JPH0771177B2 - 中間調記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、熱転写記録や感熱記録における中間調記録
装置に関するものであり、特に濃度ムラを無くし高画質
の中間調画像を得る装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般的に使用されている感熱記録装置や熱転写記録装置
は、その構成が比較的簡単であることから、プリンタ、
複写機またはフアクシミリ等の各種の記録に広く適用さ
れている。このような各種の記録装置においては、中間
調の記録を行うために、例えば、昇華型インクシートに
よる熱転写記録の方法が使用されている。この熱転写記
録の方法は、記録用のサーマルヘツドを構成する複数の
発熱抵抗体に加えられた電気エネルギーにより発生した
熱量に対応した量の染料インクを昇華させてから、この
染料インクを所定の記録紙に転写することにより所要の
記録を行うものである。そして、上記の発熱抵抗体によ
る加熱量は、これに加えられる電気的パルスの個数や接
続時間幅によつて制御されるものである。

この熱転写記録の方法は、その制御が簡単であて、比較
的良好は中間調記録を達成することが可能である。

このような従来の中間調記録方式は、例えば特開昭60−
9271号公報に示されており、第６図はこの従来の中間調
記録方式において、サーマルヘツドを構成する各発熱抵
抗体に印加する通電パルスの波形図であり、t_Wは通電パ
ルスのパルス幅、t_Pは通電パルスの繰り返し周期、Ｍは
通電パルスのパルス個数（ここでは３個）である。この
通電パルスのパルス個数が各階調レベル毎の濃度に対応
して予じめ選択・設定されている。このように各階調に
対応したパルス個数の通電パルスを各発熱抵抗体に印加
することにより、そのパルス個数に対応したエネルギー
分のインクが昇華され、各濃度の中間調記録がなされ
る。そして、通常、サーマルヘツドに１ライン分並べら
れて設けられた各発熱抵抗体に、それぞれに対応した通
電パルスを印加して１ライン分の記録を行い、記録紙を
一定速度で副走査送りしながら順次各ライン毎の記録を
行つて平面的な記録を行うものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のような従来の中間調記録方式においては、例えば
発熱抵抗体に通電パルスが印加される黒や灰色画素の記
録ドツトの数と通電パルスが印加されない白画素の非記
録ドツトの数との１ライン中における割合、あるいはそ
の記録ドツトの階調レベルの大きさなどが各ライン毎に
異なることから、その記録のために一括的に供給する印
加エネルギー即ち電流の大きさも各ライン毎に異なるの
で、電源からサーマルヘツドまでの配線抵抗による電圧
降下、あるいはサーマルヘツド内の電圧降下が各ライン
毎に変わり、この電圧の変化が発熱抵抗体への通電パル
スに影響して同一の階調レベルであつても発熱抵抗体の
発熱量が違つてしまい、同一階調で記録濃度が異なつて
しまい記録ムラが生じるなどの問題点があつた。即ち、
同時に記録を行う発熱抵抗体へ供給される印加エネルギ
ーの総和が各ラインで異なることにより、同一階調レベ
ルの記録濃度が変動してしまうという問題点があつた。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、同時印加エネルギーの大小にかかわることな
く、同一階調レベルの記録濃度が一定となるような中間
調記録装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る中間調記録装置は、複数の発熱抵抗体か
らなるサーマルヘツド、上記各発熱抵抗体に対応して入
力される階調レベル信号に応じた通電パルス数又は通電
パルス幅を、所定数の発熱抵抗体毎に一括供給する供給
手段、上記階調レベル信号を複数のグループに分割し、
この各グループに対応した指数を予め格納した第１のテ
ーブル、この第１のテーブル中の指数の最小値と最大値
を上記発熱抵抗体数分累積した値を求め、この最小累積
値と最大累積値間を複数の累積指数群に分割し、この分
割した各累積指数群及び上記階調レベル信号と上記通電
パルス数又は通電パルス幅との対応を上記累積指数群の
分割数分予め格納した第２のテーブル、上記階調レベル
信号を入力し記憶する記憶手段を有し、この記憶手段に
記憶した階調レベル信号に対応した上記第１のテーブル
中の指数を、駆動する数の発熱抵抗体について累積し、
この累積値と上記記憶手段に記憶した階調レベル信号と
に基づいて上記第２のテーブル中の累積指数群及び階調
レベル信号を参照し、同一階調レベルの記録濃度が一定
となるように上記供給手段から供給される各発熱抵抗体
毎の上記通電パルス数又は通電パルス幅を決定する決定
手段を備えたものである。

