JPH11188908A

JPH11188908A - 感熱記録装置

Info

Publication number: JPH11188908A
Application number: JP35865497A
Authority: JP
Inventors: Sanetaka Tsushima; 実貴津島
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-13

Abstract

(57)【要約】【課題】個々の駆動用ＩＣの内部抵抗のばらつきやグレ
ーズ基板の表面状態の相違による蓄熱ばらつき等によっ
て印画の濃度ムラが形成されていた。【解決手段】直線状に配列した複数個の発熱抵抗体４を
有するサーマルヘッド１と、前記発熱抵抗体４に一定の
電圧（ＶＯ）を印加するための定電圧電源１８と、前記
発熱抵抗体４への通電時間を決定する通電制御手段１３
とで感熱記録装置を構成し、前記発熱抵抗体４への通電
時間を、全ての発熱抵抗体４に等しい印画データを与え
た際の各発熱抵抗体４の通電時間が発熱抵抗体４の配列
順に基準値を中心とした蛇行状の分布となるように前記
通電制御手段１３で補正を行うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサーマルヘッドを用
いて感熱紙等に感熱記録を行うための感熱記録装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ワードプロセッサやコンピュ
ータの印画出力装置として、サーマルヘッドを備えた感
熱記録装置が広く用いられている。前記サーマルヘッド
は、グレーズ基板の上面に、直線状に配列した複数個の
発熱抵抗体と、各発熱抵抗体に通電するための共通電極
及び個別電極と、前記発熱抵抗体の発熱を制御する複数
個の駆動回路素子とをそれぞれ取着した構造を有してい
る。このようなサーマルヘッドを備えた従来の感熱記録
装置は、たとえば階調画像信号をディジタルデータに変
換し、データ処理を行った後、サーマルヘッドの各発熱
抵抗体を印画データに対応させて選択的に発熱させるこ
とによって感熱紙等に所定の感熱記録を行うようにして
いる。

【０００３】尚、前述のサーマルヘッドは、その製造ば
らつきや抵抗体材料そのものの特性ばらつき等に起因し
て発熱抵抗体の電気抵抗値が不均一になっているものが
多く、このようなサーマルヘッドをそのまま感熱記録装
置に組み込んで感熱記録を行うと、同一電圧で同じ時間
だけ発熱抵抗体に通電するにもかかわらず、発熱抵抗体
の発熱量がその電気抵抗値に応じて異なり、印画の濃度
ムラが生じていた。そこでこのような不具合を解決する
ために、従来の感熱記録装置においては、サーマルヘッ
ドの製造後に発熱抵抗体の抵抗値トリミングを行って全
ての発熱抵抗体の電気抵抗値を等しく揃えたり、或い
は、各発熱抵抗体の初期の電気抵抗値を測定してＥＰＲ
ＯＭ（書き込み／消去可能なリードオンメモリ）等に記
憶させ、発熱抵抗体の通電時間をＥＰＲＯＭ内の電気抵
抗値情報に応じて補正することにより濃度ムラを解消す
るようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
感熱記録装置によれば、サーマルヘッドの発熱抵抗体の
電気抵抗値ばらつきについては上述のような方法により
ある程度、有効な補正を行うことができるものの、個々
の駆動回路素子の内部抵抗のばらつきやグレーズ基板の
表面状態の相違による蓄熱ばらつき等については今のと
ころ有効な補正方法が見い出されていない。このため、
前述のようなサーマルヘッドを用いて感熱記録を行う
と、駆動回路素子の内部抵抗の大きさに応じた電力ロス
が発生し、発熱抵抗体のジュール発熱量にばらつきを生
じたり、或いは、発熱抵抗体の直下に位置するグレーズ
基板の厚みに応じて熱応答特性が異なったりし、その結
果、感熱紙等に印画の濃度ムラが形成されていた。そし
てこのような不具合は写真等のような微細な画像表現が
必要とされる場合に特に深刻であった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点に鑑み
案出されたもので、本発明の感熱記録装置は、直線状に
配列した複数個の発熱抵抗体を有するサーマルヘッド
と、前記発熱抵抗体に一定の電圧を印加するための定電
圧電源と、前記発熱抵抗体への通電時間を決定する通電
制御手段とで構成され、前記発熱抵抗体への通電時間
を、全ての発熱抵抗体に等しい印画データを与えた際の
各発熱抵抗体の通電時間が発熱抵抗体の配列順に基準値
を中心とした蛇行状の分布となるように前記通電制御手
段で補正するようにしたことを特徴とするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１は本発明の感熱記録装置の電気
的構成を示すブロック図であり、同図に示す感熱記録装
置は、大略的に、サーマルヘッド１と、通電制御手段１
３と、記憶手段１７と、定電圧電源１８とで構成されて
いる。

