JP2021017001A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、サーマルヘッドに供給する電圧の電圧降下を抑制することができる記録装置を提供する。【解決手段】 サーマルヘッド１１に設けられた複数の発熱素子Ｒの一部と他の一部の通電のオン・オフを切り替える第１信号及び第２信号は、所定の長さのオン時間を有する複数の第１パルスと、前記第１パルスよりもオン時間が短い各種の第２パルスとを組み合わせて構成され、第１信号は、第２パルスのオン時間が短いものから徐々にオン時間が長くなる順序で第１パルスまでを配列した組み合わせとし、第２信号は、第１パルスのオン時間が長いものから徐々にオン時間が短くなる順序で第２パルスまでを配列した組み合わせとしたことを特徴とする。【選択図】 図７

Description

本発明は、熱転写により記録媒体に画像を記録する記録装置に関するものである。

従来、プラスチックカード等の記録媒体上に顔写真や文字情報等の画像を記録する記録装置が広く知られている。この種の記録装置では、インクリボンを介してサーマルヘッドにより記録媒体上に画像を直接記録する直接記録方式がある。また、インクリボンを介してサーマルヘッドにより転写フィルム上に画像を記録した後、転写フィルムに記録された画像を記録媒体に転写する間接記録方式がある。

特許文献１では、オン時間の長い複数のパルスと、オン時間の短い各種のパルスとを組み合わせた信号をサーマルヘッドに転送することで、１画素当たりの画像記録時間を短縮している。また、特許文献２では、電源電圧の容量小型化、電源電圧の安定性確保（電圧降下の防止）、サーマルヘッドの小型化等を図るために、サーマルヘッドへの通電が同時とならないように、通電開始タイミングに時間差が設けられている。

特開２００２−１５４２３４号公報 特開２０１１−２１３０１４号公報

しかしながら、特許文献１、２では、サーマルヘッドに必要な電力を完全に分散化させると生産性が向上できないため、画像記録中の一部区間では電力を分散化させない区間があった。また、特許文献１では、オン時間の長い複数のパルスによってサーマルヘッドに熱を加えているときは、サーマルヘッドに必要な電力が分散化できていない区間が長くなってしまう傾向があった。そのためオン時間の長い複数のパルスで画像を記録しているときは、サーマルヘッドに必要な電力が集中してしまう。このため、ある区間では、サーマルヘッド供給電圧が電圧降下する。これによりサーマルヘッドに必要な熱が供給できなくなり、所望の解像度で画像記録できないといった課題があった。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、サーマルヘッドに供給する電圧の電圧降下を抑制することができる記録装置を提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係る記録装置の代表的な構成は、熱転写により記録媒体に画像を記録する記録装置であって、主走査方向に配列された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、前記複数の発熱素子の通電タイミングを切り替える通電制御手段と、を有し、前記通電制御手段は、第１信号により前記複数の発熱素子の一部の通電のオン・オフを切り替え、前記第１信号とは異なる第２信号により前記複数の発熱素子の他の一部の通電のオン・オフを切り替えるように構成され、前記第１信号及び前記第２信号は、所定の長さのオン時間を有する複数の第１パルスと、前記第１パルスよりもオン時間が短い各種の第２パルスとを組み合わせて構成され、前記第１信号は、前記第２パルスのオン時間が短いものから徐々にオン時間が長くなる順序で前記第１パルスまでを配列した組み合わせとし、前記第２信号は、前記第１パルスのオン時間が長いものから徐々にオン時間が短くなる順序で前記第２パルスまでを配列した組み合わせとしたことを特徴とする。

本発明によれば、サーマルヘッドに供給する電圧の電圧降下を抑制することができる。

記録装置により記録媒体に画像と情報とを記録する記録システムの構成を示す図である。 記録装置の制御部の構成を示すブロック図である。 記録装置の構成を示す断面図である。 サーマルヘッド通電制御回路を示す図である。 ストローブ信号の組み合わせの一例を示す図である。 （ａ）は、ストローブ信号の分割オンのタイミングを説明する図である。（ｂ）は、（ａ）のストローブ信号によりサーマルヘッドに流れる電流を示す図である。（ｃ）は、（ｂ）のサーマルヘッドに流れる電流により電圧降下するサーマルヘッド印加電圧を示す図である。 （ａ）は、比較例のストローブ信号の分割オンとパルス長との組み合わせを説明する図である。（ｂ）は、実施例のストローブ信号の分割オンとパルス長との組み合わせを説明する図である。（ｃ）は、変形例のストローブ信号の分割オンとパルス長との組み合わせを説明する図である。 サーマルヘッド内の奇数列と偶数列の各発熱素子でストローブ信号の分割オンとパルス長との組み合わせを変更する制御を示すフローチャートである。 （ａ）は、ヒートパルスのオン可能区間を示す図である。（ｂ）は、画像形成したいヒートパルス幅を示す図である。（ｃ）は、サーマルヘッド内の奇数列の各発熱素子の通電開始時点を示す図である。（ｄ）は、サーマルヘッド内の偶数列の各発熱素子の通電開始時点を示す図である。 サーマルヘッド内の奇数列と偶数列の各発熱素子の通電開始時点を設定する制御を示すフローチャートである。

図により本発明に係る記録装置の一実施形態を具体的に説明する。

＜記録システム＞
図１及び図２を用いて記録装置１により記録媒体としてのプラスチックカード３に画像と情報とを記録する記録システム２００の構成について説明する。図１は、記録装置１により記録媒体としてのプラスチックカード３に画像と情報とを記録する記録システム２００の構成を示す図である。図２は、記録装置１の制御部１２０の構成を示すブロック図である。

