JP5361252B2 - 印刷装置及びその制御方法、プログラム、記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、サーマルヘッドを有し、インクリボンに担持されたインクを用紙に転写して印刷する印刷装置に関する。

従来から、感熱型の印画紙を用い、主走査方向に配列された複数個の発熱素子を選択的に駆動して、印画紙を副走査方向に搬送することでドットライン上に印画を行うライン熱転写方式のプリンタが存在する。更に、昇華型熱転写方式プリンタは、インクリボンに担持されたインクを固体から気体に昇華させて用紙に付着させる方式である。サーマルヘッドに加える熱エネルギと回数の制御を行い、１画素の濃度を変化させることで、滑らかで階調性豊かな画像を表現することができるため、写真のプリント出力に適した方式である。

近年、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ、スキャナなどの画像を扱う入力機器の進歩に伴い、熱転写方式のプリンタにも注目が集まっている。

インクジェットプリンタでは、インク液滴を飛翔させるか否かという２値の選択しかできないため、小さなインク液滴を用紙に着弾させて誤差拡散等の手法を用いて見かけの解像度と階調性を得ている。

これに対して、熱転写方式のプリンタの場合には、画素ごとの熱エネルギの制御が容易であるため、１つの画素に対してより多くの階調を再現可能となり、インクジェットプリンタに比べて滑らかで高画質な画像を得ることができる。

また、サーマルヘッドの性能や記録紙材料の性能も向上しているため、仕上がり品位で銀塩写真にも見劣りしない画像プリントが得られ、近年のデジタルカメラの進歩に歩調を合わせるように特に自然画像用のプリンタとして注目されている。

そこで、プリンタとデジタルカメラなどの撮影機器とを直接的に接続又は一体的に構成し、撮影画像をＰＣなどの画像処理機器を介さずにプリントするシステムも登場している。

デジタルカメラとプリンタとを直接接続したカメラダイレクトプリントシステムにおいては、ユーザがデジタルカメラの操作部材を数回操作するだけで、撮影画像の高画質印刷を可能とし、操作性に非常に優れている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２４３３２７号公報 特開２００６−１５９５０５号公報 特開平０５−００８４３０号公報

上記熱転写方式のプリンタによってデジタルカメラで撮影した画像を印刷する場合は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，オーバーコートの順でインクリボンを走査し、印画用紙にインクを転写させる。サーマルヘッド、印画用紙、インクリボンの構成は、図１に示すように、略全ての昇華型プリンタについて、主走査方向に対して、サーマルヘッド幅Ａ＞インクリボン幅Ｂ＞印画用紙幅Ｃ≧印画領域（印刷領域）Ｄの関係が成り立つ。

印画領域はインクリボンより小さいため、図５に示すような全く加熱されない領域が発生する。この加熱されない領域（以下、非転写部）では、通電パルスが発生していないためサーマルヘッドが発熱せず、インクリボンの状態は通電前の状態とほぼ同じとなる。

一方、加熱された領域（以下、転写部）はサーマルヘッドを通電して大きな熱エネルギーが印加されるため、印画中にインクリボンが熱変形により延びを生じる。このため、インクリボンの転写部と非転写部には、物理的な歪みが生じ、これが原因でインクリボンにシワが発生してしまう。インクリボンに発生したシワはシワ状の印画抜けを生じさせるため、シワが発生した状態のままで印画を行うと、印画シワやリボン切れなどを頻発する原因となる。

上記熱の非平衡状態に起因する印画シワやリボン切れなどの対策が特許文献２，３に記載されている。特許文献２は、図６に示すように、印画用紙の”ミミ”部分若しくは機構部分の待機中にサーマルヘッドを通電させる制御手法であり、印画用紙の先頭部分のシワ防止が可能となる。特許文献３は、図７に示すように、階調値が０の場合も、印画用紙にインクが転写しないだけの熱を加え、濃度の立ち上がりが急峻なエッジ近傍のシワを防止する制御手法である。双方とも、予熱領域を設け、印画領域と全く熱のかからない領域の間との濃度差をできる限り減らすことで印画領域内のシワを生じにくくしている。

