JP2004136608A

JP2004136608A - 感熱プリンタ及び感熱プリント方法

Info

Publication number: JP2004136608A
Application number: JP2002305515A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Otaka; 大高　浩幸
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】サーマルヘッドによる縁無し印画で発生する記録紙の側縁の焦げを防止する。
【解決手段】サーマルヘッドの上流側に設けられるラインセンサを用いて、記録紙の側縁を検出し、この側縁位置に基づいて記録紙の側端近傍に位置する発熱素子を特定する。印画する画像データを１ラインずつ印画データに変更し、この印画データに基づいてサーマルヘッドを発熱して搬送される記録紙に印画を行う。この際、画像データが奇数ラインである場合は、ライン画像の全部を印画するように、偶数ラインである場合には、特定された側縁近傍の発熱素子を発熱させないように画像データを補正して、各ラインの印画データが作成されている。
【選択図】　　　　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感熱プリンタに関し、更に詳しくは余白の無い、いわゆる縁無しプリントを行うことが可能な感熱プリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多数の発熱素子を主走査方向にライン状に配列した発熱素子アレイを備えたサーマルヘッドを用いて、このサーマルヘッドに直交する副走査方向に感熱記録紙（以下、単に記録紙という）を搬送させながら、ライン単位で画像を記録する感熱プリンタがある。サーマルヘッドは記録紙と圧接して加熱により記録紙を所望の濃度に発色記録する。サーマルヘッドと対向する位置にはプラテンローラが配置されており、記録紙はこれらサーマルヘッドとプラテンローラとによって挟み込まれた状態で熱記録される。
【０００３】
この感熱プリンタの中には、縁無しプリントを得るために、記録紙の側端に余白を残すことなく記録紙の幅いっぱいに画像を記録するプリンタがある（例えば、特許文献１参照）。記録紙の幅には、裁断の精度等により、規定幅との間に誤差があるため、この感熱プリンタでは、記録紙の規定幅よりも発熱素子アレイを長くするとともに、記録紙の側端を検出するセンサを設け、側端に対応する発熱素子アレイの位置を特定することにより印画を行っている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２７２２１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したとおり、記録紙はサーマルヘッドとプラテンローラとによって挟みこまれるので、記録紙の側端縁においては、サーマルヘッドからの熱が記録紙の側端面（裁断面）からも伝わり、側端縁の濃度が上昇して焦げが発生してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、側端縁における焦げを防止する感熱プリンタ及び感熱プリント方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の感熱プリンタは、多数の発熱素子が主走査方向にライン状に配列された発熱素子アレイを備えたサーマルヘッドを用い、副走査方向に搬送される感熱記録紙の全面に対して、前記サーマルヘッドにより画像をライン記録するものであって、給紙された感熱記録紙の側端縁を検知して、前記発熱素子アレイのうち前記側端縁近傍に位置する発熱素子を特定する発熱素子特定手段と、特定された発熱素子による印画を少なくとも１ライン分の間隔を空けて行うようにサーマルヘッドを制御する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記側端縁近傍に記録される画像の濃淡に応じて、前記間隔を変化させることを特徴とする請求項１記載のものである。
【０００９】
