JP2001054958A - サーマルプリントヘッドの制御装置及び該装置を用いた印画装置 - Google Patents

サーマルプリントヘッドの制御装置及び該装置を用いた印画装置

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JP2001054958A
JP2001054958A JP11232025A JP23202599A JP2001054958A JP 2001054958 A JP2001054958 A JP 2001054958A JP 11232025 A JP11232025 A JP 11232025A JP 23202599 A JP23202599 A JP 23202599A JP 2001054958 A JP2001054958 A JP 2001054958A
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Takayuki Mimura
恭至 御村
Toshiki Nakamura
俊樹 中村
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Shinko Electric Co Ltd
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Shinko Electric Co Ltd
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    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/35Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads providing current or voltage to the thermal head
    • B41J2/355Control circuits for heating-element selection

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Abstract

(57)【要約】 【課題】1ドット毎に1ビットのレジスタを有するプリ
ントヘッドを使用して、高速に、多階調の印刷を行うこ
とができるサーマルプリントヘッドの制御装置を提供す
る。 【解決手段】複数の印刷ドットに対応する複数の発熱体
と、各発熱体を駆動する信号を保持する各1ビットの複
数のレジスタとからなるサマールプリントヘッドを制御
する装置であって、各印刷ドットで表現する多階調(1
024階調)の階調データDnを、階調値に基づいて重
みが異なる複数の値dnおよびDaに分割し(ここでD
n=dn×8+Da)、階調値の重み毎に応じてあらか
じめ決められた所定のパルス幅dn1〜dnN−1また
はPa7〜Pa1を持ち、分割された値dn,Daに応
じたパルス数のパルス信号、例えば、階調値1の場合
(1)、階調値1023の場合(7)、階調値1016
の場合(8)を生成するパルス信号生成のための回路を
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各ドット毎に多階
調の印刷を行うことができるサーマルプリントヘッドの
制御装置及び該装置を用いた印画装置に関する。
【0002】
【従来の技術】サーマルプリントヘッドを搭載したプリ
ンタにおいては、各発熱体(1ドット)毎に多階調プリ
ントを行うため、印画(印字)データに応じて、各発熱
体毎に発熱時間を制御し、多階調プリントを行ってい
る。多階調プリントを行うための従来のサーマルプリン
トヘッド(以下、サーマルヘッド)の制御方式には、下
記の2つの方式(1)、(2)がある。
【0003】(1)表現する階調数分ヘッドデータを入
れ替える方式…この方式では、サーマルヘッド1ドット
毎に1ビットのレジスタを有するプリントヘッドを使用
する。外部から単純に各ドットのON/OFF情報
(“0”か“1”)をサーマルヘッドに転送し、発熱体
のON時間を制御する。例えば表現階調数が256階調
の場合、少なくとも256回以上の各発熱体のON/O
FF情報をサーマルプリントヘッドに転送することによ
り、階調表現を実現している。
【0004】図5は、上記の方式で用いるサーマルヘッ
ドの構成の一例を示す回路ブロック図である。図5に示
すサーマルヘッドは、各々がサーマルヘッド1ドットに
対応するものであって、プリント時に1ラインを構成す
