KR20060100240A - 서멀 헤드 프린터 및 서멀 헤드 프린터의 인화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 장기 수명화를 도모하는 동시에, 인화면의 손상, 인화 농도의 저하, 꼬리 끌기나 농도 불균일의 발생 등을 방지하고, 또한 인화 속도를 대폭 향상시킬 수 있게 한다.

화상 데이터 중의 m행 × n열의 화소 데이터에 있어서의 a열째(1≤a≤n)에 대응하는 발열 저항체에 의해, b행째(1≤b≤m)의 화소 데이터를 인화하기 위해 필요한 발열량을 산출한 후, a열째의 b행째의 발열량의 산출치 S(a, b)와 발열 저항체의 발열량의 규정치 L을 비교하고, 규정치 L을 넘는 산출치 S(a, b)의 개수를 세어 a열째의 초과수 N(a)을 구하고, 1열째로부터 n열째의 초과수 N(1) 내지 N(n)을 기초로 하여, 최대 초과수 N(max)을 산출하고, 최대 초과수 N(max)이 기준수 M을 넘는 경우에는 발열 저항체의 발열량을 제한하여 인화를 행하도록 하였다.

서멀 헤드 프린터, 인출 롤러, 롤지, 플라텐, 공급축, 권취축

Description

서멀 헤드 프린터 및 서멀 헤드 프린터의 인화 방법 {A THERMAL HEAD PRINTER AND PRINTING METHOD OF A THERMAL HEAD PRINTER}

도1은 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터의 주요부를 도시하는 측면도.

도2는 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터의 주요부를 도시하는 사시도.

도3은 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터에 있어서의 서멀 헤드를 도시하는 사시도.

도4는 도3에 도시한 서멀 헤드의 발열 저항체측을 부분적으로 도시하는 사시도.

도5는 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터에 있어서의 제어의 흐름을 설명하는 블록도.

도6은 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터에 의한 화상 데이터의 샘플링 예를 나타내는 모식도.

도7은 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터에 있어서의 인화 방법을 도시하는 흐름도.

도8은 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터에 의해 인화된 화상의 일례를 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 프린터

11 : 서멀 헤드

11a : 히트싱크

11b : 발열 저항체

11c : 전극

12 : 플라텐

13 : 캡스텐 롤러

14 : 핀치 롤러

15 : 인출 롤러

16 : 공급축

17 : 권취축

18 : 잉크 리본

19 : 커터

20 : 페이퍼 홀더

30 : 롤지

[문헌 1] 일본 특허 공개 소63-295278호 공보

본 발명은 발열 소자에 통전하였을 때에 발생하는 열 에너지를 이용하여 인화를 행하는 서멀 헤드 프린터 및 서멀 헤드 프린터의 인화 방법에 관한 것으로, 상세하게는 인화 속도의 향상과 장기 수명화를 양립시킬 수 있게 한 기술에 관한 것이다.

서멀 헤드 프린터는 인화 방식으로서 주로, 승화 방식, 용융 방식, 감열 방식이 알려져 있다. 그리고, 이러한 서멀 헤드 프린터에 사용되어 있는 라인형의 서멀 헤드는 복수의 발열 소자(예를 들어, 발열 저항체)와 전극이 라인형으로 배열된 것이다. 그리고, 이러한 발열 저항체에 대해, 화상 데이터에 따른 선택적인 통전이 행해지고, 그 때에 발생하는 열 에너지에 의해 각종의 피기록 매체(인화지 등)에 인화를 행할 수 있게 되어 있다.

이와 같이, 서멀 헤드는 발열 저항체를 발열시켜 인화를 행하는 것이지만, 인화시에 발생한 열이 서멀 헤드에 축열된 상태가 되고, 그 후의 냉각이 불충분하면 인화가 종료되었음에도 불구하고, 인화지의 인화면에 꼬리 끌기와 같은 흔적이 생기는 꼬리 끌기(tailing) 현상이나, 인화된 화상에 농도 불균일 등이 발생한다.

또한, 서멀 헤드 프린터는 플라텐 상으로 반송된 인화지에 대해, 서멀 헤드를 잉크 리본 상으로부터 압박하여 인화를 행하는 것이다. 그로 인해, 인화 중에 있어서의 서멀 헤드와 잉크 리본과의 마모 등으로부터 서멀 헤드를 보호하기 위해, 발열 저항체나 전극에는 보호막이 형성되어 있다.

여기서, 서멀 헤드는 상응의 열용량을 갖고 있기 때문에, 발열 저항체에 의해 발생한 열은 지연되어 잉크 리본에 전달되게 되고, 인화시에는 인화에 직접 필 요한 발열량(온도)보다도, 발열 저항체 그 자체의 온도 쪽이 높은 상태로 되어 있다.

그로 인해, 인화시에 발생한 열이 서멀 헤드에 축열된 상태가 되고, 그 후의 냉각이 불충분하면 보호막의 팽창이나 그 물성 변화를 일으키고, 잉크 리본과의 마모에 의해 보호막이 깎여져 버린다. 그리고, 보호막이 크게 깎여 손상되면 인화면을 손상시키거나 발열 저항체의 열을 잉크 리본에 충분히 전해지지 않게 되어 인화 농도가 저하되어 버린다.