図１に示す記録システム２００は、パーソナルコンピュータ等のホストコンピュータからなる上位装置１００と、記録装置１とを有して構成されている。上位装置１００には、上位装置１００によって生成されたデータ等の表示を行なう液晶ディスプレイ等のモニタ１０１が接続されている。更に、上位装置１００には、上位装置１００に命令やデータを入力するためのキーボード１０２ａやマウス１０２ｂ等の入力装置１０２が接続されている。図１及び図２に示す記録装置１は、熱転写により記録媒体としてのプラスチックカード３の表面上に顔写真や文字情報等の画像を記録するとともに、その記録媒体に磁気的ないし電気的な情報記録を行う。

記録装置１は、図示しないインターフェースを介して上位装置１００に接続されている。上位装置１００から記録装置１に画像を記録する画像データや磁気的ないし電気的記録データを送信して記録装置１により記録媒体としてのプラスチックカード３に対する記録動作等を指示することが可能である。記録装置１は、図２に示す操作部ユニット５を有しており、上位装置１００から記録装置１に記録動作を指示する他に、操作部ユニット５から記録装置１に記録動作を指示することも可能である。

＜記録装置＞
次に、図３を用いて記録装置１の構成について説明する。図３は、記録装置１の構成を示す断面図である。図３に示すように、記録装置１は、記録媒体としてのプラスチックカード３に磁気的ないし電気的な情報記録を行う情報記録部Ａを有する。更に、記録装置１は、熱転写により記録媒体としてのプラスチックカード３の表面上に顔写真や文字情報等の画像を記録する画像記録部Ｂを有する。更に、記録装置１は、記録媒体としてのプラスチックカード３を収容する収容部Ｃ，Ｄを有して構成されている。

＜情報記録部＞
情報記録部Ａは、記録媒体としてのプラスチックカード３に磁気的な情報記録を行う磁気記録部４２と、記録媒体としてのプラスチックカード３に電気的な情報記録を行う非接触式ＩＣ記録部４３と、接触式ＩＣ記録部４１とを有して構成されている。

＜収容部＞
収容部Ｃは、記録媒体としての複数枚のプラスチックカード３を立位姿勢で整列して収容しており、その先端には分離開口６が設けられている。収容部Ｃに収容されたプラスチックカード３は、付勢機構２によりピックアップローラ２１に向かって付勢されている。ピックアップローラ２１が図３の反時計回り方向に回転することにより最前列のプラスチックカード３から繰り出し、分離開口６から１枚ずつ分離されて反転ユニットＦに向けて供給される。

＜反転ユニット＞
分離開口６から供給されたプラスチックカード３は、搬入ローラ２２により挟持されて反転ユニットＦに送られる。反転ユニットＦは、図示しないハウジングに回転可能に軸受け支持された回転フレーム７１と、回転フレーム７１に支持された２つのローラ対２３，２４とを有して構成される。ローラ対２３，２４は、回転フレーム７１の回転中心７１ａを挟んで互いに対向する位置に配置され、回転フレーム７１に回転可能に支持されている。

反転ユニットＦの外周には、磁気記録部４２と、非接触式ＩＣ記録部４３と、接触式ＩＣ記録部４１とが配置されている。これらのプラスチックカード３の導入路は、回転フレーム７１の回転中心７１ａを中心とした回転フレーム７１の径方向にそれぞれ配置されている。

反転ユニットＦが回転してローラ対２３，２４の何れかが搬入ローラ２２に対向する位置に到達したとき、反転ユニットＦの回転が停止し、搬入ローラ２２により反転ユニットＦに送られたプラスチックカード３をローラ対２３，２４により挟持して支持する。その後、回転フレーム７１の回転に伴ってローラ対２３，２４により挟持されたプラスチックカード３が磁気記録部４２と、非接触式ＩＣ記録部４３と、接触式ＩＣ記録部４１の何れかに向けて搬送可能な位置まで移動する。ローラ対２３，２４は、磁気記録部４２と、非接触式ＩＣ記録部４３と、接触式ＩＣ記録部４１の何れかに向けてプラスチックカード３を搬入する。

ローラ対２３，２４により磁気記録部４２と、非接触式ＩＣ記録部４３と、接触式ＩＣ記録部４１の何れかに搬入されたプラスチックカード３には、磁気的若しくは電気的にデータが書き込まれる。データが書き込まれたプラスチックカード３は、ローラ対２３，２４により反転ユニットＦ内に戻される。その後、反転ユニットＦが回転してローラ対２３，２４の何れかが搬送経路１６に設けられた搬送ローラ２５に対向する位置に到達する。

このとき、反転ユニットＦの回転が停止し、プラスチックカード３は、ローラ対２３，２４により搬送ローラ２５に受け渡される。反転ユニットＦから画像記録部Ｂに向けてプラスチックカード３を移送する搬送経路１６には、プラスチックカード３を搬送する搬送ローラ２５，２７が配置されている。

＜画像記録部＞
搬送経路１６の下流側には、搬送経路１７が設けられている。搬送経路１７の下部には、画像記録部Ｂが設けられている。プラスチックカード３は、反転ユニットＦのローラ対２３，２４から搬送経路１６に設けられた搬送ローラ２５に受け渡される。その後、プラスチックカード３は、搬送ローラ２７により搬送されて搬送経路１７に設けられたプラテンローラ２８とヒートローラ３５とにより構成される二次転写部８に到達する。二次転写部８において、画像記録部Ｂによりプラスチックカード３の表裏面に顔写真、文字データ等の画像を記録する。

