JPH0324972A - サーマルヘッドの蓄熱予測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 サーマルヘッドの各部分における蓄熱量を検出し、一検
出した蓄熱量に基づき印加電力を制御する熱記録装置に
おけるヘッド蓄熱予測装置に関し、サーマルヘッドの放
熱板温度の蓄熱状態の変化に基づき高精度のヘッド蓄熱
予測を可能にすることを目的とし、 画素若しくは複数画素を単位とするサーマルヘッドの蓄
熱検出機構を備え、検出した蓄熱量をもとに印加電力を
制御して一定の記録濃度制御を行う熱記録装置において
、階調数、記録周期、前記記録周期開始直前の予測温度
で対応付けした加熱量テーブルと、前記加熱量テーブル
の出力値をスケーリングする定数テーブルと、記録周期
で対応付けした冷却定数テーブルと、前記記録周期開始
直前の予測温度と放熱板温度との差を得る減算器と、前
記記録周期内での加熱量を求めるため前記加熱量テーブ
ルの出力と前記減算器の出力間の第１の乗算、及び前記
記録周期開始時の温度が前記記録周期間に冷却されて到
達する温度と前記放熱板温度との差を求めるため前記冷
却定数テーブルと前記定数テーブルの出力間の第２の乗
算を行う乗算器と、前記放熱板温度に対する前記記録周
期までの加熱冷却の総量を前記乗算器による第１及び第
２の乗算結果として累積する累積器と、前記累積器の出
力に前記放熱板温度を加える加算器とを備え、前記放熱
板温度の変化に応じて記録周期毎にサーマルヘッドの基
板での蓄熱予測演算を行い、現記録周期開始直前の予測
温度を演算するように構或する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、サーマルへッドの各部分における蓄熱量を検
出し、検出した蓄熱量に基づき印加電力を制御する熱記
録装置におけるヘッド蓄熱予測装置に関し、特に、サー
マルヘッドの放熱板温度の変化に基づき高精度な蓄熱予
測を可能にしたサーマルヘッド蓄熱予測装置に関する。

〔従来の技術〕

サーマルヘッドを使用して熱記録を行う′時、サーマル
ヘッド自体が加熱されるので、多値階調記録を行う場合
、サーマルヘッドの蓄熱量に応じて通電制御する必要が
ある。このために、熱記録での濃度制御はサーマルヘッ
ド内での蓄熱を検出し、その蓄熱量に応じてサーマルヘ
ッドへの印加電力を制御する。印加電力の制御は電圧を
制御する方法や通電する時間にあたる記録パルス幅変化
で行う方法が既に提案されている。

熱記録で問題となるサーマルヘッドの蓄熱現象はその物
理的な構造に対応付けられ主に３つのレベルに分類でき
る。第１レベルは熱記録に必要な熱エネルギを得る図６
の発熱抵抗体５０、発熱抵抗体からの発熱のうち熱記録
に寄与しなかった熱エネルギを外部に放熱することを防
ぎ、熱記録面を保温する熱伝導率の比較的低いグレーズ
層５１によるものでありこれらの熱定数に係わる。第２
のレベルは発熱抵抗体５０、グレーズ層５ｌを形或する
ための熱伝導率の比較的高い基板５２による蓄熱現象で
あり、その熱定数に係わる。第３のレベルは発熱抵抗体
５０、グレース層５１基板５２での蓄熱をサーマルヘッ
ドの外部へ放熱させる放熱板５３での蓄熱現象であり、
その熱定数に係わる。このレベルでの蓄熱現象の特徴と
して外気に接しているために外気の温度変化の影響を強
く受ける。

これらの蓄熱現象は発熱抵抗体５０、グレース層５１、
基板５２放熱板５３の順に応答が緩慢となる。熱記録に
おいてはこれらの蓄熱現象を十分に把握することにより
良好な記録が可能となる。

これらの蓄熱現象は記録画像、サーマルヘッドの物理定
数、周囲温度を元に熱伝導方程式を解くことで算出でき
るが、記録画像を特定したり、複雑なサーマルヘッドの
構造を含めての解析は実用性を欠いている。

そこで、従来より様々な発明がなされているが、第２、
第３レベルでの蓄熱現象は記録画像全般にわたり、その
品位に大きな影響を与える。これを改善するためにサー
マルヘッド内部の蓄熱現象を記録開始直前のサーマルヘ
ッドの温度と前記記録期間内での加熱冷却量を逐次累算
することで予測演算により求める方式がある。この方式
によると、ｎラインを記録直後の予測温度は雰囲気温度
Ｔａとｎラインでの加熱による温度上昇ΔＴｎと、直前
のｎ−１ラインでの゜予測温度Ｔｎ−１が雰囲気温度Ｔ
ａとの差で冷却されていく頃との和となる。

Ｔｎ＝Ｔａ＋ΔＴｎ＋　（Ｔ，ｌ−＋　−Ｔａ）　ｅｘ
ｐ（−ｔ／　ｒ　ｐ　）・・・　（１） （１）式において、ｔは、ライン間の記録周期、τｐは
画素位置ｐでの熱時定数である。

