JPH09323439A - プリヒート機能付き昇華型印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】サーマルヘッドのプリヒート機能を備えた昇華
型印刷装置において、プリヒートによるサーマルヘッド
温度のばらつきに伴う、印字開始時点の印字濃度の低下
を防止し、印字品位を向上させるようにする。 【解決手段】サーマルヘッドの温度を検出するサーマル
ヘッド温度センサーと、サーマルヘッドの周囲の外気温
度を検出する外気温度センサーを備え、サーマルヘッド
の温度と外気温度に基づいて、必要なサーマルヘッドの
プリヒート時間を求め、これを予めプリヒート時間記憶
手段に記憶しておく。画像情報の印字に先立って、サー
マルヘッドの温度と外気温度を検出し、その値に応じて
必要なプリヒート時間情報をプリヒート時間記憶手段か
ら読み出し、サーマルヘッドのプリヒートを行ってから
印字を開始するようにする。これにより、サーマルヘッ
ドの温度を確実に上昇させてから印字を開始させること
ができるようになり、印字濃度の低下を防止することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクシートに塗
布された染料をサーマルヘッドの発熱体により昇華させ
て印字シートに画像情報を印字する時に、サーマルヘッ
ドをプリヒートする機能を有する昇華型印刷装置に関す
る

【０００２】

【従来の技術】従来、パーソナル・コンピュータ、カメ
ラ一体型ビデオカセットレコーダ、及び電子スチールカ
メラなどの電子機器で作成又は撮影された画像は、高解
像度の表示が可能であるブラウン管などを用いたディス
プレィ装置で表示していた。しかしこれら画像の一部又
は電子スチールカメラで撮影した画像をハードコピーす
る要求があり、高精細な画像表示が可能な印刷装置が各
種開発市販されている。

【０００３】前記電子機器で撮像した画像は、電気的信
号として記憶装置に記憶されており、ハードコピー装置
としては、例えば電気信号化され記憶された画像を、そ
の映像情報の電気信号に応じて発熱体を通電し、その熱
でインクシートに塗布された染料を昇華して画像を印字
シートに転写されるサーマルヘッドを用いた昇華型印刷
装置が使用されている。

【０００４】この種の印刷装置は、記憶された画像信号
に応じて、サーマルヘッドの複数の発熱体を通電加熱
し、このサーマルヘッドの発熱体とプラテン間にインク
シートと印字シートを重ねて挟持し、サーマルヘッドの
発熱体からの熱でインクシートの染料を昇華させて印字
シートに転写する。このために、サーマルヘッドは、印
字方向と直交する形で発熱体が配列され、この発熱体で
印字シート面の水平方向の１行分の印字を行い、次の行
の印字を行うために、ステッピィングモータにより、イ
ンクシートと印字シートを１行分送り、次の行の印字を
行う。この動作を３原色（イエロー、マゼンタ、シア
ン）繰り返して、所望の色彩の画像を印字して印刷が完
了する。

【０００５】このサーマルヘッドを用いた昇華型印刷装
置の具体的説明を図４を用いて行う。前記したように、
電子機器で撮像した画像は、例えばカメラ一体型ビデオ
カセットテープレコーダの場合は、カセットテープ上に
アナログ信号の形で記録されているが、このアナログ信
号をディジタル信号に変換し、またパーソナル・コンピ
ュータ又は電子スチールカメラで作成あるいは撮像した
画像は、最初からディジタル信号として電気信号化され
ている。昇華型印刷装置はそれらのディジタル信号を取
り込み記憶する画像メモリ３１と、この画像メモリ３１
からの画像データによって印字データ、ヘッドクロッ
ク、ラッチクロック、及びストローブ等の各信号を生成
してサーマルヘッドを制御するサーマルヘッド制御装置
３２と、このサーマルヘッド制御装置３２の出力により
動作するサーマルヘッド３３と、画像データに応じた階
調を制御する階調データを保有する階調制御装置３４か
ら成っており、前記サーマルヘッド３３は、駆動回路３
３ａと発熱体３３ｂを有している。

