JP2005349743A - プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 カラー感熱記録紙上にカラー画像を形成するプリンタにおいて、マゼンタ層の定着とシアン層の画像形成を連続的に行う場合に、マゼンタ層を定着するための紫外線を利用して記録紙の両側辺の位置の検出すると共に、検出誤差を小さくする。
【解決手段】 マゼンタ層を定着させるための第２紫外線ランプ１６から照射される第２紫外線（Ｍ紫外線）の強度を紫外線センサ１８で測定する。また、ラインセンサ１７は、その受光部アレイにより入射光の強度に応じた信号を出力する。画像形成制御部１２は、紫外線センサ１８の測定結果に応じて、記憶部１９に記憶されている補正値テーブルから補正値を読み出し、ラインセンサ１７の受光部アレイのうち、出力が急激に変化する受光部の位置及び補正値を用いて記録紙２の両側辺の位置を演算し、演算結果に基づいてサーマルヘッド６の発熱可能範囲を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディジタル画像データを用いてサーマルヘッドを駆動し、カラー感熱記録紙上に画像を形成するプリンタに関する。

近年、ディジタルカメラの普及に伴い、カラー感熱記録紙に画像を形成するプリンタが提案されている。カラー感熱記録紙及びカラー感熱記録紙に画像を形成する原理について簡単に説明する。

カラー感熱記録紙は、ベース層の上に、イエローの画像が形成される層（以下Ｙ層とする）、マゼンタの画像が形成される層（以下Ｍ層とする）及びシアンの画像が形成される層（以下Ｃ層とする）が順に塗布されている。Ｙ層、Ｍ層及びＣ層は、それぞれ、熱が加えられることによって発色し、かつ加えられた熱量に比例して濃度が変化するように形成されている。Ｙ層は、最も低い第１温度範囲の熱が加えられることにより発色するが、Ｍ層及びＣ層は第１温度範囲の熱では発色しない。Ｍ層は、次に低い第２温度範囲の熱が加えられることにより発色するが、Ｃ層は第２温度範囲の熱では発色しない。そして、Ｃ層は、最も高い第３温度範囲の熱によってのみ発色する。また、Ｙ層及びＭ層は、それぞれ波長の異なる紫外線により変質され、それ以上熱が加えられても発色しなくなる。

このように構成されたカラー感熱記録紙にカラー画像を形成するには、カラー感熱記録紙を初期位置から所定方向に一定速度で搬送しながら、第１温度範囲でサーマルヘッドを駆動してＹ層にイエローの画像を形成する。次に、一旦カラー感熱記録紙を初期位置に戻し、再度所定方向に搬送しながら、カラー感熱記録紙にＹ層を変質させるための紫外線（以下Ｙ紫外線とする）を照射して、それ以上Ｙ層が発色しないように定着させる。さらに、カラー感熱記録紙を初期位置に戻し、カラー感熱記録紙を所定方向に搬送しながら、第２温度範囲でサーマルヘッドを駆動してＭ層にマゼンタの画像を形成する。さらに、カラー感熱記録紙を初期位置に戻しつつ、カラー感熱記録紙にＭ層を変質させるための紫外線（以下Ｍ紫外線とする）を照射して、それ以上Ｍ層が発色しないように定着させる。最後に、カラー感熱記録紙を所定方向に搬送しながら、第３温度範囲でサーマルヘッドを駆動してＣ層にシアンの画像を形成する。なお、通常考えられる写真の保存状態では、Ｃ層が発色するほどの高温が加えられることはないので、Ｃ層の定着は行わない。

このように、カラー感熱記録紙のＣ層を発色させるために、サーマルヘッドの発熱部は、非常な高温になる。そのため、いわゆる昇華型熱転写プリンタにはなかった新たな問題が生じる。第１に、サーマルヘッドの各発熱部のうちカラー感熱記録紙に対向していない部分を発熱させると（空発熱）、その部分で生じた熱は各層を発色させるためには消費されず、そのままサーマルヘッドに蓄積される。そのため、サーマルヘッドが劣化し、寿命が短くなる。さらに、サーマルヘッドに蓄積された熱は徐々に周囲に拡散され、カラー感熱記録紙の周辺部分において色調や濃度が本来の画像と異なるため、不自然になる。そのため、カラー感熱記録紙を用いるプリンタにおいては、カラー感熱記録紙の搬送方向に直交する方向における用紙位置を正確に把握し、サーマルヘッドの不必要な部分をなるべく発熱させないようにする必要がある。

第２に、プリンタの分野においては、記録紙の両側辺が記録紙の搬送方向に対して正確に平行とはならず、斜めに搬送される可能性があることが知られている。仮に、サーマルヘッドの発熱部分を用紙幅にあわせて一定の限られた範囲に固定したとすると、斜めに搬送されたカラー感熱記録紙のうちサーマルヘッドの発熱部分に対向しなかった部分には画像が形成されず、ベース層の地色（例えば白）のまま残るため、不自然になる。また、サーマルヘッドの発熱部分のうちカラー感熱記録紙が通過しなかった部分については、上記空発熱の問題が生じる。

