JPH0958033A - 感熱プリンタの定着装置 - Google Patents

感熱プリンタの定着装置

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JPH0958033A
JPH0958033A JP7220333A JP22033395A JPH0958033A JP H0958033 A JPH0958033 A JP H0958033A JP 7220333 A JP7220333 A JP 7220333A JP 22033395 A JP22033395 A JP 22033395A JP H0958033 A JPH0958033 A JP H0958033A
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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads

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  • Electronic Switches (AREA)
  • Heat Sensitive Colour Forming Recording (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紫外線ランプの経時劣化に応じて、フィード
バック制御系のゲイン値を変更し、迅速かつ安定な調光
をする。 【解決手段】 所定プリント枚数毎に、カウンタ37の
プリント総数に対応した係数CをLUT38から読み出
す。乗算器39は、ROM40から読み出した初期ゲイ
ン値K0 に、LUT38から読み出した係数Cを乗算し
て、経時劣化を考慮したゲイン値Kを求め、これをRO
M34に書き込む。プリントに際してROM34からゲ
イン値Kを読み出して乗算器33にセットする。イエロ
ー画像の定着中は、目標照度値と測定照度値の差にゲイ
ン値Kを乗算する。得られた補正値は積分器38で積分
され、この積分結果がランプ制御値としてインバータ2
7に送られる。インバータ27は、ランプ制御値に応じ
てイエロー用紫外線ランプ18を駆動するための駆動パ
ルスのデューティ比を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、感熱プリンタの定
着装置に関し、更に詳しくは感熱発色層に画像を記録し
た後に紫外線を照射して定着する定着装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】感熱プリンタでは、支持体上に感熱発色
層を形成した感熱記録紙を用い、サーマルヘッドで感熱
記録紙を押圧・加熱して感熱発色層に画像を記録してか
ら、紫外線を照射して画像を定着する。また、支持体上
に、シアン感熱発色層,マゼンタ感熱発色層,イエロー
感熱発色層を順番に形成したカラー感熱記録紙も知られ
ている。
【0003】カラー感熱記録紙では、最上層となるイエ
ロー感熱発色層の熱感度が最も高く、最下層となるシア
ン感熱発色層の熱感度が最も低い。この熱感度の違いを
利用して、カラー感熱記録紙を移動しながらサーマルヘ
ッドで押圧・加熱して、最上層から順番に各感熱発色層
を記録する。イエロー感熱発色層とマゼンタ感熱発色層
に対しては、記録直後に各感熱発色層に特有な波長域の
紫外線を照射して定着する。この定着によって、未発色
の発色成分が光分解されて発色能力が消失する。
【0004】イエロー感熱発色層に対しては、イエロー
用紫外線ランプを点灯して、発光ピークが420nmの
近紫外線を照射しているが、この照射量が少ないと一部
のイエロー発色成分が光分解されずに残る。この残った
イエロー発色成分は、マゼンタ感熱発色層の記録の際に
発色する。また、イエロー用紫外線の照射量が多すぎる
と、僅かであるがマゼンタ感熱発色層の発色成分が光分
解する。このために、イエロー用紫外線は、その照射量
を適正に保つことが必要である。
【0005】マゼンタ感熱発色層に対しては、発光ピー
クが365nmの紫外線が照射される。このマゼンタ用
紫外線の照射量が少ないと、一部のマゼンタ発色成分が
光分解されずに残ってしまう。しかし、シアン感熱発色
層に対しては定着性が与えられていないため、マゼンタ