따라서, 꼬리 끌기나 농도 불균일의 발생, 보호막의 손상 등을 방지하기 위해서는 발열한 서멀 헤드를 정확하게 냉각할 필요가 있다. 한편, 고속 인화를 실현하기 위해서는 서멀 헤드의 단위 면적당의 순간 발열량을 높일 필요가 있기 때문에, 최근에는 발열 저항체로부터 발생시키는 열 에너지를 증대시키는 방향에 있다. 그렇게 하면, 서멀 헤드의 온도가 점점 고온이 되어 물성 변화 등에 의해 보호막을 손상시키는 것이 되기 때문에, 발열 저항체의 발열량 자체가 큰 문제가 된다. 또한, 인화 속도를 향상시키면 서멀 헤드(보호막)와 잉크 리본과의 마모의 문제도 커진다.

그래서, 꼬리 끌기나 농도 불균일의 발생, 보호막의 손상 등을 방지하면서, 인화 속도를 향상시키기 위해 발열 저항체의 피크 온도를 내리도록 한 기술이 알려져 있다. 즉, 일본 특허 공개 소63-295278호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 과거의 인화 이력을 기초로 하여 발열 저항체에 대한 통전을 제어함으로써, 서멀 헤드의 축열을 방지하도록 한 서멀 헤드 프린터가 알려져 있다.

상기 일본 특허 공개 소63-295278호 공보에 기재된 기술에 따르면, 과거의 인화 이력을 기초로 하는 통전 펄스 폭 제어와 전압 제어를 병용함으로써, 발열 저항체에 대해 고전압을 인가하는 시간을 단시간으로 하고 있다. 그로 인해, 발열 저항체의 내구성이 향상되는 동시에, 비교적 고속의 인화가 가능한 서멀 헤드 프린터가 되어 있다.

그러나, 상기 기술에서는 인화 속도의 향상에 한도가 있고, 최근 한층 더 고속 인화의 요구에 대응할 수 없다. 즉, 상기 기술은 과거의 인화 이력을 기초로 하여 발열 저항체에 대한 통전을 제어하고 있으므로, 이제부터 인화하고자 하는 화상과 과거에 인화한 화상과의 차이가 큰 경우에는, 불필요하게 인화 속도가 지연되거나 발열 저항체의 보호막의 수명이 상정한 것보다도 짧아지거나 하는 경우가 있다.

예를 들어, 오후의 밝은 화상은 비교적 인화 농도가 낮고, 야간의 어두운 화상은 비교적 인화 농도가 높은 경향에 있다. 그리고, 인화 농도를 높게 하는 경우에는, 발열 저항체의 발열량을 크게 할 필요가 있다. 그로 인해, 과거에 야간 화상의 인화 이력이 존재하는 경우에는, 이제부터 인화하는 화상이 오후라고 해도 야간의 화상에 맞춘 지연 속도로 인화가 행해지게 된다.

또한, 과거에 오후 화상의 인화 이력이 존재하는 경우에는, 야간의 화상이라도 오후의 화상과 같은 속도로 인화를 행해 버린다. 그로 인해, 인화 농도가 높은 만큼만 발열 저항체의 발열량이 늘어나 보호막의 수명이 짧아진다. 반대로, 이제부터 인화되는 화상이 야간인 경우에 대비하여 보호막의 수명이 짧지 않도록 미리 발열 저항체의 발열량을 작게 해 두면, 항상 인화 속도가 제한되게 되어 인화 속도를 향상시킬 수 없게 된다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 소63-295278호 공보

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 보호막의 손상 등을 방지하여 서멀 헤드를 장기 수명화하는 동시에, 인화면의 손상, 인화 농도의 저하, 꼬리 끌기나 농도 불균일의 발생 등을 방지하고, 또한 인화 속도를 대폭 향상시킬 수 있도록 한 서멀 헤드 프린터 및 서멀 헤드 프린터의 인화 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 이하의 해결 수단에 의해, 상술의 과제를 해결한다.

본 발명은 플라텐과, 발열 소자를 갖는 서멀 헤드를 구비하고, 상기 플라텐과 상기 서멀 헤드 사이에 피기록 매체를 반송하고, 인화하는 화상 데이터를 기초로 하여, 상기 발열 소자를 발열시킴으로써 인화를 행하는 서멀 헤드 프린터이며, 화상 데이터에 대응하는 상기 발열 소자의 발열량을 산출하는 발열량 연산부와, 상기 발열량 연산부에 의한 발열량의 산출치 S와 상기 발열 소자의 발열량의 규정치 L을 비교하는 발열량 비교부와, 상기 발열량 비교부를 기초로 하여, 상기 발열 소자의 발열량의 규정치 L을 넘는 산출치 S의 개수를 세어 초과수 N을 산출하는 초과수 카운트부와, 상기 초과수 카운트부에 의해 산출된 초과수 N이 기준수 M을 넘는 경우에, 상기 발열 소자의 발열량을 제한하여 인화를 행하는 발열량 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기의 발명에 있어서는, 화상 데이터에 대응하는 발열 소자의 발열량이 사전에 산출된다.

그리고, 발열량의 산출치 S가 미리 정해진 규정치 L과 비교되고, 규정치 L을 넘는 산출치 S의 개수[초과수 N]가 기준수 M을 넘는 경우에, 발열 소자의 발열량이 제한된다. 그로 인해, 이제부터 인화하는 화상 데이터를 기초로 하여 발열 소자의 발열량을 정확하게 제어할 수 있어 발열 소자의 발열량을 최적의 범위 내에서 유지할 수 있다.

여기서, 발열 소자의 발열량의 규정치 L은, 예를 들어 발열 소자의 보호막을 팽창시키지 않는 정도의 발열량을 이론이나 실험에서 구함으로써 적절하게 결정하면 좋다. 또한, 규정치 L을 넘는 산출치 S의 개수의 기준수 M은, 예를 들어 보호막으로의 영향의 정도 등을 감안하여 적절하게 결정하면 좋다.

