JPS59182758A - サ−マルヘツドの駆動回路 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はファクシミリあるいはプリンタ等のサーマルヘ
ッドを使用した感熱記録装置に用いられるサーマルヘッ
ドの駆動回路に関する。

［発明の技術的背景］ 感熱記録紙や転写型感熱記録媒体を用いて熱的な記録を
行う感熱記録装置は、ファクシミリ古に広く用いられて
いる。通常このような記録装置では、発熱要素（あるい
は発熱素子）が−列に配置されたサーマルヘッドを記録
ヘッドとして用い７いる。サーマルヘッドは印字のため
に熱エネルギを発生するので、このエネルギに起因する
画質劣化の問題がある。

このうち代表的なものは高速記録時における蓄熱である
。通電により発熱要素中に発生した熱は印字に利用され
る他、サーマルヘッドの基板を通じて放熱される。しか
しながらサーマルヘッドが例えば印字サイクル１０ｍ秒
以下で高速駆動されると、放熱が十分性われる前に次の
印字動作が開始してしまい、各発熱要素に蓄熱が生じる
。この結果、記録時における各発熱要素の温度が不均一
となり、印字ドツトの大きさが異なっ７．−りその濃度
が不均一となってしまう。このような印字濃度は、リー
マルヘッドの同１１！ｉに通電される発熱要素の故によ
っても影響される。

１従来技１ξｊｌ 熱エネルギに起因する画質の劣化に対しては、リーーマ
ルヘッドの印加電圧を調整したり、印加パルスの幅を調
整し゛Ｃ１ライン単位で熱エネルキを最適量に設定づる
ことが試みられている。このようなリーマルｆ＼ット駆
動回路の一つを第１図に示す。この回路では、リーマル
ヘッド１１に供給される印字データ１２の中に占める黒
く印字状態）のヒツトを、１ラインずつカウンタ１３て
ａ１数Ｊる。そしてこの計数１１１！４に応じた制御信
号１４を熱エネルギ制御回路１５に供給でる。熱エネル
ギ制御回路１５は例えばパルス電圧設定用の回路あるい
はパルス幅設定用の回路であり、カウンタ１３のｔ１数
し７Ｃ次のラインについてザーマルヘッド１１か記録を
１５うとき、各発熱要素に印加づる印加パルス１６を調
整り−る。

ところかり−マルヘッド全体に％ｊ　するこのような画
一的な制御は、前記した不具合を満足に解消できるもの
ではない。そればかりか個々の発熱要素に着目してみる
と、このようなａ２１］御がかえって局所的な温度上シ
イあるいは降下を化し、印字品質の劣化を招く場合もあ
った。

［発明の［１的Ｊ 本発明は以上のような事情に鑑み、個々の発熱要素に印
加する熱エネル４゛を個別に調整し、１？１にザーマル
ヘッドの同峙に通電される発熱要素の故の変動に対して
も安定した印字品質を得ることのできろり一一マルヘッ
ドの駆動回路を提供覆ることをその目的とする。

［目的を達成するための手段］ 本発明では、ザーマルヘツ１〜を＋ｆ４成づる個々の発
熱要素の蓄熱状態を演粋する蓄熱状態演算器と、１つ前
の記録動作時に前記ザーマルヘッドに印加した印字パル
スの幅と前記蓄熱状態とを少なくとも入力データどして
個々の発熱要素に印加づる印字パルスの幅を締出Ｊるパ
ルス幅演悼器と、今回印字を行なうライン１こおりる印
字ηるドラｉ〜の数を計数しその結果を前記蓄熱状態演
算器あるいはパルス幅演掠器の人力データとして供給す
るカウンタとを線順次記録方式で記録を行なう感熱記録
装置の駆動回路に具備させ、前記した目的を達成づる。

以下実施例につぎ本発明の詳細な説明すめ。

し実施例コ 第２図は本発明の実施例におけるザーマルヘッドの駆動
回路を示したものである。この回路は印字データ２１を
１ラインずつ順次潔き込んでいく４つのラインバッフ−
、ノ２２−１〜２２−４を備えている。セレクタ２３は
図示しないライン同期信号の供給を受【フ、印字データ
２１が１ライン分供給されるたびにその接点を（ナイフ
リックに切り換える。図示のｊ、うにセレクタ２３が第
１のラインバッファ２２−１を選択している状態では、
記録の行われるラインの印字データが第４のラインバッ
ファ’　２２−４に書ぎ込まれＣいる。このとき第３の
ラインパラノア２２−３にはこれよりも１ライン前の、
また第２のラインバッファ２２−２には更に１ライン前
の印字テ゛−タかそれぞれ出き込まれている。これらの
ラインハラノア２２−１−・２２−４の出力側に（は、
現在印字データ２１のＩ：き込みを＜−ｙっているライ
ンバッフノ・以外の３つのラインバッファを選択づるセ
レクタ２／Ｉか配置されている。

