JPS60232771A

JPS60232771A - サ−マルヘツド駆動装置

Info

Publication number: JPS60232771A
Application number: JP59088438A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Hisatake; 真之久武; Haruhiko Moriguchi; 晴彦森口; Toshiji Inui; 利治乾; Akio Noguchi; 野口　秋生; Takashi Omori; 大森　高志
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1984-05-04
Filing date: 1984-05-04
Publication date: 1985-11-19

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」本発明は熱的な記録または表示を行う装置に使用される
サーマルヘッドの駆動装置に関する。

「従来の技術」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
行う記録装置は、ファクシミリやプリンタ等に広く用い
られている。通常このような記録装置では、単位発熱体
（発熱要素）が−列に配置されたサーマルヘッドを記録
ヘッドとして用いている。磁化潜像を利用して画像の表
示を行うある種の表示装置も同様である。サーマルヘッ
ドは記録または表示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。

画質劣化の主な要因は次の５つに分類することができる
。

■サーマルヘッドの蓄熱。

■熱履歴データ。

■サーマルヘッドの基板温度。

■単位発熱体の抵抗値の相違。

■黒比率による電圧ドロップ。

このうち■サーマルヘッドの蓄熱とは、印字パターンに
よって個々の単位発熱体の蓄熱状態が相違することを指
す。蓄熱状態は、単位発熱体の周囲に配置された他の単
位発熱体からも影響を受ける。■熱履歴データとは、主
に１ライン前の印字情報の状態を指す。サーマルヘッド
に印加する電圧パルス（記録パルス）の幅や電圧値を変
化させて記録を行う感熱記録装置では、これら熱履歴デ
ータが次ラインの記録に影響を及ぼす。■サーマルヘッ
ドの基板温度とは単位発熱体を多数形成した基板の温度
を指す。■単位発熱体の抵抗値の相違とは製造上の原因
による抵抗値のバラツキをいい、１つのサーマルヘッド
内での単位発熱体のバラツキと各サーマルヘッド間にお
ける単位発熱体の平均抵抗値のバラツキとがある。抵抗
値にはかなりの幅がある。例えば前者は±２５％程度で
あり、後者は抵抗値で２００〜３００Ωの範囲にもなる
。■白黒比率による電圧ドロップとは、各ラインに占め
る印字ドツト（黒ドツト）の割合によって、単位発熱体
通電時に電源電圧の降下する程度が相違することをいう
。電源電圧が低下すれば、それだけ記録濃度も低下する
ことになる。

従来から以上の要因の一部または全部を組み合わせて熱
エネルギを補正することが試みられている。例えば発明
者らはこれらについての補正を行った感熱記録装置ある
いはサーマルヘッド駆動装置を提案している（特願昭５
８−１７９３５０号等）。

第２５図は、この提案された感熱記録装置の一例を表わ
したものである。

この感熱記録装置では、■黒比率による電圧ドロップを
■サーマルヘッドの蓄熱と■熱履歴データとをからめて
熱エネルギの補正を行う。このためこの装置では、蓄熱
状態演算器１１に現在記録を行うライン（ラスタ）と過
去に記録の行われたラインに関する周辺画データ１２を
供給し、現在記録を行う単位発熱体の蓄熱状態を演算さ
せるようになっている。演算出力１３はパルス幅演算器
１４に供給され、パルス幅メモリ１５から出力される前
ラインのパルス幅情報Ｔ＋−＋１６と共に演算される。

パルス幅決定回路１７は、演算出力１８を基にパルス幅
を暫定的に決定する。そしてアンドゲート群１９を制御
し、５つのデータバッファ２１〜２５に画情報印字デー
タ２６を格納する。

一方、画情報印字データ２６は第１のカウンタ回路２７
に供給され、計数される。計数結果２８を基にして基本
パルス幅決定回路２９は個々の単位発熱体に対する記録
パルスについての基本パルス幅を決定し、基本パルス幅
信号３１を出力する。

これに対して第２のカウンタ回路３２では、データバッ
ファセレクト信号３３で各データバッフ１２１〜２５の
出力を選択しながら印字データ３４の計数を行う。そし
てこの計数結果３５を補助パルス幅決定回路３６に供給
し、各単位発熱体に対する補助的な（追加的な）パルス
幅を決定する。

これにより出力される補助パルス幅信号３７と前記した
基本パルス幅信号３１は印字データ３４の記録パルスの
パルス幅として用いられる。

以上この感熱記録装置の概略を説明したが、サーマルヘ
ッドの蓄熱状態を演算する部分について更に具体的に説
明する。

第２６図は、サーマルヘッドの蓄熱状態を演算するため
の画データの配置を表わしたものである。

この図で最も下に配置されたデータ列Ｌ１は、これから
記録を行おうとするラインにおけるデータを表わしてい
る。またこれより１つ上の列Ｌ２はこれよりも時間的に
１ライン過去のデータを表わしている。以下同様にして
１番上のデータ列Ｌ５は４ライン過去のデータを表わし
ている。

今、データ列Ｌ１にふいて、図でＸ印を施した任意のデ
ータＤｏ　に着目する。このデータ（以下着目データＤ
。という。）は印字処理すなわち印加エネルギの算定を
行おうとする１つの単位発熱体に対応する。この場合、
この周辺に位置する合計１０のデータＤ１〜Ｄ　Ｉｏは
、蓄熱状態を算出するための参照データ群である。これ
らの参照データ群のうち着目データＤ。の印字に際して
比較的大きな熱的影響を及ぼすのは、着目データＤ。の
属する単位発熱体に隣接した参照データＤＩ、Ｄ２であ
る。また最も大きな熱的影響を及ぼすのは、１ライン前
（過去）のデータ列Ｌ２における同一の単位発熱体につ
いての参照データＤ、である。

以上のように、着目データＤ０　の印字に際して蓄熱の
影響を及ぼす各参照データは、着目データＤ。

との配置関係に応じて重要度が異なってくる。

そこで各参照データＤ、〜Ｄ１ｏには、予め重みが付け
られ、印字状態にあるデータのみこれらを加算して、そ
の和から蓄熱状態を算出することとしている。重み付け
は例えば次のようになる。

