(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーマルプリンターを用いて、該サーマルプリンターのサーマルヘッドで、記録シート上の熱膨張性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、
まず、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、
次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間にカバーリボンを介在させて前記カバーリボンの上から前記サーマルヘッドを加熱して更に強い熱量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記熱膨張性の素材に与えるよう制御する際に、前記画像のエッジ情報に基づき前記熱膨張性の素材の加熱量を制御することにより該画像のエッジ部だけ凸部または凹部の画像を作成することを特徴とする凹凸画像の作成方法。
【請求項２】
サーマルプリンターを用いて、該サーマルプリンターのサーマルヘッドで、記録シート上の熱膨張性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、
まず、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、
次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間にカバーリボンを介在させて前記カバーリボンの上から前記サーマルヘッドを加熱して更に強い熱量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記熱膨張性の素材に与えるよう制御する際に、前記画像の濃淡情報に基づき前記熱膨張性の素材の加熱量を制御することにより、濃い部分だけ凸部または凹部の画像を作成することを特徴とする凹凸画像の作成方法。
【請求項３】
サーマルプリンターを用いて、該サーマルプリンターのサーマルヘッドで、記録シート上の熱膨張性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、
まず、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、
次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間にカバーリボンを介在させて前記カバーリボンの上から前記サーマルヘッドを加熱して更に強い熱量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記熱膨張性の素材に与えるよう制御する際に、前記サーマルヘッドの面積階調方式を使用して前記熱膨張性の素材の加熱面積を制御することにより、画像濃度に応じて凸部または凹部の面積が変調された画像を形成することを特徴とする凹凸画像の作成方法。
【請求項４】
前記熱膨張性の素材が熱発泡性素材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の凹凸画像の作成方法。
【請求項５】
サーマルプリンターを用いて、該サーマルプリンターのサーマルヘッドで、記録シート上の熱収縮性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、
まず、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、
次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間にカバーリボンを介在させて前記カバーリボンの上から前記サーマルヘッドを加熱して更に強い熱量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記熱収縮性の素材に与えるよう制御する際に、前記画像のエッジ情報に基づき前記熱収縮性の素材の加熱量を制御することにより該画像のエッジ部だけ凸部または凹部の画像を作成することを特徴とする凹凸画像の作成方法。
【請求項６】
サーマルプリンターを用いて、該サーマルプリンターのサーマルヘッドで、記録シート上の熱収縮性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、
まず、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、
次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間にカバーリボンを介在させて前記カバーリボンの上から前記サーマルヘッドを加熱して更に強い熱量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記熱収縮性の素材に与えるよう制御する際に、前記画像の濃淡情報に基づき前記熱収縮性の素材の加熱量を制御することにより凹部または凸部の画像を作成することを特徴とする凹凸画像の作成方法。
【請求項７】
サーマルプリンターを用いて、該サーマルプリンターのサーマルヘッドで、記録シート上の熱収縮性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、
まず、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、
次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間にカバーリボンを介在させて前記カバーリボンの上から前記サーマルヘッドを加熱して更に強い熱量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記熱収縮性の素材に与えるよう制御する際に、前記サーマルヘッドの面積階調方式を使用して前記熱収縮性の素材の加熱面積を制御することにより、画像濃度に応じて凹部または凸部の面積が変調された画像を形成することを特徴とする凹凸画像の作成方法。
【請求項８】
