(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる温度の加熱により異なる色に発色する記録媒体に対して、複数の発熱体からなる加熱手段の前記各発熱体を選択的に駆動することにより異なる色の画像を記録する画像記録方法であって、
記録する画像の１画素記録周期内に第１パルス、第２パルス、これら第１，第２パルスによる前記発熱体の温度を所定値に保つための補正を行なうための第３パルス、および、前記発熱体を予備加熱するための第４パルスを連続して設け、
前記第１，第２，第３，第４パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動して前記記録媒体の第１の発色加熱を行ない、前記第２，第３，第４パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動して前記記録媒体の第２の発色加熱を行なうことにより、第１の発色画像および第２の発色画像を記録することを特徴とする画像記録方法。
【請求項２】
現在記録しようとしている注目画素の前の画素情報および先の画素情報を参照することにより、前記注目画素の記録エネルギを制御することを特徴とする請求項１記載の画像記録方法。
【請求項３】
現在記録しようとしている注目画素が前記第１の発色画像および第２の発色画像でなく、かつ、未来の記録ラインで前記注目画素に対応する位置の画素が前記第１の発色画像または第２の発色画像の場合、前記第４パルスを有効にすることにより、前記第１の発色画像および第２の発色画像の発色エネルギよりも少ないエネルギを印加して前記加熱手段の発熱体を予熱することを特徴とする請求項１記載の画像記録方法。
【請求項４】
画像の記録開始前に環境温度を検知し、この検知した環境温度をあらかじめ設定される所定値と比較することにより、その比較結果に応じて前記第４パルスのパルス幅を増減制御することを特徴とする請求項１記載の画像記録方法。
【請求項５】
現在記録しようとしている注目画素の直後に記録する未来の画素が前記第１の発色画像および第２の発色画像のうちの発色温度の高い一方の発色画像の場合、前記第４パルスを無効にすることを特徴とする請求項１記載の画像記録方法。
【請求項６】
現在記録しようとしている注目画素の直前に記録した過去の画素が前記第１の発色画像または第２の発色画像で、かつ、前記注目画素の直後に記録しようとしている未来の画素が前記第１の発色画像または第２の発色画像の場合、前記注目画素に対応する前記加熱手段の発熱体の予熱を禁止することを特徴とする請求項１記載の画像記録方法。
【請求項７】
現在記録しようとしている注目画素の直前に記録した過去の画素が前記第１の発色画像または第２の発色画像で、かつ、前記注目画素が非記録画像の場合には、前記注目画素に対応する前記加熱手段の発熱体の予熱を禁止することを特徴とする請求項１記載の画像記録方法。
【請求項８】
第１温度に加熱すると第１の発色をし、前記第１温度よりも低い第２の温度に加熱すると第２の発色をする記録媒体に対して、複数の発熱体からなる加熱手段の前記各発熱体を選択的に駆動することにより、第１の発色画像および第２の発色画像を記録する画像記録方法であって、
記録する画像の１画素記録周期内に第１パルス、第２パルス、および、前記加熱手段の発熱体を予備加熱するための第３パルスを連続して設け、
前記第１，第２，第３パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動して前記記録媒体の第１の発色加熱を行ない、前記第２，第３パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動して前記記録媒体の第２の発色加熱を行なうことにより、第１の発色画像および第２の発色画像を記録することを特徴とする画像記録方法。
【請求項９】
現在記録しようとしている注目画素に対応する画像情報および１画素未来の画像情報をそれぞれ参照することにより、前記注目画素の画像情報が非記録情報で、かつ、１画素未来の画像情報が第１または第２の発色情報のときに、前記第３パルスを有効にして前記加熱手段の発熱体を前記第２温度以下に予備加熱することを特徴とする請求項８記載の画像記録方法。
【請求項１０】
現在記録しようとしている注目画素に対応する画像情報と１画素未来の画像情報と１画素過去の画像情報を参照することにより、前記注目画素の画像情報が非記録情報で、かつ、１画素未来の画像情報が第１または第２の発色情報で、さらに、１画素過去の画像情報が第１の発色情報以外のときに、前記第３パルスを有効にして前記加熱手段の発熱体を前記第２温度以下に予備加熱することを特徴とする請求項８記載の画像記録方法。
【請求項１１】
前記加熱手段周辺の雰囲気温度を検知し、この検知した雰囲気温度があらかじめ設定された所定温度以下の場合、現在記録しようとしている注目画素に対応する画像情報および１画素未来の画像情報をそれぞれ参照することにより、前記注目画素の画像情報が非記録情報で、かつ、１画素未来の画像情報が第１または第２の発色情報のときに、前記第３パルスを有効にして前記加熱手段の発熱体を前記第２温度以下に予備加熱し、
前記検知した雰囲気温度があらかじめ設定された所定温度よりも高い場合、現在記録しようとしている注目画素に対応する画像情報と１画素未来の画像情報と１画素過去の画像情報を参照することにより、前記注目画素の画像情報が非記録情報で、かつ、１画素未来の画像情報が第１または第２の発色情報で、さらに、１画素過去の画像情報が第１の発色情報以外のときに、前記第３パルスを有効にして前記加熱手段の発熱体を前記第２温度以下に予備加熱する
ことを特徴とする請求項８記載の画像記録方法。
【請求項１２】
異なる温度の加熱により異なる色に発色する記録媒体を搬送する搬送手段と、
この搬送手段で搬送される前記記録媒体に対して、複数の発熱体を選択的に駆動することにより画像を記録する加熱手段と、
前記記録媒体の発色温度まで加熱する発色通電パルス、この発色通電パルスによる前記発熱体の温度を所定値に保つための補正を行なうための蓄熱制御パルス、および、前記発熱体を予備加熱するための予熱制御パルスからなる通電パルスを発生するパルス発生手段と、
