JP7472448B2 - 印刷装置および印刷装置の制御方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、この場合、例えば、メンテナンス等で可変抵抗回路が搭載された基板が交換される際に、可変抵抗値の引き継ぎを行うことができないため、手動により可変抵抗値を再度調整することが必要であった。
しかしながら、この場合、例えば、メンテナンス等で可変抵抗回路が搭載された基板が交換される際に、不揮発性メモリー等を用いてDPMの設定値を引き継ぐことが可能であるが、DPMは、一般的に、±30%程度の抵抗値バラツキを有している。このため、DPMの設定値の引き継ぎが行われても、引き継ぎ後のDPMの可変抵抗値が期待値と比べて大きくずれてしまう場合があった。そして、このような引き継ぎ時のバラツキが許容できない場合には、可変抵抗値を再度調整することが必要であった。
図1は、実施形態に係る印刷装置1の概略的な構成を示す図である。
印刷装置1は、記録紙収容部10と、搬送機構20と、印刷ヘッド30と、制御部50と、オートカッター61と、検出部70と、を筐体5の内部に備える。
記録紙11は、印刷装置1の記録紙収容部10に収容される。
記録紙11は、長尺の台紙12と、台紙12の表面に一定間隔で1列に貼り付けられた被検対象13を備える紙である。
隣り合う被検対象13の間には、一定幅のギャップGが設けられている。
本実施形態では、説明の便宜上、記録紙11のうち、台紙12のみの部分を台紙部12Aといい、台紙12に被検対象13が重ねられた部分を被検部13Aという。
記録紙11の平面が有する2個の面がそれぞれ表面、裏面と呼ばれる場合、例えば、ラベルが設けられる面が表面と呼ばれてもよく、マーカーが設けられる面が裏面と呼ばれてもよい。この場合、マーカーは、ラベルが設けられる面とは反対の面に設けられる。
他の例として、被検対象13がマーカーである場合、記録紙11の反射光の強度は、台紙部12Aと被検部13Aとでは、台紙部12Aの方が大きい。このため、反射型の光学センサーを用いて、台紙部12Aと被検部13Aとを識別することが可能である。反射型の光学センサーは、反射型センサーと呼ばれてもよい。
まず、以下では、被検対象13がラベルである場合について説明する。
被検対象13がラベルである場合、当該ラベルは、例えば、白色などの不透明な素材からなるラベルシールである。当該ラベルの表面には印刷方式に適した表面加工が施されており、当該ラベルの裏面には粘着加工が施されている。当該印刷方式としては、例えば、インクジェット方式、あるいは、感熱方式、などがある。
なお、台紙12およびラベルの材質、厚さ、色などは用途に応じて様々なものが用いられてもよい。
記録紙収容部10に収容された記録紙11は、搬送機構20によって印刷ヘッド30の印刷位置Aに搬送される。搬送機構20は、搬送ローラー21と、搬送ローラー21を駆動する駆動モーター23を備える。印刷装置1の筐体5の内部には、記録紙収容部10から印刷ヘッド30の印刷位置Aを経由して排紙口63に至る搬送路Tが形成される。搬送機構20は、制御部50によって制御されて、記録紙収容部10に収容された記録紙11を搬送路Tに沿って搬送する。
第1光学センサー71は、搬送路Tの上方に配置された第1発光素子73と、搬送路Tの下方に配置された第1受光素子75を備える透過型の光学センサーである。本実施形態では、搬送路Tの上方は、印刷ヘッド30の側に相当する。
ここで、他の構成として、第1発光素子73が搬送路Tの下方に配置され、第1受光素子75が搬送路Tの上方に配置されてもよい。
なお、上方と下方とは逆であってもよい。
制御部50は、通信部80に接続される。
制御部50は、例えば、CPU(Central Processing Unit)あるいはMPU(Micro Processing Unit)などを用いて構成される。
通信部80は、ホストコンピューター7と印刷装置1とを通信可能に接続する。
ここで、図3の例では、ホストコンピューター7と印刷装置1とが有線接続された場合を示すが、ホストコンピューター7と印刷装置1とは、無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)などの無線通信によって接続されてもよい。
