JP5062628B2 - 熱反応修正システム - Google Patents

Description

本発明は、感熱式プリントに関し、より詳細には、感熱式プリントヘッドに対する熱履歴の影響を補正することによって感熱式プリンタ出力を改善するための技術に関する。

感熱式プリンタは、一般的に、たとえば、顔料または染料をドナーシートから出力媒体へ転写することによって、あるいは、色を形成する化学物質を出力媒体内で活性化させることによって、出力媒体上にプリントする、発熱体（「プリントヘッド要素」とも呼ぶ）の直線的なアレイを含む。出力媒体は、一般的に、転写された顔料を受容できる、多孔性のレシーバ、あるいは、色を形成する化学物質で被覆された紙である。プリントヘッド要素のそれぞれは、起動されると、プリントヘッド要素の下を通過する媒体上に色を形成し、特定の濃度を有する点を作る。より大きな点または濃度の濃い点を伴う領域は、より小さな点または濃度の薄い点を伴う領域よりも暗く感じられる。デジタル画像は、非常に小さな緊密に配置された二次元アレイとして表現される。

感熱式プリントヘッド要素は、エネルギーを提供することによって起動される。エネルギーをプリントヘッド要素に提供すると、プリントヘッド要素の温度が上昇し、出力媒体への顔料の転写またはレシーバ内での色の形成が起こる。この方法でプリントヘッド要素によって発生された出力の濃度は、プリントヘッド要素に対して提供されたエネルギー量の関数である。プリントヘッド要素に対して提供されるエネルギー量は、たとえば、特定の時間間隔内にプリントヘッド要素への電力の量を変動させることによって、あるいは、プリントヘッド要素に対して、より長い時間間隔の間電力を提供することによって、変動し得る。

従来の感熱式プリンタにおいて、デジタル画像がプリントされる時間は、固定の時間間隔（本明細書中では「プリントヘッドサイクル」と呼ぶ）に分かれている。一般的に、デジタル画像中のピクセルの１つの行（またはその一部）は、１つのプリントヘッドサイクル中にプリントされる。各プリントヘッド要素は、一般的に、デジタル画像の特定の列にあるピクセル（またはサブピクセル）をプリントする役割を担う。各プリントヘッドサイクル中、プリントヘッド要素に所望の濃度を有する出力を発生させるようなレベルまでプリントヘッド要素の温度を上昇させるように計算された、ある量のエネルギーが、各プリントヘッド要素へ供給される。異なるプリントヘッド要素に対し、プリントヘッド要素によって発生されるべき様々な所望の濃度に基づいて、様々な量のエネルギーが提供され得る。

従来の感熱式プリンタに伴う１つの問題点は、そのプリントヘッド要素が、各プリントヘッドサイクルの終了後に熱を保持するという事実から生じるものである。一部の感熱式プリンタにおいては、特定のプリントヘッド要素に対して特定のプリントヘッドサイクルの間に供給されたエネルギーの量は、一般的に、プリントヘッドサイクルの開始時におけるプリントヘッド要素の温度が既知の固定の温度であるという仮定に基づいて計算されるため、この熱の保持は問題となり得る。実際に、プリントヘッドサイクルの開始時におけるプリントヘッド要素の温度は、特に以前のプリントヘッドサイクル中にプリントヘッド要素に対して供給されたエネルギーの量に依存するため、プリントヘッドサイクル中にプリントヘッド要素によって達成される実際の温度は、較正温度とは異なり得、それによって、所望される出力濃度よりも高いまたは低い出力濃度を生じる。特定のプリントヘッド要素の現温度が、それ自体の以前の温度（本明細書中では、「熱履歴」と呼ぶ）によってのみでなく、周囲（室内）温度や、プリントヘッド内の他のプリントヘッド要素の熱履歴によっても影響されるという事実によって、さらなる複雑さが同様に生じる。

以上の議論から推論され得るように、従来の一部の感熱式プリンタにおいて、各個別の感熱式プリントヘッド要素の平均温度は、デジタル画像のプリント中に徐々に上昇する傾向にある。これは、プリントヘッド要素による熱の保持、およびこのような熱保持という点からのエネルギーの過剰提供に起因する。この徐々の温度上昇によって、プリントヘッド要素によって発生される出力の濃度において、それに対応する徐々の上昇が生じる。これにより、プリント画像において暗さが増したように感じられる。本明細書中ではこの現象を「濃度の偏り」と呼ぶ。

さらに、従来の感熱式プリンタは、一般的に、隣接するピクセル（プリントヘッド中にわたるピクセルおよびプリントの方向にあるピクセルの両方）間にシャープな濃度の階調を正確に再現する困難性を有する。たとえば、プリントヘッド要素が、白のピクセルに続いて黒のピクセルをプリントする場合、２つのピクセル間における理想的なシャープなエッジは、一般的にはプリントされるとぼけてしまう。この問題は、白いピクセルをプリントした後に黒いピクセルをプリントするためにプリントヘッド要素の温度を上昇させるのに必要な時間の長さによって生じる。より一般的には、この従来の感熱式プリンタの特性は、濃度の階調の高い領域を有する画像をプリントする際に、理想的な鮮明度よりも低いシャープさを結果として生じる。

「Ｔｈｅｒｍａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ」と題された、先に参照した米国特許出願第０９／９３４，７０３号は、プリントヘッド要素へのエネルギーの提供に対する、感熱式プリントヘッド要素の時間が経つにつれての熱応答をモデル化する、感熱式プリントヘッドのモデルを開示している。感熱式プリントヘッドモデルは、各プリントヘッドサイクルの開始時において、（１）温度センサによって測定された、感熱式プリントヘッドの現温度と、（２）プリントヘッドの熱履歴と、（３）プリントヘッドのエネルギー履歴とに基づいて、感熱式プリントヘッド要素のそれぞれの温度の予測を生成する。所望の濃度を有する点を生成するために、プリントヘッドサイクル中にプリントヘッド要素のそれぞれに対して提供されるエネルギーの量は、（１）プリントヘッドサイクル中にプリントヘッド要素によって発生されるべき所望の濃度と、（２）プリントヘッドサイクルの開始時における、プリントヘッド要素の予測温度とに基づいて計算される。

このような技術は、熱履歴制御を行う際にプリントヘッドの温度を考慮に入れるが、先に参照した特許出願において開示されている技術は、熱履歴制御を行う際に、時間が経つにつれてのプリンタ周囲温度における変化を特に考慮していない。同様に、先に参照した特許出願において開示されている技術では、湿度の影響が特に考慮されない。

したがって、周囲のプリント条件を考慮に入れることによってより正確にデジタル画像を表現するための、改善された技術が必要である。

感熱式プリントヘッドへのエネルギーの提供に対する感熱式プリントヘッド要素の熱反応を時間に沿ってモデル化する、感熱式プリントヘッドのモデルを提供する。所望の濃度を有する点を生成するためにプリントヘッドサイクル中にプリントヘッド要素のそれぞれに対して提供されるエネルギーの量は、（１）プリントヘッドサイクル中にプリントヘッド要素によって生成されるべき所望の濃度と、（２）プリントヘッドサイクルの開始時におけるプリントヘッド要素の予測温度と、（３）プリントヘッドサイクルの開始時におけるプリンタ周囲温度と、（４）周囲相対湿度とに基づいて計算される。

本発明の一局面において、（Ａ）プリンタ内のプリントヘッドの第１のプリントヘッド温度Ｔ_Ｓを識別するステップと、（Ｂ）プリンタ内の現周囲温度Ｔ_ｒを識別するステップと、（Ｃ）第１のプリントヘッド温度Ｔ_Ｓと、プリンタ周囲温度Ｔ_ｒとに基づいて、修正されたプリントヘッド温度Ｔ’_Ｓを識別するステップと、（Ｄ）修正されたプリントヘッド温度Ｔ’_Ｓに基づいて、プリントヘッド内のプリントヘッド要素へと提供される入力エネルギーを識別するステップとを含む、方法が提供される。ステップ（Ｄ）は、修正されたプリントヘッド温度Ｔ’_ｓと現相対湿度とに基づいて、プリントヘッド要素へ提供する入力エネルギーを識別するステップを含み得る。

本発明の別の局面において、プリントヘッド要素を含む感熱式プリンタと関連して用いるための方法が提供される。方法は、（Ａ）プリントヘッド要素の現温度と、プリンタ周囲温度と、プリントヘッド要素によってプリントされるべき所望の出力濃度の複数の１変数関数とに基づいて、プリントヘッド要素へと提供される入力エネルギーを計算するステップを含む。

