JP2011025593A - サーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 サーマルヘッドを用いて形成される画像の濃度のムラを従来よりも確実に低減できるようにする。
【解決手段】 サーマルヘッド１０９と異なる部品（センサ１０６、１１１、１１４〜１１６）を、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の負荷とし、サーマルヘッド１０９を駆動している時間以外の時間にも、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６から負荷電流が流れるようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、サーマルプリンタに関し、特に、サーマルヘッドを用いて画像を形成するために用いて好適なものである。

従来から、画像形成材料としてインクリボンを用い、主走査方向に配列された複数個の発熱体（抵抗素子）を選択的に駆動して、用紙を副走査方向に搬送することで、用紙に対してドットライン状に印画を行う昇華型のプリンタがある。
昇華型のプリンタは、一つの画素において、制御可能な熱の値を容易に変更できるため、一つの画素に対する階調性を多く取る事が可能になる。そのため、インクジェットプリンタに比べて滑らかで高画質な画像を得ることができるという利点が存在する。また、サーマルヘッドの性能、用紙材料の性能、及びインクリボンの性能も向上したために、仕上がり品位で銀塩写真にも見劣りしない画像プリントを得る事が可能になっている。そのため、近年のデジタルカメラの進歩に歩調を合わせるように、昇華型のプリンタは、特に自然画像用のプリンタとして注目されている。

昇華型のプリンタは前述したように主走査方向に多数の抵抗素子を具備する。そのため、主走査方向の印画状況によって、サーマルヘッド全体に流れる電流が大きく変動する。
例えば、主走査方向に濃度が一様な場合（抵抗素子の全てが駆動される場合（以下、Ａの場合と称する）、サーマルヘッド内の合成抵抗値が最小になり、サーマルヘッドに流れる電流も最大となる。
一方、主走査方向のうち半分が白画像の場合（全ての抵抗素子のうち半分が駆動される場合（以下、Ｂの場合と称する）、サーマルヘッド内の合成抵抗値は最小のときの倍となり、サーマルヘッドに流れる電流も最大時の半分となる。サーマルヘッドへ電力を供給する定電圧源と、サーマルヘッドとの配線抵抗は、一般的に０．数Ω（数百ｍΩ）存在する。また、サーマルヘッドに流れる電流は数Ａであるため、この配線抵抗による電圧降下分だけ、サーマルヘッド内の抵抗素子に実際に印加される電圧が低下する。
したがって、前記Ａの場合に比べ、前記Ｂの場合の方が、サーマルヘッドに流れる電流が少ないことにより、前記配線抵抗による電圧降下が小さくなる。その結果、図１５（ａ）に示すように、Ａの場合の画像（領域１５０１）の濃度よりも、Ｂの画像（領域１５０２）の濃度の方が濃くなる。
このような問題点を解決するために、特許文献１に示されるような方法が提案されている。この特許文献１においては、前記サーマルヘッドに電圧を供給する定電圧源を前記サーマルヘッドの近傍に配置することにより、前記配線抵抗を低減させ、電流変化による電圧降下分を削減したものである。

特開平８−１９１８６３号公報

前記従来技術に示されるような定電圧源には、スイッチング動作を行い、そのＯＮデューティの比率により、入力ＤＣ電圧を所望の出力ＤＣ電圧に変化するＤＣ／ＤＣコンバータが一般的に使用される。このＤＣ／ＤＣコンバータは、一定の負荷電流が流れているときは問題ないが、無負荷を含む軽負荷時には電流の連続性が維持できず、前記スイッチングが定期的に動作せず、間欠動作になる特性がある。図１６は、一般的な降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータのドライバ部の構成を示す図である。図１６において、２００は入力電圧、２０１はスイッチングＦＥＴ、２０２はスイッチングＦＥＴ２０１のゲート端子、２０３は回生電流用ダイオード、２０４はコイル、２０５はコンデンサ、２０６は出力電圧である。
図１６において、ＤＣ／ＤＣ ＩＣ（不図示）がスイッチングＦＥＴ２０１のゲート端子２０２にスイッチング信号を送信することにより、スイッチングＦＥＴ２０１が繰り返しＯＮ／ＯＦＦして入力電圧２００（例えば２４Ｖ）がパルス出力される。そして、それを、コイル２０４、コンデンサ２０５で整流することにより、所望の出力電圧２０６（例えば１５Ｖ）が生成される。
ＤＣ／ＤＣコンバータが間欠でない安定動作を行う臨界電流は、以下の（１）式で表される。
臨界電流＝（入力電圧−出力電圧）＊出力電圧／２／入力電圧／コイルのインダクタンス／スイッチング周波数 ・・・（１）

