JPH0626893B2 - シヤトル型印字装置 - Google Patents

シヤトル型印字装置

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JPH0626893B2
JPH0626893B2 JP20703585A JP20703585A JPH0626893B2 JP H0626893 B2 JPH0626893 B2 JP H0626893B2 JP 20703585 A JP20703585 A JP 20703585A JP 20703585 A JP20703585 A JP 20703585A JP H0626893 B2 JPH0626893 B2 JP H0626893B2
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英明 金山
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Brother Industries Ltd
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J25/00Actions or mechanisms not otherwise provided for
    • B41J25/001Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface
    • B41J25/006Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface for oscillating, e.g. page-width print heads provided with counter-balancing means or shock absorbers

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  • Electronic Switches (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は用紙に画像情報の印字を行なうシャトル型印字
装置に関する。
[従来の技術] 画像情報を用紙に印字する装置として、印字を行なう印
字部を予め設定された印字密度より大きい間隔で上記用
紙幅方向に亘って複数配設したシャトル型印字ヘッドを
備え、該シャトル型印字ヘッドを上記用紙幅方向に往復
動させて印字を行なうシャトル型印字装置が提案されて
いる。従来、上記のようなシャトル型印字ヘッドは、例
えば、セラミック製の基板表面上に厚膜技術により形成
された印字部として機能する複数の発熱体と、該発熱体
に通電する導電路とを備えている。該導電路は、発熱体
に接続する一端をその発熱体の発熱又は非発熱を指令す
る画像情報に対応する信号を出力する選択電極に接続
し、発熱体に接続する他端を一つの共通電極に接続して
いる。そして、選択電極が黒色の画像情報に対応する信
号を出力すると発熱体は通電されて上記発熱体の発熱に
よる印字が行なわれる。
[発明が解決しようとする問題点] かかる従来技術としてのシャトル型印字ヘッドを備えた
シャトル型印字装置には、以下のような問題が存在し
た。すなわち、 (1)例えば、B5用紙程度の用紙幅を有する用紙に印
字を行なうシャトル型印字ヘッドを設計した場合、シャ
トル型印字ヘッドの幅もこれに対応させて拡大させると
共に、印字部を構成する発熱体も多数配設する必要があ
る。このような多数の発熱体を備えたシャトル型印字ヘ
ッドを従来のように1つの共通電極と該発熱体に対応し
て設けられた選択電極とを用いて印字動作を行なわせる
場合、発熱体すべてに黒色の画像情報に対応する信号が
入力されると、すべての発熱体は、同時に通電されて発
熱する。このため、電源容量の大きな電源を使用しない
と印字動作を行なうことができないという問題点があっ
た。
(2)また、多数の発熱体に画像情報に対応する信号を
同時に出力する必要があるため、発熱体を駆動させる駆
動回路、印字ラッチドライバも発熱体の個数だけ必要と
なり、この装置が大型化するという問題もあった。
(3)さらに、上記(1),(2)の各問題点に関連し
て、共通電極への配線も大容量のものが必要となり、一
