JP2662123B2

JP2662123B2 - 記録ヘッド駆動装置

Info

Publication number: JP2662123B2
Application number: JP3299621A
Authority: JP
Inventors: 孝文遠藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-10-21
Filing date: 1991-10-21
Publication date: 1997-10-08
Anticipated expiration: 2012-10-08
Also published as: JPH05104766A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ファクシミリやプリ
ンタ等の印字部として使用されるサーマルヘッド（記録
ヘッド）を駆動する記録ヘッド駆動装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図８は三菱電機株式会社製カタログ（サ
ーマルヘッド，Ｈ−Ｃ９６８３−Ｅ，１９９１年２月作
成，Ｐ２５）に示された従来の１ドット分の記録ヘッド
駆動回路を示す回路図であり、サーマルヘッドはこの回
路を所定のドット数分有している。図において、１は入
力された現ラインのデータをクロックに従ってシフトさ
せるシフトレジスタであり、サーマルヘッドのドット数
に応じた段数を有している。２１はシフトレジスタ１の
タップに現われるデータを取り込んで保持するラッチ回
路、３１は３つのゲート信号ＧＡ，ＧＢ，ＧＣを発生す
るゲート信号発生部、４ａ，４ｂはラッチ回路２１の出
力およびゲート信号ＧＢ，ＧＣを導入した反転論理積
（ＮＡＮＤ）ゲート、５１は通電状態を示すパルス信号
を出力する論理積（ＡＮＤ）ゲート、６はパルス信号に
応じて発熱抵抗体７を駆動するダーリントントランジス
タ（駆動素子）である。

【０００３】次に動作について説明する。シフトレジス
タ１は、画像信号であるデータをクロック信号にしたが
って取り込み、それをシフトする（図１２（Ａ），
（Ｂ）参照）。ラッチ回路２１は、シフトレジスタ１の
そのドットに対応したタップから、ラッチ信号にしたが
って順次データを取り込む。すなわち、ラッチ信号が１
回入力されると、ラッチ回路２１はその内容をシフトす
るとともにシフトレジスタ１からデータを取り込む。こ
の結果、前ラインのそのドットについてのデータがＱ２
端子に、前々ラインのそのドットについてのデータがＱ
３端子に現われる。

【０００４】そして、ゲート信号発生部３１は、例えば
図１２（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）に示すように、所定のパ
ターンのゲート信号を発生する。このゲート信号とＮＡ
ＮＤゲート４ａ，４ｂおよびＡＮＤゲート５１とによっ
て、発熱抵抗体７に与えられる信号が定まり、その信号
に応じてダーリントントランジスタ６が発熱抵抗体７を
駆動する。発熱抵抗体７は、通流する電流量に応じて発
熱し、その上に位置する感熱紙等を発色させる。

【０００５】ここで、発熱抵抗体７に与えられる電流量
の履歴制御について説明する。図９（Ａ）に示すよう
に、通電時間１ｍｓの場合には、発熱抵抗体７の温度は
３００℃になる。しかし、図９（Ｂ）に示すように、繰
り返し周期２ｍｓで通電が繰り返されると、その温度は
５００℃にまで上昇する。すなわち、同一電流量が与え
られた場合であっても、通電開始時の温度が高ければ、
通電終了後の温度は高くなっている。よって、速い繰り
返し周期で通電がなされるような使用状況のもとでは、
発熱抵抗体７に与えるエネルギーを制御しないと、発色
濃度が高くなってしまう。そこで、通電開始時の温度に
応じてエネルギー量を制御する必要があり、具体的に
は、前ライン以前において記録がなされたか否かをもと
に通電の制御がなされる。

【０００６】そのような履歴制御を行うには、すなわ
ち、前ラインおよび前々ラインのドットの記録状況から
現ラインのドットに対してどのようにエネルギーを与え
たらよいか、換言すればどのように通電したらよいか定
めるには、各パターン（現ライン、前ラインおよび前々
ラインにおけるそのドットの記録状況）について温度上
昇の程度を知る必要がある。

