JP2005271361A - Printing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サーマルヘッドを用いて印画を行うための印画方法に関する。 The present invention relates to a printing method for performing printing using a thermal head.
従来、サーマルヘッドを用いたプリンタは、装置が簡易であるため、カードプリンタ、リライタブルプリンタ、ファクシミリ、フォトプリンタ等、幅広く使用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, printers using thermal heads are widely used such as card printers, rewritable printers, facsimiles, and photo printers because of their simple apparatus.
これらのプリンタにおいては、発熱素子により、印画データに対応して予め決められているエネルギーを生じさせることにより印画を行っているが、気候や環境の違いにより、サーマルヘッドの発熱又は放熱に差が生じ、狙い通りの印画ができない場合や、高濃度の画像の印画を続けた結果、サーマルヘッド自体の温度が徐々に上昇し、その後の画像において印画すべき濃度より高濃度になってしまう場合(尾引き)がある。 In these printers, printing is performed by generating a predetermined energy corresponding to the print data by the heating element, but there is a difference in heat generation or heat dissipation of the thermal head due to differences in climate and environment. If the image does not print as intended, or as a result of continuing to print a high-density image, the temperature of the thermal head itself gradually increases, resulting in a higher density than the density to be printed in the subsequent image ( There is a tail).
これらの問題に対する対策として、サーマルヘッドに、例えば1つのサーミスタを設け、このサーミスタによる温度検知結果に基づいて、発熱素子から発生するエネルギーを補正する方法がある。しかし、サーミスタは発熱素子の温度を直接検知するのではなく、発熱素子から離れた位置に取り付けられていることもあるため、サーマルヘッドの一部の温度を検知しているにすぎない。また、サーミスタの応答時間は数秒であり、マイクロ秒又はミリ秒単位で駆動される発熱素子へのフィードバックは不可能である。 As a countermeasure against these problems, there is a method in which, for example, one thermistor is provided in the thermal head, and the energy generated from the heating element is corrected based on the temperature detection result by the thermistor. However, the thermistor does not directly detect the temperature of the heat generating element, but may be attached at a position away from the heat generating element, and therefore only detects the temperature of a part of the thermal head. Further, the response time of the thermistor is several seconds, and feedback to the heating element driven in units of microseconds or milliseconds is impossible.
そこで、抵抗値が温度に依存して変化する発熱素子を用いて、発熱素子の発熱駆動と、温度検知とを切り替えて行い、1ドットを印画する間に複数回温度検知を繰り返しながら、検知温度に対応するエネルギーを積算し、この積算したエネルギーが印画データに対応したエネルギーに達した時点で発熱駆動を停止する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, by using a heating element whose resistance value changes depending on the temperature, switching between heating driving of the heating element and temperature detection, and repeating the temperature detection multiple times while printing one dot, the detected temperature A technique has been proposed in which the energy corresponding to is accumulated and the heat generation drive is stopped when the accumulated energy reaches the energy corresponding to the print data (see, for example, Patent Document 1).
さらに、1本のサーマルヘッドと、イエロー、マゼンタ、シアンが順に並んだインクリボンとを用いて、各色の印画を順番に行う面順次方式に対して、高速化を図るため、イエロー、マゼンタ、シアンの印画をそれぞれ行うための3本のサーマルヘッド(透明保護層を含む場合には4本)を直列に並べた、いわゆるタンデム方式のプリンタが実用化されている。タンデム方式では、各サーマルヘッドにより、各色モノカラーのインクリボンを用いて受像シートに連続して印画を行う。
しかしながら、1本のサーマルヘッドを用いて各色の印画を行う面順次方式では、同一ドットは同じ発熱素子で印画されるため、サーマルヘッドの発熱素子の抵抗値のばらつきは濃度変動となって現れるのみであるが、タンデム方式では、各色別々の発熱素子で同一ドットが印画されるため、発熱素子の抵抗値のばらつきが濃度変動だけでなく色筋等の色変動の原因となっていた。人間の目は、濃度よりも色の変化に対して敏感であるため、タンデム方式の場合、面順次方式の場合と同じ精度の補正では、画質が劣化するおそれがあった。 However, in the surface sequential method in which printing of each color is performed using one thermal head, the same dot is printed by the same heating element, so the variation in resistance value of the heating element of the thermal head only appears as a density fluctuation. However, in the tandem method, since the same dot is printed by the heat generating elements for each color, the variation in the resistance value of the heat generating elements causes not only the density variation but also the color variation such as the color streak. Since the human eye is more sensitive to color changes than density, in the case of the tandem method, there is a possibility that the image quality is deteriorated with the same correction as in the case of the frame sequential method.
