JPH03288672A - 昇華型プリンタ - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、階調性を有するカラー画像の再現を可能とす
るカラープリンタに係わるものであり、特にサーマルヘ
ッドの通電によって昇華性染料な加熱昇華させることに
よって階調性を有するカラ画像の再現を行う昇華型記録
方式に基づくカラープリンタ（以下、昇華型プリンタと
称する）に関するものである。

（従来例） 昇華型プリンタは、小型でかつ簡単な構造でありながら
高品質なカラー画像の再現を可能とする技術として広く
注目を集めているが、サーマルヘッドに対する通電量、
つまりヘッドの発熱量をコントロールすることによって
階調性を有する画像を再現するものであるため、昇華型
プリンタによって再現される画像の品質は、周囲の熱的
な環境の影響を受けて変動し、特にサーマルヘッドの温
度状態（以下、ヘッド温度と称する）は、再現する画像
の品質に対して大きな影響を与える。

また、昇華型プリンタはヘッドの通電によって画像の印
字を行うが、この通電時に生じる全ての熱エネルギーが
インクシートに伝熱して昇華反応を生しさせるのではな
（、ヘッド本体（ヘッドのアルミ基体側）へも伝熱し、
結果としてヘッド温度を上昇させる（これをヘッドの蓄
熱と呼ぶ）。

そして、ヘッドの通電によって再現される画像の濃度は
、第６図のヘッド温度の変化に対する印字濃度特性の一
例を示す通り、ヘッド温度が６０℃の様な高温状態であ
ると再現される濃度は高くなり、ヘッド温度が２０°Ｃ
の様な低温状態であると再現される濃度は低くなる。

この様に、上記のヘッドの蓄熱に従って印字濃度も上昇
し、同一の画面中において印字の開始時と終了時とでは
、印字濃度に差異が生じるといった問題を発生する。

そのため、昇華型プリンタにおいて常に安定した画像品
質を得るためには、サーマルヘッドに対する熱制御は欠
かすことの出来ない重要な課題であり、現在迄に数多く
の具体的な熱制御方法あるいは熱制御回路の提案がなさ
れている。

第５図は、従来の昇華型プリンタの基本的な構成を示す
概略図であって、ライン状に発熱抵抗体を配設してなる
サーマルヘッドｌと、プラテンロラ２との間に、表面上
に昇華性染料による色材を塗工してなるインクシートＡ
がシート供給ロール３とシート巻取りロール４とによっ
て張設されてあり、昇華性染料を定着させて画像を再現
させる受像剤が塗工されてなる受像紙Ｂは、搬送ローラ
５によって搬送され、前記サーマルヘッド１とプラテン
ローラ２との間を通過したのち、排紙ロラ６によって昇
華型プリンタ外へ排紙される。

また、サーマルヘッド１には、サーミスタ７が埋設され
てあり、ヘッド温度を検出し、検出された信号は、Ａ／
Ｄ変換回路９を通過し温度信号として熱制御回路ｌＯへ
送られる、熱制御回路９は、前記ヘッド温度に応じてＬ
ＵＴ　（ルックアップテーブル）１１のテーブルの切り
換えを行ってサーマルヘッド駆動回路１２へ印字データ
を送りサーマルヘッドの通電を行う、ここで、ＬＵＴ　
１１には、ヘッド温度１℃あるいは２℃毎に第２図に示
すような階調−通電パルス幅のテーブル（以下、γテー
ブルと称す）が記録されてあり、サーマルヘッド１に対
する通電は、ヘッド温度に応じてこのＬＵＴＩＩのテー
ブルを切り換えることて行われる構成となっている。

ここで、前記の昇華型ブリンクが画像データを受信する
と、まず印字に先立ってインクシートＡと受像紙Ｂの頭
出し及び位置ぎめが行われ、前記サーマルヘッド１をプ
ラテンローラ２に対して押圧することでインクシートＡ
と受像紙Ｂとを密着状態として搬送すると共に、前記サ
ーマルヘッドｌを受信した画像データに従って通電を行
い、さらにヘッド温度に応じて、適正な通電パルスを選
択して通電することによってインクシートＡ上に塗工さ
れている昇華性染料を加熱して昇華反応を生じさせて受
像紙Ｂ上に画像データ通りの画像を再現させることが可
能となる。

［発明が解決しようとする課題］ 以上の通り、従来の昇華型プリンタの構成によれば、ヘ
ッドの蓄熱や、あるいは外気の影響によるヘッドの冷却
等によって、ヘッド温度に変化が生じるとしても、常に
ヘッド温度に応じた最適な通電が行われるため、印字の
開始側と終了側とでは、再現される濃度に大きく差が生
じるという問題が生しることもなく、常に、高品質な画
像を、周囲の熱的な環境に影響されずに再現することが
可能となる。

