(57)【要約】【課題】サーマルヘッドの劣化の進行を抑制するとともに、記録品質の低下を防止できるようにする。【解決手段】発熱抵抗体列ＨＳ中の発熱抵抗体Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６・・・は、発熱抵抗体列ＨＬ中の発熱抵抗体Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５・・・に対して、副走査方向の長さが相対的に短くなっており、発熱抵抗体Ｈ１とＨ２、Ｈ３とＨ４、Ｈ５とＨ６・・・は、発熱抵抗体列ＨＬ及び発熱抵抗体列ＨＳごとの独立した駆動により、同一のドットライン中の同じ位置のドットを分担して形成可能である。【選択図】図１
2008126513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱素子を主走査方向に配列して発熱素子列とし、記録媒体を副走査方向に搬送しながら各前記発熱素子を発熱させ、前記記録媒体上に、副走査方向に並ぶ複数のドットの集合であるドットラインを主走査方向に複数形成して記録を行うサーマルヘッドであって、
前記発熱素子列は、副走査方向に複数列で配列され、
１つの前記発熱素子列中の各前記発熱素子は、他の前記発熱素子列中の各前記発熱素子に対して、副走査方向の長さが相対的に異なっており、
各前記発熱素子列における同じｎ番目（ｎは自然数）の各前記発熱素子は、各前記発熱素子列ごとの独立した駆動により、同一のドットライン中の同じ位置のドットを分担して形成可能である
ことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のサーマルヘッドにおいて、
副走査方向の長さが短い各前記発熱素子は、他の各前記発熱素子に対して、主走査方向の幅が狭い
ことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項３】
請求項１に記載のサーマルヘッドにおいて、
副走査方向の長さが短い各前記発熱素子は、他の各前記発熱素子に対して、主走査方向の解像度が高い
ことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項４】
請求項１に記載のサーマルヘッドにおいて、
各前記発熱素子は、副走査方向の長さと主走査方向の幅との比が等しい
ことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項５】
複数の発熱素子を主走査方向に配列して発熱素子列とし、記録媒体を副走査方向に搬送しながら各前記発熱素子を発熱させ、前記記録媒体上に、副走査方向に並ぶ複数のドットの集合であるドットラインを主走査方向に複数形成して記録を行うサーマルヘッドの制御方法であって、
副走査方向に複数列で配列された前記発熱素子列における１つの前記発熱素子列中の各前記発熱素子は、他の前記発熱素子列中の各前記発熱素子に対して、副走査方向の長さが相対的に異なっており、
副走査方向の長さが長い１つの前記発熱素子列におけるｎ番目（ｎは自然数）の前記発熱素子によって１つのドットライン中のドットを形成し、
副走査方向の長さが短い他の前記発熱素子列における同じｎ番目（ｎは自然数）の前記発熱素子によって同一のドットライン中の同じ位置のドットを形成する
ことを特徴とするサーマルヘッドの制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載のサーマルヘッドの制御方法において、
副走査方向の長さが長い各前記発熱素子は、低解像度でドットを形成し、
副走査方向の長さが短い各前記発熱素子は、高解像度でドットを形成する
ことを特徴とするサーマルヘッドの制御方法。
【請求項７】
請求項５に記載のサーマルヘッドの制御方法において、
形成すべきドットのデータを各前記発熱素子列ごとに分解する分離フィルターを備え、
前記分離フィルターにより、副走査方向の長さが長い各前記発熱素子を配列した前記発熱素子列用のデータを先に分解し、副走査方向の長さが短い各前記発熱素子を配列した前記発熱素子列用のデータを後に分解する
ことを特徴とするサーマルヘッドの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発熱素子を主走査方向に配列し、記録媒体を副走査方向に搬送しながら各発熱素子を発熱させることにより、記録媒体に記録を行うサーマルヘッド及びサーマルヘッドの制御方法に係るものであり、詳しくは、高濃度で良好な記録品質が得られるようにした技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の発熱抵抗体（発熱素子）を配列したサーマルヘッドと、このサーマルヘッドに対向するように設けられたプラテンローラとを備えるサーマルプリンタが知られている。このようなサーマルプリンタは、プラテンローラ上に搬送された記録媒体（記録用紙等）に対して、サーマルヘッドをインクリボンの上から記録媒体に押圧し、記録を行うようになっている。なお、感熱タイプの記録媒体を使用する場合には、インクリボンが不要となる。
【０００３】
図９は、一般的なサーマルプリンタ１０の要部を示す概略図であり、プラテンローラ３０の回転軸３１に垂直な方向の断面を示す図である。
