(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
階調データ列を出力する階調データ列出力手段と、
印刷ライン周期間に階調数分のカウントを行い、該カウント値を出力するカウント値出力手段と、
該カウント値をグレイコード変換するグレイコード変換手段及び該カウント値のビットの並びを逆順にビット変換するビット逆順変換手段とを含むビット変換手段と、
入力される外部信号に応じて、前記複数の変換手段の中から１つ以上を選択してビット変換処理を行わせる変換方法切り換え手段と、
前記階調データ列と該ビット変換後のカウント値とを比較し、該比較結果を出力する比較手段とを備え、
前記比較手段の比較結果に基づいて発熱体の発熱素子に給電することを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感熱方式による画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、感熱方式による画像記録装置は、印字記録メカニズムが簡単なことから、小型・軽量化が可能で安価なため、ファクシミリ、ワープロ、パソコン等の簡易なプリンタとして広く使われている。これは、記録ヘッドに発熱素子（抵抗体）を並べ、これに給電することにより発生するジュール熱で記録紙を発色させ画像を形成するものである。
【０００３】
図８（ａ）〜（ｄ）は、このような感熱方式による８階調を表現可能な画像記録装置における記録ヘッドの発熱素子駆動電圧波形を示している。同図において、横軸は時間、縦軸は電圧を示している。
【０００４】
同図の画像記録装置は、記録ヘッドの発熱素子に印加する発熱素子駆動電圧を、階調データに連動するように、基点Ｔを支点として伸縮させることにより、階調記録を行うものである。同図において、発熱素子に印加する発熱素子駆動電圧波形として、（ａ）〜（ｃ）は印加電圧パルスを、また同図（ｄ）は印加電圧パルス列を、それぞれ基点Ｔを支点として伸縮させている。
【０００５】
尚、図８では、階調データが７から０までのそれぞれの場合の発熱素子駆動電圧波形を、縦軸方向に並べて示している。同図の左側の数字はその階調データの値を示し、また、縦の実線は印刷ライン周期の境界を示し、それぞれ（ａ）〜（ｄ）は連続する２周期分を示している。
【０００６】
図９は、図８（ａ）に示した発熱素子駆動電圧波形を実現するための回路ブロック図を示している。
同図において、階調アップカウンタ１は印刷ライン周期間に階調数分、カウントアップする。上記従来例では８階調であるので０から７までカウントアップする。Ｋはそのカウント値である。
【０００７】
階調データ列供給部２は、カウント値Ｋの出力が安定しているうちに印刷画素数分のデータＤを連続して出力する。上記従来例では８階調であるのでデータＤは３ビットのデータ列となる。
【０００８】
コンパレータ３は、階調アップカウンタ１の出力であるカウント値Ｋと階調データ列供給部２の出力であるデータＤとを比較し、Ｄ≧Ｋのとき１を、そうでないとき０を出力する。
【０００９】
コンパレータ３の出力信号は、不図示のサーマルヘッド内部回路のシリアル入力部に入力され、サーマルヘッド内部回路にてシリアル／パラレル変換され、コンパレータ３の出力信号が１の時に記録ヘッドの発熱素子に電圧が印加され、０の時には印加されないように制御される。このようにすることにより、図８（ａ）に示した発熱素子駆動電圧波形が得られる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８（ａ）〜（ｄ）が示すような発熱素子駆動電圧波形において、低階調記録時は、高階調記録時に比べ、印加電圧パルス幅（（ａ）〜（ｃ）の場合）又は印加電圧パルス列幅（（ｄ）の場合）の長さが短いために、記録用紙が連続して搬送される印刷動作中においては、記録用紙上に形成される記録ドットの用紙搬送方向の長さも短くなり画質の低下を招いてしまう。これは、本来の濃度階調制御に、記録用紙が連続して搬送されることによる面積階調制御の成分が加わったことが起因している。
【００１１】
これを補うために、サーマルヘッドの記録ドットに対応する発熱素子の用紙搬送方向の長さを、記録ピッチの２〜３倍程度に長くする方法もあるが、これは印刷解像度の低下による画質の低下を招いてしまう。
【００１２】
