JP2014043044A

JP2014043044A - 印刷装置

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Publication number: JP2014043044A
Application number: JP2012186424A
Authority: JP
Inventors: Takahito Mizuno; 貴人水野; Katsuhisa Ashizawa; 克久芦澤
Original assignee: Nisca Corp
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2014-03-13
Anticipated expiration: 2032-08-27
Also published as: JP5973288B2

Abstract

【課題】熱転写印刷において画像データのカラー印刷の品質を確保しつつ、印刷時間の高速化を実現する印刷装置を提供する。
【解決手段】印刷装置１は、複数色の昇華性インクがそれぞれ塗布されている複数種類のインクパネル面と黒色の溶融性インクが塗布されているインクパネル面とが面順次に配置されたインクリボン４１と転写フィルム４６とを、画像形成プラテン４５とサーマルヘッド４０とで挟持して加熱することで、転写フィルム４６にカラー画像及び文字を転写フィルム４６に転写する。このとき、印刷制御部１４は、カラー画像データを複数色毎のインクパネル面を用いてカラー画像を転写フィルム４６に転写するよう制御すると共に、前記カラー画像データをモノクロデータ化してモノクロ画像データを生成し、黒色のインクパネル面を用いてこのモノクロ画像データを前記カラー画像の上に転写する制御を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、記録媒体に文字及びカラー画像を印刷する印刷装置に関し、特に、複数種類のインク色が記録媒体の幅と略等間隔に連続して面順次に形成されたインクパネルの複数種類のインクを記録媒体に順次熱転写する印刷装置に関する。

熱転写の印刷装置としては、インクリボンのインク色としては、昇華性染料と融着性染料との両方を用いる印刷装置があり、画像印刷時には、イエロー色とマゼンタ色とシアン色の各昇華性インク（ＣＭＹ）を感熱ヘッドによって昇華してプリント紙にカラー印刷する一方、文字印刷時には、ブラック色の溶融性インク（Ｂｋ）を感熱ヘッドによって溶融してプリント紙に印刷する装置が知られている（例えば、引用文献１を参照）。

また、画像データ等のオブジェクトの黒部分を熱溶融性インクで印刷するかを選択可能なプリンタドライバを備えて、このドライバが選択されたとき、1つのオブジェクト（画像データ）に対して、昇華性インク（ＣＭＹ）と溶融性インク（Ｂｋ）を重ねて印刷する装置も知られている（例えば、引用文献２を参照）。

特開平６−１０６８２９号公報特開２００９−２４５３８４号公報

しかし、上記の特許文献１の印刷装置では、ＣＭＹの重ね合わせによる画像印刷時は良好な印刷が得られるものの最高濃度に限界があり、印刷速度を速くしようとすると濃度がより出にくくなり、高速での高濃度のカラー印刷は困難であった。そのため、ＩＤカード、身分証明書、各種会員カード等のカード状の記録媒体に文字及びカラー画像を転写印刷する装置にあっては、短時間で大量の記録媒体に印刷を行う印刷装置には不向きとなっている。しかも、黒の画像データの部分は墨（レジン）の黒と比較すると濃度が低いという欠点もある。

また、上記特許文献２については、画像データの内の黒色部分、例えば、ロゴの黒部分や顔写真の髪の毛の部分等へは溶融性インク（Ｂｋ）で印刷するために、データの黒色部分は高濃度で印刷を行うことが可能なものの、データの黒色部分以外はやはり高濃度でのカラー印刷をすることができないという不具合があった。

本発明は、上記した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、熱転写印刷において画像データのカラー印刷の品質を確保しつつ、印刷時間の高速化を実現する印刷装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため本発明は、カラー画像データ及び文字データを受信し、複数色の昇華性インクがそれぞれ塗布されている複数種類のインクパネル面と黒色の溶融性インクが塗布されているインクパネル面とが面順次に配置されたインクリボンを用いて前記カラー画像データ及び文字データに係るカラー画像及び文字を転写媒体に転写印刷する印刷装置であって、前記転写媒体に前記カラー画像及び文字を印刷する印刷手段と、前記カラー画像データをモノクロデータ化してモノクロ画像データを生成するモノクロ画像データ生成手段と、前記印刷手段を制御する印刷制御手段と、を有し、前記印刷制御手段は、前記カラー画像データに対応する前記複数色毎の前記昇華性インクを用いて前記転写媒体に順次前記カラー画像データを転写して前記カラー画像を形成するカラー画像印刷制御手段と、文字データ及び前記モノクロ画像データによるモノクロ画像を、前記溶融性インクを用いて前記転写媒体に同時に転写するモノクロ画像印刷制御手段と、を備え、前記モノクロ画像印刷制御手段は、前記カラー画像印刷制御手段によって転写される前記カラー画像と重ねて前記モノクロ画像を転写することを特徴としている。

ここで、前記モノクロ画像データは、画素毎の階調値で所定値以下の画素は除去されていると共に、残りの画素の階調値は、前記カラー画像と前記モノクロ画像とが重ねて転写されたとき黒色部分の濃度が所定の最高階調値を示すよう調整されていることを特徴としている。

一方、前記カラー画像データは、前記カラー画像データの画素毎の濃度の値に応じてその濃度が小さくなるよう変換されており、前記カラー画像と前記モノクロ画像とが重ねて転写されたとき、転写画像の画素毎の濃度は前記変換前の濃度となるように設定されていることを特徴としている。

