(57)【要約】 【課題】  複雑な構成の制御回路を用いることなく、サーマルヘッドの温度を必要以上に上昇させてしまうことを防止することでインクリボンから不必要な染料が昇華することを防止し、尾引き現象の発生を低減する。【解決手段】  発熱体が一列に複数個配列されたサーマルヘッドを有し、サーマルヘッドの通電時に発生する熱によってインクシートに塗布された染料を昇華して記録媒体に付着させる昇華型プリンタを用いる。前記発熱体の配列方向と直交する方向に１画素分の通電パターンであって、隣り合う発熱体に対する通電が予め定められた回数ずつ交互に行われ、かつ、予め定められた割合の通電が間引かれる通電パターンにしたがってサーマルヘッドを駆動する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱体が配列されたサーマルヘッドを備え、前記発熱体への通電により発生する熱をインクシートに与え、該インクシートに塗布されたインクを昇華させて記録媒体に記録を行う昇華型プリンタにおける前記サーマルヘッドの駆動制御方法であって、
前記発熱体の配列方向と直交する方向に１画素分の通電パターンであって、隣り合う発熱体に対する通電が予め定められた回数ずつ交互に行われ、かつ、予め定められた割合の通電が間引かれる通電パターンにしたがってサーマルヘッドを駆動することを特徴とするサーマルヘッドの駆動制御方法。
【請求項２】
前記予め定められた回数は、前記昇華型プリンタが１画素の記録を行うに際して表現可能な階調数の２分の１であることを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッドの駆動制御方法。
【請求項３】
前記予め定められた回数は、前記昇華型プリンタが１画素の記録を行うに際して表現可能な階調数の４分の１であることを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッドの駆動制御方法。
【請求項４】
前記予め定められた割合は、３分の１であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のサーマルヘッドの駆動制御方法。
【請求項５】
前記予め定められた割合は、４分の１であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のサーマルヘッドの駆動制御方法。
【請求項６】
前記予め定められた割合は、５分の１であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のサーマルヘッドの駆動制御方法。
【請求項７】
複数の発熱体が配列されたサーマルヘッドを備え、前記発熱体への通電により発生する熱をインクシートに与え、該インクシートに塗布されたインクを昇華させて記録媒体に記録を行う昇華型プリンタであって、
前記発熱体の配列方向と直交する方向に１画素分の通電パターンであって、隣り合う発熱体に対する通電が予め定められた回数ずつ交互に行われ、かつ、予め定められた割合の通電が間引かれる通電パターンにしたがってサーマルヘッドを駆動することを特徴とする昇華型プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は昇華型プリンタ、及びそのサーマルヘッドの駆動制御方法に関する。特に、本発明は複数の発熱体が配列されたサーマルヘッドを備え、そのヘッドの発熱体を通電によって駆動して発生する熱をインクシートに与え、インクシートに塗布されているインクを熱によって昇華させて記録を行うプリンタに関する。また、本発明は、そのプリンタに搭載したサーマルヘッドの駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昇華型プリンタは、サーマルヘッドに配列された発熱体に通電し、通電時に発する熱によってインクシート（インクリボン）に塗布された染料インクを昇華させて記録媒体に付着させることで記録を行う。しかし、発熱体に繰り返し通電することでサーマルヘッドの温度が必要以上に上昇してしまった場合に、必要以上のインクを昇華させてしまい、画像品位を劣化させる現象が生じていた。このヘッドの温度上昇により発生する現象は、昇華によって転写されるインクが、ヘッドの記録媒体との相対移動によって尾を引くように記録に現われる。この現象を、以下、尾引き現象と称する。このような尾引き現象は記録画像における濃度変化が著しいところに対応して顕著に発生する。
【０００３】
