JP5256963B2 - 印刷装置および印刷方法 - Google Patents

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    • B41J2/16526Cleaning of print head nozzles by driving a fluid through the nozzles to the outside thereof, e.g. by applying pressure to the inside or vacuum at the outside of the print head by applying pressure only

Description

本発明は、印刷装置および印刷方法に関する。
従来、印刷媒体に所望の印刷を行なう場合、いわゆるトンボと呼ばれる裁断位置を示す基準マークを、所望の画像の周辺(印刷媒体の四隅)に印刷していた。このような基準マークは、オフセット印刷などの版を用いた印刷手法によって複数の印刷媒体に印刷が行なわれる場合には、全ての印刷媒体に同様に印刷されていた。
また、関連する技術として、被カットメディア又は被プリントメディアの所定表面部分の周辺表面部分に、マーク(黒色等)と、マークの周辺部とのコントラストを高めるためマークの色とは異なる地色面(赤又は白色等)とを、インクジェットプリンタによってプリントするプリント方法が知られている(特許文献1参照。)。
特開2006‐212997号公報
印刷媒体の裁断は、複数の印刷媒体をまとめて重ねた状態で、最上段の印刷媒体における基準マークを目印して行なわれるのが通常である。よって、従来のように全ての印刷媒体に対して基準マークを印刷することはインクの無駄であった。
また、上記文献等のように、インク滴吐出用のノズルを使用したインクジェット方式によって、所望の画像とともに上記基準マークを印刷することもある。しかしながら、ノズルの開口付近においては、インク滴が吐出されない期間がある程度維持されると、空気とノズル内部のインクとが接することによりインク中の水分や溶剤が蒸発してインクの粘度が上昇する。インク粘度の上昇は、ノズルからインク滴が吐出されるタイミングや速度のずれや、インク滴の飛行曲りや、インク滴の非吐出等といった、各種吐出不良の原因となり得る。上述したように、基準マークは印刷媒体の裁断位置を示すものであるから、その印刷位置には高い精度が要求される。しかし、上述したような吐出不良の可能性を抱えた状態のノズルを用いて基準マークを印刷すると、印刷媒体において本来基準マークが印刷されているべき位置に基準マークが正確に印刷されないということも起こり得た。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、印刷媒体における基準マークの位置の正確性をより高め、また、使用するインク量を低減することが可能な印刷装置および印刷方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、印刷装置は、印刷媒体を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送部と、インク滴を吐出可能なノズルを複数備える印刷ヘッドにインク滴を吐出させることにより上記印刷媒体の特定位置に基準マークを印刷するにあたって、当該印刷媒体の領域であって当該特定位置よりも上記搬送方向において下流側に位置する領域に、当該基準マークの印刷に用いるノズルと同じノズルからインク滴を吐出させることにより所定の予備印刷を行なう印刷制御部とを備えるとしてもよい。また、本発明の印刷装置は、印刷媒体を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送部と、インク滴を吐出可能なノズルを上記搬送方向に直交する方向に沿って複数備える印刷ヘッドと、上記印刷ヘッドにインク滴を吐出させることにより上記印刷媒体の特定位置に基準マークを印刷する印刷制御部とを備え、上記印刷制御部は、上記基準マークとして上記搬送方向に直交する線を印刷するにあたって、上記印刷媒体の領域であって上記特定位置よりも上記搬送方向において下流側に位置する領域に、上記基準マークの印刷に用いるノズルと同じノズルからインク滴を吐出させることにより、上記搬送方向における幅が上記搬送方向における当該線の幅よりも大きい予備マークを印刷する。
