JPH02513A - インクジェット・プリンタ - Google Patents

インクジェット・プリンタ

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JPH02513A
JPH02513A JP63278502A JP27850288A JPH02513A JP H02513 A JPH02513 A JP H02513A JP 63278502 A JP63278502 A JP 63278502A JP 27850288 A JP27850288 A JP 27850288A JP H02513 A JPH02513 A JP H02513A
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ウイリアム・エー・バスキルク
Carl J Landsness
カール・ジェイ・ランドスネス
John D Rhodes
ジョン・デー・ローデス
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    • G06K15/00—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
    • G06K15/02—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers
    • G06K15/10—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by matrix printers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
    • B41J2/2132—Print quality control characterised by dot disposition, e.g. for reducing white stripes or banding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Printers Characterized By Their Purpose (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリンタ、特にドツトマトリックス型のプリン
タに関し、さらに詳細にはドロップ・オン−デマンド（
ｄｒｏｐ−ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ　）型のドツトマトリッ
クスプリンタ、たとえば熱インクジェットプリンタに関
する。ここでこのプリンタは、異った色や、異ったイン
クドツト密度、寸法で、テキストまたは図形を作成する
ためにヘッドまたはペンを交換、識別する装備がなされ
ているものである。
〔従来技術およびその問題点〕
インクジェット記録ヘッド（ペン）はプリントおよびプ
ロフタ（Ｃおいて用いられる。これらのものはインクを
排出するための熱電体や圧電体を有する。ここで用いる
プリンタという用語は便宜上のもので、プロッティング
のような他の形式の記録を排除する意図ではない。
熱インクジェットプリンタはＨｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋ
ａｒｄＪ　ｏｕｒｎａｌ　、Ｍａｙ　１９８５．Ｖｏｌ
ｕｍｅ　３６＋Ｎｏ−５（ここに参考のために引用）に
記載されている。発熱装置によるインクドロップの生成
が、別の同様のペンで置換可能な使い捨てペンを含む特
定の実施例に基づいて詳細に説明されている。
前述したように、異った形式のペンを交換するにはいく
つかの理由がある。たとえば、黒インクはたいていのプ
リンティングで用いられるが、テキストおよび図形を印
刷する際カラーのインクを用いる蒙求が高まってきてい
る。これまで、単一色の印刷のために設計された記録ヘ
ッド（ペン）を有するプリンタは、単一色ペン用に設計
されたプリンタキャリッジに交換可能に取り付けること
ができるカラー記録ヘッド（ペン）を代わりに用いるよ
うなことはできなかった。これは、ペンボディの形状の
要求（通常、いくつかの色のイン久ノズルスペース、グ
ループ分けのために大きめになっている）および種々の
制御のためである。多色ペンは黒インクの室を備えるこ
とができるけれども、プリンタが主として黒のテキスト
、図形に主に用いられる場合、全黒色または他の単一色
ペンと同じ大きさの多色ペンによる黒インクの供給は容
積が限定される。こうして、プリンタにおいて交換可能
な単一色ペンおよび多色ペンが使用できるようにするこ
とで、ある用途では単一色プリンタ（レコーダ）の有用
性が増大することになム未ω 〜許４．５１１，９０７．　４．５４０，９９６、４．
６１１，２１９、４５３０，０７６゜および４．６３１
，５４８号は多色インクジエ、／トプリンタに関するも