また、前記カラー画像データは、前記カラー画像データの画素毎の明度、彩度及び色相の値に応じてその階調値が変換されており、前記カラー画像と前記モノクロ画像とが重ねて転写されたとき、転写画像の画素毎の明度、彩度及び色相は前記変換前の明度、彩度及び色相となるように設定されていることを特徴としている。

そして、前記モノクロ画像印刷制御手段は、ディザ変換処理された前記モノクロ画像データによるモノクロ画像を前記カラー画像上に転写することを特徴としている。

さらに、前記モノクロ画像印刷制御手段は、前記モノクロ画像データの画素毎に、前記カラー画像データの対応している画素の彩度に応じて当該画素を印刷するか否かの判断を行うことを特徴としている。

また、前記カラー画像の印刷を前記カラー画像印刷制御手段によってのみ行うよう切換える切換制御手段を更に備え、前記切換制御手段は、前記カラー画像印刷制御手段の単独にて前記転写媒体にカラー画像を転写する時間ｔ_１が、前記モノクロ画像印刷制御手段が前記カラー画像印刷制御手段によって前記転写媒体に転写した前記カラー画像上に前記モノクロ画像を転写する場合での、前記カラー画像印刷制御手段による転写時間ｔ_２と前記モノクロ画像印刷制御手段が前記モノクロ画像データを転写する転写時間Ｔ_３との合計の時間（ｔ_２＋ｔ_３）よりも長くなるように制御することを特徴としている。

前記転写媒体は中間転写媒体であって、前記中間転写媒体に印刷されている画像及び文字が最終転写媒体に転写されることを特徴としている。ここで、前記切換制御手段は、前記最終転写媒体への転写の前工程での処理に要する時間ｔ_４が、前記カラー画像印刷制御手段が単独で前記転写媒体にカラー画像を転写する時間ｔ_１と前記モノクロ画像印刷制御手段が前記文字データを転写する時間ｔ_５との合計の時間（ｔ_１＋ｔ_５）よりも長い場合に、前記画像の印刷を前記カラー画像印刷制御手段によってのみ行うよう制御することを特徴としている。

本発明に関わる印刷装置によれば、昇華ＣＭＹインクによるカラー画像印刷を短時間で行うことでカラー画像の濃度が低下しても、溶融Ｂｋインクによるモノクロ画像を重ね合わせることで濃度を上げることができる。これにより、カラー画像印刷とその上に重ね合わせるモノクロ画像印刷との合計時間を昇華ＣＭＹインクのみによるカラー画像印刷時間より短くしても印刷品質を確保でき印刷速度の高速化が図れる。

印刷装置の構成を概略的に示す説明図である。印刷装置の制御構成を示すブロック図である。印刷装置の制御動作を説明するフローチャートである。各処理段階での画像データにより表示される画像を模擬的に説明する説明図である。印刷結果を説明する説明図である。カラー印刷における濃度と階調との関係を説明するグラフである。

以下、図示する好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。図１は本発明に係わる印刷装置１の構成を示している。この印刷装置１は、例えば、各種証明用のＩＤカード、商取引用のクレジットカードなどに磁気情報、ＩＣ情報などの信号データの書き込みと、写真、マーク及び文字などの画像の印刷を行うカード作成装置に組み込まれている。なお、以後の説明において用いる「画像データ」の語句は、「文字データ」と区別して写真又はマークを表示するデータを意味するものとする。

カード作成装置の熱転写印刷には、複数種類の色のインクがカード状媒体の幅と略等間隔に連続して面順次に形成したインクパネルに塗布されているインクインクリボンが用いられる。そして、熱転写印刷には、中間転写媒体を介してカード状媒体に間接的に印刷する方法と、カード状媒体に直接印刷する方法の２通りの方法があるが、本実施例においては、中間転写フィルムを中間転写媒体、カード状媒体を最終転写媒体とする間接印刷方法を採用した印刷装置の場合で説明する。

印刷装置１へ印刷のために搬送されてくるカード状媒体２０には、磁気情報記録部やＩＣ情報記録部などの前工程処理部２１においてこれらの情報が書き込まれている。特に、ＩＣ情報が書き込まれるカード状媒体２０は、ＩＣ情報を記録するためのＩＣチップを内蔵して一部の表面には凹凸形状を有しているために、中間転写式の印刷方法が適している。また、表面にホログラムなどをコーティングしているカードに画像を転写する場合も中間転写式印刷方法は有効である。

図１において、前工程処理部２１の出口側に繋がっている搬送パスＰ１は、図示しない搬送モータに連結される第１ローラ対２９と第２ローラ対３０とを搬送手段として形成されており、磁気情報やＩＣ情報の記録が終了したカード状媒体２０が搬送パスＰ１に搬送されてくるのをセンサＳｅ１にて検出すると、前記搬送モータを駆動して、第１及び第２ローラ対２９、３０によりカード状媒体２０を取り込み搬送する。第１ローラ対２９と第２ローラ対３０とは、カードの搬送方向長さＬｃより短い間隔Ｌｄを置いて配置されている。

