JP3252064B2 - サーマルプリンタ - Google Patents
サーマルプリンタInfo
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- JP3252064B2 JP3252064B2 JP25098294A JP25098294A JP3252064B2 JP 3252064 B2 JP3252064 B2 JP 3252064B2 JP 25098294 A JP25098294 A JP 25098294A JP 25098294 A JP25098294 A JP 25098294A JP 3252064 B2 JP3252064 B2 JP 3252064B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- thermal
- glaze
- thermal head
- detecting means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/35—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads providing current or voltage to the thermal head
- B41J2/355—Control circuits for heating-element selection
- B41J2/36—Print density control
- B41J2/365—Print density control by compensation for variation in temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/375—Protection arrangements against overheating
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は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タ
に関するものである。
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。
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。
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８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。
したがって、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。
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。
したがって、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。
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】本発明は上記課題を解決するものであり、
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
にしたサーマルプリンタを提供することを目的とする。
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
にしたサーマルプリンタを提供することを目的とする。
【０００７】
【０００８】
【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に記載したサーマルプリンタは、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、基板に取り付けた放熱板とから構成
し、次式に基づき第１及び第２の温度検出手段に基づき
グレーズの温度Ｔｇを推測し、この推測したグレーズ温
度Ｔg に基づきサーマルヘッドの発熱量を制御するよう
にしたものである。
に、請求項１に記載したサーマルプリンタは、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、基板に取り付けた放熱板とから構成
し、次式に基づき第１及び第２の温度検出手段に基づき
グレーズの温度Ｔｇを推測し、この推測したグレーズ温
度Ｔg に基づきサーマルヘッドの発熱量を制御するよう
にしたものである。
【０００９】
【数２】Ｔg ＝｛（ｒAL＋ｒF ＋ｒa ）・（ＴAL−Ｔa
）／（ｒF ＋ｒa ）｝＋Ｔaただし、 ｒAL：基板から第１温度検出手段までの熱抵抗 ｒF ：放熱板の熱抵抗 ｒa ：大気の熱抵抗 ＴAL：第１温度検出手段付近の温度 Ｔa ：第２温度検出手段付近の温度（環境温度）
）／（ｒF ＋ｒa ）｝＋Ｔaただし、 ｒAL：基板から第１温度検出手段までの熱抵抗 ｒF ：放熱板の熱抵抗 ｒa ：大気の熱抵抗 ＴAL：第１温度検出手段付近の温度 Ｔa ：第２温度検出手段付近の温度（環境温度）
【００１０】請求項２に記載したサーマルプリンタは、
請求項１記載のものにおいて、グレーズ温度の長周期的
な変動を抑えるようにヘッド駆動電圧を制御して、サー
マルヘッドの発熱量の制御を行うものである。また、請
求項３に記載したサーマルプリンタは、ヘッド駆動電圧
の制御に代えて、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、グレーズ温度の長周期的な
変動を抑えるようにしたものである。また、請求項４に
記載したサーマルプリンタは、バイアスデータに基づく
バイアス駆動パルスの幅又は個数を変更して、グレーズ
温度の長周期的な変動を抑えるようにしたものである。
請求項１記載のものにおいて、グレーズ温度の長周期的
な変動を抑えるようにヘッド駆動電圧を制御して、サー
マルヘッドの発熱量の制御を行うものである。また、請
求項３に記載したサーマルプリンタは、ヘッド駆動電圧
の制御に代えて、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、グレーズ温度の長周期的な
変動を抑えるようにしたものである。また、請求項４に
記載したサーマルプリンタは、バイアスデータに基づく
バイアス駆動パルスの幅又は個数を変更して、グレーズ
温度の長周期的な変動を抑えるようにしたものである。
【００１１】
【作用】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。
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】図２は、図８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 〕 ｒAL1 ：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／℃〕 ＣAL1 ：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〔℃〕
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 〕 ｒAL1 ：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／℃〕 ＣAL1 ：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〔℃〕
【００１３】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 ＜＜ｒAL1 ・ＣAL1 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。
ーズ７は微小であり、ｒg ・Ｃg ＜＜ｒAL1 ・ＣAL1 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３】Ｔg ＝｛（ｒAL1 ＋ｒF ＋ｒa ）・（ＴAL−Ｔ
a ）／（ｒF ＋ｒa ）｝＋Ｔa
a ）／（ｒF ＋ｒa ）｝＋Ｔa
【００１４】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３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。また、長周期の温度変動は、画像
データに基づく階調表現駆動パルスの幅又は個数の変更
や、バイアスデータに基づくバイアス駆動パルスの幅又
は個数の変更などによっても抑えられる。なお、サーマ
ルヘッド２の基板１１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。
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３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。また、長周期の温度変動は、画像
データに基づく階調表現駆動パルスの幅又は個数の変更
や、バイアスデータに基づくバイアス駆動パルスの幅又
は個数の変更などによっても抑えられる。なお、サーマ
ルヘッド２の基板１１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。
【００１５】
【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。
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。
【００１６】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８参照）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。
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８参照）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。
