JPH03222763A - 溶融型熱転写記録方法 - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、ビデオ画像等の画像をハードコピーするビデ
オプリンタ等に用いられ、熱溶融したインクを記録紙に
転写することによって中間調画像を記録する溶融型熱転
写記録方法に関するものである。

〔従来の技術〕

サーマル記録には、熱発色記録方式（感熱記録方式とも
称されている）と、熱転写記録方式とがある。前者の熱
発色記録方式は、サーマルヘッドで感熱記録紙を加熱し
、熱エネルギーに応じた濃度に発色させるものであり、
中間調画像の記録に適している。後者の熱転写記録方式
には、インクフィルムの背後から加熱して熱溶融又は軟
化したインクを普通紙に転写する熱溶融型転写記録方式
と、インクを記録紙の受像層に熱拡散させる昇華型転写
記録方式とがある。熱溶融型転写記録方式は、インクを
転写するものであるから、二値画像の記録に通し、そし
て昇華型転写記録方式は熱エネルギーに応じて熱拡散の
度合いが変化するため、中間調画像の記録に適している
。

熱発色記録方式は、フルカラー画像は得られないが、昇
華型転写記録方式に比べて高速記録が可能であるという
利点がある。最近では、熱エネルギーを一定とし、記録
面積を変えることで画像の濃度を変化させるようにした
熱発色記録装置が知られている。例えば、特開昭６０−
２４８０７４号公報には、複数の発熱素子を備えたサー
マルヘッドを感熱記録紙に対して相対的に連続移動させ
、記録濃度に応じて各発熱素子の通電時間を設定し、各
発熱素子ごとに１記録画素（ドツト）の記録面積を変え
て階調表現を行うようにした熱発色記録装置が提案され
ている。

また、熱溶融型転写記録方式によって中間調画像を記録
する方法としては、例えば擬似階調法として有名なデイ
ザ法がある。これは、Ｍ×Ｎ個の闇値を有する基本ドツ
トマトリクスを用い、各画素の濃度を２値化するもので
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、最近需要が高まっているコンピュータグラフ
ィックス等による高階調画像のビデオプリンタでは、最
低でも６４階調が必要とされている。これに対して、上
記公報に記載の装置では、搬送方向の幅が例えば２０μ
程度の発熱素子によって面積１２０μ×１６０μ内の印
字面積を増減させるので、その階調数は十数階調程度と
なり、６４階調には温かに及ばない。

また、前記デイザ法では、その記録画素数がＭ×Ｎ個の
ドツトで構成されるから、階調数はＭ×Ｎ＋１階調とな
る。したがって、このデイザ法で階調性を高めるために
はＭ、Ｎを大きくすればよいが、Ｍ、Ｎが大きくなれば
、解像度が低下するという欠点がある。

〔発明の目的］ 本発明は、高階調性と高解像度を兼ね備えた画像記録が
行える溶融型熱転写記録方法を提供することを目的とす
るものである。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の溶融型熱転写記録
方法は、ＮＸＭ個のセルによって１記録画素を構成する
とともに、記録紙に対してサーマルヘッドが１セル分の
距離を移動する間に各発熱素子の駆動時間を制御して各
セル内での転写インクのサイズを変え、得られたＭ×Ｎ
個の転写インクによって中間調を表現するようにしたも
のである。

〔作用〕

上記構成によれば、記録紙とサーマルヘッドとが１セル
分の距離を相対移動する間に、各発熱素子の駆動時間が
制御され、各セル内の転写インクのサイズが記録すべき
画素の濃度に応じて変化される。したがって、ＮＸＭ個
の各セルごとに階調が与えられるので、■記録画素あた
りの階調性は極めて高くなる。また、これによって１記
録画素を構成するセル数を少なくすることができるので
、記録画像の解像度を低下させることがない。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

〔実施例〕

本発明を採用した溶融型熱転写記録装置の構成を示す第
１図において、ＴＶカメラやスキャナー等の画像入力部
１１から取り込まれた各画素の画像信号は、Ａ／Ｄ変換
器１２によって諧調ステップを表す画像データに変換さ
れてフレームメモリ１４にいったん書き込まれる。この
フレームメモリ１４から読み出された各画素の画像デー
タは、画像信号処理部１５に送られ、ここで階調補正さ
れてテーブルメモリ１６に送出される。

