JP6879494B2 - 画像形成装置、プログラム、記録媒体および画像形成システム - Google Patents
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Description
以下、図面を参照して、本発明を印刷装置とコンピュータとで構成される印刷システムに適用した第1の実施の形態について説明する。
1−1.印刷システム100
図1に示すように、本実施形態の印刷システム100は、カードに文字や画像を印刷記録するとともに、カードに磁気的ないし電気的な情報記録を行う印刷装置1と、印刷システム1と通信可能な上位装置101(例えば、パーソナルコンピュータ等のホストコンピュータ)とで構成されている。
上位装置101は、ハードウエア構成として、CPU、ROM、RAMおよびハードディスクドライブ(以下、HDDと略称する。)、並びに、通信インターフェイスを含む通信部155(図7参照)を備えている。
1−3−1.機構部
図2に示すように、印刷装置1はハウジング2を有しており、ハウジング2内に情報記録部Aと、印刷部Bと、回動ユニットFと、デカール機構Gとを備えている。また、印刷装置1は、ハウジング2に装着可能な媒体供給部Cと、媒体収容部Dと、媒体収容部Dとは反対側のハウジング2の側面に装着されたリジェクトスタッカ54とを備えている。
情報記録部Aは、磁気記録部24と、非接触式IC記録部23と、接触式IC記録部27とで構成されている。これら3つの記録部はオプション構成とされており、ユーザの希望に応じて1つ以上の記録部が取り付けられる。
媒体供給部Cは複数枚のカードCaを(傾斜)立位姿勢で整列して収納している。その先端底部には分離開口7が形成されており、ピックアップローラ19で最前列のカードCaを順次繰り出して供給する。本実施形態では、カードCaに横85.6[mm]、縦53.9[mm]の標準(規格)サイズのカードが用いられる。ピックアップローラ19は不図示のピックアップモータ(ステッピングモータ)の駆動力で回転する。
媒体供給部Cから繰り出されたブランクのカードCaは、傾斜媒体搬送経路P0上に配された搬入ローラ22で回動ユニットFに搬入される。回動ユニットFは、ハウジング2に回動可能に軸支された回動フレーム50と、この回動フレーム50に回転可能に軸支された2つのローラ対20、21とで構成されている。搬入ローラ22およびローラ対20、21は不図示の第1カード搬送モータ(正逆転可能なステッピングモータ)の駆動力で回転し、回動ユニットFは不図示の回動モータ(正逆転可能なステッピングモータ)の駆動力で回動する。なお、回動フレーム50の外周にはギアが形成されており、回動モータのモータ軸に嵌着したギアと噛合している。
印刷部Bは、サーマルヘッド40でインクリボン41の各色インク画像を重ねて転写フィルム47に画像を形成する画像形成部B1と、ヒートローラ33により水平媒体搬送経路P1上を搬送されるカードCaに転写フィルム46に形成された画像を転写する転写部B2とで構成されている。印刷部Bは、画像形成部B1および転写部B2に跨って転写フィルム46(の画像形成領域)を搬送するフィルム搬送機構10を有している。
転写部B2の下流側には、水平媒体搬送経路P1の延長線上に、収容スタッカ60に転写後のカードCaを搬送するための水平媒体搬送経路P2が設けられている。水平媒体搬送経路P2上にはカードCaを搬送する搬送ローラ対37、38が配置されている。なお、水平媒体搬送経路P1、P2上に配設された搬送ローラ対29から搬送ローラ対38までの各ローラ(プラテンローラ31を含む。)は、不図示の第2カード搬送モータ(正逆転可能なステッピングモータ)の駆動力で回転する。
媒体収容部Dは、カード載置台を有しデカール機構G側から搬送されてきたカードCaを収容する収容スタッカ60と、カード載置台に積層されたカードCaの枚数に応じて図2の下方側に移動するように構成された昇降機構61とを有している。
次に、印刷部Bについて、画像形成部B1、転写部B2、印刷部Bの動作ポジション、画像形成開始位置および転写開始位置の順に詳述する。
(a)画像形成部B1の主要部材
