(57)【要約】【課題】中間転写方式の熱転写プリンタを用いて、固定柄と可変情報とが混在する印画物を連続印画する場合であってもサーマルヘッドの特定の発熱素子に負荷がかかることを低減し、サーマルヘッドの寿命を延ばす。【解決手段】サーマルヘッドの各発熱素子に印加されるパルス量について、画像形成が行われる毎に、最新の画像形成時に各発熱素子に印加されたパルス量の履歴を置き換えて記憶し、新たに画像形成する際のパルス量と比較して、負荷の高い発熱素子を抽出し、抽出した発熱素子に応じて、印画データをシフトさせる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に少なくとも転写層を剥離可能に設けてなる中間転写フィルム上に、インクリボンを加熱して画像形成するための、配列された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、前記中間転写フィルム上に形成された画像を被転写体に再転写するための再転写手段とを備えた熱転写プリンタであって、
前記中間転写フィルム上に形成する画像を構成する各画素に対応した印画データに応じて、各発熱素子に対して印加すべきパルス量を算出する算出手段と、
画像形成が行われる毎に、最新の画像形成時に用いられた各発熱素子に印加されたパルス量の履歴を、置き換えて記憶する記憶手段と、
前記記憶されたパルス量の履歴と、前記印加すべきパルス量とを比較して、前記サーマルヘッドの各発熱素子において、負荷の高い発熱素子を抽出する抽出手段と、前記抽出された発熱素子に応じて、前記サーマルヘッドに印加される印画データを、発熱素子が配列された方向に沿って、シフトさせるシフト手段と、を有することを特徴とする熱転写プリンタ。
【請求項２】
前記記憶されたパルス量の履歴と、前記印加すべきパルス量とを比較する頻度を、任意に設定するための設定手段を更に有し、設定された印画回数毎に、前記記憶されたパルス量の履歴と、前記印加すべきパルス量との比較を実施し、前記抽出された発熱素子に応じて、前記サーマルヘッドに印加される印画データを、発熱素子が配列された方向に沿って、シフトさせることを特徴とする請求項１に記載の熱転写プリンタ。
【請求項３】
前記シフト手段によって印加される発熱素子の位置がシフトする際に、前記中間転写フィルムと前記インクリボンの搬送部、ならびに前記被転写体の搬送部において、前記サーマルヘッドに対する幅方向の搬送位置を、画像データのシフトする方向と同方向に移動する移動手段を更に備えたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の熱転写プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばカード、小冊子、帳票類、成形品、紙製品等の加工対象物に画像を転写する中間転写プリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクリボンを用いて、サーマルヘッド印字による画像形成を行なう手法は既に公知の技術であり、カードへの印字や写真画像の出力、シール類への印字など多様な用途に用いられている。しかし、これらの印字手法の多くは、特定の受像層を媒体表面に設ける必要があり、その組合せが限定されるという問題があった。
【０００３】
そこで、インクリボンを用いて、特定の受像層を有する中間転写フィルム上に画像を形成し、その後、被転写体に再転写することにより、最終印画媒体の基材を選ばずに多色画像を形成することが可能な手法として、中間転写方式が提案されてきた（例えば、特許文献１）。
【０００４】
このようなプリンタは、上位装置から外部バスを通じて送られてきた印画データを、バッファメモリ上に展開し、サーマルヘッドの各々の発熱素子に対して、送られてきた印画データに応じた電流パルスを供給することで発熱素子を発熱させ、インクリボンから中間転写フィルムへ画像を転写形成する。
【０００５】
中間転写方式は、主にパスポートやＩＤ（Identification）カードなどの異なる基材に対して、多色画像を形成する手段として用いられてきた。しかしながら、パスポートやＩＤカードなどは、５から１０年という比較的長期間の使用を求められる場合も多く、高い耐久性が求められている。このため、インクリボンとして、昇華性の染料を用いたものではなく、顔料を用いた熱溶融形のインクリボンを用いた手法などが提案されてきた（例えば、特許文献２）。
【０００６】
一方、サーマルヘッドを用いた熱転写プリンタを用いて連続印字を行う際に、その印字画面が、固定柄および可変パターンが組み合わされた画面である場合がある。
