JPS5855250A - 多階調記録装置 - 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】 本発明は、記録装置のインターフェイスに関し記録装置
の構成を簡略化でき安価に記録装置を提供することを目
的とするものである。

多くの情報システムが実現されつつある中でファックス
をはじめ、プリンタ等の安価なノ・−トコビー装置が望
まれている。計算機との接続では、白黒２値の情報で十
分であるが、ＶＴＲや、ビデオディスク、ビデオカメラ
等によシアナログ信号をも取扱う場合が十分者えられ・
これからのハードコピー装置もアナログ記録の要望が増
すと考えられる・ 現在、記録紙の値段及びメンテナンスフ゛リーという立
場から感熱記録が多く使用されているが、マトリクス駆
動が基本となって、入力データをマトリクス駆動に合わ
せた形に装置内で変換して記録するのでその分だけ複雑
になシ、またコス）７ツノにもなる。

先に述べたアナログ記録とまではいかなくとも多階調で
記録を行い、しかもコストアップ分は最小で提供するこ
とのできるコピー製置ヲ実現するのが本発明の目的であ
る。

先づ、感熱記録の説明を行う。本文では簡単のため１ラ
イン１２ドツトについて説明を行う。実際のものについ
てはもっと多数、たとえば、２５６゜５１２．１０２４
．２０４８などのような数値で行われるが、原理として
は１２ドツトでも十分に説明が行えるので、ここでは１
ライン１２ド−／　）について述べる。

第１図に感熱ヘッドの電気的回路図を示す。ここで、Ｒ
１””Ｒ１２は抵抗であって、発熱抵抗体である。この
抵抗に電流を流して発熱させ、その熱によシ感熱紙を発
色させる。そして、それぞれの抵抗を１本、１本接続す
ると接続本数がふえるので、これらをマトリックス接続
する。すなわち、今、抵抗体が１２であるから１２＝３
Ｘ４に分け、抵抗の１万を４ド９）づつ接続して、３本
の線を得る。Ｋ１　　＊　Ｋ２　　＃　Ｒ３は、−これ
らの３本のＩＲを示し、共通側端子という。他方はそれ
ぞれのＫＩ。

Ｋ２　、に３毎の１木目同志、２本目同志、３本目同志
、４本目同志を接続して画信号側端子を得る。

Ｐ！〜Ｐ４は画信号側端子を示す。発熱抵抗体と直列に
それぞれダイオードが接続されている。第１図のＤＩ”
””ＤＩ２はダイオードを示す。この様なヘッドで記録
を行う方法について第２図及び第３図を用いて説明を行
う。第２図は駆動方法の原理図で、＋ｖは十電源を示し
、ＴＨは第１図で示したサーマルヘッドを示す。サーマ
ルヘッドの画信８１　　＃　ｓ、ｅ　８３は共通側選択
スイッチｓ　Ｑｓ　　・Ｑ２　−Ｑｌ　　、Ｑ４は、画
信号側スイッチである。

たとえば１〜４ドツト目を発熱させよ一つとするとスイ
”ッチ５ｌｔ−ＯＮいスイッチ８２＊８３はＯＦＦ、１
〜４ドツト目に発熱させるべきＤＡＴＡ　’ｆｃ　Ｐ　
ｓ〜Ｐ４に与えられるようにスイッチＱｔ−Ｑ４ｆｆｉ
ＯＮ　、　ＯＦＦすればよい。４ドツト全部を発熱させ
るにはスイッチＱ１〜Ｑ４はすべてＯＮとする。

５〜８ドツト目に発熱するにはスイッチＳ２をＯＮ、ス
イッチ５１ｅＳ３はＯＦＦにすればよい。

この様に発熱させるべきＤＡＴＡをＰ１〜Ｐ４に与え、
どの位置かを選択するのをスイッチＳ１％Ｓ３かで行う
。これから理解できるように１ラインを記録するには、
３回の発熱によシ完成する。実際の構成では、スイッチ
は、電子スイッチであって高速に動作する。

