JP3252063B2 - サーマルプリント方法及びサーマルプリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はサーマルプリント方法及
びサーマルプリンタに関し、特にサーマルヘッドの温度
と環境温度とを検出してサーマルヘッドの温度変動を管
理するサーマルプリント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】サーマルプリンタでは、サーマルヘッド
の温度を検出して、この検出信号に基づきサーマルヘッ
ドに印加される電圧を制御して、温度変動を抑えるよう
にしている。例えば、特開昭６０−２４０２７１号公報
に示されるように、サーマルヘッドの温度が高くなると
サーマルヘッドの駆動電圧を低くし、逆に温度が低くな
るとサーマルヘッドの駆動電圧を高くする。これによっ
て、サーマルヘッドの温度が変化してもヘッドの印加電
圧が変わることで熱エネルギ変動が抑えられ、所定の階
調に応じた発熱温度が得られるようになる。

【０００３】また、サーマルヘッドに印加される熱エネ
ルギーは、インクリボン，記録紙及びプラテンドラム等
に拡散されるため、サーマルヘッドの温度が同じであっ
ても、環境温度の変化によってインクリボンや記録紙に
加えられる熱エネルギが変動し、印画濃度が変化してし
まうという問題がある。このため、例えば特開平２−１
６２０６０号公報に示されるように、サーマルヘッドの
温度を検出するための第１温度検出手段の他に、環境温
度を検出する第２温度検出手段を設けて、環境温度変化
分も加味した制御を行うようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示すように、サーマルヘッド２には、抵抗層３及び電極
４，５からなる発熱素子６を駆動して一定の熱量を与え
ても、グレーズ７の温度によって発熱素子６の温度が変
動し、一定の濃度が得られないという性質がある。ま
た、サーマルヘッド２の温度を検出するためのサーミス
タからなるヘッド温度検出器８は、サーマルヘッド２の
製造上の問題から一般的にグレーズ７と接触するように
配置することは困難であり、間にセラミック板９やアル
ミニウム板１０などからなる基板１１が介在している。
このため、ヘッド温度検出器８によってグレーズ７の温
度を直接的に検出することができないという問題があ
る。なお、基板１１には放熱板１３が取り付けられてい
る。

【０００５】したがって、従来のものは、サーマルヘッ
ド２のヘッド温度検出器８の出力をグレーズ７の温度デ
ータであるかのように扱い、その長周期の温度変動を打
ち消すように、サーマルヘッド２の駆動電圧を制御し
て、サーマルヘッド２に印加される熱量を制御し、所定
の画像データにより所定の濃度を得るようにしていた。
しかしながら、このような制御方法では、グレーズ７の
温度によって熱量を制御したことにはならないため、目
標とする濃度が得られないという問題がある。なお、長
周期とは、同じ画像を複数枚印画したときの１枚目とＮ
枚目との期間や、１枚内での印画開始から印画終了まで
の期間等を周期とするものをいい、これら長周期の温度
変動によって１枚目とＮ枚目との間や、１枚内において
も、濃度変動が発生する。

【０００６】また、印画する絵柄によってサーマルヘッ
ドへの印加熱エネルギーが大きく変化し、これはグレー
ズの温度変動となって現れる。このため、絵柄に基づく
温度変動によって印画濃度が変化してしまうという問題
もある。

【０００７】更に、各ラインを記録する際には、周辺の
発熱素子の影響を受けるため、目的とする所定の温度か
らずれてしまうことがあり、この場合には濃度変動とな
って印画に現れてしまうという問題がある。

【０００８】本発明は上記課題を解決するものであり、
周辺の発熱素子の影響を排除するとともに、サーマルヘ
ッドのグレーズの温度を正確に推測してこれに基づき温
度制御を行って印画品質を向上させるようにし、しかも
絵柄による温度変動を抑えるようにしたサーマルプリン
ト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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、放熱板と、この放熱板に取り付けられ
る基板と、この基板に形成したグレーズと、このグレー
ズにライン状に設けた発熱素子とを有するサーマルヘッ
ドを用いて、前記各発熱素子を画像データに基づき駆動
して画像を記録材料に記録するサーマルプリント方法ま
たはプリンタにおいて、前記基板の温度をヘッド温度検
出器により検出し、前記サーマルヘッドが取り付けられ
る筐体内の温度を筐体内温度検出器により検出し、これ
ら検出温度に基づきグレーズ温度を下記式 Ｔg ＝｛（ｒAL＋ｒF ＋ｒa ）・（ＴAL−Ｔa ）／（ｒF ＋ｒa ）｝＋Ｔa により推定し、この推定したグレーズ温度の変動を抑え
るようにサーマルヘッドを駆動制御している。ただし、
Ｔg ：グレーズの温度〔℃〕、ＴAL：ヘッド温度検出器
による基板検出温度、〔℃〕、Ｔa ：筐体内温度検出器
による筐体内検出温度〔℃〕、ｒg ：グレーズの熱抵抗
〔℃／kcal／min 〕、ｒAL：グレーズからヘッド温度検
出器までの基板の熱抵抗〔℃／kcal／min 〕、ｒF ：放
熱板の熱抵抗〔℃／kcal／min 〕、ｒa ：大気の熱抵抗
〔℃／kcal／min 〕、Ｃg ：グレーズの熱容量〔kcal／
℃〕、ＣAL：グレーズからヘッド温度検出器までの基板
の熱容量〔kcal／℃〕、Ｔａ：筐体内の大気による熱源
の温度〔℃〕である。

