JP2894416B2

JP2894416B2 - 熱記録装置

Info

Publication number: JP2894416B2
Application number: JP26246193A
Authority: JP
Inventors: 正敏高橋; 勝大西; 敬喜山田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1993-10-20
Publication date: 1999-05-24
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: JPH07112538A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、溶融型用又は昇華型
用インクシートのインクを熱によって記録紙に転写を行
う熱記録装置に関し、プリンタ、複写機、ファクシミリ
等に適用できるものである。

【０００２】

【従来の技術】サーマルヘッドを用いた熱記録装置は、
機構が簡単で、信頼性が高く、保守性に優れている等の
利点から、ファクシミリでは感熱記録が、カラープリン
タでは熱転写記録が主流となっている。熱転写記録装置
としては、溶融型用インクシート及び溶融型用記録紙を
用いる溶融型プリンタと、昇華型用インクシート及び昇
華型用記録紙を用いる昇華型プリンタとがある。

【０００３】溶融型記録方式は、１ドットに対して記録
する、しないの２値記録しかできない溶融型２値記録方
式と、１ドット毎に記録面積が変えられる溶融型多値記
録方式とがある。溶融型２値記録方式で階調表現を行な
う場合には、１ドットをマトリックス状に配置し、その
内のドット面積を変えて行なう。溶融型多値記録方式と
昇華型記録方式はともにアナログ的な中間調記録が可能
である。従来の中間調記録方式は、例えば特開昭６０―
９２７１号公報で示されており、図２７は従来の中間調
記録方式において、サーマルヘッ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る。図２７にお
いて、ｔｗは通電パルスのパルス幅、ｔｐは通電パルス
の繰り返し周期、Ｎは通電パルスの個数（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め選択・設定されている。

【０００４】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分のインクが昇華あるい
は溶融され、各濃度の中間調記録がなされる。そして、
通常サーマルヘッドに１ライン分並べて設けられた各発
熱抵抗体に、それぞれ対応した通電パルスを一括または
分割して印加して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
って平面的な記録を行う。

【０００５】また、図２８は時分割でサーマルヘッドを
駆動する時のストローブ信号の一例である。同図は、２
分割駆動の場合のストローブ信号ＳＢ１とＳＢ２を平行
して出力するようにしている。

【０００６】一方、図２９は、トリケップス出版部編集
の文献「サーマル記録技術」（平成２年８月１０日発
行、Ｎｏ．１１７、Ｐ６３〜Ｐ６７）に示されている従
来の熱転写記録装置の基本構成図であり、７１はサーマ
ルヘッド、７２はインクシート、７３は記録紙、７４は
プラテンローラである。ここで、インクシート７２は、
耐熱滑性層７５、ベースフィルム７６、顔料及びバイン
ダーからなるインク層７７で構成される。インクシート
７２と平面平滑性のよい記録紙７３をサーマルヘッド７
１とプラテンローラ７４の間にはさみ、サーマルヘッド
７１内の図示しない複数の発熱抵抗体を発熱させてイン
ク層７７を溶融させて所望の記録画像を得る。

【０００７】上記したようにインクシートに塗布された
インクを熱を用いて記録紙に転写を行う方式には、溶融
型記録方式と、インクに昇華性染料を用いた昇華型記録
方式がある。溶融型多値記録方式は１ドットの面積をア
ナログ的に変化させるため階調性に優れており、フルカ
ラー画像の印刷に適している。しかし、ある程度表面に
凹凸のある普通紙に、この方式で記録を行うと特に低階
調時の転写不良が多いという問題点がある。このため、
この方式を用いるときは記録紙にインクとの接着が良く
なるような特殊なコーティングを施し、かつ紙の凹凸を
小さくした記録紙を用いなければならない。そのため、
記録紙のコストがあがりランニングコストが高くなる。
また、１ドットの面積をアナログ的に変化させる方式で
あるのでオフセット印刷の版下には向いているが、グラ
ビア印刷の版下には向かない。

【０００８】次に、昇華型記録方式であるがこの方式は
１ドットの濃度をアナログ的に変化させることが可能な
方式で、ｎ階調の場合インクシートをイエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色で構成するとｎ³
色の表現が可能であって、ｎ＝２５６の時には約１６７
０万色の表現ができる。従って、非常に階調性に優れて
おり、写真のような自然画像あるいはＣＧ（コンピュー
タグラフィックス）等に利用されていた。しかし、本方
式は熱で染料を昇華させプラスチック等に転写するもの
である。そのため、インクシート及び記録紙が高くな
り、溶融型のいずれの方式よりもランニングコストが高
くなる。また、１ドットの濃度を変化させる方式である
ため印刷の版下に用いる場合、グラビア印刷の版下には
向いているがオフセット印刷の版下には向かない。

【０００９】また、昇華型記録方式は高画質でありなが
ら専用紙を必要とし、溶融型２値記録方式は中間調が表
現しにくい反面、高速でかつ普通紙記録が可能であると
いう特徴があり、同じ熱転写記録方式であるにも関わら
ず、用途に応じて２台の装置を使い分けるというのが一
般的であった。このような不利益を解消するためにこれ
らの方式を兼用化したプリンタが考えられる。このよう
なプリンタとして従来から、溶融型用のインクと昇華型
用のインクを交互に区画形成したインクシートを用い、
カラー階調画像と線および文字の転写が可能なプリンタ
がある。具体的な説明を以下に示す。

【００１０】図３０は例えば特開昭６２−１７９９７５
号公報に示された従来の熱転写記録装置で使用する溶融
・昇華兼用プリンタのインクシートの構成図である。図
３０において、７２はインクシート、７９ｙ、７９ｍ、
７９ｃはインクシート上に塗布されたイエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の昇華性インク、８０は
黒色（Ｂｋ）の溶融性インク、８１ｙ、８１ｍ、８１
ｃ、８１ｂは４色の色をマーク個数で判別するマークで
ある。インクシート７２にはイエロー、マゼンタ、シア
ンの３色の昇華性インク面７９ｙ、７９ｍ、７９ｃと、
黒色（Ｂｋ）の溶融性インク面８０とが順次形成されて
いる。インク判別マークには、昇華性であることを示す
８２ａと、溶融性であることを示す８２ｂとがある。

【００１１】図３１には図３０に示した溶融・昇華兼用
のインクシートを用いた溶融・昇華兼用プリンタの構成
図、図３２には溶融・昇華兼用プリンタの通電時間の説
明図、図３３には溶融・昇華兼用プリンタの通電時間と
改行時間の説明図が示されている。

【００１２】溶融性インクと昇華性インクでは熱特性が
異なるため、図３１に示すサーマルヘッド７１の通電時
間を図３２に示すように異ならせる必要がある。例え
ば、溶融性インクの場合には５ｍｓ、昇華性インクの場
合には５〜２０ｍｓの可変域というように差を設ける必
要がある。

【００１３】次に動作を図３１を用いて説明する。イン
クシート７２の色判別マーク８１ｙ、８１ｍ、８１ｃ、
８１ｂとインク判別マーク８２ａ、８２ｂとはそれぞれ
センサ８６、８７によって検知される。画像入力の場合
には、色変換部８８によってイエロー、マゼンタ、シア
ンの３色に分離されてメモリ８９に記憶され、文字・線
入力の場合にはそのままメモリ８９に記憶される。メモ
リ８９に記憶された画像データは、画像データ読出部９
０によって読みだされ、階調変換部９１を介して通電制
御部９２に入力され、文字・線データの場合は、文字・
線データ読出部９３によって読み出されそのまま通電制
御部９２に入力される。なお、画像データと文字・線デ
ータとは図３３に示すように通電時間と改行時間が異な
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来の溶融型と昇華型
を兼用した熱記録装置は上述したように構成されている
ので、階調画像のみあるいは線及び文字等の画像のみを
連続して印字する場合には、インクシートの溶融性イン
クまたは昇華性インクの部分が無駄になり、インクシー
トが実際に使用している以上に消費される。この結果、
ランニングコストが２倍あるいはそれ以上高くなり、ユ
ーザーが著しい不利益を被っていた。

【００１５】また、画像データと文字・線データを判別
する複雑な回路を必要とし、ランニングコストの上昇だ
けでなく装置自体のコストも上昇し、溶融型と昇華型の
兼用による低コストの利点が損なわれる。加えて昇華型
の記録紙は専用紙を使用しており、溶融型の記録紙の約
２０倍の価格であり、階調性のない画像を（文字など）
を印字する場合でもランニングコストは高くなるという
問題点があった。

【００１６】また、溶融型記録方式と昇華型記録方式を
兼用化する場合には、サーマルヘッドの発熱抵抗体のサ
イズに関する課題がある。まず昇華型記録方式である
が、この方式による転写は図３４に示すように１ドット
内の濃度を変更する記録方式なので、サーマルヘッドの
発熱抵抗体の温度分布はドット内が一様であることが望
ましく、また、かすれの防止や最高濃度を上げるために
も発熱抵抗体の形状は横に対して縦方向に長い方がよ
い。

