JP3066197B2 - 昇華型サーマルプリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の発熱抵抗体をラ
イン状に配したサーマルヘッドの各発熱抵抗体への通電
量を制御することによって昇華染料の昇華量を変化させ
て階調性を有する画像を再現する昇華型サーマルプリン
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の昇華型サーマルプリンタ
では、再現される画像の品質が周囲の熱的な環境の影響
を受けて変動し、特にサーマルヘッドのヘッド温度が再
現画像品質に大きな影響を与えていた。

【０００３】また、昇華型サーマルプリンタでは、サー
マルヘッドの各発熱抵抗体への通電量を制御して画像印
写を行わせるが、この通電時に生じる全ての熱エネルギ
ーがインクシートに伝達して昇華反応を生じさせるので
はなく、その熱エネルギーの一部がヘッド本体へも伝達
し、ヘッド温度の上昇、すなわち、ヘッドの蓄熱を招い
ていた。そして、このヘッドの蓄熱によって記録濃度が
上昇し、記録開始時と終了時では記録画像に差異が生じ
ていた。

【０００４】このため、最近では、サーマルヘッドにサ
ーミスタなどの温度センサを埋設し、その温度センサに
より検出されたヘッド温度に基づいて、サーマルヘッド
の各発熱抵抗体への通電量を制御する方法が提案されて
いる。

【０００５】この通電制御方法により、サーマルヘッド
の蓄熱、または外気の影響によるサーマルヘッドの冷却
などによって、サーマルヘッド温度に変化が生じても、
印写開始時と印写終了時において印写画像に大きな差が
生じることなく、常に周囲の熱的な環境に影響されずに
再現画像の印写を行うことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記通
電制御方法ではサーマルヘッドの発熱抵抗体の温度を直
接測定するのが困難なため、サーマルヘッドの基体側の
温度を検出している。このため、再現画像品質に直接影
響するサーマルヘッドの発熱抵抗体の温度変化が基体側
へ伝熱するのに要するタイムラグがあり、特に画像印写
中における発熱抵抗体の蓄熱状態を正確に把握すること
は不可能であった。

【０００７】さらに、昇華型サーマルプリンタのよう
に、階調データに応じて各発熱抵抗体に異なる通電量を
印加する場合には各発熱抵抗体の蓄熱状態が異なるの
で、ヘッド温度による通電制御のみでは印写濃度ムラが
発生し、高品質の画像を再現することができなかった。

【０００８】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
であって、画像印写中におけるヘッド温度のみならず、
各発熱抵抗体の蓄熱状態をも考慮した通電制御を行うこ
とにより、印写濃度ムラの発生しない昇華型サーマルプ
リンタを提供するものである。

【０００９】本発明は、複数の発熱抵抗体をライン状に
配したサーマルヘッドの各発熱抵抗体への通電量を制御
することによって昇華染料の昇華量を変化させて階調性
を有する画像を再現する昇華型サーマルプリンタにおい
て、前記サーマルヘッドの温度を検出する温度検出手段
と、階調データに応じた通電電力を有する主パルス信号
を前記各発熱抵抗体に一定の周期で通電して記録媒体に
画像の印写を行う印写手段と、該印写手段による各ライ
ンの画像の印写間において、前記温度検出手段により検
出された温度及び前記階調データに基づいて規定される
分散型の予備パルス信号を前記各発熱抵抗体に通電して
予熱させる予熱手段と、を備え、前記予備パルス信号
は、前記主パルス信号を印加することにより一旦上昇し
た各発熱抵抗体の温度が印写に至らない所定温度に至っ
てから、次ラインの印字が開始されるまでの間、前記各
発熱抵抗体の温度を略一定に維持するものである昇華型
サーマルプリンタ。

【００１０】

【作用】本発明によれば、各ラインの画像印写間の予熱
手段として、ヘッド温度のみならず、各発熱抵抗体の入
力階調データをも考慮した通電制御を行うので、各ライ
ンの画像印写開始時に各発熱抵抗体が所定温度に維持さ
れる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の昇華型サーマルプリンタをそ
の実施例を示す図面に基づいて説明する。