【０００６】このような構成の印刷装置において、画像
メモリ３１からの画像データと階調制御装置３４内部の
ルックアップテーブル３４ａに記憶されている階調デー
タをサーマルヘッド制御装置３２に取り込み、両データ
をディジタルコンパレータ３２ａで比較し、画像に応じ
た印字データを導出するとともに、カウンタ３５、発振
器３６によってストローブ信号、ヘッドクロック、ラッ
チクロックを作成してサーマルヘッド３３の駆動回路３
３ａに供給する。印字データがヘッドクロックで転送さ
れ、ラッチクロックでラッチされる。ラッチされた印字
データに基づきサーマルヘッド３３の発熱体が選択さ
れ、ストローブ信号の期間、発熱体への通電が行われ
る。さらにその通電が階調数行われて１行の印字が完了
する。階調制御装置３４はルックアップテーブル３４ａ
とカウンタ制御装置３４ｂを備え、マイクロコンピュー
タで構成されている。カウンタ制御回路３４ｂは外部に
設けられたファームウェア（ＲＯＭ）３７で制御され、
サーマルヘッド制御装置３２のカウンタ３５を制御して
階調データの読み出し順序を制御するもので、カウンタ
３５にスタート信号を送り、カウンタ３５からエンド信
号を受け、さらにサーマルヘッド制御装置３２に対して
スタート／ストップ信号を出力する。

【０００７】なお、カウンタ３５は発振器３６の出力信
号を波形整形し、分周等によって前述したストローブ信
号、ヘッドクロック、ラッチクロックの他に、ディジタ
ルコンパレータ３ａの動作クロックも作成する。

【０００８】上記した従来の昇華型印刷装置は、例え
ば、特開平７ー３０４２０２号公報に記載されており、
各階調の印字動作を０階調から２５５階調まで順次印字
した場合に、サーマルヘッドの通電が停止した状態で印
字シートが送られて、低濃度の画素が含む印字ラインが
発生するための課題解決が提案されている。また、特開
平７ー２５０５４号公報には、印字中にサーマルヘッド
の温度上昇に起因する印字濃度のむらが発生するための
課題解決が提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の昇華型
印刷装置では、サーマルヘッドの発熱体の発熱により、
インクシートに塗布された染料を昇華して、印字シート
に転写しているが、この染料の昇華を効率よく行うため
には、所定の温度にサーマルへッドの発熱体が発熱する
必要がある。しかしながら、印字開始時点は、サーマル
ヘッド自体が冷えており、サーマルヘッドの温度が所定
の温度に上昇するまでに時間がかかるため、印字開始の
数ラインの印字濃度が低下し、サーマルヘッドの温度が
所定の温度に上昇した後の印字濃度との間に濃度差が生
じてしまい。印字画像全体の色むらや精細度の劣化が生
じ、画質の品位を悪化する課題があった。

【００１０】具体的には、図５に示すように、印字開始
の数ラインにおいて目標濃度よりも薄い濃度で印字され
てしまう。

【００１１】このため、印字を開始する時にサーマルヘ
ッドの温度が低い場合は、予めサーマルヘッドを所定の
温度以上にプリヒート（予熱）してから印字を開始して
いるが、プリヒートは、サーマルヘッドをインクシート
に密着せずに、図４に示したサーマルヘッド制御装置３
２から１ライン分毎のサーマルヘッド駆動信号を発熱体
３３ｂに印加して、サーマルヘッドが所定の温度以上に
なるまで必要ライン数発熱体に通電を行う。

