JPH03124466A - 記録ヘツド及び前記記録ヘツドを用いた記録装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は被記録媒体に画像記録を行うにあたって、中間
調表現が可能な記録ヘッド及び前記記録ヘッドを用いた
記録装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のライン型サーマルヘッドの構成を第６図に示す。

このようなサーマルヘッドでは、それぞれが１ビツトの
記憶素子をｍ個、シフト可能に直列に配して構成されて
いる。そして、記録データ６１はＣＬＫ信号に同期して
、左側の記憶素子１０１から順次入力され、順次シフト
されて記憶素子１０１〜１０ｍにセットされる。こうし
てｍビットデータがｍ個の記憶素子１０１〜１０ｍに格
納されると、ラッチ信号６２によりラッチ回路２０１〜
２０ｍにセットされ、ヒート信号６３によりゲート回路
３０１〜３０ｍが開かれて、記録データに対応する発熱
素子駆動用のトランジスタ（４０１〜４０ｍ）がオンさ
れて、対応する発熱素子（５０１〜５０ｍ）に通電され
る。このときのタイミングを示したのが第７図である。

［発明が解決しようとする課題］ このようなサーマルヘッドを用いて中間調記録を行う場
合、多（の階調を表現するためには１つの発熱素子を複
数回にわけて発熱駆動する必要がある。第７図において
、発熱素子５０１〜５０３のそれぞれにより記録される
ドツトをそれぞれドツト１、ドツト２、ドツト３とする
と、ドツト１は２回連続して“１”のデータが入力され
て記録されるため、その階調は“２”となり、同様にド
ツト２は階調が“１”　ドツト３は階調“５”で記録さ
れている。このように、例えば、階調５で記録する場合
は、１つのラインに対し５ライン分の記録データ６１を
転送して記憶素子１０１〜１０ｍに記憶し、各階調デー
タ毎にサーマルヘッドに通電して記録を行わなければな
らないため、非常に多（の時間を要する。

即ち、例えばサーマルヘッドの発熱素子数が１０２４個
で、転送りロックＣＬＫの周波数を５ＭＨｚ　（１クロ
ック周期２００ｎｓ）とすると、１ライン分のデータを
転送するのに、１０２４Ｘ２００ｎｓ＝２０４マイクロ
秒を要し、これを５階調で記録するときはサーマルヘッ
ドへのデータ転送だけで、２０４Ｘ５＝１．０２　（ｍ
ｓ）も要することになり、記録速度の著しい低下となっ
ていた。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、中間調記
録データの転送回数を少な（して、高速に中間調記録が
できる記録ヘッド及び前記記録ヘッドを用いた記録装置
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明の記録ヘッドは以下の
様な構成からなる。即ち、 複数の記録素子を配置した記録ヘッドであって、前記記
録素子のそれぞれに対応して設けられ、多値記録データ
を入力して記憶する記憶手段と、前記多値記録データを
もとに前記記録素子を駆動するための時間情報を入力し
、前記時間情報と前記多値記録データのぞれぞれとを比
較する比較手段と、前記複数の記録素子の駆動開始タイ
ミングを入力する入力手段と、前記比較手段による比較
結果が一致したときに対応する記録素子の駆動を停止す
る停止手段とを有する。

また他の発明の前記記録ヘッドを用いた記録装置は以下
の様な構成からなる。即ち、 複数の記録素子のそれぞれに対応して設けられ、多値記
録データを入力して記憶する記憶手段と、前記多値記録
データをもとに前記記録素子を駆動するための時間情報
を入力し、前記時間情報と前記多値記録データのぞれぞ
れとを比較する比較手段と、前記複数の記録素子の駆動
開始タイミングを入力する入力手段と、前記比較手段に
よる比較結果が一致したときに対応する記録素子の駆動
を停止する停止手段とを有する記録ヘッドと、多値画像
信号を入力し、前記多値画像信号の階調度に対応して前
記記録ヘッドの各記録素子への多値記録データを決定し
て出力する階調出力手段と、前記記録ヘッドに前記駆動
開始タイミングを出力するとともに所定周期で前記時間
情報を出力して記録媒体に記録を行う記録手段とを有す
る。

