JPH0289660A - 記録ヘッドの駆動方法 - 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〉 本発明は画信号に応じて複数の発熱素子を選択的に発熱
させて熱記録を行うに際し、各発熱素子への通電エネル
ギーを制御する記録へノドの駆動方法に関する。

〈従来の技術〉 近年、情報産業の急速な発展に伴い、種々の情報処理シ
ステムが開発され、また夫々の情報処理システムに適し
た記録方法が開発されている。このような記録方法の中
に熱記録方法があり、この方法は使用する装置が軽量且
つ小型で騒音が少なく、また操作性や保守性にも優れて
いることから最近広く使用されている。

前記熱記録方法には感熱記録式と熱転写記録式とがある
。感熱記録式は、発色剤と顕色剤とを含有する発色型の
感熱記録紙を記録媒体として使用し、これに通電により
発熱する複数の発熱素子をヘンドア５板に配列してなる
記録ヘッドから与えられる熱信号によって記録画像を得
るものである。

また熱転写記録式は、フィルム状の支持体上に、熱溶融
性バインダー中に着色剤を分散さけてなる熱転写性イン
クを塗工してなる感熱転写材を使用し、この感熱転写材
をその熱転写性インク石が普通紙等の記録媒体に、接す
るように重畳し、感熱転写材の支持体側から前記記録ヘ
ノドにより熱信号を与えることによって、前記熱転写性
インクを記録媒体上に転写するものである。

〈発明が解決しようとする課題〉 前記熱記録方法は、感熱記録式及び熱転写記録式の何れ
に於いても以下の如き課題がある。

即ち、記録画信号に応じて発熱素子を選択的に駆動する
際に、画信号が如何なる場合でも発熱させる画信号のと
きの前記発熱素子に通電するエネルギー量を一定にする
と、画信号の状態に伴って記録ヘノドの基板及びグレー
ズ内部に於ける冷却蓄熱の度合いが異なるために、記録
画像が不鮮明になることがある。

例えば、記録ヘッドの記録媒体に対する相対的な移動方
向に沿って、しばらく発熱させる画信号（以下単に「黒
ｊという）がなかったところに、ある特定のところから
黒が始まって、発熱素子に通電を開始した場合と、ある
一定の黒が連続している中で発熱素子に通電した場合と
では、発熱素子に通電する直前の記録ヘノド内部の温度
や余熱の状態が異なっているために、発熱素子から発生
する熱による到達温度が異なってくる。

これを解決するために、個々の発熱素子について記録ヘ
ッドの記録媒体に対する相対的な移動方向に沿って非発
熱信号のドツト（以下「白ｊという）から、発熱信号の
ドツト（前述の「黒」）に移ったときに、その黒の１ド
ツト目のみ高めの通電エネルギーを印加し、２ドツト目
移行の里はｌドツト目の黒よりも低い一定の通電エネル
ギーを印加する方法がとられている。このような補正を
行うと、記録ヘッドの記録媒体に対する相対的な移動方
向に沿ってヘンド内の蓄熱の少ない１ドツト目（画像の
始まり部分）に高いエネルギーが印加されるため、画像
エツジ部がシャープになる。

また２ドツト目以降は、１ドツト目以降での蓄熱によっ
て、相対的に少ない通電エネルギーで記録することが出
来る。

しかし、前記駆動制御で高速記録を行おうとすると、黒
の１ドツト目の高い通電エネルギーの影響が黒の３ドツ
ト目、４ドツト目、或いはそれ以降のドツトに対しても
残ってしまい、このことが画質の劣化につながることが
あった。これは高速記録の場合に限らず、黒の１ドツト
目の通電エネルギーが黒の２ドツト目以降の通電エネル
ギーよりも高すぎた場合も同様である。

また前記蓄熱の影響は、熱転写記録で記録像を記録媒体
に浸透しない皮膜状に形成させておき、それを所謂リフ
トオフで誤記録消去をする場合でも生じる。即ち、前記
蓄熱の影響からインクの過度の溶融が生じ、そのために
記録媒体への浸透のある部分が出来、従ってリフトオフ
による消去状態が不均一となることがあった。

