JP5194941B2 - フィルム用熱転写プリンタ、および熱転写印画方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチックフィルムへ熱転写印刷方式で画像を印画する熱転写プリンタ、および熱転写印画方法に関する。

近年、特許文献１に開示されているような、プラスチックフィルムを所定の経路に沿って搬送する搬送手段と、複数のインクリボンを保持する保持手段を有し、前記複数のインクリボンのうち任意に選択されたインクリボンを前記所定の経路上に配置された印刷位置へ移動させるインクリボン移動機構と、前記印刷位置へ移動したインクリボンを加熱して前記プラスチックフィルムへ印刷する印刷ヘッドと、プラテンドラムとを備えた熱転写プリンタが知られている。

このような熱転写プリンタは、プラテンドラムにフィルムを巻きつけた後フィルムを固定し、プラテンドラムを回転させることで流れ方向の印刷位置を規定し、当該印刷位置においてインクリボンをサーマルヘッドで加熱し、インクリボンのインクをフィルムへ転写させることにより画像を印刷する。かかる熱転写プリンタによれば、スクリーン印刷方式のように印刷する画像の変更や修正を行なうたびに、新たに印刷版を製作する必要がなく、プラスチックフィルムに所望の画像を連続して印刷を行なうことができる。

また、かかる熱転写プリンタによれば、第１画像の印刷終了後にプラテンドラムを回転させ、再度第１画像の印刷位置と同一の印刷位置へプラスチックフィルムを移動させることで、第１画像上に第２画像を重ね合わせることができ、複数色を重ね合わせた印刷を行うことができる。
特開２００５−２８０１９８号公報

しかしながら、プラテンドラムにプラスチックフィルムを巻きつけて、プラテンドラムの回転によって流れ方向の印刷位置を規定する印刷手段においては、印字中のプラスチックフィルムはプラテンドラム上に固定されているものの、プラテンドラム回転時にプラスチックフィルムにかかるテンション等の影響により、プラテンドラム上に巻きつけられたプラスチックフィルムはプラテンドラムに固定された位置から徐々にズレていき、複数色を重ね合わせて印刷する場合には当該プラスチックフィルムのズレに起因して印刷の重ね合わせ精度が低下する。また、プラスチックフィルムのプラテンドラムに固定された位置からのズレはランダムであり、そのズレ量は一定ではない。

本願発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、複数色を重ねて印刷する場合であっても、重ねる画像間の位置関係が精度よく保つことのできるフィルム用熱転写プリンタ、およびこれを用いた熱転写印画方法を提供することを主たる課題とする。

上記課題を解決するための本願第一の発明は、プラスチックフィルムを所定の経路に沿って搬送する搬送手段と、複数のインクリボンを保持する保持手段を有し、前記複数のインクリボンのうち任意に選択されたインクリボンを前記所定の経路上に配置された印画位置へ移動させるインクリボン移動機構と、前記印画位置へ移動したインクリボンを加熱して前記プラスチックフィルムへ印画する印画ヘッドと、前記印画ヘッドと対向する位置に設けられ、重ね印画を行なう場合にプラスチックフィルムを巻きつけて重ね印画開始位置へプラスチックフィルムを正確に移動させるための回転制御が可能なプラテンドラムと、を備えたフィルム用熱転写プリンタであって、前記フィルム用熱転写プリンタには、さらに、プラスチックフィルムに印画された画像を検知するためのセンサーと、前記センサーによって検知された画像にかかる画像位置と、予め記憶されている基準位置とを比較し、前記画像位置が前記基準位置から変動している場合には、当該変動を補正するための補正情報を決定する補正処理手段と、前記補正処理手段で決定された前記補正情報に基づいて、前記プラテンドラムの回転を制御するプラテンドラム制御手段と、を備え、前記センサーは、前記プラスチックフィルムを前記印画開始位置へ移動させた状態において、前記プラスチックフィルムに印画された前記画像を認識することができる位置に設けられていることを特徴とする。

