(57)【要約】【課題】  昇華型プリンタ装置で印画された印画物の画き始め数ラインの濃度が薄い状態を画き始め以外のラインと同様の濃度にすること。【解決手段】  昇華型プリンタ装置のサーマルヘッド駆動方式で、印画始めの数ラインは、サーマルヘッドの発熱抵抗体の全数を同時に通電し、印画始めＮライン以外の奇数番目グループの発熱抵抗体と偶数番目グループの発熱抵抗体を交互に通電して時間的に重なることなく通電する場合の２倍の通電回数を実現する手段を有する。  更に、サーマルヘッドの全発熱抵抗体の半数の発熱抵抗体へ通電を行う能力のある電源回路部を有し、その電源回路と並列にバックアップコンデンサーを有する。【選択図】  図８
2010131815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーマルヘッドに一列に配列された発熱抵抗体への通電手段を備え、前記通電手段は、印画始めのＮラインは、発熱抵抗体の全数同時に通電を行い、それ以外のラインは発熱抵抗体の配列順で奇数番目のグループと偶数番目のグループに分け、奇数番目のグループの発熱抵抗体への通電と偶数番目のグループの発熱抵抗体への通電が時間的に重なることなく行うことを特徴とする昇華型プリンタ装置。
【請求項２】
前記サーマルヘッドの全発熱抵抗体の半数の発熱抵抗体へ通電を行う能力のある電源回路部を有し、その電源回路と並列にバックアップコンデンサーを有し、印画始めのＮライン印画時には前記電源回路とバックアップコンデンサーから電流供給を受ることで、サーマルヘッドへ見かけ上２倍の電流供給を行い、サーマルヘッド全数を同時に通電を行うことを特徴とする請求項１に記載の昇華型プリンタ装置。
【請求項３】
前記サーマルヘッドの全発熱抵抗体の半数の発熱抵抗体へ通電を行う能力のある電源回路を有し、前記電源回路は本昇華型プリンタ装置に電源供給可能な充電池に対して充電機能を有し、印画始めＮライン印画時には前記電源回路と充電池から電流供給を受けることで、サーマルヘッドへ見かけ上２倍の電流供給を行い、サーマルヘッド全数を同時に通電を行うことを特徴とする請求項１に記載の昇華型プリンタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱体抵抗体が一列に複数個配列されたサーマルヘッドの通電時に発する熱によってインクリボンに塗布された染料を専用の用紙に昇華付着させる昇華型プリンタ装置において、印画始めの数ラインは発熱抵抗体の全数同時通電を行い、画き始めの発熱抵抗体の温度上昇不足分を補うことで、濃度低下を防ぎ、画き始めの濃淡の違いが鮮明な画像を提供するサーマルヘッド駆動方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、昇華型プリンタ装置では、サーマルヘッドに一列に複数個配列された発熱抵抗体に印画したい画像の階調数に対応した回数電流を流し、その結果、発生する熱でインクリボンに塗布されている染料を専用の用紙に昇華拡散させる。カラー画像を形成する為には、イエロー、マゼンタ、シアンの各色成分毎の階調を持った画像データを作成しその階調データ数に従ってイエロー、マゼンタ、シアンの染料が塗布されたリボンの上でサーマルヘッドの発熱抵抗体に通電を行う。
【０００３】
しかし、発熱抵抗体の温度上昇には通電前の発熱抵抗体自身の温度が深く関わっている。即ち、印画始め（発熱抵抗体が環境温度からの通電）と印画途中（一定の発熱温度に達してからの通電）では、同じ階調数分の通電を行っても発熱抵抗体の達する温度は異なり、印画始めの方がその到達温度は低くなる。その結果、印画始めでは各色の染料が充分に昇華拡散する温度に達する前に用紙が移動してしまい充分な濃度を出すことができない。（図６を参照。）
１ライン内の濃度を濃くする方法として特開平7-164667号公報で開示されている１ライン内での通電タイミングを分散させていたものを集中して通電すると言う方法が提案されている。
