JPH02188272A - 多階調熱記録装置のヘッド駆動制御回路 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、多階調熱記録装置で使用するサーマルヘッド
の駆動制御回路に関する。

（ロ）従来の技術 従来、熱記録装置のサーマルヘッドのデータ入力回路と
制御回路の構成は、基本的にサーマルヘッドへのデータ
入力線及び制御信号線の本数を減らしたいため、第４図
のように発熱抵抗体（１０）の数と同じ段数のシフトレ
ジスタ（２０）及びラッチ／ドライバ（３０）を用いて
１本のデータ入力線と１本のシフトクロック線だけで、
サーマルヘッド上の全ての発熱抵抗体（１０）のオンオ
フを制御するのが基本である。熱記録装置の性能向上に
対応するため、特開昭６２−２８２６４号公報に開示さ
れているように、シフトレジスタを何個かに分割して別
々のデータ入力線を設けることにより、高速印写を可能
にするものや、発熱抵抗体を複数のブロックに分割して
時分割で発熱させるために、発熱制御用の複数のストロ
ーブ信号線を設けるものがある。

この様なサーマルヘッドの回路構成では、データの入力
をヘッド全体で順次ないし同期を取って行う。したがっ
て、抵抗値のばらつきムラなどの要因で生じる印写ムラ
を補正するために、個々の発熱抵抗体毎に通電発熱時間
の制御を行うためだけにも、ヘッド全体のデータを書き
替える必要がある。その結果、ヘッド上の回路の高速動
作が必要になるが、動作速度には上限があるので結局印
写速度が上げられなくなる。

一方、印写品質を向上させるために、特開昭６３−２０
９９５５号公報に開示されているように、個々の抵抗体
毎に印写時間や駆動電圧などを制御する方式のサーマル
ヘッドも種々提案されているが、これらは、発熱抵抗体
毎に種々の付加回路やデータ入力線・制御線をサーマル
ヘッド上に乗せなくてはいけないので、大型ないし高解
像度のサーマルヘッドの場合実現が困難であった。

（ハ）発明が解決しようとする課題 熱記録装置に用いられるサーマルヘッドには、ある時点
上に印写してきた履歴により発熱抵抗体の周辺の基板温
度が蓄熱により変化するという問題がある。蓄熱により
基板温度が変化すると同じ通電発熱時間でも発熱温度に
差が生じ印写濃度が一定にならない。また、印写の履歴
は部分部分により異なるので、蓄熱にむらがある。この
蓄熱のむらは、当然印写濃度のむらとなって、印写品質
の低下を招く。

本発明は、印写むらを抑え、かつサーマルヘッド等のコ
ストアップを招かないヘッド駆動制御回路を提供するこ
とをその課題とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、ドツト毎に異なる時間だけ通電発熱すること
により多階調の印写を行う多階調熱記録装置において、
印写データ入力用のシフトレジスタと抵抗体ドライブ用
ラッチを複数のブロックに分割してなるサーマルヘッド
と、サーマルヘッドの各ブロックの発熱抵抗体に対応す
る部分の基板温度を測定推測する手段と、１ライン分の
濃度階調データを格納し、サーマルヘッドのブロック単
位で任意の順序に読み出せるラインバッファと、各ブロ
ックの基板温度に対応した値を読み出せる様に隣り合っ
た２つの濃度階調間の通電発熱時間差を基本単位時間で
計数した値を階調数分だけまとめたデータを、必要電圧
ステップ幅で電圧変動範囲をカバーする種類だけ格納し
たＲＯＭテーブル群と、ブロック毎に現在の通電発熱ス
テップを示すカウンター群と、ブロック毎にＲＯＭテー
ブルから読み出された通電発熱ステップ時間のデータに
より各濃度階調毎の通電発熱時間を計時し対応するブロ
ックのラッチへシフトレジスタから印写データを転送す
るタイミングを制御するカウンター群と、ブロック毎に
現在の通電発熱ステップを示すカウンター群から読み出
されてくる現在印写中の濃度階調とラインバッファから
読み出されてくる印写するべき濃度階調を比較して次の
通電発熱ステップで発熱するドツトを決定しサーマルヘ
ッド・の対応するブロックのシフトレジスタに送り込む
手段と、次にどのブロックの発熱ドツトの決定を行うか
を制御決定する手段を備えたことを特徴とする。

（ホ）作用 蓄熱によるむらを補正するには、ブロック内では十分な
数のブロックに分割することにより行われ、ブロック間
のむらは、測定推測した各ブロックの基板温度にみあっ
た通電時間を選択できるＲＯＭテーブルを用意し、各ブ
ロック毎に最適な通電発熱時間で印写させることにより
行われる。

