JP2993804B2

JP2993804B2 - サーマルヘッドの抵抗値測定方法及び装置並びにこれを備えたサーマルプリンタ

Info

Publication number: JP2993804B2
Application number: JP4233626A
Authority: JP
Inventors: 伸雄勝間
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1992-09-01
Filing date: 1992-09-01
Publication date: 1999-12-27
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: US5469068A; JPH0679897A; DE4329483A1; DE4329483C2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルヘッドを構成
する発熱素子の抵抗値を測定する方法及び装置並びにこ
れを備えた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。これらの
サーマルプリンタでは、多数の発熱素子（抵抗素子）を
ライン状に配列したサーマルヘッドが用いられている。

【０００３】例えば、カラー感熱プリンタでは、特開昭
６１ー２１３１６９号公報に記載されているように、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材料が
用いられる。このカラー感熱記録材料では、各感熱発色
層を選択的に発色させるために、その発色熱エネルギー
が異なっており、深層の感熱発色層ほど高い発色熱エネ
ルギーが必要である。また、次の感熱発色層を熱記録す
る際に、その上にある熱記録済みの感熱発色層が再度熱
記録されないように、熱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】感熱プリンタには、多数の発熱素子をライ
ン状に配列したサーマルヘッドが設けられており、記録
すべき感熱発色層に応じた発色熱エネルギーをカラー感
熱記録材料に与える。この発色熱エネルギーは、発色直
前の熱エネルギー（以下、これをバイアス熱エネルギー
という）に、所望の濃度に発色させるための熱エネルギ
ー（以下、これを階調表現熱エネルギーという）を加え
たものである。このバイアス熱エネルギーは、感熱発色
層の発色特性に応じて決まる一定な値である。他方、階
調表現熱エネルギーは、高階調を表現するにはきめ細か
な発熱制御を行うことが必要である。一般的には、バイ
アス加熱では発熱素子が数ｍｓ〜数十ｍｓ程度通電さ
れ、また階調表現加熱では数μｓ〜数十μｓの単位で発
熱素子の通電を制御する。

【０００５】ところで、このようにきめ細かな発熱制御
が印字結果に正確に反映されるためには、サーマルヘッ
ドを構成している各発熱素子の抵抗値が全て均一である
ことが必要である。しかしながら、発熱素子の抵抗値
は、一般に５％程度のバラツキがあり、このため記録画
像に色むら等の不都合な現象が発生する。

【０００６】これを改善するため、例えば特開平２−２
４８２６２号公報に記載されているように、サーマルヘ
ッドに設けられた数百個の発熱素子の抵抗値を全て測定
し、この測定結果に基づいて画像データを補正してプリ
ントするサーマルプリンタが提案されている。このサー
マルプリンタは、サーマルヘッドを構成する発熱素子を
駆動する一対の電源端子間にスイッチ手段を介してノイ
ズ吸収用のコンデンサを接続したもので、抵抗測定モー
ド時にはスイッチ手段を開状態にしてコンデンサを不作
用状態にした後、１個の発熱素子に電源電圧Ｅを流す。
そして、発熱素子による電圧Ｖを測定し、式ｒ＝〔Ｖ／
（Ｅ−Ｖ）〕・Ｒによって発熱素子の抵抗値ｒを算出す
る。そして、これを発熱素子の各々について行い、得ら
れた各発熱素子の抵抗値に基づいて画像データを補正し
てプリントする。なお、Ｒは電源とサーマルヘッドとの
間に接続された基準抵抗の値である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記公報記載のサーマ
ルプリンタでは、発熱素子による電圧Ｖを測定する際
に、スイッチをＯＦＦにしてノイズ吸収用のコンデンサ
を一対の電源端子間から切り離した状態にするため、こ
のスイッチが必要であるとともに、外来ノイズの影響を
受けやすく、測定結果にバラツキが生じやすいという欠
点がある。また、電圧Ｅを測定するために、例えばＡ／
Ｄ変換回路が必要となるため、構造も複雑となるという
欠点がある。

【０００８】本発明は、構造が簡単でかつノイズの影響
を受けないようにしたサーマルヘッドの抵抗値測定方法
及び装置並びにこれを備えたサーマルプリンタを提供す
ることを目的とするものである。

【０００９】本発明の別の目的は、発熱素子の抵抗測定
を迅速に行うことができるサーマルヘッドの抵抗値測定
方法及び装置並びにこれを備えたサーマルプリンタを提
供するものである。

【００１０】

【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記載のサーマルヘッドの抵抗値測定方法
は、サーマルヘッドにライン状に配置された複数の発熱
素子と並列にコンデンサを接続し、このコンデンサを充
電した後コンデンサが放電して所定電位に達するまでの
時間を各発熱素子毎に計測し、この計測結果に基づいて
各発熱素子の抵抗値を算出するものである。

