JP3606675B2

JP3606675B2 - カラー感熱プリンタ

Info

Publication number: JP3606675B2
Application number: JP11902896A
Authority: JP
Inventors: 秀幸小久保
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1996-05-14
Filing date: 1996-05-14
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2016-05-14
Also published as: JPH09300676A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー感熱プリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
サーマルヘッドでカラー感熱記録紙を直接に加熱して発色させて、フルカラーの画像を記録するカラー感熱プリンタが知られている。このカラー感熱プリンタでは、カラー感熱記録紙が用いられ、サーマルヘッドとカラー感熱記録紙とを相対移動させながら、サーマルヘッドでカラー感熱記録紙を加熱して、フルカラーの画像を記録する。
【０００３】
サーマルヘッドは、多数の発熱素子がライン状に配列されており、各発熱素子の発熱を制御することにより、各発熱素子に対応する画素を所定の濃度に発色させて１色の画像を１ラインずつ記録する。カラー感熱記録紙は、少なくともシアン感熱発色層，マゼンタ感熱発色層，イエロー感熱発色層が支持体上に層設されている。これらの各感熱発色層は、選択的に発色させるために発色熱エネルギー（ｍＪ／ｍｍ^２）が異なっており、例えば最下層にあるシアン感熱発色層の発色熱エネルギーが最も高く、最上層にあるイエロー感熱発色層の発色熱エネルギーが最も低い。
【０００４】
また、次の感熱発色層を記録する際に、その上にある熱記録済の感熱発色層が再度発色しないように、最上層のイエロー感熱発色層と中間層のマゼンタ感熱発色層にはそれぞれに特有な電磁線（紫外線）による光定着性を持たせてある。イエロー感熱発色層に対しては、イエロー画像の記録直後に発光ピークが４２０ｎｍのイエロー用紫外線をイエロー用紫外線ランプで照射して、これを光定着している。他方、マゼンタ感熱発色層に対しては、マゼンタ画像の記録直後に発光ピークが３６５ｎｍのマゼンタ用紫外線をマゼンタ用紫外線ランプで照射して、これを光定着している。これらの紫外線の照射量が少ないと、一部のイエロー発色成分またはマゼンタ発色成分が光分解されずに残ってしまい、これが次の感熱発色層の記録の際に発色してしまう。このため、カラー感熱記録紙の搬送速度に応じた照射時間で光定着が確実に行われるように、各紫外線ランプによる照射強度を調節している。
【０００５】
従来のカラー感熱プリンタでは、高速、例えば１６ｍｍ／ｓｅｃでカラー感熱記録紙を搬送しながら、ラインの記録時間の間隔を短くして、画像を高速に記録している。ところで、このように高速で画像を記録した場合には、１ラインを記録してから短時間で次の１ラインを記録開始するため、前回までの発熱素子の発熱による発熱素子に蓄えられた熱が今回の１ラインの記録に影響して、濃度ムラやシェーディングが発生する。この濃度ムラやシェーディングの発生を防止するために、画像を高速で記録するカラー感熱プリンタでは、発熱素子の蓄熱補正するための高度な補正処理を行う演算回路を備えている。
【０００６】
また、画像を高速に記録する場合には、極めて短い時間内に大きな発色熱エネルギーを感熱記録紙に発色すべき部分に与えなくてはならない。このため、サーマルヘッドが高温になって、サーマルヘッドと接触しているカラー感熱記録紙の表面が荒れ、この荒れにより記録された画像の光沢性が失われて画質が劣化することがある。さらに、カラー感熱記録紙の搬送速度が速くなるのに応じて、光定着を短時間に行う必要があるので、放出強度が大きい高出力の紫外線ランプで光定着を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなカラー感熱プリンタでは、高出力の紫外線ランプ，カラー感熱記録紙の表面の荒れを防止するための装置、高度な蓄熱補正を行う演算回路等を備えた構造となるため高価格になる。このため、業務等で使用頻度が高く大量に画像を記録する場合には、高価な感熱プリンタを購入しても、その価格に見合った性能を引き出して有効に利用することができるが、使用頻度が低い個人的な利用では、気軽に購入して使用することができないといった問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、高画質の画像を記録することができ、しかも構造が簡単で安価な感熱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記載の発明では、一定の速度でカラー感熱記録紙を連続搬送する搬送手段と、１ラインを記録する毎に、１画像分の画像データを記憶した外部コンピュータから次の１ライン分の画像データを取り込むラインメモリ手段と、ラインメモリ手段から読み出した１ライン分の各画像データに応じて各発熱素子を通電して発熱させ、各発熱素子に対応する画素を記録することにより１色の画像を１ラインずつ記録するヘッド駆動回路とを備えたものである。
