JPH01226361A - 中間調記録方式 - 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］ この発明は、感熱記録や熱転写記録における中間調記録
方式に関するものであり、特に、複数個の階調レベル毎
に対応する濃度を忠実に再現する中間調記録のために熱
記録ヘッドを的確に駆動する中間調記録方式に関するも
のである。

［従来の技術］ 一般的に使用されている感熱記録装置や熱転写記録装置
は、その構成が比較的簡単であることから、プリンタ、
複写機またはファクシミリ等の各種の記録手段に広く適
用されている。このような各種の記録手段においては、
中間調の記録を行うなめに、例えば、昇華型インクシー
トによる熱転写記録の方法が使用されることがある。と
ころで、この熱転写記録の方法は、記録用のサーマルヘ
ッドを構成する発熱抵抗体に加えられた熱量に対応して
染料インクを昇華させてから、この染料インクを所定の
映像紙に転写することにより所要の記録を行うことであ
る。そして、前記の発熱抵抗体における加熱量は、これ
に加えられる電気的パルスの個数や持続時間幅によって
制御されるものである。

この熱転写記録の方法は、その制御が簡単であって、比
較的良好な中間調記録を達成することが可能である。し
かしながら、前記中間調記録において、複数個の階調レ
ベル毎の記録濃度を決定するための主たる要因は、サー
マルヘッドを構成する発熱抵抗体における温度である。

このために、環境温度の変化や゛発熱抵抗体の蓄熱に起
因する温度変動により、階調レベル毎の記録濃度に甚大
な影響が及ぼされるものである。かくして、忠実な中間
調記録を行うことには難点があり、従来から多くの補正
方法が提案されている。

従来の中間調記録方式は、例えば、特開昭６０−９２７
１号公報に開示されている。第１１図および第１２図は
、この従来方式の動作説明図である。

まず、第１１図は、前記従来方式において、サーマルヘ
ッドを構成する発熱抵抗体に通電するための電気的パル
ス（以下、ストローブ信号と呼ぶ）の波形図である。こ
こに、ｔｗはストローブ信号のパルス幅、ｔ、はストロ
ーブ信号の繰り返し周期であり、Ｎは使用されるストロ
ーブ信号のパルス個数（ここでは３個）である、なお、
使用されるストローブ信号のパルス個数は、階調レベル
毎の濃度に対応して予め選択・設定されるものであって
、この第１１図においては、その個数が３個である場合
について示されている。

次に、第１２図は、同じ〈従来方式において、発熱抵抗
体に加わるストローブ信号のパルス幅と前記発熱抵抗体
の温度との間の関係図である。ここに、縦軸にはストロ
ーブ信号のパルス幅Ｆが取られており、横軸には環境温
度のように変化する温度が取られている。そして、この
温度変化に対応してストローブ信号のパルス幅を制御す
ることにより、サーマルヘッドを構成する発熱抵抗体に
対する通電時間は、前記温度上昇に反比例して短縮され
ることとなり、同一の階調レベルにおける温度を常時一
定に保持することができる。

ところで、この従来方式が動作するときには、ある所望
の階調レベルを得るために対応のパルス個数を一定にし
たとしても、サーマルヘッドを構成する発熱抵抗体にお
ける温度の影響により記録濃度が変動することがある。

即ち、前記階調レベルに対応するパルス個数を一定にし
ても、記録濃度が変動してしまうことになる。そこで、
前記環境温度等の温度変化を、付設されたサーミスタ（
図示されない）等の適当な温度検出素子をもって記録の
ライン毎にモニタしながら、前記第１２図に示されてい
るような態様でストローブ信号のパルス幅ｔｗの制御を
する。かくして、ある所望の階調レベルにおいて、同一
数のパルスをもって同一の記録濃度を得るような補正が
施される。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の中間調記録方式は以上のように構成され、動作す
るものであるが、温度のモニタに使用されるサーミスタ
類の時定数は一最に数秒程度であるから、このようなサ
ーミスタ類でモニタしながら、数＋１〜数ｍｓの時定数
で変化するようなサーマルヘッドにおける発熱温度を、
正確に補正・制御を行うことは不可能であるという問題
点があった。