るように組み合わせて形成された1920個の発熱体R
1〜R1920と、それぞれが128個ずつの発熱体を
ON/OFF駆動する15個の制御集積回路IC1〜I
C15と、サーマルヘッドの温度を検出するためのサー
ミスタTH1とから構成されている。
【0005】集積回路IC1〜IC15はそれぞれ、例
えば、図6に示すように、データ信号DATA1〜DA
TA15のいずれかを入力信号とする128個の直列接
続されたDフリップフロップSFF1〜SFF128に
よって構成されている128ビット(128段)のシフ
トレジスタと、各段のレジスタSFF1〜SFF128
の出力を保持するための複数のDフリップフロップLF
F1〜LFF128からなるラッチ回路と、ストローブ
信号STROBEによって制御される128個のゲート
回路(NAND回路G1〜G128)等から構成されて
いて、ラッチ回路に保持したデータ(“1”または
“0”)に応じて、128個の発熱体に対する電源線V
Hからの電圧の印加パルスをON/OFF制御する。な
お、シフトレジスタのシフトクロックは、図5に示すク
ロック信号CLOCKであり、各NAND回路G1〜G
128の一入力端にはストローブ信号STROBEをイ
ンバータINV1で反転した信号が、そして、ラッチ回
路を構成するフリップフロップLFF1〜LFF128
のクロック入力にはラッチ信号LATCHをインバータ
INV2で反転した信号が、それぞれ入力されている。
【0006】図5および図6に示す構成によって、表現
する階調数分ヘッドデータを入れ替える方式では、集積
回路IC1〜IC15にそれぞれ、データ線DATA1
〜DATA15から入力される128ドット分のオン/
オフ値を示す1ビットのデータ列が並列にクロック信号
CLOCKに同期して順次入力される。そして、各集積
回路IC1〜IC15内部のシフトレジスタ(SFF1
〜SFF128)内でシフトされて、128ビット分の
データがすべてシフトレジスタに転送された後、ラッチ
信号LATCHが“0”レベルになった時に、シフトレ
ジスタ内の各値がラッチ回路(LFF1〜LFF12
8)にラッチされる。そして、ストローブ信号STRO
BEが“0”レベルになったときに、集積回路IC1〜
IC15から各ラッチ回路にラッチされたデータが出力
され、ラッチされたデータが“1”である出力に対応す
る発熱体に電圧VHを印加させる。また、ストローブ信
号STROBEが“1”レベルになったときには、すべ
ての発熱体がオフするように集積回路IC1〜IC15
の出力が制御される。
【0007】なお、15本のデータ信号DATA1〜1
5、クロック信号CLOCK、ラッチ信号LATCH、
ストーブ信号STROBE、サーミスタTH1の出力線
は、図示していない印画装置(プリンタ)内の中央処理
装置に接続されている。
【0008】ここで、具体例を示してデータ転送動作に
ついて説明する。制御する階調数を1024階調とし、
データの転送周波数(CLOCK周波数)を14MHz
とする。1024階調の制御を行うには、各データ線毎
に1024回、ヘッドの各発熱体に対するON/OFF
データの入れ替を行う必要がある。この場合、1024
回行うヘッドのデータ転送時間とプリント時間との関係
でプリント時間が決定される。
【0009】上記の条件において、簡単のためクロック
信号14MHzの周期(71.4285…ns)を7.
2nsとすると、ヘッドデータ転送1回の時間は、72
ns×128ドット=9.216μsとなる。そして、
1024回の入れ替えに要する時間は、9.216μs
×1024=9438μsとなる。すなわち、1ライン
分のデータを転送するのに9438μsの時間が必要と
なる。例えば、転送時間以外の他の仕様上による最小の
1ラインプリント時間が2800μsであったとして
も、この場合、データ転送時間(9438μsec)>
1ラインプリント時間(2800μsec)となるの
で、印刷時間は、転送時間によって決定されることにな
る。
【0010】以上のように、表現する階調数分ヘッドデ
ータを入れ替える方式では、表現する階調数分の回数だ
け、発熱体ON/OFF情報をサーマルヘッドへ転送す
る必要があり、このデータ転送に要する時間により装置
のプリント時間が決まることになる。データ転送時間を
短くするには、データ信号線の本数を増やして並列して
入力するデータの分割数を増やせばよいが、この場合、
サーマルヘッドへの分割データ入力端子が複数本必要と
なり、回路規模が大きくなるという課題が生じる。
【0011】(2)サーマルヘッドに階調制御機能を搭
