JP3057091B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、感熱媒体に情報を記録する記録装置に関す
る。

（従来の技術） 現在、交通分野あるいは流通分野などにおいて、料金
前払い・金額減算式の媒体、いわゆる料金前払いカード
が一般的に使用されるようになってきた。そして、この
料金前払いカードに対する情報の記録方式は、磁気記
録、熱記録、機械的な穴あけなどが用いられているが、
最近では使い安さあるいは利便性の面から、磁気記録と
熱記録とを併用して情報を記録する方式が増加してきて
いる。このような記録方式は、料金前払いカードの利用
の信頼性を保証するために、外部環境からの様々な刺激
（光、熱、磁気あるいは機械的摩擦など）に対して、十
分な耐久性を持たなければならない。

感熱記録では、記録層の材料として金属膜を採用した
場合に保安性が高くなり、現在は、スズ（融点236℃）
膜を採用したカードが保安性の高い記録媒体として用い
られている。しかしながら、感熱記録では金属膜を溶融
して記録するために、記録膜の感度は感熱紙等の場合と
比較して非常に悪くなり、感熱紙等と同様な濃度の画像
を得るためにはより高い記録エネルギを必要とする。

ところで、記録装置で連続的に熱記録を行う場合にお
いて、サーマルヘッドの発熱抵抗体の温度は記録開始時
点と記録終了時点とでは畜熱のために異なるので、例え
ばオールマークを印字した場合でも一定の印字濃度が得
られないことある。また、スペースデータが続いた後
に、例えば１ドットのマークデータを印字しようとして
も、発熱抵抗体の温度が記録に必要な温度に達していな
いために印字されない場合がある。このような不具合を
防ぎ、画像の安定化を図るために、一般には、サーマル
ヘッドの畜熱制御が行われている。

従来の畜熱制御方式は、例えば、特開昭61−15469号
公報に開示されている。この方式は、画像を記録するラ
インの畜熱エネルギを過去の１ラインもしくは複数のラ
インを参照することにより算出し、算出された畜熱エネ
ルギと未来の１ラインもしくは複数のラインを参照し
て、注目する発熱抵抗体への現在の通電パルス幅を決定
するものである。

（本発明が解決しようとする課題） 従来の記録装置においては、前述したような畜熱制御
方式を導入している。畜熱制御方式において、現在の記
録ラインよりも過去のラインを参照するのは畜熱量を算
出するためである。また、現在の記録ラインよりも未来
の複数のラインを参照するのは、過去にマークデータが
連続し未来にスペースデータ、マークデータの順にデー
タを記録する場合、マークデータ形成時における発熱抵
抗体の畜熱のため、白く抜くべき領域が潰れてしまうこ
とを防ぐためである。以上のように、従来の畜熱制御の
目的は、高速記録を行うときに過去の記録の余熱が現在
の記録時にまで蓄積されてしまい、記録開始時には正常
な画像濃度にあったものが徐々に画像濃度が濃くなって
しまうことや、あるいは環境変化による画像の劣化を防
ぐためである。

ところが、この畜熱制御方式は従来からある感熱記録
紙等に記録する場合には適しているが、最近使用されつ
つある保安性を高めるために金属薄膜を用いた料金前払
いカードの印字には適していない。すなわち、従来の畜
熱制御方式は、比較的低温度の発色しきい値を記録材料
（例えば、感熱記録紙、熱転写記録用インクリボンなど
では約60乃至80℃）を利用したときに、印字部周辺の非
印字部にも発色を生じる場合があるため、これを防ぐよ
うに発色のためのエネルギを制御するためのものであ
る。例えば、記録の注目領域がスペースデータが連続し
ている場合には通電せず、これに続いてマークデータを
出力する際にはマークデータが連続しており再びマーク
データを出力する場合よりも通電時間を長くするという
制御方式である。しかし、このような制御方式である
と、金属薄膜の記録材料等のような感度の低い記録媒体
に印字する場合には、通電時間を非常に長くして大きな
記録エネルギを発熱抵抗体に供給しなければならない。
このために連続したスペースデータからマークデータに
遷移する時に、印字のために発熱抵抗体に供給する記録
エネルギがその許容値を越えてしまったり、あるいは温
度差により発熱抵抗体に生じる熱応力が非常に大きくな
ったりすることによりヘッドの消耗が激しくなり、サー
マルヘッドの寿命が短くなるといった問題点があった。