【００１０】
また、請求項２記載の発明では、１ラインの記録時の前記各発熱素子の最大に通電する時間は、１ラインを記録するために発熱素子の通電を開始した時点から次の１ラインを記録するために発熱素子の通電を開始する時点までの１ラインサイクル時間に対して５０％以下の比率に設定されているようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
カラー感熱記録紙の層構造の一例を示す図２において、カラー感熱記録紙１０は、シアン感熱発色層１１と、３６５ｎｍの紫外線に光定着性を有するマゼンタ感熱発色層１２と，４２０ｎｍの紫外線に光定着性を有するイエロー感熱発色層１３と，透明な保護層１４とが支持体１５上に順次層設されている。これらの各感熱発色層１１〜１３は、熱記録される順番に層設されているが、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１３とマゼンタ感熱発色層１２とが入れ換えられる。
【００１２】
なお、各感熱発色層１１〜１３の間には、感熱発色層の熱感度を調整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１５としては、不透明なコート紙また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。
【００１３】
図３は、各感熱発色層１１〜１３の発色特性を示すものである。各感熱発色層１１〜１３は、深層になるほど発色するために大きな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１０では、イエロー感熱発色層１３の発色熱エネルギーが最も低く、シアン感熱発色層１１の発色熱エネルギーが最も高い。イエローの画素を記録する場合には、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を加えた発色熱エネルギーがカラー感熱記録紙１０に与えられる。このバイアス熱エネルギーＥｂｙは、イエロー感熱発色層１３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１０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１０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。
【００１４】
図１に示すように、カラー感熱プリンタ１７は、搬送ローラ対２１〜２３が適当な間隔で配置され搬送路を形成している。搬送ローラ対２１，２２の間の搬送路下側にはプラテンローラ２４が配され、このプラテンローラ２４の上側にはサーマルヘッド２５が配置されている。各搬送ローラ対２１〜２３は、図示しないモータによって、プラテンドラムの回転に同期して回転され、カラー感熱記録紙１０を搬送路に沿って搬送する。モータドライバ２６は、一定な周期でモータ駆動パルスを発生し、このモータ駆動パルスでモータ２７を駆動する。モータ２７の回転は、プラテンローラ２４のプラテン軸２４ａに伝達され、プラテンローラ２４を連続的に回転させる。
【００１５】
画像の記録時には、プラテンローラ２４は、図中矢線方向に回転され、搬送ローラ対２１〜２３も同方向に回転される。これにより、カラー感熱記録紙１０は、図中右方向（副走査方向）の下流に向けて一定な速度で搬送され、この間に１色の画像が１ラインずつ記録される。１色の画像についての記録が終了すると、プラテンローラ２４と搬送ローラ対２１〜２３が記録時と逆方向に回転され、カラー感熱記録１０は、その先端がサーマルヘッド２５の位置に達するまで上流に向けて搬送される。この後、プラテンローラ２４と搬送ローラ対２１〜２３が回転方向が切り換えられ、再びカラー感熱記録紙１０が下流に向けて搬送され、この間に次の色の画像が１ラインずつ記録される。このようにしてカラー感熱記録紙１０を往復動している間に、カラー画像をカラー感熱記録紙１０に３色面順次で記録する。
【００１６】