搬送パスＰ１には、メディア待機部Ａと画像転写部Ｂとが配置されている。メディア待機部Ａは、磁気情報やＩＣ情報の記録が終了して搬送パスＰ１に搬送されてきたカード状媒体２０を保持した状態で一時的に待機させるもので、第１ローラ対２９と第２ローラ対３０との間に設けられる。このため第１及び第２ローラ対２９、３０と前記搬送モータとの間には伝動クラッチ（図示せず）を設けて、クラッチをオフ状態にするとカード状媒体２０を停止待機させるよう構成している。

画像転写部Ｂは、転写プラテン（図示のものはプラテンローラ）３１と加熱ローラ３３で構成されて、転写プラテン３１と加熱ローラ３３との間には、カード状媒体２０と転写フィルム４６とが通過するようになっている。加熱ローラ３３は、図示しない昇降機構によって転写プラテン３１に圧接する位置と離間した位置との間を昇降する。したがって、転写プラテン３１との間で、カード状媒体２０と転写フィルム４６とを同時に加圧及び加熱することで、転写フィルム４６に形成された画像インクがカード状媒体２０に加熱溶着されて、カード状媒体２０の表面（図１で下側の面）に画像転写される。

また、転写プラテン３１に近接した第２ローラ対３０には、カード状媒体２０の先端を検出するセンサＳｅ２が配置され、メディア待機部Ａにカード状媒体２０が存在するか否かを検出する。このとき、カード状媒体２０を待機させた状態において、カード状媒体２０の先端は加熱ローラ３３よりも上流側にあり、これにより、待機中のカード状媒体２０の先端部分が加熱ローラ３３によって加熱されることがないため、カード状媒体２０に転写される画像にムラが発生する虞がなくなる。

転写フィルム４６は、カード状媒体２０に画像を転写（二次転写）するものであるが、この画像の転写フィルム４６への転写（一次転写）は画像形成部Ｃにて行われる。

画像形成部Ｃは、インクリボン４１を用いて文字及び画像等の転写画像を記録媒体である転写フィルム４６に転写印刷するもので、画像形成プラテン４５と、このプラテンに対向配置されたサーマルヘッド４０とで構成される。そして、画像形成プラテン４５とサーマルヘッド４０との間のフィルム移送経路Ｐ２には、リボンカセット４２から供給される昇華型のインクリボン４１と転写フィルム４６とが走行する。

転写フィルム４６は、フィルムカセット５０の供給スプール４７と巻取スプール４８とに巻回され、この供給スプール４７と巻取りスプール４８との間に前記したフィルム移送経路Ｐ２が形成される。そして、供給スプール４７は操出モータＭｒ２に、巻取りスプール４８は巻取モータＭｒ３にそれぞれ連結される。この両モータは、装置フレームに取付けられカップリング手段を介してスプール軸に連結されており、それぞれステッピングモータで構成されており同一方向に同一送り量で回転する。

フィルム移送経路Ｐ２には、移送ローラ４９とピンチローラ３２ａ、３２ｂが配置されており、転写フィルム４６は、移送ローラ４９とピンチローラ３２ａ、３２ｂとの圧接によりフィルム移送経路Ｐ２に沿って搬送される。この移送ローラ４９は駆動モータに連結されており、一定の速度にて転写フィルム４６を走行させる。このとき、センサＳｅ３は、転写フィルム４６に所定間隔毎に形成されたマーカを検出する。移送ローラ４９は、転写フィルム４６への画像形成時には、インクリボン４１と転写フィルム４６とが同一速度で、図１で示すと反時計方向（点線矢印方向）に回転するように構成されている。

インクリボン４１は、リボンカセット４２に収納されている。リボンカセット４２には、インクリボン搬送手段を構成する供給スプール４３と巻取りスプール４４とが回転可能に組み込まれていて、巻取スプール４４は、ワインドモータＭｒ１と連結されている。この両スプール４３、４４間にはフィルム状のインクリボン４１が巻装されている。インクリボン４１は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）及びＣ（シアン）の昇華性インクがそれぞれ塗布されている各色のインクパネル面とＢｋ（ブラック）の溶融性インクが塗布されているインクパネルを面順次に帯状に配置して構成されている。この各インクパネル面は、転写フィルム４６の印刷幅に対応した所定幅を有している。

転写フィルム４６は、供給スプール４７から取り出されて、移送ローラ４９の時計方向に回転することで画像転写の頭出し位置に移送される。このとき、インクリボン４１も巻取りスプール４４が反時計方向に回転することでこの頭出し位置まで移送される。よって、このときの動作では、転写フィルム４６とインクリボン４１との移送方向は相反している。

転写フィルム４６とインクリボン４１とが頭出し位置で位置合わせされると、画像形成プラテン４５が図示しない押し出し機構にてサーマルヘッド４０に向けて移動し、転写フィルム４６とインクリボン４１とを挟みサーマルヘッド４０と当接する。

サーマルヘッド４０には、ヘッドコントロール用ＩＣ（図２参照）からの信号が入力するよう接続されており、ヘッドコントロール用ＩＣは、転写フィルム４６に印刷する画像データ及び文字データに応じてサーマルヘッド４０を加熱制御する。

よって、サーマルヘッド４０の熱制御と同期して巻取スプール４４は回転して、インクリボン４１を所定速度で巻き取り方向に搬送する。このとき、移送ローラ４９が反時計方向に回転して、転写フィルム４６をインクリボン４１と同じ方向に一枚のカード状媒体２０の印刷幅に対応する分だけ移送させることで、この部分４６ｇに画像が形成される。

