延びるように互いに一定間隔にて平行な列状に形成され、前記他方の圧電シートの片面には、前記中心線を挟む中央部位に前記コモン電極が形成され、且つ該コモン電極と適宜隔てて圧電シートの長辺端縁部まで延びるダミー個別電極が形成されており前記一方の圧電シートと他方の圧電シートとを交互に積層してなるものである。
【００１１】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の圧電アクチュエータにおいて、前記中心線を挟む一方の側の列における個別電極のパターンは、直線状で且つ圧電シートの前記端縁部の一方に対して直交する方向に延びるように形成し、前記中心線を挟む他方の側の列における個別電極のパターンは、前記中心線に近い側で前記一方の側の列の個別電極に対し前記一定間隔の半分だけずらした千鳥配列状の位置にあって、前記中心線と直交する方向に延び、且つ各個別電極の長手方向の中途部で屈曲し、さらに、前記一方の側の列の個別電極における前記圧電シートの前記一方の端縁部側での位置に対応して圧電シートの前記の端縁部の他方に対して直交する方向に延びるように形成され、前記中心線の中央位置で、前記一方の側の列における個別電極のパターンと、前記他方の側の列における個別電極のパターンとが点対称状に形成され、前記長辺端縁部に形成される前記切欠き部は、前記両個別電極のパターンの間に位置するように構成したものである。
【００１２】
他方、請求項５に記載の発明の圧電アクチュエータの製造方法は、圧電アクチュエータにおける圧電シートを構成する素材シートに、少なくとも前記圧電シートの対向する２辺の一方の辺同士を隣接させて、複数の圧電シートの領域を並べて形成し、該各領域には、個別電極を、当該領域の前記両辺間で当該両辺と平行な中心線を挟んで両側にて該中心線寄りの位置からそれぞれ領域の前記両辺まで延びるように互いに一定間隔にて平行な列状に形成し、位置決めマーク用の切欠き部を、前記領域の各辺の線上の所定位置に、当該各辺を跨ぐ大きさのスルーホールにて形成し、前記４辺に沿って前記スルーホールと共に前記領域毎に分割することを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の圧電アクチュエータの製造方法において、前記スルーホールが、前記中心線と交差する線上であって、前記各圧電シートにおける２辺の中央位置及び前記中心線の延長上で、前記２辺と交差する方向の他の２辺との交点部にて当該各辺を跨ぐ大きさにて設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項５または請求項６に記載の圧電アクチュエータの製造方法において、前記各圧電シートの領域は平面視矩形状に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法において、前記中心線を挟む一方の側の列における個別電極のパターンは、直線状で且つ領域の一方の辺に対して直交する方向に延びるように形成し、前記中心線を挟む他方の側の列における個別電極のパターンは、前記中心線に近い側で前記一方の側の列の個別電極に対し前記一定間隔の半分だけずらした千鳥配列状の位置にあって、領域の前記中心線と直交する方向に延び、且つ各個別電極の長手方向の中途部で屈曲し、さらに、前記辺で隣接した領域における前記一方の側の列の個別電極の端部と接続するように、領域の他方の辺に対して直交する方向に延びるように形成した後、前記各領域毎に素材シートを分割して各圧電シートを作成することを特徴とするものである。
【００１６】
さらに、請求項９に記載の発明は、請求項５乃至請求項８のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法において、前記各領域の中心線の中央位置で、前記一方の側の列における個別電極のパターンと、前記他方の側の列における個別電極のパターンとが点対称状に形成され、且つ隣り合う領域の少なくとも一方の辺同士が切れ目なく接続していることを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。図１、図１０及び図１１は、本発明の実施の形態による圧電式インクジェットプリンタヘッドを示す。これらの図において、金属板製のキャビティープレート１０に対して積層されるプレート型の圧電アクチュエータ２０の上面には、外部機器との接続のために、フレキシブルフラットケーブル４０が接着剤にて重ね接合されているものであり、最下層のキャビティープレート１０の下面側に開口されたノズル１５から下向きにインクが吐出するものとする。
【００１８】