［作用］ 以上の構成により、記録素子のそれぞれに対応して設け
られ、多値記録データを入力して記憶する。これら多値
記録データをもとに記録素子を駆動するための時間情報
を入力し、その時間情報と多値記録データのぞれぞれと
を比較する。この比較結果が一致したときに、対応する
記録素子の駆動を停止することにより、記録ヘッドによ
り階調記録を行うことができる。

また、このような記録ヘッドを用いた記録装置は、多値
画像信号を入力し、その多値画像信号の階調度に対応し
て前記記録ヘッドの各記録素子への多値記録データを決
定して出力する。そして、記録ヘッドに駆動開始タイミ
ングを出力するとともに、所定周期で時間情報を出力し
て記録媒体に階調記録を行うことができる。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細
に説明する。なお、以下に述べる実施例は、サーマルヘ
ッドを用いるサーマル記録方式を例に挙げて説明するが
、本発明はこれに限定されるものでなく、例えばインク
液を吐出させて画像記録を行うインクジェット記録方式
などの、他の記録ヘッドや記録装置にも適用できる。

［サーマルヘッドの説明（第１図、第２図）］第１図は
実施例のサーマルヘッド１０の発熱素子とその駆動回路
及びデータ記憶回路などの構成を示すブロック図で、こ
のサーマルヘッドはライン型のサーマルヘッドで、ライ
ン方向にｍ個（ここではｍ＝１０２４とする）の発熱素
子（１２１〜１２ｍ）を備えている。

図において、ＣＬＫ信号に同期して転送されてくる８階
調を表わす３ビツトの記録データ１１は、記憶素子６１
１〜６１３にセットされ、ＣＬＫ信号に同期して順次後
段の記憶素子（（６２１〜６２３）から（６ｍ１〜６ｍ
３））にシフトされて記憶される。こうしてｍ列の記憶
素子（（６１１〜６１３）〜（６ｍ１〜６ｍ３））に１
ライン分の記録データがセットされると、ラッチ信号（
ＬＡＴＣＨ）により、ラッチ回路（７１１〜７１３）〜
（７ｍ１〜７ｍ３）に１ライン分の記録データがセット
される。

時間情報（ＴＩＭＥ）は、後述するように制御部３８（
第２図）から出力される３ビット信号で、（０，０，０
）から（１，１，１）まで所定時間間隔で変更される。

エネーブル信号（ＥＮＢ）はゲート９１〜９ｍのゲート
信号で、前述の時間情報ＴＩＭＥに同期して出力される
。この信号ＥＮＢは、時間情報ＴＩＭＥの更新に伴うゲ
ート回路９１〜９ｍの出力のスパイクノイズを防止する
とともに、発熱素子の通電時間を制御するためのもので
ある。

加熱信号ＨＥＡＴが入力されると、フリップフロップ１
０１〜１０ｍがセットされ、ゲート回路９１〜９ｍの出
力信号によりリセットされるまで、発熱素子駆動用トラ
ンジスタ１１１〜ｌ１ｍをオンにする。（８１１〜８１
３）〜（８ｍ１〜８ｍ３）のそれぞれは排他的ＮＯＲ回
路で、記録データ１１と時間情報ＴＩＭＥとが一致する
かどうかをみており、一致したときにエネーブル信号Ｅ
ＮＢに同期してゲート９１〜９ｍの出力をロウレベルに
して、記憶素子１０１〜１０ｍのうち対応する記憶素子
をクリアする。これにより発熱素子１２１〜１２ｍのう
ち、対応する発熱素子への通電が停止され、各発熱素子
が記録データ１１で指示された階調で発熱駆動されて、
階調記録が行われる。