そして、一つのインクパネルによる画像転写が終了すると、移送ローラ４９は再び時計方向に回転して、転写フィルム４６を一枚のカード状媒体２０の印刷幅に対応する分だけ頭出し位置にまで引き戻す。このとき、インクリボン４１は、継続して巻取り方向に移送されるため、次のインクパネルパネルについて転写フィルム４６との頭出し位置での位置合わせが行われる。

このような頭出し制御は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）及びＢｋ（ブラック）の各インクパネルについて、転写フィルム４６との頭出し位置での位置合わせを順次行い、位置合わせ後にサーマルヘッド４０と画像形成プラテン４５とによる加熱転写を繰り返すことで、カード状媒体２０の表裏面に印刷する顔写真、文字データなどの画像が転写フィルム４６に転写される。

また、フィルム移送経路Ｐ２には画像転写部Ｂの上流側にフィルム待機部Ｄを設けて、待機部Ｄに転写フィルム４６の転写部分４６ｇを一時的に停止した状態で待機するように構成している。このフィルム待機部Ｄと前述のメディア待機部Ａとは、下流側の画像転写部Ｂに対して等距離の位置関係に配置することで、両待機部に先端を揃えた状態で待機させたカード状媒体２０と転写フィルム４６を同一タイミングで画像転写部Ｂに向けて繰り出すようにしている。

上記構成の印刷装置１は、図２に示すコンピュータＰＣにより制御される。コンピュータＰＣは、アプリケーション部２にプログラムされているアプリケーションに従って印刷装置１の動作を制御する。以後の制御動作の説明においては、本発明と直接関係する画像形成部Ｃでの一次転写の制御動作について述べていく。

印刷制御に関して、アプリケーション部２には、画像及び文字のオブジェクトを生成すると共に、カード状媒体２０表面に印刷するオブジェクトのレイアウトを作成するアプリケーションがプログラムされており、例えば、ＩＤカードへの印刷装置であれば、個人の顔写真やＩＤ情報を示す文字などによるオブジェクトを生成して印刷レイアウトを作成する。そして、アプリケーション部２は、印刷データａをプリンタドライバ３に出力する。印刷データａには、カラー画像データと文字データとが含まれている。

プリンタドライバ３は、アプリケーション部２から印刷データａを受信するデータ仕分け部４、ＲＧＢカラー画像データ抽出部５、文字データ抽出部６、ＲＧＢ−ＣＭＹ変換部７、カラー画像データ生成部８、モノクロ画像データ生成部９及び黒色印刷データ生成部１０を含んで構成される。

データ仕分け部４は、受信した印刷データａを仕分けして、ＲＧＢカラー画像データをＲＧＢカラー画像データ抽出部５へ出力し、文字データを文字データ抽出部６へ出力する。そして、ＲＧＢ−ＣＭＹ変換部７は、カラー画像のＲＧＢカラーデータをＣＭＹのカラー画像データｂに変換して、カラー画像データ生成部８及びモノクロ画像データ生成部９へそれぞれ出力する。

モノクロ画像データ生成部９は、ＣＭＹカラー画像データｂをグレースケールモノクロデータに変換し、黒色印刷データ生成部１０に出力する。黒色印刷データ生成部１０は、文字データ抽出部６から出力される文字データとモノクロ画像データとを合成して黒色印刷データを生成し印刷制御部１４に出力する。

カラー画像データ生成部８は、ＣＭＹでカラー画像を印刷するためにカラー毎にそのカラーによるカラー画像データを印刷制御部１４に出力する。

印刷制御部１４（印刷制御手段）は、コンピュータＰＣがアプリケーションプログラムに従って出力する各種コマンドに基づき印刷装置１の動作を直接制御するものである。印刷制御部１４は、カラー画像データ生成部７より出力されるカラー画像データを格納するカラーメモリ１１、黒色印刷データ合成部９より出力される黒色印刷データを格納する黒メモリ１２及びヘッドコントロール用ＩＣ１３を含み、ヘッドコントロール用ＩＣ１３によるサーマルヘッド４０に対する上記した熱制御は、カラーメモリ１０と黒メモリ１１に格納されているカラー画像データ及び黒色印刷データに基づいて行われる。よって、印刷制御部１４において、カラーメモリ１１はカラー画像印刷制御手段を形成していて、黒メモリ１２はモノクロ画像印刷制御手段を形成している。

上記構成において、印刷装置１における画像形成部Ｃでのカラー画像データの印刷方法について、図３に示すフローチャートにより説明する。

コンピュータＰＣは、アプリケーション部２での処理によりカード状媒体２０の表面に印刷するための印刷データａが生成されると印刷動作の制御を開始する。図４（ａ）は、印刷データａの中のカラー画像データによって表示される顔写真部分のカラー画像を模擬的に示している。

先ず、最初のステップＳ１では印刷方法の選択が行われる。本例では、「昇華ＣＭＹインクでの印刷モード」（綺麗モード）と、「昇華ＣＭＹインクと溶融Ｂｋインクでの印刷モード」（高速モード）と、「溶融Ｂｋインクでの印刷モード」（モノクロモード）とを、図示しないコンピュータＰＣのモニター画面上で選択できるようになっている。