図９に示すサーマルプリンタ１０は、複数の発熱抵抗体（図示せず）をライン状に配列したライン型のサーマルヘッド２０を備えている。そして、プラテンローラ３０上に記録用紙４０が保持されており、プラテンローラ３０の回転によって記録用紙４０が移動する。
【０００４】
ここで、サーマルプリンタ１０によって記録される一般的な画像は、横長の長方形である。そのため、サーマルプリンタ１０の種類によっても異なるが、サーマルヘッド２０は、製造コスト等を考慮して、画像の相対的に短い辺の側（図９では、紙面に垂直な方向）をサーマルヘッド２０の長さとし、それを主走査方向としている。また、記録用紙４０を搬送（図９では、紙面の右方向に紙送り）しながら記録を行って画像の相対的に長い辺の側を形成し、それを副走査方向としている。
【０００５】
そして、記録用紙４０には、２つのリボンカートリッジ５１の間に巻き付けられた反物状のインクリボン５０を介して、サーマルヘッド２０が押し付けられる。この際、サーマルヘッド２０には、垂直方向に屹立し、主走査方向に伸びた凸状部分であるグレーズ２１が設けられており、このグレーズ２１の頂面に沿って、複数の発熱抵抗体がライン状に設けられている。そのため、記録時は、サーマルヘッド２０の各発熱抵抗体が高い線圧で記録用紙４０を押圧することとなる。
【０００６】
実際に記録を実行するには、この状態で各発熱抵抗体を発熱させる。すると、サーマルプリンタ１０が昇華転写方式のものである場合には、発熱抵抗体が発生する熱エネルギーに比例して、インクリボン５０の染料（熱溶融性インク）が記録用紙４０上に転写され、サーマルプリンタ１０が溶融転写方式のものである場合には、発熱抵抗体が発生する熱エネルギーにより、インクリボン５０のワックスをバインダ（結合剤）とした顔料（熱溶融性インク）が溶け出し、記録用紙４０上に付着して転写される。そのため、発熱抵抗体によって記録用紙４０上に転写された熱溶融性インクの１つの点が１つのドットとして形成される。
【０００７】
また、このようなライン型のサーマルヘッド２０によって２次元画像を形成するには、サーマルヘッド２０と記録用紙４０とを相対的に移動させる必要がある。すなわち、記録用紙４０を副走査方向に紙送りしながら順次ドットを形成する。すると、副走査方向に複数のドットが並び、それが次々に続く集合となってドットラインが形成される。しかも、このドットラインは、主走査方向に配列された複数の発熱抵抗体によって主走査方向に複数形成される。そのため、記録用紙４０の全体に２次元画像を形成できる。
【０００８】
このように、図９に示すサーマルプリンタ１０は、複数の発熱抵抗体を主走査方向に配列したライン型のサーマルヘッド２０を用い、記録用紙４０を副走査方向に紙送りしながら各発熱抵抗体を発熱させることにより、記録用紙４０に記録を行う。そして、サーマルプリンタ１０の解像度（ドットラインの密度）は、サーマルヘッド２０の主走査方向に配列された発熱抵抗体の個数によって決定される。
【０００９】
図１０は、従来のサーマルヘッド２００を示す平面図である。
図１０に示すように、サーマルヘッド２００には、複数の発熱抵抗体ｈ（ｈ１，ｈ２，ｈ３，ｈ４，ｈ５，ｈ６・・・）が主走査方向に１列に配列されており、発熱抵抗体ｈの合計個数は、２５６０個となっている。そのため、このサーマルヘッド２００は、各発熱抵抗体ｈの主走査方向の１ライン当たりで２５６０個のドットを形成できる。そして、解像度が３００ＤＰＩ（ｄｏｔｓ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）であることから、発熱抵抗体ｈは、２５６０ドット／３００ＤＰＩ＝８．５３インチ（２１６ｍｍ）にわたって並置されている。
【００１０】
図１１は、図１０に示す従来のサーマルヘッド２００の制御方法を示すブロック図である。
図１１に示すように、従来のサーマルヘッド２００では、形成すべき画像データが入力されると、発熱抵抗体ｈ用のデータに対して熱履歴補正が行われる。次に、ＰＷＭ変調により、発熱抵抗体ｈ用のデータが発熱抵抗体ｈの駆動用に変調される。そして、変調されたデータに基づく発熱抵抗体ｈの駆動によってドットが形成され、このドットの集合によって全体の画像が形成される。
【００１１】
ところで、近年、サーマルプリンタ１０（図９参照）には、形成画像の高精細化と同時に、より一層の高速記録化が求められ、例えば、１ドット当たり１ｍｓ以下という高い記録速度が要求されるようになっている。こうした「超高速記録」とでも呼ぶべき記録速度の向上は、サーマルヘッド２００（図１０参照）の温度上昇をもたらすこととなる。
【００１２】
そして、サーマルヘッド２００（図１０参照）の過度の温度上昇に起因して、本来的に消耗品であるサーマルヘッド２００の劣化がより急速に進行し、サーマルヘッド２００の寿命が著しく短くなるといった問題が発生していた。また、高精細化のために、発熱抵抗体ｈ（図１０参照）が高密度に配列されるようになると、サーマルヘッド２００の放熱性が損なわれ、その結果、サーマルヘッド２００に蓄えられた熱に起因して、記録が終了したにもかかわらず尾を引くような跡ができる「尾引き」等が発生し、記録品質が低下するといった問題が発生していた。
【００１３】