載する方式…この方式は、サーマルヘッド自身に1ドッ
ト毎に複数ビットのレジスタおよび比較回路を設け、外
部からのカウンタ制御信号にもとづいて、発熱体のON
/OFFを制御する方式である。この方式のサーマルプ
リントヘッドの一般的な構成例を図7に示す。
【0012】図7に示すプリントヘッドは、2816個
の発熱体RA1〜RA2816と、データ信号線DAT
A−0〜DATA−7によって入力される8ビットの階
調データに基づいて、それぞれが64個の発熱体に印加
するパルスを、パルス幅制御する44個の制御集積回路
IC−A0〜IC−A43から構成されている。集積回
路IC−A0〜IC−A43には、データ信号線DAT
A−0〜DATA−7が並列に接続され、また、各11
個の集積回路IC−A0〜IC−A10、IC−A11
〜IC−A21、IC−A22〜IC−A32、および
IC−A33〜IC−A43にはそれぞれ制御信号BE
O1、BEO2、BEO3、およびBEO4が入力され
ている。なお、制御信号BEO1、BEO2、BEO
3、およびBEO4が“1”レベルのときにのみ、デー
タ信号線DATA−0〜DATA−7上のデータが読み
込み可能に制御される。
【0013】各集積回路IC−A0〜IC−A43に
は、内部に64個の8ビットレジスタ、カウンタ回路、
比較回路等が設けられていて、クロック信号CLOCK
を内部でカウントし、レジスタの選択、比較値の生成等
が行われる。さらに、ストローブ信号STROBE、ラ
ッチ信号LATCHによって、データの取り込み、出力
のタイミングが制御される。
【0014】上記方式では、各発熱体の階調毎のON/
OFF情報が、8本のデータ信号線DATA−0〜DA
TA−7からなるデータバスを通して複数ビットの階調
データとして各集積回路IC−A0〜IC−A43に転
送される。またデータの転送後は、集積回路内の階調制
御用カウンタの制御を行うことにより階調毎に送信され
た階調データに応じて各発熱体毎にON/OFF制御が
行われる。
【0015】この方式によれば、複数のビットからなる
階調データを並列に転送できるので、1ビット毎にON
/OFF情報を転送するものに比べ、転送時間を短縮す
ることが可能である。しかしながら、階調制御機能を有
する制御IC(制御集積回路)がヘッド側に必要となる
ので、IC単価およびIC外形の増大に伴い、サーマ
ルヘッドが大きくなること、コスト面で高価となるこ
と等の課題が生じる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑み、1ドット毎に1ビットのレジスタを有するプ
リントヘッドを使用して、高速に、多階調の印刷を行う
ことができるサーマルプリントヘッドの制御装置及び該
装置を用いた印画(印刷)装置を提供することを目的と
する。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、複数の印刷ドットに対応す
る複数の発熱体と、各発熱体を駆動する信号を保持する
各1ビットの複数のレジスタとからなるサマールプリン
トヘッドを制御する装置であって、各印刷ドットで表現
する多階調の階調データを、階調値に基づいて重みが異
なる複数の値に分割する分割手段と、階調値の重み毎に
応じてあらかじめ決められた所定のパルス幅を持ち、分
割された複数の値に応じたパルス数又はパルス幅を有す
る複数のパルス信号を生成するパルス信号生成手段とを
備えることを特徴としている。
【0018】また、請求項2記載の発明は、前記多階調
の階調データが複数ビットからなるデータであって、前
記分割手段が、前記階調データを一時記憶する一時記憶
手段と、一時記憶手段に記憶した階調データを所定数の
上位ビットと下位ビットとに分割して漸増又は漸減する
所定の基準値と比較する比較手段とを有して構成される
ことを特徴としている。また、請求項3記載の発明は、
前記階調値の重み毎に応じたパルス幅が、サーマルプリ
ントヘッドの温度上昇値に応じた、パルス幅全体の時
間、パルス幅内のオン時間、及びオフ時間を持つように
設定されたものであることを特徴としている。
【0019】また、請求項4記載の発明は、複数の印刷
ドットに対応する複数の発熱体と、各発熱体を駆動する
信号を保持する各1ビットの複数のレジスタとからなる
サマールプリントヘッドと、請求項1又は3のいずれか
1項に記載のサーマルプリントヘッドの制御装置とを備
えることを特徴とする印画装置である。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。本発明によるサーマルヘッ
