JPS61135769A - サ−マルヘツド駆動回路 - 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、サーマルヘッドを用いて画情報を熱的に記録
またはディスプレイ（以下単に表示という。）する装置
に使用されるサーマルヘッド駆動回路に関する。

「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に記録面
の作成を行う記録装置は、ファクシミリやプリンタ等に
広く用いられている。また熱的に磁化潜像の形成を行い
これを光学像としてディスプレイするディスプレイ装置
も存在する。これら表示装置には、表示画の構成要素と
しての各ドツトを形成するための熱源として、サーマル
ヘッドが広く用いられている。

第１１図は、ラインタイプのサーマルヘッドを用いた表
示装置におけるサーマルヘッドおよびその駆動用のサー
マルヘッド駆動回路を例示したものである。ここでサー
マルヘッド１１は、１本の細長い発熱体１２にリード線
１３．１４を交互に配置した構成となっている。電源１
５に接続されたパルス印加回路１６は、リード線１３の
うちの奇数番目と偶数番目に交互に印加パルスを供給す
るようになっている。一方、画信号１７は図示しないク
ロックに同期してシフトレジスタ１８に供給され、シリ
アル・パラレル変換後の出力がラッチ回路１９によって
ラッチされる。それぞれのラッチ出力はスイッチング回
路２１の対応するスイッチング素子に供給され、これら
をオン・オフ制御する。これらのスイッチング素子はオ
ン状態で接地するようになっており、このときリード線
１３に印加パルスが供給されると、これらと接地された
リード線１４とを挟む発熱体部分く単位発熱体）が通電
され、加熱制御されることになる。

すなわちこれにより、発熱体１２が単位発熱体を単位と
して選択的に発熱され、表示画を構成する個々のドツト
の形成が行われていく。

このような表示装置で、個々のドツトの濃度を段階的に
変化させるときには、これらに対応した個々の単位発熱
体に印加する印加パルスの時間幅を変えることが一般に
行われている。第１２図はこれを説明するためのもので
ある。同図ａ−１に示す印加パルス２３−１は、最小の
熱エネルギの印加パルスすなわち単位となる時間幅の印
加パルスであり、これによる発熱温度レベルＬは“１”
である。同図ａ−２に示す印加パルス２３−２は先の印
加パルス２３−１を２個連続させたパルスであり、発熱
温度レベルＬは“２”となる。以下同様にして同図ａ−
６４では、最大の熱エネルギを与える印加パルスとして
先の印加パルス２３−１を６４個連続させた長さの印加
パルス２３−６４を示しており、発熱温度レベルＬは“
６４”となる。

この例のように個々の単位発熱体の発熱温度レベルＬを
６４段階に制御するとすれば、第１１図に示すシフトレ
ジスタ１８に６４回にわたって画信号のセットを繰り返
す必要がある。この表示装置では、２ドツトおきに櫛歯
状にドツト表示が行われるので、表示画における１ライ
ン分の画像の作成にはこの倍の１２８回もの画信号のセ
ットが必要となる。

「発明が解決しようとする問題点」 ところがサーマルヘッドに搭載されているＩＣ邪品とし
てのシフトレジスタは、４．５ＭＨｚ　で１２８ビツト
の直列信号を転送できるものが、現時点で最高速度のも
のとされている。このときの転送時間は、２８．４μ秒
である。ところが例えば最長のパルス幅を１ｍ秒とし、
２ｍ秒で１ライン分の画像の作成を行おうとすれば、前
記した６４段階のエネルギ制御の場合、１ｍ秒を６４で
除した値としての１５．６μ秒ごとに少なくとも画信号
の転送を行う必要があり、現状の駆動制御ではこれを実
現することができない。

同様の問題は、中間調をドツトマトリックスを単位とし
て表示する表示装置にも存在する。このような装置では
マ）　ＩＪフックス構成する１つ１つのドツトの階調表
現は２値または３値というようにわずか数段階でよいが
、サーマルヘッドの蓄熱現象等を考慮してこれらの階調
表現をあらゆる温度に対して正確に行おうとすると、前
記したような多数の印加パルスを使用する必要があり、
高速記録が制限されることとなる。

以上の問題を解決するためには、直列信号のビット数を
減少させる方法が存在する。ところがこの方法をとると
、使用する電子部品の数や配線が増加し、装置を高価に
するばかりか、装置の信頼性を低下させるという新たな
問題が発生する。

