JPH0638628B2

JPH0638628B2 - 画像記録装置

Info

Publication number: JPH0638628B2
Application number: JP14364385A
Authority: JP
Inventors: 和彦樋口; 修三平原; 清山田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-06-29
Filing date: 1985-06-29
Publication date: 1994-05-18
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: JPS625771A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明はプリンタや複写機などに用いられる画像記録
装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、ハードコピーを得る装置としてプリンタや複写機
などが知られているが、これらに使用される画像記録装
置は記録ヘッドの記録素子数に応じてシリアルタイプと
ラインタイプに大別されている。ここで、シリアルタイ
プは記録素子数の比較的小さい所謂短尺の記録ヘッドを
用い複数回の記録走査により連続した２次元領域の記録
を行なうもので、一方ラインタイプは記録素子数の比較
的多い所謂長尺の記録ヘッドを用い、一回の記録走査に
より広領域の記録を行なうものである。

ところで、最近このようなシリアルタイプあるいはライ
ンタイプを構成するものとして記録ヘッドに短尺あるい
は長尺のサーマルヘッドを用いた熱転写プリンタが多く
用いられている。すなわち、かかるプリンタはサーマル
ヘッドと支持材上にインクを塗布したインクフイルムと
記録紙を密着させ、フイルムの支持材面側からサーマル
ヘッドの熱を供給し、インクを溶融あるいは昇華させ記
録紙上に転写し、所望する記録画像を得るものである。

第８図はかかる熱転写プリンタをより具体的に説明する
ためのもので、短尺ヘッドを用いた所謂シリアルタイプ
の熱転写プリンタを示している。図において１はサーマ
ルヘッドで、発熱素子を２４個縦一列に配設したもので
ある。このサーマルヘッド１はポリエチレンフイルム上
に熱溶融性インクを塗布したインクフイルム２を介して
記録紙３上に配設している。ここで、インクフイルム２
はカセット４に収納したものである。このカセット４と
上記サーマルヘッド１はキャリッジ５に搭載しており、
タイミングベルト６によりガイドシャフト7,8に沿って
上記記録紙３の幅方向に移動自在にしている。一方、記
録紙３はプラテン９に巻付けられ、上記キャリッジ５の
動きとタイミングを合せ図示矢印方向に所定角度ずつ回
動するようにしている。

このような構成において記録紙３上に記録画像を作製す
るにはサーマルヘッド１の発熱素子を選択的に駆動して
インクフィルム２のインクを溶融し記録紙３上に転写す
るとともにキャリッジ５をシャフト7,8に沿って右方向
に移動し、第１回目の記録走査を行なう。この場合、イ
ンクフイルム２はキャリッジ５の動きに連動して新たな
インク面が順次供給されている。そして、キャリッジ５
が記録紙３の右端まで移動すると、これにタイミングを
合せてプラテン９が図示矢印方向に所定角度回動され記
録紙３を所定量だけ搬送させる。この場合記録紙３の搬
送量はサーマルヘッド１の発熱素子列の幅すなわち記録
走査幅に相当する量にしている。この状態から上述同様
にして第２回目の記録走査を行ない、以下同様にしてこ
れら動作を繰返すことにより記録紙３上に所望する記録
画像が得られることになる。

ところで、このようにして得られる記録画像は記録紙搬
送系、キャリッジ駆動系などの機械的精度あるいは記録
紙３の伸び、ゆがみ、ずれなどが原因で隣り合う記録領
域の一部が重複したり、あるいは隙間が生じ、この部分
の記録画像の連続性が失なわれ歪を生じることがあっ
た。

しかし、このような画像の歪みを生じさせないような機
械的精度の極めて高いものを得ようとすると、高価で厳
密な機構のものが要求され、一般に広く用いられている
パソコンやワープロの出力端末としては実用化が難しか
った。

また、仮に上述の記録領域の境界部分の完全な連続性が
機械的精度により実現できたとしても次のような問題が
依然として存在している。まず、かかる熱転写プリンタ
のサーマルヘッドは各発熱素子の抵抗値の分布を例えば
第９図に示すようにしており著しいバラツキを有してい
る。このためこれら発熱素子に相等しい電流を与えても
各発熱素子での発熱量は異なり、特に発熱素子列の上部
と下部とで発熱量が正確に一致することはなく、これが
原因で記録濃度に差異を生じている。また、サーマルヘ
ッド、インクフイルム、記録紙の間の接触を全面に亘っ
て均一に保つことも難しく、これらの接触が均一に保た
れないと、サーマルヘッドからインクに伝わる熱量が異
なり、矢張りサーマルヘッドの上部と下部では正確に一
致することがなく記録濃度に差異を生じる。