用紫外線の照射量は適正値よりも多くても支障がない。
マゼンタ用紫外線ランプも照射量が一定となるように調
光してもよいが、過定着の問題はないので、通常はフル
発光させている。
【0006】例えば、イエロー用紫外線ランプでは、照
度センサーを含むフィードバック制御系を用い、測定照
度値が目標照度値となるように、イエロー用紫外線ラン
プの発光強度を制御している。このフィードバック制御
系では、カラー感熱記録紙の搬送速度を考慮して適正な
照射量を得ることができる目標照度値と、照度センサー
からの測定照度値との差を求める。この照度値差に一定
のゲイン値を乗算して補正値を求め、この補正値でラン
プ制御値を修正して、測定照度値が目標照度値に収斂す
るようにフイードバック制御する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】紫外線ランプは、使用
によって経時劣化して発光強度が低下する。従来の定着
装置では、組み立て調整時にゲイン値を決定しているた
め、経時変化によって発光強度が小さくなった紫外線ラ
ンプでは調光がゆっくりと行われるから、目標照度値に
調整するのにかなりの時間がかかる。このため、感熱記
録紙上の記録エリアの始めの部分では定着不足を招くこ
とになる。
【0008】本発明は、紫外線ランプの経時劣化が発生
しても、迅速かつ安定した調光を行うことができる感熱
プリンタの定着装置を提供することを目的とするもので
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の感熱プリンタでは、紫外線ランプの照度を
測定する照度センサーと、この照度センサーからの測定
照度値と目標照度値との差を求める第1の演算手段と、
この照度値差にゲイン値を乗算して補正値を求める第2
の演算手段と、この補正値を元のランプ制御値に加算し
てランプ制御値を修正する第3の演算手段と,この修正
したランプ制御値に応じて紫外線ランプの発光強度を制
御するランプ制御手段と、紫外線ランプの使用状況に応
じてゲイン値を変更する手段とを設けたものである。
【0010】紫外線ランプの使用状況は、紫外線ランプ
の点灯時間の合計値や、プリント枚数の合計値から判断
することができる。プリント枚数から紫外線ランプの劣
化を判定するには、プリント枚数をカウントするカウン
タと、プリント枚数と補正値との関係を示すテーブルデ
ータを記憶したテーブルメモリとを用いる。このカウン
タのカウント値が所定値に達する毎に、テーブルメモリ
から係数を読み出し、この係数を初期ゲイン値に乗算す
ることで、ゲイン値を修正する。
【0011】
【発明の実施の形態】図1において、サーマルヘッド1
0には、多数の発熱素子をライン状に配列した発熱素子
アレイ10aが形成されている。このサーマルヘッド1
0は、軸11を支点にして揺動自在であり、プラテンロ
ーラ13上のカラー感熱記録紙12を押圧するプリント
位置と、プラテンローラ13から離れた退避位置との間
で揺動する。
【0012】カラー感熱記録紙12は、周知のように、
支持体上に、シアン感熱発色層,マゼンタ感熱発色層,
イエロー感熱発色層が順次層設されている。最上層とな
るイエロー感熱発色層は熱感度が最も高く、小さな熱エ
ネルギーでイエローに発色する。最下層となるシアン感
熱発色層は熱感度が最も低く、大きな熱エネルギーでシ
アンに発色する。また、イエロー感熱発色層は、420
nmの近紫外線が照射されたときに、発色能力が消失す
る。マゼンタ感熱発色層は、365nmの紫外線が照射
されたときに発色能力が消失する。
【0013】サーマルヘッド10の下流に、搬送ローラ
対15が配置されており、パルスモータ16によって正
逆両方向に回転する。この搬送ローラ対15は、カラー
感熱記録紙12をニップして往復動させる。
【0014】定着装置17は、発光ピークが420nm
の近紫外線を発生するイエロー用紫外線ランプ18と、
発光ピークが365nmの紫外線を発生するマゼンタ用
紫外線ランプ19とを備えている。これらの紫外線ラン
プ18,19の背後には、リフレクタ20が配置されて
いる。
【0015】照度センサー21は、イエロー用紫外線ラ
ンプ18から放出された紫外線を受光して、カラー感熱
記録紙12上の照度を間接的に測定する。なお、符号2
