JP2015112771A

JP2015112771A - 熱転写プリンタ装置

Info

Publication number: JP2015112771A
Application number: JP2013255594A
Authority: JP
Inventors: 沖中　潮広; Choko Okinaka; 潮広沖中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2015-06-22

Abstract

【課題】第１の受像面と第２の受像面に熱転写される画像の濃度差および色相のばらつきを抑制することが可能な熱転写プリンタ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】熱転写プリンタ装置は、受像紙１５の両面のうち第１の受像面に熱転写した場合の受像紙１５の蓄熱量を演算する蓄熱量演算部５と、第１の受像面に熱転写した後に、第１の受像面の反対側の面である第２の受像面に熱転写した場合に、第１の受像面に熱転写がなかったときと比べた、第２の受像面に熱転写される画像の濃度変化量を補償するために、第２の受像面に熱転写する場合の加熱時間を補正する加熱補正量を受像紙１５の蓄熱量に基づいて演算する補正量演算部６とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、両面印刷が可能な熱転写プリンタ装置に関するものである。

熱転写プリンタ装置は、熱昇華性染料が塗布されたインクシートを用いてフルカラー印刷を行う装置である。インクシートは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の各色の熱昇華性染料と、耐候性および耐指紋性を向上させるオーバーコートとを備える。熱転写プリンタ装置は、サーマルヘッドとプラテンローラの間に、インクシートと、熱転写方式の受像紙とを圧接し、サーマルヘッドの加熱を制御しながらインクシートと受像紙を同時に搬送する。これにより、熱転写プリンタ装置は、１ライン毎に、Ｙ、Ｍ、Ｃに分解された画像を各色毎に重ねて受像紙に転写した後、オーバーコート層を転写して印刷を行う。

一方、両面印刷が可能な熱転写プリンタ装置としては、２基のサーマルヘッドを用いて、受像紙の両面に熱転写する方式がある。また、受像紙の搬送パスと搬送方向を切り替えることで、１基のサーマルヘッドで両面印刷を行う方式もある。

両面印刷は、表面と裏面の２面で１枚の印刷物が構成されるため、表面と裏面の印刷が相互の画質に影響する場合がある。例えば、表裏両面に印刷が施された薄い受像紙の印刷物は、表裏両面の一方の面に印刷濃度が大きく変化する部分があると、この印刷濃度の変化が他方の面の印刷に反映され、他方の面の印刷の見栄えが悪くなるとの問題がある。

この問題を解消するために、表裏両面の同じ位置に印刷されるプリントデータ同士を対照し、各印刷位置の表裏両面のうち一方の面のプリントデータに基づく印刷濃度に応じて、他方の面の対応する当該印刷位置における印刷濃度を、一方の面における印刷濃度の変化を打ち消すように補正する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−８６３８２号公報

一般に熱転写プリンタ装置では、サーマルヘッドに配置された発熱抵抗体の温度が加熱制御され、発熱抵抗体の温度が高い場合、インクシートに塗布された熱昇華性染料が一層濃く受像紙に熱転写される。

しかし、熱昇華性染料が受像紙に熱転写されるプロセスにおいては、最終的な印刷濃度および色合いを決定するメカニズムは複雑であり、熱転写による発色（濃度）に影響する二次的な要因が複数存在する。二次的な要因とは、例えば、サーマルヘッドの発熱抵抗体とプラテンローラの相対位置および圧力と、熱昇華性染料の発色特性に起因する濃度のばらつきと、受像紙の組成に起因する濃度のばらつきと、熱転写時の環境温度および湿度等である。

さらに、二次的な要因の１つとして、熱転写時における受像紙の温度が挙げられる。受像紙自身の温度が高い状態では、受像紙自身の温度が低い状態と比べて、サーマルヘッドから同じ熱エネルギーで熱転写されたとしても、印刷濃度が高くなる傾向がみられる。