この結果これらが原因で隣り合う記録領域の境界部分で
は高濃度と低濃度の記録画像が隣接することになり、こ
の境界部分での濃度差がかなり顕著となって表われる欠
点があった。

一方、長尺ヘッドを用いたラインタイプの熱転写プリン
タは高速記録用の複写機、ファクシミリなどに用いられ
ている。この場合記録ヘッドは記録幅が広い程長いもの
が必要であるが、同一基材上に発熱素子を多数形成し長
尺ヘッドを得るのでは製造上の歩留りが低下して良質の
ヘッドが得られない。このため従来では短尺のサーマル
ヘッドを複数個一次元的に並べて長尺ヘッドを得るよう
にしている。ところが、このようにすると、第１０図に
示すように各サーマルヘッド11,11での夫々の発熱素子1
2間のピッチP₁に対してサーマルヘッド11,11の接続部で
の発熱素子12間のピッチがP₂となり上記ピッチP₁より大
きくなるため、かかる接続部分での記録画像に連続性が
なくなり歪を生ずるおそれがあった。なお、第１０図中
１３は共通電極、１４はリード電極を示している。

そこで、従来短尺のサーマルヘッドを千鳥状に配設し上
述の不都合を除去するようにしたものもある。ところ
が、このようにしても各短尺サーマルヘッドは上述した
ような抵抗値の分布を有し、しかも平均抵抗値が異なる
ため発熱量の違いから各短尺サーマルヘッドの境界記録
領域には濃度差が生じ易く、更には各短尺サーマルヘッ
ドの配設精度が加わって各接続部分に画像の歪みが顕著
に表われるおそれがあった。

このように、従来のシリアルタイプのように複数回の記
録走査を行なうものでは各記録領域の境界部分に画像の
歪みを生じ易く、また短尺ヘッドを一次元的又は千鳥状
に配設したものでは各短尺ヘッドの接続領域に画像の歪
みを生じ易くなるが、これら画像の歪みによる画質劣化
は文字記録よりむしろ画像記録の場合顕著に表われ、特
に高精細画像記録では人間の視覚にとって無視できない
ものとなり、さらにこれら画像の歪みは複数色のインク
を重ねるカラー記録の場合色相の変化として表われる欠
点もあった。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、記録ヘッ
ドの記録走査による記録領域の境界部分での記録画像の
歪みを軽減し、良質な記録画像を得られる画像記録装置
を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

この発明に係る画像記録装置は、複数個の記録素子を一
方向に配列して構成され、記録領域の一部が２個以上の
記録素子に対応したオーバラップ領域においてオーバラ
ップされて記録されるように記録走査される記録ヘッド
と、この記録ヘッドに階調画像情報を与える画像情報編
集手段とを備え、前記画像情報編集手段は、前記オーバ
ラップ領域に記録される階調画像情報に対して、オーバ
ラップ領域の１回目の記録時にはオーバラップ領域の始
端から終端に向けて徐々に減少する係数を掛けて重み付
けを行い、オーバラップ領域の２回目の記録時にはオー
バラップ領域の始端から終端に向けて徐々に増加する係
数を掛けて重み付けを行うことを特徴とする。

〔発明の効果〕

この発明によれば記録ヘッドの記録走査による記録領域
の一部がオーバラップされ、このオーバラップ領域での
記録画像が連続性を保つようにできるので各記録領域の
境界部分での画像の歪みを大幅に軽減でき、良質な記録
画像を得ることができる。特に階調表現を行なうような
高精細画像記録においては極めて有効である。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に従い説明する。

第１図はこの発明をシリアルタイプの熱転写プリンタに
適用した例を示している。図において２１はサーマルヘ
ッドで、発熱素子を６４個縦一列に配設している。この
ようなサーマルヘッド２１はインクフイルム２２を介し
て記録紙２３上に配設している。ここで、インクフイル
ム２２は支持材上に熱溶融性インクを塗布したもので、
カセット２４に収納されている。