サーマルヘッド２５は、周知のように、その下端に多数の発熱素子５０（図５参照）が主走査方向（カラー感熱記録紙１０の幅方向）にライン状に配列された発熱素子アレイ２５ａが設けられている。サーマルヘッド２５は、各色の画像を１ラインずつ記録するために、発熱素子アレイ２５ａがカラー感熱記録紙１０に圧接した圧接位置と、カラー感熱記録紙１０から離れた退避位置とに移動する。
【００１７】
搬送ローラ対２２，２３の間には、イエロー用光定着器２８とマゼンタ用光定着器２９とが配置されている。イエロー用光定着器２８は、発光ピークが４２０ｎｍの紫外線を放出する紫外線ランプ２８ａと、ランプハウス２８ｂとから構成され、イエロー画像の記録後に、カラー感熱記録紙１０に４２０ｎｍの紫外線を照射して、イエロー感熱発色層１３の発色能力を消失させる。また、マゼンタ用光定着器２９は、発光ピークが３６５ｎｍの紫外線を放出する紫外線ランプ２９ａと、ランプハウス２９ｂとから構成され、マゼンタ画像の記録後に、カラー感熱記録紙１０に３６５ｎｍの紫外線を照射して、マゼンタ感熱発色層１２の発色能力を消失させる。
【００１８】
イエロー光定着器２８からの紫外線の照射は、サーマルヘッド２５によるイエロー画像の記録と並行して行われる。同様に、マゼンタ光定着器２９からの紫外線の照射は、サーマルヘッド２５によるマゼンタ画像の記録と並行して行われる。記録時のカラー感熱記録紙１０の搬送速度は、後述するように１ラインサイクル時間に応じた低速になっているため、カラー感熱記録紙１０への紫外線の照射時間が長い。このため、各紫外線ランプ２８ａ，２９ａは、紫外線の放出強度が弱い低出力の安価なものを用いることができ、この低出力のものでも確実にイエロー感熱発色層１３，マゼンタ感熱発色１２の発色能力を消失することができる。
【００１９】
このカラー感熱プリンタ１７は、外部のコンピュータ４０に接続されて使用され、記録すべき画像は、このコンピュータ４０から画像データとして入力される。カラー感熱プリンタ１７は、インタフェイス（Ｉ／Ｆ）回路３１を備えている。このＩ／Ｆ回路３１は、ポート３０及びコンピュータ４０のポート４１を介してコンピュータ４０側のＩ／Ｆ回路４２に接続される。これにより、コンピュータ４０とカラー感熱プリンタ１７との間で画像データ及びプリント制御のための制御コードの送受信を行う。
【００２０】
カラー感熱プリンタ１７と外部のコンピュータ４０とを接続するＩ／Ｆ回路３１，４２は、一般的なパーソナルタイプのコンピュータとプリンタとを接続するための規格、例えばセントロニクス準拠のものを用いることにより、特別なインタフェイス回路を用意しなくても接続ができるようにされている。なお、カラー感熱プリンタ１７とコンピュータ４０との接続は、汎用的かつ一般的なインタフェイスであればよく、パラレルにデータを送受信するセントロニクス準拠の他にも、シリアルにデータを送受信するＲＳ−２３２ＣあるいはＲＳ−４２２Ａ等を用いてもよい。
【００２１】
記録すべき画像は、スキャナ等で３色分解測光されて、イエロー画像データ，マゼンタ画像データ，シアン画像データとしてコンピュータ４０のメモリ４３に書き込まれる。また、このメモリ４３には、Ｉ／Ｆ回路４２を制御して、カラー感熱プリンタ１７とデータの送受信をするのに必要なドライバソフトが書き込まれる。ＣＰＵ４４は、画像を記録する際には、このドライバソフトに従った所定の手順で、メモリ４３から読み出した画像データをＩ／Ｆ回路４２，ポート４１，３０を介してＩ／Ｆ回路３１に送る。また、ＣＰＵ４４は、画像の記録開始指示，記録位置等のカラー感熱プリンタ１７を制御するための制御コードを周知のエスケープシーケンス等を用いて送る。なお、メモリの代わりにハードディスク等に画像データを書き込んでおいて、これから順次に読み出すようにしてもよい。
【００２２】
Ｉ／Ｆ回路３１は、コンピュータ４０から送出された制御コードを受信して、これをＣＰＵ３２に送る。ＣＰＵ３２は、この制御コードに基づき、カラー感熱プリンタ１７の各部を制御して画像の記録を行う。また、ＣＰＵ３２は、Ｉ／Ｆ回路３１を介して、次に記録すべき１ライン分の画像データの送信要求をコンピュータ４０にする。この画像データの送信要求を受けて、コンピュータ４０は、次に記録すべき１ライン分の画像データをメモリ４３から順番に読み出して、カラー感熱プリンタ１７に送り、これがＩ／Ｆ回路３１で受信される。この画像データの送信要求及び画像データの送信は、後述する冷却期間中に行われる。なお、画像データの送信要求は、Ｉ／Ｆ回路３１がＢＵＳＹ信号の送出を停止することにより行うことができる。
【００２３】
Ｉ／Ｆ回路３１で受信された１ライン分の画像データは、いったんラインメモリ３３に書き込まれる。ラインメモリ３３に記憶された１ライン分の画像データは、順番に読み出されてヘッド駆動回路３４に送られる。ヘッド駆動回路３４は、サーマルヘッド２５の各発熱素子５０を駆動して、バイアス加熱及び階調加熱とを行う。
【００２４】