このパルス発生手段から発生される通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動する駆動手段と、
を具備したことを特徴とする画像記録装置。
【請求項１３】
異なる温度の加熱により異なる２色に発色する記録媒体を搬送する搬送手段と、
この搬送手段で搬送される前記記録媒体に対して、複数の発熱体を選択的に駆動することにより画像を記録する加熱手段と、
記録する画像の１画素記録周期内に第１パルス、第２パルス、これら第１，第２パルスによる前記発熱体の温度を所定値に保つための補正を行なうための第３パルス、および、前記発熱体を予備加熱するための第４パルスを発生するパルス発生手段と、
このパルス発生手段から発生される前記第１，第２，第３，第４パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動することにより前記記録媒体の第１の発色加熱を行なう第１の駆動手段と、
前記パルス発生手段から発生される前記第２，第３，第４パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動することにより前記記録媒体の第２の発色加熱を行なう第２の駆動手段と、
を具備したことを特徴とする画像記録装置。
【請求項１４】
第１温度に加熱すると第１の発色をし、前記第１温度よりも低い第２の温度に加熱すると第２の発色をする記録媒体を搬送する搬送手段と、
この搬送手段で搬送される前記記録媒体に対して、複数の発熱体を選択的に駆動することにより画像を記録する加熱手段と、
記録する画像の１画素記録周期内に第１パルス、第２パルス、および、前記発熱体を予備加熱するための第３パルスを発生するパルス発生手段と、
このパルス発生手段から発生される前記第１，第２，第３パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動することにより前記記録媒体の第１の発色加熱を行なう第１の駆動手段と、
前記パルス発生手段から発生される前記第２，第３パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動することにより前記記録媒体の第２の発色加熱を行なう第２の駆動手段と、
を具備した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、たとえば、異なる温度の加熱により異なる２色に発色する複色感熱記録媒体に対して、加熱手段としてサーマルヘッドを用いて２色の画像を加熱記録する画像記録方法および画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、感熱記録紙は、種々の分野、たとえば、ワードプロセッサの記録用紙、ファクシミリの記録用紙、交通機関の切符、バーコード・ラベルなどに用いられている。
【０００３】
感熱記録紙を使用する利点としては、画像記録装置の構成が簡単、用紙の他は補充品が必要ない、メンテナンスがほとんどいらない、ランニングコストが安いなどがあげられる。これに反して、カラー画像の記録に適していない、発色温度以上の熱を加えると簡単に記録できてしまうので、記録画像のセキュリティ性が低いといった欠点がある。
【０００４】
このような感熱記録の欠点を改良するものとして、カラー画像の記録に関しては、たとえば、特開昭６１−１７５０５５号公報に開示されているように、印加熱量の大小に応じてその発色が変化する感熱記録紙を用いるとともに、複数個の発熱体を備えた発熱部を設けて、その発熱体それぞれの発熱エネルギを独立に可変させることにより、２色の画像を同時に記録するサーマルプリンタがある。
【０００５】
また、切符の用紙に２色発色感熱紙を用い、基本情報を印刷するときは第１色発色反応温度で、特殊情報を印刷するときは第２色発色反応温度で加熱記録する印刷方法がある（たとえば、特開昭５２−９３３４８号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特開昭６１−１７５０５５号公報、特開昭５２−９３３４８号公報には、加熱温度によって発色状態が変化する感熱記録媒体を用いて、複色カラー記録を行なうためのサーマルヘッドの発熱体の発熱温度の制御については記録されているが、具体的な回路構成やサーマルヘッドの発熱体へ印加する通電パルスについては具体的な記載は不充分である。
【０００７】
また、上記した複色画像を記録する記録媒体を用いて複色カラー記録を行なうと、
（１）複数の色の分離が難しい、
（２）記録画像の周囲に、より低温で発色する色のにじみが生じる、
（３）低温側で発色する記録画像の耐久性を得るために高温発色化すると、高温側で発色する記録画像のエネルギが高くなって、記録媒体の表面が熱で破壊される、サーマルヘッドの寿命が短くなる、サーマルヘッドの蓄熱が大きくなり、２色発色の安定化制御が難しくなる、
などの問題が生じている。
【０００８】
高解像度記録においては、特に上記（３）項に関しては重大な問題となり、高温で発色する側の１ドット横ラインなどの細線記録では、サーマルヘッドの最大定格エネルギ近辺での駆動が必要になる場合がある。
【０００９】
