JPH01113264A - 感熱記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、サーマルヘッドに搭載された多数の発熱素子
に選択的に通電し、その熱を利用して記録紙上に記録を
行なう感熱記録装置に関する。

（従来の技術） 感熱記録装置においては、従来、感熱紙を用いるもの及
び熱転写シートを用いるものが知られている。感熱紙を
用いるものは、記録紙に感熱性の薬剤が塗布されており
、サーマルヘッドの熱によりその薬剤を発色させて記録
を行なう。又、熱転写シートによるものは、記録紙の上
に重ね合わせるフィルムに、熱溶融性あるいは熱昇華性
のインクを塗布しておき、これにサーマルヘッドによっ
て熱を加え、そのインクを記録紙上に転写して記録を行
なう。

この感熱記録装置には、ドツトを記録するか否かという
２つの状態しか存在しない、いわゆる２値記録を行なう
ものが多いが、これでは、図面や写真等のように、画像
に濃淡があるようなものについて良好な記録を行なうこ
とができない。

そこで、中間調の記録を行なうことができる多値記録方
式のものが種々開発されている。このような方式の感熱
記録装置においては、サーマルヘッドに搭載された発熱
素子に通電する通電時間を多段階に選択し記録を行なう
ようにしている。

これを熱転写シートを用いる方式のものに採用した場合
、記録紙上には、通電時間が短いとき半径の小さいドツ
トが記録され、通電時間の長いとき半径の大きなドツト
が記録される。又、熱昇華性のインクを使用した場合、
通電時間が長いとその記録されたドツトの径が大きくな
るほか、その濃度も濃くなる。いずれにしても、通電時
間が短い場合と通電時間が長い場合とを比較すれば、記
録紙上にはそのドツトのみかけ上の濃度が多段階に変化
して記録される。従来例えば、その通電時間を２５６段
階、即ち２５６階調に制御して、中間調の記録を行なう
ようにしていた。

第９図に、そのような従来の中間調記録を行なう感熱記
録装置の主要部のブロック図を示した。

図において、サーマルヘッドｌには、多数の発熱素子２
が搭載されている。そして、これらの発熱素子２に対し
て選択的に通電を行なうために、シフトレジスタ３、ラ
ッチ回路４、ゲート回路５及びスイッチインクトランジ
スタ６が設けられている。

シフトレジスタ３に対しては、オン選択信号１２が、シ
フトクロック１１にタイミングを合せてシリアルに入力
する。ラッチ回路４は、シフトレジスタ３に格納された
オン選択信号１２をパラレルに受は入れ、ラッチパルス
１３によって所定時間ラッチする回路である。ゲート回
路５は、発熱素子２と同数のドライバナントゲート（図
示しない）から構成され、ラッチ回路４にラッチされた
オン選択信号１２と、ゲート回路５に入力するストロー
ブ１４との論理積をとり、ＮＰＮ型スイッチインインク
ンジスタ６をオン・オフ制御する回路である。

各スイッチインクトランジスタ６のコレクタは、発熱素
子２を介して電源１５に接続されている。又、これらの
スイッチインクトランジスタ６のエミッタは、いずれも
接地されている。そして、そのベースにゲート回路５か
ら入力する信号がハイレベルになると、そのコレクタエ
ミッタ間を導通させ、発熱素子２に対して所定時間の通
電をする。

第１０図には、第９図に示したシフトクロック１１、オ
ン選択信号１２、ラッチパルス１３、ストローブ１４の
各出力タイミングを示すタイミングチャートを示した。

図のように、シフトクロック１１はシフトレジスタ３に
連続的に供給されており、オン選択信号１２は、シフト
レジスタ３に対し発熱素子２の数に相当する数だけ格納
される。ラッチパルス１３は、その・格納が終った直後
、ラッチ回路４に対して１回供給される。ストローブ１
４は、そのラッチが終了した後、ゲート回路５に対して
供給される。これによって、各スイッチインクトランジ
スタ６が選択的にオン・オフ制御され、発熱素子２に通
電が行なわれる。

第１１図には、このような動作を繰り返した場合の特定
の発熱素子の発熱時間を説明する説明図を示した。

即ち、第１１図（ａ）のように、オン選択信号が特定の
発熱素子２に対して１回目から５回目までは１、それ以
降はＯになるように供給されるものとする。

この場合、第９図に示したゲート回路５において、ラッ
チ動作を挟んで５回連続して、特定のスイッチインクト
ランジスタ６をオンする。そしてその後は、ストローブ
１４が供給されたとしても、そのスイッチインクトラン
ジスタ６をオンしない。これにより、その特定の発熱素
子２は、第１１図（ｂ）に示すように５単位分の時間発
熱することになる。

