JPS6282054A - 感熱記録ヘツド駆動回路 - 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】 （技術分野） 本発明は、感熱記録装置、例えばファクシミリやプリン
タに使用される感熱記録ヘッド（サーマル・ヘッド）に
関し、更に詳細には、電気信号から感熱紙上に再生され
る画像に複数のグレー・シェード（グレーの明暗の度合
い）を供給するため、感熱記録ヘッドの各加熱素子に与
えられる電気エネルギを制御する装置に関する。

（背景技術） 感熱記録用紙又は他の熱感知媒体を使用して熱的に記録
する感熱記録装置はファクシミリに広く使用されている
。その感熱記録装置において、感熱記録ヘッドは個別に
付勢される加熱素子から成る線状アレイによる記録に使
用される。加熱素子の各々への熱エネルギは個別に制御
され、加熱素子と記録用紙とが接触する点におけるドツ
ト状領域の濃度が決定される。典型的には１６のグレー
・シェードを含み、白と黒との間のグレー・シェードは
各加熱素子に訓えられる電圧の持続時間を制御すること
によって得ることができる。従来技術においては、同じ
グレー・シェードをプリントすることが望ましいすべて
の加熱素子は、必要なパルス持続時間の間開時に付勢さ
れ、所望のグレー−シェードを発生する。そのグレー・
シェードの記録の終了後、加えられるエネルギのパルス
持続時間は減少され、隣接のグレー・シェードが記録さ
れるべきすべての加熱素子に刃口えられる０　７１１１
えられるエネルギのパルス長を変えるこのプロセスは１
６ザイクルの間続けられ、それによって１６のグレー・
シェードの内に黒から白の範囲を供給する。１６のグレ
ー・シェードを順次プリントするこのプロセスでは所望
の速度よりも遅いプリント技術となる。その結果、熱エ
ネルギが夫々の加熱素子に与えられるより速いプリント
が得られるような感熱記録ヘッド駆動回路を改良する必
要が生じる。

（発明の概要） 本発明は、加熱記録ヘッドの複数の加熱素子の付勢全マ
ルチプレックスしてマルチプレックスされたグレー・ス
ケール記録を行う加熱記録ヘッド駆動回路を提供する。

本装置は、各加熱素子によって記録されるべきグレー・
シェードの濃度に従って、各加熱素子に直列マルチビッ
ト・データを与える。最も暗いグレー・シェードを発生
すべき加熱素子は次に明るいシェードよりも前に付勢さ
れ、そのようにして記録されるべきグレー・シェードの
数、典型的には１６のグレー・シェード（黒から白）に
ついて付勢される０付勢・くシス間に生しる熱時定数及
び冷却効果のため、隣接のグレー・シェードを発生する
加熱素子の付勢時間差は均一でなく、本発明の回路がこ
の非一様性を補償する。

本発明は、従来と同じ数のグレー・シェードであるが従
来必要であったよりも実質上掛ない時間でプリント可能
な装置を供給する。従来と同じ数のグレー・スケールを
有する画像を記録する時間は、加熱素子を付勢する本発
明の技術を使用することによって実質上半分にされる。

特に、本発明の装置は、複数の直列電圧パルスを発生す
ることによってプリントに必要な時間を減少させ、各加
熱素子に与えられる複数のパルス数は各加熱素子に与え
られるエネルギー従って各加熱素子によって発生すれる
グレー・スケールを決定するために制御される。このプ
ロセスは「マルチプレックスグ」ということができる。

更に、本発明の目的は、従来の回路に比較して複雑性を
実質上増加することなく、また回路のコストヲ上昇させ
ることなく記録スピードを実質上増大させることである
。

（実施例の説明） 第１図は本発明の感熱記録ヘッド（サーマル・ヘッド）
１駆動回路１０のブロック図である０データ・ソース１
１から与えられるデータは、１本の線（ライン）の０．
１Ｘ０．２朋（４Ｘ８ミル）の領域の１６のグレー・レ
ベルを表わす４ピッｌ−−ワードで、その１ラインは紙
送り装置１２の感熱紙に駆動回路１０によって記録され
る。データ・ソース１１は、制御回路７がスタート信号
に応答してライン７０に送出するクロック信号に従って
、記録装置の可視データである１ラインの１７２８のグ
レー・スケール領域に対応する１７２８の４ビツト働ワ
ード（０〜１５）を供給する。これらの１７２８の４ビ
ツト・ワードは、クロック拳ソース１４からのクロック
・パルスに応答して制御回路７から与えられる書き込み
信号及びアドレス・データに応答して、メモリ１３の連
続するアドレスに書き込まれる。その数値１７２８は、
市販の感熱記録ヒータ・ヘッド１５が記録装置の１ライ
ンに沿って一様に離間した１７２８の加熱素子９全有す
ることにより選定されたものである。

