JPH0439827B2

JPH0439827B2 -

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Publication number: JPH0439827B2
Application number: JP58116428A
Authority: JP
Priority date: 1983-06-28
Filing date: 1983-06-28
Publication date: 1992-06-30
Also published as: JPS609271A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、中間調記録で問題となる中間レベ
ルの濃度が忠実に再現できるようにした感熱記録
装置の中間調記録方法に係り、具体的には、簡単
な回路を使用するだけで、環境温度や蓄熱現象等
の外的条件による濃度変化を補償し、各階調レベ
ル毎の濃度がそれぞれ一定に保たれるようにした
中間調記録方法に関する。

従来の技術プリンタや複写機、あるいはフアクシミリその
他の各種端末装置の出力装置として、感熱記録装
置が広く使用されている。

感熱記録装置は、一般に複数個の発熱素子を有
するサーマルヘツドを使用し、発熱素子を記録デ
ータで選択的に通電加熱することにより、感熱紙
を発色させて、ドツトパターンによる画像を作成
記録する装置である。また、感熱リボン等を使用
して、普通紙上へ転写する方式の感熱記録装置も
知られている。

第１図は、感熱記録方式による発熱素子の温度
と感熱紙の濃度との関係を示す特性図である。

サーマルヘツドを用いて記録する場合、この第
１図の横軸の温度は、加熱信号の印加電圧や通電
時間等の電気的なエネルギーが対応する。

この第１図から明らかなように、記録濃度は、
発熱素子の温度によつて決定される。そのため、
記録時における発熱素子の温度にバラツキがある
と、画像を形成するドツトパターンに濃度ムラが
発生し、記録画品質が低下する。

従来から行われている濃度ムラの防止方法とし
ては、発熱素子の近傍の温度を検出し、その検出
結果によつて、発熱素子を加熱するための印加電
圧を制御したり、あるいは加熱信号の周波数を変
化させたりしている。また、１個のドツトを記録
するための加熱信号を複数個のパルスに分割し、
その個数を制御することによつて、発熱素子の温
度を所望の値にする方法も行われている。

ところが、発熱素子の温度は、周囲の熱的な条
件、すなわち環境の温度や蓄熱現象等の影響を受
けるので、このような制御方法を採用した場合、
いわゆる白黒２値の記録方式でも、必ずしも満足
できる結果は得られないという問題があつた。

中間調記録を行う場合には、各階調レベル毎の
濃度を忠実に再現する必要があるので、このよう
な発熱素子の温度をさらに厳格に制御することが
要求される。

すなわち、先の第１図に示したように、記録濃
度は発熱素子の温度上昇に対して直線関係になら
ないので、階調レベルの濃度差を等分に設定した
場合には、それぞれの階調レベルに対応する温度
は、等間隔にならない。そのため、供給される電
気的エネルギーの制御も、それぞれ階調レベルの
濃度に対応して、変化させる必要がある。

その上、感熱記録装置では、熱現象を利用する
ので、発熱素子の温度は、その環境温度や蓄熱現
象の影響を受けるので、特に中間レベルの濃度を
忠実に再現するためには、発熱素子への通電制御
が複雑になる。

また、感熱記録装置に使用されるサーマルヘツ
ドとしては、例えばシフトレジスタ搭載ダイレク
トドライブ形のサーマルヘツドが知られている。

第２図は、シフトレジスタ搭載ダイレクトドラ
イブ形のサーマルヘツドの構成例を示す概要ブロ
ツク図である。図面において、Ｕ１〜Unはそれ
ぞれ32個の発熱素子とそれらを駆動するための回
路とからなるサーマルヘツドを示し、また、DIA
とDIBはシリアル入力データ、CKAとCKBはシ
フトクロツク、ＡとＢはロード信号、
１〜８はストローブ信号、V_HDは記録電源、
V_DDとV_SSとGNDはそれぞれの電圧の電源を示す。

