JPS61176272A

JPS61176272A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPS61176272A
Application number: JP60015464A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Ono; 大野　繁樹
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-01-31
Filing date: 1985-01-31
Publication date: 1986-08-07

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】［技術分野］本発明はファクシミリ通信装置等における画像記録装置
、特に熱記録手段を用いた画像記録装置に関するもので
ある。

［従来技術］従来この種の装置は、発熱素子の温度を一定に保つ為に
感熱ヘッドの適当な位置に熱電対やサーミスタ等の温度
検出素子を取り付け、その測定温度データをもとに発熱
素子への印加エネルギーを変えていたが、種々の要因の
為に発熱体素子の温度は一定とならず再生画像はそのモ
ードにより濃淡差が表われていた。その要因のうちで比
較的大きいものは、再生する画像のモードにより１ライ
ンの記録周期が異なる点である。

例えば受信画像とコピー動作による再生画像との場合を
考えると、受信画像の場合は、ＭＨ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ
　Ｈａｆｆｎｉａｎ）：＋−ドやＭＲ（Ｍｏｄｉｆｉｅ
ｄＲｅａｄ）コードのデコードに、また機器によっては
ＲＬ（Ｒｕｎ　Ｌｅｎｇｔｈ）：＋−ドから生データヘ
ノ変換等に一般には時間がかかる。さらに、受信画像の
場合は、伝送速度や伝送時間そのものの制約の為に毎ラ
インの記録は画像が複雑なパターンである程、その記録
装置の持つ最短記録時間の能力を越える長い時間となり
、発熱素子がさめる時間が長くなるのでその温度が上が
らない。

これに対し、コピー動作の場合には、前記コードのデコ
ードやデータの変換が必要でないので、記録装置は最短
記録時間で記録を行う。このため発熱素子の蓄熱効果の
為に温度が上昇し、その再生画像は受信時の再生画像に
比べて濃くなるという欠点があった。これは発熱素子へ
の印加エネルギーの与え方を最初からコピー動作に合わ
せておくと、受信時には再生画像は予測以上に薄くなる
結果となる。その時発熱体素子の温度を瞬時に検出し、
そのデータをもとに印加エネルギーの制御を行えば良い
が、その様な理想的な温度検出素子を作る事はサーマル
ヘッドの構造上難かしい。

またディザ法によって階調を出す場合は、必要以上に高
い印加エネルギーによる画像記録は発熱面積が大きくな
り、隣接する発熱素子間でかぶりを生じて再生画像の見
た目の美しさや解像度の低下を生ずる。これに対し通常
の２値画像の記録では、発熱素子自体の物理的な面積を
ある程度小さくして隣接する素子間に間隙を持たせであ
る。このためある程度高い印加エネルギーで記録してそ
の間隙をうめた方が再生画像の見た目の美しさは良い。

しかしながら、従来の記録装置では、再生画像の種類に
よらず、−律に印加エネルギーをコントロールするので
、印加エネルギーの加え方を階調画像に合わせれば、通
常の２値画像の記録は薄くなり、またそれを通常の２値
画像に合わせれば、階調画像では濃くなり過ぎると言う
欠点があった。

［目的］本発明の目的は、上述の従来の欠点を除去し、画像の種
類あるいは動作モードの如何によらずに記録画像の見た
目の美しさを保つことができ、且つ解像度を上げる事が
できる画像記録装置を提供することにある。

［実施例］第１図〜第４図は本発明の実施例を示す。本発明は大き
くはファクシミリ通信装置に関するものであるが、煩雑
さを避ける為に、以下に本発明の特徴的な部分であるサ
ーマルヘッドの印加エネルギーコントロールに関する部
分を中心に述べる。

また本発明の特徴の１つは再生する画像の種類あるいは
装置の動作状態により、温度による制御に加えて感熱ヘ
ッドへの印加エネルギーを制御する点にあるが、その方
法は感熱ヘッドへ加えるライトストローブ信号のパルス
幅を制御する方法！とする。

第１図は感熱ヘッドの内部結線図である。同図において
、ｌは発熱抵抗体であって、全部で２０４８個あり、ア
ルミナ等の基板の上に互いに隣接して蒸着されており、
これに電流を流す事によりオーム熱が発生する。２はナ
ントゲートであって、一方の入力としてのＷ、５ＴＢ（
ライトストローブ信号線）０〜Ｗ、５ＴＢ７のいずれか
の電圧を０（以後、電圧の高低をそれぞれｌおよび０で
表わす）にする事により、他方の入力線が０であればそ
の出力は１、同他方の入力線が１であればその出力は０
になり、０の出力につながれた発熱抵抗体のみが発熱す
る。

