JPH05201054A

JPH05201054A - サーマルプリンターのためのプリンターヘッド変調方法および装置

Info

Publication number: JPH05201054A
Application number: JP23621192A
Authority: JP
Inventors: Marcello David Fiscella; デビッドフィセラマルセロ; Young No; ノーヤング
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1991-09-03
Filing date: 1992-09-03
Publication date: 1993-08-10
Also published as: EP0530748A2; EP0530748A3

Abstract

(57)【要約】【目的】サーマルヘッドによる印刷の高速化を図る。【構成】プリントヘッド制御開路によってサーマルヘ
ッドのサーマルピクセルへの電力供給を制御する。Ｎ個
のアイドリングパルスによってサーマルピクセルを熱転
写は行われないが所定の高温に維持する。そして、印刷
パルスをＭ個追加することによりＭ階調に印刷濃度を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルピクセルの選
択的な通電によって、染料担持部材からレシーバー部材
へ染料を転写するサーマルプリンターに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】サーマルプリンターにおいて、色素染料
を含む担持部材が、例えば紙からなるレシーバー部材
と、多数の独立した熱素子からなるプリントヘッドアッ
センブリとの間に配置される。この独立した熱素子は、
例えばサーマルピクセルと呼ばれる。サーマルピクセル
は、通電によりエネルギーを付与されたとき加熱され、
これによって染料が担持部材からレシーバー部材へ転写
される。印刷された染料の濃さ（暗さ：ｄａｒｋｎｅｓ
ｓ）はサーマルピクセルの温度と担持部材が加熱されて
いた時間（サーマルピクセルから担持部材へ供給された
エネルギー）の関数である。熱染料転写プリンターは、
真の“連続的な濃淡”の染料の濃さの転写が行えるとい
う利点を有する。すなわち、各々のサーマルピクセルに
加えられるエネルギーを変化させることにより、レシー
バー部材上の画像ピクセル（画素）の染料濃度を変化さ
せることができ、これによって連続的な染料の濃さの変
更が行える。

【０００３】プリントヘッドは、複数のサーマルピクセ
ルのグループから構成されており、通常各グループ内の
サーマルピクセルが同時に並列式にアドレスされる（ア
ドレスされたサーマルピクセルが選択され、加熱可能と
なる）。各々のグループは、１回に１つずつ連続的にア
ドレスされるか、または、全て同時にアドレスされる。
上述のグループが使用される理由は、もしサーマルピク
セルが同時に通電されると、大型の、より高価なパワー
サプライ（駆動源、すなわち電源）が必要とされるから
である。たとえば、１個のサーマルピクセルが６８ミリ
アンペアの電流を流し、５１２個のサーマルピクセルが
使用されるならば、そのサーマルピクセルの全てが同時
に通電されるとき、パワーサプライは、３３．３アンペ
アを供給しなけれならない。それ故に、グループ配列を
行なうことが、より望ましいのである。この事について
は、例えば、サーマルピクセルの多数のグループを用い
てサーマルプリンターを制御するための方法および装置
について記述している、米国特許４，６２１，２７１
（Ｓ．Ａ．ブラウンスタイン、１９８６年１１月４日発
行）を参照されたい。１つのグループのサーマルピクセ
ルがアドレスされたとき、そのグループのサーマルピク
セルが選択的に通電され、一定の電圧によって駆動され
る。

【０００４】ここで、図１には、サーマルピクセルを駆
動するためにパルス幅変調法を用いた先行技術が示され
ている。図１のパルス幅変調法は、上記ブラウンスタイ
ンの特許によっても記述されているが、明確化のために
次に説明する。図１に示されたように、パルス幅変調の
ためには、サーマルピクセルに供給される１回の最大電
流パルスはｔ０−ｔｌの期間のパルスである。ここで
“ｌ”は英文字エルであって数字１ではない。この最大
時間の最大電流パルスによって、最大濃度の染料画像ピ
クセルが得られる。もし、パルス幅がより小さくされた
ならば、（例えば、ｔ０−ｔｂ）その時はより低い濃度
の画像ピクセルが形成される。もし、さらに小さいパル
ス幅（例えば、ｔ０−ｔａ）が使用されたならば、その
時はさらに低い染料濃度の画像ピクセルが形成される。
このような構成は、いくつかの欠点がある。一般に１つ
のプリントヘッドの中の全てのサーマルピクセルは、同
時に駆動されないが、別々のグループにアドレスされて
いる。そのため、１つのグループが加熱サイクルにある
ときに、ほかの全てのグループは低温であるか、または
冷却されている。このため、担持部材のプリントヘッド
に隣接した側に設置される染料担持部材の熱耐性（放
出：ｓｌｉｐｐｉｎｇ）層（担持部材放出層）は、高温
および低温の両方の条件下でうまく機能し続けなければ
ならない。設計者は“高温”および“低温”の両方にお
ける担持放出層の性能を最適化しなければならないた
め、この事が染料担持部材放出層の設計を困難にしてい
る。高温条件下でうまく機能する層は、低温のプリント
ヘッド表面上で作動された時は、凝集するか、またはプ
リントヘッドに固着する傾向がある。この困難さは染料
担持放出層の設計を複雑なものにする。

【０００５】第２の問題は、プリントヘッドに沿ったサ
ーマルピクセルの表面温度に関するものである。アドレ
スされ、エネルギーが付与されたグループの中央部にあ
る１つのサーマルピクセルは、一般に両側に熱くなった
隣接ピクセルを有している。サーマルピクセルそのもの
の温度プロファイルは、このグループ内のあらゆるピク
セル間ギャップと同様に、あるレベルに平均化される傾
向がある。これは、プリントヘッドの中の温度勾配が平
衡化する傾向があるためである。１つのグループの端に
位置するサーマルピクセルの温度は、アドレスされずエ
ネルギーが付与されていない隣接するグループの低温の
サーマルピクセルへの熱流出のために有意に低下させら
れる。染料画像がそのようなサーマルプリンターによっ
て転写された時、低温のグループ末端のサーマルピクセ
ルに起因する低濃度の筋（または線の集まり）がしばし
ば現われる。

【０００６】この問題に対する論理的な解決法は、プリ
ントヘッドの全てのサーマルピクセルに同時にエネルギ
ーを付与し、これら低温の末端サーマルピクセルに起因
する低温スポットの存在を排除する事である。しかしな
がら、２つの因子がそのような方法を非実用的にしてい
る。第一に、上記で検討したように、サーマルピクセル
は、かなり多くの電流を流す事があげられる。もし全て
のサーマルピクセルが同時に駆動されたならば、プリン
トヘッドの電流はグループの数と同じ倍数まで増加す
る。この事は、パワーサプライおよびプリントヘッド内
のパワーバス（母線）の両方に困難な設計上の圧迫を起
こす。

【０００７】１つのサーマルピクセルに（たとえば、４
ミリ秒またはそれ以上の）長時間にわたってエネルギー
が付与されたとき、サーマルピクセルそのものの中にあ
る限られた熱伝導性のために、サーマルピクセル表面に
渡って、かなり大きな温度勾配が生じる。そのために、
サーマルピクセルの中央部が、非常に高いピーク温度と
なり、ここでホットスポットが生まれる。一方、そのピ
クセルの外側の部位は、熱伝導の遅れによって、比較的
低温のままである。このような非常に高いピーク温度の
発生は、結果として、サーマルピクセル、染料担持、ま
たはレシーバー部材に対する損傷を生ずる。例えば、そ
のようなホットスポットは染料担持部材やレシーバー部
材に融解部位を作ったり、または、サーマルピクセルの
寿命を短縮させる。

【０００８】米国特許４，６２１，２７１（上記に引
用）には、各々のグループのサーマルピクセルを何度も
アドレスする手法およびアドレスされたグループのサー
マルピクセルに対し選択的にエネルギー付与する手段を
有している手法が記載されている。この方法により、そ
れぞれのサーマルピクセルは、レシーバー部材上に再生
されるべき画像ピクセル中での望ましい染料色濃度に十
分一致するような熱エネルギーを染料担持部材に供給す
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】プリントヘッドに用い
られるパワー変調法は、最大印刷速度およびダイナミッ
クレンジ（すなわち、独自の（ｕｎｉｑｕｅ）染料濃度
レベル数）を決定すると理解される。先行技術のサーマ
ルプリントヘッド（例えば、米国特許番号４，６２１，
２７１に開示されている方法）において用いられてい
た、パワー変調法においては、ダイナミックレンジのロ
スなしに到達される最大ライン速度は、プリントヘッド
の物質構造（熱時間定数：ｔｈｅｒｍａｌｔｉｍｅ
ｃｏｎｓｔａｎｔ）によって決定される事が知られてい
る。従来の抵抗性プリントヘッドに関する熱時間定数
は、およそ４ミリ秒と測定されている。プリントヘッド
上にあるサーマルピクセルの抵抗性ヒーターの温度は、
指数関数的増加減少する。そのヒーターの温度プロファ
イルは、冷却に関し、Ｔ_heater＝Ｔ_initial＋（Ｔ_final−Ｔinitial ）×（ｅ^{−ｔ／Ｔｃ}）式（１）と表わすことができる。そして、加熱に関しては、Ｔ_heater＝Ｔ_initial＋（Ｔ_final−Ｔ_initial）×（ｅ^{−ｔ／Ｔｃ}）式（２）と表わすことができる。ここで“Ｔｃ”は熱時間定数を
表わし、“ｔ”は、例えば図１のＸ軸に沿った時間を表
わす。