次の第３図は、第２図のサーマルヘツドＵ１の
詳細な内部構成を示すブロツク図である。図面に
おいて、Ｕ１１は32ビツト構成のシフトレジス
タ、Ｕ２１は同じく32ビツト構成のラツチ回路、
Ｕ３１とＵ４１はインバータ、Ｒ１〜Ｒ３２は発
熱素子を示し、その他の符号は第２図と同じであ
る。

この第３図に示すように、サーマルヘツドＵ１
は、直線状に配列された32個の発熱素子Ｒ１〜Ｒ
３２を有し、これらの発熱素子Ｒ１〜Ｒ３２には
それぞれトランジスタのようなスイツチング素子
が接続され、さらにこれらのスイツチング素子へ
それぞれアンドゲート回路が接続されている。

シフトレジスタＵ１１は、発熱素子の数に対応
した32ビツト構成であり、記録データがシリアル
に入力され、同じく32ビツト構成のラツチ回路Ｕ
２１へパラレルに出力されて、ロードされる。

アンドゲート回路は、このラツチ回路Ｕ２１の
記録データによつて制御され、スイツチング素子
を選択的に駆動して、発熱素子Ｒ１〜Ｒ３２へ通
電させる。

このように、シフトレジスタ搭載のサーマルヘ
ツドでは、シフトレジスタＵ１１とラツチ回路Ｕ
２１とが設けられているので、シフトレジスタＵ
１１へのデータのシリアル入力と、ラツチ回路Ｕ
２１にラツチされたデータによる発熱素子への通
電動作とを並行して行うことができる。

第２図のシフトレジスタ搭載ダイレクトドライ
ブ形のサーマルヘツドは、この第３図のサーマル
ヘツドＵ１がｎ個使用されており、32×ｎ（ドツ
ト）の１ラインを記録することができる。なお、
この第２図では、回路構成を簡明に示すために、
サーマルヘツドＵ１〜Unがジグザグ状に配列さ
れているが、それぞれの発熱素子は、一直線上に
配列されて直線の１ライン分を記録するように配
置される。

第４図は、第２図のサーマルヘツドの駆動方法
を説明するためのタイムチヤートである。各信号
波形に付けられた符号は、第２図の符号位置に対
応している。

この第４図では、図面を簡略化して示している
が、DIAとDIB、およびCKAとCKBのそれぞれ
１個のパルスは、実際には32個のパルス群から構
成されている。そして、DIAとDIBの場合、黒の
記録データが“１”とされ、白のデータは“０”
で与えられるので、32個の黒データが連続すると
き、32個のパルスが存在し、その間に白データが
あれば、その位置のパルスは“Ｌ”レベルとな
り、実際にはパルスとならない。

さて、シリアルに入力される１ライン分の記録
データは、32ビツト毎に２個のチヤンネルＡとＢ
とへ交互に振り分けられて、この第４図のDIAと
DIBに示されるように、入力データDIAとDIBと
して、第２図の回路へ与えられる。この入力デー
タDIAとDIBは、それぞれシフトクロツクCKA
とCKBに同期しながら、サーマルヘツドＵ２と
Ｕ１のシフトレジスタ（Ｕ１２とＵ１１）へシリ
アルに入力され、最終状態では、サーマルヘツド
Un〜Ｕ１のシフトレジスタに１ライン分のデー
タとして格納される。１ラインが、例えば1728ビ
ツト構成であれば、入力データDIAとDIBはそれ
ぞれ864ビツトであり、これらが32ビツト毎に各
サーマルヘツドのシフトレジスタに格納される。

このようにして、１ライン分のデータの転送が
完了すると、シフトレジスタＵ１１〜Ｕ１ｎに格
納されたデータは、第４図のＡ，Ｂのタイ
ミングで与えられるロード信号ＡとＢによ
つて、ラツチ回路Ｕ２１〜Ｕ２ｎへパラレルに転
送される。