本発明はこのような事情に鑑み、現状のサーマルヘッド
を用いても、高画質でかつ十分高速の画像作成動作を行
うことのできるサーマルヘッド駆動回路を提供すること
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、例えば第１図に原理的に示すように、各単
位発熱体に印加すべき印加パルスの個数とこれらの印加
パルスの発生タイミングを表示すべきドツトのそれぞれ
の濃度に対応させて表わした印加パルス発生情報源３１
と、各ドツトごとの表示すべき濃度に対応させて印加パ
ルス発生情報源３１から所望、の印加パルス発生情報３
２を１尋る印加パルス発生情報取得手段３３と、取得さ
れた印加パルス発生情報３２に応じてサーマルヘッド３
４の各単位発熱体ごとに印加パルスの発生制御を行うパ
ルス発生制御手段３５とをサーマルヘッド駆動回路に具
備させる。

印加パルス発生情報Ｒ３１としては、ＲＯＭテーブルあ
るいは他の記憶手段であってもよい。

本発明によれば、一部の印加パルスと印加パルスの間に
空き時間を設けるようなタイミング設定を行い、この空
き時間の間隔により単位発熱体の最高温度や被加熱物質
に与えられる熱エネルギを適宜変化させる。

これを第２図を用いて説明する。同図ａ−１とａ−２は
発熱温度レベルＬが“１”または“２”の場合であり、
第１２図と同様である。本発明では単位となる時間幅の
印加パルスの間に適宜空き時間を設ける。第２図ａ−１
，１ではこの空き時間が比較的長く、ａ−１，２、ａ−
１，３となるに従って空き時間が次第に短かくなる。こ
のように空き時間を調整することにより、中間的な発熱
温度レベルＬ１．１．１．２・・・・・・を実現するこ
とができる。

第３図〜第５図はこれを更に具体的に説明するためのも
ので、各印加パルスの発生状況と単位発熱体の温度変化
を図の上下に対応させて表わしている。このうち第３図
は第２図でＬ＝１の場合であり、第４図はＬ＝２の場合
である。また第５図はこれらの中間的なＬ＝１．５の場
合である。これらについて記録濃度を調べると、−例と
して第６図に示すようになり、２つの印加パルスを用い
て１つの印加パルスと２つ連続した印加パルスの中間的
な濃度が表現できることがわかる。

このように本発明によれば各印加パルスの発生タイミン
グを制御することで発熱温度レベルＬを多段階に制御し
、これにより画信号のセットされる回数を減少させ、記
録の高速化と高画質化を両立させることができる。

「実施例Ｊ 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第７図は本実施例のサーマルヘッド駆動回路を使用した
感熱記録装置の要部を表わしたものである。この装置の
記録信号メモリ４１には、タイミング回路４２から供給
されるビデオクロック４３に同期してディジタル画信号
４４が入力されるようになっている。ディジタル画信号
４４は図示しない原稿を平面走査した結果得られた画信
号であり、各画素ごとに６ビツトのパラレルなデータに
よって構成されており、６４階調の階調表現が行われる
ようになっている。

８己録信号メモリ４１はディジタル画信号４４を１ライ
ン分ずつ交互に格納する２つのラインメモリによって構
成されており、一方のラインメモリにディジタル画信号
４４が書き込まれている状態で他のライブメモリから先
に書き込まれた内容が１画素分ずつ順次読み出される。

読み出されたディジタル画信号４５は、ビデオクロック
４３に同期して印加パルス演算回路４７に供給される。

印加パルス演算回路４７はＲＯＭ　＜’）−ド・オンリ
・メモリ）を備えており、ディジタル画信号４５をアド
レス情報として各画素ごとに印加パルス発生情報の読み
出しを行うようになっている。

ここで印加パルス発生情報とは各ドツトの濃度をそれぞ
れ所望の値に設定するために、印加パルスを幾つ、また
どのようなタイミングで発生させるかを特定した情報を
いう。ここで印加パルスはそれぞれ０．０３ｍ秒の時間
幅をもったパルスであり、これらが最大３３個連続し、
最長０．９９ｍ秒の記録時間を必要とするようになって
いる。

第８図はこの本実施例における印加パルス発生情報を記
録濃度との関係で図解したものである。

ここで同図（Ａ）は横軸に単位発熱体に対するパルスの
印加時間を表わし、縦軸にそのときの記録濃度を表わし
ている。ただしこのときサーマルヘラド４９（第７図）
による印加パルスは１８ボルトに設定されているものと
する。

