JPH0781125A - 印字ヘッドの駆動装置と印字ヘッドのコントロールic及びその制御方法及びその制御装置 - Google Patents

印字ヘッドの駆動装置と印字ヘッドのコントロールic及びその制御方法及びその制御装置

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JPH0781125A
JPH0781125A JP16019894A JP16019894A JPH0781125A JP H0781125 A JPH0781125 A JP H0781125A JP 16019894 A JP16019894 A JP 16019894A JP 16019894 A JP16019894 A JP 16019894A JP H0781125 A JPH0781125 A JP H0781125A
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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
    • B41J2/3551Block driving

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  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、シフトレジスタユニットを複数ユニ
ット設置し、そのシフトレジスタユニットを現在、及び
過去のデータを記憶する記憶回路として用いることによ
り、印字品質を損なうこと無くサーマルヘッドの駆動装
置の効率化、簡略化とローコスト化をはかる。 【構成】複数のシフトレジスタユニット11、12と、
独立したデータ入力端子と、ビット毎に対応するデータ
を比較するゲート回路と、それぞれのシフトレジスタユ
ニットに入力された駆動データを発熱要素に出力するか
否かを選択するストローブ端子と、この比較出力を発熱
要素に出力するか否かを選択するストローブ端子とを有
し、シフトレジスタユニットの一方を現在の駆動データ
として出力するときは他方は過去の駆動データの参照用
として用い、順次シフトレジスタユニットを切り換え、
過去の駆動履歴に基づいて発熱要素を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は主に発熱要素を用いた印
字ヘッドの制御装置およびコントロールICと印字ヘッ
ドの制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、発熱要素を有する印字ヘッドの一
種のサーマルヘッドを制御する制御装置あるいはコント
ロールICとしては、シフトレジスタとこのデータをラ
ッチするラッチ回路を組み合わせたものが主流であっ
た。これらの代表例として特開昭56−137978
(対応米国特許USP4、364、063)、特開昭5
7−208281等がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これら従来例の中で、
前者は、ラッチ回路が一段のもので過去のデータの駆動
履歴を参照する為に、印刷周期毎に履歴用データと本来
の駆動データを全部入れ替える必要があった。このため
に動作速度に制約があったり、制御が複雑になるなどの
欠点があった。また、これらを解消するため、後者のよ
うにラッチ回路を2段保有し、これにシフトレジスタを
接続し、上記ラッチ回路の一方を過去の、他方を現在の
駆動データの格納に用いて駆動する方式も提案されてい
るが、これでは、ラッチ回路が余分に必要なためコスト
アップになってしまうデメリットを有していた。
【0004】ここで、従来例に基づいて印字タイミング
を検証してみる。
【0005】例えば、POSシステムに用いられる、ジ
ャーナル又はレシート用のサーマルプリンタでは、印字
幅が約4〜6cmで、発熱要素は512ドットのヘッド
が用いられる。この総ドット512個に対応する512
ビットのシフトレジスタに、例えば4MHzでデータを
転送すると、0.25×512=128μsecとな
る。すなわち、データの転送だけで128μsec必要
となり、もしこれに履歴制御を組み合わせるとすると、
従来のラッチ回路を一段用いたもの(特願昭55−41
542)では、履歴用にデータを入れ換えるため2回分
のデータ転送時間が必要でトータル256μsecがデ
ータ転送に使われ、更に、通電時間としての時間を必要
とするため通電周期は更にさらに大きくなり高速性を阻
害することとなる。
【0006】この様な状態で、印字幅がファクシミリマ
シン等のように広がると、このデータ転送時間は無視で
きない値となる。
【0007】本発明の目的は、これら従来の欠点を除去
し、簡略な回路で、コストアップすることなく過去の駆
動履歴を比較、参照可能とし且つ制御が容易で印字品質
の良い発熱要素を用いた印字ヘッドの駆動装置及びコン
トロールICと制御方法を提供することにある。
【0008】本発明の他の目的は、従来から一般的な発
熱要素を用いたサーマルヘッドに適用可能であるばかり
でなく高速性を要求されるバブルジェットタイプのイン
クジェットプリンタにも対応可能な印字ヘッドの制御装
置、コントロールICと制御方法を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、発熱要素数N
個に対応するNビットの個別レジスタを有し互いに独立
してデータ入力可能な少なくとも2個のシフトレジスタ
ユニットと、該シフトレジスタユニットに対し選択的に
印刷すべき駆動データを入力するデータ入力手段と、そ
れぞれのシフトレジスタユニットに入力された駆動デー
タを前記発熱要素に出力するか否かを選択する第1、第
2のゲート手段と、該第1、第2のゲート回路の出力時
間を設定する第1の通電時間設定手段と、前記少なくと
も2個のシフトレジスタユニットの前記Nビットのデー
タを同一発熱要素に対応するビット毎に比較する第3の
ゲート手段と、該第3のゲート手段の結果に対応してこ
の結果を前記発熱要素に出力するか否かを選択する第
4、第5のゲート手段と、該第4、第5のゲート手段の
出力時間を設定する第2の通電時間設定手段と、前記少
