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JP2005343046A - Recording head and printer - Google Patents

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JP2005343046A
JP2005343046A JP2004166279A JP2004166279A JP2005343046A JP 2005343046 A JP2005343046 A JP 2005343046A JP 2004166279 A JP2004166279 A JP 2004166279A JP 2004166279 A JP2004166279 A JP 2004166279A JP 2005343046 A JP2005343046 A JP 2005343046A
Authority
JP
Japan
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temperature sensor
recording head
temperature
heating element
recording
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004166279A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Katsuma
伸雄 勝間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2004166279A priority Critical patent/JP2005343046A/en
Priority to US11/144,012 priority patent/US7365760B2/en
Publication of JP2005343046A publication Critical patent/JP2005343046A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately measure a temperature near a heating element by a simple constitution. <P>SOLUTION: A thermal head 17 of a color thermal printer 2 comprises a head substrate 30, an element substrate 31, and a circuit board 32. In the center of a part, to which a driver IC 35 is attached, of the element substrate 31, a temperature sensor 38 for measuring the temperature near the heating element 34 is attached between the adjacent drivers IC 35. The temperature sensor 38 sequentially transmits the result of the measurement of the temperature near the heating element 34 to a system controller 21. The system controller 21 controls the drive of the heating element 34 via a head driver 22, depending on the result of the measurement of the temperature by the temperature sensor 38. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複数の発熱素子が形成され、これらの発熱素子を選択的に駆動させるためのドライバICが実装された素子基板を備え、発熱素子を発熱させて記録材料に画像を記録する記録ヘッド、およびこの記録ヘッドを用いて記録材料に画像を記録するプリンタに関する。   The present invention includes a recording head having an element substrate on which a plurality of heating elements are formed and a driver IC for selectively driving these heating elements is mounted, and heats the heating elements to record an image on a recording material. And a printer for recording an image on a recording material using the recording head.

記録ヘッドを用いて記録材料に画像を記録するプリンタとして、シアン、マゼンタ、イエローに発色する感熱発色層を支持体上に順に層設したカラー感熱記録紙を用いて、フルカラープリントを得るカラー感熱プリンタが知られている。このカラー感熱プリンタでは、カラー感熱記録紙を搬送する間に、複数の発熱素子がライン状に配列されたサーマルヘッドにて熱記録を行う。   As a printer that records images on recording materials using a recording head, a color thermal printer that obtains a full-color print using color thermal recording paper in which a thermal color-developing layer that develops colors cyan, magenta, and yellow is formed on a support in order. It has been known. In this color thermal printer, thermal recording is performed by a thermal head in which a plurality of heating elements are arranged in a line while conveying color thermal recording paper.

サーマルヘッドは、前述の複数の発熱素子と、これらの発熱素子を選択的に駆動させるための複数のドライバICとが設けられた素子基板が、アルミ製のヘッド基板に取り付けられた構成となっており、発熱素子近傍の温度を測定するための温度センサがヘッド基板に設けられている。従来のカラー感熱プリンタでは、この温度センサの温度測定結果に応じて、発熱素子に与える駆動エネルギーを制御することで、各発熱素子の温度状態を一定に保ち、各発熱素子の温度不均一に起因する画像の濃度ムラの発生を防止している。   The thermal head has a configuration in which an element substrate provided with the above-described plurality of heating elements and a plurality of driver ICs for selectively driving these heating elements is attached to an aluminum head substrate. A temperature sensor for measuring the temperature in the vicinity of the heating element is provided on the head substrate. In conventional color thermal printers, the temperature of each heating element is kept constant by controlling the driving energy applied to the heating element according to the temperature measurement result of this temperature sensor, resulting in non-uniform temperature of each heating element. This prevents the occurrence of density unevenness in the image to be printed.

上記のようにヘッド基板に温度センサを設けた場合、発熱素子から発せられる駆動熱は、素子基板、ヘッド基板を介して温度センサに伝達される。このため、実際の発熱素子近傍の温度と温度センサの測定結果との間に差異が生じるという問題があった。この問題を解決するために、温度センサの測定結果を元に、演算式を用いて実際の発熱素子近傍の温度を予測するラインサーマルプリンタが提案されている(特許文献1参照)。   When the temperature sensor is provided on the head substrate as described above, the drive heat generated from the heating element is transmitted to the temperature sensor via the element substrate and the head substrate. For this reason, there has been a problem that a difference occurs between the temperature near the actual heating element and the measurement result of the temperature sensor. In order to solve this problem, a line thermal printer that predicts the temperature in the vicinity of an actual heating element using an arithmetic expression based on the measurement result of the temperature sensor has been proposed (see Patent Document 1).