一方、画像データはシリアルに複数個のシフトレジスタ
４に入力される。ここで、各シフトレジスタはそれぞれ
２５θ個のフリップフロップより構成され、図に示す用
にそれぞれのブロックのシフトレジスタのシリアル出力
が次段の入力となっている。従って全８ブロツクのシフ
トレジスタは合計で２０４８個の並列な出力を持つ２０
４８ｂｉｔシフトレジスタを構成しており、ＤＡＴＡ線
からの画像データは８ブロツクのシフトレジスタ中を左
から右へ順次転送される。

２０４８個のシリアルデータを転送し終えると、８ブロ
ツクのシフトレジスタの並列出力からは、それぞれの白
黒を表わす０およびｌの電圧が出力され、それを複数個
のラッチ回路３でラッチする。

そのラッチは、各ラッチ回路３にラッチ入力線よリラッ
チ信号を入力する事により行う。各々のラッチ回路３の
入力はシフトレジスタ４の出力線に１対１に対応してお
り、また同回路３の出力線はナントゲート２の他方の入
力につながれている。

従って、いま２０４８ｂｉｔシフトレジスタに画像デー
タをシリアルに転送し終え、ラッチ信号をラッチ回路３
に入力したとき、たとえば第１シフトレジスタ４の２番
目の並列出力線が１であったとすると、第１ラッチ回路
３の２番目の出力線も１になり、そのときＷ、５ＴＢＯ
の線を０にすると、２番目のナントゲート２の出力は０
になり、記録電圧Ｐｖにある電圧を与えていると、抵抗
Ｒ２に電流が流れて発熱し、その結果、感熱記録紙の２
ｂｉｔ目に黒の点が記録される。もしシフトレジスタの
並列出力線が０であれば、それに対応したラッチ回路の
出力線も０になり、ライトストローブの信号線を０にし
てもナントゲート２の出力線は１のままである為、発熱
抵抗体には電流は流れず、感熱記録紙には記録されない
。

上述の様な過程により、シフトレジスタ４に転送された
画像データをラッチ回路３でラッチし、次にライトスト
ローブ信号線を１つづつあるいは複数個ずつ０にする事
により、１９４７分のデータが記録される。

サーミスタ５は感熱ヘッドの基板あるいは発熱体の温度
を検出しやすい適当な位置に取り付けられるが、このサ
ーミスタ５は温度によりその抵抗値が変る特性を持って
いる為、温度により抵抗２両端の電圧が変る。したがっ
て抵抗Ｒの両端の電圧値を測定する事により、感熱ヘッ
ドの基板あるいは発熱体の温度を知る事ができる。

又ＴＣＬＫ　（クロック）信号線は、シフトレジスタ４
ヘデータを転送する際に同期をとる為のものである。

第２図は前述の感熱ヘッドをコントロールする回路のブ
ロック図であり、６は感熱ヘッド、７は１チツプマイク
ロコンピユータ　（実施例では一般に市販されているイ
ンテル（Ｉｎｔｅｌ）社製のＩ１０コントロール用１チ
ップＣＰＵ、８０４１を使用した例を述べる。この８０
４１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、８個のレジスタＯ〜
７　、およびアキュムレータを有する。以下これを肛と
略記する。）、８はＡ／Ｄ　　（アナログ／デジタル）
変換器である。）ＬＣ７は内蔵されたＲＯＭ内に格納さ
れた第４図に示す如き手順にしたがった制御を行う。第
２図の動作について説明すると、１９４７分の画像デー
タを感熱記録紙に記録する為に、ＴＣＬＫ線のクロック
に同期して、図では省略したが、メインあるいはスレー
ブのＣＰＵにより、ＤＡＴＡ線を通して同画像データを
シリアルに感熱ヘッド６に入力する。１ライン分（２０
４８ｂｉｔ分）データを入力し終えると、やはりメイン
あるいはスレーブのＣＰＵからのラッチ信号がＬＡＴＣ
Ｈ線を介して感熱ヘッド８に入力され、同ヘッド６内で
入力された画像データのラッチが行われる。次にメイン
あるいはスレーブのＣＰＵは、データバスラインを通し
て、ＭＣ７に記録指令を与える。記録指令を受は取った
ＭＣ７はＡ／Ｄ変換器８をコントロールして、感熱ヘッ
ド６内のサーミスタの出力電圧ＴＨＥＲＭを読みとり、
その結果にもとすいたパルス幅でＭＣ７のポート１につ
ながれたライトストローブ信号線Ｗ、５ＴＢＯから７ま
でを順番に０にし、１ラインの記録を終了する。ここで
、　ＭＣ？に入力されるＣＬＫはＭＣ７を動作させる為
のクロック信号、ＲＥＳＥＴはスタート時のリセット信
号、およびＣ８はＭＣ７にメインあるいはスレーブＣＰ
Ｕかものデータを受は渡す際のチップセレクト信号であ
る。

