JPS61186068A - サ−マルプリンタ及びその印刷濃度制御方法 - 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】 １産業上の利用分野１ 本発明は多階調での印刷が可能なサーマルプリンタの印
刷プ農度制御刀法及び印刷１度制御Ｉ＃を能を備えたサ
ーマルプリンタに関するものである。

１従来の技術１ 近年、カラープリンタの要用化が計られているが、現在
要用化が先行しているのは記録した画素自体に階調がな
い、７色程度の比較的色数の少ない記録を行う多色プリ
ンタである。

−万、記録する画素目体に階調を必要とするフルカラー
プリンタの開発も進められており、ここではテレビ等の
ビデオ機器等よりカラーハードコピーを得る目的で使用
する小包低価格で、かつメンテナンスフリーの条件を満
たすことが要求されている。これに対し、電子写真方式
では装置が復雑なためコストが高くなったり、またイン
クジェット方式では小型化と画宵を同時に満たすことが
できない等の欠点があった。

これらの点を解決すべきプリンタとして転写型感熱記録
方式が注目されている。

従来の転写型感熱記録方式としては、熱転写すへ５イン
ク層を紙上に転写する際に、溶融転写する方式を用い１
画素内を非記録（”　０　”　ドツト）と、記！（”ｌ
”　　トラトラの２個の状態のドツトを便い、”　１　
”　ドツトの割合を変化させて階調を再現する面積階調
法によるフルカラー記録方式が提案されている。この面
積階調法の代表的なものとして濃度パターン法とティザ
法等がある。しかしこの方式においては、必要な階調敬
に合わせて濃度パターンのマトリクスサイズを大きくす
れば原理的には階調再現力を増すことができるが、＠に
マトリクスサイズを大さくする方法にはサーマルヘッド
としてのｇ造上の限界があり、マトリクスサイズを大き
くせず階調敬を増やすことはできない。またサーマルヘ
ッドの構造も極めて複雑なものとなってしまっていた。

−１、他の方法として画零内の記録ドツト目体のプ農度
を変える／１度階調号式があるが、サーマルヘッドの記
録ドツトはＷいに隣接して配置されており、この記録ド
ツトへの供給電力を変えても隣接する記録ドツトの発熱
の影響を受けてしまい。

記録ドツト自体の１８度を安定に変化させることができ
なかった。また、これを防ぐために、サーマルヘッドの
記録ドツトに供給する電力量を極めて少なくし、他の隣
接する記録ドツトに影響を与えない様制御したものもあ
るが、この方式では記録ドツトの発熱量、インクの転写
着が共に少なく、インクシート（イングリホン）のイン
クの溶融量涜ひインクと記録紙の間の４’Ｔ　Ｒ８態に
大、きなバラツキかあり、ラミした階調記録かできなか
った。

また　このため転写するインクシートのインク層に１農
°没を軒け、これらのインク層をｉ独で、又多電に執転
写して印刷１度を得ていたり、前述の面積階調法と、こ
のインク層を多種としたｉ農度階調法と？組合せて印刷
を宣っていた。

しかしこの方法では、ドツトマトリクスサイズ紮さほど
大さくしなくても、＠述の面積階調法と比較して多階調
での記録かＯｒ能となるか、安置の複雑化とインクシー
トの？ｌＩ高１曲格化及び、インク便用曾の増加、記録
速度の低速化は避けられなかった。

ｉ発明の目的１ 本発明はヒ述の従来技術の欠点に鑑みなされたもので、
簡単な構成で、かつ小型、高品位での多階調印刷の可能
なサーマルプリンタの印刷濃度制御方法及び印刷濁度制
御機能を備えたサーマルプリンタを提供することにある
。

［発明の概要］ 本発明のと述した目的は以下の構成により達成される。

即ち、？Ｗ斂の発熱体を互いに所定距離を隔てて発熱さ
せ、該発熱体の発熱位置の印刷すべき−ＩｊＩｉ度に対
応して発熱体の発熱量を制御し、この発熱量の変化によ
り記録材における印刷濁度を変え、多階調印刷を可能に
したサーマルプリンタ及びその印刷濃度制御方法により
達成できる。