ドの制御装置は、従来と同様の構成による印画装置内の
外部信号のインターフェース装置およびインターフェー
ス装置を介して入力された外部信号に応じて各ドットに
対応する階調データを生成する中央処理装置と、従来と
同様の構成のサーマルヘッドとの間に設けられて、中央
処理装置からサーマルヘッドへの階調データの転送動作
を制御する装置である。制御対象とするサーマルヘッド
は、図5に示すような1ドット毎に1ビットのレジスタ
を有するものであり、図7に示すような階調制御ICを
有するものは対象としない。
【0021】(1)まずここで以下で説明する実施形態
におけるサーマルヘッドの回路的基本仕様について記述
する。制御対象のサーマルヘッドとしては、図5に示す
ものを用いる。ヘッド転送周波数(クロック信号CL
OCKの周波数)は14MHzとする。サーマルヘッ
ドの制御装置による対応可能な最大のデータ出力本数は
16本とする。ただし、図5に示すサーマルヘッドの階
調シリアルデータ入力数は15本なので、16本のうち
の1本は使用しない。ヘッド内のシフトレジスタの構
成は、図6に示す通りの128ビットとする。ヘッド
制御信号は、ストローブ信号STROBE、データラッ
チ信号LATCH、データクロック信号CLOCKの各
1本とする。
【0022】(2)次に、本実施形態が特徴とするサー
マルヘッドのN分割(この例では128分割とする。)
−多階調(この例では1024階調とする。)制御方式
について説明する。プリントする階調数(1024階
調;階調値0〜1023)をDnとした場合、まずプリ
ントする階調データを、8で除算し(8=階調値(=1
024)/分割数N(=128))、商dnと余りDa
の2つの値に分割する(Dn=8×dn+Da)。
【0023】サーマルヘッドへのデータ転送に用いるス
トローブ信号STROBEとなるストローブパルスは、
図示していない中央処理装置、あるいは中央処理装置に
よって制御される組み合わせ論理回路によって、図1に
示すように生成する。図1に示すように、ストローブパ
ルス列は、1ラインプリント時間を、階調データを8で
割った余りDaの値に基づく印加パルスを発熱体に印加
するためのそれぞれが時間t1を有する7個のタイムス
ロットからなる期間と、商dnの値に基づく印加パルス
を発熱体に印加するためのそれぞれが時間t2を有する
127個(N−1=127)のタイムスロットからなる
期間と、ストローブパルスを発生しない時間幅t3の待
機期間に対応する3つの期間に分割して生成される。
【0024】時間t1の7個のタイムスロットで発生さ
れる7個のストローブパルスPa7〜Pa1は、それぞ
れ時間幅tPa7〜tPa1を有するように発生され
る。この例では、時間t1は、128ビットのシリアル
データをサーマルヘッドに転送するのに必要となる時間
よりも長くしておく必要がある。さらに、この例では、
余りDaの商dnに対する階調値に関しての重みが8分
の1なので、各ストローブパルスPa7〜Pa1のパル
ス幅tPa7〜tPa1は、図2に示すように、時間t
1の各タイムスロットのON/OFF時間全体で、ヘッ
ド温度上昇が商dnの値に対応するストローブパルスd
n1〜dnN−1(dnN−1=dn127)のパルス
幅tdn1〜tdnN−1を8で割った時間幅(tdn
/8)の印加パルスで上昇するヘッド温度ΔTと同じ値
となるように、決定する(パルス時間tPa(=tPa
7〜tPa1))。
【0025】一方、商dnの値に基づく印加パルスを発
熱体に印加するためのそれぞれが時間t2を有する12
7個のタイムスロットでは、各ストローブパルスdn1
〜dnN−1のパルス幅tdn1〜tdnN−1を、図
1のパルス列S1のようにタイムスロットの時間幅t2
と等しいパルス幅としてもよいし、パルス列S2のよう
に時間t2よりも短いパルス幅としてもよい。
【0026】図1の(1)〜(8)のパルス列は、各発
熱体に印加される駆動パルスの具体例を示している。
(1)は階調値が“1”の場合(dn=0,Da=1)
のパルス列であり、7番目の時間t1のタイムスロット
のストローブパルスPa1に対応する期間のみ、パルス
が発生している。(2)は階調値が“2”の場合(dn
=0,Da=2)を示すものであり、6番目と7番目の
時間t1のタイムスロットのストローブパルスPa2,
Pa1に対応する期間でパルスが発生している。(3)
は階調値が“11”の場合(dn=1,Da=3)を示
すものであり、5〜7番目の時間t1のタイムスロット
のストローブパルスPa3〜Pa1に対応する期間と、