前記キャビティープレート１０は、図３及び図４に示すように構成されている。すなわち、ノズルプレート１１、二枚のマニホールドプレート１２、スペーサプレート１３及びベースプレート１４の五枚の薄い金属板を積層した構造である。前記ノズルプレート１１には、微小径のインク噴出用のノズル１５が、当該ノズルプレート１１における第１の方向（長辺方向）に沿って２列の千鳥配列状に設けられている。即ち、ノズルプレート１１の前記第１の方向と直交する第２の方向（短辺方向）の中心線を挟んで両側の平行状の基準線１１ａ、１１ｂに沿って、微小ピッチ（Ｐ０）の間隔で千鳥状配列にて多数個のノズル１５が穿設されている（図４参照）。
【００１９】
前記二枚のマニホールドプレート１２には、インク通路１２ａ、１２ｂが、前記ノズル１５の列の両側に沿って、当該プレート１２の長辺に略沿って延びるように穿設されている。但し、下側のノズルプレート１１に対面するマニホールドプレート１２におけるインク通路１２ｂは、当該マニホールドプレート１２の上側にのみ開放するように凹み形成されている（図４参照）。このインク通路１２ａ、１２ｂは、この両マニホールドプレート１２に対する前記スペーサプレート１３の積層により密閉される構造になっている。
【００２０】
また、前記ベースプレート１４には、その長辺（前記第１の方向）に沿う中心線に対して直交する第２の方向（短辺方向）に延びる細幅の圧力室１６の多数個が穿設されている。そして、前記中心線を挟んで左右両側にて平行状の長手基準線１４ａ、１４ｂを設定すると、前記中心線より左側の圧力室１６の先端１６ａは前記左側の長手基準線１４ａ上に位置し、逆に前記長手中心線より右側の圧力室１６の先端１６ａは前記右側の長手基準線１４ｂ上に位置し、且つこの左右の圧力室１６の先端１６ａが交互に配置されている。従って、図３、図４に示すように、左右両側の圧力室１６は一つおきに互いに逆方向に延びるように交互に（いわゆる千鳥配列状に）配置されていることになると共に、左右各列における圧力室１６，１６間のピッチ寸法はＰ２であり、左の圧力室１６と右の圧力室１６との配列ピッチ寸法は（Ｐ２）／２となり、この（Ｐ２）／２の値は、通常前記微小ピッチ（Ｐ０）の値と等しい。
【００２１】
前記各圧力室１６の先端１６ａは、前記ノズルプレート１１における前記千鳥状配列のノズル１５に、前記スペーサプレート１３及び両マニホールドプレート１２に同じく千鳥状配列にて穿設されている微小径の貫通孔１７を介して連通している。一方、前記各圧力室１６の他端１６ｂは、前記スペーサプレート１３における左右両側部位に穿設された貫通孔１８を介して、前記両マニホールドプレート１２におけるインク通路１２ａ、１２ｂに連通している。なお、前記他端１６ｂは、図４に示すように、ベースプレート１４の下面側にのみ開口するように凹み形成されているものである。また、最上層のベースプレート１４の一端部に穿設された供給孔１９ａの上面には、その上方のインクタンクから供給されるインク中の塵除去のためのフィルタ２９が張設されている。
【００２２】
これにより、前記前記ベースプレート１４及びスペーサプレート１３の一端部に穿設の供給孔１９ａ，１９ｂから前記インク通路１２ａ、１２ｂ内に流入したインクは、このインク通路１２ａから前記各貫通孔１８を通って前記各圧力室１６内に分配されたのち、この各圧力室１６内から前記貫通孔１７を通って、当該圧力室１６に対応するノズル１５に至るという構成になっている。
【００２３】
一方、前記圧電アクチュエータ２０は、図５及び図６に示すように、２枚の圧電シート２１、２２、トップシート２３とを積層した構造で、前記各圧電シートのうち最下段の圧電シート２１の上面（広幅面）には、前記キャビティープレート１０における各圧力室１６の箇所ごとに細幅の個別電極２４ａ，２４ｂが、第１の方向（長辺方向）に沿って列状に形成され、各個別電極２４ａ，２４ｂは前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って圧電シート２１の長辺の端縁部近傍まで延びている。
【００２４】
上の圧電シート２２の上面（広幅面）には、前記複数個の圧力室１６に対して共通のコモン電極２５が形成されている。
【００２５】
なお、個別電極２４ａ，２４ｂが形成された圧電シート２１とコモン電極２５が形成された圧電シート２２との積層数は、前記対応する各圧力室１６内のインク吐出圧の大小に関連することになり、図９に示すように、８〜１０層として良い。実施形態においては、図５及び図６から理解できるように、前記各個別電極２４ａ，２４ｂの幅寸法は対応する圧力室１６における平面視での広幅部よりも少し狭く設定されている。
【００２６】
他方、圧力室１６は前記のベースプレート１４の短辺の中央部側で、前記第１の方向（長辺）に沿って２列状に配列されているので、前記コモン電極２５は、ベースプレート１４の短辺の中央部側を挟んで左右両側の圧力室１６、１６を一体的に覆うように、圧電シート２２の長辺に沿って延びる平面視略矩形状に形成されると共に、該圧電シート２２の対の短辺近傍では当該短辺のほぼ全長にわたって延びる引き出し部２５ａ，２５ａが一体的に形成されている。
【００２７】
