JPS62278062A - 熱転写記録装置における記録濃度補償方式 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野〕 本発明は、熱転写記録装置における蓄熱による記録濃度
への影響を補償する記録濃度補償方式に関し、特に多色
、多階調記録を行う熱転写記録装置に用いて好適な記録
濃度補償方式に関するものである。

〔従来の技術〕

熱転写記録装置において、サーマルヘッドにおける蓄熱
による記録濃度への影響について先ず説明する。

第９図は、蓄熱による記録濃度への影響を説明するため
の説明図である。

第９図において・、（α）はサーマルヘッドに設けられ
た発熱素子に加えるエネルギーを、（ｈ）はその発熱素
子に蓄えられる蓄熱量を、（Ｃ）はその発熱素子の実際
の発熱量を、（ｄ）はその発熱素子による記録紙への記
録濃度を、それぞれ時間変化で示したものである。

発熱時間に比例したエネルギーを発熱素子が放出した時
、蓄熱量はある時定数を持つ指数関数で表わされる。こ
の蓄熱の影響で、第９図（１）に示す如く発熱量が変化
し、記録濃度もそれに応じて第９図（ｄ）の如く変化す
るため、一定の記録濃度を得るために、一定電流を流し
発熱素子第９図（α）のようなエネルギーを加えても、
予定通りの記録が出来ない。このことは１例えば記録紙
全面に単一濃度で記録を行なっても、最初は低濃度で記
録を開始し、だんだん濃度が上っていくという濃度ムラ
を生じることを意味する。

ところで、熱転写記録方式において、その記録濃度を制
御する方法は従来から種々発表されている。その中で特
に、熱記録を行うことによる蓄熱の記録濃度への影響を
補償するものとして、例えば直前のサーマルヘッドの休
止時間から次のサーマルヘッドの発熱量を制御する方法
が、特開昭６０−９４５ｊＳｉ号公報に、また、サーマ
ルヘッドの熱履歴をその発熱素子の発熱・放熱時定数に
従った時定数により充電・放電を行う熱履歴記憶回路を
有し、その充電量によりサーマルヘッドの発熱量を制御
する方法が１％開昭５７−１０７８６７号公報にそれぞ
れ記載されている。また、その他、過去数ライン分のヘ
ッド駆動履歴による蓄熱への影響量をそれぞれの記録ラ
インに対応した複数のラインメモリに保存することによ
り、そのデータを基にす、　３　。

一マル・ヘッドの発熱量を制御する方法が、特開昭６０
−１２７１７２号公報に記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、熱転写記録方式特有の問題点である環
境温度や、サーマルヘッド自身の蓄熱の記録濃度への影
響を抑え、均一な記録濃度を得るためには大変有用な方
法であった。しかし、近来各方面で開発される多色、多
階調画像記録装置においては、特にサーマル・ヘッドへ
の蓄熱が複雑な形で行なわれ、サーマルヘッドの各ドツ
トごとの蓄熱量の差による影響や、サーマルヘッドの構
造による蓄熱時の時定数変化等については配慮されてお
らず、精密な記録濃度補償を行うことが出来ないという
、欠点があった。また過去の蓄熱量を計算するために、
過去に行なった記録量に対応する数のメモリを必要とし
、１００ライン、２００ライン前からの蓄熱量を計算す
るためには２大量のメモリを必要とする欠点があった。

そこで、本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除
去し、大量のメモリを要することなく。

・　４　・ サーマルヘッドの蓄熱による記録濃度ムラを精密に補償
することが出来る記録濃度補償方式を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記した目的を達成するために１本発明では。

サーマルヘッドに設置される１個または複数個の温度セ
ンサと、サーマルヘッドの各発熱素子に対応してそれぞ
れの発熱素子の蓄熱量を記憶する蓄熱メモリと、温度セ
ンサからの温度検出出力と画像メモリからのデータをも
とに１ラインまたは数２イン記録毎に蓄熱量の増減分を
算出し、その算出結果により蓄熱メモリの内容を更新す
る演算手段と、を設け、更新された蓄熱メモリの内容を
もとに各発熱素子に入力されるエネルギー量を補正して
蓄熱による記録濃度への影響を補償するようにしたもの
である。

〔作用〕

蓄熱メモリには、記録中、休止中にかかわらず各発熱素
子に対応してそれぞれの発熱素子の蓄熱量が記憶されて
いる。休止中は、サーマルへッド上に設置された１個あ
るいは複数の温度センサがサーマルヘッド内の熱の流れ
を検知し、演算手段に送る。演算手段は温度センサの情
報から蓄熱量の減少分を算出し、蓄熱メモリ内のデータ
から差し引いていく。記録中は、１回または数回の発熱
ごとに上記熱減少量の演算に加え、発熱による各発熱素
子ごとのサーマルヘッドへの熱流入を１画像メモリの記
録データから算出し、各発熱素子ごとに蓄熱量の増分を
算出し、蓄熱メモリのデータに加算する。また発熱によ
って生じたサーマルヘッド内の熱流を温度センサにより
検知し、演算手段に戻し、演算手順にフィードバックす
ることによって、より精密な蓄熱量の算出が行われる。