本発明は、印刷動作中に印刷領域外を予熱することで、インクリボン全体に発生する印画シワを軽減する印刷制御技術を実現する。

上記課題を解決するために、本発明の印刷装置は、供給側ボビンから供給されたインクリボンを巻き取り側ボビンに巻き取るためのインクリボン巻き取り手段と、サーマルヘッドとを有し、用紙を副走査方向に搬送させながら前記サーマルヘッドの主走査方向に配列された発熱体を駆動することにより、前記供給側ボビンから供給されたインクリボンに担持されたインクを前記用紙に転写させて画像を印刷する印刷装置であって、印刷対象となる画像の画像データと印刷設定情報とを取得する取得手段と、前記画像データ及び前記印刷設定情報に基づいて、前記用紙に画像が転写される印刷領域の印刷データを生成し、生成した印刷データに基づいて前記サーマルヘッドを駆動させる手段であって、前記インクリボンの両端部であって前記印刷領域外の領域に補正データが付加された印刷データを生成する制御手段と、を有し、前記制御手段は、複数の異なるフィルタの中から、環境温度、または、ヘッド温度に応じて決定されるフィルタを用いて前記補正データを生成する。

また、本発明の印刷装置の制御方法は、供給側ボビンから供給されたインクリボンを巻き取り側ボビンに巻き取るためのインクリボン巻き取り手段と、サーマルヘッドとを有し、用紙を副走査方向に搬送させながら前記サーマルヘッドの主走査方向に配列された発熱体を駆動することにより、供給側ボビンから供給されたインクリボンに担持されたインクを前記用紙に転写させて画像を印刷する印刷装置の制御方法であって、印刷対象となる画像の画像データと印刷設定情報とを取得する取得工程と、前記画像データ及び前記印刷設定情報に基づいて、前記用紙に画像が転写される印刷領域の印刷データを生成し、生成した印刷データに基づいて前記サーマルヘッドを駆動させる工程であって、前記インクリボンの両端部であって前記印刷領域外の領域に補正データが付加された印刷データを生成する制御工程と、を有し、前記制御工程では、複数の異なるフィルタの中から、環境温度、または、ヘッド温度に応じて決定されるフィルタを用いて前記補正データを生成する。

本発明によれば、印刷動作中に印刷領域外を予熱することで、インクリボン全体に発生する印画シワを軽減できる。

以下に、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態のプリンタによる印画シワを軽減するための印刷制御方法を説明する概念図である。図２は、本発明の印刷システムを適用した実施形態のカメラダイレクトプリントシステムの構成（ａ）及びカメラ背面（ｂ）の構成を示す図である。

本発明の印刷装置は、インクリボンに担持されたインクを用紙に転写して印刷する昇華型熱転写方式のプリンタ（以下、サーマルプリンタ）により実現される。

図１及び図２において、デジタルカメラ（以下、カメラ）２１で撮影したＪＰＥＧ圧縮画像及び撮影後にメモリメディア等に保存したＪＰＥＧ圧縮画像を、ＪＰＥＧファイルのまま専用ケーブル２２を介してサーマルプリンタ（以下、プリンタ）２３に送る。プリンタ２３では、ＪＰＥＧファイルの伸長、リサイズ、印画データ作成等の画像処理を行い、印画用紙２６上にカラー画像を形成し出力する。２４はカメラ２１に設けられた操作部材であり、ユーザは操作部材２４を操作してプリントパターンやプリント対象画像、プリント指定枠、用紙サイズ等を選択できる。また、ユーザは、カメラ２１に搭載された液晶画面２５によって、操作内容を確認することができる。

