JPH05261962A

JPH05261962A - 熱転写式画像形成装置

Info

Publication number: JPH05261962A
Application number: JP4063291A
Authority: JP
Inventors: Takao Kobayashi; 隆男小林
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-03-19
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 1993-10-12

Abstract

(57)【要約】【目的】溶融性インクシートを使用する場合、間引い
てスクリーン角の設定できる画素データのガンマ変換を
行って昇華性インクシートの場合に近い画像品質を得る
こと。【構成】Ｍ×Ｎ個の各画素に対して画素濃度をドット
サイズで表現するために、低濃度から高濃度まで比例的
にガンマ変換を行って印刷用データを出力するガンマ特
性変換関数を備えてなるガンマ変換手段３４と、セット
されたインクシートが昇華性インクシートか溶融性イン
クシートかの判別を行う判別手段３８と、判別手段３８
により前記ガンマ変換手段３４の複数種のガンマ特性変
換関数の中から適宜選択適用する変換特性選択手段３５
と、前記印刷用データに対応する電気エネルギを前記印
字ヘッドの発熱抵抗素子に供給する手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板の表面に一列に複
数の発熱抵抗素子を配列し、画素データに対応させて発
熱抵抗素子を選択的に発熱させ、昇華性あるいは溶融性
のインクシートのインクを昇華あるいは溶融させて記録
用紙にドットを形成させる画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】昇華性あるいは溶融性のインクシートの
インクを昇華あるいは溶融させて記録用紙にドットを形
成させる画像形成装置の従来例として、例えば、特開平
２ー２０４０５９号に示された熱転写式カラー画像記録
装置があり、図２２のブロック図を用いてこれを説明す
る。１０１はメモリ（図示せず）から画像データを読み
出す画像データ読出部、１０２はセットされたインクシ
ートが溶融性インクシートか昇華性インクシートをイン
クシートに塗布されたマーク（図示せず）に基づいて判
別するインクシート判別センサ部、１０３はこのセンサ
部１０２にて検知された情報に基づいて速度可変制御す
る記録用紙用の紙送り制御部、１０４は画像データを階
調データに変換してサーマルヘッド１０６へ出力する階
調変換部、１０５は画像データを面積疑似階調による２
値データに変換してサーマルヘッド１０６へ出力する２
値変換部で、例えばディザ回路等により構成される。

【０００３】また、１０７は切換スイッチ（切換手段）
で、この切換スイッチ１０７は、センサ部１０２により
昇華性インクシートと判別された場合には画像データを
階調変換部１０４へ出力する一方、溶融性インクシート
と判別された場合には画像データを２値変換部１０５へ
出力するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の熱転写式カラー
画像記録装置は以上のように構成されているので、昇華
性インクシートと溶融性インクシート使用時では記録速
度が異なり、そのための紙送り制御機構等が必要であ
り、また溶融性インクシート使用時では、２値変換のデ
ィザ処理のため、昇華性インクシート使用時の画像とは
大きく画像品質が異なるという課題があった。

【０００５】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、昇華性インク
シート、溶融性インクシートのいずれをセットした場合
でも、特別な制御機構を必要とせず、また画像品質も両
者であまり差の無い記録を行うことのできる新規な熱転
写式画像形成装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るために本発明においては、複数の発熱抵抗素子を一列
に配列してなる印字ヘッドと、記録用紙及びインクシー
トを所定のピッチで搬送する手段と、入力された画像デ
ータを構成している画素データをＭライン分連続的に読
み出す画像データ読出手段と、前記複数ライン分の画素
データをＭ×Ｎ画素（Ｍ，Ｎ≧２の整数）のマトリック
ス状にサンプリングするサンプリング手段と、Ｍ×Ｎの
各画素に対して画素濃度をドットサイズで表現するため
に、低濃度から高濃度まで比例的にγ変換を行って印刷
用データを出力する複数種のガンマ特性変換関数を備え
てなるガンマ変換手段と、セットされたインクシートが
昇華性インクシートか溶融性インクシートかの判別を行
う判別手段と、判別手段により前記ガンマ変換手段の複
数種のガンマ特性変換関数の中から適宜選択適用する変
換特性選択手段と、前記印刷用データに対応する電気エ
ネルギを前記印字ヘッドの発熱抵抗素子に供給する手段
とを備えるようにした。

【０００７】

【作用】この発明における熱転写式画像形成装置では、
セットされたインクシートの種類によって、それぞれに
適したガンマ特性変換関数を選択することにより、同一
装置にて最適な印画品質を得る。また溶融性インクシー
トの場合には、昇華性インクシートの場合のガンマ変換
手段に比べ、間引かれたれたガンマ変換手段とすること
により、平均的に低エネルギーで記録されることにな
り、同じ記録速度で行なわれる。また間引きは、原色毎
に間引き後のドットの整列する角度を異ならせるように
設定することで、網目状ノイズの発生防止と、色の濁り
を防止する。