制御部50は、通信部80から印刷データが入力されると印刷処理動作を開始する。
制御部50は、印刷処理動作において、駆動モーター23を駆動して記録紙11を搬送路Tに沿って搬送させる。また、制御部50は、入力される印刷データをメモリー(不図示)に展開して印刷用の画素ごとのデータに変換する。制御部50は、変換したデータを印刷ヘッド30に出力し、印刷位置Aに搬送された記録紙11に画像を印刷させる。さらに、制御部50は、印刷データに含まれる制御命令に基づいてオートカッター61を駆動し、切断位置Bに搬送された記録紙11を切断する。
操作部90には、印刷装置1の電源をオン、オフするための電源キーや、各種設定を行うためのメニューキー等の各種操作キーが設けられる。操作部90は、操作キーが操作されると、操作されたキーに対応した操作信号を制御部50に出力する。
検出部70は、第1発光素子73が照射する検出光を第1受光素子75で受光して、受光した光量に対応する電圧について、増幅およびAD変換等の処理を施して、検出電圧を生成する。検出部70は、生成された検出電圧を制御部50に出力する。
制御部50は、入力される検出電圧と判定で使用される閾値とを比較して、検出位置Pに被検部13Aが位置しているのか、または、台紙部12Aが位置しているのかを判定する。
当該閾値は、入力される検出電圧が、被検部13Aに検出光が照射されたときの検出電圧であるのか、または、台紙部12Aに検出光が照射されたときの検出電圧であるのかを識別可能な電圧に設定されている。
また、制御部50は、検出電圧と判定で使用される閾値との比較結果に基づいて、被検対象13の前端および後端を検出することができる。制御部50は、被検対象13の前端および後端が検出された時間差と、搬送機構20による記録紙11の搬送速度とに基づいて、被検対象13の搬送方向における長さや、ギャップGの幅などを検出することができる。
図4は、実施形態に係る検出部70および制御部50の構成を示す図である。
検出部70について、さらに詳しく説明する。
制御部50は、SoC(System on a Chip)であってもよい。
検出部70は、第1発光素子73および第1受光素子75を有する第1光学センサー71と、可変抵抗回路111と、抵抗部131と、シフトレジスタ211を備える。
可変抵抗回路111は、複数である8個の抵抗部である第0抵抗部141-0~第7抵抗部141-7と、複数である8個の駆動素子である第0駆動素子161-0~第7駆動素子161-7を備える。
可変抵抗回路111では、8個の抵抗部である第0抵抗部141-0~第7抵抗部141-7が並列に接続されている。可変抵抗回路111は、これら8個の抵抗部である第0抵抗部141-0~第7抵抗部141-7にさらに外部の抵抗部131が並列に接続されるように、配置されている。
本実施形態では、8個の駆動素子である第0駆動素子161-0~第7駆動素子161-7のそれぞれがトランジスターである場合を説明する。なお、8個の駆動素子である第0駆動素子161-0~第7駆動素子161-7のそれぞれは、例えば、電界効果トランジスター(FET:Field Effect Transistor)であってもよい。
具体的には、8個の抵抗部である第0抵抗部141-0~第7抵抗部141-7のそれぞれの一端および外部の抵抗部131の一端が接続されている。
8個の抵抗部である第0抵抗部141-0~第7抵抗部141-7のそれぞれの他端と、8個の駆動素子である第0駆動素子161-0~第7駆動素子161-7のそれぞれのコレクタ端子とが接続されている。
8個の駆動素子である第0駆動素子161-0~第7駆動素子161-7のそれぞれのエミッタ端子は接地端と接続されている。
また、8個の抵抗部である第0抵抗部141-0~第7抵抗部141-7のそれぞれの一端および外部の抵抗部131の一端は、第1光学センサー71の第1受光素子75の出力端と接続されている。
本実施形態では、第1受光素子75からの出力に応じた電圧が8個の抵抗部である第0抵抗部141-0~第7抵抗部141-7のそれぞれの一端および外部の抵抗部131の一端に印加される配置となっている。
また、8個の抵抗部である第0抵抗部141-0~第7抵抗部141-7のそれぞれの一端および外部の抵抗部131の一端は、制御部50の入力端と接続されている。これにより、第1受光素子75からの出力に応じた電圧が制御部50の入力端に入力される。当該電圧は、抵抗部131の両端に印加される電圧に相当する。