なくとも2個のシフトレジスタユニットのどちらの駆動
データを出力するかを選択する駆動出力選択手段とを有
し、前記シフトレジスタユニットの一方を現在の駆動デ
ータとして出力するときは他方を過去の駆動データの参
照用として活用し、次回は現在の駆動データが格納され
ている方を過去の駆動データの参照用として用い、過去
の駆動データが格納されていた方へ新しいデータを入力
することにより順次シフトレジスタユニットを切り換
え、且つ過去の駆動履歴に基づいて前記発熱要素の駆動
データを設定しながら前記発熱要素を制御することを特
徴とする印字ヘッドの駆動装置である。
【0010】又、本発明は印字ヘッドの発熱要素のそれ
ぞれの過去の駆動履歴に基づいて制御するごとき印字ヘ
ッドの制御方法に於いて、少なくとも2個のシフトレジ
スタユニットを配置し、該シフトレジスタユニットに通
電タイミング毎に交互にデータを入力する手段と、保持
されている他方のデータを過去のデータとして参照する
手段とを有し、通電タイミング毎に駆動データとして出
力するシフトレジスタユニットを順次切り換えて現在の
駆動データを格納してある方を前記発熱要素に出力した
後は、次回は過去の駆動履歴の参照用として用い、過去
の駆動履歴の参照用として用いた側に次回のデータを入
力することにより、順次前記シフトレジスタユニットを
切り換えて発熱要素を制御することを特徴とする印字ヘ
ッドの制御方法である。
【0011】更に本発明は前記N個の発熱要素をそれぞ
れON/OFF制御するドライブ素子と、前記N個に対
応するNビットのシフトレジスタユニットを少なくとも
2個設置し、印刷すべき駆動データを順次入力するため
前記シフトレジスタユニットのそれぞれに設置されたシ
リアルデータ入力端子と、それぞれのシフトレジスタユ
ニットに入力された駆動データを前記発熱要素に出力す
るか否かを選択しその通電時間も決定する第1、第2の
ゲート手段と、前記少なくとも2個のシフトレジスタユ
ニットの前記Nビットのデータを同一発熱要素に対応す
るビット毎に比較する第3のゲート手段と、前記シフト
レジスタユニットの一方を駆動データの記憶回路とする
時、他方を過去のデータの記憶回路として用いて前記第
3のゲート回路の結果に対応してこの結果を前記発熱要
素に出力するか否かを選択しその通電時間も決定する第
4、第5のゲート手段とを有し、前記シフトレジスタユ
ニットの一方を現在の駆動データとして出力するときは
他方は過去の駆動データとして活用し、互いに駆動デー
タを順次切り換え、且つ過去のデータを比較、参照し前
記発熱要素の印加エネルギを過去の駆動履歴に応じて可
変可能に構成したことを特徴とする印字ヘッドのコント
ロールICである。
【0012】
【作用】本発明では、発熱要素の数に対応する単位レジ
スタを有するシフトレジスタユニットを複数個備え、こ
れらのシフトレジスタユニットを切り換えて通電タイミ
ング毎に駆動データを入力する手段と、入力された駆動
データを保持したシフトレジスタユニットの出力と、前
回駆動されたデータを保持しているシフトレジスタユニ
ットの出力を比較する手段と、入力されたデータを前記
発熱要素に出力させる手段と、比較された結果に基づい
てこれを発熱要素の駆動データとして出力する手段とを
有し、過去の駆動データに対応して発熱要素の印加エネ
ルギを変化させながらその時の発熱要素に最適な駆動条
件を選択可能に構成した印字ヘッドの駆動装置、あるい
はその一部又は全部をワンチップ化したコントロールI
Cを構成する。
【0013】又、本発明の印字ヘッド駆動方法は上記構
成の印字制御装置に於いて、一方のシフトレジスタユニ
ットのデータを駆動データとして出力するとき、他方を
過去の駆動履歴の比較参照として用い、この時印字タイ
ミングに同期して、最も古い過去の駆動データを参照し
た結果に基づく通電の後、順次現在の駆動データの出力
へと移行し、最も古い過去のデータが比較された後、こ
のシフトレジスタユニットに次回のデータを転送するこ
とを特徴とする。
【0014】このような構成、あるいは手順により、必
要な時点に現在の駆動データと過去の駆動データが同時
に保持、格納されている。順次データを切り換えて入力
する手段を付加することにより、どちらが過去か現在か
といったことをヘッド制御用のプロセッサは判断する必
要がなく、これらのデータの比較、参照をする演算をゲ
ート回路に実行させる構成により、印字ヘッドを制御す
るプロセッサは通電タイミング毎にシリアル入力端子に
データを入力し、所定の通電時間をセットしてやるだけ
でよい。
【0015】本発明は、発熱要素を用いた印字ヘッドの
制御に有効であり、従来からあるサーマルプリンタのみ
ならず、発熱要素を用いてインク液滴を噴射するバブル
ジェットタイプの印字ヘッドにも有効な手段である。
【0016】
【実施例】本発明について以下に詳述する。
【0017】図1は本発明による発熱要素を有する印字
ヘッドの制御装置の一実施例の略図である。60は発熱
要素を駆動制御する駆動制御部であり、11は複数Nビ
ットのシフトレジスタユニット(シフトレジスタAと呼
ぶ)であり、12も同様にNビットのシフトレジスタユ
ニット(シフトレジスタBと呼ぶ)であり、駆動データ
の記憶回路として用いられる。任意の個別レジスタ11
a、12aはそれぞれ、発熱要素50を駆動する駆動デ
ータが格納される。この駆動データは一例として、ON
データは論理レベル1、すなわちHレベルで格納され
る。
【0018】40は、発熱要素のデータ入出力、通電時
間、通電タイミングを制御するデータ入出力タイミング
制御部であり上記駆動制御部60に接続されている。
【0019】シフトレジスタA、Bは、それぞれシリア
ルデータ入力端子61、63とクロック入力端子62、
64を有しデータ共通入力端子26とクロック共通入力
端子24を用いてシリアルにデータが入力可能に構成さ
れている。通常印字スタート直前か電源立ち上げ時に、
リセット端子27を用いて、入力端子65を経てデータ
はリセットされている。
【0020】25は共通にデータ入力端子が接続された
シフトレジスタユニットのどちらの端子にデータを転送
するかを選択するデータ入力選択端子であり、データ入
力選択回路を構成するAND回路35、36によってク
