JP5513822B2

JP5513822B2 - 熱転写印刷装置

Info

Publication number: JP5513822B2
Application number: JP2009216512A
Authority: JP
Inventors: 章武井; 賢金丸; 剛久保田; 安武大代; 大介金親; 賢一郎中沢; 昭一山口
Original assignee: Nisca Corp
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2029-09-18
Also published as: JP2011062947A

Description

本発明は、紙又はプラスチック等の記録媒体に画像・文字等の情報を直接的に又は間接的に熱転写印刷する熱転写印刷装置に関し、特に、文字又は記号印刷のための解像度印刷と画像印刷のための諧調印刷とが可能な熱転写印刷装置に関する。

熱転写印刷装置としては、インクリボンに塗布された黒又はカラーのインクを複数の発熱素子からなるサーマルヘッドの選択的な加熱によって溶解又は昇華（本願では、単に「溶解」という）させ、当該溶解させたインクを紙やプラスチック等の印刷媒体に直接的に転写させることにより必要な文字又は記号及び画像を印刷媒体上に印刷する装置が広く知られている。

さらに、このような熱転写による他の印刷方式として、プラスチック又は厚型紙からなるカードに磁気ストライプやＩＣチップ等のデータ記録媒体が設けられたクレジットカード、キャッシュカード、ライセンスカード、ＩＤカード等のカード状記録媒体の上に、図形、文字、記号等の画像を印刷する技術として、フィルム状の中間転写媒体上に一旦画像を印刷し（本願では、「一次転写」という）、この一次転写された画像を最終的にカード状記録媒体上に熱転写（本願では、「二次転写」という）させる転写型カード印刷装置も知られている（例えば、特許文献１を参照）。

上記した何れの熱転写印刷装置においても、例えば、６００ｄｐｉ（dot per inch）印字可能な熱転写印刷装置の場合、主走査方向１ミリメートル当り発熱素子が約２４個配列されたサーマルヘッドの発熱素子の選択的過熱により、印刷媒体上に直接又は間接的に転写させることになる。そして、従来のインク溶解型熱転写装置においては、印刷媒体に転写するインク量を個々のサーマルヘッド発熱素子の発熱量に応じて調整することが困難であったことから、例えば画像等、諧調印刷が必要な場合には、印刷媒体上におけるドット濃度（単位面積あたりのドット数）を調整するようにしていた（例えば、特許文献２を参照）。

すなわち、このような従来の熱転写印刷装置においては、例えば文字又は記号等の２値画像を印刷する場合には、より画素ピッチの小さい高解像度印刷を行い、写真等の画像（諧調画像）を印刷する場合には、画素ピッチを大きくして諧調印刷を行っていたのである。

特許第３７３７０３７号公報特許第３１３００９６号公報

しかしながら、例えばカード印刷等の場合、同じ印刷媒体上に文字及び記号と共に画像をも印刷する場合が多い。文字や記号の印刷の場合、ある程度の解像度を必要とするが、諧調画像の印刷は、解像度よりも階調性が重要であるため、上述のように常に高解像度で印刷する必要はない。但し、人間の髪の毛のような細かい部分を表現する必要がある場合には、画素ピッチを細かくして高い解像度で印刷することが要求される。

さらに、画素ピッチを大きく印刷する場合には理論的には印刷速度の高速化が可能となるが、諧調印刷において濃度ムラが生じることは是非とも避けなければならない。

このため、本発明は、例えば文字又は記号印刷のための高解像度印刷と、画像印刷のための諧調印刷が可能な熱転写装置であって、高解像度印刷と高速度印刷の両立が可能な熱転写印刷装置を提供することを目的とする。