本発明によれば、印刷媒体において基準マークの印刷よりも先に予備印刷が実行され、予備印刷後に、予備印刷に用いられたノズルと同じノズルによって基準マークの印刷が実行される。つまり、予備印刷中にノズルの吐出不良が解消された上で基準マークが印刷されるため、基準マークの印刷位置は極めて正確なものとなる。
上記印刷制御部は、所定の印刷データに基づいて上記印刷ヘッドを駆動することにより複数枚からなる印刷媒体のセットを構成する各印刷媒体に対して印刷を行なう場合に、当該セットの最上面に該当する印刷媒体にのみ上記基準マークの印刷および予備マークの印刷を行なうとしてもよい。当該構成によれば、セットを構成する各印刷媒体のうち当該セットの最上面に該当する印刷媒体にのみ基準マークの印刷および予備印刷がなされるため、インクの消費量を大幅に低減できる。ここで言う印刷媒体のセットとは、例えば、一度に裁断される印刷媒体の単位を意味する。よって、セットを構成する各印刷媒体を裁断する場合には、上記最上面に該当する印刷媒体を一番上にした状態で各印刷媒体を重ね、一番上の印刷媒体に印刷された基準マークを基準として裁断を行なう。
上記印刷制御部は、上記予備マークと上記基準マークとの間にインク滴を吐出しない空白領域を形成してもよい。当該構成によれば、印刷媒体上において予備印刷による印刷画像と基準マークとの間に空白領域が形成されるため、裁断時に基準マークを、機械で光学的に読み取ったりユーザが目視で確認する場合に、基準マークが容易に識別される。あるいは、上記印刷制御部は、上記予備マークと上記基準マークとの間に所定の濃度差が生じるように上記印刷ヘッドにインク滴を吐出させるとしてもよい。当該構成によれば、印刷媒体上において予備印刷による印刷画像と基準マークとの間には濃度差が生じているため、裁断時に基準マークを、機械で光学的に読み取ったりユーザが目視で確認する場合に、基準マークが容易に識別される。
これまでは、本発明にかかる技術的思想を印刷装置として説明したが、上述した印刷装置が備える各部に対応した各工程を備えた印刷方法の発明や、上述した印刷装置が備える各部に対応した各機能をコンピュータに実行させる印刷処理プログラムの発明をも把握することができる。また、上記印刷装置は、単体の装置であってもよいし、複数の装置(例えば、搬送部や印刷ヘッドを備えるプリンタと、プリンタの制御主体となるコンピュータ)によって構成されていてもよい。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態にかかるインクジェット式プリンタ(以下、単にプリンタと呼ぶ。)10の構成の一部を概略的に示している。プリンタ10は、本発明の印刷装置の一例に該当する。プリンタ10は筺体11を備え、筺体11内に、用紙(印刷媒体)Pにインク(液体)滴を吐出可能な印刷ヘッド12を備える。印刷ヘッド12の下面(ノズル形成面16)には、インク滴を吐出するための複数のノズル13が、用紙Pの搬送方向(図1において矢印で示すX方向)と交差する方向(図1の紙面に対して垂直な方向)に沿って用紙Pの印刷領域の全幅に亘って形成されている。つまり本実施形態では、プリンタ10は、いわゆるフルラインヘッドタイプのプリンタとして構成されている。
印刷ヘッド12には、それぞれ異なる色のインクを貯留する複数のインクカートリッジ(不図示)が接続され、印刷中に、これらのインクカートリッジに貯留されたインクが所定圧に圧力調整された状態で、随時、印刷ヘッド12に供給されるようになっている。筺体11内において、印刷ヘッド12の下方には、用紙Pを搬送方向に沿って搬送するための搬送機構14が配設されている。搬送機構14は、本発明の搬送部の一例に該当する。
搬送方向の上流側(搬送方向の後側)には、複数の用紙Pを積層状態で収容する給紙トレイ21が、搬送方向の下流側(搬送方向の前側)には、印刷後の用紙Pを収容する排紙トレイ22が夫々配設されている。搬送機構14は、用紙Pをノズル形成面16の下(ノズル形成面16に対向するインク吐出位置)を通過させて搬送するための搬送ベルト23を備える。搬送ベルト23は、印刷開始後に駆動される駆動ローラ24と、駆動ローラ24と同一高さ位置で駆動ローラ24に従動して回転する従動ローラ25と、駆動ローラ24と従動ローラ25との中間位置の下方に位置するテンションローラ26とにテンションを加えられた状態で張架されている。駆動ローラ24、従動ローラ25及びテンションローラ26は、これら3つのローラ24,25,26に搬送ベルト23が張架された際に、当該搬送ベルト23が三角形状をなすように配置されている。