ロック信号入力端子24の入力先が選択され、Hレベル
ならクロック入力端子64がアクティブとなりシフトレ
ジスタBに、Lレベルならクロック入力端子62がアク
ティブとなりシフトレジスタAにデータが入力されるよ
うに構成されている。駆動データは、通電周期毎に交互
にシフトレジスタユニットに入力される。次にどちらか
を初回のデータを入力するシフトレジスタユニットとし
て入力端子25を用いて選択し、駆動データが入力され
る。
【0021】上記クロック入力端子24の入力信号はC
LK、データ入力選択端子25の入力信号はCK−A/
B、共通データ入力端子26の入力信号はSRDとす
る。
【0022】70はシフトレジスタA、Bの対応するビ
ット毎に接続され、発熱要素50の数に対応して設置さ
れたゲート回路群であり、AND回路17はシフトレジ
スタAを駆動データの格納部とする時の現在の駆動デー
タを出力するための第1のゲート回路であり、AND回
路16はシフトレジスタBを駆動データの格納部とする
時の現在の駆動データを出力する為の第2のゲート回路
であり、双方とも入力端子21から入力される第1のス
トローブ信号である通電信号ST1のパルス幅の時間が
発熱要素に出力可能に構成されている。この入力端子2
1はシフトレジスタA、Bに共通に設置され、この入力
端子のパルス幅の時間だけ、駆動データがオンデータの
時に発熱要素に通電が実行される。
【0023】23はどちらのシフトレジスタユニットを
今回の駆動データとして出力するかを選択する駆動デー
タ出力選択手段のイネーブル選択端子でありゲート回路
31、33によって、この入力がHレベルならシフトレ
ジスタAを現在の駆動データの格納部としてLレベルな
らシフトレジスタBを現在の駆動データの格納部として
設定する。ゲート回路31、33と第1のストローブ入
力端子21を構成要素として第1の通電時間設定回路を
構成している。
【0024】13はシフトレジスタAとシフトレジスタ
Bの同一発熱要素を駆動するシフトレジスタユニットの
出力をビット毎に比較し論理積を出力する第3のゲート
回路のNAND回路であり、15はこの出力とシフトレ
ジスタAを駆動データとするときに履歴データとしてシ
フトレジスタBを参照し、もし連続した通電データでな
いときには入力端子22からの第2のストローブ信号で
ある通電信号ST2の時間だけ通電時間を増すための第
4のゲート回路であり、連続しているときには逆にNA
ND回路13がLレベル出力となるため通電出力がでな
いので通電時間が削減されることになる。ゲート回路3
2、34と第2のストローブ入力端子22を構成要素と
して第2の通電時間設定回路を構成している。AND回
路14はAND回路15と同様にシフトレジスタAを過
去の駆動データとするときに連続かどうかを参照し、選
択的に通電出力をする第5のゲート回路である。
【0025】18はAND回路14、15、16、17
の出力信号を混合してヘッドドライブ素子であるヘッド
ドライブトランジスタ19に伝達するゲートである。こ
れらのゲート回路からなるゲート回路群70が同様にN
ビット分が接続されていて、これにより通電時間を最適
化し、それぞれの発熱エネルギが好ましいレベルに制御
される。
【0026】71、72はシリアルデータ出力端子であ
り、Nビット毎に発熱要素の数に対応して増設するため
の出力である。
【0027】次に、本発明のサーマルヘッドの駆動方法
を図2を用いて詳述する。図2は本発明のサーマルヘッ
ドの駆動方法を示すタイミング図である。
【0028】101はサーマルヘッドの通電周期を示す
通電タイミング信号であり、t1、t2、t3のタイミ
ングで順次ヘッドへの通電が実行される。102はどち
らのシフトレジスタユニットのシフトレジスタを駆動デ
ータとして用いるか選択するものでイネーブル選択信号
(以下EN−A/B信号と呼ぶ)であり、103はどち
らのシフトレジスタユニットにクロック信号(以下CL
K信号と呼ぶ)104を与え、その結果としてデータを
入力するか切り換えるデータ入力選択信号(以下CK−
A/B信号と呼ぶ)である。105はシリアルデータ入
力信号(以下SRD信号と呼ぶ)、106は第2のスト
ローブ信号(以下ST2信号と呼ぶ)、107は第1の
ストローブ信号(以下ST1信号と呼ぶ)をそれぞれ示
している。
【0029】電源投入直後、すなわちt1以前には、シ
フトレジスタユニットのデータは全てリセットされてい
る。よってどちらのシフトレジスタユニットを初回のタ
イミングに選択しても良い。先ず始めCK−A/B信号
がLレベルのためシフトレジスタユニットAにデータが
入力される。データ入力が終了し通電周期T1になると
先ずST2信号がHレベルとなり通電許可信号を受け取
る。この時、EN−A/B信号がHレベルとなっている
ため、シフトレジスタAを現在のデータとしてシフトレ
ジスタBのデータを参照してサーマルヘッドの制御が実
行される。この時、通電データが連続駆動データでない
場合ST2信号のパルス幅TW0が通電時間として出力
されると、当然初回はシフトレジスタBは全てオフデー
タであるのでシフトレジスタAの任意のビットがオンデ
ータならTW0区間の通電が発熱要素に与えられること
になる。この後、ST1信号がHレベルとなるとシフト
レジスタAの駆動データがそのパルス幅TW1分だけ発
熱要素に付与される。
【0030】上記ST1信号がオン信号の時は、シフト
レジスタユニットのシフトレジスタAのみしか使用され
ていない。つまり、この時シフトレジスタBのデータを
変えても何等通電結果に問題がないことがわかる。この
ためST1信号がHレベルに変わり、すなわち現在の駆
動データ出力をするイネーブル信号を示したときに、シ
フトレジスタBへの次のデータの入力を開始する。デー
タ入力を終了すると今度はEN−A/B信号がLレベル
となりAND回路17、16が作動し、シフトレジスタ
Bを現在の駆動データとして、シフトレジスタAのデー
タはそのまま残っているので過去のデータとして参照さ
れ、通電時間が決定されて発熱要素がその駆動履歴に最
適な制御が実行され、同様にt2、t3のタイミングで
通電制御が実行される。
【0031】このように、従来ラッチ回路を2段用いて
過去のデータを記憶していたが、本発明のサーマルヘッ
ドの駆動装置では、シフトレジスタユニットとデータ切
