JP2000280510A

JP2000280510A - サーマルプリンタの濃度むら補正方法及びサーマルプリンタ

Info

Publication number: JP2000280510A
Application number: JP9485399A
Authority: JP
Inventors: Koji Fukuda; 浩司福田; Nobuo Katsuma; 伸雄勝間
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2000-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】各発熱素子の抵抗値のばらつきに起因するす
じ状の濃度むらの発生を抑える。【解決手段】印画可能な設定温度に達するまでの経過
時間ｔｉｊ（ｉは１〜ｎ、ｊはｙ，ｍ，ｃ）を、各発熱
素子Ｒ１〜Ｒｎ毎にカウンタ７１により求める。これら
の経過時間ｔｉｊと基準となる発熱素子の経過時間ｔｓ
ｊとの差Δｔｉｊを、システムコントローラ３５で求め
る。時間差Δｔｉｊとしたときに、この時間差Δｔｉｊ
から補正温度を求める係数ｋｊを予め求めておく。この
補正係数ｋｊを時間差Δｔｉｊに乗じて、補正温度ｋｊ
・Δｔｉｊを求める。この補正温度ｋｊ・Δｔｉｊを、
基準発熱素子に対する目標濃度温度ＴＯに加えて、対象
となる発熱素子の目標濃度補正温度ＴＣｉｊを求める。
この求めた目標濃度補正温度ＴＣｉｊとなるように、各
発熱素子Ｒ１〜Ｒｎの温度を温度検知回路２２により検
知しながら駆動する。目標濃度補正温度ＴＣｉｊになっ
たときに、対応する発熱素子の駆動を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルプリンタ
の濃度むら補正方法及びサーマルプリンタに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】サーマルプリンタには、インクフイルム
を使用する熱転写プリンタと、感熱記録材料を直接に加
熱して画像を記録する感熱プリンタとがある。

【０００３】例えば、カラー感熱プリンタでは、マゼン
タ感熱発色層，シアン感熱発色層，イエロー感熱発色層
が支持体上に順次層設されたカラー感熱記録紙が用いら
れる。このカラー感熱記録紙では、各感熱発色層を選択
的に発色させるために、各感熱発色層の発色熱エネルギ
ー（ｍＪ／ｍｍ²）が異なっており、深層の感熱発色層
ほど発色熱エネルギーが大きくなっている。また、次の
感熱発色層を熱記録する際に、その上にある記録済みの
感熱発色層が再度発色しないように、この記録済みの感
熱発色層に特有な電磁波を照射して光定着が行われる。

【０００４】サーマルヘッドには、多数の発熱素子（抵
抗素子）がライン状に配列されており、１色の画像を１
ラインずつ記録する。この１ラインを記録する場合に
は、各発熱素子は、目標とする濃度が得られる温度（以
下、単に目標濃度温度という）になるように駆動され、
これにより感熱記録材料の該当する感熱発色層が感熱発
色する。

【０００５】ところで、特開平８−１６９１３３号公報
には、図２に示すように、発熱温度により抵抗値が変化
する抵抗体を発熱素子として用い、比較的安価な汎用の
集積回路を複数個使用した制御回路により、きめ細かい
発熱制御を行うようにしたサーマルヘッド装置が提案さ
れている。

【０００６】図３はこのサーマルヘッド装置の電気回路
図である。サーマルヘッド１０には、電気抵抗体からな
る多数の発熱素子Ｒ１〜Ｒｎがライン状に並べてあり、
これにより発熱素子アレイ１１が構成されている。発熱
素子Ｒ１〜Ｒｎは電気抵抗の温度依存性が大きなクロム
・アルミ系合金薄膜からなる抵抗体が用いられている。
また、発熱素子アレイ１１の近くで基板上には、集積回
路からなる発熱素子ドライバ１２が配置されている。こ
の発熱素子ドライバ１２は、各発熱素子Ｒ１〜Ｒｎを駆
動して所望の温度に発熱させ、これにより記録紙を所望
の濃度で発色させる。発熱素子ドライバ１２は、シフト
レジスタ１３、ラッチ回路１４、ゲート回路１５、トラ
ンジスタＱ１〜Ｑｎから構成されており、シフトレジス
タ１３にセットされた各発熱素子Ｒ１〜Ｒｎ毎の駆動デ
ータに基づき、ラッチ回路１４、ゲート回路１５を介し
て、トランジスタＱ１〜Ｑｎをオンオフ制御して、各発
熱素子Ｒ１〜Ｒｎに電力を供給する。

【０００７】発熱素子ドライバ１２にはヘッド制御回路
２０が接続されている。ヘッド制御回路２０は、印画駆
動シーケンスと温度検知シーケンスを交互に行って、目
標濃度温度に達した発熱素子Ｒ１〜Ｒｎの駆動を順に止
めていく。そして、全ての発熱素子Ｒ１〜Ｒｎが目標濃
度温度に達した後は、次のラインの印画データ（画像デ
ータ）に基づく目標濃度温度がレジスタ２１に書き込ま
れ、この新たなデータに基づき印画駆動シーケンスと温
度検知シーケンスとを交互に繰り返す。

