JPH032055A - 熱転写型プリンタの階調制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は熱転写型プリンタに係り、特にラインサーマル
ヘッドを構成する複数の発熱用抵抗体に流す一定電流の
通電時間及び通電周期により印刷ドツトの大きさを制御
する感熱転写型プリンタの階調制６１１装置に関する。

〈従来の技術） 従来より、例えば複数機及びファクシミリ等の業務用ま
たは民生用の静止画像のハードコピー装置として、熱転
写型の印刷装置が使用されている。

この熱転写型印刷装置は、例えば厚さ５〜６μｍのポリ
エステルフィルムの一面に単色あるいは複数色からなる
熱昇華性染料または熱溶融性インクが塗布されたインク
フィルムを用い、このインクフィルムの表側のインク面
を記録用紙に対接させ、裏面にラインサーマルヘッドを
当て、このラインサーマルヘッドに電流を流して発熱さ
せ、このラインサーマルヘッドに対応する位置のインク
フィルムを昇華あるいは溶融させて記録用紙に転写する
構成とされている。このラインサーマルヘッドは一列に
複数の発熱用抵抗体が配列されてなり、この各発熱用抵
抗体に電流が順次印加される。

プリントされた文字、図形、絵等の階調を決める濃度は
昇華性染料、あるいは熱７８融性インクが転写された記
録用紙上の各ドツトの面積及び密度に応じて決まる。そ
して印画ドツトの面積は各発熱用抵抗体に印加する電流
、及び時間に応じて決まる。一定の電流及び時間で印画
を行えば階調数に対して濃度特性は８字（またはガンマ
）特性と呼ばれる非直線状の軌跡を描くので、一般にこ
の種の印刷装置では指示階調に対して比例した直線状の
濃度特性、あるいは所望の′ｆＡ度特性を得るために、
ＩＩＩ！ｉｉＡ制御を主にインクフィルム及び受像紙の
特性と印加エネルギーによって決まる飽和濃度まで分割
した階調ごとの印加エネルギーを制御することで行う。

その例としては電圧を一定にし、飽和濃度までを再現階
調数に分割した一定周期のパルス列を各階調数に応じた
パルスごとにそれぞれデユウティ比を変えて濃度特性を
調整したり（デユウティ制御Ｘｌ）、電圧は一定としデ
ユウティ比は一定でパルス列の周期とパルス数を階調に
応じて変化させ濃度特性を調整したり（パルス変調制御
）していた。この二つの方式について説明すると、第１
にデュウディ制御法は第９図（Ａ）。

（Ｂ）に示す信ｇＱ、にのように、１ラインの印画期間
を大きく通電期間と次のラインへ熱の影響を与えないよ
うに置く冷却期間に分けている。そのうち通電制御を行
う通電期間では、通電パルスを再現階調数を一定の周期
を持つパルスｊで分割しく同図（Ｃ）に図示）その分割
単位即ち１階調分のパルスのデュウテイ比を印画する階
調数に従って変化させ、上記濃度特性を直線状あるいは
所望の特性としている。第二にパルス変調制御法では第
９図（ｄ）に示す信号にのように単位階調のデユウティ
は一定で階調数が上がるにつれ、パルスの周期を変化即
ち変調することで濃度特性を直線状あるいは所望の特性
にすべく階調制御を行っていた。

（発明が解決しようとする課題） しかるに従来の制御法では濃度とつやの問題が明かとさ
れておらず、そのため特に昇華性染料を用いるプリンタ
において、前記デュウテイ制御２Ｉｌ法においては階調
の制御が簡単でドツトのきれも良いという特徴を持つが
、発熱用抵抗体の温度変化が急速であるため受像紙面の
荒れが問題となり、特に高温となる高階調で印画面のつ
やがなくなる現采が見られた。また前記パルス変調制御
法においては印画ドツト面積が大なるため、見かけ上濃
度が大きく再現でき、印画温度の変化が少ないため受像
紙印画面のつやが良いという長所があるが、印画ドツト
のきれが悪く印画エッチがぼけるという欠点を持ってい
た。