第３図に簡単なタイムチャートを示す。

３０は、コピー装置に与えられるＤＡＴＡで、ラインの
１ドツト目から１２ドツト目までの１ライン分のＤＡＴ
Ａが１ドツト目から順次入力されてくる。

Ｄｌ、Ｄ２・・・Ｉ）ｔｚはＤＡＴＡ　’ｉ示し添字は
そのドツト番号を示している。′第２図からもわかるよ
うに記録すべきＤＡＴＡは４ドツト毎に与えなければな
らないので、第３図の入力信号を直並列変換し、記憶し
なければならない（図示せず）。直並列はたとえばシフ
トレジスタでよく、記憶するのは今の場合４ビツト毎に
メモリに蓄積すればよい。第３図３１はメモリに入れる
タイミングを示す図で３２で示すパルスによシ記憶され
る。

記憶され７’ｃ４ビツト毎の記憶内容を次に示す。

Ｑｌ　＃　Ｑ２　　ｔ　Ｑｓ　　ｅ　Ｑａは感熱へ、ド
に与えるためにメモリに記憶された内容を示し、この内
容により、第２図のスイッチＱ１　−Ｑ２　−Ｑｓ　　
−Ｑ４を駆動することによシ画信号端子Ｐ１％Ｐ４に画
信号を与えることができる。Ｐ１〜Ｐ４に画信号を与え
、共通側スイッチＳ、ｉＴ時間ＯＮすることによシ、入
力ＤＡＴＡ　Ｄ　、が第１ドツト目に、Ｄ２が第２ドツ
ト目・・・Ｄ４が第４ド、ト目に発熱し、記録される。

次のタイミングでメモリ内のデータはＤ５〜ＤＢ−に変
シ、スイッチＳ２をＯＮすることによシＤ５〜Ｄ８のデ
ータが、第５〜第８ドツト目に記録される。以下同様に
Ｄ９〜Ｄ１２が第８〜第１２ドツト目に記録されてｌラ
インの記録が終了する。第３図８１　　＃　８２　　ｅ
　８３は第２図５ｌｓＳ２＊Ｓ３をＯＮするタイミング
を示す。第３図３３は記録状態を示したもので、入力信
号３ｏがそのまま記録されていることが理解できる。以
上述べた様に感熱記録は、４ドツトヲそのデータタイミ
ング４クロツクの時間内の１時間で電流印加して記録さ
せるので１ラインの記録には４×３＝１２クロツクで記
録終了できる。

次に段調記録について述べる。

第４図は電圧一定時の電流印加時間と、その時の記録濃
度との関係の概略を示すグラフである。

実線が濃度カーブであシ、時間巾Ｔの時にほぼ飽和濃度
に達している。濃度は、電流を流さない時（原点）をＯ
としておシ、この時は紙の地の濃度となる。階調記録を
実現するためには飽和濃度と、原点とを等分割する様な
濃度を与える印加電流時間ｒｆ］透どればよい。今仮り
に、４段階レベルを考えると、飽和濃度をレベル３とし
、電流印加しない時ヲレベル０とし、レベル０とレベル
３の間ヲ３等分すれば、レベル０からレベル３までの４
段階の階調が可能″：Ｃある＠ 濃度曲線を点線の様に直想近似を行うと、その階調を与
える時間巾が定まシ、飽和レベル（レベル３）でＴとす
るとＴ、−Ｔ、−，０の４段階の３ 時間巾となる。

記録時はマトリックス駆動するため・　１ドツト毎に電
流印加時間巾を変化することができないので、１ドツト
の濃度を３ビットで表現する。すなわち、１ドツトの濃
［ｔ−Ａ、Ｂ、Ｃの３ドツト表現とし、 レベル３の時はＡ＝、−１”、Ｂ＝−１’、Ｃ＝−１”
レベル２では　Ａ＝″’１’、Ｂ＝−１”、ｃ＝″０”
レベル１では　Ａ＝″１”、Ｂ＝″０”、ｃ＝″０”レ
ベルＯでは　Ａ＝″’Ｑ’、Ｂ＝−０１，Ｃ＝＠０”と
する。第５図にこれを表にして示す。