また、サーマルヘッドにおいては、発熱素子の抵抗値のばらつきだけでなく、発熱素子部の平面性不良やプラテンとの当たりムラ等による押し付け圧のムラも画像ムラの原因となっていた。 Further, in the thermal head, not only variations in resistance values of the heating elements, but also unevenness in the pressing pressure due to poor flatness of the heating elements and uneven contact with the platen, etc., caused image unevenness.
本発明は上記の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、出力画像の画像ムラを低減させることができる印画方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide a printing method capable of reducing image unevenness of an output image.
請求項1に記載の発明は、抵抗値が温度に依存して変化する複数の発熱素子からなる複数のサーマルヘッドを用いた印画方法であって、前記各発熱素子の抵抗値に基づいて各発熱素子の温度を検知することにより当該検知温度に対応するエネルギーを積算し、この積算したエネルギーが1ドット毎に印画データに対応して予め決められているターゲットエネルギーに達した時点で前記各発熱素子の発熱駆動を停止する印画方法において、前記複数のサーマルヘッドの各発熱素子により受像シートに補正用画像を印画し、前記補正用画像の色又は濃度を測定し、前記測定された色又は濃度に基づいて前記各発熱素子に対するターゲットエネルギーを補正することを特徴とする。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の印画方法において、前記複数のサーマルヘッドは、それぞれ少なくともイエロー、マゼンタ、シアンのモノカラーインクリボンを用いて、前記受像シートに印画を行うことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the printing method according to the first aspect, the plurality of thermal heads perform printing on the image receiving sheet using at least yellow, magenta, and cyan mono-color ink ribbons, respectively. It is characterized by.
本発明によれば、複数のサーマルヘッドの各発熱素子により受像シートに補正用画像を印画し、補正用画像の色又は濃度を測定し、測定された色又は濃度に基づいて各発熱素子に対するターゲットエネルギーを補正するので、出力画像の画像ムラを低減させることができる。 According to the present invention, a correction image is printed on an image receiving sheet by each heating element of a plurality of thermal heads, the color or density of the correction image is measured, and the target for each heating element is based on the measured color or density. Since energy is corrected, image unevenness in the output image can be reduced.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態における熱転写プリンタ1について説明する。ただし、図示例に限定されるものではない。
Hereinafter, a
まず、熱転写プリンタ1の概略構成について説明する。図1に示すように、熱転写プリンタ1は、サーマルヘッド2Y,2M,2C,2P、インクリボン3Y,3M,3C,3P、受像シート供給部4、プラテンローラ5Y,5M,5C,5P、カッター6等を備えて構成される。
First, a schematic configuration of the
サーマルヘッド2Y,2M,2C,2Pは、6インチ幅のラインヘッドであり、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の印画、透明保護層(OP)の転写を行う。
The
インクリボン3Y,3M,3Cは、それぞれフィルムにイエロー、マゼンタ、シアンの3原色の昇華性染料が面状に塗布されている。また、インクリボン3Pは、フィルムに透明保護層が形成されている。
Each of the
受像シート供給部4は、ロール状の6インチ幅の受像シート7を格納しており、印画時に受像シート7を供給する。
The image receiving
プラテンローラ5Y,5M,5C,5Pは、受像シート7を支持するとともに、回転により受像シート7を矢印X方向に搬送する。
The
カッター6は、印画が終了した受像シート7を所定のサイズに切断する。
The
サーマルヘッド2Y,2M,2Cは、印画データに対応して、インクリボン3Y,3M,3Cに含まれる染料を昇華させ、受像シート7に転写し、印画を行う。サーマルヘッド2Pは、イエロー、マゼンタ、シアンの印画が行われた受像層上にインクリボン3Pから透明保護層を転写する。受像シート7に印画を行う際には、イエロー、マゼンタ、シアンの印画を行った後、透明保護層の転写を行うが、以下、透明保護層の転写については説明を省略する。
The
次に、熱転写プリンタ1におけるサーマルヘッド2Yの制御について説明する。図2に示すように、熱転写プリンタ1は、サーマルヘッド2Yの制御系として、プリント制御回路8、駆動回路9、温度検知回路10を備える。
Next, control of the
サーマルヘッド2Yには、複数の発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynがインクリボン3Y及び受像シート7の搬送方向(矢印X方向)と直交する矢印Z方向(すなわち、主走査方向)に直線上にインライン配列されている。これら発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynにより、解像度300dpiの印画が行われる。図3に、各発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynの抵抗値の温度特性を示す。図3に示すように、各発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynは、温度が上昇するにしたがって、抵抗値が小さくなる負性抵抗特性を有する。発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynとしては、例えば、アルミニウム、クロム、ボロン等の合金を用いることができる。