プラテンローラ45とサーマルヘッド40とは画像形成部B1を構成する主要部材であり、プラテンローラ45に対向する位置にサーマルヘッド40が配置されている。画像形成時には、転写フィルム46およびインクリボン41を介してプラテンローラ45をサーマルヘッド40に圧接する。すなわち、プラテンローラ45は図示を省略した第1偏心カムを回転させることによりサーマルヘッド40に進退可能に構成されている。
転写フィルム46は、カードCaの幅方向より若干大きな幅を有する帯状を呈しており、インクリボン41のインクを受容するインク受容層、インク受容層の表面を保護する保護層、加熱によりインク受容層および保護層を一体に剥離を促進するための剥離層、基材(ベースフィルム)の順で積層形成されている。
フィルム搬送ローラ49は、転写フィルム46を搬送する主要な駆動ローラであり、このフィルム搬送ローラ49の駆動を制御することで転写フィルム46の搬送量および搬送停止位置が定まる。フィルム搬送ローラ49は正逆転可能なフィルム搬送モータMr5(ステッピングモータ)に連結されている。フィルム搬送ローラ49の駆動時にモータMr2、Mr4も駆動するが、供給ロール47、巻取ロール48のいずれか一方から繰り出された転写フィルム46をいずれか他方で巻き取り、搬送される転写フィルム46にテンションを付与するためのものでフィルム搬送の補助的役割を果たす。フィルム搬送ローラ49のローラ軸には不図示のエンコーダが設けられている。
インクリボン41はインクリボンカセット42に収納されており、インクカセット42にインクリボン41を供給する供給ロール43とインクリボン41を巻き取る巻取ロール44との間で張架された状態で収容されている。巻取ロール44の中心には巻取スプール44A、供給ロール43の中心には供給スプール43Aが配されており、巻取スプール44AはモータMr1の駆動力で回転し、供給スプール43AはモータMr3の駆動力で回転する。モータMr1およびモータMr3には正逆転可能なDCモータが用いられている。モータMr1、Mr3のモータ軸には出力軸側とは反対側の位置にこれらのモータの回転数をそれぞれ検出する不図示のエンコーダが設けられている。
転写フィルム46への画像形成が終了したインクリボン41は、剥離コロ25と剥離部材28とで転写フィルム46から引き剥がされる。剥離部材28はインクリボンカセット42に固設されており、剥離コロ25は画像形成時に剥離部材28に当接して両者で転写フィルム46とインクリボン41とを挟持することで剥離が行われる。そして、剥離されたインクリボン41はモータMr1の駆動力で巻取ロール44に巻き取られ、転写フィルム46はフィルム搬送機構10により転写部B2に搬送される。なお、プラテンローラ45のローラ軸および剥離コロ25の両端部は上述した第1偏心カムに当接するコロが固着した支持部材(不図示)に支持されており、第1カムが回転することで、サーマルヘッド40に対するプラテンローラ45の圧接が解除されると同時に、剥離部材28に対する剥離コロ25の当接も解除される。
転写部B2では、転写フィルム46がカードCaとともにヒートローラ33およびプラテンローラ31とで挟持され、転写フィルム46の画像形成領域Riに形成された画像がカードCaに転写される。すなわち、転写時には、カードCaおよび転写フィルム46(の画像形成領域Ri)を介してヒートローラ33をプラテンローラ31に圧接し、カードCaと転写フィルム46とを同速で同方向に搬送する。なお、ヒートローラ33は、転写フィルム46を介してプラテンローラ31に圧接・離間するように昇降機構(不図示)に取り付けられている。
印刷部Bは、上述した第1、第2偏心カムの回転を制御することにより、待機ポジション、印刷ポジションおよび搬送ポジションの3つのポジションのいずれかを採る。
図3(A)は、印刷部Bが待機ポジションにある状態を示したものである。この状態では、ピンチローラ32a、32bはフィルム搬送ローラ49に圧接しておらず、張力受け部材52もフィルム搬送ローラ49に接していない。また、プラテンローラ45はサーマルヘッド40に圧接しておらず、剥離コロ25も剥離部材28に当接していない。