特許第2627348号Japanese Patent No. 2627348

しかしながら、特許文献1に記載の手法では、実際の発熱素子近傍の温度を予測するために多くの演算が必要であり、これに対応した演算回路を設けなければならず、演算処理時間を要するとともに、製造コストが増大するおそれがあった。また、濃度ムラの発生を補完する演算式のパラメータを求めることが困難であるという問題があった。   However, in the method described in Patent Document 1, many calculations are required to predict the temperature near the actual heating element, and an arithmetic circuit corresponding to this must be provided, which requires calculation processing time. The manufacturing cost may increase. In addition, there is a problem that it is difficult to obtain a parameter of an arithmetic expression that complements the occurrence of density unevenness.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、発熱素子近傍の温度を正確に、且つ簡単な構成で測定することができる記録ヘッドを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a recording head capable of measuring the temperature in the vicinity of the heating element accurately and with a simple configuration.

また、本発明は、濃度ムラの発生を抑制することができ、高画質なプリントを得ることができるプリンタを提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a printer capable of suppressing the occurrence of density unevenness and obtaining high-quality prints.

上記目的を達成するために、本発明は、複数の発熱素子が形成され、これらの発熱素子を選択的に駆動させるためのドライバICが実装された素子基板を備え、前記発熱素子を発熱させて記録材料に画像を記録する記録ヘッドにおいて、前記素子基板に、前記発熱素子近傍の温度を測定する温度センサを取り付けたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention includes an element substrate on which a plurality of heat generating elements are formed and a driver IC for selectively driving these heat generating elements is mounted. In a recording head for recording an image on a recording material, a temperature sensor for measuring a temperature in the vicinity of the heating element is attached to the element substrate.

なお、前記温度センサを、複数のドライバICの間に配置することが好ましい。また、前記温度センサを、複数個配置することが好ましい。   The temperature sensor is preferably arranged between a plurality of driver ICs. Moreover, it is preferable to arrange a plurality of the temperature sensors.

さらに、前記温度センサを、前記複数の発熱素子と電気的に並列接続することが好ましい。この場合、前記温度センサとコンデンサを電気的に並列接続し、前記コンデンサを充電した後、コンデンサが放電して所定電位に達するまでの時間を計測し、この計測結果に基づいて、前記温度センサの抵抗値を算出することが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the temperature sensor is electrically connected to the plurality of heating elements in parallel. In this case, the temperature sensor and the capacitor are electrically connected in parallel, and after charging the capacitor, the time until the capacitor is discharged and reaches a predetermined potential is measured. Based on the measurement result, the temperature sensor It is preferable to calculate a resistance value.

また、前記温度センサの一方の端子と、前記温度センサの他方の端子に直列接続された第1のスイッチのもう一方の端子との間に前記コンデンサを接続し、前記温度センサの一方の端子と前記第1のスイッチのもう一方の端子間に第2のスイッチを介して電源を接続した回路を形成し、前記第2のスイッチをオンして前記コンデンサを充電した後、前記第2のスイッチをオフするとともに、前記第1のスイッチをオンして前記温度センサを通じて前記コンデンサの電荷を放電させることが好ましい。   In addition, the capacitor is connected between one terminal of the temperature sensor and the other terminal of the first switch connected in series to the other terminal of the temperature sensor, and one terminal of the temperature sensor A circuit is formed in which a power source is connected between the other terminal of the first switch via a second switch, the second switch is turned on to charge the capacitor, and then the second switch is turned on. It is preferable that the capacitor is turned off and the first switch is turned on to discharge the capacitor charge through the temperature sensor.

また、本発明のプリンタは、請求項1ないし6のいずれかに記載の記録ヘッドを用いて、記録材料に画像を記録することを特徴とする。なお、前記温度センサによる温度測定結果に応じて、前記発熱素子の駆動を制御する制御手段を備えることが好ましい。   The printer of the present invention records an image on a recording material using the recording head according to any one of claims 1 to 6. In addition, it is preferable to provide the control means which controls the drive of the said heat generating element according to the temperature measurement result by the said temperature sensor.

本発明の記録ヘッドによれば、複数の発熱素子が形成され、これらの発熱素子を選択的に駆動させるためのドライバICが実装された素子基板に、発熱素子近傍の温度を測定する温度センサを取り付けたので、発熱素子近傍の温度を正確に、且つ簡単な構成で測定することができる。   According to the recording head of the present invention, the temperature sensor for measuring the temperature in the vicinity of the heating element is provided on the element substrate on which a plurality of heating elements are formed and the driver IC for selectively driving these heating elements is mounted. Since it is attached, the temperature near the heating element can be measured accurately and with a simple configuration.

また、本発明のプリンタによれば、請求項1ないし6のいずれかに記載の記録ヘッドを用いて、記録材料に画像を記録するので、濃度ムラの発生を抑制することができ、高画質なプリントを得ることができる。   In addition, according to the printer of the present invention, since the image is recorded on the recording material using the recording head according to any one of claims 1 to 6, the occurrence of density unevenness can be suppressed, and high image quality can be achieved. You can get a print.

