JPH0438236B2 - - Google Patents

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
オプリンタやフアクシミリ等に用いられるプリン
タ、たとえば、感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ツド
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
ンタをブロツク分割してプリントする時にブロツ
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、ヘツドの１端から各ドツト
を少しずつ時間をずらしてヘツドの他端まで順々
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、従つてブロツ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じの発生を
防止するものである。

〔従来の技術〕

従来、サーマルヘツ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つてい
る。そしてこのドツト数と等しいビツト数のシフ
トレジスタ１とラツチ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ツド上のドツトを数ブロ
ツクに分割して駆動させる同一ブロツク内にある
複数のドライブICのストローブ信号を１つに結
線し、ブロツクのICのデータアウト端子DOを、
次のドツトを駆動するICのDI端子に接続してい
た。そして、特定のブロツクを選択してストロー
ブ信号DSTを「１」にするとそのブロツクの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
ブロツ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ツクごとに通電するも
のであつた。

〔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ツクの中心部で
は隣接するドツトも発熱いているので放熱しにく
く、一方、ブロツ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
ツ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つている。従つて、ブロ
ツクとブロツクにはさまれる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じとなつて現れる。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ツト数
のデータバス、及び複数のプリセツト付カウン
タ、ドツトのアドレスを出力するアドレス発生手
段であるシフトレジスタ、前記プリセツト付カウ
ンタの出力をラツ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
セツ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
ツトのうち１ビツト以内で、「１」レベルを出力
し、プリセツト付カウンタのアドレスを決定する
機能に変わつている点が異なつている。