또, 발열량 연산부는 화상 데이터 중의 화소 데이터(화상 전체 중의 1 화소에 대응하는 데이터)의 모두에 대해 발열 소자의 발열량을 각각 산출할 수도 있지만, 화상 데이터를 샘플링하고, 샘플링한 화소 데이터를 인화하기 위해 필요한 발열 소자의 발열량만을 산출해도 좋다.

또한, 발열 소자의 발열량은 화상 데이터 중의 계조 데이터(화상의 농담에 관한 데이터)나, 피기록 매체의 반송 속도와 큰 상관이 있다. 즉, 짙은 화상을 인화하거나, 고속으로 인화하거나 하는 경우에는 발열 소자의 발열량을 늘릴 필요가 있다. 그로 인해, 발열량 연산부는 화상 데이터 중의 계조 데이터와 피기록 매체의 반송 속도를 기초로 하여, 발열 소자의 발열량을 산출하도록 하는 것이 바람직 하다.

또한, 피기록 매체의 반송 속도를 고속으로 유지한 상태에서 발열 소자의 발열량을 제한하면, 인화된 화상의 농도가 저하될 우려가 생긴다. 그로 인해, 발열량 제어부는 피기록 매체의 반송 속도를 지연함으로써 발열 소자의 발열량을 제한하도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

도1은, 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터(10)의 주요부를 도시하는 측면도이다.

또한, 도2는 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터(10)의 주요부를 도시하는 사시도이다. 또, 도2에 도시한 서멀 헤드 프린터(10)에 있어서는 잉크 리본의 도시를 생략하고 있다.

도1 및 도2에 도시한 서멀 헤드 프린터(10)는 승화식의 서멀 헤드(11)를 구비하는 것이고, 피기록 매체로서 롤지(30)를 장착하고, 서멀 헤드(11)에 라인형으로 배열된 복수의 발열 저항체(본 발명의 발열 소자에 상당하는 것)에 통전하였을 때의 열 에너지를 이용하여, 도1에 도시한 잉크 리본(18)에 도포한 고체 잉크를 롤지(30) 상에 전사시켜 인화를 행하는 것이다. 또, 전사식의 서멀 헤드인 경우도 발열 저항체의 열 에너지에 의해, 잉크 리본에 도포된 잉크를 롤지 상에 전사하여 인화를 행한다.

여기서, 도1 및 도2에 도시한 서멀 헤드 프린터(10)는 컬러 대응의 것으로 되어 있고, Y(옐로우), M(마젠타) 및 C(시안)의 3색의 고체 잉크가 각각 도포된 3 개의 잉크 리본(18)을 장착할 수 있다. 또, 이 3색의 잉크 리본(18) 외에 K(블랙)의 잉크 리본이나, 또한 오버코트층을 갖는 잉크 리본을 장착할 수도 있다.

도1에 도시한 서멀 헤드 프린터(10)에 있어서, 각 색마다 색 구별된 잉크 리본(18)은 인화하는 화상 데이터를 기초로 하여, 화살표와 같이 반시계 방향으로 회전하는 공급축(16)으로부터 인출된다. 그리고, 잉크 리본(18)은 서멀 헤드(11)와 플라텐(12) 사이를 통해 권취축(17)에 권취된다.

한편, 롤지(30)는, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 서멀 헤드 프린터(10) 내의 페이퍼 홀더(20)에 장착되고, 거기에서 한 쌍의 인출 롤러(15)에 의해 인출되도록 되어 있다. 그리고, 인출된 롤지(30)는 서멀 헤드(11)와 플라텐(12) 사이에 세트된다. 또한, 롤지(30)는 캡스턴 롤러(13)와 피치 롤러(14) 사이에 끼우고, 인화시 종이 전송은 캡스턴 롤러(13)의 회전 구동에 의해 행해진다.

다음에, 도1 및 도2에 도시한 서멀 헤드 프린터(10)의 인화 동작에 대해 설명한다.

비인화시에는, 도1의 점선으로 나타낸 바와 같이 서멀 헤드(11)가 상승하고 있고, 서멀 헤드(11)는 플라텐(12)으로부터 조금 떨어져 위치하고 있다. 또, 페이퍼 홀더(20)로부터 인출된 롤지(30)는 플라텐(12) 상에 세트되어 있고, 잉크 리본(18)도 마찬가지로 플라텐(12) 및 롤지(30) 상에 세트되어 있다.

그리고, 인화 지령이 입력되면, 상승하고 있던 서멀 헤드(11)가 하강하여 플라텐(12)을 압박하고, 도1(실선) 및 도2에 도시한 바와 같이 서멀 헤드(11)의 발열 저항체의 배열 부분과 플라텐(12) 사이에 잉크 리본(18) 및 롤지(30)를 끼운다. 즉, 서멀 헤드(11)의 발열 저항체는 플라텐(12) 상에서, 잉크 리본(18)을 통해 롤지(30)와 압접한다.

이 상태에 있어서 화상 데이터가 입력되면, 캡스턴 롤러(13)의 반시계 방향의 회전 구동에 의해, 롤지(30)가 좌측의 화살표 방향으로 차례로 반송된다. 또한, 권취축(17)의 반시계 방향의 회전 구동에 의해, 롤지(30)와 같은 속도로 잉크 리본(18)이 좌측의 화살표 방향으로 차례로 권취된다. 동시에, 서멀 헤드(11)에 배열된 발열 저항체가 구동 제어 신호에 의해 선택적으로 통전 구동되고, 발열 저항체로부터 잉크 리본(18)에 열 에너지가 부여된다.