方、ヘッド駆動回路の配線も増加するため、装置の部品
点数や製造工数および、装置の製造費用が上昇するとい
う問題点もあった。
本発明は上記各問題の解決を目的とし、小型化可能でか
つ安価に製造でき、印字された画像も鮮明となるシャト
ル型印字ヘッドを備えたシャトル型印字装置を提供する
ことを目的とする。
発明の構成 [問題点を解決するための手段] 本発明は上記問題を解決するために、以下のような構成
をとった。すなわち、本発明は画像情報を用紙に印字す
る印字部が、該画像を印字するために予め設定された印
字密度より大きな間隔で上記用紙幅方向に亘って多数配
設されたシャトル型印字ヘッドと、該シャトル型印字ヘ
ッドを上記用紙幅方向に往復動させると共に、上記印字
部が上記印字密度に対応した印字位置に到達する毎に該
印字部に印字動作を行なわせる制御手段と、を具備した
シャトル型印字装置において、 上記シャトル型印字ヘッドは、上記多数の印字部が、一
定間隔を有し上記用紙幅方向に連続した印字部からなる
複数の印字部グループに分割され、各印字部グループ毎
に上記制御手段によって時分割印字動作を行なうよう構
成されると共に、隣接する各印字部グループ間の印字部
の間隔が、上記時分割によって生じる各印字部グループ
間の印字動作の時間差に相当する上記シャトル型印字ヘ
ッドの移動距離に対応して設定されてなるものである。
[作用] 用紙幅方向に亘って多数の印字部を配設したシャトル型
印字ヘッドを有する本発明のシャトル型印字装置は、上
記印字部を連続する印字部からなる複数の印字部グルー
プに分割し、該印字部グループ毎に時分割印字動作が行
なわれる。しかも、上記印字部グループ内の印字部は、
等間隔に配設され、一方、隣接した印字部グループ間の
印字部間隔は、上記印字部グループの時分割により生じ
る印字動作の時間差を補正するような所定の間隔に設定
されている。
従って、時分割印字動作に伴う隣接した印字部グループ
間の印字位置のずれを生じることなく、印字品位を高く
維持したままで、シャトル型印字ヘッドに同時に通電さ
れる電流を低く押えて印字動作を行なうよう働く。
[実施例] 次に、本発明の好適な一実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
シャトル型印字装置1には、第1図に示すように、左・
右両フレーム1a ,1b 間にプラテン2とヘッドガイド
軸3とが架設されている。プラテン2には感熱紙である
印字用紙2a が装着され、該プラテン2は後述する搬送
機構4により回転駆動されて上記印字用紙2a を同図に
矢印Aで示す方向に搬送する。前記搬送機構4は、搬送
部駆動モータ4a ,ドライブプーリ4b ,歯付ベルト4
c ,およびドリブンプーリ4d とから構成され、上記の
順に動力が伝達される。
既述したヘッドガイド軸3には、印字用紙2a のほぼ全
幅に亘り既述したプラテン2と平行に設けられたシャト
ル型印字ヘッド10が、該ヘッドガイド軸3の軸方向に
摺動自在に取り付けられている。シャトル型印字ヘッド
10は、既述した印字用紙2a に圧接され熱的に印字を
行なう発熱体12と、該発熱体12を載置した基板10
a を載置して該発熱を消散する放熱板10b および上記
発熱体12に後述する電子制御装置20から画像情報等
を伝送するフレキシブルケーブル10c とを備えてい
る。
上記シャトル型印字ヘッド10の放熱板10b の一端側
には後述するカムフォロワ10d が配設されている。一
方、既述した左フレーム1a の外側には、シャトル型印
字ヘッド10を用紙幅方向へ移送するヘッド移送機構1
6が備えられている。該ヘッド移送機構16は、ヘード
移送モータ16a ,該ヘッド移送モータ16a の軸に取
り付けられたドライブギヤ16b ,該ドライブギヤ16
b と噛み合うドリブンギヤ16c ,該ドリブンギヤ16
c と一体的に回転する略楕円形状の溝を有する溝カム1
6d から構成され、上記の順で動力が伝達される。上記
溝カム16d には、既述したカムフォロワ10d が係合
しており、上記溝カム16d の回転に伴い、既述したシ
ャトル他印字ヘッド10は、第1図に矢印BおよびCで
示す方向に往復動される。なお、ヘッド移送機構16に
は、上述した往復動の際に、予め定められた印字密度に
対応した印字位置を検出するロータリエンコーダ17が
備えられている。そのロータリエンコーダ17は、前記