【００１１】請求項２記載のサーマルヘッドの抵抗値測
定方法は、サーマルヘッドの発熱素子の一端と、この発
熱素子の他端と直列接続された第１のスイッチ素子のも
う一方の端子との間にコンデンサを接続し、この両端子
間に第２のスイッチを介して電源を接続した回路を形成
し、第２のスイッチをＯＮしてコンデンサを充電した
後、第２のスイッチをＯＦＦするとともに、前記第１の
スイッチ素子をＯＮして該発熱素子を通じてコンデンサ
の電荷が放電し、所定電位に達するまでに要する時間を
計測して該発熱素子の抵抗値を算出するものである。

【００１２】請求項３記載のサーマルヘッドの抵抗値測
定装置は、サーマルヘッドにライン状に配置された複数
の発熱素子と、前記発熱素子に一端が接続され、前記発
熱素子とサーマルヘッドの電源端子との接続をＯＮ／Ｏ
ＦＦする第１のスイッチ手段群と、それぞれの発熱素子
が電源に接続されるように第１のスイッチ手段群を制御
する制御回路と、サーマルヘッドの電源端子に並列接続
したコンデンサと、前記発熱素子を駆動させる電源部
と、この電源部と前記コンデンサに直列に接続された第
２のスイッチ手段と、第２のスイッチ手段をＯＮにして
コンデンサを充電した後、第２のスイッチ手段をＯＦＦ
にし、コンデンサの電荷が発熱素子によって放電を開始
してから所定電位に達するまでの時間を各発熱素子毎に
計測する放電時間計測手段と、この計測結果に基づいて
各発熱素子の抵抗値を算出する抵抗値算出手段とから構
成したものである。

【００１３】請求項４記載のサーマルプリンタは、複数
の発熱素子の各々の通電をＯＮ／ＯＦＦする第１のスイ
ッチ手段群と、それぞれの発熱素子が電源に接続される
ように第１のスイッチ手段群を制御する制御回路と、前
記サーマルヘッドの電源端子に並列接続したコンデンサ
と、前記発熱素子を駆動させる電源部と、電源部と前記
コンデンサに直列に接続された第２のスイッチ手段と、
第２のスイッチ手段をＯＮにしてコンデンサを充電した
後第２のスイッチ手段をＯＦＦにし、コンデンサの電荷
が発熱素子によって放電を開始してから所定電位に達す
るまでの時間を各発熱素子毎に計測する放電時間計測手
段と、この計測結果に基づいて各発熱素子の抵抗値を算
出する抵抗値算出手段と、得られた各発熱素子の抵抗値
に基づいて画像データを補正する補正手段とを備えたも
のである。

【００１４】

【作用】サーマルヘッドを構成している発熱素子のう
ち、抵抗値を測定しようとする発熱素子だけをＯＮ状態
にして他の発熱素子をＯＦＦにする。スイッチ手段がＯ
Ｎされ、発熱素子と並列に接続されたコンデンサの充電
が開始される。コンデンサの充電が完了すると、スイッ
チ手段がＯＦＦされ、コンデンサの電荷が発熱素子によ
って放電を開始する。この放電開始からコンデンサの電
荷量が減少して所定の値に達するまでの時間，例えばコ
ンデンサの端子間電圧が半分に下がるまでの時間が計測
される。この放電時間に基づいて所定の計算式により発
熱素子の抵抗値が算出される。このように放電の途中で
測定が終了するから、迅速に測定できる。

【００１５】

【実施例】カラー感熱プリンタの実施例を示す図２にお
いて、プラテンドラム１０は、その外周にカラー感熱記
録材料１１を保持し、熱記録時にパルスモータ（図示せ
ず）によって回転される。このプラテンドラム１０にク
ランプ部材１２が取り付けられており、カラー感熱記録
材料１１の少なくとも１ケ所例えば先端をプラテンドラ
ム１０に固定する。クランプ部材１２はコ字形をしてお
り、両端部に設けた長穴１２ａ，１２ｂが、プラテンド
ラム軸１５，ガイドピン１６にそれぞれ嵌合している。
このクランプ部材１２は、スプリング１７によってプラ
テンドラム１０に圧接しており、カラー感熱記録材料１
１のクランプ時又はクランプ解除時に、ソレノイド１８
によってプラテンドラム１０から離れる方向に移動され
る。

【００１６】前記プラテンドラム１０の外周には、サー
マルヘッド２０と、光定着器２１とが設けられている。
サーマルヘッド２０には、一定のバイアス熱エネルギー
と、画素の発色濃度に応じた階調表現熱エネルギーとを
順次発生する発熱部２２が設けられている。光定着器２
１は、図３の実線で示すように、ほぼ３６５ｎｍと４２
０ｎｍに発光ピークを持った棒状の紫外線ランプ２３
と、点線で示すような透過特性を持ったカットフイルタ
２４とから構成されている。このカットフイルタ２４
は、ソレノイド等によって紫外線ランプ２３の前に入れ
られたときに、ほぼ４２０ｎｍ付近の近紫外線を透過す
る。給排紙通路２７には、搬送ローラ対２８が配置され
ており、これを通ってカラー感熱記録材料１１が搬送さ
れる。また、給排紙通路２７のプラテンドラム側には、
排紙時にカラー感熱記録材料１１の後端を給排紙通路２
７に案内するための分離爪２９が設けられている。この
実施例では、１つの通路が給紙通路と排紙通路に兼用さ
れているが、これらは別個に設けてもよい。