そして、前記圧電シート２２の対の長辺近傍の表面であって、前記コモン電極２５が形成されていない箇所には、前記各個別電極２４ａ，２４ｂと同じ上下位置（対応する位置）に、当該個別電極２４ａ，２４ｂと略同じ幅寸法で長さの短いダミー個別電極２６を形成する。この場合、図５及び図６に示すように、各ダミー個別電極２６は前記コモン電極２５と適宜の隙間寸法で隔てられている。
【００２８】
他方、前記圧電シート２１の上面（広幅面）のうち、前記引き出し部２５ａ，２５ａに対応する位置（同じ上下位置、圧電シートの対の短辺近傍）には、ダミーコモン電極２７を形成するのである。
【００２９】
前記最上段のトップシート２３の上面には、その長辺の端縁部に沿って、前記各個別電極２４ａ，２４ｂの各々に対する表面電極３０と、前記コモン電極２５に対する表面電極３１とが、設けられている。
【００３０】
そして、図２及び図６に示すように、圧電アクチュエータ２０の積層体の側面（表面電極３０，３１が形成される広幅面と直交する側面で長辺の端縁部２０ａ側）に側面電極３２、３３を形成し、表面電極３０は前記側面電極３２を介して前記個別電極２４ａ，２４ｂとダミー個別電極２６とを電気的接続させる一方、表面電極３１は別の箇所の側面電極３３を介して前記コモン電極２５とダミーコモン電極２７とを電気的接続させるよう構成する。なお、その場合、前記圧電アクチェータのうち表裏両表面と直交する側面（前記長辺の端縁部２０ａ側）に、少なくとも前記各駆動電極（コモン電極、個別電極等）を露出する凹み溝が設けられ、この凹み溝内に、前記駆動電極に電気的に導通する側面電極が形成されたものであっても良い。
【００３１】
そして、後述するように、複数の素材シート３４、３８、４１を積層するとき、積層後に圧電シートの大きさ毎に切断するとき、並びに各圧電アクチュエータ２０毎に分離した後に側面電極３２、３３を形成するとき、さらには、圧電アクチュエータ２０をキャビティプレート１０の所定位置に重ねて接着固定するとき、圧電アクチュエータ２０の上面にフレキシブルフラットケーブル４０を固定するときの位置決めの基準とするため、各圧電アクチュエータ２０長辺端縁部及び短辺端縁部には、長辺方向及び短辺方向の中点等の所定位置に平面視略半円状の位置決めマーク用の切欠き部４２′、４３′を予め設けておく（図１、図５及び図６参照）。前記各素材シート３４、３８、４１の所定位置に後述するように、予めスルーホール４２、４３を穿設し、圧電アクチュエータ２０毎に分離切断するとき、このスルーホールも同時に分断することで、図６に示すように、半円状の位置決めマーク用の切欠き部４２′、４３′となる。
【００３２】
前記した構成の圧電アクチュエータ２０は、以下に述べるような方法で製造される。即ち、図７及び図８に示すように、圧電セラミックス製のグリーンシートからなる第１素材シート３４の表面に、後述するような形状及び配置関係の個別電極２４ａ，２４ｂが形成される圧電シート２１の複数個の領域３５を隙間なくマトリックス状に並べる。その場合、１つの圧電シート２１における個別電極２４の形状及び配置は次のとおりである。
【００３３】
図５及び図７で示すように、前記圧電シート２１の片面に形成する前記各個別電極２４ａ，２４ｂを、前記千鳥配列方向と平行な中心線３６を挟んで両側にて、それぞれ該中心線３６寄りの位置からその中心線３６と平行な圧電シート２１の２つの端縁部２１ａ，２１ａまで延びるように互いに一定間隔Ｐ２（前記圧力室１６の配置ピッチＰ２と同じ間隔）にて平行な列状に形成し、前記中心線３６を挟む一方の側（図５で左側）の列における個別電極２４ａのパターンは、直線状で且つ圧電シートの前記端縁部２１ａの一方に対して直交する方向に延びるように形成する。
【００３４】
前記中心線３６を挟む他方の側（図５で右側）の列における個別電極２４ｂのパターンは、前記中心線３６に近い側で前記一方の側の列の個別電極２４ａに対し前記一定間隔Ｐ２の半分だけずらした千鳥配列状の位置にあって、前記中心線３６と直交する方向に延び、且つ前記各個別電極２４ｂの長手方向の中途部２４ｃで屈曲させる。さらに、前記一方の側の列の個別電極２４ａにおける前記圧電シート２１の前記一方の端縁部２１ａ側での位置に対応して圧電シート２１の前記の端縁部２１ａの他方に対して直交する方向に延びるように形成されたものである。個別電極２４において屈曲した中途部２４ｃ寄りの中心線３６の直線部分が、圧力室１６と対応した位置にある。
【００３５】
そして、その製造方法は、図７及び図８に示すごとく、圧電アクチュエータにおける圧電シート２１を構成する第１素材シート３４に、少なくとも前記圧電シート２１の対向する長辺（図７では、Ｋ１，Ｍ１を結ぶ辺やＫ２，Ｍ２を結ぶ辺、図８ではＭ１，Ｎ１を結ぶ辺やＭ２，Ｎ２を結ぶ辺等をいう）としての２辺の一方の辺同士を隣接させて、複数の圧電シート２１の領域３５を並べて形成する。図７においては、各領域３５は、Ｋ１，Ｋ２，Ｍ２，Ｍ１の４点及びＫ２，Ｋ３，Ｍ３，Ｍ２の４点でそれぞれ囲まれる矩形範囲で示される。また、図８においては、前記第１素材シート３４に対して圧電シート２１を２段で複数列に並べたものであるから、領域３５は、Ｋ１，Ｋ２，Ｍ２，Ｍ１の４点及びＫ２，Ｋ３，Ｍ３，Ｍ２の４点、Ｍ１，Ｍ２，Ｎ２，Ｎ１の４点、Ｍ２，Ｍ３，Ｎ３，Ｎ２の４点でそれぞれ囲まれる矩形範囲で示される。