【０００８】

【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。

【０００９】図２は、本発明の一実施例を示すものであ
って、熱転写印刷機構と制御装置とから構成されてい
る。熱転写印刷機構は、記録用紙１をストックしている
スタッカ２から、ピックアップローラ３により１枚の記
録用紙を引出して印刷領域に搬送する給紙機構４と、記
録用紙１とインクシート９を一定速度で搬送するプラテ
ン５と、このプラテン５に印刷時に圧接される熱転写式
印字ヘッド６と、印刷された記録用紙を再びスタッカ２
側に戻す搬送ローラ８と、インクリボン９を供給するス
トックローラ１０と巻取ローラ１１から構成されてい
る。また筺体の下部には後述する制御回路を組込んだ回
路基板１２が収容されている。

【００１０】熱転写印字ヘッド６は、図３に示したよう
に基板１３の表面に一定のピッチで発熱抵抗素子１４，
１４，１４‥‥を一列に形成し、紙送り方向となる向き
にリード線１５，１５，１５‥‥、１６，１６，１６‥
‥を引出して構成されている。

【００１１】図４は、前述の制御回路の一実施例を示す
ものであって、図中符号１７は、制御装置の中心部を構
成するマイクロコンピュータで、ＣＰＵ１８、制御用プ
ログラムや後述するデータ処理用プログラム、更にはガ
ンマ変換特性を格納したＲＯＭ１９、及びデータ処理用
のバッファやフレームメモリを構成するＲＡＭ２０から
構成され、インターフェイス２１，２２を介してパーソ
ナルコンピュータ等の外部装置、及び印字ヘッド駆動回
路２３、モータ駆動回路２４に接続されている。

【００１２】印字ヘッド駆動回路２３は、インターフェ
イス２２から出力された印刷用データに一致した電気エ
ネルギ、例えば図５に示すように印刷用データＤ₀、
Ｄ ₁ 、Ｄ ₂ 、Ｄ ₃ 、‥‥Ｄnに対応して時間Ｔ₀、Ｔ ₁ 、
Ｔ ₂ 、Ｔ ₃ 、‥‥Ｔnが順次大きくなるパルス状電力を熱
転写印字ヘッド６の各発熱抵抗素子１４，１４，１４‥
‥に供給するように構成されている。

【００１３】またモータ駆動回路２４は、ピックアップ
ローラ３、プラテン５，搬送ローラ８に接続されている
モータ２５を駆動するものであって、インターフェイス
２２から出力された指令に対応した回転方向、及び回転
速度となるように駆動パルスを出力するように構成され
ている。

【００１４】図１は前述した基本的な印刷機能を生かし
てカラー印刷を行うために必要となる前述のマイクロコ
ンピュータ１７が果す機能でもって表した実施例を示す
ものであって、図中符号３０は、外部装置から出力され
た画像データを格納する画像メモリで、外部装置から出
力される色毎の画像データを一定量、例えば１頁分格納
するようになっている。３１は画像データ読出手段で、
画像メモリー３０に格納されている画像データをＭライ
ン（Ｍ≧２の整数）分、この実施例では４ライン分の画
素データをＭライン分ずつ移動させながら抽出してライ
ンバッファ３２に出力するものである。３３はサンプリ
ング手段で、ラインバッファ３２に格納されている画素
データから主走査方向にＮ桁（Ｎ≧２の整数）分、つま
りＭ×Ｎドット、この実施例では４×４画素分をサンプ
リングして後述するガンマ変換手段３４に出力するもの
である。

【００１５】３４は前述のガンマ変換手段で、サンプリ
ング手段３３からの画素データに対してフィルタや印刷
濃度設定手段としての機能を奏するように、図６に示し
たような画素データに対する実記録でのドットの大きさ
（以下、印刷用データという）を指定するように、画素
データと印刷用データの関係を規定するデータのガンマ
特性変換関数γ0、γ1、γ2が適宜設定されて構成され
ている。

【００１６】３５は、変換特性選択手段で、画像メモリ
ー３０に出力された原色に対応させて、前述のガンマ変
換手段３４の各種ガンマ特性変換関数の中から適宜選択
するためのデータを格納させて構成されている。