り換え回路を利用することにより、ラッチ回路を増加す
ることなく有効に過去、及び現在のデータを記憶させる
ことができる。
【0032】ST2の信号はインバータ37を介して、
AND回路35、36に入力され、NAND回路14が
作動し過去のデータを参照し、通電時間データを発熱要
素に送出している時は、データ入力が禁止されるように
構成されている。
【0033】通常このようなコントロールはプロセッサ
に接続されて制御されるが、通電時間設定用のデータス
トローブ端子22のST2信号をこのプロセッサを用い
て監視することによりデータを誤って入れ替えてしまう
という事故は発生しない。又本実施例では過去一回分デ
ータを参照して、通電時間を決定する例で説明したが、
シフトレジスタユニットを3シフトレジスタとすること
により過去2回分のデータを参照する履歴制御をさせる
ことが可能である。この時データ入力をするシフトレジ
スタユニットのシフトレジスタを順次切り換える構成と
すれば良いことは言うまでもない。また、一般に本来の
駆動データを出力する通電時間と、履歴を参照する通電
時間では大きな差があり、ラインヘッドのようにデータ
ビット数が多くても駆動データを出力する時間に他方の
シフトレジスタユニットにデータを入力する時間は充分
とれる。
【0034】図1の60は本発明による発熱要素を用い
た印字ヘッドの駆動装置の制御ブロックで個別増設可能
部分を示し、データ入力あるいはストローブ入力などの
共通部分を省略し、他の部分をIC化することによって
サーマルヘッドのビット数に応じて増設可能に構成され
ている。増設部分は共通部分を省略しているためその分
だけはローコストで、量産することができる。
【0035】61、63はそれぞれのシフトレジスタユ
ニットのデータ入力端子を、62、64はそれぞれのシ
フトレジスタユニットのクロック端子を示している。7
1、72はデータ出力するための出力端子であり、シフ
トレジスタユニットを発熱要素の数に対応して増設する
際に他のシフトレジスタユニットの入力端子61、63
に接続する。66、68はシフトレジスタユニットのシ
フトレジスタのそれぞれを駆動データの記憶回路とする
ときのシフトレジスタユニットに入力された駆動データ
を前記発熱要素に出力するか否かを選択しその通電時間
も決定する第1、第2の通電イネーブル端子であり、6
7、69はシフトレジスタユニットの一方を駆動データ
の記憶回路とする時、他方を過去のデータの記憶回路と
して用いた時、ゲート回路14の結果に対応して、この
結果を前記発熱要素に出力するか否かを選択しその通電
時間をも決定する第3、第4の通電イネーブル端子であ
る。
【0036】この制御ブロックをデータ入出力端子を直
列に接続し、ゲート回路31から34及びゲート回路3
5、36等を共通にすることによって効率よくICを制
御することができる。 本発明は発熱要素を用いて印字
するあらゆるタイプの印字ヘッドに用いることができ
る。例えば、サーマルヘッドを用いるサーマルプリン
タ、サーマルトランスファープリンタ、熱的に気泡を発
生しインクを吐出するようなバブルジェト式インクジェ
ット等が上げられる。
【0037】次に、本発明の他の実施例について詳述す
る。
【0038】一般に、高速タイプのサーマルプリンタで
は、過去の履歴を更に遡って参照し、印字品質やヘッド
寿命の向上を図っている。図3は、このような高速タイ
プのサーマルプリンタのサーマルヘッドの駆動に適した
一実施例である。
【0039】131、141、151は第1図と同様の
Nビットのシフトレジスタユニットである。(以下それ
ぞれシフトレジスタC、D、Eと呼ぶ) 132、14
2、152はシフトレジスタC、D、Eのデータ入力端
子を、133、143、153はクロック入力端子を、
134、144、154はデータ出力端子をそれぞれ示
している。130はシフトレジスタC、D、Eに共通な
リセット端子を示している。
【0040】100は、ドライブ可能な発熱要素の数に
対応したゲート回路群であり、シフトレジスタユニット
の個別レジスタ131a、141a、151aに接続さ
れている。121は同一発熱要素の駆動に対応したシフ
トレジスタC、D、Eの個別レジスタの出力の全ての論
理積、NANDを取るゲート回路であり、122、12
3、124はシフトレジスタC、D、Eの任意の2つの
個別レジスタのNANDを取るゲート回路である。10
1〜109は、前記それぞれのNANDゲートの出力を
対応する駆動データ出力と比較し、あるいはその駆動デ
ータを直接に、発熱要素に出力するタイミングあるいは
時間を設定する通電設定入力端子である。111〜11
9は通電設定入力端子を対応するゲート出力とのAND
を取るゲート回路を、120はこれらを混合し発熱要素
を駆動するヘッドドライバをそれぞれ示している。
【0041】シフトレジスタC、D、Eの個別レジスタ
の数をNに対応してゲート回路群100、ヘッドドライ
バ110が配置されるが、図3では紙面の都合上省略さ
れている。通電設定入力端子101〜109は上記Nに
対応するゲート回路群に共通に用いられる。
【0042】次に、各要素の働きについて説明する。
【0043】シフトレジスタC、D、Eは、電源立ち上
げ直後は、初期化処理によってリセット端子130を用
いてクリアされている。初め、シフトレジスタCに駆動
データが入力されると、この後、印字タイミングに同期
して順次シフトレジスタを切り換えてデータが入力され
る。例えば、次のタイミングではシフトレジスタCのデ
ータはそのままで、シフトレジスタEにデータが入力さ
れ、次のタイミングではシフトレジスタC、E共そのま
まで、シフトレジスタDにデータが入力されるという具
合である。次に一巡した後は、シフトレジスタCに新規
データが書き込まれ以前のデータは破棄される。この
時、シフトレジスタDには一回前の過去のデータが保存
され、シフトレジスタEには二回前の過去のデータが保
存されていることになる。
【0044】シフトレジスタCの印字タイミングの時、
先ずNAND回路121によって、過去二回分のデータ
が比較され、全てがONデータの時、通電指定入力10
3がONデータであっても通電が指定されない。すなわ
ち過去のデータのどちらかがOFFデータなら通電指定