【００１７】図４はカラー感熱記録材料の一例を示すも
のである。支持体３２の上に、シアン感熱発色層３３，
マゼンタ感熱発色層３４，イエロー感熱発色層３５，保
護層３６が順次層設されている。これらの各感熱発色層
３３〜３５は、熱記録される順番に表面から層設されて
いるが、例えばマゼンタ，イエロー，シアンの順番に熱
記録する場合には、イエロー感熱発色層３５とマゼンタ
感熱発色層３４との位置が入れ換えられる。前記支持体
３２としては、不透明なコート紙又はプラスチックフイ
ルムが用いられ、そしてＯＨＰシートを作製する場合に
は、透明なプラスチックフイルムが用いられる。シアン
感熱発色層３３は、電子供与性染料前駆体と電子受容性
化合物を主成分として含有し、加熱されたときにシアン
に発色する。マゼンタ感熱発色層３４としては、最大吸
収波長が約３６５ｎｍであるジアゾニウム塩化合物と、
これに熱反応してマゼンタに発色するカプラーとを含有
している。このマゼンタ感熱発色層３４は、熱記録後に
３６５ｎｍ付近の紫外線を照射するとジアゾニウム塩化
合物が光分解して発色能力が失われる。イエロー感熱発
色層３５は、最大吸収波長が約４２０ｎｍであるジアゾ
ニウム塩化合物と、これと熱反応してイエローに発色す
るカプラーとを含有している。このイエロー感熱発色層
３５は４２０ｎｍの近紫外線を照射すると光定着して発
色能力が失われる。

【００１８】図１は、カラー感熱プリンタの電気回路を
示すものである。フレームメモリ４０には、１フレーム
の画像データが色毎に分離された状態で書き込まれてい
る。階調表現加熱に際して、フレームメモリ４０からプ
リントすべき色の画像データが１ラインずつ読み出され
てラインメモリ４１に書き込まれる。このラインメモリ
４１の画像データは、画素毎に読み出されてコンパレー
タ４２に送られる。コンパレータ４２は、各画素の画像
データと階調データ（比較データ）とを比較し、画像デ
ータの方が大きい場合には「１」の信号を出力する。

【００１９】マイクロコンピュータ４３は、例えば６４
階調の場合に、１６進法で「０」〜「３Ｆ」の階調デー
タを順番に発生する。コンパレータ４２は、マイクロコ
ンピュータ４３から「０」の階調データが送られると、
この階調データに対して各画素の画像データを順番に比
較する。これにより、１ライン分の比較結果がシリアル
信号としてコンパレータから出力され、プリントモード
と抵抗測定モードを切り換えるスイッチＳａを介してシ
フトレジスタ４４に送られる。１ライン分の画像データ
の比較が終了すると、マイクロコンピュータ４３は、
「１」の階調データを発生してコンパレータ４２に送
る。したがって、「０」〜「３Ｆ」の階調データを用い
ることにより、各画素の画像データは６４回比較され、
６４ビットの駆動データに変換される。そして、この６
４ビットの駆動データは、６４回に分けてシフトレジス
タ４４に送られる。

【００２０】シリアルな駆動データは、クロックによっ
てシフトレジスタ４４内でシフトされてパラレル信号に
変換される。シフトレジスタ４４でパラレル信号に変換
された駆動データは、ラッチ信号に同期してラッチアレ
イ４５にラッチされる。ＡＮＤゲートアレイ４６は、ス
トローブ信号が入力されたときに、入力されている駆動
信号が「１」の場合に「Ｈ」の信号を出力する。これら
のラッチアレイ４５とＡＮＤゲートアレイ４６は、各画
素毎に回路素子が設けられている。

【００２１】ＡＮＤゲートアレイ４６の各出力端子に
は、トランジスタ４８ａ〜４８ｎがそれぞれ接続されて
おり、出力信号が「Ｈ」の場合にトランジスタがＯＮす
る。これらのトランジスタ４８ａ〜４８ｎには、発熱素
子４９ａ〜４９ｎが直列に接続されている。各発熱素子
４９ａ〜４９ｎとしては抵抗素子が用いられている。

