JPS60127171A - 感熱記録方式 - 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方弐忙関し、特にサーマルヘッドの
各発熱素子に加える印加エネルギーをサーマルヘッドの
基板温度変化に応じて補正する方式の改良に関する。

〔従来技術〕

感熱記録に用いられるサーマルヘッドは、通常熱記録媒
体の主走査方向の画素数に対応するよう複数の発熱素子
（例えば日本工業規格Ａ列４番の記録紙上に画情報を記
録する場合必要とする発熱素子数は１７２８個、Ｂ列４
番の記録紙の場合には２０４８個）によって構成されて
おシ、画情報に対応して所要の発熱素子のみを発熱させ
ることによって、該発熱部に摺接する感熱記録紙やイン
クドナーシート等の熱記録媒体を発色させている。

ところで、このようサーマルヘッドを用いて記録を行な
う感熱記録方式において、基板上あるいは基板裏面に具
１ｉｊ　Ｌだサーミスタによってサーマルヘッドの基板
温度を検出し、該検出値に基づきサーマルヘッドの発熱
素子に加える印加エネルギーを補正する方式がある。

かかる方式において従来は、 （１）　サーマルヘッドの基板に１個のサーミスタを具
備し、該１個のサーミスタの検出出力に基づき全発熱素
子に加える印加エネルギーを一轄して可変制御する方法
。

（２）サーマルヘッドの基板の複数箇所に複数個のサー
ミスタを具備し、該複数個のサーミスタの検出出力の平
均値に基づき全発熱素子に加える印加エネルギーを一轄
して可変制御する方法。

等があった。

しかし、上記（１）の方法では、特にＢ４あるいはＡ３
サイズ記録用の長尺型サーマルヘッドに適用した場合、
サーミスタの設置位置とサーマルヘッドの両端部とで大
きな隔た９が生じ、全発熱素子について正確な補正が行
なえない欠点があった。

また、上記（２）の方法では、サーマルヘッドの複数箇
所の基板温度を検出しているものの、全発熱素子を該検
出値の平均値に基づき一轄して制御しているために、同
じく正確な補正が行なえず、特に階調記録のように緻密
な濃度制御を必要とするものには適用できない欠点があ
った。

〔発明の目的〕

この発明は上記実情に鑑みてなされたものであシ、サー
マルヘッド基板の温度バラツキに応じた高精度の補正を
行なうことによシ、各発熱素子に加える印加エネルギー
を常に最適なものにし、濃度バラツキのない好適な印字
品質を実現する感熱記録方式を提供することを目的とす
る。

〔発明の構成〕

この発明では、サーマルヘッドの基板を各ブロックの境
界部分の発熱素子が両側のブロックで所定個数オーバー
ラツプされるよう複数のブロックに分割し、該分割した
各ブロックごとにサーミスタなどの基板温度検出手段を
各別に設け、前記各グロアクの前記オーバーラツプ部分
以外の発熱素子については各グロックにそれぞれ設けら
れた基板温度検出手段の各検出出力に基づき各発熱素子
にカロえる記録パルスの印加エネルギーを各ブロックご
とに可変制御するとともに、前記オーバーラツプ部分に
ある発熱素子については当該オー・（。

ラップ部分でオーバーラツプする両ブロックに設けられ
た基板温度検出手段の両検出屈力に基づき前記記録パル
スの印加エネルギーを可変制御するようにしている。前
記オーバーラツプ部分にある発熱素子については、隣接
する発熱素子間の例えば記録パルス幅差が濃度差を生じ
ないとする所定時間以下になるべく各発熱素子に加える
記録パルスの例えばパルス幅を１発熱素子または複数の
発熱素子ごとに段階的に変化させる。

〔実施例〕

第１図はサーマルヘッド基板を概略的に示す平面図であ
り、基板１の裏面には４個のサーミスタＴＨ１ｒ　Ｔｌ
（２＋　ＴＨ３ｒ　ＴＨ４が設けられておシ、これらサ
ーミスタＴＨＩ　ｒ　ＴＨ２＊　ＴＨｓ　’ｌ　ＴＨ４
の検出出力はコネクタ２を介して外部に取出される０第
２図はサーミスタ抵抗値Ｒとサーマルヘッドの基板温度
ｔとの関係を示すものであシ、同第２図に示すようにサ
ーミスタ抵抗値Ｒと基板温度ｔとは略反比例関係となっ
ておシ、サーミスタ抵抗値Ｒを検出することＫよって基
板温度ｔを認知することができる。