このテーブルメモリ１６には、各諧調ステップに対して
Ｍ×Ｎ個の駆動時間データが記憶されており、入力され
た１個の画像データがＭ×Ｎ個の駆動時間データに変換
される。この実施例では、１記録画素が２×２のドツト
マトリクスで構成されているため、２×２のドツトパタ
ーンを記録するに必要な４個の駆動時間データに変換さ
れる。

この駆動時間データは２ライン分を記録するラインバッ
ファメモリ１７に格納される。このラインバッファメモ
リ１７から読み出された１ライン分の駆動時間データは
、１ラインごとにゲート２０に送出される。

ゲート２０には、第２図（Ｂ）に示すような波形の定常
パルスＰ０を出力するパルス発生器１８が接続されてい
る。前記定常パルスＰ０は、発熱素子をインク溶融温度
に立ち上げる周期の長い１個の立ち上げ用パルスＰ、と
、発熱素子の温度を一定レベルに維持する周期の短いパ
ルス列Ｐ２とからなる。これらパルスＰ１とパルス列Ｐ
２との間には、発熱素子の過度の温度上昇を防止するた
め、休止期間ｔ０が入っている。

ゲート２０は、同図（Ｂ）、　　（Ｃ）に示すような駆
動時間データに応じて定常パルスＰ０を通過させ、同図
（Ｅ）、（Ｆ）に示すような駆動パルスをドライバ１９
に出力する。なお、説明の便宜上駆動時間データはアナ
ログ量で表しである。ドライバ１９は、前記駆動パルス
に従ってサーマルヘッド２１を駆動し、各発熱素子を各
々所定時間発熱させる。また、制御回路２２は、前記フ
レームメモリ１４９画像信号処理部１５．テーブルメモ
リ１６．ラインバッファメモリ１７．ゲート２０に接続
されており、これらの同期をとりながら装置全体の制御
を行う。

前記サーマルヘッド２１には、幅が例えば２０μで長さ
が１２０μ程度の発熱素子２３が記録紙の搬送方向と直
角に複数個ライン状に並べられている。サーマルヘッド
２１の下方にはプラテン２５が設けられており、これら
の間にはインクシート２６．記録紙２７が重ね合わされ
ながら、樹脂ローラ２８．ゴムローラ２９によって一定
速度で搬送される。そして、記録紙２７が２セル分移動
する間に、隣合った２個の発熱素子２３ａ、２３ｂが各
々駆動されて、２×２のマトリクスで１記録画素が形成
される。このセルのサイズは例えば１２０Ｘ１６０μで
ある。ここで、ｌセルあたりの諧調数を３２諧調とする
と、ｌ記録画素あたり１２８　（＝３２Ｘ４）の諧調表
現を行うことができる。

前記樹脂ローラ２７．ゴムローラ２８はモータ２９．３
０でそれぞれ駆動され、これらは制御回路２２によって
制御される。この制御は、第２図（Ａ）に示すように、
前記定常パルスＰ０に同期して１セルの長さが送られる
ごとにモータ２９゜３０の駆動を時間Ｔだけ停止させ、
インクシート２５及び記録紙２６を間欠的に搬送する。

前記インクシート２６は、第３図に示すように、インク
層３１．ベースフィルム３２．耐熱滑性層３３の３層構
造になっている。前記インク層３１は、顔料、染料等の
着色剤と例えばパラフィンワックス等の熱溶融ワックス
とが混合されて形成されており、サーマルヘッド２１に
よって所定の融点以上に加熱されたときにインク層３１
が溶融して記録紙２７に転写される。前記ベースフィル
ム３２は、耐熱性が高く厚みの薄い１例えば３．５〜６
μ程度のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が用い
られる。前記耐熱滑性層３３は、例えばシリコン樹脂等
にシリカ等の粒子や界面活性剤を添加したもので、ＰＥ
Ｔの背面に厚み数μで設けられている。これは、ＰＥＴ
が約２６３°Ｃで軟化、溶融するのに対して発熱素子２
３の表面温度が３００°Ｃを越える場合があり、このよ
うな場合に生じる発熱素子２３とベースフィルム３２と
の焼付を防止するためである。

