(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の階調データに応じてサーマルヘッドの発熱量を制御する印画制御回路を備え、前記サーマルヘッドからの熱によりインクフィルム上のインクをＯＨＰ用フィルムその他の用紙に転写して階調表示の印画を行うサーマルプリンタにおいて、
印画用紙が前記ＯＨＰ用フィルムであるか否かで動作モードを区別して設定するモード設定手段を備え、
前記印画制御回路は、前記ＯＨＰ用フィルムに対応した動作モードの下では、インク転写によって画像形成されない地の部分に対して、画像形成によるインク転写時に所定量以上の加熱がなされるように、前記サーマルヘッドの発熱量を制御するものであり、
前記所定量は、前記ＯＨＰ用フィルムに歪を発現させる高濃度印画時の発熱量よりも少ない低濃度印画時の発熱量に定められ、この量での加熱による低濃度印画部分がＯＨＰでの投影時に視認困難となる程度の微少量に定められたものであることを特徴とするサーマルプリンタ。
【請求項２】
前記印画制御回路は、前記印画用紙の同一部分に対して複数回のインク転写がなされるように印画制御を行うものであり、且つ黒色インクの転写と前記ＯＨＰ用フィルム対応動作モード下での前記地の部分に対する加熱とを前記複数回のインク転写のうち最後のインク転写時に行うものであることを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタ。
【請求項３】
前記所定量の加熱は、前記インク転写時の上限加熱量の２％であることを特徴とする請求項１又は２に記載のサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、サーマルヘッドからの熱によりフィルム上のインクを用紙に転写して印画するサーマルプリンタに関し、詳しくは、ＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェクタ）用フィルムへの印画品質を改良したサーマルプリンタに関する。
【０００２】
サーマルプリンタは、サーマルヘッドの絶縁基板上に発熱抵抗体が多数配設されていて、これらの発熱抵抗体に対し選択的に通電を行い、発生したジュール熱をインクフィルムに伝達して、インクを用紙に転写するものである。これによって絵や文字等がドットパターンとして印画される。
【０００３】
このような熱転写式のサーマルプリンタは、現像や定着等の処理を必要としないので、印画機構が小型で安価になるとともに、臭気や電気的雑音の発生も抑制される。しかも、取扱容易で操作性も良い。保守も容易である。かかる特徴から、ファクシミリをはじめ、白黒印刷あるいはカラー印刷の各種端末用プリンタや、計測器組込用などに、広く用いられている。
【０００４】
【従来の技術】
従来のサーマルプリンタの構造を説明する。図５は外観斜視図であり、図６は搬送機構および印画機構の要部の断面模式図であり、図７は印画制御回路のブロック図であり、図８はカラー印刷の制御手順の概要フローチャートであり、図９はインク転写状態模式図である。
【０００５】
このサーマルプリンタ１０は、筺体１１の前面に配設された操作パネル１２や給排紙台１３など、及び筺体１１の内部に配設された紙送り機構や印画機構さらには制御回路などを備えたものである。
【０００６】
操作パネル１２は、装置の動作開始や動作モード設定などの使用者による指示を入力するために、そして動作状態などを表示するために、幾つかのスイッチや、液晶製の表示器などからなる。
【０００７】
紙送り機構は、給排紙台１３やドラム１４に加えて多数の小ローラやクランパなどが紙送りのラインに沿って配設されたものである。そして、給排紙台１３から一枚の用紙をローラで挟んでドラム１４へ送り込み（図６の矢印ａ参照）、その用紙の先端をクランパ１４ａでドラム１４にクランプして、ドラム１４を回転させることで（同矢印ｂ参照）、給紙および印画時の紙送りを行う。また、概ね逆向きに動作することで（同矢印ｃ，ｄ参照）、排紙時の紙送りを行うようになっている。
【０００８】
印画機構は、揺動可能に支持されたアーム１５や、その揺動に伴ってドラム１４の外周面に接触／離脱し得るようにアーム１５に取着されたサーマルヘッド２０などからなるものである。
【０００９】
