JPH0486268A - 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】 産業上の利用分野 本発明は高精度な多階調記録が可能な熱記録装置に関す
るものである。

従来の技術 近年、熱記録装置のフルカラー化、高速化か進んでおり
、良好な中間調記録画像を得るために、高精度の多階調
記録が要求されている。

般に、この種の熱記録装置は、第６図に示すような構成
を有している。

すなわち、１はサーマル−・ラドであり、発熱素子ＩＲ
か図の紙面と直角の方向にライン状に配列されている。

３は感熱転写インクン−１・であり、熱溶融性インク３
ａかベースフィルム３１）土に帝布されている。４は記
録紙であり、感熱転写インクンート３と共に、サーマル
ヘッド１とプラテン２との間に挿入されている。なおプ
ラテン２は、記録紙４と感熱転写インクシート３、およ
び感熱転写インクシート３と発熱素子とが充分に密名す
るように、サーマルヘッド１．に向かって充分に押圧さ
れている。

次に、サーマルヘッド１の発熱素子ＩＲは、第７図ｆａ
ｔに示すような構成を有している。

すなわち、１ｅは発熱体であり、その両端には対の電極
１ｆか接続されている。そして、発熱体］ｅは、電極１
ｆの近傍部径その幅を広く、電極１ｆ間の中央部程その
幅を狭（形成している。

これにより、発熱体１ｅの抵抗値は、第７図（１））に
示されるように、電極１ｆの近傍部程抵抗値か小さくな
り、電極１ｆ間の中央部程抵抗値か大きくなる。したが
って、発熱素子ＩＲに一定の電圧を一定時間印加すると
、抵抗値の高い部分程、発熱量が多くなるため発熱素子
］Ｒの中央部の発熱量密度か高くなる。これを利用して
発熱素子ＩＲに印加する電圧の電圧印加時間を変えるご
とにより、発熱素子ＩＲには電圧印加時間に応した発熱
量が、発熱素子ＩＲの中央部に集中するかたちで発生し
、その発熱量に応じて１ドツト当たりの記録面積を自由
に変えることができる。すなわち多階調記録ができるわ
けである（特開昭６０５８８７７号）。

以上のように構成された熱記録装置について、以下その
動作について説明する。

第８図は従来の信号発生回路を利用した熱記録装置のブ
ロック図であり、サーマルヘット部ＩＡと信号発生回路
部５とに分かれている。

サーマルヘッド部ＩＡは絶縁性の基板」二に一列に並ぶ
ように配列され、かつ発熱素子の放熱時間確保の問題か
らＭ個ずつＮ個のグループとなるように電気的に分けら
れた複数個の発熱素子Ｉ　Ｒと、この発熱素子ＩＲの−
グループ毎に設けられたＮ個のドライバー回路６と、こ
のドライバー回路６それぞれに対応じて設けられたＮ個
のラッチ回路７と、このラッチ回路７それぞれに対応じ
て設ケられたＮ個のシフトレジスタ８により構成されて
いる。

このサーマルヘッド部ＩＡにおいて、発熱素子１Ｒの一
方の電極は共通に接続されて印字用電源に接続され、ま
た他方の電極はドライバー回路６の出力端子に接続され
ている。また、ドライノイー回路６の入力端子はラッチ
回路７の出力端子に接続され、ラッチ回路７の入力端子
はシフトレジスタ８の出力端子に接続されている。さら
に、ドライバー回路６それぞれには、ドライバー回路６
の動作を制御するイネーブル信号か個々に独立して並列
に印加されるように回路構成されている。

次に、信号発生回路部５において、９はＲＡＭ（ランタ
ム・アクセス・メモリ）であり、複数ノビットからなる
（階調を持つ）画像情報が、１−ライン分記憶されてい
る。］−〇はカウンターであり、発熱素子ごとの画像情
報が記憶されているＲＡＭ９の番地を示す位置情報をＲ
ＡＭ９に出力するとともに、コンパレータ１１に画像情
報と比較するスレッショルド情報を出力する。］１はコ
ンノくレタであり、ＲＡＭ９の画像情報をカウンタ１０
からのスレッショルド情報と比較して、順次大きいか、
小さいかを印字データ信号として、シフトレジスタ８に
出力している。

これによりそれぞれのシフトレジスタ８に入力された印
字データ信号は、パラレル信号として、それぞれ対応す
るラッチ回路７に送り込まれ、そしてラッチ回路７から
送られた印字テータ信号によってドライバー回路６が駆
動され、印字テータ信号に対応する発熱素子ＩＲに通電
され、熱記録か行われる。

