JP2867539B2 - サーマルラインプリンタ - Google Patents
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- 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
- B41J2/315—Typewriters 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
- B41J2/32—Typewriters 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
- B41J2/35—Typewriters 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
- B41J2/355—Control circuits for heating-element selection
- B41J2/3555—Historical control
-
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- 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
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- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
- B41J2/17593—Supplying ink in a solid state
-
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Description
し、更にサーマルヘッドへの印字データ転送の高速性が
得られるサーマルラインプリンタに関する。
よび高印字品質が常に要求されている。以下に従来のサ
ーマルラインプリンタについて説明する。
9図A,B図に示すようにサーマルヘッドの発熱素子の熱
時定数を利用してサーマルヘッドへの印加エネルギーを
制御する方法か、マイクロコンピュータ内部のソフト計
算によりサーマルヘッドへ補正印字データを転送する方
法か、または多数のシフトレジスタで補正印字データ発
生回路を構成するものであった。
を利用したサーマルヘッドの蓄熱制御は、サーマルヘッ
ドへの印加パルスが1ドットライン一括に印加されるた
め、サーマルヘッドの1ドットライン単位の蓄熱の影響
はなくすことができても発熱素子1つ1つに注目すれば
蓄熱の影響はなくならず、1ドットごとに発色サイズの
異なったドットが印字され印字品質が著しく低下する。
は現在の印字データと過去の印字データとの補正印字デ
ータをソフト的に計算して作成するため、データ処理時
間が非常に長くかかり印字速度の高速性は得られない。
また、多数のシフトレジスタを利用する方法は制御回路
のコストが非常に高くなるとともに、シフトレジスタを
取付けるための実装スペースを多く必要とするなどの問
題点を有していた。あるいは、ゲートアレイ化のように
大きな投資を必要としていた。
ッドの蓄熱制御に必要な印字データの記憶や低容量の外
部メモリ1つのみで行い、マイクロコンピュータの制御
効率を上げるため印字データの処理および外部メモリの
制御の大部分をハードウエアで行い、低コストで高印字
品質、更に高速印字を実現できるサーマルラインプリン
タを提供することを目的とする。
プリンタは、ホストまたはマイクロコンピュータから出
力されたパラレルの印字データをシリアルの印字データ
に変換するパラレルシリアル変換器と、このパラレルシ
リアル変換器からの2ドットライン分以上の印字データ
を補正印字データとして記憶するとともにその書込みと
読み出しが非同期に行える外部メモリと、この外部メモ
リおよび前記パラレルシリアル変換器の動作を制御する
コントロール回路と、前記パラレルシリアル変換器から
直接転送されるシリアル印字データまたは前記外部メモ
リを介して転送される種々のシリアル印字データのいず
れかを選択してサーマルヘッドに転送する補正印字デー
タの選択回路と、前記パラレルシリアル変換器で変換さ
