JPH1191152A

JPH1191152A - 感熱記録装置

Info

Publication number: JPH1191152A
Application number: JP9256346A
Authority: JP
Inventors: Katsuto Kurachi; 克仁倉知
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1997-09-22
Filing date: 1997-09-22
Publication date: 1999-04-06
Also published as: US6222572B1; EP0903931A1; EP0903931B1; DE69802361T2; DE69802361D1

Abstract

(57)【要約】【課題】解像度を維持しつつ飛躍的に階調数を多くす
ることが可能になるとともに、各画素の階調変化がなめ
らかな感熱記録装置を提供する。【解決手段】画素を構成する各ドットの形成エネルギ
量は８段階に設定されている。先ず、階調レベル１のド
ットパターンは、形成エネルギ量１が画素３１のドット
３５に付される。また、階調レベル２のドットパターン
は、形成エネルギ量１が画素３１の各ドット３５、３６
に付される。また、階調レベル３のドットパターンは、
形成エネルギ量１が画素３１の各ドット３５、３６、３
７に付される。以下、同様に画素３１の各ドット３５、
３６、３７、３８に形成エネルギ量１〜８が順次付され
て、階調レベル３〜３１のドットパターンが構成され
る。そして、階調レベル３２のドットパターンは、形成
エネルギ量８が画素３１のドット３５、３６、３７、３
８に付される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルヘッドに
搭載された複数の発熱素子に選択的に発熱駆動して各画
素の所定濃度記録を行う感熱記録装置に関し、特に、各
画素を複数のドットのマトリクスにより構成し、該マト
リクス内に形成されるドットの形成エネルギ量を多値化
することによってドットパターンを形成することによ
り、解像度を維持しつつ飛躍的に階調数を多くすること
が可能になるとともに、各画素の階調変化をなめらかに
することが可能な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、サーマルヘッドを用いた多階
調記録のための各種の感熱記録装置が提案されている。
例えば、特公平６−３０８８７号公報に記載されたサー
マルプリンタは、サーマルヘッドに設けられた発熱抵抗
素子を選択的に発熱させて描画印字するサーマル駆動方
法において、前記サーマルヘッドの発熱抵抗素子を１画
素おきに動作させる手段を備えることにより、簡単な手
法で濃度ムラのない描画印字を行えることができる。ま
た、複数ドットからなる画素の奇数番目に対応する発熱
抵抗素子の複数個と偶数番目に対応する発熱抵抗素子の
複数個を時間的にずらして複数個の発熱抵抗素子を同時
に動作させる手段を備えたことにより、濃度ムラのない
描画印字を行うことができる。

【０００３】また、特公平７−４６８２８号公報に記載
された熱転写記録装置は、各画素に対してドットの集ま
りからなるマトリクスを割り当て、複数の発熱素子を直
線状に配列してなるサーマルヘッドを、該発熱素子の配
列方向に対して略直交する方向に相対移動させるととも
に、該発熱素子を選択的に発熱させて所望のドット位置
にインクを熱転写し、該マトリクス内にて熱転写された
インクの面積率によって各画素の階調を表現する熱転写
記録装置において、前記マトリクス内における熱転写す
べきドットのパターンを複数種、各ドットへの注入エネ
ルギ量を多値化させて、予め記憶する記憶手段と、画素
ごとに、与えられた多階調画像信号に対応する濃度に基
づき、前記記憶手段を参照して、該画素に割り当てられ
るマトリクス内における熱転写すべきドットのパターン
及び熱転写すべき各ドットに対応する発熱素子への注入
エネルギ量を決定する決定手段と、決定された各画素の
前記パターン及び前記注入エネルギ量に従い、前記サー
マルヘッドの発熱及び相対移動を行う手段とを備え、前
記記憶手段は、前記マトリクス内に熱転写すべきドット
が複数存在するパターンとして、熱転写すべきドットが
前記相対的移動方向に並ぶパターンを記憶するものであ
る。また、好ましくは、前記記憶手段は、前記マトリク
ス内における熱転写すべきドットのパターンを、低濃度
領域、中濃度領域および高濃度領域に各々対応して記憶
するものであり、該低濃度領域におけるパターンは、熱
転写すべきドットが１つのみ存在するパターンであり、
外注濃度領域におけるパターンは、熱転写すべきドット
を前記相対移動方向に並べたパターンのみからなるパタ
ーンであり、該高濃度領域におけるパターンは、熱転写
すべきドットを前記相対的移動の方向に並べたパターン
にさらに少なくとも１つの熱転写すべきドットを加えた
パターンである。よって、擬似中間調記録方式と熱エネ
ルギ制御方式とを併用するとともに、階調を表現するた
めのマトリクス内に熱転写すべきドットが複数存在する
パターンとして、熱転写すべきドットがサーマルヘッド
と記録紙との相対移動方向に並ぶパターンを用いること
ことによって、分解能、解像度および画質の点で著しく
改善された中間調画像を得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
６−３０８８７号公報に記載されたサーマルプリンタに
おいては、１画素を複数ドットで構成し、各ドットに対
応する発熱抵抗素子を動作させることにより各画素の階
調制御を行う場合、１画素を構成するドット数が少ない
と解像度及び階調数が低下するという問題がある。ま
た、特公平７−４６８２８号公報に記載された熱転写記
録装置においては、各画素に対して割り当てられるマト
リックス内のドットの一部分のドットのみからなるパタ
ーンを用いるため、１画素を構成する最少ドット数に制
限があるという問題や、同一マトリックスサイズにおい
て解像度を維持しつつ階調数を飛躍的に増加させること
ができないという問題がある。