第　１　表このようにして加算された蓄熱データの数値に応じて、
着目データＤ。を印字する際の熱エネルギが設定される
。すなわちサーマルヘッドの該当する単位発熱体へ印加
する印加パルスの時間幅や電圧が調整され、熱エネルギ
の印加が行われることになる。

ところがこのような装置では、ソリッドパターンのエツ
ジ部分やべた黒から白（地色）に変化するエツジ部分で
印字のシャープさが確保できないという欠点があった。

第２７図を用いてこれを説明する。この図で斜線を施し
た部分は、べた黒の印字領域４１である。各印字ライン
４２ごとに蓄熱補正が行われる結果、印字領域４１内で
は、べた黒の印字に最適な印加エネルギの制御が行われ
る。すなわち、蓄熱の影響を考慮して、比較的印加パル
ス幅が狭く設定されるものの、隣接する印字ドツトが互
いに連続するように十分な熱エネルギの印加が行われる
。

このような印加パルス幅の制御は、エツジ部分４３にお
いても行われることになる。これは参照データＤ１〜Ｄ
　＋　ｏが現在および過去の画データである以上当然で
ある。この結果として、エツジ部分としての“線画″を
印字するには過剰な熱エネルギが発生ずることになり、
エツジのシャープさを再現することができなかった。

「発明が解決しようとする問題点」本発明はこのような事情に鑑み、将来印字の行われる状
態を予想して各単位発熱体に対する印加エネルギの調整
を行うことのできるサーマルヘッド駆動装置を提供する
ことをその目的とする。

［問題点を解決するための手段」本発明では第１図に原理的に示すように記録または表示
を行うために用いられる印字データ５１からサーマルヘ
ッド５２を構成するそれぞれの単位発熱体５３の現在に
おける蓄熱量を演算する蓄熱量演算手段５４と、印字デ
ータ５１のうち将来の印字に用いられるデータからこれ
ら単位発熱体５３の印字状況の将来を予測する未来予測
手段５５と、少なくともこれら２つの手段５４．５５か
らめられた情報を基にして各単位発熱体５３の印字動作
の際に印加すべきエネルギを個別的に演算する印字エネ
ルギ演算手段５６とをサーマルヘッド駆動装置に備えさ
せる。そして例えばソリッド部分を印字しているときで
も将来の印字状況の変化をみながら適正な印字エネルギ
を設定できるようにする。すなわち未来予測手段がソリ
ッド部分のエツジを検出したときは、この部分で印字が
行われる際に印加エネルギを所定量だけ減少させ、エツ
ジ部分の記録または表示の鮮明度を確保させる。

印字エネルギ演算手段５６は印字に影響を及ぼす他の情
報も併せて考慮してエネルギの決定を行ってもよい。こ
のようなものとしては、サーマルヘッドの基板温度を示
す情報５７や各単位発熱体の抵抗値に関する情報５８が
存在する。また印加パルスで各単位発熱体のエネルギを
設定する場合には、一度に通電する単位発熱体の割合に
よって電源の電圧が変動することになる。そこでこれら
通電する単位発熱体の割合（以下黒比率という。）に応
じて印加パルスのパルス幅を補助的に変動させる補助パ
ルス幅設定手段５９を設けることも印字品質の向上に有
効である。

「実施例」以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第２図は本実施例のサーマルヘッド駆動装置の概略を表
わしたものである。この装置の周辺パターン抽出回路７
１は画信号７２を人力し、参照データとして必要な記録
情報７３．７４を第１および第２のＲＯＭ７５．７６に
供給する。ここで一方の記録情報７３は未来の印字状態
を予測するための情報群であり、他方の記録情報７４は
単位発熱体の蓄熱状態を演算するための情報群である。

第３図はこのような情報処理部分を具体的に表わしたも
のである。画信号７２は２値化されたヒ゛ットシリアル
な信号列であり、ラッチ回路７８で１ビツトずつ順次ラ
ッチされた後、ラインメモ１ノ群７９内の１＋１ライン
用メモリ７９．、、に書き込まれる。１＋１ライン用メ
モリ７９．、、は１ライン分だけ未来の画信号を蓄えて
おくメモリである。図示しないビデオクロックに同期し
てｉ＋１ライン用メモリ７９１＋１　から押し出された
１ヒ゛ツトずつの画信号はラッチ回路８１でラッチされ
、ラインメモリ群内の１ライン用メモリ７９．　とｉ＋
１ライン用シフトレジスタ８２．、、に入力される。１
ライン用メモリ７９１　は現在記録を行おうとするライ
ンの画信号を蓄えておくメモリであり、このメモリから
押し出された１ビツトずつの画信号はラッチ回路８１で
ラッチされ、ラインメモリ群内の１−１ライン用メモリ
７Ｌ−０と１ライン用シフトレジスク８２＋　に入力さ
れる。以下同様にしてラインメモリ群内１−３ライン用
のメモ’ｌ　７９ｔ−３から押′し出された１ビ・７ト
ずつの画信号はラッチ回路８１てう・７チされ１−３ラ
イン用シフトレジスタ３２１−３１ご入力される。

一方、先のラッチ回路７８でう・ソチされた画１ｂ号は
ｌ」−２ライン用シフトレジスク８２Ｉ＋２１ども入力
される。従って各シフトレジスタ８２．．．〜８２、−
、にはビデオクロ・ツク１ご同期してそれぞれ１＋２〜
１−３ラインの６ライン分の画信号カ１ビットずつ人力
されることに１．（る。各シフトレジスタ８２ｉ＋２〜
８２＋−３１１それぞれ５段のシフトレジスタであり、
］＋２ライン用シフトレジスタ８２、＋２　の３段目の
フリップフロ・ツブ回Ｖ各力１ら出力される参照データ
はＲＯＭ７５の入力端子へ３に供給される。またｉ＋１
ライン用シフトレジスタ８２Ｌ＋、の２没目〜４役目の
フ（〕ツブフロップ回路から出力される３ビ・ソトのノ
寸うレルな参照テ。

−夕は、ＲＯＭ７５の入力端子Ａ２〜ＡＯＩご供給され
る。一方、ｌライン用シフトレジスタ８２゜の１．２．
４．５の各段のフリップフロ・ノブ回路から出力される
４ヒ゛・ソトのノ（ラレルな参照データはＲＯＭ７６の
入力端子ＡＯ〜Ａ３１こ供給され、ｉ−１ライン用シフ
トレジスタ８２．−、から出力されるパラレルな参照デ
ータはＲＯＭ７６の入力端子Ａ４〜Ａ８に供給される。

