JP6465645B2 - 印刷装置 - Google Patents
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Description
本発明は、印刷ユニットを構成する印刷ヘッド間での像の繋ぎ目を目立たなくさせるとともに、有効な印刷領域が狭くなるのを抑制した印刷装置を提供することを目的とする。
ここで、前記印刷ユニット群を構成する前記複数の印刷ユニットにおけるそれぞれの前記複数の印刷ヘッドの重複された部分が、前記配列方向において同じ位置に設定されていることを特徴とすることができる。この場合、被印刷体の長手方向における、複数の印刷ユニットによる印刷領域は一致し、有効な印刷領域を最大限に広く確保することができる。
また、前記印刷ユニット群を構成する前記複数の印刷ユニットは、カラー印刷に対応した互いに異なる色の像を形成することを特徴とすることができる。カラー印刷の場合、各色の像における繋ぎ目に他の色の像を重畳させることができ、像の繋ぎ目を目立たなくすることができる。
また、前記印刷ユニット群を構成する前記複数の印刷ユニットは、単一の色の像を形成することを特徴とすることができる。単一の色での印刷の場合は、複数の印刷ユニットで複数回印刷をすることにより、1回目の印刷でできた像の繋ぎ目に、他の印刷ユニットで同じ色の像を重畳させることができ、像の繋ぎ目を目立たなくすることができる。この場合、印刷ユニットが吐出するインクの量を抑えることにより、複数回印刷しても消費するインクの量が多くならないようにすることもできる。
他の観点から捉えると、本発明が適用される印刷装置は、像印刷素子が複数列配列される複数の印刷ヘッドを当該像印刷素子の配列方向に一部重複させて形成された印刷ユニットと、前記印刷ユニットの前記印刷ヘッドの重複された部分にて繋ぎ目を有する像を前記像印刷素子の配列ごとに、当該印刷ユニットを用いて被印刷体に形成させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記印刷ヘッドにおける前記複数列の像印刷素子によるそれぞれの繋ぎ目が、前記配列方向の異なる位置に形成されるように制御することを特徴とする。
本発明のそれぞれにおいて、前記制御部は、前記配列方向における前記繋ぎ目の位置を、条件にしたがって変更することを特徴とすることができる。この場合、像印刷素子の使用頻度の不均衡を抑制することができる。
図1は本発明の実施の形態に係る印刷装置100を示すブロック図、図2は被印刷体の一例である缶体200および後述のインクジェットプリントユニット21(印刷ユニットの一例)を示す斜視図、図3は搬送装置10による缶体200の搬送経路を示す模式図、図4は缶体200に対する後述のインクジェットプリントユニット21の配置を示す平面図である。
缶体200は、図2に示すように一端202が開口し他端203が閉じられた円筒形状に形成されている。印刷装置100(図1参照)は缶体200の外周面201に像を印刷する。
搬送装置10(図1参照)は、図2に示すように缶体200を軸C回りに回転させるとともに、図3に示すように缶体200を、搬送経路上の位置10A,10B,10C,10B,10D,10E,10F,10E,10G,10H,10I,10H,10J,10K,10L,10K,10Mに順次送り、インクジェットプリントユニット21,22,23,24に対して相対的な移動を行う。
以下、搬送装置10による、軸C回りの缶体200の回転方向および位置10Aから位置10Mまでの缶体200の移動方向を、ともに搬送方向X(移動方向)という。
インクジェットプリントユニット21は、例えば、カラー印刷におけるイエローのインクを吐出し、缶体200にイエローの像を印刷する。インクジェットプリントユニット22は、例えば、カラー印刷におけるマゼンタのインクを吐出し、缶体200にマゼンタの像を印刷する。インクジェットプリントユニット23は、例えば、カラー印刷におけるシアンのインクを吐出し、缶体200にシアンの像を印刷する。インクジェットプリントユニット24は、例えば、カラー印刷におけるブラックのインクを吐出し、缶体200にブラックの像を印刷する。
そして、インクジェットプリントユニット21,22,23,24によりそれぞれ印刷された各色の像が重畳することで、カラーの像が缶体200の外周面201に印刷される。なお、これらの各インクジェットプリントユニット21,22,23,24から吐出されるインクは、紫外線の照射によって硬化するものである。