次に、第３図は今回告発熱素子に加える記録パルスのノ
４ルス幅Ｔｉとサーミスタ抵抗値Ｒとの関係を示すもの
である。例えば、嬉２図および第３図によると、基板温
度ｔが３４℃のときサーミスタ抵抗値Ｒは２０にΩであ
シこのときの’ｒｉはＱ、５ｍ５ｅｃとなり、また基板
温度ｔが１８℃のときサーミスタ抵抗値Ｒは４０にΩで
あシ、このときのＴｉは０．８ｍ５ｅｃとなる。

ところで、第１図においてサーミスタＴＨ，はブロック
１の領域の基板温度を検出するものとして設けられてお
シ、同様にサーミスタＴＨ２，ＴＨ３およびＴＨ４はそ
れぞれブロック２．ブロック３およびブロック４の領域
の基板温度を検出するものとして設けられているが、こ
れら各ブロックの全発熱素子に加える記録パルスのパル
ス幅ｅ［ブロックに対応する各サーミスタの抵抗値に基
づき各ブロック別に補正するようにすると、各グロック
の境界となる部分において、大きな濃度差が生じてしま
うことがある。例えば、サーミスタＴＨ，の抵抗値が１
５にΩで、サーミスタＴＨ２の抵抗値ＴＨ２が２５にΩ
であると検出された場合、グロック１とグロック２との
境界部分においてはほとんど同じ基板温度値の影響を受
けているにもかかわらず、ブロックｌの発熱素子は０．
４　ｍ５ｅｃ通電され、またブロック２の発熱素子は０
．６　ｍ５ｅｃ通電されてしまうことになり、上記境界
部分における補正が不正確なものとなってしまう。この
不都合は、サーミスタを多数個設置することである程度
解消可能であるが、経済性、実装上の困難さ、制御の複
雑さ等を考慮するとサーミスタの設置個数にはある程度
の限界がある。

そこで、本実施例では第４図に示すように、各グロック
の境界部分０ＬＩ　、ＯＬ２　ｒ　０Ｌ３（斜線部分）
が両側のブロックでオーバーラツプされるようグロック
分けを行ない、該オーバーラング部分は両側のブロック
にそれぞれ設けられたサーミスタの両抵抗値に基づき各
発熱素子に加える記録パルスのパルス幅が補正されるよ
うにする。上記オーバーラング部分は発熱抵抗体３のド
ツト数で例えば数ドツトから数１０ドツト程度である。

オーバーラツプ部分についてのパルス幅補正について詳
述する。

第５図はブロック１とブロック２とのオーバーラツプ部
分を１０ドツト（ｄｏ乃至ｄｏ　）として示したもので
ある。

例えば、ブロック１のサーミスタＴＨ，の抵抗値が３０
にΩ（基板温度ｔ＝２５℃）で、ブロック２のサーミス
タＴＨ，の抵抗値が２４にΩ（ｔ＝３０℃）である場合
、第３図によれば、ブロックｌでの記録パルス幅Ｔｉは
０．７　ｍ５ｅｃとなり、ブロック２でのＴｉは０．６
　ｍ５ｅｃとなる。ここで、はとんど同じ基板温度下で
温度差を生じさせない印加パルス幅差の最大値を調べて
みると、約（ｌ　Ｏ５ｍ５ｅｃであることが判った。し
たが４って、上記の場合においては、ブロック１および
ブロック２のオーバーラツプ部分の全てのドラ）ｄｏ乃
至ｄｏを０．６５　ｍ５ｅｃ通電するようにすれば、ブ
Ｏツクエおよびブロック２間で濃度差が生じず、均一な
濃度の印字画像を得るととができる。

また、他の例として、ブロック１での記録パルス幅Ｔ１
がＱ、３ｒｎｓｅｃ、ブロック２でのＴｉが０．６ｍ５
ｅｃと算出された場合は、各発熱集子間での印加パルス
幅差が上記０．０５　ｍ５ｅｃを越えないよう、例えば
ドツトｄ。〜ｄ３は０．７５　ｍ５ｅｃ通電し、ドツト
ｄ４〜ｄｏ　は０−７　ｍ５ｅｃ通電し、ドツトｄ７〜
ｄ９σ は０．１菅ｓｅｃ通電する。

このような補正を行なうことによシ、グロック分けによ
る補正の盲点となる各グロック間の境界部分の発熱素子
についても精度の高い補正を行なうことができ、倍近い
個数のサーミスタを設置しだのと同等の補正精度を得る
ことができる。

次に第６図に本発明の具体構成例を示す。

第６図において、ブロック１．プＯｙり２，７′ロツク
３およびブロック、１（第４図参照）ごとにそれぞれ設
けられたサーミスタＴＨＩ　ＨＴＨ２ｒ　ＴＨ３および
ＴＨ４の検出出力は演算器１０に入力される。