そこで本発明は、濃度とつやの問題を明らかにすると共
に、低階調ではドツト再現性を重視し、濃度が必要でか
つ受像紙面のあれの目立つ高階調においては濃度を高く
し、かつつやを失わない熱転写型プリンタの階調制御Ｉ
装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上述した課題を解決するために、本発明は下記の構成に
なる熱転写型プリンタの階調２Ｉ１１御装置を提供する
。

最低から最高に至る各階調数に応じて累進する濃度デー
タを順次出力する濃度データ発生手段と、この濃度デー
タと印画濃度とが所定の関係を維持するように、この濃
度データに応じてデュウテイ比が可変される通電パルス
を順次発生する通電パルス発生手段と、 前記濃度データに応じて前記通電パルスを生成する信号
の周期を可変する可変手段とを有し、ラインサーマルヘ
ッドを構成する複数の発熱用抵抗体を発熱させる前記通
電パルスの発熱時間を制御することにより、所望の階調
を得ることを特徴とする熱転写型プリンタの階調制御装
置。

（作用） 上記濃度データ発生手段によって発生された濃度データ
は、予め設定された階調数においてラインサーマルヘッ
ドへの通電パルスの周期を変えるべく、可変手段を駆動
し、周期が可変された信号に基づいて生成された通電パ
ルスのデユウティを決定し、これをもってラインサーマ
ルヘッドの通電データとする。この通電法によって１印
画階調当りの通電パルスの周期を階調に対して所定の関
係に制御する。例えば印画温度が高くなる高階調になる
とともに、１パルス周期が通電と冷却からなる１階調周
期すなわち１階調データ時間を延ばすと、１階調印画区
間の通電時間と無通電時間（冷却時間）がともに延びる
ことで通電時間に発生した熱が冷却時間にサーマルヘッ
ドの隣接ドツトへ多く拡散しこの結果、発熱抵抗体周辺
に拡散した熱により印画ドツト面積をも制御可能となる
。

（実施例） 本発明は、後述するように最低から最高に至る各階調数
に応じて累進する濃度データＣを順次出力する濃度デー
タ発生手段（例えばデータカウンタ１５）と、この濃度
データＣと印画濃度とが所定の関係（例えば直線的な関
係）を維持するように、この濃度データＣに応じてデュ
ウテイ比が可変される通電パルス（例えば加熱パルスｅ
）を順次発生する通電パルス発生手段（例えばデュウテ
イ補正回路１８）と、前記濃度データＣに応じて前記通
電パルスｅを生成する信号（例えば基準クロック）の周
期を可変した変調クロックを（アドレスカウンタ１１に
対して）出力する可変手段（例えばクロック変調回路２
２）とを有し、ラインサーマルヘッド６を構成する複数
の発熱用抵抗体Ｒ１〜Ｒｏを発熱させる前記通電パルス
の発熱時間を制御することにより、所望の階調を得るこ
とを特徴とする熱転写型プリンタの階調制御装置である
。

