JPS58101567A - 感熱記録装置における階調記録回路 - 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】 発明の技術分野 本発明はサーマルヘッドを用いた感熱記録装置に係り、
特にビデオ情報の有する中間調を記録しつる階調記録回
路に関する。

従来技術とその問題点 近年、テレビジョン画像、ファクシミリ化よる伝送Ｉｌ
ｊ儂等の階調性を必要とする画像のハードコピーによる
記録技術の開発が進んでいる。かかる階調性を有する記
録画像を得るための装置としてサーマルヘッドを用いた
感熱記録装置がある。この装置は、熱エネルギにより感
熱記録紙を発色させることにより記録するもので、熱エ
ネルギを制御することにより階調性をもたせることがで
きるものである。その熱エネルギを制御する方法として
１発熱体への印加電圧を制御する方法と、印加パルス幅
（すなわち通電時間）を制御する方法とがある。このう
ち、ディジタルによる制御性および連応性の点において
稜者の印加パルス幅制御法が勝れている。以下に上記印
加パルス幅制御の概要を述べる。

第１図は感熱記録紙における発熱体への印加パルス幅（
印加時間）と発色濃度の関係の一特性例である。−例と
いうのは、環境温度、プラテンローラ圧、感熱記録紙の
種類等により異なる場合があるからである。第１図にお
いて、発色濃度はドツトのピーク濃度を示しており、微
視的にみればドツト濃度はパルス幅が狭くなる程、中心
が濃く周辺が薄くなってくる。第１図かられかるように
、印加パルス幅を制御することにより発色濃度を制御す
ることができる。このような特性を利用して構成された
感熱記録装置の例を第２図に示す。

第２図はファクシミリ受信機における感熱記録装置の例
を示している。ビデオ情報Ａは４ビットバイナリ信号で
１６階調情報としてシリアルに伝送され、デコーダＩＩ
こ入力される。デコーダ１はシリアルなビデオ情報Ａを
１画素４ビツトのパラレル情報Ｂに変換し、シフトレジ
スタ２に送る。シフトレジスタ２はそれぞれ羽ビットで
あり４つ並列に設けられている。そして、このシフトレ
ジスタ２はデータ圧縮による情報量ののびちぢみを吸収
するバッファとして働くものであり、その出力は次の１
６進カウンタ３にプリセットされる。この１６進カウン
タ３はビット一時間変換を行うもので。

各カウンタは各発熱体ドライバ４に対応して設けられて
いる。そして、カウンタ内容をフリップ７０ツブ５から
の伝送速ｔ（４８００Ｈ１）の怖クロック周波数信号（
２４００Ｈｚ　）でカウントダウンしていき、パルス幅
をそれぞれ設定する。、このようにして、ビデオ情報Ａ
の濃度ζこ応じてパルス幅を制御することにより階調性
を有する画像を記録することができる。

しかしながら、上記感熱記録装置においては、印字時間
として友ビット印字するのに最大４ｍｓかかるとすると
、１ラインの總ビット数が１７２８ビツトの場合２１６
ｍ５　もの時間が必要となる。この時間を短かくするた
めには単位印字グループ当りのビット数を多くしなけれ
ばならず、インターフェース回路が複雑になる。また、
その接続本数も膨大となり１回路の複雑化、制作手間の
煩雑化。

コスト高となる問題がある。

一方、記録部にダイオードマトリクス形のサーマルヘッ
ドを用いて階調記録を行った場合、パルス幅を制御して
行うと、１グループの印字を行うのに数ｍｍの時間を必
要とする。そして、１ラインの階調配置を行うには数グ
ループについてこれを繰返すことになるので記倚時間が
非常に長くなるという欠点がある。

発明の目的 そこで、本発明は上記従来の問題点を解消するとともに
、高速で階調記録を行いうる感熱記録装置の階調記録回
路を提供することを目的とする。

発明の構成の概要 上記目的を達成するために、まず本発明による階調記録
回路は１発熱体近傍にビデオ情報の１ライン分を格納し
つるバッファメモリ’ｌ−Ｐ、、Ｊ、　−バッファメモ
リの出力信号により各発熱体を駆動するダイレクトドラ
イブ方式のサーマルヘッドを備えた感熱記録装置に用い
ることを前提とする。