以」二の動作を、さらに第９図を用いて説明する。

なお、説明をわかりやすくするために、ＲＡ　Ｍ　９に
記憶されている画像情報を２ビツトとし、さらにＭ＝２
５６．Ｎ＝４として１ラインを１０２４個発熱素子ＪＲ
から構成し、それぞれ２５６個の発熱素子からなる４個
の発熱素子グループをそれぞれ１ａ〜１ｄとする。

第９図（ａｌは信号発生回路部の回路図であり、ＲＡＭ
９にはライン１０２４個の発熱素子に対応する画像情報
が０番地から順番に記憶されており、０番地から２５６
番地までの２５６個の情報が発熱素子グループ１ａに対
応し順次２５６個ずつの情報が順次発熱素子グループｌ
ｂ、ｌｃ、ｌｄに対応する。カウンタ１０は１０ビツト
の出力を有しその最下位ピントから８ビット目までの出
力はＲＡＭ９の番地端子の最下位ビットから８ビ・ソト
目までの端子に順次出力され発熱素子グループの中で２
５６個の発熱素子のいずれかを指定する。カウンタ１０
の下位から９および１０ビツト目の出力はＲＡＭ９の番
地の下位９および］０ビット目の端子に出力され４個の
発熱素子クルゾのいずれかを指定する。画像情報は、Ｒ
Ａ　Ｍ　９から順次−つずつ直列にコンパレータ１１に
出力されている。なお、同図の（）内は各記憶部内容を
１０進表示した数である。コンパレータ１１てはこの各
素子ＩＲに対応する画像情報とカウンタ１０の最下位か
ら７および８ビツト目の出力（スレッショルド情報）と
が比較され、その結果かンフトレジスタ８に順次送り込
まれる。

例えば、カウンタ１０のコンパレータ１１への出力（ス
レッショルド情報）が０であれば、第８図（ａ）に示さ
れる各画像情報について階調か０以上であるかどうかが
比較され、０以」二であれば１°゛を０未満であれば′
０″が出力されいる。これを２５６個ずつ終わる毎に、
カウンタ１０のコンパレータ１１への出力（スレッショ
ルド情報）を１つすつ０から２まで繰り」二（ヂていく
と、コンパレータココ−からは第９図ｆｂｌのＣに示さ
れるような信号か出力される。次に、ンフトレジスタ８
に第９図（ｂ）のＣに示されるような信号か入力される
と、この信号はパラレルにそれぞれ対応するラッチ回路
７に送り込まれ、さらにラッチ回路７に送り込まれた信
号によってドライノく一回路か駆動され、第９図（ｂ）
のＤに示す波形出力か素子１Ｒに印加される。そして、
各ドライ）＜−回路６に独立して並列に印加されるイネ
ーブル信号により、所望の発熱素子グループ（２５６個
）の各素子についてのみ発熱する。このとき、各素子Ｉ
Ｒには第９図（ｂｌのＤに示されるように結果的にパル
スか発生しており、このパルスの幅に応じて１ド・ソト
当たりの記録面積が第９図（ｂｌのＥに示すように４段
階に変化し階調か４段階に制御される。

そして、上記一連の動作をカウンタ１０の下位より９お
よび１０ビツト目の出力に対応する４つの発熱素子グル
ープ１ａ〜１ｄについて、１ａ→１ｂ→１Ｃ→１ｄの順
に行うごとにより１ラインの記録か完了し、さらに１ラ
インの記録を前記記録紙を紙送りしながら繰り返すごと
により複数のラインからなる画像か第１０図に示すよう
に形成される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、サーマルヘッドの
発熱素子を複数のグループに分けて分割駆動させるため
に、発熱素子を発熱後冷却さ七る時間を充分確保できる
利点を有していたが、同時に発熱させる発熱素子グルー
プの両端の発熱素子において、隣接する発熱素子間の熱
の干渉が片側しかなく、すなわちグループの外側への熱
の放散か大きいために、１ドツト当たりの記録面積かグ
ループ端以外の発熱素子で同一階調を記録する場合に比
へ減少し、発熱素子グループ間の境界に対応する記録面
」二の位置に第１０図に示すような印字スキマ（印字方
向の白スジとして観察される）か発生し、画質か劣化す
るという問題点を有していた。