例えば、入力電圧２００が２４Ｖ、出力電圧２０６が１５Ｖ、スイッチング周波数が５００ｋＨｚ、コイル２０４のインダクタンス３３μＨとすると、臨界電流は約１７０ｍＡとなる。
ＤＣ−ＤＣコンバータは、この臨界電流以下では、間欠動作をしているため、急激な負荷変動に対する応答性が著しく悪化する。
翻って昇華型のプリンタの動作を見てみると、１ドットをいくつかの画素に分割し、分割した画素をいくつかまとめて印画することにより階調性を表現する構成になっている。例えば２５６階調を表現可能な昇華型のプリンタにおいて５０％濃度の中間調を表現する場合は、１ドットを２５６画素に分割し、前半または後半の１２８画素を纏めて印画することにより、５０％濃度を表現する。

図１７（ａ）は、前述した主走査方向に一様な濃度の画像を従来の方法で印画する場合のサーマルヘッドの電圧、電流、及び印画ドット分布を示す図である。ここでは、用紙の搬送方向における８画素で１ドットとしている。また、図の濃い部分が印画画素である。主走査方向に一様な濃度の画像を印画する場合、サーマルヘッドの全ての抵抗素子に電流が流れるタイミングが同一になる。そのため、印画するタイミングの前はサーマルヘッドの抵抗素子に全く電流が流れない。一方、印画するタイミングの後はサーマルヘッドの抵抗素子に最大電流が流れる。
そのため、ＤＣ／ＤＣコンバータの電流は０Ａから最大電流へ変化する。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータは、応答性の悪い間欠動作から起動することにより、この電流の変化に追従できず、サーマルヘッドに供給する電圧が大きく降下する。

図１７（ｂ）は、主走査方向に一様な濃度の画像内に前記５０％以上の濃度の画像が存在する画像を従来の方法で印画する場合のサーマルヘッドの電圧、電流、及び印画ドット分布を示す図である。
図１７（ｂ）に示されるように、主走査方向に前記５０％以上の濃度の印画画像が存在する場合、サーマルヘッドの抵抗素子には、少量の電流が流れた後に最大電流が流れる。そのため、ＤＣ／ＤＣコンバータは、正規の動作をするので、電流の変化に追従でき、サーマルヘッドに供給する電圧が大きく降下することがない。
そのため、図１５（ｂ）に示されるように、中間調画像の中に高濃度の黒画像が存在する場合、領域１９０１の部分のように黒画像の延長線上では、電圧降下がない（少ない）ため、画像が濃くなる。一方、領域１９０２の部分のように中間調画像の延長線上では、電圧降下がある（大きい）ため画像が薄くなる。したがって、画像に濃度ムラが発生する。
また、前述した特許文献１に記載の技術では、定電圧源をサーマルヘッドの近傍に配置するので、それらの配置に制約が課せられる。したがって、定電圧源をサーマルヘッドの近傍に配置できない場合には、前述した濃度ムラを抑制することが困難である。
本発明は、以上の問題点に鑑みなされたものであり、サーマルヘッドを用いて形成される画像の濃度のムラを従来よりも確実に低減できるようにすることを目的とする。

本発明のサーマルプリンタは、複数の発熱素子が配列されたサーマルヘッドと、前記発熱素子に電圧を供給するための電圧供給回路と、前記電圧供給回路の負荷として設けられた、前記サーマルヘッドと異なる部品とを有し、前記電圧供給回路は、前記サーマルヘッドによる画像の印刷中に、前記部品にも電流を供給することを特徴とする。

