JPS62256575A

JPS62256575A - 感熱記録装置

Info

Publication number: JPS62256575A
Application number: JP61098250A
Authority: JP
Inventors: Munehisa Kato; 統久加藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1986-04-30
Filing date: 1986-04-30
Publication date: 1987-11-09
Also published as: US4801948A

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」本発明はサーマルヘッド等の記録ヘッドを用いて熱的な
記録を行う感熱記録装置に係わり、詳細には、画像形成
のために発熱する最小単位としての発熱要素の抵抗値の
バラツキを補正し、良好な中間調記録を実現することの
できる感熱記録装置に関する。

「従来の技術」感熱記録紙や転写型感熱記録媒体を用いて熱的な記録を
行う記録装置は、ファクシミリやプリンタ等に広く用い
られている。通常このような記録装置では、発熱要素が
一列に配置されたサーマルヘッドを記録ヘッドとして用
いている。サーマルヘッドは記録のために熱エネルギを
発生するので、このエネルギに起因する画質劣化の問題
がある。

画質劣化の主な要因の一つに発熱要素の抵抗値の相違が
挙げられる。

発熱要素の抵抗値の相違とは製造上の原因によるこれら
の抵抗値のバラツキをいい、１つのサーマルヘッド内で
の発熱要素のバラツキと各サーマルヘッド間における発
熱要素の平均抵抗値のバラツキとがある。抵抗値のバラ
ツキにはかなりの福がある。例えば前者は±２５％程度
であり、後者は抵抗値で２００〜３００Ωの範囲にもな
る。

「発明が解決しようとする問題点」抵抗値が記録ヘッドの発熱要素によって個々に相違する
と、中間調の記録を行うことのできる装置では同一のエ
ネルギを印加しても印字濃度にむらが発生することにな
る。従って所望の階調を忠実に再現させることができな
い。特にカラー記録を行う装置では、複数の記録色を用
いて微妙な色合いを出す必要があるので、発熱要素間に
抵抗値のバラツキがあると、色調の再現性が悪くなり、
記録面の品位を低下させることになってしまう。

そこで本発明の目的は、階調記録を行うことできる感熱
記録装置で、発熱要素の個々の抵抗値が変動している場
合であっても階調をより正確に再現させることのできる
感熱記録装置を提供することにある。

「問題点を解決するための手段」本発明では、■記録ヘッドを構成する発熱要素それぞれ
についてそれらの抵抗値あるいは抵抗値の偏位量を表わ
したデータを記憶する抵抗情報記憶手段と、■階調を表
わした画情報を印字位置との関係で記録ヘッドのそれぞ
れの発熱要素に１対１に対応付ける発熱要素対応付は手
段と、■画情報で示された各階調を発熱要素対応付は手
段によって対応付けられた発熱要素の抵抗値あるいは抵
抗値の偏位量との関係で補正する階調補正手段とを感熱
記録装置に具備させる。

そして、階調表現された画情報をそれぞれの発熱要素と
の関係で補正し、補正後の階Ｊｌｌｉ（以下補正階調と
いう。）で感熱記録を行う。これにより記録側の階調表
現の誤差の範囲内で中間調の再現が可能となる。

ここで発熱要素対応付は手段は、それぞれの発熱要素の
位置を画情報との関係で特定するための手段として計数
手ｉを用いてよい。

また、階調補正手段が階調に関する入力データを補正し
て出力データとして出力するためのテーブルを備えてい
る場合には、（ｉ）所定の階調数で表現された画像デー
タを印字時に実現される階調数で表現された画像データ
に変換するための階調数変換情報をこのテーブルに含ま
せることができる。この場合には、例えば２５６階調で
表現された画情報を６４段階等の他の階調数の画情報に
変換することが可能となる。これに対して、このテーブ
ルに（ｉｉ　）入力デー夕の本来指示する所望の階調で
印字が行われるように階調を補正して出力データとして
出力させるためのガンマ補正情報が含まれている場合に
は、ガンマ補正の行われた画情報に変換することが可能
となる。

