JP2006088406A

JP2006088406A - 印刷装置及び印刷方法

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Publication number: JP2006088406A
Application number: JP2004274239A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Takano; 洋明高野; Naoki Takizawa; 直樹滝沢
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2024-09-21
Also published as: JP4100384B2

Abstract

【課題】印刷途中での印刷の中断を無くし、全体として印刷時間の短縮を図る。
【解決手段】これから印刷する画像データ全体又はその一部のガンマ変換処理を行い、全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データΣを生成し、生成した全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データΣに基づいた発熱温度データＴ_ｐｒｅに基づいて、印刷する画像データを印刷した後のサーマルヘッドの温度を予測した予測温度データＴを生成し、この予測温度データＴと所定温度データＴ_{ｌｉｍｉｔ}とを比較し、予測温度データＴが所定温度データＴ_{ｌｉｍｉｔ}より大きいとき、印刷媒体への発熱素子の発熱エネルギを下げると共に印刷速度を下げるようにしたので、従来のように、オーバーヒートによる印刷の中断が無くなり、全体として印刷時間の短縮を図ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、印刷媒体を走行させる走行手段と、印刷媒体の走行方向に対して直交する方向に発熱素子がライン状に配列されたサーマルヘッドを備えた印刷ヘッドを有する印刷装置及び印刷方法に関する。

従来、サーマルヘッドを備えたサーマルプリンタには、昇華方式、溶融方式、感熱方式等がある。これらの方式に使用されるサーマルヘッドは、複数の発熱素子がライン状に配列されており、これら複数の発熱素子に階調レベルに応じて通電量を制御し、その際に発生する熱エネルギを利用して各種印刷媒体に印刷を行う。

ここで、サーマルプリンタについて説明すると、図４に示すように、サーマルプリンタは、ガイドローラ１０１によりガイドされ、キャプスタン１０２とピンチローラ１０３とで印刷媒体１０４を挟持して走行させる。また、このサーマルプリンタには、インクリボンカートリッジが装着され、巻取リール１０６が回転駆動されることによって、インクリボン１０５を供給リール１０７から巻取リール１０６に走行させる。インクリボン１０５のインクを印刷媒体１０４に転写する印刷位置には、サーマルヘッド１０８とプラテンローラ１０９とが対向配置されている。インクリボン１０５のインクは、サーマルヘッド１０８によって昇華され、印刷媒体１０４に転写される。

サーマルヘッド１０８は、図５に示すように、セラミック基板１１１にグレース層１１２を介して発熱抵抗体等でなる発熱素子１１３がライン状に設けられ、その上層に、発熱素子１１３を保護する保護層１１４が設けられてなる。セラミック基板１１１は、放熱特性に優れ、発熱素子１１３の蓄熱を防止する機能を有する。また、グレース層１１２は、発熱素子１１３を印刷媒体１０４やインクリボン１０５に当接させるため、発熱素子１１３を印刷媒体１０４やインクリボン１０５に突出させるものであり、また、発熱素子１１３の熱がセラミック基板１１１に吸収され過ぎないようにするためのバッファ層となる。サーマルヘッド１０８は、印刷媒体１０４との間に介在するインクリボン１０５のインクを発熱素子１１３で昇華させて印刷媒体１０４に転写する。

ところで、これらサーマルヘッド１０８は、熱容量を持っており、発熱素子１１３で発生する熱は、遅延して印刷媒体１０４へ伝達されるため、印刷に直接必要な熱よりも発熱素子１１３そのものの熱の方が温度が高い状態となっている。また、連続印刷を行うことができるサーマルプリンタでは、連続印刷によりサーマルヘッド１０８に蓄熱されてしまう。印刷初期とある程度連続印刷を行った後とでは、ある程度連続印刷を行った後の方がサーマルヘッド１０８の温度が高くなり、この結果、印刷される画像の濃度が濃くなり過ぎてしまう。

これを解決するためにサーマルヘッド１０８の蓄熱量を加味した熱補正技術を導入し、蓄熱が多い程サーマルヘッド１０８が印刷のために新たに発熱する発熱エネルギを下げる各種のサーマルプリンタが実現されている。しかしながら、例えばサーマルプリンタの場合は、蓄熱が昇華温度付近になると、印刷のために発熱エネルギをサーマルヘッド１０８に加えなくても昇華性インクが昇華して印刷媒体１０４に移行する問題が残っている。特に、高速印刷を実現するために、高感度のインクリボン１０５や印刷媒体１０４が用いられると、発熱素子１１３による発熱を行うことなく、サーマルヘッド１０８の蓄熱だけで昇華温度になってしまうおそれがある。