【００３６】
図７の例で示すと、左側の領域３５ａと右側の領域３５ｂとは（Ｋ２−Ｍ２）にて隣接しており、左側の領域３５ａでは、個別電極２４ａ，２４ｂを、該領域３５ａの前記両辺（例えば、Ｋ１−Ｍ１とＫ２−Ｍ２）間で当該両辺と平行な中心線３６を挟んで両側にて該中心線３６寄りの位置から、当該領域３５ａの前記両辺まで延びるように互いに一定間隔Ｐ２にて平行な列状に形成する。前記中心線３６を挟む一方の側（Ｋ１−Ｍ１の辺に近い側）の列における個別電極２４ａのパターンは、直線状で且つ領域３５ａの一方の辺（Ｋ１−Ｍ１）に対して直交する方向に延びるように形成する。
【００３７】
前記中心線３６を挟む他方の側（Ｋ２−Ｍ２の辺に近い側）の列における個別電極２４ｂのパターンは、前記中心線３６に近い側で前記一方の側の列の個別電極２４ａに対し、前記一定間隔Ｐ２の半分だけずらした千鳥配列状の位置にあって、前記中心線３６と直交する方向に延び、且つ各個別電極２４ｂの長手方向の中途部２４ｃで屈曲し、さらに、前記辺（例えば、Ｋ２−Ｍ２）で隣接した領域３５ｂにおける前記一方の側の列の個別電極２４ａの端部と接続するように、領域３５ｂの前記辺（例えば、Ｋ２−Ｍ２）に対して直交する方向に延びるように形成する。
【００３８】
各圧電アクチュエータ２０の長辺方向及び短辺方向の所定位置に設ける位置決めマーク用の切欠き部４２′、４３′のため、前記第１素材シート３４への個別電極２４ａ，２４ｂの印刷形成の前工程もしくは同時に、対応する位置にスルーホール４２、４３を穿設する。
【００３９】
実施形態では、前記圧電シート２１の各領域の各長辺及び各短辺の中点となる箇所にスルーホール４２、４３を穿設する。また、第１素材シート３４に複数の領域が隙間なく形成されているときや前記長辺及び短辺で領域が区切られるときには、その隣接する領域に跨がって及び各辺に跨がってスルーホール４２、４３を設ける（図７及び図８参照）。これらのスルーホール４２、４３の形状は圧電シートの平面視で円形もしくは楕円形、その他の形状でも良い。
【００４０】
なお、前述のように、直線状の個別電極２４ａの列と、屈曲する中途部２４ｃを有する個別電極２４ｂの列とが点対称状に形成されているとき、各領域の各長辺の中点の位置では、隣り合う個別電極２４ａと個別電極２４ｂとの間隔が前記一定間隔Ｐ２の１．５倍となるから、その隙間になるべく大きい径（実施形態では、５０μｍ〜１５０μｍの径）のスルーホール４３を穿設することができ、大きい径の切欠き状の位置決めマーク用の切欠き部４３′となって、後の画像認識が容易となるという効果を奏する。
【００４１】
また、図７に示すように、圧電シート２２を構成する素材シート３８に、上記圧電シート２１と同様に、複数の圧電シート２２の領域を並べて形成する。各領域は、図７において、上記と同様にＫ１，Ｋ２，Ｍ２，Ｍ１の４点及びＫ２，Ｋ３，Ｍ３，Ｍ２の４点で囲まれる範囲で示す。各領域には、コモン電極２５とダミー個別電極２６を形成する。コモン電極２５の両側に位置する各ダミー個別電極２６は、個別電極２４ａ，２４ｂと上下に対応する形状、即ち、一方において直線状及び他方において屈曲状をなしており、隣接する領域間の長辺と直交して延び、その隣接する領域のダミー個別電極２６と接続している。
【００４２】
第３素材シート４１にも、同様に複数のトップシート２３の領域を並べて形成し、表面電極３０、３１を隣接する領域間の長辺を跨ぐように形成する。これら第２、第３素材シート３８、４１を積層し、前記と同じ位置にスルーホール４２，４３を穿設する。その後、素材シート３４，３８及び４１を積層し、次いで積層方向にプレスすることで一体化して、一枚の積層体にする。その後焼成する。
【００４３】
焼成の後、前記各領域３５ａ，３５ｂ毎に、前記各圧電シートの長辺及び短辺となるように、縦切断線３７ａ，３７ｂ，３７ｃと、横切断線３９ａ，３９ｂとの箇所にて分割して各圧電アクチュエータ２０が作成されるものである。
【００４４】
これらの場合、前記各縦切断線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ及び横切断線３９ａ，３９ｂに沿って高速回転するダイシングカッターにて素材シートを切断（分割）するに際して、前記のように、直線状の個別電極２４ａと、中途部２４ｃで屈曲した個別電極２４ｂとが連続するようにパターン形成しておくと、後にコモン電極２５が形成された第２素材シート３８とトップシート２３となる第３素材シート４１との集積後に、前記各縦切断線３７ａ，３７ｂ，３７ｃで素材シートを切断したときに、各領域３５ａ，３５ｂの縁（Ｋ２−Ｍ２）に各個別電極２４ａ，２４ｂの端部が確実に露出するので、後の側面電極３２，３３との電気的接続を確実にできる。また、隣接する領域３５ａ，３５ｂの間に捨て部分が発生しないから、材料取りの効率が大幅に向上するという効果を奏する。