以上のように構成された溶融型熱転写記録装置の作用を
説明する。写真や絵画等の中間調画像は画像入力部１１
によって画像信号に変換され、得られた画像信号がＡ／
Ｄ変換器１２を介してフレームメモリ１４に書き込まれ
る。プリント時には、フレームメモリ１４から読み出し
た画像データが画像信号処理部１５によって階調補正さ
れた後、テーブルメモリ１６に送出される。

テーブルメモリ１６は、１個の画像データを４個の駆動
時間データに変換する。この４個の駆動時間データは、
２個の発熱素子例えば２３ａ、２３ｂにそれぞれ供給す
るために２個ずつに分けられ、そして記録する順序で２
回に別けて出力される。このように、１ライン分の画像
データは２ライン分の駆動時間データに変換されてライ
ンバッファメモリ１７に記録される。

そして、制御回路２２により順次１ライン分の駆動時間
データがラインバッファメモリ１７から読み出されてゲ
ート２０に送出される。

一方、ゲート２０にはパルス発生器１８から第２図（Ｂ
）に示すような定常パルスＰ０が入力されており、駆動
時間データｔ１〜ｔｌＯに基づいて定常パルスＰ０を通
過させ、同図（Ｅ）、（Ｆ）に示すように、駆動パルス
Ｇ、、Ｇ、、Ｇ、、Ｇａ、Ｇｓ、Ｇａ、Ｇ７　　　Ｇａ
、Ｇ９．Ｇｌ。をドライバ１９に出力する。ドライバ１
９は、駆動パルスＧ、〜Ｇ、。に従ってサーマルヘッド
２１を駆動して、同図（Ｇ）に示すように、それぞれ幅
２１２、ｆｆ１３．Ｌ、ｚｓ、ｍ　　ｘ、、ｚｓ。

ｐ、、、！！、、。の記録画素を記録紙２７に転写記録
する。

こうして、各駆動パルスＧ、−Ｇ、。で記録された４個
の記録画素は、第４図に示されている。左側のドツトマ
トリクス内に書き込んだ数字は、セル４１〜４４内での
記録面積の割合を表している。

なお、各ドツトマトリクスの下方に示した分母がｒ１２
８Ｊの数字は全体の記録面積の割合を示し、この記録面
積の割合は反射光学濃度とは比例せず、全記録面積の割
合が大きい範囲では反射濃度がほぼ指数的に上昇する。

隣接するセル例えば４１．４２に同じ大きさのインクを
同じ位置から記録すると、２個のインクのエンジで白ラ
インと黒ラインとを描いたようになり、これが目立って
画質低下を招くことになる。

これを防止するには、発熱素子の配列方向において隣合
うセルでは、インク面積が異なるような諧調パターンを
用いるのがよい。あるいは、記録開始位置をずらし、白
黒ラインとならないようにしてもよい。

このように、２×２の少ないセルによって解像度を低下
させることなく、１記録画素あたり１２８階調の高階調
で画像記録を行うことができる。

ここで、１個の発熱素子２３の駆動状況を、第５図（Ａ
）、（Ｂ）を参照して説明する。発熱素子２３に立ち上
げ用パルスＰ１が印加されると、発熱素子２３の温度は
急速に上昇してインク層３１の融点に達し、その直後比
立ち上げ用パルスＰ、の印加が停止されるので、発熱素
子２３の温度は曲線ａのように過度に上昇することなく
、インク層３１の融点をわずかに越えただけで下降状態
に転じる。

発熱素子２３の温度がインク層３１の融点まで下がる直
前にパルス列Ｐｔが印加され、発熱素子２３の温度は短
い周期で上昇下降を繰り返しながらインク層３１の融点
よりやや高いレベルに保持される。そして、パルス列Ｐ
２による駆動が終了した後、発熱素子２３の温度は下降
に転じ、冷却状態になる。このように、インク層３１の
融点以上に保たれる時間Ｔ０だけインク層３１は溶融可
能であるから、時間Ｔ０にサーマルヘッド２１と記録紙
２６とが相対的に移動した距離だけ、インク層３１が記
録紙２６へ転写される。

