JP2797583B2 - 感熱波形記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、感熱波形記録装置に関するものであり、詳
しくは、ラインサーマルヘッドを用いた感熱波形記録装
置の記録制御に関するものである。

＜従来の技術＞ ラインサーマルヘッドを用いた感熱波形記録装置で信
号波形を記録するにあたって、観測信号の周波数がライ
ンサーマルヘッドの１ライン記録周波数よりも高くなる
とラインサーマルヘッドのすべての発熱要素が一斉に駆
動されることから記録結果は第８図に示すように全面黒
（以下ベタ黒という）となり、記録率の極めて高い記録
画像になってしまう。

ところが、このように記録率の高い状態が連続すると
発熱要素の温度上昇が激しくなり、ラインサーマルヘッ
ドの放熱板周辺に実装されている駆動回路用集積回路な
どの使用可能温度範囲を越えてしまうことがある。そこ
で、例えば放熱板周辺の温度をモニタしていて、モニタ
温度が設定温度を越えた場合には記録動作を中断させて
温度を下げることが行われている。

また、ベタ黒記録状態が連続すると消費電力も増大す
ることから電源回路の容量も記録率の高い状態が連続す
ることを想定して余裕を持たせて設計しなければならな
い。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、記録動作を中断することは連続記録を前提と
する波形記録装置本来の信頼性を損うことになり、望ま
しくない。

また、発生頻度の少ないベタ黒記録という特殊な状態
に備えて電源回路の容量を大きく設計することは装置全
体のバランスから考えると適切なこととはいえない。

本発明は、このような点に着目したものであり、その
目的は、比較的容量の小さな電源回路でベタ黒記録状態
が連続しても記録動作を中断させることなく連続記録が
行える感熱波形記録装置を提供することにある。

すなわち、本発明では、ベタ黒記録の輪郭部分から振
幅情報は得られるもののベタ黒部分で表される周波数情
報は読み取ることができないことに注目し、輪郭部分と
ベタ黒部分との記録濃度を異ならせるようにした。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明の感熱波形記録装置は、 ラインサーマルヘッドを用いて波形を記録する感熱波
形記録装置において、 シリアル画像データを２クロック分遅延させる第１の
遅延ブロックと、 第１の遅延ブロックの出力データを１ライン分格納す
る第１のラインバッファと、 第１のラインバッファの出力データを１クロック分ず
つ遅延させる３つの遅延要素が直列接続された第２の遅
延ブロックと、 第２の遅延ブロックの第２の遅延要素の出力データを
１ライン分格納する第２のラインバッファと、 第２のラインバッファの出力データを２クロック分遅
延させる第３の遅延ブロックと、 これら第１の遅延ブロックの出力データと第２の遅延
ブロックの各遅延要素の出力データおよび第３の遅延ブ
ロックの出力データに基づいて濃淡階調選択信号を出力
する濃淡階調選択信号発生部と、 この濃淡階調選択信号発生部から出力される濃淡階調
選択信号に従ってサーマルヘッドに所定の濃淡階調制御
信号を出力する濃淡階調制御信号発生部、 とで構成されたことを特徴とする。

＜作用＞ ベタ黒記録状態において、輪郭部分は通常記録と同様
に濃く忠実に記録され、ベタ黒の塗潰し部分は輪郭より
も薄い濃度で記録される。

これにより、従来のベタ黒記録に比べて温度上昇を抑
制でき、消費電力を少なくできる。

そして、ベタ黒記録状態における記録波形の輪郭から
記録波形の振幅情報を正確に読み取ることができる。

＜実施例＞ 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
図において、Ｄ形フリップフロップ10,11はシリアル画
像データを２クロック分遅延させる第１の遅延ブロック
DL1を構成するものであり、Ｄ形フリップフロップ10の
データ端子Ｄにはシリアル画像データが加えられ、Ｄ形
フリップフロップ10のＱ端子はＤ形フリップフロップ11
のデータ端子Ｄに接続され、Ｄ形フリップフロップ11の
Ｑ端子はシリアル画像データを１ライン分格納する第１
のラインバッファLB0の入力端子に接続されるとともに
アンドゲート40の入力端子の一つに接続され、これらＤ
形フリップフロップ10,11の各クロック端子にはクロッ
クCLKが加えられている。