図３は、カメラ２１内部のプリント用データを作成するための構成を示すブロック図である。

図３において、３０はレンズを通して結像された被写体像を電気信号に変換するための撮像素子としてのＣＣＤである。３１はカメラ２１のシステム制御や演算処理を司るＣＰＵである。３２はＣＣＤ３０から出力される電気信号を処理する画像処理回路等からなる画像処理部である。画像処理部３２では、撮像された画像データに対する圧縮等の各種画像処理が行われる。３３は、カメラ２１に通信可能に接続されたプリンタ２３との間の通信を制御する通信制御部である。３４はボタン等からなる操作部であり、ユーザによる入力操作を受け付ける。

３５はカメラ２１のシステム制御用プログラムを格納するＦｌａｓｈ ＲＯＭである。３６は画像データを一時的に保存したりデータ処理の作業用に用いるＳＤＲＡＭである。３７はデータファイルを保存しておくためのメモリメディアとしてのＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））メモリである。３８はＣＦ３７をカメラ２１に装着するためのＣＦコネクタである。３９はカメラ２１で撮影された画像や操作メニューを表示するＬＣＤである。４０はＬＣＤ３９を駆動するＬＣＤドライバである。

図４は、プリンタ２３内部のプリント用データを印画するための構成を示すブロック図である。

図４において、４４はプリンタ２３のシステム制御や演算処理を司るＣＰＵである。４５はカメラ２１から送出される画像データやＣＦ５１から取得した画像データを処理する画像処理回路等からなる画像処理部である。画像処理部４５において、カメラ２１から送出される画像データやＣＦ５１から取得した画像データに対する伸張等の各種画像処理が実行されて印画用の画像データが作成される。

４９はプリンタ２３のシステム制御用プログラムを格納するＦｌａｓｈ ＲＯＭである。５０は画像データを一時的に保存したりデータ処理の作業用に用いるＳＤＲＡＭである。５１はデータファイルを保存しておくためのメモリメディアとしてのＣＦ（コンパクトフラッシュ）メモリである。５２はＣＦ５１をプリンタ２３に装着するためのＣＦコネクタである。５３はプリンタ２３で画像や操作メニューを表示するＬＣＤである。５４はＬＣＤ５３を駆動するＬＣＤドライバである。

４６は、プリンタ２３に通信可能に接続されたカメラ２１との間の通信を制御する通信制御部である。４７はユーザによる操作指示を受け付ける操作部である。４２はサーマルヘッド、４３はサーマルヘッド制御部であり、画像処理部４５で変換された画像データをサーマルヘッド制御部４３で電気信号に変換しサーマルヘッド４２に出力する。サーマルヘッド４２は電気信号を熱エネルギに変換し、印画用紙を副走査方向に搬送させながら印刷データに応じてサーマルヘッドの主走査方向に配列された発熱体を駆動することにより印画用紙への印画を行う。

４１はサーマルヘッド４２の温度を計測するヘッド温度センサ、４８はプリンタの周囲の環境温度を測定する環境温度センサであり、実際にはプリンタの装置内の温度を測定している。５５はインクリボンの残量を検出するリボン残量計である。

次に、図２乃至図４に示したダイレクトプリントシステムによる印刷動作について、図９のフローを参照して説明する。なお、カメラ２１内部のメモリメディア（画像記憶装置）には、撮影された複数の画像データが、それぞれＪＰＥＧファイルとして格納されているものとする。また、図１に示すように、本実施形態のプリンタは、主走査方向に対して、ヘッド幅Ａ＞インクリボン幅Ｂ＞印画用紙幅Ｃ≧印画領域（印刷領域）Ｄの関係が成り立つものとする。

図９において、ユーザが、先ずカメラ２１の操作部３４、例えば不図示の印刷実行ボタン等によって印刷したい画像（以下、印刷対象画像）の選択や印刷条件の設定を行い（Ｓ１０１）、印刷開始を指示する。すると、カメラ２１は、上記印刷設定情報とともに、プリンタ２３に対して印刷要求を送信する（Ｓ１０２）。

