CN113727861B - 接口电路以及热履历控制方法 - Google Patents

Abstract

一个方式所涉及的接口电路具备：动作控制部，其对接口电路的动作状态进行控制；变换部，其将印刷数据信号作为按每个规定的比特宽度而划分出的划分印刷数据信号输出；存储部，其对划分印刷数据信号进行存储；数据控制部，其对划分印刷数据信号向存储部的写入、以及来自存储部的划分印刷数据信号的读出的顺序进行控制；逻辑运算部，其进行基于划分印刷数据信号和控制信号所包含的履历脉冲信号的逻辑运算，生成并输出履历印刷数据信号，该履历印刷数据信号规定与进行基于划分印刷数据信号的印刷的印刷行对应的点的发热时间；以及变换时钟同步部，其在使履历印刷数据信号与热敏头的驱动信号同步的同时进行输出。

Description

接口电路以及热履历控制方法

技术领域

公开的实施方式涉及接口电路以及热履历控制方法。

背景技术

以往，以抑制基于过去的印刷动作的蓄热的影响为目的，已知有进行热履历控制的热敏打印机。在热履历控制下，存储过去印刷的行的点图像，基于此控制向热敏头的发热元件的施加时间。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-305859号公报

发明内容

实施方式的一个方式所涉及的接口电路是与对热敏打印机的系统进行控制的系统控制部和对搭载于热敏头的发热元件的驱动进行控制的驱动电路连接，将从系统控制部输出的印刷数据信号以及控制信号向驱动电路的接口电路传送。该接口电路具备动作控制部、变换部、存储部、数据控制部、逻辑运算部、变换时钟同步部。动作控制部对接口电路的动作状态进行控制。变换部将印刷数据信号作为按每个规定的比特宽度而划分出的划分印刷数据信号输出。存储部对划分印刷数据信号进行存储。数据控制部对划分印刷数据信号向存储部的写入、以及来自存储部的划分印刷数据信号的读出的顺序进行控制。逻辑运算部进行基于划分印刷数据信号和控制信号所包含的履历脉冲信号的逻辑运算，生成并输出履历印刷数据信号，该履历印刷数据信号规定与进行基于划分印刷数据信号的印刷的印刷行对应的点的发热时间。变换时钟同步部在使履历印刷数据信号与热敏头的驱动信号同步的同时进行输出。

附图说明

图1是示出不基于热履历控制的印刷例的图。

图2是示出不基于热履历控制的印刷数据信号例的图。

图3是示出基于热履历控制的印刷例的图。

图4是示出热履历控制用的印刷数据信号例的图。

图5是示出基于驱动器IC的热履历控制用的印刷数据信号例的图。

图6是示出实施方式所涉及的热敏打印机的结构例的图。

图7是示出从实施方式所涉及的头驱动信号生成电路输出的信号例的图。

图8是示出实施方式所涉及的接口电路的结构例的图。

图9是示出实施方式所涉及的串行数据-运算比特变换部的动作的概要的图。

图10是示出存储在实施方式所涉及的履历存储器的数据的概要的图。

图11是示出由实施方式所涉及的IF数据控制部进行的动作的概要的图。

图12是示出实施方式所涉及的运算比特用FF组的动作的概要的图。

图13是示出实施方式所涉及的运算比特逻辑运算部的结构例的图。

图14是用于说明实施方式所涉及的运算比特逻辑运算部的动作的概要的图。

图15是示出由实施方式所涉及的履历数据运算部进行的逻辑运算的概要的图。

图16是示出实施方式所涉及的履历数据运算部的逻辑运算的逻辑式的其他例的图。

图17是示出划分履历印刷数据信号的压缩例(其1)的点图像图。

图18是示出划分履历印刷数据信号的压缩例(其2)的点图像图。

图19是示出对划分履历印刷数据信号进行压缩的逻辑运算式的一个例子的图。

图20是比较对划分履历印刷数据信号进行压缩的情况下的信号存放与不进行压缩的情况下的信号存放的图。

图21是示出实施方式所涉及的履历数据-串行数据变换时钟同步部的结构例的图。

图22是示出实施方式所涉及的驱动器IC的结构例的图。

图23是示出输入到驱动器IC的各信号的例子的图。

图24是示出输入到接口电路以及热敏头的1行的量的信号的例子的图。

图25是示出实施方式所涉及的头驱动信号生成电路的结构例的图。

图26是示出实施方式所涉及的履历脉冲信号的变化例的图。

图27是比较实施方式所涉及的热敏打印机与比较例所涉及的热敏打印机的各要素的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本申请所公开的接口电路以及热履历控制方法的实施方式进行详细地说明。在以下的实施方式中，对搭载有执行本申请所公开的热履历控制方法的接口电路的热敏打印机进行说明。

<开始>

具备行型热敏头的热敏打印机例如被用作搭载于POS(Point of Sales，销售点)装置的收据发行用打印机等印刷装置。热敏打印机例如基于从POS装置等主机侧发送的印刷数据信号以及印刷指令，驱动分配到与即将要印刷的印刷数据信号对应的各点的多个发热元件，利用由发热元件产生的热，对记录纸等印刷介质进行印刷。

在这样的热敏打印机中，对于与即将要印刷的印刷数据信号对应的点，进行用于抑制基于过去的印刷动作的蓄热的影响的热履历控制。图1是示出不基于热履历控制的印刷例的图。图2是示出不基于热履历控制的印刷数据信号例的图。图3是示出基于热履历控制的印刷例的图。图4是示出热履历控制用的印刷数据信号例的图。图5是示出基于驱动器IC的热履历控制用的印刷数据信号例的图。图1以及图3所示的各点内的数字表示向点施加能量的时间(导通时间)。

在与图1所例示热履历控制无关的印刷中，通过图2所示的印刷数据信号，对各点施加由使能信号的宽度决定的单一的能量(例如，导通时间：300μs(微秒))。因此，在与热履历控制无关的印刷中，受到在过去的印刷动作中产生的点的蓄热(热履历)的影响。

