JPH0851539A - Drive circuit for recording element and recording head - Google Patents
Drive circuit for recording element and recording headInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、サーマルヘッド等の複
数の記録素子に対してその記録動作の制御を行う記録素
子の駆動回路及び記録ヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording element drive circuit for controlling a recording operation of a plurality of recording elements such as a thermal head, and a recording head.
【0002】[0002]
【従来の技術】図9は半導体集積回路により構成された
従来の駆動回路(以下、単にドライバICと称する。)
にて、150dpi、A4サイズのライン型サーマルヘ
ッドを構成した場合の模式図である。2. Description of the Related Art FIG. 9 shows a conventional drive circuit composed of a semiconductor integrated circuit (hereinafter simply referred to as a driver IC).
FIG. 6 is a schematic diagram of a case where a line type thermal head of 150 dpi and A4 size is configured.
【0003】同図においてドライバIC1〜20の各々
の仕様は同じであり、各ICとも記録素子としての64
個の発熱抵抗体R1〜64を駆動することができ、合計
1280個の発熱抵抗体への通電を制御する。このドラ
イバICの動作をドライバIC1にて説明すると、SR
1〜64は図示しないヘッド制御回路からシリアル転送
される印字データが、データ入力端子Dに入力され、端
子CLKに入力される転送用クロックに同期してシフト
動作を行うシフトレジスタである。L1〜64は転送さ
れた印字データを、端子LATCHに入力されるラッチ
信号により保持するためのラッチ回路、DR1〜64は
このラッチ回路に保持された印字データとSTROBE
端子に入力されるストローブ信号とのNANDをとり、
対応するDO端子に接続されている発熱抵抗体R1〜6
4への通電を行う通電制御回路である。In the figure, the driver ICs 1 to 20 have the same specifications, and each IC has 64 as a recording element.
The individual heating resistors R1 to R64 can be driven, and the energization of a total of 1280 heating resistors is controlled. The operation of the driver IC will be described with reference to the driver IC 1, SR
1 to 64 are shift registers in which print data serially transferred from a head control circuit (not shown) is input to a data input terminal D and performs a shift operation in synchronization with a transfer clock input to a terminal CLK. L1 to 64 are latch circuits for holding the transferred print data by a latch signal input to the terminal LATCH, and DR1 to 64 are the print data held in this latch circuit and STROBE.
NAND with the strobe signal input to the terminal,
Heating resistors R1 to 6 connected to the corresponding DO terminals
4 is an energization control circuit for energizing No. 4.
【0004】サーマルヘッドは発熱抵抗体へ電流を供給
することによってジュール熱により発熱し記録を行う。
よって、1個の発熱抵抗体Rに流れる電流をIdとする
と、全抵抗体へ同時に通電を行う一括駆動の場合128
0×Id分の電流が流れる。これは大出力の電源装置が
必要となり大型でコストも高くなる。よって、連続する
複数の発熱抵抗体を1つの群(ブロック)とし、ライン
型サーマルヘッドを複数の群(この実施例では20群)
で構成し、各群の通電を時分割で行う分割駆動がしばし
ば使われる。分割駆動は消費電流を一括駆動に比べて1
/分割数に低減することが出来る。しかしながら、分割
した各ブロックの境界にて筋状の濃度ムラが発生する欠
点がある。The thermal head is heated by Joule heat by supplying a current to the heating resistor to perform recording.
Therefore, assuming that the current flowing through one heating resistor R is Id, in the case of collective driving in which all the resistors are energized simultaneously, 128
A current of 0 × Id flows. This requires a large output power supply device, which is large and costly. Therefore, a plurality of continuous heating resistors are set as one group (block), and the line type thermal head is set as a plurality of groups (20 groups in this embodiment).
The division drive is often used, which is configured by and the power distribution of each group is time-divided. Divided drive consumes less current than batch drive
/ It can be reduced to the number of divisions. However, there is a drawback that streak-like density unevenness occurs at the boundaries of the divided blocks.
【0005】このような欠点を解決すべく、特公昭62
−50011号公報に開示された先行技術では図10に
示すように隣接するブロックの通電時間に重なりを持た
せることによりブロック間の濃度ムラを低減している。
同図において、ストローブ信号STB1は発熱抵抗体R
1〜64を、ストローブ信号STB2は発熱抵抗体R6
5〜128の通電を許可する信号であり、隣接するブロ
ックでの通電開始時間はストローブ信号の1/2時間ず
れている。また、特開平3−292163号公報に開示
された先行技術では図11に示すようにブロック毎での
制御ではなく、発熱抵抗体個々に通電開始時間を遅らす
駆動方法も公知である。同図において、Dr1〜4とは
発熱抵抗体Rnの印字データであり、Dr1〜4とスト
ローブ信号のANDされた信号波形が発熱抵抗体R1〜
4へ流れる電流となる。濃度ムラの低減については、ブ
ロック間あるいは発熱抵抗体間での通電開始時間の遅れ
は短い程効果がある。In order to solve such a defect, Japanese Patent Publication No. 62-62
In the prior art disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 50011, density unevenness between blocks is reduced by overlapping the energization times of adjacent blocks as shown in FIG.
In the figure, the strobe signal STB1 is the heating resistor R.
1 to 64, the strobe signal STB2 is the heating resistor R6.
This is a signal for permitting the energization of 5 to 128, and the energization start time in the adjacent block is shifted by 1/2 hour from the strobe signal. Further, in the prior art disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-292163, as shown in FIG. 11, not a control for each block but a driving method for delaying the energization start time for each heating resistor is also known. In the figure, Dr1 to 4 are print data of the heating resistors Rn, and signal waveforms obtained by ANDing Dr1 to 4 and strobe signals are heating resistors R1 to Rn.