本発明の別の局面において、複数のプリントヘッド要素を含んだプリントヘッドを有する感熱式プリンタと共に用いるための方法が提供される。方法は、複数のプリントヘッドサイクルの各サイクルに対し、プリントヘッドサイクル中において複数の出力濃度を発生するために複数のプリントヘッド要素へと提供される複数の入力エネルギーを発生させる。方法は、（Ａ）多重分解能熱伝達モデルを用いて、複数のプリントヘッドサイクルの各サイクルに対して、プリントヘッドサイクルの初めにおける複数のプリントヘッド要素の複数の予測された温度を発生させるステップと、（Ｂ）逆媒体モデルを用いて、複数の予測された温度と、プリントヘッドサイクル中において複数のプリントヘッド要素によって出力されるべき複数の濃度と、少なくとも１つのプリンタ周囲温度とに基づいて、複数の入力エネルギーを発生させるステップとを含む。

以下の記載および特許請求の範囲から、本発明の多様な局面および実施形態の、その他の特徴および利点が明白となろう。

感熱式プリントヘッド要素へのエネルギーの提供に対する感熱式プリントヘッド要素の、熱反応を時間に沿ってモデル化する、感熱式プリントヘッドのモデルを提供する。所望の濃度を有する点を生成するためにプリントヘッドサイクル中にプリントヘッド要素のそれぞれに対して提供されるエネルギーの量は、（１）プリントヘッドサイクル中にプリントヘッド要素によって生成されるべき所望の濃度と、（２）プリントヘッドサイクルの開始時におけるプリントヘッド要素の予測温度と、（３）プリントヘッドサイクルの開始時におけるプリンタ周囲温度と、（４）周囲相対湿度とに基づいて計算される。

先に参照した、「Ｔｈｅｒｍａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ」と題された特許出願は、感熱式プリントヘッド要素へのエネルギーの提供に対する感熱式プリントヘッド要素の熱反応を時間に沿ってモデル化する、感熱式プリントヘッドのモデルを開示した。感熱式プリントヘッドのプリントヘッド要素の温度の履歴を、本明細書中ではプリントヘッドの「熱履歴」と呼ぶ。時間に沿ったプリントヘッド要素へのエネルギーの分配を、本明細書中では「エネルギー履歴」と呼ぶ。

特に、感熱式プリントヘッドモデルは、（１）感熱式プリントヘッドの現温度と、（２）プリントヘッドの熱履歴と、（３）プリントヘッドのエネルギー履歴とに基づいて、各プリントヘッドサイクルの開始時における、感熱式プリントヘッド要素のそれぞれの温度の予測を生成する。開示された感熱式プリントヘッドモデルの一実施形態において、感熱式プリントヘッドモデルは、（１）感熱式プリントヘッドの現温度と、（２）以前のプリントヘッドサイクルの開始時における、プリントヘッド要素の予測温度、およびプリントヘッド内のプリントヘッド要素のうちの１つ以上の他の要素の予測温度と、（３）以前のプリントヘッドサイクル中に、プリントヘッド要素へ提供されたエネルギーの量、およびプリントヘッド内のプリントヘッド要素のうちの１つ以上の他の要素へ提供されたエネルギーの量とに基づいて、プリントヘッドサイクルの開始時における、特定の感熱式プリントヘッド要素の温度の予測を生成する。

先に参照した特許出願において開示された一実施形態において、所望の濃度を有する点を生成するためにプリントヘッドサイクル中にプリントヘッド要素のそれぞれに対して提供されるエネルギーの量は、（１）プリントヘッドサイクル中にプリントヘッド要素によって生成されるべき所望の濃度と、（２）プリントヘッドサイクルの開始時におけるプリントヘッド要素の予測温度とに基づいて計算される。このような技術を利用した個々のプリントヘッド要素に対して提供されるエネルギーの量は、従来の感熱式プリンタによって提供されるエネルギーの量よりも大きくなり得、あるいは小さくなり得る。たとえば、濃度の偏りを補正するためにより少ないエネルギー量が提供され得る。シャープな濃度の階調を生成するためには、より大きなエネルギー量が提供され得る。開示されたモデルは、所望の出力濃度を生成するために適切であるように入力エネルギーを増大または低減させるのに十分フレキシブルである。

感熱式プリントヘッドモデルを使用することによって、周囲温度や以前のプリント画像内容に対するプリントエンジンの感度が低減され、このことはプリントヘッド要素の熱履歴にも現れる。

たとえば、図１を参照すると、本発明の一実施形態に従い、画像をプリントするためのシステムが図示されている。システムは逆プリンタモデル１０２を含む。逆プリンタモデル１０２は、個々のソース画像１００をプリントする際に感熱式プリンタ１０８内の各プリントヘッド要素に対して提供されるべき入力エネルギー１０６の量を算出するのに用いられる。図２および図３に関連して以下により詳細に記載するが、感熱式プリンタモデル３０２は、提供された入力エネルギー１０６に基づいて、感熱式プリンタ１０８によって生成された出力（たとえばプリント画像１１０）をモデル化する。感熱式プリンタモデル３０２はプリントヘッド温度モデルと応答のモデルとの両方を含む。逆プリンタモデル１０２は、感熱式プリンタモデル３０２の逆である。より詳細には、逆プリンタモデル１０２は、ソース画像１００（たとえば、二次元のグレースケールまたはカラーデジタル画像であり得る）と、感熱式プリンタのプリントヘッドの現温度１０４とに基づいて、各プリントヘッドサイクルに対する入力エネルギー１０６を算出する。感熱式プリンタ１０８は、入力エネルギー１０６を利用してソース画像１００のプリント画像１１０をプリントする。入力エネルギー１０６が時間と共に変化し得、またプリントヘッド要素のそれぞれについて変動し得るという点が理解されるべきである。同様に、プリントヘッド温度１０４も時間と共に変化し得る。

一般的に、逆プリンタモデル１０２は、感熱式プリンタ１０８によって通常生成される歪み（上述したような濃度の偏りの結果として生じる歪み、媒体反応の結果として生じる歪み等）をモデル化し、ソース画像１００を逆方向へ前もって歪ませる（ｐｒｅ−ｄｉｓｔｏｒｔ）ことによって、プリント画像１１０をプリントする際に本来であれば感熱式プリンタ１０８によって生じるはずの歪みを相殺する。したがって、感熱式プリンタ１０８に対して入力エネルギー１０６を提供することによってプリント画像１１０に所望の濃度が発生する。そのため、プリント画像１１０は上記の問題（濃度の偏り、シャープさの低下等）を被らない。特に、プリント画像１１０の濃度分布は、従来の感熱式プリンタによって典型的に生成される濃度分布よりも、ソース画像１００の濃度分布とより厳密に合致する。

図３に示すように、感熱式プリンタモデル３０２は、感熱式プリンタ１０８（図１）の挙動をモデル化するために利用される。図２に関連してより詳細に記載するように、感熱式プリンタモデル３０２は、逆プリンタモデル１０２を発生させるために用いられる。逆プリンタモデル１０２は、感熱式プリンタ１０８の熱履歴を考慮することによってプリント画像１１０に所望の出力濃度を発生するように感熱式プリンタ１０８へ提供する入力エネルギー１０６を発生させるために使用される。また、感熱式プリンタモデル３０２は、以下に説明するように、較正目的のために使用される。

感熱式プリンタモデル３０２について詳細に説明する前に、所定の表記法について紹介する。ソース画像１００（図１）は、ｒ行、ｃ列を有する二次元の濃度分布ｄ_ｓとして見られ得る。本発明の一実施形態において、感熱式プリンタ１０８は、各プリントヘッドサイクル中にソース画像１００の１つの行をプリントする。本明細書中で使用する場合、変数ｎは離散的な時間間隔（個々のプリントヘッドサイクル等）を指すのに用いられる。したがって、本明細書中では時間間隔ｎの開始時におけるプリントヘッド温度１０４をＴ_Ｓ（ｎ）と称する。同様に、ｄ_Ｓ（ｎ）は、時間間隔ｎ中にプリントされるソース画像１００の行の濃度分布を指す。

同様に、入力エネルギー１０６は二次元のエネルギー分布Ｅとして見られ得るという点が理解されるべきである。今述べた表記法を用いて、Ｅ（ｎ）は、時間間隔ｎ中に感熱式プリンタのプリントヘッド要素の直線アレイに対して加えられる一次元のエネルギー分布を指す。プリントヘッド要素の予測温度を本明細書中ではＴ_ｈ（先に参照した特許出願においてはＴ_ａと称されている）と称する。時間間隔ｎの開始時におけるプリントヘッド要素の直線アレイに対する予測温度を本明細書中ではＴ_ｈ（ｎ）と称する。