前記サーマルヘッドの代わりにレーザヘッドを用いて、該レーザヘッドで記録シート上の素材を加熱することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の凹凸画像の作成方法。
【請求項９】
ＬＥＤヘッドで記録シート上の光膨張性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、
まず、サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、
次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記ＬＥＤヘッドと前記記録シートの間に透明カバーリボンを介在させて前記透明カバーリボンの上から前記ＬＥＤヘッドを照射して光量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記光熱膨張性の素材に与えるよう制御する際に、前記画像のエッジ情報に基づき前記光膨張性の素材の加熱量を制御することにより該画像のエッジ部だけ凸部または凹部の画像を作成することを特徴とする凹凸画像の作成方法。
【請求項１０】
ＬＥＤヘッドで記録シート上の光収縮性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、
まず、サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、
次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記ＬＥＤヘッドと前記記録シートの間に透明カバーリボンを介在させて前記透明カバーリボンの上から前記ＬＥＤヘッドを照射して光量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記光熱収縮性の素材に与えるよう制御する際に、前記画像のエッジ情報に基づき前記光収縮性の素材の加熱量を制御することにより該画像のエッジ部だけ凸部または凹部の画像を作成することを特徴とする凹凸画像の作成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凹凸画像を作成する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のサーマルヘッドを用いた印刷システムでは、平坦な２次元のモノクロもしくはカラーの画像のみであった。
凹凸印刷の分野では、インパクト方式のように記録ベースを直接変形させて凹凸を設けるシステムがあるが、点字しか表現することが出来ない。
また、松本興産（株）製の立体コピーシステムのようにカプセルペーパーなる発泡性シートに通常のプリントにより黒トナーを印字し、印字されたカプセルペーパーを別装置にて露光するとトナー部分が光を吸収、発熱しその部分のみが発泡するシステムがあるが、これはモノクロのみしかできず凸部は常に黒くなってしまう、また装置が大型化するという問題がある。
さらに特開昭６３−２９９９７８号公報には、熱発泡性物質が塗布された熱転写記録媒体を被転写体に熱転写すると同時もしくは熱転写後に加熱し発泡させる方法が開示されているが、印字されている部分しか凸にできない。
これらのシステムは、目の不自由な人の点字プリンタとして実際に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の方式では点字部分もしくは印字されている部分しか凸にできない。従って、濃淡またはカラーの画像を任意に凹凸にすることが出来ない。
本発明は、上記課題を解決するものであり、特にデジタルカラー画像に凹凸をもたせるものである。
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、凹凸画像の作成方法に係り、サーマルプリンターを用いて、該サーマルプリンターのサーマルヘッドで、記録シート上の熱膨張性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、まず、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間にカバーリボンを介在させて前記カバーリボンの上から前記サーマルヘッドを加熱して更に強い熱量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記熱膨張性の素材に与えるよう制御する際に、前記画像のエッジ情報に基づき前記熱膨張性の素材の加熱量を制御することにより該画像のエッジ部だけ凸部または凹部の画像を作成することを特徴としている。
また、請求項２記載の発明は、凹凸画像の作成方法に係り、サーマルプリンターを用いて、該サーマルプリンターのサーマルヘッドで、記録シート上の熱膨張性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、まず、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間にカバーリボンを介在させて前記カバーリボンの上から前記サーマルヘッドを加熱して更に強い熱量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記熱膨張性の素材に与えるよう制御する際に、前記画像の濃淡情報に基づき前記熱膨張性の素材の加熱量を制御することにより、濃い部分だけ凸部または凹部の画像を作成することを特徴としている。
さらに、請求項３記載の発明は、凹凸画像の作成方法に係り、サーマルプリンターを用いて、該サーマルプリンターのサーマルヘッドで、記録シート上の熱膨張性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、まず、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間にカバーリボンを介在させて前記カバーリボンの上から前記サーマルヘッドを加熱して更に強い熱量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記熱膨張性の素材に与えるよう制御する際に、前記サーマルヘッドの面積階調方式を使用して前記熱膨張性の素材の加熱面積を制御することにより、画像濃度に応じて凸部または凹部の面積が変調された画像を形成することを特徴としている。
