JPH10286985A - サーマルヘッドの調整方法 - Google Patents
サーマルヘッドの調整方法Info
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- JPH10286985A JPH10286985A JP9095807A JP9580797A JPH10286985A JP H10286985 A JPH10286985 A JP H10286985A JP 9095807 A JP9095807 A JP 9095807A JP 9580797 A JP9580797 A JP 9580797A JP H10286985 A JPH10286985 A JP H10286985A
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- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
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Abstract
て、サーマルヘッドの個体差や個体ばらつきによる濃度
ばらつきを低減し、感熱記録媒体の損傷を無くし、サー
マルヘッドの熱劣化による性能の低下を防止して耐久性
を向上することができるサーマルヘッドの調整方法の提
供。 【解決手段】画像データに応じてサーマルヘッドに電圧
を印加することにより感熱記録材料に画像を記録するに
際し、前記サーマルヘッドの特性値の初期状態を測定
し、測定された初期状態に基づいて、前記画像データに
応じて印加するための前記電圧を基準電圧に対して調整
することにより、上記課題を解決する。
Description
用いる感熱記録装置において、サーマルヘッドの個体差
によらず一定の濃度で感熱記録を行うことができるサー
マルヘッドの調整方法に関する。
支持体としてその上に感熱記録層を形成した感熱記録材
料(以下、感熱材料とする)を用いた画像記録(以下、
感熱画像記録ともいう)が利用されている。また、感熱
画像記録は、湿式の現像処理が不要であり、取り扱いが
簡単である等の利点を有することから、近年では、超音
波診断のような小型の画像記録のみならず、CT診断、
MRI診断、X線診断等の大型かつ高画質な画像が要求
される用途において、医療診断のための画像記録への利
用も検討されている。
の感熱記録層を加熱して画像を記録する、発熱素子を構
成する発熱抵抗体が一方向に配列されてなるグレーズを
有するサーマルヘッドを用い、グレーズ(発熱素子)を
感熱材料(感熱記録層)に若干押圧した状態で、両者を
グレーズの延在方向と直交する方向に相対的に移動しつ
つ、グレーズの各発熱素子にエネルギーを印加して、記
録画像に応じて加熱することにより、感熱材料の感熱記
録層を像様に加熱して画像記録を行う。特に近年、医療
用のような高画質を要求される用途においては、このよ
うなグレーズの各発熱素子に印加するエネルギーの制御
は、一定の印加電圧の下で印加時間を変調することによ
り行う、パルス幅変調により行われることが多い。
ッドの製造に際して、同一の設計値をもつサーマルヘッ
ドを製造しても、実際に得られた製品のグレーズ高さ、
グレーズの幅、保護膜厚、ヒータサイズ等には個々のサ
ーマルヘッドごとにばらつきがあり、設計値と完全に一
致させるのは困難である。このため、ヒータサイズのば
らつき等により個々のサーマルヘッドごとに抵抗値(例
えば、最大抵抗値、平均抵抗値)が若干異なってしま
い、同一電圧を印加してもサーマルヘッドごとに電流値
が異なり、その結果、発熱素子に与える印加パワーが異
なってしまう。また、同一の印加パワーを与えたとして
も、グレーズや保護膜の熱容量のばらつきにより、記録
部位の温度が異なり、異なった濃度が記録されてしま
う。従って、同一の電圧を印加しても、ヘッドごとのグ
レーズ高さ、グレーズの幅、保護膜厚、ヒータサイズ等
のサーマルヘッドの特性のばらつきにより、濃度が変動
してしまうという問題がある。
間のばらつきは、高画質な画像記録を要求される場合、
特に、高精細な中間調画像の記録の場合には、大きな問