記録紙２３の背部にはサーマルヘッド２１の発熱素子列
より若干広い幅を有する平型プラテン２５を配してい
る。ここで、平型プラテン２５を用いたのはサーマルヘ
ッド２１の発熱素子数が６４個と多く記録走査幅が広い
ためサーマルヘッド２１、インクフイルム２２および記
録紙２３の間の接触を安定化させるためである。

サーマルヘッド２１およびインクフィルム２２のカセッ
ト２４はキャリッジ２６に搭載している。このキャリッ
ジ２６はタイミングベルト２７に固定されており図示し
ない駆動源によるタイミングベルト２７の駆動により平
行に設けられた２本のガイドシャフト28,29に沿って上
記記録紙２３の幅方向に移動自在にしている。また、上
記記録紙２３は２組のローラ30,31および32,33にて支持
され図示しない駆動源によるローラ３１の駆動により所
定量だけ上方に搬送されるようにしている。この場合記
録紙２３の搬送量はサーマルヘッド２１の発熱素子列の
幅すなわち記録走査幅よりわずかに小さな量、例えば発
熱素子８〜１０個分程度小さくした量にしている。これ
により、この場合は発熱素子８〜１０個分の幅のオーバ
ラップ領域においてオーバラップされて画像が記録され
るように記録走査が行われることになる。このように構
成した熱転写プリシタでは記録紙２３上への記録は、ま
ずキャリッジ２６を記録紙２３の左端（以下この位置を
ホームポジションと呼ぶ）に位置せしめ、この状態から
キャリッジ２６をシャフト28,29に沿って右方向に移動
しつつサーマルヘッド２１にて記録紙２３上に記録を行
なっていく。この場合のサーマルヘッド２１の駆動ある
いは記録原理は従来の熱転写プリンタと同様であり、こ
こでの説明は省略する。

第２図(a)(b)はこのようなサーマルヘッド２１による記
録走査を説明するためのもので、同図(a)は第１回目の
記録走査の途中の状態を示している。

すなわち、同図(a)ではサーマルヘッド２１の発熱素子
列の幅をW₁とすると斜線領域が記録走査により得られた
領域であり図示矢印の方向に記録走査が進行している状
態を示している。この状態で記録走査が記録紙２３の右
端に達するとサーマルヘッド２１の駆動が休止し、キャ
リッジ２６はホームポジションに復帰される。またこれ
と同時にローラ３１が駆動され記録紙２３は上方向に所
定量搬送される。この場合の搬送量はサーマルヘッド２
１の発熱素子列の幅W₁より小さくしているので第２回目
の記録走査領域は第２図(b)に示すように第１回目の記
録領域にW₂だけオーバラップされるようになり、この状
態で第２回目の記録走査が行なわれ、以下同様の往復動
作を繰返すことにより記録紙２３上に所望する記録画像
が形成される。

この場合、サーマルヘッド２１の記録走査毎に得られる
記録領域のうちオーバラップされた部分の記録画像情報
は第３図に示す画像情報編集回路により形成される。第
３図において３４はラインバッファで、一回の記録走査
により得られる記録領域の記録画像情報が一記録画点当
り８ビットで表わされる階調画像情報として記憶されて
いる。ここで、かかるラインバッファ３４の図示斜線部
分の画像情報S₁,S₂は記録走査によりオーバラップされ
る領域の画像情報を表わし他の部分の画像情報S₀はオー
バラップされない領域の画像情報を表わしている。そし
て、このようなラインバッファ３４の画像情報S₁,S₂は
夫々掛算器35,36に与えられ、ここで所定の係数K₁,K₂と
掛け合せ編集され画像情報S₁′,S₂′として画像情報S₀
とともにラインバッファ３７に与えられ記憶される。こ
の場合掛算器35,36の係数K₁,K₂はサーマルヘッド２１の
記録走査により得られるオーバラップ領域での記録画像
が連続性を保つに必要な画像情報S₁′,S₂′を得られる
ような値に設定している。

その後ラインバッファ３７に記憶された画像情報にもと
ずきサーマルヘッド２１が駆動されるが、この場合画像
情報S₁に係数K₁を掛け合せた画像情報S₁′がサーマルヘ
ッド２１の上部の発熱素子群に与えられ、画像情報S₂に
係数K₂を掛け合せた画像情報S₂′がサーマルヘッド２１
の下部の発熱素子群に与えられるようになる。

