DE69433608T2

DE69433608T2 - Verfahren zur Gradationssteuerung und Verbesserung der Bildqualität bei einem Thermodrucker

Info

Publication number: DE69433608T2
Application number: DE69433608T
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Nara-shi Nakai; Yasushi Nara-shi Adachi; Tatsuya Yamatokohriyama-shi Tanaka; Toshio Nabari-shi Takehara; Tsuyoshi Yamatokohriyama-shi Takeno
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1994-12-23
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2014-12-24
Also published as: EP0660586A2; EP0987879B1; DE69433608D1; US5721578A; DE69425124T2; EP0987879A1; EP0660586A3; DE69425124D1; EP0660586B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gradationssteuerung und Verbesserung der Bildqualität bei einem Thermodrucker. Insbesondere betrifft die Erfindung Verfahren zur Mehrstufengradationssteuerung und- Bildqualitätverbesserung, welche präzise gewünschte Gradationen oder Abstufungen erreichen können, während Farbunregelmäßigkeiten und eine Verminderung der Bildqualität bei der Verwendung von Farbbändern vom Fusions- oder Schmelztyp unterdrückt werden. Diese Verfahren zur Gradationssteuerung und Verbesserung der Bildqualität erreichen eine exzellente Wirkung insbesondere wenn ein Farbband vom Fusions- oder Schmelztyp bei einem assoziativen Sublimations-/Schmelzthermodrucker verwendet wird.
Beschreibung des technischen Hintergrunds
Thermodrucker umfassen thermische Transferdrucker und thermosensitive Drucker. Des Weiteren können die thermischen Transfer- oder Übertragungsdrucker auch in die Klasse der sogenannten Sublimationsthermodrucker und der Fusions-/Schmelzthermodrucker grob eingeteilt werden.
Die Sublimations- und die Schmelzthermodrucker weisen ein gemeinsames Konzept des Übertragens von Farbe von einem Farbband auf ein Papier mittels thermischer Energie aus einem Thermokopf auf. Der Thermokopf hat dabei eine Anzahl von Heizelementen, die entlang der Länge einer Linie angeordnet sind. Jedoch unterscheiden sich die Verfahren zur Gradationssteuerung, die bei diesen thermischen Übertragungsdruckern verwendet werden, voneinander.
Bei thermischen Übertragungsdruckern vom Sublimationstyp wird ein Pixel durch einen Dot oder Punkt ausgebildet. Dabei wird ein Strom einem Heizelement zugeführt, und zwar für eine Zeitspanne, welche in Beziehung steht zur Gradation oder Farbabstufung der jeweiligen Pixels. Jedes Heizelement gibt thermische Energie ab, welche im Wesentlichen proportional zu der Zeit des zugeführten elektrischen Stroms ist. Ein Sublimationsfarbstoff oder eine Sublimationstinte, welche sich im Farbband befindet, wird durch diese thermische Energie in den gasförmigen Zustand überführt. Dabei ist das Volumen des in den gasförmigen Zustand überführten Farbstoffes proportional zu der thermischen Wärmemenge, d. h., es ist proportional zu dem dem jeweiligen Heizelement zugeführten elektrischen Strom. Der gasförmige Farbstoff oder die gasförmige Tinte haftet auf dem Papier an und verfestigt sich dort, wodurch letztlich der Druckvorgang ausgeführt und abgeschlossen wird.
Folglich ist es möglich, die Gradation oder Abstufung jedes Pixels dadurch zu steuern, dass die Zeit des Zuführens des elektrischen Stroms zu jedem Heizelement beim thermischen Übertragungsdrucker vom Sublimationstyp entsprechend angepasst wird. Entsprechend ist es auch möglich, eine Gradationssteuerung durchzuführen, während eine Auflösung von 12 Pixeln pro Millimeter aufrechterhalten wird, falls der Thermokopf des Sublimationsthermodruckers z. B. 12 Heizelemente pro Millimeter aufweist, wodurch eine hohe Bildqualität sichergestellt wird. Jedoch weisen thermische Übertragungsdrucker vom Sublimationstyp einen hohen Anschaffungspreis und hohe Betriebskosten auf.
Im Vergleich dazu sind die Anschaffungskosten und die Betriebskosten bei thermischen Übertragungsdruckern vom Fusionstyp oder Schmelztyp gering. Bei herkömmlichen thermischen Übertragungsdruckern vom Schmelztyp wird mittels Heizelementen über ein Farbband bereitgestellter Farbstoff oder Tinte geschmolzen, so dass der geschmolzene Farbstoff wie bei einem Abziehbild auf ein Blatt Papier übertragen werden kann. Bei herkömmlichen thermischen Übertragungsdruckern vom Schmelztyp ist es folglich schwierig, die Abstufung oder Gradation eines jeden Pixels mit nur einem Punkt dadurch zu ändern, indem die Zeitspanne zum Zuführen elektrischen Stroms zu jedem Heizelement entsprechend angepasst wird. Demzufolge wird z. B. ein sogenanntes Dithermuster oder Rastermuster bei thermischen Übertragungsdruckern vom Fusionstyp oder Schmelztyp verwendet, um die Gradation und Farbabstufungen zu steuern.
Um z. B. 64 Gradationen oder Farbabstufungen monochrom oder einfarbig mittels eines Dithermusters oder Rasters darzustellen, wird ein Pixel durch eine Punktmatrix mit 8 Zeilen und 8 Spalten ausgebildet. Das heißt mit anderen Worten, ein Pixel weist 64 Punkte oder Dots auf. Bei derartigen Pixeln ist es möglich, die Gra dation und Farbabstufung dadurch zu steuern, dass die Anzahl der Punkte oder Dots, zu welchen Farbstoff übertragen wird, entsprechend angepasst wird. Wenn eine Bereichs- oder Flächenabstufungssteuerung ausgeführt wird, während ein Pixel durch eine Anzahl von Dots oder Punkten dargestellt wird, ist es jedoch schwierig, die natürlichen Bilddaten einer Fotografie oder dergleichen mit hoher Bildqualität wiederzugeben, weil die Auflösung vermindert ist. Wenn z. B. ein Halbton-Punktbild vorliegt, kann es leicht passieren, dass ein sogenannter Moiré-Effekt (Interferenzmuster) leicht mit einfließt, welcher durch die Interferenz zwischen dem Halbton-Punktmuster des Originals und dem Flächenabstufungsmuster entsteht. Folgich ist ein thermischer Übertragungsdrucker vom Schmelztyp oder Fusionstyp geeignet, Bürodokumente mit Buchstaben und Liniengraphiken auszudrucken. Er ist ungeeignet, natürliche Bilder, wie z. B. Fotografien oder dergleichen, zu reproduzieren.
Aufgrund dieser Umstände sind verschiedene Versuche unternommen worden, die Bildqualität dadurch zu verbessern, dass die Verfahren zur Gradations- oder Abstufungssteuerung für ein Pixel bei thermischen Übertragungsdruckern vom Fusions- oder Schmelztyp verbessert werden. Aufgrund jüngster Verarbeitungstechniken ist es möglich geworden, die Heizelemente eines thermischen Druckkopfes extrem zu miniaturisieren. Folglich ist es möglich geworden, den Bereich oder die Fläche der als ein Punkt auf ein Papier übertragenen Tinte oder des entsprechenden Farbstoffes dadurch zu ändern, dass die Zeit zum Erregen der Heizelemente des thermischen Übertragungsdruckers vom Fusions- oder Schmelztyp geändert wird. Nachfolgend wird die Änderung im Bereich oder in der Fläche der Tinte, welche als ein Punkt oder Dot übertragen wird, als lokale Flächengradationsänderung bezeichnet. Es wird im Rahmen dieser Beschreibung angenommen, dass diese lokale Flächengradationsänderung von dem Begriff Dichtegradation oder Farbabstufung oder Farb- oder Schwarztönung mit umfasst wird. Wenn über derartige lokale Flächengradationen eine Gradationssteuerung ausgeführt wird, können benachbarte Dots oder Punkte miteinander überlappen, falls der Bereich oder die Fläche der Tinte oder des Farbstoffes, welcher als ein Punkt oder Dot übertragen wird, ansteigt. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-120667 (1988) offenbart ein Verfahren zum Reduzieren des Überlappens benachbarter Dots oder Punkte.
1 zeigt ein exemplarisches Punktemuster im Zusammenhang mit dem in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-120667 (1988) offenbarten Verfahren für einen thermischen Übertragungsdrucker vom Fusionstyp oder Schmelztyp. In diesem Fall weist dieses Pixel genau einen Punkt oder Dot auf. Ein Thermokopf mit extrem kleinen Heizelementen ist seit den letzten Jahren erhältlich, wodurch es möglich geworden ist, die von der Tinte auf dem Papier eingenommene Fläche innerhalb eines bestimmten Bereichs zu steuern, indem der Heizwert jedes Heizelements geändert wird. Gemäß der japanischen Patentoffnelegungsschrift Nr. 63-120667 (1988) wird die als einzelne Dots oder Punkte übertragene Tinte in einer gestapelten, versetzten oder gestaffelten Art und Weise, wie unten beschrieben wird, angeordnet, um ein Überlappen der Tinte zwischen benachbarten Dots oder Punkten zu vermeiden.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Hauptabtastrichtung oder -rasterrichtung gezeigt, welche parallel zur Richtung der Anordnung der Heizelemente des Thermokopfes liegt. Eine Unter- oder Sub-Rasterrichtung erstreckt sich entlang einer Richtung des Einzugs des zu bedruckenden Papiers. Bei einer gestaffelten Druckeinrichtung werden geradzahlige (oder ungeradzahlige) Dots oder Punkte in einer Hauptrasterrichtung gedruckt, wenn eine ungeradzahlige Zeile entlang der Hauptrasterrichtung gedruckt wird, während ungeradzahlige (oder geradzahlige) Punkte oder Dots gedruckt werden, wenn eine geradzahlige Zeile gedruckt wird. Mit anderen Worten werden alle anderen Dots oder Punkte von jeder Zeile maskiert, um die Bilddaten auszulesen. Also ist es möglich, die Bereiche oder Flächen von Punkten oder Dots, die vom übertragenen Farbstoff eingenommen werden, zu erhöhen, während der Überlapp an Farbstoff zwischen benachbarten Punkten oder Dots vermindert wird, und zwar durch Anordnung der Dots oder Punkte im Hinblick auf den Farbstoffübertrag in einer gestaffelten oder versetzen Art und Weise, wodurch die maximale Druckdichte verbessert wird. Unter Bezugnahme auf 1 zeigen die großen Kreise die Dots oder Punkte in einem Bereich hoher Dichte, während die kleinen Kreise mit Dots oder Punkten in einem Bereich geringer Dichte korrespondieren.
Aufgrund des gestaffelten Druckvorgangs ist es, wie oben beschrieben wurde, möglich, eine Gradationssteuerung ohne merkliche Verminderung der Auflösung bei einem thermischen Übertragungsdrucker vom Fusionstyp oder Schmelztyp zu schaffen. Andererseits offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 68-16175 (1983), dass es möglich ist, die Bildqualität auch bei thermosensitiven Druckern zu verbessern, bei welchen das Drucken durch Erhitzen eines thermosensitiven Papiers mittels eines Druckkopfs erfolgt, und zwar, indem Punkte oder Dots in einer versetzten oder gestaffelten Art und Weise aufgebracht werden, ähnlich zu der Vorgehensweise bei einem thermischen Übertragungsdrucker vom Schmelztyp. An dieser Stelle wird jedoch eine detaillierte Beschreibung der thermosensitiven Drucker fortgelassen, weil das gestaffelte Aufbringen von Dots auf das thermosensitive Papier im Wesentlichen ähnlich zu der Vorgehensweise beim thermischen Übertragungsdrucker vom Schmelztyp oder Fusionstyp ist.
