JP2930088B2

JP2930088B2 - 感熱記録装置の階調記録方法

Info

Publication number: JP2930088B2
Application number: JP13297993A
Authority: JP
Inventors: 忠雄新屋; 裕遠藤
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1993-05-11
Filing date: 1993-05-11
Publication date: 1999-08-03
Anticipated expiration: 2014-08-03
Also published as: JPH06320777A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ等の感熱
記録装置における感熱ヘッドの階調記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、感熱紙等に階調の記録を行う方
法として、ライン状に複数の発熱抵抗体を配置し、これ
らに階調を表すデジタルデータの各ビットの重みに応じ
た幅を印加することにより、転写紙を介して記録紙に、
或いは感熱紙に直接階調記録を行う方法が知られてい
る。図１２は従来の階調記録の一例を説明するための図
で、各階調に対応した駆動パルスと、これらの駆動パル
スが印加された時の各発熱抵抗体の温度特性と、各階調
の有効記録期間の関係とを示した図である。この例で
は、３ビットのデータ転送の例を示したものである。

【０００３】２０ビットにＰ０、２１ビットにＰ１、２
２ビットにＰ２なる駆動パルスを対応させたもので、図
１２（Ｂ）〜（Ｉ）に階調“０”〜“７”に対応した駆
動パルスを示し、図１２（Ｊ）に前記階調“０”〜
“７”に対応した駆動パルスの駆動時間に対した温度特
性を示し、符号１〜７が夫々の階調に対応した特性曲線
である。そして、図１２（Ｋ）〜（Ｑ）に夫々の階調
“０”〜“７”に対応した記録有効期間ｔ１〜ｔ７をタ
イミングチャートとして示してある。

【０００４】この図１２において示すように、図示しな
い各発熱抵抗体には図１２（Ｂ）〜（Ｉ）に示すような
駆動パルスが印加され、これらパルスが印加された各発
熱抵抗体は図１２（Ｊ）で示すような温度特性を示し、
転写紙の転写開始温度（或いは、感熱紙の発色温度）を
ＴＴとすれば、このＴＴより高い温度に加熱されること
により階調記録が行われるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、記録の高速
化と装置の低価格化とを考慮した場合、記録紙とヘッド
とを相対的に移動させながら記録する方法がより効率的
で、しかも、わざわざライン毎に記録紙を止めたりする
制御機構等も不要で、装置が簡略にでき、低価格に適し
ていると考えられる。

【０００６】しかしながら、このような方式に、従来例
で述べた記録方法をそのまま採用すると、図１２（Ｊ）
及び図１２（Ｋ）〜（Ｑ）で示したように各階調の記録
有効期間ｔ１〜ｔ７の中心が異なり、同一ライン上に記
録されるべきドットの位置が階調毎にずれてしまい、画
質劣化を招いてしまう、という問題点が生ずる。

【０００７】そこで、本発明は、このような問題点を解
決するために、記録紙とヘッドとを相対的に移動させて
も画質劣化が少なく、効率的、かつ、低価格な装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、以下の１）及び２）に記載の方法を提
供しようというものである。すわち、

【０００９】１）一列に配設された複数個の発熱抵抗体
から構成される感熱ヘッドに、記録濃度の階調に応じた
通電パルスを印加することで、前記複数個の発熱抵抗体
を加熱し、これら加熱された発熱抵抗体と対向して相対
的に移動しつつある感熱紙に発色記録を行う感熱記録装
置の階調記録方法において、前記記録濃度の階調を示す
データに応じて前記発熱抵抗体に発色に至らない予熱パ
ルスを印加し、この後に、前記予熱パルスが印加された
発熱抵抗体に発色に至る記録パルスを一様に印加するよ
うにした階調記録方法であって、前記予熱パルスは、複
数パルスから成り、これら複数パルスは階調を示すディ
ジダルデータの各ビットに対応したエネルギーを印加す
るパルスであることを特徴とする感熱記録装置の階調記
録方法。