すなわち、熱転写プリンタ装置は、両面印刷時に受像紙に対して最初に熱転写される第１の受像面に熱転写し印刷することで、受像紙自身の温度が上昇する。この状態で、熱転写プリンタ装置は、受像紙に対して次に熱転写される第２の受像面に印刷することになる。

このため、サーマルヘッドの温度と、環境温度および湿度の影響と、その他の影響分を最適に制御したとしても、第１の受像面と第２の受像面の印刷結果を比較すると、同じ画像データを熱転写しても僅かに濃度差が生じることが、新たな知見として得られている。具体的には、受像紙において第１の受像面に印刷した後、第２の受像面に印刷した場合、第２の受像面は同じ受像紙の第１の受像面と比べて、印刷濃度が高くなる傾向がある。

熱転写プリンタ装置には、同じ画像データを複数部印刷した場合においても、各印刷の濃度差および色相のばらつきは極力小さくすることが望まれる。このため、受像紙の両面に印刷された画像の印刷順序に係る濃度差および色相のばらつきについても、これを抑制する手段が求められている。

しかし、特許文献１に記載の方法では、両面印刷において第１の受像面を熱転写することで生じる受像紙の蓄熱（温度上昇）と、その蓄熱が第２の受像面の印刷濃度に与える影響などは何ら考慮されていないため、第１の受像面と第２の受像面に熱転写される画像の濃度差および色相のばらつきを抑制することができないという問題がある。

そこで、本発明は、第１の受像面と第２の受像面に熱転写される画像の濃度差および色相のばらつきを抑制することが可能な熱転写プリンタ装置を提供することを目的とする。

本発明に係る熱転写プリンタ装置は、加熱によってインクシートの染料を受像紙の両面に熱転写して画像を印刷する熱転写プリンタ装置であって、前記受像紙の両面のうち第１の受像面に熱転写した場合の前記受像紙の蓄熱量を演算する蓄熱量演算部と、前記第１の受像面に熱転写した後に、前記第１の受像面の反対側の面である第２の受像面に熱転写した場合に、前記第１の受像面に熱転写がなかったときと比べた、前記第２の受像面に熱転写される画像の濃度変化量を補償するために、前記第２の受像面に熱転写する場合の加熱時間を補正する加熱補正量を前記受像紙の前記蓄熱量に基づいて演算する補正量演算部とを備えたものである。

本発明によれば、熱転写プリンタ装置は、受像紙の両面のうち第１の受像面に熱転写した場合の受像紙の蓄熱量を演算する蓄熱量演算部と、第１の受像面に熱転写した後に、前記第１の受像面の反対側の面である第２の受像面に熱転写した場合に、第１の受像面に熱転写がなかったときと比べた、第２の受像面に熱転写される画像の濃度変化量を補償するために、第２の受像面に熱転写する場合の加熱時間を補正する加熱補正量を受像紙の蓄熱量に基づいて演算する補正量演算部とを備えた。

したがって、熱転写プリンタ装置は、加熱補正量を用いて補正された加熱時間の間、加熱して第２の受像面に熱転写することで、第１の受像面と第２の受像面に熱転写される画像の濃度差および色相のばらつきを抑制することができる。

実施の形態１に係る熱転写プリンタ装置のブロック図である。実施の形態１に係る熱転写プリンタ装置の概略構成図である。実施の形態１に係る熱転写プリンタ装置の補正量演算動作を示すフローチャートである。実施の形態２に係る熱転写プリンタ装置のブロック図である。前提技術に係る熱転写プリンタ装置の概略構成図である。両面印刷物の印刷枚数と印刷画像の濃度との関係を示すグラフである。

＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態１に係る熱転写プリンタ装置のブロック図であり、図２は、熱転写プリンタ装置の概略構成図である。

