JPH05278256A - 定エンタルピー制御付サーマルプリント装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーマルプリントヘッドの定エンタルピー制
御により画像の濃度ばらつきを低減させ、印字品質の向
上を図る。 【構成】 サーマルプリント装置１のサーマルプリント
ヘッド２が作動する際の定エンタルピー制御は、ヘッド
２に熱伝達領域１０を設けることによって達成される。
熱伝達領域１０にはファン１２により移送される空気が
流れ、ヘッド２の熱が伝達される。空気は、複数のセン
サの検出量に基づいてその流量を制御される。センサに
は、ヘッド２に供与される電気エネルギー流量を検出す
るヘッド電力センサ１４、熱伝達領域を流れる空気の質
量流量を検出する流量センサ１５、吸入側と排出側の温
度差を検出する吸入温度センサ１６及び排出温度センサ
１７がある。ヘッドから奪われるエネルギー流量はセン
サ１５，１６，１７により決定される。制御回路２２は
ファン１２を制御し、ヘッド２の正味エネルギーがほぼ
一定になるように空気流量を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作動中に熱を発生する
装置の温度を制御するための装置及び方法に係わり、よ
り詳細には、サーマルプリントヘッドの定エンタルピー
制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】ここで用いる“定エンタルピー（is-ent
halpic）”とは、一定のエンタルピーのことと定義さ
れ、例えば、エンタルピーの変化を示さない系、或いは
エンタルピーが一定のもの（iso-enthalpic ）のことで
ある。エンタルピーは系の熱力学的関数と定義され、内
部エネルギーに圧力と体積の積を加えたものに等しい。
エンタルピーは系の熱量と同じである。

【０００３】操作中に熱を発生し、装置の温度を限界値
より低く保つために冷却を必要とする装置の操作温度を
制御するための技術が知られている。この目的を達成す
るために採用された装置の例は、以下の先行技術の中に
示されている。

【０００４】米国特許第４，１２６，２６９号（Bruge
s）は、フィルターを通した空気で電子装置を冷却する
ために、換気用ハウジング内の流路に沿って配置された
一連のファンを開示している。それぞれのファンは、温
度が限界値に達した際に信号を発するための温度センサ
を有しており、フィルターの目詰まり、ファンの停止或
いはスピード低下による不適切な冷却状態を表示するこ
とができる。

【０００５】米国特許第４，６４８，５５１号（Thomps
on他）は、間接的な熱伝達流動のための送風モータ装
置、燃料ガスの供給と、既に燃焼している燃料ガスと空
気の混合物との熱交換により予備加熱された空気を吸入
するための圧力送出ファンを調節する燃料ガス又は空気
の炉を開示している。熱を交換した燃焼混合物から水を
凝縮した後、燃焼混合物は吸引ファンの作動によって取
り除かれる。例えば汚れたフィルターによる流量変動を
補償するための流量調節は、密閉ダクト、線間電圧の低
下及びモータ温度の増加によって、装置のそれぞれの空
気温度の上昇に対して適切な空気の供与を維持するよう
に行われる。調節は熱交換体の燃焼混合物及び吸入空気
それぞれの圧力センサ、並びに予備加熱された空気の温
度センサによって制御され、空気が燃焼前に熱交換体で
過剰に予備加熱された場合には別の装置で予備冷却され
る。

【０００６】米国特許第４，６５９，２９０号（Kunder
t ）は、電子装置を主空気流で冷却するためのファンを
開示している。これは速度制御装置を有し、その回路が
ファン・ハブのチェンバー内にあり、主空気流の内のわ
ずかな空気流がチェンバー内を通過して温度センサによ
って検出される。ファンは限度値に対する空気温度の関
数として調節され、空気の温度が限度値を超えた時には
最低速度よりも高い速度に上げ、温度が限度値より低い
状態に戻った時は最低速度に戻る。ファンが正常に作動
している場合も、アラーム装置が、フィルターの目詰ま
り等によるオーバーヒートを知らせる。

【０００７】米国特許第４，７２２，６６９号（Kunder
t ）は、電子装置を冷却するファンのための速度制御を
開示している。この速度制御では排出空気温度センサが
ファンの速度を制御し、装置を吸入空気の温度の変動範
囲内の一定の温度に維持する。このように、ファンの速
度は排出空気温度によって検出される吸入空気の温度変
化に対して相対的に調節される。

【０００８】ある種のサーマルプリンタにおいては、サ
ーマルプリントヘッド素子アレイを配置し、これによ
り、染料を塗布した布（ｗｅｂ）から染料を受け取るシ
ートに染料を転写するようになっている。その他のサー
マルプリンタでは、プリントヘッドの抵抗性素子がエネ
ルギーを供与され、感熱性の媒体に直接画像を生成す
る。これらの装置では、素子に供与されるエネルギーの
うちの少量だけが画像を生成し、大部分のエネルギーは
ヒートシンクとして機能するサーマルヘッドに残る。ヘ
ッドに保存されるこの過剰のエネルギーはヘッドの温度
を上げるため、実効画像濃度がヘッド温度の上昇ととも
に増加する。しばしば、この装置はヘッドから過剰の熱
を奪うためのファンのような冷却装置を有する。印刷の
品質はヘッドが周囲より高い温度に保たれると向上する
ことが知られている。

【０００９】通例、画像のそれぞれの行を印刷するため
のラインプリント時には、サーマルプリントヘッド素子
は、所定の持続時間すなわちパルス幅の一定電流パルス
によって選択的にエネルギーを供与される。制御回路
は、持続時間が選択的可能なイネーブル信号を生成し、
これを用いてエネルギー供与電流のパルス幅を変化さ
せ、または調節する。このようにして、ラインプリント
時には、加熱素子はイネーブル信号の持続時間に一致す
るイネーブル幅をもってエネルギーを供与され、制御的
に画像を印刷する。ヘッドで生成される熱は、イネーブ
ル時間（電力にエネルギーを供与する時間）のラインプ
リント時間に対する比率の増加とともに増加する。

【００１０】サーマルヘッドに供与される電力を検出す
るためには、様々な方法が用いられてきた。ヘッド温度
をモニターするために他の検出装置が開示されている。
これらのセンサは、通例、素子にエネルギーを供与する
電流のイネーブル幅、ヘッド電圧、または冷却ファン或
いは他の冷却装置を調節する電気制御装置に接続され、
生成する印刷濃度が確実に一定に保たれるようになって
いる。

【００１１】米国特許第４，７９７，８３７号（Brook
s）は、印刷素材上に画像を生成する複数の加熱素子を
有するサーマルプリント装置のサーマルヘッドを断続的
に冷却するサーモエレクトリックヒートポンプの制御を
開示している。ヘッド温度を検出して対象温度と比較
し、ヒートポンプの作動を開始すべきか停止すべきかを
決定するようになっている。

