JP2001150712A

JP2001150712A - サーマルプリント方法

Info

Publication number: JP2001150712A
Application number: JP34025399A
Authority: JP
Inventors: Fuyuki Inui; 冬樹乾
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-06-05
Also published as: US20010002138A1; US6344867B2

Abstract

(57)【要約】【課題】プリント速度を低下させることなく階調再現
性を向上できるサーマルプリント方法を提供する。【解決手段】１ライン分の画像データは、偶数階調比
較用コンパレータ３５で階調比較データ０，２，・・
・，５１０と順次に比較され、同時に奇数階調比較用コ
ンパレータ３６で階調比較データ１，３，・・・，５１
１と順次に比較され、各比較結果がラッチ回路４１，４
２にラッチされる。ラッチ回路４１，４２の値が同じ時
は偶数階調比較用コンパレータ３５からの比較結果
「１」又は「０」がそのまま、異なった時は「−１」が
ドライバ５０に転送される。この転送回数は２５６回に
なる。ドライバ５０では、階調駆動データが「１」又は
「０」の場合は、２個のシフトレジスタの両方に同じ
「１」又は「０」を入力し、階調駆動データが「−１」
の場合は、シフトレジスタの一方に「１」、他方に
「０」を入力する。各階調駆動データはシリアルからパ
ラレルに変換された後、交互に読み出されてゲートアレ
イに入力され、各発熱素子が５１２階調で駆動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルプリント
方法に関し、更に詳しくはプリント速度を低下させるこ
となく階調再現性を向上できるサーマルプリント方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】サーマルプリンタには、サーマルヘッド
でインクフイルムを加熱してインクを記録紙に転写する
昇華型の熱転写記録方式と、サーマルヘッドで感熱記録
紙を直接に加熱して発色させる感熱記録方式とが知られ
ている。いずれの方式のサーマルプリンタでも、複数の
発熱素子を主走査方向に配列したサーマルヘッドを用
い、このサーマルヘッド又は記録紙を副走査方向に移動
させながら、各発熱素子を発熱させて記録紙上に画像を
１ラインずつ記録する。また、発熱データに応じて発熱
素子の発熱量を制御することで、記録紙上に形成される
ドットの濃度を変えて、画素の階調を表現することがで
きる。

【０００３】例えば、カラー感熱プリンタでは、シアン
感熱発色層，マゼンタ感熱発色層，イエロー感熱発色
層，保護層が支持体上に順次層設されたカラー感熱記録
紙が用いられる。各感熱発色層は、発色させるための熱
エネルギーが異なっており、深層のものほど大きな熱エ
ネルギーが必要である。この発色熱エネルギーの違いに
基づいて、感熱発色層を選択的に発色させる。そして、
次の感熱発色層を記録する前に、記録済みの感熱発色層
が発色しないように、この感熱発色層に特有な紫外線を
照射して定着する。こうして、３色の感熱発色層を順番
に記録することで、カラー感熱記録紙にフルカラーの画
像を記録する。

【０００４】各発熱素子は、感熱発色層に１個のドット
を記録する場合に、この感熱発色層が発色する直前の熱
エネルギー（以下、バイアス熱エネルギーと称する）を
カラー感熱記録紙に与えてバイアス加熱を行う。このバ
イアス加熱後に、所望の濃度に発色させるための熱エネ
ルギー（以下、階調熱エネルギーと称する）をカラー感
熱記録紙に与えて階調加熱を行う。このバイアス加熱と
階調加熱とにより、カラー感熱記録紙上に仮想的に四角
に区分した画素内を発色させてドットを記録する。

【０００５】カラー感熱プリンタは、デジタルカメラや
パソコン等から入力された画像データをフレームメモリ
に記憶する。記録時には、フレームメモリから１ライン
分の画像データがラインメモリにいったん書き込まれた
後、コンパレータにより発熱データと順次カウントアッ
プされる階調比較データとが比較され、その比較結果で
あるシリアル信号の発熱データがサーマルヘッドに転送
される。

【０００６】サーマルヘッドには、多数の発熱素子を１
ラインに配置した発熱素子アレイと、各発熱データに応
じて各発熱素子の発熱エネルギーを制御するドライバと
が設けられている。ドライバは、シリアル信号の発熱デ
ータをパラレル信号に変換して発熱素子をオン，オフさ
せる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなカラー感
熱プリンタでは、例えば２５６階調の画像データをシリ
アル信号に変換してサーマルヘッドに転送するには、上
述した画像データと階調比較データとの比較を２５６回
行い、この比較結果を順次に転送する。このため、１ラ
イン分の発熱データを転送する回数は２５６回になる。
すなわち、この転送方法では、画像データの階調数と同
じデータ転送回数を要するため、階調再現性を向上させ
る（画像データの階調数を例えば２５６階調から５１２
階調に上げる）と、１ラインあたりのデータ転送時間が
長くなり（２５６階調→５１２階調の場合は２倍）、結
果として全体のプリント速度が低下するという問題が生
じる。

【０００８】本発明は、プリント速度を低下させること
なく階調再現性を向上できるサーマルプリント方法を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、１ライン分の
発熱データを転送する回数を減らせば、データ転送にか
かる時間を短縮できることに着目したもので、本発明の
サーマルプリント方法は、１ライン分の発熱素子を一列
に並べた発熱素子アレイと、各発熱素子毎の発熱データ
に基づいて各発熱素子を駆動するドライバとを用い、発
熱データに応じた熱エネルギーを記録紙に与えて１ライ
ン分のドットを記録するサーマルプリント方法におい
て、１ライン分の画像データを階調レベルが第Ｎ番目の
階調比較データと比較してシリアル信号の偶数階調発熱
データを作成すると同時に、前記１ライン分の画像デー
タを階調レベルが第（Ｎ＋１）番目の階調比較データと
比較してシリアル信号の奇数階調発熱データを作成し、
前記偶数階調発熱データ及び奇数階調発熱データを並列
にドライバに転送し、ドライバでは、偶数階調発熱デー
タをシリアル信号からパラレル信号に変換する第１変換
回路に送ると同時に、奇数階調発熱データをシリアル信
号からパラレル信号に変換する第２変換回路に送り、第
１変換回路，第２変換回路から交互に偶数階調発熱デー
タ，奇数階調発熱データを読み出して各発熱素子を駆動
するものである。