制御装置50は、センサ40による缶体200についての検出結果に基づいて、搬送装置10による搬送動作の制御、インクジェットプリントユニット21,22,23,24の動作の制御およびUV光源30の動作の制御を行う。
つまり、本実施の形態は、2つのインクジェットプリントヘッド21A,21Bを長手方向Yに配列した構成によって、個々のインクジェットプリントヘッド21A,21Bよりも長い缶体200の全体に、1回の印刷動作で印刷を行うことができる。これにより、単一のインクジェットプリントヘッド21A(またはインクジェットプリントヘッド21B)または缶体200を長手方向Yに移動する構成を採用し、2回の印刷動作を行うことによって、缶体200の長手方向の全体に印刷を行うものに比べて、構成および移動の制御を簡単化することができる。
2つのインクジェットプリントヘッド21A,21Bは、缶体200の軸C回りの互いに異なる角度位置から放射状に延びて配置され、缶体200の一端202の側から見た側面視では、図3に示すようにV字状に配置されている。また、インクジェットプリントユニット21に備えられた2つのインクジェットプリントヘッド21A,21Bは、図4に示すように、一部同士が缶体200の長手方向Yについて重複して配置されている。
各2つのインクジェットプリントヘッド22A,22B、23A,23B、24A,24Bは、対応する位置10F,10I,10Lに搬送された缶体200の外周面201に近接して配置されている。各位置10F,10I,10Lにおいては、缶体200は、その長手方向が第1のインクジェットプリントヘッド22A,23A,24Aおよび第2のインクジェットプリントヘッド22B,23B,24Bの長手方向Yに一致して配置される。
第1のインクジェットプリントヘッド21Aに形成された256個のインク吐出口a1〜a256は、長手方向Yに沿って一直線上に等間隔で配列されている。つまり、インク吐出口a1〜a256の配列方向は、各インクジェットプリントヘッド21Aの長手方向Yに一致する。以下、このインク吐出口a1〜a256の配列方向を配列方向Yという。そして、これら256個のインク吐出口a1〜a256からそれぞれ吐出されるインクのドットによって、インク吐出口a1〜a256に対向する缶体200の外周面201に直線状の像を形成する。
次いで、搬送装置10により缶体200を軸C回りに回転して外周面201を周方向X(以下、搬送方向Xともいう。)に送り、第1のインクジェットプリントヘッド21Aによる像の形成を繰り返すことにより、外周面201に2次元の像が形成される。
次いで、搬送装置10により缶体200を軸C回りに回転して外周面201を周方向Xに送り、第2のインクジェットプリントヘッド21Bによる像の形成を繰り返すことにより、外周面201に2次元の像が形成される。
インクジェットプリントヘッド21A,21Bのインク吐出口a1〜a256,b1〜b256についての上述した構造、配置は、他のインクジェットプリントヘッド22A,22B,23A,23B,24A,24Bの各インク吐出口a1〜a256,b1〜b256についても同じである。
これにより、例えば、イエローのインクジェットプリントユニット21のインク吐出口a252から吐出されて缶体200の外周面201に印刷されたドットの像は、缶体200が搬送装置10により位置10F(図3参照)に送られる。位置10Fにおいて外周面201が搬送方向Xに送られることにより、缶体200の外周面201に印刷されたドットの像は、マゼンタのインクジェットプリントユニット22のインク吐出口a252に対向する位置に到達する。
シアンのインクジェットプリントユニット23のインク吐出口a252から吐出されて缶体200の外周面201に印刷されたドットの像は、缶体200が搬送装置10により位置10Lに送られる。缶体200の外周面201に印刷されたドットの像は、位置10Lにおいて外周面201が搬送方向Xに送られることにより、ブラックのインクジェットプリントユニット24のインク吐出口a252に対向する位置に到達する。
ブラックのインクジェットプリントユニット24のインク吐出口a252から吐出されて缶体200の外周面201に印刷されたドットの像は、缶体200が搬送装置10により位置10Mに送られる。