溝カム16d と一体的に回動し、各印字位置に対応して
スリットが形成されている円板17a と、スリットを検
出する検出器17b とから構成されている。
以上のように構成されたシャトう型印字装置1は、ヘッ
ド移送モータ16a の回転によりシャトル型印字ヘッド
10が往復動し、ロータリエンコーダ17のタイミング
信号に基づいて、プラテン2に装着された印字用紙2a
に印字を行なう。そして一行の印字が終了すると搬送部
駆動モータ4a は駆動され、印字用紙2a は、矢印A方
向に搬送される。
既述したシャトル型印字ヘッド10には、第2図に示す
ようにセラミック製の基板10a の表面上、一端側に発
熱体12が108個一列に厚膜技術により形成されてい
る。一方、該基板10a の他端側には前記フレキシブル
ケーブル10c に接続される接続部11a が設けられて
いる。該接続部11a は共通電極13a ,13b ,13
c ,13d と選択電極14an,14bn,14cn,14dn
とを有し、その接続部11a には該両電極から上記発熱
体12への通電を行なう導通路が各々厚膜技術により形
成されている。
互いに独立して駆動される各発熱体12は、連続する2
7個の発熱体からなる発熱体第1グループ12an(n=
1〜27),発熱体第2グループ12bn(n=1〜2
7),発熱体第3グループ12cn(n=1〜27)、そ
して発熱体第4グループ12dn(n=1〜27)に4分
割され、各グループ毎に時分割印字動作を行なうように
制御される。上記の各発熱体グループ12an,12bn,
12cn,12dn内の構成は、全て同様のため、ここでは
発熱体第1グループ12anについて説明する。発熱体第
1グループ12an内の2つの発熱体の間に設けられてい
る発熱体ピッチL1は、ひとつの発熱体が前記矢印B,
Cの方向に移動しながら印字するドット数DTと印字密
度Mとから次式(1)によって定められる。
L1=DT/M・・・(1) 本実施例では、ひとつの発熱体が矢印B,Cの方向に移
動しながら印字するドット数DTは16であり、印字密
度Mは8[ドット/mm]であることから、発熱体グルー
プ12an内における発熱体ピッチL1は2[mm]となっ
ている。その発熱体第1グループ12an内の発熱体の一
端側の端子は、共通電極13a に各々接続されており、
その他端側の端子は、各々対応する選択電極14an(n
=1〜27)に接続されている。
印字動作が行なわれる場合には、予め共通電極13a 乃
至13b の内の一つの共通電極に発熱体を発熱させる信
号が伝送されて発熱体グループ12an乃至12dnの一つ
が選択された状態で、対応する選択電極14an乃至14
dnに画像情報に対応する信号が伝送されることにより、
発熱体は通電され、印字は行なわれる。
この時分割印字動作は、発熱体第1グループ12anから
発熱体第4グループ12dnへ順に繰り返して行なわれ、
その印字周期T[sec /ドット]は予め設定されている
シャトル型印字ヘッド10の移動速度Vと、既述した印
字密度Mとから次式(2)で定められる。
T=1/(M×V)・・・(2) 本実施例では、印字密度Mが8[ドット/mm],シャト
ル型印字ヘッド移動速度Vは62.5[mm/sec ]であ
るため印字周期Tは0.002[sec /ドット]とな
る。この印字周期T内で、4グループの発熱体グループ
12an,12bn,12cn,12dnは、時分割印字動作さ
れる。この場合、シャトル型印字ヘッド10が矢印C方
向に向かって移送されるさいに、進行方向に向かって後
方にある発熱体第1グループ12anが、第3図に示すよ
うに、時刻T1から時刻T2の間に印字動作を行なう。
次に、発熱体第2グループ12bnが時刻T2から時刻T
3の間に印字動作を行なう。以下、同様に、時刻T3か
ら時刻T4までの間に発熱体第3グループ12cnが、時
刻T4から時刻T5までの間に発熱体第4グループ12
dnが、各々印字動作を行なう。また、シャトル型印字ヘ
ッド10が矢印B方向に向かって移送されるさいに、進
行方向に向かって後方にある発熱体第4グループ12dn
が時刻T11から時刻T12の間に印字動作を行なう。
以下、時刻T12から時刻T13までの間に発熱体第3
グループ12cnが印字動作を行ない、時刻T13から時
刻T14までの間に発熱体第2グループ12bnが印字動