入力端子103のパルス幅だけ通電される。次に、一回
前の過去のデータが保存されているシフトレジスタDの
データがNANDゲート122で参照され、通電指定入
力端子102の入力に同期して、一回前の過去の駆動デ
ータがONなら通電がなされず、OFFデータならこの
パルス幅分の通電が実行される。更に、通電指定入力端
子101の入力に応じてこのパルス幅分の通電が、シフ
トレジスタCに格納された現在の駆動データに対応して
実行される。
【0045】第一の実施例でも説明したように、履歴の
参照に預かる通電を、通電タイミングの先頭で実行すれ
ば、それ以降は過去の通電データが書き換えられても現
在の通電に支障がないため、過去二回分のデータが参照
された後、シフトレジスタEのデータが次の印字タイミ
ングのために書き換えられる。
【0046】ある任意の時点の印字タイミングnでは、
(タイミングn−1にてシフトレジスタCヘのデータ入
力)→シフトレジスタD、Eのデータ参照、通電制御→
シフトレジスタDのデータ参照、通電制御・この間シフ
トレジスタEのデータ書き換え→シフトレジスタCの駆
動データ出力→印字タイミングnの終了→印字タイミン
グn+1のシフトレジスタEの駆動データ出力へ移行→
(同様の制御の繰り返し)となる。
【0047】このように、順次、シフトレジスタユニッ
トを印字タイミングに連れて切り換えることにより、効
率的に過去のデータを参照した、いわゆる履歴制御を実
行させることができる。
【0048】図3の制御装置は第1の実施例と同様にI
C化することができ、これを、発熱要素の数に対応して
増設することにより容易にラインタイプのサーマルヘッ
ドに搭載することができることは言うまでもない。
【0049】図4は、図3の制御ブロックを効率よく駆
動するための周辺駆動部の回路図である。
【0050】周辺駆動部の出力端子は以下のように、図
3の回路と接続される。
【0051】DRG1/T1→101、DRG1/T2
→102、DRG1/T3→103 DRG2/T1→104、DRG2/T2→105、D
RG1/T3→106 DRG3/T1→107、DRG3/T2→108、D
RG1/T3→109 201、202、203はそれぞれの通電時間とタイミ
ングを指定するストローブ入力端子である。204はイ
ネーブル選択端子(ENSELECT信号)であり、2
ビットの入力D0、D1よりデコーダ211を介して3
ビットの出力信号を得るものであり、この出力信号とス
トローブ信号をANDゲート回路221〜229混合す
ることにより、図3の通電指定入力端子101〜109
に対応した出力信号DRG1/T1、T2、T3〜DR
G3/T1、T2、T3が得られる。DRG1/T1は
図3の101端子に、/T2は102端子に、/T3は
103端子に接続される。
【0052】例えば、シフトレジスタCを駆動データと
する時をグループ1とすると、上記入力端子101、1
02、103が使われ、ENSELECT信号のD0=
0、D1=1とすることによってデコーダから1が出力
されANDゲート221、222、223への入力のみ
がイネーブルとなり、DRG1/T1信号がST1の入
力パルス幅分出力され、シフトレジスタCの駆動データ
に応じた駆動出力が得られる。同様に、ST2、ST3
信号のパルス幅に応じて、入力端子102、103から
通電指定入力が設定され、これに対応して、過去の駆動
データに基づいた出力が発熱要素に印加される。
【0053】次に、205はシリアルデータ出力端子
(SRDATA信号)であり、図3のデータ入力端子1
32、142、152に対応して、SD1、SD2、S
D3信号に分配されている。206はクロック入力端子
であり、207はクロックセレクト端子であり、クロッ
クセレクト端子207の2ビットの入力をデコーダ21
2によって3ビットのデータに変換し、これらの出力と
CLOCK信号をゲート回路231、232、233に
より混合しクロック出力信号CL1、CL2、CL3を
得て、これらをそれぞれシフトレジスタC、D、Eに選
択的に入力可能である。又、208はシフトレジスタ
C、D、Eを同時にリセットするリセット端子である。
【0054】図5は図3の実施例の駆動タイミングを示
すタイミングチャートである。ストローブ端子ST1〜
ST3の出力手順は印字タイミングt1、t2、t3、
t4・・・と変化して行くに連れシフトレジスタC、
E、D、Cと駆動データの出力部が切り替わり、その印
字タイミングの中では、ST3、ST2、ST1の出力
タイミングでそれぞれ、パルス幅TW2、TW3、TW
4で出力される。もし前回、前々回の駆動データがOF
Fデータなら、TW2+TW3+TW4のパルス幅で駆
動データが出力され、前回のみが駆動データであった時
はTW2+TW4のパルス幅が、前回、前々回ともON
データの時はTW4のパルス幅で駆動データが出力され
る。
【0055】本実施例によれば、このようにデータをイ
ンプットするシフトレジスタユニットを選択するだけ
で、過去の駆動データに対応した印加パルス幅が容易に
選択できる。
【0056】本発明は上記実施例に限定されること無
く、同様のコンセプトを用いてシフトレジスタユニット
の数を増加し、過去のデータを参照する回数を3回、4
回と容易に増加することが可能でありきわめて簡略に高
品質で制御が容易な発熱要素を用いたプリンタの制御装
置を実現できる。及び、印字ヘッドのコントロールIC
を実現できる。
【0057】また、図1、図3の制御回路をIC化し
て、印字ヘッド上に搭載することにより配線を簡略化し
たり、発熱要素の数に対応して容易に増設することが可
能である。
【0058】図6は、上記ICを発熱要素を有するサー
マルヘッドに搭載した時の配置を示す略図である。
【0059】B1、B2、B3、B4は図1の駆動制御
ブロック60をワンチップ化した個々のICである。例
えば、このICが64ビット駆動の出力端子を有すると
すると、64ビットの発熱要素毎に配置し、サーマルヘ
ッド300の発熱要素350の総数256ビットをカバ
ーする。これらのICは、シリアルデータ入力端子36
1、362、データ出力端子363、364により直列
に接続されている。370は図1の周辺制御部と同様
に、シリアルデータの入力制御、駆動時間、通電タイミ