そこで本発明は、記録開始時から記録終了時まで安定
して印字を行える記録装置を提供することを目的とす
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために、請求項１に係る
発明においては、発熱抵抗体を備え、所定値を越える温
度に前記発熱抵抗体が加熱されることにより記録媒体に
対して画素単位での画像を記録するサーマルヘッドと、
前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する
際に、記録すべき注目画素が第１の画像データで画像を
記録しないスペースデータであるときにおいて、前記発
熱抵抗体で前記第１の画像データの記録に続いて記録す
る第２の画像データが前記スペースデータであり、かつ
前記発熱抵抗体で前記第２の画像データの記録に続いて
記録する第３の画像データが画像を記録するマークデー
タであるとき、前記第２及び第３の画像データに基づい
て前記発熱抵抗体を前記所定値以下の温度に加熱するた
めの第１の駆動信号を画素の記録周期内で発生させる第
１の制御手段と、前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体
に画像を記録する際に、記録すべき注目画素が前記第２
の画像データであるときにおいて、前記第３の画像デー
タの記録に続いて記録する第４の画像データが前記マー
クデータであるとき、前記第３及び第４の画像データに
基づいて前記第１の駆動信号にて加熱される温度よりも
低い温度で前記発熱抵抗体を加熱するための第２の駆動
信号を画素の記録周期内において前記第１の駆動信号よ
りも遅いタイミングで発生させる第２の制御手段と、前
記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する際
に、記録すべき注目画素が前記第４の画像データの記録
に続いて記録する第５の画像データであり当該第５の画
像データが前記スペースデータであり、前記第５の画像
データの記録に続いて記録する第６の画像データが前記
マークデータであり、さらに前記第６の画像データの記
録に続いて記録する第７の画像データが前記スペースデ
ータであるとき、前記第６及び第７の画像データに基づ
いて前記第２の駆動信号にて加熱される温度よりも低い
温度で前記発熱抵抗体を加熱するための第３の駆動信号
を画素の記録周期内で発生させる第３の制御手段と、前
記第１の駆動信号、第２の駆動信号及び第３の駆動信号
に基づいて前記発生抵抗体を駆動し加熱させるサーマル
ヘッド駆動手段とを具備したことを特徴とする。

また、請求項２に係る発明においては、発熱抵抗体を
備え、所定値を越える温度に前記発熱抵抗体が加熱され
ることにより記録媒体に対して画素単位での画像を記録
するサーマルヘッドと、前記発熱抵抗体を用いて前記記
録媒体に画像を記録する際に、記録すべき注目画素が第
１の画像データで画像を記録しないスペースデータであ
るときにおいて、前記発熱抵抗体で前記第１の画像デー
タの記録よりも前に記録された過去のラインの画像デー
タが前記スペースデータであり、前記第１の画像データ
の記録に続いて記録する第２の画像データが前記スペー
スデータであり、かつ前記発熱抵抗体で前記第２の画像
データの記録に続いて記録する第３の画像手データが画
像を記録するマークデータであるとき、前記過去のライ
ン、第２及び第３の画像データに基づいて前記発熱抵抗
体を前記所定値以下の温度に加熱するための第１の駆動
信号を画素の記録周期内で発生させる第１の制御手段
と、前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録
する際に、記録すべき注目画素が前記第２の画像データ
であるときにおいて、前記第３の画像データの記録に続
いて記録する第４の画像データが前記マークデータであ
るとき、第１、第３及び第４の画像データに基づいて前
記第１の駆動信号にて加熱される温度よりも低い温度で
前記発熱抵抗体を加熱するための第２の駆動信号を画素
の記録周期内で発生させる第２の制御手段と、前記発熱
抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する際に、記
録すべき注目画素が前記第４の画像データの記録に続い
て記録する第５の画像データであり当該第５の画像デー
タが前記スペースデータであり、前記第５の画像データ
の記録に続いて記録する第６の画像データが前記マーク
データであり、さらに前記第６の画像データの記録に続
いて記録する第７の画像データが前記スペースデータで
あるとき、第４、第６及び第７の画像データに基づいて
前記第２の駆動信号にて加熱される温度よりも低い温度
で前記発熱抵抗体を加熱するための第３の駆動信号を画
素の記録周期内で発生させる第３の制御手段と、前記第
１の駆動信号、第２の駆動信号及び第３の駆動信号に基
づいて前記発熱抵抗体を駆動し加熱させるサーマルヘッ
ド駆動手段とを具備したことを特徴とする。

また、請求項３に係る発明においては、発熱抵抗体を
備え、所定値を越える温度に前記発熱抵抗体が加熱され
ることにより記録媒体に対して画素単位での画像を記録
するサーマルヘッドと、前記発熱抵抗体を用いて前記記
録媒体に画像を記録する際に、記録すべき注目画素が第
１の画像データで画像を記録しないスペースデータであ
るときにおいて、前記発熱抵抗体で前記第１の画像デー
タの記録よりも前に記録された過去のラインの画像デー
タが前記スペースデータであり、前記第１の画像データ
の記録に続いて記録する第２の画像データが前記スペー
スデータであり、かつ前記発熱抵抗体で前記第２の画像
データの記録に続いて記録する第３の画像データが画像
を記録するマークデータであるとき、前記過去のライ
ン、第２及び第３の画像データに基づいて前記発熱抵抗
体を前記所定値以下の温度に加熱するための第１の駆動
信号を画素の記録周期内で発生させる第１の制御手段
と、前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録
する際に、記録すべき注目画素が前記第２の画像データ
であるときにおいて、前記第３の画像データの記録に続
いて記録する第４の画像データが前記マークデータであ
るとき、前記第１、第３及び第４の画像データに基づい
て前記第１の駆動信号にて加熱される温度よりも低い温
度で前記発熱抵抗体を加熱するための第２の駆動信号を
画素の記録周期内で発生させる第２の制御手段と、前記
第１の駆動信号及び第２の駆動信号に基づいて前記発熱
抵抗体を駆動し加熱させるサーマルヘッド駆動手段とを
具備したことを特徴とする。