サーマルヘッド２０は、絶縁基板と、これの上に列設させられた例えば数千個の発熱抵抗体Ｒｉすなわち発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎとを備え、制御回路の通電制御信号Ｅ１〜Ｅｎに従ってスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷｎがオンオフすることで定電圧源２１の出力電圧を発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎに対して印加する。これによって発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒｎの選択的な通電を行うものである。
【００１０】
制御回路は、要するに、操作パネル１２からの入力を受けて、あるいは図示しない上位のコンピュータ等からの指令やデータ等を受けて、給排紙や印画を行うに際してドラム１４の駆動や発熱抵抗体Ｒｉの通電等を制御する駆動回路や印画制御回路などからなるものである。
【００１１】
そのうち図７に示した印画制御回路は、図示しない上位コンピュータ等から送出されたきた画像等の階調データＡを受け信号レベル変換等を行って階調データＢとして出力するデータレシーブ回路３１と、その階調データＢをＹ（黄），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）に区分して記憶しておき順に階調データＤとして出力する階調データレジスタ群３２と、階調データＤの値に応じたパルス数の通電制御信号Ｅ１〜Ｅｎを生成してサーマルヘッド２０に送出する通電制御回路３３とを備えたものである。
【００１２】
このような構成のサーマルプリンタ１０は、給排紙台１３に印画用紙１がセットされると、これを紙送り機構によってドラム１４に巻き付けてサーマルヘッド２０の下まで送り込み、続けてアーム１５を駆動してサーマルヘッド２０を印画用紙１に当接させる。このとき、サーマルヘッド２０と印画用紙１との間にはインクフィルム２が介在させられる。こうして、印画の準備が整う。
【００１３】
そして、階調データＡを受けると、印画制御回路によって通電制御信号Ｅ１〜Ｅｎが生成される。この制御信号は、図８に概要フローチャートで示したように、Ｙ（黄），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）の４色について面順次に印画終了まで繰り返し生成される（ｊ＝１〜４）。なお、それぞれの色の面においては各ライン毎に繰り返えされる（ｉ＝１〜ｍ；ｍは面内ライン数）。そして、この制御信号に応じた選択的通電により各発熱抵抗体Ｒｉがデータに応じて適宜発熱する。
【００１４】
こうして、図９に模式的に示したように、発熱抵抗体Ｒｉが発熱したときにその下に存在していたインクフィルム２のインク２ａが、その熱で昇華してインクフィルム２から印画用紙１表面に移る。これにより、データに応じて選択的にインクが転写され、カラー印刷が行われる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のサーマルプリンタでは、紙や合成紙などを基材とする一般的な用紙であっても、ＯＨＰ用フィルムなどの透明なプラスチック等の用紙であっても、これらを区別することなく、同じ通電制御を行って印画していた。このため、ＯＨＰ用フィルム等に印画した場合、フィルムが熱で変形しやすいことから、高濃度の印画を行った部分ほど強く、フィルム表面にマット化と呼ばれる不所望な変形が発生し、これによって色がくすんだり、さらには連続的に変化すべき階調表示に不連続な部分が現れたりしがちである。
そこで、ＯＨＰ用フィルムに印画するに際して上述のマット化等の発現を抑制あるいは低減することが課題となる。
【００１６】
また、ＯＨＰでカラー画像を投影した場合、マット化等による悪影響は、有彩色部分では顕著に視認されるが、無彩色部分ではさほど目立たないという視覚上の特質がある。しかも、ＯＨＰでは地の部分における僅かな着色はほとんど視認されないという特質もある。
そこで、かかる特質を利用して、印画性能等を損なうことなく製造等容易なものとするために性能およびコストの両面から構成を工夫することも、さらなる課題となる。
【００１７】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ＯＨＰ用フィルムへの印画にも好適なサーマルプリンタを実現することを目的とする。
また、本発明は、これに加えて速度・品質等の優れたサーマルプリンタを実現することをも目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために本発明について、その構成および作用効果を以下に説明する。
【００１９】