従来、印字スキマによる画質の劣化を防止するために用
いられる技術として、発熱素子グループの駆動の直後に
両端の素子のみ再度一定の時間駆動する方法（特開昭６
　］−−２２４７７２号）か提案されており、これは２
値記録における印字スキマを補正する手段としては有効
であるが、多階調記録においては記録階調によって駆動
時間が素子ごとに異なる（低階調、短−高階調　長）た
めに、一定時間の再駆動では全ての階調域で過不足のな
い良好な補正が困難であった。また、サーマルヘッドに
おいて同時駆動される発熱素子グループの両端の素子形
状を他の素子と異ならせる方法（特開昭６１−１４４．
３６７号、特開昭６１１８５４６２号なと）が提案され
ているが、この方法ではグループ端素子の熱量がグルー
プ端以外の素子に対して記録階調によらず常に一定比率
となる補正か行われるために、前例同様全ての階調域で
過不足のない良好な補正か困難であり、また２値記録に
おいても印字スキマか過不足なく解消するようグループ
端素子の形状を決定するためには、数回のサーマルヘッ
ド試作か必要であった。

本発明は上記問題点に鑑み、発熱素子グループ間の境界
に発生ずる印字スキマを解消する多階調記録用熱記録装
置を提供するものである。

］　０ 課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の熱記録装置は、複数
個の発熱素子をライン状に配列し、かつ同時に駆動する
連続する複数個の発熱素子からなる発熱素子グループを
複数個有したサーマルヘッドと、１画素ごとに階調を有
する画像情報に応し。

て前記発熱素その通電時間を発熱素子ごとに異ならせか
つ、前記発熱素子グループの両端の発熱素子または両端
から複数個の発熱素子に対応する画像情報の階調を画像
情報に応じて変更する信４３発生部とを有し、発熱素子
グループの端の発熱素子または端から複数個目の発熱素
子または電極の形状寸法を他の発熱素子または電極と異
ならせたものである。

作用 本発明は」二記した構成によって、発熱素子グループ間
の境界に対応する記録面の位置に印字スキマが生じてい
た点に関して、発熱素子グループの両端の発熱素子に生
しる熱の不足分に相当する熱量を補うように、発熱素子
グループの両端または両端から複数個の発熱素子に対応
する画像情報の階調を画像情報に応じて所定屓あらかし
め増加させておくごとによって発熱素子グループ端の発
熱素子においても発熱素子グル・−プ端以外の発熱素子
と同等の１ドツト当たりの記録面積か全ての階調域にお
いて得られるようになり、前記印字スキマを解消する多
階調記録が可能となるのである。

実施例 以下本発明の第１の実施例について図面を参照しなから
説明する。なお、サーマルヘッド１．ワラテン２．感熱
転写インクン−１・３．および記録紙４は従来例と同一
のものを使用しており、構造およびその特性については
説明を省略する。

第１図は本発明の熱記録装置のブロック図であり、サー
マルヘッド部］Ａと信号発生回路部１２に分かれている
。このうちサーマルヘッド部１Ａは、第５図（ａｔ、　
（ｂｌに示すような構成であり、後述する。

次に信号発生回路部１２において、９はＲＡ　Ｍであり
、複数のビットからなる画像情報か１ライン分記憶され
ている。１０はカウンタであり、クロック信号によって
カウントアツプし、発熱素子ことの画像情報が記憶され
ているＲＡＭの番地を示す位置情報をＲＡＭ９に出力し
、同時に同し位置情報をセレクタ１３に出力するととも
に、コンパレータ１１に画像情報と比較するスレッショ
ルド情報を出力する。１３はセレクタであり、カウンタ
１０からの位置情報が発熱素子グループの両端の発熱素
子を示す値である場合にのみＲＯＭ（リード・オンリー
・メモリ）１４に１−を出力する。

１−４はＲＯＭであり、セレクタ１．３からの出力に応
じてＲＡＭ９からの出力される画像情報を変更する場合
の変更後の画像情報が記憶されている。］１はコンパレ
ータであり、ＲＯＭ１．４の画像情報をカウンタ１０の
出力するスレッショルド情報と比較し、大きいか小さい
かを印字テータ信号として、シフトレジスタ８に出力す
る。

以上のように構成された熱記録装置について、第２図を
用いてその動作を説明する。従来例上同様説明をわかり
やすくするために、ＲＡ　Ｍ　９に記憶されている画像
情報を２ビツトとし、さらにＭ二２５６．Ｎ＝４として
１ラインを１０２４個発熱素子ＩＲから構成し、それぞ
れ２５６個の発熱素子からなる４個の発熱素子グループ
をそれぞれ１ａ〜１ｄとする。

