JPH02147263A - ヘッド駆動ic - Google Patents

ヘッド駆動ic

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JPH02147263A
JPH02147263A JP63301158A JP30115888A JPH02147263A JP H02147263 A JPH02147263 A JP H02147263A JP 63301158 A JP63301158 A JP 63301158A JP 30115888 A JP30115888 A JP 30115888A JP H02147263 A JPH02147263 A JP H02147263A
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JP
Japan
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output
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latch
line
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JP63301158A
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English (en)
Inventor
Shuji Ishihara
秀志 石原
Haruo Yamashita
春生 山下
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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 本発明は、本来2値記録を行なう記録装置において、濃
度パターン法を用いて階調情報を2値化し面積階調方式
により多階調表現を行なうもので、LEDアレイ、液晶
シャッタアレイを用いた電子写真記録装置や、熱転写記
録装置等に広く応用できるヘッド駆動ICに関するもの
である。
従来の技術 本来、2値記録を行なう記録装置において多階調の画像
信号を記録するには、記録ドツト数の多少で中間調を表
現する面積階調方式があり、濃度パターン法についても
種々の文献等で記されている。(例ばrハードコピーに
おける階調、色再現の手法1 テレビジョン学会誌 V
o137  )発明が解決しようとする課題 しかし、濃度パターン法で中間調を表現する場合、1画
素を複数ドツトで表現するため階調数を増加するに従い
1画素を表現するマトリックスサイズも大きくなるので
、画像信号の1ライン毎に濃度パターンマトリックスサ
イズで決定される記録装置のライン数分の記録情報を転
送する必要がある0例えば6ビツトの階調信号(64階
調)を8×8の濃度パターンマトリックスで表現する場
合、画像信号の1ラインが256画素であると記録装置
の1ラインは2048ドツトとなり、2048ドツトを
8ライン分転送する必要がある。そのため、駆動回路や
メモリの速度の制限から記録時間が長くなってしまうそ
れを解消するために、複数の処理回路を設はパラレルに
転送を行なえば記録速度は短縮されるが、そうする−と
周辺回路が大掛かりになってしまいコストが高くなると
いう問題点があった。
本発明は、上記問題点に鑑みて、画像信号の階調情報を
濃度パターン法により2値化する機能をヘッド駆動IC
に内蔵させることにより、濃度パターン法による階調記
録を高速化S、しかも周辺回路が大掛かりになることな
く記録を行なうことを目的としている。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するため第1の発明のヘッド駆動ICは
、1tJ情報を記憶するラインバッファと、前記ライン
バッファの階調情報と副走査方向の位置情報に応じて2
値デ〜りを出力する濃度パターン発生手段と、前記濃度
パターン発生手段の出力に接続された複数本のシフトレ
ジスタと、前記シフトレジスタの出力を記憶するラッチ
と、前記ラッチの出力により記録体を通電駆動するドラ
イバを備えたことを特徴とする。
また、第2の発明のヘッド駆動ICは、上記課題を解決