【００１０】２）一列に配設された複数個の発熱抵抗体
から構成される感熱ヘッドに、記録濃度の階調に応じた
通電パルスを印加することで、前記複数個の発熱抵抗体
を加熱し、これら加熱された発熱抵抗体と対向して相対
的に移動しつつある感熱紙に発色記録を行う感熱記録装
置の階調記録方法において、前記記録濃度の階調を示す
データに応じて前記発熱抵抗体に発色に至らない予熱パ
ルスを印加し、この後に、前記予熱パルスが印加された
発熱抵抗体に発色に至る記録パルスを一様に印加するよ
うにした階調記録方法であって、前記複数個の発熱抵抗
体を複数のブロックに分割し、これらのブロック毎に時
間を異ならして予熱パルス及び記録パルスを印加すると
共に、ブロック毎の印字ドット形成期間が互いに重複す
るように記録することを特徴とする感熱記録装置の階調
記録方法。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
き説明する。図１は、本発明の方法が適用されるサーマ
ヘッドの制御系の概略ブロック図で、同図において、１
０は濃度階調（以下、単に階調と記す）データが入来す
るための端子、１１は階調データを１ライン分（或いは
１画面分）記憶しておくためのメモリ（ＲＡＭ）、１２
はメモリ１１から読み出された階調データの所定のビッ
トをビットセレクト信号ＢＳにより選択し、後述するサ
ーマルヘッドの発熱抵抗体にヘッドデータＳＤとして供
給するためのデータセレクタである。

【００１２】１３はカウンタ群であり、このカウンタ群
１３はメモリ１１への階調データを読み出すためのメモ
リアドレスＡＡの供給、ＲＯＭ１４へのメモリ１１から
のデータ転送回数を示すＲＯＭアドレスＡＢの供給、ラ
ッチ１５へのラッチクロックの供給、及びコンパレータ
１６へのイネーブルパルスの時間軸を示すイネーブルア
ドレスＡＣの供給を夫々行うものである。コンパレータ
１６は、パルス幅データＰＤとイネーブルアドレスＡＣ
とを比較して、サーマルヘッドにイネーブルパルスＥＮ
１，ＥＮ２を夫々出力するためのコンパレータである。
以上により、サーマヘッドの制御系が概略構成されてい
る。

【００１３】次に、図２は、前述の制御系の回路によっ
て制御されるサーマルヘッドの概略ブロック図で、この
サーマルヘッドは、一列に配列された発熱抵抗体群２１
と、この発熱抵抗体群２１を駆動するためのトランジス
タ群２２と、駆動すべき所定の発熱低抗体を示すヘッド
データＳＤをパラレルデータに変換するためのシフトレ
ジスタ２３と、このシフトレジスタ２３から出力される
パラレルデータを保持するためのラッチ２４と、このラ
ッチ２４から出力されたパラレルデータに応じてイネー
ブルパルスＥＮ１，ＥＮ２の時間だけ駆動すべき発熱低
抗体に電流を流すためのゲート群２５とから成り、前記
発熱抵抗体群２１は二つのブロックＢ１，Ｂ２に分割さ
れた構成となっている。

【００１４】また、図３は図１中のデータセレクタ１２
の詳細図であり、このセレクタは、例えば、１つの周知
のＩＣにより構成されており、セレクタ部１２ａの各端
子Ａ０〜Ａ２にはそれぞれ３ビットの階調データが入力
され、端子Ａ４には各ビットの論理和をとる論理和回路
１２ｂの出力がそれぞれ入力される。また、端子Ａ６に
はハイレベル信号が、端子Ａ７にはローレベル信号がそ
れぞれ入力されると共に、端子ＳＥＬにはＲＯＭ１４か
らのビットセレクト信号ＢＳが入力される構成となって
いる。

【００１５】次に、前述のような構成より成る各回路
に、本発明方法を適用した具体例につき、更に図４及び
図５を併せ参照して説明する。図４は図１における各回
路に供給される信号のタイミングチャートであり、図５
は各階調に対応した駆動パルスと、これらの駆動パルス
が印加された時の各発熱抵抗体の温度特性と、各階調の
有効記録期間の関係とを示した図である。

