JPS6226628B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、フアクシミリ等に用いられる感熱
記録装置に関し、特に階調性のある記録が可能な
感熱記録装置に関する。

感熱記録方式は、メンテナンスフリー、清浄記
録などの特長を有することから、近年フアクシミ
リ等で多用されるようになつた。この感熱記録方
式は、多数並べられた発熱抵抗体に画像信号に応
じて選択的に通電を行なつて、これらの抵抗体を
発熱させ、感熱紙に発色記録を行なうものであ
る。

発熱抵抗体への通電エネルギーと、感熱紙上の
記録濃度との関係は第１図のようになる。一般に
は発熱抵抗体の抵抗値のバラツキによる通電エネ
ルギーの差が生ずるのを防ぐため、Ｅ_M〜Ｅ_Sで示
される飽和領域が使用されている。しかし最近で
は発熱抵抗体材料の改良によつて抵抗値のバラツ
キは小さくなつており、これにより記録濃度のム
ラが非常に少なくなつた。

ところが、最近では逆に第１図のＥ_M以下の領
域を使い、この間で通電エネルギーを変えること
によつて、階調性のある、つまり中間調を含む記
録を行なう試みが盛んになつてきた。

この階調性のある記録を行なうための感熱記録
装置としては、例えば特開昭54−79048号に開示
されたデイジタル方式のものが知られている。こ
れは２進デイジタル信号に変換された画像信号の
各デイジツトのデータを、縦続に並列接続された
複数のシフトレジスタ列で並列に転送して、発熱
抵抗体を含むサーマルヘツドに加えられるデータ
のデイジツトに応じて、発熱抵抗体への通電エネ
ルギー、例えば通電時間を変化させるようにした
ものである。すなわち、発熱抵抗体への通電は複
数回に分けて行なわれ、各回における通電時間の
代数和によつて、通電エネルギーが変化すること
で、中間調が表現されるようになつている。この
場合、サーマルヘツドに加えられるデータの各デ
イジツトに対応する通電エネルギーの配分法とし
て丁度２進数の関係、例えば８階調の中間調を表
現する場合には、１：２：４の３種の通電時間を
配分する方法がとられる。

このような中間調の表現法は、駆動回路の構成
が簡単であるという反面、次のような欠点をもつ
ている。感熱紙の発色特性は第１図に示した如く
通電エネルギーの増加に従つて記録濃度も増大す
るが、通電エネルギーと記録濃度とは必ずしも比
例関係になく、通電エネルギーが少ない場合には
発色せず、図のＥ_pを越して発色し始め、その後
通電エネルギーの増加にともないほぼ直線的に記
録濃度が増大するが、Ｅ_Mを越すとその増加率が
減少し、Ｅ_Sに至つて飽和する、いわゆるＳ字曲
線を示す。通電エネルギーを通電時間におきかえ
ても、上記関係は同じである。従つて、前記方法
で中間調を表現する場合、最大記録濃度Ｄ_Mを通
電エネルギーのＥ_Mに対応させ、記録濃度の飽和
現像を防いだとしても、最小記録濃度側における
通電エネルギー対する記録濃度の非直線性による
階調表現の歪は補正されない。この理由を第２図
により説明する。第２図の点線は前記方法で中間
調を表現する場合の各階調における記録濃度の関
係を８階調の場合について示したもので、最大記
録濃度を出すための通電エネルギーＥ_Mに対応す
る通電時間をＴ_Mとしてこれを第８階調とし、こ
の７分の１の通電時間Ｔ_M／７を第２階調、以下
通電時間3T_M／７，4T_M／７…を第３階調、第４
階調としている。また、全く通電しない場合を第
１階調とする。このような通電時間の設定による
感熱紙上の記録濃度は、第２図から明らかなよう
に第１，第２，第３階調がほとんど発色しない
で、感熱紙の地肌濃度と変らない。従つて完全な
８階調が表現できないことになる。すなわち、各
階調と記録濃度との関係は感熱紙の地肌濃度Ｄ_p
と最大記録濃度Ｄ_Mとを結ぶ一点鎖線のようにな
ることが理想的であるが、従来の方法ではこの関
係が点線のようになり、一点鎖線から大きくずれ
てしまう。

この発明は上記の如き問題点に鑑みてなされた
もので、各階調間の記録濃度の変化がほぼ均一で
階調表現にすぐれた階調記録の可能な感熱記録装
置を提供することを目的としている。

この発明は、Ａ／Ｄ変換器を介して得られた２
進デイジタル画像信号のデータに加え、それらの
データのデイジツト間の論理和データを階調記録
のためのデータとして用いることを骨子としてい
る。すなわち、デイジタル画像信号の各デイジツ
トのデータに対しては、発熱抵抗体への通電エネ
ルギーをデイジツトの順位に応じて変化するよう
に配分するが、上記の論理和データに対しては、
所定の一定量、例えば感熱抵抗が発色する最小の
通電エネルギー以下の通電エネルギーを配分する
のである。このようにすると、主に低階調領域で
の階調特性の歪が補正される結果、よりすぐれた
階調表現が可能となる。