〔作用〕

上記の様に構成し、プリンタインターフエース
から階調データをデータストローブクロツク信号
と共に入力する。すると各プリセツト付カウンタ
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ブ信号に同期して、順次プリ
セツトされる。そして、連続駆動モードでは、プ
ルセツトが完了すると同時に通電をはじめ、カウ
ント用クロツク信号によりプリセツト付カウンタ
がキヤリイを発生するまでの時間通電されること
になる。従つてヘツドの各ドツトがタイマー機能
をもつていて、データストローブ信号の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
は時差をもつて通電されるが、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１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
いすじ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
の実施例である。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ICであり、１１はアドレス発
生手段としての機能を有するシフトレジスタ、階
調データを入力するD₀からD₅までの６ビツトの
データバス、前記階調データをプリセツト入力さ
れダウンカウントするプリセツト付カウンタ１
２、前記カウンタのMSB側出力をラツチするＤ
−FF１３、ヘツ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
サーマルヘツドの１部分であり、32ドツト分のみ
記してある。又、１７はサーマルヘツド１６の温
度を検出するサーミスタである。プリセツト付カ
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階調
＝６ビツトの場合を例として説明する。プリセツ
ト付ダウンカウンタは、通常、Ｄ型フリツプフロ
ツプの全ビツトの出力からドツトを通した出力を
それぞれのＤ型フリツプフロツプに帰還させて作
るが、第３図のプリセツト付カウンタ１２ａは、
第４図に示す。ゲートで構成されるＴ型フリツプ
フロツプをアツプカウントさせ、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つている。この
為、このセツトとリセツトを行うセツトリセツト
回路１２ｂは、第５図に示す構成であり、セツト
するデータの１の捕数をセツトする様になつてい
る。つまり、リセツトＲ信号が入力すると第３図
のＴ型フリツプフロツプは値が「０」、つまり全
ビツト「１」となる。そして、キヤリイCaに
「１」を出力する。次にD₀からD₅にたとえば階調
データ１０つまり、「001010」を入力し、プリセ
ツトPSを「０」→「１」→「０」と順に入力す
ると階調データは「11010」とセツトされる。そ
の次にカウント用のクロツクCCが、10回「１」
「０」を繰り返すと第３図のCL端子にこれが入力
し、全ビツト「１」となり、リセツト時と同様
に、キヤリイ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
ツト信号Ｒと共に第６図にゲートの構成を示すＤ
型フリツプフロツプ（以下Ｄ−FFと略す）１３
に入力している。このＤ型フリツプフロツプのラ
ツチ機能と出力Ｑに接続されているNANDゲー
トにより、IC全体のリセツトＲ入力後、シフト
レジスタの出力Ｑつまりラツチストローブ信号が
「１」から「０」になつ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つている。
そして、プリセツトカウンタ１２のキヤリイが発
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。図中のＤ−FFはＤ型フリツプフロツ
プであり第６図の内容のものである。ここでポジ
シヨンとセレクト端子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
ブロツク分割駆動時のブロツクの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、リセツトＲにより全てのＱ出力が「０」にな
つた後、データストローブ用のクロツク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回目以降クロツクDCが入るた
びに「１」になつている出力Ｑの位置かQ₁から
Q₂へQ₂からQ₃へ移動してQ₃₂か「１」となる時、
次段に接続されるICへのキヤリイアウトCOとし
て出力される。次のクロツクDCが入力すると全
ビツトの出力Ｑは「０」になる。次段以降に接続
されるICはセレクト端子SLは「１」レベルに設
定される。そして、キヤリイイン端子ICに前段
のICの前記キヤリイアウトCoが接続される。キ
ヤリイイン端子ICが「１」レベルの時に、デー
タストローブ用のクロツクDCが入力すると出力
Q₁が「１」となり、さらにクロツクDCが入るた
びに、前述の様に「１」となる出力ＱがQ₃₂に向
つて移動する。この様にして、シフトレジスタ１
１データストローブ用のクロツク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ツト付カウン
タ１２に記憶させる機能をもつている。又、プリ
ント中にIC１０のカウント用クロツク端子CCの
クロツク信号が接触不良等で入力されなくなつた
場合に、サーマルヘツド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ツク分割駆動を切り
換える選択端子であり、イネーブル信号E₁を制
御する。そして、ラツチ機能を有するＤ型フリツ
プフロツプ１３（１３−１から１３−３２）の出
力とドライブトランジスタ１４（１４−１から１
４−３２）の間に接続されたゲートＸ（Ｘ１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でカウント用クロツク
信号の入力を制限し、プリセツト付カウンタの動
作を制御する。選択端子CDは連続駆動時に「１」
レベルにする。この時カウント用クロツクCCが
入力中ならイネーブルE₁が「１」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はセツト付カウンタ１２はプリセツトが完了す
ると同時にドライブトランジスタ１４を通電させ
かつ、ゲートＧを経たカウント用クロツクにより
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は各プリセツト付カウンタ１２の値が
０になるまで通電を続ける。一方、ブロツク分割
駆動時は選択端子CDを「０」レベルにする。ブ
ロツク内のデータがセツト完了後、ブロツクスト
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「１」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はプリセツト付カウンタ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、従来方式のブロツク
分割駆動とブロツク間にすじが出ない連続駆動方
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ツドの各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１
０図のタイミングチヤートに従つて動作する。第
９図はブロツク分割駆動時のIC接続図であり第
１１図のタイミングチヤートに従つて動作する。
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、キヤリイイン端子CIキ
ヤリイアウト端子COについてのみ記したもので
あるが、電源やデータバス、各種クロツク信号等
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、１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B₁₀までの10ブロツクによる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１１図のタイミングチヤー
トに基づき、全体の動作の流れを説明する。第１
０図は連続駆動時のタイミングチヤートである。
リセツト後、データストローブ用のクロツクの立
下りで各ドツトの階調データをプリセツトするラ
ツ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、ラツチストローブ信号が
「１」の時データバス上にある階調データをプリ
セツト付カウンタが読込み、ラツチストローブ信
号の立下りでデータのプリセツトを行う。データ
ストローブ信号の立下りからカウント用のクロツ
クによりプリセツト付カウンタがダウンカウント
を開始し、同時にヘツドへの通電を開始する。そ
して、プリセツト付カウンタの内容が０、つまり
全ビツト「１」になるとヘツドの通電を停止す
る。ヘツドの通電開始はデータストローブ用のク
ロツ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とするとラツチストローブ信号１からｎの立下
りでそれぞれ、ヘツドドライブ１からｎが通電開
始する。第１０図では、カウント用クロツク周波
数はデータストローブ用のクロツクの２倍で記し
てあるが、１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１ビツトの誤差が問題にならない場合
は、データストローブ用のクロツクとカウント用
のクロツ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ブ用のクロツク周波数
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）／（データストローブ用
クロツク周波数） 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 Ip∝１／（データストローブ用クロツク周波数） となる。従つて、電源容量の違い、たとえば、乾
電池か、自動車用バツテリか、ニツケルカドニウ
ム電池か、電燈線かによつて、データストローブ
用クロツク周波数を図示しないクロツク発生回路
により可変して発生させるか又は設計条件により
クロツ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、自動的にクロツク周波数を
可変する事も可能である。さらに、従来のブロツ
ク分割駆動によるピーク電流の低減と異なり、整
数分の１だけでなく連続的なピーク電流値の設定
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、ブロツク分割駆動時のタイミ
ングチヤートである。リセツト後、データストロ
ーブ用のクロツクの立下りで各ドツトの階調デー
タをプリセツト付カウンタにラツチするラツチス
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ツト付カ
ウンタに各ドツトの階調データを書込んでいく。
つまり１ラインｎドツト（ｎ＝ｌ×ｍ）でｌ分割
駆動する場合、１からｍドツト分の階調データを
順次プリセツト付カウンタに書込んでいく。第９
図の接続では、ｌブロツクが一斉に同じ内容の階
調データになるので、ブロツクストローブ信号は
１ブロツクからｌブロツクまで順次にストローブ
を行う。１ブロツ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ツクの階調データの書込
みを開始すると同時に、書込みの終つたブロツク
のブロツ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ツドドライブが行なわ
れる。これと同時に、カウント用クロツクが発生
し、前記プリセツト付カウンタがカウントダウン
する。プリセツト付カウンタの内容が０、つまり
全ビツト「１」になるとヘツドの通電が停止す
る。これらの動作をｌブロツ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。

