JPH0514620B2

JPH0514620B2 -

Info

Publication number: JPH0514620B2
Application number: JP59233338A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Moriguchi; Toshiji Inui; Masayuki Hisatake
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1984-11-07
Filing date: 1984-11-07
Publication date: 1993-02-25
Also published as: JPS61112663A

Description

【発明の詳細な説明】

「産業上の利用分野」本発明は熱的に記録またはデイスプレイ（以下
単に表示という。）を行う装置に使用されるサー
マルヘツドの駆動回路に関する。「従来の技術」感熱記録紙や転写型感熱記録媒体を用いて熱的
な表示を行う記録装置は、フアクシミリやプリン
タ等に広く用いられている。通常このような記録
装置では、単位発熱体（発熱要素）が一列に配置
されたサーマルヘツドを記録ヘツドとして用いて
いる。磁化潜像を利用して画像のデイスプレイを
行うある種の表示装置も同様である。サーマルヘ
ツドは表示用の画像を作成するために熱エネルギ
を発生するので、このエネルギに起因する画質劣
化の問題がある。１ラインごとにサーマルヘツド
を駆動して表示画の作成を行う表示装置では、画
質劣化の原因として次の５つのものが挙げられて
いた。サーマルヘツドの蓄熱。熱履歴データ。サーマルヘツドの基板温度。単位発熱体の抵抗値の相違。黒比率による電圧ドロツプ。このうちサーマルヘツドの蓄熱とは、表示パ
ターンによつて個々の単位発熱体の蓄熱状態が相
違することを指す。蓄熱状態は、単位発熱体の周
囲に配置された他の単位発熱体からも影響を受け
る。熱履歴データとは、主に１ライン前の表示
用情報の状態を指す。サーマルヘツドに印加する
電圧パルス（記録パルス）の幅や電圧値を変化さ
せて記録を行う感熱記録装置では、これら熱履歴
データが次ラインの記録に影響を及ぼす。サー
マルヘツドの基板温度とは単位発熱体を多数形成
した基板の温度を指す。単位発熱体の抵抗値の
相違とは製造上の原因による抵抗値のバラツキを
いい、１つのサーマルヘツド内での単位発熱体の
バラツキと各サーマルヘツド間における単位発熱
体の平均抵抗値のバラツキとがある。抵抗値には
かなりの幅がある。例えば前者は±25％程度であ
り、後者は抵抗値で200〜300Ωの範囲にもなる。
黒比率による電圧ドロツプとは、各ラインに占
めるいわゆる印字ドツト（黒ドツト）の割合によ
つて、単位発熱体通電時に電源電圧の降下する程
度が相違することをいう。電源電圧が低下すれ
ば、それだけ表示されるドツトの濃度も低下する
ことになる。従来から以上の要因の一部または全部を組み合
わせて熱エネルギを補正することが試みられてい
る。例えば発明者らはこれらについての補正を行
つた感熱記録装置やサーマルヘツド駆動回路を提
案している（特願昭58−179350号等）。第１０図は、この提案された感熱記録装置の一
例を表わしたものである。この感熱記録装置では、黒比率による電圧ド
ロツプをサーマルヘツドの蓄熱と熱履歴デー
タとをからめて熱エネルギの補正を行う。このた
めこの装置では、蓄熱状態演算器１１に現在記録
を行うライン（ラスタ）と過去に記録の行われた
ラインに関する周辺画データ１２を供給し、現在
記録を行う単位発熱体の蓄熱状態を演算させるよ
うになつている。演算出力１３はパルス幅演算器
１４に供給され、パルス幅メモリ１５から出力さ