また、8個の抵抗部である第0抵抗部141-0~第7抵抗部141-7のそれぞれの抵抗値は、例えば、同じであってもよく、または、1以上の抵抗値が異なってもよい。
一例として、8個の抵抗部である第0抵抗部141-0~第7抵抗部141-7のそれぞれの抵抗値が、256[kΩ]、128[kΩ]、64[kΩ]、32[kΩ]、16[kΩ]、8[kΩ]、4[kΩ]、2[kΩ]であってもよい。この場合、抵抗部131の抵抗値は、22[kΩ]であってもよい。この場合、8個の抵抗部である第0抵抗部141-0~第7抵抗部141-7のそれぞれの抵抗値はすべて異なる。
なお、抵抗部131および8個の抵抗部である第0抵抗部141-0~第7抵抗部141-7のそれぞれとしては、バラツキが少ない抵抗を用いることができる。一般に、抵抗のバラツキは、±0.1%などのように、小さくすることができる。
シフトレジスタ211の8個の出力端のそれぞれは、可変抵抗回路111の8個の駆動素子である第0駆動素子161-0~第7駆動素子161-7のそれぞれのベース端子と接続されている。これにより、シフトレジスタ211の8個の出力端のそれぞれから出力される信号の電圧を制御することで、可変抵抗回路111の8個の駆動素子である第0駆動素子161-0~第7駆動素子161-7のそれぞれごとに、オンの状態として駆動させるか、または、オフの状態として駆動させないかを制御することができる。これにより、シフトレジスタ211は、8個の駆動素子である第0駆動素子161-0~第7駆動素子161-7のそれぞれについて、選択的にオンの状態またはオフの状態にすることで、選択的に駆動させるか駆動させないかを制御することができる。
ここで、本実施形態では、8個の駆動素子である第0駆動素子161-0~第7駆動素子161-7のそれぞれについて、オンの状態はコレクタ端子とエミッタ端子との間に電流が流れる状態を表しており、オフの状態はコレクタ端子とエミッタ端子との間に電流が流れない状態を表している。
また、可変抵抗回路111および外部の抵抗部131では、可変抵抗回路111の合成抵抗と外部の抵抗部131との合成抵抗が、全体の抵抗となる。
シフトレジスタ211の3個の入力端のうち、1番目の入力端はシリアルデータの信号の入力端であり、2番目の入力端はシリアルクロック信号の入力端であり、3番目の入力端はラッチ信号の入力端である。これらは、制御部50からシフトレジスタ211に出力される。
シフトレジスタ211では、3個の入力端に入力される信号に基づいて、8個の出力端から信号を出力する。
本実施形態に係るシフトレジスタ211では、シリアル入力、パラレル出力である。
ここで、第1記憶部311と第2記憶部312とは、例えば、同じ記憶装置などにおける異なる記憶領域として構成されてもよく、あるいは、異なる記憶装置などとして構成されてもよい。
また、本実施形態では、第1記憶部311および第2記憶部312が制御部50に備えられるが、他の構成例として、第1記憶部311および第2記憶部312のうちの一方または両方が制御部50の外部に備えられてもよい。
また、第1記憶部311と第2記憶部312は、例えば、不揮発性メモリーであってもよい。
制御部50は、シリアルクロック信号を、第2信号線512を介して、シフトレジスタ211に出力する。
制御部50は、ラッチ信号を、第3信号線513を介して、シフトレジスタ211に出力する。
本実施形態では、可変抵抗回路111とシフトレジスタ211と制御部50は、同一の基板411に搭載されている。
また、第1光学センサー71は、基板411とは別の被搭載部412に搭載されている。当該被搭載部412は、例えば、基板411とは別の基板であってもよく、あるいは、印刷装置1の筐体における所定箇所であってもよい。
第1記憶部311は、シフトレジスタ211の制御値を記憶する。
制御部50は、第1記憶部311に記憶された制御値に基づいて、シフトレジスタ211に当該制御値を出力する。本実施形態では、当該制御値は、制御部50からシフトレジスタ211に出力されるシリアルデータ信号によって表される。
ここで、第1記憶部311に記憶された制御値が、既に適した値に調整された値である場合、制御部50によって適した制御が行われる。
