JPH06102385B2 - 画像プリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多階調印字可能な画像プリンタに関するもの
で、コンピュータグラフィック分野、ビデオシステム分
野およびファクシミリ等の通信分野におけるハードコピ
ー装置として応用できる画像プリンタに関するものであ
る。

従来の構成とその問題点 最近、集積ヘッドの製造技術の向上により、ヘッドの素
子の高密度化が進み、高解像度のハードコピーが可能と
なっているが、その反面ヘッドの素子数の増加に伴って
印字時に必要な瞬時パワーも増加し、必要なパワーを満
たすためには大容量の電源が必要となり、装置の小型
化、軽量化の大きな妨げとなっていた。

多素子数のヘッドを用いて印字に必要なパワーを低減す
る方法の１つとして分割印字方式が用いられる。この方
法はヘッドのすべての素子について同時に印字を行うの
ではなく、ヘッドをｎ個のブロックに分割し、各ブロッ
ク毎に順次印字を行うものであり、印字時に必要な瞬時
パワーをｎ分の１に抑えることができる。

しかしながら、上記のような分割印字駆動方式を用いた
場合には、２値記録に比べて多階調記録では印字速度が
相対的に遅いため、ブロックの境界部分が放熱しやすく
なり、第１図に示す様に、印字画像１においてサーマル
ヘッド２のブロックの切換え位置３に対応するドット間
において、紙送り方向４に沿って、十分に印字されない
線状のノイズ（切換え線）５が生じてしまい、画質が大
きく劣化するという欠点があった。

上記の切換え線が生じる原因を第２図を用いて説明す
る。第２図においてφ1,φ２はブロック順次の駆動を示
す波形である。SLは、ライン形状のサーマルヘッド、T
1,T2は、一様な階調データを印字した時にサーマルヘッ
ドによって発生する温度分布、DENは、ヘッドによって
印字されるドットの濃度分布を示している。同図の例で
は、ヘッドを、０〜255の左半分と、256〜511の右半分
に分割し、位相φ１では左のブロックを、位相φ２では
右のブロックを順次印字駆動する。

いま、一様な階調データ（２値記録）を印字した時を考
えると、ヘッドによって発生する温度分布T1,T2に従っ
て印字の濃度分布DENが得られる。T1,T2には、ヘッドに
接続する印字紙などの周辺部への熱拡散の影響も考慮し
ているものとする。ここで、T1,T2に示すように、各ブ
ロックの両端の素子0,255及び256,511は、他の素子とは
異なった温度分布となる。すなわち、１〜254および257
〜510間の素子は、その両隣の素子も同時に発熱してい
るため、各素子の間の間隙も、互いの熱拡散によってあ
る程度の温度に達する。従って、印字の各ドットの間隙
も、第２図のDENに示すようにある程度の濃度が得られ
る。

ところが、各ブロックの両端に位置する0,255および25
6,511の素子はその片隣の素子しか発熱しておらず、発
熱していない方向に向かって熱が余分に拡散してしま
い、T1,T2に示すような温度分布を呈する。その結果、
その素子の周辺の印字濃度DENは、第２図に示すように
他の素子間の間隙に比べて低くなる。全ヘッドの両端に
あたる０と511の素子の場合には、画像の端部であるた
め、大きな画質劣化とはならないが、２つのブロックの
つなぎ目に位置する素子255と256の間隙は、他の素子間
の間隙に比較して極端に濃度が低くなり、ちょうど画像
の中央部に白い線状の欠陥を生じ、著しく画質を劣化さ
せる。ブロック端部の素子における周辺への熱拡散がさ
らに大きい場合には、素子間の間隙のみでなく、該当す
る素子による印字ドットそのものも、他の素子に比べて
濃度が低くなることがあり、さらに大きな画質劣化の原
因となる。