また、図６に示すように、サーマルヘッド１０８に用いられている発熱素子１１３は、高温化で抵抗値が変化する物性を有する。すなわち、発熱素子１１３は、発熱温度Ｔ１から抵抗値が変化し始め、発熱温度Ｔ２において、破壊されてしまう。高速印刷を実現する場合には、印刷媒体１０４の速度が速くなることから、発熱素子１１３の発熱温度を高くする必要がある。また、連続印刷を行う場合も、長時間に亘って発熱素子１１３が駆動され続けるため、サーマルヘッド１０８が蓄熱してしまう。しかしながら、発熱素子１１３は、温度が高くなりＴ１を超えると、抵抗値が変化してしまい、発熱素子１１３の発熱エネルギが変化し、印刷において濃度ムラを引き起こしてしまう。発熱素子１１３の抵抗値は、１％程度変化するだけで、印刷された画像に、人間によって目視可能な程度の濃度ムラとなって現れてしまう。

以上のような問題点を解決する手段として、下記特許文献１に記載された技術がある。この特許文献１では、サーマルヘッドの温度を検出し、サーマルヘッドのオーバーヒートの発生が検知されたとき、サーマルヘッドへの通電を停止し、オーバーヒートが解消されるまで通電停止状態のまま紙送りを続け、サーマルヘッドの放熱を行うことが記載されている。すなわち、特許文献１では、所謂印刷媒体の空送りを行い、サーマルヘッドに蓄積した熱を、印刷媒体及びプラテンローラを介して効率よく放出し、印刷品質低下の要因であるオーバーヒートを解消する。

特許文献１によれば、オーバーヒートしたサーマルヘッドを効率よく冷却し、印刷再開までの待機時間を短縮することが可能となったが、空送りした印刷媒体を通電停止時の印刷位置まで逆送して再セットしてから印刷動作を再開する必要がある。したがって、この特許文献１によっても、十分な印刷時間の短縮を行うことはできない。

特に、夜景等濃度の濃い画像を多数枚高速印刷する場合には、サーマルヘッドの発熱量が大きいため、頻繁にオーバーヒートによる休止や冷却を繰り返す結果となり、使用者にとって待ち時間が増加し、利便性に欠如したものとなってしまう。

特開平１１−５８８０８号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、印刷途中での印刷の中断を無くし、全体として印刷時間の短縮を図ることができる印刷装置及び印刷方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、サーマルヘッドの蓄熱により印刷画像に濃度ムラ等が発生することを防止し、高画質印刷を行うことができる印刷装置及び印刷方法を提供することを目的とする。

更に、本発明は、サーマルヘッドを備えた印刷装置に接続されているときに、上述のような問題が発生することを防止する情報処理装置及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る印刷装置は、印刷媒体を走行させる走行手段と、印刷媒体の走行方向に対して直交する方向に発熱素子がライン状に配列されたサーマルヘッドを備えた印刷ヘッドと、これから印刷する画像データ全体又はその一部のガンマ変換処理を行い、全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データを生成する変換手段と、上記変換手段で生成した全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データに基づいた発熱温度データに基づいて、上記印刷する画像データを印刷した後の上記サーマルヘッドの温度を予測した予測温度データを生成する予測手段と、上記予測温度データと所定温度データとを比較する比較手段と、上記予測温度データが上記所定温度データより大きいとき、上記印刷媒体への上記サーマルヘッドによる印加エネルギを下げる制御手段とを備える。

また、本発明に係る印刷方法は、印刷媒体を走行させる走行手段と、印刷媒体の走行方向に対して直交する方向に発熱素子がライン状に配列されたサーマルヘッドを有する印刷ヘッドとを備えた印刷装置の印刷方法において、これから印刷する画像データ全体又はその一部のガンマ変換処理を行い、全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データを生成するステップと、上記生成した全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データに基づいた発熱温度データに基づいて、上記印刷する画像データを印刷した後の上記サーマルヘッドの温度を予測した予測温度データを生成するステップと、上記予測温度データと所定温度データとを比較するステップと、上記予測温度データが上記所定温度データより大きいとき、上記印刷媒体への上記サーマルヘッドによる印加エネルギを下げるステップとを有する。