そこで、例えば、１列に配列された発熱抵抗体ｈ（図１０参照）を２列にして、その片方の列を記録用紙４０（図９参照）やインクリボン５０（図９参照）のプレヒートに用いたり、副走査方向に並ぶ複数のドットの集合であるドットラインを２列で形成することにより、各発熱抵抗体ｈの過度の温度上昇を防止するようにした技術が知られている。
【００１４】
例えば、下記の特許文献１には、列状に配置された複数の印画ドットと、この複数の印画ドットに通電する電極層とを備えたサーマルヘッドにおいて、走行方向の入口側に、走行方向に細長で大面積の発熱抵抗体を有するとともに、出口側に、小面積の発熱抵抗体を有し、各印画ドットには、電極層からの通電時に、発熱ピーク温度の異なる複数の発熱領域が通電方向に生じるようにしたサーマルヘッドが開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２０５５２０号公報
【００１５】
また、下記の特許文献２には、感熱紙が走行する方向と平行に複数の発熱抵抗体を設置し、熱エネルギーの温度履歴（プロファイル）を制御する機構を設け、各発熱抵抗体を独立して印加することにより、必要なエネルギーを必要なだけ供給できるようにしたサーマルヘッドが開示されている。
【特許文献２】特開２００２−３７０３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、上記の特許文献１に記載の技術は、通電時に、発熱ピーク温度の異なる複数の発熱領域が通電方向に生じるようにしたもので、細長で大面積の発熱抵抗体と、小面積の発熱抵抗体とを備えるにすぎない。すなわち、特許文献１に記載の技術では、各発熱抵抗体を独立して駆動させることができず、互いに一方の蓄熱の影響を他方が受けることとなり、個々の温度を制御することが困難である。しかも、各発熱抵抗体で個別にドットを形成することができない。
【００１７】
また、上記の特許文献２に記載の技術は、感熱紙が走行する方向と平行に複数の発熱抵抗体を設置し、必要なエネルギーを必要なだけ供給できるようにしたものであるが、各発熱抵抗体によって同じ位置のドットを分担して形成し、高濃度で良好な記録品質を得ようとするものではない。特に、長さの異なる２つの発熱抵抗体によって同じ位置のドットを分担して形成するには、各発熱抵抗体の応答性の違いを考慮（機能分担）した駆動制御が必要であるが、特許文献２には、そのような点について開示がない。
【００１８】
図１２は、上記の特許文献１及び特許文献２に記載の技術のように、発熱抵抗体を２列にした従来の他のサーマルヘッド２２０の応答性（濃度分布）を説明する概念図である。
図１２に示すサーマルヘッド２２０は、副走査方向の長さが短い発熱抵抗体ｓと、副走査方向の長さが長い発熱抵抗体ｌとを備えている。そして、発熱抵抗体ｓ及び発熱抵抗体ｌは、駆動パターンに基づいて発熱し、それぞれドットを形成できる。
【００１９】
ここで、発熱抵抗体ｓと発熱抵抗体ｌとでは、図１２に示すように、それぞれの駆動パターンが画像パターンと同一であっても、発熱抵抗体ｓと発熱抵抗体ｌとの応答性の相違により、応答パターンが変わってしまう。すなわち、発熱抵抗体ｓは比較的応答が速いので、短い駆動パターンの部分でも追従性良く発熱し、必要な濃度を得ることができる。ところが、長い駆動パターンの部分では、長時間の駆動によって必要以上に発熱してしまい、その部分（点線で示す画像パターンを越えてしまった部分）が熱ストレスとなる。そのため、発熱抵抗体ｓの劣化が進行し、寿命が短くなる。
【００２０】
一方、発熱抵抗体ｌは比較的応答が遅いので、短い駆動パターンの部分では応答できず、発熱が不十分となるので、必要な濃度（点線で示す画像パターンに値する濃度）を確保できない。また、長い駆動パターンの部分では、必要な濃度を得られるようになるが、駆動パターンの終了後も温度が下がらず、「尾引き」（点線で示す画像パターンの終了後の濃度分布）が残って記録品質が低下する。
【００２１】
このように、たとえ発熱抵抗体を２列にし、長さの異なる発熱抵抗体ｓ及び発熱抵抗体ｌを使用したとしても、それだけでは、劣化の問題や「尾引き」の問題が解決されないまま残ることとなる。そのため、発熱抵抗体を２列にした効果（形成画像の高精細化や高速記録化を実現しつつ、記録品質の低下を防止する）が十分に得られない。
【００２２】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、発熱抵抗体を２列にした効果を十分に発揮させ、サーマルヘッドの劣化の進行を抑制するとともに、「尾引き」等の発生や低濃度による記録品質の低下を防止できるようにすることである。また、そのようにサーマルヘッドを制御できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の１つである請求項１に記載の発明は、複数の発熱素子を主走査方向に配列して発熱素子列とし、記録媒体を副走査方向に搬送しながら各前記発熱素子を発熱させ、前記記録媒体上に、副走査方向に並ぶ複数のドットの集合であるドットラインを主走査方向に複数形成して記録を行うサーマルヘッドであって、前記発熱素子列は、副走査方向に複数列で配列され、１つの前記発熱素子列中の各前記発熱素子は、他の前記発熱素子列中の各前記発熱素子に対して、副走査方向の長さが相対的に異なっており、各前記発熱素子列における同じｎ番目（ｎは自然数）の各前記発熱素子は、各前記発熱素子列ごとの独立した駆動により、同一のドットライン中の同じ位置のドットを分担して形成可能であることを特徴とする。