このような切換え線を抑圧するための手法として、各素
子に印加する印加電圧に対して増分補正する方法があ
る。このような印加電圧の増分補正を行うと、単位時間
あたりのエネルギが増加するため、ブロックの境界を挟
む両画素の濃度ピークは上昇し、ブロックの境界部の濃
度自体も多少の上昇はするが、ブロックの境界を挟む両
画素の濃度ピークの間隙はあまり変化することなく、ブ
ロックの境界部の濃度低下も依然として存在し、切換え
線を十分抑圧することはできなかった。

このように、従来の分割印字方式によって多階調記録に
て画像の印字を行う場合には、ヘッドのブロック間にノ
イズとなる切換え線が発生し、画質の劣化が問題となっ
ていた。

発明の目的 本発明は上記問題点を解消するもので、分割印字方式に
よって多階調記録にて画像の印字を行う場合に生じる切
換え線による画質の低化を軽減した画像プリンタを提供
することを目的としている。

発明の構成 本発明の画像プリンタは、複数の素子をライン状に配置
したサーマルヘッドと、前記複数の素子からなるサーマ
ルヘッドを複数のブロックに分割し、同一ブロックの各
素子に対して同時に通電し、ブロック単位で順次分割通
電駆動し記録を行なう駆動回路とを有し、前記ライン状
方向に連続してドット印字を多階調にて記録可能な画像
プリンタにおいて、前記サーマルヘッドの前記各ブロッ
クの境界部において互いに隣接する、各ブロックの境界
部に位置する素子１つずつからなる計２つの素子に対し
て、先行して記録されるブロックの素子には通電パルス
幅データに、予め設定された１より大なる第１の補正係
数を乗じ、後で記録されるブロックの素子には通電パル
ス幅データに、前記第１の補正係数より小さくかつ１よ
り大なる第２の補正係数を乗じる補正手段を設け、前記
補正手段によって通電パルス時間の増分補正を行なうこ
とを特徴とする。

実施例の説明 本発明の画像プリンタ構成の一実施例を第３図に示す。
第３図において、６は画像入力部、７はCPU、８は補正
係数部、９はサーマルヘッドの素子数分のデータを記録
するラインメモリ、10はサーマルヘッドをそのブロック
単位で分割通電駆動を行ない、ラインメモリ９内のデー
タに応じて階調記録を行なう分割駆動部、11は複数の発
熱素子をライン状に配置したサーマルヘッドである。

画像入力部６は、入力された画信号を階調データに変換
しCPU7に入力する。CPU7は階調データを、ヘッドの素子
を通電駆動する通電パルス幅データに変換してラインメ
モリ９に出力する。さらに、ヘッドのブロックの境界部
を挟む両素子に対する階調データについては、補正係数
部８を参照し、あらかじめ設定した補正係数を階調デー
タに乗じることによって、増分補正を行なった通電パル
ス幅データに変換してラインメモリ９に出力する。

さらに、サーマルヘッド11内の各素子は分割駆動部10に
より、ラインメモリ９に記憶された各素子の通電パルス
幅データに応じた通電時間で駆動する。従って、サーマ
ルヘッド11内の各素子は通電される時間が可変されるた
め、各素子毎に発熱エネルギが多階調となり、昇華性染
料を用いると各画素毎に多階調記録が可能である。

本実施例の画像プリンタは、サーマルヘッド11を構成す
る複数のブロックに対して、ブロック単位で分割駆動部
10によって順次通電することにより、サーマルヘッド11
のライン状方向に連続してドット印字を多階調にて記録
可能な画像プリンタである。そして、その特徴とすると
ころは、サーマルヘッド11を構成する各ブロックの境界
部において互いに隣接する、各ブロックの境界部に位置
する素子１つずつからなる計２つの素子に対しては、先
行して記録されるブロックの素子には通電パルス幅デー
タに、予め設定された１より大なる第１の補正係数を乗
じ、後で記録されるブロックの素子には通電パルス幅デ
ータに、前記第１の補正係数より小さくかつ１より大な
る第２の補正係数を乗じる補正手段（実施例ではCPU7と
補正係数部８が相当する）を設け、この補正手段によっ
て通電パルス時間の増分補正を行なう点にあり、従来例
で述べたようなヘッドの分割ブロックの境界のドット、
および、その間隙に発生する濃度の低い部分を補償する
ために、境界ドットの濃度データに対して補正係数を乗
じるもので、実際の値よりも増分補正した階調データを
印字することによって、分割ブロックのドット間に生じ
る切換え線の影響を軽減するものである。