更に、本発明に係る情報処理装置は、印刷媒体を走行させる走行手段と印刷媒体の走行方向に対して直交する方向に発熱素子がライン状に配列されたサーマルヘッドを備えた印刷ヘッドを有する印刷装置に対して印刷する画像データを出力する情報処理装置において、これから印刷する画像データ全体又はその一部のガンマ変換処理を行い、全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データを生成する変換手段と、上記変換手段で生成した全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データに基づいた発熱温度データに基づいて、上記印刷する画像データを印刷した後の上記サーマルヘッドの温度を予測した予測温度データを生成する予測手段と、上記予測温度データと所定温度データとを比較する比較手段と、上記予測温度データが上記所定温度データより大きいとき、上記印刷媒体への上記サーマルヘッドによる印加エネルギを下げるように画像データの補正データを生成する制御手段と、上記制御手段で補正された補正データを上記印刷装置に出力する出力手段とを備える。

更に、本発明に係るコンピュータプログラムは、記録媒体に記録されて又はネットワークを介して拡布されるものであり、印刷媒体を走行させる走行手段と印刷媒体の走行方向に対して直交する方向に発熱素子がライン状に配列されたサーマルヘッドを備えた印刷ヘッドを有する印刷装置と接続されたコンピュータにより実行可能なコンピュータプログラムにおいて、これから印刷する画像データ全体又はその一部のガンマ変換処理を行い、全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データを生成するステップと、上記生成した全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データに基づいた発熱温度データに基づいて、上記印刷する画像データを印刷した後の上記サーマルヘッドの温度を予測した予測温度データを生成するステップと、上記予測温度データと所定温度データとを比較するステップと、上記予測温度データが上記所定温度データより大きいとき、上記印刷媒体への上記サーマルヘッドによる印加エネルギを下げるように画像データの補正データを生成するステップとを有する。

本発明によれば、これから印刷する画像データ全体又はその一部のガンマ変換処理を行い、全発熱素子又は一部の発熱素子の通電時間データを生成し、生成した全発熱素子又は一部の発熱素子の通電時間データに基づいた発熱温度データに基づいて、印刷する画像データを印刷した後のサーマルヘッドの温度を予測した予測温度データを生成し、この予測温度データと所定温度データとを比較し、予測温度データが所定温度データより大きいとき、印刷媒体へのサーマルヘッドによる印加エネルギを下げるようにしたので、従来のように、オーバーヒートによる印刷の中断が無くなり、全体として印刷時間の短縮を図ることができる。また、印刷される画像に濃度ムラが無くなり、印刷画質の向上を図ることができる。

以下、本発明を適用したプリンタ装置を図面を参照して説明する。ここでは画像データ全体を対象に全発熱素子の通電時間データを生成する方式を説明する。一部画像データを使う方式では、図２のフローチャート上で標準印画モードのγ作成を全画素に渡り行う必要性が出てくる以外は、同じ様な流れである。

本発明を適用したプリンタ装置１は、サーマルプリンタであり、上記図４及び図５に示した構成を有する。すなわち、このプリンタ装置１は、ガイドローラ１０１によりガイドされ、キャプスタン１０２とピンチローラ１０３とで印刷媒体１０４を挟持して走行させる。また、このプリンタ装置１には、インクリボンカートリッジが装着され、巻取リール１０６が回転駆動されることによって、インクリボン１０５を供給リール１０７から巻取リール１０６に走行させる。インクリボン１０５のインクを印刷媒体１０４に転写する印刷位置には、サーマルヘッド１０８とプラテンローラ１０９とが対向配置されている。インクリボン１０５のインクは、サーマルヘッド１０８によって昇華され、印刷媒体１０４に転写される。インクリボン１０５は、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク、保護フィルムを１画像分として、フィルムに直列に設けられており、順次、サーマルヘッド１０８により昇華され印刷媒体１０４に転写される。