另一方面，在图3所例示的基于热履历控制的印刷中，通过多次发送如图4所示的印刷数据信号(热履历控制用的数据)，强制地反复进行导通/截止，由此独立地调整向与即将要印刷的印刷数据信号对应的各点施加的能量。由此，在基于热履历控制的印刷中，实现热履历的影响少的印刷。

例如，如果搭载于热敏头的驱动器IC进行热履历控制，则如图5所示，在驱动器IC中自动分配用于控制向每个点施加能量的时间的热履历控制用的数据(履历脉冲信号)，不需要制作热履历控制用的数据，是简便的。然而，若对驱动器IC追加功能，则存在不仅头单价变高，而且驱动器IC的电路规模变大的问题。

另一方面，在热敏头的外部进行热履历控制的情况下，需要将印刷数据信号变换为热履历控制用的数据且在适当的定时发送热履历控制用的数据，使其与热敏头的驱动同步。此外，在外部进行热履历控制的情况下，需要用于保存热履历控制用的数据的存储器，电路规模根据为了进行热履历控制而参照的印刷行的数量(履历级数)而变大。

鉴于上述的情形，在本申请中，对于在热敏头的外部进行热履历控制的热敏打印机，搭载以下说明的接口电路。由此，目的在于分别改善热履历控制所需的成本、热履历控制中的印刷速度以及印刷品质。

<热敏打印机的结构例>

图6是示出实施方式所涉及的热敏打印机的结构例的图。如图6所示，热敏打印机1具备CPU11、ROM12、RAM13、通信控制部14、头驱动信号生成电路15、接口电路16、热敏头17。

CPU(Central Processing Unit，中央处理器)11基于存储在ROM(Read onlyMemory，只读存储器)12的程序、应用，执行热敏打印机1的各部分的控制、各种处理。CPU11读入存储在ROM12的程序等，将RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)13作为作业区域，执行所读入的程序等，由此实现热敏打印机1的各部分的控制、各种处理。CPU11作为控制热敏打印机1的系统整体的系统控制部发挥功能。

ROM12存储用于控制热敏打印机1的各部分的程序、用于执行热敏打印机1的各种处理的应用。

RAM13用作由CPU11进行的运算的执行等所需的存储器区域。

通信控制部14从未图示的主机等外部装置接收印刷指令、印刷数据信号等。

头驱动信号生成电路15基于从接口电路16输入的信号，输出各种信号。图7是示出从实施方式所涉及的头驱动信号生成电路15输出的信号例的图。

如图7所示，头驱动信号生成电路15根据各设定值和从接口电路16输入的控制信号，输出锁存信号、使能信号以及时钟信号。锁存信号以及时钟信号是用于决定印刷图案的信号。使能信号是决定印刷浓度的信号。锁存信号、使能信号以及时钟信号作为控制热敏头17的驱动的信号发挥功能。时钟信号例如通过对成为热敏打印机1整体的动作的基准的系统时钟信号进行分频而生成。若各种信号的输出完成，则头驱动信号生成电路15输出输出完成信号。输出完成信号被输入到接口电路16。在成为自动清除状态的情况下，头驱动信号生成电路15自动地依次输出各种信号。

接口电路16搭载于热敏头17的前级部，与控制热敏打印机1的系统整体的CPU11和搭载于热敏头17的控制发热元件17b的驱动的驱动器IC17a连接。接口电路16将从CPU11输出的印刷数据信号以及控制信号传送到驱动器IC17a。由此，使用用于驱动热敏头17的已有的信号，尽可能不增大电路规模，能够在热敏头17的外部容易地生成热履历控制用的数据。

热敏头17具备驱动器IC17a和发热元件17b。驱动器IC17a基于从头驱动信号生成电路15输出的锁存信号以及使能信号驱动发热元件17b，执行与从接口电路16输出的印刷数据信号对应的印刷动作。

<接口电路的结构例>

图8是示出实施方式所涉及的接口电路的结构例的图。接口电路16由ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用用途集成电路)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array，现场可编程门阵列)等集成电路实现。另外，接口电路16如果是具有运算功能的电路，则也可以通过ASIC、FPGA以外的电路来实现。

如图8所示，接口电路16具备串行数据-运算比特变换部161、履历存储器162、IF数据控制部163、运算比特用FF组164、运算比特逻辑运算部165、履历数据-串行数据变换时钟同步部166、整体控制用状态机167。

接口电路16具备的各块是分别表示接口电路16所具有的功能的功能块。这些功能块例如可以是硬件块，各个功能块也可以是半导体芯片(裸片)上的一个电路块。当然，各功能块也可以分别是一个处理器或一个集成电路。

串行数据-运算比特变换部161作为获取印刷数据信号以及控制信号包含的时钟信号，并将印刷数据信号按每个规定的比特宽度进行划分并输出的变换部发挥功能。图9是示出实施方式所涉及的串行数据-运算比特变换部的动作的概要的图。

串行数据-运算比特变换部161若检测到时钟信号(从CPU输入的时钟信号)以及印刷数据信号的输入，则将各个检测信号作为“导通”，通知给整体控制用状态机167。具体地，若对串行数据-运算比特变换部161输入时钟信号，则指定时间、时钟信号的检测信号成为“导通”。与此相应地，串行数据-运算比特变换部161向整体控制用状态机167通知时钟信号的输入。此外，若对串行数据-运算比特变换部161输入指定的比特数的量的印刷数据信号，则印刷数据信号的检测信号成为“导通”。与此相应地，串行数据-运算比特变换部161向整体控制用状态机167通知存在印刷数据信号的输入。

然后，如图9所示，串行数据-运算比特变换部161将印刷数据信号按为了运算用而预先设定的每个规定的比特宽度(例如，16比特)进行划分并输出，直到全部的印刷数据信号的输入完成为止。串行数据-运算比特变换部161通过将按每个规定的比特宽度进行划分的印刷数据信号(以下，适当记载为“划分印刷数据信号”)的全部存放在履历存储器162，印刷数据信号的检测信号成为“截止”。时钟信号的检测信号和印刷数据信号的检测信号通过系统时钟进行同步。此外，通过将印刷数据信号划分为规定的比特宽度，能够并列地进行由串行数据-运算比特变换部161进行的划分印刷数据信号(第2划分印刷数据信号的一个例子)的生成以及输出和由后述的运算比特逻辑运算部165(履历数据运算部165a)进行的划分履历印刷数据信号(第1划分履历印刷数据信号)的生成以及输出。