【００１０】上記の式（１）および（２）から、で熱時
間定数Ｔｃをおよそ４ミリ秒とした場合、１熱時間定数
Ｔｃの時間で抵抗性ヒーター温度において６３．２％の
変化を起こす。抵抗性ヒーター温度において９５％の変
化を起こさせるためには、３時間定数（３Ｔｃ）の時間
が必要とされる。サーマルプリンターに現在採用されて
いる全てのパワー変調法は、染料の転送が必要とされた
時に、染料担持部材から染料を転送するために十分に高
い温度となり、また染料の転送が必要とされない時に
は、染料担持部材から染料の転送を起こさないために十
分低い温度となるようなピクセル温度を達成しようとし
ている。そのようなパワー変調法は、印刷濃度の変更を
可能とする。そして、ここにおける低温は、通常プリン
トヘッドのヒートシンクの基底温度（ｂａｓｅｔｅｍ
ｐｅｒａｔｕｒｅ）である。したがって、全ての先行技
術におけるパワー変調法は、最小印刷濃度を得るため
に、プリントヘッドが基底温度に復帰している必要があ
り、そのような復帰には３時間定数期間（３Ｔｃ）が必
要とされる。

【００１１】このような先行技術のプリントヘッドを用
いて、もし、ライン時間（１ライン印刷の時間）が１Ｔ
ｃ、すなわちミリ秒よりも短いならば、その時にはプリ
ントヘッドが基底温度に復帰することができず、サーマ
ルプリンターは印刷濃度のレベルを維持できない。現在
使用されているプリントヘッドは、それ故に、１熱時間
定数Ｔｃよりも低速の速度、およそ５ミリ秒のライン速
度に制限されている。そこで、より速い印刷印刷を行い
たいという要求に答えることができるプリントヘッドを
供給することが望まれている。

【００１２】

【発明の要約】本発明は、濃度段階分解能の喪失なしに
高速印刷を可能にするためのサーマルプリントヘッドへ
の動力を調節する方法および装置に関するものである。
最初の具体化において、本方法は、各々のライン印刷期
間のあいだ、Ｎ個のアイドリングパルスを供給してサー
マルピクセルを第１の温度に加熱、維持する第１段階を
有している。この第１の温度は、（１）サーマルピクセ
ルに接触する染料担持部材上の染料色素の転写を引き起
こす染料転写温度よりも低く、（２）プリントヘッドの
加熱シンクを形成する物質の無加温時温度（ベース温
度）の温度よりも高い。本方法の第２段階は、ライン印
刷期間の予め決定された部分において、第１の温度にあ
るサーマルピクセルを染料担持部材の染料転写温度をこ
える第２の温度に上昇させるように、Ｎ個のアイドリン
グパルスの中のＭ個を各々所定の時間だけ拡張する。そ
のような第２の温度は、染料色素のＮ濃度段階のＭ番目
の値に相当する染料色素の濃度レベルをサーマルピクセ
ルに対向するレシーバ上に作り出す。

【００１３】本発明の第２の具体化例において、Ｙ個の
アイドリングパルスが、サーマルピクセルのコールドス
タート後の第１ライン印刷期間の間、サーマルピクセル
の温度をベース温度から第１の温度まで上昇させるため
に、第１および第２段階の実施に先立ってサーマルピク
セルに供給される。

【００１４】本発明の第３の具体化例は、サーマルピク
セルの表面が比較的広い場合に用いられる。この第３の
具体化例において、サーマルピクセルは、各々のライン
印刷期間の間、サーマルピクセルを加熱し、実質的に第
１の温度に維持するために、第１および第２の連続した
Ｎ個のアイドリングパルスによって加熱される。印刷を
行う場合には、第１および第２のＮ個の無効動力調節パ
ルスのそれぞれは、Ｍ／２個の時間を延長された印刷変
調パルスを有し、これによってサーマルピクセルを第１
の温度の染料担持部材を染料転移温度を越える第２の温
度まで上昇させる。その継続された動力調節パルスのＭ
時間は、（１）サーマルピクセルの表面領域にわたって
実質的に均一な温度を発生させ、（２）所定の染料担持
部材からレシーバー部材へ染料が転写される染料色素濃
度段階のＮ個中のＭに相当する印刷密度段階を作り出す
（ここで、０≦Ｍ≦Ｎ）。

【００１５】本発明の装置は、サーマルプリントヘッド
上のＮ個の色素染料密度段階の中で（Ｍは０とＮの間に
ある）、Ｍ個の色素染料濃度段階に対応するデータを記
憶およびラッチする手段を有している。ライン印刷期間
のあいだ、そのＫ個のサーマルピクセルの各々に対応す
るＫ個のサーマルピクセルの各々への電力供給を制御す
る。エネルギー付与（加熱）の手段は、ライン印刷のあ
いだに供給されてくるＮ個の電力変調パルスにより各々
のサーマルピクセルを加熱する。そして、この電力変調
パルスは、記憶およびラッチ手段の中に記憶されたそれ
ぞれデータのバイナリー値に応じて変化する。各々のサ
ーマルピクセルのためのＮ個の電力変調パルスは、Ｎ−
Ｍ個のアイドリングパルスおよびＭ個の印刷電力変調パ
ルスからなる。このＮ−Ｍ個のアイドリングパルスは、
サーマルピクセルと接触する染料担持部材上の染料色素
の染料転写温度よりも低く、かつプリントヘッドのヒー
トシンクを形成する物質のベース温度（無加温時温度）
よりも高い第１の温度に、各々のサーマルピクセルを維
持するに十分な第１のパルス幅を有する。一方、Ｍ個の
印刷電力変調パルスは、アイドリングパルスの第１の幅
よりも広い、第２の幅を有する。Ｍ個の印刷動力調節パ
ルスは、サーマルピクセルの第１の温度をライン印刷期
間の予め決定された期間において、染料担持部材の染料
転写温度を上回る第２の温度へ上昇させるために用いら
れる。この第２の温度は、染料担持部材から、サーマル
ピクセルの向かい側の染料担持部材に接触するレシーバ
ー部材へ転写されるべき染料色素のＮ個の密度段階の中
のＭ番目の値に相当する所定の染料色素密度段階を作り
出す。

【００１６】

【実施例】ここで図２には、本発明に係るサーマルプリ
ント装置１０が示されている。この装置１０は、レシー
バー部材１２、染料担持部材１４、回転ドラム１６、サ
ーマルプリントヘッド１８、染料担持部材供給ローラー
２０、染料担持部材巻取りローラー２２、ドラム駆動機
構２４、ローラー駆動機構２６、およびプリントヘッド
制御回路構成２８から成っている。サーマルプリント装
置１０は、染料担持部材１４から転写された染料によっ
て、レシーバー部材１２にカラー画像を印刷するために
構成されている。このレシーバー部材１２は、紙のよう
なシート状の形をした物質であり、ドラム駆動機構２４
に連結した回転ドラム１６の一部のまわりに位置し、固
定されている。ドラム駆動機構２４はこのドラムを移動
させるために設けられたモーター（図示せず）を含んで
おり、サーマルプリントヘッド１８の下にレシーバー部
材１２がある。サーマルプリントヘッド１８は、複数の
サーマルピクセル（図に示されていないが、これらは加
熱要素（エレメント）で形成されている）を有してお
り、レシーバー部材１２に対して染料担持部材１４を押
圧する。その染料担持部材１４は、ウェブ（薄い長いシ
ート状）の形をとっており、巻取りローラー２２に連結
したローラー駆動機構２６によって供給ローラー２０か
ら巻取りローラー２２上に巻き取られる。駆動機構２４
および２６は、それぞれ染料担持部材１４およびレシー
バー部材１２をサーマルプリントヘッド１８のサーマル
ピクセルに対して相対的に進めるためのモーター（図示
せず）を含んでいる。印刷中においては、サーマルピク
セルにプリントヘッド制御回路２８の制御のもとにエネ
ルギーが付与（通電）されている時に、部材１２および
１４は移動される。このため、作成される染料画像ピク
セルは、部材１２および１４が染料転写の間に静止して
いる場合よりも、いくぶん大きくなる。この事は、認め
られうるピクセル間の画像の境界を最小にするために
（ピクセルとピクセルの間を詰め、ピクセル間の空間を
埋めるために）、好都合である。さらに付け加えて、こ
の様な印刷中の染料担持部材１４の移動により、染料担
持部材１４が、サーマルプリントヘッド１８の中のサー
マルピクセルへの固着する可能性を減少させることがで
きる。

