JPS62297179A - 多階調感熱記録装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は、通常のデータ処理装置、ファクシミリ等の出
力機器として適用される多階調感熱記録装置に係り、詳
しくは、画素対応の発熱抵抗体を複数備えた記録ヘッド
の各発熱抵抗体に対して当該画素対応の濃淡情報に応じ
た電源からの電圧印加によるエネルギー供給制御を行な
い、この供給エネルギーに応じた濃度のドツト記録を行
なう多階調感熱記録装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の多階調感熱記録袋Ｕ、例えば多階調記録
用の感熱プリンタでは、画素対応の発熱抵抗体を複数備
えた記録ヘッドたるサーマルヘッドの各発熱抵抗体に対
して当該画素対応の濃淡情報に応じたエネルギー供給制
御を行い、各発熱抵抗体に対する供給エネルー１！−に
応じた濃度のドツト記録を行なうようにしている。

ここで、上記エネルギー供給側■１についてみると、一
般に、サーマルヘッドにお１ノる発熱抵抗体の夫々にに
ついて印加電圧を一定とし、その電圧印加時間を当該濃
淡情報に応じて制御するようにしている。具体的には、
感熱記録の方式に応じて、例えば、発熱抵抗体の発熱量
と感熱紙の発色特性に基づき、あるいは、発熱抵抗体の
発熱８とインクリボンの転写特性等に基づぎ、第５図に
示すような発熱抵抗体に対して印加すべき一定電圧のパ
ルス幅（印加時間）と対応する記録濃度との関係を定め
ておき、画素対応の濃淡情報に基づいた濃度のドツト記
録を行なうため、上記関係に従って各発熱抵抗体に対す
る印加電圧のパルス幅を制御している。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記のように記録ヘッドの各発熱抵抗体に対
して画素対応の濃淡情報に応じた印加電圧時間制御等の
エネルギー供給制御を行なう従来の多階調感熱記録装置
では、ｖＪ度の良い濃度再現が難しいという問題がある
。

それは、以下の理由に基づくものである。

記録ヘッドにおける各発熱抵抗体に対して電圧印加を行
なうための電源から当該記録ヘッドに至る電源ケーブル
に抵抗分が存在し、回路的には、夫々並列接続された電
圧印加がなされる発熱抵抗体と電源ケーブルの抵抗分と
が電源に対して直列接続されたかたちになっている。そ
のため、各発熱抵抗体への印加電圧は、当該電圧印加が
当該電圧印加がなされる各発熱抵抗体の並列抵抗力と電
源ケーブルの抵抗分とによって電源電圧を分圧した電圧
となる。また、各発熱抵抗体に対する通電時間はａ淡情
報に応じて異なる。例えば、当該濃淡情報を６４階調ｒ
−タ（０（白）〜６３（黒））で表現する場合、第６図
に示すように、各階調に対応した通電時間は 階調（１）がｔ。

階調（２）が１１＋ｔ２ 階調（３）がｔ　＋ｔ　２＋１３ 階調（ｎ）がと１ｔｉ というように、例えば第５図に示す関係に従って変化す
る。

ここで、実際にドツト記録する際には、記録ヘッドの各
発熱抵抗体に対して同時に電圧印加を開始した後、記録
濃度（濃淡情報）に応じて順次各発熱抵抗体に対する電
圧印加を遮断してゆ（ことになるが、この場合、各発熱
抵抗体による並別抵抗弁は電圧印加当初が最も小さく、
当該電圧印加の遮断される発熱抵抗体が増すに従って大
きくなってゆく。このため、上記のような電源から記録
ヘッドに至る電源ケーブルの抵抗分の関係から、上記分
圧電圧たる発熱抵抗体への印加電圧は、印加当初が最も
小さく、当該電圧の遮断される発熱抵抗体が増づに従っ
て大きくなり、電源からの供給電圧に近づいてゆく。こ
のような印加電圧値の変動は記録すべきドツトの濃度パ
ターン（ｉ２淡情報のパターン）によって任意である。

従って、ある印加電圧値を想定して濃淡情報に応じた印
加電圧時間制御を行なった場合、同じ濃淡情報であって
も、発熱抵抗体に対する供給エネルギーは他の発熱抵抗
体に対する給電状態によって変化することになる。その
結果、粘痕の良い濃度再現がなされなくなるのである。

