JPH0324973A - サーマルヘッド蓄熱予測装置 - 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】 〔概　要〕 サーマルヘッドの各部分における蓄熱量を検出し、検出
した蓄熱量に基づき印加電力を制御する熱記録装置にお
けるヘッド蓄熱予測装置に関し、サーマルヘッドの発熱
抵抗体の抵抗値の補正に基づき高精度のヘッド蓄熱予測
を可能にすることを目的とし、 画素若しくは複数画素を単位とするサーマルヘッドの蓄
熱検出機構を備え、検出した蓄熱量をもとに印加電力を
制御して一定の記録濃度制御を行う熱記録装置において
、抵抗値補正テーブルと、階調数、記録周期、前記記録
周期開始直前の予測温度で対応付けした加熱量テーブル
と、前記加熱量テーブルの出力値をスケーリングする定
数テーブルと、記録周期で対応付けした冷却定数テーブ
ルと、前記記録周期開始直前の予測温度と雰囲気温度と
の差を得る減算器と、前記記録周期内での加熱量を求め
るため前記加熱量テーブルの出力と前記減算器の出力間
の第１の乗算、及び前記記録周期開始時の温度が前記記
録周期間に冷却されて到達する温度と前記雰囲気音との
差を求めるため前記冷却定数テーブルと前記定数テーブ
ルの出力間の第２の乗算を行う乗算器と、前記雰囲気温
度に対する前記記録周期までの加熱冷却の総量を前記乗
算器による第１及び第２の乗算結果として累積する累積
器と、前記累積器の出力に前記雰囲気温度を加える加算
器とを備え、前記発熱抵抗体に応じてその抵抗値で補正
した加熱量を用い記録周期毎に蓄熱予測演算を行い、現
記録周期開始直前の予測温度を演算するように構或する
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、サーマルヘッドの各部分における蓄熱量を検
出し、検出した蓄熱量に基づき印加電力を制御する熱記
録装置におけるヘッド蓄熱予測装置に関し、特に、サー
マルヘッドの発熱抵抗体の抵抗値の補正に基づき高精度
な蓄熱予測を可能にしたサーマルヘッド蓄熱予測装置に
関する。

〔従来の技術〕

サーマルヘッドを使用して熱記録を行う時、サーマルヘ
ッド自体が加熱されるので、多値階調記録を行う場合、
サーマルヘッドの蓄熱量に応じて通電制御する必要があ
る。このために、熱記録での濃度制御はサーマルヘッド
内での蓄熱を検出し、その蓄熱量に応じてサーマルヘッ
ドへの印加電力を制御する。印加電力の制御は電圧を制
御する方法や通電する時間にあたる記録パルス幅変化で
行う方法がある。

熱記録と問題となるサーマルヘッドの蓄熱現象は、その
物理的な構造に対応付けられ、主に３つのレベルに分類
できる。第１レベルは熱記録に必要な熱エネルギを得る
第６図の発熱抵抗体６２からの発熱のうち熱記録に寄与
しなかった熱エネルギを外部に放熱することを防ぎ、熱
記録面を保温する熱伝導率の比較的低いグレーズ層６３
によるものであり、これらの熱定数に係わる。第２のレ
ベルは発熱抵抗体６２、グレーズ層６３を形或するため
の熱伝導率の比較的高い基板６４による蓄熱現象であり
、その熱定数に係わる。第３のレベルは発熱抵抗体６２
、グレーズ層６３、基板６４での蓄熱をサーマルヘッド
の外部へ放熱させる放熱板６５での蓄熱現象でありその
熱定数に係わる。

このレベルでの蓄熱現象の特徴として外気に接している
ために外気の温度変化の影響を強く受ける。

これらの蓄熱現象は、発熱抵抗体６２、グレーズ層６３
、基板６４、放熱板６５の順に応答が緩慢となる。熱記
録においては、これらの蓄熱現象を十分に把握すること
により良好な記録が可能となる。これらの蓄熱現象は、
記録画像、サーマルヘッドの物理定数、周囲温度を元に
熱伝導方程式を解くことで算出できるが、記録画像を特
定したり、複雑なサーマルヘッドの構造を含めての解析
は、実用性を欠いている。

そこで、従来より様々な発明がなされているが、第２、
第３レベルでの蓄熱現象は記録画像全船にわたり、その
品位に大きな影響を与える。これを改善するために、サ
ーマルヘッド内部の蓄熱現象を記録開始直前のサーマル
ヘッドの温度と前記録期間内での加熱冷却量を逐次累算
することで予測演算により求める方式がある。この方式
によると、ｎラインを記録直後の予測温度は、雰囲気温
度Ｔａ　とｎラインでの加熱による温度上昇ΔＴｎ　と
、直前のｎ−１ラインでの予測温度Ｔｎ　−１が雰囲気
温度Ｔａとの差で冷却されていく項との和となる。

Ｔｎ　＝Ｔａ＋ΔＴｎ＋　（Ｔ．−＋　−Ｔａ）ｅｘｐ
（　−　ｔ　／　ｒｐ）　−　（　１　）（１）式にお
いて、ｔは、ライン間の記録周期、ｒｐは画素位置ｐで
の熱時定数である。