１実施例ｊ 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明に係る一実施例の記録情報処理部のブロ
ック図であり、図中２は発熱ヘッド、７は発熱領域制御
部であり、発熱ヘッド駆動部７ａを備えている。発熱ヘ
ッド駆動部７ａは温度制御部１６の制御により発熱体１
の発熱量を制御する。８は本実施例のリボンフィード、
祇フィード等の機械部の制御を行なう機械部制御回路、
１０は制御部、１１はビデオインタフェース、１２はビ
デオＲＡＭ、１３はビデオＲＡＭ１２の読み出し／書き
込みの制御を行なうビデオＲＡＭ制御回路、１４は色選
択回路であり、ビデオＲＡＭ１２よりの濃度情報の検出
を行なう濃度検ｔｉ３ｇｆ！１４　ａを内蔵する。１５
は色区間制御回路、１６は温度制ｕ１部、１７は発熱体
切換部である。

第２図に本実施例の記録部の概略図を示す。

第２図に示されるように、直線状に配列されて記録線Ｒ
を形成する発熱体群ｌを有する発熱ヘッド２の下面には
、記録紙３が記録ｍＲに略直交する方向に走行可能に支
持されており、記録紙３は適宜の紙送り手段４にて回転
駆動されるフィードローラ５により紙送りされる。

発熱ヘッド２の発熱体群ｌと記録紙３との間には、感熱
性インクリボン６が介在し、該リボンは図示しない適宜
のリボン駆動手段により、駆動されて、記録線Ｈに対し
て鋭角θにて斜交するリボン走行ｉｒに沿って走行する
。

一方、発熱ヘッド２に内装される発熱体群１は、フォト
リソグラフィーの技術を用いて導電性の薄膜をｆｉ両歯
状形成し、各櫛歯の先端部に発熱体としての抵抗体を固
着させて、各櫛歯単位に発熱可能とする、所謂、マルチ
スタイラスペンが用いられている。発熱体群１中の、各
櫛歯に対応する（２木のｍｔｌａに対応するものもある
）それぞれの発熱体は、発熱領域制御部７により選択さ
れ。

発熱ヘッド駆動部７ａにより発熱される。

木実流側に対する記録情報は、ビデオ信号として送られ
てくるため、これをビデオインタフェース１１で受信す
る６例えば、ＣＲ７表示装置の表示静１ヒ画像を記録す
る場合には、ＣＲＴ水平走査ｍｌ木毎にビデオインタフ
ェース１１で受け、受信した記録情報は制御部１０、ビ
デオＲＡＭ制御回路１３の制御に従い、順次ビデオＲＡ
ＭＩ　２に格納される。

そして１列分の記録データが揃うと、ビデオＲＡＭ１２
より記録データを順次読み出し１色選択回路１４にてビ
デオ信号中のＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブル
ー）の各色信号を、Ｙ、Ｍ、Ｃに変換し、また濃度検出
部１４ａで濃度情報を選別し１色区間制御回路１５の制
御に従い、感熱インクリボン６の他区間に対応した発熱
させるべき記録色情報が１発熱領域制御部７に送られる
。また、１度検出部１４ａよりの濃度情報２０は温度制
御部１６に送られる。

このビデオＲＡＭ１２よりの記録データの読み出しは、
制御部１０の制御に基づくビデオＲＡＭ制御回路１３の
制御により随時性なわれる。

発熱体切換部１７はまず第１列目の記録動作として１発
熱ヘッド２の発熱体群１の左端部より数えて（又は右端
部より数えて）奇数番目の発熱体の発熱を許可するＯＤ
Ｄ信号１８を出力し、発熱ヘッド駆動部７ａは奇数番目
の発熱体を１Ｍ度情報２０に基づき温度制御部１６より
出力される発熱量情報に従い発熱させる。そして記録紙
３を１ピッチ分紙送りし、感熱インクリボン６を次の位
置まで走行させ、ｂ８いて第２列目の記録動作としてＥ
ＶＥＮ信号１９により同様に１発熱体群ｌの左端部より
数えて（又は右端部より数えて）偶数番目の発熱体を一
度情報２０に対応した発熱量になる様発熱させる。

