JPS6322666A - プリンタ用ヘツドの駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は通電時間により階調変化を得るビデオプリン
タやファクシミリ等に用いられるプリンタ、たとえば、
怒熱式サーマルプリンタ、昇華型プリンタ、熱量により
ドツトサイズを変える方式の熱転写プリンタや通電熱転
写プリンタのヘソドの駆動方法に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、熱を媒体としてプリントするプリンタをブ
ロック分割してプリントする時にブロック間に熱が低い
部分が発生し白いラインがプリントされるのを防ぐ為、
ヘッドの１端から各ドツトを少しずつ時間をずらしてヘ
ッドの他端まで順々に通電するようにするものである。

この様にすると光学濃度が低いドツトを除き、通電中の
ドツトの隣りの少なくとも１ドツトが通電されることと
なり、従ってブロック分割駆動の様な不連続性をなくし
、紙送り方向に発生する白いすしの発生を防止するもの
である。

〔従来の技術〕

従来、サーマルヘッド等のドライバは第２図に示す様に
１つの集積回路（以下ＩＣと呼ぶ）当り、数十ドツトの
発熱体をドライブする様になっている。そしてこのドツ
ト数と等しいビット数のシフトレジスタｌとラッチ２と
ゲート回路３とドライブトランジスタ４を備えていた。

又、消費電力のピークを下げるラインヘッド上のドツト
を数ブロックに分割して駆動させる同一ブロック内にあ
る゛複数のドライブＩＣのストローブ信号を１つに結線
し、ブロックのＩＣのデータアウト端子Ｄｏを、次のド
ツトを駆動するｔＣのＤＩ端子に接続していた。そして
、特定のブロックを選択しストローブ信号ＤＳＴを「１
」にするとそのブロックのＩＣに接続され、かつプリン
トするデータが入力されたドツトはすべて通電され、こ
れが終わると別のブロックのストローブ信号を選択し、
そのドツトを通電するという様にブロックごとに通電す
るものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしこの様に通電するとブロックの中心部では隣接す
るドツトも発熱しているので放熱しにくく、一方、ブロ
ックの端では隣接するドツトは発熱していないので放熱
しやすく、最高温度がブロックの中心に比較して著しく
低いものとなる。感熱紙や昇華性染料の転写等では、最
高温度と濃度が極めて密接な関係をもっている。従って
、プロ７りとブロックにはさまれる２ドツトは、特にプ
リント濃度が低くなり、これが紙送り方向に白いすじ又
は色の薄いすしとなって現れる。これは写真の様なビデ
オ画像をプリントするプリンタでは極めて大きな問題と
なる。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を除去する為、プリントに必要な階調数つま
り、ビデオデータの階調数と濃度補正をする為の階調数
を合わせた階調データのビット数のデータバス、及び複
数のプリセット付カウンタ、ドツトのアドレスを出力す
るシフトレジスタ、前記プリセント付カウンタの出力を
ランチする手段等の構成を備える様にしたものである。

つまり第２図の従来例にプリセット付カウンタが付加さ
れた事と、シフトレジスタはプリントするか否かの信号
の代わりに全ビットのうち１ドツト以内で、「１」レベ
ルを出力し、プリセット付カウンタのアドレスを決定す
る機能に変わっている点が異なっている。

〔作用〕

上記の様に構成し、プリンタインターフェースから階調
データをデータストロープクロック信号と共に入力する
。すると各プリセット付カウンタには各ドツトのプリン
ト濃度に対応した階調データがデータストロープ信号に
同期して、順次プリセットされる。そして、連続駆動モ
ードでは、プリセットが完了すると同時に通電をはじめ
、カウント用クロック信号によりプリセット付カウンタ
がキャリイを発生するまでの時間通電されることになる
。従ってヘッドの各ドツトがタイマーａ能をもっていて
、データストロープ信号の１同期ごとに次々と通電され
る。しかも隣接するドツトとは時差をもって通電される
が、濃度の高いドツトでは隣接するドツトも同時に通電
している事になりｌライン内で時間的に空間的に不連続
な通電は起らず、均一な通電となり前述の紙送り方向の
白いすしは発生が防止される。

