JPH01267064A - 感熱記録方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、サーマルヘッドに搭載された多数の発熱素子
に選択的に通電し、その熱を利用して記録紙上に記録を
行なう感熱記録方法に関する。

（従来の技術） 感熱記録装置においては、従来、感熱紙を用いるもの及
び熱転写シートを用いるものが知られている。感熱紙を
用いるものは、記録紙に感熱性の薬剤が塗布されており
、サーマルヘッドの熱によりその薬剤を発色させて記録
を行なう。又、熱転写シートによるものは、記録紙の上
に重ね合わせるフィルムに、熱溶融性あるいは熱昇華性
のインクを塗布しておき、これにサーマルヘッドによっ
て熱を加え、そのインクを記録紙上に転写して記録を行
なう。

この感熱記録装置には、ドツトを記録するか否かという
２つの状態しか存在しない、いわゆる２値記録を行なう
ものが多いが、これでは、図面や写真等のように、画像
に濃淡があるような階調表現をするものについて良好な
記録を行なうことができない。

そこで、中間調の記録を行なうことができる多値記録方
式のものが種々開発されている。このような方式の感熱
記録装置においては、サーマルヘッドに搭載された発熱
素子（発熱抵抗体）に通電する通電時間を多段階に選択
し記録を行なうようにしている。これを熱転写シートを
用いる方式のものに採用した場合、記録紙」−には、通
電時間が短いとき半径の小さいドラＩ〜が記録され、通
電時間の長いとき半径の大きなドツトが記録される。又
、熱昇華性のインクを使用した場合、通電時間が長いと
その記録されたｌ・ツトの径か大きくなるぽか、その濃
度も濃くなる。いずれにしても、通電時間が短い場合と
通電時間が長い場合とを比較すれば、記録紙上にはその
ドツトのみかけ上の濃度が多段階に変化して記録される
。従来、例えば、発熱素子への通電時間を２５６　（８
ビツト）段階、即ち２５６階調に制御して、中間調の記
録を行なうようにしていた。

第６図に、そのような従来の中間調記録を行なう感熱記
録装置の主要部のフロック図を示した。

図において、サーマルヘッド］には、多数の発熱素子２
か搭載されている。そして、これらの発熱素子２に対し
て選択的に通電を行なうために、シフトレジスタ３、ラ
ッチ回路４、ゲート回路５及びスイッチインクトランジ
スタ６か投げられている。

シフトレジスタ３に対しては、オン選択信号１２が、シ
フトクロック１１にタイミングを合せてシリアルに入力
する。ラッチ回路４は、シフトレジスタ３に格納された
オン選択信号１２をパラレルに受げ入れ、ラッチパルス
１３によって所定時間ラッチする回路である。ゲート回
路５ば、発熱素子２と同数のドライバナントゲー１−　
（図示しない）から構成され、ラッチ回路４にラッチさ
れたオン選択信号１２と、ゲート回路５に入力するスト
ローブ１４どの論理積をとり、ＮＰＮ型スイッチイング
トランシスタ６をオン・オフ制御する回路である。

各スイッチインクトランジスタ６のコレクタは、発熱素
子２を介して電源１５に接続されている。又、これらの
スイッチインクトランジスタ６のエミッタは、いずれも
接地されている。そして、そのベースにゲート回路５か
ら入力する信号がハイレベルになると、そのコレクタエ
ミッタ間を導通させ、発熱素子２に対して所定時間の通
電をする。

第７図には、第６図に示したシフトクロック】１、オン
選択信号１２、ラッチパルス１３、ストローブ１４の各
出力タイミングを示すタイミングチャートを示した。

図のように、シフトクロック１１はシフトレジスタ３に
連続的に供給されており、オン選択信号１２ば、シフト
レジスタ３に対し発熱素子２の数に相当する数たけ格納
される。ラッチパルス１３は、その格納が終った直後、
ラッチ回路４に対して１回供給される。ストローブ１４
は、そのラッチが終了した後、グー１〜回路５に対して
供給される。これによって、各スイッチインクトランジ
スタ６か選択的にオン・オフ制御され、発熱素子２に通
電が行なわれる。

第８図には、このような動作を繰り返した場合の特定の
発熱素子の発熱時間を説明する説明図を示した。

即ち、第８図（ａ）のように、オン選択信号が特定の発
熱素子２に対して１回目から５回目までば１、それ以降
は○になるように供給されるものとする。

この場合、第６図に示したゲート回路５において、ラッ
チ動作を挟んで５回連続して、特定のスイッチインクト
ランジスタ６をオンする。そしてその後は、ストローブ
１４か供給されたとしても、スイッチインクトランジス
タ６をオンしない。これにより、上記特定の発熱素子２
）ｍ、第８図（ｂ）に示すように５単位分の時間−熱す
ることになる。

