JPH0143508B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パルス巾変調回路に関し、特に感熱
式電話フアクシミリ装置の熱ヘツド駆動回路に用
いて最適なものである。

感熱式電話フアクシミリ装置による伝送画像に
階調をつける方式が知られている。伝送信号とし
ては、画像の１ラインごとにシリアルで送られて
くる“１”“０”の画素信号が階調に応じて振巾
変調されている、いわゆるパルス振巾変調信号が
用いられている。またPCM信号も他の伝送方式
として検討されている。このような伝送信号を受
けて熱ヘツドにより多階調画像を形成するには、
入力情報に応じて熱ヘツドに加える電圧レベルま
たは電流量を制御して、熱ヘツドの熱量を加減す
る方式が一般的に用いられている。

第１図はこのような従来の方式のブロツク図で
ある。入力信号として上述のようなパルス振巾変
調信号が用いられる場合には、この入力信号は
Ａ／Ｄ変換器１においてデジタル信号に変換さ
れ、メモリー２に記憶される。メモリー２から
は、画像の１ラインまたは１ラインを数ブロツク
に分割した信号が同時に（パラレル）に読み出さ
れ、Ｄ／Ａ変換器３で電圧レベルに変換されてか
ら各熱ヘツドに供給される。従つてＤ／Ａ変換器
３は、各ヘツドに対して必要であり、その総数は
１ラインの画素数分またはこれを数ブロツクに分
割した画素分だけ必要になる。

またＤ／Ａ変換器３としては、重み抵抗回路を
用いた電流加算形の簡易Ｄ／Ａ変換器、ラダー抵
抗回路とオアアンプとを組合わせたＤ／Ａ変換
器、順次比較形等のIC化されたＤ／Ａ変換器等
が用いられる。重み抵抗回路を用いたものは、抵
抗のばらつきによつて各画素の階調にばらつきが
生ずる欠点があり、またラダー抵抗回路を用いた
ものは、各オペアンプのゲイン調整をする必要が
あり、調整が極めて煩雑である。またIC化され
たＤ／Ａ変換器は高価である。

そこで多階調画像の画素形成回路をデイジタル
化することが提案されている（例えば、特開昭54
−105912号）。この公開明細書には、入力の階調
画像データと基準クロツクを計数するカウンタの
出力とを比較回路で比較して、その一致出力に基
いて階調に対応したパルス密度信号を得ることが
示されている。

このような構成によれば、デイジタルの２値化
情報のみで熱ヘツド等を制御して階調のついた画
像を得ることができるが、熱ヘツドの抵抗エレメ
ントが多数並列に設けられている場合には、比較
回路をエレメント数分必要とし、回路構成が著し
く複雑になる。

本発明はこの問題にかんがみ、回路構成を大巾
に簡略化し、印字ヘツドのエレメントが多数並列
に設けられている場合でも、基本的には単一のエ
レメントのための階調印字パルス形成回路を用い
て、多数のエレメントに関し、階調印字パルスを
同時並列に供給し得るようにすることを目的とす
る。

本発明のパルス巾変調回路は、パルス巾変調す
べき複数の階調データを記憶するメモリRAM１
１と、第１のクロツクパルスCPに従つて最小基
準階調から最大基準階調までの基準階調データを
順次発生する第１のカウンタ７と、上記第１のク
ロツクパルスより十分に高い周波数の第２のクロ
ツクパルスCKにより駆動され、上記複数の階調
データに対するアドレス信号を発生する第２のカ
ウンタ１２と、上記第１のカウンタ７より発生さ
れる上記基準階調データの１階調と、上記第２の
カウンタ１２からのアドレス信号に従つて上記メ
モリ１１から読み出される複数の階調データの総
てとを比較した比較出力を順次発生し、各基準階
調ごとにこれを繰り返すコンパレータＣと、上記
複数の階調データに対応したアドレスを有し、上
記コンパレータの比較出力を受けて順次対応アド
レスに取込み、対応アドレスから上記複数の階調
データに対応したパルス巾変調出力を並列に得る
ラツチ回路１４とを具備する。

この構成によると、１つのコンパレータＣが時
分割で動作し、ラツチ回路と協働して複数の階調
データに対応した同時並列のパルス巾変調信号を
形成するので、回路構成が簡単となる。