第１図は本発明になる熱転写型プリンタの階調制御装置
の一実施例の回路系統図を示す。同図中、ラインサーマ
ルヘッド６はセラミック基板上にｎ個の発熱用抵抗体Ｒ
１〜Ｒｏが一列に形成されている。このラインサーマル
ヘッド６の構成は従来の熱転写型印刷装置のそれと同一
であり、第７図に示すごとく、インクフィルム１の幅方
向に延在している。第７図において、インクフィルム１
はポリエステルフィルム２０表面に昇華性染料３が所定
厚で塗布されている。記録用紙４は記録面をインクフィ
ルム１のインク３の面に対接させて、プラテン５により
インクフィルム１と共に矢印へ方向に送られる。プラテ
ン５に対向してラインサーマルヘッド６が設けられてお
り、インクフィルム１の裏面に当接している。−例とし
て第８図のように配置されているラインサーマルヘッド
６の発熱用抵抗体Ｒ１〜Ｒ，のうち通電された発熱用抵
抗体に対応する部分のインクフィルム１のインク３が昇
華し、記録用紙４に転写される。インクフィルム１はラ
インサーマルヘッド６を通過後、ローラ７に案内されて
記録用紙４から離間され、巻取りボビン（図示せず）に
使用済みインクフィルム１ａとして巻取られる。プリン
ト済み記録用紙４ａ上には転写された染料３ａが残って
いる。図示の便宜上、転写された染料３ａは大きな面積
のものとして示されているが、実際は小さなドツトの集
まりよりなる。第２図に従来印画例によるこのドツトの
様子と濃度の現れ方を示す。同図（Ａ）はデユワティ制
御法で隣接ドツトへの影響が比較的少なくてドツトは円
状となり、同図（Ｃ）に示すように濃度はドツト中心が
高くなっている。同図（Ｂ）はパルス変調法で隣接ドツ
トへの影響が大きいためドツトはぼけており、同図（Ｄ
）に示すように、濃度はドツトの中央と両端の濃度差が
あまり無いものとなる。

本発明はこの様な熱転写型印刷装置に適用しうる階調制
御装置であって、第１図について説明すると、デジタル
画像データ発生器８から出力されるデジタル映像信号は
データ記憶装置１０に送られて記憶される。一方、アド
レスカウンタ１１は後述するクロック変調回路２２より
のクロックと、端子１３よりのスタートパルスとが供給
されて、１回目のアドレスをデータ記憶装置１０に送る
。データ記憶装置１０はこの１回目のアドレスに応じた
画像データを濃淡データ比較回路１４へ送り出す。この
とき、データカウンタ１５のカウントを例えば「１」と
しておき、このカウント数に応じて順次増加してゆく基
準濃度データがデータカウンタ１５から濃淡データ比較
回路１４へ供給される。濃淡データ比較回路１４は上記
画像データと最小発色濃度を示す基準濃度データ「１」
とを比較して、画像データが基準濃度データ「１」と等
しいかまたは大きければシフトレジスタ１６に制御デー
タ「１」を送り、小さければシフトレジスタ１６に制御
データ「０」を送る。

このようにして、１回目のアドレスにおける処理を終了
すると、アドレスカウンタ１１は、順次２゜３、・・・
、ｎ回目のアドレスをデータ記憶装置１０へ送り、デー
タ記憶装置１０はその都度２〜ｎ回目のアドレスに応じ
た画像データを濃淡データ比較回路１４へ順次送出する
。ここで、１〜ｎ回目のアドレスに応じた画像データは
各々ラインサーマルヘッド６の各発熱用抵抗体Ｒ１〜Ｒ
ｏにより印刷される画像データに相当する。濃淡データ
比較回路１４は、上記２〜ｎ回目のアドレスに応じた画
録データと上記基準濃度データ「１」とを比較して、上
記したのと同様に制御データ「０」または「１」をシフ
トレジスタ１６へ送る。ｎ段のシフトレジスタ１６は、
濃淡データ比較回路１４より供給される１〜ｎ回目の７
ドレスに各々対応したｎビットの制御データを順次取り
込み、ラッチ回路１７へ送出する。

アドレスカウンタ１１は上記１〜ｎ回目のアドレスをカ
ウントし終わると（つまりラインサーマルヘッド６の一
列分のアドレスを含んでカウントし終ると）、データ転
送パルスｂをデータカウンタ１５及びラッチ回路１７及
びデユウティ補正回路１８へ送る。データカウンタ１５
はこのデータ転送パルスｂが送られると同時に、加熱パ
ルスを補正回路１８、アドレスカウンタ１１及びＡＮＤ
回路２１へ供給すると共に、それまで「１」であったデ
ータを小さい方から２番目の発色濃度を示す値「２」に
増加する。