以下、この発明を、実施例により具体的に説明
する。

第３図は本発明の一実施例に係る感熱記録装置
の構成を示したもので、８階調表現の記録を行な
う場合の例を示している。第３図において、端子
１にはアナログ画像信号、例えばフアクシミリ信
号が入力される。このアナログ画像信号は、Ａ／
Ｄ変換器２によつて３デイジツトのデイジタル画
像信号に変換され、そのデイジタル画像信号の各
デイジツトのデータがそれぞれ記憶回路３_１，３
_２，３_３に入力される。これらの記憶回路３_１，
３_２，３_３は、それぞれ各デイジツトのデータを
所定長さ分、例えばフアクシミリ信号では、一走
査線分のデータを記憶できるものであり、この例
ではRAMが用いられる。

これらの記憶回路３_１，３_２，３_３の出力デー
タはOR（論理和）回路４に入力され、かつこの
OR回路４の出力データと共にマルチプレクサ５
にも入力される。マルチプレクサ５は記憶回路３
_１，３_２，３_３と共に、Ａ／Ｄ変換器２より出力
されるデイジタル画像信号の各デイジツトのデー
タおよびOR回路４の出力データを複数（Ｍ）ビ
ツト分ずつ順次選択して取出すためのデータ選択
手段を構成している。このマルチプレクサ５によ
つて取出されるデータは、シフトレジスタ６に直
列に入力され、蓄積される。シフトレジスタ６は
ラツチ機能を有し、蓄積されたデータをラツチパ
ルス発生回路７よりのラツチパルスＬ_pによりラ
ツチし、駆動回路８に並列に出力する。駆動回路
８はサーマルヘツド９の基板上に一列に配設され
た複数個の発熱抵抗体１０に、シフトレジスタ６
の出力データに応じて選択的に通電を行なつて、
これらの発熱抵抗体１０を加熱させ、発熱抵抗体
１０と対向して走行する感線紙に発色記録を行な
う。

なお、この実施例では発熱抵抗体１０はＭ個ず
つで構成される複数のブロツクB₁，B₂…に分割
されており、その各一端はブロツク間で相対応す
る位置にあるものどうし回り込み防止用ダイオー
ド１１を介して共通に駆動回路８に接続され、各
他端はブロツク毎にブロツク選択端子１２_１，１
２_２，…に接続されている。

階調性の記録画像を得るための、発熱抵抗体１
０への通電エネルギーの制御は、この実施例では
通電時間の制御として行なわれる。すなわち、
Ａ／Ｄ変換器２より出力されるデイジタル画像信
号の３デイジツトのデータと、OR回路４の出力
データによつて１画素―８階調を表現するもので
ある。

この場合、シフトレジスタ６より駆動回路８に
出力されるデータが、Ａ／Ｄ変換器２より出力さ
れるデイジタル画像信号の（2⁰），（2¹），（2²）の
各デイジツトのデータに相当する場合はそれぞれ
T₁，T₂，T₄の時間の間のみ、またOR回路４の出
力データに相当する場合は、所定の一定量の通電
エネルギーに対応する、感熱紙が発色する最小の
通電時間以下のＴ_Bの時間の間のみ、駆動回路８
を介して発熱抵抗体１０通電が行なわれるように
する。但し、T₁：T₂：T₄の関係は１：２：４に
配分されているものとする。このような通電時間
の制御（配分）は、ラツチパルス発生回路７より
シフトレジスタ６に与えられるラツチパルスＬ_p
のタイミングの設定によつて達成される。