【００１２】図１は本発明の昇華型サーマルプリンタの
印写部の概略構成を示すブロック図である。

【００１３】図において、１は入力画像の階調データを
記憶する画像メモリ、２は画像メモリ１から入力される
階調データを１ライン毎に記憶して保持するラインメモ
リである。３はプリンタ全体の制御を行う印写制御部で
あって、ＲＯＭ４に記憶された制御プログラムに従っ
て、印写指示、あるいは予熱指示などの各種制御信号を
出力して全体の制御を実行する。５は複数の発熱抵抗体
をライン状に配したサーマルヘッド６の温度を検出する
温度検出手段としてのサーミスタである。７はヘッド駆
動回路であって、サーマルヘッド６をプラテンローラ８
に圧接、及び離接するためのヘッド駆動モータ（図示せ
ず）にオン、オフ信号を発生する。９はヘッドドライバ
制御回路であって、ラインメモリ２からの１ライン分の
階調データを印写制御部３からの制御信号に従って、３
０msec/lineの印写周期でサーマルヘッド６の各発熱抵
抗体に通電パルス信号を出力している。

【００１４】具体的には、ラインメモリ２からの１ライ
ン分の各階調データに応じた通電電力を有する主パルス
信号を各発熱抵抗体に通電して記録媒体上に入力階調デ
ータに応じた１ライン分の画像を印写すると共に、主パ
ルス信号出力後に、サーミスタ５により検出されたヘッ
ド温度、及び入力階調データに応じた通電電力を有する
予備パルス信号を各発熱抵抗体に通電して、昇華染料が
記録媒体上に発色あるいは転写が生じない程度の所定温
度（本実施例では約５０℃）まで各発熱抵抗体を予熱し
ている。

【００１５】１０はインクシートであって、表面上に昇
華染料によりイエロー，マゼンタ，シアンの３色の色剤
が面順次に塗工されてあり、供給ロール１１とシート巻
取りロール１２とによって張設されている。１３は記録
媒体としての記録紙であって、昇華染料を定着させて画
像を再現させる受像剤が塗工されてなり、搬送ローラ１
４によって搬送され、サーマルヘッド６と、プラテンロ
ーラ８との間を通過した後、排紙ローラ１５によって昇
華型サーマルプリンタ外へ排紙される。

【００１６】尚、本実施例では主パルス信号、及び予備
パルス信号の通電電力を通電幅により可変制御してお
り、予備パルス信号として通電率５０％，周期１００μ
secの分散パルスを用いている。

【００１７】また、ＲＯＭ４には入力階調データに対す
る主パルス信号の通電幅のテーブル、並びに入力階調デ
ータ、及びヘッド温度に対する予備パルス信号の分散パ
ルス数のテーブルが記憶されている。

【００１８】図２にＲＯＭ４に記憶される主パルス信号
の通電幅のテーブルの入力階調データとの関係図、図３
にＲＯＭ４に記憶される予備パルス信号の分散パルス数
のテーブルの入力階調データ、ヘッド温度との関係図を
示す。ここで、図３にはヘッド温度が３０℃、４０℃、
５０℃の場合についてのみ図示してあるが、ＲＯＭ４に
は各発熱抵抗体を約５０℃に保つために必要な３０℃〜
５０℃におけるヘッド温度１℃毎の入力階調データに対
する分散パルス数のテーブルが記憶されている。

【００１９】次に本発明の昇華型サーマルプリンタの印
写動作を図４のフローチャートにより説明する。

【００２０】まず、印写開始に先立ち、サーミスタ５に
よりサーマルヘッド６のヘッド温度Ｔを検出し（Ｓ
１）、ヘッド温度Ｔが５０℃に達しているか否かを判断
する（Ｓ３）。

【００２１】このステップＳ３において、ヘッド温度Ｔ
が５０℃に達していない場合には、ＲＯＭ４から入力階
調データが１２７階調に対する主パルス幅７．９msecを
読み出し、その通電幅の主パルス信号をサーマルヘッド
６の全発熱抵抗体に印加し（Ｓ５）、ステップＳ１に戻
る。これにより、ヘッド温度Ｔが５０℃に達するまでサ
ーマルヘッドの温度が上昇させる。尚、サーマルヘッド
６は印写終了と同時にプラテンローラ８から離接されて
いる。