駆動ローラ24と従動ローラ25との間には複数(本実施形態では4つ)の補助搬送ローラ27が配置される。搬送ベルト23は、各補助搬送ローラ27により下方から水平に支持されている。給紙トレイ21と搬送ベルト23との間には、従動ローラ25まで用紙Pを案内するための第1ガイド板31が設けられている。給紙トレイ21の上部には給紙トレイ21の最上部に収容された用紙Pを取り出すためのピックアップローラ32が設けられ、給紙トレイ21と第1ガイド板31との接続部分には、摩擦により重畳してピックアップされた用紙Pを一枚だけ送るための分離ローラ対33が設けられている。第1ガイド板31の所定位置には、用紙Pを第1ガイド板31上から従動ローラ25より下流側へ送り出す際に駆動される紙ゲートローラ対35が設けられている。
搬送ベルト23と排紙トレイ22の間には、駆動ローラ24から排紙トレイ22までの間において用紙Pを案内するための第2ガイド板36が設けられている。第2ガイド板36と排紙トレイ22との間には、印刷を終えた用紙Pを排紙トレイ22へ排出するための排紙ローラ対37が設けられている。プリンタ10は、特開2007‐112097に示されているように、縁無し印刷時に用紙Pからはみ出して吐出されたインクを受容するためのベースシートを搬送するためのベースシート搬送機構等をさらに備え、用紙Pをベースシート上に重ねた状態で搬送ベルト23で搬送する構成を採用してもよい。
図2は、プリンタ10等の電気的構成を概略的に示している。プリンタ10は、CPU62、ROM63及びRAM64を少なくとも備える制御部61を有している。制御部61においては、CPU62が、ROM63に格納された所定の制御プログラムをRAM64をワークエリアとして使用して実行することにより、印刷ヘッド12や搬送機構14の動作を制御する。制御部61には、通信インターフェース(IF)38、入力受付部39、搬送機構14を構成する所定のローラ(ピックアップローラ32、分離ローラ対33、紙ゲートローラ対35、駆動ローラ24、排紙ローラ対37)、ヘッド駆動部40等がそれぞれ電気的に接続されている。
通信IF38は、外部装置(図2の例では、パーソナルコンピュータ(PC)50)と接続するとともに、当該外部装置から印刷データ(例えば、印刷対象の画像を表現したインク種類別のラスタデータ)を受信可能なインターフェースである。入力受付部39は、プリンタ10が備える不図示のボタンやユーザインターフェース(例えば、タッチパネル)を介してユーザからの入力指示を受付け、当該指示を制御部61に送信することが可能である。ヘッド駆動部40は、制御部61の制御によって、ラスタデータに対応した、印刷ヘッド12の各ノズル13(各ノズル13が備える圧電素子)を駆動するための電圧パターン(駆動信号)を生成し、この駆動信号によって各ノズル13を駆動させることで、各ノズル13からインク滴を吐出させる。また制御部61は、用紙Pの搬送経路上で適宜用紙Pの先端位置などを検出する各種センサ(不図示)からの検出信号に基づき、搬送機構14を構成する上記所定のローラの駆動(回転)制御を行い、用紙Pを搬送させる。
図3は、プリンタ10によって用紙Pにユーザ所望の画像(目的画像と呼ぶ。)が印刷された結果の一例を示している。図3の例では、用紙Pにおいて、略中央の矩形領域A1内に目的画像OIが印刷されており、矩形領域A1外の縁領域A2に予備マークPMおよび基準マークRMが印刷されている。基準マークRMは、用紙Pから縁領域A2を裁断する(切り落とす)ための位置(特定位置)を示した印であり、矩形領域A1の縦横の辺の位置を用紙Pの四隅において特定している。図3の例では、基準マークRMは、搬送方向と平行な線(水平裁断線)および搬送方向に直交する線(垂直裁断線)によって構成されている。また、予備マークPMは、縁領域A2内において、対応する基準マークRMよりも先に印刷された画像(予備印刷によって形成された画像)であり、対応する基準マークRMよりも搬送方向において下流側の位置に印刷されている。