【００１２】このプリヒートは、印字開始に先立ってサ
ーマルヘッドの温度を検出し、その温度に応じた時間発
熱体に通電するものであるため、外気温度が低い場合に
は、十分なプリヒートが実施できず、また、実際の印字
に際してサーマルヘッドがインクシートに密着すること
でヘッドの熱が奪われ、結果として印字開始時の印字濃
度が低下して画質の品位を劣化させていた。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、サーマルヘッ
ドの温度を計測するサーマルヘッド温度センサーと外気
温度を計測する外気温度センサーを備え、それら各セン
サーで計測した温度をもとにサーマルヘッドをプリヒー
トする印字ライン数又は時間を設定したプリヒート情報
を有するプリヒート時間記憶装置を設け、印字開始時点
のサーマルヘッドの温度と外気の温度に適合したプリヒ
ート条件をサーマルヘッド制御装置を介してサーマルヘ
ッドに供給して、サーマルヘッドのプリヒートを行い、
印字開始時点の印字濃度の低下による画質の劣化を解決
するものである。また、プリヒート後のサーマルヘッド
のインクシートへの密着によるサーマルヘッドの温度低
下に対しても、サーマルヘッド温度センサーが計測し、
サーマルヘッドの発熱体の温度を上昇させる条件を前記
プリヒート時間記憶装置から抽出して、サーマルヘッド
制御装置を介してサーマルヘッドの発熱体の通電時間を
調整して、画像の階調濃度の劣化がなく画質が均一で精
細な画像印刷を得られるようにしたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１を用いて説
明する。本発明の昇華型印刷装置は、アナログ信号で形
成された画像をディジタル信号に変換した後記憶し、又
はディジタルで作成又は撮像された画像を記憶する画像
情報記憶装置１（以下、単に画像メモリ１という）、こ
の画像メモリ１の画像データから生成した信号によりサ
ーマルヘッドを制御するサーマルヘッド制御装置２と、
このサーマルヘッド制御装置２の信号により駆動するサ
ーマルヘッド装置３と、画像の画素毎の階調を設定する
情報を記憶した階調情報記憶装置４と、前記サーマルヘ
ッド３の温度を計測するサーマルヘッド温度センサー５
と、該サーマルヘッドの周囲の外気温度を計測する外気
温度センサー６と、これらサーマルヘッド温度センサー
５と外気温度センサー６で計測された温度の組み合わせ
に基づくサーマルヘッド装置３のプリヒート情報を記憶
したプリヒート時間記憶装置７とから成っている。

【００１５】さらに、画像メモリ１には画像データの送
出機能を有している。サーマルヘッド制御装置２には、
画像メモリ１から送られてくる画像データと後述する画
像の階調データを比較するディジタルコンパレータ２ａ
により、サーマルヘッド装置３に印加する印字データ信
号、サーマルヘッドの動作タイミングを設定するヘッド
クロック信号、サーマルヘッドの通電を保持するラッチ
クロック信号、及びサーマルヘッドの通電時間を制御す
るストローブ信号とを生成する機能を有している。サー
マルヘッド装置３には前記サーマルヘッド制御装置２か
らの印字データ・ヘッドクロック・ラッチクロック・ス
トローブ信号が複数の駆動回路３ａを介して供給され、
その駆動回路３ａに接続された発熱体３ｂが通電され、
供給される各種信号により個々の発熱体３ｂが発熱す
る。階調情報記憶装置４は前記画像メモリ１の画像デー
タに応じた画素毎の階調条件を記憶したルックアップテ
ーブル４ａを有している。このルックアップテーブル４
ａはマイクロコンピュータで構成され、カウンタ４ｂに
よって制御され、所定の階調データをサーマルヘッド制
御装置２のディジタルコンパレータ２ａに供給して、画
像データと比較して印字データなどを生成している。サ
ーマルヘッド温度センサー５と外気温度センサー６で計
測された温度は、プリヒート時間記憶装置７のルックア
ップテーブル７ａに取り込まれ、両温度センサー５と６
の温度の組み合わせでサーマルヘッド装置３をプリヒー
トする条件を記憶しているルックアップテーブル７ａか
らプリヒート条件が読み出される。このプリヒート時間
記憶装置７のルックアップテーブル７ａもマイクロコン
ピュータで構成され、カウンタ４ｂで制御されている。