【０００７】前記サーマルヘッド１はグレーズ基板の上
面に、例えば、１５０〜１２００ｄｐｉの線密度で直線
状に配列された複数個の発熱抵抗体４を取着して成り、
該発熱抵抗体４の一端側には共通電極２を介して定電圧
電源１８が共通接続され、他端側には個別電極５を介し
てパワートランジスタなどのスイッチング素子６が個別
に接続される。各スイッチング素子６の出力端子は、共
通に接地配線７に接続され、各スイッチング素子６の制
御信号入力端子にはＡＮＤ素子８がそれぞれ接続され
る。

【０００８】前記スイッチング素子６及びＡＮＤ素子８
は、集積回路技術によって形成される駆動回路素子９内
に形成され、該駆動回路素子９内には更に、全てのＡＮ
Ｄ素子８の数と同一のビット数のシフトレジスタ１０及
びラッチ回路１１が形成される。

【０００９】本形態では、電気抵抗値を略一定に揃えた
ｎ個の発熱抵抗体４をその配列順にｎ／４個ずつ４つの
グループＧ１〜Ｇ４に分け、これらの各グループ毎に時
分割駆動する場合を想定している。また、駆動回路素子
９内のスイッチング素子６、ＡＮＤ素子８は発熱抵抗体
４と１対１に対応してそれぞれｎ個ずつ設けられ、ＡＮ
Ｄ素子８にはＧ１〜Ｇ４の各グループ毎にストローブ信
号ＳＢ１〜ＳＢ４がそれぞれ供給される。

【００１０】前記ストローブ信号ＳＢ１〜ＳＢ４は、ロ
ーアクチブな信号であり、したがって各ストローブ信号
ＳＢ１〜ＳＢ４ごとに反転素子１２がそれぞれ接続され
る。これらのストローブ信号ＳＢ１〜ＳＢ４及びラッチ
回路１１に入力されるラッチ信号ＬＴ、シフトレジスタ
１０に入力される印画データＤおよびクロック信号ＣＫ
は、サーマルヘッド１の外部に設けた通電制御手段１３
より供給される。

【００１１】この通電制御手段１３は、サーマルヘッド
１の各発熱抵抗体４に与えられる印画データを記憶手段
１７内の補正データで補正して発熱抵抗体４の通電時間
ｔを決定する作用を為し、該手段１３には各発熱抵抗体
４に印加するパルス数を積算するためのカウンタ１４等
が含まれる。

【００１２】また前記通電制御手段１３に供給される補
正データは、例えば、図２〜図４に示す如く、全ての発
熱抵抗体４に等しい階調レベルの印画データを与えた際
の各発熱抵抗体４の通電時間ｔが発熱抵抗体４の配列順
に基準値Ａを中心とした蛇行状の分布となるように補正
するためのものであり、該補正データは、カウンタ１４
のカウント値を記憶するパルス数記憶領域１５等と共に
ＥＰＲＯＭ（電気的にデータの書込み／消去が可能なリ
ードオンリメモリ）等で実現される記憶手段１７内に記
憶されている。

