JP2006027112A

JP2006027112A - プリンタ

Info

Publication number: JP2006027112A
Application number: JP2004210150A
Authority: JP
Inventors: Takehisa Arai; 毅久荒井
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】プリンタにおいて、記録画像の濃度ばらつきを自動的に仕様範囲内に納める。
【解決手段】連続印刷での１枚目の記録終了直後スキャナ３５を動作させ、記録画像の読み取りを行う。スキャナ３５からスキャンデータが濃度測定部４４に送られ、記録画像の濃度が読取画素毎に測定され、測定濃度が演算部４６に送られる。演算部４６は、EEPROM４８から仕様範囲を読み出し、測定濃度が仕様範囲内に入っているか否かを判定し、仕様範囲外の場合には、記録画像の濃度と仕様範囲との差を算出し、この差に基づいて画像データを補正する濃度補正データを生成し、ＲＡＭ５０に記憶する。システムコントローラ５２は、ＲＡＭ５２から補正データを読み出し、記録画像の濃度が仕様範囲内に入るように画像データを補正してからヘッドドライバ５６に送る。２枚目以降は補正された画像データに基づいて画像記録が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像データに基づいて記録紙に画像を記録するプリンタに関するものである。

記録紙に画像を記録するプリンタには、サーマルヘッドを用いるサーマルプリンタと、インクジェットヘッドからインク滴を吐出させて記録媒体に画像を形成するインクジェットプリンタと、レーザー光を利用して感光体にトナーを付着させ、それを熱と圧力で紙に転写して印刷を行なうレーザープリンタとがある。更に、サーマルプリンタには、カラー感熱記録紙をサーマルヘッドで加熱して熱記録を行うカラー感熱プリンタと、インクリボンやインクシートをサーマルヘッドで加熱して、インクを用紙に転写する熱転写プリンタとがある。

ところで、サーマルヘ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、実際に得られる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毎にばらつきがあり、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）が若干異なり、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る。また、同一の印加パワーを与えても、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る。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、濃度が変動するという問題があった。

そこで、本出願人は、特許文献１により、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、画像データに応じて印加するための電圧を基準電圧に対して調整することにより、サーマルヘッドの特性のばらつきに起因する濃度変動を防止するようにした。

特開平１０−２８６９８５号公報

上記特許文献１記載のプリンタでは、初期状態（製造時の状態）に基づいた濃度調整しかできないため、例えばヘッド表面の堆積汚れやチッピング（欠損）のような製品出荷後に起こる予測不能なサーマルヘッドのトラブルに起因する濃度ばらつきには対処できないという問題がある。なお、このような後発的なトラブルに起因する濃度ばらつきは、サーマルヘッドを用いるサーマルプリンタに限らず、上記インクジェットプリンタやレーザープリンタでも起こり得る。

本発明は、記録画像の濃度ばらつきを自動的に仕様範囲内に納めることができるプリンタを提供することを目的とする。

本発明のプリンタは、画像データに基づいて記録紙に画像を記録するプリンタにおいて、前記記録紙に画像が記録された直後に、この記録画像の濃度を測定するスキャナと、所定の画像データに基づいて記録されるべき記録画像の濃度ばらつきの許容範囲を仕様範囲として予め記憶してある記憶装置と、前記記録画像の測定濃度が、前記仕様範囲内であるか否かを判定する判定部と、この判定部により記録画像の濃度が仕様範囲外であると判定された場合に、前記測定濃度と仕様範囲との差に基づいて、前記記録画像の濃度が仕様範囲内に入るように画像データを補正するための濃度補正データを生成する濃度補正データ生成部と、前記濃度補正データにより画像データを補正する制御部とを設けたことを特徴とする。また、前記スキャナは、同一画像データによる複数枚の連続印刷を行う際に、最初に印刷された記録画像のみを濃度測定することを特徴とする。

本発明のプリンタによれば、画像の記録直後に記録画像の濃度を測定し、この測定濃度と、所定の画像データに基づいて記録されるべき記録画像の濃度ばらつきの許容範囲とを比較し、測定濃度が仕様範囲外である場合には、測定濃度と仕様範囲との差に基づいて濃度補正データを生成して画像データを補正するようにしたので、記録画像の濃度ばらつきを自動的に仕様範囲内に納めることができる。また、同一画像データによる複数枚の連続印刷を行う際に最初に印刷される記録画像のみを濃度測定するから、スキャンニングにより延長されるプリント時間を必要最小限に止めることができる。また、連続印刷時に仕様範囲外となって失敗する可能性があるのは、最初の１枚だけであるから、ランニングコストを低く抑えることができる。また、普通に印刷される最初の記録画像の濃度測定を行って補正するから、専用のテストパターンをわざわざ印刷する必要がないという利点もある。