「昇華ＣＭＹインクでの印刷モード」は、高速で印刷する必要がない場合に選択されるもので、時間を掛けて転写フィルム４６にはカラー画像をそのまま昇華ＣＭＹインクで印刷するために、転写フィルム４６を画像転写部Ｂｋでカード状媒体２０に転写したとき良好な印刷結果が得られる。

「溶融Ｂｋインクでの印刷モード」は、カラー画像を溶融Ｂｋインクのみにて印刷するものでモノクロ印刷モードとなる。

「昇華ＣＭＹインクと溶融Ｂｋインクでの印刷モード」は本発明に係る高速印刷するときの印刷方法である。高速モードにおいては、転写フィルム４６への転写時間を短くするために昇華ＣＭＹインクの濃度が低くなる。そのため、昇華ＣＭＹインクを用いて転写フィルム４６に転写したカラー画像に、溶融Ｂｋインクによるモノクロ画像を重ね合わせることで濃度を上げて、転写時間が短時間であっても濃度の高い画像の印刷を実現できるようにしている。

ステップＳ１で高速モードでの印刷が選択されると、ステップＳ２の処理となる。ステップＳ２においては、カード状媒体２０に対する前工程処理部２１での前工程処理時間ｔ_４、例えば、磁気情報やＩＣ情報の書き込みに要する時間と、綺麗モードでの一次転写時間との長さの比較を行う。綺麗モードでの一次転写時間は、対応する各色のカラーパネルを用いてＣＭＹの各インクのカラー画像データをサーマルヘッド４０によってそれぞれ時間を掛けて順次転写フィルム４６に転写するのに要する時間ｔ_１と、Ｂｋのインクパネルをサーマルヘッド４０によって文字データを転写フィルム４６に転写するのに要する時間ｔ_５の合計の時間である。

この場合、前工程処理時間ｔ_４と綺麗モードでの一次転写時間（ｔ_１＋ｔ_５）とが略等しいのが理想で、前工程処理されたカード状媒体２０が待機部Ａに到達した段階で転写フィルム４６への一次転写も終了していれば、直ちに両者の位置合わせを行って二次転写することができ、印刷装置１としてはカード状媒体２０への印刷時間が短くてすむ。しかも、綺麗モードでの鮮明な印刷が行える。そのため、ステップＳ２で両方の時間を比較して、綺麗モードでの一次転写時間（ｔ_１＋ｔ_５）が前工程処理時間ｔ_４よりも短い場合には高速印刷がステップＳ１で選択されていてもステップＳ１１に進み綺麗モードでの処理となる。

しかしながら、一次転写時間が前工程処理時間より長いと、記録が終わったカード状媒体２０が待機部Ａで待機している時間も長くなるために、印刷装置１が１枚のカード状媒体２０へ印刷する時間が長く掛かることになる。

よって、一次転写時間が、例えば、カード状媒体２０に磁気情報やＩＣ情報を記録するのに要する前工程処理時間より長い場合には、印刷品質を基準以上に確保しつつ一次転写時間を高速で行う本発明に係るステップＳ３からの処理となる。

ステップＳ３の処理においては、アプリケーション部２から送られてくる印刷データａをデータ仕分け部４で仕分けして、ＲＧＢカラー画像データ抽出部５が保持しているＲＧＢカラー画像データをＲＧＢ−ＣＭＹ変換部７においてＣＭＹ変換する。

ステップＳ４では、カラー画像データ生成部８は、変換テーブルを用いてカラー画像データの色変換処理を行う。色変換処理は、カラー画像データの印刷後に黒を重ねて印刷したときに元のＣＭＹカラー画像データの色（濃度等の色合い）となるように、各カラー画像データの画素毎の濃度（データ上は明度情報）の値に応じてその濃度を小さくする処理である。図４（ｂ）は、色変換処理されたカラー画像データによって表示される画像を模擬的に示しており、図４（ａ）のカラー画像と比べて色調が薄くなることを表している。なお、この色変換処理は、ステップＳ３のＣＭＹ変換時に専用の変換テーブルを用いて同時に行ってもよい。

ステップＳ５では、カラー画像データ生成部８は、色変換処理したカラー画像データのＣＭＹのカラー成分毎にそのカラーによるカラー画像データｃを印刷制御部１４に出力する。印刷制御部１４は、この各色のカラー画像データｃをカラーメモリ１１に格納し、ヘッドコントロール用ＩＣ１３は、カラー画像データｃに基づきサーマルヘッド４０を順次色毎に熱制御することで転写フィルム４６には図４（ｂ）に示すカラー画像が形成される。尚、コンピュータＰＣは、サーマルヘッド４０を熱制御と同期してインクリボン４１の各インクパネルの頭出し位置と転写フィルム４６の画像転写面との位置合わせ制御を行うがこれについては説明を省略する。

ステップＳ６では、モノクロ画像データ生成部９が、ＲＧＢ−ＣＭＹ変換部７においてＣＭＹ変換されたカラー画像データをグレースケール化して黒成分を抽出する。グレースケール化することで、カラー画像データの画像は白から黒までの明暗だけで表現し、色の情報を含まないモノクロ画像データとなる。図４（ｃ）は、このモノクロ画像データによって表示される画像を模擬的に示している。

ステップＳ７では、モノクロ画像データ生成部９は、モノクロ画像データに対し変換処理を行う。モノクロ画像データをそのまま印刷すると真っ黒になるために、モノクロ画像データを画素毎に走査して所定階調値までは切り捨てることで白色部分を除去する。これにより、例えば、図４（ａ）のカラー画像での薄い黄色部分等はデータが生成されない。

