JPH0865516A - 多階調感熱記録装置およびその濃度補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多階調の感熱記録において、発熱抵抗素子に
蓄積された熱量による印字濃度の変動を適切に補正し、
高品質な印字の可能な多階調感熱記録装置およびその濃
度補正方法を提供する。 【構成】 画信号入力端子１から入力された画像データ
は、階調変換用ＲＯＭ２で階調変換やγ変換などが行な
われ、パルスデータが蓄熱補正回路３に入力される。蓄
熱補正回路３では、演算用ＣＰＵ７が補正テーブルＲＯ
Ｍ８に格納されている補正テーブルを用いて、パルスデ
ータに対して蓄熱補正処理を行なう。補正テーブルは、
参照画素の発熱パターンの全てあるいは数種ごとに用意
し、参照画素の階調値を一律に変化させたときの補正デ
ータを格納している。複数の参照画素の階調値が違う場
合、複数の補正テーブルから補正データを得て、補間処
理を行ない、補正値を算出し、パルスデータを補正す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、与えられた階調データ
に応じてサーマルヘッドに与えるエネルギー量を変化さ
せて、１画素あたりの記録領域を変化させ、階調データ
に応じた濃度の記録を行なう多階調感熱記録装置に関す
るものであり、特に、記録濃度の補正を行なって記録を
行なう多階調感熱記録装置、および、そのような多階調
感熱記録装置における記録濃度の補正方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、多階調感熱記録装置は、１ライ
ンに複数個の発熱抵抗素子を設けたサーマルヘッドを備
え、印字データに応じて所定の順序で発熱抵抗素子を発
熱させ、感熱紙または熱転写部材を介して記録用紙に画
像・文字等を形成記録するものである。階調表現は、１
画素当たりに与えるエネルギー量を、電力の印加時間や
波高値、あるいは印加電力パルス数を制御することによ
って変調し、発熱抵抗素子で発生する熱エネルギーを制
御し、ドットの面積や転写インク量を変えることによっ
てなされる。一般に発色濃度は、印加時間や、波高値、
あるいは印加電力パルス数に対して単調増加関数であ
る。しかし、実際に印字を行なうと、発熱抵抗素子に蓄
積されている熱量に応じて印字濃度が変動することが知
られている。

【０００３】図２は、発熱抵抗素子に与えるエネルギー
と印字濃度の関係の説明図である。図２では、サーマル
ヘッドと記録紙を相対移動させながら記録を行ない、サ
ーマルヘッドに印加する１画素あたりの電力パルス数を
変えることで副走査方向のドット幅を変調する副走査分
割方式による多階調感熱記録装置の場合を示したもので
ある。図中、「孤立印字」は、近接ドットの発熱による
蓄熱の影響を除くため、３ドットおきに印字した複数ド
ットの反射率を１画素当たりの反射率として計算したも
のである。すなわち、発熱抵抗素子１個単位による階調
再現能力を示す。図２からもわかるように、適切な印字
条件を選択することによって、電力パルス数に対してほ
ぼ直線的な反射率変化、すなわち、印字濃度変化が表現
可能である。

【０００４】一方、「実際のグレイスケール」は、全発
熱抵抗素子を用いた場合を示している。この場合には、
電力パルス数が増加するほど発熱抵抗素子に蓄積される
熱量が増加するため、孤立印字の反射率から大きく変動
し、中間調の印字再現性が保てなくなるといった問題が
あった。

【０００５】このような問題に対して、例えば、特開昭
５８−１４６１７６号公報に開示されているように、着
目画素に対して同一ラインの左右両隣や直前のラインの
同位置における発熱状況を参照し、印字周期を考慮した
上で電力パルスの印加時間または波高値を補正する方法
が知られている。

【０００６】さらに、例えば、特開昭６１−９５９６０
号公報や特開昭６１−１４３１５３号公報では、参照画
素の位置により補正のための重み付けを行なっている。
しかし、これらの方法は、各画素の階調データによらず
着目画素と参照画素の位置関係によって固定的な重み付
けがなされている。実際には、着目画素や参照画素の階
調データによって参照画素の影響は変化するので従来の
重み付けでは不十分であった。以下、この問題につい
て、上述の副操作分割方式を用いた場合を例に具体的に
説明する。

【０００７】図３は、副操作分割方式を用いた記録画像
における隣接画素の一例の説明図である。図中、ｘは着
目画素、ｓは参照画素、ａは副走査方向を示す。図３
（Ａ）に示すように、着目画素ｘに対して主走査方向に
隣接する参照画素ｓの階調データが着目画素ｘの階調デ
ータより小さい場合には、常に参照画素ｓの発熱が着目
画素ｘの印字に影響する。したがって、参照画素ｓの電
力パルス数の増加とともに、着目画素ｘの濃度の変動は
増大する。しかし、特に副走査分割方式は、紙送りを行
ないながらドットを副走査方向ａに広げる印字方式であ
るので、図３（Ｂ）に示すように参照画素ｓの電力パル
ス数が着目画素ｘの電力パルス数よりも大きくなると、
その後の参照画素ｓの電力パルス数の増加分は着目画素
ｘの印字後に作用するため、その影響はほとんどなくな
る。