この様に１ド、トを３ビット表現し、それぞれの３ビッ
トをそれぞれ印加電流時間巾ｉで記録すると、レベル３
については３回記録し、飽和濃度に達し、レベル２では
２回、レベル１では１回、レベルＯでは無記録となシ、
４段階の階調を実現が可能である。そこでハードコピー
装置に与えられるデータの送り方として第３図３０に示
す送υ方に対してデータタイミングクロックを３倍にし
、１ドツト毎に上記Ａ、Ｂ、Ｃ３ビットを送る方法が考
えられている。第６図は、多階調データの送シ万を示す
図でＤｌ　ａ　＃　Ｄ　ｔｌｌ　ａ　Ｄ　Ｈ８・・・で
添字の数字はドラ）ｔ−示し、添字のアルファベットは
、第５図で示すＡ、Ｂ、Ｃに相当するデータであること
を示している。データクロックは第３図で示すクロック
の３倍であるため、１ドツトを送る時間は第３図で示す
のと等しくなる。さて第６図で送られるデータを印字す
る階調記録の従来例ブロック図を第７図に示す。

先に述べた様にマトリックス接続されているので、一度
の印力口で４ビツトが記録されるよ、うに並列データ４
ビ、トが必要でるるため、直並列変換と一度に記録する
ためのデータＤ　Ｉａ　＊　Ｄ　２ａ　＊　Ｄ３＠ｍＤ
４ａを作シ出さねばならない。

第７図において、東線記号上の数字は並列データの本数
を示している。７０は入力データの入力端子、７１は直
並列変換回路、７２はシフトレジスタ群、７３，７４．
７５は４ビツトシフトレジスタ、７６はメモリ群で７７
．７８．７９は４ビツトメモリ、８０は出力端子、８１
はクロック制御回路、８２は記録動作開始指令入力端子
、８３は直並列変換用クロック線、８４はシフトレジス
フ用りロ、り線、８５はメモリへの記憶タイミング、８
６はデータセレクタ指令、８７はデータセレクタを示す
。

動作の説明については第８図のタイミング図と第７図ブ
ロック図を使用して行う。

入力端子７０から入力されたデータ（第６図に示す）は
直並列変換７１に入る。直並夕ＩＪ変換はたとえば３ビ
、トのシフトレジスタでよく、それぞれノ出力が、次の
シフトレジスタ群７２に入る。

シフトレジスタ群は３個の４ビツトシフトレジメタで構
成されそれぞれのデータに対応している。

すなわち直並列変換７１の出力はデータ人力３クロツク
後には、Ｄ　ｌａ　＃　Ｄ　ｌｂ　＃　Ｄ　ｌｃが表わ
れている。

このそれぞれが、シフトレジスタ群７２の中のシフトレ
ジスタ７３　、７．４　、７５に入シ、たとえばＤＩ、
が７３へ、Ｄｌｂが７４へ、Ｄｌｃが７５に入る。

そしてシフトレジスタ群のシフトを行うシフトノ９ルス
はデータタイミングクロックの１／３で動作するので、
次のシフトのタイミング時には、直並列変換７１は３ク
ロ、り進んでいるので、出力−にはＤ２ａ　＃　Ｄ２ｂ
　＃　Ｄ２Ｃが衣われている。これは同様にＤ２ａが７
３へｐ２ｂが７４へＤｉｅが７５に入りシフトされる。

仁のような動作の結果シフトレジスタ７３には、順次Ｄ
ｌａ　ｚ　Ｄ２Ｂ　ｒ　ｎ３ａｅ　Ｄ４ａ、シフトレジ
スタ７４には、ＤＩｂ、Ｄ２ｂ、Ｄ３ｂ、Ｄψ、シフト
レジスタ７５にはＩ）ｌｅ　ｆ　Ｄ２Ｃ！　ＩＤ３ｃ　
ｍ　Ｄｅｃが入ることになる。シフトレノスタフ３〜７
５が４ビ、トシフトされる毎にクロック制御回路８１か
らメモリ書込みパルス８５が出力されメモリ群７６にそ
れぞれ４ビ、）Ｘ３＝１２ビツトを記憶する。

記憶されたデータはクロ、り制御回路８１がらの出力８
６によシ、３つのデータのうちどれを選ぶかの情報を得
て、′データセレクタ８７で切換えて出力８０に選ぶべ
きデータ（４ビツト）全出力する。これをタイムチャー
ト第８図に従っ゛て説明する。

