JP3590702B2 - サーマルヘッドの抵抗データ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 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッドの発熱素子の抵抗データを測定する方法及び装置と、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。
【０００３】
例えば、カラー感熱プリンタでは、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紙が用いられる。このカラー感熱記録紙では、各感熱発色層を選択的に発色させるために、各感熱発色層の発色熱エネルギー（ｍＪ／ｍｍ２ ）が異なっており、深層の感熱発色層ほど発色熱エネルギーが大きくなっている。また、次の感熱発色層を熱記録する際に、その上にある記録済みの感熱発色層が再度発色しないように、この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】
サーマルヘッドには、多数の発熱素子（抵抗素子）がライン状に配列されており、１色の画像を１ラインずつ記録する。この１ラインを記録する場合には、各発熱素子は、記録すべき感熱発色層の特性曲線に基づき、記録すべき感熱発色層が発色する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）をカラー感熱記録紙に与えてバイアス加熱を行ってから、所望の濃度に発色させるための熱エネルギー（以下、これを階調熱エネルギーという）をカラー感熱記録紙に与えて階調加熱を行い、カラー感熱記録紙上で仮想的に四角に区画した画素内を発色せさてドットを形成する。バイアス熱エネルギーは、感熱発色層の種類に応じた一定値であるが、階調熱エネルギーは、階調レベルを表す画像データに応じて変化する。
【０００５】
ところで、高階調を表現するには、きめ細かな発熱制御を行うが、この制御を記録結果に正確に反映させるためには、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、５〜１０％程度のバラツキがあり、同じ通電時間で各発熱素子を通電しても、各発熱素子の発生する熱エネルギーは、その発熱素子の抵抗値に応じて変化するため、記録画像に濃度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、各発熱素子の抵抗値を測定し、この測定結果に基づいて画像データを補正して、記録画像に濃度ムラ等の発生を防止するようにしたサーマルプリンタが知られている（例えば、特開平６−７９８９７号公報）。このサーマルプリンタでは、容量が既知のコンデンサを用い、このコンデンサをフル充電した後に発熱素子を介して放電させ、コンデンサの充電電圧がある一定値、例えば、電源電圧の１／２に降下するまでの時間を測定する。そして、この放電時間が発熱素子の抵抗値に比例することを利用して、既知のコンデンサの容量を用いて発熱素子の抵抗値を求めている。また、フル充電したコンデンサを抵抗値が既知の基準抵抗を介して放電させ、コンデンサの充電電圧がある一定値に降下するまでの時間を測定する。同様に、各発熱素子を介してコンデンサの放電時間を測定し、得られた基準抵抗及び発熱素子との放電時間の比と基準抵抗の抵抗値とから各発熱素子の抵抗値を求めている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平６−７９８９７号公報によれば、一定時間の充電でコンデンサをフル充電し、次に電源電圧と同じ充電電圧から放電を開始させて、放電時間を測定している。このため、発熱素子の抵抗値を精度よく測定するためには、コンデンサを電源電圧まで充電するのに充分に長い充電時間を確保する必要がある。この結果、全ての発熱素子の抵抗値を測定するのに長い時間を要するといった問題がある。逆に、充電時間を短くしてしまうと、コンデンサに残っている電荷の違いによって、充電終了時のコンデンサの充電電圧が一定せずに、発熱素子の抵抗値を精度良く測定出来なくなるといった問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、測定精度を向上させるとともに、測定時間を短縮することができるサーマルヘッドの抵抗データ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】
【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データ測定方法では、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に対して基準抵抗とコンデンサとをそれぞれ並列に接続し、第１の電圧をコンデンサを充電するための電源電圧よりも低い予め設定された電圧として、前記コンデンサの充電電圧が少なくとも第１の電圧に達するまでコンデンサの充電を行ってから、基準抵抗または各発熱素子のうちの１つを介してコンデンサを放電させ、この放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を基準抵抗及び各発熱素子毎に測定し、基準抵抗の放電時間と各発熱素子の放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出するものである。
【００１０】
請求項２記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定方法では、各発熱素子の抵抗データを、基準抵抗の放電時間に対する各発熱素子の放電時間の比としたものである。
【００１１】
請求項３記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定装置では、サーマルヘッドにライン状に配置された各発熱素子の一端にそれぞれ直列に接続され、各発熱素子の通電を制御する複数の第１のスイッチ手段と、
発熱素子と第１のスイッチ手段とからなる各直列回路に対して並列に接続したコンデンサと、
このコンデンサと電源部との間に接続された第２のスイッチ手段と、
コンデンサと並列に接続された基準抵抗と、
この基準抵抗の一端に直列に接続され、基準抵抗の通電を制御する第３のスイッチ手段と、
コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出手段と、
第２のスイッチ手段をＯＮにしてコンデンサを充電し、電圧検出手段の検出結果に基づいて、コンデンサの充電電圧が電源部からの電源電圧よりも低い電圧として予め設定された第１の電圧に達したときに第２のスイッチ手段をＯＦＦにして充電を停止させ、また充電停止後に各第１のスイッチ手段および第３のスイッチ手段のうちの１つのスイッチ手段を選択してＯＮにし、この選択したスイッチ手段に対応する発熱素子または基準抵抗を介してコンデンサを放電させる制御手段と、
このコンデンサの放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子及び基準抵抗毎に測定する放電時間測定手段と、
この放電時間測定手段から得られた基準抵抗の放電時間と各発熱素子の放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出する抵抗データ算出手段とを備えたものである。
【００１２】
請求項４記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定装置では、抵抗データ算出手段を、基準抵抗の放電時間に対する各発熱素子の放電時間の比を各発熱素子の抵抗データとして算出するようにしたものである。
【００１３】
請求項５記載のサーマルプリンタでは、バイアスデータと画像データとに基づく駆動信号により駆動される各発熱素子の一端にそれぞれ直列に接続され、各発熱素子の通電を制御する複数の第１のスイッチ手段と、
各発熱素子を駆動するための電源部と、
発熱素子と第１のスイッチ手段とからなる各直列回路に対して並列に接続したコンデンサと、
このコンデンサと電源部との間に接続された第２のスイッチ手段と、
コンデンサと並列に接続された基準抵抗と、
この基準抵抗の一端に直列に接続され、基準抵抗の通電を制御する第３のスイッチ手段と、
コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出手段と、
第２のスイッチ手段をＯＮにしてコンデンサを充電し、電圧検出手段の検出結果に基づいて、コンデンサの充電電圧が電源部からの電源電圧よりも低い電圧として予め設定された第１の電圧に達したときに第２のスイッチ手段をＯＦＦにして充電を停止させ、また充電停止後に各第１のスイッチ手段および第３のスイッチ手段のうちの１つのスイッチ手段を選択してＯＮにし、この選択したスイッチ手段に対応する発熱素子または基準抵抗を介してコンデンサを放電させる制御手段と、
このコンデンサの放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子及び基準抵抗毎に測定する放電時間測定手段と、
この放電時間測定手段から得られた基準抵抗の放電時間と各発熱素子の放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出する抵抗データ算出手段と、
この抵抗データ算出手段で得られた各発熱素子の抵抗データに基づいて駆動信号を補正する補正手段とを備えたものである。
【００１４】
請求項６記載のサーマルプリンタでは、抵抗データ算出手段を、基準抵抗の放電時間に対する各発熱素子の放電時間の比を各発熱素子の抵抗データとして算出するようにしたものである。
【００１５】
請求項７記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定方法では、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に対して並列にコンデンサを接続し、このコンデンサの充電電圧が第１の電圧に達するまで基準抵抗を介してコンデンサの充電を行い、この充電中にコンデンサの充電電圧が第２の電圧から第１の電圧に達するまでの充電時間を測定し、コンデンサの充電終了後に各発熱素子のうちの１つを選択してこの発熱素子を介してコンデンサを放電させ、この放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子毎に測定し、充電時間と放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出するものである。
【００１６】
請求項８記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定方法では、各発熱素子の抵抗データを、基準抵抗の充電時間に対する各発熱素子の放電時間の比としたものである。また、請求項９記載では、第１の電圧を、コンデンサを充電するための電源電圧よりも低くしたものである。
【００１７】
請求項１０記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定方法では、コンデンサは、コンデンサの充電電圧が第１の電圧に達した直後に充電が停止されるようにしたものである。
【００１８】
請求項１１記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定装置では、サーマルヘッドにライン状に配置された各発熱素子の一端にそれぞれ直列に接続され、各発熱素子の通電を制御する複数の第１のスイッチ手段と、
発熱素子と第１のスイッチ手段とからなる各直列回路に対して並列に接続したコンデンサと、
このコンデンサと電源部との間に接続された第２のスイッチ手段と、
コンデンサと電源部との間で第２のスイッチ手段と直列に接続された基準抵抗と、
コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出手段と、
第２のスイッチ手段をＯＮにしてコンデンサを充電し、電圧検出手段の検出結果に基づいて、コンデンサの充電電圧が第１の電圧に達したときに第２のスイッチ手段をＯＦＦにして充電を停止させ、また充電停止後に各第１のスイッチ手段のうちの１つのスイッチ手段を選択してＯＮにし、この選択した第１のスイッチ手段に対応する発熱素子を介してコンデンサを放電させる制御手段と、
コンデンサの充電中にコンデンサの充電電圧が第２の電圧から第１の電圧に達するまでの充電時間及びコンデンサの放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子毎に測定する測定手段と、
この測定手段から得られた充電時間と放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出する抵抗データ算出手段とを備えたものである。
【００１９】
請求項１２記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定装置では、基準抵抗の充電時間に対する各発熱素子の放電時間の比を各発熱素子の抵抗データとして算出するものである。また、請求項１３記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定装置では、第１の電圧を、電源部からの電源電圧よりも低くしたものである。
【００２０】
請求項１４記載のサーマルプリンタでは、バイアスデータと画像データとに基づく駆動信号により駆動される各発熱素子の一端にそれぞれ直列に接続され、各発熱素子の通電を制御する複数の第１のスイッチ手段と、
発熱素子と第１のスイッチ手段とからなる各直列回路に対して並列に接続したコンデンサと、
各発熱素子を駆動するための電源部と、
コンデンサと電源部との間に接続された第２のスイッチ手段と、
コンデンサと電源部との間で第２スイッチ手段と直列に接続された基準抵抗と、
コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出手段と、
第２のスイッチ手段をＯＮにして前記コンデンサを充電し、電圧検出手段の検出結果に基づいてコンデンサの充電電圧が第１の電圧に達した時に第２のスイッチ手段をＯＦＦにして充電を停止させ、また充電停止後に各第１のスイッチ手段のうちの１つのスイッチ手段を選択してＯＮにし、この選択した第１のスイッチ手段に対応する発熱素子を介してコンデンサを放電させる制御手段と、
コンデンサの充電中にコンデンサの充電電圧が第２の電圧から第１の電圧に達するまでの充電時間及びコンデンサの放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子毎に測定する測定手段と、
この測定手段から得られた充電時間と放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出する抵抗データ算出手段と、
この抵抗データ算出手段で得られた各発熱素子の抵抗データに基づいて駆動信号を補正する補正手段とを備えたものである。
【００２１】
請求項１５記載のサーマルプリンタでは、抵抗データ算出手段を、基準抵抗の充電時間に対する各発熱素子の放電時間の比を各発熱素子の抵抗データとして算出するようにしたものである。また、請求項１６記載のサーマルプリンタでは、第１の電圧を、電源部からの電源電圧よりも低くしたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図２において、プラテンドラム１０は、回転軸１１に固定されており、パルスモータ１２によって矢線で示す副走査方向に回転する。このプラテンドラム１０の外周面には、シート状をしたカラー感熱記録紙１３の先端がクランパ１４で固定されて、このカラー感熱記録紙１３が巻き付けられる。クランパ１４は、プラテンドラム１０にカラー感熱記録紙１３を圧接する位置と、プラテンドラム１０から離れた位置との間で移動する。
【００２３】
プラテンドラム１０の外周には、サーマルヘッド１６と、イエロー用光定着器１７と、マゼンタ用光定着器１８とが配されている。サーマルヘッド１６は、複数の発熱素子（抵抗素子）２０１ 〜２０ｎ （図１参照）が主走査方向（プラテンドラムの軸方向）にライン状に配列された発熱素子アレイ２０を有しており、プリント時には発熱素子アレイ２０がカラー感熱記録紙１３に圧接される。イエロー用光定着器１７は、発光ピークが４２０ｎｍの紫外線を放出する紫外線ランプ１７ａと、ランプハウス１７ｂとから構成され、マゼンタ用光定着器１８は、発光ピークが３６５ｎｍの紫外線を放出する紫外線ランプ１８ａと、ランプハウス１８ｂとから構成されている。
【００２４】
カラー感熱記録紙１３の層構造の一例を示す図３において、カラー感熱記録紙１３は、支持体２３の上に、シアン感熱発色層２４と，３６５ｎｍの紫外線に光定着性を有するマゼンタ感熱発色層２５と、４２０ｎｍの紫外線に光定着性を有するイエロー感熱発色層２６と，保護層２７とが順番に層設されている。これらの各感熱発色層２４〜２６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２６とマゼンタ感熱発色層２５との位置が入れ換えられる。図３では、各感熱発色層を分かりやすくするために、イエロー感熱発色層２６に対しては「Ｙ」，マゼンタ感熱発色層２５に対しては「Ｍ」，シアン感熱発色層２４に対しては「Ｃ」が付してある。
【００２５】
なお、各感熱発色層２４〜２６の間には、感熱発色層の熱感度を調節するための中間層が形成されているが、図面では省略してある。また、支持体２３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るが、ＯＨＰシートを作成する場合には、透明なプラスチックフイルムが用いられる。
【００２６】
図４は、各感熱発色層２４〜２６の発色特性を示すものである。各感熱発色層２４〜２６は、深層になるほど発色するために大きな熱エネルギー（発色熱エネネルギー）が必要であり、このカラー感熱記録紙１３では、イエロー感熱発色層２６の発色熱エネルギーが最も低く、シアン感熱発色層２４の発色熱エネルギーが最も高い。イエローの画素を熱記録する場合には、イエロー用のバイアス熱エネルギーＥｂｙに階調熱エネルギーＥｇｙを加えた熱エネルギーがカラー感熱記録紙１３に与えられる。
【００２７】
このバイアス熱エネルギーＥｂｙは、イエロー感熱発色層２６が発色する直前の熱エネルギーであり、１画素の記録開始時のバイアス加熱期間中にカラー感熱記録紙１３に与えられる。階調熱エネルギーＥｇｙは、記録すべき画素の発色濃度すなわちイエローの階調レベルに応じて決められるものであり、バイアス加熱期間に続く階調加熱期間中にカラー感熱記録紙１３に与えられる。なお、マゼンタ，シアンについても同様であるので、記号Ｅｂｍ，Ｅｇｍ，Ｅｂｃ，Ｅｇｃを付してある。
【００２８】
図５は、カラーサーマルプリンタの概略を示すものである。システムコントローラ３０は、記録系と、測定ユニット５０と、パルスモータ１２，イエロー用光定着器１７，マゼンタ用光定着器１８等とを所定のシーケンスで制御する。記録系は、サーマルヘッド１６，画像メモリユニット３１，色補正回路３２，抵抗ムラ補正回路３３，ラインメモリ３４，コンパレータ３５、及びこれらを所定のシーケンスで制御するプリントコントローラ３６から構成されている。
【００２９】
画像メモリユニット３１は、イエロー（Ｙ）用画像メモリ３１ａ，マゼンタ（Ｍ）用画像メモリ３１ｂ，シアン（Ｃ）用画像メモリ３１ｃから構成されており、これらの各色用画像メモリ３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、プリントコントローラ３６に内蔵されたメモリコントローラで制御されて、画像データの書き込みと読み出しとを行う。プリントしようとする画像は、スキャナ等で３色分解測光され、１色について８ビットの画像データに変換されて画像メモリユニット３１に取り込まれる。イエロー用画像メモリ３１ａにはイエロー画像データが、マゼンタ用画像メモリ３１ｂにはマゼンタ画像データが、シアン用画像メモリ３１ｃにはシアン画像データがそれぞれ書き込まれる。プリント時には、画像メモリユニット３１は、記録すべき１ライン分の３色の画像データを読み出して、色補正回路３２に送る。
【００３０】
色補正回路３２は、３色の画像データを用いて色補正を行い、記録すべき色の画像データを抵抗ムラ補正回路３３に送る。なお、赤色，緑色，青色の各画像データを画像メモリユニット３１に取り込み、プリント時に、色補正回路３２で補色変換も行って、イエロー，マゼンタ，シアンの各画像データに変換するようにしてもよい。