Während es bei dem oben beschriebenen gestaffelten Drucksystem möglich ist, eine Gradationssteuerung ohne merkliche Verminderung der Auflösung auszuführen, können beim gestaffelten Drucksystem aber andere Probleme aufgrund der Staffelung oder aufgrund des Versatzes auftreten.
Zum Beispiel tritt bei sogenannten Kontur- oder Umrissbereichen eines Bildes oder bei Linien das Problem des sogenannten Jaggings oder Auszackens auf, und zwar dergestalt, dass der Umriss, die Kontur oder eine Linie eines Bildes ausgezackt oder ausgezahnt aussehen.
2 zeigt eine exemplarische Dot- oder Punktanordnung gemäß eines allgemeinen Drucksystems zum Ausdrucken sämlicher Dots oder Punkte in einer zum gestaffelten Drucksystem unterschiedlichen Art und Weise. Aus einem Vergleich der 1 und 2 geht hervor, dass Kanten eines Bereiches mit hoher Dichte beim gestaffelten Drucksystem im Vergleich mit einem allgemeinen Drucksystem ausgezahnt erscheinen.
Ein anderes Problem beim gestaffelten Drucksystem ist das Auftreten eines Moiré genannten Interferenzmusters, welches bei der gestaffelten Druckausgabe eines Halbton-Punktbildes aufgrund der Inteferenz zwischen zyklischen Mustern der Halbtondots oder Punkte leicht entstehen kann. Während ein derartiger Moiré-Effekt beim Ausdruck eines Halbton-Punktbildes mit dem gestaffelten Drucksystem im Vergleich zum Ausdrucken mit einem Drucker mit einer über ein Dithermuster realisierte Flächengradationssteuerung verbessert erscheint, ist dieser Moiré-Effekt im Vergleich zum thermischen Übertragungsdrucker vom Sublimationstyp ohne gestaffelten oder versetzten Ausdruck vergleichsweise stark sichtbar.
Es ist beim gestaffelten Drucksystem ferner notwendig, aufeinanderfolgend die Farben Yellow (Gelb), Magenta und Cyan (und Schwarz) bei einem thermischen Übertragungsfarbdrucker vom Fusionstyp zu übertragen. Beim thermischen Über tragungsdrucker vom Sublimationstyp entsteht kein Problem, wenn eine Mehrzahl von Farbstoffen auf einen Punktbereich in überlappender Art und Weise übertragen wird. Der Farbstoff einer zweiten Farbe, welche auf einen Dot oder Punkt mit einer bereits empfangenen ersten Farbe übertragen wird, wird im Hinblick auf die Anhaftung oder Adhäsion nicht schlechter gestellt. Die Kombinationsfarbe als Mischung der ersten mit der zweiten Farbe entsteht so beim thermischen Übertragungsdrucker vom Sublimationstyp auf natürliche Weise. Beim thermischen Übertragungsdrucker vom Fusionstyp dagegen kann leicht eine ungleichmäßige Übertragung entstehen, wenn eine Mehrzahl von Farbstoffen auf einen Punkt in überlappender Art und Weise übertragen wird. Der Farbstoff vom Fusionstyp oder Schmelztyp kann im Hinblick auf sein Volumen leicht variieren, wenn dieser Farbstoff mit einem anderen Farbstoff, welcher bereits auf ein Blatt Papier übertragen wird, überlappt, und zwar im Vergleich zu einer direkten Übertragung auf ein entsprechendes Papier ohne Überlapp. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Übertragung, insbesondere dann, wenn z. B. Cyan und Magentafarbstoffe übereinander oder überlappend auf ein Blatt Papier übertragen werden.
Beim gestaffelten Drucksystem können nur zwei Druckmuster erzeugt werden, nämlich eines mit geradzahligen Punkten oder Dots in jeder Zeile oder Reihe und eines mit ungeradzahligen Punkten oder Dots in jeder Zeile oder Reihe. Folglich neigen Farbstoffe, die in einer Mehrzahl auf ein Papier übertragen werden, zum Überlappen. Des Weiteren ist ein gestaffeltes Drucksystem dahingehend nachteilhaft, als es eine extrem hohe Genauigkeit beim Papierzuführen und beim Bewegen des Farbbandes benötigt. Aufgrund schon leichter Verschiebungen des Farbbandes oder des Papiers können bereits Farbüberlappungen entstehen. Selbst wenn das Original eine gleichmäßige Farbanordnung besitzt, können somit aufgrund einer Variation beim Überlappen von Farben, z. B. aufgrund Verschiebungen des Farbbandes oder des Papiers Farbunregelmäßigkeiten beim Reproduzieren entstehen.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 60-180860 (1985) offenbart einen Vorschlag für eine Mehrstufengradationssteuerung bei einem thermischen Übertragungsdrucker vom Fusionstyp durch Kombinieren einer Flächen- oder Bereichsgradation über ein Dithermuster oder Raster und einer Dichtegradation (genauer die zuvor genannte lokale Flächen- oder Bereichsgradation) durch Anpassung der Erregungszeit der Heizelemente.
Die 3 zeigt die in dieser japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 60-180860 (1985) offenbarte Vorgehensweise der Mehrstufengradationssteuerung. Gemäß diesem Verfahren weist jedes Pixel eine Dotmatrix oder Punktmatrix mit zwei Reihen und zwei Spalten auf. Unter Bezugnahme auf 3 ist gezeigt, dass die oberste Reihe oder Zeile Pixel darstellt, auf welchen Yellow Y gedruckt ist, während in der zweiten, der dritten und der vierten Zeile Pixel dargestellt sind, auf welchen Magenta M, Cyan C und Schwarz K gedruckt sind. Andererseits werden Abstufungen oder Gradation der Pixel von der äußersten linken Spalte (a) zur äußersten rechten Spalte (h) gesteigert. Ein Kreis in jedem Dotbereich zeigt die geringste Farbdichte an, während ein Dreieck eine Farbdichte oder Farbsättigung anzeigt, die höher ist, als die durch den Kreis bezeichnete. Ein Punktbereich oder Dotbereich ohne Markierung stellt einen Punkt oder Dot dar, zu welchem kein Farbstoff übertragen wurde. Bei dieser Flächen- oder Bereichsrelationssteuerung muss das Punktemuster oder Dotmuster, zu welchem Farbstoff übertragen werden muss, vor oder nach jeder Farbe im Uhrzeigersinn um 90° gedreht werden.
Bei der in 3 gezeigten Gradationssteuerung wird zu irgendeinem der vier Dots eines Pixels mit geringster Abstufung kein Farbstoff übertragen, während sämtliche Farbstoffe zu nur einem einzigen Dot mit der geringsten Dichte in einem Pixel der nächsten Gradation oder Abstufung übertragen werden, wie das in jeder Zeile der Spalte (a) gezeigt ist. Wenn sämtliche vier Farben in dem in Spalte (a) gezeigten Gradationszustand sind, wird der bevorzugteste Druckzustand erreicht, bei welchem keine der Farben überlappen, wie das in 4 gezeigt ist. Bei einem Pixel mit der fünften Gradation jedoch wird auf jedem der vier Punkte oder Dots mit der geringsten Dichte jeder Farbstoff aufgedruckt, wie das in Spalte (d) gezeigt ist. Wenn es notwendig ist, die jeweiligen Farben in den in Spalte (d) gezeigten Gradationen in einem Pixel auszudrucken, überlappen sämtliche vier Farben in dem jeweiligen Pixel miteinander. Wenn es notwendig ist, zwei oder mehr Farbstoffe auf ein Pixel aufzubringen und eine der Farben eine Gradation aufweist, die höher ist als die in Spalte (d) gezeigte, überlappen zwei oder mehr Farben miteinander, und zwar in zumindest einem der Dots.
Bei der Gradationssteuerung der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 60-180860 (1985) überlappen in unvermeidbarer Art und Weise die Farbstoffe verschiedener Farben in den meisten Fällen, außer im Fall von extrem niedrigen Abstufungen oder Abtönungen. Es ist folglich schwierig, bei einem thermischen Übertragungsdrucker vom Schmelztyp oder Fusionstyp eine exzellente Übertragungseffizienz zu erreichen, Farbunregelmäßigkeiten können leicht entstehen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Unter Berücksichtigung des zuvor erwähnten Standes der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Reduzieren der Auszahnungen bei einer Gradationssteuerung unter Verwendung eines gestaffelten Drucks bereitzustellen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zum Vermindern des Moirés eines Halbton-Punktbildes bei einem Verfahren zur Gradationssteuerung bei gestaffeltem Druck anzugeben.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, welches eine Mehrstufengradationssteuerung auf einfache Art und Weise bei einem thermischen Übertragungsfarbdrucker vom Fusionstyp oder Schmelztyp bereitstellen kann, bei welchem die Auflösung nicht merklich vermindert wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Gradationssteuerverfahren anzugeben, mit welchem die Farbwiedergabe bei Farbbildern bei einem thermischen Übertragungsdrucker vom Fusionstyp verbessert werden kann.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zu Gradationssteuerung zu schaffen, mit welchem eine exzellente Grauwertbalance bei einem thermischen Übertragungsfarbdrucker vom Fusionstyp und in Einsatz schwarzen Farbstoffs erreicht werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Gradationssteuerung gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem Gradationssteuerverfahrens für einen thermischen Übertragungsfarbdrucker ist es erfindungsgemäß vorgesehen, ein Pixel durch eine Punktmatrix oder Dotmatrix mit zwei Zeilen und zwei Spalten darzustellen, einen Helligkeitswert oder Dichtewert eines Dots mit einer Zeit zum Zuführen des elektrischen Stroms zu einem Heizelement eines Thermokopfs zu steuern und ein Maskierungs- oder Abdeckungsmuster zum Drucken oder Plotten nur eines der vier Punkte oder Dots auszuführen, wenn die Gradation oder Abstufung jeder Farbe für ein Pixel nicht mehr als einen vorgeschriebenen Wert beträgt, während nur zwei der vier Dots oder Punkte gedruckt oder geplottet werden, wenn die Gradation den vorgeschrie benen Wert übersteigt.
Insbesondere wird die Bereichs- oder Flächengradationssteuerung über die Dotmatrix oder Punktmatrix kombiniert mit der Dichtegradationssteuerung oder Helligkeitsgradationssteuerung über die Zeit des Erregens des Heizelements des Thermokopfs, während es dabei möglich ist, das Überlappen der Farbstoffe mit unterschiedlichen Maskierungsmustern stark zu reduzieren, wodurch eine Mehrstufengradationssteuerung ohne Verminderung der Auflösung durchgeführt werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein derartiges Maskierungsmuster verwendet, dass Cyan und Magenta notwendigerweise auf Dots oder Punkten ausgegeben werden, welche sich voneinander unterscheiden.
Insbesondere Cyan und Magenta werden notwendigerweise auf Dots oder Punkten ausgegeben oder geplottet, welche sich voneinander unterscheiden, wodurch es möglich wird, die Farbreproduzierbarkeit eines gedruckten Farbbildes zu verbessern.