図３に示すように、感熱式プリンタモデル３０２は、各時間間隔ｎ中に、（１）時間間隔ｎの開始時における感熱式プリントヘッドの温度Ｔ_Ｓ（ｎ）１０４と、（２）時間間隔ｎ中に感熱式プリントヘッド要素に対して提供される入力エネルギーＥ（ｎ）１０６とを入力として取る。感熱式プリンタモデル３０２は、一度につき１行の予測プリント画像３０６（ｄ_ｐ（ｎ））を出力として生じる。感熱式プリンタモデル３０２は、ヘッド温度モデル２０２（図２に関連して以下により詳細に説明する）と媒体濃度モデル３０４とを含む。媒体濃度モデル３０４は、ヘッド温度モデル２０２によって生成されたプリントヘッド要素の予測温度Ｔ_ｈ（ｎ）２０４と、入力エネルギーＥ（ｎ）１０６とを入力として取り、予測プリント画像３０６を出力として生成する。

図２を参照する。逆プリンタモデル１０２の一実施形態が図示されている。逆プリンタモデル１０２は、時間間隔ｎ毎に、（１）時間間隔ｎの開始時におけるプリントヘッド温度１０４Ｔ_Ｓ（ｎ）と、（２）時間間隔ｎ中にプリントされるべきソース画像１００の行の濃度ｄ_Ｓ（ｎ）とを入力として受け取る。逆プリンタモデル１０２は、入力エネルギーＥ（ｎ）１０６を出力として生成する。

逆プリンタモデル１０２は、ヘッド温度モデル２０２と逆媒体濃度モデル２０６とを含む。一般的に、ヘッド温度モデル２０２は、プリント画像１１０がプリントされる間、時間が経つにつれてのプリントヘッド要素の温度を予測する。より具体的には、ヘッド温度モデル２０２は、（１）プリントヘッドの現温度Ｔ_Ｓ（ｎ）１０４と、（２）時間間隔ｎ−１中にプリントヘッド要素に対して提供される入力エネルギーＥ（ｎ−１）とに基づいて、特定の時間間隔ｎの開始時におけるプリントヘッド要素の温度Ｔ_ｈ（ｎ）２０４の予測を出力する。

一般的に、逆媒体濃度モデル２０６は、（１）時間間隔ｎの開始時における、プリントヘッド要素のそれぞれの予測温度Ｔ_ｈ（ｎ）２０４と、（２）時間間隔ｎ中にプリントヘッド要素によって出力されるべき所望の濃度ｄ_Ｓ（ｎ）１００とに基づいて、時間間隔ｎ中にプリントヘッド要素のそれぞれに対して提供されるべきエネルギーＥ（ｎ）１０６の量を算出する。入力エネルギーＥ（ｎ）１０６は、次の時間間隔ｎ＋１中に使用されるべく、ヘッド温度モデル２０２へ提供される。従来の感熱式プリンタによって一般的に用いられている技術とは異なり、逆媒体濃度モデル２０６は、エネルギーＥ（ｎ）１０６を算出する際に、プリントヘッド要素の現（予測）温度Ｔ_ｈ（ｎ）２０４と、温度に応じた媒体応答との両方を、それによって、熱履歴およびプリンタに由来するその他の欠陥の影響に対する改善された補正を達成する。

図２には明示していないが、ヘッド温度モデル２０２は、プリントヘッド要素の予測温度Ｔ_ｈ（ｎ）２０４のうちの少なくとも一部を内部に保存し得る。したがって、以前のプリントヘッド要素の予測温度（Ｔ_ｈ（ｎ−１）等）はまた、Ｔ_ｈ（ｎ）２０４を算出する際に用いるための、ヘッド温度モデル２０２への入力とも考えられ得るという点が理解されるべきである。

先に参照した特許出願に記載されているように、逆媒体濃度モデル２０６は、各時間間隔ｎ中に、（１）ソース画像濃度ｄ_Ｓ（ｎ）１００と、（２）時間間隔ｎの開始時における、感熱式プリントヘッド要素の予測温度Ｔ_ｈ（ｎ）２０４とを入力として受け取る。逆媒体濃度モデル２０６は、入力エネルギーＥ（ｎ）１０６を出力として生成する。換言すれば、逆媒体濃度モデル２０６によって定義される伝達関数は、２変数関数Ｅ＝Ｆ（ｄ，Ｔ_ｈ）である。一実施形態において、上記関数Ｅ＝Ｆ（ｄ，Ｔ_ｈ）は等式１を用いて表される。
Ｅ＝Ｇ（ｄ）＋Ｓ（ｄ）Ｔ_ｈ （等式１）
この等式は、所望の濃度を提供する正確なエネルギーを求める、Ｔ_ｈに関するテイラー級数展開のうちの初めの２つの項として解釈され得る。このような表現は、様々な理由で好都合であり得る。例えば、２変数関数としたＥ＝Ｆ（ｄ，Ｔ_ｈ）のソフトウェアおよび／またはハードウェアによる実行を命令するには、大量の記憶容量またはエネルギーＥを算出するためのかなりの数の計算が必要であり得る。対照的に、１変数関数Ｇ（ｄ）およびＳ（ｄ）は、比較的少量のメモリを用いてルックアップテーブルとして保存され得、逆媒体濃度モデル２０６は、比較的少数の計算を用いて等式１の結果を算出し得る。

ここで、ヘッド温度モデル２０２（図２〜図３）の一実施形態をより詳細に説明する。図５を参照すると、感熱式プリントヘッド５００を含む感熱式プリンタ１０８の一部分５３０の概略側面図が示されている。プリントヘッド５００は、ヒートシンク５０２ａと、セラミック５０２ｂと、グレイズ５０２ｃとを含むいくつかの層を含んでいる。グレイズ５０２ｃの下には、プリントヘッド要素５２０ａ〜ｉの直線アレイがある。図示を簡単にするために、図５には９個の発熱体５２０ａ〜ｉのみを示したが、一般的な感熱式プリントヘッドは、非常に小さな、緊密に配置されたプリントヘッド要素を１インチにつき数百個有するという点が理解されるべきである。プリントヘッド要素５２０ａ〜ｉは、レシーバ媒体５２２上で出力を生成する。

上記のように、プリントヘッド要素５２０ａ〜ｉを加熱するためにそれらに対してエネルギーが提供され得、それによってプリントヘッド要素５２０ａ〜ｉが出力媒体に顔料を転写するようになる。プリントヘッド要素５２０ａ〜ｉによって発生された熱は、層５０２ａ〜ｃとを介して上へ分散される。

時間に沿って、個々のプリントヘッド要素５２０ａ〜ｉ（たとえばデジタル画像をプリントする間に）の温度を直接測定することは、困難または過度に負担となるものであり得る。したがって、本発明の一実施形態においては、プリントヘッド要素５２０ａ〜ｉの温度を直接測定するのではなく、ヘッド温度モデル２０２を用いてプリントヘッド要素５２０ａ〜ｉの時間が経つにつれての温度を予測する。特に、ヘッド温度モデル２０２は、（１）プリントヘッド５００の温度と、（２）プリントヘッド要素５２０ａ〜ｉに対して以前に提供されたエネルギーとについての知見を用いて、プリントヘッド要素５２０ａ〜ｉの熱履歴をモデル化することによってプリントヘッド要素５２０ａ〜ｉの温度を予測し得る。プリントヘッド５００の温度は、温度センサ５１２（サーミスタ等）を用いて測定され得る。温度センサ５１２は、ヒートシンク５０２ａ上のいくつかの点における温度Ｔ_ｓ（ｎ）を測定する。

ヘッド温度モデル２０２は、多様な方法のうちの任意の方法で、プリントヘッド要素５２０ａ〜ｉの熱履歴をモデル化し得る。たとえば、本発明の一実施形態において、ヘッド温度モデル２０２は、プリントヘッド要素５２０ａ〜ｉから温度センサ５１２までの、プリントヘッド５００の層を介した熱拡散のモデルと関連して、温度センサ５１２によって測定した温度Ｔ_ｓ（ｎ）を用いて、プリントヘッド要素５２０ａ〜ｉの現温度を予測する。しかしながら、ヘッド温度モデル２０２は、プリントヘッド５００を介して熱拡散をモデル化する以外の技術を用いてプリントヘッド要素５２０ａ〜ｉの温度を予測し得るという点が理解されるべきである。ヘッド温度モデル２０２を実施するために用いられ得る技術の例は、先に参照した「Ｔｈｅｒｍａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ」と題された特許出願において、より詳細に開示されている。