図3(B)は、印刷部Bが印刷ポジションに移行した状態を示したものである。その際、まず、ピンチローラ32a、32bがフィルム搬送ローラ49に転写フィルム46を巻き付けるとともに、張力受け部材52が転写フィルム46に接し、その後、プラテンローラ45がサーマルヘッド40に圧接する。この印刷ポジションでは、プラテンローラ45がサーマルヘッド40に向けて移動して転写フィルム46とインクリボン41とを挟み込む。
最初のインクパネルのインクによる画像形成が終了すると、印刷部Bは搬送ポジションに移行し、プラテンローラ45はサーマルヘッド40から退避する(剥離部材28に対する剥離コロ25の当接も解除される。)。図3(C)は、印刷部Bが搬送ポジションに移行した状態を示したものである。この状態では依然として、ピンチローラ32a、32bはフィルム搬送ローラ49に転写フィルム46を巻き付け、張力受け部材52は転写フィルム46に接している。
カラー印刷動作では、搬送ポジションで転写フィルム46およびインクリボン41がそれぞれ初期位置に搬送された後、再び図3(B)に示す印刷ポジションに移行し、プラテンローラ45をサーマルヘッド40に圧接させ、フィルム搬送ローラ49が転写フィルム46の画像形成領域Riを搬送してサーマルヘッド40により次のインクパネル(例えば、M)のインクによる画像形成が行われる。
(a)画像形成開始位置
サーマルヘッド40による画像形成領域Riに対する画像形成は、フィルム搬送モータMr5を駆動することで、センサSe1がマークMaの先端を検出した後、マークMaが画像形成部B1側に所定距離(例えば、数mm)搬送されたところで開始される。この位置が図5(A)に示した画像形成開始位置PA(マークMaの先端から90.3[mm]の位置)である。また、モータMr1も同時に駆動することで、転写フィルム46およびインクリボン41は画像形成部B1を同速で同方向に搬送される。
図4は、転写部B2での転写時の印刷装置1の正面図を示したものである。転写処理の際には、センサSe3でマークMbを検出して頭出しを行う。本実施形態では、フィルム搬送モータMr5を駆動させて、センサSe3がマークMbの先端を検出してから転写フィルム46をさらに30[mm]搬送した位置が転写開始位置に設定されている。
図1に示すように、印刷装置1は、印刷装置1全体の動作制御を行う制御部70を備えている。制御部70は、印刷装置1を制御するマイクロコンピュータユニット72(以下、MCU72と略称する。)を有している。MCU72は、中央演算処理装置として高速クロックで作動するCPU、印刷装置1のプログラムやプログラムデータが記憶されたROM、CPUのワークエリアとして働くRAM、およびこれらを接続する内部バスで構成されている。
ここで、本実施形態の印刷システム100の技術背景について簡単に説明する。
次に、本実施形態の印刷システム100の動作について説明する。
本実施形態の印刷システム100では、上位装置101側で画像データから色成分ごとの印刷データに変換し、色成分ごとの印刷データの1ラインごとの階調値および画像形成率を検出する。次いで、1ラインごとの階調値および画像形成率に応じて印刷装置1において転写フィルム46の画像形成領域Ri(印刷領域Rp)に画像を形成する際のサーマルヘッド40の1ラインごとのライン周期の調整値を決定する。上位装置101は、色成分ごとの印刷データおよびライン周期の調整値を印刷装置1に送信する。一方、印刷装置1側では、受信した印刷データおよび調整値に従ってサーマルヘッド40により画像形成領域Riに画像を形成する。以下、これらの動作について詳述する。
図7に示すように、上位装置101のCPU、ROM、RAMおよびHDDは制御部150として機能する。すなわち、制御部150は、ROMに格納されRAMに展開されたプログラム(およびプログラムデータ)に従ってCPUを主体として機能する。