【００３１】
抵抗ムラ補正回路３３は、抵抗データＤｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）を記憶するＥＥＰＲＯＭ３３ａと、ＲＡＭ３３ｂと、色毎の基本バイアスデータが書き込まれたＲＯＭ３３ｃとを備えており、各抵抗データＤｉに基づいて基本バイアスデータを補正する。抵抗データＤｉは、工場での組立て調整時に測定ユニット５０で算出されてＥＥＰＲＯＭ３３ａに書き込まれている。
【００３２】
発熱素子アレイ２０の各発熱素子２０１ 〜２０ｎ は、その抵抗値が所定の値となるように精度良く作成されるが、実際の製品では、抵抗値にバラツキがある。このバラツキがあると、発熱素子で発生する熱エネルギ─に誤差が生じて、記録された画像に濃度ムラが生じる。発熱素子の抵抗値のバラツキによる熱エネルギーの誤差は、バイアス加熱の時に発生するバイアス熱エネルギー誤差と、階調加熱の時に発生する階調熱エネルギー誤差とに分けられる。
【００３３】
抵抗ムラ補正回路３３は、バイアス熱エネルギー誤差をなくすために、ＥＥＰＲＯＭ３３ａの各抵抗データＤｉを用いてＲＯＭ３３ｃの基本バイアスデータを補正した１ライン分の補正バイアスデータを作成し、これをＲＡＭ３３ｂに書き込む。他方、階調熱エネルギー誤差は、画像データの大きさに依存している。このため、記録すべき１ライン分の画像データがＲＡＭ３３ｂにいったん書き込まれ、抵抗ムラ補正回路３３は、このＲＡＭ３３ｂの各画像データと、各抵抗データＤｉとから、各画像データ毎に階調熱エネルギー誤差を算出する。そして、この得られた各階調熱エネルギー誤差で、ＲＡＭ３３ｂに書き込まれた各補正バイアスデータをさらに補正して、１ライン分のバイアスデータを作成する。抵抗ムラ補正回路３３は、バイアス加熱を行う際には、１ライン分のバイアスデータをラインメモリ３４に送り、階調加熱時には、ＲＡＭ３３ｂから１ライン分の画像データを読み出してラインメモリ３４に送る。
【００３４】
ラインメモリ３４には、１ライン分のバイアスデータまたは画像データが書き込まれる。ラインメモリ３４は、書き込まれた１ライン分のバイアスデータまたは画像データを１個ずつ順番に読み出して、これをコンパレータ３５に送る。コンパレータ３５は、比較データを発生するためのカウンタを内蔵しており、このカウンタはプリントコントローラ３６からのカウントアップ信号で「１」ずつカウント値をカウントアップし、例えば階調数が「２５６」の場合には、「１」〜「２５５」の比較データを発生する。コンパレータ３５は、各比較データ毎に１ライン分のバイアスデータまたは画像データを１個ずつ順番に比較し、１ライン分の駆動データを発生する。各比較において、バイアスデータまたは画像データが比較データよりも大きいか同じ場合には「１」の駆動データを発生し、小さい場合には「０」の駆動データを発生する。
【００３５】
したがって、バイアス加熱では、「１」〜「２５５」の比較データを用いて、１ライン分の各バイアスデータが２５５回比較され、１個のバイアスデータは結果的に２５５ビットの駆動データに変換される。同様に階調加熱では、１ライン分の各画像データが２５５回比較され、１個の画像データが結果的に２５５ビットの駆動データに変換される。コンパレータ３５は、１ライン分の駆動データをシリアルに出力してサーマルヘッド１６に送る。
【００３６】
スイッチ３８は、システムコントローラ３０に制御され、プリント時には、サーマルヘッド側（端子３８ａ側）に切り換えられて、サーマルヘッド１６の電源端子と電源回路４０と直接に接続する。これにより、電源回路４０から直接に各発熱素子２０１ 〜２０ｎ を駆動するための電力を供給する。また、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗データＤｉを求める場合には、測定ユニット５０によってサーマルヘッド１６への電力供給を制御するために、スイッチ３８は、測定側（端子３８ｂ側）に切換えられる。
【００３７】
図１に示すように、サーマルヘッド１６は、シフトレジスタ４１，ラッチアレイ４２，ゲートアレイ４３，スイッチングアレイ４４，発熱素子アレイ２０等から構成されている。シフトレジスタ４１は、１ライン分のシリアルな駆動データをシフトクロックによって順次にシフトしながら取り込み、パラレルな駆動データに変換してラッチアレイ４２に出力する。
【００３８】
シフトレジスタ４１からのパラレルな駆動データは、ラッチ信号に同期してラッチアレイ４２にラッチされてゲートアレイ４３に出力される。ゲートアレイ４３は、バイアス加熱時には、バイアス加熱用のストローブ信号が入力され、階調加熱時には、階調加熱用のストローブ信号が入力される。そして、ゲートアレイ４３は、ラッチアレイ４２からの駆動データの各ビットとストローブ信号との論理積を求め、この結果を抵抗４５１ 〜４５ｎ を介してスイッチングアレイ４４に送る。すなわち、駆動データが「１」となっているビットについては、ストローブ信号のパルス幅を持った駆動パルスが発生し、駆動データが「０」となっているビットについては、駆動パルスが発生しない。ストローブ信号のパルス幅は、カラー感熱記録紙１３の特性曲線によって決まるが、一般的には、バイアス加熱時の方が幅が広く、また色毎にもパルス幅が異なる。なお、プリント時のシフトクロック，ラッチ信号，ストローブ信号は、プリントコントローラ３６から入力される。
【００３９】
スイッチングアレイ４４は、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ 毎のスイッチ手段としてのトランジスタ４４１ 〜４４ｎ から構成されている。これらのトランジスタ４４１ 〜４４ｎ は、対応するゲートアレイ４３の出力から駆動パルスが出力されている間にＯＮとなる。これにより、プリント時では、ＯＮとなったトランジスタに直列に接続された発熱素子アレイ２０の発熱素子が通電されて発熱する。
【００４０】
各発熱素子２０１ 〜２０ｎ と各トランジスタ４４１ 〜４４ｎ との各直列回路に対して並列にノイズ吸収用のコンデンサ４６が接続されている。このコンデンサ４６は、カラーサーマルプリンタの本体内に配置された電源回路４０と、サーマルヘッド１６とを結ぶ電源線に乗るノイズを吸収し、発熱素子アレイ２０の印加電圧が変動しないようにする。なお、発熱素子アレイ２０の印加電圧が変動すると、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の熱エネルギが変化し、所定の濃度に発色させることができなくなる。
【００４１】
測定ユニット５０は、制御手段としてのＣＰＵ５１，抵抗値Ｒｓが既知の基準抵抗５２，トランジスタ５３，クロック発生器（ＣＧ）５４，カウンタ５５，ウインドウコンパレータ５６，充電用トランジスタ５８，充電用抵抗６４等から構成され、ノイズ吸収用のコンデンサ４６を用いて各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗データＤｉを測定する。基準抵抗５２とトランジスタ５３は直列に接続され、この直列回路はサーマルヘッド１６のコンデンサ４６に対して並列に接続されている。そして、トランジスタ５３は、ＣＰＵ５１により抵抗データの測定時にＯＮとＯＦＦの両状態に制御される。なお、基準抵抗５２は、抵抗値Ｒｓが誤差１％程度以内の高品質のものが用いられるが、抵抗値に相関する抵抗データＤｉを求める場合は、基準抵抗５２の抵抗値Ｒｓはどうでもよい。
【００４２】
コンデンサ４６の充電を制御するためのスイッチ手段として、充電用トランジスタ５８が電源回路４０とコンデンサ４６との間に設けられ、この充電用トランジスタ５８は、ＣＰＵ５１によって、プリント時では常時ＯＦＦ状態とされ、抵抗データＤｉの測定時ではＯＮとＯＦＦの両状態に制御される。
【００４３】
ウインドウコンパレータ５６は、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃを検出するためのものであり、第１コンパレータ５６ａ，第２コンパレータ５６ｂ，ＡＮＤゲート５６ｃとから構成されている。第１コンパレータ５６ａの反転入力端子及び第２コンパレータ５６ｂの非反転入力端子には、コンデンサ４６の一方の端子が接続されている。第１コンパレータ５６ａの非反転入力端子は、電源回路４０の電源電圧ＥＨ を分圧して取り出すために直列に接続された抵抗６１，６２，６３のうちの抵抗６１と抵抗６２との間に接続され、また第２コンパレータ５６ｂの反転入力端子は、抵抗６２と抵抗６３との間に接続されている。
【００４４】
これにより、第１コンパレータ５６ａの非反転入力端子には、基準電圧として電源回路４０の電源電圧ＥＨ を分圧した第１基準電圧Ｖ１（＜ＥＨ ）が入力され、第２コンパレータ５６ｂの反転入力端子には、電源回路４０の電源電圧ＥＨ を分圧した第２基準電圧Ｖ２（＜Ｖ１）が入力される。各コンパレータ５６ａ，５６ｂの出力はＡＮＤゲート５６ｃに入力され、ＡＮＤゲート５６ｃの出力は、ＣＨＧ信号としてＣＰＵ５１に送られる。これにより、ウインドウコンパレータ５６からの出力、すなわちＣＨＧ信号は、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第１基電圧Ｖ１と第２基準電圧Ｖ２との間にあるときに「Ｈレベル」となる。
【００４５】
コンデンサ４６は、充電用トランジスタ５８がＯＮとされている間に、充電用抵抗６４を介して電源回路４０から給電されて充電される。なお、プリント時には、前述したようにスイッチ３８によって、電源回路４０がサーマルヘッド１６の電源端子に直接に接続される。これにより、電源回路４０の電源電圧ＥＨ で直接に各発熱素子２０１ 〜２０ｎ を通電して、充電用抵抗６４を介さない分だけ１回の通電による発熱素子２０１ 〜２０ｎ の発熱エネルギーを大きくして、プリント時間の増加を防止している。
【００４６】
コンデンサ４６の放電時間を測定するために、ＣＰＵ５１にはカウンタ５５が接続され、このカウンタ５５には一定周期のクロックを発生するＣＧ５４が接続されている。カウンタ５５のカウント値Ｃｋは、ＣＰＵ５１によってリセットされて「０」にされるとともに、ＣＰＵ５１によってカウントの開始，停止が制御される。
【００４７】
放電時間の測定時では、ＣＰＵ５１は、ＣＨＧ信号を基にして、充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１に達するまでコンデンサ４６を充電した後に、基準抵抗５２または発熱素子２０１ 〜２０ｎ のうちの１つを介してコンデンサ４６を放電させる。この放電中に、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１から第２基準電圧Ｖ２になるまでの間に発生したクロックの個数をカウンタ５５でカウントする。そして、基準抵抗５２について得られたカウント値Ｃｋを放電時間Ｔｓとし、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ について得られたカウント値Ｃｋを放電時間Ｔｘｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）として、ＲＡＭ５１ａに書き込む。ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５１ａに書き込んだ放電時間Ｔｓ，Ｔｘｉを用いて、後述する演算によって各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗データＤｉをそれぞれ算出し、これを抵抗ムラ補正回路３３に送る。
【００４８】
なお、放電時間の測定対象が発熱素子となる場合には、ＣＰＵ５１は、測定対象の発熱素子だけを通電させるための１ライン分の駆動データをＲＯＭ５１ｂから取り出し、この駆動データをサーマルヘッド１６に送るとともに、シフトクロック，ラッチ信号、ストローブ信号を発生して、これらをサーマルヘッド１６に送る。また、放電時間の測定対象が基準抵抗５２となる場合には、トランジスタ５３をＯＮとする。
【００４９】
次に、上記構成の作用について説明する。抵抗データＤｉの測定は、カラーサーマルプリンタの組立て調整時に行われる。電源を投入すると、システムコントローラ３０は、スイッチ３９を測定側に切り換えてから、測定ユニット５０に抵抗データＤｉの測定を指示する。
【００５０】
抵抗データＤｉの測定が指示されると、ＣＰＵ５１は、図６ないし図８に示す手順にしたがって、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗データＤｉを測定するシーケンスを実行する。最初に、ＣＰＵ５１は、基準抵抗５２によるコンデンサ４６の放電時間Ｔｓを測定を行うためのシーケンスを行う。ＣＰＵ５１は、まずＣＧ５４を作動させる。これにより、ＣＧ５４からは、一定周期のクロックがカウンタ５５に送られる。
【００５１】
この後に、ＣＰＵ５１は、カウンタ５５のカウント値Ｃｋを「０」にリセットしてから，充電用トランジスタ５８をＯＮとする。これにより、サーマルヘッド１６は、充電用抵抗６４を介して電源回路４０から給電され、コンデンサ４６が充電される。図９に示すように、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃは、充電用抵抗６４の抵抗値に応じた変化率で徐々に高くなる。そして、充電電圧Ｖｃが第２基準電圧Ｖ２を越えると、ウインドウコンパレータ５６からのＣＨＧ信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に転じる。さらに充電が進んで充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１に達した瞬間に、ＣＨＧ信号が「Ｈレベル」から「Ｌレベル」に転じる。ＣＰＵ５１は、このＣＨＧ信号が「Ｌレベル」となった直後に、トランジスタ５８をＯＦＦとし、コンデンサ４６の充電を停止する。
【００５２】
なお、例えば、スイッチングアレイ４４の各トランジスタ４４１ 〜４４ｎ をＯＮとして、コンデンサ４６を完全に放電させた状態にしてから、充電用トランジスタ５８をＯＮとするようにすれば、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第２基準電圧Ｖ２よりも高くなった状態から充電されるといった不具合を防止することができる。
【００５３】
このようにウインドウコンパレータ５６でコンデンサ４６の充電電圧Ｖｃを検出して、充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１に達した直後に、充電を停止するため、必要最小限の時間でコンデンサ４６を充電することができる。この時の充電時間は、コンデンサ４６の静電容量や充電用抵抗６４の抵抗値，電源電圧ＥＨ ，第１基準電圧Ｖ１によって変わるが、この例では２ｍｓ程度である。コンデンサ４６の充電停止後に、ＣＰＵ５１は、基準抵抗５２に接続されたトランジスタ５３をＯＮとする。トランジスタ５３がＯＮになると、基準抵抗５２がコンデサ４６に接続され、この基準抵抗５２を介してコンデンサ４６が放電される。
【００５４】
この放電により、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが徐々に低下し始め、第１基準電圧Ｖ１を僅かに下回ると、ＣＨＧ信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に転じる。この瞬間に、ＣＰＵ５１は、カウンタ５５にカウント開始の指示を送る。これにより、カウンタ５５は、ＣＧ５４から１個のクロックが入力される毎に、そのカウント値Ｃｋを「１」ずつインクリメントし、放電時間の測定を開始する。
【００５５】
コンデンサ４６の放電がさらに進んで、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第２基準電圧Ｖ２に達した瞬間に、ＣＨＧ信号が「Ｈレベル」から「Ｌレベル」に転じる。ＣＰＵ５１は、このＣＨＧ信号が「Ｌレベル」となった瞬間に、カウンタ５５にカウントの停止指示を送り、クロックのカウントを停止する。なお、この例では充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１から第２基準電圧Ｖ２となるまでの時間は、約１０ｍｓ程度である。
【００５６】
カウンタ５５のカウント停止後に、ＣＰＵ５１は、トランジスタ５３をＯＦＦとして、コンデンサ４６の放電を停止させる。次に、カウンタ５５のカウント値Ｃｋを読み取って、これを基準抵抗５２の放電時間ＴｓとしてＲＡＭ５１ａに書き込む。この放電時間Ｔｓは、コンデンサ４６を基準抵抗５２で放電させた時に、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１から第２基準電圧Ｖ２に達するまでの放電時間となっている。
【００５７】
放電時間Ｔｓの書き込み後、ＣＰＵ５１は、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ によるコンデンサ４６の放電時間を測定を行うためのシーケンスを行う。ＣＰＵ５１は、最初に第１番目の発熱素子２０１ にいついての測定を行う。まず、ＣＰＵ５１は、トランジスタ４４１ をＯＮに，他のトランジスタ４４２ 〜４４ｎ をＯＦＦにするために、トランジスタ４４１ に対応したビットだけが「１」となっている１ライン分の駆動データをシフトクロックに同期させてシフトレジスタ４１に送る。次に、ＣＰＵ５１は、ラッチ信号をラッチアレイ４２に送り、シフトレジスタ４１にセットされた１ライン分の駆動データをラッチアレイ４２にラッチする。
【００５８】
ラッチ信号の送出後に、ＣＰＵ５１は、カウンタ５５をリセットして、カウント値Ｃｋを「０」にしてから、充電用トランジスタ５８をＯＮとする。これにより、再びコンデンサ４６が充電される。この充電でも基準抵抗５２と同じ手順によって、充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１に達した直後に充電が停止される。
【００５９】
充電停止後に、ＣＰＵ５１は、ストローブ信号をサーマルヘッド１６のゲートアレイ４３に送る。ゲートアレイ４３は、発熱素子２０１ に対応したトランジスタ４４１ だけをＯＮとする駆動データがラッチアレイ４２から入力されているから、ＣＰＵ５１からのストローブ信号が入力されると、トランジスタ４４１ だけに駆動パルスを送る。これにより、トランジスタ４４１ だけがＯＮとなって、コンデンサ４６に発熱素子２０１ が接続された状態となり、発熱素子２０１ によってコンデンサ４６が放電される。
【００６０】
この放電により、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが徐々に低下する。ＣＰＵ５１は、基準抵抗５２の放電時間Ｔｓの測定時と同様にして、この放電中に、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１を僅かに下回って、ＣＨＧ信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」となった瞬間に、カウント５５にカウント開始の指示を送り、放電時間の測定を開始する。そして、コンデンサ４６の放電が進んで、充電電圧Ｖｃが第２基準電圧Ｖ２に達し、ＣＨＧ信号が「Ｈレベル」から「Ｌレベル」となった瞬間に、ＣＰＵ５１は、カウンタ５５にカウント停止の指示を送って、放電時間の測定を停止する。
【００６１】
カウンタ５５のカウント停止後に、ＣＰＵ５１は、ストローブ信号の送出を停止して、トランジスタ４４１ をＯＦＦとし、発熱素子２０１ による放電を停止させる。この後、カウンタ５５のカウント値Ｃｋを読み取って、これを発熱素子２０１ の放電時間Ｔｘ１としてＲＡＭ５１ａに書き込む。この放電時間Ｔｘ１は、コンデンサ４６を発熱素子２０１ で放電させた時に、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１から第２基準電圧Ｖ２に達するまでの放電時間となっている。
【００６２】
次に、ＣＰＵ５１は、第２番目の発熱素子２０２ についての測定を開始する。この測定では、ＣＰＵ５１は、トランジスタ４４２ をＯＮに，他のトランジスタ４４１ ，４４３ 〜４４ｎ をＯＦＦとするための１ライン分の駆動データをシフトクロックに同期させてシフトレジスタ４１に送り、ラッチ信号をラッチアレイ４２に送って、シフトレジスタ４１にセットされた１ライン分の駆動データをラッチアレイ４２にラッチする。