更１こ１−２ライン用シフトレジスタ８２．−２　と１
−３ライン用シフトレジスタ８２ｔ−のそれぞれ３役目
の）１ノ・ンプフロップ回路から出力される参照データ
１まＲＯＭ７６の入力端子Ａ９およびＡＩＯに供給され
ることになる。

これら各シフトレジスタ８２．＋、〜８２．−、から出
力される参照データの記録面上における対応関係は第４
図に示す通りであり、各数字■〜■（ま各ドツトとシフ
トレジスタのその対応量（系を表わしたものである。こ
の第４図でＸ印で表わしたドツトは現在印字を行う着目
データに対応するド・ソトである。着目データは第３図
１ζ示すｌライン用シフトレジスタ８２．　の３段目の
フリップフロ・ノブ回路から取り出され、印字データ８
４として後段の回路へ供給されることになる。

蓄熱状態の演算さてＲＯＭ７６ではその入力端子ＡＯ〜ＡＩＯに供給さ
れる１１ビツトの参照データを基１ごして着目データの
印字が行われる単位発熱体の蓄熱状態を演算する。第５
図はこのためのＲＯＭ７６の内容を表わしたものである
。すなわちＲＯＭ７６では各参照データに重みを付けて
加算し、この加算値によって蓄熱レベルＸ＋　を判別す
る。第６図は第４図に対応するもので、このときの参照
ビットの重みを表わしている。これら参照データがすべ
て印字状態にあるときはＸ印で示した着目データに対す
る蓄熱の影響が最も大きく、このときの加算値は４５５
となる。このときの蓄熱レベルＸｌは最大の“１０”と
なる。これに対してｌラインにおける着目データの両隣
りの参照データのみが印字状態にあるときは加算値が１
４０となり、蓄熱レベルｘｌ　は“３”となる。ＲＯＭ
７６には各参照データをアドレス情報として加算値に対
する蓄熱レベルＸ＋　が書き込まれており、読み出され
た蓄熱レベルｘ１　は４ビツトのデータとしてＲＯＭ８
６の下位４ビツトのアドレス入力となる。

未来の印字状態の予測一方、ＲＯＭ７５ではその入力端子へ〇−Ａ３に供給さ
れる４ビツトの参照データを基にして未来の印字状態を
予測し、未来判別情報ＦＩ　を出力する。未来判別情報
Ｆｔ　と４ビツトの参照データの関係は次の第２表の通
りである。

第　２　表未来判別情報Ｆ、は２ビツトのデータとしてＲＯＭ８６
の上位２ビツトのアドレス入力となる。

印加パルス幅の演算ＲＯＭ８６では２つ（７）ＲＯＭ７５．７６から供給さ
れる蓄熱レベル×１　および未来判別情報Ｆ１をアドレ
ス情報として暫定的な印字パルス幅Ｔ１Ａを決定する。

ここで暫定的と述べたのは、次のＲＯＭ８７でサーマル
ヘッドの基板温度および単位発熱体の抵抗値情報を参酌
して印字パルス幅を修正し１．更に黒比率カウンタ８８
で印字ドツトの比率を判別して最終的な印字パルス幅を
決定するからである。

第７図はこの暫定的な印字パルス幅ＴＩＡを決定するＲ
ＯＭ８６の内容を表わしたものである。この図で横軸は
蓄熱レベルＸ、であり、縦軸は印字パルス幅Ｔ１Ａ（ｍ
ｓｅｃ）である。印字パルス幅ＴｉＡはＱ、３５ｍ５ｅ
ｃのパルスカ何パルスで構成されるかを表わした１６進
の出力データ（Ｈ）として出力される。例えば蓄熱レベ
ルＸ、が最高の１０”でこのとき未来判別情報Ｆ＋　が
’　０１　”のとき、印字パルス幅ＴＩＡは０．４５ｍ
５ｅｃとなり、これは０．０５ｍ５ｅｃ　のパルスを９
つ連続させることによって達成することができる。

なおこの第７図から蓄熱レベルＸ１　が“１０”のとき
未来判別情報Ｆ、が“０１”であれれば印字パルス幅Ｔ
　＋　Ａが最大となる。これは現在印字を行っているラ
インより少なくとも２ライン将来までベタ黒の印字状態
となるので、印字ドツト間に白の隙間が生じないように
熱エネルギを比較的大きく印加させるためである。同一
条件で未来判別情報Ｆ＋　が“０１”、“００”、“１
０”の場合に印字パルス幅ＴｉＡが短かくなるのは、近
い将来にベタ黒の部分が終了するため、そのエツジの部
分をシャープに再現させる必要からである。また未来判
別情報Ｆ、の判定基準としてｌ＋２ラインロのドツト０
を加えたのは、熱エネルギの印加を段階的に減少させエ
ツジ部分の′かすれ”を抑制して画質の低下を防止する
ためである。このようにしてＲＯＭ８６から読み出され
た単位発熱体ごとの印字パルス幅Ｔ　ｉＡは、印字エネ
ルギ情報を決定するためのＲＯＭ８７に供給される。

ＲＯＭ８７は印字パルス幅ＴｉＡを修正し、所定の印加
電圧における印字エネルギ情報Ｔ　＋　ｎを決定するた
めに用いられる。すなわちこのＲＯＭ８７によって個々
の単位発熱体における印字エネルギが最終的に決定され
る。印加電圧の変動を補償するため印字パルス幅を増減
するのは後の回路部分であり、これによって印字エネル
ギが増減するものではない。

さてＲＯＭ８７では抵抗値情報Ｒｔ　と基板温度情報Ｂ
、に基づいて印字パルス幅ＴＩＡを修正することになる
。このうち抵抗値情報Ｒ１はサーマルヘッドを構成する
全単位発熱体の平均抵抗値であってもよいし、個別に抵
抗値を表わした情報であってもよい。単位発熱体個別の
抵抗値を抵抗値情報Ｒ，とじて用いる場合には、各単位
発熱体の通電量等を測定することにより装置内部で抵抗
値情報Ｒ８を作成してもよいし、外部で予め測定してお
いてもよい。