【００４５】
そして、前記各縦切断線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ及び横切断線３９ａ，３９ｂに沿って切断すると、前記各スルーホール４２、４３の箇所が半割り状態となり、圧電アクチュエータ２０毎に分離した後には、図６に示すように、半円状の位置決めマーク用の切欠き部４２′、４３′となり、この切欠き部４２′及び４３′は圧電シートの積層方向で略揃うことになる（図６参照）。そのためには、前記複数枚の圧電シート２１，２２、２３の積層作業の際に、前記スルーホール４２、４３を画像認識して、位置決めすることが好ましい。
【００４６】
なお、図７及び図８の実施形態では、圧電シート２１における左右両側の個別電極２４ａ，２４ｂの形状を、各領域３５ａ，３５ｂの平面視における中心に対して点対称状に形成する。即ち、前記長辺の中点位置の位置決めマーク用のスルーホール４３、４３を結ぶ線と前記中心線３６との交点を中心にして、長辺側の対角位置に直線状の個別電極２４ａの列を形成したとすれば、その反対側の対角位置には屈曲した中途部２４ｃを有する個別電極２４ｂの列を形成するのである。
【００４７】
このように点対称状にパターン形成し、且つ前記長辺の中点位置のスルーホール４３を基準にして多数枚の圧電シートを積層すると、素材シートの焼成後の長辺方向の収縮による個別電極２４ａ，２４ｂの位置誤差をより少なくできる。
【００４８】
図８に示す実施形態では、前記第１素材シートに形成する圧電シート２１の並びを２段複数列（例えば６列等）で１２個取りとする場合であるから、それに応じて縦切断線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ‥‥が増大し、且つ延びるし、横切断線も３９ａ，３９ｂ，３９ｃの３本となる。また、横切断線３９ｂにて切り離せば、１段目と２段目とのダミーコモン電極２７、２７が自動的に形成される。
【００４９】
前記個別電極２４ａ，２４ｂ、ダミー個別電極２６、２６、コモン電極２５、及びダミーコモン電極２７は、それぞれ導電ペーストのスクリーン印刷にて形成することは勿論である。
【００５０】
そして、このような構成のプレート型の圧電アクチュエータ２０は、前記キャビティープレート１０に対して、当該圧電アクチュエータ２０における各個別電極２４ａ，２４ｂが前記キャビティープレート１０における各圧力室１６の各々に対応するように積層固定される（図１、図９及び図１０参照）。この場合、キャビティープレート１０におけるベースプレート１４の上面には、長凹溝４５、凹溝４６を形成し、この長凹溝４５に前記個別電極２４ａ，２４ｂに対応する側面電極３２の列の下端部が臨み、凹溝４６上には、コモン電極２５に対応する四隅の側面電極３３の下端部が臨んで、各側面電極３２、３３が導電性のベースプレート１４に直接接触しないようにすることが好ましい。
【００５１】
また、この圧電アクチュエータ２０における上側の表面には、前記フレキシブルフラットケーブル４０が重ね押圧されることにより、このフレキシブルフラットケーブル４０における各種の配線パターン（図示せず）が、前記各表面電極３０、３１に電気的に接合される。
【００５２】
この構成において、前記圧電アクチュエータ２０における各個別電極２４のうち任意の個別電極２４と、コモン電極２５との間に電圧を印加することにより、圧電シート２２のうち前記電圧を印加した個別電極２４ａ，２４ｂの部分に圧電による積層方向の歪みが発生し、この歪みにて前記各個別電極２４，２４ｂに対応する圧力室１６の内容積が縮小されることにより、この圧力室１６内のインクが、ノズル１５から液滴状に噴出して、所定の印字が行われる（図１１参照）。
【００５３】
ダミー個別電極２６と個別電極２４の間、及びダミーコモン電極２７とコモン電極引出部２５ａの間は、同電位であるから、それらの間の圧電シートは変位しない。ダミー個別電極２６、ダミーコモン電極２７は、圧電シートを積層した際、個別電極２４及びコモン電極２５の厚みによる凹凸を補正するためのものである。
【００５４】
なお、前記圧電アクチュエータの積層体を、メッキ液中に浸漬し、この状態で各表面電極３０，３１に、細幅の電極パターンを介して通電して電気メッキを行うことにより、前記各表面電極３０，３１の表面に、金属メッキ層を形成するようにしても良い。金属メッキ層は、例えば、ニッケルメッキ層を下地としてその上に金メッキ層を形成するもので、この金属メッキ層の形成により、前記フレキシブルフラットケーブル４０における各配線パターンの、前記各表面電極３０，３１に対する電気的接合性を大幅に向上できる。