【０００５】そこで、本発明は、上述した問題点を解決
するためになされたものであり、各画素を複数のドット
のマトリクスにより構成し、該マトリクス内に形成され
るドットの形成エネルギ量を多値化することによってド
ットパターンを形成することにより、解像度を維持しつ
つ飛躍的に階調数を多くすることが可能になるととも
に、各画素の階調変化がなめらかな感熱記録装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に係る感熱記録装置は、複数の発熱素子が設け
られたサーマルヘッドと、各画素は複数のドットのマト
リクスから構成され、該マトリクス内に形成される所定
のドットパターンが予め格納されるドットパターン記憶
手段と、前記所定のドットパターンに対応する前記発熱
素子を選択的に発熱駆動する発熱駆動手段とを備え、前
記所定のドットパターンの印字により前記各画素の階調
濃度を得る感熱記録装置において、前記ドットの形成エ
ネルギ量が予め多値化されて格納されるエネルギ量記憶
手段を備え、階調濃度の増加に伴って、前記所定のドッ
トパターンは、前記マトリクス内の印字ドットを所定の
順番で、１ずつ増やして、該印字ドットに前記形成エネ
ルギ量の初期値が割り当てられ、全部のドットに該初期
値が割り当てられると、全部の印字ドットに前記形成エ
ネルギ量の最大値が割り当てられるまで、各印字ドット
の形成エネルギ量を前記所定の順番にて次に大きい形成
エネルギ量に順次変更することにより形成されることを
特徴とする。

【０００７】このような特徴を有する請求項１に係る感
熱記録装置においては、各画素は複数のドットのマトリ
クスから構成され、前記ドットの形成エネルギ量は、多
値化されてエネルギ量記憶手段に格納されている。ま
た、階調濃度の増加に伴って、前記マトリクス内の印字
ドットを所定の順番で、１ずつ増やして、該印字ドット
に前記形成エネルギ量の初期値が割り当てられ、全部の
ドットに該初期値が割り当てられると、全部の印字ドッ
トに前記形成エネルギ量の最大値が割り当てられるま
で、各印字ドットの形成エネルギ量を前記所定の順番に
て次に大きい形成エネルギ量に順次変更することにより
形成されるドットパターンが、予めドットパターン記憶
手段に格納されている。そして、ドットパターンに対応
する各発熱素子を所定の形成エネルギ量の発熱駆動する
ことによって各画素の多階調記録を行う。これにより、
マトリックスを構成する各ドットの形成エネルギ量を多
値化するため、従来のマトリクスサイズで飛躍的に多く
の階調数を得ることが可能になるとともに、小さなマト
リクスサイズでも飛躍的に多くの階調数を得ることがで
きるので解像度を維持しつつ、なめらかな階調変化を得
ることができる。

【０００８】また、請求項２に係る感熱記録装置は、請
求項１に記載の感熱記録装置において、前記所定の順番
は、前記マトリクス内の所定の基準ドットを中心として
隣接するドットを１ずつ渦巻き状に増加させることを特
徴とする。

【０００９】このような特徴を有する請求項２に係る感
熱記録装置においては、請求項１に記載の感熱記録装置
において、前記マトリクス内に形成されるドットパター
ンは、前記マトリクス内の所定の基準ドットを中心とし
て隣接するドットを１ずつ渦巻き状に増加させ、該ドッ
トに形成エネルギ量を順次割り当て、全てのドットが同
じエネルギー量になると順次に大きい形成エネルギ量を
順次割り当てることにより形成される。これにより、従
来の渦巻き形ディザマトリックスによる階調数よりも飛
躍的に多くの階調数を得ることができるため、渦巻き形
ディザマトリックスによる解像度を維持しつつ、階調表
示をよりなめらかにすることが可能となる。

【００１０】また、請求項３に係る感熱記録装置は、請
求項１又は請求項２に記載の感熱記録装置において、前
記複数の発熱素子の奇数番目に対応する各発熱素子の発
熱駆動と、偶数番目に対応する各発熱素子の発熱駆動と
を時間的にずらす手段を備え、前記各画素は、千鳥配列
であることを特徴とする。

【００１１】このような特徴を有する請求項３に係る感
熱記録装置では、請求項１又は請求項２に記載の感熱記
録装置において、前記複数の発熱素子の奇数番目に対応
する各発熱素子の発熱駆動と、偶数番目に対応する各発
熱素子の発熱駆動とを時間的にずらす手段を備え、奇数
番目の発熱素子と偶数番目の発熱素子を交互にさせると
ともに、前記各画素の配置が、千鳥配列になっている。
これにより、各発熱素子は、発熱駆動から所定時間経過
後に発熱駆動されるため、隣接するドット間の距離が長
くなる。その結果、蓄熱の影響が少なくなり微少ドット
の印字が可能になり、ドットを多値化させることで表現
できる階調数を増すことができる。

【００１２】さらに、請求項４に係る感熱記録装置は、
請求項１乃至請求項３に記載の感熱記録装置において、
前記所定のドットパターンに対する画素の濃度変化を表
す濃度階調曲線が濃度網点面積曲線とほぼ等しい曲線と
なるように設定されることを特徴とする。

【００１３】このような特徴を有する請求項４に係る感
熱記録装置では、請求項１乃至請求項３に記載の感熱記
録装置において、前記所定のドットパターンに対する画
素の濃度変化を表す濃度階調曲線が濃度網点面積曲線と
ほぼ等しい曲線に形成される。これにより、画素の濃度
階調曲線が濃度網点面積曲線に一致するようにドットパ
ターンが設定されるため、低階調の感熱記録においても
画像の濃度変化にメリハリをつけることができ、人間の
目に識別しやすい感熱記録を行うことが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る感熱記録装置
について、本発明をテープ印字装置につき具体化した第
１乃至第２の実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に
説明する。先ず、第１実施形態に係るテープ印字装置の
制御系の構成について図１に基づき説明する。図１は第
１実施形態に係るテープ印字装置の制御構成を示すブロ
ック図である。図１において、テープ印字装置は、制御
装置１を核として構成されている。制御装置１は、各機
器を制御するＣＰＵ２と、このＣＰＵ２にデータバス１
１を介して接続された入出力インタフェース１０、ＣＧ
ＲＯＭ３、ＲＯＭ４、５、ＲＡＭ６とから構成されてい
る。なお、ＣＰＵ２の内部にはタイマ２ａが設けられて
いる。