特に、高速の記録動作が要求されて、例えば、その記録
周期が１０ｍｓｇｑｔｌｋのように極めて短い場合には
、過去の記録動作による熱履歴の影響や、印字ラインに
おけるサーマルヘッド内での隣接の発熱抵抗体による発
熱の影響等を無視することができなくなり、複数個の階
調レベル毎の記録濃度を忠実に再現することが殆ど不可
能になるという問題点もあった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、過去の記録動作による熱履歴の影響や、印字
ラインにおけるサーマルヘッド内での隣接の発熱抵抗体
による発熱の影響等に起因する温度変動を的確に補正し
て、各階調レベル毎の記録濃度を忠実に再現できる中間
調記録方式を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る中間調記録方式は、 複数個の階調レベル信号を順次に受け入れる階調レベル
信号入力端子； 前記階調レベル信号に１ライン分の遅延を与えるライン
メモリ； 前記階調レベル信号を前記ラインメモリの所要アドレス
に入れるためのアドレス制御部；前記Ｆｌ？ｉｌｌ’Ｊ
レベル信号入力端子がらの階調レベル信号について対応
のグループ番号に相当する信号を出力させる第１判定手
段； 前記ラインメモリからの１ライン分だけ遅延した階調レ
ベル信号について対応のグループ番号に相当する信号を
出力させる第２判定手段；前記第１判定手段がらの信号
を受け入れて、現在の記録パターンに対応する信号を受
け入れる第１シフトレジスタ； 前記第２判定手段からの信号を受け入れて、１ライン分
の遅延に相当する過去の記録パターンに対応する信号を
受け入れる第２シフトレジスタ；前記階調レベル信号お
よび前記第１、第２シフトレジスタからの信号をアドレ
スとして、予め記憶されている対応の補正係数を取り出
すパルス発生手段； 前記パルス発生手段がらの補正係数に基づく通電によっ
て発熱される複数個の発熱抵抗体からなるサーマルヘッ
ド； からなるものである。

［作用〕 この発明においては、複数個の階調レベル信号をグルー
プ化して、熱影響を示す所定の指数を前記グループ毎に
割り当てておき、過去の記録パターンと現在の記録パタ
ーンとに基づく前記指数の組み合わせを参照し、この参
照の結果に依存して対象の発熱抵抗体に印加すべきエネ
ルギが最適化される。

［実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は、この発明の一実施例である中間調記録方式を示す
概略構成図である。この第１図において、入力端子（１
）からは、例えば６４階調の階調レベル信号が加えられ
て、ラインメモリ（２）、第１判定手段（４）およびパ
ルス発生手段（８）に入力される。ラインメモリ（２）
は、入力された階調レベル信号を１ライン分だけ記憶す
るものである。

このラインメモリ（２）の別異の入力端子には、当該ラ
インメモリ（２）のアドレスを制御するためのアドレス
制御部（３）が接続されており、また、その出力端子は
第２判定手段（５）の入力端子に結合されている。第１
判定手段（４）の出力端子は第１シフトレジスタ（６）
の入力端子に結合されており、また、第２判定手段（５
）の出力端子は第２シフトレジスタ（７）の入力端子に
結合されている。そして、第１、第２シフトレジスタ（
６）、（７）の出力端子は、それぞれに、パルス発生手
段（８）の入力端子に結合されており、その出力端子は
サーマルヘッド（９）側と結合されている。なお、この
サーマルヘッド（９）は、例えば、１０２４個の発熱抵
抗体から構成されているものである。