サーマルヘッド１０８は、図５に示すように、セラミック基板１１１にグレース層１１２を介して発熱抵抗体等でなる発熱素子１１３がライン状に設けられ、その上層に、発熱素子１１３を保護する保護層１１４が設けられてなる。セラミック基板１１１は、放熱性に優れ、発熱素子１１３の蓄熱を防止する機能を有する。また、グレース層１１２は、発熱素子１１３を印刷媒体１０４やインクリボン１０５に当接させるため、発熱素子１１３を印刷媒体１０４やインクリボン１０５に突出させるものであり、また、発熱素子１１３の熱がセラミック基板１１１に吸収され過ぎないようにするためのバッファ層となる。

サーマルヘッド１０８は、１ラインずつ印刷媒体１０４との間に介在するインクリボン１０５のインクを発熱素子１１３で加熱し昇華させて印刷媒体１０４に転写する。このサーマルヘッド１０８は、印刷媒体１０４に周囲に余白を設けた余白あり印刷を行う他、周囲の余白を無くした余白無し印刷を行うことができる。余白無し印刷を行うとき、サーマルヘッド１０８は、機械的な精度誤差を吸収するため印刷媒体１０４の幅よりやや広い範囲で駆動される。また、このプリンタ装置１は、Ｌ判（89mm×127mm）やＫＧ判（106mm×156mm）といった様々なサイズの印刷媒体１０４に画像データを印刷することができる。更に、このプリンタ装置１は、連続して画像データを印刷媒体１０４に印刷する連続印刷を行うことができる。

以上のように構成されたプリンタ装置１の回路構成について説明すると、図１に示すように、プリンタ装置１は、画像データが入力されるインタフェース（以下、単にＩ／Ｆという。）１１と、Ｉ／Ｆ１１より入力された画像データを蓄積する画像メモリ１２と、制御プログラム等が格納される制御メモリ１３と、全体の動作を制御する制御部１４とが、バス１５を介して接続されている。また、このバス１５には、印刷媒体１０４を給紙部から排紙部まで走行させる走行部１６やサーマルヘッド１０８が接続されている。

Ｉ／Ｆ１１は、印刷する画像を表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等の表示装置、記録媒体が装着される記録及び／又は再生装置等の電気機器が接続される。例えば、表示装置に動画が表示されているとき、ユーザが選択した静止画像データが入力される。また、Ｉ／Ｆ１１は、記録及び／又は再生装置が接続されているとき、光ディスク、ＩＣカード等の記録媒体に記録されている静止画像データが入力される。なお、このＩ／Ｆ１１には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ（the Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４、ブルートゥース（Bluetooth）等の規格に基づいて有線又は無線で電気機器が接続される。

画像メモリ１２には、少なくとも画像データを１枚分記憶することができる容量を有し、Ｉ／Ｆ１１より入力された印刷する画像データが入力され、一時的に保存される。制御メモリ１３は、プリンタ装置１の全体の動作を制御する制御プログラム等が格納されている。制御部１４は、制御メモリ１３に格納された制御プログラムに基づいて全体の動作を制御する。制御部１４は、ユーザにより、Ｌ判、ＫＧ判の何れのサイズの印刷媒体１０４が選択されたかを判断し、選択された印刷媒体１０４を走行部１６で走行させるようにする。また、制御部１４は、ユーザにより余白無し印刷が選択されたとき、サーマルヘッド１０８を、ユーザが選択した印刷媒体１０４の幅より広い範囲で駆動させる。更に、制御部１４は、例えば、画像メモリ１２に格納された画像データを構成する画素データに基づいて発熱素子１１３の通電時間データを生成し、この通電時間データに基づいて、画像メモリ１２に格納された画像データを印刷した場合の発熱素子１１３の予測温度データを生成し、この予測温度データに基づいて、発熱素子１１３の発熱エネルギや印刷媒体１０４の走行速度を制御する。

走行部１６は、例えば、上述した印刷媒体１０４を走行するためのキャプスタン１０２を駆動するためのモータやモータの駆動力をキャプスタン１０２に伝達する伝達機構を有する。また、走行部１６は、印刷媒体１０４の走行をガイドする上述したガイドローラ１０１等を有する。モータは、制御部１４に制御され、印刷媒体１０４の走行速度等を可変する。