【００１５】ここに、ＣＧＲＯＭ３には、多数のキャラ
クタの各々に関して、表示のためのドットパターンデー
タがコードデータに対応させて格納されている。

【００１６】また、ＲＯＭ（ドットパターンデータメモ
リ）４には、アルファベット文字や記号等のキャラクタ
を印字するための多数のキャラクタの各々に関して、印
字用ドットパターンデータが、書体（ゴシック系書体、
明朝体書体等）毎に分類され、各書体毎に６種類（１
６、２４、３２、４８、６４、９６のドットサイズ）の
印字文字サイズ分、コードデータに対応させて格納され
ている。また、階調表現を含むグラフィック画像を印字
するためのグラフィックパターンデータも記憶されてい
る。

【００１７】また、ＲＯＭ５には、キーボード３から入
力された文字や数字等のキャラクタのコードデータに対
応させてＬＣＤＣ１５を制御する表示駆動制御プログラ
ム、印字バッファ８のデータを読み出してサーマルヘッ
ド１７やテープ送りモータ１９を駆動する印字駆動制御
プログラム、パルス列の各形成エネルギ量に対応するパ
ルス数のデータテーブル４１（図４参照）、後述の階調
パターンテーブル４０、５２（図２、図１０参照）、及
びその他テープ印字装置の制御上必要な各種のプログラ
ムが格納されている。そして、ＣＰＵ２は、かかるＲＯ
Ｍ４に記憶されている各種プログラムに基づいて各種の
演算を行うものである。

【００１８】さらに、ＲＡＭ６には、テキストメモリ
７、印字バッファ８、カウンタ９等が設けられており、
テキストメモリ７には、キーボード１２から入力された
文書データが格納される。印字バッファ８には、複数の
文字や記号等の印字用ドットパターンがドットパターン
データとして格納され、サーマルヘッド１７はかかる印
字バッファ８に記憶されているドットパターンデータに
従ってドット印字を行う。カウンタ９には、階調制御処
理において各発熱素子に対応してカウントされるカウン
ト値Ｎが格納される。

【００１９】ここで、図１に戻ってブロック図の説明を
続けると、入出力インタフェース１０には、キーボード
１２と、切断スイッチ１３と、ＬＣＤ１４に表示データ
を出力するためのビデオＲＡＭ１６を有するディスプレ
イコントローラ（以下、ＬＣＤＣという）１５と、サー
マルヘッド１７を駆動するための駆動回路１８と、テー
プ送りモータ１９を駆動するための駆動回路２０とが各
々接続されている。よって、キーボード１２の文字キー
を介して文字等が入力された場合、そのテキスト（文書
データ）がテキストメモリ７に順次記憶されていくとと
もに、ドットパターン発生制御プログラム及び表示駆動
制御プログラムに基づいてキーボード１２を介して入力
された文字等に対応するドットパターンがＬＣＤ１４上
に表示される。また、サーマルヘッド１７は駆動回路１
８を介して駆動され、印字バッファ８に記憶されたドッ
トパターンデータの印字を行い、これと同期してテープ
送りモータ１９が駆動回路２０を介してテープの送り制
御を行うものである。ここに、サーマルヘッド１７に
は、複数の発熱素子が設けられており、駆動回路１８を
介して各発熱素子が選択的に発熱駆動されることにより
文字等をテープ上に印字するものである。尚、前記テー
プ印字装置の構成については公知であるので、ここでは
その詳細な説明は省略する。

【００２０】次に、前記のように構成されたテープ印字
装置で行われる多階調印字について図２乃至図４に基づ
いて説明する。図２は第１実施形態に係る印字バッファ
８に記憶されているドットパターンデータを模式的に示
す図である。図３は第１実施形態に係る画素のドット構
成を示す図である。図４は第１実施形態に係る画素の各
階調に対応した階調パターンを示す階調パターンテーブ
ルである。尚、第１実施形態において、サーマルヘッド
１７は、説明の便宜上５０個の発熱素子が一列に設けら
れている例を示している。先ず、キーボード１２の文字
キー等が操作されて階調表現を含むグラフィック画像混
じりの文章が作成されると、その文章データがテキスト
メモリ７に格納される。そして、キーボード１２の印字
キーが押され印字開始が指令されると、テキストメモリ
７に格納されている文書データとＲＯＭ４の印字用ドッ
トパターンデータ及びグラフィックパターンデータと、
ＲＯＭ５の階調パターンテーブル４０に基づいて、印字
データが作成され、印字バッファ８に格納される。そし
て、この印字データに基づいてサーマルヘッド１７の選
択された各発熱素子に各階調に対する所定のパルス数の
パルス列が印加され発熱駆動が開始される。

【００２１】サーマルヘッド１７の発熱素子の発熱駆動
制御について、図２に基づいて説明する。先ず、図２に
示されるように、印字バッファ８に記憶されているドッ
トデータの各画素３１、３２は２×２＝４ドットの菱形
マトリクスで構成され、千鳥配列になるように配列され
ている。そして、印字バッファ８に記憶されている印字
方向（以下、副走査方向という）の１列目に印字される
発熱素子の配列方向（以下、主走査方向という）の画素
３２を構成する奇数番目（１、３、５、・・・、４９番
目）のドットデータが読み出され、１、３、５、７、
９、１１番目のドットが印字される。次に、主走査方向
の画素３１を構成する偶数番目（２、４、６、・・・、
５０番目）のデータが読み出だされ、２、４、６、・・
・・、５０番目のドットが印字される。次に、副走査方
向の２列目に印字される発熱素子の主走査方向の画素３
１を構成する奇数番目（１、３、５、・・・、４９番
目）のドットデータが読み出され、１、３、５、・・
・、４９番目のドットが印字される。次に、主走査方向
の画素３２を構成する偶数番目（２、４、６、・・・、
５０番目）のデータが読み出され、２、４、６、８、１
０、１２番目のドットが印字される。以下、同様にし
て、印字バッファ８の印字データが順次読み出されて、
奇数番目に対応する発熱素子と偶数番目に対応する発熱
素子が時間的にずれてが発熱駆動されて各画素が印字さ
れる。