【０００７】
例えば、社員証や会員カードのようなカード類において、カードを発行する団体のロゴマークなどを、事前にカード基材に対して印刷方式などで形成しておくのではなく、熱転写プリンタによって形成しようとする場合などがある。
【０００８】
この様な場合には、固定柄が存在する特定の領域において、サーマルヘッドの特定の発熱素子に対して、他の領域の発熱素子と比べると多くのパルスが送られることとなる。
【０００９】
熱転写プリンタなどに用いられるサーマルヘッドは、多数の発熱素子を一列に並べたライン型サーマルヘッドが採用されており、このライン型サーマルヘッドの寿命は、一般に走行寿命（印字した媒体の送り方向の長さに相当する）とパルス寿命（発熱素子に電流パルスを印加した回数に相当する）とによって予測することができる。
【００１０】
従って、上述のように固定柄のような常に同じ位置に同じ印字を必要とする場合には、その印字部分の発熱素子の使用頻度が増し、他の領域の発熱素子に比べて寿命が短くなってしまう。
【００１１】
一部の発熱素子の寿命が尽きた場合には、その部分が歯抜け状の印字となってしまうこ
とから、例え一部の発熱素子の寿命が尽きただけであっても、そのサーマルヘッドは使用することができなくなってしまう。
【００１２】
このような問題を解決すべく、特許文献３では、特定の発熱素子にパルスが集中することを回避する手法が開示されている。
【００１３】
すなわち、特許文献３によれば、基本となる印字データをＤとすると、印字データＤを基に、シフトタイミングを１〜３ドット（１ドットは、発熱素子１つに相当する）分づつシフトさせた印字データＤ−１、Ｄ−２、Ｄ−３を作成し、各発熱素子への印加パルスを並列的に送るシフトレジスタを通す際に、印字枚数に応じてＤ−１〜Ｄ−３を変化させて印字することにより、同一箇所に集中して発熱が生じることを回避する。
【００１４】
しかし、この方法では、印加パルスのシフト量（１〜３ドット）が、そのまま被転写体の券面画像のズレとして現れてしまい、目視比較するとそのズレ量が確認できてしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平６−１０６７４０号公報
【特許文献２】特開平１０−５８７２８号公報
【特許文献３】特開平５−３１９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、中間転写プリンタにおいて、固定柄と可変パターンの組合せ画像を印画する場合であっても、サーマルヘッドの発熱素子使用頻度を分散して、サーマルヘッドの寿命を延ばし、且つ被転写体の券面画像のズレを発生させない熱転写プリンタを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するための第１の発明は、基材上に少なくとも転写層を剥離可能に設けてなる中間転写フィルム上に、インクリボンを加熱して画像形成するための、配列された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、前記中間転写フィルム上に形成された画像を被転写体に再転写するための再転写手段とを備えた熱転写プリンタであって、前記中間転写フィルム上に形成する画像を構成する各画素に対応した印画データに応じて、各発熱素子に対して印加すべきパルス量を算出する算出手段と、画像形成が行われる毎に、最新の画像形成時に用いられた各発熱素子に印加されたパルス量の履歴を、置き換えて記憶する記憶手段と、前記記憶されたパルス量の履歴と、前記印加すべきパルス量とを比較して、前記サーマルヘッドの各発熱素子において、負荷の高い発熱素子を抽出する抽出手段と、前記抽出された発熱素子に応じて、前記サーマルヘッドに印加される印画データを、発熱素子が配列された方向に沿って、シフトさせるシフト手段と、を有することを特徴とする熱転写プリンタである。
【００１８】
また、第２の発明は、前記記憶されたパルス量の履歴と、前記印加すべきパルス量とを比較する頻度を、任意に設定するための設定手段を更に有し、設定された印画回数毎に、前記記憶されたパルス量の履歴と、前記印加すべきパルス量との比較を実施し、前記抽出された発熱素子に応じて、前記サーマルヘッドに印加される印画データを、発熱素子が配列された方向に沿って、シフトさせることを特徴とする請求項１に記載の熱転写プリンタである。
【００１９】
