JP3761281B2 - 感熱記録装置における濃度むら補正方法、および感熱記録装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感熱記録装置において、サーマルヘッドに供給される電源電圧が、画像データに応じて降下することにより、主走査方向（発熱抵抗体の配列方向）に発生する濃度むらである感熱記録装置における濃度むら補正方法、および感熱記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
超音波診断画像の記録に、フィルムや紙等の支持体の片面に感熱記録層を形成した感熱記録材料（以下、感熱材料とする）を用いる感熱記録が利用されている。また、感熱記録は湿式の現像処理が不要であり、取り扱いが簡単である等の利点を有することから、近年では、超音波診断のような小型の画像記録のみならず、ＭＲＩ診断やＸ線診断等の大型かつ高画質な画像が要求される用途において、医療診断のための画像記録への利用も検討されている。
【０００３】
感熱記録装置においては、１ライン分の画素数に相当する個数の発熱抵抗体を主走査方向に配列したグレーズが形成されたサーマルヘッドを用い、グレーズを感熱材料の感熱記録層に若干押し当てた状態で、両者を主走査方向とほぼ直交する副走査方向に相対的に移動させながら、グレーズの各発熱抵抗体を記録画像の画像データに応じて加熱することにより、感熱材料の感熱記録層を加熱して画像記録が行われている。
【０００４】
上述するグレーズは、一般的に、複数の発熱抵抗体がそれぞれ１対１に対応したスイッチ素子を介して、配線パターンにより電源とグランドとの間に並列接続された構成を有しており、例えば各画素の画像データ値（濃度データ値）をパルス幅変調した信号によって各スイッチ素子のオンオフを制御し、それぞれ対応する発熱抵抗体をパルス幅変調した信号のパルス幅に相当する時間通電することにより、個々の発熱抵抗体を所定の温度に制御している。
【０００５】
ところで、感熱記録装置では、サーマルヘッドで記録を行うときに、例えば電源の内部抵抗や、電源からサーマルヘッドまでの電源ケーブル等の配線抵抗、さらには、上記サーマルヘッド内の配線パターンのパターン抵抗等によって、サーマルヘッドに流れる電流量に応じて電圧降下が発生する。また、サーマルヘッドに流れる電流量は画像データに応じて変化してしまうため、電圧降下量は記録しようとする画像データに応じて変化する。
【０００６】
例えば、図６（ａ）に示されるように、均一な記録濃度の画像の中に、低濃度および高濃度の領域が存在する画像を記録しようとした場合、図６（ｂ）に示されるように、低濃度の領域では、電流量が減少して電圧降下量も少なくなるため、低濃度の領域の両側の記録濃度が比較的高くなり、これとは逆に、高濃度の領域では、電流量が増加して電圧降下量も多くなるため、高濃度の領域の両側の記録濃度が比較的低くなる濃度むらが発生する。
【０００７】
このように、感熱記録装置においては、画像データに応じてサーマルヘッドに流れる電流量が変化し、これにより、電源の内部抵抗、電源ケーブル等の配線抵抗、サーマルヘッド内の配線パターンのパターン抵抗等に応じて、サーマルヘッドに供給される電源電圧が変動してしまうため、画像データの値は同じであっても実際の記録画像には濃度差が生じるという、いわゆる黒比率むらが発生するという問題点があった。
【０００８】
この問題点を解決するために、従来の感熱記録装置においては、サーマルヘッド内の配線パターンのパターン抵抗による電圧降下については何ら考慮しておらず、電源の内部抵抗や電源ケーブル等の配線抵抗による電圧降下だけを考慮して、例えば１ラインの平均電圧降下量、あるいは、各画素毎の電圧降下量を算出し、各画素の画像データの電圧降下による熱エネルギーの損失分を補正することにより、各画素の画像データに応じた黒比率むらを補正していた。
【０００９】