ただし、 Ｔｏ＝Ｔａ　　　　　　　　　　　　　・・・（２）こ
の（１）式での温度予測は、ｎ−１ラインまでの画素位
置ｐでの蓄熱がｎラインの画素位置ｐのみに全て寄与す
る場合に限られる。すなわち、隣接する画素位置間で熱
伝導がない同一温度で変化する状態に限られる。そこで
、一般的にはこのクロストーク現象を加味した（３）式
とする方式がある。

’ｒ．，　ｐ　＝　’ｒｆｉ，　ｐ　一（ｒ−１）／２
　”　Ｗ−　ｔｒ−１）　／２　＋　”・＋　Ｔｎ＋　
ｐＸ　Ｗｏ＋　゜＝　＋　Ｔｎ．　ｐｉ　（ｒ−＋）　
／２　Ｘ　Ｗ　（ｒ−１）　／２・・・（３） ここで、Ｔｎ，　ｐは、ｐ画素目の発熱抵抗体の予測温
度、Ｗ　−　（ｒ−１）　／２　，・・，Ｗｏ，−Ｗ　
（ｒ−１）／２は、ｒ個からなるクロストークの重み付
け係数であり、ｒは、クロストークの影響する範囲の画
素数である。

但し、サーマルヘッドの発熱抵抗体の総数をＬとすると
、 ｐ−　（ｒ−１）／２＜１の時 Ｔｎ＋ｐ−（ｒ−１）／２＝Ｔｎ＋Ｏ ｐ＋　（ｒ−１）／２＞Ｌの時 ’ｒ’ｌ’ｌ＋　Ｐ”　（ｒ−　１１　／　２　”　Ｔ
　ｎｏ　Ｌとなる。

このように、（１）．　　（３）式にしたがって演算す
ることで、サーマルヘッドの蓄熱現象を予測することが
でき、高品位な熱記録を実現できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、この〈１）式おいて、各ラインでの加熱量Δ
Ｔｎは、従来において、主に階調数から一意的に求めて
いる。すなわち、単位時間当たりの記録エネルギが一定
の時、発熱抵抗体での加熱量は、階調数から定まる記録
パルスの時間幅に比例するからである。この比例の度合
は、発熱抵抗体の抵抗値から定まる。そこで、第７図の
ような多数の発熱抵抗体からなるサーマルヘッドでも、
抵抗値Ｒ。−ＲＬが均一であれば高精度な蓄熱予測を実
現できる。しかし、実際のサーマルヘッドの抵抗値バラ
ツキは、例えば第８図のように高性能なサーマルヘッド
で士数％、汎用のもので±２０％程度にある。このため
に、従来の発明を単に汎用のサーマルヘッドに適用する
と、発熱抵抗体の個々の抵抗値バラツキのために高精度
な蓄熱予測をできないという問題があった。

本発明の目的はサーマルヘッドの蓄熱予測においてその
発熱抵抗体の抵抗値のバラツキを補正した高精度の蓄熱
予測を可能にするサーマルヘッド蓄熱予測装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明では、
まずサーマルヘッドの発熱抵抗体の個々の抵抗値を測定
しておき、予測演算する発熱抵抗体の抵抗値に応じて正
確な加熱量を決定して高精度な蓄熱予測を行う。第１図
は、本発明の原理説明図である。第１図において、横軸
は記録周期単位とする時間推移を示し、縦軸は、温度を
示す。曲線１．２はサーマルヘッドの発熱抵抗体表面で
温度変化を示し、曲線３．４は基板での予測温度を示す
。３は発熱抵抗体ｌの抵抗値Ｒｌとした時の温度変化、
４は前記の発熱抵抗体１より大きな抵抗値Ｒ２をもつ発
熱抵抗体２の温度変化を示す。ＴＩは時間ｔ１での発熱
抵抗体１の基板予測温度であり、Ｔ２は時間ｔ２での発
熱抵抗体ｌの基板予測温度である。ΔＴＲＩは時間ｔ１
での発熱抵抗体１の雰囲気温度Ｔａに対する温度上昇分
であり、ΔＴＲ２は時間ｔ１での発熱抵抗体２の雰囲気
温度Ｔａに対する温度上昇である。

予測温度は、記録を開始する０点では、発熱抵抗体１，
２ともに雰囲気温度Ｔａに等しく、記録とともに温度上
昇していく。従来の発明（１）（３）式によれば、０〜
ｔ１の期間においては、（１）式の第２項は零となり、
第１項での加熱分のみが温度上昇に寄与する。ｔ１にお
いて、発熱抵抗体２は発熱抵抗体１より抵抗値が大きい
ので、到達温度はΔＴＲ２−ΔＴＲＩだけ高くなる。こ
の増加分は発熱抵抗体１・２との抵抗値の比で定まる。

そこで、例えば蓄熱補償するサーマルヘッドの基準とす
る１つの発熱抵抗体の抵抗値に対する加熱特性が既知で
あれば、他の発熱抵抗体の加熱特性は、その抵抗値から
予測できることになる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第２図〜第５図により説明する。第
２図は本発明の一実施例を示すブロック構或図、第３図
は第２図における温度予測部の詳細ブロック図、第４図
及び第５図は温度予測部の動作を示すタイムチャートで
ある。

