JP2023004565A - 画像形成装置および記録方法 - Google Patents
画像形成装置および記録方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023004565A JP2023004565A JP2021106348A JP2021106348A JP2023004565A JP 2023004565 A JP2023004565 A JP 2023004565A JP 2021106348 A JP2021106348 A JP 2021106348A JP 2021106348 A JP2021106348 A JP 2021106348A JP 2023004565 A JP2023004565 A JP 2023004565A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- print head
- coloring
- layer
- image
- color
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000004040 coloring Methods 0.000 claims description 107
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 102
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 25
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 33
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 10
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
【課題】 3層以上の発色層をもつ記録媒体において2次色の発色濃度を高めることを目的とする。【解決手段】 画像データに基づいて画像部材の所定の領域についてN個の印刷ヘッドが発色させる発色層の組み合わせに応じて、N個の印刷ヘッドが所定の領域に付与する熱エネルギーの総量に対する、N個の印刷ヘッドそれぞれの所定の領域に付与する熱エネルギーの割合を変えて印刷ヘッドを制御する。【選択図】 図9
Description
本発明は画像形成装置および記録方法に関する。
これまで、サーマルプリントヘッドによる記録において、感熱紙を用いたモノクロ印刷や、インクリボンを用いたカラー印刷等が広く用いられてきた。一方、近年になり、複数色の発色層を具備した用紙を用いたカラー記録が提案され、簡便な写真等の印刷手段として普及している。上記複数の色の発色層はそれぞれ、発色に必要な加熱温度と加熱時間が異なり、その差異を利用して特定の発色層を発色させる事によってカラー画像を記録する(特許文献1、特許文献2を参照)。
また、特許文献3では、高階調の黒データを高濃度で印画するために、2本のサーマルヘッドを使用して印画媒体を2度加熱する事が開示されている。
しかし、特許文献1や特許文献2の方法では、3層以上ある発色層の最上層と最下層を同時に発色させる2次色において、中間層が誤発色を防止するため、最上層と最下層を十分に加熱することができず、2次色の発色濃度が低くなるという課題があった。
また、特許文献3に記載の同一の発色層を2度加熱する方法では、2次色の発色濃度を高めることはできない。
本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、3層以上の発色層をもつ記録媒体において2次色の発色濃度を高めることを目的とする。
本発明は、それぞれが異なる発色特性を有し、付与された熱エネルギーに応じて発色するM個(M≧3)の発色層を有する画像部材に熱エネルギーを付与する、第1の方向に並ぶ第1印刷ヘッドと第2印刷ヘッドを含むN個(2≦N<M)の印刷ヘッドと、前記画像部材と前記印刷ヘッドとを前記第1の方向と交差する方向に相対的に移動させる移動手段と、画像データに基づいて、N個の前記印刷ヘッドそれぞれを制御して前記印刷ヘッドから前記画像部材に熱エネルギーを付与させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記画像データに基づいて前記画像部材の所定の領域についてN個の前記印刷ヘッドが発色させる発色層の組み合わせに応じて、N個の前記印刷ヘッドが前記所定の領域に付与する熱エネルギーの総量に対する、N個の前記印刷ヘッドそれぞれの前記所定の領域に付与する熱エネルギーの割合を変えて前記印刷ヘッドを制御することを特徴とする。
本発明によれば、3層以上の発色層をもつ記録媒体において2次色の発色濃度を高めることができる。
本実施の形態を、以下に詳細に説明する。
<第1の実施形態>
[画像部材]
図1は、本実施形態に係る画像部材の構成を説明するための概念図である。また、本実施形態では、画像形成装置の熱源として赤外線を用いた赤外線画像化方法を用いて説明するが、他の方式や熱源を用いてもよい。
[画像部材]
図1は、本実施形態に係る画像部材の構成を説明するための概念図である。また、本実施形態では、画像形成装置の熱源として赤外線を用いた赤外線画像化方法を用いて説明するが、他の方式や熱源を用いてもよい。
図1において、被画像形成体である画像部材10は、最も下の層から順に、光を反射する基材12、画像形成層18、スペーサー層17、画像形成層16、スペーサー層15、画像形成層14、保護膜層13が構成されている。画像形成層14、16、および18はそれぞれ、フルカラー印刷時には一般的にはイエロー、マゼンタ、およびシアンであるが、他の色の組み合わせであってもよい。つまり、図1の例では、3つの色に対応した画像形成層(発色層)が設けられているが、M個(M≧3)の画像形成層が設けられていれば更に多くの画像形成層が設けられていてよい。
それぞれの画像形成層は、当初(画像形成前)は無色であるが、それぞれの画像形成層の活性化温度と呼ばれる特定の温度まで加熱されると対応する色へ変化する。本実施形態では、各画像形成層における発色のための発色特性はそれぞれ異なっているものとする。画像部材10における画像形成層の色の順番(積層の順)は任意に選択可能である。一つの好適な色順は、上述したとおりである。もう一つの好適な順は、三つの画像形成層14、16、および18が、それぞれシアン発色層、マゼンタ発色層、およびイエロー発色層である順である。本実施形態では、上述のイエロー、マゼンタ、およびシアンの順番で構成されている例を用いて説明する。なお、図1では、各画像形成層の厚みが同じように積層されているが、これに限定するものではなく、色(色材)に応じて厚み異なっていてもよい。
また、図1に示すように、各画像形成層の間には、スペーサー層が設けられる。スペーサー層の厚みは、各画像形成層の発色特性や各層の熱の伝導特性や熱拡散率などに応じて規定されてよい。例えば、また、各スペーサー層は同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。スペーサー層の機能は、画像部材10内での熱拡散の制御である。好適には、スペーサー層17は、スペーサー層15と同じ部材で構成される場合には、少なくとも四倍厚い事が望ましい。
基材12に配置されたすべての層は、画像形成以前は実質的に透明である。基材12が反射する色(例えば、白色)である場合、画像部材10で形成されたカラー画像は、基材12によって提供される反射背景に対して、保護膜層13を通して視認される。基材12上に積層された各層が透明である事により、画像形成層のそれぞれに印刷された色の組み合わせが人間により視認できることとなる。
本実施形態における、画像部材10中の3つの画像形成層14、16、および18は、基材12の同一の側に配置されているが、いくつかの画像形成層が、基材12の反対側に配置されていてもよい。
本実施形態において、画像形成層14、16、および18は、画像形成装置において調節可能な2つのパラメータ、つまり温度と時間の変化により、少なくとも部分的に独立して処理される。これらのパラメータは、画像部材10に熱が加えられる際の、印刷ヘッドの温度と時間を制御することによって、所望の画像形成層に画像が形成される。つまり、画像部材10に対して付与する温度と時間を制御することにより、所望の画像形成層に対して所望の濃度の色を発色させることができる。