【００１７】作動中において、駆動信号が、例えばマイ
クロコンピューター（図示せず）から連続的にドラム駆
動機構２４へ供給される。そして、この駆動信号によ
り、ドラム１６を回転させ、サーマルプリントヘッド１
８のサーマルピクセルの向かい側に当たる印刷部位へ、
連続したレシーバー部材１２の隣接領域を導く。染料担
持部材１４上に特定の染料色素を含んでいる染料のフレ
ーム（図示せず）の一部分は、プリントヘッド１８およ
びレシーバー部材１２の間に配置される。上述のよう
に、レシーバー部材１２と染料担持部材１４は、印刷の
動作中、プリントヘッド１８に対して移動する。エネル
ギー付与信号は、サーマルピクセルを選択的に加熱し、
染料担持部材１４の特定の染料フレームからレシーバー
部材１２へ染料を転写させるために、プリントヘッド制
御回路構成２８によって、サーマルプリントヘッド１８
の所定のサーマルピクセルに供給される。

【００１８】レシーバー部材１２がサーマルプリントヘ
ッド１８に向かい合った印刷部位の印字ラインを通って
移動するときの、サーマルピクセルの選択的エネルギー
付与によって、レシーバー部材１２上へのカラー画像の
印刷が行われる。この画像の色は、印刷部位を通って駆
動される、染料担持部材１４の染料フレーム（図に示さ
れていないが、米国特許番号４，６２１，２７１の図３
で説明されている）に含まれている熱転写可能な染料の
色によって決定される。その画像の１つの完全なカラー
フレームが印刷された後、レシーバー部材１２は、初期
位置、または“ホーム”ポジションに戻される。染料担
持部材１４は別の染料色素のフレームを印刷のための位
置に移動させるために前進させられる。はじめに印刷さ
れたカラーフレーム上に重ね合わせた画像の、次のカラ
ーフレームを印刷できるように、プリントヘッド１８の
サーマルピクセルは選択的にエネルギー付与される。こ
の過程は、望ましい画像を作成するために必要な、異な
るカラーフレームの全てがレシーバー部材１２上に重ね
合わせられるまで、繰り返される。下記に検討する目的
のために、プリントヘッド１８の１つのラインのサーマ
ルピクセルの中の、複数のサーマルピクセルを２つまた
はより多数のサーマルピクセルのグループに分割し、そ
のグループを順番にエネルギー付与するかわりに、全て
同時にエネルギー付与することにする。

【００１９】ここで、図３には、通常のパワー変調法を
用いた、２つの印刷ラインに対する最大濃度の２分の１
の濃度の印刷におけるサーマルピクセルについての典型
的な温度プロファイルを説明する曲線が示されている。
最初のラインを印刷するための時間は、およそ０．００
０−０．０３２秒であり、この期間にサーマルピクセル
は、まず加熱されサーマルプリントヘッド１８のベース
温度（例えば、およそ４０度）からスタートして、染料
転写温度（１５０度）を越える印刷温度へと上昇する。
１期間（およそ０．００８−０．０１７秒の時間）のあ
いだ、サーマルピクセルは染料転写温度を越える温度ま
で加熱され、染料担持部材１４からの染料がレシーバー
部材１２へと転写される。サーマルピクセルへのエネル
ギー付与が停止された後、およそ０．０１７−０．３２
秒のあいだに、サーマルピクセルは、再び基底温度まで
冷却する。

【００２０】このように、印刷されるべき画像の各々の
連続したラインについて、このようなステップが繰り返
される。例えば、その画像の第２のラインを印刷するた
め、およそ０．０３２−０．０６４秒の時間に上述の加
熱、冷却が再び行われる。式（１）および（２）の中に
使われている熱時間定数Ｔｃの５個の時間定数５（Ｔ
ｃ）が、サーマルピクセルの温度を基底温度からサーマ
ルピクセルの安定状態温度へ変化させるために必要とさ
れる時間であることが、理解される。染料転写温度は、
染料が染料担持部材１４からレシーバー部材へ転写され
る温度として定義され、安定状態のピクセル温度よりも
いくぶん低い。図３に示されたように、転写過程の応答
時間は、サーマルヘッド１８上の画像ピクセル温度を基
底温度から染料転移温度まで上昇させるために必要とさ
れる時間の長さであり、およそ０．００８秒である。図
３の曲線の上昇時間はプリントヘッド２８の物質の関数
であるため、一定の形をとる。より詳細には、この上昇
時間は、プリントヘッド１８を形成する物質の関数であ
り、式（１）および（２）において、項ｅ^−ｔ／Ｔ ^ｃ
によって表わされる。この上昇時間は、コンデンサ−
の充電に似ている。すなわち、一定電位の下で所定の容
量のコンデンサーが、ゼロ充電状態から最大充電状態ま
で、至るのに似ている。

【００２１】ここで、図４について述べると、本発明の
第１の具体化例にしたがってライン印刷を行なう間、プ
リントヘッド１８のサーマルピクセルに電力を供給する
パルス計数変調法が示されている。より詳細には、図４
は、レシーバー部材１２上に最小濃度の１本のラインを
印刷するためのアイドルパルス列をしめす。このアイド
ルパルス列は、プリントヘッド１８のサーマルピクセル
へ適用するための、Ｎ印刷（濃度）段階に対応するＮ個
の連続したアイドル動力調節パルスの中の最小濃度のア
イドルパルス列を示している。この図４の例では、サー
マルピクセルに対するエネルギーの付与は最低であり、
染料の転写は行われない。このパルス列は、アイドルパ
ワー変調パルスの繰り返し期間を維持しつつ、その中で
予め決定されたパーセンテージに対応する幅にセットさ
れる。そして、その幅を有するＮ個のアイドルパワー変
調パルスを含む。各々のアイドルパワー変調パルスの幅
の予め決定されたパーセンテージは、サーマルヘッド１
８の効率または染料担持部材１４の染料転写温度の関数
であることは、理解されるべきである。アイドルパワー
変調パルスの繰り返しレートは、｛ライン印刷時間｝−
｛ラッチ負荷時間（サーマルピクセルの印刷段階を表示
する、情報信号上にラッチする時間）｝／｛印刷濃度を
示す数（Ｎ段階の何番目）｝に等しい。本発明の最初の
具体化例の従って、サーマルヘッド１８のサーマルピク
セルによって、レシーバー部材１２上に最小濃度ピクセ
ル画像を作成するために、このサーマルピクセルは図４
に示されたように、１つのラインを印刷するのに必要と
される時間のあいだ、Ｎ回繰り返してパルスを送られ
る。このライン印刷期間のあいだの、Ｎ回のアイドルパ
ワー変調パルスの繰り返しの使用は、サーマルピクセル
を、染料担持部材１４の染料転写温度よりわずかに低い
温度に維持するために働く。下記に検討される目的のた
めに、Ｎは２５６に等しいと仮定される。個々のサーマ
ルピクセルで別々の印刷レベル（濃度）を達成させるた
めに、プリントヘッド１８のその他の個々のサーマルピ
クセルが、同様のやり方で同時にエネルギー付与される
事が望ましい。

【００２２】図５には、本発明の最初の具体化例による
ライン印刷期間の際に、サーマルピクセルに最大濃度
（Ｎ個の濃度レベルの内の最大濃度）の１つのラインを
印刷させるための図４のパルス計数変調法が示されてい
る。図５のパルス列は、（１）図４のＮ個のアイドルパ
ワー変調パルスよりも広い、予め決定された幅を有し、
（２）図４のＮ個のアイドルパワー変調パルスに完全に
一致し、（３）図４のアイドルパワー変調パルスのパル
ス繰り返しレートに等しい繰り返しレートを有する。

【００２３】複数のＮ個の繰り返し印刷パワー変調パル
スを含んでいる。より詳細には、図５の個々の印刷パワ
ー変調パルスは、図４の個々のパルスの中の点線の左側
に表示されているアイドル動力パルスと、これに追加さ
れた個々の点線の右側の印刷パワー変調部分を含んでい
る。それ故に、Ｎ個の印刷パワー変調パルスは、図４の
Ｎ個のアイドルパワー変調パルスよりも広く、より短い
緩和時間（エネルギー非付与時間）を有する。その結果
として、アイドル温度から、染料担持部材１４の染料転
写温度を越える予め決定されたレベルまで温度を上昇さ
せるために、より多くのエネルギーがサーマルピクセル
に流される。