【００６３】
駆動データのラッチ後に、発熱素子２０１ の場合と同様な手順で、コンデンサ４６の充電と発熱素子２０２ による放電とを行う。そして、この放電中に、ＣＨＧ信号の変化に基づいて、放電時間Ｔｘ２を測定を行い、この放電時間Ｔｘ２をＲＡＭ５１ａに書き込む。以降同様にして、各発熱素子２０３ 〜２０ｎ についての放電時間Ｔｘ３，Ｔｘ４・・・Ｔｘｎを測定し、これらをＲＡＭ５１ａに書き込む。
【００６４】
以上のようにして、基準抵抗５２及び各発熱素子２０１ 〜２０ｎ による放電時間Ｔｓ，Ｔｘ１〜Ｔｘｎの測定を行うが、放電時間を測定するのに先立ってコンデンサ４６を充電する際には、ウインドウコンパレータ５６で充電電圧Ｖｃを検出して、充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１に達した時点でコンデンサ４６の充電を停止しているので、基準抵抗５２及び各発熱素子２０１ 〜２０ｎ についての各測定時間を短くすることができる。例えば、７秒程度で５１２個の発熱素子の測定を完了することができる。また、ウインドウコンパレータ５６による充電電圧Ｖｃ の検出結果に基づいて、放電時間を測定しているので、測定開始時の充電電圧Ｖｃは、常に第１基準電圧Ｖ１に保たれ、電源電圧の変動による充電電圧のバラツキに起因した放電時間の測定誤差がない。
【００６５】
さらに、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃを検出して、決められた電圧（第１基準電圧Ｖ１）までコンデンサ４６を充電するようにしているから、コンデンサ４６をフル充電する必要がない。このため、放電時に各発熱素子２０１ 〜２０ｎ に印加される電圧を低くすることができるので、測定時に各発熱素子２０１ 〜２０ｎ に与える電気的なストレスを小さくすることができ、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の劣化を防止できるといった利点もある。なお、基準抵抗５２の放電時間の測定を最後に行ってもよい。
【００６６】
全ての発熱素子２０１ 〜２０ｎ についての放電時間Ｔｘｉの測定完了後、ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５１ａから各放電時間Ｔｓ，Ｔｘｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）を読み出して、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ 毎に以下の式で表される抵抗データＤｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）を算出する。
Ｄｉ＝Ｔｘｉ／Ｔｓ
【００６７】
得られた各抵抗データＤｉは、ＣＰＵ５１から抵抗ムラ補正回路３３に送られ、ＥＥＰＲＯＭ３３ａに書き込まれる。これらの抵抗データＤｉは、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値そのものではないが、抵抗値の大きさを相対的に表したものである。
【００６８】
次に上記の抵抗データＤｉを算出する式について説明する。抵抗値Ｒｓの基準抵抗５２を用い、任意の電圧Ｅ（＞Ｖ１）まで充電されたコンデンサ４６を放電させた時のコンデンサ４６の充電電圧Ｖｃと放電時間ｔの関係は、コンデンサ４６の静電容量をＣとすれば、次の（１）式で表される。
Ｖｃ＝Ｅ・ｅｘｐ（−ｔ／Ｒｓ・Ｃ）・・・（１）
【００６９】
上記（１）式より、基準抵抗５２によるコンデンサ４６の放電で充電電圧Ｖｃが第１基準電圧電圧Ｖ１に達するまでの時間をｔ１，第２基準電圧Ｖ２に達するまでの時間をｔ２（＞ｔ１）とすれば、各電圧Ｖ１，Ｖ２はそれぞれ次の（２），（３）式のように表すことができる。
Ｖ１＝Ｅ・ｅｘｐ（−ｔ１／Ｒｓ・Ｃ）・・・（２）
Ｖ２＝Ｅ・ｅｘｐ（−ｔ２／Ｒｓ・Ｃ）・・・（３）
【００７０】
そして、放電時間Ｔｓは、時間（ｔ２−ｔ１）であるから、（２），（３）の各式より、次の（４）式のように表すことができ、この（４）式より抵抗値Ｒｓは（５）式のように表すことができる。
【００７１】
ここで、第１基準電圧Ｖ１及び第２基準電圧Ｖ２は、電源電圧ＥＨ を分圧して取り出しているので、適当な係数Ｅ１，Ｅ２を用いて、Ｖ１＝Ｅ１・ＥＨ ，Ｖ２＝Ｅ２・ＥＨ とすれば、抵抗６１〜６３の抵抗値のみによって決まり、電源電圧ＥＨ と無関係な係数Ｋ１を用いて、（５）式は、次の（６）式のように表すことができる。
Ｒｓ＝Ｋ１・Ｔｓ・・・（６）
但し、Ｋ１＝１／（Ｃ・ｌｎ（Ｅ１／Ｅ２））
【００７２】
同様にして、抵抗値Ｒｘｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）は、次のように表すことができる。
Ｒｘｉ＝Ｋ１・Ｔｘｉ・・・（７）
但し、Ｋ１＝１／（Ｃ・ｌｎ（Ｅ１／Ｅ２））
【００７３】
したがって、（６）式及び（７）式より、抵抗値Ｒｘｉは、抵抗値Ｒｓを用いて次の（８）式によって求めることができる。
Ｒｘｉ＝（Ｔｘｉ／Ｔｓ）・Ｒｓ・・・（８）
【００７４】
このようにして、算出される各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉは、測定時の電源電圧ＥＨ に依存しないので、経年変化等によって電源電圧ＥＨ が変動している場合でも、各発熱素子の測定毎に電源電圧ＥＨ が変動するような場合であっても、精度よく各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉを求めることができる。
【００７５】
ところで、発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉそのものを用いなくても、発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉのバラツキによる熱エネルギーの誤差を補正することは可能である。このため、このカラーサマルプリンタでは、発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉそのものを算出せずに、基準抵抗５２の放電時間Ｔｓと、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の放電時間Ｔｘｉの比を用いている。すなわち、（８）式から抵抗値Ｒｘｉは、（Ｔｘｉ／Ｔｓ）に比例しているから、この（Ｔｘｉ／Ｔｓ）を抵抗データＤｉとして用いている。このようにすることにより、直接に発熱素子の抵抗値を求めるための演算手段や演算時間を省略できるという利点がある。
【００７６】
次に、ユーザによるプリントについて説明する。まず、画像メモリユニット３１に、プリントすべき画像のイエロー画像データ，マゼンタ画像データ，シアン画像データを書き込む。システムコントローラ３０に接続された操作パネル（図示省略）を操作して、プリントを指示するとスイッチ３８がサーマルヘッド側に切換えられて、電源回路４０からの電源電圧ＥＨ で発熱素子が駆動されるようにされる。
【００７７】
システムコントローラ３０は、プリントコントローラ３６にプリントの指示をする。このプリントコントローラ３６は、抵抗ムラ補正回路３３に各色のバイアスデータの補正を指示する。抵抗ムラ補正回路３３は、ＥＥＰＲＯＭ３３ａに書き込まれている各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗データＤｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）に応じて、１個のイエロー用の基本バイアスデータ例えば「２４０」を補正して、発熱素子２０１ 〜２０ｎ 毎の補正バイアスデータを作成する。例えば、各抵抗データＤｉの平均値をＤｍとすると、この平均抵抗データＤｍと、各発熱素子Ｄｉとの差を求める。この差に応じて基本バイアスデータを補正する。
【００７８】
もし、抵抗データＤｉの方が平均抵抗データＤｍよりも小さい場合には、発熱量が多くなるから補正バイアスデータを例えば「２３０」とする。更に、細かくいえば平均抵抗データＤｍに基準抵抗５２を掛けて平均抵抗値を求め、これに応じて電源回路４０からのヘッド電圧も調整している。なお、平均抵抗データＤｍの代わりに最大抵抗データを用い、各抵抗データＤｉとの差に比例した値を「２４０」から引いてもよい。
【００７９】
同様にして、マゼンタ用，シアン用のバイアスデータについても、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗データＤｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）に応じて、各色１個の基本バイアスデータを補正して、発熱素子２０１ 〜２０ｎ 毎の各色の補正バイアスデータを作成する。得られた各色の補正バイアスデータは、ＲＡＭ３３ｂに書き込まれる。このようにして、発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値のバラツキによる熱エネルギーの誤差のうちの、バイアス熱エネルギー誤差分が補正される。
【００８０】
各色の補正バイアスデータがＲＡＭ３３ｂに書き込まれた後に、プリントコントローラ３６は、カラー感熱記録紙１３の給紙を開始させ、その先端がクランパ１４によってプラテンドラム１０の外周面に固定される。また、プラテンドラム１０が回転されることにより、カラー感熱記録紙１３がプラテンドラム１０の外周面に巻き付けられる。
【００８１】
プラテンドラム１０が一定ステップずつ間欠回転して、カラー感熱記録紙１３の記録エリアの先端がサーマルヘッド１６に達すると、サーマヘッド１６が揺動されて、発熱素子アレイ２０がカラー感熱記録紙１３に圧接されてから、画像の記録が開始される。この記録に際しては、まず、画像メモリユニット３１から第１ライン目の３色の画像データが読み出されて、色補正回路３２に送られる。このうちの第１ライン目のイエロー画像データは、色補正回路３２で３色の画像データを用いて補正処理が施されてから、抵抗ムラ補正回路３３のＲＡＭ３３ｂに書き込まれる。
【００８２】
抵抗ムラ補正回路３３は、ＲＡＭ３３ａに第１ライン目のイエロー画像データが書き込まれると、これらの各イエロー画像データと、各抵抗データＤｉを用いて、階調熱エネルギー誤差をなくすために、イエロー用の各補正バイアスデータをさらに補正して、イエロー画像の第１ライン目についてのバイアスデータを作成する。この階調エネルギー誤差は、画像データが大きければ、階調加熱時の発熱素子の駆動回数が多くなるから、それに比例して大きくなる。こうして作成されたバイアスデータによるバイアス熱エネルギーは、抵抗データＤｉ，イエロー画像データで補正されているから、必ずしも一定のイエロー用のバイアス熱エネルギーＥｂｙとなるとは限らない。
【００８３】
この１ライン分のバイアスデータは、順次にラインメモリ３４に送られ、書き込まれる。１ライン分のバイアスデータがラインメモリ３４に書き込まれると、この１ライン分のバイアスデータが、ラインメモリ３４から１個ずつ順次に読み出されてコンパレータ３５に送られる。他方、プリントコントローラ４６は、コンパレータ３５のカウンタに「１」の比較データを発生させる。
【００８４】
コンパレータ３５は、入力された各バイアスデータと、「１」の比較データとを比較し、前者が後者よりも大きいか同じ時に「１」のバイアス駆動データを出力し、それ以外の時には、「０」の駆動データを出力する。このようにして、得られた１ライン分のバイアス駆動データがシリアルに出力され、サーマルヘッド１６に送られる。そして、このシリアルな駆動データは、シフトレジスタ４１でパラレルなバイアス駆動データに変換される。
【００８５】
次に、このパラレルなバイアス駆動データは、ラッチアレイ４２にラッチされ、ラッチアレイ４２がゲートアレイ４３にパラレルなバイアス駆動データを出力する。駆動データをラッチアレイ４２にラッチした後に、プリントコントローラ３６からイエロー用のバイアスストローブ信号がゲートアレイ４３に送られる。このゲートアレイ４３で１ライン分の駆動データと、プリントコントローラ３８からのバイアスストローブ信号との論理積が求められる。
【００８６】
そして、バイアス駆動データが「１」となっている時に、そのバイアス駆動データに対応したゲートアレイ４３の出力端子から、バイアス用ストローブ信号の幅と同じ幅を持ったバイアス駆動パルスがスイッチングアレイ４４の対応するトランジスタに送られる。バイアスデータは、「０」となるまで補正されることがないから、全ての各トランジスタ４４１ 〜４４ｎ に１番目のバイアス駆動パルスが出力される。各トランジスタ４４１ 〜４４ｎ は、バイアス用駆動パルスが入力されている間に、発熱素子アレイ２０の各発熱素子２０１ 〜２０ｎ を通電する。これによって、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ が同時に駆動されて発熱する。
【００８７】
１番目のバイアス駆動パルスによる発熱中に、プリントコントローラ３６は、コンパレータ３５のカウンタをインクリメントして、「２」の比較データを発生させるとともに、ラインメモリ３４の第２回目の読出しを開始する。このラインメモリ３４からは、再び１ライン分のバイアスデータが１個ずつ順番に読み出されて、コンパレータ３５に送られる。前述した手順により、１番目のバイアス駆動パルスによる発熱終了後に、２番目のバイアス駆動パルスを１ライン分作成し、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ を同時に駆動する。
【００８８】
以下同様にして、「２」〜「２５５」の各比較データを用いてバイアス駆動パルスを作成し、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ を駆動する。このようにして、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ は、イエロー用のバイアスデータに応じた回数だけで最大２５５回まで駆動される。例えば、イエロー用のバイアスデータが数値「２４８」であれば、これに対応した発熱素子は、バイアス加熱期間中に２４８回駆動される。このようにして、バイアス熱エネルギーＥｂｙからバイアス熱エネルギー誤差分及び階調熱エネルギー誤差分が増減された熱エネルギーがカラー感熱記録紙１３の第１ライン目の位置に与えられる。
【００８９】
バイアス加熱が終了すると、抵抗ムラ補正回路３３のＲＡＭ３３ｂから第１ライン目のイエロー画像データが読み出され、ラインメモリ３４に書き込まれる。この後に、ラインメモリ３５から第１ライン目のイエロー画像データが１個ずつ順次に読み出されてコンパレータ３５に送られる。このコンパレータ３５は、バイアス駆動データの作成と同様にして、最初に「１」の比較データと、次々に入力される各イエロー画像データとを順次比較する。イエロー画像データが比較データよりも大きいか同じ場合には、コンパレータ３５は「１」の階調駆動データを出力し、逆に小さい場合には、「０」の階調駆動データを出力する。このコンパレータ３５から１ライン分の各階調駆動データがシリアルに出力されて、サーマルヘッド１６に送られる。
【００９０】
１ライン分の階調駆動データは、サーマルヘッド１６でプリントコントローラ３６からの階調用ストローブ信号を用いて階調駆動パルスに変換される。ここで、階調駆動データが「０」の場合には、階調駆動パルスは発生しない。この１ライン分の階調駆動パルスによって、発熱素子アレイ２０の各発熱素子２０１ 〜２０ｎ がトランジスタ４４１ 〜４４ｎ を介して、選択的に駆動されて発熱する。
【００９１】
以下同様にして、「２」〜「２５５」までの比較データを用い、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ を選択的に駆動する。これにより、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ は、０〜２５５回の範囲内で、イエロー画像データに応じた回数だけ駆動され、階調熱エネルギーを発生する。したがって、最高濃度の画素を記録する場合には、発熱素子５６は、１番目から２５５番目までの２５５個の階調駆動パルスで駆動される。また、最低濃度の画素を記録する場合には、発熱素子は駆動されない。
【００９２】
このようにして、カラー感熱記録紙１３は、バイアス加熱と階調加熱とが行われ、イエロー画像データに応じた大きさの発色熱エネルギーが与えられる。これにより、イエロー感熱発色層２６は、図４に示す特性曲線に基づいて、イエロ
画像データに応じた濃度に発色するから、四角形をした画素内にイエローのドットが形成される。この時に、互い異なる抵抗値の発熱素子で同じイエロー画像データを記録した場合でも、同じ発色熱エネルギーが与えられるから、同一濃度に発色させることができる。
【００９３】
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ライン分ステップ回転し、これとともに画像メモリユニット３１から第２ライン目の３色の画像データが読み出され、このうちのイエロー画像データが抵抗ムラ補正回路３３のＲＡＭ３３ｂに書き込まれる。第１ライン目と同様にして、抵抗ムラ補正回路３３は、このイエロー画像の第２ライン目の画像データと、各抵抗データＤｉに基づいて、ＲＡＭ３３ｂに書き込まれているイエロー用の補正バイアスデータを補正し、得られたバイアスデータに基づいて、カラー感熱記録紙１３の第２ライン目の位置をバイアス加熱する。バイアス加熱の終了後に、ＲＡＭ３３ｂから第２ライン目のイエロー画像データをラインメモリ３４に書き込み、このラインメモリ３４から読み出したイエロー画像データで、第２ライン目の階調加熱を行う。これにより、カラー感熱記録紙１３に第２ライン目が記録される。
【００９４】
以降同様にして、イエロー画像の第３ライン目以降を順次に記録する。イエロー画像の記録が終了すると、イエロー用光定着器１７で、４２０ｎｍの紫外線がカラー感熱記録紙１３に照射される。これにより、イエロー感熱発色層２６が光定着される。
【００９５】
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１６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２５に記録される。この場合も、１個の画素はバイアス加熱と階調加熱とによって記録される。このバイアス加熱でもマゼンタ画像データの大きさと、各抵抗データＤｉとによって補正したマゼンタ用のバイアスデータが用いられる。マゼンタ画像の記録が終了するとカラー感熱記録紙１３には、マゼンタ用光定着器１８から３６５ｎｍの紫外線が照射され、マゼンタ感熱発色層２５が光定着される。
【００９６】
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１６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２４に記録される。この場合も、バイアス加熱では、シアン画像データの大きさと、各抵抗データＤｉとによって補正したマゼンタ用のバイアスデータが用いられる。このシアン感熱発色層２４については、光定着が行われない。シアン画像の熱記録が終了した後に、記録済みカラー感熱記録紙１３は、トレイに排出される。
【００９７】
以上のようにして得られたカラー感熱記録紙１３は、各色２５６階調数のフルカラーの画像が記録されている。そして、この記録された画像には、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値のバラツキによる濃度ムラが発生しない。
【００９８】
なお、上記実施形態では、全ての発熱素子の放電時間の測定終了後に各抵抗データＤｉを算出するようにしているが、各発熱素子の放電時間の測定毎に、抵抗データＤｉを算出するようにしてもよい。更に、各発熱素子の抵抗値そのものを算出し、設計上の抵抗値との差に応じて発熱素子の駆動条件を補正してもよい。また、上記実施形態では、基準抵抗５２をサーマルヘッド１６に外付けするタイプとしたが、これに代えて発熱素子の１つを基準抵抗としてもよい。
【００９９】
次に充電時間と放電時間とから抵抗データＤｉを求めるようにした例を説明する。なお、以下に説明する以外の部分については、上記実施形態と同様であり、同じ構成部材に同符号を付してある。