【００１６】このように構成された昇華型印刷装置の動
作を説明する。画像メモリ１に記憶されている画像デー
タと階調情報記憶装置４のルックアップテーブル４ａに
収納されている階調データとがサーマルヘッド制御装置
２に印加され、両データがディジタルコンバレータ２ａ
で比較され、画像に応じた印字データが生成される。そ
れとともにヘッドクロック、ラッチクロックが生成さ
れ、印字データとともにサーマルヘッド３に供給されて
駆動回路３ａを介して発熱体３ｂに加えられる。画像メ
モリ１には、フィールド画像又はフレーム画像としての
画像データが記憶されており、この画像データが印字速
度に応じて読み出される。階調データは、階調情報記憶
装置４内のルックアップテーブル４ａに記憶されてお
り、カウンタ４ｂからのカウント値に応じて読み出さ
れ、サーマルヘッド制御装置２のディジタルコンパレー
タ２ａに導出される。ディジタルコンパレータ２ａから
は画像データに適合した階調を有する印字データ信号が
出力される。サーマルヘッド制御装置２には、図示しな
い発振器が設けられ、カウンタ４ｂに供給されるクロッ
クを生成するとともに、ディジタルコンパレータ２ａ用
のクロックを生成している。さらに発振器の出力に基づ
きストローブ信号が作成され、ヘッドクロック、ラッチ
クロックも生成される。印字データ信号はストローブ信
号、ヘッドクロック信号、ラッチクロック信号とともに
サーマルヘッド装置３の駆動回路３ａに供給される。な
お、図４に示した従来例と同様に、ヘッドクロックは印
字データを転送するためのクロック、ラッチクロックは
転送された印字データをラッチするためのクロックで、
ストロープ信号によってサーマルヘッド３の発熱体３ｂ
への通電時間が決定され、ストローブ信号の印加回数に
よって階調が決定される。

【００１７】なお、サーマルヘッド３の発熱体３ｂに
は、電源Ｖ_Hが供給され、この電源Ｖ_Hによって通電が行
われる。

【００１８】実際の印字に際して、サーマルヘッド装置
３は、図示していないプラテンにインクシートと印字シ
ートを介して圧接されている。印字データと階調データ
をベースに１ライン毎に階調データの０階調からｎ−１
階調までを繰り返して、発熱体３ｂの発熱により、イン
クシートの塗布されている染料を昇華させて印字シート
に転写させて各階調の印字を行い、１ライン終了後次の
ラインに移行して印字を行い、これらを繰り返して画像
フィールド又は画像フレーム毎の印字を行い１つの画像
の印刷が完了する。

【００１９】次に本発明の特徴であるプリヒート制御に
ついて説明する。サーマルヘッド３の温度を計測するサ
ーマルヘッド温度センサー５と、このサーマルヘッド３
の外気温を計測する外気温度センサー６で測定された温
度データはプリヒート時間記憶装置７に供給される。プ
リヒート時間記憶装置７に設けられたルックアップテー
ブル７ａ内には、サーマルヘッド３の温度と外気温度と
の組み合わせに基づいて求められたプリヒートデータが
記憶されており、供給された温度データに対応したプリ
ヒート時間データが読み出され、サーマルヘッド制御装
置２に供給され、プリヒートの制御が行われる。ルック
アップテーブル７ａに記憶されたプリヒート時間データ
は、図２に示すように、サーマルヘッド温度を２０〜５
０^OＣ、外気温度５〜３５^OＣ（印刷装置の一般的な使用
条件）の範囲における必要なプリヒート時間を印字ライ
ン数で示したもので、各値は発明者が実験で求めたもの
である。実験は、外気温度１０，１５，２０，２５，３
０^OＣにおいて、サーマルヘッドの温度をそれぞれ強制
的に２０，２５，３０，３５，４０，４５，５０^OＣに
したときに、印字開始時の階調濃度の低下しないプリヒ
ート印字ライン数がいくつであるかを実際に印字を行わ
せて求めたものである。なお、温度センサーの分解能は
８ビットで温度間のデータは直線補完されている。