本発明は、上記問題の解決を図り、その課題は、低階調記録時においても、記録用紙上に形成される記録ドットの用紙搬送方向の長さが短くなることのない発熱素子駆動電圧波形を実現して高画質な画像形成を可能にし、また記録ヘッドの発熱素子の用紙搬送方向の長さを長くすることなく高画質化が可能になる画像形成装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、階調データ列を出力する階調データ列出力手段と、印刷ライン周期間に階調数分のカウントを行い、該カウント値を出力するカウント値出力手段と、該カウント値をグレイコード変換するグレイコード変換手段及び該カウント値のビットの並びを逆順にビット変換するビット逆順変換手段とを含むビット変換手段と、入力される外部信号に応じて、前記複数の変換手段の中から１つ以上を選択してビット変換処理を行わせる変換方法切り換え手段と、前記階調データ列と該ビット変換後のカウント値とを比較し、該比較結果を出力する比較手段とを備え、前記比較手段の比較結果に基づいて発熱体の発熱素子に給電することを特徴とする画像記録装置を提供することにより達成できる。
【００１７】
このように構成することにより、低階調記録時においても、記録用紙上に形成される記録ドットの用紙搬送方向の長さが短くなることのない発熱素子駆動電圧波形をより顕著に実現することができる。
【００１８】
また、請求項１記載の発明において、前記ビット変換手段は、複数の変換手段を備え、入力される外部信号に応じて、該複数の変換手段の中から一つ以上を選択し、該選択された変換手段によりビット変換を行う。
【００１９】
このように構成することにより、不規則な発熱素子駆動電圧波形によって生じる記録ヘッドの蓄熱効果によるお互いの階調特性（階調に対する印刷濃度）の不連続性を打ち消すことができ、階調特性の直線性をよりなめらかにすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
＜第１実施例＞
図１（ａ）は、本発明の第１実施例に係わる画像記録装置の記録ヘッドにおける発熱素子駆動電圧を制御するための回路ブロック図を示している。尚、本実施例の画像記録装置は、８階調を表現可能なものである。
【００２２】
同図において、階調アップカウンタ１は印刷ライン周期間に階調数分、カウントアップする。本実施例では８階調であるので０から７までカウントアップする。Ｋはそのカウント値である。
【００２３】
ビット逆順変換部４は、階調アップカウンタ１から出力されるカウンタ値Ｋのビット順列を逆順列にビット変換し、変換後のカウンタ値ＫＫをコンパレータ３に出力する。このような階調アップカウンタ１から出力されるカウンタ値Ｋとビット逆順変換部４による変換後のカウンタ値ＫＫとをそれぞれ１０進、２進で示した変換表を図２に示す。
【００２４】
階調データ列供給部２は、ビット逆順変換部４にて変換されたカウント値ＫＫが安定して出力されるうちに印刷画素数分のデータＤを連続して出力する。本実施例では、８階調であるのでデータＤは３ビットのデータ列となる
コンパレータ３は、ビット逆順変換部４の出力である変換後のカウント値ＫＫと階調データ列供給部２の出力であるデータＤとを比較し、Ｄ≧ＫＫのとき１を、そうでないとき０を出力する。
【００２５】
コンパレータ３の出力信号は、後述するサーマルヘッド内部回路のシリアル入力部に入力され、サーマルヘッド内部回路にてシリアル／パラレル変換され、コンパレータ３の出力信号が１の時に記録ヘッドの発熱素子に電圧が印加され、０の時には印加されないように制御される。
【００２６】
図３は、そのようなサーマルヘッド内部回路を示している。同図において、コンパレータ３の出力信号ＨＤは、ＳＲ（シフトレジスター）５に入力される。ＳＲ５は、コンパレータ３の出力信号ＨＤを、データ転送クロックＣＬＫに同期して、順次Ｘ０〜Ｘ７までのパラレルデータに変換する。これらは同時にＬ（ラッチ）６に出力され、Ｌ６は、入力されたＸ０〜Ｘ７のパラレルデータを、ラッチ信号ＬＡが入力されることによりラッチし、これらをＡＮＤ回路７に出力する。ＡＮＤ回路７は、入力されたＸ０〜Ｘ７のパラレルデータを、ストローブ信号ＳＴＢが入力されることにより、インバータ回路８へ、Ｙ０〜Ｙ７の発熱素子駆動信号として出力する。インバータ回路８は、入力されたＹ０〜Ｙ７の発熱素子駆動信号を反転し、その先に接続されるサーマルヘッドの発熱素子Ｒ０〜Ｒ７に電圧を印加する。発熱素子Ｒ０〜Ｒ７は、反転された信号に応じて電圧が印加され、発生するジュール熱により発熱する。同図において、発熱素子駆動信号Ｙ０〜Ｙ７が１の時に対応する発熱素子Ｒ０〜Ｒ７に電圧が印加され、０の時は電圧が印加されない。尚、本実施例では、発熱素子の数を８にしているが、これに限らずいくつでもよい。
【００２７】