題となっていた。特に、前述の医療用のように高精細、
高画質の中間調画像が要求される用途では、画像観察の
障害となり、診断のミスにもつながる重大な問題となっ
ていた。
ばらつきにより、印加パワーが適切に制御されずに、発
熱素子に対して印加パワーが大きくなりすぎた場合に
は、その分だけ発熱素子が達するピーク温度が高くなる
ので、サーマルヘッドに対する熱ストレスが大きくな
り、サーマルヘッドの耐久性が低下してしまうという問
題がある。また、感熱記録媒体に対する熱のダメージ
(例えば、表面のただれ)などの印字障害も起こりう
る。このため、ピーク温度を感熱記録に支障を来さない
程度にできるだけ下げ、サーマルヘッドに対して不必要
に高い電圧を印加することを防止する、すなわち印加電
圧を最適化する必要もある。
解消し、サーマルヘッドを用いる感熱記録装置におい
て、サーマルヘッドの個体差や個体ばらつきによる濃度
ばらつきを低減し、感熱記録媒体の損傷を無くし、サー
マルヘッドの熱による劣化および性能の低下を防止して
耐久性を向上することにより、サーマルヘッドによらず
均質で、かつ、高画質・高品質の感熱画像を安定して記
録することができるサーマルヘッドの調整方法を提供す
ることにある。
に、本発明は、画像データに応じてサーマルヘッドに電
圧を印加することにより感熱記録材料に画像を記録する
に際し、前記サーマルヘッドの特性値の初期状態を測定
し、測定された初期状態に基づいて、前記画像データに
応じて印加するための前記電圧を基準電圧に対して調整
することを特徴とするサーマルヘッドの調整方法を提供
する。
特性値は、前記サーマルヘッドの、グレーズ高さH、グ
レーズ幅W、保護膜厚d、ヒータ幅lおよびヒータ長さ
Lよりなる群から選ばれる少なくとも1種以上と前記サ
ーマルヘッドの抵抗値Rとであるのが好ましい。
W、保護膜厚d、ヒータ幅l、ヒータ長さLおよび抵抗
値Rの基準値をH0 、W0 、d0 、l0 、L0 およびR
0 とし、測定された初期値をHi 、Wi 、di 、li 、
Li およびRi としたとき、前記基準値H0 、W0 、d
0 、l0 およびL0 における必要最大濃度の記録に要す
るパワーP0 に対する、各々の初期値Hi 、Wi 、
di 、li およびLi において前記必要最大濃度の記録
に要する前記パワーの変化率ΔPH 、ΔPW 、ΔPd 、
ΔPl およびΔPL をそれぞれ予め求められている関係
から求め、下記式(1)から求められる電圧Vを前記サ
ーマルヘッドに印加するのが好ましい。
の印加に要する電圧である。
整方法を添付の図面に示す好適実施例を基づいて以下に
詳細に説明する。
法を実施する本発明の感熱記録装置の一実施例の概略断
面模式図を示す。図1に示す感熱記録装置(以下、単に
記録装置という)10は、例えばB4サイズ等の所定の
サイズのカットシートである感熱記録材料(以下、単に
感熱材料という)Aに感熱画像記録を行うものであり、
感熱材料Aが収容されたマガジン24が装填される装填
部14、供給搬送部16、サーマルヘッド66によって
感熱材料Aに感熱画像記録を行う記録部20、および排
出部22を有する。また、図2に示されるように、記録
部20のサーマルヘッド66には、画像処理部80およ
び記録制御部84が接続され、さらに、画像処理部80
にはデータ記憶部86が接続される。
搬送部16によって記録部20まで感熱材料Aを搬送し
て、サーマルヘッド66を感熱材料Aに押圧しつつ、グ
レーズ66aの長手方向(図1および図2において紙面
と垂直方向)と直交する方向に感熱材料Aを搬送して、
記録画像に応じて各発熱素子を加熱することにより、感
熱材料Aに感熱画像記録を行う。
タレート(PET)フィルムなどのフィルムや紙等を支
持体として、その一面に感熱記録層を形成してなるもの
である。このような感熱材料Aは、通常、100枚等の
所定単位の積層体(束)とされて袋体や帯等で包装され
ており、図示例においては、所定単位の束のまま感熱記
録層を下面として記録装置10のマガジン24に収納さ
れ、一枚づつマガジン24から取り出されて感熱画像記
録に供される。
する筐体であり、感熱材料Aを収納して記録装置10の