第８図は本実施例における抵抗値情報Ｒ＋　の出力部分
を表わしたものである。この回路部分はＡ／Ｄ変換器を
内蔵したサーマルヘッド抵抗値測定回路９１を備えてい
る。サーマルヘッド抵抗値測定回路９１は書き込みアド
レスカウンタ９２がセレクタ９３によって選択されてい
る状態でサーマルヘッドの単位発熱体の抵抗値を１つず
つ測定する。これらの測定結果は８ビツト（最大２５６
段階）の抵抗値測定結果９４としてビット変換Ｒ○Ｍ９
５に供給される。ビット変換ＲＯＭ９５では次の第３表
に基づき抵抗値測定結果９４を３ビツトの抵抗値情報Ｒ
Ｉ　に変換する。

第３表このようにしてめられた抵抗値情報Ｒ８はＲＡＭ９６の
人力データとなる。このとき書き込みアドレスカウンタ
９２の指定したアドレス情報９７がＲＡＭ９６に供給さ
れており、その単位発熱体に対応する番地にその抵抗値
情報Ｒ１が書き込まれる。以下同様にして書き込みアド
レスカウンタ９２のカウントアツプと共に単位発熱体の
抵抗値情報Ｒ＋　が順にＲＡＭ９６に書き込まれること
になる。このような抵抗値情報Ｒ８の書き込みは記録装
置や表示装置に電源が投入された時点でそのたびに行わ
れてもよいし、ＲＡＭ９６を電池によってバックアップ
し一度測定した抵抗値情報Ｒ，を長期間保存するように
してもよい。

このようにしてＲＡＭ９６に蓄えられた抵抗値情報Ｒ８
は、印字エネルギ情報ＴＩＢの決定が行われる際に読み
出される。読み出しに際してはセレクタ９３が読み出し
アドレスカウンタ９８を選択し、印字エネルギ情報Ｔ　
＋　Ｈの決定が行われる単位発熱体に対応したアドレス
情報９９が順に出力されＲＡＭ９６に供給される。ＲＡ
Ｍ９６ではこれにより所望の単位発熱体の抵抗値情報Ｒ
＋　を順に読み出しＲＯＭ８７に供給することになる。

第９図はこれに対して予め抵抗値を測定したＲＯＭを用
いた抵抗値情報Ｒ＋　の出力部分を参考的に表わしたも
のである。ＲＯＭ１０１にはサーマルヘッドの個々の単
位発熱体の抵抗値情報Ｒ，が予め焼き込まれてふり、カ
ウンタ１０２から単位発熱体を個々に指定するアドレス
情報１０３が供給されると、対応する抵抗値情報Ｒ４が
読み出されることになる。

次にサーマルヘッドの基板温度情報ＢＩ　について説明
する。第１０図はこのサーマルヘッド駆動装置の基板温
度情報Ｂ１の出力部分を表わしたものである。図示しな
いサーマルヘッドの基板にはサーミスタ等の感熱素子が
取り付けられている。

感熱素子の検出出力１０４はＡ／Ｄ変換器１０５に入力
され、８ビツトのシリアルデータ１０６に変換される。

このシリアルデータ１０６はシリアル−パラレル変換器
１０７に人力され、温度を表わした８ビツトのパラレル
データ１０８に変換される。パラレルデータ１０８は基
板温度情報Ｂ。

を演算するためのＲＯＭ　１０９のアドレス入力となる
。次の第４表はパラレルデータ１０８の示した基板温度
ｔと基板温度情報Ｂ、の関係を表わしたものである。

第　４　表ＲＯＭ　１０９によってめられた基板温度情報Ｂ１はＲ
ＯＭ８７に供給されることになる。

ＲＯＭ８７ではこのようにして作成された抵抗値情報Ｒ
８と基板温度情報Ｂ＋　を基にして印加パルス幅ＴｉＡ
を修正し、１．２〜Ｃ１，２ｍ５ｅｃの範囲で変化する
印加パルス幅の印字エネルギ情報ＴＩＢを作成する。

第１１図は印字エネルギ情報Ｔ　Ｉ　Ｂとこれらの情報
の関係を表わしたものである。このうち単位発熱体の抵
抗値が８０００（Ｒ１＝１００）で基板温度が２５°Ｃ
（Ｂ＋＝０１０）のときの状態が第７図と同一となり、
印加パルス幅Ｔ　Ｉ　Ａと印字エネルギ情報Ｔ　ｉ　Ｈ
の表わす印加パルス幅が一致する。

ＲＯＭ８７から読み出される印字エネルギ情報Ｔｌ１１
はパルス幅そのものの長さを示す情報ではなく、０．０
５ｍ５ｅｃの単位パルスの個数として示される。例えば
印加パルス幅ＴＩＡが０．７ｍ５ｅｃで抵抗値情報Ｒ＋
　が０１０のとき、ＴＩＡ’は０．６ｍ５ｅｃとなり、
このとき基板温度情報Ｂ＋が１００であれば印字エネル
ギ情報ＴＩＢの示す印字パルス幅は０．５ｍ５ｅｃとな
る。この例の場合には、ＲＯＭ８７から０．０５ｍ５ｅ
ｃの単位パルスの個数１０（１０進数）を示すデータが
印字エネルギ情報ＴＩＢとして出力されることになる。

サーマルヘッド駆動回路の概略ＲＯＭ８７から出力される印字エネルギ情報Ｔｉ８は転
送データ変換部１１１に入力され、ここで転送データ１
１２に変換されてサーマルヘッド駆動回路１１３に供給
される。転送データ変換部１１１等における信号処理の
理解を容易にするために、まずこの実施例におけるサー
マルヘッド駆動回路１１３の概略を説明する。

第１２図はライン型サーマルヘッドおよびこれに搭載さ
れているサーマルヘッド駆動回路を表わしたものである
。この実施例で使用されるサーマルヘッドはＡ４判の記
録用紙（幅２１６ｍｍ）に８ドツ）７ｍｍの記録密度で
印字を行うために合計１７２８個の単位発熱体１１０１
〜１１０．．２８を備えている。これらは１本の細長い
発熱抵抗体を多数の電極１１４で分割したものである。