このため、本発明は、主走査方向に配列された複数の発熱素子から成るサーマルヘッドと、印刷媒体を副走査方向に搬送する搬送手段と、前記印刷媒体上に画像を形成するときの画素サイズに応じて前記搬送手段の搬送速度を制御すると共に、前記発熱素子への電圧印加時間及び前記画像に応じた印刷データの出力を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記搬送速度が基準速度のときの前記副走査方向の長さと前記主走査方向では前記発熱素子の配列ピッチの長さとによる前記画素サイズを用いて、前記印刷媒体上に前記画像を形成する第１の印刷モードと、前記搬送速度を前記基準速度より高速にすることで前記第１の印刷モードでの前記画素サイズと比べて前記副走査方向に長い前記画素サイズを用いて、このとき前記発熱素子への電圧印加時間を前記画素サイズの前記副走査方向の長さに応じて前記第１の印刷モードより長くすると共に、前記主走査方向で隣り合う一組の前記発熱素子には同じ前記印刷データを出力して、前記印刷媒体上に前記画像を形成する第２の印刷モードと、を備えることを特徴とする熱転写印刷装置を提供するものである。

そして、前記制御手段は第３の印刷モードをさらに備え、前記第３の印刷モードは、前記搬送速度を前記基準速度より高速にすることで前記第１の印刷モードでの前記画素サイズと比べて主走査方向では変わらず前記副走査方向では長い前記画素サイズを用いて、このとき前記発熱素子への電圧印加時間を前記画素サイズの前記副走査方向の長さに応じて前記第１の印刷モードより長くして前記印刷媒体上に前記画像を形成する。

また、前記サーマルヘッドは、少なくとも一つのカラー帯域と一つの単色帯域との複数の異なる帯域とが面順次に形成されたインクリボンを用いて、前記単色帯域を加熱することで前記印刷媒体に白黒印刷し、前記カラー帯域を加熱することで前記印刷媒体にカラー印刷する。

さらに、前記サーマルヘッドは、前記インクリボンを加熱して前記印刷媒体に文字又は画像を一次転写し、当該一次転写された前記印刷媒体を二次転写媒体に押し当てることにより、前記文字又は画像を前記二次転写媒体に形成する。

このように、本発明に係る熱転写印刷装置においては、サーマルヘッドを構成する発熱素子の１素子分の大きさを画素単位として印刷する第１の印刷モードと前記発熱素子の１素子を副走査方向に延長した大きさを画素単位として印刷する第２の印刷モードの複数の異なる印刷モードに対応して、印刷媒体の副走査方向への搬送速度に対応して、サーマルヘッドの各発熱素子に対する電圧印加時間をそれぞれ個別に制御するので、高解像度印刷と高速度印刷を可能にしたのである。

本発明の一実施形態に係る熱転写印刷装置を適用したカード印刷装置の概略構成を示す側面図である。本発明の一実施形態に係る熱転写印刷装置を適用したカード印刷装置の制御部の概略を示す模式図である。本発明の一実施形態に係る本熱転写印刷装置での印刷モードを説明するための模式図である。図３に示す「高精細モード」及び「中間モード」で実際に印刷されるドットの状態とサーマルヘッドの発熱変化を示す模式図である。図３に示す「高精細モード」及び「中間モード」での１画素面積と発熱素子への電圧印加時間を示す模式図である。本発明の一実施形態に係る熱転写印刷装置を適用したカード印刷装置においてホログラム処理を行う場合の側面図である熱転写シート及び中間転写シートの説明図であり、（Ａ）は熱転写シートを模式的に示す正面図、（Ｂ）は中間転写シートを模式的に示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、本熱転写印刷装置を、文字記号と共に画像を印刷する場合が多いカード印刷装置に適応した実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。そして、本熱転写印刷装置は、紙又はプラスチック等の記録媒体に画像・文字等の情報を直接的に熱転写印刷する装置に適用可能であるが、以下記載する実施例は、サーマルヘッドによってフィルム状中間転写媒体に文字又は画像を一次転写し、当該一次転写されたフィルム状中間転写媒体を前記印刷媒体に押し当てることにより、前記文字又は画像を前記印刷媒体に印刷するようにした熱転写印刷装置について説明することとする。