【特許文献１】特開平7-164667号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来例では発熱抵抗体に通電を行うタイミングを分散させた時も、集中させた時も発熱抵抗体が発する熱エネルギーは等しく、大きな温度上昇は望めず画き始めの濃度を濃く補正するには不十分だと言う問題点があった。
【０００５】
本発明では、画き始めの濃度を濃くして濃淡の鮮明な画像を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本出願に係る発明は、
画き始めのＮラインは、サーマルヘッドの発熱抵抗体の全数を同時に通電し、画き始めＮライン以外の奇数番目グループの発熱抵抗体と偶数番目グループの発熱抵抗体を交互に通電して時間的に重なることなく通電する場合の２倍の通電回数を実現する手段を有する。
【０００７】
更に、サーマルヘッドの全発熱抵抗体の半数へ通電を行う能力のある電源回路部を有し、その電源回路と並列にバックアップコンデンサーを有する。その結果、サーマルヘッドへ見かけ上２倍の電流供給が可能となり、サーマルヘッド全数同時に通電を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明によれば、昇華型プリンタ装置に置いて、画き始めのＮライン分はサーマルヘッドに一列に配列された複数の発熱抵抗体の全数を同時に通電することで、画き始めＮライン以外のラインを印画する時のサーマルヘッドの発熱抵抗体を奇数番目のグループと偶数番目のグループに分けて交互に時間的に重なることなく通電する場合の２倍の発熱エネルギーを染料の塗布されたインクリボンに与えることで、画き始めでも濃度を充分に濃く印画することができ、画き始めの濃淡のハッキリした印画物を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１に本実施例のサーマルヘッド駆動制御方法を用いた昇華型プリンタで構成されるカメラダイレクト プリント システムの構成図を示す。
【００１１】
図１の１は光学的画像形成装置であるデジタルカメラ、２は、デジタル画像を印刷用紙に出力するダイレクト プリント装置。３は、デジタルカメラ１とダイレクト プリント装置２の間でデータをやり取りする為のケーブル、本実施例では、データ通信にＵＳＢプロトコルを用いているのでＵＳＢケーブルになる。
【００１２】
画像転送が実行されるとＵＳＢプロトコルに従ってデジタルカメラとダイレクト プリント装置がネゴシエーションを行い画像の転送が始まる。そのデータはＵＳＢケーブル３を通して通信される。
【００１３】
本実施例のダイレクト プリント装置についてもう少し説明する。
【００１４】
図１の４は、ＳＤメモリーカード（ＳＤ）等のカード型記録媒体と画像データをやり取りする為の複合カードスロット。５は、本ダイレクト プリント装置の操作を行う為のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を表示する為のＬＣＤモニタ。６は、本装置の電源スイッチ、７は、本装置の操作部材としての各種スイッチである。
【００１５】
次に本実施例のダイレクト プリント装置のブロック図を図２を用いて説明する。１０は本装置全体を制御したり、デジタル画像の処理を行ったり、ＵＳＢ通信の制御やＬＣＤの制御を行うためのＣＰＵ。１１は本装置を制御するためのプログラムやＬＣＤモニタ１７に表示するＧＵＩ用のアイコンデータや画像合成を行う為のフレームデータ等を格納するＩＣ Ｍｅｍｏｒｙ。１２は、プログラム動作時や画像処理時に使用したりＬＣＤモニタに表示するデータを格納する為のワークメモリとしてのＳＤＲＡＭ。１３は、昇華プリンタ部分のサーマルヘッド及びＬＦモータ、ＵＤモータを制御する為のヘッド・モータ制御ＩＣ、１４は昇華プリンタの主要部品であるサーマルヘッド。サーマルヘッドには、発熱体が１２８０個一列に配列されている。