The
図4に示すように、イエローの印画濃度は、各発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynにおける発熱エネルギーに対応している。また、図5に、印画時における時間に対する各発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynの温度変化の例を示す。各発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynにおける発熱エネルギーは、図5に示す温度曲線の下の面積に比例するため、所定の時間間隔で温度検知を繰り返しながら、検知された温度に対応するエネルギーを積算し、この積算したエネルギーが1ドット毎に印画データに対応して予め決められているターゲットエネルギーに達した時点で各発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynの発熱駆動を停止することにより、希望の印画濃度を得ることができる。 As shown in FIG. 4, printing density of the yellow, the heating elements Y 1, Y 2, · · ·, which corresponds to the heating energy in Y n. FIG. 5 shows an example of the temperature change of each heating element Y 1 , Y 2 ,..., Y n with respect to time during printing. Since the heat generation energy in each of the heat generating elements Y 1 , Y 2 ,..., Y n is proportional to the area under the temperature curve shown in FIG. 5, the detected temperature while repeating temperature detection at predetermined time intervals. , And when the accumulated energy reaches a target energy determined in advance corresponding to the print data for each dot, each heating element Y 1 , Y 2 ,. By stopping the heat generation driving, a desired print density can be obtained.
印画時に、ターゲットエネルギーに達するまで各発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynに一定電圧を印加することとしてもよいが、各発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynがある温度以上にならないように各発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynに印加する電圧のON/OFFを繰り返し、ターゲットエネルギーに達した時点で電圧をOFFにすることとしてもよい。ただし、前者の場合、温度が次第に上昇し、電圧をOFFにしてもすぐに温度が下がらず、また、インクリボン3Yとサーマルヘッド2Yとの熱融着が生じるおそれがあるため、後者の方が好ましい。
During printing, the heating elements Y 1 until it reaches the target energy, Y 2, · · ·, also good as applying a constant voltage to the Y n, the heating elements Y 1, Y 2, ···, Y n The voltage applied to each of the heating elements Y 1 , Y 2 ,..., Y n may be repeatedly turned on / off so that the temperature does not exceed a certain temperature, and the voltage may be turned off when the target energy is reached. . However, in the former case, the temperature gradually increases, and even when the voltage is turned off, the temperature does not decrease immediately, and there is a possibility that the
プリント制御回路8は、駆動回路9及び温度検知回路10を制御する。プリント制御回路8は、1ドット毎に、温度検知回路10によって繰り返し検知される各発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynの温度を、当該温度に対応するエネルギーに換算して積算し、この積算したエネルギーがターゲットエネルギーに達した時点で各発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynの発熱駆動を停止させる。
The
駆動回路9は、プリント制御回路8の制御に従って、各発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynに電圧を印加し、各発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynを発熱駆動する。
Driving circuit 9, the control of the
温度検知回路10は、各発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynの抵抗値に基づいて各発熱素子Y1,Y2,・・・,Ynの温度を検知し、プリント制御回路8に出力する。
なお、サーマルヘッド2M,2Cの制御は、サーマルヘッド2Yの制御と同様であるので、サーマルヘッド2Mに配列されている複数の発熱素子を順に発熱素子M1,M2,・・・,Mn、サーマルヘッド2Cに配列されている複数の発熱素子を順に発熱素子C1,C2,・・・,Cnとして、説明を省略する。
Since the control of the
図6は、各サーマルヘッド2Y,2M,2Cの各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnの印画データに対するターゲットエネルギーを示すターゲットエネルギーテーブルである。図6に示すように、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnに対して、印画データの階調毎にターゲットエネルギーが設定されている。