なお、１記録画素あたりの階調数を１２８としたが、１
セルあたりの階調数もしくは１記録画素を構成するセル
の数、或いはその両方を増減することにより、１記録画
素あたりの階調数を任意に設定することができる。また
、パルス駆動の代わりに連続駆動してもよく、この場合
には立ち上げ後に、温度維持に必要な小さな電流が供給
される。

以上の実施例ではモノクロハードコピーの作成について
説明したが、本発明はカラーハードコピーの作成にも利
用することもできる。インクシートとしてインク層を１
フレームの長さごとにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）
、シアン（Ｃ）の３色に色分けして設けたものを用いる
とともに、画像信号処理回路１５で階調補正の他に色調
補正を行い、テーブルメモリ１６で画像のＲＧＢ各成分
の濃度をそれぞれＹＭＣの転写時間に変換する。

そして、まず、例えばＹの転写を１フレーム分行った後
、ゴムローラ２８を逆回転させて記録紙２６を初期位置
に戻すと同時に、インクシート２５を次のＭのインク層
がサーマルヘッド２１の下方にセットされるように移送
させる。そして、Ｙの転写と同様にＭ、Ｃの転写を順次
に行う。これによって、ＹＭＣ混合色による１枚のカラ
ーハ−ドコピーが作成される。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明の溶融型熱転写記録
方法によれば、ＮＸＭ個のセルによって１記録画素を構
成するとともに、記録紙に対してサーマルヘッドが１セ
ル分の距離を移動する間に各発熱素子の駆動時間を制御
して各セル内での転４゜ 写インクのサイズを変え、得られたＭ×Ｎ個の転写イン
クによって中間調を表現するようにしたので、高階調性
と高解像度を兼ね備えた画像記録が行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した熱溶融型転写記録装置の概略
を示すブロック図である。 第２図（Ａ）はモータの駆動状況を示す波形図である。 第２図（Ｂ）はパルス発生器によって発生される定常パ
ルスを示す波形図である。 第２図（Ｃ）、（Ｄ）は駆動時間データを示す波形図で
ある。 第２図（Ｅ）、（Ｆ）は駆動パルスの一例を示す波形図
である。 第２図（Ｇ）は同図（Ｅ）、（Ｆ）に示した駆動パルス
によってインクが記録紙に転写された状況を示す説明図
である。 第３図は第１図に示した実施例のサーマルヘッドまわり
の側面拡大図である。 第４図（Ａ）、　　（Ｂ）、　　（Ｃ）、　　（Ｄ）は
、それぞれ１記録画素内でのインク転写面積の割合とこ
れに対応した１記録画素の印字例を示す概略図である。 第５図（Ａ）は駆動パルスの一例を示す波形図である。 第５図（Ｂ）は発熱素子の温度変化を示すグラフである
。 １６　・ １８　・ ２０　・ ２１　・ ２２　・ ２３　・ ２５　・ ２６　・ ４０　・ ４１゜ テーブルメモリ パルス発生器 ゲート サーマルヘッド 制御回路 発熱素子 インクシート 記録紙 記録画素 ４３．４４・・セル。 第 ４ 図 ム０ （＋１Ｖ１２をン 手続補正書 平成　３年　４月１８日 ２゜ ３゜ ４゜ ５゜ 平成　２年　特許願　第　２０２０２号発明の名称 溶融型熱転写記録方法 補正をする者 事件との関係　　　特許出願人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の発熱素子を備えたサーマルヘッドを記録紙
   に対して相対的に移動させ、サーマルヘッドと記録紙と
   の間に配置された熱転写用インクフィルムのインクを熱
   溶融し、これを記録紙に転写して画像を記録する溶融型
   熱転写記録方法において、Ｍ×Ｎ個のセルによって１記
   録画素を構成するとともに、記録紙に対してサーマルヘ
   ッドが１セル分の距離を移動する間に各発熱素子の駆動
   時間を制御して各セル内での転写インクのサイズを変え
   、得られたＭ×Ｎ個の転写インクによって中間調を表現
   することを特徴とする溶融型熱転写記録方法。