【００２２】発熱素子４９ａ〜４９ｎと並列にノイズ吸
収用のコンデンサ５０が接続されており、このコンデン
サ５０は電源部５１に接続されている。この電源部５１
は、スイッチＳｂ，整流回路５２，電圧安定化回路５３
からなる。スイッチＳｂは、プリントモード時には常時
閉じられており、抵抗測定モード時には、発熱素子４９
ａ〜４９ｎの各抵抗値Ｒａ〜Ｒｎを測定する毎にマイク
ロコンピュータ４３によって開閉が制御される。

【００２３】コンデンサ５０の一方の端子にはコンパレ
ータ５５の非反転入力端子が接続されており、コンパレ
ータ５５の基準電圧Ｖref は電圧安定化回路５３から抵
抗分圧により得ている。抵抗測定モード時にコンデンサ
５０が充電された後、スイッチＳｂが開けられ、測定し
ようとする例えば発熱素子４９ａのトランジスタ４８ａ
だけがＯＮされる。コンデンサ５０が十分に充電されて
いる状態では、コンパレータ５５の非反転入力端子の電
位はＥ_Hであるが、コンデンサ５０に蓄積されていた電
荷が発熱素子４９ａによって放電されるに従ってコンパ
レータ５５の非反転入力端子の電位Ｖ_Hは低下し、やが
て基準電圧Ｖref に一致する。この直後に、コンパレー
タ５５の出力端子の電位が正から負に変化する。マイク
ロコンピュータ４３の抵抗測定部４３ａは、スイッチＳ
ｂが開けられた直後からコンパレータ５５からの出力電
圧が正から負に変化するまでの時間Ｔａを計測し、これ
に基づいて抵抗値Ｒａを算出してＲＡＭ４３ｂに書き込
む。

【００２４】放電時間Ｔａから抵抗値Ｒａを算出するに
は、下記の式を用いる。電源電圧をＥ_H，放電時間を
Ｔ，コンデンサ５０の容量をＣ，発熱素子の抵抗値をＲ
とすると、コンデンサ５０の非反転入力端子の電位Ｖ_H
は次の式で表される。Ｖ_H＝Ｅ_H・ｅ^-T/CR・・・Ｖref ＝（１／２）Ｅ_Hとすると、式は次のようにな
る。ｅ^-T/CR＝１／２ ∴Ｒ＝Ｔ／０．６９３Ｃ・・・

【００２５】ここで、コンデンサ５０の容量Ｃは定数で
あるから、発熱素子の抵抗値Ｒは放電時間Ｔによって決
まる。プリントモードでは、式に従って算出された抵
抗値Ｒによって画像データが補正されてプリントされ
る。なお、ＲＡＭ４３ｂに書き込まれた抵抗値Ｒａ〜Ｒ
ｎは電池５６によってバックアップされる。また、コン
パレータ５５のリード線間には、リード線にのるノイズ
を除くためのコンデンサ５７が接続されている。このコ
ンデンサ５７は、コンデンサ５０に比べて容量がかなり
小さいために、放電時間の計測に殆ど影響を与えること
がなく、したがって計測誤差や測定時間の延長の原因に
なることがない。

【００２６】次に、上記実施例の作用について図５ない
し図７を参照して説明する。サーマルプリンタの最初の
セットアップ時に、スイッチＳａにより抵抗測定モード
に切り換えられ、シフトレジスタ４４がマイクロコンピ
ュータ４３に接続される。マイクロコンピュータ４３
は、トランジスタ４８ａがＯＮ，他のトランジスタ４８
ｂ〜４８ｎがＯＦＦの状態となる１ライン分のデータを
出力する。そして、抵抗測定部４３ａによってスイッチ
ＳｂがＯＮされ、コンデンサ５０の充電が開始される。
コンデンサ５０の電荷電圧がＶ_Hに達した後、スイッチ
ＳｂがＯＦＦされる。これによって、コンデンサ５０の
電荷が発熱素子４９ａにより放電され始め、徐々にコン
パレータ５５の非反転入力端子にかかる電圧が低下され
る。コンパレータ５５の非反転入力端子の電位が基準電
圧Ｖref に一致すると、これに要した放電時間Ｔａが抵
抗測定部４３ａによって計測され、式によって発熱素
子４９ａの抵抗値Ｒａが算出され、これがＲＡＭ４３ｂ
に書き込まれる。

【００２７】次に、トランジスタ４８ｂがＯＮ，他のト
ランジスタ４８ａ及びトランジスタ４８ｃ〜４８ｎがＯ
ＦＦにされる。抵抗測定部４３ａによって発熱素子４９
ｂによる放電時間Ｔｂが計測された後、発熱素子４９ｂ
の抵抗値Ｒｂが算出され、これがＲＡＭ４３ｂに書き込
まれる。以下同様に、発熱素子４９ｃ〜４９ｎの抵抗値
Ｒｃ〜Ｒｎが算出されてＲＡＭ４３ｂに書き込まれる。
これらの抵抗値Ｒｃ〜Ｒｎは、以後電池５６が消耗する
まで保持される。