図１に示すように、熱転写プリンタ装置は、ホストＰＣ１と、フレームメモリ２と、メモリコントローラ３と、ＣＰＵ４と、蓄熱量演算部５と、補正量演算部６と、画像処理回路７と、サーマルヘッドコントローラ８と、サーマルヘッド９ａ，９ｂとを備えている。図２に示すように、熱転写プリンタ装置は、さらに、供給側ボビン１１ａ，１１ｂと、巻き取り側ボビン１２ａ，１２ｂと、プラテンローラ１３ａ，１３ｂとを備えている。

ホストＰＣ１は、内部メモリ（図示省略）を備え、受像紙１５に印刷するための画像データが内部メモリに格納されている。フレームメモリ２は、受像紙１５に印刷する際に画像データを蓄積する。ここで、画像データは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の各色のデータと、耐候性および耐指紋性を向上させるオーバーコートのデータとを含む。

メモリコントローラ３は、フレームメモリ２に対する画像データの書き込みおよび読み出しを制御する。蓄熱量演算部５は、受像紙１５の両面のうち第１の受像面（以下「Ａ面」という）に熱転写した場合の受像紙１５の蓄熱量を演算する。補正量演算部６は、Ａ面の反対側の面である第２の受像面（以下「Ｂ面」という）に熱転写する場合の加熱時間を補正する加熱補正量を演算する。

画像処理回路７は、フレームメモリ２から読み出された画像データに対して各種の画像補正処理を施す。サーマルヘッドコントローラ８は、画像処理回路７によって補正された画像データに基づいて、サーマルヘッド９ａ，９ｂの加熱エネルギーを画像のドットごとに調整する。ＣＰＵ４は、メモリコントローラ３、画像処理回路７およびサーマルヘッドコントローラ８を制御する。

ここで、熱転写プリンタ装置は、ＲＯＭ（図示省略）およびＲＡＭ（図示省略）などをさらに備えている。ＲＯＭ内に格納されるプログラムを読み出し、当該プログラムをＣＰＵ４で実行することによって、各種機能を実現する。具体的には、当該プログラムの実行によって、蓄熱量演算部５および補正量演算部６を機能的に実現する。また、後述する図３のフローチャートで示されるプログラムについても、ＲＯＭ内に格納されているものとする。なお、蓄熱量演算部５および補正量演算部６の一部または全部をハードウェアで構成してもよい。

次に、熱転写プリンタ装置の概略構成について説明する。先ず、前提技術として片面のみ印刷が可能な熱転写プリンタ装置の概略構成について簡単に説明する。図５は、前提技術に係る熱転写プリンタ装置の概略構成図である。前提技術に係る熱転写プリンタ装置は、加熱によってインクシート１４ａに塗布された染料（熱昇華性染料）を受像紙１５の片面に熱転写して画像を印刷する装置である。

インクシート１４ａの一端側は巻き取り側ボビン１２ａに巻き付けられている。駆動装置（図示省略）が巻き取り側ボビン１２ａをそれぞれ回動させることで、インクシート１４ａは巻き取り側ボビン１２ａに巻き取られることになる。熱転写プリンタ装置は、サーマルヘッド９ａとプラテンローラ１３ａとの間に、インクシート１４ａと、受像紙１５とを圧接し、サーマルヘッド９ａの発熱を制御しながらインクシート１４ａと受像紙１５を同時に搬送する。これにより、熱転写プリンタ装置は、１ライン毎に、Ｙ、Ｍ、Ｃに分解された画像を各色毎に重ねて受像紙１５の片面に転写した後、オーバーコート層を転写することで受像紙１５の片面に印刷が行われる。

次に、本実施の形態に係る熱転写プリンタ装置の概略構成について説明する。本実施の形態に係る熱転写プリンタ装置は、加熱によってインクシート１４ａ，１４ｂに塗布された染料（熱昇華性染料）を受像紙１５の両面であるＡ面およびＢ面に熱転写して画像を印刷する装置である。なお、この両面印刷可能な熱転写プリンタ装置の概略構成は、本実施の形態に係る場合と前提技術に係る場合とで同一である。

