JPS6374664A - 感熱ヘツドの駆動回路 - 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】 以下の順序で本発明を説明する。

Ａ　産業上の利用分野 Ｂ０発明の概要 Ｃ従来の技術 り０発明が解決しようとする問題点 Ｅ１問題点を解決するための手段 Ｆ１作用 Ｇ、実施例 Ｇｚ、アンプ Ｇ！、Ａ−Ｄコンバータ Ｇ３．　フレームメモリ Ｇ４．ラインメモリ Ｇ６３階調カウンタ Ｇｅ、比較器 Ｇ７．データセレクタ Ｇ８．シフトレジスタ Ｇ９．ラッチ回路 Ｇ、。、アンド回路 Ｇｚ、）ランジスタ Ｇ１１　　ヘッド素子群 Ｇ１１．主要印字パルス発生回路 ＧＩ４．補助印字パルス発生回路 Ｇ１６．コントローラ Ｇｌｇ、作用 Ｇｌ？、他の実施例の説明 Ｈ０発明の効果 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、ビデオ信号の階調データをパルス幅変調しパ
ルス時間幅にて感熱ヘッドを制御する感熱ヘッドの駆動
回路に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、複数ビデオのディジタル信号から成る階調デ
ータをパルス幅変調しパルス幅にて感熱ヘッドの発熱を
制御する感熱ヘッドの駆動回路において、 前記階調データを主要ビデオ部と補助ビット部とに分割
し、前記主要ビット部を各階調を表わす基準信号と比較
することによりデコードしてパルス幅変調し、前記補助
ビット部を桁の重みに応じて所定のパルス幅にパルス幅
変調することにより、適正な発色濃度特性を維持しなが
ら転送データ量を少なくしプリンタの高速性を図ること
ができるものである。

Ｃ１従来の技術 例えば、感熱ヘッドを有する階調カラープリンタにおい
ては、ヘッド素子を駆動する時間によって色濃度を出す
ため階調データに応じたパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号
）にて感熱ヘッドを制御する感熱ヘッドの駆動回路が知
られている。このようなＰＷＭ信号でもって感熱ヘッド
を駆動する従来の駆動回路には二つの方式がある。

第一の方式は第４図に示されており、第４図においてい
、Ａ−Ｄコンバータ３はアナログ信号の階調データをコ
ントローラ４からの基準クロックにて４ビツトのディジ
タル信号に変換する。メモリ２０は、前記４ビツトの階
調データをコントローラ４からの書き込み信号によって
所定箇所に記録する。また、メモリ２０はコントローラ
４からの読み出し信号によって記録した４ビツトの階調
データを感熱ヘッドｌＯのシフトレジスタ１１に出力す
る。このシフトレジスタ１１へのデータ転送は、プリン
トする一水平ライン分のデータ（４ビツトのデータ）の
内、先づ最下桁のデータ（“１”および“０”のデータ
がｎ個）、この従来例では４桁目のデータ、がシフトレ
ジスタ１１にシリアルに出力される。そして、このデー
タに基くヘッド駆動が終ると、この下の桁のデータ（３
桁目のデータ）が出力され、これが最下桁まで行われて
−ライン分のデータ転送が終了する。

コントローラ４は、上述のようにＡ−Ｄコンバータ３に
基準クロックを出力する等の動作をすると共にラッチ＆
ドライブ回路２Ｉにストローブ信号を出力する。ラッチ
＆ドライブ回路２１は前記ストローブ信号のパルス幅だ
け前記シフトレジスタ２の記録内容をラッチし“Ｉ″の
データが記録されているレジスタ部に対応するヘッド素
子群１６のヘッド素子には通電され、“０″のデータが
記録されているレジスタ部に対応するヘッド素子１ｔｉ
１６のヘッド素子には通電されない。

前記ストローブ信号のパルス幅は、第５図に示すように
、桁の重みに応じて異なり４桁目のデータが“１”の場
合には８ｄの幅、３桁目のデータが“ｌ“の場合には４
ｄの幅、２桁目のデータが“１″の場合には２ｄの幅、
１桁目のデータがｌ″の場合にはｄの幅のストローブ信
号がそれぞれ出力される。而して、これらのストローブ
信号が組み合わされて１６階調の濃度を出すことができ
るよう構成されている（特公昭５７−１４３１５号公報
参照）。

