JPH04305471A

JPH04305471A - サーマルヘッドの駆動制御装置

Info

Publication number: JPH04305471A
Application number: JP3070993A
Authority: JP
Inventors: Hisayoshi Fujimoto; 久義藤本; Masatoshi Nakanishi; 雅寿中西; Kunio Motoyama; 本山　邦雄
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1991-04-03
Filing date: 1991-04-03
Publication date: 1992-10-28
Anticipated expiration: 2013-02-04
Also published as: JP2708285B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はサーマルヘッドの駆動制
御装置、特に発熱素子を駆動する制御信号を形成する装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】サーマルヘッドは、印字ドットに対応し
た複数の発熱素子を並設しており、この並設された発熱
素子群の各発熱素子を印字データに基づいて選択的に通
電することにより、感熱紙に直接、あるいはインクリボ
ンを介して印字を行うものである。この種のサーマルヘ
ッドでは、印字速度が速くなると発熱素子の温度が低下
しないうちに次の通電が開始され、このためサーマルヘ
ッドの表面温度が高くなって印字むらが発生するという
問題がある。また、ヘッドの蓄熱温度が上昇すると熱応
力によってヘッドにクラックや気泡が生じ、ヘッド寿命
が低下するという問題がある。そこで、従来では各発熱
素子の過去の熱履歴を検出して発熱素子への通電時間を
制御することが行われている。

【０００３】図５には、従来の駆動制御装置の一例が示
されており、印字データがクロック信号に基づいて格納
されるシフトレジスタ１には、ラッチ回路２を介してゲ
ート回路３ａ〜３ｎが接続され、このゲート回路３ａ〜
３ｎに印字ドットに対応した複数の発熱素子４が接続さ
れる。この回路によれば、シストレジスタ１へ順次格納
された印字データにあっては、ラッチ回路２にて保持さ
れた後に前回の印字データとしてゲート回路３へ出力さ
れると共に、シストレジスタ１から直接出力された今回
の印字データがゲート回路３へ出力される、従って、ゲ
ート回路３ａ〜３ｎでは、今回の印字データと前回の印
字データとゲート信号に基づいて、発熱素子４への印字
制御信号を形成するすることになり、例えば今回だけで
なく前回も印字データが「Ｈｉ」（印字状態）の場合に
は、今回が「Ｈｉ」で前回が「Ｌｏｗ　」（空白状態）
の場合よりも短いパルスの制御信号となる。この結果、
発熱素子４には過去の発熱状態を考慮した適切な通電時
間が与えられ、良好な印字ができることになる。なお、
上記の場合前々回の履歴も考慮することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
サーマルヘッドの駆動制御装置では、図６に示されるよ
うに、千鳥のハーフパターン印字等を行う場合には、空
白部が滲んでつぶれたりし、品質の良い印字状態が十分
に得られないという問題があった。従って、各発熱素子
を駆動制御する際には、当該印字素子の前回、前々回の
履歴情報だけでなく、当該素子に隣接する印字データ等
を考慮する必要がある。そして、この場合には、制御が
複雑とならず、簡単な回路構成で効率のよい履歴制御を
行うことが要請される。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、本発明のサーマルヘッドの駆動制御装置は、第
１に千鳥ハーフパターンの印字等についても高品質の印
字ができるようにすること、第２に簡単な回路構成で隣
接する発熱素子の前々回までの履歴情報を得ることがで
きるようにすること、第３に隣接発熱素子の情報に基づ
いて行う履歴処理を簡単な回路構成でかつ短時間に行う
ようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１請求項に係るサーマルヘッドの駆動制御装置は
、並設された複数の発熱素子を印字情報に基づいて駆動
制御するサーマルヘッドの駆動制御装置において、上記
発熱素子の履歴印字情報と、当該発熱素子に隣接する隣
接発熱素子の印字情報と、この隣接発熱素子の前回と前
々回の印字情報である履歴印字情報とに基づいて履歴処
理し、当該発熱素子への印加エネルギを制御することを
特徴とする。