【０００８】図４は、隣接画素の電力パルス数と着目画
素の平均輝度レベルの関係の説明図である。図４では、
着目画素の電力パルス数を固定し、隣接画素の電力パル
ス数を変化させたときの着目画素の濃度変動（平均輝度
レベル変化）を示す。上述したように、隣接画素の電力
パルス数が着目画素の電力パルス数を越える付近で、グ
ラフの傾きはほぼ０となり、着目画素の変動がおさまる
ことがわかる。

【０００９】したがって、従来の補正方法のように蓄熱
の重み付けを画素の位置関係のみで定めてしまうと、隣
接画素のパルス数が着目画素のパルス数より大きい場合
には補正がかかりすぎてしまうという問題があった。ま
た、特に１ライン内の各参照画素が着目画素の濃度に与
える影響には、必ずしも加法性が成立しない。そのた
め、従来の補正方法のような重み付けでは不十分であっ
た。

【００１０】これに対して、例えば、特開昭６４−１５
６０号公報や、実開平４−６９１４５号公報に開示され
た技術では、画像パターンを判定し、判定されたパター
ンに対応したレベル信号によって補正を行なっている。
しかし、各記録画素ごとに階調を表現する多値記録で
は、画像パターンのみでなく、個々の画素に対応するパ
ルス数によって影響が異なる。そのため、上述のような
２値の記録を行なう場合の補正方法を多値記録に応用す
るには、組合わせが膨大となり、現実的でないという問
題があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、多階調の感熱記録におい
て、発熱抵抗素子に蓄積された熱量による印字濃度の変
動を適切に補正し、画素単位の中間調の再現性を高める
ことによって、色再現性が良く濃度むらのない高品質な
印字の可能な多階調感熱記録装置およびその濃度補正方
法を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載の発明では、与えられた階調データに応じてサーマル
ヘッドに与えるエネルギー量を変化させて、１画素あた
りの記録領域を変化させ、前記階調データに応じた濃度
の記録を行なう多階調感熱記録装置において、補正すべ
き着目画素の周辺に位置する参照画素にドットが存在す
るか否かの複数個の組み合わせの全てあるいは数種ごと
に前記着目画素の各階調ステップに対して前記参照画素
の階調データを一律に変化させたときの前記着目画素の
濃度変化量をもとにした前記着目画素の濃度を補正する
ための補正量データが格納された複数個の補正テーブル
と、前記着目画素に対応する着目階調データおよび前記
参照画素に対応する参照階調データを順次検出し前記参
照階調データが全て等しい場合には前記参照画素のドッ
トの有無のパターンに基づき前記補正テーブルを選択し
前記着目階調データおよび前記参照階調データをアドレ
スとして選択した前記補正テーブルから補正量データを
得て前記エネルギー量を算出し前記参照階調データが異
なる場合には前記参照画素のドットの有無のパターンに
等しいあるいは類似した複数個の前記補正テーブルを選
択し前記着目階調データおよび前記参照階調データまた
は類似した参照階調データをアドレスとして選択したそ
れぞれの前記補正テーブルから補正量データを得てこれ
らの複数個の前記補正量データに基づき前記エネルギー
量を算出する演算手段と、前記演算手段で算出された前
記エネルギー量に基づき前記サーマルヘッドを駆動する
サーマルヘッド駆動手段を有することを特徴とするもの
である。

【００１３】また、請求項２に記載の発明では、与えら
れた階調データに応じてエネルギー量を変化させて１画
素あたりの印字濃度を変調する多階調感熱記録装置にお
ける濃度補正方法において、補正すべき着目画素の周辺
に位置する参照画素にドットが存在するか否かの複数個
の組み合わせの全てあるいは数種ごとに前記着目画素の
各階調ステップに対して前記参照画素の階調データを一
律に変化させたときの前記着目画素の濃度変化量をあら
かじめ測定し、測定により得られた濃度変化量をもとに
前記着目画素の濃度を補正するための補正量データを格
納した複数個の補正テーブルを作成しておき、前記着目
画素に対応する着目階調データおよび前記参照画素に対
応する参照階調データを順次検出し、前記参照階調デー
タが全て等しい場合には、前記参照画素のドットの有無
のパターンに基づき前記補正テーブルを選択し、前記着
目階調データおよび前記参照階調データをアドレスとし
て選択した前記補正テーブルから補正量データを得て前
記エネルギー量を算出し、前記参照階調データが異なる
場合には、前記参照画素のドットの有無のパターンに等
しいあるいは類似した複数個の前記補正テーブルを選択
し、前記着目階調データおよび前記参照階調データまた
は類似した参照階調データをアドレスとして選択したそ
れぞれの前記補正テーブルから補正量データを得て、得
られた複数個の前記補正量データに基づき前記エネルギ
ー量を算出することを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】本発明によれば、補正すべき着目画素の周辺に
位置し、補正の考慮に含める参照画素にドットが存在す
るか否かの複数個の組み合わせの全てあるいは数種ごと
に、着目画素の各階調ステップに対して参照画素の階調
データを一律に変化させたときの着目画素の濃度変化量
をもとにした補正量データが格納されている複数個の補
正テーブルをもとに、多値データの補正を行なってい
る。これによって、参照画素のドットの有無のパターン
および各画素の階調データに応じて、参照画素の発熱に
よる着目画素への蓄熱の影響を補正することが可能とな
る。さらに、参照画素の階調データによって着目画素へ
の影響度合いが変化する場合、また、各参照画素が与え
る影響の加法性が成立しない場合においても、パターン
および階調データごとに適切な補正を行なうことができ
る。