図1において、本発明を適用したカラー感熱プリンタ2には、記録材料として、長尺のカラー感熱記録紙(以下、単に記録紙という)10が使用される。記録紙10は、ロール状に巻かれた記録紙ロール11の形態でカラー感熱プリンタ2にセットされる。   In FIG. 1, a color thermal printer 2 to which the present invention is applied uses a long color thermal recording paper (hereinafter simply referred to as recording paper) 10 as a recording material. The recording paper 10 is set in the color thermal printer 2 in the form of a recording paper roll 11 wound in a roll shape.

記録紙10は、周知のように、支持体上にシアン感熱発色層、マゼンタ感熱発色層、イエロー感熱発色層、および保護層が順次層設された構造となっている。最上層となるイエロー感熱発色層は熱感度が最も高く、小さな熱エネルギーでイエローに発色する。最下層となるシアン感熱発色層は熱感度が最も低く、大きな熱エネルギーでシアンに発色する。   As is well known, the recording paper 10 has a structure in which a cyan thermosensitive coloring layer, a magenta thermosensitive coloring layer, a yellow thermosensitive coloring layer, and a protective layer are sequentially formed on a support. The yellow thermosensitive coloring layer, which is the uppermost layer, has the highest thermal sensitivity and develops yellow with a small amount of heat energy. The cyan thermosensitive coloring layer, which is the lowermost layer, has the lowest thermal sensitivity and develops cyan with large heat energy.

イエロー感熱発色層は、420〜450nmの近紫外線が照射されたときに発色能力が消失する。マゼンタ感熱発色層は、イエロー感熱発色層とシアン感熱発色層との中間程度の熱エネルギーでマゼンタに発色し、365〜390nmの紫外線が照射されたときに発色能力が消失する。なお、例えばブラック感熱発色層を設けて4層構造にした記録紙を使用してもよい。   The yellow thermosensitive coloring layer loses its coloring ability when irradiated with near ultraviolet rays of 420 to 450 nm. The magenta thermosensitive coloring layer develops magenta with intermediate heat energy between the yellow thermosensitive coloring layer and the cyan thermosensitive coloring layer, and loses the coloring ability when irradiated with 365 to 390 nm ultraviolet rays. For example, a recording paper having a four-layer structure provided with a black thermosensitive coloring layer may be used.

記録紙ロール11の外周面には、搬送モータ12によって回転される給紙ローラ13が当接している。搬送モータ12はステッピングモータであり、モータドライバ14から入力される駆動パルスによって駆動される。給紙ローラ13が図中反時計方向に回転すると、記録紙ロール11は図中時計方向に回転し、記録紙10が記録紙ロール11から送り出される。給紙ローラ13が図中時計方向に回転すると、記録紙ロール11は図中反時計方向に回転し、記録紙10が記録紙ロール11に巻き戻される。   A paper feed roller 13 rotated by the transport motor 12 is in contact with the outer peripheral surface of the recording paper roll 11. The carry motor 12 is a stepping motor and is driven by drive pulses input from the motor driver 14. When the paper feed roller 13 rotates counterclockwise in the figure, the recording paper roll 11 rotates clockwise in the figure, and the recording paper 10 is sent out from the recording paper roll 11. When the paper supply roller 13 rotates clockwise in the figure, the recording paper roll 11 rotates counterclockwise in the figure, and the recording paper 10 is rewound onto the recording paper roll 11.

記録紙ロール11から送り出された記録紙10は、水平方向に配置された搬送経路内に送り込まれる。この搬送経路内には、記録紙10を挟み込んで搬送する搬送ローラ対15および排紙ローラ対16が配置されている。搬送ローラ対15および排紙ローラ対16は、搬送モータ12によって回転されるキャプスタンローラ15a、16aと、このキャプスタンローラ15a、16aに圧接するピンチローラ15b、16bとからなり、記録紙10を図中A方向(給紙方向)とB方向(巻戻方向)とに往復搬送する。   The recording paper 10 sent out from the recording paper roll 11 is sent into a conveyance path arranged in the horizontal direction. In this transport path, a transport roller pair 15 and a paper discharge roller pair 16 are disposed that sandwich and transport the recording paper 10. The conveyance roller pair 15 and the paper discharge roller pair 16 are composed of capstan rollers 15a and 16a rotated by the conveyance motor 12 and pinch rollers 15b and 16b pressed against the capstan rollers 15a and 16a. In the figure, the sheet is reciprocated in the A direction (paper feeding direction) and the B direction (rewinding direction).