第２図ないし第９図は、上記実施例の動作の原理的な説
明図である。なお、第２図ないし第５図は、直前の１ラ
インおよび当面の印字ラインの記録パターンの例示図、
第６図および第７図は、サーマルヘッドを構成する発熱
抵抗体の温度変化の例示図、第８図は、６４＠の１ＩＩ
ｌ調レベルを４グループに分割したときの記録パターン
の例示図、そして、第９図は、参照発熱抵抗体が着目発
熱抵抗体に及ぼす熱の影響程度の例示図である。また、
第１０図は、上記実施例の動作説明用の表を示す図であ
って、その中の第１０図（Ａ）における第１表は、階調
レベルのグループ分けを例示するものであり、第１０図
（Ｂ）における第２表は、グループ分けした熱影響指歌
に対応する補正係数を例示するものである。なお、参照
発熱抵抗体および着目発熱抵抗体については後述される
。

次に、第１図に示したこの発明の一実施例方式の動作の
説明に先立って、第２図ないし第９図に即して、その動
作についての原理的な説明をしておく。ここで第２図を
参照すると、これは、直前の１ラインおよび当面の印字
ラインの記録パターンの例示図であって、（ａ）、（ｂ
）および（Ｃ）は当面の印字ラインの記録パターンを例
示するものであって、その中の（ａ）は着目発熱抵抗体
であり、また、（ｂ）および（Ｃ）は左右の隣接発熱抵
抗体である。そして、（ｄ）、（ｅ）および（ｆ）はそ
の直前の記録パターンを例示するものであって、それぞ
れに、前記＜ａ）、（’ｂ）および（ｃ）に対する隣接
発熱抵抗体の１ライン前での記録状態を示すものである
。この第２図において、０内に付されている数字は記録
動作の際の階調レベルを表わすものであって、ここでは
、６４なる階調レベルが例示されている。なお、以下の
説明においては、着目発熱抵抗体（ａ）の隣接発熱抵抗
体（ｂ）〜（ｆ）を参照発熱抵抗体と呼ぶことにする。

そして、後述されるように、着目発熱抵抗体（ａ）は、
参照発熱抵抗体（ｂ）〜（ｆ）からの熱影響を受けて、
記録濃度が不均一になる原因となるものである。第３図
ないし第５図についても、前記第２図の場合と同様であ
るから、これらに２いての詳細な説明は省略する。

第６図は、サーマルヘッドを構成する発熱抵抗体の中の
着目発熱抵抗体の温度変化を前記第２図の場合について
例示する図である。この第６図において、横軸には通電
パルス数が取られており、また、縮軸には温度変化が取
られている。また、この第６図において、（６１）は前
記通電パルスを表わすものであって、その通電時間はｔ
ｗ、周期はｔ。

にされている、ここで、 曲線（６２）　：前記第２図に示されているような、着
目発熱抵抗体（ａ）に隣接する参照発熱抵抗体（ｂ）〜
（ｆ）の全てが階調レベル６４の条件で発熱された場合
の温度変化波形図； 曲線（６３）　：着目発熱抵抗体（ａ）と参照発熱抵抗
体＜ｄ）〜（ｆ）とが階調レベル６４の条件で発熱され
た場合の温度変化波形図；そして、 曲線（６４）　：着目発熱抵抗体（ａ＞だけが発熱され
た場合の温度変化波形図。

このように、過去および現在の記録動作の有無に従って
、着目発熱抵抗体自体の温度に変化があることが認めら
れる。そして、この温度変化の影響を受けて、記録濃度
に不均一が生じることになる。