そこで、本発明の課題は、記録ドツトのパターンが種々
変化しても各発熱抵抗体に対する同じ濃淡情報での供給
エネルギー変化を極力小さくすることである。

［問題点を解決でるだめの手段］ 本発明は、第１図に示すように、画素対応の発熱抵抗体
を複数備えた記録ヘッド１の各発熱抵抗体１０（１）、
１０（２）、・・・、１０（ｎ）に対して当該画素対応
の濃淡情報に応じた電源２からの電圧印加によるエネル
ギー供給制御を行ない、この供給エネルギーに応じた＆
１度のドツト記録を行なう多階調感熱記録装置を前提と
しており、この多階調感熱記録装置にあって、上記課題
を解決するための技術的手段は、一度にドツト記録を行
なうべき各画素に対応した濃淡情報に基づいて当該ドツ
ト記録に際して要するエネルギー供給制御を推定する供
給エネルギー推定手段３と、この供給エネルギー推定手
段３での推定値に基づいて各濃淡情報での発熱抵抗体１
０（＋）（＋＝１．２゜・・・、ｎ）に対づ゛る電圧印
加の状態を決める電圧印加制御手段４とを備えたもので
ある。

［作用］ まず、記録ヘッド１にて一度にドツト記録を行なうべき
各画素に対応した濃度情報に基づいて供給エネルギー推
定手段３が当該ドツト記録に際して要するエネルギー供
給総♀を推定する。即ち、一度のドツト記録に際して通
電する記録ヘッド１の各発熱抵抗体に対して供給すべき
エネルギーの総和を当該各発熱抵抗体に対応した画素に
対する濃淡情報に基づいて推定する。次に、電圧印加制
御手段４が上記推定値に基づいて各濃淡情報での発熱抵
抗体に対する電圧印加の状態を決める。ここで、電圧印
加の状態とは、電圧印加時間でも印加電圧値でも良く、
更にその両者を加味したものでも良い。上記推定値と電
圧印加の状態との関係は、エネルギー供給総量の推定値
が大きければ、各発熱抵抗体に対する印加電圧の降下が
大きく見込まれるので、その分を補うため、供給すべき
エネルギーが多くなるよう電圧印加の状態が決定される
。具体的には、電圧印加の時間が長めに、また、印加電
圧値が高めに決められる。上記エネルギー供給総量の推
定値が小さい場合には、当該印加電圧の降下はさほど大
きく見込まれないので、決定される電圧印加の状態は当
該供給エネルギーを補う程度としては少ないものに対応
したものとなる。

このように、各濃淡情報での発熱抵抗体に対して供給す
べきエネルギーが決定されると、記録ヘッド１の発熱抵
抗体には濃淡情報が与えられるごとにその濃淡情報につ
いて決定された電圧印加の状態にてエネルギー供給がな
される。

［発明の実施例］ 以下、本廃明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明に係る多階調感熱記録装置の一例を示す
ブロック図はである。この例では、濃淡情報を６４階調
の階調データとして扱っている。

同図において、１１は例えば１ライン分の画素に対応し
た発熱抵抗体を備えるサーマルヘッド、１２はドライバ
、１３は電源であり、電源１３からの電圧がドライバ１
２を介してサーマルへラド１１の各発熱抵抗体に印加す
るようになっている。

ここで、サーマルヘッド１１の各発熱抵抗体への電圧印
加はドライバー２から直接されるものではな（、実際に
は更に０Ｎ１０Ｆ’Ｆ作動を行なう制御スイッヂ回路（
図示Ｕず）を介してなされている。

１４は１ライン分の各画素に対応した階調データに基づ
いて当該１ラインのドツト記録に際して必要となる供給
電流ｍをｎ出する総電流中演算回路である。この総電流
門演算回路１４は、例えば、１ライン分の画素について
、各階調（ｉ）（ｉ＝１．２．・・・、６３）の画素が
Ｎ・個ある場合、当該階調（ｉ）に対する印加電圧パル
ス幅１．（電圧印加時間）を例えば第３図の特性Ｑ、で
示すような記録濃度と印加電圧パルス幅との基準となる
関係（第５図に示す従来の特性と同様）に従って決定し
、更に、 ら） ａ：定数 ＆ｌう にしたがって総通電時間ΣＮ、・ｔ、に比例したＵ−１
１、１ 供給総電流量ＩＴを算出している。

この供給総電流ｍ　Ｉ　ｔは当該１ラインのドツト記録
を行なうに際して記録ヘッド１１の各発熱抵抗体に対し
て供給すべきエネルギーの総量に対応したものとなる。

１５は上記のようにして算出された供給総電流量１□に
基づいて各階調（ｉ）での印加パルス幅を決定するパル
ス幅演算回路であり、このパルス幅演算回路１５は当該
供給総電流ｆｆ１ｌｔに応じて第３図に示すように、例
えば記録２１１と印加電圧パルス幅との関係を上記基準
となる特性Ｑ１から特性Ｑ２のように変更し、この変更
した特性Ｑ２に従って各階調での印加電圧パルス幅を決
定している。この特性の変更は上記供給総電流ｆｆ１ｌ
□が大ぎくなるほど第３図において右側に移動り゛るよ
うになる。これは、同一の階調データに対して印加電圧
パルス幅が艮（なることを意味する。