次にこの実施例の動作について説明する。Ａ／
Ｄ変換器２から出力されるデイジタル画像信号の
うち、（2⁰）デイジツトのデータは記憶回路３_１
に、（2¹）デイジツトのデータは記憶回路３_２に、
また（2²）デイジツトのデータは記憶回路３_３に
それぞれ書込まれる。これらの記憶回路３_１〜３
_３に各データが所定長さ分書込まれると、まず記
憶回路３_３に書込まれている最長の通電時間T₄
に対応する（2²）デイジツトのデータ（最初のＭ
ビツト分）が読出され、この記憶回路３_３の出力
データを選択するように切換つているマルチプレ
クサ５を介してシフトレジスタ６に蓄積される。
この蓄積が終了すると、直ちにラツチパルス発生
回路７からシフトレジスタ６へラツチパルスＬ_p
が与えられその（2²）デイジツトのデータがラツ
チされ、これにより駆動回路８を介して発熱抵抗
体１０がT₄の時間だけ（2⁰）デイジツトのデータ
に応じて選択的に通電される。このT₄の時間中
に、記憶回路３_１に書込まれている最短の通電時
間T₁に対応する（2⁰）デイジツトのデータの最初
のＭビツト分が読出され、同様にマルチプレクサ
５を介してシフトレジスタ６に蓄積される。そし
てT₄の時間が終わると、直ちにラツチパルス発
生回路７から次のラツチパルスＬ_pがシフトレジ
スタ６に与えられて（2⁰）デイジツトのデータが
ラツチされ、同様に発熱抵抗体１０がT₁の時間
だけ（2⁰）デイジツトのデータに応じて選択的に
通電される。このT₁の時間中に、記憶回路３_１
〜３_３に書込まれているデータの最初のＭビツト
分が同時に順次読出され、OR回路４でこれらの
データのデイジツト間の論理和がとられる。この
OR回路４の出力データは同様にマルチプレクサ
５を介してシフトレジスタ６に蓄積され、T₁の
時間終了後にラツチパルスＬ_pによりラツチされ
ることにより、同様に発熱抵抗体１０がＴ_Bの時
間だけOR回路４の出力データに応じて選択的に
通電される。最後に、記憶回路３_２に書込まれて
いる（2¹）デイジツトのデータの最初のＭビツト
分が同様に読出されてマルチプレクサ５を介して
シフトレジスタ６に蓄積され、Ｔ_Bの時間終了後
にラツチパ’ルスＬ_pによりラツチされて、発熱
抵抗体１０がT₂の時間だけ（2¹）デイジツトのデ
ータに応じて選択的に通電される。

以上で発熱抵抗体１０の第１ブロツクB₁の記
録が終了し、以下記憶回路３_１，３_２，３_３から
データがＭビツト分ずつ読出されて同様な動作に
より第２ブロツク、第３ブロツク…の記録が行な
われ、１ライン目の記録が終了する。次に２ライ
ン目、３ライン目…と記録が行なわれ、最終的に
二次元の階調性の記録画像が得られる。

第４図は上述した一連動作を示すタイミング波
形図であり、ａはシフトレジスタ６へのデータ転
送タイミング波形、ｂはラツチパルス発生回路７
よりのラツチパルスＬ_pの波形である。またｃは
各データの通電時間の順序を示したものである。

第５図は各階調１〜８における通電パターンを
示したものである。例えば第５図ｆに示す第６階
調の記録を行なうためには、最大の記録濃度Ｄ_M
に対応する通電時間を、Ｔ_M（＝T₄＋T₁＋Ｔ_B＋
T₂）とすると、（T₄＋Ｔ_B＋T₂）の通電時間を与え
ればよい。第５図から明らかなように、第１階調
以外の第２〜第８階調では、デイジタル画像信号
のデイジツトの順位に応じたT₁，T₂，T₄の組合
せの通電時間のほかに、Ｔ_Bなる一定の通電時間
が一律に加算される。この一定の通電時間Ｔ_B
の、全通電時間に占める割合は、低階調の領域ほ
ど大である。従つて、第１図に示したような通電
エネルギーと記録濃度との非直線性に起因する第
２図の点線の如き階調特性の歪、特に低階調領域
での歪が第６図の点線に示す如く補正され、理想
階調を示す一点鎖線にかなり近い特性が得られ
る。

以上説明した通り、この発明によれば各階調間
の記録濃度の変化がほぼ均一な階調表現にすぐれ
た記録画像を得ることができる。さらに、この発
明ではデイジタル信号処理により階調特性の歪を
補正するため、アナログ画像信号にガンマ補正を
施す方式と比較して、ハードウエアが簡単となり
IC化にも適している。

第７図はこの発明の他の実施例を示したもの
で、OR回路４をＡ／Ｄ変換器２の出力側、つま
り記憶回路３_１，３_２，３_３の入力側に設け、新
たにOR回路４の出力データを所定長さ分蓄積す
るための記憶回路３_４を追加している。この実施
例においては、記憶回路３_１〜３_４に一旦データ
が蓄積された後は、それぞれのデータを単純にＭ
ビツト分ずつ読出してマルチプレクサ５を介して
取出しシフトレジスタ６に供給すればよく、OR
回路４の出力データを取出す場合、記憶回路３
_１，３_２，３_３内のデータを読出す必要はない。
従つて、記憶回路３_１〜３_４はRAMのような再
読出し可能なものでなくともよく、シフトレジス
タでもよい。さらに、この実施例はマイクロコン
ピユータ等で制御するのに、制御しやすい回路構
成であり、３デイジツトのデータと同じように論
理和データも同様の記憶回路に記憶されているの
で、プログラム上での操作がしやすい利点があ
る。