本発明の実施形態であるカラー感熱プリンタの概略的な構成を示す図１において、記録媒体として長尺のカラー感熱記録紙（以下、単に記録紙という）１２が用いられる。記録紙１２は、ロール状に巻かれた記録紙ロール１４の形態でカラー感熱プリンタにセットされる。記録紙ロール１４は、外周に当接された給紙ローラ１６によって回転され、これにより記録紙１２の送り出しと巻き戻しとが行われる。

記録紙ロール１４の近傍には、記録紙１２を挟み込んで搬送する搬送ローラ対１８が配置されている。この搬送ローラ対１８は、搬送用モータ２０で回転駆動されるキャプスタンローラ２１と、このキャプスタンローラ２１に圧接するピンチローラ２２とからなり、記録紙１２を搬送方向と戻し方向とに往復搬送する。

記録紙１２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。

イエロー感熱発色層は、４２０ｎｍ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、３６５ｎｍの紫外線が照射されたときに発色能力が消失する。なお、上記の感熱発色層の他に、例えばブラック感熱発色層を設けて、記録紙１２を４層構造としてもよい。

搬送ローラ対１８の搬送方向の下流側には、サーマルヘッド２４とプラテンローラ２６とが、記録紙１２の搬送経路を挟み込むように配置されている。サーマルヘッド２４の記録紙１２と対向する面には、多数の発熱素子が搬送方向と直交する方向（主走査方向）にライン状に形成された発熱素子アレイ２８が設けられている。

プラテンローラ２６は、発熱素子アレイ２８に対面する位置で搬送経路の下方に配置されている。このプラテンローラ２６は、上下方向に移動自在となっており、図示しないバネによってサーマルヘッド２４に圧接する方向に付勢されている。

サーマルヘッド２４は、搬送ローラ対１８によって戻し方向に搬送される記録紙１２に圧接し、発熱素子アレイ２８を所定の温度に発熱させて各感熱発色層を発色させる。プラテンローラ２６は、記録紙１２の搬送に応じて従動回転して、記録紙１２と発熱素子との摺接を容易にする。

サーマルヘッド２４の搬送方向の下流側には、光定着器３０が配置されている。この光定着器３０は、イエロー用定着ランプ３１、マゼンタ用定着ランプ３２、およびリフレクタ３３から構成される。イエロー用定着ランプ３１は、発光ピークが４２０ｎｍの近紫外線を放射して、記録紙１２のイエロー感熱発色層を定着する。

マゼンタ用定着ランプ３２は３６５ｎｍの紫外線を放射して、マゼンタ感熱発色層を定着する。リフレクタ３３は、各定着ランプ３１、３２から放射された紫外線を記録紙１２に向けて反射させる。なお、ランプ３１，３２は、ランプドライバ３４によって制御される。

イエロー用定着ランプ３１の搬送方向の下流側には、記録済みの記録紙１２の記録画像を例えば解像度２００ｄｐｉで読み取るラインＣＣＤからなるスキャナ３５が配置され、更に下流には、長尺の記録紙１２を記録エリア毎にカットするカッタ３６が設けられている。カッタ３６の下流側には、カットされたシート状の記録紙１２を排紙口３８から排出する排紙ローラ対４０が設けられている。この排紙ローラ対４０は、排紙用モータ４２によって駆動される。

前記スキャナ３５から出力されたスキャンデータは、濃度測定部４４に送られる。濃度測定部４４は、スキャンデータを読取画素（画素面積は約３．２ｍｍ²）毎に濃度測定し、この測定濃度を演算部４６に送る。

演算部４６は、ＥＥＰＲＯＭ４８に予め記憶されている仕様範囲（濃度ばらつきの許容範囲）を画像データに基づいて読み出し、前記画像データに基づいて記録された記録画像の濃度が仕様範囲内に入っているか否かを読取画素毎に判定する。なお、仕様範囲は、所定の画像データに基づいて記録されるべき記録画像（画素単位）の濃度のばらつきの許容範囲である。