のであるが、いずれも、単一色プリンタの単一色記録ヘ
ッドで交換可能な多色記録ヘッド用の形状を示唆、教示
していないように思われる。同様に、交換という考え方
がないこれらの特許はいずれも、特定のプリンティング
制御が必要とする識別コードを交換可能ヘッドが各々も
つことができるようにする配列を提供していない。従っ
て、これらの特許は、箕なる色に対して異なるノズルグ
ル−プを使用すること、およびプリンティング用のドツ
トマトリックス型の使用において本発明に関連している
が、任意の目的でのへ・ノド（ペン）の交換性、制御目
的での識別性の考え方は欠落している。
さらにこれらの特許は、単一色ペン、多色ペンにおいて
異なるドツト密度、異なるドロノフ容積またはこれらの
ファクタの組合せを与える特定プリンタにおけるヘッド
の交換可能性に関して何ら言及していない。
〔解決しようとする問題点および解決手段〕本発明は、
プリンタカートリ、／ジ上にマウントされたヘッド（ペ
ン）の形式を識別する特定のコードを備えている交換可
能な記録ヘッドを有するプリンタに関する。プリンタは
このコードを読取り、特定のペンに対する要求に応じて
テキスト−ｔたは図形をプリントする際そのペンを制御
する。
熱インクジェットペンに応用された本発明の一実施例に
おいては、ペンのノズルを作動させる抵抗ネットワーク
上に特別の電気接触パフ・ドが備えられる。これらの接
触バッドは、単色、多色、単ドロ、プ、多ドロップなど
の特定ペンを規定する各固有の構造において個々のノズ
ルを作動させる抵抗ネットワーク上に選択的に電気的に
接続される。
電気的ペンのこれらの個々の構造に与えられたフ−ドは
プリンタによって検出可能ながら、挿入されるヘッドの
形式は確実に決定され、プリンタはプリンティングの間
にペンを適切に制御することになる。
本実施例では、個々の電気的パッドは抵抗回路または回
路トレースに選択的に接続される（または接続されない
）。抵抗線を高または、低電圧レベルに別々に設定しく
　ｔｏｇｇｌｅ）　、特別の接触パッド（これらはヘッ
ド識別接触パッドである）に関連した抵抗線上の電圧レ
ベルシフトを検出することによって、接続（接続欠落）
が検出できる。この実施形態（接続または非接続）では
、２つの特別のパッドを用いて、プリンタ内にある特定
のヘッドを識別するのに９個の個別の接続を用いること
が可能である。こうして、多ドロップ単色、多ドロップ
多色、単ドロップ単色、単ドロップ多色、異なるドロッ
プ寸法、異なる色のヘッドなどが別々に識別できる。
熱インクジェット型のペンにおいて、個々のノズルを作
動するのに抵抗ネットワークにおいて特定ペンのコード
を実現することが便利であるが。
そのコードはペン上で、抵抗ネットワークに接続されて
いない電気的バット構造、プリンタキャリッジ上のスイ
ッチによっ℃検知できるペンボディ上の適当な位置にあ
る突起または溝、バーコードリーダによりて読取ること
のできるベンボディ上の適当なバーコード、およびプリ
ンタキャリッジ上の光感知素子によって検知できるベン
ボディ上の反射ストリップなど他の手段で実現できる。
ここに挙げたのは全部という訳ではなく、プリンタ内で
特定ペンと結合した識別可能コードを排除する趣旨では
ない。
プリンタのプリント性能を拡大する際の本発明の有用性
は、上述した。プリント範囲の単色／多色拡大からだけ
で明らかであろう。本発明は、桟々の形式のペンがキャ
リッジ上にマウントされるときに検知されるコードによ
ってその制御性を再構成できるプリンタを提供する。こ
れによって。
新しいペンを挿入して新しくかつ異なったプリンティン
グ性能が与えられる。ペン識別コードによりて規定され
た入力を処理するためにプリンタ制御システムにおいて
マルチプロセッサを用いることによって、制御ポテンシ
ャルの再構成が、マルチプロセッサ用のホストコントロ
ーラにある、たとえば命令または命令の変更の選択釦お
いて達成される。
〔実施例〕
第１図のブロック図はプリンタ制御システムの一形式を
示す。このようなシステムは、シャーシ１を有するプリ
ンタ（ここでは概略的に示されている）を含む。シャー
シｌ上では、それにマウントされた紙進行機構３におい
て紙の一端から他端への移動のためにキャリッジ２が移
動可能にマウントされている。紙移動機構３はキャリッ
ジ忙対して直交方向に紙を移動させる。キャリッジモー
タ４および紙駆動モータ５はキャリッジを駆動し、紙を
モータドライバ６の制御の下に紙を進める。
電源８から電力を供給されるペンドライバフは。
ペン取付は機構９ａによってプリンタキャリッジ４上に
固定されたペン９のインクドロップ射出（ｆｉｒｉｎｇ
）抵抗を別々に付勢する。インクドロップ作動抵抗はこ
の時点では示されない。システムは、そのシステム用の
命令・データ源１２に結合された入力−出力インタフェ
ース１１を介してデータおよび命令を受けるマイクロプ
ロセッサ１０によって制御される。ペン９上のペン識別
コード１３（これは、ペンインクドロップ射出抵抗ネッ