この図に示した状態では、第１のラインバラノア２２〜
１に印字データ２１の涜）き込みが進ｉ′Ｊシでいる。

このとき′、他の３つのラインバッファ２２−２〜２２
−４の出ツノ側が選択され（いる。

セレクタ２４によって選択された印字データ２５−１〜
２５−３は、Ｘ（１）演算器２６に入力されるようにな
っている。Ｘ〈１）演す）器２６は蓄熱状態を演算する
演算器である＋ｌ　Ｘ　（ｉ　）　？ｌ１ｉｉ陣器２６
の演算器ツノ２７は王（ｉ）演算器２８に供給されるよ
うになっている。１−（ｉ）演算器２８は図示しない゛
リーーマルヘッドの個々の発熱要素に印加づる熱エネル
キを締出し、これに応じてこれらの発熱要素に印加する
印加パルスの幅を設定づる演算器である。Ｔ（ｉ）演椰
器２８は、演９出カ２７と、１ライン前にお［づる各パ
ルス幅を記憶したパルス幅メモリ２９の出力信号３１、
およびカウンタ３２から出力される黒ドツト信号３３と
の合計３種類のデータを用いて、現在記録の行われＪ：
うとづるラインにおｔづるパルス幅を決定することにな
る。ここで黒ドツト信号３３は、今回印字づるライン（
ごお（づる黒ドツトの数を１ラインに占める割合（以下
黒ドツト比Ｒ（％）という）で表わしたものである。各
発熱要素ごとに個別に決定されたパルス幅信号３／Ｉは
、後に説明づるリーマルヘッドのパルス電圧印加回路に
供給されることになる。

さてこのり−−マルヘットの駆動回路では、蓄熱状態と
１ラインの黒のドッｌ〜数の２つの状態を把握し、印字
パルスを決定づる。このため本実施例では、第１段階と
して蓄熱状態から印字パルスを前足的に定める。そして
第２段階としく今回印字づるラインの黒ｌ−ツｌ〜比Ｒ
（ご対づる補正を行い、印字パルスを最終的に決定づる
。説明上、第１段階で求められる印字パルスのパルス幅
をＴ（ｉｌ）で表わし、第２段階で求められる最終的な
パルス幅をＴ（ｉ２）で表わす。

第３図は各発熱要素に印加づる印字パルスの決定原理を
説明りるためのしのである。同図で１ｉＪｂ下に配置さ
れたデータ列［−１はこれから記録をｉ〕ａ３うとする
ラインにａ３りる画素単位のデータを表わしている。ま
たこれより１つ」二のデータ列Ｌ２はこれよりも詩間的
に１ライン過去にお（）る画Ａ；単位のデータを表わし
、更にこの上のデータ列１−３は２ライン分だ（プ過去
の画素単位のデータを表わしている。データ列Ｌ１にお
いＣ１図でハツチングを施した任意のデータＤに着目−
りる。このデータにヌ・］応づる発熱要素に印加づる最
適のパルス幅は１ｉｉ２）である。この位置にａ３ける
蓄熱状態をＸ（１）とする。更にデータ列Ｌ２にお（プ
る、データＤと同−発熱要素に対応りるデータを（１と
覆る。このデータｄによるこの発熱要素に印加されたパ
ルス幅をｔ　　（ｉ　２）どりる。なｄ−３この量す一
マルヘッドの駆動回路では、パルス幅自体は印字の有無
に係わらず発熱要素ごとに決定されるものとする。すな
わち印字の有無は個々の発熱要素にパルス電ｊ土が印加
されるか否かによって行われるしのであり、パルス幅自
体で直接決定されるものではないものと覆る。

この場合、データＤに対応し１＝発熱要素に印加される
べき最適印加エネルギは、以下の等式で表ねづことがで
きる。

１　　（ｉ　　２）　　−ｆ　　（Ｘ（ｉ　　）　　、
　ｔ　　（ｉ　　２）　　、　Ｒ）ただしこの式で祠号
Ｒは今回印字するラインにおりる黒トツ１〜化を表わし
ている。