【００１５】参照画素が複数個発熱している場合の補正
テーブルとしては、例えば、参照画素が複数存在する組
合せの場合でも、参照画素の階調データが一律に変化し
たときの補正量データによって構成する。そして、パタ
ーンおよび階調データの組み合わせに対して対応する補
正量データが存在しないときには、判定されたパターン
と等しいあるいは類似した複数個の補正テーブルからの
補正量データをもとにして、例えば、印加電力パルス数
などのエネルギー量を算出する。これによって、参照画
素および着目画素の階調値の膨大な組み合わせに対応し
た補正データを持つことなく、補正テーブルのメモリ容
量を減少させ、効率よく高精度な補正を行なうことがで
きる。さらに、補正テーブルの階調ステップを間引き、
所望の補正量を補完により算出するように構成すること
も可能であり、その場合には、補正テーブルのために必
要となるメモリ容量をさらに減少させ、装置のコストを
低下させることが可能である。補正テーブルは、実際の
画素濃度の変動を実験的に測定して作成することができ
る。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明の多階調感熱記録装置の一実
施例における要部を示すブロック図である。図中、１は
画信号入力端子、２は階調変換用ＲＯＭ、３は蓄熱補正
回路、４はサーマルヘッド駆動回路、５はサーマルヘッ
ド、６は入出力ポート、７は補正演算用ＣＰＵ、８は補
正テーブルＲＯＭ、９は演算プログラム用ＲＯＭ、１０
は演算用ＲＡＭである。以下の実施例では、サーマルヘ
ッドと記録紙を相対移動させながら複数の電力パルスを
印加し、電力パルス数を変えることで副走査方向のドッ
ト幅を変調する副走査分割方式の多階調感熱記録装置に
ついて説明する。しかし、本発明は副走査分割方式に限
定するものではなく、他の感熱記録方式にも適用するこ
とが可能である。

【００１７】画信号入力端子１からは、記録すべき画像
データが入力される。画像データとしては、例えば、２
５６階調のデータが入力される。階調変換用ＲＯＭ２
は、入力される階調データの階調数と、サーマルヘッド
５において記録可能な階調数との間の階調変換や、γ変
換などの変換処理を行なう。例えば、２５６階調の画像
データを１２８階調のパルスデータに変換する。この変
換処理は、各画素に対して一律に行なうことのできる処
理であるので、例えば、ＲＯＭで構成し、画像データを
アドレスとしてＲＯＭに入力し、変換後の値を得るよう
に構成することができる。蓄熱補正回路３では、後述す
るように、着目画素の周囲の参照画素の発熱による着目
画素に対する蓄熱の影響を補正するための回路である。
サーマルヘッド駆動回路４は、蓄熱補正回路３で補正さ
れたデータに基づき、実際にサーマルヘッド５に対して
電力パルスを送り、サーマルヘッド５を駆動制御する回
路である。サーマルヘッド５としては、例えば、画素密
度が１５０ｄｐｉ、１ライン２５ｍｓｅｃに対して１２
７パルスの電力パルスを印加し印字可能な構成のものを
用いることができる。

【００１８】蓄熱補正回路３は、入出力ポート６、補正
演算用ＣＰＵ７、補正テーブルＲＯＭ８、演算プログラ
ム用ＲＯＭ９、演算用ＲＡＭ１０等を有する。これらの
構成は、同一のバスによって接続されている。入力ポー
ト６は、階調変換用ＲＯＭ２およびサーマルヘッド駆動
回路４との階調データの受け渡しを行なう。補正テーブ
ルＲＯＭ８には、参照画素のドットの有無のパターンお
よび着目画素の階調データの組合せのすべて、あるい
は、そのうちのいくつかについての補正テーブルが格納
されている。演算プログラム用ＲＯＭ９には、蓄熱補正
処理を行なうためのプログラムが格納されている。演算
用ＲＡＭ１０は、作業用の領域として補正演算用ＣＰＵ
７が用いることができる。補正演算用ＣＰＵ７は、演算
プログラム用ＲＯＭ９に格納されている演算プログラム
に従って、作業用として演算用ＲＡＭ１０を用いなが
ら、補正テーブルＲＯＭ８内の複数の補正テーブルを用
いて蓄熱補正処理を行なう。

【００１９】図５は、本発明の多階調感熱記録装置の一
実施例における動作の一例を示すフローチャートであ
る。Ｓ１１において、画信号入力端子１に例えば０〜２
５５階調の画像データが入力される。入力された画像デ
ータは、Ｓ１２において、階調変換用ＲＯＭ２に記憶さ
れたルックアップテーブルにより、階調数の違いによる
階調変換および印字方式の階調特性にあったγ補正など
が行なわれ、例えば、０〜１２７の階調数を有するパル
スデータに変換される。次に、Ｓ１３において、パルス
データは蓄熱補正回路３に転送され、入出力ポートを経
て演算用ＲＡＭ１０に一時蓄えられる。蓄えられたパル
スデータをもとに、補正テーブルＲＯＭ８に格納されて
いる補正テーブルを用いて、演算プログラム用ＲＯＭ９
に記憶されている演算アルゴリズムにしたがい、演算用
ＣＰＵ７は、順次、蓄熱補正を行なう。補正後のパルス
データは、入出力ポート６を経てサーマルヘッド駆動回
路４に送られ、Ｓ１４において、パルスデータに対応し
たサーマルヘッドに印加するための２値データ（１２７
ビット分）、すなわち、１２７個の電力パルスのオンオ
フデータに変換される。さらに、Ｓ１５において、この
データの並び変えやパラレル・シリアル変換等を行ない
サーマルヘッドにより印字が行なわれる。