そこで、本発明は、記録時の最大エネルギを低くすることができ、これにより感度の悪い記録媒体を用いても、加熱手段の定格エネルギ範囲内で記録が可能となり、加熱手段の破損や寿命の低下を防ぐことが可能になる画像記録方法および画像記録装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像記録方法は、異なる温度の加熱により異なる色に発色する記録媒体に対して、複数の発熱体からなる加熱手段の前記各発熱体を選択的に駆動することにより異なる色の画像を記録する画像記録方法であって、記録する画像の１画素記録周期内に第１パルス、第２パルス、これら第１，第２パルスによる前記発熱体の温度を所定値に保つための補正を行なうための第３パルス、および、前記発熱体を予備加熱するための第４パルスを連続して設け、前記第１，第２，第３，第４パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動して前記記録媒体の第１の発色加熱を行ない、前記第２，第３，第４パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動して前記記録媒体の第２の発色加熱を行なうことにより、第１の発色画像および第２の発色画像を記録することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の画像記録方法は、第１温度に加熱すると第１の発色をし、前記第１温度よりも低い第２の温度に加熱すると第２の発色をする記録媒体に対して、複数の発熱体からなる加熱手段の前記各発熱体を選択的に駆動することにより、第１の発色画像および第２の発色画像を記録する画像記録方法であって、記録する画像の１画素記録周期内に第１パルス、第２パルス、および、前記加熱手段の発熱体を予備加熱するための第３パルスを連続して設け、前記第１，第２，第３パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動して前記記録媒体の第１の発色加熱を行ない、前記第２，第３パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動して前記記録媒体の第２の発色加熱を行なうことにより、第１の発色画像および第２の発色画像を記録することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の画像記録装置は、異なる温度の加熱により異なる色に発色する記録媒体を搬送する搬送手段と、この搬送手段で搬送される前記記録媒体に対して、複数の発熱体を選択的に駆動することにより画像を記録する加熱手段と、前記記録媒体の発色温度まで加熱する発色通電パルス、この発色通電パルスによる前記発熱体の温度を所定値に保つための補正を行なうための蓄熱制御パルス、および、前記発熱体を予備加熱するための予熱制御パルスからなる通電パルスを発生するパルス発生手段と、このパルス発生手段から発生される通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動する駆動手段とを具備している。
【００１３】
また、本発明の画像記録装置は、異なる温度の加熱により異なる２色に発色する記録媒体を搬送する搬送手段と、この搬送手段で搬送される前記記録媒体に対して、複数の発熱体を選択的に駆動することにより画像を記録する加熱手段と、記録する画像の１画素記録周期内に第１パルス、第２パルス、これら第１，第２パルスによる前記発熱体の温度を所定値に保つための補正を行なうための第３パルス、および、前記発熱体を予備加熱するための第４パルスを発生するパルス発生手段と、このパルス発生手段から発生される前記第１，第２，第３，第４パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動することにより前記記録媒体の第１の発色加熱を行なう第１の駆動手段と、前記パルス発生手段から発生される前記第２，第３，第４パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動することにより前記記録媒体の第２の発色加熱を行なう第２の駆動手段とを具備している。
【００１４】
また、本発明の画像記録装置は、第１温度に加熱すると第１の発色をし、前記第１温度よりも低い第２の温度に加熱すると第２の発色をする記録媒体を搬送する搬送手段と、この搬送手段で搬送される前記記録媒体に対して、複数の発熱体を選択的に駆動することにより画像を記録する加熱手段と、前記記録媒体の発色温度まで加熱する発色通電パルス、および、前記発熱体を予備加熱するための予熱制御パルスからなる通電パルスを発生するパルス発生手段と、このパルス発生手段から発生される通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動することにより、第１の発色加熱および第２の発色加熱を行なう駆動手段とを具備している。
【００１５】
さらに、本発明の画像記録装置は、第１温度に加熱すると第１の発色をし、前記第１温度よりも低い第２の温度に加熱すると第２の発色をする記録媒体を搬送する搬送手段と、この搬送手段で搬送される前記記録媒体に対して、複数の発熱体を選択的に駆動することにより画像を記録する加熱手段と、記録する画像の１画素記録周期内に第１パルス、第２パルス、および、前記発熱体を予備加熱するための第３パルスを発生するパルス発生手段と、このパルス発生手段から発生される前記第１，第２，第３パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動することにより前記記録媒体の第１の発色加熱を行なう第１の駆動手段と、前記パルス発生手段から発生される前記第２，第３パルスからなる通電パルスで前記加熱手段の発熱体を駆動することにより前記記録媒体の第２の発色加熱を行なう第２の駆動手段とを具備している。
【００１６】
本発明によれば、複数色の感熱記録において、１ドットラインなどの細線でも比較的に低エネルギで記録可能となる。また、記録画像パターンの違いによる記録エネルギの差が少なくなるので、発色温度のエネルギ制御を正確に行なうことができる。したがって、記録時の最大エネルギを低くすることができ、これにより感度の悪い記録媒体を用いても、加熱手段の定格エネルギ範囲内で記録が可能となり、加熱手段の破損や寿命の低下を防ぐことが可能になる。さらに、安定した発色を得ることができるので、記録品質が著しく向上するという効果も得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、第１の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態で使用する複色感熱記録媒体の構成を概略的に示している。すなわち、記録媒体１は、基材２の上に第１の記録層３、第２の記録層４、保護層５の順に順次積層されて構成されている。本例の記録媒体１では、第１の記録層３は、第１の記録エネルギ（高温側）で加熱されて黒色に、第２の記録層４は、第１の記録エネルギよりも低い第２の記録エネルギ（低温側）で加熱されて赤色に、それぞれ発色するものとする。