【００１７】また、熱転写印字ヘッド６の各発熱抵抗素
子１４の出力濃度を均一に補正するため、ヘッド濃度補
正データ３６によって変換特性選択手段３５でガンマ変
換手段３４に格納されるガンマ特性変換関数を選択した
り、各印字の履歴によって、熱的影響を補正するため
に、熱履歴補正データ３７によってガンマ特性変換関数
を選択したり、さらにセットされたインクシートが昇華
性インクシートか溶融性インクシートかの判別を行う判
別手段３８よってガンマ特性変換関数を選択したりす
る。

【００１８】変換特性選択手段３５により選択され、前
述のガンマ変換手段３４のガンマ特性変換関数で変換さ
れた印刷データは、印刷バッファ３９に一端格納する。

【００１９】次に、本発明の理解を助けるために、発熱
抵抗素子の駆動形態とこれにより形成されるドットとの
関係について説明する。

【００２０】図７は、各インクシート、各記録方法によ
る転写特性図である。昇華性インクシートで記録する場
合は、特性２６に示すごとく入力エネルギに対して転写
率はなだらかである。

【００２１】これに対して溶融性インクシートで記録す
る場合は、熱転写印字ヘッド６の発熱抵抗素子１４を同
時に、かつ副走査方向にも連続して記録したとき、特性
２７に示すごとく入力エネルギに対して転写率は極めて
急峻である。また熱転写印字ヘッド６の発熱抵抗素子１
４を一つ置きに、かつ副走査方向には他の発熱抵抗素子
１４を通電して市松模様に記録したときは、特性２８に
示すごとく入力エネルギに対して転写率は昇華性インク
シートで記録する場合と類似した特性を示す。さらに熱
転写印字ヘッド６の発熱抵抗素子１４を一つ置きに、か
つ副走査方向にも一つ置きに通電して記録したとき、特
性２９に示すごとく入力エネルギに対して転写率はなだ
らかになるが、ベタ画像（転写率１００％）とするため
には大きな入力エネルギを必要とする。この溶融性イン
クシートで記録する場合についてさらに詳しく図８〜図
１３を用いて説明する。

【００２２】図８の説明図に示したように１つのの発熱
抵抗素子１４だけに通電する一方、隣接する発熱抵抗素
子１４’、１４”を休止させて印刷を行なうと、駆動さ
れる発熱抵抗素子１４は、これに隣接する発熱抵抗素子
１４’、１４”からの熱干渉を受けることがないので、
隣接する他の発熱抵抗素子１４’，１４”の領域までを
ドット形成領域として利用することが可能となる。この
結果、図９に示したように発熱抵抗素子に供給する相対
入力エネルギＥを「３２」通りという多段階に分割して
も、形成されるドットのサイズが相対入力エネルギに比
例するため、極めて高い階調性を表現することができ、
したがって画素データの濃度に忠実に比例した濃度のド
ットを形成することになる。この結果、図１０に示した
ようにエネルギに増加にともなって中濃度、及び高濃度
近傍では各ドットが独立した形で形成され、また最高濃
度ではベタ画像となる。

【００２３】また、図１１に示したように２つの発熱抵
抗素子１４，１４’を同時に駆動する一方、これらに隣
接する発熱抵抗素子を休止させた状態で印刷しても、発
熱抵抗素子相互間の熱干渉を実用上十分に防ぐことがで
きるので、上述した発熱抵抗素子を単独で駆動する場合
とほぼ同程度の階調性でドットを形成することができ
る。

【００２４】これに対して、隣接する発熱抵抗素子をも
駆動させた場合には図１２に示したように発熱抵抗素子
相互間での熱干渉が大きくなるため、図１３に示したよ
うに中濃度域で既に、本来独立して形成されるべきドッ
トが所々で繋がっており、階調表現にばらつきが生じて
おり（同図（I））、高濃度近傍では完全に繋がるとい
う不都合が発生する（同図（II））。

【００２５】以上の現象を考慮して、滑らかな階調性を
得るようにガンマ変換手段３４のガンマ特性変換関数を
設定したものを図１４、図１５、図１６、図１７と図１
８、図１９、図２０、図２１を用いて説明する。

【００２６】図１４は、ガンマ変換手段３４のガンマ特
性変換関数の割当を説明するマトリックス図であり、判
別手段３８で昇華性インクシートと判別されたときのガ
ンマ特性変換関数の一実施例である。ここでは図６に示
したガンマ特性変換関数γ0、γ1、γ2の内、４×４画
素の全てにガンマ特性変換関数γ0を格納して構成され
ている。また図１８はガンマ特性変換関数γ1及びγ2を
図のごとく格納して構成された他の実施例である。さら
に他の実施例として、４×４画素の全てにガンマ特性変
換関数γ1またはγ2のみが格納（図示されず）されてい
る。