【００２４】ここで図６について述べると、本発明の最
初の具体化例に従ったライン印刷期間の間、サーマルピ
クセルにＮ個の濃度段階の中の第３の濃度段階を印刷さ
せるための、図４のパルス計数変調法が示されている。
図６のパルス列は、図４の、Ｎ個のアイドルパワー変調
パルスに完全に一致し、図４のアイドルパワー変調パル
スのパルス繰り返し速度に等しいパルス繰り返し速度を
有する複数のＮ個の繰り返しパルスを含んでいる。しか
しながら、この図６のパルス列において、はじめの３つ
のパルスは、染料担持部材１４からレシーバー部材１２
へ染料を転写するための印刷パワー変調パルスであり、
その後のＮ−３個のパルスは、レシーバー部材１２上に
再生されるべき、次のラインの印刷に先だって、サーマ
ルピクセルをアイドル温度に維持するアイドルパワー変
調パルスである。図５に示されたように最大の２５６レ
ベルよりも印刷（濃度）レベルが小さい場合には、印刷
パワー変調パルス（例えば図６の３つの印刷変調パル
ス）が、最初の３つに位置しなくても連続的２５６個の
パワー変調パルスのパルス列のどこにでも配置されうる
ことが理解される。

【００２５】ここで図７について述べると、図４、５お
よび６に示された、パルス計数パワー変調法を用いた２
つのラインについての最大濃度の２分の１の濃度におけ
るサーマルピクセルの典型的な温度プロファイルを説明
する。この図７には、図３と同様な曲線が示されてい
る。図７において、０．００秒のまえには印刷が行なわ
れていないためコールドスタートになり、０．００秒に
おいて、サーマルピクセルはプリントヘッド１８の基底
温度（およそ４０度）でスタートする。

【００２６】Ｎ個のパワー変調パルスによる印刷温度の
達成は、図３に（通常のサーマルピクセルについて）示
されたものと同様の曲線で、温度曲線がこの基底温度か
ら上昇する。しかしながら、例えば、図５または６のこ
の印刷パワー変調パルスが完了した後に、残りのアイド
ルパワー変調パルスは、画像の次のラインが印刷される
まで、サーマルピクセル温度を予め決定されたアイドル
温度に維持する。予め決定されたアイドル温度は、染料
担持部材１４の染料転写温度よりわずかに低く、プリン
トヘッド１８の基底温度よりも高い。図７より、染料転
写のための本パルス計数パワー変調法の応答時間（印刷
開始に至るまでの時間）は、図３に示される通常のパワ
ー変調法での染料転写のための応答時間よりも、ずっと
短い。例えば、図３の通常の方法での染料転写のための
応答時間は、およそ０．００８秒であり、一方、本発明
にしたがった図７の方法においては、染料転写のための
応答時間は０．００２４秒まで短縮されている。図３お
よび７は、同一の予め決定された、１ライン印刷期間に
おける最大染料転写温度およびエネルギー入力について
の曲線を示している。図５および６のパルス計数変調法
を用いて達成された、より短い応答時間は、プリントヘ
ッド１８のより速いライン速度を可能にする。

【００２７】ここで図８について述べると、本発明の第
２の具体化例にしたがった、コールドスタート後の最初
の１ライン期間の間に、サーマルピクセルがＮ個の濃度
レベルの中の第２の濃度レベル（Ｎ個中に２個の印刷パ
ワー変調パルスがある）の印刷をするための、Ｎ個の印
刷段階のための典型的なパルス列が示されている。図８
のこのパルス列において、Ｙアイドルパワー変調パルス
の初期の複数個（Ｙ個のアイドルパワー変調パルス）
が、主として、初期の立ち上げ時間の間、関連するサー
マルピクセルを染料転写温度よりもわずかに低いアイド
ル温度まで予熱するために供給される。初期Ｙアイドル
パワー変調パルスに引き続いて、Ｙ＋１およびＹ＋２で
表わされる、第１および第２の印刷パワー変調パルスお
よびＹ＋３からＹ＋Ｎで表わされるＮ−２個のアイドル
パワー変調パルスを含む、Ｎの繰り返しのパワー変調パ
ルスが供給される。このＹ＋１からＹ＋Ｎの印刷パワー
変調パルスは、サーマルピクセルが図７に示された方式
で、アイドル温度に戻る前に、サーマルピクセルの温度
を、Ｎ個の濃度段階のなかの第２の濃度段階へ上昇させ
る。１からＹまでの初期アイドルパワー変調パルスが、
低温開始（コールドスタート）から初めのライン印刷期
間の間にのみ使用される。そして、サーマルピクセルが
そのはじめのラインの印刷の後で、すでにアイドル温度
にあるために、画像中のそれに続くラインの印刷は、図
４−６のパルス列が使用される。あるいは、１画像の個
々のラインを印刷するために、Ｎ個よりも多いアイドル
および印刷パルスが必要とされる場合には、図８の方法
が各々のラインに使用できる。

【００２８】ここで図９に第３の具体化例を示す。プリ
ントヘッド１８の各々のサーマルピクセルが、染料担持
部材１４に接する非常に大きい表面積を有する場合に、
サーマルピクセルに低温開始から、Ｎ個の濃度段階から
の予め決定された第２の濃度段階の１ラインを印刷させ
る、Ｎ個の印刷（濃度）段階のための典型的なパルス列
が示されている。より詳細には、図９のパルス列は、ラ
イン印刷動作の開始時において、低温開始（コールドス
タート）の間、主として関連するサーマルピクセルを染
料転写温度よりもわずかに低い温度まで予熱するための
Ｕ（Ｕ−１）個のアイドルパワー変調パルスを有する。
所定の複数であるＵ個の予熱アイドルパワー変調パルス
に引き続いて、２組のＮ濃度レベル変調パルスが供給さ
れる。ここではＮ濃度レベルのはじめの１組は、パワー
変調パルスＵ＋１から２Ｕ＋１までで示され、Ｎ濃度段
階の２番目の組は、パワー変調パルス２Ｕ＋１からＫＵ
＋１までで示されている。Ｎ濃度段階からの２つを供給
するために、その必要とされる２つのパワーパルスの第
１のパワー変調パルス（Ｕ＋１で表示されるもの）およ
びこれに引き続く２５５個のアイドルパワー変調パルス
（Ｕ＋２から２Ｕ＋１までのパルス）は、１番目の組に
供給される。必要とされる２つの印刷パワーの変調パル
スのなかの（２Ｕ＋２で表わされる）印刷パワー変調パ
ルスは、それに続く２５５個のアイドルパワー変調パル
ス（Ｕ＋２から２Ｕ＋１までのパルス）のＮ濃度段階パ
ワー変調パルスの２番目の組に供給される。この技法を
用いることにより、必要とされる２つの濃度段階の印刷
パワー変調パルス（Ｕ＋１およびＵ＋２）が供給され、
ライン印刷期間にわたって拡張される。あるいは、画像
のここのラインの印刷のためにＮ個の濃度段階のアイド
ルおよび印刷パワーパルスが２組を越える場合には、図
９の技法が個々のライン印刷に使用できる。

【００２９】この図９の技法は、非常に広い表面積に渡
って熱が伝達されなければならないような、非常に大き
いサーマルピクセルと共に使用される時、最良である。
より詳細には、非常に大きいサーマルピクセルが、別の
一端に熱が達するまでの時間、一端で加熱されるとき、
そのサーマルピクセルの始めの（先に加熱された）一端
は冷たくなっているだろう。それ故に、パワー変調パル
スをライン印刷期間にわたって拡張する事は、サーマル
ピクセルの表面に渡って、より均一な熱を確実にする。
非常に大きいサーマルピクセルのより均一な加熱は、レ
シーバー部材１２上に印刷される、サーマルピクセル表
面の不均一な加熱のために引き起こされる、画像中の白
いラインの形成を避けることができる。Ｎ個の濃度段階
からの１０個の濃度段階が印刷されるならば、図９にお
いて、５個の連続的な印刷パワー変調パルスが、パルス
Ｕ＋１からＵ＋５および２Ｕ＋２から２Ｕ＋６まで配置
され、５個の印刷パワー変調パルスの個々のグループに
は２５１個のアイドルパワー変調パルスが続く事は、理
解されるべきである。

【００３０】図３−９の検討は、１つのライン印刷中の
全てのサーマルピクセルを同時のエネルギー付与を目的
としている。下記の図４、５、６、８および９に関して
述べられた具体化例も、１つのラインのサーマルピクセ
ルが、別々のグループのサーマルピクセルに分割される
ような配置での使用にも適用できる事は、理解されるべ
きである。そのような配置においては、１グループの中
のサーマルピクセルは同時にエネルギー付与され、その
グループのサーマルピクセルはライン印刷期間の別々の
部分で連続的にエネルギー付与される。下記に述べられ
たパルス列は、そのグループがアドレスまたはイネーブ
ルされた時、そのグループの個々のサーマルピクセルに
適応される事は、理解されるべきである。さらに付け加
えて、各々のグループのサーマルピクセルに関するＮ個
のアイドルパワー変調パルスは、他のグループの各々の
Ｎ個のアイドルパワー変調パルスにつれて動揺させられ
る（交互に配置される：ｓｔａｇｇｅｒｄｅｄ）。別の
言葉で言えば、そのセットのＮ個のパワー変調パルス
の、始めのパワー変調パルスは、生成され、サーマルピ
クセルの始めのグループの、各々のサーマルピクセルへ
伝達される。これに引き続いて、Ｎ個のパワー変調パル
スのセットの、始めのアイドルパワー変調パルスが次の
グループのサーマルピクセルの、各々のサーマルピクセ
ルへ伝達される。この過程は、サーマルピクセルの各々
のグループのためのＮ個のパワー変調パルスのセット
の、次のアイドルパワー変調パルスに関するこの過程が
再び開始する前に、サーマルピクセルの個々のグループ
のサーマルピクセルに関する、始めのアイドルパワー変
調パルスが生成され、伝達されるまで継続する。