したがって、缶体200が搬送装置10によって、位置10C,10F,10I,10Lに順次搬送され、各位置10C,10F,10I,10Lにおいて対応するインクジェットプリントユニット21,22,23,24により、各インク吐出口a1〜a256,b1〜b256からそれぞれ吐出された各色のインクのドットによる像を形成され、これら各色の像が位置を対応して重畳することで、缶体200の外周面201に2次元のカラー像が形成される。
制御装置50は、各インクジェットプリントユニット21,22,23,24で缶体200の長手方向Yの全長に亘って印刷される像を、第1のインクジェットプリントヘッド21A,22A,23A,24Aにより印刷される第1の像と、第2のインクジェットプリントヘッド21B,22B,23B,24Bにより印刷される第2の像とを繋いだ像として印刷する。
ここで、制御装置50は、図5に示すように、第1のインクジェットプリントヘッド21Aに対して、インク吐出口a1〜a252からインクを吐出するように制御する。これにより、缶体200の外周面201には、インク吐出口a1〜a252の範囲YA1に対応した第1の像が形成される。
また、制御装置50は、第1の像が第2のインクジェットプリントヘッド21Bのインク吐出口b1〜b256の配列に対向する位置まで缶体200の外周面201を軸C回りに送るように搬送装置10を制御する。センサ40の検出結果に基づいて、第2のインクジェットプリントヘッド21Bに対して、インク吐出口b3〜b256からインクを吐出するように制御する。これにより、缶体200の外周面201には、インク吐出口b3〜b256の範囲YB1に対応した第2の像が形成される。
なお、缶体200の外周面201に印刷されたイエローの像には、位置10Cに設けられたUV光源30から出射された紫外線が照射されて、イエローの像は硬化する。
制御装置50は、図5に示すように、第1のインクジェットプリントヘッド22Aに対して、インク吐出口a1〜a253からインクを吐出するように制御する。これにより、缶体200の外周面201には、インク吐出口a1〜a253の範囲YA2に対応した第1の像が形成される。
なお、缶体200の外周面201に印刷されたマゼンタの像には、位置10Fに設けられたUV光源30から出射された紫外線が照射されて、マゼンタの像は硬化する。
制御装置50は、図5に示すように、第1のインクジェットプリントヘッド23Aに対して、インク吐出口a1〜a254からインクを吐出するように制御する。これにより、缶体200の外周面201には、インク吐出口a1〜a254の範囲YA3に対応した第1の像が形成される。
なお、缶体200の外周面201に印刷されたシアンの像には、位置10Iに設けられたUV光源30から出射された紫外線が照射されて、シアンの像は硬化する。
制御装置50は、図5に示すように、第1のインクジェットプリントヘッド24Aに対して、インク吐出口a1〜a255からインクを吐出するように制御する。これにより、缶体200の外周面201には、インク吐出口a1〜a255の範囲YA4に対応した第1の像が形成される。
なお、缶体200の外周面201に印刷されたブラックの像には、位置10Lに設けられたUV光源30から出射された紫外線が照射されて、ブラックの像は硬化する。
しかし、仮に、第1のインクジェットプリントヘッド21Aと第2のインクジェットプリントヘッド21Bとの位置関係に誤差があって、第1のインクジェットプリントヘッド21Aのインク吐出口a252と第2のインクジェットプリントヘッド21Bのインク吐出口b3との間の、配列方向Yに沿った間隔が、第1のインクジェットプリントヘッド21Aのインク吐出口a1〜a252の間隔または第2のインクジェットプリントヘッド21Bのインク吐出口b3〜b256の間隔よりも長い場合は、繋ぎ目21Kにドット間隔が広がった隙間が形成されているように視認され、缶体200の外周面201に2次元のイエローの像として形成されたときは、この隙間は搬送方向Xに延びる、濃度の薄いスジとなり、目立つものとなる。
したがって、4つのインクジェットプリントユニット21,22,23,24によってそれぞれ形成される繋ぎ目21K,22K,23K,24Kは配列方向Yにて重畳することがない。つまり、1つの色の像において形成された繋ぎ目21K,22K,23K,24Kが、仮に濃度の薄いスジや濃度の濃いスジになるようなものであっても、各色の繋ぎ目21K,22K,23K,24Kは、他の色の繋ぎ目21K,22K,23K,24K以外の部分との重ね合わせによって隠される。これにより、缶体200の外周面201に印刷された4色のカラー像においては、いずれかの色の繋ぎ目21K,22K,23K,24Kが、仮に濃度の薄いスジや濃度の濃いスジになるようなものであっても、そのような濃度の薄いスジや濃度の濃いスジを目立ち難くすることができる。
