JPH10166632A - 多色感熱プリント装置 - Google Patents

多色感熱プリント装置

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JPH10166632A
JPH10166632A JP32924196A JP32924196A JPH10166632A JP H10166632 A JPH10166632 A JP H10166632A JP 32924196 A JP32924196 A JP 32924196A JP 32924196 A JP32924196 A JP 32924196A JP H10166632 A JPH10166632 A JP H10166632A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーマルヘッドで多色印字する場合、印字の
高速化を図ると共に、印字ズレをなくす。 【解決手段】 コントロール部100は、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックの4色の各印字マスクデータ
を生成して印字マスクデータ記憶部400に格納する。
そして各発熱素子に共通に通電するストローブ信号cを
発熱体駆動部200に与える。ゲート部300はセレク
ト信号fにより印字マスクデータの1つを上記記憶部4
00から取り出し、これに応じて発熱体駆動部200は
対応する発熱素子に与えられるストローブ信号cをマス
キングすることにより、印加パルス幅を可変させて印加
エネルギーを制御し、多色印字を実現する。これにより
簡単な回路構成で多色印字を高速に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は多色感熱紙を用いた
感熱記録式あるいは多色感熱層を有するインクリボンを
用いた熱転写式の多色印字サーマルプリンタ等の多色感
熱プリント装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のサーマルプリンタで多色印字する
代表的な方法の1つに、基本色のイエロー、マゼンタ、
シアンの3色を印字させるため、始めに1色目を記録用
紙に発色印字した後、記録用紙を逆搬送して1色目の印
字位置に戻し、2色目をこの上に重ね書きして発色さ
せ、更に3色目も同様の動作を繰り返して多色印字を実
現している。
【0003】また、例えば特公昭59−190867号
公報には、図7に示すように、一定の1ドットライン分
の印加時間で、各色が発色するのに十分な時間となるよ
うな通電信号としての印加パルスを時分割制御により印
加する方法が開示されている。
【0004】また、例えば特開平7−117251号公
報には、図8〜10に示すような、各色を発色させる印
加パルスをそれぞれの発熱素子毎に選択して印加する方
法が開示されている。
【0005】図8は熱記録回路の回路図、図9は熱記録
回路に使用する複数の駆動回路のうちの1つの回路図、
図10は熱記録回路の動作を示すタイムチャートであ
る。
【0006】図8において、熱記録回路は、図示しない
メモリからの第1の色データa1とa2をそれぞれ1ラ
イン分蓄積するシフトレジスタ30、31と、シフトレ
ジスタ30、31からの並列出力をラッチパルスdによ
りラッチするラッチ回路32、33と、メモリ2からの
第2の色データbを1ライン分蓄積するシフトレジスタ
およびそのシフトレジスタの並列出力をラッチするラッ
チ回路を有するレジスタおよびラッチ回路34と、ラッ
チ回路31、32の出力101、102とシフトレジス
タおよびラッチ回路34の出力に基づき、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックの各色を印字するためのサー
マルヘッドの発熱抵抗体の通電時間を示す第1〜第4の
通電時間信号(以後、第1〜第4の信号と略称する)1
11〜114のうち、1つを選択して発熱抵抗体を駆動
すると共に、ホワイトの場合は通電しない駆動回路35
−1、35−2、・・・35−n(nは1ライン分の画
素数)とを含む。
【0007】メモリ2からの第1の色データa1、a2
は、シフトパルスcに同期して1画素ずつシフトレジス
タ30、31にシフトして蓄積され、1ライン分の第1