次にＭｅ？の制御手順について説明する。ＭＣ７はメイ
ンあるいはスレーブのＣＰＵから指令を受は取り、その
結果にもとづいて動作を行う、ここでは３種類の指令を
考える。即ち、ｉ）記録開始指令（ｐｒｉｎｔ　５ｔａｒｔ　ｃｏｍｍ
ａｎｄ）。

ｉｉ）記録指令（ｐｒｉｎｔ　ｃｍｍａｎｄ）および１
ｉｉ）停止指令（ｓｔｏｐ　ｃｏｍｍａｎｄ）であり、
そのビットパターンは第３図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ
）に示す通りである。ここで、第３図（Ａ）に示した様
に記録開始指令のＬＳＢから数えて（以後ビットはＬＳ
Ｂから数える）第１番目のｂｉｔＯと第２番目のｂｉｔ
ｌには特別の意味を持たせ、それぞれｂｉｔｏをコピー
か受信か（コピーを１とする）の判定ビットし、また、
ｂｉｔｌを通常の２値画像か、中間調か（中間調を１と
する）の判定ビットとする。以上３つの指令の役割は大
まかには次の様なものである。即ち、記録開始指令は、
その内容により指定するレジスタをセットし、記録の為
の準備を行う。また記録指令は上述のセットされたレジ
スタの内容及びサーミスタで検出された温度情報をもと
にライトストローブのパルス幅を制御しながらライトス
トローブ信号線に信号を出力し、１ライン分の記録を行
う。停止命令は、動作を停止し、初期状態に戻る。

以上が各指令の役割であるが、次にその指令を受は取っ
た時のＭＣ７の動作を第４図にもとすいて説明する。Ｍ
Ｃ７の電源が入ると、ステップＳ１において、メイン又
はスレーブのＣＰＵから、あるいはその他の手段により
ある一定時間リセット信号がＭＣ７にかけられた後解除
され、ＭＣ？は零番地よりスタートし、ＩＮＩＴＩＡＬ
ＩＺＥルーチンにより各レジスタを零にし、またボート
１をＦＦにセットする。ついでステップＳ２において、
ＤＢＢ　ＦＵＬＬか否かを判定することにより、指令が
送られてくるのを待つ。指令が入力されると、ステップ
Ｓ３において何の指令かを判定し、その指令の処理ルー
チンに入る。何の指令かの判定は、指令ビットの上位３
ビツトのどの位置に１があるかを判定して行う。いま指
令が印字開始指令であったとすると、ＰＲＩＮＴ　５Ｔ
ＡＲＴ　ＲＯＵＴＩＮＥにプログラム制御が移り、ステ
ップＳ４にすすむ。ステップＳ４において指令ビットの
ｂｉｔｏが１か否かを判定し、０であればステップＳ５
にすすんでＭＣ７に内蔵のＲＥＧＯ（レジスタ０）を０
にセットし、ｂｉｔｏが１であればステップＳ６にすす
んでＲＥＧＯに適当な数をセットする（ここでは５をセ
ットする）。

次にステップＳ７にすすんで同様にして、指令ビットの
ｂｉｔｌが１か否かを判定し、０であればステップＳ８
にすすんでＭｅ？に内蔵のＲＥＧ　１を０にセットし、
１であればステップＳ８にすすんで適当な数（ここでは
１０）をセットし、最初の指令を待つルーチンに戻る。