そこで、昇華型プリンタのサーマルヘッドの駆動制御方法において、インクリボンから昇華する染料のインク量を制御する方法として、サーマルヘッドの発熱体へ印加するパルスのパルス幅をマルチパルス方式で変化させる方法が開示されている。具体的には、例えば特許文献１にはサーマルヘッドの発熱体への１回当たりの通電時間を変化させる方法が開示されている。
【特許文献１】特開平８−１３２６６１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、上記特許文献１に記載の昇華型プリンタは、インクリボンからの染料の昇華量を制御するために、発熱体に通電を行うためのオンオフ回路に加えて、発熱体への通電時間を１回毎に変化させる為の制御回路も別途必要となる。このように、複雑な構成の制御回路を別途必要とするという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、複雑な構成の制御回路を用いることなく、サーマルヘッドの温度を必要以上に上昇させてしまうことを防止することでインクリボンから不必要な染料が昇華することを防止し、尾引き現象の発生を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、複数の発熱体が配列されたサーマルヘッドを備え、前記発熱体への通電により発生する熱をインクシートに与え、該インクシートに塗布されたインクを昇華させて記録媒体に記録を行う昇華型プリンタにおける前記サーマルヘッドの駆動制御方法であって、
前記発熱体の配列方向と直交する方向に１画素分の通電パターンであって、隣り合う発熱体に対する通電が予め定められた回数ずつ交互に行われ、かつ、予め定められた割合の通電が間引かれる通電パターンにしたがってサーマルヘッドを駆動することを特徴とする。
【０００７】
また、上記課題を解決するための別の本発明は、複数の発熱体が配列されたサーマルヘッドを備え、前記発熱体への通電により発生する熱をインクシートに与え、該インクシートに塗布されたインクを昇華させて記録媒体に記録を行う昇華型プリンタであって、
前記発熱体の配列方向と直交する方向に１画素分の通電パターンであって、隣り合う発熱体に対する通電が予め定められた回数ずつ交互に行われ、かつ、予め定められた割合の通電が間引かれる通電パターンにしたがってサーマルヘッドを駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複雑な構成の制御回路を用いることなく、サーマルヘッドの温度を必要以上に上昇させてしまうことを防止することでインクリボンから不必要な染料が昇華することを防止し、尾引き現象の発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本実施例のサーマルヘッドの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  システムの構成図である。
【００１１】
図１において、１は、光学的画像形成装置であるデジタルカメラである。２は、デジタル画像を記録媒体に出力するダイレクト  プリント装置（昇華型プリンタ）である。３は、デジタルカメラ１とダイレクト  プリント装置２との間でデータをやり取りする為のケーブルであり、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。画像転送の開始処理が実行されるとＵＳＢプロトコルに従ってデジタルカメラ１とダイレクト  プリント装置２とがネゴシエーションを行い画像の転送が始まる。その画像のデータはＵＳＢケーブル３を通して転送される。
【００１２】
また、４は、コンパクトフラッシュ（登録商標）メモリ（ＣＦ）、ＳＤメモリカード（ＳＤ）、メモリスティック（ＭＳ）等のカード型の記憶媒体と画像データをやり取りするための複合カードスロットである。５は、ダイレクト  プリント装置２の操作を行う為のグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を表示する為のＬＣＤモニタである。６は、ダイレクト  プリント装置２の電源スイッチである。７は、ダイレクト  プリント装置２の操作部材としての各種スイッチである。
【００１３】
次に本実施例のダイレクト  プリント装置２の制御構成を図２のブロック図を用いて説明する。
【００１４】