また、請求項４に係る発明においては、発熱抵抗体を
備え、所定値を越える温度に前記発熱抵抗体が加熱され
ることにより記録媒体に対して画素単位での画像を記録
するサーマルヘッドと、前記発熱抵抗体を用いて前記記
録媒体に画像を記録する際に、記録すべき注目画素が第
１の画像データで画像を記録しないスペースデータであ
るときにおいて、前記発熱抵抗体で前記第１の画像デー
タの記録よりも前に記録された過去のラインの画素デー
タが前記スペースデータであり、前記第１の画像データ
の記録に続いて記録する第２の画像データが前記スペー
スデータであり、かつ前記発熱抵抗体で前記第２の画像
データの記録に続いて記録する第３の画像データが画像
を記録するマークデータであるとき、前記過去のライ
ン、第２及び第３の画像データに基づいて前記発熱抵抗
体を前記所定値以下の温度に加熱するための第１の駆動
信号を画素の記録周期内で発生させる第１の制御手段
と、前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録
する際に、前記第３の画像データの記録に続いて記録す
る第４の画像データが前記マークデータであり、記録す
べき注目画素が前記第４の画像データの記録に続いて記
録する第５の画像データであり当該第５の画像データが
前記スペースデータであり、前記第５の画像データの記
録に続いて記録する第６の画像データが前記マークデー
タであり、さらに前記第６の画像データの記録に続いて
記録する第７の画像データが前記スペースデータである
とき、前記第４、第６及び第７の画像データに基づいて
前記第１の駆動信号にて加熱される温度よりも低い温度
で前記発熱抵抗体を加熱するための第２の駆動信号を画
素の記録周期内で発生させる第２の制御手段と、前記第
１の駆動信号及び第２の駆動信号に基づいて前記発熱抵
抗体を駆動し加熱させるサーマルヘッド駆動手段とを具
備したことを特徴とする。

さらに、請求項５に係る発明においては、発熱抵抗体
を備え、所定値を越える温度に前記発熱抵抗体が加熱さ
れることにより記録媒体に対して画素単位での画像を記
録するサーマルヘッドと、前記発熱抵抗体を用いて前記
記録媒体に画像を記録する際に、第１の画像データ及び
これに続けて記録される第２の画像データが画像を記録
しないスペースデータであり記録すべき注目画素が前記
２の画像データであるときにおいて、前記第２の画像デ
ータの記録に続いて記録される第３の画像データ並びに
第３の画像データの記録に続いて記録される第４の画像
データが前記マークデータであるとき、前記第１、第３
及び第４の画像データに基づいて前記発熱抵抗体を前記
所定値以下の温度に加熱するための第１の駆動信号を画
素の記録周期内で発生させる第１の制御手段と、前記発
熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する際に、
記録すべき注目画素が前記第４の画像データの記録に続
いて記録される第５の画像データであり当該第５の画像
データが前記スペースデータであり、前記第５の画像デ
ータの記録に続いて記録する第６の画像データが前記マ
ークデータであり、さらに前記第６の画像データの記録
に続いて記録する第７の画像データが前記スペースデー
タであるとき、前記第４、第６及び第７の画像データに
基づいて前記第１の駆動信号にて加熱される温度よりも
低い温度で前記発熱抵抗体を加熱するための第２の駆動
信号を画素の記録周期内で発生させる第２の制御手段
と、前記第１の駆動信号及び第２の駆動信号に基づいて
前記発熱抵抗体を駆動し加熱させるサーマルヘッド駆動
手段とを具備したことを特徴とする。

（作用） 本発明の記録装置は、現在記録すべき情報より未来の
情報を参照して参照情報を出力し、記録手段が記録媒体
に対して情報を記録しない時でも、参照情報に基づいて
記録手段に畜積される記録エネルギが所定値以下となる
記録エネルギを記録手段に付与しかつこの付与する位相
を制御するようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明の記録装置に係る一実施例を図面を参照
しながら説明する。

第１図に、ラインサーマルヘッドを使用した記録装置
の概略構成図を示す。本記録装置は主制御部、記録部、
搬送部およびセンサ部等より構成されている。

主制御部は、CPU1、ROM2、RAM3およびキャラクタジェ
ネレータ４から構成されており、CPU1はこれらROM2、RA
M3、キャラクタジェネレータ４と記録部、搬送部および
センサ部等すべてを制御するものである。

記録部は、熱制御回路５、サーマルヘッド駆動回路６
およびサーマルヘッド７から構成されている。過去の画
素データを参照して印字すべき注目画素に対応する発熱
抵抗体の畜熱エネルギを算出する第１の算出手段と、未
来の画素データを参照しての注目画素に対応する発熱抵
抗体の畜熱エネルギを予測算出する第２の算出手段と、
注目画素がスペースデータの時に、その予測された畜熱
エネルギに対応させて記録に必要なエネルギよりも少な
いエネルギ、すなわち記録印字しない程度の発熱抵抗体
入力エネルギを算出決定する第３の算出手段と、注目画
素の画素データがスペースデータの時に、第３の算出手
段により算出決定された発熱抵抗体入力エネルギによる
通電パルスの記録周期内での位相を制御する制御手段と
は熱制御回路５において実施される。