そして、請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の凹凸画像の作成方法において、前記熱膨張性の素材が熱発泡性素材であることを特徴としている。
【０００５】
また、請求項５記載の発明は、凹凸画像の作成方法に係り、サーマルプリンターを用いて、該サーマルプリンターのサーマルヘッドで、記録シート上の熱収縮性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、まず、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間にカバーリボンを介在させて前記カバーリボンの上から前記サーマルヘッドを加熱して更に強い熱量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記熱収縮性の素材に与えるよう制御する際に、前記画像のエッジ情報に基づき前記熱収縮性の素材の加熱量を制御することにより該画像のエッジ部だけ凸部または凹部の画像を作成することを特徴としている。
また、請求項６記載の発明は、凹凸画像の作成方法に係り、サーマルプリンターを用いて、該サーマルプリンターのサーマルヘッドで、記録シート上の熱収縮性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、まず、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間にカバーリボンを介在させて前記カバーリボンの上から前記サーマルヘッドを加熱して更に強い熱量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記熱収縮性の素材に与えるよう制御する際に、前記画像の濃淡情報に基づき前記熱収縮性の素材の加熱量を制御することにより凹部または凸部の画像を作成することを特徴としている。
そして、請求項７記載の発明は、凹凸画像の作成方法に係り、サーマルプリンターを用いて、該サーマルプリンターのサーマルヘッドで、記録シート上の熱収縮性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、まず、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記サーマルヘッドと前記記録シートの間にカバーリボンを介在させて前記カバーリボンの上から前記サーマルヘッドを加熱して更に強い熱量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記熱収縮性の素材に与えるよう制御する際に、前記サーマルヘッドの面積階調方式を使用して前記熱収縮性の素材の加熱面積を制御することにより、画像濃度に応じて凹部または凸部の面積が変調された画像を形成することを特徴としている。
【０００６】
さらに、請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項記載の凹凸画像の作成方法において、前記サーマルヘッドの代わりにレーザヘッドを用いて、該レーザヘッドで記録シート上の素材を加熱することを特徴としている。
【０００７】
また、請求項９記載の発明は、凹凸画像の作成方法に係り、ＬＥＤヘッドで記録シート上の光膨張性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、まず、サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記ＬＥＤヘッドと前記記録シートの間に透明カバーリボンを介在させて前記透明カバーリボンの上から前記ＬＥＤヘッドを照射して光量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記光熱膨張性の素材に与えるよう制御する際に、前記画像のエッジ情報に基づき前記光膨張性の素材の加熱量を制御することにより該画像のエッジ部だけ凸部または凹部の画像を作成することを特徴としている。
そして、請求項１０記載の発明は、凹凸画像の作成方法に係り、ＬＥＤヘッドで記録シート上の光収縮性の素材を加熱することにより凸画像を作成する凹凸画像の作成方法において、まず、サーマルヘッドと前記記録シートの間に印刷リボンを介在させて２次元画像情報に応じて前記サーマルヘッドを加熱して濃淡またはカラーの画像を前記記録シート上に転写しておき、次に、前記印刷リボンを前記記録シートから除去した後、前記ＬＥＤヘッドと前記記録シートの間に透明カバーリボンを介在させて前記透明カバーリボンの上から前記ＬＥＤヘッドを照射して光量を３次元画像情報を持った画像データに基づき前記光熱収縮性の素材に与えるよう制御する際に、前記画像のエッジ情報に基づき前記光収縮性の素材の加熱量を制御することにより該画像のエッジ部だけ凸部または凹部の画像を作成することを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明の凹凸印刷装置の基本構成を説明する概念図である。
図１において、１は画像を印刷するためのサーマルヘッド、２はプラテン、３はリボン、４は熱膨張性の記録シート、５は３次元画像情報を持った画像データ・画素の位置を表す２次元画素位置データに対応する画素の階調を表す階調データ・画素の色を表すカラーデータ・画像の輪郭を表す輪郭データ等を記憶していてその都度必要なデータに基づく印刷制御信号を発する印刷制御部である。
【０００９】
次に、上述の凹凸印刷装置による凹凸画像の作成方法を説明する。本発明の  凹凸画像の作成方法は次の２ステップ▲１▼と▲２▼を取る。すなわち、
▲１▼まず２次元画像情報に応じて濃淡又はカラーの画像を記録シート４に行なうステップ。
、▲２▼そのあと、３次元画像情報を持った画像データに基づき熱膨張性の素材をかなり強く加熱するステップ、である。