Die vorangehenden und weitere Ziele, Eigenschaften, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im weiteren Detail erläutert.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt ein konventionelles Punktemuster, welches auf gestaffelte Art und Weise maskiert oder verdeckt ist.
2 zeigt ein Punktemuster, bei welchem sämtliche Dots oder Punkte gedruckt sind.
3 zeigt ein Punktemaskierungsmuster, welches von einem herkömmlichen Gradationssteuerverfahren eines thermischen Transferfarbdruckers vom Fusionstyp stammt.
4 zeigt ein Druckmuster für den am meisten bevorzugten Druckzustand für das in 3 gezeigte Gradationssteuerverfahren.
5 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche den Hauptteil eines thermischen Übertragungsdruckers darstellt.
6 ist ein Schaltkreisdiagramm, welches den Aufbau eines Thermokopfes zeigt.
7 ist ein Zeitablaufdiagramm zum Steuern des in 6 gezeigten Thermokopfes.
8 ist ein Blockdiagramm, welches ein in einem thermischen Übertragungsdrucker verwendetes Steuersystem zum Ausführen der vorliegenden Erfindung zeigt.
9(A) ist ein Blockdiagramm, welches einen Hauptteil des Maskierungs-/Bildqualitätverbesserungsbereichs aus 8 zeigt.
9(B) zeigt eine Dotmatrix oder Punktmatrix.
10 ist ein Flussdiagramm, welches eine erste Ausführungsform zeigt.
11 zeigt ein Dotmuster oder Punktmuster, mit welchem der Effekt des in 10 gezeigten erfindungsgemäßen Bildqualitätverbesserungsverfahrens dargestellt wird.
12 ist ein Flussdiagramm, welches eine andere Ausführungsform eines Bildqualitätverbesserungsverfahrens darstellt.
13 ist ein Flussdiagramm, welches eine weitere Ausführungsform eines Bildqualitätsverbesserungsverfahrens zeigt.
14 zeigt Dichtemuster oder Helligkeitsmuster, durch welche die Auswirkung des in 13 gezeigten Verfahrens illustriert werden.
15 zeigt Dichtemuster oder Helligkeitsmuster, durch welche die Auswirkung des in 13 gezeigten Verfahrens illustriert werden.
16 zeigt Dotmatrizen oder Punktmatrizen mit bestimmten Punkte- oder Helligkeitsverteilungen.
17 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Bildqualitätverbesserungsverfahrens zeigt.
18 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Bildqualitätverbesserungsverfahrens zeigt.
19 ist ein Histogramm, welches eine Helligkeits- oder Dichteverteilung für beim Verfahren der 18 verwendete Dots oder Punkte zeigt.
20 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Bildqualitätverbesserungsverfahrens zeigt.
21 ist ein Histogramm, welches eine Helligkeits- oder Dichteverteilung für beim Verfahren der 20 verwendete Dots oder Punkte zeigt.
22 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Bildqualitätverbesserungsverfahrens zeigt.
23 zeigt ein Punktemaskierungsmuster zur Darstellung eines exemplarischen Gradationssteuerverfahrens der vorliegenden Erfindung.
24 ist ein Graph, welcher eine bevorzugte Beziehung zwischen der Erregungszeit eines Heizelements und Abstufungen beim tatsächlichen Drucken darstellt.
25 zeigt ein Druckmuster zum Reduzieren des Überlapps von Magenta und Cyan, wenn Magenta und Cyan nur in einem Punkt jedes Pixels ausgegeben werden.
26 zeigt ein Druckmuster zum Vermindern des Überlapps von Magenta und Cyan, wenn zwei Punkte mit Magenta und Cyan in jedem Pixel gedruckt werden.
27 zeigt ein Druckmuster, welches den Überlapp von Magenta und Cyan darstellt, welcher auftritt, wenn das Papier unregelmäßig zugeführt wird.
28 zeigt ein Druckmuster, welches den Überlapp von Magenta und Cyan selbst dann reduzieren kann, wenn das Papier unregelmäßig zugeführt wird, falls nur ein Punkt in jedem Pixel gedruckt wird, auf den Magenta und Cyan aufgetragen wird.
29 zeigt ein Verfahren, durch welches die Gradationssteuerung ausgeführt werden kann, während gleichzeitig hervorragende Grauwertbalancen aufrechterhalten werden.
30 ist ein Blockdiagramm, welches ein in einem thermischen Übertragungsdrucker verwendetes Steuersystem zur Realisierung der Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
5 ist eine schematische und perspektivische Ansicht, welche exemplarisch einen Hauptabschnitt eines thermischen Übertragungsfarbdruckers zeigt, der in einem Gradationssteuersystem verwendet werden kann, bei welchem die vorliegende Erfindung angewandt werden kann. Ein Papier 3 und ein Farbband 4 werden zwischen einem Thermokopf 1 und einer Platte 2 gehalten. Der Thermokopf 1 drückt das Farbband 4 gegen das Papier 3.
Der Thermokopf 1 weist eine Anzahl von Heizelementen auf, welche linear angeordnet sind, und zwar in Korrespondenz mit der Anzahl von Dots oder Punkten einer Linie. Wenn z. B. die maximale Druckgröße A4 ist, sind die Heizelemente entlang der Länge der A4-Größe angeordnet. Die Heizelemente sind entsprechend der Auflösung des Druckers voneinander beabstandet angeordnet. Wenn der Drucker z. B. eine Auflösung von 12 Dots pro Millimeter aufweist, sind 12 Heizelemente innerhalb jeden Millimeters angeordnet. Wenn ein elektrischer Strom diesen Heizelementen zugeführt wird, wird der auf dem Farbband 4 vorgesehene Farbstoff durch die von den Heizelementen erzeugte Wärme geschmolzen und auf das Papier 3 übertragen. Das Farbband 4 weist periodisch angeordnet drei (oder vier) Farbstoffe Yellow, Magenta und Cyan (und Schwarz) auf.
Die vorliegende Erfindung hat hauptsächlich die Zielsetzung, bei einem thermischen Übertragungsfarbdrucker vom Fusionstyp oder Schmelztyp die Gradationssteuerung und die Bildqualität zu verbessern, während erfindungsgemäße Gradationssteuerungsverfahren und Bildqualitätsverbesserungsverfahren sich besonders gut auswirken bei der Gradationssteuerung eines thermischen Übertragungsdruckers vom Fusionstyp, angewandt in einem assoziativen thermischen Übertragungsdrucker vom Sublimationstyp oder Fusionstyp. Wenn die thermische Übertragung vom Fusionstyp bei einem assoziativen thermischen Übertragungsdrucker vom Sublimationstyp oder Fusionstyp ausgeführt wird, ist es möglich, einen Schalter zum automatischen Auswählen der Sublimations- oder Fusionsmodi bereitzustellen, und zwar einfach durch Austauschen einer Sublimationsfarbbandkassette gegen eine Farbbandkassette für den Fusionstyp.
Die am Thermokopf 1 vorgesehenen Heizelemente erzeugen gemäß der Breite eines von einem Pulsgeneratorbereich (nicht gezeigt in 5) ausgegebenen Pulses Wärme. Das Farbband 4 wird von einem DC-Motor (nicht gezeigt in 5) mit derselben Geschwindigkeit aufgenommen wie das Papier 3. Ein Ende des Papieres 3 wird von einer Trommel 5 eingeklemmt, so dass das Papier zwischen dem Thermokopf 1 und der Platte 2 mit derselben Geschwindigkeit wie das Farbband 4 bewegt werden kann, und zwar aufgrund der Rotation der Trommel 5 gemäß dem dargestellten Pfeil. Das Papier 3 wird dreimal gemäß der Anzahl der im Farbband 4 vorgesehenen Farben hin- und herbewegt, so dass die jeweiligen Farben Yellow, Magenta und Cyan (und Schwarz) aufeinanderfolgend auf das Papier übertragen werden.
6 ist ein Schaltdiagramm, welches den inneren Aufbau des Thermokopfes 1 zeigt. 7 ist ein Zeitablaufdiagramm zum Steuern des in 6 gezeigten Thermokopfes 1. Druckdaten ("1" oder "0") werden synchron mit einem Taktsignal CLOCK als Dateneingangssignale DATA IN 1 bis DATA IN 20 zugeführt. Ein weiteres Signal LATCH wird aktiv, nachdem das Signal CLOCK 120 mal erzeugt wurde. Durch diese Steuerung werden die Druckdaten im Thermokopf 1 gespeichert. Dann wird ein Signal STROBE für eine konstante Zeitspanne aktiv gesetzt. Also erzeugen diejenigen Heizelemente, welche das Druckdatum "1" speichern, Wärme im Thermokopf 1. Der oben beschriebene Vorgang wird eine benötigte Anzahl von Malen wiederholt, um eine Gradationssteuerung zu ermöglichen. Insbesondere wird die Erregungszeit für die einzelnen Heizelemente gesteigert (die Anzahl von Malen für "1" wird erhöht), um die Helligkeitswerte oder Dichtewerte der Dots oder Punkte zu verbessern.
Während es bei Farbstoffen vom Sublimationstyp möglich ist, einen in korrekter Art und Weise zur Erregungszeit der Heizelemente jedes Dots oder Punkts proportionalen Helligkeitswert oder Dichtewerts zu erzielen, ist es jedoch bei Farbstoffen vom Fusionstyp schwierig, Mehrstufengradationen richtig auszudrücken, im Unterschied zu Farbstoffen vom Sublimationstyp. Bei einem Farbband vom Fusionstyp werden die Farbstoffe nicht geschmolzen, wenn ihre Temperatur nicht über einen bestimmten Wert angehoben wird. Wenn 256 Abstufungen dargestellt werden, ist der Dotdurchmesser oder Punktdurchmesser folglich stark erhöht, um die maximale Druckdichte zu erhalten. Erfindungsgemäß werden nicht alle Dots oder Punkte gedruckt, sondern es werden aufgrund von Verdeckungen und Maskierungen die Stellen oder Positionen von zu druckenden Punkten oder Dots begrenzt. Die Dots werden mit anderen Worten gemäß eines gestaffelten oder versetzten Musters grundsätzlich erfindungsgemäß mit einem Bildqualitätsverbesserungsverfahren gedruckt.
8 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches exemplarisch ein Steuersystem zur Verwendung bei einem thermischen Übertragungsdrucker zum Durchführen des erfindungsgemäßen Bildqualitätsverbesserungsverfahrens zeigt. Bei diesem System werden Bilddaten von einem Hostcomputer über ein SCSI-Interface (Small Computer System Interface) 10 an einen Drucker übertragen. Bilddaten werden in der Reihenfolge Yellow, Magenta und Cyan übertragen. Nachdem die Daten eines Gesamtbildes für eine Farbe übertragen wurden, werden die Daten für die nächste Farbe übertragen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auch bei einem monochromen Druckvorgang anwendbar. Die Bilddaten werden durch acht Bits für jede Farbe dargestellt. Ein Zeilenpuffer 11 im Drucker speichert die Bilddaten für jede Zeile.
Ein X-Adresszähler 12 ist zum Ausbilden der Adressen der Bilddaten in einer Hauptrasterrichtung (Richtung der Anordnung der Heizelemente) synchron zur Übertragung der Bilddaten vorgesehen. Ein Ausgangssignal des X-Adresszählers 12 wird einer Adresse einer Kopfdispersionskorrekturtabelle 13 eingegeben. Diese Kopfdispersionskorrekturtabelle 13 empfängt auch die Bilddaten aus dem Zeilenpuffer 11, um die Dispersion in Bezug auf die Widerstandswerte der verschiedenen Heizelemente am Thermokopf 19 zu korrigieren. Die korrigierten Biddaten werden einem Maskierungs-/Bildqualitätsverbesserungsabschnitt 15 zugeführt.