これら多数の電極１１４はダイオード１１５を介して２
つの共通電極１１６．１１７に交互に接続されいてる。

一方、２つずつ組となった単位発熱体１１０２□１．１
１０゜ｎ＋２　（ｎ　”　０〜８６３）にはこれらの通
電を制御するための電極１１８が取り付けられており、
これらはそれぞれ一端を接地されたスイッチング素子１
１９、〜１１９．．４　に接続されている。８６４個の
スイッチング素子１１９１〜１１９．６．はそれぞれラ
ッチ回路１２１のラッチ出力によって個別にオン・オフ
制御されるようになっている。ラッチ回路１２１はシフ
トレジスタ１２２から出力される８６４個のパラレルな
データをラッチ信号１２３によってラッチするようにな
っている。

すなわちシフトレジスタ１２２のデータ入力端子Ｄ　ｏ
　＝　Ｄ　６　にシリアルな転送データ１１２が供給さ
れるとクロック信号１２５に同期してこれらがシフトレ
ジスタ１２２にセットされる。シフトレジスタ１２２で
変換された８６４個のパラレルデータはラッチ信号１２
５によってラッチ回路１２１にラッチされ、次のラッチ
信号が到来するまで保持される。このラッチ出力が信号
“１”の箇所ではトランジスタ等から成るスイッチング
素子１１９がオンとなり、スイッチ回路１２６によって
選択された共通電極１１６または１１７から対応する単
位発熱体１１０に電圧ｙｃｅが印加され、発熱が行われ
る。ラッチ出力が信号“０”の箇所ではスイッチング素
子１１９がオフとなり、対応する単位発熱体は発熱しな
い。このようにして選択的に発熱の行われた単位発熱体
１１０の部分で印字が行われることになる。

このサーマルヘッド駆動回路１１３ではラッチ信号１２
３がＱ、Ｑ５ｍｓｅｃの周期で発生し、このたびにシフ
トレジスタ１２２の内容を入れ換えることで印字エネル
ギ情報Ｔ　Ｉ　Ｂにおける印字エネルギに応じた単位発
熱体の通電・発熱が達成される。以上のようにして８６
４個の単位発熱体の制御が行われたら、スイッチ回路１
２６が他方の共通電極１１７または１１６を選択し、同
様の動作を繰り返す。これにより１７２８個の全単位発
熱体１１０．〜１１０Ｉ７２６の制御が行われたことに
なり、１ラインの印字動作が終了する。この実施例の場
合の１ラインの印字動作は５ｍ５ｅｃのサイクルで行わ
れる。

−斬り砥−データ等の作成第１３図は印字エネルギ情報ＴｉＢを基にして転送デー
タ等の作成を行う部分を表わしたものである。前に説明
したサーマルヘッド駆動回路１１３が一方の共通電極１
１６または１１７を選択して印字を行う期間中に相当す
る印字エネルギ情報Ｔ　Ｉ　Ｂは、５ビツトのパラレル
なデータとして最大値検出回路１２８およびＲＡＭ１２
９に順次く８６４個の単位発熱体分）供給される。最大
値検出回路１２８はこれら８６４個の単位発熱体に印加
する印字パルスの最大時間幅Ｔ　ｘ　Ａ　Ｘ　をめる。

最大値Ｔ）ＴＡＸ　がめられるとその値がカウンタ１３
１へ転送される。カウンタ１３１はカウンタクロック１
３２によってこれをカウントアツプしこれを計数値デー
タ１３３として出力する。計数値データ１３３は比較回
路１３４の一方の比較入力端子Ａに供給される。

一方、ＲＡＭ１２９では印字エネルギ情報Ｔｌ１ｌが供
給されている状態でセレクタ１３５が書き込みアドレス
カウンタ１３６を選択し、印字エネルギ情報Ｔ　＋　ｎ
と印字データ８４を対応する番地に書き込んでいく。そ
してカウンタ１３１が最初の計数値“１′′を計数値デ
ータ１３３として出力している時点で、今度はセレクタ
１３５が読み出しアドレスカウンタ１３７を選択し、印
字エネルギ情報ＴｉＢおよび印字データ８４がＲＡＭ　
１２９から読み出される。このうち印字エネルギ情報Ｔ
　Ｉｎは比較回路１３４の他方の比較入力端子Ｂに供給
され、印字データ８４はアンド回路１３８の一方の入力
端子に供−給さる。１比較回路１３４では計数値データ
１３３が“１”°（１０進数）の状態で印字エネルギ情
報Ｔ　ｉ　Ｅを１ドツトずつ比較し、印字エネルギ情報
ＴＩＢの方が計数値データ１３３と等しいかこれよりも
大きいとき比較出力１３９として信号“１”を出力する
。すなわちこの信号処理過程では、着目データについて
印字が行われると仮定した場合において、このときの印
字エネルギがＱ、Ｑ５ｍｓｅｃの単位パルス１個に相当
する量よりも大きい場合に信号“１”が、またこれより
も小さい場合には信号“０”が出力されることになる。

比較出力１３９はアンド回路１３８で印字データ８４と
論理積がとられる。ここで論理積をとったのは、印字エ
ネルギ情報Ｔ　ｉ　ｎが着目データに関係せずに算出さ
れる値なので、印字を行わないドツトについてはたとえ
比較出力１３９が信号“１”（印字）の状態であっても
これを信号“０”（非印字）の状態に変更する必要があ
るためである。

従ってアンド回路１３８から出力される８６４個分のド
ツトに対応する印字データ１４１は、これらについて最
初のＱ、Ｑ５ｍｓｅｃでそれぞれ印字を行うか行わない
かを表わしたデータ列であるということができる。この
１単位の印字データ１４１はサーマルヘッド転送データ
変換回路１４２と黒比率カウンタ１４３の双方に供給さ
れる。

この後、カウンタ１３１の計数が１だけ行われ、計数値
データ１３３が“２”の状態となる。この状態でＲＡＭ
　１２９は再び印字エネルギ情報Ｔ　ｔ　ｎと印字デー
タ８４の読み出しを繰り返し、アンド回路１３８から印
字データ１４１として２回目の０．０５ｍ５ｅｃにおけ
るデータ列が出力される。

