JP4358199B2 - 感熱記録装置、画像形成方法及び印画物 - Google Patents

Description

本発明は、サーマルヘッドに蓄積される熱の影響を軽減し、低解像度で高精細なヘアライン画像を印刷する感熱記録装置等に関する。

サーマルプリンタは、記録紙に重ねたインクリボンの背後をサーマルヘッドで加熱し、インクリボンのインクを記録紙に熱転写して印画する装置である。インクリボンは、熱溶融性着色インク層を有する熱転写シートであり、記録紙は紙やプラスチックシート等の受像シートである。

サーマルヘッドは、基板上に一列に形成される複数の発熱抵抗体から成る。サーマルプリンタは複数のインクリボンを備え、記録紙の同一位置に複数色のインクリボンのインクを重ねて転写することで、カラー印刷をすることができる。例えば、複数のインクリボンは回転式に設置され、熱転写を行うインクリボンをサーマルヘッドの位置に移動するようになっている。また、記録紙搬送装置は、記録紙を印画位置であるサーマルヘッドの位置に搬送し、記録紙の所定の印画範囲が印刷される。

特定の一方向に沿って伸びる多数の細い線（ヘアライン）の集合体からなるパターンであるヘアラインパターンを作成する方法としては、様々な方法が知られている。安定して鮮明なヘアラインパターンを得るため、注目描画行についてヘアライン、ヘアライン隙間を配置し、注目描画行に配置したヘアライン隙間が、これまでヘアライン、ヘアライン隙間を配置した決定描画行のヘアライン隙間と隣接関係にあるか否かを判定して、注目描画行の全てのヘアライン隙間が、決定描画行の全てのヘアライン隙間と隣接関係にない場合にのみ、注目描画行は決定描画行とし、決定描画行のヘアライン隙間と隣接関係にあるヘアライン隙間がある場合には、注目描画行についてのヘアライン、ヘアライン隙間の生成、配置をやり直すという方法がある。（例えば、特許文献１参照）

特開２００２−２２１７８１号公報

しかしながら、上記の方法ではヘアライン作成のために複雑な計算が必要となる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、サーマルヘッドに蓄積される熱の影響を軽減し、低解像度で高精細なヘアライン画像を印刷する感熱記録装置等を提供することにある。

前述した目的を達成するために第１の発明は、特定の一方向に沿って伸びる多数の細い線であるヘアラインの集合体からなるヘアラインパターンを作成し、印画する感熱記録装置であって、画像入力部から入力され、前記ヘアラインの元画像である第１の画像データを、感熱記録装置の解像度に応じて画像の階調を低減し、網点変換した第２の画像データを生成する手段と、前記第２の画像データの画素の位置を、感熱記録装置の解像度と線数に応じて定まる画素数だけ前記特定の一方向と直交する方向にシフトして第３の画像データを生成する手段と、前記第３の画像データの画素の位置を１８０度回転して第４の画像データを生成する手段と、前記第２の画像データ及び前記第４の画像データに蓄熱補正処理を行い、第５の画像データ及び６の画像データを生成する手段と、前記第５の画像データを被印画体に印画し、前記第６の画像データを前記被印画体に重ねて印画する手段と、を具備することを特徴とする感熱記録装置である。

読み込んだ画像に対してＣＭＹＫ／ＲＧＢ−グレー変換、階調変換、網点変換を施したものを右方向にシフトした画像を１８０度回転させ、元の画像とシフト、回転させた画像を蓄熱補正処理して重ねて印画することにより、低解像度でより高精細なヘアラインを印画することが可能となる。

第２の発明は、特定の一方向に沿って伸びる多数の細い線であるヘアラインの集合体からなるヘアラインパターンを作成し、印画する感熱記録装置における画像形成方法であって、画像入力部から入力され、前記ヘアラインの元画像である第１の画像データを、感熱記録装置の解像度に応じて画像の階調を低減し、網点変換した第２の画像データを生成する工程と、前記第２の画像データの画素の位置を、感熱記録装置の解像度と線数に応じて定まる画素数だけ前記特定の一方向と直交する方向にシフトして第３の画像データを生成する工程と、前記第３の画像データの画素の位置を１８０度回転して第４の画像データを生成する工程と、前記第２の画像データ及び前記第４の画像データに蓄熱補正処理を行い、第５の画像データ及び６の画像データを生成する工程と、前記第５の画像データを被印画体に印画し、前記第６の画像データを前記被印画体に重ねて印画する工程と、を含むことを特徴とする画像形成方法である。