그렇게 하면, 서멀 헤드(11)의 발열 저항체의 발열량에 따라서, 잉크 리본(18) 상의 고체 잉크가 롤지(30) 상(인화면 상)에 전사됨으로써 인화가 행해진다. 그리고, 인화 후의 롤지(30)는 커터(19)에 의해 인화 부분이 절단되고, 배출구(도시하지 않음)로부터 배지된다.

또, 컬러 인화인 경우에는, 각 색마다 인화가 실행되기 때문에, 전사하는 색이 변경될 때마다 캡스턴 롤러(13)가 역회전되고, 롤지(30)가 역 전송되어 인화 개시 지점까지 복귀된다. 즉, 1색째의 인화가 종료되면, 서멀 헤드(11)가 상승하고(도1 점선으로 나타낸 상태), 롤지(30)는 2색째의 인화를 거듭 행하기 때문에, 그 인화 개시 지점까지 역 전송된다. 그 후, 2색째의 잉크가 도포된 잉크 리본(18)이 공급축(16)으로부터 반송되고, 1색째와 마찬가지로 하여 인화를 행한다. 그리고, 각 색의 인화 종료 후에 롤지(30)가 커터(19)로 절단되어 배지된다.

도1 및 도2에 도시한 서멀 헤드 프린터(10)는, 이렇게 하여 롤지(30)에 인화 를 행하기 때문에, 인화 속도는 롤지(30)의 반송 속도에 의존하고, 롤지(30)의 반송 속도는 서멀 헤드(11)의 발열 저항체의 발열량으로 좌우된다. 즉, 인화 속도는 발열 저항체의 열 에너지에 의해, 화상 데이터에 있어서의 계조 데이터(화상의 농담에 관한 데이터) 중인 최대 농도를 인화할 수 있는 롤지(30)의 반송 속도가 된다. 또한, 인화시에는 롤지(30)의 반송에 의해, 서멀 헤드(11)의 발열 저항체와 잉크 리본(18)이 반복되어 미끄럼 접촉하게 된다.

도3은, 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터(10)에 있어서의 서멀 헤드(11)를 도시하는 사시도이다.

또한, 도4는 도3에 도시한 서멀 헤드(11)의 발열 저항체(11b) 측을 부분적으로 도시하는 사시도이다.

도3에 도시한 바와 같이, 서멀 헤드(11)의 상면측에는 히트싱크(11a)가 나사 고정되어 있다. 또한, 서멀 헤드(11)의 하면측에는 복수의 발열 저항체(11b)가 배열되어 있다. 여기서, 히트싱크(11a)는 알루미늄 등의 열 전도성이 높은 재료로 형성되어 있고, 각 발열 저항체(11b)로부터 발생한 여분의 열을 판형의 다수의 핀에 의해 방열하도록 되어 있다.

한편, 각 발열 저항체(11b)에는, 도4에 도시한 바와 같이 각각 전극(11c)이 접속되어 있다. 또한, 상기한 바와 같이 인화시에는, 각 발열 저항체(11b)와 잉크 리본(18)(도1 참조)이 반복되어 미끄럼 접촉하므로, 각 발열 저항체(11b) 및 각 전극(11c)에는, 이들을 덮어 가리도록 보호막(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 마모로부터 각 발열 저항체(11b) 및 각 전극(11c)을 보호하도록 하고 있다.

이러한 서멀 헤드(11)에 있어서 인화를 행하기 위해서는 화상 데이터를 기초로 하여, 개개의 전극(11c)에 통전함으로써, 그 전극(11c)과 대응하는 발열 저항체(11b)를 발열시킨다. 여기서, 발열 저항체(11b)의 발열량은 화상 데이터 중의 계조 데이터를 따라서, 전극(11c)에 공급하는 전력을 조정함으로써 제어된다.

도5는, 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터에 있어서의 제어의 흐름을 설명하는 블록도이다.

또한, 도6은 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터에 의한 화상 데이터의 샘플링 예를 나타내는 모식도이다.

도5에 도시한 바와 같이, 컴퓨터로부터의 화상 데이터의 입력은 서멀 헤드 프린터의 I/F(인터페이스)를 통해 행해지고, 입력된 화상 데이터는 CPU(중앙 처리 장치)의 지령에 의해 화상 메모리에 저장된다. 그리고, 이 CPU는 화상 메모리에 저장된 화상 데이터를 기초로 하여 서멀 헤드의 발열 저항체의 발열량을 산출하는 발열량 연산부가 되어 있고, 전극에 전력을 공급하여 발열 저항체를 구동 제어한다.

여기서, CPU는 화상 데이터를 샘플링하여 발열 저항체의 발열량을 산출한다. 예를 들어, 도6에 도시한 바와 같이 샘플링한 화소 데이터(화상 전체 중의 1 화소에 대응하는 데이터)가 m행 × n열이 있고, 발열 저항체가 화소 데이터의 n열과 일대일로 대응하도록 n개라고 하면, CPU는 m행 × n열의 화소 데이터에 있어서의 a열째(1≤a≤n)에 대응하는 a번째(1≤a≤n)의 발열 저항체가 b행째(1≤b≤m)의 화소 데이터를 인화하기 위해 필요한 발열량을 산출한다. 또, 발열 저항체의 발열량은 화상 데이터 중의 계조 데이터와 롤지(30)(도1 참조)의 반송 속도를 고려하여 산출한다.

