JPS59129175A - サ−マルヘツド駆動回路 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はファクシミリあるいはプリンタ等のサーマルヘ
ッドを使用した記録装置に用いられるナーマルヘッド駆
動回路に関する。

［従来技術］ 例えばファクシミリ受信機には、装置の小型化等の要請
から、サーマルヘッドを使用した感熱記録方式による記
録装置が広く用いられている。

第１図は従来用いられたこのような記録装閤の一例を表
わしたものである。この装置のナーマルヘツドＳはその
基板上に１本の細長い発熱体１１を配置している。発熱
体１１上には、所定の間隔を置いて２種類のリード線１
２．１３の一端がそれぞれ交互に接続されている。この
うら一方のリード線１２の他端は、シフトレジスタ・ド
ノイバ１４の並列信号出力端子にそれぞれ接続されでい
る。また他方のリード線１３は、それぞれ夕応して設け
られたダイオード１５を介して、交互に第１の共通電極
Ｃ１あるいは第２の共通電極Ｃ２に接続されている。第
１の共通電極Ｃ１には、シーケンスコントローラ１７か
ら出力される第１の制御信号１８−１によりオン・オフ
制御される第１のスイッチ回路１９−１を介して、電踪
２１から所定の電圧が印加されるようになっている。同
様に第２の共通電極Ｃ２には、第２の制御信号１８−２
によりオン・オフ制御される第２のスイッチ回路１９−
２を介して、所定の電圧が印加されるようになっている
。

この記録装首のシーケンスコントローラ１７には、第１
および第２の印字データ２２−１．２２−２が交互に供
給される。これらの印字データ２２−１．２２−２は、
１ライン分のシリアルな印字データ列を２ビツトずつ櫛
歯状に断続させて構成した、互に相補的なデータ列であ
る。今、あるラインの記録を行うために、第１の印字デ
ータ２２−１がシーケンスコントローラ１７を介してシ
フトレジスタ・ドライバ１４にセットされたとげる。こ
れから例えば１ｍ秒の間、第１の制御信号１８−１によ
って第１のスイッチ回路１９−１の接点がオンになる。

このとき第１の共通電極Ｃ１に電圧が印加され、発熱体
１１上の各リード線１２．１３で区画された発熱要素が
２つずつ（両端ては１つ）、２つ置きに駆動され、１ラ
インの半分に相当する感熱記録が行われる。次に第２の
印字データ２２−２がシフトノジスタ・ドライバ１４に
セットされる。このとき第２の制御信号１８−２によっ
て第２のスイッチ回路１９−２の接点が所定時間だけオ
ンになる。これにこり発熱体１１上の残りの発熱要素が
駆動され、１ラインの残りに相当する感熱記録が行われ
る。このようにして１ラインの記録が終了すると、次の
ライン以降の記録動作が同様にして繰り返される。

第２図は、このように１本の発熱体で記録を行う場合に
おける各発熱要素に流れる電流の様子を説明するための
ものである。第１図に示したジフトレジスタ・ドライバ
１４は、並列信号出力端子の数だけのスイッチとして等
価的に表わすことができる。今、図示のように第Ｎ番目
−第Ｎ＋２番目の３つのスイッチ１４（Ｎ）〜１４（Ｎ
＋２）に着目する。４本のリード線１３（Ｎ）〜１３（
Ｎ＋３）がこれら３つのスイッチ１４（Ｎ）〜１４（Ｎ
＋２）に直接関係をもつものである。第Ｎのリード電極
１３（Ｎ）と第Ｎ＋３のリード電極１３（Ｎ＋３）に挾
まれた発熱要素に順に（１）〜（６）の番号を付してお
く。今、第１のスイッチ回路１９−１の接点がオンにな
っているものとし、電圧Ｖｃｃが第１の共通電極Ｃ１に
印加されているとづる。リード線１３（Ｎ＋２）につい
て考えてみると、スイッチ１４（Ｎ＋２）がオンになっ
ているとき記録電流ｉ（Ｋ）が流れ、発約要素（５）が
発熱する。これにより、この部分で印字が行われる。