2は、カラー感熱記録紙12の先端を検出する位置セン
サーである。
【0016】図2において、照度センサー21の測定信
号は、A/D変換器25でデジタル変換され、測定照度
値としてコントローラ26に送られる。このコントロー
ラ26は、イエロー用紫外線ランプ18の経時変化に応
じてゲイン値を変更し、このゲイン値を用いて紫外線ラ
ンプのフィードバック制御を行う。この実施形態では、
イエロー用紫外線ランプ18に対して、フィードバック
制御によって調光を行うが、マゼンタ用紫外線ランプ1
9はフル発光させている。勿論、マゼンタ用紫外線ラン
プ19も調光してもよい。
【0017】紫外線ランプの調光が256段階の場合に
は、コントローラ26は、ランプ制御値として「0」〜
「255」の範囲内の数値をインバータ27,28に送
る。例えば、ランプ制御値が「155」の場合には、紫
外線ランプを駆動するための駆動パルスのデューティ比
が50%となる。ランプ制御値が「255」の場合に
は、デューティ比が100%となる。A/D変換器25
から出力される測定照度値も、測定信号の大きさに応じ
て「0」〜「255」の範囲内の数値に変換される。
【0018】コントローラ26は、位置センサー22か
らの信号によってカラー感熱記録紙12の位置を検知
し、ドライバ29を介してパルスモータ16の回転速度
及び回転方向を制御する。符号30はプリントの指示を
するためのプリントキーである。
【0019】図3は、イエロー用紫外線ランプのフィー
ドバック制御系を示すコントローラの機能ブロックであ
る。イエロー画像の定着中に、イエロー用紫外線ランプ
18から放出されたイエロー用紫外線は照度センサー2
1で測定される。この照度センサー21からの測定信号
は、A/D変換器25でデジタル変換され、得られた測
定照度値が加え合わせ点32に送られる。
【0020】加え合わせ点32は、所定の目標照度値と
測定照度値との差(照度値差)を算出する。乗算器33
には、ROM(EEPROM)34から読み出したゲイ
ン値Kがセットされる。このゲイン値Kを照度値差に乗
算して補正値を求める。積分器35は、補正値を積分し
て、すなわち元のランプ制御値に補正値を加算し、この
加算結果を新しいランプ制御値としてインバータ27に
送る。なお、マゼンタ用紫外線ランプ19は、調光せず
にフル発光させるので、目標照度値として「255」の
ランプ制御値がインバータ28に直接に送られる。
【0021】カウンタ37は、1枚プリントする毎にカ
ウントし、総プリント枚数をカウントする。このカウン
タ37の内容から、所定枚数プリントする毎に、例えば
200枚プリントする毎に、カウンタ37の総プリント
枚数に基づいてLUT(ルックアップテーブルメモリ)
38から係数Cを読み出す。
【0022】紫外線ランプは、使用によって発光強度が
低下するが、その程度は大体同じである。そこで、多数
の紫外線ランプの発光強度の劣化を調べ、使用状況に対
する低下率を統計的に調べる。使用状況としては点灯時
間の合計値が望ましいが、そのためにタイマー等が必要
となる。ところで、プリンタでは、プリント枚数をカウ
ントするカウンタが設けられていることが多いので、プ
リント枚数から紫外線ランプの使用状況を調べるのが簡
便である。
【0023】そこで、この実施形態では、図4に示すよ
うに、総プリント枚数をアドレスとして、係数Cをデー
タとするテーブルデータがLUT38に記憶されてい
る。このLUT38は、総プリント枚数が所定値に達す
る毎に係数Cが読み出されて乗算器39に送られる。こ
の乗算器39は、ROM40から読み出した初期ゲイン
値K0 に係数Cを乗算してゲイン値Kを求め、これをR
OM34に書き込む。
【0024】初期ゲイン値K0 は、工場での組み立て調
整時に、個々の紫外線ランプの発光特性を考慮して決め
られている。これは、各照度値に対する最適な初期ゲイ
ン値K0 を予め実験で求めておき、紫外線ランプをフル
発光させたときの照度を測定することで最適な初期ゲイ
ン値K0 を決定する。なお、マゼンタ用紫外線ランプ1
9を調光する場合には、図3に示すものと同じフィード
バック制御系が用いられる。
【0025】次に、上記実施形態の作用について、図5
を参照して説明する。プリントキー30を操作すると、
コントローラ26は、ROM34に記憶されたゲイン値