以上によって、蓄熱メモリには、常に正確なサーマルヘ
ッドの蓄熱量が記憶される。そこで、その蓄熱メモリに
記憶されたデータによりサーマルヘッドの発熱量を制御
することにより、環境温度やサーマルヘッドの熱履歴に
影響されることのない。

安定した記録濃度が得られるようになる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を図を用いて説明する。

第１図は、本発明の一実施例としての熱転写記録装置の
概略を示すブロック図である。

サーマル・ヘッド１の上に５発熱素子２が並列にル個並
んでいる。転写用インク紙３と記録紙４は１重ねられて
ドラム５に巻きつけられ、その上から発熱素子２を押し
つけている。

中間調回路１０において、画像メモリ９からのデータを
もとにヘッド駆動信号が作成されヘッドドライバー１１
に送られる。それにより、ドラム５の回転にともない、
サーマルヘッド１の発熱素子２が一定の間隔で発熱し、
その発熱量に応じたインク量をインク紙から記録紙に転
写し、記録する。

発熱素子２０発熱量を制御することにより、任意の濃度
で記録を行なうことが出来る。

蓄積メモリ８には１発熱素子２の１つ１つに対応したル
個の記憶場所があり、それぞれに、対応する発熱素子の
蓄熱量が記憶されている。１サーマル・ヘッド１におけ
る熱流情報はサーマル・ヘッド上に設置された１ないし
複数の温度セ・　７　・ ンサ６によって検知され演算手段７に送られる。

演算手段７は、温度センサ６からの熱流情報をもとに熱
流出量を算出し、蓄熱メモリ８の内容を更新（即ち、蓄
熱量から熱流出分（減少分）を引く。）する。また演算
手段７は、画像メモリ９のデータから発熱素子２の各々
の発熱量を予測して熱流入量を算出し、蓄熱メモリ８の
内容を更新（即ち、蓄熱量に熱流入量（増加分）をたす
。）する。

その後、演算手段７は、蓄熱メモリ８の情報に基づいて
、蓄熱による発熱量への影響を補正する補正量を、各発
熱素子２ごとに算出し、それにより中間調回路１０を介
して発熱素子２の発熱量を制御する。

次に、第２図により、蓄熱メモリ８の情報（蓄熱データ
）を利用して、蓄熱による発熱量への影響を補正するよ
う、発熱素子２の発熱量を制御して、均一濃度の記録を
行なうプロセスの一例を説明する。

第２図（α）に蓄熱メモリ８に記録される蓄熱量、　８
　。

（例えば、第９図（Ａ）に示した蓄熱量）から算出した
、発熱素子２に入力するエネルギーの補正量を第２図＜
ｂ＞に、それにより得られた発熱素子２へ入力するエネ
ルギーをそれぞれ示す。補正量は蓄熱量のある定数に対
する補数をとり、補正量の一例とした。入力エネルギー
は補正量に従って記録開始時は長い時間、蓄熱が増加す
るにつれて時間を短かくし、一定の発熱量が得られるよ
う補正される。第２図（１）に補正された入力エネルギ
ーによって得られる記録濃度を示す。全域にわたって一
定の記録濃度が得られる。

第３図を用いてサーマルヘッド１に取りつけた温度セン
サ６による熱流の計測と蓄熱量変化の算出の方法を説明
する。

サーマルヘッド１はセラミック基板１−１とヒートシン
ク１−２で構成され、熱はセラミック基板１−１の発熱
素子２が接している部分に蓄熱される。−例として温度
センサ６−１　、６−２をヒートシンク１−２上に設置
した状態を示す。

ある時刻に温度センサ６の温度を計測し、次に時間Δを
後に再び温度センサ６により温度を計濁し２回の温度計
測における２つのセンサ位置の温度変化をそれぞれΔｔ
０．Δｔ、とすると、時間ΔｔＫおける熱流量は、ヒー
トシンクの比熱をＣ１としてＣ１・（ΔＴ、−ΔＴ、）
／Δｔで表わされる。温度センサの位置も関数に入れて
蓄熱量の時間変化は、セラミック基板の比熱をＣ１とし
て、ある関数Ｃ３・Δｒ　＝　ｔ　（ｃｘ　ｒΔＴＩ、
ΔＴ８．Δｔ）で表現される。これを演算手段７におい
て、演算させることにより、刻々と変化する蓄熱量をリ
アルタイムで算出することが出来る。