【００１２】共有譲渡された米国特許第４，７４５，４
１３号（Brownstein他）及び第４，９１２，４８６号
（Yumino）は、印刷素材上に画像を生成するのに使用す
る複数の加熱素子を有したサーマルプリントヘッドを有
する代表的なサーマルプリント装置を開示している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】すべてこれらの装置で
は、加熱が一様でなく供与電力が突然変化するため、接
続した温度センサが最適な状態で作動しないことがあ
る。

【００１４】これら周知の装置は、温度制御のために複
雑で高価な装置を使用しているか、或いはこのような制
御のための適切な装置を欠いている。

【００１５】この発明は、空気温度、湿度及び気圧の変
化といった周囲の冷却流動体の変化やフィルターの目詰
まりによって起こる冷却効果の変化とは無関係に、ヘッ
ドの正味のエネルギーをほぼ一定に保つようにプリント
ヘッドを冷却する定エンタルピー制御が可能なサーマル
プリント装置及びこのような装置を定エンタルピー下で
作動させる方法を得ることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段及び作用】前述の限界は、
定エンタルピー制御を有するサーマルプリント装置を提
供することによって効果的に防止される。更に、このよ
うな装置を定エンタルピー下で作動させ、ヘッドの正味
のエネルギーがほぼ一定に保たれるようにプリントヘッ
ドを冷却するための方法も提供される。ここに記載した
装置は、空気温度、湿度及び気圧の変化といった周囲の
冷却流動体の変化やフィルターの目詰まり等によって起
こる冷却効果の変化の影響を比較的受けない。ここに記
載した方法は、ヒートシンク内、すなわちサーマルプリ
ントヘッド内の一時的な温度変化の影響を受けない。

【００１７】簡単に述べれば、サーマルプリントヘッド
の温度制御は、ヘッドに供与される電気エネルギーの量
を測定するためのシャント抵抗器のような装置をヘッド
への電力線に用いた装置、さらに、ヘッドから流動熱伝
達媒体冷却装置によって奪われる熱エネルギー量を決定
するためのソリッドステート質量流量センサや吸入及び
排出温度センサといった装置によって常時達成される。
空気のような気体媒体用のファン、水のような液体媒体
用のポンプといった冷却装置は、ヘッド内の定エンタル
ピーを維持するよう、ヘッドから奪われる熱エネルギー
がヘッドに供与される熱エネルギーにほぼ等しくなるよ
うに制御される。

【００１８】実際には、ヘッドに供与されるエネルギ
ー、冷却流動体の質量流量及び冷却に使用した結果起こ
る冷却流動体の温度上昇の測定は瞬時に行われるが、こ
れらの測定は、同様にヘッドに付加される正味のエネル
ギーが常時ほぼゼロとなるように冷却流動体流量を調節
する目的にも使用されている。ここで鍵となるのは、冷
却流動体流量を調節してヘッドの定エンタルピーを達成
するため、装置への電力、すなわち熱エネルギー、並び
に、装置からの電力、すなわち熱エネルギーを測定する
ことである。

【００１９】その結果、様々な印刷及び周囲条件下にお
いて、ヘッドの平均温度は他の場合より一定に維持され
る。本装置は、ヒートシンクとしてのヘッドに起こる一
時的な温度変化の影響を受けない。ヘッドにおける平均
温度の均一性により、ヘッドにより印刷される画像の密
度ばらつきを低減する。一定のエンタルピー、すなわち
定エンタルピーにおいては、ヒートシンクとして機能す
るヘッド全体に異なった温度が局在化する場合があるこ
とに注意すべきである。しかしながら、本発明に従い、
ヘッドの平均温度は常に一定に保たれる。

【００２０】サーマルプリント装置は、選択的な電気エ
ネルギー流によってエネルギーを供与されて印画素材上
に画像を生成するサーマルプリントヘッドと、ヘッドに
より生成された熱の流動熱伝達媒体への伝達をもたらす
ためにヘッドに結合配置された熱伝達領域と、媒体を制
御可能な流量で伝達領域に移送しヘッドにより生成され
た熱を奪うための制御可能な移送手段と、測定手段と、
決定手段と、制御手段とからなる。

【００２１】測定手段はヘッドへの電気エネルギー流量
を測定し、決定手段は熱伝達領域を流れる媒体によって
ヘッドから奪われる熱エネルギー流量を決定し、制御手
段はヘッドへの測定エネルギー流量と媒体によってヘッ
ドから奪われる決定エネルギー流量に基づいて移送手段
を制御し、ヘッドの正味のエネルギーがほぼ一定に保た
れるように媒体流量を調節する。

【００２２】通常、ヘッドはエネルギーを供与されて印
画素材上に画像を生成する複数の素子を有し、熱伝達領
域は、ヘッド上で素子から離れた位置に形成された、媒
体との流動接触により冷却可能な冷却部分である。

【００２３】決定手段は、熱伝達領域を流れる媒体の質
量流量を検出するための流量検出手段と、媒体が熱伝達
領域を流れる際の温度変化を検出するための温度検出手
段、ヘッドへの測定エネルギー流量及び媒体の検出質量
流量と検出温度変化に基づいて移送手段を制御するよう
設定され媒体の流量調節を行う制御手段とからなる。温
度検出手段は、熱伝達領域を流れる前の媒体の温度を検
出するために配置された吸入温度センサと、熱伝達領域
を流れた後の媒体の温度を検出するために配置された排
出温度センサとを含み、温度変化を検出・決定する。

【００２４】通常、流量検出手段は、媒体の流量を検出
するために媒体が前記領域を流れる上流側配置されてい
る。しかし、流量検出手段は冷却流動体の流路に沿っ
て、どの位置にも配置されることが理解されよう。流量
検出手段としては、空気のような気体熱伝達媒体の単位
時間当たりの質量を測定するための質量流量測定手段が
用いられ、この場合の移送手段はファンである。また、
これに代わるものとして、流量検出手段として、水のよ
うな液体熱伝達媒体の単位時間当たりの質量を測定する
ための質量流量測定手段が用いられ、この場合の移動装
置はポンプである。

【００２５】本装置は、オプションとして、選択的な動
作期間中におけるヘッドへのエネルギー流量及びヘッド
から奪われるエネルギー流量を累積的に測定するための
補助測定手段を含む。この場合、制御手段は、さらにヘ
ッドへの測定累積エネルギー流量及びヘッドから奪われ
る測定累積エネルギーにに基づいて移送手段を制御し、
媒体の流量を調節するよう設定されており、ヘッドへの
エネルギー流量がヘッドから奪われるエネルギー流量を
上回るといった一時的な不均衡状態を補償する。

【００２６】また、本装置は、オプションとして、ヘッ
ドの温度を検出するための補助温度検出手段を含む。こ
の場合、制御手段は、さらにヘッドの検出温度に基づい
て移送装置を制御して媒体の流量を調節するか、或いは
ヘッドへのエネルギー流量を制御するように設定されて
おり、ヘッドを周囲温度より高い選択的な上昇温度に維
持する。