Kを読み出して乗算器33にセットする。
【0026】次に、カラー感熱記録紙12が給紙カセッ
ト(図示せず)から送り出され、サーマルヘッド10に
向けて搬送される。この給紙中は、サーマルヘッド10
がプラテンローラ13から離れた退避位置にセットされ
ている。カラー感熱記録紙12は、サーマルヘッド10
とプラテンローラ13との間を通過して搬送ローラ対1
5にニップされる。
【0027】搬送ローラ対15のニップ後に、パルスモ
ータ16が回転してカラー感熱記録紙12を搬送する。
この搬送中に、カラー感熱記録紙12の先端が位置セン
サー22で検出されると、イエロープリント工程が開始
される。まず、サーマルヘッド10が時計方向に揺動し
て、カラー感熱記録紙12を押圧したプリント位置へ移
動する。サーマルヘッド10の発熱素子アレイ10a
は、イエロー用発熱データで駆動され、カラー感熱記録
紙12の記録エリア内にイエロー画像を1ラインずつ記
録する。
【0028】また、イエロー画像の記録時に、コントロ
ーラ26は、所定の目標照度値を加え合わせ点32に送
る。点灯開始時には、この目標照度値がそのまま乗算器
33に送られ、ゲイン値Kが乗算される。得られた補正
値は、積分器35を介してランプ制御値としてインバー
タ27に送られる。インバータ27は、ランプ制御値に
応じて駆動パルスのデューティ比を設定する。この駆動
パルスでイエロー用紫外線ランプ18が点灯する。
【0029】イエロー用紫外線ランプ18の点灯中に、
照度センサー21がイエロー用紫外線の照度を測定す
る。この測定信号は、A/D変換器25でデジタル変換
され、得られた測定照度値が加え合わせ点32にフィー
ドバックされる。この加え合わせ点32は、目標照度値
と測定照度値との差を算出し、この照度値差を乗算器3
3に送る。
【0030】乗算器33は、照度値差にゲイン値Kを乗
算して補正値を求める。この補正値は積分器35でもと
のランプ制御値に加算される。したがって、積分器35
は、結果的に補正値を積分してランプ制御値を算出す
る。インバータ27はランプ制御値に応じて駆動パルス
のデューティ比を設定する。このように、フィードバッ
ク制御を行うことにより、イエロー用紫外線ランプ18
は、目標照度値が得られる所定の発光強度に向かって減
衰してゆく。また、イエロー用紫外線ランプ18の発光
強度が定常状態になった後も、フィードバック制御が行
われているから、発光強度が所定値に保たれる。
【0031】フィードバック制御中のイエロー用紫外線
ランプ18の下に、イエロー画像が記録された部分がく
ると、イエロー用紫外線ランプ18から放出された近紫
外線が照射されて定着される。
【0032】カラー感熱記録紙12の搬送量は、パルス
モータ16の駆動パルスをカウントすることで測定され
る。このカウント値から、カラー感熱記録紙12の後端
が搬送ローラ対15に近接した戻し開始位置に達したこ
とが検知されると、イエロー画像のプリント工程が終了
する。
【0033】次に、コントローラ26は、イエロー用紫
外線ランプ18を消灯するとともに、サーマルヘッド1
0を反時計方向に揺動させて退避位置へ移動する。これ
とともに、パルスモータ16の逆転を開始させ、カラー
感熱記録紙12を図1に示すプリント開始位置へ戻す。
【0034】カラー感熱記録紙12がプリント開始位置
に戻されると、パルスモータ16が正転を開始するとと
もに、サーマルヘッド10がプリント位置へ移動してマ
ゼンタ画像の記録を開始する。このマゼンタ画像の記録
中には、コントローラ26が「255」のランプ制御値
をインバータ28に送って、マゼンタ用紫外線ランプ1
9をフル発光させる。
【0035】マゼンタプリント工程では、記録エリア内
にマゼンタ画像が1ラインずつ記録される。このマゼン
タ画像が記録された部分がマゼンタ用紫外線ランプ19
を通過する間に、フル発光中のマゼンタ用紫外線ランプ
19から放出された紫外線でマゼンタ画像が定着され
る。このマゼンタ用紫外線ランプ19は、排紙が終了す
るまで点灯している。
【0036】マゼンタ画像のプリント工程が終了する
と、パルスモータ16を逆転させて、カラー感熱記録紙
12をプリント開始位置に戻す。次に、シアンプリント
工程が開始されると、パルスモータ16が再び正転して
カラー感熱記録紙12を一定速度で搬送する。この搬送