第７図は、サーマルヘッドを構成する発熱抵抗体の中の
着目発熱抵抗体の温度変化を前記第２図ないし第４図の
場合について例示する図である。

この第７図において、横軸には通電パルス数が取られて
おり、また、縦軸には温度変化が取られている。また、
この第７図において、（７１）は前記通電パルスを表わ
すものであって、その通電時間はＬｍ、周期はＬｐにさ
れている。ここで、曲線（７２）　：前記第６図の曲線
（６２）と同様に、着目発熱抵抗体（ａ）に隣接する参
照発熱抵抗体（ｂ）〜（ｆ）の全てが階調レベル６４の
条件で発熱された場合の温度変化波形図； 曲線（）３）：前記第３図に示されているような、着目
発熱抵抗体（ａ）に隣接する参照発熱抵抗体（ｂ）〜（
ｆ）の全てが階調レベル３２の条件で発熱された場合の
温度変化波形図； 曲線（７４）　：着目発熱抵抗体（ａ）だけが階調レベ
ル６４の条件で発熱され、隣接する参照発熱抵抗体（ｂ
）〜（ｆ）の全てが、第４図に示されているように、階
調レベル１６の条件で発熱された場合の温度変化波形図
；そして、 曲線（７５）　：前記第６図の曲線（６４）と同様に、
着目発熱抵抗体＜ａ）だけが発熱された場合の温度変化
波形図。

このように、過去および現在の記録パターンにおいて、
動作の有無の外に記録動作の際の階調レベルの程度に従
って、着目発熱抵抗体自体の温度に大きな変化があるこ
とが認められる。そして、この温度変化の影響を受けて
、記録濃度に不均一が生じることになる。

ところで、上記種々の階調レベルをパラメータとして、
着目発熱抵抗体の温度と通電パルスとの関係を求めると
、極めて多くの組み合わせに基づく結果が得られるもの
である。例えば、参照発熱抵抗体の個数がＭ（この例で
は５）であり、階調レベルの個数がＮ（この例では６４
）であるものとすると、ＮＭ（この例では６４５）通り
の組み合わせがあることから、これに応じた極めて多く
の結果が得られることになるが、通常、その中には大体
同一特性であるとみて良いものがあり、これらを統合す
ることにより、適当数のグループに分割することができ
る。

この発明は、上記のような特徴に着目してなされたもの
である。即ち、対象の階調レベル信号を階調レベルの個
数（Ｎ個）以下の複数個（ｎ個）のグループに分割し、
各階調レベルに対して個別に付与したグループ番号と、
着目発熱抵抗体に及ぼされる熱影響の程度を示す、前記
グループ番号に対応する数値との積の累積結果（熱影響
指数と呼ぶ）に基づき、着目発熱抵抗体に印加する電気
的エネルギを最適化するようにしたものである。

なお、上記のグループ分けや熱影響指数の設定の仕方に
ついては、着目発熱抵抗体と参照発熱抵抗体との相対的
な位置関係、それらの熱応答特性および記録周期等のい
かんにより異なるものであるが、簡単な実験や熱計算等
により、容易に経験的に求めることができる。

第１０図（Ａ）における第１表は、上記階調レベルのグ
ループ分けの例を示すものであって、６４個の階調レベ
ルの使用、８ドツト／＃１ｌｌｌの解像度、５ｍｓ／ラ
インの記録周期を条件とする場合についてのものである
。

第５図は、前記第２図ないし第４図と同様な意味を有す
る記録パターンの例示図であって、参照発熱抵抗体（ｂ
）ないしくｆ）の各々が、○中の数値に対応する階調レ
ベルで記録動作がなされることが示されている。また、
第８図は、前記第５図の記録パターンで記録する場合の
グループ分けを、前記第１表に従って行ったときの参照
発熱抵抗体の対応のグループ番号を示すものである。

更に、第９図は、参照発熱抵抗体（ｂ）〜（ｆ）が着目
発熱抵抗体（ａ）に与える熱影響の程度を示す図である
。ここで、着目発熱抵抗体（ａ）に対する熱影響は、参
照発熱抵抗体（ｄ）によるものが最大であって、その熱
影響度として“４”が与えられている。これに対して、
参照発熱抵抗体（ｅ）および（ｆ）は、着目発熱抵抗体
（ａ）に対する熱影響が小さいために、その熱影響度と
して“°ｌ″が与えられている。

この熱影響度を示す数値と、前記第８図で示した階調レ
ベルに対応したグループ番号とを、参照発熱抵抗体毎に
掛は合わせ、その累積した結果を、着目発熱抵抗体（ａ
）に対する熱影響指数とする。