データ・ソース１１は、１７２８のワードがメモリ１３
に入力された後、書き込みを停止させる０１７２８ワー
ドは１ラインのグレー・シェード記録を構成する。プリ
ント・サイクルは、ソース１４からのクロック・パルス
に応答して制御回路７からのライン７２により与えられ
る読み出し信号及びアドレス・データによって、１７２
８組の４ビツト・ワードとして直列にクロック・アウト
されるメモリ１３０４ビツト・ワードで開始する。

こうして、１ワードの４ビツトはメモリ１３から並列に
読み出される。各４ビツト・ワードはディジタル・コン
パレータ８に直列に刀ロエラレ、コンパレータ８の他の
入力は制御カウンタ１６（モジュロ１５）によって与え
られる４ビツトーワードである。カウンタ１６は、デー
タΦノース１１がデータをメモリ１３にクロックに従っ
て送出した後、ソース１１からライン１１３に与えられ
る「エンド・オブ・データ・ライン」信号によって「１
５」にリセットされる。カウンタ１６がリセットされた
とき、ディジタルボコンパレータ８にライン１６２から
与えられる２進数は「１５」即ち（Ｊ、１１１．）２で
ある。ディジタルボコンパレータ８は、メモリ１３から
ディジタル・コンパレータに与えられる数が制御カウン
タ１６の数値と等しいか、又はそれより大きいとき、「
１」出力を供給する。こうして、メモリ１３の夫々のア
ドレスに記憶される１７２８の４ビツト・ワードがディ
ジタル・コンパレータ８に順次読み出されると、コンパ
レータ８の出力は１７２８ビツトの列で、各ピットは１
又はＯで、■は斂ｒ　１５　Ｊが記憶された（カウンタ
１６の計数がｒ１５Ｊ）メモリのアドレスで生じる。ソ
ース１１からメモリ１３に与えられた数値「１５」は、
記録用紙に与えられるべきグレー・シェードが最も暗い
グレー・シェード（黒）であることを意味し、これはメ
モリ１３の数値「１５」が読み出されたアドレスに位置
的に対応する加熱素子９の線状アレイに沿う位置の加熱
素子９において生じる。ディジタル・コンパレータ８の
出力に直列に与えられる１及び０は１７２８ビットＯシ
フト−レジスタ１７に直列に読み込まれ、そこで対応す
るラッチ１８に並列にロードされるまで記憶される。そ
のランチのいくつかを第１図に示す。レジスタ１７に対
するシフト（クロック）パルスは制御回路７からライン
７３上に与えられる。ラッチの数は、シフト拳レジスタ
１７の直列段数及びヒータ・ヘッド１５の１ラインの加
熱素子の数（図示実施例では１７２８）と同じである。

カウンタ１９（モジュロ１７２８）は、ライン７３上の
クロック・パルスに応答し、１７２８の計数値で（１７
２８の４ビツト・ワードがすべてメモリ１３から読み出
された後）、ワンショット・マルチバイブレータ２０に
１つのパルスを与え、このマルチバイブレータはラッチ
１８を付勢し各ラッチに対応して接続されたシフト・レ
ジスタ１７の段にある１又は０をラッチにロードする。

ヒータ・ヘッド１５は】７２８の線状に整列された加熱
素子９全含み、その各加熱素子はラッチ回路１８、ＡＮ
Ｄ回路２４、トランジスタ２５を介してシフト・レジス
タ１７の夫々の段に接続される。加熱素子９の１／４（
４３２）は「ヒーターヘッド・セグメント」を構成する
。