図４は、図３に示したサーマルヘッド内部回路において、発熱素子Ｒ０を階調データ０で、発熱素子Ｒ１を階調データ１で・・・発熱素子Ｒ７を階調データ７で、それぞれ駆動する場合の１ライン周期分のタイムチャートを示している。
【００２８】
同図において、Ｄは、階調データ列供給部２より出力される階調データ列を示し、発熱素子Ｒ０〜Ｒ７に印加する階調データの順番通りに、階調数分の回数繰り返す。つまり、０から７までの８つのデータを８回繰り返す。
【００２９】
Ｋは、階調アップカウンタ１より出力されるカウント値を示し、始めは０で、階調周期毎に、階調数分カウントアップされる。
ＫＫは、ビット逆順変換部４より出力される変換後のカウント値を示し、階調アップカウンタ１より出力されるカウント値Ｋのビット順列を逆順列にしたものである。
【００３０】
ＨＤは、コンパレータ３の出力を示し、階調データ列Ｄと変換後のカウント値ＫＫとを比較し、Ｄ≧ＫＫのとき１となり、そうでないとき０となる。
Ｘ０〜Ｘ７は、ＳＲ５の出力を示し、ＳＲ５に入力されるコンパレータ３の出力ＨＤを、転送クロックＣＬＫに同期させることにより得られる。
【００３１】
Ｙ０〜Ｙ７は、発熱素子駆動信号を示し、ＳＲ出力であるＸ０〜Ｘ７を、Ｌ６にて、ラッチ信号ＬＡの入力によりラッチし、接続される次段のＡＮＤ回路７にて、ストローブ信号ＳＴＢの入力によりＹ０〜Ｙ７の発熱素子駆動信号得られる。発熱素子駆動信号Ｙ０〜Ｙ７が１の時、対応する発熱素子Ｒ０〜Ｒ７に電圧が印加され、０の時は印加されない。
【００３２】
次に、図１（ｂ）を用いて、同図（ａ）で示した回路ブロックの動作について説明する。
同図（ｂ）は、同図（ａ）により得られる、記録ヘッドの発熱素子に印加される発熱素子駆動電圧波形を示している。横軸は時間、縦軸は電圧を示し、階調データが７から０までのそれぞれの場合の発熱素子駆動電圧波形を、縦軸方向に並べて示している。同図の左側の数字はその階調データの値を示し、また、縦の実線は印刷ライン周期の境界を示し、連続する２周期分を示している。
【００３３】
ここでは、同図（ｂ）に示した階調データ７から０の発熱素子駆動電圧波形の中から、代表して、階調データ１と４について説明する。
はじめに、階調データ１の場合について説明する。
【００３４】
階調データ列供給部２は、階調データが１であるので、階調データ列Ｄは１となり、これをコンパレータ３に出力する。
一方、階調アップカウンタ１はライン周期間に０から７まで順にカウントアップする。
【００３５】
同図（ｂ）に示す時間▲１▼においては、１カウント目であるので、Ｋ＝０を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｋ＝０を逆順変換して、ＫＫ＝０を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝１とＫＫ＝０を比較し、Ｄ≧ＫＫであるので、１を出力する。よって、時間▲１▼における電圧は”Ｈ”となる。
【００３６】
同図（ｂ）に示す時間▲２▼においては、２カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝１を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｋ＝１を逆順変換して、ＫＫ＝４を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝１とＫＫ＝４を比較し、Ｄ≧ＫＫでないので、０を出力する。よって、時間▲２▼における電圧は”Ｌ”となる。
【００３７】
同図（ｂ）に示す時間▲３▼においては、３カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝２を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｋ＝２を逆順変換して、ＫＫ＝２を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝１とＫＫ＝２を比較し、Ｄ≧ＫＫでないので、０を出力する。よって、時間▲３▼における電圧は”Ｌ”となる。
【００３８】
同図（ｂ）に示す時間▲４▼においては、４カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝３を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｋ＝３を逆順変換して、ＫＫ＝６を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝１とＫＫ＝６を比較し、Ｄ≧ＫＫでないので、０を出力する。よって、時間▲４▼における電圧は”Ｌ”となる。
