(57)【要約】【課題】  中間転写フィルムの印刷面にすじが形成された場合には、そのすじを検出することができるようにする。【解決手段】  サーマルヘッド１１によって情報が印刷された中間転写フィルム１３の印刷面を撮像するラインセンサ２２と、このラインセンサ２２によって撮像された印刷面の画像の直線成分の有無を検出し、その検出結果に基づいて印刷面の良否を判定する印刷不良判定部２とを具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間転写材の印刷面に対し印刷ヘッドにより色剤を溶融転写させて印刷する印刷手段により中間転写材に情報を印刷し、この印刷手段により中間転写材に印刷された情報を媒体に対し転写手段により熱圧着して転写する中間転写印刷装置において、
前記情報が印刷された前記中間転写材の印刷面を撮像する撮像手段と、
この撮像手段によって撮像された画像の直線成分の有無を検出し、その検出結果に基づいて前記印刷面の良否を判定する判定手段と
を具備することを特徴とする中間転写印刷装置。
【請求項２】
中間転写材の印刷面に対し印刷ヘッドにより色剤を溶融転写させて印刷する印刷手段により中間転写材に情報を印刷し、この印刷手段により中間転写材に印刷された情報を媒体に対し転写手段により熱圧着して転写する中間転写印刷装置において、
前記情報が印刷された前記中間転写材の印刷面を撮像する撮像手段と、
この撮像手段によって撮像された画像の直線成分の有無を検出し、その検出結果に基づいて前記印刷面の良否を判定する判定手段と、
この判定手段により、印刷面が不良状態であると判定されるのに基づいて前記転写手段による前記媒体に対する情報の転写動作をスキップするように制御する制御手段と
を具備することを特徴とする中間転写印刷装置。
【請求項３】
前記判定手段による前記印刷面の不良判定が複数回連続した場合には、運転を停止することを特徴とする請求項１または２記載の中間転写印刷装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記画像の直線成分を画像のエッジ検出とハフ変換により検出することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の中間転写印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、冊子等に情報を印刷する中間転写印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冊子等の媒体に単色または複数色の印刷を行う印刷装置のひとつに中間転写フィルム（中間転写材）を用いる中間転写方式の印刷装置が知られている。
【０００３】
この印刷装置は印刷部及び転写部と、これら印刷部及び転写部に跨るように配置される中間転写フィルムを備えている。印刷部はサーマルヘッド（印刷ヘッド）及びインクリボンを有し、転写部はヒートローラ及びバックアップローラを有している。中間転写フィルムは搬送ローラに掛け渡されて搬送されるようになっている。
【０００４】
印刷時には、中間転写フィルムが印刷部に搬送され、印刷部ではサーマルヘッドが所定情報に基づいて発熱してインクリボンのインク（色剤）を溶融させる。この溶融されたインクが中間転写フィルムの表面（印刷面）に転写され、文字や画像等の印刷情報が印刷されることになる。そして、この印刷情報が印刷された中間転写フィルムは転写部のヒートローラとバックアップローラとの間に搬送され、また、このときには、冊子等の媒体がその転写面を中間転写フィルムに対向する状態でヒートローラとバックアップローラとの間に送り込まれる。この状態からヒートローラが回転されて中間転写フィルム及び媒体がバックアップローラに押し付けられるとともに加熱され、印刷情報が媒体の転写面に転写される。
【０００５】
なお、中間転写フィルムは長尺の基材フィルムと、この基材フィルム上に塗布された転写層とにより構成され、転写部においては転写層上に印刷された印刷情報とともに転写層が被転写媒体に転写される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−７４５５７号公報  （第６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記したサーマルヘッドは印刷対象である中間転写フィルムの搬送方向に対し垂直に配置されるライン状のヘッドであるため、部分的に損傷した場合や、汚れが付着した場合等には、中間転写フィルムの印刷面に対し搬送方向にすじが形成されてしまう。