このような問題を解決するために、特許文献１では、ドットインパクトプリンタにおいて、キャリッジに反射型光センサを設け、キャリッジを記録紙の幅方向に１回走査させて、記録紙からの反射光を検出して、記録紙の幅を検出している。特に、記録紙の反射率情報を記憶しておき、記録紙の色や反射率の違いによる誤差を補正している。特許文献２は、ミシン目加工された記録紙の斜行補正を目的として、記録紙の端部位置を検出するためにラインセンサの使用を開示している。特許文献３は、インクジェットプリンタにおいて、特許文献１と同様に、キャリッジに反射型光センサを設け、キャリッジの走査に伴って記録紙からの反射光を検出し、記録紙の幅を検出している。特に、センサの感度に応じて閾値を変化させることにより、検出誤差を一定にしている。
特開２００３−２９１４３５号公報 特開平９−１８８４４１号公報 特開２００３−２６０８２９号公報

上記のように、カラー感熱記録紙にカラー画像を形成するためには、サーマルヘッドを基準にして、カラー感熱記録紙をその搬送方向の上流側と下流側に複数回搬送しなければならない。また、Ｙ層及びＭ層を定着させるために、それぞれ波長の異なるＹ紫外線及びＭ紫外線を照射しなければならない。そのため、画像形成に要する時間をできるだけ短くすることを目的とし、１回のカラー感熱記録紙の搬送において、例えばＭ紫外線を照射してＭ層を定着させた後、続けてサーマルヘッドを駆動してＣ層に画像を形成することが行われている。その場合、一時的にＭ紫外線の照射とサーマルヘッドの駆動が同時に行われる。

紫外線を照射するための紫外線ランプは、搬送方向に直交する方向において、カラー感熱記録紙の用紙幅よりも長い。また、複数種類の用紙幅に対応するため、例えばＣＣＤなどのラインセンサが、カラー感熱記録紙の両側辺近傍に対向するように設けられている。そして、サーマルヘッドの駆動中、同時にラインセンサによりカラー感熱記録紙の両側辺の位置検出が行われるが、さらに同時にＭ紫外線の照射が行われると、ラインセンサによってカラー感熱記録紙の両側辺の位置を正確に検出することができなくなる。

その理由について、図３を参照しつつ説明する。図３（ａ）はイエロー及びマゼンタの画像を形成する際のラインセンサの出力波形を示し、図３（ｂ）はシアンの画像を形成する際のラインセンサの出力波形を示す。Ｙ層及びＭ層に画像を形成する際には、紫外線ランプは点灯されないので、図３（ａ）では、紫外線ランプの影響を受けることなく、ラインセンサの発光部から照射され、カラー感熱記録紙の非画像形成面で反射された光のみを検出しているので、ラインセンサの出力波形がシャープな矩形であり、カラー感熱記録紙の両側辺の位置を明確に検出していることがわかる。これに対して、図３（ｂ）では、ラインセンサの出力波形は急峻なパルス状ではあるが、その立ち上がり位置は、実際のカラー感熱記録紙の両側辺の位置よりも内側である。さらに、ラインセンサの出力は、カラー感熱記録紙の内側ほど徐々に減衰している。これは、以下のように説明される。

第１に、ラインセンサの受光部に紫外線をカットするためのフィルタが設けられており、紫外線ランプから照射された紫外線は、ラインセンサの受光部には入射しない。第２に、紫外線ランプから照射された紫外線は、ラインセンサとカラー感熱記録紙の非画像形成面との間で反射される際、蛍光現象により可視光に波長変換されて、ラインセンサの受光部に入射している。第３に、紫外線ランプから照射される紫外線の強度は、ラインセンサの発光部から照射される光の強度よりも遙かに高く、蛍光現象により波長変換された光でも、ラインセンサ自体の発光部からの光よりも強度が高いため、ラインセンサの感度をかなり低下させる必要がある。その結果、ラインセンサ自体の発光部からの光はほとんど寄与しておらず、図３（ｂ）に示すラインセンサの出力波形は、専らラインセンサとカラー感熱記録紙の間に回り込み、繰り返し反射された可視光によるものと考えられる。

さらに、紫外線ランプから照射される紫外線の強度（紫外線ランプの輝度）を変化させたところ、紫外線の強度が高いほど、パルス状波形の位置と実際のカラー感熱記録紙の両側辺の位置の差が小さくなることもわかった。