これによりサーマルヘッド２１の例えば印加パルス幅が
制御され、インクフイルム２２の転写量が変えられつつ
階調画像が記録される。

第４図および第５図はオーバラップされる領域の編集処
理方法をさらに詳しく説明するためのものである。すな
わち第４図(a)は上述の画像情報S₁（横軸はサーマルヘ
ッドの発熱素子列方向）に対応するもので、この情報S₁
に第４図(b)に示す係数K₁ここではサーマルヘッドの最
上端部に近ずく程重み付け量が減少するような係数を掛
けて第４図(c)に示すような画像情報S₁′を得る。一
方、第５図(a)は上述の画像情報S₂に対応するもので、
この情報S₂に第５図(b)に示す係数K₂、ここではサーマ
ルヘッドの最下端部に近ずく程重み付量が減少するよう
な係数を掛けて第５図(c)に示すような画像情報S₂′を
得る。そして、第４図(c)に示す画像情報S₁′をサーマ
ルヘッド上部での記録画像情報とし、第５図(c)に示す
画像情報S₂′をサーマルヘッド下部での記録画像情報と
する。すなわち、S₂はサーマルヘッドの下端側の８〜１
０個の発熱素子によってオーバラップ領域の１回目の記
録時に記録される画像情報であり、この画像情報S₂に第
５図(b)に示したようなオーバラップ領域の始端から終
端に向けて徐々に減少する係数K₂が掛算器３６で掛けら
れることにより、第５図(c)に示すように重み付けが行
われ、この重み付けされた画像情報S₂′がラインバッフ
ァ３７を介してサーマルヘッドに与えられる。また、S₁
はサーマルヘッドの上端側の８〜１０個の発熱素子によ
ってオーバラップ領域の２回目の記録時に記録される画
像情報であり、この画像情報S₁に第４図(b)に示したよ
うなオーバラップ領域の始端から終端に向けて徐々に増
加する係数K₁が掛算器３５で掛けられることにより、第
４図(c)に示すように重み付けが行われ、この重み付け
された画像情報S₁′がラインバッファ３７を介してサー
マルヘッドに与えられる。

これにより、オーバラップ領域ではオーバラップ領域の
始端から終端に向けて画像濃度が徐々に減少する画像情
報S₂′による１回目の記録画像と、オーバラップ領域の
始端から終端に向けて画像濃度が徐々に増加する画像情
報S₁′による２回目の記録画像とが重ね合わせられたも
のとなる。この結果、従来各記録走査の境界部分で断絶
的に記録画像の連続性が失なわれていたものが、オーバ
ラップ領域では滑らかに記録画像が変化するようにな
り、記録画像の連続が保たれ歪みのない良好な画質が得
られることになる。

なお、第４図および第５図に示す係数K₁,K₂は一時関数
的に変化するように示したが、原理上どのような値でも
よく、特に指数関数的に変化する場合の効果がすぐれて
いる。

次に、この発明の他の実施例を説明する。

第６図は同他の実施例に用いられる画像情報編集回路を
示している。この場合、ラインバッファ３８には上述同
様一記録走査領域の記録画像情報が記録されている。そ
して、このうち図示斜線部分のオーバラップ領域の画像
情報S₁,S₂を、ラインカウンタ３９より出力されるライ
ン信号にもとずきデータセレクタ40,41により各ライン
毎に選択し、これをラインバッファ４２に記憶し、その
後このラインバッファ４２に記憶された画像情報をもと
にサーマルヘッドを駆動し、記録画像を得るようにな
る。この場合オーバラップ領域での編集処理を第７図を
用いて詳述すると、図においてW₂はオーバラップ領域の
幅を示し、また図では第１回目の記録走査が終了して次
回の記録走査が途中まで行なわれている状態を示してい
る。この状態でオーバラップ領域での画像情報は第６図
で述べたようにデータセレクタ40,41にてライン毎に選
択されるが、この例ではラインの選択頻度を徐々に異な
るように、つまり具体的にはサーマルヘッドの端部に近
ずくほど減少するようにしている。これによりサーマル
ヘッドの記録走査にて形成されるオーバラップ領域では
上述同様記録画像の不自然さがなくなり画像の連続性が
保たれ歪みのない良好な画質が得られることになる。