また、本発明を適用したプリンタ装置１に用いられるサーマルヘッド１０８では、従来のサーマルヘッド１０８に比べ、更に発熱素子１１３の温度又は発熱素子１１３の周辺部の温度を測定する温度検出部１０８ａが設けられている。この温度検出部１０８ａは、発熱素子１１３の温度又は発熱素子１１３の周辺部の温度、すなわちサーマルヘッドの温度を測定し、現在の温度データを制御部１４に出力する。

以上のようなプリンタ装置１は、通常の印刷を行う標準印画モードとサーマルヘッド１０８の温度が蓄熱により高くなったとき例外的に設定される低速印画モードとを有する。標準印画モードは、従来のプリンタより高速で印刷を行うモードであり、発熱素子１１３の単位面積当たりの瞬時発熱量を従来より高め、印刷媒体１０４の走行速度も従来より速く設定されている。一方、低速印画モードは、標準印画モードに比べ、発熱素子１１３の単位面積当たりの瞬時発熱量を低くし、また、印刷媒体１０４の走行速度も標準印画モードより遅くし、サーマルヘッド１０８の蓄熱を、印刷媒体１０４やプラテンローラ１０９にも多く放熱できるようにし、サーマルヘッド１０８の温度を下げるモードである。制御部１４は、画像メモリ１２に格納された画像データを印刷した際のサーマルヘッド１０８の温度を予測し、温度が高くなり過ぎる場合に、低速印画モードを選択するようにする。

具体的に、制御部１４は、図２に示す手順に従って標準印画モードと低速印画モードとの切り換えを行う。すなわち、ステップＳ１において、制御部１４は、Ｉ／Ｆ１１より印刷する画像データが入力されると、画像メモリ１２に入力された画像データを保存する。ステップＳ２において、制御部１４は、画像メモリ１２に格納された画像データの色変換処理を行う。すなわち、画像メモリ１２に格納された画像データは、色変換処理のため展開され、光の３原色Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）より構成されるデータから印刷色であるＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）により構成される階調画像データへと変換される。

ステップＳ３において、制御部１４は、制御部１４は、標準印画モードに合わせた画素データのガンマ変換を行い、印刷するのに必要な発熱素子１１３への通電時間データ、すなわち印刷媒体１０４への印加エネルギに変換する。ステップＳ４において、制御部１４は、画像メモリ１２に格納された画像データの全画素のガンマ変換を行ったかを判断し、全画素のガンマ処理を終了したとき、ステップＳ５に進み、終了していないとき、ステップＳ４の判断を繰り返す。なお、ここでのガンマ変換は、演算量を減らすために、画像データの一部を用いて行うようにしてもよい。

ステップＳ５において、制御部１４は、印加エネルギの総和、すなわち発熱素子１１３の通電時間の総和Σを算出する。

ステップＳ６において、制御部１４は、温度検出部１０８ａが測定した発熱素子１１３の温度又は発熱素子１１３の周辺部、すなわちサーマルヘッドの温度データＴ_ｎｏｗを取得する。例えば、温度検出部１０８ａが生成する温度データＴ_ｎｏｗは、連続印刷が行われているときには直前まで発熱素子１１３が駆動していることから、休止状態と比べて高温となり、また、連続印刷を何枚も行うときには枚数が多くなる程高温を示すことになる。

ステップＳ７において、制御部１４は、ステップＳ５で算出した通電時間の総和データΣに基づいて、画像メモリ１２に格納された画像データを印刷したときの発熱温度データＴ_ｐｒｅを算出する。具体的に、ここで算出する発熱温度データＴ_ｐｒｅは、これから印刷する画像メモリ１２に格納された画像データを実際に印刷したとき発熱素子１１３の温度又は発熱素子１１３の周辺部の温度上昇分である。この発熱温度データＴ_ｐｒｅは、夜景等の濃度の濃い画像を印刷するときには、濃度の薄い画像を印刷するときより値が大きくなる。そして、制御部１４は、現在の温度データＴ_ｎｏｗと算出した発熱温度データＴ_ｐｒｅとに基づいて、画像メモリ１２に格納された画像データを印刷したときの発熱素子１１３の温度又は発熱素子１１３の周辺部の予測温度データＴを算出する。この予測温度データＴは、現在の温度データＴ_ｎｏｗに発熱温度データＴ_ｐｒｅを加算した温度である。なお、制御部１４は、予測温度データＴを算出するに当たって、印刷媒体１０４、インクリボン１０５、プラテンローラ１０９等への放熱分を考慮して算出するようにしても良い。