プラスチックカード３の表裏面を反転させる場合には、反転ユニットＦが回転してローラ対２３，２４の何れかが搬送ローラ２５に対向する位置に到達したとき、プラテンローラ２８と搬送ローラ２７と搬送ローラ２５とを逆回転させる。そして、片面に画像が記録されたプラスチックカード３をローラ対２３，２４により反転ユニットＦ内に戻した後、反転ユニットＦを反周回転させる。

これによりプラスチックカード３の表裏面が反転する。そして、ローラ対２３，２４によりプラスチックカード３を搬送ローラ２５に受け渡して表裏面が反転したプラスチックカード３を搬送ローラ２７により二次転写部８に搬送する。そして、二次転写部８において、画像記録部Ｂによりプラスチックカード３の他方の面に顔写真、文字データ等の画像を記録することができる。

画像記録部Ｂには、フィルム状の転写フィルム５１を搬送する搬送装置４が設けられている。画像記録部Ｂには、搬送装置４により搬送される転写フィルム５１に対して、サーマルヘッド１１によりインクリボン５６を介して転写フィルム５１に画像を転写する一次転写部７が設けられている。更に、画像記録部Ｂには、プラテンローラ２８とヒートローラ３５との間に導かれたプラスチックカード３の表面に転写フィルム５１に転写された画像を二次転写する二次転写部８が設けられている。

＜転写フィルム＞
転写フィルム５１は、転写フィルムカセット９に設けられた操出ロール５３と巻取ロール５２とにそれぞれ巻回されている。巻取ロール５２は、モータＭＲ２の回転駆動により回転し、操出ロール５３に巻回された転写フィルム５１を巻き取る。フィルム搬送ローラ３３は、転写フィルム５１を移送する主要な駆動ローラである。フィルム搬送ローラ３３の回転駆動を制御することで転写フィルム５１の搬送量及び搬送停止位置が決まる。

フィルム搬送ローラ３３の駆動時には、巻取ロール５２を回転させるモータＭＲ２も駆動する。モータＭＲ２は、巻取ロール５２を回転することにより操出ロール５３から繰り出された転写フィルム５１を巻き取るためのものであって、転写フィルム５１の搬送を主体的に駆動するものではない。

フィルム搬送ローラ３３の表面には、ピンチローラ３４ａ，３４ｂが当接可能に配置されている。ピンチローラ３４ａ，３４ｂは、図示しない移動機構によりフィルム搬送ローラ３３の表面に対して進出及び退避するように移動可能に構成されている。図３に示すように、ピンチローラ３４ａ，３４ｂがフィルム搬送ローラ３３の表面に対して進出して圧接することで転写フィルム５１をフィルム搬送ローラ３３の表面に巻き付けている。これにより転写フィルム５１はフィルム搬送ローラ３３の回転数に応じて正確な距離の搬送が行われる。

＜インクリボン＞
インクリボン５６は、カセット５５に設けられた操出ロール５８と巻取ロール５７とにそれぞれ巻回されている。巻取ロール５７は、モータＭＲ１の回転駆動により回転し、操出ロール５８に巻回されたインクリボン５６を巻き取る。

＜一次転写部＞
プラテンローラ３１とサーマルヘッド１１とは、一次転写部７を構成しており、プラテンローラ３１に対向する位置にサーマルヘッド１１が配置されている。サーマルヘッド１１は、転写フィルム５１の搬送方向と直交する方向である主走査方向に配列された複数の抵抗体からなる発熱素子Ｒを有して構成される。

サーマルヘッド１１は、ヘッドコントロール用ＩＣ（Integrated Circuit；集積回路）からなるサーマルヘッド通電制御部１２５により画像データに従って加熱制御される。そして、昇華型のインクリボン５６を用いて転写フィルム５１に画像を記録する。ここで、昇華型のインクリボン５６とは、サーマルヘッド１１によりインクリボン５６に熱を加えて染料を昇華し、転写フィルム５１やプラスチックカード３の表面に付着させるものである。冷却ファン１２は、サーマルヘッド１１を冷却するためのものである。

転写フィルム５１への画像の記録が終了したインクリボン５６は、剥離コロ３２と剥離部材２６とにより転写フィルム５１から引き剥がされる。剥離部材２６は、カセット５５に設けられている。剥離コロ３２は、記録時に図示しない移動機構により剥離部材２６に向かって移動して両者で転写フィルム５１とインクリボン５６とを挟持することで両者の剥離が行われる。

剥離コロ３２と剥離部材２６とにより転写フィルム５１から剥離されたインクリボン５６は、モータＭＲ１の回転駆動により巻取ロール５７に巻き取られる。一方、転写フィルム５１は、フィルム搬送ローラ３３とピンチローラ３４ａ，３４ｂとにより挟持されて、プラテンローラ２８とヒートローラ３５とにより形成される二次転写部８まで搬送される。

＜二次転写部＞
二次転写部８では、転写フィルム５１は、プラスチックカード３と共にヒートローラ３５とプラテンローラ２８とにより挟持されてヒートローラ３５の熱により転写フィルム５１上の画像がプラスチックカード３の表面に転写される。ヒートローラ３５は、図示しない昇降機構により転写フィルム５１を介してプラテンローラ３１に対して圧接、離間するように構成されている。

搬送経路１７は、二次転写部８において、画像記録部Ｂにより画像が記録された後のプラスチックカード３を収容部Ｄに設けられた収容スタッカ６０上に移送する。搬送経路１７には、プラスチックカード３を搬送する搬送ローラ２９，３０が配置されている。