１６は上記パルス幅演算回路１５にて決定された各階調
（階調（１）から階調（６３）まで）での印加電圧パル
ス幅に関するデータを記憶するパルス幅記憶回路、１７
はパルス幅記憶回路１６からＷＡ調（１）に対応したも
のから順次読み出される印加電圧パルス幅に関するデー
タについての時間測定を所定のクロック（ｃｌｏｃｋ）
に基づいて行なうタイマであり、このタ イマ１７は当該時間ｉｔ測の終了毎に制御信号を出力す
るようになっている。また、１８は上記タイマ１７から
の制御信号を入力する毎に（１）から（６３）までの階
調に対応したカラン１−値を順次インクリメントしてゆ
くカウンタである。

尚、上記パルス幅記憶回路１６からのデータの読み出し
はタイマ１７での時間計測の終了毎に行なわれるもので
ある。

１９は制御系（図示せず）から送られてくる画素対応の
階調データ（６ビツト）とカウンタ１８でのカウンウト
値を比較し、当該カウント値が階調データを超えるまで
の間、サーマルヘッド１１の対応する発熱抵抗体に対し
て制御信号を出力する比較器である。比較器１８は実際
にはサーマルヘッド１１の各発熱抵抗体に対応した各階
調データをパラレルに処理するようになっており（１ラ
イン分）、それに伴って並列的に上記制御信号が出力さ
れたときに、対応する上述した制御スイッチ回路がＯＮ
作動して電源１３からの電圧が当該発熱抵抗体に印加す
るようになっている。

次に、上記多階調感熱記録装置の作動を説明する。

例えば、画像メモリやバッファ等に蓄えられた各画素に
対応した階調データが１ライン分について順次読み出さ
れ、総電流広演算回路１４に供されると、総電流化演算
回路１４が各階調データに基づいて当該１ラインについ
ての供給総和流量■、を演算する。当該演算は、第３図
に承り基準となる特性Ｑ１から決められる各階調での印
加電圧パルス幅、例えば、第４図に示すように、階調（
１）ではパルス幅［１１ 階調（２）ではパルス幅ｔ１１＋ｔ１２階調（３）では
パルス幅ｔ１１トｔ１２＋ｔ１３となる当該印加電圧パ
ルス幅及び１ライン内における各階調の画素数にすづい
て前記した式に従つて行なわれる。

パルス幅演免回路１５は上記のようにして演算した供給
総電流ｍ　Ｉ　Ｔに基づいて例えば印加電圧パルス幅と
記録濃度との関係を第３図に示す特性Ｑ　のように変更
し、この特性Ｑ２に従って各階調でのパルス幅を例えば
、第４図に示Ｊ−ように、階調（１）ではパルス幅ｔ２
１ 階調（２）ではパルス幅ｔ２１＋１２２階調（３）では
パルス幅ｔ２１＋ｔ２２＋ｔ２３のように決める。そし
て、上記のように決められた各階調でのパルス幅に関す
るデータとして、上記１　．１　．１　　、・・・・・
・が順次パルス幅記憶回路１６に記憶される。

このような状態において、カウンター８が（１）にイニ
シャルセットされると、当該１ライン分の画素対応の階
調データと当該カウント値（１）とが比較器１９によっ
て比較され、その結果、階調（１）以上の画素に対応し
たサーマルヘッド１１の各発熱抵抗体に対して電源１３
からの電圧印加がなされる。このとさ、タイマ１７は当
該電Ｉｔ印加開始時からパルス幅記憶回路１６からの時
間し２１の時間計測を行なっており、上記電圧印加時間
がｔ２１になると、制御信号を出力する。ぞして、この
制御信号によりカウンタ１８が（２）にインクリメント
訝れ、引続き当該１ライン分の画素対応の階調データと
当該カウント値（２）とが比較器１９によって比較され
る。その結果、階調（２）を下回る（階調（１））画素
に対応したＶ−マルヘッド１１の各発熱抵抗体に対づる
電源１３からの電圧印加が遮断される。更にこのときタ
イマ１７は上記制御信号の出力時からパルス幅記憶回路
１６からの次の時間［２２の時間測定を行なってＪ３す
、３該時間ｔ２２の経過時に再び制御信号の出力を行な
い、この制御信号の出力によって力１クンタ１８が更に
（３）にインクリメントされる。以（ｐ１同様に、１ラ
イン分の画素対応の階調データどカウンタ１８のカウン
ト値とが比較器１９によって比較され、順次当該カウン
ト値を下回る階調の画素に対応したサーマルヘッド１１
の各発熱抵抗体に対する電圧印加が遮断される一方、タ
イマ１７は制御信号を出力する毎にパルス幅記憶回路１
６からの新たな時開ｔ　、・・・・・・・・・の時開計
測を行ない、当該制御信号の出力毎にカウンタ１８がイ
ンクリメクトしていく。