【００３９】
同図（ｂ）に示す時間▲５▼においては、５カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝４を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｋ＝４を逆順変換して、ＫＫ＝１を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝１とＫＫ＝１を比較し、Ｄ≧ＫＫであるので、１を出力する。よって、時間▲５▼における電圧は”Ｈ”となる。
【００４０】
以下、同様にして、同図（ｂ）に示す時間▲６▼、▲７▼、▲８▼においては、それぞれＫ＝５、６、７となり、これらをそれぞれビット逆順変換して、ＫＫ＝５、３、７を得る。コンパレータ３は、Ｄ＝１と上記ＫＫをそれぞれ比較し、それぞれ０、０、０の出力を得る。よって、同図（ｂ）に示す時間▲６▼、▲７▼、▲８▼における電圧は”Ｌ”、”Ｌ”、”Ｌ”となる。
【００４１】
このようにして、同図（ｂ）の階調データ１の発熱素子エネルギー印加時間ａ１は、図８（ａ）で示した従来の階調データ１による発熱素子エネルギー印加時間ａに比べて、長くなる。
【００４２】
次に、階調データ４の場合について説明する。
階調データ列供給部２は、階調データが４であるので、階調データ列Ｄは４となり、これをコンパレータ３に出力する。
【００４３】
階調アップカウンタ１は、階調データ１の時と同様、ライン周期間に０から７まで順にカウントアップする。
同図（ｂ）に示す時間▲１▼においては、１カウント目であるので、Ｋ＝０を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｋ＝０を逆順変換して、ＫＫ＝０を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝４とＫＫ＝０を比較し、Ｄ≧ＫＫであるので、１を出力する。よって、時間▲１▼における電圧は”Ｈ”となる。
【００４４】
同図（ｂ）に示す時間▲２▼においては、２カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝１を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｋ＝１を逆順変換して、ＫＫ＝４を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝４とＫＫ＝４を比較し、Ｄ≧ＫＫであるので、１を出力する。よって、時間▲２▼における電圧は”Ｈ”となる。
【００４５】
同図（ｂ）に示す時間▲３▼においては、３カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝２を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｋ＝２を逆順変換して、ＫＫ＝２を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝４とＫＫ＝２を比較し、Ｄ≧ＫＫであるので、１を出力する。よって、時間▲３▼における電圧は”Ｈ”となる。
【００４６】
同図（ｂ）に示す時間▲４▼においては、４カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝３を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｋ＝３を逆順変換して、ＫＫ＝６を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝４とＫＫ＝６を比較し、Ｄ≧ＫＫでないので、０を出力する。よって、時間▲４▼における電圧は”Ｌ”となる。
【００４７】
同図（ｂ）に示す時間▲５▼においては、５カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝４を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｋ＝４を逆順変換して、ＫＫ＝１を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝４とＫＫ＝１を比較し、Ｄ≧ＫＫであるので、１を出力する。よって、時間▲５▼における電圧は”Ｈ”となる。
【００４８】