以上に述べたように、先に参照した「Ｔｈｅｒｍａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ」と題された特許出願において開示されている技術は、プリンタ周囲温度または湿度の変化を明示的に計算しない。むしろ、方法は、特定のプリンタ周囲温度および湿度において収集されたデータを用いて較正されていた。モデル予測とデータとの間の平均二乗誤差を最小化するために、感熱式プリンタモデル３０２および逆媒体モデル２０６のパラメータが概算されていた。このことによって、周囲条件の基準セットにおける熱履歴影響を記述するための正確なモデルがもたらされる。

ここで、周囲条件の変化を明確に計算するように上記の技術を修正するための技術の例を開示する。特に、（１）周囲温度の変動の影響を明確にモデル化し、広範囲の周囲温度において影響の補正を可能にし、（２）湿度変動の影響を補正するための技術を開示する。

２変数関数Ｅ＝Ｆ（ｄ，Ｔ_ｈ）は、等式１に示すように１変数関数Ｇ（ｄ）とＳ（ｄ）との一次結合によって概算され得るということを想起されたい。変数Ｔ_ｈはプリントサイクル（ラインタイム）の開始時におけるプリントヘッド要素の絶対温度を、ｄは所望の濃度を、それぞれ表す。必要とされるエネルギーＥは、等式１に示されるようにプリントヘッド要素の温度に依存するのではなく、レシーバ媒体の温度に依存する。しかしながら、媒体温度を用いても、プリントヘッドの下にある媒体の温度がヘッド要素温度の１変数関数である限り、等式１の形は同一のままである。等式１を、プリントヘッド要素の温度Ｔ _ｈ と線形の関係にある媒体温度Ｔ _ｍ について書き直すと、等式２になる。
Ｅ＝Ｇ’（ｄ）＋Ｓ’（ｄ）Ｔ_ｍ （等式２）
等式２において、Ｔ_ｍは、媒体の絶対温度を表し、関数Ｇ’（・）は等式１におけるＧ（・）関数に、Ｓ’（・）は等式１におけるＳ（・）に、それぞれ関連する。関数Ｇ’（・）およびＳ’（・）は、たとえば、先に参照した特許出願において開示されている、Ｇ（・）およびＳ（・）を概算するための技術を用いて概算され得る。

本発明の多様な実施形態において、媒体温度Ｔ_ｍは、プリントヘッドおよびレシーバ媒体において起こる熱拡散をモデル化することによって概算される。本発明の一実施形態において、このような温度概算は、熱拡散問題を同等の電気回路問題に翻訳することによって行われる。

図６を参照する。本発明の一実施形態に従って、このような電気回路６００の例が示されている。媒体内の熱抵抗、熱容量、熱流量、および温度は、電気回路６００内の電気抵抗、静電容量、電流、電圧にそれぞれ翻訳される。このような対応づけ（ｍａｐｐｉｎｇ）は、熱拡散問題の図形表現のみでなく計算をも容易にする。

回路６００（図６）内のＲＣ回路ネットワーク６０２は、プリントヘッド５００（図５）をモデル化する。特に、ＲＣ回路６０４ａ〜ｃは、プリントヘッド５００の層５０２ａ〜ｃをそれぞれモデル化する。ノード６０６における電圧は、予測プリントヘッド要素温度Ｔ_ｈをモデル化する。しかしながら、回路６０４ａ〜ｃと層５０２ａ〜ｃとの間には一対一の対応づけは必要でないという点に留意されたい。むしろ、プリントヘッド５００内の単一の層を複数の回路によってモデル化してもよく、単一の回路がプリントヘッド５００内の複数の層をモデル化してもよい。レシーバ媒体５２２は、複数のＲＣ回路ネットワーク６０８ａ〜ｆによってモデル化される。ノード６０６に直接接続された回路ネットワーク６０８ｃは、プリントヘッド要素の下にある媒体５２２の部分を直接モデル化する。回路ネットワーク６０８ａ〜ｆのうち、隣接するものは、連続的なプリントサイクルにおいてプリントヘッド５００によって覆われる方向に、レシーバ媒体５２２の隣接する部分をモデル化する。

図６に示す回路６００は、レシーバ媒体５２２上部でのプリントヘッド５００の連続的な動作を、ラインタイム（プリントサイクル）中にヘッド５００によってとられる不連続なステップとして、矢印６１２によって示される方向に近づける。再び図５を参照する。プリンタ５３０は、プリンタ５３０内部のプリンタ周囲温度Ｔ_ｒを感知するための第２の温度センサ５３２を含み得るという点に留意されたい。ラインの開始点にある媒体５２２の新たな領域上をヘッド５００が移動する場合、新領域の初期温度Ｔ_ｍは、温度センサ５３２によって測定された周囲温度Ｔ_ｒに非常に近くなる。回路ネットワーク６０８ａ〜ｆは、媒体５２２内の側部の熱拡散をモデル化するクロスネットワークの抵抗体（たとえば抵抗体６１０）を含むが、短いプリントサイクルにおいては媒体５２２内でプリント方向に生じる熱拡散はほとんどないため、このような抵抗体は、本分析においては考慮に入れない。しかしながら、仮に媒体５２２内のこの熱拡散の影響を考慮することが所望された場合においては、このような抵抗体が考慮に入れられよう。

ヘッド５００から媒体５２２へ熱が流れ始めると、媒体温度Ｔ_ｍが上昇し始める。熱流の速度は、ヘッド５００と媒体５２２との間の温度勾配に比例する。最終的な媒体温度Ｔ_ｍは、ラインタイムΔｔと、Ｒ_ｍＣ_ｍによって与えられる媒体５２２の時定数とに依存する。短いラインタイムについては、媒体温度Ｔ_ｍは、等式３によって近似される。

等式３におけるＡ_ｍは、等式４によって与えられる。

等式３を等式２にあてはめると、等式５が得られる。
Ｅ＝Ｇ’（ｄ）＋Ｓ’（ｄ）Ｔ_ｒ（１−Ａ_ｍ）＋Ｓ’（ｄ）Ａ_ｍＴ_ｈ （等式５）
等式１と等式５とを比較すると、等式６および等式７が得られる。
Ｇ（ｄ，Ｔ_ｒ）＝Ｇ’（ｄ）＋Ｓ’（ｄ）（１−Ａ_ｍ）Ｔ_ｒ （等式６）
Ｓ（ｄ）＝Ｓ’（ｄ）Ａ_ｍ （等式７）
元のＧ（・）関数は陰にＴ_ｒに依存していたのが、等式６においては陽に依存するようになっている点に留意されたい。

たとえば、図４を参照し、ここで逆媒体濃度モデル２０６（図２）の一実施形態をさらに詳細に説明する。逆媒体濃度モデル２０６は、時間間隔ｎ毎に、（１）ソース画像濃度ｄ_ｓ（ｎ）１００と、（２）Ｔ_ｈ（ｎ）２０４、すなわち時間間隔ｎの開始時における感熱式プリントヘッド要素の予測温度、およびＴ_ｒ（ｎ）、すなわち時間間隔ｎの開始時におけるプリンタ周囲温度とを、入力として受け取る。逆媒体濃度モデル２０６は、出力として入力エネルギーＥ（ｎ）１０６を発生する。換言すれば、図４に示す逆媒体濃度モデル２０６によって決定される伝達関数は、３変数関数Ｅ＝Ｆ（ｄ，Ｔ_ｈ，Ｔ_ｒ）である。

図４から、図４に示す逆媒体濃度モデル２０６は等式５を実施するということがわかり得る。たとえば、逆媒体濃度モデル２０６は、関数Ｇ’（・）４２４と関数Ｓ’（・）４１６とを含む。第１の乗算器４３０はＳ’（・）４１６と、Ｔ_ｒ（ｎ）４２６と、（１−Ａ_ｍ）とを掛けることによって、等式５における第２の項を発生する。第２の乗算器４３２は、Ｓ’（・）４１６と、Ａ_ｍ４２６と、Ｔ_ｈ（ｎ）とを掛けることによって、等式５における第３の項を発生する。加算器４３４は、Ｇ’（・）を第１の乗算器４３０および第２の乗算器４３２の出力に加えることによって、入力エネルギーＥ（ｎ）１０６を発生する。