▲１▼のステップの２次元画像情報に応じて濃淡又はカラーの画像を記録シート４に行なう方法は従来公知のプリント方法である。すなわち、凹凸印刷装置に記録シート４をセットし、凹凸印刷装置を起動し、記録シート４をサーマルヘッド１とプラテン２との間へ送る。サーマルヘッド１は、印刷制御部５に蓄えられている２次元画像情報に応じて濃淡またはカラーの画像を熱転写リボン３から記録シート４に転写する。
【００１０】
次に、熱転写リボン３に代えて透明フイルムよりなるカバーリボンをセットし、印刷の終わった記録シート４を再度凹凸印刷装置にセットする。この時の位置合わせはプリントの先頭にマークを入れ、このマークを光学センサで読み取って位置合わせを行なう。位置合わせが終わったら凹凸印刷装置を起動し、記録シート４をサーマルヘッド１とプラテン２との間へ送る。サーマルヘッド１は、印刷制御部５に蓄えられている３次元画像情報を持った画像データに基づきその上から更に強い熱量を制御することにより、濃淡またはカラーの画像に同期した凹凸画像を作成する
【００１１】
熱膨張性素材としては、熱発泡性のものが適当である。例えば、熱発泡性のものとしては、松本油脂製造社製のマイクロスフェア−ＲＱ−５１１、−３０、−５０、日本フェライト社製のエクスパンセルＷＶ８２０等がある。
【００１２】
記録シート４をここでは熱膨張性素材だけで構成しているが、耐熱・強度が要求されるときはポリエステル、ポリカーボネート、ナイロン等のプラスチックフィルム支持体の上に熱膨張性素材をコーテイングしたものを用いてもよい。
【００１３】
【実施例】
本発明の凹凸印刷の実施例は次の通りである。
0003775613.tif 000002
Ｂ）工程
・記録シートと熱転写リボンをセットし、ＶＤＳ法を用いた熱転写を実施して、カラー画像を作成した。この時のストローブは最大２．５ｍｓｅｃであった。
・次に、転写リボンをはずし、カバーリボンをセットし、副走査速度を半分の６．０５ｍｍ／ｓｅｃに落とし、ストローブを最大５．０ｍｓｅｃにして印刷した。
Ｃ）結果
・カラー画像と凹凸が同期した画像ができた。
【００１４】
画像のエッジ情報に基づき熱膨張性の素材の加熱量を制御することにより、該エッジ部だけを凸部または凹部の画像で作成するようにしてもよい。
【００１５】
画像の濃淡情報に基づき前記熱膨張性の素材の加熱量を制御することにより、濃淡に比例した突出度の凸部または凹部の画像を作成するようにしてもよい。
【００１６】
サーマルヘッドにはＬＯＵＶＥＲ法やＶＤＳ法といった公知の面積階調方式を使用して加熱面積を制御しているが、この技法をここに応用して前記熱膨張性の素材の加熱面積を制御するようにすると、画像濃度に応じて凸部または凹部の面積が変調された画像を形成することも可能となる。
【００１７】
また、図１、図２に示された凹凸印刷装置において、サーマルヘッド１に代えてレーザヘッドを用いてもよい。
【００１８】
以上は、熱膨張性の素材について述べてきたが、逆に、熱収縮性の素材を加熱することにより、紙面より窪んだ凹凸画像を作成することも可能である。
熱収縮性物質としては、ポリエチレン若しくはポリプロピレン等の架橋ポリオレフィン系樹脂、フッ素樹脂、合成ゴム等を含む樹脂、ポリ塩化ビニール等の合成樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、等の熱可塑性の単独ないし共重合体樹脂を１軸方向または２軸方向のいずれかに延伸加工されて充分な熱処理を施されていない熱収縮性をまだ残しているものが適当である。
【００１９】
さらには、サーマルヘッドやレーザヘッドに代えてＬＥＤヘッド、液晶ヘッド、ＤＭＤヘッドなどを用いることも可能である。そしてそれらを用いる場合には記録シート１は光膨張性素材又は光収縮性素材を用いることとなる。
【００２０】
以上、図１の本発明の凹凸印刷装置及び凹凸画像の作成方法の実施例について説明したが凹凸印刷装置としては、図２に示すような、凹凸を形成するためのサーマルヘッド６を印刷のためのサーマルヘッド１とは別に設けたほうが、リボンを掛け替える手間と時間と熟練性が省略できるのでよい。
【００２１】
図２において、まず、同図に向かって左側から凹凸印刷装置に記録シート４をセットし、凹凸印刷装置を起動し、記録シート４をサーマルヘッド１とプラテン２との間へ送る。サーマルヘッド１は、印刷制御部５に蓄えられている２次元画像情報に応じて濃淡またはカラーの画像を熱転写リボン３から記録シート４に転写する。転写された記録シート４は次にサーマルヘッド６とプラテン７との間へ送られ、先の濃淡またはカラーの画像と位置合わせされた後、サーマルヘッド６は印刷制御部５からそこに蓄えられている３次元画像情報に応じた凹凸データを受け取り、記録シート４の上へ更に強い熱量を制御することにより、濃淡またはカラーの画像に同期した凹凸画像が作成される。このようにして、図２に示す凹凸印刷装置によれば、リボンを掛け替える手間と時間と熟練性が省略できるので便利である。
【００２２】
また、上記実施例１、２では画像の形成は熱転写方式を例示してが、この方法は一般に知られた他のカラープリント方式、例えば、電子写真、銀塩写真、インクジェット、昇華熱転写、サーモオートクローム、オフセット印刷、スクリーン印刷などでも良い。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、中間階調データ等の諸データに基づいて、加熱量を制御できるサーマルヘッドあるいはレーザヘッドを有する印刷装置を用いて、熱発泡性あるいは熱収縮性のシートに印刷の他にこの印刷と同期した凹凸の形成をするようにしたので、従来の凹凸印刷装置においてはできなかった中間階調等に応じた高さの凸部あるいは凹部を有する凹凸画像も簡単に作成することができる。また、請求項１〜４の方法によればスタンプにも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明凹凸印刷装置の第１実施例の概念図。
【図２】本発明凹凸印刷装置の第２実施例の概念図。
【符号の説明】
１−  サーマルヘッド
２−  プラテン
３−  印刷リボン
４−  シート
５−  印刷制御部
６−  サーマルヘッド
７−  プラテン
８−  カバーリボン
【図１】
0003775613.tif 000003
【図２】
0003775613.tif 000004