本実施形態では、ユーザが、PC50のモニタ51(図2参照)に表示された所定のアプリケーション画面(ユーザインターフェース画面)を介して目的画像OIの印刷指示を行なう際に、併せて基準マークRMの印刷指示も行なった場合に、上記のように目的画像OIとともに予備マークPMおよび基準マークRMが用紙Pに印刷される。具体的には、PC50は、上記アプリケーション画面を介した目的画像OIおよび基準マークRMの印刷指示がなされたら、プリンタ10に対応する所定のプリンタドライバを起動させる。そしてPC50は、プリンタドライバに従った画像処理として、目的画像OIを表現した画像データ(例えば、各画素をRGBの階調で表現した画像データ)に対し、プリンタ10が使用するインク色の表色系への色変換処理を施し、この色変換後のデータに対し、予めPC50等に記憶されたデータであって予備マークPMおよび基準マークRMを画素毎のインク色(例えば、ブラック(k)インク)の階調値で表したデータ(付加データと呼ぶ。)を所定の位置関係によって合成し、当該合成後のデータに対し、ハーフトーン処理やラスタライズ処理を行なってラスタデータを生成し、当該生成したラスタデータ(印刷データ)を、プリンタ10に送信する。
ただし、プリンタドライバによる画像処理では、印刷対象の目的画像OIの全てのページに対して、予備マークPMおよび基準マークRMを表した上記付加データを合成するのではなく、印刷後の裁断時にまとめて裁断される用紙Pのセットにおいて最上面となるページに該当するデータに対してのみ、当該合成を行なう。裁断時に最上面となるページとは、例えば、刊行物等の複数ページに亘る目的画像OIを印刷する場合には、当該刊行物の1ページ目が該当し、プリンタドライバは、この1ページ目に該当するデータに対してのみ上記合成を行なう。この場合、1冊の刊行物を構成する印刷後の用紙Pが、まとめて裁断される用紙Pのセットとなる。
あるいは、まとめて裁断される用紙Pの枚数(裁断ページ数)が予め設定されている場合(裁断ページ数が情報としてPC50等に記憶されている場合)には、プリンタドライバは、複数の用紙Pに対する印刷を行なうために上記画像処理を実行する過程で、裁断ページ数(例えば100ページ)毎に、最初の1ページ目のデータに対してのみ上記合成を行なうとしてもよい。この場合、裁断ページ数分の印刷後の用紙Pが、まとめて裁断される用紙Pのセットである。
上記のようにして生成されたラスタデータを受信したプリンタ10では、制御部61が、ラスタデータに基づいてヘッド駆動部40を制御するとともに、搬送機構14を構成する上記所定のローラの駆動を制御する。その結果、一度に裁断される複数枚の用紙Pからなるセットの中で裁断時に最上面となる用紙Pに対してのみ、図3に示すように目的画像OIとともに予備マークPMと基準マークRMとが印刷される。なお、当該セットの中で裁断時に最上面となる用紙P以外の用紙Pには、目的画像OIだけが印刷される。制御部61は、印刷制御部の一例に該当する。あるいは、プリンタ10とPC50とをまとめて本発明の印刷装置として把握する場合には、上記プリンタドライバと制御部61とが印刷制御部の一例に該当する。
図4は、図3に示した印刷結果の一部分を拡大して例示している。図4に示すように、用紙Pには、基準マークRMとしての水平裁断線RMhよりも搬送方向下流側の位置に、水平裁断線RMhに対応する予備マークPMhが印刷されている。すなわちプリンタ10は、予備マークPMhを、水平裁断線RMhの印刷に用いるノズル13(用紙P内における水平裁断線RMhの印刷位置に対応するノズル13)によって、水平裁断線RMhよりも先に印刷する。また、基準マークRMとしての垂直裁断線RMvよりも搬送方向下流側の位置に、垂直裁断線RMvに対応する予備マークPMvが印刷されている。プリンタ10は、予備マークPMvを、垂直裁断線RMvの印刷に用いるノズル13(用紙P内における垂直裁断線RMvの印刷位置に対応するノズル13)によって、垂直裁断線RMvよりも先に印刷する。