第二の方式は第６図に示されており、前記第一の方式と
比較して同一構成の部分は図面に同一符号を付して説明
を省略し異なる構成部分のみを説明する。

即ち、メモリ２０は一水平ライン分の４ビツトの階調デ
ータを順次比較器７に出力する。また、階調カウンタ９
は、１階調口から１６階階調口での基準信号を順次比較
器７に出力する。比較器７は、メモリ２０からの一水平
ライン分（ｎｌｌｌ）の階調データＡを先づ階調カウン
タ９の１階調口の基準信号Ｂと比較し、Ａ≧Ｂのとき“
Ｉ”の出力を、Ａ＜Ｂのとき“０”の出力をシフトレジ
スタ１１に出力する。次に、再びメモリ２０からの一水
平ライン分（ｎ個）の階調データＡを比較器７に出力し
これを階調カウンタ９の２階調目の基準信号Ｂと比較し
その結果を感熱ヘッドＩＯのシフトレジスタ１１に出力
しこれを１６６階調目で繰り返す。

コントローラ４は、シフトレジスタｔｔへのデータの転
送が完了すると微少幅のストローブ信号をラッチ＆ドラ
イブ回路２１に出力する。ラッチ＆ドライブ回路２１は
ストローブ信号が立つと次のストローブ信号が立つまで
シフトレジスタ１１のデータをラッチする。また、次の
データも“ｌ”の場合には引き続いて通電されこれによ
り第７図に示すような１６階調の濃度を出すことができ
るよう構成されている（特開昭５１−１２３５１１号公
報参照）。

Ｄ０発明が解決しようとする問題点 ところが、第一の方式においては、−水平ライン分のデ
ータ転送量は（４Ｘｎ）個であるが、桁の重みに応じて
パルス幅変調するため第５図に示すように“１“のデー
タが離れて存する場合には駆動パルスが極端に離れた不
連続なＰＷＭ信号となる。

そのため、ヘッド素子の熱特性が第５図に示すようにな
り８ｄの幅を有する駆動パルスによる熱がほとんど放熱
してからｄの幅を有する駆動パルスが作用することとな
り連続した９ｄの幅を有する駆動パルスを作用させた場
合に比較して発熱量が少なくなる。従って、第８図にて
一点鎖線で示すように発熱濃度特性に歪みを生じ適正な
発熱濃度特性を得ることができないという欠点があった
。

第二の方式においては、上述したように連続したＰＷＭ
信号となるため可動パルスに対応する発熱量が得られ第
８図にて実線で示すように適正な発熱濃度特性を得るこ
とができるが、感熱ヘッド１０への一水平ライン分のデ
ータ転送ｍは（１６Ｘｎ）個となり前記第一の方式と比
較してはるかに多い。そして、階調数を２倍にすると、
データ転送量も二倍となりプリント時間も二倍になると
いう欠点があった。

そこで、本発明は適正な発色濃度特性を維持しつつデー
タ転送量を少なくしプリンタの高速性を図ることができ
る感熱ヘッドの駆動回路を提供することを目的とする。

Ｅ９問題点を解決するための手段 上記目的を達成するための本発明の構成は、複数ビット
のディジタル信号から成る階調データをパルス幅変調し
パルス幅にて感熱ヘッドの発熱を制御する感熱ヘッドの
駆動回路において、前記階調データを主要ビット部と補
助ビット部とに分割し、前記主要ビット部を各階調を表
わす基準信号と比較することによりデコードしてパルス
幅変調し、前記補助ビット部を桁の重みに応じてパルス
幅変調し且つ各々の桁のパルス幅を前記主要ビット部の
最小パルス幅に対して二分の一づつしだいに減少させた
パルス幅としたことを特徴とする。

Ｆ１作用 従って、主要ビット部のデータを各階調を表わす基準信
号と順次比較してパルス幅変調し、補助ビット部を桁の
重みに応じてパルス幅変調するので、たとえ不連続なＰ
ＷＭ信号が形成されても極端に間隔が離れたＰＷＭ信号
とならず、また、補助ビット部を桁の重みに応じてパル
ス幅変調するので、データ転送量も極端に多くならない
。

Ｇ、実施例 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

Ｇ８．アンプ 第１図において、入力端子ｌからは濃度情報がアナログ
化されたビデオ信号が入力され、このビデオ信号はアン
プ２に出力される。

このアンプ２は、前記ビデオ信号を増幅しこの増幅され
たビデオ信号はＡ−Ｄコンバータ３とコントローラ４に
それぞれ出力される。

Ｇ、、Ａ−Ｄコンバータ 前記Ａ−Ｄコンバータ３は、コントローラ４から基準ク
ロックが与えられ前記ビデオ信号（階調データ）を基準
クロックに基いて５ビツトのディジタル信号から成る階
調データに変換する。この５ビツトの階調データはパラ
レルにフレームメモリ５に送られる。

