JPS6215971A - 多階調記録方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の技術分野」 この発明は熱転写記録方法に基づく多階調記録方式Ｃ；
間する。

［発明の技術的背景とその問題点」 従来、普通紙に記録するノンインパクト印刷技術として
、熱転写記録、インクジェット記録、電子写真記録が知
られており、特（：熱転写記録は装置のメインテナンス
フリー化、操作性の容易化、装置構成の簡便化、カラー
化を実現できる記録方式としてワードプロセッサ用プリ
ンタ、多色プリンタＣ二応用、実用化されている。さら
に情報内容の高レベル化Ｃ；対応すべく、階調記録、フ
ルカラー記録の実現が望まれている。熱転写記録方式の
うち昇華型熱転写記録方法では、アナログ的に階調表現
することが可能であるが、記録速度が遅い、印刷画像の
耐久性が悪いなどの欠点がある。これに対して熱粘着型
熱転写記録方法は、記録速度、印刷画像の安定性ともに
優れている。しかし、この配縁方法では、転写が２値的
であるため、一般にディザ法などの面積変調法により階
調記録を得ている。面積変調法は多階！１Ｉｌ（−する
ため（−は、マトリクスサイズを大きくしなければなら
ないので、多階調化と高精細化を同時（ユ満足させるこ
とは出来ない。これを解決するために濃度の異なるイン
クを２層積層したインクリボンを用いて、濃度の異なる
画点と画点配置の組合せ（二より、多階調を得る方法（
特開昭５７−１９３３７７　）　、濃度の異なるインク
をシリアルに塗布したインクリボンを用いて、ディザマ
トリクスを低濃度インクから高濃度インクと順次重ね合
せて形成することＣユより多階調を得る方法（特開昭５
９−５５７６８）などが提案されているが、インクの選
択転写が不安定である、記録時間がインクの濃度レベル
数倍遅くなるなどの欠点がある。

また、インクリボンのインク中（ユ非転移性の粒子を配
してそれら粒子間にインクを含有させたインク（特開昭
５９−１９０８９６など）を用いて、インクへ付与され
る熱エネルギーの量Ｃ二応じて粒子間を浸出するインク
置を制御して、アナログ的（：濃度階調を得る方法が知
られている。しかしこの方法では、小さい熱エネルギー
に対して、インク浸出量が不安定であるため、低濃度域
の階調濃度の再現性が悪いという欠点があった。

［発明の目的コ この発明は上述した従来方法の欠点を改良したもので、
低解像度のサーマルヘッドを用いても、多階調記録ので
きる多階調記録方式を提供することを目的とする。

［発明の概要コ この発明はサーマルヘッドより印加される熱エネルギー
量に従がって画素濃度の変化する、いわゆる画素の濃度
変調が可能なインクリボンを用いて、低浸度域に対して
は、褥現性、安定性の良い記録濃度の複数の画素よりな
るマトリクスで画点を形成し、このマトリクスの画素の
増減（−より、いわゆる面積変調ｉ二より画点の階調濃
度を表現し、高譲度域直ユ対しては、再現性、安定性の
ある記録濃度以上で、濃度階調情報に応じてサーマルヘ
ッドの発熱体への通電時間あるいは印加電圧を変化せし
めて、画素の階調濃度の表現を行なうことにより達成さ
れる。

［発明の効果］ この発明により、低濃度域では安定Ｃユ階階調度再現を
行なうことができ、かつ高濃度域では低濃度域と比べて
より高解像度で記録を行うので、ハイコントラストなデ
ーテイル再現ができ、ひきしまった良好な画質を得るこ
とができる。記録紙Ｃ二浸透あるいは拡散するタイプの
インクの重ね合せでは、既（二浸透あるいは拡散してい
る下層インクにより重ね合せ、る上層インクの浸透ある
いは拡散が妨害され色再現が、特にインク浸出あるいは
拡散量の小さい低濃度でインクを重ねる場合、困難であ
ったが、この発明では安定した拡散または浸出量の得ら
れる濃度画素を用いて低濃度域を表現するので色再現の
安定性１：すぐれたフルカラー記録を行なうことができ
る。

［発明の実施例］ 以下、この発明を図面を以って説明する。Ｎ２図はこの
発明になる多階調記録方式を応用したシリアル熱転写プ
リンタである。１は２４ケの発熱素子（図示せず）が７
素子／Ｍの発熱素子密度で縦１列Ｃ一般けられたシリア
ルサーマルヘッドである。

２はインクリボンで、６μのポリエチレンテレフタレー
ト（図示せず）Ｃ二４　ｆ／ｄの馨布被で黒色インク（
図示せず）を塗布したものである。サーマルヘッド１は
インクリボン２のポリエチレンテレフタレートフィルム
に対向して設けられている。