もちろん、（ｉｉｉ　）前記したテーブルに階調数変換
情報とガンマ補正情報の双方を含ませることができ、こ
の場合には、これらが同時に変換された画情報が得られ
ることになる。

「実施例」以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例における感熱記録装置の要部
を表わしたものである。この感熱記録装置で使用される
サーマルヘッドｌは、この図には示していないが１本の
厚膜型の発熱抵抗体を基板上に形成したものである。こ
の発熱抵抗体に櫛歯状に接続されている多数のリード電
極を適宜選択してパルス状の電圧を印加することにより
、これらのリード電極によって区分けされた発熱体部分
（発熱要素）が選択的に通電され、発熱制御が行われる
ようになっている。

この感熱記録装置では、サーマルヘッド１に熱昇華性の
インクドナーフィルム（熱記録媒体）２を摺接させるよ
うになっており、これに重ね合わされた記録用紙（普通
紙）３に対してインクの転移を行わせ、画情報を形成さ
せる。熱昇華性のインクドナーフィルム２では、発熱要
素に印加されるエネルギに応じてインクの転移量を連続
的に変えることができるので、画素ごとに多段階の階調
表現が可能となる。

本実施例では、それぞれの発熱要素に印加する印加パル
スの時間幅（パルス幅）を変調することにより発熱要素
単位でエネルギの制御を行い階調を表現する。パルス幅
変調回路４はこのための回路である。

パルス幅変調回路４の前段に配置された補正データテー
ブル５は、この感熱記録装置用に供給される画情報につ
いてこれらの階調を画素ごとに補正するためのものであ
る。補正データテーブル５はＲＯＭ　（リード・オンリ
・メモリ）によって構成されており、上位アドレス情報
６と下位アドレス情報７の組み合わされたアドレス情報
によって階調の補正された画像信号８を出力するように
なっている。ここで、上位アドレス情報６は、バラツキ
テーブル１１から出力されるデータであり、個々の発熱
要素の抵抗値を勘案して階調を補正するためのものであ
る。

バラツキテーブル１１は、この実施例では不揮発性メモ
リによって構成されているが、ＲＡＭによって構成され
ていてもよい。後者の場合には、装置内部に発熱要素価
々の抵抗値の測定回路を用意することで、それら抵抗値
を常時チェックし、テーブルの内容を最新のものに書き
改めることができる。また、前者の場合には工場出荷時
等に内容の書き込みを行うことで、装置自体を簡易な構
成とすることができる。

バラツキテーブル１１は、画像信号の転送りロック１２
を各ラインの先頭から順に計数するためのカウンタ１３
から計数出力１４の供給を受け、これをアドレス情報と
して、それぞれの発熱要素ごとの抵抗値に関するデータ
を上位アドレス情報６として出力することになる。

一方、下位アドレス情報７はゲート１６を経由した画像
信号１７である。ここでゲート１６は制御信号発生部１
８から出力されるゲート制御信号１９によってその開閉
動作が制御され、上位アドレス情報６と同期して、画素
ごとの階調を表わした下位アドレス情報７を補正データ
テーブル５に供給することになる。

すなわちこの感熱記録装置では、画像信号１７が供給さ
れたらそれぞれの画素に対応する発熱要素をカウンタ（
発熱要素対応付け手段）１３で調べ、バラツキテーブル
（抵抗情報記憶手段）１１を参照して、補正の程度を上
位アドレス情報６として出力する。そして、補正データ
テーブル（階調補正手段）５で、該当する画素を記録す
る際の補正階調を決定することになる。パルス幅変調回
路４では、印字の有無を表わした２値画像信号２１と印
字パルスの時間幅を表わした印字パルス信号２２を作成
し、サーマルヘッド１に供給して１ラインごとに階調記
録が実現することになる。