１０は、本装置（ダイレクト  プリント装置２）全体の制御、デジタル画像の処理、ＵＳＢ通信の制御、ＬＣＤの制御などを行うためのＣＰＵである。１１は、本装置を制御するために使用するプログラム、ＬＣＤモニタ１７に表示するＧＵＩ用のアイコンデータ、画像合成を行う為のフレームデータなどを格納するＦｌａｓｈ  Ｍｅｍｏｒｙである。１２は、プログラム動作時や画像処理時にワークメモリとして使用したり、ＬＣＤモニタに表示するデータを格納する為のＳＤＲＡＭである。１３は、昇華プリンタのヘッド部分であるサーマルヘッドや、ＬＦモータ及びＵＤモータを制御する為のヘッド・モータ制御ＩＣである。１４は、昇華プリンタの主要部であるサーマルヘッドである。サーマルヘッド１４には発熱体が一列に複数個配列されており、ここでは１２８０個一列に配列されている。なお、本発明のサーマルヘッドの駆動制御方法は、この発熱体のオンオフを制御することによってサーマルヘッドの駆動を制御する方法に関するものである。
【００１５】
また、１５は、ＬＦモータ及びＵＤモータを駆動するモータドライバである。１６は、ＬＣＤモニタを駆動するためのＬＣＤドライバである。１７は、デジタル画像や本装置の操作を行うためのＧＵＩを表示するためのＬＣＤモニタである。１８は、ＵＳＢのプロトコルデータを振り分ける為のＵＳＢ  ＨＵＢであり、カードメモリコントローラとＵＳＢ  コネクタＡに接続されている。１９は、ＵＳＢインタフェースを有するカードメモリコントローラであり、複合カードスロットに接続されている。
【００１６】
図３は、本実施例のダイレクト  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である。
【００１７】
昇華型印画方式は、色素としての染料を昇華させ、昇華した染料を記録媒体に付着させる方式である。図中の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（インクリボン）である。このインクシート３１は専用記録媒体３２と重ね合わされた形でサーマルヘッド１４とプラテンローラ３４によって挟持され、このインクシート３１の染料をサーマルヘッド１４の熱により昇華させ、専用記録媒体３２に付着させる。こうして、カラーのプリント物を得ることができる。
【００１８】
また、専用記録媒体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。昇華性染料３５を昇華させて受容層３６に付着させる際、サーマルヘッド１４に与える熱を制御することにより階調を表現することができる。３色（イエロー、マゼンタ、シアン）それぞれで階調を表現して記録媒体の同じ個所にプリントすることにより、１画素単位で階調を表現することができ、高精細なフルカラープリントを実現できる。
【００１９】
本実施例のサーマルヘッド駆動制御方法を図４を用いて説明する。
【００２０】
ここでは説明を分りやすくするために、記録媒体上に最大濃度で印画するためにサーマルヘッドの発熱体に通電する回数を３２回とする。即ち、階調数を３２階調とする。サーマルヘッドの発熱体への１回の通電が１階調分に対応する。図４は、１画素分の記録を行う際の発熱体への通電パターンを表しており、グレーの楕円１個が１回の通電を表している。なお、実際は、この図の横方向に並ぶ楕円はそれぞれ重なるが、この図では分りやすくするために１個ずつ分離して表現している。そのため、１画素を記録方向（発熱体の配列方向と直交する方向）にかなり伸びた形で表現している。また、図４は左側から右側に向かって時間の流れとも対応している。
【００２１】
サーマルヘッドには記録方向と直交する方向に例えば１２８０個の発熱体が配列されている。これらの発熱体において、隣り合う発熱体に同時に通電を行うと、互いに熱干渉を起こしてしまうという問題がある。そこで、従来から、隣り合う発熱体には同時に通電をしない駆動制御方法が知られている。その一例が図４の従来駆動方式１のＡ駆動制御方式である。ここでは、上側の楕円を上記発熱体のうち偶数番目の発熱体に対応する画素（偶数画素）、下側の楕円を上記発熱体のうち奇数番目の発熱体に対応する画素（奇数画素）としている。即ち、偶数画素に対応する発熱体と奇数画素に対応する発熱体が交互に２４回ずつ通電される。
【００２２】
隣り合う発熱体には同時に通電をしない従来の駆動制御方法の別の例が図４の従来駆動方式２のＢ駆動制御方式である。この駆動制御方式において表現可能な階調数を３２階調とすると、隣り合う偶数画素と奇数画素に対応する発熱体には同時に通電を行わないので、１画素の濃度変化を表現する為には６４回分の通電回数に対応する通電時間が必要になる。６４回分の通電回数に対応する通電時間の中で、偶数画素に対応する発熱体への２４回分の通電は、６４回分の通電回数に対応する通電時間を４等分としたときの１番目の時間に１６回と３番目の時間に８回行われる。また、奇数画素に対応する発熱体への２４回分の通電は、６４回分の通電回数に対応する通電時間を４等分としたときの２番目の時間に１６回と４番目の時間に８回行われる。
【００２３】
