JPS6214151B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、小形で高速度伝送が可能な高速度
感熱式フアクシミリ装置、特に画像情報の伝送と
印刷の方式の改良に関するものである。

一般に、感熱方式を用いたフアクシミリ装置、
特にその受信ないし印刷装置では、多数の発熱抵
抗素子を主走査記録幅と等しい長さに一直線状に
並べたサーマルヘツドを用い、各発熱抵抗素子に
電流を流し、発生したジユール熱を、ヘツドに密
着させた感熱記録紙に伝え、発色させる方式を採
つている。感熱発色は原理的にその印刷に比較的
長い時間を要し（５〜８ｍｓ程度）そのため、多
数点（ドツト）を同時に印刷する多点同時印刷方
式が採られる。第１図は多点同時印刷方式による
フアクシミリ受信機の印刷部の一例を示すもので
ある。

すなわち、時間的に直列に伝送されて来たフア
クシミリ信号１は直列入力並列出力のシフトレジ
スタ２へフアクシミリ信号１のサンプリングに同
期したクロツク３により順次貯えられる。フアク
シミリ信号１の長さ（ビツト数）が、シフトレジ
スタ２の長さと等しくなつたとき、クロツクパル
ス４が出され、シフトレジスタ２の内容は並列入
力並列出力のシフトレジスタ５へ移される。次に
シフトレジスタ２にはそのあとのフアクシミリ信
号１が順次貯えられる。シフトレジスタ５に移さ
れた画像情報により、スイツチ６−ａ，６−ｂ…
……が開閉される（印刷すべきドツトに当たるス
イツチは閉、その他は開となる）。

サーマルヘツドは多数の発熱抵抗素子７−ａ，
７−ｂ………が主走査記録幅と等しい長さに直線
状に並んだもので、一方の端子はダイオード８−
ａ，８−ｂ………と配線９−ａ，９−ｂ………に
よるダイオードマトリツクスを通し、上記スイツ
チ６−ａ，６−ｂ………に接続されている。スイ
ツチ６−ａ，６−ｂ………のもう一方の端子はア
ースされている。発熱抵抗素子７−ａ，７−ｂ…
……のもう一方の端子は、スイツチ６−ａ，６−
ｂ………の数と同数が１つに接続され、ブロツク
に分割されている。各ブロツクは、スイツチ１０
−ａ，１０−ｂ………に各々接続され、スイツチ
１０−ａ，１０−ｂ………のもう一方の端子はス
イツチ１１を通し電源１２の正極に接続されてい
る。電源１２の負極はアースされている。スイツ
チ１０−ａ，１０−ｂ………は、セレクタ回路１
３により１個づつ順次、かつ１個のみ閉とされ
る。

ここで、シフトレジスタ５に画像情報が移され
ると主走査の最初の場合は、第１図左端のスイツ
チ１０−ａが閉となり、他は開となるように、セ
レクタ回路１３が動作し、次に印刷時間制御パル
ス１４により、スイツチ１１が一定時間（印刷す
る時間５〜８ｍｓ程度）閉じられる。このとき電
源１２→スイツチ１１→スイツチ１０−ａ→発熱
抵抗素子７→ダイオード８→スイツチ６（閉じて
いるもの）→アース→電源１２のアースのように
電流が流れ第１図の一番左のブロツク内でスイツ
チ６が閉じているものに該当する発熱抵抗素子が
発熱し、画像状報の印刷が行われる。

次のフアクシミリ信号がシフトレジスタ２にた
まると、上記と同じ動作を行うが、スイツチ１０
は１０−ｂが閉じられ、他は開となるように制御
されるので、第１図では左から２番目のブロツク
が印刷動作を行う。以下順次右端のブロツクまで
印刷が行われ、１回の主走査が完了する。

従来上記のような感熱多点同時印刷方式のフア
クシミリで書画の伝送時間を短縮しようとした場
合、各ブロツクについて印刷すべき画像情報の有
無を送信機側で判定し、印刷すべき画像情報がな
いブロツク（スキツプブロツクと称す）には、そ
れを示すコード（例えば“０”1bit）のみを伝送
し、画像情報があるブロツク（否スキツプブロツ
ク）はそのブロツクのデータをすべて伝送するよ
うにし、スキツプブロツクのときはセレクタ回路
１３（第１図）が１つ先へ進むのみとするように
した帯域圧縮方式（以下SWS方式という）が採
られていた。