【００１０】なお、前記画像データに基づき時間当たり
の熱量データＱ０を求め、この時間当たりの熱量データ
Ｑ０から下記式 ΔＱ0 ＝｛（Ｓ・ｒAL・ＣAL）／（１＋Ｓ・ｒAL・ＣAL）｝・Ｑ0 により絵柄による温度変動分ΔＱ０を求め、この温度変
動分ΔＱ０を抑えるようにサーマルヘッドを駆動制御す
ることが好ましい。そして、前記時間当たりの熱量デー
タＱ０は、各ラインの記録に際し、前のラインの画像デ
ータに基づく総熱量、総熱量を記録素子の個数で除した
平均値、一定以上の濃度となる画像データで駆動された
発熱素子の個数のいずれかを用いることが好ましい。ま
た、前記画像データに基づき周辺発熱素子の熱量データ
Ｑ１を求め、この周辺発熱素子の熱量データＱ１から下
記式 ΔＱ1 ＝｛１／（１＋Ｓ・ｒg ・Ｃg ）｝・Ｑ1 により周辺発熱素子の影響による温度変動分ΔＱ１を求
め、この温度変動分ΔＱ１を抑えるようにサーマルヘッ
ドを駆動制御することが好ましい。前記周辺発熱素子の
熱量データＱ1 は、各ラインの記録に際し、該当する発
熱素子に隣接する発熱素子の画像データに基づき決定す
ることが好ましい。

【００１１】

【作用】各ラインを記録する際に周辺の発熱素子に起因
する短周期的な温度変動を抑えるように各発熱素子の発
熱量が制御される。また、各ラインを記録する際のサー
マルヘッドのライン記録時の温度変動が画像データから
求められる。この中周期的な温度変動を抑えるようにサ
ーマルヘッドの発熱量が制御される。更に、基板から第
１温度検出手段までの熱抵抗と大気の熱抵抗との関係か
ら、第１温度検出手段及び第２温度検出手段の温度信号
に基づき定常的なグレーズ温度が推測される。この推測
したグレーズ温度に基づきその長周期的な温度変動が抑
えられるように、サーマルヘッドの発熱量が制御され
る。

【００１２】

【実施例】本発明を実施したモノクロの感熱プリンタの
概略を示す図３において、プラテンドラム２０は、パル
スモータ２１で駆動される回転軸２２に取り付けられて
おり、プリント時に矢線方向に回転する。このプラテン
ドラム２０の外周には感熱記録材料２３が巻き付けら
れ、その先端部がクランパ２４で固定されている。クラ
ンパ２４はカム機構２５より開閉制御されるようになっ
ている。これらプラテンドラム２０，パルスモータ２
１，クランパ２４，カム機構２５，及び図示しない搬送
ローラ対により記録材料搬送部２６が構成される。ま
た、プラテンドラム２０の外周にはサーマルヘッド２が
配置されている。更に、筐体２９内には、筐体２９内の
環境温度を検出するための環境温度検出器３６が配置さ
れている。なお、カラー記録を行う場合には、更にマゼ
ンタ定着用紫外線ランプ，イエロー定着用紫外線ランプ
が、プラテンドラム２０の外周に順に配置される。

【００１３】図３に示すように、サーマルヘッド２の下
面には発熱素子アレイ２７が設けられている。この発熱
素子アレイ２７には、多数の発熱素子６（図９参照）が
主走査方向にライン状に形成されている。各発熱素子は
抵抗素子から構成されており、この発熱素子は、１画素
を熱記録する際に、発色の直前まで加熱するバイアス熱
エネルギと、発色濃度に応じた階調表現熱エネルギとを
感熱記録材料２３に与える。