【００２８】プリントモードでは、スイッチＳａによっ
てシフトレジスタ４４がコンパレータ４２に接続され
る。このプリントモードにおいては、まずフレームメモ
リ４０に３色の画像データが取り込まれる。これらの画
像データは、発熱素子４９ａ〜４９ｎが完全に均一であ
る場合の理想抵抗値と実際に測定された抵抗値Ｒａ〜Ｒ
ｎとの差から補正データを算出し、発熱素子４９ａ〜４
９ｎによって記録すべき画像が正確に印字されるよう
に、補正データによって画像データを補正する。

【００２９】給紙時には、プラテンドラム１０はクラン
プ部材１２が図２において垂直となった状態で停止して
いるので、ソレノイド１８が通電されると、クランプ部
材１２がクランプ解除位置にセットされる。搬送ローラ
対２８は、カセット（図示せず）から供給されたカラー
感熱記録材料１１をニップしてプラテンドラム１０に向
けて搬送する。この搬送ローラ対２８は、カラー感熱記
録材料１１の先端がプラテンドラム１０とクランプ部材
１２との間に入り込んだときにいったん停止する。その
後、ソレノイド１８がＯＦＦすると、クランプ部材１２
はスプリング１７によって戻され、カラー感熱記録材料
１１の先端をクランプする。このクランプ後に、プラテ
ンドラム１０と搬送ローラ対２８とが回転するから、カ
ラー感熱記録材料１１がプラテンドラム１０の外周に巻
き付けられる。

【００３０】プラテンドラム１０が一定ステップずつ間
欠回転して、カラー感熱記録材料１１の記録エリアの先
端がサーマルヘッド２０に達すると熱記録が開始され
る。この熱記録に際しては、フレームメモリ４０からイ
エロー画像の画像データが１ライン分読み出されてライ
ンメモリ４１にいったん書き込まれる。

【００３１】次に、ラインメモリ４１から各画素の補正
済み画像データを順番に読み出してコンパレータ４２に
送り、ここで階調レベル「０」の階調データと比較され
る。イエロー画像を記録する画素ではコンパレータ４２
の出力が「１」となり、イエロー画像を記録しない画素
では「０」となる。この各画素の比較結果は、シリアル
な駆動データとしてシフトレジスタ４４に送られ、そし
てクロックによってシフトレジスタ４４内でシフトされ
てパラレルな駆動データに変換される。このパラレルな
駆動データは、ラッチアレイ４５でラッチされてから、
ＡＮＤゲートアレイ４６に送られる。

【００３２】マイクロコンピュータ４３は、幅が長いバ
イアス加熱用パルスを発生させ、ストローブ信号として
ＡＮＤゲートアレイ４６に送る。ＡＮＤゲートアレイ４
６は、ストローブ信号とラッチアレイ４５の出力信号と
の論理積を出力するから、ＡＮＤゲートアレイ４６の各
出力端子のうち、ラッチアレイ４５の出力端子が「１」
となっているものが「１」を出力する。例えば、ＡＮＤ
ゲートアレイ４６の第１番目の出力端子が「１」の場合
には、トランジスタ４８ａがＯＮするから、発熱素子４
９ａが通電されて発熱する。これにより、発熱素子４９
ａがバイアス加熱用パルスに応じた時間だけ通電され、
バイアス熱エネルギーをカラー感熱記録材料１１に与え
る。

【００３３】前記バイアス加熱が終了する前に、マイク
ロコンピュータ４３は階調レベルが「０」の階調データ
を発生してコンパレータ４２に送り、再び各画素の画像
データと比較する。この比較によってシリアルな駆動デ
ータが形成され、この駆動データがシフトレジスタ４４
に書き込まれる。バイアス加熱が終了すると、マイクロ
コンピュータ４３は、パルス幅が短い階調表現用パルス
を発生する。この階調表現用パルスはストローブ信号と
してＡＮＤゲートアレイ４６に送られる。このストロー
ブ信号によって発熱素子が短時間通電され、イエロー感
熱発色層３５を階調レベル「１」の濃度に発色させる。
以下、マイクロコンピュータ４３が階調レベルを「１」
から「３Ｆ」まで順番に変化させるために、各階調レベ
ルに応じた駆動データがコンパレータ４２から出力され
る。これにより、各発熱素子４９ａ〜４９ｎが補正され
た画像データに応じた回数だけ通電され、カラー感熱記
録材料１１に階調表現熱エネルギーを与えて所望の濃度
に発色させる。例えば、６４階調の場合には、最大濃度
の画素に対しては、階調表現のために６４個のパルス電
流が発熱素子に供給される。