第２図において、ｌ１は本発明の温度予測部、１４はサ
ーマルヘッド、１３はサーマルヘッドを駆動するサーマ
ルヘッド駆動部、１２はサーマルヘッド駆動部１３の印
加電力を決定するパルス幅テーブル、１５はサーマルヘ
ッド１４の温度検出するサーミスタ、１６はサーミスタ
ｉ５で検出した温度をデジタル信号に変換する温度検出
部、１０は上記のブロックを制御するサーマルヘッド制
御部である。

サーマルヘッド制御部１０は、サーマルヘッド１４によ
り熱記録を開始する直前に、まず、サーミスタ１５、温
度検出部ｌ６によりサーマルヘッド１４の温度をセンス
、デジタル化するための制御を行う。次に、この雰囲気
温度にあたるセンスした温度データ、記録画素の階調数
、記録速度等の温度予測に必要なデータを温度予測部１
１へ転送する。温度予測部ｌ１はこれらのデータに基づ
き逐次サーマルヘッド１４の温度を予測する。サーマル
ヘッド制御部１０は温度予測部１１で予測した温度値、
記録画素の階調数、記録速度等をパルス幅テーブル１２
へ送る。パルス幅テーブルｌ２はこれらのデー・夕に応
じてパルス幅を決定する。サーマルヘッド駆動部１３は
パルス幅テーブルｌ２の出力パルス幅に従ってサーマル
ヘッド１４を電力制御して最適な熱記録を行う。以下、
温度予測部１１の詳細な動作を第４、５図のタイムチャ
ート図を用いて述べる。

第３図は、本発明の温度予測部の詳細を示すブロック図
である。図中、信号５１．５２は、加熱量を決定する画
素毎の階調数、記録速度（記録周期）を示す信号、信号
５０は雰囲気温度を入力する信号であり、２２は記録開
始時に温度センサで実測した雰囲気温度の値を１画素毎
に１ライン分格納する雰囲気温度ラインバッファ、２１
は演算した予測温度の値を１画素毎に１ライン分格納す
る予測温度ラインバッファ、２３はサーマルヘッドの抵
抗値バラツキを補正する抵抗値補正テーブル、２４は記
録ライン内の加熱量を求める加熱量テーブル、２５は前
ラインでの予測温度と雰囲気温度との差を求める演算器
、２７は定数１を出力する定数テーブノペ３８は予測温
度を求めるサーマルヘッドの位置を画素数をカウントす
ることで検出する画素数カウンタ、２８はサーマルヘッ
ドの熱時定数分布を含めた冷却定数テーブル、２６・２
７はマルチプレクサ、３０は記録ライン内の加熱量を求
めるために加熱量テーブル２４、定数テーブル２７の出
力、雰囲気温度に対する冷却量を求めるために減算器２
５の出力、冷却定数テーブル２８の出力を乗算する乗算
器、３１は雰囲気温度に対する加熱、冷却総量を求める
ために乗算器３０の出力を累算する累算器、３２は累算
器３１の出力である加熱冷却予測温度を記憶する加熱冷
却ラインバッファ、４２はクロストーク演算においての
画素位置を示すアドレスを更新するクロックであるアド
レスクロック、４３はアドレスクロック４２をカウント
してクロストーク演算のアドレスを発生するアドレスカ
ウンタ、３９は画素数カウンタ３８とアドレスカウンタ
４３の値が比較し一致した時に信号を出力する比較器、
４４はクロストーク演算の対象となる隣接した画素の参
照画素数ｒに対してｒ−１と（ｒ−１）／２を設定する
参照画素数スイッチ、４８は参照画素数スイッチの値を
初期ロードして比較器３９の出力に従ってカウントダウ
ンする参照画素数カウンタ４０，４７は加熱冷却ライン
バッファ３２を指定する最大アドレス値、被選択アドレ
ス値を計算する加算器、４５，４６はマルチブレクサ、
４ｌは参照画素数スイッチ４４による最小アドレス値を
与える１人力、加算器４０による最大アドレス値を与え
る１人力と加算器４７による被選択アドレス値を与える
１人力の３人力の内、被選択アドレス値人力が最小アド
レス値以下の場合最小アドレス値を選択し、被選択アド
レス値入力が最大アドレス値以上の場合最大アドレス値
を選択し、その他の場合被選択アドレス値そのものを選
択するバッファアドレス選択器、４９はクロストーク演
算のための隣接した参照画素にクロストークの重み付け
する係数を記憶した重み係数テーブル、３３は加熱冷却
ラインバッファ３２に記憶している画素位置毎の加熱冷
却予測温度と重み係数テーブル４９の係数を乗算する乗
算器、３４は重み付け乗算した画素位置毎のクロストー
ク結果を参照画素数分累積する累算器、３５は累算器の
出力を画素位置毎に記憶するクロストータラインバッフ
ァ、３６はクロストークラインバッファ３５の出力であ
るクロストークを加味した最終的な予測温度に雰囲気温
度を加える加算器、３７は加算器３６の出力データを画
素位置毎に一次格納するレジスタ、５３は、演算出力と
なる予測温度を示す信号である。