【００３１】ここで第１０図について述べると、（長四
角形のダッシュラインの中に示され、図２にも示されて
いる）プリントヘッド１８の中のサーマルピクセル５０
に連結した（長四角形のダッシュラインの中に示され
た）制御システム２８が示されている。制御システム２
８は、複数の否定積（ナンド）ゲート６０、複数のオア
ゲート５５、複数のラッチステージ５９、および複数の
送りレジスターステージ６１からなる。制御システム２
８は、図２のレシーバー部材１２上の画像の、重ね合わ
せたカラーフレームを印刷するために、サーマルピクセ
ル５０を選択的に加電圧（エネルギー付与＝通電）す
る。数字で表わした例としては、プリントヘッド１８の
装置は、１つのラインの５１２の独立したサーマルピク
セル（抵抗器）５０を形成し、ここでは各々のサーマル
ピクセル５０は抵抗器として示されている。このサーマ
ルピクセル５０のラインによって、画像の特定のカラー
染料が、一度に１ライン印刷され、その後レシーバー部
材１２および染料担持部材１４は、画像の次のラインを
印刷するために、予め決定された距離へ移動する。例え
ば、もし各々の印刷されたラインがビデオ画像のカラム
に相当するならば、そこで印刷される画像の各々の水平
のラインにサーマルピクセルが使用される。説明するた
めに、５１２個の独立したサーマルピクセル５０は４つ
に分割される。始めのの１２８個のサーマルピクセル５
０（０−１２７の番号をつけたもの）は、グループ１と
指定する。その次の１２８個のサーマルピクセル５０
（１２７−２５５の番号をつけたもの）は、グループ２
と指定する。その次の１２８個のサーマルピクセル５０
（２５６−３８３の番号をつけたもの）のエリアは、グ
ループ３と指定され、一方、最後の１２８個のサーマル
ピクセル５０（３８４−５１１の番号をつけたもの）
は、グループ４と指定される。５１２個のサーマルピク
セル（抵抗器）５０の各々は、第１ターミナルによって
リード線５１を通じてヒーター電源へ、そして、個々の
サーマルピクセル５０の第２ターミナルによって、５１
２個の一連のナンドゲート６０の１つに相当する１つの
分離した出力へ、電気的に連結される。

【００３２】ある特定のグループに関連する個々のナン
ドゲート６０への１つの入力は、そのグループに関する
許可信号源（ＥＮＡＢＬＥ）からの分離した導線を通じ
ている。より詳細には、導線５２・１は、グループ１の
ナンドゲート６０に関するグループ許可信号（ＥＮＡＢ
ＬＥ）を供給し、導線５２・２は、グループ２のナンド
ゲート６０に関するグループ許可信号（ＥＮＡＢＬＥ）
を供給し、導線５２・３は、グループ３のナンドゲート
６０に関するグループ許可信号（ＥＮＡＢＬＥ）を供給
し、そして、導線５２・４は、グループ４のナンドゲー
ト６０に関するグループ許可信号（ＥＮＡＢＬＥ）を供
給する。この５１２個の個々のナンドゲート６０への第
２の入力は、一連の５１２個のオアゲート５５の中の、
１個の分離した、対応するオアゲート５５の出力から供
給される。ナンドゲート６０に対する両方の入力が“高
い”（“１”）である時、ナンドゲート６０の出力は
“低い”（すなわち、基底状態、“０”）であり、電流
パルスはそこに連結したサーマルピクセル５０を通じて
生成される。ナンドゲート６０への２つの入力の、その
他の全ての組合せに関して、ナンドゲートの出力は“高
い”であり、そこへ連結したサーマルピクセル５０を通
じて生成される電流パルスはない。

【００３３】この各々のオアゲート５５に対する、特定
のグループに関連した１つの入力は、そのグループに対
するアイドルイネーブル信号源（ＩＤＬＥ）からの、分
離した導線を通じたものである。より詳細には、導線５
６・１は、グループ１のオアゲート５５に対するアイド
ルイネーブル信号（ＩＤＬＥ）を供給し、導線５６・２
は、グループ２のオアゲート５５に対するアイドルイネ
ーブル信号（ＩＤＬＥ）を供給し、導線５６・３は、グ
ループ３のオアゲート５５に対するアイドルイネーブル
信号（ＩＤＬＥ）を供給し、そして、導線５６・４は、
グループ４のオアゲート５５に対するアイドルイネーブ
ル信号（ＩＤＬＥ）を供給する。この５１２個の各々の
オアゲート５５に対する第２の入力は、１個のラッチ５
９が各々のオアゲート５５のために供給されるように、
一連の５１２個のラッチの中の、別々の、対応するラッ
チ５９の出力から供給される。１個のオアゲート５５に
対する両方の入力が“低い”である時、そのオアゲート
の出力は、“低い”（すなわち、基底状態）である。１
個のオアゲート５５に対する２つの入力の、その他の全
ての組合せ（入力の１個または両方が“高い”である）
に関して、オアゲートの出力は“高い”である。このラ
ッチ５９は、送りレジスターの５１２のステージ６１に
対して平行に連結している。この送りレジスターのステ
ージ６１は、連続的に、画像データラインを通じて、遠
隔電源から、画像のラインの、５１２個のピクセルの各
々に関する画像データを受け取る。この画像データは、
時計信号の制御下にある送りレジスターのステージ６１
の中へ送られる。そのステージ６１に貯蔵された画像デ
ータは、関連するサーマルピクセル５０画像ラインの印
刷期間中に加電圧されるべき、濃度段階を示す。

【００３４】作動において、バイナリー（二進法の）画
像データ信号の始めの組は、５１２個のステージ６１の
全てが高い“１”または低い“０”の信号段階または状
態を含むまで、時計パルス制御下にある送りレジスター
の５１２個のステージ６１の中へ送られる。ラッチ信号
は、各々の送りレジスターステージ６１の中のデータを
対応するラッチ５９によって保持されるようにする。こ
の時点で、次の５１２ビットの画像データは、送りレジ
スターのこのステージ６１の中へ送られることができ
る。ラッチステージ５９の出力において補助される、高
い、または低い段階の信号は、このオアゲート５５の入
力に連結している。このオアゲート５５の個々に関する
アイドルイネーブル信号は、オアゲートのそのグループ
を、同時にアドレスする。このグループ１−４は、連続
してアドレスされ、ここでは、例えば、グループ１のア
イドルイネーブル信号が始めに高く、“１”になり、そ
の他は低い、“０”になる。グループ１のアイドルイネ
ーブル信号が低くなった後、グループ２に関するアイド
ルイネーブル信号のみが高い“１”に変わり、その他は
低い、“０”になる。４個のグループがあるため、この
過程は４回起こる。

【００３５】ここで再び図６について述べると、オアゲ
ート５５の特定のグループに関するこのアイドルイネー
ブル信号は、図６に示されたアイドルパワー変調パルス
幅に対応する持続時間を有する。この持続時間の間、そ
のグループの個々のオアゲート５５に対するアイドルイ
ネーブル入力は、高い。それにともなって、ラッチ５９
からのオアゲート５５に対する入力は、対応するラッチ
ステージ５９によって、記憶された信号段階に依存す
る、高いか、または低い段階の信号のいずれかを有す
る。このようなラッチ５９からの入力は、ラッチステー
ジ５９の中へ次のビットが保持されるまで、オアゲート
５５に対する、そのラッチ入力のままである。それ故
に、ラッチステージ５９からの出力が低い時には、アイ
ドルイネーブルパルスは、オアゲート５５の出力に対し
てたった１個のアイドルパワー変調パルスを供給する。
しかしながら、ラッチステージ５９からの出力が高い時
には、アイドルイネーブルパルスの間およびその後の両
方で、ラッチステージ５９に次のビットが記憶されるま
で、オアゲート５５に対するラッチ入力は、高い出力を
維持する。