【００１７】一方、溶融型記録方式は図３５に示すよう
に１ドットの面積を変化させる記録方式なので、サーマ
ルヘッドの発熱抵抗体の温度分布は１点を中心として同
心円状であることが望ましく、またドットのきれや安定
性を良くするために温度差がある程度あったほうがよ
い。また、周囲のドットの熱影響を受け易いという面も
ある。従って溶融型記録方式においては、サーマルヘッ
ドの発熱抵抗体は横方向と縦方向の長さが一致している
方がよい。

【００１８】これらの特徴があるため、昇華型記録方式
で通常用いられている発熱抵抗体形状が横：縦＝１：
２．５のサーマルヘッドを溶融型記録方式で用いると、
低階調時におけるかすれが起こり易くなり、与えるエネ
ルギに対する濃度の上昇が急峻になり溶融型記録を行う
ことが難しい。また、発熱抵抗体のサイズを横：縦＝
１：１とすると溶融型記録方式においては問題はない
が、昇華型記録方式を行うと低階調時におけるかすれが
起こり易くなり、また最高濃度が低く昇華型記録を行う
のが難しい。従って、いずれのサーマルヘッドを用いて
も溶融型記録方式、昇華型記録方式の２つの方式を同時
に満足させることができないという問題点があった。

【００１９】また、従来の熱記録装置で中間調記録を行
なう場合には、サーマルヘッドの駆動方式に応じて濃度
ムラが発生するという問題点があった。例えば、２０４
８個の発熱抵抗体を有するサーマルヘッドを２分割駆動
（サーマルヘッドの左側をストローブ信号ＳＢ１で駆
動、右側をストローブ信号ＳＢ２で駆動）し、１２８階
調の全黒パターン（記録パターンＡ）と１２８階調右半
分（記録パターンＢ）を記録した場合には、図３６に示
すように記録濃度がそれぞれ１．０と１．１となり記録
パターンＢの方が約１０階調分濃くなった。

【００２０】この原因を究明するためにサーマルヘッド
駆動時の電流を測定し、電流挙動の測定を行った。電流
挙動結果を図３７に示す。まず、記録パターンＢにおけ
る電流波形をみてみると、ストローブＳＢ２の立ち下が
りとともにサーマルヘッドの発熱抵抗体に電流が流れ
（ジュール熱によりインクが転写）、ストローブＳＢ２
の立ち上がりで電流が流れなくなっていることがわか
る。ここで、ストローブＳＢ１の立ち下がりで電流が流
れないのはサーマルヘッドを発熱させるデータがない
（階調数が０）ためである。

【００２１】一方、全発熱抵抗体を発熱させる記録パタ
ーンＡの場合には、ストローブＳＢ１の立ち下がりとと
もに電流（図３７のイ）が流れ、ストローブＳＢ１から
ストローブＳＢ２に切り替わる所で電流（図３７のイ）
が流れにくくなりしばらくしてから所定の電流（図３７
のロ）が流れストローブＳＢ２の立ち上がりとともに電
流（図３７のロ）が流れなくなる。ここで注目すべき点
は、ストローブＳＢ２に対応する電流波形が記録パター
ンＡの場合（図３７のロ）と記録パターンＢの場合（図
３７のハ）で異なることであり、この相違がストローブ
のパルス信号毎に累積されて記録濃度の差（濃度ムラ）
になって現れるものと推定できる。

【００２２】ここで、ストローブＳＢ１とストローブＳ
Ｂ２の境界で電流が流れにくくなっていることについて
考察する。従来の中間調記録方式では、ストローブＳＢ
１が立ち上がってからすぐストローブＳＢ２が立ち下が
っている。（ストローブＳＢ１とストローブＳＢ２の間
隔がほぼ０に等しい）。通常サーマルヘッド内には、発
熱抵抗体を駆動するドライバＩＣが組み込まれている
が、このドライバＩＣ内のディレイ等によりストローブ
波形ＳＢ１とＳＢ２は、図３７に示すように実線の矩形
波から点線の様になまった波形となる。即ちパルス信号
の立ち下がりが１００ｎｓ遅延し、立ち上がりが２００
ｎｓ遅延するような波形を得た。これらの値は、他のサ
ーマルヘッドで測定した場合でもほぼ同様の結果を得
た。

【００２３】遅延の時間差はストローブ波形の重合を起
こす。これはサーマルヘッドに供給される電源容量の許
容範囲をオーバーすることを意味する。この結果電源電
圧がドロップし上記現象が生じるものと考えられる。な
お、上記現象を解消するために電源容量を大きくした場
合には、コスト上昇が避けられず、分割駆動したメリッ
トが半減する。

【００２４】一方、ストローブ制御を２分割した場合に
パルス幅制御を行うと、サーマルヘッドに与えるパルス
は図３８のようになる。この時、１階調目に与えるパル
スが２階調目以降と比較して極端に長くなっている理由
は、発熱抵抗体が冷えている状態からインクが１階調目
の濃度で転写される温度になるまでのエネルギは、１階
調目の濃度から２階調目の濃度、２階調目の濃度から３
階調目の濃度にそれぞれするよりも極端に大きいからで
ある。図３８によるとこの場合ストローブＡと比較して
ストローブＢは１階調目のパルスが終わってから２階調
目のパルスが始まるまでの間が短い。従って、ストロー
ブＡで通電を行うドットよりもストローブＢで通電を行
うドットの方が濃度が高くなり濃度ムラが発生する。

【００２５】また、パルス数制御を行うとすると、サー
マルヘッドに与えるパルスは図３９のようになる。この
場合ストローブＡとストローブＢの蓄熱量の差による濃
度ムラはほとんどないが、増減の基本単位がパルスの幅
単位になる。この場合小さい単位で増減を行うには１つ
１つのパルスの幅を狭くすればよいがそうすると、サー
マルヘッドのドライバＩＣがパルスに追従できなくな
り、動作が不安定になる。そのため、パルスの幅を５μ
ｓ程度にせねばならず、増減も５μｓ単位でしかできな
い。

【００２６】次に、溶融型記録方式を行ったときの印刷
状態は図４０のようになる。この時図４０の一番右のよ
うなドットとドットが接近した状態になったときに、周
囲のドットの熱影響を受け易く転写が不安定になり、図
４１の左上の４つのドットのように周囲のドットとくっ
ついて転写が行われることがあった。そのため画像が劣
化するという問題があった。

【００２７】次に、溶融型記録方式、昇華型記録方式は
それぞれ記録する媒体が異なる。そのため、複数のイン
クシートが装着可能な兼用プリンタの場合、インクシー
トが昇華型記録方式用で記録紙が溶融型記録方式用、あ
るいはその逆になってしまい印刷不可能な状態が使用者
の不手際により発生する可能性がある。また、同じ方式
でも記録紙の平滑度が低いと記録感度が悪くなり、印加
エネルギ不足で画像のかすれや印字不能などの画質劣化
が生じるという問題点があった。

【００２８】さらに、記録紙を認識する場合、複数種類
の記録紙毎に認識用のマークを付加せねばならぬ上、記
録紙の種類に応じてセンサを設けなければならないた
め、本体コスト及びランニングコストが高くなる。さら
に、感知を行うためにマークを付けなければならないの
で、指定紙以外での記録は行えず、ユーザが原理的に記
録可能な紙を用意しても、マークがないために記録を行
えないという問題点があった。

【００２９】また、溶融型記録方式と昇華型記録方式は
実際に記録を行うデータ量が異なる。例えば、溶融型記
録方式あるいは昇華型記録方式の場合、１画素につき２
５６階調の表現を行ったとすると１画素につき必要なデ
ータ量は８ｂｉｔとなり、また溶融中間調記録は、昇華
型に比較して感度が良いのでサーマルヘッドへの転送デ
ータ量を少なくすることにより、高速印字が可能であ
る。

【００３０】そこで溶融中間調記録のみ高速印字モード
を設け６４階調記録を行うといった場合も考えられ、こ
の時のデータ量は１画素につき６ｂｉｔである。従っ
て、同一の画像データを異なる記録方式を用いて印刷を
行う場合、各モードに適した画像データの変換が必要と
なる。これは、例えばランニングコストが低い方式で試
し刷りを行いたい場合などにデータの送り側で各方式に
適したデータ変換の必要性を生じることになり、兼用化
プリンタの課題の一つになっている。

【００３１】また、記録紙の紙厚あるいは摩擦係数が違
う場合、紙カセットの給紙ローラへの圧力を変化させて
紙厚、摩擦係数にあった圧力を与えないと給紙の過程
で、重送や、紙ジャムを起こしやすくなるという問題点
があった。

【００３２】図４２は従来の熱記録装置の記録部の構成
図である。図において、１はサーマルヘッド、２は記録
紙、３はインクシート、４はプラテンローラである。ｒ
はプラテンローラの半径、ｒ’はプラテンローラの径に
記録紙の厚みを加えた時の半径である。以下この図を用
いて説明する。複数の記録紙を用い、かつ記録紙の紙厚
が異なる場合にプラテンローラ４にて記録紙２を搬送す
ると、ｒ’が変化し、プラテンローラ４を同一の回転量
で回転させたときでも記録紙２の搬送量が変化する。