【００２４】
（作用）
上記の請求項１に記載の発明において、１つの発熱素子列中の各発熱素子は、他の発熱素子列中の各発熱素子に対して、副走査方向の長さが相対的に異なっており、各発熱素子列における同じｎ番目（ｎは自然数）の各発熱素子は、各発熱素子列ごとの独立した駆動により、同一のドットライン中の同じ位置のドットを分担して形成可能である。そのため、長さの異なる発熱素子が同じ位置のドットを分担して形成するように、長さの異なる発熱素子の応答性に応じて、それぞれを独立して駆動させることができる。
【００２５】
また、本発明の他の１つである請求項５に記載の発明は、複数の発熱素子を主走査方向に配列して発熱素子列とし、記録媒体を副走査方向に搬送しながら各前記発熱素子を発熱させ、前記記録媒体上に、副走査方向に並ぶ複数のドットの集合であるドットラインを主走査方向に複数形成して記録を行うサーマルヘッドの制御方法であって、副走査方向に複数列で配列された前記発熱素子列における１つの前記発熱素子列中の各前記発熱素子は、他の前記発熱素子列中の各前記発熱素子に対して、副走査方向の長さが相対的に異なっており、副走査方向の長さが長い１つの前記発熱素子列におけるｎ番目（ｎは自然数）の前記発熱素子によって１つのドットライン中のドットを形成し、副走査方向の長さが短い他の前記発熱素子列における同じｎ番目（ｎは自然数）の前記発熱素子によって同一のドットライン中の同じ位置のドットを形成することを特徴とする。
【００２６】
（作用）
上記の請求項５に記載の発明においては、副走査方向の長さが長い１つの発熱素子列におけるｎ番目（ｎは自然数）の発熱素子によって１つのドットライン中のドットを形成し、副走査方向の長さが短い他の発熱素子列における同じｎ番目（ｎは自然数）の発熱素子によって同一のドットライン中の同じ位置のドットを形成する。そのため、長さの異なる２つの発熱素子の応答性を考慮しつつ、同じ位置のドットを分担して形成できる。
【発明の効果】
【００２７】
上記の請求項１に記載の発明によれば、長さの異なる発熱素子が同じ位置のドットを分担して形成するように、長さの異なる発熱素子の応答性に応じて、それぞれを独立して駆動させることができる。また、上記の請求項５に記載の発明によれば、長さの異なる２つの発熱素子の応答性を考慮しつつ、同じ位置のドットを分担して形成できる。そのため、サーマルヘッドの過度の温度上昇や「尾引き」等の発生を回避できる。その結果、サーマルヘッドの劣化の進行が抑制され、サーマルヘッドの寿命が延びる。しかも、高濃度で良好な記録品質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態においては、本発明における発熱素子に相当するものとして、発熱抵抗体を用いており、発熱抵抗体列は、本発明における発熱素子列に相当する。
【００２９】
図１は、本実施形態のサーマルヘッド２０を示す平面図である。
図１に示すように、本実施形態のサーマルヘッド２０には、発熱抵抗体Ｈ（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５，Ｈ６・・・）が配列されている。すなわち、発熱抵抗体Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５・・・が主走査方向に配列されて発熱抵抗体列ＨＬを構成し、発熱抵抗体Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６・・・が主走査方向に配列されて発熱抵抗体列ＨＳを構成している。そして、サーマルヘッド２０の解像度は３００ＤＰＩであり、発熱抵抗体列ＨＬ及び発熱抵抗体列ＨＳのそれぞれについて２５６０個の発熱抵抗体Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５・・・及び発熱抵抗体Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６・・・が配列されている。
【００３０】
ここで、各発熱抵抗体Ｈの副走査方向の長さは、副走査方向の上流側の発熱抵抗体列ＨＬと下流側の発熱抵抗体列ＨＳとで相対的に異なっている。すなわち、発熱抵抗体列ＨＬを構成する発熱抵抗体Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５・・・は、副走査方向の長さが相対的に長く、発熱抵抗体列ＨＳを構成する発熱抵抗体Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６・・・は、副走査方向の長さが相対的に短い。
【００３１】
また、発熱抵抗体列ＨＬと発熱抵抗体列ＨＳとの間でそれぞれ対向する２つの発熱抵抗体Ｈ１とＨ２、Ｈ３とＨ４、Ｈ５とＨ６・・・は、副走査方向に重複部分を有しており、他の発熱抵抗体Ｈ（例えば、発熱抵抗体Ｈ１は、発熱抵抗体Ｈ２を除く発熱抵抗体Ｈ４，Ｈ６）と副走査方向に重複部分が無いように配列されている。そのため、発熱抵抗体列ＨＬと発熱抵抗体列ＨＳとの間で対向する同じｎ番目（ｎは自然数）の２つの発熱抵抗体Ｈ１とＨ２、Ｈ３とＨ４、Ｈ５とＨ６・・・により、主走査方向に並ぶドットライン（記録用紙４０（図９参照）上に副走査方向に並ぶ複数のドットの集合）を形成できるだけでなく、同一のドットライン中の同じ位置のドットを形成できる。