【００２２】そして、ステップＳ３において、ヘッド温
度Ｔが５０℃に達していると判断された場合には、ステ
ップＳ７に進み、インクシート１０と記録紙１３の頭出
し、及び位置決めを行うと共に、サーマルヘッド６をプ
ラテンローラ８に圧接させる。

【００２３】次にステップＳ９に進み、ラインメモリ２
に印写開始信号を出力する。これにより、画像メモリ１
から１ライン分の階調データを読み出し、その階調デー
タを印写制御部３に入力する。

【００２４】ステップＳ１１では、入力階調データに応
じた通電幅を有する主パルス信号を各発熱抵抗体に通電
して記録紙１３に画像の印写を行う。具体的には、１ラ
イン分の各発熱抵抗体の入力階調データに応じた主パル
ス幅をＲＯＭ４から夫々読み出し、その各通電幅の主パ
ルス信号をヘッドドライバ制御回路７に転送して各発熱
抵抗体を通電する。この主パルス信号の通電により、各
発熱抵抗体を発熱させて入力階調データに応じた１ライ
ンの印写を記録紙１３上に行う。

【００２５】次に、サーミスタ５によりサーマルヘッド
６のヘッド温度Ｔを検出し（Ｓ１３）、次のステップＳ
１５に進む。

【００２６】ステップＳ１５では、サーミスタ５により
検出されたヘッド温度、及び入力階調データに応じた予
備パルス信号を各発熱抵抗体に通電して、各発熱抵抗体
を約５０℃に維持させる。具体的には、ヘッド温度、及
び各発熱抵抗体に対する入力階調データに応じた分散パ
ルス数をＲＯＭ４から夫々読み出し、次ラインの印写に
先立ち、各発熱抵抗体に対する分散パルス数の予備パル
ス信号をヘッドドライバ制御回路７に転送して各発熱抵
抗体を通電する。この予備パルス信号の通電により、各
ラインの主パルス信号の通電開始温度、つまり、各ライ
ンの印写開始温度が約５０℃に維持される。

【００２７】そして、次のステップＳ１７に進み、画像
メモリ１に記憶されている入力画像の階調データに応じ
て、印写が全て終了したかどうか判断され、印写中の場
合にはステップＳ１１に戻り、全ラインの印写終了に伴
い印写動作を終了する。

【００２８】図５に、上記印写動作によるサーマルヘッ
ド６の発熱抵抗体の温度変化図を示す。尚、図５は検出
されたヘッド温度が５０℃の場合を示している。

【００２９】図５に示すように、第１ライン目が高濃度
印写、例えば１２７階調印写の場合には、図２に示すよ
うに１２７階調に対する主パルス幅は７．９msecとなる
ので、まず通電幅７．９msecの主パルス信号が発熱抵抗
体に印加される。この場合、発熱抵抗体の最高温度Ｔ_1T
は、昇華染料が記録紙１３上に拡散転写を開始する閾値
温度Ｔ_THよりも十分高く、また長い時間にわたって発熱
抵抗体温度がＴ_TH以上の状態を維持し、多くの昇華染料
が記録紙１３上に拡散転写される。

【００３０】そして、図３に示すようにヘッド温度が５
０℃、及び階調データが１２７階調に対する分散パルス
数は０となるので、予備パルス信号が発熱抵抗体に印加
されずに、第２ライン目の印写動作に移る。

【００３１】第２ライン目が印写を行わない場合、即ち
０階調印写の場合には、図２に示すように０階調に対す
る主パルス幅は１．８msecとなるので、まず通電幅１．
８msecの主パルス信号が発熱抵抗体に印加される。この
場合、発熱抵抗体の最高温度Ｔ_2Tは閾値温度Ｔ_THよりも
常に低いため、昇華染料が記録紙１３上に拡散転写され
ない。

【００３２】そして、図３に示すようにヘッド温度５０
℃、及び階調データ０階調に対する分散パルス数は１８
１となるので、予備パルス信号として通電率５０％、周
期１００μsecの分散パルスが１８．１msecの間、第３
ライン目の印写に先立ち発熱抵抗体に印加される。これ
により、第３ライン目の印写開始時に発熱抵抗体温度が
５０℃以下に低下することなく約５０℃に維持される。