の色データが蓄積されると、すべての第1の色データが
ラッチ回路32、33に出力されラッチされる。ここ
で、1ラインが1024画素とすると、シフトレジスタ
30、31はそれぞれ1024ビットのデータを蓄積
し、並列出力するものである。シフトレジスタ30、3
1はラッチ回路32、33が並列データ101、102
を出力する間、次のラインの第1の色データの蓄積を開
始する。一方、メモリ2からの第2の色データbは、第
1の色データa1、a2と同じタイミングでレジスタお
よびラッチ回路34に蓄積されラッチされる。ラッチ回
路32、33とレジスタおよびラッチ回路34の出力
は、同時に駆動回路35−1〜35−nに供給される。
【0008】図10に示すように、ラッチ回路32、3
3とレジスタおよびラッチ回路34がそれぞれ1ライン
分の第1、第2の色データを並列出力する間、第1〜第
4の信号111〜114の2周期分が駆動回路35−1
〜35−nに供給される。第1〜第4の信号の最初の1
周期では、選択信号141−1によって駆動回路35−
1〜35−iが選択され、第1〜第4の信号の次の1周
期では、選択信号141−2によって駆動回路35−
(i+1)〜35−nが選択される。ここで、i=n/
2である。このように、選択信号141−1、141−
2によって駆動回路の駆動を分ける理由は、1ライン分
の発熱抵抗体列を同時に駆動すると一度に多くの電流が
流れ、電源容量を大きくしなければならないからであ
る。
【0009】駆動回路35−1〜35−nは、それぞれ
図9に示すように、ゲート121〜126と発熱抵抗体
140とを有する。ゲート121〜124に供給される
第1〜第4の信号111、112、113、114は、
それぞれ図10に示すように、イエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックに対応する通電時間t1、t2、t3、
t4を示す信号で、各ゲート121〜124へ一定周期
で同時に立上げるように供給される。一方、ゲート12
1〜124には、ラッチ回路32、33から1画素分の
第1の色データ101、102が第1〜第4の信号11
1〜114の2周期期間供給され、第1の色データ10
1、102がイエロー”0、0”のとき、ゲート121
が開き、マゼンタ”1、0”のときゲート122、シア
ン”0、1”のときゲート123、ブラック”1、1”
のときゲート124がそれぞれ開く。各ゲート121〜
124の出力は、ORゲート125を介してANDゲー
ト126に供給される。
【0010】従って、ORゲート125からは第1〜第
4の信号111〜114のうちの1つが出力される。A
NDゲート126は、ORゲート125の出力とレジス
タおよびラッチ回路34からの第2の色データと選択信
号141−1(又は141−2)とを入力するもので、
駆動回路33−1〜33−iのANDゲート126は選
択信号141−1、駆動回路33(i+1)〜33−n
のANDゲート126は、選択信号141−1、駆動回
路33−(i+1)〜33−nのANDゲート126は
選択信号114−2によってそれぞれ選択される。ま
た、ホワイトすなわち何も色をつけないときには、第2
の色データbが”0”になるので、ANDゲート126
が閉じ発熱抵抗体140は発熱しない。
【0011】以上のように、選択信号141−1、14
1−2によって選択された駆動回路は、ラッチ回路3
2、33からの第1の色データ101、102に応じて
通電時間を示す第1〜第4の信号111〜114の1つ
を選択し、回路34からの第2色データに応じてホワイ
トのときには、通電しないように発熱抵抗体140の通
電時間を制御する。
【0012】また、以上に説明した印加時間制御の他
に、さらに電圧や電流を可変して印加エネルギーを調節
する従来の方法もある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の多色印
字方法において、記録用紙を逆搬送させる方法は、位置
決め精度や記録用紙を往復させるので、記録速度が遅く
なるという問題点がある。その理由は、逆搬送させて重
ね書きする方法では、記録用紙を搬送する過程で用紙の
セット位置により微妙に位置ずれが起こり易く、また、
通常の黒印字での1方向の搬送動作時間に比べ2倍以上