【００３６】各々のオアゲート５５からの出力は、対応
するナンドゲート６０の２番目の入力に対して供給され
る。１つのグループのアイドルイネーブルパルスは、図
６の印刷パワー変調パルス幅と等しい幅を有し、ナンド
ゲートの最初の入力のために供給される。１つのグルー
プのナンドゲートの、個々のナンドゲート６０は、ナン
ドゲートのそのグループに関するグループ許可信号によ
って、同時にアドレスされる。ナンドゲート６０のグル
ープ１−４は、連続的にアドレスされ、ここでは、例え
ば、グループ１のグループ許可信号は、始めに高くなる
（そして、他は低くなる）。そのグループ１の許可信号
が低くなった後に、グループ２のグループ許可信号のみ
が高くなる（そして、他は低くなる）。４個のグループ
があるため、この過程は４回起こる。それ故に、関連す
るオアゲート５５からのナンドゲート６０に対する入力
信号がアイドルイネーブルパルス時間の間だけ高い場合
は、図６のアイドルパワー変調パルス幅の期間のみ、ナ
ンドゲートが低い。この事は関連するサーマルピクセル
に、アイドルパワー変調パルス幅の期間だけの加電圧を
起こす。

【００３７】関連するオアゲート５５からのナンドゲー
ト６０への入力信号が、ラッチステージ５９中に貯蔵さ
れた、バイナリー“１”によって、ラッチ期間全体に渡
って高い時、ナンドゲート６０は、図６の印刷パワー変
調パルス幅の期間全体に渡って低い。この事は、関連す
るサーマルピクセルに印刷パワー変調パルス幅全体に渡
る加電圧を起こさせる。この方法で、ラッチステージ５
９に貯蔵されたバイナリー“０”は、関連するサーマル
ピクセル５０にアイドルパワー変調パルス幅の期間のみ
加電圧を起こさせ、一方、ラッチステージに貯蔵された
バイナリー“１”は、関連するサーマルピクセル５０
に、印刷パワー変調パルス幅全体に渡って、加電圧を起
こさせる。

【００３８】図６に示されたように、Ｎ個の可能な染料
段階があると仮定した。送りレジスターのステージ６１
に貯蔵されたデータの個々のビットが、Ｎ個の濃度段階
の各々のうち、１個の段階しか表わさないため、送りレ
ジスターのこのステージ６１は、Ｎ回負荷されなければ
ならない。それ故に、生成されるべき濃度段階に依存し
たアイドルパワー変調パルスまたは印刷パワー変調パル
スによって、サーマルピクセルの各々のグループはＮ回
アドレスされ、Ｎ回加電圧される。より詳細には、図６
に示されたパルス列に関して、関連するナンドゲート６
０に対するＮ−１個のグループ許可信号の間、関連する
サーマルピクセル５０で３個の濃度段階に対するパワー
変調パルス生成するために、特定のレジスターステージ
６１の中に連続的に送られるバイナリー画像データは、
１、１、１、からＮ−３個の“複数の０”へ続く、連続
したビットを含んでいる。

【００３９】以下の表は、ラッチレジスター５９オアゲ
ート５５およびナンドゲート６０からなる論理回路に関
する作業を示している。

【００４０】許可アイドルイネーブルデータピクセル低いＮ／ＡＮ／Ａ切高い低い低い切高い低い高い入高い低い低い入高い高い高い入上文に記述された本発明の明確な具体化例が、本発明の
一般的原理の単なる実例にすぎない事は、正しく評価さ
れ、理解されるべきである。この原理が明らかにしたも
のと一致する、本技術で熟練したこれらによって、様々
な変更がなされ得る。例えば、ラッチステージ５９およ
びそのゲート制御は５５および６０がいかなる適切な様
式にでも、または、別のタイプのゲート制御方法によっ
てでも、関連するサーマルピクセル５０によって、予め
決定された濃度印刷段階のための必要なアイドルおよび
印刷パワー変調パルスを生成するために、変更され得る
事を意味する。

【図面の簡単な説明】

【図１】先行技術のサーマルプリンターで用いられてい
た、パルス幅調節法の説明図である。

【図２】本発明によるサーマルピクセル動力調節技法を
用いることのできる、のサーマルプリンター装置の側面
図である。

【図３】通常の動力調節技法を用いた、２つの印刷ライ
ンに関する最大密度の２分の１におけるサーマルピクセ
ルに関する典型的温度プロファイルを説明する特性図で
ある。

【図４】本発明における最初の具体化例の１つによっ
て、ライン印刷期間のあいだ最小密度の１つの画像ピク
セルを印刷するための、プリントヘッドの各々のサーマ
ルピクセルＮ個の印刷（密度）段階と等しい、Ｎ個の連
続的なアイドリングパルスの典型的なアイドルパルス列
を示す説明図である。

【図５】ライン印刷期間のあいだ、本発明の最初の具体
化例にしたがって、各々のパルスが１つの最大密度（Ｎ
密度段階）の画像ピクセルを印刷するための、１つのア
イドリングパルス部分および印刷パルス部分を含む、図
４と同様なＮ個の印刷（密度）段階の典型的なパルス列
を示す説明図である。

【図６】本発明の最初の具体化例にしたがって、ライン
印刷期間のあいだ、Ｎ個の密度段階の中からの、３つの
密度段階の１つの画像ピクセルを印刷するための、図５
と同様なＮ個の印刷（密度）段階の典型的なパルス列を
示す説明図である。

【図７】本発明にしたがってパルス計数調節技法を用い
た、２つの印刷ラインに関する、最大密度の２分の１に
おけるサーマルピクセルの典型的温度プロファイルを説
明する特性図である。

【図８】本発明の第２の具体化例にしたがって、低温開
始後の最初のライン印刷期間のいだ、サーマルピクセル
を予備加熱するためのＹ個のアイドルパルスに先行す
る、Ｎ個の印刷段階の中からの２つの密度段階の１つの
画像ピクセルを印刷するための、Ｎ個の印刷段階の典型
的なパルス列を示す説明図である。

【図９】本発明の第３の具体化例にしたがって、低温開
始後の最初の印刷期間のあいだプリントヘッドが非常に
大きなサーマルピクセルを含むとき、予め決定された、
Ｎ個の密度段階の中からの２個の密度段階の、１つの画
像ピクセルの印刷に使用するための、Ｎ個の印刷（密
度）段階典型的なパルス列を示す説明図である。

【図１０】本発明にしたがってプリントヘッドのサーマ
ルピクセルを機能させ、図４−９の動力調節技法を実行
するための、制御システムの典型的な配列を示す説明図
である。

