JP2006187959A - 中間転写型熱転写印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 フィルム上に転写される画像のズレを防止して印刷品質を向上させること。
【解決手段】 この中間転写型熱転写印刷装置1は、フィルムFを搬送するプラテンローラ20と、プラテンローラ20を駆動するモータMoと、プラテンローラ20との協働によりフィルムFの表面に画像を熱転写するサーマルヘッド21と、フィルムFの表面に対向して設置されると共に、サーマルヘッド21による画像の熱転写の際に、フィルムF上の識別マークGを読み取るエリア型CCD26と、フィルムFの位置をフィルムFの搬送方向に補正するようにモータMoの駆動を制御するとともに、サーマルヘッド21の印画位置を搬送方向と直交する方向に補正するように制御する制御手段27とを備える。
【選択図】 図3
【解決手段】 この中間転写型熱転写印刷装置1は、フィルムFを搬送するプラテンローラ20と、プラテンローラ20を駆動するモータMoと、プラテンローラ20との協働によりフィルムFの表面に画像を熱転写するサーマルヘッド21と、フィルムFの表面に対向して設置されると共に、サーマルヘッド21による画像の熱転写の際に、フィルムF上の識別マークGを読み取るエリア型CCD26と、フィルムFの位置をフィルムFの搬送方向に補正するようにモータMoの駆動を制御するとともに、サーマルヘッド21の印画位置を搬送方向と直交する方向に補正するように制御する制御手段27とを備える。
【選択図】 図3
Description
本発明は、印刷画像をフィルム上に一旦転写した後、フィルム上の画像を記録媒体の表面に転写するための中間転写型熱転写印刷装置に関するものである。
従来、このような分野の技術として、特開平5−261952号公報がある。この公報に記載された熱転写印刷装置は、磁気ストライプ付きのカード、ICカードなどのカード状記録媒体の表面に所望の画像を印刷するための装置である。すなわち、この熱転写印刷装置は、透明材リボン(透明フィルム)及びカラーインクリボンをサーマルヘッドと送りローラ(プラテンローラ)とで挟み込んで、カラーインクリボンによって透明フィルム上に画像を一旦熱転写(一次転写)し、その後、透明フィルム上の画像とカードの表面とを重ね合わせながら、加熱ローラで透明フィルムを加熱させている。このとき、透明フィルムをカードに押圧することによって、カードの表面に透明フィルム上の画像が再転写(二次転写)される。
特開平5−261952号公報
このような熱転写印刷装置においては、カラーインクリボン上にY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の3色のインクが周期的に塗布されている。そして、透明フィルムへの画像の一次転写は、透明フィルムを往復運動させながら上記3色の画像を重ね合わせることにより行われる。その際、透明フィルムとサーマルヘッドとの位置合わせは、透明フィルム上に付された水平ラインを、フォトセンサで検出することによって行われている。
しかしながら、プラテンローラ等の部品にはそれらの加工工程において生じる公差が存在し、プラテンローラとサーマルヘッドとの協働によって、フィルムに画像を印刷する際、透明フィルムを往復運動させる必要があり、鉛直方向及び水平方向に透明フィルムの位置ずれが発生する。この位置ずれのうち、鉛直方向の位置ずれは上記フォトセンサにより検出してフィルムの送り量により補正することが可能であるが、水平方向の位置ずれは検出することができないため、水平方向に透明フィルムが位置ずれを起こす状況下では、印刷品質が低下するといった問題がある。
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、フィルム上に転写される画像のズレを防止して印刷品質を向上させることが可能な中間転写型熱転写印刷装置を提供することを目的とする。