履历存储器162作为存储由串行数据-运算比特变换部161按每个规定的比特宽度进行划分的印刷数据信号(划分印刷数据信号)的存储部发挥功能。图10是示出存储在实施方式所涉及的履历存储器的印刷数据信号的概要的图。

如图10所示，在履历存储器162的各地址中存放从串行数据-运算比特变换部161输出的划分印刷数据信号。在图10所示的例子中，第1行的印刷数据信号作为划分印刷数据信号，每个16比特地被划分为四个，分别存放在地址0x00～0x03中。

在接口电路16中的写入动作时，在履历存储器162中对相应的行的地址区域进行写入。在接口电路16中的读出动作时，在履历存储器162中分别输出存储在相应的行的地址区域的划分印刷数据信号。

履历存储器162通过SRAM等追加存储器的一部分、设置在接口电路16的存储器区域的一部分或者设置在接口电路16的FF(Flip-Flop，触发器)电路等来安装。

此外，履历存储器162能够存储对与多个印刷行对应的过去的履历印刷数据信号进行了压缩的压缩信息(压缩履历印刷数据信号)。

IF数据控制部163作为分别控制向履历存储器162的印刷数据信号的写入以及来自履历存储器162的履历印刷数据信号的读出的顺序的数据控制部发挥功能。图11是示出由实施方式所涉及的IF数据控制部进行的动作的概要的图。

图11所示，IF数据控制部163将履历存储器162的数据存放区域按每个行划分为多个进行管理。另外，履历存储器162的数据存放区域的结构能够根据电路规模、履历级数适当地进行变更。所谓履历级数是指，在进行热履历控制的情况下，预先设定将存放在履历存储器162的过去的印刷数据信号(热履历)追溯到第几行来参照。例如，在追溯印刷数据信号到过去第2行来参照的情况下，履历级数为3级。

(写入动作)

在进行写入动作的情况下，IF数据控制部163通过重复进行以下的(A)～(C)的动作来进行写入。

(A)以对每个行指定的地址区域的开始地址为起点，将用于对相当于当前行的区域进行写入的地址和使能信号输出到履历存储器162

(B)在存在多个输入数据线数的情况下，一边对每个数据线增加地址，一边输出地址和使能信号

(C)在进行写入的数据(划分印刷数据信号)未到达的情况下，成为待机状态，维持当前的地址

IF数据控制部163通过重复进行上述的(A)～(C)的各动作来控制履历存储器162的写入，若进行了事先指定的比特数的写入，则输出结束信号。

(读入动作)

在进行读入动作的情况下，IF数据控制部163进行以下的(W)～(Z)的动作。

(W)接受运算开始信号的输入，输出相当于当前行的划分印刷数据信号的地址，同时对运算比特用FF组164的当前行的FF输出使能信号，存放划分印刷数据信号

(X)输出与相当于当前行的前1行的地址相当的运算比特用FF组164的使能信号，同样地重复行数的量

(Y)若存放了所需的行数的量的划分印刷数据信号，则向履历数据-串行数据变换时钟同步部166输出数据通知信号和使能信号

(Z)在存在多个输入输出数据线数的情况下，对相应的数据线数增加地址，重复进行上述的(X)～(Z)为止的动作

若完成上述的(W)～(Z)的动作，则IF数据控制部163输出运算比特输出完成信号，等待下一运算开始信号的输入，若接受下一运算开始信号的输入，则返回上述(W)的动作。

IF数据控制部163在指定的比特数的输出完成的情况下，向整体控制用状态机167输出结束信号。

运算比特用FF组164在由运算比特逻辑运算部165进行的履历印刷数据信号的生成时，暂时保存从履历存储器162读出的划分印刷数据信号。图12是示出实施方式所涉及的运算比特用FF组的动作的概要的图。

如图12所示，运算比特用FF组164具有按每个行设置的多个移动寄存器164a～164n。运算比特用FF组164在使能信号为“导通”时，读入划分印刷数据信号的输入，保存在对应的移动寄存器中。将保存在各移动寄存器164a～164n的划分印刷数据信号合并(merge)后的信号相当于各印刷行的1行的量的印刷数据信号。从各移动寄存器164a～164n输出的数据输入到运算比特逻辑运算部165。另外，运算比特用FF组164在由后述的运算比特逻辑运算部165进行的划分履历印刷数据信号的生成中，在参照存储在履历存储器162的压缩信息(压缩履历印刷数据信号)的情况下，具备存放压缩信息的移动寄存器。

运算比特逻辑运算部165作为逻辑运算部发挥功能，该逻辑运算部进行基于按每个规定的比特宽度进行划分的划分印刷数据信号和控制信号包含的履历脉冲信号的逻辑运算，生成并输出划分履历印刷数据信号，该划分履历印刷数据信号规定与进行基于印刷数据信号的印刷的印刷行对应的点的发热时间。图13是示出实施方式所涉及的运算比特逻辑运算部的结构例的图。图14是用于说明实施方式所涉及的运算比特逻辑运算部的动作的概要的图。

如图13所示，运算比特逻辑运算部165具有履历数据运算部165a以及压缩数据运算部165b。履历数据运算部165a生成划分履历印刷数据信号，输出到履历数据-串行数据变换时钟同步部166。压缩数据运算部165b生成作为对与多个印刷行对应的过去的履历印刷数据信号进行了压缩的压缩信息(表示印刷的履历的信息)的压缩履历印刷数据信号(作为履历数据发挥功能的信息的一个例子)，存放在履历存储器162。如图14所示，运算比特逻辑运算部165同时并列地执行由履历数据运算部165a进行的划分履历印刷数据信号的生成以及输出和由压缩数据运算部165b进行的压缩履历印刷数据信号的生成以及输出。

