JP3141609B2 - 感熱中間調記録方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の発熱抵抗体を主
走査方向に並設した熱印字ヘッド（サーマルヘッド）を
用いてカラー印字を行う場合における、中間調の記録方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、サーマルヘッドを用いたカラー中
間調記録方法として（１）昇華型熱転写記録法、（２）
溶融型熱転写記録法、（３）感熱中間調記録方法等があ
る。 （１）昇華型熱転写記録法は大きなエネルギーが必要で
あるため印字時間がかかる、あるいは特殊紙を用いるた
めコストがかかる等の問題があった。 （２）溶融型熱転写記録法は、小さなエネルギーで印字
できコストも安いが、インクドナーフィルム自体は印加
エネルギーをかえても階調がとれないため多階調記録が
困難であった。そこで、ディザ法などのマトリックス法
や、副走査分割、熱集中など発熱領域を小さくして階調
をとる方法が提案されている。 （３）感熱中間調記録方法は、副走査方向の幅を主走査
方向の幅より短くした発熱体素子を用いて中間調記録を
行っている（特開昭６０−２４８０７４号公報、特開平
３−２１９９６９号公報等参照）。この方法は副走査分
割方法と称され、以下の構成となっている。

【０００３】図１１は、この方法に用いられるサーマル
ヘッドの発熱部の平面図である。電極構造は櫛状共通電
極１０（電極１１〜１６）と、櫛状選択電極３１〜３５
と、選択電極上の主走査方向に１列となった帯状抵抗体
２０を配置した交互リード型となっている。発熱抵抗体
２０の発熱体素子の副走査方向の幅は主走査方向の幅よ
り短い。サーマルヘッドによる印字は、選択電極３１〜
３５を選択・通電することにより、選択した選択電極と
その両側の共通電極で挾まれた抵抗体が発熱し行われ
る。このサーマルヘッドを用いて中間調記録を実行した
ときの印字記録例を図１２に示す。カラー記録において
は、３色、イエロー・マゼンダ・シアン（ブラック）の
重ね刷りをするが、図１２に示す印字記録は各色毎の印
字状態を示す。例えば、図１２（ａ）は第１色目の抵抗
体２０の各画素（画素４１〜４５）毎の印字状態を示
し、（ｂ）は第２色目、（ｃ）は第３色目の印字状態を
示している。この図に示すように中間調記録では各画素
が印字記録される場合が多く、各画素４１〜４５の記録
開始タイミングが同じであるため、カラーにおける重ね
刷りを実行したとき、各色毎の記録開始が揃ってしま
い、主走査方向にラインが形成されてしまった。このた
め形成されたラインが強調され、印字画像に主走査方向
のすじ状ノイズが発生し画像品質を低下させた。また印
字ごとに各色でのレジストレーションを正確に行わない
と、各色で形成されたラインの重なり具合がかわり各印
字ごとに重合具合が異なり、色ずれが発生する問題があ
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明はかか
る問題に鑑み、すじ状ノイズや色ずれ等の画質の低下を
解消した良好な中間調記録が達成できる、副走査分割方
法に適した感熱中間調記録方法を提案するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の副走査方向の幅
寸法が１画素の副走査方向の幅寸法より短い複数の発熱
抵抗体を主走査方向に並設したサーマルヘッドを用いた
中間調記録方法は、１画素の副走査方向の記録開始位置
を隣接画素の記録開始位置に対して１画素の幅寸法内で
一定量ずらせる構成を具備する。

【０００６】さらに、カラー印字における感熱中間調記
録方法は、シアン・マゼンダ・イエロー・ブラックの各
色毎に１画素の副走査方向の解像度と主走査方向の解像
度を異ならせると共に、１画素の副走査方向の記録開始
位置を隣接画素と１画素の幅寸法以内で一定量ずらせて
各色の中間調濃度を記録する構成を具備する。