例えば、第５図の記録パターンにおける熱影響指数は、
下記のように、第８図および第９図での対応する数値の
積の累積和としての１３になる。

１３　＝Ｏｘ２＋Ｏｘ２＋２ｘ４＋３ｘｌ＋２ｘ４ここ
で、熱影響指数としてとることができる範囲は、０から
３０までの３１通りであるが、その巾には、熱分布の対
称性等を考慮したときには同一パターンに含まれるもの
とすることができるものもあり、例えば８グループに分
けることができる。

第１０図（Ｂ）における第２表は、熱影響指数を８グル
ープに分けるとともに、各グループに対応する補正係数
を示すものである。ここに、補正係数とは、参照発熱抵
抗体からの熱影響を排除し、着目発熱抵抗体の記録濃度
を安定化させるためのものである。

前記第５図の記録パターンの場合についてみると、熱影
響指数が１３であることから、前記第２表における第３
グループに対する補正係数０．９６がとられる。従って
、所望のＮＲレベルを得るための発熱抵抗体への印加パ
ルス数を０．９６倍して、着目発熱抵抗体を通電させる
ことになる。

次に、第１図に示したこの発明の一実施例の動作につい
て説明する。まず、初期状態として、うインメモリ（２
）、第１、第２シフトレジスタ（６）、（７）の内容を
全て０”にする、１〜６４階調のいずれかを表している
階調レベル信号（１）は、順次に、ラインメモリ（２）
、第１判定手段（４）およびパルス発生手段（８）に入
力される。ここで、ラインメモリ（２）は一種の遅延手
段としての機能を果たすものであって、入力された階調
レベル信号（１）は１ライン分の遅延を与えられてから
、次段の第２判定手段（５）に出力されることになる。

また、第１判定手段（４）は、入力された階調レベル信
号（１〉に対応する２ビツトのグループ番号を出力する
ものであって、これは第１シフトレジスタ（６）に順次
に入力される。同様にして、ラインメモリ（２）からの
１ライン前のｔｌＪｆｌｌレベル信号（１）は、第２判
定手段（５）に入力され、対応のグループ番号にされて
から、第２シフトレジスタ（７）に入力される。第１、
第２シフトレジスタ（６）、（７）は、それぞれに、ｂ
段、ａ段、０段およびｅ段、ｄ段、ｆ段の３段構成にさ
れており、この中のｂ段、０段、ｅ段、ｄ段およびｆ段
からの出力信号がパルス発生手段（８）に加えられる。

なお、この第１、第２シフトレジスタ（６）、（７）の
膜構成は、第２図等における発熱抵抗体の配置の仕方と
対応するものである。パルス発生手段（８）はＲＯＭ１
’ｉ成のものであって、階調レベル信号（１）、第１、
第２シフトレジスタ（６）、（７）からの出力をアドレ
ス信号として受け入れて、前記の熱影響指数に基づいて
予め記憶させておいた補正係数を読み取り、これに対応
してサーマルヘッド（９）の通電／発熱がなされること
になる。

なお、上記実施例では、着目発熱抵抗体に隣接する２個
の発熱抵抗体および前ラインの３個の発熱抵抗体の都合
５個を参照発熱抵抗体として使用する場合について説明
したけれども、この参照発熱抵抗体の個数は５個に限定
されるものではない。

また、上記実施例では、階調レベルに対応するグループ
数を４に設定し、熱影響指数に対応するグループ数を８
に設定したけれども、これに限られるものではなく、使
用されるサーマルヘッドの特性Ｗ　ｃ、：　基ツいて任
意に設定することができる。更に、上記実施例における
熱影響補正に加えて、環境温度補正等を施すことにより
、−層精度の高いものが得られる。