れたシリアルの印字データ数をカウントし所定の印字デ
ータ数をカウントした時点で前記コントロール回路から
前記外部メモリへの制御信号を停止させる第1のカウン
ターと、前記外部メモリから前記サーマルヘッドに転送
する補正印字データ数をカウントし所定の補正印字デー
タ数カウントした時点で前記コントロール回路から前記
外部メモリへの制御信号を停止させる第2のカウンター
とを備えたものである。
ピュータから出力されたパラレルの印字データをシリア
ルの印字データに変換するパラレルシリアル変換器と、
このパラレルシリアル変換器からの2ドットライン分以
上の印字データを補正印字データとして記憶するととも
にその書き込みと読み出しが非同期に行える外部メモリ
と、この外部メモリの読み出しと書き込みのタイミング
を制御する制御回路と、前記パラレルシリアル変換器か
ら直接転送されるシリアル印字データまたは前記外部メ
モリを介して転送される種々のシリアル印字データのい
ずれかを選択してサーマルヘッドに転送する補正印字デ
ータの選択回路と、前記パラレルシリアル変換器で変換
されたシリアルの印字データ数をカウントする第1のカ
ウンターと、この第1のカウンターの出力によりパラレ
ルシリアル変換器と前記外部メモリの書き込みを停止さ
せる第1の外部クロック停止回路と、前記外部メモリか
ら前記サーマルヘッドに転送する補正印字データ数をカ
ウントする第2のカウンターと、この第2のカウンター
の出力によりサーマルヘッドへの印字データ転送を停止
させる第2の外部クロック停止回路とを備えたものであ
る。
シリアル変換を行い、サーマルヘッドに印字データを転
送しながらメモリ内の印字データの書き換えを行うか、
またはハードウエア上で、メモリ内部の印字データをサ
ーマルヘッドに補正印字データとして転送するという2
種類の動作を行う。また、サーマルヘッドへのデータ転
送は、ハードウエア上で1ワードまたは1ドットライン
毎に行われる。このように補正印字データをサーマルヘ
ッドに加えることによって、発熱素子1つ1つへの印加
エネルギーの大きさを発色の前歴の組合せによって可変
することができ、適切なエネルギーをサーマルヘッドに
印加することができる。更にサーマルヘッドへの補正印
字データ転送速度を高速にすることができる。
ら説明する。
クロコンピュータ、2はホストまたはマイクロコンピュ
ータ1から出力された現在の印字データ(パラレルデー
タ)をシリアルデータに変換するパラレルシリアル変換
器、3はこのパラレルシリアル変換器2を介してホスト
またはマイクロコンピュータ1から出力された現在の印
字データを記憶、または記憶しておいた現在および過去
の印字データを出力する外部メモリ(RAM)、4は外部
メモリ3の書き込み、読み出しのアドレスの初期値設定
または書き込みアドレス用クロック、読み出しアドレス
用クロックおよびパラレルシリアル変換用クロックの制
御などを行う外部メモリコントロール回路、5,6は外部
メモリ3またはパラレルシリアル変換器2から出力され
た印字データの個数を監視するカウンターであり、カウ
ンター5はパラレルシリアル変換器2で変換されるシリ
アルデータの個数を監視する8ビット監視用カウンター
であり、カウンター6はサーマルヘッド13に転送された
補正印字データの数を監視する1ドットライン監視用カ
ウンターである。
13に転送する補正印字データ選択回路、8,9はインバー
タ、10,11はANDゲート、12は外部クロック発生用発振回
路、13はライン型のサーマルヘッドである。
外部メモリ3は、書き込みと読み出しのアドレスの初期
値が外部から設定されそのアドレスを外部クロックによ
り順次カウントする書き込み,読み出し独立のアドレス
発生用カウンターを内蔵し、書き込み,読み出しの非同
期動作が可能なものである。もちろん、アドレス発生用
カウンターは内蔵されてなくても良い。
御回路について、以下に第1図の構成図と第2図の動作
全体のタイミングチャートおよび第3図のRAMのメモリ
ーマップを用いて説明する。
用してサーマルヘッドを制御する方法を説明する。
ュータ1からの現在の印字データをサーマルヘッド12に
転送するし、それが1ドットライン分終了すると、ラ