【０００７】また、主走査方向に同一階調の画像データ
が連続した細線や文字を検出したとき、検出個所の各画
素の記録開始位置を同位置とする構成を具備する。

【０００８】

【作用】副走査方向の記録開始位置を隣接画素の記録開
始位置に対して１画素の幅寸法内で一定量ずらせるの
で、発生する隣接画素とのつながりによるラインは発生
しにくくなる。またカラー印字の場合には、シアン・マ
ゼンダ・イエロー・ブラックの各色毎に１画素の副走査
方向の解像度と主走査方向の解像度を異ならせることに
より、各色で発生するラインは記録紙に対して異なる角
度を持つようになり、各抵抗体で記録されるドットの重
なり方が異なり、巨視的にはすじ状ノイズや色ずれとい
う画質の低下の問題が解消され、良好な中間調記録が実
現できる。さらに、同一階調の画像データにより細線や
文字を検出したときには細線や文字を示すドットの記録
タイミングを同時とすることにより、中間調画像、カラ
ーの中間調画像において良好な画像が得られる。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明
する。

【００１０】実施例１ 図１は、感熱中間調記録方法による基本的な中間調表現
を説明するための図であって、図１（ａ）はサーマルヘ
ッドの説明図、（ｂ）は印字状態の説明図、（ｃ）はパ
ルス発生タイミングの説明図である。この実施例に示す
サーマルヘッドの電極構造は、櫛状に電極５１・・・・
５９を有する共通電極５０と、電極５１・・・・５９に
交互して配する櫛状の選択電極７１、７２、・・・７８
を基板上に配設し、電極上に帯状の発熱抵抗体６０を有
している交互リード型となっている。このサーマルヘッ
ドの印字記録は１本の選択電極とその両側の共通電極、
例えば、選択電極７１とその両側の共通電極５１、５２
に挾まれる発熱抵抗体６０のハッチングで示す領域Ａで
行われる。そして、抵抗体６０の副走査方向の幅ｈは、
１画素の副走査方向の幅Ｈよりも幅寸法を短く設定して
ある。

【００１１】次にサーマルヘッドによって中間調記録を
実行する場合を説明する。この実施例は、抵抗体６０の
副走査方向の幅ｈを１画素の副走査方向の幅Ｈの約１／
４とすることにより、８階調の中間調記録を実行する場
合を示している。記録紙は副走査方向に定速度で搬送さ
れている。記録紙の速度は印字周期を周期Ｔとしたと
き、１周期Ｔ間に記録紙が１画素の副走査方向の幅だけ
送られる速度とする。１階調目８１は印字周期Ｔ内での
印字パルスを印加せず、１画素中での印字は無印字で表
現する。２階調目８２は印字記録に示すように、ほぼ抵
抗体６０と同じ面積のドットを記録するようなパルス幅
Ｔｐの印字パルスを抵抗体６２に印加し、抵抗体６２と
同面積のドットを印字記録として表現する。これにより
１画素の１／４（２／８）が記録されたことになる。３
階調目８３は先ず２階調と同じ第１の印字パルスを抵抗
体６３に印加して印字記録をした後、印字周期Ｔの１／
８だけ遅れたタイミング、すなわち、記録紙は１画素の
副走査方向の幅Ｈの１／８だけ搬送されている、にパル
ス幅Ｔｐの第２の印字パルスを抵抗体６３に印加して印
字記録として表現する。これにより、１画素の３／８が
記録されたことになる。４階調目８４は、３階調と同じ
記録をした後、印字周期Ｔの１／８だけ遅れたタイミン
グ、すなわち、記録紙が３階調目よりさらに１画素の副
走査方向の幅Ｈの１／８だけ送られている、でパルス幅
Ｔｐの第３の印字パルスを抵抗体６４に印加して、印字
記録として表現する。これにより、１画素の１／２（４
／８）が記録されたことになる。以上のように、順次印
加する印字パルスの数を増加させる。そして、８階調目
８８は、７階調と同じに印字周期Ｔの１／８毎に印字パ
ルス幅Ｔｐの第６の印字パルスを抵抗体６８に印加した
後、印字周期Ｔの１／８だけ遅れたタイミング、すなわ
ち、記録紙が７階調目よりさらに１画素の副走査方向の
幅Ｈの１／８だけ送られている、でパルス幅Ｔｐの第７
の印字パルスを抵抗体６８に印加して、印字記録として
表現する。これにより、１画素の全面積が記録されたこ
とになる。このように隣接画素に対して一定のタイムラ
グを設けると共に、順次加える印字パルスの数を増加さ
せることにより、図１に示すように、８階調の中間調記
録が行える。