【０１００】
図１０に示す測定ユニット５０は、上記実施形態の充電用抵抗が基準抵抗７０とされ、またトランジスタ５３と基準抵抗５２が省かれている他は、図１の回路と同じである。なお、基準抵抗７０の抵抗値Ｒｑは、上記実施形態の基準抵抗と同様に、誤差１％程度以内の高品質のものが用いられているが、抵抗値に相関する抵抗データＤｉを求める場合は、基準抵抗７０の抵抗値Ｒｑはどうでもよい。
【０１０１】
また、抵抗６１，６２，６３は、抵抗データＤｉを算出する式を簡単にするために、例えば、第１基準電圧Ｖ１＝３／４・ＥＨ ，第２基準電圧Ｖ２とＶ２＝１／４・ＥＨ となるように、それぞれの抵抗値が決められている。
【０１０２】
ＣＰＵ５１は、カウンタ５５を用いてコンデンサ４６の充電時間と放電時間とを測定する。充電時間の測定時では、ＣＰＵ５１は、充電用トランジスタ５８をＯＮとして、基準抵抗７０を介してコンデンサ４６を充電し、ＣＨＧ信号に基づいて、充電電圧Ｖｃが第２基準電圧Ｖ２から第１基準電圧Ｖ１に達するまでの間に、発生したクロックの個数をカウンタ５５でカウントする。このときのカウント値Ｃｋを充電時間ＴｑとしてＲＡＭ５１ａに書き込む。
【０１０３】
また、ＣＰＵ５１は、上記実施形態と同様にして、発熱素子２０１ 〜２０ｎ のうちの１つを通してコンデンサ４６を放電させて、充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１から第２基準電圧Ｖ２に低下するまでの放電時間Ｔｘｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）を測定し、以下に示す式により、充電時間Ｔｑと発熱素子の放電時間Ｔｘｉの測定毎に抵抗データＤｉを算出する。
Ｄｉ＝Ｔｘｉ／Ｔｑ
【０１０４】
なお、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ 毎に得られる放電時間Ｔｑと充電時間ＴｘｉとをＲＡＭ５１ａに記憶しておき、全ての発熱素子２０１ 〜２０ｎ の放電時間の測定終了後に抵抗データＤｉを算出するようにしてもよい。
【０１０５】
図１０に示す測定ユニット５０では、ＣＰＵ５１は、図１１に示す手順にしたがって、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗データＤｉを求める。ＣＰＵ５１は、第１番目の発熱素子２０１ についての抵抗データＤ１を測定するために、第１回目の測定を開始する。ＣＰＵ５１は、カウンタ５５をリセットしてカウント値Ｃｋを「０」にしてから、充電用トランジスタ５８をＯＮにする。これにより、サーマルヘッド１６は、基準抵抗７０を介して電源回路４０から給電され、コンデンサ４６が充電される。
【０１０６】
図１２に示すように、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃは、基準抵抗７０の抵抗値Ｒｑに応じた変化率で徐々に高くなる。そして、充電電圧Ｖｃが、第２基準電圧Ｖ２を越えて、ＣＨＧ信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に転じた瞬間に、カウンタ５５で充電時間の測定を開始する。さらに充電が進んで充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１に達し，ＣＨＧ信号が「Ｌレベル」となった瞬間に、ＣＰＵ５１は、充電時間の測定を終了する。
【０１０７】
この時の充電時間は、コンデンサ４６の静電容量や基準抵抗７０の抵抗値Ｒｑ，電源電圧ＥＨ ，第１基準電圧Ｖ１によって変わるが、この例では、１０ｍｓ程度である。コンデンサ４６の充電停止後に、ＣＰＵ５１は、カウンタ５５のカウント値Ｃｋを読み取って、これを基準抵抗５２による充電時間ＴｑとしてＲＡＭ５１ａに書き込む。
【０１０８】
この後、ＣＰＵ５１は、カウンタ５５のカウント値Ｃｋを「０」にリセットしてから、トランジスタ４４１ だけをＯＮとし、この発熱素子２０１ によってコンデンサ４６を放電する。この放電により、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１を僅かに下回って、ＣＨＧ信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に転じると、ＣＰＵ５１は、カウンタ５５で放電時間の測定を開始する。コンデンサ４６の放電がさらに進んで、充電電圧Ｖｃが第２基準電圧Ｖ２に達して、ＣＨＧ信号が「Ｈレベル」から「Ｌレベル」に転じた瞬間に、放電時間の測定を終了する。
【０１０９】
ＣＰＵ５１は、発熱素子２０１ による放電を停止させた後、カウンタ５５のカウント値Ｃｋを読み取って、これを発熱素子２０１ の放電時間Ｔｘ１ としてＲＡＭ５１ａに書き込む。発熱素子２０１ についての放電時間Ｔｘ１をＲＡＭ５１ａに書き込んだ後、ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５１ａから充電時間Ｔｑと放電時間Ｔｘ１とを読み出して、発熱素子２０１ についての抵抗データＤ１（＝Ｔｘ１／Ｔｑ）を算出する。
【０１１０】
この抵抗データＤ１は、各発熱素子２０１ の抵抗値そのものではないが、抵抗値の大きさを相対的に表したものである。得られた各抵抗データＤ１は、ＲＡＭ５１ａに書き込まれる。
【０１１１】
次に、ＣＰＵ５１は、２番目の発熱素子２０２ についての抵抗データＤ２を測定するために、第２回目の測定を行う。第１回目の測定と同様な手順で、ＣＨＧ信号の変化に基づいて、基準抵抗７０を介したコンデンサ４６の充電時間Ｔｑの測定を行ってから、発熱素子２０２ による放電時間Ｔｘ２の測定を行う。そして、この測定によって得られた充電時間Ｔｑと放電時間Ｔｘ２とから、発熱素子２０２ についての抵抗データＤ２（＝Ｔｘ２／Ｔｑ）を算出し、この抵抗データＤ２をＲＡＭ５１ａに書き込む。以降同様にして、第３回目〜第ｎ回目の測定を行い、各発熱素子２０３ 〜２０ｎ についての、抵抗データＤ３〜Ｄｎを算出する。
【０１１２】
次に前述した抵抗データＤｉを算出する式について説明する。基準抵抗７０を介して電源電圧ＥＨ でコンデンサ４６を充電した際に、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃと、充電時間ｔとの関係は、コンデンサ４６の静電容量をＣとすれば、次の（１０）式で表される。
Ｖｃ＝ＥＨ ・（１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｒｑ・Ｃ））・・・（１０）
【０１１３】
上記（１０）式より、基準抵抗７０を介した充電によってコンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが電圧Ｖ１，Ｖ２に達するまでの時間をそれぞれｔ３，ｔ４（ｔ３＞ｔ４）とすれば、電圧Ｖ１，Ｖ２は、それぞれ次の（１２），（１３）式で表すことができる。
Ｖ１＝ＥＨ ・（１−ｅｘｐ（−ｔ３／Ｒｑ・Ｃ））・・・（１２）
Ｖ２＝ＥＨ ・（１−ｅｘｐ（−ｔ４／Ｒｑ・Ｃ））・・・（１３）
【０１１４】
そして、充電時間Ｔｑは、時間（ｔ３−ｔ４）であるから、（１２），（１３）の各式より、次の（１４）式ように表すことができ、この（１４）式より抵抗値Ｒｑは（１５）式のようになる。
【０１１５】
一方、発熱素子の抵抗値Ｒｘｉは、以下の（１６）式のように表せる。なお、この（１６）式は、上記の（７）式をコンデンサ４６の静電容量Ｃと第１基準電圧Ｖ１及び第２基準電圧Ｖ２とを用いて表したものである。
Ｒｘｉ＝Ｔｘｉ／（Ｃ・ｌｎ（Ｖ１／Ｖ２））・・・（１６）
【０１１６】
これらの（１５）式と（１６）式とから、基準抵抗７０の抵抗値Ｒｑと発熱素子の抵抗値Ｒｘｉの関係は、次の（１７）式のように表すことができる。
Ｒｘｉ＝（Ｔｘｉ／Ｔｑ）・Ｒｑ／Ｋ２・・・・・（１７）
但し、Ｋ２＝ｌｎ（Ｖ１／Ｖ２）／ｌｎ（（ＥＨ −Ｖ２）／（ＥＨ −Ｖ１））
【０１１７】
ここで、第１基準電圧Ｖ１及び第２基準電圧Ｖ２は、電源電圧ＥＨ を分圧して取り出しているので、適当な係数Ｅ１，Ｅ２を用いて、Ｖ１＝Ｅ１・ＥＨ ，Ｖ２＝Ｅ２・ＥＨ とすれば、係数Ｋ２は、次のような式で表され、抵抗６１〜６３の抵抗値のみによって決まり、電源電圧ＥＨ と無関係な値であることがわかる。すなわち、測定時の電源電圧ＥＨ に影響されることなく、精度よく各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉを求めることができる。
Ｋ２＝ｌｎ（Ｅ１／Ｅ２）／ｌｎ（（１−Ｅ２）／（１−Ｅ１））
【０１１８】
また、Ｅ１２ −Ｅ２２ −Ｅ１＋Ｅ２＝０（：Ｅ１／Ｅ２＝（１−Ｅ２）／（１−Ｅ１），但し、Ｅ１＞Ｅ２）を満たすようにすれば、係数Ｋ２が「１」となるので、抵抗値Ｒｘｉを算出する演算が簡略化できる。この実施形態では、Ｅ１＝３／４，Ｅ２＝１／４となるように、抵抗６１〜６３の抵抗値を決めているので、係数Ｋ２が「１」となり、（１７）式より各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉは、次の（１８）式で求めることができる。
Ｒｘｉ＝（Ｔｘｉ／Ｔｑ）・Ｒｑ・・・（１８）
【０１１９】
この場合でも、発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉそのものを算出する必要はないから、基準抵抗７０による充電時間Ｔｑと、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の放電時間Ｔｘｉの比を用いている。すなわち、（１８）式から抵抗値Ｒｘｉは、（Ｔｘｉ／Ｔｑ）に比例しているから、この（Ｔｘｉ／Ｔｑ）を抵抗データＤｉとして用いている。
【０１２０】
このようにしても、上記実施形態と同様に測定時間を短くすることができ，例えば、発熱素子が５１２個の場合では、１０秒程度で測定が完了する。また、この場合には、放電時間と充電時間との測定の間に時間的なズレがほとんどないから、測定精度をより向上させることができる。
【０１２１】
上記各実施形態では、バイアス駆動パルスの個数を調節することにより、バイアス熱エネルギー誤差分と階調熱エネルギー誤差分とからなる熱エネルギー誤差を補正しているが、バイアス駆動パルスのパルス幅を調節して、この熱エネルギー誤差を補正することも可能である。また、バイアス熱エネルギー誤差分については、バイアス駆動パルスの個数またはパルス幅を調節し、階調熱エネルギー誤差分については階調駆動パルスの個数またはパルス幅を調節してもよい。
【０１２２】
また、上記各実施形態の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データ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。また、工場での組立て調整時に抵抗データの測定をする代わりに、ユーザの購入後に電源を投入した時または所定期間毎に自動的に抵抗データの測定をしてもよい。
【０１２３】
また、上記各実施形態では感熱型のカラーサーマル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、記録紙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。さらに、イエロー，マゼンタ，シアンの３個のサーマルヘッドを用いた３ヘッド１パスタイプのカラーサーマルプリンタにも適用することができる。
【０１２４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、サーマルヘッドの複数の発熱素子に対して並列に接続されたコンデンサを、その充電電圧が第１の電圧に達するまで充電し、この後にコンデンサに並列に接続された基準抵抗または各発熱素子のうちの１つを選択して、この選択した基準抵抗または発熱素子を介してコンデンサを放電させる。そして、基準抵抗と各発熱素子毎に、コンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を測定し、これらの基準抵抗の放電時間と各発熱素子の放電時間とから、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出するから、放電時間の測定を開始するための電圧を一定とすることができ、精度の良い測定をすることができる。
【０１２５】
あるいは、サーマルヘッドの複数の発熱素子に対して並列に接続されたコンデンサを、その充電電圧が第１の電圧に達するまで電源部コンデンサの間に接続された基準抵抗を介して充電し、この後にコンデンサに並列に接続された各発熱素子のうちの１つを選択して、この選択した発熱素子を介してコンデンサを放電させる。そして、コンデンサの充電電圧が第２の電圧から第１の電圧に達するまでの放充電時間と、コンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子毎に測定し、充電時間と各発熱素子の放電時間とから発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出するから、放電時間の測定を開始するための電圧を一定とすることができ、精度の良い測定をすることができる。そして、放電時間と充電時間との測定の間に時間的なズレがほとんどないので、より高精度で抵抗データを測定することができる。
【０１２６】
また、第１の電圧までコンデンサを充電したときに、コンデンサの充電を停止することにより、抵抗データの測定時間を短縮することができる。さらに、このようにして得られた抵抗データで発熱素子を駆動するための駆動信号を補正するので、発熱素子の抵抗値のバラツキに起因する濃度ムラを精度よく補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】測定ユニットとサーマルヘッド回路を示す回路図である。
【図２】カラーサーマルプリンタの機械的構成を示す説明図である。
【図３】カラー感熱記録紙の層構造を示す説明図である。
【図４】カラー感熱記録紙の発色特性を示すグラフである。
【図５】カラーサーマルプリンタの電気的な構成を示すブロック図である。
【図６】抵抗データの測定の手順を示すフローチャートである。
【図７】基準抵抗の放電時間を測定する手順を示すフローチャートである。
【図８】各発熱素子の放電時間を測定する手順を示すフローチャートである。
【図９】基準抵抗と発熱素子の放電時間を測定する際の波形図である。
【図１０】基準抵抗の充電時間と発熱素子の放電時間とから抵抗データを求める例の測定ユニットとサーマルヘッド回路を示す回路図である。
【図１１】図１０に示す測定ユニットによる抵抗データの測定の手順を示すフローチャートである。
【図１２】基準抵抗の充電時間と発熱素子の放電時間を測定する際の波形図である。
【符号の説明】
１３ カラー感熱記録紙
１６ サーマルヘッド
２０ 発熱素子アレイ
２０１ 〜２０ｎ 発熱素子
２４〜２６ 感熱発色層
３１ 画像メモリユニット
３３ 抵抗ムラ補正回路
３６ プリントコントローラ
４０ 電源回路
４４ スイッチングアレイ
４６ コンデンサ
５０ 測定ユニット
５１ ＣＰＵ
５２，７０ 基準抵抗
５３ トランジスタ
５４ クロック発生器
５５ カウンタ
５６ ウインドウコンパレータ
５８ 充電用トランジスタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッドの発熱素子の抵抗データを測定する方法及び装置と、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。
【０００３】
例えば、カラー感熱プリンタでは、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紙が用いられる。このカラー感熱記録紙では、各感熱発色層を選択的に発色させるために、各感熱発色層の発色熱エネルギー（ｍＪ／ｍｍ２ ）が異なっており、深層の感熱発色層ほど発色熱エネルギーが大きくなっている。また、次の感熱発色層を熱記録する際に、その上にある記録済みの感熱発色層が再度発色しないように、この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】
サーマルヘッドには、多数の発熱素子（抵抗素子）がライン状に配列されており、１色の画像を１ラインずつ記録する。この１ラインを記録する場合には、各発熱素子は、記録すべき感熱発色層の特性曲線に基づき、記録すべき感熱発色層が発色する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）をカラー感熱記録紙に与えてバイアス加熱を行ってから、所望の濃度に発色させるための熱エネルギー（以下、これを階調熱エネルギーという）をカラー感熱記録紙に与えて階調加熱を行い、カラー感熱記録紙上で仮想的に四角に区画した画素内を発色せさてドットを形成する。バイアス熱エネルギーは、感熱発色層の種類に応じた一定値であるが、階調熱エネルギーは、階調レベルを表す画像データに応じて変化する。
【０００５】
ところで、高階調を表現するには、きめ細かな発熱制御を行うが、この制御を記録結果に正確に反映させるためには、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、５〜１０％程度のバラツキがあり、同じ通電時間で各発熱素子を通電しても、各発熱素子の発生する熱エネルギーは、その発熱素子の抵抗値に応じて変化するため、記録画像に濃度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、各発熱素子の抵抗値を測定し、この測定結果に基づいて画像データを補正して、記録画像に濃度ムラ等の発生を防止するようにしたサーマルプリンタが知られている（例えば、特開平６−７９８９７号公報）。このサーマルプリンタでは、容量が既知のコンデンサを用い、このコンデンサをフル充電した後に発熱素子を介して放電させ、コンデンサの充電電圧がある一定値、例えば、電源電圧の１／２に降下するまでの時間を測定する。そして、この放電時間が発熱素子の抵抗値に比例することを利用して、既知のコンデンサの容量を用いて発熱素子の抵抗値を求めている。また、フル充電したコンデンサを抵抗値が既知の基準抵抗を介して放電させ、コンデンサの充電電圧がある一定値に降下するまでの時間を測定する。同様に、各発熱素子を介してコンデンサの放電時間を測定し、得られた基準抵抗及び発熱素子との放電時間の比と基準抵抗の抵抗値とから各発熱素子の抵抗値を求めている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平６−７９８９７号公報によれば、一定時間の充電でコンデンサをフル充電し、次に電源電圧と同じ充電電圧から放電を開始させて、放電時間を測定している。このため、発熱素子の抵抗値を精度よく測定するためには、コンデンサを電源電圧まで充電するのに充分に長い充電時間を確保する必要がある。この結果、全ての発熱素子の抵抗値を測定するのに長い時間を要するといった問題がある。逆に、充電時間を短くしてしまうと、コンデンサに残っている電荷の違いによって、充電終了時のコンデンサの充電電圧が一定せずに、発熱素子の抵抗値を精度良く測定出来なくなるといった問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、測定精度を向上させるとともに、測定時間を短縮することができるサーマルヘッドの抵抗データ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】
【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データ測定方法では、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に対して基準抵抗とコンデンサとをそれぞれ並列に接続し、第１の電圧をコンデンサを充電するための電源電圧よりも低い予め設定された電圧として、前記コンデンサの充電電圧が少なくとも第１の電圧に達するまでコンデンサの充電を行ってから、基準抵抗または各発熱素子のうちの１つを介してコンデンサを放電させ、この放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を基準抵抗及び各発熱素子毎に測定し、基準抵抗の放電時間と各発熱素子の放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出するものである。