ングの制御等を実行するデータ入出力タイミング制御ブ
ロック(DTCと略す)である。
【0060】この様に配置することにより図1のICに
於いては駆動制御ブロックが一個あたり9本の入力端子
を有するのに対して、4個のICを接続してもこの制御
部に対して7本の制御端子ですむことになる。この制御
線の効率化は図3の実施例のようにシフトレジスタのユ
ニットが増すほどもっと顕著になる。
【0061】このDTC370を制御ブロックと一体に
ワンチップ化しIC380を構成し、その内部で、マル
チプル接続に対応できるように配線を切り離すか、ゲー
ト回路等により便宜接続切り離し可能に構成して置け
ば、DTC370の機能を使うもののみ選択して使用可
能であり、別途ICを作る必要がなく、又配線も簡略に
なり、信頼性も増す。
【0062】更に、発熱要素がA4サイズの紙幅をカバ
ーするようなラインヘッドタイプのサーマルヘッドの場
合、一般に全発熱要素を同時に通電するような制御は、
電源の通電容量の負担を考慮して実施していない。この
様な場合は全発熱要素を、幅方向の所定の領域に分割し
て駆動するのが一般的である。この時、上記DTC37
0を領域毎に配置して制御することにより、同様の制御
が可能となる。この制御方式に対応するにも、DTC3
70を駆動制御部と一緒にワンチップ化して置くことは
大きなメリットとなる。
【0063】上記実施例では、サーマルヘッドを用いて
説明してきたが、印字要素として発熱要素を用い、その
発熱による熱蓄積が問題となるようなものであれば幅広
く応用することができる。
【0064】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればシ
フトレジスタユニットを複数設置しこれを現在のデータ
と過去のデータに切り換えて使うことによりデータ記憶
回路を効率的に使え、ヘッド制御回路のコストアップを
抑制し、且つ印字品質を犠牲にすること無く過去のデー
タを参照する履歴制御をも達成することができる。
【0065】又、従来のようなラッチ回路を増設しなく
てもデータ転送をする余裕を作り、システムの高速化な
どにも対応する制御方法を実現することが可能である。
【0066】又、同様のコンセプトを用いて過去のデー
タを参照する回数を3回、4回と容易に増加することが
可能でありその制御方法もきわめて簡略である。
【0067】更に、本発明の印字ヘッドの駆動制御装
置、及びこの駆動制御部をワンチップ化したコントロー
ルICはラインサーマルヘッド等の発熱要素数が大きな
サーマルヘッドにたいして柔軟に対応可能であり且つ、
履歴制御する部分の回路を簡略化したため、特に大きな
発熱要素数のヘッドほどコストメリットが大きいという
利点を有している。更に又、本発明はサーマルヘッドば
かりでなく、印字要素として発熱要素を用いたバブルジ
ェットタイプのインクジェットヘッドに於いても、高速
駆動時の発熱による熱の蓄積を抑制し、安定したインク
吐出性能を引き出すことが可能であり幅広く応用するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の印字ヘッドの駆動装置の一実施例の略
図。
【図2】本発明の印字ヘッドの駆動方法を説明するタイ
ミング図。
【図3】本発明の印字ヘッドの駆動装置、及びコントロ
ールICの他の実施例の略図。
【図4】本発明の印字ヘッドの他の実施例の駆動装置の
周辺駆動部の回路図。
【図5】本発明の印字ヘッド駆動装置の図3の実施例の
駆動タイミングを示すタイミング図。
【図6】本発明の印字ヘッドのコントロールICをサー
マルヘッドに搭載した時の配置を示す略図。
【符号の説明】
11、12・・・・シフトレジスタユニット 11a、12a・・・・シフトレジスタユニットの個別
レジスタ 14、15、16、17・・・・ANDゲート 13・・・・ANDゲート 18・・・・ORゲート 19・・・・発熱要素駆動用トランジスタ 31、32、33、34・・・・ANDゲート 35、36・・・・ANDゲート 21・・・・第1のストローブ端子 22・・・・第2のストローブ端子 23・・・・イネーブル選択端子 24・・・・クロック入力端子 25・・・・データ入力選択端子 26・・・・データ共通入力端子 61、63・・・・シリアルデータ入力端子 71、72・・・・データ出力端子 131、141、151・・・シフトレジスタユニット 70、100・・・ゲート回路群 300・・・サーマルヘッド B1、B2、B3、B4・・・コントロールIC 370・・・データ入出力タイミング制御ブロック

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数N個の発熱要素を駆動し印刷する印
    字ヘッドの駆動装置に於いて、前記N個に対応するNビ
    ットの個別レジスタを有し互いに独立してデータ入力可
    能な少なくとも2個のシフトレジスタユニットと、該シ
    フトレジスタユニットに対し選択的に印刷すべき駆動デ
    ータを入力するシリアルデータ入力手段と、それぞれの
    シフトレジスタユニットに入力された駆動データを前記
    発熱要素に出力するか否かを選択する第1、第2のゲー
    ト手段と、該第1、第2のゲート手段の出力時間を設定
    する第1の通電時間設定手段と、前記少なくとも2個の
    シフトレジスタユニットの前記Nビットのデータを同一
    発熱要素に対応するビット毎に比較する第3のゲート手
    段と、前記第3のゲート手段の結果に対応してこの結果
    を前記発熱要素に出力するか否かを選択する第4、第5
    のゲート手段と、該第4、第5のゲート手段の出力時間
    を設定する第2の通電時間設定手段と、前記少なくとも
    2個のシフトレジスタユニットのどちらの駆動データを
    出力するかを選択する駆動出力選択手段とを有し、前記
    シフトレジスタユニットの一方を現在の駆動データとし
    て出力するときは他方を過去の駆動データの参照用とし
    て活用し、次回は現在の駆動データが格納されている方
    を過去の駆動データの参照用として用い、過去の駆動デ
    ータが格納されていた方へ新しいデータを入力すること