【００１４】図１は感熱プリンタの電気回路を示すもの
である。ビデオカメラ，ビデオデッキ，テレビゲーム機
等からの画像信号は画像入力部３０を介して画像処理部
３１に入力される。画像処理部３１はＡ／Ｄ変換や階調
補正を行った後に、フレームメモリ３２に１フレーム分
の画像データを書き込む。

【００１５】システムコントローラ３３はマイクロコン
ピュータから構成されており、記録材料搬送部２６やプ
リント部２８をシーケンス制御して、画像データに基づ
き感熱記録材料２３にモノクロの中間調画像を記録して
ハードコピィを作成する。

【００１６】図２は、図９のサーマルヘッド２の自動制
御系における等価回路を示している。図２において、 Ｔe ：発熱素子６の表面温度〔℃〕 Ｔg ：グレーズ７の温度〔℃〕 ＴAL：ヘッド温度検出器（第１温度検出手段）８付近の
温度（基板１１の温度）〔℃〕 Ｔa ：環境温度検出器（第２温度検出手段）３６（図１
参照）付近の温度（環境温度）〔℃〕 ｒg ：グレーズ７の熱抵抗〔℃／kcal／min 〕 ｒAL：セラミック板９からアルミニウム板１０を介しヘ
ッド温度検出器８までの熱抵抗〔℃／kcal／min 〕 ｒF ：放熱板１３の熱抵抗〔℃／kcal／min 〕 ｒa ：大気の熱抵抗〔℃／kcal／min 〕 Ｃg ：グレーズ７の熱容量〔kcal／℃〕 ＣAL：セラミック板９からアルミニウム板１０を介しヘ
ッド温度検出器８までの熱容量〔kcal／℃〕 Ｅa ：筐体内の大気による熱源であり、温度Ｔａを持っ
ている〔℃〕

【００１７】ここで、アルミニウム板１０に比べてグレ
ーズ７は微小であり、ｒg ・Ｃg ＜＜ｒAL・ＣALとみな
せるから、グレーズ７の温度Ｔg は次式により求めるこ
とができる。

【数１】Ｔg ＝｛（ｒAL＋ｒF ＋ｒa ）・（ＴAL−Ｔa
）／（ｒF ＋ｒa ）｝＋Ｔa

【００１８】グレーズ７の温度Ｔg は蓄熱すなわちサー
マルヘッド２の駆動状態によって変わり、このグレーズ
温度Ｔg は数式１によってヘッド温度検出器８，環境温
度検出器３６の検出温度から推測することができる。し
たがって、この推測したグレーズ温度Ｔg を一定にする
ように、グレーズ温度Ｔg の変動をサーマルヘッド２の
駆動電圧の中心電圧指令値に加えることで、サーマルヘ
ッド２の長周期の温度変動が抑えられる。これにより長
周期の温度変動が濃度変化となって印画に現れないよう
にすることができる。なお、サーマルヘッド２の基板１
１の構成が変わることにより、それに対応してグレース
温度Ｔg を求める数式も変形される。

【００１９】図４は、サーマルヘッド２の駆動電圧を自
動制御する系のブロック図である。システムコントロー
ラ３３は各温度検出器８，３６からの温度検出信号ＴA
L，Ｔａに基づき、前記数式１によりグレーズ温度Ｔg
の長周期的な変動を検出し、この変動を無くすように、
中心電圧指令値に対する補正電圧値を求める。

【００２０】また、時間当たりの熱量データＱ0 を画像
データから求め、この時間当たりの熱量データから数式
２により絵柄による温度変動分を補正する補正電圧値を
求める。ヘッド温度検出器８の温度変動に現れるような
熱量Ｑの変動ΔＱは、アルミニウム板１０に比べてグレ
ーズ７は微小であり、ｒg ・Ｃg ＜＜ｒAL1 ・ＣAL1と
みなせるから、伝達関数表示すると以下のようになる。

【００２１】

【数２】ΔＱ0 ＝｛（Ｓ・ｒAL・ＣAL）／（１＋Ｓ・ｒ
AL・ＣAL）｝・Ｑ0

【００２２】時間当たりの熱量データＱ0 は、各ライン
の記録に際し、前のラインの画像データＧ_i （ｉは１〜
ｎ（ｎはサーマルヘッドの発熱素子の総数））から数式
３により求める。

【００２３】

【数３】Ｑ0 ＝ΣＧ_i なお、熱量データＱ0 は数式３のような１ライン分記録
時の総熱量の他に、数式３をｎで除して求めた平均値を
用いてもよい。更には、ある程度以上の濃度となる画像
データで駆動される発熱素子の個数を用いてもよい。

