JP7400569B2 - 画像プリントシステム及び印画物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像プリントシステム及び印画物の製造方法に関する。

サーマルヘッドとプラテンロールとの間に熱転写シート（インクリボン）及び印画紙を挟み込み、サーマルヘッドから熱転写シートに熱を付与して、熱転写シートの色材（染料等）を画像に対応したパターンで印画紙に転写する熱転写プリンタが知られている。

色材の転写後、画像を保護するために、透明フィルムからなる保護層が画像上に転写される。印画紙上に転写される保護層は、保護層形成時の転写エネルギーを高くすることで保護層表面が光沢度の低いマット調になり、転写エネルギーを低くすることで保護層表面が光沢度の高いグロス調になることが知られている。従来、ユーザがマット調又はグロス調を選択すると、画像上に一様な表面状態の保護層が形成されていた。

特開平８－２９７０９７号公報

本発明は、マット調の保護層表面に階調表現を実現できる画像プリントシステム及び印画物の製造方法を提供することを課題とする。

本発明による画像プリントシステムは、グレースケール画像から、前記グレースケール画像の濃淡に応じた白黒の比率を有するモノクロドット画像を生成する画像処理装置と、前記画像処理装置から印画用画像及び前記モノクロドット画像を受信し、熱転写シートに設けられた色材層を加熱して被転写体に前記印画用画像を形成し、熱転写シートに設けられた保護層を前記被転写体に形成された前記印画用画像上に転写するプリンタと、を備え、前記プリンタは、前記モノクロドット画像の白に対応する部分と黒に対応する部分とで、前記保護層の表面状態が異なるように前記画像上に前記保護層を転写するものである。

本発明の一態様において、前記プリンタは、前記モノクロドット画像の白に対応する部分がグロス調、黒に対応する部分が前記グロス調よりも光沢度が低いマット調となるように、前記保護層を転写する。

本発明の一態様において、前記モノクロドット画像は、複数の黒ドットが、ドット中心の間隔が一定となるように配置され、前記画像処理装置は、前記グレースケール画像における濃い部分ほど、前記黒ドットのサイズを大きくするようにして、前記モノクロドット画像を生成する。

本発明の一態様において、前記モノクロドット画像は、複数の同一サイズの黒ドットを含み、前記画像処理装置は、前記グレースケール画像における濃い部分ほど、前記黒ドットの配置間隔を小さくするようにして、前記モノクロドット画像を生成する。

本発明の一態様において、前記印画用画像は単色画像である。

本発明による印画物の製造方法は、グレースケール画像から、前記グレースケール画像の濃淡に応じた白黒の比率を有するモノクロドット画像を生成する工程と、熱転写シートの色材層を加熱し、被転写体に印画用画像を形成する工程と、熱転写シートに設けられた保護層を前記被転写体に形成された前記印画用画像上に転写して印画物を作製する工程と、を備え、前記モノクロドット画像の白に対応する部分と黒に対応する部分とで、前記保護層の表面状態が異なるように、前記画像上に前記保護層を転写するものである。

本発明によれば、マット調の保護層表面に階調表現を実現できる。

本発明の実施形態に係る画像プリントシステムの概略構成図である。 プリンタの概略構成図である。 プリンタで用いられる熱転写シートの平面図である。 画像処理装置の機能を示すブロック図である。 グレースケール画像からモノクロドット画像への変換例を示す図である。 モノクロドット画像と保護層表面との関係を示す図である。 印画物の絵柄の見え方の変化例を示す図である。 グレースケール画像からモノクロドット画像への変換例を示す図である。 グレースケール画像からモノクロドット画像への変換例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態に係る画像プリントシステムの概略構成図である。画像プリントシステムは、プリンタ１と画像処理装置２とを備える。プリンタ１は、画像処理装置２からデータを受け取り、印画紙に画像を印画して印画物を製造する。

プリンタ１は、昇華型熱転写方式の高解像度カラープリンタである。図２は、プリンタ１の概略構成図であり、図３は、プリンタ１で用いられる熱転写シート４４（インクリボン）の平面図である。プリンタ１は、熱転写シート４４を加熱して、印画紙４５上に染料を移行して画像を形成し、画像上に保護層を転写するサーマルヘッド４０を備えている。サーマルヘッド４０は、印画紙４５の搬送方向と直交する方向に沿って配列された多数の発熱素子を有する。

サーマルヘッド４０の下流側に、熱転写シート４４を巻き付けて形成された供給部４２が設けられ、サーマルヘッド４０の上流側に回収部４１が設けられている。供給部４２から繰り出された熱転写シート４４は、サーマルヘッド４０を通って、回収部４１に回収されるようになっている。