作を行ない、時刻T14から時刻T15までの間に発熱
体第1グループ12anが印字動作を行なう。尚、各発熱
体12an〜12dnの印字に要する時間は(印字周期T)
/4となる。
ところで用紙面上の印字点間の距離は、常に印字密度に
対応した距離、すなわち1/M[mm]である。従って、
各発熱体グループを時分割印字動作させれば、各グルー
プ間の印字動作の時間差により、ひとつの発熱体グルー
プが印字動作を行なった時点からの次の発熱体グループ
が印字を行なう時点までの間に、シャトル型印字ヘッド
10は移動している。このため、第2図に示す隣接する
発熱体グールプ間の発熱体の間隔L2を発熱体グループ
内の発熱体の間隔L1と同一としたのでは、発熱体グル
ープ間の境界で印字位置にズレが発生し、印字品位が低
下してしまう。ここで、印字周期Tの間に、シャトル型
印字ヘッド10はT×Vだけ移動する。従って、第
(2)式より移動距離は1/Mとなる。このことより一
つの発熱体グループが印字動作を行なった時点から次の
発熱体グループが印字動作を行なう時点までに、シャト
ル型印字ヘッド10は1/(M×m )だけ移動している
ことになる。ここで、m は発熱体グループの総数であ
る。このため、上記の移動距離だけ、発熱体グループ間
の発熱体の間隔L2を補正する必要がある、そこで、本
実施例では、シャトル型印字ヘッド10の進行方向に向
かって後方にある発熱体第1グループから順に印字動作
を行なわせ、発熱体グループを4つに分割していること
から、発熱体グループ間の時分割印字動作の時間差間に
シャトル型印字ヘッド10が移動する距離GL[mm]を
次式(3)のようにして算出し、該距離GLだけ発熱体
グループ間の発熱体の間隔L2を補正した。すなわち、 GL=1/(m ×M)・・・(3) 但し、m・・・発熱体グループの総数 M・・・印字密度 本実施例では、m は4,Mは8[ドット/mm]のため、
距離GLはほぼ0.03[mm]となる。そこで、第2図
に示した発熱体グループ間の発熱体の間隔L2は次式
(4)により定まる。
L2=L1−GL・・・(4) 本実施例では、既述したように間隔L1は2[mm]のた
め、間隔L2は1.97[mm]に設定されている。
4つの発熱体グループを備えたシャトル型印字ヘッド1
0の時分割印字動作及び同、搬送部駆動モータ4a 等を
制御する電子制御装置20は、第4図に示すように、種
々の制御プログラムおよび初期データが予め記憶されて
いROM20b 、電子制御装置20に入力される各種信
号データが記憶されるRAM20c 及び制御プログラム
及び各種信号データに基づいて各処理を行なうCPU2
0a 等より構成されており、それらの各素子はコモンバ
スを介して相互に接続されるとともに、入力ポート20
e ,出力ポート20i を介して外部の各機構とも接続さ
れている。
外部機器30より送信される画像情報と、波形整形回路
20d によって整形されたロータリエンコーダ17から
出力される印字タイミング信号とは入力ポート20e を
介して、CPU20a に入力され、CPU20a によ
り、RAM20c に記憶される。一方、シャトル型印字
ヘッド10の画像情報をラッチすると共に該シャトル型
印字ヘッド10の発熱体12に印字動作を行なわせる印
字ラッチドライバ20f と、ヘッド移送モータ16a ,
及び搬送部駆動モータ4a に各々駆動電流を通電する駆
動回路20g ,20h とは、各々出力ポート20i を介
してCPU20a により制御される。この場合、印字ラ
ッチドライバ20f は一つの発熱体グループの画像情報
をラッチでき、一つの発熱体グループ内の発熱体12を
通電できればよい。
また、電子制御装置20には、上記印字ラッチドライバ
20f を介して一つの発熱体グループ内の発熱体12を
駆動する電流を供給する比較的小容量の電源装置22を
備えている。
以下、上記電子制御装置20により実行される印字処理
について第5図に示すフローチャートに基づいて説明す
る。本処理は、技術した外部機器30から送信された画
像情報としての印字データをRAM20c 内に記憶し、
印字用紙2a が所定の位置まで搬送された後に実行され
る。
まず、ステップ100では、シャトル型印字ヘッド10
が往動(矢印C方向への移動)しているが復動(矢印B
方向への移動)しているが、ロータリエンコーダ17の