本発明によれば、サーマルヘッドに設けられた発熱素子に電圧を供給する電圧供給回路の負荷として、前記サーマルヘッドと異なる部品を設けるようにした。したがって、サーマルヘッドを駆動する時間以外の時間にも、電圧供給回路の負荷電流を流すことができる。これにより、サーマルヘッドを駆動するときの電流の急峻な変動による電圧降下を従来よりも抑制することができる。よって、サーマルヘッドを用いて形成される画像の濃度のムラを従来よりも確実に低減できる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す図である。 サーマルヘッドとサーマルヘッドドライバとの関係の一例を示す図である。 画像形成装置の印刷機構に係る構成の一例を示す図である。 画像形成装置における印刷動作の一例を説明するフローチャートである。 主走査方向に一様な濃度の画像を本実施形態の方法で印画する場合のサーマルヘッドの電圧、電流、及び印画ドット分布の一例を示す図である。 負荷電流波形と、スイッチング波形と、ヘッド電圧と、１ドット画像の一例を示す図である。 主走査方向の一部に高濃度の画像が存在する画像を本実施形態の方法で印画する場合のサーマルヘッドの電圧、電流、及び印画ドット分布を示す図である。 印画した画像の濃淡一例を概念的に示す図である。 第２の実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す図である。 主走査方向に一様な濃度の画像を本実施形態の方法で印画する場合のサーマルヘッドの電圧、電流、及び印画ドット分布の一例を示す図である。 負荷電流波形と、ダミー抵抗駆動信号と、ＣＰＵ送付印画データと、ヘッド電圧と、１ドット画像の一例を示す図である。 高濃度の画像を含んだ画像のデータ配置の一例を示す図である。 主走査方向に一様な画像のデータ配置の一例を示す図である。 第３の実施形態に係る画像形成装置における印刷動作の一例を説明するフローチャートである。 従来の方法で印画した画像の濃淡の一例を概念的に示す図である。 降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータのドライバ部の構成を示す図である。 従来の方法で印画する場合のサーマルヘッドの電圧、電流、及び印画ドット分布を示す図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、画像形成装置であるサーマルプリンタの構成の一例を示す図である。尚、各図面では、説明に必要な部分のみを図示しており、その他の部分の図示を省略している。
図１において、１２６はヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータであり、１３１は、システム用ＤＣ／ＤＣコンバータである。
ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６は、電源電圧１２５（例えば２４Ｖ）を受け、サーマルヘッド電圧１２７（例えば１５Ｖ）を出力するものであり、電圧供給回路の一例である。システム用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３１は、電源電圧１２５（例えば２４Ｖ）を受け、システム電圧１３２（例えば３．３Ｖ）を出力する定電圧源であり、第２の電圧供給回路の一例である。また、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６内のスイッチングＦＥＴは出力制御信号１２８によりＯＮ／ＯＦＦされる。

システム電圧１３２は制御部の一例であるＣＰＵ１１９に出力される。ＣＰＵ１１９はそのシステム電圧１３２を受け、内蔵プログラムに従って、様々な制御を司る。ＣＰＵ１１９は、ＲＡＭ１５０とバス１５１を介して相互に接続され、各種画像データをＲＡＭ１５０に展開する。また、ＣＰＵ１１９は、接続線１３８を介してメモリカード１３６に、接続線１３９を介して操作部１３７にそれぞれ接続される。モータドライバ１３４は、電源電圧１２５をもとにＣＰＵ１１９で生成された制御信号１３３により、プリンタの内部に設けられたモータを駆動する。
また、１０６はカセット紙有無センサ、１１１はドアセンサ、１１４は先端センサ、１１５はリボンマーカセンサ、１１６は満載センサであり、それぞれの発光ダイオードは制限抵抗１２０〜１２４を介してサーマルヘッド電圧１２７に接続されている。図１に示すように、制限抵抗１２０〜１２４とサーマルヘッド１０９は並列にヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６に接続されている。制限抵抗１２０〜１２４の抵抗値は例えば３．３ｋΩであり、発光ダイオードの電圧降下は１．８Ｖであり、発光ダイオードに流れる電流は４０ｍＡであるとする。このため、センサ１０６、１１１、１１４〜１１６に流れる総電流は２００ｍＡとなる。
また、１０９は、複数の発熱素子が主走査方向に配列されたサーマルヘッドである。ＣＰＵ１１９からの駆動信号１３０をもとにサーマルヘッドドライバ１２９がサーマルヘッド１０９を駆動する。