れる前ラインのパルス幅情報T_i-1１６と共に演算
される。パルス幅決定回路１７は、演算出力１８
を基にパルス幅を暫定的に決定する。そしてアン
ドゲート群１９を制御し、５つのデータバツフア
２１〜２５に画情報印字データ２６を格納する。一方、画情報印字データ２６は第１のカウンタ
回路２７に供給され、計数される。計数結果２８
を基にして基本パルス幅決定回路２９は個々の単
位発熱体に対する記録パルスについての基本パル
ス幅を決定し、基本パルス幅信号３１を出力す
る。これに対して第２のカウンタ回路３２では、
データバツフアセレクト信号３３で各データバツ
フア２１〜２５の出力を選択しながら印字データ
３４の計数を行う。そしてこの計数結果３５を補
助パルス幅決定回路３６に供給し、各単位発熱体
に対する補助的な（追加的な）パルス幅を決定す
る。これにより出力される補助パルス幅信号３７
と前記した基本パルス幅信号３１は印字データ３
４の記録パルスのパルス幅として用いられる。以上この提案された感熱記録装置の概略を説明
したが、サーマルヘツドの蓄熱状態を演算する部
分について更に具体的に説明する。第１１図は、サーマルヘツドの蓄熱状態を演算
するための画データの配置を表わしたものであ
る。この図で最も下に配置されたデータ列ｉは、
これから記録を行おうとするラインにおけるデー
タを表わしている。またこれにより１つ上の列ｉ
−１はこれよりも時間的に１ライン過去のデータ
を表わしている。以下同様にして１番上のデータ
列ｉ−４は４ライン過去のデータを表わしてい
る。今、データ列ｉにおいて、図で×印を施した任
意のデータＤ０に着目する。このデータ（以下着
目データＤ０という。）は、現在印字処理すなわ
ち印加エネルギの算定をまさに行おうとする１つ
の単位発熱体に対応する。この場合、この周辺に
位置する合計10のデータd₁〜d₁₀は、蓄熱状態を
算出するための参照データ群である。これらの参
照データ群のうち着目データＤ０の印字に際して
比較的大きな熱的影響を及ぼすのは、着目データ
Ｄ０の属する単位発熱体に隣接した参照データ
d₁，d₂である。また最も大きな熱的影響を及ぼす
のは、１ライン前（過去）のデータ列ｉ−１にお
ける同一の単位発熱体についての参照データd₄で
ある。以上のように、着目データＤ０の印字に際
して蓄熱の影響を及ぼす各参照データは、着目デ
ータＤ０との配置関係に応じて重要度が異なつて
くる。そこで各参照データd₁〜d₁₀には、予め重みが
付けられ、印字状態にあるデータのみこれらを加
算して、その和から蓄熱状態を算出することとし
ている。重み付けは例えば次のようになる。

【表】このようにして加算された蓄熱データの数値に
応じて、着目データＤ０を印字する際の熱エネル
ギが設定される。すなわちサーマルヘツドの該当
する単位発熱体へ印加する印加パルスの時間幅や
電圧が調整され、熱エネルギの印加が行われるこ
とになる。ところでこの提案された装置では、第１０図で
示したように５ライン分のデータを用いて蓄熱状
態の演算を行つている。このような蓄熱状態の演
算の他に、将来の印字ラインあるいは表示ライン
の状態までも考慮しながら現在の印字を行おうと
すると、参照用のデータとして更に多くのライン
のデータが必要になる。一例として特願昭59−
088438号明細書では、第１２図に示すように６ラ
イン分のデータ列ｉ−４〜ｉ＋２を用いている。
ここで蓄熱状態の演算に用いられるデータ列は、
４ライン分ｉ−３〜ｉであり、先に示した装置の
それよりも減少している。「発明が解決しようとする問題点」このように従来のこの種のサーマルヘツド駆動
回路では、蓄熱状態の演算のために数ラインから
10ライン程度のデータを用いてきた。ところが近
時、表示画の作成が一段と高速化されるにつれ