以上、この実施例の感熱記録装置についてその概要を説
明した。次に、この装置を更に具体的に説明する。

第２図で実線２５は、この装置で用いられているサーマ
ルヘッドの各発熱要素の抵抗値の測定結果を表わしたも
のである。このサーマルヘッドには、全部でｍｘｎ個の
発熱要素が形成されており、これらには一端から他端に
向けて１番からｍｘｎ番までの番号が付されている。た
だし、装置によっては画像信号の処理が行われる順に、
すなわちサーマルヘッドが複数回に分割して駆動される
場合には、先に行われるものから順に番号が付されるよ
うになっていてもよい。

この第２図でＲ（ＭＩＮ）　　は発熱要素の抵抗値の最
小筐を表わし、Ｒ（ＭＡＸ）　　は発熱要素の抵抗値の
最大値を表わしている。破線２６は抵抗値の平均値Ｒ（
ＡＶ）を表わしている。発熱要素ごとの個々の抵抗値は
、その値あるいはこれを量子化した値で表わしてもよい
し、平均値Ｒ（ＡＶ）との偏差で表わしてもよい。

第３図はこれら発熱要素の各抵抗値の偏差を表わしたバ
ラツキテーブルの構成を示したものである。バラツキテ
ーブル１１の第０番のアドレスには第２図に示した１番
の発熱要素についてのバラツキデータΔＲ（１）が書き
込まれており、第１番のアドレスには２番目の発熱要素
についてのバラツキデータΔＲ（２）が書き込まれてい
る。以下同様である。

ところで１番目（ｌは１以上ｍｘｎ以下の任意の整数）
の発熱要素のバラツキデータΔＲ（１）は、次の第１式
で表わすことができる。

（以下余白）・・・・・・　（１）第４図は、第３図で説明したバラツキテーブル１１の出
力としての上位アドレス情報６とゲート１６から出力さ
れる下位アドレス情報７を入力する補正データテーブル
５の内容を表わしたものである。下位アドレス情報は変
換前の入力画像信号であり、この実施例ではそれぞれの
画素が“０”から“２５５”までの２５６段階の階調を
表わしている。第４図で横軸は入力画像信号の階調レベ
ルを表わしている。

一方、同図で縦軸はこの補正データテーブル５から出力
される補正された画像信号８すなわち補正出力を表わし
ている。階調の補正された補正出力は、発熱要素の抵抗
値が最大値Ｒ（ＭＡＸ）　　と最小値Ｒ（ＭＩＮ）　　
の間のどの箇所に存在するかによって決定されることに
なる。抵抗値の大きな発熱要素の部分では、それぞれの
発熱要素に印加する電圧が一定であるとすると、単位時
間当たりの発熱量が少なくなる。そこで、抵抗値の大き
な発熱要素はど補正出力が大きくなるような補正が行わ
れる。

このため、入力画像信号が最大の階調レベル“２５５”
を表わしているとき、発熱要素の抵抗値の最大値Ｒ（Ｍ
ＡＸ）　　に対応する補正出力が最大の階調レベル“２
５５”を表わすことになる。

補正出力としての画像信号８をΔ０１ｌＴで表すと、こ
れは次の第２式で表現することができる。

・・・・・・（２）ここで符号ＩＮは、入力画像信号のレベルを表わしてお
り、これは第４図で抵抗値の平均値Ｒ（ＡＶ）を表わし
た直線上に存在する。

第５図は、補正データテーブルの具体的な構成を表わし
たものである。補正データテーブル５は、バラツキデー
タΔＲ（ｉ）　を２５６段階に変換した上位アドレス情
報６と同じく２５６段階の下位アドレス情報７によって
補正された階調の画像信号を検索するようになっている
。

補正データテーブル５から出力された画像信号８はパル
ス幅変調回路４に入力され、階調に応じたパルス幅に変
換される。具体的には、ｌラスク分の印加パルスを複数
の単位パルスで構成し、発熱要素ごとにこの単位パルス
の個数を調整することでそれぞれの階調を表現すること
になる。なお、平均的な抵抗値に対するそれぞれの階調
の設定は、サーマルヘプト１に印加する印加パルスの電
圧を調整することによって行うことができる。