印刷要求を受けたプリンタ２３は、印刷に必要な画像ファイルのサイズ等の情報をカメラ２１に要求し、それに応じてカメラ２１からプリンタ２３へファイル情報を送信する。プリンタ２３では受信したファイル情報に基づいて実際の画像データを要求し、該要求に応じてカメラ２１から画像データが送信される。

次に、プリンタ２３は印刷動作を開始する前に、装置情報としてリボン残量計５５によりインクリボン残量を取得し（Ｓ１０３）、環境温度センサ４１により環境温度を取得し（Ｓ１０４）、ＳＤＲＡＭ５０に保持する。その後、プリンタ２３は、ヘッド温度センサ４８によりサーマルヘッドの温度が所定温度を超えているか判定する（Ｓ１０５）。

上記Ｓ１０３のインクリボン残量の取得は、次の目的で行われる。インクリボン残量が極端に少ない場合または、満載時（リボン未使用時）には、インクリボン巻き取り側ボビンの径と供給側ボビンの径との差が最も大きくなる。このように、インクリボン残量が極端に少ない場合又は満載時（リボン未使用時）には、通常時とはインクリボンに対する応力のかかり方が変わるため、印画シワが発生しやすくなる。そこで本発明では、インクリボンの残量の情報を取得し、インクリボンの残量に応じて補正フィルタをかけるか否か、どの種類のフィルタをかけるのかを判定している。インクリボン残量が、極端に少ないまたは、満載（リボン未使用）と判定された場合は、シワが発生しやすい状態と判断され、後段の処理が行われる。

また、上記Ｓ１０４の環境温度の取得は、次の目的で行われる。環境温度が高い場合又は低い場合には、プリンタ内部が高温又は低温となり、インクリボン自体が転写しやすい状態又は転写しにくい状態となる。このため、環境温度が通常時（室温と同じ温度の時など）とは異なった重み付けでフィルタ係数を設定する必要がある。

また、上記Ｓ１０５のサーマルヘッド温度の判定は、サーマルヘッドの破壊防止のために行われる。サーマルヘッドの温度が極端に高い状態で印画を実行するとサーマルヘッドに対して過度の熱量がかかりヘッド破壊に繋がる。よって、ヘッド温度センサ４８によって検出された温度がサーマルヘッドの破壊温度に近い所定温度以上の場合には印刷を一旦停止し、カメラ２１又はプリンタ２３のＬＣＤ３９，５３にメッセージを表示し、Ｓ１０３に戻る。

Ｓ１０６，Ｓ１０７では、Ｓ１０１，１０３〜Ｓ１０４で取得した値から端面部熱補正フィルタの係数やフィルタの適用位置情報を図１０に示すテーブルから読み出す。図１０のテーブルには、用紙サイズ、環境温度、インクリボン残量、フィルタ適用位置（画素位置）とフィルタの種類（補正係数）の各情報が関連付けられてプリンタ２３のＦｌａｓｈ ＲＯＭ４９に保持されている。フィルタの種類は、複数所持することが出来るものとし、単に用紙サイズや環境温度毎に用意されたフィルタを用いるだけでなく、前述の情報の組み合わせに応じて、様々な種類のフィルタが適用できる構成となっている。フィルタ例を図１３に示す。例えば、環境温度、ヘッド温度ともに充分に高いときは、インクリボンの非転写部も充分に温まっていると判断し、Pattern2のようななるべく熱をかけないフィルタを適用する、
Ｓ１０８，Ｓ１０９では、端面部熱補正フィルタの係数やフィルタの適用位置情報に基づいて補完処理やフィルタ処理を実行する。図１１は、Ｓ１０８での補完処理の概念図である。図上部の“ラインデータ（１H分）”は、拡張後のデータ、下部の“ラインデータ（１H分）”は、拡張前のデータである。図１に示した通り、通常、印画領域は、サーマルヘッドの主走査幅よりも短い。このため、ＣＰＵ３１からは、サーマルヘッドの主走査幅よりも短いラインデータを送り印画を行う。本シーケンスでは、ラインデータの両端部の画素に着目し、両端部の画素と同じ階調数のデータを付加し、サーマルヘッドの主走査幅まで付加して、データを拡大する。図１２は、Ｓ１０９での熱補正処理の概念図であり、Ｓ１０８において拡張した両端部の補完データＬ及びＲの画素にＳ１０６、Ｓ１０７で決定したのフィルタ係数を乗算することにより補正データを求める。その後、プリンタ２３で補正データを含む印画データを生成し、実際の印刷を開始する（Ｓ１１０，Ｓ１１１）。