第４図はこのうちの蓄熱状態Ｘ（ｉ）の筒器原理を表わ
したものである。この実施例ではデータＤの周辺に存在
する図で実線で示した６つのデータ３６−１〜３６−６
を基にして蓄熱状態×（１）を詩出する。蓄熱状態Ｘ（
ｉ）４ｊ：これらデータ３６−’ｌへ−３６−６の中の
黒のデータ（印字データ）を所定の壬みイ」りをｉｌつ
で加算すること（こより行う。重みイ」りは、熱的影楓
ゝの最−す大きなデータ３６−３　（データｄ）を’　
１００　”とづると、例えばラインＬ１のデータ３６−
１．３６−２を”　４０　”で、またライン［２の他の
データ３６−４．３６−５を’　２０　”で、更にライ
ン１−３のデータ３６−６を”　４０　”で表わづこと
か′Ｃさる。

次の表はこのようにして加算された蓄熱状態Ｘ（ｉ）を
印字状態に応じてＯから１６までの１７段階に表わした
ものである。ここで＜Ｘ：＞か０どは、る熱の最も少な
い状態をいい、Ｘ（１）か１６とは蓄熱が最−し多い状
態をいう。

第１表 第２図に示したＸ（１）演緯器２６は３ライン力の印字
データ２ｂ−１〜２５−３を入力し、６つのデータ３６
−１〜３６−６を抽出する。そしてこれらのデータ（０
または１）をノア！〜レス情報として第１表の内容で蓄
熱状態Ｘ（ｉ）を算出覆る。

第５図はこの表を用いてデータＤにおける蓄熱状態を算
出覆るＸ（ｉ＞演算器の動作を説明するためのものであ
る。ただしこの図は、第２図に示したヒレフタ２３が第
１のラインバラノア２２−１に接続されている段階を表
わしている。この段階で３つのラインバッファ２２−２
〜２２−４は、図示しないクロック信号の供給を受（プ
、互に１ｔ１１期しく、１ビツトずつ１ライン分の印字
データのＢ５ｊみ出しを開始ザる。第２のラインバッフ
ァ２２−２から読み出された２ライン前の印字データ２
５−１は×（１）演算器２６に入力され、図示しない遅
延素子′Ｃ″１ビットたり遅延された後、１ヒツトデー
タラツヂ３７に入力される。第３のラインバッファ２２
−３と第４のラインバッファ２２−４からそれぞれ読み
出された１ライン＋ｉｆｆまたは記録の行われるライン
の印字データ２５−２または２５−３は、それぞれ対応
づる３ビツトシフｊ〜レジスタ３８または３９に入力さ
れる。１ビツトデータラツヂ３７にラッチされたデータ
は、１ビツトずつＲＯＭ（リード・オンリ・メｔす）ｌ
［１のアドレス端子へ〇に供給される。３ピッ１〜ジノ
１−レジスタ３８はシリアル・パラレル変換を行い、１
番古いデータから順にｆ３０１ｖ１４１内のアドレス端
子Ａ５〜Ａ３に供給づる。他の３ビツトシフトレジスタ
３９は、１番古いデータをアドレス端子Ａ２に、また１
番新しいデータをアドレス！ｙ１；子Ａ１に供給する。

ＲＯＭ４１内には第１表に示したチー１ルが記憶されて
いる。アドレス端子Ａ１〜へ〇はこの表中のデータ３６
−１〜３６−６にそれぞれ対応覆ることになる。テーブ
ルから求められた蓄熱状態×（１）は演算器ツノ２７と
して丁（１）演算器２已に供給される。

−［い）演算器２８は、パルス幅メモリ２９がら供給さ
れる出力信号３１によって、前ラインに０１５１プる各
発熱要素の印加パルス幅を知る。そして発熱要素ごとに
決定された蓄熱状態Ｘ（ｉ）から、現在記録を行おうと
するラインにお（）るパルス幅■−（１１）を求める。

次にこれを補正し、最終的なパルス幅１−（ｉ２）を決
定づる。

第６図はこの−１（１）演算器に８３ける蓄熱状態Ｘ（
１）どパルス幅−ｒ（ｉｌ）の関係を説明Ｊるための−
６のである３、線４２〜４５は、それぞれ前ラインにＪ
Ｈプる最終的に決定されたパルス幅ｔ　　（ｒ　２ンが
図中に示した値（単位はｍ秒）のときの特性を表わして
いる。−例として、あるデータについて蓄熱状態Ｘ＜ｉ
＞が４であったとりる。