【００１６】今、ここで、説明を簡略化するために階調
データを３ビット（Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２＝２０，２１，２
２）とし、メモリ１１にはすでに１ライン（ｎ画素）分
の階調データが書き込まれ、ＲＯＭ１４には各転送サイ
クル毎の転送ビットがビットセレクタ信号ＢＳとして書
き込まれていると共に、前記転送ビットに対する通電時
間がパルス幅データＰＤとして予め書き込まれているも
のとする。また、各ラインの開始時点ではラッチ１５に
おいて“０”がラッチされているものとする。

【００１７】まず、１回目のデータ転送サイクルＴ１で
は、カウンタ１３からＲＯＭアドレスＡＢ＝０を出力
し、データセレクタ１２はビットセレクト信号ＢＳによ
りデータＤ２（２２）をヘッドデータＳＤとして選択す
るようにセットされる。この状態時に、メモリ１１から
階調データ３ビットのうちデータＤ２のみが読み出され
てシフトレジスタ２３に供給される。カウンタ１３はメ
モリ１１から１ライン分のデータを読み出すと、つま
り、メモリアドレスＡＡを０からｎまでカウントアップ
すると、ヘッドラッチパルスＬＴ１をヘッド内のラッチ
２４に出力し、このラッチ２４において１ライン分のデ
ータＤ２が保持される。また、データＤ２に対する一度
目の通電パルス幅データＰＤ２１が、ヘッドラッチパル
スＬＴ１とほぼ同タイミングに出力されるヘッドラッチ
パルスＬＴ２によってラッチ１５に保持される。

【００１８】これらヘッドラッチパルスＬＴ１，ＬＴ２
を出力すると、カウンタ１３はＲＯＭアドレスＡＢを
“１”にカウントアップし、２回目のデータ転送サイク
ルが開始される。今度は、データセレクタ１２は、デー
タＤ１（２１）を選択するようにセットされ、データＤ
１がシフトレジスタ２３に順次転送されていく。また、
この時、カウンタ１３からはコンパレータ１６にイネー
ブルアドレスＡＣが出力される。

【００１９】イネーブルアドレスＡＣは、Ｔ１からＴ５
のサイクル毎にメモリアドレスＡＡと同期あるいは非同
期で、０からｍまで順次カウントアップが繰り返えされ
る。コンパレータ１６は、このイネーブルアドレスＡＣ
とラッチ１５の出力ＰＤ２１とを比較し、この出力ＰＤ
２１がイネーブルアドレスＡＣより大である期間だけ
“Ｈ”となるイネーブルパルスＥＮ１，ＥＮ２を夫々出
力する（ここではＥＮ１とＥＮ２とは同一パルスであ
る。）。

【００２０】これによって、サーマルヘッドでは、ラッ
チ２４に保持されているデータＤ２が示す発熱抵抗体に
ＰＤ２１の期間通電が行われる。このサイクルＴ２もメ
モリ１１のデータを１ライン分読み出すとヘッドラッチ
パルスＬＴ１，ＬＴ２がそれぞれ出力され、データＤ１
とＰＤ１がそれぞれラッチ２４とラッチ１５とに保持さ
れる。

【００２１】以降同様に繰り返して、３回目のデータ転
送サイクルＴ３ではデータＤ２の２度目の転送とデータ
Ｄ１に対する通電を、４回目のデータ転送サイクルＴ４
ではデータＤ０の転送とデータＤ２に対する２度目の通
電を、５回目のデータ転送サイクルＴ５では階調データ
各ビット（Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２）の論理和データの転送と
データＤ０に対する通電を行う。

【００２２】ここまでのサイクル（Ｔ１〜Ｔ５）でサー
マルヘッドの各発熱抵抗体には、階調データに応じて各
ビット毎に、それぞれのビットの重さに応じた通電パル
ス（予熱パルス）が印加される。この時の各ビットに対
応した通電パルスの幅は、図５（Ｊ）で示すように、予
熱期間終了時の発熱体の温度が階調データに応じて順次
高くなるように、かつ、途中で発色温度ＴＴに達しない
ように調整される。尚、Ｄ２に対する通電を２度に分け
たのは、加熱期間を分散させて温度を制御し易くするた
めである。