の時間を要するからである。
【0014】また、前記電圧を可変する方法があるが、
これは印字色毎に設ける必要がある。また、前記電流可
変制御の方法では、発熱素子毎に可変抵抗が必要になっ
てくる。このため電圧可変制御では、異なる電圧の数が
増えると電源回路が複雑化し、価格も高くなる。また、
電流可変制御では、ラインサーマルヘッドのように発熱
素子数が多いので、小型の可変抵抗が必要となり、スイ
ッチング時間等も無視できなくなるという問題点があ
る。
【0015】また、図7に示した印加パルスの時分割制
御法では、一定の印加時間内に1色目から3色目までの
印加パルスを常にシリアル入力するため、時間的な問題
がある。即ち、3色目の印字のみの場合であっても、1
色目、2色目の印加パルス時間の分だけ時間をおくので
高速印字に対応できないという問題点がある。
【0016】さらに、図8〜10に示した異なる印加パ
ルスを選択して発熱素子毎に入力させる方法では、異な
る印加パルスを互いに同期させて入力させる必要があ
る。このため通電信号となるストローブ信号が多くな
り、常時同じ記録タイミングに通電信号を合わせる必要
があるという問題点がある。
【0017】本発明は、多色印字において、電圧や電流
を可変することなく、また高速デバイスを使用しないで
高速印字を実現することのできる多色印字サーマルプリ
ンタを得ることを目的としている。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
目的を達成するために、融点の異なる複数色の熱溶融性
インクを基材上に層状に塗布して成る多色感熱層を有す
る記録紙に、複数の発熱素子が配列されて成る印字ヘッ
ドにより印字を行う多色感熱プリント装置において、上
記複数の発熱素子の各々が印字する色に応じた複数の印
字データが並列に入力され、そのうちの1つをセレクト
信号に応じて選択する選択手段と、上記複数の発熱素子
の各々に通電して発熱させるために複数設けられ、その
各々に共通の通電信号が与えられると共に、上記選択手
段で選択された印字データと対応する発熱素子には、上
記通電信号を上記選択された印字データに応じた時間で
マスキングして与えるように成された複数の駆動手段
と、上記セレクト信号と上記通電信号とを生成して上記
選択手段と上記複数の駆動手段とを制御する制御手段と
を設けている。
【0019】また、上記印字データを、各色に応じて上
記マスキング時間を示す印字マスクデータに生成するよ
うにしてもよく、この印字マスクデータを上記制御手段
で生成するようにしてもよい。
【0020】また、上記印字データを記憶する記憶手段
を設け、上記選択手段により上記記憶手段から上記印字
データの1つを上記セレクタ信号に応じて選択するよう
にしてもよい。
【0021】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して詳細に説明する。図1において、本発明
の最良の実施の形態は、色毎の印字マスクデータを生成
し、かつそのデータを出力するコントロール部100
と、その各色の印字マスクデータを5段階に分けて記憶
する印字マスクデータ記憶部400と、各段階毎の印字
マスクデータを選択して各発熱素子の駆動部分に接続す
るゲート部300と、各発熱素子を駆動する発熱体駆動
部200と、多数の発熱素子が配列されて成るサーマル
印字ヘッド500とから構成される。
【0022】次に概略的な動作について説明する。印字
を行う場合は、まずコントロール部100は1ライン分
の多色印字データを後述するストローブ信号のマスキン
グ時間を示す印字マスクデータi〜mに変換し、印字マ
スクデータ記憶部400へ出力する。尚、印字マスクデ
ータi〜mはシリアルでもパラレルでもよいが、発熱素
子の数だけ印字マスクデータを入力しなければならない
ので、印字マスクデータi〜mをシリアルに構成し、印
字マスクデータ記憶部400に入力された印字マスクデ
ータi〜mをシリアル−パラレル変換することが望まし
い。
【0023】次に、コントロール部100は印字マスク
データi〜mを印字マスクデータ記憶部400へ出力し
た後、ゲート部300へセレクト信号fを出力すること
により、発熱体駆動部200に入力された印字マスクデ
ータを選択することができる。ここでセレクト信号f