ストローブパルスdn1に対応する期間でパルスが発生
している。
【0027】(4)は階調値が“20”の場合(dn=
2,Da=4)を示すものであり、4〜7番目の時間t
1のタイムスロットのストローブパルスPa4〜Pa1
に対応する期間と、ストローブパルスdn1〜dn2に
対応する期間でパルスが発生している。(5)は階調値
が“21”の場合(dn=2,Da=5)を示すもので
あり、3〜7番目の時間t1のタイムスロットのストロ
ーブパルスPa5〜Pa1に対応する期間と、ストロー
ブパルスdn1〜dn2に対応する期間でパルスが発生
している。(6)は階調値が“22”の場合(dn=
2,Da=6)を示すものであり、2〜7番目の時間t
1のタイムスロットのストローブパルスPa6〜Pa1
に対応する期間と、ストローブパルスdn1〜dn2に
対応する期間でパルスが発生している。
【0028】(7)は階調値が“1016”の場合(d
n=127,Da=0)を示すものであり、時間t1の
タイムスロットに対応する期間ではパルスは発生せず、
ストローブパルスdn1〜dnN−1(=dn127)
に対応する期間でパルスが発生している。そして、
(8)は階調値が“1023”の場合(dn=127,
Da=7)を示すものであり、時間t1のすべてのタイ
ムスロットのストローブパルスPa7〜Pa1に対応す
る期間と、ストローブパルスdn1〜dnN−1(=d
n127)に対応する期間でパルスが発生している。
【0029】以上のようにこの例では階調データを12
8分割することによって、最大、余りDaに対応する7
回と、商dnに対応する127回のON/OFF制御回
数、すなわちデータ転送回数によって、1024階調の
階調制御を行うことが可能となる。なお、各ON/OF
Fデータの転送は、1つ前のタイムスロットを用いて、
各タイムスロット毎に、各データ線DATA1〜15に
対応する128ビットのシリアル信号をひとまとめにし
て行う。
【0030】本実施形態では、ヘッド転送周波数を14
MHz(周期71.42857…ns)としているの
で、時間t1は、71.42857ns×128ビット
9.14μsよりも長くする必要がある。この例で
は、時間t1を9.2μsと設定したとする。また、1
ラインプリント時間を2800μs、128分割印加パ
ルス幅tdn1〜tdn127を16μsに設定し、タ
イムスロット時間t2とパルス幅tdn1〜tdn12
7を等しくしたとすると、1ラインプリント時間内の最
長連続印加パルス時間は2032μs(=16μs×1
27)、待機時間t3は約703μs(=2800μs
−2032μs−9.2μs×7)となる。また、スト
ローブパルスPa7〜Pa1のパルス幅tPa7〜tP
a1は、図2において、tdn/8=16μs/8とな
るように設定する。
【0031】なお、上記の場合、データの転送回数は1
27回+7回であり、データの転送時間に要する時間
は、全体で、(127回×9.14μs)+(7回×
9.14μs) 1225μsである。したがって、1
ラインプリント時間2800μs内で全データを転送す
ることが可能である。
【0032】また、図1の各ストローブパルス時間tP
a1,tPa2,tPa3,tPa4,tPa5,tP
a6,tPa7,tdn1〜tdn127は、例えば、
パルス可変幅を50nsとするように調整可能としてお
く。そして、これによって、各ストローブパルス単位
で、印刷時のゴースト補正を行うようにする。
【0033】次に、図3を参照して、上記の制御方式を
実現するためのサーマルヘッドの制御装置の具体的な構
成例を説明する。図3は、サーマルヘッドの制御装置の
一実施形態を示すブロック図であり、中央処理装置から
供給される階調データを入力して、図5のサーマルヘッ
ドへ出力するためのヘッドデータDATA1〜DATA
16(本例ではDATA16は不使用)を生成する。
【0034】中央処理装置から供給された階調データ
は、10ビットのデータバスを介して、10ビットのレ
ジスタ(Aレジスタ)RA1に入力される。なお、図3
および以下で参照する図面においては、複数ビット並列
の信号線を太線で示し、さらに近傍にビット数を示す数
字(例えばAレジスタRA1の入力線では“10”)を
記入している。入力される階調データは、図5に示す1
920個の発熱体R1〜R1920に対応する階調値0
〜1023を示す1920個の各10ビットのデータ列
を各1ラインプリント周期毎に(7回+127回)重複
して含んで生成されている。各階調データの転送順は、
発熱体R1に対応するデータを先頭に、各IC1〜15