第１には、画像の階調データに応じてサーマルヘッドの発熱量を制御する印画制御回路を備え、前記サーマルヘッドからの熱によりインクフィルム上のインクをＯＨＰ用フィルムその他の用紙に転写して階調表示の印画を行うサーマルプリンタにおいて、印画用紙が前記ＯＨＰ用フィルムであるか否かで動作モードを区別して設定するモード設定手段を備え、前記印画制御回路は、前記ＯＨＰ用フィルムに対応した動作モードの下では、インク転写によって画像形成されない地の部分に対して、画像形成によるインク転写時に所定量以上の加熱がなされるように、前記サーマルヘッドの発熱量を制御するものであり、前記所定量は、前記ＯＨＰ用フィルムに歪を発現させる高濃度印画時の発熱量よりも少ない低濃度印画時の発熱量に定められ、この量での加熱による低濃度印画部分がＯＨＰでの投影時に視認困難となる程度の微少量に定められたものであることを特徴とする。
【００２０】
このような特徴を有するサーマルプリンタにあっては、モード設定手段によって動作モードがＯＨＰ用フィルム対応動作モードに設定されている場合は、インク転写によって画像形成されない地の部分対して、印画制御回路によりサーマルヘッドの発熱量が制御されて所定量以上の加熱がなされる。
【００２１】
この所定量以上の加熱によって低濃度印画相当量の加熱を行うことによって、印画用紙がＯＨＰ用フィルムである場合は、印画用紙の歪状態がその熱量に応じた程度のものとなる。そこで、印画対象のＯＨＰ用フィルムは、高濃度印画のインク転写時にマット化等の歪が発現していても、地の部分の加熱後は低濃度印画時の僅かな歪が残るに過ぎないものとなる。これにより、高濃度印画時の加熱によるＯＨＰ用フィルムの熱変形を緩和することができる。
【００２２】
なお、モード設定手段によって動作モードがＯＨＰ用フィルム対応動作モード以外のモードに設定されている場合は印画制御回路等の動作が従来通りなので、一般的な用紙への印画は従来通りに行われる。
【００２３】
したがって、この発明によれば、ＯＨＰ用フィルムへの印画にも好適なサーマルプリンタを実現することができる。
【００２５】
また、ＯＨＰ用フィルム対応動作モード下では、階調データに基づく本来のインク転写処理に際して、その処理と同時に、高濃度印画時の加熱によるＯＨＰ用フィルムの熱変形を緩和するための低濃度印画相当量の微弱な加熱処理が行われる。これにより、従来の印画速度を損なうことなく変形緩和処理もなされるので、高い印画性能を維持することができる。
【００２６】
しかも、この処理によって地の部分に僅かな着色がなされるが、その際の加熱量がＯＨＰでの投影時に視認困難となる程度の微少量であることから、実用上不都合はない。
したがって、この発明によれば、ＯＨＰ用フィルムへの印画にも好適な且つ印画速度も優れたサーマルプリンタを実現することができる。
【００２７】
第２には、上記のサーマルプリンタにあって、前記印画制御回路は、前記印画用紙の同一部分に対して複数回のインク転写がなされるように印画制御を行うものであり、且つ黒色インクの転写と前記ＯＨＰ用フィルム対応動作モード下での前記地の部分に対する加熱とを前記複数回のインク転写のうち最後のインク転写時に行うものであることを特徴とする。
【００２８】
このようなサーマルプリンタは、カラー印刷等に際して前記印画用紙の同一部分に対して複数回のインク転写がなされるように印画制御を行うものであり、且つ黒色インクの転写制御および前記ＯＨＰ用フィルム対応動作モード下での前記地の部分に対する前記所定量以上の加熱のための前記サーマルヘッドの発熱量制御を前記複数回のインク転写のうち最後のインク転写時に行うものであって、ＯＨＰ用フィルム対応動作モード下では、最後のインク転写処理に際して、その処理と同時に、高濃度印画時の加熱によるＯＨＰ用フィルムの熱変形を緩和するための低濃度印画相当量の微弱な加熱処理が行われる。これにより、従来の印画速度を損なうことなく、最後のインク転写処理より前のインク転写処理によるＯＨＰ用フィルムの変形を緩和することができる。
【００２９】
また、ＯＨＰ用フィルムの全領域のうち最後のインク転写時に高濃度印画された部分領域には他の部分よりも歪が残り易いが、この最後のインク転写処理は黒色について行われる。ここで、ＯＨＰではマット化等による悪影響が無彩色部分ではさほど目立たない。そこで、このような領域部分では多少歪が残っていても、実用上不都合はない。これにより、従来通りの印画速度を維持しながらＯＨＰ用フィルムへの印画品質を向上させることができる。
【００３０】
したがって、この発明によれば、ＯＨＰ用フィルムへの印画にも好適な且つ印画速度および印画品質も優れたサーマルプリンタを実現することができる。