は、コントロール部100により各色を発色させるのに
十分な印加エネルギーとなる一定の時間幅で切替わる。
また、1ラインの全色分の印字動作中に次ライン分の印
字マスクデータを印字マスクデータ記憶部400にセッ
トしておき、同じ動作を繰り返す。
【0024】次に図1の具体的な構成例を図2を参照し
て詳細に説明する。図2の回路は、クロック発生回路
1、パルス幅制御回路2、サンプリング信号生成回路
3、CPU4、ラインメモリ5、制御信号生成回路6、
印字マスクデータ生成回路7、データセレクト回路8、
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色用のラッチ
回路9〜13、シフトレジスタ回路14〜18、発熱素
子19、駆動用トランジスタ20、ゲート素子21とか
ら構成される。尚、この図2は1個の発熱素子19を駆
動するための回路である。また、ここでは基材上に融点
の異なるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色
の熱溶融性インクを層状に塗布した感熱層を有する多色
感熱紙を用いた感熱記録式の多色感熱プリント装置の場
合を例として示している。
【0025】また、図1のコントロール部100は、図
2のクロック発生回路1、パルス幅制御回路2、サンプ
リング信号生成回路3、CPU4、ラインメモリ5、制
御信号生成回路6、印字マスクデータ生成回路7によっ
て構成される。また、図1の発熱体駆動部200は、図
2の駆動トランジスタ20、ゲート素子21で構成さ
れ、図1のゲート部300は、図2のデータセレクタ回
路8により構成される。また、図1の印字マスクデータ
格納部400は、図2のラッチ回路9、10、11、1
2、13、シフトレジスタ回路14、15、16、1
7、18により構成され、さらに印字ヘッド500は、
発熱素子19で構成されている。
【0026】次に動作について説明する。クロック発生
回路1によって動作するCPU4は印字要求を受けたと
き、ラインメモリ5より1ライン分の印字データeを読
み込み、印字マスクデータ生成回路7に出力する。印字
マスクデータ生成回路7は入力された印字データから多
色印字可能な印字マスクデータi、j、k、l、mを生
成し、5つのシフトレジスタ回路14、15、16、1
7、18へ出力する。その際、CPU4は制御信号生成
回路6を制御してシフトレジスタ回路14、15、1
6、17、18に対して印字マスクデータi、j、k、
l、mの同期取り込み信号となるシフトロック信号hを
出力する。ここで、各色の印字マスクデータは発熱素子
19の全個数分のデータがシリアルになって1ライン分
入力される。
【0027】シフトレジスタ回路14、15、16、1
7、18に印字マスクデータが発熱素子19の全個数分
入力されると、制御信号生成回路6よりラッチ信号gが
ラッチ回路9、10、11、12、13に同時に出力さ
れ、シフトレジスタ回路14、15、16、17、18
に格納された各色の印字マスクデータi、j、k、l、
mが同時にラッチ回路9、10、11、12、13にそ
れぞれ記憶されてシリアル−パラレル変換される。CP
U4はラッチ回路9、10、11、12、13に印字マ
スクデータが記憶されると、発熱体駆動部200のゲー
ト素子21に対して発熱素子19の通電信号となるスト
ローブ信号cを出力する。またストローブ信号cがアク
ティブ出力されると、サンプリング信号生成回路3はク
ロック発生回路1からのクロックaによってサンプリン
グ信号bを生成する。
【0028】そしてパルス幅制御回路2はこのサンプリ
ング信号bに基づいて5つのラッチ回路に記憶された印
字マスクデータn〜rを切替えるためのセレクト信号f
をデータセレクト回路8に出力する。データセレクト回
路8でセレクトされた印字マスクデータに応じてストロ
ーブ信号cがアクティブな期間中、ゲート素子21がO
N・OFFされることにより、ストローブ信号がマスキ
ングされた駆動信号sが得られる。この駆動信号sによ
り駆動トランジスタ20をON・OFFして電流を制御
することにより、発熱素子19を発熱させて印字を行
う。ここで、多色印字するためには、印字マスクデータ
を切替えるセレクト信号fの時間間隔を適当に制御する
ことで実現することができる。