以下同様にして第１２図に示した共通電極１１６．１１
７の一方が選択された状態で、印字データ８４が０．０
５ｍ５ｅｃ刻みの印字データ１４１として再編成される
ことになる。第１４図はこのようにして再編成された印
字データ１４１のうち１単位の８６４個のデータ列の構
成例を表わしたものである。上欄が単位発熱体１１０の
番号を、また下欄が印字の有無を表わしたデータとなっ
ている。

さて転送データ変換回路１４２ではシリアルに送られて
くるこのような印字データ１４１を図示しないクロック
に同期して取り込み、これらを１２８ドツトずつの７つ
のグループに変換する。

すなわち第１５図に示すように第１番から第１２８番ま
でのデータを第０のグループに分類し、これらを転送デ
ータ１１２ｏ　としてシフトレジスタ１２２のデータ入
力端子り。に供給する。また第１２９番から第２５６番
までのデータを第１のグループに分類し、転送データ１
１２１　としてシフトレジスタ１２２のデータ入力端子
Ｄ１　に供給する。以下同様である。ただし第７番目の
第６のグループでは取り扱うデータ量が残りの分となり
、他のグループよりも少なくなる。シフトレジスタ１２
２に供給されたこれらの転送データ１１２０〜１１２６
は前記したように８６４個のデータとしてセットされ単
位発熱体ごとの印字制御に用いられることになる。

一方、黒比率カウンタ８８に供給された１単位の印字デ
ータ１４１はここで印字を行うドア）の数が計数される
。計数値は′０”から“８６４”の間の値となる。計数
値を表わした計数値データ１４５は黒比率の演算を行う
ＲＯＭ　１４６のアドレス情報となる。

第１６図はＲＯＭ１４６の内容を表わしたものである。

１回の印字動作における黒比率が高いほど補助パルス幅
Ｔ　＋　ｃが増加することがわかる。ここで補助パルス
幅Ｔ　ＩｃとはＯ１０５ｍｓｅｃの単位パルスに付加さ
れるパルス幅をいい、０．００５ｍ５ｅｃのステップで
最長０．０２５ｍ５ｅｃまで設定される。すなわち先に
印字エネルギ情報ＴＩ’Ｂは０．０５ｍ５ｅｃの単位パ
ルスの個数として出力されることを説明したが、これら
単位パルスに対して黒比率に応じた時間幅の補助パルス
が付加されて実際の印字が行われることになる。黒比率
が高いほど補助パルス幅Ｔｉｃが長いのは、電源の電圧
■ｃｃ（第１２図）の降下等による印字エネルギの低下
を補償するためである。

０．００５ｍ５ｅｃのステップの補助パルスはその個数
が３ビツトの黒比率情報Ｗ、として順次出力される。

このようにこのサーマルヘッド駆動装置では印字エネル
ギ情報Ｔ　ｉ　ｎとして１ドツトにつき最大１．２ｍ５
ｅｃの印加パルスを設定し、これに対応する最大２４個
のＱ、Ｑ５ｍｓｅｃの単位パルスに対してそれぞれ最大
０．０２５ｍ５ｅ、ｃの補助パルスを設定することが可
能である。従って１ドツト当たりの通電の最長時間は１
．３ｍ５ｅｃであり、２つの共通電極１１６．１１７を
切り゛換えて行われる１ラインの印字の最長時間はこの
倍の３゜５ｒｌｓｅｃとなる。これは前記した１ライン
の印字サイクルの５ｍ５ｅｃより小さく、実用上問題と
ならない。

第１７図は印加パルスの設定を行う回路部分を表わした
ものである。Ｑ、Ｑ５ｍｓｅｃカウンタ１４８は単位パ
ルスを設定するためのカウンタであり、０．００５ｍ５
ｅｃカウンタ１４９は補助パルスを設定するためのカウ
ンタである。０．０５　ｍ’ｓ　ｅ　ｃカウンタ１４８
は基本クロック１５１を分周してＱ、Ｑ５ｍｓｅｃの時
間幅を計数する。

０．０５ｍ５ｅｃになるとこのカウンタ１４８からカウ
ント終了信号１２３が出力され、この時点で０．００５
ｍ５ｅｃカウンタ１４９はＲＯＭ１４６から黒比率情報
Ｗ、を取り込む。０００５ｍ５ｅｃカウンク１４９は黒
比率情報Ｗ、で与えられた数だけ０．００５ｍ５ｅｃの
計数を行い、これが終了した時点でカウンタクロック１
３２を出力する。このカウンタクロック１３２によって
０．０５ｍ５ｅｃカウンタ１４８が次の０．０５ｍ５ｅ
ｃの計数を開始する。カウンタクロック１３２は第１３
図に示したカウンタ１３１にも供給される。

第１８図は一例として黒比率情報Ｗ、が゛０１０″′、
“００１”、”　ｏ　ｏ　ｏ”と順に変化した場合の印
加パルスの設定動作を表わしたものである。

まず同図ａに示すカウンタクロック１３２−１の発生と
共に単位パルスの計数が行われ、同図すに示すように０
．０５ｍ５ｅｃ経過後にカウント終了信号１２３−１が
発生する。この時点で数値“２”を示す黒比率情報ＷＩ
　が０．００５ｍ５ｅＣカウンタ１４９に取り込まれる
。この結果０．００５ｍ５ｅｃカウンタ１４９は（１，
０１ｍ５ｅＣ経過後にカウンタクロック１３２−２を出
力する。すなわちこれまでの全時間０．０６ｍ５ｅｃが
この１回目の印字パルス幅となる。

同様にして２回目の印字パルス幅は、カウンタクロック
１３２−２の発生からカウント終了信号１２３−２の発
生までの０．０５ｍ５ｅｃとこのカウンタ終了信号１２
．３−２の発生から次のカウンタクロック１３２＝３の
発生までの０．００５ｍ５ｅｃの和としての０．０５５
ｍ５ｅｃとなる。

また３回目の印字パルス幅は補助パルスの幅が零となる
ので０．０５ｍ５ｅｃとなる。このようにして印字エネ
ルギの制御が行われることになる。

なおりラント終了信号１２３は第１２図に示したラッチ
信号１２３としても用いられる。

装置の印字動作例以上このサーマルヘッド駆動装置の動作を各部分ごとに
説明したが、最後に一例をあげて動作を全体的に説明す
る。今、第１９図に示すような画データが存在するもの
とし、Ｘ印で示したデータが着目データであるとする。