１ラインを記録するに際には、ヘッド駆動回路３４は、まず１ライン分のバイアス駆動パルスを発生し、このバイアス駆動パルスが発生している時間だけ各発熱素子５０を通電し発熱させてバイアス加熱を行う。そして、このバイアス加熱終了と同時に、１ライン分の階調駆動パルスを発生し、この階調駆動パルスが発生している時間だけ各発熱素子５０を通電し発熱させて階調加熱を行う。
【００２５】
バイアス駆動パルスのパルス幅は、カラー感熱記録紙１０の発色特性に基づいて決定されており、イエロー用よりもマゼンタ用の方が広く、マゼンタ用よりもシアン用の方が広くなっている。これにより、各感熱発色層１１〜１３の発色特性に応じたバイアス熱エネルギーを発熱素子アレイ２５ａからカラー感熱記録紙１０に与えることができるようになっている。また、階調駆動パルスのパルス幅は、カラー感熱記録紙１０の発色特性に基づいて画像データに応じて決定される。
【００２６】
図４は、サーマルヘッドの発熱素子を駆動するための３色の駆動パルスを示すものである。なお、図４（ａ）〜図４（ｃ）は、いずれも対応する色の感熱発色層を最高濃度で発色させる場合を示している。
【００２７】
図４（ａ）に示すように、イエロー画像を記録する際には、１個の発熱素子５０は、バイアス加熱期間中に発生する１個のバイアス駆動パルスによって連続的に通電され、イエロー用のバイアス熱エネルギーＥｂｙを発生する。このバイアス加熱期間の終了すると、引き続いて階調加熱期間となる。階調加熱期間では、１個の発熱素子５０は、この階調加熱期間中に発生する１個の階調駆動パルスによって連続的に通電され、階調熱エネルギーを発生する。階調駆動パルスのパルス幅、すなわち階調加熱期間中の発熱素子の通電時間は、画像データの値によって変化し、例えば８ビットの画像データで２５６階調数を記録する場合には、階調駆動パルスのパルス幅は２５６段階に変化される。このようにして、各発熱素子５０は、連続したバイアス駆動パルス及び階調駆動パルスによって駆動・発熱される。この階調加熱後から、次の画素の記録が開始されるまでの間の期間が冷却期間となり、発熱素子５０が自然冷却される。図４（ｂ）は、マゼンタ画像を記録するのための駆動パルスであり、図４（ｃ）は、シアン画像を記録するの駆動パルスである。
【００２８】
シアン感熱発色層を最高濃度で発色させる際のバイアス駆動パルス及び階調駆動パルスの各パルス幅の和が発熱素子５０の最大通電時間Ｔｈとなる。また、発熱素子５０を最大通電時間Ｔｈだけ通電してから次のラインを記録するためにバイアス加熱を行うまでの時間が最小冷却時間Ｔｃとなる。
【００２９】
次に記録すべき１ライン分の画像データは、サーマルヘッド２５による階調加熱で１ラインが記録された後に、コンピュータ４０よりカラー感熱プリンタ１７に転送される。すなわち、全ての発熱素子５０が冷却期間に入ってから、画像データの送信要求が行われ、次に記録すべき１ライン分の画像データがラインメモリ３３に書き込まれた後に、この１ライン分の画像データに基づいて次の１ラインが記録される。
【００３０】
したがって、最小冷却時間Ｔｃは、少なくとも１ライン分の画像データをコンピュータ４０から転送するのに必要な時間が確保される。また、上述のようなインタフェイス回路で画像データの転送を行う場合には、画像データの転送速度は比較的に低速であるため、最小冷却時間Ｔｃがこれに応じて長くなる。このため、発熱素子５０を最大通電時間Ｔｈだけ通電して発熱させたとしても、最小冷却時間Ｔｃで発熱素子５０を自然冷却して、その温度を再び室温に戻すことがきる。
【００３１】
結果として、最小冷却時間Ｔｃが長く設定されることにより、１ラインを記録する間隔が長くなってプリント速度が低速になるが、発熱素子５０の蓄熱補正が不要となる。また、余裕を持ってコンピュータ４０からカラー感熱プリンタ１７に画像データの転送ができるので、カラー感熱プリンタ１７内に全ての画像データを記憶するフレームメモリを設ける必要がない。したがって、蓄熱補正のための回路とフレームメモリとを備える必要がなくなり、カラー感熱プリンタ１７の構造を簡単にすることができ、安価にすることができる。
【００３２】
なお、１ラインサイクル時間Ｔａに対しての最小冷却時間Ｔｃの比率が５０％以上、すなわち最大通電時間Ｔｈが５０％以下となるようにして、ラインのプリントする時間間隔を長く設定し、プリント速度を低速にすれば、発熱素子５０を充分に冷却することが可能である。したがって、例えば、１ライン分の画像データの転送時間が短く、転送完了時までに発熱素子５０が室温に戻らないのであれば、最大通電時間Ｔｈが１ラインサイクル時間Ｔａの５０％以下の比率となるようにして、冷却期間を長く設定する。
【００３３】