本実施例について、第４図を用いて第１図より更に詳細
に説明する。。

第４図は本発明の一実施例としての熱転写記録装置を示
すブロック図である。

画像メモリ９の内容は、１ラインの記録ごとにラインメ
モリ１２に送られ、そのデータは中間調回路１０及び演
算手段７に送られる。演算手段７は記録データより発熱
素子２の各々の発熱量を予測し蓄熱の増分量を算出し蓄
熱メモリ８の内容を更新する。温度センサ６からのデー
タも演算手段７に入力され、蓄熱部分からの熱流出量を
算出し、蓄熱メモリ８の内容を更新する。さらに演算手
段７は蓄熱メモリ８の内容を読み出し、蓄熱による発熱
量への影響を補正する補正量を算出し発熱時間制御クロ
ック１４０時定数を変更する。中間調回路１０は、ライ
ンメモリ１２から送られｔこ各画素ごとの階調データを
もとに各階調に対する発熱時間を階調ＲＯＭ１５から読
み出し５発熱時間制御クロック１４の基本時間に従って
ヘッド駆動信号を作成し。

ヘッドドライバー１１に送る。ヘッドドライバー１１は
ヘッド駆動信号に応じてエネルギーをサーマルヘッド１
に流し、そのエネルギー量に応じて発熱素子２が発熱す
る。

第５図に蓄熱補正を行なう演算フローチャートの一例を
示す。（６）で温度センサ６から蟻初の温度検知を行い
、一定時間後＜ｈ）で２度目の温度検知を行い、（Ｃ）
で２度の温度検知のデータから熱流状態を検知し、それ
により（ｄ）で蓄熱量の減少量を算出する。そのデータ
にもとづき（＃）で蓄熱メモリ８の・　１１　・ 内容を更新する。次にωで記録する画像データを読取り
各発熱素子２ごとの発熱量を予測する。それをもとにω
で蓄熱量の増分値を算出し、（Ａ）で蓄熱メモリ８内の
データを更新する。次に（１）で蓄熱メモリ８の内容を
読出し５発熱量制御データを作成する。（１）で１発熱
量制御データにより発熱素子２０発熱量を制御しつつ発
熱させ、記録を行なう。

最後に（＆）で３度目の温度検出を行ない、（１）で３
回の温度データから（１）の熱流計算の誤差を補正する
ようにフィードバックする。以上の動作を１ライン記録
毎に行ない、蓄熱の記録濃度への影響を補正することが
出来る。また、条件によっては、この動作を数ライン毎
に行なっても良い。

第６図は第４図に示した実施例における具体的な構成例
を示したブロック図である。

温度センサ６−１．６−２から入力された温度データは
、それぞれの取付位置、取付場所に応じたゲインをアン
プ１５−１．１５−２によって掛けられ、加算器１６に
より足し合わされる。次にタイミング制御１９により制
御されるＡ／Ｄ１７によりデジタ、１２゜ ル化され、シフトレジスタ１８−１に入力される。

次に一定時間後に再びタイミング制御１９によりデータ
が取り込まれ　Ａ／ｎ　１７を介してシフトレジスタ１
８−１に入力され、１回目の温度測定データはシフトレ
ジスタ１８−２にシフトされる。次に、これら２つの温
度測定データはＳＵＢ　２１において減算され、蓄熱量
の減少量として出力される。一方。

蓄熱メモリ８には直前までの蓄熱量が記憶されている。

そして、この蓄熱量が蓄熱メモリ８から出力され、その
蓄熱量から、前記減少量が５ＵＢ２２において減算され
、再び蓄熱メモリ８に入力されることにより、蓄熱デー
タの更新が行なわれる。タイミング制御１９により、現
在の記録ラインを指示されたアドレス制御２５は１画像
メモリ９から指定されたラインデータをラインメモリ１
２に送る。ラインメモリ１２に送られたラインデータは
、一方で中間調回路１０に送られ記録を待つ。他方、ラ
インデータは蓄熱量の増分値として蓄熱メモリ８からの
内容とＡＤＤ　２４において加算され、再び、蓄熱メモ
リ８に入力されることにより、蓄熱データの更新が行な
われる。蓄熱メモリ８のデータはＤ／Ａ２５によりアナ
ログ信号に変換され、記録時間制御クロック１４の動作
クロックを制御する時定数設定回路２６に入力され、動
作クロックの変更を行う。記録時間制御クロック１４は
、変更された動作クロックに従って中間調回路１ｏに、
変更された記録時間制御クロックを送る。中間調回路１
Ｄは、ラインメモリ１２から送られた各画素ごとの階調
データをサーマルヘッド１のシフトレジスタに転送する
と共に、蓄熱補正用に変更された記録時間制御クロック
に従ったストローブをサーマルヘッド１に送りサーマル
ヘッドを動作させる１゜ 第７図は本発明の他の実施例における具体的な構成例を
示すブロック図である。