〔作用〕

この発明においては、決定手段により、各発熱抵抗体に
対応して入力された階調レベル信号が記憶手段に記憶さ
れ、この記憶手段に記憶した階調レベル信号に対応した
第１のテーブル中の指数が、駆動される数の発熱抵抗体
について累積され、その累積値と上記記憶手段に記憶し
た階調レベル信号とに基づいて第２のテーブル中の累積
指数群及び階調レベル信号が参照され、各発熱抵抗体毎
の通電パルス数又は通電パルス幅が決定される。この決
定した通電パルス数又は通電パルス幅が供給手段により
所定数の発熱抵抗体毎に一括供給され、同一階調に対す
る記録濃度が一定になる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク図であり、
（１）は例えば６ビツト構成の階調レベル信号Ｓが入力
される入力端子、（２）はこの入力端子（１）からの階
調レベル信号Ｓに基づき、サーマルヘツド（３）を構成
する各発熱抵抗体へ供給する印加エネルギーの量、例え
ば通電パルスのパルス数を求める決定手段としての機能
と、求めたパルス数を各発熱抵抗体へ供給する供給手段
としての機能とを有するパルス発生手段、（４）は上記
入力端子（１）からの階調レベル信号Ｓを判定し、これ
に対応した電圧降下指数を出力する階調レベル信号判定
手段である。ここで、電圧降下指数とは以下のとおりで
ある。即ち、各記録ラインの記録画素（記録ドツト）の
数の大小や、各記録ドツトの階調レベルの大小によつて
サーマルヘツド（３）へ一括供給される印加エネルギー
の総量が各ライン毎に異なり、電源の負荷電流が変動す
ることにより各部の電圧降下が変化して通電パルスの電
圧なども変化するが、この変化量即ち電圧降下量を推定
する値が電圧降下指数である。この電圧降下指数は、サ
ーマルヘツドや各配線の抵抗値を求めて計算するか、あ
るいは記録実験などにより容易に求められるものであ
る。（５）はこの階調レベル信号判定手段（４）からの
電圧降下指数を同時に記録する所定数の発熱抵抗体の
分、例えば１ライン分だけ累積し、その累積電圧降下指
数に対応する補正係数を上記パルス発生手段（２）に出
力する電圧降下指数カウント手段である。パルス発生手
段（２）は、電圧降下指数カウント手段（５）からの補
正係数により、上記階調レベル信号Ｓから求めた印加エ
ネルギーの量、例えば通電パルス数を同一階調の記録濃
度が一定となるように決定し、サーマルヘツドに供給す
る。

ここで、第２図は１ラインが1024個のドツトからなり、
また階調レベルが64段階であるときに、何ら補正を行わ
ない場合の同時記録ドツト数に対する記録濃度の変化を
示す特性図であり、各曲線（21）〜（24）は以下の場合
を示す。

曲線（21）：記録ドツトの階調レベルを８としたとき 曲線（22）：記録ドツトの階調レベルを16としたとき 曲線（23）：記録ドツトの階調レベルを32としたとき 曲線（24）：記録ドツトの階調レベルを64としたとき この第２図からわかるようにまず、階調レベルが８であ
る場合には、曲線（21）で示されるように、同時記録ド
ツト数が増加しても記録濃度には変化が生じない。ここ
で示されていることは、低い階調レベルであるために負
荷電流が小さく、通電パルスの電圧降下量が殆ど０に等
しいということである。

次に、階調レベルが16である場合には、曲線（22）で示
されるように、同時記録ドツト数の増加に応じて記録濃
度に多少の変化が生じる。

また、階調レベルが32である場合には、曲線（23）で示
されるように、同時記録ドツト数の増加に応じて記録濃
度に相当の変化が生じる。これは、通電パルスの電圧降
下量が相当に大きくなつているためである。

更に、階調レベルが64であるときに全面印字がなされた
場合には、曲線（24）で示されるように、同時記録ドツ
ト数の増加に応じて、通電パルスの電圧降下量増大の程
度が著しくなり、その結果として記録濃度が更に大幅に
低くなる。

上記のように、同時記録ドツト数が多いと通電パルスの
電圧が下がり通電パルスによる供給エネルギーが減少し
て記録濃度が低下する。このような特性に基づき、同時
記録ドツト数にかかわらず、記録濃度が一定となるよう
に通電パルスの決定を行えばよい。即ち、記録ドツトの
階調レベルによつて記録濃度の変化のしかたが異なるこ
とからまず各ドツトの階調レベルに応じた電圧降下指数
を上記階調レベル信号判定手段（４）で求め、その電圧
降下指数の同時記録ドツト分の累積値を電圧降下指数カ
ウント手段（５）で求め、その累積値に基づいてパルス
発生手段（２）で通電パルスを決定するものである。