【００３４】イエロー画像の第１ラインが記録される
と、プラテンローラ１０が１画素分ステップ回転し、こ
れとともにフレームメモリ４０からイエロー画像の第２
ライン目の画像データが読み出される。このイエロー画
像の第２ライン目の画像データに基づいて、カラー感熱
記録材料１１に第２ライン目が熱記録される。イエロー
画像を熱記録した部分が光定着器２１に達すると、ここ
でイエロー感熱発色層３５が光定着される。この光定着
器２１は、カットフイルタ２４が紫外線ランプ２３の前
にセットされているから、４２０ｎｍ付近の近紫外線が
カラー感熱記録材料１１に照射される。これにより、イ
エロー感熱記録材料１１に含有されたジアゾニウム塩化
合物が分解して発色能力が消失する。

【００３５】プラテンドラム１０が１回転して記録エリ
アが再びサーマルヘッド２０の位置にくると、マゼンタ
画像が１ラインずつマゼンタ感熱発色層３４に記録され
る。このマゼンタ画像の発色熱エネルギーは、イエロー
画像の発色熱エネルギーよりも大きいが、イエロー感熱
発色層３５は既に光定着されているので、このイエロー
感熱発色層３５が再度発色することはない。マゼンタ画
像を記録したカラー感熱記録材料１１は、前述したよう
に定着器２１で光定着される。この場合には、カットフ
イルタ２４が紫外線ランプ２３の前から退避しているの
で、紫外線ランプ２３から放射された全ての電磁波がカ
ラー感熱記録材料１１に照射される。この電磁波のう
ち、３６５ｎｍ付近の紫外線によってマゼンタ感熱発色
層３４が光定着される。

【００３６】プラテンドラム１０が更に１回転して記録
エリアが再びサーマルヘッド２０の位置にくると、シア
ン画像が１ラインずつシアン感熱発色層３３に記録され
る。このシアン感熱発色層３３は、発色熱エネルギーが
通常の保管状態では発色しない値になっているので、シ
アン感熱発色層３３に対しては光定着性が与えられてい
ない。そこで、シアン感熱発色層３３の熱記録では、光
定着器２１はＯＦＦ状態になっている。

【００３７】イエロー画像，マゼンタ画像，シアン画像
の熱記録が終了した後に、プラテンドラム１０と搬送ロ
ーラ対２８とが逆転する。このプラテンドラム１０の逆
転により、カラー感熱記録材料１１の後端が分離爪２９
によって給排紙通路２７に案内され、そして搬送ローラ
対２８にニップされる。その後にプラテンドラム１０が
給紙位置に達すると、ソレノイド１８が通電されるとと
もに、プラテンドラム１０が停止する。ソレノイド１８
の通電により、クランプ部材１２がスプリング１７に抗
して移動するから、カラー感熱記録材料１１の先端のク
ランプが解除される。これにより、熱記録済みカラー感
熱記録材料１１は、給排紙通路２７を経てトレイに排出
される。

【００３８】ＲＡＭ４３ｂに書き込まれた発熱素子４９
ａ〜４９ｎの抵抗値Ｒａ〜Ｒｎは、内蔵したバックアッ
プ用の電池５６により保持されているが、電池５６が消
耗又は経時変化した場合等には、再び測定してＲＡＭ４
３ｂに書き込む。また、電池５６を使用せずに、バック
アップ用の電源を例えば電源部５１から供給するように
してもよい。この場合には、サーマルプリンタの電源を
落とした直後にＲＡＭ４３ｂのデータは消失するから、
サーマルプリンタをセットアップする毎に抵抗値Ｒａ〜
Ｒｎの測定を行う。また、ＲＡＭ４３ｂをバックアップ
用の電源が不要なＲＯＭに置き換えてもよい。この場合
には、予め測定した抵抗値Ｒａ〜ＲｎをＲＯＭに焼き付
けておき、このＲＯＭをサーマルプリンタの組立時にマ
イクロコンピュータに組み込むようにすればよい。

【００３９】次に、別の実施例について図８及び図９を
参照して説明する。この実施例は、発熱素子４９ａ〜４
９ｎ及びトランジスタ４８ａ〜４８ｎと並列に抵抗６０
及びトランジスタ６１を接続したもので、この抵抗６０
としては抵抗値Ｒ_Sが既知で誤差１％程度のものを使用
する。また、コンパレータ５５の基準電圧Ｖref として
は、電源電圧Ｅ_Hを抵抗値ｒ₁，ｒ₂の抵抗６２，６３
により抵抗分圧した｛ｒ₂／（ｒ₁＋ｒ₂）｝Ｅ_Hを用
いる。この基準電圧Ｖref によれば、電源電圧Ｅ_Hの値
に変動をあっても測定誤差が生じないという利点があ
る。また、抵抗値ｒ₁，ｒ₂は、例えばＶref ＝（１／
２）Ｅ_Hとなるように設定する。