【００２７】サーマルプリント装置を定エンタルピー下
で作動させる方法は、ヘッドに選択的な電気エネルギー
流を供給して画像を生成するステップと、ヘッドにより
生成された熱を流動熱伝達媒体に伝達させるための伝達
領域に結合したヘッドと、媒体流を熱伝達領域に移送し
てそこからヘッドにより生成された熱を奪うステップ
と、ヘッドへの電気エネルギー流量を測定するステップ
と、ヘッドから媒体により奪われる熱エネルギー流量を
決定するステップとから成る。

【００２８】媒体の移送制御は、ヘッドへの測定エネル
ギー流量及びヘッドから媒体によって奪われる決定エネ
ルギー流量に基づいて行われ、ヘッドの正味のエネルギ
ーがほぼ一定に保たれるように媒体の流量を調節する。

【００２９】ヘッドから奪われる熱エネルギー流量を決
定するステップは、熱伝達領域を流れる媒体の質量流量
を検出するステップと、熱伝達領域を流れる前と後の媒
体の温度を検出し、それによってその領域を流れる際の
媒体の温度変化を検出するステップと、ヘッドへの測定
エネルギー流量と媒体の検出質量流量及び温度変化に基
づいて媒体の移送を制御し、媒体の流量を調節するステ
ップとから成る。

【００３０】本方法は、オプションとして、選択的な動
作期間中のヘッドへのエネルギー流量及びヘッドから奪
われるエネルギー流量を累積的に測定するステップと、
さらにヘッドへの測定累積エネルギー流量及びヘッドか
ら奪われる測定累積エネルギーに基づいて媒体の移送を
制御し、ヘッドへのエネルギー流量がヘッドから奪われ
るエネルギー流量を上回るといった一時的な不均衡状態
を補償するように媒体の流量を調節するステップとから
成る。

【００３１】また、本方法は、オプションとして、ヘッ
ドの温度を検出するステップと、ヘッドの温度を周囲温
度より高い選択的な上昇温度に維持するように、さらに
ヘッドの検出温度に基づいて媒体の移送を制御するか、
或いは、ヘッドへのエネルギー流量を制御するステップ
とから成る。

【００３２】本方法は、以下の詳細な説明を添付の図面
及び請求項とともに検討することにより、より容易に理
解されよう。

【００３３】

【実施例】まず図１を参照すると、これには本発明の一
実施例におけるサーマルプリント装置１が示されてい
る。このサーマルプリント装置１は、サーマルプリント
ヘッド２、電力線３、電源４、紙シート５、プリントド
ラム６、ウェブキャリア７、ドナー繰出ロール８及びド
ナー巻取ロール９、熱伝達領域１０、フィン１１、ファ
ン１２、ファンドライブ（すなわち、ファンモータ）１
３、ヘッド電力センサ１４、流量センサ１５、温度セン
サ１６及び１７、流路１８、空気吸入領域１９及び空気
排出領域２０、ハウジング２１、制御回路２２、ヘッド
電力検出線２３、ファン電力線２４、流量検出線２５、
吸入温度検出線２６及び排出温度検出線２７、累積電力
流量測定回路３０、ヘッド温度センサ３１、補助ヘッド
温度検出線３２、ヘッド上昇温度制御回路３３、及び補
助制御線３４とから成る。

【００３４】装置１は、電力線３を介して電源４より電
力を受け取る従来型の静止型サーマルプリントヘッド２
（前述のBrownstein他に譲渡された米国特許第４，７４
５，４１３号において開示されているようなもの）を含
んでいる。ヘッド２は、回転可能なプリントドラム６に
巻き付けられた紙シート５のような反応性画像素材上に
画像を生成するために選択的に電気エネルギーを供与さ
れる複数の素子（図示せず）を有する。上記画像生成
は、ドナー繰出ロール８から送り出されてドナー巻取ロ
ール９に巻き取られるウェブキャリア７上の熱拡散性染
料を熱転写することによって行われる。プリントドラム
６及びドナーロール８、９が回転するにつれ、ヘッド２
は固定されたままで、紙シート５及びウェブキャリア７
はヘッド２とプリントドラム６にはさまれて一緒に動
き、必要な画像又は画像データを所定のサイクルで熱転
写する。

【００３５】印刷中、ヘッド２は熱を生成するが、この
熱は、最適品質の印刷を得るのに望ましいレベルに温度
を維持するために取り除かれなければならない。ヘッド
２の動作温度が一定であればある程、生成される画像の
印刷濃度も均一となる。すなわち、温度が一定であれ
ば、それぞれのサイクル内及び連続サイクル内における
印刷画像の濃度ばらつきが低減する。

【００３６】本発明においては、このような均一性を得
るため、一連の冷却フィン１１のような熱交換領域とし
て形成される熱伝達領域１０を、たとえばヘッド２の印
刷素子から離れたヘッド２の背面側に配置してヘッド２
に結合する。これにより、ヘッド２で生成された熱は、
空気中に効果的に伝達される。熱伝達領域１０は、ヘッ
ド２上の印刷素子から離れた位置に、空気流との流動接
触によって冷却可能な冷却部分を形成する。ヘッド２に
よって生成された熱を奪うため、従来型のファンモータ
１３を有するファン１２のような制御可能型移送手段
が、制御可能な流量で空気を熱伝達領域１０に移送させ
る。

【００３７】また、ヘッド２への電気エネルギー流量を
測定するためのヘッド電力センサ１４のような測定手
段、並びに、流量検出手段（例えば、空気の流量を検出
する流量センサ１５）と熱伝達領域１０を流れる空気の
温度を検出してその温度変化を決定する温度検出手段
（例えば、吸入温度センサ１６及び排出温度センサ１
７）とを組み合わせた決定手段、も設けられている。セ
ンサ１５、１６及び１７は、一体となって、装置１の境
界部分を囲むハウジング２１の空気吸入領域１９と空気
排出領域２０との間の流路１８（第１図において矢印で
示した）上の熱伝達領域１０を流れる空気によりヘッド
２から奪われる熱エネルギー量を決定する。

【００３８】流量センサ１５は、例えば、流路１８中の
熱伝達領域１０の上流位置に配置され、空気の総流量を
検出するようになっている。吸入温度センサ１６は、熱
伝達領域１０を流れる前の空気温度を検出するために流
路１８中に配置され、排出温度センサ１７は熱伝達領域
１０を流れた後の空気の温度を検出するために流路１８
中に配置される。そして、空気吸入領域１９と空気排出
領域２０の空気温度を検出して両者間の温度差を決定す
る。