図２に示すように、供給側ボビン１１ａ，１１ｂにインクシート１４ａ，１４ｂがそれぞれロール状に巻き付けられている。インクシート１４ａ，１４ｂの先端側は巻き取り側ボビン１２ａ，１２ｂに巻き付けられている。駆動装置（図示省略）が巻き取り側ボビン１２ａ，１２ｂをそれぞれ回動させることで、インクシート１４ａ，１４ｂは巻き取り側ボビン１２ａ，１２ｂに巻き取られることになる。

次に、受像紙１５の両面に画像を印刷する場合について説明する。熱転写プリンタ装置は、サーマルヘッド９ａとプラテンローラ１３ａとの間に、インクシート１４ａと、受像紙１５とを圧接し、サーマルヘッド９ａの発熱を制御しながらインクシート１４ａと受像紙１５を同時に搬送する。これにより、熱転写プリンタ装置は、１ライン毎に、Ｙ、Ｍ、Ｃに分解された画像を各色毎に重ねて受像紙１５のＡ面に転写した後、オーバーコート層を転写することで受像紙１５のＡ面に印刷が行われる。

次に、熱転写プリンタ装置は、サーマルヘッド９ｂとプラテンローラ１３ｂとの間に、インクシート１４ｂと、受像紙１５とを圧接し、サーマルヘッド９ｂの発熱を制御しながらインクシート１４ｂと受像紙１５を同時に搬送する。これにより、熱転写プリンタ装置は、１ライン毎に、Ｙ、Ｍ、Ｃに分解された画像を各色毎に重ねて受像紙１５のＢ面に転写した後、オーバーコート層を転写することで受像紙１５のＢ面に印刷が行われる。

次に、前提技術に係る両面印刷可能な熱転写プリンタ装置を用いて、両面印刷した場合のＡ面とＢ面の印刷濃度の違いについて説明する。図６は、両面印刷物の印刷枚数と印刷画像の濃度との関係を示すグラフであり、同じ画像データを両面に印刷した場合と、片面のみに印刷した場合とで複数部印刷した場合の印刷濃度の推移を模式的に示したグラフである。図６に示すように、Ａ面、Ｂ面の順に両面に印刷した場合、Ｂ面は同じ受像紙のＡ面と比べて光学濃度（印刷濃度）が高くなる傾向がある。

次に、実施の形態１に係る熱転写プリンタ装置の補正量演算動作について説明する。図３は、実施の形態１に係る熱転写プリンタ装置の補正量演算動作を示すフローチャートである。補正量演算動作は、受像紙１５の両面に印刷する際に実行される。

最初に、受像紙１５のＡ面に印刷するための画像データ（以下「Ａ面用の画像データ」という）と、受像紙１５のＢ面に印刷するための画像データ（以下「Ｂ面用の画像データ」という）がホストＰＣ１から送信され、フレームメモリ２に蓄えられる。ここで、フレームメモリ２に蓄えられるＡ面用画像データおよびＢ面用画像データは、１枚分の両面印刷物の画像データである。

蓄熱量演算部５は、フレームメモリ２からＡ面用の画像データを読み出す（ステップＳ１）。蓄熱量演算部５は、受像紙１５のＡ面に熱転写することで発生する受像紙１５の蓄熱量（温度上昇量）をＡ面用の画像データに基づいて演算する（ステップＳ２）。

受像紙１５の蓄熱量の演算は、例えば下記の式（１）を用いて行われる。
Ｑ＝Ｓｕｍ｛２５５−Ｉ（ｎ）｝／Ｎ×Ｃ（１）
ここで、Ｑ：受像紙１５の蓄熱量
Ｉ（ｎ）：入力される画像データＩのｎ番目の階調データ
（入力される画像データが８ビットの場合、０；黒〜２５５；白）
Ｎ：入力される画像データの総データ数
Ｓｕｍ：｛｝内の演算値をｎ＝１〜Ｎまで足し合わせる関数
Ｃ：蓄熱量に換算する係数
なお、係数Ｃは、実際に印刷を行い、受像紙１５の温度を検出することで、実験的に求めることが可能である。