It becomes the electric current which flows to 4. The shorter the delay in the energization start time between the blocks or between the heating resistors, the more effective the reduction in the density unevenness is.
【0006】しかしながら、図11に示すような発熱抵
抗体個々に通電開始時間を異ならしめる駆動方法を図9
の既存のドライバICで実現するには制御の複雑化、印
字データの転送量の増加に伴い転送時間が長くなるよう
な問題点がある。However, a driving method as shown in FIG. 11 in which the energization start time is made different for each heating resistor is shown in FIG.
However, there is a problem that the control time becomes longer and the transfer time becomes longer with the increase of the transfer amount of the print data in order to realize it with the existing driver IC.
【0007】図9のサーマルヘッドにて前記駆動方法を
行う場合のタイミングチャートを図12に示す。この例
では各発熱抵抗体への通電を256段階の時間制御によ
り256階調/ドットを得る場合である。同図において
Ir1〜1280とは発熱抵抗体へ流れる電流波形で、
印字データとストローブ信号とをANDされたものであ
る。印字データ群D1は発熱抵抗体R1の第1階調目の
データのみを有効にする必要があるが、印字データを受
信する回路は図9に示すようにシフトレジスタにて構成
されている為、発熱抵抗体R2〜1280用のデータと
してダミーデータ0を印字データとして転送しなければ
ならない。同様に、印字データ群D2では発熱抵抗体R
1の第2階調目のデータと抵抗体R2の第1階調目のデ
ータと抵抗体R3〜1280用にダミーデータ0を印字
データとして転送する。FIG. 12 shows a timing chart when the above-mentioned driving method is performed by the thermal head shown in FIG. In this example, 256 gradations / dots are obtained by controlling the energization of each heating resistor in 256 stages of time. In the figure, Ir1 to 1280 are current waveforms flowing to the heating resistor,
The print data and the strobe signal are ANDed. In the print data group D1, it is necessary to validate only the data of the first gradation of the heating resistor R1, but since the circuit for receiving the print data is composed of the shift register as shown in FIG. Dummy data 0 must be transferred as print data as the data for the heating resistors R2 to 1280. Similarly, in the print data group D2, the heating resistor R
The dummy data 0 is transferred as the print data for the second gradation data of 1, the first gradation data of the resistor R2, and the resistors R3 to 1280.
【0008】1ライン目の印字終了時のタイミングは、
印字データ群D1534にて抵抗体R1280の第25
5階調目のデータと抵抗体R1〜1279用のダミーデ
ータ0を転送する。この時点までに印字データ群は15
34回転送する必要があり、転送クロックを4MHzと
すると、1データ群転送に320μs(1/4MHz×
1280bit)要し、1534回では490msも要
し現実的でない。実際には印字データの信号本数を増し
て転送時間を短時間にて終了させる方法が採られるが、
この方法でも印字データの信号本数を20本としたとし
ても25ms程要してしまう。すなわち、既存のドライ
バICを用いて発熱抵抗体個々の通電開始時間を異なる
しめるには、ヘッド制御回路からサーマルヘッドへ転送
するデータ量が膨大となり、転送時間の長時間化した
り、ヘッド制御回路の複雑化を招くことになる。The timing at the end of printing the first line is
In the print data group D1534, the 25th value of the resistor R1280
The data of the fifth gradation and the dummy data 0 for the resistors R1 to 1279 are transferred. By this time, the print data group is 15
It is necessary to transfer 34 times, and if the transfer clock is 4 MHz, 320 μs (1/4 MHz x 1 data group transfer)
1280 bits), and 1534 times requires 490 ms, which is not realistic. Actually, the method of increasing the number of signals of print data and ending the transfer time in a short time is adopted.
Even with this method, it takes about 25 ms even if the number of print data signals is 20. That is, in order to make the energization start time of each heating resistor different by using the existing driver IC, the amount of data transferred from the head control circuit to the thermal head becomes huge, the transfer time becomes long, and It will be complicated.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の従来
例で示したように、消費電力の低減をしつつ分割濃度ム
ラを低減する記録素子個々の通電開始時間を異ならしめ
る駆動方法を、従来のドライバICにて実現しようとし
た際に生じる問題点、すなわち、データ転送量増大に伴
う転送時間の長時間化やヘッド制御回路の複雑化を鑑み
てなされたもので、階調を有する画像データを直接取り
込み、記録素子個々の通電開始時間を異なるしめる機能
を有した駆動回路及びそれを組み込んだ記録ヘッドを提
供することを目的としている。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention, as shown in the above-mentioned conventional example, provides a driving method for making the energization start time of each recording element different so as to reduce the uneven power density while reducing the power consumption. This problem has been solved in view of a problem that occurs when a conventional driver IC is used, that is, a long transfer time due to an increase in data transfer amount and a complicated head control circuit. It is an object of the present invention to provide a drive circuit having a function of directly fetching data and differentiating the energization start time of each recording element, and a recording head incorporating the same.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
駆動回路は、複数の記録素子に対して記録動作の制御を
行う駆動回路であって、複数ビットで構成される階調を
有する画像データを前記複数の記録素子毎に取り込む複
数ビットの並列のシフトレジスタと、前記シフトレジス
タと各々接続され前記画像データを保持するラッチ回路
と、前記ラッチ回路に保持される画像データとの比較対
象となる比較データを取り込む複数ビットの並列のシフ
トレジスタと、前記ラッチ回路の各々に保持される画像
データと該比較データとを比較するコンパレータとを備
え、前記比較データは比較データ用転送クロックに同期
して前記コンパレータへの取り込みとシフト動作を行
い、前記コンパレータで比較し、その比較結果に基づき
各々の記録素子の駆動を制御することを特徴とする。A drive circuit according to claim 1 of the present invention is a drive circuit for controlling a recording operation for a plurality of recording elements, and has a gradation composed of a plurality of bits. A plurality of bits of parallel shift registers that take in image data for each of the plurality of recording elements, a latch circuit that is connected to each of the shift registers and holds the image data, and a comparison target of the image data held in the latch circuit And a comparator for comparing the comparison data with the image data held in each of the latch circuits. The comparison data is synchronized with the comparison data transfer clock. Then, the data is taken into the comparator and the shift operation is performed, and the comparison is performed by the comparator. And controlling the.