サーマルヘッド４０の下方側には回転自在なプラテンローラ４６が設けられている。また、サーマルヘッド４０には、サーマルヘッド４０をプラテンローラ４６に対して昇降自在とさせる昇降手段４３が連結されている。

熱転写シート４４は、一方の面に、イエロー染料層５１、マゼンタ染料層５２、シアン染料層５３、及び保護層５４が面順次に形成されている。なお、熱転写シート４４には、染料層に加えて、又は染料層に代えて、溶融インキ層など他の色材層を設けてもよい。

イエロー染料層５１、マゼンタ染料層５２、シアン染料層５３は、バインダ樹脂に、昇華性染料を溶融又は分散させた材料を用いることが好ましい。保護層５４は、透明で、接着性、耐光性等を有する材料を用いることが好ましい。

印画紙４５上に画像を形成する場合、まず、印画紙４５とイエロー染料層５１とが位置合わせされる。次に、昇降手段４３によりサーマルヘッド４０がプラテンローラ４６に向けて降下し、印画紙４５及び熱転写シート４４が、サーマルヘッド４０とプラテンローラ４６との間に挟み込まれる。

次に、印画紙４５及び熱転写シート４４が後方側（サーマルヘッド４０の上流側）へ送られる。この間、カラー画像データに基づいて、サーマルヘッド４０によりイエロー染料層５１が選択的に順次加熱され、熱転写シート４４から印画紙４５上にイエロー染料が移行される。

昇降手段４３によりサーマルヘッド４０が上昇し、プラテンローラ４６から離れる。次に、印画紙４５とマゼンタ染料層５２とが位置合わせされる。イエロー染料を移行する方法と同様にして、印画紙４５上にマゼンタ染料、シアン染料が順次移行され、印画紙４５上にカラー画像が形成される。

次に、サーマルヘッド４０が熱転写シート４４の保護層５４を加熱して、画像を覆うように印画紙４５上に保護層５４を転写する。保護層が転写された印画紙４５は切断手段（図示せず）により所定のサイズに切断され、プリント物が作製される。

本実施形態では、サーマルヘッド４０は、保護層５４の転写の際に、後述するマットパターンを示すモノクロドット画像に基づいて、領域毎に転写エネルギー（サーマルヘッド４０に印加するエネルギー）を変える。保護層転写時の転写エネルギーを高くすることで保護層表面が光沢度の低いマット調になり、転写エネルギーを低くすることで保護層表面が光沢度の高いグロス調になる。

例えば、転写後の保護層の表面をマット調とする場合、サーマルヘッド４０に印加するエネルギーは、転写後の保護層表面の光沢度が４０％以下になるための高エネルギーに調整される。一方、転写後の保護層の表面をグロス調（光沢状態）とする場合、サーマルヘッド４０に印加するエネルギーは、転写後の保護層表面の光沢度が７０％以上になるための低エネルギーに調整される。

画像処理装置２は、ＣＰＵ、記憶部、通信装置等を備えたコンピュータであり、図４に示すように、画像取得部２１、画像変換部２２、ドット画像生成部２３及びプリント処理部２４の機能を有する。

画像取得部２１は、スマートフォンやＰＣ等のユーザ端末３から、ネットワークを介して画像データを取得する。あるいはまた、メモリカードやＵＳＢメモリ等の可搬記憶媒体から画像データを読み取ることで、画像データを取得してもよい。取得する画像データは、例えばカラー画像のデータである。

画像変換部２２は、取得したカラー画像をグレースケール画像に変換する。カラー画像からグレースケール画像への変換は公知の方法を用いることができる。取得した画像がグレースケール画像である場合は、画像変換部２２の処理は省略される。

ドット画像生成部２３は、グレースケール画像からモノクロドット画像を生成する。モノクロドット画像は、黒ドットが所定間隔で配置された画像である。具体的には、ドット画像生成部２３は、グレースケール画像の濃い（画素値が小さい）部分ほど、黒ドットのサイズを大きくし、グレースケール画像の薄い（画素値が大きい）部分ほど、黒ドットのサイズを小さくするようにして、グレースケール画像からモノクロドット画像を生成する。

グレースケール画像から生成されるモノクロドット画像の例を図５に示す。モノクロドット画像では、黒ドットの間隔（ドット中心の間隔）は一定であり、グレースケール画像の濃さに応じて、黒ドットのサイズが変わる。従って、グレースケール画像の濃い部分は、モノクロドット画像では黒ドットサイズが大きく、単位面積当たりの黒領域が広くなり、白領域は狭くなる。一方、グレースケール画像の薄い部分は、モノクロドット画像では黒ドットサイズが小さく、単位面積当たりの黒領域が狭くなり、白領域は広くなる。