なお、上記の各実施例では、マルチプレクサ５
を介してデータを選択する場合、最長の通電時間
T₄に対応する最高位のデイジツト（2²）のデータ
を最初に選択し、次に最短の通電時間T₁に対応
するデイジツト（2⁰）のデータを選択し、次に論
理和データを選択し、最後にデイジツト（2¹）の
データを選択したが、このようにした理由は次の
通りである。

すなわち、通電時間の組合せで通電エネルギー
を制御する場合、例えば第５図ｅ，ｇに示す第
５，第７階調のように、２回目の通電がない場合
が生じる。この通電休止時間が長いと、その間に
発熱抵抗体が冷めてしまい、次の３回目以降の通
電時に温度がある程度以上に達するまでの通電エ
ネルギーが発色に寄与しないことになる。すると
通電時間が記録濃度と比例しないことになり、中
間調を良好に表現できない。しかし上述のように
最小の通電時間の通電を２回目に行なうようにす
れば、２回目の通電の休止時間中に、発熱抵抗体
が冷める度合が少なくなるため、このような問題
が緩和される。

この発明は上述した各実施例に限定されるもの
でなく、例えば発熱抵抗体への通電エネルギーを
制御する手段としては、通電時間を変化させる方
法に代えて、通電時間を一定としておいて印加電
圧あるいは通電電流を変える方法であつてもよ
い。

また、通電エネルギーは必ずしも２ⁿ、つまり
デイジタル画像信号のデイジツトに正確に比例さ
せて変化させる必要はなく、中間調の再現性、感
熱紙の記録濃度性に合せて、適宜変更してもよ
い。

さらに、前記実施例では、デイジタル画像信号
を、３デイジツトのデータとして説明したが２デ
イジツト以上あれば何デイジツトでもよいことは
明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は通電エネルギーに対する感熱紙上の記
録濃度特性を示す図、第２図は従来の方式による
各記録階調における感熱紙上の記録濃度の関係を
示す図、第３図は本発明の一実施例に係る感熱記
録装置の構成図、第４図は同実施例の動作を示す
タイミング波形図、第５図は同実施例における各
記録階調の通電パターンを示す図、第６図は同実
施例による各記録階調における感熱紙上の記録濃
度の関係を示す図、第７図は本発明の他の実施例
に係る感熱記録装置の構成図である。 １……アナログ画像信号入力端子、２……Ａ／
Ｄ変換器、３_１，３_２，３_３，３_４……記憶回
路、４……OR回路、５……マルチプレクサ、６
……シフトレジスタ、７……ラツチパルス発生回
路、８……駆動回路、９……サーマルヘツド、１
０……発熱抵抗体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一列に配設された複数個の発熱抵抗体を画像
   信号に応じて選択的に通電加熱し、これらの発熱
   抵抗体と対向して相対的に移動する感熱紙に発色
   記録を行なう感熱記録装置において、アナログ画
   像信号を２進デイジタル画像信号に変換するＡ／
   Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器より出力されるデ
   イジタル画像信号のデイジツト間の論理和をとる
   論理和回路と、前記Ａ／Ｄ変換器より出力される
   デイジタル画像信号の各デイジツトのデータおよ
   び前記論理和回路の出力データを複数ビツト分ず
   つ所定順序で順次選択して取出すデータ選択手段
   と、この手段により取出されるデータを順次蓄積
   して並列に出力するラツチ機能を有するシフトレ
   ジスタと、このシフトレジスタの出力データに応
   じて前記発熱抵抗体へ与えられる通電エネルギー
   を、前記シフトレジスタの出力データが前記Ａ／
   Ｄ変換器より出力されるデイジタル画像信号のデ
   ータに相当する場合はそれらのデータのデイジツ
   トの順位に応じて変化するように配分し、前記論
   理和回路の出力データに相当する場合は所定の一
   定量だけ配分する通電エネルギー制御手段とを具
   備したことを特徴とする感熱記録装置。 ２ シフトレジスタの出力データが論理和回路の
   出力データに相当する場合に配分される通電エネ
   ルギーは、感熱紙が発色する最小の通電エネルギ
   ー以下に設定されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の感熱記録装置。 ３ 通電エネルギー制御手段は、通電エネルギー
   を通電時間によつて制御するものであり、Ａ／Ｄ
   変換器より出力されるデイジタル画像信号のデイ
   ジツト数は３以上であり、データ選択手段は最初
   にＡ／Ｄ変換器より出力されるデイジタル画像信
   号のうちの最長の通電時間に対応するデイジツト
   のデータ、次にこのデイジタル画像信号のうちの
   最短の通電時間に対応するデイジツトのデータ、
   次に論理和回路の出力データ、の順序でデータを
   選択して取出すものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の感熱記録装置。