本発明ではこの発熱体をオンオフ制御する駆動制御方法を提案している。１５は、ＬＦモータ、ＵＤモータを駆動するモータドライバー。１６は、ＬＣＤモニタ１７を駆動する為のＬＣＤドライバ。１７は、デジタル画像や本装置の操作を行う為のグラフィカルユーザーインターフェイス（ＧＵＩ）を表示する為のＬＣＤモニタ。１８はＵＳＢのプロトコルデータを振り分ける為のＵＳＢ ＨＵＢでカードメモリーコントローラとＵＳＢ Ａコネクターに接続されている。１９はＵＳＢインターフェイスを有するカードメモリコントローラーで複合カードスロットに接続されている。
【００１６】
図３に本実施例のデイレクト プリント装置の画像出力部分に用いている昇華型印画方式の基本原理を説明するための概略図を示す。昇華型印画方式は、染料（色素）の拡散現象を用いた方式である。図中３１は、３色（イエロー、マゼンタ、シアン）の染料をプラスチックシートに塗布したインクシートである。このインクシート３１は専用印刷用紙３２と重ね合わされた形で、サーマルヘッド３３とプラテンローラー３４によって挟支されこのインクシートをサーマルヘッド３３の熱により、専用印刷用紙３２に昇華／熱拡散させることにより、カラープリントを得る。
【００１７】
また、専用印刷用紙３２には、昇華性染料３５の発色を確保するために、ポリエステル系樹脂を主成分とした受容層３６が塗布されている。この時サーマルヘッド３３に与える熱を制御することにより階調を与えることができる。３色（イエロー、マゼンタ、シアン）それぞれに階調を与え、印画紙の同じ個所にプリントすることにより１画素単位の高精細フルカラープリントを実現できる。
【００１８】
本実施例のサーマルヘッドでは、１列に配列された１２８０個の発熱抵抗体を有している。
【００１９】
本実施例の画き始めＮライン以外のサーマルヘッドの駆動方式は、１２８０個の発熱抵抗体を配列順に奇数番目のグループと偶数番目のグループに分けて、半分の６４０個づつの通電を行う。これは、１２８０個の発熱抵抗体を同時に通電すると大電流が流れるので、電源回路の電流供給容量が非常に大きくなり電源回路自体が大掛かりなものになってしまい、民生用の製品としては好ましくない形態になるからである。
【００２０】
一方、本実施例の画き始めＮラインのサーマルヘッドの駆動方式は、１２８０個の発熱抵抗体全数に同時に通電を行う。その為には、発熱抵抗体の最大半分に電流を供給することを前提に設計された電源回路では電流供給能力が不足してしまう。そこで、本実施例では前記電源回路に対して並列にバックアップコンデンサーを設置する。
【００２１】
図４は電源回路とバックアップコンデンサーに関係を説明する図である。図中、４１は電源回路、４２はバックアップコンデンサー、４３は発熱抵抗体が１２８０個一列に配列されたサーマルヘッドである。
【００２２】
サーマルヘッドは、１２８０個の発熱抵抗体の他に、この発熱抵抗体に画像印画用データを転送し、そのデータに応じて発熱抵抗体に電流を流す為に図５に示すような構成の回路を有している。発熱抵抗体１個に対して、Ｄフリップフロップ（Ｆ）、ラッチ（Ｌ）、アンド回路、ＦＥＴが一組づつ接続されている。図５には６組の回路構成しか示していないが、前記の回路構成が１２８０個本実施例のサーマルヘッドには搭載されている訳である。
【００２３】
発熱抵抗体はそれぞれヘッド電源に接続されていてＦＥＴがＯＮされると発熱抵抗体に電流が流れる構成になっている。このＦＥＴをＯＮするかどうかは、画像印画用データによって決まる。１２８０組の回路ブロックは、１２８個づつのチャンネルと呼ばれる１０個のグループに分かれていて、この１０個のチャンネルが並列に動作を行う。Ｄフリップフロップ（Ｆ）は、１２８個接続されていてシフトレジスターを構成している。このシフトレジスターにシリアルに１２８個の画像印画用データが入力され、データ転送用クロックに同期して１ビットづつシフトし１２８クロック目で全ての画像印画用データがＤフリップフロップに格納される。データが格納された時点でデータがラッチ回路で保持される。このラッチ回路の出力はアンド回路の一方の入力に接続されている。アンド回路のもう一方は、ストローブ（ＳＴＢ）信号に接続されていて、全てのデータがラッチ回路で保持された次のタイミングでストローブ信号がイネーブルになる。その結果ラッチ回路に保持されたデータの論理に応じてＦＥＴのＯＮ/ＯＦＦが決まり、発熱抵抗体へ電流を流すかどうかが決定する。