【0011】また、本発明の請求項2に係る記録ヘッド
は、前記駆動回路と、前記駆動回路単位毎にブロック化
された複数の記録素子群とを備えることを特徴とする。A recording head according to a second aspect of the present invention is characterized by including the drive circuit and a plurality of recording element groups which are divided into blocks for each drive circuit unit.
【0012】[0012]
【作用】このような構成を備えることによって、階調を
有する画像データを直接駆動回路(ドライバIC)に転
送する事が可能である為、データ転送量が極端に減少
し、転送時間を短縮でき、回路構成を簡素化できる。さ
らに、この画像データと比較する比較データを比較デー
タ転送用クロックに同期して転送することにより、記録
素子個々の通電開始時間をこのクロック周期分づつ異な
らしめることができ、消費電力を低減しつつ分割濃度ム
ラのない高精細な画像を得ることが可能である。With such a configuration, it is possible to directly transfer image data having gradations to the drive circuit (driver IC), so that the data transfer amount is extremely reduced and the transfer time can be shortened. The circuit configuration can be simplified. Furthermore, by transferring the comparison data to be compared with the image data in synchronization with the comparison data transfer clock, the energization start time of each recording element can be made to differ by this clock cycle, while reducing power consumption. It is possible to obtain a high-definition image with no division density unevenness.
【0013】[0013]
【実施例】図1は本発明駆動回路の一実施例を搭載した
サーマルヘッド(記録ヘッド)のブロック図である。図
2、図3は図1に示された駆動回路(ドライバIC)の
基本的な動作を説明するタイミングチャートである。以
下、図1〜図3を参照して、本発明駆動回路の一実施例
の動作を説明する。1 is a block diagram of a thermal head (recording head) equipped with an embodiment of a drive circuit according to the present invention. 2 and 3 are timing charts for explaining the basic operation of the drive circuit (driver IC) shown in FIG. The operation of one embodiment of the drive circuit of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0014】図1において、破線で示した枠内が1個の
ドライバICに相当する。SR1〜SR64は8ビット
並列の画像データ用シフトレジスタ、L1〜64は8ビ
ット並列の画像データラッチ回路、CD1〜64は8ビ
ット並列の画像比較データ用シフトレジスタ、C1〜6
4は8ビット並列の画像データと8ビット並列の画像比
較データとの大小関係を判断するコンパレータである。
R1〜64はドライバICのデータ出力端子DO1〜6
4と接続された発熱抵抗体である。In FIG. 1, the inside of the frame shown by the broken line corresponds to one driver IC. SR1 to SR64 are 8-bit parallel image data shift registers, L1 to 64 are 8-bit parallel image data latch circuits, CD1 to 64 are 8-bit parallel image comparison data shift registers, and C1 to C6.
Reference numeral 4 is a comparator that determines the magnitude relationship between 8-bit parallel image data and 8-bit parallel image comparison data.
R1 to 64 are data output terminals DO1 to 6 of the driver IC
4 is a heat-generating resistor connected to 4.
【0015】図2を参照して、動作シーケンスを説明す
ると、まず、比較データセット信号、及び、リセット信
号をドライバICのSETcd端子、及び、RESET端
子に与えることにより、このIC内のCD1〜64の各
出力は全ビットとも”H”と なり255(FFH)を
示し、SR1〜64、L1〜64の各出力は全ビットと
も ”L” となり0を示す。次に、画像データを転送す
る。画像データ入力用端子P.DATAinは前述したよ
うに8ビットのバスを有しており、1個の発熱抵抗体に
対し8ビットの画像データを与えることが可能で、結果
的に256階調/画素の画像が得られる。この画像デー
タは端子CLKpdに与える画像データ用クロックに同期
させて入力することにより、SR1からSR2、SR2
からSR3、のように8ビット並列の画像データがシフ
トし、合計64回のクロック入力により、最初(第1番
目)に転送した画像データがSR64に、最後(第64
番目)に転送した画像データがSR1に与えられる。画
像データの転送終了後に、ラッチ信号を加えることによ
り、このシフトレジスタSR1〜64に出力されている
画像データは、各々対応するラッチ回路L1〜64に保
持される。このラッチ動作完了後は、次ラインの画像デ
ータの転送を受け付けることが可能である。このラッチ
動作により、8ビット並列の画像データはラッチ回路L
1〜64より出力され、コンパレータC1〜64の入力
端子Qに与えられる。The operation sequence will be described with reference to FIG. 2. First, by supplying a comparison data set signal and a reset signal to the SETcd terminal and the RESET terminal of the driver IC, the CDs 1 to 64 in this IC are given. The output of each of the bits is "H" and indicates 255 (FFH), and the output of each of SR1 to 64 and L1 to 64 is "L" and indicates 0. Next, the image data is transferred. Image data input terminal P. DATAin has an 8-bit bus as described above, and can provide 8-bit image data to one heating resistor, and as a result, an image of 256 gradations / pixel can be obtained. By inputting this image data in synchronization with the image data clock given to the terminal CLKpd, SR1 to SR2, SR2
From 8 to SR3, 8-bit parallel image data is shifted, and the first (first) image data is transferred to SR64 and the last (64th) by a total of 64 clock inputs.