オブジェクト生成部152は、個々の印刷オブジェクトを生成する個別オブジェクト生成部、複数のオブジェクトを統合するオブジェクト統合部、統合オブジェクトから画像データを生成する画像データ生成部、画像データ等をプリンタドライバ153に出力するGDI(Graphics Device Interface、特開2004−194041号公報参照)を有している。なお、GDIを除くこれら各部は、OS(Operating System)より提供される関数を利用してモニタ102、入力装置103、画像入力装置104との入出力制御をするためのGUI(Graphic User Interface)機能を有している。
図9は、カードCaに印刷される所有者の氏名「知財 花子」の印刷オブジェクトを作成する場合のモニタ102に表示された画面の例を模式的に示したものである。この例では、オペレータが、「テキスト入力」の欄に入力装置103のキーボードから「知財 花子」(テキストデータ)を入力し、入力装置103のマウス(不図示)でフォント名、フォントサイズ、スタイル/装飾、文字色、背景色等の印刷情報を入力した例であり、プレビューの欄には入力されたテキストデータと印刷情報とから生成された印刷オブジェクトが表示されている。
オペレータは、上述したフォルダに収容された複数のオブジェクトにより、カードCaに印刷される所望の画像オブジェクトを作成する。オブジェクト統合部は、全体のプレビュー画像をモニタ102に表示し、オペレータによる複数のオブジェクト配置を補助する。これにより、オペレータは所有者の氏名、会社名、ID番号、顔写真、ロゴマーク等が所望位置に配置された統合オブジェクトを得ることができる。
画像データ生成部は、テキストデータの各印刷オブジェクトを、例えばビットマップ等の画像データに変換し、カードCaの一面ごとに全ての画像データを一つに統合した画像データを生成する。
GDIは、DDI(Device Driver Interface、特開2002−91428号公報参照)関数を利用して、1つのフォルダ内に収容された画像データ、属性情報および記録データをプリンタドライバ153に引き渡す。
プリンタドライバ153は、画像データから色成分ごとの印刷データに変換する変換処理部、色成分ごとの印刷データの階調値および画像形成率を検出する検出処理部、サーマルヘッド40の1ラインごとのライン周期の調整値を決定する決定処理部、印刷データ、属性情報および記録データ等を収容したフォルダを印刷装置1に送信する送信処理部を有している。
変換処理部は、オブジェクト生成部152(GDI)から受け取ったフォルダ内のデータのうち、画像データに対し大別して2つの変換処理を実行する。
(イ)ガンマ変換(ユーザ好みに色合いを調整、詳細は例えば特開平8−80640号参照)。
(ロ)リニア変換(印刷装置1の発色特性(サーマルヘッド40への出力−印刷濃度)を補正、詳細は例えば特開平6−30271号参照)。
(ハ)環境補正(サーマルヘッドや印刷装置1内温度などの環境による発色特性を補正、詳細は例えば特開昭63−115766号参照)。
(ニ)エッジ強調変換(例えば、顔の輪郭等を強調する変換、詳細は例えば特開2007−320050号参照)。
(ホ)ヘッド抵抗補正(サーマルヘッド40の構造上の発色特性を補正、詳細は例えば特開平7−125284号参照)。
なお、上記(ハ)〜(ホ)の変換(補正)を行う場合は、予め通信部155を介して印刷装置1の所定情報(環境温度等)を取得した後に行われる。
図10は、図5に示したサーマルヘッド40の印刷領域Rpに対応する一色(例えば、Y)の印刷データの画素を模式的に示している。本実施形態の各印刷データは、主走査方向の画素数がサーマルヘッド40の主走査方向の加熱素子数に対応して1300、副走査方向の画素数が2048で構成されている。
決定処理部は、検出処理部で検出された1ラインに対応する画素群ごとの階調値および画像形成率に応じて、サーマルヘッド40の1ラインごとのライン周期の調整値を決定する。
送信処理部は、オペレータの指示に従って決定処理部で作成されたフォルダを印刷装置1に送信する。その際、オペレータの指示に従って作成されたフォルダをデータ保存部154に保存するようにしてもよい。