本発明の感熱プリント方法は、多数の発熱素子が主走査方向にライン状に配列された発熱素子アレイを備えたサーマルヘッドを用い、副走査方向に搬送される感熱記録紙の全面に対して、前記サーマルヘッドにより画像をライン記録するものであって、給紙された感熱記録紙の側端縁を検知することにより、前記発熱素子アレイのうち前記側端縁近傍に位置する発熱素子を特定し、特定された発熱素子による印画を少なくとも１ライン分の間隔を空けて行うことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を実施したカラー感熱プリンタの構成を示す概略図である。カラー感熱プリンタ１０は、第１、第２、第３搬送ローラ対１１，１２，１３、ラインセンサ１４、サーマルヘッド１５、光定着器１６、システムコントローラ１７等から構成されている。カラー感熱プリンタ１０には、長尺のカラー感熱記録紙２０をロール形態にした記録紙ロール１８がセットされる。第１、第２、第３搬送ローラ対１１，１２，１３は、パルスモータ１９により正逆両方向に回転駆動され、記録紙ロール１８から搬送路上に給紙されたカラー感熱記録紙２０を挟持して往復搬送する。パルスモータ１９は、モータドライバ２１を介してシステムコントローラ１７により回転が制御される。
【００１１】
パルスモータ１９への駆動パルスは、パルスカウンタ２２でカウントされ、これに基づいてシステムコントローラ１７は、プリント開始位置、記録紙戻し位置、カット位置等を特定する。パルスカウンタ２２は、パルスモータ１９の正転時には駆動パルスをアップカウントし、パルスモータ１９の逆転時には駆動パルスをダウンカウントする。
【００１２】
カラー感熱記録紙２０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が順次層設されている。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。また、イエロー感熱発色層は、発光波長のピークが約４２０ｎｍの青紫色の光であるイエロー定着光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、発光波長のピークが約３６５ｎｍの近紫外線であるマゼンタ定着光が照射されたときに発色能力が消失する。
【００１３】
第１及び第２搬送ローラ対１１，１２の間には、サーマルヘッド１５が配置されている。図２に示すように、サーマルヘッド１５は、多数の発熱素子１５ａを主走査方向にライン状に配列した発熱素子アレイ１５ｂを備える。発熱素子アレイ１５ｂは、カラー感熱記録紙２０の規定幅より僅かに長く形成されている。こうすることで、カラー感熱記録紙２０の幅が規定幅よりも多少広くても、カラー感熱記録紙２０の側端縁まで印画できるようにしている。
【００１４】
カラー感熱記録紙２０の搬送経路を挟んで発熱素子アレイ１５ｂと対峙する位置には、カラー感熱記録紙２０を支持するプラテンローラ２４が配置されている。サーマルヘッド１５は、軸２５を支点にして揺動自在であり、プラテンローラ２４上のカラー感熱記録紙２０を押圧するプリント位置と、プラテンローラ２４から離れて上方に退避する退避位置との間で揺動する。プラテンローラ２４は、サーマルヘッド１５から押圧を受けるカラー感熱記録紙２０を裏面から支持するとともに、カラー感熱記録紙２０の搬送に応じて従動回転し、カラー感熱記録紙２０と発熱素子アレイ１５ｂとの接触状態を安定させる。カラー感熱記録紙２０は、これらサーマルヘッド１５とプラテンローラ２４とによって挟持された状態で熱記録される。
【００１５】
システムコントローラ１７は、カラー感熱記録紙２０が給紙方向に搬送される際に、ヘッドドライバ２６を介して、サーマルヘッド１５を制御する。この制御により、発熱素子アレイ１５ｂの各発熱素子１５ａが、後述する印画データに応じて所定の温度に発熱し、カラー感熱記録紙２０に熱エネルギーが供給されて各感熱発色層が選択的に発色する。
【００１６】
サーマルヘッド１５の周辺には、カラー感熱記録紙２０の一方の側端２０ａを押す付勢部材２７が設けられている。この付勢部材２７の付勢力によって、カラー感熱記録紙２０の他方の側端２０ｂを、常にガイド部材２８に押し当てている。サーマルヘッド１５は、発熱素子アレイ１５ｂの一端が前記側端２０ｂに対面するように配置される。
【００１７】
また、サーマルヘッド１５に対して給紙方向の上流側に、かつカラー感熱記録紙２０の側縁２０ａ側に、ラインセンサ１４が配置されている。ラインセンサ１４は、カラー感熱記録紙２０の一方の側縁２０ａの位置を検出し、側縁位置データをシステムコントローラ１７に送る。また、ラインセンサ１４は、カラー感熱記録紙２０の先端を検出する先端検出センサとして機能する。システムコントローラ１７は、このラインセンサ１４からの検出信号によってパルスモータ１９へ供給する駆動パルスのカウントを開始して、以後印画終了まで、カラー感熱記録紙２０の位置及びその搬送量を制御する。
【００１８】