【００３２】
さらにまた、発熱抵抗体列ＨＬと発熱抵抗体列ＨＳとは、副走査方向に長さＳだけずれて配置されている。そのため、発熱抵抗体列ＨＬの発熱抵抗体Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５・・・の中心を結ぶ基準線Ａと、発熱抵抗体列ＨＳの発熱抵抗体Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６・・・の中心を結ぶ基準線Ｂとは、副走査方向の間隔がＳとなっている。そして、この間隔Ｓは、記録用紙４０（図９参照）の副走査方向に形成されるドットのピッチ（以下、ドットピッチという）のｎ倍（ｎは自然数）となっている。なお、発熱抵抗体Ｈの中心とは、発生する熱エネルギーが最も高い点を指す。
【００３３】
この間隔Ｓは、大きくし過ぎると、各発熱抵抗体Ｈの中心がグレーズ２１（図９参照）の頂部から大きくずれてしまい、各発熱抵抗体Ｈの「当たり」（各発熱抵抗体Ｈが図９に示すプラテンローラ３０に接触する適正な角度）が悪くなって記録品質に悪影響を及ぼす。そして、この「当たり」は、使用するプラテンローラ３０の直径やゴム硬度、サーマルヘッド２０の押圧力等と密接な関係を有する。本実施形態のサーマルヘッド２０は、これらを考慮し、間隔Ｓをドットピッチの３倍として適切な「当たり」を確保している。例えば、ドットピッチを８５μｍとすると、間隔Ｓは、８５μｍ×ｎ（ｎ＝３）より、２５５μｍである。
【００３４】
また、各発熱抵抗体Ｈは、両端部が電極Ｅ１ａ，Ｅ１ｂ，Ｅ２ａ，Ｅ２ｂ，Ｅ３ａ，Ｅ３ｂ，Ｅ４ａ，Ｅ４ｂ，Ｅ５ａ，Ｅ５ｂ，Ｅ６ａ，Ｅ６ｂ・・・）とそれぞれ接続されている。そして、サーマルヘッド２０には、発熱抵抗体列ＨＬと発熱抵抗体列ＨＳとを独立して駆動するためのドライブＩＣ（図示せず）がそれぞれ実装されており、電極Ｅ１ａ，Ｅ２ａ，Ｅ３ａ，Ｅ４ａ，Ｅ５ａ，Ｅ６ａ・・・は、共通電極として、Ｅ１ｂ，Ｅ２ｂ，Ｅ３ｂ，Ｅ４ｂ，Ｅ５ｂ，Ｅ６ｂ・・・は、個別電極として、発熱抵抗体列ＨＬ及び発熱抵抗体列ＨＳを独立して駆動させる各ドライブＩＣの方向にそれぞれ伸びている。
【００３５】
このように、本実施形態のサーマルヘッド２０は、２列の発熱抵抗体列ＨＬ及び発熱抵抗体列ＨＳをそれぞれ独立して駆動できるので、発熱抵抗体列ＨＬ及び発熱抵抗体列ＨＳにおける同じｎ番目（ｎは自然数）の２つの発熱抵抗体Ｈ１とＨ２、Ｈ３とＨ４、Ｈ５とＨ６・・・・・・は、同一のドットライン中の同じ位置のドットを分担して形成できる。
そこで次に、発熱抵抗体列ＨＬ（副走査方向の長さが相対的に長い発熱抵抗体Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５・・・）と、発熱抵抗体列ＨＳ（副走査方向の長さが相対的に短い発熱抵抗体Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６・・・）との機能分担について説明する。
【００３６】
最初に、各発熱抵抗体Ｈの副走査方向の長さであるが、サーマルヘッド２０において、各発熱抵抗体Ｈの副走査方向の長さは通常、主走査方向の幅に対して相対的に長く形成されているのが一般的である。これは、発熱抵抗体Ｈの応答性及びサーマルヘッド２０の制御方法に関係している。すなわち、サーマルヘッド２０は、前述したように、各発熱抵抗体Ｈとプラテンローラ３０（図９参照）との間に記録用紙４０（図９参照）及びインクリボン５０（図９参照）を挟み込み、各発熱抵抗体Ｈを押圧した状態で記録用紙４０及びインクリボン５０を搬送し、記録用紙４０に形成するドットに応じて各発熱抵抗体ＨをＯＮ／ＯＦＦ制御することで、所定の画像を形成している。
【００３７】
ここで、各発熱抵抗体Ｈは、主走査方向に配列されており、その配列密度は、サーマルプリンタ１０（図９参照）における画像印画仕様の解像度と一致させるのが一般的である。例えば、３００ＤＰＩで印画する仕様であれば、各発熱抵抗体Ｈの主走査方向の配列密度が３００ＤＰＩ（約８４．７μｍ）となる。
【００３８】
そして、各発熱抵抗体Ｈの副走査方向の長さに関しても、本来であれば、主走査方向と同様に、「所定グリッド」（この場合は、３００ＤＰＩの印画の１ドット分のグリッド）の大きさに対応する長さ（約８４．７μｍ）とすべきところである。
しかし、実際には、これよりも長くなっているのが一般的である。
【００３９】
その理由は、発熱抵抗体Ｈの応答性にある。すなわち、サーマルヘッド２０の制御は、発熱抵抗体Ｈへの通電をＯＮにすることで生じる発熱によって印画に必要な所定温度まで上昇させ、通電をＯＦＦにすることよってドットが形成されない程度まで温度を下降させる。そして、温度の上昇及び下降がどちらも瞬間的に行われるならば、発熱抵抗体Ｈの副走査方向の長さも「所定グリッド」の大きさ相当で良いが、実際には、温度が瞬間的に上昇したり下降したりすることはなく、昇降温の時間的な傾斜領域が存在する。
【００４０】
この場合、ドットライン中の１つ１つのドットに応じて「メディア」（図９に示す記録用紙４０及びインクリボン５０）を停止させ、その状態でドットを形成し、その後、次のドットの形成位置まで「メディア」を移動させて再び停止状態でドットを形成することを繰り返すように制御すれば、発熱抵抗体Ｈの昇降温の時間的な傾斜領域の影響を回避できるが、このような制御方法では、画像の最終的な形成までに長時間が必要となり、高速記録化の要請に反することから現実的ではない。