演算器１０は第７図に示すように、ブロック別Ｔｉ演算
器１１．オーバーラツプ部Ｔｉ演算器１２゜比較器１３
およびＶｉ演算器１４によって構成されている。

ブロック別Ｔｉ演算器１１はザーミスタＴＨ１゜ＴＨ２
ｒ　ＴＨ３およびＴＨ，の検出値に基づき各ブロックに
ついての記録パルス幅を例えば第３図に示す関係から演
算し、該演算結果をオーバーラツプ部Ｔｉ演算器１２．
比較器１３およびＶｉ演算器１４に出力する。オーバー
ラツプ部Ｔｉ演算器１２はブロック別Ｔｉ演算器１１で
算出されたブロックＪ、ブロック２．ブロック３．ブロ
ック４についての各記録パルス幅に基づきオーバーラツ
プ部０ＬＩ　＋ＯＬ２　、　ｏｔ、ｓ　（第４図参照）
の各発熱素子に加える記録パルスのパルス幅を前述した
態様で演算し、該演算した記録・ぐルス幅情報をＶ＋＠
詩、器１４に出力する。一方、比較器１３では、ブロッ
ク別Ｔ１演算器１１から入力された各ブロックについて
の記録パルス幅を比較することによシ最短のパルス幅を
選択し、この最短パルス幅情報をＶｉ演算器１４に入力
する。Ｖｉ演算器１４はブロック別’ｒ１演算器１１で
算出された各グロックについての記録パルス幅およびオ
ーバーラツプ部Ｔｉ演算器１２で算出された各オーバー
ラツプ部における各発熱素子の記録パルス幅情報に基づ
き、アンド回路２０に入力される印字データＶＤのうち
該当するものを適時抽出して所要のバッファメモＩＪ　
ＢＦに貯えさせるための信号を算出し、これをアンド回
路２０に出力する。アンド回路２０は複数のアンドダー
トで構成されておシ、各アンドダートの各一方の入力端
子へは印字データＶＤが共通入力され、各他方の入力端
子へはＶｉ演算器の各出力が各別に入力されるようにな
っている。そして、これら複数個のアンドゲートの出力
がバッファメモリＢＦ２　＋　ＢＦ３・・・ＢＦｎの各
入力にそれぞれ接続されている。ただし・バッファメモ
リＢＦ、へは印字データＶＤがアンドグー　卜を介さず
にそのまま入力されるようになっている。したがって、
バッファメモリＢＦ、にはｌライン分の印字データＶＤ
がそのままの形で貯えられる。この場合、該ｌラインの
印字に際して、最も短いパルス幅がαｍ５ｅｃであると
する。次に、バッファメモリＢＦ２には印字データＶＤ
のうち（α十〇Ｄ５）ｍ８ｅｅ以上の記録パルス幅を加
えるドツトのみを論理値［月とした画信号が貯えられる
。次にバッファメモリＢＦ３には印字データＶＤのうち
（α＋０．０５Ｘ２）ｍｓａｃ以上の記録パルス幅を加
えるドツトのみを論理値「Ｊ」とした画信号が貯えられ
る。以下、同様にして、バッファメモリＢＦｎには印字
データＶＤのうち（α十Ｑ、　Ｑ、　５　Ｘ　（ｎ、　
−１）　）　ｍ５ｅａ以上の記録パルス幅を加えるドツ
トのみを論理値「１」とした画信号が貯えられる。これ
らバッファメモリＢＦに貯えられた画情報は出力ｖ１に
バッファメモリＢＦ、から順番に出力される。

第８図にサーマルヘッドの全体的構成例を示す。

Ｗ、８図において、複数の発ｖＪ素子Ｒ１ｒ　Ｒ２・・
・Ｒｎにはそれぞれ整流用のダイオードｍ　ｌ　ｒ　ｍ
　２・・・ｍｎが接続されておシ、これらダイオードｍ
　ｌ　＋　ｍ２・・・ｍｉを介して端子Ｃよシ各発熱累
子を発熱させるための電源供給がなされる。また各発熱
素子Ｒ１゜Ｒ２・・Ｒｎのもう一方側はナンドグーＦ　
Ｇ１　＋　Ｇ　２・・・匈の出力端子にそれぞれ接続さ
れている・これらナンドダ−）Ｇ１＋Ｇｚ　・・・Ｇｎ
は例えばオープンコレクタ型式のものであシ、各ダート
ＧＩ　＋　Ｇ２・・・Ｇｎのアンド条件が成立したとき
のみに端子Ｃから加えられる記録電流を各発熱素子に引
込むよう動作する。

