[发明专利]用于控制印刷设备的加热头的系统

说明书

本发明概括来说涉及用于控制一种热敏式印刷设备的加热元件的系统，所述系统以脉宽调制（PWM）方式调制视频信号的半色调数据，并以PWM方式控制加热头元件。在一台具有加热头的全色打印机中，一个用于驱动加热头的电路通过根据所接收到的半色调数据脉宽调制信号（缩写为PWM信号）来控制加热头元件产生热，以提供相应于各种色浓度的不同信号。

现已被采用的使用这种PWM信号来驱动加热头的方法有两种。

一种方法是1982年3月24日公告的日本特许公报JP57-14315所说明的方法。

在上述的日本专利中，一个模拟形式的视频图象信号为一个模/数（A/D）转换器所接收，后者将该模拟视频信号转换成一个同来自控制器的基准时钟信号同步的四位数字数据。存储器根据来自所述控制器的一个写命令将该经数字转换后的4比特半色调数据存入预定的存储区中。该存储器响应来自控制器的读信号，将该所存的4比特半色调数据加到与加热头相连的移位寄存器上。该数据从所述存储器转移到移位寄存器是以下述方式来实现的，即来自待印刷的一个水平行上的数据的各最高有效（二进制数）位数据（比特“1”和“0”的第n位数据），即第4位数据首先被串行地加到所述移位寄存器。一旦根据所述最高有效位数据的加热头驱动完成时，各第二最高有效位数据（第三位数据）便接着被串行地加到该移位寄存器。就这样，当各最低有效位数据被串行地加至该移位寄存器时，便完成了一个水平行的数据传输。

如前所述，所述控制器将基准时钟信号输出至A/D转换器的同时，输出一选通信号至锁存与驱动电路。该锁存与驱动电路在相应于所述选通信号的脉宽持续时间内锁存移位寄存器已寄存的内容，同时向加热头元件组中相应于所述寄存器中被寄存比特“1”的比特部分的加热头元件供电。反之，相应于所述寄存器中被寄存比特“0”的比特部分的任意其它的加热头元件不被锁存与驱动电路所供电。

上述选通信号的每个脉冲宽度随着数据各位的加权而有所不同。也就是说，当第四位数据是“1”时选通信号的脉宽是8d，当第三位数据是“1”时，选通信号的脉宽是4d，当第二位数据是“1”时，选通信号的脉宽为2d，而当第一位数据是“1”时，选通信号的脉宽是D。这样，可以用不同脉宽的选通信号的按序组合来构成对应于16种色调的色浓度信号。

另一种方法是为1976年11月28日所公开的未经审查的日本专利申请JOP51-123511所说明的方法。

在上述后者的日本专利中，存储器顺序地将一个水平行的4位半色调数据加到一个比较器上。此外，色调计数器将从第一色调直至第16色调的16个基准色调信号按顺序输出至所述比较器。该比较器先将来自存储器的一个水平行（n）上的4位色调数据A同作为来自所述色调计数器的第一色调的第一基准色调信号B作比较。若A≥B，则比较器产生一个逻辑“1”信号。若A＜B，则比较器产生一个逻辑“0”信号。这些输出信号的每一个都被从比较器传到移位寄存器。接着，来自存贮器对应的水平行（n）中的4位色调数据A又被输出至比较器。然后，比较器将色调数据A同作为来自色调计数器的第二色调的基准色调信号B进行比较。表明这一比较结果的两个输出信号的任一个则从比较器被传送至移位寄存器。上述这一比较操作被重复直至第十六色调。一俟完成输出信号从比较器到移位寄存器的数据传输，控制器便将具有较窄脉宽的选通信号输出至锁存与驱动电路。锁存与驱动电路响应选通信号的上升边沿而锁存寄存在移位寄存器中的数据并继续该数据的锁存直至后面的选通信号出现为止。若下一个来自比较器的输入数据呈现“1”，则锁存与驱动电路继续给加热头元件供电。因此，可形成对应于16种色调的色浓度的各信号。

然而，在上述两份日本专利申请文件中所揭示的两种方法各有其下述缺点。

对前一方法而言，由于每一水平行的数据传输量表现为4×n，而且选通信号是以脉宽调制方式而根据每位的加权被调制的，这样，加热头的驱动脉冲是以一种不连续的PWM信号方式构成，在这种方式中，在分别都存在“1”的数据情况下，一个驱动脉冲与另一个驱动脉冲在时间上是隔开的。因此，加热头元件的热特性是这样一种特性，以致在由宽度为8d的的驱动脉冲所产生的热量差不多散失后，具有宽度为d的驱动脉冲被触发。此外，同具有连续脉宽为9d的连贯的驱动脉冲驱动相应的加热头元件的情况相比，产生的热量变小了。所以不能获得适当的无失真的热特性。