一方、スイッチ１４（Ｎ＋１）がオフになっていれば、
発熱要素（４）には記録電流ｉ（Ｋ）が流れず、この部
分で印字が行われない。ところが図示のようにスイッチ
１４（Ｎ）がオンになっている場合には、リード線１３
（Ｎ＋２）からスイッチ１４（Ｎ）に洩れ電流ｉ（Ｍ）
が流れる。これにより３つの発熱要素（２）〜（４）が
印字に至らない温度に発熱づる。

各発熱要素（１）〜（６）の抵抗値が総て等しいとし、
その値をｒとする。この場合、２つの発熱要素（１）、
（５）ではｉ（Ｋ）２ｒの発熱が行われるが、他の３つ
の発熱要素（２）〜（４）ではそれぞれ１／９・ｉ（Ｋ
）２ｒの発熱が行われる。すなわち洩れ電流が存在する
と、その発熱要素に通常の発熱量の１／９の発熱が生じ
ることになる。３つのスイッチ１４（Ｎ）〜１４（Ｎ＋
２）が同一の接点状態であるとすれは、第２の共通電極
Ｃ２に電圧Ｖｃｅが印加されると、２つの発熱要素（２
）、（６）で記録電流による発熱が生じる。このとき３
つの発熱要素（３）〜（５）で洩れ電流による発熱が発
生ずることになる。スイッチ１４（Ｎ）〜１４（Ｎ＋２
）のオン・オフ状態がこれと異なれば、各発熱要素（１
）〜（６）についてこれと違った温度分布が生じること
は容易に了解されるところである。

このように１本の発熱体を分割使用づるサーマルヘッド
では、洩れ電流の存在する発熱要素と存在しない発熱要
素が混在する結果、各発熱要素の温度にむらが発生した
。温度むらは画素ごとの記録濃度や印字ドツトのサイズ
を不均一にし、記録側の品位を劣化させるという問題か
あった。

［発明の目的］ 本発明は上記した事情に鑑み、１本の発熱体を分割使用
するザーマルヘッドを使用した記録装置において、各発
熱要素の発熱量を適正に制御することのできるサーマル
ヘッド駆動回路を提供することをその目的とりる。

［目的を達成するための手段］ 本発明では印字データの内容から洩れ電流の状態を事前
に算出する洩れ電流算出手段と、洩れ電流の状態に応じ
て各発熱要素に印加するエネルギを決定りる印加エネル
ギ算出手段とをサーマルヘッド駆動回路に具備させ、前
記した目的を達成する。

以下実施例につぎ本発明の詳細な説明する。

［実施例］ 第３図は本実施例のサーマルヘッド駆動回路の京埋的な
構成を表わしたものである。この回路には１ライン分の
印字データ２２をそれぞれ蓄積する２つのジインバッフ
ァ３１．３２が備えられている。これらのラインバッフ
ァ３１．３２の入力側と出力側には、これらを択一的に
選択する第１のスイッチ３３と第２のスイッチ３４が配
置されている。これらのスイッチ３３．３４は、常に異
なったラインバッファ３１あるいは３２を選択りるよう
になっており、一方に（Ｎ＋１）ライン目の１ライン分
の印字データ２２（Ｎ＋１）が蓄積されるとき、他方か
らその１ライン前の印字データ２２（Ｎ）が読み出され
るようになっている。

読み出された印字データ２２（Ｎ）はサーマルヘッドＳ
内の図示しない並び換え回路に供給され、前記した第１
および第２の印字データが作成される。また１ライン分
の印字データ２２（Ｎ）はそのままシリアルな形で洩れ
電流算出器３５に供給される。洩れ電流算出器３５は各
画素について洩れ電流を逐次算出し、その結果を洩れ電
流データバッファ３６に蓄積する。第２のスイッチ３４
がら１ライン分の印字データ２２（Ｎ）が読み出された
とき、洩れ電流データバッファ３６には１ライン分の画
素についての洩れ電流の状態が蓄積される。印加エネル
ギ算出器３７はこの１ライン分の洩れ電流データ３８の
供給を受け、各光熱要素に印加ずべぎエネルギを算出す
る。エネルギ幹出データ３９はサーマルヘッドＳに供給
され、各光熱要素に電丹を印加する時間が個々に調整さ
れる。