次に、シフトレジスタ３０には、第６図に示したバッフ
ァメモリＢＦｔ　ｒ　ＢＦ２・・・ＢＦｎから画情報Ｖ
ｉが順次入力される。シフトレジスタ３０ｉ１．直列入
力並列出力型のシフトレジスタであシ、シリアルに入力
される画情報Ｖｉを適宜の搬送りロックに基づいて各抵
抗体を発熱させるべき所定ビット位置１でシフト動作を
行なう。シフトレジスタ３゜による所定のシフト動作が
行なわれた後に、この画情報はバッファ４０に一旦保持
される。このバッファ４０はシフトレジスタ３０による
シフト動作の間、前回の画情報を保持して各ダートＧ１
゜Ｇ２・・・Ｇｎに加えることによシ、各発熱抵抗体が
記録パルス印加時間の合間に放熱するのを防止する。

記録ｉ９ルス印加回路５０は各グー）Ｇ１＋Ｇｚ・・・
Ｇｎに加える記録ノ９ルス幅を可変制御する動作を行な
い、その可変制御によると、まず最も短いパルス幅のパ
ルスが加えられ、その後、例えば０３０５ｍｇｅｅごと
の付加パルスが順次出力される。この最短パルス幅は第
７図に示した比較器１３で各ラインごとに検出される。

次に、第８図に示した装置の具体動作例を第９図に示す
タイムチャートを参照して説明する。第９図はそれぞれ
記録パルス印加回路５０から出力されるパルスを示すも
のである。

１走査ラインの記録に際して、まずバッファメモリＢＦ
１に貯えた画情報Ｖｉがシフトレジスタ３０に入力され
る。この画情報は前述したように現走査ラインの印字デ
ータＶＤと同じものであり、以下これを第１画情報とい
う。シフトレジスタ３Ｏはこれを適宜、所定のビット位
置までシフトした後、この第１画情報をバッファ４０に
転送する・バッファ４０はこの第１画情報を並列にゲー
トＧｌ　・Ｇ２・・・ＧｎＫ入力する。この入力に伴っ
て、記録パルス印加回路５０からは最も短い記録パルス
幅αｍＴ１ｅｃを有する記録パルスが各ゲートにカロえ
られる（第１０図（、）参照）。これによ−シ前記第１
両情報Ｖｉに対応した全ての発熱抵抗体のみがαｍＢｅ
ｅ通電されることになる。

次に、前記第１画情報がシフトレジスタ３０からバッフ
ァ４０に転送されると同時に次の第２画情報がシフトレ
ジスタ３０に順次入力される。この第２画情報はバッフ
ァメモリＢＦ２に貯えられた画情報であり結果的に前記
第１画情報から（α十０．０５　）ｍｓｅｃ以上の記録
パルス幅を加える画情報を抽出し、該抽出したもののみ
を論理レベルで「１」としたものに相当する。この第２
画情報が前記と同様にして、バッファ４０に転送された
後、各ケ９−１・に入力される。この入力に伴って、記
録パルス印加回路５０からはＯ，０５ｍ５ｅｃの記録パ
ルス幅を有する／４’ルスが各ダートに入力される（第
１０図（ｂ）参照）。

これによシ、前記第２の画情報に対応した発熱抵抗体は
結果的に（α十０．０５　）　ｍ５ｅｃ通電されること
になる。なお、バッファメモリＢＦシフトレジスタ３０
．バッファ４０および記録パルス印加回路５０等の各動
作は適宜の同期がとられておシ、発熱抵抗体の放熱が始
まる前に次の記録パルスが加えられるようＫなっている
のは勿論である。

次に、前記同様にして、バッファメモリＢＦ３から出力
された第３の画情報がシフトレジスタ３０゜バッファ４
０を介して各グー）Ｋ入力される。この第３の画情報は
結果的に前記第２の画情報から（α十０．１　）　ｍｎ
ｅｃ以上の記録パルス幅を加える画情報を抽出し、該抽
出したもののみを論理レベルで「１」とした画情報であ
る。この第３の画情報が各ゲートＧ１＋Ｇ２　・・・Ｇ
ｎに入力される時に記録パルス印加回路５０からは０．
０５　ｍ５ｅｃの付加パルスが出力される（第１０図（
ｃ）参照）。従って、この第３の画情報に対応した発熱
抵抗体は前の通電と合わせて結果的に（α十〇−１）　
ｍｌｌｅｃ通電されるととＫなる。