ヘッドの分割ブロックの端点の素子は第２図に示した様
に、その片隣の素子が発熱していないために熱が拡散
し、印字ドット、および、その周辺部の濃度が低下す
る。このため、境界ドットのみ階調データを増分補正
し、実際に入力される階調データによる通電時間よりも
長く通電することによって、素子の発熱ドットおよびそ
の周辺への熱の拡散を促し、該当するドットおよびその
周辺部の濃度を補正する。すなわち、分割ブロックの端
点の素子の発熱に伴ってドット自身の濃度が上昇し、ド
ット周辺の熱の拡散によりドット間の間隙が狭まり、ド
ット間での濃度が上昇することになる。従って、ドット
の濃度上昇分が視覚的に違和感を与えない程度に補正幅
を抑える必要があるが、増分補正を行うことによってブ
ロックの境界のドットの間隙を視覚的に狭めることがで
き、画像における切換え線の影響を緩和することができ
る。

以下、本実施例による効果をさらに詳細に説明する。本
実施例の如く、サーマルヘッドのブロック境界部の素子
に対して通電パルス幅による増分補正を行うと、エネル
ギを増分すると共に電力の供給時間が長くなるため、温
度のピークの上昇とその熱の時間的拡散要素が加わり、
印字濃度の上昇と印字ドット径の増大が同時に発生す
る。すなわち、補正後においてはブロックの境界を挟む
両画素の濃度ピークはそれぞれブロックの境界部の方向
に寄り、それ以外の各画素の濃度ピークの間隙とほぼ同
一に補正することが可能となる。さらに、ブロックの境
界を挟む両画素の記録濃度を上昇させると共に、両画素
の面積を無補正時に比べて拡大することが可能なため、
ブロックの境界部の濃度が上昇し、切換え線をほぼ完全
に除去することができる。

さらに、本実施例は通電パルス幅データに対して増分補
正を乗算的に行うことにより、低階調部では小量の増
分、高階調では大量の増分というように比例的に増分量
が調整され、各階調に対して精度良く補正することが可
能となる。実際には階調によって適正な補正係数値が変
化するので、各階調毎に、あるいは一定幅をもった階調
毎に補正係数値を変化させることによって、さらに画質
の向上を図ることができる。これは補正係数部を階調デ
ータによるテーブルとしてあらかじめ準備しておき、該
当素子の階調データによって、前記テーブルから補正係
数を参照する方法で容易に実現できる。

また、分割ブロックの境界部において隣接する２つの素
子255と256は、時間的にみた温度分布の履歴に相違があ
り、場合によっては、その熱履歴の影響を考慮する必要
がある。

すなわち、ヘッドの分割駆動のシーケンスは、第２図に
示したように位相φ１で左半分を、次に位相φ２で右半
分を印字駆動する。通常、φ２の後には紙送り等のた
め、ヘッドの休止期間であり、その後次のラインの印字
というシーケンスになる。

従って、ヘッドの左側ブロックの右端の素子255におい
ては、その右隣の素子256の方向への余分な熱拡散が大
きい。一方、右側ブロックの左端の素子256において
は、その左隣の素子255が、直前まで駆動されていたた
め、その余熱の影響によって、素子255の方向へ余分な
熱拡散はそれほど大きくない。上記のような熱履歴の違
いから、両素子およびその周辺の濃度低下の様子も異な
る。

このため、境界の２ドットについて各々独立に補正係数
を設け、素子255については通電パルス幅データに補正
係数k1を乗じた増分補正を行い、素子256については通
電パルス幅データに補正係数k2を乗じた増分補正を行な
う。そして、補正係数k1と補正係数k2には（k1＞k2＞
１）のような関係にあり、境界の両側のドットおよび、
その周辺部の濃度のバランスを考慮した補正を行なうこ
とができ、さらに画質の向上を図ることができる。

