JPS58161573A - 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】 この発明は、プリンタあるいはファクシミリ等で使用さ
れる感熱記録装置にかかり、特に中間階調の記録を行う
感熱記録装置に関する。

従来感熱記録装冒において中間階調の記録を行う手段と
してはまず、記録要素の一単位を複数のドツトによって
構成し、この複数のドツト群の黒ドツトと白ドツトとの
合成比率を適宜変更することによって擬似的に濃淡プな
わら中１１１階調の記録を行う方法がある。

しかしながら、この方法においては、多様な中間階調の
記録を行うためには記録要素の一単位を多数のドツトに
よって構成する必要が・あり、また、サーマルヘッドの
複数を記録要素の一単位に対応させる必要性がある。そ
して解像度の点においても決して良好とはいえない不都
合がある。

中間ＩＩ調の記録を行う他の手段としては、第１図に示
すような記録紙の特性に着目する方法がある。この第１
図は、サーマルヘッドへの印加エネルギーと、記録紙の
ドツトのＳ＊の関係を示すもので、図中のΔＥの範囲内
では比較的良好な直線性を有している。この部分に着目
し、この範囲内においてサーマルヘッドの印加エネルギ
ーを制御することによりある程度の濃淡をもって記録す
るものである。

しかしながらこの方法においても、利用できる範囲がせ
まく、また完全な直線性の特性ではないため、濃淡に誤
差が生ずることとなり、良好なる再現性を得ることがで
きず、コントラストが十分でないという不都合がある。

他方、サーマルヘッドないしは記録紙の温度は、その使
用状態例えば設置されている室内の気温あるいは印字デ
ユーティ等によって相当変化する。

これらの温度変化は、記録時にお（）るサーマルヘッド
の記録紙との接触部分の温度に影響し、これによって記
録の濃度が変化することとなり、ひいては再現性、コン
トラストなどの低下を招くこととなる。

この発明は、−り記実情に鑑みてなされたものであり、
上述した従来技術の欠点を改善して高解像度で再現性の
よい中間階調記録ができるとともに、周囲温度等の変化
に対しても安定した良好な記録品質を得ることのできる
感熱記録装置を提供することをその目的とする。

すなわち、この発明は、１１度データを直接印加エネル
ギーに変換するのではなく、濃度特性が記録されている
記憶手段を使用して上記濃度特性に基づいた印加エネル
ギーに変換するようにし、ざらにサーマルヘッドの状態
に応じてこの変換データを補正することにより、濃度デ
ータと実際の記録濃度との直線性を向上Ｖしめ、高解像
度で再現性のよい中間階調記録ができるようにするとと
もに、周囲の状態の変化に対しても安定した品質を得る
ことができるようにしたものである。

以下、この発明にかかる感熱記録装置を添付図面に示す
実施例に従って詳細に説明する。

第２図は、この発明にかかる感熱記録装置の一構成例を
概略示したものである。この図において、画像パターン
に関するデータ（濃度データ）は、端子ＴＡから、Ａ／
Ｄ変換器１０に入力されるようになっており、ここでデ
ィジタル信号に変換される。このＡ／Ｄ変換器１ｏの出
力は、ＲＯＭ１１のアドレス端子に入力されるように接
続され、ＲＯＭ１１のアドレスには第１図に示す記録濃
度の曲線の非直線性を考慮した変換データが記憶されて
いる。

次に、このＲＯＭ１１の出力データは、加算器２１を介
して信号変換器１２に入力され、ここでサーマルヘッド
１４への印加に適した信号に調整変換される。この信号
は、駆動回路１３に入力されるように接続されており、
これによってサーマルヘッド１４が駆動されるようにな
っている。

マタ、上Ｅ　Ａ　／　Ｄ　変換器１０．ＲＯＭＩ　１及
び信号変換器１２にはコントローラ１５から適宜の制御
信号が送られるようになっており、全体の動作のタイミ
ングが制御されている。