給紙ローラ13と搬送ローラ対15との間には、サーマルヘッド17と、このサーマルヘッド17に向き合うように搬送経路の下方に配置されたプラテンローラ18とが設けられている。サーマルヘッド17のヘッド基板19の記録紙10に対向する表面には、複数の発熱素子34(図2参照)がライン状に配列された発熱素子アレイ20が設けられている。発熱素子アレイ20は、システムコントローラ21からヘッドドライバ22に入力された駆動データに基づいて発熱し、記録紙10の各感熱発色層を発色させる。   A thermal head 17 and a platen roller 18 disposed below the transport path so as to face the thermal head 17 are provided between the paper feed roller 13 and the transport roller pair 15. A heating element array 20 in which a plurality of heating elements 34 (see FIG. 2) are arranged in a line is provided on the surface of the thermal head 17 facing the recording paper 10 of the head substrate 19. The heating element array 20 generates heat based on the drive data input from the system controller 21 to the head driver 22, and colors each thermosensitive coloring layer of the recording paper 10.

プラテンローラ18は、記録紙10の搬送に応じて従動回転し、記録紙10と発熱素子アレイ20との当接状態を安定させる。また、プラテンローラ18は、上下方向に移動自在とされ、図示しないバネによって発熱素子アレイ20に圧接する方向に付勢されている。記録紙10の給紙時および排紙時には、カムやソレノイドなどから構成されるシフト機構(図示せず)によってプラテンローラ18が下降し、サーマルヘッド17との記録紙10の挟持が解除される。   The platen roller 18 is driven and rotated in accordance with the conveyance of the recording paper 10 to stabilize the contact state between the recording paper 10 and the heating element array 20. Further, the platen roller 18 is movable in the vertical direction, and is urged in a direction in which it is pressed against the heating element array 20 by a spring (not shown). When the recording paper 10 is fed and discharged, the platen roller 18 is lowered by a shift mechanism (not shown) including a cam and a solenoid, and the nipping of the recording paper 10 with the thermal head 17 is released.

図2に示すように、サーマルヘッド17は、ヘッド基板30と、素子基板31と、回路基板32とから構成されている。ヘッド基板30は、放熱性を有する材料、例えばアルミなどからなる。素子基板31は、例えばセラミックやアルミナ、アルミナセラミックなどで形成されている。   As shown in FIG. 2, the thermal head 17 includes a head substrate 30, an element substrate 31, and a circuit substrate 32. The head substrate 30 is made of a heat radiating material such as aluminum. The element substrate 31 is made of, for example, ceramic, alumina, alumina ceramic, or the like.

素子基板31の上面前端部には、断面が半円形の印画突条33が形成され、この印画突条33の上には、発熱素子アレイ20を構成する複数の発熱素子34が設けられている。また、素子基板31の上面後端部には、各発熱素子34を駆動するドライバIC35が取り付けられている。このドライバIC35と発熱素子34との間は、素子基板31上に形成された導電層36と、ジャンパ線37とで接続されている。さらに、素子基板31のドライバIC35が取り付けられた部分の中央には、隣り合うドライバIC35の間に、発熱素子34近傍の温度を測定する温度センサ38が取り付けられている。   A printing protrusion 33 having a semicircular cross section is formed at the front end portion of the upper surface of the element substrate 31, and a plurality of heating elements 34 constituting the heating element array 20 are provided on the printing protrusion 33. . A driver IC 35 for driving each heating element 34 is attached to the rear end portion of the upper surface of the element substrate 31. The driver IC 35 and the heating element 34 are connected by a conductive layer 36 formed on the element substrate 31 and a jumper wire 37. Further, a temperature sensor 38 for measuring the temperature in the vicinity of the heating element 34 is attached between the adjacent driver ICs 35 at the center of the portion of the element substrate 31 to which the driver IC 35 is attached.

回路基板32には、サーマルヘッド17の制御回路が形成されており、素子基板31の後方に配置されている。素子基板31のドライバIC35および温度センサ38と、回路基板32との間は、ジャンパ線39によって接続されている。なお、ドライバIC35、温度センサ38、およびジャンパ線37、39は、ジャンパ線37、39が断線しないように、透明な保護樹脂40によって覆われている。   A control circuit for the thermal head 17 is formed on the circuit board 32 and is arranged behind the element substrate 31. The driver IC 35 and the temperature sensor 38 of the element substrate 31 and the circuit board 32 are connected by a jumper wire 39. The driver IC 35, the temperature sensor 38, and the jumper wires 37 and 39 are covered with a transparent protective resin 40 so that the jumper wires 37 and 39 are not disconnected.