同図（Ｂ）はサーマルヘッド４９の各単位発熱体に印加
されるパルスの例を示したものである。

印加パルスがただ１つだけ発生した場合にはく同図（Ｂ
）ａ）、記録濃度は最小の値である“ａ”となる。また
印加パルスが２つ連続して発生した場合には（同図（Ｂ
）ｂ）、記録濃度は値“ｂ”となる。後者の場合の印加
パルス発生情報としては、「印加パルスが０．０３ｍ秒
刻みで２個発生する」という内容になる。記録濃度“　
１１と“ｂ”の間に中間的な濃度が設定される場合には
、印加パルス発生情報として２個目の印加パルスの発生
タイミングが規定されることになる。

これに対して第８図（Ｂ）ｃ−αは記録濃度が１．０よ
りわずかに低くなるようなパルス波形を表わしたもので
ある。この場合の印加パルス発生情報は「印加パルスが
０．０３ｍ秒刻みで２２個発生する」という内容になる
。次の第８図（Ｂ）Ｃでは記録濃度がちょうど１．０に
なるようなパルス波形を表わしている。この実施例では
最大３３個の印加パルスで６４段階の階調を実現しよう
とするので、必要により空′き時間を挿入し、単位発熱
体の発熱を調整することになる。この場合の印加パルス
発生情報は「印加パルスが０．０３ｍ秒刻みで１０個発
生し、９個分の空き時間の後に１４個発生する」という
内容になる。

更に次の第４図（Ｂ）Ｃ＋αでは記録濃度が１．０より
もわずかに高くなるようなパルス波形を表わしている。

この場合の印加パルス発生情報は「印加パルスが０．０
３ｍ秒刻みで２３個発生する」という内容になる。最後
に第８図（Ｂ）　ｄでは記録濃度１．５の場合のパルス
波形を表わしている。この場合の印加パルス発生情報は
「印加パルスが０．０３ｍ秒刻みで３３個発生する」と
いう内容になる。

第９図は参考的に従来の印加パルスの発生状況を表わし
たものである。この場合には単位発熱体に印加される電
圧は１４ボルトであり、０．０３ｍ秒刻みで最長１．９
２ｍ秒のパルスが与えられる（同図（Ｂ）ｄ）。記録濃
度１．０を得るには同図（Ｂ）ｃのように０．０３ｍ秒
の印加パルスが３９個連続した１、１７ｍ秒のパルスが
発生する。これにより１段階記録濃度が低い場合には１
、．１４ｍ秒のパルスが、また１段階記録濃度が高い場
合には１．２０ｍ秒のパルスが発生することになる。

さて本実施例における印加パルス演算回路４７ては、ビ
デオクロック４３に同期して第８図に示した内容の印加
パルス発生情報を順次読み出し、印加パルス発生内容信
号５１として転送信号バッファ５２へ供給する。転送信
号バッファ５２は第１０図に示すように印加パルス発生
内容信号５１およびビデオクロック４３を入力するデコ
ーダ５４と、３３個のラインバッファ５５−１〜５５−
３３、それにこれらのラインバッファの出力を択一的に
選択するスイッチング回路５６によって構成されている
。デコーダ５４は印加パルス発生内容信号５１を解読し
、０．０３ｍ秒単位で印加パルスの有無を表わした合計
３３個の２値信号をそれぞれに対応したラインバッファ
５５−１〜５５−３３へ出力する。

例えば第８図で示した記録濃度“ａ”を達成するための
印加パルス発生内容信号５１が入力したときには、第１
のラインバッファ５５−１の該当する画素領域に信号“
１”（印字ドツトの信号）が書き込まれ、他のラインバ
ッファ５５−２〜５５−３３の該当する画素領域には信
号“０”（非印字ドツトの信号）が書き込まれる。また
記録濃度“１．０”あるいは“Ｃ”を達成するための印
加パルス内容信号５１が入力したときには、第１〜第１
０および第２０〜第３３のラインバッファ　５５−１〜
５５−１０．５５−２０〜５５−３３の該当する画素領
域に信号“１″が書き込まれ、他のラインバッファ５５
−１１〜５５−１９の該当する画素領域には信号“０”
が書き込まれることになる。

スイッチング回路５６はすべてのラインバッファ５５−
１〜５５−３３にそれぞれ１ライン分の信号が書き込ま
れたら、まず第１のラインバッファ５５−１を選択しそ
の内容をシリアルな画信号５７として読み出す。読み出
された画信号５７はサーマルヘッド４９に供給され、シ
リアル・パラレル変換された後に各単位発熱体の駆動制
御に用いられる。すなわち画信号５７の信号“１”に対
応する各単位発熱体は０　、　’０３　ｍ秒にわたって
通電され加熱される。スイッチング回路５６は次の段階
で第２のラインバッファ５５−２を選択し１ライン分の
画信号５７をサーマルヘッド４９に供給するので、同様
な通電制御が次の０．０３ｍ秒゛においても行われる。