本発明の目的は従来の前記課題を解決し、黒が続いてい
る場合でも記録ヘッドに過度の蓄熱を生ずることがない
、記録ヘッドの駆動方法を提供することにある。

〈課題を解決するだめの手段〉 前記課題を解決するための手段は、ドツト単位の画信号
に応じて発熱素子へ通電エネルギーを選択的に印加して
記録媒体に熱記録を行うための記録ヘノドの駆動方法に
於いて、前記画信号に応じて前記発熱素子に通電する際
に、前記通電しようとする画信号を中心にして所定範囲
内の画信号を検出し、前記検出結果に応じて前記発熱素
子への通電エネルギーを制御するに当たり、前記記録媒
体に対する前記記録ヘッドの相対的な移動方向に沿って
、画信号が非発熱信号から発熱信号に変わり、且つ前記
発熱信号が３ドツト以上連続するときに、前記発熱信号
の２ドツト目の通電エネルギーを、前記発熱信号の３ド
ツト目の通電エネルギーよりも小さくすることを特徴と
してなる。

く作用〉 前記手段によれば、記録媒体に対する記録ヘノドの相対
的な移動方向に連続した−がある場合、画像エツジを鮮
明にするために、最初の１ドット目に対して２ドット目
よりも高い通電工不ルギーを印加したとしても、２ドツ
ト目に印加される通電エネルギーが小さいために、前記
１ドツト目への通電による蓄熱の影響は、３ドツト目以
降へ過度に及ぼされることがない。従って、全体的に鮮
明な画像を記録することが出来るものである。

〈実施例〉 次に前記手段を熱転写記録方式に適用した一実施例を図
面を参照して説明する。

（第一実施例〕 第１図は熱転写記録装置の斜視説明図であり、第２図は
記録ヘッドの発熱素子の配列を示す模式説明図である。

先ず記録装置全体の概略構成を説明すると、■は加熱さ
れるとｌ容融して記録シートへの転写性を有するインク
を、長尺状のヘースフィルムに塗布したインクリボンで
あって、カセット２内に収納され、ごのカセット２がキ
ャリッジ３に着脱自在に装填される如く構成されている
。そして前記キャリッジ３にはプーリ４ａ、４ｂ間に掛
は渡されたベル）４ｃが接続され、前記プーリ４ａと連
結したキャリッジモーター４ｄの駆動によって、ガイド
軸５に沿って往復移動可能に構成されている。

また前記キャリッジ３には多数の発熱素子を一列に配列
した記録ヘッド６が搭載され、記録時に記録へラド６が
ヘッドダウンすると、裏面をプラテン７で支持された記
録シート８に前記インクリボン１が押圧され、この状態
で前記キャリッジ３が矢印へ方向（主走査方向）に走行
すると、インクリボン１が供給リール９ａから矢印Ｂ方
向に順次繰り出される如く構成している。更に前記キャ
リッジ３の矢印Ａ方向への走行と同期して記録ヘッド６
が画信号に応じて発熱すると、この熱により溶融したイ
ンクが記録シート８に転写される。

尚、前記インク転写後のインクリボン１は記録シート８
から剥離して巻取り−ル９ｂに巻き取られる如く構成し
ている。

更に、前記の如くして一行分の転写記録が終了すると、
記録へラド６がへフドアソブしてキャリッジ３をホーム
ポジションに戻すと共に、搬送ロラｌＯを搬送モーター
１１によって所定量回転させて記録シート８を矢印Ｃ方
向（副走査方向）に−行分搬送し、次行以下の記録を前
記と同様に繰り返す如く構成している。