第３図の動作の詳細を述べる前にその概要を述べる。動
作はまずクロストークを考慮しない時の画素位置毎の加
熱冷却温度予測を行い、この予測温度値を加熱冷却ライ
ンバッファ３２に記憶する。

この１ライン分の予測温度値を隣接する画素間で平均化
して、クロストークを加味した予測温度値をクロストー
クラインバッファ３５に記憶する。

得た予測温度値は雰囲気温度からの増分であるので、画
素位置毎の雰囲気温度を加えて出力する。

この予測温度は次ラインでの温度予測に必要であるので
、同時に予測温度ラインバッファ２１に記憶させる。こ
の一連の動作を到達ラインごとに行う。

次に第４、５図の動作タイムチャートを用いて第３図の
動作を説明する。この内、第４図タイムチャートは、記
録動作を開始する第０ライン目、第５図タイムチャート
はｌライン目以降を代表するものの様子を表わし、ライ
ン先頭の第０画素について隣接するｒ画素を参照して予
測に関するものである。信号ａはライン毎の予測演算を
行う期間を示すライン信号、信号ｂは予測演算する第Ｏ
番目のラインを示す第０ライン信号、信号Ｃは第３図内
の画素毎の階調数信号５■、記録速度信号５２、雰囲気
温度データ５０が入力されることを示し、ライン内の画
素数分生起する画素データ入力信号、信号ｄは雰囲気温
度ラインバッファ２２の人出力データを表わす雰囲気温
度ラインバッファデータ信号、信号ｅは予測温度ライン
バッファ２１の入出力データを表わす予測温度ラインバ
ッファデータ信号、信号ｆは１画素の加熱冷却予測演算
を行う期間を示す加熱冷却予測演算信号、信号ｇは、予
測演算のための基本クロック信号、信号ｈは累積演算に
先立ち累算器３■をリセットする加熱冷却リセット信号
、信号ｉはマルチブレクサ２６．２９の加熱冷却マルチ
ブレクサ制御信号、信号Ｊは発熱抵抗体個々の抵抗値補
正する抵抗補正テーブルからの抵抗値補正信号、信号ｋ
，ｎはマルチブレクサ２６．２９の加熱冷却マルチプレ
クサデータ信号、信号Ｒ．ｍは参照画素数カウンタ３８
のカウント値の一部を示す参照画素数カウンタ信号、信
号ｐは加熱冷却ラインバッファアドレス信号、信号ｑは
クロストークの演算期間を示すクロストーク演算信号、
信号ｒはクロストーク演算に先立ちクロストークリセッ
ト信号、信号Ｓはクロストークの累算演算において累算
器３４をリセットするクロストーク初期信号、信号ｔは
アドレスクロック４２の出力クロックであるアドレスク
ロック信号、信号Ｕはクロストーク演算する画素位置か
ら同画素数分離れた画素位置についてのクロストーク演
算の完了を示す参照画素位置゛ｒドバンス信号、信号Ｖ
はクロストークラインバッファデータ信号、信号Ｗは加
熱冷却ラインバフファデータ信号、信号Ｘは重み係数テ
ーブル４９からの重み係数を示す重み係数出力信号、信
号ｙはレジスタ３７の最終的な予測温度データ信号を示
す。

予測演算を開姶する第１番目のラインにおいて、ライン
信号ａがハイレベルになるにともない、第Ｏライン信号
ｂがハイレベルとなり雰囲気温度データをともなったデ
ータ転送であることを示す。

画素データ入力信号Ｃにより画素毎に記録開始時点での
雰囲気温度データＴａＯを雰囲気温度ラインバッファ２
２に書き込む。同時に第０ライン信号ｂと画素データ入
力信号Ｃとの論理積による図示しない制御信号によりマ
ルチブレクサ２０が雰囲気温度データ信号５０を予測温
度ラインバッファ２１へ人力する。この結果、雰囲気温
度ラインバッファ２２および予測温度ラインバッファ２
１の同一画素に対応するメモリアドレスに同じ雰囲気温
度データ信号５０が記憶され、予測温度ラインバッファ
２１をページ記録開始時のみ初期設定する。また、画素
データ人力信号Ｃがハイレベルになることによって、階
調数信号５■、記録速度信号５２が人力される。画素デ
ータ入力信号Ｃがローレベルになることによって、画素
数カウンタ３８がリセット状態になり、予測するサーマ
ルヘッド１４の第０画素の位置を出力する。この位置情
報、および記録速度信号５２により冷却定数テーブル２
８、および発熱抵抗体の抵抗値バラツキを補正した抵抗
値補正信号Ｊにより加熱量テーブル２４が確定し、第０
画素について予測演算が可能となる。予測演算準備がで
きると加熱冷却予測演算信号ｆは基本クロック信号ｇの
立ち下がりに同期してハイレベルとなる。加熱冷却予測
演算信号ｇがハイレベルになると、加熱冷却リセット信
号ｈおよび加熱冷却マルチプレクサ制御信号ｌを発生す
る。加熱冷却リセット信号ｈは累算器３１をリセットす
る。

