JPH03227261A - 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） この発明は複数の発熱体を有する熱記録ヘッドを用いた
多階調型の熱記録装置に関する。

（従来の技術） 熱記録ヘッドに印加するエネルギと記録画の濃度との関
係は非線形な関係にある。このため中間調記録を行なう
には非線形な関係を補正する必要がある。

特開昭６１−２０８３６６号公報では、記録すべき濃度
階調に対応する回数だけ熱記録ヘッドをパルス通電する
とともに、パルス通電の通電時間を濃度階調ごとに異な
えて、前記非線形な関係を補正する技術が開示されてい
る。

一方、熱記録ヘッドを構成する個々の発熱体の抵抗値は
すべて同一ではない、このため、一定の電圧を所定の時
間通電しても、各発熱体ごとに発熱量が異なる。このた
め、記録画の濃度が不均一となる、そこで均一な記録画
濃度を得るために、発熱体の抵抗値に応じて各発熱体へ
通電する電流を制御する技術が特開昭５９−２０１８７
６号で、発熱体の抵抗値に応じて発熱体へ印加する電圧
を制御する技術が実開昭５９−１２９５３８号で、発熱
体の抵抗値に応じて通電時間を制御する技術が特開昭６
３−３０２０７２号公報でそれぞれ提案されている。

（発明が解決しようとする課題） 発熱体へ印加するエネルギをパルス通電の回数と各パル
ス通電ごとの通電時間との両方で制御をする装置におい
て、抵抗値の異なる発熱体の発熱量を同じにするには、
個々の発熱体ごとに通電時間を具なえることが考えられ
る。しかし、この場合には、個々の発熱体に対応させて
タイマ回路等を設ける必要があり、回路規模が大きくな
り望ましくない。

この発明はこのような課題を解決するためなされたもの
で、その目的は濃度ムラのない記録画をすべての濃度階
調にわたって得ることのできる熱記録装置を提供するこ
とにある。

帽１を解決するための手段） 前記課題を解決するためこの発明に係る熱記録装置は、
発熱体へのパルス通電回数とその通電時間を記録すべき
濃度階調に応じて制御する装置において、記録すべき濃
度階調に係るデータと発熱体の抵抗値に係るデータとに
基づいてパルス通電の回数を指定する通電回数指定手段
を備えたことを特徴とする。

通電回数指定手段は、特定の抵抗値の発熱体へ記録すべ
き濃度階調に対応する回数のパルス通電を行なった場合
に発熱体が発生する発熱エネルギを基準にして、他の抵
抗値の発熱体がこの基準となる発熱エネルギと同じかも
しくはそれに近い量の発熱エネルギを発生させるのに必
要なパルス通電の回数を指定するよう構成したことを特
徴とする。

（作用） 個々の発熱体の抵抗値が異なっていても、それぞれの発
熱体には記録すべき濃度階調に対応する発熱エネルギが
供給されるため、すべての濃度階調にわたって濃度ムラ
のない記録画を得ることがで診る。

（実施例） 以下この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明に係る熱記録装置のブロック構成図で
ある。

熱記録装置１は、記録すべきビデオ信号の入力端子２お
よび起動入力端子３を備える。入力端子２に印加された
ビデオ信号はＡ／Ｄ変換器４へ入力される。Ａ／Ｄ変換
器４は、ビデオ信号を記録画素密度に対応する周期でサ
ンプリングして、記録濃度階調に対応するビット長のデ
ィジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器４の変換出力は
ビデオＲＡＭ５へ転送されて記憶される。

記録制御部６は、各種制御信号やカウンタクロックを発
生する制御信号発生回路７と、ビデオＲＡＭ５のアドレ
スを指定するためのラインアドレスカウンタ８およびヘ
ッドアドレスカウンタ９と、濃度Ｒｏｌｌ信号を出力す
る濃度＃調カウンタ１０とを備える。

制御信号発生回路フは、例えばクロック発生回路から供
給されるクロックに基づいて動作するランダムロジック
回路もしくは１チツプマイクロコンピユータ等で構成さ
れ、後述するタイミングで各種制御信号を発生するよう
構成している。

ヘッドアドレスカウンタ９は、熱記録ヘッド１１の発熱
体１２・・・の個数に対応するビット長のカウンタで、
カウンタクロック入力端子に印加されるヘッドアドレス
カウンタクロック９ａに基づいてカウンタ値が歩道され
るよう構成されている。そして、所定のビット長のライ
ンアドレスカウンタ８で記録するライン数を指定し、ヘ
ッドアドレスカウンタ９で各発熱体１２・・・のアドレ
スを指定するよう構成している。