Ｇｓ、フレームメモリ このフレームメモリ５は、水平方向ｎドツト×垂直方向
ｍドツトのプリント画面に対応するメモリ容量を有しプ
リント画面全体の階調データ（１ドツト−５ビツト）を
コントローラ４の書き込み信号に基いて所定箇所に記憶
する。

Ｇａ、ラインメモリ ラインメモリ６は、前記水平方向の一ライン分の階調デ
ータ（１ドツト＝５ビツト）を一時的に記憶し、コント
ローラ４からのアドレス信号に基いて所定の階調データ
を下記するように分割して選択的に比較器７及びデータ
セレクタ８に出力する。

即ち、５ビツトの階調データを、第２図に示すように、
主要ビット部Ａと補助ビット部Ｂとに分割し、この実施
例では主要ビット部Ａは上位の４ビツトで補助ビット部
Ｂは下位の１ビツトで構成されている。そして、主要ビ
ット部Ａである上位の４ビツトは比較器７に出力され、
補助ビットＢである下位の１ビツトはデータセレクタ８
に出力される。

Ｇｓ、階調カウンタ 階調カウンタ９は、４ビツトから成る１階調口から１６
階階調口での各階調を表わす基準信号をコントローラ４
の制御信号に基いて比較器７に出力する。

Ｇ６．比較器 この比較器７は、ラインメモリ６からの階調データを階
調カウンタ９から送られてくる基準信号と比較し、階調
データが基準信号上り大又は等しいときはＨ信号を、階
調データが基準階調データより小さいときはＬ信号をデ
ータとして前記データセレクタ８に出力する。

Ｇ７．データセレクタ このデータセレクタ８は、前記ラインメモリ６からのデ
ータと前記比較器７からのデータとを選択的に人力しこ
れらのデータを感熱ヘッド１０のシフトレジスタ１１に
出力するもので、データの選択スイッチは補助印字パル
ス発生回路１２からの補助印字パルスにて切り換えられ
る。

Ｇｓ、シフトレジスタ 前記シフトレジスタＩＩは、ｎ個のヘッド素子Ｔｌ＋−
〜Ｔｌ（−ｎの各々の駆動、非駆動情報（駆動がＨ信号
、非駆動がＬ信号）を記憶できる記憶容量（ｎＸｌビッ
ト）を有し、前記データセレクタ８から送られてくるデ
ータをコントローラ４からのシフトクロックにて所定箇
所に記憶する。

Ｇ９．ラッチ回路 ラッチ回路１３は、コントローラ４からのストローブ信
号が人力されると前記シフトレジスタ１１の記憶状態を
ラッチしこの記憶状態を各々アンド回路１４□〜１４ｎ
に出力する。

Ｇ、。、アンド回路 この各々のアンド回路１４Ｉ〜１４ｎは、シフトレジス
タ１１の各々の駆動信号、非駆動信号とオア回路１５の
出力とが入力されていると共にその出力端子がトランジ
スタＴｒ＋〜Ｔｒｎのベース端子に接続されている。

Ｇ、、トランジスタ この各々のトランジスタＴｒ＋−Ｔｒｎは、そのコレク
タ端子が発熱体であるヘッド素子ＴＨ−１−ＴＨ−ｎに
接続され、また、そのエミッタ端子がアースされている
。

Ｇ１７．ヘッド素子群 ヘッド素子群１６は、水平方向の１ラインのドツト数に
対応する個数であるｎ個のヘッド素子Ｔ　Ｉ　−１〜Ｔ
Ｈ−ｎが並設されて成り、この各ヘッド素子Ｔ）Ｉ−１
〜ＴＩ−ｎには電源１７の電圧が印加されている。

Ｇ　１３．主要印字パルス発生回路 主要印字パルス発生回路１８は、主要ビット部Ａのデー
タがシフトレジスタ１１に転送されこのデータによりプ
リントを行う区間にＨ信号を前記オア回路Ｉ５に出力す
る。

Ｇ、４．補助印字パルス発生回路 補助印字パルス発生回路１２は、補助ビット部Ｂのデー
タがシフトレジスタ１１に転送されこのデータによりプ
リントを行う区間に、Ｈ信号を前記オア回路１５及びデ
ータセレクタ８に出力する。

