JP4599946B2 - 昇華型熱転写プリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インクシートをサーマルヘッドにて加熱して画像形成対象部材上に画像を形成するプリントヘッドと、入力される画像データに基づいて前記サーマルヘッドを制御するプリント制御装置とが設けられた昇華型熱転写プリンタに関する。

かかる昇華型熱転写プリンタは、よく知られている通り、インクシートに含ませたインクをサーマルヘッドにて加熱して画像形成対象部材上に熱転写する形式のプリンタであり、サーマルヘッドによる加熱量を変更操作することによって単一画素で連続階調を表現することができる。尚、この画像形成対象部材としては、例えば昇華型熱転写プリンタ用の記録紙等のプリント画像が最終的に形成される部材である場合と、最終的なプリント画像の形成に至るまでの中間過程で画像が形成されるいわゆる中間転写シートである場合とが含まれる。

インクシートをサーマルヘッドにて加熱して画像を形成する際、画像の特に濃度の高い部分を忠実にプリント画像として再現しようとすると、その高濃度の部分は他の部分よりも加熱量が大となる。
このように一部分において加熱量が大となると、インクシートの局所的な熱変形が発生して、インクシートに「しわ」が発生してしまう場合がある。この「しわ」は、画像形成対象部材が中間転写シートである場合には、その中間転写シートにも発生してしまうこともある。
その「しわ」は最終的に形成される画像にも反映されるため、「しわ」が発生するとプリント画質が劣化してしまうことになる。
このため、従来、例えば下記特許文献１に記載のように、サーマルヘッドによる加熱量の制御によって「しわ」の発生を抑制する技術が考えられている。
特開平５−８４３０号公報

しかしながら、近年、プリント画質の向上要請が強くなってきており、特に業務用に使用する昇華型熱転写プリンタでは特に顕著である。
このようなプリント画質の向上要請に応えるには、上記従来構成のような対策では必ずしも十分ではない場合があった。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、昇華型熱転写プリンタにおいて、プリント画像の画質を可及的に向上させる点にある。

本出願の第１の発明は、インクシートをサーマルヘッドにて加熱して画像形成対象部材上に画像を形成するプリントヘッドと、入力される画像データに基づいて前記サーマルヘッドを制御するプリント制御装置とが設けられた昇華型熱転写プリンタにおいて、前記プリント制御装置は、前記画像形成対象部材の搬送方向における画像のサイズに基づいて、前記サイズの大きい側の画像の許容最大濃度が前記サイズの小さい側の画像の許容最大濃度よりも低濃度となる状態で、画像の許容最大濃度を少なくとも２段階に設定変更可能に構成されている。

すなわち、本発明の発明者は、昇華型熱転写プリンタによって、種々のプリントサイズで多数の写真プリントを作製した結果、画像形成対象部材の搬送方向での長さが長いプリントサイズにおいて、インクシートにしわが発生する傾向が強いことを見出した。
これは、画像形成対象部材の搬送方向での長さの長い画像をプリントすると、継続的な加熱によってサーマルヘッドに熱が蓄熱されて、サーマルヘッドが過度に温度上昇してしまうためと考えられる。
そこで、画像形成対象部材の搬送方向における画像のサイズに基づいて、前記サイズの大きい側の画像の許容最大濃度が前記サイズの小さい側の画像の許容最大濃度よりも低濃度となる状態で、画像の許容最大濃度を少なくとも２段階に設定変更することで、最大濃度を制限する。
これによって、画像形成対象部材の搬送方向におけるサイズが大きい画像についても、インクシートの過度の温度上昇を抑制でき、インクシートのしわの発生を抑制できる。

又、本出願の第２の発明は、上記第１の発明の構成に加えて、前記プリント制御装置は、入力画像データを、前記サーマルヘッドを制御するための階調データに変換する変換条件を異ならせることによって、前記許容最大濃度を設定変更するように構成され、前記変換条件は、入力画像データの全データ範囲において、入力画像データの単調変化に対して出力階調データが単調に変化するように設定されている。
すなわち、画像形成対象部材の搬送方向におけるサイズが大きい画像について最大濃度を制限するには、設定した許容最大濃度を超える画素の画像データを、単に、その許容最大濃度に固定することによっても可能であるが、最大濃度を制限するように入力画像データの変換条件を設定する場合でも、入力画像データの単調変化（単調増加又は単調減少）に対して、出力する階調データが単調に変化するように設定することで、画像の高濃度の領域で階調表現を維持することができる。