また、上記のような条件を満たすようにして１ラインサイクル時間Ｔａ（最大通電時間Ｔｈ及び最小冷却時間Ｔｃ）を決定すれば、この１ライン記録時間Ｔａに応じてプリント速度が遅くなり、これにともなってカラー感熱記録紙１０の搬送速度が遅くなる。このため、１個の画素を記録する際に発熱素子５０の通電時間を長くすることができるから、発熱素子５０が高温になることに起因するカラー感熱記録紙１０の表面の荒れを防止することができる。
【００３４】
このカラー感熱プリンタ１７では、１ラインを５１２画素で記録するようにした場合に、１ライン記録時間Ｔａは、約１８０ｍｓｅｃであり、最大通電時間は、約４０ｍｓｅｃである。そして、この１ラインサイクル時間Ｔａに応じたカラー感熱記録紙１０の搬送速度は、０．８ｍｍ／ｓｅｃとなる。なお、搬送速度が１６ｍｍ／ｓｅｃ程度で高速プリントする感熱プリンタでは、１ラインサイクル時間に対する最大通電時間の比率は９５％程度である。
【００３５】
カラー感熱記録紙１０の記録状態を示す図５において、サーマルヘッド２５の発熱素子アレイ２５ａには、主走査方向に多数の発熱素子５０が並べられている。各発熱素子５０は、主走査方向の長さＬ１、副走査方向（カラー感熱記録紙１０の移動方向）の長さＬ２となっている。各発熱素子５０は、ヘッド駆動回路３４によって通電されて発熱し、一定の速度で搬送されているカラー感熱記録紙１０を加熱する。各発熱素子５０は、主走査方向では放熱量が小さいが、副走査方向では放熱量が大きいので、中央部に比べて両端の温度が上がらない。このために、記録される１ラインの副走査方向の長さＬ３は、発熱素子５０の副走査方向（カラー感熱記録紙１０の移動方向）の長さＬ２よりも短くなる。
【００３６】
カラー感熱記録紙１０は、１ライン記録時間Ｔａで副走査方向に長さＬ３だけ搬送され、この搬送により各ラインが重なることなく、かつ隣接して記録される。この１本のラインは、複数の画素ＰＳからなり、各画素ＰＳは対応する発熱素子５０で記録され、それぞれの画素ＰＳが画像データに応じた濃度で発色される。
【００３７】
次に上記構成の作用について図６を参照しながら説明する。カラー画像を記録する場合には、カラー感熱プリンタ１７とコンピュータ４０とを各ポート３０，４１を介して接続した状態にする。また、コンピュータ４０にスキャナ等を接続する。そして、このスキャナでカラー画像を３色分解測光することによって得られた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メモリ４３に書き込む。なお、赤色画像データ，緑色画像データ，青色画像データをコンピュータ４０に取り込んで、これをコンピュータ４０でイエロー画像データ，マゼンタ画像データ，シアン画像データに変換してもよい。また、フロッピィデイスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体から画像を取り込んでもよい。
【００３８】
次にコンピュータ４０に接続されたキーボード（図示省略）を操作して、プリントを指示する。この指示がされると、コンピュータ４０のＣＰＵ４４は、Ｉ／Ｆ回路４２に記録開始の制御コードを送るとともに、これから記録すべき画像の大きさ（ライン数），記録位置等の制御コードを送る。
【００３９】
Ｉ／Ｆ回路４２は、ＣＰＵ４４からの制御コードを所定の通信手順によって、エスケープシーケンスを用いてカラー感熱プリンタ１７のＩ／Ｆ回路３１に送る。Ｉ／Ｆ回路３１は、これらの制御コードを受信するとＣＰＵ３２に送る。ＣＰＵ３２は、記録開始の制御コードを受け取ると、各部を初期化する。また、給紙カセットからカラー感熱記録紙１０を送り出して給紙を行うとともに、搬送ローラ対２１〜２３，プラテンローラ２４を所定の速度で回転させる。
【００４０】
給紙カセットからのカラー感熱記録紙１０は、搬送ローラ対２１の回転によってプラテンローラ２４に向けて搬送され、その先端がサーマルヘッド２５の位置にくると、ＣＰＵ３２は、サーマルヘッド２５のダウンを指示する。これにより、サーマルヘッド２５が揺動されてカラー感熱記録紙１０に発熱素子アレイ２５ａが圧接される。また、ＣＰＵ３２は、イエロー用光定着器２９の紫外線ランプ２９ａを点灯する。なお、カラー感熱記録紙１０に発熱素子アレイ２５ａが圧接されるまでの間のカラー感熱記録紙１０の搬送速度は、記録時のものよりも速くすることで、プリント時間を短縮することができる。
【００４１】
ＣＰＵ３２は、サーマルヘッド２５をカラー感熱記録紙１０に圧接した後に、カラー感熱記録紙１０を所定の搬送速度０．８ｍｍ／ｓｅｃで搬送するようにして、プラテンローラ２４及び搬送ローラ対２１〜２３の速度を調節する。また、Ｉ／Ｆ回路３１を介して第１ラインのイエロー画像データの送信要求を行う。この送信要求は、コンピュータ４０のＩ／Ｆ回路４２で受信されてＣＰＵ４４に送られる。これにより、コンピュータ４０のＣＰＵ４４は、メモリ４３から第１ラインのイエロー画像データを順番に読み出しＩ／Ｆ回路４２に送る。Ｉ／Ｆ回路４２は、順番に入力されるイエロー画像データを順次にカラー感熱プリンタ１７のＩ／Ｆ回路３１に送る。