印刷が終了すると、カメラ２１又はプリンタ２３のＬＣＤ３９，５３にメッセージが表示され、ユーザに印刷終了が通知される（Ｓ１１２）。

上述した印刷動作は、カメラ２１ではなく、プリンタ２３のＣＦ５１に保存された画像データについても同様に行われる。即ち、図２に示したダイレクトプリントシステムにおいて、プリンタ２３のメモリメディアには、複数の画像データがそれぞれＪＰＥＧファイルとして格納されているとする。この場合、ユーザがプリンタ２３の操作部４７によってＳ１０１と同様の操作を行った後、Ｓ１０２〜Ｓ１１２と同様の処理が実行される。

上述したように、本実施形態によれば、用紙サイズに応じた範囲に補正データを付加し、印画動作中にインクリボンの端面部（印刷領域外）をインクが転写される熱量以下の熱量で予熱することにより、インクリボン全体に発生する印画シワを軽減できる。

尚、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを格納した記憶媒体（又は記録媒体）をカメラに供給することによっても達成されることは言うまでもない。この場合、カメラのコンピュータ（又はCPUやMPU）が記憶媒体からプログラムコードを読み出して実行することによって達成される。

本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した図７、図８の各フローチャートの処理を実行する制御プログラムや各種テーブルが格納されることになる。これらのプログラムコードは、例えば、アップデート可能なファームウェアとしても提供可能である。

本発明に係る実施形態のプリンタによる印画シワを軽減する印刷制御方法を説明する概念図である。 本発明の印刷システムを適用した実施形態のカメラダイレクトプリントシステムの構成を示す図である。 カメラの内部構成を示すブロック図である。 プリンタの内部構成を示すブロック図である。 本発明が解決しようとする課題を示す概念図である。 特許文献２による印画シワ軽減方法を示す概念図である。 特許文献３による印画シワ軽減方法を示す概念図である。 本発明による印画シワ軽減方法を示す概念図である。 本実施形態のダイレクトプリントシステムによる印刷動作を示すフローチャートである。 本実施形態における補正処理に用いられるテーブルを例示する図である。 図９のＳ１０８での補完処理の概念図である。 図９のＳ１０９での補正処理の概念図である。 図９のＳ１０９でのフィルタ処理の概念図である。

符号の説明

２１ デジタルカメラ
２２ 専用ケーブル
２３ プリンタ
２４ カメラの操作部材
２５ 液晶画面
３０ ＣＣＤ
３１ ＣＰＵ
３２ 画像処理部
３３ 通信制御部
３４ 操作部
３５ Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ
３６ ＳＤＲＡＭ
３７ ＣＦメモリ
３８ ＣＦコネクタ
３９ ＬＣＤ
４０ ＬＣＤドライバ
４１ 環境温度センサ
４２ サーマルヘッド
４３ サーマルヘッド制御部
４４ ＣＰＵ
４５ 画像処理部
４６ 通信制御部
４７ 操作部
４８ ヘッド温度センサ
４９ Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ
５０ ＳＤＲＡＭ
５１ ＣＦメモリ
５２ ＣＦコネクタ
５３ ＬＣＤ
５４ ＬＣＤドライバ
５５ リボン残量計

Claims (12)

