JPH10278330A - 画像記録方法及び画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過剰なエネルギーを印加することなく記録用
素子の配列方向におけるドット間の隙間を埋めること。 【解決手段】 複数の記録素子を一定の間隔で主走査方
向Ｘに配列したヘッドで、記憶媒体上の１画素Ｐを構成
する副走査方向Ｙに分割して得られる複数の領域を順次
記録し、各領域の記録面積の総和で１画素Ｐの階調を表
現する画像記録方法であって、１画素Ｐの記録中に、前
記記録媒体と前記ヘッドとを主走査方向Ｘに連続して相
対的に移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の記録素子が
主走査方向に配列されて成るヘッドを副走査方向に走査
させて記録するとともに、１画素を副走査方向に複数に
分割し、１画素の階調を各分割領域の記録面積の総和で
表現する面積階調記録を用いた画像記録方法及び画像記
録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように熱転写記録は、複数の記録
素子（加熱エレメント）を主走査方向に配列したサーマ
ルヘッドを用い、これをインクリボンの背後に押し当て
て、軟化又は溶融したインクを記録媒体（記録紙）に転
写するものである。熱転写記録のうち、薄膜転写記録及
び溶融転写記録では、転写されるインクを転写、非転写
の２値濃度でしか制御することができないため、階調画
像を記録する場合は、従来より面積階調が採用されてい
る。面積階調を用いた階調画像記録において、特に、１
画素を副走査方向に分割して複数のマイクロドットを概
念上得、各ドットの面積の総和で１画素の階調を表現す
るいわゆるルーバ（ＬＯＵＶＥＲ）方式は、簡易な加熱
エレメントで高品質、高階調の画像を得ることができ
る。いわゆるＶＤＳ（Variable Dot Size）法の制御も
結果的に、このルーバ方式と同一である場合が多い。

【０００３】図７は上記ルーバ方式を用いた階調画像の
記録方法を示す説明図、図８はそのときの濃度別のドッ
トの重なり具合を示す説明図である。ルーバ方式の画像
記録方法では、図７に示すように加熱エレメントＨに電
力が供給される時間を例えばＬ、Ｍ、Ｎ（Ｌ＜Ｍ＜Ｎ）
に制御することで、１画素Ｐの面積を副走査方向Ｙに分
割した複数のマイクロドットＤ単位で可変し、１画素の
副走査方向Ｙにおける長さを濃度に応じて可変し、１画
素の階調を表現する。この例では、図８に示すように、
加熱エレメントの配列方向（主走査方向）Ｘで奇数番と
なる画素Ｐ１に対して、偶数番となる画素Ｐ２が副走査
方向Ｙで半ピッチずれる所謂千鳥で配置されている。ま
た、図７では、加熱エレメントＨは、主走査方向の長さ
が副走査方向の長さより長く描かれているが、本発明で
はこれに限る必要はない。

【０００４】ルーバ方式による画像記録方法によれば、
加熱エレメントＨに供給される電力量を制御して、マイ
クロドットの長さを副走査方向Ｙに可変制御すること
で、図８に示すように、画素間の隙間を徐々に埋め、ハ
イライト（ａ）、中間調（ｂ）、シャドウ（ｃ）、ベタ
（ｄ）等の階調を表現することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したルーバ方式の
画像記録方法では、加熱エレメントの電力量を制御し
て、１画素内のマイクロドットの副走査方向Ｙのみにお
ける長さを可変して１画素の面積階調を表現している。
従って、画素間の隙間を埋めなければならないベタ部に
おいては、主走査方向Ｘに生じるドット間の隙間を埋め
る目的で、過剰なエネルギを印加して主走査方向Ｘにド
ットサイズを拡大する必要がある。このため、ベタ部の
ドット中心がオーバーヒートとなり、インクの転写異常
（例えば、白抜け、記録紙の変形等）の発生する問題が
ある。この問題を解決するためには、耐熱性の高いイン
クリボンを用いればよいが、リボンのコスト増大を招
く。過剰なエネルギの印加による加熱エレメントの短寿
命化、破損の可能性が大きくなってしまう。

【０００６】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、過剰なエネルギを印加することなく主走査方向にお
けるドット間の隙間を埋めることのできる画像記録方法
及び画像記録装置を提供し、オーバーヒートに起因する
ベタ部における転写異常の防止を図ることを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る画像記録方法は、複数の記録素子を一定
の間隔で配列したヘッドで、記憶媒体上の１画素を構成
する前記配列方向と直交する方向に分割して得られる複
数の領域を順次記録し、各領域の記録面積の総和で前記
１画素の階調を表現する画像記録方法であって、前記１
画素の記録中に、前記記録媒体と前記ヘッドとを前記配
列方向に連続して相対的に移動させるものである。

