JPS60168669A - サ−マルヘツド駆動装置 - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明はサーマルヘッドを用いて熱的な記録を行う記録
装置、あるいはサーマルヘッドを用いて磁化潜像を形成
しこれを利、用して表示を行う表示装置に用いられるサ
ーマルヘッド駆動装置に係わり、特にサーマルヘッドを
分割駆動する装置において、画像濃度の均一化を図った
サーマルヘッド駆動装置に関する。

〔従来技術〕

多数の単位発熱体を通常−列に配置して成るサーマルヘ
ッドは、画データに応じてこれらの単位。

発熱体を選択的に発熱させることができる。これによっ
て発生した熱パルスは、感熱記録装置あるいは熱転写記
録装置では画像の記録に用いられ、ある種の表示装置で
は磁化潜像の形成に用いられる。

ところでこのような装置では、サーマルヘッドを１ライ
ン分一度に駆動すると、そのラインにおける印字ドツト
の比率（以下黒比率という）によって電源の消費する電
力が大きく変化する。このため例えば黒のラインを印字
する場合のように多くの単位発熱体が一度に通電される
場合には、（ｉ）電源とサーマルヘッドの間で大電流が
流れ、電源供給ラインや供給電圧をドライブするドライ
バの部分でかなりの電圧降下が発生ずる。これにより各
単位発熱体に印加される電圧が低下してしまい、画像濃
度が低くなるといった現象を生じさせる。また、（ｉｉ
　’＞最大消費電力に相当する電源容量をもったサーマ
ルヘッド駆動用電源を必要とするので、装置が大型化し
、またコストの低減を図ることができない。

このような問題点を解決するために、サーマルヘッドを
分割駆動すると共に、印字ビット（黒ドツト）の割合に
応じてその電圧ドロップの補正を行うサーマルヘッド駆
動装置が提案されている。

第１図はこのような装置の概略を表わしたものである。

この装置には図示しないデータ源からシリアルな画デー
タ１１が送られてくる。この画データ１１はラインバッ
ファ１２に蓄積される一方で、カウンタ１３によって印
字ビットが１ラインごとに計数される。計数結果１４は
、制御部１５に送られる。制御部１５では、１ラインに
占める印字ビットの割合が多いほど、サーマルヘッドの
発熱抵抗体１６に印加する印加パルスの時間幅を長く設
定する。

一方、ラインバッファ１２に一旦蓄えられた画データ１
１は、シフトレジスタ１７にセットされ、シリアル−パ
ラレル変換されて、発熱抵抗体１６の単位発熱体を個別
駆動するためのドライバ（スイッチング回路）１８に供
給される。この装置で単位発熱体は４つのブロックＢ　
Ｌ　、１〜ＢＬ４に分かれており、４分割駆動が行われ
る。すなわち制御部１５の制御によって、まずブロック
ＢＬＩの単位発熱体が駆動され、この部分の記録または
表示（以下単に記録という。）が行われる。次にブロッ
クＢＬ２の単位発熱体が駆動され、その部分の記録が行
われる。以下同様にしてブロックＢＬ４までの単位発熱
体が駆動され、■ラインの記録が終了する。

この提案のサーマルヘッド駆動装置によれば、例えば１
ラインがすべて印字ビットの罫線部分を印字する場合で
も、印加パルス幅が長く設定されるので、この部分で画
像濃度が低下するおそれはない。

ところがこのサーマルヘッド駆動装置では、印字ドツト
の部分を斜線で表わした第２図に示すようなパターンを
記録しようとすると、黒の画像濃度が良好に再現されな
くなる。すなわちこのサーマルヘッド駆動装置では４つ
のストローブエリアＳＴ、〜ＳＴ４　によってサーマル
ヘッドがライン方向（図で横方向）に長さβずつ４分割
される。

このため、同図（Δ）に示すパターンで１ラインの黒比
率が５０％であるにもかかわらず、第１および第４のス
トローブエリアＳＴ、　、ＳＴ、の部分ではこれらが実
質的に１００％となり、印加電圧が低下して画像濃度が
十分でなくなってしまう。

同図（Ｂ）〜（Ｄ）に示す場合も、斜線で表わした印字
ドツトの部分で同様な現象が発生する。

従って同図（Ｅ）に示すように隣接するストローブエリ
アＳＴ、、ＳＴ２　間で黒比率が局部的に異なる場合に
は、これらの境界部分で濃度差が明確に表われてしまい
、異なった模様として認識されてしまうという問題が発
生した。