ステップＳ３においてもし取り込まれたデータ　（指令
）が印字指令であるならば、Ｍｍルーチア　ハＰＲＩＮ
Ｔ　ＲＯＵ’ｒｌＮＥ　４．：移り、ステー／プＳ１０
にすすむ。ステップＳＩＯにおいて温度測定開始すべく
　Ａ／Ｄ変換器に変換スタート信号を与え（ＳＥＮＳＥ
ＴＥＭＰ）、ステップＳｌｌにおいて変換されたデータ
をＭＣ７のＰＯＲＴ２（ボート２）を通して取り込む（
ＴＡＫＥＩＮ　ＴＥＭＰ、　　ＤＡＴＡ）。次にステッ
プＳ１２において温度データをパルス幅コントロールに
都合の良いパルス幅データの形に変換する（ＣＯＮＶＥ
ＲＴ　ＴＯＰ、Ｗ、ＤＡＴＡ）。これは、温度データと
パルス幅コントロールの為のデータとが１対１に対応づ
けられたテーブルを例えばＭＣ７内のＲＯＭ内にあらか
じめ用意しておき、そのテーブルをもとに変換する・　
方法が時間もかからず手間がかからない。次に、ステッ
プＳ１３およびステップ３１４においてパルス幅を狭く
する為に変換したパルス幅データ（Ｐ、Ｗ、ＤＡＴＡ）
に記録開始指令ルーチンでセットされたＲＥＧＯおよび
ＲＥＣＩの内容を加える。゛もし記録モードが通信の受
信（ＣＯＭＭＵＮＩＣ：ＡＴＩＯＮ）および通常の２値
画像（ＣＯＮＶＥＮＴｒＯＮＡＬ）　％−ドテレば、Ｒ
ＥＧＯ，ｔ：ｔよびＲＥＧＩには零がセットされている
ので、パルス幅データ（Ｐ、Ｗ、ＤＡＴＡ）は変化せず
にそのままの値である。それ以外の場合はＲＥＧＯ又は
ＲＥＧＩには零以外の値がセットされているので、パル
ス幅データ（Ｐ、Ｗ、ＤＡＴＡ）はその分だけ増える事
になる。次にステップＳ１５においてＲＥＧ２に８を入
れ、ステップＳ１ＢにおいてＭＣ７の内部のタイマにア
キュムレータＡを経由してＰ、Ｗ、ＩＩＡＴＡを入れる
（ＴＩＭＥＲ４−Ｐ、Ｗ、ＤＡＴＡ）　、　ソ（７）後
、ステップＳ１７ニおいてＭＣ７のＰＯＲＴＩ（ボート
１）にテーブル化したデータをセットする（ＰＯＲＴＩ
←ＴＡＢＬＥＤ　　ＤＡＴＡ）。ここでテーブル化した
データとは、記録指令を構成する８ビツトデータのうち
ＬＳＢから順番に零となるビットパターンの数値が書き
込まれたものであり、後述するように、それを順番にア
キュムレータＡに取り込みボート１をセットする。

即ち最初にボート１に８ビツトデータのうちのＦＥをセ
ットする。ついでステップＳ１Ｂにおいてタイマをスタ
ートさせる（ＳＴＡＲＴ　ＴＩＭＥＲＥ）と、タイマ内
のレジスタがある時間間隔でインクリメントされる。次
にステップＳ１９においてタイマのレジスタがオーバー
フローして零になったか否かの判定を行い、零になる迄
待つルーチンに入り、零になったところでステップＳ２
０にすすんでタイマを停止させ、ついでステップＳ２１
においてＲＥＧ２を１だけデクリメントさせる（ＤＣＲ
ＲＥＧ２）。次にステップＳ２２においてＲＥＧ２が零
か否かを判定し、零でなければステップ５１１３にもど
ってまたタイマにＰ、Ｗ、ＤＡＴＡをセットし、次いで
ステップＳｔ？〜Ｓ２１において、ポート１に８ビツト
データのうちの次のＦＤをセットし、タイマをスタート
させ、タイマのレジスタが零になったところでタイマを
ストップさせ、ＲＥＧ２を１だけデクリメントする。以
下ボート１にセットする８ビツトデータのなかの値をＦ
Ｂ、Ｆ７と変えながら、最後の７Ｆになるまで同様の作
業を行う事により、ボート１につながれたライトストロ
ーブ（Ｗ、５ＴＢ）の信号は、ある一定時間ごとに０か
ら７まで順に０になり、感熱記録紙に記録が行われる。