一般に電話機を用いるフアクシミリの主走査方
向の分解能は４〜6dot／mmであり伝送の速度は
2000〜6000bps（bit／sec）であるので例えば分
解能が5.33dot／mm、伝送の速度が2400bps、印刷
時間6.6ｍｓとすれば印刷所要時間と伝送所要時
間とが相等しいときはどちらも待ち時間が零とな
るので、１ブロツクのビツト数ｎは１／２４００×ｎ＝ 6.6（ｍｓ）よりｎ≒16（ドツト）となる。

又ｎ＝16の場合１ブロツクの原稿上の長さは
１／５．３３×16≒３（mm）となる。

フアクシミリ伝送に多く用いられる英文、日本
文の調査によると、上記のような帯域圧縮を行つ
た場合に１主走査の伝送ビツト数が最小になるの
は１つのブロツクの長さが、２〜３mmの場合であ
ることがわかつているので上記例は2400bpsの伝
送速度を用いれば最適であるといえる。

ところが上記方式の帯域圧縮では、１つのブロ
ツク内で１ドツトでも画像情報が存在すればその
ブロツクの全ての情報（上記の例では16ビツト分
の情報）を送らなければならない。このことは、
一般的に用いられる伝送原稿では黒の部分（画像
情報の部分）が１ページ全体の３〜10％程度であ
であるにもかかわらず、帯域圧縮の効果は20〜50
％程度にしか得られないという欠点をもつことを
表わす。

ここで上述SWS方式よりも帯域圧縮の効果が
大きい方式で画像情報を伝送することについて検
討してみる。第２図は圧縮方式の違いにより伝送
すべきビツト数が異なることを示す例であり、１
ライン分の情報の圧縮につきSWS方式とランレ
ングス方式（以下RL方式という）とについて示
す。

すなわち、原稿上の文字１５を直線１６で示す
部分で図中左方より右方へ走査すると画像信号１
７が得られる。画像信号１７は上レベルが黒のレ
ベル、下レベルが白のレベルを示し、ここでは単
純化のため白黒２値に量子化したものである。ま
た、波形１８はSWS方式のブロツクの区切りを
示す信号で、ここでは１ブロツクの長さ16ドツト
で１ライン11ブロツク、すなわち１ライン176ド
ツトである場合を示す。各ブロツクには走査の左
方から、Ｂ−１，Ｂ−２，………Ｂ−１１と番号
をつける。この例では、Ｂ−２〜Ｂ−７およびＢ
−９の７つのブロツクに情報が存在するので各ブ
ロツクの情報の有無を示す信号11ビツト（11ブロ
ツク分）および情報の存在するブロツク全ての信
号112ビツト（16×７）の合計123ビツトの情報が
１ライン分の信号である。次に、RL方式の場合
の１ライン分の信号のビツト数を算出する。第２
図の画像信号１７において、白部分を図中左から
Ｗ−１，Ｗ−２………とし、黒部分も同様にBL
−１，BL−２………とする。また、Ｗ−１，Ｋ
−２………の各々のドツト数は26.8………（以下
図中に示す）であり、BL−１，BL−２………の
各ドツト数は8.9………（以下図中に示す）であ
る。ここでＷ−１，Ｗ−２………，BL−１，BL
−２………のドツト数を６ビツトの２進数で表わ
せば、白部分は６ケ所で36ビツト、黒部分は５ケ
所で30ビツトとなり、合計66ビツトの情報が１ラ
イン分の信号である。