【０００７】また、第２請求項に係る発明は、並設され
た複数の発熱素子を印字情報に基づいて駆動制御するサ
ーマルヘッドの駆動制御装置において、駆動する発熱素
子群の今回の印字情報を記憶する第１のシフトレジスタ
と、上記発熱素子群の前回の履歴印字情報を記憶する第
２のシフトレジスタと、上記発熱素子群の前々回の履歴
印字情報を記憶する第３のシフトレジスタと、上記第１
、第２及び第３のシフトレジスタから処理対象となる発
熱素子の履歴印字情報、当該発熱素子に隣接する発熱素
子の印情報及び履歴印字情報を入力し、これらの情報に
基づいて当該発熱素子の履歴処理を行う履歴処理部と、
を設けたことを特徴とする。

【０００８】更に、第３請求項に係る発明は、上記履歴
処理部において、上記隣接発熱素子の前回と前々回の履
歴印字情報の論理和を隣接発熱素子の履歴印字情報とし
て処理することを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記の第１請求項の構成によれば、当該発熱素
子の履歴印字情報だけでなく、隣接発熱素子の印字情報
及び履歴印字情報に基づいて履歴処理が行われることに
なり、当該発熱素子に影響を与える広い範囲の印字履歴
を考慮した駆動制御信号を形成することができる。すな
わち、図７に示されるように、印字ドットＤＡ　の発熱
素子について駆動制御を行う場合には、従来のように印
字ドットＤＤ　、ＤＧの履歴印字情報だけでなく、隣接
する印字ドットＤＢ，ＤＣ　の印字情報及び印字ドット
ＤＥ　，ＤＦ　，ＤＨ　，ＤＩ　の隣接部の履歴印字情
報を考慮し、上記印字ドットＤＡ　の該当発熱素子の駆
動電圧や駆動時間等を制御すれば、適正な濃度の印字ド
ットを得ることができる。

【００１０】また、第２請求項の構成によれば、並設さ
れた発熱素子群に対応して順次供給される印字情報は、
まず第１のシフトレジスタに格納され、次に第２のシフ
トレジスタへ、そして第３のシフトレジスタへと送られ
ることになり、第１のシフトレジスタには今回の印字情
報が格納され、第２のシストレジスタには前回の履歴印
字情報が格納され、第３のシフトレジスタには前々回の
印字履歴情報が格納されることになる。そして、第２の
シフトレジスタからは履歴処理することになる当該発熱
素子の印字情報と隣接発熱素子の印字情報が履歴処理部
へ送られ、第２のシフトレジスタからは当該発熱素子及
び隣接発熱素子の前回の履歴印字情報、第３のレジスタ
からは当該発熱素子及び隣接発熱素子の前々回の履歴印
字情報が送られる。従って、ラッチ回路等を用いずに、
簡単な構成で履歴処理に必要な多くの情報が抽出される
ことになる。

【００１１】次に、第３請求項の発明によれば、上記の
構成にて得られた隣接発熱素子の印字情報と当該発熱素
子及び隣接発熱素子の前回と前々回の履歴印字情報がま
とめて判断されて履歴処理されることになり、ゲート回
路を省略した形で履歴処理が簡単に行える。すなわち、
上述の図７のように、当該発熱素子以外の印字情報及び
履歴印字情報の全てを考慮する場合には、考慮すべきド
ットビットが８個あり、これらを全てレベル分けすると
２５６通りのレベル分けとなり、これでは回路構成が非
常に複雑になる上に、制御データの短時間の転送は事実
上不可能となる。従って、本発明ではまとめた処理を行
うことにより、複雑な制御を簡略化できることになる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図１には、実施例に係るのサーマルヘッドの
駆動制御回路の基本構成が示されており、図において、
印字データをユーザエリア側で記憶するシフトレジスタ
１０に、セレクタ１２を介して今回の印字データを記憶
する第１のシフトレジスタ１４が接続され、この第１の
シフトレジスタ１４にはセレクタ１６を介して前回の印
字データを格納する第２のシフトレジスタ１８が接続さ
れ、この第２のシフトレジスタ１８にはセレクタ２０を
介して前々回の印字データを格納する第３のシフトレジ
スタ２２が接続される。そして、各シフトレジスタ１４
，１６，２２では記憶されている印字データが各セレク
タ１２，１６，２０を介してシフトレジスタ内を順次回
転するように結線されている。また、印字処理を開始入
力するレベル設定器２４が設けられ、このレベル設定器
２４に履歴処理部２６が接続される。この履歴処理部２
６には上記第１のシフトレジスタ１４、第２のシフトレ
ジスタ１８、第３のシフトレジスタ２２の所定位置、実
施例では右側のレジスト出力端から履歴処理のために必
要となる印字データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，
Ｉが出力される。図２には、履歴処理をするためのデー
タの相互関係が示されており、上述した図７と同様の場
合を考えると、現在処理対象となっている発熱素子（印
字ドット）のデータをＡとすると、隣接する発熱素子の
印字データはＢ，Ｃとなり、この３つの発熱素子の前回
の履歴印字データはＤ，Ｅ，Ｆとなり、前々回の履歴印
字データはＧ，Ｈ，Ｉとなる。従って、この場合にはＡ
データの印字情報を確定するためにＢ〜Ｈのデータを用
いることになり、これらの情報がシフトレジスタ１４，
１８，２２の移動によって順次変換されることによって
全ての発熱素子の履歴処理を行うことが可能となる。