【００４１】
したがって、通常は、各発熱抵抗体Ｈに対して副走査方向に「メディア」を一定速度で搬送させながら、形成すべき画像データに応じ、「メディア」の移動と同期させて各発熱抵抗体ＨのＯＮ／ＯＦＦを制御し、ドットを形成するのが一般的となっている。そして、副走査方向の解像度を向上させるため、各発熱抵抗体Ｈの温度ができるだけ瞬間的に上昇するように、高エネルギーを付加している。
【００４２】
ところが、発熱抵抗体Ｈへの高エネルギーの付加は、発熱抵抗体Ｈに対して熱ダメージを与える要因となり、耐久性を悪化させてしまう。そのため、副走査方向の解像度をある程度犠牲にしても、発熱抵抗体Ｈの副走査方向の長さを確保することにより、過度の温度上昇が生じないサイズとしているのが現実である。
【００４３】
このようなことから、発熱抵抗体Ｈの副走査方向の実際の長さは、画像印画仕様の解像度に対応した「所定グリッド」の大きさ相当よりも長くなっており、その結果、形成すべき本来のドットの周辺部（形成不要部）に対しても、ある程度の濃度で熱溶融性インクが転写されている。そのため、副走査方向の解像性は、主走査方向の解像性に比べ、厳密的には劣っている。
【００４４】
そこで、本実施形態のサーマルヘッド２０は、各発熱抵抗体Ｈを発熱抵抗体列ＨＬと発熱抵抗体列ＨＳとの２列に配列するとともに、発熱抵抗体列ＨＬを構成する発熱抵抗体Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５・・・の副走査方向の長さを相対的に長くし、発熱抵抗体列ＨＳを構成する発熱抵抗体Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６・・・の副走査方向の長さを相対的に短くしている。そして、発熱抵抗体列ＨＬ及び発熱抵抗体列ＨＳごとに独立して駆動し、同一のドットライン中の同じ位置のドットの形成に際して、そのドットや周辺のドットの状況（例えば、濃度情報）に応じて、発熱抵抗体列ＨＬと発熱抵抗体列ＨＳとを最適に制御（機能分担）することにより、高濃度かつ高解像度の記録を可能としている。
次に、このような最適制御（機能分担）の考え方について説明する。
【００４５】
一般的な写真等の自然画像を３００ＤＰＩで印画する場合、各ドットのすべてについて１つ１つ濃度が異なることはなく、ある広域のドット群について同一の濃度を持っていることが多い（例えば、人の顔の場合では、頬の肌の部分等）。一方、髪の毛の一本一本や肌の上の産毛等のように、かなり細かい高解像度での表現が必要となる部分もあり、これらの部分に関しては、狭いドット群ごとに濃度が異なることとなる。すなわち、空間周波数的な低周波成分と高周波成分とが存在する。
【００４６】
ここで、このような自然画像を絵筆を使って描くことを考えると、例えば、肌の部分の肌色等は太目の筆を用いて描き、髪の毛がばらけた先端部等の細部に関しては細筆を用いて描くのが一般的である。そのため、絵を描く場合には、空間周波数的な低周波成分と高周波成分とを分離して考え、それぞれを最適に描くために、太筆と細筆という二つの画像形成ツールを使い分けていると考えることができる。なお、２種類の筆のみでなく、太さや形状の違う数種類の絵筆を使い分ける場合もあるが、ここでは説明の簡略化のために２種類とした。
【００４７】
本実施形態のサーマルヘッド２０は、このような考え方をドットの形成に適用したものであり、上記の太筆に相当するものが発熱抵抗体列ＨＬ（副走査方向の長さが長い）であり、上記の細筆に相当するものが発熱抵抗体列ＨＳ（副走査方向の長さが短い）である。すなわち、発熱抵抗体列ＨＬによるドットの形成は、副走査方向の解像性がある程度犠牲になるが、比較的長い時間にわたって「メディア」と接触し、熱溶融性インクを転写できるので、濃度を高くすることが可能である。一方、発熱抵抗体列ＨＳによるドットの形成では、比較的短時間の転写しかできないので、高濃度を得ることはできないが、副走査方向の解像性を良くできる。
【００４８】
したがって、発熱抵抗体列ＨＬを低解像度用とするとともに、発熱抵抗体列ＨＳを高解像度用として、発熱抵抗体列ＨＬによって濃度向上のためのベースを形成し、発熱抵抗体列ＨＳによって高解像度を得るように、応答性の違いを考慮した機能分担をすれば、全体として高濃度と高解像度（特に、副走査方向）とを両立させることができる。
【００４９】
図２は、本実施形態のサーマルヘッド２０の応答性（濃度分布）を説明する概念図である。
図２において、発熱抵抗体Ｌは、副走査方向の長さが相対的に長い発熱抵抗体列ＨＬ中の発熱抵抗体Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５・・・（図１参照）におけるｎ番目（ｎは自然数）のものを示し、発熱抵抗体Ｓは、副走査方向の長さが相対的に短い発熱抵抗体列ＨＳ中の発熱抵抗体Ｈ２，Ｈ４，Ｈ６・・・（図１参照）におけるｎ番目（ｎは自然数）のものを示している。そして、発熱抵抗体Ｌによって１つのドットライン中のドットが形成され、その上に、発熱抵抗体Ｓによって同一のドットライン中の同じ位置のドットが形成される。
【００５０】