【００１３】ここで基準値Ａとは、各発熱抵抗体４の通
電時間ｔを補正する際の基準となる値であり、例えば、
全ての発熱抵抗体４に等しい印画データを与えた際の通
電時間ｔの平均値を基準値Ａとする。このとき通電時間
ｔの最大値と最小値とは前記基準値Ａを中心とした対称
的な値をとり、具体的には、基準値Ａを丁度１００％と
したときの通電時間ｔの最大値を１０１．８％〜１０
０．５％の範囲内に、また最小値を９８．２％〜９９．
５％の範囲内に設定する。また通電時間ｔの蛇行状分布
とは、図２〜図４に示すように、発熱抵抗体４の通電時
間ｔをその配列順Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，…，Ｒ_nにグラフ
にプロットしたとき、通電時間ｔが発熱抵抗体４の配列
順Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，…，Ｒ_nに基準値Ａを中心として
規則的に増減を繰り返している状態をいう。従って各発
熱抵抗体４の通電時間ｔは、図２〜図４のいずれかの蛇
行パターンに基づいて基準値Ａの９８．２％〜１０１．
８％に相当する所定の値に設定される。

【００１４】次に上述の感熱記録装置を用いて感熱記録
を行う際の印画動作について図５〜図７を用いて説明す
る。尚、図５は通電制御手段１３における補正処理の流
れを示すフローチャート図、図６はサーマルヘッド１に
入力される印画データＤやクロック信号ＣＫ，ラッチ信
号ＬＴ，ストローブ信号等のタイミングを示すタイミン
グチャート図、図７は補正データによって補正される通
電時間と印画濃度との関係を示すグラフである。

【００１５】まず、図５のステップｃ１では、１ライン
分の印画動作を行うための印画データを外部より通電制
御装置１３に取り込む。

【００１６】次のステップｃ２では第ｉ（ｉ＝１）番目
の発熱抵抗体４にかかる補正データを記憶手段１７から
読み出し、しかる後、ステップｃ３で前記補正データ
に、先に取り込んでおいた対応する発熱抵抗体４の印画
データを加算して所定の通電時間データを作成する。

【００１７】例えば、図２の第２番目の発熱抵抗体Ｒ₂
の印画データが、たとえば６４階調表現が可能なデータ
形式であって、図７の通電期間ｔ０〜ｔｉに相当するデ
ータである場合、＋０．５％分に相当する補正データの
加算により通電時間は（ｔｉ＋△ｔ）となる。また図２
の第６番目の発熱抵抗体Ｒ₆の印画データが、たとえば
６４階調表現が可能なデータ形式であって、図７の通電
期間ｔ０〜ｔｉに相当するデータである場合、−０．５
％分に相当する補正データの加算により通電時間は（ｔ
ｉ−△ｔ）となる。

【００１８】本形態では各発熱抵抗体４により階調表現
を実現する場合、図６（４）〜（７）に示すようにスト
ローブ信号ＳＢ１〜ＳＢ４による通電時間Ｔ１〜Ｔ４を
微小間隔な単位パルス２１の個数によって決定する。し
たがって、図５のステップｃ３で得た通電時間データ
は、ステップｃ３で駆動回路素子９に出力すべき単位パ
ルス数に変換される演算が行われる。一例としてｊ階調
（ｊ＝０〜６４）の濃度の印画を行うには、前記単位パ
ルス２１をｊ個連続してストローブ信号ＳＢを構成す
る。

【００１９】したがって、発熱抵抗体４のストローブ信
号ＳＢ１が共通に印加される第１のブロック内において
第１番目の発熱抵抗体Ｒ₁を駆動する場合、図６（４）
に示されるストローブ信号ＳＢ１ｉ（ｉ＝１）が前記通
電期間に対応する単位パルス２１のパルス数で規定され
る通電期間Ｔ１ｉ（ｉ＝１）で出力され、第１番目の発
熱抵抗体Ｒ₁が発熱駆動される。