図７Ａを参照すると、本発明の一実施形態における逆プリンタモデル１０２によって実行される、プリント画像１１０を発生するために感熱式プリンタ１０８へ提供する入力エネルギー１０６を発生するための、方法７００のフローチャートが示されている。方法７００は、ソース画像１００中の各ピクセルＰに関するループに入る（ステップ７０２）。方法７００は、プリントヘッド要素、すなわちピクセルＰをプリントするための要素の温度Ｔ_ｈを識別する（ステップ７０４）。プリントヘッド要素の温度Ｔ_ｈは、たとえば、先に参照した特許出願において開示されている技術を用いて、あるいは本明細書中において開示される技術を用いて、予測され得る。

方法７００は、プリンタ周囲温度Ｔ_ｒを識別する（ステップ７０６）。プリンタ周囲温度Ｔ_ｒは、たとえば、温度センサ５３２を用いた測定によって識別され得る。

方法７００は、ピクセルＰがプリントされるべきプリント媒体５２２の領域の温度Ｔ_ｍ識別する（ステップ７０８）。温度Ｔ_ｍは、たとえば、等式３を用いて概算され得る。

方法７００は、ピクセルＰの濃度ｄ_ｓを識別する。（ステップ７１０）。方法７００は、識別されたプリントヘッド要素温度Ｔ_ｈと、プリンタ周囲温度Ｔ_ｒと、媒体領域温度Ｔ_ｍと、濃度ｄ_ｓとに基づいて、ピクセルＰをプリントするのに必要とされる入力エネルギーＥを識別する（ステップ７１２）。エネルギーＥは、たとえば、等式５を用いて識別され得る。方法７００は、エネルギーＥを適切なプリントヘッド要素へ提供し、それによってピクセルＰがプリントされるようにする（ステップ７１４）。方法７００は、ソース画像１００中の残りのピクセルＰステップ７０４〜７１４を反復し（ステップ７１６）、それによってソース画像１００の残りをプリントする。

ステップ７０８（媒体温度Ｔ_ｍの識別）は方法７００において個別のステップとして実行される必要はないという点に留意されたい。たとえば、Ｔ_ｍが等式３を用いて概算される場合、Ｔ_ｍの識別はＴ_ｈおよびＴ_ｒに基づいてステップ７１２において陰に実行される。

図７Ａに示す方法７００は、多様な方法において実施され得る。たとえば、図７Ｂを参照すると、本発明の一実施形態において図７Ａの方法７００を実施するために用いられる方法７２０のフローチャートが示されている。方法７２０は、図７Ｂに示す方法７００と同一のステップ７０２〜７０６を含む。しかしながら、方法７２０は、等式３を用いてＴ_ｍの値を算出することによって、各ピクセルＰに対する媒体温度Ｔ_ｍを識別する（ステップ７２２）。方法７２０は、ピクセルＰの濃度ｄｓを識別し（ステップ７１０）、必要とされるエネルギーＥを、算出されたＴ_ｍの値を等式２に代入することによって算出する。図７Ｂに示す方法７２０の１つの利点は、媒体温度Ｔ_ｍを各ピクセルＰに対して算出することによって、プリンタ周囲温度Ｔ_ｒにおける変化が１ライン毎の基準に基づいて考慮に入れられ得るという点である。

しかしながら、プリンタ周囲温度Ｔ_ｒは一般的に長い時定数を有するため、プリンタ周囲温度Ｔ_ｒにおける変化を１ライン毎の基準に基づいて考慮に入れることが格別な利益を提供しない場合がある。図７Ｃを参照すると、本発明の一実施形態において、プリントジョブ中にプリンタ周囲温度の変化を考慮に入れる能力を省くことによって、より高い算出効率で図７Ａの方法７００を実施するために用いられる、別の方法７３０のフローチャートが示されている。

方法７３０は、個々のピクセルエネルギーを計算する前に、等式６および等式７を用いて関数Ｇ（・）およびＳ（・）を予備計算する（ステップ７３２）。プリント中に、認識可能なほどプリンタ周囲温度Ｔ_ｒが変化することが予期されない場合、ステップ７３２において実行された予備計算における単一のＴ_ｒ値を用いることは、方法７３０の残りにおいて発生される出力に対して、認識し得るほどの効果を有さない。

方法７３０は、ソース画像１００中の各ピクセルＰに関するループに入り（ステップ７０２）、対応するプリントヘッド要素の温度Ｔ_ｈを識別する（ステップ７０４）。方法７３０は、ピクセルＰの濃度ｄ_ｓを識別する（ステップ７１０）。方法７３０は、ステップ７０６およびステップ７０８（図７Ａ）を省略し得る。それは、このようなステップによって生じる効果は、ステップ７３２において実行された予備計算によって達成されるためである。

関数Ｇ（・）およびＳ（・）を予備計算すると、方法７３０は、等式１を用いて入力エネルギーＥを識別する（ステップ７３４）。この識別には、濃度ｄ_ｓおよびプリントヘッド要素の温度Ｔ_ｈのみが入力として必要であり、この識別によって、図７Ａに示す方法７００のステップ７１２が実施される。２つのルックアップテーブル、１つの加算、および１つの乗算のみを必要とする等式１は、図７Ｂの方法７２０における、等式２と等式３との組み合わせよりも効率的に算出され得るということが認識され得る。

方法７３０は、エネルギーＥをプリントヘッド要素に提供し（ステップ７１４）、残りのピクセルＰについてステップ７０４、ステップ７１０、ステップ７３４、およびステップ７１４を反復する（ステップ７１６）。

図７Ｄを参照すると、図７Ａに示す方法７００を実施するための、本発明の別の実施形態において用いられる、方法７４０のフローチャートが示されている。方法７４０は、周囲温度を考慮に入れる能力を保持しているが、図７Ｂに示す方法７２０よりも優れた算出効率を有する。逆媒体濃度モデル２０６が較正される周囲温度をＴ_ｒｃとする。ｆ_ｔ＝（１−Ａ_ｍ）／Ａ_ｍとする。等式５、等式６、および等式７を用いて、等式８が得られる。
Ｅ＝Ｇ’（ｄ）＋Ｓ’（ｄ）（１−Ａ_ｍ）Ｔ_ｒｃ＋Ｓ’（ｄ）（１−Ａ_ｍ）（Ｔ_ｒ−Ｔ_ｒｃ）＋Ｓ’（ｄ）Ａ_ｍＴ_ｈ＝Ｇ（ｄ，Ｔ_ｒｃ）＋Ｓ（ｄ）（Ｔ_ｈ＋ｆ_ｔΔＴ_ｒ） （等式８）
等式８において、ΔＴ_ｒ＝Ｔ_ｒ−Ｔ_ｒｃである。換言すれば、等式８は、現プリンタ周囲温度Ｔ_ｒと較正温度Ｔ_ｒｃとの間の差に基づいてプリントヘッド要素温度Ｔ_ｈに対して加えられた修正項ΔＴ_ｈを用いることによって、入力エネルギーＥを算出する際に、周囲温度変化が考慮されるのを可能にする。修正項ΔＴ_ｈは、等式９によって与えられる。
ΔＴ_ｈ＝ｆ_ｔΔＴ_ｒ （等式９）
図７Ｄを参照すると、本発明の一実施形態において、関数Ｇ（・，Ｔ_ｒｃ）およびＳ（・）に対してルックアップテーブルが予備計算される（ステップ７４２）。方法７４０は、ソース画像１００中の各ピクセルＰに関するループに入り（ステップ７０２）、プリントヘッド要素の温度Ｔ_ｈを識別し（ステップ７０４）、プリンタ周囲温度Ｔ_ｒを識別し（ステップ７０６）、ピクセルＰの濃度ｄ_ｓを識別する（ステップ７１０）。ピクセルＰに対する修正項ΔＴ_ｈの値を算出するために、等式９が用いられる。方法７４０は、算出された修正項ΔＴ_ｈをプリントヘッド要素の絶対温度Ｔ_ｈに加え、ルックアップテーブルを用いてＧ（ｄ，Ｔ_ｒｃ）およびＳ（ｄ）の値を求めることによって、等式８を用いて入力エネルギーＥを算出する（ステップ７４６）。方法７４０は、プリントヘッド要素に入力エネルギーＥを提供し（ステップ７１４）、ソース画像１００中の残りのピクセルについて、ステップ７０４、ステップ７１０、ステップ７４４、ステップ７４６、ステップ７１４を反復する（ステップ７１６）。