したがって、缶体200の長手方向Yにおける各インクジェットプリントユニット21,22,23,24の印刷領域は一致し、4色での有効なカラー印刷の印刷領域を最大限に広く確保することができる。
また、その2つ以上のインクジェットプリントユニットは、互いに異なる色の像を印刷するものに限定されるものではなく、互いに同じ色の像を印刷するものであってもよい。
本発明に係る印刷装置は、この形態に限定されるものではなく、制御装置50が、1つのインクジェットプリントユニット21で像を形成させるに際して、インクジェットプリントユニット21を構成する第1のインクジェットプリントヘッド21Aにより印刷される第1の像と、第2のインクジェットプリントヘッド21Bにより印刷される第2の像とが配列方向Yにおいて一部重複した繋ぎ目を有する像を形成させる制御を行うものであってもよい。
図6に示すように、制御装置50(図1参照)は、イエローのインクジェットプリントユニット21で缶体200の長手方向Yの全長に亘って印刷するイエローの像を、第1のインクジェットプリントヘッド21Aにより印刷する第1の像と、第2のインクジェットプリントヘッド21Bにより印刷する第2の像とを繋いだ像として印刷する。
ここで、制御装置50は、第1のインクジェットプリントヘッド21Aに対して、インク吐出口a1〜a253からインクを吐出するように制御する。これにより、缶体200の外周面201には、インク吐出口a1〜a253の範囲YA1に対応した第1の像が形成される。
これらの作用により、インク吐出口a1〜a253の範囲YA1に対応した第1の像とインク吐出口b3〜b256の範囲YB1に対応した第2の像とが配列方向Yの一直線上に繋げられた1つのイエローの像として印刷される。なお、缶体200の長手方向Yの全長に亘って外周面201に印刷されたイエローの像には、配列方向Yにおけるインク吐出口a253から吐出して形成されたドットとインク吐出口b3から吐出して形成されたドットとが重複した繋ぎ目21Kを形成する。
これらの作用により、インク吐出口a1〜a254の範囲YA2に対応した第1の像とインク吐出口b4〜b256の範囲YB2に対応した第2の像とが配列方向Yの一直線上に繋げられた1つのマゼンタの像として印刷される。なお、缶体200の長手方向Yの全長に亘って外周面201に印刷されたマゼンタの像には、配列方向Yにおけるインク吐出口a254から吐出して形成されたドットとインク吐出口b4から吐出して形成されたドットとが重複した繋ぎ目22Kが形成される。
これらの作用により、インク吐出口a1〜a255の範囲YA3に対応した第1の像とインク吐出口b5〜b256の範囲YB3に対応した第2の像とが配列方向Yの一直線上に繋げられた1つのシアンの像として印刷される。なお、缶体200の長手方向Yの全長に亘って外周面201に印刷されたシアンの像には、配列方向Yにおけるインク吐出口a255から吐出して形成されたドットとインク吐出口b5から吐出して形成されたドットとが重複した繋ぎ目23Kが形成される。
これらの作用により、インク吐出口a1〜a256の範囲YA4に対応した第1の像とインク吐出口b6〜b256の範囲YB4に対応した第2の像とが配列方向Yの一直線上に繋げられた1つのブラックの像として印刷される。なお、缶体200の長手方向Yの全長に亘って外周面201に印刷されたブラックの像には、配列方向Yにおけるインク吐出口a256から吐出して形成されたドットとインク吐出口b6から吐出して形成されたドットとが重複した繋ぎ目24Kが形成される。
本実施の形態によると、インクジェットプリントユニット21,22,23,24は、像の繋ぎ目21K,22K,23K,24Kを配列方向Yに異なるものとしているために、備えられている全てのインク吐出口のうち一部のインク吐出口を使用しない場合もある。そして、使用されないインク吐出口は、インクの詰まりを生じ易くなり得る。上述したように、繋ぎ目21K,22K,23K,24Kの位置を定期的に、または条件にしたがって変更することにより、使用されないインク吐出口を順次使用することができ、インクの詰まりを生じにくくするとともに、各インク吐出口の使用頻度の不均衡を抑制することができる。