本発明の中間転写型熱転写印刷装置は、インクリボン上の配色に基づいてフィルムに画像が熱転写され、このフィルムを、ヒートローラで加熱させながら記録媒体に押圧することによって、記録媒体の表面にフィルム上の画像を再転写する中間転写型熱転写印刷装置において、フィルムの一部が周面に巻き付けられた状態でフィルムを搬送するプラテンローラと、プラテンローラを駆動するモータと、プラテンローラとの協働によりフィルムの表面にインクリボンを押し当てて、フィルムの表面に画像を熱転写するサーマルヘッドと、フィルムの表面に対向して設置されると共に、サーマルヘッドによる画像の熱転写の際に、フィルム上の識別マークを読み取る撮像素子と、撮像素子による読み取り結果に基づいて、フィルムの位置をフィルムの搬送方向に補正するようにモータの駆動を制御するとともに、サーマルヘッドの印画位置を搬送方向に対して直交する方向に補正するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
このような中間転写型熱転写印刷装置によれば、フィルムをプラテンローラによって搬送させながら、フィルムに対してインクリボンを押圧することによってフィルム表面に画像が熱転写される。また、配色に対応する画像をフィルムに熱転写する際には、フィルムの表面に付された識別マークがCCD等の撮像素子によって撮像され、その撮像データに基づいて、モータによるフィルムの搬送量の補正及びサーマルヘッドにおける微小発熱体の温度制御位置の補正が行われる。これにより、フィルムにおける画像転写位置のズレを2次元的に補正することができる。特に、フィルムに各配色の画像を重ね合わせて熱転写する場合に有効である。
また、撮像素子は、搬送方向に沿った第1の識別ラインと第1の識別ラインに直交する第2の識別ラインとからなる識別マークの画像データを取得するエリア型撮像素子であり、制御手段は、画像データにおける第2の識別ラインの位置と基準位置との差分に基づいて、フィルムの位置を、搬送方向に補正するようにモータの駆動を制御するとともに、画像データにおける第1の識別ラインの位置と基準位置との差分に基づいて、サーマルヘッドの印画位置を、搬送方向に対して直交する方向に補正するように制御することが好ましい。
かかる構成を採れば、フィルムへの画像の熱転写時に、フィルム上に付された互いに直交する2つの識別ラインからなる識別マークの2次元形状がエリア型撮像素子により撮像され、その結果取得された2次元の画像データから第1及び第2の識別ラインの位置が特定される。そして、特定された第2の識別ライン位置と基準位置との差分に基づいて、モータによるフィルムの搬送量が補正される。同様に特定された第1の識別ライン位置と基準位置との差分に基づいて、搬送方向に直交する方向におけるサーマルヘッドの微小発熱体の位置補正が行われるので、2次元的な印刷ズレをより確実に防止することができる。また、識別マークを読み取るための素子としてエリア型撮像素子を用いることにより識別マークの2次元の形状認識が簡易に行なわれる。
本発明によれば、フィルム上に転写される画像のズレを防止して印刷品質を向上させることができる。
以下、図面を参照しつつ本発明に係る中間転写型熱転写印刷装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
図1に示すように、中間転写型熱転写印刷装置1は、カードプリンタとも呼ばれ、印刷画像を厚さ約20μm程度の透明なフィルムFに一旦転写した後、このフィルムFから記録媒体(例えばプラスチック製のキャッシュカード、クレジットカード、プリペードカード、ICカードなど)Sに再転写する装置である。このような熱転写印刷装置1は、カードSを発行する際に利用され、高品位な画像をカードSの表面に印刷することできる。従って、セキュリティを高める目的で顔写真の入ったカードSの発行をも可能にする。
このような中間転写型熱転写印刷装置1は、画像再転写前のプラスチック製カードSを積層状態で着脱可能にセッティングするためのカードカセット2を有する。カードSは、送出し爪3の進退運動によってカードカセット2の一番下から一枚ずつ繰り出され、カードカセット2から繰り出されたカードSは、反転部4内に一旦装填される。反転部4が水平状態から90度回転した後、送りローラ6によってカードSが上昇すると、カードSは磁気読み/書き部7内に送り込まれる。そして、この磁気読み/書き部7で、カードSの磁気ストライプ内に所定の情報を書き込んだり、磁気ストライプ内の所定の情報を読み取る。
これに対して、送りローラ6によってカードSが下降すると、カードSは、非接触IC読み/書き部8内に送り込まれる。そして、この非接触IC読み/書き部8で、カードSのIC内に所定の情報を書き込んだり、IC内の所定の情報を読み取る。その後、反転部4から送り出されたカードSは、着脱自在なクリーニングローラ10を通過した後、ガイド溝12で両側を支持されながら、搬送ローラ11によりカードSは画像印刷される直前まで移動する。