図２は、サーマルヘッド１０９とサーマルヘッドドライバ１２９との関係の一例を示す図である。
図２において、１６０はＦＥＴスイッチ群、１６１は出力ゲート群、１６２は出力ラッチ群、１６３はシフトレジスタ群である。ＣＰＵ１１９からはクロック信号（ＣＬＫ）１６７が送信される。データ信号（ＤＡＴＡ）１６６により、ＲＡＭ１５０上に展開された印画したい画像データ（印画データ）がＣＰＵ１１９より送信され、シフトレジスタ群１６３で印画データがシリアルパラレル変換され、印画したい場所に応じて、１または０が保持される。例えば、全ての画像が黒の場合、シフトレジスタ群１６３には全て１が、全ての画像が白の場合、シフトレジスタ群１６３には全て０がセットされる。その後、ラッチ信号（ＬＡＴ）１６５によりシフトレジスタ群１６３にセットされたデータが出力ラッチ群１６２に移動する。その後、ＣＰＵ１１９は、ストローブ信号（ＳＴＢ）１６４を真にして出力ゲート群１６１を開く。その結果、ＦＥＴスイッチ群１６０内のＦＥＴのうち、１がセットされた出力ラッチ群１６２に接続されているＦＥＴのみＯＮし、そのＦＥＴに対応する「サーマルヘッド１０９内の抵抗素子」に電流が流れる。このため、ＣＰＵ１１９から送信されるデータの全てが１の場合、ＦＥＴスイッチ群１６０内のＦＥＴは全てＯＮし、サーマルヘッド１０９内の全ての抵抗素子に電流が流れる。サーマルヘッド１０９内には抵抗素子が１２００個あるとし、その各々の抵抗値は６ｋΩであるとする。そうすると、ＦＥＴスイッチ群１６０内の全てのＦＥＴがＯＮしたときの抵抗素子の合成抵抗は５Ωとなる。そのため、サーマルヘッド１０９に流れる最大電流は３Ａとなる。

図１の説明に戻り、印画する際になると、サーマルヘッド電圧１２７は、出力制御信号１２８により出力状態になる。その際、サーマルヘッド電圧１２７は、サーマルヘッドドライバ１２９と共に、各センサ１０６、１１１、１１４〜１１６にも供給される。その結果、センサ１０６、１１１、１１４〜１１６に流れる電流の合計は２００ｍＡになる。
図３は、画像形成装置の印刷機構に係る構成の一例を示す図である。
図３において、１００は画像形成装置本体、１０１は紙カセット、１０２は搬送ローラ、１０３はグリップローラ、１０４はプラテンローラ、１０５はインクリボン、１０６はカセット紙有無センサ、１０７は排紙トレーである。また、１０８はインクリボン巻取側ロールボビン、１０９はサーマルヘッド、１１０はインクリボン供給側ロールボビン、１１１はドアセンサである。また、１１２は印刷用紙、１１３は給紙ローラ、１１４は先端センサ、１１５はリボンマーカセンサ、１１６は満載サンサ、１１７は排紙ローラである。尚、図３において、図１と同じ名称の部分には同一の符号を付している。

図３において、印刷状態になるとＣＰＵ１１９からの信号により、給紙ローラ１１３が回転し、紙カセット１０１から印刷用紙１１２が給紙される。その後、印刷用紙１１２は、搬送ローラ１０２及びグリップローラ１０３により搬送される。その後、サーマルヘッド１０９とプラテンローラ１０４との間にあるインクリボン１０５により、各色（Yellow，Magenta，Cyan，OverCoat）の画像が印刷用紙１１２に印刷される。そして、印刷後の印刷用紙１１２が、排紙ローラ１１７から排紙トレー１０７に排出される。サーマルヘッド電圧１２７は、給紙動作前に出力され、カセット紙有りセンサ１０６、ドアセンサ１１１、満載センサ１１６、及びリボンマーカセンサ１１５での条件がそろった後に給紙される。また、先端センサ１１４にて印刷用紙１１２の先端が検知されてから所定時間が経過した後に、各色用の印画データが送出され、サーマルヘッド１０９ド内の抵抗素子が駆動される。

図４は、画像形成装置における印刷動作の一例を説明するフローチャートである。図４のフローチャートによる処理は、ＣＰＵ１１９が不図示のＲＯＭ等に記憶されている動作プログラムを実行すること等により実現される。
図４において、まず、ステップＳ２０１において、ＣＰＵ１１９は、印刷命令の受信を検出する。すると、ステップＳ２０２において、ＣＰＵ１１９は、出力制御信号１２８をＯＮにする。これにより、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６は、サーマルヘッド電圧１２７を出力する。
図１を省みると、この時点で各センサ１０６、１１１、１１４〜１１６の発光ダイオードには、４０ｍＡの電流が流れ、総電流として２００ｍＡとなる。この電流は、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６における臨界電流（１７０ｍＡ）を超えている。このため、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の動作は間欠発振から定常発振に切り替わる。

次に、ステップＳ２０３〜Ｓ２０５において、ＣＰＵ１１９は、ドアセンサ１１１、カセット紙有無センサ１０６、満載センサ１１６を監視し、ドアがオープンしているか否か、紙カセット１０１に用紙があるか否か、排紙トレー１０７が満載か否かを判定する。この判定の結果、ドアがクローズであり、紙カセット１０１に印刷用紙があり、且つ排紙トレー１０７が満載になっていなければ、ステップＳ２０６に進む。一方、そうでなければステップＳ２３０に進み、ＣＰＵ１１９は、出力制御信号１２８をＯＦＦして、サーマルヘッド電圧１２７の出力を停止する。