以上のようにして、例えば２５６回オン選択信号１２の
入れ替えを行ないながら、各発熱素子２の発熱時間を制
御すれば、通電時間を２５６階調に選択することかでき
、記録ドツトのみかけ上の濃度を２５６段階に変化させ
ることができる。

（発明が解決すべき課題） ところで、以上のような多階調記録を行なった場合の、
通電時間と見かけ上の濃度の関係を第９図のグラフに示
す。

このグラフに示すように、見かり上の濃度を等間隔に段
階的に１．２．３・・・９のように増加させようとする
と、発熱素子の通電時間は単位濃度あたりｔｏ、ｔｌ、
、ｔ２．ｔ３．・・・というように、それぞれ異なる長
さで設定しなければならない。

ここで、例えば同時に通電されて発熱する発熱素子の数
か多い場合と、少ない場合とを考える。

同時に通電される発熱素子の数が多い場合、一定の容量
の電源を使用しているため個々の発熱素子に供給される
電流は低下する。又、−度に通電される発熱素子の数か
少ない場合には、１つの発熱素子に供給される電流は比
較的大きい。このような差を考慮した場合、第９図の特
性は、同時に通電される発熱素子の数によっても異なっ
てくる。

第１０図にはそのような発熱素子数により変動する濃度
の特性を示す。

この図は、見かけ上の濃度が最大値になるまての最小通
電時間Ｔ　ｍｉｎと、最大通電時間Ｔｍａｘとを比較し
て示したグラフである。同時に通電される発熱素子の数
か最も少ない場合、Ｔ　ｍｉｎで最大濃度に達する。し
かし、同時に通電される発熱素子の数が最大の場合、通
電時間Ｔｍａｘで最大濃度に達する。

このように同一の濃度に到達するためには、同時に通電
される発熱抵抗素子の数によって、その通電時間にＴ　
ｍａｘ　−Ｔ　ｍｉｎに相当する時間のびらきかある。

当然のことながら、１階調分ずつ濃度を増加するだめの
通電時間ｔ。〜ｔ３までは、最小通電時間の場合のし。

′〜ｔ３′までに比べてかなり相違する。

通常、記録紙」二に記録されるドラ（・ば、その通電終
了のタイミングで中心位置が決定される。

従って、同一　の位置に重ねてドツトを記録しようとし
ても、同時に通電される発熱素子の数が多い場合と少な
い場合とでは、ドツトに僅かながら位置ずれが生じるこ
とになる。又、これは多色刷りの場合においても同様の
ことがいえる。

即ち、第１１図に示すようにシアン（Ｃ）、マゼンタ（
ｍ）、イエロー（ｙ）のそれぞれの色についてのドツト
を記録する場合、見かり上の濃度を最大にするために必
要な通電時間Ｔ、ｎ、Ｔｙ、　　　’Ｔｃはそれぞれ相
違している。従って、最大濃度のドツト グで通電を開始したのでは、それぞれのドツトは位置ず
れを生じ互いに重なり合わないため、画質か劣化してし
まう。もちろん、中間的な濃度についても同様のことが
いえる。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、上記のよ
うなドツトの位置ずれを防雨し、高速かつ高画質な記録
を行なうことができる感熱記録装置を提供することを目
的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の感熱記録装置は、サーマルヘッドに搭載された
多数の発熱素子に選択的に通電し、かつ前記各発熱素子
への通電時間を制御して、２種以上の色を重ね合わせて
構成される記録画像の階調制御を行なう場合において、
前記通電時間は、前記各色について、前記記録画像の見
かげ上の濃度を１階調ずつ増加させるための単位通電区
分を連結して構成し、前記単位通電区分は、同一階調に
ついてみたとき、前記記録画像を構成する全ての色につ
いて同一長に選定し、前記単位通電区分内において、継
続的にもしくは所定の休止時間を含めて通電を行い、各
色の見かけ上の濃度の増加量を等しくしたことを特徴と
するものである。

（作用） 以］−の装置においては、記録画像の見かけ−にの濃度
を１階調ずつ増加させるために単位通電区分を設定する
。同一階調についてみたとき、前記単位通電区分の長さ
はいずれの色も同一である。そして、前記単位通電区分
内において、各色毎に通電時間の調整を行なう。具体的
には、通電中、適当な休止時間を設（つる。これにより
いずれの色についても、］つの単位通電区分内において
、濃度の増加量がほぼ等しくなるよう揃えられる。これ
によって、単位通電時間を連絡して通電を行った場合の
最大濃度に達するタイミングか一致し、記録されたドツ
トの位置が揃えられる。