なお、磁気検出や非接触IC検出が必要ない場合には、反転部4は水平に維持される。また、磁気読み/書き部7又は非接触IC読み/書き部8で不適切と判断されたカードSは、反転部4の回転後、送りローラ6によってイジェクトボックス9内に排出される。
次に、カードSへの画像転写を可能にするために、この熱転写印刷装置1は、フィルムFに画像を熱転写する記録部(一次転写部)Aと、フィルムFに転写された画像とカードSとを対向させて、カードSに画像を熱転写する再転写部(二次転写部)Bと、画像転写後のカードSの反りを矯正する反り矯正部Cとを備えている。
さらに、この熱転写印刷装置1は、抜き差しにより交換可能なフィルムカートリッジ13とリボンカートリッジ14とを有している。このフィルムカートリッジ13では、フィルムFが上下一対のボビン15,16に巻かれ、リボンカートリッジ14では、カラーインクリボンRが上下一対のボビン17,18に巻かれている。そして、リボンカートリッジ14内のカラーインクリボンRには、溶融性又は昇華性のイエロー・マゼンタ・シアンの3色(またはブラックを加えた4色)のインクを1フレームとして周期的にインクが塗布されている。
ここで、前述した記録部Aでは、水平方向に進退可能なフィルム引出しローラ19a,19bとプラテンローラ(通称「プラテン」)20の協働により、プラテンローラ20の略半周にフィルムFが巻き付けられ、サーマルヘッド21によって、プラテンローラ20上のフィルムFにカラーインクリボンRが押し当てられる。そして、フィルムFとカラーインクリボンRとを同期させながら下方に送ることで、加熱状態のサーマルヘッド21によって、カラーインクリボンRの第1色目(イエロー)がフィルムF上に熱転写される。このサーマルヘッド21は、基板上の印画ラインに沿って微小発熱体が一次元的に配列された構造を有している。
次に、ラック・ピニオン駆動機構22によってサーマルヘッド21を後退させて、フィルムFとカラーインクリボンRとを離間させた状態で、プラテンローラ20を逆転させながらフィルムFを上昇させて元の位置に復帰させる。その後、前述の転写動作を繰り返しながら、フィルムF上にマゼンタ、シアン、ブラックの順に色を重層させて、所望のカラー画像をフィルムF上に作り出した後、このカラー画像をカードS上に定着させるためのプライマー(接着層)を、カラー画像上に熱転写する。
その後、巻取り側ボビン16等の回転によってフィルムF上の記録画像をヒートローラ23の手前まで移動させる。このとき、カードSの先端は、フィルムF上の記録画像の先端と位置合わせされ、カードSとフィルムFとは、重ね合わされた状態で再転写部Bに送り込まれる。
この再転写部Bにおいて、位置合わせされたカードSとフィルムFとは、重ね合わされた状態でヒートローラ23と押圧ローラ24とで挟み込まれ、160〜200°Cに加熱されたヒートローラ23と押圧ローラ24との協働により、カードSとフィルムFとを加圧搬送させながら、フィルムF上の記録画像をカードSの表面に徐々に転写させる。このとき、フィルムFは、カードSから剥離しながらボビン16に巻き取られていく。また、ヒートローラ23によって加熱されたカードSには反りが発生するので、カードSは、反り矯正部Cに送り込まれて加圧処理された後、真っ直ぐな状態で装置1外に排出される。
以下、図2及び図3を参照して、中間転写型熱転写印刷装置1における記録部Aの構成について詳細に説明する。
図2は、フィルムカートリッジ13内部及びその周辺を示す斜視図、図3は、記録部Aの周辺を示す正面図である。図2及び図3に示すように、フィルムFの一端側には、円筒状の供給側ボビン15が配置され、他端側には、円筒状の巻取り側ボビン16が配置され、フィルムFの両端は供給側ボビン15及び巻取り側ボビン16に巻き付けられる。また、フィルムFは、供給側ボビン15と巻取り側ボビン16との間において、その一部をプラテンローラ20の略半周面に巻き付けられ、フィルム引出しローラ19a,19bによって押さえ付けられることによって、プラテンローラ20上に圧着されている。
さらに、プラテンローラ20は、ベルト25を介してパルスモータMoによって回転駆動されている。このプラテンローラ20の回動運動により、フィルムFが上方の供給側ボビン15側、あるいは下方の巻取り側ボビン16側に搬送される。ここで、パルスモータMoは、入力された駆動パルス信号数に応じて所定の回転角度で段階的に正逆両方向に回転するモータである。このパルスモータMoによりフィルムFを所定位置から下降させながら、フィルムFにカラー画像の熱転写を行う。