The image data transferred to (th) is given to SR1. By adding a latch signal after the transfer of the image data, the image data output to the shift registers SR1 to 64 are held in the corresponding latch circuits L1 to L64, respectively. After the completion of the latch operation, it is possible to accept the transfer of the image data of the next line. By this latch operation, 8-bit parallel image data is transferred to the latch circuit L.
It is output from 1 to 64 and given to the input terminal Q of the comparators C1 to 64.
【0016】次に、外部のヘッド制御回路より、比較デ
ータを端子C.DATAinへ、端子CLKcdへ与える比
較データ用クロックに同期させて転送を行う。この比較
データは入力済みの画像データと比較するためのデータ
であり、256階調/画素を表現しようとするならば、
この比較データは0から255まで1刻みでインクリメ
ントされながら入力される。この比較データは比較デー
タ用8ビット並列シフトレジスタにて受信しているの
で、比較データの流れは、前述の画像データ用シフトレ
ジスタと同様に、CD1からCD2、CD2からCD
3、のように比較データ用クロックに同期してシフト動
作される。比較データの最初(第1番目)のデータ”
0”を例にとると、比較データ用クロックの1パルス目
によってシフトレジスタCD1の出力が”0”となり、
比較データ用クロックの2パルス目によってシフトレジ
スタCD2の出力が”0”となるようなシフト動作を行
う。Next, the comparison data is transferred from the external head control circuit to the terminal C. Transfer to DATAin is performed in synchronization with the comparison data clock given to the terminal CLKcd. This comparison data is data to be compared with the input image data, and if 256 gradations / pixel are to be expressed,
This comparison data is input in increments of 1 from 0 to 255. Since the comparison data is received by the comparison data 8-bit parallel shift register, the comparison data flow is the same as that of the image data shift register described above from CD1 to CD2 and CD2 to CD.
3, the shift operation is performed in synchronization with the comparison data clock. First (first) data of comparison data ”
Taking "0" as an example, the output of the shift register CD1 becomes "0" by the first pulse of the comparison data clock,
The shift operation is performed such that the output of the shift register CD2 becomes "0" by the second pulse of the comparison data clock.
【0017】前記比較データ用シフトレジスタCD1〜
64の出力は、前記コンパレータC1〜64の入力端子
Pに与えられる。このコンパレータのもう一方の入力端
子Qには、前述したように画像データが与えられてお
り、当該コンパレータによってQ>Pの場合に対応する
データアウト端子DOnがアクティブとなる。The comparison data shift registers CD1 to CD1
The output of 64 is given to the input terminal P of the said comparator C1-64. Image data is given to the other input terminal Q of the comparator as described above, and the data out terminal DOn corresponding to the case of Q> P is activated by the comparator.
【0018】このように、比較データを8ビット並列シ
フトレジスタによりシフト動作させることによって、任
意の時間においてラッチ回路L1〜64の各々に保持さ
れた画像データと比較する比較データは必ずしも等しく
ない。よって、図2のDO1〜64(DO4〜DO62
は省略されている)に示すように、アウトプットイネー
ブル端子OEからのイネーブル信号とにより隣接する発
熱抵抗体の通電開始タイミングは、比較データ用クロッ
クの周期に相当する時間だけずらすことが可能である。By thus shifting the comparison data by the 8-bit parallel shift register, the comparison data to be compared with the image data held in each of the latch circuits L1 to L64 at any time is not necessarily equal. Therefore, DO1 to 64 (DO4 to DO62) in FIG.
Is omitted), the energization start timing of the adjacent heating resistors can be shifted by the time corresponding to the cycle of the comparison data clock by the enable signal from the output enable terminal OE. .
【0019】図3は1ライン分の通電終了時のタイミン
グチャートである。発熱抵抗体R3への通電時間を決定
するDO3出力を例にとれば、画像データの階調を25
3(FDH)とすると、CD3出力が253(FDH)
に変化した時点、すなわち、比較データ用クロックの2
56パルス目(3+253)に同期してこのDO3出力
はノンアクティブとなる。DO64の場合は画像データ
が最高濃度に当たる255(FFH)が加えられた場合
で、比較データ用クロックの319パルス目(64+2
55)に同期してノンアクティブとなり、1ライン分の
画像データの印字が終了する。比較データ用クロックの
319パルスが出力された時点において、CD1〜64
の出力は全て255(FFH)となり、次ラインの印字
に先立ち比較データセット信号を端子SETcdに与える
必要は無い。FIG. 3 is a timing chart at the end of energization for one line. Taking the DO3 output that determines the energization time to the heating resistor R3 as an example, the gradation of the image data is set to 25.
3 (FDH), CD3 output is 253 (FDH)
When it changes to, that is, 2 of the comparison data clock
The DO3 output becomes non-active in synchronization with the 56th pulse (3 + 253). In the case of DO64, 255 (FFH) corresponding to the maximum density of the image data is added, and the 319th pulse of the comparison data clock (64 + 2)
It becomes non-active in synchronism with 55), and printing of image data for one line is completed. At the time when 319 pulses of the comparison data clock are output, CD1 to CD1
Are all 255 (FFH), and it is not necessary to give a comparison data set signal to the terminal SETcd prior to printing the next line.