しかしながら、前述した従来の構成では、熱制御を行う
基準はヘッド温度、つまりサーマルヘッドのアルミ基体
側の温度としてあり、再現される印字の品質に対して、
直接に大きく影響を与える熱源であるヘッドの発熱抵抗
体の蓄熱の状態に関しては何の考慮もされていない為、
ヘッドの発熱抵抗体が染料を昇華させるために要する温
度まで立ち上がるまでの時間（昇温特性）や、発熱抵抗
体の温度変化がヘッドのアルミ基体側へ伝熱するのに要
するタイムラグ等が原因となる濃度誤差に対して補正を
行うことは物理的に不可能であり、特にヘッドの発熱抵
抗体の昇温特性は第７図に示す印字濃度の立上がり特性
ように、印字開始ラインから数十ラインまで影響を与え
、濃度不足を生し、結果として再現される画像の品質を
大きく低下させるという問題を生しる、そのため、より
安定した高品質な画像再現を得るためには、前記の問題
点の解決は、必ず達成しなくてはならない重要な課題で
あった。

［課題を解決するための手段］ 前記に示した課題を達成するために本発明ではライン状
に発熱抵抗体を配設してなるサーマルヘッドに対する通
電量を制御することにより昇華染料の昇華量を変化させ
て階調を有する画像を再現する昇華型プリンタにおいて
、サーマルヘッドに対して加熱を行う予備加熱手段を具
備し、前記サマルヘッドに温度検知手段を設け、前記温
度検知手段からの信号を入力し、前記のサーマルヘッド
の通電量を制御する手段によって構成した。

［作用］ 以上の構成によれば、温度検知手段からの信号を入力し
、前記のサーマルヘッドの通電量を制御することによっ
て、印字の開始側と終了側の再現濃度に大きな差が生じ
ることはないと上に、各色の印字の開始時には、予備加
熱手段によって、サーマルヘッドの加熱が行われるため
、ヘッドの発熱抵抗体の昇温特性が、印字開始ラインか
ら数十ラインまで影響を与えるとしても、濃度を低下さ
せずに、さらに安定した高品質の画像の再現を得ること
が可能となる。

［実　施　例］ 次に、本発明の昇華型プリンタの実施例について図面に
基づいて説明する。

第１図は、本発明の昇華型プリンタの一実施例を示す概
略図であって、まず始めに本発明の昇華型プリンタ本体
の構成について説明する。

本図において、図中符号ｌは、ライン状に発熱抵抗体を
アルミ基体上に配設してなるサーマルヘッドであってプ
ラテンローラ２に対向して配設されている、図中符号Ａ
は、インクシートであって、表面上に昇華性染料による
Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の３色
の色剤、あるいはＢｋ（ブラック）を加えた４色の色剤
が面で順次に塗工されてあり、シート供給ロール３とシ
ート巻取りロール４とによって張設されている、図中符
号Ｂは、受像紙であって、昇華性染料を定着させて画像
を再現させる受像剤が塗工されてなり、搬送ローラ５に
よって搬送され、前記サマルヘッド１と、前記プラテン
ローラ２との間を通過したのち、排紙ロール６によって
昇華型プリンタ外へ排紙される、図中符号７は、サーミ
スタ等の温度検知手段であって、前記サーマルヘッドの
アルミ基体内に埋設されて、ヘッド温度の検出を行い、
図中符号８は、セラミックヒータ、あるいはニクロムヒ
ータ等の予備加熱手段であって、前記サーマルヘッド１
の上面に付設、もしくは前記サーマルヘッドのアルミ基
体内に埋設されて、前記サーマルヘッドに対する加熱を
行う構成となっている。

つぎに、本発明の昇華型プリンタの熱制御装置の構成に
ついて説明する。

図中符号９は、Ａ／Ｄ変換回路であって、前記の温度検
知用サーミスタの端子電圧を温度信号へ変換する、図中
符号１０は、熱制御回路であって、本発明の昇華型プリ
ンタの熱制御装置の制御を行う、図中符号１１は、ＬＵ
Ｔ　（ルックアップテーブル（Ｇ）であって、ヘッド温
度２℃毎に第２図に示す様な階調−通電パルス幅のテー
ブル（以下、γテーブルと称す）が記録されてあり、サ
ーマルヘッドｌに対する通電は、前記ヘッド温度に応し
て前記ＬＩＴ　（Ｇ）１１のテーブルを切り換えること
でサーマルヘッドに対する通電時間が決定される、図中
符号１２は、サーマルヘッド駆動回路であって、前記Ｌ
ＵＴ　（Ｇ）で選択されたテーブルの通電時間に応して
タイマーをセットし、前記サーマルヘッドに対して通電
を行う、図中符号１３は、予備加熱制御回路であって、
前記の予備加熱手段８の駆動制御を行う、図中符号１４
はラインバッファであって、本発明の昇華型プリンタに
送信される画像データのバッファとなる。

次に本発明の昇華型ブリンクの動作について説明する。

ここで、本発明の昇華型プリンタにおける、前記サーマ
ルヘッドに対する熱制御は、前記温度検知手段によって
検知されるヘッド温度に応じて以下の３段階で行われる
。

ｌ）　ヘッド温度　〈　２０°Ｃの場合ヘッド温度が、
上記の温度である場合は、予備加熱制御回路１３により
、予備加熱手段８が作動し、サーマルヘッドに対する加
熱を、ヘッド温度が２０℃以上（ヘッドの熱特性、特に
放熱特性を考慮して、予備加熱の範囲は２０℃＋２〜４
℃程度までが望ましい）に達するまで行う。