しかしながら、先に参照した、熱履歴制御アルゴリズムによるプリントヘッド要素の絶対温度Ｔ_ｈの算出が、最も粗い層において（温度センサ５１２によって）得られたサーミスタの読みに対してプリントヘッド５００の全ての層の相対温度を加えることを含むという点を認識することによって、ステップ７４６において修正項ΔＴ_ｈをプリントヘッド要素温度Ｔ_ｈに加えることは省かれ得る。この点は、「Ｔｈｅｒｍａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ」と題された特許出願においてより詳細に記載されている。結果的に、修正項ΔＴ_ｈがサーミスタの読みＴ_ｓに加えられる場合、修正項ΔＴ_ｈは、熱履歴制御アルゴリズムによるプリントヘッド要素の絶対温度Ｔ_ｈの算出によって、全ピクセルへ効果的に広がる。Ｔ_ｓが、サーミスタ５１２によって記録された温度を表すということを想起されたい。したがって、修正されたサーミスタ温度 Ｔ’ _ｓ が等式１０によって与えられる。
Ｔ’ _ｓ ＝Ｔ_ｓ＋ｆ_ｔΔＴ_ｒ （等式１０）
修正されたサーミスタ温度 Ｔ’ _ｓ は、次いで、先に参照した特許出願において開示されている技術を用いて、予測プリントヘッド要素温度Ｔ_ｈを算出するために用いられ得、それによって、入力エネルギーＥの算出において各ピクセルに対して修正項ΔＴ_ｈを加える必要を省き得る。

より具体的には、図７Ｅを参照すると、本発明の一実施形態において用いられる方法７５０のフローチャートが示されている。この方法は、図７Ｄに示す方法７４０と同一の機能を実行するためのものであるが、ステップ７４６において実行される加算を伴わない。図７Ｄに関連して先に説明したように、方法７５０は、関数Ｇ（・，Ｔ_ｒｃ）およびＳ（・）に対して、ルックアップテーブルを予備計算する（ステップ７４２）。方法７５０は、ソース画像１００中のピクセルの各ブロックＢに関するループに入る（ステップ７５１）。ピクセルのブロックは、たとえば、ソース画像１００のサブセットまたは全体ソース画像１００であり得る。

方法７５０は、プリンタ周囲温度Ｔ_ｒを識別する（ステップ７０６）。方法７５０は、現プリンタ周囲温度Ｔ_ｒと較正プリンタ周囲温度Ｔ_ｒｃとに基づいて、等式１０を用いて修正プリントヘッド温度 Ｔ’ _ｓ を算出する（ステップ７５２）。

図７Ａに関連して先に述べたように、方法７５０は、ブロックＢ内の各ピクセルＰに関するループに入る（ステップ７０２）。方法７５０は、ピクセルＰをプリントするプリントヘッド要素の温度Ｔ_ｈを識別し（ステップ７０４）、プリンタ周囲温度Ｔ_ｒを識別し（ステップ７０６）、ピクセルＰの濃度ｄ_ｓを識別する（ステップ７１０）。ステップ７５２において媒体温度Ｔ_ｍが陰に考慮されるため、ステップ７０８（図７Ａ）を実行する必要はない。

方法７５０は、等式１１を用いて入力エネルギーを算出する（ステップ７５４）。ステップ７５２において、修正プリントヘッド温度 Ｔ’ _ｓ の算出の際にΔＴ_ｈを考慮したため、等式１１は、等式１０から修正項ΔＴ_ｈを除去した結果であるという点に留意されたい。
Ｅ＝Ｇ（ｄ，Ｔ_ｒｃ）＋Ｓ（ｄ）Ｔ_ｈ （等式１１）
方法７５０は、入力エネルギーＥをプリントヘッド要素へ提供し（ステップ７１４）、ソース画像１００中の残りのピクセルについて、ステップ７０４、ステップ７１０、ステップ７５４、ステップ７１４を反復する（ステップ７１６）。方法７５０は、ソース画像１００中の残りのブロックについて、上記のステップを反復する（ステップ７５５）。

図７Ｅに示す方法７５０の１つの利点は、等式１１を計算することが、２つのルックアップテーブル、１つの加算、および１つの乗算のみを必要とし、等式１同様、計算上集中的なものでないため、ランタイム算出という点でオーバーヘッドが些少であるという点である。さらに、方法７５０は、必要であれば、長いプリントジョブ中のプリンタ周囲温度Ｔ_ｒにおける変化を考慮に入れる能力を有している。このような変化は、ステップ７０４において識別されたプリントヘッド要素温度Ｔ_ｈに反映される。

湿度における変化は、感熱式プリンタ１０８（図１）によって発生されたプリント画像１１０における濃度に影響し得る。しかしながら、湿度が複雑な方法で逆媒体濃度モデル２０６を変化させ、その結果、等式２により課せられる構造に適応し得ない複雑な方法で逆媒体濃度モデル２０６を変化させる場合、プリント濃度における湿度の影響は、表現するのが困難であり得る。上記の議論からわかり得るように、逆媒体濃度モデル２０６は、プリンタ周囲温度Ｔ_ｒにおける任意の変動を説明するために容易に用いられ得る。本発明の一実施形態において、湿度の影響は、湿度を同等の温度変化に翻訳することによって考慮される。

「Ｔｈｅｒｍａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ」と題された米国特許第６，５３７，４１０号に記載されている技術を用いると、染料を溶解させるドナー層において熱性の溶媒を溶融させることによりプリントが実現され得る。溶解された染料は、次いで、毛管作用によってレシーバへ導かれる。理想としては、熱性の溶媒は固定された温度で溶融する。しかしながら、媒体中の不純物の存在は、溶融温度に影響し得る。我々は、空気中の水分がドナー層によって吸収され、熱性溶媒の融点を低下させると仮説を立てている。ドナー層によって吸収された水分量は、相対周囲湿度によって導かれる。したがって、本発明の一実施形態において、相対湿度における変化に比例する温度修正が適用される。

ΔＲＨが、現相対湿度と、逆媒体濃度モデル２０６が較正された相対湿度との間の差を表すとする。修正プリントヘッド温度測定値Ｔ’_ｓを計算する等式１０は、湿度影響を考慮に入れるために、等式１２に示すように修正され得る。
Ｔ’_ｓ＝Ｔ_ｓ＋ｆ_ｔΔＴ_ｒ＋ｆ_ｈ（Ｔ_ｒ）ΔＲＨ （等式１２）
等式１２において、ｆ_ｈ（・）は、相対湿度変化ΔＲＨを等価な温度変化に変換する比例定数を表す。我々は、周囲温度が高いほど、湿度は大きな影響を有するということを実験的に観察した。ｆ_ｈ（・）のＴ_ｒへの依存は、湿度に対する感度におけるこの変化を温度で再現することを意味する。

等式１２は、プリントヘッド温度Ｔ_ｓに対して加えられる特定の修正項の形を示すという点に留意されたい。一般的に、この修正項は、２変数関数ｆ（Ｔ_ｒ，ΔＲＨ）として書かれる。この関数では、Ｔ_ｒおよびΔＲＨに対する修正項の関数的従属性は、等式１２において示されるものとは異なる形をとる。特定のプリンタ周囲温度および相対湿度におけるこの関数の値は、修正プリントヘッド温度を決定することによって実験的に見出され得る。修正プリントヘッド温度は、結果的に、基準周囲条件下でプリントされた画像に最も近いプリント画像になる。実験手順もまた、ｆ_ｔおよびｆ_ｈ（・）を決定するために用いられ得る。

図７Ｆを参照すると、方法７６０のフローチャートが示されている。図７Ｆに示す方法７６０が相対湿度における変化をさらに考慮に入れているという点を除けば、方法７６０は、図７Ｅに示す方法７５０と同一の機能を実行するために本発明の一実施形態において用いられる。図７Ｄに関連して先に述べたように、方法７６０は、関数Ｇ（・，Ｔ_ｒｃ）およびＳ（・）に対するルックアップテーブルを予備計算する（ステップ７４２）。方法７６０は、ソース画像１００中のピクセルの各ブロックＢに関するループに入る（ステップ７５１）。方法７６０は、プリンタ周囲温度Ｔ_ｒを識別する（ステップ７０６）。

方法７６０は、現プリンタ周囲温度Ｔ_ｒと、較正プリンタ周囲温度Ｔ_ｒｃと、相対湿度ΔＲＨにおける変化とに基づいて、等式１２を用いて修正プリントヘッド温度Ｔ’_ｓを算出する（ステップ７６２）。ステップ７６２において発生された修正プリントヘッド温度Ｔ’_ｓは湿度の影響を反映し、修正プリントヘッド温度Ｔ’_ｓもまたステップ７０４において識別されたプリントヘッド要素温度Ｔ_ｈに影響するため、図７Ｆ中のステップ７５４において計算される入力エネルギーＥが湿度の影響を効果的に考慮しているという点を除けば、方法７６０の残りは、図７Ｅに関連して上述したのと同一の方法で、ステップ７０２、７０４、７１０、７５４、７１４、７１６および７５５を実行する。