上記第１の発明によれば、画像形成対象部材の搬送方向におけるサイズが大きい画像についても、インクシートの過度の温度上昇を抑制でき、インクシートのしわの発生を抑制できるので、プリント画像の画質を可及的に向上できるに至った。
又、上記第２の発明によれば、最大濃度を制限するように入力画像データの変換条件を設定する場合でも、入力画像データの単調変化に対して、出力する階調データが単調に変化するように設定することで、画像の高濃度の領域で階調表現を維持することができ、プリント画像の画質を更に向上することができる。

以下、本発明の昇華型熱転写プリンタの実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔昇華型熱転写プリンタＰＲの概略構成〕
本実施の形態の昇華型熱転写プリンタＰＲには、図１に概略的に示すように、画像形成対象部材ＰＰである記録紙１に、イエロー，マゼンタ，シアンの各色の画像を夫々形成する３つのプリントヘッド１１，１２，１３と、シアンのプリントヘッド１３の搬送下流側に位置して、記録紙１の画像形成面に保護層を形成するオーバーコートヘッド１４と、オーバーコートヘッド１４にて保護層が形成された記録紙１を所定のプリントサイズに切断するカッタ１５とが備えられている。
記録紙１は、記録紙１がロール状に巻き取られた状態の記録紙ロール２から長尺のまま供給され、上記各プリントヘッド１１，１２，１３及びオーバーコートヘッド１４にて処理された後、カッタ１５にて切断され、トレイ１６上に排出される。

〔プリントヘッド１１，１２，１３等の概略構成〕
各プリントヘッド１１，１２，１３及びオーバーコートヘッド１４には、基本的に同一構造を有しており、図２に示すように、インクシート２１（オーバーコートヘッド１４ではオーバーコートシート４１。以下においても同様）の供給ロール２２と、画像形成後のインクシート２１を巻き取る巻取りロール２３と、インクシート２１を加熱するサーマルヘッド２４と、記録紙１とインクシート２１とをサーマルヘッド２４に圧着して搬送駆動する駆動ローラ２５と、インクシート２１を案内するガイドローラ２６と、記録紙１を搬送駆動する搬送ローラ２７とが備えられ、更に、各プリントヘッド１１，１２，１３の画像形成位置（サーマルヘッド２４の接触位置）及びオーバーコートヘッド１４の保護層形成位置を経由して記録紙１を搬送案内するために搬送ガイド２８とが設けられている。
サーマルヘッド２４は、長手方向が記録紙１の搬送方向と直交する姿勢で配置され、夫々が、搬送横幅方向（主走査方向）で、使用を想定している記録紙１の最大幅をカバーできる長さを有しており、多数の発熱抵抗体が高密度に前記主走査方向に並べて備えられている。
オーバーコートヘッド１４の更に搬送下流側には、画像及び保護層を形成した記録紙１をカッタ１５へ送り込む搬送ローラ４２が備えられている（図１参照）。

〔昇華型熱転写プリンタＰＲの制御構成〕
図３のブロック図に示すように、記録紙１を搬送駆動するために搬送モータ３１が設けられ、この搬送モータ３１によって、各プリントヘッド１１，１２，１３やオーバーコートヘッド１４の駆動ローラ２５及び搬送ローラ２７、並びに、搬送ローラ４２を一体に回転駆動している。尚、図示を省略するが、各プリントヘッド１１，１２，１３のインクシート２１、及び、オーバーコートヘッド１４のオーバーコートシート４１を所定のテンションで巻取り駆動するモータも、各ユニットに設けられている。
尚、図１においては、各プリントヘッド１１，１２，１３の夫々に備えられるサーマルヘッド２４について、イエローのプリントヘッド１１に備えられるものに「Ｙ」、マゼンタのプリントヘッド１２に備えられるものに「Ｍ」、シアンのプリントヘッド１３に備えられるものに「Ｃ」を、夫々括弧書きで付記して区別している。
昇華型熱転写プリンタＰＲには、上記サーマルヘッド２４や搬送モータ３１等の各部を制御するためにプリント制御装置ＰＣが備えられており、プリント制御装置ＰＣには、プリントデータの供給元である画像入力装置ＩＳが接続されている。画像入力装置ＩＳは、例えばパーソナルコンピュータ等にて構成される。

〔プリント制御装置ＰＣの概略構成〕
プリント制御装置ＰＣには、図４に示すように、画像入力装置ＩＳから入力された画像データを、各プリントヘッド１１，１２，１３にてプリント動作させるための各８ビット階調のＹＭＣ系の色表現の画像データに変換処理する機能を基本機能とする画像処理装置５１と、画像処理装置５１にて生成されたＹＭＣ系表現の画像データを記憶保持するサーマルヘッド用データバッファ５２と、サーマルヘッド用データバッファ５２に記憶されている８ビット階調の画像データに応じてサーマルヘッド２４の各発熱抵抗体を制御する加熱パルス出力回路５３と、搬送モータ３１を駆動するモータ駆動回路５４と、記録紙１の搬送制御を実行する搬送制御装置５５とが備えられている。
尚、サーマルヘッド用データバッファ５２及び２つの加熱パルス出力回路５３は、３つのプリントヘッド１１，１２，１３の夫々に対応して備えられるが、図４においては、１つ分についてのみ図示している。