【０００７】図１０は、履歴制御を行わない時の各パタ
ーンにおける温度上昇をシミュレートした結果を簡略化
して示したものである。図において、「Ｈ」は記録（通
電）がなされたことを、「Ｌ」は記録がなされなかった
ことを示している。例えば図１０（Ｂ）は、前々ライン
においてそのドットに記録がなされ、前ラインにおいて
は記録がなされなかった場合を示している。また、現ラ
インにおいて通電が終了した時点における温度を正規化
した値（この値が温度上昇程度を示すが、ここでは、こ
れをポイント数という）が数値で示されている。例え
ば、図１０（Ａ）に示す場合にはポイント数は小さいの
で大きなエネルギーが与えられるように、また、図１０
（Ｄ）に示す場合にはポイント数は大きいので小さなエ
ネルギーが与えられるように履歴制御がなされるべきで
あることがわかる。

【０００８】図１１は図１０に示されたポイント数とラ
ッチ回路２１がラッチしている出力データ（ラッチデー
タ）との関係を示したものである。すでに述べたよう
に、ラッチデータは、前々ライン、前ラインおよび現ラ
インにおいてそのドットが記録されるかどうかを示して
いる。ここで、「Ｈ」の数に応じてレベル数が定義さ
れ、パターン内に現われる「Ｈ」の数が多い程高レベル
とされる。そして、図１１に示された４種のパターンに
応じた適切な通電状態の一例が、図１２（Ｇ）〜（Ｊ）
に示したものである。

【０００９】ポイント数に応じた適切な電流量を設定す
るために、ゲート信号発生部３１は図１２（Ｄ），
（Ｅ），（Ｆ）に示すようなゲート信号を発生する。そ
の結果、ラッチ回路２１の出力パターンに応じたＡＮＤ
回路５１の出力は図１２（Ｇ）〜（Ｊ）に示すようにな
り、ポイント数に応じた電流量が設定される。すなわ
ち、ポイント数が小となっているパターン（Ｌ，Ｌ，
Ｈ）については電流量を多くし、ポイント数が大となっ
ているパターンについては電流量を少なくするように制
御される。なお、通常はゲート信号ＧＢ，ＧＣのパルス
幅は同一であり、同一レベル内のパターンについては、
通電時間の合計は同じになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の記録ヘッド駆動
装置は以上のように構成されているので、高精度な履歴
制御を実現するためには、ゲート信号発生部からのゲー
ト信号数を増やしたり、隣接する発熱抵抗体間で発生す
る熱蓄積の影響を考慮することが考えられるが、ゲート
信号数をいくつにしてパルス幅をどのようにするか等の
種々の要求があり、これらの要求に対して履歴制御回路
を設計変更していたのでは煩に耐えられないという問題
点があった。

【００１１】そこで、この発明は、上記のような問題点
を解消するためになされたもので、従来の履歴制御回路
に加え、隣接するラッチ回路からの隣接履歴情報が入力
され、上記のゲート信号とは異なる制御信号により対応
する記録ヘッドの通電時間を更に制御する隣接履歴制御
回路を設け、要求される高精度な履歴制御を容易に実現
しうる記録ヘッド駆動装置を得ることを目的とする。

【００１２】また、他の発明は、上記制御信号を複数の
異なる信号としてさらに高精度な記録ヘッド駆動装置を
得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る記録ヘッド駆動装置は、ライン状に配置された複数
の記録ヘッドと、これらの記録ヘッドをそれぞれ駆動す
る複数のドライバ回路と、入力されるデータ信号を順次
にシフトするシフトレジスタと、上記記録ヘッドに対応
して設けられ、上記シフトレジスタからのデータ信号を
取り込み、前ラインにおける対応する履歴情報を出力す
る複数のラッチ回路と、複数のゲート信号を発生するゲ
ート信号発生部と、このゲート信号発生部からのゲート
信号と上記各ラッチ回路からの履歴情報とに基づいて上
記各記録ヘッドの通電時間を制御する履歴制御回路と、
隣接するラッチ回路からの隣接履歴情報が入力され、上
記複数のゲート信号とは異なる制御信号により対応する
記録ヘッドの通電時間を更に制御する隣接履歴制御回路
とを備えたことを特徴とするものである。