装填部14に装填される。装填部14は、記録装置10
のハウジング28に形成された挿入口30、案内板32
および案内ロール34,34、停止部材36を有してお
り、マガジン24は、蓋体26側を先にして挿入口30
から記録装置10内に挿入され、案内板32および案内
ロール34に案内されつつ、停止部材36に当接する位
置まで押し込まれることにより、記録装置10の所定の
位置に装填される。
れたマガジン24から感熱材料Aを取り出して、記録部
20に搬送するものであり、吸引によって感熱材料Aを
吸着する吸盤40を用いる枚葉機構、搬送手段42、搬
送ガイド44、および搬送ガイド44の出口に位置する
規制ローラ対52を有する。搬送手段42は、搬送ロー
ラ46と、この搬送ローラ46と同軸のプーリ47a、
回転駆動源に接続されるプーリ47bならびにテンショ
ンプーリ47cと、この3つのプーリに張架されるエン
ドレスベルト48と、搬送ローラ46に押圧されるニッ
プローラ50とを有し、吸盤40によって枚葉された感
熱材料Aの先端を搬送ローラ46とニップローラ50と
によって挟持して、感熱材料Aを搬送する。
されると、図示しない開閉機構によって蓋体26が開放
され、吸盤40を用いた枚葉機構がマガジン24から感
熱材料Aを一枚取り出し、感熱材料Aの先端を搬送手段
42(搬送ローラ46とニップローラ50)に供給す
る。搬送ローラ46とニップローラ50とによって感熱
材料Aが挟持された時点で、吸盤40による吸引は開放
され、供給された感熱材料Aは、搬送ガイド44によっ
て案内されつつ搬送手段42によって規制ローラ対52
に搬送される。なお、記録に供される感熱材料Aがマガ
ジン24から完全に排出された時点で、前記開閉手段に
よって蓋体26が閉止される。
段42から規制ローラ対52に至るまでの距離は、感熱
材料Aの搬送方向の長さより若干短く設定されており、
搬送手段42による搬送で感熱材料Aの先端が規制ロー
ラ対52に至るが、規制ローラ対52は最初は停止して
おり、感熱材料Aの先端はここで一旦停止して位置決め
される。この感熱材料Aの先端が規制ローラ対52に至
った時点で、サーマルヘッド66(グレーズ66a)の
温度が確認され、サーマルヘッド66の温度が所定温度
であれば、規制ローラ対52による感熱材料Aの搬送が
開始され、感熱材料Aは、記録部20に搬送される。
20は、サーマルヘッド66、プラテンローラ60、ク
リーニングローラ対56、ガイド58、サーマルヘッド
66を冷却する冷却ファン76(図1参照)およびガイ
ド62を有する。サーマルヘッド66は、例えば、最大
B4サイズまでの画像記録が可能な、約300dpiの
記録(画素)密度の感熱画像記録を行うものであって、
感熱材料Aへの感熱記録を行う発熱素子となる発熱抵抗
体90(図4(a)および(b)参照)が多数一方向
(図1および図2中紙面と垂直な長手方向)に配列され
るグレーズ66aが形成されたアルミナセラミックス等
の耐熱性に優れた電気絶縁材料からなるセラミック基板
66bと、セラミック基板66bの、グレーズ66aと
逆側の面に積層されているアルミニウム等の金属製板か
らなるベース66dと、このベース66dの他方の面に
に固定され、多数の放熱フィン(図3参照)を持つアル
ミニウム等の金属製のヒートシンク66cとを有する。
サーマルヘッド66は、支点68aを中心に矢印a方向
および逆方向に回動自在な支持部材68に支持されてい
る。
を所定位置に保持しつつ所定の画像記録速度で回転し、
主走査方向と直交する方向(図2中の矢印b方向)に感
熱材料Aを搬送する。クリーニングローラ対56は、弾
性体である粘着ゴムローラ56aと、通常のローラ56
bとからなるローラ対であり、粘着ゴムローラ56aが
感熱材料Aの感熱記録層に付着したゴミ等を除去して、
グレーズ66aへのゴミの付着や、ゴミが画像記録に悪
影響を与えることを防止する。
Aが搬送される前は、支持部材68は上方(矢印a方向
と逆の方向)に回動しており、サーマルヘッド66(グ
レーズ66a)とプラテンローラ60とは接触していな
い。前述の規制ローラ対52による搬送が開始される
と、感熱材料Aは、次いでクリーニングローラ対56に