【００１３】図３には、上記履歴処理部２６内の具体的
な回路構成が示されており、図において、記憶セルＳＡ
　〜ＳＩ　は、上記図２に示した発熱素子の印字データ
に対応するシフトレジスタ１４，１８，２２の記憶セル
を示している。そして、上記記憶セルＳＤ　とＳＧ　の
双方の出力はそのまま履歴ドットデータとなる。また、
記憶セルＳＦ　とＳＩ　の双方の出力の論理和をとるオ
ア回路３２及び記憶セルＳＥ　とＳＨの双方の出力の論
理和をとるオア回路３３が設けられ、上記オア回路３２
の出力はアンド回路３４へ、一方オア回路３３の出力は
アンド回路３５へ出力されている。このアンド回路３４
，３５には、低速印字と高速印字とによって制御状態を
切換えるためのオン／オフ信号が供給されており、この
オン／オフ信号と上記オア回路３２，３３の出力との論
理積をとるように構成される。更に、記憶セルＳＣ　の
出力と上記アンド回路３４の出力との論理和をとるオア
回路３６、記憶セルＳＢ　の出力と上記アンド回路３５
の出力との論理和をとるオア回路３７が設けられており
、これらオア回路３６，３７からは隣接ドットデータが
出力される。

【００１４】実施例は以上の構成からなり、以下にその
作用を説明する。図１において、まず電源がオンしたと
き、またリセット信号が入力したときに第１のシフトレ
ジスタ１４，第２のシフトレジスタ１８及び第３のシフ
トレジスタ２２がクリアされ、ユーザエリアのシフトレ
ジスタ１０内にはユーザにより印字データが入力される
。そして、ロード入力があると、印字データはユーザエ
リアのシフトレジスタ１０からセレクタ１２（１０１→
１０２）を介して第１のシフトレジスタ１４へ印字デー
タが移動し、第１のシフトレジスタ１４からはセレクタ
１６（１０４→１０６）を介して第２のシフトレジスタ
１８へ移動し、第２のシフトレジスタ１８からはセレク
タ２０（１０８→１１０）を介して第３のシフトレジス
タ２２へ順次移動する。従って、第１のシフトレジスタ
１４には今回の印字データ、第２のシフトレジスタ１８
には前回の印字データ、第３のシフトレジスタ２２には
前々回の印字データが格納される。

【００１５】次に、最初のスタート入力がレベル設定器
２４に入力されると、レベル設定器２４ではレベル１が
立ち、上記第１，第２，第３のシフトレジスタ１４，１
８，２２内のデータは、１０３→１０５、１０７→１０
９、１１１→１１２の方向で回転しながら移動すると同
時に、印字データＡ〜Ｉが履歴処理部２６へ供給される
。