【００３３】例えばｒ＝１６ｍｍ、ｒ’＝１６．２ｍｍ
のとき、Ａ４（横×縦：２１０×２９７ｍｍ，厚み：２
００μｍ）の記録紙２を搬送するとするとプラテンロー
ラ４の回転数は、２９７÷３２．４π＝２．９１７８回転ここで、紙厚を１００μｍとするとｒ’＝１６．１ｍｍ
となり、この時の記録紙２の移動量は、３２．２π×２．９１７８＝２９５．２ｍｍとなり、結局紙厚によるズレ量の最大値は２９７−２９５．２＝１．８ｍｍとなる。以上のように紙厚が異なる場合に記録位置がず
れるという問題点があった。

【００３４】また、ユーザが記録したい画像データが記
録装置の最大印字サイズよりも小さいあるいは大きい場
合に、最大印字サイズに拡大あるいは縮小して印刷する
ときは、ユーザが記録したい画像の画像サイズと最大印
字サイズからデータの変倍率をユーザが計算を行い、ユ
ーザが自分で入力を行わなければならないという問題点
があった。

【００３５】この発明は上記のような各問題点を解消す
るためになされたもので、溶融型記録方式と昇華型記録
方式を兼用することによって、最適な画質、コストの記
録方式を選択でき、かつ操作性が向上した熱記録装置を
得ることを目的とする。

【００３６】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
わる熱記録装置は、複数の発熱抵抗体が横方向に配設さ
れたサーマルヘッドと、溶融型用又は昇華型用インクシ
ートに塗布されたインクを発熱抵抗体の熱によって記録
紙に転写を行う手段と、溶融型モードと昇華型モードを
設定する設定部と、この設定部からの信号に応じて上記
サーマルヘッドの発熱抵抗体に加える電力を制御する通
電制御部を設け、上記発熱抵抗体は、横方向の長さをこ
の発熱抵抗体のピッチ間隔に対し０．３５〜０．７５と
し、縦方向の長さを横方向の長さの１．５〜２．５倍に
したものである。

【００３７】この発明の請求項２に係わる熱記録装置
は、複数の発熱抵抗体を横方向に複数のグループに分割
し、分割したグループ数の通電制御信号線を設け、上記
通電制御部はこの通電制御信号線により上記発熱抵抗体
に電力としてのパルスを順次印加して加熱を行なうとと
もに、上記通電制御信号線毎のパルスとパルスの間隔を
１００〜５００ｎｓあけたものである。

【００３８】この発明の請求項３に係わる熱記録装置
は、通電制御信号線による通電制御信号でパルス数制御
とパルス幅制御を併せて行なうものである。

【００３９】この発明の請求項４に係わる熱記録装置
は、２．５ｇ／ｍ²以下のインクを塗布した溶融型用イ
ンクシートと、インクの吸収層を表面に設けた記録紙を
備えたものである。

【００４０】この発明の請求項５に係わる熱記録装置
は、２．５ｇ／ｍ²以下のインクを塗布した面とインク
吸収物質を塗布した面を区画形成した溶融型用インクシ
ートと、上記インクを記録紙に転写する前に上記インク
吸収物質を記録紙に転写するためのデータを発生させる
手段を備えたものである。

【００４１】この発明の請求項６に係わる熱記録装置
は、溶融型用インクシートのインク層に、先に転写され
たインクが次に転写されるインクを吸収するインク吸収
層を設けたものである。

【００４２】この発明の請求項７に係わる熱記録装置
は、溶融型モードと昇華型モードを設定する上記設定部
の信号と装着されている記録媒体とを比較し、両者が一
致したときは記録動作を開始し、不一致の場合はその旨
を警告し記録動作の開始を中止する手段を備えたもので
ある。

【００４３】この発明の請求項８に係わる熱記録装置
は、記録紙の種類をその光学的特性により識別する手段
と、この識別手段の識別結果により記録エネルギを変え
る手段を備えたものである。

【００４４】この発明の請求項９に係わる熱記録装置
は、ｎ階調以下の階調を表現する場合に、ｎ階調のいず
れかの記録条件に割り当てる手段を備えたものである。

【００４５】この発明の請求項１０に係わる熱記録装置
は、記録紙の紙厚に応じて１ラインの紙送り量を変化さ
せる手段を備えたものである。

【００４６】この発明の請求項１１に係わる熱記録装置
は、入力データを記録可能な最大印字サイズに自動的に
拡大、縮小、又は拡大と縮小の両方を行う手段を備えた
ものである。

【００４７】

【作用】この発明の請求項１に係わる熱記録装置におい
ては、通電制御部は溶融型モードと昇華型モードを設定
する設定部からの信号に応じてサーマルヘッドの発熱抵
抗体に加える電力を制御する。また発熱抵抗体は、横方
向の長さをこの発熱抵抗体のピッチ間隔に対し０．３５
〜０．７５とし、縦方向の長さを横方向の長さの１．５
〜２．５倍にしているので、低階調時のかすれがなくな
り、ドットの切れや安定性が良い中間調記録が行なわれ
る。

【００４８】この発明の請求項２に係わる熱記録装置に
おいては、通電制御部は少なくとも２本の通電制御信号
の単位パルスと単位パルスの間隔を１００〜５００ｎｓ
あけることにより、通電制御信号同士の重合が緩和でき
濃度ムラのない記録が行なわれる。

【００４９】この発明の請求項３に係わる熱記録装置に
おいては、少なくとも２本の通電制御信号の制御をパル
ス数制御とパルス幅制御の混合制御とすることで、濃度
ムラのない記録が行なわれる。

【００５０】この発明の請求項４に係わる熱記録装置に
おいては、記録紙の表面に設けたインクの吸収層に溶融
性のインクが吸収される。

【００５１】この発明の請求項５に係わる熱記録装置に
おいては、インクが記録紙に転写される前にインクを吸
収する物質が記録紙に転写される。

【００５２】この発明の請求項６に係わる熱記録装置に
おいては、先に転写されたインクが次に転写されるイン
クを吸収する。

【００５３】この発明の請求項７に係わる熱記録装置に
おいては、溶融型モードか昇華型モードかを設定する設
定部の信号と装着されている記録媒体とが比較され、両
者が一致したときは記録動作を開始し、不一致の場合は
その旨を警告し記録動作の開始を中止する。

【００５４】この発明の請求項８に係わる熱記録装置に
おいては、記録紙の光学的特性により記録紙の種類が識
別され、記録紙に最適なエネルギが印加される。

【００５５】この発明の請求項９に係わる熱記録装置に
おいては、ｎ階調以下の階調を表現する場合に、ｎ階調
のいずれかの記録条件に割り当てられる。

【００５６】この発明の請求項１０に係わる熱記録装置
においては、記録紙の紙厚に応じて１ラインの紙送り量
が変化する。

【００５７】この発明の請求項１１に係わる熱記録装置
においては、最大印字モードにより記録可能な最大印字
サイズの記録が自動的に行なわれる。

【００５８】

【実施例】

実施例１．図１は溶融型記録方式と昇華型記録方式を兼
用化した熱記録装置の構成図である。図１（ａ）におい
て、１はサーマルヘッド、２は記録紙、３はインクシー
ト、４はプラテンローラ、５はインクシートのインクの
色相の違いを吸収する色変換部、６はメモリである。７
は階調変換部で多値データを２値化してサーマルヘッド
１に出力する機能を有するもので、サーマルヘッド１が
多値データを直接受けることができるときは必要がな
い。８は溶融型記録方式と昇華型記録方式の何れかを選
択する設定部としての記録方式選択信号発生手段、９は
記録方式と階調に応じた最適なパルスをサーマルヘッド
１に出力する通電制御部である。１０は紙搬送モータ制
御部、１１は紙搬送モータである。図１（ｂ）におい
て、１はサーマルヘッド、１ａはサーマルヘッド１の横
方向に配設された発熱抵抗体である。

【００５９】サーマルヘッド１は、製法の違いにより厚
膜型と薄膜型に分かれる。厚膜型は製法が簡単なためコ
スト的に有利である。一方、薄膜型は、コスト的には不
利であるものの、画質の点ですぐれカラープリンタのほ
とんどに使用されている。両者の場合とも発熱抵抗体１
ａの形状は解像度に依存している。例えば解像度が３０
０ＤＰＩのとき、実際には主走査方向（以降、横方向と
いう）が８０μｍ、副走査方向（以降、縦方向という）
が１００μｍ程度の形状となっている。一方、昇華型記
録で使用されているサーマルヘッド１は、横の長さが同
じであるものの縦の方向が２２０μｍと長い。