トワーク、その他の識別手段の一部でよい）が検出され
、ペン識別回路１４によるペン識別は、入力源１２で特
定のペンに関連した複数入力の１つを選択してその特定
のペンを制御するマイクロプロセッサ１０に命令を与え
るのに用いられる。プリンタ内に置かれたペンによって
プリントされるべき特定のテキストまたは図形のデータ
は選択された入力の一部でもよく、都合によってはデー
タ源１５によって入力−出力インタフェース１１を介し
て独立してプログラムしてもよい。
ペン識別コード１３が、ペンの個々のノズルからのイン
クドロップを動作させる抵抗ネットワークの一部を含む
場合は、マイクロプロセッサの制御下のペンドライバは
識別接触パッドに関連した特定の抵抗回路に質問（ｉｎ
ｔｅｒｒｏｇａｔｅ）　　してペン識別コードを得る。
これはマイクロブロセ、すの制御の下に行なわれる。こ
の場合、マイクロプロセッサは、特定コードから取出さ
れた信号を解釈して別のペン識別回路１４に結合される
か又は直接に用いられるペン識別信号を与えて入力源１
２からの入カニないし入力９０１つを選択する。入力源
１２はまた。上記特定ペンを正しく制御するために必要
に応じて電ｒＡ８の入力のレベルを制御するための命令
とともにプリントヘッドドライバの制御のためにマイク
ロプロセッサをプログラムするデータをも含むことがで
きる。
他の方法では、マイクロプロセッサはスイッチまたは光
反射装置から取出されたコードを調べ特定ヘッドを識別
する情報をさがすことができる。
不発明を実施する際に用いることのできる一型式のヘッ
ドが第２の分解斜視図に示されている。
これは、別々の色のインクを含ませるために互い随分離
された複数の室を有する熱インクジｗ　７　）型のペン
である。そのペンは、各々が選択された色で満された多
孔体（ｆｏｒｍ）２１のブロックを受ける４つの別々の
室を有するペンボディ２０を含む。バンクプレート２２
はボディ２０および個々の室を密封する。ベンボディ２
ｏの前面の個々の穴２３は各ペンボディ室をフロントプ
レート２５の穴２４と連絡させる。これは、フロントプ
レート２５をベンボディ２０に密封し、各ベンボディ室
をフロントプレート２５を介して開口２４の選択された
１つに別々に連絡させるガスケット２７０４つの開口２
６を介して行なわれる。フロントプレート２５の前面に
おいて空洞３１に入るノズル板３０はフロントプレート
の開口２４を整列した複数グループのノズル３２を備え
ている。
ノズル板３０の対向側面に沿ったコンタクトパッド３３
は回路トレースを介して個々のノズルで個々の抵抗との
接続を与える。個々のコンタクトバッド３３は電気エネ
ルギを個々の抵抗回路に選択的に接続する手段となる。
このような接続は回路トレース３６を備えたフレキシブ
ル回路３５によりて達成される（回路トレース３６はフ
レキシブル回路の穴の側端の裏面に沿ってコンタクトバ
ッドで終端している）。パッドはここでは示されていな
い。この穴は組立て位置でノズル板３０にまたがるので
、フレキシブル回路の裏面上のコンタクトバンドはノズ
ル板のコンタクトバッド３３と係合する。組立て位置の
フレキシブル回路は、それが感圧接着剤３７その他によ
ってベンボディ２゜の底面に固定される場合、ベンボデ
ィ２０の下に延びる。
フレキシブル回路トレース３６の両端には電気パッド接
続が存在する。上述した一組の電気接触パッドは、各々
がフレキシブル回路３５の回路トレースと係合する穴の
対向側面のフレキシブル回路３５の裏側にある。フレキ
シブル回路３５０対向端での回路トレースの端部は図示
のようにフレキシブル回路３５の底側のコンタクトパッ
ドで終端する。第３図はこのような典型的な接続形態を
示す。第３図はフレキシブル回路３５上の特殊な接続形
態を示すものではなく、単にこれらの接続がどのように
なされるかを示すものにすぎない。
フレキシブル回路３５の一部は第３図の左側に示されて
おり、典型的にフレキシブル回路３５０両端のコンタク
トパッドを表わしている。第２のフレキシブル回路３８
（これまた回路トレースおよびコンダクトパッドを有す
る）はたとえば、ベンボディ２０の下のフレキシブル回
路３５の端部な係合し、キャリッジ２上のペン９とキャ
リッジから離れて位置しているプリンタドライバ７（Ｋ
１図）との間の電気接続を与えるプリンタキャリッジ２
上のフレキシブル回路端を表わす。フレキシブル回路３
８上のコンタクトパッドは突出ディン１／Ｌ／　（ｄｉ
ｍｐｌｅ）を備え、フレキシブル回路３５０対向部のコ
ンタクトパッドと係合する。同様のコンタクトは、フレ
キシブル回路３５上のコンタクトとノズル板３０上のコ
ンタクトバッド３３との間にも備えることが可能である
。このような特定の接続は例示的なもので、それに限定
されるものではない。
制御システムファームウェアおよびプログラミングの簡
単化は、異なる型のペンのノズル形状が同じ場合（たと
えば多色ペンのノズル形式が単色ペンのノズル形人と類
イ入）に実現できる。第４図は一形式の単色ペンのノズ