【００５５】
本発明は、複数の素材シート３４、３８、４１に予めスルーホール４２、４３を形成したものであり、種類の異なる圧電シートを積層するときやその後の圧電シートごと（領域ごと）に切断、分割するときにも、前記スルーホール４２、４３を位置決めの基準として作業することが至極容易となる。
【００５６】
しかも、前記スルーホール４２、４３が領域ごとの分割のための切断線（領域もしくは圧電シートの辺）を跨ぐように形成すれば、直径が比較的小さいスルーホールでも、隣接する領域では１つのスルーホール４２（４３）で該２つの領域に同時に、位置決めマーク用の切欠き部４２′、４３′を設けることができて、位置決めマークの作成の手間が省ける。
【００５７】
前記圧電アクチュエータ２０の１辺における位置決めマーク用の切欠き部４２′、４３′の対の縁が圧電シートの厚さ方向に長く形成されるから、圧電アクチュエータ２０の厚さ方向から画像認識し易くなる。従って、図９に示すように、圧電シート２１、２２などの積層数が多い場合、上下に並ぶ切欠き部４３′の対の縁の横方向の位置ずれの平均値を演算して、切欠き部４３′の位置（座標）を正確に決定することも可能となる。このような位置決定を４辺の切欠き部４２′、４３′について実行できるから、各圧電アクチュエータ２０毎に分離した後に側面電極３２、３３を形成するとき、さらには、圧電アクチュエータ２０をキャビティプレート１０の所定位置に重ねて接着固定するとき、圧電アクチュエータ２０の上面にフレキシブルフラットケーブル４０を固定するときの位置決めの基準とすることが至極容易となると共に固定位置が正確に決定できるという効果を奏する。特に、圧電の長辺端縁部に並ぶ前記個別電極２４ａ，２４ｂ及びダミー個別電極２６、２６の本数が多く、且つ配置間隔が小さい場合（例えば、幅１５０μｍ程度の個別電極を２００μｍのピッチで配置する場合等）に個別電極とダミー個別電極とを積層方向に１列状に揃えるときの位置合わせが正確となる。
【００５８】
また、前記の位置決めマーク用の切欠き部４２′、４３′は、特に前記個別電極２４ａ，２４ｂ及びダミー個別電極２６、２６の配置の間に設けることにより、特に個別電極の欠け箇所を無くすることができる。圧電アクチュエータ２０の２つの長辺及び２つの短辺にそれぞれ切欠き部４３′、４２′を合計４箇所設けことにより、例えば、この圧電アクチュエータ２０をキャビティプレート１０の上面の所定箇所に配置して固定するときの、画像認識装置（図示せず）による、圧電アクチュエータ２０の長辺及び短辺の向きやキャビティプレート１０に対する相対位置関係を容易に認識することができる。また、圧電アクチュエータ２０の上面にフレキシブルフラットケーブル４０を被せ固定する場合に、当該フレキシブルフラットケーブル４０の上方からの４箇所全部のマークとしての切欠き部４２′、４３′の認識が不能な場合、１箇所乃至３箇所のマークの認識にて位置決めが可能となる。
【００５９】
なお、本発明では、コモン電極２５を有する最下層の圧電シートがキャビティシート１０におけるベースシート１４と対面するように、個別電極２４ａ，２４ｂの層とコモン電極２５との層との積層順序を変えたものにも適用できることはいうまでもない。
【００６０】
【発明の作用・効果】
以上に説明したように、請求項１に記載の発明の圧電アクチュエータは、複数個のノズル毎の圧力室を列状に備えたキャビティープレートと、前記各圧力室ごとに駆動させる駆動電極のパターンを表面に形成した圧電シートを積層させて成る圧電アクチュエータとからなり、この圧電アクチェータを、前記キャビティープレートに、当該圧電アクチェータにおける各駆動電極が各圧力室に対応するように積層してなる圧電式インクジェットプリンタヘッドにおける圧電アクチュエータであって、駆動電極のうち個別電極の列が形成された圧電シートと、コモン電極が形成された圧電シートとには、各圧電シートの長辺端縁部と短辺端縁部とに、該各辺方向の所定位置に位置決めマーク用の切欠き部がそれぞれ設けられ、該各切欠き部が積層方向にほぼ揃うように構成されているものである。
【００６１】
従って、前記切欠き部の対の縁が圧電シートの厚さ方向に長く形成されるから、圧電アクチュエータの厚さ方向から画像認識し易くなる。また、圧電シートの積層数が多い場合、上下に並ぶ切欠き部の対の縁の横方向の位置ずれの平均値を演算して、当該切欠き部の位置（座標）を正確に決定することも可能となるから、各圧電アクチュエータ毎に分離した後に側面電極を形成するとき、さらには、圧電アクチュエータをキャビティプレートの所定位置に重ねて接着固定するとき、圧電アクチュエータの上面に外部回路へのフレキシブルフラットケーブルを固定するときの位置決めの基準とすることが至極容易となると共に固定位置が正確に決定できるという効果を奏する。