【００４２】
Ｉ／Ｆ回路３１は、第１ラインのイエロー画像データを受け取ると、これを順次にラインメモリ３３に送る。これにより、ラインメモリ３３には第１ライン目の各イエロ画像データが書き込まれる。
【００４３】
次に、ＣＰＵ３２は、カラー感熱記録紙１０の記録エリアの先端がサーマルヘッド２５の位置に達したときに、ヘッド駆動回路３４にイエロー画像の第１ラインのプリントを指示する。なお、カラー感熱記録紙１０の搬送位置を検知するには、例えばホトセンサー等でカラー感熱記録紙１０の先端を検知した時点よりモータ２７に供給する駆動パルスの個数をカウントし、このカウント値と予め設定されたカラー感熱記録紙１０の先端から記録開始位置までの長さに応じた駆動パルスと個数とを比較すればよい。
【００４４】
プリント指示を受けると、ヘッド駆動回路３４は、イエロー用の１ライン分のバイアス駆動パルスを発生し、サーマルヘッド２５の各発熱素子５０は、このバイアス駆動パルスのパルス幅と同じ時間だけ通電されて発熱する。これにより、全ての発熱素子５０は、イエロー感熱発色層１３が発色する直前のバイアス熱エネルギーＥｂｙを発生し、このバイアス熱エネルギーＥｂｙをカラー感熱記録紙１０の第１ラインの位置に与える。
【００４５】
一方、ラインメモリ３３の第１ラインのイエロー画像データは、バイアス加熱期間中に読み出され、ヘッド駆動回路３４に送られ、このヘッド駆動回路３４にセットされる。ヘッド駆動回路３４は、バイアス加熱の終了後に、セットされた各イエロー画像データに応じた長さの１ライン分の階調駆動パルスを発生する。これにより、各発熱素子５０は、それぞれ対応する階調駆動パルスのパルス幅と同じ時間だけ通電されて発熱する。なお、イエロー画像データが「０」の場合には、階調駆動パルスは発生せず、これに対応する発熱素子５０は通電されない。また、イエロー画像データが大きいほど、発熱素子５０の通電時間が長くなる。このようにして、１ライン分の階調用駆動パルスによってサーマルヘッド２５の発熱素子５０が選択的に駆動されて発熱する。
【００４６】
以上のようにして、各発熱素子５０は、一定なバイアス熱エネルギーＥｂｙと、イエロー画像データに応じた階調熱エネルギーＥｇｙとからなる発色熱エネルギーを発生する。これにより、イエロー感熱発色層１３は、図３に示す特性曲線に基づいて、四角形をした画素ＰＳ内がイエロー画像データに応じた濃度に発色され、イエロー画像の第１ラインが記録される。
【００４７】
各発熱素子５０は、階調加熱が終了すると、冷却期間に入って自然冷却される。この冷却期間は、階調用駆動パルスが短いほど長くなるが、冷却期間の最小冷却時間Ｔｃは、シアン画像を記録する際に発熱素子５０を最大通電時間で通電して発熱した後、発熱素子が室温の温度まで低下するのに必要な時間を確保してあり、またイエロー画像を記録する際の通電時間は、シアン画像を記録する時のそれよりも小さい。したがって、このイエロー画像を記録した際にも、各発熱素子５０は、発熱後に冷却期間中に室温まで下がる。
【００４８】
全ての発熱素子５０が第１ラインの階調加熱が終了して冷却期間に入ると、ＣＰＵ３２は、Ｉ／Ｆ回路３１を介してコンピュータ４０に第２ラインのイエロー画像データの送信要求を行う。この送信要求により、コンピュータ４０のメモリ４３から第２ラインのイエロー画像データが読み出され、上記と同様な手順でカラー感熱プリンタ１７に送られラインメモリ３３に書き込まれる。
【００４９】
このときに、最小冷却時間Ｔｃは、１ライン分の画像データをコンピュータ４０から転送するまでに要する時間を確保してあるから、第２ラインのイエロー画像データは、第１ラインの冷却期間が終了するまでに感熱プリンタ１０に転送されて、ラインメモリ３３に書き込まれる。
【００５０】
第１ラインの冷却期間が終了すると、ヘッド駆動回路３４は、バイアス用駆動パルスを発生させる。このバイアス用駆動パルスで全発熱素子５０を駆動してバイアス加熱を行う。そして、このバイアス加熱中に、ラインメモリ３３から読み出された第２ラインのイエロー画像データがヘッド駆動回路３４にセットされ、バイアス加熱の終了後に、この第２ラインのイエロー画像データに基づいた１ライン分の階調用駆動パルスを発生し、各発熱素子５０が選択的に駆動される。これにより、イエロー画像の第１ラインの副走査方向に隣接した位置にイエロー画像の第２ラインが記録される。この時に、各発熱素子５０は、第１ラインの冷却期間中に充分に冷却されて室温に戻されているから、第１ラインを記録した時の発熱による蓄熱の影響がなく、記録された第２ラインは第２ラインのイエロー画像データに応じた濃度で発色される。したがって、濃度ムラが発生しない。