【００１４】また、請求項２に記載の発明に係る記録ヘ
ッド駆動装置は、請求項１に記載の発明において、上記
制御信号を複数の異なる信号としたものである。

【００１５】

【作用】この発明における隣接履歴制御回路は、隣接す
るラッチ回路からの隣接履歴情報が入力され、上記ゲー
ト信号発生部からのゲート信号とは別の制御信号により
対応する記録ヘッドの通電時間を更に制御するので、容
易に隣接する記録ヘッドの状態に応じて、バランスのと
れた印字濃度制御を実現可能にする。

【００１６】また、他の発明においては、上記制御信号
を複数の異なる信号としたので、隣接する記録ヘッドの
状態に応じて、より高精度にバランスのとれた印字濃度
制御を実現可能にする。

【００１７】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例について説明する。図１にお
いて、８２はアンドゲートであり、２つの入力端子が互
いに隣接する各ラッチ回路２１のＱ１端子に接続されて
いる。９２はアナログスイッチであり、これがアンドゲ
ート８２の出力信号を受けて開となり隣接履歴制御回路
を構成する。

【００１８】１０２は制御信号であって、あらかじめ決
められたパルス信号として、アナログスイッチ９２に入
力される。５２はアンドゲートとしてのゲート回路、７
は記録ヘッドとしての発熱抵抗体である。なお、このほ
かの図８に示したものと同一の構成部分には同一符号を
付して、その重複する説明を省略する。

【００１９】次に動作について説明する。ラッチ回路２
１は従来の場合と同様に、外部入力されたラッチ信号に
従ってシフトレジスタ１から順次データを取り込む。こ
れによって、前ラインの記録情報がＱ２端子に、前々ラ
インの記録情報がＱ３端子に、それぞれ出力される。ま
た、現ラインの記録情報は各ラッチ回路２１のＱ１端子
に出力されるが、隣接するドットの、すなわち隣接する
各ラッチ回路のＱ１端子の記録情報が各一のアンドゲー
ト８２に入力される。

【００２０】一方、図２に示すようにラッチ信号の入力
タイミングで、制御信号１０２が各アナログスイッチ９
２に入力され、上記アンドゲート８２の出力を受けてア
ナログスイッチ９２がオンになると、その制御信号はゲ
ート回路５２に入力される。この場合において、制御信
号１０２の通電時間は、図２に示すようにゲート信号発
生部３１のゲート信号ＧＡより、若干短く設定してお
く。

【００２１】そこで、いずれかのアンドゲート８２の入
力、すなわち隣接する一組のラッチ回路２１のＱ１端子
の出力信号が共に｀Ｈ´の場合には、そのアンドゲート
８２に接続されたアナログスイッチ９２は閉じられ、制
御信号１０２がゲート回路５２に入力される。これに対
し、隣接すラッチ回路２１の各Ｑ１端子の片方、または
両方が｀Ｌ´の場合には、アナログスイッチ９２はオフ
となり、制御信号１０２はゲート回路５２に入力され
ず、従って、ゲート回路５２のゲート入力はハイインピ
ーダンスとなっている。

【００２２】図３は隣接する発熱抵抗体が発熱した場合
の表面温度を示したものである。いま、隣接する発熱抵
抗体を、図３（Ａ）に示すように、７ａ，７ｂ，７ｃと
すると、一定条件下で各発熱抵抗体７ａ，７ｂ，７ｃを
選択的に駆動させると、例えば発熱抵抗体７ｂが発熱
し、これに隣接した発熱抵抗体７ａ，７ｃが発熱しない
場合は、図３（Ｂ）に示すように２５０℃であるのに対
して、隣接のそれが発熱した場合は、図３（Ｄ）に示す
ように２８０℃となる。

【００２３】さらに、発熱抵抗体７ａまたは７ｃの一方
が発熱した場合は、図３（Ｃ）に示すように、２６５℃
となる。従って、上記制御信号の通電時間で決まるエネ
ルギーを各発熱抵抗体７ａ，７ｂ，７ｃに供給すること
によって、隣接するものどうしの発熱による相対的な影
響を補正して印字でき、高精度の熱履歴制御によるバラ
ンスのとれた印字濃度が得られる。