ここで、上記されたことからわかるように、記録濃度と
同時印字ドツト数との間の関係を示す特性曲線を、階調
レベルをパラメータとして求めるときには、厳密には、
階調レベルの数だけの特性曲線が得られることになる。
しかしながら、その中には、ほぼ同一の特性を表してい
るとみて良いものもあり、これらをまとめることによ
り、ある適当数のグループに分割することができる。即
ち、Ｎ段階の階調レベル信号を適数ｎ個のグループに分
割して（ただし、Ｎ≧ｎ）、当該グループ毎に電圧降下
指数を予め階調レベル信号判定手段（４）内に第１のテ
ーブルとして設定しておく。第３図はその一例を示すも
ので、64階調のレベルを４つのグループに分けており、
それぞれに電圧降下指数が設定されている。

そしてこの各ドツト毎の電圧降下指数を電圧降下指数カ
ウント手段（５）により同時記録ドツト分、例えば１ラ
イン分累積し、その累積値に対応した補正係数を求める
が、この累積値もいくつかのグループに分割し、各グル
ープ毎に補正係数を電圧降下指数カウント手段（５）内
に設定しておく。第４図はその一例を示すもので、第３
図に示した第１のテーブル中の電圧降下指数の最小値０
と最大値１を1024個のドット数分累積した累積電圧降下
指数を求め、この求めた最小の累積電圧降下指数０と最
大の累積電圧降下指数1024間を16のグループ（累積指数
群）に分割しており、各々補正係数が設定されている。

更にパルス発生手段（２）ではこの各ライン毎に出力さ
れる補正係数と、階調レベル信号Ｓとから同一階調に対
しては同一の記録濃度となるような通電パルス数を求
め、その通電パルスをサーマルヘツド（３）に供給す
る。この階調レベル信号および補正係数と、通電パルス
のパルス個数との対応を示すテーブルの一部を第５図に
示し、このようなテーブルをパルス発生手段（２）内に
設定しておく。なお、この実施例では、第４図と第５図
のテーブルにより第２のテーブルが構成されている。

次に上記実施例の動作について説明する。いま、各ドツ
トの階調レベル１〜64のいずれかに対応する階調レベル
信号が、入力端子（１）に順次入力されているものとす
る。この信号はまず階調レベル信号判定手段（４）に入
力され、該当する１ドツトを記録するときの電圧降下量
の程度を示す電圧降下指数が求められる。即ち第３図の
テーブルを参照し、例えば入力された階調レベル信号が
階調レベル１〜８に含まれているときには、これに対応
する電圧降下指数０が階調レベル信号判定手段（４）か
ら出力される。同様にして、例えば、入力された階調調
レベル信号が階調レベル33〜64に含まれているときに
は、これに対応する電圧降下指数１が階調レベル信号判
定手段（４）から出力されることになる。

電圧降下指数カウント手段（５）においては、前段の階
調レベル信号判定手段（４）から出力された電圧降下指
数を、例えば１ラインといつた同時記録ドツトに対応し
た分だけ累積していき、その累積値に対応した補正係数
を第４図のテーブルから求め、パルス発生手段（２）に
出力する。例えば累積電圧降下指数が185であつたとす
ると、第４図のテーブルから、これに対応する補正係数
が1.02に定められ、パルス発生手段（２）に出力され
る。

次にパルス発生手段（２）では入力される階調レベル信
号を各記録ドットについてパルス発生手段（２）内の記
憶手段に記憶しておくとともに、その各記録ドツトの階
調レベルと電圧降下指数カウント手段（５）から出力さ
れる補正係数とから、第５図のテーブルを参照して各記
録ドツトの階調レベルに対応した最適な通電パルスの個
数を求める。ここでは、同じ階調レベル信号であつて
も、補正係数が異なれば通電パルスの電圧降下量の変動
を吸収して同一濃度となるように異なるパルス個数が定
められる。そしてこの求められたパルス個数の通電パル
スをサーマルヘツド（３）の各発熱抵抗体に供給し、記
録を行う。例えば階調レベル６で、補正係数が上記のよ
うに1.02であつた場合、通電パルスの個数は33に定めら
れる。

このように、同時記録ドツトの階調レベルに対応した電
圧降下量に応じて適切な補正を行うことにより、同一階
調レベルの記録濃度を常に一定とすることができるもの
である。この実施例においては、階調レベル信号判定手
段（４）、電圧降下指数カウント手段（５）、およびパ
ルス発生手段（２）により決定手段が構成されている。