第８図において、Ｐは入力信号を示し、第６図と同じ状
態の１ラインのデータである。Ｑはデータタイミングク
ロ、りを示し、第７図８３で示す信号波形である。Ｒは
データタイミングクロックの１／３のクロックであシ、
第７図８４で示す信号波形である。Ｓはメモリタイミン
グを示す／ｅルスで第７図８５で示す信号波形である。

Ｔ、Ｕ、Ｖは、第７図のメモリ群７６のメモリ内容を示
す図で、Ｔはメモリ７７の内容４ピツトを示し、Ｕはメ
モリ７８、■はメモリ７９の内容ヲそれぞれ示している
。Ｑｌ　　−Ｑ２　　、Ｑａ−Ｑａは、第７図の出力８
０の４ビツトを示しており、第２図の画信号側端子のス
イッチを駆動するための並列データである。８１　　ｅ
ｓ２　　ｅ８Ｂは、第２図共通側スイ、チを駆動するた
めの信号で、電流部ヵｎ時間Ｔカを定めている。ｗ、Ｘ
は、データセレクタ８７のセレクト信号８６の波形図で
ある。これはクロッ−りを４分周することにょシ得られ
る。第８図からもわかるように、記録が始まるのは初め
から１２クロツクでメモリ群にすべてのデータが蓄積さ
れた後から始まシ、次の１２クロツク間で最初の１〜４
ドツ）ｔ−３回の記録で、階調記録が再現される。たと
えば１ドツト目がレベル３の情報であればＤ　ｌａ”　
Ｄ　ｔｂ＝　Ｄ　ｔｃ＝″１１であシ、ｓｌの３回の記
録中ＱｓはＯＮであシＴカが３回電流印加されレベル３
が再現される。この様に３回づつ記録し、次の５〜８ド
ツトｔ　Ｓ　２にょシ記録し、９〜１２ドツトを８３に
より記録し１ラインが終わる。

連続してラインがある場合はこれら一連の動作を間断な
く連続すればよい。しかしながら、このような装置では
、シフトレジスタやメモリが多く必要であり制御も複雑
である。

本発明はこのような複雑さなしに簡単に構成できる装置
を提供するものでおる。

第９図は記録装置への信号を示し、Ｄ　Ｉａ　Ｉ　Ｄ１
ｂ＊Ｉ）ｔｃ等は上記で述べたものと同一で、データで
あることを示し、数字の添字はラインでのドツト番号、
英字の添字は階調情報Ａ、Ｂ、Ｃを示している。図から
れかるように階調情報Ａ　ｔ−ｔ’とめて１〜４ビｙ）
と連続４ビ、ト送シ、次にＢの情報、Ｃの情報と送るこ
とを示している。

この場合、記録装置のブロック図を第１０図に示す。１
００は入力端子、１０１は４ビ、トシフトレジスタ、１
０２は４ピ、トメモリ、１０３は出力、１０４はクロ、
り制御回路、１０５は共通側制御信号を示す。１０６は
シフトレジスタ駆動クロック、１０７はメモリタイミン
グパルスをそれぞれ示す。第１１図はタイムチャートを
示す。

第１）図においてＫは第９図と同じく入力信号りはメモ
リタイミング信号波形で、第１０図１０７の信号波形で
ある。Ｑ１〜Ｑ４はメモリ１０２の内容を示し、前記と
同様画信号側スイッチを駆動するためのデータとなる。

５ＩＸＳ、は前記と同様共通側スイッチを駆動する信号
波形を示す。

第１１図にで示した画信号データは、階調情報Ａ、Ｂ、
Ｃの内、Ａだけを集めた４ビツト、Ｂだけを集めた４ビ
ツト、Ｃだけ集めた４ビツトヲ一つの単位として、４ド
、ト全部の階調情報全１２ビツトで送られる。これが共
通側端子数回送られて、１ラインの情報が完成される。