Der Maskierungs-/Bildqualitätsverbesserungsabschnitt 15 führt erfindungsgemäß einen Maskierungs- und Bildqualitätsverbesserungsvorgang aus. Das verarbeitete Bildsignal aus dem Maskierungs-/Bildqualitätsverbesserungsabschnitt 15 wird einem Pulsgeneratorabschnitt 14 zugeführt. Der Pulsgeneratorabschnitt 14 ist ausgelegt, einen Zeitablauf zum Einschalten der einzelnen Heizelemente des Thermokopfes 19 gemäß den Werten der Bilddaten zu erzeugen. Ein vom Pulsgeneratorabschnitt 14 erzeugtes Pulssignal wird in ein Schieberegister 17 eingebracht. Das Pulssignal für eine Zeile, welches in das Schieberegister 17 eingebracht wurde, wird seriell/parallel umgewandelt, so dass in einen Latch-Schaltkreis 18 Erregungssignale eingebracht werden, und zwar entsprechend der Anzahl der im Thermokopf 19 vorgesehenen Heizelemente. Der Latchschaltkreis 18 wird durch ein Latchsignal gesteuert, welches vom X-Adresszähler 12 ausgegeben wird, so dass die Erregungssignale, welche mit den jeweiligen Dots oder Punkten korrespondieren, die im Thermokopf 19 vorgesehenen Heizelemente gemäß den Bilddaten erregen. Die Temperaturen der im Thermokopf 19 vorgesehenen Heizelemente werden entsprechend der Erregungsszeit erhöht, so dass die auf dem Farbband vom Schmelztyp oder Fusionstyp vorgesehenen Farbstoffe geschmolzen und auf das Blatt Papier übertragen werden.
Wie oben bereits beschrieben wurde, ist es möglich, das Bildqualitätsverbesserungsverfahren beim erfindungsgemäßen Gradationssteuersystem dadurch auszubilden, dass der Maskierungs/Bildqualitätsverbesserungsbereich 15 auf geeignete Art und Weise in das Steuersystem eines allgemeinen thermischen Übertragungsdruckers eingebracht wird. Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen von Qualitätsverbesserungsverfahren in Bezug auf den Maskierungs-/Bildqualitätsverbesserungsbereich beschrieben.
9(A) zeigt ein Blockdiagramm eines Hauptteils eines Maskierungs-/Bildqualitätsverbesserungsbereichs 15 gemäß einer ersten Ausführungsform. Bei diesem Maskierungs-/Bildqualitätsverbesserungsabschnitt 15 verzögern Zeilenspeicher 15a und 15b Bilddaten um Zeile für Zeile. Es ist möglich, gleichzeitig Bilddaten für drei Punkte derselben Spalte entlang einer Sub-Rasterrichtung in Bilddaten dreier Zeilen entlang einer Hauptrasterrichtung in einen Speicherbereich 15c einzugeben, indem zwei Zeilenspeicher 15a und 15b verwendet werden. Der Pufferbereich 15c weist drei Latches L in jeder der drei Zeilen auf. Jeder Latch L kann Bild daten eines Dots, welche in Form von acht Bits dargestellt sind, verzögern, wodurch neun Dots A bis I, welche in einer Matrix von drei Zeilen und drei Spalten angeordnet sind, gelatcht oder verzögert werden, wie das in 9(B) gezeigt ist. Es ist möglich, die Bilddaten, welche mit den neun Dots im Zusammenhang stehen, durch einen digitalen Signalprozessor (nachfolgend als "DSP" bezeichnet) 15d, welcher als Arithmetikeinrichtung dient, auszulesen. Die durch den DSP 15d in ihrer Qualität verbesserten Bilddaten werden in den Pulsgneratorbereich 14 als Daten für den zentralen Punkt oder Dot E, welcher in der in 9(B) gezeigten Matrix bestimmt ist, eingegeben, wie das in 8 gezeigt ist.
10 ist ein Flussdiagramm, welches den Vorgang der Bildqualitätverbesserung zeigt, welcher im DSP 15d ausgeführt wird. Zunächst werden Unterschiede (nachfolgend "Kantendichteunterschiede") K, L, M und N zwischen den Dichtewerten oder Helligkeitswerten des bestimmten Dots oder Punktes E und den vier Dots oder Punkten B, D, F und H, welche am nächsten benachbart dazu sind, im Schritt S11 berechnet.
Dann werden die jeweiligen Kantendichtedifferenzen K, L, M und N mit einem bestimmten Bezugswert X im Schritt S12 verglichen. Falls zumindest einer der Kantendichtedifferenzwerte K, L, M und N den Bezugswert X überschreitet, wird der Helligkeitswert oder Dichtewert für den Punkt oder Dot E in den Pulsgeneratorabschnitt 14 als solcher eingegeben. Falls sämtliche Kantendichtedifferenzwerte K, L, M und N kleiner als der Bezugswert X sind, wird andererseits der Vorgang beim Schritt S13 fortgesetzt.
Falls der Dot oder Punkt E zu einer ungeraden Zeile und einer ungeraden Spalte oder aber zu einer geraden Zeile und einer geraden Spalte gehört, welche im Schritt S13 zu maskieren sind, wird der Vorgang mit dem Schritt S14 fortgesetzt, so dass die Dichtewerte oder Helligkeitswerte des Punktes oder Dots E auf Null gesetzt werden. Folglich wird der Punkt oder Dot E maskiert und nicht gedruckt oder geplottet. Falls der Punkt oder Dot E sich an einer Stelle einer ungeraden Zeile und einer geraden Spalte oder aber einer geraden Zeile und einer ungeraden Spalte im Schritt S13 befindet, werden andererseits die Bilddaten zum Punkt oder Dot E an den Pulsgeneratorabschnitt 14 als solche ausgegeben.
11 zeigt exemplarisch ein Punktmuster oder Dotmuster, welches aufgrund der Vorgehensweise aus 10 gedruckt wird. Unter Vergleich dieses Musters mit dem aus 1 ergibt sich, dass das Ausfransen oder Auszahnen im Bereich der Kontur der Bilddaten aus 11 erheblich reduziert ist.
Es ist somit möglich, die Auszahnung aufgrund der relativ einfachen Vorgehensweise aus 10 merklich zu reduzieren. Während der bestimmte Punkt oder Dot E maskiert wird, wenn derselbe sich in einer Stellung in einer ungeraden Zeile und einer ungeraden Spalte oder aber in einer geraden Zeile und einer geraden Spalte im Schritt S13 befindet, kann diser Dot oder Punkt E alternativ auch dann maskiert werden, wenn derselbe sich an einer Stelle einer ungeraden Zeile und einer geraden Spalte oder aber einer geraden Zeile und einer ungeraden Spalte befindet.
Ein zweites Beispiel wird nun unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. Dieses zweite Beispiel ist ähnlich zum ersten Beispiel, außer im Hinblick auf Verarbeitung in dem DSP. In dem in 12 gezeigten Schritt S21 wird bestimmt, ob der Dichtewert oder Helligkeitswert des bestimmten zentralen Punktes oder Dots E in der Dotmatrix oder Punktmatrix aus 9(B) einen Maximalwert von 255 (höchster Helligkeitswert) entspricht oder nicht. Falls der Helligkeitswert oder Dichtewert des Punktes E maximal ist, wird der Helligkeitswert oder Dichtewert 255 in den Pulsgeneratorabschnitt 14 als Dichtewert oder Helligkeitswert für den Punkt oder Dot E eingegeben. Falls der Dichtewert oder Helligkeitswert für den Punkt oder Dot E kleiner als 255 ist, wird andererseits der Vorgang mit dem Schritt S22 fortgesetzt.
Im Schritt S22 wird bestimmt, ob die Dichte- oder Helligkeitswerte der vier Punkte oder Dots B, D, F und H, welche dem bestimmten Punkt oder Dot E am nächsten sind, auf einem minimalen Wert von 0 (geringster Dichte- oder Helligkeitswert) sind oder nicht. Wenn mindestens einer der vier Punkte oder Dots B, D, F und H einen minimalen Dichtewert oder Helligkeitswert 0 aufweisen, wird der Dichtewert oder Helligkeitswert des bestimmtn Punkts oder Dots E in dem Pulsgeneratorabschnit 13 als solcher eingegegeben. Falls alle vier Punkte oder Dots B, D, F und H einen Dichtewert oder Helligkeitswert größer als den Minimalwert 0 aufweisen. wird andererseits der Vorgang mit dem Schritt S23 fortgesetzt.
Die Schritte S23 und S24, welche zu den Schritten S13 und S14 aus 10 ähnlich ausgestaltet sind, werden angepasst, um einen gestaffelten oder versetzten Maskierungsvorgang ähnlich zu dem des ersten Beispiels auszuführen.
Das in 12 gezeigte Beispiel ist ferner wirkungsvoll zum Reduzieren von Auszahnungen bei hellen oder fahlen Zeichen oder bei Linienzeichnungen auf einem weißen Untergrund oder bei dunklen Zeichen auf einem dunklen Untergrund, verglichen mit dem in 10 gezeigten Beispiel.
Ein drittes Beispiel wird nachfolgend beschrieben. Das dritte Beispiel ist ähnlich dem ersten und dem zweiten Beispiel, außer im Hinblick auf den DSP. Während die ersten beiden Beispiele ausgelegt sind, Auszahnungen bei gedruckten Bildern zu reduzieren, ist das dritte Beispiel dazu ausgelegt, einen Moiré-Effekt zu reduzieren.
Medianfilter sind bekannt, wirkungsvoll Moiré-Effekte zu vermeiden. Ein Medianfilter ist ausgelegt, Medianwerte eines bestimmten Punktes oder Dots von Umgebungspunkten oder -dots im Sinne dieser Wort auszugeben. Obwohl der Medianfilter einen Moiré-Effekt wirkungsvoll reduzieren kann, kann es passieren, dass durch diesen Filter eine dünne Linie in nachteilhafter Art und Weise verschwindet. Wenn eine horizontale Linie, bei welcher angenommen wird, dass sie einen maximalen Helligkeits- oder Dichtewert von 255 aufweist, mit einer Breite von 1 Dot oder Punkt, auf einem Substrat mit einem Dichtewert 0 durch den zentralen bestimmten Punkt oder Dot E (siehe 9(B)) dargestellt wird, sind die Helligkeitswerte oder Helligkeitsdaten in Bezug auf neun Punkte oder Dots der drei Reihen und drei Spalten, welche den bestimmten Punkt oder Dot E in ihrem Zentrum enthalten: (0; 0; 0; 255; 255; 255; 0; 0; 0). In nachteilhafter Art und Weise verschwindet die dünne Linie aufgrund des Medianwertes Null. Des Weiteren benötigt ein Medianfilter für den Filterprozess vergleichsweise viel Zeit.