以下本発明を実施例に基いて説明する。

第２図は本発明のパルス巾変調回路を適用する
ことができる感熱フアクシミリの熱ヘツド駆動回
路の原理的な回路図である。熱ヘツドは、例えば
１ライン分1280個の加熱抵抗素子を備えていて、
第２図のように各64個ずつ20ブロツクの抵抗素子
Ｒ１−１〜Ｒ１−６４，Ｒ２−１〜Ｒ２−６４…
…、Ｒ２０−１〜Ｒ２０−６４に分割されてい
る。各加熱抵抗素子には、セグメント駆動トラン
ジスタＱ１−１，Ｑ１−２……Ｑ１−６４……及
びダイオードＤ１−１，Ｄ１−２……Ｄ１−６４
……を夫々介して駆動電流が供給される。抵抗素
子Ｒ１−１……は、64個ずつ共通接続されて接地
され、また各セグメントトランジスタＱ１−１…
…のコレクタは64個ずつ共通接続されてブロツク
駆動トランジスタＱ１，Ｑ２……Ｑ２０に結合さ
れる。

各ブロツク駆動トランジスタＱ１，Ｑ２……
は、タイミング回路４から供給されるタイミング
信号Ｔ１，Ｔ２……（第３図Ｂ，Ｃ……）によつ
て順次時分割で駆動され、Ｔ１〜Ｔ２０で１ライ
ン分の線画像が形成される。なおタイミング回路
４は、画像伝送信号ａに含まれるライン同期パル
スSYNC（第３図Ａ）に同期して形成される。ま
た各ブロツク内のセグメント駆動トランジスタＱ
１−１，Ｑ１−２……は、コンパレータＣ１，Ｃ
２……Ｃ６４の出力によつて駆動される。各コン
パレータＣ１〜Ｃ６４の出力は、20個のブロツク
のセグメント駆動トランジスタのベースに共通に
接続される。

入力の画像伝送信号ａは、例えばパルス振巾変
調信号である。この入力信号ａは、Ａ／Ｄ変換器
１に供給され、デイジタル信号に変換される。
Ａ／Ｄ変換器１の出力（シリアル）は、メモリー
２に供給され、ここで１ブロツク内の素子数分の
64個のパラレルデータｄ１〜ｄ６４に変換され、
各コンパレータＣ１〜Ｃ６４に供給される。なお
各データｄ１〜ｄ６４は、夫々階調数ｎに応じた
２進符号である。なお入力の画像伝送信号が
PCM信号のときには、Ａ／Ｄ変換器１を介さず
に、入力信号が直接メモリー２に供給されてパラ
レル変換される。

一方、発振器５の出力を分周器６によつて分周
することにより、クロツクパルスCPが得られる。
このクロツクパルスCPはカウンタ７に供給され、
カウンタ７の出力は各コンパレータＣ１〜Ｃ６４
に並列に供給される。１ブロツクの駆動時間を第
３図のようにＴ、上記クロツクパルスの周波数を
ｆ、階調数をｎとすると、ｆはｆ＝ｎ／Ｔに設定さ れている。即ち、１ブロツクの駆動時間内の計数
値を全階調数に一致させている。

カウンタ７は、タイミング回路４からのリセツ
トパルスｔによつて、各ブロツクの駆動直前にリ
セツトされる。カウンタ７の出力が、コンパレー
タＣ１〜Ｃ６４に供給されている階調データｄ１
〜ｄ６４よりも小さいときには、第３図Ｄ，Ｅ…
…Ｆに示すように、コンパレータＣ１〜Ｃ６４の
出力は高レベルになつている。そしてカウンタ７
の出力が、階調データｄ１〜ｄ６４よりも大きく
なつた時点で、第３図Ｄ，Ｅ……Ｆに示すよう
に、コンパレータの出力が低レベルに落ちる。従
つて、コンパレータＣ１〜Ｃ６４の出力から、階
調に応じたパルス巾変調信号が得られ、これによ
つてトランジスタＱ１−１〜Ｑ１−６４がオンに
なつて、各抵抗素子Ｒ１−１〜Ｒ１−６４が加熱
される。なおドライブパルス巾は、階調データに
応じてＴ／ｎ、2T／ｎ……nT／ｎとなる。各抵
抗素子の発熱温度は、通電パルス巾に比例してい
るから、階調を表示した１ライン中の１ブロツク
の線画が得られる。次いで第２ブロツク、第３ブ
ロツク……と順次走査が行われ、20ブロツクが終
了した時点で、ラインフイードが行われ、次の線
画が形成される。

第２図の駆動回路によれば、Ｄ／Ａ変換器を用
いなくてよいので、回路がコスト安になると共
に、Ｄ／Ａ変換器の抵抗のばらつきによつて発色
のばらつきが生じるようなことがなく、またＤ／
Ａ変換器のオペアンプのゲイン調整も不要であ
る。また階調が異なる別のシステムに用いる場合
に、分周器６の分周比または発振器５の出力周波
数を変化させるだけで、階調数を簡単に変更する
ことができる。