ッチパルスを出力してサーマルヘッド13への補正印字
データを保持する。ここで保持されたデータはヘッドス
トローブのONの間にデータ“1"ならば発色有り、デー
タ“0"ならば発色なしの動作を行う。
ータと1ドットライン過去の印字データの反転データと
の論理積である補正印字データをサーマルヘッド13に1
ドットライン分転送し、ヘッドストローブがONから
OFFになると、これと同時にラッチパルスを出力して
サーマルヘッド13への補正印字データを保持する。ここ
で保持された補正印字データはヘッドストローブのON
の間にデータ“1"ならば発色あり、データ“0"ならば発
色なしの動作を行う。
ータと2ドットライン過去の印字データの反転データと
の論理積である補正印字データをサーマルヘッド13に転
送し、ヘッドストローブがONからOFFになると、こ
れと同時にラッチパルスを出力してサーマルヘッド13
への補正印字データを保持する。ここで保持された補正
印字データは、ヘッドストローブのONの間にデータ
“1"ならば発色あり、データ“0"ならば発色なしの動作
を行う。
繰り返す。
ず第1図のマイクロコンピュータ1またはホストからの
現在の印字データをパラレルシリアル変換器2に転送
し、そこで保持する。そして、パラレルシリアル変換器
2では、外部メモリコントロール回路4から出力される
パラレルシリアル変換用外部クロックに同期させてパラ
レルデータをシリアルデータに変換し、このシリアルデ
ータに変換された新しい現在の印字データを補正印字デ
ータ選択回路7に転送しながら、外部メモリ3の最下位
ビット(現在の印字データ格納空間)に、アドレスの0
番地から書き込んで行く。この時の外部メモリ3の書き
込み用アドレスは、外部メモリコントロール回路4から
出力されるライト用外部クロックに同期して変化する。
同期に行えるメモリのため、前記書き込み動作以前に外
部メモリ3の最下位ビットに書き込まれてあった古い印
字データ1ビットをアドレスの0番地から先に読み出し
ておいて、新しい印字データが書き込まれると同時に、
外部メモリ3の最下位ビットから1つ上位のビット(1
ドットライン過去の印字データ格納空間)に1ドットラ
イン過去の印字データとして書き込んで行く。これと同
時に、前記書き込み動作以前に外部メモリ3の最下位ビ
ットから1つ上位のビットに書き込まれてあった1ドッ
トライン過去の印字データ1ビットを先に読み出してお
いて、外部メモリ3の最下位ビットから2つ上位のビッ
ト(2ドットライン過去の印字データ格納空間)に2ド
ットライン過去の印字データとして書き込んで行く。
ウンターであるカウンター5がカウントアップし、外部
メモリコントロール回路4から出力される全ての外部ク
ロックを停止させ、そして次の印字データをパラレルシ
リアル変換器2に転送して前記動作を繰り返す。そし
て、1ドットライン分の補正印字データをサーマルヘッ
ド13に転送すると、1ドットライン監視用カウンターで
あるカウンター6がカウントアップし、外部メモリコン
トロール回路4から出力される全ての外部クロックを停
止させ、サーマルヘッド13にラッチ信号を転送して補正
印字データを保持する。ここで保持された補正印字デー
タは第2図に示したヘッドストローブのONの間に発色
する。ただし、この場合、補正印字データ選択回路7で
はAを選択してサーマルヘッドに補正印字データを転送
している。
データとの補正印字データの転送は、ヘッドストロー
ブがONしている間に行う。これは次のヘッドストロー
ブのONの間にサーマルヘッド13の発熱素子を発色させ
るためのデータ転送である。これは、第1図に示した外
部メモリ3に書き込まれてある種々の印字データを外部
メモリコントロール回路4から出力されるリード用外部
クロックに同期させてアドレスの0番地から読み出して
行く。そこで読み出された1ドットライン過去の印字デ
ータをインバータ8で反転させ、その反転データと現在
の印字データとの論理積をANDゲート10でとった補正印
字データをサーマルヘッド13に転送する。そして、1ド
ットライン分の補正印字データが転送されると、カウン
ター6がカウントアップし、外部メモリコントロール回
路4から出力される全ての外部クロックを停止させる。