図５の従来駆動方式１及び従来駆動方式２は、それぞれ、Ａ駆動制御方式及びＢ駆動制御方式でサーマルヘッドの発熱体に同じ回数通電を行った際の発熱体の温度変化を表す模式図である。なお、図５中の昇華温度とは、染料が昇華するために必要な発熱体の最低温度を表している。発熱体の温度変化は、Ｂ駆動制御方式で駆動した場合はかなり大きく、Ａ駆動制御方式で駆動した場合は小さくなっている。Ｂ駆動制御方式でサーマルヘッドを駆動した場合は、必要以上に発熱体の温度が上昇し、いわゆる尾引き現象が発生しやすくなる。また、Ａ駆動制御方式でサーマルヘッドを駆動した場合は、発熱体の温度上昇が少なく、記録物において必要な濃度を得る為には、１回の通電で発熱体に流す電流を大きくする必要がある。別の表現をすると発熱効率が良くないことになる。本実施例の駆動制御方式は、Ａ駆動制御方式とＢ駆動制御方式の中間の温度変化になる駆動制御方式である。
【００２４】
本実施例における本発明のサーマルヘッドの駆動制御方法を新駆動方式１〜３として図４に示す。新駆動方式１は、Ｂ駆動制御方式の発熱体の通電を３回に１回抑止する（１／３間引く）サーマルヘッドの駆動制御方法である。新駆動方式２は、Ｂ駆動制御方式の発熱体の通電を４回に１回抑止する（１／４間引く）サーマルヘッドの駆動制御方法である。新駆動方式３は、Ｂ駆動制御方式の発熱体の通電を５回に１回抑止する（１／５間引く）サーマルヘッドの駆動制御方法である。
【００２５】
図５の新駆動方式１〜３に示されるように、本発明のサーマルヘッドの駆動制御方法における発熱体の温度変化は、Ａ駆動制御方式とＢ駆動制御方式の中間となる。こうして、１回の通電で発熱体に流す電流を抑え、かつ、画質劣化の要因である尾引き現象の発生を防止することが可能になる。
【００２６】
図６は、本実施例のサーマルヘッドの駆動制御信号のタイミングを説明する図である。
【００２７】
サーマルヘッドの発熱体のオンオフ制御は、図６に示すクロック（ＣＬＫ）、ラッチ（ＬＡＴＣＨ）、ストローブ（ＳＴＲＯＢＥ）、データ（Ｄ０〜Ｄ９）の各信号で行われる。
【００２８】
本実施例のサーマルヘッドには１２８０個の発熱体が１列に配列されているが、その発熱体を１０個（１０チャンネル）に分割して制御する。したがって、データの信号線は、Ｄ０〜Ｄ９のデータ信号に対応して１０本ある。各データの信号線はそれぞれ１２８個の発熱体に対応し、それぞれが１２８個のデータをシリアルに転送する。この転送されたデータは、サーマルヘッドの発熱体にそれぞれ接続されているシフトレジスタにおいて順次シフトされながらその発熱体に対応してセットされる。例えば、ｎ回目の通電を行うためには、ｎ−１回目の通電が終了するまでにｎ回目の通電を行うためのデータが各発熱体分揃っていなければならない。ｎ回目のデータが各発熱体分揃った時点でデータをラッチし、シフトレジスタにセットする。ｎ−１回目の通電の終了までにデータのセットが完了したらｎ回目にストローブ信号をアクティブにすることで各発熱体に通電が行われる。
【００２９】
従って、例えば３回に１回発熱体への通電を抑止する為にはこのストローブ信号を３回に１回非アクティブにすれば良い。このような制御は簡易な回路で構成することが可能である。また、４回に１回発熱体への通電を抑止する為にはストローブ信号を４回に１回非アクティブとし、５回に１回発熱体への通電を抑止する為にはストローブ信号を５回に１回非アクティブとすれば良い。
【００３０】
また、本実施例のサーマルヘッドの駆動制御方法を実行するための別の構成として、データ自体を３回に１回、４回に１回又は５回に１回の割合で出力しないよう制御する構成とすることもできる。
【００３１】
図８は、各発熱抵抗体が記録方向に１画素分の記録を行う際のサーマルヘッドの駆動制御方法のフローチャートの一例である。
【００３２】
最初に、ステップＳ１１０において、デジカメ等のホスト装置から記録する画像に対応する画像データを取得する。次に、ステップＳ１２０において、ステップＳ１１０で取得した画像データを記録を行うために必要なデータに変換するため、データ処理を行う。次に、ステップＳ１３０において記録を行う。具体的には、隣り合う発熱体に対する通電が予め定められた回数ずつ交互に行われ、かつ、予め定められた割合の通電が間引かれる通電パターンにしたがってサーマルヘッドを駆動して記録を行う。
【００３３】
本実施例では、前記予め定められた回数を３２回とし、前記予め定められた割合を３分の１、４分の１、５分の１としている。こうして、発熱体への通電電流量を抑え且つ不必要なサーマルヘッドの温度上昇を抑えている。その結果、エネルギー効率が良く、画像劣化の要因である尾引きを抑えた高画質印画が可能となる。
【実施例２】
【００３４】