【００１０】また、１ライン分の発熱素子を一列に並べ
た発熱素子アレイと、各発熱素子毎の発熱データに基づ
いて各発熱素子を駆動するドライバとを用い、発熱デー
タに応じた熱エネルギーを記録紙に与えて１ライン分の
ドットを記録するサーマルプリント方法において、１ラ
イン分の画像データを階調レベルが第Ｎ番目の階調比較
データと比較してシリアル信号の偶数階調発熱データを
作成すると同時に、前記１ライン分の画像データを階調
レベルが第（Ｎ＋１）番目の階調比較データと比較して
シリアル信号の奇数階調発熱データを作成し、前記偶数
階調発熱データ及び奇数階調発熱データに基づいて３種
類の情報を表すシリアル信号の複合発熱データを作成し
て、これをドライバに転送し、ドライバでは、前記複合
発熱データを偶数階調発熱データと奇数階調発熱データ
とに変換し、偶数階調発熱データをシリアル信号からパ
ラレル信号に変換する第１変換回路に送ると同時に、奇
数階調発熱データをシリアル信号からパラレル信号に変
換する第２変換回路に送り、第１変換回路，第２変換回
路から交互に偶数階調発熱データ，奇数階調発熱データ
を読み出して各発熱素子を駆動するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】カラー感熱プリンタを示す図１に
おいて、カラー感熱記録紙（以下、単に記録紙という）
１０はロール１０ａの形態で供給され、給紙ローラ対１
１，キャプスタンローラ１２及びニップローラ１３によ
り、サーマルヘッド１５に送られる。記録紙１０を介し
てサーマルヘッド１５と対面する位置には、記録紙１０
をサーマルヘッド１５に押しつけるプラテンローラ１６
が設けられている。記録紙１０は、キャプスタンローラ
１２，プラテンローラ１６の他、送りローラ対１７，１
８により、必要に応じて矢印αで示すプリント方向と矢
印βで示す巻き戻し方向に搬送される。

【００１２】記録紙１０は、周知のように支持体の上
に、シアン感熱発色層，ほぼ３６５ｎｍの紫外線による
光定着性を有するマゼンタ感熱発色層，ほぼ４２０ｎｍ
の紫色可視光線による光定着性を有するイエロー感熱発
色層，保護層とが順次層設されている。各感熱発色層
は、深層になるほど発色するために大きな熱エネルギー
が必要であり、イエロー感熱発色層が最も低く、シアン
感熱発色層が最も高い。このため、各感熱発色層毎に与
えられるバイアス熱エネルギー（各感熱発色層が発色す
る直前の熱エネルギー）は異なっている。例えば、イエ
ローの画素を記録する場合には、イエロー用の一定なバ
イアス熱エネルギーに、記録すべき画素の発色濃度に応
じた階調熱エネルギーを加えた熱エネルギーが記録紙１
０に与えられる。

【００１３】記録紙１０がプリント方向に第１回目に送
られる際には、サーマルヘッド１５により記録紙１０に
イエロー画像が記録される。次の第２回送りではマゼン
タ画像が、第３回送りではシアン画像が順次記録され
る。これにより３色面順次記録によりフルカラー画像が
記録される。

【００１４】サーマルヘッド１５は、その下面に発熱素
子アレイ２１を備えている。この発熱素子アレイ２１
は、例えば１０２４個の発熱素子が記録紙１０の送り方
向（副走査方向）と直交する主走査方向にライン状に配
列されている。記録時には、この発熱素子アレイ２１が
プラテンローラ１６に支持された記録紙１０に圧着され
る。

【００１５】送りローラ対１７に対しプリント方向（矢
印α方向）の下流側には、イエロー定着ランプ２３及び
マゼンタ定着ランプ２４が順に配置されている。イエロ
ー定着ランプ２３は、発光ピークが４２０ｎｍ付近の近
紫外線を放出し、マゼンタ定着ランプは、発光ピークが
３６５ｎｍ付近の紫外線を放出する。イエロー画像記録
時にはイエロー定着ランプ２３が点灯して、熱記録直後
の記録紙１０のイエロー感熱発色層が光定着される。ま
た、マゼンタ画像記録時にはマゼンタ定着ランプ２４が
点灯して熱記録直後のマゼンタ感熱発色層が光定着され
る。また、シアン感熱発色層の発色熱エネルギーが通常
の保管状態では発色しない値となっているから、シアン
感熱発色層に対しては光定着性が与えられていない。こ
のようにして、三色面順次記録により記録紙１０にフル
カラー画像が記録される。そして、記録済みの記録紙１
０は、カッター２５によりロール１０ａから切り離され
て外部に排出される。

【００１６】カラー感熱プリンタの電気構成を示す図２
において、システムコントローラ２６は、搬送系と記録
系とを所定のシーケンスで制御する。搬送系は、モータ
ドライバ２７と、パルスモータ２８と、キャプスタンロ
ーラ１２とから構成されている。モータドライバ２７
は、モータ駆動パルスを発生し、このモータ駆動パルス
でパルスモータ２８を駆動する。パルスモータ２８の回
転は、キャプスタンローラ１２に伝達され、キャプスタ
ンローラ１２を回転させる。記録紙１０は、キャプスタ
ンローラ１２とニップローラ１３とに挟まれ、キャプス
タンローラ１２の順転時にはプリント方向（矢印α方
向）に、また逆転時には巻き戻し方向（矢印β方向）に
搬送される。