【００２０】この図２に示したプリヒート時間データを
プリヒート時間記憶装置７のルックアップテーブル７ａ
から読み出して、所定の印字ライン数のプリヒート時間
データをのサーマルヘッド装置３にサーマルヘッド制御
装置２を介して与える。このプリヒート時間データによ
り、サーマルヘッド装置３の駆動回路３ａから発熱体３
ｂに通電発熱させるプリヒート動作を所定のライン数行
い、発熱体３ｂが所定の温度に達したことをサーマルヘ
ッド温度センサ５が計測すると、直ちに実際の印字動作
へと移行する。また、サーマルヘッド装置３の発熱体３
ｂが所定の温度に達して、実際の印字動作に移行直後、
サーマルヘッド装置３がインクシートに密着して、この
インクシートによるサーマルヘッド装置３の温度が吸収
されてサーマルヘッド装置３の温度が低下した場合は、
サーマルヘッド温度センサ５がそのときの温度を計測
し、さらにサーマルヘッド装置３の発熱体３ｂへの通電
ライン数を追加するプリヒート時間データを与えてサー
マルヘッド装置３の温度の低下を補正することができ
る。この結果、図３ｂに示すように、印字開始における
階調濃度を目標濃度に近いものとすることができる。

【００２１】以上説明したように、本発明ではサーマル
ヘッド温度センサ６と外気温度センサ５で計測した温度
の組み合わせで予め求めたルックアップテーブル７ａに
記憶されているプリヒート時間データを用いてプリヒー
トを行わせているため、従来サーマルヘッドが所定の温
度に十分達していないか、または所定の温度に達するよ
うにプリヒートされていてもインクシートによる熱吸収
によりサーマルヘッドの温度が低下して、図３ａに示す
ように印字当初の印字濃度が目標濃度に達するまでに時
間がかかるという問題を確実に回避できることができ
る。又、仮にインクシートでサーマルヘッドの温度が吸
収されて温度が低下しても、サーマルヘッド温度センサ
で感知して前記プリヒート時間データを記憶しているル
ックアップテーブルから新たなプリヒート時間データを
取り込み再度プリヒートすることができるため、印字当
初から目標濃度に極めて近い状態で印字を開始できるた
め、印字濃度のむらのないかつ画質の優れた画像印刷が
可能となった。

【００２２】なお、上記の説明において、プリヒート時
間記憶装置７のルックアップテーブル７ａに記憶されて
いるプリヒート時間データは、印字ライン数で表記した
が、印字ライン数を固定して、印字階調を制御するスト
ローブ信号の長さを変えても良いことは明かである。ま
た、プリヒートを与えているときのサーマルヘッド装置
の状態は、インクシートまたはプラテンから離れた状態
でもよく、あるいはインクシートとプラテンに圧接した
状態でもよい。その場合は、サーマルヘッド装置の熱が
インクシートに吸収された状態で温度計測されるため
に、より確実なサーマルヘッド装置の温度計測ができ印
字当初から印字濃度にむらのまったくない印字が可能と
なるが、サーマルヘッド装置の発熱により、インクシー
トに塗布された染料の昇華が生じてインクシートの無駄
な使用となる。したがって、印刷を行う者の望みにより
選択することができることも明かである。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、上記で説明したように、昇華
型印刷装置において、サーマルヘッドの温度を計測する
サーマルヘッド温度センサと、サーマルヘッド周囲の外
気温度を計測する外気温度センサと、サーマルヘッドの
温度と外気の温度を組み合わせに基づいたサーマルヘッ
ドをプリヒートするプリヒート時間データを記憶したプ
リヒート時間記憶装置とを設け、印字開始時のサーマル
ヘッドの温度と外気の温度から前記サーマルヘッドのプ
リヒート時間記憶装置から所定のプリヒート時間データ
でサーマルヘッドをプリヒートして、サーマルヘッドが
所定の温度に達した後に印字を開始するようにした。こ
のため、印字開始時のサーマルヘッドの発熱不足による
印字濃度の低下やサーマルヘッドの所定温度以上の発熱
による所定の印字濃度以上による印字がなく、色彩の優
れた精細な画質の画像の印刷が可能となった。

【００２４】また、サーマルヘッドのプリヒート終了後
の印字開始時のインクシートへのサーマルヘッドの圧接
により、インクシートによるサーマルヘッドの熱吸収に
よるサーマルヘッドの温度の低下が生じた場合、再度サ
ーマルヘッド温度センサと外気温度センサが温度計測
し、新たなプリヒート時間データを読み出し、サーマル
ヘッドの通電時間を調整して、画像の階調濃度の劣化が
なく、画質の均一な精細な画像印刷が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の印刷装置のブロック図である。