使方、前記加算器２１には、サーマルヘッド１４の近傍
に配置された温度センサ２４の出力が増幅部２３で増幅
され更にはＡ／Ｄ変換器２２Ｆディジタル信号に変換さ
れて入力されており、この値は前記ＲＯＭ１１の出力デ
ータに加評されるようになっている。

ここで、この発明にかかる感熱記録装置の動作の概要を
説明する。

Ａ／Ｄ変換されたデータに基づいて指定されるＲＯＭ１
１内のアドレスには、前述したように記録濃度の非直線
性を考慮した変換データが記憶されている。別言すれば
、第１図の縦軸がＲＯＭ１１のアドレスに対応し、第１
図の横軸がＲＯＭ１１の出力に対応しており、このデー
タ変換が第１図の曲線に従って行われるように、ＲＯＭ
１１の各アドレス内に適宜の値が記憶されているのであ
る。従ってＲＯＭ１１のアドレス入力により一定のアド
レスが指定すなわち記録ＩＩＩが指定されると、この濃
度を得るに必要な印加エネルギーの値がＲＯＭ１１から
出力される。このＲＯＭ１１からの出力データには、加
算器２１によってサーマルヘッド１４の温度に基づく補
正値が加輝され、この加粋データに基づいてサーマルヘ
ッド１４が駆動される。すなわちサーマルヘッド１４は
、第１図に示した濃度特性のみならず、周囲温度の影−
をも考慮したデータに基づいて駆動されるのぐ再現性の
よい高解像度の中間階調記録を行うことが可能となる。

第３図は、第２図に示した装置を更に詳細に示したもの
である。

この図において、サーマルヘッド１４は、適宜数の抵抗
発熱体ＲＴを有しており、各々適宜に一端が適宜のバイ
アス電圧が印加される端子１−８１ＴＣ，ＴＤに接続さ
れるとともに、他の一端は後）ホする駆動回路１３を構
成するトランジスタ１’　Ｒに接続されている。この接
続方法は、抵抗発熱体ＲＴの駆動方法例えば並列的に同
時駆動する方法、時分割的に駆動する方法、あるいは一
定のマトリクス状に接続し順に駆動する方法などにより
異なるものであって、この駆動方法に対応して前記端子
ＴＡのデータ入力順が定められている。またこの第３図
に示す実施例においては、抵抗発熱体ＲＴをマトリクス
状に配線して駆動するので、駆動回路１３は３個の１−
ランジスタＴＲによって構成されている。このトランジ
スタＴＲのコレクタが。

前記抵抗発熱体ＲＴに適宜接続されており、ベースはい
ずれもアースに至る。更にエミッタは、後述、する信号
変換器１２に各々接続されている。信号変換器１２は、
ラッチ回路１２Ｌとパルス幅変調器１２Ｍとの直列接続
回路を３組具えており、各ラッチ回路１２し−には、加
算器２１の補正データが入力されるようになっており、
また各パルス幅変調器１２Ｍは、各々駆動回路１３のト
ランジスタＴＲに接続されている。ラッチ回路１２Ｌは
、加算器２１の補正データを一時的に保持する機能を有
しており、またパルス幅変調器は、コントローラ１５か
らのパルスによる一定のタイミングで前記ラッチ回路゛
１２［に保持されているデータに呼応した幅のパルスを
出力する機能を有している。

次にＲＯＭＩＩ内に記憶されている変換データについて
第４図を参照しながら説明する。なお、記録濃度は、０
乃至１５の１６階調で変化させるものとする。

第４図は、サーマルヘッド１４の濃度が５０℃のときの
印加エネルギーと記録濃度との関係を示す曲線Ｌ１と、
これに沿う直線１２とを示したものである。なお、この
直線Ｌ２は、第１図で説明した八Ｅの範囲内で仮定され
る直線に対応するものではない。また、図の横軸に示す
印加エネルギーは、前記抵抗発熱体ＲＴの値に基づき電
圧値に換輝できるので、これを並記する。