【００２０】そして、ステップｃ４では変数ｉが＋１イ
ンクリメントされ、ステップｃ５では変数ｉが１ブロッ
ク内の発熱抵抗体４の数（ｎ／４）を超過したかどうか
が判断される。超過していなければステップｃ１に戻
り、第２番目の発熱抵抗体４に関して同様な処理が行わ
れる。ステップｃ５の判断が肯定になると、次のブロッ
ク内にある複数個の発熱抵抗体４の第１番目のものに対
して同様な処理が繰り返される。

【００２１】以下、４つのブロックの発熱抵抗体４を順
次駆動するに際して、図６（４）〜（７）に示されるス
トローブ信号ＳＢ１ｉ〜ＳＢ４ｉ（ｉ＝１〜ｎ／４）が
印加され、これによって階調を有する感熱記録が実現さ
れる。

【００２２】以上のような本形態の感熱記録装置におい
ては、発熱抵抗体４の通電時間ｔを、全ての発熱抵抗体
４に等しい印画データを与えた際の各発熱抵抗体４の通
電時間ｔが発熱抵抗体４の配列順に基準値Ａを中心とし
た蛇行状の分布となるように補正するようにしたことか
ら、このような感熱記録装置によって得られる画像を局
所的に拡大して見ると若干の濃度ばらつきが残るもの
の、全体を視野に入れて見たときには各駆動回路素子９
の内部抵抗のばらつきやグレーズ基板の表面状態等に起
因する濃度ムラは目立たなくなり、極めて良質の画像に
映る。従って、写真等のような微細な画像表現が必要と
される場合であっても良好な印画を形成することが可能
となる。

【００２３】尚、本発明は上述の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の変更、改良等が可能である。例えば、上述の形態にお
いてはサーマルヘッド１の発熱抵抗体４の電気抵抗値は
全て等しく揃えておいたが、発熱抵抗体４の電気抵抗値
にばらつきがある場合、各発熱抵抗体４の電気抵抗値を
予め測定してこれを記憶しておくための記憶手段を別途
設け、この記憶手段からの電気抵抗値情報に基づいて通
電時間ｔを更に補正するようにしても良く、この場合、
発熱抵抗体４の抵抗値トリミング等は不要となる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の感熱記録装置によれば、発熱抵
抗体の通電時間を、全ての発熱抵抗体に等しい印画デー
タを与えた際の各発熱抵抗体の通電時間が発熱抵抗体の
配列順に基準値を中心とした蛇行状の分布となるように
補正するようにしたことから、このような感熱記録装置
によって得られる画像を局所的に拡大して見ると若干の
濃度ばらつきが残るものの、全体を視野に入れて見たと
きには各駆動回路素子の内部抵抗のばらつきやグレーズ
基板の表面状態等に起因する濃度ムラは目立たなくな
り、極めて良質の画像に映る。従って、写真等のような
微細な画像表現が必要とされる場合であっても良好な印
画を形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の感熱記録装置の電気的構成を示すブロ
ック図である。

【図２】補正データによって補正される通電時間の分布
を示すグラフである。

【図３】補正データによって補正される通電時間の分布
を示すグラフである。

【図４】補正データによって補正される通電時間の分布
を示すグラフである。

【図５】通電御手段における補正処理の流れを示すフロ
ーチャートである。

【図６】サーマルヘッドに入力される各種信号のタイミ
ングチャートである。

【図７】補正データによって補正される通電時間と印画
濃度との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１・・・サーマルヘッド４・・・発熱抵抗体（Ｒ₁〜Ｒ_n）１３・・・通電制御手段１８・・・定電圧電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直線状に配列した複数個の発熱抵抗体を有
するサーマルヘッドと、前記発熱抵抗体に一定の電圧を
印加するための定電圧電源と、前記発熱抵抗体への通電
時間を決定する通電制御手段とで構成され、前記発熱抵
抗体への通電時間を、全ての発熱抵抗体に等しい印画デ
ータを与えた際の各発熱抵抗体の通電時間が発熱抵抗体
の配列順に基準値を中心とした蛇行状の分布となるよう
に前記通電制御手段で補正するようにしたことを特徴と
する感熱記録装置。