３は記録紙でインク受容面の平滑性がベック平滑度で３
００秒のＰＰＣ紙である。４は回動できるプラテンロー
ラでステップモータなどからなる駆動手段（図示せず）
（二より回動される。またサーマルヘッドｌと協働して
、サーマルヘッドｌ、インクリボン２．記録紙３を圧接
状態とする。５はインクリボン供給リール、６はインク
リボン巻き取りリール、７はインクリボンがイドビン、
８はインクリボン剥離がイドピンである。９はプラテン
ローラ４の軸方向に移動可能なキャリッジである。

キャリッジ９はキャリッジ駆動手段（図示せず）により
、サーマルヘッド１の印字タイミングに合せて、移動が
制御される。

第３図はインクリボン２の転写濃度特性を示したもので
ある。インクリボンへの印加エネルギーの増加Ｃユ従が
って連続的（二画素濃度が増加する。

しかし、印加エネルギーの低い、画素濃度の低い領域で
は一般に画素濃度のバラツキが大きい。この原因Ｃユつ
いては明らかでないが、印加エネルギーでは非転移性粒
子の間を浸出してくるインクの景が少ないため、粒子間
隙でのトラップの影響な受けやすく、インク浸出量が不
安定になりゃすく、絶対量も少ないので相対誤差が大き
くなると思われる。印加エネルギーがある程度大きくな
ると浸出するインクの絶対量も多くなるため、非転移性
粒子間においてトラップされる量（粒子／インクの接触
面積に関係するので、浸出ｆｌｋ−二関係なくほぼ一定
量と考えられる）ｃ：よる相対誤差も小さくなり安定し
た画素濃度が得られる。なお、第３図中鎖度曲線上の“
Ｉ”印は濃度誤差範囲を示す。従がって、このようなイ
ンクリボンを用いて、階調記録を行なうと、低濃度域で
濃度変化の平滑さシー欠けたり、濃度の再現性が得られ
ないこと１ユなる。

次ｌ二この発明における＃詞表現の原理を第１図を以っ
て説明する。説明のため、インクリボンの濃度特性を第
３図Ｃ；示したよう（−１最大濃度レベルを１６とし、
最小安定濃度レベルを４とする。濃度レベルは画点濃度
そのものをさすのではなく、画素嬢度レンジを一定の関
係で分割し九単位を指す。第１図Ｃ；おいて、丸は、画
素を示し、中の数字は濃度レベルを示す。階調レベル３
までは２ｘ２画素のマ）　ＩＪクスで１画点を表わし、
階調レベル４以上は１画素が１画点となる。すなわち階
調レベル３以下の画点解像度は階調レベル４以上の画点
解像度の恥となる。

マトリクスの画点濃度はマトリクス内Ｃユ配され北画素
の濃度をマトリクスの面積に広げた平均化した値となる
。ここでは濃度の代りＣ９度レベルを用いるが内容は濃
度の場合と全く同様Ｃ；考えることができる。階調レベ
ル１の場合、濃度レベル４の画素１ケを２ｘ２画素マト
リクスに配するのでマトリクスの濃度（画点濃度）は４
÷（２ｘ２）＝１となる。階調レベル２．３の場合も濃
度レベル４の画素を各々、２ヶ、３ケ配するととｌ−よ
り同様に階調レベル２．３の画点を得ることができる。

ここに使用された濃度レベル４の画素は、濃度再現性に
すぐれた画素なので、低娘度域であっても濃度再現性１
：すぐれた画点を安定して得ることができる。階調レベ
ル４以上では、予じめ定められた階調レベルと、サーマ
ルヘッドへの通電時間又は印加電圧の関係に従がって、
サーマルヘッド（−通電し、記録信号の階調レベル（一
対応した画点濃度を得る。以上のようＣユこの発明の方
式Ｃユ従かえば低濃度から高Ｓ度まで安定した滑らかな
階調再現が可能となる。

各々の画点濃度レベルを得るＣユは、第１図６ユ示した
以外の方法も可能である。第４図は３Ｘ３の画素マ）　
ＩＪクスで階調レベル１〜３を表わす画素の組合せの例
を示し念ものである。第１図では同じ濃度レベルの画素
の組み合せを示したが、第４図Ｃ；示すようＣユ、安定
に再現できる複数の濃度レベルの画素を組み合せて、各
々の階調レベルを得ることも可能である。ま几、これら
の組み合せの内、記録紙の下地の現われる割合のなるべ
く少ない画素の組み合せが望ましい。このような組み合
せは記録紙の下地Ｃ二起因するノイズを目立せず、又、
カラー記録でインクを重ね合せる場合、印字面の条件が
低濃度より高濃度まで、均一化されるからである。