【０００８】このため、ヘッド制御回路２０は、レジス
タ２１と、温度検知回路２２と、切り替えスイッチ２３
と、比較器２４と、発熱駆動データ発生部２５とを備え
ている。レジスタ２１には、１ライン分の発熱素子の印
画データに応じて求められた目標濃度温度が記憶され
る。温度検知回路２２は、温度検出用抵抗器３０と、増
幅器３１と、Ａ／Ｄ変換器３２とから構成されており、
各発熱素子Ｒ１〜Ｒｎの温度変化を温度検知用抵抗器３
０の電圧変化として検出する。そして、この電圧変化を
増幅器３１を介して増幅した後に、Ａ／Ｄ変換器３２で
デジタル数値化する。このデジタル数値化された検知温
度データは、比較器２４に入力される。

【０００９】切り替えスイッチ２３は、各発熱素子Ｒ１
〜Ｒｎの個別端子に接続され、システムコントローラ３
５からの駆動・検知切替信号によりオンオフ制御され
る。そして、オン時には各発熱素子Ｒ１〜Ｒｎを接地さ
せる。また、オフ時には各発熱素子Ｒ１〜Ｒｎを温度検
知用抵抗器３０に接続させる。比較器２４は、目標濃度
温度Ａと検知温度データＢとを比較して、目標濃度温度
Ａが検知温度データＢよりも大きいときに「１」を出力
する。

【００１０】発熱駆動データ発生部２５は、アンドゲー
ト４０と、スイッチ４１，４２と、シフトレジスタ４
３，４４とから構成されている。スイッチ４１，４２
は、印画開始データと比較結果データとを選択的にシフ
トレジスタ１３に送るためのものであり、このスイッチ
４１，４２を切り替えることで、印画開始時には、シフ
トレジスタ１３に全ての発熱素子が駆動される「１」の
データが送られる。

【００１１】また、印画開始後の温度検知シーケンス後
は、温度検知データと目標濃度温度との比較に基づき、
未だ目標濃度温度に達していない発熱素子のみが発熱駆
動されるデータがシフトレジスタ４４に記憶される。そ
して、全ての発熱素子についてこれらの比較が終了し駆
動データが得られると、このシフトレジスタ４４のデー
タがシフトレジスタ１３に送られ、これにより新たに発
熱駆動シーケンスが行われる。

【００１２】以下、同様にして、温度検知シーケンスと
発熱駆動シーケンスとが交互に繰り返されて、全ての発
熱素子Ｒ１〜Ｒｎが目標濃度温度に達するまで行われ
る。そして、全ての発熱素子Ｒ１〜Ｒｎが目標濃度温度
に達すると、次のラインの目標濃度温度がレジスタ２１
に新たに書き込まれ、これに基づき次のラインの記録が
行われる。以下、同様にして、各ラインが記録されてい
き、１フレーム分の画像が熱記録される。

【００１３】フルカラー画像を記録する場合には、まず
最上層のイエロー感熱発色層が熱記録され、次にイエロ
ー感熱発色層に特有な紫外線などを照射して、これを光
定着させる。次に、同様にして１フレーム分のマゼンタ
画像の熱記録と光定着とが行われる。最後に、１フレー
ム分のシアン画像が熱記録される。これにより三色面順
次記録でフルカラー画像が得られる。なお、各感熱発色
層の印画のための熱エネルギは、下層になるほど高くな
る。このため、ゲート回路１５に入力されるストローブ
パルスの幅は、図４に示すように、イエロー、マゼン
タ、シアンの順に長くされ、しかも発色濃度が高くなる
ほどに長くされる。

【００１４】シフトレジスタ４３には、シフトレジスタ
１３の内容が各発熱駆動シーケンス毎に書き込まれる。
そして、このシフトレジスタ４３の内容と比較器からの
内容とのアンドをとることにより、温度降下して、比較
器の出力が「１」に変化した発熱素子が再度駆動される
ことがないようにしている。これにより、冷えた発熱素
子に対しては、再度同一のラインでは加熱駆動されるこ
とがなくなる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】図５は、通電による発
熱素子の温度変化の様子を示すグラフである。感熱記録
紙を用いる場合には、発色が生じ始める下限温度ＴＬが
あり、この下限温度ＴＬは発色媒体の特性に依存する。
そして、媒体温度Ｔｍが下限温度ＴＬを超えている時間
が長い程、発色量は増える。また、媒体温度Ｔｍと下限
温度ＴＬとの温度差が大きい程、単位時間当たりの発色
量は多くなる。このため、モデル的には、図５のハッチ
ング部分の面積Ｓ１が発色濃度に比例すると考えられ
る。