【００２２】次に、各画素３１、３２の階調パターンを
図３及び図４に基づいて説明する。先ず、各画素３１、
３２は、同じ４ドットの菱形マトリクスで構成されてお
り、菱形の各頂点が印字ドットの中心である。図３に示
すように、画素３１は、各ドット３５、３６、３７、３
８が菱形状に配列され、この順番で時計回り方向に印字
優先順位が付されている。画素３２も同じ構成である。
尚、印字優先順位は反時計方向であっても良い。

【００２３】また、各ドットの形成エネルギ量は８段階
に設定されている。これにより、各画素３１、３２は、
４×８＝３２階調を表現できる。この場合の画素３１の
階調パターンを図４に示される階調パターンテーブル４
０に基づいて説明する。先ず、階調レベル１のドットパ
ターンは、形成エネルギ量１が画素３１のドット３５に
付される。また、階調レベル２のドットパターンは、形
成エネルギ量１が画素３１の各ドット３５、３６に付さ
れる。また、階調レベル３のドットパターンは、形成エ
ネルギ量１が画素３１の各ドット３５、３６、３７に付
される。また、階調レベル４のドットパターンは、形成
エネルギ量１が画素３１の各ドット３５、３６、３７、
３８に付される。次に、階調レベル５のドットパターン
は、形成エネルギ量２が画素３１のドット３５に付さ
れ、形成エネルギ量１が画素３１のドット３６、３７、
３８に付される。また、階調レベル６のドットパターン
は、形成エネルギ量２が画素３１のドット３５、３６に
付され、形成エネルギ量１が画素３１のドット３７、３
８に付される。階調レベル７のドットパターンは、形成
エネルギ量２が画素３１のドット３５、３６、３７に付
され、形成エネルギ量１が画素３１のドット３８に付さ
れる。階調レベル８のドットパターンは、形成エネルギ
量２が画素３１のドット３５、３６、３７、３８に付さ
れる。次に、階調レベル９のドットパターンは、形成エ
ネルギ量３が画素３１のドット３５に付され、形成エネ
ルギ量２が画素３１のドット３６、３７、３８に付され
る。また、階調レベル１０のドットパターンは、形成エ
ネルギ量３が画素３１のドット３５、３６に付され、形
成エネルギ量２が画素３１のドット３７、３８に付され
る。階調レベル１１のドットパターンは、形成エネルギ
量３が画素３１のドット３５、３６、３７に付され、形
成エネルギ量２が画素３１のドット３８に付される。階
調レベル８のドットパターンは、形成エネルギ量３が画
素３１のドット３５、３６、３７、３８に付される。次
に、階調レベル１３のドットパターンは、形成エネルギ
量４が画素３１のドット３５に付され、形成エネルギ量
３が画素３１のドット３６、３７、３８に付される。ま
た、階調レベル１４のドットパターンは、形成エネルギ
量４が画素３１のドット３５、３６に付され、形成エネ
ルギ量３が画素３１のドット３７、３８に付される。階
調レベル１５のドットパターンは、形成エネルギ量４が
画素３１のドット３５、３６、３７に付され、形成エネ
ルギ量３が画素３１のドット３８に付される。階調レベ
ル８のドットパターンは、形成エネルギ量４が画素３１
のドット３５、３６、３７、３８に付される。以下、同
様に画素３１の各ドット３５、３６、３７、３８に形成
エネルギ量５〜７が順次付されて、階調レベル１７〜２
８のドットパターンが構成される。そして、階調レベル
２９のドットパターンは、形成エネルギ量８が画素３１
のドット３５に付され、形成エネルギ量７が画素３１の
ドット３６、３７、３８に付される。また、階調レベル
３０のドットパターンは、形成エネルギ量８が画素３１
のドット３５、３６に付され、形成エネルギ量７が画素
３１のドット３７、３８に付される。階調レベル３１の
ドットパターンは、形成エネルギ量８が画素３１のドッ
ト３５、３６、３７に付され、形成エネルギ量７が画素
３１のドット３８に付される。階調レベル３２のドット
パターンは、形成エネルギ量８が画素３１のドット３
５、３６、３７、３８に付される。尚、画素３２も同様
に３２階調の階調レベルのドットパターンに構成されて
いる。

【００２４】次に、８段階に設定されている形成エネル
ギ量及び該形成エネルギ量による各ドット印字処理につ
いて図５乃至図７に基づいて説明する。図５は第１実施
形態に係る制御装置１において行われるドット印字処理
のフローチャートである。図６は第１実施形態に係る印
字ドットの形成エネルギ量に対応するパルス列のパルス
数のテーブルを示す図である。図７は第１実施形態にお
けるドット印字処理の６３パルス印加する場合のタイム
チャートである。先ず、キーボード１２の文字キー等が
操作されて階調表現を含むグラフィック画像混じりの文
章が作成されると、その文章データがテキストメモリ７
に格納される。そして、キーボード１２の印字キーが押
され印字開始が指令されると、テキストメモリ７に格納
されている文書データとＲＯＭ４の印字用ドットパター
ンデータ及びグラフィックパターンデータと、ＲＯＭ５
の階調パターンテーブル４０に基づいて、印字データが
作成され、印字バッファ８に格納される。そして、この
印字データとＲＯＭ５のデータテーブル４１に基づいて
サーマルヘッド１７の選択された各発熱素子へ各ドット
の階調レベルに対応した形成エネルギ量としての所定の
パルス数のパルス列が印加され、３２階調の多階調記録
が開始される。

【００２５】次に、各階調レベルに対応した印字ドット
の形成エネルギ量としての所定のパルス数のパルス列の
印加について説明する。先ず、ＲＯＭ５に格納されてい
るデータテーブル４１（図６参照）から各印字ドットの
形成エネルギ量に対応するパルス数を読み出し、各発熱
素子に対応させてパルス数Ｎをカウンタ９に格納する
（Ｓ１）。ここで、データテーブル４１を図６に基づい
て説明する。本実施形態の形成エネルギ量は８段階であ
り、各形成エネルギ量に対する印加パルス数Ｎは、形成
エネルギ量が１のときは２パルス、形成エネルギ量が２
のときは４パルス、形成エネルギ量が３のときは６パル
ス、形成エネルギ量が４のときは８パルス、形成エネル
ギ量が５のときは１２パルス、形成エネルギ量が６のと
きは２０パルス、形成エネルギ量が７のときは３２パル
ス、形成エネルギ量が８のときは６３パルスに設定され
ている。このように、上記データテーブル４１では、パ
ルス数の増加率が低形成エネルギ量では小さく、高形成
エネルギ量では大きくなるように設定されている。