まず、後述する変換作業の理解を容易にするため、記録
濃度と印加エネルギーとの関係が直線し２で表わされる
場合を仮定して説明する。上述したようにＲＯＭＩＩに
は、記録濃度に応じた電圧がＡ／Ｄ変換されて入力され
、これによってアドレス指定が行われるようになってい
る。仮に、入力電圧が４ｖであったとすると、アドレス
の「４」が指定される。そしてこのアドレスの［４１に
記憶されているデータが出力されることとなる。

入力電圧が４Ｖであるから、濃度は「４」が指定されて
いることになる。従って、ＲＯＭ１１からの出力データ
は、濃度「４」に対応する印加エネルギー「８」となれ
ばよいから、アドレス「４１には１Ｂ」を記憶さけてお
けばよいことになる（第４図Ａ−＋Ｂ−＋Ｃ参照）。付
言寸れば、印加エネルギー「８」は、電圧換算すると４
Ｖとなる。

すなわち、ＲＯＭ１１の入力電圧４Ｖと一致する。

従って、特性が直線Ｌ２で表わされるときは、ＲＯＭ１
１は等価変換を行うにすぎず、実際上は必要のないもの
となる。この場合は、前述した従来技術のうち後述した
手段に帰着することなる。

次に、特性が曲線Ｌ１で表わされる場合について説明す
る。まず、前述した場合と同様にＲＯＭ１１の入力電力
が４■であるとすると、濃度「４」が指定されたことと
なるので、アドレス「４」には、１ｍｒ４Ｊを得るに必
要な印加エネルギー約「１０」が記憶される（第４図Ａ
−＋Ｂ−＋Ｄ−＋Ｅ参照）。入力電圧が１２Ｖのときは
、同様にしてＲＯＭ１１のアドレス「１２」には、濃度
「１２」を得るに必要な印加エネルギー約「１３」が記
憶される（同図Ｆ−＋Ｇ→ト１参照）。以下同様にして
、アドレスｒＯＪ乃至［１５１に曲線Ｌ１辷従って変換
される印加エネルギーの変換データが記憶される。この
関係を表に示すと以下の通りである。

第１表 なお、以上の関係は、曲線し１が変化すればそれに応じ
て変更され、また必要に応じて適宜変更するようにして
もよい。また、上記第４図においては、ＲＯＭ１１の入
力電圧値と濃度値とが一致する場合を示したが、装置の
関係によってはこれが一致せず、例えば入力電圧４ｖが
濃度０．４に対応する場合もありうる。この場合であっ
ても上記の場合と同様にして第１表を適宜定めることに
より曲線Ｌ１に基づいたデータ変換を行うことができる
。

次に第３図に示すように、サーマルヘッド１４で構成さ
れる温度センサー２４が配置されており、その一端ＴＥ
は適宜の図示しない電源に接続され、他端は増幅部２３
に接続されている。

増′幅部２３は、入力側のマイナス端が出力側に接続さ
れ、プラス端が前記温度センサ−２４に接続されるとと
もに抵抗３２を介してアースに至る電圧フォロワー３１
を有してｄ３す、これによってインピーダンス変換が行
われて増幅部２３の入力インピーダンスが人となるよう
に構成されている。

次に、電圧フォロワー３１の出力は、抵抗３３を介して
アンプ３４の入力端のうちマイナス端に入力されるよう
に接続されており、更にアンプ３４の出力が抵抗３５を
介してマイナス端に帰還されている。他方、アンプ３４
０入力端のうちプラス端はアースに至り、アンプ３４の
出力はＡ／Ｄ変換器２２に入力されてディジタル信号に
変換され加算器２１に入力されるようになっている。