【００３９】制御回路２２は、例えばマイクロプロセッ
サであり、ヘッド電源センサ１４、ファンモータ１３、
流量センサ１５及び温度センサ１６、１７とともにヘッ
ド２及びファン１２の動きを制御するようプログラムさ
れた従来型の電子制御回路を有する。制御回路２２は、
ヘッド電力検出線２３によってヘッド電源センサ１４
に、ファン電力線２４によってファンモータ１３に、流
量検出線２５によって流量センサ１５に、そして吸入温
度検出線２６及び排出温度検出線２７によって吸入温度
センサ１６及び排出温度センサ１７にそれぞれ接続され
ている。

【００４０】制御回路２２は、測定されたヘッド２への
エネルギー流量と決定された空気による奪エネルギー量
とを基にファンモータ１３の電圧を制御してファン１２
の速度を制御し、ヘッド２の正味のエネルギーがほぼ一
定に保たれるよう空気流量を調節する。実際には、いか
なる時点においても、ヒートシンクとしてのヘッド２全
体にわたって局所的に温度が異なる分布となるが、ヘッ
ド２の平均温度は、本発明の制御システムによって得ら
れる一定のエンタルピーで、常に一定に保たれる。

【００４１】空気流によってヘッド２から奪われる熱量
は、周知の方法で次の方程式によって算出することがで
きる。

【００４２】Ｑout = Ｃp ×Ｍass × (Ｔout - Ｔin) ここで、Ｑout は流動熱伝達媒体によって排出される
（空気流によって奪われる）熱エネルギー、Ｃp は媒体
の熱容量又は比熱（空気又は使用される他の流体のエン
タルピーにほぼ等しい定数）、Ｍass は流量センサ１５
により決定される排出媒体（空気）の質量、Ｔout は排
出温度センサ１７により決定される熱交換領域（熱伝達
領域１０）から出ていく媒体（空気）の温度、そしてＴ
inは吸入温度センサ１６により決定される熱交換領域に
入る媒体（空気）の温度である。

【００４３】このように、ヘッド２から奪われる熱エネ
ルギーは、冷却流体の熱容量、流体の質量、熱伝達領域
１０を流れる間の流体の温度上昇の積となる。

【００４４】ファンモータ１３は、印加電圧に応じた速
度を有する従来型の設計のものでよく、このファンの速
度を無段階で変化させて空気流量を変化させる。

【００４５】ヘッド電力センサ１４は、ヘッド２への瞬
間電力流量を測定するためのシャント抵抗器のような従
来型の測定装置であり、たとえば０．００１オームとい
った値を有し、ヘッド２への電力供給線又はヘッド２か
らの電力帰還線に配置されている。抵抗において電力が
低下すると、電力がヘッド２に供給されるように作動す
る。他の例としては、ヘッド電力センサを、誘導結合さ
れた変流器と従来型設計のコンディショニング電子装置
（conditioning electronics）（図示せず）とから構成
し、ヘッド２に供給される電力を測定するようにでき
る。

【００４６】吸入温度センサ１６及び排出温度センサ１
７は、それぞれ従来型の流体温度センサでよい。一つの
例として、温度センサに、感度を最大限に上げるための
従来型の細いゲージワイヤの熱電対を用いる。他の例と
しては、温度センサに、同じく従来型設計の高速応答サ
ーミスタヘッドを用いる。

【００４７】流量センサ１５は、たとえばMICRO SWITCH
部品番号X80961-A（マイクロスイッチ部門、ハネウェル
社（Honeywell, Inc. ）, ミネソタ州ミネアポリス）と
して入手が可能な、たとえばソリッドステートセンサの
従来型の質量流量センサで、抵抗器を有するヒータ素
子、ＲＴＤ（resistance temperature device ；抵抗温
度装置）のような温度センサ又はサーミスタをセラミッ
クプレート又はチップに有し、温度を一定に維持するた
め、そのチップの温度を検出してヒータ素子の抵抗器に
かかる電力を調節するフィードバック制御回路を有す
る。チップを周囲温度より高い一定の温度に維持するこ
とにより、チップへの電力流量、たとえば電流は、検出
される空気又は他の流動熱伝達媒体の流量に比例し、し
たがって、空気流の温度とともに、検出される空気又は
他の流動熱伝達媒体の流量を正確に示す。

【００４８】たとえば、周囲温度の冷却流体（例えば、
空気）がチップを通過する流量が増加すると、チップは
流量の増加した冷却流体によって冷却されるため、チッ
プを周囲温度より高い一定温度に維持するのに必要な電
力もそれに対応して増加する。フィードバック制御回路
はそれに対応してチップのヒータ素子への電力、たとえ
ば電流を増加させることにより、検出されたチップ温度
の低下を補償し、チップを一定の温度に維持する。冷却
流体の瞬間流量は、制御回路２２によって、チップに分
配される電力を測定することによって決定される。

【００４９】流量センサ１５及び吸入温度センサ１６
は、流量及び熱伝達領域１０の上流の空気の周囲温度の
検出・測定を行う。これに対して、排出温度センサ１７
は、熱交換のため熱伝達領域１０を通過した後の空気温
度の上昇を検出・測定する。このようにして、ヘッド２
から奪われる瞬間熱エネルギー量が決定され、情報（信
号）として制御回路２２に供給される。これと同時に、
ヘッド電力センサ１４により検出されるヘッド２への電
力量（すなわち、ヘッド２への瞬間熱エネルギー供給
量）が、情報（信号）として制御回路２２に供給され
る。この情報に応答して、制御回路２２は、たとえばフ
ァンモータ１３への電力供給を変化させることによって
ファン１２を制御し、フィン１１を通過する空気量を増
減する。

【００５０】ファン１２の電圧は制御回路２２によって
変化させられ、これにより空気流量も変化し、常時入力
及び出力エネルギーがほとんど等しくなるように装置を
調節する。この精密制御が可能なシステムは、本質的
に、周知の制御装置を使用する際に悪影響を及ぼすよう
な周囲条件の影響を受けない。特に、本発明におけるシ
ステムは、周囲の（吸入）空気の温度、湿度及び気圧、
フィルターの目詰まりなどの変化によって起こる冷却効
果の変化の影響を受けない。

【００５１】このような変化が起こっても、本発明の方
法によって装置１は正確な作動が可能である。なぜな
ら、ヘッド２から空気流によって奪われる熱エネルギー
を決定するために測定されヘッド２に供給される測定熱
エネルギーとともに用いられるのは、空気温度の上昇及
びその質量流量だからである。そして、ヘッド２への正
味のエネルギーを一定に維持するため、ファン１２の速
度を調節するのである。ファンの速度は、冷却流体の密
度変化に無関係の質量流量で取り込まれる空気の温度の
上昇に基づく前述の方程式に従って制御されるため、密
度に影響を及ぼす周囲の空気の温度、圧力又は湿度の変
化は重要でなくなる。周囲の空気の流量の変化、たとえ
ばフィルターの目詰まりによる変化は、単に、制御回路
２２に送られる流量の情報を変えるだけであり、これに
より熱平衡を得るためにファン速度が補償的に調節され
る。