【００６０】この違いは、サーマルヘッド１の駆動法か
らくるものである。即ち、昇華型の場合には多数パルス
／ラインでサーマルヘッド１を駆動するのに対し、溶融
型では１ないし４程度のパルス／ラインでサーマルヘッ
ド１を駆動するためである。サーマルヘッド１の規格で
耐パルス性という項目があり、昇華型の発熱抵抗体１ａ
の寿命を長くするため、発熱抵抗体１ａの面積を溶融型
より大きくしストレスを緩和しているのである。また、
縦方向を長くしているのは、次のラインと重なりを持た
せ、同一エネルギの場合でも濃度を高くしようという意
図もある。

【００６１】図２は、３００ＤＰＩのピッチのサーマル
ヘッド１の発熱抵抗体１ａの横方向の長さを５０μｍ、
６０μｍ、７０μｍとし、発熱抵抗体１ａの縦方向の長
さを１００μｍ、１２０μｍ、１４０μｍとしたときの
エネルギ−濃度特性である。図２からは発熱抵抗体１ａ
の横方向の長さが大きくなるにつれ、低エネルギ時の濃
度が低く、濃度の上がり方が急峻になっていることがわ
かる。この理由を図３を用いて説明する。図３は発熱抵
抗体１ａ及びその周辺の熱分布の一例である。図３から
は発熱抵抗体１ａ内部の熱分布は緩やかになっているこ
とがわかる。

【００６２】従って、インクの溶融点がこの緩やかな部
分にかかっているときは、ドットの形状が不安定になっ
たり、かすれを起こしたりする。また、発熱抵抗体１ａ
の外部の熱分布は急峻になっており、この部分がインク
の溶融点にかかっているときは、ドットの形状が安定す
る。つまり、発熱抵抗体１ａの面積が大きいと熱分布の
不安定な部分が大きくなり、低階調でドットの形状の不
安定やかすれを引き起こすため、低階調時のかすれを引
き起こす。また、面積が大きいと周辺のドットの熱影響
を受け易く、高エネルギになると周辺の熱影響を受け急
激に濃度があがることになる。

【００６３】今回の実験では、３００ＤＰＩのピッチで
は、発熱抵抗体１ａの横方向の長さで大きいものは６０
μｍのものが画質的に限界であり、７０μｍのものは実
用には耐えられないことがわかった。従ってピッチに対
する発熱抵抗体１ａの横方向の長さで大きい方向の限界
は、３００ＤＰＩのピッチ幅が８３μｍなため６０ ÷ ８３＝約０．７５であるといえる。

【００６４】また図４は、上記した５０×１００μｍ、
６０×１２０μｍ、７０×１４０μｍの発熱抵抗体１ａ
のサーマルヘッド１を用いて、図５のように横方向、縦
方向共に一つ置きに発熱抵抗体１ａを発熱させた場合の
エネルギ−濃度特性である。この場合、ピッチを３００
ＤＰＩの半分の１５０ＤＰＩにした時と同様であると考
えられる。図４からは７０μｍ、６０μｍ、５０μｍの
順に感度が悪くなっていることがわかる。特に５０μｍ
のものでは濃度が最高濃度の１．５に達することができ
なかった。これは、発熱抵抗体１ａの面積が小さすぎ、
感度が極端に悪くなったためである。

【００６５】今回の実験では、最高濃度の１．５に達す
ることができた６０μｍのものが、感度の点から小さい
方向の限界であることがわかった。従って、ピッチに対
する発熱抵抗体１ａの横方向の長さで小さい方向の限界
は、１５０ＤＰＩのピッチ幅が１６７μｍなため６０ ÷ １６７＝約０．３５であるといえる。

【００６６】また図６は、３００ＤＰＩのピッチのサー
マルヘッド１の発熱抵抗体１ａの横方向の長さを５０μ
ｍとし、縦方向の長さを５０μｍ、７５μｍ、１００μ
ｍ、１２５μｍ、１５０μｍとしたときのドットの成長
を観察した結果である。図６からわかるように、５０μ
ｍのものは横からドットがつながり易くなっており、７
５μｍになるとややつながりにくくなり、１００μｍの
ものではほぼ円に近い状態になった。

【００６７】５０μｍのものでは目に見える横筋が目立
っており、実用上問題があった。７５μｍのものでは、
やや横筋が見えたが実用に耐えられる程度であった。ま
た、１２５μｍになるとやや縦につながり易くなり、１
５０μｍのものでは低階調時から縦につながる現象がみ
られた。１２５μｍのものはやや縦筋が見えたが実用に
耐えられる程度であったが、１５０μｍのものは、縦筋
がひどく実用に耐えられない画質であった。

【００６８】また、図７にそれぞれの発熱体形状のサー
マルヘッド１のエネルギ−濃度特性を示す。図からわか
るように１５０μｍのものは濃度の変化が激しく、階調
をとるのが困難であった。これらの結果から、発熱抵抗
体１ａの縦方向の長さで実用に耐えられるのは７５μｍ
〜１２５μｍであり、横方向の長さ５０μｍに対して
１．５〜２．５の比率が適切であることがわかった。

【００６９】次に動作について図１を用いて説明する。
まず記録方式信号発生手段８から溶融型記録方式か昇華
型記録方式かの記録方式選択信号がユーザの選択により
発生する。この選択信号は色変換部５、通電制御部９、
紙搬送モータ制御部１０に入力される。その後、画像デ
ータが入力され、色変換部５にて前述の記録方式選択信
号に従って色変換を行った後、メモリ６にデータを格納
する。階調変換部７で階調変換を行い２値化した後、サ
ーマルヘッド１に出力される。次に記録方式選択信号発
生手段８から発生する記録方式選択信号に従い、通電制
御部９からサーマルヘッド１に記録方式に最適な通電パ
ルスが出力される。また、同時に紙搬送モータ制御部１
０により紙搬送モータ１１が記録方式選択信号に従って
駆動される。そしてインクシート３からインクが記録紙
２に転写され記録が行われる。

【００７０】なお、この記録方式選択信号発生手段８
は、本体のボタンやスイッチ、又はホストコンピュータ
などの外部入力で設定する手段である。また、この場合
は熱記録装置内に色変換部５とメモリ６を設けたが、色
変換部５とメモリ６は図示しないホストコンピュータに
設けてもよい。

【００７１】実施例２．次に別の発明について説明す
る。図８に示した通電制御部の動作を説明する前に、こ
の発明の原理について図９、図１０をもとにして説明す
る。図９において、ｔ１はストローブ信号ＳＢ１の通電
パルス幅、ｔ２はストローブ信号ＳＢ１の立ち下がりか
らストローブ信号ＳＢ２の立ち下がりまでの時間、ｔ３
はストローブ信号ＳＢ２の通電パルス幅、ｔ４はストロ
ーブ信号ＳＢ２の立ち下がりからストローブ信号ＳＢ１
の立ち下がりまでの時間である。

【００７２】また、ｔ５はストローブ信号ＳＢ１の立ち
上がりからストローブ信号ＳＢ２の立ち下がりまでの時
間、ｔ６はストローブ信号ＳＢ２の立ち上がりからスト
ローブ信号ＳＢ１の立ち下がりまでの時間である。ｔ５
とｔ６の時間は単位パルスと単位パルスの間隔である。

【００７３】図１０は単位パルスと単位パルスの間隔と
記録濃度の関係を表したもので、横軸にｔ５またはｔ６
の時間をとり、縦軸に記録濃度をとったものである。こ
こでｔ５、ｔ６の変化は、ｔ１を一定にし、ｔ２を変化
させる方法をとった。この結果は以下のとおりであっ
た。

【００７４】（１）図３６に示した１２８階調右半分の
記録パターンＢの場合には、ｔ５またはｔ６の間隔を広
げると記録濃度がなだらかに低くなった。これは、熱効
率がわるくなったためであり、ｔ１を狭めたのと同様の
効果を示している。

【００７５】（２）図３６に示した１２８階調の全黒パ
ターンの記録パターンＡは、ｔ５またはｔ６の間隔を広
げると、一旦は濃度が上昇するものの、１００ｎｓを超
えるとなだらかに減少した。これは次のように考えるこ
とができる。まず、記録濃度が上昇したのは、ストロー
ブＳＢ１とＳＢ２の重合がなくなりつつあるためで、電
源電圧のドロップによる影響が少なくなったためと考え
られる。一方、記録濃度が減少したのは、上記（１）に
よる理由と同様である。なお、単純にｔ５とｔ６の間隔
を広げると記録濃度が所定の濃度にならなくなるので、
通電パルス幅ｔ１を広げて所望の濃度が得られるように
する必要がある。ただし、通電パルス幅ｔ１を広げるに
しても、ｔ５またはｔ６の間隔が５００ｎｓを超えると
記録時間や消費電力の関係から問題がある。

【００７６】以上により、単位パルスと単位パルスの間
隔は１００〜５００ｎｓあれば濃度ムラのない画像が得
られることがわかる。なお、上述した例では２分割記録
の場合を示したが、３分割記録以上の場合でも同様であ
った。また、ｔ５とｔ６の間隔を異ならせても、例えば
ｔ５＝１００ｎｓ、ｔ６＝１２５ｎｓというようにして
も同様の効果が得られた。