なお、上記実施例においては、第３図、第４図のように
階調レベル信号や累積電圧降下指数を分割するときのグ
ループ数、補正係数等は、使用されるサーマルヘツド
（３）の諸特性に基づいて決めればよい。

また、上記実施例においては、通電パルスの個数を変え
て印加エネルギー量を変えることにより、電圧降下量の
変化による記録濃度変化を補正する場合について説明し
たが、これに限らず、例えば通電パルスのパルス幅を変
えて印加エネルギーを変えるようにし、濃度変化を補正
するものでも同様な効果を奏する。

さらに、環境温度の変化等に関するサーマルヘツドの蓄
熱補正機能を付加することでその同一階調に対する記録
濃度一定の精度を向上させることができる。

また、上記実施例においては、電圧降下指数の累積を同
時に記録するドツトについて行うようなものとして説明
したが、これは同時に記録するドツトが１ライン分でな
く、１本のラインを複数区分に分割して記録する場合に
はこの区分を単位として電圧降下指数の累積を行い、通
電パルスを決定すれば同様の効果が得られるものであ
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、各発熱抵抗体に対応
して入力される階調レベル信号を複数のグループに分割
し、この各グループに対応した指数を予め格納した第１
のテーブルと、この第１のテーブル中の指数の最小値と
最大値を上記発熱抵抗体数分累積した値を求め、この最
小累積値と最大累積値間を複数の累積指数群に分割し、
この分割した各累積指数群及び上記階調レベル信号と上
記通電パルス数又は通電パルス幅との対応を上記累積指
数群の分割数分予め格納した第２のテーブルとを備え、
上記階調レベル信号を入力して記憶し、この記憶した上
記階調レベル信号に対応した上記第１のテーブル中の指
数を、駆動する数の発熱抵抗体について累積し、その累
積値と上記記憶した階調レベル信号とに基づいて上記第
２のテーブル中の累積指数群及び階調レベル信号を参照
し、駆動発熱抵抗体それぞれに供給される通電パルス数
又は通電パルス幅を決定するようにしたので、同時に記
録を行のあう所定数の発熱抵抗体毎に一括供給する印加
エネルギーパルスが、階調レベルの大きさ及び駆動する
発熱抵抗体の数に基づいて決定され、同一階調の記録濃
度が常に一定となつて記録画像品質が向上するという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク図、第２図
は補正を行わない場合の同時記録ドツト数に対する記録
濃度の変化を示す特性図、第３図は階調レベルと電圧降
下指数の対応の一例を示すテーブル図、第４図は累積電
圧降下指数と補正係数の対応の一例を示すテーブル図、
第５図は階調レベルと補正係数の組みあわせと、通電パ
ルスのパルス個数の対応の一例を示すテーブル図、第６
図は中間調記録方式の動作を説明するための通電パルス
の波形図である。 図において、（１）は入力端子、（２）はパルス発生手
段、（３）はサーマルヘツド、（４）は階調レベル信号
判定手段、（５）は電圧降下指数カウント手段である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の発熱抵抗体からなるサーマルヘッ
   ド、 上記各発熱抵抗体に対応して入力される階調レベル信号
   に応じた通電パルス数又は通電パルス幅を、所定数の発
   熱抵抗体毎に一括供給する供給手段、 上記階調レベル信号を複数のグループに分割し、この各
   グループに対応した指数を予め格納した第１のテーブ
   ル、 この第１のテーブル中の指数の最小値と最大値を上記発
   熱抵抗体数分累積した値を求め、この最小累積値と最大
   累積値間を複数の累積指数群に分割し、この分割した各
   累積指数群及び上記階調レベル信号と上記通電パルス数
   又は通電パルス幅との対応を上記累積指数群の分割数分
   予め格納した第２のテーブル、 上記階調レベル信号を入力し記憶する記憶手段を有し、
   この記憶手段に記憶した階調レベル信号に対応した上記
   第１のテーブル中の指数を、駆動する数の発熱抵抗体に
   ついて累積し、この累積値と上記記憶手段に記憶した階
   調レベル信号とに基づいて上記第２のテーブル中の累積
   指数群及び階調レベル信号を参照し、同一階調レベルの
   記録濃度が一定となるように上記供給手段から供給され
   る各発熱抵抗体毎の上記通電パルス数又は通電パルス幅
   を決定する決定手段を備えたことを特徴とする中間調記
   録装置。