本ループで最後に８ビツトデータのうちの最後の７Ｆを
ポート１にセットすると、ステップＳ２２において（ル
ープの最後）はＲＥＧ２は０になっているので、ステッ
プＳ２３にすすみ、ボート２をＦＦにセットし、最初の
指令を待つルーチンに戻る。本ルーチンに於て、タイマ
はスタートさせると最初のタイマレジスタの設定値から
ある一定時間ごとに（ＭＣ７をｆｌＭＨｚのクロック（
Ｃ１，Ｋ）で働かせた場合は１３９　ｇ　５ｅｃ）イン
クリメントするので、最初の設定値が大きい程早くタイ
マレジスタが零になる。その結果、ライトストローブ（
Ｗ、５ＴＢ）を零に落している時間が短くなる。即ち感
熱ヘッドへの印加エネルギーが小さくなる。従ってメイ
ンあるいはスレーブＣＰＵから送られてくる印字開始指
令の内容を判定する事により、感熱ヘッドへの印加工ネ
ルキーを制御する事ができ、例えばコピー動作の時は受
信動作の時に比べて小さな印加エネルギーで記録するこ
とができ、又通常の２値画像のときは階調の画像よりも
小さな印加エネルギーで記録する事ができ、装置の動作
状態及び画像の種類によらずに平均した濃度で見た目に
美しい記録画像を得る事ができる。

次にもしＭＣ７に取り込まれた指令が停止ｆ４指令であ
った場合は、ステップＳｌに戻り、全てのイニシャライ
ズを行う。尚木プログラムフローでは煩雑さを避ける為
に省略したが、指令の処理ルーチンに入るとビジーフラ
グを立てて、このビジーフラグが立っている間はメイン
又はスレーブＣＰＵＬＬＤＢＢ（７”−タバス／＼ツフ
ァ）にデータを入れない様にする。しかしながら停止指
令だけはこのビジーフラグを無視してデータをＤＢＨに
入れる様にし、各処理ルーチンでは随所でＩ）ＢＢがＦ
ＵＬＬか否かの判定を行い。もしＦＵＬＬならＢＥＧＩ
Ｎに戻る様にしておけば、急を要する停止指令の実行を
即座に行う事ができる。

本実施例ではあくまでも１例であり、その他に種々の実
施例が考えられる。即ち印加エネルギーの量を変える為
に、ライトストローブのパルス幅を変えずに記録電圧Ｐ
ｖを制御する方法、あるいは一定周期で１ラインを繰り
返し重ね書きし、その繰り返し回数を変化させる方法で
も良い。またここではＣＰＵの制御により感熱ヘッドへ
の印加エネルギーを制御する方法を述べたが、このよう
なＣＰＵの制御によらずにハードウェアにより具現する
方法等が考えられる。又、ＣＰＵ制御のアルゴリズムも
多種多様のものが考えられる。又、本発明はファクシミ
リ通信装置に限らず、熱転写方式、あるいは発熱素子を
用いて液滴を吐出するインクジェット記録方式を含む熱
記録手段を用いたプリンタを具備してなる装置全てに応
用する事ができる。本実施例では画像の種類、装置の動
作モードの例として、通常の２値画像と中間調及びコピ
ー動作と受信動作だけ挙げたが、その他にも、複雑な図
形や細かい文字、Ｇ２モードの様な低速動作、ＭＨだけ
を用いた場合、又はＭＲを併用した場合等の様に多種の
画像の種類や装置の動作モードが考えられる。また感熱
ヘッドとしてはフルマルチの１度書き、２度書き用の感
熱ヘッドのみならず、シャトル方式を含む全ての感熱ヘ
ッドに応用が可能である。

［効果］以上述べた様に、本発明によれば、装置のコピーあるい
は受信等の動作状態の如何にかかわらず、通常の２値画
像あるいは中間調等の画像の種類等にかかわらずに、均
一濃度で解像力のある見た目に美しい画像を再生する事
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は感熱ヘッドの構成を示す図。第２図は記録装置の電気回路の主要部を示す図、第３図は指令のビット配置図、第４図はＣＰＵの制御手順を示す図である。ｌ・・・発熱抵抗体、２・・・ナントゲート、３・・・ラッチ回路、４・・・シフトレジスタ、５・・・サーミスタ、８・・・感熱ヘッド、７・・・Ｉ１０コントロール用ＣＰＵ（８０４１）、８
・・・アナログデジタル変換器。第４図

Claims

【特許請求の範囲】

再生する画像の種類及び動作状態の少なくとも一方に対
応して熱記録手段の発熱素子への印加エネルギーを制御
する手段を具えたことを特徴とする画像記録装置。