JP5080162B2 - インクジェットプリンタードライバー回路 - Google Patents

Description

本発明はシリアルデータが入力され、そのデータによってヘッドを制御するインクジェットプリンタードライバー回路に関する。

インクジェットプリンタヘッドドライバー回路は、印刷する画像等のデータが入力され、その画像等のデータに応じてヘッドの駆動波形を生成、出力している（例えば特許文献１参照）。

この種のインクジェットプリンタヘッドドライバー回路において、複数のＩＣ（Integrated Circuit）化された各回路にデータを入力する場合には、まず、先頭のＩＣにデータを入力し、その先頭のＩＣ内部のレジスタ等を経由して次段のＩＣに出力するシリアル入力方式と、各ＩＣに直接データを入力するパラレル入力方式と、のいずれかが用いられる。
特開２００５−２２１５７号公報

上述したように、インクジェットプリンタヘッドのドライバー回路ＩＣの入力には、シリアル入力方式およびパラレル入力方式の２通りがあるが、それらの入力方式においては、入力されるデータの仕様に合わせて、それぞれ、シリアル専用ＩＣ、パラレル専用ＩＣを開発する必要があるので、インクジェットプリンタヘッドのドライバー回路ＩＣの開発コストが上昇してしまうという問題があった。

本発明はかかる問題を解決することを目的としている。

すなわち、本発明は、インクジェットプリンタードライバー回路の開発コストを低減することを目的としている。

請求項１に記載された発明は、シリアルデータが入力される第１入力端子と、前記第１入力端子から入力されたシリアルデータをシフトしながら蓄積する第１のシフトレジスタと、前記第１のシフトレジスタがシフトしたシリアルデータを出力するシリアル出力回路と、を設けたインクジェットプリンタードライバー回路において、前記入力端子とは別のシリアルデータが入力される第２の入力端子と、前記第２の入力端子から入力されたシリアルデータをシフトしながら蓄積する第２のシフトレジスタと、前記シリアル出力回路の動作モードを切り替えるモード切替回路と、が設けられ、そして、前記シリアル出力回路に、前記第２のシフトレジスタに蓄積したデータと、前記第２の入力端子から入力されたシリアルデータと、を前記モード切替回路のモードに基づいて選択するセレクタが設けられていることを特徴とするインクジェットプリンタードライバー回路である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記モード切替回路が、前記第２のシフトレジスタに蓄積したデータを出力する第１モードと、前記第２の入力端子から入力されたシリアルデータを出力する第２のモードと、を有していることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項２または３に記載された発明において、前記第１のシフトレジスタと前記第２のシフトレジスタとが、前記モード切替回路が前記第２のモードのときに、前記第１の入力端子から入力されたシリアルデータを前記第１のシフトレジスタと前記第２のシフトレジスタとを交互にシフトしながら蓄積するように接続されていることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、モード切替回路で切り替えた動作モードに基づいて第２のシフトレジスタに蓄積したデータと、第２の入力端子から入力されたシリアルデータとを選択して出力しているので、第２のシフトレジスタの出力を後段のＩＣに入力に接続すればシリアル入力方式となり、第２の入力端子から入力されたシリアルデータを後段のＩＣの入力に接続すればパラレル入力方式となる。つまり、１つのＩＣでシリアル入力方式、パラレル入力方式のどちらにも対応することができる。したがって、入力データに応じて２種類のＩＣを開発する必要が無くコストを低減することができる。

請求項２に記載の発明によれば、モード切替回路が、第１のモードと第２のモードとを有しているので第１のモード、すなわちシリアル入力方式に対応した動作と、第２のモード、すなわちパラレル入力方式に対応した動作と、のどちらの方式にも対応することができる。

請求項３に記載の発明によれば、モード切替回路が第２のモードのときに、第１の入力端子から入力されたシリアルデータを第１のシフトレジスタと第２のシフトレジスタとを交互にシフトしながら蓄積するように第１のシフトレジスタと第２のシフトレジスタとが構成されているので、第２のモードの際にも第２のシフトレジスタを自ＩＣへのデータ入力に用いることができる。

以下、本発明の一実施形態を、図１ないし図７を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかるインクジェットプリンタードライバー回路の回路図である。図２は、シリアル入力方式の説明図である。図３は、シリアル入力方式における詳細動作を示した説明図である。図４は、パラレル入力方式の説明図である。図５は、パラレル入力方式における詳細動作を示した説明図である。図６は、図１に示したインクジェットプリンタードライバー回路のシリアル入力におけるタイミングチャートである。図７は、図１に示したインクジェットプリンタードライバー回路のパラレル入力におけるタイミングチャートである。