［記録装置の説明　（第２図〜第５図）］第２図は実施
例のサーマルヘッド１０を用いた熱転写記録装置の概略
構成を示すブロック図である。

第２図において、１１０は記録シートである普通紙を保
持している普通紙カセット、１１１は普通紙の有無を検
出するセンサ、１０６は普通紙をカセット１１０よりピ
ックアップして搬送するための搬送用モータである。１
２３はステッピングモータで、プラテン３４を不図示の
減速機構を介して回転駆動している。１３１はサーマル
ヘッド１０をアップ／ダウンさせるためのモータで、こ
のモータ１３１の駆動によりサーマルヘッド１０が、イ
ンクシート３２及び記録紙を介してプラテン３４に押し
付けられたり（ダウン状態）、プラテン３４より離反さ
れる（アップ状態）。また、１３９はインクシート３２
の送り機構の駆動源であるモータで、モータ１３９の回
転が巻取りロール１４０の駆動軸に伝達されてインクシ
ート３２が矢印方向に巻取られる。また、１４１はイン
クシート３２の供給ロールである。

３５は入力した画像データを一時保持するバッファメモ
リ、３６はバッファメモリ３５より読出した画像データ
を変換する画像データ変換テーブルで、通常はＲＯＭな
どのルックアップテーブルなどで構成されている。３７
は第３図にその詳細を示すヘッド駆動パルス制御回路で
ある。

次に、第３図を参照してヘッド駆動パルス制御回路３７
について説明する。

４５０は所定の周波数のクロックＣＬＫを出力する発振
器、４５１はゲート回路で、制御部（ＣＰＵ）３８より
ゲート信号３３０により、発振器４５０よりのクロック
信号を後述するＦＩＦＯメモリ４５２とカウンタ４５３
に出力している。このゲート回路４５１は、例えばサー
マルヘッドｌＯの発熱素子数（例えば１０２４素子）に
等しい数のパルスを出力すると自動的にゲートを閉じる
ように構成されている。

４５２は画像データ変換テーブル３６よりの画像データ
を入力して記憶するＦＩＦＯメモリで、クロック信号Ｆ
ＣＫに同期して転送されてくる画像データ（３ビツト）
を記憶し、ゲート回路４５１よりの読出しクロックに同
期して記録データ（３ビツト）をサーマルヘッド１０に
出力している。このＦＩＦＯメモリ４５２の容量として
は、前述の例では、少なくとも１０２４Ｘ３ビツトの容
量を有している必要がある。カウンタ４５３は１０２４
個のクロックＣＬＫ信号を計数するとラッチ信号ＬＡＴ
ＣＨを出力する。

４５４は遅延回路で、ラッチ信号ＬＡＴＣＨよりも所定
時間遅延させてヒート信号ＨＥＡＴを出力する。４５５
は制御部３８よりのカウント信号３３１を計数するため
のカウンタ（ここで３ビツト）で、ラッチ信号ＬＡＴＣ
Ｈによりクリアされて、カウント信号３３１を計数した
値を時間情報ＴＩＭＥとして、サーマルヘッド１０に出
力している。４５６は遅延パルス発生回路で、カウント
信号３３１よりも所定時間遅れてエネーブル信号ＥＮＢ
を出力する。

これら信号のタイミングを示したのが第４図である。

ＣＬＫ信号がサーマルヘッド１０の発熱素子数に対応し
た数（ここでは１０２４個）出力されると、記憶素子（
６１１〜６１３）〜（６ｍ１〜６ｍ３）に１ライン分の
データがセットされる。そして、カウンタ４５３により
ラッチ信号ＬＡＴＣＨが出力されると、記憶素子（７１
１〜７１３）〜（７ｍ１〜７ｍ３）に１ライン分のデー
タがラッチされる。次に、このラッチ信号ＬＡＴＣＨよ
りも少し遅れて遅延回路４５４よりヒート信号ＨＥＡＴ
が出力される。