ヘッドアドレスカウンタ９のカウント出力であるアドレ
ス信号９ｂは、ビデオＲＡＭ５および抵抗値ＲＯＭ１３
へ入力される。抵抗値ＲＯＭ１３は、各発熱体１２・・
・の抵抗値に係るデータを予め記憶させたもので、アド
レス信号９ｂが与えられると該当するアドレスの発熱体
１２の抵抗値に係るデータ１３ａを出力するよう構成し
ている。このデータ１３ａは通電回数指定手段１４の一
方の入力端子１４ｍへ入力される０通電回数指定手段１
４の他方の入力端子１４ｂには、ビデオＲＡＭ５から各
アドレスカウンタ８．９にょフて指定されたアドレスの
データが入力される。すなわち、発熱体１２の抵抗値に
係るデータが端子１４ａに、その発熱体１２で記録すべ
き濃度階調データが端子１４ｂに入力される。

通電回数指定手段１４は、特定の抵抗値の発熱体へ記録
すべき濃度階調に係るデータに対応する回数のパルス通
電を行なった場合にその発熱体が発生した発熱エネルギ
を基準にして、他の抵抗値の発熱体がこの基準となる発
熱エネルギと同じかもしくはそれに近い量の発熱エネル
ギを発生させるのに必要な通電回数を指定するよう構成
されている。

通電回数指定手段１４は、専用の演算処理装置等を用い
て構成してもよいが、本実施例では予め演算処理した結
果を変換テーブルの形として記憶させたＲＯＭを用いて
いる。そして、この通電回数指定手段１４の出力１４ｃ
を記録濃度比較回路１５の一方の入力端子１５ａへ印加
している。記録濃度比較回路１５は、入力端子１５ｂに
入力される濃度階調カウンタ１０のカウンタ出力である
濃度階調データ１０ａと、入力端子１５ａに入力される
データの大小を比較して、入力端子１５ｂのデータに対
して入力端子１５ａのデータが等しいかまたは大きけれ
ばＨレベルの出力を、そうでない場合はＬレベルの出力
を発生するよう構成されている。

記録濃度比較回路１５の出力１５ｃは、シフトレジスタ
１６のデータ入力端子１６ａへ印加される。このシフト
レジスタ１６は発熱体１２・・・の個数と同じビット数
構成の直列入力並列出力形のシフトレジスタであり、そ
の出力はラッチ回路１７の各入力端子へ接続されている
。シフトレジスタ１６のクロック入力端子１６ｂには、
制御信号発生回路７からシフトクロックフａが供給され
る。

濃度階調カウンタ１０は記録すべき濃度階調に対応する
ビット長のバイナリカウンタで構成され、制御信号発生
回路７から供給される濃度階調クロック１０ａにより歩
進するよう構成されている。濃度階調カウンタ１０の出
力は通電タイマ１８の濃度階調入力端子１８ａへ印加さ
れている。この通電タイマ１８は、端子１８ｂに印加さ
れるストローブ信号７ｂに基づいて端子１８ｍに入力さ
れている濃度階調データ１０ａをラッチし、起動端子１
８ｃに与えられるトリガ信号７ｃに基づいて出力端子１
８ｄへＨレベルのタイマ出力を発生するよう構成されて
いる。タイマ出力時間は、各濃度階調ごとに予め設定さ
れており、この時間の設定については後述する。

通電タイマ１８の出力は、各アンド回路１９・・・の一
方の入力端子へそれぞれ接続され、各アンド回路１９・
・・の他方の入力端子にはラッチ回路１フのラッチ出力
が接続されている。各アンド回路１９・・・の出力は各
ＮＰＮＩ−ランジスタ２０・・・ベースへ接続され、こ
れらのトランジスタ２０・・・をスイッチング動作させ
て各発熱体１２・・・の通電を制御する構成としている
。

次に、熱記録製蓋の記録動作について説明する。

起動入力端子３が例えばＬレベルの待機状態では、各カ
ウンタ８，９．１０は図示しないリセット信号等により
リセットされている。起動入力端子３がＨレベルの記録
開始状態になると、制御信号発生回路７は、所定周期の
ヘッドアドレスカウンタクロック９ａを発生し、ヘッド
アドレスカウンタ９を歩進させるとともに、このカウン
タクロック９ａに対して所定時間遅れたシフトクロック
７ａを発生する。これにより、ビデオＲＡＭ５に記憶さ
れている画素毎の濃度階調データが各アドレスカウンタ
８．９が指定するアドレス順に順次読み出されて通電回
数指定手段１４の入力端子１４ｂへ送られる。一方、通
電回数指定手段１４の入力端子１４ａには抵抗値ＲＯＭ
からその濃度階調データを記録する発熱体１２の抵抗値
に係るデータ１３ａが入力される０通電回数指定手段１
４は、これら２種類の入力に基づいて指定される出力１
４ｃｃ発熱体１２の発熱エネルギを考慮して濃度階調を
補正したデータ）を発生する。