【００１６】そして、通電による発熱素子の温度上昇
は、印加電力が大きいときに大きくなる。上記サーマル
ヘッド装置では、各発熱素子Ｒ１〜Ｒｎには同一電圧が
印加されるが、サーマルヘッド１０内の各発熱素子Ｒ１
〜Ｒｎは各発熱素子毎に製造誤差があるため、それぞれ
抵抗値が異なる。このため、同一温度からある温度まで
の到達時間は抵抗値が低いほど速くなる（Ｑ＝Ｖ²／
Ｒ）。したがって、所望の目標濃度温度ＴＯに到達した
時点で発熱素子へのエネルギー供給を停止する方式の上
記のサーマルプリンタでは、図６に示すように、目標濃
度温度ＴＯが同じであっても、到達時間ｔ１，ｔ２が異
なるため、ハッチング部の面積Ｓ１，Ｓ２が異なり、結
果として得られる発色濃度は異なってしまう。これによ
り、すじ状の濃度むらや色むらが発生する。なお、この
すじ状のむらは、感熱記録紙を用いた感熱記録方式のみ
ならず昇華型熱転写方式などであっても発生する。

【００１７】本発明は上記課題を解決するためのもので
あり、各発熱素子の製造誤差による抵抗値のばらつきに
起因する濃度むら等の発生を抑えるようにしたサーマル
プリンタの濃度むら補正方法及びサーマルプリンタを提
供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のサーマルプリンタの濃度むら補正方
法では、電気抵抗値が温度に依存して変化する抵抗体を
発熱素子として複数個並べて設けた発熱体と、前記発熱
素子の抵抗値変化からその発熱素子温度を検知する温度
検知回路と、前記発熱素子を発熱駆動するとともに、印
画データに基づき設定された目標濃度温度に達した発熱
素子に対して熱エネルギの供給を停止する発熱駆動回路
とを備え、印画データに基づき記録材料に画像を記録す
るサーマルプリンタの濃度むら補正方法において、各発
熱素子を所定の電圧で個別に駆動して印画可能な設定温
度に達するまでの経過時間を各発熱素子毎に求め、これ
らの経過時間と基準となる経過時間との差を検出し、こ
の差を記憶しておき、前記記憶された各発熱素子毎の時
間差を用いて前記目標濃度温度に対する補正量を算出
し、この補正量により目標濃度温度を補正している。

【００１９】なお、経過時間差を記憶する代わりに、こ
の経過時間差を用いて算出した補正量を各発熱素子毎に
記憶してもよい。また、発熱素子を蓄熱の影響が出ない
ように複数のグループに分けて、前記時間差を検出する
ことが好ましい。更に、補正係数ｋを記憶しておき、前
記時間差をΔｔとしたときに、前記補正係数ｋを時間差
Δｔに乗じて補正温度ｋ・Δｔを求め、この補正温度ｋ
・Δｔを目標濃度温度ＴＯに加えて、対象となる発熱素
子の目標濃度補正温度ＴＣを求めることが好ましい。ま
た、プリントする色や目標濃度温度によって異なる補正
係数ｋを設定することが好ましい。

【００２０】請求項７記載のサーマルプリンタでは、各
発熱素子を個別に駆動して印画可能な設定温度に達する
までの経過時間と、基準となる経過時間との差を各発熱
素子毎に時間差として記憶した時間差記憶手段と、前記
基準となる経過時間における目標濃度温度に対する補正
量を前記時間差に基づき求める手段と、求めた補正温度
で補正された目標濃度温度を前記発熱駆動回路に設定す
る目標濃度温度設定手段とを備えている。

【００２１】なお、前記各発熱素子を個別に駆動して印
画可能な設定温度に達するまでの経過時間を各発熱素子
毎に検出する経過時間検出手段と、この経過時間検出手
段からの各経過時間と基準となる経過時間との差から各
発熱素子毎の時間差を検出する時間差検出手段と、この
時間差検出手段で検出した時間差を前記時間差記憶手段
に書き込む時間差書込手段を備えることが好ましい。ま
た、補正係数ｋを記憶した補正係数記憶手段と、前記時
間差をΔｔとしたときに、前記補正係数ｋを時間差Δｔ
に乗じて補正温度ｋ・Δｔを求め、この補正温度ｋ・Δ
ｔを目標濃度温度ＴＯに加えて、対象となる発熱素子の
目標濃度補正温度ＴＣを求める手段とから、前記目標濃
度温度設定手段を構成することが好ましい。前記時間差
検出手段は組立終了後、又は修理後、又はヘッドキャリ
ブレーションモード起動時に時間差を検出し、これを前
記時間差書込手段により前記時間差記憶手段に書き込ん
で、これを更新することが好ましい。

【００２２】

【発明の実施の形態】図７は、本発明で用いるカラー感
熱記録紙（以下、単に記録紙という）５０の層構造を示
している。記録紙５０は、周知のカラー感熱記録材料か
ら構成されており、ベース部材５１に対して、シアン、
マゼンタ、イエローの各感熱発色層５２，５３，５４、
及び透明な保護層５５が順に層設されている。シアン感
熱発色層５２は、深層にあるため熱感度が最も低く、図
４に示すように、比較的大きな熱エネルギを与えとき
に、シアンに発色する。マゼンタ感熱発色層５３は、熱
感度が中程度であり、加熱によりマゼンタに発色する。
イエロー感熱発色層５４は、表面側にあるため熱感度が
最も高く、比較的に小さな熱エネルギを与えた時にイエ
ローに発色する。