次に第４図は本発明のパルス巾変調回路を適用
した熱ヘツド駆動回路の一実施例を示す。第２図
の駆動回路では、１ブロツクのセグメント数64個
のコンパレータＣ１〜Ｃ６４が必要であり、これ
では回路が複雑となり、コスト高である。第４図
はこの欠点を解消するようにしたものである。

第４図において画像伝送信号ａは、第２図と同
様にＡ／Ｄ変換器１でデイジタル信号に変換さ
れ、ランダムアクセスメモリーRAM１１に供給
され、１ブロツク分（64個）の階調データが記憶
される。RAM１１の内容は６ビツトのアドレス
カウンタ１２によつて読み出される。このアドレ
スカウンタ１２の動作クロツクCKは、発振器１
３から供給され、その周波数f_Aは、階調数に応じ
た計数値を形成するカウンタ７のクロツクパルス
CPの周波数の64倍以上（f_A／ｆ＞64）に設定さ
れている。即ち、カウンタ７の計数値が１つ増加
する間にアドレスカウンタ１２から64個分のアド
レスが形成され、64個分の階調データがRAM１
１から読み出される。

RAM１１の出力はコンパレータＣに供給さ
れ、カウンタ７の計数値と比較される。コンパレ
ータＣの動作は第２図と同じで、カウンタ７の計
数値がRAM１１の出力の階調データよりも小さ
いとき、高レベル出力が得られ、計数値が階調デ
ータより大きくなつた時点で低レベルに反転す
る。コンパレータＣの出力は、64エレメントのラ
ツチ回路１４に供給される。このラツチ回路１４
の64エレメントに対するアドレスは、アドレスカ
ウンタ１２の出力のアドレスで定まり、コンパレ
ータＣの比較動作（またはRAMからの読み出し
動作）と同期してラツチエレメントが選択されて
いる。

このようにして、カウンタ７の計数値が１つ増
加する間に、64個分の階調データの比較が行わ
れ、この動作が、階調数ｎに対応する回数（ｎ×
64個）だけ行われる。RAM１１に記憶された階
調データに応じてコンパレータＣの出力が低レベ
ルになると、このデータに対応するラツチエレメ
ントの出力が低レベルになる。この結果、ラツチ
回路１４から第３図Ｄ，Ｅ……Ｆと同様な64個分
のパルス巾変調パルスが並列に得られ、これらの
パルスは各抵抗セグメントのドライブパルスとし
て第２図のトランジスタＱ１−１，Ｑ１−２……
Ｑ１−６４のベースに夫々供給される。

この第４図の実施例では、RAM１１、ラツチ
回路１４、アドレスカウンタ１２及び発振器１３
が余分に必要であるが、コンパレータＣが１つで
よいので、回路構成が比較的簡単になり、より低
コストのシステムを構成することができる。

次に第５図は第４図の実施例の変形例を示す熱
ヘツド駆動回路の部分的なブロツク図である。一
般に、感熱紙の発色濃度特性は、ヘツド温度に対
してリニアではない。例えば、高濃度側では、低
濃度側と比較して、ヘツド温度の同じ変化分に対
して濃度の変化分が小さくなるような特性を有し
ている。またこれとは逆に低濃度の側で濃度変化
が少なくなることもある。また熱ヘツドに関して
も、その熱容量があるために、一定以上の電流を
流さなければ発色限界に達しない場合もある。ま
た人間の目の濃淡の視感上の特性は、高濃度側及
び低濃度側で一様でない。従つて第４図の実施例
のように階調変化とドライブパルス巾とを比例関
係に設定すると、送信側画像の階調が受信側で正
しく再生されない場合もある。

このため第５図の変形例では、上述の感熱紙の
特性、熱ヘツドの特性、目の特性等を吟味して、
階調とドライブパルス巾とが非線形に変化するよ
うにしている。これは第４図のカウンタ７に供給
するクロツクパルスCPの周期を適当な変化曲線
に従つて変化させることによつて実現できる。

第５図において、第２図のタイミング回路４か
ら得られる周期Ｔのタイミングパルスｔ（第６図
Ａ）がモノマルチ８に供給され、ここから第６図
Ｂに示すパルスｂが得られる。このパルスｂは積
分器９に供給され、第６図Ｃに示す三角波ｃが形
成される。この三角波は電圧制御発振器１０に供
給され、ここから第６図Ｄに示すような周波数変
調されたクロツクパルスCPが得られる。なお１
ブロツク駆動期間Ｔのクロツクパルスの総数は、
第４図と同様に階調数と等しい。このクロツクパ
ルスは第４図と同様にコンパレータＣに供給さ
れ、RAM１１の出力の階調データと比較され
る。