【００５２】特に、流量センサ１５によって測定される
のは質量流量、たとえば単位時間当たりの冷却流体の質
量（ポンド）であり、たとえば単位時間当たりの冷却流
体の立方フィートのような体積流量ではない。質量流量
の値は密度に無関係であり、このため密度に影響を及ぼ
して体積流量の測定に影響を与える周囲温度、気圧、湿
度及び他の変化要因の変化にも無関係であるため、冷却
流体によって奪われる熱エネルギーのより正確な瞬間測
定値を、吸入温度センサ１６及び排出温度センサ１７に
よって検出される温度上昇によって求めることが可能と
なる。この特徴により、装置１は、高度又は湿度、或い
は両者において差があっても、たとえば、ニューヨーク
州ニューヨークのような海面と同じ高さの場所でも、コ
ロラド州デンバーのような高地でも、世界中どこでも使
用できる。

【００５３】本質的に、ヘッド２は、ヘッドに供給され
ヘッド電力センサ１４により検出される瞬間熱エネルギ
ーと、冷却流体によりヘッドから奪われ温度センサ１６
及び１７とともに流量センサ１５により検出される瞬間
熱エネルギーとの差を測定することにより、一定の正味
エネルギーレベルに保たれる。ここに得られた精密な瞬
時応答可能な定エンタルピー制御装置は、密度に影響さ
れる体積流量測定に基づいては得ることはできない。ま
た、ヘッドのヒートシンクとしての性質上、温度変化を
示すまでの時間にずれがあるため、ヘッド２自体の温度
を測定することによっても、不可能である。

【００５４】オプション的特徴として、作動中、最大瞬
間冷却速度がヘッド２への累積最大エネルギー供給速度
に追い着かない場合には、時間当たり、たとえば累積時
間当たりのヘッド２への電力流量を測定する付加手段を
制御回路２２に設けてもよい。冷却装置、たとえばファ
ン１２は、ヘッド２への瞬間的又は現行のエネルギー入
力と、制御回路２２内に設けられた付加手段により累積
的に測定されるそれ以前のエネルギー不均衡状態、の双
方に応答するように制御回路２２によって操作される。

【００５５】この目的のため、装置１は、任意に選択可
能なある作動期間にわたり、ヘッド２へのエネルギー流
量とヘッド２から奪われるエネルギー流量とを累積的に
測定するための補助測定手段を有する。例えば、制御回
路２２内に、従来型の累積電力流量測定回路３０（第１
図に点線で示した）を設ける。この場合、制御回路２２
は、測定されたヘッド２への累積エネルギー流量とヘッ
ド２から奪われる累積エネルギーとを基に、ファンモー
タ１３によりファン１２を制御して空気流量を調節する
ようプログラムされており、ヘッド２へのエネルギー流
量がヘッド２から奪われるエネルギー流量を上回るとい
った一時的な不均衡状態を補償する。このような測定
は、選択された累積期間にわたって、ヘッド電力センサ
１４により検出される付加エネルギー流量と、流量セン
サ１５と温度センサ１６及び１７の組み合わせによって
検出される除去エネルギー流量と、に基づくものであ
る。

【００５６】代表的なサーマルプリンタでは、ヒートシ
ンク温度を周囲温度より高い一定レベルにまで上げるこ
とにより、印刷の品質が向上することがよくある。他の
オプション的特徴として、装置１は、印刷の品質を向上
させるようなヘッド２に対する温度オフセットを有す
る。

【００５７】このオプション的特徴の一態様において
は、冷却システム、例えばファン１２を一時的に低い冷
却稼働力でアイドリングさせるように制御回路２２をプ
ログラムし、例えばファン１２を冷却稼働力の１０％で
アイドリングさせて、最初にヘッド２の温度を周囲温度
より高い選択的な一定レベルまで上昇させるようにす
る。この後、制御回路２２はファン１２を正常に作動さ
せ、ヘッド２をその上昇した温度レベル（以下、高温度
レベルという）で一定の正味のエネルギーに維持する。

【００５８】このオプション的特徴の他の態様によれ
ば、補助加熱システムが、例えばファン１２のような主
冷却システムとともに作動し、ヘッド２を高温度レベル
に一定に維持する。このような補助加熱システムとし
て、ヒートシンク、すなわちヘッド２に取り付けられた
温度センサからの信号に応答して、電力線３を介してヘ
ッド２に断続的にエネルギーを供与するか、或いはヘッ
ド２の従来型の補助ヒーターに断続的にエネルギーを供
与するようプログラムされた補助加熱回路を制御回路２
２に設ける。この断続的な補助加熱はヘッド２を高温度
レベルに保ち、その間ファン１２は正常に作動し、ヘッ
ド２をその高温度レベルで一定の正味エネルギーに維持
する。

【００５９】ヘッド２により構成されるヒートシンクの
熱慣性（the thermal inertia ）のため、補助加熱回路
は、本装置の定エンタルピー制御を維持する際、ファン
１２のような主冷却装置により影響を受ける熱エネルギ
ー平衡のダイナミックサーボ制御に影響されない。補助
加熱回路は、ヘッド２の検出温度に依存するタイムラグ
に応答して動作する。これに対し、基礎となる定エンタ
ルピー制御装置は、電源４によってヘッド２に供与され
る熱エネルギーと冷却空気流によって熱伝達領域１０で
ヘッド２から奪われる熱エネルギーに基づいて測定され
るヘッド２の熱量の瞬間的な差に反応して作動する。

【００６０】この目的のため、装置１は、ヘッド２自体
の温度を検出するための補助温度検出手段を有する。こ
のような手段としては、例えば、補助制御線３４によっ
て制御回路２２に接続された従来型の上昇ヘッド温度制
御回路３３に補助ヘッド温度検出線３２によって接続さ
れた従来型のヘッド温度センサ３１を用いる。なお、セ
ンサ３１、線３２、回路３３及び３４は第１図において
点線で示している。この場合、制御回路２２は、ヘッド
２の検出温度をも考慮して、回路３３によってファンモ
ータ１３を介してファン１２を制御して空気流量を調節
するか、或いはヘッド２へのエネルギー流量を制御する
ようにプログラムされており、ヘッド２を周囲温度より
高い選択された高温度に維持する。

【００６１】代表的な周知の装置では、プリンタが最大
のヘッド電力入力で動き始めた場合、熱センサによって
制御される装置は、ヒートシンクの温度が十分上昇する
まで作動が遅れることになる。一方、本発明によれば、
定エンタルピー制御のため、ファン１２が加熱素子に供
給されるのと同量のエネルギーを奪うことができるだけ
の能力を有する場合には、エネルギーがヘッド２に送ら
れると直ちに熱は奪われることとなる。周囲の冷却空気
の温度又は湿度が変化したり、或いはその流量がフィル
ターの目詰まりによって低下すると、本発明の冷却装置
は、エネルギー平衡が確実にそのまま一定に保てるよう
に、空気流量を補償量へと容易に調節する。