代替的な仮説は、染料層のガラス転移温度Ｔ_ｇが相対湿度の関数として変化するということである。染料がレシーバへ導かれる速度は、粘度の関数であり、粘度の関数は、Ｔｇの関数である。これらの前提に基づいて、温度における同等の変化を計算するための式を発生し得る。温度における変化もまた相対湿度に比例しており、温度における変化においては、比例定数は周囲温度に対して二次の従属性を有する。等式１２において与えられたサーミスタ温度に対する湿度修正項の形が、同様にこの仮説に適合するという点に留意されたい。

本明細書中において開示されている技術は、多様な利点を有する。上述したように、熱履歴制御アルゴリズムが較正された後に起こる周囲温度変化は、このような変化が考慮に入れられない場合、最適以下の出力をプリンタに発生させ得る。画像をプリントするためにプリンタに対して提供する入力エネルギーを算出する際に、周囲温度変化を明確に考慮に入れることによって、本明細書中に開示されている技術はこのような温度変化を補正し、それによってプリント出力の質を向上させる。

同様に、上述したように、熱履歴制御アルゴリズムが較正された後に起こる湿度の変化は、このような変化が考慮に入れられない場合、最適以下の出力をプリンタに発生させる。画像をプリントするためにプリンタに対して提供する入力エネルギーを算出する際に、湿度変化を明確に考慮に入れることによって、本明細書中に開示されている技術はこのような温度変化を補正し、それによってプリント出力の質を向上させる。

さらに、本明細書中に開示されている技術は、「Ｔｈｅｒｍａｌ Ｈｉｓｔｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ」と題された、先に参照した特許出願において開示されている利点を有する。たとえば、本明細書中に開示されている技術は、プリントヘッド要素に対して提供されるエネルギーを算出する際に、プリントヘッドの現周囲温度と、プリントヘッドの熱履歴およびエネルギー履歴とを考慮に入れることによってプリントヘッド要素の温度を、所望の濃度を生じるのに必要な温度にのみ上昇させ、それによって「濃度の偏り」の問題を低減または除去する。本発明の多様な実施形態のさらなる利点は、それらが、プリントヘッド要素に対して提供される入力エネルギーを、所望の濃度を生じるために必要または望ましいように、増大または低減し得るという点である。

本発明の多様な実施形態の別の利点は、プリントヘッド要素に対して提供されるエネルギーを、計算上効率的な方法で算出し得るという点である。たとえば、上述したように、本発明の一実施形態において、入力エネルギーは、２つの１変数関数（Ｇ（ｄ）およびＳ（ｄ））を用いて算出され、それによって、単一の４次関数Ｆ（ｄ，Ｔ_ｈ，Ｔ_ｒ，ΔＲＨ）を用いるよりも入力エネルギーがより効率的に算出されることが可能になる。

特定の実施形態という点から発明を説明してきたが、前述の実施形態は、単に例示説明として提供されたにすぎず、発明の範囲を限定または定義するものではないということが理解されるべきである。以下を含むその他の多様な実施形態もまた、請求項の範囲内にある（ただし以下のものに限定しない）。たとえば、同様の機能を実行するために、本明細書中に記載された要素およびコンポーネントをさらに追加のコンポーネントに分けるか、あるいはより少ないコンポーネントを形成するように連結させてもよい。

一部の実施形態は、感熱式転写プリンタに関連して本明細書中に記載され得るが、これは本発明の限定ではないということが認識されるべきである。むしろ、上述の技術は、感熱式転写プリンタ以外のプリンタ（たとえば直接感熱式プリンタ）に適用され得る。さらに、上述の感熱式プリンタの多様な特徴は、単に例示の目的で記載されたものであり、本発明の限定を構成するものではない。

以上に示し、記載した多様な等式の結果は、多様な方法のうちの任意の方法で得られ得るということが認識されるべきである。たとえば、このような等式（等式１等）はソフトウェアにおいてインプリメントされ得、その結果はオンザフライで（ｏｎ−ｔｈｅ−ｆｌｙ）計算され得る。代替的に、このような等式に対する入力およびそれに対応する出力を保存するルックアップテーブルが予め生成され得る。等式に対する近似値も、たとえば、より向上した算出効率を提供するために用いられ得る。さらに、以上に述べた等式をインプリメントするために、これらの技術またはその他の技術の任意の組み合わせが用いられ得る。したがって、以上の説明における、等式の解を「算出する」、「計算する」といった用語の使用は、単にオンザフライの計算のみでなく、同一の結果を生じるために用いられ得る任意の技術を指すものであると理解されるべきである。

上記の技術は、たとえば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせにおいて実施され得る。上記の技術は、プロセッサと、プロセッサによって読取り可能な記憶媒体と（たとえば、揮発性メモリおよび不揮発性メモリならびに／または記憶装置要素を含む）、少なくとも１つの入力装置と、少なくとも１つの出力装置とを含むプログラム可能なコンピュータ上で実行する、１つ以上のコンピュータプログラムにおいて実施され得る。記載された機能を実行し、出力を生成するために、入力装置を用いて入力された入力に対してプログラムコードが適用され得る。出力は、１つ以上の出力装置へ提供され得る。

以下の請求項の範囲内にある各コンピュータプログラムは、アセンブリ言語、機械言語、高レベルな手続型言語のプログラミング言語、またはオブジェクト指向プログラミング言語等の、任意のプログラミング言語においてインプリメントされ得る。プログラミング言語は、たとえば、コンパイル型またはインタープリタ型のプログラミング言語であり得る。

このようなそれぞれのコンピュータプログラムは、機械読み取り可能な装置において明確に具体化される、コンピュータプロセッサによって実行するためのコンピュータプログラム製品においてインプリメントされ得る。本発明の方法ステップは、入力を操作し出力を生成することによって発明の機能を実行するための、コンピュータ読み取り可能な媒体上で明確に具体化されるプログラムを実行するコンピュータプロセッサによって実行され得る。適切なプロセッサには、例示として、汎用マイクロプロセッサおよび特定用途向けマイクロプロセッサの両方が含まれる。一般的に、プロセッサは、読み取り専用メモリおよび／またはランダムアクセスメモリから命令とデータとを受け取る。コンピュータプログラム命令を明確に具体化するのに適切な記憶装置として、たとえば、ＥＰＲＯＭメモリデバイス、ＥＥＰＲＯＭメモリデバイス、フラッシュメモリデバイスを含む半導体メモリデバイス、内部ハードディスクやリムーバブルディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、といったあらゆる形態の不揮発性メモリが挙げられる。以上のうちの任意のものが、特別設計された（特定用途型の集積回路）ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙｓ）によって補われるか、その中に組み込まれ得る。コンピュータは、一般的に、内部ディスク（図示せず）またはリムーバブルディスク等の記憶媒体からプログラムおよびデータを受け取ることもできる。これらの要素は、従来のデスクトップまたはワークステーションコンピュータにおいても、本明細書中に記載の方法をインプリメントするコンピュータプログラムを実行するのに適切なその他のコンピュータ同様に見られる。これらのコンピュータは、紙、フィルム、ディスプレイスクリーン、またはその他の出力媒体上にカラーピクセルまたはグレースケールピクセルを発生させることが可能な、任意のデジタルプリントエンジンまたはマーキングエンジン、ディスプレイモニタ、またはその他のラスター出力装置と関連して用いられ得る。

図１は、本発明の一実施形態に従ってデジタル画像をプリントするために用いられるシステムのデータフロー図である。 図２は、本発明の一実施形態において用いられる逆プリンタモデルのデータフロー図である。 図３は、本発明の一実施形態において用いられる感熱式プリンタモデルのデータフロー図である。 図４は、本発明の一実施形態において用いられる逆媒体濃度モデルのデータフロー図である。 図５は、本発明の一実施形態に従う、感熱式プリントヘッドを含む感熱式プリンタの一部分の概略側面図である。 図６は、本発明の一実施形態に従う、レシーバ媒体を介した熱拡散をモデル化する回路の概略図である。 図７Ａは、本発明の多様な実施形態に従う、熱履歴制御を用いてデジタル画像をプリントするための方法のフローチャートである。 図７Ｂは、本発明の多様な実施形態に従う、熱履歴制御を用いてデジタル画像をプリントするための方法のフローチャートである。 図７Ｃは、本発明の多様な実施形態に従う、熱履歴制御を用いてデジタル画像をプリントするための方法のフローチャートである。 図７Ｄは、本発明の多様な実施形態に従う、熱履歴制御を用いてデジタル画像をプリントするための方法のフローチャートである。 図７Ｅは、本発明の多様な実施形態に従う、熱履歴制御を用いてデジタル画像をプリントするための方法のフローチャートである。 図７Ｆは、本発明の多様な実施形態に従う、熱履歴制御を用いてデジタル画像をプリントするための方法のフローチャートである。