なお、制御部50は、第1記憶部311に記憶された制御値を変更することで、当該制御値をより適した値へ更新してもよい。
図5に示されるグラフにおいて、横軸はシフトレジスタ211の制御値を表しており、縦軸は可変抵抗回路111の合成抵抗値[kΩ]を表している。なお、図5の例では、縦軸は対数表示となっている。
図5の例では、制御値は、8ビットに対応しており、0~255のいずれかの値となる。
特性1011は、シフトレジスタ211の制御値と可変抵抗回路111の合成抵抗値との関係を表す。
本実施形態では、シフトレジスタ211の制御値が大きくなるほど、可変抵抗回路111の合成抵抗値は小さくなるように設定されている。
本実施形態では、可変抵抗回路111の可変な合成抵抗値が、例えば、1[kΩ]~開放状態の範囲で変化し得る。
図5の例では、制御部50からシフトレジスタ211に供給される制御値が大きくなるほど、可変抵抗回路111の合成抵抗値が小さくなる構成となっている。
図6は、実施形態に係る制御部50によって行われる制御値決定の処理の手順の一例を示す図である。
この処理では、制御部50によって、適した制御値を決定する。本実施形態では、制御部50によって、シフトレジスタ211に出力する制御値を変化させることで、適した値を探索する。
本実施形態では、制御部50によって、デジタル制御が行われる。
制御部50は、シフトレジスタ211へ出力する制御値を制御して、シフトレジスタ211から可変抵抗回路111に、16進数で“00h”のパラレル出力が行われるようにする。そして、ステップS2の処理へ移行する。
制御部50は、入力端に入力されるアナログ信号のAD値を取得する。このAD値は、第1光学センサー71の第1受光素子75によって検出された値に応じた値となる。そして、ステップS3の処理へ移行する。
制御部50は、取得されたAD値が第1光学センサー71の検出値の期待値であるか否かを判定する。当該期待値は、例えば、あらかじめ設定されている。当該期待値は、例えば、第1記憶部311などに記憶されてもよい。
制御部50は、取得されたAD値が第1光学センサー71の検出値の期待値であると判定された場合には(ステップS3:YES)、本フローの処理を終了する。そして、制御部50は、そのときに使用された制御値を、適した値として、第1記憶部311に記憶する。その後、制御部50は、当該制御値を用いて、シフトレジスタ211を制御する。
一方、制御部50は、取得されたAD値が第1光学センサー71の検出値の期待値ではないと判定された場合には(ステップS3:NO)、ステップS4の処理へ移行する。
制御部50は、シフトレジスタ211からのパラレル出力の値を1増加させる(インクリメントする)。そして、制御部50は、シフトレジスタ211への制御値を制御して、シフトレジスタ211から可変抵抗回路111に、増加後の値のパラレル出力が行われるようにする。そして、ステップS2の処理へ移行する。
具体例として、台紙部12AでのAD値が2.5[V]~3.0[V]の範囲に収まる値となり、被検部13AでのAD値が0.3[V]~0.5[V]の範囲に収まる値となるように設定される。
本実施形態では、可変抵抗回路111の合成抵抗が調整されてから、印刷装置1が出荷される。例えば、AD値が0~3[V]に収まるように設定されてもよい。
図7は、実施形態に係る制御部50によって行われる制御値計算の処理の手順の一例を示す図である。
この処理では、制御部50によって、適した制御値を計算によって求める。
本実施形態では、制御部50は、本フローの処理を自動的に実行する。
第2記憶部312に、例えば、AD値に関する所定値が記憶されている。当該所定値は、AD値の目標値などと呼ばれてもよい。
以下に、このような処理を行うための(ステップS11)の処理~(ステップS13)の処理を示す。
制御部50は、シフトレジスタ211に、所定の制御値を出力する。そして、ステップS12の処理へ移行する。当該所定の制御値は、例えば、あらかじめ設定されていてもよく、あるいは、ランダムに決定されてもよい。
制御部50は、入力端に入力されるアナログ信号のAD値を取得する。このAD値は、第1光学センサー71の第1受光素子75によって検出された値に応じた値となる。そして、ステップS13の処理へ移行する。