するため、階調情報を記憶するラインバッファと、入力
された主走査方向および副走査方向の位置情報に応じた
閾値を出力する閾値格納手段と、前記ラインバッファの
階調情報と前記閾値格納手段の出力を比較する比較手段
と、前記比較手段の出力を直並列変換するシフトレジス
タと、前記シフトレジスタの出力を記憶するラッチと、
このラッチの出力により記録体を通電駆動するドライバ
を備えたことを特徴とする。
作用 第1の発明によるヘッド駆動ICは上記構成を有するこ
とにより、入力された画像信号をIC内部のラインバッ
ファに貯え、このラインバッファに記憶された階調情報
を読み出し、この階調情報により階調に応じた濃度パタ
ーンマトリックスを濃度パターン発生手段によって選択
し、入力された副走査方向の位置情報から濃度パターン
マトリックスの第何列かを選択することにより2値化デ
ータを決定し、2値データをパラレルに出力する。
パラレルに出力された2値データはそれぞれに接続され
たシフトレジスタで直並列変換され、入力されたSTB
信号によりラッチに記憶される。そして、ラッチの出力
に応じてドライバが記録体を選択的に駆動して記録装置
のそのラインでの記録を終える。
記録装置の次のラインでは、再び階調情報をラインバッ
ファから読み出し、濃度パターン発生手段はある画素に
対して前ラインと同じ濃度パターンマトリックスを選択
するが入力される副走査方向の位置情報が変化するため
、その位置情報に応じた2値データを決定する。こうし
て濃度バタンマトリックスのサイズにより決定されるラ
イン数に相当する回数だけ同様の動作を行なうことによ
り、画像信号の1ラインの記録を終える。
また、第2の発明ではラインバッファから階調情報を読
み出す動作は第1の発明と同じであるが、階調情報を2
値化する動作が異なる。すなわち、入力された主走査方
向の位置情報と副走査方向の位置情報により閾値格納手
段がその位置情報に応じた閾値を出力し、比較手段が階
調情報と閾値を比較することにより2値化を行なう、ラ
インバッファから1つの画素の階調情報を読み出す間に
主走査方向の位置情報は濃度パターンマトリックスのサ
イズにより決定されるドツト数に相当する回数だけ変化
し、その位置情報に応じた閾値が閾値格納手段から出力
され、その画素の階調情報と比較手段により比較され2
値データが決定される。
比較手段から出力された2値データはシフトレジスタで
直並列変換され、入力されたSTB信号によりラッチに
記憶される。そして、ラッチの出力に応じてドライバが
記録体を選択的に駆動して記録装置のそのラインでの記
録を終える。
記録装置の次のラインでは、副走査方向の位置情報も変
化するため、その画素の階調情報はさらに異なった閾値
と比較され2値データが決定される。こうして濃度パタ
ーンマトリックスのサイズにより決定されるライン数に
相当する回数だけ同様の動作を行なうことにより、画像
信号の1ラインの記録を終える。
実施例 以下本発明の第1の実施例を図面を参照しながら説明す
る0本発明の第1の実施例では、1画素あたりにビット
で構成されたm画素の階調情報を記憶しシリアルに読み
出すラインバッファと、kビットの階調情報をiXj 
(iXj−”2k)サイズの濃度パターンマトリックス
で2値化するため記録装置の副走査方向のラインをjラ
インカウントするラスタスキャンカウンタと、ラインバ
ッファの階調情報とラスタスキャンカウンタの出力に応
じてiビットの2値化データがパラレルに出力される濃
度パターン発生手段と、濃度パターン発生手段の出力に
接続されたi本のシフトレジスタと、シフトレジスタの
出力を記憶するn(n=iXm)ビットのラッチと、ラ
ッチの出力によりnドツトの記録体を通電駆動するn個
のドライバを備え、i本のシフトレジスタのうち第S番
目(S=0〜1−1)のシフトレジスタは濃度パターン
発生手段の第S番目の出力を直並列変換するものであり
、その出力はラッチの第(IXi+5)(1=O〜m−
1)番目の入力に接続されている。
さらに説明を分かりやすくするため、k=4.1=j=
4、すなわち4X4の濃度パターンマトリックスを用い
て4ビツトの階調信号を2値化するもので、m−32、
n=128、ラインヘッドのドツト総数が4096ドツ
トの場合について述べる。