13 zeigt ein Flussdiagramm für eine Prozedur in dem DSP gemäß dem dritten Beispiel, welches in der Lage ist, den Moiré-Effekt zu reduzieren. Im Schritt S31 werden Dichtedaten oder Helligkeitsdaten von drei Puntkten oder Dots auf derselben Linie miteinander im Dotmuster oder Punktmuster der drei Zeilen und drei Spalten aus 9(B) verglichen. Die zentrale oder mittlere Linie oder Reihe weist drei Punkte oder Dots D, E und F auf. Für diese Reihe wird ein maximaler Dichtewert oder Helligkeitswert als typischer Dichtewert oder Helligkeitswert K verwendet. In der oberen Zeile oder Reihe mit den Punkten oder Dots A, B und C wird zum Darstellen dieser Reihe oder Zeile ein minimaler Dichtewert oder Helligkeitswert als Dichtewert oder Helligkeitswert J verwendet. Entsprechend wird in der un tersten Reihe oder Zeile mit den Punkten oder Dots G, H und I ebenfalls ein minimaler Dichtewert oder Helligkeitswert als Dichtewert oder Helligkeitswert L verwendet, der diese Zeile oder Reihe darstellt. Der Maximalwert dieser drei typischen Dichtewerte J, K und L wird als Dichtewert oder Helligkeitswert für den bestimmten Punkt E verwendet. Nachfolgend wird dann die zuvor erwähnte Maskierung in den Schritten S32 und S33 durchgeführt, so dass die so verarbeiteten Bilddaten in den in 8 gezeigten Pulsgeneratorabschnitt 14 eingegeben werden. Gemäß der Verarbeitung beim dritten Beispiel kann der Moiré-Effekt bei Halbton-Punktbildern auch unter dem Einsatz einer gestaffelten oder versetzten Maskierung merklich reduziert werden.
Unter Bezugnahme auf 14 wird nunmehr die Wirkungsweise des in 13 gezeigten Beispiels im Detail im Vergleich mit der Wirkung des Medianfilters dargestellt. Bei einem wie bei (A1) in 14 gezeigten Dichtemuster oder Helligkeitsmuster mit drei Zeilen oder Reihen und drei Spalten sind die minimalen Helligkeitswerte oder Dichtewerte in der oberen, mittleren und unteren Zeile 10, 25 bzw. 20. Wie in dem bei in (A2) gezeigten Helligkeitsmuster oder Dichtemuster sind typische Dichtewerte oder Helligkeitswerte für die obere, die mittlere und die untere Zeile 10, 25 bzw. 20. Wie für die bei (A3) gezeigten Dichteerteilungen und Helligkeitsverteilungen wird folglich der Maximalwert 25 als Dichtewert oder Helligkeitswert für den bestimmten Punkt oder Dot E ausgegeben.
Bei der bei (B1) in 14 gezeigten Dichteverteilung oder Helligkeitsverteilung passiert eine vertikale Linie mit der Breite von 1 Punkt oder Dot durch den zentralen Punkt oder Dot E. Diese vertikale Linie verschwindet, wenn die Dichteverteiung oder Helligkeitsverteilung einem Medianfilter zugeführt wird. Gemäß dem in 13 gezeigten Beispiel jedoch, werden typische Dichte- oder Helligkeitswerte J, K und L der oberen, mittleren und unteren Zeile Werte 0, 25 bzw. 0 annehmen, wie das bei (B2) in 14 gezeigt ist. Wie bei (B3) gezeigt ist, wird folglich der maximale Wert von 25 als Dichtewert für den bestimmten Punkt oder Dot E ausgegeben.
Ein Dichtemuster oder Helligkeitsmuster mit einer horizontalen Linie der Breite von einem Dot oder Punkt passiert durch den zentralen oder mittleren Punkt oder Dot E, wie das in 14 (C1) gezeigt ist. Auch die horizontale Linie verschwindet aufgrund der Wirkung des Medianfilters, weil der Medianwert dieses Dichtemusters oder Helligkeitsmusters 0 beträgt. Gemäß dem in 13 gezeigten Bei spiel jedoch, betragen typische Dichte- oder Helligkeitswerte J, K und L der oberen, mittleren oder unteren Zeilen 0,25 bzw. 0, wie das in 14 bei (C2) gezeigt ist. Wie aus (C3) hervorgeht, wird folglich der Maximalwert von 25 innerhalb dieser Werte J, K und L als Dichtewert oder Helligkeitswert für den bestimmten Punkt oder Dot E ausgegeben.
Während gemäß den 13 und 14 typische Dichtewerte oder Helligkeitswerte von drei Zeilen miteinander verglichen werden, ist es auch möglich, einen ähnlichen Effekt dadurch zu erreichen, dass typische Dichtewerte oder Helligkeitswerte von drei Spalten miteinander verglichen werden, wie das in 15 gezeigt ist. Bei dem Dichtemuster oder Helligkeitsmuster in 15 bei (A1) sind z. B. der minimale Dichtewert in der linken Spalte, der maximale Dichtewert in der zentralen Spalte und der minimale Dichtewert in der rechten Spalte 10, 25 bzw. 15, wie das bei (A2) dargestellt ist. Wie in 15 bei (A3) gezeigt ist, wird der maximale Wert von 25 innerhalb der typischen Dichtewerte der drei Spalten als Dichtewert für den bestimmten Punkt oder Dot E ausgegeben.
Wenn eine vertikale Linie mit 1-Dot- oder -Punktbreite vorliegt und durch den zentralen Punkt oder Dot E in dem bei (B1) in 15 gezeigten Dichtemuster passiert, sind typische Dichtewerte der linken, zentralen und mittleren Spalten 0, 25 bzw. 0, wie das bei (B2) gezeigt ist. Folglich wird der maximale Dichtewert von 25 innerhalb der drei Spalten als Dichtewert für den bestimmten Punkt oder Dot E ausgegeben, wie das in 15 bei (B3) dargestellt ist.
Auch wenn eine horizontale Linie mit der Breite von einem Dot oder Punkt durch den zentralen Dot oder Punkt E in einem bei (C1) in 15 gezeigten Dichtemuster passiert, sind der typische minimale Dichtewert, der typische maximale Dichtewert und der typische minimale Dichtewert der linken, zentralen und rechten Spalten 0, 25 bzw. 0, wie das bei (C2) gezeigt ist. Folglich wird der maximale Dichtewert von 25 der drei Spalten als Dichtewert für den bestimmten Punkt E ausgegeben, wie das in 15 bei (C3) gezeigt ist.
Nachfolgend wird ein viertes Beispiel beschrieben. Das vierte Beispiel ist im Hinblick auf seine grundlegende Struktur ähnlich den ersten bis dritten Beispielen, wobei aber der Inhalt der Verarbeitungsschritte im DSP geändert ist. Vor der detaillierten Beschreibung des vierten Beispiels wird zunächst der Grund für die Schaffung dieses Beispiels kurz erläutert. Es wurde oben erläutert, dass der Moiré-Effekt bei ausgedruckten Bildern durch das Beispiel gemäß 13 reduziert werden kann. Wenn jedoch die in 13 durchgeführte Moiré-Reduzierung auf die bestimmten Dichtemuster aus 16 angewendet würde, würde ein Wert von 25 ausgegeben werden, obwohl hier ein Wert von 0 als bevorzugt auszugebender Dichtewert für den bestimmten Punkt oder Dot E auszugeben wäre. Aus diesem Grund würde eine weiße dünne Linie verschwinden, oder eine dünne Linie mit einer bestimmten Dichte würde um die Breite eines Dots verbreitert werden. Das nun zu beschreibende vierte Beispiel kann dieses Problem lösen.
17 ist ein Flussdiagramm, welches den Vorgang im DSP gemäß dem vierten Beispiel darstellt. Im Schritt S41 werden Kantendichtedifferenzen K, L, M und N in ähnlicher Weise wie im Schritt in S11 aus 10 erhalten. Wenn mindestens einer der Kantendichtewerte K, L, M und N einen vorgegebenen Wert X überschreitet, wird der Dichtewert für den bestimmten Punkt oder Dot E als solcher in den Pulsgeneratorabschnitt 14 aus 8 im Schritt S42 in ähnlicher Weise wie beim Schritt S12 aus 10 eingegeben. Falls sämtliche Kantendichtewerte K, L, M und N kleiner als der vorgeschriebene Wert X sind, wird andererseits der Vorgang mit dem Schritt S43 fortgesetzt.
Falls der Dichtewert des bestimmten Punkts oder Dots E im Schritt S43 einen Maximalwert von 255 aufweist, wird dieser Wert als solcher in den Pulsgeneratorabschnitt 14 aus 8 als Dichtewert für den bestimmten Punkt oder Dot E eingegeben. Falls der Dichtewert des bestimmten Punkts oder Dots E kleiner als 255 ist, wird der Vorgang andererseits mit dem Schritt S44 fortgesetzt. Wenn mindestens einer der Dichtewerte B, D, F und H der vier Punkte oder Dots, die am nächsten benachbart zum bestimmten Punkt oder Dot E sind, im Schritt S45 Null beträgt, wird der Dichtewert des bestimmten Punkts oder Dots E in den Pulsgeneratorabschnitt aus 8 in ähnlicher Weise wie beim Schritt S22 aus 12 als solcher eingegeben. Wenn sämtliche der Werte der vier Dichtedaten B, D, F und H größer als Null sind, wird andererseits der Schritt mit dem Vorgang S45 fortgesetzt.
Im Schritt S45 wird der Vorgang des Reduzierens des Moiré-Effekts in ähnlicher Weise wie beim Schritt S31 aus 13 ausgeführt, so dass eine gestaffelte Maskierung innerhalb der Schritte S46 und S47 durchgeführt werden kann. Wenn die Verarbeitungsschritte gemäß dem vierten Beispiel aus 17 im DSP ausgeführt werden, werden Auszahnungen sowie der Moiré-Effekt bei einem ausgedruckten Bild reduziert, und zwar ohne dass dünne bzw. weiße Linien mit einer Breite von 1 Dot oder Punkt verschwinden bzw. verstärkt werden. Mit anderen Worten wird Null als Dichtewert für den bestimmten Punkt oder Dot E ausgegeben, und zwar ohne dass eine weiße Linie mit der Breite von 1 Dot oder Punkt verschwindet oder verstärkt wird, und zwar in sämtlichen unterchiedlichen Dichtemustern aus 16.
18 zeigt ein Vorgehen zum Bildqualitätverbessern gemäß eines fünften Beispiels. Das fünfte Beispiel verwendet ein Histogramm, welches die Dichteverteilung einer Anzahl von Dots oder Punkten darstellt, wie das in 19 gezeigt ist. Bei dem in 19 gezeigten Histogramm bezeichnet die Abszisse die Dichtewerte und die Ordinate die Nummern oder Zahlen der Dots oder Punkte. Gemäß diesem Beispiel weist der Maskierungs-/Bildqualitätsverbesserungsabschnitt 15 aus 8 einen Speicher (nicht gezeigt) für das Histogramm auf. Wenn die Dichtewertverteilung eines Originals mit Bildern und Zeichen mittels eines Scanners analysiert wird, treten gewöhnlich zwei Spitzenwerte oder Peaks in der Dichteverteilung auf, wie das in 19 gezeigt ist. Ein Peak S zeigt die Dichteverteilung des Substrats, während der andere Peak T die Dichteverteilung des Bildes und der Zeichen zeigt.
Im Schritt S51 aus 18 liest der DSP das Histogramm aus dem Histogrammspeicher. Im Schritt S52 werden der Substratdichtewert oder -helligkeitswert S und der Bilddichtewert oder -helligkeitswert T aus dem gelesenen Histogramm berechnet.
