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JPH08258292A - 記録装置 - Google Patents

記録装置

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Publication number
JPH08258292A
JPH08258292A JP7060835A JP6083595A JPH08258292A JP H08258292 A JPH08258292 A JP H08258292A JP 7060835 A JP7060835 A JP 7060835A JP 6083595 A JP6083595 A JP 6083595A JP H08258292 A JPH08258292 A JP H08258292A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recording
head
heaters
driven
recording head
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7060835A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Murata
隆之 村田
Shinichi Men
眞一 面
Hiroshi Fukui
博 福井
Akira Kuronuma
明 黒沼
Masahiko Umezawa
雅彦 梅沢
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP7060835A priority Critical patent/JPH08258292A/ja
Priority to US08/617,122 priority patent/US5896146A/en
Publication of JPH08258292A publication Critical patent/JPH08258292A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B41J2/155—Arrangement thereof for line printing

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速記録が可能なバブルジェットプリンタを
提供する。 【構成】 記録ヘッドを駆動して記録媒体に印刷出力す
る記録装置において、前記記録ヘッドに１本のパルス信
号と複数のブロック選択信号を一組とする駆動ブロック
より構成される複数の独立したドライブ回路を有し、ド
ライブ回路を重複しないように駆動して記録ヘッドの主
走査方向への走査時に主走査方向へ本来の解像度よりも
高い解像度でヘッドを駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は記録装置に関し、例えば
インクジェット記録方式の記録ヘッドを有し、着弾位置
精度などを考慮する高精彩、高速な記録装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】複写装置や、ワードプロセッサ、コンピ
ュータ等の情報処理機器、さらには通信機器の普及に伴
い、それらの機器の画像形成（記録）装置のひとつとし
て、インクジェット方式による記録ヘッドを用いてディ
ジタル画像記録を行う記録装置が急速に普及している。
このような記録装置においては、記録速度の向上のため
に複数の記録素子を集積配列してなる記録ヘッド（以下
「マルチヘッド」と称す。）として、インク吐出口及び
液路を複数集積したものを用いることが一般的である。
【０００３】ここで、モノクロプリンタの高解像度イメ
ージ画像や、カラーイメージ画像を印刷するにあたって
は、発色性、階調性、一様性など様々な要素が必要とな
る。
【０００４】インクジェット記録装置の中でも熱エネル
ギを用いてインクを吐出するインクジェット記録方式で
あるバブルジェット方式の記録装置では、発熱素子に熱