温度センサ38は、発熱素子34近傍の温度の測定結果をシステムコントローラ21に逐次送信する。システムコントローラ21は、温度センサ38による温度測定結果に応じて、ヘッドドライバ22を介して発熱素子34の駆動を制御する。具体的には、温度センサ38による温度測定結果が、予め設定された基準値よりも高い場合には、発熱素子34に与える駆動エネルギー(印加電圧または通電時間)を小さくする。逆に基準値よりも低い場合には、駆動エネルギーを大きくする。   The temperature sensor 38 sequentially transmits the measurement result of the temperature near the heating element 34 to the system controller 21. The system controller 21 controls driving of the heating element 34 via the head driver 22 in accordance with the temperature measurement result by the temperature sensor 38. Specifically, when the temperature measurement result by the temperature sensor 38 is higher than a preset reference value, the driving energy (applied voltage or energization time) applied to the heating element 34 is reduced. On the other hand, when it is lower than the reference value, the drive energy is increased.

図1において、搬送ローラ対15のA方向下流側には、記録紙10の記録面に対面して定着器23が配置されている。また、定着器23と排紙ローラ対16との間には、記録紙10を所定のプリントサイズにカットするカッター24が配置されている。さらに、排紙ローラ対16のA方向下流側には、画像記録済みの記録紙10を外部に排出する排紙口25が設けられている。   In FIG. 1, a fixing device 23 is disposed facing the recording surface of the recording paper 10 on the downstream side of the conveyance roller pair 15 in the A direction. A cutter 24 for cutting the recording paper 10 into a predetermined print size is disposed between the fixing device 23 and the paper discharge roller pair 16. Further, on the downstream side in the A direction of the paper discharge roller pair 16, a paper discharge port 25 for discharging the recording paper 10 on which the image has been recorded to the outside is provided.

定着器23は、発光ピークが420〜450nmの近紫外線を放出してイエロー感熱発色層を定着するイエロー用定着光源23aと、発光ピークが365〜390nmの紫外線を放出してマゼンタ感熱発色層を定着するマゼンタ用定着光源23bと、これらの光源23a、23bからの光を記録紙10に向けて反射させるリフレクタ23cとからなる。各光源23a、23bは、ランプドライバ26によって駆動される。   The fixing device 23 fixes the yellow heat-sensitive color developing layer by emitting a near-ultraviolet light having an emission peak of 420 to 450 nm to fix the yellow thermosensitive color developing layer, and an ultraviolet light having an emission peak of 365 to 390 nm to fix the magenta thermosensitive coloring layer. A magenta fixing light source 23b, and a reflector 23c that reflects light from the light sources 23a and 23b toward the recording paper 10. Each light source 23a, 23b is driven by a lamp driver 26.

次に、上記構成を有するカラー感熱プリンタ2の動作について説明する。画像記録開始操作が実行されると、搬送モータ12の正転によって給紙ローラ13が反時計方向に回転され、記録紙10が記録紙ロール11からA方向に送り出される。記録紙10の先端部は搬送経路内を移動して、搬送ローラ対15にニップされ、さらにA方向下流側に搬送される。   Next, the operation of the color thermal printer 2 having the above configuration will be described. When the image recording start operation is executed, the feed roller 13 is rotated counterclockwise by the forward rotation of the transport motor 12, and the recording paper 10 is sent out from the recording paper roll 11 in the A direction. The leading edge of the recording paper 10 moves in the conveyance path, is nipped by the conveyance roller pair 15, and is further conveyed downstream in the A direction.

記録紙10が画像記録開始位置に到達すると、搬送モータ12の回転が一旦停止される。次いで、プラテンローラ18がシフト機構によって上昇され、発熱素子アレイ20との間で記録紙10が挟持される。この状態で再び搬送モータ12が駆動され、記録紙10がA方向に搬送されながら、ヘッドドライバ22に入力された駆動データに基づいて発熱した発熱素子アレイ20により、記録紙10のイエロー感熱発色層にイエロー画像が記録される。   When the recording paper 10 reaches the image recording start position, the rotation of the transport motor 12 is temporarily stopped. Next, the platen roller 18 is raised by the shift mechanism, and the recording paper 10 is sandwiched between the heating element array 20. In this state, the conveyance motor 12 is driven again, and the yellow thermosensitive coloring layer of the recording paper 10 is generated by the heating element array 20 that generates heat based on the driving data input to the head driver 22 while the recording paper 10 is conveyed in the A direction. A yellow image is recorded in

イエロー画像の記録前には、サーマルヘッド17の素子基板31に取り付けられた温度センサ38により、発熱素子34近傍の温度が測定される。温度センサ38による温度測定結果は、システムコントローラ21に逐次送信される。   Prior to recording a yellow image, the temperature sensor 38 attached to the element substrate 31 of the thermal head 17 measures the temperature near the heating element 34. The temperature measurement result by the temperature sensor 38 is sequentially transmitted to the system controller 21.