（本発明の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る熱転写印刷装置を適用したカード印刷装置の概略構成を示す側面図である。図１に示すように、本実施形態の印刷装置１は、ハウジングとなる筐体２内に、カード状記録媒体としてのカードＣに情報を記録するためのカード搬送路となる第３カード搬送路Ｐ_３、カードＣに直接転写方式により画像を形成する（印刷する）ためのカード搬送路となる第１カード搬送路Ｐ_１、フィルム状中間転写媒体としての中間転写シートＦ上に一時的に保持された画像を間接転写方式によりカードＣに転写するためのカード搬送路となる第２カード搬送経路Ｐ_２を有している。第２カード搬送路Ｐ_２及び第３カード搬送路Ｐ_３は略水平方向に配されており、第１カード搬送路Ｐ_１は略垂直方向に配されている。第２カード搬送路Ｐ_２は第３カード搬送路Ｐ_３より上側（図１の矢印Ｕ側）に第３カード搬送路Ｐ_３と略平行に配されており、第２カード搬送路Ｐ_２及び第３カード搬送路Ｐ_３と第１カード搬送路Ｐ_１とは交点Ｘ_１及びＸ_２でそれぞれ略直交状に交差している。

第３カード搬送路Ｐ_３上には、ブランクの（磁気的記録処理及び印刷処理が施される前の）カードＣを１枚ずつ分離して第３カード搬送路Ｐ_３に送り出すカード供給部３、カード供給部３の下流側でブランクカードＣの表面を清浄するクリーナ４、クリーナ４の下流側で交点Ｘ_２を回転中心としてカードＣを挟持したまま回転乃至反転させ第１カード搬送路Ｐ_１方向にカードＣの搬送経路を直交状に切り換え可能な第２反転部５、並びに、第２反転部５の下流側で、例えば、クレジットカード等に見られるカード面（裏面）に形成された磁気ストライプへのデータ書き込み及び読み込み等の処理を行う情報記録部８がそれぞれ配設されている。

第１カード搬送路Ｐ_１上には、交点Ｘ_１を回転中心としてカードＣを挟持したまま回転乃至反転させ第１カード搬送路Ｐ_１及び第２カード搬送路Ｐ_２のいずれかに搬送経路を選択的に切り換える第１反転部６が配置されている。なお、第３カード搬送路Ｐ_３上における第２反転部５の前後、また、第１カード搬送路Ｐ_１上における第２反転部５と第１反転部６との間、及び第１反転部６と後述する画像形成部９との間、さらには、第２カード搬送路Ｐ_２における第１反転部６と後述する水平搬送ローラ対１１との間にはカードＣの存在を検出する図示しない一体型透過センサが夫々配設されている。

第１カード搬送路Ｐ_１上で第１反転部６の下流側（図１の矢印Ｕ側）には、画像・文字等の画情報に従って熱転写インクを用いてカードＣ又は後述する中間転写シートに画像を形成する、印刷手段としての画像形成部９が配置されている。画像形成部９は、熱転写プリンタの構成が採用されており、カードＣの一面への印刷時にカードＣを支持するプラテンローラ２１及びプラテンローラ２１に対して進退可能に配設されたサーマルヘッド２０を有している。プラテンローラ２１とサーマルヘッド２０との間には熱転写シート（インクリボン）Ｒが介在する。

図７（Ａ）に示すように、熱転写シートＲは、例えばフィルム上にカードＣの長手方向の長さより若干長い幅で、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、及びＢｋ（ブラック）のインクが順に塗着されており、Ｂｋ（ブラック）の次には画像が形成されたカードＣの表面を保護する保護層領域Ｔを面順次に繰り返した帯状の形状を有している。

図１に示すように、熱転写シートＲは、熱転写シートＲをロール状に捲回した熱転写シート供給部１４から供給され、サーマルヘッド２０の先端部に略全面を当接させながら、熱転写シートＲをロール状に巻き取る熱転写シート巻取部１５に巻き取られる。熱転写シート供給部１４及び熱転写シート巻取部１５は、サーマルヘッド２０の両側の位置に配設されており、中心部はそれぞれスプール軸に装填されている。