同図（Ｆ）の場合も他の部分と同様に１ラインの黒比率
が５０％の場合であるが、３種類の幅の帯状印字部分が
それぞれ異なった濃度で記録されることになった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に鑑み、サーマルヘッドをブロ
ック単位で分割駆動するとき、これらブロック間で画像
濃度に“むら”を発生させることのないサーマルヘッド
駆動装置を提供することをその目的とする。

〔発明の構成〕

本発明では、サーマルヘッドを構成する複数の単位発熱
体を複数のブロックに別けておき、単位発熱体をこれら
のブロック単位で時分割で駆動して熱的な記録または表
示を行う記録装置または表示装置において、ブロック単
位で印字データの割合を算定する印字割合算定手段と、
算定結果に応じ−にれらブｒ３ツクごとに印字エネルギ
を演算する印字エネルギ演算手段と、演算された印字エ
ネルギでこれらブロックごとに単位発熱体の通電制御を
行うサーマルヘッド駆動手段とをサーマルヘッド駆動装
置に具備させる。そして同時に通電制御される単位発熱
体ごＬに印字エネルギの制御を可能きする。

印字エネルギの制御は、印加パルスの時間幅の長短で行
ってもよいし、［４Ｊ加パルスの電圧を変更することに
よって行ってもよい。

〔実施例〕

以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第３図は本実施例のサーマルヘッド駆動装置の概略を表
わしたものである。この装置の分別回路２１には、転送
りロック２２に同期して、画データ２３が１ビツトずつ
供給される。この画データ２３は、１本の細長い発熱抵
抗体を２ドツト単位で２ドツト置きに発熱制御するため
に、図示しない信号処理回路で再編成されたデータであ
る。すなわちこのサーマルヘッド駆動装置を使用した記
録装置では、サーマルヘッドに電圧を印加するために２
種類の共通電極をもっており、第１の共通電極Ｃ１に電
圧を印加したときに、２ビツトお声に２ビツトずつ櫛歯
状に印字動作を行い、次に第２の共通電極Ｃ２に電圧を
印加したときに、残りの２ビツトずつ印字動作を行う。

このため画データ２３は、２ビット置きに２ビツトずつ
間引かれた形のデータ形式どなっている。

さてこの実施例の記録装置では、第２図で示した場合と
同様に１ライン（ラスタ）を４分割して、各ストローブ
エリアごとにブロヅ・り単位で印字動作を行う。このた
めに分別回路２２では、画データに含まれる印字データ
（黒データ）を、これらのストローブエリアごとに計数
する。

第４図はこのような動作を行う分別回路の内容を具体化
したものである。分別回路２１に供給された画データ２
３は、カウンタ２５に入力される。

また転送りロック２２は、エリア制御器２６に人力され
る。エリア制御器２６はライン同期信号２７と転送りロ
ック２２の供給を受けており、ライン同期信号２７に同
期しながら転送りロック２２を計数し、各ストロ−１エ
リアの計数開始時にリセット信号２８を出力し、カウン
タ２５のリセットを行う。また第１のストローブエリア
の画データ２３が供給されている時点で第１のエリアゲ
ート信号２９．のみをＨ（ハイ）レベルとし、第１のア
ンド回路３１．のゲートを開く。更に第２のストローブ
エリアの画データ２３が供給されている時点で、第２の
エリアゲート信号２９゜のみをＨレベルとし、第２のア
ンド回路３１２　のゲートを開く。以下同様にして第４
のアンド回路３１、までの４つのアンド回路３１＋　〜
３１４　のゲートを順に開閉制御する。

カウンタ２５は画データに含まれる印字データを計数し
、これが２５に到達するとパルス信号３２を出力して再
び零から計数を再開する。従って第１のアンド回路３１
．からは第１のストローブエリアにおける黒比率に応じ
たパルス信号３３゜が出力される。第２〜第４のアンド
回路３１２〜３１、からも、それぞれ第２〜第４のスト
ローブエリアにおける黒比率に応じたパルス信号３３２
〜３３．が出力されることになる。これらのパルス信号
３３□〜３３．はそれぞれ対応する４ビ又トカウンタ３
４．〜３４４　に入力され、計数される。