図１に示したインクジェットプリンタードライバー回路としてのＩＣチップ１は、シリアルデータ入力０端子３と、シリアルデータ入力１端子４と、クロック入力端子５と、シリアルデータ出力０端子６と、シリアルデータ出力１端子７と、を外部端子として備え、内部にシフトレジスタ８と２入力セレクタ（以降ＳＥＬ）９と、モード切替回路３０と、を備えている。

インクジェットプリンタードライバー回路としてのＩＣチップ２は、ＩＣチップ１と同様の構成である。ただし、図１においては、シリアルデータ入力０端子２１と、シリアルデータ入力１端子２２と、クロック入力端子２３と、シフトレジスタ２４と、モード切替回路３１のみを抜粋して記載している。

ＩＣチップ１およびＩＣチップ２は、ともにＩＣ化されたインクジェットプリンターヘッドドライバー回路であり、シリアルデータ入力０端子およびシリアルデータ入力１端子から入力されたデータを利用してインクジェットプリンターのインクの制御を行う。

第１の入力端子としてのシリアルデータ入力０端子３は、外部からインクジェットプリンターのインクの制御のためのデータがシリアルデータとして入力される。

第２の入力端子としてのシリアルデータ入力１端子４は、外部からインクジェットプリンターのインクの制御のためのデータがシリアルデータとして入力される。

クロック入力端子５は、所定周波数のクロック信号が入力される。

シリアルデータ出力０端子６は、後述する２入力セレクタ９の出力が接続され、本ＩＣチップ１の後段に接続されたＩＣチップ２のシリアルデータ入力０端子２１に本ＩＣチップ１とＩＣチップ２が実装された基板上の配線によって接続されている。

シリアルデータ出力１端子７は、後述するシフトレジスタ８内のフリップフロップ１４の出力がバッファを経由して接続され、本ＩＣチップ１の後段に接続されたＩＣチップ２のシリアルデータ入力１端子２２に本ＩＣチップ１とＩＣチップ２が実装された基板上の配線によって接続されている。

シフトレジスタ８は、Ｄフリップフロップ（以降ＦＦ）１０、１１、１２、１３、１４、１５と、２入力セレクタ（以降ＳＥＬ）１６、１７、１８、１９、２０と、を備えている。

ＦＦ１０はＳＥＬ１６の出力端子がＤ端子に接続され、Ｑ端子がＳＥＬ１７の一方の入力端子およびＳＥＬ１８の他方の入力端子に接続されている。ＦＦ１１はシリアルデータ入力０端子３がＤ端子に接続され、Ｑ端子がＳＥＬ１６の他方の入力端子およびＳＥＬ１８の一方の入力端子に接続されている。ＳＥＬ１６は、一方の入力端子がシリアルデータ入力１端子４に接続され、他方の入力端子がＦＦ１１のＱ端子と接続され、出力端子がＦＦ１０のＤ端子に接続されている。

ＦＦ１２はＳＥＬ１７の出力端子がＤ端子に接続され、Ｑ端子が後段の図示しないＳＥＬの一方の入力端子および図示しない別のＳＥＬの他方の入力端子に接続されている。ＦＦ１３はＳＥＬ１８の出力端子がＤ端子に接続され、Ｑ端子がＳＥＬ１７の他方の入力端子および図示しない別のＳＥＬの一方の入力端子に接続されている。そして、ＦＦ１２、１３およびＳＥＬ１７、１８からなる回路が１セットとしてシフトレジスタ８の必要段数分設けられている。

ＦＦ１４はＳＥＬ１９の出力端子がＤ端子に接続され、Ｑ端子がバッファを経由してシリアルデータ出力１端子７に接続されている。ＦＦ１５はＳＥＬ２０の出力端子がＤ端子に接続され、Ｑ端子がＳＥＬ１９の他方の入力端子およびバッファを経由してＳＥＬ９に接続されている。ＦＦ１４およびＦＦ１５はシフトレジスタの最終段に設けられたＦＦである。

シリアル出力回路としての２入力セレクタ９は、一方の入力端子にＦＦ１５のＱ端子がバッファを経由して接続され、他方の入力端子にシリアルデータ入力１端子４が接続され、出力端子がシリアルデータ出力０端子６に接続されている。

モード切替回路３０は、ＩＣチップ１に入力されるデータがシリアル入力方式かパラレル入力方式かを切り替えて制御信号をＳＥＬ９、１６、１７、１８、１９、２０に出力している。モード切替回路３０に対するモード切替の指示は、外部からの信号により行っても良いし、所定の外部端子をグランド（０）または電源（１）に固定することで行ってもよい。