この場合、前ラインの発熱要素に印加された電圧のパル
ス幅が１．２ｍ秒であれば、今回はこれが１．０ｍ秒に
短縮される。また前回のパルス幅が０．６ｕ＋秒であれ
ば、今回は０．５ｍ秒に短縮される。

第７図は同じくこの−１−（１）演算器にお（プる黒ド
ツト比（％）によるパルス幅の補正の状態を表わしたも
のである。第２図に示したカウンタ３２は、第４のライ
ンバッファ２２−４に蓄えられた今回印字を行うライン
の印字データを人ツノし、黒ドッ（への数をｈｉ数覆る
。そしてこの結果を黒ドツト比Ｒとして表ね’　１１黒
ドツト比Ｒが２５％未満のときは、第６図で求められた
パルス幅１’（ｉｌ）がそのまま最終的なパルス幅１−
（ｉ２）どイＣる。

また２５％以上のときｔま、３段階に分け℃パルス幅１
１ｉ２＞か長くなるような補止が（ｊわれる。

第８図は以上説明した第６図と第７図を総括したもので
、例えばＲＯＩｖｌによって構成されるＴ（ｉ）演算器
の入出力関係を表わしたものである。前記した例ど同抹
に、あるデータについて蓄熱状態Ｘ（ｉ＞が４であった
とづ−る。前ライン（こＪ３４プるパルス幅ｔ　　（ｉ
　２）か１．２ｍ秒のとさ、パルス幅１”（ｉｌ）は１
．０ｍ秒となる。このとぎ黒ドツト比Ｒが２５％未満で
あれば、パルス幅丁（１２）は１．０ｍ秒のままで市る
。また例えば７５％以上であれば、１．１ｍ秒に伸長さ
れる。

印字データｔごヒツト対応して得られたこのようなパル
ス幅信号３４は、ザーンルヘッドに供給され、発熱要素
ごとに異なったパルス幅で発熱制御が行われることにな
る。

第９図はこのような発熱制御を行うパルス電圧印加回路
を示したものである。この回路のパルス幅決定回路５１
は、タロツク悟号５２に同期してパルス幅信＠３４を１
画素分ずつ入力し、その出力端子０１〜０．からパルス
幅に応じたグー１へ制御（ｕ号５３−１〜５３−５を出
ツノするようになっている。パルス幅決定回路５１は、
印字用のパルス幅を０．５ｍ秒から１．２ｍ秒まで５段
階＜０．５，０．６，０．８，１．Ｏ，および１．２ｍ
秒）に分り、発熱要素の発熱量を調整Ｊる。パルス幅が
０．５ｍ秒のときは、第１のゲート制御信号５３−１の
みが１−１（ハイ）レベルとなる。０．６ｍ秒のとぎは
、第１　Ｊ５よび第２のゲート制御信号５３−１〜５３
−２が１−ルベルどなる。

０．８ｔｎ秒のときは、第１〜第３のゲート制御信号５
３−１〜５３−３がＨレベルとなる。１．０ｍ秒のとき
は、第１・〜第４のゲート制御信号５３−１・〜５３−
４が、また１、２ｍ秒のとぎは総“Ｃのゲート制御信号
５３−１〜５３−５がＨレベルとなる。なａ３’Ｔ’　
（ｉ　）演算器２８によって前記した５段階のパルス幅
と異なるパルス幅が求められたときは、いずれか近いパ
ルス幅が設定される。

ゲート制御信号５３−１〜５３−６は、それぞれ対応し
た５つの２人カアンドグー１〜５４−１〜５４−５に入
力される。これらのアントゲート５４−１〜５４−５に
は、図示しない遅延回路で遅延され、パルス幅４８号３
４と各発熱要素について対応イ」けられた印字データ５
５が供給されている。従って例えば印字データ５５とし
て（ｃ）号“′１′′か供給され！、：とぎ、その印字
用のパルス幅か０．３ｍ秒であれば、第１〜第３のアン
ドグー１へ５／ｌ−１へ−５４−３から（０号“１″が
出力され、残りのアンドゲート５４−４．５４−５から
ｉ、Ｊ：　（６号”　ｏ　”が出力される。これらの出
力信号は、各）ｌントゲート５４−１〜５４−５に対応
しで配置された５つのバッフ１メモリ５６−１〜５６−
５に入力されることになる。１ライン分の印字データ５
５が各アンドゲート５４−１〜５４−５にづべ（゛供給
されると、各バラノアメモリ５６−１〜５６−５には１
ライン分の印字データがパルス幅のデータとして記憶さ
れることになる。