【００２６】次に、サーマルヘッド１７の選択された各
発熱素子への印加パルスがＯＮになり、発熱素子が発熱
を開始する（Ｓ２）。

【００２７】次に、タイマー２ａをスタートさせる（Ｓ
３）。次に、ＲＯＭ５に格納されている第１番目のパル
スの印加時間Ｔ１（図７参照）を読み出し、タイマー２
ａのカウント時間がＴ１になる迄待ち（Ｓ４：ＮＯ）、
タイマー２ａのカウント時間がＴ１になると（Ｓ４：Ｙ
ＥＳ）、選択された各発熱素子への印加パルスをＯＦＦ
にするとともに、タイマー２ａを停止させ、カウント時
間を０にした後に、再度、タイマー２ａをスタートさせ
る（Ｓ５）。

【００２８】次に、ＲＯＭ５に格納されている印加パル
スのＯＦＦ時間Ｔｏｆｆ（図７参照）を読み出し、タイ
マー２ａのカウント時間がＴｏｆｆになる迄待ち（Ｓ
６：ＮＯ）、タイマー２ａのカウント時間がＴｏｆｆに
なると、タイマー２ａを停止させ、カウント時間を０に
した後に、再度、タイマー２ａをスタートさせる（Ｓ
６：ＹＥＳ）。

【００２９】次に、選択された各発熱素子のパルス数Ｎ
をカウンタ９から読み出し、該パルス数Ｎから１引き算
し、再度、各発熱素子に対応させてカウンタ９に格納す
る（Ｓ７）。次に、サーマルヘッド１７の選択された各
発熱素子への印加パルスをＯＮにする（Ｓ８）。

【００３０】次に、ＲＯＭ５に格納されている第２番目
以降のパルスの印加時間Ｔ２（図７参照）を読み出し、
タイマー２ａのカウント時間がＴ２になる迄待ち（Ｓ
９：ＮＯ）、タイマー２ａのカウント時間がＴ２になる
と（Ｓ９：ＹＥＳ）、選択された各発熱素子への印加パ
ルスをＯＦＦにするとともに、タイマー２ａを停止さ
せ、カウント時間を０にした後に、再度、タイマー２ａ
をスタートさせる（Ｓ１０）。ここで、第２番目以降の
パルスの印加時間Ｔ２は、第１番目のパルスの印加時間
Ｔ１よりも短い時間に設定されている。

【００３１】次に、ＲＯＭ５に格納されている印加パル
スのＯＦＦ時間Ｔｏｆｆを読み出し、タイマー２ａのカ
ウント時間がＴｏｆｆになる迄待ち（Ｓ１１：ＮＯ）、
タイマー２ａのカウント時間がＴｏｆｆになると、タイ
マー２ａを停止させ、カウント時間を０にした後に、再
度、タイマー２ａをスタートさせる（Ｓ１１：ＹＥ
Ｓ）。

【００３２】次に、選択された各発熱素子のパルス数Ｎ
をカウンタ９から読み出し、該パルス数Ｎから１引き算
し、再度、各発熱素子に対応させてカウンタ９に格納す
る（Ｓ１２）。

【００３３】次に、選択された各発熱素子のパルス数Ｎ
をカウンタ９から読み出し、該パルス数Ｎが、０でなけ
れば（Ｓ１３：ＮＯ）、サーマルヘッド１７の選択され
た各発熱素子への印加パルスをＯＮにして（Ｓ８）、パ
ルス数Ｎが０になるまでＳ８以降の処理を繰り返す。

【００３４】また、該パルス数Ｎが０であれば（Ｓ１
３：ＹＥＳ）、この発熱素子へのパルスの印加は終了す
る。

【００３５】次に、以上の形成エネルギ量に対する所定
のパルス列の印加における発熱素子の温度上昇変化の一
例を図７に基づいて説明する。図７は、発熱素子の形成
エネルギ量が８、即ち、印加パルス数Ｎが６３パルスの
ときの時間に対する発熱素子の温度上昇を示した図であ
る。第１番目の印加パルスは時間Ｔ１であり、このとき
発熱素子の温度上昇曲線４２は、ほぼ予定発熱温度まで
上昇している。そして、時間Ｔｏｆｆの間印加パルスが
ＯＦＦになり、発熱素子の温度は少し下がるが、再度、
時間Ｔ２の間印加されるので発熱し、温度が上昇する。
そして、時間Ｔｏｆｆの停止と時間Ｔ２の印加をカウン
タ９に記憶されているパルス数ＮがＮ＝０になる迄繰り
返す。これにより、発熱素子は、第１番目の印加パルス
によって、所定温度に予熱され、第２番目以降から第６
３番目迄の印加パルスによってほぼ一定の発熱温度に
（Ｔ２×６２＋Ｔｏｆｆ×６２）の間保持され、形成エ
ネルギ量８のドットが印字される。また、同様にして、
形成エネルギ量１のドットは、印加パルス数が２パルス
のパルス列により印字され、形成エネルギ量２のドット
は、印加パルス数が４パルスのパルス列により印字さ
れ、形成エネルギ量３のドットは、印加パルス数が６パ
ルスのパルス列により印字され、形成エネルギ量４のド
ットは、印加パルス数が８パルスのパルス列により印字
され、形成エネルギ量５のドットは、印加パルス数が１
２パルスのパルス列により印字され、形成エネルギ量６
のドットは、印加パルス数が２０パルスのパルス列によ
り印字され、さらに、形成エネルギ量７のドットは、印
加パルス数が３２パルスのパルス列により印字される。