ただし、 Ｔｏ　＝Ｔａ　　　　　　　　　　　　　　　・・・（
２）この（１〉式での温度予測は、ｎ　　１ラインまで
の画素位置ｐでの蓄熱がｎラインの画素位置ｐのみに全
て寄与する場合に限られる。即ち、隣接する画素位置間
で熱伝導がない同一温度で変化する状態に限られる。そ
こで、一般的にはこのクロストーク現象を加味した下記
の（３）式とする方式がある。

Ｔｎ．　ｐ＝　Ｔｎ，　ｐ−（ｒ−１）／２　ｘｗ−ｃ
，−Ｉ），２＋−・・＋ＴＩ，，，ｘＷｏ＋・・・＋’
ｒｒｔｌ　ｐ＋　（ｒ＝。７２×Ｗ　（ｒ　−　１）　
／２　　　　　　　　　　−・・（３）ここで、Ｔｎ，
　ｐは、ｐ画素目の発熱抵抗体の予測温度、Ｗ−（ｒ−
１）／２”’ＷＯ　””Ｗ（ｒ−１）／２は、ｒ個から
なるクロストークの重み付け係数であり、ｒはクロスト
ークの影響する範囲の画素数である。

ただし、サーマルヘッドの発熱抵抗体の総数をＬこする
と、 ｐ−（ｒ−１）／２＜１の時 Ｔｈ＋　Ｐ−　（ｒ　−　１）　／２　”　Ｔ　ＩＩ　
ｏｐ＋（ｒ　−　１　）　／　２　＞Ｌの時ＴＩ１＃　
ｐ＊　ｔｒ−　１）　／２　＝　Ｔｎ＋　Ｌとなる。

このうよに、（１）．　　（３）式にしたがって演算を
することで、サーマルヘッドの蓄熱現象を予測すること
ができ、高品位な熱記録を実現できる。

ところで、従来の発明において雰囲気温度Ｔａは、（１
）式に示されるように蓄熱現象に大きく関係することが
示されている。そこで、従来の発明では、記録を始める
時点でのサーマルヘッドの放熱板の温度をサーミスタで
実測し、この値を雰囲気温度としている。放熱板の温度
を雰囲気温度とする理由は、放熱板がサーマルヘッドの
熱的に主要な構戊要素である発熱抵抗体、グレース層、
基板に比べ十分大きな熱容量をもち、外気に直接接触し
ていることによる。従って、記録を開始した以降に放熱
板自体の温度が変化しなければ、良好な蓄熱予測を実現
できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の従来方式では、記録速度を高速にしたり記録エネ
ルギを大きくすると、発熱抵抗体、グレース層、基板で
の蓄熱が大きくなり放熱板自体の温度が記録中に急激に
変化する。例えば、一定の記録エネルギで連続して熱記
録を行う場合、記録速度を高速化した時の放熱板の温度
変化の様子を第７図に示す。第７図の内、記録速度が比
較的遅く放熱板の温度が変化しない曲線■の場合、サー
マルヘッドの基板での過渡的な蓄熱現象の後に蓄熱によ
る温度変化は安定な状態となる。しかし、記録速度が高
速になり放熱板の温度が徐々に上昇する曲線Ｉの場合、
過渡的な蓄熱現象の後にも放熱板自体が蓄熱し、基板の
温度が徐々に変化する。

このために、従来の発明を放熱板の温度変化が生じる高
速な熱記録や大きな記録エネルギでの熱記録に適用する
と、蓄熱予測の基準となる雰囲気温度が変動し、高精度
な蓄熱予測をできないという問題があった。

本発明の目的は、放熱板自体の温度変化に応じて、その
検出温度を雰囲気温度として、記録周期毎にサーマルヘ
ッドの基板での蓄熱予測演算を行うサーマルヘッド蓄熱
予測装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明では、基
板５■での蓄熱による温度変化を予測する記録周期毎に
放熱板５３の温度を逐次計測して、その温度変化をもと
に高精度な予測する。第１図は、本発明の原理説明図で
あり、一定の記録エネルギで高速記録した時のサーマル
ヘッドの温度変化とその予測に関するものである。第１
図において、横軸は、記録周期ｔを単位とする時間推移
を示し、縦軸は、温度を示す。図中、曲線１はサーマル
ヘッドの発熱抵抗体の表面温度、曲線２は基板での蓄熱
変化、曲線３は放熱板自体の温度を記録周期毎にサーミ
スタにより実測したもの、４は従来の発明による予測温
度の冷却特性、５は本発明による予測温度の冷却特性、
Ｔｌは時刻ｔ１での基板温度、Ｔｓｌは時刻ｔ１での放
熱板温度の測定値を示す。

記録を開始するＯ点では、温度曲線１．２．３は、とも
に雰囲気温度Ｔａに等しく、記録とともに温度上昇して
いく。従来の（１），　　（２）式によれば、０〜ｔ１
の期間においては、（１）式の第２項は零となり、第１
項での加熱分のみが温度上昇に寄与する。したがって、
ｔ１においても、本発明および従来の発明の予測結果は
、ともにＴ１に上昇する。このｔ１において、本発明で
は、放熱板の温度をサーミスタで実測し、この実測値を
もとに（１）式の内の雰囲気温度ＴａをＴｌに修正し（
４）式とする。