【符号の説明】

１０サーマルプリント装置１２レシーバー部材１４染料担持部材１６回転ドラム１８サーマルプリントヘッド２０染料担持部材供給ローラー２２染料担持部材巻取りローラー２４ドラム駆動機構２６ローラー駆動機構２８プリントヘッド制御回路機構５０サーマルピクセル５１リード線５５オアゲート５９ラッチステージ６０否定積（ＮＡＮＤ）ゲート６１送りレジスターのステージ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ライン印刷の期間におけるプリントヘッ
ドのサーマルピクセルへの電力供給を調節する方法であ
って、（ａ）個々のライン印刷期間の間に、（ｉ）サーマルピ
クセルに接触する染料担持部材上の、染料色素の染料転
写温度よりも低く、かつ（ｉｉ）プリントヘッドのヒー
トシンクを形成している物質の無加温時温度よりも高
い、第１の温度にサーマルピクセルを実質的に維持する
ために、Ｎ個の連続したアイドリングパルスによってサ
ーマルピクセルにエネルギーを付与して加熱する工程
と、（ｂ）染料担持部材からサーマルピクセルの向かい側の
染料担持部材に接触するレシーバー部材へ転写される染
料色素の濃度を、予め決定されたＮ個の濃度レベル中の
Ｍ番目の値に対応する染料色素濃度レベルとするため
に、ライン印刷期間の間、Ｎ個のアイドリングパルスの
中のＭ個のパルスをそれぞれ予め決定された時間だけ拡
張し、サーマルピクセルの温度を第１の温度から染料担
持部材の染料転写温度を越える第２の温度へ上昇させる
工程と、を含むことを特徴とするサーマルプリンターのためのプ
リンターヘッド変調方法。
【請求項２】請求項１に記載された方法であって、さらに、（ｃ）上記（ａ）の加熱する工程の実行に先立って、サ
ーマルピクセルのコールドスターと後の始めのライン印
刷期間の間に、サーマルピクセルの温度を無加温時温度
から上記第１の温度へ上昇させるために、Ｙ個の連続し
たアイドリングパルスによって、サーマルピクセルにエ
ネルギー付与する工程を含むことを特徴とするサーマル
プリンターのためのプリンターヘッド変調方法。
【請求項３】ライン印刷の期間におけるプリントヘッ
ドのサーマルピクセルの駆動を調節する方法であって、サーマルヘッドは、比較的広く表面積を有し、かつ、（ｃ）個々のライン印刷の期間の間、サーマルピクセル
を第１の温度に加熱すると共に、実質的に維持するため
に、サーマルピクセルを（ｉ）上記（ａ）の加熱する工
程の第１のＮ個の連続したアイドリングパルスおよび
（ｉｉ）２番目のＮ個の連続したアイドリングパルスに
よって、加熱する工程と、（ｂ）染料担持部材からサーマルピクセルの向かい側の
染料担持部材に接触するレシーバー部材へ転写される染
料色素の濃度を、予め決定されたＮ個の濃度レベル中の
Ｍ番目の値に対応する染料色素濃度レベルとするため
に、ライン印刷期間の間、第１および第２のＮ個のアイ
ドリングパルスの中のＭ／２個ずつのパルスをそれぞれ
予め決定された時間だけ拡張し、サーマルピクセルの表
面の温度を実質的に均一な状態で上記第１の温度から染
料担持部材の染料転写温度を越える第２の温度へ上昇さ
せる工程と、を含むことを特徴とするサーマルプリンターのためのプ
リンターヘッド変調方法。
【請求項４】請求項３に記載された方法であって、（ｃ）サーマルピクセルの温度を無加温時温度から第１
の温度へ上昇させるために、サーマルピクセルのコール
ドスタート後の最初のライン印刷期間の間の上記（ａ）
および（ｂ）の加熱工程の実行に先立って、Ｕ個のアイ
ドリングパルスによってサーマルピクセルを加熱する工
程を含むことを特徴とするサーマルプリンターのための
プリンターヘッド変調方法。
【請求項５】ライン印刷期間の間において、プリント
ヘッドのサーマルピクセルの加熱を調節する方法であっ
て、（ａ）ライン印刷の間、Ｎ個の間隔をあけた所定期間に
おいてサーマルピクセルをアドレスする工程と、（ｂ）サーマルピクセルを第１の温度に維持するのに十
分な時間である第１の所定期間のアイドリングパルスに
よりＮ個の間隔をおいた所定の期間のそれぞれにおいて
サーマルピクセルにエネルギー付与し、（ｉ）サーマル
ピクセルに接触している染料担持部材上の染料色度の転
写温度より低く、かつ（ｉｉ）プリントヘッドのヒート
シンクを形成する物質の無加温時温度よりも高い第１の
温度にサーマルピクセルを加熱する工程と、（ｃ）Ｎ個の間隔をおいた所定期間の中の所定のＭ個の
期間の印刷電力変調パルスによりサーマルピクセルにエ
ネルギー付与して加熱する工程であって、この印刷電力
パルスは上記（ｂ）の加熱する工程において生成される
第１の期間のアイドリングパルスを第２の所定期間によ
って延長し、サーマルピクセルの温度を第１の温度から
染料転写温度以上の第２の温度に上昇させ、これによっ
てＮ個の印刷濃度レベルの内のＭ番目の印刷濃度レベル
で、サーマルピクセルに対向する染料担持部材からレシ
ーバ部材への染料色素の転写を行う工程と、を含むことを特徴とする。
【請求項６】請求項５記載の方法であって、さらに、サーマルピクセルのコールドスタートの後の最初の１ラ
インを印刷する期間におけるＹ個の所定間隔をおいた期
間にサーマルピクセルをアドレスする工程と、（ｅ）アイドリングパルスによりＹ個の所定の間隔をお
いた期間においてサーマルピクセルにエネルギーを付与
し、第１ラインの印刷における上記（ａ）〜（ｃ）の工
程に先立ってサーマルピクセルの温度を無加温時の温度
から上記第１の温度まで上昇させる工程と、を含むことを特徴とするサーマルプリンタのためのプリ
ンタヘッド変調方法。
【請求項７】請求項５記載の方法であって、上記サー
マルピクセルは、比較的大きな表面積を有しており、更に、（ｄ）最初のラインの印刷期間中において、上記（ａ）
のアイドリングパルスによる加熱工程である第１のｎ個
の間隔をおいた期間によるアドレスに付け加えて、第２
の所定のｎ個の間隔をおいた期間において、サーマルピ
クセルをアドレスする工程と、（ｅ）サーマルピクセルを上記第１の温度に維持するた
めの第３の所定の期間を有するアイドリングパルスによ
って、上記第１および第２のｎ個の所定の間隔をおいた
期間において、サーマルピクセルにエネルギー付与し、（ｆ）印刷電力変調パルスによって、上記第１及び第２
のｎ個の所定間隔をおいた期間のそれぞれの中のＭ／２
個の所定の機関サーマルピクセルにエネルギー付与し、
上記印刷変調パルスによって上記（ｅ）の加熱工程にお
けるアイドルパルスの第３の期間に第４の期間を付加す
ることによって延長し、サーマルピクセルの第１の温度
を染料転写温度以上の温度に上昇させて第２の温度と
し、これによってサーマルピクセルの表面において実質
的に均一な温度を生起し、染料担持部材からレシーバ部
材への転写される染料の印刷濃度をＮレベル中のＭレベ
ルとする工程と、を含むことを特徴とするサーマルプリンタのためのプリ
ンタヘッド変調方法。
【請求項８】請求項７記載の方法であって、更に、サーマルピクセルのコールドスタート後の最初の位置ラ
インの印刷期間において、上記（ｄ）の工程に先立っ
て、Ｕ個の所定の間隔をおいた期間にサーマルピクセル
をアドレスする工程と、最初の１ラインの印刷期間において、アイドリングパル
スによりＵ個の所定間隔をおいた期間のそれぞれにおい
てサーマルピクセルにエネルギー付与する工程であっ
て、上記（ｄ）〜（ｆ）の実施に先立って、サーマルピ
クセルの温度を無加温時の温度から第１の温度に上昇さ
せる工程と、を含むことを特徴とするサーマルプリンタのためのプリ
ンタヘッド変調方法。
【請求項９】１ラインの印刷期間において、サーマル
プリンタのＫ個のサーマルピクセルへの電力供給を変調
するための装置であって、１ライン印刷の間、Ｋ個のサーマルピクセルの各々につ
いて、Ｎ段階カラー染料濃度中のＭ番目のカラー染料濃
度についてのデータを記憶およびラッチするＫビットの
記憶およびラッチ手段と、１ライン印刷の期間中、Ｎ個の電力変調パルスによって
個々のサーマルピクセルにエネルギー付与するために、
上記記憶およびラッチの手段で記憶されたデータの上記
ビットの値に対応してエネルギーを付与する手段であっ
て、個々のサーマルピクセルに供給されるＮ個の電力変
調パルスは、（ｉ）サーマルピクセルと接触する染料担
持部材上の染料色素の染料転写温度よりも低く、かつプ
リントヘッドのヒートシンクを形成する物質の無加温時
の基底温度よりも高い第１の温度に、個々のサーマルピ
クセルを実質的に維持するような第１の幅を有するＮ−
Ｍ個のアイドリングパルスと、（ｉｉ）アイドリングパ
ルスの第１の幅よりも広い２番目の幅を有する、Ｍ個の
印刷電力変調パルスと、を含むことを特徴とするサーマルプリンターのためのプ
リンターヘッド変調装置。
【請求項１０】請求項９に記載された装置において、上記記憶およびラッチのための手段は、所定の期間逐次的にＮビットデータの第１のビットを受
入れ、記憶するＫビット記憶装置であって、各サーマルピクセル毎のＮレベルのカラー染料濃度の中
のＭ番目の染料濃度レベルを規定するためのＮビットの
データを１ビットずつ逐次的に受入れ、記憶するＫビッ
ト記憶装置と、上記Ｋビット記憶装置に記憶されたデータの個々のビッ
トのバイナリー値をラッチするためのＫビットラッチ装
置と、を含むことを特徴とするサーマルプリンターのためのプ
リンターヘッド変調装置。
【請求項１１】請求項１０に記載された装置におい
て、上記エネルギー付与の手段は、上記Ｋビットラッチ手段とこのＫビットラッチ手段に対
応するＫ個のサーマルピクセルの間に設けられＫビット
ラッチ手段に逐次記憶されるビットデータに応じて動作