【００２３】次に、Ｔ６以降のサイクルでは、メモリア
ドレスＡＡはこれまで通り０からｎまでのカウントアッ
プを繰り返すが、ラッチパルスＬＴ１及びＬＴ２は、そ
れぞれサーマルヘッドのラッチ２４にラッチされたヘッ
ドデータ（論理和）及びラッチ１５にラッチされたパル
ス幅データ（ＰＤｐ）を書き換えないために、次のライ
ンまでは出力されない。

【００２４】一方、イネーブルアドレスＡＣはＴ６終了
時にはリセットされず、これまで以上の所定のアドレス
値ｋ（ｋ＞ｍ）までカウントアップを続ける。これによ
って、転送サイクル１回よりも長い通電パルスが可能と
なり、パルス幅ＰＤＰの通電パルスがサーマルヘッドに
供給される。この時、サーマルヘッドのラッチ２４には
階調データ各ビットの論理和データがラッチされてお
り、階調“０”以外のすべての発熱抵抗体にパルス幅Ｐ
Ｄｐの通電パルス（記録パルス）が印加される。尚、こ
の場合、パルス幅ＰＤＰは、発色記録が可能となる最小
時間以上の時間幅としてある。

【００２５】図５（Ｂ）〜５図（Ｉ）は、各発熱抵抗体
に印加される階調に応じた駆動パルスであり、図５
（Ｂ）は階調“０”を示し、この場合には、発熱抵抗体
には通電されない。図５（Ｃ）は、階調“１”の場合を
示し、ＰＤ０のパルス期間で予熱が行われた後、一様な
パルス幅ＰＤＰの記録用パルスが印加され、これにより
発熱抵抗体が発色記録できる温度ＴＴ以上に至って発色
記録が行われる。この時の発熱抵抗体の温度変化は図５
（Ｊ）における符号１に示される曲線である。

【００２６】図５（Ｄ）は、階調“２”の場合を示し、
ＰＤ１のパルス期間で、予熱を行い、ＰＤＰのパルス期
間で、発色記録を行う。図５（Ｊ）の符号２で示される
曲線がその温度特性である。以下同様に図５（Ｅ）が階
調“３”、図５（Ｆ）が階調“４”、図５（Ｇ）が階調
“５”、図５（Ｈ）が階調“６”、及び図５（Ｉ）が階
調“７”を夫々表現するための駆動パルスであり、図５
（Ｊ）にこれらの温度特性が対応した符号で示されてい
る。

【００２７】図５（Ｋ）〜（Ｑ）は、各階調“１”〜
“７”の記録有効期間（ｔ１〜ｔ２）、即ち、温度ＴＴ
以上の期間の時間タイミングを表したもので、図５
（Ｊ）の曲線からも明らかなように、その頂点が一致
し、記録有効期間がほぼ一致したタイミングとなってい
る。

【００２８】従って、本実施例では、予め階調データに
応じて該当の発熱抵抗体を予熱しておき、その後に発色
記録を行える温度に加熱するための記録パルスを印加す
るようにしているので、各階調の発色記録タイミングが
ぼぼ一致し、従来例の記録方法に比べ、同一ライン上で
の記録ドットの位置ずれを少なくすることができる。

【００２９】次に、図６を用いて第２実施例に係る駆動
パルス印加方法を説明する。図６は、それを説明するた
めの図で、図４に相当する図である。この場合も、前記
実施例と同一回路系に適用するものである。前記第１実
施例の場合には、各通電パルスＥＮ（１），ＥＮ（２）
は同時にサーマルヘッド１の各ブロックＢ１，Ｂ２に印
加するようにしていたが、この第２実施例では、データ
転送サイクルを約１／２に分けるイネーブル切り換えフ
ラグＥＦによってＥＮ１とＥＮ２の発生期間を分けるよ
うにしたものである。この場合のイネーブル切り換えフ
ラグＥＦの供給は、カウンタ１３からイネーブルアドレ
スＡＣと共に供給することになる。イネーブル切り換え
フラグＥＦが“Ｌ”の期間にはＥＮ１だけを、ＥＦが
“Ｈ”の期間にはＥＮ２だけを出力する。また、イネー
ブルアドレスＡＣはＥＦが切り換わる毎にリセットさ
れ、“０”からカウントアップを繰り返す。このように
ブロック毎に通電時間を分るのは、同時に通電する発熱
抵抗体の数を減らすことにより、電源にかかる負担を軽
減するためである。