本発明によれば、サーマルヘッドに蓄積される熱の影響を軽減し、低解像度で高精細なヘアライン画像を印刷する感熱記録装置等を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る感熱記録装置等の第１の好適な実施形態について詳細に説明する。

最初に、図１を参照しながら、本発明の実施の形態に係る感熱記録装置（サーマルプリンタ１）の構成について説明する。
図１は、サーマルプリンタ１の構成を示す図である。

図１に示すように、サーマルプリンタ１は、記録紙（図示せず）に重ねたインクリボン（図示せず）の背後をサーマルヘッド（図示せず）で加熱し、インクリボンのインクを記録紙に熱転写して印画する装置である。サーマルプリンタ１は、画像入力部５、記憶部７、制御部９、印画部１１等から構成され、それぞれがバス１３で接続される。

画像入力部５は、印画する画像データ３が入力される。記憶部７は、入力される画像データ３や、算出途中の一時保存データ、処理した画像データ、画像処理用のパラメータ等を保存する。制御部９は、プログラムの実行を行うＣＰＵ(central processing unit)と、プログラム命令あるいはデータ等を格納するためのＲＯＭ(read only memory)、ＲＡＭ(random access memory)等のメモリから構成され、画像入力部５に対して画像データ３の取り込みや画像データ３の処理を指示したり、印画部１１に処理後の画像データを送り、印画指示等を行う。

印画部１１は、図示していないが、基板上に一列に形成される複数の発熱抵抗体からなるサーマルヘッドとサーマルヘッド駆動部等から構成される。印画部１１は、制御部９の指示で印画する画像データを送られると、画素値に応じたエネルギーをサーマルヘッドに印加し、これにより印加部分のインクが溶けて記録紙に付着し、出力画像１５を出力する。画素値が大きければ印画記録濃度が高く、反対に画素値が小さければ印画記録濃度は低い。
なお、インクリボンには、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫの４種類があり、これらのインクを重ねて転写することでカラー印画を行う。

図２は、図1のサーマルプリンタ1の構成と処理内容の関係を示す図である。画像入力部５は、画像データ３の画像読み取り２１を行い、読み取った画像を記憶部７の画像メモリ２７に記録すると同時に、制御部９に送る。制御部９は、画像データ３に対して画像処理２３を行う。

画像処理２３は、ＣＭＹＫ／ＲＧＢ−グレー変換処理、階調変換処理、網点変換処理、シフト処理、回転処理、蓄熱補正処理等の処理工程であり、記憶部７の画像メモリ２７内の画像データをそれぞれの処理パラメータ２９を用いて画像処理し、最終的な画像データを得る。処理途中の画像データは、記憶部７の画像メモリ２７内に記憶する。制御部９は、最終的に得られた画像データを印画部１１に送り、印画部１１が画像印画２５を行う。

図３は、サーマルプリンタ１の記憶部７の詳細を示す図である。記憶部７は、画像処理する対象となる画像データを記憶する画像メモリ２７と、画像処理を行う際に用いるパラメータを記憶する処理パラメータ２９とから構成される。また、図示しないが記憶部７には他に制御プログラムや、サーマルヘッド等の印画部１１の制御パラメータ等も記憶している。

画像メモリ２３には、サーマルプリンタ１が取得した元画像である画像データ３を画像Ｇ_１３１−１として登録する。画像Ｇ_２３１−２、画像Ｇ_３３１−３、画像Ｇ_４３１−４、画像Ｇ_５３１−５、画像Ｇ_６３１−６、画像Ｇ_７３１−７、画像Ｇ_８３１−８は、画像処理２３の過程で算出される画像データとして登録される。

尚、元画像である画像Ｇ_１３１−１と最終的な画像データとなる画像Ｇ_７３１−７、画像Ｇ_８３１−８以外の算出過程で得られる画像データは、特に画像メモリ２７に残しておかなくてもよい。