또한, CPU는 a열째의 b행째의 발열량의 산출치 S(a, b)와, 미리 정해진 발열 저항체의 발열량의 규정치 L을 비교하는 발열량 비교부, 발열 저항체의 발열량의 규정치 L을 넘는 산출치 S(a, b)의 개수를 세어 a열째의 초과수 N(a)을 산출하는 초과수 카운트부, 1열째로부터 n열째의 초과수 N(1) 내지 N(n)을 기초로 하여, 최대 초과수 N(max)을 산출하는 최대 초과수 추출부, 발열 저항체의 발열량을 제어하는 발열량 제어부로 되어 있다. 그리고, 최대 초과수 N(max)이 미리 정해진 기준수 M을 넘는 경우에, 발열 저항체의 발열량(전극에 대한 전력의 공급량)을 소정의 범위 내에 제한하여 발열 저항체를 구동 제어하여 인화를 행한다.

게다가 또한, 발열 저항체의 발열량은 도5에 도시한 바와 같이, CPU와 서멀 헤드 사이에 개재하는 보정부에 의해 조정된다. 즉, 보정부는 서멀 헤드 프린터에 장착된 롤지(30)(도1 참조)의 지질, 잉크 리본(18)(도1 참조)의 종류, 서멀 헤드의 축열 상태, 환경 온도 등에 따라서, 인화 화상의 농도 보정(γ 보정)이나 축열 보정을 실행하도록, CPU로부터 출력된 발열 저항체의 구동 제어 신호를 보정한다.

이와 같이, 서멀 헤드의 발열 저항체의 발열량은 CPU 및 보정부에 의해 최적화된다. 그리고, CPU에 의한 메카 구동계의 제어에 의해, 롤지(30)(도1 참조)가 발열 저항체의 발열량에 맞춘 최적의 속도로 반송된다. 그로 인해, 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터에서는 발열 저항체의 발열을 기초로 하는 여러 가지의 문제(보호막의 손상, 인화면의 손상, 인화 농도의 저하, 꼬리 끌기나 농도 불균일의 발 생 등)가 해소되고, 높은 인화 품질이 얻어지는 것뿐만 아니라, 서멀 헤드의 장기 수명화와 인화 속도의 고속화가 양립된 것으로 되어 있다.

도7은, 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터에 있어서의 인화 방법을 도시하는 흐름도이다.

도7에 도시한 바와 같이, 인화 지령이 입력되면 스타트가 되고, 스텝 S1에 있어서, 도5에 도시한 I/F(인터페이스)를 통해 컴퓨터로부터 화상 데이터가 입력된다. 그리고, 입력된 화상 데이터는 화상 메모리에 저장된다.

다음에, 화상 메모리에 저장된 화상 데이터는, 스텝 S2에 있어서 색 변환 처리가 이루어지고, 빛의 3원색인 R(레드), G(그린), B(블루)에 의해 구성된 화상 데이터는 인쇄 색인 Y(옐로우), M(마젠타), C(시안)에 의해 구성된 계조 데이터로 변환된다. 또한, 스텝 S3에 있어서, 이 계조 데이터로부터 도6에 도시한 m행 × n열의 화소 데이터가 샘플링되어 화상 메모리에 저장된다.

계속해서, n개가 있는 발열 저항체 중의 1번째(a = 1)의 발열 저항체에 의해, 1열째(a = 1)의 1행째(b = 1)의 화소 데이터를 인화하기 위해 필요한 발열량을 산출하도록, 초기치로서 스텝 S4에서 a = 1을 입력하고, 스텝 S5에서 b = 1을 입력한다. 그리고, 스텝 S6에 있어서 1열째의 1행째의 발열량의 산출치 S(a, b) = S(1, 1)를 구하고, 스텝 S7에 있어서 산출치 S(1, 1)와 규정치 L을 비교한다. 그 결과, S(1, 1) > L인 경우에는 스텝 S8로 분기하고, 초기치(0)의 초과수 N(a)에 1d을 가하고, 발열 저항체의 발열량의 규정치 L을 넘는 산출치 S(a, b)의 1열째(a = 1)의 초과수 N(a) = N(1)을 1로 한 후, 스텝 S9로 이행한다. 한편, S(1, 1) ≤ L 의 경우에는 스텝 S7로부터 직접 스텝 S9로 이행한다.

여기서, 발열 저항체의 발열량의 규정치 L은 발열 저항체의 보호막을 팽창시키지 않는 정도의 발열량을 이론이나 실험으로 구한 것이다. 그리고, 본 실시 형태에서는 6 인치의 길이의 인화지를 상정한 경우(인화가 행해진 롤지를 6 인치의 길이로 절단하여 1매로 한 경우)에, 3000매분의 인화를 행해도 보호막에 손상 등이 생기는 일 없이, 인화면에 손상 등이 생기는 일없이, 인화면에 손상시키는 것도 인화 농도가 저하되는 일도 없는 발열 저항체의 발열량을 규정치 L로 설정하고 있다. 또, 이 규정치 L의 설정에 있어서는 발열 저항체 자체의 축열이나 인접하는 발열 저항체의 발열의 영향도 고려하고 있다.