図２に示すように、ラインセンサ１４は、発熱素子１５ａと略同じピッチで配列した複数のＣＣＤ素子１４ａからなるＣＣＤアレイ１４ｂを備えている。ＣＣＤアレイ１４ｂには、略対向位置に配置された投光部１４ｃから光が入射されるようになっており、カラー感熱記録紙２０が通過すると、光の一部が遮断されて各ＣＣＤ素子１４ａの受光状態が変化する。システムコントローラ１７は、各ＣＣＤ素子１４ａから送られる受光状態を表す信号を基に側縁位置を把握する。なお、ラインセンサとしては、カラー感熱記録紙へ投光し、その反射光を受光することにより側縁位置を検出する反射型センサを用いてもよい。
【００１９】
光定着器１６は、リフレクタ３０、イエロー用定着ランプ３１、マゼンタ用定着ランプ３２からなる。イエロー用定着ランプ３１は、前記イエロー定着光を放射し、マゼンタ用定着ランプ３２は、前記マゼンタ定着光を放射する。そして、システムコントローラ１７は、ドライバ３３を介してこれらの定着ランプ３１，３２をそれぞれ点灯して、記録済みのイエロー感熱発色層及びマゼンタ感熱発色層が再度加熱されても発色しないように定着する。
【００２０】
光定着器１６の下流側には、カッタ３４が配置されている。印画及び定着が終了すると、カラー感熱記録紙２０のプリント済み部分がカッタに送られる。カッタは、カラー感熱記録紙２０の前端の余白をカットするとともに、プリント済み部分をシート状にカットする。カットされたシートはプリンタ外へ排紙される。
カラー感熱記録紙２０の未記録部分は、記録紙ロール１８へ巻き戻される。
【００２１】
図３は、カラー感熱プリンタ１０の電気的構成を示すブロック図である。システムコントローラ１７には、前述したラインセンサ１４、ヘッドドライバ２６の他にプリントデータ形成部３６、フレームメモリ４０等が接続されている。
【００２２】
また、図示しないが、カラー感熱プリンタ１０には、各種外部機器が取り付け可能なＩ／Ｏポートが設けられており、このＩ／ＯポートにはＩ／Ｏ回路が接続されている。Ｉ／Ｏ回路には、Ｉ／Ｏポートに接続されたデジタルカメラ、コンピュータ等からＲ、Ｇ、Ｂの各色画像データが入力される。入力された画像データは、Ｉ／Ｏ回路を介してフレームメモリ４０に記憶される。
【００２３】
システムコントローラ１７は、前記側縁位置データに基づいて、図２に示すように、発熱素子アレイ１５ｂのうちカラー感熱記録紙２０の各側縁２０ａ，　２０ｂより内側に位置してカラー感熱記録紙２０と対面する発熱素子列１５ｃと、この発熱素子列１５ｃを構成する発熱素子１５ａのうち、前記各側縁２０ａ，２０ｂ近傍に位置する複数の発熱素子１５ａからなる側縁近傍素子１５ｄ，　１５ｅとを特定する。
【００２４】
この側縁近傍素子１５ｄ，１５ｅを構成する発熱素子１５ａの数は、各発熱素子１５ａの大きさや、配列ピッチ等により適宜決められる。ただし、発熱素子１５ａの数が少ないと、それだけ、カラー感熱記録紙２０の側縁の検出精度を上げる必要がある。そうすると、高性能なラインセンサが必要になるなど、製造コストの上昇を招くおそれがある。他方、あまり多いと、色ヌケが目立ってしまう。
したがって、３〜９個分くらいの範囲が好ましい。
【００２５】
上述したとおり、カラー感熱記録紙２０の各側縁２０ａ，２０ｂでは、サーマルヘッド１５からの熱が、側端面（裁断面）からも伝わるから濃度が高くなる。
この濃度上昇に起因する焦げの発生を防止するため、図４に示すように、システムコントローラ１７は、これら側縁近傍素子１５ｄ，１５ｅによる印画を、１ライン分の間隔を空けて行うようにサーマルヘッド１５を制御する。すなわち、各側縁２０ａ，２０ｂの近傍は所望の濃度よりも高濃度で発色してしまうので、各側縁２０ａ，２０ｂの近傍については、１ラインおきに印画することにより、平均濃度が下がるようにしている。１ラインおきの印画は、例えば、奇数ラインの場合には、ライン画像の全部の印画を行い、偶数ラインの場合には、ライン画像のうち各側縁２０ａ，２０ｂ近傍に対応する側縁近傍画素を印画しないというように行われる。もちろん、偶数ラインを印画して、奇数ラインを印画しないというようにしてもよい。
【００２６】
フレームメモリ４０に記憶されている画像データは、各色毎に１ラインずつラインメモリ５０に読み出される。プリントデータ形成部３６は、ラインメモリ５０に書き込まれた画像データを基に、各発熱素子１５ａを駆動する印画データを形成する。
【００２７】
プリントデータ形成部３６は、システムコントローラ１７からの命令に基づいて、発熱素子列１５ｃ内の各発熱素子１５ａに割り当てられる印画データを作成する。プリントデータ形成部３６は、側縁近傍素子１５ｄ，　１５ｅによる印画が１ライン間隔で行われるように読み込んだ前記画像データを１ラインおきに補正して、印画データを作成する。
【００２８】
補正が施された印画データは、ヘッドドライバ２６に入力される。ヘッドドライバ２６は、システムコントローラ１７に制御され、入力された印画データに応じてサーマルヘッド１５の各発熱素子１５ａを発熱させてカラー感熱記録紙２０の各感熱発色層に熱記録を行う。前記側縁近傍画素は１ラインおきに印画されるので、各側縁２０ａ，２０ｂの平均濃度が下がり、焦げの発生が防止される。