勿論、画像情報の選択はラインカウンタ３９によりデー
タセレクタ40,41を制御して１ライン毎に交互に入り組
むように選択してもよい。

なお、この発明は上記実施例にのみ限定されず要旨を変
更しない範囲で適宜変形して実施できる。例えば第６図
に示すものは記録画像情報をライン毎に選択するものに
ついて述べたが、ここでのラインカウンタに代えてビッ
トカウンタを用いビット毎に画像情報を選択してもよ
く、あるいはラインカウンタに代えて任意の小領域をカ
ウントするブロックカウンタを用い任意のブロック毎に
画像情報を選択してもよい。勿論これらの画像情報の選
択を乱数により制御するようにしてもよい。

また、上述では一貫してシリアルタイプのものについて
述べたが、例えば複数個の短尺ヘッドを千鳥状に配設し
たラインタイプのものにも適用できる。この場合、各短
尺ヘッドを夫々記録走査の一部領域がオーバラップする
ように配設するとともにこれら短尺ヘッドに与えられる
画像情報を編集する上述した画像情報編集回路およびこ
の回路にて編集された画像情報を各短尺ヘッドに転送、
分配せしめる手段を夫々設け、上記画像情報編集回路に
て編集された画像情報にもとずき各短尺ヘッドにてオー
バラップ領域を含めた記録画像を得るようにする。この
ようにしても各短尺ヘッド間のオーバラップ領域での画
像の連続性が保たれ、良好な画質を得ることができる。

さらに、上述では一記録画点を８ビットとした記録画像
情報について述べたが、一記録画点が１ビットの記録画
像情報すなわち画点を記録するか否かの２値情報であっ
てもよい。

さらにまた、例えば文字記録のように記録走査による画
像の非連続性が余り目立たないもの、あるいは少々画質
の劣る記録で良いようなものの場合上述したオーバラッ
プ制御をそれほど必要としないことがある。そこで、こ
のような場合を予め見越してオーバラップ制御をするか
否かを選択する切換スイッチ手段を設けるようにしても
よい。

最後に上述では一貫して熱転写プリンタについて述べた
が、この発明はこれ以外のものにも適用できることは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の要部を示す概略的構成
図、第２図(a)(b)は同実施例を説明するための図、第３
図は同実施例に用いられる画像情報編集回路を示す概略
的構成図、第４図、第５図は夫々第３図を説明するため
の図、第６図はこの発明の他の実施例を示す概略的構成
図、第７図は同他実施例を説明するための図、第８図は
従来の画像記録装置の一例を示す概略的構成図、第９図
は同装置に用いられるサーマルヘッドの発熱素子の抵抗
値分布を示す図、第１０図は従来のサーマルヘッドを一
次元的に配列したものの一例を示す図である。２１……サーマルヘッド、２２……インクフイルム２３……記録紙、２４……カセット２５……プラテン、２６……キャリッジ２７……タイミングベルト、28,29……ガイドシャフ
ト、30〜33……ローラ 34,37,38,42……ラインバッファ 35,36……掛算器、３９……ラインカウンタ 40,41……データセレクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０６Ｆ 3/12 ＺＧ０６Ｋ 15/00 ＡＨ０４Ｎ 1/387 4226−5ＣＢ４１Ｊ 3/20 １１４Ｂ (56)参考文献特開昭58−14780（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−113084（ＪＰ，Ａ) 特公昭55−9302（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の記録素子を一方向に配列して構成
され、記録領域の一部が２個以上の記録素子に対応した
オーバラップ領域においてオーバラップされて記録され
るように記録走査される記録ヘッドと、この記録ヘッドに階調画像情報を与える画像情報編集手
段とを備え、前記画像情報編集手段は、前記オーバラップ領域に記録
される階調画像情報に対して、オーバラップ領域の１回
目の記録時にはオーバラップ領域の始端から終端に向け
て徐々に減少する係数を掛けて重み付けを行い、オーバ
ラップ領域の２回目の記録時にはオーバラップ領域の始
端から終端に向けて徐々に増加する係数を掛けて重み付
けを行うことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】前記記録ヘッドは、複数回の記録走査によ
り連続した２次元領域の記録を行うシリアルタイプの記
録ヘッドであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の画像記録装置。
【請求項３】前記記録ヘッドは、記録走査の一部領域が
オーバラップされるように配設された複数の短尺ヘッド
を有するラインタイプの記録ヘッドであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の画像記録装置。