JPS61164856A - 記録ヘツドとその記録ヘツドを用いた中間調記録方法 - 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】 （技術分野） この発明は、電子スイッチで駆動を行なうサーマルヘッ
ド、液晶シャッタアレーヘッド及びＬＥＤアレーヘッド
などの記録ヘッドと、そのような記録ヘッドを用いて中
間調記録を行なう方法に関するものである。

（従来技術） グレースケール記録やカラー記録では、ディザ法等の疑
似中間調記録方式、濃度・面積階調方式が使われている
。

前者は、１画素を複数のドツトで構成し、そのドツトの
存在する数を変えることで濃淡をつける。

この時の各ドツトの記録濃度とその大きさは一定である
。

各ドツトが「０」又は「１」の２値記録であるため温度
安定性は高いが、高密度の記録ヘッドを必要とするため
、記録ヘッドそのものが高価であリ、良い方法といい難
い。例えば、４画素／　ｍ　ｍ、画素構成４ドツト×４
ドツトとすると、記録ドツト密度は１６ドツト／　ｍ　
ｍとなり、記録ヘッド。

信号処理回路とも高価になる。なお、記録ヘッドにあっ
ては、駆動回路として使用するＩＣ（集積回路）が価格
のかなりの部分を占めている。

一方、濃度・面積階調方式では、記録素子に供給するエ
ネルギを電力的又は時間的に制御することにより、記録
ドツトの濃度、面積とも可変とし、中間調を出す方式で
ある。

例えば、記録ドツト密度を４ドツト／　ｍ　ｍとすれば
、上記の疑似中間調記録方式の例として示された記録ド
ツト密度が１６ドツト／　ｍ　ｍの場合と同じ解像度を
得ることができる。

このように、濃度・面積階調方式では、低密度記録ヘッ
ドを使えるため記録ヘッドの価格は安くなるが、記録素
子に与えるエネルギをアナログ的に制御しなければなら
ないため温度安定性が低いという欠点を有している。

記録ヘッドの一例としてのサーマルヘッドに使用されて
いる記録素子としての抵抗体素子は、厚膜又は薄膜で構
成されるが、薄膜型抵抗体素子の形状の例を第８図に示
す。これらは、通常、セラミック基板上に形成される。

同図（Ａ）は矩形タイプの抵抗体素子２を示す。

この場合、電極４，６は給紙方向（Ｙ方向）に出されて
おり、給紙方向の抵抗体素子２の長さＱ＋が給紙方向に
直交する方向（Ｘ方向）の抵抗体素子２の長さＱ２より
も長くなっている。これは電極への熱の逃げによる効率
低下を考慮する一方。

抵抗体の耐久性をよくするためである。

また、同図（Ｂ）又は（Ｃ）に示すように蛇行形状にす
ることで、抵抗体素子８，１０を長く、か′つ、細くし
て高抵抗化を図る方法も行なわれている。この方法では
抵抗体膜厚を厚くできるため、耐久性をよくできる利点
がある。しかし、いずれの場合もＱ１≧Ｑ２となってい
る。

（目的） この発明は、安価な中間調記録用ヘッドと、その記録ヘ
ッドを用いた安定性の高い中間調記録方法を提供するこ
とを目的とするものである。

（構成） この発明は、給紙方向に直交する方向又は記録ヘッドの
移動方向に直交する方向に対する長さＬ２が、給紙方向
又は記録ヘッドの移動方向に対する長さＬｌの２倍以上
になっている記録素子を備えた記録ヘッドである。

また、この発明は、上記の記録ヘッドを用い、その記録
ヘッドの複数回の駆動と、記録紙又はその記録ヘッドの
複数回の移動により１画素の記録を行なう中間調記録方
法である。

以下、この発明の実施例について具体的に説明する。

第１図（Ａ）は・、この発明を薄膜型サーマルヘッドに
適用した実施例における１個の抵抗体素子１２を表わす
、サーマルヘッド全体としては、この抵抗体素子１２が
Ｘ方向に複数個配列される。

４．６は電極である。

この抵抗体素子１２で感熱記録に有効な部分はＬＩ　Ｘ
Ｌ２の部分であり、ＬＩの長さ方向が給紙方向（Ｙ方向
）に一致している。そして、有効抵抗体素子部分では。

Ｌ２≧２Ｌ１ となっている。

この抵抗体素子１２を用いて記録を行なうとき、適度の
エネルギを与えることにより、第１図（Ｂ）に示される
ように抵抗体素子１２の大きさＬＡＸＬ２に近い大きさ
のドツトパターン１４が得られる。