【００２０】図１に示した蓄熱補正回路３の構成では、
階調変換用ＲＯＭ２からのパルスデータは入出力ポート
６を介して一旦演算用ＲＡＭ１０に記憶され、補正演算
用ＣＰＵ７が演算用ＲＡＭ１０をアクセスして、着目画
素、参照画素の画素値を求めているが、本発明は上記構
成に限定されるものではなく、例えば、蓄熱補正回路３
中にシフトレジスタ等の記憶手段を設けて階調データを
複数ラインごとに処理することも可能である。

【００２１】補正テーブルについて説明する。図６は、
着目画素と参照画素の関係の一例の説明図である。第ｎ
ラインの第ｍ番目の画素を、補正しようとする画素ｘと
したとき、画素ｘの左右両隣の画素、すなわち、第ｎラ
インの第ｍ−１番目の画素と、第ｍ＋１番目の画素を画
素ａとし、１ライン前、すなわち、第ｎ−１ラインの第
ｍ番目の画素を画素ｂとし、画素ｂの左右両隣の画素、
すなわち、第ｎ−１ラインの第ｍ−１番目および第ｍ＋
１番目の画素を画素ｃとする。このとき、画素ｘを着目
画素、画素ａ，ｂ，ｃを参照画素と呼ぶことにする。画
素ｘの電力パルス数の算出には、画素ｘの電力パルス数
と、画素ｘの左右両隣の画素ａの電力パルス数と１ライ
ン前すなわち第ｎ−１ラインの第ｍ番目の画素ｂ、およ
び画素ｂの左右両隣にあたる画素ｃの電力パルス数を用
い、補正パルス数を算出する。もちろん、他の画素を参
照画素として含めることも可能である。なお、ここでは
左右対称の位置にある画素は同等に扱っているが、もち
ろん左右で別に扱ってもかまわない。

【００２２】図７は、参照画素のドットの有無のパター
ンの説明図である。図６で説明した参照画素にドットが
記録される場合のパターンとしては３２通りのパターン
が存在するが、左右対称のパターン、組合せによって構
成可能なパターンを排除し、さらに、参照画素がすべて
記録されないパターンを除くと、基本的に図７に示す７
つのパターンに集約できる。すなわち、参照画素のうち
のどれか１ドットが発熱した場合の３パターン、参照画
素のうちの２ドットが発熱した場合の３パターン、参照
画素のうちの３ドットが発熱した場合の１パターンの計
７パターンについて、補正テーブルを用意すればよい。
各パターンごとの補正テーブルには、着目画素の電力パ
ルス数と参照画素の電力パルス数を独立に変化させた時
の補正パルス数、あるいは、補正後の着目画素の電力パ
ルス数を補正データとして格納しておくことができる。
このとき、参照画素が複数存在する場合には、複数個の
参照画素の電力パルス数は同一であるものとする。ま
た、補正テーブルに格納する補正データは、着目画素の
電力パルス数が取り得るすべての値、参照画素の電力パ
ルス数が取り得るすべての値について用意する必要はな
く、とびとびの着目画素、参照画素の電力パルス数につ
いてのみ、補正データを用意しておく構成であってもよ
い。

【００２３】補正テーブルに格納する補正データは、着
目画素の電力パルス数および参照画素の電力パルス数
（複数個であれば一律に）を独立に変化させて、着目画
素の濃度測定を行なうことによって求めることができ
る。画素濃度の測定は、例えば、ＣＣＤカメラによる画
像を２５６レベルのデジタル輝度データとして処理でき
る画像処理装置（例えば、（株）ピアス製ＬＡ−５２
５）を用いることができる。印字ドットを拡大して撮像
し、画像処理装置によって１画素を例えば１６６×１６
０個の輝度データに変換し、そしてそれらの平均輝度レ
ベルを求めることで画素当たりのドット濃度を代表する
値とすればよい。

【００２４】図８は、着目画素への印加電力パルス数と
平均輝度レベルの関係の説明図である。上述のようにし
て、平均輝度レベルを測定した結果の一例を図８に示し
ている。図８では、着目画素の左右両隣の画素ａが２ド
ットとも発熱したとき、すなわち、図７（４）に示すパ
ターンのときの着目画素の輝度レベルを測定した。この
測定結果の一例は、図中、白丸および点線によって示し
ている。また、参照画素が印字されず、着目画素が孤立
して印字される場合の輝度レベルの測定結果を、図中、
黒丸と実線で示している。図８からわかるように、参照
画素の電力パルス数が増加するほど、孤立印字時の輝度
レベルからずれることがわかる。図８に示したグラフ
（あるいは測定値）から、参照画素が印字された場合で
も孤立印字の場合と等しい輝度レベルを再現するために
着目画素へ供給すべき電力パルス数の補正量を導出する
ことができる。