搬送経路１７上で、搬送ローラ２９と搬送ローラ３０との間には、デカール機構１３が設けられている。デカール機構１３は、搬送ローラ２９と搬送ローラ３０とにより挟持して保持された状態のプラスチックカード３の搬送方向中央部を押圧することによりヒートローラ３５による熱転写によりプラスチックカード３に生じたカールを矯正する。デカール機構１３は、カム１０の回転により図３の上下方向に移動可能に構成されている。収容部Ｄは、画像記録部Ｂから送られたプラスチックカード３を収容スタッカ６０上に収容するように構成されている。収容スタッカ６０は、昇降機構６１により図３の上下方向に移動可能に構成されている。

＜制御部＞
図２に示すように、制御部１２０は、記録装置１の全体の制御を行うＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）１２２を備えている。ＣＰＵ１２２には、記録装置１の基本制御動作を行うプログラム及びプログラムデータが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory；リードオンリメモリ）１４が接続されている。また、ＣＰＵ１２２には、ＣＰＵ１２２のワークエリアとして働くＲＡＭ（Random Access Memory；ランダムアクセスメモリ）１５が接続されている。

ＣＰＵ１２２には、上位装置１００との通信を行うための図示しないインターフェースが接続されている。更に、ＣＰＵ１２２には、プラスチックカード３に記録すべき画像データやプラスチックカード３の磁気ストライプ部や内蔵ＩＣに磁気的ないし電気的に記録すべき記録データ等を一時的に格納するバッファメモリ１２１が接続されている。

また、ＣＰＵ１２２には、図示しない各種センサからの信号を制御するセンサ制御部１２３が接続されている。更に、ＣＰＵ１２２には、記録装置１に設けられた各種ローラや移動機構等を駆動する各モータに駆動パルスや駆動電力を送出するモータドライバ等を制御するアクチュエータ制御部１２４が接続されている。更に、ＣＰＵ１２２には、サーマルヘッド１１を構成する発熱素子Ｒへの熱エネルギを制御するためのサーマルヘッド通電制御部１２５が接続されている。

サーマルヘッド通電制御部１２５は、複数の発熱素子Ｒの通電タイミングを切り替える通電制御手段として構成される。更に、ＣＰＵ１２２には、操作部ユニット５を制御するための操作表示制御部１２６が接続されている。更に、ＣＰＵ１２２には、情報記録部Ａが接続されている。電源１３０は、制御部１２０に電源を供給し、制御部１２０を通じて、サーマルヘッド１１、操作部ユニット５及び情報記録部Ａに電源を供給している。

＜サーマルヘッド通電制御部＞
次に、図４を用いて記録装置１のサーマルヘッド通電制御部１２５の構成について説明する。図４は、サーマルヘッド通電制御回路を示す図である。サーマルヘッド１１には、Ｎ個の発熱素子Ｒが主走査方向に配列されている。１個の発熱素子Ｒによる１印刷ラインに対する印刷処理が転写フィルム５１に記録される画像の１画素（１ドット）を構成する。図４では、サーマルヘッド１１の発熱素子Ｒを抵抗体として表している。本実施形態では、ＩＣ１〜ＩＣ７に対応して、１３４４個の発熱素子Ｒが１９２個ずつの７つのブロック（第１ブロック〜第７ブロック）に区分されている。

各発熱素子Ｒの一端は、電源電圧からなるサーマルヘッド印加電圧ＶＨに接続されている。各発熱素子Ｒの他端は、各発熱素子Ｒが属するブロックに対応するＩＣ１〜ＩＣ７にそれぞれ接続されている。各ＩＣ１〜ＩＣ７は、例えば、１９２個のＡＮＤ回路及びＮＯＴ回路を有して構成されている。また、各ＩＣ１〜ＩＣ７には、ストローブ信号としての第１ストローブ信号（ＳＴＢ１）及び第２ストローブ信号（ＳＴＢ２）が入力される構成になっている。

シフトレジスタＳＲには、ＣＰＵ１２２から印刷ラインデータ信号（ＤＡＴＡ）、クロック信号（ＣＬＫ）及び印刷ラインデータ信号（ＤＡＴＡ）を取り込むためのラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）が入力される。サーマルヘッド印加電圧ＶＨと、サーマルヘッドグランド電圧ＶＧＮＤとの間には、各発熱素子Ｒへの通電によるサーマルヘッド印加電圧ＶＨの電圧降下を緩和させるための電解キャパシタＣａが接続されている。

このような構成において、各発熱素子Ｒに対応したシフトレジスタＳＲ内に印刷ラインデータ信号（ＤＡＴＡ）がある。サーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒをオンさせる第１ストローブ信号（ＳＴＢ１）及び、サーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒをオンさせる第２ストローブ信号（ＳＴＢ２）がオン状態になったときに、対応する発熱素子Ｒが発熱される。

＜ストローブ信号＞
次に、図５を用いてストローブ信号の組み合わせの一例について説明する。図５は、ストローブ信号の組み合わせの一例を示す図である。１画素を複数パルスで階調表現を行う際は、オン時間の長い複数のパルスとオン時間の短い各種のパルスの組み合わせによって画像記録処理を行う。前記パルスの組み合わせ信号をストローブ信号という。ストローブ信号には、図９（ａ）のヒートパルスのオン可能区間αで示すように、各発熱素子Ｒに通電できる通電設定範囲があり、この範囲内のパルスの組み合わせにて画像記録を行う。