このようなモノクロドット画像がマットパターンを示すものとなる。

プリント処理部２４は、印画用画像のデータをプリンタ１へ送信し、画像の形成を指示する。プリンタ１は、熱転写シート４４のイエロー染料層５１、マゼンタ染料層５２及びシアン染料層５３を加熱して、印画紙４５に画像を形成する。印画用画像は、画像取得部２１が取得したカラー画像でもよいし、画像変換部２２により生成されたグレースケール画像でもよいし、画像処理装置２に予め準備されている背景画像や単色画像でもよい。また、カラー画像の被写体部分（主要部分）を黒など白以外の単色、その他の部分を白にした画像でもよい。

プリント処理部２４は、マットパターンを示すモノクロドット画像をプリンタ１へ送信し、保護層転写を指示する。プリンタ１は、モノクロドット画像の黒の部分ではサーマルヘッド４０による転写エネルギーを高くして、保護層の表面をマット調にし、モノクロ画像の白の部分ではサーマルヘッド４０による転写エネルギーを低くして、保護層の表面をグロス調にする。

図６は印画物Ｐの断面を示す。印画紙４５は、基材４５ａと、基材４５ａ上に設けられた受容層４５ｂとを有する。受容層４５ｂに熱転写シート４４から染料が移行して画像が形成される。受容層４５ｂ上に熱転写シート４４から保護層５４が転写される。

モノクロドット画像Ｇの黒の部分では、サーマルヘッド４０による保護層転写エネルギーを高くするため、保護層５４の表面が波状に凹凸したようになり、マット調になる。図中左右方向の波の幅は、サーマルヘッド４０の発熱素子のサイズ、配列ピッチに対応する。モノクロドット画像Ｇの白の部分では、サーマルヘッド４０による保護層転写エネルギーを低くするため、保護層５４の表面が平坦になり、グロス調になる。

サイズの大きい黒ドットＤ１に対応する領域の保護層表面は、マット部分の面積比率が大きい。サイズの小さい黒ドットＤ２に対応する領域の保護層表面は、マット部分の面積比率が小さい。そのため、マット調の保護層表面に階調表現が実現された印画物Ｐが得られる。

この印画物Ｐは、光の当たり方によって、保護層のマットパターンが強調して見えるようになる。例えば、印画用画像として黒ベタ画像（黒単色の画像）を形成した場合、図７に示すように、一見すると単なる真っ黒の印画物Ｐであるが、光の当て方を変えることで、保護層のマットパターンが強調され、マットパターンによる絵柄が見えるようになる。

上記実施形態では、黒ドットを所定間隔で配置し、グレースケール画像の濃淡によって黒ドットのサイズを変えてモノクロドット画像を生成する例について説明したが、モノクロドット画像の生成方法はこれに限定されず、グレースケール画像の濃い部分ほど、黒の比率が大きくなるようなモノクロドット画像が生成できればよい。

例えば、図８に示すように、黒ドットのサイズを一定（同一）にし、グレースケール画像の濃い部分ほど、黒ドットの配置間隔を小さくして密度を高くし、グレースケール画像の薄い部分ほど、黒ドットの配置間隔を大きくして密度を低くするようにして、グレースケール画像からモノクロドット画像を生成してもよい。

あるいはまた、図９に示すように、白ドットを含むモノクロドット画像としてもよい。この例では、白ドットが所定間隔で配置され、グレースケール画像の濃い部分ほど、白ドットのサイズを小さくし、グレースケール画像の薄い部分ほど、白ドットのサイズを大きくするようにして、グレースケール画像からモノクロドット画像を生成する。

白ドットのサイズを一定にし、グレースケール画像の濃い部分ほど、白ドットの配置間隔を大きくして密度を低くし、グレースケール画像の薄い部分ほど、白ドットの配置間隔を小さくして密度を高くするようにして、グレースケール画像からモノクロドット画像を生成してもよい。

上記実施形態では、染料層と保護層が同一の熱転写シートに面順次に設けられる構成について説明したが、染料層が設けられた熱転写シートと、保護層が設けられた熱転写シートとが別体であってもよい。この場合、プリンタは、染料を印画紙に移行して画像を形成するための第１サーマルヘッドと、印画紙上に保護層を転写するための第２サーマルヘッドとを備える。

プリンタ１と画像処理装置２とは同じ筐体内に収容されていてもよい。

画像形成及び保護層転写を行う被転写体は、シール紙を含む印画紙でもよいし、カード基材上に受容層が設けられたものであってもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１ プリンタ
２ 画像処理装置
３ ユーザ端末
２１ 画像取得部
２２ 画像変換部
２３ ドット画像生成部
２４ プリント処理部
４０ サーマルヘッド
４１ 回収部
４２ 供給部
４３ 昇降手段
４４ 熱転写シート
４５ 印画紙
４６ プラテンローラ
５１ イエロー染料層
５２ マゼンタ染料層
５３ シアン染料層
５４ 保護層