【００１６】そうすると、図３のオア回路３２及び３３
では隣接発熱素子の前回と前々回の印字データの論理和
が演算され、上記記憶セルＳＧ　、ＳＤ　の出力はその
まま履歴ドットデータとして出力される。一方、オア回
路３２の出力はアンド回路３４で、またオア回路３３の
出力はアンド回路３５で履歴処理を行うか否かを決定す
るオン／オフ信号との論理積がとられることになる。こ
のとき、高速印字を行う場合にはオン信号（Ｈｉ）がア
ンド回路３４，３５へ出力されているので、オア回路３
２，３３の出力が「Ｈｉ」の場合にはアンド回路３４，
３５の出力が「Ｈｉ」となる。次に、このアンド３４，
３５の出力はオア回路３６，３７にて隣接発熱素子の印
字データとの論理和がとられ、オア回路３６，３７から
は隣接ドットデータが出力される。従って、上記当該発
熱素子の履歴情報は、その「Ｈｉ」、「ＬＯＷ　」がそ
のまま履歴ドットデータとして出力され、またオア回路
３６，３７では隣接発熱素子の印字データとこの履歴印
字データの３つの印字データのうち一つでも「Ｈｉ」と
なっていれば、「Ｈｉ」の隣接ドットデータが出力され
ることになる。このようにして、レベル１の履歴処理が
終了すると、次のレベルの開始信号が出力され、レベル
設定器２４にてレベル２〜レベル６までが順次立上がり
、上記と同様の処理で履歴処理部２６からは履歴データ
がクロック信号と一緒に出力される。

【００１７】以上のようにして、履歴情報及びオア回路
３６，３７の４ビットの出力により、当該発熱素子の印
字データ、当該素子の前回と前々回の履歴情報、そして
隣接発熱素子の印字情報及び履歴情報がそれぞれ参照さ
れて、当該発熱素子の印加エネルギを制御するための信
号が形成される。例えば、図４に示されるように、駆動
パルスの種類を６レベルに分けて形成することができ、
Ａ〜Ｆを所定時間に設定すると、上記履歴ドットデータ
及び隣接ドットデータが「Ｌｏｗ」であるときには、レ
ベル１に示される最大長（Ａ〜Ｆ）の駆動パルスが形成
されるが、隣接ドットデータが「Ｈｉ」（発熱状態）の
ときはレベル２のようにＢ〜Ｆで決定される駆動パルス
が形成される。また、レベル３は当該発熱素子の前々回
のドットデータが「Ｈｉ」のとき等でＢ時間が減算され
てＣ〜Ｆ時間からなる駆動パルス、レベル４は前々回の
ドットデータと隣接ドットデータが「Ｈｉ」のとき等で
Ｄ〜Ｆ時間からなる駆動パルス、レベル５は前回のドッ
トデータが「Ｈｉ」のとき等でＥ，Ｆ時間からなる駆動
パルス、レベル６は前回のドットデータと隣接ドットデ
ータが「Ｈｉ」のとき等でＦ時間からなる駆動パルスで
あり、当該発熱素子以外の素子の発熱状態によって、上
述した駆動パルスが形成されて当該発熱素子に与えられ
る。

【００１８】そして、隣接発熱素子の履歴情報について
は、例えばレベル３に示されるように、低速印字（オフ
状態）のときに前回の隣接ドットデータが「Ｈｉ」のと
きは、履歴情報が考慮されないが、レベル４に示される
ように、高速印字（オン状態）のときに前回の隣接ドッ
トデータが「Ｈｉ」のときは、Ｃ時間が減算されたＤ〜
Ｆ時間の短い駆動パルスが形成されることになる。

【００１９】上記図４に示した論理回路で構成される履
歴処理部２６によれば、高速動作ができ数ｎｓｅｃ／ビ
ットの速度で履歴処理が可能となり、また隣接発熱素子
の履歴情報まで考慮されるので、高速印字であっても絞
り込み駆動制御を行うことによって高品質の印字を行う
ことができる。また、履歴処理に用いられる印字データ
はシフトレジスタ１４，１８，２２にて回転させ、履歴
処理部２６ではデータの回転と同期してシリアルに履歴
処理を行うので、極めて少ないゲートで回路を構成する
ことができる。すなわち、上記の履歴処理を図５に示さ
れる回路を適用して行う場合には、多くのゲート回路を
組み合わせなければならず、構成が複雑になるだけでな
く、ＩＣ回路として形成する場合にはチップサイズが大
きくなると同時にコスト高となる。

【００２０】なお、上記サーマルヘッドを低速印字で使
用する場合にはアンド回路３４，３５の入力の他端にオ
フ信号を加えることになる。従って、オア回路３２，３
３からの出力はアンド回路３４，３５によって阻止され
、オア回路３６，３７からは隣接発熱素子の印字データ
のみが出力され、この場合の発熱素子の印加エネルギの
制御は、隣接発熱素子の印字データと当該発熱素子の履
歴印字情報に基づいて行われることになり、簡潔な印字
制御を行うことができる。