しかしながら、従来の感熱記録装置においては、サーマルヘッド内の発熱抵抗体の配列方向（主走査方向）の各位置における配線パターンのパターン抵抗による電圧降下量の違いまでは考慮していないため、配線パターンのパターン抵抗による電圧降下が大きい場合、サーマルヘッドの主走査方向の各位置における配線パターンのパターン抵抗による電圧降下量の違いを無視することができず、黒比率むらの発生を防ぐことができないという問題点があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく種々の問題点をかえりみて、サーマルヘッド内の配線パターンのパターン抵抗による電圧降下が大きい場合であっても、黒比率むらのない高画質な記録画像を形成することができる感熱記録装置における濃度むら補正方法、および感熱記録装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る感熱記録装置における濃度むら補正方法は、配線パターンによって、電源とグランドとの間に複数個の発熱抵抗体を並列に配列したサーマルヘッドを用いて、画像データ値に応じてパルス幅またはパルス数を変調することにより発熱抵抗体の通電時間を制御して多階調画像を感熱記録材料に形成する感熱記録装置における感熱記録方法であって、前記画像データ値に応じて、前記発熱抵抗体の配列方向の各位置における前記配線パターン内の電流分布を求めるステップと、この配線パターン内の電流分布に応じて、前記発熱抵抗体の配列方向の各位置における前記配線パターンのパターン抵抗による電圧降下量を求めるステップと、前記発熱抵抗体の配列方向の各位置における前記配線パターンのパターン抵抗による電圧降下量、および、前記発熱抵抗体の配列方向の位置に依存しない抵抗による電圧降下量に基づいて、前記画像データ値を補正するステップとを有することを特徴とする。
また、本発明に係る感熱記録装置は、配線パターンによって、電源とグランドとの間に複数個の発熱抵抗体を並列に配列したサーマルヘッドを用いて、画像データ値に応じてパルス幅またはパルス数を変調することにより発熱抵抗体の通電時間を制御して多階調画像を感熱記録材料に形成する感熱記録装置であって、前記画像データ値に応じて、前記発熱抵抗体の配列方向の各位置における前記配線パターン内の電流分布を求める電流分布算出手段と、この配線パターン内の電流分布に応じて、前記発熱抵抗体の配列方向の各位置における前記配線パターンのパターン抵抗による電圧降下量を求める電圧降下量算出手段と、前記電流分布算出手段により算出した前記発熱抵抗体の配列方向の各位置における前記配線パターンのパターン抵抗による電圧降下量、および、前記電圧降下量算出手段により算出した前記発熱抵抗体の配列方向の位置に依存しない抵抗による電圧降下量に基づいて、前記画像データ値を補正する画像処理部とを有することを特徴とする。
ここで、前記発熱抵抗体の配列方向の位置に依存しない抵抗による電圧降下量は、あらかじめ求めておいてもよく、また、必要に応じて求めるようにしてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、添付の図面に示す好適実施例に基づいて、本発明の感熱記録装置を詳細に説明する。
図１は、本発明の感熱記録装置の一実施例の概略図である。
図示例の感熱記録装置１０は、例えば感熱フィルム等のような感熱材料に感熱記録を行うもので、基本的に、マガジン２４、装填部１４、供給搬送部１６、記録部２０および排出部２２を有する。
【００１３】
図示例の感熱記録装置１０において、まず、マガジン２４は、例えば１００枚のように、所定枚数の感熱材料Ａを収容するための筺体であって、この筺体には、感熱材料Ａの取出口となる開閉自在な蓋体２６が設けられている。
また、装填部１４は、上述するマガジン２４が装填される部分であって、感熱記録装置１０の筺体２８に形成された挿入口３０、案内板３２、案内ロール３４、停止部材３６等を有する。
【００１４】
ここで、マガジン２４は、蓋体２６側を先頭にして装填部１４の挿入口３０から挿入され、案内板３２や案内ロール３４に案内されつつ、停止部材３６に当接する位置まで押し込まれて、装填部１４に装填される。
また、感熱材料Ａは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂フィルムや紙等の支持体の片面に感熱記録層が形成されたもので、所定単位の積層体（束）とされてマガジン２４の内部に収容され、マガジン２４から一枚ずつ取り出されて感熱記録に供される。
【００１５】