（発明の実施例） 第１図は本発明の方法を実施した感熱記録装置の実施例
を示すブロック図である。

この装置は、シフトレジスタ２２と比較器２４と階調デ
ータ発生器２６と通電時間制御回路２８とゲート回路３
０とから構成されている。

この回路により、サーマルヘッド１の発熱素子２に対し
て、そのＮＰＮ型スイッチングトランジスタ６をオンオ
フ制御し通電制御を行なう。上記スイッチングトランジ
スタ６がオンオフすると、電源１５から発熱素子２に対
して記録用電力が供給される。これらの構成は第６図で
説明したのと同様である。

さて、シフトレジスタ２２は、画像情報を１ライン分格
納することのできる回路である。この画像情報は、例え
ば記録ドツトの濃度を示す８ビツトのパラレル情報とす
る。シフトレジスタ２２から画像情報３５が比較器２４
に供給されると、比較器２４は、階調データ発生器２６
から供給される階調データ３９と画像情報３５とを比較
して、オン選択信号１２を出力する。即ち、比較器２４
ば、階調データ３９と比較して画像情報３５が小さい場
合には、オン選択信号１２をハイレベルにし、階調デー
タ３９が画像情報３５の値を越えたとき、オン選択信号
１２をロウレベルにするよう動作する回路である。

階調データ発生器２６は、Ｏから順に１ずつカウントア
ツプしていく階調データ３９を出力する回路である。階
調データ３９は、例えば第９図に示すように、通電時間
１０の処理動作中は０１次のｔｌの処理動作中は１、次
のｔ２の処理動作中は２というようにカウントアツプさ
れていくデータである。

通電時間制御回路２８は、ゲート回路３０に対し通電制
御のためのストローブ１４を出力する回路である。スト
ローブ１４は後で説明するように、単に一定の時間オン
オフするだけでなく、記録される色等によって伸縮制御
される。

ゲート回路３０は、既に第７図あるいは第８図で説明し
たように、オン選択信号１２とストローブ１４との論理
積をとって、スイッチングトランジスタ６をオンオフす
る回路である。

尚、本発明において、階調データ発生器２６が階調デー
タ３９をカウントアツプしていく時間タイミングは、第
９図に示したように、ｔｏ。

ｔｌ、ｔ２・・・というように、見かけ上の濃度を１階
調ずつ増加させるための適当な時間に選定される。そこ
でこれらの時間を、それぞれ本発明において単位通電区
分と呼ぶことにする。実際に１つのドツトを記録するた
めには、上記単位通電区分が幾つか連結されて適当な見
かけ上の濃度のドツトが形成される。

第２図には、このような階調データ発生器２６の詳細な
ブロック図を示した。

この回路は、リード・オンリ・メモリ４１とプログラマ
ブルカウンタ４２とカウンタ４３とから構成されている
。

リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）４１は、色選択情報
３４と電源情報３３とを受は入れて、単位通電区分内に
おける通電時間を伸縮するために使用するプリセットデ
ータ３６を、プログラマブルカウンタ４２に向けて出力
する回路である。

プログラマブルカウンタ４２は、ライン同期信号３２に
よってリセットされ、その後基準クロック１０を所定回
数カウントして、キャリーを制御クロック３７とし、カ
ウンタ４３に向けて出力する回路である。

カウンタ４３は、この制御クロック３７を受は入れて１
つずつカウントアツプする回路で、そのカウント値が階
調データ３９となってリード・オンリ・メモリ４１に出
力される。又、このカウント値は、第１図に示した比較
器２４に向けて出力される。

第３図には、この第２図に示した階調データ発生器２６
の動作を示すタイミングチャートを図示した。

第３図（ａ）において、基準クロック１０は、規則的な
周期的なりロックパルスである。この基準クロック１０
がプラグラマプルカウンタ４２に対して入力する。プロ
グラマブルカウンタ４２は、ライン同期信号３２［同図
（ｂ）］によってリセットされた後、この基準クロック
１０のカウントを開始する。

一方、リード・オンリ・メモリ４１から出力されるプリ
セットデータ３６は、単位通電区分が長いほど、カウン
ト値が小さくなるように設定される。従って単位通電区
分が長いほど、プログラマブルカウンタ４２から出力さ
れる制御クロック３７の出力タイミングが遅れることに
なる［第３図（ｄ）’ｌ。このように制御クロック３７
が出力されると、カウンタ４３は階調データ３９を１だ
けカウントアツプする［同図（Ｃ）］。

以上の回路によれば、第９図に示した単位通電区分ｔｏ
、ｔｌ、ｔ２を区切るように、階調データ３９かカウン
トアツプする。これにより、オン選択信号１２（第１図
）はこの単位通電区分に対応する時間、ハイレベルある
いはロウレベルに維持される。