Im Schritt S53 wird ein Wert Y auf den maximalen Substratdichtewert Smax gesetzt, während ein Wert Z auf einen minimalen Bilddichtewert Tmin gesetzt wird.
Falls der Dichtewert für den bestimmten Punkt oder Dot E den Wert Z im Schritt S54 überschreitet, gibt der DSP den Dichtewert des bestimmten Punkts oder Dots als solchen aus. Falls der Dichtewert des bestimmten Punkts oder Dots E kleiner als der Wert Z ist, wird andererseits der Vorgang mit dem Schritt S55 fortgesetzt.
Wenn zumindest einer der Dichtewerte der vier benachbartesten Dots oder Punkte B, D, F und H nicht größer ist als der Wert Y, gibt der DSP den Dichtewert des bestimmten Dots oder Punkts E als solchen aus. Falls sämtliche Dichtewerte der vier benachbartesten Dots oder Punkte B, D, F und H größer als der Wert Y sind, wird andererseits der Vorgang mit den Schritten S56 und S57 fortgesetzt, so dass die zuvor beschriebene gestaffelte oder versetzte Maskierung ausgeführt wird.
Bei der in 18 gezeigten Vorgehensweise zur Bildqualitätverbesserung ist es möglich, Auszahnungen auch im Hinblick auf Bilder und Zeichen in einem Original, welches auf einem Substrat mit einem bestimmten Helligkeitswert oder Dichtewert vorliegt, zu reduzieren.
20 zeigt ein Flussdiagramm eines sechsten Beispiels. Das in 20 gezeigte Beispiel ist ähnlich zu dem in 18 gezeigten und verwendet ein in 21 dargestelltes Histogramm. In dem in 21 dargestellten Histogramm, welches dem in 19 gezeigten Histogramm ähnlich ist, weist ein Peak S der Dichteverteilung einen Ideal- oder Modelldichtewert P auf.
Im Schritt S61 aus 20 liest der DSP das Histogramm aus dem Histogrammspeicher aus, um dasselbe zu glätten. Im Schritt S62 wird der Modelldichtewert P der Substratdichteverteilung oder -helligkeitsverteilung S aus dem geglätteten Histogramm ermittelt.
Im Schritt S63 wird unter Annahme einer Normalverteilung auf der Grundlage der Modelldichte P eine Standardabweichung σ davon ermittelt.
Im Schritt S64 wird als Wert Y der Wert (P + 3,5 σ) eingestellt, während der Minimalwert Tmin der Bilddichte oder Bildhelligkeit T als Wert für Z eingestellt wird.
Dann werden in den Schritten S65 und S68 die Auszahnungsreduktion und sie gestaffelte Maskierung oder versetzte Maskierung durchgeführt, und zwar in ähnlicher Weise wie in den Schritten S54 bis S57 in 18.
22 zeigt ein Flussdiagramm eines Bildqualitätsverbesserungsverfahrens gemäß eines siebten Beispiels. Ein Thermokopf weist gewöhnlich einen Wärmespeicherkorrekturbereich auf, welcher einen Zeilenspeicher und ein DSP umfasst. Der Wärmespeicherkorrekturbereich ist dazu ausgelegt, einen Anstieg in der Helligkeit oder Druckdichte bei den gedruckten Dots oder Punkten aufgrund gespeicherter Wärme zu verhindern, falls dieselben Heizelemente des Thermokopfes kontinuierlich erregt werden, während ein Drucken von Dots oder Punkten aufgrund von verbleibender Restwärme ebenfalls verhindert wird, falls eine Erregung nach kontinuierlicher Verwendung gestoppt wird. Der Wärmespeicherkorrekturbereich korri giert die Erregungszeit für die Heizelemente für die aktuell zu druckenden oder zu plottenden Dots oder Punkte, und zwar unter Berücksichtigung der Erregungszeit oder Druckzeit für dieselben Heizelemente in einer vorangegangenen Zeile.
Bei dem in 22 gezeigten Beispiel bewirkt der Maskierungs-/Bildqualitätverbesserungsbereich 15 aus 18 eine Wärmespeicherkorrektur, wodurch das Ausbilden eines separaten und unabhängigen Wärmespeicherkorrekturbereichs, welcher gewöhnlich vorgesehen werden muss, entfallen kann.
Die Schritte S71 bis S76 aus 22 sind vergleichbar mit den Schritten S61 bis S66 aus 20. Im Schritt S77 wird jedoch ein Wert dadurch erhalten, indem 0,25 mal der Dichtewert des Dots oder Punkts B, welcher in einer vorangegangenen Zeile durch dasselbe Heizelement gedruckt oder geplottet wurde, von dem 1,25-fachen des Dichtewertes des bestimmten Punkts oder Dots E abgezogen und als neuer Dichtewert oder Helligkeitswert für den bestimmten Punkt oder Dot E eingestellt wird. Dann wird nachfolgend die zuvor beschriebene versetzte oder gestaffelte Maskierung in den Schritten S78 und S79 durchgeführt.
Bei diesem Beispiel ist ein Sublimations-/Fusionsübertragungsschalter 20 vorgesehen, wie das in 8 gezeigt ist. Der Übertragungsschalter 20 bestimmt den Aufbau der Farbbandkassette, um zu ermitteln, ob das Farbband vom Fusionstyp oder vom Sublimationstyp ist. Als Reaktion auf das ermittelte Farbband instruiert der Schalter 20 den Maskierungs-/Bildqualitätsverbesserungsbereich 15, ob ein Fusions- oder Schmelzdruck oder ein Sublimationsdruck ausgewählt ist. Falls ein Sublimationsdruck ausgewählt wurde, ist es nicht notwendig, das Überlappen benachbarter Dots oder Punkte zu berücksichtigen, weil die Bereiche oder Flächen der gedruckten Dots oder Punkte nicht von deren Dichten oder Helligkeitswerten abhängen und weil folglich die zuvor erwähnte gestaffelte oder versetzte Maskierung gestoppt wird, so dass sämtliche Dots oder Punkte gedruckt oder geplottet werden. Wenn ein Schmelzdruck oder Fusionsdruck ausgewählt wurde, wird andererseits ein Verfahren zur Bildqualitätverbesserung gemäß eines der zuvor genannten Ausführungsbeispiele ausgeführt. Es ist insbesondere möglich, die Bildqualität mittels dem zuvor beschriebenen Bildqualitätsverbesserungsverfahren zu verbessern, wenn ein thermischer Fusionsdruck ausgeführt wird, während es auch möglich wird, eine hohe Bildqualität mit hoher Auflösung zu erhalten, weil die gestaffelte oder versetzte Maskierung angehalten wird, wenn thermischer Sublimationsdruck ausgewählt wurde, und zwar durch Vorsehen des Sublimations-/Fusions übertragungsschalters 20 bei einem assoziativen Fusions-/Sublimationsdrucker, wie er in 18 gezeigt ist.
Nachfolgend wird nun ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Gradationssteuerung beschrieben. Bei dem Gradationssteuerverfahren wird ein Maskierungsmuster, welches aus einer Dotmatrix oder Punktmatrix mit zwei Reihen und zwei Spalten besteht, zum Auswählen von Position oder Stellen für Punkte oder Dots verwendet, welche durch die Maskierung mittels Steuerung des Stroms gedruckt werden, welcher Heizelementen in einem verwendeten Thermokopf zugeführt wird. Also ist es möglich, Gradationen oder Abstufungen durch Auswahl der Anzahl von zu druckenden Punkten oder Dots über die Maskierung zu steuern.
23 zeigt eine exemplarische erfindungsgemäße Gradationssteuerung, bei welcher die oberste Reihe ein Maskierungsmuster in Yellow Y aufweist, während die zweiten, dritten und vierten Zeilen oder Reihen Maskierungsmuster in Magenta M, Cyan C bzw. Schwarz K aufweisen. In keinem der in der ganz linken Spalte gezeigten Pixel wird Tinte an die vier Dots, welche niedrigste Abstufungen oder Gradationen zeigen, übertragen. Die Gradationen oder Abstufungen der Pixel werden im Fortschreiten nach rechts innerhalb der Spalten, zu welchen die Pixel gehören, erhöht. Die hinzugefügten Ziffern in den Abschnitten der jeweiligen Dots zeigen die Anzahl der erregten Heizelemente in einer bestimmten Zeiteinheit. Unter Bezugnahme auf 23 sind Pixel gezeigt, welche jeweils eine Dotmatrix oder Punktmatrix mit zwei Reihen und zwei Spalten aufweisen. Die Richtung nach rechts korrespondiert zur Hauptrasterrichtung entlang der Heizelemente. Die Abwärtsrichtung korrespondiert zur Sub-Rasterrichtung entlang der Richtung des Papiereinzugs.
Bei der in 23 gezeigten Gradationssteuerung wird der Farbstoff ausschließlich zu den oberen rechten Dots oder Punkten bis zu einem Gradationswert von 127 in der Pixelreihe Yellow Y übertragen. Bei Gradationswerten oberhalb von 128 jedoch wird der Farbstoff auf beide obere Dots oder Punkte übertragen. Die Gradationsänderungsrate wird abrupt oder plötzlich geändert, falls die Änderungsrate der Erregungszeit für die Heizelemente in Bezug auf die Änderung der Bilddaten aufgrund der Änderung der Anzahl der mit Farbstoff zu beaufschlagenden Dots unverändert bleibt.
Um derartige Unannehmlichkeiten zu vermeiden, wird der Farbstoff ausschließlich auf einzelne Dots oder Punkte im Bereich der Gradationen von 0 und 127 übertra gen, während die Erregungszeit für die Heizelemente jedes Mal um zwei erhöht wird, wenn die Bilddaten um 1 erhöht werden. Die Erregungszeit für die Heizelemente beträgt nämlich das Doppelte der Bilddaten. Die Erregungszeit wird somit von 0 auf 254 geändert, während die Gradationen von 0 auf 127 geändert werden. Während die Gradationen von 128 auf 255 geändert werden, werden andererseits zwei Dots ausgegeben oder gedruckt, so dass die Erregungszeit pro Dot jedes Mal um 1 erhöht wird, wenn die Bilddaten um 1 erhöht werden. Die Erregungszeit pro Dot wird von 128 auf 255 geändert, während die Gradationen von 128 auf 255 erhöht werden.
24 zeigt einen Zusammenhang zwischen der Erregungszeit und den Gradationen bei einem tatsächlichen Druckvorgang durch das in 23 gezeigte Gradationssteuerverfahren. Unter Bezugnahme auf die 24 zeigen die vertikalen gestrichelten Linien einen Grenzbereich in Bezug darauf, ob nur ein einzelner Dot oder Punkt oder ob zwei Dots oder Punkte in einem Pixel gedruckt werden. Es ist wesentlich, die Erregungszeit für die Heizelemente so zu wählen, dass die Änderungsrate der Abstufungen sich im Bereich dieser Grenze nicht stark ändert.
Während die obige Beschreibung des Gradationssteuerverfahrens unter Bezugnahme auf Yellow Y erfolgte, können Magenta M und Cyan C und Schwarz K in ähnlicher Weise wie Yellow Y gradationsgesteuert werden. Wenn ausschließlich ein Dot oder Punkt in einem Pixel ausgegeben oder geplottet oder gedruckt wird, werden Magenta, Cyan und Schwarz in linken unteren, rechten unteren bwz. linken unteren Dots oder Punkten der Dotmatrix oder Punktmatrix ausgegeben. Wenn zwei Dots in einem Pixel ausgegeben werden, werden andererseits die rechten oberen und linken unteren, linken oberen und rechten unteren bzw. linken unteren und rechten unteren Dots in Bezug auf Magenta, Cyan und Schwarz ausgegeben. Folglich überlappen zumindest Magenta und Cyan nicht miteinander.