図１に示すように、カードＣに間接転写で画像を形成する際には、プラテンローラ２１に、中間転写シートＦが掛け渡される。図７（Ｂ）に示すように、中間転写シートＦは、ベースフィルムＦａ、ベースフィルムＦａの背面側に形成された背面コート層Ｆｂ、インクを受容する受容層Ｆｅ及び受容層Ｆｅの表面を保護するオーバーコート層Ｆｄ、ベースフィルムＦａの表面側に形成され加熱によりオーバーコート層Ｆｄ及び受容層Ｆｅを一体としてベースフィルムＦａからの剥離を促進する剥離層Ｆｃが、下側から背面コート層Ｆｂ、ベースフィルムＦａ、剥離層Ｆｃ、オーバーコート層Ｆｄ及び受容層Ｆｅの順で積層されて形成されている。中間転写シートＦは、受容層Ｆｅ側が熱転写シートＲと対向し、背面コート層Ｆｂ側がプラテンローラ２１に当接するように掛け渡される。

図１に示すように、第２カード搬送路Ｐ_２上には、第１反転部６の下流側（矢印Ｌ側）に、カードＣを水平方向に搬送する水平搬送ローラ対１１、画像形成部９で中間転写シートＦに形成された画像をカードＣに転写する、転写手段としての転写部１０、複数の搬送ローラ対を有しカードＣを矢印Ｌ側に搬送すると共に、カードＣを筐体２の外部に排出する排出ローラ対を有する水平搬送部１２が順に配設されている。

転写部１０は、カードＣへの中間転写シートＦ又は後述するホログラムシートＨの転写時にカードＣを支持するプラテンローラ５０及びプラテンローラ５０に対して進退可能に配設されたヒートローラ４５を有している。ヒートローラ４５には、中間転写シートＦ又はホログラムシートＨを加熱するための発熱ランプ４６が内蔵されている。プラテンローラ５０とヒートローラ４５との間には中間転写シートＦ又はホログラムシートＨが介在する。

プラテンローラ５０に対するヒートローラ４５の進退運動は、ヒートローラ４５を着脱可能に保持するホルダ４９と、ホルダ４９に固定された従動ローラ４３と、従動ローラ４３に周接しながらカム軸５２を中心に一方向（図１の矢印Ａ方向）に回転する非円形のヒートローラ昇降カム５１と、ホルダ４９に内蔵されホルダ４９の上面をヒートローラ昇降カム５１に圧接させる図示しないバネとを有する昇降駆動ユニットにより実行される。

中間転写シートＦは、中間転写シートＦをロール状に捲回した中間転写シート供給部１６から供給され、各種ローラ、及び、ヒートローラ４５の両側に配置され転写部１０を構成するフレームに固着されたガイド板４７等で案内され、転写時にはカードＣを介して第２カード搬送経路Ｐ_２上でプラテンローラ５０とヒートローラ４５とに挟まれて、中間転写シートＦをロール状に巻き取る中間転写シート巻取部１７に巻き取られる。また、転写部１０には、第２カード搬送経路Ｐ_２を挟んで圧接し合いカードＣを第２カード搬送経路Ｐ_２上で図１の矢印Ｌ方向に搬送可能な搬送ローラ対４８が、水平搬送ローラ対１１の下流側かつプラテンローラ５０の上流側に配設されている。

なお、図示はしないが、図１に示した筐体２、第１カード搬送路Ｐ_１及び第２カード搬送路Ｐ_２で画定される領域には、正逆転可能なパルスモータＭ１、Ｍ２を駆動動力源とする駆動機構が配設されている。

図６に示すように、本実施形態の印刷装置１は、手動により中間転写シートＦに代えてホログラムシートＨを装着することが可能である。この場合には、ロール状の中間転写シート供給部１６及び中間転写シート巻取部１７を取り外して、供給スプール軸１２０及び巻取スプール軸１１０にそれぞれロール状のホログラムシート供給部２９及びホログラムシート巻取部３０を装填してホログラムシートＨを掛け渡す。ホログラムシートＨは、図７（Ｂ）に示した中間転写シートＦと同様の層構成を有しているが、受容層に代えて予めホログラムが形成されたホログラム層を有している点で異なっている。

図１に示すように、筐体２の第２カード搬送路Ｐ_２の矢印Ｌ方向への延長線上には、印刷等の処理が終了したカードＣを筐体２の外部へ排出する排出口２７が形成されている。排出口２７の下側には、カードＣを積層してストックするスタッカ１３が筐体２に着脱可能に装着されている。なお、水平搬送部１２と排出口２７との間には、図示しない一体型透過センサが配置されている。また、情報記録部８でのデータの書き込み不良が判明した不良カードＣ、及び画像形成部９や転写部１０で不具合が発生した不良カードＣを、第２反転部５を図１の矢印ＤとＲの中間位置である傾斜方向に回転させて、上記傾斜方向下方側にイジェクトするイジェクト口２８が形成されている。イジェクト口２８には不良カードＣを一時的に保持する不良カード受け等を取り付けるようにしてもよい。