そして、モノクロ画像データ生成部９は、このモノクロ画像データに対し画素毎の階調値の調整を行う。階調値の調整は、図４（ｂ）の色変換処理されたカラー画像データと重ね合わせた際に、例えば、髪の毛や瞳の黒色部分の濃度が１．８の最高階調値となる変換テーブルに基づいて処理する。ここで濃度１．８は、印刷品質上での理想濃度の例である。しかし、高速でのＣＭＹ昇華性インクによる印刷では黒色部分の濃度は１．４と不足するため、ここでの処理は、モノクロ画像データによる黒色印刷を重ね合わせたときに濃度１．８を確保するために階調値の調整を行う。この黒色部分の濃度を越えない範囲で、他の色の部分の画素の階調値も調整される。

この変換テーブルにより、例えば、元のカラー画像の黒色部分の階調値を２５５とすると、その黒色部分の階調値（最高階調値）が１２５となる。図４（ｄ）は、この変換処理されたモノクロ画像データが表示する画像を模擬的に表しており、図４（ｃ）の画像と比べて色調が薄くなり元々薄い色は白色となっている。

次に、ステップＳ８では、モノクロ画像データ生成部９は、モノクロ画像データのディザ変換処理を行う。図４（ｄ）の画像を表示するグレースケールによるモノクロ画像データは、１ドットの中に０から２５５までの階調がある。しかし、これを溶融インクの黒色で印刷しようとすると、黒インクを付けるか付けないかの２値であるため、所定階調以上のグレー部分がデータ有「１」で黒色となり、所定階調以下のグレー部分がデータ無「０」で白色となってコントラストが高くなる。そこで、黒色印刷でさまざまな濃さの灰色を表現できるようにモノクロ画像データをディザパターンに変換処理して、２５６の各階調を「０」又は「１」の２値で表現する。図４（ｅ）は、ディザパターン化されたモノクロ画像データが表示する画像を示している。

ステップＳ９では、モノクロ画像データ生成部９は、黒データ適用判定処理を行う。モノクロ画像データは、カラー画像データに重ね合わせて印刷するものであり、カラーが鮮やかな部分に黒色を重ねて印刷するとその部分の鮮やかさを損なうことになる。そのため、モノクロ画像データを全て印刷せずに、元のカラー画像データの画素ごとの彩度に応じてモノクロ画像データを印刷する画素を判定し、鮮やかな部分には黒色を重ねないようにすることで、濃度バランスのとれた印刷画像を得ることができる。この判定は、元のカラー画像データの彩度を抽出して、彩度が高い画素については黒データの印刷を行わず、彩度が低い画素については黒データの印刷を行う。

具体的には、モノクロ画像データ生成部９は、元のカラー画像データの各画素に対してＲＧＢ−ＨＳＢ変換を行って各画素の彩度を抽出し、その彩度に応じてモノクロ画像データを適用するか否かを画素ごとに判断する。これにより、彩度が高い鮮やかな部分には黒色を加えないため鮮やかさを損なうことがなく、一方、所定値よりも低い彩度の画素については黒色を加えても不自然とはならずにこの部分では濃度が向上し、全体として濃度バランスのとれた印刷画像となる。

このようにして、モノクロ画像データ生成部９は、変換処理を行ったモノクロ画像データを黒色印刷データ生成部１０に出力して、ステップＳ１０の処理となる。

ステップＳ１０では、黒色印刷データ生成部１０は、モノクロ画像データ生成部９からのモノクロ画像データと、文字データ抽出部６からの文字データとを合成して黒色印刷データｄを生成し印刷制御部１４に出力する。印刷制御部１４は、この黒色印刷データｄを黒メモリ１２に格納し、ヘッドコントロール用ＩＣ１３は、黒色印刷データｄに基づきサーマルヘッド４０を熱制御することで、転写フィルム４６には、図４（ｆ）に模擬的に示すカラー画像と共に黒色による文字情報が印刷される。このとき、黒色印刷データｄのモノクロ画像データによるモノクロ画像は、ステップＳ５の処理により印刷されたカラー画像の上に重ねて印刷されるために、図４（ｆ）に示すカラー画像は、図４（ｂ）に示すカラー画像と比べて濃度が向上しており、より鮮明な印刷画像となる。

図５は、顔写真のカラー画像２５と文字データ２６とが印刷された転写フィルム４６の印刷面を示しており、この印刷面が画像転写部Ｂでカード状媒体２０の表面に転写されてＩＤカード２４が作成される。

ステップＳ１において綺麗モードが選択された場合、又はステップＳ２の処理にて綺麗モードでの印刷を判定してステップＳ１１の処理となると、ステップＳ３での処理と同様に、データ仕分け部４は、アプリケーション部２から送られてくる印刷データａを仕分けして、ＲＧＢカラー画像データ抽出部５が保持しているＲＧＢカラー画像データをＲＧＢ−ＣＭＹ変換部７においてＣＭＹ変換する。綺麗モードにおいては、ＲＧＢ−ＣＭＹ変換部７は、ＣＭＹ変換のカラー画像データｂをカラー画像データ生成部８のみに出力し、モノクロ画像データ生成部９へ出力しない。よって、ＲＧＢ−ＣＭＹ変換部７は、カラー画像の印刷をＣＭＹの各カラーインクによってのみ行うよう切り換える切換制御手段を構成している。