    により順次シフトレジスタユニットを切り換え、且つ過
    去の駆動履歴に基づいて前記発熱要素の通電時間を設定
    しながら前記発熱要素を制御することを特徴とする印字
    ヘッドの駆動装置。
  2. 【請求項2】 前記第2の通電時間設定手段がオンステ
    ートの時、前記シフトレジスタユニットのデータ入力に
    用いるクロック端子を作動禁止状態とするゲート手段を
    有することを特徴とする請求項1記載の印字ヘッドの駆
    動装置。
  3. 【請求項3】 前記少なくとも2個のシフトレジスタユ
    ニットのどちらにデータを入力するか選択するデータ入
    力選択手段を有することを特徴とする請求項1記載の印
    字ヘッドの駆動装置。
  4. 【請求項4】 前記印字ヘッドの発熱要素の総数に対応
    し、これをカバーする数分のシフトレジスタユニットを
    複数ユニット分接続したことを特徴とする請求項1記載
    の印字ヘッドの駆動装置。
  5. 【請求項5】 前記印字ヘッドが発熱要素とこれを搭載
    した基板よりなり、前記Nビットのシフトレジスタのユ
    ニットにデータ出力端子を設け前記印字ヘッドの総発熱
    要素数に応じて前記ユニットをそれぞれ直列接続し、こ
    れらを前記印字ヘッド上に搭載したことを特徴とする印
    字ヘッドの制御装置。
  6. 【請求項6】 前記請求項1乃至5に於いて、前記印字
    ヘッドがサーマルヘッドであることを特徴とする印字ヘ
    ッドの駆動装置。
  7. 【請求項7】 前記請求項1乃至5に於いて、前記印字
    ヘッドが発熱を利用してインク液滴を噴射するインクジ
    ェットヘッドであることを特徴とする印字ヘッドの駆動
    装置。
  8. 【請求項8】 N個の発熱要素のそれぞれの過去の通電
    履歴に基づいてそれらの印加エネルギを制御する印字ヘ
    ッドの駆動装置に於いて、前記N個の発熱要素をそれぞ
    れON/OFF制御するドライブ素子と、前記N個に対
    応するNビットのシフトレジスタユニットの第1、第
    2、第3のユニットと、印刷すべき駆動データを順次入
    力するため前記ユニットのそれぞれに設置された第1、
    第2、第3のデータ入力手段と、前記3ユニットの任意
    の1ユニットを選択し、そのデータを駆動データとして
    出力させる第1、第2、第3のゲート手段と、前記任意
    の1ユニットと、残りの2ユニットの少なくとも一方の
    ユニットとの同一発熱要素に対応するデータをビット毎
    に比較し、前記駆動データの通電時間を増減する為の第
    4、第5、第6のゲート手段と、前記任意の1ユニット
    と、残りの2ユニットの他方との同一発熱要素に対応す
    るデータをビット毎に比較し、前記駆動データの通電時
    間を増減する為の第7、第8、第9のゲート手段と、前
    記第1乃至第9のゲート手段のそれぞれに対応し、前記
    発熱要素の通電時間を設定する為の通電時間設定入力端
    子とを有し、前記3ユニットの一つを現在の駆動データ
    の記憶回路とする時、残りの一方を一回前の過去のデー
    タの記憶回路とし、残りの他方を二回前の過去の駆動デ
    ータの記憶回路として用いて、前記第1乃至第9のゲー
    ト手段の対応するゲート手段を用い、通電タイミング毎
    に順次シフトレジスタユニットを切り換えて、過去の駆
    動履歴に対応して前記発熱要素の通電時間を増減可能に
    構成したことを特徴とする印字ヘッドの制御装置。
  9. 【請求項9】 印字ヘッドの発熱要素のそれぞれの過去
    の駆動履歴に基づいて制御するごとき印字ヘッドの制御
    方法に於いて、それぞれの個別レジスタの数が前記発熱
    要素の数に対応する少なくとも2個のシフトレジスタを
    配置し、該シフトレジスタに通電タイミング毎に交互に
    データを入力する手段と、保持されている他方のデータ
    を過去のデータとして参照する手段とを有し、通電タイ
    ミング毎に前記参照データを出力するステップと一方の
    シフトレジスタから駆動データを出力するステップと、
    前記駆動データの出力をスタートした後、過去の駆動履
    歴の参照用として用いた側に次回のデータを入力するス
    テップにより、シフトレジスタを順次切り換えて現在の
    駆動データを格納してある方を前記発熱要素に出力した
    後は、次回は過去の駆動履歴の参照用として用い、過去
    の駆動履歴の参照用として用いた側に次回のデータを入
    力することにより、順次前記シフトレジスタを切り換え
    て発熱要素を制御することを特徴とする印字ヘッドの制
    御方法。
  10. 【請求項10】 請求項9の印字ヘッドの制御方法にお
    いて、任意の通電タイミングで過去の駆動データを参照
    し、この参照結果に対応する駆動時間の後、現在の駆動
    データを出力する駆動時間を設定するとともに、現在の
    駆動データを出力している間に、過去の駆動データを格
    納してあるシフトレジスタユニットに次回のデータを転
    送することを特徴とする印字ヘッドの制御方法。
  11. 【請求項11】 印字ヘッドの発熱要素のそれぞれの過
    去の駆動履歴に基づいて制御するごとき印字ヘッドの制
    御方法に於いて、少なくとも3個のシフトレジスタユニ
    ットを配置し、該シフトレジスタユニットに通電タイミ
    ング毎に交互にデータを入力する手段と、既に保持され
    ている他方の一方のデータを一回前の過去のデータとし
    て参照し、もう一方を二回前の過去のデータとして参照
    する手段とを有し、通電タイミング毎に駆動データとし
    て出力するシフトレジスタユニットを順次切り換えて現
    在の駆動データを格納してある方を前記発熱要素に出力
    した後は、次回は過去の駆動履歴の参照用として用い、
    一回前の過去の駆動履歴の参照用として用いた側は次回
    に二回前の過去のデータの参照に用い、二回前の過去の
    データを参照した側に、次回のデータを入力することに