Claims (6)

1. 被転写体上に転写する保護層の表面状態を領域毎に変えることで絵柄を表現する画像プリントシステムであって、
   前記絵柄に対応するグレースケール画像から、前記グレースケール画像の濃淡に応じた白黒の比率を有するモノクロドット画像を生成する画像処理装置と、
   前記画像処理装置から前記グレースケール画像とは絵柄が異なる印画用画像及び前記モノクロドット画像を受信し、熱転写シートに設けられた色材層を加熱して被転写体に前記印画用画像を形成し、熱転写シートに設けられた保護層を前記被転写体に形成された前記印画用画像上に転写するプリンタと、
   を備え、
   前記プリンタは、前記モノクロドット画像の白に対応する部分と黒に対応する部分とで、前記保護層の表面状態が異なるように前記印画用画像上に前記保護層を転写し、
   前記モノクロドット画像は、複数の黒ドットが、ドット中心の間隔が一定となるように配置され、
   前記画像処理装置は、前記グレースケール画像における濃い部分ほど、前記黒ドットのサイズを大きくするようにして、前記モノクロドット画像を生成することを特徴とする画像プリントシステム。
2. 被転写体上に転写する保護層の表面状態を領域毎に変えることで絵柄を表現する画像プリントシステムであって、
   前記絵柄に対応するグレースケール画像から、前記グレースケール画像の濃淡に応じた白黒の比率を有するモノクロドット画像を生成する画像処理装置と、
   前記画像処理装置から前記グレースケール画像とは絵柄が異なる印画用画像及び前記モノクロドット画像を受信し、熱転写シートに設けられた色材層を加熱して被転写体に前記印画用画像を形成し、熱転写シートに設けられた保護層を前記被転写体に形成された前記印画用画像上に転写するプリンタと、
   を備え、
   前記プリンタは、前記モノクロドット画像の白に対応する部分と黒に対応する部分とで、前記保護層の表面状態が異なるように前記印画用画像上に前記保護層を転写し、
   前記モノクロドット画像は、複数の同一サイズの黒ドットを含み、
   前記画像処理装置は、前記グレースケール画像における濃い部分ほど、前記黒ドットの配置間隔を小さくするようにして、前記モノクロドット画像を生成することを特徴とする画像プリントシステム。
3. 前記プリンタは、前記モノクロドット画像の白に対応する部分がグロス調、黒に対応する部分が前記グロス調よりも光沢度が低いマット調となるように、前記保護層を転写することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像プリントシステム。
4. 前記印画用画像は単色画像であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像プリントシステム。
5. 被転写体上に転写する保護層の表面状態を領域毎に変えることで絵柄を表現する印画物の製造方法であって、
   前記絵柄に対応するグレースケール画像から、前記グレースケール画像の濃淡に応じた白黒の比率を有するモノクロドット画像を生成する工程と、
   熱転写シートの色材層を加熱し、被転写体に前記グレースケール画像とは絵柄が異なる印画用画像を形成する工程と、
   熱転写シートに設けられた保護層を前記被転写体に形成された前記印画用画像上に転写して印画物を作製する工程と、
   を備え、
   前記モノクロドット画像の白に対応する部分と黒に対応する部分とで、前記保護層の表面状態が異なるように、前記印画用画像上に前記保護層を転写し、
   前記モノクロドット画像は、複数の黒ドットが、ドット中心の間隔が一定となるように配置され、
   前記グレースケール画像における濃い部分ほど、前記黒ドットのサイズを大きくするようにして、前記モノクロドット画像を生成することを特徴とする印画物の製造方法。
6. 被転写体上に転写する保護層の表面状態を領域毎に変えることで絵柄を表現する印画物の製造方法であって、
   前記絵柄に対応するグレースケール画像から、前記グレースケール画像の濃淡に応じた白黒の比率を有するモノクロドット画像を生成する工程と、
   熱転写シートの色材層を加熱し、被転写体に前記グレースケール画像とは絵柄が異なる印画用画像を形成する工程と、
   熱転写シートに設けられた保護層を前記被転写体に形成された前記印画用画像上に転写して印画物を作製する工程と、
   を備え、
   前記モノクロドット画像の白に対応する部分と黒に対応する部分とで、前記保護層の表面状態が異なるように、前記印画用画像上に前記保護層を転写し、
   前記モノクロドット画像は、複数の同一サイズの黒ドットを含み、
   前記グレースケール画像における濃い部分ほど、前記黒ドットの配置間隔を小さくするようにして、前記モノクロドット画像を生成することを特徴とする印画物の製造方法。

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