そしてヘッドストローブがONからOFFに変わったとこ
ろで、サーマルヘッド13にラッチ信号を転送し、補正印
字データを保持する。ここで保持された補正印字データ
は第2図に示したヘッドストローブのONの間に発色す
る。ただし、この場合、補正印字データ選択回路7では
Bを選択させる。またこの場合、外部メモリ3では読み
出し動作を行うだけで書き込み動作は行わない。
ータとの補正印字データ転送は、ヘッドストローブ
がONしている間に行う。これは次のヘッドストローブ
のONしている間にサーマルヘッドを発色させるためのデ
ータ転送である。
を行うが、この場合補正印字データ選択回路7ではCを
選択するところだけが異なっている。
常に1ドットライン分の現在の印字データは、外部メモ
リ3(RAM)の最下位ビットにシリアルに格納され、1
ドットライン過去の印字データは外部メモリ3の最下位
ビットから1つ上位のビットにシリアルに格納され、2
ドットライン過去の印字データは外部メモリの最下位ビ
ットから2つ上位のビットにシリアルに格納される。
同一部分については同一番号を付している。図におい
て、1マイクロコンピュータ、2はホストまたはマイク
ロコンピュータ1から出力された現在の印字データ(パ
ラレルデータ)をシリアルデータに変換するパラレルシ
リアル変換器、3はホストまたはマイクロコンピュータ
1から出力された現在の印字データを記憶、または記憶
しておいた現在および過去の印字データを出力する外部
メモリ(RAM)、5はパラレルシリアル変換器2で変換
されるシリアルデータの数を監視する8ビット監視用カ
ウンターとしてのカウンター、6はサーマルヘッドへ転
送された補正印字データの数を監視する1ドットライン
監視用カウンターとしてのカウンター、7は各種の補正
印字データを選択してサーマルヘッド13に転送する補正
印字データ選択回路、14は前記カウンター5がカウント
アップした場合にパラレルシリアル交換と外部メモリ3
のアドレスのカウントを停止させ、またカウンター5の
リセット後から再びパラレルシリアル変換と外部メモリ
3のアドレスのカウントを開始させる第1の外部クロッ
ク停止回路、15は第1の外部クロック停止回路14内のD
フリップフロップ回路、16は前記カウンター6がカウン
トアップした場合にサーマルヘッド13への補正印字デー
タの転送を停止させ、またカウンター6のリセット後か
ら再びサーマルヘッド13への補正印字データ転送を開始
させる第2の外部クロック停止回路、17は第2の外部ク
ロック停止回路16内のDフリップフロップ回路、18は外
部メモリ3から読み出された印字データをその外部メモ
リ3に書き込むために、読み出しアドレスの初期値から
書き込みアドレスの初期値を必要な分だけ遅らせる読み
出し書き込みタイミング制御回路、19は読み出し書き込
みタイミング制御回路内18の遅れ監視用カウンター、20
はDフリップフロップ回路、21は遅延回路、22〜27はイ
ンバータ、28〜31はORゲート、32〜35はANDゲート、36
はNANDゲート、37,38はNORゲートである。
御回路においてのサーマルヘッドの制御方法は実施例1
とほぼ同様である。
る。第2図において、現在の印字データ転送1は、まず
第4図のマイクロコンピュータまたはホストからの現
在の印字データ(第1バイト目)をパラレルシリアル変
換器2に転送し、そこで保持する。そして外部メモリ3
の読み出し用アドレスの初期値(0番地)を設定し、読
み出し用クロックでアドレスをカウントして外部メモリ
3の0番地から印字データを読み出して行く。そして、
前記読み出し用クロックを読み出し書き込みタイミング
制御回路18内の遅れ監視用カウンター19で監視し、2ク
ロックの遅れをカウントアップすると、Dフリップフロ
ップ回路20がリセットされ、その出力によって外部メモ
リ3の書き込みアドレスの初期値(0番地)が設定さ
れ、パラレルシリアル変換器2に保持されているパラレ
ルデータをパラレルシリアル変換用外部クロックに同期
させてシリアルデータに変換し、シリアルに変換された
現在の印字データを補正印字データ選択回路7に転送す
ると同時に、書き込み用クロックでアドレスをカウント
して2クロック以前に外部メモリ3から出力された過去