【００２９】
次に、図５及び図６のフローチャートにしたがって上記構成の作用について説明する。本発明のカラー感熱プリンタ１０を用いてカラー感熱記録紙２０にプリントをする場合、まず、デジタルカメラあるいはコンピュータ等とカラー感熱プリンタ１０を通信可能に接続する。そして、プリント画像を指定して、カラー感熱プリンタ１０に対してプリント指示をすると、プリント処理が開始される。
【００３０】
指定された画像データがＩ／Ｏ回路を介してカラー感熱プリンタ１０に入力されて、フレームメモリ４０に各色毎に記憶される。画像データが入力された後、システムコントローラ１７がモータドライバ２１を介してパルスモータ１９を正転駆動する。パルスモータ１９は、第１、第２、第３搬送ローラ対１１，１２，１３を給紙方向に回転させて、カラー感熱記録紙２０を給紙方向に搬送する。このとき、サーマルヘッド１５はカラー感熱記録紙２０の搬送の障害にならないように退避位置にセットされている。また、付勢部材２７の押圧により、カラー感熱記録紙２０の側端２０ｂは常にガイド部材２８に押し付けられながら搬送される。
【００３１】
カラー感熱記録紙２０がラインセンサ１４に達すると、ラインセンサ１４がカラー感熱記録紙２０の側縁２０ａの位置を検出して、その側縁位置データをシステムコントローラ１７に送る。システムコントローラ１７は、これによりパルスモータ１９の駆動パルスのカウントを開始する。また、システムコントローラ１７は、前記側縁位置データに基づいて、側縁近傍素子１５ａ，１５ｂを特定する。そして、特定した側縁近傍素子１５ａ，１５ｂのデータを、プリントデータ形成部３６へ送る。
【００３２】
カラー感熱記録紙２０の記録エリアの前端が発熱素子アレイ１５ｂに達すると、サーマルヘッド１５がプリント位置へ移動し、図６のフローチャートに示す手順にしがって、イエロー画像の印画が開始される。フレームメモリ４０からラインメモリ５０へライン単位で画像データが読み出される。
【００３３】
プリントデータ形成部３６は、ラインメモリ５０から１ライン分の画像データを読み出して、印画データを作成する。奇数ラインの場合には、ライン画像の全部を印画するように印画データを作成する。偶数ラインの場合には、側縁近傍画素が印画されないように画像データを補正して、印画データを作成する。このプリントデータ形成部３６で作成された印画データに基づいて、サーマルヘッド１５が駆動されて、画像が１ラインずつ記録される。１ライン分の記録が終了すると、カラー感熱記録紙２０が１ライン分搬送される。上述の手順に従って、印画データが作成されて、次のラインが記録される。このライン記録は、１画面分の画像を記録するまで繰り返される。記録された画像は、図４に示すように、側縁近傍画素が１ラインおきに間引かれるので、側縁近傍に焦げが発生することがない。
【００３４】
イエロー画像の熱記録が終了すると、カラー感熱記録紙２０の熱記録済み部分が順次光定着器１６へ送られて、イエローの光定着がなされる。イエロー画像の熱記録及び光定着が終了すると、カラー感熱記録紙２０がいったん巻き戻される。記録エリアの前端がサーマルヘッド１５に達すると、再度送り出し方向に搬送されてマゼンタ画像の熱記録が開始される。
【００３５】
マゼンタ画像の印画は、イエロー画像と同様に、上述した図６に示す手順で行われる。マゼンタ画像の印画が終了すると、マゼンタの定着がなされ、カラー感熱記録紙２０が再度巻き戻された後、シアン画像の印画が行われる。シアン画像の印画も、イエロー及びマゼンタの各色の印画と同様に、図６に示す手順で行われる。プリントが終了すると、カラー感熱記録紙２０のプリント済み部分は、カッタへ送られてシート状にカットされて排紙される。
【００３６】
上記実施形態では、側縁近傍画素を１ラインおきに印画する例で説明したが、複数ライン分の間隔を空けて印画するようにしてもよい。また、画像の濃度が高いと焦げが発生する可能性が高く、他方、濃度が低いと色ヌケが目立ちやすいので、側縁近傍画素の濃淡に応じて、印画間隔を変更してもよい。
【００３７】
この場合には、図７に示すように、画像データ解析部５１と、ＬＵＴ５２とを設ける。画像データ解析部５１は、入力された画像データを解析して、その側縁近傍画素の濃淡を解析する。ＬＵＴ５２には、画像の濃度レベルと、印画間隔とを関連付けて記録されたテーブルデータが記録されている。例えば、画像の濃度レベルは、高濃度のランクＡ、中濃度のランクＢ、低濃度のランクＣの３段階に区分けされており、各濃度レベルに対応して、印画間隔を示すライン数が予め決められている。
