JP3119464B2

JP3119464B2 - 抵抗値測定装置及びサーマルヘッド

Info

Publication number: JP3119464B2
Application number: JP05183956A
Authority: JP
Inventors: 林　　淳司
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1993-07-26
Publication date: 2000-12-18
Anticipated expiration: 2015-12-18
Also published as: JPH0740565A

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装置及びサーマルヘッ
ド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
像に色ムラ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】ところが、こ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】そこで、本出願人は、特願平４−２３３６
２６号により簡単な回路で各発熱素子の抵抗値を測定で
きる装置を提案した。この装置は、一定の電圧まで充電
されたコンデンサを発熱素子により放電させ、コンデン
サの端子電圧がある一定値Ｖ１に降下するまでの時間Ｔ
１を測定する（図１０参照）ことで、発熱素子の抵抗値
を求めるものである。また、抵抗値が既知の基準抵抗に
て前記充放電による測定を行うことで、各発熱素子の抵
抗値の絶対値測定を可能としている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
各発熱素子の抵抗値の絶対値測定を行った場合、基準抵
抗への電流のＯＮ／ＯＦＦスイッチに相当しているトラ
ンジスタの飽和電圧が、サーマルヘッドの各発熱素子の
通電をＯＮ／ＯＦＦする各トランジスタの飽和電圧と異
なっていると、基準抵抗の抵抗値精度が高くても測定精
度が悪くなる。図１１に示すように、サーマルヘッド１
の各発熱素子Ｒ１〜ＲＮを駆動しているトランジスタＴ
ｒ１〜ＴｒＮの飽和電圧は厳密には各トランジスタ毎に
異なるが、１個のドライブＩＣ２内に構成されていれ
ば、ほぼ一様とみなせる。これをＶｃｅｎとする。基準
抵抗測定用にサーマルヘッド１の外に付加されたトラン
ジスタＴｒｓの飽和電圧Ｖｃｅｓは、一般にＶｃｅｎ≠
Ｖｃｅｓであり、この差が基準抵抗値測定の測定誤差と
なる。

【００１０】基準抵抗Ｒｓにて放電させ、電圧ＶがＶ＝
Ｖ１（Ｅ＞Ｖ１）まで低下するまでの時間をＴ１とする
と、Ｖ１＝（Ｅ−Ｖｃｅｓ）ＥＸＰ（−Ｔ１／ＣＲ）＋Ｖｃｅｓ ∴Ｃ＝−Ｔ１／Ｒｓ／ｌｎ｛（Ｖ１−Ｖｃｅｓ）／（Ｅ−Ｖｃｅｓ）｝・・・同様に１個の発熱素子にて放電させ、電圧ＶがＶ＝Ｖ１
まで低下するまでの時間をＴ２とすると、Ｖ１＝（Ｅ−Ｖｃｅｎ）ＥＸＰ（−Ｔ２／ＣＲ）＋Ｖｃｅｎ ∴Ｒ＝−Ｔ２／Ｃ／ｌｎ｛（Ｖ１−Ｖｃｅｎ）／（Ｅ−Ｖｃｅｎ）｝・・これに式を代入すると、となる。なお、である。Ｖｃｅｓ＝Ｖｃｅｎならば、α＝１となってＲ
は次の式Ｒ＝Ｔ２／Ｔ１・Ｒｓ・・・で算出されるから、トランジスタの飽和電圧差による誤
差は生じないが、Ｖｃｅｎ≠Ｖｃｅｓであるから、α≠
１となって誤差を生じる。

【００１１】本発明は、基準抵抗測定時に発生するトラ
ンジスタの飽和電圧に起因する測定誤差を低減して精度
が高い発熱素子抵抗値の絶対値を求めることができる抵
抗値測定装置及びムラがない高精度の印字を行うことが
できるサーマルヘッドを提供することを目的とするもの
である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の抵抗値測定装置は、並列接続された複数の
発熱素子と、各発熱素子と直列に接続された複数の発熱
制御スイッチを有するドライブＩＣと、発熱制御スイッ
チがＯＮしている発熱素子を電源に接続して発熱させる
ようにしたサーマルヘッドにおいて、各発熱素子と並列
となるようにドライブＩＣに接続された抵抗値が既知の
基準抵抗と、各発熱素子の抵抗値測定時に選択された発
熱素子で放電させるためのコンデンサと、このコンデン
サを充電するための充電スイッチと、コンデンサの充電
後に充電スイッチをＯＦＦにして測定すべき発熱素子を
介して放電を開始させ、放電開始からコンデンサが所定
電位まで低下するに要する時間を測定する放電時間計測
手段と、各発熱素子の放電時間と基準抵抗の放電時間と
から、各発熱素子の抵抗値をそれぞれ算出する抵抗値算
出手段とを備えたものである。