の印字データとシリアルに変換された現在の印字データ
とを同時に外部メモリ3へ書き込んで行く。ただし、前
記2クロックというものは使用する外部メモリによって
その数は異なっている。
ンターであるカウンター5がカウントアップし、第1の
外部クロック停止回路14のDフリップフロップ回路15を
リセットする。それによって、外部クロック発生用発振
回路12から出力される外部クロックを停止させ、パラレ
ルシリアル変換と外部メモリ3のアドレスのカウントに
よる書き込みを停止させる。また、次(第2バイト目)
の印字データをパラレルシリアル変換器2に転送してそ
こに保持させておき、そしてカウンター5をリセットす
ると、自動的に前記動作を繰り返す。ただし、第2バイ
ト目以降の動作は外部メモリ3のアドレスの初期値を設
定する必要がなく、第1バイト目の印字データの読み出
しと書き込みアドレスに続けて行なう。
タをサーマルヘッド13に転送すると、1ドットライン監
視カウンターであるカウンター6がカウントアップし、
第2の外部クロック停止回路16内のDフリップフロップ
回路17をリセットする。それによって、外部クロック発
生用発振回路12から出力される外部クロックを停止さ
せ、現在の印字データ転送が終了する。ただし、この
場合補正印字データ選択回路7ではAを選択してサーマ
ルヘッド13に補正印字データを転送している。
データとの補正印字データ転送については、まず第4
図の構成図に示した外部メモリ3の読み出しアドレスの
初期値を設定し、読み出し用クロックでアドレスをカウ
ントし読み出しアドレスの0番地から種々の印字データ
を読み出して行く。この場合、外部メモリ3への印字デ
ータの書き込みは行わず、またカウンター5がカウント
アップしても外部クロックを停止させることはない。
ータ8,9で反転させ、その反転データと現在の印字デー
タとの論理積をANDゲート10,11でとった補正印字データ
をサーマルヘッド13に転送し、そして1ドットライン分
の補正印字データが転送されると、1ドットライン監視
用のカウンター6がカウントアップし、外部クロック発
生用発振回路12から出力される外部クロックを停止さ
せ、現在の印字データと1ドットライン過去の印字デー
タとの補正印字データ転送が終了する。ただし、この
場合、補正印字データ選択回路7ではBを選択させる。
ータとの補正印字データ転送は、前回の補正印字デー
タ転送と同様の動作を行うが、この場合補正印字デー
タ選択回路7ではCを選択するところだけが異なってい
る。
ドットライン分の現在の印字データは、外部メモリ3の
最下位ビットにシリアルに格納され、1ドットライン過
去の印字データは外部メモリ3の最下位ビットから1つ
上位のビットにシリアルに格納され、2ドットライン過
去の印字データは外部メモリ3の最下位ビットから2つ
上位のビットにシリアルに格納される。
施例では実施例1の第1図の外部メモリ3と補正印字デ
ータ選択回路7との間に、ANDゲート39を追加したもの
である。
の制御方法と詳細動作については前記実施例1と同様で
ある。
施例では実施例2の第4図の外部メモリ3と補正印字デ
ータ選択回路7との間にANDゲート39を追加したもので
ある。
の制御方法と詳細動作については前記実施例2と同様で
ある。
に、また実施例3,4の構成によれば、第8図に示すよう
に、発熱素子1つ1つに着目してみると、1ドット過去
と2ドット過去の発熱素子の発色の組合せによってサー
マルヘッドへの印加エネルギーの大きさを調整し、例え
ば1ドット過去と2ドット過去の発熱素子の発色が連続
して行われている場合はサーマルヘッドに印加するエネ
ルギーを小さくし、過去に発色していない場合はエネル
ギーを大きくすることによって発熱素子1つ1つについ
ての蓄熱の影響をなくすことができるものである。
ータを用いて補正する方法を示したが、3ドットライン
過去以上も同様に行うことができるものである。
1ドットライン中に補正印字データを転送するためにON
/OFFを行ったが、必ずしもON/OFFを毎回行わないで発所
時間を管理するだけでもよい。
に各種の補正印字データを加えることによって、サーマ
ルヘッドの発熱素子1つ1つについて適切なエネルギー