【００２３】また、各感熱発色層５２〜５４の間には、
熱感度を調整するための中間層５６，５７が設けられて
いる。また、ベース部材５１の裏面にはバック層５８が
設けられている。なお、各感熱発色層５２〜５４の順番
は入れ換えてもよい。保護層５５はＰＶＡ（ポリビニル
アルコール）を主剤とする透明な樹脂層であり、各感熱
発色層５２〜５４に傷が付いたりするのを防止する。

【００２４】イエロー感熱発色層５４とマゼンタ感熱発
色層５３とは、その下層になる感熱発色層を発色記録す
る際に、未発色の発色成分が発色することがないよう
に、電磁線による定着性が与えられている。すなわち、
マゼンタ感熱発色層５３は、最大吸収波長が約３６５ｎ
ｍであり、この波長域の紫外線が照射されると、発色能
力が消失する。イエロー感熱発色層５４は、最大吸収波
長が約４２０ｎｍであり、この波長域の紫色可視光線に
よって発色能力が消失する。

【００２５】図８は、本発明のカラー感熱プリンタ６０
を示す概略図である。給紙カセット６１から給紙ローラ
６２の回転により給紙されたカラー感熱記録紙５０は、
プリントステージ６３に送られる。プリントステージ６
３には、記録紙５０の搬送路に沿って、サーマルヘッド
１０、プラテンローラ６４、搬送ローラ対６５、定着器
６６が配置してある。プラテンローラ６４は、記録紙５
０をサーマルヘッド１０の発熱素子アレイ１１に圧着さ
せる。搬送ローラ対６５は、記録紙５０を往復動させ
る。

【００２６】この搬送ローラ対６５による記録紙５０の
矢印Ｐ方向への送りに同期させて、サーマルヘッド１０
の各発熱素子Ｒ１〜Ｒｎが駆動されることで、記録紙５
０の各感熱発色層５２〜５４を感熱発色させる。定着器
６６は、イエロー定着ランプ６７及びマゼンタ定着ラン
プ６８を備えている。そして、イエロー記録時に、イエ
ロー定着ランプ６７を点灯させて、イエロー感熱発色層
５４を光定着する。また、マゼンタ記録時に、マゼンタ
定着ランプ６８を点灯させて、マゼンタ感熱発色層５３
を光定着する。

【００２７】図１は、本発明のサーマルプリンタ１０の
サーマルヘッド駆動回路を示している。基本的には先に
説明した図３に示すものと同一であり、同一構成部材に
は同一符号が付してある。そして、本実施形態では、カ
ウンタ７１を新たに設け、これにより所望の目標濃度温
度に至るまでの時間を測定する。なお、カウンタ７１は
ハードウエアとして構成する代わりに、システムコント
ローラ３５によりソフト的に構成してもよい。

【００２８】カウンタ７１には、クロックパルスと比較
器２４の出力とが入力される。そして、図９に示すよう
に、カウンタ７１は、測定対象の発熱素子Ｒ１〜Ｒｎの
駆動開始から比較器２４の出力が「１」から「０」に変
化するまで、クロックパルス数をカウントすることによ
り、その経過時間ｔi （i ＝１〜ｎ）を検出する。

【００２９】この経過時間ｔi を求める処理は、レジス
タ２１に基準値としての目標濃度温度をセットして行
う。この目標濃度温度としては、図１２に示すように、
イエロー感熱発色層を中間濃度で発色させる温度Ｔ１，
マゼンタ感熱発色層を中間濃度で発色させる温度Ｔ２，
シアン感熱発色層を中間濃度で発色させる温度Ｔ３を用
いる。なお、中間濃度を用いる他に、各色の最大濃度や
その他の適宜濃度を用いてもよい。

【００３０】先ず、イエロー用の中間濃度発色温度Ｔ１
を基準値としてレジスタ２１に設定し、各発熱素子Ｒ１
〜Ｒｎを個別に駆動し、各発熱素子について経過時間ｔ
ｉｊ( i は各発熱素子を区別する添字で１〜ｎ，ｊは各
色を識別する添字でｙ，ｍ，ｃ）を求める。例えば第１
発熱素子Ｒ１の経過時間ｔ１ｙを求めるときには、第１
発熱素子Ｒ１のみを駆動するデータを端子７２に送り、
端子７３に入力されたセレクト信号により、スイッチ４
１，４２を切り換えて、シフトレジスタ１３にこの駆動
データをセットする。次の発熱素子Ｒ２の経過時間ｔ２
ｙを求めるときには、同様にして第２発熱素子Ｒ２のみ
を駆動するデータをシフトレジスタ１３に送る。なお、
次の発熱素子の経過時間の測定は、蓄熱の影響がでない
ように、先に測定した発熱素子が十分に冷えて常温状態
に戻った状態で行う。