【０００７】
しかしながら、従来においては、中間転写フィルムの印刷面にすじが形成されても、すじを検出することができず、サーマルヘッドの交換や清掃が行なわれるまで連続的に発生していた。このため、オペレータがすじに気付くのが遅れると、大量の印刷不良媒体を作成してしまうという問題があった。
【０００８】
特に、近年、媒体にはＩＣチップ等のセキュリティシステムが組み込まれることが多く、媒体の単価が上昇しているため、大量の印刷不良媒体を作成してしまうことは、コスト的に許されざる状況になってきている。
【０００９】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、中間転写材の印刷面にすじが形成された場合には、その検出を可能とし、また、すじを検出した場合には、媒体に対する情報の転写をスキップできるようにした中間転写印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、中間転写材の印刷面に対し印刷ヘッドにより色剤を溶融転写させて印刷する印刷手段により中間転写材に情報を印刷し、この印刷手段により中間転写材に印刷された情報を媒体に対し転写手段により熱圧着して転写する中間転写印刷装置において、前記情報が印刷された前記中間転写材の印刷面を撮像する撮像手段と、この撮像手段によって撮像された画像の直線成分の有無を検出し、その検出結果に基づいて前記印刷面の良否を判定する判定手段とを具備する。
【００１１】
請求項２記載の発明は、中間転写材の印刷面に対し印刷ヘッドにより色剤を溶融転写させて印刷する印刷手段により中間転写材に情報を印刷し、この印刷手段により中間転写材に印刷された情報を媒体に対し転写手段により熱圧着して転写する中間転写印刷装置において、前記情報が印刷された前記中間転写材の印刷面を撮像する撮像手段と、この撮像手段によって撮像された画像の直線成分の有無を検出し、その検出結果に基づいて前記印刷面の良否を判定する判定手段と、この判定手段により、印刷面が不良状態であると判定されるのに基づいて前記転写手段による前記媒体に対する情報の転写動作をスキップするように制御する制御手段とを具備する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、印刷不良媒体の作成を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。  
図１は、本発明の一実施の形態である中間転写式の印刷装置を示すものである。
【００１４】
この中間転写式の印刷装置は、本装置の中心を成す中間転写部１と、判定手段としての印刷不良判定部２と、制御手段としての印刷制御部３とを有して構成されている。
【００１５】
中間転写部１は中間転写印刷を行なうユニットである。
【００１６】
印刷不良判定部２は、Ａ／Ｄ変換部３１、画像メモリ３２及び画像処理部（ＣＰＵ）３３を備えている。印刷不良判定部２は、中間転写部１の後述するラインセンサ２２で取得された撮像画像をＡ／Ｄ変換部３１を介して画像メモリ３２に記憶し、この記憶した撮像画像を画像処理部（ＣＰＵ）３３で後で詳しく述べるように解析し、印刷面の良／不良（良否）を判定するものである。即ち、印刷不良判定部２は、後述するように印刷面に縦すじを検出しない場合には良、縦すじを検出した場合には不良と判定する。
【００１７】
印刷制御部３は印刷不良判定部２の判定結果に基づいて転写動作の制御を行なう。即ち、印刷不良判定部２の判定結果が良であれば転写動作を実施し、不良であれば転写動作をスキップするように制御するものである。
【００１８】
また、印刷制御部３には制御回路を介して警報装置３７が接続されている。印刷制御部３は印刷不良判定部２が複数回、たとえば、３回連続して印刷が不良であると判定するのに基づいて警報装置３７を動作させて警報を発するとともに、印刷装置の運転を停止させるようになっている。
【００１９】
図２は、上記中間転写部１の構成を示すものである。
【００２０】
中間転写部１は情報印刷部（以降、印刷部と略す）１Ａとオーバーコート転写部（以降、転写部と略す）１Ｂとを有して構成されている。
【００２１】