上記課題を解決するための本願第二の発明は、前記フィルム用熱転写プリンタによってプラスチックフィルムに画像を印画する熱転写印画方法であって、前記プラスチックフィルムを前記印画開始位置へ移動させる工程と、前記プラスチックフィルムに印画された画像を、前記センサーで検知する画像検知工程と、前記画像検知工程において検知された画像にかかる画像位置と、基準位置とを比較し、前記画像位置が前記基準位置から変動している場合には、当該変動を補正するための補正情報を決定する補正情報処理工程と、前記補正情報処理工程で決定された前記補正情報に基づいて、前記プラテンドラムの回転を制御するプラテンドラム制御工程とを含むことを特徴とする。

また、前記本願第二の発明における前記画像検知工程において検知される画像が、前記プラスチックフィルムに予め印画されている検知用画像であってもよい。

また、前記本願第二の発明における前記画像検知工程において検知される画像が、前記プラスチックフィルムへの最初の印画時に印画された画像であってもよい。

また、前記本願第二の発明における前記画像検知工程において、画像を検知するためのセンサーは、プラテンドラム外周上に固定されたプラスチックフィルムに印画された画像を検知してもよい。

本願発明のフィルム用熱転写プリンタによれば、複数色を重ねて印画する際プラスチックフィルムの印画位置が基準位置から変動したであっても、印画開始位置の補正を行なうことで重ねる画像間の位置精度を精度よく保つことができ、高精度な印画が可能となる。

また、本願発明の熱転写印画方法によれば、センサーによって検知した画像にかかる画像位置と、基準位置との変動に基づいてプラテンドラムの回転を制御することから、印画位置が基準位置から変動した場合であっても重ねる画像間の位置精度を精度よく保つことができる。

図１は、本願の実施形態に係るフィルム用熱転写プリンタの要部を示す図である。

図１に示すように、フィルム用熱転写プリンタ１は、プラスチックフィルム２を所定の経路に沿って搬送する搬送手段としてのフィルム供給ローラ３およびフィルム巻上ローラ４と、複数のインクリボンＲ、Ｒ・・・を保持するための保持手段、および当該複数のインクリボンＲ、Ｒ・・・のうち任意に選択されたインクリボンＲを前記所定の経路上に配置された印画位置へ移動させるインクリボン移動機構として働く回転式インクリボンユニット５と、前記印画位置へ移動したインクリボンＲを加熱して前記プラスチックフィルム２へ印画する印画ヘッドとしてのサーマルヘッド６と、を備えており、さらに前記サーマルヘッド６と対向する位置には重ね印画時に前記プラスチックフィルム２巻きつけるとともに、重ね印画開始位置へ前記プラスチックフィルム２を正確に移動させるための回転制御が可能なプラテンドラム７を有し、また、プラテンドラム上にプラスチックフィルム２を固定しておくための一対のニップロール８（供給側ニップロール）、９（巻上側ニップロール）と、を備えている。

そして、本願発明のプリンタ１には、さらに、プラスチックフィルム２に印画された画像を検知するためのセンサー１０と、センサー１０と接続されセンサー１０によって検知された画像にかかる画像位置と予め記憶されている基準位置とを比較し、画像位置が基準位置から変動している場合には、当該変動を補正する補正処理手段１１が設けられている。

なお、図示する他に、フィルムの搬送経路中には、プラスチックフィルム２を経路に沿って導くための複数のガイドローラや、フィルム供給ローラ３やフィルム巻上ローラ４を駆動するためのモータなどが適宜設けられている。

本願発明は、プラスチックフィルムに印画された画像を検知するためのセンサー１０と、センサーによって検知された画像にかかる画像位置と予め記憶されている基準位置とを比較し、検知された画像位置が基準位置から変動している場合には、該変動を補正する補正処理手段と、を設けたフィルム用熱転写プリンタに関し、本願発明の特徴であるセンサー１０の主たる効果は、プラスチックフィルムに印画された画像を検知し、補正処理手段１１の主たる効果は、センサー１０によって検知された画像にかかる画像位置と、予め記憶された基準位置とを比較し、比較において変動が生じた際には該変動を補正し、これにより複数色を重ねて印画する場合であっても、重ねる画像間の位置精度を±０．１μｍ以下に保つことができ高精度な印画を可能とする点にあり、従ってフィルム用熱転写プリンタを構成する他の構成については特に限定されることはなく、従来公知の技術を適宜選択して用いることができる。