本実施形態では、画像形成層14、16、および18のそれぞれは、印刷ヘッドが、画像部材10の最上層、すなわち、図1に示す保護膜層13に接触しながら熱を加えることによって処理される。本実施形態に係る各画像形成層の発色特性について説明する。画像形成層14、16、および18の活性化温度をそれぞれTa3、Ta2、Ta1とする。この場合において、画像形成層14の活性化温度(Ta3)は、画像形成層16の活性化温度(Ta2)より大きく、また、第一の画像形成層18の活性化温度(Ta1)より大きい。各画像形成層の活性化(発色特性)の関係は、図2を用いて後述する。
印刷ヘッド(すなわち、保護膜層13)からより遠い距離に位置する画像形成層の加熱は、各スペーサー層を通じてそれらの層に伝導および拡散するため、加熱に必要な時間分遅れる事となる。したがって、印刷ヘッドから画像部材10の表面(すなわち、保護膜層13)に対して付与される温度が、実質的に、より低い位置にある画像形成層(印刷ヘッドから遠い層)の活性化温度より高くても、各層による熱の拡散に起因した加熱が遅れる。よって印刷ヘッドにより近い画像形成層に対する活性化温度まで加熱しつつ、それより下の画像形成層を活性化しないように制御することが可能となる。そのため、最も保護膜層13に近い画像形成層14のみを処理(発色)する際、印刷ヘッドは、短時間で、かつ、比較的高い温度(Ta3以上)まで加熱する。この場合、画像形成層16、18のいずれに対しても不十分な加熱が行われる事となり、これらの発色(活性化)は行われない。
基材12に近い画像形成層(この場合、画像形成層16若しくは18)のみを活性化させる場合には、基材12からより遠い画像形成層(例えば、画像形成層14)の活性化温度より低い温度で、十分に長い期間加熱することによって達成される。このようにして、より低い画像形成層(画像形成層16もしくは18)が活性化されている場合、より高い画像形成層(例えば、画像形成層14)は活性化されない。
上述したように、画像部材10に対する加熱は、熱印刷ヘッドを用いて行われるのが好ましいが、他の方法が用いられてもよい。例えば、変調された光源(レーザーのような手段)等、既知のいずれの手段が使用されてよい。
[発色特性]
図2は、画像部材10を構成する画像形成層14、16、および18を処理するのに必要な加熱温度および加熱時間の関係を説明するための図である。図2において、縦軸は印刷ヘッドに接触する画像部材10の表面での加熱温度を示し、横軸は加熱時間を示す。ここでの加熱時間は、印刷ヘッドが供給する温度と同一であるものとして説明する。
図2は、画像部材10を構成する画像形成層14、16、および18を処理するのに必要な加熱温度および加熱時間の関係を説明するための図である。図2において、縦軸は印刷ヘッドに接触する画像部材10の表面での加熱温度を示し、横軸は加熱時間を示す。ここでの加熱時間は、印刷ヘッドが供給する温度と同一であるものとして説明する。
領域21は、比較的高い加熱温度、かつ、比較的短い加熱時間を示している。本実施形態において、領域21は、画像形成層14のイエローに対応する。つまり、画像形成層14は、領域21に示されるエネルギーを供給された場合、発色(画像形成)が行われることとなる。領域22は、中間の加熱温度、かつ、中間の加熱時間を示している。領域22は、画像形成層16のマゼンタに対応する。つまり、画像形成層16は、領域22に示されるエネルギーを供給された場合、発色(画像形成)が行われることとなる。領域23は、比較的低い加熱温度、かつ、比較的長い加熱時間を示している。領域22は、画像形成層18のシアンに対応する。つまり、画像形成層18は、領域23に示されるエネルギーを供給された場合、発色(画像形成)が行われることとなる。画像形成層18の画像化(発色)に必要な時間は、実質的に画像形成層14を画像化するために必要な時間より長い。
画像形成層のために選択される活性化温度は、例えば、約90℃から約300℃の範囲内が用いられる。画像形成層18の活性化温度(Ta1)は、出荷および保管の間、画像部材10の熱安定性にできるだけ一貫して低いことが好ましく、好適には約100℃またはそれ以上である。画像形成層14の活性化温度(Ta3)は、この層を通じて加熱することによって、画像形成層16、18の活性化に対し、一貫して高いことが好ましく、好適には約200℃またはそれ以上である。画像形成層16の活性化温度(Ta2)は、Ta1からTa3の間であって、好適には約140℃から約180℃の間である。
なお、各画像形成層は、対応する領域内のエネルギーを付与された場合でも、その領域内の位置に応じて、形成される色の濃度は異なる。例えば、画像形成層16に対して、領域22内のエネルギーを与えた場合に、同じ加熱時間であっても、Ta3に近い温度を与えた方が、Ta2に近い温度を与えるよりも高い濃度の画像が形成されることとなる。加熱時間が変動した場合でも同様である。
[印刷ヘッド]
本実施形態に係る印刷ヘッドは、画像の幅全体にわたって伸びる、抵抗の実質的な直線配列を含む。本実施形態において、印刷ヘッドは画像部材10の搬送方向に直交する方向(画像部材10の幅方向)に延伸し、その幅方向にそって抵抗が設けられているものとする。
本実施形態に係る印刷ヘッドは、画像の幅全体にわたって伸びる、抵抗の実質的な直線配列を含む。本実施形態において、印刷ヘッドは画像部材10の搬送方向に直交する方向(画像部材10の幅方向)に延伸し、その幅方向にそって抵抗が設けられているものとする。
印刷ヘッドが有する抵抗に電流を供給することによって抵抗が熱源として動作し、画像部材10は印刷ヘッドの抵抗からの熱を受けつつ搬送されることで、各画像形成層により画像化が行われる。上述したように、本実施形態では、抵抗は赤外線を照射可能な構成とする。印刷ヘッドによって画像部材10に熱が加えられる間の時間は、典型的に画像のラインごとに約0.001から約100ミリ秒の範囲である。上限は、印刷時間との兼ね合いで設定されるが、下限は、電子回路(不図示)の制約によって定義される。画像を形成するドットの間隔は一般的に、画像部材10の搬送方向および幅方向の両方向に、それぞれ1インチごとに100~600ラインの範囲であり、それぞれの方向に異なる間隔となっていてもよい。
図3は、本実施形態に係る画像形成時の印刷ヘッドと、画像部材10の構成の例を示す図である。図3(a)において、画像形成時に、画像部材10は、右方向へ搬送されるものとする。また、上述した画像部材10の幅方向は、図3(a)の奥行き方向に対応する。印刷ヘッド30は、基盤31上にグレーズ32を備える。また、本実施形態において、グレーズ32は凸面グレーズ33を更に備える。抵抗34は、凸面グレーズ33の表面に配置され、搬送方向に搬送される画像部材10に接触するように配置される。なお、凸面グレーズ33は他の形状であってもよいし、設けられていなくてもよい。その場合にも、抵抗34が画像部材10に接触するように構成される。なお、保護膜層(不図示)が、抵抗34、グレーズ32、および凸面グレーズ33上に形成される事が好ましい。一般的に同一の材料からできているグレーズ32および凸面グレーズ33の組み合わせを、以下「印刷ヘッドのグレーズ」と称する。
グレーズ32の上に基盤31とヒートシンク35が設けられる。基盤31は、ヒートシンク35と接しており、ファン(不図示)などの冷却部によって冷却される。画像部材10は、一般的に実際の加熱抵抗の搬送方向の長さより長い印刷ヘッドのグレーズと接触する事となる。典型的な抵抗は、画像部材10の搬送方向に約120ミクロン程度の長さであるが、一般的な印刷ヘッドのグレーズとの画像部材10の熱的接触領域は、200ミクロンまたはそれ以上となる。
図3(b)は、抵抗34の幅方向における配列の例を示す図である。抵抗34は、幅方向に複数配列されることで、画像部材10の幅方向に対して一定の長さを有し、この配列にそって、1ラインの画像が形成される。以下に示す例では、画像部材10を搬送方向に搬送しながら1ラインごとに画像が形成されるものとする。
[画像形成装置]
図4は、本実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す断面図である。画像形成装置40内には以下の構成が含まれている。画像部材10の搬送上流側にある第1印刷ヘッド30、画像部材10の搬送下流側にある第2印刷ヘッド31、格納部41、搬送ローラ42、第1プラテン43、第2プラテン44、排出口45、第1温度センサ46及び第2温度センサ47がある。格納部41には複数枚の画像部材10を格納する事が可能であり、カバー(不図示)を開閉する事で画像部材10を補充する事が可能である。印刷時には、画像部材10は搬送ローラ42によって第1印刷ヘッド30に送られ、第1プラテン43と第1印刷ヘッド30の間で画像形成される。次に第2印刷ヘッド31に送られ、第2プラテン44と第2印刷ヘッド31の間で画像形成された後、排出口45から排出されて印刷を完了する。また、第1印刷ヘッド30と第1プラテン43のニップ部の周辺には第1温度センサ46が設けられ、第1印刷ヘッド30により供給される温度を検知する。さらに、第2印刷ヘッド31と第2プラテン44のニップ部の周辺には第2温度センサ47が設けられ、第2印刷ヘッド31により供給される温度を検知する。なお、第1温度センサ46、第2温度センサ47にて検知する対象は、例えば、第1印刷ヘッド30および第2印刷ヘッド31が有する抵抗34(熱源)の温度でもよいし、画像部材10の表面温度であってもよい。また、更に、第1温度センサ46および第2温度センサ47は、画像形成装置40の環境温度を検知するような構成であってもよい。