ＲＡＭ９にはライン１０２４個の発熱素子に対応する画
像情報が、従来例と同し構成にて記憶されており、ＲＡ
Ｍ９の番地は従来例と同し構成にてカウンタ］０からの
位置情報出力によって指定され、ＲＡ、Ｍ９の出力はＲ
ＯＭ１４の番地の下位２ビツトに出力される。カウンタ
１０の出力する位置情報はセレクタ１３にも出力され、
セレクタ１３は位置情報が発熱素子グループの端を示す
値（０および２５５）の場合にＲＯＭ　１．４の番地の
下位から３ビツト目に１を出力し、」−記以外の場合に
Ｏを出力する。ＲＯＭ　１．４は画像情報の変更テーブ
ルであり、ＲＡＭ９からの画像情報（下位から２ビツト
）とセレクタ１３からの発熱素子グループ端を示す情報
（以後グループ端情報と略す）（下位から３ビット目）
によって番地指定され、下位から３ビツト目が０である
番地には番地の下位２ビツトと同じ情報が記憶され、番
地の下位から３ビット目が１である番地には番地の下位
２ビツトと異なる情報が記憶されている。これによりセ
１ノクタ１３からのグループ端情報かグループ端以外の
発熱素子を示す０である場合にはＲＡＭ９の画像情報出
力と同じ情報がＲＯＭ１４から出力され、グループ端情
報かグループ端の発熱素子を示ず１である場合にはＲＡ
Ｍ９がらの画像情報出力と異なる、例えば階調数がルベ
ル増加された情報かＲＯＭ１４から出力される。さらに
、これらのＲＯＭＩ　４の出力情報はコンパレータ１１
にて第８図（ｂ＋に示すような従来例と同し方法にてカ
ウンタ１０からのスレッンヨルド情報と比較され、比較
結果がコンパレータ１１がら印字テータトシてサーマル
ヘッド部１のンフトレンスタ８に出力され印字が行われ
る。

以上のように本実施例によれば、発熱素子グループ端の
発熱素子に対応する画像情報の階調を増加させるごとに
より、発熱素子グループの外側への熱の放散による熱量
不足のために、本来記録すべき１ドツト当たりの記録面
積の記録かできなかった発熱素子グループ端の発熱素子
に不足分に相当する熱量をあらかしめ余分に供給するこ
とかでき、発熱素子グループ端の発熱素子においても端
辺外の発熱素子と同し記録面積の記録かでき、第３図に
示すように発熱素子グループ間の境界に対応する記録面
に生していた印字スキマは解消するのである。

第２図においては説明を簡便にするために画像情報を２
ヒツトとし、ＲＯＭ　１．４においてグループ端発熱素
子に対して画像情報か“０１″および”　１０　”であ
る場合のみ１増加するという簡単な構成を用いたか、画
像情報のピノ］・数を増やすごとにより、より現象ｌご
忠実な精度のよい補正を行うことかできる。画像情報の
ビット数を増やした場合のグループ端発熱素子における
変更前および変更後の画像情報の関係は印字スキマが最
も顕著になるのが中間的な階調であるために中間階調で
最も階調増加量を大きくした第４図のような関係とする
のがよい。

また本実施例はグループ端発熱素子に対してのみ画像情
報の階調を変更したが、セレクタ１３の出力ビツト数を
増やし、かつＲＯＭ１４の使用するエリアを拡大するご
とによりグループ端から２番目さらに３番目と複数個の
発熱素子に対してそれぞれ独立に階調を変更しより精度
よい補正をしてもよい。

第５図は本実施例のサーマルヘッド部を示すものであり
、第５図（ａｌにおいてＩＲはライン状に配列された複
数個の発熱素子］、ａ、１ｂ１．ｃおよび１ｄは分割駆
動される４個の発熱素子グループ（それぞれｍ個の発熱
素子からなる）である。次にサーマルヘッドの発熱素子
１Ｒは、第５図（ｂ）に示すような構成を有している。

すなわぢ、１ｅは発熱体であり、その両端には一対の電
極１ｆが接続されている。４ｍ個からなる発熱素子は、
ｍ個ずつ４つのグループ１ａ〜１ｄに分割して、ｍ個ず
つ同時に１ａ→１　ｂ　−コ−ｃ−→１、　ｄの順に駆
動される。そしてｍ個の発熱素子からなるグループの１
番目とｍ番目の発熱素子において発熱の体長さｌか、２
番目からｍ−］番目の発熱体より短くなるように構成し
ている。