【００７７】次に、動作について図８を用いて説明す
る。図８はサーマルヘッドを駆動する通電制御部の構成
図である。図において３５〜３８はパルス幅のカウン
タ、３９は階調ごとのパルス数がＲＯＭに格納されてい
るパルス数発生手段、４０はパルス数制御部、４１はス
トローブのパルス幅の既定値が格納されたカウンタ３５
〜３８を有するパルス幅設定手段である。カウンタ３５
〜３８は、それぞれ図９に示すｔ１〜ｔ４用である。一
例として、カウンタ３５には５μｓ、カウンタ３６には
５．１２５μｓ、カウンタ３７には５μｓ、カウンタ３
８には５．１２５μｓが設定される。パルス数発生手段
３９は、例えば、１階調目には２０パルス、２階調目に
は１４パルス、・・・２５５階調目には４パルスという
ように格納されている。パルス数制御部４０へは、カウ
ンタ３５〜３８に設定された値をもつ基本パルス信号が
入力されるとともに、パルス数発生手段３９の出力（パ
ルス数）が入力され、設定されたパルス数が出力され
る。

【００７８】図９を用いて説明すると、図示しないトリ
ガー信号によりストローブ信号ＳＢ１が立ち下がるとと
もに、カウンタ３５とカウンタ３６が計測を開始する。
続いてカウンタ３５が規定値になった時ストローブ信号
ＳＢ１を立ち上げる。続いて、カウンタ３６が規定値に
なった時、ストローブ信号ＳＢ２を立ち下げ、カウンタ
３７とカウンタ３８の計測を開始する。続いて、カウン
タ３７が規定値になった時、ストローブ信号ＳＢ２を立
ち上げ、カウンタ３８が規定値になった時、ストローブ
信号ＳＢ１を立ち下げる。この動作をパルス数発生手段
３９の出力分のみ行えばよい。

【００７９】なお、上記実施例では説明を分かりやすく
するために、カウンタを４つ設けたがカウンタ３５とカ
ウンタ３７を兼用化するなど構成を簡略化してもよい。
また、図８ではパルス数発生手段３９を用いて階調毎の
パルス数を設定したが、パルス数の代わりにパルス幅を
設定するような構成にしてもよい。この場合には、例え
ばカウンタ３５とカウンタ３７に図示しないパルス幅設
定手段の出力結果を入力させるようにすれば良い。さら
に、単位パルスと単位パルスの間隔をあけるにはストロ
ーブ信号ＳＢ１に対して、ストローブ信号ＳＢ２が遅れ
るようにシフトレジスタあるいは遅延ＩＣを組み入れる
ことでカウンタの個数を減らすこともできる。

【００８０】実施例３．次に別の発明について説明す
る。中間調記録の行える装置でストローブ制御を２分割
して駆動した際に、ストローブ間の濃度ムラが発生する
という問題がある。

【００８１】この問題点を解決する方法として以下の２
つ方法が考えられる。（１）パルス幅制御を行う時にあらかじめ蓄熱量を考慮
し、ストローブＡ、ストローブＢのパルス幅を変更す
る。（２）パルス数制御を行う時に１つ１つのパルスの幅を
小さくする。（１）についてはパルステーブルが２倍に
なってしまいＲＯＭの容量が増えるだけでなくパルステ
ーブルを作成する作業量も２倍になってしまいデメリッ
トが大きい。また（２）についてはサーマルヘッドのド
ライバＩＣの反応がパルス幅が５μｓ以下であると動作
が不安定になってしまうため問題がある。そこで、パル
ス幅制御及びパルス数制御の長所を併せ持ったパルス幅
とパルス数の混合制御方式を創出した。

【００８２】次にその構成及び動作について図１１、図
１２を用いて説明する。図１１はこの発明による通電制
御を行なうための通電制御部の構成図であり、図１２は
図１１の構成で発生することができるストローブのパル
ス波形である。図１１において、３９は１階調目に与え
るパルスの数がレジスタに設定されるパルス数発生手
段、４１はストローブのパルス幅をＲＯＭに格納するパ
ルス幅設定手段で、１階調目のパルス幅＝５μｓ、２階
調目のパルス幅＝９μｓ、３階調目のパルス幅＝７μｓ
というように順次格納されており、適宜読み出される。
４２はストローブのパルスを発生するパルス数パルス幅
制御部、また図１２のｔ１、ｔ２、ｔ３はそれぞれ１階
調目のパルス幅、２階調目のパルス幅、３階調目のパル
ス幅にそれぞれ対応する。

【００８３】以上のように図１１の構成を用いると、図
１２のようなストローブを得ることができストローブＡ
とストローブＢの間に蓄熱量の差はなく、かつ小さい単
位でパルスを変更できるようになる。また、ここでは１
階調目のみパルス数とパルス幅の混合制御を行い、２階
調目以降をパルス幅制御としたが、混合制御を低階調部
全域について行っても良いし、低階調をパルス数制御、
それ以外をパルス幅制御としても良い。

【００８４】実施例４．次に別の発明について説明す
る。溶融型記録方式を用いて印刷を行ったときに、高階
調側で画像が乱れることがあった。これは前述したよう
にドットの面積が大きくなり周囲のドットと接近したと
きに、周囲のドットの熱影響を受けインクの転写が不安
定になり、ドットとドットの間の本来空間となるべき部
分に転写が行われるため発生する。この原因は以下の３
つが考えられる。基紙にセルロースを用いた時には紙の
繊維に沿って熱が伝わりこの部分に転写が行われる。ま
た、記録紙の硬度が高いためプラテンローラとの圧力で
周囲にインクが移動する。また、記録紙の表面を熱が伝
わりドットとドットの間に転写が行われる。

【００８５】そこで、この問題を解決するために塗布す
るインクのインク厚及び記録紙の平滑度、断熱性、クッ
ション性の改良を行ったところ、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各
単色による転写の改善が見られた。しかし、２色、３色
と重ねて転写を行った場合にはインクの上に転写を行っ
てしまうため前述した改良による効果がなくなり、高階
調側での画像の乱れがふたたび発生した。これを解決す
るには転写を行った際に転写されたインクが、記録紙側
に取り込まれるようにしてインクが互いに影響しないよ
うにすれば良い。

【００８６】図１３はインク層の厚みを変化させたとき
のエネルギ濃度特性図であり、横軸にエネルギ、縦軸に
ドットの長さをとり、インクの塗布量をパラメータとし
たものである。なおサーマルヘッドには、発熱抵抗体が
縦、横とも８０μｍのものを使用した。この結果から
は、インク厚の薄いものほど感度がよく、かつドットの
長さも所望（８０μｍ）に近い値になっていることがわ
かる。インクが厚ければ厚いほどサーマルヘッドからの
熱が周辺にひろがるため、解像度が悪くなっている。こ
の結果を見れば、現状の３．５ｇ／ｍ²より２．５ｇ／
ｍ²の方が、感度、解像度、階調性（ドットの長さのな
だらかな変化）が優れていることがわかる。そこでイン
ク厚が２．５ｇ／ｍ²のものを使い記録紙側にインクを
吸収するような構造をもたせたところ、重ねて転写を行
った場合でも階調性を損なわず転写を行うことができ
た。

【００８７】この発明の他の要件である記録紙に吸収構
造をもたせる方法の一つとして、記録紙の内部にスポン
ジ状に空間をつくりかつ表面に微細な穴をあけることに
より、記録紙側のインクの吸収を実現できる。その時の
記録紙の断面図と表面の状態を、図１４（ａ）と（ｂ）
にそれぞれ示す。図１４（ａ）において、１２はインク
の吸収層でこの部分はクッションの役割りも表してい
る。１３は基紙でありＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレ
ート）やユポ等が使用される。図１４（ｂ）において、
１４は表面から見たときの穴である。

【００８８】また別の方法として、記録紙の表面にイン
クの融点以下の溶融吸収層を設けることによりインクの
吸収を実現できる。この方法の記録紙の断面図を図１５
に示す。図１５（ａ）は溶融吸収層のみを設けた場合で
あり、図１５（ｂ）は更にクッション層を設けた場合の
それぞれ断面図である。図１５において１３は基紙、１
５はインクの吸収を行う溶融吸収層、１７はクッション
層である。

【００８９】実施例５．次に別の発明について説明す
る。この発明は、インク吸収構造をもたない記録紙にイ
ンク吸収物質を転写してからインクを転写する熱記録装
置についてのものである。

【００９０】図１６にインク吸収層を塗布したインクシ
ートの一例を示す。図１６において、１８はインク吸収
層を塗布したエリア、１９はイエローインクを塗布した
エリア、２０はマゼンタインクを塗布したエリア、２１
はシアンインクを塗布したエリア、２２、２３はインク
吸収層判別マーク、２４、２５、２６はそれぞれ、イエ
ロー、マゼンタ、シアンのインクを判別するためのマー
クである。ここでは、３色のインクシートを示したが、
モノクロでもよく、マークの位置もそれぞれが判別可能
ならば、インクシート上のどの位置にあってもよい。