図4は、本実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す断面図である。画像形成装置40内には以下の構成が含まれている。画像部材10の搬送上流側にある第1印刷ヘッド30、画像部材10の搬送下流側にある第2印刷ヘッド31、格納部41、搬送ローラ42、第1プラテン43、第2プラテン44、排出口45、第1温度センサ46及び第2温度センサ47がある。格納部41には複数枚の画像部材10を格納する事が可能であり、カバー(不図示)を開閉する事で画像部材10を補充する事が可能である。印刷時には、画像部材10は搬送ローラ42によって第1印刷ヘッド30に送られ、第1プラテン43と第1印刷ヘッド30の間で画像形成される。次に第2印刷ヘッド31に送られ、第2プラテン44と第2印刷ヘッド31の間で画像形成された後、排出口45から排出されて印刷を完了する。また、第1印刷ヘッド30と第1プラテン43のニップ部の周辺には第1温度センサ46が設けられ、第1印刷ヘッド30により供給される温度を検知する。さらに、第2印刷ヘッド31と第2プラテン44のニップ部の周辺には第2温度センサ47が設けられ、第2印刷ヘッド31により供給される温度を検知する。なお、第1温度センサ46、第2温度センサ47にて検知する対象は、例えば、第1印刷ヘッド30および第2印刷ヘッド31が有する抵抗34(熱源)の温度でもよいし、画像部材10の表面温度であってもよい。また、更に、第1温度センサ46および第2温度センサ47は、画像形成装置40の環境温度を検知するような構成であってもよい。
画像部材10の搬送速度は、画像形成の速度や画像形成時の解像度などに応じて制御される。例えば、高解像度の画像の形成を行う場合には、低解像度の画像の形成を行う場合に比べて搬送速度を遅くするような構成であってよい。また、印刷速度を優先する場合には、搬送速度を上げ、解像度を低下させるようにしてもよい。
また、本実施形態では画像部材を搬送ローラによって搬送する形態を説明したが、印刷ヘッドと画像部材とが印刷ヘッドの抵抗34の並び方向と交差する方向に相対的に移動するような形態であればよい。そのため、印刷ヘッドが移動するような形態でもよい。
[システム構成]
図5は、本実施形態に係るシステムの全体構成の例を示す図である。図5に示すように、本実施形態に係るシステムは、図4に示した画像形成装置40と、そのホスト装置としてのパーソナルコンピュータ(PC)50を含んで構成される。
図5は、本実施形態に係るシステムの全体構成の例を示す図である。図5に示すように、本実施形態に係るシステムは、図4に示した画像形成装置40と、そのホスト装置としてのパーソナルコンピュータ(PC)50を含んで構成される。
PC50は、以下の構成を含んでいる。CPU(Central Processing Unit)501、RAM(Read Only Memory)502、HDD(Hard Disk Drive)503、通信I/F504、入力デバイスI/F505、および表示デバイスI/Fがある。さらに、各部位は内部バスにより互いに通信可能に接続される。CPU501は、HDD503やRAM502に保持されているプログラムや各種データに従った処理を実行する。RAM502は、揮発性のストレージであり、プログラムやデータを一時的に保持する。また、HDD503は、不揮発性のストレージであり、プログラムやデータを保持する。
通信I/F504は外部装置との通信を司るインターフェースであり、ここでは画像形成装置40との間におけるデータの送受信を制御する。ここでのデータ送受信の接続方式としては、USB、IEEE1394、LAN(Local Area Network)等の有線接続や、Bluetooth(登録商標)、WiFi(登録商標)等の無線接続を用いることができる。入力デバイスI/F505は、キーボードやマウス等のHID(Human Interface Device)を制御するインターフェースであり、ユーザによる入力デバイスから入力を受け付ける。表示デバイスI/F506は、ディスプレイ(不図示)などの表示デバイスにおける表示を制御する。
画像形成装置40は、CPU401、RAM402、ROM403、通信I/F404、第1ヘッドコントローラ405、第2ヘッドコントローラ406、画像処理アクセラレータ407、第1温度センサ46、および第2温度センサ47を含んで構成される。さらに、各部位は、内部バスにより互いに通信可能に接続される。CPU401は、ROM403やRAM402に保持されているプログラムや各種データに従い、後述する各実施形態の処理を実行する。RAM402は、揮発性のストレージであり、プログラムやデータを一時的に保持する。また、ROM403は不揮発性のストレージであり、後述する処理で使用されるテーブルデータやプログラムを保持する。
通信I/F404は、外部装置との通信を司るインターフェースであり、ここではPC50との間におけるデータの送受信を制御する。第1ヘッドコントローラ405は、図3に示した第1印刷ヘッド30に対して記録データに基づいて加熱動作を制御し、第2ヘッドコントローラ406は、図3に示した第2印刷ヘッド31に対して記録データに基づいて加熱動作を制御する。具体的には、第1ヘッドコントローラ405は、RAM402の所定のアドレスから制御パラメータと第1ヘッド記録データを読み込む構成とすることができる。第2ヘッドコントローラ406は、RAM402の所定のアドレスから制御パラメータと第2ヘッド記録データを読み込む構成とすることができる。そして、CPU401が、制御パラメータと記録データをRAM402の所定のアドレスに書き込むと、第1ヘッドコントローラ405により処理が起動され、第1印刷ヘッド30の加熱動作が行われる。同様に、第2ヘッドコントローラ406により処理が起動され、第2印刷ヘッド31の加熱動作が行われる。
画像処理アクセラレータ407は、ハードウェアによって構成され、CPU401よりも高速に画像処理を実行するものである。具体的には、画像処理アクセラレータ407は、RAM402の所定のアドレスから画像処理に必要なパラメータとデータを読み込む構成とすることができる。そして、CPU401が上記パラメータとデータをRAM402の所定のアドレスに書き込むと、画像処理アクセラレータ407が起動され、所定の画像処理が行われる。なお、画像処理アクセラレータ407は必ずしも必要な要素でなく、プリンタの仕様などに応じて、CPU401による処理のみで上記のテーブルパラメータの作成処理および画像処理を実行してもよい。また、第1温度センサ46は、図4にて示したように第1印刷ヘッド30の抵抗34の周辺温度を検知し、第2温度センサ46は第2印刷ヘッド31の抵抗34の周辺温度を検知し、それぞれの温度情報をCPU401等に提供する。CPU401は、取得した温度情報に基づき、第1ヘッドの抵抗34および第2ヘッドの抵抗34の発熱制御を行うための制御パラメータを生成する。詳細な制御に関しては、後述する。
なお、本実施形態では、画像形成装置40とPC50とが異なる装置として説明したが、例えば、これらが一体となったシステムであってもよいし、画像形成装置40と撮像装置(不図示)とが一体となったシステムであってもよい。また、ホスト装置として、PCを例に挙げたが、これに限定するものではなく、例えば、スマートフォンやタブレット端末、撮像装置などの携帯端末を用いてもよい。
[プリントサービス]
図6は、本実施形態に係るシステムにおけるプリントサービス実施時のシーケンスを示す。図6において、S601~605は、PC50における処理を示し、S611~S616は画像形成装置40の処理を示す。また、図6において、破線矢印はデータの送受信を示す。各工程は、各装置のCPUが記憶部に保持されたプログラム等を読み出して実行することにより実現される。ユーザが印刷を実施しようとする際に本シーケンスが開始される。
図6は、本実施形態に係るシステムにおけるプリントサービス実施時のシーケンスを示す。図6において、S601~605は、PC50における処理を示し、S611~S616は画像形成装置40の処理を示す。また、図6において、破線矢印はデータの送受信を示す。各工程は、各装置のCPUが記憶部に保持されたプログラム等を読み出して実行することにより実現される。ユーザが印刷を実施しようとする際に本シーケンスが開始される。