【００１７】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。
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。
【００１８】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。
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。
【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３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、この補正電
圧値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３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３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。
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３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、この補正電
圧値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３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３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。
【００２０】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の長周期的な温度変動を抑
えることができる。これにより、同じ画像を複数枚印画
する場合の１枚目とＮ枚目との濃度変動やシェーディン
グの発生が抑えられる。
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の長周期的な温度変動を抑
えることができる。これにより、同じ画像を複数枚印画
する場合の１枚目とＮ枚目との濃度変動やシェーディン
グの発生が抑えられる。
【００２１】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５−１４７
５９１号，同５−１４７５９３号等に詳しく説明されて
いる。
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５−１４７
５９１号，同５−１４７５９３号等に詳しく説明されて
いる。
【００２２】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 〜５５n が接続されている。こ
れらのトランジスタ５５1 〜５５n 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 〜５５n には、各発熱素子６1 〜６n 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 〜６n 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。
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 〜５５n が接続されている。こ
れらのトランジスタ５５1 〜５５n 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 〜５５n には、各発熱素子６1 〜６n 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 〜６n 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。
【００２３】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。
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。
【００２４】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 〜６n 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。
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 〜６n 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。
【００２５】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
期的な温度変動に基づき発熱素子６の駆動電圧が制御さ
れるため、印画上に濃度変動が現れることがなく、印画
品質を向上することができる。
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
期的な温度変動に基づき発熱素子６の駆動電圧が制御さ
れるため、印画上に濃度変動が現れることがなく、印画
品質を向上することができる。
【００２６】次に、発熱素子６の駆動電圧を変更する代
わりに、グレーズ温度Ｔg の長周期的な変動を抑えるよ
うに、画像データに基づく階調表現駆動パルスの個数を
変更する実施例について説明する。この場合には、図６
に示すように、画像データから求められた階調表現駆動
パルスの個数に対し、各温度検出器から得られた温度信
号に基づき階調表現駆動パルスの補正パルス数を算出
し、これを画像データから得られた階調表現駆動パルス
の個数に加算して、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３
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。
わりに、グレーズ温度Ｔg の長周期的な変動を抑えるよ
うに、画像データに基づく階調表現駆動パルスの個数を
変更する実施例について説明する。この場合には、図６
に示すように、画像データから求められた階調表現駆動
パルスの個数に対し、各温度検出器から得られた温度信
号に基づき階調表現駆動パルスの補正パルス数を算出
し、これを画像データから得られた階調表現駆動パルス
の個数に加算して、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３
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。
【００２７】また、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長周期的な温度変動を抑
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。更には、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や
幅を変えることで、サーマルヘッドの温度変動を抑える
ようにしてもよい。この場合に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。また、多数個のバイ
アスパルスを用いる場合にはパルス個数を変更する。ま
た、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。
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長周期的な温度変動を抑
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。更には、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や
幅を変えることで、サーマルヘッドの温度変動を抑える
ようにしてもよい。この場合に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。また、多数個のバイ
アスパルスを用いる場合にはパルス個数を変更する。ま
た、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。
【００２８】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。
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。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、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。
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。
【００３０】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。
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。
【００３１】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。
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。
【００３２】また、グレーズ温度Ｔg の変動に基づきこ
れを一定にするように、サーマルヘッドの駆動電圧を調
節したから、簡単にグレーズ温度の長周期的な変動を抑
えることができるようになる。
れを一定にするように、サーマルヘッドの駆動電圧を調
節したから、簡単にグレーズ温度の長周期的な変動を抑
えることができるようになる。
【００３３】また、グレーズ温度Ｔg の変動に基づきこ