を加えるための電気パルスを複数個加えることによって
発熱素子を制御する方法が考えられている。複数個の電
気パルスを加えたりパルス幅を変えることによって、外
部環境に関わらず発熱素子が発生する熱を一定に保つこ
とによって印刷品位を一定に保つことができるためであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、近
年ではインクジェット方式の期待の高まりは印刷品位の
みに止まらず、記録速度への要求も高まってきている。
【０００６】印刷品位を向上させるために考えられた複
数のパルスによる発熱素子の制御は、その基本原理から
もわかるように複数のパルスで一ドットを形成するため
に、制御に多くの時間が必要であり、記録速度の高速化
には不利であった。
【０００７】この従来の印刷ヘッドのドライバ構成を図
４に示す。図４に示す様に、従来は印刷するデータをシ
フトレジスタで受け取り、一段ラッチを設け、ＢＥｉ１
＊，ＢＥｉ２＊，ＢＥｉ３＊，ＢＥｉ４＊の全ヘッド共
通なコモン信号と、ＢｋＥＮＢ＊，ＣＥＮＢ＊，ＭＥＮ
Ｂ＊，ＹＥＮＢ＊の色毎のヒート信号でアンドをとって
指定されたヒータだけを駆動するような構成になってい
た。
【０００８】従来の記録装置における実際の駆動タイミ
ングを図５に示す。図５からわかるように、実際の駆動
では消費電力の低減を計るためにコモン信号と色毎のヒ
ート信号を時分割で駆動することで、同時ヒートのヒー
タの数を制限している。ヒート信号は印刷品位を保つた
め複数のヒートパルスで構成されている。
【０００９】図５では２つのパルスで制御を行う方法を
示している。パルスはプレヒートとメインヒートからな
り、２つのヒートの間には任意の期間が定められた休止
期間がある。メインヒートはヒータを温めて発泡により
インクを吐出するのに必要であり、プレヒートはインク
を予熱しインクの発泡領域を管理し、インクを飛ばすだ
けの時間に満たないパルスをヒータに与える。
【００１０】しかしながら、この方法の温度制御を行わ
ないヘッド駆動方法に較べるとプレヒートとそれに付随
する休止期間の分だけ確実に時間がかかり、全体として
の最小駆動時間が長くなり、プリンタの高速駆動に不利
になるという要因を抱えている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決することを目的としてなされたもので、上述した課
題を解決する一手段として以下の構成を備える。
【００１２】即ち、記録ヘッドを駆動して記録媒体に印
刷出力する記録装置において、前記記録ヘッドに複数の
独立したドライブ回路を有することを特徴とする。
【００１３】そして例えば、前記独立したドライブ回路
は、１本のパルス信号と複数のブロック選択信号を一組
とする駆動ブロックより構成されることを特徴とする。
あるいは、前記記録ヘッドは加熱されることによりイン
クを吐出するインクジェット方式の記録ヘッドであり、
前記独立したドライブ回路を重複しないように駆動して
記録ヘッドの温調を行う温調手段を更に備えることを特
徴とする。そして、前記温調手段は、前記記録ヘッドよ
り記録を行うための駆動パルスの出力前に小パルスを挿
入することにより温調を行うことを特徴とする。
【００１４】また例えば、更に前記記録ヘッドを記録媒
体の主走査方向に走査させる走査手段を備え、前記独立
したドライブ回路を重複して駆動し、前記走査手段の記
録ヘッドの主走査方向への走査時に主走査方向へ本来の
解像度よりも高い解像度でヘッドを駆動することを特徴
とする。そして例えば、前記記録ヘッドは等外記録ヘッ
ドが搭載されるキャリッジの主走査方向に対して傾けて
実装されていることを特徴とする。
【００１５】
【作用】以上の構成において、記録ヘッドに複数個の独
立するドライブ回路を有することにより、複数個のブロ
ックを独立して駆動することが可能となり、複数のパル
スを効率的に駆動でき、結果として高速での記録出力が
可能となる。
【００１６】
【実施例】
［実施例１］以下、図面を参照して本発明に係る一実施
例を詳細に説明する。
【００１７】図１は、本発明に係る一実施例の電気熱変
換体を吐出エネルギ発生手段に有するいわゆるバブルジ