第1図は、本発明のヘッド駆動ICのブロック図である
2はラインヘッドをドライブする128個のドライブ回
路、3はドライブ回路2に対応する128ビツトのラッ
チ、4は32ビツト長の4本のシフトレジスタSRO〜
SR3からなる128ビツト長のシフトレジスタ、5は
32画素分の階調情報を記憶しラインバッファとして機
能する4ビツト幅のラインメモリ、6はクロック信号(
CLK)によりカウントアツプしラインメモリ5に5ビ
ツトのアドレスを与えるアドレスカウンタ、16はST
B信号によりカウントアツプする2ビツトのラスタスキ
ャンカウンタ、7は4×4サイズの濃度パターンマトリ
ックスを24個格納した濃度パターン発生ROMである
。なお、シフトレジスタ4のSROの出力はラッチ3の
第0、第4、・・・、第124ドツトに、SRIの出力
はラッチ3の第1、第5、・・・、第125ドツトに、
SR2の出力はラッチ3の第2、第6、・・・、第12
6ドツトに、SR3の出力はラッチ3の第3、第7、・
・・、第127ドツトにそれぞれ接続されており、また
、濃度パターン発生ROM7の4ビツトの出力PO1P
1、R2、R3はシフトレジスタ4の5RO1SR1、
SR2、SR3の入力にそれぞれ接続されている。
第2図は、本発明のヘッド駆動ICを用いて構成したヘ
ッド駆動回路である。
1は4096ドツトの記録体を有するラインヘッド、2
0は第1図に示す本実施例のヘッド駆動IC117は5
ビツトのアドレスから32本の信号にデコードするデコ
ーダである。
本実施例では、ラインヘッド1は1024画素、すなわ
ち4096ドツトであり、それぞれのヘッド駆動IC2
0は32画素、すなわち128ドツトの駆動を受は持つ
から、ラインヘッド1の全ドツトを駆動するためにはヘ
ッド駆動IC20は32個必要である。4ビツトのデー
タバス、10ビツトのアドレスバスの内の下位5ビツト
、クロック信号(CLK)、アドレスカウンタ6とラス
タスキャンカウンタ16の初期化信号(CLR)、およ
びラッチ信号(STB)は、全ICに共通に入力され、
アドレス入力(Ain)の上位5ビツトは、デコーダ1
7により32ビツトのセレクト信号にデコードされ、各
ヘッド駆動IC20のCE大入力与えられる。
上記回路構成により、32個使用するヘッド駆動IC2
0の中のラインメモリ5は、1024画素のラインメモ
リに拡張され、データバスとアドレスバスを通じて4ビ
ツト16階調のデータをランダムアクセスできる。
次に、ヘッド駆動IC20内の動作を説明する。
本実施例では濃度パターン発生手段として4×4の濃度
パターンマトリックスを24個格納した濃度パターン発
生ROM7を用いており、その内容を第3図に示す0本
実施例では濃度パターンマトリックスとして4×4のベ
イヤー型のマトリックスによる濃度パターンを用いた。
第3図においてH2〜H5はラインメモリ5の出力で各
画素の階調を表わしており、HO〜H1はラスタスキャ
ンカウンタ16の出力で位置情報を表わしている。
また、PO〜P3は濃度パターンROMに格納されたそ
れぞれ1″もしくは0“のデータで4個1組で濃度パタ
ーンマトリックスの1列の2値化データを表わしている
。すなわち、H2〜H5、HO〜H1は濃度パターン発
生ROM7のアドレスとしてそれぞれ、濃度パターンマ
トリックス、濃度パターンマトリックス内のラインを選
択し、階調情報、位置情報に応じた2値化データPO〜
P3がそれぞれシフトレジスタ4のSRO〜SR3にパ
ラレルに出力される。
例えば、ある画素の記録する階調情報が6の場合、H2
=0、H3=1、H4=1、H5=Oとなり濃度パター
ン発生ROM7の第6マトリツクスが選択されて、HO
=0、H1=0でマトリックスの第1列目のデータ、す
なわちPO=1、P1=0、P2=1、P3=0が出力
され、HO=1.81=Oでマトリックスの第2列目の
データ、すなわちpo=o、P1=、1、P2=O1P
30というように出力されていく。
ラインメモリ5に書き込まれている4ビツトの階調情報
は、アドレスカウンタ6により与えられる5ビツトのア
ドレスにより32画素分連続で読み出される。アドレス
カウンタ6が一巡し、ラインメモリ5の内容が全て読み
出されると、STB信号によりシフトレジスタ4に送出