宵月の印加時間を調整づる代わりに、印加電圧そのもの
を周堅しでも良い。

第１図はこのサーマルヘッド駆動回路における洩れ電流
斡出器の原即を表わしたものである。洩れ七流搬出器３
５は印字データをシリアルに人力するジフトレジスタ４
１を備えている。シフトレジスタ４１の連続した６つの
パラレル出力端子４２−１〜４２−６からは、６つの印
字データＤ１〜Ｄ６かパラレルに出力され、ＲＯＭ（リ
ード・オンリ・メモリ）４３ヘアドレス情報どして人力
されるようになっている。ＲＯＭ４３はシフトレジスタ
４１内の印字データが４ビットずつ矢印方向にシフトす
るたびに、洩れ電流の大きざを判別し、得られた洩れ電
流データ４４を洩れ電流データバッソノ３６（第３図）
に送出することになる。

第５図はＲＯＭ内のデータの配置を説明するための図で
ある。ＲＯＭ４３にはアドレス用の印字データＤ１−Ｄ
６ど各発熱要素（１）〜（６）についての洩れ電流デー
タの対応表が格納されている。ツドレス用の印字データ
Ｄ１〜Ｄ６のうう３つの印字データＤ１、Ｄ４、Ｄ５が
第２図こ承り第１の共通電極Ｃ１に関する印字データで
あり、残りの３つの印字データＤ２、Ｄ３、Ｄ６が第２
の共通電極Ｃ２に関づる印字データである。今、例えば
アドレスが“００００００”とすると、３つの印字デー
タＤ１．Ｄ４、Ｄ５がいづれも“０″なので、第１の共
通電極Ｃ１に電圧が印加されたどき、第２図に示す３つ
のスイッチ１４（Ｎ）〜１４（Ｎ＋２）がいずれもオフ
の状態にある。この状態では各発熱要素（１）〜（６）
にいずれも洩れ電流が発生しない。洩れ電流の発生づる
状態を“１”で、また記録電流が発生覆るか洩れ小流の
発生しない状態を“０″で表わづとすれば、このどきの
洩れ電流データは第５回置上欄の上半分に承りようにい
ずれも“０”となる。他の３つの印字データＤ２、Ｄ３
、Ｄ６もづべて“０”なので、第２の共通電極Ｃ２に電
圧が印加された揚台にも、３つのスイッチ１４（Ｎ）〜
１４（Ｎ＋２）かいずれしオノの状態にある。従ってこ
のときの各発熱要素（１）〜（６）の洩れ電流データは
同一欄の下半分に示すようにいづれも”０“どなる。

次のノドレス”０００００１″の場合を考察してみる。

この場合、第１の共通電極Ｃ１に電圧が印加されたどき
の洩れ電流の状態は先の場合と同じであり、各発熱要素
（１）〜（６）の洩れ電流データはいずれも゛０″であ
る。第２の共通電極Ｃ２に電圧が印加された場合には、
２つのスイッチ１４（Ｎ）、１４（Ｎ＋１）がンフであ
り、他の１つのスイッチ１４（Ｎ＋３）がオンになる。

このとき発熱要素（６）に記録電流が流れ、その洩れ電
流データは”０”どなる。またこのときリード線１３（
Ｎ＋１）どスイッチ１４（Ｎ＋２）の周に曳れ電流が流
れ、３つの光熱要素（３）、（４）、（５）の洩れ電流
データが“１″どなる。