Ｌ＝Ｔｓｈ−＋＋ΔＴ．，＋　（Ｔｎ−＋−Ｔｓ，，−
＋）ｅｘｐ（−ｔ／　ｒ　ｐ　）（４） 以後、各記録周期毎に放熱板の温度を実測しなおすこと
で、放熱板の温度変化を加味した予測をできることにな
る。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第２図〜第５図により説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示すブロック構或図、第
３図は、第２図における温度予測部の詳細図、第４図、
第５図は温度予測部の動作を示すタイムチャートである
。

第２図において、６は本発明の温度予測部、７はサーマ
ルヘッド、８はサーマルヘッドを駆動するサーマルヘッ
ド駆動部、９はサーマルヘッド駆動部８の印加電力を決
定するパルス幅テーブル、ｌＯはサーマルヘッド７の放
熱板の温度検出するサーミスタ、１１はサーミスタ１０
で検出した温度をデジタル信号に変換する温度検出部、
１２は上記のブロックを制御するサーマルヘッド制御部
である。

サーマルヘッド制１ｉ１２は、サーマルヘッド７による
各ライン記録を開始する直前に、まず、サーミスタ１０
、温度検出部１１によりサーマルヘッド７の放熱板温度
を実測し、デジタル化をするための制御を行う。次に、
この放熱板の温度データ、記録画素の階調数、記録速度
等の温度予測に必要なデータを温度予測部６へ転送する
。温度予測部６はこれらのデータより逐次サーマルヘッ
ド７の温度を予測する。サーマルヘッド制御部ｌ２は温
度部６で予測した温度値、記録画素の階調数、記録速度
（記録周期）等をパルス幅テーブル９へ送る。パルス幅
テーブル９はこれらのデータに応じてパルス幅を決定す
る。サーマルヘッド駆動部８はパルス幅テーブル９の出
力パルス幅に従ってサーマルヘッド７を電力制御して最
適な熱記録を行う。以下、温度予測部６の詳細な動作を
第３図のブロック図、第４図、第５図のタイムチャート
図を用いて述べる。

第３図は、本発明の温度予測部の詳細を示すブロック図
である。第３図中、信号１３、信号１４は加熱量を決定
する画素毎の階調数、記録速度を示す信号、信号１５は
放熱板温度データを人力する信号である。１６は記録ラ
イン毎に温度センサで実測した放熱板温度の値を１画素
毎に１ライン分格納する放熱板温度ラインバッファ、１
７は演算した予測温度の値を１画素毎に１ライン分格納
する予測温度ラインバッファ、ｌ８はサーマルヘッドの
抵抗値バラツキを補正する抵抗値補正テーブル、ｌ９は
記録ライン内の加熱量を求める加熱量テーブル、２０は
前ラインでの予測温度と放熱板温度との差を求める減算
器、２ｌは定数１を出力する定数テーブル、２２は予測
温度を求めるサーマルヘッドの位置を画素数をカウント
することで検出する画素数カウンタ、２３はサーマルヘ
ッドの熱時定数分布を含めた冷却定数テーブル、２４．
２５はマルチブレクサ、２６は記録ライン内の加熱量を
求めるために加熱量テーブル１９、定数テーブル２１の
出力、放熱板温度に対する冷却量を求めるために減算器
２０の出力、冷却定数テーブル２３の出力を乗算する乗
算器、２７は放熱板温度に対する加熱、冷却総量を求め
るために乗算器２６の出力を累算する累算器、２８は累
算器２７の出力である加熱冷却予測温度を記憶する加熱
冷却ラインバッファ、２９はクロストーク演算において
の画素位置を示すアドレスを更新するクロックであるア
ドレスクロック、３０はアドレスクロック２９をカウン
トしてクロストーク演算のアドレスを発生するアドレス
カウンタ、３ｌは画素数カウンタ２２とアドレスカウン
タ３０の値が比較し一致した時に信号を出力する比較器
、３２はクロストーク演算の対象となる隣接した画素の
参照画素数ｒに対してｒ−１と（ｒ−１）／２を設定す
る参照画素数スイッチ、３３は参照画素数スイッチ３２
の値を初期ロードして比較器３１の出力に従ってカウン
トダウンする参照画素数カウンタ、３４．３５は加熱冷
却ラインバッファ２８を指定する最大アドレス値、被選
択アドレス値を計算する加算器、３６　．　３７はマル
チブレクサ、３８は参照画素数スイッチ３２による最小
アドレス値を与える１入力、加算器３４による最大アド
レス値を与える１人力と加算器３５による被選択アドレ
ス値を与える１入力の３人力の内、被選択アドレス値入
力が最小アドレス値以下の場合最小アドレス値を選択し
、被選択アドレス値入力が最大アドレス値以上の場合最
大アドレス値を選択し、その他の場合被選択アドレス値
そのものを選択するバッファアドレス選択器、３９はク
ロストーク演算のための隣接した参照画素毎にクロスト
ークの重み付けする係数を記憶した重み係数テーブル、
４０は加熱冷却ラインバッファに記憶している画素位置
毎の加熱冷却予測温度と重み係数テーブル３９の係数を
乗算する乗算器、４１は重み付け乗算した画素位置毎の
クロストーク結果を参照画素数分累積する累算器、４２
は累算器の出力を画素位置毎に記憶するクロストークラ
インバッファ、４３はクロストークラインバッファ４２
の出力であるクロストークを加味した最終的な予測温度
に放熱板温度を加える加算器、４４は加算器４３の出力
データを画素位置毎に一時格納するレジスタ、４５は演
算出力となる予測温度を示す信号である。