画像処理装置５１は、上述のように、画像入力装置ＩＳから入力された画像データをＹＭＣ系の８ビット階調データに変換するのであるが、画像処理装置５１の処理系の最終段にデータ変換回路５１ａを備えている。
画像入力装置ＩＳから入力された画像データをＹＭＣ系の８ビット階調データへ変換する基本処理は、このデータ変換回路５１ａの前段までで完了しており、データ変換回路５１ａは、記録紙１の搬送方向での画像のサイズに基づいて、出力する最大濃度階調値を制限するためのデータ変換処理を実行する。従って、データ変換回路５１ａの入出力特性は、入力画像データを、サーマルヘッド２４を制御するための階調データに変換する変換条件の一部を構成している。
具体的には、データ変換回路５１ａは、図５において実線Ａで示す入出力特性と、図５において破線Ｂで示す入出力特性とに切り換え可能に構成されている。
尚、本実施の形態では、データ変換回路５１ａは、入力濃度階調と出力濃度階調とが、何れも８ビット階調とした場合を例示するが、例えば、入力濃度階調を８ビット階調とし、出力濃度階調を１２ビット階調とする等して、破線Ｂで示すような入出力特性を使用する場合でも、出力階調の階調表現をより的確に行えるようにしても良い。

データ変換回路５１ａでは、実線Ａ及び破線Ｂの２つの入出力特性の切り換えを、記録紙１の搬送方向における画像のサイズに基づいて行い、プリント対象の画像の記録紙１の搬送方向における画像のサイズが設定サイズを超えるときに、破線Ｂで示す入出力特性を使用し、前記設定サイズ以下のときには、実線Ａで示す入出力特性を使用する。
実線Ａにて示す入出力特性は、傾きが「１」の直線で、入力データをそのまま出力し、最大濃度階調値「ＤＨ」が入力されたときに、そのまま最大濃度階調値「ＤＨ」が出力される。
従って、記録紙１の搬送方向での画像サイズが前記設定サイズ以下のときは、データ変換回路５１ａよりも前段においてＹＭＣ系の８ビット階調データに変換したデータがそのまま出力され、許容最大濃度を出力濃度階調値「ＤＨ」に対応する濃度に設定している。

一方、破線Ｂにて示す入出力特性は、入力濃度階調値が小さい領域では実線Ａと重複するが、入力濃度階調値が大きくなるにつれて徐々に傾きが小さくなって行き、最大濃度階調値「ＤＨ」が入力されたときの出力濃度階調値は、「ＤＨ」よりも小さい値である「ＤＬ」となる。
従って、記録紙１の搬送方向での画像サイズが前記設定サイズを超えるときは、許容最大濃度が出力濃度階調値「ＤＬ」に対応する濃度に設定され、記録紙１の搬送方向での画像サイズが前記設定サイズ以下の場合に比べて、許容最大濃度が低濃度となるようにしている。
このようにデータ変換回路５１ａの入出力特性を切り換えることで、画像入力装置ＩＳから入力された入力画像データをサーマルヘッド２４を制御するための階調データに変換する変換条件を異ならせて、記録紙１の搬送方向における画像のサイズに基づいて、前記サイズの大きい側の画像の許容最大濃度が前記サイズの小さい側の画像の許容最大濃度よりも低濃度となる状態で、画像の許容最大濃度を少なくとも２段階（本実施の形態では２段階）に設定変更しており、これによって、サーマルヘッド２４の蓄熱による温度上昇によってインクシート２１にしわが発生するのを抑制できる。

又、出力濃度階調の最大値を「ＤＬ」に制限する破線Ｂの入出力特性の場合でも、入力濃度階調の増加に対して、出力濃度階調が単調に増加する状態を維持しており、これは、入力画像データをサーマルヘッド２４を制御するための階調データに変換する変換条件が、入力画像データの略全データ範囲において、入力画像データの単調変化に対して出力階調データが単調に変化する状態を維持していることを意味している。
これによって、入力濃度階調値をそのまま出力する実線Ａの入出力特性においてはもちろんのこと、最大濃度を制限する破線Ｂの入出力特性においても、高濃度領域での入力濃度階調の変化を、出力濃度階調の変化として反映させることができる。