記憶部７の処理パラメータ２９は、画像処理２３が用いるＣＭＹＫ／ＲＧＢ-グレー変換パラメータ３３、階調変換パラメータ３５、網点変換パラメータ３７、シフト処理パラメータ３９、回転処理パラメータ４１、蓄熱補正パラメータ４３等を記録している。

次に、サーマルプリンタ１における画像処理の流れについて説明する。図４は、画像処理２３による動作のフローチャートを示す図、図５は、１００％の階調変換の場合の出力画像の一例を示す図、図６は８０％の階調変換の場合の出力画像の一例を示す図、図７は、６５％の階調変換の場合の出力画像の一例を示す図、図８は、横方向へのシフトを施し、画像Ｇ_５３１−５を生成する説明図、図９は、ヘアラインの網点変換画像の一例を示す図、図１０は、シフト処理を施したヘアラインの網点変換画像の一例を示す図、図１１は、シフト処理及び回転処理を施したヘアラインの網点変換画像の一例を示す図である。

サーマルプリンタの画像入力部５は、画像データ３を読み込み（ステップ１０１）、制御部９は、取得した画像Ｇ_１３１−１を記憶部７の画像メモリ２７に保存する（ステップ１０２）。

次に、サーマルプリンタ１の制御部９は画像処理２３を実行し、まず、サーマルプリンタ１の解像度に合わせて、画像Ｇ_１３１−１のＣＭＹＫデータあるいはＲＧＢデータをグレーデータに変換し、画像Ｇ_２３１−２を生成し（ステップ１０３）、記憶部７の画像メモリ２７に保存する。

サーマルプリンタ１の制御部９は、画像Ｇ_２３１−２の階調変換を行い、画像Ｇ_３３１−３を生成し（ステップ１０４）、記憶部７の画像メモリ２７に保存する。

線が細く、より高精細なヘアラインを作成するため、サーマルプリンタ１の解像度が６００ｄｐｉ(dots per inch)の場合、６５％程度の階調変換を行う。
図５、図６、図７に示すように、１００％の階調変換を行った出力画像、８０％の階調変換を行った出力画像と比べて、６５％の階調変換を行った出力画像はより線が細く、高精細なヘアラインとなる。

サーマルプリンタ１の制御部９は、階調変換して得られた画像Ｇ_３３１−３の網点処理を行い、画像Ｇ_４３１−４を生成する（ステップ１０５）。
画像データはＣＭＹＫを同角で表現しているということを前提としており、例えば、万線タイプの９０°であるとする。
網点のマトリクスサイズはサーマルプリンタ１の解像度、線数により異なり、例えば、サーマルプリンタ１の解像度が６００ｄｐｉの場合、線数６０ｌｐｉ(line per inch)では１０×１０画素、線数７５ｌｐｉでは８×８画素、１００ｌｐｉでは６×６画素、１２０ｌｐｉでは５×５画素となる。

そして、サーマルプリンタ１の制御部９は、網点処理を施した画像Ｇ_４３１−４に対してシフト処理を行い、画像Ｇ_５３１−５を生成する（ステップ１０６）。
図８に示すように、このシフト処理の方向は右方向のみで、シフトする画素数Ｌ１は網点の線数により異なる。
例えば、サーマルプリンタ１の解像度が６００ｄｐｉの時、網点の線数が１００ｌｐｉならばＬ１は３画素、７５ｌｐｉならばＬ１は４画素、６０ｌｐｉならばＬ１は５画素、１２０ｌｐｉならばＬ１は２画素となる。

シフト処理後、サーマルプリンタ１の制御部９は画像Ｇ_５３１−５の回転処理を行い、画像Ｇ_６３１−６を生成する。（ステップ１０７）。
回転処理では、画像Ｇ_５３１−５を１８０度回転させる。