一方、ＡＮＤ回路２１の一端にはクロック変調回路２２
からのクロックが供給されており、上記加熱パルスの入
来と同時にそのクロックをシフトレジスタ１６へ出力し
て、上記アドレスカウンタ１１の１〜ｎ回目アドレスに
対応する０１７８分の制御データがシフトレジスタ１６
からラッチ回路１７へ転送される。ラッチ回路１７は、
上記データ転送パルスｂが入来した時点で、シフトレジ
スタ１６より供給される０１７８分の制御データをラッ
チして、ゲート回路０１〜Ｇ、の各一方の入力端子の各
々に応じた各＠御データを送出する。

次に、アドレスカウンタ１１は、上記加熱パルスの入来
によりリセットされて、再び１〜ｎ回のアドレスを順次
カウントしてゆき、１〜ｎ回のアドレスに応じた画像デ
ータが上記値「２」の基準濃度データと、濃淡データ比
較回路１４において順次大小比較される。Ｍ準濃度デー
タが「２」の場合も「１」のときと同様にデータカウン
タ１５、シフトレジスタ１６、ラッチ回路１７、ＡＮＤ
）回路２１等は上記と同様の動作を行い、ゲート回路Ｇ
１〜Ｇ、の各々に、ラッチされた０１７８分の制御デー
タを送出する。ゲート回路Ｇ、〜Ｇ、の各他方の入力端
子には後述するデュウテイ補正回路１８の端子２６から
の加熱パルスｅが印加され、その各出力信号は対応する
ＮＰＮ型トランジスタＴ１〜Ｔｏのベースに印加され、
これをスイッチング制御する。

トランジスタＴ１〜Ｔ、のうちオンされたトランジスタ
のコレクタ側に接続されている発熱用抵抗体のみに電流
が流され、発熱する。

次にデユウティ補正回路１８について説明する。

第４図においてデｌウテイ補正回路１８は、カウンタ５
１、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ等からなる記憶回
路５２、比較器５３及びＡＮＤ回路５４より構成される
。ここで、記憶回路５２には、データカウンタ１５から
端子２３を介して基準濃度データＣ（第５図（Ｃ）に図
示）が供給される。ここで例えば最大階調数を２５６と
すると、例えば８ビツトの上記基準濃度データＣに基づ
いて記録濃度と濃度データとの関係が直線または所定の
曲線となるような印画色及び印画条件に応じたデュウテ
イデータがＲＯＭ等からなる記憶回路５２内に作成され
ている。

一方、カウンタ５１には端子１９よりデータ転送パルス
ｂ（第５図＜８）に図示）及びアドレスカウンタ１１よ
り端子２５を介してクロック信号ａ（同図（Ａ）に図示
）が供給されており、上記データ転送パルスｂのパルス
入来時点よりのクロック信号ａが入来する毎に、例えば
「０」から順次増加する比較データｄ（同図ＣＤ）に図
示）を発生して比較器５３の一端へ供給する。なお、こ
の比較データｄは、データ転送パルスｂの次の回のパル
スｂの入来時点でリセットされて、再び「０」に戻る。

一方、比較器５３の他端には、記憶回路５２の出力補正
データｆが供給され、上記比較データｄと比較される。

比較器５３は、記憶回路５２からの出力補正データｆの
値とカウンタ５１からの比較データｄの値とを、第６図
に示すようにデータ転送パルスｂの１パルス区間単位（
１周期）毎に比較し、記憶回路５２の出力データｆのレ
ベルが大きい場合にはハイレベルとなり、小さくなると
ローレベルとなる第５図（Ｅ）に示す如きパルスｅを出
力する。

一方、第４図に示すＡＮＤ回路５４の一端には、端子２
０を介してデータカウンタ１５からのハイレベルの加熱
パルス（ストローブ信号）が供給されており、その他端
に供給されるパルスｅは、加熱パルスがハイレベルのと
きＡＮＤ回路５４を通過して端子２６へ出力される。