第１のラインバッファLB0の出力端子はＤ形フリップ
フロップ20のデータ端子Ｄに接続され、Ｄ形フリップフ
ロップ20のＱ端子はＤ形フリップフロップ21のデータ端
子Ｄに接続されるとともにアンドゲート40の入力端子の
一つに接続され、Ｄ形フリップフロップ21のＱ端子はＤ
形フリップフロップ22のデータ端子Ｄに接続されるとと
もにアンドゲート41,42の入力端子の一つおよびシリア
ル画像データを１ライン分格納する第２のラインバッフ
ァLB1の入力端子に接続され、Ｄ形フリップフロップ22
のＱ端子はアンドゲート40の入力端子の一つに接続さ
れ、これらＤ形フリップフロップ20〜22の各クロック端
子にはクロックCLKが加えられている。これらＤ形フリ
ップフロップ20〜22は第１のラインバッファLB0から出
力されるシリアル画像データを３クロック分遅延させる
第２の遅延ブロックDL2を構成している。

第２のラインバッファLB1の出力端子はＤ形フリップ
フロップ30のデータ端子Ｄに接続され、Ｄ形フリップフ
ロップ30のＱ端子はＤ形フリップフロップ31のデータ端
子Ｄに接続され、Ｄ形フリップフロップ31のＱ端子はア
ンドゲート40の入力端子の一つに接続され、これらＤ形
フリップフロップ30,31の各クロック端子にはクロックC
LKが加えられている。これらＤ形フリップフロップ30,3
1は第２のラインバッファLB1から出力されるシリアル画
像データを２クロック分遅延させる第３の遅延ブロック
DL3を構成している。なお、これらラインバッファLB0,L
B1は共通のアドレス信号に従って並列に駆動される。

アンドゲート40〜42はこれら第１の遅延ブロックDL1
の出力データと第２の遅延ブロックDL2の各遅延要素20
〜22の出力データおよび第３の遅延ブロックDL3の出力
データに基づいて濃淡階調選択信号D,Gを濃淡階調制御
信号発生部CTLに出力する濃淡階調選択信号発生部SELを
構成している。すなわち、アンドゲート40にはＤ形フリ
ップフロップ11,20,22および31の出力データが加えら
れ、アンドゲート41の一方の入力端子（ローアクティ
ブ）にはアンドゲート40の出力データが加えられて他方
の入力端子にはＤ形フリップフロップ21の出力データが
加えられ、アンドゲート42の一方の入力端子にはアンド
ゲート40の出力データが加えられて他方の入力端子には
Ｄ形フリップフロップ21の出力データが加えられてい
る。これにより、アンドゲート41から濃い記録濃度を選
択する濃淡階調選択信号Ｄとアンドゲート42から淡い記
録濃度を選択する濃淡階調選択信号Ｇが相補的に濃淡階
調制御信号発生部CTLに出力されることになる。

濃淡階調制御信号発生部CTLは、濃淡階調選択信号発
生部SELから出力される濃淡階調選択信号D,Gに従ってサ
ーマルヘッドに所定の濃淡階調制御信号を出力する。

このように構成された装置の動作を説明する。

はじめに、輪郭線抽出のアルゴリズムについて説明す
る。第２図は波形記録動作の説明図であって、（ａ）は
全体を示し、（ｂ）は輪郭部分の拡大図を示している。
ラインサーマルヘッド１は記録紙２を介してプラテン３
と対向するように配置されていて、記録紙２上に基本的
には（ｂ）に示すようなドットによる波形記録を行う。
なお、斜線を付けたドットは淡い記録濃度を示し、塗潰
したドットは濃い記録濃度を示している。