S611にて、画像形成装置40は、電源投入後、自らが印刷可能である事を確認し、印刷サービスを提供可能として待機状態となる。
一方、S601は、PC50は、印刷サービスDiscoveryを実施する。ここでの印刷サービスDiscoveryは、ユーザ操作に従った周辺機器の検索を行ってもよいし、定期的に印刷サービスを提供可能な状態の画像形成装置を検索するような構成であってもよい。もしくは、PC50と画像形成装置40とが接続された際にPC50が問い合わせを行うような構成であってもよい。
S612にて、画像形成装置40は、PC50から印刷サービスDiscoveryを受信すると、これに対する応答として、自らが印刷サービスを提供できる機器である事を通知する。
S602にて、PC50は、画像形成装置40から印刷サービスを提供できる旨の通知を受信した場合、画像形成装置に対して印刷可能情報を要求する。
S613にて、画像形成装置40は、PC50からの印刷可能情報の要求への応答として、自らが提供できる印刷サービスの情報を通知する。
画像形成装置40から印刷可能情報を受信すると、S603にて、PC50は、印刷可能情報を元に、印刷ジョブ作成用のユーザインタフェースを構築する。具体的には、画像形成装置40の印刷可能情報を元に、印刷画像の指定、印刷サイズ、印刷可能用紙サイズ等の適切な表示と適切な選択肢のユーザへの提供を、ディスプレイ(不図示)を介して行う。そして、キーボード等の入力デバイス(不図示)を介してユーザからの設定を受け付ける。
S604にて、PC50は、ユーザから受け付けた設定に基づき印刷ジョブを発行し、画像形成装置40へ送信する。
S614にて、画像形成装置40は、PC50からの印刷ジョブを受信する。
S615にて、画像形成装置40は、受信した印刷ジョブを解析し、実行する。本実施形態に係る印刷ジョブに対する画像形成の詳細については後述する。
印刷が完了すると、S616にて、画像形成装置40は、印刷完了をPC50に通知する。そして、画像形成装置40側の処理は完了し、待機状態となる。
S605にて、PC50は、印刷完了通知を受信して、その旨をユーザに伝達する。そして、PC50側の処理を完了する。
なお、上記の説明では、種々の情報伝達はいずれもPC50側から画像形成装置40に対してリクエストを行い、そのリクエストに対し画像形成装置40が応答する、という通信例を述べた。しかし、上記のようないわゆるPull型の通信例に限定される物ではなく、画像形成装置40がネットワークに存在する1または複数のPC50に対して自発的に発信する、いわゆるPush型であっても構わない。
(従来のヘッド制御)
まず、本願発明に対する比較例として、従来の1本の印刷ヘッドを使用して、加熱制御に用いられる信号について説明する。図7は、従来の画像形成装置の印刷ヘッドに印加される、各色に対応する信号パターン(加熱パルス)の例である。図7において、1画素中における、画像部材10において各発色させたい色と、その際の加熱パルスの構成例を示す。上から順に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、緑色(G)、を示している。図7において、1画素に対する加熱パルスは、8つの区間(p0~p7)を含んで構成され、1つの区間の長さはΔt0とする。つまり、1画素を形成するために要する加熱パルスの時間は、Δt0×8区間(p0~p7)分となる。つまり、1画素分の発色には、8区間のパルスのサイクル数が用いられ、この中に含まれるパルス信号列により発色が制御される。
まず、本願発明に対する比較例として、従来の1本の印刷ヘッドを使用して、加熱制御に用いられる信号について説明する。図7は、従来の画像形成装置の印刷ヘッドに印加される、各色に対応する信号パターン(加熱パルス)の例である。図7において、1画素中における、画像部材10において各発色させたい色と、その際の加熱パルスの構成例を示す。上から順に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、緑色(G)、を示している。図7において、1画素に対する加熱パルスは、8つの区間(p0~p7)を含んで構成され、1つの区間の長さはΔt0とする。つまり、1画素を形成するために要する加熱パルスの時間は、Δt0×8区間(p0~p7)分となる。つまり、1画素分の発色には、8区間のパルスのサイクル数が用いられ、この中に含まれるパルス信号列により発色が制御される。
図7において、信号は、HighとLow(ONとOFF)による2値を示す。Highの際に抵抗34による加熱が行われ、Lowの際には加熱が行われない。そして、各色に対する加熱パルスに含まれるパルスのパルス幅およびパルス数を制御することで、発色を制御している。本実施形態では、PWM(Pulse width modulation)制御により、各パルスのパルス幅の調整を行う。図7に示すように、各区間の起点を、パルスの立ち上がりタイミング(ONタイミング)として説明する。
例えば、イエロー(Y)を発色させる場合、図2に示す領域21(比較的高い加熱温度、かつ、比較的短い加熱時間)を実現させるために、Δt1の時間加熱を合計2回、インターバルを置いて実施している。また、マゼンタ(M)を発色させる場合、図2に示す領域22(中間の加熱温度、かつ、中間の加熱時間)を実現させるために、Δt2の時間加熱を合計3回、インターバルを置いて実施している。ここでの1つ目のパルスと2つ目のパルスのインターバルの間隔は、(Δt0-Δt2)となる。同様に、シアン(C)を発色させる場合、図2に示す領域23(比較的低い加熱温度、かつ、比較的長い加熱時間)を実現させるために、Δt3の時間加熱を合計5回、インターバルを置いて実施している。ここでの1つ目のパルスと2つ目のパルスのインターバルの間隔は、(Δt0-Δt3)となる。このインターバルを設けることで、目的とする温度(活性化温度)以上に画像部材10の温度が上昇することを抑制する。言い換えると、ON時間とOFF時間を制御することで、目的とする温度を維持している。
図7においては、理解を容易とするために、
Δt1=Δt2×2=Δt3×4
の関係とし、いずれの色を発色させる場合でも印刷ヘッド30に印加される加熱パルスの総時間を同一とする。以下に示すt1~t3、Ta1~Ta3は、図2の記載に対応するものとする。
Δt1=Δt2×2=Δt3×4
の関係とし、いずれの色を発色させる場合でも印刷ヘッド30に印加される加熱パルスの総時間を同一とする。以下に示すt1~t3、Ta1~Ta3は、図2の記載に対応するものとする。
加熱時間は、
t2>Yの加熱時間Δt1+Δt0>t1
t3>Mの加熱時間Δt2+Δt0×2>t2
Cの加熱時間Δt3+Δt0×4>t3
となっており、加熱時間の相対的な関係は、
Yの加熱時間 < Mの加熱時間 < Cの加熱時間
となっている。ここで、Y、M、Cは画像形成層14、16、18を指している。
t2>Yの加熱時間Δt1+Δt0>t1
t3>Mの加熱時間Δt2+Δt0×2>t2
Cの加熱時間Δt3+Δt0×4>t3
となっており、加熱時間の相対的な関係は、
Yの加熱時間 < Mの加熱時間 < Cの加熱時間
となっている。ここで、Y、M、Cは画像形成層14、16、18を指している。
ここで、印刷ヘッド30によって画像部材10に印加されるエネルギー(熱量)は、各信号におけるインターバル時間において、図3に示す印刷ヘッド30のグレーズ32(および凸面グレーズ33)、基盤31、ヒートシンク35などに熱伝導される。そのため、インターバル時間には、画像部材10の温度は低下する。同様に画像部材10中に熱伝導された熱量は、図4に示すプラテン43等の周辺にも熱を伝搬させるため、その分、画像部材10の温度は低下する。その結果、投入エネルギー(熱量)が同一である場合に、加熱によるピーク温度は、
Y>M>C
となる。ここで、
Yのピーク温度>Ta3
Ta3>Mのピーク温度>Ta2
Ta2>Cのピーク温度>Ta1
の様に制御する事で、Y、M、Cそれぞれの色を独立に発色させる事ができる。
Y>M>C
となる。ここで、
Yのピーク温度>Ta3
Ta3>Mのピーク温度>Ta2
Ta2>Cのピーク温度>Ta1
の様に制御する事で、Y、M、Cそれぞれの色を独立に発色させる事ができる。