次に、第３図を参照して１列分の記録処理を説明する。

以下の説明では、感熱性インクリボン６が３色の他区間
を有しており、各他区間のインク塗布幅が一定の例を説
明する。

感熱性インクリボン６面上は、該リボン６の走行線ｒに
沿って一定距＠Ｌ毎に区切られた他区間Ｙ、Ｍ、Ｃが順
次に、かつ、繰り返すように配列されており、格別の他
区間Ｙ、Ｍ、Ｃは、発熱体群１からの熱に反応して該区
間に固有の色の絵素を記録紙３の記録面上に記録表示（
転写）する。

３色の場合、他区間Ｙ、Ｍ、Ｃの各々にはそれぞれ、イ
エローインク、マゼンタインク及びシアンインクが含浸
されている。

記録操作に際して発熱領域制御部７は、感熱性インクリ
ボン６を静１トさせた状態で、記録線Ｒを形成する発熱
体群１の各発熱体を、感熱性インクリボン６の各他区間
Ｙ　、Ｍ、Ｃの各々の中央部分にそれぞれ対応する位置
を占める記録線Ｒトの距離ｆＬｔ、る線分状の発熱領域
Ｎ１．Ｎ２．・・・、Ｎ７に区切って発熱可能に制御す
る。

すなわち、発熱領域Ｎ、、Ｎ２　、・・・、Ｎ７に関し
ては、該領域中の発熱体の各々に供給される色選択回路
１４よりの格別の記録情報信号Ｓ１、及びモード切換部
１７よりの発熱許可信号（１８゜１９）に応じて発熱状
態となったり、非発熱状態となったりするが、これにひ
きかえ、発熱領域に隣接する２つの領域の間に設けられ
た距離Δ見なるクリアランス領域（ｎ’ｌ＋ｎ２）、（
ｎ゛２＋ｎ３）・・・　に関しては、記録情報信号Ｓｌ
、及び発熱許可信号（１８，１９）に関わりなく非発熱
状態に留る。

その結果、隣接する他区間の各境界線は、クリアランス
領域（ｎ’ｚ＋ｎ２）、（ｎ″２＋ｎ３）・・・　の中
央部分を分断するように位置することとなり、距離文の
発熱領域（例えば、１つの発熱領域Ｎ２）がその前端部
に距離Δ見／２の前端部クリアランス領域（例えば、領
域ｎ２）を、そしてその後端部に同じく距離Δ交／２の
後端部クリアランス領域（例えば、領ｊｌｉｎ′２）を
伴って対応する距ｇＩＬの他区間（例えば他区間Ｍ）内
に完全に包含される。

記録操作に際しては、１回の発熱走査を終了するたびに
、感熱性インクリボン６をリボン走行線ｒに沿って左方
（又は右方）へ距ｒａ文だけ走行させる。このとぎ該リ
ボン６の感熱性インクが半溶融状態の時にリボンを走行
させることにより、半溶融状態にあるインクが記録紙３
に確実に転写される。これにより記録紙表面に多少の凹
凸があっても確実に一定量のインクが転写され、これは
後述する発熱ヘッドｌの発熱量の変化によるインクの溶
融量の変化によっても確実に溶融した鰻のインクが記録
紙３に転写される。このとき該リボン６の走行に合わせ
て、各発熱領域Ｎｌ　、Ｎ２　。

・・・、Ｎフも一斉に記録線Ｒに沿って該リボン６と同
じ向きに距離見だけ走行させる。

次に濃度情報に対応して発熱体群１の発熱量の変化によ
る転写されるインクの量の変化、及び、転写状態を第４
図（Ａ）、　　（Ｂ）を参照して説明する。

第４図（Ａ）は記録紙３、インクリボン６及び発熱体群
ｌとの関係を示す断面図であり、図中１−１〜１−９は
発熱体群ｌの発熱体を表わし。

ここでは発熱体切換部１７よりＯＤＤ信号１８の出力さ
れた場合の発熱状態を示し、発熱体群ｌ中の１−１．１
−３．１−５．１−７．・・・の奇数番目の発熱体のみ
発熱可能に選択され、偶数番目の発熱体１−２．１−４
．１−６．１−８．・・・は発熱されない。