このようにプリンタ10は、対応し合う予備マークPMと基準マークRMとを同じノズル13で印刷するため、予備マークPMと基準マークRMとは基本的に同じインク色で印刷される。プリンタ10は、図3,4に示すように、対応し合う予備マークPMと基準マークRMとの間に、インク滴を吐出しないことにより所定の空白領域Wを形成する。つまり、対応し合う予備マークPMと基準マークRMとの間には用紙Pの地色による領域が設けられる。このように空白領域Wを形成することにより、予備マークPMと基準マークRMとの区別が容易となり、用紙Pの裁断時に基準マークRMを機械で光学的に読み取ったりユーザが目視で確認する場合に、基準マークRMが容易に識別される。
プリンタ10は、予備マークPMと基準マークRMとの間に空白領域Wを形成するのではなく、予備マークPMと基準マークRMとの間に所定の濃度差が生じるようにインク滴をノズル13から吐出して予備マークPMおよび基準マークRMを印刷するとしてもよい。プリンタ10は、例えば、予備マークPMよりも基準マークRMを高い濃度にて印刷する。このように予備マークPMと基準マークRMとの間に濃度差を生じさせることにより、予備マークPMと基準マークRMとの区別が容易となり、用紙Pの裁断時に基準マークRMを機械で光学的に読み取ったりユーザが目視で確認する場合に、基準マークRMが容易に識別される。
上述したように、インクジェット式のプリンタにおいては、ある程度の期間ノズルを使用しないと、ノズル開口付近のインク粘度が上昇し、吐出不良が発生する。そのため、プリンタ10によって用紙Pに基準マークRMを印刷する場合に、いきなり基準マークRMの印刷のためにノズル13からインク滴を吐出すると、上記吐出不良によってインク滴が吐出されなかったり、吐出されたインク滴の着弾位置にずれが生じたりする。
図5は、図4に対する比較例であって、ユーザから目的画像OIとともに基準マークRMの印刷指示を受けた場合に、プリンタ10が縁領域A2に基準マークRMのみを印刷した場合の、用紙Pの一部分を例示している。図5の例では、予備マークPMが印刷されることなく基準マークRM(水平裁断線RMhおよび垂直裁断線RMv)が印刷されている。つまり、上記吐出不良の可能性を抱えた状態のノズル13を基準マークRMを記録するために駆動させることで、図5に示すように、用紙P上において基準マークRMを構成する各インク滴の着弾位置にずれが生じたり(着弾位置が一列に揃わなかったり)、インク滴が欠けることにより基準マークRMの一部が記録されなかったりする。
しかしながら本実施形態では、上述したように用紙Pに基準マークRMを印刷するにあたって、基準マークRMの印刷位置よりも搬送方向の前側の位置に、基準マークRMの印刷に用いるノズル13と同じノズル13からインク滴を吐出させて予備印刷を行い予備マークPMを記録する。このように予備印刷を行なってノズル13に複数回インク滴の吐出動作をさせることで、ノズル13の開口付近に溜まっていた粘度の高いインクは排出され、ノズル13の吐出不良状態が解消される(図4に例示するように、予備マークPM自体は、インク滴の非着弾や着弾位置のずれを内包した画像となっている。)。その結果、予備マークPMの印刷後に同じノズル13で基準マークRMを印刷する際には、インク滴の吐出状態(吐出速度や吐出角度等)は正常なものとなり、図4に示すように、各基準マークRM(水平裁断線RMh、垂直裁断線RMv)はいずれも正確な直線となる。すなわち本実施形態によれば、ノズル13が抱え得る吐出不良の影響を排除して、用紙Pの裁断位置を示す基準マークRMを極めて正確に印刷することができる。そのため、目的画像OIを印刷した後の用紙Pを裁断する際に、用紙Pを正確な裁断位置で裁断することができる。
特に本実施形態では、まとめて裁断される用紙Pのセットにおいて最上面となる用紙Pに対してのみ基準マークRMが印刷されるため、1枚の用紙Pに基準マークRMを印刷した後に他の用紙Pに基準マークRMを印刷するまでの時間間隔が比較的長くなる傾向にある。そのため、基準マークRMの印刷に使用されるノズル13においては上述したような吐出不良が発生し易いが、本実施形態のように予備マークPMを印刷することで、ノズル13の吐出不良状態は基準マークRMの印刷時には解消される。
また、プリンタ10は、最上面となる用紙Pに対してのみ基準マークRM(および予備マークPM)を印刷することで、全ての用紙Pに基準マークを印刷していた従来の構成と比較して、インクの消費量を大幅に低減することができる。