次に、2次色である赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の発色を制御する加熱パルスについて説明する。ここでのN次色とは、N個の色材(画像形成層)を発色させて組み合わせることで表現する色を意味する。赤色(R)は、イエロー(Y)→マゼンタ(M)の順に発色する様に加熱パルスを制御している。つまり、イエロー(Y)に対応する画像形成層14とマゼンタ(M)に対応する画像形成層16を発色させることで、赤色(R)の画像を形成する。同様に、図7に示す青色(B)は、マゼンタ(M)→シアン(C)の順に発色する様に加熱パルスを制御している。だが、図7に示す緑色(B)は、イエロー(Y)→シアン(C)の順に発色する様に加熱パルスを制御すると中間の加熱温度、かつ、中間の加熱時間が生じてしまいマゼンタ(M)に対応する画像形成層16が誤発色してしまう。そのため、Δt1の時間加熱を1回減らし、同様にΔt3の加熱時間を1回減らし、区間p1、p2、p3にOFFタイミングのインターバルを設けることにより冷却期間が生じ、マゼンタ(M)の誤発色を回避している。だが、Δt1の時間加熱とΔt3の時間加熱の合計回数が減るため、高発色な緑色を画像部材上に実現することができない。このように印刷ヘッドが1本の構成において画像部材の冷却時間を作るためには、1画素内の加熱パルスのOFFタイミングを用いる必要がある。
(本実施形態に係る加熱パルス)
続いて、本実施形態に係る信号パターン(加熱パルス)の基本的な構成について図8を用いて説明する。図8において、Δt0、Δt1、Δt3は、説明を簡略化するために図7と同様であるものとして説明する。本実施形態では、高発色な緑色(G)の画像を形成するために、第1印刷ヘッド30および第2印刷ヘッド31の印刷ヘッドを2本使用する。図8の第1印刷ヘッド30の加熱パルスは図7中のシアン(C)加熱パルスと同様であり、第2印刷ヘッド31の加熱パルスは図7中のイエロー(Y)加熱パルスと同様である。第1印刷ヘッド30を用いて画像部材を加熱し、次に第2印刷ヘッド31を用いて画像部材を加熱する。第1印刷ヘッド30と第2印刷ヘッド31で画像部材が搬送される間に冷却するため、シアン(C)の加熱時間Δt1×5とイエローの加熱時間Δt3×2をそれぞれ画像部材に印加することができ、図7のように加熱時間を減らす必要がない。これにより、図7中の緑色(G)加熱パルスに比べて、Δt1の時間加熱が1回増え、Δt3の時間加熱が1回増えることにより、高発色な緑色を画像部材上に実現することができる。
続いて、本実施形態に係る信号パターン(加熱パルス)の基本的な構成について図8を用いて説明する。図8において、Δt0、Δt1、Δt3は、説明を簡略化するために図7と同様であるものとして説明する。本実施形態では、高発色な緑色(G)の画像を形成するために、第1印刷ヘッド30および第2印刷ヘッド31の印刷ヘッドを2本使用する。図8の第1印刷ヘッド30の加熱パルスは図7中のシアン(C)加熱パルスと同様であり、第2印刷ヘッド31の加熱パルスは図7中のイエロー(Y)加熱パルスと同様である。第1印刷ヘッド30を用いて画像部材を加熱し、次に第2印刷ヘッド31を用いて画像部材を加熱する。第1印刷ヘッド30と第2印刷ヘッド31で画像部材が搬送される間に冷却するため、シアン(C)の加熱時間Δt1×5とイエローの加熱時間Δt3×2をそれぞれ画像部材に印加することができ、図7のように加熱時間を減らす必要がない。これにより、図7中の緑色(G)加熱パルスに比べて、Δt1の時間加熱が1回増え、Δt3の時間加熱が1回増えることにより、高発色な緑色を画像部材上に実現することができる。
以下、本実施形態に係る画像形成の制御について説明する。本実施形態では、第1印刷ヘッド30が有する抵抗34に電流を印加するための信号(パルス信号)を第1ヘッドコントローラ405から出力することで加熱制御を行って画像形成を行う。次に第2印刷ヘッド31が有する抵抗34に電流を印加するための信号(パルス信号)を第2ヘッドコントローラ406から出力することで加熱制御を行って画像形成を行う。
[処理フロー]
図9は、本実施形態に係る加熱パルスを実現する画像処理フローチャートである。図9に示すフローは、図6のS615の工程にて実行される。本フローは、例えば、画像形成装置40のCPU401がROM403等に含まれるプログラムやデータを読み出して実行することにより実現される。なお、本処理は画像処理アクセラレータ406にて一部が実行されるような構成であってもよい。
図9は、本実施形態に係る加熱パルスを実現する画像処理フローチャートである。図9に示すフローは、図6のS615の工程にて実行される。本フローは、例えば、画像形成装置40のCPU401がROM403等に含まれるプログラムやデータを読み出して実行することにより実現される。なお、本処理は画像処理アクセラレータ406にて一部が実行されるような構成であってもよい。
S901にて、CPU401は、図6中のS614にて受信した印刷ジョブ中の画像データを取得する。ここでは、画像データを1ページごとに取得するものとして説明を行う。
S902にて、CPU401は、画像データに対する復号化処理を行う。なお、画像データが圧縮や符号化されていない場合には、本処理を省略してよい。復号化処理により、画像データはRGBデータとなる。RGBデータの種別としては、例えば、sRGBやadobe(登録商標)RGB等の標準的な色情報が挙げられる。本実施形態において、画像データは、各色8bitの情報を持ち、値域としては0~255とするが、16bit等、異なるbit数から構成されてもよい。
S903にて、CPU401は、画像データに対して色補正処理を行う。なお、色補正処理は、PC50側で行ってもよく、画像形成装置40に合わせた色補正を行う場合には画像形成装置40内で行ってよい。色補正処理後の画像データはRGBデータであるが、この時点では画像形成装置40に特化したRGB、いわゆるデバイスRGBという形式となっているものとする。
S904にて、CPU401は、画像データに対し、3次元ルックアップテーブルを用いて輝度濃度変換を行う。一般的なサーマルプリンタでは、例えば、画像データのRGB信号を用いて、
C=255-R
M=255-G
Y=255-B
という変換を行う。一方、本実施形態に係るパルス制御の場合には、例えばマゼンタ単色(M)を構成するマゼンタの制御パラメータと、赤色(R)を好適に構成するマゼンタの制御パラメータとが異なる。よって、両者を個別に設定するために、3次元ルックアップテーブルを用いた輝度濃度変換を行う事が望ましい。なお、いずれの方法にて変換を行ってもよいが、ここではより好ましい、3次元ルックアップテーブルを用いた例について説明する。
C=255-R
M=255-G
Y=255-B
という変換を行う。一方、本実施形態に係るパルス制御の場合には、例えばマゼンタ単色(M)を構成するマゼンタの制御パラメータと、赤色(R)を好適に構成するマゼンタの制御パラメータとが異なる。よって、両者を個別に設定するために、3次元ルックアップテーブルを用いた輝度濃度変換を行う事が望ましい。なお、いずれの方法にて変換を行ってもよいが、ここではより好ましい、3次元ルックアップテーブルを用いた例について説明する。
本実施形態では、以下のように3次元ルックアップテーブルを用いて輝度濃度変換を行う。以下に用いる3次元ルックアップテーブルの関数3D_LUT[R][G][B][N]において、変数R、G、BはそれぞれRGBデータの値が入力され、変数Nは、出力するC,M,Yのいずれかが指定される。ここでは、C,M,Yとして、それぞれ0,1,2が指定されているものとする。
C=3D_LUT[R][G][B][0]
M=3D_LUT[R][G][B][1]
Y=3D_LUT[R][G][B][2]
C=3D_LUT[R][G][B][0]
M=3D_LUT[R][G][B][1]
Y=3D_LUT[R][G][B][2]
上記の3D_LUTは、256×256×256×3の50331648個のデータテーブルから構成される。各データは、図8中のp0~p7に印加するパルス幅に対応するデータとなっている。なお、ルックアップテーブルのデータ量を削減するために、例えば、グリッド数を256→17に減らして、17×17×17×3の14739個のデータテーブルを用いて補間演算によって結果を算出してもよい。当然であるが、17グリッド以外にも、16グリッドや9グリッドおよび8グリッド等、適宜好適なグリッド数を設定して構わない。補間方法についても既知の四面体補間等、いずれの方法を用いて構わない。本実施形態において、3次元ルックアップテーブルは、予め規定され、画像形成装置40のROM403等に保持されているものとする。