ェット方式のカラーインクジェット記録装置の構成を示
す図である。
【００１８】図１において、用紙またはプラスチックシ
ートなどの記録媒体１は、記録領域の上下に配置された
一対の搬送ローラ２，３によって支持され、シート送り
モータ４で駆動される搬送ローラ２によって矢印Ａ方向
へ搬送される。搬送ローラ２，３の前方にはこれと平行
にガイドシャフト５が設けられている。このガイドシャ
フトに沿ってキャリッジ６がキャリッジモータ７の出力
によりワイヤ８を介して矢印Ｂ方向に往復される。
【００１９】ヘッド移動手段としてのキャリッジ６に
は、インクジェットヘッドである記録ヘッド９０が搭載
されている。この記録ヘッド９０は、カラー画像用であ
り、キャリッジ操作方向に配置され、それぞれ、シアン
（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック
（Ｂｋ）の各色のインクに対応させて設けた４個の記録
ヘッド９、すなわち黒ヘッド９Ａ、シアンヘッド９Ｂ、
マゼンタヘッド９Ｃ、イエローヘッド９Ｄからなってい
る。各記録ヘッド９の前面、すなわち記録媒体１の記録
面と所定間隔（例えば０．８ｍｍ）をおいて対向する面
に、複数（例えば４８個または６４個）のインク吐出口
をキャリッジの操作方向と交差させる方向として縦一列
に配置したインク吐出部が設けられている。
【００２０】図２は、記録ヘッド９（記録ヘッド９Ａ〜
９Ｄのいずれでも同じ）のインク吐出部の一部分の縦断
面図を模式的に示す図である。
【００２１】図２において、記録媒体１に対向する面に
は、縦方向に所定ピッチで複数のインク吐出口１０が形
成され、記録情報に基づいて各インク吐出口１０に対応
して設けられた電気熱変換体（発熱抵抗など）１１を駆
動（通電加熱）してインク内に膜沸騰現象を生起させ、
バブル（泡）１１Ａを発生せしめ、この時の圧力によ
り、インクを吐出させ飛翔インク滴１２を形成して、記
録媒体１上に所定パターンでインク滴を付着させドット
パターンにる記録が行われる。
【００２２】各記録ヘッド９には電気熱変換体への通電
をオン・オフするためのヒートドライバ１３が設けら
れ、上述の駆動を行う為の駆動回路（ドライバ）２９の
回転基板がキャリッジ６に設けられている。１０Ａは液
路、１０Ｂは共通液室である。
【００２３】記録装置のエンジン制御回路（ＣＰＵ）や
これに併設されたＲＯＭ，ＲＡＭ等を含む制御部は、ホ
スト機のコントローラ１７から指定信号やデータ信号
（記録情報）を受信し、これに基づいて各種モータ等の
駆動源などとともに駆動回路２９、ヒートドライバ１３
を介して各記録ヘッド９Ａから９Ｄに電気熱変換体の駆
動電源（ヒート電源）を印加し通電する。
【００２４】記録装置の外装ケース（不図示）に取付け
られる操作パネル１６０には、オンライン／オフライン
切り換えキー１６Ａ、ラインフィードキー１６Ｂ、フォ
ームフィードキー１６Ｃ、記録モード切り換えキー１６
Ｄ等のキー設定部のほか、複数のアラームランプ１６Ｅ
や電源ランプ１６Ｆ等の警告ランプを含む表示部が設け
られている。
【００２５】図３は、図１に示したカラーインクジェッ
ト記録装置の制御系を示すブロック図である。
【００２６】図３において、マイクロプロセッサ形態の
ＣＰＵ２１は、インターフェース２２を介してホスト装
置１４に接続されており、ホスト機のコントローラ１４
からデータメモリ２３に読み込まれた指令信号（コマン
ド）や記録情報信号、並びにＲＯＭ形態のプログラムメ
モリ２４やＲＡＭ形態のワーキングメモリ２５等に格納
されたプログラムや印刷指令データに基づいて記録動作
を制御する。
【００２７】ＣＰＵ２１は、出力ポート２６およびモー
タドライバ２７を介してキャリッジモータ７やシート送
りモータ４を制御するとともに、データメモリ２３に格
納されている記録情報に基づき制御回路２９を介して記
録ヘッド９を制御し記録を行わせる。
【００２８】前述した操作パネル１６０上の各操作キー
１６Ａ〜１６Ｄ（図１）からの出力は、入力ポート３２
を介してＣＰＵ２１に伝達され、またアラームランプ１
６Ｅや電源ランプ１６Ｆ等の警告ランプ１６に対して
は、出力ポート３６を介して制御信号が供給される。