【００２５】図９は、補正テーブルの一例の説明図であ
る。上述のようにして測定し、求められた補正量から、
補正テーブルを作成することができる。ここでは、補正
テーブルは、列方向に着目画素の電力パルス数が変化し
たときの値、行方向に参照画素の電力パルス数が変化し
たときの値が配列された２次元のテーブルとして構成さ
れている。図９に示した補正テーブルの例は、図８と同
様に着目画素の左右両隣の画素ａが２ドットとも発熱し
たとき、すなわち、図７（４）に示すパターンのときの
例を示し、図８に示した測定結果の一例をもとに作成し
ている。例えば、着目画素の電力パルス数が３１、参照
画素の電力パルス数が１５のとき、図９に示す補正テー
ブルから補正データは７であることがわかる。すなわ
ち、着目画素の電力パルス数３１から７を引き、電力パ
ルス数２４で着目画素を印字すればよいことになる。

【００２６】この実施例では、図７に示した７パターン
に対してそれぞれ補正テーブルを用意し、計７つの補正
テーブルを作成した。ここで、補正に用いるパターンの
分類は上述した７パターンに限定されるものではなく、
要求される補正精度やコストに応じて変更可能であるの
は言うまでもない。また、図９に示した補正テーブルで
は、８パルスおきのデータで作成した。このように、着
目画素および参照画素の階調ステップを間引くことによ
り、補正テーブルに必要なメモリ量を減らすことが可能
となる。間引く電力パルスの間隔は、補正精度やメモリ
容量に応じて変更しても良い。着目画素や参照画素の電
力パルス数が補正テーブルにない場合には、近い電力パ
ルス数に対応する補正データを用いたり、あるいは補間
などによって求めてもよい。補間の方法は、直線補間や
曲線補間など周知の手法を用いることができる。

【００２７】図１０、図１１は、蓄熱補正回路の動作の
一例を示すフローチャートである。図５のＳ１２におい
て階調変換およびγ補正された０〜１２７階調のパルス
データに対して、Ｓ２１において、着目画素および参照
画素のデータを検出する。Ｓ２２において、着目画素の
データが０、あるいは、参照画素のデータがすべて０で
あれば、蓄熱の影響はないので、Ｓ３４に移行し、全画
素の補正を終了したかどうかの判断を行なう。補正前の
データが残っている場合には、Ｓ２１へ戻って補正前の
データに対する蓄熱補正動作を続ける。

【００２８】着目画素のデータが０より大きく、かつ、
参照画素のデータのいずれかが０より大きい場合は、ま
ずＳ２３において、着目画素の属するラインの１ライン
前の参照画素（図６中の画素ｂおよび画素ｃ）をもと
に、印字パターンの判定を行なう。参照画素の発熱が１
ドットであれば、そのパターンは図７（２），（３）の
いずれかであり、パターンに基づいて使用する補正テー
ブルが決まる。また、参照画素の階調データも一意に決
まるので、Ｓ２４において着目画素および参照画素の階
調データに対応する補正データを求める。補正テーブル
に階調データと一致するものがない場合には、近い階調
データの補正データを用いたり、あるいは、補間により
求めればよい。

【００２９】Ｓ２３において、複数個の参照画素が発熱
するパターン、すなわち、図７（５），（６），（７）
のいずれかのパターンであると判断される場合には、Ｓ
２５において、発熱する参照画素の階調データがすべて
等しいか否かを判定する。発熱する参照画素の階調デー
タがすべて等しければ、Ｓ２４に進み、参照画素の発熱
が１ドットの場合と同様に、パターンに基づいて決定さ
れる補正テーブルを用い、着目画素および参照画素の階
調データに対応する補正データを求める。

【００３０】複数の参照画素が発熱し、Ｓ２５において
それぞれ階調データが異なると判断された場合には、Ｓ
２６において複数の補正テーブルを用いて複数の補正デ
ータを求める。この処理については、具体例を用いて後
述する。

【００３１】Ｓ２７では、補正テーブルより得られた補
正データから、必要に応じてデータ補間を行ない、補正
量を算出する。特に、上述のように複数の参照画素が発
熱し、それらの階調値が異なる場合には、Ｓ２６で得ら
れた複数の補正データから補間処理を行なって補正値を
算出する。

【００３２】次に、図１１に示したＳ２８ないしＳ３２
の処理において、同一ラインの参照画素（図６中の画素
ａ）をもとに、印字パターンの判定を行なう。同一ライ
ンの参照画素についての処理も、前ラインの参照画素に
ついての処理と同様である。Ｓ２８においてパターンの
判定を行ない、参照画素の発熱が１ドットであれば、そ
のパターンは図７（１）である。パターンに基づいて使
用する補正テーブルが決まるので、Ｓ２９において着目
画素および参照画素の階調データに対応する補正データ
を求める。補正テーブルに階調データと一致するものが
ない場合には、近い階調データの補正データを用いた
り、あるいは、補間により求めればよい。