また、印刷装置１は、筐体２内に、商用交流電源から各機構部及び制御部等を駆動／作動可能な直流電源に変換する電源部１８及び印刷装置１全体の動作制御を行う制御部１９を有している。さらに、印刷装置１は、筐体２の上部に制御部１９からの情報に従って印刷装置１の状態等を表示すると共に、オペレータによる操作で制御部１９に操作命令が指示可能な図示しないタッチパネルを有している。

制御部１９は、印刷装置１の制御処理を行うＣＰＵブロック１０１を備えている。図２に印刷装置１の制御部１９の概略を示す。ＣＰＵブロック１０１は、中央演算処理装置として高速クロックで作動するＣＰＵ１０２、印刷装置１の制御動作が記憶されたＲＯＭ１０３、ＣＰＵ１０２のワークエリアとして働くＲＡＭ１０４、及びこれらを接続する内部バス１０５で構成されている。また、ＣＰＵブロック１０１には外部バス１０６が接続され、タッチパネルの表示や操作命令を制御するタッチパネル表示操作制御ユニット１０７、各種センサからの信号を制御するセンサ制御ユニット１０８、各モータに駆動パルスを送出するモータドライバや電磁クラッチ等を制御するアクチュエータ制御ユニット１０９、サーマルヘッド２０の熱エネルギー、及び単位画素当りの電圧印加時間を制御するサーマルヘッド制御ユニット１１０、外部コンピュータと印刷装置１の通信を行う外部入出力インタフェース１１１、及びカードＣに印刷すべき画情報等を格納するＲＡＭ１１２等が接続されている。タッチパネル表示操作制御ユニット１０７、センサ制御ユニット１０８、アクチュエータ制御ユニット１０９、サーマルヘッド制御ユニット１１０は、それぞれ、タッチパネル、センサ、モータドライバ及び電磁クラッチ、サーマルヘッド２０に接続されている。

（本印刷装置の動作）
上記のように構成した印刷装置１は、以下のように動作する。なお、ここではカードＣの表面に間接転写を行う際の動作について説明する。

まず、カード供給部３のブランクカードＣが図１の矢印Ｌ方向に搬送される。これによりブランクカードＣは第３カード搬送路Ｐ_３上に送出され、クリーナ４のクリーニングローラ３４で両面を清浄され、第２反転部５から情報記録部８へ至る。情報記録部８は、ブランクカードＣに対し、制御部１９から送出された記録情報による磁気データ及び／又はＩＣデータの書き込み等の処理を行う。処理の終了後、書き込み不良の場合は、カードＣは前述のイジェクト口２８へ排出される。書き込み良の場合は、第２反転部５から第１反転部６へ、図１の矢印Ｕ方向にカードＣが搬送される。

次に、ＣＰＵ１０２は、熱転写シートＲのインクをサーマルヘッド２０で加熱することで、中間転写シートＦの受容層Ｆｅに画像を形成させる。画像形成時には、プラテンローラ２１を反時計回りに回転させると共に、中間転写シートＦを中間転写シート供給部１６に巻き取り、同期して熱転写シートＲを熱転写シート巻取部１５に巻き取ることにより行われる。ＣＰＵ１０２は、順次この処理を繰り返し、中間転写シートＦにＹＭＣの染料で画像を重ねて形成させた後、サーマルヘッド２０をプラテンローラ２１に対して退避させる。

次いで、ＣＰＵ１０２は、予めプラテンローラ５０から離間されているヒートローラ４５の位置まで、中間転写シートＦを搬送する。またこの間、第１反転部６からカードＣを第２カード搬送経路Ｐ_２上に位置させ、図１の矢印Ｌ方向へ搬送させる。