【００９１】また、図１７は図１６のインクシートを使
用したときの熱記録装置の構成図である。図１７におい
て、１はサーマルヘッド、２は記録紙、３はインクシー
ト、４はプラテンローラ、６はメモリ、７は階調変換
部、２７はインク吸収層判別マーク２２、２３を判別す
るためのセンサ、２８はインク判別マーク２４〜２６を
判別するためのセンサ、２９はインク吸収層１８を転写
するときにサーマルヘッド１に送るデータの発生部、３
０は画像データをサーマルヘッド１に送るか、インク吸
収層１８の転写用データを送るかの切り替えをセンサ２
７、２８の状態から判別して行なうデータ切り替え部で
ある。

【００９２】次に動作について図１６と図１７を用いて
説明する。センサ２７によりインク吸収層判別マーク２
２、２３が検出され、インク吸収層１８であることが判
別される。次に、データ発生部２９のインク吸収層転写
データをサーマルヘッド１に送るようにデータ切り替え
部３０で切り替えが行われ、階調変換部７にインク吸収
層転写データが送られる。このデータに従ってサーマル
ヘッド１が発熱し、インクシート３から記録紙２にイン
ク吸収層１８が転写される。インク吸収層１８が転写さ
れた後は、メモリ６に格納されている画像データを送る
ようにデータ切り替え部３０で切り替えられ、通常にイ
ンクの記録が行われる。

【００９３】なおこの発明は、サーマルヘッドとは別の
インク吸収物質転写装置を用いても良い。

【００９４】実施例６．次に別の発明について説明す
る。高階調側での画像の乱れを抑えるためにインクシー
トとインク層の間にインク吸収層を設けることを創出し
た。図１８にこの発明によるインクシートの断面図を、
図１９にインクが転写されたときの転写状態を示す。図
１８において３１はベースフィルム、３２はインク吸収
層、３３はインク層である。図１９において２は記録
紙、３３ａは転写されたインク、３２ａは転写されたイ
ンク吸収層である。ここで、この転写されたインク３３
ａの上に転写を行う場合、インク吸収層３２ａにインク
３３ａが吸収され、滑らかな階調が再現できる。さらに
この時このインク吸収層３２ａの融点をインク３３ａの
融点以下にすることにより、インクのドットのきれも良
くなる。

【００９５】実施例７．次に別の発明について説明す
る。この発明は複数種類のインクシートと記録紙が装着
可能な熱記録装置において、昇華型記録モードか溶融型
記録モードかを指定する信号と装着されている記録媒体
を比較し、両者が一致した時は記録動作を開始し、不一
致の場合は表示手段にその旨を表示するか、警告音発生
手段で警告を行い、かつ記録動作を開始しないことによ
り、ユーザの操作性を向上することを可能とする。

【００９６】図２０にこの発明による熱記録装置の構成
図を示す。図２０において、４６は記録紙のセンサ、４
７はインクシートのセンサであり、これらは記録媒体の
種類に応じていくつ設けても良い。４８は判定部で記録
媒体と記録方式が一致しているかどうかを判定する。５
０は表示手段で、ＬＣＤ、ＬＥＤなどである。なお、１
〜１１は図１に示す実施例１と同様のものである。

【００９７】次に動作を図２０を用いて説明する。ま
ず、記録方式選択信号発生手段８によってユーザが行い
たい記録方式を設定する。その設定とセンサ４６、４７
からの情報を判定部４８で判定し、正しければ記録方式
選択信号が色変換部５、通電制御部９、紙搬送モータ制
御部１０に入力され記録を開始し、間違っていれば表示
手段５０にエラーを表示する。なお、表示手段５０に表
示を行うかわりに音声あるいは警告音、音楽等を鳴らし
てもよい。また、センサ４６、４７で記録紙とインクシ
ートの種類を判断し、この判段結果に基づいて判定部４
８で記録方式選択信号を発生させれば、記録方式選択信
号発生手段８は不要である。

【００９８】実施例８．次に別の発明について説明す
る。記録紙の平滑度が高いものでは平滑度が低いものに
比べ、見かけ上記録感度がよくなるので、記録紙の平滑
性により記録エネルギを変える必要がある。この発明は
複数種類の記録紙が装着可能な熱記録装置において、記
録紙からの光学的反射または透過光により記録紙の種類
を識別する手段を有したことにより、平滑度の異なる記
録紙に常に最適なエネルギで記録を行え、かつ記録紙が
多種類になる場合に判別するためのセンサの数を減らす
ことができ、かつ記録紙のマークを不要にすることを可
能とするものである。記録紙の平滑度は反射光の散乱成
分を光センサで受光し、その大小により検出することが
できる。また、ＯＨＰ用紙は透過光成分の大小により識
別できる。

【００９９】図２１にこの発明による熱記録装置の構成
図を示す。図において、５２は発光素子でこれは反射
光、透過光を発生するためのものであり、赤外線を発生
するものでも可視光を発生するものでもよい。５３は反
射光をみるための受光素子である。記録紙の平滑度によ
って散乱する光の量が異なるため、その変化をこの受光
素子５３で感知することにより、記録紙の判別を行い、
記録エネルギを最適に与えることができる。また、５４
は透過光を見るための受光素子で、透過光はＯＨＰを判
別する時に用いる。なお、発光素子５２、受光素子５
３、５４は給紙口付近に配置されるものである。５５は
媒体判別部であり記録紙の判別を行う。なお、１〜１１
は図１に示す実施例１と同様のものである。

【０１００】次に動作を図２１を用いて説明する。ま
ず、発光素子５２を点灯させる。次に受光素子５３、５
４からの情報を媒体判別部５５が受取りそのデータを基
に記録紙２の平滑度あるいは種類の判定、またはＯＨＰ
シートの判定を行う。この情報を通電制御部９に渡す。
次に画像データを色変換部５で色変換してメモリ６に取
り込み、階調変換部７で２値変換を行った後データはサ
ーマルヘッド１に出力される。そのデータに対して通電
制御部９は、現在装着されている記録紙２に最適な通電
パルスをサーマルヘッド１に出力することにより、イン
クシート３から記録紙２にインクの転写が行われる。ま
た、ここでは記録エネルギを変化させるのに通電制御部
９の通電パルス量を変化させたが、画像入力データの値
を増減させる手段を用いて記録エネルギを変化させても
よい。

【０１０１】なお、ここでは発光素子５２を一つしか設
けないが、反射光用、透過光用と二つ設けても良い。ま
た、受光素子５４を設けるかわりにＯＨＰに反射光を発
生するためのマークを設けて反射光のみで全ての媒体を
判別するという構成もある。

【０１０２】また、媒体判別部５５で記録紙２の種類を
判断し、この判断結果に基づいて媒体判別部５５で記録
方式選択信号を発生させれば、記録方式選択信号発生手
段８は不要である。なお、記録紙の判別による記録条件
の最適化は、加熱手段がサーマルヘッドであるに限ら
ず、レーザ光や通電発熱、放電赤外線熱転写方式を採用
した時にも欠かせない技術である。

【０１０３】実施例９．次に別の発明について説明す
る。この発明はｎ階調（ｎは２以上の整数）の中間調記
録を行うことができる熱記録装置において、ｎ階調以下
の記録を行う時にｎ階調以下のいずれかの階調に割り当
てることによりｎ階調以下の記録を可能にするものであ
る。

【０１０４】図２２にこの発明による熱記録装置の構成
図を示す。図２２において、４３はｎ階調を何階調に割
り当てるかを判別するための信号を発生するための階調
数設定手段であり、本体のボタンやスイッチ、又はホス
トコンピュータなどの外部入力で設定する手段である。
階調数設定手段４３からの信号は、割り当てる階調数が
１つに特定できる信号であればよく、例えばある記録紙
に記録するときは６４階調記録というようにあらかじめ
決めておいて割当て階調数を決定してもよい。

【０１０５】４４は階調割当部で、階調数設定手段４３
の信号に従い階調数の割当てを行う。ここでの階調数の
割当は、例えばｎ＝２５６のとき２階調への割当を行う
としても１と０に割り当てるとはかぎらず、１２８と０
あるいは２５５と０といったような２階調に割り当てて
もよく、結果として２階調になっていればよい。他の階
調数でも同様である。なお、１〜１１は図１に示す実施
例１と同様のものである。

【０１０６】次に動作を図２２を用いて説明する。まず
記録方式信号発生手段８から溶融型記録方式か昇華型記
録方式かの記録方式選択信号がユーザの選択により発生
する。この選択信号は色変換部５、通電制御部９、紙搬
送モータ制御部１０に入力される。その後、画像データ
が入力され、色変換部５にて記録方式選択信号に従って
色変換を行った後、メモリ６にデータを格納する。次
に、階調数設定手段４３によって割当階調数が決定さ
れ、階調割当部４４にて階調数設定手段４３の信号に従
い階調の割り当てを行い、階調変換部７にデータが送ら
れる。次に階調変換部７からサーマルヘッド１にデータ
が転送され、通電制御部９からストローブがサーマルヘ
ッド１に出力され、インクシート３から記録紙２にイン
クが転写される。なお、階調割当部４４とメモリ６の位
置は逆にしてもよい。