【００３６】次に、第１実施形態の制御装置１による階
調制御処理によってドット印字を行った場合の階調及び
網点面積比と濃度の関係の一例を図８に基づいて説明す
る。図８は第１実施形態に係る階調及び網点面積比と濃
度の関係を示す図である。図８に示されるように、第１
実施形態における印字の階調と濃度の関係は、階調４の
ときの濃度は０．１５、階調８のときの濃度は０．２
２、階調１２のときの濃度は０．３４、階調１６のとき
の濃度は０．４４、階調２０のときの濃度は０．５４、
階調２４のときの濃度は０．７８、階調２８のときの濃
度は１．０、及び階調３２のときの濃度は１．７とな
り、各階調に対する濃度は、ほぼ実線の濃度階調曲線４
４で示されるように変化する。また、本実施形態のイン
クの網点面積比と濃度との関係は、網点面積比１０％の
ときの濃度０．１５、網点面積比２０％のときの濃度
０．２３、網点面積比３０％のときの濃度０．３１、網
点面積比４０％のときの濃度０．４１、網点面積比５０
％のときの濃度０．５５、網点面積比６０％のときの濃
度０．７１、網点面積比７０％のときの濃度０．８６、
網点面積比８０％のときの濃度１．０８、網点面積比９
０％のときの濃度１．３５、及び網点面積比１００％の
ときの濃度１．５８となり、各網点面積比に対する濃度
は、ほぼ破線の濃度網点面積曲線４３で示されるように
変化する。これにより、各階調に対する印字濃度の関係
を示す濃度階調曲線４４は、網点面積比に対する印字濃
度の関係を示す濃度網点面積曲線４３にほぼ等しくなる
ように設定されている。即ち、データテーブル４１（図
６参照）の各形成エネルギ量に対応する印加パルス数の
設定により、階調パターンテーブル４０に基づくドット
パターンの濃度階調曲線４４が濃度網点曲線４３にほぼ
一致している。

【００３７】以上詳細に説明した通り、第１実施形態の
テープ印字装置においては、制御装置１の制御によっ
て、キーボード１２の印字キーが押され印字開始が指令
されると、テキストメモリ７に格納されている文書デー
タとＲＯＭ４の印字用ドットパターンデータ及びグラフ
ィックパターンデータと、ＲＯＭ５の階調パターンテー
ブル４０に基づいて、印字データが作成され、印字バッ
ファ８に格納される。そして、この印字データとＲＯＭ
５のデータテーブル４１に基づいてサーマルヘッド１７
の選択された各発熱素子へ各ドットの階調レベルに対応
した形成エネルギ量としての所定のパルス数のパルス列
が印加され、３２階調の多階調記録が開始される。そし
て、サーマルヘッド１７の各発熱素子に印加されるパル
ス列の第１番目のパルスの印加パルス幅はＴ１に設定さ
れ、該第１番目の印加パルスにより発熱素子が所定発熱
温度に予熱される。次に、パルス印加は時間Ｔｏｆｆの
間ＯＦＦになり、次に、パルス列の第２番目の印加パル
ス幅が時間Ｔ２に設定され、印加される。そして、所定
回数になる迄、時間ＴｏｆｆのＯＦＦと時間Ｔ２の印加
を繰り返し、所定の大きさのドットが印字され、３２階
調の階調レベルの画素の記録が行われる。これにより、
マトリックスを構成する各ドットの形成エネルギ量を８
段階に設定することにより、２×２＝４のマトリクスサ
イズで４×８＝３２階調を得ることが可能になるととも
に、２×２＝４のマトリクスサイズでも飛躍的に多くの
階調数を得ることができるため、解像度を維持しつつ、
なめらかな階調変化を得ることが可能となる。また、奇
数番目に対応する各発熱素子と偶数番目に対応する各発
熱素子は、交互に発熱駆動され、各画素は千鳥配列状に
印字されるとともに、各発熱素子は発熱駆動から所定時
間経過後に発熱駆動されるため、隣接するドット間の距
離が長くなる。その結果、各発熱素子の蓄熱の影響が少
なくなり微少ドットの印字が可能になり、ドットを多値
化させることで表現できる階調数を増すことができる。
さらに、画素の濃度階調曲線４４が濃度網点面積曲線４
３にほぼ一致するようにドットパターンが設定されるた
め、低階調の感熱記録においても画像の濃度変化にメリ
ハリをつけることができ、人間の目に識別しやすい感熱
記録を行うことが可能となる。

【００３８】次に、第２実施形態のテープ印字装置を図
９及び図１０に基づいて説明する。図９は第２実施形態
に係る画素のドット構成を示す図である。図１０は第２
実施形態に係る画素の各階調に対応した階調パターンを
示す階調パターンテーブルである。第２実施形態に係る
テープ印字装置及び制御装置の構成は、第１実施形態の
構成とほぼ同じ構成であり、印字も第１実施形態と同様
に印字バッファ８の印字データが順次読み出されて各画
素が印字されるが、図９に示されるように画素５１は、
４×４＝１６ドットのマトリクスで構成され、マトリク
スの各一辺は、主走査方向と副走査方向とに各々平行に
配置される。また、マトリクスを構成する１６個のドッ
トの印字優先順位は、３行３列目のドットＰ１から反時
計回りに隣接するドットＰ２、Ｐ３、Ｐ４、・・・、Ｐ
１５、Ｐ１６の順番に付されている。尚、各ドットＰ
１、Ｐ２、Ｐ３、・・・、Ｐ１６の形成エネルギ量は第
１実施形態と同じように８段階に設定されており、画素
５１は、１６×８＝１２８階調を表現できる。また、こ
の形成エネルギ量も第１実施形態と同じく図６に示され
るデータテーブル４１の各パルス数が対応しており、選
択された各発熱素子に該パルス数のパルス列が印加され
る。