された2値化データがラッチ3に記憶され、ラッチ3の
出力に応じてドライブ回路2が記録体を選択的に駆動し
そのラインの記録を終える。そして、記録装置が副走査
方向の次のラインに進むとともにラスタスキャンカウン
タ16の出力がカウントアツプするため、位置情報が変
化し、濃度パターン発生ROM7はその位置情報に対応
した2値化データをシフトレジスタ4へ送出することに
なる。こうして、記録装置での4ラインの間でラインメ
モリ5に格納された各画素の階調情報は濃度パターン法
により4X4のマトリックスで2値化され、画像信号の
1ラインを記録装置での4ラインで記録する。
本実施例では、4096ドツトのラインヘッド1を32
個のヘッド駆動IC20で同時に記録を行なえ、さらに
4ビツトの並列処理を行なっているため従来例と比べ少
なくとも32×4倍に、高速化できる。現実には、ライ
ンメモリ5をIC内に持っているため、配線や外部のバ
ス駆動のための遅延も少なく、さらに高速化が可能であ
る。
なお、本実施例ではラインバッファとしてラインメモリ
を用いたが4ビツト幅32ビット長のシフトレジスタと
選択器で構成してもよい。
次に第2の実施例について説明する。
第2の実施例では1画素あたりにビットで構成されたm
画素の階調情報を記憶しシリアルに読み出すラインバッ
ファと、kビットの階調情報を1Xj(iXj=2k)
サイズの濃度パターンマトリックスで2値化するため記
録装置の副走査方向のラインをjラインカウントするラ
スタスキャンカウンタと、主走査方向のクロックをiド
ツトカウントするクロックカウンタと、kビットの閾値
をixj個格納しラスタスキャンカウンタとクロックカ
ウンタの出力により得られる位置情報に応じた閾値を出
力する閾値格納手段と、階調情報と閾値を比較するにビ
ットの比較手段と比較手段の出力を直並列変換するn(
n=iXm)ビットのラッチと、ラッチの出力によりn
ドツトの記録体を通電駆動するn個のドライバを偏えた
構成とする。
さらに説明を分かりやすくするため、k=4.1=J=
4、すなわち4×4の濃度パターンマトリックスを用い
て4ビツトの階調信号を2値化するもので、m=32、
n=128、ラインヘッドのドツト総数が4096ドツ
トの場合について述べる。
第4図は、本発明の第2の実施例のヘッド駆動ICのブ
ロック図である。
2はドライブ回路、3はラッチ、30は128ビツト長
の第1のシフトレジスタ、16はSTB信号によりカウ
ントアツプし出力E2、E3が閾値ROMのアドレスの
上位2ビツトに接続されているラスタスキャンカウンタ
、31は32画素分の階調情報を記憶する4ビツト幅3
2ビット長の第2のシフトレジスタ、32は第2のシフ
トレジスタ31の4ビツトの入力として、Dinと第2
のシフトレジスタ31の出力Doutおいずれかを選択
する選択器、33はCLK信号によりカウントアツプし
、出力EO1E1がの閾値ROMのアドレスの下位2ビ
ツトに、またElの反転信号が第2のシフトレジスタの
クロック入力にそれぞれ接続されているクロックカウン
タ、34は第2のシフトレジスタ31の出力と閾値RO
Mの出力を比較し第1のシフトレジスタ30にシリアル
にデータを送出するコンパレータ、35は4ビツト幅の
閾値を格納した閾値ROM、36はElを反転するイン
バータである。
第5図は、本発明のヘッド駆動ICを用いて構成したヘ
ッド駆動回路である。
1はラインヘッド、21は第4図に示すヘッド駆動IC
である。
本実施例では、ラインヘッド1は1024画素すなわち
4096ドツトであり−、ヘッド駆動IC21は32画
素すなわち128ドツトの駆動を受は持つから、ライン
へラド1の全ドツトを駆動するためにはヘッド駆動IC
21は32個必要である。
また、選択器32の入力(SEL) 、クロック信号(
CLK)、ラスタスキャンカウンタ16の新期化信号(
CLR) 、およびラッチ信号(STB)は、全ICに
共通に入力される。
なお、本実施例においてラインバッファは第2のシフト
レジスタ31と選択器32により構成している。
データをラインバッファに書き込む場合は、各ICの選
択器32に与えるSEL信号をDinに設定することに
より、ヘッド駆動IC21の中の第2のシフトレジスタ
31は、32個分縦続に接続され、全体で4ビツト幅1