（へ）実施例 第２図に本発明に用いられるサーマルヘッドの構成を示
す。一般にシフトレジスタ（２１）、（２２）、（２３
）、　（２４）とラッチ（３１）、（３２）、（３３）
、（３４）と発熱抵抗体（１０）・・・から構成されて
いるサーマルヘッド（１）で多階調記録を行う場合は、
まず最高濃度の通電発熱時間を階調数分の通電発熱ステ
ップに分割する。次に、多階調印写データから個々の通
電発熱ステップにおいて個々のドツトが通電発熱するか
どうかの２値データを作成すれば、階調数分の２値デー
タの組ができあがる。

そこで、あらかじめ１番目の２値データを作成しながら
シフトレジスタ（３１）、　（２２）、（２３）、（２
４）にロードしてロードが終了した時点で、シフトレジ
スタ（２１）、（２２）、（２３）、（２４）からラッ
チ（３１）、（３２）、（３３）、（３４）へデータを
転送し、１番目の通電発熱ステップを行い印写をスター
トする。通電発熱ステップを実行している間に、次の２
値データを作成しシフトレジスタ（２１）、　（２２）
、（２３）、（２４）にロードしておく。そして、現在
実行中の通電発熱ステップの時間が経過すれば、シフト
レジスタ（２１）、（２２）、（２３）、（２４）から
ラッチ（３１）、（３２）、　（３３）、（３４）へ転
送し、次の通電発熱ステップを行い、再び次の２値デー
タを用意する。この様にして、ｌライン分の多階調印写
を実行する。

そこでこの実施例では、ヘッド全体がブロックｌ、ブロ
ック２、ブロック３、ブロック４の４つブロックに分割
され、ブロック毎に独立なラッチパルスとシフトクロッ
クがあり、４つのブロックに共通のデータ入力が一つ用
意されている。更に、ブロック毎の基板温度を測定する
検知器（６５）、（６６）、（６７）、（６８）が設け
られている。

このサーマルヘッド（１）を駆動する周辺回路を第１図
に示す。この回路では、サーマルヘッド（１）のシフト
レジスタ（２１）・・・へのロード動作（シフト）とシ
フトレジスタ（２１）・・・からラッチ（３１）・・へ
の転送動作を、４つのブロック毎に独立して行う。この
周辺回路には、ラッチパルスを発生させるための、ステ
ップカウンタ（４１）、　（４２）、（４３）。

（４４）、ＲＯＭテーブル（５１）、（５２）、（５３
）、（５４）、タイマ（６１）、（６２）、（６３）、
（６４）、温度検知器（６５）、（６６）、（６７）、
　（６８）が４組ある。

ステップカウンタ（４１）、（４２）、（４３）、（４
４）は、現在の通電発熱ステップが何番目かを示し、最
初はゼロクリアされている。４個のＲＯＭテーブル（５
１）（５２）、（５３）、（５４）には、必要温度範囲
を必要温度ステップ毎に分割した各基板温度に最適な通
電発熱ステップの時間が格納されている。従って、ＲＯ
Ｍテーブル（５１）（５２）、（５３）、（５４）は、
ステッカウンタ（４１）、（４２）、　（４３）、　（
４４）で示される現在２値化処理中の通電発熱ステップ
の番号と温度検知器（６５）、（６６）、　（６７）、
　（６８）から与えられるヘッドの基板温度２つの項目
によって選択される。

タイマ（６１）、（６２）、（６３）、（６４）には、
ＲＯＭテーブル（５１）（５２）、　（５３）、（５４
）から読み出された通電発熱ステップ時間をロードし、
各通電発熱ステップの時間を計時する。

２値化処理が終わって、処理結果が対応するシフトレジ
スタ（２１）、（２２）、　（２３）、　（２４）に格
納された後しばらくして、タイマ（６１）、（６２）、
（６３）、（６４）が一つ前の通電発熱ステップのタイ
ムカウントを終了する。この時、シフトレジスタ（２１
）、（２２）、　（２３）、（２４）からラッチ（３１
）、（３２）、　（３３）、（３４）へのデータ転送を
行い同時にＲＯＭテーブル（５１）、（５２）、（５３
）、　（５４）から読み出されている次の通電発熱ステ
ップの時間をタイマにロードし、更にステップカウンタ
（４１）、（４２）、（４３）、（４４）を進めて次に
２値化処理するステップ番号の値にし、２値化処理を再
びスタートできるようにする。

つまり、ｎ＋１番目の２値化処理を行いながら、ｎ番目
の通電発熱を行うという並列処理を行う。

２値化処理は、ステップカウンタ（４１）、　（４２）
、　（４３）、（４４）、バッファ（７１）、（７２）
、（７３）、　（７４）、ラインバッファ（８０）、ア
ドレスカウンタ（８５）、比較器（８６）により行う。

各動作を制御するマイクロプロセッサからなる制御回路
（９０）により選択されたブロックのステップカウンタ
（４１）、（４２）、（４３）、　（４４）の出力がバ
ッファ（７１）、（７２）、　（７３）、（７４）を通
して比較器（８６）へ入力される。

同時に１ライン分の印写するべき多階調データが格納さ
れているラインバッファ（８０）は、選択されているブ
ロックと対応する部分が制御回路（９０）により選択さ
れ、タロツクＣＫ（８７）に従って動作するアドレスカ
ウンタ（８５）に順次読み出されてくる多階調データが
比較器（８６）に送られる。