【００１０】
請求項２記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定方法では、各発熱素子の抵抗データを、基準抵抗の放電時間に対する各発熱素子の放電時間の比としたものである。
【００１１】
請求項３記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定装置では、サーマルヘッドにライン状に配置された各発熱素子の一端にそれぞれ直列に接続され、各発熱素子の通電を制御する複数の第１のスイッチ手段と、
発熱素子と第１のスイッチ手段とからなる各直列回路に対して並列に接続したコンデンサと、
このコンデンサと電源部との間に接続された第２のスイッチ手段と、
コンデンサと並列に接続された基準抵抗と、
この基準抵抗の一端に直列に接続され、基準抵抗の通電を制御する第３のスイッチ手段と、
コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出手段と、
第２のスイッチ手段をＯＮにしてコンデンサを充電し、電圧検出手段の検出結果に基づいて、コンデンサの充電電圧が電源部からの電源電圧よりも低い電圧として予め設定された第１の電圧に達したときに第２のスイッチ手段をＯＦＦにして充電を停止させ、また充電停止後に各第１のスイッチ手段および第３のスイッチ手段のうちの１つのスイッチ手段を選択してＯＮにし、この選択したスイッチ手段に対応する発熱素子または基準抵抗を介してコンデンサを放電させる制御手段と、
このコンデンサの放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子及び基準抵抗毎に測定する放電時間測定手段と、
この放電時間測定手段から得られた基準抵抗の放電時間と各発熱素子の放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出する抵抗データ算出手段とを備えたものである。
【００１２】
請求項４記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定装置では、抵抗データ算出手段を、基準抵抗の放電時間に対する各発熱素子の放電時間の比を各発熱素子の抵抗データとして算出するようにしたものである。
【００１３】
請求項５記載のサーマルプリンタでは、バイアスデータと画像データとに基づく駆動信号により駆動される各発熱素子の一端にそれぞれ直列に接続され、各発熱素子の通電を制御する複数の第１のスイッチ手段と、
各発熱素子を駆動するための電源部と、
発熱素子と第１のスイッチ手段とからなる各直列回路に対して並列に接続したコンデンサと、
このコンデンサと電源部との間に接続された第２のスイッチ手段と、
コンデンサと並列に接続された基準抵抗と、
この基準抵抗の一端に直列に接続され、基準抵抗の通電を制御する第３のスイッチ手段と、
コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出手段と、
第２のスイッチ手段をＯＮにしてコンデンサを充電し、電圧検出手段の検出結果に基づいて、コンデンサの充電電圧が電源部からの電源電圧よりも低い電圧として予め設定された第１の電圧に達したときに第２のスイッチ手段をＯＦＦにして充電を停止させ、また充電停止後に各第１のスイッチ手段および第３のスイッチ手段のうちの１つのスイッチ手段を選択してＯＮにし、この選択したスイッチ手段に対応する発熱素子または基準抵抗を介してコンデンサを放電させる制御手段と、
このコンデンサの放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子及び基準抵抗毎に測定する放電時間測定手段と、
この放電時間測定手段から得られた基準抵抗の放電時間と各発熱素子の放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出する抵抗データ算出手段と、
この抵抗データ算出手段で得られた各発熱素子の抵抗データに基づいて駆動信号を補正する補正手段とを備えたものである。
【００１４】
請求項６記載のサーマルプリンタでは、抵抗データ算出手段を、基準抵抗の放電時間に対する各発熱素子の放電時間の比を各発熱素子の抵抗データとして算出するようにしたものである。
【００１５】
請求項７記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定方法では、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に対して並列にコンデンサを接続し、このコンデンサの充電電圧が第１の電圧に達するまで基準抵抗を介してコンデンサの充電を行い、この充電中にコンデンサの充電電圧が第２の電圧から第１の電圧に達するまでの充電時間を測定し、コンデンサの充電終了後に各発熱素子のうちの１つを選択してこの発熱素子を介してコンデンサを放電させ、この放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子毎に測定し、充電時間と放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出するものである。
【００１６】
請求項８記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定方法では、各発熱素子の抵抗データを、基準抵抗の充電時間に対する各発熱素子の放電時間の比としたものである。また、請求項９記載では、第１の電圧を、コンデンサを充電するための電源電圧よりも低くしたものである。
【００１７】
請求項１０記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定方法では、コンデンサは、コンデンサの充電電圧が第１の電圧に達した直後に充電が停止されるようにしたものである。
【００１８】
請求項１１記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定装置では、サーマルヘッドにライン状に配置された各発熱素子の一端にそれぞれ直列に接続され、各発熱素子の通電を制御する複数の第１のスイッチ手段と、
発熱素子と第１のスイッチ手段とからなる各直列回路に対して並列に接続したコンデンサと、
このコンデンサと電源部との間に接続された第２のスイッチ手段と、
コンデンサと電源部との間で第２のスイッチ手段と直列に接続された基準抵抗と、
コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出手段と、
第２のスイッチ手段をＯＮにしてコンデンサを充電し、電圧検出手段の検出結果に基づいて、コンデンサの充電電圧が第１の電圧に達したときに第２のスイッチ手段をＯＦＦにして充電を停止させ、また充電停止後に各第１のスイッチ手段のうちの１つのスイッチ手段を選択してＯＮにし、この選択した第１のスイッチ手段に対応する発熱素子を介してコンデンサを放電させる制御手段と、
コンデンサの充電中にコンデンサの充電電圧が第２の電圧から第１の電圧に達するまでの充電時間及びコンデンサの放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子毎に測定する測定手段と、
この測定手段から得られた充電時間と放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出する抵抗データ算出手段とを備えたものである。
【００１９】
請求項１２記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定装置では、基準抵抗の充電時間に対する各発熱素子の放電時間の比を各発熱素子の抵抗データとして算出するものである。また、請求項１３記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定装置では、第１の電圧を、電源部からの電源電圧よりも低くしたものである。
【００２０】
請求項１４記載のサーマルプリンタでは、バイアスデータと画像データとに基づく駆動信号により駆動される各発熱素子の一端にそれぞれ直列に接続され、各発熱素子の通電を制御する複数の第１のスイッチ手段と、
発熱素子と第１のスイッチ手段とからなる各直列回路に対して並列に接続したコンデンサと、
各発熱素子を駆動するための電源部と、
コンデンサと電源部との間に接続された第２のスイッチ手段と、
コンデンサと電源部との間で第２スイッチ手段と直列に接続された基準抵抗と、
コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出手段と、
第２のスイッチ手段をＯＮにして前記コンデンサを充電し、電圧検出手段の検出結果に基づいてコンデンサの充電電圧が第１の電圧に達した時に第２のスイッチ手段をＯＦＦにして充電を停止させ、また充電停止後に各第１のスイッチ手段のうちの１つのスイッチ手段を選択してＯＮにし、この選択した第１のスイッチ手段に対応する発熱素子を介してコンデンサを放電させる制御手段と、
コンデンサの充電中にコンデンサの充電電圧が第２の電圧から第１の電圧に達するまでの充電時間及びコンデンサの放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子毎に測定する測定手段と、
この測定手段から得られた充電時間と放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出する抵抗データ算出手段と、
この抵抗データ算出手段で得られた各発熱素子の抵抗データに基づいて駆動信号を補正する補正手段とを備えたものである。
【００２１】
請求項１５記載のサーマルプリンタでは、抵抗データ算出手段を、基準抵抗の充電時間に対する各発熱素子の放電時間の比を各発熱素子の抵抗データとして算出するようにしたものである。また、請求項１６記載のサーマルプリンタでは、第１の電圧を、電源部からの電源電圧よりも低くしたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図２において、プラテンドラム１０は、回転軸１１に固定されており、パルスモータ１２によって矢線で示す副走査方向に回転する。このプラテンドラム１０の外周面には、シート状をしたカラー感熱記録紙１３の先端がクランパ１４で固定されて、このカラー感熱記録紙１３が巻き付けられる。クランパ１４は、プラテンドラム１０にカラー感熱記録紙１３を圧接する位置と、プラテンドラム１０から離れた位置との間で移動する。
【００２３】
プラテンドラム１０の外周には、サーマルヘッド１６と、イエロー用光定着器１７と、マゼンタ用光定着器１８とが配されている。サーマルヘッド１６は、複数の発熱素子（抵抗素子）２０１ 〜２０ｎ （図１参照）が主走査方向（プラテンドラムの軸方向）にライン状に配列された発熱素子アレイ２０を有しており、プリント時には発熱素子アレイ２０がカラー感熱記録紙１３に圧接される。イエロー用光定着器１７は、発光ピークが４２０ｎｍの紫外線を放出する紫外線ランプ１７ａと、ランプハウス１７ｂとから構成され、マゼンタ用光定着器１８は、発光ピークが３６５ｎｍの紫外線を放出する紫外線ランプ１８ａと、ランプハウス１８ｂとから構成されている。
【００２４】
カラー感熱記録紙１３の層構造の一例を示す図３において、カラー感熱記録紙１３は、支持体２３の上に、シアン感熱発色層２４と，３６５ｎｍの紫外線に光定着性を有するマゼンタ感熱発色層２５と、４２０ｎｍの紫外線に光定着性を有するイエロー感熱発色層２６と，保護層２７とが順番に層設されている。これらの各感熱発色層２４〜２６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２６とマゼンタ感熱発色層２５との位置が入れ換えられる。図３では、各感熱発色層を分かりやすくするために、イエロー感熱発色層２６に対しては「Ｙ」，マゼンタ感熱発色層２５に対しては「Ｍ」，シアン感熱発色層２４に対しては「Ｃ」が付してある。
【００２５】
なお、各感熱発色層２４〜２６の間には、感熱発色層の熱感度を調節するための中間層が形成されているが、図面では省略してある。また、支持体２３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るが、ＯＨＰシートを作成する場合には、透明なプラスチックフイルムが用いられる。
【００２６】
図４は、各感熱発色層２４〜２６の発色特性を示すものである。各感熱発色層２４〜２６は、深層になるほど発色するために大きな熱エネルギー（発色熱エネネルギー）が必要であり、このカラー感熱記録紙１３では、イエロー感熱発色層２６の発色熱エネルギーが最も低く、シアン感熱発色層２４の発色熱エネルギーが最も高い。イエローの画素を熱記録する場合には、イエロー用のバイアス熱エネルギーＥｂｙに階調熱エネルギーＥｇｙを加えた熱エネルギーがカラー感熱記録紙１３に与えられる。
【００２７】
このバイアス熱エネルギーＥｂｙは、イエロー感熱発色層２６が発色する直前の熱エネルギーであり、１画素の記録開始時のバイアス加熱期間中にカラー感熱記録紙１３に与えられる。階調熱エネルギーＥｇｙは、記録すべき画素の発色濃度すなわちイエローの階調レベルに応じて決められるものであり、バイアス加熱期間に続く階調加熱期間中にカラー感熱記録紙１３に与えられる。なお、マゼンタ，シアンについても同様であるので、記号Ｅｂｍ，Ｅｇｍ，Ｅｂｃ，Ｅｇｃを付してある。
【００２８】
図５は、カラーサーマルプリンタの概略を示すものである。システムコントローラ３０は、記録系と、測定ユニット５０と、パルスモータ１２，イエロー用光定着器１７，マゼンタ用光定着器１８等とを所定のシーケンスで制御する。記録系は、サーマルヘッド１６，画像メモリユニット３１，色補正回路３２，抵抗ムラ補正回路３３，ラインメモリ３４，コンパレータ３５、及びこれらを所定のシーケンスで制御するプリントコントローラ３６から構成されている。
【００２９】
画像メモリユニット３１は、イエロー（Ｙ）用画像メモリ３１ａ，マゼンタ（Ｍ）用画像メモリ３１ｂ，シアン（Ｃ）用画像メモリ３１ｃから構成されており、これらの各色用画像メモリ３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、プリントコントローラ３６に内蔵されたメモリコントローラで制御されて、画像データの書き込みと読み出しとを行う。プリントしようとする画像は、スキャナ等で３色分解測光され、１色について８ビットの画像データに変換されて画像メモリユニット３１に取り込まれる。イエロー用画像メモリ３１ａにはイエロー画像データが、マゼンタ用画像メモリ３１ｂにはマゼンタ画像データが、シアン用画像メモリ３１ｃにはシアン画像データがそれぞれ書き込まれる。プリント時には、画像メモリユニット３１は、記録すべき１ライン分の３色の画像データを読み出して、色補正回路３２に送る。
【００３０】
色補正回路３２は、３色の画像データを用いて色補正を行い、記録すべき色の画像データを抵抗ムラ補正回路３３に送る。なお、赤色，緑色，青色の各画像データを画像メモリユニット３１に取り込み、プリント時に、色補正回路３２で補色変換も行って、イエロー，マゼンタ，シアンの各画像データに変換するようにしてもよい。
【００３１】
抵抗ムラ補正回路３３は、抵抗データＤｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）を記憶するＥＥＰＲＯＭ３３ａと、ＲＡＭ３３ｂと、色毎の基本バイアスデータが書き込まれたＲＯＭ３３ｃとを備えており、各抵抗データＤｉに基づいて基本バイアスデータを補正する。抵抗データＤｉは、工場での組立て調整時に測定ユニット５０で算出されてＥＥＰＲＯＭ３３ａに書き込まれている。
【００３２】
発熱素子アレイ２０の各発熱素子２０１ 〜２０ｎ は、その抵抗値が所定の値となるように精度良く作成されるが、実際の製品では、抵抗値にバラツキがある。このバラツキがあると、発熱素子で発生する熱エネルギ─に誤差が生じて、記録された画像に濃度ムラが生じる。発熱素子の抵抗値のバラツキによる熱エネルギーの誤差は、バイアス加熱の時に発生するバイアス熱エネルギー誤差と、階調加熱の時に発生する階調熱エネルギー誤差とに分けられる。
【００３３】
抵抗ムラ補正回路３３は、バイアス熱エネルギー誤差をなくすために、ＥＥＰＲＯＭ３３ａの各抵抗データＤｉを用いてＲＯＭ３３ｃの基本バイアスデータを補正した１ライン分の補正バイアスデータを作成し、これをＲＡＭ３３ｂに書き込む。他方、階調熱エネルギー誤差は、画像データの大きさに依存している。このため、記録すべき１ライン分の画像データがＲＡＭ３３ｂにいったん書き込まれ、抵抗ムラ補正回路３３は、このＲＡＭ３３ｂの各画像データと、各抵抗データＤｉとから、各画像データ毎に階調熱エネルギー誤差を算出する。そして、この得られた各階調熱エネルギー誤差で、ＲＡＭ３３ｂに書き込まれた各補正バイアスデータをさらに補正して、１ライン分のバイアスデータを作成する。抵抗ムラ補正回路３３は、バイアス加熱を行う際には、１ライン分のバイアスデータをラインメモリ３４に送り、階調加熱時には、ＲＡＭ３３ｂから１ライン分の画像データを読み出してラインメモリ３４に送る。
【００３４】
ラインメモリ３４には、１ライン分のバイアスデータまたは画像データが書き込まれる。ラインメモリ３４は、書き込まれた１ライン分のバイアスデータまたは画像データを１個ずつ順番に読み出して、これをコンパレータ３５に送る。コンパレータ３５は、比較データを発生するためのカウンタを内蔵しており、このカウンタはプリントコントローラ３６からのカウントアップ信号で「１」ずつカウント値をカウントアップし、例えば階調数が「２５６」の場合には、「１」〜「２５５」の比較データを発生する。コンパレータ３５は、各比較データ毎に１ライン分のバイアスデータまたは画像データを１個ずつ順番に比較し、１ライン分の駆動データを発生する。各比較において、バイアスデータまたは画像データが比較データよりも大きいか同じ場合には「１」の駆動データを発生し、小さい場合には「０」の駆動データを発生する。
【００３５】
したがって、バイアス加熱では、「１」〜「２５５」の比較データを用いて、１ライン分の各バイアスデータが２５５回比較され、１個のバイアスデータは結果的に２５５ビットの駆動データに変換される。同様に階調加熱では、１ライン分の各画像データが２５５回比較され、１個の画像データが結果的に２５５ビットの駆動データに変換される。コンパレータ３５は、１ライン分の駆動データをシリアルに出力してサーマルヘッド１６に送る。
【００３６】
スイッチ３８は、システムコントローラ３０に制御され、プリント時には、サーマルヘッド側（端子３８ａ側）に切り換えられて、サーマルヘッド１６の電源端子と電源回路４０と直接に接続する。これにより、電源回路４０から直接に各発熱素子２０１ 〜２０ｎ を駆動するための電力を供給する。また、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗データＤｉを求める場合には、測定ユニット５０によってサーマルヘッド１６への電力供給を制御するために、スイッチ３８は、測定側（端子３８ｂ側）に切換えられる。
【００３７】
図１に示すように、サーマルヘッド１６は、シフトレジスタ４１，ラッチアレイ４２，ゲートアレイ４３，スイッチングアレイ４４，発熱素子アレイ２０等から構成されている。シフトレジスタ４１は、１ライン分のシリアルな駆動データをシフトクロックによって順次にシフトしながら取り込み、パラレルな駆動データに変換してラッチアレイ４２に出力する。
【００３８】
シフトレジスタ４１からのパラレルな駆動データは、ラッチ信号に同期してラッチアレイ４２にラッチされてゲートアレイ４３に出力される。ゲートアレイ４３は、バイアス加熱時には、バイアス加熱用のストローブ信号が入力され、階調加熱時には、階調加熱用のストローブ信号が入力される。そして、ゲートアレイ４３は、ラッチアレイ４２からの駆動データの各ビットとストローブ信号との論理積を求め、この結果を抵抗４５１ 〜４５ｎ を介してスイッチングアレイ４４に送る。すなわち、駆動データが「１」となっているビットについては、ストローブ信号のパルス幅を持った駆動パルスが発生し、駆動データが「０」となっているビットについては、駆動パルスが発生しない。ストローブ信号のパルス幅は、カラー感熱記録紙１３の特性曲線によって決まるが、一般的には、バイアス加熱時の方が幅が広く、また色毎にもパルス幅が異なる。なお、プリント時のシフトクロック，ラッチ信号，ストローブ信号は、プリントコントローラ３６から入力される。