この補助印字パルスのパルス幅は、前記主要ビット部Ａ
の最小パルス幅に対して二分の−となっている。

Ｇ　Ｉ５．コントローラ 前記コントローラ４は、前記した各ブロックの箇所で説
明した如く種々の動作をなすと共に前記したようにラッ
チ回路１３にストローブ信号を発する。このストローブ
信号は、データセレクタ８よリーライン分のデータ（ｎ
個）が全てシフトレジスタ１１に転送されると出力され
る。前記主要ビット部Ａのデータ転送に際しては１５本
のストローブ信号を出力し、最初のストローブ信号は主
要印字パルス発生回路１８の発する主要印字パルスの立
ち上がりと同時に出力され、又、隣り合うストローブ信
号の間隔は一定値ｄになっている。前記補助ビット部Ｂ
のデータ転送に際しては補助印字パルス発生回路１２の
発する補助印字パルスの立ち上がりと同時に出力される
。そして、このストローブ信号にて駆動データがラッチ
されているときには補助印字パルスの立ち下がりまでヘ
ッド素子ＴＩ（−１−ＴＨ−ｎが駆動され、補助ビット
部Ｂによるパルス幅は前記主要ビット部Ａの最小パルス
幅ｄの二分の−になる。従って、第２図にて示すように
、階調データ（００００１）が階調１のデータを、階調
データ（０００１０）が階調２のデータを、階調データ
（０００１１）が階調３のデータを、・・・・・・それ
ぞれ示すことになり階調データの大きさに比例したパル
ス幅の駆動パルスが得られる。

Ｇ２０１作用 以下、上記感熱ヘッドの駆動回路の作用について説明す
る。

入力端子１から入力したビデオ信号はアンプ２で増幅さ
れてＡ−Ｄコンバータ３及びコントローラ４に出力され
る。Ａ−Ｄコンバータ３はビデオ信号を基準クロックに
基いて５ビツトのディジタル信号から成る階調データに
変換する。Ａ−Ｄコンバータ３にて変換された一画面分
会ての階調データはフレームメモリ５に記憶され最初の
一水平うイン分の階調データがラインメモリ６に送られ
ここで一時的に記憶される。コントローラ４の読み出し
信号にて先づ、補助ビットＢのデータが読み出されデー
タセレクタ８を介してシフトレジスタ１１に送られる。

−ライン分のデータ（ｎ個）が全て送られるとラッチ回
路１３にストローブ信号が発せられると共に補助印字パ
ルス発生回路１２から補助印字パルスが発せられる。駆
動データが記憶されている場合には前記ストローブ信号
にてそのデータをラッチしアンド回路１４．〜１４ｎに
出力されてアンド回路１４．〜１４ｎがトランジスタＴ
ｒ、〜Ｔｒｎのベース電圧を印字してヘッド素子Ｔ　Ｉ
ｔ　−１−Ｔｉｔ−ｒには通電されない。前記ヘッド素
子ＴＨ−１〜ＴＨ−ｎへの通電は補助印字パルスが立ち
下がるまで行われる。

前記補助データがラッチされるとすぐにラインメモリ６
に記憶されている階調データの主要ビット部Ａが順次比
較器７に送られる。この比較器７には階調カウンタ９か
ら一階調目の基準信号が出力され、主要ビット部Ａのデ
ータと、基準信号とが比較され比較器７からＨ信号又は
Ｌ信号がデータセレクタ８を介してシフトレジスタ１１
に転送される。−水平ライン分のデータ（ｎ（ｉＪ　）
が全て転送されるとラッチ回路１３にストローブ信号が
発せられると共に主要印字パルス発生回路１８から主要
印字パルスが発せられる。そして、上述のようにＨ信号
が記憶されているレジスタ部に対応するヘッド素子ＴＩ
（−１〜ＴＨ−ｎは通電されＬ信号が記憶されているレ
ジスタ部に対応するヘッド素子ＴＩ（−１〜ＴＨ−ｎは
通電されない。

前記ストローブ信号が発せられシフトレジスタ１１のデ
ータがラッチされると、ラインメモリＡが順次比較器７
に送られる。比較器７には階調カウンタ９から二階綱目
の基準信号が出力され主要ビット部Ａのデータと基準信
号とが比較される。

比較器７から比較結果である信号がデータセレクタ８を
介してシフトレジスタ１１に転送されると、ソフトレジ
スタ１１内のデータが更新され、次のストローブ信号に
てそのデータがラッチされる。前のデータに引き続いて
駆動データが記憶されているレジスタ部に対応するヘッ
ド素子ＴＨ−１〜ＴＨ−ｎは引き続き通電される。又、
前のデータが駆動データで今回のデータが非駆動データ
である場合にはストローブ信号が立った時点でヘッド素
子７Ｈ−１〜ＴＨ−ｎへの通電はストップされる。

また、ラッチ回路１３に二番目のデータがラッチされる
と比較器７では３階調目の基準信号との比較が行われ上
記と同様の動作が行われ１６階調まで終了すると一水平
ラインのプリントが完了する。