温度センサ38による温度測定結果が、予め設定された基準値よりも高い場合には、イエロー画像の記録時に、ヘッドドライバ22を介して、システムコントローラ21により発熱素子34に与える駆動エネルギーが小さくされる。逆に基準値よりも低い場合には、駆動エネルギーが大きくされる。   When the temperature measurement result by the temperature sensor 38 is higher than a preset reference value, the drive energy applied to the heating element 34 by the system controller 21 is reduced via the head driver 22 when recording a yellow image. . On the other hand, when it is lower than the reference value, the driving energy is increased.

イエロー画像の記録が完了すると、記録画像の後端が定着器23のイエロー用定着光源23aに対面する位置まで搬送され、搬送モータ12の回転が停止される。このとき、プラテンローラ18がシフト機構によって下降され、サーマルヘッド17とによる記録紙10の挟持が解除される。次いで、ランプドライバ26によりイエロー用定着光源23aが点灯され、搬送モータ12が逆転されて記録紙10がB方向に巻き戻されながら、画像記録済みのイエロー感熱発色層が定着される。   When the recording of the yellow image is completed, the rear end of the recorded image is conveyed to a position facing the yellow fixing light source 23a of the fixing device 23, and the rotation of the conveying motor 12 is stopped. At this time, the platen roller 18 is lowered by the shift mechanism, and the holding of the recording paper 10 by the thermal head 17 is released. Next, the yellow fixing light source 23a is turned on by the lamp driver 26, and the yellow thermosensitive coloring layer on which the image has been recorded is fixed while the transport motor 12 is rotated in the reverse direction and the recording paper 10 is rewound in the B direction.

イエロー感熱発色層の定着後、記録画像の先端が発熱素子アレイ20に対面する位置まで搬送され、搬送モータ12の回転が停止される。そして、イエロー画像記録時と同様に、プラテンローラ18がシフト機構によって上昇され、発熱素子アレイ20との間で記録紙10が挟持される。この状態で再び搬送モータ12が駆動され、記録紙10がA方向に搬送されながら、記録紙10のマゼンタ感熱発色層にマゼンタ画像が記録される。このときもイエロー画像記録時と同様に、記録前に温度センサ38により発熱素子34近傍の温度が測定され、記録時にはシステムコントローラ21により発熱素子34の駆動が制御される。   After fixing the yellow thermosensitive coloring layer, the leading edge of the recorded image is conveyed to a position facing the heating element array 20, and the rotation of the conveying motor 12 is stopped. As in the yellow image recording, the platen roller 18 is raised by the shift mechanism, and the recording paper 10 is sandwiched between the heating element array 20. In this state, the conveyance motor 12 is driven again, and a magenta image is recorded on the magenta thermosensitive coloring layer of the recording paper 10 while the recording paper 10 is conveyed in the A direction. At this time, similarly to the yellow image recording, the temperature in the vicinity of the heating element 34 is measured by the temperature sensor 38 before recording, and the driving of the heating element 34 is controlled by the system controller 21 at the time of recording.

マゼンタ画像の記録が完了すると、記録画像の後端が定着器23のマゼンタ用定着光源23bに対面する位置まで搬送され、搬送モータ12の回転が停止される。そして、イエロー画像定着時と同様に、ランプドライバ26によりマゼンタ用定着光源23bが点灯され、搬送モータ12が逆転されて記録紙10がB方向に巻き戻されながら、画像記録済みのマゼンタ感熱発色層が定着される。   When the recording of the magenta image is completed, the rear end of the recorded image is conveyed to a position facing the magenta fixing light source 23b of the fixing device 23, and the rotation of the conveying motor 12 is stopped. Similarly to the yellow image fixing, the magenta fixing light source 23b is turned on by the lamp driver 26, the conveyance motor 12 is reversed, and the recording paper 10 is rewound in the B direction. Is established.

マゼンタ感熱発色層の定着後、記録画像の先端が発熱素子アレイ20に対面する位置まで搬送され、搬送モータ12の回転が停止される。そして、イエロー、マゼンタ画像記録時と同様に、記録紙10のシアン感熱発色層にシアン画像が記録される。   After fixing the magenta thermosensitive coloring layer, the leading edge of the recorded image is conveyed to a position where it faces the heating element array 20, and the rotation of the conveying motor 12 is stopped. A cyan image is recorded on the cyan thermosensitive coloring layer of the recording paper 10 in the same manner as when recording yellow and magenta images.

画像記録後の記録紙10は、搬送ローラ対15によりA方向に搬送され、カッター24により所定のプリントサイズに切断された後、排紙ローラ対16により排紙口25から外部に排出される。   The recording paper 10 after image recording is transported in the A direction by the transport roller pair 15, cut to a predetermined print size by the cutter 24, and then discharged from the paper discharge outlet 25 to the outside by the paper discharge roller pair 16.