上記3次元ルックアップテーブルを用いることで、各色を構成するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の制御パラメータを個別に設定可能となる。つまり、赤色(R)を構成するイエローおよびマゼンタ、緑色(G)を構成するシアンおよびイエロー、青色(B)を構成するマゼンタおよびシアン、黒色(K)を構成するイエロー、マゼンタおよびシアンそれぞれに対する制御パラメータを独立に設定可能となる。これにより、より細かな発色の制御が可能となり、色の再現性の向上に寄与することができる。
S905にて、CPU401は、変換された画像データに対し、出力補正を行う。まず、CPU401は、各色に対応した変換テーブルを用いて、各C、M、Yの濃度を実現するためのパルス幅を算出する。c、m、yはそれぞれ、C、M、Yの値に対応するパルス幅を示す。ここでの変換テーブル(変換式)は予め規定され、画像形成装置40のROM403等に保持されているものとする。
c=1D_LUT[C]
m=1D_LUT[M]
y=1D_LUT[Y]
c=1D_LUT[C]
m=1D_LUT[M]
y=1D_LUT[Y]
ここで、cにて示されるパルス幅の最大値は、図7中のΔt3とする。mにて示されるパルス幅の最大値は、図7中のΔt2とする。yにて示されるパルス幅の最大値は、図7中のΔt1とする。画像形成装置40は、パルス幅の変調によって、画像部材10中で発色強度を変調できるため、上述のc、m、yが最大値よりも小さい場合には適宜、パルス幅を短くして所望の階調を実現できる。この処理は既知の手段を用いて構わない。
更に、CPU401は、温度センサ46によって取得した画像部材10(もしくは、第1印刷ヘッド30)の温度、および温度センサ47によって取得した画像部材10(もしくは、第2印刷ヘッド31)の温度に応じて、加熱パルスを変調する。具体的には、温度センサ46および温度センサ47によって検知した温度が高くなるに従って、活性化温度に到達させるために用いられる加熱パルスのパルス幅を短くする様に制御する。この処理は既知の手段を用いて構わない。また、画像部材10の温度については温度センサ46および温度センサ47による取得だけでなく、PCや画像形成装置40において、画像部材10や第1印刷ヘッド30および第2印刷ヘッド31の温度推定を行い、その推定温度に基づいて制御してもよい。温度推定の方法としては、特に限定するものでは無く、公知の手法を用いても構わない。
S906にて、S905で生成したcmyデータにおいてcデータを第1印刷ヘッド30、yデータを第2印刷ヘッド31に分配して印刷に使用する記録データを生成する。mデータにおいては第1印刷ヘッド30および第2印刷ヘッド31のいずれに分配しても良い。例えば、以下のようにmデータを分配することができる。赤色(R)、青色(B)の場合には図7に示す加熱パルスで高発色は色を実現できる。そのため、赤色(R)を発色させる場合にはmデータはyデータと同じ第2印刷ヘッド31に分配する。また、青色(B)を発色させる場合には、mデータはcデータと同じ第1印刷ヘッド30に分配する。他にも、mデータは第1印刷ヘッド30と第2印刷ヘッド31とに半分ずつ分配するようにしてもよい。
S907にて、S906で生成した記録データに従ってCPU401は第1ヘッドコントローラ405を介して第1印刷ヘッド30の制御を行い、第2ヘッドコントローラ406を介して第2印刷ヘッド31の制御を行う。図7に示すY加熱パルス、M加熱パルス、C加熱パルスを制御することで、所望の色を画像部材上に形成する。
S908にて、CPU401は、当該ページの記録が完了したかを判定する。完了した場合は(S908にてYES)本処理フローを終了し、次ページの処理、もしくは、図6のS616の処理へ進む。完了していない場合は(S908にてNO)S902へ進み、当該ページに対する画像形成の処理を継続する。
以上説明した様に、図8を例にすると、Δt1の時間加熱を合計2回、Δt3の時間加熱を合計5回実現している。図7に示す緑色(G)の加熱パルスと比較して、1画素でΔt1の時間加熱が1回、Δt3の時間加熱が1回多くなっている。その結果、高発色な緑色を実現するために必要な熱エネルギー量が画像部材に付与でき、高発色な緑色が実現できる。
第1の実施形態では画像部材の所定の領域、ここでは1画素に付与する熱エネルギーの総量のうち、発色する発色層の組み合わせに応じて、第1印刷ヘッド、第2印刷ヘッドそれぞれから画像部材に付与する熱エネルギーの割合を変える。そうすることで、高発色な画像を得ることができる。
また、1つの発色層のみ発色させる場合にはすべてのデータを第1印刷ヘッド、あるいは第2印刷ヘッドの一方に分配するようにしてもよい。
<第2の実施形態>
上記の第1の実施形態では、シアン(C)加熱パルスを第1印刷ヘッドに割り振り、イエロー(Y)加熱パルスを第2印刷ヘッドに割り振る例を説明した。本実施形態では3次元ルックアップテーブルを使って、シアン(C)加熱パルス、マゼンタ(M)加熱パルス、イエロー(Y)加熱パルスを第1ヘッドと第2ヘッドに分配する例を図10を用いて説明する。
上記の第1の実施形態では、シアン(C)加熱パルスを第1印刷ヘッドに割り振り、イエロー(Y)加熱パルスを第2印刷ヘッドに割り振る例を説明した。本実施形態では3次元ルックアップテーブルを使って、シアン(C)加熱パルス、マゼンタ(M)加熱パルス、イエロー(Y)加熱パルスを第1ヘッドと第2ヘッドに分配する例を図10を用いて説明する。
図10にて、第1印刷ヘッド30と第2印刷ヘッド31にS905で生成したcmyデータにおける1001はcデータの分配割合を示し、1002はyデータの分配割合を示す。1003および1004は第1の実施形態で示した、シアン(C)加熱パルスを第1印刷ヘッド30で印加し、イエロー(Y)加熱パルスを第2印刷ヘッド31で印加する割合を示す。1005は第1印刷ヘッド30と第2印刷ヘッド31に50:50の割合で分配するので、従来の中間調の緑色を実現するパルスを第1印刷ヘッド30と第2印刷ヘッド31と画像部材に2回印加していることと同様である。第1印刷ヘッド30と第2印刷ヘッド31への分配は図9に示すs906にて行う。本実施形態では、以下のように3次元ルックアップテーブルを用いて分配を行う。以下に用いる3次元ルックアップテーブルの関数3D_LUT[R][G][B][N]において、変数R,G,BはそれぞれRGBデータの値が入力され、変数Nは、出力するC,M,Yのいずれかが指定される。ここでは、C,M,Yとして、それぞれ0,1,2が指定されているものとする。
cp=3D_LUT[R][G][B][0]
mp=3D_LUT[R][G][B][1]
yp=3D_LUT[R][G][B][2]
算出された第1印刷ヘッド30の分配割合cp、mp、ypより、以下の式を用いて第1印刷ヘッド30のc1、m1、y1と第2印刷ヘッド31のc2、m2、y2を算出する。
c1=c×cp/100 、 c2=c-c1
m1=m×mp/100 、 m2=m-m1
y1=y×yp/100 、 y2=y-y1
mp=3D_LUT[R][G][B][1]
yp=3D_LUT[R][G][B][2]
算出された第1印刷ヘッド30の分配割合cp、mp、ypより、以下の式を用いて第1印刷ヘッド30のc1、m1、y1と第2印刷ヘッド31のc2、m2、y2を算出する。
c1=c×cp/100 、 c2=c-c1
m1=m×mp/100 、 m2=m-m1
y1=y×yp/100 、 y2=y-y1
上記の3D_LUTは、256×256×256×3の50331648個のデータテーブルから構成される。各データは、第1印刷ヘッドの分配割合cp、mp、ypに対応するデータ(値は0~100)となっている。各データにおいてcpはRGBデータの値に依らず図10の1001に記載の分配割合が指定されており、同様にypは1002の分配割合が指定されている。mpはRGBデータによりR>GかつR>Bのグリッドには1002の分配割合が指定されており、他のグリッドには1001の分配割合が指定されている。すなわち、画像部材10の画像形成層の発色層において、隣接していないシアン(C)とイエロー(Y)を発色させるためには画像部材の冷却時間が必要なためシアン(C)を主に第1印刷ヘッドで加熱し、イエロー(Y)は主に第2印刷ヘッドで加熱する。一方で、マゼンタ(M)はイエロー(Y)とシアン(C)それぞれと隣接しているため、赤色(R)においてはイエロー(Y)とマゼンタ(M)を第1印刷ヘッドより第2印刷ヘッドで加熱する割合が多い。青色(B)においてはマゼンタ(M)とシアン(C)を第2印刷ヘッドより第1印刷ヘッドで加熱する割合が多くなっている。
図11を用いて具体的な分配方法を説明する。図11は赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のcmyデータを第1印刷ヘッド30と第2印刷ヘッド31に分配した例を示す。図11において、Δt0、Δt1、Δt2、Δt3は、説明を簡略化するために図7と同様であるものとして説明する。