【００２４】また、周辺発熱素子の熱量データＱ1 を画
像データＧ_i から求め、この周辺発熱素子の熱量データ
Ｑ1 から数式４により周辺発熱素子の影響による温度変
動分を補正する画像補正データを求める。周辺発熱素子
の影響による温度変動分は伝達関数表示すると以下のよ
うになる。

【００２５】

【数４】 ΔＱ1 ＝｛１／（１＋Ｓ・ｒg ・Ｃg ）｝・Ｑ1

【００２６】周辺発熱素子の熱量データＱ1 は、各ライ
ンの記録に際し、ｍ番目の発熱素子の場合に、両隣の発
熱素子ｍ−１，ｍ＋１番目の発熱素子の画像データの和
を用いる。なお、この周辺発熱素子の熱量データは、両
隣１個ずつの画像データの和の他に、両隣複数個ずつの
画像データを用いてもよい。この場合には、求める発熱
素子から離れる画像データほど重み付けの係数を低くす
るとよい。更には、熱量データＱ1 は隣接する発熱素子
の画像データの和を用いる他に、その平均を用いてもよ
い。

【００２７】以上のようにして求めたこれら長周期的な
温度変動を抑えるための電圧補正値と、絵柄によって現
れる中周期的な温度変動を抑えるための電圧補正値と
を、中心電圧指令値に加算することにより、サーマルヘ
ッドの駆動電圧指令値を求める。得られた駆動電圧指令
値はアンプ４０で増幅されて駆動電圧制御部３７に送ら
れる。なお、駆動電圧指令値の算出や増幅はシステムコ
ントローラ３３によって行われる。具体的には、システ
ムコントローラ３３は、各温度検出器８，３６からの温
度検出信号ＴAL，ＴａをＡ／Ｄ変換器４１でデジタル化
した後に、ＣＰＵ４２で数式１及び数式２の演算処理を
行い駆動電圧指令値を算出する。この後、駆動電圧指令
値をＤ／Ａ変換器４３でアナログ化して、駆動電圧制御
部３７に送る。補正電圧値は数式１又は２に基づきその
都度算出する他に、各温度信号の変化に応じて予め補正
電圧値を算出しておき、これをルックアップテーブルデ
ータとして記憶してもよく、この場合にはその都度演算
を行う必要がなく迅速に補正電圧値を求めることができ
る。

【００２８】また、隣接する発熱素子の駆動データによ
る影響を抑えるための画像データ補正値は、画像データ
から引かれて、これが修正画像データとして、プリント
コントローラに送られる。これにより、隣接する発熱素
子の影響を排除することができる。

【００２９】駆動電圧指令値信号は駆動電圧制御部３７
の電圧可変回路４５に送られる。電圧可変回路４５は駆
動電圧指令値信号に基づきヘッド電源回路４６の発熱素
子駆動電圧を変える。これにより、サーマルヘッド２の
長及び中周期的な温度変動が抑えられ、これに起因する
印画上での濃度変動が少なくなる。すなわち、発熱素子
６の表面温度とグレーズ７の温度とはほぼ同じであり、
このグレーズ温度Ｔgに基づき発熱素子６の駆動電圧を
制御することにより、各発熱素子６の長及び中周期的な
温度変動が抑えられる。

【００３０】図５に示すように、プリントコントローラ
５０はラインメモリ５０ａを備えており、ラインメモリ
５０ａに書き込まれた１ライン分の修正画像データを順
に読み出して、これら画像データと比較データとをその
都度比較してシリアルな階調駆動データを発生させる。
この駆動データは記録する場合に「Ｈ」となり、記録し
ない場合に「Ｌ」となる。また、この階調駆動データを
作成する前に、１ライン分のバイアスデータと比較デー
タとを比較してこの比較データに基づきシリアルなバイ
アス駆動データを発生させる。このようなシリアルな駆
動データはサーマルヘッド駆動部３８に送られる。な
お、比較データとの比較によりバイアス及び階調駆動デ
ータを発生させる方法及び装置については、特願平５−
１４７５９１号，同５−１４７５９３号等に詳しく説明
されている。

【００３１】サーマルヘッド駆動部３８は、シリアルな
駆動データをクロック信号に基づきシフトレジスタ５２
でシフトしてパラレル信号に変換する。シフトレジスタ
５２でパラレル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５３にラッチされる。ＡＮＤゲー
トアレイ５４は、プリントコントローラ５０内のストロ
ーブ信号発生回路５１からストローブ信号が入力されて
いる期間内に、駆動データが「Ｈ」の場合に「Ｈ」の信
号を出力する。ＡＮＤゲートアレイ５４の各出力端子に
は、トランジスタ５５₁ 〜５５_n が接続されている。こ
れらのトランジスタ５５₁ 〜５５_n はＡＮＤゲートアレ
イ５４の出力が「Ｈ」の場合にＯＮとなる。トランジス
タ５５₁ 〜５５_n には、各発熱素子６₁ 〜６_n が接続さ
れており、これにより画像データに対応する濃度となる
ように各発熱素子６₁ 〜６_n が駆動される。この後、図
３に示すように、記録材料搬送部２６により、プラテン
ドラム２０を所定量だけ間欠回転して感熱記録材料２３
を１ライン分送り、以下同様にしてプリント部２８及び
記録材料搬送部２６により次々と各ラインが熱記録され
る。