【００１２】この実施例では説明を簡単にするために８
階調としたが、実際に解像度３００ｄｐｉのサーマルヘ
ッドにおいて、副走査方向の幅を約２０μｍとし、高解
像インクドナーフィルム（ＰＥＴ機材厚３．５μｍ・イ
ンク塗布量２．０ｇ／ｍ²）を用いて、印字周期Ｔを２
０ｍｓ／ｌｉｎｅとすると、６４階調の中間調記録が可
能である。また、印字周期を短くしたり、階調数を増加
させたりすると、各印字パルス間の間隔が短くなり蓄熱
が発生するので、その場合には、各パルスで記録される
面積がほぼ抵抗体と同じ面積になるようにパルス幅を調
整する必要がある。

【００１３】次に、１画素の副走査方向の記録開始位置
を隣接画素と１画素の幅以内で一定量ずれて記録する記
録方法を図２を参照して説明する。図２は３階調表現の
記録画素を実施例としている。図２（ａ）はサーマルヘ
ッドの説明図であって、前述のサーマルヘッドと同様な
構成となっているので、同一個所には同一の符号を付
し、説明を省略する。（ｂ）は印字状態の説明図、
（ｃ）は印字周期を周期Ｔとした場合のパルス発生の説
明図である。

【００１４】印字周期Ｔの最初のタイミングで全画素の
記録を開始すれば、図１（ｂ）に示す印字記録と同様の
徐々に印字面積が増加する記録が行われるが、この実施
例に示す印字記録のタイミングは、印字の開始タイミン
グを画素毎に印字周期の１／８〜５／８ずらして記録す
ることにより、副走査方向の記録開始位置を隣接画素と
１画素の幅以内で一定量ずれるようにしている。第１の
画素８０１には、ほぼ抵抗体６０と同じ面積のドットを
記録するパルス幅Ｔｐの印字パルスを１ドット分の抵抗
体６１に印加し、さらに印字周期の１／８だけ遅れたタ
イミング（記録紙が１画素の副走査方向の幅Ｈの１／８
搬送されている）で、第２の印字パルスを抵抗体６１に
印加する。これにより１画素の面積の３／８が記録され
たことになる。第２の画素８０２には、隣接の画素８０
１の記録開始から印字周期の１／８だけ遅れたタイミン
グ（記録紙が１画素の副走査方向の幅Ｈの１／８搬送さ
れている）で、第１の印字パルスを１ドット分の抵抗体
６２に印加する。さらに印字周期の１／８だけ遅れたタ
イミング（記録紙が１画素の副走査方向の幅Ｈの１／８
搬送されている）で、第２の印字パルスを抵抗体６２に
印加する。これにより１画素の面積の３／８が記録され
たことになる。第３の画素８０３には、画素８０１の記
録開始から印字周期の２／８（１／４）、隣接の画素８
０２の記録開始から１／８だけ遅れたタイミング（記録
紙は隣接の画素８０２の記録開始から１画素の副走査方
向の幅Ｈの１／８搬送されている）で、第１の印字パル
スを１ドット分の抵抗体６３に印加する。さらに印字周
期の１／８だけ遅れたタイミング（記録紙が１画素の副
走査方向の幅Ｈの１／８搬送されている）で、第２の印
字パルスを抵抗体６３に印加する。これにより１画素の
面積の３／８が記録されたことになる。

【００１５】このように、順次隣接する画素の印字開始
から１／８遅れたタイミングで印字記録を開始し、印字
周期Ｔの１／８のタイミングでパルス幅Ｔｐの第２の印
字パルスを印加することにより、隣接画素から１／８印
字位置をずらして、順次１画素の面積の３／８が記録さ
れ、３階調の中間調記録が実行される。