ステップＳ２０６に進むと、モータドライバ１３４は、各ローラ（搬送ローラ１０２、プラテンローラ１０４、排紙ローラ１１７）を順回転させる。また、インクリボン１０５の搬送も行われる。
次に、ステップＳ２０７において、ＣＰＵ１１９は、リボンマーカセンサ１１５により、Yellowの開始位置を示すマーカが検知されるまで待機する。そして、Yellowの開始位置を示すマーカが検知されると、ステップＳ２０８に進み、モータドライバ１３４は、給紙ローラ１１３を一回転する。
次に、ステップＳ２０９において、ＣＰＵ１１９は、先端センサ１１４により、搬送されている印刷用紙１１２の先端が検知されるまで待機する。そして、印刷用紙１１２の先端が検知されると、ステップＳ２１０に進む。そして、ＣＰＵ１１９は、印刷用紙１１２の先端が検知されてから所定時間が経過した後に、Yellow用の印画データ（データ信号（ＤＡＴＡ）１６６）をサーマルヘッドドライバ１２９に送信する。これにより、サーマルヘッド１０９内の抵抗素子が発熱し、搬送された印刷用紙１１２上にYellow画像が形成される。このとき、各センサ１０６、１１１、１１４〜１１６に電流が流れているので、サーマルヘッド１０９の駆動時の電流変化は緩やかである。Yellow画像が一通り印刷されるとステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２１１に進むと、モータドライバ１３４は、各ローラ（搬送ローラ１０２、プラテンローラ１０４、排紙ローラ１１７）を逆回転させ、Magenta画像の印刷準備状態になる。そして、ステップＳ２１２〜Ｓ２１５でMagenta画像を、ステップＳ２１６〜Ｓ２１９でCyan画像を、ステップＳ２２０〜Ｓ２２２でオーバーコートを印刷する。これらの処理は、ステップＳ２０９〜Ｓ２１１と色を変えるだけで実現できるので、その詳細な説明を省略する。

そして、ステップＳ２２３において、モータドライバ１３４は、排紙ローラ１１７を駆動する等して印刷用紙１１２を排出する。次に、ステップＳ２２４において、ＣＰＵ１１９は、出力制御信号１２８をＯＦＦして、サーマルヘッド電圧１２７の出力を停止する。そして、ステップＳ２２５において、モータドライバ１３４は、各ローラ（搬送ローラ１０２、プラテンローラ１０４、排紙ローラ１１７）の動作を停止して、印刷を終了する。
図５は、主走査方向に一様な濃度の画像を本実施形態の方法で印画する場合のサーマルヘッド１０９の電圧、電流、及び印画ドット分布の一例を示す図である。図５に示すように、主走査方向に一様な濃度の画像を印刷した場合においても、センサ電流Ｉｓｅｎｓｅ（２００ｍＡ）がオフセットとしてサーマルヘッド１０９に流れるため、サーマルヘッド１０９における電圧降下が従来よりも小さくなる。

図６は、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の負荷電流の波形と、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６内のＦＥＴのスイッチング波形と、サーマルヘッド１０９における電圧（ヘッド電圧）と、１ドットの画像の一例を示す図である。
図６において、区間Ａは、サーマルヘッド１０９に電圧が印加されていない期間である。また、区間Ｂ、Ｃは、サーマルヘッド１０９に電圧が印加されていて、主走査方向に一様な濃度（例えば１２８／２５６の濃度）の画像を１ドット印画している期間である。その中で、区間Ｂが前半の印画無しの区間であり、区間Ｃが後半の印画が行われている区間である（図６の最下図を参照）。区間Ｂでは、サーマルヘッド１０９に電圧が印加されているものの、サーマルヘッド１０９の駆動が行われていないので、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の負荷の電流は、センサ１０６、１１１、１１４〜１１６に流れる電流の合計（０．２Ａ）である。その後、区間Ｃでサーマルヘッド１０９に対して最大電流（＝３Ａ）が流れるため、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の負荷の電流は、合計３．２Ａになる。しかしながら、区間Ｂで既にスイッチング波形が安定発振しているために、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６は電流の急激な変化に追従し、電圧降下も微小になる。

図７は、主走査方向に一様な濃度の画像内に前記５０％以上の濃度の画像が存在する場合のサーマルヘッド１０９の電圧、電流、及び印画ドット分布を示す図である。
図７に示すように、高濃度の黒画像が存在する場合でもしない場合であっても、サーマルヘッド１０９における電圧降下は大きく変わらない（従来に比べて小さくなる）。したがって、図８に示すように、本実施形態のようにしてサーマルヘッド１０９を駆動すれば、図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示したような濃度ムラが改善される。