〔実施例〕

以下、この発明を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明の駆動方式を用いる駆動回路の実雄側で
ある０本実施例はラインプリンタのドライバＩＣとして
一般的な３２ドツトの駆動回路を例に説明する。　１０
は３２ドツト分の駆動回路を集積化したドライバｔＣで
あり、シフトレジスタ１１、階調データを入力するり、
からり、までの６ビツトのデータバス、前記階調データ
をプリセット入力されダウンカウントするプリセット付
カウンタ１２、前記カウンタのＭＳＢ側出力出力ンチす
るＤ−ＦＦ１３、ヘッドのドライブトランジスタ１４、
タイマー回路１５等から構成されている。１６はサーマ
ルヘッドの１部分であり、３２ドツト分のみ記しである
。

又、１７はサーマルヘッド１６の温度を検出するサーミ
スタである。プリセット付カウンタ１２−１から１２−
３２はそれぞれ第３図の様に構成されている。

本実施例ではビデオデータの階調数を濃度補正の階調数
と合わせて６４階Ｘ１１−６ビツトの場合を例として説
明する。プリセント付ダウンカウンタは、通常、Ｄ型フ
リフブフロンブの全ビットの出力からドツトを通した出
力をそれぞれのＤ型フリップフロップに帰還させて作る
が、第３図のプリセット付カウンタ１２ａは、第４図に
示す、ゲートで構成されるＴ型フリップフロフプをアッ
プカウント°させ、それらの負論理が２進のダウンカウ
ントすることを利用する。方式を採用し、回路の簡素化
をはかっている。この為、このセントとリセットを行う
セットリセット回路１２ｂは、第５図に示す構成であり
、セントするデータの１の補数をセントする様になって
いる。つまり、リセットＲ（、を号が入力すると第３図
のＴ型フリップフロップは値が「０」、つまり全ビット
「１」となる、そして、キャリイＣａに「１」を出力す
る０次に００からり、にたとえば階調データ１０つまり
、ｒｏｏｌｏｌｏＪを人力し、プリセットＰＳをｒＯＪ
、−ｒＩＪ、−ｒＯＪと順に入力すると階調データは「
１１０１０Ｊとセットされる。その次にカウント用のク
ロックＣＣが、１０回ｒｌＪｒＯＪを繰り返すと第３図
のＣＬ端子にこれが入力し、全ビット「１」となり、リ
セット時と同様に、キャリイＣａに「１」を発生する。

この信号は、第１図においてＯＲゲートで、ＩＣ全体の
リセット信号Ｒと共に第６図にゲートの構成を示すＤ型
フリフブフロフプ（以下Ｄ−ＦＦと略す）　１３に入力
している。

このＤ型フリップフロンブのランチ機能と出力Ｑに接続
されているＮＡＮＤゲートにより、ＩＣ全体のリセｙト
Ｒ入力後、シフトレジスタの出力Ｑつまりランチストロ
ーブ信号が「１」から「０」になった後でかつイネーブ
ル信号Ｅ１が「１」レベルの時にドライブトランジスタ
１４を１回だけ導通させる機能をもっている。そして、
プリセットカウンタ１２のキャリイが発生するとドライ
ブトランジスタ１４は高抵抗となる。一方、シフトレジ
スタは第７図の様に構成されている０図中のＤ−ＦＦは
Ｄ型フリフプフロフプであり第６図の内容のものである
。ここでポジシランのセレクト端子ＳＬは、ＩＣが、ラ
インの１ドツト目を含む位置に実装される場合、もしく
はブロック分割駆動時のブロックの１ドツト目を含む位
置に実装される場合に「０」レベルに設定され、リセッ
トＲにより全てのＱ出力がｒＯＪになった後、データス
トロープ用のクロックＤＣが「１」から「０」に１回目
の変化をする時出力Ｑ１か「１」になり２回目以降クロ
ックＤＣが入るたびにｒｌＪになってぃ°る出力Ｑの位
置かＱ、からＱ、へＱ、がらＱ３′へと移動してＱ３意
か「１」となる時、次段に接続されるＩＣへのキャリイ
アウドｃｏとして出力される０次のクロックＤＣが入力
すると全ビットの出力Ｑは「０」になる０次段以降に接
続されるＩＣはセレクト端子ＳＬはｒｌＪレベルに設定
される。