カウンタ１６にある数値「１５」は、またストローブ長
選択回路２１に与えられ、この回路２１はワンショット
・ストローブ轡マルチバイブレータ２３に与えられる出
力２２を有する。マルチバイブレータ２３は、トランジ
スタ２５を介して各刀ｎ熱素子９に接続されるヒータ惨
ヘッド番セグメント１５１のＡＮＤ回路２４の各々に出
力ラインＳＴ＋から出力パルスを供給する。−ＡＮＤ回
路２４への他の入力は、シフ）−レジスタ１７０段１〜
４３２に接続される夫々のラッチ回路１８から与えられ
る。ストローブ・パルスＳＴＩが終了すると、順次スト
ローブ・パルスＳＴ２　、Ｓｒ１及びＳｒ４がワンショ
ット争マルチバイブレータ２３によって発生され、夫々
ヒータ・ヘッド・セグメント１５２，１５３，１５４に
与えられ、各パルスはその前のパルスＳＴ、と同じ幅で
ある。４つの連続するストローブ・パルスＳＴＩ〜ＳＴ
４は、ヒータ・ヘッド１５の熱的制限のため必要であり
、それによってヘッド１５の素子９の１４りけ、即ちヒ
ータ・ヘッド−セグメント１５１゜１５２．１５３，１
５４の１つが１つのストローブ・パルスの間付勢される
。各ヘッド・セグメントを順次付勢するのに、レジスタ
１７の１７２８段のビット・データを使用し、紙送り装
置１２の用紙の幅を横断するレジスタ１７からの「１」
入力を有する各素子が順次加熱される。１つのグループ
の各ストローブ・パルス５Ｔｔ−８Ｔ４は、第２図に示
すように、グレー・シェード数ｒ１５Ｊ。

「１４」・・・・・・・・に対して同じ長さである。こ
こで、ｌ状態にあるラッチ１８の加熱素子９のみが付勢
され、数「１５」に対応するストローブＳＴｌ〜ＳＴ４
が各ＡＮＤ回路２４に加えられるとき、加熱素子９の下
の用紙に熱効果を生じさせることは注目スヘキである。

ヌトローブ・パルスｒ１５」によって付勢される加熱素
子９は、その下の用紙に「黒」のグレー・シェードを生
じさせる。カウンタ２６（モジュロ４）はストローブ・
ワンショットのマルチバイブレータ２３０４つのストロ
ーブ・パルスＳＴ＋〜ＳＴ４の終了時にライン２７に出
力パルス全発生し、制御カウンタ１６の計数値を数「１
４」にカウント・ダウンさせる。

制御カウンタ１６は新たに数「１４」全ディジタル・コ
ンパレータ８に供給し、この数はメモリ１３の１７２８
のメモリ・アドレスから読み出された数と比較される。

メモリ１３からのこの読み出しを実行するため、制御回
路７はカウンタ２６からのライン２７のパルスに応篭し
てメモリ１３にライン７２を通して読み出し指令を供給
する。

これまでと同様、メモリ１３の各アドレスに記憶された
数は、ディジタルψコンパレータ８によって制御カウン
タ１６によって与えられる計数値「１４」と比較される
。メモリ１３から読み出される数のうち、「１４」と等
しいか又は大きいすべての数は、制御カウンタ］６が数
ｒ　１５　」２収納していた場合に前述したと同様の態
様で、シフト・レジスタ１７の対応するアドレス位置に
１企与よる。シフト・レジスタ１７は前よりも多い１全
収納する。その理由は、基準数が「１５」よりも小さい
「１４」なのでディジタル・コンパレータ８によって与
えられるｌが多くなるからである。

こうして、計数値「１５」のとき付勢されなかった加熱
素子９のいくつかがここで初めて付勢される。これらの
新たに付勢される加熱素子は、基準数が「１５」であっ
たとき付勢され基準数が「１４」のときも付勢される素
子によって発生されたグレー・シェード（黒）よりも１
つのグレー・シェードだけ明るいグレー・シェードを記
録する。ストローブ長選定回路２１は、制御カウンタ１
６からの計数値「１４」に応答して、ライン２２を介し
て信号を供給し、それによってワンショット・ストロー
ブ・マルチバイブレータ２３は、制御カウンタが計数値
ｒ　１５　Ｊ’ｉ収納している時間に発生されるストロ
ーブ・パルス２３２の長すと少し異なる長さのストロー
ブ・パルス２３１を計数値「１４」に対して発生する。