また、スキャンニングの解像度をサーマルヘッド２４の発熱素子の数による解像度に合致させることが好ましいが、読取画素を記録した発熱素子のアドレスを特定可能であるから、必ずしも合致している必要はない。なお、この合致していない場合、１個の読取画素を記録した発熱素子が複数個になることもあり得るが、対応する発熱素子それぞれを駆動する画像データについて、後述する濃度補正データを施すことになる。

記録画像の濃度が仕様範囲外である場合には、記録画像の濃度と仕様範囲との差を算出し、この差に基づいて元の画像データを補正する濃度補正データを生成し、ＲＡＭ５０に記憶する。なお、記録画像の濃度が仕様範囲内に入っている場合には、ＲＡＭ５０には何も記憶しない。また、ＲＡＭ５０は、異なる画像を記録する毎にシステムコントローラ５２によって参照される。

システムコントローラ５２は、画像記録動作の開始時に画像メモリ５４からＲＧＢの色毎に１ライン分ずつ画像データを読み込むとともにＲＡＭ５０を参照し、濃度補正データがある場合には、これを読み込む。濃度補正データを読み込んだ際には、これによって画像データを補正してから、ヘッドドライバ５６に送る。

ヘッドドライバ５６は、サーマルヘッド２４の発熱素子アレイ２８を構成する各発熱素子の通電を制御する。また、システムコントローラ５２は、ＲＯＭ５８に記憶されているプログラムに従ってプリンタ全体の制御を行う。なお、画像メモリ５４には、例えばデジタルカメラで撮影された画像データ等が記憶される。

このように構成されたサーマルプリンタの作用について図２に示すフローチャートを参照して説明する。まず、所望の画像データを画像メモリ５４に入力してからプリント指示を行う（ｓｔ１）。この時、指定プリント枚数が１枚の場合には、スキャナ３５による記録画像の濃度測定は行わず、通常のプリント動作のみが行われる（ｓｔ２）。

同一画像を２枚以上連続印刷する指定を行ってからプリント指示すると（ｓｔ１）、まず１枚目のプリント動作（ｓｔ３）が開始される。記録紙１２が給紙ローラ１６によって給紙され、搬送ローラ対１８によって搬送方向に搬送される。次に、搬送ローラ対１８を逆転して記録紙１２を戻し方向に搬送する。この搬送中にイエロー感熱発色層に対してサーマルヘッド２４によるイエロー画像の熱記録を行う。

イエロー画像の熱記録後に、記録紙１２を搬送方向に搬送してイエロー用定着ランプ３１を点灯し、これから放射された４２０ｎｍ付近に発光ピークを持つ近紫外線を記録紙１２に照射して、イエロー感熱発色層に光定着を施す。

再び記録紙１２を搬送方向に送ってから、戻し方向に搬送しながらマゼンタ感熱発色層に対してサーマルヘッド２４によるマゼンタ画像の熱記録を行う。マゼンタ画像の熱記録後に、記録紙１２を搬送方向に搬送してマゼンタ用定着ランプ３２を点灯し、３６５ｎｍ付近に発光ピークを持つ紫外線を記録紙１２に照射して、マゼンタ感熱発色層に光定着を施す。

マゼンタ画像の光定着後、記録紙１２を搬送方向に送ってから、戻し方向に搬送しながらシアン感熱発色層に対してシアン画像の熱記録を行う。シアン画像の熱記録後、記録紙１２を搬送方向に送りながら、スキャナ３５を動作させ、記録画像の読み取りを行う。この読み取りが終わって、所定量搬送されると、カッタ３６が作動して記録エリアがカットされる。この記録紙１２の記録済み部分は、排紙ローラ対４０により排紙口３８から排出されて図示しない排紙トレイに積層される。

一方、スキャナ３５からスキャンデータが濃度測定部４４に送られ、記録画像の濃度が読取画素毎に測定され（ｓｔ４）、この測定濃度が演算部４６に送られる。この演算部４６では、ＥＥＰＲＯＭ４８から仕様範囲を記録画像の画像データに基づいて読み出し、記録画像の濃度（測定濃度）が仕様範囲内に入っているか否かを判定する（ｓｔ５）。