【００３３】Ｓ２８において、複数個の参照画素が発熱
するパターン、すなわち、図７（４）のパターンである
と判断される場合には、Ｓ３０において、発熱する参照
画素の階調データがすべて等しいか否かを判定する。発
熱する参照画素の階調データがすべて等しければ、Ｓ２
９に進み、参照画素の発熱が１ドットの場合と同様に、
図７（４）のパターンに基づいて決定される補正テーブ
ルを用い、着目画素および参照画素の階調データに対応
する補正データを求める。複数の参照画素が発熱し、Ｓ
３０においてそれぞれ階調データが異なると判断された
場合には、Ｓ３１において複数の補正テーブルを用いて
複数の補正データを求める。Ｓ３２では、補正テーブル
より得られた補正データから、必要に応じてデータ補間
を行ない、補正量を算出する。

【００３４】Ｓ３３では、Ｓ２７において１ライン前の
参照データのパターンから求めた補正量と、Ｓ３３にお
いて同一ラインの参照データのパターンから求めた補正
量から、実際にサーマルヘッドに印可すべき電力パルス
数を算出する。例えば、ライン間における影響について
はほぼ加法性が成立するものとして、各ラインの補正電
力パルス数の和を最終的な補正量とすることができる。

【００３５】以上の処理によって、１つの着目画素につ
いての蓄熱補正が行なわれたことになる。Ｓ３４におい
て、全画素について、蓄熱補正処理が行なわれたか否か
を判定し、すべての画素についての処理が終了するま
で、各画素に対する上述の処理を繰り返し行なう。全画
素の補正を終了した後に、サーマルヘッド駆動回路にパ
ルスデータが転送される。

【００３６】図１０に示したフローチャートのＳ２３、
Ｓ２５において、１ライン前の参照画素のうち複数が発
熱し、発熱する参照画素のパルス数が等しくない場合、
および、図１１のＳ２８、Ｓ３０において、同一ライン
の参照画素のうち複数が発熱し、発熱する参照画素のパ
ルス数が等しくない場合には、複数の補正テーブルを用
いて補正データを得て、これら複数の補正データから補
正値を計算し、実際にサーマルヘッドに印可する電力パ
ルス数を算出しなければならない。以下、１ライン前の
参照画素のうち複数が発熱し、発熱する参照画素のパル
ス数が等しくない場合の具体例を用い、これらの処理に
ついて説明する。

【００３７】図１２は、着目画素および参照画素の電力
パルス数の具体例の説明図である。図１２（Ａ）は、参
照画素のうち２ドットが発熱した場合の一例を示し、図
１２（Ｂ）は３ドットが発熱した場合の一例を示してい
る。まず、図１２（Ａ）に示すように、２ドットが発熱
した場合について説明する。図１２（Ａ）では、着目画
素ｘが３１パルス、参照画素ｂが６３パルス、参照画素
ｃの一方が４７パルスであるものとする。求めたい補正
量は、参照画素ｂのみが６３パルスで発熱しているとき
より大きく、参照画素ｂおよびｃが６３パルスで発熱し
ているときより小さいのは明らかである。すなわち、 （ｘが３１パルスかつｂが６３パルスの場合の補正量）
＜（補正量）＜（ｘが３１パルスかつｂとｃが６３パル
スの場合の補正量） である。

【００３８】参照画素が同じ電力パルス数のときは、上
述のように各補正テーブルから値を求めることが可能で
ある。着目画素ｘが３１パルスかつ参照画素ｂが６３パ
ルスの場合のパターンは、図７（２）に示したパターン
であり、着目画素ｘが３１パルスかつ参照画素ｂと参照
画素ｃの１つが６３パルスの場合のパターンは、図７
（６）のパターンである。それぞれのパターンに対応す
る補正テーブルから値を求めたとき、補正量がそれぞれ
３，１０であったとすると、着目画素ｘの補正量は ３＜（補正量）＜１０ となる。

【００３９】ここで、参照画素ｃの影響がこの不等式の
区間で１次的に作用しているものとすると、線形補間に
より、 （ｃの影響）＝｛（ｘが３１パルスかつｂとｃが６３パ
ルスの場合の補正量）−（ｘが３１パルスかつｂが６３
パルスの場合の補正量）｝×４７／６３ ＝５．２２・・・ となる。したがって求める補正量は、 （補正量）＝（ｘが３１パルスかつｂが６３パルスの場
合の補正量）＋（ｃ影響）＝８．２２・・・ となるが、補正量は整数であるので、補正量として８が
求められる。

【００４０】着目画素ｘは３１パルスであるので、本実
施例における補正を行なった場合、 （ｘの実際の印加電力パルス数）＝３１−８＝２３ となり、サーマルヘッドの着目画素ｘに対応する発熱抵
抗素子を２３パルスで駆動すれば、孤立印字の場合の画
素濃度と等しい濃度の再現が可能となる。

【００４１】上述の印加電力パルス数の算出方法は、参
照画素が２ドット発熱し、かつ参照画素の電力パルス数
が異なる場合の他の組み合わせにおいても適用可能であ
る。例えば、参照画素ｃが２ドットとも発熱する場合
や、参照画素ｂと右側の参照画素ｃが発熱する場合でも
同様である。さらに、着目画素ｘと同一ラインの参照画
素ａが２ドットとも発熱する場合についても同様に適用
可能である。