以上のように本実施形態では、サーマルヘッド１０９と異なる部品（センサ１０６、１１１、１１４〜１１６）を、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の負荷とした。そして、サーマルヘッド１０９を駆動している時間以外の時間にも、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６から負荷電流が流れるようにした。したがって、部品の配置等を考慮しなくても、サーマルヘッド１０９が駆動したときの負荷電流の急峻な変動によって、サーマルヘッド１０９における電圧降下を従来よりも抑制することができる。よって、サーマルヘッド１０９を用いて形成される画像の濃度のムラを従来よりも確実に低減できる。
尚、本実施形態では、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の負荷としてフォトセンサの発光ダイオードを用いた場合を例に挙げて説明しているが、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の負荷は、これに限定されない。負荷電流が所定値以上の部品（複数の部品を用いる場合には、それらの負荷電流の合計値が所定値以上）であれば、どのような部品を用いてもよい。例えば、搬送用のモータやサーマルヘッド１０９の冷却用ファンをヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の負荷として用いてもよい。または、ＬＣＤのような表示部を備えた画像形成装置であれば、例えば画像の印刷中にＬＣＤの一部にヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６から電流を供給するようにしても良い。
各センサ１０６、１１１、１１４〜１１６は、画像を印刷するためにサーマルヘッドを駆動する間は使用しないセンサであるため、サーマルヘッドの駆動時に負荷電流を流しても問題はない。このように、サーマルヘッドの駆動時に使用しない部材またはサーマルヘッドの駆動時には常に電流を流す必要のある部材を用いて負荷電流を流せば、その部材の本来の使用目的に影響を与えずに、画像の濃度のムラを低減できる。
また、プリント動作を行わないスタンバイ時において、ＣＰＵ１１９は、出力制御信号１２８をＯＦＦして、サーマルヘッド電圧１２７の出力を停止するようにしてもよい。このようにすれば、各センサ１０６、１１１、１１４〜１１６の駆動電流による消費電力を低減することができる。この場合、スタンバイ時に各センサ１０６、１１１、１１４〜１１６を使用する際は、システム用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３１から電圧を供給すると良い。

（第２の実施形態）
次に、本発明第２の実施形態を説明する。第１の実施形態では、画像形成装置に既存の部品（センサ１０６、１１１、１１４〜１１６）を、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の負荷とした場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６のダミー負荷として専用の部品を用いる場合を例に挙げて説明する。このように本実施形態と第１の実施形態とは、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の負荷として使用する部品に係る構成及び処理が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、前述した第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図８に付した符号を付す等して詳細な説明を省略する。

図９は、画像形成装置の構成の一例を示す図である。
図９において、１４０はダミー抵抗であり、その抵抗値は、例えば、およそ７５Ωである。１４１はダミー抵抗駆動用のトランジスタである。１４２はダミー抵抗駆動用信号であり、ＣＰＵ１１９よりダミー抵抗駆動用のトランジスタ１４１に送出される。
サーマルヘッドドライバ１２９によってサーマルヘッド１０９に電流が流れる前に、ダミー抵抗駆動用信号１４２により、ダミー抵抗駆動用のトランジスタ１４１をＯＮさせて、ダミー抵抗１４０に電流を流す。
図１０は、主走査方向に一様な濃度の画像を本実施形態の方法で印画する場合のサーマルヘッド１０９の電圧・電流、ダミー抵抗１４０の電流、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の負荷電流、及び印画ドット分布の一例を示す図である。
図１０に示すように、サーマルヘッド１０９に電流（ヘッド電流）が流れていないときに、ダミー抵抗１４０に電流（ダミー抵抗電流）が流れる。したがって、図１０に示すようにしてヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の負荷電流（合成負荷電流）が流れる。

図１１は、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の負荷電流波形と、ダミー抵抗駆動用信号１４２と、ＣＰＵ１１９が送信する印画データ（ＣＰＵ送付印画データ）と、サーマルヘッド１０９における電圧（ヘッド電圧）と、１ドットの画像の一例を示す図である。
図１１において、区間Ｂの開始位置でサーマルヘッド１０９に電圧が印加される。そのとき、ＣＰＵ１１９は、１ドットの前半部分を印画する。ここでは、印画するドットの濃度が１２８／２５６であり、白画像であるとする。したがって、ＣＰＵ１１９は、印画データとして０を送信する。この動作と共に、ＣＰＵ１１９は、ダミー抵抗駆動用信号１４２をＯＮし、ダミー抵抗駆動用のトランジスタ１４１をＯＮさせる。ダミー抵抗１４０の抵抗値は７５Ωであり、サーマルヘッド１０９に印加される電圧（ヘッド電圧）が１５Ｖであるので、ダミー抵抗１４０に流れる電流は０．２Ａとなる。この電流は、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の負荷電流となる。このとき、負荷電流は、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の臨界電流を超えるので、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６は安定動作を行う。