上記作動の結果、当該１ライントツド記録に際して、記
録ヘッド１の各発熱抵抗体は、第４図に示ずように、 階調（１）についてｔ２１ 階調（２）についてｔ２１＋ｔ２２ 階調（３）についてｔ１１トｔ２２＋ｔ２３のパルス幅
での電圧印加がなされる。そして、このときのドラｉ・
記録の濃度は当該印加電圧パルス幅に対して第３図に示
す特性Ｑ２に従ったものとなる。

上記のように本実施例によれば、１ライン分のドツト記
録に際して供給すべき総電流吊（Ｔに応じて第３図に示
すような各発熱抵抗体に対する印加電圧パルス幅の特性
を変更づるようにしたため、記録ドツトパターンが種々
変化しても、サーマルヘッド１１に対する同じ階調デー
タでの供給エネルギー（印加電圧×印加時間の値に比例
した値）の変化を極力小さいものとすることができる。

尚、上記実施例では、１ラインのドツト記録を行なう前
に、供給総電流ωＩｔの演算及び各階調での印加電圧パ
ルス幅の決定等の処理を行ない、当該ラインのドツト記
録に際してその決定したパルス幅での電圧印加制御を行
なうようにしたが、その他、決定した印加電圧のパルス
幅での制御を次のラインにおけるドラ１−記録に際して
行なうようにすれば、当該供給総電流苗■１の演算及び
各、１！！５調での印加電圧パルス幅の決定等の処理が
電圧印加制御と並列的に実行することが可能となる。

このように決定した印加電圧のパルス幅での制御を次の
ラインにおけるドツト記録に際して行なうようにしても
、通常は記録ドツトパターンの大きな変化がないものと
して扱えることから、実際問題として不都合は生じない
。

また、電圧印加の状態として印加電圧値を用いることも
可能である。この場合、一度にドツト記録する際の記録
ヘッドにおける各発熱抵抗体に対する印加電圧値を個々
にｉ＋１１御するのではなく、全体として制御するのが
現実的である。ざらに、この場合、同時に上述したよう
な印加電圧時間の制御も併用ずれば効果的である。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、記録ドツト
パターンが種々変化してら記録ヘッドの各発熱抵抗体に
対する同じ濃淡情報での供給エネルギー変化を極力小さ
くすることができるようになるため、記録ドツトの濃度
再現がより精度の良いｂのとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明に係る多階調感熱記録装首の一列を示すブロック図、
第３図は記録濃度と印加電圧パルス幅との関係を示ず特
性図、第４図は各階調データと印加電圧パルス幅との関
係を示す図、第５図は記録１１２度と印加電圧パルス幅
との関係を示す図、第６図は従来の５Ａ置にＪ３ける各
階調データと印加電圧パルス幅との関係を示す図である
。 １・・・記録ヘッド ２・・・電源 ３・・・供給エネルギー推定手段 ４・・・電圧印加制御手段 １０　（１）、　１．０　（２）、・・・、１０（ｎ）
・・・発熱抵抗体 特許出願人　　　富士ゼロックス株式会社代理人　　弁
理士　　中村　智廣（外２名）１：に詐ヘッ１ 昌３因 第４図 階！１（６３）−」−一一一一−８←］−県５＠ １６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画素対応の発熱抵抗体を複数備えた記録ヘッドの各発熱
   抵抗体に対して当該画素対応の濃淡情報に応じた電源か
   らの電圧印加によるエネルギー供給制御を行ない、この
   供給エネルギーに応じた濃度のドット記録を行なう多階
   調感熱記録装置であって、一度にドット記録を行なうべ
   き各画素に対応した濃淡情報に基づいて当該ドット記録
   に際して要するエネルギー供給総量を推定する供給エネ
   ルギー推定手段と、この供給エネルギー推定手段での推
   定値に基づいて各濃淡情報での発熱抵抗体に対する電圧
   印加の状態を決める電圧印加制御手段とを備えたことを
   特徴とする多階調感熱記録装置。