【００２１】上記実施例では、図３に示されるように、
左右の隣接発熱素子の印字情報及び履歴印字情報は、３
つの情報がまとめて考慮されているが、この他にも隣接
発熱素子の印字情報と隣接発熱素子の履歴印字情報とを
別個に抽出して履歴処理してもよい。また、上記隣接発
熱素子の履歴印字情報は前回と前々回の情報を考慮して
いるが、前回の情報のみで履歴処理をすることも可能で
ある。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、第１請求項の発明
によれば、並設された複数の発熱素子を印字情報に基づ
いて駆動制御するサーマルヘッドの駆動制御装置におい
て、上記発熱素子の履歴印字情報だけでなく、隣接発熱
素子の印字情報及び前回と前々回の履歴印字情報とに基
づいて履歴処理するようにしたので、千鳥ハーフパター
ンの印字等についても高品質の印字ができることになる
。

【００２３】また、第２請求項に係る発明によれば、駆
動する発熱素子群の今回の印字情報を記憶する第１のシ
フトレジスタと、上記発熱素子群の前回の履歴印字情報
を記憶する第２のシフトレジスタと、上記発熱素子群の
前々回の履歴印字情報を記憶する第３のシフトレジスタ
と、上記第１、第２及び第３のシフトレジスタから処理
対象となる発熱素子の履歴印字情報、隣接発熱素子の印
情報及び履歴印字情報を入力して履歴処理を行う履歴処
理部と、を設けたので、簡単な回路構成で隣接する発熱
素子の前々回までの印字情報を高速かつ容易に得ること
ができる。

【００２４】更に、第３請求項に係る発明によれば、上
記履歴処理部において、上記隣接発熱素子の前回と前々
回の印情報の論理和を隣接発熱素子の履歴情報として処
理するようにしたので、隣接発熱素子の情報に基づいて
行う履歴処理を簡単な回路構成でかつ短時間に行うこと
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るサーマルヘッドの駆動制
御回路を示す回路ブロック図である。

【図２】実施例における履歴処理に必要な印字データを
示す説明図である。

【図３】実施例に係る履歴処理部の内部構成を示す回路
図である。

【図４】実施例で形成される駆動パルスの例を示す説明
図である。

【図５】従来のサーマルヘッドの駆動制御回路の一例を
示す回路ブロック図である。

【図６】千鳥のハーフパターンの印字例を示す図である
。

【図７】履歴処理の際に考慮される印字ドットを示す図
である。

【符号の説明】

１，１０　　シフトレジスタ４　　発熱素子１２，１６，２０　　セレクタ１４　　第１のシフトレジスタ１８　　第２のシフトレジスタ２２　　第３のシフトレジスタ２４　　レベル設定器２６　　履歴処理部ＳＡ　〜ＳＩ　　　記憶セル３２，３３，３６，３７　　オア回路３４，３５　　アンド回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　並設された複数の発熱素子を印字情報
に基づいて駆動制御するサーマルヘッドの駆動制御装置
において、上記発熱素子の履歴印字情報と、当該発熱素
子に隣接する隣接発熱素子の印字情報と、この隣接発熱
素子の前回と前々回の印字情報である履歴印字情報とに
基づいて履歴処理し、当該発熱素子への印加エネルギを
制御することを特徴とするサーマルヘッドの駆動制御装
置。
【請求項２】　　並設された複数の発熱素子を印字情報
に基づいて駆動制御するサーマルヘッドの駆動制御装置
において、駆動する発熱素子群の今回の印字情報を記憶
する第１のシフトレジスタと、上記発熱素子群の前回の
履歴印字情報を記憶する第２のシフトレジスタと、上記
発熱素子群の前々回の履歴印字情報を記憶する第３のシ
フトレジスタと、上記第１、第２及び第３のシフトレジ
スタから処理対象となる発熱素子の履歴印字情報、当該
発熱素子に隣接する発熱素子の印情報及び履歴印字情報
を入力し、これらの情報に基づいて当該発熱素子の履歴
処理を行う履歴処理部と、を設けたことを特徴とするサ
ーマルヘッドの駆動制御装置。
【請求項３】　　上記履歴処理部は、上記隣接発熱素子
の前回と前々回の履歴印字情報の論理和を隣接発熱素子
の履歴印字情報として処理することを特徴とする上記第
１又は第２請求項記載のサーマルヘッドの駆動制御装置
。