着目データの印字を行う際にサーマルヘッドの基板温度
が５１°Ｃであり、また着目データの印字を行う単位発
熱体の抵抗値が５９０Ωであったとする。

（ｉ）まずこの図で示した枠１６１内の参照データ群か
ら蓄熱レベルＸ＋　を演算する。参照データの加算値を
ＸＩ　とすると、これは次のようになる。

Ｘｔ　＝１０＋２５＋　１００＋７０２０５従って蓄熱レベルＸ、は第５図より“４”となる。

（１１）次に未来判別情報Ｆｌ　をめる。第４図と対比
すると２つのドツト０、■が非印字状態なので、Ｆ＋　
は“００”となる。

（ｉｉｉ　）以上２つの情報を基にして第７図より印加
パルス幅ＴＩＡをめると、これは０．７５ｍ５ｅｃとな
る。

（１ｖ）基板温度が５１°Ｃなので第４表より基板温度
情報Ｂ＋　は“１１１”となる。また抵抗値が５９０Ω
なので第３表より抵抗値情報Ｒ０は“００１”となる。

従って第１１図より印字エネルギ情報Ｔｌｌ１は０．４
ｍ５ｅｃとなる。すなわちＱ、３５ｍ５ｅｃの単位パル
スを８個繰り返すことで着目データの印字が行われるこ
とになる。

次の第２０図におけるａ−１からａ−９までの波形はこ
の着目データの印字されるラインにおける９回の印字サ
イクルを表わしたものである。このとき２つの共通電極
１１６．１１７（第１２図）はこの着目データに対応す
る方が電源と接続されていることになる。

まず第２０図すに示す第１番目のラッチ信号１２３−１
によってシフトレジスタ１２２のパラレルな出力がラッ
チ回路１２１によってラッチされると、同図ａ−１に示
すように０．０５ｍ５ｅｃの最初の単位パルスが発生し
、同図Ｃに示すように通電パルス１６３が立ち上がる。

この最初のサイクルで黒比率の計数値が６００であると
すれば補助パルスは０．００５ｍ５ｅｃｘ３となり、０
．０１５ｍ５ｅｃだけ印加パルスが増大する。

このときのカウンタ１３１（第１３図）の言「数値デー
タ１３３は“１”である。

このようにして最初のサイクルの印字が終了すると第２
番目のラッチ信号１２３−２が発生し、次のデータがラ
ッチ回路１２１にラッチされる。

これと共に第２０図ａ−２に示すように０．０５ｍ５ｅ
ｃの単位パルスが発生する。このときの黒比率の計数値
が５００であれば、同様に０．０１５ｍ５ｅｃだけ印字
パルスが増大する。このときカウンタ１３１の計数値デ
ータ１３３は“２”である。最初のサイクルと次のサイ
クルの印字パルスは跡切れなく連続するので、通電パル
ス１６３は連続する。

以下同様にしてカウンタ１３１の計数値データ１３３が
１ずつカウントアツプされ印字動作が進行する。これに
従って黒比率が順次減少していくのは、印字エネルギの
小さい単位発熱体はど早期に印加パルスの印加が終了す
るからである。第１９図の着目データについては、その
転送データが最初から８回まで信号“１”となり、これ
以後は信号“０”となる。

なおこの実施例では未来判別情報Ｆ、に基板温度情報Ｂ
、等の複数の情報を組み合わせて印字エネルギを決定し
たが、これらの一部の情報のみを未来判別情報Ｆ＋　に
組み合わせても同様に記録面または表示画の品質を向上
させることができる。

「変形例」ところで以上説明した実施例では、蓄熱レベルＸ、と未
来判別情報Ｆｌ　の２種類の情報を用いて印字エネルギ
の演算を行った。この実施例で未来判別情報Ｆ、はｌ＋
ｌラインと１＋２ラインの画償号のみを参照データとし
て扱っており、未来の情報のみによって定められている
ものである。もちろん未来判別情報Ｆ＋　は印字におけ
る未来の情況を予測するという観点からもっと広く解釈
することができるものである。例えば第２１図に示すよ
うな印字パターンが存在するものとする。図で斜線で示
した部分１７１はソリッド（べた黒）の領域である。Ｘ
印で示したドツトをこのパターンに対応する着目データ
とすれば、先の実施例で説明した未来判別情報Ｆｉ　に
よって主走査方向に平行なエツジ１７２の到来を予測す
ることができる。

ところが副走査方向に平行な他のエツジ１７３はこの未
来判別情報ＦＩ　によっては予測されない。

このようなエツジ１７３等の到来を予測して印字エネル
ギを制御することは、ソリッド部分をべた黒に印字する
一方でエツジ部分のシャープさを確保するために必要で
ある。

第２２図はこの観点に基づき印字の行われるラインにお
ける周辺情報の配慮も行ないながら印字エネルギの制御
を行うサーマルヘッド駆動装置を示したものである。こ
の変形例におけるサーマルヘッド駆動装置では、周辺パ
ターン抽出回路７１から２種類の記録情報７３．７４の
他に前記した周辺情報を判別するための記録情報１７５
の抽出も行う。第２３図は第３図に対応するものであり
、記録情報１７５としてｌライン用シフトレジスタ８２
、の１．２．４．５の各段のフリップフロップ回路から
出力される４ビツトのパラレルな参照データが用いられ
ることがわかる。これらは第２４図に示すようにＸ印で
示した着目データの両隣りにおけるドツト■■■および
■の各データである。

ＲＯＭ１７６はその入力端子ＡＯ〜八３に供給されるこ
のような４ビツトの参照データを基にして周辺の印字状
況を配慮し周辺情報Ａ、を出力する。周辺情報Ａ＋　と
４ビツトの参照データの関係は次の第５表の通りである
。