【００３１】
このような本発明のサーマルプリンタについて、これを実施するための第１の実施形態は、上記の特徴を有するサーマルプリンタであって、前記印画用紙の搬送経路部に配設され、その用紙の透明度等を測定してその用紙がＯＨＰ用フィルムであるか否かを検出するフィルム検出手段を備え、前記モード設定手段は、このフィルム検出手段の検出結果に応じて前記動作モードを前記ＯＨＰ用フィルム対応動作モード及び他の用紙対応動作モードの何れかに切換るものであることを特徴とする。
【００３２】
これにより、自動的に動作モードが用紙種別に応じた適切な状態となるので、用紙がＯＨＰ用フィルムか他の用紙かに応じて使用者が操作パネルを操作して動作モードを設定しなおすということが不要となる。そこで、ＯＨＰ用フィルムへの印画性能を向上させるための改造を行ったにも拘らず、従来通りの楽な操作性を維持することができる。
【００３３】
【実施例】
本発明のサーマルプリンタの一実施例について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図１は、その印画制御回路のブロック図であり、従来例の図７に対応する。図２はそのカラー印刷時の制御手順の概要フローチャートであり、図３は３または４色の印画色数によるカラー印刷のインク転写（ｊ＝１〜ｎ；ｎは印画色数）後付加的に微弱印画処理を行う制御手順の概要フローチャートであり、これらは従来例の図８に対応する。なお、全体構成は従来例の図５〜図７に示したものと同一なので、その再度の説明は割愛し、以下相違点を中心に説明する。
【００３４】
図１に示した印画制御回路は、従来のものに加えて、モード設定手段としてのモード設定回路１０１と、データレシーブ回路３１および階調データレジスタ群３２間に介挿された黒データ調整回路１０２とを備えるものである。
【００３５】
モード設定回路１０１は、操作パネル１２からの所定入力を受けるたびに値が反転するＤタイプフリップ・フロップ等を主体に構成され、その値がＯＨＰ用フィルム対応動作モードに該当するときだけ、黒データ調整回路１０２にモード信号ＯＨＰを送出するものである。これにより、モード設定回路１０１は、印画用紙がＯＨＰ用フィルムであるか否かで動作モードを区別して設定するものとなっている。
【００３６】
黒データ調整回路１０２は、階調データＢと閾値１０３とを受けてこれらの値の大小を比較するコンパレータと、このコンパレータの出力を制御入力とし階調データＢと閾値１０３とをデータ入力として階調データＢが閾値１０３以上のときには階調データＢを選択し階調データＢが閾値１０３未満のときには閾値１０３を選択するセレクタとを主体に構成される。このセレクタによって選択されたデータ値は階調データＢ’として階調データＢの代わりに階調データレジスタ群３２に送出される。かかる簡易な回路により、データレシーブ回路３１からの階調データＢをＹ（黄），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）に区分して階調データレジスタ群３２に記憶するに際して、モード信号ＯＨＰが有意の場合にＫ（黒）のデータについてだけ、値が閾値１０３より小さいときにはそのデータ値を閾値１０３に変更する。すなわち、黒データ調整回路１０２は、階調データＢ，Ｂ’のセットと同時に黒データ調整を行うものとなっている。
【００３７】
閾値１０３は、階調データＢの上限値の概ね２％の値にセットされている。ポリエステル，ポリ塩化ビニル，アクリル等を受容層の主成分とする一般的なＯＨＰ用フィルムの場合、この値以下で低濃度印画を行えば、高濃度印画時のような顕著なマット化等が発現しないで済み、しかも僅かに黒く着色された地の部分がＯＨＰ投影時に視認されるということもほとんど無い。
【００３８】
この実施例のサーマルプリンタについて、その動作を説明する。
【００３９】
操作パネル１２の操作によってサーマルプリンタの動作モードがＯＨＰ用フィルム対応動作モード以外のモードに設定されている場合は、印画の準備が整って階調データＡを受けると、階調データＢが黒データ調整回路１０２によって変更されることなくそのまま階調データＢ’として階調データレジスタ群３２に送られる。こうして、印画制御回路によってサーマルヘッド２０が従来通りに通電制御され、この場合、従来通りの印画処理がなされる。
【００４０】
これに対し、サーマルプリンタの動作モードがＯＨＰ用フィルム対応動作モードに設定されている場合は、図２の概要フローチャートで示したように、Ｙ，Ｍ，Ｃ各色の階調データをセットする時に黒データ調整の処理も同時に行われる。