【００２４】実施例２．図４は他の発明の一実施例を示す。これは発熱抵抗体の
通電時間を制御するために２系統の制御信号１０２，１
３３を用い、かつ隣接するラッチ回路２１の各Ｑ１端子
をアンドゲート８２に入力するとともに、自ラッチ回路
２１を除く他の隣接するラッチ回路２１の各Ｑ１端子を
オアゲート１１３に入力することにより、これらのアン
ドゲート８２の出力およびオアゲート１１３の出力に応
じて開閉するアナログスイッチ９２，１２３を介して、
各制御信号１０２，１３３をアンドゲート８２に入力す
るようにしたものである。

【００２５】そして、アナログスイッチ９２がオンとな
る期間、制御信号１０２がゲート回路５２に入力される
ため、現ラインの記録情報の隣接ビットの情報が共に｀
Ｈ´のとき、正規の最も幅の広いゲート信号発生部３１
のゲート信号ＧＡより短い幅で、発熱抵抗体への通電が
完了する。

【００２６】また、アナログスイッチ１２３がオンとな
る期間、制御信号１３３がゲート回路５２に入力される
ため、現ラインの記録情報の隣接ビットの情報のいずれ
かが｀Ｌ´のとき、ゲート信号ＧＡより短い幅で発熱抵
抗体７への通電が行われる。従って、実施例１よりもさ
らに高精度の熱履歴制御を実現することができる。

【００２７】図５は上記各制御信号１０２，１３３とゲ
ート信号発生部３１の各ゲート信号ＧＡ，ＧＢ，ＧＣの
通電時間のタイミング関係を示すタイミングチャートで
ある。これらの各信号１０２，１３３，ゲート信号ＧＡ
は立ち上がりが同一であるが、制御信号１０２，制御信
号１３３，ゲート信号ＧＡの順番で通電時間が完了して
いる。

【００２８】すなわち、これらの通電時間は、図３で示
すような隣接ビットの発熱状況である２８０℃，２６５
℃，２５０℃に対応しており、発熱の大きい場合には、
通電時間の短縮を行って、ここでは２５０℃相当に合わ
せるように、各信号の設定時間を決定する。

【００２９】従って、発熱抵抗体７の該当ビットに対し
て、隣接ビットの両方が図３（Ｄ）に示すように、共に
発熱している場合は、制御信号１０２により通電時間が
決定され、隣接ビットの片方のみが図３（Ｃ）に示すよ
うに発熱している場合は、制御信号１３３により通電時
間が決定される。

【００３０】また、隣接ビットのいずれもが図３（Ｂ）
に示すように、発熱していない場合は、ゲート信号発生
部３１のゲート信号ＧＡで通電時間が決定されることに
なる。これにより、実施例１に比較してより高精度の印
字制御が行えることになる。

【００３１】実施例３．図６は更に他の発明の一実施例を示す。これは現ライン
の隣接の記録情報の他に、前ライン、すなわち各Ｑ２端
子からの隣接の記録情報をもゲート回路５２の入力情報
としたものである。ここで、現ラインの記録情報は第１
のアンド回路８２ａから得るとともに過去の記録情報は
第２のアンド回路８２ｂから得ている。

【００３２】これによれば、過去の隣接の記録情報も現
ラインの該当ビットの記録情報にフィードバックして、
発熱抵抗体７に対する通電制御を行う。この場合の各信
号１０２，１３４のタイミングは図５に示したものと同
様であり、制御信号１３４は制御信号１３３に準じたも
のとなる。この結果、実施例２に比較して、さらに高精
度の印字濃度制御が行えることになる。

【００３３】実施例４．図７は図１におけるアナログスイッチ９２を通常の３ス
テートバッファ１５５に変更した場合を示すが、この他
の同様のあらゆるスイッチを用いることができ、図１と
同様の効果が得られる。また現ラインにおける該当ビッ
トのＱ１端子の出力をアンドゲート８２に入力している
が、これを不要とすることもでき、さらに、隣接ビット
の最初と最終ビットはゲート数が不足するので、適宜調
整する。また、３ステートバッファ１５５やアナログス
イッチ９２に替えてロジック回路等を使用してもよい。