【００１８】
ここに、第１の記録層３および第２の記録層４は、たとえば、ロイコ染料と顕色剤を主成分とする感熱記録層とからなる。ロイコ染料としては、たとえば、トリフェニルメタン系、フルオラン系、フエノチアジン系、オーラミン系、スピロピラン系、インドリノフタリド系などの染料のロイコ化合物が好ましい。顕色剤としては、前記ロイコ染料を接触時発色させる電子受容性の種々の化合物、たとえば、フェノール性化合物、チオフェノール性化合物、チオ尿素誘導体、有機酸およびその金属塩などが好ましい。
【００１９】
第１の記録層３の発色温度は、第２の記録層４の発色温度と同等かそれ以上であることが望ましい。ここでは、第１および第２の記録層３，４を単層で発色させたときの発色温度は約９０℃から発色が始まり、約１２０℃で最大濃度に発色するように調整した。図１に示した記録媒体１は、基材２として、厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタートシートを用い、その上に黒色に発色する厚さ約３μｍの第１の記録層３を、赤色に発色する厚さ約３μｍの第２の記録層４を、紫外線硬化樹脂からなる厚さ約２μｍの保護層５を順次積層した構成である。
【００２０】
なお、本発明者らは、実験により、上記のように構成された記録媒体１に熱板を押し当てて、記録媒体１を静的に発色させた結果、単層で調整した温度とは若干のずれがあり、１００℃から赤発色が始まり、１２０〜１３０℃で赤発色が飽和し、徐々に黒が混色してきて、１６０℃以上で黒発色が飽和することを確認できた。
【００２１】
図２に、本例で使用した記録媒体１に対して、発熱体の密度が８素子／ｍｍのサーマルヘッド（加熱手段）を用いて画像を記録したときのエネルギ−濃度特性を示している。黒発色濃度の特性を示す曲線Ａはシアンフィルタを用いて測定し、赤発色濃度の特性を示す曲線Ｂは「マゼンタフィルタの測定値−シアンフィルタの測定値」としたものである。
【００２２】
図２から明らかなように、エネルギが約０．５ｍＪ／ドットから赤色に発色し、約０．７ｍＪ／ドット以上になると黒色の発色が始まり、赤色と黒色との混色となる。さらに、エネルギを増加させて、約１．３ｍＪ／ドット以上になると、黒色が優勢となり、赤味の黒色となる。
【００２３】
図３に、本実施の形態に係る画像記録方法を実現するための、サーマルヘッドを駆動する通電パルス（イネーブル信号）を示す（信号はローアクティブ）。図３では、記録する画像の１画素記録周期内に、たとえば、５つの通電パルスがあり、これらの通電パルスは、記録パルスと蓄熱制御パルスと予熱制御パルスとに大きく分けられる。記録パルスは、２つのパルスで構成されており、赤色画像を記録する場合は２番目のパルス（Ｅ１）を使用し、黒色画像を記録する場合は１番目および２番目のパルス（Ｅ０，Ｅ１）を使用し、３番目から４番目のパルス（Ｅ２〜Ｅ３）は、サーマルヘッドの発熱体の温度を所定温度に保つための補正を行なうための蓄熱制御に使用し、５番目のパルス（Ｅ４）は、サーマルヘッドの発熱体を予備加熱するための予熱制御に使用する。
【００２４】
ここに、図３に示した５つの通電パルスに対して、先頭から順番に「０，１，……，４」と番号を付け、それぞれのパルスの有効時間をＥｉ（ｉ＝０〜４）、先頭パルスからの遅延時間をＤｉ（ｉ＝０〜４）とする。本例では、上記Ｅｉ，Ｄｉの値として下記表１に示す値を用いた。なお、１画素の記録周期は３ｍｓである。
【００２５】
【表１】
0003828250.tif 000002
【００２６】
２色記録媒体に対して赤／黒の２色の画像を記録する場合、黒色記録すべき画点は一応に黒発色温度に加熱して、赤色が混色しないようにすることが重要である。黒色記録時に使用する黒発色パルスを、本例とは異なって１つのパルスのみを使用して黒色記録を行なうと、サーマルヘッドの発熱体の温度はイネーブル信号が有効の間、上昇し続け、サーマルヘッドの発熱体の中央部が黒発色温度に達したとき、サーマルヘッドの発熱体の周辺部は黒発色温度に達せず、赤く発色し、黒い点の周りが赤くにじむ画像が記録されてしまう。また、画点の中央部と周辺部との温度差が大きいと、熱ストレスが生じ、記録媒体の表面にダメージを与えることが多々ある。
【００２７】
そこで、黒発色パルスを本例のように２つ、または、２つ以上の複数のパルスで構成することにより、サーマルヘッドの発熱体の温度上昇が１つのパルスで加熱するよりも緩やかになり、発熱体の中央部と周辺部との温度差が小さくなり、画点が均等な濃度に発色する。画点の中央部と周辺部との温度差も比較的小さいので、熱ストレスも小さく、記録媒体の表面へのダメージも軽減できる。
【００２８】
その他に、上記のように黒色記録時と赤色記録時とで記録パルスの一部を共通化することにより、共通化しない場合に比べて１画素記録周期を短くすることができるので、より高速に記録できる。
【００２９】
本実施の形態では、これから記録しようとしている画素（以後、注目画素と称す）の前後の画素情報を参照することにより記録エネルギを決定する。図４に注目画素および参照領域の例を示す。なお、図４（ａ）は記録画像の例を示し、図４（ｂ）は参照領域で切り出した画像の例を示している。
【００３０】
下記表２に、参照画素とサーマルヘッド駆動パルス（通電パルス）との関係の例を示す。表２中のＹ（１），Ｙ（０），Ｙ（−１）は参照する画素を示し、  「０」は非記録画素を、「１」は赤記録画素を、「２」は黒記録画素を示す。また、Ｅ０〜Ｅ４はサーマルヘッド駆動パルスで、「１」が有効、「０」が無効を示す。たとえば、赤、赤、黒の順で記録する場合は、Ｎｏ．１５が選択され、サーマルヘッド駆動パルスは「０１０００」となる。また、赤、非記録、赤の順で記録する場合は、Ｎｏ．５が選択され、サーマルヘッド駆動パルスは「００００１」となる。
【００３１】
【表２】
0003828250.tif 000003
【００３２】