供給搬送部１６は、装填部１４に装填されたマガジン２４から感熱材料Ａを１枚ずつ取り出し、これを記録部２０まで順次搬送するもので、吸盤４０を用いてマガジン２４から感熱材料Ａを１枚ずつ取り出す枚葉機構、この枚葉機構によって取り出された感熱材料Ａを記録部２０まで搬送する搬送手段４２、搬送ガイド４４、この搬送ガイド４４の出口に位置する規制ローラ対５２等を有する。
【００１６】
ここで、搬送手段４２は、図示例においては、搬送ローラ４６、この搬送ローラ４６と同軸のプーリ４７ａ、回転駆動源に接続されたプーリ４７ｂおよびテンションプーリ４７ｃ、これら３つのプーリ４７ａ，４７ｂ，４７ｃに張架されたエンドレスベルト４８、搬送ローラ４６に押圧されたニップローラ５０等を有しており、吸盤４０によって枚葉された感熱材料Ａの先端を搬送ローラ４６とニップローラ５０との間に挟持して感熱材料Ａを搬送する。
【００１７】
続いて、記録部２０は、供給搬送部１６によって、装填部１４に装填されたマガジン２４から取り出されて搬送されてきた感熱材料Ａに対して、サーマルヘッドを用いた感熱記録を行う部分であって、感熱記録を行うためのサーマルヘッド６６の他、クリーニングローラ対５６、搬送ガイド５８、プラテンローラ６０、搬送ガイド６２、搬送ローラ対６３、サーマルヘッド６６を冷却するための冷却ファン７６等を有する。
【００１８】
ここで、サーマルヘッド６６は、例えば最大Ｂ４サイズまでの感熱材料に対して、例えば３００ｄｐｉまでの記録密度の感熱記録を行うもので、感熱材料Ａに１ライン分の感熱記録を行うための、例えば３０７２個の発熱抵抗体を一列に配列したグレーズが形成されたサーマルヘッド本体と、サーマルヘッド本体に固定されたヒートシンクとを有する。なお、サーマルヘッド６６は、支点６８ａを中心に矢印ａ方向および逆方向に回動自在な支持部材６８に支持されている。
【００１９】
また、プラテンローラ６０は、感熱材料Ａを所定位置に保持しつつ所定の記録速度で回転することにより、主走査方向（グレーズの延在方向）とほぼ直交する副走査方向に感熱材料Ａを搬送するものである。
クリーニングローラ対５６は、弾性体の粘着ゴムローラと、通常のローラとからなるローラ対であって、粘着ゴムローラにより、感熱材料Ａの感熱記録層に付着したゴミやほこり等を除去する。
【００２０】
最後に、排出部２２は、記録部２０によって、感熱画像が記録された感熱材料Ａが排出される部分であって、この感熱記録装置１０の筺体２８に形成された排出口７４と、この排出口７４を経て、感熱記録装置１０の外部にまで突出するトレイ７２とを有する。
感熱記録装置１０は、基本的に、以上のような構成を有する。
次に、感熱記録装置１０の動作について説明する。
【００２１】
感熱記録装置１０において、記録開始が指示されると、図示していない開閉機構によってマガジン２４の蓋体２６が開放され、感熱材料Ａは、枚葉機構によって吸盤４０を用いてマガジン２４から一枚取り出され、その先端は搬送手段４２の搬送ローラ４６とニップローラ５０との間に供給される。感光材料Ａがローラ４６，５０の間に挟持された時点で吸盤４０による吸引は開放され、供給された感熱材料Ａは搬送ガイド４４に沿って搬送される。
【００２２】
なお、記録に供される感熱材料Ａがマガジン２４から完全に排出された時点で、前記開閉手段によって蓋体２６が閉塞される。搬送ガイド４４によって規定される搬送手段４２から規制ローラ対５２に至るまでの距離は、感熱材料Ａの搬送方向の長さより若干短く設定されており、搬送手段４２による搬送で感熱材料Ａの先端が規制ローラ対５２に至るが、規制ローラ対５２は最初は停止されており、感熱材料Ａの先端はここで停止する。
【００２３】
感熱材料Ａの先端が規制ローラ対５２に至った時点で、サーマルヘッド６６の温度が確認され、サーマルヘッド６６の温度が所定の温度範囲以内であれば、規制ローラ対５２による感熱材料Ａの搬送が開始され、感熱材料Ａは記録部２０に搬送される。感熱材料Ａが搬送される前は、支持部材６８は上方（矢印ａ方向と逆の方向）に回動されており、サーマルヘッド６６のグレーズとプラテンローラ６０とは接触していない。前述の規制ローラ対５２によって搬送が開始されると、感熱材料Ａはクリーニングローラ対５６によってクリーニングされ、搬送ガイド５８によって案内されつつ搬送される。
【００２４】