第３図の動作の詳細を述べる前に、その概要を述べる、
動作は、まずクロストークを考慮しない時の画素位置毎
の加熱冷却温度予測を行い、この予測温度値を加熱冷却
ラインバッファ２８に記憶する。この１ライン分の予測
温度値を隣接する画素間で平均化して、クロストークを
加味した予測温度値をクロストークラインバッファ４２
に記憶する。得た予測温度値は、放熱板温度からの増分
であるので、画素位置毎の温度を加えて出力する。

この予測温度は、次ラインでの温度予測に必要であるの
で、同時に予測温度ラインバッファ１７に記録させる。

この一連の動作を到着ラインごとに行う。

次に第４図、第５図のタイムチャートを用いて第３図装
置の動作を説明する。この内、タイムチャート第４図は
、記録動作を開始する第０ライン目、タイムチャート第
５図は、１ライン目以降を代表する第１ラインのものを
表わし、ライン先頭の第０画素について隣接するｒ画素
を参照して予測に関するものである。信号ａは、ライン
毎の予測演算を行う期間を示すライン信号、信号ｂは第
２図内のサーマルヘッド７による各ライン記録を開始す
る直前に、サーミスタ１０、温度検出部１１によりサー
マルヘッド７の放熱板温度を実測し終えたことを示す放
熱板温度データ信号、信号Ｃは第３図内の画素毎の階調
数信号１３、記録速度信号１４、放熱板温度センサ信号
１５が入力されることを示し、ライン内の画素数分生起
する画素データ人力信号、信号ｄは放熱板温度ラインバ
ッファｌ６の入出力データを表わす放熱板温度ラインバ
ッファデータ信号、信号ｌは予測温度ラインバッファ１
７の入出力データを表わす予測温度ラインバッファデー
タ信号、信号ｆは１画素の加熱冷却予測演算を行う期間
を示す加熱冷却予測演算信号、信号ｇは予測演算のため
の基本クロック信号、信号ｈは累積演算に先立ち累算器
２７をリセットする加熱冷却リセット信号、信号ｌはマ
ルチブレクサ２４．２５の加熱冷却マルチプレクサ制御
信号、信号ｊ．ｋは画素数カウンタ２２のカウント値の
一部を示す画素数カウンタ信号、信号ｌは発熱抵抗体個
々の抵抗値補正する抵抗値補正テーブル１８からの抵抗
値補正信号、信号ｍ，ｎはマルチプレクサ２４．２５の
加熱冷却マルチプレクサデータ信号、信号０，ｐは参照
画素数カウンタ３３のカウント値の一部を示す参照画素
数カンウタ信号、信号ｑは加熱冷却ラインバッファアド
レス信号、信号ｒは夕ロストークの演算期間を示すクロ
ストーク演算信号、信号Ｓはクロストーク演算に先立ち
クロストークリセット信号、信号ｔはクロストークの累
算演算において累算器４１をリセットするクロストーク
初期信号、信号Ｕはアドレスクロック２９の出力クロツ
クであるアドレスクロック信号、信号Ｖはクロック演算
する画素位置から同画素数分離れた画素位置についって
のクロストーク演算の完了を示す参照画素位置アドレス
信号、信号Ｗはクロストークラインバッファデータ信号
、信号Ｘは加熱冷却ラインバッファデータ信号、信号ｙ
は重み係数テーブル３９からの重み係数を示す重み係数
出力信号、信号２はレジスタ４４の最終的な予測温度デ
ータ信号を示す。

予測演算を開始する第０番目のラインにおいて、ライン
信号ａがハイレベルになるにともない、放熱板温度セン
サ信号ｂがハイレベルとなり、放熱仮温度を実測したこ
とを示す。次に、画素データ人力信号Ｃにより画素毎に
記録開始時点での放熱板温度データ信号を放熱板温度ラ
インバッファ１６に書き込む。この放熱板温度は、実質
的にサーマルヘッドの周辺温度となる。これと同時に、
ライン信号ａと画素データ入力信号Ｃと図示しない第０
ラインを示す制御信号によりマルチブレクサ４６が放熱
板温度データ信号ｌ５を予測温度ラインバッファ１７へ
入力する。この結果、放熱板温度ラインバッファ１６お
よび予測温度ラインバッファ１７の同一画素に対応する
メモリアドレスに同じ放熱板温度データ信号１５を記憶
し、サーマルヘッド周辺の雰囲気温度に初期化する。ま
た、画素データ人力信号Ｃがハイレベルになることによ
って、階調数信号１３、記録速度信号１４が人力される
。画素データ入力信号Ｃがローレベルになることによっ
て、画素数カウンタ２２がリセット状態になり、予測す
るサーマルヘッド７の第０画素の位置を出力する。この
位置情報、および記録速度信号■４により冷却定数テー
ブル２３、および発熱抵抗体の抵抗値バラツキを補正し
た抵抗値補正信号ｌにより加熱量テーブル１９が確定し
、第０画素について予測演算が可能となる。、予測演算
準備ができると、加熱冷却予測演算信号ｆは、基本クロ
ック信号ｇの立ち上がりに同期してハイレベルとなる。