ここで、発熱抵抗体Ｌの駆動パターンは、画像パターンと発熱抵抗体Ｌの応答性とを考慮して決定され、発熱抵抗体Ｓの駆動パターンは、画像パターンと発熱抵抗体Ｓの応答性とを考慮して決定されている（点線で示す画像パターンに対し、実線が駆動パターンである）。すなわち、発熱抵抗体Ｌは比較的応答が遅いので、短い画像パターンに対応した部分では応答できないことから、この部分は、発熱抵抗体Ｓに分担させ、発熱抵抗体Ｌの駆動パターンを発生させない。また、長い画像パターンに対応した部分では、発熱抵抗体Ｌの駆動によって必要な濃度を得られるようになるが、温度の下降が遅いことを考慮して、駆動パターンを早く終了させている。
【００５１】
一方、発熱抵抗体Ｓは比較的応答が速いので、発熱抵抗体Ｌによって対応できない部分や解像度が劣る部分を分担し、発熱抵抗体Ｌによって形成されたドットに重ねてドットを形成することにより、高濃度と高解像度とを両立させている。具体的には、短い画像パターンに対応した部分を担当するだけでなく、長い画像パターンに対応した部分であっても、発熱抵抗体Ｌが追従できない開始時と終了時にも駆動される。また、長い画像パターンに対応した駆動パターンとすると、発熱抵抗体Ｓが必要以上に発熱してしまうので、長い画像パターンの中間部分は、発熱抵抗体Ｌに分担させ、発熱抵抗体Ｓの駆動パターンを発生させない。
【００５２】
このように、発熱抵抗体Ｌと発熱抵抗体Ｓとを機能分担させ、両者を合成（同じ位置のドットを形成）するように制御すれば、従来は十分に対応できなかった長い画像パターンの部分であっても、発熱抵抗体Ｌによって高濃度のドットを形成し、発熱抵抗体Ｓによって高解像度のドットを形成できる。しかも、発熱抵抗体Ｌによる「尾引き」が発生せず、発熱抵抗体Ｓの熱ストレスもない。
【００５３】
図３は、本実施形態のサーマルヘッド２０の制御方法を示すブロック図である。
図３（ａ）に示すように、形成すべき画像データが入力されると、分離フィルターにより、発熱抵抗体Ｌ及び発熱抵抗体Ｓの応答性に応じて画像データが発熱抵抗体Ｌ用のデータと発熱抵抗体Ｓ用のデータとに分解される。そして、発熱抵抗体Ｌ用のデータと発熱抵抗体Ｓ用のデータとに対して別々に熱履歴補正が行われる。そして、熱履歴補正されたそれぞれのデータについてタイミング調整が行われた後、ＰＷＭ変調により、発熱抵抗体Ｌ及び発熱抵抗体Ｓのデータがそれぞれの駆動用に変調される。そして、変調されたデータに基づく発熱抵抗体Ｌ及び発熱抵抗体Ｓの駆動によって同じ位置のドットが形成され、このようなドットの集合によって全体の画像が形成される。なお、このようなサーマルヘッド２０の制御方法は、２つの発熱抵抗体Ｌ及び発熱抵抗体Ｓ（２列の発熱抵抗体列ＨＬ及び発熱抵抗体列ＨＳ）の場合に限られず、図３（ｂ）に示すように、数が増えても同様に適用できる。
【００５４】
図４は、本実施形態のサーマルヘッド２０の制御方法における分離フィルターの動作を示すブロック図である。
また、図５は、図４に示す分離フィルターの機能を示すグラフであり、図６は、図５に続く分離フィルターの処理状況を示すグラフであり、図７は、図６に続く分離フィルターの処理状況を示すグラフである。
【００５５】
図４（ａ）に示すように、分離フィルターは、副走査方向の長さが長い発熱抵抗体Ｌ用のデータを先に分解し、副走査方向の長さが短い発熱抵抗体Ｓ用のデータを後に分解する。ここで、データの分解は、図５（ａ）に示すように、副走査方向の位置（ｘ）、濃度（ｄ）、印加データ（ｎ）としたとき、発熱抵抗体Ｌの発色関数ｄ＝ｆＬ（ｘ，ｎ）、発熱抵抗体Ｓの発色関数ｄ＝ｆＳ（ｘ，ｎ）により、以下のような処理手順で実行される。なお、入力信号（入力データから期待される発色曲線）であるｉｍａｇｅ（ｘ）は、図５（ｂ）に示すような曲線であるとする。
【００５６】
図４（ａ）に示す分離フィルターは、まず、入力信号の発色曲線ｉｍａｇｅ（ｘ）を発熱抵抗体Ｌ用のデータに分解する。すなわち、各位置ｘにおいて、発熱抵抗体Ｌの発色関数ｄ＝ｆＬ（ｘ，ｎ）による総和が入力信号のｉｍａｇｅ（ｘ）よりも大きくならない範囲で最大の印加データｎを求める（図６（ａ）参照）。そして、このように分解した図６（ａ）に示すようなデータを元にして、発熱抵抗体Ｌの発色曲線ｉｍａｇｅＬ（ｘ）を算出（合成）する（図６（ｂ）参照）。また、入力信号のｉｍａｇｅ（ｘ）から発熱抵抗体Ｌの発色曲線ｉｍａｇｅＬ（ｘ）を差し引き、図６（ｃ）に示すようなｉｍａｇｅ’（ｘ）を得る。
【００５７】
次に、ｉｍａｇｅ’（ｘ）を発熱抵抗体Ｓ用のデータに分解する。すなわち、各位置ｘにおいて、発熱抵抗体Ｓの発色関数をｆＳ（ｘ，ｎ）による総和がｉｍａｇｅ’（ｘ）よりも大きくならない範囲で最大の印加データｎを求める（図７（ａ）参照）。そして、このように分解した図７（ａ）に示すようなデータを元にして、発熱抵抗体Ｓの発色曲線ｉｍａｇｅＳ（ｘ）を算出（合成）する（図７（ｂ）参照）。
【００５８】
このように、図４に示す分離フィルターにより、入力信号ｉｍａｇｅ（ｘ）が発熱抵抗体Ｌの発色曲線ｉｍａｇｅＬ（ｘ）と発熱抵抗体Ｓの発色曲線ｉｍａｇｅＳ（ｘ）とに分解される。そして、ｉｍａｇｅＬ（ｘ）とｉｍａｇｅＳ（ｘ）との総和が最終的な発色曲線となり、この発色曲線は、図７（ｃ）に示すように、入力信号の発色曲線（図５（ｂ）参照）と非常に近似したものとなっている。そのため、発熱抵抗体Ｌと発熱抵抗体Ｓとの合成（同じ位置のドットを形成）により、高濃度で良好な記録品質を得ることができる。なお、このような分離フィルターの動作は、２つの発熱抵抗体Ｌ及び発熱抵抗体Ｓ（図１に示す２列の発熱抵抗体列ＨＬ及び発熱抵抗体列ＨＳ）の限られず、図４（ｂ）に示すように、数が増えても同様に適用できる。