感熱材料Ａの先端が記録開始位置（グレーズに対応する位置）に搬送されると、支持部材６８が矢印ａ方向に回動され、感熱材料Ａがサーマルヘッド６６のグレーズとプラテンローラ６０との間に挟持され、グレーズが感熱記録層に押圧された状態となる。感熱材料Ａは、プラテンローラ６０によって所定位置に保持されつつ、プラテンローラ６０、規制ローラ対５２および搬送ローラ対６３等によって搬送される。
【００２５】
この搬送に伴い、画像データに応じてグレーズの各発熱抵抗体を加熱することにより、感熱材料Ａに画像データに応じた感熱記録が行われる。
ここで、図示例の感熱記録装置１０において、この画像データに応じた感熱記録の制御は、次に述べる画像データの処理系により行われる。
以下に、本発明の画像記録装置の最も特徴的な部分である画像データの処理系について説明する。
【００２６】
図２は、画像データの処理系の一実施例の概念図である。
図示例の画像データの処理系は、画像データに対する各種の補正データを保持する補正データ記憶部７８と、画像データに対して黒比率補正等の補正処理を含む各種の画像処理を行う画像処理部８０と、画像処理後の画像データを保持する画像メモリ８２と、この画像メモリ８２に保持されている画像データに基づいてサーマルヘッド６６を制御する記録制御部８４とを有する。
【００２７】
画像データの処理系において、補正データ記憶部７８には、画像データに応じた黒比率むらを補正する黒比率補正のための補正データの他、例えばサーマルヘッド６６に起因する濃度むらを補正するシェーディング補正、画像の輪郭を強調する鮮鋭度補正、感熱材料Ａのγ値等に応じて補正を行う階調補正、発熱抵抗体の温度に応じて発熱エネルギーを調整する温度補正、各発熱抵抗体の抵抗値の差を補正する抵抗補正等のための各種の補正データが保持されている。
【００２８】
画像記録に用いられる画像データは、例えばＣＴやＭＲＩ等の図示していない画像入力装置から、図示例の画像データの処理系の画像処理部８０に供給され、画像処理部８０において、上述する補正データ記憶部７８に保持された各種の補正データ等に基づいて、黒比率補正の他、例えば上述するシェーディング補正、鮮鋭度補正、階調補正、温度補正および抵抗補正等の補正処理を含む各種の画像処理が施される。
【００２９】
ここで、画像処理部８０における黒比率補正は、以下のようにして行われる。
本発明の感熱記録装置では、電源の内部抵抗や電源ケーブルの配線抵抗等のように、サーマルヘッド内の発熱抵抗体の配列方向（以下、主走査方向という）の位置に依存しない抵抗による電圧降下はもちろん、配線パターンのパターン抵抗による電圧降下に応じた熱エネルギーの減少を補償するために、主走査方向の各位置における電流分布から、主走査方向の各位置における電圧降下量を求め、この電圧降下量に基づいて、画像データに応じて発生する黒比率むらを補正する。
【００３０】
まず、電源電圧Ｖ、電圧降下Ｖ_ｄ、発熱素子の抵抗値Ｒとすると、電圧降下Ｖ_ｄによるサーマルヘッドの発熱エネルギー変化量Ｅ_ｄは、
Ｅ_ｄ＝Ｖ^２／Ｒ−（Ｖ−Ｖ_ｄ）^２／Ｒ
＝（２ＶＶ_ｄ−Ｖ_ｄ ^２）／Ｒ
となる。ここで、電源電圧Ｖ≫電圧降下Ｖ_ｄの場合、
Ｅ_ｄ＝（２Ｖ／Ｒ）×Ｖ_ｄ …（１）
と書ける。従って、電圧降下Ｖ_ｄを求めることにより、発熱エネルギー変化量Ｅ_ｄを補正することができるということが分かる。本発明は、この発熱エネルギー変化量Ｅ _ｄ の補正（つまり、電圧降下Ｖ _ｄ の補償）量分だけ、画像データを大きくすることで、黒比率むらを補正するものである。
【００３１】
続いて、画像データをパルス幅（またはパルス数）変調し、画像データに応じたパルス幅（またはパルス数）に相当する時間発熱抵抗体を通電することにより多階調記録を行う感熱記録装置において、例えば３画素のサーマルヘッドで、それぞれの画素のデータ値が１、２、３である場合、各画素におけるパルス印加は図３（ａ）のようになる。また、サーマルヘッドに流れる全電流は図３（ｂ）のようになり、電圧降下量は図３（ｃ）のようになる。
【００３２】
ここで、各画素位置における電圧降下量は、注目画素に印加されるパルス幅以上で生じる電圧降下には影響されないため、図３（ｄ）のようになる。すなわち、各画素位置における電圧降下量は、注目画素のデータ値よりも小さい注目画素以外のデータ値をそのままのデータ値とし、かつ、注目画素のデータ値以上の注目画素以外のデータ値を、注目画素のデータ値と同じデータ値として、１ラインの全画素のデータ値の総和を取った値に比例することが分かる。