搬送部は、搬送モータ制御回路８、搬送モータ駆動回
路９および搬送モータ10から構成されている。

次に、画像を記録する場合に手順を以下に説明する。

記録されるべき画像データ（画素データ）はRAM3に格
納されており、必要に応じて順次熱制御回路５に転送さ
れる。この熱制御回路５においては、前述したように過
去と未来の画像データを参照して、現在記録しようとす
るラインの通電パルス幅を決定し、そのパルス幅データ
と現在のラインの画像データをサーマルヘッド駆動回路
６に送信する。このサーマルヘッド駆動回路６は、熱制
御回路５により決定されたパルス幅データを解釈してサ
ーマルヘッド７を駆動させ、サーマルヘッド７により記
録が行われる。

ここで、画像データのパターンによる注目画素に対す
る通電パルス幅の決定方法について説明する。第２図に
おいて（ａ）は記録されるべき画像データであり、ｊ列
が時間軸方向となっており、（ｂ）および（ｃ）は夫々
本発明の記録装置において決定・供給される通電パルス
と発熱抵抗体の温度の経時変化を表すものであり、
（ｄ）および（ｅ）は夫々従来の記録装置において供給
されていた通電パルスと発熱抵抗体の温度の経時変化の
一例を表すものである。また、図中において、t1乃至t6
及びt3′乃至t6′は通電パルス時間であり、Taは環境温
度、Ttは記録に必要な温度のしきい値、trはしきい値Tt
をオーバーした記録時間、ΔT1は本発明の記録装置にお
ける記録の発熱抵抗体の温度上昇、ΔT2は従来の記録装
置における記録の発熱抵抗体の温度上昇を表すものであ
る。過去と未来の画像データを参照する参照領域は、第
２図の＜１＞乃至＜６＞において、太枠で囲んだ３×４
のマトリックスとし、注目画素Ｐを基準に現在の１ライ
ン、過去の１ライン、および未来の２ラインとして構成
する。

第２図の＜１＞の状態は、第２図の（ａ）の座標を参
照すれば、注目画素Ｐ（ｊ＋1,i）がスペースデータで
あり、マークデータは２ライン先の注目画素Ｐと同列の
位置（ｊ＋3,i）のみにある。本発明の記録装置は、こ
の＜１＞の状態において、マトリックス内の過去のライ
ンの画像データを参照して発熱抵抗体の蓄熱エネルギを
算出し、この蓄熱エネルギを考慮しかつ現在のラインが
スペースデータであることおよび注目画素Ｐの２ライン
未来にマークデータが存在することを考慮し、発熱抵抗
体の温度が発色しきい値Tt以下となるような発熱抵抗体
を予備加熱するための短い通電パルスを通電パルス時間
t1発生させる。この時の通電パルスの位相は記録周期内
において、位相の遅れtp1だけ遅れさせる。

次に、第２図の＜２＞の状態、すなわち、注目画素Ｐ
（ｊ＋2,i）の時、注目画素Ｐはスペースデータである
が、注目画素Ｐと同列の次ラインおよび次々ラインがマ
ークデータである状態である。この場合にはマトリック
ス内の未来のラインにマークデータが存在し、かつ次ラ
インおよび次々ラインで連続して画像記録すること、過
去の前ラインで予備加熱するための短い通電パルスを通
電パルス時間t1通電されていること及び＜１＞の状態か
ら＜２＞の状態へ変化する間に放出される熱量を参照し
て算出された蓄熱エネルギを考慮して、発熱抵抗体が発
色しきい値Tt以下の温度になるような通電パルス時間t1
よりさらに短い通電パルスを通電パルス時間t2の間、位
相の遅れtp1よりも大きな位相を遅れtp2だけ遅れさせて
発生させる。

尚、第２図の（ｄ）及び（ｅ）に示すように、従来の
記録装置では注目画素Ｐがスペースデータであるため、
発熱抵抗体への熱量の供給、すなわち通電パルスは発生
されない。

次に、第２図の＜３＞の状態、すなわち、注目画素Ｐ
（ｊ＋3,i）の時、注目画素Ｐおよび注目画素Ｐと同列
の次ラインとがマークデータであり、次々ラインがスペ
ースデータである状態である。注目画素Ｐがマークデー
タの場合には未来のラインを参照せず、マトリックス内
の現在と過去のラインを参照して蓄熱エネルギを算出
し、記録に必要な通電パルス時間t3の通電パルスを発生
させ、発熱抵抗体の温度がTaからΔT1まで上昇して記録
が行われる。ここで、記録は発色しきい値Ttが越えた領
域に記録時間trのみ行われる。この記録を行うときには
記録周期内において位相を遅らせないで記録を行う（tp
3＝０）。これは前ライン（ｊ＋２のライン）におい
て、発熱抵抗体の予備加熱を行っているため現在のライ
ン（ｊ＋３のライン）の発熱を前ラインに近付けてエネ
ルギの損失を減少させるためである。従来の記録装置で
は、記録に必要な記録時間trを得るために、発熱抵抗体
の温度をTaからΔT2まで上昇させなければならないた
め、通電パルス時間t3よりも長い通電パルス時間t3′の
通電パルスを行なわなければならない。