加熱冷却予測演算信号ｆがハイレベルになると、加熱冷
却リセット信号ｈおよび加熱冷却マルチプレクサ制御信
号ｌを発生する。加熱冷却リセット信号ｈは、累算器２
７をリセットする。

加熱冷却マルチプレクサ制御信号ｉは、マルチプレクサ
２４．２５の出力に第０ラインの第０画素での加熱量演
算に必要な加熱量テーブル１９からの加熱量と冷却定数
テーブル２３からの出力係数値一１を乗算器２６に入力
する。乗算器２６は基本クロック信号ｇの立ち上がりで
マルチプレクサ２４．２５の出力である加熱冷却マルチ
プレクサデータ信号ｍ，ｎを取り込む。その乗算結果Δ
Ｔｈ０．０を累算器２７に累算し、基本クロック信号ｇ
の立ち上がりで、加熱冷却ラインバッファデータ信号Ｘ
とする。なお、この立ち上がりに先立ち、加熱冷却マル
チプレクサ制御信号ｉをローレベルとすることで、マル
チプレクサ２４．２５は第０ラインの第０画素での冷却
量演算に必要な予測温度ラインバッファ１７と放熱板温
度ラインバッファ１６とを減算器２０により減算した温
度差と冷却定数テーブル２３の出力を乗算器２６に人力
する。すなわち、加熱量の演算結果の出力と冷却量の演
算のためのデータのフェッチを同一タイミングにて行う
。引き続き、乗算器２６は冷却量を演算実行するが、予
測温度ラインバッファ■７と放熱板温度ラインバッファ
１６との差は、記録の第０ライン目の全ての画素で零と
なるので、累算器２７での累算結果ΔＴｔＯ，Ｏは、加
熱魚の演算結果ΔＴｈ０．０に等しくなる。演算結果は
、次の基本クロック信号ｇの立ち上がりで加熱冷却ライ
ンバッファデータ信号Ｘとなる。この加熱冷却ラインバ
ッファデータ信号Ｘは、バッファアドレス選択器３８で
指定した加熱冷却ラインバッファ２８に記憶するが、こ
の時のアドレスは次の条件下で選択される。最大アドレ
ス値は画素数カウンタ２２の値と参照画素数スイッチ３
２の値を加算した値であり、（ｒ−１）／２となる。最
小アドレス値は参照画素数スイッチ３２の値であり（ｒ
−１）／２となる。被選択アドレス値は、画素数カウン
タ２２の値と参照画素数スイッチ３２の値を加算した値
であり、（ｒ−１）／２となる。すなわち、最大アドレ
ス値と同じである。この結果、バッファアドレス選択器
３８は最大アドレス値を選択して加熱冷却ラインバッフ
ァ２８を指定して加熱冷却ラインバッファデータ信号Ｘ
を記憶する。続いて、画素データ入力信号Ｃがハイレベ
ルになることによって、第１画素に関する階調数信号、
記録速度信号が入力される。次に、画素データ入力信号
Ｃがローレベルになることによって、画素数カンウタ２
２がカウントアップし、予測するサーマルヘッドの位置
を更新する。この位置情報、および記録速度信号１４に
より冷却定数テーブル２３、抵抗値補正テーブルｌ８、
加熱量テーブルｌ９が確定し、第１画素について予測演
算が可能となる。以下、第０ライン終了までこれらの演
算を繰り返す。第０ライン終了時、画素数カウンタ２２
はライン内の画素数−１を示し、加熱冷却ラインバッフ
ァ２８は（ｒ−１）／２から画素数カウンタ２２の値＋
（ｒ−１）／２まで加熱冷却演算の値を記憶する。

第０ラインの加熱冷却演算が全て終わると、クロストー
ク演算に入る。クロストーク演算開始にともない、クロ
ストーク演算信号ｒが立ち上がり、クロストークリセッ
ト信号Ｓにより、アドレスカウンタ３０、参照画素数カ
ウンタ３３をリセットする。参照画素数カウンタ３３は
、参照画素数ｒ−１に初期設定する。基本クロック信号
ｇの立ち上がりに先立ち、クロストーク初期信号ｔによ
り累算器４１をリセットのモードにし、基本クロツク信
号ｇ入力でリセットする。この間に加熱冷却ラインバッ
ファ２８をバッファアドレス選択器３８によりアドレス
指定し、重み係数テーブル３９を参照画素数カウンタ３
３で指定する。バツファアドレス選択器３８は次の条件
下で選択する。