ところでこの実施例のサーマルヘッド駆動装置では、２
つの共通電極Ｃ，、Ｃ２それぞれについての編成後の画
データ２３は、８９６ビツトで１ラインを構成している
。従って各４ビツトカウンタ３４．〜３４．の出力する
計数値は最小で零であり、最大で８となる。

第５図はこの計数値と印字時におけるサーマルヘッドの
電源電圧の降下量（ボルト）を、黒比率と併せて示した
ものである。このように実施例のサーマルヘッド駆動装
置を使用した記録装置（あるいは表示装置）では、黒比
率が０％（計数値がＯ）のとき、降下電圧が２ボルトで
あり、黒比率が１００％（計数値が８）のきき、降下電
圧が４ボルトとなる。電圧の降下量が黒比率に比例しな
いのは、単位発熱体による直線的な電圧降下のみでなく
、スイッチングトランジスタによる非直線的な電圧降下
が発生ずることによるものである。

ところでこの記録装置では、単位発熱体に印加される電
圧が０．５Ｖ相違すると、画像濃度の違いが視覚的に識
別できる。従ってこの装置で“むら”を発生させないた
めには、電圧が０，５ボルト降下するたびに勺−マルヘ
ッド駆動装置の駆動ｉｆ；’Ｉ　（ＩＩＩ　４行い、単
位発熱体の熱エネルギの発生を制御する必要がある。本
実施例では、第５図に示すように電圧降下量に２ボルト
の幅が存在する。従ってザーマルヘッド駆′動装置位の
駆動制御は４段階に分けて行われることになる。

第３図に示す各４ビツトカウンタ３４．〜３４４からは
、この４段階制御の基礎となるそれぞれ３ビツトの計数
値３６１〜３６４が出力され、ラッチ３７に保持される
。保持された全部で１２ビツトの計数値データ３８は、
黒比率演算器３９のアドレス入力端子Δ０〜Ａ’ｌ　１
に入力される。黒比率演算器３９はＲＯＭ　（リード・
オンリ・メモリ）によって構成されており、それぞれの
計数値３６１〜３６４を基にして、各ストローブエリア
における単位発熱体の印加パルス幅を設定する。

第６図は計数値データ３８と印加パルス幅のり係を第１
のストローブエリアについて表わしたものである。アド
レス入力端子Δ０〜Ａ２における３ビツトのデータが１
０進数で０またはｌを表わしていれば、黒比率が４段階
中で最も低く、単位発熱体の印加パルスの電圧降下は最
小である。従ってこのときの印加パルス幅は、最短の１
．０ｍｓに設定される。この３ビツトのデータが１０進
数で６〜８を表わしていれば、黒比率が４段階中で最も
高く、単位発熱体の印加パルスの電圧降下は最大である
。従ってこのときの印加パルス幅は、最長の］、１５ｍ
５に設定される。これらの中間の値では、印加パルスも
それぞれ中間的な値をとることになる。

黒比率演算２Ｊ３９は、各ストローブエＩＪ　−）”に
ついて、同様の原理でそれぞれ４段階の印加パルス幅を
設定する。この実施例では、このように各ストローブエ
リ”ｒについて黒比率演算器３９の異なった゛ｒアドレ
ス用いて、印加パルス幅を設定している。これは次のよ
うな理由による、。

ずなわら、各ストローブエリアについて、サーマルヘッ
ド駆動用の電源が全く同一の電圧特性を示すものであれ
ば、印加パルス幅の設定を黒比率との関係で全く同一に
行うことができる。ところが電源によっては、内蔵のコ
ンデンサの容量等との関係で、ストｏ−ブごとにその出
力電圧が次第に低下していくものがある。このようなも
のについては、設定する印加パルス幅を次第に増長して
いく必要がある。また他の電源では、電圧がある程度降
下すると、その制御系の動作で元の電圧に回復するもの
もある。この場合には、中間の第２、第ニー３のストロ
ーフエＩＪ　’ｆで印加パルス幅が相対的に長く設定さ
れ、最初と最後の第１、第４のストローブエＩＪ　’７
”では相対的に短く設定される必要がある。電源はその
設計により各種の特性を示すので、特性に応じて各スト
ローブエリアにおける４段階の印加パルス幅が設定され
る必要がある。そこで電源の特性に応じた内容のＲＯＭ
が黒比率演算器３９として用意される。従って全ストロ
ーブエリアについてみれば、印加パルス幅は４種類より
も多くなることが当然想定されることになる。