ここで以上のように構成されている加算器２１゜Ａ／］
〕変換器２２、増幅部２３及び湿度センサ２４の動作に
ついて第５図を参照して説明する。

なお第５図は、温度変化による見かけトの濃度特性の変
化を示したものである。また図中１１は、第４図に示し
たちのである。

仮に何らかの原因でサーマルヘッド１４の温度が上昇し
たとすると、この温度上昇に相当するエネルギーが印加
エネルギーに加算され、この合甜のエネルギーによって
濃度が決定され奥こととなる。従って図示するように、
温度１胃前の印加エネルギーＥＮをそのまま印加したと
すると、曲線Ｌ１が曲Ｉ！　Ｌ　Ｈの如く左方へ見か【
ノ上移動しているため、濃度が高くなってしまう。すな
わら、本来ならばＬ−Ｐ→に−Ｊの如く点Ｊの濃度で・
記録されるべきものが、Ｌ−＋Ｐ→に→Ｎ→Ｍの如く点
Ｍの濃度となってしまうのである。

他方、温度が下降した場合は、曲線し１が曲線ＬＬの如
く右方へ見かけ上移動することとなるので、本来ならば
１→Ｐ−＋に→Ｊの如く点ＪのｌｒｌのものがＬ→Ｐ→
０の如く点０ＤＩＩ劇となってしまう。

温度センサ２４等の回路は以上の不都合を解消覆るため
に設けられるものである。前述したように、ＲＯＭＩＩ
に記憶されている変換データは、温度５０℃にお【プる
特性曲線を基準としたものであるが１１通常の状態にお
いてはサーマルヘッド１４の温度が５０℃以十となるこ
とは考えられないので、上述した温度低下の場合のみが
上記実施例においては考慮されている。

まず、サーマルヘッド１４の温度が低下すると、これが
温度センナ２４によって検知される。温（資）センサ２
４として負の温度係数を有するサーミスタを使用すると
、その抵抗値が上昇することとなり、第３図の０１点電
位は下がる。この０１点の電位とアース電位との差がア
ンプ３４によって増幅され、更にはＡ／Ｄ変換されて加
算器２１に入力されることとなる。別言寸れは、第５図
において曲１１ＬＩが曲線ＬＬとなった場合に点Ｊにお
ける濃度で記録を行うためには、Ｊ→に→Ｒ−→Ｓの如
く印加エネルギーをＥＳとする必要があり、△Ｅ　＝Ｅ
Ｓ−Ｅ　Ｎだけエネルギーを増加する必要がある。この
ΔＦが前述した増幅部２３の出力づなわらＱ２貞の電圧
に対応し、あるいはＡ／Ｄ変換器２２の出力に対応して
おり、更には、ＥＳ＝［Ｎ＋△Ｅの演算が加算器２１に
よって行われるように構成されている。参考までに上記
実施例における前記△Ｅのディジタル値を第２表に示す
。

第２表 なお、以上の如くであるから、ＲＯＭ１１に記憶されて
いる変換データの温度によっては、加算のかわりに減算
を行いあるいは加減算を行う必要があるが、これは加算
器２１を適宜変更することにより容易に達成Ｊることが
できる。

次に１記実施例の全体的動作を説明する。

まず、サーマルヘッド１４の温度が５０℃＝定であり、
濃度４のドラｌ〜を記録する場合について説明する。

この場合Ａ／Ｄ変換器１０の端子ＴＡには「４」■の電
圧が入力される。この電圧がコントローラ１５からの制
御パルスに基づいてＡ／Ｄ変換部１０によりディジタル
信号に変換されることとなる。この信号によってＲＯＭ
１１のアドレスが指定され、第１表に示すようにＲＯＭ
１１のアドレス「４」に記憶されているデータ「１０」
がコントローラ１５の制御パルスのタイミングに従って
出力される。また第２表に示すように、５０℃において
は八Ｅ＝Ｏであるから加算器２１は、ＲＯＭ１ｌの出力
データ［１０Ｊｅそのまま信号変換器１２に出力する。