カウンタ４５５はラッチ信号によりクリアされており、
カウント信号３３１が入力されるごとに＋１されて、３
ビツトの時間情報ＴＩＭＥを出力する。また、このとき
ＴＩＭＥ情報が変化タイミングに少し遅れて、遅延パル
ス発生回路４５６よりＥＮＢパルスが出力される。

次に動作の具体例を説明すると、いま記憶素子（７１１
〜７１３）に記録データ“３”（０１１）がセットされ
ていると、時間情報ＴＩＭＥが“３”になったときに、
ＸＮＯＲゲート８１１〜８１３の出力が全てハイレベル
になる。ここで、エネーブルＥＮＢ信号がハイレベルに
なるとゲート９１の出力がロウレベルになり、記憶素子
１０１がリセットされる。これにより、トランジスタ１
１１がオフになり、発熱素子１２１への通電が停止され
る。これを示したのが第４図のドツト１のタイミングで
ある。以下同様に、ドツト２は記録データが２”の場合
の通電タイミングを、ドツト３は記録データが°“７”
のときの通電タイミングを示している。

第５図は実施例の熱転写記録装置における記録処理を示
すフローチャートで、この処理を実行する制御プログラ
ムはＣＰＵ３８のＲＯＭに記憶されている。

ステップＳ１で画像データを入力するとステップＳ２に
進み、その画像データをバッファメモリ３５に記憶する
。ステップＳ３では記録紙をカセット１１０よりピック
アップして記録位置まで搬送し、ステップＳ４でインク
シート３２を搬送して、インクシート３２の所望の位置
が記録位置にくるようにする。次にステップＳ５に進み
、モータ１３１を駆動してサーマルヘッド１０をダウン
させる。

ステップＳ６で１ライン分の画素データをバッファメモ
リ３５より読出し、変換テーブル３６を通してヘッド駆
動パルス制御回路３７に出力する。こうして１９４２分
の記録データがＰＩＦＯ４５２に記憶されると、ゲート
信号３３０を出力して、サーマルヘッド１０へのデータ
転送を開始させる。ステップＳ７でヘッド駆動パルス制
御回路３７よりのヒート信号ＨＥ　Ａ　Ｔが入力される
かを調べ、ヒート信号が入力されるとステップＳ８に進
み、所定時間の経過を待ってステップＳ９でカウント信
号３３１を出力する。これにより、カウンタ４５５は°
゛０°°から°゛１”にカウントアツプされ、時間情報
ＴＩＭＥとしてサーマルヘッド１０に出力される。

ステップＳＩＯで時間情報が０から７まで変化したか、
即ち７回カウント信号３３１が出力されたかを調べ、７
回出力されていないときはステップＳ８に戻り、再び所
定時間の経過を待ってカウント信号３３１を出力する。

なお、このステップＳ７における所定時間は一定ではな
（、通常最初が最も長く、それ以降は短（なるように設
定されている。これにより、第４図に示すようなタイミ
ングで時間情報ＴＩＭＥやエネーブル信号ＥＮＢなどが
出力される。これにより、サーマルヘッド１０が発熱さ
れ、記録紙に中間調による転写記録が行われる。

こうして、時間情報ＴＩＭＥが“７”になるまで出力さ
れるとステップＳＩＯからステップＳ１１に進み、記録
紙（普通紙）とインクシート３２とを１ラインの記録長
に相当する長さだけ搬送し、ステップＳ１２で１ページ
の記録処理が終了したかをみる。１頁の記録処理が終了
していなければステップＳ６に戻り、次のラインの記録
データ１１をバッファメモリ３５から読出して、再び前
述し−な記録処理を行う。

以上説明したように本実施例によれば、１ラインの記録
時に１回のデータ転送だけでよいため、サーマルヘッド
へのデータ転送に要する時間を少なくして中間調記録が
できる効果がある。