热履历控制通过基于过去以及接下来要印刷的周围的印刷数据信号，分配与各点对应的脉冲宽度来进行。脉冲宽度规定点的发热时间，由履历脉冲信号规定。在使用“n-1”个周围的印刷数据信号的情况下，需要“2ⁿ”种脉冲宽度。为了兼顾数据发送时间和印刷的品质，认为脉冲宽度接近的条件是相同的脉冲宽度，进行逻辑运算的简化。参照附图，对热履历控制中的脉冲宽度的分配进行说明。以下，对履历级数为2级的2级履历控制进行说明。图15是示出由实施方式所涉及的履历数据运算部进行的逻辑运算的概要的图。

在图15中，灰色(阴影)的圆圈表示未发热点d1，黑的圆圈表示发热点d2。行Q2表示即将进行印刷的印刷行的点图像，行Q1表示前一个完成了印刷的印刷行的点图像。行Q1表示如未发热、发热、未发热、发热这样地驱动发热元件对记录纸等介质进行印刷的印刷行。行Q2表示如未发热、未发热、发热、发热这样地驱动发热元件，即将进行印刷的印刷行。在2级履历控制的情况下，周围的印刷数据信号数例如在列方向上成为“1”个(n＝2)，因此需要四种脉冲宽度。因此，运算比特逻辑运算部165按照图15所示的逻辑式LF₁，根据由在前一个印刷动作中对应的点的发热状态与当前(即将进行印刷)点的发热状态的组合来表示的各状态1～4，分配决定四种脉冲宽度的每一个的履历脉冲信号：CONT1～CONT4，由此生成划分履历印刷数据信号。例如，如果前一个印刷动作中的点的发热状态为未发热(灰色的圆圈)，当前的印刷动作中的点的发热状态为发热(黑色的圆圈)，则按照图15所示的逻辑式，对当前的印刷动作中的点分配CONT3的信号。

2级履历控制需要四种脉冲宽度，但是在实际使用上，能够减少到两种或三种。例如，在图15所示的逻辑运算的情况下，由于履历脉冲信号：CONT2的脉冲宽度成为“0”，因此能够删除履历脉冲信号：CONT2。此外，在为不进行点的预热的规格的情况下，能够删除履历脉冲信号：CONT1。在图15中，为了便于说明，例示了2级履历控制而进行了说明，但是实际的履历级数也可以根据规格进行变更。

图16是示出实施方式所涉及的履历数据运算部的逻辑运算的逻辑式的其他例的图。图16所示的逻辑式LF₂例如对应于执行基于到过去第2行为止的划分履历印刷数据信号和过去第3行以后的压缩划分履历印刷数据信号的热履历控制时的逻辑运算。图16所示的CONT1～8表示履历脉冲信号。图16所示的Q1～Q3分别表示即将进行印刷的印刷行、前一个完成了印刷的印刷行、前第2个完成了印刷的印刷行。图16所示的BQ1表示前一个压缩划分履历印刷数据信号，图16所示的BQ2表示前第2个压缩划分履历印刷数据信号。图16所示的HQ表示从履历数据运算部165a输出的划分履历印刷数据信号。根据图16所例示的逻辑式LF₂，例如，如逻辑式LF₂的最上段所示，在生成划分履历印刷数据信号时，如果是Q1为发热、Q2为未发热、Q3为未发热且BQ1或BQ2中任一者为未发热，则作为履历脉冲信号，分配CONT1的信号。

这样，履历数据运算部165a通过进行基于数行的划分印刷数据信号和履历脉冲信号的逻辑运算，生成并输出用于进行基于热履历控制的印刷的履历印刷数据信号。

压缩数据运算部165b生成作为对与多个印刷行对应的过去的划分履历印刷数据信号进行了压缩的压缩信息的压缩划分履历印刷数据信号，存放在履历存储器162。图17是示出划分履历印刷数据信号的压缩例(其1)的点图像图。图18是示出划分履历印刷数据信号的压缩例(其2)的点图像图。图19是示出对划分履历印刷数据信号进行压缩的逻辑运算式的一个例子的图。

压缩数据运算部165b在2级履历控制的情况下，对即将进行印刷的印刷行的划分履历印刷数据信号和前一个完成了印刷的印刷行的划分履历印刷数据信号的每2行进行逻辑运算，进行划分履历印刷数据信号的压缩。例如，如图17所示，压缩数据运算部165b进行逻辑运算，使得在通过前一个印刷动作而印刷的印刷行(之前的行)的发热状态和即将进行印刷的印刷行(当前的行)的发热预定状态中的至少任一者为发热的情况下输出“1”，除此以外输出“0”，对划分履历数据信号进行压缩，生成压缩划分履历印刷数据信号。然后，压缩数据运算部165b将作为逻辑运算结果的压缩划分履历印刷数据信号存放在履历存储器162。由此，例如，能够汇总存储即将进行印刷的印刷行和前一个完成了印刷的印刷行的2行的量的划分履历印刷数据信号。

此外，压缩数据运算部165b也可以对于与从在即将进行印刷的印刷行的紧前印刷的紧前行起规定数量的印刷行(追溯到规定数量过去的印刷行)对应的划分履历印刷数据信号，不进行压缩而作为履历数据，直接存放在履历存储器162，对于与从紧前行起规定数量的印刷行以外的过去的印刷行(比规定数量的印刷行过去的印刷行)对应的划分履历印刷数据信号，生成进行了压缩的履历数据，存放在履历存储器162。由此，履历数据运算部165a能够生成用于进行基于即将进行印刷的印刷行的划分履历印刷数据信号、与从紧前行起规定数量的印刷行对应的划分履历印刷数据信号(履历数据)、过去第3行以后的压缩划分履历印刷数据信号(履历数据)的热履历控制的划分履历印刷数据信号。具体地，如图18所示，压缩数据运算部165b例如对于将这些进行印刷的印刷行(当前行)的划分履历印刷数据信号作为第1行并直到过去第2行为止、即直到图18所示的第1行～第3行为止的划分履历印刷数据信号，作为表示过去的印刷的履历的履历数据，直接存放在履历存储器162。最近的履历印刷数据信号的主旨在于，在进行基于热履历控制的印刷的基础上，考虑热履历的影响大这一点。