つまり、従来の装置においては記録時間trを得るため
に、発熱抵抗体の温度をTaからΔT2まで上昇させなけれ
ばならないのに対して、本発明の記録装置は注目画素Ｐ
がスペースデータであっても、未来のマークデータのた
めに注目画素Ｐに対応している発熱抵抗体を予備加熱し
ていたので、注目画素Ｐがマークデータである場合の発
熱抵抗体の温度上昇はΔT1（＜ΔT2）でよい。したがっ
て、本発明の記録装置によれば、１画素当りの通電エネ
ルギは小さくてよく、また発熱抵抗体の最高発熱温度は
蓄熱エネルギの効果により低く押さえることができ、ま
た単位時間当りの温度変化率が少ないために熱応力等が
小さくなるため安定した記録を行うことができる。

次に、第２図の＜４＞の状態、すなわち、注目画素Ｐ
（ｊ＋4,i）の時、注目画素Ｐと注目画素Ｐと同列の過
去の１ラインと未来の次々ラインとがマークデータであ
り、未来の次ラインがスペースデータである状態であ
る。注目画素Ｐはマークデータであるので、現在と過去
のラインを参照するが、第２図の＜３＞の状態とは異な
り過去のラインにもマークデータが存在するので、蓄熱
エネルギを考慮して、前ラインの通電パルス時間t3より
も短い通電パルス時間t4だけ通電される。この時も第２
図の＜４＞の状態と同様の理由から位相を遅らせていな
い。

次に、第２図の＜５＞の状態、すなわち、注目画素Ｐ
（ｊ＋5,i）の時、注目画素Ｐと注目画素Ｐと同列の未
来の次々ラインとがスペースデータであり、注目画素Ｐ
と同列の過去の１ラインと未来の次ラインとがマークデ
ータである状態である。注目画素Ｐはスペースデータで
あるので、発熱抵抗体への予備加熱を行う。しかし、こ
の注目画素Ｐの前ラインと次ラインとがマークデータで
あるので、注目画素Ｐがスペースデータである第２図の
＜１＞及び＜２＞の状態と比較し、過去の蓄熱エネルギ
を考慮して発熱抵抗体の温度が発色しきい値を越えない
程度の時間（通電パルス時間t1およびt2よりもさらに短
い時間）の通電パルス時間t5が行われる。この通電パル
スも第２図の＜１＞及び＜２＞と同様に予備加熱のため
であるので、次のラインで発生されるべき通電パルスに
近づけるために位相をtp5遅らせる。

次に、第２図の＜６＞の状態、すなわち、注目画素Ｐ
（ｊ＋6,i）の時、注目画素Ｐのみがマークデータであ
る状態である。注目画素Ｐはマークデータであるので、
未来のラインの画像データは参照せずに、現在と過去の
画像データを参照する。過去のラインがスペースデータ
であるので、通電パルス時間t3と同様な通電パルス時間
t6の通電が行われる。この時も第２図の＜３＞及び＜４
＞と同様の理由から位相を遅らせてはいない。

以上で説明した、注目画素がスペースデータである場
合の参照データパターンと通電パルス時間との関係をま
とめると以下のようになる。

（１）マトリックス内の未来のラインの画像データを参
照して、マークデータが存在する場合には、注目画素に
対応する発熱抵抗体が発色しきい値を越えない程度の通
電パルス時間を決定する。

（２）通電パルス時間は注目画素を含むラインと過去の
ラインの画像データとを参照して決定され、 ・マークデータの数が多いほど通電パルス時間を短くす
る。

・マークデータの数が同じでも配列が密集しているほ
ど、また注目画素に近付くほど、通電パルス時間を短く
する。

（３）未来のラインの画像データを参照して、マークデ
ータが存在しない場合は通電しない。

次に、通電パルスの位置制御の効果については以下に
説明する。以下、第３図（ａ）に示す画像パターンを記
録する場合に、位置制御を行わない場合の通電パルスを
第３図（ｂ）に、その温度変化の状態を第３図（ｃ）
に、また、位置制御を行った場合の通電パルスを第３図
（ｄ）に、その温度変化の状態を第３図（ｅ）に示す。
ここで、注目画素が（j,i）の時、注目画素がスペース
データでありかつ次ラインにマークデータがあるので、
前述したように本発明の記録装置では予備加熱のために
短いパルスを発生させる。この時、位置制御を行わない
場合には、発熱抵抗体の温度変化は第３図（ｃ）のよう
になり、時間trの記録を行うためには総パルス時間（t1
0＋t20）が必要となる。これに対し、位置制御を行った
場合には、注目画素（j,i）における予備加熱のパルス
を時間tpだけ遅らせているので、発熱抵抗体の温度変化
は第３図（ｅ）のように表され、エネルギの損失が少な
く、時間trの記録を行うための総パルス時間（t10′＋t
20′）が総パルス時間（t10＋t20）より短縮できるの
で、記録に要する総エネルギを少なくすることができ
る。