【００３４】実施例５．なお、図１，図４，図６，図７では３ステート状態の回
路構成にして、ハイインピーダンスの入力としてゲート
回路５２に入力しているが、プルアップ抵抗を用いて論
理を安定させる構成としてもよい。

【００３５】実施例６．さらに、上記実施例ではゲート信号発生部３１に対して
制御信号１０２，１３３，１３４を独立して出力させて
いるが、ゲート信号発生部３１からこれらの各制御信号
を出力させるようにしてもよく、これに対し、ゲート信
号発生部３１からのゲート信号を外部入力としてもよ
い。

【００３６】実施例７．また、さらに、上記実施例ではサーマルヘッドの駆動回
路について説明したが、例えばＬＥＤ光源を使用した記
録ヘッドとしてのＬＥＤヘッドの発光制御に使用するこ
とができるほか、インクジェット，バブルジェットなど
の記録ヘッドの駆動制御に使用することもできる。

【００３７】実施例８．また、上記実施例では、ラッチ回路２が３段のＱ１，Ｑ
２，Ｑ３の端子を持つものを示したが、１段だけの場合
でもよく、また、３段以上でもよい。

【００３８】実施例９．さらに、また、上記実施例では過去のラインの隣接ビッ
トの参照を前ラインについてだけ行ったが、前々ライン
以上の参照を行ってもよく、また、隣接ビットの参照に
関して該当ビットの相隣接とするほか、該当ビットに対
して複数の連続ドットを隣接ビットとしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、隣接
履歴制御回路を新たに設けて記録ヘッドの通電時間を更
に制御するので、容易に印字濃度のバランスがとれた最
適の印字エネルギーを記録ヘッドに与えることができる
という効果を奏する。

【００４０】また、他の発明によれば、上記制御信号を
複数の異なる信号とすることにより、さらに高精度の印
字濃度制御を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による記録ヘッド駆動装置
を示す回路図である。

【図２】図１における回路各部の信号を示すタイミング
チャート図である。

【図３】記録ヘッドの１つのビットの発熱が隣接ビット
に与える影響を示す説明図である。

【図４】他の発明の一実施例による記録ヘッド駆動装置
を示す回路図である。

【図５】図４における回路各部の信号を示すタイミング
チャート図である。

【図６】他の発明の他の一実施例による記録ヘッド駆動
装置を示す回路図である。

【図７】図１の一部を変更して示した記録ヘッド駆動装
置の回路図である。

【図８】従来の記録ヘッド駆動装置を示す回路図であ
る。

【図９】図８における発熱抵抗体の印加パルスと温度と
の関係を示す説明図である。

【図１０】図８におけるラッチ回路が出力する各パター
ンにおける温度上昇程度を簡略化して示す説明図であ
る。

【図１１】図１０における４種類のパターンのラッチデ
ータとポイントとの関係を示す説明図である。

【図１２】図８における回路各部の信号を示すタイミン
グチャート図である。

【符号の説明】

７発熱抵抗体（記録ヘッド）２１ラッチ回路３１ゲート信号発生部５２ゲート回路８２アンドゲート８２ａ第１のアンドゲート８２ｂ第２のアンドゲート１１３オアゲート

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ライン状に配置された複数の記録ヘッド
と、これらの記録ヘッドをそれぞれ駆動する複数のドラ
イバ回路と、入力されるデータ信号を順次にシフトする
シフトレジスタと、上記記録ヘッドに対応して設けら
れ、上記シフトレジスタからのデータ信号を取り込み、
前ラインにおける対応する履歴情報を出力する複数のラ
ッチ回路と、複数のゲート信号を発生するゲート信号発
生部と、このゲート信号発生部からのゲート信号と上記
各ラッチ回路からの履歴情報とに基づいて上記各記録ヘ
ッドの通電時間を制御する履歴制御回路と、隣接するラ
ッチ回路からの隣接履歴情報が入力され、上記複数のゲ
ート信号とは異なる制御信号が印字周期内の最大パルス
幅を抑制する隣接履歴制御回路とを備えたことを特徴と
する記録ヘッド駆動装置。
【請求項２】上記制御信号は、複数の異なる信号であ
ることを特徴とする請求項１記載の記録ヘッド駆動装
置。