図５では、オン時間の短い各種のパルスからオン時間の長い複数のパルスの順序の組み合わせで階調表現を示している。逆に、オン時間の長い複数のパルスからオン時間の短い各種のパルスの順序の組み合わせで階調表現を示しても良い。また、オン時間の長い複数のパルスの最大値を図５では３２［μsec］としているが、異なる数値（例えば、６４、１２８）でも構わない。尚、図５に示された、オン時間のパルスは、下側がＯＮ、上側がＯＦＦである。

＜電力の分散方法＞
次に、図６を用いて、サーマルヘッド１１に加える電力の分散方法の一例について説明する。図６（ａ）は、ストローブ信号の分割オンのタイミングを説明する図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のストローブ信号によりサーマルヘッド１１に流れる電流を示す図である。図６（ｃ）は、図６（ｂ）のサーマルヘッド１１に流れる電流により電圧降下するサーマルヘッド印加電圧ＶＨを示す図である。ここで、分割オンとは、第１ストローブ信号（ＳＴＢ１）と第２ストローブ信号（ＳＴＢ２）のオン／オフするタイミングをずらすことをいう。

図６（ａ）に示すように、１ライン分の画像記録処理に対し、第１ストローブ信号（ＳＴＢ１）は、時刻ｔ１でオン状態となり、第２ストローブ信号（ＳＴＢ２）は、時刻ｔ２でオン状態となる。その後、第１ストローブ信号（ＳＴＢ１）は、時刻ｔ３でオフ状態となり、第２ストローブ信号（ＳＴＢ２）は、時刻ｔ４でオフ状態となる。このように、第１ストローブ信号（ＳＴＢ１）と第２ストローブ信号（ＳＴＢ２）のオン／オフするタイミングをずらす。これによりサーマルヘッド１１内の奇数列と偶数列の各発熱素子Ｒが同時にオンする時間を低減し、サーマルヘッド１１に必要な電力が分散される。

＜比較例＞
次に、図７（ａ）を用いて、比較例の記録動作について説明する。図７（ａ）に示す比較例では、１画素の画像を記録するとき、サーマルヘッド１１内の奇数列と偶数列の各発熱素子Ｒのストローブ信号の組み合わせを考慮する。ここで、オン時間の短い各種のパルスＰｏ１〜Ｐｏ５、Ｐｅ１〜Ｐｅ５を考慮する。更に、オン時間の長い複数のパルスＰｏ６〜Ｐｏ７，…，Ｐｏ（ｎ−１），Ｐｏｎ、Ｐｅ６，Ｐｅ７，…，Ｐｅ（ｎ−１），Ｐｅｎを考慮する。比較例では、サーマルヘッド１１内の奇数列と偶数列の各発熱素子Ｒで共にオン時間の短い各種のパルスからオン時間の長い複数のパルスのようにパルス長が徐々に長くなる組み合わせのストローブ信号によって画像記録を行っている。

尚、図５及び図７に示したｎ回目は、サーマルヘッド１１内の奇数列と偶数列の各発熱素子Ｒを温めた回数である。サーマルプリンタでは、サーマルヘッド１１に熱を加えた時間に比例して、画像濃度が濃くなる。そのため、画像濃度の階調表現をする際には、サーマルヘッド１１に加える熱を変化させる必要がある。例えば、２５６階調（画像無しを０階調とし、画像濃度が最も濃いものを２５５階調とする）を出すには、大きく分けると、二つの方法がある。（１）先ず一つ目は、同じ時間のパルスを供給して、サーマルヘッド１１を温める。具体的には、長さ１ｍｓｅｃのパルスを２５５回に分けてサーマルヘッド１１に加える。

（２）次に二つ目は、異なる時間のパルスを組み合わせることで、サーマルヘッド１１を温める。具体的には、以下の時間のパルスを１２回に分けて加える。（２−１）長さ１ｍｓｅｃのパルスを１回に分けて加える（１回目）。（２−２）長さ２ｍｓｅｃのパルスを１回に分けて加える（２回目）。（２−３）長さ４ｍｓｅｃのパルスを１回に分けて加える（３回目）。（２−４）長さ８ｍｓｅｃのパルスを１回に分けて加える（４回目）。（２−５）長さ１６ｍｓｅｃのパルスを１回に分けて加える（５回目）。（２−６）長さ３２ｍｓｅｃのパルスを１回に分けて加える（６，７，８，９，１０，１１，１２回目）。

これより、例えば、２５６階調を出す場合には、ｎ＝１２回目で終わる。また、５１２階調を出出す場合には、ｎ＝２０回目まで実施する。そのため、「ｎ」の値は、適用する機種によって数値が異なる。

図７（ａ）に示すサーマルヘッド１１内の奇数列と偶数列の各発熱素子Ｒにオン時間の長い複数のパルスＰｏ６〜Ｐｏ７，…，Ｐｏ（ｎ−１），Ｐｏｎ、Ｐｅ６，Ｐｅ７，…，Ｐｅ（ｎ−１），Ｐｅｎの熱を加えているときを考慮する。このときは、図６（ａ）に示すように、サーマルヘッド１１に加える電力を分散させても、サーマルヘッド１１内の奇数列と偶数列の各発熱素子Ｒが同時に発熱する区間Ｈ５〜Ｈ７，Ｈ（ｎ−１），Ｈｎが長い時間で生じてしまう。このとき、サーマルヘッド１１に流れる電流やサーマルヘッド１１内の配線抵抗等の影響によりサーマルヘッド印加電圧ＶＨが低下し、サーマルヘッド１１へ供給する電力が低減してしまうという課題があった。