【００３２】次に、本実施例の感熱プリンタの作用を説
明する。図３に示すように、給紙時には、プラテンドラ
ム２０はクランパ２４がほぼ垂直となった状態のホーム
ポジションで停止している。また、クランパ２４が開い
た状態にされている。この状態で感熱記録材料２３がプ
ラテンドラム２０に送られ、その先端がクランパ２４を
通過するとクランパ２４が閉じられ、この後プラテンド
ラム２０が回転を開始する。これにより、プラテンドラ
ム２０の外周に感熱記録材料２３が巻き付けられる。

【００３３】システムコントローラ３３は感熱記録材料
２３の記録開始位置にサーマルヘッド２の各発熱素子６
が位置すると熱記録を開始する。先ず、プリントコント
ローラ５０はラインメモリ５０ａの画像データに基づき
各発熱素子６₁ 〜６_n の駆動データを発生させ、これを
サーマルヘッド駆動部３８に送る。サーマルヘッド駆動
部３８は、この駆動データに基づき各発熱素子６₁ 〜６
_n を駆動する。なお、階調表現加熱の前に、発色直前の
温度になるようにバイアス加熱が行われる。これによ
り、画像データに対応する濃度で１ライン分の画像が感
熱記録される。以下、同様にして、次々と各ラインの画
像が記録される。感熱記録が終了すると、プラテンドラ
ム２０が逆転する。このプラテンドラム２０の逆転によ
り、感熱記録材料２３の後端が図示しない分離爪によっ
て給排紙通路に案内され、感熱記録済みの記録材料は排
紙トレイに排出される。

【００３４】各ラインの画像記録によりサーマルヘッド
２のグレーズ温度Ｔg が変動すると、これが各温度検出
器８，３６からの出力信号に基づき検出され、これに基
づきサーマルヘッド２の駆動電圧指令値が求められ、こ
れによって駆動電圧制御部３７の電圧可変回路４５は発
熱素子６への駆動電圧を変更する。これによって、長周
期的な温度変動を抑えるように発熱素子６の駆動電圧が
制御されるため、複数枚の印画を行う場合の各枚毎の濃
度変動や、１枚内のゆるやかな濃度変動を抑えることが
できる。

【００３５】また、前のライン記録時に用いた画像デー
タから時間当たりの熱量Ｑ0 が求められ、これに基づき
数式２により絵柄によるサーマルヘッドの温度変動を抑
える駆動電圧指令値が求められ、これによって駆動電圧
制御部３７の電圧可変回路４５は発熱素子６への駆動電
圧を変更する。これによって、絵柄による中周期的な温
度変動を抑えるように発熱素子６の駆動電圧が制御され
るため、各ライン毎の濃度変動が抑えられ、尾引き等の
発生を無くすことができる。

【００３６】更に、プリントコントローラ５０のライン
メモリ５０ａに書き込まれる画像データは、予め隣接す
る発熱素子による影響を受けることがないように画像デ
ータに基づき数式４により修正されている。したがっ
て、修正画像データによって各発熱素子が駆動されるた
め、周辺の発熱素子に起因する温度変動を抑えることが
できる。

【００３７】図６は、時間当たりの熱量データＱ0 に基
づき中周期的な温度変動を抑える際に、駆動電圧を変更
する代わりに、画像データに基づく階調表現駆動パルス
の個数を変更するようにした実施例のブロック図を示
す。この場合には、時間当たりの熱量データＱ0 に基づ
き数式２により、画像データから求められた階調表現駆
動パルスの個数に対する補正パルス数を算出する。ま
た、周辺発熱素子の熱量データＱ1 に基づき数式４によ
り補正パルス数を算出する。そして、これらを加算し、
これを画像データから得られた階調表現駆動パルスの個
数から減じて、実際のパルス総数を算出し、これに基づ
き階調表現記録する。