【０００８】また、本発明に係る画像記録装置は、１画
素を副走査方向に複数の領域に分割し、前記１画素の階
調を前記各領域の記録面積の総和で表現する画像記録装
置であって、一定間隔で主走査方向に配列された複数の
記録素子を有し、前記副走査方向に走査移動しつつ前記
１画素の各領域をそれぞれ記録するとともに、該主走査
方向に可動自在に設けられるヘッドと、前記ヘッドを前
記１画素の記録中に前記主走査方向に所要振動数で微動
させる微動手段とを具備したものである。

【０００９】上記画像記録方法では、記録媒体と記録用
素子とを、１画素の記録中に、記録用素子の配列方向
（主走査方向）に相対移動させることにより、画素のサ
イズが主走査方向へ拡大される。これにより、過剰なエ
ネルギを印加せずに、ベタ部における画素間の隙間が埋
められる。

【００１０】また、上記画像記録装置では、微動手段が
駆動することで、ヘッドと記録媒体とが主走査方向に所
要振動数で微動し、これにより画素のサイズが記録素子
配列方向に拡大される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像記録方法
及び画像記録装置の好適な実施の形態を図面を参照して
詳細に説明する。図１は本発明に係る画像記録方法の説
明図、図２は本発明に係る画像記録方法による濃度別の
画素の重なり具合を示す説明図である。この実施形態で
は、本発明に係る画像記録方法を、溶融型プリンタを用
いたルーバ方式に適用した場合を例に説明する。ルーバ
方式では、記録素子（加熱エレメント）へ供給される電
力量を変えることによって、１画素を構成するマイクロ
ドットの副走査方向のドット長さを可変し、各ドットの
面積の総和で１画素の階調を表現する。

【００１２】ヘッドには複数の加熱エレメントが一定の
間隔でライン状に配列されており、加熱エレメントはイ
ンクリボンの背後を加熱し、軟化又は溶融したインクを
記録媒体（記録紙）に転写する。加熱エレメントは、パ
ルス発生部から出力されたパルス幅に応じて、１ライン
毎に偶数番目と奇数番目とを交互に発熱することによ
り、１ライン毎に互い違いに１画素ずつ抜いた配列、即
ち千鳥配列で記録を行う。記録紙とインクリボンは、プ
ラテンによって密着した状態で副走査方向Ｙに移動す
る。記録紙は、インクリボンの色の数（３回又は４回）
に合わせて往復され、（ブラック）、シアン、マゼン
タ、イエロの各色が順次転写される。

【００１３】本発明に係る画像記録方法では、１画素の
記録中にヘッドを記録紙に対して、主走査方向Ｘに相対
移動させる。相対移動は、例えば、ヘッドを後述の微動
手段によって記録紙に対して移動させることによって行
う。また、この移動の際には、同時に加熱エレメントへ
供給される電力量を可変する。これにより、１画素の副
走査方向Ｙのみの長さを可変する従来のルーバ方式に対
して、この画像記録方法によるルーバ方式では、ヘッド
を主走査方向Ｘに微動させることで、１画素Ｐ（図７参
照）を構成する各ドットＤを主走査方向Ｘに移動させる
ことにより、さらに１画素の主走査方向Ｘの長さも可変
することができ、これにより１画素のサイズが拡大す
る。

【００１４】従って、この画像記録方法では、図２に示
すように、１画素のサイズを、（ａ）乃至（ｄ）に示す
ように、階調に応じて副走査方向Ｙの長さを可変しつ
つ、主走査方向Ｘにも拡大させながら、階調画像が形成
される。よって、画素間の隙間を埋めなければならない
ベタ部（ｄ）において、過剰なエネルギを印加すること
なく、主走査方向Ｘに生じる画素間の隙間を埋めること
ができる。また、主走査方向Ｘへの画素サイズの拡大す
ることにより、シャドウ（ｃ）付近の画素が円形に近い
形となる。

【００１５】このように、上述の画像記録方法によれ
ば、ルーバ方式において１画素のサイズを主走査方向Ｘ
に拡大させることができるので、過剰なエネルギを印加
することなく、ベタ部における画素間の隙間を埋めるこ
とができるので、ベタ部の画素中心にオーバーヒートが
生じることがなくなり、白抜け、記録紙の変形等の転写
異常を防止することができる。別言すれば、従来では、
オーバーヒートによる転写異常を少なくするために耐熱
性の高いリボンを製作する必要があったが、本画像記録
方法によれば、加熱温度を低く抑えることができるた
め、耐熱性能を低下させることができ、リボンのコスト
低減を可能にすることができる。