以上のようにして、例えば２５６回オン選択信号１２の
入れ替えを行ないながら、各発熱素子２の発熱時間を制
御すれば、その通電時間を２５６階調に選択することが
でき、記録ドツトのみかけ上の濃度を２５６段階に変化
させることができる。

（発明が解決すべき問題点） ところで、以上のような中間調の記録を行なう場合、そ
の通電時間を一定時間ずつ増加させたとしても、記録画
像のみかけ上の濃度は、それに対して直線的に変化しな
い。そこで実際には、みかけ上の濃度を等間隔に直線的
に変化させるために、通電時間の増分をそのつと変化さ
せていた（特開昭６０７９２８１号公報）。しかし、こ
のような制御を行なうと信号処理が複雑となり、記録速
度の高速化を妨げる原因となっていた。

一方、熱転写シートを用いて多色刷りを行なう場合、記
録紙の上に、先ず、イエローの熱転写シートを重ねて記
録を行ない、次にシアンの熱転写シートを重ねて記録を
行ない、更に、マゼンタ、黒というように４回記録画像
を重ね合わせて、多色画像を得るようにしていた。

通常、この種の記録を行なう場合、記録紙をプラテンド
ラムに巻きつけてサーマルヘッドを静止させておき、プ
ラテンドラムを回転させて記録を行なう方法と、その逆
にヘッドを移動させ、記録紙を静止させておく方法とが
ある。しかし、いずれの場合も、多色記録を行なった場
合の各色のドツトが完全に重なり合わない、いわゆるレ
ジストレーションずれを発生するという問題があった。

これは、各色毎に同一階調のみかけ上の濃度に達するま
での時間がまちまちで、同一のタイミングで通電を開始
したとしても、実質的に記録紙上にドツトが転写される
タイミングが色毎に相違するために発生するものと考え
られる。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、信号の処
理を簡素化し、かつ、多色刷りを行なった場合のレジス
トレーションずれを防止するようにした感熱記録装置を
提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の感熱記録装置は、サーマルヘッドに搭載された
多数の発熱素子に選択的に通電し、かつ、その通電時間
を制御して記録画像の階調制御を行なう感熱記録装置に
おいて、前記記録画像のみかけ上の濃度が最も低い第１
階調に対応する通電は、継続的に所定時間通電を行なう
初期通電区分のみにより構成し、これよりも前記みかけ
上の濃度の高い第２階調以降の通電は、前記初期通電区
分の後に１階調増加する毎に１単位の単位通電区分を追
加して構成し、この単位通電区分は、継続的にもしくは
所定の休止時間を含めて通電される区分とし、その休止
時間は、前記階調の増加と前記記録画像のみかけ上の濃
度とが略直線的に正比例するように、前記単位通電区分
の通電時間を短縮する時間に選定されていることを特徴
とするものである。

（作用） 以上の装置は、通電時間を、初期通電区分とこれに続く
幾つかの単位通電区分によって構成している。この単位
通電区分では、実際に通電される時間は、記録画像のみ
かけ上の濃度が直線的に正比例するように選定されるが
、区分自体の長さは全て等しい。

従って、この単位通電区分長を適切な時間に設定するこ
とによって、高速に、かつ、きわめて高精度に多階調の
記録のための信号処理を可能にする。

又、記録される色毎に初期通電区分の開始点を異ならせ
、終点を一致させるようにしたので、いずれの色も所定
のみかけ上の濃度に達する時間が一致し、記録されたド
ツトが完全に重なり合い、レジストレーションずれを防
止できる。

（発明の実施例） 第１図は本発明の感熱記録装置の実施例を示す動作説明
図である。この装置の構成自体は、第８図に示したと同
様のブロック構成の装置を使用する。

図において、通電時間と濃度の関係を示すグラフを見て
分るように、パルス■で示した連続的な通電を行なうと
、グラフ中■で示したように、その記録されたみかけ上
の濃度は通電時間に対してリニアに変化しない。

本発明の装置においては、先ず、そのグラフ中の■に示
すように、通電時間に対して見かけ上の濃度が直線的に
変化するように制御する。その制御の方法は、グラフの
下のパルス■に示すように、先ず、第１階調目を初期通
電区分子Ｓを用いて構成する。そしてその後の第２階調
目から第１０階課目は、いずれも等しい時間間隔の単位
通電区分子により構成する。