て、かなり過去のラインの単位発熱体の発熱状態
が現在の表示画の作成に影響を及ぼすようになつ
た。従つて中間調の再現のためにデリケートな濃
度表現を行おうとすると、これが更に切実な問題
となつてきた。例えば黒の印字領域が連続した後で数ミリメー
トル程度の長さで白の印字領域が存在したとす
る。高解像度の表示を行うときは、これが数十ラ
インにも相当するが、高速印字を行う場合にはそ
の印字動作は十分の一秒あるいはそれ以下の時間
となる。従つてわずか10ライン程度の過去のデー
タでは、現在の蓄熱状態を十分把握できないこと
になる。ところが蓄熱状態の演算のために更に多
くのラインのデータを用いようとすると、大容量
のメモリが必要となり、装置がコストアツプし、
また大型化してしまうという欠点があり、実現が
困難であつた。また蓄熱状態の演算のためにデー
タを十分確保しようとすると、前記したような未
来の印字状態の配慮等のためのデータの確保が不
十分となるという問題もあつた。本発明はこのような事情に鑑み、十分過去のラ
インまで考慮して蓄熱状態の演算を行い、高画質
の表示画を得ることのできるサーマルヘツド駆動
回路を提供することをその目的とする。「問題点を解決するための手段」本発明では第１図に原理的に示すように、画像
の表示に用いられる画信号４１を入力し、サーマ
ルヘツド４２を構成する発熱体の現在における蓄
熱レベルを演算する蓄熱レベル演算器４３と、演
算された蓄熱レベルを将来の蓄熱レベルの演算の
ためのデータ４４として蓄熱レベル演算器４３に
帰還させる蓄熱レベルデータ帰還手段４５と、演
算された蓄熱レベルに応じてサーマルヘツド４２
の駆動のための印加エネルギを決定する印加エネ
ルギ演算器４６と、印加エネルギ演算器４６によ
つて決定された印加エネルギで個々の発熱体の発
熱を制御するサーマルヘツド駆動制御手段４７と
をサーマルヘツド駆動回路に具備させる。ここで
蓄熱レベルデータ帰還手段４５としては、例えば
蓄熱レベル演算器４３の演算結果の書き込みと読
み出しを行う蓄熱レベル記憶手段（メモリ）が用
いられる。本発明によれば、蓄熱レベルデータを帰還させ
て蓄熱レベルを演算するので、過去の状態を十分
配慮した蓄熱演算が可能となる。「実施例」以下実施例につき本発明を詳細に説明する。第２図は本実施例のサーマルヘツド駆動回路の
概略を表わしたものである。この装置には、図示
しない読取装置の平面走査によつて得られた画信
号５１がシリアルなデータとして供給され、図示
しないビデオクロツクに同期して周辺記録データ
メモリ５２に入力されるようになつている。第３図は周辺記録データメモリ５２の具体的な
構成を表わしたものである。画信号５１は２値化
されたビツトシリアルな信号列であり、ラツチ回
路５３で１ビツトずつ順次ラツチされた後、ライ
ンメモリ群５４内のｉ＋１ライン用メモリ５４_i+
_１に書き込まれる。ｉ＋１ライン用メモリ５４_i+1
は１ライン分だけ未来の画信号を蓄えておくメモ
リである。図示しないビデオクロツクに同期して
ｉ＋１ライン用メモリ５４_i+1から押し出された
１ビツトずつの画信号はラツチ回路５５でラツチ
され、ラインメモリ群内のｉライン用メモリ５４
_ｉとｉ＋１ライン用シフトジスタ５６_i+1に入力さ
れる。ｉライン用メモリ５４_iは現在記録を行お
うとするラインの画信号を蓄えておくメモリであ
り、このメモリから押し出された１ビツトずつの
画信号はラツチ回路５５でラツチされ、ラインメ
モリ群内のｉ−１ライン用メモリ５４_i-1とｉラ
イン用シフトレジスタ５６_iに入力される。以下
同様にしてラインメモリ群内ｉ−３ライン用のメ
モリ５４_i-3から押し出された１ビツトずつの画
信号はラツチ回路５５でラツチされｉ−３ライン