次に、上述した構成のＩＣチップ１において第１のモードとしてのシリアル入力方式でデータが入力される場合の動作を図２、図３および図６を参照して説明する。

シリアル入力方式は、図２に示すように、ＩＣチップ１のシリアル入力データ０端子３から入力されたデータを必要ビット数分（下位シフトレジスタの段数分：図３では６個分）溜め、下位シフトレジスタが一杯になった後にクロックが入力されると、下位シフトレジスタに記憶されていたデータがＩＣチップ２の下位シフトレジスタにシフトされる。そして、ＩＣチップ１と同様に必要ビット数分（下位シフトレジスタの段数分）溜まった時点でクロックを止める。シリアル入力データ１端子４も同様に入力されたデータを必要ビット数分（上位シフトレジスタの段数分：図３では６個分）溜め、上位シフトレジスタが一杯になった後に、クロックが入力されると上位シフトレジスタに記憶されていたデータがＩＣチップ２の上位シフトレジスタにシフトされる。そして、ＩＣチップ１と同様に必要ビット数分（上位シフトレジスタの段数分）溜まった時点でクロックを止める。勿論シリアル入力データ０端子３とシリアル入力データ１端子４は同時にデータが入力されるので下位シフトレジスタと上位シフトレジスタは同時にデータが一杯になる。このようにしてシフトレジスタに溜めたデータを利用してインクジェットプリンターのインクの制御を行う。

上述した動作を示したのが図３である。図３はシフトレジスタの段数が６段の場合であり、ＳＥＬを省略している。つまり、第２のシフトレジスタとしての上位シフトレジスタは図１のＳＥＬ１６、ＦＦ１０、ＳＥＬ１７、ＦＦ１２、…、ＳＥＬ１９、ＦＦ１４を示し、第１のシフトレジスタとしての下位シフトレジスタは図１のＦＦ１１、ＳＥＬ１８、ＦＦ１３、…、ＳＥＬ２０、ＦＦ１５を示している。また、本実施形態においては、各段（チャンネル）にＦＦを２個（上位／下位）配置しているので、４値（００／０１／１０／１１）のデータを各チャンネルに保持することができる。

図６にシリアル入力方式におけるタイミングチャートを示す。外部からクロック信号とシリアルデータが、クロック入力端子５とＩＣチップシリアルデータ入力０端子３とＩＣチップ１シリアルデータ入力１端子４から入力される。シリアルデータはクロックの立下りに同期して入力され内部ではクロックの立上りで取り込まれる。

ここで、シフトレジスタ８の最終段（ＦＦ１５）から出力されたシリアルデータは、バッファやＳＥＬ９および内部の配線分だけ遅れて（図中Ａ）シリアルデータ出力０端子６に出力され、さらに、シリアルデータ出力０端子６とＩＣチップ２のシリアルデータ入力０端子２１とを基板上で接続している配線分だけ遅れて（図中Ｂ）ＩＣチップ２のシリアルデータ入力０端子２１に入力される。そして、ＩＣチップ２のシリアルデータ入力０端子２１に入力されたシリアルデータはクロック信号の立上り（図中Ｄ）で内部に取り込まれる。

次に、上述した構成のＩＣチップ１において第２のモードとしてのパラレル入力方式でデータが入力される場合の動作を図４、図５および図７を参照して説明する。

パラレル入力方式は、図４に示すように、ＩＣチップ１のシリアルデータ入力０端子３から入力されたデータを必要ビット数分溜めるとともに、ＩＣチップ１のシリアルデータ入力１端子４は内部のシフトレジスタを経由せずそのままＩＣチップ１のシリアルデータ出力０端子６からＩＣチップ２のシリアルデータ入力０端子２１に入力し必要ビット数分溜める。つまり、図１のＳＥＬ９を切り替えてシリアルデータ入力１端子４から入力された信号がシリアルデータ出力０端子６に出力されるようにしている。また、パラレル入力方式における必要ビット数分とは、上位シフトレジスタ（第２のシフトレジスタ）と下位シフトレジスタ（第１のシフトレジスタ）のビットの総数分（図５では１２個分）である。シリアル入力方式では、シリアルデータ入力０端子３とシリアルデータ入力１端子４それぞれから上位シフトレジスタ、下位シフトレジスタに同時にデータを入力していたので、上位シフトレジスタまたは下位シフトレジスタのうち一方が一杯になれば他方も一杯になるが、パラレル入力方式ではシリアルデータ入力０端子３のみで上位シフトレジスタ、下位シフトレジスタを一杯にするために２倍のクロックをかけてデータを溜める。ただし、このときにＩＣチップ２も同時にデータを溜めているので、ＩＣチップが２つの場合は、両方のシフトレジスタにデータを溜めるのに必要なクロック数はシリアルでもパラレルでも同じである。このようにしてシリアル入力方式と同様にシフトレジスタに溜めたデータを利用してインクジェットプリンターのインクの制御を行う。