ステップＳ８において、制御部１４は、予測温度データＴが設定値である所定温度データＴ_{ｌｉｍｉｔ}より大きいかどうかを判断する。ここで、所定温度データＴ_{ｌｉｍｉｔ}は、発熱素子１１３の温度制御が不能となりオーバーヒートとなる温度又はその温度よりやや低めの温度である。また、所定温度データＴ_{ｌｉｍｉｔ}は、印刷媒体１０４に所定濃度で印刷を行う際に、サーマルヘッド１０８の蓄熱によって、発熱素子１１３の温度が高くなり、印画結果が濃くなり過ぎてしまう温度又はその温度よりやや低めの温度である。制御部１４は、予測温度データＴが所定温度データＴ_{ｌｉｍｉｔ}より大きくないとき、ステップＳ９に進み、標準印画モードを維持する。また、制御部１４は、予測温度データＴが所定温度データＴ_{ｌｉｍｉｔ}より大きいとき、ステップＳ１１に進み、低速印画モードとなる。

標準印画モードでは、制御部１４は、ステップＳ１０において、標準印画モード用の蓄熱補正処理を行う。なお、ここでのガンマ変換を画像データの一部について行った場合には、標準印画モードのγ作成を全画素に渡り行う。また、低速印画モードでは、制御部１４は、ステップＳ１２において、低速印画モードに応じたガンマ変換処理を行う。具体的に、制御部１４は、発熱素子１１３の通電時間を短くするガンマ変換処理を行う。ステップＳ３で行ったガンマ変換処理は、標準印画モードに合わせたものだからである。そして、制御部１４は、ステップＳ１３において、低速印画用モードに合わせた蓄熱補正処理を行う。

制御部１４は、ステップＳ１４において、画像メモリ１２に格納されているステップＳ３又はステップＳ１１でガンマ変換処理された画像データを、ＰＷＭ変調（Pulse Width Modulation）をする。制御部１４は、ステップＳ１５において、印刷する画像データに応じて、サーマルヘッド１０８を駆動し、印刷媒体１０４に画像を印刷する。具体的に、制御部１４は、ステップＳ１１で標準印刷モードに設定されているとき、走行部１６を、印刷媒体１０４が高速で走行するようにモータ等を制御すると共に、発熱素子１１３の単位面積当たりの瞬時発熱量を高めた状態で、高速印刷を行う。また、制御部１４は、ステップＳ１１で低速印刷モードに設定されているとき、走行部１６を、印刷媒体１０４が低速で走行するようにモータ等を制御する。低速で印刷するときには、発熱素子１１３の印刷媒体１０４への印加エネルギを下げることができ、サーマルヘッド１０８の発熱を抑えることができる。そして、発熱素子１１３の蓄熱は、セラミック基板１１１より放熱される他、インクリボン１０５、印刷媒体１０４、プラテンローラ１０９等を介して放熱される。低速印画用モードでは、印刷媒体１０４の速度が遅くされることで、発熱素子１１３の発熱量を下げることができ、サーマルヘッド１０８の蓄熱温度を低下させることができる。

以上のようなプリンタ装置１は、入力された画像データより、サーマルヘッド１０８に印加される通電時間データに基づいて発熱量を事前に算出し、この算出結果に基づいて印刷媒体１０４の走行速度と発熱素子１１３の発熱量とを制御し、印刷速度を遅くすることで、サーマルヘッド１０８の放熱を促し、印刷途中に印刷が休止することを防止することができる。したがって、このプリンタ装置１では、従来のように、印刷を休止してサーマルヘッド１０８の放熱を行う場合に比べて、全体の印刷時間の短縮を図ることができる。また、プリンタ装置１では、発熱素子１１３の発熱量の大きい夜景のような濃度が濃い画像の高速印刷又は連続印刷したときにも、サーマルヘッド１０８の温度が高くなり過ぎることを防止することができることから、高感度のインクリボン１０５や印刷媒体１０４を使用することができ、更に、印刷される画像に濃度ムラやスジが発生することを防止することができる。