第1光学センサー71の感度は、例えば、{(第1光学センサー71の感度)=(第1光学センサー71からの出力電圧)/(可変抵抗回路111および抵抗部131の合成抵抗に相当する可変抵抗値)}によって計算することができる。これにより、第1光学センサー71の感度のバラツキを把握することが可能である。ここで、第1光学センサー71の感度は、必ずしも絶対値でなくてもよく、制御値が適しているか否かを評価することができる値であればよい。
当該用紙に関する光学特性の情報が第2記憶部312にあらかじめ記憶される。このような情報は、例えば、ユーザーあるいは所定の装置によって第2記憶部312に登録されてもよく、また、ネットワークなどを介してダウンロードにより第2記憶部312に登録されてもよい。
制御部50は、第2記憶部312に記憶されたAD値に関する所定値と、取得されたAD値を用いて、第1光学センサー71による検出結果に基づいて制御部50によって取得されるAD値と第2記憶部312に記憶されたAD値に関する所定値とを一致させるシフトレジスタ211の制御値を計算する。この処理では、当該制御値を、使用された種別にの用紙にとって適した値とする。そして、本フローの処理を終了する。
これにより、印刷装置1では、例えば、用紙の交換時に、制御値を調整する作業をなくすことができる。
そして、制御部50は、当該種別に関する情報に基づいて、既に適した制御値が記憶されている場合には、当該制御値を使用する。一方、制御部50は、当該種別に関する情報に基づいて、未だに適した制御値が記憶されていない場合には、適した制御値を計算する。つまり、本実施形態では、制御部50は、第1光学センサー71の感度を把握することで、所望のAD値が取得されるように、シフトレジスタ211の制御値を計算することができ、このため、毎回の調整作業を省略することができる。
ここで、当該所定値としては、例えば、1点の値であってもよく、あるいは、所定の範囲にある点の値の集合であってもよい。所定値は、このような集合である場合、所定の範囲に含まれる値に相当する。
本実施形態では、第2記憶部312に、AD値の当該所定値、および、あらかじめ決められた記録紙11に関する既知の情報が、記憶されている。このような既知の情報は、例えば、プロファイル情報と呼ばれてもよい。
具体例として、台紙部12AでのAD値が2.5[V]~3.0[V]の範囲に収まる値となり、被検部13AでのAD値が0.3[V]~0.5[V]の範囲に収まる値となるように設定される。
図1および図4の例では、第1光学センサー71として透過型の光学センサーが用いられて記録紙11の被検対象13がラベルである場合の例を示した。
他の構成として、第2光学センサー71aとして、反射型の光学センサーが用いられてもよい。この場合、例えば、記録紙11の被検対象13がマーカーである。
図8には、反射型の光学センサーである第2光学センサー71aを備える検出部である反射型検出部70aを示してある。
第2光学センサー71aは、第2発光素子73aと、第2受光素子75aを備える。
また、図8には、反射型検出位置P1と、反射型の光学センサーに使用される記録紙である反射型記録紙11aを示してある。
なお、説明の便宜上、図8の例では、図1および図4に示される透過型の光学センサーが用いられる場合とは異なる符号を付してある。
第2光学センサー71aは、搬送路Tの下方に配置された第2発光素子73aと、搬送路Tの下方に配置された第2受光素子75aを備える反射型の光学センサーである。本実施形態では、搬送路Tの上方は、印刷ヘッド30の側に相当する。
ここで、他の構成として、第2発光素子73aが搬送路Tの上方に配置され、第2受光素子75aが搬送路Tの上方に配置されてもよい。
つまり、あらかじめ決められた反射型記録紙11aについて、例えば、反射型の光学センサーが用いられる場合には、反射率の特性が既知であってもよい。
以上のように、本実施形態に係る印刷装置1では、第1光学センサー71あるいは第2光学センサー71aに対して、適した抵抗値を設定することができる。
本実施形態に係る印刷装置1では、例えば、可変抵抗回路111の合成抵抗として、第1光学センサー71あるいは第2光学センサー71aの感度に応じて、適した合成抵抗を設定することができる。
特に、8個の抵抗部である第0抵抗部141-0~第7抵抗部141-7のそれぞれとして、抵抗値のバラツキが小さい抵抗を使用することで、例えば、DPMの場合と比べて、可変抵抗回路111の合成抵抗値のバラツキを±1%程度などに抑えることが可能である。