の順、すなわちデータ線DATA1,DATA2,…,
DATA15の順に、図5において各ICの右端の発熱
体R1,R129(図示せず),…,R1793の順で
転送される。また、データ線DATA1,DATA2,
…,DATA15を一巡すると、次は、IC1の発熱体
R2(図示せず)から、順次、上記と同様にデータが転
送される。
【0035】図3において、直列に接続されているAレ
ジスタRA1〜RA16が、16段の10ビットシフト
レジスタを構成するので、15個分の階調データが転送
されてくる度に、AレジスタRA1〜RA15には出力
するデータ信号DATA15〜DATA1に対応する階
調データが保持されることになる。ここで、Aレジスタ
RA1〜RA16のデータラッチ信号は、中央処理装置
によって各階調データに同期して生成されるパルス列で
あり、図1の各タイムスロット毎に対応するタイミング
で128ビット×15本分、周波数14MHzで発生さ
れるパルス列であり、間欠的に発生および停止する信号
となっている。ラッチコントロール部LC1は、データ
ラッチ信号に基づいて、15個分の階調データが転送さ
れてくる度に、AレジスタRA1〜RA16に保持され
たデータを、BレジスタRB1〜RB16にラッチする
ようにBレジスタラッチ信号を出力する。
【0036】BレジスタRB1〜RB16にラッチされ
た各10ビットの階調データは、一方、その上位7ビッ
トが16個のコンパレータB(CMP−B)CB1〜C
B16に入力されて、そこで、コンパレータB(CMP
−B)データ発生部CDGBから入力される比較基準信
号と比較され、他方、下位3ビットが16個のコンパレ
ータA(CMP−A)CA1〜CA16に入力されて、
そこで、コンパレータA(CMP−A)データ発生部C
DGAから入力される比較基準信号と比較される。ここ
で、10ビットの階調データのうち、上位7ビットのデ
ータが示す値(0〜127)は商dnの値に対応し、下
位3ビットのデータが示す値(0〜7)は余りDaの値
に対応している。
【0037】コンパレータAデータ発生部CDGAは、
図1の7個の時間幅t1のタイムスロットに対応するタ
イミングで、7,6,…,3,2,1と1ずつ値が減少
する比較基準値を発生する。コンパレータBデータ発生
部CDGBは、図1の127個の時間幅t2のタイムス
ロットに対応するタイミングで、1,2,3,…,12
6,127と1ずつ値が増加する比較基準信号を発生す
る。コンパレータAデータ発生部CDGAおよびコンパ
レータBデータ発生部CDGBによる比較基準値の発生
タイミングは、比較制御部CC1から供給される制御信
号に応じて行われる。
【0038】コンパレータA−CA1〜CA16は、D
aの値に対応する3ビットのデータとコンパレータAデ
ータ発生部CDGAから供給される基準信号とを比較
し、Daの値に対応する3ビットのデータの値が比較基
準信号以上の場合に“1”レベルの信号を、それ以外の
場合に“0”レベルの信号を、16個のマルチプレクサ
M1〜M16の一方の選択入力に出力する。コンパレー
タB−CB1〜CB16は、dnの値に対応する7ビッ
トのデータとコンパレータBデータ発生部CDGBから
供給される基準信号とを比較し、dnの値に対応する7
ビットのデータの値が基準信号以上の場合に“1”レベ
ルの信号を、それ以外の場合に“0”レベルの信号を、
16個のマルチプレクサM1〜M16の他方の選択入力
に出力する。
【0039】比較制御部CC1は、クロック信号CLO
CK等の信号に応じて、図1の7個の時間幅t1のタイ
ムスロットに対応するタイミングではコンパレータA−
CA1〜CA16の出力を選択し、127個の時間幅t
2のタイムスロットに対応するタイミングではコンパレ
ータB−CB1〜CB16の出力を選択するような選択
制御信号をマルチプレクサM1〜M16に供給する。マ
ルチプレクサM16〜M1は、選択した各1ビットの1
6本のデータを、16本(使用するのは15本)のデー
タ線DATA1〜DATA16上にヘッドデータ(図5
のDATA1〜DATA15)として出力する。
【0040】以上の構成により、各データ線DATA1
〜DATA15には、各発熱体に対応するタイミング
で、階調データに応じた図1のデータ列(1)〜(8)
のような信号が出力される。
【0041】次に、図4を参照して、本発明によるサー
マルヘッドの制御装置の他の構成例について説明する。
図4に示すサーマルヘッドの制御装置は、各々128個
の10ビットのデータを記憶可能なメモリ領域を有する