6 shows the heating elements Y 1 , Y 2 ,..., Y n , M 1 , M 2 ,..., M n , C 1 , C 2 ,. A target energy table indicating target energy for the print data of C n . As shown in FIG. 6, the yellow, magenta, the heating elements Y 1 of each color of cyan, Y 2, ···, Y n ,
次に、熱転写プリンタ1の補正処理について説明する。この補正処理は、3本のサーマルヘッド2Y,2M,2Cのばらつき、同一サーマルヘッド内の各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnの抵抗値のばらつき、押し付け圧のムラ等を補正する処理である。補正処理は、熱転写プリンタ1を製品として出荷する前や、サーマルヘッド2Y,2M,2Cを交換した後等に行われる。補正処理を行う前は、各サーマルヘッド2Y,2M,2Cの各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnに対するターゲットエネルギーは、初期値として、同じ階調であれば、同じ値が設定されている。
Next, correction processing of the
図7は、熱転写プリンタ1の補正処理を示すフローチャートである。
ここでは、印画データとして50階調における補正について説明する。
まず、イエロー、マゼンタ、シアン各色のサーマルヘッド2Y,2M,2Cの各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnにより、それぞれ50階調のターゲットエネルギーに基づいて、受像シート7の全面に印画が行われ、補正用画像が出力される(ステップS1)。具体的には、1ドット毎に、温度検知回路10により、各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnの温度検知が繰り返されながら、プリント制御回路8により、検知温度に対応するエネルギーが積算され、積算されたエネルギーがターゲットエネルギーに達した時点で各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnの発熱駆動が停止される。イエロー、マゼンタ、シアンに対して同一の比率で印画を行うので、均一なグレーとして出力されることが理想であるが、実際には、発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnの抵抗値のばらつきや押し付け圧のムラにより、画像ムラが生じてしまう。
FIG. 7 is a flowchart showing the correction process of the
Here, correction for 50 gradations as print data will be described.
First, the heating elements Y 1 , Y 2 ,..., Y n , M 1 , M 2 ,..., M n , C 1 , C of the
次に、色彩色度計を用いて、出力された補正用画像の色が測定される(ステップS2)。各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnと、各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnによって印画が行われた各ドットの色が対応付けられるようにする。各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnによって印画が行われた各ドットの色として、補正用画像の副走査方向(矢印X方向に対応した方向)の平均値を用いることとしてもよい。
Next, the color of the output image for correction is measured using a chromaticity meter (step S2). The heating elements Y 1, Y 2, ···, Y n,
そして、各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnに対応するドット毎に測定された色とグレー基準値との色差ΔEが算出され、各色差ΔEが許容値以内であるか否か(例えば、各色差ΔEが2以内であるか否か)が判断される(ステップS3)。グレー基準値として、補正用画像から測定された色のサーマルヘッド2Y,2M,2Cの発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnの配列方向(矢印Z方向)に対応した方向における中心値や平均値を用いてもよいし、a*=0かつb*=0を用いてもよいし、ユーザの好みに応じて青みの強いグレーや赤みの強いグレー等を予め設定しておいてもよい。
Then, the heating elements Y 1, Y 2, ···, Y n,
各色差ΔEが許容値を超えている場合には(ステップS3;NO)、色のずれ方に応じてイエロー、マゼンタ、シアン各色のサーマルヘッド2Y,2M,2Cの各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnに対応するターゲットエネルギーが補正され、ターゲットエネルギーテーブルの値が変更される(ステップS4)。例えば、グレー基準値と比較してイエローが不足している場合には、イエローのターゲットエネルギーを所定値だけ大きくし、逆にイエローが過剰な場合には、イエローのターゲットエネルギーを所定値だけ小さくする。
When each color difference ΔE exceeds an allowable value (step S3; NO), each of the heating elements Y 1 , Y 2 of the
次に、補正後の新たなターゲットエネルギーに基づいて、イエロー、マゼンタ、シアン各色のサーマルヘッド2Y,2M,2Cの各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnにおいて、それぞれ50階調で印画した補正用画像が出力される(ステップS1)。
Next, based on the new target energy after correction, the heating elements Y 1 , Y 2 ,..., Y n , M 1 , M 2 of the
このように、各色差ΔEが許容値以内になるまでステップS1〜S4が繰り返される。各色差ΔEが許容値以内なった場合に(ステップS3;YES)、補正が終了する(ステップS5)。 In this way, steps S1 to S4 are repeated until each color difference ΔE falls within an allowable value. When each color difference ΔE is within the allowable value (step S3; YES), the correction is completed (step S5).