また、本実施形態では、可変抵抗回路111に8個の駆動素子である第0駆動素子161-0~第7駆動素子161-7が備えられる場合を示したが、可変抵抗回路111に備えられる駆動素子の数としては、1以上の任意の数が用いられてもよい。
なお、複数の抵抗部が直列に接続された部分では、例えば、駆動素子がオンの状態にされた抵抗部が直列に接続される一方、駆動素子がオフの状態にされた抵抗部の代わりに並列に設けられた信号線が直列に接続される構成が用いられてもよい。
また、複数の抵抗部が互いに接続される構成としては、例えば、複数の抵抗部のそれぞれが他の抵抗部と直接接続されてもよく、あるいは、複数の抵抗部のうちの1組以上が別の抵抗部を介して間接的に接続されてもよい。
一構成例として、印刷装置(実施形態では、印刷装置1)では、互いに接続された複数の抵抗部(図4の例では、第0抵抗部141-0~第7抵抗部141-7)と、抵抗部ごとに電流を流す1以上の駆動素子(図4の例では、第0駆動素子161-0~第7駆動素子161-7)と、を含んで構成される可変抵抗回路(図4の例では、可変抵抗回路111)と、可変抵抗回路に接続される光学センサー(実施形態では、透過型の第1光学センサー71、または、反射型の第2光学センサー71a)と、1以上の駆動素子のうちの一部または全部の駆動素子を選択してオンにする信号を出力するシフトレジスタ(図4の例では、シフトレジスタ211)と、光学センサーの検出値を取得し、当該検出値に基づいてシフトレジスタを制御する制御部(図4の例では、制御部50)と、を備える。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイルであってもよい。差分ファイルは、差分プログラムと呼ばれてもよい。
Claims (4)
- 互いに接続された複数の抵抗部と、前記抵抗部ごとに電流を流す1以上の駆動素子と、を含んで構成される可変抵抗回路と、
前記可変抵抗回路に接続される光学センサーと、
シリアルデータの入力に応じて前記1以上の前記駆動素子のうちの一部または全部の前記駆動素子を選択してオンにする信号を出力するシフトレジスタと、
前記光学センサーの検出値を取得し、前記検出値に基づいて前記シフトレジスタを制御する制御部と、
不揮発性メモリーである第1記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記光学センサーの検出値が所定値になった場合における前記シフトレジスタのシリアルデータを前記第1記憶部に記憶し、
前記可変抵抗回路が搭載される基板と、前記光学センサーが搭載される被搭載部とは異なる、
印刷装置。 - 前記光学センサーは、透過光を用いて長尺状の第1台紙に貼付されたラベルを検出する透過型センサー、または、反射光を用いて長尺状の第2台紙に付されたマークを検出する反射型センサーであり、
前記制御部は、前記第1台紙または前記第2台紙の位置における前記光学センサーの検出値が所定値になるように、前記シフトレジスタを制御して、前記可変抵抗回路の合成抵抗値を調整する、
請求項1に記載の印刷装置。 - 前記制御部は、前記光学センサーにより前記ラベルまたは前記マークを検出する場合に、前記第1記憶部から前記シリアルデータを読み出して前記シフトレジスタを制御する、
請求項2に記載の印刷装置。 - 互いに接続された複数の抵抗部と、前記抵抗部ごとに電流を流す1以上の駆動素子と、を含んで構成される可変抵抗回路と、
前記可変抵抗回路に接続される光学センサーと、
シリアルデータの入力に応じて前記1以上の前記駆動素子のうちの一部または全部の前記駆動素子を選択してオンにする信号を出力するシフトレジスタと、
不揮発性メモリーである第1記憶部と、
を備え、
前記可変抵抗回路が搭載される基板と、前記光学センサーが搭載される被搭載部とが異なる印刷装置の制御方法であって、
前記光学センサーの検出値を取得し、前記検出値に基づいて前記シフトレジスタを制御し、
前記光学センサーの検出値が所定値になった場合における前記シフトレジスタのシリアルデータを前記第1記憶部に記憶する、
印刷装置の制御方法。
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