この単位通電区分における実際の通電時間を、図中■′
に示す。このように、第２階調目については、単位通電
区分子をいっばいに使用して、この区分内で最初から最
後まで通電を行なう。これに対して第３階課目以降につ
いては、それぞれ休止時間ｔ３．ｔ４．ｔ５．ｔ６．ｔ
７・・・を設けている。

即ち、このような形式に通電時間を設定すると、初期通
電区分子Ｓによって第１階調目については、その見かけ
上の濃度が１の記録を行なうことができる。そしてその
後、みかけ上の濃度を２．３，４．５と等間隔に増加さ
せていくために、それぞれ等間隔の単位通電区分子をと
っていながら、その単位通電区分子の中でそれぞれ所定
の休止時間ｔ３〜ｔｌｏを設けて、実質的な通電時間を
短縮している。

このように、１階調増加する毎に１単位の単位通電区分
を追加するようにすれば、みかけ上の濃度と階調の増加
とが直線的に比例する。

第２図には、それぞれ異なる色の記録を行なう場合の、
初期通電区分の選定についての説明図を示した。

図において、第１の色の濃度特性が■、第２の色の濃度
特性が■であるものとする。この例では、第１の色につ
いて、その濃度が直線的に変化するようにした場合の立
ち上がり角度をθａ、第２の色について、その濃度が直
線的に変化する場合の立ち上がり角度をθｂとした。こ
こで、第１の色■について、初期通電時間ＴＳを単位通
電区分子のｎｂ倍に設定する。又、第２の色■について
、その初期通電区分子Ｓを単位通電区分子のｎａ倍に設
定する。以下、これに追加される単位通電区分子につい
ては、第１図■′に示したと同様にそれぞれ実質的な通
電時間を選定する。これにより、第１の色■も第２の色
■も、それぞれ階調の増加と記録画像のみかけ上の濃度
とがほぼ直線的に比例する。

ところで図を見て分るように、第１の色■について第１
階調の濃度を出すために要する通電時間と、第２の色■
について第１階調の濃度を出すために要する通電時間と
は相違している。従って、この初期通電区分子Ｓの開始
点を図のように一致させて記録を行なうと、発熱素子が
所定濃度に達するタイミングが相違してくるために、記
録ドツトに位置ずれが生じてしまう。

第３図には、そのような位置ずれを防止するための制御
方法の説明図を示した。

図のようにこの例では、シアン、マゼンタ、イエロー、
ブラックについてそれぞれ◎、［相］、■、■というよ
うに、通電時間に対するその記録画像のみかけ上の濃度
の変化を示したが、これらの直線が通電時間の軸と交わ
る点をすべて一致させている。即ち、各色の初期通電区
分子Ｓの長さはそれぞれ相違するが、いずれもその初期
通電区分子Ｓの終点を一致させるようにし、第１階調目
の濃度に達するタイミングを一致させるようにしている
。従って、その後の単位通電区分子については、いずれ
の色も同一に等間隔に設定されることになる。

尚、各単位通電区分子において、その休止時間ｔは、各
色毎に適切な値に選定されていることはいうまでもない
。

第４図には、本発明の感熱記録装置の制御回路の実施例
を示すブロック図を示した。

この回路は、サーマルヘッド１に対してオン選択信号１
２を供給し、ストローブ１４を供給してその記録動作を
制御する回路である。

この回路は、Ａ／Ｄ変換器２１と、主走査アドレス発生
器２２と、副走査アドレス発生器２３と、ランダム・ア
クセス・メモリ（ＲＡＭ）２４と、階調選択回路２５と
、階調データ発生器２６と、濃度記録開始制御回路２７
と、通電時間制御回路２８とから構成されている。又、
この回路には、アナログ画情報３１と、基準クロック１
０と、ライン同期信号３２と、ページ同期信号３３と、
色選択信号３４とが入力する。

Ａ／Ｄ変換器２１は、アナログ画情報３１をディジタル
画情報３５に変換する回路で、このディジタル画情報３
５は、例えば８ビツトの画情報とする。ランダム・アク
セス・メモリ２４は、１ペ一ジ分の画情報を格納してお
くメモリとする。主走査アドレス発生器２２は、基準ク
ロック１０とライン同期信号３２とを受は入れて、ラン
ダム・アクセス・メモリ２４のメモリアドレス３６を発
生する回路である。又、副走査アドレス発生器２３は、
ライン同期信号３２とページ同期信号３３とを受は入れ
て、ランダム・アクセス・メモリ２４のメモリアドレス
３６を発生する回路である。