そして１階調記録回路は、入力ビデオ情報の濃度を階調
変換器により所定階調数の２進濃度情報に変換し、変換
したビデオ情報の１ライン分を各ビット毎にメインメモ
リに格納し、次いでこの格納情報を１ライン分直交変換
してパラレルデータの状態で読み出し、サーマルヘッド
のバッファメモリに転送し、この転造動作の完了（すな
わち。

１９４２分の格納）の後、一定時間幅（階調数の最大値
に対応する時間）の印字パルスを前記サーマルヘッドに
与えて各発熱体音こビデオデータの各ビットの濃度値に
対応する時間だけ通電し、この時間はビデオデータの各
ビットの個々の時間と濃度値の積によって与えられるよ
うに構成した点番こ特徴を有する。

以下、本発明を図示する実施例に基づいて説明する。

第１実施例 第３図は本発明による階調記碌回路の第１の実施例を示
すブロック図である。゛第３図において、ビデオ情報Ａ
は階調数に対応する数のコンパレータ６からなる階調変
換器に入力され、論理１１′と１０″からなる２進濃度
情報に変換、つまり量子化されて次のラインバッファメ
モリ７に転送される。

各コンパレータ６には階調数（例えば、８）に応じてそ
れぞれ比較基準レベル（例えば、Ｅｌｓ　Ｅｌｓ・・・
、Ｅ、）が設定されている。したがって、各コンパレー
タ６はビデオ情報Ａを各基準電圧Ｅｌ　ｅ　Ｅ、　？・
・・、Ｅ、と比較し、その値に応じた２進濃度情報を出
力する。具体的には５例えば第１ビツト目のビデオ情報
の濃度レベルが３である場合、変換された第１〜第３番
目のコンパレータ６の出力が！１′となる。このように
して各ビットについての濃度は順次量子化され、１ビツ
ト毎にラインバッファメモリ７に格納される。

ラインバッファメモリ７はパラレルロード・パラレル出
力のシフトレジスタであり、１ビツト分の量子化情報を
一旦格納し、次いでメインメモリ８へ転送する。したが
って、ラインバッファメモＩ７７は１ビツトずつ転送す
ることになる。

メインメモリ８はＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）で
構成され、１ラインごとに更新される。

ラインバッファメモリ７からの量子化濃度情報は１ビツ
トずつ順次図示するＹ方向を１画素についての濃度値と
し、Ｘ方向をビット位置方向としてくり返し蓄積され、
結局１ライン分の量子化濃度情報がメインメモリ８に格
納される。この状態は。

第４図に示す図から理−することができる。すなわち、
濃度レベルはＹ方向に対応し、ビット数（または位置）
はＸ方向に対応する。第４図の例では、第１ビツトは濃
度レベル１３′、第２ビツ−トは１４１．第３ビツトは
１５＃という量子化情報が格納されている。この格納情
報（以下、ビデオデータという。）は次のラインバッフ
ァ９により順次パラレルｌこ読出される。この読出し状
態を第４図で説明すると、濃度１についての１ライン分
（ビット位置１，２，３．・・・、Ｎ）１次−こ濃度２
について、以下同様に濃度８まで各々１ライン分ずつパ
ラレルに読出される。

ラインバッファメモリ９はパラレルロード・シリアル出
力のシフトレジスタであり、メインメモリ８の各Ｙ方向
１ラインずつ読出されたビデオデータＤＩをシリアルに
サーマルヘッド１０１こ送る。

なお、ここではラインバッファメモリ９は１ライン分の
容量を有することとしているが、アドレスコントロール
の速度が転送速度に追従できるのであれば１ライン分の
容量は必要としない。このようにしてｉ−４ンバツフア
メモリ９からはメインメモリ８のＹ方向１単位ずつのビ
デオデータＤＩが濃度レベル゛８″までくり返し読出さ
れ＼サーマル・・ラドｌＯに転送される。

以上のラインバッファメモリ７．９．メインメモリ８は
コントローラ１１により統括的に制御される。すなわち
、コントローラ１１は外部からの水平同期信号■Ｈ１垂
直同期信号Ｖｖに基づいて各動作タイミング、アドレス
コントロール等をそれぞれの動作目的に応じて制御する
。さらに、コントローラ１１は後述するストローブ回路
１２にトリガ信号ＴＧを出力し、かつ、サーマルヘッド
ｌＯのラッチレジスタに対するロード信号ＬＤを出力す
る。これらの信号ＴＧ、ＬＤとサーマルヘッドとの関連
番こついては後述する。