【００４１】
こうして、印画用紙の同一部分に対して最大４回のインク転写がなされ、そのうちの最後の回に黒のインク転写がなされる。しかも、この場合、黒データは総て値が閾値１０３以上になるように予め調整されているので、濃い黒色での印画部分はもとより、従来印画されない地の部分であっても黒色での微弱印画が行われる。これにより、Ｙ（黄），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の各色で印画された部分は必ず所定量以上の再加熱がなされることとなる。また、図３の概要フローチャートで示したような微弱印画処理を直列に追加する直截的なものと比較した場合同じ印画色数の印刷については印画速度が優れている。
【００４２】
図４はＯＨＰ用フィルムへの印画例である。その左半分は従来通りに印画した部分であり、この部分にはマット化が観られる。これに対し、右半分は薄い濃度での微弱印画を加えた部分である。この部分では、マット化が低減させられている。
【００４３】
このように、この実施例のサーマルプリンタにあっては、Ｙ（黄），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の各有彩色のインク転写処理を先に行って最後のインク転写処理に際して無彩色のＫ（黒）を少なくとも所定量以上着けるようにしたことにより、ＯＨＰ用フィルムへの印画にも好適な且つ印画速度および印画品質も優れたカラー対応のサーマルプリンタを簡易な構成で実現することができるという有利な効果を奏する。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のサーマルプリンタにあっては、インク転写によって画像形成されない地の部分に対して低濃度印画相当量の加熱を行えるようにしたことにより、高濃度印画時の加熱によるＯＨＰ用フィルムの熱変形を緩和することができる。したがって、ＯＨＰ用フィルムへの印画にも好適なサーマルプリンタを実現することができるという有利な効果が有る。
【００４５】
また、本発明のサーマルプリンタにあっては、ＯＨＰ用フィルムの熱変形緩和のための加熱処理がインク転写処理と同時に行われるようにしたこと等により、ＯＨＰ用フィルムへの印画にも好適な且つ印画速度も優れたサーマルプリンタを実現することができるという有利な効果を奏する。
【００４６】
さらに、本発明のサーマルプリンタにあっては、最後のインク転写処理に際して黒色を着けるとともにこの処理と同時にＯＨＰ用フィルムの熱変形緩和のための加熱処理を行うようにしたことにより、ＯＨＰ用フィルムへの印画にも好適な且つ印画速度および印画品質も優れたサーマルプリンタを実現することができるという有利な効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサーマルプリンタの実施例について、その印画制御回路のブロック図である。
【図２】そのカラー印刷時の制御手順の概要フローチャートである。
【図３】微弱印画処理を付加的に行う制御手順の概要フローチャートである。
【図４】その印画例である。
【図５】従来のサーマルプリンタの外観斜視図である。
【図６】その要部機構の断面模式図である。
【図７】その印画制御回路のブロック図である。
【図８】そのカラー印刷時の制御手順の概要フローチャートである。
【図９】そのインク転写状態模式図である。
【符号の説明】
１      印画用紙
２      インクフィルム
２ａ    インク
１０    サーマルプリンタ
１１    筺体
１２    操作パネル
１３    給排紙台
１４    ドラム
１４ａ  クランパ
１５    アーム
２０    サーマルヘッド
２１    定電圧源
３１    データレシーブ回路
３２    階調データレジスタ群
３３    通電制御回路
１０１  モード設定回路
１０２  黒データ調整回路
１０３  閾値
Ｒ１〜Ｒｎ，Ｒｉ  発熱抵抗体
ＳＷ１〜ＳＷｎ  スイッチ回路
【図１】
0003578537.tif 000002
【図２】
0003578537.tif 000003
【図３】
0003578537.tif 000004
【図４】
0003578537.tif 000005
【図５】
0003578537.tif 000006
【図６】
0003578537.tif 000007
【図７】
0003578537.tif 000008
【図８】
0003578537.tif 000009
【図９】
0003578537.tif 000010