このように、ラインセンサによってカラー感熱記録紙の両側辺の位置を検出している際に、紫外線ランプを点灯させると、紫外線ランプの影響によって、記録紙の両側辺の位置が正確に検出されず、本来発熱されるべきサーマルヘッドの領域が発熱されず、カラー感熱記録紙の両側辺近傍の色調が本来の画像のものと異なるものとなる。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、ラインセンサを用いてカラー感熱記録紙の両側辺位置を検出するプリンタにおいて、Ｍ紫外線を照射してＭ層を定着させた後、続けてサーマルヘッドを駆動してＣ層に画像を形成する際に、紫外線ランプから照射される紫外線を利用して、ラインセンサによりカラー感熱記録紙の両側辺の位置を検出すると共に、検出したカラー感熱記録紙の両側辺の位置の検出誤差を低減させることを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、ディジタル画像データを用いてサーマルヘッドを駆動し、カラー感熱記録紙上にカラー画像を形成するプリンタであって、
カラー感熱記録紙を巻回した記録紙ロールが装填される給紙部と、
前記給紙部からカラー感熱記録紙の先端部を引き出して、カラー感熱記録紙を所定の搬送方向の双方向に搬送する記録紙搬送機構と、
前記搬送方向における初期位置に対して所定の位置に設けられ、前記搬送方向に直交する方向に配列された微小発熱部アレイを有し、ディジタル画像データに基づいて前記微小発熱部アレイの発熱及び非発熱を制御し、カラー感熱記録紙の画像形成面に対して１ラインずつ画像を形成するサーマルヘッドと、
前記搬送方向における前初期位置と前記サーマルヘッドとの間に設けられ、カラー感熱記録紙の画像形成面に対して第１及び第２波長を有する紫外線を照射して、第１波長の紫外線により反応するイエロー層及び第２波長の紫外線により反応するマゼンタ層をそれ以上発色しないように定着させる第１及び第２紫外線ランプと、
前記搬送方向における前記第１及び第２紫外線ランプと前記サーマルヘッドとの間で、前記搬送方向に直交する方向における記録紙の非画像形成面の両側部近傍に対向するように設けられ、前記搬送方向に直交する方向に配列された発光部及び微小受光部アレイを有する一対のラインセンサと、
少なくとも前記第２紫外線ランプから照射される紫外線の強度を検出する紫外線センサと、
前記第２紫外線ランプから照射される紫外線の強度と前記ラインセンサの出力の相関に基づいて作成された補正値テーブルを記憶した記憶手段と、
カラー感熱記録紙のうち画像が形成された部分を切断するカッタと、
前記記録紙搬送機構、前記サーマルヘッド、前記第１及び第２紫外線ランプ及び前記カッタを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、
カラー感熱記録紙を初期位置から前記サーマルヘッド側に一定速度で搬送しながら、第１温度範囲で前記サーマルヘッドを駆動してイエロー層にイエローの画像を形成し、
前記第１紫外線ランプを駆動して、カラー感熱記録紙のイエロー層を定着させ、
カラー感熱記録紙を初期位置に戻し、カラー感熱記録紙を前記サーマルヘッド側に搬送しながら、前記第１温度範囲よりも高い第２温度範囲で前記サーマルヘッドを駆動してマゼンタ層にマゼンタの画像を形成し、
カラー感熱記録紙を初期位置に戻し、カラー感熱記録紙を前記サーマルヘッド側に搬送しながら、前記第２紫外線ランプを駆動して、カラー感熱記録紙のマゼンタ層を定着させ、続けてマゼンタ層が定着された部分に対して、前記第２温度範囲よりも高い第３温度範囲で前記サーマルヘッドを駆動してシアン層にシアンの画像を形成し、
前記カッタを制御して、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像が形成された部分を切断してカラー感熱記録紙上に画像を形成するものであり、
イエローの画像形成中及びマゼンタの画像形成中、
前記ラインセンサは、前記発光部によりカラー感熱記録紙の非画像形成面側に向けて所定波長の光を照射するとともに、前記受光部アレイによりカラー感熱記録紙の非画像形成面からの反射光を受光し、
前記制御手段は、前記受光部アレイのうち、出力が急激に変化する受光部の位置に基づいて、前記搬送方向に直交する方向におけるカラー感熱記録紙の両側辺の位置を演算し、演算結果に基づいて前記サーマルヘッドの微小発熱部アレイのうち発熱可能な範囲を決定し、
シアンの画像形成中、
前記ラインセンサは、前記受光部アレイに入射する光を受光し、
前記制御手段は、前記紫外線センサにより検出された前記第２紫外線ランプから照射される紫外線の強度に応じて、前記記憶手段に記憶されている補正値テーブルから補正値を読み出し、前記ラインセンサの微小受光部アレイのうち、出力が急激に変化する受光部の位置及び読み出した補正値を用いて、前記搬送方向に直交する方向におけるカラー感熱記録紙の両側辺の位置を演算し、演算結果に基づいて前記サーマルヘッドの微小発熱部アレイのうち発熱可能な範囲を決定することを特徴とする。

請求項２の発明は、ディジタル画像データを用いてサーマルヘッドを駆動し、カラー感熱記録紙上にカラー画像を形成するプリンタであって、
カラー感熱記録紙を所定の搬送方向の双方向に搬送する記録紙搬送機構と、
前記搬送方向における初期位置に対して所定の位置に設けられ、前記搬送方向に直交する方向に配列された微小発熱部アレイを有し、ディジタル画像データに基づいて前記微小発熱部アレイの発熱及び非発熱を制御し、カラー感熱記録紙の画像形成面に対して１ラインずつ画像を形成するサーマルヘッドと、
前記搬送方向における前初期位置と前記サーマルヘッドとの間に設けられ、カラー感熱記録紙の画像形成面に対して所定の波長を有する紫外線を照射して、その波長の紫外線により反応する発色層をそれ以上発色しないように定着させる紫外線ランプと、
前記搬送方向における前記紫外線ランプと前記サーマルヘッドとの間で、前記搬送方向に直交する方向における記録紙の非画像形成面の少なくとも一方の側部近傍に対向するように設けられ、前記搬送方向に直交する方向に配列された発光部及び微小受光部アレイを有するラインセンサと、
前記紫外線ランプから照射される紫外線の強度を検出する紫外線センサと、
前記紫外線ランプから照射される紫外線の強度と前記ラインセンサの出力の相関に基づいて作成された補正値テーブルを記憶した記憶手段と、
前記記録紙搬送機構、前記サーマルヘッド及び前記紫外線ランプを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記紫外線ランプが点灯しているときは、前記紫外線センサにより検出された前記紫外線ランプから照射される紫外線の強度に応じて、前記記憶手段に記憶されている補正値テーブルから補正値を読み出し、前記ラインセンサの微小受光部アレイのうち、出力が急激に変化する受光部の位置及び読み出した補正値を用いて、前記搬送方向に直交する方向におけるカラー感熱記録紙の少なくとも一方の側辺の位置を演算し、演算結果に基づいて前記サーマルヘッドの微小発熱部アレイのうち発熱可能な範囲を決定することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、あらかじめ実験などによって得られた第２紫外線ランプから照射される第２紫外線（Ｍ紫外線）の強度とラインセンサの出力の相関に基づいて作成された補正値テーブルを記憶手段に記憶しておき、シアンの画像形成の際、第２紫外線ランプから照射される第２紫外線の強度に応じて補正値テーブルから補正値を読み出し、ラインセンサの微小受光部アレイのうち、出力が急激に変化する受光部の位置及びテーブルから読み出した補正値を用いて、搬送方向に直交する方向におけるカラー感熱記録紙の両側辺の位置を演算するので、カラー感熱記録紙の両側辺の位置の検出誤差を小さくすることができる。