また、プラテンローラ20上方には、フィルムFの画像転写面(表面)の縁部に対向する位置に、エリア型CCD(エリア型撮像素子)26が配置されている(図2参照)。このエリア型CCD(Charge Coupled Device)26は、光を電気信号に変換する受光素子が2次元的に配列されたものであり、フィルムFの画像転写面の縁部に付された十字形状の識別マークGを2次元的に撮像して、その識別マークGに対応する画像データを取得するための素子である。
上述したエリア型CCD26による識別マークGの読み取り結果に基づいて、フィルムFの画像転写位置を制御するために、中間転写型熱転写印刷装置1は図4に示すような制御手段27を備えている。この制御手段27は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等を有する中央処理部28と、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、フラッシュROM等のデータ書き換え可能なROM(Read Only Memory)、又はRAMによって構成されるメモリ部29と、入出力インタフェース30とを含んで構成されている。この中央処理部28には、入出力インタフェース30を介して、エリア型CCD26、サーマルヘッド21、及びモータ制御回路31が接続されている。このモータ制御回路31は、中央処理部28から送出される動作指令に基づいて、パルスモータMoにパルス信号を送出する回路である。
ここで、メモリ部29には、カードSに印刷されるカラー画像に対応したカラー画像データが格納され、中央処理部28では、そのカラー画像データからY、M、Cに対応する各配色の単色画像データが分離生成される。中央処理部28は、分離生成された単色画像データに基づいて、サーマルヘッド21に出力するための印字出力信号を生成する。さらに、中央処理部28は、生成した印字出力信号を入出力インタフェース30を介してサーマルヘッド21に送ると同時に、フィルムF及びカラーインクリボンRを同時下降させるためのモータ駆動パルス信号を、入出力インタフェース30を介してモータ制御回路31に送る。サーマルヘッド21では、受け取った印字出力信号に基づいた各微小発熱体の温度制御によって、フィルムFにインクを熱転写する際の画像の濃淡調整を可能にしている。
さらに、中央処理部28は、各単色画像の熱転写時に、エリア型CCD26によって撮像された識別マークGの画像データを受信する。中央処理部28は、受信した画像データに基づいて、前述のモータ駆動パルス信号を補正することでフィルムFの位置を搬送方向(図2のX方向)に補正し、前述の印字出力信号を補正することでサーマルヘッド21の印画位置を搬送方向に対して直交する方向(図2のY方向)に補正する。
以下、図5を参照して、中央処理部28による位置補正処理について詳細に説明する。
同図に示すように、まず、記録部Aにおいて一次転写が開始されると、中央処理部28は、サーマルヘッド21に印字データを送出して、フィルムF上の縁部に黒色の識別マークGを転写する(ステップS01)。この識別マークGは、X方向に沿った第1の識別ラインG1(図2参照)とY方向に沿った第2の識別ラインG2(図2参照)とからなる十字形状となるようにブラックのインクによって転写される。なお、識別マークGのフィルムF上の転写位置は、カラー画像の印画エリア外となるように設定されている。次に、中央処理部28は、モータ制御回路31に動作指令を送出してパルスモータMoを回転させることにより、フィルムFを転写開始位置まで搬送する(ステップS02)。この転送開始位置としては、識別マークGがエリア型CCD26の撮像範囲内に入るような位置が選択される。
その後、エリア型CCD26により識別マークGの画像データが取得され、中央処理部28に送出される(ステップS03)。中央処理部28は、エリア型CCD26から識別マークGの画像データを受け取った後、その画像データから第1の識別ラインG1を識別してそのY軸上の位置Y=Y0を算出するとともに、画像データから第2の識別ラインG2を識別してそのX軸上の位置X=X0を算出する(ステップS04)。中央処理部28は、このようにして算出した位置(X0,Y0)を基準位置として保持する。