【００２９】図３の符号３３は制御基板上に配されたタ
イマであり、入力ポート３４を介してＣＰＵ２１の割り
込みポートに接続されている。
【００３０】また、図３において、電源回路２８から
は、制御ロジック回路を駆動させるためのロジック駆動
電圧ＶＣＣ（例えば５Ｖ）、各種モータ駆動電圧ＶＭ
（例えば３０Ｖ）、リセット電圧ＲＥＳＥＴ、記録ヘッ
ド９の電気熱変換体１１に通電し発熱させるためのヒー
ト電圧ＶＨ（例えば２５Ｖ）、および記録ヘッド９保護
用バックアップ電圧ＶＤＤＨが出力される。
【００３１】そしてヒート電圧ＶＨは記録ヘッド９に、
バックアップ電圧ＶＤＤＨは、ヘッド制御回路２９およ
び記録ヘッドに、それぞれ印加される。
【００３２】以上の構成のインクジェット記録装置を用
いて以下本実施例の動作を詳細に説明する。
【００３３】本実施例では上述した図４及び図５に示す
従来の方法では、プレヒートによる制御（以下、温調と
いう）を行わないヘッド駆動方法に較べるとプレヒート
とそれに付随する休止期間の分だけ確実に時間がかか
り、全体としての最小駆動時間が長くなり、プリンタの
高速駆動に不利になるという要因を抱えている。
【００３４】そこで、本実施例においてはヘッドに内蔵
するドライバ構成を図６のようにすることでヘッドの温
調のための複数パルスでの駆動を行いながら、高速駆動
を可能にしている。図６はヘッドのドライバ構成の一部
で、デコーダを複数個（ここでは２つ）使用し、それぞ
れ対応するヒータ（ここでは奇数番目のヒータと偶数番
目のヒータ）を接続してある。ここで、コモン信号ＣＯ
Ｍ１１，ＣＯＭ１２，ヒート信号Ｐ１で駆動されるヒー
タ（ここでは奇数番目のヒータ）とコモン信号ＣＯＭ２
１，ＣＯＭ２２，ヒート信号Ｐ２で駆動されるヒータ
（ここでは偶数番目のヒータ）がそれぞれ独立に駆動す
ることが可能になる。
【００３５】以上のような構成にすることで、奇数番目
のヒータと偶数番目のヒータをそれぞれ独立に駆動する
ことが可能になり、図７に示すようなタイミングでヘッ
ドを駆動することが可能となる。図７は本実施例におけ
るＰ１とＰ２のヒート信号を独立に駆動し、順方向（図
１のＰＴ方向）と逆方向（図１のＣＲ方向）に印刷をす
るためのタイミングチャートである。
【００３６】図７を見て明らかなように、それぞれの信
号は単純なパルスの繰り返しで温調を行うための複数パ
ルスを発生でき、それぞれプレヒートとメインヒートの
間の休止期間中に独立して駆動可能な別のプレヒートあ
るいはメインヒートを行なうことができる。これによ
り、複数パルスによる制御にもかかわらず駆動に必要な
最小駆動時間は最低限に抑えることが可能になり、駆動
の高速化が容易に行える。また図７に示すように逆方向
の駆動においても、それぞれのコモン信号を順方向に駆
動する場合と逆に駆動することで容易にヒータの駆動順
序を逆順にすることが可能である。
【００３７】以上説明では２つに分割して駆動した例を
説明したが、もっと複数に分割しても上記のような駆動
をすることが可能なのは言うまでもない。
【００３８】以上説明した様に本実施例によれば、複数
個のブロックを独立して駆動することが可能となり、複
数のパルスを効率的に駆動でき、結果として高速出の記
録出力が可能となる。
【００３９】［第２実施例］次に本発明に係る第２実施
例を説明する。第２実施例では、ヘッドユニットに複数
のドライブを設け、それぞれ独立に駆動することで、倍
の解像度の印刷を可能にしている。
【００４０】上述した第１の実施例に示した構成の記録
装置は、キャリッジを左右に移動させ、任意の場所でト
リガをかけヘッドを駆動することで印刷を行う方式の記
録装置であった。この第１の実施例ではキャリッジが移
動中に印刷ヘッドを時分割で駆動するため、初めにヒー
トした印刷ドットと最後に印刷した印刷ドットの着弾点
がずれてしまうおそれがある。そこで第２実施例におい
てはヘッドをあらかじめ傾けておいて印刷ドットの着弾
位置を揃えるということが行われる。図８に本発明に係
る第２の実施例における印刷ドットの着弾位置を揃える
制御を示す。図８の（Ａ）は、ヘッドの傾き補正前の印
刷ドットの被記録媒体への着弾点を示しており、図中縦