이와 같이, 스텝 S7에 있어서, 1열째(a = 1)의 1행째(b = 1)의 화소 데이터를 인화하기 위해 필요한 발열량의 산출치 S(a, b) = S(1, 1)가 발열량의 규정치 L을 넘는지 여부가 판단되지만, 1행째가 종료되면 2행째 이후에 대해서도 마찬가지의 스텝이 반복된다. 즉, 스텝 S9에 있어서 최후의 m행째까지 종료되었는지 여부가 판단되고, m행째(b = m)까지 도달하고 있지 않은 경우에는 스텝 S10으로 이행하고, 다음 행의 판단을 행하기 위해 b에 1을 가산한 후, 스텝 S6으로부터 스텝 S9까지를 반복한다. 그리고, 1열째(a = 1)의 m행째(b = m)까지의 초과수 N(a) = N(1)을 산출한 후, 스텝 S9로부터 스텝 S11로 이행한다.

스텝 S11은 2열째(a = 2) 이후에 대해, 초과수 N(a)을 산출하기 위한 분기이다. 즉, 1열째(a = 1)의 m행째(b = m)까지의 초과수 N(1)이 산출되면, 이번은 2번째(a = 2)의 발열 저항체에 의해 2열째(a = 2)의 1행째(b = 1)의 화소 데이터를 인 화하기 위해 필요한 발열량을 산출하고, 2열째(a = 2)의 m행째(b = m)까지의 초과수 N(a) = N(2)을 구한다. 그 후, 마찬가지로 하여 초과수 N(a) = N(n)까지 구한다.

그로 인해, 스텝 S11에서는 최후의 n열째(a = n)까지 종료하였는지 여부가 판단되고, n열째에 도달하고 있지 않은 경우에는 스텝 S12로 이행하여, 다음 열의 판단을 행하기 위해 a에 1을 가산한 후, 스텝 S5로부터 스텝 S11까지를 반복한다. 그리고, n열째(a = n)의 m행째(b = m)까지의 초과수 N(a) = N(n)을 산출한 후, 스텝 S11로부터 스텝 S13으로 이행한다.

따라서, 초과수 N(1)으로부터 초과수 N(n)이 각각 산출되게 되고, 그 결과를 기초로 하여 스텝 S13에서 초과수 N(1)으로부터 초과수 N(n)까지의 최대 초과수 N(max)을 산출한다. 그리고, 다음 스텝 S14에 있어서 최대 초과수 N(max)이 미리 정해진 기준수 M을 넘는지 여부를 판단한다.

여기서, 기준수 M은 초과수 N(a)의 수에 의한 보호막으로의 영향의 정도 등을 감안하여 적절하게 결정되는 것이다. 그리고, 본 실시 형태에서는 도6에 도시한 m행 × n열의 화소 데이터의 최후의 m행째까지의 30 ％에 상당하는 수치를 기준수 M으로 설정하고 있다. 즉, M = 0.3m로 되어 있고, 1열째(a = 1)로부터 n열째(a = n)까지이고, 1열에서도 m행의 30 ％를 넘는 수의 초과수 N(a)이 있는지 여부가 판단되게 된다.

이렇게 하여, n열 중의 최대 초과수 N(max)이 기준수 M(= 0.3m)을 넘는지 여부가 판단되지만, 기준수 M을 넘어 있는 경우에는 발열 저항체의 발열량을 제한하 고, 발열을 기초로 하는 여러 가지의 문제(보호막의 손상, 인화면의 손상, 인화 농도의 저하, 꼬리 끌기나 농도 불균일의 발생 등)가 생기지 않도록 하여, 서멀 헤드의 장기 수명화를 도모하고 있다. 즉, 발열량을 내리더라도 인화 품질에 악영향을 끼치지 않도록, 스텝 S14로부터 스텝 S15로 이행하여 인화 속도가 빨라 저속 인화 모드의 설정으로 한다. 그리고, 스텝 S16에서 저속용의 농도 보정(γ 보정)을 실시하고, 스텝 S17에서 저속용의 축열 보정을 실시하고 나서 스텝 S21로 이행한다.

반대로, 최대 초과수 N(max)이 기준수 M(= 0.3m)을 넘지 않는 경우에는, 발열 저항체의 발열량을 최대로 하고, 고속 인화를 가능하게 한다. 그로 인해, 스텝 S14로부터 스텝 S18로 이행하여 인화 속도가 빠른 고속 인화 모드의 설정으로 한다. 그리고, 스텝 S19에서 고속용의 농도 보정(γ 보정)을 실시하고, 스텝 S20으로 고속용의 축열 보정을 실시하고 나서 스텝 S21로 이행한다.

따라서, 본 실시 형태의 인화 방법에 따르면, 입력된 화상 데이터에 따라서, 저속 인화 모드가 고속 인화 모드인지가 선택된다. 그리고, 필요한 축열 보정 등이 실시된 후, 스텝 S21에서 PWM 변조를 행하고, 스텝 S22에서 전극에 전력을 공급하여 발열 저항체를 구동하고, 인화를 실행하여 종료한다.

도8은, 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터에 의해 인화된 화상의 일례를 나타내는 도면이다. 또, 설명의 편의를 위해, 샘플링된 10행 × 10열의 화소 데이터의 부분을 하얀색으로 나타내고 있다. 또한, 컬러 화상을 흑백 2치 화상으로 변환하고 있다.

도8에 도시한 화상의 인화에 있어서는, 도6에 도시한 샘플링 예와 같이, 각 발열 저항체에 대응하는 모든 화소 데이터에 대해 발열량의 산출치 S(a, b)를 구하는 것은 아니며, 수개 간격의 발열 저항체가 대응하도록 10행 × 10열의 화소 데이터에 대해서만 산출치 S(a, b)를 구하고 있다. 즉, 도7에 있어서, n = 10, m = 10이며, 스텝 S6으로부터 스텝 S9까지의 반복 횟수나, 스텝 S5로부터 스텝 S11까지의 반복 횟수가 10회로 적기 때문에, 고속인 처리가 가능하게 되어 있다. 또, 성능적으로 떨어지는 CPU를 사용하고 있는 경우라도 대처할 수 있다. 그리고, 10열 중의 최대 초과수 N(max)이 기준수 M(= 10행의 30 ％ = 3)을 넘는지 여부를 판단하고 있다. 또, 실제로의 인화 이외의 처리는 프린터측이 아니라, 컴퓨터측의 프린터 드라이버로 실행할 수도 있다.