このようにして記憶されたデータは、パルス幅制御デー
タ５７どしてリ−）−マルヘッドの駆動部に供給される
。駆動部ではまず第１のバッファメモリ５６−１の内容
をり一−マルヘッドのシフトレジスタ（図示せず）にレ
フ１−シ、第１０図ａに示すように、０．５ｎ＋秒の印
加電圧で印字を行わゼる。

次に第２のバッフアメｔす５６−２の内容を前記したシ
フトレジスタにヒツトし、第１０図すにボッようにＯ，
１ｍ秒の印加電圧で印字を行わゼる。

以ト同様にして第３・〜第５のバッファメモリ５６−３
〜５６−５の内容が次々シフトレジスタにセットされ、
それぞれ０．２ｍ秒ずつ電圧印加が行われる（第１０図
Ｃ〜ｅ）。この結果、例えば０．８ｍ秒のパルス幅で印
字が行われる発熱要素では、第１０図ａ・〜Ｃに渡る３
回の通電が行われ、所望の温度に加熱されることになる
。

なお以上説明した実施例ではカウンタ３２の計数結果（
黒ドツト比Ｒ）を表わした黒ドツト信号３３を４（１）
演算器２８に供給したが、この代わりに×（１）演算器
２６に供給しても良い。この場合には、１ラインにおけ
る同時に通電される発熱要素の割合が、蓄熱状態のり１
■データとしで利用されることになる。ま１＝実施例Ｃ
は黒ドツト信号１くでパルス幅の決定を行ったが、黒ド
ツ１〜の故あるいは印字を行うドラ１〜の故を表わした
信号を直接用いて、このような決定を行っても良いこと
はもちろんである。

［発明の効果］ このように本発明によれば、→ノーマルヘッドの熱的な
特性を考慮し、発熱要素単位で・光熱量の制御を行う。

従って黒の印字部分か連続した場合ヤ中間調の再現を行
う場合であつ−Ｃも、リーーンルヘッドの放熱のための
時間を特に設りる必要かなく、均一な印字品位を得るこ
とができ、印字の高速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のリーマルヘッド駆動回路の概略構成を示
したブロック図、第２図〜第１０図は本発明の詳細な説
明覆るためのもので、このうら第２図はザーマルヘッド
の駆動回路の概略構成を示したブロック図、第３図は３
ライン分のデータ列を表わした説明図、第４図はイト熱
状態の見出原」」１を各データどの関係で表４つした説
明図、第５図１、ＬＸ（ｉ）演算器の要部を表わしたブ
ロック図、第６図はｌ−（ｉ　）　１ｉｉｊ　神器ニｄ
３リルＷｒ熱状態Ｘ（ｉ＞とパルス幅−１１ｉ１ンの関
係を示７１説明図、第７図は同じ＜’１（ｉ）演偉器に
お（プる黒トツ１〜比１でどパルス幅１−（ｉ２）の関
係を示す説明図、第８図は１（１）演算器の入出力特性
を示づ特性図、第１〕図はパルス電圧印加回路のブロッ
ク図、第１０図はパルス電圧の印加タイミングを表わし
た各種うイミング図である。 ２１・・・・・・印字データ、 ２２・・・・・・ラインバッファ、 ２６・・・・・・Ｘ（ｉ）演算器、 ２８・・・・・・丁（１）演算器、 ２９・・・・・・パルス幅メモリ、 ３２・・・・・・カウンタ、　３４・・・・・パルス幅
信号。 出　願　人　　　　ｈ）士ゼ［１ツクス株式会社代　　
理　　人　　　　　　　弁理士　　山　　内　　梅　　
却第１図　　　　第４図 第３図 第５図　　　、６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 サーマルヘッドを格成する個々の発熱要素の蓄熱状態を
   演算する蓄熱状態演算器と、線順次記録方式で印字を行
   うとぎ１つ曲のラインの記録動作時に前記サーマルヘッ
   ドに印加した印字パルスの幅と前記蓄熱状態とを少なく
   とも入力データとして個々の発熱要素に印加Ｊる印字パ
   ルスの幅を算出づるパルス幅演紳器ど、今回印字を行な
   うラインにお【ノる印字するドツトの数を計数するカウ
   ンタとを具備し、前記カウンタの計数結果に応じて蓄熱
   状態演算器あるいはパルス幅演偉器の演算結果を補正す
   ることを特徴とする訃ナーマルヘッドの駆動回路。