また、本発明において未来の２ラインを参照するのは
以下の理由による。第４図（ａ）に示すように、１ドッ
ト周期のマークデータとスペースデータの繰り返しパタ
ーンの画像データがある時、参照領域（第４図（ｂ）及
び（ｃ）において、太枠で囲んだ領域）が未来の１ライ
ンの画像データまでしか参照できない場合には第４図
（ｂ）のような状態となり、１ドット周期の繰り返しパ
ターンであることを検出することができず、第４図
（ｃ）のようなスペースデータが連続した状態と区別で
きないため、例えば単位時間当りの温度変化率を小さく
押さえて熱応力を小さくすることができなくなるからで
ある。

以上の説明においては、注目画素に対するマークデー
タが注目画素と同列にある場合について説明した。しか
し、マークデータが同列になくともマトリックス内にあ
れば、上述した内容と同様の操作により、予備加熱制御
を行えることはいうまでもない。また、注目画素に対す
る参照領域内におけるマークデータをその位置により重
み付けを行い、蓄熱エネルギの算出を行うようにしても
よい。

次に、第５図（ａ）に前述した、過去の画素データを
参照して印字すべき注目画素に対応する発熱抵抗体の蓄
熱エネルギの算出と、未来の画素データを参照しての注
目画素に対応する発熱抵抗体の蓄熱エネルギの予測と、
注目画素がスペースデータの時に、その予測された蓄熱
エネルギに対応させて記録に必要なエネルギよりも少な
いエネルギの発熱抵抗体への発熱抵抗体入力エネルギの
決定とを行っている熱制御回路５のブロック図を示す。
この熱制御回路５は、シフトレジスタ12、パルス幅演算
部13、ラインバッファ14、データ切り出し及びデータ更
新部15等から構成されている。ここで、第５図（ｂ）の
ような参照領域を設定し、注目画素Ｐ（n,i）を記録す
るためのパルス幅を決定する手順を以下に説明する。
尚、ここではｎラインの記録をするために、過去のｎ−
ラインと未来のｎ＋１及びｎ＋２ラインの画像データの
参照方法として、３ライン分の容量を持つバッファを持
たせ、ｎ−1,n及びｎ＋１ラインの画像データを先に転
送しておき、ｎ＋２ラインの画像データを転送するとき
にｎラインを記録するようにしている。RAMからｎ＋２
ラインにおける１、２、…、ｉ−1,i,i＋1,…番目の画
像データがシリアルにシフトレジスタ12に転送される。
この時、シフトレジスタ12はこのｎ＋２ラインの画像デ
ータをシリアル−パラレル変換し、注目画素Ｐの周辺の
画像データを取り出す。これら画像データはパルス幅演
算部13に入力される。この時、ラインバッファ14には、
現在転送されているライン以前に転送されているｎ−1,
n及びｎ＋１ラインの画像データが記憶されている。デ
ータの切り出し及びデータ更新部15はラインバッファ14
に記憶されている画像データから参照領域に対応してい
る画像データを取り出してパルス幅演算部13に転送し、
これと同時にラインバッファ14に記憶されているｎ−１
ラインの画像データを転送されてくるｎ＋３ラインの画
像データに順次更新する。パルス幅演算部13では、デー
タ切り出し及びデータ更新部15からの転送されたｎ−1,
n,n＋１ラインのｉ−1,i,i＋１番目の画像データとシフ
トレジスタ12から転送されるｎ＋２ラインのｉ−1,i,i
＋１番目の画像データから注目画素Ｐの通電パルス幅
（時間）を算出し、パルス幅データを出力する。パルス
幅演算部13は、画像データパターンのパルス幅データと
が対応付けられているルックアップ・テーブルを記憶す
るROMなどから構成されている。

第６図に、パルス幅演算部13により決定されるパルス
幅データとサーマルヘッドへの通電パルスとの関係を示
す。本実施例においては、パルス幅データは４ビットで
表現され、それぞれの各ビットが第６図（ａ）に示すEN
L1、ENL2、ENL3及びENL4に対応しており、組み合わせに
より16通りの通電パルス列を生成することができる。例
えば、"1101"のパルス幅データが入力された場合には、
ENL1、ENL2及びENL4が選択されENL3が選択されず、第６
図（ｂ）に示すような通電パルス列となる。以上のよう
に、基本パルスの組み合わせによって通電時間の制御を
行う。