【０１０７】実施例１０．次に別の発明について説明す
る。この発明はｎ階調（ｎは２以上の整数）の中間調記
録を行うことのできる熱記録装置において、ｎ階調以下
の記録を行う時に、ｎ階調のいずれかの階調に割り当て
る手段を有し、ｎ階調以下の記録を行うときはｎ階調以
下の最大割当回数回サーマルヘッドを駆動することによ
り、記録周期を短縮することを可能にするものである。

【０１０８】図２３はサーマルヘッド内の回路の構成図
である。図はデータ入力が４つで、ストローブが１つ
で、各ＩＣが１２８ドット分の場合のものである。この
場合データは、ＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２、ＤＡＴＡ３、
ＤＡＴＡ４の各信号線からクロック信号に従い１ドット
ずつＩＣ内でシフトされながら入力される。データ入力
が完了したら、次にラッチ信号が入力され入力されたデ
ータがラッチされる。その後ストローブ信号が入力さ
れ、ストローブとラッチされたデータに従い発熱抵抗体
に電流が流れ、発熱抵抗体が発熱する。この動作はｎ階
調の場合は（ｎ−１）回繰り返すことにより１ラインの
記録が行われることになる。

【０１０９】ここでｎ＝２５６としたときのデータ転送
時間は、転送クロックを８ＭＨｚとすると１データの転送時間 × ドライバＩＣ一つのドット数
× 階調数で求まるので１２５ｎｓ × １２８ × ２５６＝４．０９６
ｍｓとなり、さらに通電時間１ｍｓを加えたものが１ライン
の記録周期となる。従ってこの場合の記録周期は約５ｍ
ｓとなる。

【０１１０】また、割当て階調数を６４としたときのデ
ータ転送時間は同様にして、１２５ｎｓ × １２８ × ６４＝１．０２４
ｍｓ更に通電時間を加えて記録周期は約２ｍｓとなり２５６
階調記録時の半分以下の周期での記録が可能となる。従
ってｎ階調の中間調記録が可能な熱記録装置において、
ｎ階調のいずれかへの割当てを行った際に、ｎ階調以下
の最大割当て階調数回サーマルヘッドを駆動することに
より記録周期を大幅に短縮することができることにな
る。

【０１１１】この発明による熱記録装置の構成図は、図
２２に示す実施例９と同様である。ただし、図２２の階
調変換部７は記録階調数回のみサーマルヘッド１にデー
タを出力するものである。

【０１１２】次に動作を図２２を用いて説明する。まず
記録方式信号発生手段８から溶融型記録方式か昇華型記
録方式かの記録方式選択信号がユーザの選択により発生
する。この選択信号は色変換部５、通電制御部９、紙搬
送モータ制御部１０に入力される。その後、画像データ
が入力され、色変換部５にて記録方式選択信号に従って
色変換を行った後、メモリ６にデータを格納する。次に
階調数設定手段４３により記録階調数が決定され階調割
当部４４に出力される。次に階調割当部４４において階
調が割り当てられ、階調変換部７に出力される。そし
て、記録階調数回のみサーマルヘッド１にデータが出力
され、次に通電制御部９から記録階調数にあったストロ
ーブがサーマルヘッド１に出力される。また、同時に紙
搬送モータ１１が、記録階調数にあったスピードで紙搬
送モータ制御部１０によって駆動され、インクシート３
から記録紙２にインクが転写される。

【０１１３】なお、この場合は熱記録装置内に階調数設
定手段４３と階調割当部４４を設けたが、階調数設定手
段４３と階調割当部４４は図示しないホストコンピュー
タに設けてもよい。

【０１１４】実施例１１．次に別の発明について説明す
る。この発明は複数種類のインクシートと記録紙が装着
可能な熱記録装置において、記録紙の紙厚に応じて１ラ
インの紙送り量を変化させることにより、紙厚の違いに
よる紙の送り量を補正し画質劣化のない記録を可能とし
たものである。

【０１１５】図２４にこの発明による熱記録装置の構成
図を示す。図において４はプラテンローラ、６４は媒体
情報提供手段であり、記録紙の紙厚情報を６５のモータ
の回転を制御するモータ制御部に与えるためのものであ
る。この媒体情報提供手段６４は、本体のボタンやスイ
ッチ、又はホストコンピュータなどの外部入力で設定す
る手段である。６６はモータを駆動させるモータ駆動
部、１１は紙搬送モータである。

【０１１６】次に動作を図２４を用いて説明する。ま
ず、媒体情報提供手段６４は記録紙の紙厚情報を受取
り、モータ制御部６５に紙厚情報を伝える。つぎにこの
紙厚情報に従って記録時にモータ駆動部６６を駆動させ
紙搬送モータ１１を駆動する。するとプラテンローラ４
は紙を搬送する。

【０１１７】実施例１２．次に別の発明について説明す
る。この発明は、入力データを記録可能な最大印字サイ
ズに自動的に拡大、縮小、又は拡大と縮小の両方を行う
手段を有することにより、優れたユーザインタフェース
を提供するものである。

【０１１８】この発明による拡大は必ず縦と横の変倍の
割合いを同じにして行う。つまり、例えば最大印字サイ
ズが１８００ドット×２５００ドットであった時に入力
画像が１００ドット×１００ドットであれば、縦、横１
８倍の拡大変倍を行い１８００ドット×１８００ドット
の画像を印字し、画像の変形は行わない。また、入力画
像が３６００ドット×３０００ドットの場合は、１８０
０ドット×１５００ドットのように縦、横０．５倍の縮
小変倍を行う。

【０１１９】図２５にこの発明による熱記録装置の構成
図を示す。図において６７は最大印字モードを使用する
か使用しないかの選択を行うための最大印字モード選択
手段で、本体のボタンやスイッチ、又はホストコンピュ
ータなどの外部入力で設定する手段である。６８は変倍
率計算部で、画像の画像サイズデータと本体の最大印字
サイズの画素サイズデータから変倍率を計算する。６９
は変倍部で、変倍率計算部６８の計算結果により画像デ
ータの変倍を実際に行う。なお、１〜１１は図１に示す
実施例１と同様のものである。

【０１２０】次に動作を図２５を用いて説明する。最初
に、最大印字モード選択手段６７によって最大印字モー
ドを選択する。次に最大印字サイズデータ、入力画像デ
ータの画素サイズデータをそれぞれ入力する。次に変倍
率計算部６８によって変倍率が計算され、変倍部６９に
渡される。次にメモリ６に渡された画像データは変倍部
６９で変倍され、階調変換部７に渡され記録が行われ
る。

【０１２１】なお、記録紙の大きさが一種類のときは、
あらかじめ変倍率計算部６８において最大印字サイズデ
ータを持っておくようにすれば、最大印字サイズデータ
の入力は必要ない。また、変倍部６９とメモリ６の位置
は逆にしてもよい。特に縮小機能を持たせる場合は、逆
にしたほうがメモリ容量が少なくてすむ。

【０１２２】実施例１３．次に、複数種類のインクシー
トが装着可能な熱記録装置において、記録紙の紙厚に応
じて紙押し付けバネ強度を変化させることにより、紙の
給紙時の紙ジャム、重送等の給紙不良を防ぐことを可能
としたものである。

【０１２３】図２６にこの発明による熱記録装置の構成
図を示す。図２６（ａ）と（ｂ）は紙カセットの側面図
であり、（ｃ）は紙カセットの正面図である。図２６
（ａ）において５９は紙カセットの外枠、６０は紙を押
し上げる板であり片方が可動するようになっている。６
１は板６０を押し上げるためのバネ、６２はバネを下で
支える板バネになっており、板６０に係止されるような
突起物６３がでている。この突起物６３を板６０に係止
した時の図が図２６（ｂ）で、突起物６３を係止したこ
とによりバネ６１を押す力が小さくなり結果的に紙を押
す力を変化させることができる。

【０１２４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、溶融型モード
と昇華型モードを設定する設定部からの信号に応じてサ
ーマルヘッドの発熱抵抗体に加える電力を制御する通電
制御部を設け、発熱抵抗体の横方向の長さをこの発熱抵
抗体のピッチ間隔に対し０．３５〜０．７５とし、縦方
向の長さを横方向の長さの１．５〜２．５倍にしたこと
により、溶融型記録方式と昇華型記録方式のいずれで
も、中間調記録を行なうとき、低階調時のかすれがなく
なり、ドットの切れや安定性が良くなる。

【０１２５】請求項２の発明によれば、少なくとも２本
の通電制御信号の単位パルスと単位パルスの間隔を１０
０〜５００ｎｓあけることにより、通電制御信号同士の
重合が緩和でき濃度ムラのない高品位な画像が得られ
る。