なお、抵抗体素子１２の形状は蛇行形状に限るものでは
なく、例えば矩形で高抵抗のものが得られるならば矩形
状とすることもできる。

第２図はこの発明を厚膜型サーマルヘッドに適用した実
施例を表わす、この実施例では帯状抵抗体１６がスクリ
ーン印刷法などの方法により形成されており、その帯状
抵抗体１６に対して個別電極１８と共通電極２０とが交
互に配列されている。

そして、個別電極１８と共通電極２０の間が１ドツト分
の抵抗体素子を形成している。

この実施例においても、１ドツト分の抵抗体素子の給紙
方向（Ｙ方向）の寸法Ｌ１とそれに直交する方向（Ｘ方
向）の寸法Ｌ２との関係は、Ｌ２≧２Ｌ＋どなっている
。

次に、これらの抵抗体素子を備えたサーマルヘッドを用
いた中間調記録素子について第３図、第４図により説明
する。

第３図において、最終印字画素の大きさはＬ３ＸＬ３で
正方形に近いものとする。まず、はじめの印字で記号ａ
で示される濃度と大きさのドツト又はそれよりも高濃度
で大きさも大きい記号すのドツトを得、次に記録紙を給
紙方向（Ｙ方向）にＰｌだけ送った後、再び印字を行な
って記号Ｃで示される濃度と大きさのドツト又はそれよ
りも高濃度で大きさも大きい記号ｄのドツトを得るもの
とする。このように、印字の際に２段階のエネイ ルー４制御を行なったとすると、下表のように５段階の
階調が得られる。

第４図は第３図と同じ大きさの画素を２回の給紙で形成
する例であり、このときの記録紙の送りピッチはＰ２で
ある。もし、第３図と同様に２段階のエネルギ制御を行
なうとすれば、９段階の階調が得られる。

更に多くの階調を必要とする場合には、エネルギ制御の
段数を多くするか、又は記録素子の寸法比Ｌ２／Ｌ、を
３以上とするとともに、１画素当りの給紙回数を多くす
ればよい。

以・上の実施例では記録ヘッドとしてサーマルヘッドを
例にして説明しているが、液晶シャッタアレーヘッドや
ＬＥＤアレーヘッドなどの記録ヘッドについても同様に
適用することができる。

また、実施例では記録ヘッドを固定して記録紙を送る方
式のものについて説明しているが、逆に記録紙を固定し
、記録ヘッドを移動させる方式のものについても同様に
適用することができる。

次に、この発明の記録ヘッドを駆動する回路を第５図に
示す、同図はダイレクトドライブ方式サーマルヘッドの
基本回路である。Ｒｒ　”Ｒｎは、抵抗体素子であり、
記録情報に応じて各抵抗体素子Ｒ＋−Ｒｎにジュール熱
を発生させ、熱発色を行なう。先ず、印字データはＤＩ
よりクロック信号ＧＫのタイミングでシフトレジスタ２
２に直列に入力され、−ライン分のデータの転送が完了
すると、ロード信号ＬＤでラッチ２４に並列転送される
。次に印字制御信号（ストローブ）ＳＢによりアンドゲ
ートＧｌ−Ｇｎを介して各抵抗体素子Ｒ＋＝Ｒｎにつな
がるスイッチングトランジスタＴ１〜Ｔｎがオン／オフ
制御され、記録のための加熱がなされる。

通常、鎖線で示したＡ部は、ＩＣで構成されている。

このような駆動回路を用いてサーマルヘッドを駆動する
際に、その駆動エネルギを複数段階にわたって制御する
方式の一例を第６図及び第７図により説明する。この方
式は、抵抗体素子に印加するパルス数を制御する方式で
ある。

第６図において、３０は第５図に示されているサーマル
ヘッド、３２はアナログ画像情報をディジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換器、３４はそのディジタル信号を格納
するＲＡＭ、３６はロード信号ＬＤを出すとともに、印
字される階調に応じて抵抗体素子に印加される印字制御
信号Ｈのパルス数を制御するコントローラ、３８は印字
制御信号ｎ用のパルス信号を発生する発振器、４０は階
調をパルス数に変換するプログラムを格納しているＲＯ
Ｍ、４２はＲＯＭ４０により設定されるパルス数をもと
に、印字制御信号ＳＢとして印加されたパルス数を計数
するカウンタである。なお、発振器３８にはサーミスタ
４４が組み込まれ、印字制御信号■として印加されるパ
ルス信号の周期が温度に応じて制御されている。