すなわち、SWS方式の場合は123÷176≒0.70と
なつて70％に圧縮されたが、RL方式の場合は66
÷176≒0.38となつて38％に圧縮されている。こ
の場合、実際のフアクシミリ信号では１ラインの
区切りを示す同期信号などが必要であるが、ここ
では省略する。さて、2400bpsの伝送速度をもつ
モデムを用いてこれらの信号を伝達すれば、
SWS方式の場合は１ラインに51.3ｍｓかかり、第
１図に示した装置では７回印刷すれば良いので１
回に7.3ｍｓの時間があり、十分に印刷可能であ
る。ところがRL方式の場合には、１ラインの伝
達時間は27.5ｍｓであり、第１図に示したマトリ
ツクスを用いた装置では印刷できない。このため
１ライン分の情報を全て同時に印刷しようとすれ
ばサーマルヘツドの入力線の数は発熱抵抗素子７
の数だけ必要となり、また、上記の例の場合には
電流が流れる発熱抵抗素子７の数が42個となり、
SWS方式の場合の最大16個に比べて約３倍もの
電流が必要であり、電源１２は大形で高価なもの
となつてしまう欠点があつた。

この発明は上記のような欠点を除去するために
なされたもので、高圧縮比が得られる帯域圧縮の
方式が使用可能で、かつ小電力で印刷でき、さら
にサーマルヘツドへの入出力線の数が少なくて済
むようにそのヘツドに電流を保持する素子とそれ
らの入力のためのマトリツクス化されたゲートを
もち、また１回の印刷する素子数を限定するよう
にした高速度感熱式フアクシミリ装置を提供する
ことを目的とする。

以下第３図を参照してこの発明の実施例を説明
する。第３図はこの発明による高速度感熱式フア
クシミリ装置の一実施例を示す回路図で、この図
において、或る帯域圧縮方式、例えばRL方式で
伝送されてきたフアクシミリ信号１９は、圧縮の
復号化器２０により時間的に直列な画像信号２１
に復号される。この場合、画像信号２１は図示し
ない送信機側にあるスキヤナと光電変換装置によ
る画像信号に時間軸の方向の縮少、伸長を除いて
相似であると考えて良い。画像信号２１は、この
信号２１の１ドツト毎に同期したクロツクパルス
２２によりシフトレジスタ２３に直列的に入力さ
れ保持される。この実施例ではシフトレジスタ２
３は16ビツトであり、画像信号が16ビツト貯まる
毎にゲート制御回路２４にパルスが与えられ、そ
の出力であるゲート信号２５が順次２５−ａ，２
５−ｂ………と切り換えられる。シフトレジスタ
２３の出力２６（16個ある）とゲート信号２５と
はダイオード２７およびダイオード２８よりなる
ANDゲートに接続され、ANDが成立したサイリ
スタ２９のゲートをトリガする。サイリスタ２９
のカソード側は全てアースされると共に、アノー
ド側は発熱抵抗素子７に接続され、また、発熱抵
抗素子７のもう一方の端子は共通にスイツチ３０
を通して負極がアースされた電源１２の正極に接
続されている。ダイオード２７およびダイオード
２８によるゲート回路は第３図に示すようにマト
リツクス接続されており、すなわちサイリスタ２
９および発熱抵抗素子７の図中左方より16個毎に
１つのブロツクとされ、それらに接続されている
ダイオード２８のカソード側は１つにまとめら
れ、左端のブロツクについては制御回路２４の出
力であるゲート信号２５−ａ部分に接続されてい
る。次のブロツクはゲート信号２５−ｂ部分に、
さらに次のブロツクはゲート信号２５−ｃ部分と
いうように次々と接続されている。また、各ブロ
ツク中の左端のサイリスタ２９のゲートに接続さ
れているダイオード２７のカソード側は各々共通
にシフトレジスタ２３の出力２６の左端のものに
接続され、同じく次のものはシフトレジスタ２３
の出力２６の左端のものの右隣に接続されるもの
で、以下同様に次々に接続されている。さらに画
像信号２１の中の黒の画像情報、すなわち発熱抵
抗素子７に電流を流して印刷させようとする情報
の数はカウンタ３１により計数される。スイツチ
３０は１ラインの画像情報を印刷する前に閉じら
れるもので、また、電源１２の正極は発熱抵抗素
子７に接続される。なお、多数の発熱抵抗素子７
は第１図の場合と同様に主走査記録幅と等しい長
さに直線状に配列されている。