次に、補正量演算部６は、蓄熱量Ｑに基づいて、Ｂ面用の画像データが印刷されたときに生じる、濃度変化量を補償するための加熱補正量を演算する（ステップＳ３）。ここで、濃度変化量とは、受像紙１５のＡ面に熱転写した後に、Ｂ面に熱転写した場合に、Ａ面に熱転写がなかったときと比べた、Ｂ面に熱転写される画像の濃度変化量である。

加熱補正量は、最終的にサーマルヘッド９ｂの通電時間Ｔ（パルス数）を制御する量ΔＴとして下記の式（２）を用いて演算される。
ΔＴ＝ｆ（Ｑ）（２）
ここで、ΔＴは、Ｑを変数とした関数ｆ（Ｑ）として表される。この関数ｆ（Ｑ）は、何らかの関数式として演算してもよいし、または、ＱとΔＴを対応付けたテーブル表として参照してもよい。

補正量演算部６は、演算した加熱補正量ΔＴに基づいてＢ面用の加熱時間を補正する（ステップＳ４）。具体的には、補正量演算部６は、Ｂ面印刷時のサーマルヘッド９ｂの発熱抵抗体への通電量（すなわち加熱時間）の補正を行う。ここで、加熱時間の補正は、補正量演算部６の代わりに画像処理回路７が行ってもよいし、サーマルヘッドコントローラ８が行ってもよい。

Ｂ面印刷時に各ドットに対する加熱時間は、補正前をＴ０（ｎ）とした場合、補正後の値Ｔ１（ｎ）は、以下の式で表すことができる。
Ｔ１（ｎ）＝Ｔ０（ｎ）−ΔＴ（３）
ここで、ｎ：ｎ番目の画素データを示す。但しｎ＝１〜Ｎであり、Ｎは入力画像の総データ数である。

複数枚の受像紙１５に対して連続して印刷する場合、補正量演算動作はステップＳ１に戻り、上記のステップを繰り返す。但し、印刷を終了する場合は、補正量演算動作を終了する。

以上のように、実施の形態１に係る熱転写プリンタ装置は、受像紙１５の両面のうちＡ面に熱転写した場合の受像紙１５の蓄熱量を演算する蓄熱量演算部５と、Ａ面に熱転写した後に、Ａ面の反対側の面であるＢ面に熱転写した場合に、Ａ面に熱転写がなかったときと比べた、Ｂ面に熱転写される画像の濃度変化量を補償するために、Ｂ面に熱転写する場合の加熱時間を補正する加熱補正量を受像紙１５の蓄熱量に基づいて演算する補正量演算部６とを備えた。

したがって、熱転写プリンタ装置は、加熱補正量を用いて補正された加熱時間の間、加熱してＢ面に熱転写することで、Ａ面とＢ面に熱転写される画像の濃度差および色相のばらつきを抑制することができる。

また、熱転写プリンタ装置は、受像紙１５に印刷するための画像データを蓄積するフレームメモリ２をさらに備え、蓄熱量演算部５は、フレームメモリ２に蓄積された画像データに基づいて受像紙１５の蓄熱量を演算する。したがって、一般に熱転写プリンタ装置が備えるフレームメモリ２を用いて蓄熱量を演算することで、熱転写プリンタ装置の製造コストの上昇を抑制することができる。

なお、受像紙１５の蓄熱量の演算は、Ａ面およびＢ面全体の平均蓄熱量として行ったが、画像データの濃度分布にしたがってＡ面およびＢ面全体を複数の画像領域に分割して蓄熱量の演算を行うことで、画像データの濃度分布による部分的な画像領域の部分的な濃度差および色相のばらつきを抑制することも可能である。