請求項２の発明によれば、あらかじめ実験によって得られた紫外線ランプから照射される紫外線の強度とラインセンサの出力の相関に基づいて作成された補正値テーブルを記憶手段に記憶しておき、紫外線ランプの点灯時に、紫外線センサにより検出された紫外線ランプから照射される紫外線の強度に応じて補正値テーブルから補正値を読み出し、ラインセンサの微小受光部アレイのうち、出力が急激に変化する受光部の位置及びテーブルから読み出した補正値を用いて、搬送方向に直交する方向におけるカラー感熱記録紙の少なくとも一方の側辺の位置を演算するので、カラー感熱記録紙の側辺の位置の検出誤差を小さくすることができる。なお、カラー感熱記録紙の幅があらかじめわかっている場合は、いずれか一方の側辺の位置が検出できれば、他方の側辺の位置は演算で求めることができる。

本発明の一実施の形態に係るプリンタについて説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るディジタル画像データを用いてサーマルヘッドを駆動し、カラー感熱記録紙上に画像を形成するプリンタの概略構成を示す図である。

図１に示すように、プリンタ１は、長尺のカラー感熱記録紙２をコアに巻き付けた記録紙ロール３を収納するための給紙部４と、記録紙ロール３からカラー感熱記録紙２の先端を引き出し、カラー感熱記録紙２の長手方向（以下、搬送方向とする）に搬送する記録紙搬送機構５と、搬送方向における記録紙ロール３よりも下流側に設けられ、カラー感熱記録紙２上に画像を形成するためのサーマルヘッド６と、カラー感熱記録紙２の画像形成面に対して所定の波長の紫外線を照射するための第１及び第２紫外線ランプ１５及び１６と、カラー感熱記録紙２の非画像形成面の両側辺近傍に対向するように設けられたＣＣＤなどの一対のラインセンサ１７と、第１及び第２紫外線ランプ１５及び１６から照射される紫外線の強度（又は紫外線ランプの輝度）を測定するための紫外線センサ１８と、後述する補正値テーブルなどを記憶したフラッシュメモリなどの記憶部１９と、カラー感熱記録紙２のうち画像が形成された部分などを切断するためのカッタ７と、カッタ７により切断された記録紙片、すなわち画像が形成されたプリントを保持するためのトレイ８などで構成されている。

さらに、プリンタ１は、ディジタルカメラ９が直接接続され、あるいはメモリカード１０が挿入されることにより、これらからディジタル画像データを読み込むための画像データ読み出し部１１と、画像データ読み出し部１１により読み出された画像データを用いて、サーマルヘッド６及び第１及び第２紫外線ランプ１５及び１６を駆動する画像形成制御部１２と、画像データ読み出し部１１により読み出された画像データを用いて、記録紙搬送機構５を駆動する記録紙搬送制御部１３と、画像データ読み出し部１１により読み出された画像データを用いてカッタ７を駆動する記録紙切断制御部１４を備えている。

記録紙ロール３のコアの両端には、１組の軸ユニット２０がそれぞれ嵌合されており、フレーム４０に対して回転可能に軸支されている。記録紙ロール３は、カラー感熱記録紙２が消費されるにつれてその直径が徐々に小さくなる。そのため、記録紙ロール３の回転を軸支する軸ユニット２０は、それ自体は駆動されず、カラー感熱記録紙２が記録紙搬送機構５により搬送されるのに伴って従動回転するように構成されている。

記録紙搬送機構５は、記録紙ロール３の外周部に圧接し、それ自体が所定方向に回転駆動されることによって、カラー感熱記録紙２を搬送方向に送り出したり、引き戻したりするための給紙ローラ５１と、記録紙ロール３から引き出されたカラー感熱記録紙２の先端部近傍を一定速度で搬送方向に往復搬送する駆動ローラ５２と、給紙ローラ５１及び駆動ローラ５２などに回転力を与えるためのモータ５３と、歯車列やタイミングベルトなどの駆動力伝達機構５４などで構成されている。なお、上記軸ユニット２０は、記録紙ロール３の外周面を給紙ローラ５１に押しつける方向に、ねじりばね４１及び押圧レバー４２などにより付勢されている。