另一方面，压缩数据运算部165b对于过去第3行以后，即图18的第4行以后的划分履历印刷数据信号，按照图19所示的逻辑式LF₃，按每3行进行压缩。过去的履历印刷数据信号的主旨在于，在进行基于热履历控制的印刷的基础上，考虑热履历的影响比较小这一点。图19所示的CQ表示从压缩数据运算部165b输出的压缩划分履历印刷数据信号(履历数据)。图19所示的BQ1、BQ2与图16所示的BQ1、BQ2对应，BQ1表示前一个压缩划分履历印刷数据信号，BQ2表示前第2个压缩划分履历印刷数据信号。即，在图18所示的情况下，对到第4～6行为止的划分履历印刷数据信号进行了压缩的压缩划分履历印刷数据信号与图19所示的BQ1对应，对第7～9行为止的划分履历印刷数据信号进行了压缩的压缩划分履历印刷数据信号与图19所示的BQ2对应。规定图19所示的逻辑式LF₃以如下方式进行逻辑运算，即，在成为压缩对象的3行的量的划分履历印刷数据信号中，在2行以上为发热时，输出发热(例如，与发热对应的“1”)，除此以外输出未发热(例如，与未发热对应的“0”)。压缩数据运算部165b通过按照该逻辑式LF₃进行逻辑运算，能够对划分履历印刷数据信号进行压缩。在图18中，如虚线的包围所示，在过去的印刷中存在5个连续印刷的情况下，可预想存在大的发热，但是即使进行划分履历印刷数据信号的压缩，也不会丢失表示存在大量发热的信息地进行保持。

例如，在图18所示的例子中，在对划分履历印刷数据信号不进行压缩的情况下，需要16比特×9行＝144比特的存储器。另一方面，如图18所示，在对划分履历印刷数据信号进行压缩的情况下，能够用16比特×5行＝80比特的存储器来应对。这样，在热履历控制中，通过将重要度比较低的过去的划分履历印刷数据信号作为进行了压缩的压缩信息进行管理，能够大幅削减接口电路16的存储器规模。

存储器规模的削减对运算比特逻辑运算部165中的运算速度的提高也有贡献。运算速度的提高与印刷速度的提高连动。图20是比较对划分履历印刷数据信号进行压缩的情况下的信号存放与不进行压缩的情况下的信号存放的图。在图20中，为了便于说明，将在前一个印刷中生成的压缩划分履历印刷数据信号表示为压缩数据1，将在前第2个印刷中生成的压缩划分履历印刷数据信号表示为压缩数据2。

如图20的上段所示，在不进行划分履历印刷数据信号的压缩的情况下，在第1个时钟，第1行的划分履历印刷数据信号被存放在第1行用的移动寄存器。同样地，直到第2行～第9行的划分履历印刷数据信号分别存放在对应的移动寄存器为止需要9个时钟。然后，在第10个时钟，运算比特逻辑运算部165进行划分履历印刷数据信号的输出以及划分履历印刷数据信号向履历存储器162的存放。因此，在图20的状态所示的例子中，合计需要10个时钟的运算时间。

另一方面，如图20的下段所示，本申请的接口电路16通过进行划分履历印刷数据信号的压缩，能够将划分履历印刷数据信号压缩为5行，因此直到将划分履历印刷数据信号分别存放在对应的移动寄存器为止，5个时钟就足够了。此外，在第6个时钟，运算比特逻辑运算部165进行划分履历印刷数据信号的输出以及划分履历印刷数据信号向履历存储器162的存放，因此能够将运算时间合计缩短为6个时钟。

这样，根据本申请的接口电路16(运算比特逻辑运算部165)，通过对划分履历印刷数据信号进行压缩，与对划分履历印刷数据信号不进行压缩的情况比较，能够实现大致1.6倍的运算速度。如上所述，接口电路16能够在考虑热履历的影响的同时削减存储器规模，提高运算速度。

履历数据-串行数据变换时钟同步部166作为在使履历印刷数据信号与热敏头17的驱动信号同步的同时进行输出的变换时钟同步部发挥功能。图21是示出实施方式所涉及的履历数据-串行数据变换时钟同步部的结构例的图。

如图21所示，履历数据-串行数据变换时钟同步部166具有串行数据变换部166a、串行数据变换部166b、数据缓存166c、输出控制部166d、多工器166e，并通过它们的各部分来实现以下的动作。

若从整体控制用状态机167输入开始信号，则输出控制部166d向同步待机状态转移。

输出控制部166d在处于同步待机状态时，若从IF数据控制部163接受通知履历数据的输入的上述数据通知信号的输入，则将从运算比特逻辑运算部165输出的履历数据暂时保存在数据缓存166c中。然后，输出控制部166d将相应的履历数据向数据缓存166c的输入不可信号输出到整体控制用状态机167。

若全部的输出履历数据信号向数据缓存166c的存放完成，则输出控制部166d将数据缓存166c的数据存放到串行数据变换部166a，使输入不可信号为截止，返回同步待机状态。

输出控制部166d若再次接受上述数据通知信号的输入，则将履历数据暂时保存在数据缓存166c，将相应的履历数据向数据缓存166c的输入不可信号输出到整体控制用状态机167。

若全部的输出履历数据信号向数据缓存166c的存放完成，则输出控制部166d将数据缓存166c的数据存放到串行数据变换部166b，使输入不可信号为截止。

存放在串行数据变换部166a或串行数据变换部166b的履历数据变换为串行数据。

输出控制部166d通过适当切换多工器166e，控制从串行数据变换部166a或串行数据变换部166b向多工器166e的串行数据的输出。输出控制部166d按照对串行数据变换部166a或串行数据变换部166b存放了履历数据的顺序，执行串行数据的输出。

然后，输出控制部166d在使输入到多工器166e的串行数据与热敏头17的驱动信号同步的同时作为履历印刷数据信号输出到热敏头17。从履历数据-串行数据变换时钟同步部166输出到热敏头17的履历印刷数据信号作为与热敏头17的驱动同步的热履历控制用的数据被输出到热敏头17。

输出控制部166d在数据缓存166c为空的情况下，与来自串行数据变换部166a以及串行数据变换部166b的串行数据的输出并列地向整体控制用状态机167以及IF数据控制部163请求履历数据的输入。