またＥＶＥＮ信号１９の出力時は逆に偶数番目の発熱体
のみが発熱可能に選択される。また３は記録紙、６はイ
ンクリボンであり、インクリボン６は基材６ａ及び熱溶
融性インク層６ｂより構成されている。

ビデオＲＡＭ１２より読出された色信号中の濁度指定デ
ータを、色選択回路１４内の濃度検出部１４ａが判別し
、濃度情報２０として温度制御部１６に送られる。温度
制Ｗ！１６ではこの濃度情報２０を基にして各発熱体の
印加電力量を算出し１発熱領域制御部７にこの算出した
電力量で発熱体を制御する種指示する。この電力量は発
熱体に印加する電圧値を可変とし、この電圧値によって
変化させてもよく、また印加電圧を一定とし、印加時間
を変化させる方法のいずれの方法でもよい、木実流側で
は電圧値と印加時間の両方法を併用することにより、制
御の容易性と高速性を満足させている。

第４図（Ａ）図示の如く発熱させるべき発熱体間隔はあ
る程度離れており、印加電力を大きくすると発熱体の直
下にあるインク層６ｂのみならず、その周辺部のインク
も電力量に比例して溶融させることができる。このため
従来の如く、発熱体の直下部分のインクのみ溶融させて
いる場合の様に、特に低発熱量であるための溶融したイ
ンクの紙３への転写の／ヘラツキ等の発生、及びその影
響を受けることを防ぐため、印加電力量を大きく設定す
ることができ、又、その印加重力量の変化量を大きくす
ることもでき、バラツキの少ないサーマルプリンタとす
ることができる。

図中、印加電力量は １−１＜１−３＜１−５＜１−７＜１−９となっており
、比例して溶融するインクの量も増加している例を示し
ている。

本妻流側ではこの溶融したインクを記録紙３に転写後、
まだこのインクが半溶融状態時にリボン６を移動させる
ため、ややインク６ｂを紙にこすり付けるかの様になり
、上述の様に紙３の表面に多少の凹凸があっても確実に
インクを転写でき、またカラー印刷に欠かせないインク
の重ね塗り時においても正確に溶融したインク６ｂが確
実に記録紙３１１１に転写されることになる。発熱体へ
の印加重力を変えた場合の例を第４図（Ｂ）に示す。

第４図（Ｂ）は記録紙上面よりの発熱体１ａ及びインク
の転写量を図示の様に、第１列目の記録を奇斂番目の発
熱体のみで行なった例を示し、続く第２列目は偶数番目
の発熱体のみで行ない、第１列目と第２列目により千鳥
模様に成る様発熱体を発熱させている例であるこの様に
制御することにより、非常にｍ度階調の正確な高品位の
印刷が行える。

以上の様にして記録ドツト自体の１度を変えて階調を得
ることにより１例えば従来ハガキ大の幅（１００ｍｍ）
にマトリクスサイズ４Ｘ４（１６階調）の場合に１０．
２　（ドツト／＋ｗ＋＊）、マトリクスサイズ６Ｘ６　
（３８階調）の場合には１５．４（ドツト／ｍｍ）が、
また６４階調を得るにはマトリクスサイズ８×８で２０
．５（ドツト／ａｍ）のサーマルヘッドが必要となって
しまう。これに対し、本妻流側ではマトリクスサイズ当
り１本でよく、高解像度タイプとしてもマトリクス当り
４本に換算した程度であっても十分多階調を得ることが
でき、２．５〜５（ドツト／ａｍ）程度のドツト密度の
サーマルヘッドで構成することができる。