まず初めに、本願発明の特徴であるセンサー１０について説明する。センサー１０は、上述したように、プラスチックフィルム２に印画された画像を検知するために設けられるものであり、上記効果を奏するものであればセンサー１０について特に限定されることはなく従来公知のそれを適宜選択して用いることができる。このようなセンサー１０として、例えば、光電管センサーや、イメージセンサー等が挙げられる。

また、センサー１０を設ける位置については、プラスチックフィルム２に印画された画像を検知することができる位置であれば、その位置について特に限定されるものではない。

しかしながら、センサー１０が検知した画像にかかる画像位置は、補正処理手段１１において、予め記憶された基準位置と比較することで変動が生じている場合に、該変動を補正するために用いられる。したがって、センサー１０が画像を検知した後にプラスチックフィルム２がプラテンドラム７により移動した場合には、移動の際にプラスチックフィルム２にかかるテンションの影響によりプラテンドラム７上に固定されているプラスチックフィルム２が変動し、センサー１０が検知した画像位置が変動する可能性がある。また、センサー１０で画像を検知する検知位置と、印画位置とが離れすぎた場合には、検知位置にて画像を検知した後、プラテンドラム７を回転させプラスチックフィルムを印画位置に移動させる必要があり、この際にセンサー１０が検知した画像位置が変動する可能性がある。以上のことを勘案すると、センサー１０を設ける位置は、プラスチックフィルム２の印画位置から離れていない位置、より具体的には、プラテンドラム７の外周上に固定されたプラスチックフィルム２に印画された画像を認識できる位置に設けられていることが好ましい。

上記位置にセンサー１０を設けることで、画像検知後のプラテンドラム７の移動に起因して生ずる画像位置の変動を効果的に防止することができる。

次に、本願発明の特徴である補正処理手段１１について説明する。

補正処理手段１１は、上述したようにセンサー１０によって検知された画像にかかる画像位置と予め記憶されている基準位置とを比較し、画像位置が基準位置から変動していると判定したときには、該変動を補正するために設けられるものである。

上記機能を奏することができれば補正処理手段１１について特に限定はされず従来公知の処理手段を適宜選択して用いることができる。このような処理手段１１として、例えば、本実施形態においてはパソコン１２とパソコン１２と接続されたプラテンドラム７を挙げることができ、パソコン１２は、センサー１０で検知された画像に基づく画像位置と基準位置を比較することで両者の変動の有無を判定し、変動が生じていると判定したときには変動に基づく補正値を算出し、パソコン１２と接続されたプラテンドラム７は、該補正値に基づいてプラスチックフィルムを巻きつけた状態で回転し変動を修正した印画開始位置にプラスチックフィルム２を移動させる。

なお、本実施形態においてはプラテンドラム７によりプラスチックフィルム２を移動させ開始位置を制御することとしているが、パソコン１２をサーボモータ（図示せず）等に接続し、サーボモータ等により印画開始位置の制御を行なうこととしてもよい。

このようなプリンタ１の動作についてさらに説明する。

図２は、本願実施形態に係るフィルム用熱転写プリンタの印画準備状態を示す図である。

印画準備動作では、図２に示すようにプラテンドラム７原点位置において、供給側ニップロール８および巻上側ニップロール９が、矢印Ａ方向（プラテンドラム側）に移動し、プラテンドラム７の外周上にプラスチックフィルム２を固定（ニップ）させる。このようにプラスチックフィルム２をプラテンドラム７の外周上に固定させることで、印画中における大幅な印画ズレを防止することができる。