中に、サーマルヘッド10は、シアン画像を1ラインず
つ記録エリア内に記録する。
【0037】3色面順次でフルカラー画像が記録された
カラー感熱記録紙12は、マゼンタ用紫外線が照射され
ながら排紙トレイ(図示せず)へ排出される。
【0038】カウンタ37は、1枚のプリントが行われ
る毎にカウントアップする。コントローラ26は、カウ
ンタ37のカウント値からプリント枚数の合計値をチェ
ックする。そして、規定枚数例えば200枚プリントす
る毎に、カウンタ37のカウント値を用いて、プリント
総数に対応した係数CをLUT38から読み出し、乗算
器39に送る。
【0039】乗算器39は、LUT38からの係数C
と、ROM40から読み出した初期ゲイン値K0 とを乗
算して、新しいゲイン値Kを求め、これをROM34に
書き込む。このROM34の新しいゲイン値Kは、次回
からのプリントに用いられる。このように、所定枚数を
プリントする毎に、イエロー用紫外線ランプの経時劣化
を考慮して、ゲイン値Kを最適な値に修正するから、フ
ィードバック制御が迅速かつ安定する。
【0040】イエロー画像及びマゼンタ画像の定着は、
カラー感熱記録紙12の送りだけではなく、戻しの両方
に分けて行ってもよい。こうすると、紫外線ランプは、
発光強度の小さな小型で安価なものを用いることができ
る。更に、イエロー用紫外線ランプとマゼンタ用紫外線
ランプとを適当な角度を保って回転自在のホルダーに取
り付け、このホルダーを回転して一方の紫外線ランプを
カラー感熱記録紙に対面させてもよい。この場合には、
イエロー,マゼンタとも紫外線照射位置が同一位置とな
るとともに、プリント中のカラー感熱記録紙の搬送距離
が小さくなるから、感熱プリンタの幅を小さくすること
ができる。
【0041】なお、サイズが大きなプラテンドラムを用
い、この外周にカラー感熱記録紙を巻き付けて、1回転
毎に1色を記録してもよい。また、カラー感熱記録紙
は、イエロー感熱発色層,マゼンタ感熱発色層,シアン
感熱発色層の他に、ブラック感熱発色層を設けた4層構
造であってもよい。勿論、1色の感熱発色層を記録した
感熱記録紙を用いることができる。この場合には、紫外
線ランプは1種類でよい。
【0042】
【発明の効果】上記構成を有する本発明は、紫外線ラン
プの経時劣化を考慮して、フイードバック制御系のゲイ
ン値を最適な値に変更するから、フィードバック制御を
短時間で安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラー感熱プリンタの一例を示す概略
図である。
【図2】電気構成を示すブロック図である。
【図3】フィードバック制御系の機能ブロック図であ
る。
【図4】LUTのテーブルデータを示す表である。
【図5】ゲイン変更のフローチャートである。
【符号の説明】
10 サーマルヘッド 12 カラー感熱記録紙 15 搬送ローラ対 17 定着装置 18 イエロー用紫外線ランプ 19 マゼンタ用紫外線ランプ 21 照度センサー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サーマルヘッドで画像を感熱記録紙に記
    録してから、紫外線ランプからの紫外線を照射して定着
    する感熱プリンタにおいて、 前記紫外線ランプの照度を測定する照度センサーと、こ
    の照度センサーからの測定照度値と目標照度値との差を
    求める第1の演算手段と、この照度値差にゲイン値を乗
    算して補正値を求める第2の演算手段と、この補正値を
    元のランプ制御値に加算してランプ制御値を修正する第
    3の演算手段と,この修正したランプ制御値に応じて紫
    外線ランプの発光強度を制御するランプ制御手段と、紫
    外線ランプの使用状況に応じてゲイン値を変更する手段
    とを設けたことを特徴とする定着装置。
  2. 【請求項2】 前記ゲイン値変更手段は、プリント枚数
    をカウントするカウンタと、所定プリント枚数毎に係数
    を記憶したテーブルメモリと、テーブルメモリから読み
    出した係数に初期ゲイン値を乗算する乗算器とからなる
    ことを特徴とする請求項1記載の定着装置。
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