印刷部１Ａは印刷ヘッドとしてのサーマルヘッド１１を備え、このサーマルヘッド１１には溶融インクリボン１４が対向されている。溶融インクリボン１４の両端部は送りローラ１４ａと巻取りローラ１４ｂに巻回されている。また、サーマルヘッド１１には溶融インクリボン１４及び中間転写材としての中間転写フィルム１３を介してプラテンローラ１２が対向されている。中間転写フィルム１３の両端部は送りローラ１３ａと巻取りローラ１３ｂに券回されているとともに、その中途部は駆動ローラ１６、テンショナ１７、ガイドローラ２３ａ〜２３ｃに掛け渡されている。
【００２２】
この印刷部１Ａでは，中間転写フィルム１３と溶融インクリボン１４によって中間転写フィルム１３の受像兼接着層表面に情報等を印刷する熱溶融転写印刷方式が用いられる。熱溶融転写方式の特徴としては画像耐久性が高いこと、インク材料に機能性材料を適用することが比較的容易なこと（例えば蛍光顔料、アルミ蒸着薄膜）などがあり、偽造防止を目的とする印刷物に適している。サーマルヘッド１１としては中間転写フィルム１３の搬送方向に対し垂直に配置されるニアエッジ、またはコーナエッジタイプのライン状のヘッドが用いられ、熱時剥離による印刷を行うことが望ましい。
【００２３】
中間転写フィルム１３を搬送する駆動力は、一般的にプラテンローラ１２に駆動機構を設けることが多いが、硬度と平滑性から中間転写フィルム１３とプラテンローラ１２の摩擦係数が上がらず、また安定しない場合がある。このため、プラテンローラ１２の下流側（後述するヒートローラ１５側）直近に上記した駆動ローラ１６が設けられている。
【００２４】
中間転写フィルム１３は駆動ローラ１６に対して出来るだけ巻付き角が大きいほうが良い。実施例では９０°から１３０°の巻付角が得られるように上記テンショナ１７が配置されている。テンショナ１７には図示しないバネ機構が設けられ、限られた可動範囲内で中間転写フィルム１３にテンションを付与して駆動ローラ１６と中間転写フィルム１３が常に適切に接触する状態を作り出している。駆動ローラ１６は５相ステッピングモータ、タイミングベルト、プーリによる減速機構の組み合わせにより回転駆動され、中間転写フィルム１３を正確に搬送できるようになっている。
【００２５】
上記したプラテンローラ１２と駆動ローラ１６との間に掛け渡される中間転写フィルム１３の近傍には撮像手段としてのラインセンサ２２が離間対向する状態で設けられている。このラインセンサ２２は、中間転写フィルム１３上の画像が印刷された印刷面を中間転写フィルム１３の搬送に基づいてスキャンすることにより、印刷面の撮像画像を取得するものである。なお、撮像方式としてはラインセンサに限らず、エリアセンサを用いて印刷面の撮像画像を取得するようにしてもよい。
【００２６】
一方、転写部１Ｂは、円周の一部にフラット面１５ａを有する金属製のヒートローラ１５と、このヒートローラ１５に中間転写フィルム１３を介して対向されるバックアップローラ１９を備えている。ヒートローラ１５はＤＣサーボモータもしくはステッピングモータなどにより正確に一定速度で駆動可能になっている。バックアップローラ１９は支持レバー２８の一端部側に回動自在に取り付けられている。支持レバー２８は中途部が回動自在に支持され、他端部側がコイルバネ２９によって下方に弾性的に押し下げられている。この押し下げにより、バックアップローラ１９がヒートローラ１５に圧接されるようになっている。ヒートローラ１５とバックアップローラ１９との間に送り込まれる中間転写フィルム１３の送り込み方向上流側には、マーク検知センサ２０が設けられている。
【００２７】
また、転写部１Ｂには、媒体２１をヒートローラ１５とバックアップローラ１９との間に搬送するための搬送機構２４が設けられている。搬送機構２４は媒体２１を挟持搬送する搬送ローラ対２５ａ〜２５ｃ、搬送される媒体２１をガイドする搬送ガイド２６ａ，２６ｂを備えている。
【００２８】
ところで、上記したヒートローラ１５は、上記した印刷不良判定部２の判定結果に基づいて印刷制御部３によりその回転が制御されるようになっている。即ち、ヒートローラ１５は、印刷不良判定部２により中間転写フィルム１３上の画像が印刷された印刷面の状態が良好であると判定された場合には、その印刷情報が転写開始位置に到達するタイミングで回転されて中間転写フィルム１３を媒体２１に押し付けて転写動作を開始するようになっている。
【００２９】