次に、区間Ｃに移行し黒画像を印画するタイミングに達すると、ＣＰＵ１１９は、黒画像用印画データ１４５をサーマルヘッドドライバ１２９に送信すると共に、ダミー抵抗駆動用信号１４２をＯＦＦにし、ダミー抵抗駆動用のトランジスタ１４１をＯＦＦさせる。そのため、サーマルヘッドドライバ１２９の負荷電流として、サーマルヘッド１０９の最大電流（３Ａ）が流れる。よって、負荷電流の急峻な変化が発生せず、ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ１２６の動作が安定動作をする。これにより、第１の実施形態と同様に、画像の濃度ムラを誘発する「サーマルヘッド１０９における電圧降下」を従来よりも小さくすることができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。第２の実施形態では、主走査方向の一部に高濃度部が存在する場合を想定し、図１５（ｂ）に示したような画像の濃度のムラを改善すべく、ダミー抵抗１４０を黒画素の印画前に駆動した。しかしながら、このような構成では、主走査方向の濃度が一様な画像の場合においても、ダミー抵抗１４０を駆動させることになる。主走査方向の濃度が一様な画像のみが１ページ内にある場合には、濃度の低下が一様であるため、ダミー抵抗１４０の駆動を行わなくても、濃度のムラは発生しない。したがって、ダミー抵抗１４０による消費電力が無駄になる。そこで、本実施形態では、印画前にＲＡＭ１５０に展開された画像データをもとにダミー抵抗１４０に負荷電流を流すか否かを切り替えるようにする。このように本実施形態と第２の実施形態とは、ダミー抵抗１４０を駆動させるための処理が主として異なる。よって、本実施形態の説明において、前述した第１、第２の実施形態と同一の部分については、図１〜図１２に付した符号を付す等して詳細な説明を省略する。

図９において、メモリカード１３６に格納されているファイルを印画するようにユーザが操作部１３７を介して指示を行ったとする。ＣＰＵ１１９は、この指示をもとにメモリカード１３６内の画像データ（例えばＪＰＥＧファイル）をＲＡＭ１５０に（ビットマップとして）展開する。１ドットを２５６分割し、そのドットはまとめて印画されるため、各ドットに対し２５６（＝８ビット）が割り当てられる。したがって、０は白画像、１２８は前半５０％白画像、後半５０％黒画像、２５５は全て黒画像となる。

主走査方向の一部に高濃度部が存在する場合、ＲＡＭ１５０には、図１２（ａ）に示すようにして画像データが展開される。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に対応する実際の印画画像を概念的に示す図である。図１２に示すように、画像中央部にデータ値が「１９２」である高濃度部１２１が存在する。
一方、主走査方向の濃度が一様な画像の場合、ＲＡＭ１５０には、図１３（ａ）に示すようにして画像データが展開される。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に対応する実際の印画画像を概念的に示す図である。

以下、図１４のフローチャートを参照しながら、画像形成装置における印刷動作の一例を説明する。図１４のフローチャートによる処理は、ＣＰＵ１１９がＲＯＭ等の記憶されている動作プログラムを実行すること等により実現される。
まず、ステップＳ６０１において、ＣＰＵ１１９は、画像データをＲＡＭ１５０に展開する。次に、ステップＳ６０２において、ＣＰＵ１１９は、ＲＡＭ１５０に展開された画像データを一つ一つ読み出す。これにより、ＲＡＭ１５０に展開された画像データに基づく画像の濃度に関する情報を取得することができる。次に、ステップＳ６０３において、ＣＰＵ１１９は、全てのラインで主走査方向の画像の濃度が一様か否かを判定する。