本実施の形態で用いた２色感熱記録媒体のように、２色がそれぞれ別々の層になっていると、記録時にサーマルヘッドの発熱体からより遠い位置にある層の感度が物理的に悪くなる。また、低温発色側（赤色）での保存性などの特性を従来の単色感熱記録媒体並の性能にすると、必然的に高温発色側（黒色）の感度は低温発色側の感度よりも悪くなるため、通常の単色感熱媒体よりも高い記録エネルギが必要になる。
【００３３】
このような記録媒体で高温記録を行なおうとすると、限られた記録周期内で短時間に高エネルギを印加して記録する必要があり、サーマルヘッドの寿命や記録媒体の寿命に悪影響を及ぼすことが多々ある。
【００３４】
そこで、注目画素が非記録で、かつ、注目画素の次の画素が赤記録もしくは黒記録の場合、サーマルヘッドの発熱体を予熱して、一度に印加するエネルギを低減することにより、サーマルヘッドの寿命の低下などの問題を防ぐことができる。前記表２では、予熱制御の欄で「あり」と記述している画素の組合わせで予熱を行なう。
下記表３に、サーマルヘッドの発熱体に対して予熱制御を行なった場合と行なわなかった場合の記録エネルギを示す。
【００３５】
【表３】
0003828250.tif 000004
【００３６】
上記表３に示したように、発熱体の予熱制御を行なった場合、行なわなかった場合に比べて最大２３％程度のエネルギを低減できる。
次に、本実施の形態に係る画像記録方法を実現するための画像記録装置について、図５を用いて説明する。ＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）６は、本装置全体の制御を行なう。ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）７は、ＣＰＵ６を動作させるための制御プログラムなどが格納されている。ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）８は、ＣＰＵ６の作業領域として使用したり、また、各種設定データを一時的に保存している。画像メモリ９は、記録するための画像情報が格納されていて、その内部は赤色画像格納領域９ａと黒色画像格納領域９ｂとに分かれている。
【００３７】
熱制御パラメータＲＯＭ１０は、前記表１〜表２のテーブルデータが格納されている。搬送制御部１１は、記録媒体１を搬送する搬送部１２の駆動モータ（図示しない）を制御する。センサ１３は、搬送される記録媒体１を検知するもので、その検知信号がＣＰＵ６に送られることにより、ＣＰＵ６により装置の動作開始や終了のタイミングが制御される。
【００３８】
記録制御部１４は、記録動作全体のタイミング関係やシーケンスの制御を行なう。赤／黒画像合成部１５は、赤色画像と黒色画像とを合成して記録画像を生成するものである。
【００３９】
参照領域抽出部１６は、赤色画像と黒色画像とから合成された記録画像から注目画素を判定し、その判定結果により参照領域の範囲を決定し、さらに、参照領域部分の抽出を行なうものである。
【００４０】
記録エネルギ制御部１７は、参照領域抽出部１６からの注目画素情報を受取り、前記表２で示したルールに基づいてサーマルヘッド駆動パルス用情報を求めるものである。
【００４１】
記録駆動部１８は、記録エネルギ制御部１７からの情報に基づき、加熱手段としてのサーマルヘッド（記録部）１９の駆動通電パルス、および、サーマルヘッド１９の駆動に必要な各種信号を生成する。サーマルヘッド１９は実際の記録動作を行なう。
【００４２】
温度検知手段としての温度センサ２０は、本装置の環境温度を検知するもので、その検知信号はＣＰＵ６に送られる。
次に、図５に示した画像記録装置の記録動作について簡単に説明する。記録動作を開始すると、ＣＰＵ６は、ＲＯＭ７に格納してある制御プログラムを実行する。すなわち、ＣＰＵ６は、搬送制御部１１を動作させ、モータなどの搬送部１２を駆動することにより、記録媒体１を記録位置へ搬送する。
【００４３】
記録駆動部１８は、記録エネルギ制御部１７で生成されたサーマルヘッド駆動パルス情報にしたがい、サーマルヘッド１９を駆動するに必要な信号（データ転送クロック、ラッチ、イネーブル信号など）を生成し、サーマルヘッド１９に送る。
【００４４】
サーマルヘッド１９では、記録画像の画素単位で赤色記録画素／黒色記録画素に応じて、対応するサーマルヘッド１９のそれぞれの発熱体に選択的に、かつ、同時に赤発色記録エネルギ、黒発色記録エネルギに対応した赤色記録通電パルス、黒色記録通電パルスが印加され、１ライン分の画像記録を行なう。これらの動作を全ての記録画像に対して行ない、１画面の記録動作が完了する。
【００４５】
本実施の形態では、サーマルヘッドの駆動パルスを４つのグループに分類して、１画素記録周期内で赤記録パルス（赤発色パルス）、黒記録パルス（黒発色パルス）、蓄熱制御パルス、予熱制御パルスの順番になっている。これらのパルス群は、それぞれ独立に有効になることはなく、ある特定の組合わせをとる。予熱制御パルスは、赤発色記録または黒発色記録を行なう１画素または数画素前に対応している発熱体を予備加熱するためなので、予熱制御パルスの次の記録周期には必ず赤記録パルスもしくは黒記録パルスが有効になる。予熱制御パルスで発色してはいけないので、できるだけ少ないエネルギで予熱を行なうためには、予熱制御パルスはできるだけ１画素記録周期の後端側が望ましい。
【００４６】
一方、蓄熱制御パルスは、単独では有効にならず、必ず赤記録パルスまたは黒記録パルスと同じ記録周期内で有効になる。したがって、赤記録パルスおよび黒記録パルスにできるだけ近づく方がよい。
【００４７】
また、たとえば、冬期の朝方や夏期の日中など、気温の変化が激しく、環境温度が変化して標準記録条件ではエネルギ条件がマッチしないことがある。そのような場合、予熱制御パルスのパルス幅を、環境温度が標準温度よりも高い場合は短く、環境温度が標準温度よりも低い場合は長くするよう、パルス幅の増減制御を行なうことにより、環境温度の違いを吸収することが可能になる。
【００４８】
この場合、具体的には、温度センサ２０により環境温度を検知し、ＣＰＵ６が、この検知した環境温度をあらかじめ設定される標準温度と比較することにより、環境温度が標準温度よりも高い場合は、それに応じて予熱制御パルスのパルス幅を短くするよう制御し、環境温度が標準温度よりも低い場合は、それに応じて予熱制御パルスのパルス幅を長くするよう制御する。