同図（ｂ）に示す時間▲６▼においては、６カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝５を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｋ＝５を逆順変換して、ＫＫ＝５を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝４とＫＫ＝５を比較し、Ｄ≧ＫＫでないので、０を出力する。よって、時間▲６▼における電圧は”Ｌ”となる。
【００４９】
同図（ｂ）に示す時間▲７▼においては、７カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝６を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｋ＝６を逆順変換して、ＫＫ＝３を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝４とＫＫ＝３を比較し、Ｄ≧ＫＫであるので、１を出力する。よって、時間▲７▼における電圧は”Ｈ”となる。
【００５０】
同図（ｂ）に示す時間▲８▼においては、８カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝７を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｋ＝７を逆順変換して、ＫＫ＝７を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝４とＫＫ＝７を比較し、Ｄ≧ＫＫでないので、０を出力する。よって、時間▲８▼における電圧は”Ｌ”となる。
【００５１】
このようにして、同図（ｂ）の階調データ４の発熱素子エネルギー印加時間ｂ１は、図８（ａ）で示した従来の階調データ４による発熱素子エネルギー印加時間ｂに比べて、長くなる。
【００５２】
以上、本実施例では、階調アップカウンタ１とコンパレータ３の間にビット逆順変換部４を設けることにより、図３に示したＹ０〜Ｙ７の発熱素子駆動電圧波形が得られ、低階調記録時における発熱素子に印加されるエネルギーの印加時間が従来のものに比べ長くなり、低階調記録時においても用紙搬送方向の記録ドットの長さが短くならず、高画質化が実現できる。
【００５３】
また、サーマルヘッドの記録ドットに対応する発熱素子の用紙搬送方向の長さを短くでき、用紙搬送方向の印刷解像度を低下させることなく、高画質化が実現できる。
【００５４】
尚、本実施例において、ビット逆順変換部４の前または後に、任意のビットを反転する任意ビット反転変換部を設けても同様の効果が得られる。但し、本実施例では、発熱素子Ｒ０〜Ｒ７は、それぞれ階調データ０〜７で駆動されるようにしているため、ライン周期間の８つの階調周期において、コンパレータ３に入力されるＫＫは必ず重複することのない０〜７の８つのデータになるように任意のビットを反転する必要がある。
＜第２実施例＞
図５（ａ）は、本発明の第２実施例に係わる画像記録装置の記録ヘッドにおける発熱素子駆動電圧を制御するための回路ブロック図を示している。本実施例においては、階調アップカウンタ１とビット逆順変換部４との間にグレイコード変換部９を設けている。同図において、グレイコード変換部９は、階調アップカウンタ１から出力されるカウンタ値Ｋをグレイコード変換し、これをビット逆順変換部４へ出力する。Ｇはグレイコード変換されたカウンタ値を示す。ビット逆順変換部４は、グレイコード変換されたカウンタ値Ｇのビットの順列を逆順列に変換し、これをコンパレータ３へ出力する。その他の構成については図１に示した構成と同様であるので、説明を省略する。
【００５５】
図６は、階調アップカウンタ１の出力Ｋとグレイコード変換部出力Ｇとビット逆順変換部４の出力ＫＫをそれぞれ１０進と２進で示した変換表を示している。同図に示した階調アップカウンタ１の出力Ｋからグレイコード変換部９の出力Ｇへの変換は、以下に示す式（３）、（４）により行われる。
【００５６】
階調アップカウンタ１の出力Ｋ及びグレイコード変換部９の出力Ｇを次式（１）、（２）で表すとする。
階調アップカウンタ１の出力Ｋ：Ｋ［ｎ］（ｎ＝ｉ〜０）・・・（１）
グレイコード変換部９の出力Ｇ：Ｇ［ｎ］（ｎ＝ｉ〜０）・・・（２）
但し、Ｋ［ｎ］，Ｇ［ｎ］は（ｉ＋１）ビットで構成され、ｎ＝ｉがＭＳＢ側、ｎ＝０がＬＳＢ側であるとする。
【００５７】
この時、グレイコード変換部９の出力Ｇ［ｎ］は、次式（３）、（４）により得られる。