ここで、ヘッド温度が２０°Ｃ以下である場合はヘッド
の通電は行われず、画像データが受信されなければ２０
°Ｃか６２０℃＋２〜４℃の範囲で予備加熱を繰り返し
て行う。

２）　２０°Ｃ〈　ヘッド温度　＜　　　６０’Ｃヘッ
ド温度が上記の範囲である場合のみ受信した画像データ
を印字することが可能となる。

ここで、本発明の昇華型プリンタが画像データを受信す
ると、まず印字に先立ってインクシートＡと受像紙Ｂの
頭出し及び位置ぎめが行われ、前記サーマルヘッド１を
プラテンローラ２に対して押圧することでインクシート
Ａと受像紙Ｂとを密着状態にする、そして上記のインク
シートＡと受像紙Ｂの頭出し及び位置ぎめが行われてい
る間に、予備加熱制御回路１３は、予備加熱手段８を作
動させて、サーマルヘッドに対して一定時間の加熱を行
う。

以上の通りに、頭出し及び位置ぎめと、ヘッドの予備加
熱が終了すると、インクシートＡと受像紙Ｂとを密着状
態として搬送すると共に、前記サマルヘッド１を受信し
た画像データとヘッド温度に応して適正な通電パルスを
ＬＵＴＩＩより選択して通電することによってインクシ
ートＡ上に塗工されている昇華性染料を加熱して昇華反
応を生しさせて受像紙Ｂ上に画像データ通りの画像を再
現させる。

３）　ヘッド温度　〉　６０°Ｃの場合上記の温度に達
した場合には、熱制御回路はサマルヘッドによる印字を
停止させ、図示しない冷却ファンにより、ヘッドの強制
冷却を行う。

以上の通りに、本発明の昇華型プリンタでは、３段階の
制御が行われる。

ここで、上記の１）〜３）の各段階の設定温度１ ２ は、昇華性染料の特性、あるいはサーマルヘッドの熱応
答特性によって、変動する性質のものであるから、本実
施例に示す設定値以外の数値であるとしても、得られる
効果は変化することはない。

また第３図は、本発明の昇華型プリンタのその他の実施
例を示す概略図であって、図中符号１５で示すＬＵＴｂ
を追加したものである、ここで、前述のヘッドの発熱抵
抗体の昇温特性の影響は、第７図に示す印字濃度の立上
がり特性ように、印字開始時のヘッド温度によっても変
化するため、ＬＵＴｂ２は第４図に示す印字開始時のヘ
ッド温度に応じた最適な予備加熱の加熱時間のテーブル
を２℃毎にもち、印字開始時の予備加熱は前記のＬＵＴ
ｂ２によって選択される加熱時間に従って行われる。

［発明の効果］ 本発明によれば、温度検知手段がらの信号を入力し、前
記のサーマルヘッドの通電量を制御することによって、
印字の開始側と終了側の再現濃度に大きな差が生しるこ
とはないと共に、各色の印字の開始時には、予備加熱手
段によって、サーマルヘッドの加熱が行われるため、ヘ
ッドの発熱抵抗体の昇温特性が、印字開始ラインから数
十ラインまでの影響を与えるとしても、濃度を低下させ
ずに、さらに安定した高品質の画像の再現を得ることが
可能となる。

また、ヘッド温度が、低温度の状態であっても前記の予
備加熱手段によって、サーマルヘッドの加熱が行われる
ため、速やかに印字が可能な状態となる上、印字の開始
時及び、低温度時の予備加熱をサーマルヘッドの通電に
よって行うのではなく専用の予備加熱手段によって行う
ため、ヘッドの寿命は少しも劣下させずに行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の昇華型プリンタの一実施例を示す概
略図、第２図は、ＬＵＴにメモリされるγテーブルを示
す説明図、第３図は、本発明の昇華型プリンタのその他
の実施例を示す概略図、第４図は、ＬＵＴｂ２にメモリ
される加熱時間テプルを示す説明図、第５図は、従来の
プリンタの構成を示す概略図、第６図は、ヘッド温度の
変化による印字特性の変化の一例を示す説明図、第７図
は、印字濃度の立上がり特性である。 １　・ ２　・ Ｂ　・ ７　・ ８　・ １０　・ ｌ　１　・ ｌ　３　・ サーマルヘッド プラテンローラ インクシート 受像シート サーミスタ 予備加熱手段 熱制御回路 ＵＴ 予備加熱制御回路 以 上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ライン状に発熱抵抗体を配設してなるサーマルヘッドに
   対する通電量を制御することにより昇華染料の昇華量を
   変化させて階調を有する画像を再現する昇華型プリンタ
   において、サーマルヘッドに対して加熱を行う予備加熱
   手段を具備し、前記サーマルヘッドに温度検知手段を設
   け、前記温度検知手段からの信号を入力し、前記のサー
   マルヘッドの通電量を制御する手段を有することを特徴
   とする昇華型プリンタ。