用シフトレジスタ５６_i-3に入力される。一方、先のラツチ回路５３でラツチされた画信
号はｉ＋２ライン用シフトレジスタ５６_i+2にも
入力される。従つて各シフトレジスタ５６_i+2〜
５６_i-3にはビデオクロツクに同期してそれぞれ
ｉ＋２〜ｉ−３ラインの６ライン分の画信号が１
ビツトずつ入力されることになる。各シフトレジスタ５６_i+2〜５６_i-3はそれぞれ
５段のシフトレジスタであり、ｉ＋２ライン用シ
フトレジスタ５６_i+2の３段目のフリツプフロツ
プ回路からは参照データＤ１５が出力される。ま
たｉ＋１ライン用シフトレジスタ５６_i+1の２段
目〜４段目のフリツプフロツプ回路からは、それ
ぞれ参照データＤ１４〜Ｄ１２が出力される。ｉ
ライン用シフトレジスタ５６_iの１、２、４、５
の各段のフリツプフロツプ回路からは、それぞれ
参照データＤ９、Ｄ２、Ｄ１、Ｄ８が出力され、
ｉ−１ライン用シフトレジスタ５６_i-1からは参
照データＤ４〜Ｄ８が出力される。更にｉ−２ラ
イン用シフトレジスタ５６_i-2とｉ−３ライン用
シフトレジスタ５６_i-3のそれぞれ３段目のフリ
ツプフロツプ回路からは、参照データＤ６および
Ｄ７が出力されることになる。これら参照データ
Ｄ１〜Ｄ１５とｉライン用シフトレジスタ５６_i
の３段目のフリツプフロツプ回路から出力される
着目データＤ０との記録面上の配置は第１２図に
示す通りである。未来の参照データＤ１２〜Ｄ１５は印加エネル
ギ演算器５７に供給される。また過去および現在
の参照データＤ１〜Ｄ１１は、蓄熱レベル演算器
５８にも供給される。蓄熱レベル演算器５８は着
目データＤ０の印字に際するその単位発熱体につ
いての蓄熱レベルHS_iを演算する回路部分であ
る。蓄熱状態の演算蓄熱レベル演算器５８はROM（リード・オン
リ・メモリ）を備えており、まず11ビツトの参照
データＤ１〜Ｄ１１をアドレス情報として蓄熱状
態X_iを演算する。第４図にはこの演算を行う
ROMの内容を表わしたものであり、横軸は各参
照データに重み付けを行つて加算した値を示して
いる。重み付けは、第１２図に対応した第５図に
示すように行われ、加算値の最大値は“455”と
なる。蓄熱状態X_iは蓄熱レベル演算器５８から供給さ
れる１ライン過去の蓄熱レベルデータHS_i-1と共
に蓄熱レベル演算器５８で演算され、現ラインの
蓄熱レベルデータHS_iが求められる。この蓄熱レ
ベルデータHS_iは蓄熱レベルメモリ５９で１ライ
ン分遅延されて蓄熱レベルデータHS_i-1として出
力される他、印加エネルギ演算器５７に供給され
て印加エネルギの演算に用いられる。ところで第６図は蓄熱レベル演算器５８におけ
る蓄熱レベルデータHS_iの演算の様子を説明する
ためのものである。今、仮に参照データＤ１〜Ｄ
１１の加算値が“305”であるとすれば第４図よ
り蓄熱状態X_iが“３”の段階となる。このとき１
ライン過去の蓄熱レベルデータHS_i-1が同じく
“３”の段階であれば、現ラインの蓄熱レベルデ
ータHS_iは“３”の段階のままに保持される。こ
れに対して蓄熱レベルデータHS_i-1が蓄熱状態の
著しい“４”の段階であれば、現ライン蓄熱レベ
ルデータHS_iは“４”にレベルアツプする。これ
とは反対に１ライン過去の蓄熱レベルデータ
HS_i-1が蓄熱状態の低い“１”の段階であれば、
現ラインの蓄熱レベルデータHS_iは“２”にレベ
ルダウンし、蓄熱がほとんどない状態では“１”
にまで低下した値となる。他の加算値についても
蓄熱レベルデータHS_i-1を用いて同様の演算が行
われる。蓄熱レベル演算器５８と蓄熱レベルメモリ５９
はループ回路を構成しており、蓄熱レベルデータ
HS_i-1が蓄熱レベル演算器５８に帰還されてい
る。従つて蓄熱レベル演算器５８によつて十分過
去の蓄熱状態まで考慮した演算が行われることに