【００３８】図７は、長周期，中周期，短周期の各温度
変動を階調表現駆動パルスの個数を変更することにより
抑えるようにした実施例を示す。この場合には、画像デ
ータや各温度検出器から得られた温度信号に基づき数式
１，数式２，数式４により階調表現駆動パルスの補正パ
ルス数を算出する。そして、これを画像データから得ら
れた階調表現駆動パルスの個数から減じて、実際のパル
ス総数を算出し、これに基づき階調表現記録する。な
お、補正パルス数は数式１，数式２，数式４に基づきそ
の都度算出する他に、各温度信号の変化に応じて予め補
正パルス数を算出しておき、これをルックアップテーブ
ルデータとして記憶してもよい。

【００３９】なお、階調表現駆動パルスの個数を変更す
ることにより温度変動を抑える代わりに、階調表現駆動
パルスの幅を変えることにより温度変動を抑えるように
してもよい。この場合には、図５に示すストローブ信号
発生回路５１によりストローブ信号の幅を変えて行う。

【００４０】階調表現駆動パルスの個数や幅を変える他
に、図７に示すように、バイアスパルスの個数を変える
ことで、サーマルヘッドの長周期，中周期，短周期の温
度変動を抑えるようにしてもよい。また、１個のバイア
スパルスを用いる場合にはその幅を変更する。更に、多
数のバイアスパルスを用いる場合にそのストローブ信号
を温度変動に応じて変化させることにより、各バイアス
パルスの幅を変更してもよい。

【００４１】図８は、階調表現駆動パルスの個数を制御
する代わりに、バイアスパルスの個数を制御して、長周
期，中周期，短周期の各温度変動を階調表現駆動パルス
の個数を変更することにより抑えるようにした実施例を
示す。この場合にも、画像データや各温度検出器から得
られた温度信号に基づき数式１，数式２，数式４により
バイアスパルスの補正パルス数を算出する。そして、こ
れを基本となるバイアスパルス数から減じて、実際のパ
ルス総数を算出し、これに基づきバイアス加熱する。

【００４２】上記実施例では、モノクロタイプの感熱プ
リンタに本発明を実施したものであるが、この他にカラ
ー感熱プリンタや、他の昇華型や溶融型の熱転写プリン
タに実施してもよい。カラー感熱プリンタの場合には、
周知のように、例えばイエロー画像を熱記録した後にこ
れを光定着させ、次にマゼンタ画像を熱記録した後にこ
れを光定着させ、最後にシアン画像を熱記録する。この
場合には、各色の記録時のサーマルヘッドの温度変動が
抑えられるため、色むらの発生を抑えることができる。
また、ラインプリンタに限定されることなくシリアルプ
リンタに実施してもよい。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、各ラインを記録する際
に周辺の発熱素子に起因する短周期の温度変動を抑える
ように各発熱素子の発熱量を制御したから、ヘッド温度
検出器で検出することのできない隣接発熱素子に起因す
る短い周期の温度変動を抑えることができ、より一層濃
度むらのない印画を行うことができる。

【００４４】また、各ラインを記録する際のサーマルヘ
ッドのライン記録時の温度変動を前のラインを記録する
画像データから求め、この中周期的な温度変動を抑える
ようにサーマルヘッドの発熱量を制御したから、絵柄に
よるサーマルヘッドの中周期的な温度変動を抑えること
ができる。したがって、各ライン記録時の画像データの
影響が次のラインの記録時に現れることのないようにす
ることができ、尾引き等の発生を抑えることができる。

【００４５】また、サーマルヘッドを、基板と、基板に
形成したグレーズと、グレーズに形成した発熱素子と、
基板に取り付けた前記第１の温度検出手段とから構成
し、基板から第１温度検出手段までの熱抵抗と大気の熱
抵抗との関係から、第１温度検出手段及び第２温度検出
手段の温度信号に基づきグレーズ温度を推測したから、
サーマルヘッドの周辺の温度に関わりなく、サーマルヘ
ッドの発熱素子の表面温度と近似値であるグレーズ温度
をほぼ正確に把握することができる。したがって、画像
データに忠実な発熱制御を行うことができ、印画品質を
向上することができる。すなわち、サーマルヘッドの構
造上、サーミスタ等の温度検出手段をグレーズに直接に
取り付けることができないため、従来は、アルミニウム
板等の基板の温度をサーマルヘッドの発熱素子の表面温
度として用いていた。このため、グレーズの温度によっ
て発熱素子の発熱量を制御したことにならず、目標とす
る濃度が得られなかったが、これを解消することができ
る。

【００４６】また、推測したグレーズ温度の長周期的な
変動を抑えるようにサーマルヘッドの発熱量を制御した
から、同じ画像を複数枚印画する場合の各プリント間の
濃度変動が抑えられるとともに、１枚のプリント内にお
ける印画開始端と印画終了端との間の濃度変動（シェー
ディング）が抑えられ、印画品質を向上することができ
る。