而して、この実施例では、第２図に示すように、主要ビ
ット部Ａのデータから構成される連続した主要パルス部
と補助ビット部Ｂのデータから構成される補助パルス部
とが接続されて駆動パルスが構成されるため階調データ
に対応する発熱量が得られる。また、−水平ライン分の
ドツト数がｎ個であるプリンタにおいて、５ビツトの階
調データを送るのに補助ビット部Ｂのデータの転送量が
ｎ個、主要ビット部Ａのデータの転送量が１６Ｘｎ個（
実際は１５Ｘｎ個）であり従来の第二の方式によって転
送するのと比較して約半分の転送量でよい。

Ｇ、７．他の実施例の説明 次に、本発明の他の実施例について説明する。

この実施例の駆動回路ら前記実施例を説明する第１図の
ブロック図で説明され前記実施例と異なる構成部分のみ
を説明する。

即ち、この実施例では、Ａ−Ｄコンバータ３は６ビツト
のディジタル信号から成る階調データを作成する。この
階調データを上位の４ビツトから成る主要ビット部Ａと
下位の２ビツトから成る補助ヒツトＢとに分割している
。そして、この補助ビット部Ｂは下位２ビツト目のデー
タが先づシフトレジスタ１１に転送されると主要ビット
部Ａの最小パルス幅の二分の−の補助印字パルスが補助
印字パルス発生回路１２から出力される。最下位のデー
タがノットレジスタ１１に転送されるとさらにその二分
の−の補助印字パルスが補助印字パルス発生回路１２か
ら出力されるよう構成されている。

而して、上記実施例と略同様に駆動回路を作動させると
、第３図に示すような駆動パルスが得られる。即ち、第
３図に示すように階調データ（０００００１）が階調ｌ
のデータを、階調データ（００００１０）が階調２のデ
ータを、階調子データ（００００１１）が階調３のデー
タを、・・・それぞれ示すことになり階調データの大き
さに比例したパルス幅の駆動パルスが得られる。

この実施例においては補助ビット部Ｂのデータによる補
助パルス部が不連続となるが極端に離れることはなく階
調データに対応する発熱量を得ることができる。また、
−水平ライン分のドツト数がｎ個であるプリンタにおい
て、６ビツトの階調データを送るのに補助ビット部Ｂの
データの転送量が２Ｘｎ個、主要ビット部Ａのデータの
転送量が１６×ｎ個（実際は１５ｎ個）であり、従来の
第二の方式によって転送するのと比較して三の一弱の転
送量でよい。

Ｈ１発明の効果 以上述べたように本発明によれば、複数ビットのディジ
タル信号から成る階段調データを主要ビット部と補助ビ
ット部とに分割し、前記主要ビット部を各階調を表わす
基準信号と比較することによ部デコードしてパルス幅変
調し、前記補助ビット部を桁の重みに応じてパルス幅変
調し且つ各々の桁のパルス幅を前記主要ビット部の最小
パルス幅に対して二分の一づつしだいに減少させたパル
ス幅とし、双方のパルスにて感熱ヘッドの駆動パルスを
構成したので、適正な発色濃度特性を維持しながら転送
データ量を少なくしプリンタの高速性を図ることができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の実施例を示し、第１図は感
熱ヘッドの駆動回路、第２図は各部の出力波形図、第３
図は他の実施例を示す各部の出力波形図であり、第４図
乃至第８図は従来例を示し、第４図は第一の方式の感熱
ヘッドの駆動回路、第５図は第一の方式における主要な
階調データの駆動パルスと熱特性線図、第６図は第二の
方式の感熱ヘッドの駆動回路、第７図は第二の方式にお
ける主要な階調データの駆動パルスと熱特性線図、第８
図は通電時間と発熱濃度との特性線図である。 １０・・・感熱ヘッド、Ａ・・・主要ビット部、Ｂ・・
・補第５図 式丘中印弓ｒ月と４ｆ４ｉｉｊＬ、；Ｌ宴との隼青＋′
Ｉｌ：革命畢召α氾禾）第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数ビットのディジタル信号から成る階調データをパル
   ス幅変調しパルス幅にて感熱ヘッドの発熱を制御する感
   熱ヘッドの駆動回路において、前記階調データを主要ビ
   ット部と補助ビット部とに分割し、前記主要ビット部を
   各階調を表わす基準信号と比較することによりデコード
   してパルス幅変調し、前記補助ビット部を桁の重みに応
   じてパルス幅変調し且つ各々の桁のパルス幅を前記主要
   ビット部の最小パルス幅に対して二分の一づつしだいに
   減少させたパルス幅としたことを特徴とする感熱ヘッド
   の駆動回路。