【００１６】また、シャドウ付近の画素形状を円形に近
くすることができるので、シャドウ付近の階調性を軟調
とすることができ、階調制御の精度を向上させることが
できる。更に、画素形状が円形に近くなるので、従来、
副走査方向Ｙに長い楕円形状の画素のために生じがちで
あった、シャドウ付近における副走査方向Ｙの縦縞（白
スジ）Ｗ（図８参照）をなくすことができ、画像の見栄
えを向上させることができる。そして、画素間を均一に
埋めることができるので、微妙な加熱エレメント間のバ
ラツキによる画像ムラを目立ちにくくすることもでき
る。

【００１７】次に、本発明による画像記録装置を図３に
基づき説明する。図３は本発明に係る画像記録装置の要
部を示す構成図である。ヘッド１は、加熱エレメントＨ
の配列方向（主走査方向）Ｘで可動自在に筐体７へ取り
付けてある。このヘッド１と筐体７との間には微動手段
である圧電素子９を固定してある。

【００１８】圧電素子９は、不図示のドライバに接続し
てあり、ドライバから与えられる電界により、圧電効果
によって歪みを発生させる。圧電素子９としては、機械
的強度の高い例えばチタン酸バリウム、ＰＺＴ等の材料
が好適となる。圧電素子９は、ドライバからの周波数、
振幅を変調することで、異なる周期、距離で微動する。
従って、圧電素子９を介して筐体７に固定したヘッド１
は、ドライバを制御することにより、圧電素子９を駆動
源として種々の周期、距離でエレメント配列方向で微動
する。つまり、ヘッド１は、画素の主走査方向Ｘでの変
調が可能となっている。

【００１９】このように構成した画像記録装置１０によ
れば、画素の主走査方向の変移が可能となり、加熱エレ
メントが構造上固定されているために従来では不可能で
あった主走査方向Ｘの画素サイズの拡大を可能にするこ
とができる。

【００２０】なお、上述の実施形態では、微動手段とし
て圧電素子９を用いた場合を例に説明したが、圧電素子
９はその他、モータ等のアクチュエータを用いるもので
あってもよい。例えば、モータの回転をカム、又はピニ
オンとラックにより往復動に変換し、ヘッド１を微動さ
せるものであってもよい。また、リニアモータを用いる
ことで、ヘッド１を直接的に微動させるものであっても
よい。このような機構によれば、駆動力、移動量を比較
的大きくとることができる。更に、いわゆるダイナミッ
ク形の拡声器に使用される可動コイルを用い、ヘッド１
を微動させるものであってもよく、この場合には、機構
を比較的安価なものにすることができる。

【００２１】

【実施例】次に、本発明による画像記録方法（実施例
１）と、従来の画像記録方法（比較例１）により実際に
記録を行い、オーバーヒート発生の有無を比較した結果
を説明する。図４は本発明の実施例により記録されるド
ットパターンの説明図である。なお、実施のための条件
は、以下に示される。

【００２２】 ａ．サーマルヘッド ・主走査方向解像度 ：６００ｄｐｉ ・加熱エレメントサイズ ：主走査方向３５μ、副走査方向４０μ ・ヘッド抵抗値 ：３１４２Ω ・電圧 ：９Ｖ ・副走査速度 ：４．２３ｍｍ／ｓ ・主走査方向ドット配列 ：Ｋ（ブラック）＝１個単位 （図４参照） Ｃ（シアン）＝２個単位 Ｍ（マゼンタ）＝１個単位 Ｙ（イエロ）＝２個単位 ・副走査方向ドットピッチ：Ｋ＝６００ｄｐｉ （図４参照） Ｃ＝５００ｄｐｉ Ｍ＝４００ｄｐｉ Ｙ＝３００ｄｐｉ ｂ．リボン ：富士写真フイルム（株）製 ＦｉｒｓｔＰｒｏｏｆ用プルーフリボンＪ ｃ．受像シート ：富士写真フイルム（株）製 レシーバーシートＡ３ＷＬ ｄ．主走査方向可動方式 ：ピエゾ素子

【００２３】図５は圧電素子の駆動方式を説明するブロ
ック図である。ヘッド１と筐体７（図１参照）の間には
圧電素子９を取付け、圧電素子９にはピエゾドライバ１
１を接続した。ピエゾドライバ１１には、パルス発生の
ためのファンクションジェネレータ１３を接続した。ま
た、圧電素子９への電圧波形は、オシロスコープ１５に
よって検出できるようにした。なお、圧電素子及びピエ
ゾドライバは以下のものを用いた。