【００３１】このようにして、残りの全ての発熱素子Ｒ
３〜Ｒｎに対して経過時間ｔ３ｙ〜ｔｎｙを求める。こ
れらの経過時間ｔｉｙは、各発熱素子Ｒ１〜Ｒｎ毎に対
応付けされてシステムコントローラ３５のメモリ７５に
書き込まれる。次に、各発熱素子Ｒ１〜Ｒｎの経過時間
ｔｉｙから基準となる発熱素子を用いたときの経過時間
ｔｓｙを引いた経過時間差Δｔｉｙ（＝ｔｉｙ−ｔｓ
ｙ）を求める。この時間差Δｔｉｙは、各発熱素子毎に
対応付けられてメモリ７５に書き込まれる。次に、同じ
ようにして、マゼンタ用の中間濃度発色温度Ｔ２をレジ
スタ２１に設定し、各発熱素子Ｒ１〜Ｒｎを個別に駆動
し、各発熱素子について経過時間ｔｉｍを求める。そし
て、同じようにして、経過時間ｔｉｍから経過時間差Δ
ｔｉｍを求め、これをメモリ７５に書き込む。同様にし
て、シアン用の中間濃度発色温度Ｔ３をレジスタ２１に
設定し、各発熱素子について経過時間ｔｉｃ，経過時間
差Δｔｉｃを求め、経過時間差Δｔｉｃをメモリ７５に
書き込む。

【００３２】プリント処理では、図１０に示すように、
印画データ及び前記時間差Δｔｉｊに基づき目標濃度補
正温度ＴＣｉｊを求める。まず、図１１に示す印画デー
タＧと目標濃度温度ＴＯとの関係に基づき、印画データ
Ｇから目標濃度温度ＴＯを求める。この印画データＧと
目標濃度温度ＴＯとの関係は、感熱記録紙５０の発色特
性に応じて、基準となる抵抗値を有する基準発熱素子を
基準とし、予め求められている。基準発熱素子は、各発
熱素子の平均抵抗値を用いる他に、設計抵抗値などを用
いてもよい。または、発熱素子Ｒ１〜Ｒｎ内の任意のも
のを基準発熱素子としてこれの抵抗値を用いてもよい。
なお、図１１に示すものは一例であり、この特性は感熱
記録紙５０の発色特性に応じて変化する。

【００３３】次に、時間差Δｔｉｊに、予め求められて
いる補正係数ｋｊを乗じて、補正量ｋｊ・Δｔｉｊを求
める。そして、この補正量ｋｊ・Δｔｉｊを目標濃度温
度ＴＯに加えて、目標濃度補正温度ＴＣｉｊ（＝ＴＯ＋
ｋｊ・Δｔｉｊ）を求める。

【００３４】求めた目標濃度補正温度ＴＣｉｊは、レジ
スタ２１に書き込まれる。そして、前述したように、こ
の目標濃度補正温度ＴＣｉｊに達するまで、各発熱素子
Ｒ１〜Ｒｎを駆動して、熱記録を行う。１ライン分の熱
記録が終了すると、次のラインの目標濃度補正温度ＴＣ
ｉｊがレジスタ２１に書き込まれ、以下同様にして各ラ
インが順次熱記録される。

【００３５】前記補正係数ｋｊ（ｊ＝ｙ，ｍ，ｃ）は次
のようにして求められる。まず、一定濃度となる基準目
標温度Ｔ１で各発熱素子Ｒ１〜Ｒｎを発熱駆動させて、
一定濃度となるイエローのベタプリントを行う。次に同
一記録エリアに対して、基準目標温度Ｔ２で各発熱素子
Ｒ１〜Ｒｎを発熱駆動させて、一定濃度となるマゼンタ
のベタプリントを行う。更に、同一記録エリアに対し
て、基準目標温度Ｔ３で各発熱素子Ｒ１〜Ｒｎを発熱駆
動させて、一定濃度となるシアンのベタプリントを行
う。この三色面順次記録により、グレーのベタプリント
が得られる。

【００３６】得られたテストプリントの各画素を濃度計
で各色毎に測定し、この濃度測定値に応じて目標温度を
変えて、これに基づき再度プリントを行う。このような
テストプリントを数回繰り返して、均一濃度のグレーが
得られる補正値を求める。そして、この補正値と前記経
過時間差Δｔｉｊとの関係に基づき、前記補正係数ｋｊ
を決定する。なお、グレーのベタプリントの他に、イエ
ロー、マゼンタ、シアンの各ベタプリントを個別に作成
して、補正係数ｋｊを求めてもよい。

【００３７】図１２は、各色及び各階調における目標濃
度温度と、印画データとの関係を示している。既に説明
したように、イエロー感熱発色層は、表層側にあるの
で、発色のための印加熱エネルギーは小さくてよく、マ
ゼンタ，シアンの発色層の順に、印加熱エネルギーが大
きくなる。本実施形態では、各色の補正係数ｋｊを求め
るために、目標濃度温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は各色の中間
濃度（２５６階調の印画データの１２７階調レベル）を
用いている。