이와 같이, 샘플링수를 감한 경우에는 화상 데이터의 처리 시간이 짧아지고, 한층 고속인 인화가 가능하게 되지만, 샘플링 지점의 차이에 의해 최대 초과수 N(max)이 변화하는 것이 생각되고, 기준수 M의 설정에 세밀한 배려가 필요해진다. 그래서, 기준수 M의 설정에 있어서 많은 디지털 카메라의 화상을 해석한 결과, 샘플링한 m행 × n열의 화소 데이터에 있어서 최대 초과수 N(max)이 m행의 30 ％를 넘는 화상은 많지 않은 것이 판명되었다. 따라서, 기준수 M을 0.3m로 하는 것은 타당한 설정이며, 10행 × 10열의 화소 데이터라도, 기준수 M을 3으로 하면 많은 화상 데이터로 인화 속도를 고속화할 수 있다.

단, 도8에 도시한 화상인 경우는, 야경이므로 농도가 높은 부분이 많고, 최대 초과수 N(max) > 기준수 M으로 되어 있다. 그리고, 도8에 도시한 화상의 인화에 있어서는 서멀 헤드의 장기 수명화를 도모하기 위해, 최대 초과수 N(max) ≤ 기 준수 M인 경우보다도 인화 속도를 느리게 하고, 1.0초/라인에 저속화함으로써 인화 시간을 1.4배 느리게 하고 있다. 또, 인화 속도를 저속으로 하는 것은 단위 면적당의 인화의 농도는, 단위 시간당의 열량과 열을 주는 시간과 강한 상관이 있는 것으로, 단위 면적당에 걸리는 시간을 길게 하면, 발열량을 작게 할 수 있기 때문이다.

이와 같이, 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터 및 서멀 헤드 프린터의 인화 방법은 입력된 화상 데이터를 기초로 하여, 발열 저항체의 발열량을 사전에 산출함으로써, 발열 저항체의 열이 어느 정도 보호막을 손상시키는가를 판단한다. 즉, 발열 저항체의 발열량의 최대 초과수 N(max)과 기준수 M을 비교하여 발열량(인화 속도)을 제어하는 것으로 되어 있다. 그로 인해, 서멀 헤드의 손상(보호막의 손상) 등을 저감시킬 수 있어 고속 인화에 있어서의 수명을 연장시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 일 없이, 이하와 같은 여러 가지의 변형 등이 가능하다. 즉,

(1) 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터(10)에서는 잉크 리본(18)을 이용하여 롤지(30)에 인화하고 있지만, 커트지에 인화하는 경우도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 잉크 시트(18)를 사용하지 않고, 감열 기록지에 인화하는 경우도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

(2) 본 실시 형태의 서멀 헤드 프린터(10)에서는 저속 인화 모드와 고속 인화 모드와의 2 종류를 구별하여 사용하고 있지만, 중속 인화 모드 등의 다른 인화 모드를 추가하고, 보다 상세하게 제어를 행해도 좋다. 또, 이 경우의 기준수 M은, 예를 들어 저속 인화 모드로 이행하는 기준수 M(1), 중속 인화 모드로 이행하는 기준수 M(2)과 같이 인화 모드의 수에 따라서 복수 설정해 둔다.

본 발명의 서멀 헤드 프린터 및 서멀 헤드 프린터의 인화 방법에 따르면, 인화하는 화상 데이터를 샘플링하고, 발열 저항체의 발열량을 사전에 산출하여 발열량을 제어하기 때문에, 장기 수명화와 고속 인화의 양립이 가능하게 되어 있다. 그로 인해, 서멀 헤드 프린터에 폭넓게 적용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 보호막의 손상 등을 방지하여 서멀 헤드를 장기 수명화하는 동시에, 인화면의 손상, 인화 농도의 저하, 꼬리 끌기나 농도 불균일의 발생 등을 방지하고, 또한 인화 속도를 대폭 향상시킬 수 있도록 한 서멀 헤드 프린터 및 서멀 헤드 프린터의 인화 방법을 제공할 수 있다.

Claims (10)

1. 플라텐과,

   발열 소자를 갖는 서멀 헤드를 구비하고,

   상기 플라텐과 상기 서멀 헤드 사이에 피기록 매체를 반송하고, 인화하는 화상 데이터를 기초로 하여, 상기 발열 소자를 발열시킴으로써 인화를 행하는 서멀 헤드 프린터이며,

   화상 데이터에 대응하는 상기 발열 소자의 발열량을 산출하는 발열량 연산부와,

   상기 발열량 연산부에 의한 발열량의 산출치 S와 상기 발열 소자의 발열량의 규정치 L을 비교하는 발열량 비교부와,

   상기 발열량 비교부를 기초로 하여, 상기 발열 소자의 발열량의 규정치 L을 넘는 산출치 S의 개수를 세어 초과수 N을 산출하는 초과수 카운트부와,