そして、ステップＳ１２では、カラー画像データ生成部８が、色変換処理したカラー画像データのＣＭＹのカラー成分毎にそのカラーによる印刷画像を指示するカラー画像データｃを印刷制御部１４に出力する。印刷制御部１４は、このカラー画像データｃをカラーメモリ１１に格納し、ヘッドコントロール用ＩＣ１３は、カラー画像データｃに基づきサーマルヘッド４０を順次熱制御することで転写フィルム４６には図４（ｂ）に示すカラー画像が形成される。

このとき、コンピュータＰＣは、サーマルヘッド４０と画像形成プラテン４５とで挟持した状態で、転写フィルム４６とインクリボン４１の各インクパネルとを搬送するときの速度は、高速モードでの搬送時より遅くなるように印刷装置１を制御する。すなわち、ＣＭＹの各インクパネルのみでサーマルヘッド４０によって順次転写フィルム４６に転写するのに要する前記時間ｔ_１が、高速モードでＣＭＹの各インクパネルをサーマルヘッド４０によってそれぞれ順次転写フィルム４６にカラー画像を転写するのに要する時間ｔ_２と、このカラー画像にモノクロ画像を転写するのに要する時間ｔ_３との合計の時間（ｔ_２＋ｔ_３）よりも長くなるように制御する。これにより、転写フィルム４６の印刷部分４６ｇには時間を掛けた転写を行うことになり、図４（ａ）で示す高品質の画像が印刷される。

カラー印刷終了後のステップＳ１３では、黒色印刷データ生成部１０は、文字データ抽出部６からの文字データにより黒色印刷データｄを生成し印刷制御部１４に出力する。綺麗モードにおいては、転写フィルム４６のカラー画像の印刷面にはモノクロ画像を重ねての印刷を行わないために、モノクロ画像データ生成部９からはモノクロ画像データが出力されておらず、文字データのみで黒色印刷データｄが生成される。印刷制御部１４は、この黒色印刷データｄを黒メモリ１２に格納し、ヘッドコントロール用ＩＣ１３は、黒色印刷データｄに基づきサーマルヘッド４０を熱制御することで転写フィルム４６には、カラー画像とは別の部分に黒色による文字データが印刷される。

また、ステップＳ１においてモノクロモードが選択された場合はステップＳ２１の処理となる。ステップＳ２１では、高速モードでのステップＳ６の処理と同様、モノクロ画像データ生成部９が、ＲＧＢ−ＣＭＹ変換部７においてＣＭＹ変換されたカラー画像データをグレースケール化して黒成分を抽出する。

そして、次のステップＳ２２では、モノクロ画像データ生成部９は、モノクロ画像データのディザ変換処理を行う。このモノクロモードのときは黒色の単色で印刷するために、モノクロ画像データ生成部９は階調による調整を行わずに、カラー画像データをグレースケール化したモノクロ画像データに対して、直接ディザ変換処理を行う。

ステップＳ２３では、黒色印刷データ生成部１０は、モノクロ画像データ生成部９からのモノクロ画像データと、文字データ抽出部６からの文字データとを合成して黒色印刷データｄを生成し印刷制御部１４に出力する。印刷制御部１４は、この黒色印刷データｄを黒メモリ１２に格納し、ヘッドコントロール用ＩＣ１３は、黒色印刷データｄに基づきサーマルヘッド４０を熱制御することで転写フィルム４６には、画像と文字情報とがモノクロで印刷される。モノクロモードにおいては、コンピュータＰＣは、インクリボン４１の黒色パネルのみ転写フィルム４６と頭出し位置での位置合わせを行ってヘッドコントロール用ＩＣ１３によるサーマルヘッド４０への熱制御を行う。

上記したように、印刷装置１が、カードの前工程での処理時間との関係で昇華ＣＭＹインクによるカラー画像印刷に十分な時間を掛けられない場合には、昇華ＣＭＹインクによるカラー画像印刷を短時間で行うことでカラー画像の濃度が低下しても、溶融Ｂｋインクによるモノクロ画像を重ね合わせることで濃度を上げることができる。

このことを図６のグラフにより説明する。グラフは、縦軸が０乃至２．０までの濃度、横軸が０乃至２５５（２５５階調で黒色）までの明るさの階調を示しており、線Ａは各階調での理想の濃度を表し、線Ｂは印刷の高速化のために昇華ＣＭＹインクによる転写時間を短くしたときの濃度を表している。高速で印刷すると、カラー印刷で１９０階調の辺りから濃度が低くなって印刷品質に差が生じる。そこで、高速で印刷したカラー画像にモノクロ画像を重ね合わせることで、線Ｃに示すように２２０階調のカラー画像では濃度を上げることができ印刷品質が確保されている。これにより、カラー画像印刷とその上に重ね合わせるモノクロ画像印刷との合計時間が昇華ＣＭＹインクのみによるカラー画像印刷時間より短くても印刷品質を確保することができるために印刷時間の高速化が図れる。