尚、主走査アドレス発生器２２は、例えばランダム・ア
クセス・メモリ２４のメモリアドレスの下位８ビツトを
発生し、副走査アドレス発生器２３は、上位８ビツトを
発生するものとする。

階調データ発生器２６は、主走査アドレス発生器２２か
ら出力されるタイミングパルス３７を受は入れて、それ
をカウントする。この回路は、第８図で既に説明したよ
うに、同一ラインについて繰り返しストローブを発生し
て多値記録を行なう場合に、現在第何階課目についての
通電を行なっているかをカウントする回路である。これ
は例えば、０〜２５５までのカウント値を階調データ３
９として、階調選択回路２５及び通電時間制御回路２８
に出力する。

階調選択回路２５は、ランダム・アクセス・メモリ２４
から１ライン分の画情報３５を受は入れて、各発熱素子
がオンすべきか否かのオン選択信号１２をサーマルヘッ
ド１に出力する回路である。

濃度記録開始制御回路２７の詳細なブロック図を第５図
に示す。

この回路は、エリアカウンタ４１と、プログラマブルカ
ウンタ４２と、リード・オンリ・メモリ４３とを有して
いる。

エリアカウンタ４１は、ライン同期信号３２によりリセ
ットされ、その後入力するタイミングパルス３７をカウ
ントして、最長初期通電区分用パルス４１ａを出力する
回路である。

プログラマブルカウンタ４２は、タイミングパルス３７
を受は入れてカウントし、初期通電区分用パルス３８を
得る回路である。

リード・オンリ・メモリ４３は、色選択信号３４を受は
入れて、プリセットデータ４３ａをプログラマブルカウ
ンタ４２に出力する回路である。

この回路動作を、第６図を用いて更に詳細に説明する。

第６図に示すように、タイミングパルス３７は、周期Ｔ
のパルスである。この周期Ｔは、第１図に示した単位通
電区分子に相当する。第５図の回路に、ライン同期信号
３２が第６図（ｂ）に示すようにして入力すると、その
エリアカウンタ４１の出力する最長初期通電区分用パル
ス４１ａが立ち上がり、予め設定したカウント値だけカ
ウントした後立ち下がる［第６図（Ｃ）］。

一方、プログラマブルカウンタ４２には、リード・オン
リ・メモリ４３からプリセットデータ４３ａが入力し、
そのプリセットデータ４３ａに相当する時間だけ遅れて
その出力を立ち上がらせる。即ち、この出力である色別
初期通電区分用パルス３８は、このようにして立ち上が
り、最長初期通電区分用パルス４１ａと同時に立ち下が
る。

リード・オンリ・メモリ４３から出力されるプリセット
データ４３ａは、第２図に示した各色毎に選定された通
電時間ＴＳを決定するためのデータである。即ち、この
プリセットデータは、第６図（Ｃ）に示した最長初期通
電区分用パルス４１ａと、同図（ｄ）に示した色別初期
通電区分用パルス３８の差に相当する時間を示している
。

この時間は、色毎に相違するため、色選択信号３４によ
って所定のデータの読み出しを行なうようにしている。

第６図の回路によって、第３図に示したように、それぞ
れ色毎にその初期通電区分が予め設定された時間から立
ち上がり、第１階課目の濃度を同時に記録できるタイミ
ングで立ち下がる。

第７図には、通電時間制御回路２８のブロック図を示し
た。この回路は、リード・オンリ・メモリ４４と、プロ
グラマブルカウンタ４５と、オア回路４６とから構成さ
れる。

リード・オンリ・メモリ４４は、階調データ３９と色選
択信号３４とを受は入れて、プリセットデータ４４ａを
出力する回路である。

プログラマブルカウンタ４５は、基準クロック１０をカ
ウントしタイミングパルス３７を受は入れて、その周期
に相当する時間Ｔ毎に１つ単位通電区分用パルス４５ａ
を出力する回路である。

例えば、プログラマブルカウンタ４５にプリセットデー
タが入力しない場合には、プログラマブルカウンタ４５
からは、タイミングパルス３７で設定された周期Ｔに相
当する幅の単位通電区分用パルスが出力される。これは
、第１図に示した単位通電区分子の内、第２階課目に供
給されるパルスとなる。又、その他の階調におけるよう
に、所定の休止時間を必要とする場合、プログラマブル
カウンタ４５に対し所定のプリセットデータ４４ａが入
力する。即ち、このプリセットデータ４４ａは、休止時
間ｔ３〜ｔｌｏに相当するデータである。基準クロック
１０は、タイミングパルスに比べて非常に高い周波数の
クロックで、この精度で休止時間を設定する。