パルス２３１゜２３２の長さの少しの差は、後述するよ
うに加熱素子９の記録の非線形性及び冷却性のためであ
る。

ストローブ長選定回路２１ば、夫々の数ｒ１５Ｊ。

「１４」、・・・・・・・・「０」に対して、ワンショ
ット・ストローブ・マルチバイブレータ２３のタイミン
グ回路に接続されるライン２２に異なる値のキャパシタ
ンスを与える。従って、パルスＳＴ、〜ＳＴ４から成る
各グループは、１つのグループ内では同じであるが、制
御カウンタ１６内に収納される計数値によって異なる。

制御カウンタ１６に計数値「１４」がある間に順次生じ
る４つのスト′ロープ５ＴＩ−８Ｔ４が夫々の加熱素子
９を加熱させた後、カウンタ２６はライン２７にパルス
全発生し、制御カウンタ１６に次に小さい計数値ｒ　１
３　Ｊｉ発生させる。前述したプロセスが制御カウンタ
１６の計数値「１３」〜「０」に対して継続される。計
数値「０」のとき、計数動作は終了する。カウンタ１６
の計数値ｒＯＪのとき、メモリ１３のすべてのアドレス
が１５回読み出され、１ラインのプリントφサイクルが
完了する。こうして、両極端のグレーシェード、即ち黒
及び白を含み１６のグレー・シェードに対して、計数値
１５〜ＩＫついて１５組のストローブΦパルス５Ｔｌ−
３Ｔ４が最も明るいグレー・シェードから最も暗いグレ
ー・シェード（黒）を均一の度合いで発生する。計数値
「０」でサイクルを終了すると、制御カウンタ１６は制
御回路７へのライン１６１にパルスを与え、こノ回路７
はメモリ１３へのライン７２に「書き込み」信号を、そ
してライン７０に信号を供給して、データ・ソース１１
をして記録されるべき次のラインのための新しい組のデ
ータをメモリ１３に読み出させる。それと同時に、ライ
ン１６１上のノくパルスが紙送り装置１２に信号を与え
て用紙を次のラインにまで進める。１ラインのグレー・
シェードに対するプリント・サイクルはこの時点で完了
し、回路は初期状態に戻る。プリント・プロセスは前述
の如くソース１１によって与えられる新しいデータにつ
いて続行され、用紙の順次のライン上に１６のグレー・
シェードでデータを記録する。

ここで、第３図を参照すると、従来技術により感熱紙上
に白から黒にわたって均一に分離した８個のグレー・シ
ェードを発生するための力ロ熱素子９の付勢の時間経過
が示される０この関係を表わした曲線３０は非線形でグ
レー・シェードの等しい増分を生じる時間はグレー・シ
ェードによって異なる。本発明のワンショット・マルチ
バイブレータ２３によって特定の加熱素子９に発生され
るパルスにわずかな時間のパルス間隔しか与えられと な磯伝定すると、第２図の第１パルス２３２の長さは第
３図の時間差（Ｔ７−Ｔｓ）に対応するであろうし、パ
ルス２３１の長さは時間差（Ｔ６−Ｔｓ）に対応し、そ
のようにして白のグレー・シェードまで続く。

しかし、記録装置の完全な１ラインを横切って記録装置
を付勢する刀Ω熱ヘッド１５は前述の理由で４つのセグ
メント１５１．１５２，１５３及び１５４に構成される
ので、ストローフ’７１Ｄ熱パルス２３２及び２３１の
間、そして、特定の加熱素子に加えられる後続のストロ
ーブ・パルス間に相当の時間がある。従って、第３図の
曲線３０は、加熱素子にエネルギカ靭口見られない時間
の間に加熱素子に生じる冷却効果を考慮に入れるよう修
正しなければならない。その結果、第３図の単調な曲線
３０の代りに、白から黒を含んだ８個のシェードにおい
てグレーの階調を均一にする曲線は、例えば第４図の曲
線４０１．４０２　であり、素子９の加熱パルス長ｔ１
＋ｔ２．・・・・・・・・・の後に冷却期間が続く。冷
却期間は、ヒーター・ヘッド１５をセグメントに配列し
ているので、その前の加熱パルスの長さの３倍である。

従って、白と黒の間に均一のグレー・シェードを得るた
め、付勢の間の冷却効果を考慮する必要があり、その結
果パルス２３１．２３２．・・・・・・・・は加熱が連
続である第３図のＴ７〜ＴＩの時間差と異なる。曲線４
０１゜４０２は、夫々ヒータｍ−ヘッド１５の長さに沿
って８個のグレー・シェードを含む２つの連続するライ
ンをプリントするのに必要な時間を表わす。