【００２４】
ここでの１回の発熱抵抗体の通電・非通電は、画素の１階調に対応する。従って、２５６階調を表現する為には、２５６回、上記の信号伝達が繰り返されることになる。即ち1列に配置された発熱抵抗体が画像印画用データの“１”、“０”に応じて２５６回、通電・非通電を行うことで１ライン分の画像が形成される。それを所定ライン分繰り返すことで画像全体の１色分が印画される。更に、イエロー、マゼンタ、シアンの各色で前記画像形成を行うことでカラー画像が完成する。
【００２５】
昇華型プリンタ装置では、サーマルヘッドに一列に配列された発熱抵抗体に通電を行うことでインクリボンに塗布された染料を専用用紙に昇華拡散させることで画像形成を行う訳だが、発熱抵抗体の温度上昇は、通電を行う前の発熱抵抗体自身の温度に強く依存する。例えば、画き始め１ライン目では発熱抵抗体に通電は行われていないので発熱抵抗体自身は環境温度になっていてその温度をベースに通電が行われることで発熱抵抗体の温度上昇が起こる。２ライン目以降では、発熱抵抗体が前のラインで持っていた温度をベースに温度上昇が起こるので前のラインよりも温度は高くなる。ライン数が進むにつれて前のラインとの温度差は少なくなり発熱抵抗体の温度はほぼ一定になる。
【００２６】
従って、発熱抵抗体の温度上昇による熱エネルギーによってインクリボンに塗布された染料が専用用紙に昇華拡散す量は、画き始めでは少なく、ライン数が進むにつれて多くなり在るライン数を超えてからは一定量の染料が昇華拡散することになる。その様子を模式的に図  に示した。図中の左側が画き始めを表していて最初のラインは濃度が薄く、ラインが進むにつれて濃度が濃くなり、在るラインから以降は一定の濃度の画像が形成されている。
【００２７】
図７を用いて本実施例の画き始めＮライン以外の駆動方法を説明する。図７では、発熱抵抗体への一回の通電でインクリボンに塗布されている染料が用紙に昇華拡散する量を楕円で表している。実際にはこの楕円が一つに重なり階調を持った画素を形成する訳だが、ここでは横軸を伸ばして楕円が重ならないように表現した。
【００２８】
通常真っ黒を表現する為には１ラインあたり２５６回の通電を行うので２５６個の楕円で表現するが、ここでは簡略化して真っ黒を８個の楕円で表現することにする。従って、図７では１ラインに６個の楕円があるので７５％グレーを２ライン分表している。図７の右側から楕円が形成される。奇数番目の行の楕円がまず形成され次に偶数番目の行の楕円が形成され以降奇数番目の行と偶数番目の行に楕円が交互に形成される様子を示している。このように従来例では、隣り合う発熱抵抗体に交互に通電を行うことで画素を形成する。
【００２９】
次に図８を用いて本実施例の画き始めＮラインのサーマルヘッド駆動方法を説明する。図８では図７と同様に２ライン分が表現されている。１ライン目は従来例と異なり奇数番目の行と偶数番目の行に同時に楕円が形成されている。即ち、画き始めＮライン以外の駆動方法よりも発熱抵抗体への通電回数を増やすことでインクリボンに塗布されている染料が用紙に昇華拡散する量を増やす効果がある。
【００３０】
以上説明したように、本実施例では、印画始めのＮラインまではサーマルヘッドに配列された１２８０個の発熱抵抗体全数に同時に通電を行い、それ以外のラインでは配列順に奇数番目のグループと偶数番目のグループを交互に時間的に重なることなく通電を行う。その結果、印画始めＮラインまではそれ以外のラインに比べて２倍発熱抵抗体に電流を流すことが可能となり、画き始めの濃度が薄い状態を補正して濃くすることが可能になる。