上記のように、発熱素子34が設けられた素子基板31に温度センサ38を取り付け、この温度センサ38による温度測定結果に応じて、発熱素子34の駆動を制御するので、発熱素子34近傍の温度を正確に、且つ簡単な構成で測定することができる。これにより、濃度ムラの発生を抑制することができ、高画質なプリントを得ることができる。   As described above, the temperature sensor 38 is attached to the element substrate 31 provided with the heat generating element 34, and the drive of the heat generating element 34 is controlled according to the temperature measurement result by the temperature sensor 38. Can be measured accurately and with a simple configuration. Thereby, the occurrence of density unevenness can be suppressed, and a high-quality print can be obtained.

なお、上記実施形態では、温度センサ38を素子基板31の中央に1個だけ取り付けているが、図3に示すサーマルヘッド50のように、温度センサ38を複数個配置し、発熱素子34近傍の温度の主走査方向(記録紙10の搬送方向と直交する方向)における分布を取得して、これを元にシステムコントローラ21で発熱素子34の駆動を制御してもよい。これにより、さらに細密な発熱素子34の駆動制御が可能となり、より高画質なプリントを得ることができる。   In the above embodiment, only one temperature sensor 38 is attached to the center of the element substrate 31. However, a plurality of temperature sensors 38 are arranged in the vicinity of the heating element 34 as in the thermal head 50 shown in FIG. A distribution of the temperature in the main scanning direction (a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording paper 10) may be acquired, and the driving of the heating element 34 may be controlled by the system controller 21 based on the distribution. As a result, finer drive control of the heat generating element 34 is possible, and a higher quality print can be obtained.

上記実施形態では、温度センサ38をドライバIC35などとともに保護樹脂40で覆っているが、温度センサ38を保護樹脂40で覆わない構造としてもよい。このようにすると、温度センサ38の応答特性を速くすることができる。   In the above embodiment, the temperature sensor 38 is covered with the protective resin 40 together with the driver IC 35 or the like. However, the temperature sensor 38 may not be covered with the protective resin 40. In this way, the response characteristic of the temperature sensor 38 can be accelerated.

また、上記実施形態では、温度センサ38からのジャンパ線39を、直接回路基板32に接続しているが、図4に示すサーマルヘッド60のように、温度センサ38の一端を導電層36に接続し、他端をドライバIC35に接続して、発熱素子34と温度センサ38とを電気的に並列接続してもよい。   In the above embodiment, the jumper wire 39 from the temperature sensor 38 is directly connected to the circuit board 32, but one end of the temperature sensor 38 is connected to the conductive layer 36 as in the thermal head 60 shown in FIG. The heat generating element 34 and the temperature sensor 38 may be electrically connected in parallel by connecting the other end to the driver IC 35.

この場合、図5に示すように、温度センサ38、および複数の発熱素子34とコンデンサ70を電気的に並列接続し、スイッチ71をオンして電源回路72でコンデンサ70を充電した後、スイッチ71をオフするとともに、温度センサ38に接続されたトランジスタ73のみをオンして、コンデンサ70の充電電荷を温度センサ38に放電させて所定電位に達するまでの時間を計測し、この計測結果に基づいて、温度センサ38の抵抗値を算出して、抵抗値の算出結果を元に温度を求めてもよい。これにより、従来のサーマルヘッドが備えている構成を有効に活用することができ、温度センサ38の測定結果を得るために新たに回路を設ける必要がなくなる。なお、この手法に関しては、例えば、特開平6−79897号公報に詳細な説明がなされている。また、スイッチ71およびトランジスタ73は、請求項6に記載の第2のスイッチおよび第1のスイッチにそれぞれ相当する。   In this case, as shown in FIG. 5, the temperature sensor 38 and the plurality of heating elements 34 and the capacitor 70 are electrically connected in parallel, the switch 71 is turned on, and the capacitor 70 is charged by the power supply circuit 72. Is turned off, and only the transistor 73 connected to the temperature sensor 38 is turned on to measure the time until the temperature sensor 38 discharges the charged charge of the capacitor 70 to reach a predetermined potential, and based on this measurement result Alternatively, the resistance value of the temperature sensor 38 may be calculated, and the temperature may be obtained based on the calculation result of the resistance value. As a result, the configuration of the conventional thermal head can be used effectively, and it is not necessary to provide a new circuit to obtain the measurement result of the temperature sensor 38. This technique is described in detail in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-79897. The switch 71 and the transistor 73 correspond to the second switch and the first switch according to claim 6, respectively.