そして、キャリイイン端子ｔＣに前段のｔＣの前記キャ
リイアウドＣｏが接続される。キャリイイン端子ＩＣが
ｒｌＪレベルの時に、データストロープ用のクロックＤ
Ｃが入力すると出力Ｑ、がｒｌＪとなり、゛さらにクロ
ックＤＣが入るたびに、前述の様に「１」となる出力Ｑ
がＱ。に向って移動する。この様にして、シフトレジス
タ１１はデータストロープ用のクロックＤＣと同期して
送られてくる階調データのアドレスを発生し、階調デー
タを対応するドツトのプリセット付カウンタ１２に記憶
させる機能をもっている。又、プリント中にＩＣｌ０の
カウント用クロック端子Ｃｃのクロフク信号が接触不良
等で入力されなくなった場合に、サーマルヘッド１６が
通電され放しになり損傷するのを防ぐ為、イネーブル信
号Ｅ１を「０」にする機能を有するタイマー回路１５を
備えている。

ＣＤ端子は連続駆動とブロック分割駆動を切り換える選
択端子であり、イネーブル信号Ｅ、を制御する。そして
、ラッチ機能を有するＤ型フリップフロップ１３　（１
３−１から１３−３２）の出力とドライブトランジスタ
１４　（１４”　１から１４−３２）の間に接続された
ゲー）Ｘ（ＸＩからＸ３２）をイネーブル信号Ｅ１によ
り制御し、ドライブトランジスタ１４の通電を制限する
。さらに選択端子ＣＤはゲートＧでカウント用クロック
信号の入力を制限し、プリセット付カウンタの動作を制
御する０選択端子ＣＤは連続駆動時にｒｌＪレベルにす
る。この時カウント用クロックＣＣが入力中ならイネー
ブルＥ１がｒｌＪレベルとなり、ゲートＸとゲートＧを
イネーブルにする。ゲートＸはセット付カウンタ１２は
プリセットが完了すると同時にドライブトランジスタ１
４を通電させかつ、ゲートＧを経たカウント用クロック
によりタウントダウンする。

各ドツトのドライブトランジスタ１４は各プリセット付
カウンタ１２の値が０になるまで通電を続ける。

一方、ブロック分割駆動時は選択端子ＣＤを「０」レベ
ルにする。ブロック内のデータがセット完了後、ブロッ
クストローブ信号ＢＳを「１」レベルにすると一定時間
、イネーブル信号Ｅ１がｒｌＪレベルになる。この間に
、ゲートＸはドライブトランジスタ１４の通電を許し、
ゲートＧはプリセット付カウンタ１２のダウンカウント
を開始させ、その内容が「０」になるまでの時間、ドラ
イブトランジスタ１４の通電が行われる。この様に、従
来方式のブロック分割駆動とブロック間にすしが出ない
連ＶＬｖＬ動方式の切換え可能である。又、第１図実施
例では、データバスの階調データに応じてヘッドの各１
ドツトごとに異なる通電時間を得る事を実現している。