以下、同様にして０．０５　ｍ５ｏｃの付加パルスが段
階的に付加されて、ｌ走査ラインの印字が終了する。

なお、本実施例ではサーミスタを４個設置した場合を示
したが、該設置個数は勿論任意である。

また、オーバーラツプ部のドツト数を任意であ広該ドツ
ト数を増加してより精密な補正を行なうようにしてもよ
い。

さらに１本実施例では第２図に示したように、サーミス
タ抵抗値Ｒを１０にΩごとのしきい値によって区分けし
、該区分けに基づいて印加パルスのパルス幅を増減する
ようにしたが、上記区分けの為のしきい値の選択は勿論
任意であり、各種条件によりて適切なものを採用すれば
よい。

ところで、本実施例ではサーマルヘッドの各発熱素子に
加えるパルスの記録パルス幅（通電時間）を可変制御し
て記録画素の濃度バラツキを防止するようにしたが、例
えば他に、各発熱素子に高周波／’Ｐルスを印加し、該
高周波パルスのデユーティを変化させるようにしてもよ
い。また、印加電圧を可変制御するようにしてもよい。

要は、各発熱素子に加えられる電気エネルギーが結果的
に可変制御されればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、成るプロックの
みに属する発熱素子については該プロ。

りに具えられた基板温度検出手段の検出出力に応じて印
加エネルギーを補正し、オーバーラツプ部に属する発熱
素子については当該オーバーラツプの両側のブロックに
具えられた基板温度検出手段の雨検出出力に応じて印加
エネルギーを補正するようにしたために、少ない個数の
基板湿灰検出手段で高精度の補正が可能となシ、常に濃
度バラツキのない優れた印字品質を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は複数個のザーミスタが設けられたサーマルヘッ
ド基板を示す平面図、第２図は基板温度ｔとサーミスタ
抵抗値Ｒとの関係を示すグラフ、第３図はサーミスタ抵
抗値Ｒと補正パルス幅Ｔｉとの関係を示すグラフ、第４
図はこの発明によるグロック分割例の概念図、ｍ５図は
オーバーラツプ部の一例を示す模式図、第６図はこの発
明の具体構成例を示すブロック図、第７図は第６図に示
した演算器の内部構成例を示すブロック図、第８図はサ
ーマルヘッドの全体的回路構成例を示す図、第９図は第
８図の動作例を説明するためのタイムチャートである。 １・・・サーマルヘッド基板、２・・・コネクタ、３・
・・・・・比較器、１４・・・Ｖｌ演算器、２０・・・
アンド回路、３０・・・シフトレジスタ、４０・・・バ
ッファ、５０・・・記録・ぐルス印加回路、ＢＦ・・・
バッファメモリ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）サーマルヘッドの複数の発熱素子を画情報に対応
   して選択的に発熱し、該サーマルヘッドに摺接する熱記
   録媒体に所定の記録を行なう感熱記録方式において、前
   記サーマルヘッドの基板ヲ各ブロックの境界部分の発熱
   素子が両側のブロックで所定個数オーバーラツプされる
   よう複数のブロックに分割し、該分割した各ブロックご
   とにサーマルヘッドの基板温度を検出する基板温度検出
   手段を各別に設け、前記各ブロックの前記オーバーラツ
   プ部分以外の発熱素子については各ブロックにそれぞれ
   設けられた基板温度検出手段の各検出出力に基づき各発
   熱素子に加える記録パルスの印加エネルギーを各ブロッ
   クととに可変制御するとともに、前記オーバーラツプ部
   分にある発熱素子については当該オーバーラング部分で
   オーバーラツプする両ブロックに設けられた基板温度検
   出手段の雨検出出力に基づき前記記録ノクルスの印加エ
   ネルギーを可変制御するようにしたことを特徴とする感
   熱記録方式。
2. （２）前記オーバーラツプ部分にある発熱素子は当該オ
   ーバーラツプ部分でオーバーラツプする両プロ、り忙つ
   いての前記記録パルスの印加エネルギー値の差が所定値
   を超えると、隣接する発熱素子間の印加エネルギー値の
   差を少なくとも前記所定値以下に抑えるべく各発熱素子
   にヵ０える印加エネルギーを１発熱素子または複数の発
   熱素子ごとに段階的に変化させるようにした肪許請求の
   範囲第（１）項記載の感熱記録方式。
3. （３）前記印加エネルギーは前記記録パルスのパルス幅
   を増減することにより可変制御される特許請求の範囲第
   （１）項または第（２）項記載の感熱記録方式。
4. （４）前記基板温度検出手段はサーミスタである特許請
   求の範囲第（１）項記載の感熱記録方式。