上述した動作を示したのが図５である。図５もシフトレジスタの段数が６段の場合であり、ＳＥＬを省略している。図５に示すように、各チャンネルにおいて、下位、上位と交互にシフトしていくことで全てのＦＦにデータを溜めている。本実施形態においては、各段（チャンネル）にＦＦを２個（上位／下位）配置しているので、４値（００／０１／１０／１１）のデータを各チャンネルに保持することができる。すなわち、第２のモードのときに、第１の入力端子から入力されたシリアルデータを第１のシフトレジスタと第２のシフトレジスタとを交互にシフトしながら蓄積するように第１のシフトレジスタと第２のシフトレジスタとが接続されている。

以上の説明から明らかなように、図１に示したＳＥＬ１６、１７、１８、１９、２０は、パラレル入力方式とシリアル入力方式とで出力する入力端子を切り替えることで、データをシフトするＦＦを選択している（接続している）。

図７にパラレル入力方式におけるタイミングチャートを示す。シリアル入力方式と同様に、外部からクロック信号とシリアルデータが、クロック入力端子５とＩＣチップ１シリアルデータ入力０端子３とＩＣチップシリアルデータ入力１端子４から入力される。シリアルデータはクロック立下りに同期して入力され、内部ではクロックの立上りで取り込まれる。

ここで、ＩＣチップ１シリアルデータ入力１端子４から入力されたデータは、ＳＥＬ９や内部の配線分だけ遅れて（図中Ｃ）シリアルデータ出力０端子６に出力され、さらに、シリアルデータ出力０端子６とＩＣチップ２のシリアルデータ入力０端子２１とを基板上で接続している配線分だけ遅れて（図中Ｂ）ＩＣチップ２のシリアルデータ入力０端子２１に入力される。そして、ＩＣチップ２のシリアルデータ入力０端子２１に入力されたシリアルデータはクロック信号の立ち上がり（図中Ｄ）で内部に取り込まれる。

本実施形態によれば、インクジェットプリンターヘッドドライバーＩＣにおいて、シフトレジスタ８の出力と、シリアルデータ入力１端子４とを選択するＳＥＬ９を設け、シリアル入力方式の場合は、シフトレジスタ８の出力を選択し、パラレル入力方式の場合は、シリアルデータ入力１端子４を選択するので、シリアル入力方式、パラレル入力方式のどちらにも対応できるために、コストの低減が可能となる。

上述した実施形態では、シリアル入力端子は２つでシフトレジスタも上位、下位の２つであったが、３つ以上あっても良い。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施形態にかかるインクジェットプリンタードライバー回路の回路図である。 シリアル入力方式の説明図である。 シリアル入力方式における詳細動作を示した説明図である。 パラレル入力方式の説明図である。 パラレル入力方式における詳細動作を示した説明図である。 図１に示したインクジェットプリンタードライバー回路のシリアル入力におけるタイミングチャートである。 図１に示したインクジェットプリンタードライバー回路のパラレル入力におけるタイミングチャートである。

符号の説明

１ ＩＣチップ（インクジェットプリンタードライバー回路）
２ ＩＣチップ（インクジェットプリンタードライバー回路）
３、２１ シリアルデータ入力０端子（第１の入力端子）
４、２２ シリアルデータ入力１端子（第２の入力端子）
５、２３ クロック入力端子
６ シリアルデータ出力０端子
７ シリアルデータ出力１端子
８、２４ シフトレジスタ（第１のシフトレジスタ、第２のシフトレジスタ）
９ ２入力セレクタ（シリアル出力回路）
３０，３１ モード切替回路

Claims (3)

1. シリアルデータが入力される第１入力端子と、前記第１入力端子から入力されたシリアルデータをシフトしながら蓄積する第１のシフトレジスタと、前記第１のシフトレジスタがシフトしたシリアルデータを出力するシリアル出力回路と、を設けたインクジェットプリンタードライバー回路において、
   前記第１の入力端子とは別のシリアルデータが入力される第２の入力端子と、
   前記第２の入力端子から入力されたシリアルデータをシフトしながら蓄積する第２のシフトレジスタと、
   前記シリアル出力回路の動作モードを切り替えるモード切替回路と、が設けられ、そして、
   前記シリアル出力回路に、前記第２のシフトレジスタに蓄積したデータと、前記第２の入力端子から入力されたシリアルデータと、を前記モード切替回路のモードに基づいて選択するセレクタが設けられていることを特徴とするインクジェットプリンタードライバー回路。
2. 前記モード切替回路が、前記第２のシフトレジスタに蓄積したデータを出力する第１モードと、前記第２の入力端子から入力されたシリアルデータを出力する第２のモードと、を有していることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタードライバー回路。
3. 前記第１のシフトレジスタと前記第２のシフトレジスタとが、前記モード切替回路が前記第２のモードのときに、前記第１の入力端子から入力されたシリアルデータを前記第１のシフトレジスタと前記第２のシフトレジスタとを交互にシフトしながら蓄積するように接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットプリンタードライバー回路。

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