ここで本実施例に用いた記録ヘッド６について説明する
と、これは第２図に示すように、インクリボン１と接触
する側のヘッド基板６ａの表面に、発熱素子６ｂを縦一
列に２４個配列してなる。この発熱素子６ｂは通電によ
り個々発熱するものであり、制御系からの発熱信号によ
って駆動する。この制御系は第３図のブロック図に示す
如く、画信号バッファ１２ａを介して記録するデータが
シーケンス制御器＋２ｂより出力されるクロンク信号と
同期して記録ヘッド６に転送され、その転送終了後にラ
ッチ信号を与えることでデータがセントされる。一方、
駆動電流制御器１２ｃを介して発熱素子駆動電源１２ｄ
からコモン電流を供給しながら、パルス幅演：ｉ？ＲＨ
２ｅによって演算された駆動パルス幅に対応じてストロ
ーブ信号が記録ヘッド６に与えられるものである。そし
てストローブ信号が出力している間、供給されたコモン
電流が発熱素子６ｂに流れて発熱するものである。

次に画像記録に際し、前記記録ヘッド６を駆動する方法
について説明する。

前記記録ヘッド６の発熱素子６ｂは、前記した如く制御
系からの発熱信号に応じた通電によって発熱するが、こ
のときの通電エネルギーは通電する発熱素子６ｂを中心
として所定範囲内の数ドツトに黒があるか否かを検出し
、その検出結果に応じて制御されるものである。

本実施例にあっては、発熱素子６ｂを通電することで記
録しようとするドツトを中心にして検出するドツトの範
囲を第４図に示すように設定する。

即ち、通電しようとするドツトＤ、Ｌ、に対し、記録ヘ
ッドの走行方向に向かって１つ後ろのドツトＤＩ　　Ｌ
、、　、２つ後ろのドツトＤｉ　Ｌ、、□２、及び１つ
１１訂のトン）Ｄｉ　　Ｌ、、、の夫々が黒か、白かを
検出し、Ｄ、Ｌ、のドツトに対して通切な通電エネルギ
ーを決定する。

ここで前記検出結果によって、第５図に示す如き「ＰＪ
パターンの画像を記録する場合を例にとって、記録ヘン
ドロの２４個の発熱素子６ｂへの通電態様の一例を、ス
トローブ信号の通電パルスの波形で示すと第６図に示す
如くである。

尚、第５図に於いて、各発熱素子６ｂを上から順にＤｌ
、Ｄ２．・・・・・・Ｄｌ：１．Ｄｌ４とし、（第２図
参照）、記録ヘンドロの走査方向の各ラインを左から順
にＬａ、Ｌｚ、　・・・・・・Ｌ２３＋　　Ｌ１２とす
る。この各発熱素子６ｂのうら、Ｄ、、Ｄ、、について
、記録ヘッド６の走査方向に従って通電を行う際のパル
ス波形を第６図（Ａ）　、　（Ｂ）に示している。

また前記第６図（＾）、（Ｂ）に於いて、■は発熱素子
６ｂに印加する電圧、Ｔはパルス周期を表す。

そして、発熱素子６ｂへの通電エネルギーを決定するパ
ルス幅として、検出する前記範囲の画信号に応じて’、
ｔｆ＋　Ｌ３の三種類を選択する。尚、本実施例では前
記パルス周期をＴ　＝２．０＋ｍ５ｅｃとし、前記三種
類のパルス幅を夫々ｔ＋　＝　１．３ｍ５ｅｃ　、Ｌ、
　＝０．５ｍ５ｅｃ　、　ｔｔ＝０．ｌｌｌ＋＋ｓｅｃ
に設定している。

ここで前記「Ｐ」パターンを記録するに当たって、例え
ば発熱素子のＤｓ　、Ｄ＋１の通電状態について具体的
に説明する。

先ず発熱素子り、への通電をラインが進む順に見ていく
と、第６図（八）に示す如く、記録ヘッド６の走行方向
で黒があるラインはＬ４からり、まで、及びＬ１２から
Ｉ、。であるが、１．．４及びＩ−１，はしばらく白が
続いた後に男が始まるので、記録ヘンドロ内の蓄熱量は
非常に小さい。そのため、１１）記Ｌ４及びＬ１９では
通電エネルギーを高くするために、Ｌ、のドツト及びＬ
　１９のドツトはパルス幅をｔ、として長くとり、画像
エツジ部を鮮明にさせる。