以」二のように構成されたサーマルヘッドを用いた熱記
録装置においては、１番目とｍ番目の発熱体においては
２番目からｍ−１番目の発熱体に比へ発熱体の長さｌか
小さい。発熱体の抵抗値は般に（長さ７幅）に比例する
ことから１番目とｍ番目の発熱体では他の発熱体より抵
抗値が小さく、従って同一の電圧が印加された場合の発
熱量は１番目とｍ−１番目の発熱体か他の発熱体に比べ
大きくなる。このようなｍ個の発熱体によって印字を行
った場合、従来発熱素子グループの外側への熱の逃げに
よって不足していた１番目とｍ番目の発熱体の発熱量は
、」１記の構成によって不足分に相当する熱量をあらか
しめ多く発生するごとにより、２番目からｍ−１番目の
発熱体の発熱量に近似し、さらに、第１図の信号発生回
路部］２によりゴ一番目とｍ番目の発熱体の発熱量に補
正を加えるごとにより、１一番目およびｍ番目と２番目
からｍ−１番目の発熱体の発熱量の差は無視できる量と
なる。

従って受像紙４には１番目からｍ番目まですべて等しい
大きさの印字ドツトが記録されるごとにより従来生じて
いた発熱素子グループと発熱素子グループの間の印字ス
キマは解消される。

従って、サーマルヘッド部１Ａを第５図のような構成と
するごとにより信号発生回路部１２による補正量の絶対
値を減少させることができ、同じ信号発生回路を用いた
場合より精度の高い補正か可能となる。

また本実施例はグループ端発熱素子に対してのみ発熱体
形状および画像情報の階調を変更したが、グループ端か
ら２番目さらに３番目と複数個の発熱素子に対してそれ
ぞれ独立に発熱体形状および階調を変更しより精度よい
補正をしてもよい さらに、本実施例においてはサーマルヘッド１の発熱体
１ｅの形状を電極の近傍径幅が広く中央部程狭い構成と
したが、発熱体の形状は」二記以外の任意の形状であっ
てもさしつかえない。

最後に、本実施例においては感熱転写インクシート３お
よび記録紙４を使用したがこれらは熱昇華性染料シート
と受像紙の糾合ぜ、または感熱紙であってもさしつかえ
ない。

発明の効果 以−ヒのように本発明は、複数個の発熱素子をライン状
に配列し、かつ同時に駆動する連続する複数個の発熱素
子グループを複数個有するサーマルヘッドと、１画素ご
とに階調を有する画像情報に応じて前記発熱素子の通電
時間を発熱素子ごとに異ならせかつ前記発熱素子グルー
プの両端または両端から複数個の発熱素子に対応する画
像情報の階調を画像情報に応じて変更する信号発生回路
部とを設け、発熱素子グループの端の発熱素子または端
から複数個目の発熱素子または電極の形状寸法を他の発
熱素子または電極と異ならせるごとにより、記録面」二
の前記発熱素子グループ間の境界に対応する位置に発生
ずる印字スキマを解消することができ、画質の優れた多
階調記録が可能な熱記録装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における熱記録装置のブロッ
ク図、第２図は同実施例における信号発生回路部の回路
図、第３図は同実施例の動作説明図、第４図は同実施例
における画像情報に関する制御内容を示す関係図、第５
図（ａｌ、　ｆｂｌは本発明の第２の実施例のサーマル
ヘッド部の斜視図および発熱素子の構成図、第６図は従
来の感熱転写記録装置図の構成図、第７図（ａｔ、　（
ｂ）は同従来例の発熱素子の構成図および特性図、第８
図は従来例のブロック図、第９図ｔａｌ、　（ｂｌは従
来例の信号発生回路部の回路図および原理説明図、第１
０図は従来例の動作説明図である。 ＩＡ・・・・・・サーマルヘッド部、１−Ｒ・・・・・
・発熱素子、９−−−−−−　ＲＡ　Ｍ、　１０　・−
・−カウンタ、１１・・・・・コンパレータ、１２・・
・・・・信号発生回路部、１３・・・・セレクタ、１４
・・・・・ＲＯＭ　０ばつ 憾 ± 幡＠堅曖饗鴨 （輛叫事） く ［Ｆ］ 口。 区 ｃカ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個の発熱素子をライン状に配列し、かつ同時に駆動
   する連続する複数個の発熱素子からなる発熱素子グルー
   プを複数個有したサーマルヘッドと、１画素ごとに階調
   を有する画像情報に応じて前記発熱素子の通電時間を発
   熱素子ごとに異ならせかつ前記発熱素子グループの両端
   の発熱素子または両端から複数個の発熱素子に対応する
   画像情報の階調を画像情報に応じて変更する信号発生回
   路部とを備え、前記発熱素子グループの端の発熱素子ま
   たは端から複数個の発熱素子または電極の形状寸法を他
   の発熱素子または電極と異ならせたことを特徴とする熱
   記録装置。