16個のRAMブロックRAM1〜RAM16と、RA
MブロックRAM1〜RAM16から出力される10ビ
ットのデータを上位7ビットと下位3ビットに分割し
て、2つの選択入力端子に入力し、入力データのいずれ
か一方を選択して7ビットのデータとして出力する16
個のマルチプレクサMP1〜MP16と、中央処理装置
等から供給される7ビットの比較基準信号KC0〜KC
7とマルチプレクサMP1〜MP16の出力とを比較し
て、比較結果を出力する16個のコンパレータC1〜C
3とを備えて構成されている。
【0042】さらに、図4に示すサーマルヘッドの制御
装置は、中央処理装置等から供給されるリード信号R
D,ライト信号WR,アドレス信号A7〜A16に基づ
いて、RAMブロックRAM1〜RAM16にチップ選
択信号等の制御信号や、RAMブロックRAM1〜RA
M16のデータ入力端子に対して中央処理装置から供給
される10ビットの階調データD0〜D9を接続、ある
いは遮断する16個のゲート回路G1〜G16のオンオ
フ制御信号等を供給するチップ選択(CS)制御回路C
S1を備えている。
【0043】以上の構成において、図4のサーマルヘッ
ドの制御装置は、中央処理装置から供給されるアドレス
信号A0〜A6の値0〜127によって選択される各R
AMブロックRAM1〜RAM16内の所定の番地の記
憶領域を用いて、各発熱体に対応する各10ビットの階
調データを一時記憶し、記憶したデータに基づいて、図
5に示すサーマルヘッドの入力信号となるデータ信号D
ATA1〜DATA15を生成して、所定のタイミング
で出力する。なお、16個のマルチプレクサMP1〜M
P16に供給される選択制御信号KC SELECT
と、比較基準信号KC0〜KC7は、中央処理装置から
所定のタイミングで供給されるが、これらの信号の発生
タイミングや、図4に示す他の各部の動作については、
図3を参照して行った他の構成のサーマルヘッドの制御
装置の動作説明を参照することで自明であるので、詳細
な説明は省略する。
【0044】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、サ
ーマルヘッド1ドット毎に1ビットのレジスタを有する
ヘッドを使用し、表現する階調数よりも少ないサーマル
ヘッドへのデータ転送回数にて目的とする表現階調数を
確実に実現することができるので、安価(標準的)なサ
ーマルヘッドを使用して、高速かつ正確に多階調プリン
トを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるサーマルヘッドの制御装置によ
って図5に示すサーマルヘッドへ供給されるストローブ
信号STROBE(S1,S2)と、各発熱体に印加さ
れるパルス信号列の形態(1)〜(8)を説明するため
のタイミングチャート。
【図2】 図1のストローブパルスPa7〜Pa1のパ
ルス幅tPaの決定方法を説明するための印加パルスに
対するヘッドの温度上昇の時間変化を模式敵に示すタイ
ミングチャート。
【図3】 本発明によるサーマルヘッドの制御装置の一
構成例を示すブロック図。
【図4】 本発明によるサーマルヘッドの制御装置の他
の構成例を示すブロック図。
【図5】 サーマルヘッド1ドット毎に1ビットのレジ
スタを有するサーマルヘッドの構成例を示す回路ブロッ
ク図。
【図6】 図5の各制御集積回路IC1〜IC15の基
本的構成例を示す回路ブロック図。
【図7】 サーマルヘッド1ドット毎に複数ビットのレ
ジスタを有するサーマルヘッドの構成例を示す回路ブロ
ック図。
【符号の説明】
Pa7〜Pa1…階調データを8で除算したときの余り
Daに応じて発生されるストローブパルス(ストローブ
信号STROBE)、dn1〜dnN−1…階調データ
を8で除算したときの商dnに応じて発生されるストロ
ーブパルス(ストローブ信号STROBE)、RA1〜
RA16…Aレジスタ、 RB1〜RB16…Bレジス
タ、 CA1〜CA16…コンパレータA(CMP−
A)、 CB1〜CB16…コンパレータB(CMP−
B)、CDGA…コンパレータA(CMP−A)データ
発生部、CDGB…コンパレータB(CMP−B)デー
タ発生部、CC1…比較制御部、M1〜M16…マルチ
プレクサ(MPX)、RAM1〜RAM16…RAMブ
ロック、MP1〜MP16…マルチプレクサ(MP
X)、C1〜C16…コンパレータ(CMP)、R1〜
R1920…発熱体、LFF1〜LFF128…ラッチ
回路(Dフリップフロップ)。
【手続補正書】
【提出日】平成12年3月30日(2000.3.3