【００５９】
図８は、他の実施形態のサーマルヘッド２０’を示す平面図である。
図８に示す実施形態のサーマルヘッド２０’は、図１に示す実施形態のサーマルヘッド２０に対し、副走査方向の長さが短い発熱抵抗体列ＨＳの主走査方向の解像度を２倍（６００ＤＰＩ）としたものである。すなわち、副走査方向の長さが長い発熱抵抗体列ＨＬの発熱抵抗体Ｈ１に対しては、主走査方向の幅が狭い２つの発熱抵抗体Ｈ２ａ，Ｈ２ｂが対向し、同様に、発熱抵抗体Ｈ３に対しては、発熱抵抗体Ｈ４ａ，Ｈ４ｂが対向し、発熱抵抗体Ｈ５に対しては、発熱抵抗体Ｈ６ａ，Ｈ６ｂが対向している。
【００６０】
このように、画像の空間周波数における高周波部分の印画を担う発熱抵抗体列ＨＳの主走査方向の解像度が発熱抵抗体列ＨＬよりも高解像度になっているため、主走査方向に関する印画画像の高解像度化が可能になる。そのため、図８に示す実施形態のサーマルヘッド２０’は、図１に示す実施形態のサーマルヘッド２０よりも解像性が向上した画像の印画表現ができる。
【００６１】
また、図８に示す実施形態のサーマルヘッド２０’は、副走査方向の長さが長い発熱抵抗体列ＨＬと副走査方向の長さが短い発熱抵抗体列ＨＳとで、副走査方向の長さと主走査方向の幅との比（アスペクト比）が等しく設定されている。そのため、各発熱抵抗体Ｈの抵抗値が一定となっている。すなわち、主走査方向の幅が同一で、副走査方向の長さのみを単純に短くした場合には、各発熱抵抗体Ｈの抵抗値が発熱抵抗体列ＨＬと発熱抵抗体列ＨＳとで変わってしまうため、駆動する際に印加電圧を変える必要があるが、抵抗値が一定であれば、各発熱抵抗体Ｈの駆動が容易であり、サーマルヘッド２０’の構成がシンプルで、コスト的にも有利になる。なお、発熱抵抗体列ＨＬ及び発熱抵抗体列ＨＳ用のデータの作成は、図１に示す実施形態のサーマルヘッド２０のものを２次元に拡張したものとなる。
【００６２】
このように、本実施形態のサーマルヘッド２０（サーマルヘッド２０’）は、発熱抵抗体列ＨＬ（低解像度用）と発熱抵抗体列ＨＳ（高解像度用）とにより、１つのドットを独立に形成できるので、高解像度と高濃度を両立させた印画が可能となる。また、発熱抵抗体列ＨＬ（発熱抵抗体Ｌ）用のデータと発熱抵抗体列ＨＳ（発熱抵抗体Ｓ）用のデータとを作成する分離フィルターは、図４に示すように、発熱抵抗体Ｌ用のデータを先に作成することにより、発熱抵抗体列ＨＬ（低解像度用）の使用率を最大にすることができるので、発熱抵抗体列ＨＳ（高解像度用）による「メディア」への熱ダメージ及び発熱抵抗体列ＨＳへのダメージが少なくなる。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、例えば、以下のような種々の変形が可能である。
（１）上記の実施形態では、２つの発熱抵抗体列ＨＬ及び発熱抵抗体列ＨＳで分担して同一のドットを形成しているが、別々のドットを形成するようにしても、２つの発熱抵抗体列ＨＬ及び発熱抵抗体列ＨＳによってドットの形成が分担されるので、サーマルヘッド２０の過度の温度上昇を防止することができる。
（２）また、発熱抵抗体列ＨＬと発熱抵抗体列ＨＳとを高濃度の部分と高解像度の部分とで使い分けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施形態のサーマルヘッドを示す平面図である。
【図２】本実施形態のサーマルヘッドの応答性（濃度分布）を説明する概念図である。
【図３】本実施形態のサーマルヘッドの制御方法を示すブロック図である。
【図４】本実施形態のサーマルヘッドの制御方法における分離フィルターの動作を示すブロック図である。
【図５】図４に示す分離フィルターの機能を示すグラフである。
【図６】図５に続く分離フィルターの処理状況を示すグラフである。
【図７】図６に続く分離フィルターの処理状況を示すグラフである。
【図８】他の実施形態のサーマルヘッドを示す平面図である。
【図９】一般的なサーマルプリンタの要部を示す概略図である。
【図１０】従来のサーマルヘッドを示す平面図である。
【図１１】従来のサーマルヘッドの制御方法を示すブロック図である。
【図１２】従来の他のサーマルヘッドの応答性（濃度分布）を説明する概念図である。
【符号の説明】
【００６５】
２０，２０’  サーマルヘッド
４０  記録用紙（記録媒体）
Ｈ１〜Ｈ６  発熱抵抗体（発熱素子）
ＨＬ，ＨＳ  発熱抵抗体列（発熱素子列）
【図１】
2008126513.tif 000003
【図２】
2008126513.tif 000004
【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】
2008126513.tif 000010
【図９】
2008126513.tif 000011
【図１０】
2008126513.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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