挟持され、さらに、ガイド58によって案内されつつ搬
送される。感熱材料Aの先端が記録開始位置(グレーズ
66aに対応する位置)に搬送されると、支持部材68
が矢印a方向に回動して、感熱材料Aがサーマルヘッド
66のグレーズ66aとプラテンローラ60とで挟持さ
れて、記録層にグレーズ66aが押圧された状態とな
り、感熱材料Aはプラテンローラ60によって所定位置
に保持されつつ、プラテンローラ60(および規制ロー
ラ対52と搬送ローラ対63)によって矢印b方向に搬
送される。この搬送に伴い、記録画像に応じてグレーズ
66aの各発熱抵抗体90を加熱することにより、感熱
材料Aに感熱画像記録が行われる。
斜視図およびその制御ブロック図を示し、図4(a)お
よび(b)にそれぞれサーマルヘッド66のグレーズ6
6a部分の詳細を示す部分断面模式図およびその部分上
面模式図を示す。また、図3に示すように、サーマルヘ
ッド66は、グレーズ66a、セラミック基板66b、
ヒートシンク66cおよびベース66dを有するのは上
述した通りであるが、サーマルヘッド66のヒートシン
ク66cの複数のフィンにはグレーズ66aに対応する
部分に、例えば所定の間隔で5ヶ所の切欠を有し、この
切欠部分のヒートシンク66cの基部には各画素のグレ
ーズ66aの温度を計測するためのサーミスタ66eが
取り付けられている。そして、これらのサーミスタ66
eは、グレーズ66aの温度(すなわち、この部分の発
熱抵抗体90(図4(a)、(b)参照)の温度)を検
出し、一点鎖線で示されるように、その検出結果を後述
する画像処理部80に送信する。画像処理部80は、こ
の検出結果を受け、例えば、直線補間等によって各発熱
抵抗体90の温度を算出する。
aは、図4(a)に示すように、セラミック基板66b
上に形成され、発熱抵抗体90で発生した熱を蓄える蓄
熱部であって、高さ(グレーズ高さ)H、幅(グレーズ
幅)Wの蒲鉾状(半円または半楕円状)のガラスやポリ
イミド樹脂からなる。グレーズ66aの上には、発熱抵
抗体90が積層される。図4(b)に示すように、発熱
抵抗体90は、グレーズ66aの両側のセラミック基板
66b上にも延在し、幅(ヒータ幅)lの帯状の窒化タ
ンタル(Ta2 N)等からなり、各画素毎に所定のピッ
チpで、例えば、記録画素密度が300dpiでは8
4.7μm間隔で1ラインに必要な画素分だけ配置され
る。
分を除いてアルミニウム、銅等からなるほぼ同じ幅の一
対の電極92a,92bが積層される。電極92aと電
極92bとの間には、長さ(ヒータ長)Lに渡って発熱
抵抗体90が被覆されておらず、発熱抵抗体90が露出
しており、この露出部分は、グレーズ66aの頂部上に
あり、発熱抵抗体90で発生した熱を保護膜94を介し
て付与し、感熱材料Aを発色させる1画素のドットに相
当する。一対の電極92a,92b、露出発熱抵抗体9
0、グレーズ66aおよびセラミック基板66bの上の
全面には、炭化珪素(SiC)、窒化珪素(SiN)、
五酸化タンタル(Ta2 O5 )、SiAlON(通称サ
イアロン)やLaSiON(通称ラシオン)等の窒素含
有ガラスなどの耐磨耗性に優れた材料からなる膜厚(保
護膜厚)dの保護膜94が積層される。なお、サーマル
ヘッド66のグレーズ66aの部分は、半導体装置など
の製造技術、例えば、CVD、PVD、スパッタリン
グ、蒸着、フォトリソグラフィーなどによって製造され
る。このため、保護膜94はエッチングなどによって形
成された電極92a,92b上に蒸着されるので、電極
92a,92b間の凹部によって保護膜94の頂部には
同様な凹部が形成される。サーマルヘッド66、特にグ
レーズ66aの部分は、基本的に以上のように構成され
る。
は、図3に示すように、画像データ源から供給された画
像データに鮮鋭度などの画像処理を施す画像処理部8
0、画像処理された画像データ等を記憶する画像メモリ
82およびこれらの画像データに基づいたサーマルヘッ
ド66による感熱記録を制御する記録制御部84から構
成される。また、画像処理部80には、画像処理部80
において施される各種の画像処理のための補正用データ
等を記憶するデータ記憶部86が接続される。まず、C