記録画像の濃度が仕様範囲外である場合には、記録画像の濃度と、ＥＥＰＲＯＭ４８から読み出した仕様範囲との差を算出し、この差に基づいて画像データを補正するための濃度補正データを生成し（ｓｔ６）、ＲＡＭ５０に記憶する（ｓｔ７）。なお、記録画像の濃度が仕様範囲内に入っている場合には、演算部４６は濃度補正データを生成することなく（ｓｔ８）、ＲＡＭ５０には何も記憶しない。

次に、システムコントローラ５２は、ＲＡＭ５２を参照し（ｓｔ９）、ＲＡＭ５２に濃度補正データが記憶されていない場合には、元の画像データを補正することなくヘッドドライバ５６に送り、ＲＡＭ５２に濃度補正データが記憶されている場合には、これを読み出して、記録画像の濃度が仕様範囲内に入るように画像データを補正してから（ｓｔ１０）、ヘッドドライバ５６に送る。

この後、システムコントローラ５２は、２枚目のプリント動作に入る（ｓｔ１１）。この同一画像の連続印刷における２枚目以降のプリント動作では、１枚目のプリント後に補正された画像データ又は補正が不要の画像データに基づいて行われるから、スキャナ３５は作動しない。以降、指定プリント枚数が終了するまで、同じ画像データに基づいてプリント動作が繰り返される（ｓｔ１２）。

このように、同一画像の連続印刷において、記録画像の濃度にばらつきがある場合には、２枚目以降の記録画像は、濃度が仕様範囲内に納まるように補正されてプリントされるので、サーマルヘッドの表面に堆積した汚れやサーマルヘッドのチッピング（欠損）が発生しても、濃度ばらつきがきわめて少ない高画質な印刷結果を得ることができる。なお、連続印刷する画像を変更した場合には、その都度、最初の１枚目のスキャニングを行う。

また、普通に印刷される最初の記録画像の濃度測定を行って補正するから、専用のテストパターンをわざわざ印刷する必要がない。また、連続印刷時に仕様範囲外となって失敗する可能性があるのは、最初の１枚だけであるから、ランニングコストを低く抑えることができる。また、本発明を適用したプリンタでは、記録濃度以外のトラブルが発生しない限りメンテナンスが不要になる。

以上説明した実施形態では、プリント１枚分の画像を記録した後に濃度測定を行ったが、例えばイエロー，マゼンタ，シアンの各色毎に仕様範囲を用意しておき、各色の画像を１ライン記録する毎に記録画像の濃度測定を行い、濃度に異常が発見された場合には、直ちに画像データの補正を行うようにしてもよい。記録開始の早い段階で異常が発見できれば、画像の絵柄にもよるが、プリント１枚分を無駄にすることなく記録画像の濃度ばらつきを仕様範囲内に納めることができる。

また、上記実施形態では、記録画像のスキャンニングを解像度２００ｄｐｉで行ったが、本発明はこのような数値に限定されることなく、例えば６００ｄｐｉでもよい。また、上記実施形態では、濃度補正データを生成する必要がない場合は、ＲＡＭに何も記憶させなかったが、補正不要を示すフラグ等をＲＡＭに記憶させてもよい。

また、上記実施形態は、本発明をサーマルプリンタに適用した例であったが、本発明はこれに限定されることなく、インクジェットプリンタやレーザープリンタにも適用できる。

サーマルプリンタの構成を示す概略図である。サーマルプリンタの主なシーケンスを示すフローチャートである。

符号の説明

１２カラー感熱記録紙
２４サーマルヘッド
３５スキャナ
４４濃度測定部
４６演算部
５２システムコントローラ

Claims

画像データに基づいて記録紙に画像を記録するプリンタにおいて、
前記記録紙に画像が記録された直後に、この記録画像の濃度を測定するスキャナと、
所定の画像データに基づいて記録されるべき記録画像の濃度ばらつきの許容範囲を仕様範囲として予め記憶してある記憶装置と、
前記記録画像の測定濃度が、前記仕様範囲内であるか否かを判定する判定部と、
この判定部により記録画像の濃度が仕様範囲外であると判定された場合に、前記測定濃度と仕様範囲との差に基づいて、前記記録画像の濃度が仕様範囲内に入るように画像データを補正するための濃度補正データを生成する濃度補正データ生成部と、
前記濃度補正データにより画像データを補正する制御部と、
を設けたことを特徴とするプリンタ。
前記スキャナは、同一画像データによる複数枚の連続印刷を行う際に、最初に印刷される記録画像のみを濃度測定することを特徴とする請求項１記載のプリンタ。