第８図は連続駆動式のＩＣ接続図であり、第１０図のタ
イミングチャートに従って動作する。第９図はブロック
分割駆動時のＩＣ接続図であり第１１図のタイミングチ
ャートに従って動作する。第８図と第９図は、連続駆動
の選択をする選択端子ＣＤとセレクト端子ＳＬ、キ中す
イイン端子ＣＩキャリイアウド端子ＣＯについてのみ記
したものであるが、電源やデータバス、各種クロック信
号等については記述はされていないが、配線されている
ものとする。又、ＩＣの数も全数図示していないが、ｌ
ライン当り６４０　ドツトを例にとると、１０個のＩＣ
が実装される。又、第９図では、６４０　ドツトでＢ＋
　からＢ、。までの１０プロ７りによる１０分割の場合
の接続例を示している。これらのＩＣの接続は第７図で
シフトレジスタの機能と動作と接続法を説明してきたが
、それを実際に接続する場合の実施例を第８図、第９図
に示している。これらの接続例について第１０図と第１
１図のタイミングチャートに基づき、全体の動作の流れ
を説明゛する。

第１０図は連続駆動時のタイミングチャートである。

リセット後、データストロープ用のクロックの立下りで
各ドツトの階調データをプリセットするラッチストロー
ブ信号が発生する。これはシフトレジスタの出力である
、ラッチストローブ信号がｒｌＪの時データバス上にあ
る階調データをプリセント付カウンタが読込み、ラッチ
ストローブ信号の立下りでデータのプリセントを行う、
データストロープ信号の立下りからカウント用のクロッ
クによりプリセント付カウンタがダウンカウントを開始
し、同時にヘッドへの通電を開始する。そして、プリセ
ット付カウンタの内容が０、つまり全ビット「１」にな
るとヘッドの通電を停止する。

ヘッドの通電開始はデータストロープ用のクロックの立
下りごとに隣りのドツトが順次、通電されていく、つま
り、１ライン当りのドツト数をｎとするとランチストロ
ーブ信号１からｎの立下りでそれぞれ、ヘッドドライブ
１からｎが通電開始する。第１０図では、カウント用ク
ロック周波数はデータストロープ用のクロックの２倍で
記しであるが、ｌライン当りのプリントスピードと階調
数のバランスにより、任意に設定できるものであり、整
数倍又は整数分の１にすることができる。さらに階調数
の多い場合で階調データのＬＳＢ側のｌビットの誤差が
問題にならない場合は、データストロープ用のクロック
とカウント用のクロックとを少数倍の関係、つまり非同
時とする事も可能であり、これも本発明に含まれる。又
、第１０図に示す様に隣接するドツトの通電開始時間差
はデータストロープ用のクロック周波数に反比例する。

１ラインをプリントするのに要する時間ＴはＴ　−’　
（１ラインの総ドツト数）／（データストロープ用クロ
ック周波数） となる、又、ピーク消費電流ｉｐはサーマルプリンタに
おいて Ｉｐｏｏｌ／（データストロープ用クロック周波数） となる、従って、電源容量の違い、たとえば、乾電池か
、自動車用バッテリか、ニッケルカドニウム電池か、電
燈線かによって、データストロープ用クロック周波数を
図示しないクロック発生回路により可変して発生させる
か又は設計条件によりクロック周波数を選択して設定す
るものである。

また、電源に何を使うかは、図示しない電源判別センサ
により検出し、自動的にクロック周波数を可変する事も
可能である。さらに、従来のブロブり分割駆動によるピ
ークＴ１．’ａの低減と異なり、整数分の１だけでなく
連続的なピークｔｉ値の設定も可能である。この様にし
て、与えられた電源条件の中で、最高のプリントスピー
ドを設定可能である。　第１１図は、ブロック分割駆動
時のタイミングチャートである。リセット後、データス
トロープ用のクロックの立下りで各ドツトの階調データ
をプリセット付カウンタにランチするラッチストローブ
信号が発生する。これはシフトレジスタの出力である。