以下同様にしてサーマルヘッド４９が３３回の通電制御
を連続して行うと、タイミング制御回路４２はステップ
モータ５８に駆動パルス５９を供給し、送りローラ６１
．６２の外周を１ラインの副走査分だけ回転させる。こ
れにより、これらの送りローラ６１．６２並びにサーマ
ルヘッド４９とバックローラ６３の双方に挟まれた記録
用紙６４が図示の方向に１ライン分だけ副走査される。

そしてこの副走査終了後に次の１ライン分の記録が行わ
れることになる。以下同様にして１ペ一ジ分の記録が行
われると、記録用紙６４は図示しない排出トレイに排出
され、記録作業が終了する。

以上の実施例では感熱発色式の記録装置に採用されたサ
ーマルヘッド駆動回路について説明したが、これ以外の
表示装置にも本発明を適用することができることはもち
ろんである。

「発明の効果」 このように本発明によればサーマルヘッドに対する１ラ
イン当りの画信号のセットの回数が減少するばかりでな
く、空き時間と印加パルスの時間幅を微妙に調整するこ
とにより所望の濃度に正確に一致した表示を行うことが
できる。すなわち従来では単位となる印加パルスの個数
によって各濃度を近似させていたが、本発明では１また
は２以上の空き時間を設定して印加エネルギを制御する
ことにより中間的な濃度を多様に表現することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するためのブロック図、第
２図は各種発熱温度レベルＬと印加パルスの発生状況と
の関係を示した波形図、第３図は発熱温度レベルＬが“
ｌ”の場合の印加パルスと単位発熱体の温度変化を表わ
した説明図、第４図は発熱温度レベルＬが“２”の場合
の印加パルスと単位発熱体の温度変化を表わした説明図
、第５図は発熱温度レベルＬが“１．５”の場合の印加
パルスと単位発熱体の温度変化を表わした説明図、第６
図は発熱温度レベルＬと記録濃度の関係の一例を表わし
た特性図、第７図〜第１０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７図はサーマルヘッド駆
動回路を使用した感熱記録装置の概略構成図、第８図は
パルスの印加状況と記録濃度の関係を示す説明図、第９
図は第８図と対応する従来例の説明図、第１０図は転送
信号バッファのブロック図、第１１図は表示装置の要部
を示すブロック図、第１２図は従来のパルス印加状況を
説明するための各種波形図である。 ３１・・・・・・印加パルス発生情報源、３３・・・・
・・印加パルス発生情報取得手段、３５・・・・・・パ
ルス発生制御手段、３４．４４・・・・・・サーマルヘ
ッド、４７・・・・・・印加パルス演算回路、５２・・
・・・・転送信号バッファ。 出　願　人　　　　富士ゼロックス株式会社代　理　人
　　　　弁理士　山　内　梅　雄第１　図 第２図 （ａ−１）　　−１−Ｌ＝１ （Ｑ　−１，１）−几一」−−Ｌ＝１．１（ろ−１，２
）−几一几一−Ｌ・１，２； （ａ−２）−田一一一−１“２ 第３図　　第４図 日轡間　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　８〒ｒＭ第５図 勝間 ア已奔へ　１１月」し′又ルＬ 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発熱素子を具備する加熱手段を備えた熱記録装置ま
   たは熱表示装置において、発熱素子に印加するエネルギ
   を印加パルスの個数とこれらのパルスの発生タイミング
   を制御することで決定するサーマルヘッド駆動回路。 ２、表示画を構成すべき個々のドットの濃度に対応させ
   てサーマルヘッドのそれぞれの単位発熱体の発熱を制御
   する表示画作成装置において、各単位発熱体に印加すべ
   き印加パルスの個数とこれらの印加パルスの発生タイミ
   ングを、表示すべきドットのそれぞれの濃度に対応させ
   て表わした印加パルス発生情報源と、各ドットごとの表
   示すべき濃度に対応させて前記印加パルス発生情報源か
   ら所望の印加パルス発生情報を得る印加パルス発生情報
   取得手段と、取得されたた印加パルス発生情報に応じて
   単位発熱体ごとに印加パルスの発生制御を行うパルス発
   生制御手段とを具備することを特徴とするサーマルヘッ
   ド駆動回路。 ３、印加パルス発生情報源が、表示すべきドットのそれ
   ぞれの濃度に対応するアドレス情報を入力し、印加パル
   スの個数およびそれらの発生タイミングを表わした印加
   パルス発生情報の読み出しを行う記憶手段であることを
   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
   駆動回路。