以上説明したように、本発明の装置は、保安性が高く
記録感度のしきい値の高い媒体に対しても、大きな記録
エネルギ必要な１ドットライン印字を鮮明に行うことが
でき、また記録開始時から記録終了時まで印字品質の安
定した印字を行うことができる。さらに、サーマルヘッ
ドの発熱抵抗体へ供給エネルギの低減、発熱抵抗体に生
じる熱応力等を緩和することができるので発熱抵抗体の
長寿命化を図ることができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、記録開始時から
記録終了時まで安定した印字を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の記録装置の一実施例を説明するためのも
のであり、第１図は本発明の記録装置の概略構成図、第
２図は本発明の記録装置の発熱抵抗体に付与する通電パ
ルスと発熱抵抗体の温度との関係を説明するための図、
第３図は位相制御の効果を説明するための図、第４図は
参照領域の範囲を説明するための図、第５図は熱制御回
路のブロック図、第６図はパルス幅データと通電パルス
との関係を示す図である。 ５……熱制御回路、 ６……サーマルヘッド駆動回路 ７……サーマルヘッド

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−172479（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−61273（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−203345（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−166557（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−251160（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/36 - 2/38

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱抵抗体を備え、所定値を越える温度に
   前記発熱抵抗体が加熱されることにより記録媒体に対し
   て画素単位での画像を記録するサーマルヘッドと、 前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する
   際に、記録すべき注目画素が第１の画像データで画像を
   記録しないスペースデータであるときにおいて、前記発
   熱抵抗体で前記第１の画像データの記録に続いて記録す
   る第２の画像データが前記スペースデータであり、か
   つ、前記発熱抵抗体で前記第２の画像データの記録に続
   いて記録する第３の画像データが画像を記録するマーク
   データであるとき、前記第２及び第３の画像データに基
   づいて前記発熱抵抗体を前記所定値以下の温度に加熱す
   るための第１の駆動信号を画素の記録周期内で発生させ
   る第１の制御手段と、 前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する
   際に、記録すべき注目画素が前記第２の画像データであ
   るときにおいて、前記第３の画像データの記録に続いて
   記録する第４の画像データが前記マークデータであると
   き、前記第３及び第４の画像データに基づいて前記第１
   の駆動信号にて加熱される温度よりも低い温度で前記発
   熱抵抗体を加熱するための第２の駆動信号を画素の記録
   周期内において前記第１の駆動信号よりも遅いタイミン
   グで発生させる第２の制御手段と、 前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する
   際に、記録すべき注目画素が前記第４の画像データの記
   録に続いて記録する第５の画像データであり当該第５の
   画像データが前記スペースデータであり、前記第５の画
   像データの記録に続いて記録する第６の画像データが前
   記マークデータであり、さらに前記第６の画像データの
   記録に続いて記録する第７の画像データが前記スペース
   データであるとき、前記第６及び第７の画像データに基
   づいて前記第２の駆動信号にて加熱される温度よりも低
   い温度で前記発熱抵抗体を加熱するための第３の駆動信
   号を画素の記録周期内で発生させる第３の制御手段と、 前記第１の駆動信号、第２の駆動信号及び第３の駆動信
   号に基づいて前記発熱抵抗体を駆動し加熱させるサーマ
   ルヘッド駆動手段と を具備したことを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】発熱抵抗体を備え、所定値を越える温度に
   前記発熱抵抗体が加熱されることにより記録媒体に対し
   て画素単位での画像を記録するサーマルヘッドと、 前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する
   際に、記録すべき注目画素が第１の画像データで画像を
   記録しないスペースデータであるときにおいて、前記発
   熱抵抗体で前記第１の画像データの記録よりも前に記録
   された過去のラインの画像データが前記スペースデータ
   であり、前記第１の画像データの記録に続いて記録する
   第２の画像データが前記スペースデータであり、かつ前
   記発熱抵抗体で前記第２の画像データの記録に続いて記
   録する第３の画像データが画像を記録するマークデータ
   であるとき、前記過去のライン、第２及び第３の画像デ
   ータに基づいて前記発熱抵抗体を前記所定値以下の温度
   に加熱するための第１の駆動信号を画素の記録周期内で
   発生させる第１の制御手段と、 前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する
   際に、記録すべき注目画素が前記第２の画像データであ
   るときにおいて、前記第３の画像データの記録に続いて
   記録する第４の画像データが前記マークデータであると
   き、第１、第３及び第４の画像データに基づいて前記第
   １の駆動信号にて加熱される温度よりも低い温度で前記
   発熱抵抗体を加熱するための第２の駆動信号を画素の記
   録周期内で発生させる第２の制御手段と、 前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する
   際に、記録すべき注目画素が前記第４の画像データの記