ル形式？示す。第４図のノズル板は２列のノズル（各列
２５ノズル）を有する。各列のノズルは図示のように３
つのジクザクグループに配列されている。奇数番号ノズ
ル１〜４９である右列のノズルは、偶数番号ノズル２〜
５０である左列のノズルに対して各列のノズル間の距離
の１／２だけ縦方向にずれている。
表Ｉは第４図の各ノズルに対応した抵抗の作動順序を示
す。これらの抵抗の配置は以下の第５図の説明から明ら
かＫなる。ペン上の抵抗はクロストークを最小にするた
めに特定の順序で作動させなければならない。ノズルの
位置は、一定の走査（グリンティング）速度のときドツ
トが全て同じ縦列で射出されるように設定される。特定
例におけるドツト射出順序および対応のノズル位置（ミ
クロン）が表ＩＫ示されている。左から右へプリントす
るとき示された順序が用いられる。右から左へプリント
するときは抵抗は逆の順序で作動される。
第４図のノズル形式は第５図に示されるようにプリント
ヘッド３００個々のノズルグループに保持される。実際
上は、第４図のノズル列は４分割される。各ノズルグル
ープは、各行の対応ノズル間にドツト行空間を有し、ま
た単色ペンと同じ列空間を有する６ドツト２列合計１２
ノズルを有する。この多色ペンは、単色ペンと同じ連続
ドツト（１インチあたり）をもつから、単色７リンタ・
テキスト・図形制御特性の全部が用いられる。ファーム
ウェアおよびソフトウェアにのみ色に対する性能が必要
とされる。フォーマツティングは。
ノズルグループ間のドットジクザクオフセットを与える
のに必要である。こうして、各ノズルグループ内では、
インクドロップ射出順序は単色ペンのそれと同じである
。第５図は第２図のノズル板３０の配列を拡大して示す
。ノズル板３ｏのノズル３２の開口だけは第５図に示さ
れている。これらのノズル３２はその位置が各ノズルグ
ループの各抵抗Ｒについて示されている。各回路（抵抗
）Ｒは回路トレースＣによって各コンタクトパッドに接
続されている。偶数番号コンタクトパッド２〜５０は第
５図の左側にあり、奇数番号コンタクトパッド１〜４９
は第５図の基板の右側に示されている。この基板回路シ
ステムの共通のコンタクトパッドは基板の４つの角にあ
る。
第５図のノズル板３０のノズル−回路フォーマットを設
定するＫは第４図の５０個のノズルのうち４８個だけで
よい。この場合、ノズル４９５０はノズル板上には存在
するけれども用いられない。
この配列によって各色グループのノズルに対する単色ヘ
ッドの射出順序が保持される。表■は第５図のノズル板
の設定に基づいたノズルおよび抵抗の動作順序、また各
抵抗を作動させる際ドツト行または論理プリント位置に
おいて必要なシフトオフセットを示す。
上述した多色ヘッドにおけるノズルフォーマット法は制
御システムおよびそのプログラミングに対する上述した
簡単化を与えるけれども、このようなノズルフォーマッ
トは本発明を実施するには不可欠なものではない。個々
のヘッドを識別する個々のコードを与える１つの方法を
第５図に関連して説明する。個々の回路パッド、回路ト
レースおよびインクドロップを射出するための抵抗を有
する抵抗基板３１を含む他の形式のヘッドにも同様の方
法があてはまることはもちろんである。また、第５図に
示された各色グループのノズルの横方向ズレを除けば第
４図の単色ノズルフォーマットにもあてはまる。
第５図においては識別コンタクトパッド１１および工２
が備えられている。コンタクトパッド１１はコンタクト
パッド４７．４９間に配置され、コンタクトパッドエ２
はコンタクトパッド４８．５０間に配置される。これら
の位置でコンタクトパッド１１はコンタクトパッド４７
または４９に接続されてもどちらにも接続されなくとも
よい。コンタクトパットＩ２はフンタクトバンド４８ま
たは５０に接続されてもどちらにも接続されなくともよ
い。ペンボディ２０の下のフレキシブル回路３５の端部
でのコンタクトパッドの実際上の物理的位置は第６図を
参照することによって判る。ここで、フレキシブル回路
３５の端部での共通コンタクトパッドＣＩ　、Ｃ２、Ｃ
３、Ｃ４が個々のコンタクトパッド１〜５０の位置とと
もに示されている。第６図において、ヘッド識別コンタ
クトパッド１１およびＩ２はそれぞれコンタクトパッド
４７．４９間、およびコンタクトパッド４８．５０間に
配置される。
上述した回路構成では９個のコード識別が可能である。
これらは第７図に示されている。原理を説明するために
数個のヘッドまたはペンについてだけ特定コードがつけ
られている。実際上は、ヘッド（ペン）はプリント動作
が開始された時点でのみ検査（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｅ
　）するだけでよい。従って、これＫよって１つのペン
を他のペンで置き換えるべきかどうかわかる。この方法
を用いることによって、ペンは常に正しく識別され、ペ
ン識別動作が見逃がされることはない。ペン識別質問（
ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ　）が生じ、プリント動作
の開始前に終るから、ペン識別がプリント動作を妨害す
ることはない。また、ペン識別において用いられる抵抗
回路４９．５０は第５図の特定抵抗フオーム付けに関連
したプリント動作においては用いられないけれども、こ
のことはペン識別機能およびそれに続くプリント機能の
伺ら妨げにはならない。
これに関連して、識別コンタクトパッド１１および工２
は、第５図のコンタクトパッドフォーマットの任意の都
合のよい位置に配置できることに注意すべきである。ま
た、コンタクトパッドの各列において２個以上のコンタ
クトバンドを用いて多数の識別コードを与えてるように
してもよい。
コンタクトパッドおよび抵抗回路フォーマットの一部と
なる接続を用いてペン識別コードを与えるのが都合がよ
いけれども、別々の識別コードを発生する手段は必ずし
も抵抗フォーマットの一部ではなく、上述したように、
別個のものでそこから離れていてもよく、マイクロプロ
セッサを介して情報を与える態様で、またはプリンタ内
のペンを制御する正しいプリンタシステム入力を選択す
るために、電気的に、磁気的にまたは光学的に検知すれ
るべきペンボディの適当な位置に配置され表　　１ 表 ■ 〔効　果〕 本発明は、以上のように構成され、作用するものである
から、上記した問題点を解決することができるという効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、熱インクジェットプリンタシステムのブロッ
ク図、 第２図は、本発明を適用する熱インクジェットペンの分
解斜視図、 第３図は、第２図に示されたフレキシブル回路板３５の
一部と、そのパッドと接触し合うピックアップエンドを
有しプリントキャリッジに設置されるフレキシブル回路
板３日とが電気的に接続される態様を示すための斜視図
、 第４図は、本発明を適用することができるタイプの単色
記録ヘッド（単色記録ペン）のノズルのレイアウト（フ
ォーマット）を示す図、第５図は、抵抗ネットワークを
示す、第２図のノズル（オリフィス）プレート３０のレ
イアウトを示す図、 第６図は、プリンタキャリフジのディテクタに取り付け
られるフレキシブル回路の終端の実際の電気的バッドの
レイアウトを示す図、 第７図は、本発明の特定の実施例の場合における９通り
のペン識別コードの例を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　ペンキャリッジと、該ペンキャリッジと直角に印刷
    媒体を進ませる手段と、前記キャリッジに異なったタイ
    プのペンを装着するための手段とを有するプリンタにお
    いて、 各ペンに対する特有のコードを与える、各ペン上の識別
    手段と、 前記ペンを前記印刷媒体上で動かすために前記ペンキャ
    リッジを駆動するための駆動手段と、キャリッジが動い
    ている間、前記印刷媒体に印字するため前記ペンを動作
    させるための制御システムと、 前記ペン上の前記コードに応答して前記制御システムに
    前記コードに対応する入力を供給する手段とを有するも
    のであることを特徴とするプリンタ。 ２　前記プリンタは、ドットマトリクスプリンタであり
    、前記ペンは熱インクジェットペンであることを特徴と
    する請求項１に記載のプリンタ。 ３　前記熱インクジェットペンは、複数のノズルと該ノ
    ズルへインクを導く手段とを備えたノズルプレートと、 付勢されたときインクを加熱してノズルから発射させる
    抵抗を該各ノズルに対応する箇所に備えた抵抗ネットワ
    ークと、 前記抵抗ネットワークの一部をなすペン識別手段と、 前記制御システムの一部をなし、前記ペン識別手段を付
    勢して、前記ペンを識別する信号を得る手段と、 を具備することを特徴とする請求項２に記載のプリンタ
    。
JP63278502A 1987-11-03 1988-11-02 インクジェット・プリンタ Expired - Fee Related JP2807708B2 (ja)

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US07/116,093 US4872027A (en) 1987-11-03 1987-11-03 Printer having identifiable interchangeable heads

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JPH02513A true JPH02513A (ja) 1990-01-05
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JP (1) JP2807708B2 (ja)
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