一方、ヒートローラ１５は、印刷不良判定部２により中間転写フィルム１３上の画像が印刷された印刷面に不良があると判定された場合には、その印刷情報が転写開始位置に到達しても回転されることなく、そのフラット面１５ａをバックアップローラ１９に離間対向させたままの状態とする。すなわち、中間転写フィルム１３は媒体２１に押し付けられることなく搬送される。つまり、中間転写フィルム１３上の画像が印刷された印刷面が不良であった場合にはその印刷面を冊子へ転写する動作をスキップする。
【００３０】
次に、上記したように構成される中間転写印刷装置の印刷転写動作について図２〜図５に基づいて説明する。
【００３１】
印刷開始の指示がだされることにより（図３のステップ１）、送りローラ１３ａから中間転写フィルム１３が繰り出されるとともに、媒体２１が取り込まれる（ステップ２）。繰り出された中間転写フィルム１３はそのホログラム位置マークがマーク検知センサ１８によって検知され、その検知結果に基づいて印刷開始位置に位置決め制御される。この状態からサーマルヘッド１１が印刷情報に基づいて発熱され、中間転写フィルム１３の所定位置に固有印刷情報等が印刷される。この印刷される情報はＹ，Ｍ，Ｃの三原色に加えて黒の４色重ね合わせによるカラー印刷である。これら複数色の重ね合わせ印刷は、中間転写フィルム１３がサーマルヘッド１１を色数と同じ回数往復することで、重ね合わせ印刷が行われる。また、印刷される情報は、反転画像であるという特徴がある。なお、印刷色は上記４色に加えて、蛍光顔料を含んだインクなど機能性インクを付与してもよい。
【００３２】
印刷部１Ａで印刷情報が付与された中間転写フィルム１３は、順方向に巻き取られ、経路途中のラインセンサ２２によって中間転写フィルム１３の印刷画像が撮像される（ステップ３）。この撮像された画像は、印刷不良判定部２のＡ／Ｄ変換部３１を介して画像メモリ３２に送信される。この画像メモリ３２に送信された画像はＣＰＵ３３によって以下に示すように画像処理されてその良否が判定される。
【００３３】
即ち、印刷不良判定部２では画像を平滑化してノイズを軽減したり、画像を微分してエッジを抽出するために空間フィルタリング処理を行なう。空間フィルタリングは図６（ａ）に示すように原画像をｆ（ｉ，ｊ）、図６（ｂ）に示すように３×３のフィルタをｗ（ｘ，ｙ）とした場合、処理後の画像ｇ（ｉ，ｊ）は以下の式１で求められる。
【数１】
2009202373.tif 000003
【００３４】
画像を微分してエッジ成分を検出するが、それに先立ち画像のノイズを軽減させるため原画像を平滑化する（ステップ４）。画像の平滑化には図６（ｃ）に示す３×３の平滑化オペレータを使用した空間フィルタリング処理を行なう。続いて画像を横微分し縦方向のエッジ成分を検出する（ステップ５）。エッジ成分の検出は図６（ｄ）に示す３×３のＳｏｂｅｌオペレータを用いた一次微分が一般的に用いられる。
【００３５】
微分画像を２値化すると（ステップ６）、エッジの縦成分のみが得られる。２値化はコントラストが十分得られていれば固定閾値による２値化で十分であるが、大津の方法などによる閾値算出方法を用いてもよい。抽出された縦方向のエッジ成分に対してハフ変換を用いた直線検出を行なう（ステップ７）。ハフ変換は次のように直線を検出する。まず、Ｘ−Ｙ原画像の中の点群をθ−ρパラメータ平面上のハフ曲線群に変換し、ハフ曲線の軌跡のセルのカウンターを＋１する。原画像の点を（Ｘ，Ｙ）とした場合、ハフ曲線は式２で与えられる。なお検出対象が縦線にほぼ限定されることからθは０±５°の範囲で算出すれば良い。
【数２】
2009202373.tif 000004
【００３６】
ついで、θ−ρパラメータ平面上で、ハフ曲線群の交点を求める。具体的にはカウンターが極大となるセルの座標（θｓ，ρｓ）を求める。
【００３７】
求める直線は次式３で与えられる。
【数３】
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【００３８】
算出された直線式上に直線が存在するかを確認する。式３で求まるＸ座標に対し例えば±４の範囲でエッジ画像をスキャンし、例えば２画素以上１の画素があれば直線上にあると判定する。このような判定を全てのＹ座標に対して行い、例えば９０％以上が直線上に存在する場合は直線（縦すじ）が存在すると決定する（ステップ８）。
【００３９】