（ｂ）に塗潰しで示した輪郭を抽出するにあたって
は、第３図に示すように記録紙上に記録されるドットの
前後左右に注目する。すなわち、第３図において、記録
すべきドットをＡとし、紙送り方向に沿った同一ライン
上の左右のドットをD,E、走査方向に沿った同一ライン
上の前後のドットをB,Cとする。これらＢ〜Ｅの４ドッ
トの内、少なくとも１ドットが記録されていなければド
ットＡは輪郭線である。これに対し、これらＢ〜Ｅの４
ドットのすべてが記録されていればドットＡは輪郭線で
はない。従って、輪郭線によって階調を付けるとする
と、以下のように論理をまとめることができる。

［ドットＡが記録すべきドットの場合］ ドットB,C,D,Eはすべて記録状態→淡い濃度で記録 その他の場合→濃い濃度で記録 ［ドットＡが記録しないドットの場合］ すべての場合→記録しない なお、第３図でドットＡの斜め方向の４つのドットＦ
は輪郭抽出には無関係になる。

このような処理を記録すべきすべてのドットについて
実行しながら記録濃度を制御することにより、第２図
（ｂ）に示すように輪郭線のドットの濃度が濃い記録画
像が得られる。

次に、１ラインの記録動作を第４図のタイミングチャ
ートを用いて説明する。第４図におけるラインとドット
の番号定義は第５図に示す通りである。すなわち、紙送
り方向に沿った任意のライン番号をｎとし、ラインサー
マルヘッドの各ドットに０から順次番号を付ける。これ
らラインサーマルヘッドの各ドット番号と第４図
（ｂ），（ｍ）に示すラインバッファLB0,LB1のアドレ
スは対応している。また、各データ＜a,b＞の前の数字
ａはライン番号を表し、後の数字ｂはドット番号を表し
ている。

ここで、既にラインバッファLB0にはｎ−１ラインの
画像データが格納され、LB1にはｎ−２ラインの画像デ
ータが格納されているものとする。

クロックサイクル０のクロックCLKの立ち下がりでラ
インバッファLB0,LB1のアドレスを０にしてドット０の
画像データ＜ｎ−1,0＞，＜ｎ−2,0＞を読み出す。ま
た、このときにｎラインのドット０に対応する画像デー
タ＜n,0＞を準備しておく。

クロックサイクル１のクロックCLKの立ち上がりでこ
れらの画像データはＤ形フリップフロップ10,20,30に読
み込まれる。すなわち、Ｄ形フリップフロップ10には画
像データ＜n,0＞が読み込まれ、Ｄ形フリップフロップ2
0には画像データ＜ｎ−1,0＞に読み込まれ、Ｄ形フリッ
プフロップ30には画像データ＜ｎ−2,0＞が読み込まれ
る。

これらＤ形フリップフロップ10,20,30に読み込まれた
画像データは、クロックサイクル２のクロックCLKの立
ち上がりでＤ形フリップフロップ11,21,31,22にシフト
されていく。また、クロックサイクル２では、ラインバ
ッファLB0,LB1のアドレスを０として、画像データ＜n,0
＞をラインバッファLB0に書き込み、画像データ＜ｎ−
1,0＞をラインバッファLB1に書き込む。これにより、ラ
インバッファLB0,LB1に格納される画像データは順次更
新されることになる。