上記実施形態では、カラー感熱プリンタ2で用いられるサーマルヘッド17を例示して説明したが、本発明はこれに限定されず、他のサーマルプリンタ、熱転写型プリンタや熱昇華型プリンタに用いられるサーマルヘッドは勿論、例えば、発熱素子の熱によりインクを噴射させるインクジェットプリンタの記録ヘッドなどにも適用することができる。   In the above embodiment, the thermal head 17 used in the color thermal printer 2 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the thermal head used in other thermal printers, thermal transfer printers, and thermal sublimation printers. Needless to say, the present invention can also be applied to, for example, a recording head of an ink jet printer that ejects ink by the heat of a heating element.

本発明を適用したカラー感熱プリンタの構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a color thermal printer to which the present invention is applied. サーマルヘッドの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a thermal head. サーマルヘッドの別の実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another embodiment of a thermal head. サーマルヘッドのさらに別の実施形態を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows another embodiment of a thermal head. サーマルヘッドの電気回路図である。It is an electrical circuit diagram of a thermal head.

符号の説明Explanation of symbols

2 カラー感熱プリンタ
10 カラー感熱記録紙(記録紙)
17、50、60 サーマルヘッド
20 発熱素子アレイ
21 システムコントローラ
23 定着器
31 素子基板
34 発熱素子
35 ドライバIC
38 温度センサ
70 コンデンサ
2 Color thermal printer 10 Color thermal recording paper (recording paper)
17, 50, 60 Thermal head 20 Heating element array 21 System controller 23 Fixing device 31 Element substrate 34 Heating element 35 Driver IC
38 Temperature sensor 70 Capacitor

Claims (8)

複数の発熱素子が形成され、これらの発熱素子を選択的に駆動させるためのドライバICが実装された素子基板を備え、前記発熱素子を発熱させて記録材料に画像を記録する記録ヘッドにおいて、
前記素子基板に、前記発熱素子近傍の温度を測定する温度センサを取り付けたことを特徴とする記録ヘッド。
In a recording head in which a plurality of heat generating elements are formed and an element substrate on which a driver IC for selectively driving these heat generating elements is mounted is provided, and the heat generating elements generate heat to record an image on a recording material.
A recording head, wherein a temperature sensor for measuring a temperature in the vicinity of the heating element is attached to the element substrate.
前記温度センサを、複数のドライバICの間に配置したことを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。   The recording head according to claim 1, wherein the temperature sensor is disposed between a plurality of driver ICs. 前記温度センサを、複数個配置したことを特徴とする請求項1または2に記載の記録ヘッド。   The recording head according to claim 1, wherein a plurality of the temperature sensors are arranged. 前記温度センサを、前記複数の発熱素子と電気的に並列接続したことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の記録ヘッド。   The recording head according to claim 1, wherein the temperature sensor is electrically connected in parallel with the plurality of heating elements. 前記温度センサとコンデンサを電気的に並列接続し、前記コンデンサを充電した後、コンデンサが放電して所定電位に達するまでの時間を計測し、この計測結果に基づいて、前記温度センサの抵抗値を算出することを特徴とする請求項4に記載の記録ヘッド。   The temperature sensor and the capacitor are electrically connected in parallel, and after charging the capacitor, the time until the capacitor is discharged and reaches a predetermined potential is measured. Based on the measurement result, the resistance value of the temperature sensor is determined. The recording head according to claim 4, wherein the recording head is calculated. 前記温度センサの一方の端子と、前記温度センサの他方の端子に直列接続された第1のスイッチのもう一方の端子との間に前記コンデンサを接続し、
前記温度センサの一方の端子と前記第1のスイッチのもう一方の端子間に第2のスイッチを介して電源を接続した回路を形成し、
前記第2のスイッチをオンして前記コンデンサを充電した後、前記第2のスイッチをオフするとともに、前記第1のスイッチをオンして前記温度センサを通じて前記コンデンサの電荷を放電させることを特徴とする請求項5に記載の記録ヘッド。
Connecting the capacitor between one terminal of the temperature sensor and the other terminal of the first switch connected in series to the other terminal of the temperature sensor;
Forming a circuit in which a power source is connected via a second switch between one terminal of the temperature sensor and the other terminal of the first switch;
After the second switch is turned on to charge the capacitor, the second switch is turned off, and the first switch is turned on to discharge the capacitor charge through the temperature sensor. The recording head according to claim 5.
請求項1ないし6のいずれかに記載の記録ヘッドを用いて、記録材料に画像を記録することを特徴とするプリンタ。   7. A printer that records an image on a recording material using the recording head according to claim 1. 前記温度センサによる温度測定結果に応じて、前記発熱素子の駆動を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項7に記載のプリンタ。

8. The printer according to claim 7, further comprising control means for controlling driving of the heat generating element in accordance with a temperature measurement result by the temperature sensor.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012206434A (en) * 2011-03-30 2012-10-25 Toshiba Hokuto Electronics Corp Thermal head and thermal printer using the same

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