【実施例２】
【００３１】
本発明の実施例２は、実施例１とダイレクト プリントシステムとしてのシステム構成、構成ブロック図は同一であるので説明を省略する。
【００３２】
図９に本提案である印画始めＮラインはサーマルヘッドの発熱抵抗体全数同時に通電する為の電源供給の第２の実現方法を示す。
【００３３】
図９は昇華型プリンタ装置の電源とサーマルヘッドへの通電の関係を示している。図中１０１は、電源回路部、１０２は充電池である。１０１の電源回路は１０２の充電池を充電する機能も有している。１０３は電源回路とサーマルヘッドと充電池との接続を切り換えるスイッチ、１０４は充電池とサーマルヘッドを接続するスイッチである。１０５は発熱抵抗体を一列に配置したサーマルヘッドである。
【００３４】
印画始めのＮライン分は、スイッチ１０３でサーマルヘッドと電源回路を接続かつスイッチ１０４で充電池とサーマルヘッドを接続することでサーマルヘッドの全数の発熱抵抗体に同時に電流を流すことが可能になる。図１０の印画モード３がそれにあたる。
【００３５】
図１０は、本昇華型プリンタ装置の各モードとスイッチの関係を示した表である。印画モード１は、電源回路で印画を行い、印画モード２では、充電池で印画を行う。印画時以外は充電モードに入っていて、図９に示すようにスイッチ１０３が充電池と接続される。
【００３６】
以上説明したように、本実施例では、印画始めのＮラインまではサーマルヘッドに配列された１２８０個の発熱抵抗体全数に同時に通電を行い、それ以外のラインでは配列順に奇数番目のグループと偶数番目のグループを交互に時間的に重なることなく通電を行う。その結果、印画始めＮラインまではそれ以外のラインに比べて２倍発熱抵抗体に電流を流すことが可能となり、画き始めの濃度が薄い状態を補正して濃くすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】カメラダイレクト プリントシステムの構成を説明する図。
【図２】実施例のダイレクト プリント・ストレージ装置のブロック図。
【図３】昇華型印画方式の概要を説明する図。
【図４】本第１の実施例の電源回路とバックアップコンデンサーの関係を説明する図。
【図５】サーマルヘッドの内部回路を説明する図。
【図６】印画始めの濃度不足を説明する図。
【図７】印画途中のサーマルヘッドの通電方法を説明する図。
【図８】印画始めのサーマルヘッドの通電方法を説明する図。
【図９】本第２の実施例の電源回路と充電池の関係を説明する図。
【図１０】本第２の実施例の動作モードを説明する図。
【符号の説明】
【００３８】
１  デジタルカメラ
２  ダイレクト プリント・ストレージ装置
３  ＵＳＢケーブル
４  複合カードスロット
５  ＬＣＤモニタ
６  電源スイッチ
７  各種スイッチ
１０  ＣＰＵ
１１  ＩＣ Ｍｅｍｏｅｒｙ
１２  ＳＤＲＡＭ
１３  ヘッド・モータ制御ＩＣ
１４  サーマルヘッド
１５  モータドライバ
１６  ＬＣＤドライバ
１７  ＬＣＤモニタ
１８  ＵＳＢ ＨＵＢ
１９  カードメモリコントローラ
３１  インクシート
３２  専用印刷用紙
３３  サーマルヘッド
３４  プラテンローラ
３５  昇華性染料
３６  受容層
【図１】
2010131815.tif 000003
【図２】
2010131815.tif 000004
【図３】
2010131815.tif 000005
【図４】
2010131815.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010131815.tif 000008
【図７】
2010131815.tif 000009
【図８】
2010131815.tif 000010
【図９】
2010131815.tif 000011
【図１０】
2010131815.tif 000012