一方、通電時間制御回路２８（第１図）は、第４図に示
すようなブロック構成となっている。この回路は、リー
ド・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）４１′とプログラマブル
カウンタ４４とから構成されている。尚、リード・オン
リ・メモリ４１′は、第２図に示した階調データ発生器
２６のリード・オンリ・メモリ４１と一体のものとする
。そしてリード・オンリ・メモリ４１′には、現在どの
色についての記録を行なっているかを意味する色選択情
報３４と、現在各発熱素子に対しどの程度の電流が供給
されるかを意味する電源情報３３が人力′１−る。そし
てこれらのデータに基づいて、単位通電区分内でどの程
度通電時間に休止時間を含めるべきかという値に相当す
るプリセットデータ４１ａが出力される。

プログラマブルカウンタ４４は、階調データ発生器２６
（第１図）によって作られた制御クロック３７を受は入
れてリセットされ、基準クロック１０をカウントし所定
時間ストローブ１４をハイレベルにし出力する回路であ
る。

第５図には第４図の回路の動作説明図を示した。

図において、制御クロック３７によってリセットされた
ストローブ１４はハイレベルに立ち上がった後、単位通
電区分ｔ１の範囲内で△ｔ１の休止時間だけを残して立
ち下がるよう制御される。これによって、同図のグラフ
に示すように、通電時間に対し、その見かけ上の濃度が
段階的に上昇していく。

この休止時間を適当に選択すれば、濃度上昇曲線の全体
的な傾きを任意に選定できる。

一方、例えば第１１図に示したように、各色について、
その濃度上昇曲線の傾きが相違した場合、その傾斜の最
も低いイエロー（ｄｙ）の記録の場合には、単位通電区
分内に休止時間を設けることなく記録を行ない、最も傾
きの大きいマゼンタ（ｄｍ）の記録の場合には、適当な
休止時間を設けるようにする。

これによって、各色についてその濃度が最大となるタイ
ミングが一致するまで、その曲線の全体としての傾きを
調整することができる。従って、すべての色について記
録ドツトの位置を正確に一致させることができる。

以上のような構成の本発明の感熱記録方法においては、
第１図に示したような感熱記録装置に、比較器２４やゲ
ート回路３０を各発熱素子毎に設け、その基準クロック
の周波数を高めてやれば非常に高速に中間調の記録を行
なうことができる。

実際には、従来この単位通電区分が約１６μｓｅＣであ
ったのに対し、本発明の方法により、その単位通電区分
を約２５０　ｎ　ｓｅｃ程度に短くすることができる。

（発明の効果） 以上説明した本発明の感熱記録方法によれば、中間調の
記録を高速でかつ安定に行なうことができ、更に、多色
刷りを行なった場合、その記録ドツトの大きさや位置を
揃えることができるため高画質化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施した感熱記録装置の実施例
を示すブロック図、第２図はその階調データ発生器の詳
細なブロック図、第３図はその動作を説明する説明図、
第４図は通電時間制御回路の動作を説明するだめの要部
ブロック図、第５図はその動作を説明する説明図、第６
図は本発明の実施に適する感熱記録装置の主要部のブロ
ック図、第７図は従来一般の多階調記録を行う方法の説
明図、第８図はその記録濃度の説明図、第９図から第１
１図は一般の感熱記録装置の通電時間と見かけ」二の記
録の濃度との関係を示すグラフである。 １・・・サーマルヘッド、２・・・発熱素子、６・・・
スイッヂングトランジスタ、２２・・・シフトレジスタ
、２４・・・比較器、２６・・・階調データ発生器、２
８・・・通電時間制御回路、３０・・・ゲート回路、３
２・・・ライン同期信号、３３・・・電源情報、３４・
・・色選択情報、３５・・・画像情報、３９・・・階調
データ。 悲謎 寸　　　Ｋ）　　　〜　　　− 桝恢□ 懸聴□

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サーマルヘッドに搭載された多数の発熱素子に選択的に
   通電し、かつ前記各発熱素子への通電時間を制御して、
   ２種以上の色を重ね合わせて構成される記録画像の階調
   制御を行なう場合において、前記通電時間は、前記各色
   について、前記記録画像の見かけ上の濃度を１階調ずつ
   増加させるための単位通電区分を連結して構成し、前記
   単位通電区分は、同一階調についてみたとき、前記記録
   画像を構成する全ての色について同一長に選定し、前記
   単位通電区分内において、継続的にもしくは所定の休止
   時間を含めて通電を行い、各色の見かけ上の濃度の増加
   量を等しくしたことを特徴とする感熱記録方法。