   상기 초과수 카운트부에 의해 산출된 초과수 N이 기준수 M을 넘는 경우에, 상기 발열 소자의 발열량을 제한하여 인화를 행하는 발열량 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드 프린터.
2. 제1항에 있어서, 상기 발열량 연산부는 화상 데이터를 샘플링하고, 샘플링한 화소 데이터를 인화하기 위해 필요한 상기 발열 소자의 발열량을 산출하는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드 프린터.
3. 제1항에 있어서, 상기 발열량 연산부는 화상 데이터 중의 계조 데이터와 피기록 매체의 반송 속도를 기초로 하여, 상기 발열 소자의 발열량을 산출하는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드 프린터.
4. 제1항에 있어서, 상기 발열량 제어부는 피기록 매체의 반송 속도를 지연시킴으로써 상기 발열 소자의 발열량을 제한하는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드 프린터.
5. 플라텐과,

   복수의 발열 소자를 라인형으로 배열한 서멀 헤드를 구비하고,

   상기 플라텐과 상기 서멀 헤드 사이에 피기록 매체를 반송하고, 인화하는 화상 데이터를 기초로 하여, 상기 발열 소자를 발열시킴으로써 인화를 행하는 라인형의 서멀 헤드 프린터이며,

   화상 데이터 중의 m행 × n열의 화소 데이터에 있어서의 a열째(1≤a≤n)에 대응하는 상기 발열 소자에 의해, b행째(1≤b≤m)의 화소 데이터를 인화하기 위해 필요한 발열량을 산출하는 발열량 연산부와,

   상기 발열량 연산부에 의한 a열째의 b행째의 발열량의 산출치 S(a, b)와 상기 발열 소자의 발열량의 규정치 L을 비교하는 발열량 비교부와,

   상기 발열량 비교부를 기초로 하여, 상기 발열 소자의 발열량의 규정치 L을 넘는 산출치 S(a, b)의 개수를 세어 a열째의 초과수 N(a)을 산출하는 초과수 카운트부와,

   상기 초과수 카운트부에 의해 산출된 1열째로부터 n열째의 초과수 N(1) 내지 N(n)을 기초로 하여, 최대 초과수 N(max)을 산출하는 최대 초과수 추출부와,

   상기 최대 초과수 추출부에 의해 산출된 최대 초과수 N(max)이 기준수 M을 넘는 경우에, 상기 발열 소자의 발열량을 제한하여 인화를 행하는 발열량 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드 프린터.
6. 플라텐과 서멀 헤드 사이에 피기록 매체를 반송하고, 인화하는 화상 데이터를 기초로 하여, 상기 서멀 헤드의 발열 소자를 발열시킴으로써 인화를 행하는 서멀 헤드 프린터의 인화 방법이며,

   화상 데이터에 대응하는 상기 발열 소자의 발열량을 산출한 후,

   산출치 S와 상기 발열 소자의 발열량의 규정치 L을 비교하고,

   규정치 L을 넘는 산출치 S의 개수를 세어 초과수 N을 구하고,

   초과수 N이 기준수 M을 넘는 경우에는, 상기 발열 소자의 발열량을 제한하여 인화를 행하는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드 프린터의 인화 방법.
7. 제6항에 있어서, 초과수 N이 기준수 M을 넘는 경우에는 피기록 매체의 반송 속도를 지연시키는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드 프린터의 인화 방법.
8. 플라텐과 서멀 헤드 사이에 피기록 매체를 반송하고, 인화하는 화상 데이터를 기초로 하여, 상기 서멀 헤드에 라인형으로 배열된 복수의 발열 소자를 발열시킴으로써 인화를 행하는 라인형의 서멀 헤드 프린터의 인화 방법이며,

   화상 데이터 중의 m행 × n열의 화소 데이터에 있어서의 a열째(1≤a≤n)에 대응하는 상기 발열 소자에 의해, b행째(1≤b≤m)의 화소 데이터를 인화하기 위해 필요한 발열량을 산출한 후,

   a열째의 b행째의 발열량의 산출치 S(a, b)와 상기 발열 소자의 발열량의 규정치 L을 비교하고,

   규정치 L을 넘는 산출치 S(a, b)의 개수를 세어 a열째의 초과수 N(a)을 구하고,

   1열째로부터 n열째의 초과수 N(1) 내지 N(n)을 기초로 하여, 최대 초과수 N(max)을 산출하고,

   최대 초과수 N(max)이 기준수 M을 넘는 경우에는, 상기 발열 소자의 발열량을 제한하여 인화를 행하는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드 프린터의 인화 방법.
9. 플라텐과,

   발열 소자를 갖는 서멀 헤드를 구비하고,

   상기 플라텐과 상기 서멀 헤드 사이에 피기록 매체를 반송하고, 인화하는 화상 데이터를 기초로 하여, 상기 발열 소자를 발열시킴으로써 인화를 행하는 서멀 헤드 프린터이며,

   화상 데이터에 대응하는 상기 발열 소자의 발열량을 규정치를 비교하고,

   그 비교 결과를 기초로 하여,

   상기 발열 소자의 발열량을 제한하여 인화를 행하는 발열량 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드 프린터.
10. 플라텐과 서멀 헤드 사이에 피기록 매체를 반송하고, 인화하는 화상 데이터를 기초로 하여, 상기 서멀 헤드의 발열 소자를 발열시킴으로써 인화를 행하는 서멀 헤드 프린터의 인화 방법이며,

    화상 데이터에 대응하는 상기 발열 소자의 발열량을 규정치와 비교하고,

    그 비교 결과를 기초로 하여, 상기 발열 소자의 발열량을 제한하여 인화를 행하는 것을 특징으로 하는 서멀 헤드 프린터의 인화 방법.

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