【００３３】
例えば、図３（ａ）に示されるデータ値の場合、画素１の位置における電圧降下量は、画素２および３のデータ値を画素１のデータ値と同じ１として、１ラインの全画素１、２および３のデータ値の総和を取った値＝３に比例する。同様に、画素２の位置における電圧降下量は、画素１のデータ値をそのままの１とし、かつ、画素３のデータ値を画素２のデータ値と同じ２として、全画素１、２および３のデータ値の総和を取った値＝５に比例する。
【００３４】
また、画素３の位置における電圧降下量は、画素１および２のデータ値をそのままの１および２として、全画素１、２および３のデータ値の総和を取った値＝６に比例する。以上のことから、パルス幅（またはパルス数）変調の場合、各画素位置における電圧降下量は、１ライン中常に一定であるというわけではなく、１階調に相当する単位時間毎に時間変化（経時変化）するため、電流量および電圧降下量も時間変化することを考慮すべきであるということが分かる。
【００３５】
ここで、図４に、サーマルヘッドの記録部の等価回路図を示す。
同図においては、例えば電源の内部抵抗や電源ケーブルの配線抵抗等のように、主走査方向の位置に依存しない抵抗の抵抗値をｒ_l 、各発熱抵抗体の抵抗値をそれぞれＲ（１），Ｒ（２），…，Ｒ（Ｍ−１），Ｒ（Ｍ）、サーマルヘッド内の主走査方向の各位置におけるパターン抵抗値をｒ（ｘ）としている。なお、Ｍは発熱抵抗体の総数である。
【００３６】
サーマルヘッドは、例えば接続ケーブルによって、図示していない電源装置に接続される。サーマルヘッド内では、配線パターンによって、各発熱抵抗体が、電源装置からサーマルヘッドに供給された電源とグランドとの間に並列に接続されている。また、各発熱抵抗体の間は配線パターンで接続され、左端および右端の発熱抵抗体Ｒ（１）およびＲ（Ｍ）も、配線パターンによる電圧降下量を小さくするために配線パターンで接続されている。
【００３７】
ここで、サーマルヘッドの各発熱抵抗体に電流が全て片側、同図においては、右側から供給されるとする。
【００３８】
このとき、例えば図５（ａ）に示されるように、主走査方向の位置ｘの発熱抵抗体Ｒ（ｘ）に流れる電流をＩ_h （ｘ）とすれば、同図（ｂ）に示されるように、主走査方向の位置ｘで配線パターンに流れる電流Ｉ_p （ｘ）は次式により求められる。
【数１】

【００３９】
また、例えば図５（ｃ）に示されるように、主走査方向の位置ｘにおける配線パターンのパターン抵抗ｒ（ｘ）による電圧降下Ｖ_p （ｘ）は次式により求められる。
【数２】

【００４０】
ここで、図４の等価回路図に示されるように、サーマルヘッドの左端および右端の発熱抵抗体Ｒ（１）およびＲ（Ｍ）は接続されており、すなわち、左端および右端の発熱抵抗体Ｒ（１）およびＲ（Ｍ）位置での電位差は０であり、電流は左右両側から供給されるため、図５（ａ）に示される電流Ｉ_ｈ（ｘ）は、実際には、同図（ｄ）に示されるように、同図（ｂ）を定数ｂだけマイナス側にシフトしたものとなる（マイナスは、左側から電流が供給されることを意味する）。
【００４１】
以上のことから、サーマルヘッド内の配線パターンの全長をＸとすると、上記定数ｂは次式により求められる。
【数３】

【００４２】
従って、主走査方向の位置ｘにおける配線パターンのパターン抵抗ｒ（ｘ）による電圧降下Ｖ_ｐ（ｘ）は、ｘの正の方向を電流Ｉ_ｐ（ｘ）の正の方向とするために、電流Ｉ_ｐ（ｘ）の符号の向きを逆にして（図５（ｅ）参照）、次式により求められる。
【数４】

【００４３】
一方、電源の内部抵抗や配線抵抗等のような主走査方向の位置ｘに依存しない抵抗ｒ_ｌによる電圧降下Ｖ_ｌは次式により求められる。
Ｖ_ｌ＝ｒ_ｌ×Ｉ_ｐ（Ｘ） …（５）
本発明の感熱記録装置においては、前述の式（１）に基づいて、以上の計算で求められた電圧降下量（Ｖ_ｌ＋Ｖ_ｐ（ｘ）：Ｖ _ｄ に対応する）に補正定数ｋをかけた値を補正前の画像データに加えることにより黒比率補正を行う。
【００４４】
以下に、具体的な補正手順の一例を示す。