【図２】本発明のサーマルヘッド温度と外気温度の組み
合わせによるプリヒート時間データ表を示す図である。

【図３】本発明による印字階調濃度の改善状態を示す図
である。

【図４】従来の印刷装置のブロック図である。

【図５】従来の印刷装置における印字階調濃度の劣化を
示す図である。

【符号の説明】

１…画像情報記憶装置 ２…サーマルヘッド制御装置 ３…サーマルヘッド装置 ４…階調情報記憶装置 ５…サーマルヘッド温度センサ ６…外気温度センサ ７…プリヒート時間記憶装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報を記憶する画像情報記憶手段
   と、 発熱体を有し、この発熱体の発熱量に応じてインクシー
   トに塗布された染料を昇華させて印字シートに転写する
   サーマルヘッド手段と、 前記画像情報の有する階調に応じた階調情報を提供する
   階調情報記憶手段と、 前記画像情報記憶手段からの画像情報と階調情報記憶手
   段からの前記階調情報に基づき、前記サーマルヘッドの
   発熱体の通電時間及びタイミングを制御して前記画像情
   報を前記印字シートに画像を転写するサーマルヘッド制
   御手段とを有した昇華型印刷装置において、 前記サーマルヘッド手段の温度を検出するサーマルヘッ
   ド温度センサーと、 前記サーマルヘッドの周辺の外気温度を検出する外気温
   度センサーと、 前記サーマルヘッド温度センサーと前記外気温度センサ
   によって検出される温度に基づいて決定される前記サー
   マルヘッドのプリヒート時間データを予め記憶するプリ
   ヒート時間データ記憶手段と、 前記サーマルヘッド温度センサーと前記外気温度センサ
   ーによって検出される温度に応じたプリヒート時間デー
   タを前記プリヒート時間記憶手段から読み出し、前記時
   間データに基づき、前記印字シートへの画像転写に先立
   って前記サーマルヘッドのプリヒートを行うプリヒート
   手段とを具備したことを特徴とするプリヒート機能付き
   昇華型印刷装置。
2. 【請求項２】前記プリヒート制御手段は、さらに前記イ
   ンクシート及び印字シートのいずれか一方、または両シ
   ートにおける前記サーマルヘッドの熱吸収特性を加えて
   前記プリヒート時間を決定するように構成されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載のプリヒート機能付き昇
   華型印刷装置。
3. 【請求項３】前記サーマルヘッド制御手段は、前記画像
   の印字転写をライン単位で行い、前記プリヒート時間デ
   ータは、印字ライン数で表されることを特徴とした請求
   項１または２のいずれかに記載のプリヒート機能付き昇
   華型印刷装置。
4. 【請求項４】前記プリヒート制御手段は、プリヒート期
   間中の前記サーマルヘッドの温度を前記サーマルヘッド
   温度センサーで検出させ、前記プリヒート時間記憶手段
   からのプリヒート時間データに基づくプリヒートが、前
   記サーマルヘッドの温度が所定の温度に達したことが検
   出されたことで完了したものと判断し、前記サーマルヘ
   ッド制御手段にプリヒート完了情報を送って印字を開始
   させるように構成されていることを特徴とする請求項１
   乃至３のいずれかに記載のプリヒート機能付き昇華型印
   刷装置。
5. 【請求項５】前記サーマルヘッド制御手段は、プリヒー
   ト完了後、印字開始に際して前記サーマルヘッドを前記
   インクシートに接触させ、前記プリヒート制御手段は、
   その際の前記サーマルヘッドの温度を前記サーマルヘッ
   ド温度センサーで検出させ、所定の温度からずれた場合
   に再び前記プリヒート時間記憶手段からのプリヒート時
   間データに基づくプリヒートを行わせるように構成され
   ていることを特徴とする請求項１、３または４のいずれ
   かに記載のプリヒート機能付き昇華型印刷装置。