输出控制部166d在数据缓存166c不为空的情况下，在串行数据的内容成为空的定时，将存放在数据缓存166c的履历数据输入到串行数据变换部166a或串行数据变换部166b。

串行数据变换部166a以及串行数据变换部166b交替地调换作用而执行履历数据的输入和串行数据的输出。由此，能够不中断地输出时钟信号和印刷数据信号。此外，串行数据变换部166a以及串行数据变换部166b通过在最终1比特输出时拾取下一数据的开头1比特，从而防止在多工器切换时产生的危险。

若指定的比特数的输出完成，则输出控制部166d将输出完成信号输出到整体控制用状态机167，并进行等待直到开始信号成为截止。

输出控制部166d在系统在输出完成信号输出之前转变为写入状态的情况下，自动地发送全部非印刷数据信号。即，在当前行的印刷动作完成之前被输入下一行的印刷数据信号的情况下，使当前行的印刷动作适当地结束，保护系统。

此外，输出控制部166d与从头驱动信号生成电路15输入的分频时钟信号(对系统时钟进行分频而得到的时钟信号)同步地，将使能信号、加载信号、加载、移动用时钟信号输出到热敏头17，并且与这些匹配地将时钟信号输出到热敏头17。

输入到热敏头17的时钟信号起到用于向热敏头17具备的移动寄存器输入数据的信号的作用。图22是示出实施方式所涉及的驱动器IC的结构例的图。图23是示出输入到驱动器IC的各信号的例子的图。

如图22所示，热敏头17的移动寄存器具备多个触发器。移动寄存器与输入到接口电路16的时钟信号同样地，在时钟信号的脉冲的上升沿将数据输入、保持到移动寄存器内的各触发器(以下，适当记载为“FF1～FFn”)中。

各触发器在时钟信号的上升沿将输入、保持的信号输出。因此，若输入一个时钟信号的脉冲，则履历印刷数据信号向FF1→FF2→…→FFn各偏移一个数据。即，如果是64比特的移动寄存器，则通过输入64个时钟的脉冲，履历印刷数据信号更新。在输入图23所示的时钟信号和履历印刷数据信号的情况下，履历印刷数据信号向FF1→FF2→…→FFn各偏移一个数据，向FF1→…→FFn移动为“110011001·····”。

输入到接口电路16的时钟信号和输入到热敏头17的时钟信号的脉冲数均相同(为了表示点数)，但是频率、相位不同。时钟信号的频率由接口电路16、驱动器IC17a各自的电路特性确定。

图24是示出输入到接口电路以及热敏头的1行的量的信号的例子的图。图25是示出实施方式所涉及的头驱动信号生成电路的结构例的图。在图24中，设为时间朝向图从左向右流动。

如图24所示，锁存信号在履历印刷数据信号和时钟信号的输入后被输入。若从履历数据-串行数据变换时钟同步部166向整体控制用状态机167输入输出完成信号，则锁存信号输出用的使能信号从整体控制用状态机167向头驱动信号生成电路15输出。另外，使能信号也能够用履历脉冲信号1代替。头驱动信号生成电路15接受使能信号，在预先指定的延迟时间后，使锁存信号为输入(＝L)，在预先指定的导通时间后，使锁存信号为截止(＝H)，将锁存信号的输出完成信号向整体控制用状态机167输出。整体控制用状态机167接受输出完成信号的输入，使使能信号为截止，由此完成动作。

通过使热敏头17的使能信号为截止，从而能够不依赖于履历印刷数据信号，而使热敏头17(发热元件17b)的发热截止。在使能信号为导通时，基于履历印刷数据信号，能够与使能信号成为导通的时间的量相应地使热敏头17的发热导通。在热履历控制时，热敏头17的发热的导通、截止按照履历印刷数据信号来进行导通、截止。因此，使能信号在1行中的最初的数据传送时的锁存信号后成为导通，变得与履历脉冲信号的最长时间相同。在热履历控制时，使能信号在各行的最初的数据传送时、使热敏头17的发热为截止的定时成为截止。从接口电路16输出的使能信号使输入到接口电路16的使能信号与履历印刷数据信号的传送时间和最初的划分印刷数据信号的运算时间的量相应地延迟并输出。即，由于最初的划分印刷数据信号的运算时间相当短，因此从接口电路16输出的使能信号大致与履历印刷数据信号的传送时间的量相应地延迟。

如图25所示，头驱动信号生成电路15具备输入部、计数器电路、比较电路、输出部，并使用计数器电路从输出部输出锁存信号以及使能信号使得成为指定的脉冲形状。

头驱动信号生成电路15接受从整体控制用状态机167输出的使能信号的输入，在预先指定的延迟时间后，使锁存信号为输入(＝L)。接下来，头驱动信号生成电路15在预先指定的导通时间后，使锁存信号为截止(＝H)，将锁存信号的输出完成信号向整体控制用状态机167输出。在整体控制用状态机167中，接受来自头驱动信号生成电路15的输出完成信号的输入，使使能信号截止，由此完成动作。

具体地，在锁存信号的情况下，根据从整体控制用状态机167输入的锁存信号输出用的使能信号，计数器电路的计数器成为导通。然后，对系统时钟进行计数，进行计数器与由输入部保持(指定)的延迟时间的比较，若计数器与保持(指定)值相等则使输出部导通。然后，对系统时钟进行计数，进行计数器与由输入部保持(指定)的导通时间的比较，若计数器与保持(指定)值相等则使输出部截止，将锁存信号的输出完成信号输出到整体控制用状态机167。另一方面，在使能信号的情况下，若向接口电路16输入使能信号(导通→截止、截止→导通)，则计数器电路的计数器成为导通。然后，对系统时钟进行计数，进行计数器与由输入部保持(指定)的延迟时间的比较，若计数器与保持(指定)值相等则使输出部成为与输入的使能信号相同的状态(导通或截止)。