また以上の説明では一列の発熱ヘッドを用い。

′ＩＦｒ数番目のヘッドと偶数番目のヘッドとを選択し
て発熱させたが、発熱ヘッドを２列とし、千鳥状に配列
された発熱体を用いて発熱させ、印刷速度を上げてもよ
い、またインクリボンよりインクを転写する方式ではな
く、発色型感熱紙方式を用いることも、又、カラー印刷
でなくモノクロ重刷においても全く同様の作用効果とな
る。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明によれば、発熱手段の発熱体の
ドツト密度を上げずに、多階調濃度での印刷が可能とな
るサーマルプリンタの印刷濃度制御方法及びサーマルプ
リンタが提供できる。

また本発明の好適な実施態様に従えば、発熱体の発熱さ
せるべき発熱ドツトが千鳥状になる様制御することによ
り高品位の画質で印刷することができる。

また本発明によれば発熱体の発熱量の変化のみで多階調
濃度での印刷が可能となり、記録のための制御もＭ車と
することができ、小型、低価格、かつメンテナンス・フ
リーのサーマルプリンタが提供できる。このため、一般
家庭での使用にも十分対１５できるビデオ機器用のカラ
ー・プリンタとすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の記録制御部のブロック
図、 第２図は本実施例の記録部の概略図、 第３図は本実施例の発熱ヘッドと感熱リボン及び記録面
との関係図、 第４図（Ａ）、（Ｂ）は本実施例の発熱ヘッドの発熱量
制御によるインクの溶融量及び記録紙への転写量を示す
図である。 図中、１・・・発熱体群、２・・・発熱ヘッド、６・・
・感熱インクリボン、６ａ・・・基材、６ｂ・・・イン
ク層、７・・・発熱領域制御部、７ａ・・・発熱ヘッド
駆動部、１２・・・ビデオＲＡＭ、１４・・・色選択回
路、１４ａ・・・濁度検出部、１６・・・温度制御部、
１７・・・発熱体切換部、１８・・・ＯＤＤ信号、１９
・・・ＥＶＥＮ信号、Ｌ・・・色区間幅、交・・・発熱
領域幅、６文・・・非発熱領域幅である。 ９を只）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の発熱体を少なくとも１列に配設した発熱手
   段と、該発熱手段の前記発熱体を個別に発熱させる駆動
   手段と、該駆動手段に対して発熱すべき前記発熱体位置
   を指定制御する制御手段とを備えたサーマルプリンタの
   印刷濃度制御方法であつて、該制御手段が前記発熱手段
   の互いに隣接する前記発熱体が同時に発熱することがな
   いよう前記駆動手段に前記発熱体の発熱位置を指定する
   位置指定工程と、前記駆動手段が該工程で指定された発
   熱体の発熱量を前記発熱体位置の印刷すべき濃度に対応
   して発熱させる様制御する発熱量制御工程より成り、前
   記発熱体の発熱量の差異により多階調濃度での印刷を可
   能としたことを特徴とするサーマルプリンタの印刷濃度
   制御方法。
2. （２）位置指定工程では発熱体を１つおきに発熱させる
   様位置指定することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のサーマルプリンタの印刷濃度制御方法。
3. （３）発熱体位置指定工程では発熱体を千鳥状に発熱さ
   せる様位置指定することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載のサーマルプリンタの印刷濃度制御
   方法。
4. （４）複数の発熱体が互いに所定距離を隔てて発熱する
   様発熱制御する発熱手段と、該発熱手段にて発熱される
   前記発熱体位置の印刷濃度に対応して前記発熱体の発熱
   量を制御する発熱量制御手段とを備え、多階調印刷を可
   能としたことを特徴とするサーマルプリンタ。
5. （５）発熱手段は発熱すべき発熱体が千鳥状になる様、
   位置制御することを特徴とする特許請求の範囲第４項記
   載のサーマルプリンタ。
6. （６）発熱手段は少なくとも１列に配設された発熱体を
   １つおきに発熱させることを特徴とする特許請求の範囲
   第４項又は第５項記載のサーマルプリンタ。