【００３９】
スイッチングアレイ４４は、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ 毎のスイッチ手段としてのトランジスタ４４１ 〜４４ｎ から構成されている。これらのトランジスタ４４１ 〜４４ｎ は、対応するゲートアレイ４３の出力から駆動パルスが出力されている間にＯＮとなる。これにより、プリント時では、ＯＮとなったトランジスタに直列に接続された発熱素子アレイ２０の発熱素子が通電されて発熱する。
【００４０】
各発熱素子２０１ 〜２０ｎ と各トランジスタ４４１ 〜４４ｎ との各直列回路に対して並列にノイズ吸収用のコンデンサ４６が接続されている。このコンデンサ４６は、カラーサーマルプリンタの本体内に配置された電源回路４０と、サーマルヘッド１６とを結ぶ電源線に乗るノイズを吸収し、発熱素子アレイ２０の印加電圧が変動しないようにする。なお、発熱素子アレイ２０の印加電圧が変動すると、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の熱エネルギが変化し、所定の濃度に発色させることができなくなる。
【００４１】
測定ユニット５０は、制御手段としてのＣＰＵ５１，抵抗値Ｒｓが既知の基準抵抗５２，トランジスタ５３，クロック発生器（ＣＧ）５４，カウンタ５５，ウインドウコンパレータ５６，充電用トランジスタ５８，充電用抵抗６４等から構成され、ノイズ吸収用のコンデンサ４６を用いて各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗データＤｉを測定する。基準抵抗５２とトランジスタ５３は直列に接続され、この直列回路はサーマルヘッド１６のコンデンサ４６に対して並列に接続されている。そして、トランジスタ５３は、ＣＰＵ５１により抵抗データの測定時にＯＮとＯＦＦの両状態に制御される。なお、基準抵抗５２は、抵抗値Ｒｓが誤差１％程度以内の高品質のものが用いられるが、抵抗値に相関する抵抗データＤｉを求める場合は、基準抵抗５２の抵抗値Ｒｓはどうでもよい。
【００４２】
コンデンサ４６の充電を制御するためのスイッチ手段として、充電用トランジスタ５８が電源回路４０とコンデンサ４６との間に設けられ、この充電用トランジスタ５８は、ＣＰＵ５１によって、プリント時では常時ＯＦＦ状態とされ、抵抗データＤｉの測定時ではＯＮとＯＦＦの両状態に制御される。
【００４３】
ウインドウコンパレータ５６は、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃを検出するためのものであり、第１コンパレータ５６ａ，第２コンパレータ５６ｂ，ＡＮＤゲート５６ｃとから構成されている。第１コンパレータ５６ａの反転入力端子及び第２コンパレータ５６ｂの非反転入力端子には、コンデンサ４６の一方の端子が接続されている。第１コンパレータ５６ａの非反転入力端子は、電源回路４０の電源電圧ＥＨ を分圧して取り出すために直列に接続された抵抗６１，６２，６３のうちの抵抗６１と抵抗６２との間に接続され、また第２コンパレータ５６ｂの反転入力端子は、抵抗６２と抵抗６３との間に接続されている。
【００４４】
これにより、第１コンパレータ５６ａの非反転入力端子には、基準電圧として電源回路４０の電源電圧ＥＨ を分圧した第１基準電圧Ｖ１（＜ＥＨ ）が入力され、第２コンパレータ５６ｂの反転入力端子には、電源回路４０の電源電圧ＥＨ を分圧した第２基準電圧Ｖ２（＜Ｖ１）が入力される。各コンパレータ５６ａ，５６ｂの出力はＡＮＤゲート５６ｃに入力され、ＡＮＤゲート５６ｃの出力は、ＣＨＧ信号としてＣＰＵ５１に送られる。これにより、ウインドウコンパレータ５６からの出力、すなわちＣＨＧ信号は、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第１基電圧Ｖ１と第２基準電圧Ｖ２との間にあるときに「Ｈレベル」となる。
【００４５】
コンデンサ４６は、充電用トランジスタ５８がＯＮとされている間に、充電用抵抗６４を介して電源回路４０から給電されて充電される。なお、プリント時には、前述したようにスイッチ３８によって、電源回路４０がサーマルヘッド１６の電源端子に直接に接続される。これにより、電源回路４０の電源電圧ＥＨ で直接に各発熱素子２０１ 〜２０ｎ を通電して、充電用抵抗６４を介さない分だけ１回の通電による発熱素子２０１ 〜２０ｎ の発熱エネルギーを大きくして、プリント時間の増加を防止している。
【００４６】
コンデンサ４６の放電時間を測定するために、ＣＰＵ５１にはカウンタ５５が接続され、このカウンタ５５には一定周期のクロックを発生するＣＧ５４が接続されている。カウンタ５５のカウント値Ｃｋは、ＣＰＵ５１によってリセットされて「０」にされるとともに、ＣＰＵ５１によってカウントの開始，停止が制御される。
【００４７】
放電時間の測定時では、ＣＰＵ５１は、ＣＨＧ信号を基にして、充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１に達するまでコンデンサ４６を充電した後に、基準抵抗５２または発熱素子２０１ 〜２０ｎ のうちの１つを介してコンデンサ４６を放電させる。この放電中に、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１から第２基準電圧Ｖ２になるまでの間に発生したクロックの個数をカウンタ５５でカウントする。そして、基準抵抗５２について得られたカウント値Ｃｋを放電時間Ｔｓとし、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ について得られたカウント値Ｃｋを放電時間Ｔｘｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）として、ＲＡＭ５１ａに書き込む。ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５１ａに書き込んだ放電時間Ｔｓ，Ｔｘｉを用いて、後述する演算によって各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗データＤｉをそれぞれ算出し、これを抵抗ムラ補正回路３３に送る。
【００４８】
なお、放電時間の測定対象が発熱素子となる場合には、ＣＰＵ５１は、測定対象の発熱素子だけを通電させるための１ライン分の駆動データをＲＯＭ５１ｂから取り出し、この駆動データをサーマルヘッド１６に送るとともに、シフトクロック，ラッチ信号、ストローブ信号を発生して、これらをサーマルヘッド１６に送る。また、放電時間の測定対象が基準抵抗５２となる場合には、トランジスタ５３をＯＮとする。
【００４９】
次に、上記構成の作用について説明する。抵抗データＤｉの測定は、カラーサーマルプリンタの組立て調整時に行われる。電源を投入すると、システムコントローラ３０は、スイッチ３９を測定側に切り換えてから、測定ユニット５０に抵抗データＤｉの測定を指示する。
【００５０】
抵抗データＤｉの測定が指示されると、ＣＰＵ５１は、図６ないし図８に示す手順にしたがって、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗データＤｉを測定するシーケンスを実行する。最初に、ＣＰＵ５１は、基準抵抗５２によるコンデンサ４６の放電時間Ｔｓを測定を行うためのシーケンスを行う。ＣＰＵ５１は、まずＣＧ５４を作動させる。これにより、ＣＧ５４からは、一定周期のクロックがカウンタ５５に送られる。
【００５１】
この後に、ＣＰＵ５１は、カウンタ５５のカウント値Ｃｋを「０」にリセットしてから，充電用トランジスタ５８をＯＮとする。これにより、サーマルヘッド１６は、充電用抵抗６４を介して電源回路４０から給電され、コンデンサ４６が充電される。図９に示すように、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃは、充電用抵抗６４の抵抗値に応じた変化率で徐々に高くなる。そして、充電電圧Ｖｃが第２基準電圧Ｖ２を越えると、ウインドウコンパレータ５６からのＣＨＧ信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に転じる。さらに充電が進んで充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１に達した瞬間に、ＣＨＧ信号が「Ｈレベル」から「Ｌレベル」に転じる。ＣＰＵ５１は、このＣＨＧ信号が「Ｌレベル」となった直後に、トランジスタ５８をＯＦＦとし、コンデンサ４６の充電を停止する。
【００５２】
なお、例えば、スイッチングアレイ４４の各トランジスタ４４１ 〜４４ｎ をＯＮとして、コンデンサ４６を完全に放電させた状態にしてから、充電用トランジスタ５８をＯＮとするようにすれば、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第２基準電圧Ｖ２よりも高くなった状態から充電されるといった不具合を防止することができる。
【００５３】
このようにウインドウコンパレータ５６でコンデンサ４６の充電電圧Ｖｃを検出して、充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１に達した直後に、充電を停止するため、必要最小限の時間でコンデンサ４６を充電することができる。この時の充電時間は、コンデンサ４６の静電容量や充電用抵抗６４の抵抗値，電源電圧ＥＨ ，第１基準電圧Ｖ１によって変わるが、この例では２ｍｓ程度である。コンデンサ４６の充電停止後に、ＣＰＵ５１は、基準抵抗５２に接続されたトランジスタ５３をＯＮとする。トランジスタ５３がＯＮになると、基準抵抗５２がコンデサ４６に接続され、この基準抵抗５２を介してコンデンサ４６が放電される。
【００５４】
この放電により、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが徐々に低下し始め、第１基準電圧Ｖ１を僅かに下回ると、ＣＨＧ信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に転じる。この瞬間に、ＣＰＵ５１は、カウンタ５５にカウント開始の指示を送る。これにより、カウンタ５５は、ＣＧ５４から１個のクロックが入力される毎に、そのカウント値Ｃｋを「１」ずつインクリメントし、放電時間の測定を開始する。
【００５５】
コンデンサ４６の放電がさらに進んで、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第２基準電圧Ｖ２に達した瞬間に、ＣＨＧ信号が「Ｈレベル」から「Ｌレベル」に転じる。ＣＰＵ５１は、このＣＨＧ信号が「Ｌレベル」となった瞬間に、カウンタ５５にカウントの停止指示を送り、クロックのカウントを停止する。なお、この例では充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１から第２基準電圧Ｖ２となるまでの時間は、約１０ｍｓ程度である。
【００５６】
カウンタ５５のカウント停止後に、ＣＰＵ５１は、トランジスタ５３をＯＦＦとして、コンデンサ４６の放電を停止させる。次に、カウンタ５５のカウント値Ｃｋを読み取って、これを基準抵抗５２の放電時間ＴｓとしてＲＡＭ５１ａに書き込む。この放電時間Ｔｓは、コンデンサ４６を基準抵抗５２で放電させた時に、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１から第２基準電圧Ｖ２に達するまでの放電時間となっている。
【００５７】
放電時間Ｔｓの書き込み後、ＣＰＵ５１は、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ によるコンデンサ４６の放電時間を測定を行うためのシーケンスを行う。ＣＰＵ５１は、最初に第１番目の発熱素子２０１ にいついての測定を行う。まず、ＣＰＵ５１は、トランジスタ４４１ をＯＮに，他のトランジスタ４４２ 〜４４ｎ をＯＦＦにするために、トランジスタ４４１ に対応したビットだけが「１」となっている１ライン分の駆動データをシフトクロックに同期させてシフトレジスタ４１に送る。次に、ＣＰＵ５１は、ラッチ信号をラッチアレイ４２に送り、シフトレジスタ４１にセットされた１ライン分の駆動データをラッチアレイ４２にラッチする。
【００５８】
ラッチ信号の送出後に、ＣＰＵ５１は、カウンタ５５をリセットして、カウント値Ｃｋを「０」にしてから、充電用トランジスタ５８をＯＮとする。これにより、再びコンデンサ４６が充電される。この充電でも基準抵抗５２と同じ手順によって、充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１に達した直後に充電が停止される。
【００５９】
充電停止後に、ＣＰＵ５１は、ストローブ信号をサーマルヘッド１６のゲートアレイ４３に送る。ゲートアレイ４３は、発熱素子２０１ に対応したトランジスタ４４１ だけをＯＮとする駆動データがラッチアレイ４２から入力されているから、ＣＰＵ５１からのストローブ信号が入力されると、トランジスタ４４１ だけに駆動パルスを送る。これにより、トランジスタ４４１ だけがＯＮとなって、コンデンサ４６に発熱素子２０１ が接続された状態となり、発熱素子２０１ によってコンデンサ４６が放電される。
【００６０】
この放電により、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが徐々に低下する。ＣＰＵ５１は、基準抵抗５２の放電時間Ｔｓの測定時と同様にして、この放電中に、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１を僅かに下回って、ＣＨＧ信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」となった瞬間に、カウント５５にカウント開始の指示を送り、放電時間の測定を開始する。そして、コンデンサ４６の放電が進んで、充電電圧Ｖｃが第２基準電圧Ｖ２に達し、ＣＨＧ信号が「Ｈレベル」から「Ｌレベル」となった瞬間に、ＣＰＵ５１は、カウンタ５５にカウント停止の指示を送って、放電時間の測定を停止する。
【００６１】
カウンタ５５のカウント停止後に、ＣＰＵ５１は、ストローブ信号の送出を停止して、トランジスタ４４１ をＯＦＦとし、発熱素子２０１ による放電を停止させる。この後、カウンタ５５のカウント値Ｃｋを読み取って、これを発熱素子２０１ の放電時間Ｔｘ１としてＲＡＭ５１ａに書き込む。この放電時間Ｔｘ１は、コンデンサ４６を発熱素子２０１ で放電させた時に、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１から第２基準電圧Ｖ２に達するまでの放電時間となっている。
【００６２】
次に、ＣＰＵ５１は、第２番目の発熱素子２０２ についての測定を開始する。この測定では、ＣＰＵ５１は、トランジスタ４４２ をＯＮに，他のトランジスタ４４１ ，４４３ 〜４４ｎ をＯＦＦとするための１ライン分の駆動データをシフトクロックに同期させてシフトレジスタ４１に送り、ラッチ信号をラッチアレイ４２に送って、シフトレジスタ４１にセットされた１ライン分の駆動データをラッチアレイ４２にラッチする。
【００６３】
駆動データのラッチ後に、発熱素子２０１ の場合と同様な手順で、コンデンサ４６の充電と発熱素子２０２ による放電とを行う。そして、この放電中に、ＣＨＧ信号の変化に基づいて、放電時間Ｔｘ２を測定を行い、この放電時間Ｔｘ２をＲＡＭ５１ａに書き込む。以降同様にして、各発熱素子２０３ 〜２０ｎ についての放電時間Ｔｘ３，Ｔｘ４・・・Ｔｘｎを測定し、これらをＲＡＭ５１ａに書き込む。
【００６４】
以上のようにして、基準抵抗５２及び各発熱素子２０１ 〜２０ｎ による放電時間Ｔｓ，Ｔｘ１〜Ｔｘｎの測定を行うが、放電時間を測定するのに先立ってコンデンサ４６を充電する際には、ウインドウコンパレータ５６で充電電圧Ｖｃを検出して、充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１に達した時点でコンデンサ４６の充電を停止しているので、基準抵抗５２及び各発熱素子２０１ 〜２０ｎ についての各測定時間を短くすることができる。例えば、７秒程度で５１２個の発熱素子の測定を完了することができる。また、ウインドウコンパレータ５６による充電電圧Ｖｃ の検出結果に基づいて、放電時間を測定しているので、測定開始時の充電電圧Ｖｃは、常に第１基準電圧Ｖ１に保たれ、電源電圧の変動による充電電圧のバラツキに起因した放電時間の測定誤差がない。
【００６５】
さらに、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃを検出して、決められた電圧（第１基準電圧Ｖ１）までコンデンサ４６を充電するようにしているから、コンデンサ４６をフル充電する必要がない。このため、放電時に各発熱素子２０１ 〜２０ｎ に印加される電圧を低くすることができるので、測定時に各発熱素子２０１ 〜２０ｎ に与える電気的なストレスを小さくすることができ、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の劣化を防止できるといった利点もある。なお、基準抵抗５２の放電時間の測定を最後に行ってもよい。
【００６６】
全ての発熱素子２０１ 〜２０ｎ についての放電時間Ｔｘｉの測定完了後、ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５１ａから各放電時間Ｔｓ，Ｔｘｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）を読み出して、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ 毎に以下の式で表される抵抗データＤｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）を算出する。
Ｄｉ＝Ｔｘｉ／Ｔｓ
【００６７】
得られた各抵抗データＤｉは、ＣＰＵ５１から抵抗ムラ補正回路３３に送られ、ＥＥＰＲＯＭ３３ａに書き込まれる。これらの抵抗データＤｉは、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値そのものではないが、抵抗値の大きさを相対的に表したものである。
【００６８】
次に上記の抵抗データＤｉを算出する式について説明する。抵抗値Ｒｓの基準抵抗５２を用い、任意の電圧Ｅ（＞Ｖ１）まで充電されたコンデンサ４６を放電させた時のコンデンサ４６の充電電圧Ｖｃと放電時間ｔの関係は、コンデンサ４６の静電容量をＣとすれば、次の（１）式で表される。
Ｖｃ＝Ｅ・ｅｘｐ（−ｔ／Ｒｓ・Ｃ）・・・（１）
【００６９】
上記（１）式より、基準抵抗５２によるコンデンサ４６の放電で充電電圧Ｖｃが第１基準電圧電圧Ｖ１に達するまでの時間をｔ１，第２基準電圧Ｖ２に達するまでの時間をｔ２（＞ｔ１）とすれば、各電圧Ｖ１，Ｖ２はそれぞれ次の（２），（３）式のように表すことができる。
Ｖ１＝Ｅ・ｅｘｐ（−ｔ１／Ｒｓ・Ｃ）・・・（２）
Ｖ２＝Ｅ・ｅｘｐ（−ｔ２／Ｒｓ・Ｃ）・・・（３）
【００７０】
そして、放電時間Ｔｓは、時間（ｔ２−ｔ１）であるから、（２），（３）の各式より、次の（４）式のように表すことができ、この（４）式より抵抗値Ｒｓは（５）式のように表すことができる。
ここで、第１基準電圧Ｖ１及び第２基準電圧Ｖ２は、電源電圧ＥＨ を分圧して取り出しているので、適当な係数Ｅ１，Ｅ２を用いて、Ｖ１＝Ｅ１・ＥＨ ，Ｖ２＝Ｅ２・ＥＨ とすれば、抵抗６１〜６３の抵抗値のみによって決まり、電源電圧ＥＨ と無関係な係数Ｋ１を用いて、（５）式は、次の（６）式のように表すことができる。
Ｒｓ＝Ｋ１・Ｔｓ・・・（６）
但し、Ｋ１＝１／（Ｃ・ｌｎ（Ｅ１／Ｅ２））
【００７２】
同様にして、抵抗値Ｒｘｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）は、次のように表すことができる。
Ｒｘｉ＝Ｋ１・Ｔｘｉ・・・（７）
但し、Ｋ１＝１／（Ｃ・ｌｎ（Ｅ１／Ｅ２））
【００７３】
したがって、（６）式及び（７）式より、抵抗値Ｒｘｉは、抵抗値Ｒｓを用いて次の（８）式によって求めることができる。
Ｒｘｉ＝（Ｔｘｉ／Ｔｓ）・Ｒｓ・・・（８）
【００７４】