【００１７】記録系は、フレームメモリ３１，ラインメ
モリ３２，ラインメモリ制御回路３４，偶数階調比較用
コンパレータ３５，奇数階調比較用コンパレータ３６，
偶数階調カウンタ３７，奇数階調カウンタ３８，１／２
分周器４７，階調数カウンタ４８，ヘッドドライバ５０
から構成されている。このヘッドドライバ５０はサーマ
ルヘッド１５に取り付けられているが、サーマルヘッド
１５と分離しても良い。

【００１８】フレームメモリ３１には、デジタルカメラ
等から入力された１フレームの画像データがイエロー，
マゼンタ，シアンの３色毎に分離された状態で記憶され
ている。フレームメモリ３１は、システムコントローラ
２６によって制御され、プリント時には、フレームメモ
リ３１からプリントすべき色、例えばイエローの画像デ
ータが１ラインずつ読み出されてラインメモリ３２に書
き込まれる。この１ラインの画像データは、例えば１０
２４個の画素からなり、各画素の階調レベルは、最小の
０階調レベルから最大の５１１階調レベルまでの５１２
段階である。

【００１９】ラインメモリ３２に書き込まれた１ライン
分の画像データは、システムコントローラ２６から出力
されるデータ転送クロックに従って駆動されるラインメ
モリ制御回路３４により読み出され、偶数階調比較用コ
ンパレータ３５，奇数階調比較用コンパレータ３６の両
方に送られる。

【００２０】階調数カウンタ４８は、システムコントロ
ーラ２６から発生されるデータ転送クロックを１／２分
周器４７で分周したクロックによってストローブ信号を
生成し、これをラインメモリ制御回路３４，偶数階調カ
ウンタ３７，奇数階調カウンタ３８及びヘッドドライバ
５０に送る。

【００２１】偶数階調カウンタ３７は、ストローブ信号
が入力される毎にカウント値を０から「２」ずつインク
リメントして「０」，「２」，「４」，・・・，「５１
０」の偶数の階調比較データを順番に生成し、偶数階調
比較用コンパレータ３５に送る。また、奇数階調カウン
タ３８は、ストローブ信号が入力される毎にカウント値
を１から「２」ずつインクリメントして「１」，
「３」，「５」，・・・，「５１１」の奇数の階調比較
データを順番に生成し、奇数階調比較用コンパレータ３
６に送る。

【００２２】偶数階調比較用コンパレータ３５は、偶数
階調カウンタ３７から「０」の階調比較データが送られ
てくると、この階調比較データに対して各画素の画像デ
ータを順番に比較する。これにより、１ライン分の比較
結果がシリアル信号の偶数階調比較出力である偶数階調
駆動データとしてヘッドドライバ５０に順番に送られ
る。１ライン分の画像データの比較が終了すると、偶数
階調カウンタ３７は「２」の階調比較データを発生して
偶数階調比較用コンパレータ３５に送る。したがって、
「０」，「２」，「４」，・・・，「５１０」の階調比
較データを用いることにより、各画素の画像データは２
５６回比較され、８ビットの偶数階調駆動データに変換
される。そして、この８ビットの偶数階調駆動データ
は、２５６回に分けてヘッドドライバ５０に送られる。

【００２３】奇数階調比較用コンパレータ３６は、奇数
階調カウンタ３８から「１」の階調比較データが送られ
てくると、この階調比較データに対して各画素の画像デ
ータを順番に比較する。これにより、１ライン分の比較
結果がシリアル信号の奇数階調比較出力である奇数階調
駆動データとしてヘッドドライバ５０に順番に送られ
る。１ライン分の画像データの比較が終了すると、奇数
階調カウンタ３８は「３」の階調比較データを発生して
奇数階調比較用コンパレータ３６に送る。したがって、
「１」，「３」，「５」，・・・，「５１１」の階調比
較データを用いることにより、各画素の画像データは２
５６回比較され、８ビットの奇数階調駆動データに変換
される。そして、この８ビットの奇数階調駆動データ
は、２５６回に分けてヘッドドライバ５０に送られる。

【００２４】このように偶数階調駆動データと奇数階調
駆動データを同時にヘッドドライバ５０に送るから、従
来は５１２階調の画像データであれば、５１２回に分け
てヘッドヘッドドライバ５０に送らなければならなかっ
たものが、本発明では半分の２５６回で済み、データ転
送にかかる時間が半分になる。このデータ転送時間を短
くすると、これに合わせて発熱素子の通電時間も短くす
ることができる。なお、通電時間も短くすると、発熱素
子の発熱エネルギーが小さくなる。そこで、発熱素子に
印加する電圧Ｖ_Hを通電時間に応じて高くする。

【００２５】図３に示すように、ヘッドドライバ５０
は、シフトレジスタ５１，５２，ラッチアレイ５３，５
４，ゲートアレイ５５，分配器５６，偶数カウンタ５
８，奇数カウンタ５９等から構成される。前記偶数階調
駆動データがシフトレジスタ５１に入力されると同時
に、前記奇数階調駆動データがシフトレジスタ５２に入
力される。そして、シフトレジスタ５１，５２に入力さ
れたシリアルの各階調駆動データは、データ転送クロッ
クに同期してそれぞれパラレル信号に変換される。な
お、分配器５６は、バイアス加熱を行う際に階調比較レ
ベル「０」の階調データと比較したバイアス加熱用駆動
データをシフトレジスタ５１，５２の両方に入力し、階
調加熱を行う際には、偶数階調駆動データをシフトレジ
スタ５１のみに入力する。