そして高速で順次プリセント付カウンタに各ドツトの階
調データを書込んでいく。

つまりｌラインｎドツト（ｎ＝ｌｘｍ）で１分割駆動す
る場合、１からｍドツト分の階調データを順次プリセン
ト付カウンタに書込んでいく、第９図の接続では、ｌブ
ロックが一斉に同じ内容の階調データになるので、ブロ
ックストローブ信号は１ブロツクからｌブロックまで順
次にストローブを行う、ｌブロックの階調データの書込
みが終ると図示されない次のブロックの階調データの書
込みを開始すると同時に、書込みの終ったブロックのブ
ロックストローブ信号が「１」になり、１からｍドツト
の通電つまりヘッドドライブが行なわれる。これと同時
に、カウント用クロックが発生し、前記プリセント付カ
ウンタがカウントダウンする。プリセント付カウンタの
内容がＯｌつまり全ビット「ｌ」になるとヘッドの通電
が停止する。

これらの動作をｌブロックが終了するまで繰り返し、１
ライン分のプリントを終了する。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば次の効果を存する。

＋１１熱を媒体とするプリンタをブロック分割駆動する
際生じる、すし状のプリント濃度の低い部分の発生をな
くし、美しいプリントを実現する。

（２）使用する電源の大きさによりヘッドの分割駆動数
を変える必要がなく、プリンタの開発期間と開発費用を
削減する。

（３）ヘッドの分割駆動の際、発生するパルス状の電流
を、なめらかな台形の波形に変える事ができるので電源
の応等特性やノイズが緩和される。

（４）連続駆動とブロック分割駆動が選択できるの゛で
、従来のブロック分割式の設計コンセントの機器への適
用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の駆動方式を用いる駆動回路の実施例を
示す図面であり、第２図は従来のドライバ回路の構成を
表す図であり、第３図はプリセット付カウンタの１回路
図、第４図はＦＦの回路図、第５図はセットリセット回
路の回路図、第６図はＤ−ＦＦの回路図、第７図はシフ
トレジスタの回路図であり、第８図は連続駆動時のＩＣ
接続ブロック図であり、第９図はブロック分割駆動時の
ＩＣ接続ブロック図であり、第１０図は連続駆動時のタ
イミングチャートであり、第１１図はブロック分割駆動
時のタイミングチャートである。 １０・・・ＩＣ（集積回路） １１・・・シフトレジスタ １２−１〜１２−３２・・・プリセット付カウンタ１３
−１〜１３−３２・・・Ｄ型フリフプフロソブ１４−１
〜１４−３２・・・ドライブトランジスタ１５・・・タ
イマー回路 １６・・・サーマルヘッドの１分 １７・・・サーミスタ １２ａ・・・Ｔ型フリップフロップ １２ｂ・・・セントリセット回路 以上 出願人　セイコー電子工業株式会社 従来のドフィノＶ回路図 裏４図 Ｄ−ＦＦの回路口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）プリンタ用ヘッドのドライバＩＣ（集積回路）が
   、ヘッドの通電時間を制御する複数のプリセット付カウ
   ンタ、及び、複数ビットの階調データを前記プリセット
   付カウンタに送るデータバス、階調データのプリセット
   を制御するシフトレジスタ、前記プリセット付カウンタ
   の内容が特定の値になった事を検出する複数の検出手段
   、ヘッドの各ドットに流れる電流をスイッチングする複
   数のドライブトランジスタを少なくとも備え、ラインヘ
   ッドの１端のドットからラインヘッドの他端のドットま
   で前記シフトレジスタのクロック信号に同期して順々に
   通電を行う事を特徴とするプリンタ用ヘッドの駆動方法
   。
2. （２）前記ドライブトランジスタの通電を制限するゲー
   ト及び、前記プリセット付カウンタのカウント用クロッ
   ク信号の入力を制御するゲート、各ドットを順々に駆動
   する連続駆動とブロック分割駆動を選択する選択端子を
   備え、前記の２種類のゲートが前記選択端子の信号によ
   り制御され、連続駆動とブロック分割駆動との選択が可
   能な事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプリン
   タ用ヘッドの駆動方法。
3. （３）電源の電流容量に応じて、階調データのプリセッ
   トを行う前記シフトレジスタのデータストロープ用クロ
   ック信号の周波数を可変する手段を有する特許請求の範
   囲第１項記載のプリンタ用ヘッドの駆動方法。