この場合には、サーマルヘツドＵ１〜Unは、
予め８つのブロツクに分割されており、第４図に
SB８，１，２のように一部だけ示された
ストローブ信号１〜８の８つのタイミング
で分割的に駆動され、それぞれの発熱素子Ｒ１〜
Ｒ（32×ｎ）は、ラツチ回路にラツチされたデー
タに従つて時分割に通電される。

また、シフトレジスタは、その格納されたデー
タがラツチ回路へパラレルに転送された後は、発
熱素子への通電に関係なく、すなわちストローブ
信号１〜８のオン・オフ状態とは無関係
に、データの入力が可能となり、次の１ライン分
のデータのシリアル入力が開始される。

このように、シフトレジスタ搭載ダイレクトド
ライブ形のサーマルヘツドでは、ラツチ回路にラ
ツチされた記録データに従つて発熱素子へ通電し
ている間に、シフトレジスタへ次ラインのデータ
をシリアルに入力することができるので、高速記
録が可能になる。

ところで、この第２図のサーマルヘツドを使用
して中間調記録を行う場合には、先の第１図の濃
度を例えば４段階に分割して階調レベル１〜４を
設定し、階調レベル１〜４毎のライン単位データ
を順次４回与えて、合計４回の記録動作を繰返え
すことにより、中間調パターンの１ライン記録を
得ることになる。

すなわち、階調レベル１〜４毎の記録データ４
ライン分を、１ライン毎に順次シリアルに入力さ
せ、第４図のタイミングでラツチ回路へロードし
た後、ストローブ信号１〜８を“０”で与
えて発熱素子を選択通電させ、データの入力・転
送とストローブ信号による発熱素子への通電とを
並行させながら、合計４回の記録動作を行う必要
がある。

なお、この場合に与えられる階調レベル１〜４
毎の記録データは、階調レベル１のデータとし
て、濃度が２〜４のデータも含まれている。同様
に、階調レベル２のデータには、濃度が３〜４の
データも含まれ、階調レベル３のデータには、濃
度４のデータも含まれている。階調レベル４のデ
ータは、濃度４のデータだけである。

したがつて、階調レベル２のデータによつて記
録される濃度は、階調レベル１と２のデータによ
る合計の通電時間に比例した温度に対応する。同
様に、階調レベル３のデータによる濃度は、階調
レベル１〜３のデータによる合計の通電時間に比
例した温度に対応し、階調レベル４のデータによ
る濃度は、階調レベル１〜４のデータの通算通電
時間に比例した温度に対応することになる。

ところが、すでに第１図に関連して説明したよ
うに、温度と記録濃度との特性は直線関係ではな
い。そのため、ストローブ信号のパルス幅が一定
であると、階調レベル１〜４の通電時間は、パル
ス幅の１〜４倍となり、ほぼ直線関係の温度差に
なつてしまう。その上、発熱素子の蓄熱現象や環
境温度の上昇等の影響も受けるので、所望の中間
レベル濃度を再現するためには、極めて複雑な通
電時間等の制御が要求される。

発明が解決しようとする課題この発明の感熱記録装置の中間調記録方法で
は、従来の中間調記録方法におけるこのような不
都合を解決し、簡単な回路を使用するだけで、環
境温度や蓄熱現象等の外的条件による濃度変動を
補償し、各階調レベル毎の濃度が忠実に再現され
るようにすることを目的とする。

課題を解決するための手段この発明では、複数個の発熱素子を有し、記録データに応じて
これらの発熱素子へ選択的に通電することによつ
てドツトパターンを記録するサーマルヘツドを備
え、中間調記録を行う感熱記録装置において、前記発熱素子へ印加するためのストローブ信号
として機能するパルス信号を発生するパルス発生
手段と、各階調レベルに対応して前記パルス発生手段か
ら出力されるパルス信号の数を制御するパルス数
制御手段と、前記発熱素子またはその近傍の温度を検知する
温度検知手段と、この温度検知手段の検知出力により前記パルス
発生手段から出力されるパルス信号のパルス幅を
制御するパルス幅制御手段とを設け、温度の変化に対して同一階調の濃度が一定とな
るようにパルス信号のパルス幅を制御している。