Ｇ［ｎ］＝Ｋ［ｎ］                  （ｎ＝ｉの時）・・・（３）
Ｇ［ｎ］＝Ｋ［ｎ］＾  Ｋ［ｎ＋１］  （ｎ＜ｉの時）・・・（４）
ここで" ＾" は排他的論理和演算子（ＸＯＲ）を示す。
【００５８】
次に、図５（ｂ）を用いて、同図（ａ）で示した回路ブロックの動作について説明する。同図（ｂ）は、グレイコード変換部９を設けることにより得られる、記録ヘッドの発熱素子に印加される発熱素子駆動電圧波形を示している。
【００５９】
同図において、横軸は時間、縦軸は電圧を示し、階調データが７から０までのそれぞれの場合の発熱素子駆動電圧波形を、縦軸方向に並べて示している。同図の左側の数字はその階調データの値を示し、また、縦の実線は印刷ライン周期の境界を示し、連続する２周期分を示している。
【００６０】
ここでは、同図（ｂ）に示した階調データ７から０の発熱素子駆動電圧波形の中から、代表して、階調データ１について説明する。
階調データ列供給部２は、階調データが１であるので、階調データ列Ｄは１となり、これをコンパレータ３に出力する。
【００６１】
一方、階調アップカウンタ１はライン周期間に０から７まで順にカウントアップする。
同図（ｂ）に示す時間▲１▼においては、１カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝０を出力する。グレイコード変換部９は、これを受けて、Ｋ＝０をグレイコード変換して、Ｇ＝０を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｇ＝０を逆順変換して、ＫＫ＝０を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝１とＫＫ＝０を比較し、Ｄ≧ＫＫであるので、１を出力する。よって、時間▲１▼における電圧は”Ｈ”となる。
【００６２】
同図（ｂ）に示す時間▲２▼においては、２カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝１を出力する。グレイコード変換部９は、これを受けて、Ｋ＝１をグレイコード変換して、Ｇ＝１を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｇ＝１を逆順変換して、ＫＫ＝４を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝１とＫＫ＝４を比較し、Ｄ≧ＫＫでないので、０を出力する。よって、時間▲２▼における電圧は”Ｌ”となる。
【００６３】
同図（ｂ）に示す時間▲３▼においては、３カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝２を出力する。グレイコード変換部９は、これを受けて、Ｋ＝２をグレイコード変換して、Ｇ＝３を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｇ＝３を逆順変換して、ＫＫ＝６を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝１とＫＫ＝６を比較し、Ｄ≧ＫＫでないので、０を出力する。よって、時間▲３▼における電圧は”Ｌ”となる。
【００６４】
同図（ｂ）に示す時間▲４▼においては、４カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝３を出力する。グレイコード変換部９は、これを受けて、Ｋ＝３をグレイコード変換して、Ｇ＝２を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｇ＝２を逆順変換して、ＫＫ＝２を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝１とＫＫ＝２を比較し、Ｄ≧ＫＫでないので、０を出力する。よって、時間▲４▼における電圧は”Ｌ”となる。
【００６５】
同図（ｂ）に示す時間▲５▼においては、５カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝４を出力する。グレイコード変換部９は、これを受けて、Ｋ＝４をグレイコード変換して、Ｇ＝６を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｇ＝６を逆順変換して、ＫＫ＝３を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝１とＫＫ＝３を比較し、Ｄ≧ＫＫでないので、０を出力する。よって、時間▲５▼における電圧は”Ｌ”となる。