以上の処理をもって、中間転写フィルム１３に印刷された印刷情報が、不良であると判定された場合（ステップ９）には、この不良と判定された中間転写フィルム１３上の画像が印刷された印刷面が転写開始位置に到達してもヒートローラ１５は回転されることなく、そのフラット面１５ａをバックアップローラ１９に離間対向させたままの状態とされる。これにより、中間転写フィルム１３上の画像が印刷された印刷面は、媒体２１に押し付けられることなく、媒体２１と共に転写部１Ｂを搬送される、即ち、転写動作をスキップする。中間転写フィルム１３上の画像が印刷された印刷面は未転写のまま中間転写フィルム１３は巻き取られる（ステップ１０）。未転写の媒体２１はそのまま排出される（ステップ１１）。この未転写の媒体２１は再利用が可能である。
【００４０】
また、中間転写フィルム１３に印刷された印刷情報が印刷不良判定部２で複数回、たとえば、３回連続して不良であると判定された場合には、印刷制御部３により警報装置３７が動作されて警報が発せられるとともに、印刷装置の運転が停止される。
【００４１】
一方、ステップ９で縦すじがないと判定された場合、つまり良好と判定された場合には、印刷情報が付与された中間転写フィルム１３は、順方向（ヒートローラ１５方向）に巻き取られ、経路途中のマーク検知センサ２０によってその位置が検出される。そして、この検出結果に基づいて中間転写フィルム１３が転写開始位置まで送られる。
【００４２】
一方、媒体２１は図４（ａ）に示すように取込み搬送され、図４（ｂ）に示すようにヒートローラ１５に対して位置決めされる。この位置決め後、中間転写フィルム１３と媒体２１はヒートローラ１５の回転と共に重ね合わされ、図４（ｃ）に示すように搬送と同時に加圧、加熱される。こののち、図５に示すように中間転写フィルム１３のベース層３５ａが媒体２１に対して６０°〜１１０°の角度をもって引き上げられ、印刷情報（色剤としてのインク）３５ｂと受像兼接着層３５ｃとホログラム層３５ｄの転写が完了する（ステップ１２）。転写が完了した媒体２１は、図４（ｃ）に示すようにそのまま排出されたり（ステップ１３）、あるいは次の機構部に搬送されることになる。
【００４３】
上記したように、この実施の形態によれば、中間転写フィルム１３の印刷面に印刷された画像を解析して直線成分の有無を検出し、その検出結果に基づいて印刷面の良否を判定するため、印刷面が不良である場合には、媒体２１に対する画像の転写をスキップすることができる。
【００４４】
従って、サーマルヘッド１１が部分的に損傷した場合や、汚れが付着した場合等に、印刷面に対しすじ状の印刷不良が生じても、媒体２１に転写されることがなく、印刷不良媒体の作成を阻止することが可能となる。
【００４５】
また、中間転写フィルム１３に印刷された印刷情報が印刷不良判定部２で複数回、たとえば、３回連続して不良であると判定された場合には、警報装置３７を動作させて警報を発し、印刷装置を停止させるため、印刷不良媒体が大量に作成されることを回避することが可能となる。
【００４６】
なお、この発明は、上述した実施の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、上述した実施の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、上述した実施の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良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施の形態である印刷装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１の印刷装置の中間転写部を示す構成図。
【図３】図２の中間転写部の印刷転写動作を示すフローチャート図。
【図４】図２の転写部における媒体の搬送とヒートローラの動作を示す図。
【図５】図４の画像転写状態を拡大して示す図。
【図６】図１の印刷不良判定部の空間フィルタリング処理を説明するための図。
【符号の説明】
【００４８】
１…中間転写部、２…印刷不良判定部（判定手段）、３…印刷制御部（制御手段）、１１‥‥サーマルヘッド（印刷ヘッド）、１３‥‥中間転写フィルム（中間転写材）、１５‥‥ヒートローラ（転写手段）、２１‥‥媒体、２２‥‥ラインセンサ（撮像手段）、３５ｂ…インク（色剤）、３７…警報装置。
【図１】
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【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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