線は理想の着弾印刷を位置を示す。本図では、上述した
第１の実施例と異なり、１６個のノズルではなく、２倍
の３２個のノズルを順次ヒートしている場合で説明す
る。
【００４１】図８に示す場合においては、印刷ヘッド自
体は３２個ではなく６４ノズルで構成されており、１番
目と２番目のノズルと３３番目と３４番目のノズルは同
時にヒートされインクを吐出する。ヘッドの内部ドライ
バ回路は図９に示すように１，２，３３，３４番目のノ
ズルが共通に構成されている。駆動のタイミングは、図
１０に示すように行われる。
【００４２】図９のドライバ回路は第１の実施例と同じ
様にＰ１，Ｐ２と、ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２，ＣＯＭ２
１，ＣＯＭ２２の信号で２系統の駆動を独立して行う。
ほかにＵＰＰＥＲＥ ＮＡＢＬＥ信号はヒータの１から
１６と３３から４８までを許可する信号で、ＬＯＷＥＲ
ＥＮＡＢＬＥ信号はヒータの１７から３２と４９から
６４までを許可する信号である。この二つの信号はそれ
ぞれ独立に駆動できる。駆動タイミングは図１０に示す
様に、パルスの１から８までを実施例１の様に駆動し、
そのときＵＰＰＥＲ ＥＮＡＢＬＥ信号を許可しておく
ことでヒータの１から１６、とともに３３から４８まで
を駆動できる。このあとＬＯＷＥＲ ＥＮＡＢＬＥ信号
を許可することでヒータの１７から３４と４９から６４
までのノズルをヒートする。
【００４３】この結果印刷されるのは図８の（Ｂ）に示
されるように印刷タイミングによってノズルの１から３
２までの印刷位置がずれた画となる。このため印刷ヘッ
ドを初めから印刷タイミングのずれを想定して傾けてお
くと、図８の（Ｂ）に示すように印刷位置に対して正確
な位置に印刷可能となる。
【００４４】第２実施例では、印刷ヘッド内に構成され
た複数のデコーダ回路を独立に駆動することで、キャリ
ッジ移動方向（図１ＣＲ方向）に倍の解像度で印刷する
ことを可能とする。実際には図１２に示すように、１か
ら８までのパルスのあいだ、および９から１６までのパ
ルスのあいだＵＰＰＥＲ ＥＮＡＢＬＥとともにＬＯＷ
ＥＲ ＥＮＡＢＬＥ信号も許可する。
【００４５】このためパルス１から８までを駆動するこ
とで、従来ヘッド中のノズル１から１６までで駆動して
いた期間にノズル１７から３２も駆動されてしまう。こ
の後パルス９から１６も駆動する期間中に同時にノズル
１７から３２と１から１６が駆動される。結果としてノ
ズル１から１６、１７から３２、３３から４８、４９か
ら６４は同時期間に駆動される。
【００４６】この結果印刷着弾点は、図１１の（Ａ）に
示すように従来１ドットだけ駆動していた期間中に２度
駆動することができる。実際にはヘッドは傾けられてい
るので、図１１の（Ｂ）に示すように従来の解像度の倍
で駆動することが可能となる。
【００４７】当然ながら、印刷ヘッドのドライバ回路を
複数持ち、複数のブロックを独立に駆動することで解像
度を３倍にすることも４倍にすることも可能となる。
【００４８】以上説明した様に各実施例によれば、印刷
ヘッド内のドライバ回路を複数の独立なドライブが可能
なように構成することで、それぞれのブロックを独立に
駆動でき、そのためプレヒートとメインヒートを効率よ
く駆動することが可能となり、駆動時間の短縮が図れ
る。
【００４９】また、独立に駆動できるブロックを同時に
駆動することで従来以上の解像度を得ることが可能とな
る。
【００５０】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることは言うまでもない。
【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、それ
ぞれの記録ヘッドが有するドライブ回路を独立に駆動で
き、そのためプレヒートとメインヒートを効率よく駆動
することが可能となり、記録ヘッド駆動時間の短縮が図
れ、高速記録が達成できる。
【００５１】また、独立に駆動できるブロックを同時に
駆動することで従来以上の解像度を得ることが可能とな
る。
【００５２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施例のインクジェット記録装