【0020】次に、このドライバICをA4サイズ、1
50dpiのラインサーマルヘッドに搭載した例を示
す。図4はこのサーマルヘッドの模式図である。A4サ
イズの印字を行うには印字幅が210mm以上必要であ
るので、このドライバICを20個搭載し1280do
tの発熱抵抗体R1〜1280(印字幅は約216.7
mm)の各々の通電を制御する。図4においてこのドラ
イバICのSETcd端子とRESET端子の両端子は
ICの初期動作に使用する端子であるため、サーマルヘ
ッド内で結線しRESET端子として外部接続用端子と
している。Next, this driver IC is A4 size, 1
An example mounted on a 50 dpi line thermal head is shown. FIG. 4 is a schematic view of this thermal head. Since a print width of 210 mm or more is required to perform A4 size printing, 20 of these driver ICs are mounted and 1280 do
heating resistor R1 to 1280 (print width is about 216.7)
mm) of each energization is controlled. In FIG. 4, since both the SETcd terminal and the RESET terminal of this driver IC are terminals used for the initial operation of the IC, they are connected in the thermal head and used as RESET terminals for external connection.
【0021】ここで、このサーマルヘッドを利用したサ
ーマルプリンタの仕様について説明する。任意の発熱抵
抗体(群)への通電を隣接する発熱抵抗体(群)の通電
が終了しないうちに開始する駆動方法は、一括発熱に比
べて最大消費電力を低減しつつ、分割駆動のような分割
濃度ムラが発生しない利点があることは前述した。本実
施例では各発熱抵抗体の通電時間を10msとし、最大
消費電力を一括発熱の62.5%とした。すなわち、発
熱抵抗体R1にて最高濃度を得た(10msの通電)直
後に発熱抵抗体R801の通電が開始するように設定す
ることにより、ベタ印写(全ドット最高濃度)の場合の
最大消費電力の低減は(800/1280)×100=
62.5%となる。また、比較データ用クロックに同期
して各発熱抵抗体の通電開始が遅れることより、比較デ
ータ用クロックの周期は10ms/800=12.5μ
s(80KHz)となり、最高濃度を得るには800ク
ロック分通電することになる。Here, the specifications of a thermal printer using this thermal head will be described. The drive method that starts the energization of an arbitrary heating resistor (group) before the energization of the adjacent heating resistor (group) is finished is such that divided driving is performed while reducing the maximum power consumption as compared with collective heat generation. As described above, there is an advantage in that no uneven division density occurs. In this embodiment, the energization time of each heating resistor was set to 10 ms, and the maximum power consumption was set to 62.5% of the batch heat generation. That is, the maximum consumption in the case of solid printing (maximum density of all dots) is set by setting the energization of the heating resistor R801 to start immediately after the maximum density is obtained in the heating resistor R1 (energization of 10 ms). Power reduction is (800/1280) x 100 =
It becomes 62.5%. Further, since the start of energization of each heating resistor is delayed in synchronization with the comparison data clock, the cycle of the comparison data clock is 10 ms / 800 = 12.5 μ.
s (80 KHz), and 800 clocks are energized to obtain the maximum concentration.
【0022】図4のサーマルヘッドの動作を説明する前
に、昇華型プリンタにおける通電時間と印写濃度の関係
について言及する。図5は昇華型プリンタの通電時間と
印写濃度の関係を示したグラフである。同図から解るよ
うに通電時間と印写濃度の関係はリニアでなく、低濃度
及び高濃度域では傾きが鈍く、中濃度域では急峻であ
る。すなわち、印写出力においてリニアな階調性を得る
には階調毎に対応した通電時間を与える必要がある。よ
って、本実施例では図6に示すような階調数と通電パル
ス数のテーブルに従って制御を行う。1階調目の濃度を
印写するには画像比較データ用クロックの84クロック
分、2階調目は110クロック分、・・・のような通電
時間を与えることによりリニアな階調性が得られる。但
し、図5の通電時間と印写濃度のカーブはプリンタ機内
温度やサーマルヘッド基板の蓄熱状態、発熱抵抗体に供
給する電力やインクシート等の記録媒体によって変化す
ることは言うまでもない。Before explaining the operation of the thermal head of FIG. 4, the relationship between the energization time and the print density in the sublimation printer will be mentioned. FIG. 5 is a graph showing the relationship between energization time and print density of a sublimation printer. As can be seen from the figure, the relationship between the energization time and the print density is not linear, the slope is low in the low density and high density regions, and steep in the medium density region. In other words, in order to obtain linear gradation in the print output, it is necessary to give the energization time corresponding to each gradation. Therefore, in this embodiment, the control is performed according to the table of the number of gradations and the number of energizing pulses as shown in FIG. To print the density of the first gradation, 84 gradations of the image comparison data clock, 110 clocks for the second gradation, ... To be However, it goes without saying that the curve of the energization time and the print density in FIG. 5 changes depending on the temperature inside the printer, the heat storage state of the thermal head substrate, the power supplied to the heating resistor, and the recording medium such as an ink sheet.