另外，在热履历控制时驱动热敏头17的使能信号即使不对每个印刷行反复执行导通和截止，也通过在最初的印刷行的印刷开始时导通并在最后的印刷行的印刷结束时截止的方法，理论上也能够驱动热敏头17。然而，在该情况下，若因噪声等而发送错误的数据，则电阻体过度过热，存在头破损的可能性。因此，期望以相当于最大额定的脉冲宽度对每个行反复执行导通和截止。

整体控制用状态机167作为统一控制接口电路的动作状态的动作控制部发挥功能。

(写入状态)

整体控制用状态机167若基于上述检测信号检测到时钟信号和印刷数据信号的输入，则向履历存储器162的写入状态转变。

整体控制用状态机167若基于上述检测信号完成印刷数据信号向划分印刷数据信号的变换，则进行写入，因此将写入信号输出到IF数据控制部163。

另外，整体控制用状态机167在未完成印刷数据信号向划分印刷数据信号的变换的情况下，进行等待直到完成为止。

整体控制用状态机167若被输入来自IF数据控制部163的结束信号或被输入锁存信号，则向读入状态转变。

(读入状态)

整体控制用状态机167进行待机，直到检测到履历脉冲信号的变化为止。图26是示出实施方式所涉及的履历脉冲信号的变化例的图。如图26所示，整体控制用状态机167若检测到履历脉冲信号的变化，则向用于生成履历数据的运算转移，将履历脉冲信号的逻辑值作为当前的履历脉冲信号进行保存，输出到运算比特逻辑运算部165。

接下来，整体控制用状态机167使IF数据控制部163作为读入状态动作，进行运算，进行印刷数据信号的变换。整体控制用状态机167若从履历数据-串行数据变换时钟同步部166被输入结束信号，则输出锁存信号输出信号。

整体控制用状态机167在读出等待状态下检测到时钟信号和印刷数据信号的输入的情况下，转变为向存储器的写入状态。

整体控制用状态机167在运算中检测到时钟信号和印刷数据信号的输入的情况下，通过使履历数据-串行数据变换时钟同步部166和头驱动信号生成电路15转变为自动清除状态，转变为写入状态。在自动清除状态下，使热敏头17的数据全部变成未发热。

如上所述，通过将实施方式所涉及的接口电路16搭载在热敏打印机1，能够使用与驱动热敏头17的信号相同的信号，容易地执行热履历控制。即，接口电路16若获取从CPU11获取的印刷数据信号，则将获取到的印刷数据信号划分为规定的比特宽度，蓄积在存储器(履历存储器162)，依次读入所划分的印刷数据信号来运算履历数据。由此，能够减少保持印刷数据信号的存储器。此外，接口电路16从存储器(运算比特用FF组164)依次读入所运算的履历数据，变换为热履历控制用的履历印刷数据信号(串行数据)，一边与热敏头17的驱动信号取得同步，一边依次输出到热敏头17。由此，能够维持对于印刷数据信号的输入的响应性能。

这样，热敏打印机1通过搭载接口电路16，将印刷数据信号限定为适当的尺寸，同时并列地进行热履历控制用的数据的运算和与驱动热敏头17的各信号的同步，由此尽可能使电路规模不扩大的情况下，能够尽可能维持对于输入信号的响应性能。

图27是比较实施方式所涉及的热敏打印机与比较例所涉及的热敏打印机的各要素的图。另外，图27所示的比较例所涉及的热敏打印机相当于如下的CPU处理型的热敏打印机(例如，参照专利文献1)，即，其在基于软件的控制下实现印刷数据信号向热履历控制用的数据的变换以及与热敏头的驱动的同步。

图27所示的电路规模以及存储器规模是关于热敏打印机的成本方面的要素。图27所示的数据变化速度以及数据变换方法是关于热敏打印机的印刷速度的要素。图27所示的外部信号响应速度以及与点数的变更对应的电路的灵活性是关于热敏打印机的印刷品质的要素。

如图27所示，在比较例所涉及的热敏打印机中，若以使用FPGA来安装接口电路的情况为例，则搭载了640点的热敏头的情况下，表示其电路规模的LE数(逻辑元件(element)数)为1000，此外，搭载了1920点的热敏头的情况下，表示其电路规模的LE数为2200，与点数成比例地电路规模也变大。因此，难以在印刷宽度宽的规格、高分辨率规格中利用。另一方面，搭载了实施方式所涉及的接口电路16的热敏打印机1不依赖于热敏头的点数，电路规模是固定的。能够在印刷宽度宽的规格、高分辨率规格中利用。

此外，如图27所示，搭载了比较例所涉及的接口电路16的热敏打印机1在搭载640点的热敏头并使履历级数为5级进行基于热履历控制的印刷的情况下，存储器规模为3840比特，与履历数据的保持的量相应地，存储器规模变大。另一方面，搭载了实施方式所涉及的接口电路16的热敏打印机1在与比较例同样的条件下进行基于热履历控制的印刷的情况下，存储器规模为3200比特，与比较例相比更能够压缩存储器规模。

由此，通过将实施方式所涉及的接口电路16搭载在热敏打印机1，能够减小热敏打印机1的电路规模。

此外，如图27所示，比较例所涉及的热敏打印机根据CPU的处理能力、总线的占有时间，数据变换速度有限制。另一方面，搭载了实施方式所涉及的接口电路16的热敏打印机1通过扩大对印刷数据信号进行划分时的运算比特宽度或者执行并列处理，能够增大数据变换速度。

此外，如图27所示，在比较例所涉及的热敏打印机中，难以并列地处理履历数据的运算和输出。另一方面，搭载了实施方式所涉及的接口电路16的热敏打印机1能够全部并列地进行处理。

由此，通过将实施方式所涉及的接口电路16搭载在热敏打印机1，能够提高热敏打印机1的印刷速度。

此外，如图27所示，比较例所涉及的热敏打印机的外部信号响应速度受到运算履历数据的时间和将履历数据发送到下一处理电路的时间的影响。另一方面，搭载了实施方式所涉及的接口电路16的热敏打印机1的外部信号响应速度受到运算履历数据的时间的影响。