【００１３】また、前記コンデンサは、前記複数の発熱
素子と並列に接続されているものである。また、前記ド
ライブＩＣは複数個設けられ、各ドライブＩＣ毎に基準
抵抗が設けられるようにしたものである。

【００１４】また、発熱素子の一部をトリミングするこ
とにより、所定の抵抗値を有する基準抵抗を作製するも
のである。

【００１５】本発明のサーマルヘッドは、並列接続され
た複数の発熱素子と、各発熱素子と直列に接続された複
数の発熱制御スイッチを有するドライブＩＣと、発熱制
御スイッチがＯＮしている発熱素子を電源に接続して発
熱させるようにしたサーマルヘッドにおいて、各発熱素
子と並列となるようにドライブＩＣに接続された抵抗値
が既知の基準抵抗と、各発熱素子の抵抗値測定時に選択
された１個の発熱素子を発熱させるためのコンデンサ
と、このコンデンサを充電するための充電スイッチと、
コンデンサの充電後に充電スイッチをＯＦＦにして測定
すべき発熱素子を介して放電を開始させ、放電開始から
コンデンサが所定電位まで低下するに要する時間を測定
する放電時間計測手段とを設け、各発熱素子の放電時間
と基準抵抗の放電時間とから、各発熱素子の抵抗値をそ
れぞれ求めるようにしたものである。

【００１６】

【作用】サーマルヘッドの各発熱素子の通電をＯＮ／Ｏ
ＦＦするドライブＩＣに抵抗値が既知の基準抵抗を接続
する。充電スイッチをＯＮにしてコンデンサを充電した
後充電スイッチをＯＦＦにし、コンデンサが基準抵抗を
介して放電を開始してから所定電位に降下するまでの時
間を計測する。同様にして、各発熱素子による放電時間
を計測し、基準抵抗による放電時間との比をとる。そし
て、この時間比に基準抵抗の抵抗値を乗算すれば、各発
熱素子の抵抗値が算出される。

【００１７】

【実施例】本発明の抵抗値測定装置及びサーマルヘッド
を備えたカラー感熱プリンタを示す図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１
５，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１１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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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３
４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４２
０ｎｍ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。

【００２１】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比較器４２
に送られる。比較器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。

【００２２】プリントコントローラ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。比較器４２は、プリントコントロ
ーラ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
として比較器４２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モード切換スイッチ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、プリントコントローラ４３
は、「１」の階調データを発生して比較器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６４ビ
ットの駆動データは、６４回に分けてシフトレジスタ４
４に送られる。

【００２３】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。

【００２４】ＡＮＤゲートアレイ４６の各出力端子に
は、ドライブＩＣ４８を構成しているトランジスタＴｒ
１〜ＴｒＮ及びＴｒｓ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。トラン
ジスタＴｒ１〜ＴｒＮには、サーマルヘッド２０を構成
している発熱素子Ｒ１〜ＲＮがそれぞれ直列に接続され
ている。また、トランジスタＴｒｓには、発熱素子Ｒ１
〜ＲＮの抵抗値ｒ₁〜ｒｎを測定する際に基準とされる
基準抵抗Ｒｓが直列に接続されている。この基準抵抗Ｒ
ｓとしては抵抗値ｒ_Sが既知で誤差１％程度のものを使
用し、サーマルヘッド２０の基板上にマウントされてい
る。なお、基準抵抗Ｒｓは印字には使用されない。

【００２５】発熱素子Ｒ１〜ＲＮ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５
０は充電スイッチＳｂを介して電源５１に接続されてい
る。充電スイッチ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Ｒ１〜
ＲＮの各抵抗値ｒ₁〜ｒｎを測定する毎にプリントコン
トローラ４３によって開閉が制御される。