【0029】次に印字動作の原理を説明する。図3はあ
る発熱体ブロックについて注目した印字例を示す。最初
のスタート時、いずれかの色の印字データがある場合
は、全ての発熱素子19がONとなる。次にt1秒後、
イエロー色の印字データがある場合は、この発熱素子1
9がまずOFFされる。次にt2秒後、マゼンタ色の印
字データがある場合は、その部分の発熱素子19はOF
Fとなる。以下同様にt3秒後にシアン色の印字データ
のある発熱素子19がOFFとなり、t4秒後にブラッ
ク色の印字データのある発熱素子19がOFFとなり、
順次ストローブ信号がセレクトされた印字マスクデータ
に応じた時間だけマスキングされる。尚、印字しない白
となる部分での発熱素子は、通電開始となる時に発熱素
子をOFFにし、印加エネルギーを最初から印加しない
ので発色はしない。
【0030】図4は多色感熱記録紙がイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの4色を発色するのに必要な通電
時間を示しており、各色の通電時間がそれぞれイエロー
<マゼンタ<シアン<ブラックの大小関係となってい
る。従って、通電開始からt1、t2、t3、t4秒後
に各色が順次発色することになる。
【0031】本発明の多色感熱プリント装置では、1ド
ットライン分印字させるストローブ信号cの有効時間内
で図4のt1、t2、t3、t4秒毎に印字マスクデー
タを切替えることにより、印字マスクデータの内容に応
じて各発熱素子19毎に通電される時間が変化し、最終
的に印加エネルギーを可変して多色印字を行うことがで
きる。
【0032】次に本発明の実施の形態の動作について図
5を参照して説明する。始めにコントロール部100は
印字データより印字マスクデータを生成する(ステップ
201)。生成された印字マスクデータi〜mは印字マ
スクデータ記憶部400へ入力され記憶される(ステッ
プ202)。次にコントロール部100は発熱体駆動部
2にストローブ信号cがアクティブとなるように出力す
る(ステップ203)。また同時にコントロール部10
0は次ラインの印字データがあるかを判断し(ステップ
204)、ある場合は次ラインの印字マスクデータを生
成して(ステップ206)、印字マスクデータ記憶部4
00へ次ラインの印字マスクデータを格納する(ステッ
プ209)。また、次ラインの印字データがない場合は
一方の処理プロセスのみの動作となる。
【0033】さて、ストローブ信号cがアクティブとな
って出力された後のもう一方の処理プロセスでは、コン
トロール部100がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックの色を発色させるのに十分な印加エネルギーとなる
ような一定の時間間隔でゲート部300に対しセレクト
信号fを出力して、印字マスクデータ記憶部400に格
納されている印字マスク情報を切替えていく(ステップ
205)。全ての印字マスク情報を選択した後、コント
ロール部100はストローブ信号cを戻して非アクティ
ブとし(ステップ208)、全行印字が終了したかどう
かを判断する(ステップ210)。
【0034】全行印字が終了した場合は、一連の処理プ
ロセスを完了し、印字終了となる。また、全行印字が終
了しない場合は、感熱記録紙を1ライン分搬送して改行
処理を行う(ステップ207)。そして再びコントロー
ル部100は次ラインの印字マスクデータを有効にして
ストローブ信号cを印加する。そして同時に次々ライン
の印字マスクデータを生成して印字マスクデータ記憶部
400に格納し、以下同様な動作を繰り返す。
【0035】尚、次ライン印字データがあると判断され
た場合において(ステップ204)、次ラインの印字マ
スクデータが生成され、印字マスクデータ記憶部400
に次ラインの印字マスクデータが格納されるプロセス
は、もう一方の処理プロセスでストローブ信号cが非ア
クティブとなる(ステップ208)までに完了しなけれ
ばならない。
【0036】尚本発明は、感熱記録方式のみならず多色
感熱層を有するインクリボンを用いた熱転写式にも適用
することもできる。また図6(b)に示すように、発熱
素子を駆動するドライバ回路の駆動トランジスタ20を
図6(a)(図2の構成)のNPN型からPNP型に代
えると共に、ベース側のゲート素子21を図6(a)を