【００４０】例えば発熱素子４９ａの抵抗値Ｒａを測定
するには、まずスイッチＳａにより抵抗測定モードに切
り換え、トランジスタ４８ａ〜４８ｎをＯＦＦしたまま
トランジスタ６１だけをＯＮにしてスイッチＳｂを閉じ
る。コンデンサ５０が充電した後、スイッチＳｂを開い
てコンデンサ５０の電荷が抵抗６０によって放電される
時間Ｔｓを計測する。次に、トランジスタ４８ｂ〜４８
ｎ及びトランジスタ６１をＯＦＦにしてトランジスタ４
８ａだけをＯＮにする。スイッチＳｂを閉じてコンデン
サ５０を充電した後、スイッチＳｂを開いて発熱素子４
９ａによる放電時間Ｔａを計測する。

【００４１】発熱素子４９ａの抵抗値Ｒａは、式Ｒａ＝
（Ｔａ／Ｔｓ）Ｒ_Sで算出されるから、抵抗値Ｒａの算
出精度はコンデンサ５０の容量Ｃに依存せず、抵抗６０
の抵抗値Ｒ_Sの精度だけに依存する。抵抗値Ｒ_Sは１％
程度の誤差であるから、発熱素子４９ａの抵抗値Ｒａ
は、精度良く算出することができる。なお、コンデンサ
の容量誤差は通常２０％程度あり、その価格は一般に５
円位である。容量誤差を５％に向上させたコンデンサの
価格は、１００円から２００円位になる。これに対し
て、抵抗では抵抗値の誤差が５％のものが約５０銭で、
誤差が１％のものでも１円程度と価格が安い。したがっ
て、コンデンサの容量に依存しない本実施例がコストの
面で有利になる。

【００４２】また、以上説明したサーマルプリンタから
サーマルヘッドの発熱素子の抵抗値を測定する機能のみ
を取り出し、サーマルヘッドの抵抗測定装置として独立
させることも可能である。この場合には、例えばサーマ
ルヘッドを検査する際の試験器として使用することがで
きる。

【００４３】図１０は、電源部５１の一例を示すもので
ある。交流電源は、４個の整流素子７１ａ〜７１ｄを使
用したブリッジ型の整流回路により直流電源に変換され
る。この直流電源は、インバータ７２により周波数が高
い交流電源に再変換された後、トランス７３及び整流素
子７４ａ，７４ｂにより２つの異なる電圧の直流に変換
される。そして、電圧の低い出力端子はコンデンサ７
５，７６及びコイル７７によって平滑化される。そし
て、抵抗７８，７９及びコンパレータ８０によって、所
定の電圧が維持されるように、インバータ７２にフィー
ドバックされ、その周波数を特定する。また、コイル７
７とコンデンサ７６の接続点は、ＦＥＴ８２を介して、
サーマルヘッド２０に接続されている。ＦＥＴ８２は、
ゲートとソース間に、この間を一定電圧に保つためのツ
ェナダイオード８３と、ＦＥＴ８２のＯＦＦ時の逆流を
阻止するためのダイオード８４とが接続されている。

【００４４】通常は、トランジスタ８５がＯＦＦである
から、ＦＥＴ８２がＯＮしている。したがって、スイッ
チＳｂがＯＮするから、インバータ７２で制御された一
定の電圧Ｅ_Hがライン８６を介してサーマルヘッド２０
に供給される。抵抗測定モードでは、抵抗測定部４３ａ
の信号でトランジスタ８５がＯＮする。このトランジス
タ８５がＯＮすると、ＦＥＴ８２のゲート電圧が低下し
てＦＥＴ８２がＯＦＦとなるから、スイッチＳｂがＯＦ
Ｆとなる。このときに、サーマルヘッド２０のコンデン
サ５０からの放電電源が、ツェナダイオード８３，トラ
ンジスタ８５を通って流れようとするが、ダイオード８
４が設けられているから、これが阻止される。したがっ
て、コンデンサ５０の放電電流は、全て発熱素子に供給
されるから、スイッチＳｂによる測定誤差が発生するこ
とはない。

【００４５】上記実施例では、基準電圧Ｖref として
（１／２）Ｅ_Hが用いられている。この基準電圧Ｖref
は、電源電圧Ｅ_Hに近い値である場合にはコンデンサの
放電時間を計測する時間が短くなる代わりに計測精度が
低下し、「０」もしくはこれに近い値にした場合にも放
電カーブがなだらかになり、計測確度が悪くなる上に計
測時間も長くなる。本実施例では、迅速かつ高精度の測
定を行うためにＶref ＝（１／２）Ｅ_Hとしている。し
かし、本発明は、これに限定されることなく、例えば
（１／３）Ｅ_H，あるいは（２／３）Ｅ_Hとしてもよ
い。また、カラー感熱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、カラー感熱記録材料
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することがで
きる。なお、実施例の説明では、予め発熱素子又は基準
抵抗６０をＯＮさせた後、コンデンサを充電するような
順序であったが、逆に、始めにコンデンサを充電し、そ
の後発熱素子又は基準抵抗６０をＯＮさせて放電をさせ
てもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
サーマルヘッドにライン状に配置された複数の発熱素子
と並列に接続されたコンデンサの充放電を利用し、この
コンデンサが放電して所定電位に達するまでの時間を各
発熱素子毎に計測し、この計測結果に基づいて各発熱素
子の抵抗値を算出したので、外来ノイズの影響を防止す
ることができるから正確な測定が可能になる。従来のよ
うにコンデンサをＯＦＦにするためのスイッチやＡ／Ｄ
変換回路が不要となるから構造が簡単になる。更に、コ
ンデンサの電荷放電が途中でも放電時間の計測を終了さ
せることができるから、短時間で発熱素子の抵抗値を算
出することができる。更にまた、本発明の抵抗測定装置
を備えたサーマルプリンタでは、サーマルヘッドの抵抗
値を自動的に測定し、これによって画像データが補正さ
れるから、従来出荷時に行われていたサーマルヘッドの
抵抗値によるヘッド電圧の調節が不要になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラー感熱プリンタの電気回路を示すブロック
図である。