【０１２６】請求項３の発明によれば、少なくとも２本
の通電制御信号の制御をパルス数制御とパルス幅制御の
混合制御とすることにより、濃度ムラのない高品位な画
像が得られる。

【０１２７】請求項４、５、６の発明によれば、溶融型
用インクシートを用いた熱記録装置において中間調記録
を行った時に、高階調側で発生するムラのない高品位な
画像が得られる。

【０１２８】請求項７、８の発明によれば、複数種類の
インクシートと記録紙が装着可能な熱記録装置において
使用者の操作性が著しく向上する。

【０１２９】請求項９の発明によれば、複数種類のイン
クシートと記録紙が装着可能な熱記録装置において、階
調数設定手段と階調割当部を有すことにより、昇華型よ
りランニングコストが安い溶融型方式で試し刷りを行な
うことができる。

【０１３０】請求項１０の発明によれば、紙厚に応じて
１ラインの紙送り量を変化させることにより、画質劣化
のない記録が可能となる。

【０１３１】請求項１１の発明によれば、最大印字モー
ドを設けることによって簡単な操作で最大印字を行った
画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１における熱記録装置の構成
図である。

【図２】発熱抵抗体の横方向の長さに対するエネルギ濃
度特性を示す特性図である。

【図３】発熱抵抗体の熱分布を説明する説明図である。

【図４】発熱抵抗体の横方向の長さに対するエネルギ濃
度特性を示す特性図である。

【図５】発熱抵抗体の発熱させる場所を説明する説明図
である。

【図６】発熱抵抗体の縦方向の長さを変えたときのドッ
トの成長を説明する説明図である。

【図７】発熱抵抗体の縦方向の長さに対するエネルギ濃
度特性を示す特性図である。

【図８】この発明の実施例２における熱記録装置の通電
制御部の構成図である。

【図９】この発明の実施例２における熱記録装置の通電
制御部を説明するストローブ信号の波形図である。

【図１０】この発明の実施例２における熱記録装置の通
電制御部を説明する記録濃度の特性図である。

【図１１】この発明の実施例３における熱記録装置の通
電制御部の構成図である。

【図１２】この発明の実施例３における熱記録装置の通
電制御部が発生するストローブ信号の波形図である。

【図１３】インクの塗布量を変えたときのエネルギ濃度
特性を示す特性図である。

【図１４】この発明の実施例４における記録紙の構造を
示す断面図である。

【図１５】この発明の実施例４における記録紙の構造を
示す断面図である。

【図１６】この発明の実施例５におけるインクシートの
構造を示す構成図である。

【図１７】この発明の実施例５における熱記録装置の構
成図である。

【図１８】この発明の実施例６におけるインクシートの
断面図である。

【図１９】この発明の実施例６におけるインクを紙に転
写したときの状態を説明する説明図である。

【図２０】この発明の実施例７における熱記録装置の構
成図である。

【図２１】この発明の実施例８における熱記録装置の構
成図である。

【図２２】この発明の実施例９における熱記録装置の構
成図である。

【図２３】この発明の実施例１０における熱記録装置の
サーマルヘッド内部の回路の構成図である。

【図２４】この発明の実施例１１における熱記録装置の
構成図である。

【図２５】この発明の実施例１２における熱記録装置の
構成図である。

【図２６】この発明の実施例１３における紙カセットの
構成図である。

【図２７】従来の発熱抵抗体に印加する通電パルスの波
形図である。

【図２８】従来のストローブ信号の波形図である。

【図２９】従来の熱転写記録装置の基本構成図である。

【図３０】従来の溶融・昇華兼用プリンタのインクシー
トの構成図である。

【図３１】従来の溶融・昇華兼用プリンタの構成図であ
る。

【図３２】従来の溶融・昇華兼用プリンタの通電時間を
説明する説明図である。

【図３３】従来の溶融・昇華兼用プリンタの通電時間と
改行時間を説明する説明図である。

【図３４】昇華型記録方式の１ドットの変化を説明する
説明図である。

【図３５】溶融型記録方式の１ドットの変化を説明する
説明図である。

【図３６】サーマルヘッドの駆動方式に応じた濃度ムラ
を説明する説明図である。

【図３７】サーマルヘッド駆動時の電流挙動結果を説明
する説明図である。

【図３８】パルス幅制御を行なったときのストローブ信
号の波形図である。

【図３９】パルス数制御を行なったときのストローブ信
号の波形図である。

【図４０】溶融型記録方式のドットの変化を説明する説
明図である。

【図４１】溶融型記録方式のドットのムラを説明する説
明図である。

【図４２】紙厚の違いによる紙送り量の違いを説明する
説明図である。

【符号の説明】

１サーマルヘッド１ａ発熱抵抗体２記録紙３インクシート４プラテンローラ５色変換部６メモリ７階調変換部８記録方式選択信号発生手段９通電制御部１０紙搬送モータ制御部１１紙搬送モータ１２インク吸収層１３基紙１４インク吸収穴１５溶融吸収層１７クッション層１８インク吸収層塗布面１９イェローインク塗布面２０マゼンタインク塗布面２１シアンインク塗布面２２，２３インク吸収層判別マーク２４，２５，２６インク判別マーク２７，２８センサ２９データ発生部３０データ切り替え部３１ベースフィルム３２インク吸収層３３インク層３５，３６，３７，３８カウンタ３９パルス数発生手段４０パルス数制御部４１パルス幅設定手段４２パルス数パルス幅制御部４３階調数設定手段４４階調割当部４６，４７センサ４８判定部５０表示手段５２発光素子５３，５４受光素子５５媒体判別部６４媒体情報提供手段６５モータ制御部６６モータ駆動部６７最大印字モード選択手段６８変倍率計算部６９変倍部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田敬喜鎌倉市大船五丁目１番１号三菱電機株式会社パーソナル情報機器開発研究所内 (56)参考文献特開平１−157870（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−977（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−110492（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/325 B41J 2/345 B41J 2/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発熱抵抗体が横方向に配設された
サーマルヘッドを備え、溶融型用又は昇華型用インクシ
ートに塗布されたインクを発熱抵抗体の熱によって記録
紙に転写を行う熱記録装置において、溶融型モードと昇
華型モードを設定する設定部と、この設定部からの信号
に応じて上記サーマルヘッドの発熱抵抗体に加える電力
を制御する通電制御部を設け、上記発熱抵抗体は、横方
向の長さをこの発熱抵抗体のピッチ間隔に対し０．３５
〜０．７５とし、縦方向の長さを横方向の長さの１．５
〜２．５倍にしたことを特徴とする熱記録装置。
【請求項２】複数の発熱抵抗体を横方向に複数のグル
ープに分割し、分割したグループ数の通電制御信号線を
設け、上記通電制御部はこの通電制御信号線により上記
発熱抵抗体に電力としてのパルスを順次印加して加熱を
行なうとともに、上記通電制御信号線毎のパルスとパル
スの間隔を１００〜５００ｎｓあけたことを特徴とする
請求項１記載の熱記録装置。
【請求項３】通電制御信号線による通電制御信号でパ
ルス数制御とパルス幅制御を併せて行なうことを特徴と
する請求項２記載の熱記録装置。
【請求項４】２．５ｇ／ｍ²以下のインクを塗布した
溶融型用インクシートと、インクの吸収層を表面に設け
た記録紙を備えたことを特徴とする請求項１記載の熱記
録装置。
【請求項５】２．５ｇ／ｍ²以下のインクを塗布した
面とインク吸収物質を塗布した面を区画形成した溶融型
用インクシートと、上記インクを記録紙に転写する前に
上記インク吸収物質を記録紙に転写するためのデータを
発生させる手段を備えたことを特徴とする請求項１記載
の熱記録装置。
【請求項６】溶融型用インクシートのインク層に、先
に転写されたインクが次に転写されるインクを吸収する
インク吸収層を設けたことを特徴とする請求項１記載の
熱記録装置。
【請求項７】溶融型モードと昇華型モードを設定する
上記設定部の信号と装着されている記録媒体とを比較
し、両者が一致したときは記録動作を開始し、不一致の
場合はその旨を警告し記録動作の開始を中止する手段を
備えたことを特徴とする請求項１記載の熱記録装置。
【請求項８】記録紙の種類をその光学的特性により識
別する手段と、この識別手段の識別結果により記録エネ
ルギを変える手段を備えたことを特徴とする請求項１記
載の熱記録装置。
【請求項９】ｎ階調記録（ｎは２以上の整数）が可能
な中間調手段を有し、ｎ階調以下の階調を表現する場合
に、ｎ階調のいずれかの記録条件に割り当てる手段を備
えたことを特徴とする請求項１記載の熱記録装置。
【請求項１０】記録紙の紙厚に応じて１ラインの紙送
り量を変化させる手段を備えたことを特徴とする請求項
１記載の熱記録装置。
【請求項１１】入力データを記録可能な最大印字サイ
ズに自動的に拡大、縮小、又は拡大と縮小の両方を行う
手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の熱記録装
置。