このようにして、プログラマブルカウンタ４５から単位
通電用パルス４５ａが出力されるが、通電時間制御回路
２８のオア回路４６からは最終的にストローブ１４が出
力され、第４図に示したサーマルヘッドｌに供給される
。このストローブ１４は、初期通電用区分用パルス３８
の次に単位通電区分用パルス４５ａを追加した構成のも
のである。従って、通電時間制御回路２８には、濃度記
録開始制御回路２７により得られた初期通電区分用パル
ス３８が入力し、オア回路４６を経て単位通電区分用パ
ルス４５ａと連結されて出力される。その結果、記録を
行なうべき発熱素子に対しては、初期通電区分用パルス
３８によって第１階課目までの通電が行なわれ、その後
単位通電区分毎に所定の１通電が続行される。

第８図には、例えばその第４階調用オン選択信号がラッ
チ回路にラッチされたときの単位通電区分子のパルスを
示した。このパルス４５ａを見て分るように、その単位
通電区分子の間に休止時間ｔ４を開けて通電が行なわれ
ている。第５階調用オン選択信号がラッチ回路にラッチ
された場合にも、同様にして通電が行なわれる。

その他の動作は、既に第９図から第１１図で説明した従
来の記録動作と同様である。もちろん、記録する色の異
なる場合において、初期通電区分子Ｓ及び単位通電区分
子の中の休止時間ｔの幅は、それぞれ異なることがあっ
ても、全く同一共通の単位通電区分によって記録濃度の
制御を行なうことができる。

（発明の効果） 以上説明した本発明の感熱記録装置によれば、記録画像
のみかけ上の濃度を段階的に増加させるために、常に一
定の単位通電区分を基準として通電制御をおこなうこと
ができるので、記録速度の高速化を図ることが可能にな
ると同時に、多色記録を行なった場合においても、記録
されたドツトの位置ずれが生じなく、高画質の記録を行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の感熱記録装置の動作を説明する説明図
、第２図はその記録する色が異なる場合の初期通電区分
と単位通電区分との関係を示す説明図、第３図は本発明
を多色記録に実施した場合の初期通電区分と単位通電区
分と記録濃度との関係を示す説明図、第４図は本発明を
実施するためのサーマルヘッド駆動用回路のブロック図
、第５図はその濃度記録開始制御回路の詳細なブロック
図、第６図はその回路の動作説明図、第７図は通電時間
制御回路の詳細なブロック図、第８図はその回路の動作
説明図、第９図は本発明の実施に適する感熱記録装置の
主要部のブロック図、第１０図は従来一般の多階調記録
を行なう方式の説明図、第１１図はその記録濃度の説明
図である。 ｌ・・・サーマルヘッド、２・・・発熱素子、３・・・
シフトレジスタ、４・・・ラッチ回路、５・・・ゲート
回路、ＴＳ・・・初期通電区分、Ｔ・・・単位通電区分
、ｔ・・・休止時間、２７・・・濃度記録制御開始回路
、２８・・・通電時間制御回路。 第１図 通電時間 階調２　　　　３　　　　４　　　　５　　　　６　　
　　７−−−第９図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、サーマルヘッドに搭載された多数の発熱素子に選択
   的に通電し、かつ、その通電時間を制御して記録画像の
   階調制御を行なう感熱記録装置において、前記記録画像
   のみかけ上の濃度が最も低い第１階調に対応する通電は
   、継続的に所定時間通電を行なう初期通電区分のみによ
   り構成し、これよりも前記みかけ上の濃度の高い第２階
   調以降の通電は、前記初期通電区分の後に１階調増加す
   る毎に１単位の単位通電区分を追加して構成し、この単
   位通電区分は、継続的にもしくは所定の休止時間を含め
   て通電される区分とし、その休止時間は、前記階調の増
   加と前記記録画像のみかけ上の濃度とが略直線的に正比
   例するように、前記単位通電区分の通電時間を短縮する
   時間に選定されていることを特徴とする感熱記録装置。 ２、記録画像が２種以上の色を重ね合わせて構成される
   場合、初期通電区分は、すべての色についてその終点を
   一致させるように、その開始点が選定されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の感熱記録装置。