次にり、及びＬ２゜に該当する１−゛ノドは、記録へノ
ド６の走行方向で白から黒に変わった２ドツト目であり
、その前のｌドツト目に比較的高い通電エネルギーを印
加しているために、その蓄熱の影響が記録へノド６の走
行方向でのそれ以降のドツトに及ばないようにする。そ
のため、２ドット目に該当するり、及びＩ７□。ではパ
ルス幅をｔ２に減らして通電する。

そしてＬａ、Ｌｔ及びＬ２□　Ｊ−２２，Ｌｔ３、即ち
記録ヘッド６の走行方向で白から黒へ変わった３ドット
目以降は連続したドツトを記録するのに適正となるよう
な通電エネルギーを印加するために、パルス幅を（、と
して均一な発熱をさせる。

前記の如く２ドツト目の通電エネルギーを小さくするこ
とによって、記録へノド６の走行方向で、白から黒に変
わるところの１ドツト目の大きな通電エネルギーによる
余分な蓄熱が、２ドツト目で吸収され、３ドット目以降
に前記蓄熱の影響が及ばな（なる。従って、熱の立ち下
がり部でも速やかな温度下降を達成することが出来、画
信号に忠実な鮮明画像が得られるものである。

また同様に発熱素子Ｄ１３のラインでは、第５図及び第
６図（Ｂ）に示す如く、白から男に変わる１ドツト目と
なるり、ではパルス幅１．．２ドツト目となＬＳではパ
ルス幅【２．３ドツト日以降となるＩ７．からＬｌｌ＋
ではパルス幅り、で通電して発熱させるものである。

前記通電制御は他の発熱素子のラインでも同様である。

前記の如く記録へノド６の発熱素子り、−Ｄ、。

への通電制御は、第３図に於けるパルス幅演算器＋２ｅ
で行うが、このときの演算の手順を第７図のフローチャ
ートに示す。

先ずステップＳ１で記録ヘッド６がヘッドダウンしたか
否かを判別し、へ、ドダウンしてないときは記録状態に
ないのでパルス幅の演算は行わない。ステップ３１でヘ
ッドダウンしているときは記録状態であるためにパルス
幅の演算を行うためにステップＳ２へ移行する。

次にステップＳ２で各ラインＬ、の順番を表ずカウンタ
ｊの値を１に七ノｌ−Ｌ、ステップＳ３で該当ラインに
於けるドツトの順番を表ずカウンタｉの値を１にセット
する。

次にステップＳ４で前記ｉ、Ｊの値で定まる画像」二の
ドツトＤＩＬｊ（即ら、Ｄ、Ｌ、であり、これは第５図
の最も左上のドツトを指す）が黒か否かの判別をする。

前記ドツトＤＩ　ＬＪが黒でないときは、このドツトに
あたる発熱素子に通電する必要がないので、ステップＳ
７へ移行してｌバルス周期内の通電時間であるパルス幅
むを０にしてステップＳｌｌへ進む。

また前記ステップＳ４でドツトＤ、Ｌ、が黒と判定され
たときは、ステップＳ５へ移行して記録へラド６の走行
方向に向かって１つ後ろのラインＬ　ｊ−１に於けるｉ
番目のドツト、即ちり、Ｌ、が黒であったか否かを判別
する。この判別が黒でないとき、即ちトノ）−Ｄ、Ｌ、
が最初の里か、或いは男が途切れていた直後の黒である
ときは、ステップＳ８へ進んで当言亥ドツトＤｔＬ；の
１パルス周期内のパルス幅ｔをｔｌにセントしてステッ
プＳｌｌへ進む。