なる。印加エネルギの演算さて印加エネルギ演算器は第７図に示すように
蓄熱状態からサーマルヘツドの印加エネルギを演
算する第１の演算器６１と、この演算結果を将来
の参照データ等で補正する第２の演算器６２を備
えている。この実施例のサーマルヘツド駆動回路
ではサーマルヘツドを構成する個々の単位発熱体
に印加する記録パルスの時間幅を変化させること
により、印加エネルギの制御を行つている。従つ
て第１の演算器６１の出力は記録パルスの時間幅
情報T_iAであり、第２の演算器６２がこれを修正
して最終的な時間幅情報T_iBを出力することにな
る。第１の演算器６１はROMによつて構成されて
おり、蓄熱レベルデータHS_i-1と参照データＤ１
〜Ｄ１１をアドレス情報として入力し、時間幅情
報T_iAを出力するようになつている。参照データ
Ｄ１〜Ｄ１１は先に説明した蓄熱状態X_iを演算す
るためのデータである。第８図は蓄熱レベルデー
タHS_i-1と蓄熱状態X_iとの関係でこのROMの内
容を表わしたものである。例えば先に示したように参照データＤ１〜Ｄ１
１の加算値が“305”であつたと仮定すると、蓄
熱状態X_iが“３”の段階となつている。このとき
蓄熱レベルデータHS_i-1が“３”または“４”で
あれば、蓄熱状態が進んでいるので記録パルスの
時間幅情報T_iAは0.6ｍsecとなる。これに対して
例えば蓄熱レベルデータHS_i-1が“０”であれ
ば、時間幅情報T_iAは0.9ｍsecに増加した値とな
る。他の蓄熱状態および蓄熱レベルデータHS_i-1
についてもこのように過去の蓄熱状態までも十分
考慮した時間幅情報T_iAが演算される。なおこの
時間幅情報T_iAは第２の演算器６２による時間幅
情報T_iBと同様に単位発熱体の通電が行われると
仮定した状態での時間幅を表わしており、いわゆ
る黒ドツトの印字が行われない単位発熱体では時
間幅情報T_iAにかかわらず記録パルスの印加が行
われることはない。記録パルスの印加の有無は着
目データＤ０の供給を受けるサーマルヘツド制御
器６４（第２図）が決定することになる。一方、第２の演算器６２では、合計４ビツトの
参照データＤ１２〜Ｄ１５によつて未来の印字状
態を予測し、未来判別情報F_iを出力する。この未
来判別情報F_iによつて時間幅情報T_iAの修正が行
われ、時間幅情報T_iBが求められることになる。
ここで未来判別情報F_iとは、例えば数ライン先の
記録がいわゆるべた黒の状態かあるいは黒白のエ
ツジ部分が出現するか等の印字状態の将来を把握
して、単位発熱体に対する印加エネルギの調整を
行おうとするものである。装置によつては、時間
幅情報T_iAを更に他の情報で修正してもよい。こ
のようなものとしては、サーマルヘツドの基板温
度情報や、個々の単位発熱体の抵抗値情報等が存
在する。第２の演算器６２から出力された時間幅情報
T_iBは、第２図に示すサーマルヘツド制御器６４
に供給される。サーマルヘツド制御器６４では、
先に説明したように着目データＤ０が印字状態を
表わしている部分のみ、それらの単位発熱体につ
いてそれぞれの時間幅情報T_iBで記録が行われる
ように記録パルスの印加制御を行う。このとき、
単位発熱体の同時に通電される比率すなわち黒比
率に応じて更に時間幅情報の修正を行い、印加エ
ネルギの調整を行うことも可能である。第９図はこのサーマルヘツド駆動回路の変形例
を表わしたものである。この装置の周辺記録デー
タメモリ７１は画信号５１を入力し、第１２図に
示す着目データＤ０および参照データＤ１〜Ｄ１
１を抽出する。参照データＤ１〜Ｄ１１は重み総
和演算器７２に供給され、第５図に示した重み付
けで重みの総和が求められる。重み総和データ７
３は印加エネルギ演算器７４と蓄熱レベル演算器