【００６６】
同図（ｂ）に示す時間▲６▼においては、６カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝５を出力する。グレイコード変換部９は、これを受けて、Ｋ＝５をグレイコード変換して、Ｇ＝７を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｇ＝７を逆順変換して、ＫＫ＝７を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝１とＫＫ＝７を比較し、Ｄ≧ＫＫでないので、０を出力する。よって、時間▲６▼における電圧は”Ｌ”となる。
【００６７】
同図（ｂ）に示す時間▲７▼においては、７カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝６を出力する。グレイコード変換部９は、これを受けて、Ｋ＝６をグレイコード変換して、Ｇ＝５を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｇ＝５を逆順変換して、ＫＫ＝５を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝１とＫＫ＝５を比較し、Ｄ≧ＫＫでないので、０を出力する。よって、時間▲７▼における電圧は”Ｌ”となる。
【００６８】
同図（ｂ）に示す時間▲８▼においては、８カウント目であるので、階調アップカウンタ１は、Ｋ＝７を出力する。グレイコード変換部９は、これを受けて、Ｋ＝７をグレイコード変換して、Ｇ＝４を出力する。ビット逆順変換部４は、これを受けて、Ｇ＝４を逆順変換して、ＫＫ＝１を出力する。コンパレータ３は、Ｄ＝１とＫＫ＝１を比較し、Ｄ≧ＫＫであるので、１を出力する。よって、時間▲８▼における電圧は”Ｈ”となる。
【００６９】
このようにして、同図（ｂ）の階調データ１の発熱素子エネルギー印加時間ａ２は、図８（ａ）で示した従来の階調データ１による発熱素子エネルギー印加時間ａに比べて、より長くなる。
【００７０】
以上、本実施例では、階調アップカウンタ１とビット逆順変換部４の間にグレイコード変換部９を設けることにより、図５（ｂ）に示した発熱素子駆動電圧波形が得られ、低階調記録時における発熱素子に印加されるエネルギーの印加時間がより長くなり、第１実施例に示した効果がより顕著に得られる。
【００７１】
尚、グレイコード変換部９の前または後、又は、ビット逆順変換部４の前または後に任意のビットを反転する任意ビット反転変換部を設けても同様の効果が得られる。また、グレイコード変換部９とビット逆順変換部４の順番を入れ換えてもよい。
＜第３実施例＞
図７（ａ）は、本発明の第３実施例に係わる画像記録装置の記録ヘッドにおける発熱素子駆動電圧を制御するための回路ブロック図を示している。本実施例においては、階調アップカウンタ１とコンパレータ３との間に変換方法切り換え機能付き変換部１０を設けている。同図において、変換方法切り換え機能付き変換部１０は、第１実施例で示したビット逆順変換部４による変換と第２実施例で示したグレイコード変換部９とビット逆順変換部４による変換との２つの変換方法を備え、排他的論理和回路１１の出力信号に基づいて、変換方法を切り換える。排他的論理和回路１１の出力信号は、記録ライン偶奇信号と記録ドット偶奇信号の排他的論理和により得られる。記録ライン偶奇信号は、現在の記録ラインが偶数記録ラインか奇数記録ラインかで信号が変化する。また、記録ドット偶奇信号は、現在の記録ドットが偶数記録ドットか奇数記録ドットかで信号が変化する。
【００７２】
同図において、変換方法切り換え機能付きコード変換部１０は、排他的論理和回路１１の出力信号が０の時にグレイコード変換部９とビット逆順変換部４とによる変換を行い、１の時にビット逆順変換部４のみによる変換を行う。その他の構成については、図１に示した構成と同様であるので、説明を省略する。
【００７３】
図７（ｂ）は、同図（ａ）により得られる記録ヘッドの発熱素子に印加される発熱素子駆動電圧波形を示している。
同図において、Ｙ2n+1は奇数記録ドットを、Ｙ2nは偶数記録ドットをそれぞれ意味し、またライン周期内の発熱素子駆動電圧波形の左上数字は、その記録階調を示す。
【００７４】
以上のような構成により、第１及び第２実施例で示した２種類の変換方法を、水平、垂直の両方向に対して１記録ドット単位で切り換えることができるので、第１及び第２実施例の効果に加え、第１及び第２実施例の不規則な発熱素子駆動電圧波形によって生じる記録ヘッドの蓄熱効果によるお互いの階調特性（階調に対する印刷濃度）の不連続性を打ち消すことができ、階調特性の直線性をよりなめらかにすることができる。