【００６２】すべての場合において、本発明の定エンタ
ルピー制御装置は、様々な印刷及び周囲の条件下で、ヘ
ッド２を他の場合よりもより一定の温度に維持する。そ
の結果、ヘッド２のより均一な温度に対応して、印刷画
像の濃度ばらつきは低減する。

【００６３】このようにして、装置１は、ヘッド２を確
実に定エンタルピー制御するための方法によって稼働さ
れる。この方法は、ヘッド２で生成された熱を空気中に
伝達するための熱伝達領域１０により所望の画像を紙シ
ート５に生成するためヘッド２に電気エネルギー量を選
択可能に供給するステップと、ヘッドで生成した熱を奪
うために空気流を熱伝達領域１０に移送させるステップ
と、ヘッド２への電気エネルギー流量を測定するステッ
プと、ヘッド２から空気によって奪われる熱エネルギー
流量を決定するステップと、ヘッド２への測定されたエ
ネルギー流量とヘッドから空気によって奪われる決定さ
れたエネルギー流量を基に、空気の移送を制御して空気
流量を調節し、ヘッド２における正味エネルギーを十分
一定に維持する制御ステップと、を含むものである。

【００６４】ヘッド２から奪われる熱エネルギー流量の
決定は、特に、熱伝達領域１０を流れる空気の質量流量
の検出と、熱伝達領域１０を通過する前及び通過した後
の空気温度の検出と、熱伝達領域１０を流れる空気温度
の変化の決定とから成り、ヘッド２への測定されたエネ
ルギー流量と検出された質量流量と検出された空気温度
変化とを基に空気の移送制御が行われ、空気流量が調節
される。

【００６５】この方法の１つのオプションにおいては、
選択的な操作時間に渡ってヘッド２へのエネルギー流量
とヘッド２から奪われるエネルギー流量とを累積的に測
定し、これらの両測定値も考慮して空気の移送を制御し
その流量を調節することにより、ヘッド２へのエネルギ
ー流量がそこから奪われるエネルギー流量を上回るとい
う一時的不均衡を補償することを意図している。

【００６６】また、他のオプションにおいては、ヘッド
２の温度を検出し、ヘッド２の検出温度をも考慮して空
気の移送を制御しその流量を調節するか、或いはヘッド
２へのエネルギー流量を制御することにより、ヘッド２
を周囲温度より高い選択可能な高温度に維持することを
意図している。

【００６７】次に図２をついて述べる。この図には、本
発明の他の実施例におけるサーマルプリント装置１０１
が示されている。このサーマルプリント装置１０１は、
流体冷媒として水からなる液体熱伝達媒体を使用してお
り、サーマルプリントヘッド２、電力線３、電源４、紙
シート５、プリントドラム６、ウェブキャリア７、ドナ
ー繰出ロール８及びドナー巻取ロール９、熱伝達領域１
１０、フローチェンバー１１１、ポンプ１１２、ポンプ
ドライブ又はモータ（以下、ポンプモータという）１１
３、ヘッド電力センサ１４、流量センサ１５、温度セン
サ１６及び１７、流路１１８、吸入領域１１９及び排出
領域１２０、ハウジング１２１、制御回路２２、ヘッド
電力検出線２３、ポンプ電力線１２４、流量検出線２
５、吸入温度検出線２６及び排出温度検出線２７、累積
電力流量測定回路３０、ヘッド温度センサ３１、補助ヘ
ッド温度検出線３２、上昇ヘッド温度制御回路３３、及
び補助制御線３４とから成る。

【００６８】図２の装置１０１は、全般的に図１の装置
１に等しく、同一部品２〜９、１４〜１７、２２、２
３、２５〜２７及び３０〜３３を有し、類似の部品を含
む液体熱伝達媒体の密閉流体流動装置及び領域１１０〜
１１３、１１８〜１２１及び１２４以外は、同様に作動
する。

【００６９】この場合、たとえばヘッド２の印刷素子か
ら離れたヘッド２の背面側には、冷却水を流動させるた
めの密閉フローチェンバー１１１のような内部流体熱伝
達領域として形成される熱伝達領域１１０が結合配置さ
れており、ヘッド２により生成された熱を水中に伝達さ
せる。熱伝達領域１１０は、ヘッド２上の印刷素子から
離れた位置に、水流との流動接触によって冷却可能な冷
却部分として形成される。生成された熱を奪うため、従
来型のポンプモータ１１３を有するポンプ１１２のよう
な制御移送装置が水を制御流量で熱伝達領域１１０に移
送する。

【００７０】水は、熱伝達領域１１０のチェンバー１１
１の中を効果的に通過するフローパイプからなるハウジ
ング１２１の吸入領域１１９から排出領域１２０まで、
流路１１８（図２において矢印で示した）に沿って、ポ
ンプで送られる。従って、流量センサ１５及び吸入及び
排出温度センサ１６及び１７は、ヘッド電力センサ１４
とともに使用するためにハウジング１２１の中に配置さ
れる。センサ１５、１６及び１７は協働して、吸入領域
１１９と排出領域１２０との間の流路１１８にある熱伝
達領域１１０を流れる水によってヘッド２から奪われる
熱エネルギー流量を決定する。

【００７１】流量センサ１５は、たとえば熱伝達領域１
１０を流れる前の位置に配置され空気の総流量を検出す
る。吸入領域１１９と排出領域１２０の間の水温変化を
検出し決定するため、吸入温度センサ１６は熱伝達領域
１１０を流れる前の水温を検出するために配置され、排
出温度センサ１７は熱伝達領域１１０を流れた後の水温
を検出するために配置されている。センサ１４、１５、
１６及び１７は、空気の代わりに水を検出する以外は、
図２の実施例によって図１の実施例と同様に動作する。

【００７２】制御回路２２は、図１と同様に、ヘッド２
への測定エネルギー流量と水によって奪われるエネルギ
ーの決定流量に基づいてポンプモータ１１３の電圧を制
御することによりポンプ１１２の速度を制御し、ヘッド
２の正味のエネルギーがほぼ一定に保たれるよう水流量
を調節する。ポンプモータ１１３は、図１のファンモー
タ１３によるファン１２の動作と同様に無段階で速度が
変化し、これによりポンプ１１２の水流量を無段階に変
化させる。

【００７３】図２の実施例は、熱伝達媒体たる冷却流体
として気体の代わりに液体を使用するため、装置にいく
つかの変更点を有するが、この点を除いては、図１の実
施例について上記で述べたすべての特徴をもって動作す
る。

【００７４】図２の実施例では、液体として水を使用す
ることが意図されているが、たとえば従来型の合成冷却
液のような有機液体やその他の適切な液体も使用でき
る。使用できる代表的な冷却液は、３Ｍ（Minnesota Mi
ning and Manufacturing Co.,ミネソタ州セントポー
ル）の“Fluorinert FC-77”の名称で入手可能である。