赤色(R)は(R,G,B)=(255,0,0)のため、R>GかつR>Bの関係を満たしている。そのため、分配割合を規定している関数3D_LUT[R][G][B][N]において、cpは1001の割合が指定されおり、mpとypは1002の割合が指定されている。mデータは第1印刷ヘッド30と第2印刷ヘッドに対して、33:66の割合で配分し、yデータは第1印刷ヘッド30と第2印刷ヘッドに対して、0:100の割合で配分している。
緑色(G)は(R,G,B)=(0,255,0)のため、R>GかつR>Bの関係を満たしていない。そのため、分配割合を規定している関数3D_LUT[R][G][B][N]において、cpとmpは1001の割合が指定されおり、ypは1002の割合が指定されている。cデータは第1印刷ヘッド30と第2印刷ヘッドに対して、60:40の割合で配分し、yデータは第1印刷ヘッド30と第2印刷ヘッドに対して、0:100の割合で配分している。分配割合を図10における1005から1003および1004にすることにつれて、さらなる緑色の高発色を実現することができ、緑色が一番高発色になる分配割合は1003および1004の割合で分配したときである。だが、これは図8に示すように第1印刷ヘッドでは加熱パルスを1画素あたり合計5回ONしており、第2印刷ヘッドでは加熱パルスを1画素あたり合計2回ONしている。これにより第1印刷ヘッドの方が劣化が早くなってしまう。図11に示すように、第1印刷ヘッドでは加熱パルスを1画素あたり合計3回ONしており、第2印刷ヘッドでは加熱パルスを1画素あたり合計4回ONとなり、加熱パルスのON回数を均一にすることができる。図11に示すようにcデータのΔt3を第1印刷ヘッドと第2印刷ヘッドに分配することにより、従来の緑色より高発色を実現しつつ、一方の印刷ヘッドのみの劣化を防ぐことができる。
同様に、青色(B)は(R,G,B)=(0,0,255)のため、R>GかつR>Bの関係を満たしていない。そのため、分配割合を規定している関数3D_LUT[R][G][B][N]において、cpとmpは1001の割合が指定されおり、ypは1002の割合が指定されている。cデータは第1印刷ヘッド30と第2印刷ヘッドに対して、60:40の割合で配分し、mデータは第1印刷ヘッド30と第2印刷ヘッドに対して、100:0の割合で配分している。第1印刷ヘッド30と第2印刷ヘッド31の位置ズレを考慮すると、本実施例のようにcデータとmデータの分配割合は共に、第2印刷ヘッド31より第1印刷ヘッド30の方が大きい方が、発色位置ずれが生じにくい。
なお、ルックアップテーブルのデータ量を削減するために、例えば、グリッド数を256→17に減らして、17×17×17×3の14739個のデータテーブルを用いて補間演算によって結果を算出してもよい。当然であるが、17グリッド以外にも、16グリッドや9グリッドおよび8グリッド等、適宜好適なグリッド数を設定して構わない。補間方法についても既知の四面体補間等、いずれの方法を用いて構わない。本実施形態において、3次元ルックアップテーブルを予め規定し、画像形成装置40のROM403等に保持されているものとする。もしくは、分配割合が異なる複数の3次元ルックアップテーブルを予めROM403等に保持し、CPU401により印刷ヘッドのON回数により、使用する3次元ルックアップテーブルを決める方法でも良い。
以上のように、画像データの内容に応じて2つの印刷ヘッドへのデータの分配比率を変えることにより、発色位置ずれを抑制したり、一方の印刷ヘッドのみが早く劣化していくことを防ぐことができる。
(第3の実施形態)
上述の説明では、3層の発色層を有する画像部材10に印刷を行う例について説明した。しかしながら、異なる発色特性を有し、異なる色を発色する4層以上の発色層を有する画像部材に記録を行う記録装置であって、同じ画素において2層以上発色させるような記録装置にも上述の方法は適用できる。
上述の説明では、3層の発色層を有する画像部材10に印刷を行う例について説明した。しかしながら、異なる発色特性を有し、異なる色を発色する4層以上の発色層を有する画像部材に記録を行う記録装置であって、同じ画素において2層以上発色させるような記録装置にも上述の方法は適用できる。
例えば、画像の記録を行う画像部材がイエロー発色層、グリーン発色層、マゼンタ発色層、シアン発色層を有し、エネルギーが付与される側から前述の順番に並んでいる場合を考える。これらの発色層はそれぞれ異なる発色特性を有し、グリーン発色層はイエロー発色層より低い温度かつマゼンタ発色層よりも高い温度で発色する。
このような画像部材に画像の記録を行う場合に、同じ画素に、離れた発色層を発色させる場合には、第1の実施形態の図9のS906と同様に離れた発色層は別の印刷ヘッドで記録を行う。具体的には、イエロー発色層とマゼンタ発色層を発色させる場合、イエロー発色層とシアン発色層を発色させる場合、グリーン発色層とシアン発色層を発色させる場合がある。これらの場合には、一方の発色層を発色させるための熱エネルギーを第1印刷ヘッドによって画像部材に印加し、他方の発色層を発色させるための熱エネルギーを第2印刷ヘッドによって画像部材に印加する。本実施形態ではエネルギーが付与される側から離れた発色層は第1印刷ヘッドで、エネルギーが付与される側に近い発色層は第2印刷ヘッドで記録する。他の発色層を発色させる場合には、第1印刷ヘッドで発色させる発色層と隣接する発色層については第1印刷ヘッドによって発色させ、第2印刷ヘッドで発色させる発色層と隣接する発色層については第2印刷ヘッドによって発色させる。例としてイエロー発色層を第2印刷ヘッドによって発色させ、シアン発色層を第1印刷ヘッドによって発色させる場合を説明する。グリーン発色層はイエロー発色層と隣接しているため第2印刷ヘッドによって発色させ、マゼンタ発色層はシアン発色層と隣接しているため第1印刷ヘッドによって発色させる。第1印刷ヘッド、第2印刷ヘッドによって発色させる発色層のどちらとも隣接している場合にはどちらの印刷ヘッドで発色させてもよいし、第1印刷ヘッドと第2印刷ヘッドに分配して発色させてよい。
3層以上の発色層を発色させる場合に、どの発色層のデータを優先して印刷ヘッドを分けて記録するかについては、データ量が多いものを優先して決定してもよいし、優先的に分ける発色層をあらかじめ決めておいてもよい。
上述のように、発色層毎に完全に印刷ヘッドを分ける第1の実施形態の方法以外にも、第2の実施形態のようにデータに応じて分配する割合を変える方法も適用できる。
4層の発色層については上述の発色層には限られず、他の発色特性を有するものや、他の色を発色する発色層であってもよい。
10 画像部材
14、16、18 画像形成層
30、31 印刷ヘッド
34 抵抗
45 温度センサ
40 画像形成装置
14、16、18 画像形成層
30、31 印刷ヘッド
34 抵抗
45 温度センサ
40 画像形成装置
Claims (12)
- それぞれが異なる発色特性を有し、付与された熱エネルギーに応じて発色するM個(M≧3)の発色層を有する画像部材に熱エネルギーを付与する、第1の方向に並ぶ第1印刷ヘッドと第2印刷ヘッドを含むN個(2≦N<M)の印刷ヘッドと、
前記画像部材と前記印刷ヘッドとを前記第1の方向と交差する方向に相対的に移動させる移動手段と、
画像データに基づいて、N個の前記印刷ヘッドそれぞれを制御して前記印刷ヘッドから前記画像部材に熱エネルギーを付与させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記画像データに基づいて前記画像部材の所定の領域についてN個の前記印刷ヘッドが発色させる発色層の組み合わせに応じて、N個の前記印刷ヘッドが前記所定の領域に付与する熱エネルギーの総量に対する、N個の前記印刷ヘッドそれぞれの前記所定の領域に付与する熱エネルギーの割合を変えて前記印刷ヘッドを制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記M個の発色層は、イエロー、シアン、マゼンタのそれぞれに対応する発色層を含むことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記M個の発色層は前記印刷ヘッドにより熱エネルギーを付与される側から、イエロー発色層、マゼンタ発色層、シアン発色層の順に積層された発色層であることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記印刷ヘッドにより前記画像部材に付与する熱エネルギーの制御を行うための信号パターンを出力し、前記信号パターンはパルス幅とパルス数により、前記画像部材に対する加熱温度と加熱時間を規定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記N個の印刷ヘッドは、画像部材に先に前記画像部材に熱エネルギーを付与する前記第1印刷ヘッドと、後に前記画像部材に熱エネルギーを付与する前記第2印刷ヘッドの2個の印刷ヘッドであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記M個の発色層は前記印刷ヘッドにより熱エネルギーを付与される側から、イエロー発色層、マゼンタ発色層、シアン発色層の順に積層された発色層であり、