第６図は、このような制御を行うサーマルヘッドの構成
の一例を表わしたものであり、第７図はこのサーマルヘ
ッドの動作を説明するためのものである。第６図に示す
ように、サーマルヘッド１には系統別に用意されたｎ個
のシフトレジスタ３１−１〜３１−ｎが配置されており
、第１図に示した制御信号発生部１８から選択データ３
２が系統別に供給されるようになっている。シフトレジ
スタ３１−１〜３１−ｎへは同じく制御信号発生部１８
からクロック信号３３Ａ（第７図ｂ）が供給されるよう
になっており、これに同期してｌビットずつ２値画像信
号２１（第７図ａ）が入力される。このようにしてサー
マルヘッドｌの発熱要素３５の総数ｍｘｎを系統の数ｎ
で割った数ｍだけの２値画１象信号２１がそれぞれのシ
フトレジスタ３１−１〜３１−ｎにセットされると、こ
れらがシリアル−パラレル変換され、ラッチ・ドライバ
３６に供給される。

ラッチ・ドライバ３６は制御信号発生部１８から供給さ
れるラッチ信号３３Ｂ（第７図Ｃ）によってこれらのデ
ータをラッチし、印字パルス信号２２（同図ｄ）によっ
て定められた時間幅でそれぞれの発熱要素３５の通電制
御を行う。すなわち、画像信号２１が信号“１”となっ
ている部分については発熱要素３５が所定の時間幅だけ
通電され、電気エネルギが熱エネルギに変換される。

このようにして１単位の熱エネルギ制御が行われ、ラッ
チ・ドライバ３６ヘデータが最大２５６回入れ換えられ
て同様の動作が繰り返されることによって１ラスタ分の
記録動作が行われることになる。

サーマルヘッド１では、このようにして階調に応じたパ
ルス幅でそれぞれの発熱要素３５が通電される。発熱要
素が熱昇華性のインクをその表面に塗布したインクドナ
ーフィルム（熱記録媒体）２のベース層側に摺接するも
のであるとし、多数のパルスの合成された合成パルスの
時間幅が例えば３ｍＳとか５ｍＳと発熱素子に応じて変
動するものとすれば、熱エネルギの量に応じたインクが
インクドナーフィルムに重ね合わされた記録用紙３に転
移される。これにより、ドツト単位で階調表現が可能と
なる。

ところで、熱記録媒体の種類が異なったり、記録の方式
が異なると、サーマルヘッド１が同じように駆動されて
も′記録面の出来上がりが微妙に異なってくる。そこで
感熱記録装置側では、階調を表わした画像信号１７をこ
の装置に入力する前の装置で予め補正させておいたり、
補正データテーブル５で独自の補正を行う。補正データ
テーブル５は、また入力された階調の数と出力される階
調の数が異なるとき、これらを調整するためにも用いら
れる。

第８図は、入力された階調データが８ビツトでフルに表
わされた２５６階調であり、出力が６４階調である場合
の階調変換を、人出力がリニアな関係となるものについ
て示したものである。この場合には、入力端で４階調変
化するごとに出力側が１階調変化する。

これに対して第９図は、ガンマ補正を行う例を表わした
ものである。この例では、熱記録媒体の特性を補償する
ために階調を非線型に補正している。補正曲線は、熱記
録媒体の特性に応じて決定されることになる。

一方、第１０図は補正データテーブル５で階調変換を行
うと同時にガンマ補正も行う例を表わしたものである。

この例では、階調を２５６段階から６４段階に変換する
過程で第９図に示したようなガンマ補正を行っている。

このように補正データテーブル５は単に発熱要素のバラ
ツキを補正するのに使用するばかりでなく、階調数を調
整したり、階調表現を所望のものに調整するための使用
が可能である。補正データテーブル５はＲＯＭ　（リー
ド・オンリ・メモリ）によって構成してもよいし、ＲＡ
Ｍによって構成し、その内容を使用者側で変更できるよ
うにすることもできる。もちろん、補正データテーブル
５を複数用意しておき、使用者の好みや画情報の性格に
応じてこれらを適宜選択するようにしてもよい。