このＲＯＭ１１の出力データ「１０」は、信号変換器１
２のラッチ回路１２１に保持されるとともに、コントロ
ーラ１５からの制御パルスのタイミングに基づいてパル
ス幅変調器１２Ｍにより適宜のパルス幅のパルスに変換
され、更には駆動回路１３のトランジスタＴＲのベース
に入力さ之ととなる。このパルスの印加によって抵抗発
熱体ＲＴに通電が行われ、第４図に示す曲線［−１に従
って濃度の調整されたドツトが図示しない記録用紙上に
記録されることとなる。

次にサーマルヘッド１４の温度が４０℃に低下した場合
を同じく濃度４のドツトを記録する場合について説明す
る。

この場合には、第２表に示すように八Ｅ＝１がＲＯＭ１
１の出力データ「１０」に対し加算器２１によって加算
され補正データ１１１」として信号変換器１２に入力さ
れることとなる。以下上記の場合と同様にして抵抗発熱
体ＲＴに通電が１１われ、５０℃−４０℃＝１０℃の温
度低下による濃度の低下が補正されてＩＩデータに対応
する濃度で図示しない記録用紙上に記録されることとな
る。

なお、上記実施例においては、濃度変化を行うため、駆
動回路１３に印加されるパルス幅を変化させることとし
たが、他の方法例えばパルス幅を一定とし、端子ＴＢ乃
至ＴＯに印加する電圧すなわち抵抗発熱体ＲＴに流れる
電流の値を変化させるようにしてもよい。また、この発
明の適用される感熱記録装置は、上記実施例のほか例え
ば熱溶融性のインクを使用し、これによって記録を行う
ようなものでもよい。すなわら、当該インクの印加エネ
ルギーと、溶融特性とが第４図の曲線し１のように非直
線となる場合には、前記と同様の交換データを作成する
ことによりその直線性を保障することができる。

また、上記実施例においては、サーマルヘッド１４のｍ
度を検知し、これによって濃度補正を行うこととしたが
、その他記録濃度の変動に関与する物理港を測定し、各
々の関与の程度に応じてデータ補正を行うようにすれば
一層の精度の向上を図ることができる。また、データ補
正は、ＲＯＭの読み出し前に行うようにしてもよい。

付言するに、上述した実施例において示した数値は一例
であって、この発明は何らこれに限定されるものではな
い。

以上説明したように、この発明にかかる感熱記録装置に
よれば、当該装置において特有の濃度特性に基づいて定
めた変換データが記憶されでいるメモリを使用し、この
メモリの内容を記録すべきドツトについて指定される濃
度データに基づいて読み出し、更にはＳ度に彰Ｗする物
理量を測定し且つこれに基づいて読み出したデータを補
正し、これに従っ１感熱駆動づ−ることにより記録を行
うこととしたので、Ｓ度データと記録ｓｉとの直線性を
向上させることができ、高解像度で再現性のよい中間階
調記録ができ、更には周囲温度等の変化に対しても安定
した良好な記録品質を得ることができるというづ−ぐれ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は感熱記録′＠置の濃度特性を示す線図、第２図
はこの発明にかかる感熱記録装置の一構成例を示すブロ
ック図、第３図は第２図の装置を詳細に示す回路図、第
４図はこの実施例における濃度特性を示す線図、第５図
は温度変化にともなう見かけ上の１度特性の変化を示す
線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 濃度データに基づいて発熱部に印加するエネルギーを変
   えることにより中間階調記録を行う感熱記録装置におい
   て、当該アドレスに対応する濃度データによって指定さ
   れる濃度を得るに必要な印加エネルギーの値を記憶した
   記憶手段と、前記濃度データに対応して前記記憶手段の
   アドレスを指定するアドレス指定手段と、記録濃度に影
   響する物理量を検知する検知手段と、この検知手段の出
   力に基づいて前記記憶手段の出力を補正する補正手段と
   、この補正手段の出力に対応したエネルギーで前記発熱
   部を駆動する駆動手段と、これら各手段の動作を前記発
   熱部の動作に呼応して制御する制御手段とを設けたこと
   を特徴とする感熱記録装置。