ここで、主走査方向の位置ｘにおける補正前の画像データをＤ（ｘ）、補正後の画像データをＤ_h （ｘ）、各発熱抵抗体の抵抗値をＲ（ｘ）、主走査方向の位置ｘにおける配線パターンのパターン抵抗値をｒ（ｘ）、電源の内部抵抗や配線抵抗の抵抗値等の主走査方向の位置ｘに依存しない抵抗の抵抗値をｒ_l 、発熱抵抗体の総画素数をＸ、補正定数をｋとし、電流の時間変化（経時変化）を追従するためのダミーの画像データをｄ（ｘ）、電圧降下量をＣ（ｘ）、補正量に対しても黒比率補正するためのダミー変数をＣ’（ｘ）とする。
【００４５】
・ステップ１
まず、下記式に示されるように、初期値として、ダミーの画像データｄ（ｘ）に補正前の各画像データＤ（ｘ）を代入し、ダミー変数Ｃ’（ｘ）を０とする。
ｄ（ｘ）＝Ｄ（ｘ）
Ｃ’（ｘ）＝０
ここで、ｘは、１≦ｘ≦Ｘの整数である。
【００４６】
・ステップ２
各発熱抵抗体Ｒ（ｘ）に流れる電流Ｉ_h （ｘ）は、
Ｉ_h （ｘ）＝１／Ｒ（ｘ）
に比例するから、上記式（２）および式（３）に基づいて、例えばパルス幅変調で、１階調のパルス幅に相当する単位時間当たりの、主走査方向の各位置ｘにおける電流（主走査方向の各位置における配線パターン内の電流分布）および電圧降下を求め、その後、電流の単位時間毎の時間変化を追従するために、ｄ（ｘ）から１を引いておく。
【００４７】
【数５】

【００４８】
ここで、δ（ｉ）は、ダミーの画像データｄ（ｉ）が１以上であり、発熱抵抗体Ｒ（ｉ）に電流が流れるときには１とし、すなわち、発熱抵抗体Ｒ（ｉ）に流れる電流Ｉ_h （ｉ）を累積加算することを意味し、これとは逆に、ダミーの画像データｄ（ｉ）が０以下であり、発熱抵抗体Ｒ（ｉ）に電流が流れないときには０とし、すなわち、発熱抵抗体Ｒ（ｉ）に流れない電流Ｉ_h （ｉ）は累積加算しないことを意味する。
【００４９】
なお、感熱記録装置によって、各発熱抵抗体の抵抗値Ｒ（ｘ）のばらつきや、配線パターンのパターン抵抗値ｒ（ｘ）のばらつきが無視できるほど小さい場合、これらを一定の抵抗値Ｒ、ｒとして補正を行うようにしてもよい。
【００５０】
・ステップ３
上記式（４）および式（５）に基づいて、下記式により電圧降下量Ｃ（ｘ）を求める。
Ｃ（ｘ）＝−Ｖ（ｘ）＋（Ｖ（Ｘ）／ｒ_x （Ｘ））×ｒ_x （ｘ）＋ｒ_l ×Ｉ（Ｘ）
【００５１】
・ステップ４
上記ステップ２で、いずれかのｄ（ｘ）が０になったとき、すなわち、発熱抵抗体Ｒ（ｘ）への通電が終了し、主走査方向の位置ｘにおける電圧降下がなくなったときに、下記算出式を用いて、ダミーの画像データｄ（ｘ）およびダミー変数Ｃ’（ｘ）を更新する。これにより、補正量となる電圧降下量Ｃ（ｘ）に対しても黒比率補正を行うことができる。
ｄ（ｘ）←ｄ（ｘ）＋ｋ×（Ｃ（ｘ）−Ｃ’（ｘ））
Ｃ’（ｘ）＝Ｃ（ｘ）
【００５２】
・ステップ５
上記ステップ２、３、４を全てのｄ（ｘ）が０以下になるまで行って、最終的に、主走査方向の各位置ｘにおける画像データに応じた電圧降下量Ｃ（ｘ）を求めた後、最後に、次式を用いて画像データを補正する。
Ｄ_h （ｘ）＝Ｄ（ｘ）＋ｋ×Ｃ（ｘ）
【００５３】
ところで、以上の計算は、（階調数Ｎ×総画素数Ｘ）の計算量となり、非常に長い計算時間を必要とする。これに対し、例えば電流分布Ｉ_p （ｘ）の時間変化を無視し、以下の様に計算することにより、大幅に計算量を削減して計算時間を短縮することができる。ここで、各画素の階調数Ｎ、総画素数Ｘ、主走査方向の位置ｘにおける補正前の画像データ値Ｄ（ｘ）、補正後の画像データ値Ｄ_h （ｘ）、各階調ｊでの電圧降下補正係数Ｃ（ｊ）、補正定数ｋ、主走査方向の位置ｘにおける電流Ｉ（ｘ）および電圧降下Ｖ（ｘ）、１ライン中の画像データ値がｊである画素の個数 hst（ｊ）とする。
【００５４】
・ステップ１
まず、下記式に示されるように、初期値として、主走査方向の位置ｘにおける電流Ｉ（ｘ）、電圧降下Ｖ（ｘ）、および、１ライン中の画像データ値がｊである画素の個数 hst（ｊ）を０とする。
Ｉ（ｘ）＝０
Ｖ（ｘ）＝０
hst （ｊ）＝０
ここで、ｘは１≦ｘ≦Ｘの整数、ｊは０≦ｊ≦Ｎ（階調数）の整数である。
【００５５】
・ステップ２
下記算出式により、主走査方向の位置ｘにおける電流Ｉ（ｘ）、電圧降下Ｖ（ｘ）、および、１ライン中の画像データ値がｊである画素の個数 hst（ｊ）を求める。なお、δ（ｊ，Ｄ（ｉ））は、画像データ値Ｄ（ｉ）が、画像データ値ｊに等しい場合に１となり、等しくない場合に０となる。これにより、 hst（ｊ）として、画像データ値がｊである画素の個数を累積加算して求める。