加熱冷却マルチブレクサ制御信号ｉはマルチブレクサ２
６・２９の出力に第０ラインの第０画素での加熱量演算
に必要な加熱量テーブル２４からの加熱量と冷却定数テ
ーブル２８からの出力係数値＝ｌを乗算器３０に入力す
る。乗算器３０は基本クロック信号ｇを立ち上がりでマ
ルチプレクサ２６．２９の出力である加熱冷却マルチプ
レクサデータ信号ｋ，ｎを取り込む。その乗算結果ΔＴ
ｈ　Ｏ・０を累算器３１に累算し、基本クロック信号ｇ
の次の立ち上がりで、加熱冷却ラインバッファデータ信
号Ｗとする。なお、この立ち上がりに先立ち、加熱冷却
マルチブレクサ制御信号１をローレベルとすることで、
マルチブレクサ２６．２９は第０ラインの第０画素での
冷却量演算に必要な予測温度ラインバッファ２１と雰囲
気温度ラインバッファ２２とを減算器２５により減算し
た温度差とを冷却定数テーブル２８の出力を乗算器３０
に人力する。すなわち、加熱量の演算結果の出力と冷却
量の演算のためのデータのフェッチを同一タイミングに
て行う。引き続き、乗算器３０は冷却量を演算実行する
が、予測温度ラインバッファ２１と雰囲気温度ラインバ
ッファ２２との差は、記録の第０ライン目の全ての画素
で零となるので、累算器３１での累算結果ΔＴｔＯ，Ｏ
は加熱量の演算結果ΔΔＴｈＯ，０そのものとなる。演
算結果は、次の基本クロック信号ｇの立ち上がりで加熱
冷却ラインバッファデータ信号Ｗとなる。この加熱冷却
ラインバッファデータ信号Ｗはバソファアドレス選択器
４１で指定した加熱冷却ラインバッファ３２に記憶する
がこの時のアドレスは次の条件下で選択される。最大ア
ドレス値は画素数カウンタ４８の値と参照画素数スイッ
チ４４の値を加算した値であり、（ｒ−１）／２となる
。最小アドレス値は参照画素数スイッチ４４の値であり
（ｒ　−１）／２となる。被選択アドレス値は画素数カ
ウンタ３８の値と参照画素数スイッチ４４の値を加算し
た値でありＤ−１）／２となる。即ち、最大アドレス値
と同じである。この結果、バッファアドレス選択器４１
は最大アドレス値を選択して加熱冷却ラインバッファ３
２を指定して加熱冷却ラインバッファデータ信号Ｗを記
憶する。続いて、画素データ入力信号Ｃがハイレベルに
なることによって、第１画素に関する階調数信号５１、
記録速度信号５２が入力される。次に、画素データ人力
信号Ｃがローレベルになることによって、画素数カウン
タ３８がカウントアップし予測するサーマルヘッドの位
置を更新する。この位置情報、および記録速度信号５２
により冷却定数テーブル２８、抵抗値補正テーブル２３
、加熱量テーブル２４が確定し、第１画素について予測
演算が可能となる。以下、第０ライン終了までこれらの
演算を繰り返す。第０ライン終了時、画素数カウンタ３
８は、ライン内の画素数−１を示し、加熱冷却ラインバ
ッファ３２は、（ｒ−１）／２から画素数カウンタ３８
の値＋（ｒ−１）／２まで加熱冷却演算の値を記憶する
。

第０ラインの加熱冷却演算が全て終わると、クロストー
ク演算に入る。クロストーク演算開始にともない、クロ
ストーク演算信号ｑが立ち上がり、クロストークリセッ
ト信号ｒにより、アドレスカウンタ４３、参照画素数カ
ウンタ４８をリセットする。参照画素数カウンタ４８は
、参照画素数（ｒ−１）に設定する。基本クロック信号
ｇの立ち上がりに先立ち、クロストーク初期信号Ｓによ
り累算器３４をリセットのモードにし、基本クロック信
号ｇ入力でリセットする。この間に、加熱冷却ラインバ
ッファ３２をバッファアドレス選択器４１によりアドレ
ス指定し、重み係数テーブル４９を参照画素数カウンタ
４８で指定する。バッファアドレス選択器４１は次の条
件下で選択する。

最大アドレス値は画素数カウンタ３８と参照画素数スイ
ッチ４４の加算値であり、画素数カウンタ４８の値＋（
ｒ−１）／２となる。最小アドレス値は参照画素数スイ
ッチ４４の（ｒ−１）／２である。被選択アドレス値は
アドレスカウンタ４３と参照画素数カウンタ４８の加算
値であり（ｒ−１〉となる。通常、画素数カウンタ３８
の値すなわち１ライン内に画素数−１は、（ｒ−１）／
２より大きいので、バッファアドレス選択器４１は被選
択アドレス値を選択し加熱冷却ラインバッファ３２のア
ドレスを指定する。この結果、加熱冷却ラインバッファ
３２の出力値は、ΔＴｔＯ，ｒ一１となる。ここで、参
照画素数カウンタ４８によって重み係数テーブル４９が
出力する値をＷｒ一１とする。ΔＴｔＱ．ｒ−１とＷｒ
−１は、次の基本クロック信号ｇの立ち上がりで乗算器
３３で乗算され、累算器３４に累算される。累算値はア
ドレスカウンタ４３で指定するクロストークラインバッ
ファ３５に記録され、その値は（５）式となる。