このようにして、算出される各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉは、測定時の電源電圧ＥＨ に依存しないので、経年変化等によって電源電圧ＥＨ が変動している場合でも、各発熱素子の測定毎に電源電圧ＥＨ が変動するような場合であっても、精度よく各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉを求めることができる。
【００７５】
ところで、発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉそのものを用いなくても、発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉのバラツキによる熱エネルギーの誤差を補正することは可能である。このため、このカラーサマルプリンタでは、発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉそのものを算出せずに、基準抵抗５２の放電時間Ｔｓと、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の放電時間Ｔｘｉの比を用いている。すなわち、（８）式から抵抗値Ｒｘｉは、（Ｔｘｉ／Ｔｓ）に比例しているから、この（Ｔｘｉ／Ｔｓ）を抵抗データＤｉとして用いている。このようにすることにより、直接に発熱素子の抵抗値を求めるための演算手段や演算時間を省略できるという利点がある。
【００７６】
次に、ユーザによるプリントについて説明する。まず、画像メモリユニット３１に、プリントすべき画像のイエロー画像データ，マゼンタ画像データ，シアン画像データを書き込む。システムコントローラ３０に接続された操作パネル（図示省略）を操作して、プリントを指示するとスイッチ３８がサーマルヘッド側に切換えられて、電源回路４０からの電源電圧ＥＨ で発熱素子が駆動されるようにされる。
【００７７】
システムコントローラ３０は、プリントコントローラ３６にプリントの指示をする。このプリントコントローラ３６は、抵抗ムラ補正回路３３に各色のバイアスデータの補正を指示する。抵抗ムラ補正回路３３は、ＥＥＰＲＯＭ３３ａに書き込まれている各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗データＤｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）に応じて、１個のイエロー用の基本バイアスデータ例えば「２４０」を補正して、発熱素子２０１ 〜２０ｎ 毎の補正バイアスデータを作成する。例えば、各抵抗データＤｉの平均値をＤｍとすると、この平均抵抗データＤｍと、各発熱素子Ｄｉとの差を求める。この差に応じて基本バイアスデータを補正する。
【００７８】
もし、抵抗データＤｉの方が平均抵抗データＤｍよりも小さい場合には、発熱量が多くなるから補正バイアスデータを例えば「２３０」とする。更に、細かくいえば平均抵抗データＤｍに基準抵抗５２を掛けて平均抵抗値を求め、これに応じて電源回路４０からのヘッド電圧も調整している。なお、平均抵抗データＤｍの代わりに最大抵抗データを用い、各抵抗データＤｉとの差に比例した値を「２４０」から引いてもよい。
【００７９】
同様にして、マゼンタ用，シアン用のバイアスデータについても、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗データＤｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）に応じて、各色１個の基本バイアスデータを補正して、発熱素子２０１ 〜２０ｎ 毎の各色の補正バイアスデータを作成する。得られた各色の補正バイアスデータは、ＲＡＭ３３ｂに書き込まれる。このようにして、発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値のバラツキによる熱エネルギーの誤差のうちの、バイアス熱エネルギー誤差分が補正される。
【００８０】
各色の補正バイアスデータがＲＡＭ３３ｂに書き込まれた後に、プリントコントローラ３６は、カラー感熱記録紙１３の給紙を開始させ、その先端がクランパ１４によってプラテンドラム１０の外周面に固定される。また、プラテンドラム１０が回転されることにより、カラー感熱記録紙１３がプラテンドラム１０の外周面に巻き付けられる。
【００８１】
プラテンドラム１０が一定ステップずつ間欠回転して、カラー感熱記録紙１３の記録エリアの先端がサーマルヘッド１６に達すると、サーマヘッド１６が揺動されて、発熱素子アレイ２０がカラー感熱記録紙１３に圧接されてから、画像の記録が開始される。この記録に際しては、まず、画像メモリユニット３１から第１ライン目の３色の画像データが読み出されて、色補正回路３２に送られる。このうちの第１ライン目のイエロー画像データは、色補正回路３２で３色の画像データを用いて補正処理が施されてから、抵抗ムラ補正回路３３のＲＡＭ３３ｂに書き込まれる。
【００８２】
抵抗ムラ補正回路３３は、ＲＡＭ３３ａに第１ライン目のイエロー画像データが書き込まれると、これらの各イエロー画像データと、各抵抗データＤｉを用いて、階調熱エネルギー誤差をなくすために、イエロー用の各補正バイアスデータをさらに補正して、イエロー画像の第１ライン目についてのバイアスデータを作成する。この階調エネルギー誤差は、画像データが大きければ、階調加熱時の発熱素子の駆動回数が多くなるから、それに比例して大きくなる。こうして作成されたバイアスデータによるバイアス熱エネルギーは、抵抗データＤｉ，イエロー画像データで補正されているから、必ずしも一定のイエロー用のバイアス熱エネルギーＥｂｙとなるとは限らない。
【００８３】
この１ライン分のバイアスデータは、順次にラインメモリ３４に送られ、書き込まれる。１ライン分のバイアスデータがラインメモリ３４に書き込まれると、この１ライン分のバイアスデータが、ラインメモリ３４から１個ずつ順次に読み出されてコンパレータ３５に送られる。他方、プリントコントローラ４６は、コンパレータ３５のカウンタに「１」の比較データを発生させる。
【００８４】
コンパレータ３５は、入力された各バイアスデータと、「１」の比較データとを比較し、前者が後者よりも大きいか同じ時に「１」のバイアス駆動データを出力し、それ以外の時には、「０」の駆動データを出力する。このようにして、得られた１ライン分のバイアス駆動データがシリアルに出力され、サーマルヘッド１６に送られる。そして、このシリアルな駆動データは、シフトレジスタ４１でパラレルなバイアス駆動データに変換される。
【００８５】
次に、このパラレルなバイアス駆動データは、ラッチアレイ４２にラッチされ、ラッチアレイ４２がゲートアレイ４３にパラレルなバイアス駆動データを出力する。駆動データをラッチアレイ４２にラッチした後に、プリントコントローラ３６からイエロー用のバイアスストローブ信号がゲートアレイ４３に送られる。このゲートアレイ４３で１ライン分の駆動データと、プリントコントローラ３８からのバイアスストローブ信号との論理積が求められる。
【００８６】
そして、バイアス駆動データが「１」となっている時に、そのバイアス駆動データに対応したゲートアレイ４３の出力端子から、バイアス用ストローブ信号の幅と同じ幅を持ったバイアス駆動パルスがスイッチングアレイ４４の対応するトランジスタに送られる。バイアスデータは、「０」となるまで補正されることがないから、全ての各トランジスタ４４１ 〜４４ｎ に１番目のバイアス駆動パルスが出力される。各トランジスタ４４１ 〜４４ｎ は、バイアス用駆動パルスが入力されている間に、発熱素子アレイ２０の各発熱素子２０１ 〜２０ｎ を通電する。これによって、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ が同時に駆動されて発熱する。
【００８７】
１番目のバイアス駆動パルスによる発熱中に、プリントコントローラ３６は、コンパレータ３５のカウンタをインクリメントして、「２」の比較データを発生させるとともに、ラインメモリ３４の第２回目の読出しを開始する。このラインメモリ３４からは、再び１ライン分のバイアスデータが１個ずつ順番に読み出されて、コンパレータ３５に送られる。前述した手順により、１番目のバイアス駆動パルスによる発熱終了後に、２番目のバイアス駆動パルスを１ライン分作成し、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ を同時に駆動する。
【００８８】
以下同様にして、「２」〜「２５５」の各比較データを用いてバイアス駆動パルスを作成し、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ を駆動する。このようにして、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ は、イエロー用のバイアスデータに応じた回数だけで最大２５５回まで駆動される。例えば、イエロー用のバイアスデータが数値「２４８」であれば、これに対応した発熱素子は、バイアス加熱期間中に２４８回駆動される。このようにして、バイアス熱エネルギーＥｂｙからバイアス熱エネルギー誤差分及び階調熱エネルギー誤差分が増減された熱エネルギーがカラー感熱記録紙１３の第１ライン目の位置に与えられる。
【００８９】
バイアス加熱が終了すると、抵抗ムラ補正回路３３のＲＡＭ３３ｂから第１ライン目のイエロー画像データが読み出され、ラインメモリ３４に書き込まれる。この後に、ラインメモリ３５から第１ライン目のイエロー画像データが１個ずつ順次に読み出されてコンパレータ３５に送られる。このコンパレータ３５は、バイアス駆動データの作成と同様にして、最初に「１」の比較データと、次々に入力される各イエロー画像データとを順次比較する。イエロー画像データが比較データよりも大きいか同じ場合には、コンパレータ３５は「１」の階調駆動データを出力し、逆に小さい場合には、「０」の階調駆動データを出力する。このコンパレータ３５から１ライン分の各階調駆動データがシリアルに出力されて、サーマルヘッド１６に送られる。
【００９０】
１ライン分の階調駆動データは、サーマルヘッド１６でプリントコントローラ３６からの階調用ストローブ信号を用いて階調駆動パルスに変換される。ここで、階調駆動データが「０」の場合には、階調駆動パルスは発生しない。この１ライン分の階調駆動パルスによって、発熱素子アレイ２０の各発熱素子２０１ 〜２０ｎ がトランジスタ４４１ 〜４４ｎ を介して、選択的に駆動されて発熱する。
【００９１】
以下同様にして、「２」〜「２５５」までの比較データを用い、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ を選択的に駆動する。これにより、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ は、０〜２５５回の範囲内で、イエロー画像データに応じた回数だけ駆動され、階調熱エネルギーを発生する。したがって、最高濃度の画素を記録する場合には、発熱素子５６は、１番目から２５５番目までの２５５個の階調駆動パルスで駆動される。また、最低濃度の画素を記録する場合には、発熱素子は駆動されない。
【００９２】
このようにして、カラー感熱記録紙１３は、バイアス加熱と階調加熱とが行われ、イエロー画像データに応じた大きさの発色熱エネルギーが与えられる。これにより、イエロー感熱発色層２６は、図４に示す特性曲線に基づいて、イエロ
画像データに応じた濃度に発色するから、四角形をした画素内にイエローのドットが形成される。この時に、互い異なる抵抗値の発熱素子で同じイエロー画像データを記録した場合でも、同じ発色熱エネルギーが与えられるから、同一濃度に発色させることができる。
【００９３】
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ライン分ステップ回転し、これとともに画像メモリユニット３１から第２ライン目の３色の画像データが読み出され、このうちのイエロー画像データが抵抗ムラ補正回路３３のＲＡＭ３３ｂに書き込まれる。第１ライン目と同様にして、抵抗ムラ補正回路３３は、このイエロー画像の第２ライン目の画像データと、各抵抗データＤｉに基づいて、ＲＡＭ３３ｂに書き込まれているイエロー用の補正バイアスデータを補正し、得られたバイアスデータに基づいて、カラー感熱記録紙１３の第２ライン目の位置をバイアス加熱する。バイアス加熱の終了後に、ＲＡＭ３３ｂから第２ライン目のイエロー画像データをラインメモリ３４に書き込み、このラインメモリ３４から読み出したイエロー画像データで、第２ライン目の階調加熱を行う。これにより、カラー感熱記録紙１３に第２ライン目が記録される。
【００９４】
以降同様にして、イエロー画像の第３ライン目以降を順次に記録する。イエロー画像の記録が終了すると、イエロー用光定着器１７で、４２０ｎｍの紫外線がカラー感熱記録紙１３に照射される。これにより、イエロー感熱発色層２６が光定着される。
【００９５】
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１６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２５に記録される。この場合も、１個の画素はバイアス加熱と階調加熱とによって記録される。このバイアス加熱でもマゼンタ画像データの大きさと、各抵抗データＤｉとによって補正したマゼンタ用のバイアスデータが用いられる。マゼンタ画像の記録が終了するとカラー感熱記録紙１３には、マゼンタ用光定着器１８から３６５ｎｍの紫外線が照射され、マゼンタ感熱発色層２５が光定着される。
【００９６】
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１６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２４に記録される。この場合も、バイアス加熱では、シアン画像データの大きさと、各抵抗データＤｉとによって補正したマゼンタ用のバイアスデータが用いられる。このシアン感熱発色層２４については、光定着が行われない。シアン画像の熱記録が終了した後に、記録済みカラー感熱記録紙１３は、トレイに排出される。
【００９７】
以上のようにして得られたカラー感熱記録紙１３は、各色２５６階調数のフルカラーの画像が記録されている。そして、この記録された画像には、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値のバラツキによる濃度ムラが発生しない。
【００９８】
なお、上記実施形態では、全ての発熱素子の放電時間の測定終了後に各抵抗データＤｉを算出するようにしているが、各発熱素子の放電時間の測定毎に、抵抗データＤｉを算出するようにしてもよい。更に、各発熱素子の抵抗値そのものを算出し、設計上の抵抗値との差に応じて発熱素子の駆動条件を補正してもよい。また、上記実施形態では、基準抵抗５２をサーマルヘッド１６に外付けするタイプとしたが、これに代えて発熱素子の１つを基準抵抗としてもよい。
【００９９】
次に充電時間と放電時間とから抵抗データＤｉを求めるようにした例を説明する。なお、以下に説明する以外の部分については、上記実施形態と同様であり、同じ構成部材に同符号を付してある。
【０１００】
図１０に示す測定ユニット５０は、上記実施形態の充電用抵抗が基準抵抗７０とされ、またトランジスタ５３と基準抵抗５２が省かれている他は、図１の回路と同じである。なお、基準抵抗７０の抵抗値Ｒｑは、上記実施形態の基準抵抗と同様に、誤差１％程度以内の高品質のものが用いられているが、抵抗値に相関する抵抗データＤｉを求める場合は、基準抵抗７０の抵抗値Ｒｑはどうでもよい。
【０１０１】
また、抵抗６１，６２，６３は、抵抗データＤｉを算出する式を簡単にするために、例えば、第１基準電圧Ｖ１＝３／４・ＥＨ ，第２基準電圧Ｖ２とＶ２＝１／４・ＥＨ となるように、それぞれの抵抗値が決められている。
【０１０２】
ＣＰＵ５１は、カウンタ５５を用いてコンデンサ４６の充電時間と放電時間とを測定する。充電時間の測定時では、ＣＰＵ５１は、充電用トランジスタ５８をＯＮとして、基準抵抗７０を介してコンデンサ４６を充電し、ＣＨＧ信号に基づいて、充電電圧Ｖｃが第２基準電圧Ｖ２から第１基準電圧Ｖ１に達するまでの間に、発生したクロックの個数をカウンタ５５でカウントする。このときのカウント値Ｃｋを充電時間ＴｑとしてＲＡＭ５１ａに書き込む。
【０１０３】
また、ＣＰＵ５１は、上記実施形態と同様にして、発熱素子２０１ 〜２０ｎ のうちの１つを通してコンデンサ４６を放電させて、充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１から第２基準電圧Ｖ２に低下するまでの放電時間Ｔｘｉ（ｉ＝１，２・・・ｎ）を測定し、以下に示す式により、充電時間Ｔｑと発熱素子の放電時間Ｔｘｉの測定毎に抵抗データＤｉを算出する。
Ｄｉ＝Ｔｘｉ／Ｔｑ
【０１０４】
なお、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ 毎に得られる放電時間Ｔｑと充電時間ＴｘｉとをＲＡＭ５１ａに記憶しておき、全ての発熱素子２０１ 〜２０ｎ の放電時間の測定終了後に抵抗データＤｉを算出するようにしてもよい。
【０１０５】
図１０に示す測定ユニット５０では、ＣＰＵ５１は、図１１に示す手順にしたがって、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗データＤｉを求める。ＣＰＵ５１は、第１番目の発熱素子２０１ についての抵抗データＤ１を測定するために、第１回目の測定を開始する。ＣＰＵ５１は、カウンタ５５をリセットしてカウント値Ｃｋを「０」にしてから、充電用トランジスタ５８をＯＮにする。これにより、サーマルヘッド１６は、基準抵抗７０を介して電源回路４０から給電され、コンデンサ４６が充電される。
【０１０６】
図１２に示すように、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃは、基準抵抗７０の抵抗値Ｒｑに応じた変化率で徐々に高くなる。そして、充電電圧Ｖｃが、第２基準電圧Ｖ２を越えて、ＣＨＧ信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に転じた瞬間に、カウンタ５５で充電時間の測定を開始する。さらに充電が進んで充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１に達し，ＣＨＧ信号が「Ｌレベル」となった瞬間に、ＣＰＵ５１は、充電時間の測定を終了する。
【０１０７】
この時の充電時間は、コンデンサ４６の静電容量や基準抵抗７０の抵抗値Ｒｑ，電源電圧ＥＨ ，第１基準電圧Ｖ１によって変わるが、この例では、１０ｍｓ程度である。コンデンサ４６の充電停止後に、ＣＰＵ５１は、カウンタ５５のカウント値Ｃｋを読み取って、これを基準抵抗５２による充電時間ＴｑとしてＲＡＭ５１ａに書き込む。
【０１０８】
この後、ＣＰＵ５１は、カウンタ５５のカウント値Ｃｋを「０」にリセットしてから、トランジスタ４４１ だけをＯＮとし、この発熱素子２０１ によってコンデンサ４６を放電する。この放電により、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが第１基準電圧Ｖ１を僅かに下回って、ＣＨＧ信号が「Ｌレベル」から「Ｈレベル」に転じると、ＣＰＵ５１は、カウンタ５５で放電時間の測定を開始する。コンデンサ４６の放電がさらに進んで、充電電圧Ｖｃが第２基準電圧Ｖ２に達して、ＣＨＧ信号が「Ｈレベル」から「Ｌレベル」に転じた瞬間に、放電時間の測定を終了する。
【０１０９】
ＣＰＵ５１は、発熱素子２０１ による放電を停止させた後、カウンタ５５のカウント値Ｃｋを読み取って、これを発熱素子２０１ の放電時間Ｔｘ１ としてＲＡＭ５１ａに書き込む。発熱素子２０１ についての放電時間Ｔｘ１をＲＡＭ５１ａに書き込んだ後、ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５１ａから充電時間Ｔｑと放電時間Ｔｘ１とを読み出して、発熱素子２０１ についての抵抗データＤ１（＝Ｔｘ１／Ｔｑ）を算出する。
【０１１０】
この抵抗データＤ１は、各発熱素子２０１ の抵抗値そのものではないが、抵抗値の大きさを相対的に表したものである。得られた各抵抗データＤ１は、ＲＡＭ５１ａに書き込まれる。
【０１１１】