【００４２】次に、図１２（Ｂ）に示すように、参照画
素が３ドット発熱する場合について説明する。ここで、
例として図１２（Ｂ）に示すように、着目画素ｘが３１
パルス、参照画素ｂが６３パルス、参照画素ｃの左側が
７９パルス、参照画素ｃの右側が４７パルスであるもの
とする。求めたい補正量は、参照画素３ドット全てが４
７パルスで発熱しているときより大きく、参照画素３ド
ット全てが７９パルスで発熱しているときより小さいの
は明らかである。すなわち、 （ｘが３パルスかつ３ドットが４７パルスの場合の補正
量）＜（補正量）＜（ｘが３１パルスかつ３ドットが７
９パルスの場合の補正量） である。それぞれ、図７（７）に示すパターンに対応す
る補正テーブルから補正値を求める。補正テーブルから
求められた着目画素ｘが３パルスかつ参照画素３ドット
が４７パルスの場合の補正量が５、着目画素ｘが３１パ
ルスかつ参照画素３ドットが７９パルスの場合の補正量
が２３のとき、不等式は ５＜（補正量）＜２３ となる。

【００４３】参照画素３ドットが４７パルス発熱してい
る場合の補正量５をもとに考えると、この補正量５に対
して、参照画素ｂの（６３−４７）パルス分および参照
画素ｃの（７９−４７）パルス分の影響を加えればよ
い。ここで、図７（２）に示すパターンに対応する補正
テーブルと、図７（３）に示すパターンに対応する補正
テーブルを比較したとき、両者の影響の比率が約２：１
であったとする。すなわち、参照画素ｂの影響が１／
２、参照画素ｃの影響がそれぞれ１／４ずつである。参
照画素ｂによる補正量は、 （ｂの加算分）＝（２３−５）×｛（６３−４７）／
（７９−４７）｝×１／２ である。また、左側の参照画素ｃによる補正量は、 （ｃの加算分）＝（２３−５）×｛（７９−４７）／
（７９−４７）｝×１／４ である。右側の参照画素ｃによる補正量は０である。す
なわち、参照画素ｂと参照画素ｃによる補正量は、 （ｂとｃの加算分）＝（２３−５）×｛２×（６３−４
７）＋（７９−４７）｝／｛４×（７９−４７）｝＝９ となる。したがって、求める補正量（整数）は、 （補正量）＝（ｘが３１パルスかつ３ドットが４７パル
スの場合の補正量）＋（ｂとｃの加算分）＝５＋９＝１
４ になる。着目画素ｘの電力パルス数は３１パルスである
ので、蓄熱補正処理を行なった場合、 （ｘの実際の印加電力パルス数）＝３１−１４＝１７ となり、サーマルヘッドの着目画素ｘに対応する発熱抵
抗素子を１７パルスで駆動すれば、孤立印字の場合の画
素濃度と等しい濃度の再現が可能となる。

【００４４】ここでは、補正処理の単純化のために、参
照画素ｂと参照画素ｃの影響を２：１としたが、より高
い補正精度を得るために、例えば、上述の具体例で考え
ている電力パルス数の変化範囲（４７〜７９）の平均値
６３パルスにおける参照画素ｂと参照画素ｃとの補正デ
ータを、図７（２）および図７（３）に示したパターン
に対応する補正テーブルから求め、その比率を用いるな
ど、影響の比率を発熱状態に応じて変えることも可能で
ある。

【００４５】上述の実施例における副走査分割方式で
は、ライン間における影響についてはほぼ加法性が成立
するものとして、各ラインの補正電力パルス数の和を最
終的な補正量とした。しかし、本発明はライン間に加法
性が成立しない場合においても適当なパターン分類を行
なうことにより、同様の効果が得られる。また、本実施
例ではラインごとの補正量をシリアルに求めたが、複数
ＣＰＵを用いてパラレルに処理することも可能である。
さらに、各ラインごとに処理を行なわず、複数ラインの
処理を一括して行なうようにしてもよい。さらに、シフ
トレジスタ等の記憶手段を設けて階調データをラインご
とに処理して順次転送するように構成することも可能で
ある。

【００４６】図１３は、本発明による補正処理を行なっ
た場合の画像データの階調値と印字画像の反射率の関係
の説明図である。図中、○は補正を行なわずに印字を行
なった場合の印字画像の反射率、●は補正を行なった場
合の印字画像の反射率、×は孤立印字時における印字画
像の反射率を示している。図１３に示すように、補正処
理を行なわない場合の蓄熱により変動した反射率が、本
発明の補正処理によって孤立印字における反射率に精度
良く補正されていることがわかる。これにより、画素単
位での印字再現性が著しく向上し、高品質な画像が得ら
れるようになった。

【００４７】以上、本発明を実施例に基づいて具体的に
説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるもので
はなく、例えば、補正処理の際に参照する画素、参照画
素のパターンの分類や補正テーブル数、データ補間方法
等、その要旨を逸脱しない範囲において変更可能で得る
ことは言うまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、印字パターンおよび各画素の階調データに応
じて着目画素への影響を補正することが可能となり、参
照画素の階調データによって着目画素への影響度合いが
変化する場合、また、各参照画素が与える影響の加法性
が成立しない場合においても、印字パターンおよび階調
データごとに適切な補正が行なえ、高品質な画像が得ら
れるという効果がある。