を印加でき、またハードウエア構成で補正印字データを
作成し、外部発振手段から出力された外部クロックに同
期させてサーマルヘッドに補正印字データを転送してい
るため、マイクロコンピュータのソフト計算による方法
に比べてデータ転送速度が高速になり、更に現在および
過去の印字データの記憶を外部メモリ1つのみで行うこ
とができるという効果が得られる。そして、これにより
低コストで高印字品質および高速印字可能という優れた
効果を有するサーマルラインプリンタを実現できるもの
である。
の実施例によるサーマルラインプリンタの制御回路を示
す構成図、第2図はデータ転送動作全体のタイミングチ
ャート、第3図は外部メモリのメモリーマップ、第7図
および第8図はそれぞれヘッド印加エネルギー決定アル
ゴリズムを説明するための説明図、第9図A,Bは発熱素
子の熱時定数を用い、かつコンデンサの充放電を利用し
た従来のサーマルヘッドの蓄熱制御方式を説明するため
の概略回路図および入力積分回路の電圧波形図である。 1……マイクロコンピュータ、2……パラレルシリアル
変換器、3……外部メモリ(RAM)、5,6……カウンタ
ー、7……選択回路、12……発振回路、13……サーマル
ヘッド、14……第1の外部クロック停止回路、16……第
2の外部クロック停止回路、18……読み出し書き込みタ
イミング制御回路。
Claims (3)
- 【請求項1】ホストまたはマイクロコンピュータから出
力されたパラレルの印字データをシリアルの印字データ
に変換するパラレルシリアル変換器と、このパラレルシ
リアル変換器からの2ドットライン分以上の印字データ
を補正印字データとして記憶するとともにその書き込み
と読み出しが非同期に行える外部メモリと、この外部メ
モリおよび前記パラレルシリアル変換器の動作を制御す
るコントロール回路と、前記パラレルシリアル変換器か
ら直接転送されるシリアル印字データまたは前記外部メ
モリを介して転送される種々のシリアル印字データのい
ずれかを選択してサーマルヘッドに転送する補正印字デ
ータの選択回路と、前記パラレルシリアル変換器で変換
されたシリアルの印字データ数をカウントし所定の印字
データ数をカウントした時点で前記コントロール回路か
ら前記外部メモリへの制御信号を停止させる第1のカウ
ンターと、前記外部メモリから前記サーマルヘッドに転
送する補正印字データ数をカウントし所定の補正印字デ
ータ数をカウントした時点で前記コントロール回路から
前記外部メモリへの制御信号を停止させる第2のカウン
ターとを備えたサーマルラインプリンタ。 - 【請求項2】ホストまたはマイクロコンピュータから出
力されたパラレルの印字データをシリアルの印字データ
に変換するパラレルシリアル変換器と、このパラレルシ
リアル変換器からの2ドットライン分以上の印字データ
を補正印字データとして記憶するとともにその書き込み
と読み出しが非同期に行える外部メモリと、この外部メ
モリの読み出しと書き込みのタイミングを制御する制御
回路と、前記パラレルシリアル変換器から直接転送され
るシリアル印字データまたは前記外部メモリを介して転
送される種々のシリアル印字データのいずれかを選択し
てサーマルヘッドに転送する補正印字データの選択回路
と、前記パラレルシリアル変換器で変換されたシリアル
の印字データ数をカウントする第1のカウンターと、こ
の第1のカウンターの出力によりパラレルシリアル変換
器と前記外部メモリの書き込みを停止させる第1の外部
クロック停止回路と、前記外部メモリから前記サーマル
ヘッドに転送する補正印字データ数をカウントする第2
のカウンターと、この第2のカウンターの出力によりサ
ーマルヘッドへの印字データ転送を停止させる第2の外
部クロック停止回路とを備えたサーマルラインプリン
タ。 - 【請求項3】外部メモリとして、書き込みと読み出しの
アドレスの初期値が外部から設定されかつそのアドレス
が外部クロックにより順次カウントされるカウンターを
内蔵したメモリを用いた請求項1または2記載のサーマ
ルラインプリンタ。
Applications Claiming Priority (4)
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