【００４９】
次に、第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態における参照領域とサーマルヘッド駆動パルスとの関係を下記表４に示す。
【００５０】
【表４】
0003828250.tif 000005
【００５１】
ここでは、注目画素の直後の画素が赤記録画像（低温発色側）の場合は予熱を行ない、黒記録画像（高温発色側）の場合は予熱を行なわない。
本実施の形態で用いているような２色感熱記録媒体は、加熱を行ない、温度を上げていくと、白色→赤色→黒色（赤との混色）と変化して飽和する。したがって、黒色は濃度的に飽和するため、むらなどが少なく、安定に発色するが、赤色は遷移領域に位置するために不安定である。したがって、赤発色を行なう前に、サーマルヘッドの発熱体を予熱することにより、より安定した発色を得ることができる。
【００５２】
第２の実施の形態を実現するためには、前述した第１の実施の形態の図５で示した装置構成において、熱制御パラメータＲＯＭ１０を交換することにより、そのまま使える。第１の実施の形態は、熱制御パラメータＲＯＭ１０に、前記表２で示したサーマルヘッド駆動パルスのテーブルデータを格納していたが、この第２の実施の形態を実現するためには、上記表４で示したサーマルヘッド駆動パルスのテーブルデータを代わりに用いるだけでよい。
【００５３】
次に、第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態における参照領域とサーマルヘッド駆動パルスとの関係を下記表５に示す。
【００５４】
【表５】
0003828250.tif 000006
【００５５】
第１の実施の形態および第２の実施の形態では、赤記録画素または黒記録画素の１画素前に予熱を行なっていたが、第３の実施の形態では、注目画素が非記録画像の場合、１つの例外を除いては全て予熱を行なう。
【００５６】
一方、注目画素が非記録画像で、かつ、注目画素の直前の画素が赤記録画像または黒記録画像の場合は予熱を行なわない。
第３の実施の形態のように、注目画素が非記録画像の場合に全て予熱を行なうと、第１の実施の形態のように手前の１画素で予熱を行なうよりも、さらに少ないエネルギで予熱を行なうことができ、また、予熱データの組合わせも少なくなるため、データの作成も容易になる。
【００５７】
しかし、赤記録画像または黒記録画像の周辺が全部予熱されてバイアスがかかっている状態になるため、記録画素の立ち上がりは非常によくなるが、記録画素終了時においても温度が下がらず、温度勾配が緩やかになるため、尾引きが生じ易く、記録品質が非常に悪くなる。したがって、記録画素終了直後のみ予熱を行なわないことにより、記録画素の立ち上がりは良いまま尾引きのない記録画像が得られる。
【００５８】
第３の実施の形態を実現する場合も、今までと同様で、図５の装置構成において熱制御パラメータＲＯＭ１０の内容を表５のサーマルヘッド駆動パルスのテーブルデータに代えることにより、容易に実現できる。
【００５９】
次に、第４の実施の形態について説明する。
図６に、本実施の形態に係る画像記録方法を実現するための、サーマルヘッドを駆動する通電パルス（イネーブル信号）を示す（信号はローアクティブ）。図６では、記録する画像の１画素記録周期内に３つの通電パルスがあり、これらの通電パルスは、記録パルスと予熱制御パルスとに大きく分けられる。記録パルスは、２つのパルスで構成されており、赤色画像を記録する場合は２番目のパルス（Ｅ１）を使用し、黒色画像を記録する場合は１番目および２番目のパルス（Ｅ０、Ｅ１）を使用し、３番目のパルス（Ｅ２）は、サーマルヘッドの発熱体を予熱するための予熱制御に使用する。
【００６０】
ここに、図６に示した３つの通電パルスに対して、先頭から順番に「０，１，２」と番号を付け、それぞれのパルスの有効時間をＥｉ（ｉ＝０〜２）、先頭パルスからの遅延時間をＤｉ（ｉ＝０〜２）とする。本例では、上記Ｅｉ，Ｄｉの値として、常温（室温）環境において下記表６に示す値を用いた。なお、１画素の記録周期は２ｍｓである。
【００６１】
【表６】
0003828250.tif 000007
【００６２】
本実施の形態では、これから記録しようとしている画素（注目画素）の前後の画素情報を参照することにより，サーマルヘッドの発熱体の予熱を行なう。図７に注目画素および参照領域の例を示す。なお、図７（ａ）は記録画像の例を示し、図７（ｂ）は参照領域で切り出した画像の例を示している。
【００６３】
図７（ｂ）のように、現在記録しようとしている注目画素および注目画素の１画素未来の画素を参照して、予熱を行なう。下記表７に、参照画素とサーマルヘッド駆動パルスとの関係の例を示す。
【００６４】
【表７】
0003828250.tif 000008
【００６５】
注目画素（ｉ，ｊ）がＲＰ（赤記録画像情報）の場合は、注目画素の１画素未来の画素に関係なく赤記録状態となり、注目画素がＫＰ（黒記録画像情報）の場合は、注目画素の１画素未来の画素に関係なく黒記録状態を取る。
【００６６】
本実施の形態では、注目画素（ｉ，ｊ）がＮＰ（非記録画像情報）の場合は、注目画素の１画素未来の画素がＮＰの場合は非記録（加熱しない）、１画素未来の画素が非記録でない場合（赤もしくは黒を記録する場合）に、注目画素の予熱を行なう。
【００６７】
駆動パルスの例を図８に示す。図８では、便宜的に３×６の画像情報を取出していて、真ん中の列の画素を記録する場合にサーマルヘッド駆動パルスがどのようになるかを示している。画像情報の真ん中に２画素に渡ってある細長い長方形５１は参照領域を示し、図８の上から下方向に記録する場合に参照領域が移動して、サーマルヘッド駆動パルスが図８の（１）〜（４）のように、前記表７の規則にしたがって変化することがわかる。
【００６８】