最大アドレス値は画素数カウンタ２２と参照画素数スイ
ッチ３２の加算値であり、画素数カンウタ２２の値＋（
ｒ−１）／２となる。最小アドレス値は参照画素数スイ
ッチ３２の（ｒ−１）／２である。被選択アドレス値は
アドレスカウンタ３０と参照画素数カウンタ３３の加算
値でありｒ−１となる。通常、画素数カウン２２の値す
なわち１ライン内に画素数−１は（ｒ−１）／２より大
きいので、バッファアドレス選択器３８は被選択アドレ
ス値を選択し、加熱冷却ラインバッファ２８のアドレス
を指定する。この結果、加熱冷却ラインバッファ２８の
出力値はΔＴｔＱ，ｒ−１となる。

ここで、参照画素数カウンタ３３によって重み係数テー
ブル３９が出力する値をＷｒ−１とする。

ΔＴｈＯ，ｒ−１とＷｒ−１は次の基本クロック信号ｇ
の立ち上がりで乗算器４０で乗算され、累算器４１に累
算される。累算値はアドレスカウンタ３０で指定するク
ロストークラインバッファ４２に記録され、その値は（
５）式となる。

ΔＴｌ　０．０　＝ΔＴＶ　Ｑ．ｒ　ＩＸＷｒ−１　　
　　　（５）続いて、アドレスクロック信号Ｕが入ると
、アドレスカウンタ３０がインクリメントされ、バッツ
ァアドレス選択器３８は加熱冷却ラインバッファ２８の
アドレスｒを指定する。クロストーク初期信号ｔで累算
器４１をリセットし、指定した加熱冷却ラインバッファ
２８のデータΔＴｔＱ，ｒについて乗算、累算し、（６
）式の演算を行う。

ΔＴＩ０，１＝ΔＴｔ　Ｏ，ｒＸＷｒ−１　　　　　　
（６）以下、この動作を、アドレスカウンタ３０と画素
数カウンタ２２が等しくなるまで繰り返す。両方のカウ
ンタが一致すると、比較器３１は参照画素位置アドレス
信号Ｖを出力して、参照画素数カウ：・′夕３３をデク
リメントし、アドレスカウンタ３０をリセットする。次
の基本クロック信号ｇの立ち上がりに先立ち、クロスト
ーク初期信号ｔをローレベルとして、アドレスカウンタ
３０の指定したクロストークラインバッファ４２のデー
タΔＴＩ０．０を累算器４１にロードする。この間に、
加熱冷却ラインバッファ２８をバッファアドレス選択器
３８によりアドレス指定し、重み係数テーブル３９を参
照画素数カウンタ３３で指定する。

バッファアドレス選択器３８は、次の条件下で選択する
。最大アドレス値は画素数カウンタ２２と参照画素数ス
イッチ３２の加算値であり、画素数カウンタ２２の値＋
（ｒ−１）／２となる。最小アドレス値は参照画素数ス
イッチ３２の（ｒ−１）／２である。被選択アドレス値
は、アドレスカウンタ３０と参照画素数カウンタ３３の
加算値であり、ｒ−２となる。通常、画素数カウンタ２
２の値すなわちｌライン内に画素数−１は（ｒ−１）／
２より大きいので、バッファアドレス選択器３８は被選
択アドレス値を選択し、加熱冷却ラインバッファ２８の
アドレスを指定する。この結果、加熱冷却ラインバッフ
ァ２８の出力値はΔＴｔＯ，ｒ−２となる。ここで、参
照画素数カウンタ３３によって重み係数テーブル３９が
出力する値をＷｒ＝２とする。ΔＴｔＯ，ｒ−２とＷｒ
−２は次の基本クロック信号ｇの立ち上がりで乗算器４
０で乗算され、累算器４ｌに累算される。累算値はアド
レスカウンタ３０で指定するクロストークラインバッフ
ァ４２に記録されるが、その値はクロストークラインバ
ッファ４２からロードしたΔＴ１０．０を累算した（７
）式となる。

ΔＴ１０．０＝ΔＴ　ｔ　Ｏ，　ｒ−２ｘ　Ｗｒ−２＋
ΔＴＩ０，０　　（７）続いて、アドレスクロック信号
Ｕが入ると、アドレスカウンタ３０がインクリメントさ
れ、バッファアドレス選択器３８は加熱冷却ラインバッ
ファ２８のアドレスｒ−１を指定する。クロストーク初
期信号ｔで累算器４１をリセットし、指定した加熱冷却
ラインバッファ２８のデータΔＴｔＯ，ｒ−１について
乗算、累算し、（８）式の演算を行う。

ΔＴ１０．１＝ΔＴｔ　Ｏ，　ｒ−１　ｘＷｒ−２＋Δ
ＴｌＯ．１　　（８）この一連の動作を、参照画素数カ
ウンタ３３がＯになるまで繰り返すが、参照画素数カウ
ンタ３３がＤ−１）／２−１以下になると、バッファア
ドレス選択器３８の選択値が最小アドレス値となる。例
えば、参照画素数カウンタ３３が（ｒ−１）／２−１に
なると、選択条件は次のようになる。