さらに、画像データを記憶するフレームメモリ２の記憶容量を増やして、複数枚分の両面印刷物の画像データを記憶するようにしてもよい。この場合、複数枚分の両面印刷物の画像データを対象に蓄熱量を演算し、加熱補正量を演算してもよい。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係る熱転写プリンタ装置について説明する。図４は、実施の形態２に係る熱転写プリンタ装置のブロック図である。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

図４に示すように、実施の形態２に係る熱転写プリンタ装置は、実施の形態１に係る熱転写プリンタ装置に対して検出部１０を追加した構成である。検出部１０は、熱転写プリンタ装置の筐体内に配置され、熱転写プリンタ装置の内部温度を検出する。検出部１０は、例えばサーミスタである。

熱転写プリンタ装置の内部温度は、熱転写プリンタ装置内に配置されている受像紙１５の温度とほぼ等しい。このため、図４のステップＳ２において、蓄熱量演算部５は、受像紙１５の蓄熱量を演算する際に熱転写プリンタ装置の内部温度を加味した演算を行う。また、これに加えて図４のステップＳ３において、蓄熱量演算部５は、加熱補正量を演算する際に熱転写プリンタ装置の内部温度を加味した演算を行ってもよい。さらに、蓄熱量演算部５は、図４のステップＳ２またはステップＳ３のいずれかにおいて、熱転写プリンタ装置の内部温度を加味した演算を行ってもよい。

以上のように、実施の形態２に係る熱転写プリンタ装置は、熱転写プリンタ装置の内部温度を検出する検出部１０をさらに備え、蓄熱量演算部５および補正量演算部６の少なくとも一方は、内部温度を加味して演算を行う。熱転写プリンタ装置の内部温度は、熱転写プリンタ装置内に配置されている受像紙１５の温度とほぼ等しいため、複数枚の受像紙１５を連続して印刷した場合にも、Ａ面とＢ面に熱転写される画像の濃度差および色相のばらつきを抑制することができる。

この場合、熱転写プリンタ装置に通電して、直ぐに複数枚の受像紙１５を連続して印刷した場合、または、熱転写プリンタ装置に通電した後、時間をおいて複数枚の受像紙１５を連続して印刷した場合にも、Ａ面とＢ面に熱転写される画像の濃度差および色相のばらつきを抑制することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

２フレームメモリ、５蓄熱量演算部、６補正量演算部、１０検出部、１４ａ，１４ｂインクシート、１５受像紙。

Claims

加熱によってインクシートの染料を受像紙の両面に熱転写して画像を印刷する熱転写プリンタ装置であって、
前記受像紙の両面のうち第１の受像面に熱転写した場合の前記受像紙の蓄熱量を演算する蓄熱量演算部と、
前記第１の受像面に熱転写した後に、前記第１の受像面の反対側の面である第２の受像面に熱転写した場合に、前記第１の受像面に熱転写がなかったときと比べた、前記第２の受像面に熱転写される画像の濃度変化量を補償するために、前記第２の受像面に熱転写する場合の加熱時間を補正する加熱補正量を前記受像紙の前記蓄熱量に基づいて演算する補正量演算部と、
を備えた、熱転写プリンタ装置。
前記受像紙に印刷するための画像データを蓄積するフレームメモリをさらに備え、
前記蓄熱量演算部は、前記フレームメモリに蓄積された前記画像データに基づいて前記受像紙の蓄熱量を演算する、請求項１記載の熱転写プリンタ装置。
前記熱転写プリンタ装置の内部温度を検出する検出部をさらに備え、
前記蓄熱量演算部および前記補正量演算部の少なくとも一方は、前記内部温度を加味して演算を行う、請求項１または請求項２記載の熱転写プリンタ装置。