TやMRI等の画像データ源からの画像データは、例え
ば、10bit(0〜1023)のデジタルデータとして
画像処理部80に送られる。
メモリが組み合わされてなるものであり、画像データ源
からの画像データを受け、この画像データに感熱記録画
像の輪郭を強調するための鮮鋭度補正処理(シャープネ
ス強調処理)を始めとして感熱材料のγ値や感熱記録装
置、特にサーマルヘッド等に対応して適正画像を得るた
めの階調補正、サーマルヘッドの発熱素子の温度に応じ
て発熱エネルギーを調整する温度補正、サーマルヘッド
のグレーズの長手方向の形状バラツキ等によって生じる
濃度ムラを補正するシェーディング補正、各発熱素子の
抵抗値の差を補正する抵抗値補正、記録パターンの変化
によるサーマルヘッド電源電圧降下量変化によらず、同
じ濃度に対応する画像データを同濃度で発色するための
黒比率補正等の所定の画像処理を施し、さらに、必要に
応じてフォーマット(拡大・縮小、コマ割り当て)等を
行って、サーマルヘッド66による感熱記録に応じた感
熱記録画像データとして画像メモリ82に出力する。
ータ源Rからの供給され、画像処理部80において、鮮
鋭度補正、階調補正、温度補正、シェーディング補正、
抵抗値補正および黒比率補正などの画像処理が施され、
さらに、必要に応じてフォーマットされた、サーマルヘ
ッド66による感熱記録に応じた感熱記録データは、画
像メモリ82に記憶される。記録制御部84は、画像メ
モリ82から、感熱記録画像データをサーマルヘッド6
6のグレーズ66aの長手方向の1ラインずつ順次読み
出し、読み出した感熱記録画像データに応じた記録信号
(パルス幅変調では画像に応じた電圧印加時間幅)をサ
ーマルヘッド66に出力する。
た発熱抵抗体90は、記録信号に応じて発熱し、前述の
ように、感熱材料Aがプラテンローラ60等によって矢
印b方向に搬送されつつ、感熱画像記録が行われる。こ
こで行われる感熱画像記録は、一定の電圧の下、電圧の
印加時間を濃度に応じて変調することにより像様に感熱
記録をする、パルス幅変調により行われる。なお、本発
明を適用することができる記録方法としては、パルス幅
変調に限定されず、一定の印加時間の下、濃度に応じて
電圧を変調する強度変調によるものであってもよい。
イド62に案内されつつ、プラテンローラ60および搬
送ローラ対63に搬送されて排出部22のトレイ72に
排出される。トレイ72は、ハウジング28に形成され
た排出口74を経て記録装置10の外部に突出してお
り、画像が記録された感熱材料Aは、この排出口74を
経て外部に排出され、取り出される。
おいては、工場出荷時に適切に調整されていれば、サー
マルヘッド66の温度、記録速度や感熱材料Aのγ値に
よらず高画質画像を安定して得ることができる。しかし
ながら、記録装置10において、サーミスタ66eによ
って実測されるグレーズ66aの温度、記録速度、感熱
材料のγ値等が同一であっても、サーマルヘッド66に
個体ばらつきがあると、装置間で得られる感熱記録画像
の濃度にばらつきが生じていたことは、前述した通りで
ある。
度ばらつきに影響を及ぼすサーマルヘッド66の特性値
として、図4(a)および(b)に示すように、サーマ
ルヘッド66、特にグレーズ66aの構造から、発熱抵
抗体90で発生した熱の蓄熱部として機能するグレーズ
66aの容積を表す代表寸法としてグレーズ高さHおよ
びグレーズ幅W、発熱抵抗体90で発生した熱を伝達す
る保護膜94の厚さ(保護膜厚)d、熱を発生する発熱
抵抗体90の幅(ヒータ幅)lおよび電極92a,92
bとの間の露出長さ(ヒータ長)L等があることを知見
し、これらの特性値の初期個体ばらつきに応じた印加電
圧の調整を工場出荷時やサーマルヘッドの交換時に行う
ことにより、このような装置間の濃度ばらつきを大幅に
低減できることを見いだした。すなわち、サーマルヘッ
ド66の特性値のうち、グレーズ高さH、グレーズ幅
W、保護膜厚d、ヒータ幅lおよびヒータ長Lなどが、
装置間における濃度の初期ばらつきを生じ、画質に機差
を生じさせる、初期の個体差(個体ばらつき)が問題と
なる特性値である。
濃度(以下、必要最大濃度という。例えば、濃度3.