【００３８】図１３は、目標濃度温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３
での２個の発熱素子Ａ，Ｂによる加熱・冷却特性を示す
グラフである。Ｓ１Ａは、発熱素子Ａが目標濃度温度Ｔ
１になるための印加熱エネルギーに対応する面積であ
り、Ｓ１Ｂは同じ条件での発熱素子Ｂのものである。ま
た、Ｓ２Ａ、Ｓ２Ｂは、目標濃度温度Ｔ２の場合の各発
熱素子Ａ，Ｂのものであり、Ｓ３Ａ、Ｓ３Ｂは、目標濃
度温度Ｔ３の場合の各発熱素子Ａ，Ｂのものである。

【００３９】図１４は、各目標濃度温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ
３のときの、各面積比（ＳＡ／ＳＢ）を示しており、各
目標濃度温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の間は線形補間してい
る。図１５は、図１４の関係などから求めた、各目標濃
度温度での補正係数ｋの一例を示している。

【００４０】このようにカラー感熱記録材料を含め、色
によって、同じ中間濃度でも目標濃度温度が異なる記録
材料の場合には、色毎に補正係数を求めておき、色に応
じて対応する補正係数を用いることが必要である。

【００４１】また、同一色の中でも、目標濃度温度が変
わると、最適な補正係数が異なるので、各目標濃度温度
（又は印画階調）毎に補正係数を求めておき、それをテ
ーブル又は補間できる状態でメモリに記憶しておき、各
目標濃度温度で補正係数を変えて（すなわち印加熱エネ
ルギーの補正量を変えて）プリントすることが好まし
い。ただし、一般に同一色の中では補正係数の違いは僅
かであり、中間調濃度域で求めた補正係数ｋｏのみで、
補正を行っても実用上それほど問題にならない。

【００４２】なお、上記実施形態では、経過時間差Δｔ
ｉｊをメモリ７５に記憶したが、この他に、Δｔｉｊに
補正係数ｋｊを乗じた補正量ｋｊ・Δｔｉｊを各発熱素
子Ｒ１〜Ｒｎに対応付けてメモリ７５に記憶してもよ
い。

【００４３】上記実施形態では、蓄熱の影響を無くすた
めに、各発熱素子の駆動後の冷却時間を十分にとって、
次の発熱素子を駆動しているが、これに代えて、蓄熱の
影響が無くなるほど離れた発熱素子を次に駆動する発熱
素子として指定してもよい。例えば発熱素子の個数ｎが
２４００の場合には、発熱素子Ｒ１〜Ｒ２４００を、Ｒ
１〜Ｒ１２００，Ｒ１２０１〜Ｒ２４００の２グループ
に分け、Ｒ１の次にＲ１２０１、次にＲ２、その次にＲ
１２０２のように、各グループの発熱素子を交互に順に
発熱駆動してもよい。なお、グループ分けは２に限定さ
れることなく、３以上であってもよい。

【００４４】また、各グループの発熱素子を交互に順に
発熱駆動させる代わりに、各グループの駆動対象発熱素
子が十分に離れている場合には、各グループの対象発熱
素子を同時に発熱駆動させてもよい。例えば、上記の例
の場合には、第１グループのＲ１と、第２グループのＲ
１２０１を同時に駆動させて、これらの発熱素子の経過
時間を求める。なお、この場合には、各グループ毎に温
度検知回路、比較器、カウンタ等を備えた専用の経過時
間測定装置を用いる。

【００４５】上記実施形態では、全ての発熱素子の経過
時間差Δｔｉｊを求めた後に、これを記憶しているが、
これに代えて、逐一その都度メモリ７５に記憶してもよ
い。また、全ての発熱素子の経過時間差Δｔｉｊを求め
た後に、補正量ｋｉ・Δｔｉｊを求めるようにしたが、
これに代えて、逐一その都度メモリ７５に記憶してもよ
い。また、上記実施形態では、補正量ｋｉ・Δｔｉｊを
その都度算出しているが、これはルックアップテーブル
メモリとして記憶しておいてもよい。

【００４６】上記実施形態では、１つの温度検出用抵抗
器３０を用いているが、これに代えて、各発熱素子Ｒ１
〜Ｒｎに温度検出用抵抗器をそれぞれ直列に接続してサ
ーマルヘッドを構成してもよい。この場合には、各温度
検出用抵抗器を用いて、各発熱素子の経過時間差を求め
る。

【００４７】上記実施形態では、時間差検出部をサーマ
ルプリンタと一体的に構成したが、時間差検出部はサー
マルプリンタと別体で設け、組立終了後の出荷前などに
コネクタ等を介してプリンタに連結して用いてもよい。
また、時間差や補正量をプリンタ側のシステムコントロ
ーラで求める代わりに、別個の装置で求め、これをサー
マルプリンタに送って、メモリに記憶してもよい。