   録に続いて記録する第５の画像データであり当該第５の
   画像データが前記スペースデータであり、前記第５の画
   像データの記録に続いて記録する第６の画像データが前
   記マークデータであり、さらに前記第６の画像データの
   記録に続いて記録する第７の画像データが前記スペース
   データであるとき、第４、第６及び第７の画像データに
   基づいて前記第２の駆動信号にて加熱される温度よりも
   低い温度で前記発熱抵抗体を加熱するための第３の駆動
   信号を画素の記録周期内で発生させる第３の制御手段
   と、 前記第１の駆動信号、第２の駆動信号及び第３の駆動信
   号に基づいて前記発熱抵抗体を駆動し加熱させるサーマ
   ルヘッド駆動手段と を具備したことを特徴とする記録装置。
3. 【請求項３】発熱抵抗体を備え、所定値を越える温度に
   前記発熱抵抗体が加熱されることにより記録媒体に対し
   て画素単位での画像を記録するサーマルヘッドと、 前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する
   際に、記録すべき注目画素が第１の画像データで画像を
   記録しないスペースデータであるときにおいて、前記発
   熱抵抗体で前記第１の画像データの記録よりも前に記録
   された過去のラインの画像データが前記スペースデータ
   であり、前記第１の画像データの記録に続いて記録する
   第２の画像データが前記スペースデータであり、かつ前
   記発熱抵抗体で前記第２の画像データの記録に続いて記
   録する第３の画像データが画像を記録するマークデータ
   であるとき、前記過去のライン、第２及び第３の画像デ
   ータに基づいて前記発熱抵抗体を前記所定値以下の温度
   に加熱するための第１の駆動信号を画素の記録周期内で
   発生させる第１の制御手段と、 前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する
   際に、記録すべき注目画素が前記第２の画像データであ
   るときにおいて、前記第３の画像データの記録に続いて
   記録する第４の画像データが前記マークデータであると
   き、前記第１、第３及び第４の画像データに基づいて前
   記第１の駆動信号にて加熱される温度よりも低い温度で
   前記発熱抵抗体を加熱するための第２の駆動信号を画素
   の記録周期内で発生させる第２の制御手段と、 前記第１の駆動信号及び第２の駆動信号に基づいて前記
   発熱抵抗体を駆動し加熱させるサーマルヘッド駆動手段
   と を具備したことを特徴とする記録装置。
4. 【請求項４】発熱抵抗体を備え、所定値を越える温度に
   前記発熱抵抗体が加熱されることにより記録媒体に対し
   て画素単位での画像を記録するサーマルヘッドと、 前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する
   際に、記録すべき注目画素が第１の画像データで画像を
   記録しないスペースデータであるときにおいて、前記発
   熱抵抗体で前記第１の画像データの記録よりも前に記録
   された過去のラインの画素データが前記スペースデータ
   であり、前記第１の画像データの記録に続いて記録する
   第２の画像データが前記スペースデータであり、かつ前
   記発熱抵抗体で前記第２の画像データの記録に続いて記
   録する第３の画像データが画像を記録するマークデータ
   であるとき、前記過去のライン、第２及び第３の画像デ
   ータに基づいて前記発熱抵抗体を前記所定値以下の温度
   に加熱するための第１の駆動信号を画素の記録周期内で
   発生させる第１の制御手段と、 前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する
   際に、前記第３の画像データの記録に続いて記録する第
   ４の画像データが前記マークデータであり、記録すべき
   注目画素が前記第４の画像データの記録に続いて記録す
   る第５の画像データであり当該第５の画像データが前記
   スペースデータであり、前記第５の画像データの記録に
   続いて記録する第６の画像データが前記マークデータで
   あり、さらに前記第６の画像データの記録に続いて記録
   する第７の画像データが前記スペースデータであると
   き、前記第４、第６及び第７の画像データに基づいて前
   記第１の駆動信号にて加熱される温度よりも低い温度で
   前記発熱抵抗体を加熱するための第２の駆動信号を画素
   の記録周期内で発生させる第２の制御手段と、 前記第１の駆動信号及び第２の駆動信号に基づいて前記
   発熱抵抗体を駆動し加熱させるサーマルヘッド駆動手段
   と を具備したことを特徴とする記録装置。
5. 【請求項５】発熱抵抗体を備え、所定値を越える温度に
   前記発熱抵抗体が加熱されることにより記録媒体に対し
   て画素単位での画像を記録するサーマルヘッドと、 前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する
   際に、第１の画像データ及びこれに続いて記録される第
   ２の画像データが画像を記録しないスペースデータであ
   り記録すべき注目画素が前記２の画像データであるとき
   において、前記第２の画像データの記録に続いて記録さ
   れる第３の画像データ並びに第３の画像データの記録に
   続いて記録される第４の画像データが前記マークデータ
   であるとき、前記第１、第３及び第４の画像データに基
   づいて前記発熱抵抗体を前記所定値以下の温度に加熱す
   るための第１の駆動信号を画素の記録周期内で発生させ
   る第１の制御手段と、 前記発熱抵抗体を用いて前記記録媒体に画像を記録する
   際に、記録すべき注目画素が前記第４の画像データの記
   録に続いて記録される第５の画像データであり当該第５
   の画像データが前記スペースデータであり、前記第５の
   画像データの記録に続いて記録する第６の画像データが
   前記マークデータであり、さらに前記第６の画像データ
   の記録に続いて記録する第７の画像データが前記スペー
   スデータであるとき、前記第４、第６及び第７の画像デ
   ータに基づいて前記第１の駆動信号にて加熱される温度
   よりも低い温度で前記発熱抵抗体を加熱するための第２
   の駆動信号を画素の記録周期内で発生させる第２の制御
   手段と、 前記第１の駆動信号及び第２の駆動信号に基づいて前記
   発熱抵抗体を駆動し加熱させるサーマルヘッド駆動手段
   と を具備したことを特徴とする記録装置。