【００５６】
【数６】

【００５７】
なお、感熱記録装置によって、各発熱抵抗体の抵抗値Ｒ（ｘ）のばらつきや、配線パターンのパターン抵抗値ｒ（ｘ）のばらつきが無視できるほど小さい場合、これらを一定の抵抗値Ｒ、ｒとして補正を行うようにしてもよい。
【００５８】
・ステップ３
各画像データ値に対応する補正値を以下のようにして求める。
Ｓ（Ｎ）＝０
Ｃ（Ｎ）＝Ｉ（ｘ）
Ｓ（Ｎ−１）＝Ｓ（Ｎ）＋ hst（Ｎ）
Ｃ（Ｎ−１）＝Ｃ（Ｎ）−Ｓ（Ｎ−１）
Ｓ（Ｎ−２）＝Ｓ（Ｎ−１）＋ hst（Ｎ−１）
Ｃ（Ｎ−２）＝Ｃ（Ｎ−１）−Ｓ（Ｎ−２）
…
Ｓ（１）＝Ｓ（２）＋ hst（２）
Ｃ（１）＝Ｃ（２）−Ｓ（１）
【００５９】
・ステップ４
下記式により、主走査方向の位置ｘにおけるサーマルヘッド内の配線パターンのパターン抵抗による電圧降下量Ｖ（ｘ）を計算する。
Ｖ（ｘ）＝−Ｖ（ｘ）＋（Ｖ（Ｘ）／ｒ_x （Ｘ））×ｒ_x （ｘ）
【００６０】
・ステップ５
最後に、電源の内部抵抗や配線抵抗等の主走査方向の位置ｘに依存しない抵抗に対するサーマルヘッド内の配線パターンのパターン抵抗の比率をｋ_p とし、
Ｄ_h （ｘ）＝Ｄ_h （ｘ）＋Ｃ（Ｄ（ｘ））×ｋ×（ｋ_p ×Ｖ（ｘ）＋１）
と補正する。さらに、補正量が大きく、補正量に対する電圧降下も考慮する必要がある時、ステップ３で求めた補正値Ｃ（ｊ）に対する補正が補正前の画像データ値に対する補正量と同じ割合で発生するとして、１ラインの各画像データを以下のように補正する。
Ｄ_h （ｘ）＝Ｄ_h （ｘ）＋Ｃ（Ｄ（ｘ））×ｋ×（ｋ_p ×Ｖ（ｘ）＋１）×（１＋（Ｃ（Ｄ（ｘ））×ｋ×（ｋ_p ×Ｖ（ｘ）＋１））／Ｄ_h （ｘ））
【００６１】
本発明の感熱記録装置では、画像処理部８０において、電源の内部抵抗や配線抵抗等の主走査方向の位置に依存しない抵抗による電圧降下、さらにはサーマルヘッド内の配線パターンのパターン抵抗による電圧降下に基づいて、各画像データに応じた黒比率むらの補正が行われる。従って、本発明の感熱記録装置によれば、サーマルヘッド内の配線パターンのパターン抵抗による電圧降下が大きい場合であっても、適切に黒比率補正を行うことができ、黒比率むらのない、高画質な記録画像を形成することができる。
【００６２】
画像データは、画像処理部８０において、上述する黒比率補正を含む各種の画像処理が施された後、画像メモリ８２に格納される。
画像メモリ８２に格納された画像処理後の画像データは記録制御部８４に読み出され、記録制御部８４において、画像メモリ８４に格納された画像データに基づいて、サーマルヘッド６６のグレーズを構成する個々の発熱抵抗体の発熱が制御され、記録画像が形成される。
【００６３】
このようにして、感熱記録が終了した感熱材料Ａは、搬送ガイド６２に案内されつつ、プラテンローラ６０および搬送ローラ対６３によって搬送され、排出部２２のトレイ７２に排出される。トレイ７２に排出された感熱材料Ａは、排出口７４を経て、この感熱記録装置１０の外部に排出され、取り出される。
本発明の感熱記録装置１０は、基本的に、以上のように動作する。
【００６４】
なお、本発明の感熱記録装置に適用される黒比率補正は、パルス幅変調やパルス数変調を用いて画像データを変調する装置に対して適用可能である。
また、上記実施例の感熱記録装置に限定されず、電源の電圧降下が問題となる装置において、これをデータで補正可能なもの一般に適用可能であり、例えば複数のレーザダイオードを並べて記録する装置等においても応用できる。
【００６５】
以上、本発明の感熱記録装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【００６６】
【発明の効果】