次にこの発明の多階調記録方式を用いた第２図のシリア
ルプリンタの動作（二ついて説明する。ホームポジショ
ン（：、　６６　サーマルヘッドｌはサーマルヘッド押
圧制御手段（図示せず）Ｉ：よりインクリボン２より離
間している。スタート信号Ｃ；よりキャリッジ９は印字
開始点までキャリッジ駆動手段（図示せず）４二より矢
印入方向に移動する。印字開始点でサーマルヘッド１は
サーマルヘッド押圧制御手段（図示せず）（二より、プ
ラテンローラ４方向に付勢され、サーマルヘッド１．イ
ンクリボン２．記録紙３．プラテンローラ４は重ね合さ
れ、圧接する。濃度情報を持った記録信号に基づいて、
サーマルヘッド１の発熱体（図示ぜｆ　）　（Ｌ、サー
マルヘッド駆動回路（図示せず）の働ｔｋ（：、より選
択的（−通電される。濃度情報を持った記録信号より発
熱体に通電する通電時間が設定される過程を第５図を用
いて説明する。このプリンタでは第１図で示した階調表
現を用いているのでこれについて説明する。記録信号は
まず濃度判事回路１０Ｃ；入力され、濃度情報に基づい
て階調レベル３以下の場合は、比較回路ＩＮ二人力され
る。比較回路１）では階調レベルに応じて議度パターン
テーブルｌ２より濃度パターンを選択し、水平カウンタ
１３　。

垂直カウンタ１４から入力される記録信号のアドレスに
対応する濃度パターンの画素を参照して、サーマルヘッ
ド駆動回路１５への出力が制御される。

サーマルヘッド駆動回路１５への入力がある場合には階
調レベル４の画素濃度を示す通電時間がサーマルヘッド
（二通電される。階調レベル４以上の場合は、通電時間
指定回路１６に入力され、階調レベルＣ一応じた通電時
間が設定されて、サーマルヘッド駆動回路１５（−入力
され、サーマルヘッドを駆動する。このよう（−シて、
各々、記録信号の濃度情報に応じたサーマルヘッドへの
通電時間が設定される。通電時間はＱ、５ｍｓ〜２．Ｑ
ｍｓに設定された。

サーマルヘッドの発熱体の発熱によりインクリボン２の
インクは十分（二溶融して、記録紙３に付着する。通電
終了後、キャリッジ９は阿闘すなわち約１４３μ矢印方
向に移動して停止し、先と同様に発熱体への通電が行な
われる。この動作を記録紙３の終端まで繰り返し行なう
。この時キャリッジ９の移動（：伴なってインクリボン
２はインクリボン供給リール５より繰り出されて印字後
、剥離ガイドピン８の方向に引張られて記録紙３より剥
離され、インクリボン巻き取りリール６に巻き取られる
。記録紙３の終端まで印字が終了するとサーマルヘッド
１はサーマルヘッド押圧制御手段（図示せず）（；よっ
てインクリボン２と離間する。その後、キャリッジ９は
キャリッジ駆動手段（図示せず）により矢印入方向と逆
方向：二移動し、ホームポジションあるいは、印字開始
点に戻る。この間（：記録紙３はプラテンローラ４の回
動≦二より１行分だけ前進し、新たな印字面がサーマル
ヘッドＩに対向する。これらの動作の繰り返しローより
１ペ一ジ分の印字が終了する。このプリンタによって印
字された階調画像は何枚とっても、高品位で１６階調が
忠実に再現された。

以上述べたように、この発明になる多階調記録方式１ユ
より、特別な構造のインクリボンを用いることもなく、
また、特（二発熱体密度の高いサーマルヘッドを用いる
こともなく、多１）３ｉｒ調記録を高画質で再現性良く
行なうことができる。

また、インクリボンとして画素濃度変調可能なカラーイ
ンクリボンを用いて、フルカラー記録を再現性良く行な
うことができる。この時、マトリクス内がなるべく埋ま
るような画素の組み合せのパターンを選ぶことζ二より
、再現性のより向上したフルカラー記録が得られる。こ
の発明の説明の之めＣニジリアルプリンタを用いたが、
ラインタイプのサーマルヘッドを用いたラインプリンタ
でも同様の効果が得られるのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

Ｍ１図はこの発明になる多階調記録方式（：よる階調表
現を説明するための区；、４第２図はこの発明を具、体
化した一実施例である熱転写シリアルプリンタの印字部
の模式図、第３図はこの発明に用いられるインクリボン
の濃度特性を示す図、第４図はこの発明に用いられる濃
度パターンの他の例を示す図、第５図はこの発明を用い
てサーマルヘッドへの通電時間を決める過程を説８！４
″するための図である。 １・・・サーマルヘッド　　２川インクリボン３・・・
記録紙 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　竹花喜久男 ７　　２　　３　　４５６７Ｂ−階調。、。 ＠　の　＠＠＠■＠＠ ９　　　１０　　　　／／　　　／２　　／３　　／４
　１５　　／６←階謝しベル第　　１　図 一一印り口工冬ルキ°−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱により、記録信号に応じてインクリボンよりイ
   ンクを記録紙に転写し、画像を得る熱転写記録方式にお
   ける多階調記録方式において、低濃度域は１画点を複数
   の画素でマトリクス状に形成し、このマトリクスの面積
   変調によって階調濃度を得、中高濃度域は１画点の濃度
   変調で階調濃度を得ることを特徴とする多階調記録方式
   。