以上のプリンタ装置１では、温度検出部１０８ａで現在の発熱素子１１３の温度又は発熱素子１１３の周辺部の温度を実測するようにしたが、画像メモリ１２に格納された画像データを印刷する前の発熱素子１１３の温度又は発熱素子１１３の周辺部の温度は、直前の印刷時刻から現在までの経過時間、実験等に基づいて算出したこの経過時間における放熱量等を考慮して算出するようにしても良い。

また、以上の例では、標準印画モードと低速印画モードで切り換える場合を説明したが、予測温度データＴの値に基づいて、印刷速度を更に細かく切り換えるようにしても良い。この場合、予測温度データＴが所定温度データＴ_{ｌｉｍｉｔ}に近い程、印刷媒体１０４の走行速度を遅くすると共に発熱素子１１３の発熱量を小さくする制御を行うことになる。

更に、予測温度データＴが所定温度データＴ_{ｌｉｍｉｔ}より大きくなるとき、印刷媒体１０４の走行速度を遅くし発熱素子１１３の発熱量を小さくするのではなく、冷却ファン等によってサーマルヘッド１０８を冷却し、印刷媒体１０４への印加エネルギを下げるようにしたり、発熱素子１１３への印加電圧を下げるようにしても良い。

また、本発明は、図３に示すように、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置２０にインストールされるソフトウェアで構成されたプリンタドライバ２１で構成しても良い。この場合、プリンタドライバ２１では、上記ステップＳ６を除くステップＳ１乃至ステップＳ１３までの処理を行う。ここで用いられるプリンタ装置２２は、上述のようにサーマルヘッド１０８を備え、更に、発熱素子１１３の温度又は発熱素子１１３の周辺部の温度データＴ_ｎｏｗを測定する温度検出部１０８ａを備えた装置である。プリンタドライバ２１は、温度検出部１０８ａがプリンタ装置１側に設けられているので、現在の温度データＴ_ｎｏｗを、Ｉ／Ｆ２０ａ，２２ａを介してプリンタ装置２２から取得し、ステップＳ７の処理、すなわち予測温度データＴを算出する。そして、プリンタドライバ２１は、ステップＳ１０又はステップＳ１３で蓄熱補正された処理データを、情報処理装置２０のＩ／Ｆ２０ａを介してプリンタ装置２２のＩ／Ｆ２２ａに出力する。このプリンタ装置２２は、上述のようにサーマルヘッド１０８を備えた装置であり、情報処理装置２０から入力されたデータに対して上記ステップＳ１４及びステップＳ１５の処理を行う。このプリンタドライバ２１は、光ディスク等の記録媒体やネットワークを介して情報処理装置２０のハードディスク等にインストールすることができる。

更に、本発明は、サーマルヘッド１０８の他、発熱抵抗体でインクに気泡を発生させてインクを吐出するインクジェットのプリンタヘッドであって、発熱抵抗体がライン状に配列されたラインヘッドにも適用することができる。

本発明を適用したプリンタ装置のブロック図である。上記プリンタ装置の動作を説明するフローチャートである。本発明をソフトウェアで構成したときのハードウェアの構成を示す図である。サーマルプリンタの構成を示す図である。サーマルヘッドの正面図である。サーマルヘッドに用いられる発熱抵抗体の熱と抵抗値変化率との関係を示す図である。

符号の説明

１プリンタ装置、１１Ｉ／Ｆ、１２画像メモリ、１３制御メモリ、１４制御部、ｑ５バス、１６走行部、１０１ガイドローラ、１０２キャプスタン、１０３ピンチローラ、１０４印刷媒体、１０５インクリボン、１０６巻取リール、１０７供給リール、１０８サーマルヘッド、１０８ａ温度検出部、１０９プラテンローラ、１１１セラミック基板、１１２グレース層、１１３発熱素子