【００１６】次にカラー印字における各色の１画素の副
走査方向の解像度と主走査方向の解像度を異ならせる方
法を図３により説明する。カラー印字では、イエロー・
マゼンダ・シアンの三色と、さらにブラックを用いる場
合があるので、少なくとも４種の解像度の異なるパター
ンがあればカラー印字ができる。例えば、３００ｄｐｉ
のサーマルヘッドを用いるとすると、副走査方向と主走
査方向の解像度を１５０ｄｐｉと３００ｄｐｉで使いわ
けると、図３に示すように４種の解像度の異なるパター
ンが生成できる。すなわち、主走査方向、副走査方向共
に３００ｄｐｉとするパターンＰ₁、主走査方向に３０
０ｄｐｉ、副走査方向に１５０ｄｐｉとするパターンＰ
₂、主走査方向に１５０ｄｐｉ、副走査方向に３００ｄ
ｐｉとするパターンＰ₃、主走査方向、副走査方向共に
１５０ｄｐｉとするパターンＰ₄の４種類のパターンと
なる。そして、この解像度の異なる４種のパターンを採
用して、１画素の副走査方向の記録開始位置を隣接画素
と、１画素の範囲以内で、１画素の副走査方向の幅Ｈの
１／８Ｈずつずらす記録方法によって中間調を記録する
と、パターンＰ₁で６４階調の中間調記録、パターンＰ₂
で６４〜１２６階調、パターンＰ₃で６４〜１２７階調
の中間調記録、パターンＰ₄で６４〜２５２階調の中間
調記録が可能となる。

【００１７】次に、４種類のパターンを採用して、隣接
画素とのずれ量を１画素の１／２に設定し、１画素中の
印字面積（点描部分）の面積率を２５％とした場合の印
字例を図４〜図７に示す。図４はパターンＰ₁を採用し
た印字例、図５はパターンＰ₂を採用した印字例、図６
はパターンＰ₃を採用した印字例、図７はパターンＰ₄を
採用した印字例である。従来の記録方法によれば印字開
始部分を連結すると、一直線上に重なり、すじ状ノイズ
として画像上に表れた。そこで、各パターンによって印
字開始部分を直線で連結してみると、各パターンとも連
結直線はそれぞれ違った角度の成分を持つものとなる。
この事実より、カラー印字において、色毎に印字パター
ンを異ならせ、各色の重ね刷りをした場合、すじ状ノイ
ズが強調されることがないことが判明した。そこでこの
方法を用いて、面積率２５％・４色印字の場合の印字記
録例を図８に示す。ここで、１色目の解像パターンはパ
ターンＰ₁、２色目の解像パターンはパターンＰ₂、３色
目の解像パターンはパターンＰ₃、４色目の解像パター
ンはパターンＰ４を採用する。各パターンの印字面積率
を２５％とすると、斜線・直線で表した部分が１回の印
字パルスにより、パターン毎印字される。そして、各色
とも隣接画素とのずれ量を１画素の１／２に設定してい
る。

【００１８】この印字記録例からも分かるように４色の
印字部分の重なり方はいろいろな場合がある。このた
め、各色でのレジストレーションずれが発生している。
しかし、場所により記録された印字ドット毎の重なり方
はずれているが、人の目に見える巨視的な領域では等価
となり、色ずれとして認識されない。

【００１９】以上は４色印字の実施例を説明したが、図
３に示す４個のパターン全部を使わずに、３種類のパタ
ーンによる３色印字も実行可能である。また、隣接画素
との印字のずれ量は１画素の１／２、１／４、１／８等
に制限されるものでなく、１画素の範囲内であれば良
い。さらに１色に関しては、従来度通りの１画素が３０
０ｄｐｉとし、隣接画素とのずれ量をなくす構成とした
場合も、同様な作用を奏する。このように本発明の記録
方法、解像パターンおよび用紙搬送に対する印字パルス
発生タイミングを制御することにより、カラー印字にお
ける色ずれやすじ状ノイズという画質の低下を引き起こ
す問題が解消され、良好な中間調記録が実現可能となっ
た。