第６図の回路を用いて８階調記録を行なうときの動作を
第７図のタイムチャートとともに説明する。

画像情報は１ライン毎にＡ／Ｄ変換器３２によりディジ
タル信号に変換されてＲＡＭ３４に格納され、同−階調
毎のデータとしてサーマルヘッド３０のデータ入力端子
ＤＩに入力されると、コントローラ３６からの信号によ
り階調０に対応するパルス数がＲＯＭ４０からカウンタ
４２に設定されるとともに、コントローラ３６からサー
マルヘッド３０にロード信号ＬＤが印加され、発振器３
８からサーマルヘッドに印字制御信号丁１が印加されて
抵抗体への通電が開始される。所定のパルス数をカウン
タ４２が計数すると、コントローラ３６は次にＲＡＭ３
４から階調ｌのデータをサーマルヘッドに入力させ、上
記と同様にしてＲＯＭ４０に格納されている階調１に対
応したパルスだけのパルス信号が抵抗体素子に印加され
る。

同様にして階１１７までのパルス信号印加が完了すると
、所定ピッチだけ記録紙を送るとともに、その給紙期間
中にＲＡＭ３４に次のラインのデータ書込みを行なう、
なお、この例では記録時間を短縮するために１重ね打ち
（パルス数の和）で記録し、またデータ転送とパルスの
印加を並列に行なっている。なお、更に詳細は特願昭５
８−１１６４２８号明細書に記載されている。

第６図及び第７図の例は、エネルギ制御を印字制御信号
のパルス数で制御するものであるが、印字制御信号のパ
ルス幅を変えることにより制御するようにしてもよい。

また、このようなエネルギ制御回路は、サーマルヘッド
に限らず、他の記録ヘッドにも同様に適用することがで
きる。

（効果） この発明によれば、記録ヘッドの価格の主要な部分を占
めるＩＣを少なくできることにより、低価格の記録ヘッ
ドを達成することができる。例えば、４ドツト／　ｍ　
ｍ構成の記録ヘッドで従来の８ドツト／　ｍ　ｍ構成の
ものに近い性能を得ることができる。その場合２０８ｍ
ｍ幅で８ドツト／　ｍ　ｍの従来の記録ヘッドであれば
、６４ビツトＩＣが２６個必要であるが、それと同等の
性能の２０８ｍｍ幅で４ドツト／　ｍ　ｍのこの発明の
記録ヘッドであれば、６４ビツトＩＣは１３個で済む、
このようにＩＣの価格が半分になる。

また、この発明によれば、濃度・面積階調方式に比べて
安定した中間調記録が可能になる。

このように、この発明によれば、サーマルヘッド、ＬＥ
Ｄアレーヘッド、液晶シャッタヘッドなどの記録ヘッド
において、低価格で精度の高い中間調記録を達成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は一実施例の抵抗体素子を示す平面図、同
図（Ｂ）はその抵抗体素子による印字ドツトパターンを
示す平面図、第２図は他の実施例の抵抗体素子を示す平
面図、第３図及び第４図はこの発明の記録方法を説明す
る概略図、第５図はサーマルヘッドの駆動回路を示すブ
ロック回路図、第６図はエネルギ制御を行なうための回
路図、第７図は第６図の回路図の動作を示すタイムチャ
ート第８図（Ａ）ないし同図（Ｃ）はそれぞれ従来の抵
抗体素子を示す平面図である。 １２．１６・・・・・・記録素子としての抵抗体素子、
Ｙ・・・・・・給紙方向、　Ｘ・・・・・・給紙方向に
直交する方向。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）給紙方向に直交する方向又は記録ヘッドの移動方
   向に直交する方向に対する長さＬ＿２が給紙方向又は記
   録ヘッドの移動方向に対する長さＬ＿１の２倍以上にな
   っている記録素子を備えた記録ヘッド。
2. （２）記録素子がサーマルヘッドの抵抗体素子である特
   許請求の範囲第１項に記載の記録ヘッド。
3. （３）給紙方向に直交する方向又は記録ヘッドの移動方
   向に直交する方向に対する長さＬ＿２が給紙方向又は記
   録ヘッドの移動方向に対する長さＬ＿１の２倍以上にな
   っている記録素子を備えた記録ヘッドを用い、この記録
   ヘッドの複数回の駆動と、記録紙又はこの記録ヘッドの
   複数回の移動により１画素の記録を行なう中間調記録方
   法。
4. （４）前記記録ヘッドの駆動の際、複数段階のエネルギ
   制御を行なう特許請求の範囲第３項に記載の中間調記録
   方法。