AND素子からNAND素子に代えて印字マスクデータ
を逆の論理にしてもよい。さらに、電源の電流容量を減
らすために1ラインの印字を2分割或いは複数分割にし
て行ってもよい。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による第1
の効果は、従来の逆搬送重ね書き方式の2倍以上の印字
速度が得られると共に、印字ズレを防止することができ
る。その理由は、多色印字するために逆搬送して重ね書
きし戻す往復動作がなくなるからである。
【0038】第2の効果は、各画素の色データを印字マ
スクデータのみで作成することができ、特に高速デバイ
スを必要としない。その理由は、各色毎の通電信号を各
画素へ同じ記録タイミングで印加する必要がなく、全画
素が印字マスクデータによって共通の1つの通電信号を
同一タイミングでマスキングして多色印字を行っている
からである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による多色感熱プリント装置の実施の形
態を示すブロック図である。
【図2】図1の具体的な構成例を示すブロック図であ
る。
【図3】ある発熱体の動作を説明するための構成図であ
る。
【図4】本発明による印字原理を説明するための特性図
である。
【図5】本発明の実施の形態の動作を示すフローチャー
トである。
【図6】本発明の他の実施の形態による発熱体駆動部を
示す構成図である。
【図7】従来の多色感熱プリント装置の動作を示す波形
図である。
【図8】従来の他の多色感熱プリント装置における熱記
録回路のブロック図である。
【図9】熱記録回路における1つの駆動回路を示す構成
図である。
【図10】熱記録回路の動作を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
1 クロック発生回路 2 パルス幅制御回路 3 サンプリング信号生成回路 4 CPU 5 ラインメモリ 6 制御信号生成回路 7 印字マスクデータ生成回路 8 データセレクト回路 9〜13 ラッチ回路 14〜18 シフトレジスタ 19 発熱素子 20 駆動トランジスタ 21 ゲート素子 100 コントロール部 200 発熱体駆動部 300 ゲート部 400 印字マスクデータ記憶部 500 印字ヘッド c ストローブ信号 f セレクト信号 i〜m 印字マスクデータ n〜r 印字マスクデータ s 駆動信号

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 融点の異なる複数色の熱溶融性インクを
    基材上に層状に塗布して成る多色感熱層を有する記録紙
    に、複数の発熱素子が配列されて成る印字ヘッドにより
    印字を行う多色感熱プリント装置において、 上記複数の発熱素子の各々が印字する色に応じた複数の
    印字データが並列に入力され、そのうちの1つをセレク
    ト信号に応じて選択する選択手段と、 上記複数の発熱素子の各々に通電して発熱させるために
    複数設けられ、その各々に共通の通電信号が与えられる
    と共に、上記選択手段で選択された印字データと対応す
    る発熱素子には、上記通電信号を上記選択された印字デ
    ータに応じた時間でマスキングして与えるように成され
    た複数の駆動手段と、 上記セレクト信号と上記通電信号とを生成して上記選択
    手段と上記複数の駆動手段とを制御する制御手段とを備
    えた多色感熱プリント装置。
  2. 【請求項2】 上記印字データは、各色に応じて上記マ
    スキング時間を示す印字マスクデータに生成されている
    ことを特徴とする請求項1記載の多色感熱プリント装
    置。
  3. 【請求項3】 上記印字データを記憶する記憶手段を設
    け、上記選択手段は上記記憶手段から上記印字データの
    1つを上記セレクタ信号に応じて選択することを特徴と
    する請求項1記載の多色感熱プリント装置。
  4. 【請求項4】 上記印字マスクデータを上記制御手段で
    生成することを特徴とする請求項2記載の多色感熱プリ
    ント装置。
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