この判定の結果、全てのラインで主走査方向の画像の濃度が一様でなければ、ダミー抵抗１４０を駆動する必要がありと判断し、ステップＳ６０４に進む。ステップＳ６０４に進むと、ＣＰＵ１１９は、ＲＡＭ１５０やレジスタ等にダミー抵抗駆動フラグをセットする（ダミー抵抗駆動フラグの値を「１」にする）。そして、ステップＳ６０５に進む。一方、全てのラインで主走査方向の画像の濃度が一様であれば、ステップＳ６０４を省略してステップＳ６０５に進む。
ステップＳ６０５に進むと、ＣＰＵ１１９は、１ライン分の印画データの送出を開始する。次に、ステップＳ６０６において、ＣＰＵ１１９は、ダミー抵抗駆動フラグがセットされているか否かを判定する（ダミー抵抗駆動フラグの値が「１」であるか否かを判定する）。

この判定の結果、ダミー抵抗駆動フラグがセットされていれば、ステップＳ６０７に進み、ＣＰＵ１１９は、ダミー抵抗駆動用信号１４２をＯＮする。これにより、ダミー抵抗駆動用のトランジスタ１４１がＯＮし、ダミー抵抗１４０に負荷電流が流れる。そして、ステップＳ６０８に進む。一方、ダミー抵抗駆動フラグがセットされていなければ、ステップＳ６０７を省略してステップＳ６０８に進む。本実施形態では、このようにダミー抵抗駆動フラグがセットされているか否かによって、ダミー抵抗１４０に流す負荷電流を調整するようにしている。
ステップＳ６０８に進むと、ＣＰＵ１１９は、黒画像用印画データ１４５のサーマルヘッドドライバ１２９への送信を開始する。次に、ステップＳ６０９において、ＣＰＵ１１９は、ダミー抵抗駆動用信号１４２をＯＦＦする。

次に、ステップＳ６１０において、ＣＰＵ１１９は、記録紙１枚のライン分（全ライン分）の印画データの送信が終了したか否かを判定する。この判定の結果、全ライン分の印画データの送信が終了していない場合には、ステップＳ６１１に進み、ＣＰＵ１１９は、次のラインに処理を移行する。こうして全ライン分の画像データの送信が終了すると、図１７（ａ）のフローチャートによる処理を終了する。この結果、図１３のような、印刷単位（ページ）全体にわたって主操作方向の濃度が一様な画像に対しては、濃度のムラが発生しないので、ダミー抵抗１４０に負荷電流を流す処理を行わない。したがって、第１、第２の実施形態で説明した効果に加え、電力消費を抑えられるという効果が得られる。

尚、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

（その他の実施例）
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１０９ サーマルヘッド、１１９ ＣＰＵ、１２６ ヘッド用ＤＣ／ＤＣコンバータ、１０６ カセット紙有無センサ、１１１ ドアセンサ、１１４ 先端センサ、１１５ リボンマーカセンサ、１１６ 満載センサ、１４０ ダミー抵抗、１４１ ダミー抵抗駆動用のトランジスタ

Claims (7)

1. 複数の発熱素子が配列されたサーマルヘッドと、
   前記発熱素子に電圧を供給するための電圧供給回路と、
   前記電圧供給回路の負荷として設けられた、前記サーマルヘッドと異なる部品とを有し、
   前記電圧供給回路は、前記サーマルヘッドによる画像の印刷中に、前記部品にも電流を供給することを特徴とするサーマルプリンタ。
2. 前記部品は、前記サーマルプリンタで画像を印刷する際に、印刷用紙またはインクを検出するために用いるセンサであることを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタ。
3. 前記サーマルプリンタは、さらに画像を表示するための表示部を有し、
   前記部品は、前記表示部の部品の一部であり、
   前記電圧供給回路は、前記サーマルヘッドによる画像の印刷中に、前記表示部の一部の部品に電流を供給することを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタ。
4. 前記部品は、ダミー負荷となる部品であることを特徴とする請求項１に記載のサーマルプリンタ。
5. 前記発熱素子を用いて画像を形成する動作が行われていないときに、前記電圧供給回路からの出力を停止させる制御手段を更に有することを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載のサーマルプリンタ。
6. 前記発熱素子を用いて画像を形成する動作が行われる前に、当該形成する画像の濃度に関する情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された情報に基づいて、前記電圧供給回路から前記部品に電流を流すか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定の結果に従って、前記電圧供給回路から前記部品に流す電流を調整する調整手段と、を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のサーマルプリンタ。
7. 前記サーマルプリンタは、さらに、当該サーマルプリンタを制御するための制御部と、
   前記制御部に電圧を供給するための第２の電圧供給回路とを有し、
   前記部品は、前記サーマルヘッドの駆動時は前記電圧供給回路から電圧を供給され、前記サーマルヘッドのスタンバイ時は、前記第２の電圧供給回路から電圧を供給されることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のサーマルプリンタ。

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