第３の発明は、前記シフト手段によって印加される発熱素子の位置がシフトする際に、前記中間転写フィルムと前記インクリボンの搬送部、ならびに前記被転写体の搬送部において、前記サーマルヘッドに対する幅方向の搬送位置を、画像データのシフトする方向と同方向に移動する移動手段を更に備えたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の熱転写プリンタである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、中間転写プリンタにおいて、固定柄と可変パターンとの組合せ画像を連続出力する場合であっても、サーマルヘッドの寿命を延ばすことができ、且つ被転写体の券面画像のズレも発生させない熱転写プリンタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】熱転写プリンタの例を示す概略図である。
【図２】画像形成された被転写体の例を示す平面図である。（Ａ）前回出力カード（Ｂ）今回出力カード
【図３】本発明の熱転写プリンタによる印画例を示すフロー図である。
【図４】本発明の印画データのシフトを示す概念図である。（Ａ）前回の印画時（Ｂ）今回の印画時
【図５】本発明の熱転写プリンタによる別の印画例を示すフロー図である。
【図６】本発明の印画例を示す概略図である。（Ａ）前回の印画例（Ｂ）今回の印画例
【図７】本発明の熱転写プリンタの一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、全ての図面を通じて、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２３】
図１は、中間転写方式の熱転写プリンタの基本構成例を示す概略図である。
【００２４】
図１において、少なくとも色素を含むインク層を有するインクリボン１０と基材上に少なくとも転写層を剥離可能に設けた中間転写フィルム２０とがそれぞれの巻出部１１、２１から供給され、コロ３０を経由して対向配置され、サーマルヘッド４０を用いて、中間転写フィルムの転写層上に印画データに基づいた画像形成が実施される。
【００２５】
ここで、インクリボン１０には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色素を含むインク層の他に、蛍光色素インク層などの特殊インク層や熱可塑性樹脂からなる接着剤層などが面順次に設けられてあっても良く、前記各種インク層を用いて、中間転写フィルム２０上に画像形成した後、形成された画像上に前記接着層を熱転写して設けても良い。
【００２６】
また、中間転写フィルムには、前記色素を含むインク層の受容層の他に、剥離層、保護層、印刷層、ＯＶＤ（Optical Variable Device）層、中間層などの各種層が設けられてあってもよい。
【００２７】
上述のようにして、中間転写フィルム２０の画像形成された部分は、熱ロール５０のところまで搬送され、搬送用ローラ対８０によって搬送された被転写体７０に対して、対向配置され、再転写手段である熱ローラ５０によって中間転写フィルム２０から被転写体７
０に対して画像が再転写される。
【００２８】
図２は、この様にして画像形成された被転写体７０の例として、熱転写プリンタ１によって、連続してカードを発行した場合の一例を示している。
【００２９】
すなわち、図２（Ａ）は前回出力したカードの例であり、図２（Ｂ）は今回出力したカードの例を示している。
【００３０】
ここで、図２（Ａ）、図２（Ｂ）において、固定柄印字部７１は、同じ絵柄が印字され、可変情報印字部７２については、異なるパターンでの印字がなされている。
【００３１】
（サーマルヘッドの長寿命化）
図３は、本発明の熱転写プリンタによって印画を行う際の一例を示すフロー図である。
【００３２】
本発明の熱転写プリンタでは、印画開始にあたり、サーマルヘッド寿命を延ばすためのサーマルヘッド４０に対する印画データのシフトを何回印画する毎に実施するかという頻度（印画回数）を設定２０１することができる。
【００３３】
ついで、印画データに基づき、サーマルヘッドの各発熱素子に対する印加予定のパルス量が算出２０２される。
【００３４】
そして、先に入力された頻度設定２０１の値に対し、印画回数が到達しているかどうか２０３を確認して、まだ設定された印画回数に達していない場合には、そのまま印画が実施２１０され、被転写体に画像を形成して、印画回数のカウント２１１が行われる。
【００３５】
最終的には、最新の印画時の各発熱素子に印加されたパルス量情報を、過去の情報と置き換えて、メモリに記憶２１３し、次の印画へと移行する。