次いで、カードＣの先端部がヒートローラ４５に当接する位置に至ると、ヒートローラ昇降カム５１を矢印Ａ方向へ回転させて、ヒートローラ４５をプラテンローラ５０から離間していた状態からプラテンローラ５０に当接する状態へ移行させて、ヒートローラ昇降カム５１の回転動作を停止させる。この時点で、カードＣの先端部は、裏面側がプラテンローラ５０に支持され、表面側が中間転写シートＦを介してヒートローラ４５に押し当てられる。カードＣは、裏面側が反時計回りに回転するプラテンローラ５０に支持され、表面側が中間転写シートＦを介してヒートローラ４５に押し当てられ、図１の矢印Ｌ方向に搬送される。中間転写シートＦの剥離層Ｆｃは発熱ランプ４６の熱によりベースフィルムＦａから剥離され、カードＣの表面に画像が形成された受容層Ｆｅとオーバーコート層Ｆｄとが一体で転写される。この転写に同期して中間転写シートＦは中間転写シート巻取部１７に巻き取られる。

カードＣの寸法サイズに従ってカードＣの表面側への中間転写シートＦの転写が終了すると、ヒートローラ昇降カム５１が再度回転しプラテンローラ５０に対してヒートローラ４５が上昇する。カードＣは水平搬送部１２を通過し排出口２７を経てスタッカ１３へ排出される。

（本装置の印刷モード）
次に、本発明の熱転写印刷装置における各印刷モードについて説明する。図３は、本熱転写印刷装置での印刷モードを説明するための模式図である。ここでは例として、「高精細モード」〔第１の印刷モード；図３（Ａ）〕、「中間モード」〔第２の印刷モード；図３（Ｂ）〕、「高速モード」〔第２の印刷モード；図３（Ｃ）〕の、三つのモードを設けている場合について説明する。なお、図３中の矢印Ｍは主走査方向、矢印Ｓは副走査方向を示している。

熱転写方式での印刷は、全体画像を網目状に細分化して行われている。印刷面積の最低単位である１ドットは、その細分化された網目である１画素上に印刷される。通常、画素は正方形に区切られ、この画素が小さければ小さいほど解像度が高くなり高精細な画像となる。

図３（Ａ）では、「高精細モード」における画像領域（印刷領域）２００と画素２０１ａを示している。例として、ここでは６００ｄｐｉを想定する。このような解像度が高いモードの場合、文字又は記号画像の印刷に向いており、複雑な画像の細部を緻密に表現することが可能となる反面、印刷速度は遅くなる。

図３（Ｃ）では、「高速モード」における画像領域（印刷領域）２００と画素２０１ｃを示している。図に示す通り、画素２０１ｃは図３（Ａ）の画素２０１ａを主走査方向、副走査方向の双方に倍にした大きさの正方形である（即ち、３００ｄｐｉ）。つまり、サーマルヘッド２０の主走査方向における隣り合った２つの発熱素子が同じ印刷データを印刷することで擬似的に３００ｄｐｉを形成している。前述したように写真等の諧調画像を印刷する場合、重要となるのは階調性であり、高解像度は特に要求されないことが多い。高解像度が要求されない代わりに、印刷速度は高速化が可能となる。そのため、上記のような「高速モード」は、主に諧調画像の印刷に用いられる。この「高速モード」では、印刷媒体（ここでは、カードＣ）の搬送速度を「高精細モード」よりも速い速度に設定することが可能である。

図３（Ｂ）では、「中間モード」における画像領域（印刷領域）２００と画素２０１ｂを示している。図に示す通り、画素２０１ｂは図３（Ａ）の画素２０１ａを副走査方向に倍にした大きさの長方形である。即ち、ここでは主走査方向に６００ｄｐｉ、副走査方向に３００ｄｐｉとなる。このモードでは、画素２０１ｂを副走査方向のみ延長した長方形とすることで、主走査方向に高解像度を実現しつつ、印刷時間の短縮のために副走査方向には解像度を抑えている。このようにすることで、程よい印刷品質と高速度の印刷を両立することが可能となる。この中間モードは、諧調画像の中でも特に精密な表現を必要とする画像等に用いられるのが好適である。この「中間モード」では、印刷媒体（ここでは、カードＣ）の搬送速度を「高精細モード」よりも速い速度に設定することが可能である。