次に、フローチャートを参照して、印刷装置1側のカード発行動作について、MCU72のCPU(以下、単にCPUという。)を主体として説明する。なお、説明を簡単にするために、印刷装置1を構成する各部材はホーム(初期)位置に位置付けられ(例えば、図2に示す状態)、ROMに格納されたプログラムおよびプログラムデータをRAMに展開する初期設定処理が終了し、上位装置101(通信処理部)から上述したフォルダを受信済みのものとして説明する。また、印刷部B(画像形成部B1、転写部B2)の動作については既に説明したので、重複を避けるために簡単に説明する。
次に、本発明を印刷装置とコンピュータとで構成される印刷システムに適用した第2の実施の形態について説明する。第2実施形態の印刷システム100は、第1実施形態で示した調整値決定処理(図8、S206参照)を印刷装置1側で行うものである。なお、第2実施形態以下の実施形態において、第1実施形態の印刷システム100を構成する部材、機能部並びにステップには同一の符号を付してその説明を省略し、以下、異なる箇所のみ説明する。
次に、本発明を印刷装置とコンピュータとで構成される印刷システムに適用した第3の実施の形態について説明する。第3実施形態の印刷システム100は、第1実施形態で示した階調値および画像形成率検出処理(図8、S204参照)並びに調整値決定処理(図8、S206参照)を印刷装置1側で行うものである。
上述した実施形態では、印刷領域Rpの画像長さが一定となるように調整する態様を示したが、サーマルヘッド40の印刷領域Rpへの画像形成で画像形成領域Riが伸びることを許容した上で色ずれを防止するようにしてもよい。
サーマルヘッド40の印刷領域Rpの画像長さの調整は、第1実施形態と同様に、検出した伸び係数に従ってサーマルヘッド40のライン周期を変更することにより行われる。ただし、第1実施形態ではライン周期を短くするのに対し、本実施形態ではライン周期を長くする。なお、本実施形態では、前色の同一ラインで印刷される階調値を基に伸び係数が決められており、その伸び係数に従ってライン周期を調整する。
図6(B)は、転写フィルム46の印刷領域Rpに伸びが生じた場合の印刷領域RpとカードCaとの位置合わせを模式的に示したものである。本実施形態では、印刷領域Rpに、Y、M、Cインクによる画像形成全体で1.5[mm]の伸びが生じることが推定されるものとして説明する(階調値および画像形成率を検出した結果、最終的な推定伸び量が1.5[mm])。
次に、上記実施形態の印刷システム100の効果等について説明する。
第1〜第3実施形態の印刷システム100では、サーマルヘッド40の主走査方向の1ラインに対応する印刷データの画素群の階調値および画像形成率に応じて、サーマルヘッド40で転写フィルム46に色成分ごとの印刷データによる画像を形成する際の画像長さが1ラインごとに調整され印刷領域Rpの画像長さが一定値(86.6[mm])に維持されるので、サーマルヘッド40による加熱で転写フィルム46に生じる伸びに拘わらず色ずれを防止できる。
なお、上記実施形態では、間接印刷方式の印刷装置1を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、インクリボン41を用いてカードCaに直接印刷する直接印刷方式の印刷装置にも適用可能である。その際、画像形成部、搬送ローラ、センサ等の構成や位置等を適宜変更すればよい。また、上記実施形態では、媒体に転写フィルム46を例示したが、例えば直接印刷方式の場合に、典型的にはチューブやフィルム等の熱伸縮性を有する媒体にも適用可能である。
40 サーマルヘッド
41 インクリボン
46 転写フィルム(媒体)
49 フィルム搬送ローラ(媒体搬送部の一部)
70 制御部(制御手段)
77 メモリ(格納手段)
100 印刷システム(画像形成システム)
152 オブジェクト生成部(生成手段)
153 プリンタドライバ(検出手段、決定手段)
B 印刷部(画像形成手段)
Mr5 フィルム搬送モータ(媒体搬送部の一部)
Claims (9)
- 複数色の昇華インクを用いたインクパネルと溶融インクを用いたインクパネルとを面順次に繰り返すことで構成されたインクリボンを用いて媒体に画像を形成する画像形成装置において、
サーマルヘッドと前記媒体を搬送する媒体搬送部とを有する画像形成手段と、
色成分ごとの印刷データを格納するための格納手段と、