【００４９】また、補正処理に用いる各補正テーブル
は、参照画素が複数個発熱している場合も、複数個の参
照画素の階調データが一律に変化したときの補正量デー
タのみにより構成したので、膨大な組み合わせに対して
メモリを用意する必要はなく、メモリ容量を減少させ、
効率良く高精度な補正を行なうことができるという効果
がある。さらに、補正テーブルの階調ステップを間引い
て構成すれば、さらにメモリ容量を減少させ、装置の低
コスト化に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の多階調感熱記録装置の一実施例にお
ける要部を示すブロック図である。

【図２】 発熱抵抗素子に与えるエネルギーと印字濃度
の関係の説明図である。

【図３】 副操作分割方式を用いた記録画像における隣
接画素の一例の説明図である。

【図４】 隣接画素の電力パルス数と着目画素の平均輝
度レベルの関係の説明図である。

【図５】 本発明の多階調感熱記録装置の一実施例にお
ける動作の一例を示すフローチャートである。

【図６】 着目画素と参照画素の関係の一例の説明図で
ある。

【図７】 参照画素のドットの有無のパターンの説明図
である。

【図８】 着目画素への印加電力パルス数と平均輝度レ
ベルの関係の説明図である。

【図９】 補正テーブルの一例の説明図である。

【図１０】 蓄熱補正回路の動作の一例を示すフローチ
ャートである。

【図１１】 蓄熱補正回路の動作の一例を示すフローチ
ャート（続き）である。

【図１２】 着目画素および参照画素の電力パルス数の
具体例の説明図である。

【図１３】 本発明による補正処理を行なった場合の画
像データの階調値と印字画像の反射率の関係の説明図で
ある。

【符号の説明】

１…画信号入力端子、２…階調変換用ＲＯＭ、３…蓄熱
補正回路、４…サーマルヘッド駆動回路、５…サーマル
ヘッド、６…入出力ポート、７…補正演算用ＣＰＵ、８
…補正テーブルＲＯＭ、９…演算プログラム用ＲＯＭ、
１０…演算用ＲＡＭ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 3/20 １１５ Ｃ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 与えられた階調データに応じてサーマル
   ヘッドに与えるエネルギー量を変化させて、１画素あた
   りの記録領域を変化させ、前記階調データに応じた濃度
   の記録を行なう多階調感熱記録装置において、補正すべ
   き着目画素の周辺に位置する参照画素にドットが存在す
   るか否かの複数個の組み合わせの全てあるいは数種ごと
   に前記着目画素の各階調ステップに対して前記参照画素
   の階調データを一律に変化させたときの前記着目画素の
   濃度変化量をもとにした前記着目画素の濃度を補正する
   ための補正量データが格納された複数個の補正テーブル
   と、前記着目画素に対応する着目階調データおよび前記
   参照画素に対応する参照階調データを順次検出し前記参
   照階調データが全て等しい場合には前記参照画素のドッ
   トの有無のパターンに基づき前記補正テーブルを選択し
   前記着目階調データおよび前記参照階調データをアドレ
   スとして選択した前記補正テーブルから補正量データを
   得て前記エネルギー量を算出し前記参照階調データが異
   なる場合には前記参照画素のドットの有無のパターンに
   等しいあるいは類似した複数個の前記補正テーブルを選
   択し前記着目階調データおよび前記参照階調データまた
   は類似した参照階調データをアドレスとして選択したそ
   れぞれの前記補正テーブルから補正量データを得てこれ
   らの複数個の前記補正量データに基づき前記エネルギー
   量を算出する演算手段と、前記演算手段で算出された前
   記エネルギー量に基づき前記サーマルヘッドを駆動する
   サーマルヘッド駆動手段を有することを特徴とする多階
   調感熱記録装置。
2. 【請求項２】 与えられた階調データに応じてエネルギ
   ー量を変化させて１画素あたりの印字濃度を変調する多
   階調感熱記録装置における濃度補正方法において、補正
   すべき着目画素の周辺に位置する参照画素にドットが存
   在するか否かの複数個の組み合わせの全てあるいは数種
   ごとに前記着目画素の各階調ステップに対して前記参照
   画素の階調データを一律に変化させたときの前記着目画
   素の濃度変化量をあらかじめ測定し、測定により得られ
   た濃度変化量をもとに前記着目画素の濃度を補正するた
   めの補正量データを格納した複数個の補正テーブルを作
   成しておき、前記着目画素に対応する着目階調データお
   よび前記参照画素に対応する参照階調データを順次検出
   し、前記参照階調データが全て等しい場合には、前記参
   照画素のドットの有無のパターンに基づき前記補正テー
   ブルを選択し、前記着目階調データおよび前記参照階調
   データをアドレスとして選択した前記補正テーブルから
   補正量データを得て前記エネルギー量を算出し、前記参
   照階調データが異なる場合には、前記参照画素のドット
   の有無のパターンに等しいあるいは類似した複数個の前
   記補正テーブルを選択し、前記着目階調データおよび前
   記参照階調データまたは類似した参照階調データをアド
   レスとして選択したそれぞれの前記補正テーブルから補
   正量データを得て、得られた複数個の前記補正量データ
   に基づき前記エネルギー量を算出することを特徴とする
   多階調感熱記録装置における濃度補正方法。