Claims (18)

1. （Ａ）プリンタ内のプリントヘッドの第１のプリントヘッド温度Ｔ_Ｓを識別するステップと、
   （Ｂ）該プリンタ内の現プリンタ周囲温度Ｔ_ｒを識別するステップと、
   （Ｃ）該第１のプリントヘッド温度Ｔ_Ｓと現相対湿度と該現プリンタ周囲温度Ｔ_ｒとに基づいて、修正されたプリントヘッド温度Ｔ’_Ｓを識別するステップと、
   （Ｄ）該修正されたプリントヘッド温度Ｔ’ _Ｓ とプリントヘッド要素に以前に提供された入力エネルギーとに基づいて、該プリントヘッド要素の温度Ｔ _ｈ を予測するステップと、
   （Ｅ）プリントされるべき所望のプリント濃度を識別するステップと、
   （Ｆ）該予測されたプリントヘッド要素の温度Ｔ _ｈ と該所望のプリント濃度とに基づいて、該プリントヘッド内のプリントヘッド要素へと提供される入力エネルギーを識別するステップであって、該入力エネルギーは、（１）該第１のプリントヘッド温度Ｔ_Ｓおよび該所望のプリント濃度の第１の関数であるベースエネルギーと、（２）該所望のプリント濃度、該現プリンタ周囲温度Ｔ_ｒおよび該現相対湿度の第２の関数である補正との和に等しく、該補正は、該所望のプリント濃度の少なくとも２つの異なる値に対して異なる、ステップと
   を包含する、方法。
2. 前記ステップ（Ｆ）において、前記入力エネルギーＥは、
   Ｅ＝Ｇ（ｄ）＋Ｓ（ｄ）Ｔ _ｈ
   との式に従って計算され、ここにおいて、Ｇ（ｄ）およびＳ（ｄ）は、前記所望のプリント濃度の１変数関数である、請求項１に記載の方法。
3. 前記ステップ（Ａ）〜（Ｆ）の前に、さらに、
   較正プリンタ周囲温度Ｔ _ｒｃ において、前記Ｇ（ｄ）および前記Ｓ（ｄ）を較正するステップを包含する、請求項２に記載の方法。
4. 前記ステップ（Ｃ）は、前記第１のプリントヘッド温度Ｔ _Ｓ と、前記現相対湿度と、前記現プリンタ周囲温度Ｔ _ｒ と前記較正プリンタ周囲温度Ｔ _ｒｃ との差とに基づいて、前記修正されたプリントヘッド温度Ｔ’ _Ｓ を識別する、請求項３に記載の方法。
5. 前記ステップ（Ｃ）は、
   Ｔ’ _Ｓ ＝Ｔ _Ｓ ＋ｆ _ｔ ΔＴ _ｒ ＋ｆ _ｈ （Ｔ _ｒ ）ΔＲＨ
   との式に従って、前記修正されたプリントヘッド温度Ｔ’ _Ｓ を識別し、ここにおいて、ｆ _ｔ は定数であり、ΔＴ _ｒ は、前記現プリンタ周囲温度Ｔ _ｒ と前記較正プリンタ周囲温度Ｔ _ｒｃ との差であり、ｆ _ｈ （Ｔ _ｒ ）は、前記現プリンタ周囲温度Ｔ _ｒ に依存する比例定数であり、ΔＲＨは、前記現相対湿度と前記較正するステップが実行されたときの相対湿度との差である、請求項３に記載の方法。
6. ソース画像内の各ピクセルに対して、前記ステップ（Ｄ）〜（Ｆ）を実行する、請求項５に記載の方法。
7. ソース画像内のピクセルの各ブロックに対して、前記ステップ（Ａ）〜（Ｃ）を実行する、請求項６に記載の方法。
8. さらに、前記プリントヘッド要素に前記入力エネルギーを提供するステップを包含する、請求項１に記載の方法。
9. 前記ステップ（Ｄ）は、前記修正されたプリントヘッド温度Ｔ’ _Ｓ と該プリントヘッド要素に以前に提供された入力エネルギーと、該プリントヘッド要素以外の１つ以上の他のプリントヘッド要素に以前に提供された入力エネルギーとに基づいて、該プリントヘッド要素の温度Ｔ _ｈ を予測する、請求項１に記載の方法。
10. プリンタ内のプリントヘッドの第１のプリントヘッド温度Ｔ_Ｓを識別する第１の識別手段と、
    該プリンタ内の現プリンタ周囲温度Ｔ_ｒを識別する第２の識別手段と、
    該第１のプリントヘッド温度Ｔ_Ｓと現相対湿度と該現プリンタ周囲温度Ｔ_ｒとに基づいて、修正されたプリントヘッド温度Ｔ’_Ｓを識別する第３の識別手段と、
    該修正されたプリントヘッド温度Ｔ’ _Ｓ とプリントヘッド要素に以前に提供された入力エネルギーとに基づいて、該プリントヘッド要素の温度Ｔ _ｈ を予測する第４の識別手段と、
    プリントされるべき所望のプリント濃度を識別する第５の識別手段と、
    該予測されたプリントヘッド要素の温度Ｔ _ｈ と該所望のプリント濃度とに基づいて、該プリントヘッド内のプリントヘッド要素へと提供される入力エネルギーを識別する第６の識別手段であって、該入力エネルギーは、（１）該第１のプリントヘッド温度Ｔ_Ｓおよび該所望のプリント濃度の第１の関数であるベースエネルギーと、（２）該所望のプリント濃度、該現プリンタ周囲温度Ｔ_ｒおよび該現相対湿度の第２の関数である補正との和に等しく、該補正は、該所望のプリント濃度の少なくとも２つの異なる値に対して異なる、第６の識別手段と
    を備える、装置。
11. 前記第６の識別手段において、前記入力エネルギーＥは、
    Ｅ＝Ｇ（ｄ）＋Ｓ（ｄ）Ｔ _ｈ
    との式に従って計算され、ここにおいて、Ｇ（ｄ）およびＳ（ｄ）は、前記所望のプリント濃度の１変数関数である、請求項１０に記載の装置。
12. さらに、較正プリンタ周囲温度Ｔ _ｒｃ において、前記Ｇ（ｄ）および前記Ｓ（ｄ）を較正する手段を備える、請求項１１に記載の装置。
13. 前記第３の識別手段は、前記第１のプリントヘッド温度Ｔ _Ｓ と、前記現相対湿度と、前記現プリンタ周囲温度Ｔ _ｒ と前記較正プリンタ周囲温度Ｔ _ｒｃ との差とに基づいて、前記修正されたプリントヘッド温度Ｔ’ _Ｓ を識別する、請求項１２に記載の装置。
14. 前記第３の識別手段は、
    Ｔ’ _Ｓ ＝Ｔ _Ｓ ＋ｆ _ｔ ΔＴ _ｒ ＋ｆ _ｈ （Ｔ _ｒ ）ΔＲＨ
    との式に従って、前記修正されたプリントヘッド温度Ｔ’ _Ｓ を識別し、ここにおいて、ｆ _ｔ は定数であり、ΔＴ _ｒ は、前記現プリンタ周囲温度Ｔ _ｒ と前記較正プリンタ周囲温度Ｔ _ｒｃ との差であり、ｆ _ｈ （Ｔ _ｒ ）は、前記現プリンタ周囲温度Ｔ _ｒ に依存する比例定数であり、ΔＲＨは、前記現相対湿度と、前記較正する手段により前記Ｇ（ｄ）および前記Ｓ（ｄ）が較正されたときの相対湿度との差である、請求項１２に記載の装置。
15. ソース画像内の各ピクセルに対して、前記第４〜６の識別手段を適用する、請求項１４に記載の装置。
16. ソース画像内のピクセルの各ブロックに対して、前記第１〜３の識別手段を適用する、請求項１５に記載の装置。
17. さらに、前記プリントヘッド要素に前記入力エネルギーを提供する手段を備える、請求項１０に記載の装置。
18. 前記第４の識別手段は、前記修正されたプリントヘッド温度Ｔ’ _Ｓ と該プリントヘッド要素に以前に提供された入力エネルギーと、該プリントヘッド要素以外の１つ以上の他のプリントヘッド要素に以前に提供された入力エネルギーとに基づいて、該プリントヘッド要素の温度Ｔ _ｈ を予測する、請求項１０に記載の装置。