【００２６】コンデンサ５０の一方の端子にはコンパレ
ータ５２の非反転入力端子が接続されており、コンパレ
ータ５２の基準電圧Ｖref は抵抗Ｒａ，Ｒｂによる抵抗
分圧により得ている。抵抗測定モード時にコンデンサ５
０が充電された後、充電スイッチＳｂが開けられ、測定
しようとする例えば発熱素子Ｒ１のトランジスタＴｒ１
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５２の非反転入力端子の電
位はＥ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Ｒ１によって放電されるに従ってコンパレー
タ５２の非反転入力端子の電位は低下し、やがて基準電
圧Ｖref に一致する。この直後に、コンパレータ５２の
出力端子の電位が正から負に変化する。プリントコント
ローラ４３の抵抗測定部４３ａは、充電スイッチＳｂが
開けられた直後からコンパレータ５２からの出力電圧が
正から負に変化するまでの時間Ｔ１を計測し、これに基
づいて抵抗値ｒ₁を算出してＲＡＭ４３ｂに書き込む。

【００２７】放電時間Ｔ１から発熱素子Ｒ１の抵抗値ｒ
₁を算出するには、下記の式（１）を用いる。ｒ₁＝Ｔ１／Ｔｓ・ｒｓ・・・（１）この式（１）で、Ｔｓは基準抵抗Ｒｓによる放電時間で
ある。抵抗値ｒ₁の算出精度はコンデンサ５０の容量Ｃ
に依存せず、基準抵抗Ｒ_Sの抵抗値ｒｓ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Ｒ１の抵抗値ｒ₁は、精度良く算出することができ
る。なお、放電時間ＴｓはＲＡＭ４３ｃに記録され、抵
抗測定部４３ａにて随時使用される。式（１）は、次の
ようにして求める。

【００２８】トランジスタＴｒ１〜ＴｒＮ及びＴｒｓは
１個のドライブＩＣ４８内に構成されているため、それ
らの飽和電圧はほぼ同一とみなすことができる。この飽
和電圧をＶｃｅｎ，電源電圧をＥ，コンデンサ５０の容
量をＣとする。まず、基準抵抗Ｒｓにて放電させ、電圧
ＶがＶ＝Ｖ１（Ｅ＞Ｖ１）まで低下する時間をＴｓとす
ると、コンデンサ５０の非反転入力端子の電位Ｖは、次
の式（２）で表される。Ｖ１＝（Ｅ−Ｖｃｅｎ）ＥＸＰ（−Ｔｓ／ｒｓＣ）＋Ｖｃｅｎ ∴Ｃ＝−Ｔｓ／ｒｓ／ｌｎ｛（Ｖ１−Ｖｃｅｎ）／（Ｅ−Ｖｃｅｎ）｝・・・・（２）同様に発熱素子Ｒ１にて放電させ、電圧ＶがＶ＝Ｖ１ま
で低下するまでの時間をＴ１とすると、Ｖ１＝（Ｅ−Ｖｃｅｎ）ＥＸＰ（−Ｔ１／ｒ₁Ｃ）＋Ｖ
ｃｅｎ ∴ｒ₁＝−Ｔ１／Ｃ／ｌｎ｛（Ｖ１−Ｖｃｅｎ）／（Ｅ
−Ｖｃｅｎ）｝これに式（１）を代入すると、となる。プリントモードでは、式（１）に従って算出さ
れた抵抗値ｒ₁〜ｒｎによって画像データが補正されて
プリントされる。

【００２９】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、モード切換スイッチ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がプリ
ントコントローラ４３に接続される。プリントコントロ
ーラ４３は、トランジスタＴｒｓがＯＮ，トランジスタ
Ｔｒ１〜ＴｒＮ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によって充電
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Ｅに達した後、充
電スイッチＳｂがＯＦＦされる。これによって、コンデ
ンサ５０の電荷が基準抵抗Ｒｓにより放電され始め、徐
々にコンパレータ５２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５２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
Ｔｓが抵抗測定部４３ａによって計測され、これがＲＡ
Ｍ４３ｃに書き込まれる。

【００３０】次に、トランジスタＴｒ１がＯＮ，他のト
ランジスタＴｒ２〜ＴｒＮ及びトランジスタＴｒｓがＯ
ＦＦにされる。抵抗測定部４３ａによって発熱素子Ｒ１
による放電時間Ｔ１が計測された後、基準抵抗Ｒｓによ
る放電時間ＴｓがＲＡＭ４３ｃから読み出され、前記式
（１）によって発熱素子Ｒ１の抵抗値ｒ₁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Ｒ２〜ＲＮの抵抗値ｒ₂〜ｒｎが算出されてＲＡＭ
４３ｂに書き込まれる。