024画素のシフトレジスタを構成する。そして、4ビ
ツトのデータは、最初のヘッド駆動IC21の入力に与
えられ、出力は次のヘッド駆動IC21の入力に与えら
れ、4ビツト16階調のデータを1024画素分シリア
ルに書き込むことができる。
データをラインバッファから読み出す場合は、各ICの
選択器32に与えるSEL信号をDoutに設定し、第
2のシフトレジスタ31の入出力をリング状に接続した
リングバッファを構成する。
第2のシフトレジスタ31のクロック入力にはクロック
カウンタ33の出力E1の反転信号*E1が接続されて
いるから、第1のシフトレジスタ30が4回シフトレジ
ストするたびに1回シフトレジストすることになる。そ
して、32画素周期で同じデータを何度も読み出すこと
ができる。第2のシフトレジスタ31が32画素分連続
で読み出し一巡したとき、すなわち第1のシフトレジス
タ30に128ドツトのデータを送出したとき、STB
信号を与えることにより第1のシフトレジスタ30に貯
えられたデータをラッチ3に記憶すると同時にラスタス
キャンカウンタ16の出力をカウントアツプし、再度筒
2のシフトレジスタ31の内容を最初から読み出す。
次に、本実施例におけるヘッド駆動IC21内の動作に
ついて説明する。
本実施例において階調信号を濃度パターン法で2値化す
る手段は、コンパレータ34と閾値ROM35で構成し
ている。
第6図は閾値ROM35に格納した閾値を10進数で示
したものであり、同一のE2、E3における4個の閾値
でマトリックスの1列を表わしており、全体で4×4の
マトリックスを構成するように配置あれている。なお、
本実施例では4×4のベイヤー型の閾値マトリックスを
用いた。
第2のシフトレジスタ31から読み出されたBO〜B3
の階調情報はコンパレータ34で閾値ROM35の出力
CO〜C3と比較゛されて、BO〜B3の方が大きいと
“1′″が、小さいと0″が第1のシフトレジスタ30
に送られる。そしてCLK信号が入力されるとクロック
カウンタ33の出力EO1E1がカウントアツプし、閾
値ROM35はマトリックスの同一列の次の行の閾値C
O〜C3を出力する。また、第2のシフトレジスタ31
は*E1が入力される毎に次の画素の階調情報を出力す
るのに対し、閾値ROM35はCLK信号が入力される
毎に次の行の閾値を出力し、第1のシフトレジスタ30
もCLK信号が入力される毎にシフトレジストするため
、1画素の階調情報に対して同一列の4個の閾値と比較
され1″か0″が決定された4個のデータが第1のシフ
トレジスタ30にシリアルに送出される。
第2のシフトレジスタ31の4ビツトの階調情報が32
画素分読み出されるとSTB信号によりシフトレジスタ
4に送出された2値化データがラッチ3に記憶され、ラ
ッチ3の出力に応じてドライブ回路2が記録体を選択的
に駆動しそのラインの記録を終える。そして第2のシフ
トレジスタ31は32画素周期で同じデータを読み出す
のに対し、ラスタスキャンカウンタ16の出力E2、E
3はSTB信号が入力される毎にカウントアツプするの
で、閾値ROM35は次の列の閾値を出力する。こうし
て、記録装置の4ラインの間でラインバッファに格納さ
れた各画素の階調情報は濃度パターンマトリックスの全
ての閾値と比較され濃度パターン法により4×4のマト
リックスで2値化される。
本実施例では、全ての信号を正論理としているが、コン
パレータの比較条件を変えれば、負論理で構成すること
もできる。もちろん、ラインバッファにラインメモリを
用いてもよい。
本実施例では、1024画素のラインヘッド1を32個
のヘッド駆動IC21で同時に記録を行なえるため、従
来例と比べ少なくとも32倍に高速化できる。現実には
、ラインバッファを本来高速なシフトレジスタにより構
成しているため、IC外のRAMを用いたものと比べる
とさらに数倍の高速化が可能である。
また、本実施例では濃度パターンマトリックスで2値化
する2値化手段に濃度パターン発生ROMを用いたもの
に比べると、閾値ROMが閾値を格納するだけであるの
でICを構成するゲート数が少なくてすみ、さらに、ラ
インバッファにシフトレジスタを用いているためライン
メモリを用いたものよりICを構成するゲート数が少な
く構成できる。