0)を発色させるために必要とされる印加パワー、例え
ば最大濃度を表す画像データ(例えば、8ビットデータ
とする時、255)に対して印加するパワーを印加パワ
ーPとする。また、グレーズ高さ、グレーズ幅、保護膜
厚、ヒータ幅およびヒータ長がそれぞれ任意の基準値
(例えば、設計値)H0 、W0 、d0 、l0 およびL0
(この時の1ドット当たりの発熱抵抗体の抵抗をR0 と
する)である場合における、必要最大濃度を発色させる
ために印加すべきパワーを基準パワーP0 とする。さら
に、このパワーP0 を前記サーマルヘッドに印加するの
に要する電圧をV0 とする。なお、印加パワーPおよび
基準パワーP0 をともに必要最大濃度に対応させている
が、これは、必要最大濃度で調整することにより、それ
以下の濃度、すなわち実際の記録に必要とされる全ての
濃度は、例えばパルス幅変調における印加時間を段階的
に短くすることにより、容易に濃度階調を得ることが可
能となるからである。しかしながら、本発明における基
準パワーP0 は必要最大濃度には限定されず、必要最大
濃度以下の任意の濃度を基準としてもよい。
6aは、発熱抵抗体90で発生した熱を蓄える部分であ
り、その容積が大きいほど熱容量は大きくなるため、こ
の熱容量が変化すると、同じパワー(即ち、同じ熱量)
を与えても温度が異なり、濃度が異なってしまう。な
お、このようなグレーズ66aの容積を規定するパラメ
ータとしては、グレーズ高さHとグレーズ幅Wが代表的
に挙げられる。すなわち、グレーズ高さH、グレーズ幅
Wが大きい程グレーズ66aの熱容量は増加し、同じ濃
度を出力するためには、この熱容量の増加に応じてサー
マルヘッド66に印加するパワーも増大させる必要があ
る。
幅およびヒータ長をそれぞれ基準値W0 、d0 、l0 お
よびL0 とし、グレーズ高さHのみを変化させた場合に
おける、基準パワーP0 に対する印加パワーPの変化率
ΔPH とグレーズ高さHとの関係は図5(a)に示すよ
うなグラフおよび下記式(2)で表すことができる。ま
た、基準値H0 、d0 、l0 およびL0 において、グレ
ーズ幅Wのみを変化させた場合における、基準パワーP
0 に対する印加パワーPの変化率ΔPW とグレーズ幅W
との関係は図5(b)に示すようなグラフおよび下記式
(3)でそれぞれ表すことができる。 P=(1+ΔPH )P0 …(2) P=(1+ΔPW )P0 …(3)
のグレーズ66aの発熱抵抗体90や電極92a,92
bを保護するために設けられるが、膜厚dを有している
ために、やはりこの膜厚dによって熱伝達時間が異な
り、結果的に熱容量が変化してしまい、同じパワーを与
えても温度が異なり、発色濃度が異なってしまう。すな
わち、膜厚dが厚い程熱伝達時間は増加し、同じ濃度を
発色させるためには、この熱伝達時間の増加に応じてサ
ーマルヘッド66に印加するパワーも増大させる必要が
ある。このため、基準値H0 、W0 、l0 およびL0 に
おいて、保護膜厚dのみを変化させた場合における、基
準パワーP0 に対する印加パワーPの変化率ΔPd とグ
レーズ66aの保護膜厚dとの関係は、図5(c)に示
すようなグラフおよび下記式(4)で表すことができ
る。 P=(1+ΔPd )P0 …(4)
熱抵抗体90が電極92aと92bとで覆われていない
部分の幅と長さを表すが、ヒータ長Lが長いほど抵抗値
が大きくなり、電流値も小さくなりパワーが低下するの
で、サーマルヘッド66に印加するパワーも増大させる
必要がある。一方、ヒータ幅lが広いほど抵抗値が小さ
くなり、電流値が大きくなりパワーが増大するので、サ
ーマルヘッド66に印加するパワーも減少させる必要が
ある。従って、基準値H0 、W0 、d0 およびL0 にお
いて、ヒータ幅lのみを変化させた場合における、基準
パワーP0 に対する印加パワーPの変化率ΔPl とグレ
ーズ66aのヒータ幅lとの関係は図5(d)に示すよ
うなグラフおよび下記式(5)で表すことができる。ま
た、基準値H0 、W0 、d0 およびl0 において、ヒー
タ長Lのみを変化させた場合における、基準パワーP0