ΔＴ１０，０＝ΔＴｔ　ｏ．　ｒ−Ｉ　ＸＷｒ−＋　＋
＋　（　５　）続いて、アドレスクロツク信号ｔが入る
と、アドレスカウンタ４３がインクリメントされ、バッ
ファアドレス選択器４１は、加熱冷却ラインバッファ３
２のアドレスｒを指定する。クロストーク初期信号Ｓで
累算器３４をリセットし、指定した加熱冷却ラインバッ
ファ３２のデータΔＴｔＯ，ｒについて乗算、累算し、
〈６）式の演算を行う。

ΔＴ１０．１＝ΔＴｒＯ　，ｒｘＷ，−，　　　．＝　
（６）以下、この動作を、アドレスカウンタ４３と画素
数カウンタ３８が等しくなるまで繰り返す。両方のカウ
ンタが一致すると、比較器３９は参照画素位置アドバン
ス信号Ｕを出力して、参照画素数カウンタ４８をデクリ
メントし、アドレスカウンタ４３をリセットする。次の
基本クロック信号ｇの立ち上がりに先立ち、クロストー
ク初期信号Ｓをローレベルとして、アドレスカウンタ４
３の指定したクロストークラインバッファ３５のデータ
ΔＴＩ０，０を累算器３４にロードする。この間に、加
熱冷却ラインバッファ３２をバッファアドレス選択器４
１によりアドレス指定し、重み係数テーブル４９を参照
画素数カウンタ４８で指定する。

バッファアドレス選択器４１は次の条件下で選択する。

最大アドレス値は画素数カウンタ３８と参照画素数スイ
ッチ４４の加算値であり、画素数カウンタ３８の値＋（
ｒ−１）／２となる。最小アドレス値は参照画素数スイ
ッチ４４のＤ−１）／２である。被選択アドレス値はア
ドレスカウンタ４３と参照画素数カウンタ４８の加算値
であり、ｒ−２となる。通常、画素数カウンタ３８の値
すなわち１ライン内に画素数−１は、（ｒ−１）／２よ
り大きいので、バッファアドレス選択Ｗ４１は被選択ア
ドレス値を選択し、加熱冷却ラインバッファ３２のアド
レスを指定する。この結果、加熱冷却ラインバッファ３
２の出力値はΔＴｔ　　Ｏｒ−２となる。ここで、参照
画素数カウンタ４８によって重み係数テーブル４９が出
力する値をＷｒ−２とする。ΔＴｔＱ．ｒ−２とＷｒ　
−２は、次の基本クロック信号ｇの立ち上がりで乗算器
３３で乗算され累算器３４に累算される。累算値はアド
レスカウンタ４３で指定するクロストークラインバッフ
ァ３５に記録されるが、その値はクロストークラインバ
ッファ３５からロードしたΔＴＩＯ，Ｏを累算したく７
）式となる。

ΔＴＩ０，０＝ΔＴ　ｔ　Ｏｎ　ｒ−２　ｘ　ｗ，−２
＋ΔＴＩ０，　　０・・・（７〉 続いて、アドレスクロック信号ｔが入ると、アドレスカ
ウンタ４３がインクリメントされ、バツファアドレス選
択器４１は、加熱冷却ラインバツファ３２のアドレスｒ
−１を指定する。クロス｝−ク初期信号Ｓで累算器３４
をリセットし、指定した加熱冷却ラインパッファ３２の
データΔＴｔＯ，ｒ−１について乗算、累算し（８）式
の演算を行う。

ΔＴＩ０，１＝ΔＴ　Ｌ　Ｏ．　ｒ　−　Ｉ　Ｘ　Ｗｒ
−２＋ΔＴＩ０，　　１・・・（８） この一連の動作を、参照画素数カウンタ４８が０になる
まで繰り返すが、参照画素数カウンタ４８が（ｒ−１）
／２−１以下になると、バツファアドレス選択器４１の
選択値が最小アドレス値となる。例えば、参照画素数カ
ウンタ４８が〈ｒ−１）／２−１になると選択条件は次
のようになる。最大アドレス値は画素数カウンタ３８の
値＋（ｒ−１）／２−１、最小アドレス値は参照画素数
スイッチ４４の（ｒ−１）／２である。被選択アドレス
値は、アドレスカウンタ４３と参照画素数カウンタ４８
の加算値であり、（ｒ−１）／２１となる。被選択アド
レス値は最小アドレス値以下となり、バフファアドレス
選択器４１は最小アドレス値を選択し、加熱冷却ライン
バッファ３２のアドレスを指定する。これはサーマルヘ
ッドの両端から（ｒ−１）／２以内の画素位置でのクロ
ストーク演算する時、着目する画素位置に対して隣接す
るｒ画素位置の一部が物理的に存在しないからである。