サーマルヘッド６は、搬送方向に直交する方向に配列された微小発熱部アレイを有し、ディジタル画像データに基づいて前記微小発熱部アレイの発熱及び非発熱を制御し、カラー感熱記録紙の画像形成面に対して１ラインずつ画像を形成する。搬送方向に直交する方向（幅方向）において、微小発熱アレイが配列されている領域の長さは、このプリンタ１に装填可能なカラー感熱記録紙２の最大幅よりも若干長くなるように設定されている。本実施の形態に係るプリンタ１は、搬送方向におけるプリントされる画像サイズに応じて、カラー感熱記録紙２を、上記画像サイズよりも長い所定長さだけ、一旦サーマルヘッド６よりも下流側に送り出し、上流側に引き戻す際にサーマルヘッド６を駆動して画像を形成するように構成されている。すなわち、画像形成のための初期位置ＩＰは、サーマルヘッド６よりも搬送方向の下流側に設定されている。換言すると、サーマルヘッド６は初期位置よりも搬送方向の上流側に設けられている。

同様に、搬送方向に直交する方向における第１及び第２紫外線ランプ１５及び１６の長さは、プリンタ１に装填可能なカラー感熱記録紙２の最大幅よりも若干長くなるように設定されている。第１及び第２紫外線ランプ１５及び１６は、搬送方向における初期位置ＩＰとサーマルヘッド６との間に設けられ、カラー感熱記録紙２の画像形成面に対してそれぞれ第１波長を有するＹ紫外線及び第２波長を有するＭ紫外線を照射して、Ｙ紫外線により反応するＹ層及びＭ紫外線により反応するＭ層をそれ以上発色しないように定着させる。

図２に示すように、一対のラインセンサ１７は、搬送方向における第１及び第２紫外線ランプ１５及び１６とサーマルヘッド６との間で、搬送方向に直交する方向におけるサーマルヘッド６の両端部近傍に対向し、かつ、カラー感熱記録紙２の非画像形成面（裏面）２ａに対向するように設けられている。ラインセンサ１７は、搬送方向に直交する方向に配列されたＬＥＤなどの発光部及びＣＣＤなどの微小受光部アレイを有する。発光部からは所定波長の光（例えば赤外線など）がカラー感熱記録紙２の非画像形成面２ａ側に向けて照射される。ラインセンサ１７の微小受光部アレイのうちカラー感熱記録紙２の非画像形成面２ａに対向する部分は、カラー感熱記録紙２の非画像形成面２ａで反射された光を受光する。一方、ラインセンサ１７の微小受光部アレイのうちカラー感熱記録紙２の非画像形成面２ａに対向していない部分は、反射光を受光しないか、又はプリンタのシャーシなどカラー感熱記録紙２の非画像形成面２ａ以外の部分で反射された光を受光する。プリンタのシャーシなどの反射率はカラー感熱記録紙２の非画像形成面２ａの反射率よりも低いので、ラインセンサ１７の微小受光部アレイのうちカラー感熱記録紙２の非画像形成面２ａに対向していない部分の出力は、カラー感熱記録紙２の非画像形成面２ａに対向している部分の出力よりも小さくなる。従って、ラインセンサ１７の微小受光部アレイからの出力をモニタし、出力レベルが他の部分の出力レベルよりも低くなる領域の境界を求めることにより、搬送方向に直交する方向におけるカラー感熱記録紙２の両側辺の位置を知ることができる。画像形成制御部（制御手段）１２は、ラインセンサ１７の微小受光部アレイのうちカラー感熱記録紙２の両側辺の位置を検出した受光部の位置から、搬送方向に直交する方向におけるカラー感熱記録紙２の両側辺の位置を演算する。そして、演算結果に基づいて、サーマルヘッド６の微小発熱部アレイのうち発熱可能な範囲を決定する。

一方、本実施の形態に係るプリンタ１では、画像形成に要する時間をできるだけ短くすることを目的とし、１回のカラー感熱記録紙２の搬送において、例えばＭ紫外線を照射してＭ層を定着させた後、続けてサーマルヘッド６を駆動してＣ層に画像を形成することが行われ、Ｍ紫外線の照射とサーマルヘッド６の駆動が同時に行われる。その場合、第２紫外線ランプ１６を光源に見立て、第２紫外線ランプ１６から照射される紫外線を利用して、カラー感熱記録紙２の両側辺の位置を検出することが考えられる。すなわち、上記の場合とは逆に、ラインセンサ１７の微小受光部アレイのうちカラー感熱記録紙２の非画像形成面２ａに対向していない部分は、第２紫外線ランプ１６から照射されたＭ紫外線を直接受光し、カラー感熱記録紙２の非画像形成面２ａに対向する部分は、カラー感熱記録紙２により第２紫外線ランプ１６から照射されたＭ紫外線が遮られ、Ｍ紫外線は入射しないはずである。そして、ラインセンサ１７の出力波形は図３（ｃ）の示すようになると予想される。しかしながら、実際にはラインセンサ１７の出力波形は図３（ｂ）に示すようになる。

ＣＣＤなどのラインセンサ１７を構成する半導体材料は紫外線に対して感度が非常に高いので、紫外線の影響を除去するために、通常受光部の前面に紫外線カットフィルタなどが設けられている。従って、第２紫外線ランプ１６から照射されたＭ紫外線はフィルタによってカットされ、ラインセンサ１７の受光部には到達しない。一方、カラー感熱記録紙２のベース層には、カラー感熱記録紙２を白く見せるために蛍光物質などが含まれている可能性がある。第２紫外線ランプ１６から照射されたＭ紫外線の一部は、ラインセンサ１７とカラー感熱記録紙２の非画像形成面２ａの間にＭ紫外線が回り込み、それらの間で繰り返し反射され、徐々に減衰される。カラー感熱記録紙２に含まれる蛍光物質は、紫外線を受けて可視光を放出するので、可視光がラインセンサ１７の受光部に入射することにより、ラインセンサ１７の受光部から出力が生じていると考えられる。