此外，如图27所示，在比较例所涉及的热敏打印机中，在根据要求的分辨率变更点数的情况下，需要进行与点数的变更对应的电路的变更。另一方面，搭载了实施方式所涉及的接口电路16的热敏打印机1即使在根据要求的分辨率变更点数的情况下，也不需要进行与点数对应的电路的变更。

由此，通过将实施方式所涉及的接口电路16搭载在热敏打印机1，能够提高热敏打印机1的印刷品质。

为了完全且清楚地公开所附的权利要求所涉及的技术，对特征性的实施方式进行了记载。但是，所附的权利要求不应受限于上述的实施方式，应通过在本说明书所示的基础的事项的范围内该技术领域的本领域技术人员能够创作的全部的变形例以及能够代替的结构而具体化。

附图标记说明

1：热敏打印机；

11：CPU；

12：ROM；

13：RAM；

14：通信控制部；

15：头驱动信号生成电路；

16：接口电路；

17：热敏头；

17a：驱动器IC；

17b：发热元件；

161：串行数据-运算比特变换部；

162：履历存储器；

163：IF数据控制部；

164：运算比特用FF组；

165：运算比特逻辑运算部；

165a：履历数据运算部；

165b：压缩数据运算部；

166：履历数据-串行数据变换时钟同步部；

167：整体控制用状态机。

Claims (8)

1.一种接口电路，与对热敏打印机的系统进行控制的系统控制部和对搭载于热敏头的发热元件的驱动进行控制的驱动电路连接，将从所述系统控制部输出的印刷数据信号以及控制信号向所述驱动电路传送，其中，所述接口电路具备：

动作控制部，其对所述接口电路的动作状态进行控制；

变换部，其将所述印刷数据信号作为按每个规定的比特宽度而划分出的划分印刷数据信号输出；

存储部，其对所述划分印刷数据信号进行存储；

数据控制部，其对所述划分印刷数据信号向所述存储部的写入、以及来自所述存储部的所述划分印刷数据信号的读出的顺序分别进行控制；

逻辑运算部，其进行基于所述划分印刷数据信号和所述控制信号所包含的履历脉冲信号的逻辑运算，生成并输出履历印刷数据信号，该履历印刷数据信号规定与进行基于所述划分印刷数据信号的印刷的印刷行对应的点的发热时间；以及

变换时钟同步部，其在使所述履历印刷数据信号与所述热敏头的驱动信号同步的同时进行输出。

2.根据权利要求1所述的接口电路，其中，

所述逻辑运算部具有：

压缩数据运算部，其基于与在过去印刷的多个印刷行对应的所述履历印刷数据信号，生成表示过去的印刷履历的履历数据，存放在所述存储部。

3.根据权利要求2所述的接口电路，其中，

所述变换部将与印刷行对应的所述印刷数据信号划分为规定的比特宽度，生成并输出第1划分印刷数据信号以及第2划分印刷数据信号，

所述逻辑运算部具有履历数据运算部，

所述履历数据运算部基于所述履历数据和所述第1划分印刷数据信号，生成并输出第1划分履历印刷数据信号，

基于所述履历数据和所述第2划分印刷数据信号，生成并输出第2划分履历印刷数据信号，

由所述压缩数据运算部进行的所述履历数据的生成以及输出、和由所述履历数据运算部进行的所述第1划分履历印刷数据信号以及所述第2划分履历印刷数据信号的生成以及输出被并列地执行，并且

由所述变换部进行的所述第2划分印刷数据信号的生成以及输出、和由所述逻辑运算部进行的所述第1划分履历印刷数据信号的生成以及输出被并列地进行。

4.根据权利要求2所述的接口电路，其中，

所述压缩数据运算部不对与从即将进行印刷的印刷行的紧前印刷的紧前行起规定数量的印刷行对应的履历印刷数据信号进行压缩而直接作为履历数据存放于所述存储部，

对于与从所述紧前行起规定数量的印刷行以外的过去的印刷行对应的履历印刷数据信号，生成压缩后的履历数据，并存放于所述存储部。

5.一种热履历控制方法，在接口电路中执行，其中，该接口电路与对热敏打印机的系统进行控制的系统控制部和对搭载于热敏头的发热元件的驱动进行控制的驱动电路连接，将从所述系统控制部输出的印刷数据信号以及控制信号向所述驱动电路传送，其中

将所述印刷数据信号作为按每个规定的比特宽度而划分出的划分印刷数据信号输出，

对所述划分印刷数据信号向存储所述划分印刷数据信号的存储部的写入、以及来自所述存储部的所述划分印刷数据信号的读出的顺序分别进行控制，

进行基于所述划分印刷数据信号和所述控制信号所包含的履历脉冲信号的逻辑运算，生成并输出履历印刷数据信号，该履历印刷数据信号规定与进行基于所述划分印刷数据信号的印刷的印刷行对应的点的发热时间，

在使所述履历印刷数据信号与所述热敏头的驱动信号同步的同时进行输出。

6.根据权利要求5所述的热履历控制方法，其中，

基于与在过去印刷的多个印刷行对应的所述履历印刷数据信号，生成表示过去的印刷履历的履历数据，并存放于所述存储部。

7.根据权利要求6所述的热履历控制方法，其中，

将与所述印刷行对应的所述印刷数据信号划分为规定的比特宽度，生成并输出第1划分印刷数据信号以及第2划分印刷数据信号，

基于所述履历数据和所述第1划分印刷数据信号，生成并输出第1划分履历印刷数据信号，

基于所述履历数据和所述第2划分印刷数据信号，生成并输出第2划分履历印刷数据信号，

并列地执行所述履历数据的生成以及输出、和所述第1划分履历印刷数据信号以及所述第2划分履历印刷数据信号的生成以及输出，并且

并列地执行所述第2划分印刷数据信号的生成以及输出、和所述第1划分履历印刷数据信号的生成以及输出。

8.根据权利要求6所述的热履历控制方法，其中，

不对与从即将进行印刷的印刷行的紧前印刷的紧前行起规定数量的印刷行对应的履历印刷数据信号进行压缩而直接作为履历数据存放于所述存储部，

对于与从所述紧前行起规定数量的印刷行以外的过去的印刷行对应的履历印刷数据信号，生成压缩后的履历数据，并存放于所述存储部。

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