なお、上述のステップＳ４での色変換処理については、濃度だけでなく各カラー画像データの画素毎の明度、彩度及び色相の値に応じて変換してもよい。カラー画像データの印刷後に黒を重ねて印刷したときに元のＣＭＹカラー画像データの色味（明度、彩度及び色相）となるような変換テーブルを用いることでカラー画像データをＣＭＹ変換する。

また、本実施形態においては、カラー画像を転写した上にモノクロ画像を転写する例を開示したが、ブラックパネルが最初に配置されたインクリボンを使用する場合はモノクロ画像を転写した上にカラー画像を転写することになる。

さらに、本実施形態では記録媒体が転写フィルム４６である中間転写プリンタの構成を開示したが、カード状媒体２０等の媒体に直接転写するダイレクトプリンタを用いてもよい。その場合、記録媒体はカード状媒体となる。

本願発明は、ＩＤカード、身分証明書、各種会員カード等のカード状の記録媒体に文字及びカラー画像を転写する印刷装置において、印刷時間を高速にしてもカラー画像の印刷品質を確保する技術に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。

９モノクロ画像データ生成部（モノクロ画像データ生成手段）
７ＲＧＢ−ＣＭＹ変換部（切換制御手段）
１１カラーメモリ（カラー画像印刷制御手段）
１２黒メモリ（モノクロ画像印刷制御手段）
１４印刷制御部（印刷制御手段）
２０カード状媒体（最終転写媒体）
２１前工程処理部
４０サーマルヘッド（印刷手段）
４１インクリボン
４５画像形成プラテン
４６転写フィルム（中間転写媒体）

Claims

カラー画像データ及び文字データを受信し、複数色の昇華性インクがそれぞれ塗布されている複数種類のインクパネル面と黒色の溶融性インクが塗布されているインクパネル面とが面順次に配置されたインクリボンを用いて前記カラー画像データ及び文字データに係るカラー画像及び文字を転写媒体に転写印刷する印刷装置であって、
前記転写媒体に前記カラー画像及び文字を印刷する印刷手段と、
前記カラー画像データをモノクロデータ化してモノクロ画像データを生成するモノクロ画像データ生成手段と、
前記印刷手段を制御する印刷制御手段と、を有し、
前記印刷制御手段は、
前記カラー画像データに対応する前記複数色毎の前記昇華性インクを用いて前記転写媒体に順次前記カラー画像データを転写して前記カラー画像を形成するカラー画像印刷制御手段と、
文字データ及び前記モノクロ画像データによるモノクロ画像を、前記溶融性インクを用いて前記転写媒体に同時に転写するモノクロ画像印刷制御手段と、を備え、
前記モノクロ画像印刷制御手段は、前記カラー画像印刷制御手段によって転写される前記カラー画像と重ねて前記モノクロ画像を転写することを特徴とする印刷装置。
前記モノクロ画像データは、画素毎の階調値で所定値以下の画素は除去されていると共に、残りの画素の階調値は、前記カラー画像と前記モノクロ画像とが重ねて転写されたとき黒色部分の濃度が所定の最高階調値を示すよう調整されていることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
前記カラー画像データは、前記カラー画像データの画素毎の濃度の値に応じてその濃度が小さくなるよう変換されており、前記カラー画像と前記モノクロ画像とが重ねて転写されたとき、転写画像の画素毎の濃度は前記変換前の濃度となるように設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
前記カラー画像データは、前記カラー画像データの画素毎の明度、彩度及び色相の値に応じてその階調値が変換されており、前記カラー画像と前記モノクロ画像とが重ねて転写されたとき、転写画像の画素毎の明度、彩度及び色相は前記変換前の明度、彩度及び色相となるように設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
前記モノクロ画像印刷制御手段は、ディザ変換処理された前記モノクロ画像データによるモノクロ画像を前記カラー画像上に転写することを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
前記モノクロ画像印刷制御手段は、前記モノクロ画像データの画素毎に、前記カラー画像データの対応している画素の彩度に応じて当該画素を印刷するか否かの判断を行うことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の印刷装置。
前記カラー画像の印刷を前記カラー画像印刷制御手段によってのみ行うよう切換える切換制御手段を更に備え、
前記切換制御手段は、前記カラー画像印刷制御手段の単独にて前記転写媒体にカラー画像を転写する時間ｔ_１が、前記モノクロ画像印刷制御手段が前記カラー画像印刷制御手段によって前記転写媒体に転写した前記カラー画像上に前記モノクロ画像を転写する場合での、前記カラー画像印刷制御手段による転写時間ｔ_２と前記モノクロ画像印刷制御手段が前記モノクロ画像データを転写する転写時間Ｔ_３との合計の時間（ｔ_２＋ｔ_３）よりも長くなるように制御することを特徴とした請求項１乃至６の何れかに記載の印刷装置。
前記転写媒体は中間転写媒体であって、前記中間転写媒体に印刷されている画像及び文字が最終転写媒体に転写されることを特徴とする請求項７に記載の印刷装置。
前記切換制御手段は、前記最終転写媒体への転写の前工程での処理に要する時間ｔ_４が、前記カラー画像印刷制御手段が単独で前記転写媒体にカラー画像を転写する時間ｔ_１と前記モノクロ画像印刷制御手段が前記文字データを転写する時間ｔ_５との合計の時間（ｔ_１＋ｔ_５）よりも長い場合に、前記画像の印刷を前記カラー画像印刷制御手段によってのみ行うよう制御することを特徴とする請求項８に記載の印刷装置。