本実施の形態で用いた２色感熱記録媒体のように、２色がそれぞれ別々の層になっていると、記録時にサーマルヘッドの発熱体からより遠い位置にある層の感度が物理的に悪くなる。また、低温発色側（赤色）での保存性などの特性を従来の単色感熱記録媒体並の性能にすると、必然的に高温発色側（黒色）の感度は低温発色側の感度よりも悪くなるため、通常の単色感熱記録媒体よりも高い記録エネルギが必要になる。
【００６９】
このような記録媒体で高温記録を行なおうとすると、限られた記録周期内で短時間に高エネルギを印加して記録する必要があり、サーマルヘッドの寿命や記録媒体の寿命に悪影響を及ぼすことが多々ある。
【００７０】
そこで、注目画素が非記録で、かつ、注目画素の未来の画素が赤記録もしくは黒記録の場合、サーマルヘッドの発熱体を予熱して一度に印加するエネルギを低減することにより、寿命の低下などの問題を防ぐことができる。
下記表８に、サーマルヘッドの発熱体に対して予熱制御を行なった場合と行なわなかった場合の記録エネルギを示す。
【００７１】
【表８】
0003828250.tif 000009
【００７２】
上記表８に示したように、発熱体の予熱制御を行なった場合、行なわなかった場合に比べて最大２３％程度エネルギを低減できる。
第４の実施の形態を実現するための装置構成は、基本的には前述した第１の実施の形態の図５と同様であるが、熱制御パラメータＲＯＭ１０の内容を前記表６、表７のテーブルデータに代え、かつ、参照領域が１×３から１×２に縮小したので、ＲＡＭ８上の制御ソフトウェアの変更、および、参照領域抽出部１６、記録エネルギ制御部１７の変更が必要になる。
ることにより、容易に実現できる。
【００７３】
なお、予熱制御パルスであるサーマルヘッド駆動パルスＥ２は記録周期の６０〜８０％の位置にあることが望ましい。また、予熱制御パルスの幅は赤記録のためのパルスＥ１の５０〜８０％が望ましい。
【００７４】
以下、その理由について述べる。
予熱制御パルスＥ２は、注目画素が非記録のときに有効になるので、予熱時に注目画素が発色してはいけない。そのため、Ｅ２＜Ｅ１の条件が成立する。次に、予熱制御パルスＥ２の幅を変化させたときの記録エネルギの変化を図９に示す。図中、一点鎖線で示す４０％、６０％、８０％の位置は、それぞれ記録パルスＥ１の長さに対する比を示している。
【００７５】
図９から、予熱制御パルスＥ２の幅が増加するほど予熱効果が増大し、１画素あたりの記録エネルギが減少する。この効果は黒発色において顕著である。逆に、予熱制御パルスＥ２の幅が短いと予熱の効果が減少する。図９から、記録パルスＥ１の５０％を超えたあたりから予熱効果が増大していくことがわかる。
【００７６】
図１０に、予熱制御パルスＥ２の開始位置を変化させたときの記録エネルギの変化を示す。図中、６７％ＬＰＣは記録周期の６７％の位置を示し、７７％ＬＰＣは記録周期の７７％の位置を示している。
【００７７】
図１０から、予熱制御パルスＥ２の開始位置が大きくなる（遅くなるほど）記録エネルギが少なくてすむが、予熱制御パルスＥ２の開始位置が遅くなるほど、予熱制御パルスＥ２の幅は短くしないと１画素記録周期内に収まらなくなるので、自ら制限が生じる。
【００７８】
図２から、赤発色が飽和するエネルギ範囲は０．６〜０．７ｍＪ／ドット、黒発色が飽和するエネルギ範囲は１．４〜１．６ｍＪ／ドットである。したがって、赤色記録エネルギと黒色記録エネルギとの比率は約１：２となる。本例では、赤色記録ではＥ１のみ有効、黒色記録ではＥ０＋Ｅ１を有効にして記録するので、Ｅ１：Ｅ０＋Ｅ１＝１：２となり、おおよそＥ０＝Ｅ１となる。
【００７９】
予熱制御パルスＥ２の幅は、赤発色パルス（赤色記録パルス）Ｅ１の５０〜８０％が望ましいことは上述したが、ここで最大８０％の値に設定した場合、おおよそＥ０＝Ｅ１＝Ｅ２に近くなり、１画素記録周期にそれぞれの記録パルスが占める割合は、それぞれ３３％ずつとなる。休止時間を考慮すると、予熱制御パルスＥ２の開始位置は１画素記録周期の６０〜８０％あたりに設定することにより、上記のように予熱効果が最大になる。
【００８０】
本実施の形態の予熱制御を施して赤・黒２色記録したときの記録エネルギの変化を図１１に示す。図１１から、予熱を施すことにより、最大４０％のエネルギセーブになる。
【００８１】
なお、たとえば、冬期の朝方や夏期の日中など、気温の変化が激しく、環境温度が変化して標準記録条件ではエネルギ条件がマッチしないことがある。そのような場合、前述した第１の実施の形態と同様に、予熱制御パルスの幅を、環境温度が標準温度よりも高い場合は短く、環境温度が標準温度よりも低い場合は長くするよう、パルス幅の増減制御を行なうことにより、環境温度の違いを吸収することが可能になる。
【００８２】
次に、第５の実施の形態について説明する。
第５の実施の形態における参照領域とサーマルヘッド駆動パルスとの関係を下記表９に示す。
【００８３】
【表９】
0003828250.tif 000010
【００８４】
注目画素（ｉ，ｊ）がＲＰ（赤記録画像情報）の場合は、注目画素の１画素未来の画素に関係なく赤記録状態となり、注目画素がＫＰ（黒記録画像情報）の場合は、注目画素の１画素未来の画素に関係なく黒記録状態を取る。
【００８５】
本実施の形態では、注目画素（ｉ，ｊ）がＮＰ（非記録画像情報）で、かつ、注目画素の１画素未来の画素がＮＰでない場合で、かつ、注目画素の１画素過去の画素がＫＰでないときだけ、注目画素の予熱を行なう。
【００８６】
駆動パルスの例を図１２に示す。図１２では、便宜的に３×６の画像情報を取出していて、真ん中の列の画素を記録する場合にサーマルヘッド駆動パルスがどのようになるかを示している。画像情報の真ん中に３画素に渡ってある細長い長方形５２は参照領域を示し、図１２の上から下方向に記録する場合に参照領域が移動して、サーマルヘッド駆動パルスが図１２の（１）〜（４）のように、前記表９の規則にしたがって変化することがわかる。また、画像情報の左側の列に沿って注目画素が移動する場合、サーマルヘッド駆動パルスは図１２の（５）、  （６）のようになる。
【００８７】