なお、第1、第2の実施例とも濃度パターン発生ROM
、閾値ROMとROMを使用しているが、ゲートICに
よりROMと同様のデータを出力するものを構成しても
よい。
発明の効果 本発明は、上記構成の濃度パターン用ヘッド駆動ICを
用いることにより、画像信号の1ラインに対し、濃度パ
ターンマトリックスのサイズで決定される記録装置のラ
イン数に関わらず、1度だけ画像信号を転送すれば良く
、転送時間は極めて短時間ですむ。
記録に関しては、ヘッド駆動ICは、通常1個で32な
いし64画素の駆動を担当し、数10個で1ラインを構
成しているため、濃度パターンの発生は、数10個のヘ
ッド駆動ICが各々担当の画素群に対して同時に処理で
きる。したがって、記録時間は、従来に比べてICの個
数分の1になる。また、従来のラインメモリからヘッド
駆動ICへの転送に比べて、全ての処理が同一チップ内
で行なわれるため、さらに高速になる。
また、ラインヘッドの画素数が増えれば比例して同時処
理の多重度が増すため、記録時間はラインヘッドの画素
数に左右されず、画素数の多い高解像度の画像が高速に
記録できるようになる。さらに、記録速度の点から従来
性なえながった階調数の非常に多い場合、すなわち濃度
パターンマトリックスのサイズを大きくした場合でも画
像の記録が可能になるため、階調性のよい高画質の画像
を高速で記録する記録装置を簡単に構成することができ
る。さらに、高速で記録を行なうために周辺回路が大掛
かりになってしまうこともない等、その実用的効果は大
きい。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の第1の実施例におけるヘッド駆動IC
のブロック図、第2図はこのICを用いて構成されたヘ
ッド駆動回路のブロック図、第3図は第1の実施例にお
ける濃度パターン発生ROMに格納した2値化データを
示す図、第4図は本発明の第2の実施例におけるヘッド
駆動ICのブロック図、第5図はこのICを用いて構成
されたヘッド駆動回路のブロック図、第6図は第2の実
施例における閾値ROMに格納した閾値を示した図であ
る。 1−−−ラインヘッド、2−−−ドライブ回路、3−−
−ラッチ、4−−−シフトレジスタ、5ラインメモリ(
ラインバッファ)、7一−−濃度パターン発生ROM、
20.21−−一ヘッド駆動IC130−−−第1のシ
フトレジスタ、31−一一第2のシフトレジスタ、34
−m−コンパレータ(比較手段)、34−−一閾値RO
M。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名第 図 錫 図 第 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)階調情報を記憶するラインバッファと、前記ライ
    ンバッファの階調情報と副走査方向の位置情報に応じて
    2値データを出力する濃度パターン発生手段と、前記濃
    度パターン発生手段の出力に接続された複数本のシフト
    レジスタと、前記シフトレジスタの出力を記憶するラッ
    チと、前記ラッチの出力により記録体を選択的に通電駆
    動するドライバを備えたことを特徴とするヘッド駆動I
    C。
  2. (2)階調情報を記憶するラインバッファと、主走査方
    向および副走査方向の位置情報に応じた閾値を出力する
    閾値格納手段と、前記ラインバッファの階調情報と前記
    閾値格納手段の出力を比較する比較手段と、前記比較手
    段の出力を直並列変換するシフトレジスタと、前記シフ
    トレジスタの出力を記憶するラッチと、このラッチの出
    力により記録体を選択的に通電駆動するドライバを備え
    たことを特徴とするヘッド駆動IC。
JP63301158A 1988-11-29 1988-11-29 ヘッド駆動ic Pending JPH02147263A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05153379A (ja) * 1991-11-26 1993-06-18 Sharp Corp 二値画像印字装置
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