【００２４】 ｅ．圧電素子 ：住友金属工業製 ＰＳＡ−１５Ｃ 定格変位量２０μｍ ｆ．ピエゾドライバ ：メステック製 Ｍ−２６１７ （ＡＣ１５０Ｖ）

【００２５】以上の装置を用いて、各色のストローブ
（パルス幅）を、各ドット毎に、Ｋ＝０．９〜２．６ｍ
ｓｅｃ、Ｃ＝０．７〜２．６ｍｓｅｃ、Ｍ＝０．９〜
３．３ｍｓｅｃ、Ｙ＝０．８〜５．７ｍｓｅｃに変えて
オーバーヒートの有無を評価し、その結果を表１及び図
６に示した。また、ピエゾはドットの打ちはじめに同期
して頂点を通るようにした。図６はイエロ記録における
ドット％と印加エネルギとの関係を表した説明図であ
る。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１及び図６から分かるように、ヘッドを
微動させない比較例１（従来例）では、ベタ領域におい
てオーバーヒート値５．２ｍｓｅｃを越える５．７ｍｓ
ｅｃのエネルギが印加され、オーバーヒートが発生した
のに対し、ヘッドを４０μＰ−Ｐの距離で主走査方向Ｘ
に微動させた実施例１では、ベタ領域において印加エネ
ルギーが４．８ｍｓｅｃと低く、オーバーヒートの発生
しないことが知見できた。

【００２８】なお、上述の実施形態では、サーマルヘッ
ドを有する薄膜転写型プリンタを例に説明したが、本発
明による画像記録方法及び画像記録装置は、他の記録素
子を同様に微動させることにより、ＬＥＤヘッド、イン
クジェットヘッド、ＬＤアレイヘッド等のプリンタにも
適用できるものである。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る画像記録方法によれば、ルーバ方式による面積階調記
録を採用した画像記録方法において、１画素の記録中
に、記録媒体とヘッドとを主走査方向に連続して相対的
に移動させるようにしたので、画素サイズが主走査方向
へ拡大される。これにより、過剰なエネルギを印加する
ことなく、ベタ部における画素間の隙間を埋めることが
できる。この結果、ベタ部の画素中心にオーバーヒート
が生じることがなくなり、白抜け、記録紙の変形等の転
写異常を防止することができる。

【００３０】また、本発明に係る画像記録装置によれ
ば、ルーバ方式による面積階調記録を採用した画像記録
装置において、一定間隔で主走査方向に配列された複数
の記録素子を有し、前記副走査方向に走査移動しつつ前
記１画素の各領域をそれぞれ記録するとともに、該主走
査方向に可動自在に設けられるヘッドと、前記ヘッドを
前記１画素の記録中に前記主走査方向に所要振動数で微
動させる微動手段とを備えることにより、ヘッドが構造
上固定されているために従来では不可能であった画素サ
イズの主走査方向の拡大が可能となる。これにより、過
剰なエネルギを印加することなく、ベタ部における画素
間の隙間を埋めることができる。この結果、ベタ部の画
素中心にオーバーヒートが生じることがなくなり、白抜
け、記録紙の変形等の転写異常を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像記録方法の説明図である。

【図２】本発明に係る画像記録方法による濃度別の画素
の重なり具合を示す説明図である。

【図３】本発明に係る画像記録装置の要部を示す構成図
である。

【図４】本発明の実施例により記録されるパターンの説
明図である。

【図５】圧電素子の駆動方式を説明するブロック図であ
る。

【図６】イエロ記録におけるドット％と印加エネルギと
の関係を表した説明図である。

【図７】従来の記録方法の説明図である。

【図８】従来の記録方法による濃度別の画素の重なり具
合を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ヘッド ７ 筐体 ９ 微動手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の記録素子を一定の間隔で配列した
   ヘッドで、記憶媒体上の１画素を構成する前記配列方向
   と直交する方向に分割して得られる複数の領域を順次記
   録し、各領域の記録面積の総和で前記１画素の階調を表
   現する画像記録方法であって、 前記１画素の記録中に、前記記録媒体と前記ヘッドとを
   前記配列方向に連続して相対的に移動させることを特徴
   とする画像記録方法。
2. 【請求項２】 １画素を副走査方向に複数の領域に分割
   し、前記１画素の階調を前記各領域の記録面積の総和で
   表現する画像記録装置であって、 一定間隔で主走査方向に配列された複数の記録素子を有
   し、前記副走査方向に走査移動しつつ前記１画素の各領
   域をそれぞれ記録するとともに、該主走査方向に可動自
   在に設けられるヘッドと、 前記ヘッドを前記１画素の記録中に前記主走査方向に所
   要振動数で微動させる微動手段とを具備したことを特徴
   とする画像記録装置。