濃度階調カウンタ１０の出力１０ａは最初濃度階調“０
”を示しており、この濃度階調データ１０ａと、通電回
数指定手段１４の出力１４ｃが記録濃度比較回路１５で
比較され、その比較出力１５ｃはシフトクロック７ａに
よってシフトレジスタ１６へ順次格納される。

そして、１ライン分の画素数について濃度階調”０”の
比較が完了すると、制御信号発生回路７はストローブ信
号７ｂを発生して、濃度階調データ１０ａを通電タイマ
１８内へ取り込ませるとともに、ラッチクロツタを発生
して、シフトレジスタ１６のデータをラッチ回路１７で
保持させる。

そして、制御信号発生回路７はトリガ信号７Ｃを出力し
、通電タイマ１８を起動する。通電タイマ１８は濃度１
ｌＩｉ１ｉＩ！データ１０ａに対応して予め設定された
時間Ｈレベルの出力１８ｄを発生する。

方、ラッチ回路１７から、記録を行なう画素については
Ｈレベルの信号が出力されているので、各アンド回路１
９・・・を介して対応するトランジスタ２０を通電タイ
マ１８で規定する時間オン状態として、対応する発熱体
１２−・・に通電を行なう。

濃度階調“０″について処理が終了すると制御信号発生
回路７は、濃度階調カウンタクロック７ｅを発生し、濃
度階調カウンタ１０を歩進させる。そして、濃度階調“
１”について前述と同様の処理を行ない、濃度階調”１
”に対応する時間、発熱体１２・・・をパルス通電する
。この動作を、最大濃度階調“ｎ”まで繰り返すことに
よって第１ラインの記録が終了する。そして、制御信号
発生回路７は、ラインアドレスカウンタクロック７ｆを
発生し、ラインアドレスカウンタ８を歩道させ、第２ラ
イン以降の記録を順次行なう。

次に、この発明の要部である通電回数指定手段１４およ
び通電タイマ１８の構成を昇華型の熱転写フィルムを用
いた熱記録装置の場合を例にとって説明する。

まず、発熱体１２による発熱モデルは 加熱　Ｔ　−１−ｔｘｐ　（−τ１・ｔ）　　−（１）
放熱　Ｔ　＝　１−　ｅｘｐ　（−τ２・ｔ）　　−（
２）Ｔ　：発熱体温度 ｔ　：時間 τ１：温度上昇時定数 τ２：温度加工時定数 ここで、１階調ごとに通電、冷却を行なうと（パルス通
電を行なうと）、その温度特性は！２図に示す特性とな
る。

′ｓ２図において、ＴＳは昇華染料の昇華開始温度であ
り、この温度以下では発色は生じない不感域を示す、従
って発色に寄与するエネルギは７３以上の領域の積分に
よフて求められる。

次に、多階調モデルでの温度特性を′ｓ３図に示す。

ここで、Ｋ１１ｍ１記録時での発色エネルギは次の演算
で求めることができる。

ＱＫ＝Σ（Ｆ　１　　（ｍｎ、Ｔｎ−１，Ｔｓ）ｎ亀Ｏ ＋Ｆ２　（ｍｎ、Ｔｎ’　、Ｔｓ） ＋Ｆ３　（ｍｎ、Ｔｎ、Ｔｓ） ここで、Ｆｌ。

Ｆ２゜ Ｆ３は積分方程式で、 階調のモデルから 次に、このモデルにより発色制御を行う手順を示す。

第４図は目標濃度を得るための変換手順を示すグラフで
ある。

まず、各階調のデユーティを一定にしく通電タイマ１８
の出力時間を濃度階調ごとに可変しないで特定の出力時
間に固定した状態）、記録画の階調濃度特性を測定する
。ここで、発色に要したエネルギ、濃度、時間の関係は
、前述の発熱モデルを用いて計算により求めることがで
き、また、目標階調濃度にするための必要エネルギが補
正熱エネルギとして求まるので、式（３）　、　（４）
　、　（５）からパルス通電に必要な時間、すなわちデ
ユーティが各階調ごとに求まる。この際、発色点ＴＳの
前にいたるまでは発色に必要なエネルギを印画階調デー
タと無関係に与えておくため、発色後からのエネルギで
の演算で行う。