次に、中央処理部28は、メモリ部29から所望のカラー画像データを読み出す。そして、そのカラー画像データからY単色画像データを生成した後、そのY単色画像から印字データを生成する。さらに、中央処理部28は、その印字データをサーマルヘッド21に送出すると同時に、モータ駆動パルス信号を送出して、パルスモータMoを駆動させながらフィルムFとカラーインクリボンRとを下降させて、Y単色画像をフィルムF上に熱転写する(以上、ステップS05)。
その後、中央処理部28は、モータ制御回路31にモータを逆転させるためのモータ駆動パルス信号を送出して、フィルムFを再度転写開始位置まで上昇させる(ステップS06)。そして、中央処理部28内において、フィルムFに転写する単色画像の配色パラメータnのうちn=1(M:マゼンタ)がセットされる(ステップS07)。その後、エリア型CCD26により識別マークGが再度撮像され、取得された画像データが中央処理部28に送出される(ステップS08)。中央処理部28は、受け取った識別マークGの画像データから第1の識別ラインG1及び第2の識別ラインG2を識別して、ステップS04と同様にしてこれらの位置Y1及びX1を算出する(ステップS09)。次に、算出した位置(X1,Y1)と基準位置(X0,Y0)とから、X成分及びY成分における差分(X1−X0)及び(Y1−Y0)を算出する(ステップS10)。
その後、中央処理部28は、X0=X1であるか否かを判定する(ステップS11)。上記判定の結果、X0≠X1であると判定した場合(ステップS11;NO)には、フィルムFの搬送量をX方向に−(X1−X0)変更するようにモータ制御回路31に送出するモータ駆動パルス信号を補正する(ステップS12)。さらに、中央処理部28は、Y0=Y1であるか否かを判定する(ステップS13)。上記判定の結果、Y0≠Y1であると判定した場合(ステップS13;NO)には、印字出力信号を補正して、サーマルヘッド21における微小発熱体の温度制御位置をY方向に−(Y1−Y0)変位させる(ステップS14)。このようなフィルムFの搬送量の補正及びサーマルヘッド21の温度制御位置の補正後、中央処理部28は、印字出力信号及びモータ駆動パルス信号を送出して、フィルムFとカラーインクリボンRとを下降させながら、M単色画像をフィルムF上に熱転写する(ステップS15)。
その後、中央処理部28は、現在の配色パラメータnがn=3(プライマー)であるか否かを判定し(ステップS16)、配色パラメータnが3に達していないと判定した場合(ステップS16;NO)、フィルムFを再度、転写開始位置まで上昇させるとともに、配色パラメータnをカウントアップする(ステップS17)。そして、別の配色について上述したステップS08〜ステップS15の処理が繰り返される。
一方、配色パラメータnが3に達していると判定した場合(ステップS16;YES)、中央処理部28は、一次転写を終了し、巻取り側ボビン16等によりフィルムFを二次転写部B(図1参照)まで搬送する。そして、中央処理部28の制御に基づいて、ヒートローラ23と押圧ローラ24との協働により、フィルムFからカードSへのカラー画像の二次転写が行われた後、カードSは装置1の外部に排出される(ステップS18)。
この中間転写型熱転写印刷装置1においては、フィルムFをプラテンローラ20によって搬送させながら、フィルムFに対してカラーインクリボンRを押圧することによってフィルムF表面にカラー画像が熱転写される。また、フィルムFへのカラー画像の熱転写の際には、プラテンローラ20、フィルム引出しローラ19a,19b等の部品公差に由来するフィルムFの2次元的な位置ずれが発生する。このフィルムFの位置ずれの発生は、フィルムF上に重層される各配色画像間のズレの原因となり、印刷品質の低下を招く。そこで、この各配色に対応する単色画像をフィルムFに熱転写する際には、フィルムFの表面に付された識別マークGがエリア型CCD26によって撮像され、その撮像データに基づいて、パルスモータ20によるフィルムFの搬送量の補正及びサーマルヘッド21における微小発熱体の位置補正が行われる。これにより、フィルムFにおける画像転写位置のズレを2次元的に補正することができる。特に、フィルムFに各配色画像が重ね合わせて熱転写される場合に有効である。