    より、順次前記シフトレジスタユニットを切り換えて発
    熱要素を制御することを特徴とする印字ヘッドの制御方
    法。
  12. 【請求項12】 N個の発熱要素のそれぞれの過去の駆
    動履歴に基づいて制御するごとき印字ヘッドのコントロ
    ールICに於いて、前記N個の発熱要素をそれぞれON
    /OFF制御するドライブ素子と、前記N個に対応する
    Nビットの個別レジスタを有し、互いに独立してデータ
    入力可能な少なくとも2個のシフトレジスタユニット
    と、印刷すべき駆動データを順次入力するため前記シフ
    トレジスタユニットのそれぞれに設置されたデータ入力
    端子と、それぞれのシフトレジスタユニットに入力され
    た駆動データを前記発熱要素に出力するか否かを選択
    し、所定の通電時間だけ前記発熱要素を駆動する通電信
    号を出力する第1、第2のゲート手段と、前記少なくと
    も2個のシフトレジスタユニットの前記Nビットのデー
    タを同一発熱要素に対応するビット毎に比較する第3の
    ゲート手段と、前記シフトレジスタユニットの一方を駆
    動データの記憶回路とする時、他方を過去のデータの記
    憶回路として用いて前記第3のゲート回路の結果に対応
    してこの結果を前記発熱要素に出力するか否かを選択し
    その通電時間だけ前記発熱要素を駆動する通電信号を出
    力する第4、第5のゲート手段と前記第1、第2、第
    4、第5のゲート手段のそれぞれに対応し、前記発熱要
    素の通電時間を設定する為の通電時間設定入力手段とを
    有し、前記シフトレジスタユニットの一方を現在の駆動
    データとして出力するときは他方は過去の駆動データと
    して活用し、互いに駆動データを順次切り換え、且つ過
    去のデータを比較、参照し前記発熱要素の印加エネルギ
    を過去の駆動履歴に応じて可変可能に構成したことを特
    徴とする印字ヘッドのコントロールIC。
  13. 【請求項13】 少なくとも、前記N個の発熱要素をそ
    れぞれON/OFF制御するドライブ素子と、前記N個
    に対応するNビットのシフトレジスタユニットの第1、
    第2、第3のユニットと、印刷すべき駆動データを順次
    入力するため前記ユニットのそれぞれに設置された第
    1、第2、第3のデータ入力端子と、前記ユニットのそ
    れぞれに設置された第1、第2、第3のデータ出力端子
    と、前記3ユニットの任意の1ユニットを駆動データと
    して出力させる第1、第2、第3のゲート手段と、前記
    任意の1ユニットと、残りの2ユニットの少なくとも一
    方のユニットとの同一発熱要素に対応するデータをビッ
    ト毎に比較し、前記駆動データの通電時間を増減させる
    第4、第5、第6のゲート手段と、前記所定の1ユニッ
    トと、残りの2ユニットの他方との同一発熱要素に対応
    するデータをビット毎に比較し、前記駆動データの通電
    時間を増減させるの第7、第8、第9のゲート手段と、
    前記第1乃至第9のゲート手段のそれぞれに対応し、前
    記発熱要素の通電時間を設定する為の通電時間設定入力
    端子とをワンチップICに一体に形成し、前記3ユニッ
    トの一つを現在の駆動データの記憶回路とする時、残り
    の一方を一回前の過去のデータの記憶回路とし、残りの
    他方を二回前の過去の駆動データの記憶回路として用い
    て、前記第1乃至第9のゲート手段の対応するゲート手
    段を用い、通電タイミング毎に順次シフトレジスタユニ
    ットを切り換えて、過去の駆動履歴に対応して前記発熱
    要素の通電時間を変化可能に構成したことを特徴とする
    印字ヘッドのコントロールIC。
  14. 【請求項14】 前記請求項12、13記載の印字ヘッ
    ドのコントロールICを用いて発熱要素を駆動する印字
    ヘッドの制御装置に於いて、前記コントロールICのデ
    ータ入力端子と出力端子を用い、前記印字ヘッドの発熱
    要素の総数をカバーするよう前記コントロールICを単
    位としてシフトレジスタユニットを列状に増設し、前記
    ユニット列を通電タイミング毎に切り換え、印字ヘッド
    を制御することを特徴とする印字ヘッドの制御装置。
  15. 【請求項15】 前記シフトレジスタユニットはデータ
    入力端子としてシリアルデータ入力端子とクロック入力
    端子を有し、それぞれのユニットのデータ入力端子に共
    通にシリアルデータ共通入力端子を設置し、それらのク
    ロック入力端子を選択的に前記シフトレジスタユニット
    に入力させるクロック入力選択手段を有することを特徴
    とする請求項1乃至5記載の印字ヘッドの制御装置。
  16. 【請求項16】 前記シフトレジスタユニットのそれぞ
    れのユニットに格納されたデータを現在のデータとして
    出力するための通電時間設定手段に共通な第1のストロ
    ーブ入力端子と、過去のデータを参照してその結果を出
    力するための通電時間設定手段のそれぞれに共通に第2
    のストローブ入力端子を設置し、それぞれのストローブ
    入力信号を通電タイミングと選択されたシフトレジスタ
    のユニットに応じて所定の通電時間設定入力手段に選択
    的に付与するストローブ入力選択手段を有することを特
    徴とする請求項1記載の印字ヘッドの制御装置。
  17. 【請求項17】 前記クロック入力選択手段と前記スト
    ローブ入力選択手段を共に、前記シフトレジスタユニッ
    トと同一チップに一体に構成したことを特徴とする請求
    項10、11記載の印字ヘッドのコントロールIC。
  18. 【請求項18】 前記クロック入力選択手段と前記スト
    ローブ入力選択手段を共に、前記コントロールICの所
    定個数ずつ配置し、前記発熱要素の所定領域毎に制御す
    ることを特徴とする請求項14記載の印字ヘッドの制御
    装置。
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