作用階調レベルに対応して予め発熱素子へ印加する
パルス信号の数を設定し、そのパルス信号の数を
制御すれば、その通電時間が変化されるので、第
１図の濃度を等分した階調レベルに対応して、所
望の温度を得ることができ、また、外的条件の変
化に対応してそのパルス幅を制御することによ
り、同一階調レベルの濃度を常に一定に保つこと
が可能となる。

第５図は、この発明の中間調記録方法に用いら
れるストローブ信号の一例を示す。図面のt_w
はストローブ信号のパルス幅、t_pはその一周期を
示し、Ｎはパルス数を示す。

この第５図は、ある階調レベルの濃度を得るた
めに、３個のパルスを使用する場合である。この
ようなパルス数Ｎは、先の階調レベル１〜４の濃
度に対応して、それぞれのレベル毎に予め設定さ
れている。

ところが、このようなパルス数Ｎを一定にして
も、環境温度や蓄熱現象等によつて、そのパルス
幅t_wが変動する。

第６図は、温度上昇に伴つて記録濃度が変化す
る状態を示す温度と濃度との特性図である。図面
のt_w1〜t_w4は、４つのパルス幅t_wに対応した特性
曲線を示す。

次の第７図は、この発明の中間調記録方法にお
けるパルス幅の制御方法を説明するための温度と
パルス幅との関係を示す特性図である。縦軸のt_w
はパルス幅を示す。

１つの階調レベルに対するパルス数Ｎを一定に
しても、環境温度等の影響によつて、第６図に示
すように、記録濃度が変化し、同一階調レベルの
濃度にならない。

そこで、環境温度等の変化に対応して、第７図
のt_wのように、そのパルス幅を制御すれば、通電
時間は温度上昇に反比例して短縮されるので、同
一の階調レベルにおける濃度を常に一定に保つこ
とができる。

なお、この第７図の特性曲線は、パルス数Ｎの
値に応じて多少変動するが、この一つの曲線に近
似させても、実用上は問題がない。

また、パルス幅の制御方法としては、先の第５
図の一周期t_pを一定にして、t_wを温度上昇に反比
例させて小さくしてもよいし、また、非通電時間
（t_p−t_w）を一定にして、t_wを変化させてもよい。
いずれの方法を選ぶかによつて、数値的には多少
の差を生じるが、どちらの方法でも可能である。

実施例次に、この発明の感熱記録装置の中間調記録方
法について、実施例を説明する。

第８図は、この発明の中間調記録方法に実施す
る場合に使用されるストローブ信号発生回路の一
例を示すブロツク図である。図面において、１は
ユニツトパルス発生器、２は温度検知器、３は
ROMテーブル、４はコンパレータ、５はカウン
タ、６はゲート回路を示し、はストローブ信
号を示す。

ユニツトパルス発生器１は、例えば単安定マル
チバイブレータで構成され、外部からのトリガに
よつてユニツトパルスを出力する。このユニツト
パルスは、複数個Ｎのパルス信号として出力され
るストローブ信号の単位パルスである。

温度検知器２は、例えばサーミスタであり、こ
のサーミスタを発熱素子の近傍へ配置して、その
検知結果によつてユニツトパルス発生器１を制御
すれば、発生されるユニツトパルスのパルス幅t_w
を、第７図に示した特性で制御することができ
る。

ROMテーブル３には、各階調レベルに対応し
たパルス数Ｎが、それぞれのアドレスに予め書込
まれている。このROMテーブル３は、階調レベ
ル信号によつてそのアドレスを指定され、その階
調レベルに対応したパルス数Ｎを出力する。