Claims

印刷媒体を走行させる走行手段と、
印刷媒体の走行方向に対して直交する方向に発熱素子がライン状に配列されたサーマルヘッドを備えた印刷ヘッドと、
これから印刷する画像データ全体又はその一部のガンマ変換処理を行い、全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データを生成する変換手段と、
上記変換手段で生成した全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データに基づいた発熱温度データに基づいて、上記印刷する画像データを印刷した後の上記サーマルヘッドの温度を予測した予測温度データを生成する予測手段と、
上記予測温度データと所定温度データとを比較する比較手段と、
上記予測温度データが上記所定温度データより大きいとき、上記印刷媒体への上記サーマルヘッドによる印加エネルギを下げる制御手段とを備える印刷装置。
更に、上記サーマルヘッドの温度を測定し、現在の温度データを生成する温度測定手段を備え、
上記予測手段は、上記変換手段で生成した全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データに基づいた発熱温度データと上記温度測定手段が測定した現在のサーマルヘッドの温度データとに基づいて、上記印刷する画像データを印刷した後の上記サーマルヘッドの温度を予測した予測温度データ生成することを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
上記制御手段は、上記走行手段による印刷媒体の走行速度を遅くすると共に、上記サーマルヘッドの発熱量を低下させることを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
印刷媒体を走行させる走行手段と、印刷媒体の走行方向に対して直交する方向に発熱素子がライン状に配列されたサーマルヘッドを有する印刷ヘッドとを備えた印刷装置の印刷方法において、
これから印刷する画像データ全体又はその一部のガンマ変換処理を行い、全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データを生成するステップと、
上記生成した全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データに基づいた発熱温度データに基づいて、上記印刷する画像データを印刷した後の上記サーマルヘッドの温度を予測した予測温度データを生成するステップと、
上記予測温度データと所定温度データとを比較するステップと、
上記予測温度データが上記所定温度データより大きいとき、上記印刷媒体への上記サーマルヘッドによる印加エネルギを下げるステップとを有する印刷方法。
更に、上記サーマルヘッドの温度を測定し、現在の温度データを生成するステップを有し、
上記予測温度データは、上記生成した全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データに基づいた発熱温度データと上記現在のサーマルヘッドの温度データとに基づいて生成されることを特徴とする請求項４記載の印刷方法。
上記走行手段による印刷媒体の走行速度を遅くすると共に、上記サーマルヘッドの発熱量を低下させて、上記印刷媒体への上記サーマルヘッドによる印加エネルギを下げることを特徴とする請求項５記載の印刷方法。
印刷媒体を走行させる走行手段と印刷媒体の走行方向に対して直交する方向に発熱素子がライン状に配列されたサーマルヘッドを備えた印刷ヘッドを有する印刷装置に対して印刷する画像データを出力する情報処理装置において、
これから印刷する画像データ全体又はその一部のガンマ変換処理を行い、全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データを生成する変換手段と、
上記変換手段で生成した全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データに基づいた発熱温度データに基づいて、上記印刷する画像データを印刷した後の上記サーマルヘッドの温度を予測した予測温度データを生成する予測手段と、
上記予測温度データと所定温度データとを比較する比較手段と、
上記予測温度データが上記所定温度データより大きいとき、上記印刷媒体への上記サーマルヘッドによる印加エネルギを下げるように画像データの補正データを生成する制御手段と、
上記制御手段で補正された補正データを上記印刷装置に出力する出力手段とを備える情報処理装置。
上記予測手段は、上記変換手段で生成した全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データと上記印刷装置から入力された現在のサーマルヘッドの温度データとに基づいて、上記印刷する画像データを印刷した後の上記サーマルヘッドの温度を予測し予測温度データを生成する請求項７記載の情報処理装置。
印刷媒体を走行させる走行手段と印刷媒体の走行方向に対して直交する方向に発熱素子がライン状に配列されたサーマルヘッドを備えた印刷ヘッドを有する印刷装置と接続されたコンピュータにより実行可能なコンピュータプログラムにおいて、
これから印刷する画像データ全体又はその一部のガンマ変換処理を行い、全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データを生成するステップと、
上記生成した全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データに基づいた発熱温度データに基づいて、上記印刷する画像データを印刷した後の上記サーマルヘッドの温度を予測した予測温度データを生成するステップと、
上記予測温度データと所定温度データとを比較するステップと、
上記予測温度データが上記所定温度データより大きいとき、上記印刷媒体への上記サーマルヘッドによる印加エネルギを下げるように画像データの補正データを生成するステップとを有するコンピュータプログラム。
上記予測温度データは、上記生成した全発熱素子又はその一部の発熱素子の通電時間データに基づいた発熱温度データと上記印刷装置から入力された現在のサーマルヘッドの温度データとに基づいて生成されることを特徴とする請求項９記載のコンピュータプログラム。