【0023】図7と図8は、図4に示された実施例の動
作を説明するタイミングチャートである。両図とも発熱
抵抗体R1,R2での階調が1レベル、発熱抵抗体R1
279が254レベル、発熱抵抗体R1280が最高濃
度に当たる255レベルの画像データを与えた場合の動
作であり、発熱抵抗体Rnに流れる電流波形をIrnで
示している。また、CDn出力(1≦n≦1280)の
信号波形はサーマルヘッドの発熱抵抗体Rnに対応する
ドライバIC内の比較データ用シフトレジスタの出力値
である。7 and 8 are timing charts for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. In both figures, the gradation of the heating resistors R1 and R2 is one level, and the heating resistor R1
279 is an operation when image data of 254 level and the heating resistor R1280 gives 255 level of image data corresponding to the maximum density, and the current waveform flowing through the heating resistor Rn is indicated by Irn. The signal waveform of the CDn output (1 ≦ n ≦ 1280) is the output value of the comparison data shift register in the driver IC corresponding to the heating resistor Rn of the thermal head.
【0024】図7において、第1ライン目の画像データ
の転送、並びに、発熱抵抗体への通電開始タイミングに
ついて説明する。第1ライン目の転送に先立ちリセット
信号を与える。この信号により、ドライバIC1〜20
内のシフトレジスタCD1〜1280の出力はセットさ
れ255(FFH)、シフトレジスタSR1〜128
0、及び、ラッチ回路L1〜1280の出力はリセット
され0となる。この信号は本サーマルヘッドの電源投入
時に一度与えれば良い。In FIG. 7, the transfer of the image data of the first line and the timing of starting the energization of the heating resistor will be described. A reset signal is given prior to the transfer of the first line. With this signal, the driver ICs 1 to 20
The outputs of the shift registers CD1 to 1280 are set to 255 (FFH), and the shift registers SR1 to 128 are set.
0 and the outputs of the latch circuits L1 to 1280 are reset to 0. This signal may be given once when the thermal head is powered on.
【0025】次に、画像データを画像データ用クロック
信号に同期させて転送する。画像データは8ビットの階
調データを並列にて転送する為、本実施例では1280
ドット分、すなわち、1280バイトのデータを転送す
れば良く、転送クロックを4MHzとすると320μs
にて1ライン分の画像データの転送が終了する。画像デ
ータの転送終了後にラッチ信号を与えることにより、画
像データはラッチ回路L1〜1280に保持される。Next, the image data is transferred in synchronization with the image data clock signal. Since the image data transfers 8-bit gradation data in parallel, 1280 is used in this embodiment.
It suffices to transfer dots, that is, 1280 bytes of data, and 320 μs if the transfer clock is 4 MHz.
Then, the transfer of the image data for one line is completed. By giving a latch signal after the transfer of the image data, the image data is held in the latch circuits L1 to 1280.
【0026】次に、比較データを0とし比較データ用ク
ロック信号の第1パルスを与えることにより、CD1の
出力は255から0へと変化し、コンパレータC1はC
D1の出力0と、発熱抵抗体R1用の画像データを保持
しているラッチ回路L1との値を比較する。今、発熱抵
抗体R1用の画像データが階調1であるとすると、比較
結果は画像データの方が大きい為、発熱抵抗体R1への
通電を開始する。続いて、比較データ用クロックの第2
パルス目を与えることにより、CD2の出力が0とな
り、発熱抵抗体R2の通電が開始する。同様にして、各
発熱抵抗体への通電が比較データ用クロックの入力とと
もに1パルスづつ遅れて開始され、発熱抵抗体R127
9の通電が開始するのはこのクロックの1279パルス
目、発熱抵抗体R1280の通電開始はこのクロックの
1280パルス目となる。Next, by setting the comparison data to 0 and applying the first pulse of the comparison data clock signal, the output of CD1 changes from 255 to 0, and the comparator C1 outputs C
The output 0 of D1 is compared with the value of the latch circuit L1 holding the image data for the heating resistor R1. Now, assuming that the image data for the heating resistor R1 has a gradation of 1, the comparison result shows that the image data is larger, so that energization to the heating resistor R1 is started. Next, the second comparison data clock
By giving the pulse number, the output of CD2 becomes 0 and the heating resistor R2 starts to be energized. Similarly, the energization of each heating resistor is started with a delay of one pulse with the input of the comparison data clock, and the heating resistor R127
The energization of No. 9 starts at the 1279th pulse of this clock, and the energization of the heating resistor R1280 starts at the 1280th pulse of this clock.
【0027】また、比較データは図6の階調数と通電パ
ルス数との関係に示したように、第1階調目の濃度を得
るのに84クロック周期分の時間が必要である為、比較
データ用クロックが84パルス入力されるまでは0を転
送し続け、85パルス目以前に1へインクリメントす
る。これによって、このクロックの85パルス目によ
り、CD1の出力は0から1へ変化し、画像データと等
しくなり、コンパレータC1の出力は”L”となり、発
熱抵抗体R1への通電を停止する。このように、コンパ
レータC1の出力は画像データの値と等しくなるまでの
期間”H”を継続的に出力する。As shown in the relationship between the number of gradations and the number of energizing pulses in FIG. 6, the comparison data requires 84 clock cycles to obtain the density of the first gradation. 0 is continuously transferred until 84 pulses of the comparison data clock are input and incremented to 1 before the 85th pulse. As a result, at the 85th pulse of this clock, the output of CD1 changes from 0 to 1 and becomes equal to the image data, the output of the comparator C1 becomes "L", and the power supply to the heating resistor R1 is stopped. In this way, the output of the comparator C1 continuously outputs "H" until it becomes equal to the value of the image data.