本実施の形態では、注目画素の１画素過去の画素が黒色記録の場合に予熱を行なわないことが、前述した第４の実施の形態と大きく異なる。予熱は、もともと記録を行なう１画素前においてサーマルヘッドの発熱体を予熱することにより、１画素あたりの記録エネルギを減少させて、熱ストレスをなくすことや、記録速度の向上のために行なうが、注目画素の１画素前でより高温発色である黒色記録を行なった場合、サーマルヘッドの発熱体には前画素の熱が残っていて予熱する必要はなく、むしろ予熱をすることによってオーバパワーになる可能性もある。したがって、本実施の形態のような予熱制御を行なうことにより、本当に必要なときだけ予熱を行なうので、よりきめ細かな制御が可能になる。
【００８８】
第５の実施の形態を実現するための装置構成は、基本的には前述した第１の実施の形態の図５と同様であるが、熱制御パラメータＲＯＭ１０の内容を前記表６、表９のテーブルデータに代えることにより、容易に実現できる。
【００８９】
次に、第６の実施の形態について説明する。
第６の実施の形態では、第４の実施の形態および第５の実施の形態で説明した予熱制御を組合わせることにより、よりきめ細かな制御を実現するものである。ここでは、記録装置の雰囲気温度（たとえば、サーマルヘッドの周辺の雰囲気温度）を検知して、あらかじめ設定しておいた切換え温度以下の場合は、第４の実施の形態の表７で示した予熱制御ルールに基づきサーマルヘッド駆動パルスを決定し、切換え温度よりも高い場合は、第５の実施の形態の表９で示した予熱制御ルールに基づいてサーマルヘッド駆動パルスを決定する。
【００９０】
図１３に、第６の実施の形態を実現するための装置構成を示す。基本的には前述した第１の実施の形態の図５と同様であるが、サーマルヘッド１９の周辺の雰囲気温度を検知するための温度センサ２１が追加され、また、熱制御パラメータＲＯＭ１０も、表７の内容を格納した第１のパラメータＲＯＭ１０ａ、および、表９の内容を格納した第２のパラメータＲＯＭ１０ｂに別々に分かれている。
【００９１】
この場合、記録動作を開始すると、ＣＰＵ６がＲＯＭ７に格納してある制御プログラムを実行する。そして、ＣＰＵ６は、温度センサ２１でサーマルヘッド１９周辺の雰囲気温度を検知して、ＲＯＭ７にあらかじめ格納してある切換え温度と比較する。この比較の結果、検知した温度が切換え温度以下の場合は、予熱制御パラメータとして表７の値が格納してある第１のパラメータＲＯＭ１０ａが選択され、第４の実施の形態で説明したように予熱制御が行なわれる。一方、検知した温度が切換え温度よりも高い場合は、予熱制御パラメータとして表９の値が格納してある第２のパラメータＲＯＭ１０ｂが選択され、第５の実施の形態で説明したように予熱制御が行なわれる。
【００９２】
以上説明したように上記実施の形態によれば、２色の感熱記録において、１ドットラインなどの細線でも比較的に低エネルギで記録可能となる。また、記録画像パターンの違いによる記録エネルギの差が少なくなるので、発色温度のエネルギ制御を正確に行なうことができる。したがって、記録時の最大エネルギを低くすることができる。これにより、感度の悪い記録媒体を用いても、サーマルヘッドの定格エネルギ範囲内で記録が可能となり、サーマルヘッドの破損や寿命の低下を防ぐことが可能になる。さらに、安定した発色を得ることができるので、記録品質が著しく向上する。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、記録時の最大エネルギを低くすることができ、これにより感度の悪い記録媒体を用いても、加熱手段の定格エネルギ範囲内で記録が可能となり、加熱手段の破損や寿命の低下を防ぐことが可能になる画像記録方法および画像記録装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る記録媒体の層構成を示す断面図。
【図２】記録媒体のサーマルヘッドによる発色特性を示す図。
【図３】第１の実施の形態におけるサーマルヘッドの駆動パルスを示す図。
【図４】第１の実施の形態における注目画素および参照領域の一例を示す図。
【図５】第１の実施の形態に係る画像記録装置の構成を概略的に示すブロック図。
【図６】第４の実施の形態におけるサーマルヘッドの駆動パルスを示す図。
【図７】第４の実施の形態における注目画素および参照領域の一例を示す図。
【図８】第４の実施の形態における予熱制御の例を説明するための図。
【図９】第４の実施の形態において予熱制御パルスの幅を変化させたときの記録エネルギの変化を示す図。
【図１０】第４の実施の形態において予熱制御パルスの開始位置を変化させたときの記録エネルギの変化を示す図。
【図１１】第４の実施の形態において予熱制御を施して赤・黒２色記録したときの記録エネルギの変化を示す図。
【図１２】第５の実施の形態におけるサーマルヘッドの駆動パルスを示す図。
【図１３】第５の実施の形態に係る画像記録装置の構成を概略的に示すブロック図。
【符号の説明】
１……記録媒体、２……基材、３……第１の記録層、４……第２の記録層、５……保護層、６……ＣＰＵ、７……ＲＯＭ、８……ＲＡＭ、９……画像メモリ、９ａ……赤色画像格納領域、９ｂ……黒色画像格納領域、１０……熱制御パラメータＲＯＭ、１０ａ……第１のパラメータＲＯＭ、１０ｂ……第２のパラメータＲＯＭ、１１……搬送制御部、１２……搬送部、１４……記録制御部、１５……赤／黒画像合成部、１６……参照領域抽出部、１７……記録エネルギ制御部、１８……記録駆動部、１９……サーマルヘッド（記録部、加熱手段）、２０……温度センサ。
【図１】
0003828250.tif 000011
【図２】
0003828250.tif 000012
【図３】
0003828250.tif 000013
【図４】
0003828250.tif 000014
【図５】
0003828250.tif 000015
【図６】
0003828250.tif 000016
【図７】
0003828250.tif 000017
【図８】
0003828250.tif 000018
【図９】
0003828250.tif 000019
【図１０】
0003828250.tif 000020
【図１１】
0003828250.tif 000021
【図１２】
0003828250.tif 000022
【図１３】
0003828250.tif 000023