ストローブ回路１２は、トリガ信号ＴＧを受けて一定時
間幅のストローブパルス（印加パルスの意）ＳＢをサー
マルヘッド１０に出力する。ストローブパルスＳＢの時
間幅はコンパレータ６によって設定される階調数（すな
わち最大濃度レベル）に対応し、第４図の例では階調数
″１８′のビデオデータＤＩを処理する時間ｌこ対応す
る。したがって１例えば１ビット当りの処理時間を１ｍ
ｓとすると１階調数１８″のビデオデータＤＩを１ライ
ン処理する時間は。

ｌｙｙｌｇ　Ｘ　８　＝　８ｍｓ ということになり、この８ｍｓがストローブパルスＳＢ
の持続時間ということになる。このことは。

従来の印字速度に対し著しい向上である。この例を示す
のが第５図である。第５図はビデオデータＤＩの１ビツ
トについて表わしたものであるが。

その説明はサーマルヘッド１０との関連動作を伴なうの
で、後に詳述する。

次に、サーマルヘッド１０の構成例を第６図に示す。１
ライン分のビデオデータＤＩは外部からのクロック信号
ＣＫに同期してシリアルに各濃度毎ξこ順次シフトレジ
スタ１３に転送される。このビデオデータＤＩの転送が
完了（すなわち、シフトレジスタ１３へのセット完了）
毎にコントローラ１１からはロード信号ＬＤが発生し、
ラッチレジスタ１４にインバータ１５を°介して入力さ
れる。このロード信号ＬＤ番こよりシフトレジスタ１３
４こ格納された各濃１についての１ライン分のビデオデ
ータＤＩはパラレルにラッチレジスタ１４に転送される
。

一方、１ライン分のビデオデータＤＩにおける最初の濃
度値のビデオデータＤＩの転送が完了し。

かつロード信号ＬＤによりラッチレジスタ１４への転送
が完了すると、コントローラ１】からトリガ信号ＴＧが
ストローブ回路１２Ｊこ出力され、ストローブ回路１２
からはストローブパルスＳＢが出力される。このストロ
ーブパルスＳＲはインバータ１６を介して各ＡＮＤゲー
ト１７の一方の入力清音こ与えられる。ストローブパル
スＳＢは先にも述べたように、階調数の最大値（第５図
の例では′″８″）に対応する時間幅（すなわち、８ｍ
５）を有し、したがってこの時間は各ゲート１７の一方
の入力端にストローブパルスＳＢが与え続けられる（第
５図）。

いま、最初の濃度値１１′のビデオデータＤＩについて
考えると、まず、ビデオデータＤＩのシフトレジスタ１
３への転送が完了し、次いでロード信号ＬＤの発生によ
りう′ツナ、レジスタ１４へ転送され。

次いでストローブパルスｎが与えられると、１ライン中
の濃度値が１１′であるビットに対応するＡＮＤゲート
１７は入力条件が満足されるので論理１１′を出力する
。すると、対応するドライバトランジスタ１８が導通す
るため発熱体１９に通電が行われる。この通電時間（第
１図の印加時間）は、階調数が例えば′″８″である場
合、最大発色濃度に対応する印加時間のｈの時間（以下
、これを単位印加時間という。）に相当する。したがっ
て、ラッチレジスタ１５から出力される各ビットのパル
ス時間幅は予めこの単位印加時間で形成されているもの
とする。

濃度値１１″のビデオデータＤＩの印字が終了すると、
次に濃度値１２′のビデオデータＤＩの印字が上記同様
に行われ、以下同様にして例えば最大濃度値（階調数）
が′″８１の場合には濃度値１８′まで「ビデオデータ
の転送→印字」の行程が繰返されることとなる。

第７図は１以上の動作を１濃度当りについて示したもの
であり、ビデオデータＤＩが例えば１７２８ビツトであ
ればそれ正こ対応する転送時間ｔを要し。

最終ビットの立下りによりロード消号りが発生し、次い
でストローブパルスｎが発生する状況が示されている。

かくして第１の寒施例によれば、階調数に応じた一定の
ストローブパルスｎを与えることによって、各ビット毎
にそのビットが有する濃度情報分だけ同一ドラＨこ重ね
て記録することができ。