この場合の演算結果は、下記の（９）式となる。

ΔＴＩ０，　　０＝ΔＴｔ　Ｑ＋　（ｒ−１）／２　ｘ
ｗ（ｒ−１）／２−１＋ΔＴＩ０．　　０　　　　　　
　　・・・（９）参照画素数カウンタ４８が０までイン
クリメント？れ、比較器３９が参照画素位置アドバンス
信号Ｕを出力した時のクロストークラインバッファ３５
の先頭アドレスの値は、（ｌＯ〉式となる。

ΔＴ１０．　　０＝ΔＴｔ　ａｔ　〔ｒ−ｏ／ａＸＷｏ
　＋＋＋＋ΔＴｔ　Ｏｆ　（ｒ−１）／２　ＸＷ（ｒ−
ｒ＞ｙ■−１＋・・・＋ΔＴｔ　ａｔ　＜ｒ−ｒ＞７２
×Ｗ（ｒ−１）／２＋”’＋ΔＴ　ｔ　Ｏｒ　（ｒ−　
１）　×Ｗ　（ｒ　−　１）・・・　く１０） これが、クロストーク演算結果である。ただし、この値
は、雰囲気温度に対するものである。そこで、この値に
雰囲気温度ラインバッファ２２に記憶している記録開始
直前の第０画素位置の雰囲気温度値Ｔａ　Ｏを加算器３
６によって加算する。この加算結果が求めるべき第０ラ
イン第０画素記録後の予測温度となる。予測温度はレジ
スタ３７に一時記憶し、マルチブレクサ２０を介して予
測温度ラインバッファ２１をＴａ　　Ｏ＋Ｔ１０，０に
更新する。ここでＴａ　Ｏ＋Ｔ１０，ＯをＴｐ　Ｏとす
る。

同様ニ、第０ラインのすべての画素位置について更新す
る。そして、この予測演算値が第２図のバルス幅テーブ
ル１２に送出され、これに応じたパルス幅がサーマルヘ
ッド駆動部１３に出力される。

予測演算を開始する第１ライン以降においては、ライン
信号ａのみハイレベルになる。画素データ入力信号Ｃが
ハイレベルになることによって、階調数信号５１、記録
速度信号５２が入力される。

次に、画素データ入力信号Ｃがローレベルになることに
よって、画素数カウンタ３８がリセット状態になり、予
測するサーマルヘッド１４の第０画素の位置を出力する
。この位置情報、および記録速度信号５２により、冷却
定数テーブル２８、抵抗値補正テーブル２３、加熱量テ
ーブル２４が確定し、前ラインでの演算により予測温度
ラインバッファ２１がすでに更新されており、第０画素
について予測演算が可能となる。予測演算準備ができる
と加熱冷却予測演算信号ｆは基本クロツク信号ｇの立ち
下がりに同期してハイレベルとなる。

加熱冷却予測演算信号ｇがハイレベルになると、加熱冷
却リセット信号ｈおよび加熱冷却マルチプレクサ制御信
号】を発生する。加熱冷却リセット信号ｈは累算器３ｌ
をリセノ卜する。加熱冷却マルチプレクサ制御信号ｌは
マルチプレクサ２６．２９の出力に第１ラインの第Ｏ画
素での加熱量演算に必要な加熱量テーブル２４からの加
熱量と冷却定数テーブル２８からの出力係数値＝１を乗
算器３０に入力する。乗算器３０は基本クロック信号ｇ
の立ち上がりでマルチブレクサ２６．２９の出力である
加熱冷却マルチプレクサデータ信号ｋ，ｒｉを取り込む
。その乗算結果ΔＴｈＯ，ｌを累積器３１に累算し、基
本クロツク信号ｇの次の立ち上がりで、加熱冷却ライン
バッファデータ信号Ｗとする。なお、この立ち上がりに
先立ち、加熱冷却マルチプレクサ制御信号ｌをローレベ
ルとすることで、マルチブレクサ２６．２９は第１ライ
ンの第０画素での冷却量演算に必要な予測温度ラインバ
ッファと雰囲気温度ラインバッファ２２とを減算器２５
により減算した温度差と冷却定数テーブル２８の出力を
乗算器３０に入力する。すなわち、加熱量の演算結果の
出力と冷却量の演算のためのデータのフェッチを同一タ
イミングにて行う。

乗算器３０は、第１ライン第０画素を記録する直前の予
測温度ＴｐＯ，ＴａＱに冷却定数テーブル２８の値を乗
算してΔＴｃｌ．Ｏを求める。演算結果は、累算器３１
で累算され、記録開始から第１ライン第０画素記録直後
までの加熱冷却総量ΔＴｈ　　１，Ｏ＋Ｔｃ　　１．０
を次の基本クロック信号ｇの立ち上がりで累算器出力デ
ータとなる。第５図では、この雰囲気温度に対する加熱
冷却総量をΔＴｔｌ，（ｌとする。演算結果は、次の基
本クロック信号ｇの立ち上がりで加熱冷却ラインバッフ
ァデータ信号Ｗとなる。この加熱冷却ラインバッファデ
ータ信号Ｗは、バッファアドレス選択器４１で指定した
加熱冷却ラインバッファ３２の（ｒ−１）／２に記憶す
る。続いて、画素データ入力信号Ｃがハイレベルになる
ことによって、第１画素に関する階調数信号５１、記録
速度信号５２が入力される。次に、画素データ入力信号
Ｃがローレベルになることによって、画素数カウンタ３
８がカウントアップし、予測するサーマルヘッドの位置
を更新する。この位置情報、および記録速度信号５２に
より冷却定数テーブル２８、抵抗値補正テーブル２３、
加熱量テーブル２４が確定し、第１画素について予測演
算が可能となる。