第７図では、第６図と同じ方法により作成された蓄熱メ
モリ８内の蓄熱データがＤ／、を介さずアドレス制御２
７に送られる。アドレス制御２７はその補正量に従って
階調ＲＯＨ１５にあらかじめ設定されている蓄熱補正用
階調データを選択し、中間調回路１０に送ることによっ
てストローブの変更を行いサーマルヘッド１を制御しつ
つ駆動することにより、補正を実現する。。

第７図の回路を利用して、サーマルヘッドの各発熱素子
の抵抗値ばらつきによる濃度ムラを補正するための具体
的な構成例を第８図に示す。

第８図では、蓄熱補正は第７図と同一であるがシステム
・リセット直後に１度だけタイミング制御１９がアドレ
ス制御２８に指示を送り、アドレス制御２８は抵抗値補
正データＲＯＭ　２９から抵抗値ばらつきを補正するデ
ータをＡＤＤ３０に送り蓄熱メモリ８に加算させる。複
数の発熱体２はそれぞれ、蓄熱メモリ８内に加算された
抵抗値補正データに基づき、その抵抗値のばらつきによ
る発熱不均一を補正して発熱するため、記録濃度ムラの
ない、均一な記録結果が得られる。また、この抵抗値補
正データは、蓄熱メモリ８が、増減分方式のため、最初
に一度入力すればシステム・リセットがかかるまで、そ
のデータは有効である。そのため、動作速度に負担がか
かる場合は、抵抗値補正データ入力後ＡＤＤ５０を切り
離してもよい。

・　１５・ 以上説明した実施例において、温度センサ６が１つの場
合には、蓄熱の減少履歴の実験値をデータパターンとし
て演算手段７に組み込み、温度センサ６のデータを状態
蓋フィードバックとして演算手段７に戻すことにより、
近似的に蓄熱量の補正を行なうことが出来る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、熱転写記録装置において、サーマル・
ヘッドの蓄熱による記録濃度ムラを、装置内に画像メモ
リ以外にわずが１ライン分のメモリをもうけることによ
り精密に補償し、外気温変化や、印画中温度上昇による
濃度変化の防止が行われ、記録面の画質の向上に著しい
効果がある。

また、この濃度補償方式を利用することにより５サーマ
ルヘツドの各発熱素子ごとの抵抗値のばらつきによる濃
度ムラも精密に補正することが出来るので、画質向上の
安価な、がっ優秀な方法として、大変有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略を示すプロン・　１６
・ り図、第２図は本発明による補正の効果を説明するため
の説明図、第５図はサーマルヘッドにおける温度センサ
の取付位置の一例を示す正面図、第４図は本発明の一実
施例を示すブロック図、第５図は第４図の演算手段の動
作内容を示すフローチャート、第６図は第４図の実施例
における具体的な構成例を示したブロック図、第７図は
本発明の他の実施例における具体的な構成例を示したブ
ロック図、第８図は抵抗値のばらつきによる濃度ムラの
補正を考慮した第７図の変形例を示したブロック図、第
９図は従来における蓄熱による記録濃度への影響を説明
するための説明図、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、並列に複数個配された発熱素子を有するサーマルヘ
   ッドと、熱転写インクを塗布したインクシートを介して
   前記発熱素子と接する記録シートと、記録を行うための
   記録データを出力する記録データ出力手段と、該出力手
   段から出力される記録データをもとに各発熱素子に入力
   するエネルギー量を制御する中間調制御手段と、を有し
   、各発熱素子を入力されるエネルギー量に応じて発熱さ
   せ、その発熱量に応じたインク量を前記インクシートか
   ら記録シートに転写し記録する熱転写記録装置において
   、 前記サーマルヘッドに１個または複数個の温度センサを
   設けると共に、前記発熱素子に１対１に対応して各発熱
   素子の蓄熱量を記憶する蓄熱メモリと、前記温度センサ
   からの温度検出出力と前記出力手段からの記録データと
   をもとに前記発熱素子による１ラインまたは数ラインの
   記録毎に各発熱素子の蓄熱量の増減分を算出しその算出
   結果により前記蓄熱メモリの内容を更新する演算手段と
   、を設け、更新された該蓄熱メモリの内容に基づいて各
   発熱素子に入力されるエネルギー量をそれぞれ補正して
   蓄熱による記録濃度への影響を補償するようにしたこと
   を特徴とする熱転写記録装置における記録濃度補償方式
   。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の記録濃度補償方式に
   おいて、前記蓄熱メモリの内容は、予め前記サーマルヘ
   ッドの各発熱素子の抵抗値のばらつきを補正する補正デ
   ータによって、補正されることを特徴とする熱転写記録
   装置における記録濃度補償方式。