【００３９】次に、画素５１の階調パターンを図１０に
示される階調パターンテーブル５２に基づいて説明す
る。先ず、階調レベル１のドットパターンは、形成エネ
ルギ量１が画素５１のドットＰ１に付される。また、階
調レベル２のドットパターンは、形成エネルギ量１が画
素５１の各ドットＰ１、Ｐ２に付される。また、階調レ
ベル３のドットパターンは、形成エネルギ量１が画素５
１の各ドットＰ１、Ｐ２、Ｐ３に付される。また、同様
にして、形成エネルギ量１が画素５１の各ドットＰ４、
Ｐ５、・・・、Ｐ１６に順次、付されて階調レベル４〜
１６のドットパターンが構成される。次に、階調レベル
１７のドットパターンは、形成エネルギ量２が画素５１
のドットＰ１に付され、形成エネルギ量１が画素５１の
ドットＰ２、Ｐ３、Ｐ４、・・・、Ｐ１６に付される。
また、階調レベル１８のドットパターンは、形成エネル
ギ量２が画素５１のドットＰ１、Ｐ２に付され、形成エ
ネルギ量１が画素５１のドットＰ３、Ｐ４、Ｐ５、・・
・、Ｐ１６に付される。また、階調レベル１９のドット
パターンは、形成エネルギ量２が画素５１のドットＰ
１、Ｐ２、Ｐ３に付され、形成エネルギ量１が画素５１
のドットＰ４、Ｐ５、Ｐ６、・・・、Ｐ１６に付され
る。また、同様にして、形成エネルギ量２が画素５１の
各ドットＰ４、Ｐ５、・・・、Ｐ１６に順次、付されて
階調レベル２０〜３２のドットパターンが構成される。
次に、階調レベル３３のドットパターンは、形成エネル
ギ量３が画素５１のドットＰ１に付され、形成エネルギ
量２が画素５１のドットＰ２、Ｐ３、Ｐ４、・・・、Ｐ
１６に付される。また、階調レベル３４のドットパター
ンは、形成エネルギ量３が画素５１のドットＰ１、Ｐ２
に付され、形成エネルギ量２が画素５１のドットＰ３、
Ｐ４、Ｐ５、・・・、Ｐ１６に付される。また、階調レ
ベル３５のドットパターンは、形成エネルギ量３が画素
５１のドットＰ１、Ｐ２、Ｐ３に付され、形成エネルギ
量２が画素５１のドットＰ４、Ｐ５、Ｐ６、・・・、Ｐ
１６に付される。また、同様にして、形成エネルギ量３
が画素５１の各ドットＰ４、Ｐ５、・・・、Ｐ１６に順
次付されて、階調レベル３６〜４８のドットパターンが
構成される。以下、同様に画素５１の各ドットＰ１、Ｐ
２、Ｐ３、・・・、Ｐ１６に形成エネルギ量４〜７が順
次付されて、階調レベル４９〜１１２のドットパターン
が構成される。そして、階調レベル１１３のドットパタ
ーンは、形成エネルギ量８が画素５１のドットＰ１に付
され、形成エネルギ量７が画素５１のドットＰ２、Ｐ
３、Ｐ４、・・・、Ｐ１６に付される。また、階調レベ
ル１１４のドットパターンは、形成エネルギ量８が画素
５１のドットＰ１、Ｐ２に付され、形成エネルギ量７が
画素５１のドットＰ３、Ｐ４、Ｐ５、・・・、Ｐ１６に
付される。また、階調レベル１１５のドットパターン
は、形成エネルギ量８が画素５１のドットＰ１、Ｐ２、
Ｐ３に付され、形成エネルギ量７が画素５１のドットＰ
４、Ｐ５、Ｐ６、・・・、Ｐ１６に付される。また、同
様にして、形成エネルギ量８が画素５１の各ドットＰ
４、Ｐ５、・・・、Ｐ１６に順次付されて、階調レベル
１１６〜１２８のドットパターンが構成される。

【００４０】以上詳細に説明した通り第２実施形態に係
るテープ印字装置の制御装置１では、画素５１は、４×
４＝１６ドットのマトリクスで構成され、各ドットＰ
１、Ｐ２、Ｐ３、・・・、Ｐ１６の順に印字優先順位が
付されている。また、各ドットＰ１、Ｐ２、Ｐ３、・・
・、Ｐ１６の形成エネルギ量は第１実施形態と同じく８
段階に設定され、データテーブル４１のパルス数のパル
ス列が印加される。よって、画素５１の階調レベルは、
１６×８＝１２８階調の階調レベルに構成される。した
がって、従来の４×４＝１６ドットで構成される渦巻き
形ディザマトリックスによる階調数よりも飛躍的に多く
の階調数１２８を得ることができるため、渦巻き形ディ
ザマトリックスによる解像度を維持しつつ、階調表示を
よりなめらかにすることが可能となる。

【００４１】尚、本発明は前記第１乃至第２の実施形態
に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論であ
り、以下のようにしてもよい。（ａ）前記実施形態では、データテーブル４１に従って
各階調に対するパルス数を設定したが、インクの種類等
に対応してデータテーブル４１の各パルス数を変更して
もよい。（ｂ）前記実施形態では、形成エネルギ量を８段階に設
定したが、もっと多くの段階に設定してもよい。（ｃ）前記実施形態では、データテーブル４１の形成エ
ネルギ量８の最大パルス数を６３パルスにしたが、印加
時間Ｔ１を長くするとともに、印加時間Ｔ２とＯＦＦ時
間Ｔｏｆｆを短くしてもっと多くの最大パルス数にして
もよい。（ｄ）前記実施形態では、画素３１、３２は２×２＝４
ドット、画素５１は４×４＝１６ドットによりマトリク
スを構成したが、任意のドット数のマトリックスとして
もよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明した通り請求項１に係る感熱記
録装置においては、各画素は複数のドットのマトリクス
から構成され、前記ドットの形成エネルギ量は、多値化
されてエネルギ量記憶手段に格納されている。また、階
調濃度の増加に伴って、前記マトリクス内の印字ドット
を所定の順番で、１ずつ増やして、該印字ドットに前記
形成エネルギ量の初期値が割り当てられ、全部のドット
に該初期値が割り当てられると、全部の印字ドットに前
記形成エネルギ量の最大値が割り当てられるまで、各印
字ドットの形成エネルギ量を前記所定の順番にて次に大
きい形成エネルギ量に順次変更することにより形成され
るドットパターンが、予めドットパターン記憶手段に格
納されている。そして、ドットパターンに対応する各発
熱素子を所定の形成エネルギ量の発熱駆動することによ
って各画素の多階調記録を行う。これにより、マトリッ
クスを構成する各ドットの形成エネルギ量を多値化する
ため、従来のマトリクスサイズで飛躍的に多くの階調数
を得ることが可能になるとともに、小さなマトリクスサ
イズでも飛躍的に多くの階調数を得ることができるので
解像度を維持しつつ、なめらかな階調変化を得ることが
できる感熱記録装置を提供することができる。