（本発明の動作制御）
次に、上記のような印刷モードを実現するための制御について説明する。

図４は、図３に示した「高精細モード」及び「中間モード」で実際に印刷されるドットの状態とサーマルヘッドの発熱変化を示す模式図である。図４（Ａ）が「高精細モード」、図４（Ｂ）が「中間モード」の場合を示している。

図４（Ａ）では、正方形の画素２０１ａにドット２０２ａが、図４（Ｂ）では長方形の画素２０１ｂにドット２０２ｂが印刷されている。この図から分かるように、「高精細モード」における２ドット分を、「中間モード」では１ドットで表現することになる。

そのためには、図５に示すように、「高精細モード」より高速で印刷するモードでは、１画素面積におけるサーマルヘッド２０（発熱素子）への電圧印加時間を「高精細モード」より長くする必要がある。図５（Ａ）は、「高精細モード」における１画素面積と発熱素子への電圧印加時間を示す図、図５（Ｂ）は、「中間モード」における１画素面積と発熱素子への電圧印加時間を示す図である。ここで、「高精細モード」の１画素面積における発熱素子への電圧印加時間〔図５（Ａ）〕をｔ１、「中間モード」の１画素面積における発熱素子への電圧印加時間〔図５（Ｂ）〕をｔ２とすると、ｔ２＞ｔ１とする必要がある。「中間モード」の場合、印刷媒体（ここではカードＣ）の搬送速度が「高精細モード」より高速なため、実質的な発熱素子への電圧印加時間は「高精細モード」より「中間モード」の方が長くなることはないが、図５のように単位画素当りの電圧印加時間を考えた場合、１画素における印刷濃度を同一にするためにｔ２をｔ１より長くする。

ここで、図４（Ａ）に示す通り、１ドットごとに印刷を行うと、１ドットに対する印刷が終了してから次のドットを印刷するまでの間に一度サーマルヘッド２０を冷ます必要がある。一方図４（Ｂ）では、ドット２０１ｂを１ドットとしているのでサーマルヘッド２０を冷やす必要がない。よって、サーマルヘッド２０を一度冷ましてから再び発熱させる時間が省略できるので、その分「高精細モード」よりも「中間モード」の方が印刷媒体を速く搬送することができる。

このとき、単位画素当りの電圧印加時間は、印刷媒体の搬送速度と一画素面積に応じてサーマルヘッド制御ユニット１１０で算出する。

ところで、上述したように、文字又は記号等を印刷する際には「高精細モード」（第１の印刷モード）、写真等の画像を印刷する際には「中間モード」又は「高速モード」（第２の印刷モード）に設定するのが好適であるが、通常、文字又は記号等は白黒二値画像が多く、写真等の画像はカラーの諧調画像であることが多い。そこで、上述した熱転写シート（インクリボン）Ｒの単色帯域〔例えば、Ｂｋ（ブラック）〕を使う場合と黒色以外のカラー帯域〔Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）〕を使う場合とで、熱転写印刷装置のモードを自動で設定・変更する構成としても良い。即ち、熱転写シート（インクリボン）Ｒの単色帯域を使用する場合は「高精度モード」、カラー帯域を使用する場合は「中間モード」又は「高速モード」を用いるように予め設定可能としても良い。

このように、本発明に係る熱転写印刷装置においては、サーマルヘッドを構成する発熱素子の１素子の大きさを画素単位として印刷する第１の印刷モードと発熱素子の１素子を副走査方向に延長した大きさを画素単位として印刷する第２の印刷モードの複数の異なる印刷モードに対応して、印刷媒体の副走査方向への搬送速度に対応して、サーマルヘッドの各発熱素子に対する電圧印加時間をそれぞれ個別に制御するので、高解像度印刷と高速度印刷を可能にしたのである。

尚、上記した本熱転写印刷装置の実施例では、サーマルヘッドによってフィルム状中間転写媒体に文字又は画像を一次転写し、当該一次転写されたフィルム状中間転写媒体を前記印刷媒体に押し当てることにより、前記文字又は画像を前記印刷媒体に印刷するようにした熱転写印刷装置について説明したが、本発明は、紙又はプラスチック等の記録媒体に画像・文字等の情報を直接的に熱転写印刷する装置に適用可能であることは言うまでもない。