印画準備動作は、プラテンドラム７の外周上へプラスチックフィルム２を固定することで終了する。

次に、フィルム用熱転写プリンタの印画開始移動動作について説明する。なお、図３は本願実施形態にかかるフィルム用熱転写プリンタの印画開始動作を示す図である。

図３に示すように、まず、回転式インクリボンユニット５が任意に選択されたインクリボンＲを印画位置へ移動させる。この動作と平行して、プラテンドラム７を原点位置から矢印Ｂの方向に回転させることで、プラスチックフィルム２を、プラテンドラム７の外周上に固定した状態で、所定の経路に沿って印画開始位置へ移動させる。

プラスチックフィルム２を印画開始位置へ移動した後、センサー１０は、プラスチックフィルム２に印画された画像を検知し、検知された画像を補正処理手段１１を構成するパソコン１２に送信する。パソコン１２は、センサー１０で検知した画像にかかる画像位置と、予め記憶されている基準位置とを比較し、画像位置が基準位置から変動していると判定したときには、当該変動を補正するための補正情報を決定し、これをプラテンドラム７に送信し、該補正情報に基づいてプラテンドラム７を回転させることによりプラスチックフィルム２を、基準位置からの変動を補正した印画開始位置へ移動させる。

ここで、センサー１０が検知するための画像について説明する。

センサー１０が検知するための画像は、センサー１０が検知することができるものであれば、その画像形状、画像印画位置、および画像印画方法について特に限定されることはなく、例えば、図４（ａ）に示すようにセンサー１０で検知される画像が、プラスチックフィルム２に予め印画されている検知用画像Ｘであってもよい。プラスチックフィルム２に予め検知用画像を印画しておくことで、センサー１０は、検知用画像Ｘを検知し、パソコン１２が、検知用画像Ｘにかかる画像位置と基準位置との変動を比較し補正情報である補正値を算出し、該補正情報に基づいてプラテンドラム７を回転させることにより補正後の印画開始位置へプラスチックフィルム２を移動させ、後述する印画作動動作において最初の画像が印画される。また、複数色を重ねて印画する場合には、最初の画像の印画終了後に、再度センサー１０が検知用画像Ｘを検知し、検知した画像にかかる画像位置が基準位置から変動している場合にはプラテンドラムを回転させることにより補正後の印画開始位置にプラスチックフィルム２を移動させ、２回目以降の印画が行なわれる。このように予めプラスチックフィルム２に検知用画像Ｘを印画した場合には、複数色を重ねて印画する際、最初の印画時から検知用画像に基づいて印画位置を制御することができる。

また、後述の印画作動動作において、図４（ｂ）に示すように、最初の印画時に所望の画像Ｚと一時にセンサー１０で検知するための画像Ｙを印画してもよい。最初の印画時にセンサー１０で検知するための画像Ｙを印画することで、複数色を重ねて印画する場合における２回目以降の印画開始位置移動時に、センサー１０が検知用画像Ｙを検知し、検知した画像にかかる画像位置が基準位置から変動している場合にはプラテンドラム７を回転させることにより補正後の印画開始位置にプラスチックフィルム２を移動させ、画像Ｚ上に重ねて印画を行なう。このように最初の印画時に検知用の画像Ｙを印画することで、フィルム上に予め検知用画像を設けることなく最初の画像に正確に重ね印画することができる。なお、画像Ｙ１、および画像Ｚ１は、重ね印画終了時の最初の印画画像を示す。

また、図４（ｃ）に示すように、最初の印画時に印画した画像Ｚ自体を検知用画像として用いてもよい。このように最初の印画時に印画した画像Ｚ自体を検知用画像としたときには、画像ＺのＳ部に示す画像のエッジ等を検出することで、画像位置を判定できることから、別途検知用の画像を設ける必要がなく、工程簡略化の点で好適である。なお、画像Ｚ１は重ね印画終了時の最初の印画画像を示す。