＜実施例＞
次に、図７（ｂ）及び図８を用いて、実施例の記録動作について説明する。図７（ｂ）に示す実施例では、１画素の画像を記録するとき、サーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒのストローブ信号の組み合わせを考慮する。本実施例では、オン時間の短い各種のパルスＰｏ２〜Ｐｏ５からオン時間の長い複数のパルスＰｏ６〜Ｐｏ７，…，Ｐｏ（ｎ−１），Ｐｏｎのようにパルス長が徐々に長くなる組み合わせのストローブ信号によって画像記録を行う。

一方、サーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒのストローブ信号の組み合わせを考慮する。本実施例では、オン時間の長い複数のパルスＰｅ１〜Ｐｅ７からオン時間の短い各種のパルスＰｅ（ｎ−１），Ｐｅｎのようにパルス長が徐々に短くなる組み合わせのストローブ信号によって画像記録を行う。

図８は、サーマルヘッド１１内の奇数列と偶数列の各発熱素子Ｒでストローブ信号の分割オンとパルス長との組み合わせを変更する制御を示すフローチャートである。図８のステップＳ１において、パーソナルコンピュータ等の上位装置１００から受信した画像データに基づいて、通電制御手段としてのサーマルヘッド通電制御部１２５は、通電対象を判断する。即ち、画像データがサーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒに通電して画像を記録するのか、サーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒに通電して画像を記録するのかを判断する。

サーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒに通電して画像を記録する場合には、ステップＳ２に進む。ステップＳ２において、サーマルヘッド通電制御部１２５は、図７（ｂ）に示す組み合わせとする。即ち、低階調を表現する各種の小パルスＰｏ２〜Ｐｏ５から高階調を表現する大パルスＰｏ６〜Ｐｏ７，…，Ｐｏ（ｎ−１），Ｐｏｎのようにパルス長が徐々に長くなる組み合わせとする。その後、処理を終了する。

本実施形態では、異なる時間のパルスを組み合わせることで、サーマルヘッド１１を温めるものである。そのためサーマルヘッド１１に熱を加えた時間に比例して、画像濃度は濃くなる。このことから高階調（階調性が高い）は、サーマルヘッド１１を温める時間が長いパルスで表現することができる。一方、低階調（階調性が低い）は、サーマルヘッド１１を温める時間が短いパルスで表現することができる。

たとえば、階調の低い値を左右するのは、長さが１ｍｓｅｃ〜１６ｍｓｅｃのパルスをオンするかどうかに依存する。このため、これらを低階調を表現するパルスとしている。これに対して、階調の高い値を左右するのは、長さが３２ｍｓｅｃのパルスを何回オンするかに依存する。このため、これらを高階調を表現するパルスとしている。

ステップＳ１において、サーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒに通電して画像を記録する場合には、ステップＳ３に進む。ステップＳ３において、サーマルヘッド通電制御部１２５は、図７（ｂ）に示すように、高階調を表現する大パルスＰｅ１〜Ｐｅ７から低階調を表現する各種の小パルスＰｅ（ｎ−１），Ｐｅｎのように徐々にパルス長が短くなる組み合わせとする。その後、処理を終了する。

即ち、通電制御手段としてのサーマルヘッド通電制御部１２５は、図７（ｂ）に示す第１信号としてのパルスＰｏ２〜Ｐｏ７，…，Ｐｏ（ｎ−１），Ｐｏｎを考慮する。そして、第１信号により複数の発熱素子Ｒの一部としてのサーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒの通電のオン・オフを切り替える。また、サーマルヘッド通電制御部１２５は、第１信号とは異なる図７（ｂ）に示す第２信号としてのパルスＰｅ１〜Ｐｅ７，…，Ｐｅ（ｎ−１），Ｐｅｎを考慮する。そして、第２信号により複数の発熱素子Ｒの他の一部としてのサーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒの通電のオン・オフを切り替える。

第１信号及び第２信号は、それぞれ所定の長さのオン時間（図５に示す長さ３２）を有する複数の第１パルスとしてのパルスＰｏ６〜Ｐｏ７，…，Ｐｏ（ｎ−１），Ｐｏｎ及びパルスＰｅ１〜Ｐｅ７を組み合わせる。更に、第１信号及び第２信号は、前記第１パルスよりもオン時間が短い（図５に示す長さ１、２、４、８、１６）各種の第２パルスとしてのパルスＰｏ２〜Ｐｏ５及びパルスＰｅ（ｎ−１），Ｐｅｎを組み合わせて構成される。

サーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒの通電のオン・オフを切り替える第１信号を考慮する。このとき、第１信号は、第２パルスとしての低階調を表現する各種の小パルスＰｏ２〜Ｐｏ５のオン時間が短いものから徐々にオン時間が長くなる順序で、第１パルスとしての高階調を表現する大パルスまでを配列した組み合わせとしている。第１パルスとしての高階調を表現する大パルスは、図７（ｂ）に示すパルスＰｏ６〜Ｐｏ７，…，Ｐｏ（ｎ−１），Ｐｏｎである。

一方、サーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒの通電のオン・オフを切り替える第２信号を考慮する。このとき、第２信号は、第１パルスとしての高階調を表現する大パルスＰｅ１〜Ｐｅ７のオン時間が長いものから徐々にオン時間が短くなる順序で、第２パルスとしての低階調を表現する各種の小パルスまでを配列した組み合わせとしている。第２パルスとしての低階調を表現する各種の小パルスは、図７（ｂ）に示すパルスＰｅ（ｎ−１），Ｐｅｎである。