【００２０】次に図９を用いて、副走査方向の解像度を
任意に選ぶ方法を説明する。例えば、図９（ａ）は３０
０ｄｐｉの印字周期をＴとして、１周期Ｔを１画素とし
て印字する場合を示している。この場合は図２で説明し
たように３００ｄｐｉの画素で階調表現ができる。周期
Ｔの１．５倍を１画素とする。（ｂ）に示すようにＴｘ
＝１．５として印字すれば、２００ｄｐｉの画素で階調
表現ができる。周期Ｔの２倍を１画素とする。（ｃ）に
示すようにＴｘ＝２．０として印字すれば、１５０ｄｐ
ｉの画素で階調表現ができる。このように、主走査方向
の解像度は抵抗体の解像度の倍数しか許されないが、副
走査方向に関しては任意の解像度を選んで、階調記録を
達成させることができる。このように副走査方向に関し
ては任意の解像度で印字が可能となる。

【００２１】本発明の記録方法では、各色と抵抗体によ
る解像度と画像データと記録開始位置のずれが異なって
いるので、解像度が異なりしかも記録の開始タイミング
がずれた位置での画像データが必要である。そこで、６
４階調の印字記録を行うときの画像データの発生方法を
図１０のフローチャートにより説明する。この実施例で
は、ライン数・抵抗体・色によって記録の開始タイミン
グと解像度が異なるので、ステップＳＴ１００でカウン
タあるいはバッファ等に現在のライン数・抵抗体・色の
情報を蓄えておく。ステップＳＴ２００でこのデータを
使って、マイクロプロセッサ等で記録開始タイミングの
ずれ量を算出し、ずれの有無を判定する。ずれ量が零で
なしと判定されると、ステップＳＴ３００に進み、印字
用画像データを使う。ずれ量が零でなく、ずれ量があり
と判定されると、副走査方向に１／２ずれた位置の画像
データが必要なので、ステップＳＴ４００に進み、副走
査方向上下の２画素の印字用画像データを平均化して画
像データを発生させる。主走査方向で解像度が異なる場
合にはステップＳＴ５００で主走査方向のデータも含め
て平均化する。ステップＳＴ６００で先のずれ量から求
められた１〜２５６階調の画像データを階調変換回路に
より、γ補正しながら６４階調に変換する。ステップＳ
Ｔ７００で変換されたｎ階調データと算出されたずれ量
から、印字データ発生回路により、サーマルヘッド用の
２値データ（６３ビット分）を発生させる。ステップＳ
Ｔ８００でこのデータの並びかえやパラレル・シリアル
変換等をしてサーマルヘッドに転送して印字が行われ
る。これら一連の処理は、図示しないサーマルヘッド制
御用のマイクロプロセッサやＲＯＭを用いたルックアッ
プテーブル等で実行する。

【００２２】また記録の開始タイミングがずれた位置で
の画像データの発生方法は本実施例に限定されるもので
はなく、ずれ量が１画素の１／２でない場合などでは、
ずれ量に応じて、４近傍や８近傍のデータでも良い。さ
らにずれ量が１画素の半分以内であれば、ピクトリアル
な画像は十分に再現できるので補間せずに、副走査方向
の隣接ドットの画像データを用いても良い。以上この記
録方法によれば、各発熱抵抗体で記録される印字ドット
の重なり方は異なっているので巨視的には色ずれという
画質低下の問題が解消され、また各色で形成されるライ
ンの角度がずれているのですじ状ノイズは低減される。
このようにこの実施例の記録方法によれば、良好な中間
調画像が得られる。