このようにして得たパルス通電時間の濃度階調特性を第
５図に示す。

このパルス通電時間制御（通電は所定の周期毎に行なう
ので加熱期間と冷却期間のデユーティ制御）によって、
目標濃度階調特性が得られるが、各発熱体１２・・・の
抵抗値ばらつきにより、濃度実測点以外の位置での濃度
特性は異なる。抵抗値のばらつきは発熱時のみ影響を与
えるから、前述の（１）式に抵抗値の変動分を乗じるこ
とで抵抗値ばらつぎを考慮することができる。

例えば、各発熱体１２・・・の平均抵抗値（Ｒａｙ）付
近の抵抗値を有する発熱体を用いて階調−濃度データを
測定し、目標濃度階調直線となるよう作成したパルス通
電時間（デユーティデータ）での発熱を標準エネルギ特
性とすれば、抵抗値Ｒｉなる発熱体は Ｆ１′　＝ρ・Ｆｌ　　　　　　　　　　・・・　　（
７）により得られる０例えばＲ１＜Ｒａｖ＜Ｒ２では、
第６図に示すエネルギ特性が得られる。

標準エネルギが階調Ａａｖの時Ｑａｖとなる階調がＱＲ
Ｉ→ＡＲＩ、ＱＲ２→ＡＲ２の様に階調データに変換す
ることができる。この操作をすべての階調にわたフて所
望の抵抗値変動分に対し、所望の変動ピッチで行なえば
、第７図に示す変換曲線群を得ることができる。なお、
Ｒａｖは変換前の基準となるため直線としである。

第１図に示した熱記録装置１は、このようにして得た変
換テーブルが通電回数指定手段１４として設けている。

したがって個々の発熱体の抵抗値が異なっていても、各
発熱体毎に補正された記録濃度データすなわち通電回数
が与えられるため濃度ムラのない記録画を得ることがで
きる。

なお、本実施例は昇華型の熱転写フィルムを用いた熱記
録装置について説明したが、熱溶融性インクを用いたも
のや感熱紙を用いた熱記録装置についても通用すること
ができる。

（発明の効果） 以上説明したようにこの発明に係る熱記録装置は、発熱
体の抵抗値に係るデータに基づいて、記録すべき濃度階
調に必要な発熱エネルギが供給されるようパルス通電の
回数を指定する手段を備えたので、偏々の発熱体の抵抗
値が異なっていても、それぞれの発熱体には記録すべき
濃度階調に対応する発熱エネルギが供給される。よフて
、すべての濃度階調にわたって濃度ムラのない良買の記
録画を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る熱記録装置のブロック構成図、
３４２図は１階調モデルにおける発熱体の温度特性を示
すグラフ、第３図は多階調モデルにおける発熱体の温度
特性を示すグラフ、第４図は目標濃度を得るための変換
手順を示すグラフ、第５図は濃度階調−通電時間（デユ
ーティ）特性を示すグラフ、第６図はエネルギ曲線から
抵抗値の異なる発熱体へのデータ変換を示すグラフ、第
７図は抵抗値−濃度階調データ変換テーブル特性を示す
グラフである。 １・・・熱記録装置、５・・・ビデオＲＡＭ、フ・・・
制御信号発生回路、９・・・ヘッドアドレスカウンタ、
１０・・・濃度階調カウンタ、１１・・・熱記録ヘッド
、１２−・・発熱体、１３−・・抵抗値ＲＯＭ、１４−
・・通電回数指定手段、１５−・・記録濃度比較回路、
１８・・・通電タイマ。 特　許　出　願　人　　日本ビクター株式会社１階調モ
デルの温度特性 第 図 多階調モデルの温度特性 第 図 変換手順 第 図 濃度階調−通電時間特性 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱記録ヘッドの発熱体へ記録すべき濃度階調に対
   応する回数のパルス通電を行なうとともに、それぞれの
   パルス通電時間は各濃度階調ごとに所定の印画濃度が得
   られるよう予め設定されている熱記録装置において、記
   録すべき濃度階調に係るデータと前記発熱体の抵抗値に
   係るデータとに基づいて前記パルス通電の回数を指定す
   る通電回数指定手段を備えたことを特徴とする熱記録装
   置。
2. （２）前記通電回数指定手段は、特定の抵抗値の発熱体
   へ記録すべき濃度階調に係るデータに対応する回数のパ
   ルス通電を行なった場合に発熱体が発生した発熱エネル
   ギを基準にして、他の抵抗値の発熱体がこの基準となる
   発熱エネルギと同じかもしくはそれに近い量の発熱エネ
   ルギを発生させるのに必要なパルス通電回数を指定する
   よう構成したことを特徴とする請求項１記載の熱記録装
   置。