すなわち、画像信号２１が16ビツト分シフトレ
ジスタ２３に貯えられるとゲート信号２５−ａの
みがHigh Levelになり、左端の１つのブロツク
のサイリスタ２９のうち黒の画像情報に対応する
ものが点弧する。このブロツクに１つも黒の画像
情報がなければ、このブロツク中のどのサイリス
タ２９も点弧されることはない。さらに、次の16
ドツト分の画像信号２１がシフトレジスタ２３に
貯えられるとゲート信号２５−ｂのみがHigh
Levelとなり、左端から数えて２番目のブロツク
のうちの黒の画像情報に対応するサイリスタ２９
が点弧される。このとき左端のブロツク中のサイ
リスタ２９のうち点弧されているものはそのまま
点弧されており、また、点弧していないものが新
たに点弧されることはない。ここまででサーマル
ヘツド上では32ドツト分の画像情報が貯わえられ
ていることになる。ここで、同時にカウンタ３１
はブロツクに関係なく黒の画像情報のドツト数を
計数する。このように左端から順次ブロツク毎に
サーマルヘツド上に画像情報を貯えるのである
が、カウンタ３１が16を超えたブロツクで、この
動作は中止させられる。ここまでは発熱抵抗素子
７による印刷時間（５〜８ｍｓ）に比較して十分
に短かい時間で動作させられ、その後この動作の
中止をする時間が印刷時間だけつづく。その後、
スイツチ３０は開となり、サイリスタ２９の電流
は断とされるので、それまで点弧していたサイリ
スタ２９は全て消弧される。サイリスタ２９が消
弧するのに十分な時間の後、スイツチ３０は再び
閉じられ、またカウンタ３１は０にクリアされ、
つづきの画像信号２１をつづきのブロツクに上記
と同様な動作で記憶し、印刷する。

ここで第２図に示す画像情報の例について、そ
の印刷の方法を具体的に説明する。すなわち、画
像信号１７は或る帯域圧縮がほどこされ、フアク
シミリ信号１９となつて第３図に示すこの発明装
置の回路に入力される。ここで復号化器２０によ
り画像信号２１となるが、これは画像信号１７を
時間軸の方向に縮少したり、または伸張したりし
たものと考えることができる。

まず、スイツチ３０を閉とした後、画像信号２
１は１ドツト当り例えば１μｓの時間で復号化器
２０より出力され、１μｓの繰り返しをもつクロ
ツク２２でシフトレジスタ２３に１ブロツク分16
ドツトを入力する。次にゲート信号２５−ａを短
時間High Levelにして左端のブロツクＢ−１に
対応する16個のサイリスタ２９を点弧可能とする
が、この例では黒の画像情報が１つもないのでど
のサイリスタ２９も点弧されることはなく、カウ
ンタ３１も１つも計数せずに０のままである。こ
こで他の方法によりこのブロツクが全て白情報の
みであることがわかつていればこのブロツクに対
するサイリスタ２９への書き込み（黒情報に対応
するサイリスタ２９の点弧）を省略することもで
きる。次にＢ−２に対応するブロツクのサイリス
タ２９への書ひ込みを行う。ここでは６個のサイ
リスタ２９が点弧され、カウンタ３１は６を示
す。次にＢ−３に対応するブロツクのサイリスタ
２９への書き込みを行う。ここではカウンタ３１
は14を示し、８個のサイリスタ２９が点弧され
る。次にＢ−４に対応する書き込みが行われるの
であるが、その途中でカウンタ３１は16を示すの
で、このブロツクではゲート信号２５をHigh
Levelにするのは止め、書き込みはここで中止す
る。すなわち、ブロツクＢ−３まで書き込まれた
ことになる。ここまでで３ブロツク分のデータが
書き込まれたので16×（３＋１）＝48μｓの時間が
かかつたことになる。ただし、ゲート２５を
High Levelにする時間はシフトレジスタ２３に
情報を入力するクロツクとクロツクとの間（１μ
ｓ）に行われたとする。書き込みの中止は６ｍｓ
にわたり、この間点弧されたサイリスタ２９に接
続された発熱抵抗素子７には電流が流れジユール
熱を発生し、それに密着された感熱記録紙（図示
せず）を発色させる。６ｍｓの中止の間はクロツ
ク２２および画像信号２１も停止していて差し支
えなく、また、カウンタ３１はここでクリアされ
る。６ｍｓの中止が終了すれば全てのサイリスタ
２９が消弧する時間（数〜数百μｓ）スイツチ３
０を開とした後、再び閉とする。