なお、本実施例においては説明を簡単にするために、サ
ーマルヘッドを２ブロックで分割駆動する例を説明した
が、本実施例の技術思想をもってすれば、当然のことな
がら２ブロックに限らず、３ブロック以上にブロック分
割しても適用可能なことは自明の理である。その際に
は、要は、隣接するブロックの境界部において互いに隣
接する、各ブロックの境界部に位置する素子１つずつか
らなる計２つの素子に対して、先行して記録されるブロ
ックの素子には通電パルス幅データに、予め設定された
１より大なる第１の補正係数を乗じ、後で記録されるブ
ロックの素子には通電パルス幅データに、前記第１の補
正係数より小さくかつ１より大なる第２の補正係数を乗
じればよい。

発明の効果 以上の説明より明らかなように、本発明の画像プリンタ
は、複数の素子をライン状に配置したサーマルヘッド
と、前記複数の素子からなるサーマルヘッドを複数のブ
ロックに分割し、同一ブロックの各素子に対して同時に
通電し、ブロック単位で順次分割通電駆動し記録を行な
う駆動回路とを有し、前記ライン状方向に連続してドッ
ト印字を多階調にて記録可能な画像プリンタにおいて、
分割印字を行う際に、サーマルヘッドの分割ブロックの
境界部において互いに隣接する２つの素子に与える印字
データに、補正係数を乗じて通電パルス時間の増分補正
を行なうことにより、エネルギを増分すると共に電力の
供給時間が長くなるため、温度のピークの上昇とその熱
の時間的拡散要素が加わり、印字濃度の上昇と印字ヘッ
ド径の増大が同時に発生する。したがって、補正後にお
いてはブロックの境界を挟む両画素の濃度ピークはそれ
ぞれブロックの境界部の方向に寄り、それ以外の各画素
の濃度ピークの間隔とほぼ同一に補正することが可能と
なる。さらに、ブロックの境界を挟む両画素の記録濃度
を上昇させると共に、両画素の面積を無補正時に比べて
拡大することが可能なため、ブロックの境界部の濃度が
上昇し、切換え線をほぼ完全に除去することができる。
また、その結果、分割印字によって容量の小さな電源が
使用可能になるため、装置の小型化・軽量化・コスト低
下など多くの効果を期待できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は分割駆動方式によって印字した画像に発生する
ヘッド切換え線の様子を示す印字状態図、第２図はヘッ
ドの駆動によって発性するヘッド周辺の温度分布と印字
濃度を示す説明図、第３図は本発明における一実施例の
画像プリンタの構成を示すブロック図である。 ７……CPU、８……補正係数部、９……ラインメモリ、1
0……分割駆動部、11……サーマルヘッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の素子をライン状に配置したサーマル
   ヘッドと、前記複数の素子からなるサーマルヘッドを複
   数のブロックに分割し、同一ブロックの各素子に対して
   同時に通電し、ブロック単位で順次分割通電駆動し記録
   を行なう駆動回路とを有し、前記ライン状方向に連続し
   てドット印字を多階調にて記録可能な画像プリンタにお
   いて、前記サーマルヘッドの前記各ブロックの境界部に
   おいて互いに隣接する、各ブロックの境界部に位置する
   素子１つずつからなる計２つの素子に対して、先行して
   記録されるブロックの素子には通電パルス幅データに、
   予め設定された１より大なる第１の補正係数を乗じ、後
   で記録されるブロックの素子には通電パルス幅データ
   に、前記第１の補正係数より小さくかつ１より大なる第
   ２の補正係数を乗じる補正手段を設け、前記補正手段に
   よって通電パルス時間の増分補正を行なうことを特徴と
   する画像プリンタ。
2. 【請求項２】増分補正の補正係数はテーブルとして設定
   し、印字データの階調に応じて変化させることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の画像プリンタ。