【００３０】図７は、図５に相当する図で、階調に対応
した駆動パルスと、これらの駆動パルスが印加された時
の各発熱抵抗体の温度特性と、各階調の有効記録期間の
関係とを示した図である。この場合には階調“７”を表
現するための駆動パルスのみを図示したもので、他の階
調は省略してある。

【００３１】図７において、（Ｂ）で示す駆動パルス
は、通電パルスＥＮ１のブロックＢ１にある階調７の発
熱抵抗体に供給されるパルス列であり、２２ビット〜２
０ビットに対応して通電期間ＰＤ２１（１）〜ＰＤ０
（１）のパルスがそれぞれ予熱用パルスとして印加さ
れ、論理和に対しては、記録パルスＰＤＰ１（１）〜Ｐ
ＤＰ５（１）が順次印加される。

【００３２】同様に、（Ｃ）は通電パルスＥＮ２のブロ
ックＢ２にある階調７の発熱抵抗体に供給されパルス列
であり、２２ビット〜２０ビットに対応して通電期間
ＰＤ２１（２）〜ＰＤ０（２）パルス幅の予熱用パルス
が、論理和に対しては、記録パルスＰＤＰ１（２）〜Ｐ
Ｄｐ５（２）が順次印加される。

【００３３】この時の発熱抵抗体の温度特性を、図７
（Ｄ）に示し、記録有効期間のタイミングを図７
（Ｅ），（Ｆ）に示してある。これらから分かるよう
に、ＥＮ１とＥＮ２のブロック間で多少の記録期間のず
れがあるものの従来に比べ、ライン上での記録ドットの
ずれが減少でき、かつ、電源容量が約１／２に削減でき
る。

【００３４】図８は、第３実施例に係る記録方法を説明
するための図で、各階調に応じた駆動パルスを示した図
である。この実施例の場合には、階調に応じてパルス数
を変化させるようにしたものである。同図（Ａ）はデー
タ転送サイクルを示し、同（Ｂ）〜（Ｉ）は階調“０”
〜“７”を表現するための各駆動パルスで、パルス数に
応じた階調度となっている。これらの駆動パルスは、デ
ータ転送期間Ｔ１〜Ｔ８を予熱パルスを印加する期間と
し、データ転送期間Ｔ９〜Ｔ１２を発色記録を行わせる
ための記録パルス印加期間としているものである。

【００３５】図９（Ａ）〜（Ｉ）は、この記録方法を達
成するための回路に供給される信号のタイミングチャー
トで、図４に相当する図である。この回路系は前述の図
１及び図２とぼぼ同一構成を呈するが、特に、相違する
点は図１におけるデータセレクタ１２の代わりにマグニ
チュードコンパレータを設ける点と、ＲＯＭ１４からビ
ットセレクト信号ＢＳを出力する代わりに、図９（Ｄ）
に示す階調度信号を出力する点が異なる。その相違する
構成部の動作は、マグニチュードコンパレータにおい
て、メモリ１１から入来する階調データと前記ＲＯＭ１
４から出力される階調度信号（７，６，…０）とを順次
比較し、例えば、階調データが階調度信号の値より大で
ある時、“１”を、小である時、“０”を、というふう
に夫々ヘッドデータＳＤとして出力する構成としている
ものである。その他の構成部の動作は前述の第１実施例
に準じた動作を伴うため、これについての説明は省略す
る。