これにより図７（ａ）に示す比較例と比較して、図７（ｂ）に示す実施例では、サーマルヘッド１１内の奇数列と偶数列の各発熱素子Ｒが同時に発熱する区間Ｈ５〜Ｈ７では、同時に発熱する時間がほぼ同じである。しかし、区間Ｈ（ｎ−１），Ｈｎでは、同時に発熱する時間が大幅に短くなり、サーマルヘッド１１に供給する電力が分散される。これによりサーマルヘッド１１に流れる電流やサーマルヘッド１１内の配線抵抗等の影響によるサーマルヘッド印加電圧ＶＨの低下を抑制し、サーマルヘッド１１へ供給する電力の低減を抑制することができる。

＜変形例＞
次に、図７（ｃ）、図９及び図１０を用いて、変形例の記録動作について説明する。尚、前記実施例と同様に構成したものは、重複する説明を省略する。

＜ストローブ信号の分割オンのタイミング＞
図９を用いて、ストローブ信号の分割オンのタイミングの構成について説明する。図９は、ストローブ信号の分割オンのタイミングを説明する図である。図９（ａ）は、ヒートパルスのオン可能区間αを示す図である。図９（ｂ）は、画像記録したいヒートパルス幅βを示す図である。図９（ｃ）は、サーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒの通電開始時点ｔｓ１を示す図である。図９（ｄ）は、サーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒの通電開始時点ｔｓ２を示す図である。

＜ストローブ信号の通電設定範囲＞
図９（ａ）に示すように、サーマルヘッド１１内の奇数列と偶数列の各発熱素子Ｒのストローブ信号の各パスルに対して、ストローブ信号の通電設定範囲としてのヒートパルスのオン可能区間αがある。また、各発熱素子Ｒに通電が開始できる時点ｔｓ１と、各発熱素子Ｒの通電を終えないといけない時点ｔｅがある。各発熱素子Ｒへの通電が設定できるストローブ信号は、図９（ａ）に示すヒートパルスのオン可能区間α内で設定しなければならない。

図９（ｂ）に示すように、ストローブ信号のオン時間としての画像記録したいヒートパルス幅がβの場合を考慮する。このとき、図９（ｃ）に示すサーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒに通電して画像を記録する際には、各発熱素子Ｒに通電が開始できる時点ｔｓ１から画像記録したいヒートパルス幅βでサーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒに通電を行う。

図９（ｄ）に示すように、サーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒに通電して画像を記録する際を考慮する。このときには、各発熱素子Ｒの通電を終えないといけない時点ｔｅから画像記録したいヒートパルス幅β分だけさかのぼった時点ｔｓ２から画像記録したいヒートパルス幅βでサーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒに通電を行う。ここで、時点ｔｓ２は、ヒートパルスのオン可能区間をα、画像記録したいヒートパルス幅をβとしたとき、各発熱素子Ｒに通電が開始できる時点ｔｓ１から（α−β）時間が経過した時点である。

図７（ｃ）は、変形例を示す図である。変形例では、１画素の画像を記録するとき、サーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒに通電を行うストローブ信号の組み合わせを考慮する。このとき、オン時間の短い各種のパルスＰｏ２〜Ｐｏ５からオン時間の長い複数のパルスＰｏ６〜Ｐｏ７，…，Ｐｏ（ｎ−１），Ｐｏｎのようにパルス長が徐々に長くなる組み合わせとする。更に、図９（ｃ）に示すように、ストローブ信号の通電設定範囲としてのヒートパルスのオン可能区間αの通電開始時点ｔｓ１からサーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒに通電を行う組み合わせのストローブ信号によって画像記録を行う。

一方、サーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒは、オン時間の長い複数のパルスＰｅ１〜Ｐｅ７からオン時間の短い各種のパルスＰｅ（ｎ−１），Ｐｅｎのようにパルス長が徐々に短くなる組み合わせとする。更に、図９（ｄ）に示すように、ストローブ信号の通電設定範囲としてのヒートパルスのオン可能区間αの通電終了時点ｔｅから発熱素子Ｒに通電したい時間であって画像記録したいヒートパルス幅β分さかのぼった時点ｔｓ２を考慮する。この時点ｔｓ２から発熱素子Ｒに画像記録したいヒートパルス幅βの時間だけ通電を行う組み合わせのストローブ信号によって画像記録を行う。

また、図７（ｃ）に示す変形例では、１画素の画像を記録するとき、サーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒに通電を行うストローブ信号の組み合わせを考慮する。このとき、オン時間の短い各種のパルスＰｏ２〜Ｐｏ５からオン時間の長い複数のパルスＰｏ６〜Ｐｏ７，…，Ｐｏ（ｎ−１），Ｐｏｎのようにパルス長が徐々に長くなる組み合わせのストローブ信号とする。更に、図９（ｃ）に示すストローブ信号の通電設定範囲としてのヒートパルスのオン可能区間αの通電開始時点ｔｓ１からサーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒに通電を行う組み合わせのストローブ信号によって画像記録を行う。

一方、サーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒに通電を行うストローブ信号の組み合わせを考慮する。このとき、オン時間の長い複数のパルスＰｅ１〜Ｐｅ７からオン時間の短い各種のパルスＰｅ（ｎ−１），Ｐｅｎのようにパルス長が徐々に短くなる組み合わせのストローブ信号とする。