また、この実施の形態によれば、インクの詰まりが発生していない状況であっても、例えば予防的に、制御装置50の制御により繋ぎ目21K,22K,23K,24Kの位置の変更を行うことができる。したがって、この実施の形態によれば、インクの詰まりにより印刷を失敗した缶体200が発生するのを未然に防止することができる。
インクの詰まりを起こしたインクジェットプリントヘッド21A,21B、22A,22B、23A,23B、24A,24Bを交換する作業は、組み付け精度等の精度が要求される。したがって、インクジェットプリントヘッド21A,21B、22A,22B、23A,23B、24A,24Bの交換作業は、生産ラインを停止して行う必要があり、生産ラインの停止は、缶体の生産に影響を及ぼすおそれがある。しかし、本実施の形態では、繋ぎ目21K,22K,23K,24Kの位置の変更を、制御装置50による制御で行うことができるため、インクジェットプリントヘッド21A,21B、22A,22B、23A,23B、24A,24Bの交換を伴わず、したがって、缶体200の生産に影響が及ぶことがない。
図7は、インクジェットプリントヘッド21A,21Bの配置の他の態様を示す図であり、(A)は平面図、(B)は側面図を示す。図7に示した態様は、1つのインクジェットプリントユニット21を形成する2つのインクジェットプリントヘッド21A,21Bが、搬送経路上における別個の位置10C1,10C2に独立して配置されている。
すなわち、インクジェットプリントヘッド21Aは搬送経路上の位置10C1において、缶体200の真上に配置され、インクジェットプリントヘッド21Bは搬送経路上の位置10C1とは異なる位置10C2において、缶体200の真上に配置されている。
なお、他のインクジェットプリントユニット22,23,24をそれぞれ形成するインクジェットプリントヘッド22A,22B、23A,23B、24A,24Bについても、インクジェットプリントユニット21と同様に構成することができる。
このように構成された形態の印刷装置によっても、前に説明した実施の形態の印刷装置100と同様の作用、効果を得ることができる。
単一の色での印刷では、4つのインクジェットプリントユニット21,22,23,24により4回印刷をすることで、1回目の印刷でできた像の繋ぎ目に、他のインクジェットプリントユニットで同じ色の像を重畳させることができ、像の繋ぎ目を目立たなくすることができる。この場合、各インクジェットプリントユニット21,22,23,24が吐出するインクの量を抑えることにより、複数回印刷しても消費するインクの量が多くならないようにすることもできる。
上述した各実施の形態は、各インクジェットプリントユニット21,22,23,24を構成する2つのインクジェットプリントヘッド21A,21B,22A,22B,23A,23B,24A,24Bがそれぞれ、インク吐出口の配列が1列だけ形成されたものであるが、本発明はこれらの形態のものに限定されるものではない。
図8は、図1における印刷装置100において、インクジェットプリントユニット21,22,23,24に代えて、インク吐出口の配列を4列有するインクジェットプリントユニット25を適用した実施の形態の印刷装置100において、インクジェットプリントユニット25に対する制御装置50の制御の作用を説明する模式図である。なお、インクジェットプリントユニット25は、本発明の印刷装置における印刷ユニットの一例である。
このように、インク吐出口の配列が4列のインクジェットプリントユニット25の場合、一度に4列のインク吐出口がら同時にインクを吐出することができるため、1列のインク吐出口のインクジェットプリントユニット(インクジェットプリントヘッド)に比べて、印刷処理の速度を向上させることができる。
第2のインクジェットプリントヘッド25Bも、第1のインクジェットプリントヘッド25Aと同様の構成であり、長手方向Yに沿って256個のインク吐出口b1〜b256が等間隔で形成され、この256個のインク吐出口b1〜b256からなる配列が、長手方向Yに直交する方向(缶体200の搬送方向Xに同じ)に4列形成されている。
第1のインクジェットプリントヘッド25Aにおけるインク吐出口a1〜a256からなる配列間の間隔と、第2のインクジェットプリントヘッド25Bにおけるインク吐出口b1〜b256からなる配列間の間隔は等しく設定されている。
制御装置50は、第1のインクジェットプリントヘッド25Aのインク吐出口a1〜a256の各列に対応した像が第2のインクジェットプリントヘッド25Bの対応するインク吐出口b1〜b256の各列に対向する位置まで、缶体200の外周面201を搬送方向Xに沿って送るように搬送装置10を制御する。その後、第2のインクジェットプリントヘッド25Bの各列に対してインクを吐出するように制御する。