それによって階調を有する記録が短時間に行いうる。才
た、環境温度の変化に伴う発色濃度変化のバラツキは適
宜温度の関数として印加時間すなわちストローブパルス
１の持続時間を自動コーントロールするようにすれば容
易に調整でき、均一な画儂品質をうることができる。

緋２実施例 次に本発明の第２の実施例を第８図に示す。第３図の実
施例と異なる点は、ビデオ情報Ａを所定の階調数の２進
濃度情報番と変換する手段としてコンパレータ６ではな
く、’Ａ／Ｄ変換器変換相加る点、ビデオ情報Ａの製型
情報を数ピッ叫（例えば３ビツト）の情報に符号化して
メインメモリ２１に格納する点、コントローラηから濃
度のビット順にトリガ信号を出力してそのビットに応じ
て予め定められた時間幅のストローブパルスをストロー
ブ回路るから発生させてサーマルヘッド１０に与える点
である。ラインバッファメモリ必は第３図のラインバッ
ファメモリ７より容量が少なくてよいという点が異なる
だけで他は同じでよい。また。

メインメモリ２１からのビデオデータＤＩの読み出し、
これを格納するラインバッファ５は同じでよく、シリア
ルにサーマルヘッドｌｏｔこ送る点も同じでよい。

第２実施例の階調記録回路メインメモリ２１への格納状
態を第９図（ａ）に示し、各濃度ビットに対するストロ
ーブパルスＳＢを（ｂ）に示す。

第２の実施例によれば、メインメモＩＪ　２１の容量が
少なくてよく、１ドツトを形成するための通電回数も少
ないので発熱体等の耐用寿命の点で有利である。

発明の効果 以上の通り、本発明によれば１ラインバツフアメモリを
有するダイレクトドライブ方式のサーマルヘッドを用い
た感熱記録装置において、最大階調数音こ対応する時間
幅の印字パルスを常に一定にサーマルヘッド側に与える
ことで高速に階調記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は感熱記録紙における発熱体への印加パルス印加
時間と発色濃度との関係を示す特性図。 第２図はファクシミリ受信機における従来の階調記録機
能を備えた感熱配録装置の例を示すブロック図。 第３図は本発明による階調記録回路の第１の実施例を示
すブロック図。 第４図は１ライン分のビデオデータのメインメモリへの
格納状態を示す説明図。 第５図はビデオデータの１ビット当りのストローブパル
ス（ＳＢ）、ビデオデータ（ＤＩ）、ロード信号（ＬＤ
　）の相関関係を示すタイミングチャート。 第６図はダイレクトドライブ方式のサーマルヘッドの構
成例を示すブロック図。 第７図は印加処理時における単位濃度歯たりの各信号の
タイミングを示すタイミングチャート。 第８図は本発明の他の実施例を示すブロック図。 第９図（ａ）（ｂ）はその動作説明図である。−６，２
０・・・階調変換器、８．２１・・・メインメモリ、９
．２５・・・ラインバッファメモリ、１２．２３・・ス
トローブ回路、１１　、２２・・・コントローラ、　１
３・・・シフトレジスタ、１４・・・ラッチレジスタ、
１９・・・発熱体、ＴＧ・・・トリガ信号、ＳＢ、ＳＢ
・・・ストローブパルス。 ＤＩ・・・ビデオデータ。 出願人代理人　　　猪　　股　　　　　清−ｗ舗叫鳩

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 発熱体の近傍にビデオ情報の１ライン分を格納しうるバ
   ッファメモリを有し、このバッファメモリの出力信号に
   より各発熱体を駆動するダイレクトドライブ方式のサー
   マルヘッドを用いた感熱記録装置において。 入力ビデオ情報の濃度を所定の階調数の２進濃度情報番
   こ変換して出力する階調変換器と。 変換された１ライン分の２進濃度情報を格納するメイン
   メモリと。 メインメモリに格納された２進濃度情報を直交変換して
   読出し前記サーマルヘッドのバッファメモリに転送する
   ラインバッファメモリと。 この転送動作完了毎−こ発生するトリガ信号により一定
   時間幅の印字パルスを前記サーマルヘッド番こ送るスト
   ローブ回路と。 階調記録回路の統括制御を行うコントローラと。 を備えたことを特徴とする感熱記録装置における階調記
   録回路。