本発明は、紙又はプラスチック等の記録媒体に画像・文字等の情報を直接的に又は間接的に熱転写印刷する熱転写印刷装置に関し、特に、文字又は記号印刷のための解像度印刷と画像印刷のための諧調印刷とが可能な熱転写印刷装置に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。

１印刷装置
２筐体
３カード供給部
４クリーナ
５第２反転部
６第１反転部
８情報記録部
９画像形成部
１０転写部
１１水平搬送ローラ対
１２水平搬送部
１３スタッカ
１４熱転写シート供給部
１５熱転写シート巻取部
１６中間転写シート供給部
１７中間転写シート巻取部
１８電源部
１９制御部
２０サーマルヘッド
２１プラテンローラ
２７排出口
２８イジェクト口
２９ホログラムシート供給部
３０ホログラムシート巻取部
３４クリーニングローラ
４３従動ローラ
４５ヒートローラ
４６発熱ランプ
４７ガイド板
４８搬送ローラ対
４９ホルダ
５０プラテンローラ
５１ヒートローラ昇降カム
５２カム軸
１０１ＣＰＵブロック
１０２ＣＰＵ
１０３ＲＯＭ
１０４ＲＡＭ
１０５内部バス
１０６外部バス
１０７タッチパネル表示操作制御ユニット
１０８センサ制御ユニット
１０９アクチュエータ制御ユニット
１１０サーマルヘッド制御ユニット
１１１外部入出力インタフェース
１１２ＲＡＭ
２００画像領域（印刷領域）
２０１ａ画素
２０１ｂ画素
２０１ｃ画素
２０２ａドット
２０２ｂドット

Claims

主走査方向に配列された複数の発熱素子から成るサーマルヘッドと、
印刷媒体を副走査方向に搬送する搬送手段と、
前記印刷媒体上に画像を形成するときの画素サイズに応じて前記搬送手段の搬送速度を制御すると共に、前記発熱素子への電圧印加時間及び前記画像に応じた印刷データの出力を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記搬送速度が基準速度のときの前記副走査方向の長さと前記主走査方向では前記発熱素子の配列ピッチの長さとによる前記画素サイズを用いて、前記印刷媒体上に前記画像を形成する第１の印刷モードと、
前記搬送速度を前記基準速度より高速にすることで前記第１の印刷モードでの前記画素サイズと比べて前記副走査方向では長い前記画素サイズを用いて、このとき前記発熱素子への電圧印加時間を前記画素サイズの前記副走査方向の長さに応じて前記第１の印刷モードより長くすると共に、前記主走査方向で隣り合う一組の前記発熱素子には同じ前記印刷データを出力して、前記印刷媒体上に前記画像を形成する第２の印刷モードと、を備えることを特徴とする熱転写印刷装置。
前記制御手段は、第３の印刷モードをさらに備え、
前記第３の印刷モードでは、前記搬送速度を前記基準速度より高速にすることで前記第１の印刷モードでの前記画素サイズと比べて主走査方向では変わらず前記副走査方向では長い前記画素サイズを用いて、このとき前記発熱素子への電圧印加時間を前記画素サイズの前記副走査方向の長さに応じて前記第１の印刷モードより長くして前記印刷媒体上に前記画像を形成することを特徴とする請求項１に記載の熱転写印刷装置。
前記サーマルヘッドは、少なくとも一つのカラー帯域と一つの単色帯域との複数の異なる帯域とが面順次に形成されたインクリボンを用いて、前記単色帯域を加熱することで前記印刷媒体に白黒印刷し、前記カラー帯域を加熱することで前記印刷媒体にカラー印刷することを特徴とする請求項１又は２に記載の熱転写印刷装置。
前記サーマルヘッドは、前記インクリボンを加熱して前記印刷媒体に文字又は画像を一次転写し、当該一次転写された前記印刷媒体を二次転写媒体に押し当てることにより、前記文字又は画像を前記二次転写媒体に形成することを特徴とする請求項３に記載の熱転写印刷装置。