７５に供給される。蓄熱レベル演算器７５からは
蓄熱レベルデータHS_iが出力され、印加エネルギ
演算器７４に供給されると共に、蓄熱レベルメモ
リ５９に入力され、１ライン分だけ遅延されて蓄
熱レベルデータHS_i-1が作成される。印加エネル
ギ演算器７４では第８図に示した内容の演算を行
い、記録パルスの時間幅情報T_iAを作成する。この変形例によれば印加エネルギ演算器７４と
蓄熱レベル演算器７５が重み総和データ７３を重
複して作成する必要がない。「発明の効果」以上説明したように本発明によれば蓄熱状態を
十分正確に把握することができるので、画質を低
下させることなく表示画の作成を更に高速化する
ことができる。また黒比率の高い中間調画像につ
いてもインクの加熱による尾引き現象が発生する
ことがなく、また細線部分の線幅増大や中間調画
像の濃度増加等の不都合を解消させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成を示すブロツク
図、第２図〜第８図は本発明の一実施例を説明す
るためのもので、このうち第２図はサーマルヘツ
ド駆動回路の概要を示すブロツク図、第３図は周
辺記録データメモリの具体的構成を示すブロツク
図、第４図は蓄熱状態用のROMの内容を示す説
明図、第５図は蓄熱演算のための参照データの重
み付けを示す説明図、第６図は蓄熱レベルデータ
HS_iの算出原理を示す説明図、第７図は印加エネ
ルギ演算器のブロツク図、第８図は蓄熱レベルデ
ータHS_iから記録パルスの時間幅情報T_iAを算出
する原理を示す説明図、第９図はこのサーマルヘ
ツド駆動回路の変形例の要部を示したブロツク
図、第１０図は従来のサーマルヘツド駆動回路を
示すブロツク図、第１１図はこの従来の装置にお
ける蓄熱状態演算のための画データの配置を表わ
した配置説明図、第１２図は本発明の実施例等で
使用される参照データの配置を表わした配置説明
図である。４１，５１……画信号、４３……蓄熱レベル演
算器、４５……蓄熱レベルデータ帰還手段、４
６，５７，７４……印加エネルギ演算器、４７…
…サーマルヘツド駆動制御手段、５２……周辺記
録データメモリ、５８，７５……蓄熱レベル演算
器、５９……蓄熱レベルメモリ、６４……サーマ
ルヘツド制御器、７２……重み総和演算器。

Claims

【特許請求の範囲】１サーマルヘツドを１ラインずつ駆動するため
の画信号を画素単位で順次入力し、表示のための
処理を行うその画素に対応する画信号としての着
目データと表示上その着目データの周辺の予め定
められた所定範囲に位置する複数の画素に対応す
る画信号としての参照データとを一時的に格納す
る周辺記録データメモリと、この周辺記録データメモリに格納された前記着
目データに対応する画素の表示に及ぼす印加エネ
ルギの影響の度合いを前記参照データそれぞれの
重み総和データとして演算する重み総和演算器
と、前記サーマルヘツドの前記着目データに対応す
る画素を表示するための発熱体の現時点における
蓄熱レベルを前記重み総和データを用いて演算す
る蓄熱レベル演算器と、この蓄熱レベル演算器で過去に演算された前記
発熱体の蓄熱レベルを保持しておき現在の演算の
ためにこれを蓄熱レベル演算器に帰還させる蓄熱
レベルデータ帰還手段と、蓄熱レベル演算器によつて演算された前記着目
データについての蓄熱レベルと前記重み総和デー
タを入力して着目データに対応する画素が表示の
対象となるときの対応する発熱体が必要とする印
加エネルギを決定する印加エネルギ演算器と、この印加エネルギ演算器によつて決定された印
加エネルギで前記発熱体の発熱を行わせるか否か
を前記着目データに応じて制御するサーマルヘツ
ド駆動制御手段とを具備することを特徴とするサーマルヘツド駆
動回路。