【００６２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の圧電アクチュエータにおいて、前記位置決めマーク用の切欠き部は、前記各圧電シートの長辺端縁部と短辺端縁部とに、該各辺方向の中点にそれぞれ設けられているものである。このようにすると、圧電アクチュエータの焼成による圧電シートの辺方向の収縮があっても、該辺の中点の切欠き部を基準にして積層したとき等の個別電極の位置ずれ誤差が少なくなり、請求項１に記載の発明による効果に加えて、後の工程での位置合わせが正確にできるという効果を奏する。
【００６３】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の圧電アクチュエータにおいて、前記一方の圧電シートの片面に形成する前記各個別電極を、前記ノズルの配列方向と平行な中心線を挟んで両側にて、それぞれ該中心線寄りの位置からその中心線と平行な圧電シートの長辺端縁部まで延びるように互いに一定間隔にて平行な列状に形成され、前記他方の圧電シートの片面には、前記中心線を挟む中央部位に前記コモン電極が形成され、且つ該コモン電極と適宜隔てて圧電シートの長辺端縁部まで延びるダミー個別電極が形成されており前記一方の圧電シートと他方の圧電シートとを交互に積層してなるものである。
【００６４】
このように、個別電極を有する圧電シートとダミー個別電極を有する圧電シートとを交互に積層するとき、これらの電極の幅寸法及び配置間隔が小さく且つ多数本であっても、これらの電極を積層方向に沿って１列状で１直線状に揃えることが正確にでき、他の部品（キャビティプレート等）に対する位置固定も正確にできるという効果を奏する。
【００６５】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の圧電アクチュエータにおいて、前記中心線を挟む一方の側の列における個別電極のパターンは、直線状で且つ圧電シートの前記端縁部の一方に対して直交する方向に延びるように形成し、前記中心線を挟む他方の側の列における個別電極のパターンは、前記中心線に近い側で前記一方の側の列の個別電極に対し前記一定間隔の半分だけずらした千鳥配列状の位置にあって、前記中心線と直交する方向に延び、且つ各個別電極の長手方向の中途部で屈曲し、さらに、前記一方の側の列の個別電極における前記圧電シートの前記一方の端縁部側での位置に対応して圧電シートの前記の端縁部の他方に対して直交する方向に延びるように形成され、前記中心線の中央位置で、前記一方の側の列における個別電極のパターンと、前記他方の側の列における個別電極のパターンとが点対称状に形成され、前記長辺端縁部に形成される前記切欠き部は、前記両個別電極のパターンの間に位置するように構成したものである。
【００６６】
従って、前記のように構成すれば、中途部に屈曲部を有する個別電極と、直線状の個別電極とが隣接する箇所の間隔がやや広くなるから、請求項１乃至請求項３に記載の発明の効果に加えて、前記広い間隔の箇所に個別電極に触れないように切欠き部を設けることができるという効果を奏する。
【００６７】
他方、請求項５に記載の発明の圧電アクチュエータの製造方法は、圧電アクチュエータにおける圧電シートを構成する素材シートに、少なくとも前記圧電シートの対向する２辺の一方の辺同士を隣接させて、複数の圧電シートの領域を並べて形成し、該各領域には、個別電極を、当該領域の前記両辺間で当該両辺と平行な中心線を挟んで両側にて該中心線寄りの位置からそれぞれ領域の前記両辺まで延びるように互いに一定間隔にて平行な列状に形成し、位置決めマーク用の切欠き部を、前記領域の各辺の線上の所定位置に、当該各辺を跨ぐ大きさのスルーホールにて形成し、前記４辺に沿って前記スルーホールと共に前記領域毎に分割することを特徴とするものである。
【００６８】
従って、領域毎に分割するときにスルーホールの箇所も同時に分割でき、分割された箇所は圧電シートの厚さ方向に長い縁を有する切欠き部となるから、圧電アクチュエータとして一体化したあとでも、位置決めマークとして鮮明になり、圧電シートの集積作業の他、圧電アクチュエータを他の部品に固定する位置決め作業を正確且つ容易にできるという効果を奏する。
【００６９】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の圧電アクチュエータの製造方法において、前記スルーホールが、前記中心線と交差する線上であって、前記各圧電シートにおける２辺の中央位置及び前記中心線の延長上で、前記２辺と交差する方向の他の２辺との交点部にて当該各辺を跨ぐ大きさにて設けられていることを特徴とするものである。
【００７０】
このような位置にスルーホールを設けることで圧電シートの４辺に簡単に切欠き部が形成できると共に、各切欠き部は圧電シートの長辺及び短辺の中点に位置するから、圧電アクチュエータの焼成による圧電シートの辺方向の収縮があっても、該辺の中点の切欠き部を基準にして積層したとき等の個別電極の位置ずれ誤差が少なくなり、請求項５に記載の発明による効果に加えて、後の工程での位置合わせが正確にできるという効果を奏する。