【００２３】実施例２ しかし、入力データに主走査方向の細線や文字がある場
合には、細線が凸凹したり、細線や文字の再現性が悪く
なる。そこで、この実施例では印字データ発生回路に細
線や文字の検出アルゴリズム、例えば、主走査方向に同
じ階調データがｘビット以上続くと細線と判定する、等
を負荷する。そして、主走査方向に同じ階調データがｘ
ビット以上続き細線や文字と判定したときには、細線や
文字を示すドットの記録開始タイミングを同時となるよ
うに制御する。隣接する画素の記録開始を同時とするこ
とで、主走査方向の印字ラインが強調され、細線や文字
の再現性をよくする。このようにこの実施例によれば、
中間調画像のみでなく、文字や細線を含む画像において
も良好な画質が得られる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の中間調記
録方法は、隣接画素との印字タイミングを一定量ずつず
らすことにより、多階調の中間調記録が達成できる。ま
た、副走査方向の解像度と主走査方向の解像度を異なら
せることにより、各発熱抵抗体で記録される印字ドット
の重なり方を異なって記録する場合は、正確なレジスト
レーションがなくても、各印字ドットにおいて各色の重
なりは異なり、画像全体での色ずれによる画質の低下問
題は発生しない。さらに、主走査方向のライン形成によ
るすじ状ノイズは、各色で主走査方向への印字開始部分
がずれているので重ね刷りによる強調が発生せず、すじ
状ノイズが低減でき、色ずれやすじ状ノイズという画質
の低下の問題が解消され、良好な中間調記録が実現可能
となる。

【００２５】さらに細線や文字の検出アルゴリズムを付
加しておくことにより、細線や文字を検出したときには
細線や文字を示すドットの記録開始タイミングを同時と
することにより、中間調画像のみでなく、文字や細線を
含むカラーの中間調画像においても、良好な画質が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の中間記録方法による中間調表現の説
明図。

【図２】 ３階調表現の記録方法の説明図。

【図３】 印字パターンの説明図。

【図４】 印字パターンによる印字例。

【図５】 印字パターンによる印字例。

【図６】 印字パターンによる印字例。

【図７】 印字パターンによる印字例。

【図８】 中間調記録方法における印字例の説明図。

【図９】 副走査方向解像度の調整する方法説明図。

【図１０】 中間調記録方法のフローチャート。

【図１１】 従来のサーマルヘッドの平面図。

【図１２】 従来の中間調記録の印字例。

【符号の説明】

５０…共通電極、 ６０…発熱抵抗体、 ７０…選択電
極、 ８１〜８８…画素、 ８０１〜８０６…画素。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−363261（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−257459（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−132366（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−155057（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−155051（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/36 B41J 2/52 B41J 2/525

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 副走査方向の幅寸法が１画素の副走査方
   向の幅寸法より短い複数の発熱抵抗体を主走査方向に並
   設したサーマルヘッドを用い、１画素の副走査方向の記
   録開始位置を隣接画素の記録に対して1画素の幅寸法内
   で順次一定量ずつずらせて記録する感熱中間調記録方法
   において、 画像データによるずれ量有無判定手段を設け、ずれ量有
   りを検出したとき、中間調と判定して、隣接画素の記録
   開始位置を一定量ずらせて記録し、 ずれ量なしを検出したとき、主走査方向に同一階調の画
   像データが連続した細線、文字と判定して、隣接する画
   素の記録開始位置を主走査方向に同一として記録するこ
   とを特徴とする 感熱中間調記録方法。
2. 【請求項２】 副走査方向の幅寸法が1画素の副走査方
   向の幅寸法より短い複数の発熱抵抗体を主走査方向に並
   設したサーマルヘッドを用い、シアン、マゼンタ、イエ
   ロー、ブラックの各色毎に１画素の副走査方向の解像度
   と主走査方向の解像度を異ならせ、各色毎に１画素の副
   走査方向の記録開始位置を隣接する画素と１画素の幅寸
   法内で一定量ずつずらせて中間調濃度のカラー記録を実
   行する感熱中間調記録方法において、 画像データによるずれ量有無判定手段を設け、ずれ量有
   りを検出したとき、中間調と判定して、隣接画素の記録
   開始位置を一定量ずらせて記録し、ずれ量なしを検出し
   たとき、主走査方向に同一階調の画像データが連続した
   細線、文字と判定して、隣接する画素の記録開始位置を
   主走査方向に同一として記録することを特徴とする 感熱
   中間調記録方法。