するイネーブル手段であって、Ｋビットラッチ手段にラッチされているデータが第１の
バイナリー値であった場合にはサーマルピクセルを第１
の温度に維持するために、アイドリングパルスに応じて
サーマルピクセルを加熱すると共に、Ｋビットラッチ手段にラッチされているデータが第２の
バイナリー値であった場合には、サーマルピクセルを染
料色素を染料担持部材からレシーバ部材にＮ濃度レベル
中のＭ濃度レベルで転写するための第２の温度上昇させ
るために、印刷変調パルスに応じてサーマルピクセルを
加熱することを特徴とするサーマルプリンターのための
プリンターヘッド変調装置。
【請求項１２】請求項９に記載された装置であって、上記エネルギー付与の手段は、上記記憶およびラッチ手段とＫ個のサーマルピクセルの
間に設けられたイネーブル手段であって、上記記憶およびラッチ手段に記憶されているそれぞれの
ビットに対応して、サーマルピクセルを第１の温度に維
持するために、ラッチ手段に逐次記憶されるアイドリン
グパルスをサーマルピクセルに供給すると共に、サーマ
ルピクセルを染料色素を染料担持部材からレシーバ部材
にＮ濃度レベル中のＭ濃度レベルで転写するための第２
の温度上昇させるための印刷変調パルスをサーマルピク
セルに逐次供給する手段を含むことを特徴とするサーマ
ルプリンターのためのプリンターヘッド変調装置。
【請求項１３】請求項９に記載された装置であって、エネルギー付与手段は、サーマルピクセルの温度を無加温時度から第１の温度ま
で上昇させるために、サーマルピクセルのコールドスタ
ート後のはじめのライン印刷の期間中、Ｎ個のアイドリ
ングパルスによる各サーマルピクセルのエネルギー付与
に先だってＹ個のアイドリングパルスを用いて、各々の
サーマルピクセルにエネルギー付与する手段を含むこと
を特徴とするサーマルプリンターのためのプリンターヘ
ッド変調装置。
【請求項１４】請求項９に記載された装置であって、サーマルヘッドは、比較的広く表面積を有し、かつ、上記エネルギー付与手段は、個々のライン印刷の期間の
間、（ｉ）サーマルピクセルを第１の温度に加熱し、実
質的に維持するために、サーマルピクセルを第１のＮ個
の電力変調パルスおよび（ｉｉ）２番目のＮ個の電力変
調パルスによって、加熱すると共に、染料担持部材からサーマルピクセルの向かい側の染料担
持部材に接触するレシーバー部材へ転写される染料色素
の濃度を予め決定されたＮ個の濃度レベル中のＭ番目の
値に対応する染料色素濃度レベルとするために、ライン
印刷期間の間、第１および第２のＮ個の電力変調パルス
は、それぞれＮ−Ｍ／２個のアイドリングパルスと、Ｍ
／２個の予め決定された時間だけアイドリングパルスよ
りパルス幅が拡張された印刷電力変調パルスを含み、こ
れによってサーマルピクセルの表面の温度を実質的に均
一な状態で温度を第１の温度から染料担持部材の染料転
写温度を越える第２の温度へ上昇させることを特徴とす
るサーマルプリンターのためのプリンターヘッド変調装
置。
【請求項１５】請求項１４に記載された装置であっ
て、サーマルピクセルの温度を無加温時温度から第１の温度
へ上昇させるために、サーマルピクセルのコールドスタ
ート後の、始めのライン印刷期間の間、第１および第２
のＮ個の電力変調パルスによるそのピクセルへのエネル
ギー付与に先だって、複数のＵ個のアイドリングパルス
を用いて各々のサーマルピクセルにエネルギー付与する
手段を含むことを特徴とするサーマルプリンターのため
のプリンターヘッド変調装置。
【請求項１６】請求項９に記載された装置であって、Ｋ個のサーマルピクセルが、Ｊ個のグループに分割さ
れ、Ｊ個のグループの各々が１ライン印刷期間にＮ回周
期的にエネルギー付与されることを特徴とするサーマル
プリンターのためのプリンターヘッド変調装置。
【請求項１７】１ラインの印刷期間において、Ｋ個の
サーマルピクセルのそれぞれに電力を供給する装置であ
って、Ｋ個のサーマルピクセルのそれぞれにＮレベル中の所定
番目のカラー濃度を示すＮビットのデータを順次記憶お
よびラッチする手段と、上記記憶およびラッチ手段とＫ個のサーマルピクセルの
間にそれぞれ設けられ、記憶およびラッチ手段には各サ
ーマルピクセルについてのＮ個のビットのデータが記憶
され、このデータに応じて電力変調パルスをサーマルピ
クセルに供給するためのイネーブル手段であって、記憶およびラッチ手段のデータの１つのビットのバイナ
リー値が第１の状態である場合にはサーマルピクセルを
染料の転写温度より低い第１の温度に維持するために、
第１の幅を有する電力変調パルスを生成し、記憶およびラッチ手段のデータの１つのビットのバイナ
リー値が第２の状態である場合には、サーマルピクセル
を染料色素を染料担持部材からレシーバ部材にＮ濃度レ
ベル中のＭ濃度レベルで転写するための第２の温度上昇
させるための電力変調パルスを生成することを特徴とす
るサーマルプリンターのためのプリンターヘッド変調装
置。
【請求項１８】請求項１７に記載された装置であっ
て、Ｋ個のサーマルピクセルに電力を供給し、加熱するため
にＫ個のサーマルピクセルの接続された端子をさらに含
み、上記イネーブル手段は、Ｎビットの連続するデータの１つのビットが第１のバイ
ナリー値を有する場合に、第１のパルス幅の電力変調パ
ルスを生成し、Ｎビットの連続するデータの１つのビッ
トが第２のバイナリー値を有する場合に、そのビットが
記憶およびラッチ手段の中にラッチされる時間に対応す
る第３の幅のイネーブルパルスを生成する第１のゲート
手段と、第１のゲート手段によって第１の幅の電力変調パルスが
生成される場合の、第１の幅の電力変調パルスの期間、
第３の幅のイネーブルパルスが第１のゲート手段によっ
て生成される場合、第２の幅の電力変調パルスの期間、
Ｋ個のサーマルピクセルをそれぞれ加熱するために、１
つのビットが記憶およびラッチ手段の中にラッチされ期
間および第２の幅の電力変調パルスの幅より短い幅の第
４の幅のイネーブルパルスに応答して、Ｋ個のサーマル
ピクセルにそれぞれエネルギー付与する第２のゲート制
御手段と、を含むことを特徴とするサーマルプリンターのためのプ
リンターヘッド変調装置。
【請求項１９】請求項１８に記載された装置であっ
て、上記第１のゲート手段は、Ｋ個のオアゲートを含み、各オアゲートが記憶およびラ
ッチ手段からのそれぞれのビットのバイナリー値および
第１の幅の電力変調パルスに対応した幅のイネーブルパ
ルスを受け取るために、第１および２番目の入力を有す
ると共に、この第１のゲート手段において生成される３
番目の幅の許可パルスまたは第１の幅の電力変調パルス
を出力するための出力を有し、第２のゲート制御手段は、Ｋ個のナンドゲートを含み、各ナンドゲートが記憶およ
びラッチ手段からの別々のビットのバイナリー値および
第１の幅の電力変調パルスの幅に対応した幅のイネーブ
ルパルスを受けとるために、第１および２番目の入力を
有し、第１のゲート手段によって生成された電力変調パ
ルスが生成されたとき第１の幅の電力変調パルスにより
サーマルピクセルにエネルギー付与し、第１のゲート手
段によって第３の幅のイネーブルパルスが生成されたと
き第２の幅の電力変調パルスによりサーマルピクセルに
エネルギー付与することを特徴とするサーマルプリンタ
ーのためのプリンターヘッド変調装置。
【請求項２０】請求項１７に記載された装置であっ
て、複数のＫ個のサーマルピクセルが複数のＪ個のサーマル
ピクセルのグループに分割され、Ｊ個のグループの各々
がライン印刷期間中、Ｎ回周期的にエネルギー付与され
ることを特徴とするサーマルプリンターのためのプリン
ターヘッド変調装置。
【請求項２１】請求項１７に記載された装置であっ
て、サーマルピクセルの温度を、無加温時温度から第１の温
度まで上昇させるために、サーマルピクセルのコールド
スタート後の、始めのライン印刷期間の間、記憶および
ラッチ手段に記憶されるＮ個のビットに基づくＮ個の電
力変調パルスの生成に先だって、上記イネーブル手段
が、さらにＹ個の第１の幅の電力変調パルスを生成する
ことを特徴とするサーマルプリンターのためのプリンタ
ーヘッド変調装置。
【請求項２２】請求項１７に記載された装置であっ
て、サーマルヘッドは、比較的広く表面積を有し、かつ、上記エネルギー付与手段は、（ｉ）個々のライン印刷の
期間の間、サーマルピクセルを第１の温度に加熱し、実
質的に維持するために、サーマルピクセルを最初のＮ個
の連続したアイドリングパルスおよび（ｉｉ）２番目の
Ｎ個の連続したアイドリングパルスによって、加熱する
と共に、染料担持部材からサーマルピクセルの向かい側の染料担
持部材に接触するレシーバー部材へ転写される染料色素
の濃度を、予め決定されたＮ個の濃度レベル中のＭ番目
の値に対応する染料色素濃度レベルとするために、ライ
ン印刷期間の間、第１および第２のＮ個の電力変調パル
スはＮ−Ｍ／２個のサーマルヘッドを染料転写温度以下
で無加温時より高い第１の温度に加熱するための第１の
幅のパルスと、Ｍ／２個のサーマルピクセルの表面の温
度を実質的に均一な状態で温度を第１の温度から染料担
持部材の染料転写温度を越える第２の温度へ上昇させる
第２の幅のパルスを含むことを特徴とするサーマルプリ
ンターのためのプリンターヘッド変調装置。
【請求項２３】請求項２２に記載された装置であっ
て、サーマルピクセルの温度を無加温時温度から第１の温度
へ上昇させるために、サーマルピクセルのコールドスタ
ート後の始めのライン印刷期間の間、第１および第２の
Ｎ個の電力変調パルスの生成に先だって、イネーブル手
段がＵ個の第１の幅の電力変調パルスを生成することを
特徴とするサーマルプリンターのためのプリンターヘッ
ド変調装置。