【００７１】
請求項７に記載の発明は、請求項５または請求項６に記載の圧電アクチュエータの製造方法において、前記各圧電シートの領域は平面視矩形状に形成したので、矩形状の素材シートからの圧電シートの取り数を多くし、むだな捨て部の面積を少なくして材料取りの効率を向上させることができる。
【００７２】
請求項８に記載の発明は、請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法において、前記中心線を挟む一方の側の列における個別電極のパターンは、直線状で且つ領域の一方の辺に対して直交する方向に延びるように形成し、前記中心線を挟む他方の側の列における個別電極のパターンは、前記中心線に近い側で前記一方の側の列の個別電極に対し前記一定間隔の半分だけずらした千鳥配列状の位置にあって、領域の前記中心線と直交する方向に延び、且つ各個別電極の長手方向の中途部で屈曲し、さらに、前記辺で隣接した領域における前記一方の側の列の個別電極の端部と接続するように、領域の他方の辺に対して直交する方向に延びるように形成した後、前記各領域毎に素材シートを分割して各圧電シートを作成することを特徴とするものである。
【００７３】
従って、中途部に屈曲部を有する個別電極と、直線状の個別電極とが隣接する箇所の間隔がやや広くなるから、請求項５乃至請求項７に記載の発明の効果に加えて、前記広い間隔の箇所に個別電極に触れないようにスルーホールをを設けることができるという効果を奏する。
【００７４】
さらに、請求項９に記載の発明は、請求項５乃至請求項８のいずれかに記載の圧電アクチュエータの製造方法において、前記各領域の中心線の中央位置で、前記一方の側の列における個別電極のパターンと、前記他方の側の列における個別電極のパターンとが点対称状に形成され、且つ隣り合う領域の少なくとも一方の辺同士が切れ目なく接続していることを特徴とするものであるから、１枚の素材シートからの圧電シートの取り数が多くなるか、もしくは所定数の圧電シートの取り数に対して元の素材シートの大きさを小さくできることになり、材料取りの効率が大幅に向上するという効果を奏する。
【００７５】
さらに、前記捨て部をつくるための切断線を要しないから、切断工程数が少なくなり、製造能率を大幅に向上させることができるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による圧電式インクジェットプリンタヘッドを示す分解斜視図である。
【図２】キャビティープレートと圧電アクチュエータとの一端部を示す拡大斜視図である。
【図３】キャビティープレートの分解斜視図である。
【図４】キャビティープレートの部分的拡大斜視図である。
【図５】圧電アクチュエータの分解斜視図である。
【図６】圧電アクチュエータの斜視図である。
【図７】圧電アクチュエータの素材シートにおける個別電極、コモン電極、表面電極、切欠き部等のパターンを示す斜視図である。
【図８】素材シートにおける個別電極、切欠き部等のパターンと領域の切断線等を示す平面図である。
【図９】別の実施形態における切欠きの配置関係を示す要部拡大斜視図である。
【図１０】図１のＸ−Ｘ線矢視拡大断面図である。
【図１１】フレキシブルフラットケーブルとキャビティープレートと圧電アクチュエータとを積層した状態の拡大断面図である。
【図１２】従来の圧電アクチュエータにおける位置決め用マークを示す要部拡大斜視図である。
【符号の説明】
１０          キャビティープレート
１１          ノズルプレート
１２          マニホールドプレート
１３          スペーサプレート
１４          ベースプレート
１５          ノズル
１６          圧力室
２０          圧電アクチュエータ
２１、２２    圧電シート
２３          トップシート
２４ａ，２４ｂ          個別電極
２４ｃ        中途部
２５          コモン電極
２６          ダミー個別電極
２７          ダミーコモン電極
３０，３１    表面電極
３２，３３    側面電極
３４          第１素材シート
３５ａ，３５ｂ    領域
４０          フレキシブルフラットケーブル
３７ａ，３７ｂ，３７ｃ      縦切断線
３９ａ，３９ｂ，３９ｃ      縦切断線
４２，４３      スルーホール
４２′，４３′    位置決めマーク用の切欠き部
【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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