前記画像形成手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記格納手段に格納された前記昇華インクを用いて印刷される画像の色成分ごとの印刷データの前記サーマルヘッドの主走査方向の1ラインに対応する画素群を構成する画素の階調値および前記1ラインに対応する画素群を構成する画素数に対する色成分を有する画素数の割合を表す画像形成率に応じて、前記サーマルヘッドで前記媒体に前記色成分ごとの印刷データによる画像を形成する際の画像長さを調整し、前記溶融インクを用いて印刷する際は前記調整を行わないことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記サーマルヘッドのライン周期および/または前記媒体搬送部による前記媒体の搬送速度を変更することで前記色成分ごとの印刷データによる画像を形成する際の画像長さを調整することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記階調値および前記画像形成率に応じて、前記色成分ごとの印刷データに画像を形成する際に1ラインごとに前記媒体に生じる前記サーマルヘッドの副走査方向の伸びを調整することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記色成分ごとの印刷データによる画像を形成する際の画像長さが予め定められた一定値となるように調整することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記色成分ごとの印刷データから前記階調値および前記画像形成率を検出し、該検出した階調値および画像形成率に応じて前記色成分ごとの印刷データによる画像を形成する際の画像長さを調整することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、入力された画像データから色成分ごとの印刷データを生成した後、該生成した色成分ごとの印刷データを前記格納手段に格納することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- コンピュータを、
画像データから昇華インクを用いて印刷される画像の色成分ごとの昇華印刷データと溶融インクを用いて印刷される画像の溶融印刷データとを生成する生成手段として、
前記生成手段で生成された色成分ごとの前記昇華印刷データのサーマルヘッドの主走査方向の1ラインに対応する画素群を構成する画素の階調値および前記1ラインに対応する画素群を構成する画素数に対する色成分を有する画素数の割合を表す画像形成率を検出する検出手段として、そして、
前記検出手段で検出された階調値および画像形成率に応じて、前記サーマルヘッドで媒体に画像を形成する際の前記色成分ごとの前記昇華印刷データによる画像長さの調整値を決定する決定手段として、
機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。 - 請求項7に記載のコンピュータプログラムが記録された読み取り可能な記録媒体。
- 複数色の昇華インクを用いたインクパネルと溶融インクを用いたインクパネルとを面順次に繰り返すことで構成されたインクリボンを用いて媒体に画像を形成する画像形成装置と、該画像形成装置と通信可能なコンピュータと、を備えた画像形成システムにおいて、
画像データから色成分ごとの印刷データを生成する生成手段と、
前記生成手段で生成された色成分のうち前記昇華インクを用いて印刷される画像の色成分ごとの印刷データのサーマルヘッドの主走査方向の1ラインに対応する画素群を構成する画素の階調値および前記1ラインに対応する画素群を構成する画素数に対する色成分を有する画素数の割合を表す画像形成率を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された階調値および画像形成率に応じて、前記サーマルヘッドで前記媒体に画像を形成する際の前記色成分ごとの印刷データによる画像長さの調整値を決定する決定手段と、
を備えた画像形成システム。
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