一方、前記ステップＳ５でドツトＤｉ　Ｌｊ−、が黒の
とき、即ち当該ドツトＤ＋Ｊが連続する黒の２ドツト目
以降である場合には、ステップＳ６へ移行して記録へラ
ド６の走行方向に向かって更にもう１つ後ろのラインＬ
、−□に於けるｉ番目のドツトＤ＋Ｌ、＋−ｚが黒であ
ったか否かを判別する。

このステップＳ６でドツトＤ＋ＬＪ−が黒でないときは
、当該ドツトＤ、Ｌ、が記録ヘッド６の走行方向で黒が
始まってから２ドット目に該当するため、ステップＳ９
へ進んで１パルス周期内のパルス幅りをｔ２にセントし
、その後ステップＳｌｌへ進む。

またステップＳ６でドラ［）、Ｌｊ−２が黒のときは、
当該ド・、トＤＩＬｊが記録ヘッド６の走行方向で黒が
始まってから３ドツト目以降に該当するため、ステップ
ＳＩＯへ進んで１パルス周期内のパルス幅ｔをも、にセ
ントし、その後ステップＳＩＬへ進む。

そしてステップＳｌｌでｉく２４であるか否かを判別し
、ｉが２４未満と判別されたとき、即ち当該ラインＬ、
の処理が終了していないときは、ステップＳ１３に進ん
でカウンタｉの値を１だけインクリメントしてステップ
Ｓ４へ戻る。またステップＳ１１でｉが２４未満でない
と判別されたときは、当該ラインし、に於ける全てのド
ツト処理が終了したことになり、次のラインのドツト処
理に移るためにステップＳＩ２へ移行する。

ステップＳ１２では記録へラド６がヘッドアンプか否か
を判別し、へラドアップでないと判別されたとき、即ち
前記処理ラインし、が最終ラインでなく、更に次のライ
ンＬ　ｊ　＋　１　にデータが存在する場合には、ステ
ップＳ１４へ進んでカウンタＪの値を１だけインクリメ
ントしてステップＳ３へ戻る。

またステップＳ１２でヘンドアツブと判別されたとき、
即ち前記処理ラインＬＪが最終ラインであるときは、全
てのドツト処理が終了したことになるので処理を終了す
る。

〔他の実施例〕

前述した第７図のフローチャートの機能は、ソフトウェ
アばかりでなく、レジスタ、カウンタ比較器等の構成素
子により、ハードウェアでも容易に実現可能である。

また前述した第７図のフローチャートに従う制御では、
エネルギー印加ドツトＤＩ　Ｌｊに対して、前のドツト
Ｄ、Ｌ、、及びＤｔＪ−ｚの白、黒の検出結果に応じて
通電パルス幅を決定したが、更にエネルギー印加トン）
Ｄｉ　　Ｌｊに対し、次に記録する１′ットＤｉＬＪ、
、が白のとき（発熱１３号がないとき）には、当１亥ド
ツトＤ＋ＬＪの通電エネルギーをｔ、よりもやや小さく
するようにすれば、より熱の立ち下げを速くすることが
出来る。

更に前記記録に於いて、黒の１ドット目の熱の立ち上が
りを良くするために、黒のｌドツト目のエネルギー印ｍ
前にプレヒートを加えるようにしても良い。このように
しても、記録ヘンドロの蓄熱は２ドツト目のエネルギー
印加で効果的に吸収することが出来る。

更に前述した実施例では通電エネルギー量の制御を通電
パルス幅で行うようにしたが、パルス幅を一定にしたま
ま印加電圧■の値を制御するようにしても同様の効果を
得るとこが出来る。前記印加電圧を変化させる場合には
、第３図中のパルス幅を電圧値に置き換え、ストローブ
信号でなく、駆動電流制御器＋２ｃに電圧制御信号を送
出して電圧値を変調するようにすれば良い。

また前述した実施例では記録ヘッド６が走行する所謂シ
リアル型記録の例を示したが、記録ヘッドに対して記録
シートを搬送して記録する所謂うイン型の記録にも同様
に適用し得るものである。