以上詳細に説明した様に、本発明の感熱記録装置は、画像処理部において、画像データに応じて、発熱抵抗体の配列方向の各位置における配線パターン内の電流分布を求め、この配線パターン内の電流分布に応じて、発熱抵抗体の配列方向の各位置における配線パターンのパターン抵抗による電圧降下量を求めた後、この発熱抵抗体の配列方向の各位置における配線パターンのパターン抵抗による電圧降下量、および、発熱抵抗体の配列方向の位置に依存しない抵抗による電圧降下量に基づいて、画像データに応じて発生する濃度むらを補正するものである。本発明の感熱記録装置によれば、電源の内部抵抗や配線抵抗等の発熱抵抗体の配列方向の位置に依存しない抵抗による電圧降下はもちろん、さらにサーマルヘッド内の配線パターンのパターン抵抗による電圧降下をも考慮し、画像データに対して電圧降下の影響による発熱エネルギーの低下分を補正することができるため、どのような記録パターンの画像であっても、常に安定した濃度で記録画像を形成することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の感熱記録装置の一実施例の概念図である。
【図２】 本発明の感熱記録装置における画像データの処理系の一実施例の概念図である。
【図３】 （ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）は、画像データと電圧降下との関係を示す一実施例のグラフである。
【図４】 サーマルヘッドの記録部の一実施例の等価回路図である。
【図５】 （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）および（ｅ）は、本発明の感熱記録装置に適用される黒比率補正の概念を示す一実施例のグラフである。
【図６】 （ａ）および（ｂ）は、記録画像の一例の概念図である。
【符号の説明】
１０ 感熱記録装置
１４ 装填部
１６ 供給搬送部
２０ 記録部
２２ 排出部
２４ マガジン
２６ 蓋体
２８ 筺体
３０ 挿入口
３２ 案内板
３４ 案内ロール
３６ 停止部材
４０ 吸盤
４２ 搬送手段
４４，５８，６２ 搬送ガイド
４６ 搬送ローラ
４７ａ，４７ｂ プーリ
４７ｃ テンションプーリ
４８ エンドレスベルト
５０ ニップローラ
５２ 規制ローラ対
５６ クリーニングローラ対
６０ プラテンローラ
６３ 搬送ローラ対
６６ サーマルヘッド
６８ 支持部材
６８ａ 支点
７２ トレイ
７４ 排出口
７６ 冷却ファン
７８ 補正データ記憶部
８０ 画像処理部
８２ 画像メモリ
８４ 記録制御部
Ａ 感熱材料

Claims (2)

1. 配線パターンによって、電源とグランドとの間に複数個の発熱抵抗体を並列に配列したサーマルヘッドを用いて、画像データ値に応じてパルス幅またはパルス数を変調することにより発熱抵抗体の通電時間を制御して多階調画像を感熱記録材料に形成する感熱記録装置における濃度むら補正方法であって、
   前記画像データ値に応じて、前記発熱抵抗体の配列方向の各位置における前記配線パターン内の電流分布を求めるステップと、
   この配線パターン内の電流分布に応じて、前記発熱抵抗体の配列方向の各位置における前記配線パターンのパターン抵抗による電圧降下量を求めるステップと、
   前記発熱抵抗体の配列方向の各位置における前記配線パターンのパターン抵抗による電圧降下量、および、前記発熱抵抗体の配列方向の位置に依存しない抵抗による電圧降下量に基づいて、前記画像データ値を補正するステップと
   を有することを特徴とする濃度むら補正方法。
2. 配線パターンによって、電源とグランドとの間に複数個の発熱抵抗体を並列に配列したサーマルヘッドを用いて、画像データ値に応じてパルス幅またはパルス数を変調することにより発熱抵抗体の通電時間を制御して多階調画像を感熱記録材料に形成する感熱記録装置であって、
   前記画像データ値に応じて、前記発熱抵抗体の配列方向の各位置における前記配線パターン内の電流分布を求める電流分布算出手段と、
   この配線パターン内の電流分布に応じて、前記発熱抵抗体の配列方向の各位置における前記配線パターンのパターン抵抗による電圧降下量を求める電圧降下量算出手段と、
   前記電流分布算出手段により算出した前記発熱抵抗体の配列方向の各位置における前記配線パターンのパターン抵抗による電圧降下量、および、前記電圧降下量算出手段により算出した前記発熱抵抗体の配列方向の位置に依存しない抵抗による電圧降下量に基づいて、前記画像データ値を補正する画像処理部とを有することを特徴とする感熱記録装置。

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