更に次のアドレス゛００００１０”について考察りる。

この場合、第１の共通電極Ｃ１に電圧が印加されでいる
状態でスイッチ１４（Ｎ＋２）がオンに、また他のスイ
ッチ１４（Ｎ）、１４（Ｎ＋１）がオフになる。このと
き光熱要素（５）に記録電流が流れ、また発熱要素（１
）〜（５）に洩れ電流が流れる。ただしこの洩れ電流は
記録電流の１／２５なのでこれを無視づるとりれば、各
発熱要素（１）〜（６）の洩れ電流データは“０”とな
る。共通電極Ｃ２に電圧が印加された場合も、各光熱農
索（１）〜（６）の洩れ電流データが“０″となる。

以下同様にして他のアドレスについても洩れ電流データ
が算出され、ＲＯＭ４３内に記憶されている。洩れ電流
算出器３５は逐次洩れ電流データを粋出し、１ライン分
の印字データ２２（Ｎ）についてこれを完成させる。こ
のとき洩れ電流データ“１”が同一画素について２つ以
上型にり合うことがある。例えば第５図に示したアドレ
ス゛０００１０１”について、光熱要素（３）の洩れ電
流データで“１″が２回出現している。このとき仮にこ
の発熱要素で印字が行われるどすると、印加エネルギを
２／９減少させる必要がある。また“１”が１回出現す
る発熱要素では、印加エネルギを１／９減少させる必要
がある。印加エネルギ算出器３７はこのような節用を行
い、サーマルヘッドＳに印加づる電肚パルスの幅を各画
素ごとに決定する回路である。

第６図に印加エネルギ算出器の構成を示づ。印加エネル
ギ練出器３７は、個々の発熱要素に印加りるパルス幅を
決定するだめのパルス幅決定回路４６を希えている。パ
ルス幅決定回路４６はタロツク信号４７に同期して、洩
れ電流データ３８を１画素分ずつ人力し、その出力端子
０１〜０５からパルス幅に応じたゲート制御信号４８−
１〜４８−６を出力するようになっている。パルス幅決
定回路４６は、印字用のパルスの幅を０．５ｍ秒から１
．１ｍ秒まて０．１ｍ秒刻みで６段階に分け、発熱要素
の発熱量を調整する。個々の発熱没沿に印加りるパルス
幅は、洩れ電流の程度並びにいづれの共通電極で駆動さ
れるかという２つの要因によって決定される。ここで第
１の共通電極Ｃ１と第２の共通電局Ｃ２との間でパルス
幅を異ならせるのは、第１の共通電極Ｃ１により第１段
階の印字が行われると、発熱体１１が蓄熱する結果、第
２の共通電極Ｃ２による印字はより少ないエネルギで足
りるからである。パルス幅が０．６ｍ秒のときは、第１
のゲート制御信号４８−１のみがＨ（ハイ）レベルとな
る。０．７ｍ秒のどきは、第１および第２のゲート制御
信号４８−１．４８−２がＨレベルとなる。０．８ｍ秒
のどきは、第１〜第３のゲート制御信号４８−１〜４８
−３がＨレベルとなる。双手同様にして、最長の１．１
ｍ秒のときには、総てのゲート制御信号４８−１〜４８
−６がＨレベルとなる。

これらのゲート制御信号４８−１〜４８−６は、それぞ
れ対応した６つの２人カアンドケート４９−１〜４９−
６に入力される。これらのノンドグート４９−１〜４９
−６には、図示しない遅延回路で遅延され、洩れ電流デ
ータ３８ど各光熱要素について対応付けられた印字デー
タ２２（Ｎ）が供給されている。従って例えば印字デー
タ２２（Ｎ）として信号“１”が供給されたどさ、その
印字用のパルス幅が０．８ｍ秒であれば、第１〜第３の
アンドゲート４９−１〜４９−３から信号“１”が出力
され、残りのアンドゲート４９−４〜４９−６からは信
号“０”が出力される。これらの出力信号は、各アンド
グート４９−１〜４９−６に対応して配置された６つの
バッファメモリ５１−１〜５１−６に入力されることに
なる。１ライン分の印字データ２２（Ｎ）が各アンドグ
ート４９−１〜４９−６に総で供給されると、各バッフ
ァメモリ５１−１〜５１−６には１ライン分の印字デー
タがパルス幅のデータとして記憶されることになる。