【００３６】更に、図１０は第４実施例に係る記録方法
を説明するための図で、各階調に応じた駆動パルスを示
した図である。この場合には、階調に応じて予熱パルス
の幅を異ならせたものである。同（Ｂ）〜（Ｉ）は、階
調“０”〜“７”を表現するための駆動パルスを示した
ものである。これらの駆動パルスも、第３実施例と同様
に、データ転送期間Ｔ１〜Ｔ８に予熱パルスを印加し、
データ転送期間Ｔ９〜Ｔ１２に発色記録を行わせるため
の記録パルスを印加するようにしているものである。図
１１は、この時のイネーブルパルスＥＮ１，ＥＮ２のみ
を示した図で、これは第３実施例の回路構成において、
ＲＯＭ１４から出力されるパルス幅データＰＤ７〜ＰＤ
１を、全てイネーブルアドレスＡＣのｍ値より大に設定
しておくことで実現される。また、これらの実施例の他
に、パルス幅を一定にし、印加電圧を階調に応じて変化
させるようにしても良く、これらの方法においても本願
発明の所期の目的効果が得られる。

【００３７】

【発明の効果】感熱記録装置の階調記録方法によれば、
特に、発熱抵抗体と感熱紙とを相対的に移動させながら
記録する装置においても、各階調の発色記録タイミング
がほぼ一致し、従来例の記録方法に比べ、同一ライン上
での記録ドットの位置ずれを少なくすることができると
共に、電源の負担を軽減できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法が適用されるサーマヘッドを制御
するためのブロック図である。

【図２】サーマルへッドの概略ブロック図である。

【図３】セレクタの概略構成図である。

【図４】図２における各回路に供給される信号のタイミ
ングチャートである。

【図５】各階調に対応した駆動パルスと、これらの駆動
パルスが印加された時の各発熱抵抗体の温度特性と、各
階調の有効記録期間の関係とを示した図である。

【図６】第２実施例の図４に相当するタイミングチャー
トである。

【図７】第２実施例の図５に相当する図である。

【図８】第３実施例における各階調に応じた駆動パルス
を示した図である。

【図９】第３実施例に係るタイミングチャートで、図４
に相当する図である。

【図１０】第４実施例における各階調に応じた駆動パル
スを示した図である。

【図１１】第４実施例におけるイネーブルパルスＥ１，
Ｅ２のみを示した図である。

【図１２】従来のサーマルヘッドの階調記録方法を説明
するための図である。

【符号の説明】

１１メモリ（ＲＡＭ）１２データセレクタ１３カウンタ１４ＲＯＭ１５，２４ラッチ１６コンパレータ２１発熱抵抗体群２２トランジスタ群２３シフトレジスタ２５ゲート群２５ＥＮ１，ＥＮ２イネーブルパルス

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/355 - 2/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一列に配設された複数個の発熱抵抗体か
ら構成される感熱ヘッドに、記録濃度の階調に応じた通
電パルスを印加することで、前記複数個の発熱抵抗体を
加熱し、これら加熱された発熱抵抗体と対向して相対的
に移動しつつある感熱紙に発色記録を行う感熱記録装置
の階調記録方法において、前記記録濃度の階調を示すデータに応じて前記発熱抵抗
体に発色に至らない予熱パルスを印加し、この後に、前
記予熱パルスが印加された発熱抵抗体に発色に至る記録
パルスを一様に印加するようにした階調記録方法であっ
て、前記予熱パルスは、複数パルスから成り、これら複数パ
ルスは階調を示すディジタルデータの各ビットに対応し
たエネルギーを印加するパルスであることを特徴とする
感熱記録装置の階調記録方法。
【請求項２】一列に配設された複数個の発熱抵抗体か
ら構成される感熱ヘッドに、記録濃度の階調に応じた通
電パルスを印加することで、前記複数個の発熱抵抗体を
加熱し、これら加熱された発熱抵抗体と対向して相対的
に移動しつつある感熱紙に発色記録を行う感熱記録装置
の階調記録方法において、前記記録濃度の階調を示すデータに応じて前記発熱抵抗
体に発色に至らない予熱パルスを印加し、この後に、前
記予熱パルスが印加された発熱抵抗体に発色に至る記録
パルスを一様に印加するようにした階調記録方法であっ
て、前記複数個の発熱抵抗体を複数のブロックに分割し、こ
れらのブロック毎に時間を異ならして予熱パルス及び記
録パルスを印加すると共に、ブロック毎の印字ドット形
成期間が互いに重複するように記録することを特徴とす
る感熱記録装置の階調記録方法。