印画開始移動動作は、プラスチックフィルム２を印画開始位置へ移動した後、センサー１０が、プラスチックフィルム２に印画された画像を検知し、補正処理手段１１において、パソコン１２がセンサー１０で検知した画像にかかる画像位置と、予め記憶されている基準位置とを比較し、両者に変動が生じている場合には、該変動を補正するための補正情報である補正値を決定し、該補正値に基づいてプラテンドラム７を回転させることによりプラスチックフィルム２を、該変動を補正した印画開始位置へ移動させることにより終了する。

なお、本実施形態においてセンサー１０が、画像検知工程を構成し、パソコン１２が補正情報処理工程を構成し、プラテンドラム７が、プラテンドラム制御工程を構成する。

次に、フィルム用熱転写プリンタの印画作動動作について説明する。なお、図５は、本願の実施形態に係るフィルム用熱転写プリンタの印画作動動作を示す図である。

図５に示すように、サーマルヘッド６が、任意に選択されたインクリボンＲを、印画開始位置にあるプラスチックフィルム２へ押しつけつつ加熱して、インクリボンＲのインクをプラスチックフィルム２へ転写させる。サーマルヘッド６と対向する位置にあるプラテンドラム７は、インク転写時にインクリボンＲおよびプラスチックフィルム２を支え、プラテンドラム７を矢印Ｃの方向に所定の速度で回転させることで、プラスチックフィルム２に画像が印画される。

また、印画作動動作時においてセンサー１０が画像を検知し、補正処理手段１１が、センサー１０で検知された画像にかかる画像位置と印画作動動作時における基準位置とを比較し、両者に変動が生じていると判定した場合には、該変動を補正するための補正情報を処理することで、補正情報に基づいてプラテンドラム７を回転させることにより随時位置補正を行なう構成としてもよい。このような構成とすることで、複数色重ねて印画を行なう際の印画ズレをより効果的に防止することができる。

また、最初の印画作動動作時に図４（ｂ）（ｃ）に示すようにセンサー１０で検知するための検知用画像を形成することとしてもよい。

プラテンドラム７を回転させ、最初の印画範囲の終了位置までプラスチックフィルム２を移動させると最初の印画作動動作が終了する。

次に、印画終了動作について説明する。なお、図６は、本願の実施形態に係るフィルム用熱転写プリンタの印画終了動作を示す図である。

図６に示すように、プラテンドラム７は最初の印画範囲の印画作動動作を終了させると、矢印Ｂ（印画方向と反対方向）の方向に回転し原点復帰を行なう。

なお、例えば、画像をカラーで印画する等同一の印画範囲へ複数回インクを転写させる場合は、最初の印画範囲への最初の印画が終了した後、プラテンドラム７は矢印Ｂの方向へ回転し、原点復帰を行なった後、図２に示す印画開始位置までプラスチックフィルム２を搬送する。このときセンサー１０は、プラスチックフィルム２に印画された画像を検知し、補正処理手段１１が検知された画像にかかる画像位置と、予め記憶されている基準位置とを比較し、画像位置が基準位置から変動していると判定したときには、当該変動を補正するための補正情報である補正値を算出し、該補正情報に基づいて該変動を補正した印画開始位置プラテンドラム７を回転させることによりプラスチックフィルム２を移動させる。この動作とともに、インクリボンユニット５は、最初の印画で使用したインクリボンＲと異なるインクリボンＲを印画位置へ移動させる。その後、所望の印画が終了するまで、図２〜図５の処理を順次行うことで、同一の印画範囲へ複数回インクを転写することができる。

以上説明した、本願の実施形態におけるフィルム用熱転写プリンタ１によれば、センサー１０がプラスチックフィルム２に印画された画像を検知し、補正処理手段１１においてパソコン１２が、センサー１０で検知した画像にかかる画像位置と、予め記憶された基準位置とを比較し、両者に変動が生じたときには、該変動を補正するための補正情報である補正値を算出し、該補正情報に基づいて、プラテンドラム７を回転させることにより変動を補正した印画開始位置にプラスチックフィルム２を移動する。したがって、プラスチックフィルム２の移動等によりプラスチックフィルム２にズレが生じ、センサー１０によって検知された画像位置が基準位置から変動した場合であっても、プラテンドラム７を回転させることにより該変動を補正した印画開始位置へプラスチックフィルム２を移動できることから、複数色を重ねて印画する際に生ずる印画ズレを完全に防止することができる。