比較！（８６）では、印写するべき多階調データがステ
ップカウン（４１）、　（４２）、（４３）、（４４）
の値より大きい時にのみ対応するドツト（発熱抵抗体）
を通電発熱させる出力を出し、ブロックセレクト信号に
よりゲートを通じて与えられるシフトクロ・７りにより
対応するシフトレジスタ（２１）、（２２）、（２３）
、　（２４）にロードされる。

さて第３図に示すように、各ブロックの基板温度が異な
るため、ブロック４の濃度４の通電発熱ステップがスタ
ートしてから、ブロック２の濃度３の通電発熱ステップ
がスタートするような場合がある。このため２値データ
の生成は、濃度階調が増える順に行ったのではだめで、
通電発熱ステップが終了したブロックから行っていく必
要がある。そのための判断制御を制御回路（９０）が行
つ。

（ト）発明の詳細 な説明したように、本発明は、蓄熱によるむらを、ブロ
ック内で十分な数のブロックに分割することにより行な
うことで補正できると共に、ブロック間のむらは、測定
推測した各ブロック毎の基板温度にみあった通電時間を
選択できるＲＯＭテーブルを用意し、各ブロック毎に最
適な通電発熱時間で印写させることにより補正すること
ができ、印写品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例にかかり、第２図に示した
４分割方式のサーマルヘッドを駆動するための周辺回路
のブロック図、第２図は、４分割方式のサーマルヘッド
の構成図、第３図は、第１図の回路を用いて第２図の４
分割方式のサーマルヘッドを駆動した場合の各ブロック
の通電発熱時間のタイミング図と２値データ生成スケジ
ユールを示すタイムチャート、第４図は、基本的なサー
マルヘッドの構成図である。 （１）・・・サーマルヘッド、（１０）・・・発熱抵抗
体、（２０）、（２１）、（２２）、（２３）、（２４
）・・・シフトレジスタ、（３０）、（３１）、　（３
２）、（３３）、（３４）・・・ラッチ／ドライバ、（
４１）、（４２）、　（４３）、　（４４）・・・ステ
ップカウンタ、（５１）、（５２）、（５３）、（５４
）・・・ＲＯＭテーブル、（６１）、（６２Ｌ　（６３
）、　（６４）・・・タイマ、（６５）、（６６）、（
６７）、　（６８）・・・温度検知器、（７１）、（７
２）、（７３）、（７４）・・・バッファ、（８０）・
・ラインバッファ、（８５）・・・アドレスカウンタ、
（８６）・・・比較器、（８７）・・・ＣＫ発振器、（
９０）・・・制御回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ドット毎に異なる時間だけ通電発熱することによ
   り多階調の印写を行う多階調熱記録装置において、印写
   データ入力用のシフトレジスタと抵抗体ドライブ用ラッ
   チを複数のブロックに分割してなるサーマルヘッドと、
   サーマルヘッドの各ブロックの発熱抵抗体に対応する部
   分の基板温度を測定推測する手段と、１ライン分の濃度
   階調データを格納し、サーマルヘッドのブロック単位で
   任意の順序に読み出せるラインバッファと、各ブロック
   の基板温度に対応した値を読み出せる様に隣り合った２
   つの濃度階調間の通電発熱時間差を基本単位時間で計数
   した値を階調数分だけまとめたデータを、必要電圧ステ
   ップ幅で電圧変動範囲をカバーする種類だけ格納したＲ
   ＯＭテーブル群と、ブロック毎に現在の通電発熱ステッ
   プを示すカウンター群と、ブロック毎にＲＯＭテーブル
   から読み出された通電発熱ステップ時間のデータにより
   各濃度階調毎の通電発熱時間を計時し対応するブロック
   のラッチへシフトレジスタから印写データを転送するタ
   イミングを制御するカウンター群と、ブロック毎に現在
   の通電発熱ステップを示すカウンター群から読み出され
   てくる現在印写中の濃度階調とラインバッファから読み
   出されてくる印写するべき濃度階調を比較して次の通電
   発熱ステップで発熱するドットを決定しサーマルヘッド
   の対応するブロックのシフトレジスタに送り込む手段と
   、次にどのブロックの発熱ドットの決定を行うかを制御
   決定する手段を備えたことを特徴とする多階調印写する
   多階調熱記録装置のヘッド駆動制御回路。
2. （２）前記サーマルヘッドは、各ブロック毎に独立のラ
   ッチパルスを持つか、または任意の単一ブロックのみの
   ラッチパルスを有効にするパルス指定入力を持ち、更に
   各ブロック毎に独立のシフト用クロックを持つか、また
   は任意の複数ブロックのみのクロックを有効にするクロ
   ック指定入力を持ち、一方１組のデータ入力ラインを共
   有する結線構造を持つことを特徴とする請求項第１項に
   記載の多階調熱記録装置のヘッド駆動制御回路。