【００７５】ヘッド２の動作温度は、一般に、周囲温度
が華氏７０°位（摂氏２１°位）から華氏８５°位（摂
氏２９°位）の時に、華氏１２０°位（摂氏４９°位）
に保たれるが、ここでその使用を意図される液体はこの
温度ではほぼ一定の密度のままであるため、熱伝達媒体
として液体を使用することは、ポンプの回転に対する液
体の体積、すなわち、単にポンプ１１２の速度を測定す
ることにより、液体の質量流量を測定するのに適してお
り、この場合は流量センサ１５及び流量検出線２５を省
略することができる。このようなポンプ速度は、制御回
路２２により、従来型の方法で、ポンプモータ１１３及
びポンプ電力線１２４とともに、検出され制御される。

【００７６】想定される動作条件下では、液体は空気よ
りもより一定の密度を有するため、この変更において
は、体積流量だけを測定及び制御すればよい。特にポン
プ１１２はポンプの回転に対して一定の体積（その結果
一定の質量）を送出するので、ポンプ速度はその回転数
につき、電力線３によってヘッド２に与えられる熱エネ
ルギーと液体によってヘッド２から奪われる熱エネルギ
ーとの均衡が取られるように制御される。

【００７７】本発明におけるすべての実施例に関して、
基本的な特徴は、装置への電力又はエネルギーと装置か
らの電力又はエネルギーとを測定し、冷却流体の流量を
調節し、サーマルプリントヘッドの定エンタルピー制御
を達成することにあることは明らかである。事実、ここ
で意図された一定のエンタルピー（すなわち、is-entha
lpy ；定エンタルピー）においては、異なる温度がプリ
ントヘッドにより構成されるヒートシンク中に局在する
こともあるが、プリントヘッドの平均温度は本発明に従
い、常に一定に保たれる。

【００７８】従って、記載された具体的な実施例は単に
本発明の一般的な原理の説明であると認識されよう。前
述の原理と矛盾することなく様々な変更が可能である。

【００７９】

【発明の効果】本発明により、サーマルプリント装置の
サーマルプリントヘッドを作動させる際の定エンタルピ
ー制御が可能となる。また本発明による制御装置は、冷
却流体の変化等によって起こる冷却効果の変化の影響を
比較的受けない。また本発明による方法は、サーマルプ
リントヘッド内の一時的な温度変化の影響を受けず、様
々な印刷及び周囲条件下において、ヘッドの平均温度は
他の場合より一定に維持される。さらに、本発明によ
り、ヘッドの平均温度が均一化し、ヘッドにより印刷さ
れる画像の濃度ばらつきが低減されるため、印刷画像の
品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における定エンタルピー制御
付サーマルプリント装置の略図である。

【図２】本発明の他の実施例における定エンタルピー制
御付サーマルプリント装置の略図である。これらの図面
の大きさ及び位置関係は実際と異なり、図面をより容易
に理解できるよう、ある部分が誇張して示してある。

【符号の説明】 １，１０１ サーマルプリント装置 ２ サーマルプリントヘッド ４ 電源 ５ 紙シート ６ プリントドラム ７ ウェブキャリア ８ ドナー繰出ロール ９ ドナー巻取ロール １０，１１０ 熱伝達領域 １２ ファン １４ ヘッド電力センサ １５ 流量センサ １６ 吸入温度センサ １７ 排出温度センサ １８，１１８ 流路 ２２ 制御回路 ３０ 累積電力流量測定回路 ３１ ヘッド温度センサ ３３ 上昇ヘッド温度制御回路 １１１ フローチェンバー １１２ ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 29/377 Ｂ４１Ｊ 3/20 １１４ Ａ 8804−2Ｃ 29/00 Ｑ