最大アドレス値は、画素数カウンタ２２の値十（ｒ−１
）／２−１、最小アドレス値は、参照画素数カウンタ３
２の（ｒ−１）／２である。被選択アドレス値は、アド
レスカウンタ３０と参照画素数カウンタ３３の加算値で
あり、（ｒ−１）／２−１となる。被選択アドレス値は
、最小アドレス値以下となり、バッファアドレス選択器
３８は、最小アドレス値を選択し、加熱冷却ラインバッ
ファ２８のアドレスを指定する。これは、サーマルヘッ
ドの両端から（ｒ−１）／２以内の画素位置でのクロス
トーク演算する時、着目する画素位置に対して隣接する
ｒ画素位置の一部が物理的に存在しないからである。こ
の場合の演算結果は、（９〉式となる。

ΔＴｌ　Ｏ．０　＝ΔＴｔ．ｏ＋（ｒ−＋）７ｚ　　Ｘ
Ｗ（ｙ−１）７２−１＋ΔＴ１０．０　　　　　　　　
　　　（９）参照画素数カウンタ３３がＯまでインクリ
メントされ、比較器３１が参照画素位置アドレス信号Ｖ
を出力した時のクロストークラインバッファ４２の先頭
アドレスの値は、（１０）式となる。

ΔＴＩ０・０＝ΔＴ、。，（・−１）／２ＸＷ０＋・・
・＋ΔＴＬ　ａｔ　（ｒ−１）／２　Ｘ　Ｗ（ｒ−＋）
／２−＋＋ΔＴ　ｔ　Ｑ＋　＜ｒ　−　１）　／２　Ｘ
　Ｗ　（ｒ−　１）　／２＋ΔＴｔＯｎ　（ｒ−１）　
ｘｗ（，−，，　　　　＋＋　（１０）これが、クロス
トーク演算結果である。ただし、この値は、放熱板温度
に対するものである。そこで、この値に放熱板温度ライ
ンバッファ１６に記憶している記録開始直前の第０画素
位置の放熱板温度値Ｔａ０．０を加算器４３によって加
算する。この加算結果が求めるべき第０ライン第０画素
記録後の予測温度となる。予測温度は、レジスタ４４に
一時記憶し、マルチブレクサ４６を介して予測温度ライ
ンバッファ１７をＴａ０．０＋ΔＴＩＯ，Ｏに更新する
。ここで、ＴａＯ．０＋ΔＴｌＯ．０をＴｐＯ．０とす
る。同様に、第０ラインのすべての画素位置について更
新する。そして、この予測演算値が第２図のパルス幅テ
ーブル９に送出され、これに応じたパルス幅がサーマル
ヘッド駆動部８に出力される。

予測演算を開始する第１ライン以降の第５図においても
、ライン信号ａのみハイレベルになり、放熱板温度の実
測を終えると放熱板温度センサ信号ｂがハイレベルにな
ることによって、階調数信号１３、記録速度信号ｌ４、
および放熱板温度データ信号１５が人力される。この結
果、放熱板温度ラインバッファ１６に記録開始時点での
サーマルヘッドの放熱板温度が記憶される。次に、画素
データ入力信号Ｃがローレベルになることによって、画
素数カウンタ２２がリセット状態になり、予測するサー
マルヘッド７の第０画素の位置を出力する。この位置情
報および記録速度信号１４により、冷却テーブル２３、
抵抗値補正テーブル１８、加熱量テーブル１９が確定し
、前ラインでの演算により予測温度ラインバッファ１７
がすでに更新されており、第０画素について予測演算が
可能となる。予測演算準備ができると、加熱冷却予測演
算信号ｂは基本クロック信号の立ち上がりに同期してハ
イレベルとなる。加熱冷却予測演算信号ｆがハイレベル
になると、加熱冷却リセット信号ｈおよび加熱冷却マル
チブレクサ制御信号ｉを発生する。加熱冷却リセット信
号は累算器２７をリセットする。加熱冷却マルチプレク
サ制御信号ｌはマルチブレクサ２４．２５の出力に第１
ラインの第０画素での加熱量演算に必要な加熱量テーブ
ル１９からの加熱量ΔＴｈｌ，０と冷却定数テーブル２
３からの出力係数値＝１を乗算器２６に入力する。乗算
器２６は基本クロック信号ｇの立ち上がりでマルチブレ
クサ２４．２５の出力である加熱冷却マルチプレクサデ
ータ信号ｍ．ｎを取り込む。その乗算結果ΔＴｈｌ．０
を累算器２７に累算し、基本クロック信号ｇの次の立ち
上がりで、加熱冷却ラインバッファデータ信号とＸとす
る。なお、この立ち上がりに先立ち、加熱冷却マルチブ
レクサ制御信号ｉをローレベルとすることで、マルチブ
レクサ２４．２５は第１ラインの第Ｏ画素での冷却量演
算に必要な予測温度ラインバッファ１７と放熱板温度ラ
インバッファ１６とを減算器２０により減算した温度差
と冷却定数テーブル２３の出力を乗算器２６に入力する
。すなわち、加熱量の演算結果の出力と冷却量の演算の
ためのデータのフェッチを同一タイミングにて行う。す
なわち、乗算器２６は第１ライン第０画素を記録する直
前の予測温度Ｔｐ０．０．　　と放熱板温度Ｔａｌ．０
の差に冷却定数テーブル２３の値を乗算する。その演算
結果は累算器２７で加熱量ΔＴｈｌ，０に累算され、記
録開始から第１ライン第０画素記録直後までの加熱冷却
総量となり、次の基本クロック信号ｇの立ち上がりで累
算器出力データとなる。第５図ではこの放熱板温度に対
する加熱冷却総量をΔＴｔｌ．０とする。