【００５１】
以下同様にして、イエロー画像の第３ライン目以降を１ラインずつ順次記録する。このときにも、冷却期間中にイエロー画像データの送信要求を行って、１ライン分のイエロー画像データがコンピュータ４０のメモリ４３からカラー感熱プリンタ１７に転送される。
【００５２】
イエロー画像が記録されたカラー感熱記録紙１０の部分は、搬送ローラ対２２によって搬送路の下流に向けて搬送され、イエロー用光定着器２８に達すると、紫外線ランプ２８ａから放出された４２０ｎｍの紫外線が照射される。カラー感熱記録紙１０の搬送速度は、プリント速度に応じて低速であるから、カラー感熱記録紙１０は、紫外線ランプ２８ａからの紫外線が照射される時間が長い。したがって、紫外線ランプ２８ａとして紫外線の照射強度が低い低出力のものを用いても、イエロー感熱発色層１３に残っていた発色能力を確実に消失される。
【００５３】
サーマルヘッド２５で、最終ラインのイエロー画像データを記録した後にも、カラー感熱記録紙１０の後端がイエロー用光定着器２８に達し、かつその部分のイエロー感熱発色層１３に残っていた発色能力を確実に消失するようにして、所定の時間だけカラー感熱記録紙１０の搬送は継続して行われ、カラー感熱記録紙１０のイエロー感熱発色層１３に残っていた全ての発色能力を確実に消失させる。
【００５４】
このようにして、イエロー感熱発色層１３の光定着が完了すると、ＣＰＵ３２は、紫外線ランプ２８ａを消灯し、また、サーマルヘッド２５を揺動して、発熱素子アレイ２５ａをカラー感熱記録紙１０から退避した位置に移動する。この後、プラテンローラ２４及び搬送ローラ対２１〜２３が高速に逆回転されて、カラー感熱記録紙１０が搬送路の上流に向けて搬送される。そして、カラー感熱記録紙１０の先端（この時の搬送方向の後端）がサーマルヘッド２５の位置に達すると、プラテンローラ２４及び搬送ローラ対２１〜２３の回転が停止されてから、発熱素子アレイ２５ａがカラー感熱記録紙１０に圧接される。この後、再びカラー感熱記録紙１０を搬送路の下流に向けて、０．８ｍｍ／ｓｅｃで搬送するようにして、プラテンローラ２４及び搬送ローラ対２１〜２３が回転される。また、マゼンタ用光定着器２９の紫外線ランプ２９ａが点灯される。
【００５５】
ＣＰＵ３２は、サーマルヘッド２５をカラー感熱記録紙１０に圧接した後に、Ｉ／Ｆ回路３１を介して第１ラインのマゼンタ画像データの送信要求を行う。これにより、コンピュータ４０のＣＰＵ４４は、メモリ４３から第１ラインのマゼンタ画像データを順番に読み出しＩ／Ｆ回路４２に送る。第１ライン目のマゼンタ画像データは、Ｉ／Ｆ回路３１を介してラインメモリ３３に書き込まれる。
【００５６】
カラー感熱記録紙１０の記録エリアの先端がサーマルヘッド２５の位置に達すると、ヘッド駆動回路３４にマゼンタ画像の第１ラインのプリントの指示がされ、イエロー画像データと同様にしてバイアス加熱と階調加熱とが行われる。これにより、イエロー画像の第１ラインに重なるようにして、マゼンタ画像の第１ラインが記録される。そして、このマゼンタ画像の記録終了後に、上記同様にして、第２ライン目以降が１ラインずつ記録される。この時にも、次回に記録される１ライン分のマゼンタ画像データは、今回記録したラインの冷却期間中に行われ、またサーマルヘッド２５の各発熱素子５０は、冷却期間中に自然冷却されて室温まで戻される。
【００５７】
マゼンタ画像が記録されたカラー感熱記録紙１０の部分は、搬送路の下流に向けて搬送され、マゼンタ用光定着器２９に達すると、紫外線ランプ２９ａから放出された３６５ｎｍの紫外線が照射される。このときにも、カラー感熱記録紙１０の搬送速度が低速であるから、紫外線ランプ２９ａとして紫外線の照射強度が低い低出力のものを用いても、マゼンタ感熱発色層１２に残っていた発色能力を確実に消失することができる。
【００５８】
上記同様にして、所定の時間だけカラー感熱記録紙１０の搬送を継続して、カラー感熱記録紙１０のマゼンタ感熱発色層１２に残っていた発色能力を確実に消失させた後に、紫外線ランプ２９ａが消灯される。また、発熱素子アレイ２５ａをカラー感熱記録紙１０から退避した位置に移動してから、プラテンローラ２４及び搬送ローラ対２１〜２３を逆回転させ、カラー感熱記録紙１０を搬送路の上流に向けて搬送する。
【００５９】
そして、カラー感熱記録紙１０の先端がサーマルヘッド２５の位置に達した時に、プラテンローラ２４及び搬送ローラ対２１〜２３の回転を停止するとともに、発熱素子アレイ２５ａをカラー感熱記録紙１０に圧接する。この後、再びカラー感熱記録紙１０を搬送路の下流に向けて、０．８ｍｍ／ｓｅｃで搬送するようにしてプラテンローラ２４及び搬送ローラ対２１〜２３を回転させ、上記同様な手順でシアン画像を１ラインずつ記録する。
【００６０】