前述のように、イエロー及びマゼンタの画像を形成する際のラインセンサ１７の出力波形を示す図３（ａ）と、シアンの画像を形成する際のラインセンサ１７の出力波形を図３（ｂ）とを比較してわかるように、図３に示すパルス状波形は、実際のカラー感熱記録紙２の両側辺の位置よりも内側に位置しており、さらにピークを越えてカラー感熱記録紙２の内側に進むにつれて、ラインセンサ１７の出力は徐々に減衰している。このことから、ラインセンサ１７の出力は、第２紫外線ランプ１６から直接照射されたＭ紫外線によるものではなく、蛍光現象によって生じた可視光によるものであると考えられる。

さらに、条件を様々に変化させて、ラインセンサ１７の出力波形の変化を調べた。まず、ラインセンサ１７とカラー感熱記録紙２の非画像形成面２ａの距離（隙間）を変化させたところ、距離が長くなるほどラインセンサ１７の出力波形のピーク値が小さくなった。次に、ラインセンサ１７とカラー感熱記録紙２の非画像形成面２ａの距離を固定し、第２紫外線ランプ１６から照射される紫外線の強度（第２紫外線ランプ１６の輝度）を変化させたところ、第２紫外線の強度が高いほど、パルス状波形の位置（例えば、ピークの１／２の位置）と実際のカラー感熱記録紙２の両側辺の位置の差が小さくなった。従って、あらかじめ、第２紫外線の強度を変化させながら、パルス状波形の立ち上がり位置と実際のカラー感熱記録紙２の両側辺の位置の差を測定し、第２紫外線の強度とラインセンサ１７の出力の相関（補正値）を表すテーブルを作成しフラッシュメモリなどに記憶しておけば、ラインセンサ１７の微小受光部アレイのうち出力が急激に変化する受光部の位置及びテーブルから読み出した補正値を用いてカラー感熱記録紙２の両側辺の位置を演算により求めることができる。さらに、演算結果に基づいてサーマルヘッド６の微小発熱部アレイのうち発熱可能な範囲を決定することができる。

なお、第２紫外線ランプ１６から照射される紫外線の強度は、ラインセンサ１７の発光部から照射される光の強度よりも遙かに高いので、蛍光現象により生じた可視光の強度も、ラインセンサ１７自体の発光部からの光よりも強度が高くなる。そのため、ラインセンサ１７の感度をかなり低下させる必要が生じる。具体的には、イエロー及びマゼンタの画像を形成する際、ラインセンサ１７の読み取り周期（ＣＣＤの電荷蓄積に要する時間）は１６ｍｓｅｃであるのに対し、シアンの画像を形成する際のラインセンサ１７の読み取り周期は３ｍｓｅｃである。そのため、図３（ｂ）に示すように、ラインセンサ１７の発光部からの光はラインセンサ１７の出力にほとんど寄与していないことがわかる。

サーマルヘッド６の微小発熱部アレイの発熱可能な範囲の決定は、サーマルヘッド６を駆動して１ライン分の画像を形成するごとに行われる。すなわち、先に述べたように、カラー感熱記録紙２が搬送される際、カラー感熱記録紙２の両側辺が搬送方向に対して正確に平行とはならず、斜めに搬送される可能性がある。その場合、カラー感熱記録紙２が搬送されるにつれて、搬送方向に直交する方向におけるカラー感熱記録紙２の中心の位置が徐々にいずれかの方向に移動する。従って、サーマルヘッド６を駆動して１ライン分の画像を形成するごとに、サーマルヘッド６の微小発熱部アレイの発熱可能な範囲を補正していけば、斜めに搬送されたカラー感熱記録紙２のすべての部分がサーマルヘッド６の発熱部分に対向し、画像が形成される。その結果、ベース層の地色（例えば白）のまま残ることもなく、また、サーマルヘッド６の発熱部アレイのうちカラー感熱記録紙が通過しなかった部分については、空発熱の問題も生じない。

次に、上記プリンタ１によるカラー画像の形成について、図４に示すフローチャートを参照しつつ説明する。画像データ読み出し部１１により画像データが読み出されると（Ｓ１）、画像形成制御部１２は、読み出した画像データに基づいてプリントする画像サイズを判断する。このプリンタ１では、カラー感熱記録紙２の幅が固定されているので、画像の短辺をカラー感熱記録紙２の幅にほぼ一致させるべく、拡大率を演算する。そして演算された拡大率と画像の短辺に対する長辺の比率から、カラー感熱記録紙２の搬送方向における記録紙サイズを演算する（Ｓ２）。

記録紙サイズが演算されると、記録紙搬送制御部１３は、記録紙サイズに応じて記録紙搬送機構５を駆動して、カラー感熱記録紙２を搬送方向の下流側にその画像サイズに応じた所定長さだけ送り出す（Ｓ３）。そして、記録紙搬送制御部１３は、記録紙搬送機構５を駆動して、カラー感熱記録紙２を搬送方向の上流側に向けて初期位置ＩＰからサーマルヘッド６側に一定速度で搬送する。これと並行して、画像形成制御部１２は、読み出された画像データのうち、イエロー（Ｙ）の画像データを用いて、第１温度範囲でサーマルヘッド６を駆動して、カラー感熱記録紙２のイエロー層（Ｙ層）にイエローの画像を形成する（Ｓ４）。