【００４８】上記実施形態では、工場での組立調整時
に、経過時間ｔｉｊを測定して経過時間差Δｔｉｊや補
正量ｋｊ・Δｔｉｊを求めたが、これに代えて又は加え
て、ユーザの購入後に電源を投入した時や、所定期間毎
に、更にはヘッドキャリブレーションモード起動時に経
過時間差や補正量を求めてもよい。ヘッドキャリブレー
ションモードは、ペーパーの感度ばらつきや環境条件、
またはプリンタの経時変化等により色調や階調特性が変
わってしまった場合や、非常に高い再現性を必要とされ
る場合などに行われる。また、前記経過時間差を求める
際に、一定閾値を超える経過時間差を有する発熱素子が
発生した場合には、サーマルヘッドの寿命と判定して、
ヘッド交換のアラーム処理を行うようにしてもよい。

【００４９】上記各実施形態では感熱型のカラーサーマ
ルプリンタを例にしたが、本発明は、モノクロの感熱プ
リンタやカラー熱転写プリンタ等にも適用することがで
きる。また、記録紙とサーマルヘッドとを一次元に相対
移動させるラインプリンタについて説明したが、本発明
は、相対移動が二次元であるシリアルプリンタに対して
も利用してもよい。さらに、イエロー，マゼンタ，シア
ンの３個のサーマルヘッドを用いた３ヘッド１パスタイ
プのカラーサーマルプリンタに適用してもよい。

【００５０】

【発明の効果】各発熱素子を個別に駆動して印画可能な
設定温度に達するまでの経過時間を各発熱素子毎に求
め、これらの経過時間と基準となる経過時間との差を検
出し、前記印画データに基づき設定された目標濃度温度
に対し、前記記憶された各発熱素子毎の時間差のデータ
を用いて補正量を算出し、この補正量により目標濃度温
度を補正するから、サーマルヘッドの各発熱素子につい
て、抵抗値のばらつきに起因するすじ状のむらを無くす
ことができる。

【００５１】特に、電気抵抗値が温度に依存して変化す
る抵抗体からなる発熱素子を有するサーマルヘッドの場
合には、常温時の抵抗値と作動時の抵抗値とが大きく異
なり、常温時の抵抗値を用いて補正したのでは、誤差が
生じてすじむらが残ってしまう。これに対して、本発明
では、昇温特性を用いて発熱特性自体を測定し、これを
補正データとして用いるため、実際の動作時の特性に最
も近く、誤差の少ない補正を行うことができる。したが
って、すじむらの発生が抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルプリンタの制御回路図であ
る。

【図２】発熱素子の抵抗値温度依存特性を示すグラフで
ある。

【図３】従来の発熱素子温度検知型駆動方式のサーマル
プリンタの制御回路図である。

【図４】カラー感熱記録紙の発色特性を示すグラフであ
る。

【図５】通電時間と媒体温度と発色濃度との関係を示す
グラフである。

【図６】抵抗値が異なる２個の発熱素子の通電時間と媒
体温度と発色濃度との関係を示すグラフである。

【図７】カラー感熱記録紙の層構造を示す説明図であ
る。

【図８】カラー感熱プリンタの要部を示す概略図であ
る。

【図９】経過時間差を求める処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図１０】プリント処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図１１】印画データと目標濃度温度との関係を示すグ
ラフである。