前記制御手段は、シアン発色層を含む少なくとも2個の発色層を発色させるときは、シアン発色層に付与する熱エネルギー量は前記第2印刷ヘッドより前記第1印刷ヘッドの方が多くなるよう前記第1印刷ヘッドおよび前記第2印刷ヘッドを制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記M個の発色層は前記印刷ヘッドにより熱エネルギーを付与される側から、イエロー発色層、マゼンタ発色層、シアン発色層の順に積層された発色層であり、
前記制御手段は、前記イエロー発色層は前記第1印刷ヘッドよりも前記第2印刷ヘッドから多く熱エネルギーを付与することにより発色させ、前記シアン発色層は前記第2印刷ヘッドよりも前記第1印刷ヘッドから多く熱エネルギーを付与することにより発色させるように前記第1印刷ヘッドおよび前記第2印刷ヘッドを制御することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記M個の発色層は前記印刷ヘッドにより熱エネルギーを付与される側から、イエロー発色層、マゼンタ発色層、シアン発色層の順に積層された発色層であり、
前記制御手段は、シアン発色層は前記第1印刷ヘッドによって発色させ、イエロー発色層は前記第2印刷ヘッドによって発色させるように前記第1印刷ヘッドおよび前記第2印刷ヘッドを制御することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。 - 前記M個の発色層は前記印刷ヘッドにより熱エネルギーを付与される側から、イエロー発色層、マゼンタ発色層、シアン発色層の順に積層された発色層であり、
前記制御手段は、前記画像データに基づいて、前記シアン発色層を発色させず前記イエロー発色層と前記マゼンタ発色層を発色させる場合には、前記マゼンタ発色層に付与する熱エネルギー量について、前記第1印刷ヘッドよりも前記第2印刷ヘッドから前記画像部材に付与される熱エネルギー量のほうが多くなるように前記第1印刷ヘッドおよび前記第2印刷ヘッドを制御し、前記イエロー発色層を発色させずに前記シアン発色層と前記マゼンタ発色層を発色させる場合には、前記マゼンタ発色層に付与する熱エネルギー量について、前記第2印刷ヘッドよりも前記第1印刷ヘッドから前記画像部材に付与される熱エネルギー量のほうが多くなるように前記第1印刷ヘッドおよび前記第2印刷ヘッドを制御することを特徴とする請求項7または8に記載の画像形成装置。 - 前記M個の発色層は前記印刷ヘッドにより熱エネルギーを付与される側から、イエロー発色層、マゼンタ発色層、シアン発色層の順に積層された発色層であり、
前記制御手段は、前記シアン発色層と前記イエロー発色層とを発色させる場合に、前記シアン発色層に付与する熱エネルギー量の半分以上を前記第1印刷ヘッドによって前記画像部材に付与し、前記イエロー発色層に付与する熱エネルギー量のすべてを前記第2印刷ヘッドによって前記画像部材に付与するように前記第1印刷ヘッドおよび前記第2印刷ヘッドとを制御することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記M個の発色層は前記印刷ヘッドにより熱エネルギーを付与される側から、イエロー発色層、マゼンタ発色層、シアン発色層の順に積層された発色層であり、
前記画像データはRBGデータであり、
前記制御手段は、前記画像データのR,G,Bの値が、R>GかつR>Bを満たしている場合には、前記マゼンタ発色層は前記第1印刷ヘッドより前記第2印刷ヘッドから多く熱エネルギーを付与することにより発色させ、前記画像データのR,G,Bの値が、R>GかつR>Bを満たしていない場合には、前記マゼンタ発色層は前記第2印刷ヘッドより前記第1印刷ヘッドから多く熱エネルギーを付与することにより発色させるように前記第1印刷ヘッドおよび前記第2印刷ヘッドを制御することを特徴とする請求項7または8に記載の画像形成装置。 - それぞれが異なる発色特性を有し、付与された熱エネルギーに応じて発色するM個(M≧3)の発色層を有する画像部材に、画像データに基づいて、第1の方向に並ぶ第1印刷ヘッドと第2印刷ヘッドを含むN個(2≦N<M)の印刷ヘッドによって熱エネルギーを付与し、
前記画像部材と前記印刷ヘッドとを前記第1の方向と交差する方向に相対的に移動させる記録方法であって、
前記画像データに基づいて、前記画像データに基づいて前記画像部材の所定の領域についてN個の前記印刷ヘッドが発色させる発色層の組み合わせに応じて、N個の前記印刷ヘッドが前記所定の領域に付与する熱エネルギーの総量に対する、N個の前記印刷ヘッドそれぞれの前記所定の領域に付与する熱エネルギーの割合を変えて前記画像部材に画像を形成することを特徴とする記録方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021106348A JP2023004565A (ja) | 2021-06-28 | 2021-06-28 | 画像形成装置および記録方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021106348A JP2023004565A (ja) | 2021-06-28 | 2021-06-28 | 画像形成装置および記録方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023004565A true JP2023004565A (ja) | 2023-01-17 |
Family
ID=85101001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021106348A Pending JP2023004565A (ja) | 2021-06-28 | 2021-06-28 | 画像形成装置および記録方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023004565A (ja) |
-
2021
- 2021-06-28 JP JP2021106348A patent/JP2023004565A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7293182B2 (ja) | 画像形成装置およびその制御方法 | |
US10953664B2 (en) | Printing apparatus, printing method, and storage medium | |
JP7309492B2 (ja) | プリント装置、画像処理装置、画像処理方法および記憶媒体 | |
CN110588180B (zh) | 图像形成设备及其控制方法 | |
JP2023004565A (ja) | 画像形成装置および記録方法 | |
JP2022056217A (ja) | 画像処理装置、情報処理装置、記録方法およびプログラム | |
JP2023019458A (ja) | 画像形成装置および画像の記録方法 | |
US20220355603A1 (en) | Printing apparatus and print control method | |
US20220324247A1 (en) | Printing apparatus and print control method | |
JP2023179232A (ja) | 印刷装置、印刷方法、及びプログラム | |
JP2021120211A (ja) | 記録装置、及び記録制御方法 | |
JP2023122286A (ja) | 記録装置及び記録方法 | |
JP2023179243A (ja) | データ処理装置、データ処理方法、及びプログラム | |
JP2023113423A (ja) | 記録装置及び記録方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20231213 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240620 |