【0028】図8は第1ライン目の印字終了時のタイミ
ングを示したもので、発熱抵抗体R1279の通電終了
は画像データが254(FEH)であるとすると、比較
データ用クロックの2072パルス目(1279(転送
による通電開始に必要なパルス数)+793(図6の階
調254に対応するパルス数))となる。また、発熱抵
抗体R1280の通電終了は画像データが最大階調25
5(FFH)まで通電可能とすべく、このクロックの2
080パルス目(1280+800)となる。FIG. 8 shows the timing at the end of printing the first line, and assuming that the image data is 254 (FEH) at the end of energization of the heating resistor R1279, it is the 2072 pulse of the comparison data clock. (1279 (the number of pulses required to start energization by transfer) +793 (the number of pulses corresponding to the gradation 254 in FIG. 6)). Further, when the energization of the heating resistor R1280 ends, the image data has the maximum gradation of 25.
2 of this clock to be able to energize up to 5 (FFH)
It becomes the 080th pulse (1280 + 800).
【0029】なお、本発明の駆動回路は、前記実施例で
は記録素子として発熱抵抗体を用いたが、これに限定さ
れず、階調のある画像データを通電時間の制御により記
録することのできる記録素子に適用可能である。In the drive circuit of the present invention, the heating resistor is used as the recording element in the above embodiment, but the present invention is not limited to this, and it is possible to record image data having gradation by controlling the energization time. It is applicable to recording elements.
【0030】[0030]
【発明の効果】本発明によれば、画素当り複数ビットで
構成される階調のある画像データを保持し、外部より転
送される画像比較データをシフト動作させる機能を有し
ている為、画像データの転送時間を短く、記録素子を制
御する回路の負担を低減することが可能で、さらに、駆
動回路に接続される複数の記録素子の通電開始時間を個
々に遅らすことが出来ることによって、最大消費電力を
低減しつつ、分割濃度ムラのない画像を得ることが可能
となる。According to the present invention, since it has a function of holding image data having a gradation consisting of a plurality of bits per pixel and shifting the image comparison data transferred from the outside, It is possible to shorten the data transfer time, reduce the load on the circuit that controls the printing elements, and further delay the energization start time of multiple printing elements connected to the drive circuit individually. It is possible to obtain an image with no division density unevenness while reducing power consumption.
【図1】本発明の駆動回路の一実施例を搭載したサーマ
ルヘッドのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a thermal head equipped with an embodiment of a drive circuit of the present invention.
【図2】図1の駆動回路の1ライン分の通電開始時にお
ける動作を示すタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the drive circuit of FIG. 1 at the start of energization for one line.
【図3】図1の駆動回路の1ライン分の通電終了時にお
ける動作を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing the operation of the drive circuit of FIG. 1 at the end of energization for one line.
【図4】図1の駆動回路を本発明の記録ヘッドの一例で
あるサーマルヘッドへ搭載した際の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram when the drive circuit of FIG. 1 is mounted on a thermal head which is an example of the recording head of the present invention.
【図5】昇華型プリンタにおける通電時間と印写濃度の
関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between energization time and print density in a sublimation printer.
【図6】昇華型プリンタにおける階調数と通電パルス数
との関係を示す表図である。FIG. 6 is a table showing the relationship between the number of gradations and the number of energizing pulses in a sublimation printer.
【図7】図4のサーマルヘッドの1ライン分の通電開始
時における動作を示すタイミングチャートである。7 is a timing chart showing the operation of the thermal head of FIG. 4 at the start of energization for one line.
【図8】図4のサーマルヘッドの1ライン分の通電終了
時における動作を示すタイミングチャートである。8 is a timing chart showing the operation of the thermal head of FIG. 4 at the end of energization for one line.
【図9】従来の駆動回路(ドライバIC)を搭載したサ
ーマルヘッドの模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram of a thermal head equipped with a conventional drive circuit (driver IC).
【図10】従来のサーマルヘッド駆動方法を説明するた
めのタイミングチャートである。FIG. 10 is a timing chart for explaining a conventional thermal head driving method.
【図11】同じく従来のサーマルヘッド駆動方法を説明
するためのタイミングチャートである。FIG. 11 is a timing chart for explaining a conventional thermal head driving method.
【図12】従来の駆動回路(ドライバIC)を使用して
発熱抵抗体個々の通電開始時間を異ならしめる場合のタ
イミングチャートである。FIG. 12 is a timing chart when the energization start time of each heating resistor is made different by using a conventional drive circuit (driver IC).
C1〜64:コンパレータ CD1〜64:画像比較データ用シフトレジスタ L1〜64:画像データラッチ回路 R1〜1280:発熱抵抗体 SR1〜64:画像データ用シフトレジスタ C1 to 64: Comparator CD1 to 64: Image comparison data shift register L1 to 64: Image data latch circuit R1 to 1280: Heating resistor SR1 to 64: Image data shift register
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成6年9月20日[Submission date] September 20, 1994
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0014】図1において、破線で示した枠内が1個の
ドライバICに相当する。SR1〜SR64は8ビット
並列の画像データ用シフトレジスタ、L1〜64は8ビ
ット並列の画像データラッチ回路、CD1〜64は8ビ
ット並列の画像比較データ用シフトレジスタ、C1〜6
4は8ビット並列の画像データと8ビット並列の画像比
較データとの大小関係を判断するコンパレータである。
R1〜64はドライバICのデータ出力端子反転DO1
〜64と接続された発熱抵抗体である。In FIG. 1, the inside of the frame shown by the broken line corresponds to one driver IC. SR1 to SR64 are 8-bit parallel image data shift registers, L1 to 64 are 8-bit parallel image data latch circuits, CD1 to 64 are 8-bit parallel image comparison data shift registers, and C1 to C6.
Reference numeral 4 is a comparator that determines the magnitude relationship between 8-bit parallel image data and 8-bit parallel image comparison data.