演算結果は次の基本クロック信号ｇの立ち上がりで加熱
冷却ラインバッファデータ信号Ｘとなる。

この加熱冷却ラインバッファデータ信号Ｘは、バッファ
アドレス選択器３８で指定した加熱冷却ラインバッファ
２８の（ｒ−１）／２に記憶する。

続いて、画素データ人力信号Ｃがハイレベルになること
によって、第１画素に関する階調数信号１３、記録速度
信号１４が入力される。次に、画素データ人力信号Ｃが
ローレベルなることによって、画素数カウンタ２２がカ
ウントアップし、予測するサーマルヘッドの位置を更新
する。この位置情報、および記録速度信号１４により冷
却定数テーブル２３、抵抗値補正テーブル１８、加熱量
テーブル１９が確定し、第１画素について予測演算が可
能となる。以下、第１ライン終了までこれらの演算を繰
り返す。第１ライン終了時、画素数カウンタ２２は、ラ
イン内の画素数−１を示し、加熱冷却ラインバッファ２
８は、（ｒ−１）／２から画素数カウンタ２２の値＋（
ｒ−１）／２まで加熱冷却演算の値を記憶する。

第１ラインの加熱冷却演算が全て終わると、第０ライン
でのクロストーク演算同様に演算を行い、（１ｌ〉式の
結果を得る。

ΔＴｌ　１，０　＝ΔＴ　ｔ　Ｉｎ　（ｒ−＋）／２Ｘ
Ｗｏ　＋−＋ΔＴｔ　Ｉｎ　（ｒ−１）　／２　Ｘ　Ｗ
ｔｒ−１＞７ｘ−＋　＋　−＋ΔＴｔ　Ｉｎ　（ｒ−１
）／２　×Ｗ（ｒ−１）／２＋．．．＋ΔＴｔ　Ｉｎ　
（ｒ−１）　ＸＷ（ｒ−ｏ　　　（１１）この値に放熱
板温度ラインバッファ１６に記憶している記録開始直前
の第０画素位置の放熱板温度値Ｔａｌ．Ｏを加算器４３
によって加算する。この加算結果が求めるべき第１ライ
ン第０画素記録後の予測温度となる。予測温度は、レジ
スタ４４に一時記憶し、マルチブレクサ４６を介して予
測温度ラインバッファ１７をＴａｌ，０＋ΔＴｌｌ，０
に更新する。ここで、Ｔａｌ，０＋ΔＴｌｌ，０をＴｐ
ｌ．０とする。

同様に、第■ラインのすべての画素位置について更新す
る。

以下、予測ライン終了までのこれらの演算を繰り返して
、全ラインを予測演算する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、サーマルヘッド
の放熱板温度の蓄熱変化、あるいは記録期間内のサーマ
ルヘッド環境温度をも補正した高精度な蓄熱予測が可能
であり、蓄熱現象をより効果的に利用する熱記録を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の一実施例ブロック図、第３図は本発明
の温度予測部の詳細ブロック図、第４・５図は本発明の
実施例タイムチャート、第６図はサーマルヘッドの構造
図、および第７図は従来例の説明図である。 〈符号の説明） １・・・表面温度曲線、　２・・・基板温度曲線、３・
・・放熱板温度曲線、６・・・温度予測部、７・・・サ
ーマルヘッド、 ８・・・サーマルヘッド駆動部、 ９・・・パルス幅テーフノペ １０・・・サーミスタ、　　１１・・・温度検出部、１
２・・・サーマルヘッド制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画素若しくは複数画素を単位とするサーマルヘッド
   の蓄熱検出機構を備え、検出した蓄熱量をもとに印加電
   力を制御して一定の記録濃度制御を行う熱記録装置にお
   いて、 階調数、記録周期、前記記録周期開始直前の予測温度で
   対応付けした加熱量テーブル（１９）と、前記加熱量テ
   ーブルの出力値をスケーリングする定数テーブル（２１
   ）と、 記録周期で対応付けした冷却定数テーブル（２３）と、 前記記録周期開始直前の予測温度と放熱板温度（Ｔ＿ｓ
   ）との差を得る減算器（２０）と、前記記録周期内での
   加熱量を求めるため前記加熱量テーブルの出力と前記定
   数テーブル間の第１の乗算、及び前記記録周期開始時の
   温度が前記記録周期間に冷却されて到達する温度と前記
   放熱板温度との差を求めるため前記冷却定数テーブルと
   前記減算器の出力間の第２の乗算を行う乗算器（２６）
   と、 前記放熱板温度に対する前記記録周期までの加熱冷却の
   総量を前記乗算器による第１及び第２の乗算結果として
   累積する累積器（２７）と、前記累積器の出力に前記放
   熱板温度を加える加算器（４３）とを備え、 前記放熱板温度の変化に応じて記録周期毎にサーマルヘ
   ッドの基板での蓄熱予測演算を行い、現記録周期開始直
   前の予測温度を演算するようにしたことを特徴とするサ
   ーマルヘッド蓄熱予測演算装置。