以下、第１ライン素子終了までこれらの演算を繰り返す
。第１ライン終了時、画素数カウンタ３８はライン内の
画素数−１を示し、加熱冷却ラインバッファ３２は（ｒ
−１）／２から画素数カウンタ３８の値十〇−１）／２
まで加熱冷却演算の値を記憶する。

第１ラインの加熱冷却演算が全て終わると、第０ライン
でのクロストーク演算同様に演算を行い、（ｌＯ）式の
結果を得る。

Δ　Ｔｌｌ，０＝　　Δ　Ｔ　ｔ　　Ｉｎ　　（ｒ−ｎ
　／ｚＸＷｏ　　＋−＋ΔＴｔ　ｌ＋　（ｒ−＋１／２
×Ｗｃｒ−＋）ｙ２−＋＋・・・＋ΔＴ　ｔ　ｌ＋　（
ｒ−１）／２　ＸＷ（ｒ−＋）／２＋−＋ΔＴ　ｔ　＋
＋　（ｒ−＋）　ＸＷ（ｒ−１）・・・　（１０） この値に雰囲気温度ラインバッファ２２に記憶している
記録開始直前の第Ｏ画素位置の雰囲気温度値Ｔａ　Ｏを
加算器３６によって加算する。この加算結果が求めるべ
き第１ライン第０画素記録後の予測温度となる。予測温
度は、レジスタ３７に一時記憶し、マルチプレクサ２０
を介して予測温度ラインバッファ２１をＴａ　　Ｏ＋Δ
Ｔｌｌ，０に更新する。ここでＴａ　Ｏ＋ΔＴｌｌ，０
を’ｒｐ　Ｏとする。

同様に、第１ラインのすべての画素位置について更新す
る。

以下、予測ライン終了までこれらの演算を繰り返して、
全ラインを予測演算する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、サーマルヘッドの
発熱抵抗体の抵抗値バラツキを補正した高精度の蓄熱予
測が可能であり、蓄熱現象をより効果的に利用する熱記
録を行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の一実施例ブロック図、第３図は第２図
温度予測部の一実施例ブロック図、 第４、５図は本発明の一実施例タイムチャート、第６図
はサーマルヘッドの構造図、 第７図は発熱抵抗体の配置図、および 第８図は発熱抵抗体の抵抗値バラッキ説明図である。 （符号の説明） １０・・・サーマルヘッド制御部、 ｌ１・・・温度予測部、 １２・・・パルス幅テーブル、 １３・・・サーマルヘッド駆動部、 １４・・・サーマルヘッド、 １５・・・サーミスタ、 １６・・・温度検出部。 本発明の原理説明図 第１図 １・・・発熱抵抗体１の表面温度 ２・・・発熱抵抗体２の表面温度 ３・・・発熱抵抗体１の基板予測温度 ４・・・発熱抵抗体２の基板予測温度

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画素若しくは複数画素を単位とするサーマルヘッド
   の発熱抵抗体毎に蓄熱検出機構を備え、検出した蓄熱量
   をもとに印加電力を制御して一定の記録濃度制御を行う
   熱記録装置において、前記発熱抵抗体の抵抗値を格納し
   、抵抗値の補正を行う抵抗値補正テーブル（２３）と、 階調数、記録周期、前記記録周期開始直前の予測温度で
   対応付けした加熱量テーブル（１９）と、前記加熱量テ
   ーブルの出力値をスケーリングする定数テーブル（２１
   ）と、 記録周期で対応付けした冷却定数テーブル（２３）と、 蓄熱予測する位置を検出する画素数カウンタ（３８）と
   、 前記記録周期開始直前の予測温度と雰囲気温度との差を
   得る減算器（２０）と、 前記記録周期内での加熱量を求めるため前記加熱量テー
   ブルの出力と前記定数テーブルの出力間の第１の乗算、
   及び前記記録周期開始等の温度が前記記録周期間に冷却
   されて到達する温度と前記雰囲気温度との差を求めるた
   め前記冷却定数テーブルと前記減算器の出力間の第２の
   乗算を行う乗算器（２６）と、 前記雰囲気温度に対する前記記録周期までの加熱冷却の
   総量を前記乗算器による第１及び第２の乗算結果として
   累積する累積器（２７）と、前記累積器の出力に前記雰
   囲気温度を加える加算器（４３）とを備え、 前記発熱抵抗体に応じてその抵抗値で補正した加熱量を
   用い記録周期毎に蓄熱予測演算を行い、現記録周期開始
   直前の予測温度を演算するようにしたことを特徴とする
   サーマルヘッド蓄熱予測演算装置。