【００３８】
画像データ解析部５１は、側縁近傍画素を全ライン分読み込んで、これらの平均濃度を調べる。システムコントローラ５３は、ＬＵＴ５２を参照して、求めた平均濃度が、いずれのランクの範囲に入っているかによって印画間隔（ライン数）を決定する。平均濃度が高濃度のランクＡの範囲に入っていれば、印画間隔を３ラインと決定し、低濃度のランクＣの範囲であれば、１ラインと決定する。また、１画面の記録中に、印画間隔を一定にしなくてもよく、局所的な画像の濃淡に応じて印画間隔を変更してもよい。こうすれば、より適切な印画間隔で印画を行うことができる。
【００３９】
上記実施形態では、縁無しプリント専用のプリンタを例に説明しているが、縁無しプリントと縁有りプリントの両方のプリントが可能で、プリント時にこれらを選択できるプリンタでもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、記録紙の一方の側縁をガイド部材によってガイドし、他方の側縁位置をラインセンサで検出することで、記録紙の両側縁近傍と対応する発熱素子を特定するようにしているが、ラインセンサを複数設けて、これらのラインセンサで記録紙の両方の側縁をそれぞれ検出して、前記両側縁近傍の発熱素子を特定するようにしてもよい。また、ラインセンサによる記録紙の側縁の検出を給紙時に１回だけ行っているが、各色の印画毎に検出を行ってもよい。
【００４１】
上記実施形態では、長尺の記録紙を使用して画像データをプリントするようにしているが、予めシート状にカットされているシートタイプの記録紙を使用してもよい。
【００４２】
上記実施形態では、１個のサーマルヘッドで各色の熱記録を行う感熱プリンタを例に説明しているが、各色毎にサーマルヘッドを設けて、１回の搬送で記録紙にフルカラー画像をプリントする感熱プリンタに本発明を適用してもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、多数の発熱素子が主走査方向にライン状に配列された発熱素子アレイを備えたサーマルヘッドを用い、副走査方向に搬送される感熱記録紙の全面に対して、前記サーマルヘッドにより画像をライン記録する際に、給紙された感熱記録紙の側端縁を検知して、前記発熱素子アレイのうち前記側端縁近傍に位置する発熱素子を特定し、特定された発熱素子による印画を少なくとも１ライン分の間隔を空けて行うようにサーマルヘッドを制御するから、縁無しプリントにおける側縁の焦げを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラー感熱プリンタの構成を示す概略図である。
【図２】サーマルヘッド及びラインセンサの周辺の構成を示す概略図である。
【図３】感熱プリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】側縁近傍の印画（非印画）エリアを示す説明図である。
【図５】プリント手順の内容を示すフローチャートである。
【図６】印画手順の内容を示すフローチャートである。
【図７】更に別の実施例による感熱プリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０　カラー感熱プリンタ
１４　ラインセンサ
１５　サーマルヘッド
１７　システムコントローラ
２０　カラー感熱記録紙
３６　プリントデータ形成部
４０　フレームメモリ
５０　ラインメモリ
５１　画像データ解析部
５２　ＬＵＴ

Claims

多数の発熱素子が主走査方向にライン状に配列された発熱素子アレイを備えたサーマルヘッドを用い、副走査方向に搬送される感熱記録紙の全面に対して、前記サーマルヘッドにより画像をライン記録する感熱プリンタにおいて、
給紙された感熱記録紙の側端縁を検知して、前記発熱素子アレイのうち前記側端縁近傍に位置する発熱素子を特定する発熱素子特定手段と、特定された発熱素子による印画を少なくとも１ライン分の間隔を空けて行うようにサーマルヘッドを制御する制御手段とを設けたことを特徴とする感熱プリンタ。
前記側端縁近傍に記録される画像の濃淡に応じて、前記間隔を変化させることを特徴とする請求項１記載の感熱プリンタ。
多数の発熱素子が主走査方向にライン状に配列された発熱素子アレイを備えたサーマルヘッドを用い、副走査方向に搬送される感熱記録紙の全面に対して、前記サーマルヘッドにより画像をライン記録する感熱プリント方法において、
給紙された感熱記録紙の側端縁を検知することにより、前記発熱素子アレイのうち前記側端縁近傍に位置する発熱素子を特定し、特定された発熱素子による印画を少なくとも１ライン分の間隔を空けて行うことを特徴とする感熱プリント方法。