尚、シフトレジスタに代表したアドレス発生手
段は、シフトレジスタに限るものではなく、これ
と同等の機能を有するものであれば良いことは言
うまでもない。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば次の効果を有する。

(1) 熱を媒体とするプリンタをブロツク分割駆動
する際生じる、すじ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ツドと分割駆
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) ヘツドの分割駆動の際、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) 連続駆動とブロツク分割駆動が選択できるの
で、従来のブロツク分割式の設計コンセプトの
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図はプリセツ
ト付カウンタの１回路図、第４図はFFの回路図、
第５図はセツトリセツト回路の回路図、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
ツク図であり、第９図はブロツク分割駆動時の
IC接続ブロツク図であり、第１０図は連続駆動
時のタイミングチヤートであり、第１１図はブロ
ツク分割騒動時のタイミングチヤートである。 １０……IC（集積回路）、１１……シフトレジ
スタ、１２−１〜１２−３２……プリセツト付カ
ウンタ、１３−１〜１３−３２……Ｄ型フリツプ
フロツプ、１４−１〜１４−３２……ドライブト
ランジスタ、１５……タイマー回路、１６……サ
ーマルヘツドの１部分、１７……サーミスタ、１
２ａ……Ｔ型フリツプフロツプ、１２ｂ……セツ
トリセツト回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プリンタ用ヘツドのドライバICが、ヘツド
   の通電時間を制御する複数のプリセツト付きカウ
   ンタ、及び、複数ビツトの階調データを前記プリ
   セツト付カウンタに送るデータバス、階調データ
   のプリセツトを制御するシフトレジスタ、前記プ
   リセツト付カウンタの内容が特定の値になつた事
   を検出する複数の検出手段、ヘツドの各ドツトに
   流れる電流をスイツチングする複数のドライブト
   ランジスタとを備え、ラインヘツドの一端のドツ
   トからラインヘツドの他端のドツトまで、クロツ
   ク信号に同期した前記シフトレジスタの出力順に
   通電を行うと共に、電源の電流容量に応じて前記
   シフトレジスタのデータストローブ用クロツク信
   号の周波数を可変する事を特徴とするプリンタ用
   ヘツドの駆動方法。 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、前記プリセツト付カウンタのカウン
   ト用クロツク信号の入力を制御するゲート、各ド
   ツトを順次駆動する連続駆動とブロツク分割駆動
   を選択する選択端子を備え、前記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
   をブロツク分割駆動との選択が可能なことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のプリンタ用ヘ
   ツドの駆動方法。