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定エンタルピー制御を有するサーマルプ
   リント装置において、 選択的な電気エネルギーの流れによってエネルギーを供
   与され、それに応じて印画素材上に画像を生成するサー
   マルプリントヘッドと、 前記サーマルプリントヘッドにより生成された熱を流動
   熱伝達媒体に伝達するために前記サーマルプリントヘッ
   ドに結合配置された熱交換領域と、 前記熱交換領域から前記サーマルプリントヘッドにより
   生成された熱を奪うため、前記媒体を制御可能な流速で
   前記熱交換領域に移動させる制御可能な移送手段と、 前記サーマルプリントヘッドへの電気エネルギー流量を
   測定するための測定手段と、 前記熱交換領域を流れる前記媒体により前記サーマルプ
   リントヘッドから奪われる熱エネルギー流量を決定する
   決定手段と、 前記サーマルプリントヘッドへの測定エネルギー流量及
   び前記媒体によって前記サーマルプリントヘッドから奪
   われる決定エネルギー流量に応じて前記移送手段を制御
   し、前記サーマルプリントヘッドにおける正味のエネル
   ギーがほぼ一定に保たれるように前記媒体の流量を調節
   する制御手段、とを具備することを特徴とする定エンタ
   ルピー制御付サーマルプリント装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記サーマルプリントヘッドは、エネルギーを供与され
   て前記画像を生成する複数の素子を有し、 前記熱交換領域は、前記サーマルプリントヘッド上の前
   記素子から離れた位置に形成された、前記媒体との流動
   接触によって冷却可能な冷却部分からなることを特徴と
   する定エンタルピー制御付サーマルプリント装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の装置において、 前記決定手段は、前記熱交換領域を流れる前記媒体の質
   量流量を検出する流量検出手段と、前記媒体が前記熱交
   換領域を流れる際の温度変化を検出する温度検出手段
   と、を含み、 前記制御手段は、前記サーマルプリントヘッドへの測定
   エネルギー流量及び前記媒体の検出質量流量と検出温度
   変化に基づいて前記移動装置を制御するよう設定され、
   前記正味エネルギーがほぼ一定に保たれるよう前記媒体
   の流量を調節することを特徴とする定エンタルピー制御
   付サーマルプリント装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の装置において、 前記温度検出手段は、前記熱交換領域を流れる前の前記
   媒体の温度検出用に配置された吸入温度センサと、前記
   熱交換領域を流れた後の前記媒体の温度検出用に配置さ
   れた排出温度センサとを含み、これにより前記温度変化
   を検出することを特徴とする定エンタルピー制御付サー
   マルプリント装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の装置において、 前記流量検出手段は、前記熱交換領域を通過する前記媒
   体の流れの上流側に配置され、該媒体の流量を検出する
   ことを特徴とする定エンタルピー制御付サーマルプリン
   ト装置。
6. 【請求項６】 請求項３記載の装置において、 前記流量検出手段は気体熱伝達媒体の単位時間当たりの
   質量を測定する質量流量測定手段を含み、前記移送手段
   はファンを含むことを特徴とする定エンタルピー制御付
   サーマルプリント装置。
7. 【請求項７】 請求項３記載の装置において、 前記流量検出手段は液体熱伝達媒体の単位時間当たりの
   質量を測定するための質量流量測定手段を含み、前記移
   送手段はポンプを含むことを特徴とする定エンタルピー
   制御付サーマルプリント装置。
8. 【請求項８】 請求項３記載の装置において、さらに、 選択的な動作期間中における前記サーマルプリントヘッ
   ドへのエネルギー流量と前記サーマルプリントヘッドか
   ら奪われるエネルギー流量とを累積的に測定する補助測
   定手段を含み、 前記制御手段は、さらに前記サーマルプリントヘッドへ
   の測定累積エネルギー流量及び前記サーマルプリントヘ
   ッドから奪われる測定累積エネルギーに基づいて前記移
   送手段を制御して前記媒体の流量を調節するよう設定さ
   れ、前記サーマルプリントヘッドへのエネルギー流量が
   前記サーマルプリントヘッドから奪われるエネルギー流
   量を上回るという一時的な不均衡状態を補償するように
   したことを特徴とする定エンタルピー制御付サーマルプ
   リント装置。
9. 【請求項９】 請求項３記載の装置において、さらに、 前記サーマルプリントヘッドの温度を検出するための補
   助温度検出手段を含み、 前記制御手段は、さらに前記サーマルプリントヘッドの
   検出温度に基づいて前記移送手段を制御して前記媒体の
   流量を調節するように設定され、前記サーマルプリント
   ヘッドを周囲温度より高い選択的な上昇温度に維持する
   ことを特徴とする定エンタルピー制御付サーマルプリン
   ト装置。
10. 【請求項１０】 請求項３記載の装置において、さら
    に、 前記サーマルプリントヘッドの温度を検出するための補
    助温度検出手段を含み、 前記制御手段は、さらに前記サーマルプリントヘッドの
    検出温度に基づいて前記サーマルプリントヘッドへのエ
    ネルギー流量を制御するように設定され、前記サーマル
    プリントヘッドを周囲温度より高い選択的な上昇温度に
    維持することを特徴とする定エンタルピー制御付サーマ
    ルプリント装置。
11. 【請求項１１】 サーマルプリントヘッドを有するサー
    マルプリント装置を定エンタルピー下で作動させる方法
    において、 印画素材上に画像を生成する装置のサーマルプリントヘ
    ッドに、そこで生成された熱を流動熱伝達媒体に伝達さ
    せるための熱交換領域を結合し、該サーマルプリントヘ
    ッドに選択的な電気エネルギー流量を送出するステップ
    と、 前記媒体の流れを前記熱交換領域に移送し、そこから前
    記サーマルプリントヘッドで生成された熱を奪うステッ
    プと、 前記サーマルプリントヘッドへの電気エネルギー流量を
    測定するステップと、 前記サーマルプリントヘッドから前記媒体により奪われ
    る熱エネルギー流量を決定するステップと、 前記サーマルプリントヘッドへの測定エネルギー流量及
    び前記サーマルプリントヘッドから前記媒体によって奪
    われる決定エネルギー流量に基づいて前記媒体の移送を
    制御し、前記サーマルプリントヘッドに残存する正味の
    エネルギーがほぼ一定に保たれるように前記媒体の流量
    を調節するステップ、とを含むことを特徴とする定エン
    タルピー制御付サーマルプリント方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の方法において、 前記サーマルプリントヘッドは、エネルギーを供与され
    て前記画像を生成する複数の素子を有し、 前記熱交換領域は、前記サーマルプリントヘッド上の前
    記素子から離れた位置に形成された、前記媒体との流動
    接触によって冷却可能な冷却部分を含むことを特徴とす
    る定エンタルピー制御付サーマルプリント方法。
13. 【請求項１３】 請求項１１記載の方法において、前記
    サーマルプリントヘッドから奪われる熱エネルギー流量
    を決定するステップは、 前記熱交換領域を流れる前記媒体の質量流量を検出する
    ステップと、 前記熱交換領域を流れる前と後の前記媒体の温度を検出
    し、それによって前記熱交換領域を流れる際の前記媒体
    の温度変化を検出するステップと、 前記サーマルプリントヘッドへの測定エネルギー流量と
    前記媒体の検出質量流量及び温度変化を基に前記媒体の
    移動を制御し、前記正味エネルギーがほぼ一定に保たれ
    るように前記媒体の流量を調節するステップ、とを含む
    ことを特徴とする定エンタルピー制御付サーマルプリン
    ト方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の方法において、 前記媒体の質量流量は、前記熱交換領域を通過する流れ
    の上流側で検出されることを特徴とする定エンタルピー
    制御付サーマルプリント方法。
15. 【請求項１５】 請求項１３記載の方法において、 前記媒体は、気体の熱伝達媒体であることを特徴とする
    定エンタルピー制御付サーマルプリント方法。
16. 【請求項１６】 請求項１３記載の方法において、 前記媒体が液体の熱伝達媒体であることを特徴とする方
    法。
17. 【請求項１７】 請求項１３記載の方法において、さら
    に、 選択的な動作期間中における前記サーマルプリントヘッ
    ドへのエネルギー流量と前記サーマルプリントヘッドか
    ら奪われるエネルギー流量とを累積的に測定するステッ
    プと、 さらに前記サーマルプリントヘッドへの測定累積エネル
    ギー流量及び前記サーマルプリントヘッドから奪われる
    測定累積エネルギーに基づいて前記媒体の移送を制御し
    て前記媒体の流量を調節するよう設定され、前記サーマ
    ルプリントヘッドへのエネルギー流量が前記サーマルプ
    リントヘッドから奪われるエネルギー流量を上回るとい
    う一時的な不均衡状態を補償するステップと、を含むこ
    とを特徴とする定エンタルピー制御付サーマルプリント
    方法。
18. 【請求項１８】 請求項１３記載の方法において、さら
    に、 前記サーマルプリントヘッドの温度を検出するステップ
    と、 さらに前記サーマルプリントヘッドの検出温度に基づい
    て前記媒体の移送を制御して前記媒体の流量を調節し、
    前記サーマルプリントヘッドの温度を周囲温度より高い
    選択的な上昇温度に維持するステップ、とを含むことを
    特徴とする定エンタルピー制御付サーマルプリント方
    法。
19. 【請求項１９】 請求項１３記載の方法において、さら
    に、 前記サーマルプリントヘッドの温度を検出するステップ
    と、 さらに前記サーマルプリントヘッドの検出温度に基づい
    て前記サーマルプリントヘッドへのエネルギー流量を制
    御し、前記サーマルプリントヘッドの温度を周囲温度よ
    り高い選択的な上昇温度に維持するステップ、とを含む
    ことを特徴とする定エンタルピー制御付サーマルプリン
    ト方法。