【００２６】ラッチアレイ５３，５４は、シフトレジス
タ５１，５２でそれぞれパラレル信号に変換された各階
調駆動データをラッチ信号に同期してラッチする。ま
た、ラッチアレイ５３には偶数カウンタ５８が接続さ
れ、またラッチアレイ５４には奇数カウンタ５９が接続
されている。偶数カウンタ５８は、階調数カウンタ４８
から出力されるストローブ信号によって「０」から２ず
つインクリメントされるカウント値をラッチアレイ５３
に入力する。また、奇数カウンタ５９は「１」から２ず
つインクリメントされるカウント値をラッチアレイ５４
に入力する。

【００２７】ラッチアレイ５３，５４は、偶数カウンタ
５８，奇数カウンタ５９から入力される偶数，奇数のカ
ウント値に従ってラッチしている階調駆動データを交互
にゲートアレイ５５に出力する。すなわち、偶数カウン
タ５８，奇数カウンタ５９から出力される各カウンタ値
に従って、ラッチアレイ５３から第Ｎ番目の階調レベル
（偶数の階調レベル）の階調駆動データが、またラッチ
アレイ５４から第（Ｎ＋１）番目の階調レベル（奇数の
階調レベル）の階調駆動データが、交互に読み出されて
ゲートアレイ５５に入力される。

【００２８】ゲートアレイ５５は、発熱素子の数と同じ
１０２４個のＯＲゲートＯＧ１〜ＯＲゲートＯＧ１０２
４と、これらにそれぞれ接続されたＡＮＤゲートＡＧ１
〜ＡＮＤゲートＡＧ１０２４とから構成される。このＡ
ＮＤゲートＡＧ１〜ＡＮＤゲートＡＧ１０２４の各出力
端子には、ＦＥＴ１〜ＦＥＴ１０２４の各ゲートが接続
され、更にＦＥＴ１〜ＦＥＴ１０２４の各ソースには発
熱素子Ｒ１〜Ｒ１０２４が接続されている。また、ＦＥ
Ｔ１〜ＦＥＴ１０２４の各ドレインには電圧Ｖ _Hの電源
が接続されている。

【００２９】例えば、ＯＲゲートＯＧ１は、ラッチアレ
イ５３またはラッチアレイ５４から「１」の階調駆動デ
ータが入力されると「１」の出力信号を、また「０」の
階調駆動データが入力されると「０」の出力信号をＡＮ
ＤゲートＡＧ１に入力する。ＡＮＤゲートＡＧ１は、ス
トローブ信号が入力されている間に、ＯＲゲートＯＧ１
からの出力信号が「１」の場合に「１」、また「０」の
場合に「０」の出力信号をＦＥＴ１に入力する。ＦＥＴ
１は、ＯＲゲートＯＧ１からの出力信号が「１」の場合
にオン，「０」の場合にオフになる。ＦＥＴ１がオンに
なると、発熱素子Ｒ１に電圧Ｖ_Hの電源電流が流れ、発
熱素子Ｒ１が発熱する。ＯＲゲートＯＧ２〜ＯＧ１０２
４，ＡＮＤゲートＡＧ２〜ＡＧ１０２４，ＦＥＴ２〜Ｆ
ＥＴ１０２４，発熱素子Ｒ２〜Ｒ１０２４の各動作も同
様である。

【００３０】このように構成されたカラー感熱プリンタ
の作用について図４及び図５を参照して説明する。ま
ず、記録すべき画像を選ぶことにより、３色の画像デー
タがフレームメモリ３１に取り込まれる。プリントキー
を操作すると、記録紙１０が給紙ローラ対１１によりロ
ール１０ａから引き出される。記録紙１０の先端部がキ
ャプスタンローラ１２とニップローラ１３にニップされ
ると、パルスモータ２８によって駆動されるキャプスタ
ンローラ１２によって記録紙１０がプリント方向（矢印
α方向）に搬送される。

【００３１】記録紙１０の記録エリアの先端がサーマル
ヘッド１５に到達すると、熱記録が開始される。この熱
記録に際しては、フレームメモリ３１からイエロー画像
の画像データが１ライン分読み出されてラインメモリ３
２にいったん書き込まれる。まず、記録紙１０のイエロ
ー感熱発色層に対するバイアス加熱を行うために、ライ
ンメモリ３２から各画素の画像データが順番に読み出さ
れて偶数階調比較用コンパレータ３５のみに送られ、階
調比較レベル「０」の階調データと比較される。イエロ
ー画像を記録する画素では、偶数階調比較用コンパレー
タ３５の出力が「１」となり、イエロー画像を記録しな
い画素では「０」となる。この各画素の比較結果はシリ
アルなバイアス加熱用駆動データとしてヘッドドライバ
５０に送られる。

【００３２】バイアス加熱用駆動データは、ヘッドドラ
イバ５０の分配器５６によりシフトレジスタ５１，５２
の両方に送られ、データ転送クロックによってシフトレ
ジスタ５１，５２内でそれぞれシフトされてパラレルな
バイアス加熱用駆動データに変換される。このバイアス
加熱用駆動データは、それぞれラッチアレイ５３，５４
でラッチされた後、偶数カウンタ５８から出力される偶
数のカウント値と奇数カウンタ５９から出力される奇数
のカウント値とに従って、ラッチアレイ５３，５４から
交互に読み出され、ゲートアレイ５５に入力される。

【００３３】システムコントローラ２６は、記録紙１０
のイエロー感熱発色層に対応した幅が長いバイアス加熱
用パルスを発生させ、通電イネーブル信号としてＡＮＤ
ゲートＡＧ１〜ＡＮＤゲートＡＧ１０２４に送る。ＡＮ
ＤゲートＡＧ１〜ＡＮＤゲートＡＧ１０２４は、通電イ
ネーブル信号とＯＲゲートＯＧ１〜ＯＲゲートＯＧ１０
２４からの出力信号との論理積を出力するから、ＡＮＤ
ゲートＡＧ１〜ＡＮＤゲートＡＧ１０２４のうち、ＯＲ
ゲートＯＧ１〜ＯＲゲートＯＧ１０２４の出力端子が
「１」になっているものが「１」を出力する。