従って、上記パルスｅは端子２６を介してゲート回路０
１〜Ｇｏの各他方の入力端子の各々に加熱パルスとして
供給される。ゲート回路０１〜Ｇｎの各々は、このパル
スｅとラッチ回路１１より供給される制御データとをゲ
ート処理して得たゲート信号をＮＰＮ型トランジスタＴ
１〜Ｔｏの各々のベースへ供給する。トランジスタＴ１
〜Ｔｎはそのベースに供給されるゲート信号がハイレベ
ルの間オンされて、前記ヘッド端子電圧ＶＴにより、加
熱電流が発熱用抵抗体Ｒ１〜Ｒｏのうちオンとされたト
ランジスタのコレクタに接続されている発熱用抵抗体の
みに流される。このようにして、記録される部分に対応
した発熱用抵抗体Ｒ１−Ｒ１中のいくつかの発熱用抵抗
体へ、その発色濃度に応じて通電時間の変化する加熱電
流を流す。また、データカウンタ１５が１〜ｎ回（ｍは
最大発色濃度の値、　　２５６）のカウントを終了する
毎に、前記記録用紙４へ１ラインの記録が行われ、この
１ラインの記録終了後、タイミングパルスｇ（第６図（
Ａ）に図示）の発生により、再びデータカウンタ１５が
１〜ｍ回のカウントを開始する。

次に、本発明の要部となるのは上記のデユウティ補正回
路１８の動作に応じて作動するクロック変調回路２２及
び記憶回路２２ａである。第１図のデータカウンタから
の基準濃度データＣによって示されるｗ３：Ｉ！数を記
憶回路２２ａを介してクロック変調回路２２へ入力する
。これにより、クロック変調回路２２はこの階調数が予
め指示された階調であることを検出し、印加されるデー
タ転送パルスｂのタイミングを受けて所定の周期に端子
１２からの基準クロックをその階調数に応じて変調して
得た変調り０ツクを串力する。この新たに指示する変調
クロックの周期及びその開始階調は実施例では記憶回路
２２ａ内にそのデータを指示しているがハードウェアに
よって固定で構成されるものでも良い。

記憶回路２２８　Ｇ、ｔ　ＲＯＨ等で成る。この後の動
作はこの変調クロックの周期が変化するだけであるので
、アドレスカウンタ１１、データカウンタ１５、シフト
レジスタ１６が上記動作例と同様のタイミングで動作し
、デュウテイ補正回路１８における記憶回路５２内のデ
ータを所望の８１度になるように調整するだけで良い。

なお、本発明においてはデュウテイ制御とパルス変調の
組合せにおいて初めてその有効性が得られるものであり
、そのいずれか一方のみでの手法においては目的を達成
できないことは勿論である。

また、パルスの変調については印画に見合った複数のク
ロック周期が得られればよく、変調するまでもなく複数
の所望の周期からなるクロックによって、ラインサーマ
ルヘッドを駆動できるものであればよいことは明かであ
る。

第２図は通電方法による濃度の現れ方を示しており、目
視濃度での濃度値はドツトの濃度分布を広い面積におい
て積分したものとなり、第２図の（Ｃ）においてはテユ
ウティ制御が上方ピーク濃度が高くても下方ピークが低
いため積分することで同図（Ｄ）に示すパルス変調制御
の積分値と変らぬ値となること、すなわち目視濃度値は
あまり変わらないのである。第２図（Ａ＞、（Ｃ）に示
すデユウティ制御は上方ピーク値が高いため、低ｌ１ｌ
ｓ調■からドツトの再現性がよいが高階調■でのピーク
により受像紙の荒れを生じることでつやがなくなるとい
う欠点を持っている一方、第２図（Ｂ）、（Ｄ）に示す
パルス変調制御は高濃度を出すために１Ｗｉ調当りクロ
ック幅を伸ばし、すなわち時間をかけて通電しその場合
その階調内の冷却時間も延びるため隣接発熱用抵抗体に
熱が多く拡散し、その結果印画ドラ］・面積を広くする
ため、前記理由により受像紙を荒すことなく濃度を出せ
るが特に低階調から高階調までのドツト再現性が悪いと
いう欠点を持つものであった。