加熱パルス出力回路５３は、サーマルヘッド用データバッファ５２に記憶されている８ビット階調の画像データを読出して、その階調値に応じて設定されているパルス数の加熱パルスを連続してサーマルヘッド２４へ出力する。サーマルヘッド２４の発熱抵抗素子はこの加熱パルスの有無によって通電と非通電とに切り換えられ、加熱パルスが入力されている間通電されてインクシート２１を加熱する。
搬送モータ３１が記録紙１を１画素幅分だけ搬送する間に加熱パルスが何パルス入射するかに応じて、インクシート２１から記録紙１へ転写されるインクの量すなわちその画素のプリント濃度が変化する。
サーマルヘッド用データバッファ５２から加熱パルス出力回路５３へのデータ送出タイミングは、記録紙１の搬送位置を管理している搬送制御装置５５によって制御され、記録紙１が１画素幅分搬送される毎に、搬送制御装置５５からサーマルヘッド用データバッファ５２へデータ送出タイミングを示す信号が出力される。

〔プリント動作の概要〕
次に、上記構成の昇華型熱転写プリンタＰＲのプリント動作を概略的に説明する。
画像処理装置５１は、画像データを画像入力装置ＩＳから受け取ると、記録紙１の搬送方向における画像サイズに応じて、上述のように変換処理して、その処理結果をサーマルヘッド用データバッファ５２へ書込んで行く。
搬送制御装置５５は、モータ駆動回路５４から入力される搬送タイミング信号によって記録紙１の搬送位置を特定し、記録紙１の先端が所定のプリント開始位置まで搬送されて来ると、先ず、イエローのプリントヘッド１１のサーマルヘッド用データバッファ５２に対して、前記データ送出タイミングを示す信号の出力を開始する。

これ以降、マゼンタのプリントヘッド１２及びシアンのプリントヘッド１３についても、同様に、搬送制御装置５５からサーマルヘッド用データバッファ５２の記憶データの出力を指示する信号が送られ、記録紙１上にカラー画像が形成されていく。
オーバーコートヘッド１４にて保護層が形成された記録紙１は、カッタ１５にて所定のプリントサイズに切断され、写真プリントとして仕上がる。
記録紙１における画像と画像との間には、画像が形成されない帯状の白色領域が存在し、カッタ１５にて所定のプリントサイズに切断するための切りしろとして利用される。
複数画像を連続してプリントする際、この切りしろの部分でサーマルヘッド２４が冷却される効果もある。

〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
（１）上記実施の形態では、画像処理装置５１において、入力された画像データをサーマルヘッド２４を制御するための階調データに変換する処理として、入力された画像データを８ビット階調のＹＭＣ系の画像データに変換した後、更に、データ変換回路５１ａにて画像の最大濃度を制限するための処理を行う場合を例示しているが、入力画像データに対して、これらの処理を一括して演算処理するように構成しても良い。
（２）上記実施の形態では、記録紙１の搬送方向での画像サイズが設定サイズよりも長いか短いかの２段階に区分して、許容最大濃度の設定を行う場合を例示しているが、記録紙１の搬送方向での画像サイズを３段階以上に区分して、より詳細に許容最大濃度を設定するようにしても良い。

本発明の実施の形態にかかる昇華型熱転写プリンタの概略構成図 本発明の実施の形態にかかる要部拡大図 本発明の実施の形態にかかる概略制御ブロック図 本発明の実施の形態にかかる要部ブロック構成図 本発明の実施の形態にかかる画像データの変換処理を説明する図

符号の説明

ＰＣ プリント制御装置
ＰＰ 画像形成対象部材
１１，１２，１３ プリントヘッド
２１ インクシート
２４ サーマルヘッド

Claims (2)

1. インクシートをサーマルヘッドにて加熱して画像形成対象部材上に画像を形成するプリントヘッドと、入力される画像データに基づいて前記サーマルヘッドを制御するプリント制御装置とが設けられた昇華型熱転写プリンタであって、
   前記プリント制御装置は、前記画像形成対象部材の搬送方向における画像のサイズに基づいて、前記サイズの大きい側の画像の許容最大濃度が前記サイズの小さい側の画像の許容最大濃度よりも低濃度となる状態で、画像の許容最大濃度を少なくとも２段階に設定変更可能に構成されている昇華型熱転写プリンタ。
2. 前記プリント制御装置は、入力画像データを、前記サーマルヘッドを制御するための階調データに変換する変換条件を異ならせることによって、前記許容最大濃度を設定変更するように構成され、
   前記変換条件は、入力画像データの全データ範囲において、入力画像データの単調変化に対して出力階調データが単調に変化するように設定されている請求項１記載の昇華型熱転写プリンタ。

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