Wenn Yellow, Magenta und Cyan miteinander überlappen, entstehen leicht Probleme, insbesondere dann, wenn Magenta und Cyan miteinander überlappen. Wenn die Farbstoffe in der Reihenfolge von Yellow, Magenta und Cyan übertragen werden, sind die Volumina der direkt auf das Papier übertragenen Farbstoffe unterschiedlich zu denjenigen, die benötigt werden, wenn Cyan auf Magenta überlappt, wobei letzteres auf das Papier übertragen wird, selbst wenn die Erregungszeiten für die Heizelemente zum Übertragen von Cyan mit den anderen identisch sind. Um dies zu vermeiden, ist es wünschenswert, ein Überlappen von Magenta und Cyan zu verhindern.
Die 25(A) und 25(B) zeigen ein exemplarisches Verfahren zum Verhindern des Überlapps von Magenta und Cyan im Fall des Ausgebens oder Druckens nur eines von vier Dots oder Punkten in einem Pixel. Gemäß 25(A) werden nur ungeradzahlige Dots oder Punkte in jeder Zeile entlang der Hauptrasterrichtung gedruckt, so dass nur Magenta in geraden Zeilen und nur Cyan in ungeraden Zeilen ausgegeben wird. Es ist möglich, einen derartigen Druck auszuführen, indem entschieden wird, ob Adressen in Bezug auf die Hauptrasterrichtung und in Bezug auf die Sub-Rasterrichtung ungeradzahlige oder geradzahlige Bits sind, wie das in 25(B) gezeigt ist. Cyan kann ausgegeben oder geplottet werden, wenn beide Adressen entlang der Hauptrasterrichtung und entlang der Sub-Rasterrichtung ungeradzahlige Bits sind, während Magenta gedruckt werden kann, wenn die Adressen in der Hauptrasterrichtung ungeradzahlig und die in der Sub-Rasterrichtung geradzahlig sind. Es ist möglich, auf einfache Art und Weise ein Signal zur Entscheidung zu erzeugen, ob Dots oder Punkte unter ausschließlicher Verwendung von Adressen des kleinsten signifikanten Bits der Hauptrasterrichtung und der Sub-Rasterrichtung maskiert werden oder nicht.
26(A) und 26(B) zeigen ein anderes exemplarisches Verfahren zum Vermeiden des Überlappens von Magenta und Cyan. Bei der 26(A) wird Magenta auf zwei der vier Dots in jedem Pixel gedruckt, während Cyan auf den verbleibenden zwei Dots gedruckt wird. Magenta wird auf geradzahligen Dots entlang der Hauptrasterrichtung in ungeradzahligen Zeilen und auf ungeradzahligen Dots in geradzahligen Zeilen gedruckt. Andererseits wird Cyan auf ungeradzahligen Dots und ungeradzahligen Zeilen und auf geradzahligen Dots in geradzahligen Zeilen gedruckt.
Es ist auch in diesem Fall möglich, das Maskierungsmuster durch die niedrigstwertigen Adressbits zu bestimmen, wie das in 26(B) gezeigt ist. Cyan kann nur dann ausgegeben werden, wenn sowohl die Hauptrasterrichtung als auch die Sub-Rasterrichtung ungerade und gerade Adressen aufweisen. Das kann über ein exklusives OR oder EXOR der jeweiligen Adressen gesteuert werden. Andererseits kann Magenta nur ausgegeben werde, wenn die Adressen der Hauptrasterrichtung ungerade und die Adressen der Sub-Rasterrichtung gerade sind, oder umgekehrt. Dies kann durch ein exklusives NOR oder EXNOR der Adressen der Hauptrasterrichtung und der Sub-Rasterrichtung erreicht werden.
Nachfolgend wird nun ein Verfahren beschrieben zum Verschieben der Punktpositionen oder Dotpositionen zum Ausgeben von Cyan und Magenta entlang der Hauptrasterrichtung in einem Maskierungsmuster zum Ausgeben oder Plotten nur eines Punktes oder Dots im Hinblick auf jeden Farbstoff in jedem Pixel. Vor der Beschreibung dieses Verfahrens wird zunächst erläutert, warum dieses Verfahren bevorzugt Bezug nimmt auf eine gestaffelte oder versetzte Anordnung oder Musterung.
Die 27(A) zeigt eine Plotanordnung zum Verhindern des Überlappens von Cyan und Magenta aufgrund eines versetzten oder gestaffelten Maskierungsmusters. Es ist möglich, das Überlappen von Cyan und Magenta durch Anwendung einer derartigen Plot- oder Druckanordnung zu reduzieren. Jedoch kann die Positionsbeziehung zwischen Cyan und Magenta verschoben werden, wenn das Papier mit dem Farbband zum Aufbringen von Cyan bewegt wird, nachdem Magenta bereits aufgetragen ist. Eine derartige Verschiebung kann insbesondere bei einer Positionssteuerung in einer Sub-Rasterrichtung leicht erfolgen, welche die Richtung des Voranschreitens des Papiers und des Farbbandes ist. Bei einem Drucker mit einer Auflösung von 300 DPI (dots per inch) ist der Abstand zwischen den Dots auf 80 um reduziert, weil 12 Dots pro Millimeter gedruckt werden. Wenn der Papiervorschub leicht um einen Betrag von einigen 10 μm verschoben wird, überlappen sich entsprechend Cyan und Magenta, wie das in 27(B) gezeigt ist.
Obwohl die Ausdrucke aus 27(A) und 27(B) auf denselben Bilddaten beruhen, ist der Farbüberlapp aufgrund nur kleiner Unregelmäßigkeiten im Papiervorschub geändert. In diesem Fall haftet der Cyanfarbstoff auf dem Magentafarbstoff kaum an, während die so ausgedruckte Farbe verändert wird, wodurch eine mangelhafte Farbwiedergabe aufgrund der Farbstoffpermeabilität erfolgt, falls der Cyanfarbstoff auf dem Magentafarbstoff überlappt, obwohl die Bilddaten und die Erregungszeit für die Heizelemente unverändert sind. Fabunregelmäßigkeiten können auch in unterschiedlichen Positionen oder Stellungen des ausgedruckten Bildes aufgrund von Unregelmäßigkeiten beim Papiervorschub entstehen.
Die 28(A) und 28(B) zeigen ein Verfahren, mit welchem eine exzellente Farbwiedergabe erreicht werden kann, während das Auftreten von Farbunregelmäßigkeiten in Abhängigkeit von den Stellungen eines Bildes unabhängig von leichten Unregelmäßigkeiten im Papiervorschub vermieden werden. Dieses Verfahren ist wirksam, falls nur ein Dot oder Punkt in jedem Pixel in Bezug auf jede Farbe aus gegeben wird. Wie in 28(A) gezeigt ist, kann Cyan auf ungeradzahligen Dots und Magenta auf geradzahligen Dots in jeder Zeile ausgegeben werden. Es ist möglich, die Verminderung der Farbwiedergabe aufgrund unregelmäßigen Papiervorschubs durch Verwendung dieses Maskierungsmusters zu vermeiden.
Selbst bei leichten Unregelmäßigkeiten beim Papiervorschub, wie in 28(B) gezeigt ist, überlappen Cyan und Magenta nicht miteinander, weil die eine Cyan- und eine Magentausgabe enthaltenden Spalten unterschiedlich voneinander sind, wie das aus 28(B) hervorgeht.
29 zeigt ein anderes Verfahren, mit welchem der Überlapp von Magenta und Cyan vermindert werden kann. Dieses Verfahren ist insbesondere dann wirksam, wenn durch thermisches Übertragen von Yellow, Magenta und Cyan in einem Schmelzprozess oder Fusionsprozess ein Grauwert thermisch ausgedruckt wird, ohne dass schwarzer Farbstoff verwendet wird. Es ist möglich, ein monochromes Graubild ohne Unregelmäßigkeiten in den Abstufungen oder in der Gradation auszudrucken, wie dies bei der Verwendung schwarzen Farbstoffs gegeben ist. Wenn ohne Verwendung eines schwarzen Farbstoffs bei einem thermischen Transferfarbdrucker ein Grauwert ausgedruckt wird, ist es andererseits notwendig, den Grauwert durch Mischen von Yellow, Magenta und Cyan miteinander darzustellen. Wie oben bereits mehrfach erwähnt wurde, tritt ein Problem verminderter Adhäsion des Cyanfarbstoffs auf, wenn Cyan auf Magenta aufgetragen wird, welches seinerseits direkt auf das Papier übertragen wurde. Dadurch wird die Balance des Grauwerts verschlechtert und somit die Bildqualität im Vergleich zu anderen Farben merklich verschlechtert.
Volumen von Yellow, Magenta und Cyan, welche zum Darstellen eines Grauwerts verwendet werden, sind im Wesentlichen gleich zu einander. Folglich stimmen die Erregungszeiten für die entsprechenden Heizelemente in Bezug auf die jeweiligen Farben ebenfalls im Wesentlichen überein. Gemäß 5 wird ein elektrischer Strom einem Thermokopf 1 mit einer entsprechenden Anzahl von Heizelementen entlang der Länge einer Zeile zum Übertragen der Farbstoffe auf einem Farbband 4 auf ein Papier 3 zugeführt. Nachdem eine Anzahl von Dots auf einer Zeile simultan ausgedruckt wurde, werden das Farbband 4 und das Papier 3 in einer Richtung senkrecht zur Zeile mit den Heizelementen fortbewegt. Nachdem Yellow oder Gelb über die gesamte Fläche des Papiers übertragen wurde, wird das Papier 3 an seine Anfangsposition zurückgeführt, so dass Magenta ebenfalls auf die gesamte Fläche übertragen werden kann. Danach wird das Papier 3 nochmals an seine ursprüngliche Position zurückgeführt, so dass Cyan auf die gesamte Fläche übertragen werden kann. Da drei Farben verwendet werden, wird der Druck auf der gesamten Fläche dadurch abgeschlossen, indem das Papier 3 dreimal hin- und herbewegt wird.
29 zeigt diesen Druckstil im Hinblick auf das Ausgeben von vier Zeilen und vier Spalten mit Magenta und Cyan, welche sich nicht überlappen dürfen. Zunächst werden Bilddaten in Bezug auf eine Magentaspalte 1 (erste Zeile) zum Thermokopf übertragen, so dass ein elektrischer Strom an die Heizelemente gegeben wird, welcher mit den Daten bei (A1) aus 29 korrespondiert. Der Strom wird in logisch negierter Form für eine Zeitspanne zugeführt, welche proportional zur Breite eines negativen Pulses ist. Auch für die zweite, die dritte, die vierte Zeile werden Heizelemente korrespondierend mit negativen Pulsen der Spalten 2, 3 und 4 erregt. Also wird eine bei (A2) gezeigte Magentadruckausgabe erhalten.