【００３４】例えば、ＯＲゲートＯＧ１の出力端子が
「１」の場合には、ＡＮＤゲートＡＧ１の出力端子も
「１」になってＦＥＴ１がオンになるから、発熱素子Ｒ
１が通電されて発熱する。これにより、発熱素子Ｒ１が
バイアス加熱用パルスに応じた時間だけ通電され、イエ
ロー感熱発色層に対応したバイアス熱エネルギーを記録
紙１０に与える。

【００３５】前記バイアス加熱が終了する前に、偶数階
調比較用コンパレータ３５は、再び偶数階調カウンタ３
７から生成される階調比較データ「０」と各画素の画像
データとを順番に比較して、この比較結果をシリアル信
号の偶数階調駆動データとしてヘッドドライバ５０のシ
フトレジスタ５１に送る。これと同時に、奇数階調比較
用コンパレータ３６は、奇数階調カウンタ３８から生成
される階調比較データ「１」と各画素の画像データとを
順番に比較して、この比較結果をシリアル信号の奇数階
調駆動データとしてヘッドドライバ５０のシフトレジス
タ５２に送る。同様にして、偶数階調比較用コンパレー
タ３５に読み込まれた１ライン分の画像データが階調比
較データ「２」，「４」，・・・，「５１０」と順次に
比較されると同時に、奇数階調比較用コンパレータ３６
に読み込まれた１ライン分の画像データが階調比較デー
タ「３」，「５」，・・・，「５１１」と順次に比較さ
れ、それぞれの比較結果である偶数階調駆動データ，奇
数階調駆動データがヘッドドライバ５０のシフトレジス
タ５１，５２に送られる（図４参照）。

【００３６】これにより、５１２階調の画像データが２
５６回の転送回数でヘッドドライバ５０に送られるか
ら、階調駆動データの転送時間が従来の半分に短縮され
る。なお、図４に示すタイムチャートは、１ライン分の
画像データＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・，Ｄ１０２４の階
調レベルを１，２，・・・，５１２，１，２，・・・，
５１２とした例である。また、図４中のＫ０，Ｋ１，Ｋ
２，・・・，Ｋ５１１は、１０進法で表すと、０，１，
２，・・・，５１１であるが、実際には２進法や１６進
法による数値が用いられる。

【００３７】バイアス加熱が終了すると、システムコン
トローラ２６は、１個の画素を最大濃度にする５１１階
調レベルの熱記録に対応した長さの階調表現用パルスを
発生する。この階調表現用パルスは通電イネーブル信号
としてＡＮＤゲートＡＧ１〜ＡＮＤゲートＡＧ１０２４
に送られる。

【００３８】シフトレジスタ５１，５２でパラレル信号
に変換された各階調駆動データは、ラッチ信号に同期し
てラッチアレイ５３，５４にそれぞれラッチされる。次
に、偶数カウンタ５８から出力される偶数のカウント値
と奇数カウンタ５９から出力される奇数のカウント値と
に従って、ラッチアレイ５３，５４から交互に階調駆動
データが読み出され、ゲートアレイ５５に入力される。
これにより、ＯＲゲートＯＧ１〜ＯＲゲートＯＧ１０２
４の各々には、各画素の階調レベルに応じて連続して
「１」が入力された後、「０」が入力（５１１階調レベ
ル未満の場合）される。例えば、画素の階調レベルが
「１００」の場合には、ストローブ信号に同期して１０
０個の「１」が連続してＯＲゲートに入力された後、４
１１個の「０」が連続してＯＲゲートに入力される。

【００３９】ＡＮＤゲートＡＧ１〜ＡＮＤゲートＡＧ１
０２４のうち、ＯＲゲートＯＧ１〜ＯＲゲートＯＧ１０
２４の出力端子が「１」になっているものが「１」を出
力する。そして、ＦＥＴ１〜１０２４のうち、ＡＮＤゲ
ートＡＧ１〜ＡＮＤゲートＡＧ１０２４の出力端子が
「１」になっているものがオンになり、それに接続され
ている発熱素子が通電される。

【００４０】通電イネーブル信号は、最大の５１１階調
レベルに対応した長さの階調表現用パルスであるから、
例えばＯＲゲートＯＧ１に「１」が連続して入力してい
る時間が、発熱素子Ｒ１の通電時間になる（図５参
照）。そして、ＯＲゲートＯＧ１に「０」が入力される
と、発熱素子Ｒ１が発熱を停止する。これにより、イエ
ロー感熱発色層が各画素の階調レベルに対応した濃度に
発色される。なお、図５に示すタイムチャートは、５１
１階調レベル（最高濃度）の通電状態を表す。

【００４１】イエロー画像の第１ラインが記録される
と、パルスモータ２８によってキャプスタンローラ１２
がステップ回転し、記録紙１０が１画素分プリント方向
に搬送される。これとともにフレームメモリ３１からイ
エロー画像の第２ライン目の画像データが読み出され
る。この第２ライン目の画像データに基づいて、記録紙
１０に第２ライン目が熱記録される。

【００４２】イエロー画像を熱記録した部分がイエロー
定着ランプ２３の下方に達すると、イエロー定着ランプ
２３から記録紙１０に４２０ｎｍ付近の近紫外線が照射
され、イエロー感熱発色層が定着される。

【００４３】イエロー画像の熱記録及び光定着が終了す
ると、キャプスタンローラ１２が逆転して記録紙１０が
巻き戻し方向（矢印β方向）に搬送される。このとき、
ロール１０ａも逆転して記録紙１０が巻き戻される。な
お、ロール１０ａを逆転させずに、例えば給紙ローラ対
１１とキャプスタンローラ１２との間で記録紙１０をル
ープさせるようにしてもよい。