に対する印加パワーの変化率ΔPL とヒータ長Lとの関
係は図5(e)に示すようなグラフおよび下記式(6)
で表すことができる。 P=(1+ΔPl )P0 …(5) P=(1+ΔPL )P0 …(6)
マルヘッド66について、印加パワーの変化率ΔPH 、
ΔPW 、ΔPd 、ΔPl およびΔPL と、グレーズ高さ
H、グレーズ幅W、保護膜厚d、ヒータ幅lおよびヒー
タ長Lの各々との関係、例えば図5(a)〜(e)に示
すような関係をそれぞれ求めておく。なお、この関係を
求める際に基準パワーP0 の値が必要となるが、基準値
H0 、W0 、d0 、l 0 およびL0 における抵抗値(基
準抵抗値)R0 、およびこの場合に必要最大濃度を得る
ために印加する基準電圧V0 を測定しておき、下記式
(7)により算出した値を用いる。また、測定する抵抗
値としては、最大抵抗値を用いても、平均抵抗値を用い
てもよく、特に限定されない。 P0 =V0 2/R0 …(7)
マルヘッドの交換時などにおいて、個々のサーマルヘッ
ド66の使用前に、これらのサーマルヘッド66の特性
値を顕微鏡などを用いて計測しておく。これらの特性値
の初期個体ばらつきを示す計測値が、それぞれグレーズ
高さHi 、グレーズ幅Wi 、保護膜厚di 、ヒータ幅l
i およびヒータ長Li であったとする。また、サーマル
ヘッド66の抵抗値R i も測定しておく。ここで、グレ
ーズ66aの容積を示すグレーズ高さHおよびグレーズ
幅W、保護膜厚d、ヒータ幅lならびにヒータ長Lの各
計測値Hi 、Wi 、di 、li およびLi が、それぞれ
基準値H0 、W0 、d0 、l0 およびL0 からばらつい
ていたとすると、図5(a)〜(e)に示す関係から、
基準パワーP0 に対する印加パワーの変化率ΔPH 、Δ
PW 、ΔPd 、ΔPl およびΔPL をそれぞれ算出す
る。
Pd 、ΔPl およびΔPL のすべてを考慮すると、必要
最大濃度を発色させるために必要な印加パワーPは下記
式(8)で表すことができる。ここで、式(8)を式
(9)のようにおく。一方、印加パワーPは、印加電圧
をVとして、下記式(10)で表される。従って、必要
最大濃度を発色させるために印加すべき電圧(最大濃度
に対応する画像データに対する印加電圧)Vは、式
(9)および式(10)により得られた式(11)に式
(7)を代入して得られる、下記式(12)により算出
することができる。なお、ΔPH 、ΔPW 、ΔPd 、Δ
Pl およびΔPL はすべて用いなくてもよく、これらの
うち少なくとも1種以上を用いて印加パワーPを算出し
てもよい。
度を示す画像データに対してサーマルヘッド66に印加
するように、印加電圧の調整を行う。これにより、サー
マルヘッドの個体差や個体ばらつきによる濃度のばらつ
きを大幅に低減することができる。また、適正に補正さ
れた電圧が印加されることにより、最大濃度画像データ
に対しても過大な電圧が印加されてグレーズ66aのピ
ーク温度が高くなりすぎることがなく、感熱記録媒体の
損傷を低減し、サーマルヘッドの熱による劣化および耐
久性の低下を防止することができる。
印加パワーの変化率ΔPH 等と、グレーズ高さH等との
関係(例えば図5(a)〜(e)に示すような関係)を
それぞれサーマルヘッド66の制御系のデータ記憶部8
6に記憶させておき、この関係と、外部より入力された
サーマルヘッドの各計測値とを基に画像処理部80また
は図示しない制御部において印加電圧を算出し、この得
られた印加電圧に記録制御部84が自動的に調整するこ
とにより行えばよい。なお、本発明はこれに限定され
ず、サーマルヘッドの各計測値を基に装置外で印加電圧
Vを算出し、この得られた印加電圧Vとなるように手動
で装置内の印加電圧の調整を行ってもよい。
aの保護膜94は、ランニングやラッピングによって磨
耗し、保護膜厚dが時間の経過とともに減少する。この
ため、保護膜厚dの経時変化に対応させて印加電圧を調
整させる構成としてもよい。この場合には、予めサーマ
ルヘッド66の使用時間、記録時間、記録枚数、あるい
は記録データ履歴(記録印字量)などの経時量と、磨耗