この結果、コンパレータＣ……からは第３図
Ｄ，Ｅ……Ｆと同様なパルス巾変調されたドライ
ブパルスが得られる。このドライブパルスは、階
調の高い方（高濃度側）に行くに従つて、パルス
巾が増加している。即ち、高濃度側で熱ヘツドの
温度変化率が大となり、これにより感熱紙の発色
特性等を補正した多階調画像が得られる。なお熱
ヘツドの発熱量は、ドライブパルス巾の積分値に
比例するから、第６図のようにクロツクパルス
CPの周波数を三角波状（１次式）に変化させた
ときには、ヘツドの発熱特性は２乗曲線に従つた
ものとなる。

ヘツドの発熱特性は、電圧制御発振器１０に供
給する制御電圧波形によつて任意に変更すること
ができ、第６図Ｃに示す三角波とは逆の傾斜を持
つ三角波を制御電圧としてもよく、また他の曲
線、折れ線等を制御電圧としてよい。

本発明は上述の如く、クロツクパルスを計数す
るカウンタの出力と階調情報を有するデイジタル
階調データとを比較して、カウンタ出力の基準階
調データと階調情報が一致したときに比較出力レ
ベルを変化させることにより、階調情報でもつて
パルス巾変調信号を得るようにした。また上記カ
ウンタの計数値が１つ増加する間に、全部の階調
データをメモリーから読出して、コンパレータに
おいて順次カウンタの出力の１つの基準階調デー
タと比較してデータ数分のラツチエレメント群の
対応するアドレスに比較結果を記憶させ、各ラツ
チ出力から階調のついた印字ドツトを形成するパ
ルス巾変調信号を得るように構成した。よつて従
来のようにＤ／Ａ変換器を用いて信号レベルで階
調表現する方式でなく、パルス巾変調でもつて多
階調のドツト印字ができるので、Ｄ／Ａ変換に伴
なう階調のばらつき等が発生しにくく、高品質の
印字画像が再現性良く得られる。またパルス巾変
調信号を発生させる回路の要部であるコンパレー
タが基本的には一つでよく、階調データを記憶す
るメモリとコンパレータ出力を記憶するラツチ回
路とをアドレスにより同期制御し、これによりコ
ンパレータを実質的に時分割動作させて、多数の
印字ドツトを形成するパルス巾変調信号を同時並
列に得ているので、回路構成が簡単で、低コスト
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の多階調画像フアクシミリの熱ヘ
ツド駆動回路のブロツク図、第２図は本発明を適
用すことができるフアクシミリ用熱ヘツド駆動回
路の原理的ブロツク図、第３図は第２図の各部の
信号波形図、第４図は本発明の一実施例を示す熱
ヘツド駆動回路のブロツク図、第５図は第４図の
変形例を示す要部ブロツク図、第６図は第５図の
各部の信号波形図である。 なお図面に用いた符号において、１……Ａ／Ｄ
変換器、５，１３……発振器、７……カウンタ、
１１……RAM、１２……アドレスカウンタ、１
４……ラツチ回路、Ｃ……コンパレータである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パルス巾変調すべき複数の階調データを記憶
   するメモリと、 第１のクロツクパルスに従つて最小基準階調か
   ら最大基準階調までの基準階調データを順次発生
   する第１のカウンタと、 上記第１のクロツクパルスより十分に高い周波
   数の第２のクロツクパルスにより駆動され、上記
   複数の階調データに対するアドレス信号を発生す
   る第２のカウンタと、 上記第１のカウンタより発生される上記基準階
   調データの１階調と、上記第２のカウンタからの
   アドレス信号に従つて上記メモリから読み出され
   る複数の階調データの総てとを比較した比較出力
   を順次発生し、各基準階調ごとにこれを繰り返す
   コンパレータと、 上記複数の階調データに対応したアドレスを有
   し、上記コンパレータの比較出力を受けて順次対
   応アドレスに取込み、対応アドレスから上記複数
   の階調データに対応したパルス巾変調出力を並列
   に得るラツチ回路とを具備するパルス巾変調回
   路。 ２ 上記基準階調データを発生する第１のカウン
   タに供給される上記第１のクロツクパルスを周波
   数可変発振器で発生すると共に、該周波数可変発
   振器の出力周波数を制御することにより上記パル
   ス巾変調出力と上記階調データとの関係を非線形
   となす様に構成した特許請求の範囲第１項に記載
   のパルス巾変調回路。