置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す記録ヘッドのインク吐出部の一部分
の縦断面図を模式的に示す図である。
【図３】図１に示したカラーインクジェット記録装置の
制御系を示すブロック図である。
【図４】従来の記録ヘッドの構成を示すブロック図であ
る。
【図５】従来の記録装置における実際の駆動タイミング
を示す図である。
【図６】本実施例の記録ヘッドの構成図である。
【図７】本実施例におけるＰ１とＰ２のヒート信号を独
立に駆動し、順方向と逆方向に印刷をするためのタイミ
ングチャートである。
【図８】本実施例における印刷ドットの着弾位置を揃え
る制御を説明するための模式図である。
【図９】本発明に係る第２実施例の記録ヘッドの構成図
である。
【図１０】第２実施例における通常のヘッド駆動タイミ
ング図である。
【図１１】第２実施例を適応したヘッドの着弾点を示す
模式図である。
【図１２】第２実施例を適応したヘッドの駆動タイミン
グ図である。
【符号の説明】
１ 記録媒体 ２，３ 搬送送りローラ ４ シート送りモータ ５ ガイドシャフト ６ キャリッジ ７ キャリッジモータ ８ ワイア ９ 記録ヘッド ９Ａ シアン用記録ヘッド ９Ｂ マゼンタ用記録ヘッド ９Ｃ イエロー用記録ヘッド ９Ｄ ブラック用記録ヘッド １０Ａ 液路 １０Ｂ 共通液室 １１ 電気熱変換体 １１Ａ バブル（泡） １２ 飛翔インク滴 １３ ヒートドライバ １４ ホスト機 １５ インクカートリッジ １６Ａ〜１６Ｂ 操作キー １６Ｅ アラームランプ １６Ｆ 電源ランプ １７ 制御基板 ２８ 電源装置 ９０ 記録ヘッドユニット １６０ 操作パネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒沼 明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 梅沢 雅彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 記録ヘッドを駆動して記録媒体に印刷出
    力する記録装置において、 前記記録ヘッドに複数の独立したドライブ回路を有する
    ことを特徴とする記録装置。
  2. 【請求項２】 前記独立したドライブ回路は、１本のパ
    ルス信号と複数のブロック選択信号を一組とする駆動ブ
    ロックより構成されることを特徴とする請求項１記載の
    記録装置。
  3. 【請求項３】 前記記録ヘッドは加熱されることにより
    インクを吐出するインクジェット方式の記録ヘッドであ
    り、 前記独立したドライブ回路を重複しないタイミングで駆
    動して記録ヘッドの温調を行う温調手段を更に備えるこ
    とを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載
    の記録装置。
  4. 【請求項４】 前記温調手段は、記録を行うための駆動
    パルスの出力前に小パルスを挿入することにより温調を
    行うことを特徴とする請求項３記載の記録装置。
  5. 【請求項５】 更に前記記録ヘッドを記録媒体の主走査
    方向に走査させる走査手段を備え、 前記独立したドライブ回路を重複するタイミングで駆動
    し、前記走査手段の記録ヘッドの主走査方向への走査時
    に主走査方向へ本来の解像度よりも高い解像度でヘッド
    を駆動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
    に記載の記録装置。
  6. 【請求項６】 前記記録ヘッドは当該記録ヘッドが搭載
    されるキャリッジの主走査方向に対して傾けて実装され
    ていることを特徴とする請求項５記載の記録装置。
JP7060835A 1995-03-20 1995-03-20 記録装置 Withdrawn JPH08258292A (ja)

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