カラー感熱記録紙２のＹ層にイエローの画像を形成されると、記録紙搬送制御部１３は、記録紙搬送機構５を駆動して、カラー感熱記録紙２を搬送方向の下流側の初期位置に一旦戻し、再度カラー感熱記録紙２を搬送方向の上流側に搬送する。これと並行して、画像形成制御部１２は、第１紫外線ランプ１５を駆動して、第１波長を有する紫外線をカラー感熱記録紙２の画像形成面に照射し、Ｙ層を定着させる（Ｓ５）。

カラー感熱記録紙２のＹ層の定着が完了すると、記録紙搬送制御部１３は、記録紙搬送機構５を駆動して、カラー感熱記録紙２を初期位置ＩＰからサーマルヘッド６側に一定速度で搬送する。これと並行して、画像形成制御部１２は、読み出された画像データのうち、マゼンタ（Ｍ）の画像データを用いて、第１温度範囲よりも高い第２温度範囲でサーマルヘッド６を駆動して、カラー感熱記録紙２のマゼンタ層（Ｍ層）にマゼンタの画像を形成する（Ｓ６）。

カラー感熱記録紙２のＭ層にマゼンタの画像を形成されると、記録紙搬送制御部１３は、記録紙搬送機構５を駆動して、カラー感熱記録紙２を搬送方向の下流側の初期位置に一旦戻し、再度カラー感熱記録紙２を搬送方向の上流側に搬送する。これと並行して、画像形成制御部１２は、第２紫外線ランプ１６を駆動して、第２波長を有する紫外線をカラー感熱記録紙２の画像形成面に照射し、Ｍ層を定着させる（Ｓ７）。さらに続けて、画像形成制御部１２は、読み出された画像データのうち、シアン（Ｃ）の画像データを用いて、第２温度範囲よりも高い第３温度範囲でサーマルヘッド６を駆動して、カラー感熱記録紙２のシアン層（Ｃ層）にシアンの画像を形成する（Ｓ８）。

カラー感熱記録紙２のＣ層に最後の色であるシアンの画像を形成されると、記録紙搬送制御部１３は、記録紙搬送機構５を駆動して、カラー感熱記録紙２を搬送方向の下流側に搬送する。記録紙切断制御部１４は、カラー感熱記録紙２上に形成された画像サイズに応じてカッタ７を駆動して、カラー感熱記録紙２のうち、画像が形成された部分を切断する（Ｓ９）。

以上説明したように、本実施の形態によれば、あらかじめ実験などによって得られた第２紫外線ランプ１６から照射される第２紫外線（Ｍ紫外線）の強度とラインセンサ１７の出力の相関に基づいて作成された補正値テーブルを記憶手段に記憶しておき、シアンの画像形成の際、第２紫外線ランプ１６から照射される第２紫外線の強度に応じて補正値テーブルから補正値を読み出し、ラインセンサ１７の微小受光部アレイのうち、出力が急激に変化する受光部の位置及びテーブルから読み出した補正値を用いて、搬送方向に直交する方向における記録紙の両側辺の位置を演算するので、カラー感熱記録紙２の両側辺の位置の検出誤差を小さくすることができる。

本発明の一実施の形態に係るプリンタの構成を示す図。 上記一実施の形態に係るカラー感熱記録紙、ラインセンサ及び紫外線ランプの位置関係を示す斜視図。 ラインセンサの出力波形を示す図であり、（ａ）はイエロー及びマゼンタの画像を形成する際のラインセンサの出力波形を示す図、（ｂ）はシアンの画像を形成する際の実際のラインセンサの出力波形を示す図、（ｃ）はシアンの画像を形成する際の紫外線ランプからの紫外線によるラインセンサの出力波形の想像図。 上記プリンタにおけるカラー感熱記録紙上にカラー画像を形成する手順を示すフローチャート。

符号の説明

１ プリンタ
２ カラー感熱記録紙
３ 記録紙ロール
４ 給紙部
５ 記録紙搬送機構
６ サーマルヘッド
７ カッタ
１２ 画像形成制御部（制御手段）
１３ 記録紙搬送制御部
１４ 記録紙切断制御部
１５ 第１紫外線ランプ
１６ 第２紫外線ランプ
１７ ラインセンサ
１８ 紫外線センサ
１９ 記憶部（記憶手段）

Claims (2)