次に先刻書き込みを行わなかつたＢ−４に対応
するサイリスタ２９のブロツクに書き込みを行
い、次にＢ−５の書き込みを行うというようにカ
ウンタ３１が16を超えないブロツクまで書き込み
を行うもので、その後、同様に６ｍｓの間書き込
みを中止して印刷する。第２図に示す例の場合は
３回の印刷が行われ、約18ｍｓの時間で１ライン
分の印刷が完了する。これはRL方式で画像を伝
送する時間よりも短かいのでRL方式での帯域圧
縮は有効となる。また、仮にRL方式での伝送時
間よりも印刷に時間がかかる場合には、送信側で
あらかじめダミーの情報を付け加えることによる
時間合わせも可能である。

以上説明したようなこの発明装置によれば、電
源１２の容量は最大16ドツト分あれば良く、これ
は第１図のものと同様であり、かつSWS方式よ
りも時間の短い圧縮方式を用いて有効であるとい
う利点がある。さらにサーマルヘツド上に上記の
ダイオード２７，２８、サイリスタ２９および発
熱抵抗素子７を集積すれば、同ヘツドの端子の数
は、16ドツト分のデータの入力線（シフトレジス
タ２３の出力２６）、ゲート信号線（ゲート信号
２５）、電源入力線（スイツチ３０の一方）およ
びアース線のみで良いことになる。例えばA4版
用のフアクシミリ印刷装置に5.33dot／mmの分解
能をもつヘツドを用い、１ライン1024ドツトと
し、１つのブロツクの数を16ドツトとすれば、全
体で64ブロツクとなつてヘツドの端子数は16＋64
＋２＝82本となり、第１図に示した装置の場合よ
り２本増加したのにとどまり、また、この時の電
源１２は16ドツト分が同時に通電されたときが最
大電流となるので、これは第１図に示した装置の
場合と同様で良いことになる。

この発明は、上述したようにサーマルヘツド上
に発熱抵抗素子と、その電流を記憶保持する素子
（サイリスタとは限らず他の手段、例えばフリツ
プフロツプとトランジスタ等でも良い）を設け、
電源の容量を大きくしないために１回に通電する
素子数を画像情報の内容により制限し、また、記
憶保持する素子への書き込み端子をマトリツクス
化し、その数を減らすことができ、実用上大なる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の回路図、第２図は画像情報
の一例を示す図、第３図はこの発明による高速度
感熱式フアクシミリ装置の一実施例を示す回路図
である。 ７……発熱抵抗素子、１２……電源、１９……
フアクシミリ信号、２０……復号化器、２１……
画像信号、２２……クロツクパルス、２３……シ
フトレジスタ、２４……ゲート制御回路、２５…
…ゲート信号、２６……シフトレジスタ出力、２
７，２８……ダイオード、２９……サイリスタ、
３０……スイツチ、３１……カウンタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主走査記録幅と等しい長さに多数の発熱抵抗
   素子を直線状に有し、発熱抵抗素子に一旦通電し
   たならば、その通電状態を保持する素子を個々の
   発熱抵抗素子に有するサーマルヘツドと、画像信
   号の入力に伴い対応する発熱抵抗素子を選択し、
   その画像信号が黒画像信号である時に、対応する
   発熱抵抗素子に通電する手段と、画像信号の入力
   に伴い黒画像信号をカウントするカウンタと、こ
   のカウンタの値で示される通電発熱抵抗素子数が
   制限された所定の数を越える時に画像信号の入力
   を停止し、印刷に要する時間遅延後に前記通電状
   態保持素子による通電保持を解除して、それ以前
   に通電されている発熱抵抗素子の電流をすべて止
   め、かつ上記カウンタをリセツトし、その後、そ
   れに引き続く信号の入力を再開して再開前と同様
   に画像信号の入力、該入力に対応する発熱抵抗素
   子の選択および通電、および上記カウンタのカウ
   ントを再開させる手段とを具備してなる高速度感
   熱式フアクシミリ装置。