信号に基づいて判定される。往動している場合、すなわ
ち、第2図に矢印Dで示す方向に進行している場合に
は、ステップ110に進む。ここでは、印字動作を行な
わせる発熱体グループを設定するグループカウンタNの
値が1にセットされる。すなわち、まず発熱体第1グル
ープ12anから印字動作が行なわれる。
続くステップ120では、発熱体第Nグループにより、
印字されるデータがラッチされる。初回はN=1のため
発熱体第1グループ12anにより印字される印字データ
が印字ラッチドライバ20f にラッチされる。そして、
ステップ130に進み、ロータリエンコーダ17の信号
に基づき、印字位置が検出されたか否かを判定する。い
まだに印字位置が検出されない場合には、待機する。一
方、印字位置が検出された場合には、ステップ140に
進む。ここでは、印字ラッチドライバ20f へのイネー
ブル信号がアクティブにされる。これにより、上記ステ
ップ120でラッチされていた印字データに対応する発
熱体第1グループの発熱体に通電されて12anにより印
字が行なわれる。続くステップ150では、印字ラッチ
ドライバ20f がディセーブル状態とされ、発熱体第1
グループによる印字が終了する。次に、ステップ160
に進み、RAM20c 内のデータに基づいて1ライン分
の印字が終了したか否かが判定される。いまだに1ライ
ン分の印字が終了していない場合には、ステップ170
に進む。
ステップ170では、グループカウンタNの値が4であ
るか否かが判定される。すなわち、発熱体第1グールプ
12anから発熱体第4グループ12dnまで一巡して時分
割印字動作が行なわれたか否かを判定している。いまだ
に、一巡して印字動作が行なわれていない場合、即ちN
が4以下の場合には、ステップ180に進み、グループ
カウンタNの値が1だけ加算されて、上記ステップ12
0に戻り、隣接する次の発熱体グループによる印字動作
が行なわれる。また、すでに一巡して印字動作が行なわ
れた場合には、ステップ110に戻り、再び発熱体第1
グループによる印字動作が始められる。
一方、シャトル型印字ヘッド10が復動している場合に
は、ステップ205,220,230,240,25
0,260,265,275の各処理が行なわれる。こ
れらの処理は、発熱体第4グループから発熱体第1グル
ープへ上述とは逆の順序で時分割印字動作が行なわれる
ことを除いて、同様のため説明を省略する。
上述したように往復動における時分割印字動作が行なわ
れて1ラインの印字が終了した時、すなわち、ステップ
160もしくはステップ260での判断が「YES」と
なった時には、処理はステップ290に進む。ここで
は、搬送部駆動モータ4a が駆動されて、印字用紙2a
が1行分搬送される。続くステップ295では、RAM
20c 内に記憶されている印字データのうち、まだ印字
が終了していない印字データがあるか否かが判定され
る。上記RAM20c 内の印字データの印字が全て終了
していない場合、上記ステップ100に戻り、再び既述
したような印字動作が繰り返される。一方、RAM20
c 内に記憶されている印字データが全て印字された場合
には、NEXTへ抜けて本処理を終了する。
なお、本実施例において、ヘッド駆動機構16とロータ
リエンコーダ17と電子制御装置20および該電子制御
装置20により実行される1ライン印字処理が制御手段
として機能する。
以上説明したように、本実施例は、シャトル型印字ヘッ
ド10が、用紙幅方向に亘って2[mm]間隔で27個の
発熱体12を配設してなる発熱体グループを4組備え、
各発熱体グループ間の発熱体の間隔は、1.97[mm]
に設定されると共に、各発熱体グループ毎に上記シャト
ル型印字ヘッド10の進行方向に向かって後方にある発
熱体グループから順次、電子制御装置20により時分割
印字動作を行なうように制御される。このため、幅広の
用紙、例えば日本工業規格A列4番の大きさの用紙を縦
長に用いた時の用紙幅(216[mm])に印字し得るよ
うに、該用紙幅方向に亘って発熱体を多数配設したシャ
トル型印字ヘッド10を使用した場合でも、電源容量の
比較的小さな電源装置22で印字動作を行なわせること
が充分に可能である。
また、4組の発熱体グループに分割して時分割印字動作
を行なうため、上記シャトル型印字ヘッド10に印字デ
ータを出力して駆動させる印字ラッチドライバ20f も