また、撮像素子としてエリア型CCDを用いることにより、フィルムFへの各単色画像の熱転写時に、フィルムF上に付された十字形の識別マークGの2次元形状の画像データが取得される構成としている。さらに、その画像データから特定された第2の識別ライン位置Xnと基準位置X0との差分に基づいて、パルスモータ20によるフィルムFの搬送量が補正される。更に、同様に特定された第1の識別ライン位置Ynと基準位置Y0との差分に基づいて、サーマルヘッド21における微小発熱体の温度制御位置が補正される。従って、2次元的な印刷ズレをより確実に防止することができる。また、識別マークGを読み取るための素子としてエリア型CCDを用いることにより、装置1内部においても高感度の撮像が可能となるので、識別マークGの2次元の形状認識が簡易に行なわれる。
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、フィルムF上に識別マークGの形状としては、第1の識別ライン及び第2の識別ラインからなるL字形、T字形、及びこれらの識別ラインが分離された形状等を採用してもよい。また、識別マークGがフィルムF上に予め印刷されていてもよい。
また、撮像素子としては、エリア型CCDに限られるものではなく、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の他の撮像素子や、フォトセンサを複数組み合わせたもの等を用いてもよい。
1…中間転写型熱転写印刷装置、20…プラテンローラ、21…サーマルヘッド、23…ヒートローラ、26…エリア型CCD(エリア型撮像素子)、27…制御手段、F…フィルム、G…識別マーク、G1…第1の識別ライン、G2…第2の識別ライン、Mo…パルスモータ(モータ)、S…カード(記録媒体)、R…インクリボン。
Claims (2)
- インクリボン上の配色に基づいてフィルムに画像が熱転写され、このフィルムを、ヒートローラで加熱させながら記録媒体に押圧することによって、前記記録媒体の表面にフィルム上の画像を再転写する中間転写型熱転写印刷装置において、
前記フィルムが周面の一部に巻き付けられた状態で前記フィルムを搬送するプラテンローラと、
前記プラテンローラを駆動するモータと、
前記プラテンローラとの協働により前記フィルムの表面に前記インクリボンを押し当てて、前記フィルムの表面に画像を熱転写するサーマルヘッドと、
前記フィルムの表面に対向して設置されると共に、前記サーマルヘッドによる画像の熱転写の際に、前記フィルム上の識別マークを読み取る撮像素子と、
前記撮像素子による読み取り結果に基づいて、前記フィルムの位置を前記フィルムの搬送方向に補正するように前記モータの駆動を制御するとともに、前記サーマルヘッドの印画位置を前記搬送方向に対して直交する方向に補正するように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする中間転写型熱転写印刷装置。 - 前記撮像素子は、前記搬送方向に沿った第1の識別ラインと前記第1の識別ラインに直交する第2の識別ラインとからなる前記識別マークの画像データを取得するエリア型撮像素子であり、
前記制御手段は、前記画像データにおける前記第2の識別ラインの位置と基準位置との差分に基づいて、前記フィルムの位置を、前記搬送方向に補正するように前記モータの駆動を制御するとともに、前記画像データにおける前記第1の識別ラインの位置と基準位置との差分に基づいて、前記サーマルヘッドの印画位置を、前記搬送方向に対して直交する方向に補正するように制御する、
ことを特徴とする請求項1記載の中間転写型熱転写印刷装置。
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JP2016175228A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 株式会社Jvcケンウッド | 画像形成装置,再転写方式の印刷装置,及び画像形成方法 |
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2005
- 2005-01-06 JP JP2005001823A patent/JP2006187959A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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