【００７５】
尚、本実施例では、変換方法切り換え機能付きコード変換部１０は、ビット逆順変換部４による変換とグレイコード変換部９とビット逆順変換部４とによる変換の２つの変換方法を用いているが、これに限らず、お互いの階調特性の不連続性を打ち消すように変換方法を切り換えるようにするのであればどのような変換方法を用いてもよく、また備える変換方法及び切り換える変換方法の数も２つに限らず、いくつでも良い。
【００７６】
また、記録ライン偶奇信号と記録ドット偶奇信号の排他的論理和に基づいて変換方法を切り換えるようにしているが、これに限らず、どちらか一方の信号や、記録ライン番号の下位数ビット、記録ドット番号の下位数ビット、またはそれらの組合せ等でもよい。
【００７７】
尚、第１実施例から第３実施例で示した画像記録装置は、８階調を表現可能なもので示したが、これに限らず、２５６階調や１０２４階調でも良い。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、低階調記録時においても、記録用紙上に形成される記録ドットの用紙搬送方向の長さが短くなることのない発熱素子駆動電圧波形を実現して高画質な画像形成が可能になる。また記録ヘッドの発熱素子の用紙搬送方向の長さを長くすることなく高画質化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の第１実施例に係わる画像記録装置の記録ヘッドにおける発熱素子駆動電圧を制御するための回路ブロック図を示し、（ｂ）は、本発明の第１実施例に係わる画像記録装置の記録ヘッドの発熱素子に印加される発熱素子駆動電圧波形を示す。
【図２】階調アップカウンタ出力のカウンタ値Ｋとビット逆順変換部出力のカウンタ値ＫＫとをそれぞれ１０進、２進で示した変換表を示す。
【図３】サーマルヘッド内部回路を示す。
【図４】発熱素子Ｒ０を階調データ０で、発熱素子Ｒ１を階調データ１で・・・発熱素子Ｒ７を階調データ７で、それぞれ駆動する場合の１ライン周期分のタイムチャートを示す。
【図５】（ａ）は、本発明の第２実施例に係わる画像記録装置の記録ヘッドにおける発熱素子駆動電圧を制御するための回路ブロック図を示し、（ｂ）は、本発明の第２実施例に係わる画像記録装置の記録ヘッドの発熱素子に印加される発熱素子駆動電圧波形を示す。
【図６】階調アップカウンタ出力Ｋとグレイコード変換部出力Ｇとビット逆順変換部出力ＫＫをそれぞれ１０進と２進で示した変換表を示す。
【図７】（ａ）は、本発明の第３実施例に係わる画像記録装置の記録ヘッドにおける発熱素子駆動電圧を制御するための回路ブロック図を示し、（ｂ）は、本発明の第３実施例に係わる画像記録装置の記録ヘッドの発熱素子に印加される発熱素子駆動電圧波形を示す。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、従来の感熱方式による８階調を表現可能な画像記録装置における記録ヘッドの発熱素子駆動電圧波形を示す。
【図９】図８（ａ）に示した発熱素子駆動電圧波形を実現するための回路ブロック図を示す。
【符号の説明】
１      階調アップカウンタ
２      階調データ列供給部
３      コンパレータ
４      ビット逆順変換部
５      シフトレジスター（ＳＲ）
６      ラッチ（Ｌ）
７      ＡＮＤ回路
８      インバータ
９      グレイコード変換部
１０    変換方法切り換えコード変換部
１１    排他的論理和回路（ＸＯＲ）
Ｘ０〜Ｘ７  シフトレジスター出力
Ｙ０〜Ｙ７  発熱素子駆動信号
Ｒ０〜Ｒ７  発熱素子
ＣＯＭ  ＣＯＭ信号
ＳＴＢ  ストローブ信号
ＬＡ    ラッチ信号
ＨＤ    コンパレータ出力信号
ＣＬＫ  クロック信号
Ｄ      階調データ列
Ｋ      カウンタ値
ＫＫ    ビット逆順変換後のカウンタ値
Ｇ      グレイコード変換後のカウンタ値
Ｙ2n+1  奇数記録ドット
Ｙ2n      偶数記録ドット
▲１▼〜▲８▼    時間
ａ、ａ１、ａ２  階調データ１の時の発熱素子エネルギー印加時間
ｂ、ｂ１  階調データ４の時の発熱素子エネルギー印加時間
Ｔ    基点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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