小型のもので済むため、装置の製造費用を低減させるこ
とが可能となると共に、印字動作の信頼性も向上する。
さらに、発熱体は厚膜技術によりセラミック製の基板1
0a 上に形成されるため、該発熱体の間隔を各グループ
間で変更しても基板10a の製造工程に影響を与えるこ
とが少ないという利点も生じる。
また、本実施例では、発熱体を4組の発熱体グループ1
2an,12bn,12cn,12dnに分割しているが、各発
熱体グループ内部の発熱体の間隔は等間隔であり、その
印字動作を行なわせる駆動回路も各発熱体グループ内で
は従来と同様の構成である。従って、各発熱体グループ
間の間隔の変更と、各発熱体グループ毎に時分割印字動
作を行なわせるプログラムを修正するだけで済むため、
開発期間が短縮化されるという利点も生じる。
さらに、上記のように隣接する発熱体グループ12an,
12bn,12cn,12dnに順次時分割印字動作させるた
めに、各発熱体グループ間の間隔と同一とすることが可
能となり、サーマルヘッド10a の製造が容易となる。
なお、本実施例では、シャトル型印字ヘッド10の進行
方向に向って後方にある発熱体グループから順次隣接す
る発熱体グループに時分割印字動作させたが、逆に上記
進行方向に向って先方にある発熱体グループから順次隣
接する発熱体グループに時分割印字動作させるように構
成しても何ら差し支えない。この場合には、隣接する発
熱体グループ間の間隔L2は、既述した発熱体グループ
内の発熱体間隔L1に、同じく既述した距離GLを加算
して補正する必要がある。すなわち、隣接する発熱体グ
ループ間の発熱体の間隔L2は次式(6)のように定め
る。
L2=L1+GL・・・(6) この実施例の場合は、2.03[mm]に設定することに
なる。このように構成した場合でも、既述した実施例と
同様の効果を奏するものである。
発明の効果 以上記述したように、本発明のシャトル型印字装置は、
複数の印字部グループに対して時分割印字動作を行なっ
ても、印字品位を高水準に維持したまま、駆動回路の簡
略化および電源の低容量化を図ることができるという優
れた効果を奏する。
また、上記効果に伴い、装置の部品点数、製造工数と共
に製造費用の低減も可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図本発明一実施例であるシャトル型印字装置の概略
構成図、第2図は同じくそのシャトル型印字ヘッドの正
面図、第3図は同じくその制御タイミングの一例を示す
タイミングチャート、第4図は同じくその電子制御装置
の構成を説明するためのブロック図、第5図は本発明一
実施例において電子制御装置により実行される処理を示
すフローチャートである。 1……シャトル型印字装置 10……シャトル型印字ヘッド 16……ヘッド移送機構 20……電子制御装置 20a ……CPU
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 8906−2C B41J 3/20 113 J

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像情報を用紙に印字する印字部が、該画
    像を印字するために予め設定された印字密度より大きな
    間隔で上記用紙幅方向に亘って多数配設されたシャトル
    型印字ヘッドと、 該シャトル型印字ヘッドを上記用紙幅方向に往復動させ
    ると共に、上記印字部が上記印字密度に対応した印字位
    置に到達する毎に該印字部に印字動作を行なわせる制御
    手段と、 を具備したシャトル型印字装置において、 上記シャトル型印字ヘッドは、 上記多数の印字部が、一定間隔を有し上記用紙幅方向に
    連続した印字部からなる複数の印字部グループに分割さ
    れ、各印字部グループ毎に上記制御手段によって時分割
    印字動作を行なうよう構成されると共に、 隣接する各印字部グループ間の印字部の間隔が、上記時
    分割によって生じる各印字部グループ間の印字動作の時
    間差に相当する上記シャトル型印字ヘッドの移動距離に
    対応して設定されてなることを特徴とするシャトル型印
    字装置。
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