ここで述べる４ビツトというのは画信号側端子数である
から、４ビツトデータがシフトレジスター０１に蓄積さ
れた後に、メモリ書込み・母ルスＬによシフモリ１０２
上に記憶される。記憶されたデータにより、Ｓ　１ｔ　
ａ時間ＯＮすることにより、レベル１に相当する濃度で
記録が行われる。記録中に順次シフトレジスター０１に
は次の階調情報Ｂが蓄積され、前の記録が終了した後に
メモリタイミングパルスルスＬにより階調情報Ｂの４ビ
ツトが記憶され、画信号スイッチが駆動され、再び工時
間Ｓ１をＯＮすることによシ再びレベルｌの濃度の記録
が行われる。レベル１の濃度が重なって記録されたドツ
トについては、２回の記録で、その濃度はレベル２とな
る。同様に階調情報Ｃが同様に記録された結果、−１、
〜４ドツトの記録が完成し、３度記録されたドツトはレ
ベル３の濃度、２度のものについてはレベル２．１度で
はレベル１となシ、データＡＢＣがすべて０”であった
場合は、記録されないからレベルＯの濃度となる。次に
ｓ菫はＯＦＦで８２について３度記録することにより５
〜８ド。

トの記録、Ｓ３について３度記録することにょシ９〜１
２ドツトが記録されて、１ラインの記録が完成する。ラ
インが連続している場合についても１ラインの動作を連
続すれば記録が可、能である。

もちろん、ｌラインの記録の後に記録紙を移動させなけ
ればならないのでモータ等の駆動は必要であるが、ここ
では直接関係がないので詳細は述べ　−ない。

本文では、１ライン１２ド、トの４階調の場合について
述べているが、これを一般的に拡張して１ラインｎドツ
トｍ階調の場合では、マトリクス接続のためｎを分解し
て””ｐ＊Ｑ（Ｐ＊ｑｓｎ＊ｍ；整数）とし、画信号側
端子数ｐ　１ｒｉ、共通側端子数ｑ　ｍにより１ライン
の構成は次の様になる。

ットの記録’ｋ　（ｍ　＝　１　）回の記録に分解する
。従って階調情報は（ｍ−１）ビットである。１ドツト
の階調を（ｍ−１）ビットで表わすから、ｌラインｎド
ツトではｎ・（ｍ−１）ビットでもって１ラインを構成
する。

記録の飽和濃度に対応する電流印加時間をＴとすると、
１つの共通信号側を一工一時間毎に（ｍ　　ｌ） （ｍ−１）同記録することになシ、毎回記録すれば、そ
のドツトの濃度は飽和濃度に達することになる。また画
信号側端子数Ｐによシ、シフトレジスタ及びメモリの所
要段数が定まシ、第７図直並列変換器のビット数及びレ
ジスタとメモリの必要組数は、（ｍ−１）によシ定まる
。

本発明は、階調記録を行うのに、最大濃度に達するエネ
ルギーを（階調数−１）回に分割し、複数回の記録で必
要濃度を得る方法において、階調情報を記録回数で表現
した場合に、そのデータの送り方として、マトリクス接
続の画信号数を単位として（階調数−１）回の階調情報
を送る事′ｆｃ特徴とル、これにょシ、第′７図に示す
プロ、り図が、第１θ図のブロック図で示すごとく、構
成が簡単になシ、また、階調なしての記録とほとんど変
らずクロックと、共通側の選択方法とが異シ、比較的簡
単に変更が可能となル、階調あシ、なしの両機能を持つ
装置をも可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は感熱へ、ドの接続図、第２図はヘッド駆動方法
含水す図、第３図はへ、ド駆動のタイムチャート、第４
図は感熱記録の濃度曲線を示す図、第５図はレベルコー
ドを示す図、第６図は階調情報の送る順序を示す図、第
７図は階調記録の従来例のブロック図、第８図はタイム
チャート、第９図は階調情報を送る順序を示す図、第１
０図はブロック図、第１１図はタイムチャートである。 １０１・・・シフトレジスタ、１０２・・・メモリ、１
０４・・・クロック制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ラインの総ドツト数ｎ（整数）　（＝ｐ　（整数）Ｘ
   ｑ（整数））を、ｐドツトづつｑ回で記録するマトリ、
   クス駆動記録装置において、ｑ回の記録のそれぞれｔ（
   ｍ−１）回（ｍ：整数）゛の記録に分解して行い、（ｍ
   −１）回の各記録毎に、ｐドラトラ単位として記録すべ
   きノリーンデータを送り出すようにしてｍ階調記Ｍ行う
   ことを特徴とする多階調記録装置。