【００４４】記録紙１０が巻き戻し方向（矢印β方向）
に搬送され、記録エリアの先端部が再びサーマルヘッド
１５に達すると、キャプスタンローラ１２の回転方向が
順転に変わり、記録紙１０がプリント方向（矢印α方
向）に１画素分ずつステップ搬送されながら、イエロー
画像の熱記録時と同様にして、マゼンタ画像が１ライン
ずつ熱記録される。

【００４５】マゼンタ感熱発色層の発色に必要なバイア
ス熱エネルギーは、イエロー感熱発色層の発色に必要な
バイアス熱エネルギーより大きい。このため、各ライン
の記録スタート時には、イエロー画像記録用のバイアス
加熱用パルスより幅が長いマゼンタ画像記録用のバイア
ス加熱用パルスが、システムコントローラ２６からＡＮ
ＤゲートＡＧ１〜ＡＮＤゲートＡＧ１０２４に通電イネ
ーブル信号として送られる。バイアス加熱後の階調加熱
は、イエロー画像記録時と同様であるから説明を省略す
る。

【００４６】マゼンタ画像が熱記録された記録紙１０
は、マゼンタ定着ランプ２４の下方に達すると、マゼン
タ定着ランプ２４から３６５ｎｍ付近の紫外線の照射を
受けて光定着される。マゼンタ画像の熱記録及び光定着
が終了すると、ロール１０ａ及びキャプスタンローラ１
２が逆転され、再び記録紙１０が巻き戻される。

【００４７】記録紙１０の記録エリアの先端部がサーマ
ルヘッド１５に戻ると、ロール１０ａ及びキャプスタン
ローラ１２の回転方向が順転に変わり、記録紙１０がプ
リント方向に１画素分ずつステップ搬送されながらシア
ン画像が１ラインずつシアン感熱発色層に熱記録され
る。

【００４８】シアン感熱発色層の発色に必要なバイアス
熱エネルギーはマゼンタ感熱発色層の発色に必要なバイ
アス熱エネルギーより大きい。このため、各ラインの記
録スタート時には、マゼンタ画像記録用のバイアス加熱
用パルスより幅が長いシアン画像記録用のバイアス加熱
用パルスが、システムコントローラ２６からＡＮＤゲー
トＡＧ１〜ＡＮＤゲートＡＧ１０２４に通電イネーブル
信号として送られる。バイアス加熱後の階調加熱は、イ
エロー，マゼンタの各画像記録時と同様であるから説明
を省略する。

【００４９】シアン画像の熱記録が終了すると、カッタ
ー２５が作動して記録紙１０の画像記録済み部分がロー
ル１０ａから切り離される。この切り離された記録紙１
０は、プリント方向（矢印α方向）に連続搬送されてカ
ラー感熱プリンタの外に排出される。このとき、シアン
感熱発色層に対しては光定着性が与えられていないか
ら、イエロー用定着ランプ２３及びマゼンタ定着ランプ
２４は点灯されない。

【００５０】上記実施形態では、階調比較データを偶
数，奇数の２つに分けて画像データを比較し、偶数階調
駆動データと奇数階調駆動データの２つを同時にヘッド
ドライバに転送したが、階調比較データを３つ以上に分
け、比較結果であるそれぞれの階調駆動データを同時に
ヘッドドライバに転送するようにすれば、さらに転送時
間を短縮できる。ただし、この場合には、転送ラインが
複数になるとともに、その転送ラインと同じ数のシフト
レジスタ及びラッチアレイをヘッドドライバに設ける。

【００５１】次に、転送ラインを１本にした実施形態を
図６ないし図９を参照して説明する。なお、本説明で
は、上記実施形態と相違する部分のみ説明する。カラー
感熱プリンタの電気構成を示す図６において、偶数階調
比較用コンパレータ３５から出力された８ビットの偶数
階調比較出力は、２５６回に分けてラッチ回路４１に送
られ、これと同時に奇数階調比較用コンパレータ３６か
ら出力された８ビットの奇数階調比較出力は、２５６回
に分けてラッチ回路４２に送られる。

【００５２】ラッチ回路４１，４２には、セレクト信号
発生回路４４が接続されており、セレクト信号発生回路
４４は、ラッチ回路４１，４２でラッチされている値が
同じ場合には「０」を、また異なる場合には「１」を、
それぞれセレクト信号として階調駆動データ生成回路４
５に出力する。

【００５３】階調駆動データ生成回路４５は、セレクト
信号発生回路４４から出力されたセレクト信号が「０」
の場合には、ラッチ回路４１にラッチされている偶数階
調比較出力の「０」または「１」をそのまま階調駆動デ
ータ（発熱データ）として出力（スルー出力）し、セレ
クト信号が「１」の場合には、「−１」を階調駆動デー
タとして出力する。これにより、階調駆動データ生成回
路４５から、３値の「０」，「１」，「−１」からなる
階調駆動データが２５６回に分けてヘッドドライバ７０
に送られる。なお、前記「−１」はフラグを表し、階調
駆動データが「−１」の場合には、発熱素子の駆動時間
が「１」の場合の半分になる。また、例えば、階調駆動
データ生成回路４５をアナログマルチプレクサ回路で構
成したバイフェーズマーク選択回路とした場合、階調駆
動データ「０」，「１」，「−１」は、それぞれ電圧
「０ｖ」，「＋５ｖ」，「−５ｖ」とする。

【００５４】ヘッドドライバ７０の構成を示す図７にお
いて、階調駆動データ生成回路４５から出力される３値
の階調駆動データがデコーダ５７に入力される。デコー
ダ５７は、入力された階調駆動データが「０」の場合に
は「０」を、また階調駆動データが「１」の場合には
「１」をそれぞれシフトレジスタ５１，５２の両方に入
力する。また、デコーダ５７は、入力された階調駆動デ
ータが「−１」の場合には、シフトレジスタ５１に
「１」を入力するとともにシフトレジスタ５２に「０」
を入力する。そして、シフトレジスタ５１，５２に入力
されたシリアルの階調駆動データは、データ転送クロッ
クに同期してパラレル信号に変換される。