なお本実施形態を実現する場合、上記で説明したPC50による処理(ユーザインターフェース画面を介した印刷指示の受付け、プリンタドライバによる処理)の一部または全部を、プリンタ10(入力受付部39、制御部61など)が代わりに実行するとしてもよい。一例として、PC50側で目的画像OIおよび基準マークRMの印刷指示を受付けた場合に、PC50は目的画像OIを表した印刷データおよび、基準マークRMの印刷を指示するコマンドをプリンタ10に送信する構成とする。そしてプリンタ10は、当該印刷データとコマンドとを受信した場合に、印刷データが表現する目的画像OIに、予備マークPMおよび基準マークRMの画像を合成した画像を印刷するとしてもよい。ただしこの場合も、プリンタ10は、まとめて裁断される用紙Pのセットにおいて最上面となる用紙Pに対してのみ予備マークPMおよび基準マークRMを印刷する。
本実施形態のプリンタの概略を示した図である。 プリンタ等の電気的構成を示すブロック図である。 用紙に対する印刷結果の一例を示した図である。 印刷結果の一例の一部分を示した図である。 本実施形態の印刷結果に対する従来の比較例を示した図である。
符号の説明
10…プリンタ、11…筺体、12…印刷ヘッド、13…ノズル、14…搬送機構、16…ノズル形成面、23…搬送ベルト、24…駆動ローラ、32…ピックアップローラ、33…分離ローラ対、35…紙ゲートローラ対、37…排紙ローラ対、38…通信I/F、39…入力受付部、40…ヘッド駆動部、50…PC、51…モニタ、61…制御部、62…CPU、63…ROM、64…RAM、P…用紙、PM,PMh,PMv…予備マーク、RM…基準マーク、RMh…水平裁断線(基準マーク)、RMv…垂直裁断線(基準マーク)

Claims (4)

  1. 印刷媒体を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送部と、
    インク滴を吐出可能なノズルを上記搬送方向に直交する方向に沿って複数備える印刷ヘッドと、
    上記印刷ヘッドにインク滴を吐出させることにより上記印刷媒体の特定位置に基準マークを印刷する印刷制御部とを備え
    上記印刷制御部は、上記基準マークとして上記搬送方向に直交する線を印刷するにあたって、上記印刷媒体の領域であって上記特定位置よりも上記搬送方向において下流側に位置する領域に、上記基準マークの印刷に用いるノズルと同じノズルからインク滴を吐出させることにより、上記搬送方向における幅が上記搬送方向における当該線の幅よりも大きい予備マークを印刷し、かつ、
    上記印刷制御部は、所定の印刷データに基づいて上記印刷ヘッドを駆動することにより複数枚からなる印刷媒体のセットを構成する各印刷媒体に対して印刷を行なう場合には、当該セットの最上面に該当する印刷媒体にのみ上記基準マークの印刷および予備マークの印刷を行なう、
    ことを特徴とする印刷装置。
  2. 上記印刷制御部は、上記予備マークと上記基準マークとの間にインク滴を吐出しない空白領域を形成することを特徴とする請求項に記載の印刷装置。
  3. 上記印刷制御部は、上記予備マークと上記基準マークとの間に所定の濃度差が生じるように上記印刷ヘッドにインク滴を吐出させることを特徴とする請求項に記載の印刷装置。
  4. 印刷媒体を所定の搬送方向に沿って搬送し、インク滴を吐出可能なノズルを当該搬送方向に直交する方向に沿って複数備える印刷ヘッドからインク滴を吐出させることにより上記印刷媒体の特定位置に基準マークを印刷する印刷方法であって、
    上記基準マークとして上記搬送方向に直交する線を印刷するにあたって、上記印刷媒体の領域であって上記特定位置よりも上記搬送方向において下流側に位置する領域に、上記基準マークの印刷に用いるノズルと同じノズルからインク滴を吐出させることにより、上記搬送方向における幅が上記搬送方向における当該線の幅よりも大きい予備マークを印刷し、かつ、
    所定の印刷データに基づいて上記印刷ヘッドを駆動することにより複数枚からなる印刷媒体のセットを構成する各印刷媒体に対して印刷を行なう場合には、当該セットの最上面に該当する印刷媒体にのみ上記基準マークの印刷および予備マークの印刷を行なう、
    ことを特徴とする印刷方法。
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