【００３１】プリントモードでは、モード切換スイッチ
Ｓａによってシフトレジスタ４４が比較器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Ｒ１〜ＲＮ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ｒ₁〜ｒｎ
との差から補正データを算出し、発熱素子Ｒ１〜ＲＮ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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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比較器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比較器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、ＡＮ
Ｄゲートアレイ４６に送られる。

【００３５】プリントコントローラ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Ｔｒ１がＯＮするから、発熱素子Ｒ
１が通電されて発熱する。これにより、発熱素子Ｒ１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。

【００３６】前記バイアス加熱が終了する前に、プリン
トコントローラ４３は階調レベルが「０」の階調データ
を発生して比較器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、プリントコント
ローラ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Ａ
ＮＤ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、
プリントコントローラ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比較器４２から出力される。これに
より、各発熱素子Ｒ１〜ＲＮ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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】ＲＡＭ４３ｂに書き込まれた発熱素子Ｒ１
〜ＲＮの抵抗値ｒ₁〜ｒｎ及びＲＡＭ４３ｃに書き込ま
れた基準抵抗Ｒｓの放電時間Ｔｓは、バックアップ用の
電池を内蔵するか、もしくはバックアップ用の電源を例
えば電源５１から供給することによって保持されてい
る。電源５１から供給する場合には、サーマルプリンタ
の電源を落とした直後にＲＡＭ４３ｂ，４３ｃ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
毎に放電時間Ｔｓ及び抵抗値ｒ₁〜ｒｎの測定を行う。
また、ＲＡＭ４３ｂ，４３ｃ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
測定した放電時間Ｔｓ及び抵抗値ｒ₁〜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
時にプリントコントローラに組み込むようにすればよ
い。

【００４２】サーマルヘッドを構成している発熱素子の
数が多い場合には、図８に示すように、複数のドライブ
ＩＣ１〜ＩＣＮで分割駆動する。このドライブＩＣ１〜
ＩＣＮによって発熱素子Ｒ₁１〜Ｒ₁Ｍ，Ｒ₂１〜Ｒ₂
Ｍ，・・・，ＲＮ１〜ＲＮＭの通電をＯＮ／ＯＦＦす
る。ドライブＩＣ１〜ＩＣＮの各々には１個ずつ基準抵
抗Ｒｓ１〜ＲｓＮを設け、前記実施例と同様に、発熱素
子Ｒ₁１〜Ｒ₁Ｍ，Ｒ₂１〜Ｒ₂Ｍ，・・・，ＲＮ１〜
ＲＮＭの各抵抗値を算出する。なお、一般に同一ドライ
ブＩＣ内の特性のばらつきよりドライブＩＣ間のばらつ
きの方が大きいが、基準抵抗Ｒｓ１〜ＲｓＮの各抵抗値
を精度良く揃えておくことによって、ドライブＩＣ間の
ばらつきも低減できる。

【００４３】図９に示した実施例では、ドライブＩＣ１
〜ＩＣＮのそれぞれについて１個ずつの発熱素子，例え
ば発熱素子Ｒ₁１，Ｒ₂１，・・・，ＲＮ１をトリミン
グ処理してある。このトリミング処理は、発熱素子に過
電流を流すことによって抵抗値を下げる処理を複数回繰
り返し、その抵抗値が一定の範囲内におさまるようにす
るものである。このトリミング処理を各ドライブＩＣ１
〜ＩＣＮの全ての発熱素子について行えば、全ての発熱
素子の抵抗値を一定の範囲内に揃えることができるが、
これを行うと膨大な手間がかかってコスト高になる。し
たがって、各ドライブＩＣ１〜ＩＣＮの中からそれぞれ
１個の発熱素子を選択して、この発熱素子についてのみ
トリミング処理を行う。そして、このトリミング処理さ
れた発熱素子Ｒ₁１〜ＲＮ１を基準抵抗として扱うこと
で、新たな基準抵抗を追加することなく、発熱素子Ｒ₁
２〜Ｒ₁Ｍ，Ｒ₂２〜Ｒ₂Ｍ，・・・，ＲＮ２〜ＲＮＭ
の抵抗値を測定することができる。また、ドライブＩＣ
１〜ＩＣＮの各々に印字に直接寄与しないトランジスタ
を持つ必要がないから、コスト面でさらに有利である。