「発明の効果」 以上説明されたように、この発明に係る中間調記録方式
は、 複数個の階調レベル信号を順次に受け入れる階調レベル
信号入力端子； 前記階調レベル信号に１ライン分の遅延を与えるライン
メモリ； 前記階調レベル信号を前記ラインメモリの所要アドレス
に入れるためのアドレス制御部；前記階調レベル信号入
力端子からの階調レベル信号について対応のグループ番
号に相当する信号を出力させる第１判定手段； 前記ラインメモリからの１ライン分だけ遅延した階調レ
ベル信号について対応のグループ番号に相当する信号を
出力させる第２判定手段；前記第１判定手段からの信号
を受け入れて、現在の記録パターンに対応する信号を受
け入れる第１シフトレジスタ； 前記第２判定手段からの信号を受け入れて、１ライン分
の遅延に相当する過去の記録パターンに対応する信号を
受け入れる第２シフトレジスタ；前記階調レベル信号お
よび前記第１、第２シフトレジスタからの信号をアドレ
スとして、予め記憶されている対応の補正係数を取り出
すパルス発生手段； 前記パルス発生手段からの補正係数に基づく通電によっ
て発熱される複数個の発熱抵抗体からなるサーマルヘッ
ド； からなるものであって、 複数個の階調レベル信号をグループ化して、熱影響を示
す所定の指数を前記グループ毎に割り当てておき、過去
の記録パターンと現在の記録パターンとに基づく前記指
数の組み合わせを参照し、この参照の結果に依存して対
象の発熱抵抗体に印加すべきエネルギが最適化されるこ
とから、同一の階調レベルでの記録濃度変動の発生が防
止され４結果的に均一な記録濃度が得られるものである
。

特に、高速記録の際に、充分に正確な階調レベルでの記
録を行うことができるという効果が奏せられるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例である中間調記録方式を
示す概略構成図、第２図ないい第９図は、上記実施例の
動作の原理的な説明図、第１０図は、上記実施例の動作
説明用の表を示す図、第１１図および第１２図は、従来
の中間調記録方式の動作説明図である。 （１）は（階調レベル信号の）入力端子、（２）はライ
ンメモリ、（３）はアドレス制御部、（４）は第１判定
手段、（５）は第２判定手段、（６）は第１シフトレジ
スタ、（７）は第２シフトレジスタ、（８）はパルス発
生手段、（９）は（複数個の発熱抵抗体からなる）サー
マルヘッド。 なお、図中で、同一符号は同一または相当部分第２図　
　　　　　　　第３図 第４図　　　　　　　　　第５図 第８図 第９図 第１０図 （Ａ） （Ｂ） 第１１図 ｗ 第１２図 湿度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の階調レベル信号を順次に受け入れる階調
   レベル信号入力端子； 前記階調レベル信号に１ライン分の遅延を 与えるラインメモリ； 前記階調レベル信号を前記ラインメモリの 所要アドレスに入れるためのアドレス制御部；前記階調
   レベル信号入力端子からの階調レ ベル信号について対応のグループ番号に相当する信号を
   出力させる第１判定手段； 前記ラインメモリからの１ライン分だけ遅 延した階調レベル信号について対応のグループ番号に相
   当する信号を出力させる第２判定手段；前記第１判定手
   段からの信号を受け入れて、現在の記録パターンに対応
   する信号を受け入れる第１シフトレジスタ； １ライン分の遅延に相当する過去の記録パターンに対応
   する信号を受け入れる第２シフトレジスタ前記階調レベ
   ル信号および前記第１、第２ シフトレジスタからの信号をアドレスとして、予め記憶
   されている対応の補正係数を取り出すパルス発生手段； 前記パルス発生手段からの補正係数に基づ く通電によって発熱される複数個の発熱抵抗体からなる
   サーマルヘッド； からなる中間調記録方式であって、 前記複数個の階調レベル信号をグループ化 して、熱影響を示す所定の指数を前記グループ毎に割り
   当てておき、過去の記録パターンと現在の記録パターン
   とに基づく前記指数の組み合わせを参照し、この参照の
   結果に依存して対象の発熱抵抗体に印加すべきエネルギ
   が最適化されることを特徴とする中間調記録方式。