なお、この実施例では、サーマルヘッドの発熱抵抗体へ
の通電時間を制御する場合で説明したが、本発明はこれ
に限定されるものでなく、記録素子としては電気熱変換
素子、圧電素子、コイル、帯電器などであってもよく、
従って、記録ヘッドはサーマルヘッドに限定されず、例
えば電気熱変換素子により発生される熱エネルギーによ
りインク流に生起される状態変化に基づいて、前記イン
ク流を吐出口より吐出させて飛翔的流滴を形成するイン
クジェット・ヘッドや、あるいはワイヤドツトヘッドな
どであってもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の記録ヘッドによれば、デー
タ転送回数を少な（して中間調画像などの階調記録力５
できる。

また本発明の記録装置によれば、高速に多値記録ができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のライン型サーマルヘッドの構成を示す
ブロック図、 第２図は実施例のサーマルヘッドを用いた熱転写記録装
置の概略構成を示すブロック図、第３図はヘッド駆動パ
ルス制御回路の概略構成を示すブロック図、 第４図は実施例のサーマルヘッドにおけるデータ転送タ
イミングと発熱タイミングを示す図、第５図は実施例の
熱転写記録装置における記録処理を示すフローチャート
、 第６図は従来のライン型サーマルヘッドの構成を示す図
、そして 第７図は従来のサーマルヘッドにおけるデータ転送及び
通電タイミングを示すタイミング図である。 図中、１０・・・サーマルヘッド、１１・・・記録デー
タ、１０１〜１０ｍ、６１１〜６ｍ３，７１１〜７ｍ３
・・・記憶素子、１１１〜ｌ１ｍ・・・駆動用トランジ
スタ、１２１〜１２ｍ・・・発熱素子、３２・・・イン
クシート、３４・・・プラテン、３５・・・バッファメ
モリ、３６・・・画像データ変換テーブル、３７・・・
ヘッド駆動パルス制御回路、３８・・・ＣＰＵ、３９・
・・表示部、１０６，１２３，１３１．１３９・・・モ
ータ、１１０・・・カセット、３３１・・・カウント信
号、４５０・・・発振器、４５１・・・ゲート回路、４
５２・・・ＦＩＦＯメモリ、４５３，４５５・・・カウ
ンタ、４５４・・・遅延回路、４５６・・・遅延パルス
発生回路である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の記録素子を配置した記録ヘッドであつて、 前記記録素子のそれぞれに対応して設けられ、多値記録
   データを入力して記憶する記憶手段と、前記多値記録デ
   ータをもとに前記記録素子を駆動するための時間情報を
   入力し、前記時間情報と前記多値記録データのぞれぞれ
   とを比較する比較手段と、 前記複数の記録素子の駆動開始タイミング゛を入力する
   入力手段と、 前記比較手段による比較結果が一致したときに対応する
   記録素子の駆動を停止する停止手段と、を有することを
   特徴とする記録ヘッド。
2. （２）複数の記録素子のそれぞれに対応して設けられ、
   多値記録データを入力して記憶する記憶手段と、前記多
   値記録データをもとに前記記録素子を駆動するための時
   間情報を入力し、前記時間情報と前記多値記録データの
   ぞれぞれとを比較する比較手段と、前記複数の記録素子
   の駆動開始タイミングを入力する入力手段と、前記比較
   手段による比較結果が一致したときに対応する記録素子
   の駆動を停止する停止手段とを有する記録ヘッドと、 多値画像信号を入力し、前記多値画像信号の階調度に対
   応して前記記録ヘッドの各記録素子への多値記録データ
   を決定して出力する階調出力手段と、 前記記録ヘッドに前記駆動開始タイミングを出力すると
   ともに所定周期で前記時間情報を出力して記録媒体に記
   録を行う記録手段と、 を有することを特徴とする記録装置。