れを一定にするように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
又は個数を変更するから、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。
れを一定にするように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
又は個数を変更するから、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。
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。
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。
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。
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。
る。
【図６】画像データを修正して長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。
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】バイアスパルス数データを修正して長周期の温
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。
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】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。
図である。
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２−217261（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−162060（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−76358（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−79903（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−169709（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/365
Claims (4)
- 【請求項１】 サーマルヘッドに取り付けられサーマル
ヘッドの温度を検出する第１の温度検出手段と、サーマ
ルヘッドが取り付けられる筐体内に取り付けられ筐体内
の温度を検出する第２の温度検出手段とを備え、これら
温度検出手段からの検出信号に基づきサーマルヘッドの
温度を制御して熱記録するサーマルプリンタにおいて、 前記サーマルヘッドを、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、基板に取り付けた放熱板
とから構成し、 次式に基づき第１及び第２の温度検出手段に基づきグレ
ーズの温度Ｔｇを推測し、 【数１】 Ｔg ＝｛（ｒAL＋ｒF ＋ｒa ）・（ＴAL−Ｔa ）／（ｒF ＋ｒa ）｝＋Ｔa ただし、 ｒAL：基板から第１温度検出手段までの熱抵抗 ｒF ：放熱板の熱抵抗 ｒa ：大気の熱抵抗 ＴAL：第１温度検出手段付近の温度（基板温度） Ｔa ：第２温度検出手段付近の温度（環境温度） この推測したグレーズ温度Ｔg に基づきサーマルヘッド
の発熱量を制御することを特徴とするサーマルプリン
タ。 - 【請求項２】 請求項１記載のサーマルプリンタにおい
て、 前記サーマルヘッドの発熱量の制御は、グレーズ温度の
長周期的な変動を抑えるようにヘッド駆動電圧を制御し
て行うことを特徴とするサーマルプリンタ。 - 【請求項３】 請求項１記載のサーマルプリンタにおい
て、 前記サーマルヘッドの発熱量の制御は、グレーズ温度の
長周期的な変動を抑えるように、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ことを特
徴とするサーマルプリンタ。 - 【請求項４】 請求項１記載のサーマルプリンタにおい
て、 前記サーマルヘッドの発熱量の制御は、グレーズ温度の
長周期的な変動を抑えるように、バイアスデータに基づ
くバイアス駆動パルスの幅又は個数を変更して行うこと
を特徴とするサーマルプリンタ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25098294A JP3252064B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | サーマルプリンタ |
| US08/543,004 US5874982A (en) | 1994-10-17 | 1995-10-13 | Thermal printer which detects the temperature of a thermal head to central temperature variations |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25098294A JP3252064B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | サーマルプリンタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08112928A JPH08112928A (ja) | 1996-05-07 |
| JP3252064B2 true JP3252064B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=17215921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25098294A Expired - Fee Related JP3252064B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | サーマルプリンタ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5874982A (ja) |
| JP (1) | JP3252064B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6045275A (en) * | 1997-07-18 | 2000-04-04 | Alps Electric Co., Ltd. | Thermal head controller |
| JP2000185424A (ja) * | 1998-12-21 | 2000-07-04 | Seiko Instruments Inc | サーマルプリンタ履歴制御方法 |
| JP2001010113A (ja) * | 1999-04-27 | 2001-01-16 | Mitsubishi Electric Corp | 光プリント装置 |
| US6698958B2 (en) * | 2001-08-10 | 2004-03-02 | Paxar Corporation | Sublimation system and method |
| JPWO2006080208A1 (ja) * | 2005-01-28 | 2008-06-19 | コニカミノルタエムジー株式会社 | 熱現像記録装置及び熱現像記録方法 |
| JP4584127B2 (ja) * | 2005-11-29 | 2010-11-17 | 富士フイルム株式会社 | 熱転写記録システム |
| TWI414932B (zh) * | 2009-11-19 | 2013-11-11 | Asustek Comp Inc | 多相位電源供應裝置與其電流調整方法 |
| JP5751896B2 (ja) * | 2011-04-04 | 2015-07-22 | 三菱電機株式会社 | 熱転写プリンタ装置 |
| JP6112089B2 (ja) * | 2014-09-17 | 2017-04-12 | カシオ計算機株式会社 | 加熱装置、加熱方法、及び、立体形成システム |
| JP6812882B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2021-01-13 | ブラザー工業株式会社 | 印刷装置 |
| JP6888367B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2021-06-16 | ブラザー工業株式会社 | 印刷装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60240271A (ja) * | 1984-05-15 | 1985-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 感熱プリンタ |
| JPH02162060A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-06-21 | Sony Corp | 感熱プリンタ |
-
1994
- 1994-10-17 JP JP25098294A patent/JP3252064B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-13 US US08/543,004 patent/US5874982A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5874982A (en) | 1999-02-23 |
| JPH08112928A (ja) | 1996-05-07 |
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