0)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項】 複数の印刷ドットに対応する複数の発熱
体と、各発熱体を駆動する信号を保持する各1ビットの
複数のレジスタとからなるサーマルプリントヘッドと、請求項1又は請求項2に記載の サーマルプリントヘッド
の制御装置と、 を備えることを特徴とする印画装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、複数の印刷ドットに対応す
る複数の発熱体と、各発熱体を駆動する信号を保持する
各1ビットの複数のレジスタとからなるサマールプリン
トヘッドを制御する装置において、各印刷ドットで表現
する多階調の階調データを、階調値に基づいて重みが異
なる複数の値に分割する分割手段と、階調値の重み毎に
応じて予め決められた所定のパルス幅を持ち、分割され
た複数の値に応じたパルス数又はパルス幅を有する複数
のパルス信号を生成するパルス信号生成手段とを有し、
前記所定のパルス幅内における印加パルスのオン時間及
びオフ時間を、1階調分に相当するサーマルプリントヘ
ッドの温度上昇値がいずれも等しくなるように設定する
ことを特徴としている。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】また、請求項2記載の発明は、前記多階調
の階調データが複数ビットからなるデータであって、前
記分割手段が、前記階調データを一時記憶する一時記憶
手段と、一時記憶手段に記憶した階調データを所定数の
上位ビットと下位ビットとに分割して漸増又は漸減する
所定の基準値と比較する比較手段とを有して構成される
ことを特徴としている
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】また、請求項記載の発明は、複数の印刷
ドットに対応する複数の発熱体と、各発熱体を駆動する
信号を保持する各1ビットの複数のレジスタとからなる
サーマルプリントヘッドと、請求項1又は請求項2に
載のサーマルプリントヘッドの制御装置とを備えること
を特徴とする印画装置である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の印刷ドットに対応する複数の発熱
    体と、各発熱体を駆動する信号を保持する各1ビットの
    複数のレジスタとからなるサマールプリントヘッドを制
    御する装置であって、 各印刷ドットで表現する多階調の階調データを、階調値
    に基づいて重みが異なる複数の値に分割する分割手段
    と、 階調値の重み毎に応じてあらかじめ決められた所定のパ
    ルス幅を持ち、分割された複数の値に応じたパルス数又
    はパルス幅を有する複数のパルス信号を生成するパルス
    信号生成手段とを備えることを特徴とするサーマルプリ
    ントヘッドの制御装置。
  2. 【請求項2】 前記多階調の階調データが複数ビットか
    らなるデータであって、 前記分割手段が、前記階調データを一時記憶する一時記
    憶手段と、一時記憶手段に記憶した階調データを所定数
    の上位ビットと下位ビットとに分割して漸増又は漸減す
    る所定の基準値と比較する比較手段とを有して構成され
    ることを特徴とする請求項1記載のサーマルプリントヘ
    ッドの制御装置。
  3. 【請求項3】 前記階調値の重み毎に応じたパルス幅
    が、サーマルプリントヘッドの温度上昇値に応じた、パ
    ルス幅全体の時間、パルス幅内のオン時間、及びオフ時
    間を持つように設定されたものであることを特徴とする
    請求項1又は2記載のサーマルプリントヘッドの制御装
    置。
  4. 【請求項4】 複数の印刷ドットに対応する複数の発熱
    体と、各発熱体を駆動する信号を保持する各1ビットの
    複数のレジスタとからなるサマールプリントヘッドと、 請求項1又は3のいずれか1項に記載のサーマルプリン
    トヘッドの制御装置とを備えることを特徴とする印画装
    置。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008290299A (ja) * 2007-05-23 2008-12-04 Shinko Electric Co Ltd プリンタ、プリンタの制御方法、プリンタの制御プログラム

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