【００５５】ラッチアレイ５３，５４は、シフトレジス
タ５１，５２でそれぞれパラレル信号に変換された各階
調駆動データをラッチ信号に同期してラッチする。ま
た、ラッチアレイ５３には偶数カウンタ５８が接続さ
れ、またラッチアレイ５４には奇数カウンタ５９が接続
されている。偶数カウンタ５８は、階調数カウンタ４８
から出力されるストローブ信号によって「０」から２ず
つインクリメントされるカウント値をラッチアレイ５３
に入力する。また、奇数カウンタ５９は「１」から２ず
つインクリメントされるカウント値をラッチアレイ５４
に入力する。

【００５６】ラッチアレイ５３，５４は、偶数カウンタ
５８，奇数カウンタ５９から入力される偶数，奇数のカ
ウント値に従ってラッチしている階調駆動データを交互
にゲートアレイ５５に出力する。すなわち、偶数カウン
タ５８，奇数カウンタ５９から出力される各カウンタ値
に従って、ラッチアレイ５３から第Ｎ番目の階調レベル
（偶数の階調レベル）の階調駆動データが、またラッチ
アレイ５４から第（Ｎ＋１）番目の階調レベル（奇数の
階調レベル）の階調駆動データが、交互に読み出されて
ゲートアレイ５５に入力される。

【００５７】このように構成されたカラー感熱プリンタ
の作用について図８及び図９を参照して説明する。ま
ず、記録紙１０のイエロー感熱発色層に対するバイアス
加熱を行うために、ラインメモリ３２から各画素の画像
データが順番に読み出されて偶数階調比較用コンパレー
タ３５のみに送られ、階調比較レベル「０」の階調デー
タと比較される。イエロー画像を記録する画素では、偶
数階調比較用コンパレータ３５の出力が「１」となり、
イエロー画像を記録しない画素では「０」となる。この
各画素の比較結果は、ラッチ回路４１にラッチされた
後、階調駆動データ生成回路４５からスルー出力され、
シリアルなバイアス加熱用駆動データとしてヘッドドラ
イバ７０に送られる。

【００５８】バイアス加熱用駆動データは、ヘッドドラ
イバ７０のデコーダ５７を介してシフトレジスタ５１，
５２の両方に送られ、データ転送クロックによってシフ
トレジスタ５１，５２内でそれぞれシフトされてパラレ
ルなバイアス加熱用駆動データに変換される。以下のバ
イアス加熱に関するシーケンスは上記実施形態と同じな
ので、説明を省略する。

【００５９】前記バイアス加熱が終了する前に、偶数階
調比較用コンパレータ３５は、再び偶数階調カウンタ３
７から生成される階調比較データ「０」と各画素の画像
データとを順番に比較して、この比較結果をシリアル信
号の偶数階調比較出力としてラッチ回路４１に送る。こ
れと同時に、奇数階調比較用コンパレータ３６は、奇数
階調カウンタ３８から生成される階調比較データ「１」
と各画素の画像データとを順番に比較して、この比較結
果をシリアル信号の奇数階調比較出力としてラッチ回路
４２に送る。同様にして、偶数階調比較用コンパレータ
３５に読み込まれた１ライン分の画像データが階調比較
データ「２」，「４」，・・・，「５１０」と順次に比
較されると同時に、奇数階調比較用コンパレータ３６に
読み込まれた１ライン分の画像データが階調比較データ
「３」，「５」，・・・，「５１１」と順次に比較さ
れ、それぞれの比較結果がラッチ回路４１，４２に送ら
れる。

【００６０】セレクト信号発生回路４４は、ラッチ回路
４１，４２に同時にラッチされた偶数階調比較出力と奇
数階調比較出力とを比較し、同じであれば、セレクト信
号「０」を、また違っていれば、セレクト信号「１」を
階調駆動データ生成回路４５に入力する。階調駆動デー
タ生成回路４５は、セレクト信号発生回路４４から入力
されるセレクト信号が「０」の場合には、ラッチ回路４
１にラッチされている偶数階調比較出力「１」または
「０」をそのまま階調駆動データとしてヘッドドライバ
７０に送る。また、階調駆動データ生成回路４５は、セ
レクト信号が「１」の場合には、「−１」を階調駆動デ
ータとしてヘッドドライバ７０に送る（図９参照）。こ
れにより、５１２階調の画像データが２５６回の転送回
数でヘッドドライバ７０に送られるから、階調駆動デー
タの転送時間が従来の半分に短縮される。

【００６１】ヘッドドライバ７０に送られた階調駆動デ
ータは、デコーダ５７によって「１」，「０」，「−
１」のいずれであるか判別される。階調駆動データが
「１」の場合はシフトレジスタ５１，５２の両方に
「１」が入力され、また「０」の場合はシフトレジスタ
５１，５２の両方に「０」が入力され、また「−１」の
場合はシフトレジスタ５１に「１」が入力されると同時
にシフトレジスタ５２に「０」が入力される。以下のシ
ーケンスは前記実施形態と同様であるから説明を省略す
る。

【００６２】なお、前記階調駆動データ生成回路４５と
しては、前記バイフェーズマーク選択回路の他、搬送波
をデジタル変調するＦＳＫ（frequency shift keying）
変調多重回路を用いることができる。また、階調駆動デ
ータ生成回路４５として、バイフェーズマーク選択回路
を用いた場合にはデコーダ５７としてウインド・コンパ
レータを用い、またＦＳＫ変調多重回路を用いた場合に
はデコーダ５７としてＦＳＫ復調回路を用いる。