（以下余白）［周辺情報Ａ＋　は２ビツトのデータとしてＲＯＭ１７８
のアドレス入力の一部となる。

ＲＯＭ１７８は先の実施例のＲＯＭ８６に対応するもの
で、蓄熱レベルＸｉ　、未来判別情報Ｆ。

および周辺情報Ａ、の３種類の情報をアドレス情報とし
て暫定的な印字パルス幅Ｔ、Ａ′を決定する。

この印字パルス幅ＴＩＡ’と先の実施例で演算された印
字パルス幅Ｔｉａは次の第６表のような関係となってい
る。

（以下余白）第　６　表すなわち例えば第２１図で示したような印字状況では周
辺情報Ａ、が“１０”なので、ソリッド部分の印字によ
り蓄熱レベルＸ、が高くなっているときこれを印字パル
ス幅で０．０５ｍ５ｅｃだけ減少させる。また周辺のド
ツト■、■、■、■がすべで非印字のように周辺情報Ａ
＋　が“１１”または“００”のときには周辺情報Ａ＋
　による印字エネルギの制御は行わない。

印字パルス幅ＴＩＡ’は抵抗値情報Ｒ４および基板温度
情報Ｂｒ　と共にＲＯＭ８７のアドレス情報となり印字
エネルギ情報Ｔ　Ｉ　Ｂが作成される。ＲＯＭ８７の内
容および後続する回路部分は先の実施例と同一である。

なお以上説明した実施例および変形例では単位発熱体へ
印加するエネルギを印字パルスの長さによって設定した
が、印字パルスの印加電圧の高さによって設定すること
も可能である。

「発明の効果」以上詳細に説明したように本発明によれば装置に取り込
まれたこれから印字する情報を参考にして印字エネルギ
を決定するので、ソリッド部分のエツジをシャープに表
現できるのみならず良好な温度制御を行うことができ、
カラー記録やハーフトーン記録を高画質で行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサーマルヘッド駆動装置の原理を表わ
すブロック図、第２図〜第２０図は本発明の一実施例を
説明するためのもので、このうち第２図はサーマルヘッ
ド駆動装置の概略を示すブロック図、第３図は周辺パタ
ーンの抽出部分の回路図、第４図は参照データの記録面
における対応関係を示した配置説明図、第５図は蓄熱レ
ベルＸ。を演算するＲＯＭの記憶内容を説明する記憶データ説明
図、第６図は参照データの重みを表わした説明図、第７
図は印字パルス幅ＴＩＡを演算するＲＯＭの記憶内容を
説明する記憶データ説明図、第８図は抵抗値情報Ｒ８の
作成部分を示すブロック図、第９図は第８図の説明の参
考に示したブロック図、第１０図は基板温度情報ＢＩ　
の作成部分を示すブロック図、第１１図は印字エネルギ
情報Ｔ　Ｉ　Ｂを演算するＲＯＭの記憶内容を説明する
記憶データ説明図、第１２図はサーマルヘッドおよびサ
ーマルヘッド駆動回路のブロック図、第１３図は印字エ
ネルギ情報を転送データ等に変換する部分を表わしたブ
ロック図、第１４図は印字データの構成を表わしたデー
タ構成図、第１５図は転送データ変換回路でグループ分
けされた個々の印字データ列を表わしたデータ構成図、
第１６図は補助パルス幅を演算するＲＯＭの記憶内容を
説明する記憶データ説明図、第１７図は印加パルスの時
間幅を設定する回路部分のブロック図、第１８図はこの
第１７図に示した回路部分の動作を説明するためのタイ
ミング図、第１９図は画データの配置例を示すデータ配
置図、第２０図はこのサーマルヘッド駆動装置の印字動
作の一例を表わした各種波形図、第２１図〜第２４図は
本発明の詳細な説明するためのもので、このうち第２１
図はソリッドパターンのエツジ部分における印字動作を
説明するための平面図、第２２図はサーマルヘッド駆動
装置の概略を示すブロック図、第２３図は周辺パターン
の抽出部分の回路図、第２４図は周辺情報についての参
照データの配置を示す平面図、第２５図〜第２７図は従
来の技術を説明するためのもので、このうち第２５図は
先に提案された感熱記録装置のサーマルヘッド駆動装置
の部分を表わしたブロック図、第２６図は画データの配
置を表わしたデータ配置図、第２７図はソリッドパター
ンのエツジ部分における印字動作を説明するための平面
図である。５２・・・・・・サーマルヘッド、５３・・・・・・単位発熱体、５４・・・・・・蓄熱量演算手段、５５・・・・・・未来予測手段、５６・・・・・・印字エネルギ演算手段、５７・・・・
・・基板温度の情報、５８・・・・・・抵抗値の情報、７５．７６．８７．１０９．１４６．１７６．１７８・・・・・・ＲＯＭ。１１３・・・・・・サーマルヘッド駆動回路、Ａ＋　・
・・・・・周辺情報、Ｂ、・・・・・・基板温度情報、Ｆ、・・・・・・未来判別情報、Ｒ＋　・・・・・・抵抗値情報、ＴｉＡ・・・・・・印字ハルス幅、Ｔｉｌ＋・・・・・・印字エネルギ情報、Ｗ＋　・・・
・・・黒比率情報、Ｘ、・・・・・・蓄熱レベル。出　願　人　富士ゼロックス株式会牝代　理　人　弁理士　山　内　梅　Ｍ第１図第５図加算値第１９図第２０図第１頁の続き ■発明者野口　秋生＠発明者大森　高志海老名市本郷２２７４　富士ゼロックス株式会社海老名
事業所内内

Claims

【特許請求の範囲】１、記録または表示を行うために用いられる印字データ
からサーマルヘッドを構成するそれぞれの単位発熱体の
現在における蓄熱量を演算する蓄熱量演算手段と、前記
印字データのうち将来の印字に用いられるデータからこ
れら単位発熱体の印字状況の将来を予測する未来予測手
段と、少なくともこれら２つの手段からめられた情報を
基にして各単位発熱体の印字動作の際に印加すべきエネ
ルギを個別的に演算する印字エネルギ演算手段とを具備
することを特徴とするサーマルヘッド駆動装置。２、印字エネルギ演算手段がサーマルヘッドの基板温度
および各単位発熱体の抵抗値に関するデータを併せてエ
ネルギの演算を行うことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のサーマルヘッド駆動装置。３、印字エネルギ演算手段によりめられたエネルギを単
位発熱体へ印加する印加パルスの時間幅の長短によって
設定する印加エネルギ設定手段と、サーマルヘッドに供
給される電源の電圧変動に応じて前記印加パルスの時間
幅を補正する電源電圧変動補正手段を具備することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のサーマルヘッド駆
動装置。