次に、実施例２のサーマルヘッド駆動制御方法を図７を用いて説明する。実施例１のサーマルヘッド駆動制御方法は、表現可能な階調数の２分の１回ずつ隣り合う発熱体を交互に駆動する電通パターンを間引いた電通パターンを用いていた。本実施例のサーマルヘッド駆動制御方法は、表現可能な階調数の４分の１回ずつ隣り合う発熱体を交互に駆動する電通パターンを間引いた電通パターンを用いる。なお、本実施例におけるカメラダイレクト  プリント  システムの構成及びダイレクト  プリント装置の制御構成は実施例１と共通する。
【００３５】
ここでは説明を分りやすくするために、記録媒体上に最大濃度で印画するためにサーマルヘッドの発熱体に通電する回数を３２回とする。即ち、階調数を３２階調とする。サーマルヘッドの発熱体への１回の通電が１階調分に対応する。図７は、１画素分の記録を行う際の発熱体への通電パターンを表しており、グレーの楕円１個が１回の通電を表している。なお、実際は、この図の横方向に並ぶ楕円はそれぞれ重なるが、この図では分りやすくするために１個ずつ分離して表現している。そのため、１画素を記録方向にかなり伸びた形で表現している。また、図７は左側から右側に向かって時間の流れとも対応している。
【００３６】
サーマルヘッドには記録方向と直交する方向に例えば１２８０個の発熱体が配列されている。図７のＡ駆動制御方式は図４のＡ駆動制御方式と同じである。
【００３７】
隣り合う発熱体には同時に通電をしない従来の駆動制御方法の別の例が図７の従来駆動方式３のＣ駆動制御方式である。この駆動制御方式における階調数を３２階調とすると、隣り合う偶数画素と奇数画素に対応する発熱体には同時に通電を行わないので、１画素の濃度変化を表現する為には６４回分の通電回数に対応する通電時間が必要になる。６４回分の通電回数に対応する通電時間の中で、偶数画素に対応する発熱体への２４回分の通電は、６４回分の通電回数に対応する通電時間を８等分としたときの１番目、３番目及び５番目の時間に８回、７番目の時間に０回行われる。また、奇数画素に対応する発熱体への２４回分の通電は、６４回分の通電回数に対応する通電時間を８等分としたときの２番目、４番目及び６番目の時間に８回、８番目の時間に０回行われる。
【００３８】
本実施例における本発明のサーマルヘッドの駆動制御方法を新駆動方式４〜６として図７に示す。新駆動方式４は、Ｃ駆動制御方式の発熱体の通電を３回に１回抑止する（１／３間引く）サーマルヘッドの駆動制御方法である。新駆動方式５は、Ｃ駆動制御方式の発熱体の通電を４回に１回抑止する（１／４間引く）サーマルヘッドの駆動制御方法である。新駆動方式６は、Ｃ駆動制御方式の発熱体の通電を５回に１回抑止する（１／５間引く）サーマルヘッドの駆動制御方法である。
【００３９】
本実施例における本発明のサーマルヘッドの駆動制御方法における発熱体の温度変化は、Ａ駆動制御方式とＣ駆動制御方式の中間となる。こうして、１回の通電で発熱体に流す電流を抑え、かつ、画質劣化の要因である尾引き現象の発生を防止することが可能になる。
【００４０】
本実施例では、隣り合う発熱体に対して１６回ずつ交互に行われる通電パターンを３分の１、４分の１、５分の１に間引いた通電パターンに基づいて記録している。こうして、発熱体への通電電流量を抑え且つ不必要なサーマルヘッドの温度上昇を抑えている。その結果、エネルギー効率が良く、画像劣化の要因である尾引きを抑えた高画質印画が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のカメラダイレクト  プリント  システムの構成図である。
【図２】本発明のダイレクト  プリント装置の制御構成を示すブロック図である。
【図３】本発明のダイレクト  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である。
【図４】実施例１のサーマルヘッドの駆動制御方法を説明するための図である。
【図５】サーマルヘッドの駆動制御方法の違いによる発熱体の温度変化を示すグラフである。
【図６】本発明のサーマルヘッドの駆動制御信号のタイミングを説明する図である。
【図７】実施例２のサーマルヘッドの駆動制御方法を説明するための図である。
【図８】本発明のサーマルヘッドの駆動制御方法の一例のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
２  ダイレクト  プリント装置
１０  ＣＰＵ
１４  サーマルヘッド
３１  インクシート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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