（発明の効果） 上述したように、本発明になる熱転写型プリンタの階調
制御装置によれば低階調でドラ］・の再現性を重視し単
位階調の周期を高階調に比べて短くとり、濃度が飽和に
近づくａ階調ｒは甲位階調の周期を低階調に比べて長く
とることで、第３図＜Ａ）、（Ｂ）に示すような低階調
でドツト再現性が良く、しかも高１！！ｉ：Ｊでは濃度
が高く受像紙の荒れの少ない画像を得ることができる。

また、階調制御を行うためデユウティ制御だけのものよ
り瞬時エネルギーに余裕ができるという利点もある。

さらに、再現する画像の用途によって１階調の周期を変
える階調とその周期を調整し自由にドツト再現性、つや
などの画質を操作できる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる熱転写型プリンタの階調制御装置
の一実施例を示す回路系統図、第２図（Ａ）〜（Ｄ）、
第３図（Ａ）、（Ｂ）は夫々従来及び本発明になる階調
制御装置による印画ドツト形状、濃度分布を説明するた
めの図、第４図は本発明装置の要部であるデユウティ補
正回路の一実施例を示す回路系統図、第５図＜Ａ）〜（
Ｅ）。 第６図（Ａ）〜（Ｃ）はデユウティ補正回路の動作を説
明するための信号波形図、第７図は本発明装置を適用し
うる熱転写型印刷装置の要部の概略斜視図、第８図はラ
インサーマルヘッドの構成を説明するための説明図、第
９図は従来の装置の動作を説明するための信号波形図で
ある。 ６・・・ラインサーマルヘッド、 １１・・・アドレスカウンタ、 １２・・・基準クロック信号入力端子、１３・・・スタ
ートパルス入力端子、 １４・・・濃淡データ比較回路、 １５・・・データカウンタ＜ｍ度データ発生手段）、１
８・・・デユウティ補正回路（通電パルス発生手段）、
１９・−・データ転送パルス入力端子、２０・・・加熱
パルス（ストローブ信号）入力端子、２２・・・クロッ
ク変調回路（可変手段）、２２ａ・・・変調データ（記
憶回路）、２３・・・アドレスデータ入力端子、 ２５・・・クロック信号入力端子、 ２６・・・加熱パルス出力端子、５１・・・カウンタ、
５２・・・ＲＯＭ、　５３・・・比較器、５４・・・Ａ
ＮＤ回路、Ｃ・・・基準製置データ、ｅ・・・通電パル
ス、Ｇ１〜Ｇｏ・・・グーｌ−回路、 Ｒ１〜Ｒ，・・・発熱用抵抗体。 特　許　出願人　日本ビクター株式会社代表者　垣木　
邦人 第　５　図 第６図 （Ａ） （Ｃ） 第 圓 （Ｂ） （Ｄ） 第 第 図 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 最低から最高に至る各階調数に応じて累進する濃度デー
   タを順次出力する濃度データ発生手段と、この濃度デー
   タと印画濃度とが所定の関係を維持するように、この濃
   度データに応じてデユウティ比が可変される通電パルス
   を順次発生する通電パルス発生手段と、 前記濃度データに応じて前記通電パルスを生成する信号
   の周期を可変する可変手段とを有し、ラインサーマルヘ
   ッドを構成する複数の発熱用抵抗体を発熱させる前記通
   電パルスの発熱時間を制御することにより、所望の階調
   を得ることを特徴とする熱転写型プリンタの階調制御装
   置。