以上、熱昇華性のインクドナーフィルムを用いた感熱記
録装置について説明したが、本発明は感熱発色式の記録
用紙を使用した感熱記録装置やその他、熱エネルギの制
御によって中間調を再現することができるすべての感熱
記録装置に適用あるものであることは当然である。また
実施例では厚膜型のサーマルヘッドについて説明したが
、薄膜型のサーマルヘッドに対しても本発明を通用可能
であることは当然である。

「発明の効果」このように本発明によれば、補正データテーブル等の階
調補正手段を用意し、発熱要素の抵抗値のバラツキの補
正を行うこととしたので、この階調補正手段の内容を変
更することにより階調表現を自在に変化させることがで
きる。またこのような変更をＲＯＭの交換やスイッチの
切り換えによって簡単に行いうるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の詳細な説明するためのもので、このうち
第１図は感熱記録装置の要部を示すブロック図、−第２
ｒＩＡはサーマルへラドの発熱要素の抵抗値の測定結果
の一例を示す特性図、第３図はバラツキテーブルの構成
図、第４図は補正データテーブルの内容を表わした説明
図、第５図はこの補正データテーブルの構成図、第６図
はサーマルヘッドの具体的な構成を示す回路図、第７図
はサーマルヘッドの動作を説明するためのタイミング図
、第８図は階調変換を行う補正データテーブルの説明図
、第９図はガンマ補正を行う補正データテーブルの説明
図、第１０図はガンマ補正と階調変換の双方を行う補正
データテーブルの説明図である。１・・・・・・サーマルヘッド、４・・・・・・パルス幅変調回路、５・・・・・・補正データテーブル（階調補正手段）、
１１・・・・・・バラツキテーブル（抵抗情報記憶手段
）、１３・・・・・・カウンタ（発熱要素対応付は手ｆ
ｔ）、１７・・・・・・画像信号、１８・・・・・・制御信号発生部、３５・・・・・・発熱要素。出　　願　　人富士ゼロックス株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１、記録ヘッドを構成する発熱要素それぞれについてそ
れらの抵抗値あるいは抵抗値の偏位量を表わしたデータ
を記憶する抵抗情報記憶手段と、階調を表わした画情報
を印字位置との関係で前記記録ヘッドのそれぞれの発熱
要素に１対１に対応付ける発熱要素対応付け手段と、画
情報で示された各階調を前記発熱要素対応付け手段によ
って対応付けられた発熱要素の抵抗値あるいは抵抗値の
偏位量との関係で補正する階調補正手段とを具備するこ
とを特徴とする感熱記録装置。２、発熱要素対応付け手段は、それぞれの発熱要素の位
置を画情報との関係で特定するための計数手段を有して
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の感熱
記録装置。３、階調補正手段が階調に関する入力データを補正して
出力データとして出力するためのテーブルを備えており
、所定の階調数で表現された画像データを印字時に実現
される階調数で表現された画像データに変換するための
階調数変換情報が前記テーブルに含まれていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の感熱記録装置。４、階調補正手段が階調に関する入力データを補正して
出力データとして出力するためのテーブルを備えており
、入力データの本来指示する所望の階調で印字が行われ
るように階調を補正して出力データとして出力させるた
めのガンマ補正情報が前記テーブルに含まれていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の感熱記録装置
。５、階調補正手段が階調に関する入力データを補正して
出力データとして出力するためのテーブルを備えており
、階調数変換情報とガンマ補正情報の双方が前記テーブ
ルに含まれていることを特徴とする特許請求の範囲第３
項および第４項記載の感熱記録装置。