【００４７】また、基板から第１温度検出手段までの熱
抵抗をｒAL、放熱板の熱抵抗をｒF、大気の熱抵抗をｒa
、第１温度検出手段付近の温度をＴAL、第２温度検出
手段付近の温度（環境温度）をＴa としたときに、数式
１により、グレーズ温度Ｔgを求めたから、精度よくグ
レーズの温度を推測することができる。

【００４８】また、基板から第１温度検出手段までの熱
容量をＣALとしたときに、数式２により絵柄による熱量
変動分の補正量を求めたから、精度よく絵柄による濃度
変動を抑えることができる。

【００４９】また、サーマルヘッドの発熱量の制御をヘ
ッド駆動電圧を制御して行うから、簡単にグレーズ温度
の変動を抑えることができるようになる。また、サーマ
ルヘッドの発熱量の制御を、バイアスデータに基づくバ
イアスパルスや、画像データに基づく階調表現駆動パル
スの幅又は個数を変更して行うから、発熱素子の温度制
御をより一層きめ細かく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した感熱プリンタの電気的構成の
要部を示すブロック図である。

【図２】同感熱プリンタのサーマルヘッドの自動制御系
における等価回路を示す線図である。

【図３】同感熱プリンタの機械的構成を示す概略図であ
る。

【図４】サーマルヘッドの駆動電圧を自動制御する系に
おける特性を示すブロック図である。

【図５】サーマルヘッド駆動部を示すブロック図であ
る。

【図６】画像データを修正して中及び短周期の温度変動
を無くすようにした他の実施例における自動制御系の特
性を示すブロック図である。

【図７】階調表現駆動パルスを修正して長，中，短周期
の各温度変動を無くすようにした他の実施例における自
動制御系の特性を示すブロック図である。

【図８】バイアスパルス数データを修正して長，中，短
周期の各温度変動を無くすようにした他の実施例におけ
る自動制御系の特性を示すブロック図である。

【図９】サーマルヘッドの発熱素子を拡大して示す断面
図である。

【符号の説明】

２ サーマルヘッド ６ 発熱素子 ７ グレーズ ８ ヘッド温度検出器 １１ 基板 ２０ プラテンドラム ２３ 感熱記録材料 ２７ 発熱素子アレイ ２９ 筐体 ３６ 環境温度検出器 ３７ 駆動電圧制御部 ３８ サーマルヘッド駆動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−79903（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−169709（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−217261（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−162060（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−76358（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/365