1. ディジタル画像データを用いてサーマルヘッドを駆動し、カラー感熱記録紙上にカラー画像を形成するプリンタであって、
   カラー感熱記録紙を巻回した記録紙ロールが装填される給紙部と、
   前記給紙部からカラー感熱記録紙の先端部を引き出して、カラー感熱記録紙を所定の搬送方向の双方向に搬送する記録紙搬送機構と、
   前記搬送方向における初期位置に対して所定の位置に設けられ、前記搬送方向に直交する方向に配列された微小発熱部アレイを有し、ディジタル画像データに基づいて前記微小発熱部アレイの発熱及び非発熱を制御し、カラー感熱記録紙の画像形成面に対して１ラインずつ画像を形成するサーマルヘッドと、
   前記搬送方向における前初期位置と前記サーマルヘッドとの間に設けられ、カラー感熱記録紙の画像形成面に対して第１及び第２波長を有する紫外線を照射して、第１波長の紫外線により反応するイエロー層及び第２波長の紫外線により反応するマゼンタ層をそれ以上発色しないように定着させる第１及び第２紫外線ランプと、
   前記搬送方向における前記第１及び第２紫外線ランプと前記サーマルヘッドとの間で、前記搬送方向に直交する方向における記録紙の非画像形成面の両側部近傍に対向するように設けられ、前記搬送方向に直交する方向に配列された発光部及び微小受光部アレイを有する一対のラインセンサと、
   少なくとも前記第２紫外線ランプから照射される紫外線の強度を検出する紫外線センサと、
   前記第２紫外線ランプから照射される紫外線の強度と前記ラインセンサの出力の相関に基づいて作成された補正値テーブルを記憶した記憶手段と、
   カラー感熱記録紙のうち画像が形成された部分を切断するカッタと、
   前記記録紙搬送機構、前記サーマルヘッド、前記第１及び第２紫外線ランプ及び前記カッタを制御する制御手段を備え、
   前記制御手段は、
   カラー感熱記録紙を初期位置から前記サーマルヘッド側に一定速度で搬送しながら、第１温度範囲で前記サーマルヘッドを駆動してイエロー層にイエローの画像を形成し、
   前記第１紫外線ランプを駆動して、カラー感熱記録紙のイエロー層を定着させ、
   カラー感熱記録紙を初期位置に戻し、カラー感熱記録紙を前記サーマルヘッド側に搬送しながら、前記第１温度範囲よりも高い第２温度範囲で前記サーマルヘッドを駆動してマゼンタ層にマゼンタの画像を形成し、
   カラー感熱記録紙を初期位置に戻し、カラー感熱記録紙を前記サーマルヘッド側に搬送しながら、前記第２紫外線ランプを駆動して、カラー感熱記録紙のマゼンタ層を定着させ、続けてマゼンタ層が定着された部分に対して、前記第２温度範囲よりも高い第３温度範囲で前記サーマルヘッドを駆動してシアン層にシアンの画像を形成し、
   前記カッタを制御して、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像が形成された部分を切断してカラー感熱記録紙上に画像を形成するものであり、
   イエローの画像形成中及びマゼンタの画像形成中、
   前記ラインセンサは、前記発光部によりカラー感熱記録紙の非画像形成面側に向けて所定波長の光を照射するとともに、前記受光部アレイによりカラー感熱記録紙の非画像形成面からの反射光を受光し、
   前記制御手段は、前記受光部アレイのうち出力が急激に変化する受光部の位置に基づいて、前記搬送方向に直交する方向におけるカラー感熱記録紙の両側辺の位置を演算し、演算結果に基づいて前記サーマルヘッドの微小発熱部アレイのうち発熱可能な範囲を決定し、
   シアンの画像形成中、
   前記ラインセンサは、前記受光部アレイに入射する光を受光し、
   前記制御手段は、前記紫外線センサにより検出された前記第２紫外線ランプから照射される紫外線の強度に応じて、前記記憶手段に記憶されている補正値テーブルから補正値を読み出し、前記ラインセンサの微小受光部アレイのうち出力が急激に変化する受光部の位置及び読み出した補正値を用いて、前記搬送方向に直交する方向におけるカラー感熱記録紙の両側辺の位置を演算し、演算結果に基づいて前記サーマルヘッドの微小発熱部アレイのうち発熱可能な範囲を決定することを特徴とするプリンタ。
2. ディジタル画像データを用いてサーマルヘッドを駆動し、カラー感熱記録紙上にカラー画像を形成するプリンタであって、
   カラー感熱記録紙を所定の搬送方向の双方向に搬送する記録紙搬送機構と、
   前記搬送方向における初期位置に対して所定の位置に設けられ、前記搬送方向に直交する方向に配列された微小発熱部アレイを有し、ディジタル画像データに基づいて前記微小発熱部アレイの発熱及び非発熱を制御し、カラー感熱記録紙の画像形成面に対して１ラインずつ画像を形成するサーマルヘッドと、
   前記搬送方向における前初期位置と前記サーマルヘッドとの間に設けられ、カラー感熱記録紙の画像形成面に対して所定の波長を有する紫外線を照射して、その波長の紫外線により反応する発色層をそれ以上発色しないように定着させる紫外線ランプと、
   前記搬送方向における前記紫外線ランプと前記サーマルヘッドとの間で、前記搬送方向に直交する方向における記録紙の非画像形成面の少なくとも一方の側部近傍に対向するように設けられ、前記搬送方向に直交する方向に配列された発光部及び微小受光部アレイを有するラインセンサと、
   前記紫外線ランプから照射される紫外線の強度を検出する紫外線センサと、
   前記紫外線ランプから照射される紫外線の強度と前記ラインセンサの出力の相関に基づいて作成された補正値テーブルを記憶した記憶手段と、
   前記記録紙搬送機構、前記サーマルヘッド及び前記紫外線ランプを制御する制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記紫外線ランプが点灯しているときは、前記紫外線センサにより検出された前記紫外線ランプから照射される紫外線の強度に応じて、前記記憶手段に記憶されている補正値テーブルから補正値を読み出し、前記ラインセンサの微小受光部アレイのうち出力が急激に変化する受光部の位置及び読み出した補正値を用いて、前記搬送方向に直交する方向におけるカラー感熱記録紙の少なくとも一方の側辺の位置を演算し、演算結果に基づいて前記サーマルヘッドの微小発熱部アレイのうち発熱可能な範囲を決定することを特徴とするプリンタ。
   

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