R1 to 64 are data output terminals DO1 of the driver IC
~ 64 is a heating resistor connected.
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0017】前記比較データ用シフトレジスタCD1〜
64の出力は、前記コンパレータC1〜64の入力端子
Pに与えられる。このコンパレータのもう一方の入力端
子Qには、前述したように画像データが与えられてお
り、当該コンパレータによってQ>Pの場合に対応する
データアウト端子反転DOnがアクティブとなる。The comparison data shift registers CD1 to CD1
The output of 64 is given to the input terminal P of the said comparator C1-64. Image data is applied to the other input terminal Q of the comparator as described above, and the data out terminal inversion DOn corresponding to the case of Q> P is activated by the comparator.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0018】このように、比較データを8ビット並列シ
フトレジスタによりシフト動作させることによって、任
意の時間においてラッチ回路L1〜64の各々に保持さ
れた画像データと比較する比較データは必ずしも等しく
ない。よって、図2の反転DO1〜64(反転DO4〜
反転DO62は省略されている)に示すように、アウト
プットイネーブル端子OEからのイネーブル信号とによ
り隣接する発熱抵抗体の通電開始タイミングは、比較デ
ータ用クロックの周期に相当する時間だけずらすことが
可能である。By thus shifting the comparison data by the 8-bit parallel shift register, the comparison data to be compared with the image data held in each of the latch circuits L1 to L64 at any time is not necessarily equal. Therefore, the inversion DO1 to 64 (inversion DO4 to FIG.
As shown in (DO 62 is omitted), the energization start timing of the adjacent heating resistor can be shifted by the time corresponding to the cycle of the comparison data clock by the enable signal from the output enable terminal OE. Is.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0019[Correction target item name] 0019
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0019】図3は1ライン分の通電終了時のタイミン
グチャートである。発熱抵抗体R3への通電時間を決定
する反転DO3出力を例にとれば、画像データの階調を
253(FDH)とすると、CD3出力が253(FD
H)に変化した時点、すなわち、比較データ用クロック
の256パルス目(3+253)に同期してこの反転D
O3出力はノンアクティブとなる。反転DO64の場合
は画像データが最高濃度に当たる255(FFH)が加
えられた場合で、比較データ用クロックの319パルス
目(64+255)に同期してノンアクティブとなり、
1ライン分の画像データの印字が終了する。比較データ
用クロックの319パルスが出力された時点において、
CD1〜64の出力は全て255(FFH)となり、次
ラインの印字に先立ち比較データセット信号を端子SE
Tcdに与える必要は無い。FIG. 3 is a timing chart at the end of energization for one line. Taking the inverted DO3 output that determines the energization time to the heating resistor R3 as an example, when the gradation of the image data is 253 (FDH), the CD3 output is 253 (FD
H), that is, inversion D in synchronization with the 256th pulse (3 + 253) of the comparison data clock.
The O3 output becomes non-active. In the case of the inverted DO64, 255 (FFH) corresponding to the maximum density of the image data is added, and the image data becomes non-active in synchronization with the 319th pulse (64 + 255) of the comparison data clock,
Printing of the image data for one line is completed. At the time when 319 pulses of the comparison data clock are output,
The outputs of CD1 to 64 are all 255 (FFH), and the comparison data set signal is output to the terminal SE before printing the next line.
There is no need to give it to Tcd.
フロントページの続き (72)発明者 馬▲渕▼ 宏司 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内Front Page Continuation (72) Inventor Ma ▲ Fuchi ▼ Koji 2-5-5 Keihan Hon-dori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd.
Claims (2)
を行う駆動回路であって、 複数ビットで構成される階調を有する画像データを前記
複数の記録素子毎に取り込む複数ビットの並列のシフト
レジスタと、 前記シフトレジスタと各々接続され前記画像データを保
持するラッチ回路と、 前記ラッチ回路に保持される画像データとの比較対象と
なる比較データを取り込む複数ビットの並列のシフトレ
ジスタと、 前記ラッチ回路の各々に保持される画像データと該比較
データとを比較するコンパレータとを備え、 前記比較データは比較データ用転送クロックに同期して
前記コンパレータへの取り込みとシフト動作を行い、前
記コンパレータで比較し、その比較結果に基づき各々の
記録素子の駆動を制御することを特徴とする記録素子の
駆動回路。1. A drive circuit for controlling a recording operation for a plurality of recording elements, wherein a plurality of bits are arranged in parallel for capturing image data having a gradation composed of a plurality of bits for each of the plurality of recording elements. A shift register; a latch circuit connected to each of the shift registers for holding the image data; a parallel shift register of a plurality of bits for fetching comparison data to be compared with the image data held in the latch circuit; A comparator for comparing the image data held in each of the latch circuits with the comparison data, wherein the comparison data is loaded into the comparator and shifted in synchronization with the comparison data transfer clock; A printing element drive circuit characterized by comparing and controlling the drive of each printing element based on the comparison result.
群とを備える記録ヘッド。2. A recording head comprising: the drive circuit according to claim 1; and a plurality of recording element groups divided into blocks for each drive circuit unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18579794A JPH0851539A (en) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | Drive circuit for recording element and recording head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18579794A JPH0851539A (en) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | Drive circuit for recording element and recording head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0851539A true JPH0851539A (en) | 1996-02-20 |
Family
ID=16177064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18579794A Pending JPH0851539A (en) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | Drive circuit for recording element and recording head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0851539A (en) |
-
1994
- 1994-08-08 JP JP18579794A patent/JPH0851539A/en active Pending
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