したグレーズ66aの保護膜厚dの経時変化の関係を求
めておき、例えばデータ記憶部86に記憶させておく。
われ、サーマルヘッド66の使用時間、記録時間、記録
枚数、または記録データ履歴(記録印字量)が、所定経
時量に達したと判断すると、画像処理部80は、データ
記憶部86に記憶された保護膜厚dの経時変化の関係か
ら、その経時変化量に応じて磨耗した保護膜厚dを予測
する。次いで、画像処理部80は、データ記憶部86に
記憶された図5(c)に示すような関係から、保護膜厚
の基準値d0 での基準パワーP0 を基準として予測され
た保護膜厚dでのパワー変化率ΔPd を算出し、印加電
圧Vを求め、サーマルヘッド66に印加する電圧をVに
調整する。これにより、サーマルヘッド66の経時摩耗
により濃度の時系列的な変化(上昇)を補償することが
でき、経時的にも安定した濃度で画像記録を行うことが
できる。本発明に係るサーマルヘッドの調整方法は、基
本的に以上のように行われる。
について詳細に説明したが、本発明はこれらに限定され
るわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て、各種の改良および設計の変更を行ってもよいのはも
ちろんである。
ば、サーマルヘッドを用いる感熱記録において、サーマ
ルヘッドの個体差や個体ばらつきによる濃度のばらつき
を大幅に低減することができる。また、印加電圧を必要
最大濃度に合わせて調整することにより、感熱記録媒体
の熱による損傷を無くし、サーマルヘッドの熱による劣
化および性能の低下を防止して耐久性を向上することが
できる。従って、サーマルヘッドによらず均質で、か
つ、高画質・高品質の感熱画像を安定して記録すること
ができる。
ド調整方法を実施する感熱記録装置の一実施例の概略断
面模式図である。
断面模式図である。
ロック図を含むサーマルヘッドの部分切欠概略斜視図で
ある。
サーマルヘッドの構成を示す部分拡大断面模式図および
その部分上面模式図である。
(e)は、それぞれグレーズ高さ(H),グレーズ幅
(W)、保護膜厚(d)、ヒータ幅(l)およびヒータ
長(L)と必要最大濃度の発色に要する印加パワーの変
化率ΔPH 、ΔPW 、ΔPd 、ΔPl 、ΔPL との関係
を示すグラフの一例である。
Claims (3)
- 【請求項1】画像データに応じてサーマルヘッドに電圧
を印加することにより感熱記録材料に画像を記録するに
際し、 前記サーマルヘッドの特性値の初期状態を測定し、測定
された初期状態に基づいて、前記画像データに応じて印
加するための前記電圧を基準電圧に対して調整すること
を特徴とするサーマルヘッドの調整方法。 - 【請求項2】前記サーマルヘッドの測定される特性値
は、前記サーマルヘッドの、グレーズ高さH、グレーズ
幅W、保護膜厚d、ヒータ幅lおよびヒータ長さLより
なる群から選ばれる少なくとも1種以上と前記サーマル
ヘッドの抵抗値Rとである請求項1に記載のサーマルヘ
ッドの調整方法。 - 【請求項3】前記グレーズ高さH、グレーズ幅W、保護
膜厚d、ヒータ幅l、ヒータ長さLおよび抵抗値Rの基
準値をH0 、W0 、d0 、l0 、L0 およびR0 とし、
測定された初期値をHi 、Wi 、di 、li 、Li およ
びRi としたとき、 前記基準値H0 、W0 、d0 、l0 およびL0 における
必要最大濃度の記録に要するパワーP0 に対する、各々
の初期値Hi 、Wi 、di 、li およびLi において前
記必要最大濃度の記録に要する前記パワーの変化率ΔP
H 、ΔPW 、ΔPd 、ΔPl およびΔPL をそれぞれ予
め求められている関係から求め、下記式(1)から求め
られる電圧Vを前記サーマルヘッドに印加することを特
徴とする請求項2に記載のサーマルヘッドの調整方法。 【数1】 ここで、V0 は前記サーマルヘッドへの前記パワーP0
の印加に要する電圧である。
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1998
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