【００３６】
また、先に入力された頻度設定２０１の値に対し、印画回数が到達している場合には、メモリに記憶されている前回印画時のパルス量を読出し２０４を実施し、２０２で算出した今回印加予定のパルス量と前回印画時のパルス量とを比較２０５する。
【００３７】
前回印画時のパルス量と印加予定パルス量との比較２０５により、印加されるパルス量の多い、すなわち負荷の高い発熱素子を抽出２０６し、各発熱素子に対して印加されるパルス量の重なりを最小限化できるように、印画データをサーマルヘッド４０の発熱素子が配列されている方向に沿って、左右いずれかにシフトさせるべく、シフト量とそのシフト方向を算出２０７する。
【００３８】
図４は、前回の印画時（Ａ）における画像データ３００と今回の印画時（Ｂ）における画像データ３０１のシフトの様子を示している。
【００３９】
サーマルヘッド４０上に配列された発熱素子４１において、前回の印画時（Ａ）で固定柄を印字した発熱素子部４１１は、今回の印画時（Ｂ）において、ｎ１だけシフトし、固定柄を印字する発熱素子部４１３に移動している。
【００４０】
ここで、ｎ１はサーマルヘッド上に配列された発熱素子の個数であり、発熱素子の重なりが最小限となるように計算された、すなわちシフトしたデータに相当するｄｏｔ数を示している。
【００４１】
印画データのシフトにあたっては、最終印画物における画像の欠落などを防ぐために、
このシフトを実施することによって、印画データ全体がサーマルヘッドの印字可能エリア内であるかどうか２０８のチェックと、カードなどの被転写体の印画許容エリア内であるかどうか２０９のチェックを行う。
【００４２】
両方のチェックの少なくともいずれかに逸脱があると判定された場合には、逸脱の無い範囲内で、再度印画データのシフト量ならびにシフト方向の算出２０７が実施される。
【００４３】
サーマルヘッドの印字可能エリア内であり、かつ被転写体の印画許容エリア内であると判断された場合に、印画が実施２１０される。
【００４４】
次いで、印画回数のカウントを初期化２１２し、今回の印画において各発熱素子に印加されたパルス量データを前回データと置き換えて、メモリに記憶２１３させ、次の印画へと移行する。
【００４５】
上述のように、印画データのシフトを実施することにより、特定の発熱素子への負荷が低減し、サーマルヘッドの長寿命化を図ることができる。
【００４６】
（被転写体上の印画位置補正）
次に、連続発行される最終印画物において、印画データのシフトによって発生する画像形成位置の変動を補正する手段を説明する。
【００４７】
図５は、本発明の熱転写プリンタを用いて印画を行う際の別の一例を示すフロー図である。
【００４８】
図３に示すフロー図と同様に、印画データのシフト量ならびにシフト方向の算出２０７を実施した後、印画データの全体がサーマルヘッドの印字可能エリア内であるかどうか２０８のチェックを実施する。
【００４９】
サーマルヘッドに印字可能エリアから逸脱していると判断された場合には、再度、印画データのシフト量ならびにシフト方向の算出２０７が実施される。
【００５０】
逸脱がないと判断された場合には、算出された印画データのシフト量ｎ１（ｄｏｔ）に基づいて、インクリボン１０や中間転写フィルム２０、ならびに被転写媒体７０の搬送部の移動量ならびに移動方向を算出２１４する。
【００５１】
ここで、インクリボンや中間転写フィルム、ならびに被転写媒体の搬送系に対する移動量をｎ２（ｍｍ）とし、熱転写プリンタ１に用いられるサーマルヘッド４０の発熱素子配列密度が６００（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）である場合には、ｎ２は以下の式（１）で表すことができる。
【００５２】
ｎ２  ＝ｎ１  ×  ２５．４／６００  …  式（１）
また、各媒体の搬送部を移動する方向は、サーマルヘッドに配列された発熱素子の配列方向に沿って、印画データがシフトされた方向と同一の方向となる。
【００５３】
上述のようにして算出された各媒体の搬送部の移動量ならびに移動方向に基づいて、それぞれの搬送部の移動を実施２１５する。
【００５４】
各媒体の搬送部をシフトさせた後、印画が実施２１０され、印画回数のカウントを初期化２１２して、今回印画した際の各発熱素子に印加されたパルス量データを前回データと置き換えて、メモリに記憶２１３させ、次の印画へと移行する。
【００５５】
図６は、上述の印画データのシフトならびに各媒体の搬送部の移動を実施した際の、中間転写箔における印画画像の様子を示したものである。
【００５６】