【図１２】印画データと各色の目標濃度温度との関係を
示すグラフである。

【図１３】抵抗値が異なる２個の発熱素子の通電時間と
目標濃度温度との関係を示すグラフである。

【図１４】目標濃度温度毎に、２個の発熱素子の特性を
示すグラフである。

【図１５】目標濃度温度と補正係数との関係を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１０サーマルヘッド１１発熱素子アレイ１２発熱素子ドライバ１３，４３，４４シフトレジスタ１４ラッチ回路１５ゲート回路２０ヘッド制御回路２１レジスタ２２温度検知回路２３切り替えスイッチ２４比較器２５発熱駆動データ発生部３０温度検出用抵抗器３１増幅器３２Ａ／Ｄ変換器３５システムコントローラ４０アンドゲート４１，４２スイッチ５０カラー感熱記録紙６０カラー感熱プリンタ６３プリントステージ６４プラテンローラ６５搬送ローラ対６６定着器７１カウンタ７５メモリＲ１〜Ｒｎ発熱素子Ｑ１〜Ｑｎトランジスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気抵抗値が温度に依存して変化する抵
抗体を発熱素子として複数個並べて設けた発熱体と、前
記発熱素子の抵抗値変化からその発熱素子温度を検知す
る温度検知回路と、前記発熱素子を発熱駆動するととも
に、印画データに基づき設定された目標濃度温度に達し
た発熱素子に対して熱エネルギの供給を停止する発熱駆
動回路とを備え、印画データに基づき記録材料に画像を
記録するサーマルプリンタの濃度むら補正方法におい
て、各発熱素子を所定の電圧で個別に駆動して印画可能な設
定温度に達するまでの経過時間を各発熱素子毎に求め、
これらの経過時間と基準となる経過時間との差を検出
し、この差を記憶しておき、前記記憶された各発熱素子毎の時間差を用いて前記目標
濃度温度に対する補正量を算出し、この補正量により目標濃度温度を補正することを特徴と
するサーマルプリンタの濃度むら補正方法。
【請求項２】電気抵抗値が温度に依存して変化する抵
抗体を発熱素子として複数個並べて設けた発熱体と、前
記発熱素子の抵抗値変化からその発熱素子温度を検知す
る温度検知回路と、前記発熱素子を発熱駆動するととも
に、印画データに基づき設定された目標濃度温度に達し
た発熱素子に対して熱エネルギの供給を停止する発熱駆
動回路とを備え、印画データに基づき記録材料に画像を
記録するサーマルプリンタの濃度むら補正方法におい
て、各発熱素子を所定の電圧で個別に駆動して印画可能な設
定温度に達するまでの経過時間を各発熱素子毎に求め、
これらの経過時間と基準となる経過時間との差を検出
し、前記記憶された各発熱素子毎の時間差のデータを用いて
前記目標濃度温度に対する補正量を算出し、この補正量を各発熱素子毎に記憶しておき、この補正量により目標濃度温度を補正することを特徴と
するサーマルプリンタの濃度むら補正方法。
【請求項３】前記時間差の検出は、蓄熱の影響が出な
いように複数のグループに前記各発熱素子を分けて行う
ことを特徴とする請求項１又は２記載のサーマルプリン
タの濃度むら補正方法。
【請求項４】補正係数ｋを記憶しておき、前記時間差
をΔｔとしたときに、前記補正係数ｋを時間差Δｔに乗
じて補正温度ｋ・Δｔを求め、この補正温度ｋ・Δｔを
目標濃度温度ＴＯに加えて、対象となる発熱素子の目標
濃度補正温度ＴＣを求めることを特徴とする請求項１な
いし３いずれか１つ記載のサーマルプリンタの濃度むら
補正方法。
【請求項５】プリントする色によって異なる値を前記
補正係数ｋとして設定することを特徴とする請求項４記
載のサーマルプリンタの濃度むら補正方法。
【請求項６】目標濃度温度によって異なる値を前記補
正係数ｋとして設定することを特徴とする請求項４又は
５記載のサーマルプリンタの濃度むら補正方法。
【請求項７】電気抵抗値が温度に依存して変化する抵
抗体を発熱素子として複数個並べて設けた発熱体と、前
記発熱素子の抵抗値変化からその発熱素子温度を検知す
る温度検知回路と、前記発熱素子を発熱駆動するととも
に、印画データに基づき設定された目標濃度温度に達し
た発熱素子に対して熱エネルギの供給を停止する発熱駆
動回路とを備え、印画データに基づき記録材料に画像を
記録するサーマルプリンタにおいて、前記各発熱素子を個別に駆動して印画可能な設定温度に
達するまでの経過時間と、基準となる経過時間との差を
各発熱素子毎に時間差として記憶した時間差記憶手段
と、前記目標濃度温度に対する補正量を前記時間差に基づき
求める手段と、求めた補正温度で補正された目標濃度温度を前記発熱駆
動回路に設定する目標濃度温度設定手段とを備えたこと
を特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項８】前記各発熱素子を個別に駆動して印画可
能な設定温度に達するまでの経過時間を各発熱素子毎に
検出する経過時間検出手段と、この経過時間検出手段か
らの各経過時間と基準となる経過時間との差から各発熱
素子毎の時間差を検出する時間差検出手段と、この時間
差検出手段で検出した時間差を前記時間差記憶手段に書
き込む時間差書込手段とを備えたことを特徴とする請求
項７記載のサーマルプリンタ。
【請求項９】補正係数ｋを記憶した補正係数記憶手段
と、前記時間差をΔｔとしたときに、前記補正係数ｋを
時間差Δｔに乗じて補正温度ｋ・Δｔを求め、この補正
温度ｋ・Δｔを目標濃度温度ＴＯに加えて、対象となる
発熱素子の目標濃度補正温度ＴＣを求める手段とから、
前記目標濃度温度設定手段を構成したことを特徴とする
請求項７又は８記載のサーマルプリンタ。
【請求項１０】プリントする色によって異なる値を前
記補正係数ｋとして設定することを特徴とする請求項７
ないし９いずれか１つ記載のサーマルプリンタの濃度む
ら補正方法。
【請求項１１】目標濃度温度によって異なる値を前記
補正係数ｋとして設定することを特徴とする請求項７な
いし１０いずれか１つ記載のサーマルプリンタの濃度む
ら補正方法。
【請求項１２】前記時間差検出手段は組立終了後、又
は修理後、又はヘッドキャリブレーションモード起動時
に時間差を検出し、これを前記時間差書込手段により前
記時間差記憶手段に書き込んで、これを更新することを
特徴とする請求項７ないし１１いずれか１つ記載のサー
マルプリンタ。