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放熱板と、この放熱板に取り付けられる
   基板と、この基板に形成したグレーズと、このグレーズ
   にライン状に設けた発熱素子とを有するサーマルヘッド
   を用いて、前記各発熱素子を画像データに基づき駆動し
   て画像を記録材料に記録するサーマルプリント方法にお
   いて、 前記基板の温度をヘッド温度検出器により検出し、 前記サーマルヘッドが取り付けられる筐体内の温度を筐
   体内温度検出器により検出し、 これら検出温度に基づきグレーズ温度を下記式 Ｔg ＝｛（ｒAL＋ｒF ＋ｒa ）・（ＴAL−Ｔa ）／（ｒF ＋ｒa ）｝＋Ｔa （ただし、Ｔg ：グレーズの温度〔℃〕、ＴAL：ヘッド
   温度検出器による基板検出温度、〔℃〕、Ｔa ：筐体内
   温度検出器による筐体内検出温度〔℃〕、ｒg ：グレー
   ズの熱抵抗〔℃／kcal／min 〕、ｒAL：グレーズからヘ
   ッド温度検出器までの基板の熱抵抗〔℃／kcal／min
   〕、ｒF ：放熱板の熱抵抗〔℃／kcal／min〕、ｒa ：
   大気の熱抵抗〔℃／kcal／min 〕、Ｃg ：グレーズの熱
   容量〔kcal／℃〕、ＣAL：グレーズからヘッド温度検出
   器までの基板の熱容量〔kcal／℃〕、Ｔａ：筐体内の大
   気による熱源の温度〔℃〕である。）により推定し、 この推定したグレーズ温度の変動を抑えるようにサーマ
   ルヘッドを駆動制御することを特徴とするサーマルプリ
   ント方法。
2. 【請求項２】 前記画像データに基づき時間当たりの熱
   量データＱ０を求め、この時間当たりの熱量データＱ０
   から下記式 ΔＱ0 ＝｛（Ｓ・ｒAL・ＣAL）／（１＋Ｓ・ｒAL・ＣAL）｝・Ｑ0 により絵柄による温度変動分ΔＱ０を求め、この温度変
   動分ΔＱ０を抑えるようにサーマルヘッドを駆動制御す
   ることを特徴とする請求項１記載のサーマルプリント方
   法。
3. 【請求項３】 前記時間当たりの熱量データＱ０は、各
   ラインの記録に際し、前のラインの画像データに基づく
   総熱量、総熱量を記録素子の個数で除した平均値、一定
   以上の濃度となる画像データで駆動された発熱素子の個
   数のいずれか を用いることを特徴とする請求項２記載の
   サーマルプリント方法。
4. 【請求項４】 前記画像データに基づき周辺発熱素子の
   熱量データＱ１を求め、 この周辺発熱素子の熱量データＱ１から下記式 ΔＱ1 ＝｛１／（１＋Ｓ・ｒg ・Ｃg ）｝・Ｑ1 により周辺発熱素子の影響による温度変動分ΔＱ１を求
   め、 この温度変動分ΔＱ１を抑えるようにサーマルヘッドを
   駆動制御す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ト方法。
5. 【請求項５】 前記周辺発熱素子の熱量データＱ1 は、
   各ラインの記録に際し、該当する発熱素子に隣接する発
   熱素子の画像データに基づき決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ト方法。
6. 【請求項６】 放熱板と、この放熱板に取り付けられる
   基板と、この基板に形成したグレーズと、このグレーズ
   にライン状に設けた発熱素子とを有するサーマルヘッド
   を用いて、前記各発熱素子を画像データに基づき駆動し
   て画像を記録材料に記録するサーマルプリンタにおい
   て、 前記基板の温度を検出するヘッド温度検出器と、 前記サーマルヘッドが取り付けられる筐体内の温度を検
   出する筐体内温度検出器と、 これら検出温度に基づきグレーズ温度を下記式 Ｔg ＝｛（ｒAL＋ｒF ＋ｒa ）・（ＴAL−Ｔa ）／（ｒF ＋ｒa ）｝＋Ｔa （ただし、Ｔg ：グレーズの温度〔℃〕、ＴAL：ヘッド
   温度検出器による基板検出温度、〔℃〕、Ｔa ：筐体内
   温度検出器による筐体内検出温度〔℃〕、ｒg ：グレー
   ズの熱抵抗〔℃／kcal／min 〕、ｒAL：グレーズからヘ
   ッド温度検出器までの基板の熱抵抗〔℃／kcal／min
   〕、ｒF ：放熱板の熱抵抗〔℃／kcal／min〕、ｒa ：
   大気の熱抵抗〔℃／kcal／min 〕、Ｃg ：グレーズの熱
   容量〔kcal／℃〕、ＣAL：グレーズからヘッド温度検出
   器までの基板の熱容量〔kcal／℃〕、Ｔａ：筐体内の大
   気による熱源の温度〔℃〕）により推定し、この推定し
   たグレーズ温度の変動を抑えるように前記サーマルヘッ
   ドを駆動制御する制御部と を備えたことを特徴とするサ
   ーマルプリンタ。
7. 【請求項７】 前記画像データに基づき時間当たりの熱
   量データＱ０を求め、この時間当たりの熱量データＱ０
   から下記式 ΔＱ0 ＝｛（Ｓ・ｒAL・ＣAL）／（１＋Ｓ・ｒAL・ＣAL）｝・Ｑ0 により絵柄による温度変動分ΔＱ０を求め、この温度変
   動分ΔＱ０を抑えるようにサーマルヘッドを駆動制御す
   る制御部を備えたことを特徴とする請求項６記載のサー
   マルプリンタ。
8. 【請求項８】 各ラインの記録に際し、前のラインの画
   像データに基づく総熱量、総熱量を記録素子の個数で除
   した平均値、一定以上の濃度となる画像データで駆動さ
   れた発熱素子の個数のいずれかを用いて、前記時間当た
   りの熱量データＱ０を求めることを特徴とする請求項７
   記載のサーマルプリンタ。
9. 【請求項９】 前記画像データに基づき周辺発熱素子の
   熱量データＱ１を求め、この周辺発熱素子の熱量データ
   Ｑ１から下記式 ΔＱ1 ＝｛１／（１＋Ｓ・ｒg ・Ｃg ）｝・Ｑ1 により周辺発熱素子の影響による温度変動分ΔＱ１を求
   め、この温度変動分ΔＱ１を抑えるようにサーマルヘッ
   ドを駆動制御する制御部を備えたことを特徴とする請求
   項６ないし８いずれか１つ記載のサーマルプリンタ。
10. 【請求項１０】 各ラインの記録に際し、該当する発熱
    素子に隣接する発熱素子の画像データに基づき、前記周
    辺発熱素子の熱量データＱ1 を決定することを特徴とす
    る請求項９記載のサーマルプリンタ。