したがって、像全体の中で繋ぎ目が一直線状に延びたものに比べて、繋ぎ目25K1,25K2,25K3,25K4が目立つのを抑制することができる。
また、この実施の形態においても、インクジェットプリントユニット25の各インクジェットプリントヘッド25A,25Bにおける位置が揃って形成されているため、印刷することができる有効な印刷領域が狭くなることがない。
なお、上述した各実施の形態は、印刷ユニットとしてのインクジェットプリントユニット21,22,23,24,25が固定されていて、被印刷体としての缶体200が搬送方向Xに移動するものであるが、本発明に係る印刷装置は、印刷ユニットと被印刷体とのうち少なくとも一方が他方に対して移動するものであればよい。
具体的には、インクジェットプリントユニット21,22,23,24,25の各々には、2つのインクジェットプリントヘッド21A,21B:22A,22B:23A,23B:24A,24B:25A,25Bが設けられ、さらに、一方のインクジェットプリントヘッド21A,22A,23A,24A,25Aの長手方向における長さと、他方のインクジェットプリントヘッド21B,22B,23B,24B,25Bの長手方向における長さとが等しい場合を説明した。
例えば、インクジェットプリントユニット21に含まれる2つのインクジェットヘッド21A,21B、インクジェットプリントユニット22に含まれる2つのインクジェットヘッド22A,22Bの長さを長さL1とし、インクジェットプリントユニット23に含まれる2つのインクジェットヘッド23A,23B、インクジェットプリントユニット24に含まれる2つのインクジェットヘッド24A,24Bの長さを、長さL1よりも大きい長さL2とすることができる。
この場合は、個々のインクジェットプリントユニットの一方の端部、他方の端部(長手方向における両端部)の位置が、インクジェットプリントユニット毎に揃わず、インクジェットプリントユニット23,24の両端部は、インクジェットプリントユニット21,22の両端部よりも外側(長手方向における外側)に位置するようになる。
この場合、インクジェットプリントユニット21,22では、重複された部分YCの長さが小さくなり、インクジェットプリントユニット23,24では、重複された部分YCの長さが大きくなる。
Claims (1)
- 缶体の移動方向に並んで配置され、互いに異なる色のインクを当該缶体へ吐出する複数の印刷ユニットと、
前記印刷ユニットの各々からのインクの吐出を制御する制御部と、
を備え、
前記印刷ユニットの各々には、缶体の移動方向と交差する方向である交差方向に沿う複数の印刷ヘッドが設けられ、当該印刷ユニットの各々では、一の当該印刷ヘッドと他の印刷ヘッドとが、当該交差方向において互いにずらされて且つ一部が重複した状態で配置され、当該一の印刷ヘッドは、当該他の印刷ヘッドに重複する側とは反対側に位置する一の端部を有し、当該他の印刷ヘッドは、当該一の印刷ヘッドに重複する側とは反対側に位置する他の端部を有し、
前記印刷ヘッドの各々には、前記交差方向に沿って並び缶体上にドット像を形成する像印刷素子が複数列設けられ、
前記印刷ユニットの各々では、前記一の印刷ヘッドに設けられた一列分の前記像印刷素子により形成されるドット像群と前記他の印刷ヘッドに設けられた一列分の前記像印刷素子により形成されるドット像群との継ぎ目が、当該像印刷素子の列毎に生じ、当該印刷ユニットの各々では、当該継ぎ目が複数生じ、
色毎に設けられた前記印刷ユニットの各々では、複数生じる前記継ぎ目の各々の前記交差方向における位置が互いに異なるようにインクの吐出が行われ、
さらに、前記一の印刷ヘッドに設けられた前記一列分の前記像印刷素子により形成されるドット像は、予め定められた境界位置よりも前記一の端部側に形成され、前記他の印刷ヘッドに設けられた前記一列分の前記像印刷素子により形成されるドット像は、当該境界位置よりも前記他の端部側に形成され、当該一の印刷ヘッドに設けられた当該一列分の当該像印刷素子により形成されるドット像の形成位置と、当該他の印刷ヘッドに設けられた当該一列分の当該像印刷素子により形成されるドット像の形成位置とが重ならない印刷装置。
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