【００４３】また、請求項２に係る感熱記録装置におい
ては、請求項１に記載の感熱記録装置において、前記マ
トリクス内に形成されるドットパターンは、前記マトリ
クス内の所定の基準ドットを中心として隣接するドット
を１ずつ渦巻き状に増加させ、該ドットに形成エネルギ
量を順次割り当て、全てのドットが同じエネルギー量に
なると順次次に大きい形成エネルギ量を順次割り当てる
ことにより形成される。これにより、従来の渦巻き形デ
ィザマトリックスによる階調数よりも飛躍的に多くの階
調数を得ることができるため、渦巻き形ディザマトリッ
クスによる解像度を維持しつつ、階調表示をよりなめら
かにすることが可能な感熱記録装置を提供することがで
きる。

【００４４】また、請求項３に係る感熱記録装置では、
請求項１又は請求項２に記載の感熱記録装置において、
前記複数の発熱素子の奇数番目に対応する各発熱素子の
発熱駆動と、偶数番目に対応する各発熱素子の発熱駆動
とを時間的にずらす手段を備え、奇数番目の発熱素子と
偶数番目の発熱素子を交互にさせるとともに、前記各画
素の配置が、千鳥配列になっている。これにより、各発
熱素子は、発熱駆動から所定時間経過後に発熱駆動され
るため、隣接するドット間の距離が長くなる。その結
果、蓄熱の影響が少なくなり微少ドットの印字が可能と
なり、ドットの多値化により表現可能な階調数を増すこ
とが可能な感熱記録装置を提供することができる。

【００４５】さらに、請求項４に係る感熱記録装置で
は、請求項１乃至請求項３に記載の感熱記録装置におい
て、前記所定のドットパターンに対する画素の濃度変化
を表す濃度階調曲線が濃度網点面積曲線とほぼ等しい曲
線に形成される。これにより、画素の濃度階調曲線が濃
度網点面積曲線に一致するようにドットパターンが設定
されるため、低階調の感熱記録においても画像の濃度変
化にメリハリをつけることができ、人間の目に識別しや
すい感熱記録を行うことが可能な感熱記録装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係るテープ印字装置の制御構成
を示すブロック図である。

【図２】第１実施形態に係る印字バッファ８に記憶され
ているドットパターンデータを模式的に示す図である。

【図３】第１実施形態に係る画素のドット構成を示す図
である。

【図４】第１実施形態に係る画素の各階調に対応した階
調パターンを示す階調パターンテーブルである。

【図５】第１実施形態に係る制御装置１において行われ
るドット印字処理のフローチャートである。

【図６】第１実施形態に係る印字ドットの形成エネルギ
量に対応するパルス列のパルス数のテーブルを示す図で
ある。

【図７】第１実施形態におけるドット印字処理の６３パ
ルス印加する場合のタイムチャートである。

【図８】第１実施形態に係る階調及び網点面積比と濃度
の関係を示す図である。

【図９】第２実施形態に係る画素のドット構成を示す図
である。

【図１０】第２実施形態に係る画素の各階調に対応した
階調パターンを示す階調パターンテーブルである。

【符号の説明】

１制御装置２ＣＰＵ５ＲＯＭ６ＲＡＭ１７サーマルヘッド３１、３２、５１画素３５、３６、３７、３８ドット４０、５２階調パターンテーブル４１データテーブル４２温度上昇曲線４３濃度網点面積曲線４４濃度階調曲線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発熱素子が設けられたサーマルヘ
ッドと、各画素は複数のドットのマトリクスから構成さ
れ、該マトリクス内に形成される所定のドットパターン
が予め格納されるドットパターン記憶手段と、前記所定
のドットパターンに対応する前記発熱素子を選択的に発
熱駆動する発熱駆動手段とを備え、前記所定のドットパ
ターンの印字により前記各画素の階調濃度を得る感熱記
録装置において、前記ドットの形成エネルギ量が予め多値化されて格納さ
れるエネルギ量記憶手段を備え、階調濃度の増加に伴って、前記所定のドットパターン
は、前記マトリクス内の印字ドットを所定の順番で、１
ずつ増やして、該印字ドットに前記形成エネルギ量の初
期値が割り当てられ、全部のドットに該初期値が割り当
てられると、全部の印字ドットに前記形成エネルギ量の
最大値が割り当てられるまで、各印字ドットの形成エネ
ルギ量を前記所定の順番にて次に大きい形成エネルギ量
に順次変更することにより形成されることを特徴とする
感熱記録装置。
【請求項２】前記所定の順番は、前記マトリクス内の
所定の基準ドットを中心として隣接するドットを１ずつ
渦巻き状に増加させることを特徴とする請求項１に記載
の感熱記録装置。
【請求項３】前記複数の発熱素子の奇数番目に対応す
る各発熱素子の発熱駆動と、偶数番目に対応する各発熱
素子の発熱駆動とを時間的にずらす手段を備え、前記各画素は、千鳥配列であることを特徴とする請求項
１又は請求項２に記載の感熱記録装置。
【請求項４】前記所定のドットパターンに対する画素
の濃度変化を表す濃度階調曲線が濃度網点面積曲線とほ
ぼ等しい曲線となるように設定されることを特徴とする
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の感熱記録装
置。