Auch für Cyan wird ein entsprechender Strom zu jedem mit den Bilddaten korrespondierenden Heizelement zugeführt. Die Volumen von Magenta und Cyan sind im Wesentlichen übereinstimmend im Fall von Monochromdaten, folglich kann ein Plotmuster, bei welchem Cyan und Magenta im Wesentlichen überlappen, erhalten werden, wie es bei (B2) gezeigt ist, falls die Erregungszeit für Cyan auf der Grundlage einer Erregungsstartzeit eingestellt ist, und zwar ähnlich zu der eingestellten Bezugszeit für die Erregungszeit für Magenta, wie das in 29 bei (B1) gezeigt ist. Um den Überlapp zwischen Cyan und Magenta zu reduzieren, ist es wünschenswert die Erregungszeit von Cyan auf der Grundlage der Erregungsendzeit einzustellen, wie das in 29 bei (C1) gezeigt ist. Es ist möglich, ein Druckmuster mit einem geringen Überlapp mit Magenta und Cyan zu erreichen, wie das in 29 bei (C2) gezeigt ist, indem das Einstellen der Erregungszeiten für Magenta und Cyan verwendet wird, wie es in 29 bei (A1) und (C1) gezeigt ist.
Das zuvor beschriebene Gradationssteuerverfahren, welches bei thermischen Übertragungsdruckern vom Fusionstyp verwendet werden kann, hat einen exzellenten Einfluss, insbesondere bei assoziativen thermischen Übertragungsdruckern vom Sublimationstyp-/Fusionstyp. Wenn das erfindugnsgemäße Gradationssteuerverfahren auf einen assoziativen thermischen Übertragungsdrucker vom Sublimationstyp-/Fusionstyp angewandt wird, ist es möglich, ON- und OFF-Zustände des Übertragungsschalters durch Ändern in der Form der Farbbandkassetten zu ändern, damit ermittelt werden kann, ob ein Sublimationsfarbstoff oder ein Schmelz- oder Fusionsfarbstoff verwendet wird. Somit ist es möglich, das erfindungsgemäße Gradationssteuerverfahren automatisch auszuführen, wenn ein Fusions- oder Schmelzfarbstoff als Reaktion auf den Schaltern dessen Betätigung verwendet wird. (?)
30 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches ein Steuersystem zum Ausführen des zuvor beschriebenen Gradationssteuerverfahrens zeigt. Bei diesem System überträgt ein Hostcomputer Biddaten über eine SCSI-Schnittstelle (Small Computer System Interface) 10 an einen Drucker. Die Bilddaten werden in der Reihenfolge von Yellow, Magenta und Cyan übertragen, so dass die Daten in Bezug auf eine nachfolgende Farbe nach den Daten eines gesamten Ausdrucks in Bezug auf die vorangehenden Farben übertragen werden. Die Bilddaten werden mit acht Bits für jede Farbe dargestellt. Ein Zeilenpuffer 11 ist im Drucker vorgesehen und speichert die Bilddaten für eine Zeile.
Ein X-Adresszähler 12 ist vorgesehen, um Adressen der Bilddaten entlang einer Hauptrasterrichtung (Richtung entland der Heizelemente) in Synchronisation mit der Übertragung der Bilddaten zu erzeugen. Eine Ausgabe des X-Adresszählers 12 wird einer Adresse einer Kopfdispersionskorrekturtabelle 13 zugeführt. Die Kopfdispersionskorrekturtabelle 13 empfängt auch Bilddaten aus dem Zeilenpuffer 11, um die Dispersion aufgrund der Widerstandswerte der Heizelemente des Thermokopfes 19 usw. zu korrigieren. Die korrigierten Bilddaten werden einem Pulsgeneratorabschnitt 14 zugeführt, welcher ausgebildet ist, eine Zeitabfolge zum Betreiben der Heizelemente des Thermokopfes 19 gemäß den Werten der Bilddaten zu erzeugen.
Während erfindungsgemäß die Bilddaten gemäß den Dotpositionen oder Punktpositionen maskiert werden, wird ein Maskierungssignal mittels eines Gatterschaltkreises 15A ausgegeben und in den Pulsgeneratoraschnitt 14 zugeführt. Der Gatterschaltkreis 15A empfängt die Adressen in Bezug auf eine Richtung X aus dem X-Adresszähler 12 und zeilenweise Adressen von einem Zeilenzähler. Es wird ein Maskierungsmuster mittels einer Punktmatrix oder Dotmatrix mit zwei Zeilen und zwei Spalten ausgebildet. Folglich können nur die am geringsten signifikanten Bits im Hinblick auf sowohl die X-Adressen als auch im Hinblick auf die Zeilenadressen verwendet werden, um diese darzustellen. Ein Maskenmustersignal und ein Bilddatenschiebesignal werden durch diese zwei Bits erzeugt. Ebenso ein Farbin formationssignal. Diese Signale werden somit in den Pulsgeneratorabschnitt 14 mittels des Gatterschaltkreises 15A eingegeben. Das Farbinformationssignal beschreibt, ob die Farbe der zur Zeit verarbeiteten Bilddaten Yellow, Magenta oder Cyan ist.
Ein Verschieben der Bilddaten ist notwendig, um die Erregungszeit für die Heizelemente in Abhängigkeit davon zu ändern, ob zwei Dots oder Punkte ausgegeben werden (zwei Dots oder Punkte sind dann maskiert), oder ob ein Dot oder Punkt ausgegeben wird (dann sind drei Dots oder Punkte maskiert). Es wird ermittelt, ob ein Dot oder zwei Dots ausgegeben werden, und zwar in Abhängigkeit davon, ob das höchst signifikante Bit der Bilddaten "1" (d. h. mindestens 80 H in Hexadezimal) oder "0" (d. h. nicht mehr als 7 H in Hexadezimal) ist. Es werden mit anderen Worten zwei Dots ausgegeben, falls das höchst signifikante Bit "1" ist, während ein Dot ausgegeben wird, falls das höchst signifikante Bit "0" ist.
Die Bilddaten werden aufwärts verschoben, und zwar um ein Bit falls nur ein Bit ausgegeben wird. Falls die Bilddaten z. B. 13 H sind, wird eine Pulsdauer entsprechend 26 H für nur eines der vier Dots erzeugt. Wenn die Bilddaten andererseits 88 H sind, wird eine Pulsdauer für ein Erregungssignal für den thermischen Kopf 19 generiert, welches mit 88 H korrespondiert, und zwar für zwei der vier Dots. Es ist möglich, sofort zu entscheiden, für welchen Dot oder Punkt ein Pulssignal generiert wird, welches als Erregungssignal dient, und zwar mittels einer Logikoperation einer Zwei-Bit-Eingabe der geringsten signifikanten Bits der Adressen.
Das vom Gatterschaltkreis 15A ausgegebene Markierungssignal und das Ausgabesignal des Pulsgeneratorabschnitts 14 werden zu einem Eingangssignal eines AND-Gatters 15B verbunden, so dass das Maskierungssignal auf Null gesetzt wird, wenn eine Maskierung ausgeführt wird. Dies ist ein Beispiel für eine positive Logikoperation. Das Maskierungspulssignal wird in ein Schieberegister 17 eingegeben. Das Pulssignal für eine Zeile wird seriell/parallel konvertiert nachdem dieses in das Schieberegister 17 eingegeben wurde, so dass die Erregungssignale in einen Latchschaltkreis 18 eingegeben werden, und zwar im Hinblick auf die Zahl der Heizelemente des Thermokopfes 19. Der Latchschaltkreis 18 wird gelatcht oder verzögert durch ein Latchsignal, welches von dem X-Adresszähler 12 ausgegeben wird, so dass die Erregungspulssignale, welche mit den jeweiligen Dots oder Punkten korrespondieren, die im Thermokopf 19 vorgesehenen Heizelemente gemäß den Bilddaten erregen. Die Temperaturen der Heizelemente des Thermkopfes werden gemäß den Erregungszeiten erhöht, so dass die auf dem Farbband vorgesehenen Farbstoffe geschmolzen und auf ein Papier übertragen werden.
Wie oben beschrieben wurde, ist es möglich, das erfindungsgemäße Gradationssteuerverfahren sofort durch Hinzufügen eines Gatterschaltkreises 15A usw. in ein herkömmliches Steuersystem eines thermischen Übertragungsdruckers zu implementieren.
Die in 29 gezeigte Ausführungsform kann durch Eingeben von Farbinformation in eine Pulsgeneratoreinheit 14 und durch Auswählen, ob die Erregungszeiten für die Heizelemente auf der Grundlage von Erregungsstart oder -endzeiten gesetzt werden sollen, implementiert werden. Wenn für einen Sublimationsmodus ein assoziativer thermischer Übertragungsdrucker vom Sublimationstyp/Fusionstyp verwendet wird, ist es möglich, eine thermische Sublimationsübertragung durchzuführen, indem ein Signal vom Sublimations/Fusionstransferschalter 20 auf "1" umgewandelt wird, wenn ein Farbband vom Sublimationstyp verwendet wird, wobei in diesem Fall ein Ausgabesignal des Gatterschaltkreises 15A unabhängig von anderen Signalen in diesem Fall auf "1" gesetzt wird.
Wie oben beschrieben wurde, ist es erfindungsgemäß möglich, Auszahnungen in einem Umrissbereich eines Bildes oder in einem Linienbild und auch einen Moiré-Effekt bei Halbton-Punktbildern zu reduzieren, wenn in einem Thermodrucker vom Fusionstyp eine Gradationssteuerung mittels gestaffelter oder versetzter Maskierung ausgeführt wird.
Es ist erfindungsgemäß ferner möglich, eine mehrstufige Gradationssteuerung ohne merkliche Verschlechterung der Bildauflösung bei einem thermischen Übertragungsfarbdrucker vom Fusionstyp durchzuführen, wobei auch die Farbwiedergabe bei Farbbildern verbessert wird.
Die Erfindung wurde im Detail anhand von Beispielen erläutert. Diese Beispiele schränken aber den Gedanken der vorliegenden Erfindung nicht ein.

Claims

Gradationssteuerungsverfahren für einen Farbthermoübertragungsdrucker, welches ausgebildet ist, ein Pixel durch eine Punktmatrix mit zwei Zeilen und zwei Spalten darzustellen, – zum Steuern eines Dichtewerts eines Punkts mit einer Zeit zum Einspeisen ei-nes Stroms in ein Heizelement (19) eines Thermokopfes (1) und – zum Ausführen einer Maskierungsstrukturierung oder Maskierungsanordnung für jede Farbe eines Pixels durch Auftragen oder Zeichnen nur eines von vier Punkten, wenn die Gradation jeder Farbe für ein Pixel nicht stärker ist als ein vorgegebener Wert, wogegen nur zwei der vier Punkte gezeichnet oder aufgetragen werden, wenn die Gradation den vorgegebenen Wert überschreitet.
Gradationssteuerungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem eine derartige Maskierungsanordnung oder Maskierungsstrukturierung verwendet wird, dass Cyan und Magenta notwendigerweise auf Punkten gezeichnet oder aufgetragen werden, die sich voneinander unterscheiden.
Gradationssteuerungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem Cyan und Magenta auf Punktpositionen gezeichnet oder aufgetragen werden, die sich in einer Hauptabtastrichtung oder Hauptrasterrichtung unterscheiden, wenn nur ein Punkt aufgetragen oder gedruckt wird in einem Pixel in Bezug auf jede der Farben.
Gradationssteuerungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Thermoübertragungsdrucker ein Fusions- oder Sublimations-Thermoübertragungsdrucker ist, wobei ein Fusionsmodus oder ein Sublimationsmodus durch einen Schalter (20) wählbar ist, wobei der Aufbau einer Farbbandkartusche, die jedem Modus zugeordnet ist, detektiert werden kann.