次に、ＣＰＵ５１は、２番目の発熱素子２０２ についての抵抗データＤ２を測定するために、第２回目の測定を行う。第１回目の測定と同様な手順で、ＣＨＧ信号の変化に基づいて、基準抵抗７０を介したコンデンサ４６の充電時間Ｔｑの測定を行ってから、発熱素子２０２ による放電時間Ｔｘ２の測定を行う。そして、この測定によって得られた充電時間Ｔｑと放電時間Ｔｘ２とから、発熱素子２０２ についての抵抗データＤ２（＝Ｔｘ２／Ｔｑ）を算出し、この抵抗データＤ２をＲＡＭ５１ａに書き込む。以降同様にして、第３回目〜第ｎ回目の測定を行い、各発熱素子２０３ 〜２０ｎ についての、抵抗データＤ３〜Ｄｎを算出する。
【０１１２】
次に前述した抵抗データＤｉを算出する式について説明する。基準抵抗７０を介して電源電圧ＥＨ でコンデンサ４６を充電した際に、コンデンサ４６の充電電圧Ｖｃと、充電時間ｔとの関係は、コンデンサ４６の静電容量をＣとすれば、次の（１０）式で表される。
Ｖｃ＝ＥＨ ・（１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｒｑ・Ｃ））・・・（１０）
【０１１３】
上記（１０）式より、基準抵抗７０を介した充電によってコンデンサ４６の充電電圧Ｖｃが電圧Ｖ１，Ｖ２に達するまでの時間をそれぞれｔ３，ｔ４（ｔ３＞ｔ４）とすれば、電圧Ｖ１，Ｖ２は、それぞれ次の（１２），（１３）式で表すことができる。
Ｖ１＝ＥＨ ・（１−ｅｘｐ（−ｔ３／Ｒｑ・Ｃ））・・・（１２）
Ｖ２＝ＥＨ ・（１−ｅｘｐ（−ｔ４／Ｒｑ・Ｃ））・・・（１３）
【０１１４】
そして、充電時間Ｔｑは、時間（ｔ３−ｔ４）であるから、（１２），（１３）の各式より、次の（１４）式ように表すことができ、この（１４）式より抵抗値Ｒｑは（１５）式のようになる。
一方、発熱素子の抵抗値Ｒｘｉは、以下の（１６）式のように表せる。なお、この（１６）式は、上記の（７）式をコンデンサ４６の静電容量Ｃと第１基準電圧Ｖ１及び第２基準電圧Ｖ２とを用いて表したものである。
Ｒｘｉ＝Ｔｘｉ／（Ｃ・ｌｎ（Ｖ１／Ｖ２））・・・（１６）
【０１１６】
これらの（１５）式と（１６）式とから、基準抵抗７０の抵抗値Ｒｑと発熱素子の抵抗値Ｒｘｉの関係は、次の（１７）式のように表すことができる。
Ｒｘｉ＝（Ｔｘｉ／Ｔｑ）・Ｒｑ／Ｋ２・・・・・（１７）
但し、Ｋ２＝ｌｎ（Ｖ１／Ｖ２）／ｌｎ（（ＥＨ −Ｖ２）／（ＥＨ −Ｖ１））
【０１１７】
ここで、第１基準電圧Ｖ１及び第２基準電圧Ｖ２は、電源電圧ＥＨ を分圧して取り出しているので、適当な係数Ｅ１，Ｅ２を用いて、Ｖ１＝Ｅ１・ＥＨ ，Ｖ２＝Ｅ２・ＥＨ とすれば、係数Ｋ２は、次のような式で表され、抵抗６１〜６３の抵抗値のみによって決まり、電源電圧ＥＨ と無関係な値であることがわかる。すなわち、測定時の電源電圧ＥＨ に影響されることなく、精度よく各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉを求めることができる。
Ｋ２＝ｌｎ（Ｅ１／Ｅ２）／ｌｎ（（１−Ｅ２）／（１−Ｅ１））
【０１１８】
また、Ｅ１２ −Ｅ２２ −Ｅ１＋Ｅ２＝０（：Ｅ１／Ｅ２＝（１−Ｅ２）／（１−Ｅ１），但し、Ｅ１＞Ｅ２）を満たすようにすれば、係数Ｋ２が「１」となるので、抵抗値Ｒｘｉを算出する演算が簡略化できる。この実施形態では、Ｅ１＝３／４，Ｅ２＝１／４となるように、抵抗６１〜６３の抵抗値を決めているので、係数Ｋ２が「１」となり、（１７）式より各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉは、次の（１８）式で求めることができる。
Ｒｘｉ＝（Ｔｘｉ／Ｔｑ）・Ｒｑ・・・（１８）
【０１１９】
この場合でも、発熱素子２０１ 〜２０ｎ の抵抗値Ｒｘｉそのものを算出する必要はないから、基準抵抗７０による充電時間Ｔｑと、各発熱素子２０１ 〜２０ｎ の放電時間Ｔｘｉの比を用いている。すなわち、（１８）式から抵抗値Ｒｘｉは、（Ｔｘｉ／Ｔｑ）に比例しているから、この（Ｔｘｉ／Ｔｑ）を抵抗データＤｉとして用いている。
【０１２０】
このようにしても、上記実施形態と同様に測定時間を短くすることができ，例えば、発熱素子が５１２個の場合では、１０秒程度で測定が完了する。また、この場合には、放電時間と充電時間との測定の間に時間的なズレがほとんどないから、測定精度をより向上させることができる。
【０１２１】
上記各実施形態では、バイアス駆動パルスの個数を調節することにより、バイアス熱エネルギー誤差分と階調熱エネルギー誤差分とからなる熱エネルギー誤差を補正しているが、バイアス駆動パルスのパルス幅を調節して、この熱エネルギー誤差を補正することも可能である。また、バイアス熱エネルギー誤差分については、バイアス駆動パルスの個数またはパルス幅を調節し、階調熱エネルギー誤差分については階調駆動パルスの個数またはパルス幅を調節してもよい。
【０１２２】
また、上記各実施形態の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データ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。また、工場での組立て調整時に抵抗データの測定をする代わりに、ユーザの購入後に電源を投入した時または所定期間毎に自動的に抵抗データの測定をしてもよい。
【０１２３】
また、上記各実施形態では感熱型のカラーサーマル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、記録紙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。さらに、イエロー，マゼンタ，シアンの３個のサーマルヘッドを用いた３ヘッド１パスタイプのカラーサーマルプリンタにも適用することができる。
【０１２４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、サーマルヘッドの複数の発熱素子に対して並列に接続されたコンデンサを、その充電電圧が第１の電圧に達するまで充電し、この後にコンデンサに並列に接続された基準抵抗または各発熱素子のうちの１つを選択して、この選択した基準抵抗または発熱素子を介してコンデンサを放電させる。そして、基準抵抗と各発熱素子毎に、コンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を測定し、これらの基準抵抗の放電時間と各発熱素子の放電時間とから、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出するから、放電時間の測定を開始するための電圧を一定とすることができ、精度の良い測定をすることができる。
【０１２５】
あるいは、サーマルヘッドの複数の発熱素子に対して並列に接続されたコンデンサを、その充電電圧が第１の電圧に達するまで電源部コンデンサの間に接続された基準抵抗を介して充電し、この後にコンデンサに並列に接続された各発熱素子のうちの１つを選択して、この選択した発熱素子を介してコンデンサを放電させる。そして、コンデンサの充電電圧が第２の電圧から第１の電圧に達するまでの放充電時間と、コンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子毎に測定し、充電時間と各発熱素子の放電時間とから発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出するから、放電時間の測定を開始するための電圧を一定とすることができ、精度の良い測定をすることができる。そして、放電時間と充電時間との測定の間に時間的なズレがほとんどないので、より高精度で抵抗データを測定することができる。
【０１２６】
また、第１の電圧までコンデンサを充電したときに、コンデンサの充電を停止することにより、抵抗データの測定時間を短縮することができる。さらに、このようにして得られた抵抗データで発熱素子を駆動するための駆動信号を補正するので、発熱素子の抵抗値のバラツキに起因する濃度ムラを精度よく補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】測定ユニットとサーマルヘッド回路を示す回路図である。
【図２】カラーサーマルプリンタの機械的構成を示す説明図である。
【図３】カラー感熱記録紙の層構造を示す説明図である。
【図４】カラー感熱記録紙の発色特性を示すグラフである。
【図５】カラーサーマルプリンタの電気的な構成を示すブロック図である。
【図６】抵抗データの測定の手順を示すフローチャートである。
【図７】基準抵抗の放電時間を測定する手順を示すフローチャートである。
【図８】各発熱素子の放電時間を測定する手順を示すフローチャートである。
【図９】基準抵抗と発熱素子の放電時間を測定する際の波形図である。
【図１０】基準抵抗の充電時間と発熱素子の放電時間とから抵抗データを求める例の測定ユニットとサーマルヘッド回路を示す回路図である。
【図１１】図１０に示す測定ユニットによる抵抗データの測定の手順を示すフローチャートである。
【図１２】基準抵抗の充電時間と発熱素子の放電時間を測定する際の波形図である。
【符号の説明】
１３ カラー感熱記録紙
１６ サーマルヘッド
２０ 発熱素子アレイ
２０１ 〜２０ｎ 発熱素子
２４〜２６ 感熱発色層
３１ 画像メモリユニット
３３ 抵抗ムラ補正回路
３６ プリントコントローラ
４０ 電源回路
４４ スイッチングアレイ
４６ コンデンサ
５０ 測定ユニット
５１ ＣＰＵ
５２，７０ 基準抵抗
５３ トランジスタ
５４ クロック発生器
５５ カウンタ
５６ ウインドウコンパレータ
５８ 充電用トランジスタ
Claims (16)
- 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に対して基準抵抗とコンデンサとをそれぞれ並列に接続し、第１の電圧をコンデンサを充電するための電源電圧よりも低い予め設定された電圧として、前記コンデンサの充電電圧が少なくとも第１の電圧に達するまでコンデンサの充電を行ってから、基準抵抗または各発熱素子のうちの１つを介してコンデンサを放電させ、この放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を基準抵抗及び各発熱素子毎に測定し、基準抵抗の放電時間と各発熱素子の放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出することを特徴とするサーマルヘッドの抵抗データ測定方法。
- 前記各発熱素子の抵抗データは、基準抵抗の放電時間に対する各発熱素子の放電時間の比であることを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定方法。
- サーマルヘッドにライン状に配置された各発熱素子の一端にそれぞれ直列に接続され、各発熱素子の通電を制御する複数の第１のスイッチ手段と、
発熱素子と第１のスイッチ手段とからなる各直列回路に対して並列に接続したコンデンサと、
このコンデンサと電源部との間に接続された第２のスイッチ手段と、
コンデンサと並列に接続された基準抵抗と、
この基準抵抗の一端に直列に接続され、基準抵抗の通電を制御する第３のスイッチ手段と、
コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出手段と、
第２のスイッチ手段をＯＮにしてコンデンサを充電し、電圧検出手段の検出結果に基づいて、コンデンサの充電電圧が電源部からの電源電圧よりも低い電圧として予め設定された第１の電圧に達したときに第２のスイッチ手段をＯＦＦにして充電を停止させ、また充電停止後に各第１のスイッチ手段および第３のスイッチ手段のうちの１つのスイッチ手段を選択してＯＮにし、この選択したスイッチ手段に対応する発熱素子または基準抵抗を介してコンデンサを放電させる制御手段と、
このコンデンサの放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子及び基準抵抗毎に測定する放電時間測定手段と、
この放電時間測定手段から得られた基準抵抗の放電時間と各発熱素子の放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出する抵抗データ算出手段とを備えたことを特徴とするサーマルヘッドの抵抗データ測定装置。 - 前記抵抗データ算出手段は、基準抵抗の放電時間に対する各発熱素子の放電時間の比を各発熱素子の抵抗データとして算出することを特徴とする請求項３記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定装置。
- ライン状に配置された複数の発熱素子を備えたサーマルヘッドを用いて、バイアスデータと画像データとに基づく駆動信号により各発熱素子を駆動して記録紙に画像を記録するサーマルプリンタにおいて、
前記各発熱素子の一端にそれぞれ直列に接続され、各発熱素子の通電を制御する複数の第１のスイッチ手段と、
各発熱素子を駆動するための電源部と、
発熱素子と第１のスイッチ手段とからなる各直列回路に対して並列に接続したコンデンサと、
このコンデンサと電源部との間に接続された第２のスイッチ手段と、
コンデンサと並列に接続された基準抵抗と、
この基準抵抗の一端に直列に接続され、基準抵抗の通電を制御する第３のスイッチ手段と、
コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出手段と、
第２のスイッチ手段をＯＮにしてコンデンサを充電し、電圧検出手段の検出結果に基づいて、コンデンサの充電電圧が電源部からの電源電圧よりも低い電圧として予め設定された第１の電圧に達したときに第２のスイッチ手段をＯＦＦにして充電を停止させ、また充電停止後に各第１のスイッチ手段および第３のスイッチ手段のうちの１つのスイッチ手段を選択してＯＮにし、この選択したスイッチ手段に対応する発熱素子または基準抵抗を介してコンデンサを放電させる制御手段と、
このコンデンサの放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子及び基準抵抗毎に測定する放電時間測定手段と、
この放電時間測定手段から得られた基準抵抗の放電時間と各発熱素子の放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出する抵抗データ算出手段と、
この抵抗データ算出手段で得られた各発熱素子の抵抗データに基づいて駆動信号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。 - 前記抵抗データ算出手段は、基準抵抗の放電時間に対する各発熱素子の放電時間の比を各発熱素子の抵抗データとして算出することを特徴とする請求項５記載のサーマルプリンタ。
- 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に対して並列にコンデンサを接続し、このコンデンサの充電電圧が第１の電圧に達するまで基準抵抗を介してコンデンサの充電を行い、この充電中にコンデンサの充電電圧が第２の電圧から第１の電圧に達するまでの充電時間を測定し、コンデンサの充電終了後に各発熱素子のうちの１つを選択してこの発熱素子を介してコンデンサを放電させ、この放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子毎に測定し、充電時間と放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出することを特徴とするサーマルヘッドの抵抗データ測定方法。
- 前記各発熱素子の抵抗データは、基準抵抗の充電時間に対する各発熱素子の放電時間の比であることを特徴とする請求項７記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定方法。
- 前記第１の電圧は、前記コンデンサを充電するための電源電圧よりも低く設定されていることを特徴とする請求項７または８記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定方法。
- 前記コンデンサは、コンデンサの充電電圧が前記第１の電圧に達した直後に充電が停止されるようにしたことを特徴とする請求項１，２，７，８，９のいずれか１項に記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定方法。
- サーマルヘッドにライン状に配置された各発熱素子の一端にそれぞれ直列に接続され、各発熱素子の通電を制御する複数の第１のスイッチ手段と、
発熱素子と第１のスイッチ手段とからなる各直列回路に対して並列に接続したコンデンサと、
このコンデンサと電源部との間に接続された第２のスイッチ手段と、
コンデンサと電源部との間で第２のスイッチ手段と直列に接続された基準抵抗と、
コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出手段と、
第２のスイッチ手段をＯＮにしてコンデンサを充電し、電圧検出手段の検出結果に基づいて、コンデンサの充電電圧が第１の電圧に達したときに第２のスイッチ手段をＯＦＦにして充電を停止させ、また充電停止後に各第１のスイッチ手段のうちの１つのスイッチ手段を選択してＯＮにし、この選択した第１のスイッチ手段に対応する発熱素子を介してコンデンサを放電させる制御手段と、
コンデンサの充電中にコンデンサの充電電圧が第２の電圧から第１の電圧に達するまでの充電時間及びコンデンサの放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子毎に測定する測定手段と、
この測定手段から得られた充電時間と放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出する抵抗データ算出手段とを備えたことを特徴とするサーマルヘッドの抵抗データ測定装置。 - 前記抵抗データ算出手段は、基準抵抗の充電時間に対する各発熱素子の放電時間の比を各発熱素子の抵抗データとして算出することを特徴とする請求項１１記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定装置。
- 前記第１の電圧は、前記電源部からの電源電圧よりも低く設定されていることを特徴とする請求項１１または１２記載のサーマルヘッドの抵抗データ測定装置。
- ライン状に配置された複数の発熱素子を備えたサーマルヘッドを用いて、バイアスデータと画像データとに基づく駆動信号により各発熱素子を駆動して記録紙に画像を記録するサーマルプリンタにおいて、
前記各発熱素子の一端にそれぞれ直列に接続され、各発熱素子の通電を制御する複数の第１のスイッチ手段と、
発熱素子と第１のスイッチ手段とからなる各直列回路に対して並列に接続したコンデンサと、
各発熱素子を駆動するための電源部と、
コンデンサと電源部との間に接続された第２のスイッチ手段と、
コンデンサと電源部との間で第２スイッチ手段と直列に接続された基準抵抗と、
コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出手段と、
第２のスイッチ手段をＯＮにして前記コンデンサを充電し、電圧検出手段の検出結果に基づいてコンデンサの充電電圧が第１の電圧に達した時に第２のスイッチ手段をＯＦＦにして充電を停止させ、また充電停止後に各第１のスイッチ手段のうちの１つのスイッチ手段を選択してＯＮにし、この選択した第１のスイッチ手段に対応する発熱素子を介してコンデンサを放電させる制御手段と、
コンデンサの充電中にコンデンサの充電電圧が第２の電圧から第１の電圧に達するまでの充電時間及びコンデンサの放電中にコンデンサの充電電圧が第１の電圧から第２の電圧に達するまでの放電時間を各発熱素子毎に測定する測定手段と、
この測定手段から得られた充電時間と放電時間とに基づいて、発熱素子の抵抗値の相対的な大きさを表す抵抗データを各発熱素子毎に算出する抵抗データ算出手段と、
この抵抗データ算出手段で得られた各発熱素子の抵抗データに基づいて駆動信号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。 - 前記抵抗データ算出手段は、基準抵抗の充電時間に対する各発熱素子の放電時間の比を各発熱素子の抵抗データとして算出することを特徴とする請求項１４記載のサーマルプリンタ。
- 前記第１の電圧は、前記電源部からの電源電圧よりも低く設定されていることを特徴とする請求項１４または１５記載のサーマルプリンタ。
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