【００３３】第３ライン目が中濃度印写、例えば６０階
調印写の場合には、図２に示すように６０階調に対する
主パルス幅は５．１msecとなるので、まず通電幅５．１
msecの主パルス信号が発熱抵抗体に印加される。この場
合、発熱抵抗体の最高温度Ｔ _3Tは、昇華染料が記録紙１
３上に拡散転写を開始する閾値温度Ｔ_THよりも高く、且
つ高濃度印写の場合の最高温度Ｔ_1Tよりも低い。さら
に、発熱抵抗体温度が閾値温度Ｔ_THを越える通電時間が
高濃度印写の場合に比べて少ないので、昇華染料が記録
紙１３上に拡散転写される量も高濃度印写の場合に比べ
て少なくなる。

【００３４】そして、図３に示すようにヘッド温度５０
℃、及び階調データ６０階調に対する分散パルス数は８
４となるので、予備パルス信号として通電率５０％、周
期１００μsecの分散パルスが８．４msecの間、第４ラ
イン目の印写に先立ち発熱抵抗体に印加される。これに
より、第４ライン目の印写開始時に発熱抵抗体温度が５
０℃以下に低下することなく約５０℃に維持される。

【００３５】以上のように、各ラインの印写開始時の各
発熱抵抗体温度を、サーマルヘッド６のヘッド温度、及
び各発熱抵抗体の入力階調データに基づいて決定された
予備パルス信号の通電により、常に約５０℃に維持され
る。また、予備パルス信号として分散型パルスを用いて
いるので、各発熱抵抗体温度の微調整が容易となり、精
度の高い温度制御が可能となる。

【００３６】

【００３７】

【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、各ライ
ンの画像印写間の予熱手段として、ヘッド温度のみなら
ず、各発熱抵抗体の入力階調データをも考慮した通電制
御を行うとともに、予備パルス信号として、主パルス信
号を印加することにより一旦上昇した発熱抵抗体の温度
が、印写に至らない所定温度に至ってから、次ラインの
印字が開始されるまでの間、略一定に維持されるような
分散型パルスを用いているので、各ラインの画像印写開
始よりも以前から各発熱抵抗体が所定温度に維持され
る。

【００３８】従って、画像印写中における各発熱抵抗体
の蓄熱状態を正確に把握するとともに、その蓄熱状態を
確実に印写開始前の発熱抵抗体の温度制御に反映するこ
とができ、印写濃度ムラの発生しない高品質の画像を安
定して再現すること可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の昇華型サーマルプリンタの印写部の概
略構成を示すブロック図である。

【図２】ＲＯＭ４に記憶される主パルス信号の通電幅の
テーブルの入力階調データとの関係を示す図である。

【図３】ＲＯＭ４に記憶される予備パルス信号の分散パ
ルス数のテーブルの入力階調データ、ヘッド温度との関
係を示す図である。

【図４】本発明の昇華型サーマルプリンタの印写動作を
示すフローチャートである。

【図５】本発明の昇華型サーマルプリンタの印写動作に
よるサーマルヘッドの発熱抵抗体の温度変化図である。

【符号の説明】

１ 画像メモリ ２ ラインメモリ ３ 印写制御部 ４ ＲＯＭ ５ サーミスタ（温度検出手段） ７ ヘッドドライバ制御回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の発熱抵抗体をライン状に配したサ
   ーマルヘッドの各発熱抵抗体への通電量を制御すること
   によって昇華染料の昇華量を変化させて階調性を有する
   画像を再現する昇華型サーマルプリンタにおいて、 前記サーマルヘッドの温度を検出する温度検出手段と、
   階調データに応じた通電電力を有する主パルス信号を前
   記各発熱抵抗体に一定の周期で通電して記録媒体に画像
   の印写を行う印写手段と、該印写手段による各ラインの
   画像の印写間において、前記温度検出手段により検出さ
   れた温度及び前記階調データに基づいて規定される分散
   型の予備パルス信号を前記各発熱抵抗体に通電して予熱
   させる予熱手段と、を備え、 前記予備パルス信号は、前記主パルス信号を印加するこ
   とにより一旦上昇した各発熱抵抗体の温度が印写に至ら
   ない所定温度に至ってから、次ラインの印字が開始され
   るまでの間、前記各発熱抵抗体の温度を略一定に維持す
   るものである昇華型サーマルプリンタ。