更に、図９（ｄ）に示すように、ストローブ信号の通電設定範囲としてのヒートパルスのオン可能区間αの通電終了時点ｔｅを考慮する。この時点ｔｅからサーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒに通電したい時間としての画像記録したいヒートパルス幅β分さかのぼった時点ｔｓ２を考慮する。この時点ｔｓ２からサーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒに画像記録したいヒートパルス幅βの時間だけ通電を行う組み合わせのストローブ信号によって画像記録を行う。

図１０は、サーマルヘッド１１内の奇数列と偶数列の各発熱素子Ｒの通電開始時点を設定する制御を示すフローチャートである。図１０のステップＳ１１において、パーソナルコンピュータ等の上位装置１００から受信した画像データに基づいて、通電制御手段としてのサーマルヘッド通電制御部１２５は、通電対象を判断する。即ち、画像データがサーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒに通電して画像を記録するのか、サーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒに通電して画像を記録するのかを判断する。パーソナルコンピュータ等の上位装置１００から受信した画像データは、バッファメモリ１２１に記憶される。

サーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒに通電して画像を記録する場合には、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、サーマルヘッド通電制御部１２５は、図９（ｃ）に示すように、発熱素子Ｒに通電が開始できる時点ｔｓ１からサーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒに通電を行う。その後、処理を終了する。

ステップＳ１１において、サーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒに通電して画像を記録する場合には、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、サーマルヘッド通電制御部１２５は、図９（ｂ）に示す画像記録したいヒートパルス幅βをバッファメモリ１２１から読み出す。次に、ステップＳ１４に進んで、サーマルヘッド通電制御部１２５は、図９（ｄ）に示すように、発熱素子Ｒの通電を終えないといけない時点ｔｅを考慮する。この時点ｔｅからステップＳ１３で読み出した通電したい時間としての画像記録したいヒートパルス幅β分さかのぼった時点ｔｓ２を考慮する。この時点ｔｓ２からサーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒに通電を行う。その後、処理を終了する。

本変形例では、前記実施例の構成に加えて、サーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒの通電のオン・オフを切り替える第１信号を考慮する。更に、サーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒの通電のオン・オフを切り替える第２信号を考慮する。第１信号及び第２信号は、図９（ａ）のヒートパルスのオン可能区間αで示される所定時間の通電可能範囲が設けられる。

第１信号としてのパルスＰｏ２〜Ｐｏ７，…，Ｐｏ（ｎ−１），Ｐｏｎは、図９（ｃ）に示す通電可能範囲の通電開始時点ｔｓ１から複数の発熱素子Ｒの一部としてのサーマルヘッド１１内の奇数列の各発熱素子Ｒの通電をオンする。第２信号としてのパルスＰｅ１〜Ｐｅ７，…，Ｐｅ（ｎ−１），Ｐｅｎは、図９（ｄ）に示す通電可能範囲の通電終了時点ｔｅから所定のオン時間として図９（ｂ）の画像記録したいヒートパルス幅βの時間をさかのぼった時点ｔｓ２を考慮する。そして、その時点ｔｓ２から複数の発熱素子Ｒの他の一部としてのサーマルヘッド１１内の偶数列の各発熱素子Ｒの通電をオンする。

これにより図７（ｂ）の実施例と比較して、図７（ｃ）の変形例では、サーマルヘッド１１内の奇数列と偶数列の各発熱素子Ｒが同時に発熱する区間Ｈ６，Ｈ７が更に短い時間になる。また、図７（ｂ）の実施例であった同時に発熱する区間Ｈ５，Ｈ（ｎ−１），Ｈｎが無くなった。これによりサーマルヘッド１１に供給する電力が更に分散される。これによりサーマルヘッド１１に流れる電流やサーマルヘッド１１内の配線抵抗等の影響によるサーマルヘッド印加電圧ＶＨの低下を更に抑制し、サーマルヘッド１１へ供給する電力の低減を更に抑制することができる。

このように、サーマルヘッド１１内の奇数列と偶数列の各発熱素子Ｒへの通電を切り替えるストローブ信号のオンタイミングを分散させる。これによりサーマルヘッド１１に大きな電流を流す期間が短縮し、サーマルヘッド１１に供給する電圧の電圧降下を抑制することで、所望の解像度で画像を記録することが可能になる。

Ｒ…発熱素子
１１…サーマルヘッド

Claims (2)

1. 熱転写により記録媒体に画像を記録する記録装置であって、
   主走査方向に配列された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、
   前記複数の発熱素子の通電タイミングを切り替える通電制御手段と、
   を有し、
   前記通電制御手段は、第１信号により前記複数の発熱素子の一部の通電のオン・オフを切り替え、前記第１信号とは異なる第２信号により前記複数の発熱素子の他の一部の通電のオン・オフを切り替えるように構成され、
   前記第１信号及び前記第２信号は、所定の長さのオン時間を有する複数の第１パルスと、前記第１パルスよりもオン時間が短い各種の第２パルスとを組み合わせて構成され、
   前記第１信号は、前記第２パルスのオン時間が短いものから徐々にオン時間が長くなる順序で前記第１パルスまでを配列した組み合わせとし、
   前記第２信号は、前記第１パルスのオン時間が長いものから徐々にオン時間が短くなる順序で前記第２パルスまでを配列した組み合わせとしたことを特徴とする記録装置。
2. 前記第１信号及び前記第２信号は、所定時間の通電可能範囲が設けられ、
   前記第１信号は、前記通電可能範囲の通電開始時点から前記複数の発熱素子の一部の通電をオンし、
   前記第２信号は、前記通電可能範囲の通電終了時点から所定のオン時間をさかのぼった時点から前記複数の発熱素子の他の一部の通電をオンすることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。

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