クロックサイクル３の立ち上がりで各Ｄ形フリップフ
ロップ11,,20,31,22に読み込まれる画像データは次のよ
うになる。

Ｄ形フリップフロップ：画像データ 11 n,1 20 ｎ−1,2 21 ｎ−1,1（＊） 22 ｎ−1,0 31 ｎ−2,1 これらを記録ドットに対応させると、第６図のように
なる。従って、このときの各Ｄ形フリップフロップ11,2
0,21,31,22の出力データの論理積を求めることにより、
Ｄ形フリップフロップ21に読み込まれているラインｎ−
1,ドット１の画像データが輪郭線か否かが分る。アンド
ゲート40〜42で構成されている濃淡階調選択信号発生部
SELはこれらの論理演算を行っている。ラインｎ−1,ド
ット１の画像データが輪郭線であれば信号Ｄがハイレベ
ルになり、４方向に記録すべき画像データが存在する場
合には信号Ｇがハイレベルになる。濃淡階調制御信号発
生部CTLは、ラインサーマルヘッドを駆動する信号とし
て、濃淡階調選択信号発生部SELから出力される信号Ｄ
がハイレベルになることにより濃い濃度で記録するため
の駆動信号を出力し、信号Ｇがハイレベルになることに
より淡い濃度で記録するための駆動信号を出力する。こ
れにより、ラインｎ−1,ドット１は、濃淡階調選択信号
発生部SELから出力される信号Ｄがハイレベルになるこ
とにより濃い濃度で記録され、信号Ｇがハイレベルにな
ることにより淡い濃度で記録される。なお、ラインｎ−
1,ドット１が記録状態でない場合にはこれらいずれの信
号D,Gもローレベルになり、記録は行われない。

このように構成することにより、ベタ黒記録の場合に
は輪郭部分のみ濃い濃度で記録されてベタ黒部分は淡い
濃度で記録されることになる。

淡い濃度で記録を行うときのラインサーマルヘッドの
駆動エネルギーは小さくなり、ラインサーマルヘッドの
温度上昇が抑制されることからラインサーマルヘッドの
周辺回路の温度上昇も低くなって従来のような温度上昇
に起因する記録動作の中断を防止できる。

また、これにより、消費電力が低減できることから、
節電型の記録装置が実現できる。

また、本発明ではベタ黒記録状態における輪郭線を検
出しているので、ベタ黒記録にならない通常の低い周波
数信号の記録には全く支障を生じない。具体的には、第
71図（ａ）部分に示すような１ドットの連続直線や
（ｂ）部分に示すような２ドットで折返すパルス波形な
どの場合には輪郭線抽出は行われず、（ｃ）や（ｄ）に
示すように注目ドットの前後左右に記録ドットが存在す
る領域で輪郭線抽出が行われて濃淡の階調記録が行われ
ることになる。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、比較的容量の
小さな電源回路でベタ黒記録状態が連続しても記録動作
を中断させることなく連続記録が行える感熱波形記録装
置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
波形記録動作の説明図、第３図は輪郭抽出の説明図、第
４図は第１図の動作を説明するタイミングチャート、第
５図はドットの番号説明図、第６図は第１図のＤ形フリ
ップフロップと記録ドットの関係説明図、第７図はドッ
ト記録の具体例図、第８図は従来の記録例図である。 10,11,20,21,22,30,31……Ｄ形フリップフロップ、40,4
1,42……アンドゲート、LB0,LB1……ラインバッファ、D
L1,DL2,DL3……遅延ブロック、SEL……濃淡階調選択信
号発生部、CTL……濃淡階調制御信号発生部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ラインサーマルヘッドを用いて波形を記録
   する感熱波形記録装置において、 シリアル画像データを２クロック分遅延させる第１の遅
   延ブロックと、 第１の遅延ブロックの出力データを１ライン分格納する
   第１のラインバッファと、 第１のラインバッファの出力データを１クロック分ずつ
   遅延させる３つの遅延要素が直列接続された第２の遅延
   ブロックと、 第２の遅延ブロックの第２の遅延要素の出力データを１
   ライン分格納する第２のラインバッファと、 第２のラインバッファの出力データを２クロック分遅延
   させる第３の遅延ブロックと、 これら第１の遅延ブロックの出力データと第２の遅延ブ
   ロックの各遅延要素の出力データおよび第３の遅延ブロ
   ックの出力データに基づいて濃淡階調選択信号を出力す
   る濃淡階調選択信号発生部と、 この濃淡階調選択信号発生部から出力される濃淡階調選
   択信号に従ってサーマルヘッドに所定の濃淡階調制御信
   号を出力する濃淡階調制御信号発生部、 とで構成されたことを特徴とする感熱波形記録装置。