【００６３】また、多数の発熱素子を主走査方向（記録
紙の搬送方向と直交する方向）にライン状に配列したサ
ーマルヘッドを用いて、これと記録紙を副走査方向（記
録紙の搬送方向）に相対移動して記録するラインプリン
タについて説明したが、本発明は二次元に相対移動して
記録するシリアルプリンタに対しても適用することがで
きる。また、上記実施形態は、カラー感熱記録紙を用い
た感熱記録方式であったが、本発明は、サーマルヘッド
でインクフイルムを加熱してインクを記録紙に転写する
昇華型の熱転写記録方式にも適用できる。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、１ライン分の画像デー
タを階調レベルが第Ｎ番目の階調比較データと比較して
シリアル信号の偶数階調発熱データを作成すると同時
に、前記１ライン分の画像データを階調レベルが第（Ｎ
＋１）番目の階調比較データと比較してシリアル信号の
奇数階調発熱データを作成し、これらの発熱データをそ
のまま並行してドライバに転送し、ドライバでは、偶数
階調発熱データと奇数階調発熱データとをそれぞれパラ
レル信号に変換してから交互に読み出すことにより各発
熱素子を駆動するので、発熱データの転送時間が半分に
なる。このデータ転送時間に合わせて、発熱素子の通電
時間を短くすることができるので、プリント速度を低下
させることなく階調再現性を向上できる。

【００６５】また、１ライン分の画像データを階調レベ
ルが第Ｎ番目の階調比較データと比較してシリアル信号
の偶数階調発熱データを作成すると同時に、前記１ライ
ン分の画像データを階調レベルが第（Ｎ＋１）番目の階
調比較データと比較してシリアル信号の奇数階調発熱デ
ータを作成し、それぞれ異なる状態を表す３種類のデー
タからなる複合発熱データを作成してドライバに転送
し、ドライバでは、複合発熱データを偶数階調発熱デー
タと奇数階調発熱データに分離して、それぞれパラレル
信号に変換してから交互に読み出すことにより各発熱素
子を駆動するので、発熱データの転送時間が半分にな
る。このデータ転送時間に合わせて、発熱素子の通電時
間を短くすることができるので、プリント速度を低下さ
せることなく階調再現性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラー感熱プリンタの概略図である。

【図２】偶数，奇数の各階調駆動データをヘッドドライ
バに並列転送するカラー感熱プリンタの電気的な構成を
示すブロック図である。

【図３】ヘッドドライバの構成を示すブロック図であ
る。

【図４】１ライン分の階調駆動データを生成するタイム
チャートである。

【図５】１個の発熱素子が５１２階調分の熱記録を行う
タイムチャートである。

【図６】偶数，奇数の各階調駆動データを１転送ライン
でヘッドドライバに送る別の実施形態を示すブロック図
である。

【図７】図６に示すカラー感熱プリンタのヘッドドライ
バの構成を示すブロック図である。

【図８】図６に示すカラー感熱プリンタのプリントシー
ケンスを示すフローチャートである。

【図９】図６に示すカラー感熱プリンタの１ライン分の
階調駆動データを生成するタイムチャートである。

【符号の説明】

１０カラー感熱記録紙１５サーマルヘッド２１発熱素子アレイ２６システムコントローラ３２ラインメモリ３５偶数階調比較用コンパレータ３６奇数階調比較用コンパレータ４４セレクト信号発生回路４５階調駆動データ生成回路５０，７０ヘッドドライバ５１，５２シフトレジスタ５３，５４ラッチアレイ５５ゲートアレイ５７デコーダＯＧ１〜ＯＧ１０２４ＯＲゲートＡＧ１〜ＡＧ１０２４ＡＮＤゲートＲ1 〜Ｒ１０２４発熱素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１ライン分の発熱素子を一列に並べた発
熱素子アレイと、各発熱素子毎の発熱データに基づいて
各発熱素子を駆動するドライバとを用い、発熱データに
応じた熱エネルギーを記録紙に与えて１ライン分のドッ
トを記録するサーマルプリント方法において、１ライン分の画像データを階調レベルが第Ｎ番目の階調
比較データと比較してシリアル信号の偶数階調発熱デー
タを作成すると同時に、前記１ライン分の画像データを
階調レベルが第（Ｎ＋１）番目の階調比較データと比較
してシリアル信号の奇数階調発熱データを作成し、前記
偶数階調発熱データ及び奇数階調発熱データを並列にド
ライバに転送し、ドライバでは、偶数階調発熱データを
シリアル信号からパラレル信号に変換する第１変換回路
に送ると同時に、奇数階調発熱データをシリアル信号か
らパラレル信号に変換する第２変換回路に送り、第１変
換回路，第２変換回路から交互に偶数階調発熱データ，
奇数階調発熱データを読み出して各発熱素子を駆動する
ことを特徴とするサーマルプリント方法。
【請求項２】１ライン分の発熱素子を一列に並べた発
熱素子アレイと、各発熱素子毎の発熱データに基づいて
各発熱素子を駆動するドライバとを用い、発熱データに
応じた熱エネルギーを記録紙に与えて１ライン分のドッ
トを記録するサーマルプリント方法において、１ライン分の画像データを階調レベルが第Ｎ番目の階調
比較データと比較してシリアル信号の偶数階調発熱デー
タを作成すると同時に、前記１ライン分の画像データを
階調レベルが第（Ｎ＋１）番目の階調比較データと比較
してシリアル信号の奇数階調発熱データを作成し、前記
偶数階調発熱データ及び奇数階調発熱データに基づいて
３種類の情報を表すシリアル信号の複合発熱データを作
成して、これをドライバに転送し、ドライバでは、前記
複合発熱データを偶数階調発熱データと奇数階調発熱デ
ータとに変換し、偶数階調発熱データをシリアル信号か
らパラレル信号に変換する第１変換回路に送ると同時
に、奇数階調発熱データをシリアル信号からパラレル信
号に変換する第２変換回路に送り、第１変換回路，第２
変換回路から交互に偶数階調発熱データ，奇数階調発熱
データを読み出して各発熱素子を駆動することを特徴と
するサーマルプリント方法。