補正処理は、印画データの各階調0〜255に対して行うのが理想であるが、例えば、代表的な階調に対して補正を行い、周辺の階調に対しても同様の補正を行うこととしてもよい。例えば、発熱素子毎に、50階調、120階調、200階調のターゲットエネルギーの補正を行い、0〜80階調のターゲットエネルギーに対しては50階調に対する補正と同様の補正を行い(50階調のターゲットエネルギーに対して行った補正の初期値からの増加分又は減少分と同じエネルギーを増加又は減少させる等。)、81〜160階調のターゲットエネルギーに対しては120階調に対する補正と同様の補正を行い、161〜255階調のターゲットエネルギーに対しては200階調に対する補正と同様の補正を行うこととしてもよい。
Ideally, the correction process is performed for each
以上、説明したように、複数のサーマルヘッド2Y,2M,2Cの各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnにより受像シート7に補正用画像を印画し、補正用画像の色を測定し、測定された色に基づいて各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnに対するターゲットエネルギーを補正するので、出力画像の画像ムラを低減させることができる。
As described above, the heating elements Y 1 , Y 2 ,..., Y n , M 1 , M 2 ,..., M n , C 1 , C of the plurality of
なお、上記実施の形態においては、補正用画像から測定された色に基づいて、各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnのターゲットエネルギーを補正することとしたが、マイクロデンシトメータ等により補正用画像から測定された濃度に基づいて補正を行うこととしてもよい。
In the above embodiment, based on the measured from the corrected image color, the heating elements Y 1, Y 2, ···, Y n,
また、上記実施の形態においては、各サーマルヘッド2Y,2M,2Cの各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnに対してそれぞれ補正を行う場合について説明したが、同一サーマルヘッド内の各発熱素子Y1,Y2,・・・,Yn、M1,M2,・・・,Mn、C1,C2,・・・,Cnのばらつきが小さい場合には、各サーマルヘッド間の補正のみを行うこととしてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態における記述は、本発明に係る好適な印画方法の例であり、これに限定されるものではない。熱転写プリンタ1を構成する各部の細部構成及び細部動作に関しても本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
Moreover, the description in the said embodiment is an example of the suitable printing method which concerns on this invention, and is not limited to this. The detailed configuration and detailed operation of each part constituting the
例えば、上記実施の形態においては、インクリボンを用いた昇華型熱転写プリンタについて説明したが、感熱記録紙を使用したサーマルプリンタについても本発明を適用可能である。 For example, in the above embodiment, a sublimation type thermal transfer printer using an ink ribbon has been described. However, the present invention can also be applied to a thermal printer using a thermal recording paper.
1 熱転写プリンタ
2Y,2M,2C,2P サーマルヘッド
3Y,3M,3C,3P インクリボン
4 受像シート供給部
5Y,5M,5C,5P プラテンローラ
6 カッター
7 受像シート
8 プリント制御回路
9 駆動回路
10 温度検知回路
Y1,Y2,・・・,Yn,M1,M2,・・・,Mn,C1,C2,・・・,Cn 発熱素子
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記複数のサーマルヘッドの各発熱素子により受像シートに補正用画像を印画し、前記補正用画像の色又は濃度を測定し、前記測定された色又は濃度に基づいて前記各発熱素子に対するターゲットエネルギーを補正することを特徴とする印画方法。 A printing method using a plurality of thermal heads composed of a plurality of heating elements whose resistance value changes depending on temperature, and detecting the temperature of each heating element based on the resistance value of each heating element. In a printing method in which energy corresponding to a detected temperature is accumulated, and when the accumulated energy reaches a predetermined target energy corresponding to printing data for each dot, heat generation driving of each heating element is stopped. ,
A correction image is printed on an image receiving sheet by each heating element of the plurality of thermal heads, the color or density of the correction image is measured, and the target energy for each heating element is determined based on the measured color or density. A printing method characterized by correcting.
前記複数のサーマルヘッドは、それぞれ少なくともイエロー、マゼンタ、シアンのモノカラーインクリボンを用いて、前記受像シートに印画を行うことを特徴とする印画方法。 The printing method according to claim 1,
The printing method, wherein each of the plurality of thermal heads performs printing on the image receiving sheet using at least yellow, magenta, and cyan mono-color ink ribbons.
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