このようにして記憶されたデータは、エネルギ蜂出デー
タ３９としてザーマルヘッドＳに供給される。サーマル
ヘッドＳではまず共通電極Ｃ１を用いた半ンイン分の印
字が行われる。このためにまず第１のバッファメモリ５
１−１の内容がエネルギ外出データ３９として読み出さ
れ、並び換えられる。そしで共通電極Ｃ１に相当するデ
ータが前紀したシフトレジスタ・ドライバにセットされ
、第７図ａに示すように０．６ｎ秒の印加電圧で印字が
行われる。次に第２のバッファメモリ５１−２の内容が
エネルギ算出データ３９として読み出され、共通電極Ｃ
１に相当するデータが同一のシフトレジスタ・ドライバ
にヒツトされる。このどきは第７図ｂに示すように０．
１ｍ秒の印加電圧で印字が行われる。以下同様にして第
３〜第６のバッファメモリ５１−３〜５１−６の内容が
次々読み出され、共通電極Ｃ１に相当づるデータがシフ
トレジスタ・ドライバに順にレットされて、０．１ｍ秒
ずつ電圧印加が行われる（第７図ｃ〜ｆ）。この結果、
例えば０．８ｍ秒のパルス幅で印字が行われる発熱要素
では、第７図ａ〜ｃに渡る３回の通電が行われ、所望の
温石に加熱される。

共通電極Ｃ１に相当するデータの印字動作が総で終了し
たら、共通電極Ｃ２に相当づるデータの印字動作が行わ
れ、１ラインの残り半分の印字が行われる。このとぎの
回路動作は共通電極Ｃ１における場合と実質的に同一で
あり、その説明を省略する。１ライン分の印字が終了し
たら、図示しない記録紙が１ライン分たり副走査される
。またバッファメモリ５１−１〜５１−６には、次の印
字データ２２（Ｎ＋１）を記録づるためのエネルギ算出
データが蓄えられ、次のラインの記録に備えることどな
る。以下同様である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によればザーマルヘッドの発
熱要素間に生ずる洩れ電流を補正して印字を行うので、
十分な品質の階調記録を行うことかでさる。

【図面の簡単な説明】

第１図はサーマルヘッドを用いた従来の記録部の一例を
示す構成図、第２図は１本の発熱体の各発熱要素に流れ
る電流の様子を説明するための説明図、第３図〜第７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３図はザーマルヘッド駆動回路のブロック図、第４図
は洩れ電流算出器の原理図、第５図はＲＯＭ内のデータ
の配置を説明するだめの説明図、第６図は印加エネルギ
幹出器のブロック図、第７図は各バッファメモリから出
力されるデータについて、パルス電圧の印加タイミング
を示す各秒タイミング図である。 １１・・・発熱体、 １２．１３・・・リード線、 ３５・・・洩れ電流算出器、 ３７・・・印加エネルギ算出器、 ｉ（Ｋ）・・・記録電流、 ｉ（Ｍ）・・・洩れ電流、 Ｓ・・・ザーマルヘッド。 出願人 富士ゼロックス株式会社 代理人 弁理士　山内梅雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続した１木の発熱体に複数のリード線を接続し、これ
   らのリード線によって区画された各発熱要素を所望のリ
   ード線に電圧を印加することで選択的に通電ざせ発熱さ
   ぜるサーマルヘッドを備えた記録装置において、それぞ
   れの発熱要素に印字用に流れる電流以外の洩れ電流を各
   リード線に印加される電几の状態から算出する洩れ電流
   算出手段と、洩れ電流の状態に応じて各発熱要素に印加
   りるエネルギを補正した状態で算出する印加工ネルギ書
   出手段どを具備することを特徴とするサーマルヘッド駆
   動回路。