【００４４】以上説明した実施例では、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。

【００４５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の抵
抗値測定装置は、ドライブＩＣに抵抗値が既知の基準抵
抗を接続し、発熱素子と並列に接続されたコンデンサが
放電して所定電位に降下するまでの時間を基準抵抗及び
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、各発熱制御スイッチの飽
和電圧のばらつきの影響を低減でき、発熱素子の正確な
抵抗値測定が可能になる。また、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。また、発熱素子アレイ
の中の１個の発熱素子をトリミング処理し、これを基準
抵抗としてドライブＩＣに接続すれば、新たな基準抵抗
を設ける必要がないとともに、印字に直接寄与しない発
熱制御スイッチを持つ必要がなく、さらに全部の発熱素
子をトリミング処理する必要がないので、ローコスト化
にも寄与できる。本発明のサーマルヘッドは、求められ
た各発熱素子の正確な抵抗値に基づいて補正データを算
出し、これによって画像データを補正するから、ムラの
ない印字を行うことができる。

【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】ドライブＩＣを複数にした場合の電気回路の例
を示すブロック図である。

【図９】ドライブＩＣを複数にするとともに一部の発熱
素子をトリミング処理した電気回路の例を示すブロック
図である。

【図１０】所定の抵抗器による放電特性を示すグラフで
ある。

【図１１】従来の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。

【符号の説明】

１，２０サーマルヘッド２，４８，ＩＣ１〜ＩＣＮドライブＩＣ４３プリントコントローラ４３ａ抵抗測定部４３ｂＲＡＭ５０コンデンサ５１電源５２コンパレータＲ１〜ＲＮ，Ｒ₁１〜Ｒ₁Ｍ，Ｒ₂１〜Ｒ₂Ｍ，・・
・，ＲＮ１〜ＲＮＭ発熱素子Ｒｓ，Ｒｓ１〜ＲｓＮ基準抵抗Ｓａモード切換スイッチＳｂ充電スイッチＴｒ１〜ＴｒＮ，Ｔｒｓトランジスタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】並列接続された複数の発熱素子と、各発
熱素子と直列に接続された複数の発熱制御スイッチを有
するドライブＩＣと、発熱制御スイッチがＯＮしている
発熱素子を電源に接続して発熱させるようにしたサーマ
ルヘッドにおいて、各発熱素子と並列となるようにドライブＩＣに接続され
た抵抗値が既知の基準抵抗と、各発熱素子の抵抗値測定
時に選択された発熱素子で放電させるためのコンデンサ
と、このコンデンサを充電するための充電スイッチと、
コンデンサの充電後に充電スイッチをＯＦＦにして測定
すべき発熱素子を介して放電を開始させ、放電開始から
コンデンサが所定電位まで低下するに要する時間を測定
する放電時間計測手段と、各発熱素子の放電時間と基準
抵抗の放電時間とから、各発熱素子の抵抗値をそれぞれ
算出する抵抗値算出手段とを備えたことを特徴とする抵
抗値測定装置。
【請求項２】前記コンデンサは、前記複数の発熱素子
と並列に接続されていることを特徴とする請求項１記載
の抵抗値測定装置。
【請求項３】前記ドライブＩＣは複数個設けられ、各
ドライブＩＣ毎に基準抵抗が設けられることを特徴とす
る請求項１記載の抵抗値測定装置。
【請求項４】発熱素子の一部をトリミングすることに
より、所定の抵抗値を有する基準抵抗を作製することを
特徴とする請求項１記載の抵抗値測定装置。
【請求項５】並列接続された複数の発熱素子と、各発
熱素子と直列に接続された複数の発熱制御スイッチを有
するドライブＩＣと、発熱制御スイッチがＯＮしている
発熱素子を電源に接続して発熱させるようにしたサーマ
ルヘッドにおいて、各発熱素子と並列となるようにドライブＩＣに接続され
た抵抗値が既知の基準抵抗と、各発熱素子の抵抗値測定
時に選択された１個の発熱素子を発熱させるためのコン
デンサと、このコンデンサを充電するための充電スイッ
チと、コンデンサの充電後に充電スイッチをＯＦＦにし
て測定すべき発熱素子を介して放電を開始させ、放電開
始からコンデンサが所定電位まで低下するに要する時間
を測定する放電時間計測手段とを設け、各発熱素子の放
電時間と基準抵抗の放電時間とから、各発熱素子の抵抗
値をそれぞれ求めるようにしたことを特徴とするサーマ
ルヘッド。