黒比率演算器３９によって演算された印加パルス幅デー
タ４１は、ストローブエリアごとに順次出力され、パル
ス発生器４２に供給される。パルス発生器４２は与えら
れた印加パルス幅データ４１に対応した時間幅の印加パ
ルス幅信号４３を発生ずる。印加パルス幅信号４３はサ
ーマルヘッドドライバ４４に供給され、特定の共通電極
Ｃ３またはＣ２についての各ストローブエリアごとの印
加パルス４４が発生する。

サーマルヘッド４５は、画データ４６を転送りロック２
２に同期して内蔵のシフトレジスタに七ットする。画デ
ータ４６は画データ２３をその処理時間に対応させて遅
延させたものである。サーマルヘッド内のドライバは、
シフトレジスタにセットされた画データ４６の内容に応
じて各単位発熱体を選択的に通電させる。このとき、印
加パルス４４によってストローブエリアごとに通電時間
が制御され、画像濃度に゛むら”が発生ずることが防止
される。

第７図はある共通電極Ｃ１またはＣ２におけるこのよう
な装置の動作を図解したものである。同図ａはスタート
信号４７を示しており、この信号に同期して画データ２
３が分別回路２１に供給を開始され、各４ビツトカウン
タ３４□〜３４４の計数動作４８が行われる（第７図ｂ
）。この後の印字区間４９（同図Ｃ）において、各スト
ローブエリアＳＴ、〜ＳＴ４　に対応した印字パルス４
４１〜４４４が順次発生ずる（同図ｄ−ｇ＞。この例で
は第１および第４のストローブエリアＳＴ＋　、ＳＴ４
における印字パルス幅が第２および第３のストローブエ
リアＳＴ２、ＳＴ３　におけるそれよりも長い。これに
より、例えば第２図に示した（Ｂ）のパターンが“むら
”なく記録または表示されることになる。

なお以上説明した実施例では黒比率に応じて印加パルス
の時間幅を調整したが、印加パルスの電圧あるいはこれ
ら双方を調整することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば電源や線路の特性に
よらず画像をむ乞−なく再現することができるので、電
源を小型かつ経済的に製作することができる。また電源
とサーマルヘッドを接続する線路が長くなっても画像に
悪影響を与えることがなく、記録装置や表示装置の設計
が自由となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来提案されたサーマルヘッド駆動装置の概要
を示すブロック図、第２図はこの装置で画像の記録また
は表示を良好に行うことのできない各種パターンを表わ
したパターン構成図、第３図〜第６図は本発明の一実施
例を示すもので、このうち第３図はサーマルヘッド駆動
装置の概要を示すブロック図、第４図は分別回、路の回
路図、第５図は４ビツトカウンタの計数値および黒比率
と降下電圧の関係を示す特性図、第６図はＲＯＭのアド
レスと印加パルス幅の関係を示す黒比率演算器の人出力
特性図、第７図はサーマルヘッド駆動装置の動作例を示
す各種タイミング図である。 ２１・・・・・・分別回路、 ３４・・・・・・４ビツトカウンタ、 ３９・・・・・・黒比率演算器、 ４２・・・・・・パルス発生器、 ４４・・・・・・ザーマルヘッドドライバ、４５・・・
・・・サーマルヘッド。 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 （Ｄ）　（Ｅ）　（Ｆ） 第５図 計数値 ＲＯＭアドレス 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、ザーマルヘッドを構成する複数の単位発熱体を所定
   数のブロックに別けておき、単位発熱体をこれらブロッ
   ク単位で時分割で駆動して熱的な記録または表示を行う
   記録装置または表示装置において、前記ブロックごとに
   印字データの割合を算定する印字割合算定手段と、算定
   結果に応じてこれらブロックごとに印字エネルギを演算
   する印字エネルギ演算手段と、演算された印字エネルギ
   で前記ブロックごとに単位発熱体の通電制御を行う勺−
   マルヘッド駆動手段とを具備することを特徴とするサー
   マルヘッド駆動装置。 ２、サーマルヘッド駆動制御手段が単位発熱体に印加す
   る印加パルスの時間幅で印字エネルギを制御することを
   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
   駆動装置。 ３、サーマルヘッド駆動制御手段が単位発熱体に印加す
   る印加パルスの電圧値で印字エネルギを制御することを
   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
   駆動装置。