シアン画像が記録されたカラー感熱記録紙１０の部分は、搬送ローラ対２２によって搬送路の下流に向けて搬送され、搬送ローラ対２３によって排紙口（図示せず）に向けて搬送される。そして、シアン画像の最終ラインを記録した後に、カラー感熱記録紙１０が排紙口を介して排紙される。
【００６１】
このようにして、カラー画像がカラー感熱記録紙１０に３色面順次で記録される。この記録されたカラー画像は、カラー感熱記録紙１０を発色させる際に、高い熱エネルギーを短時間に与えないから、カラー感熱記録紙１０の表面が荒れず、光沢度が高いので、高画質に画像が記録されている。
【００６２】
また、発熱素子５０を発熱後に再び室温に戻してから発熱させてカラー感熱記録紙１０を加熱しているので、記録されたカラー画像は発熱素子５０の蓄熱による濃度ムラがない。このようにして、記録されたカラー画像は、カラー感熱記録紙１０の本来持っている性能を引き出した高画質で記録されている。
【００６３】
さらに、画像データの転送する間隔が長いのでコンピュータ４０の処理負荷が軽くなるため、コンピュータ４０をマルチタスクＯＳで稼動させている場合には、バッククランドのタスクでこのカラー感熱プリンタ１７によるカラー画像の記録処理しながら、他の処理を行うことも可能である。また、発熱素子５０の蓄熱補正する場合であっても、発熱素子の冷却時間を充分に確保してあるので、その補正処理が簡単になるためカラー感熱プリンタ１７によるカラー画像の記録と並行させて、コンピュータ４０で補正処理を行うこともできる。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、搬送手段でカラー感熱記録紙を一定の速度で搬送し、１画像分の画像データを記憶した外部コンピュータから１ラインを記録する毎に次の１ライン分の画像データをラインメモリ手段に取り込み、このラインメモリ手段から読み出した１ライン分の各画像データに応じて各発熱素子を通電して発熱させ、各発熱素子に対応する画素を記録することにより１色の画像を１ラインずつ記録するようにしたから、発熱素子の冷却時間を充分に取ることができるようになるため蓄熱補正のための回路や１個の画像の全ての画像データを記憶するためのフレームメモリが不要となり、カラー感熱プリンタを構造が簡単で安価なものにすることができる。また、冷却時間を長くすることにより１ラインサイクル時間が長くなり、これに応じて、カラー感熱記録紙の搬送速度が低速になるから、１ラインを記録する際の通電時間を長くすることができるので、発熱素子が高温になってカラー感熱記録紙の表面が荒れることを防止でき、また定着時間を長くすることができるので低出力の安価な紫外線ランプを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したカラー感熱プリンタを示す概略図である。
【図２】カラー感熱記録紙の層構造を示す説明図である。
【図３】カラー感熱記録紙の発色特性を示すグラフである。
【図４】各色のバイアス駆動パルスと階調駆動パルスを示す波形図である。
【図５】カラー感熱記録紙の記録状態を示す説明図である。
【図６】カラー画像を記録する際の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０カラー感熱記録紙
１７カラー感熱プリンタ
２４プラテンローラ
２５サーマルヘッド
２８イエロー用光定着器
２９マゼンタ用光定着器
３１，４２インタフェイス回路
３３ラインメモリ
３４ヘッド駆動回路
４０コンピュータ
５０発熱素子

Claims

少なくともイエロー，マゼンタ，シアンを発色する第１〜第３の感熱発色層を積層し、最上層の第１の感熱発色層とその下の第２の感熱発色層についてはそれぞれ特有な紫外線による光定着性を有するとともに、下層の感熱発色層ほど熱感度が低いカラー感熱記録紙を用い、このカラー感熱記録紙の幅方向に複数の発熱素子が１列に並べて配されたサーマルヘッドで最上層の第１の感熱発色層から順番に記録と光定着を行って、画像を３色面順次で記録するカラー感熱プリンタにおいて、
一定の速度でカラー感熱記録紙を連続搬送する搬送手段と、１ラインを記録する毎に、１画像分の画像データを記憶した外部コンピュータから次の１ライン分の画像データを取り込むラインメモリ手段と、ラインメモリ手段から読み出した１ライン分の各画像データに応じて各発熱素子を通電して発熱させ、各発熱素子に対応する画素を記録することにより１色の画像を１ラインずつ記録するヘッド駆動回路とを備えたことを特徴とするカラー感熱プリンタ。
１ラインの記録時の前記各発熱素子の最大に通電する時間は、１ラインを記録するために発熱素子の通電を開始した時点から次の１ラインを記録するために発熱素子の通電を開始する時点までの１ラインサイクル時間に対して５０％以下の比率に設定されていることを特徴とする請求項１記載のカラー感熱プリンタ。