1. 供給側ボビンから供給されたインクリボンを巻き取り側ボビンに巻き取るためのインクリボン巻き取り手段と、サーマルヘッドとを有し、用紙を副走査方向に搬送させながら前記サーマルヘッドの主走査方向に配列された発熱体を駆動することにより、前記供給側ボビンから供給されたインクリボンに担持されたインクを前記用紙に転写させて画像を印刷する印刷装置であって、
   印刷対象となる画像の画像データと印刷設定情報とを取得する取得手段と、
   前記画像データ及び前記印刷設定情報に基づいて、前記用紙に画像が転写される印刷領域の印刷データを生成し、生成した印刷データに基づいて前記サーマルヘッドを駆動させる手段であって、前記インクリボンの両端部であって前記印刷領域外の領域に補正データが付加された印刷データを生成する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、複数の異なるフィルタの中から、環境温度、または、ヘッド温度に応じて決定されるフィルタを用いて前記補正データを生成することを特徴とする印刷装置。
2. 前記制御手段は、環境温度、または、ヘッド温度に応じて、前記フィルタの適応位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記制御手段は、環境温度、ヘッド温度、インクリボンの残量、および、用紙サイズに応じて決定されるフィルタを用いて前記補正データを生成することを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。
4. 前記制御手段は、前記印刷領域の両端の画像データに基づいたデータを付加し、付加したデータに環境温度、または、ヘッド温度に応じたフィルタを適用して補正データを生成することを特徴とする請求項３に記載の印刷装置。
5. 前記サーマルヘッドの主走査方向の幅をＡ、前記インクリボンの幅をＢ、前記用紙の幅をＣ、前記印刷領域の幅をＤとすると、Ａ＞Ｂ＞Ｃ≧Ｄの関係が成り立つことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の印刷装置。
6. 供給側ボビンから供給されたインクリボンを巻き取り側ボビンに巻き取るためのインクリボン巻き取り手段と、サーマルヘッドとを有し、用紙を副走査方向に搬送させながら前記サーマルヘッドの主走査方向に配列された発熱体を駆動することにより、供給側ボビンから供給されたインクリボンに担持されたインクを前記用紙に転写させて画像を印刷する印刷装置の制御方法であって、
   印刷対象となる画像の画像データと印刷設定情報とを取得する取得工程と、
   前記画像データ及び前記印刷設定情報に基づいて、前記用紙に画像が転写される印刷領域の印刷データを生成し、生成した印刷データに基づいて前記サーマルヘッドを駆動させる工程であって、前記インクリボンの両端部であって前記印刷領域外の領域に補正データが付加された印刷データを生成する制御工程と、を有し、
   前記制御工程では、複数の異なるフィルタの中から、環境温度、または、ヘッド温度に応じて決定されるフィルタを用いて前記補正データを生成することを特徴とする印刷装置の制御方法。
7. 前記制御工程では、環境温度、または、ヘッド温度に応じて、前記フィルタの適応位置を決定することを特徴とする請求項６に記載の印刷装置の制御方法。
8. 前記制御工程では、環境温度、ヘッド温度、インクリボンの残量、および、用紙サイズに応じて決定されるフィルタを用いて前記補正データを生成することを特徴とする請求項６または７に記載の印刷装置の制御方法。
9. 前記制御工程では、前記印刷領域の両端の画像データに基づいたデータを付加し、付加したデータに環境温度、または、ヘッド温度に応じたフィルタを適用して補正データを生成することを特徴とする請求項８に記載の印刷装置の制御方法。
10. 前記サーマルヘッドの主走査方向の幅をＡ、前記インクリボンの幅をＢ、前記用紙の幅をＣ、前記印刷領域の幅をＤとすると、Ａ＞Ｂ＞Ｃ≧Ｄの関係が成り立つことを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１項に記載の印刷装置の制御方法。
11. 請求項６ないし１０のいずれか１項に記載の制御方法を印刷装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。
12. 請求項６ないし１０のいずれか１項に記載の制御方法を印刷装置のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによる読み取り可能な記録媒体。

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