サーマルプリンタ１の制御部９は、画像Ｇ４３１−４、画像Ｇ６３１−６に対して蓄熱補正処理を行い、画像Ｇ７３１−７、画像Ｇ８３１−８を生成する（ステップ１０８）。

サーマルプリンタ１の制御部９は、画像処理２３の工程を終了し、最終画像データとして、画像Ｇ７３１−７と画像Ｇ８３１−８を印画部１１に送る（ステップ１０９）。
印画部１１は、制御部９の指示により画像Ｇ７３１−７、画像Ｇ８３１−８を出力画像１５として印画出力する（ステップ１１０）。

シフト処理、回転処理を施した画像を合成して印画することにより、ヘアラインの網点変換画像をより高精細にすることができる。
図９に示すヘアライン網点変換画像に対して、シフト処理を施した画像を合成することにより、図１０に示すように、より高精細なヘアラインの網点変換画像が生成される。更に、図９に示す網点変換画像に対して、シフト処理、回転処理を施した画像を合成することにより、図１１に示すように、より高精細でランダム性を向上させたヘアラインの網点変換画像が生成される。

以上、説明したように本実施によれば、サーマルヘッドに蓄積される熱の影響を軽減し、低解像度で高精細なヘアライン画像を印刷する感熱記録装置等を提供できる。

添付図面を参照しながら本発明に係る感熱記録装置の好適な実施形態について説明したが、前述した実施の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

サーマルプリンタ１の構成を示す図 サーマルプリンタ１の構成と処理内容の関係を示す図 サーマルプリンタ１の記憶部７の詳細を示す図 第１の実施形態による画像処理２３の処理の流れを示すフローチャート １００％の階調変換の場合の出力画像の一例を示す図 ８０％の階調変換の場合の出力画像の一例を示す図 ６５％の階調変換の場合の出力画像の一例を示す図 横方向へのシフトを施し、画像Ｇ_５３１−５を生成する説明図 ヘアラインの網点変換画像の一例を示す図 シフト処理を施したヘアラインの網点変換画像の一例を示す図 シフト処理及び回転処理を施したヘアラインの網点変換画像の一例を示す図

符号の説明

１………サーマルプリンタ
３………画像データ
５………画像入力部
７………記憶部
９………制御部
１１………印画部
１３………バス
１５………出力画像
２１………画像読み取り
２３………画像処理
２５………画像印画
２７………画像メモリ
２９………処理パラメータ

Claims (2)

1. 特定の一方向に沿って伸びる多数の細い線であるヘアラインの集合体からなるヘアラインパターンを作成し、印画する感熱記録装置であって、
   画像入力部から入力され、前記ヘアラインの元画像である第１の画像データを、感熱記録装置の解像度に応じて画像の階調を低減し、網点変換した第２の画像データを生成する手段と、
   前記第２の画像データの画素の位置を、感熱記録装置の解像度と線数に応じて定まる画素数だけ前記特定の一方向と直交する方向にシフトして第３の画像データを生成する手段と、
   前記第３の画像データの画素の位置を１８０度回転して第４の画像データを生成する手段と、
   前記第２の画像データ及び前記第４の画像データに蓄熱補正処理を行い、第５の画像データ及び６の画像データを生成する手段と、
   前記第５の画像データを被印画体に印画し、前記第６の画像データを前記被印画体に重ねて印画する手段と、
   を具備することを特徴とする感熱記録装置。
2. 特定の一方向に沿って伸びる多数の細い線であるヘアラインの集合体からなるヘアラインパターンを作成し、印画する感熱記録装置における画像形成方法であって、
   画像入力部から入力され、前記ヘアラインの元画像である第１の画像データを、感熱記録装置の解像度に応じて画像の階調を低減し、網点変換した第２の画像データを生成する工程と、
   前記第２の画像データの画素の位置を、感熱記録装置の解像度と線数に応じて定まる画素数だけ前記特定の一方向と直交する方向にシフトして第３の画像データを生成する工程と、
   前記第３の画像データの画素の位置を１８０度回転して第４の画像データを生成する工程と、
   前記第２の画像データ及び前記第４の画像データに蓄熱補正処理を行い、第５の画像データ及び６の画像データを生成する工程と、
   前記第５の画像データを被印画体に印画し、前記第６の画像データを前記被印画体に重ねて印画する工程と、
   を含むことを特徴とする画像形成方法。