カウンタ５は、ユニツトパルス発生器１から出
力されるユニツトパルスの数をカウントする。

コンパレータ４は、カウンタ５の計数値と
ROMテーブル３の出力Ｎとを比較し、その一致
不一致の信号を出力する。

ゲート回路６は、コンパレータ４の出力で制御
され、その一致信号によりゲートを閉じる。

したがつて、このゲート回路６から出力される
ストローブ信号は、環境温度等に対応したパ
ルス幅のユニツトパルスで、しかも階調レベルに
対応した数Ｎだけ発生されることになる。

このように、この発明の中間調記録方法では、
第８図のような極めて簡単な構成の回路を使用す
るだけで、環境温度等の外的条件に対して、常に
最適な通電を行うことができ、中間調の濃度を忠
実に再現することが可能となる。

次の第９図は、時分割で駆動する場合に用いら
れるストローブ信号の一例である。

この第９図は、２分割駆動の場合のストローブ
信号で、１と２とを並行して出力すれば、
１つの階調レベルに対するストローブ信号を複数
個のユニツトパルスに分割したことによる、記録
時間の増加を著しく少なくすることができる。

発明の効果こり発明の感熱記録装置の中間調記録方法によ
れば、極めて簡単な構成の回路を使用するだけ
で、環境温度や蓄熱現象等の外的条件による濃度
変化が確実に補償され、各階調レベル毎の濃度が
それぞれ一定に保たれるので、中間レベルの濃度
も忠実に再現される、という優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、感熱記録方式による発熱素子の温度
と感熱紙の濃度との関係を示す特性図、第２図
は、シフトレジスタ搭載ダイレクトドライブ形の
サーマルヘツドの構成例を示す概要ブロツク図、
第３図は、第２図のサーマルヘツドユニツトの詳
細な内部構成を示すブロツク図、第４図は、第２
図のサーマルヘツドの駆動方法を説明するための
タイムチヤート、第５図は、この発明の中間調記
録方法に用いられるストローブ信号の波形例を示
す図、第６図は、温度上昇に伴つて記録濃度が変
化する状態を示す温度と濃度との特性図、第７図
は、この発明の中間調記録方法におけるパルス幅
の制御方法を説明するための温度とパルス幅との
関係を示す特性図、第８図は、この発明の中間調
記録方法を実施する場合に使用されるストローブ
信号発生回路の一例を示すブロツク図、第９図
は、サーマルヘツドを時分割で駆動する場合に用
いられるストローブ信号の一例。図面において、１はユニツトパルス発生器、２
は温度検知器、３はROMテーブル、４はコンパ
レータ、５はカウンタ、６はゲート回路を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１複数個の発熱素子を有し、記録データに応じ
てこれらの発熱素子へ選択的に通電することによ
つてドツトパターンを記録するサーマルヘツドを
備え、中間調記録を行う感熱記録装置において、前記発熱素子へ印加するためのストローブ信号
として機能するパルス信号を発生するパルス発生
手段と、各階調レベルに対応して前記パルス発生手段か
ら出力されるパルス信号の数を制御するパルス数
制御手段と、前記発熱素子またはその近傍の温度を検知する
温度検知手段と、この温度検知手段の検知出力により前記パルス
発生手段から出力されるパルス信号のパルス幅を
制御するパルス幅制御手段とを設け、温度の変化に対して同一階調の濃度が一定とな
るようにパルス信号のパルス幅を制御することを
特徴とする中間調記録方法。２特許請求の範囲第１項記載の中間調記録方法
において、各階調レベルに対応したパルス信号の数が格納
されたROMテーブルと、温度検知手段としてのサーミスタが組込まれた
パルス発生手段とを設け、階調レベル信号によつてアドレスされるROM
内容の数だけ前記パルス発生手段からパルス信号
を出力することを特徴とする中間調記録方法。