図６（Ａ）は、前回の印画データに基づいて中間転写フィルム２０上に印画画像３１０を形成した様子を示しており、図６（Ｂ）は、今回の印画データをｎ１分だけシフトさせると共に、各媒体の搬送部をｎ２分だけ移動させて、中間転写フィルム２０上に印画画像３１１を形成した様子を示している。
【００５７】
これにより、サーマルヘッド４０に配列された発熱素子４１において、特定の発熱素子に高い負荷がかかることを回避でき、サーマルヘッドの長寿命化を図ることができると共に、各媒体のおける幅方向に対する印画位置を一定とすることで、最終印画物における画像の配置状況を一定とすることが可能となる。
【００５８】
ここで、各媒体の搬送部の移動においては、図１に示されるインクリボン１０の搬送路中の各コロ３０ならびに中間転写フィルム搬送路中の各コロ３０に加え、インクリボンや中間転写フィルムが搬送中にシワなどを発生しないように、各巻出部１１、２１、ならびに各巻取部１２、２２を含むことが望ましい。
【００５９】
また、被転写体の搬送系においては、搬送ローラ対８０の他に、被転写体の誘導用ガイド部などが設けられている場合には、これらも同時に移動させることが望ましい。
【００６０】
上述のような搬送部を移動させるためには、各搬送系部品に対して、個々にアクチュエータを設け、それぞれを移動させる方法が取られても良い。
【００６１】
また、図７に一例を示すように、熱転写プリンタ１の筐体１００内に、移動ステージ１０１を設け、この移動ステージ１０１上に媒体搬送部１０３を支持し、少なくともサーマルヘッドを支持するサーマルヘッド支持部１０４が、筐体１００側に支持される構造が設けられてあってもよい。
【００６２】
これにより、移動ステージ１０１をアクチュエータ１０２によって移動させることで、媒体搬送部１０３全体を同時に移動させることが可能となり、構造の簡便化を図ることができる。
【００６３】
以上のように、本発明の熱転写プリンタを用いることにより、固定柄と可変情報とが混在する印画物を連続的に出力する場合であっても、サーマルヘッド上の特定の発熱素子に負荷をかけることがなく、サーマルヘッドの寿命を延ばすことができ、また画像データをシフトさせて印画がなされても最終的な印画物において、画像位置のバラつきのない印画物を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００６４】
１      …  熱転写プリンタ
１０    …  インクリボン
１１    …  インクリボン巻出部
１２    …  インクリボン巻取部
２０    …  中間転写フィルム
２１    …  中間転写フィルム巻出部
２２    …  中間転写フィルム巻取部
３０    …  コロ
４０    …  サーマルヘッド
４１    …  発熱素子
５０    …  熱ローラ
６０    …  プラテンローラ
７０    …  被転写体
７１    …  固定柄印字部
７２    …  可変情報印字部
８０    …  搬送用ローラ対
１００  …  筐体
１０１  …  移動ステージ
１０２  …  アクチュエータ部
１０３  …  媒体搬送部
１０４  …  サーマルヘッド支持部
２０１  …  頻度（印画回数）設定
２０２  …  印加予定パルス量の算出
２０３  …  印加回数確認
２０４  …  前回パルス量の読出し
２０５  …  前回パルス量と印加予定パルス量との比較
２０６  …  負荷の高い発熱素子の抽出
２０７  …  印画データのシフト量・方向の算出
２０８  …  サーマルヘッド印字可能エリア内かの確認
２０９  …  被転写体の印画許容エリア内かの確認
２１０  …  印画実施
２１１  …  印画回数のカウント
２１２  …  印画回数カウントのリセット
２１３  …  印画時の各パルス量データ置き換え
２１４  …  各媒体搬送部の移動量・方向算出
２１５  …  各媒体搬送部の移動
３００  …  前回印画データ
３０１  …  今回印画データ
３１０  …  前回印画画像
３１１  …  今回印画画像
４１１、４１３  …  固定柄印字発熱素子部
４１２、４１４  …  可変情報印字発熱素子部
ｎ１    …  印画データのシフト量
ｎ２    …  媒体（中間転写フィルム）のシフト量
【図１】
2018039180.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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