本願の実施形態に係るフィルム用熱転写プリンタの要部を示す図である。 本願の実施形態に係るフィルム用熱転写プリンタの印画準備動作を示す図である。 本願の実施形態に係るフィルム用熱転写プリンタの印画開始移動動作を示す図である。 本願の実施形態に係るプラスチックフィルムに印画された検知用画像を示す図である。 本願の実施形態に係るフィルム用熱転写プリンタの印画作動動作を示す図である。 本願の実施形態に係るフィルム用熱転写プリンタの印画終了動作を示す図である。

符号の説明

１・・・フィルム用熱転写プリンタ
２・・・プラスチックフィルム
３・・・供給ローラ
４・・・巻上ローラ
５・・・回転式インクリボンユニット
６・・・サーマルヘッド
７・・・プラテンドラム
８・・・供給側ニップロール
９・・・巻上側ニップロール
１０・・・センサー
１１・・・補正処理手段
１２・・・パソコン

Claims (5)

1. プラスチックフィルムを所定の経路に沿って搬送する搬送手段と、複数のインクリボンを保持する保持手段を有し、前記複数のインクリボンのうち任意に選択されたインクリボンを前記所定の経路上に配置された印画位置へ移動させるインクリボン移動機構と、前記印画位置へ移動したインクリボンを加熱して前記プラスチックフィルムへ印画する印画ヘッドと、前記印画ヘッドと対向する位置に設けられ、重ね印画を行なう場合にプラスチックフィルムを巻きつけて重ね印画開始位置へプラスチックフィルムを正確に移動させるための回転制御が可能なプラテンドラムと、を備えたフィルム用熱転写プリンタであって、
   前記フィルム用熱転写プリンタには、さらに、プラスチックフィルムに印画された画像を検知するためのセンサーと、
   前記センサーによって検知された画像にかかる画像位置と、予め記憶されている基準位置とを比較し、前記画像位置が前記基準位置から変動している場合には、当該変動を補正するための補正情報を決定する補正処理手段と、
   前記補正処理手段で決定された前記補正情報に基づいて、前記プラテンドラムの回転を制御するプラテンドラム制御手段と、
   を備え、
   前記センサーは、前記プラスチックフィルムを前記印画開始位置へ移動させたときに前記プラスチックフィルムに印画された前記画像を認識することができる位置に設けられていることを特徴とするフィルム用熱転写プリンタ。
2. 請求項１に記載のフィルム用熱転写プリンタによって、プラスチックフィルムに画像を印画する熱転写印画方法であって、
   前記プラスチックフィルムを前記印画開始位置へ移動させる工程と、
   前記プラスチックフィルムに印画された画像を、前記センサーで検知する画像検知工程と、
   前記画像検知工程において検知された画像にかかる画像位置と、予め記憶された基準位置とを比較し、前記画像位置が前記基準位置から変動している場合には、当該変動を補正するための補正情報を決定する補正情報処理工程と、
   前記補正情報処理工程で決定された前記補正情報に基づいて、前記プラテンドラムの回転を制御するプラテンドラム制御工程と、
   を含むことを特徴とする熱転写印画方法。
3. 前記画像検知工程において検知される画像が、前記プラスチックフィルムに予め印画されている検知用画像であることを特徴とする、請求項２に記載の熱転写印画方法。
4. 前記画像検知工程において検知される画像が、前記プラスチックフィルムへの最初の印画時に印画された画像であることを特徴とする請求項２に記載の熱転写印画方法。
5. 前記画像検知工程において、画像を検知するためのセンサーは、プラテンドラム外周上に固定されたプラスチックフィルムに印画された画像を検知することを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載の熱転写印画方法。

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