【図２】カラー感熱プリンタの一例を示す概略図であ
る。

【図３】光定着器の紫外線ランプとカットフイルタの特
性を示すグラフである。

【図４】カラー感熱記録材料の層構造を示す説明図であ
る。

【図５】抵抗測定モードのフローチャートである。

【図６】図１に示す各部に供給される信号の波形図であ
る。

【図７】プリントモードのフローチャートである。

【図８】電気回路の別の例を示すブロック図である。

【図９】図８に示す各部に供給される信号の波形図であ
る。

【図１０】電源部の一例を示す回路図である。

【符号の説明】

１１カラー感熱記録材料２０サーマルヘッド２１光定着器４３マイクロコンピュータ４３ａ抵抗測定部４３ｂＲＡＭ４９ａ〜４９ｎ発熱素子５０コンデンサ５１電源部５５コンパレータ６０，６２，６３抵抗Ｓａ，Ｓｂスイッチ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】サーマルヘッドにライン状に配置された
複数の発熱素子と並列にコンデンサを接続し、このコン
デンサを充電した後コンデンサが放電して所定電位に達
するまでの時間を各発熱素子毎に計測し、この計測結果
に基づいて各発熱素子の抵抗値を算出することを特徴と
するサーマルヘッドの抵抗値測定方法。
【請求項２】サーマルヘッドの発熱素子の一端と、こ
の発熱素子の他端と直列接続された第１のスイッチ素子
のもう一方の端子との間にコンデンサを接続し、この両
端子間に第２のスイッチを介して電源を接続した回路を
形成し、第２のスイッチをＯＮしてコンデンサを充電し
た後、第２のスイッチをＯＦＦするとともに、前記第１
のスイッチ素子をＯＮして該発熱素子を通じてコンデン
サの電荷が放電し、所定電位に達するまでに要する時間
を計測して該発熱素子の抵抗値を算出することを特徴と
するサーマルヘッドの抵抗値測定方法。
【請求項３】サーマルヘッドにライン状に配置された
複数の発熱素子と、前記発熱素子に一端が接続され、前
記発熱素子とサーマルヘッドの電源端子との接続をＯＮ
／ＯＦＦする第１のスイッチ手段群と、それぞれの発熱
素子が電源に接続されるように第１のスイッチ手段群を
制御する制御回路と、サーマルヘッドの電源端子に並列
接続したコンデンサと、前記発熱素子を駆動させる電源
部と、この電源部と前記コンデンサに直列に接続された
第２のスイッチ手段と、第２のスイッチ手段をＯＮにし
てコンデンサを充電した後、第２のスイッチ手段をＯＦ
Ｆにし、コンデンサの電荷が発熱素子によって放電を開
始してから所定電位に達するまでの時間を各発熱素子毎
に計測する放電時間計測手段と、この計測結果に基づい
て各発熱素子の抵抗値を算出する抵抗値算出手段とから
なることを特徴とするサーマルヘッドの抵抗値測定装
置。
【請求項４】複数の発熱素子がライン状に配置された
サーマルヘッドを備えたサーマルプリンタにおいて、複
数の発熱素子の各々の通電をＯＮ／ＯＦＦする第１のス
イッチ手段群と、それぞれの発熱素子が電源に接続され
るように第１のスイッチ手段群を制御する制御回路と、
前記サーマルヘッドの電源端子に並列接続したコンデン
サと、前記発熱素子を駆動させる電源部と、電源部と前
記コンデンサに直列に接続された第２のスイッチ手段
と、第２のスイッチ手段をＯＮにしてコンデンサを充電
した後第２のスイッチ手段をＯＦＦにし、コンデンサの
電荷が発熱素子によって放電を開始してから所定電位に
達するまでの時間を各発熱素子毎に計測する放電時間計
測手段と、この計測結果に基づいて各発熱素子の抵抗値
を算出する抵抗値算出手段と、得られた各発熱素子の抵
抗値に基づいて画像データを補正する補正手段とを備え
たことを特徴とするサーマルプリンタ。