更に前述した実施例では熱転写記録式の例を示したが、
本発明は感熱記録式にも同様に適用し得るものであるこ
と哄当然である。

〔実験結果］ 前述の実施例のようにして実際に記録を行ったところ、
画像エツジ部が鮮明に表れると共に、画像中の黒の多い
部分に於いても、均一の濃度で高品位の画像が得られた
。また転写時に皮膜特性をもつ材料（エチレン・アクリ
ル系共重合体、エチレン・酢酸ビニル系共重合体、アク
リル系樹脂、ポリアミド系樹脂等）を熱転写性インクに
用い、転写記録像を粘着テープや感熱接着層をもつリフ
トオフテープによって引き剥がして消去したと、：ろ、
消去残りはなく、良好な消去性を示した。

これに対して、前記記録ヘッドの走行方向に沿って画信
号を検出し、黒の１ドツト目のパルス幅は１．３ｍ５ｅ
ｃにするが、２ドツト以降は全てパルス幅を０．８ｍ５
ｅｃとして前述した実施例と同様に「Ｐｊパターンの画
像記録を行ったところ、左側の画像エツジ部に於いては
鮮明画像が見られたが、右側の画像エンジ部に於いては
黒信号の始まった１ドツト目及び２ドツト目からの蓄熱
の影響によって、シャープネスに欠けた画像となり、特
に黒面積の広い部分では濃度の不均一も生じていた。更
にリフトオフに於いても、部分的な浸透し過ぎのために
消去残りが生じて消去性に劣るものであった。

〈発明の効果〉 本発明は前述した如く、記録ヘッドの記録媒体に対する
相対的な移動方向に向かって連続した黒がある場合、２
ドット目の通電エネルギーを３ドット目の通電エネルギ
ーよりも小さくするようにしたために、記録ヘッドに余
分な蓄熱が生ずることがなく、画像の濃度や不均一性、
或いはりフトオフ時の消去残りを防ぐことが出来る効果
が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱転写記録装置の斜視説明図、第２図は本発明
の一実施例に係る記録ヘッドの発熱素子の配列を示す説
明図、第３図は制御系のブロック図、第４図は発熱信号
検出範囲の説明図、第５図は記録パターンの説明図、第
６図（Ａ）　、　（Ｂ）は通電パルス幅を示すタイミン
グチャート、第７図はパルス幅決定のフローチャートで
ある。 １はインクリボン、２はカセント、３はキャリンジ、４
ａ、４ｂはプーリ、４ｃはヘルド、４ｄはキャリンジモ
ーター、５はガイド軸、６は記録ヘッド、６ａはヘッド
基板、６ｂは発熱素子、７はプラテン、８は記録シート
、９ａは供給リール、９ｂは巻取リール、ＩＯは搬送ロ
ーラ、１１は搬送モーター、１２ａは画信号バンファ、
１２ｂはシーケンス制御器、１２ｃは駆動電流制御器、
１２ｄは発熱素子駆動電源、１２ｅはパルス幅演算器で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ドット単位の画信号に応じて発熱素子へ通電エネルギー
   を選択的に印加して記録媒体に熱記録を行うための記録
   ヘッドの駆動方法に於いて、前記画信号に応じて前記発
   熱素子に通電する際に、前記通電しようとする画信号を
   中心にして所定範囲内の画信号を検出し、 前記検出結果に応じて前記発熱素子への通電エネルギー
   を制御するに当たり、前記記録媒体に対する前記記録ヘ
   ッドの相対的な移動方向に沿って、画信号が非発熱信号
   から発熱信号に変わり、且つ前記発熱信号が３ドット以
   上連続するときに、前記発熱信号の２ドット目の通電エ
   ネルギーを、前記発熱信号の３ドット目の通電エネルギ
   ーよりも小さくすることを特徴とした記録ヘッドの駆動
   方法。