これに対し、第５図はヘッド１５の１セグメントに対す
る従来の加熱サイクルを示す。曲線５１１〜５１４及び
対応する時間Ｔ７〜Ｔ６はグレー・／ニードが減少する
（黒から白）プリントのためのものである。２ライン以
上のプリントは、本発明の方法を使用することにより従
来の方法による１→イ・／の７“））ソに／竺戸口）と
ハ２、団砧、１ハ賎聞（第４図）で行なわれる。

実際には、第４図の第１グレー争シェード−＋ｉの濃度
を測定する方法は、第４図の時間ｔｌに対応する最後の
パルス２３３の幅を決定するのに使用される。次に時間
長ｔ１のパルスｔｍえその後消勢期間３ｔ１をおいて付
勢パルスｔ２を加えることによって、グレー・シェード
≠２を検出しグレー轡シェード＋２を得る。ｔ２はスト
ローブ発生器によって与えられるパルス列の最後から２
番目のパルス２３１の長さである。このフ“ロセスは、
黒色が得られるまで続けられ、そのとき第２図のパルス
列の各パルス、即ちパルス２３２，２３１゜・・・・・
・・・・、２３３の幅が決定される。

本発明の説明を容易にするため、１つのメモリを有する
ものとして説明した。ただ１つのメモリを使用している
ので、用紙に記録する新たな情報がない場合情報がデー
タ・ソース１１からメモリ１３に転送される間、ある時
間が生じる。図示実施例では、情報はメモリからの１５
回の読み出し毎に１回だけメモリに送られるので、デユ
ティ・ファクタは充分高く、当業者には周知のピンポン
型メモリ（情報が１つのメモリに書き込まれる間、他の
メモリから読み出され、またはその逆の動作をする）を
使用するものに比較し記録速度は２〜３チ減少する。１
つのメモリ１３が図示実施例において使用されているけ
れども、本発明を使用する記録速度は従来のものよσま
だ約２倍速い。ピンポン型メモリの動作は当業者に周知
であるので、ピンポン型メモリを組込むように第１図の
回路を変更することは容易であり、それによって回路の
動作速度は数チ増力口する。

前述した如く加熱素子をセグメント化することによって
、いくつかの加熱素子だけが同時に加熱されるというこ
とが必要のない感熱記録ヘッドが存在する。その場合、
別のセグメントの加熱素子が加熱されるのを待つ間セグ
メントの加熱素子が冷却効果を受けないので、従来技術
に対する本発明の動作速度の比率は更に大きくなる。

本発明を実施例に従って説明したが、本発明の範囲内で
他の実施例が可能であることは当業者には明らかである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の駆動回路のブロック図である０第２図
は加熱素子を付勢するストローブ・パルスのタイミング
図である。 第３図は、従来使用されたプロセスにより各種のグレー
−シェードを得るためのストローブ−パルスの持続時間
を加熱素子の付勢時間の関数として示す。 第４図は記録用紙上に均一の間隔でグレー・シェードを
発生するためストローブ・パルス列のストローブ・パル
スの持続時間全順番に示す。 第５図は均一の間隔でグレー・シェードを発生するため
の従来の加熱素子の付勢法を示す。 （外５名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）プリント・データ源に接続される入力と、感熱紙
   上に順次ラインをプリントするための個々に付勢可能で
   ありまた加熱可能な加熱素子を含む感熱記録ヘッドに接
   続される出力と、を有する感熱記録ヘッド駆動回路であ
   つて、 前記プリント・データの各々の大きさを第１の所定値と
   比較し、その大きさが第１の所定値と等しいか又は大き
   いとき、前記プリント・データの各々に対応する第１の
   複数の信号を供給する比較装置と、 前記第１の複数の信号の各々を夫々の加熱素子に加え、
   各加熱素子に所定の期間電気エネルギを与える供給装置
   と、 前記第１の所定値をそれよりも小さい第２の所定値に変
   える変更装置であつて、前記比較装置が第２の複数の信
   号を供給し、前記供給装置が前記第２の複数の信号を前
   記加熱素子に供給する、変更装置と、 から構成され、前記変更装置が順次より小さい所定値を
   前記比較装置に供給し、前記比較装置から複数の信号を
   順次供給し、前記供給装置が前記複数の信号を順次加熱
   素子に加える、感熱記録ヘッド駆動回路。