【００２７】次に、判別手段３８で溶融性インクシート
と判別されたときのガンマ特性変換関数の一実施例につ
いて説明する。前述のごとく溶融性インクシートの場合
は、隣接する発熱抵抗素子の熱干渉が大きく左右するた
め、ドットを適宜間引く必要がある。

【００２８】図１５は、図１４の４×４画素の全てにガ
ンマ特性変換関数γ0を格納して構成されたマトリック
スのうち、市松模様に半分のドットを間引いたデータを
示す。ここで間引かれた部分は非通電となる。これによ
り記録に消費される全エネルギーは、昇華性インクシー
トの場合の１／２になり、また周辺ドットの影響を受け
ずに、ほぼ適正の濃度かつ昇華性インクシートに近い品
質で記録される。またこの結果、スクリーン角４５度で
のドットが形成されることになる。

【００２９】図１６は、図１４の４×４画素の全てにガ
ンマ特性変換関数γ0を格納して構成されたマトリック
スのうち、副走査方向に２ドットの組み合わせで、市松
模様に半分のドットを間引いたデータを示す。これによ
り記録に消費される全エネルギーは、昇華性インクシー
トの場合の１／２になり、また周辺ドットの影響を受け
ずに、ほぼ適正の濃度かつ昇華性インクシートに近い品
質で記録される。またこの結果、スクリーン角６３．４
度でのドットが形成されることになる。

【００３０】図１７は、図１４の４×４画素の全てにガ
ンマ特性変換関数γ0を格納して構成されたマトリック
スのうち、主走査方向に２ドットの組み合わせで、市松
模様に半分のドットを間引いたデータを示す。これによ
り記録に消費される全エネルギーは、昇華性インクシー
トの場合の１／２になり、また周辺ドットの影響を受け
ずに、ほぼ適正の濃度かつ昇華性インクシートに近い品
質で記録される。またこの結果、スクリーン角２６．６
度でのドットが形成されることになる。

【００３１】図１９は、図１８の４×４画素のガンマ特
性変換関数γ1及びγ2の各８個ずつより構成されたマト
リックスのうち、市松模様に半分のドットを間引いたデ
ータを示す。これによりガンマ特性変換関数γ1は７
個、ガンマ特性変換関数γ2は１個となり、記録に消費
される全エネルギーは、昇華性インクシートの場合の１
／２より少なくなる。その結果、周辺ドットの影響を受
けずに、図７に示す昇華性インクシートにより近づいた
特性２６が得られ、階調性に富んだ高品質な記録がえら
れる。また、スクリーン角４５度でのドットが形成され
ることになる。

【００３２】図２０は、図１８の４×４画素のガンマ特
性変換関数γ1及びγ2の各８個ずつより構成されたマト
リックスのうち、副走査方向２ドットの組み合わせで、
市松模様に半分のドットを間引いたデータを示す。これ
によりガンマ特性変換関数γ1は４個、ガンマ特性変換
関数γ2は４個となり、記録に消費される全エネルギー
は、昇華性インクシートの場合の１／２となる。その結
果、周辺ドットの影響を受けずに、図７に示す昇華性イ
ンクシートに近い特性２６が得られ、階調性に富んだ高
品質な記録がえられる。また、スクリーン角６３．４度
でのドットが形成されることになる。

【００３３】図２１は、図１８の４×４画素のガンマ特
性変換関数γ1及びγ2の各８個ずつより構成されたマト
リックスのうち、主走査方向に２ドットの組み合わせ
で、市松模様に半分のドットを間引いたデータを示す。
これによりガンマ特性変換関数γ1は５個、ガンマ特性
変換関数γ2は３個となり、記録に消費される全エネル
ギーは、昇華性インクシートの場合の１／２以下とな
る。その結果、周辺ドットの影響を受けずに、図７に示
す昇華性インクシートにより近づいた特性２６が得ら
れ、階調性に富んだ高品質な記録がえられる。また、ス
クリーン角２６．６度でのドットが形成されることにな
る。

【００３４】これらのガンマ特性変換関数γ1、γ2の組
み合わせは、それぞれのパターン配列による転写効率を
考慮してなされたもので、より昇華性インクシートに近
づいた画質となる。また昇華性インクシートの場合で
も、異なったガンマ特性変換関数の組み合わせにより、
特に低濃度における階調性を豊かにしている。

【００３５】同様に、ガンマ特性変換関数γ1のみ、あ
るいはγ2のみの配置も可能であり、さらにガンマ特性
変換関数γ0、γ1、γ2を自由に選択して配置すること
も可能である。

【００３６】以上、溶融性インクシートのイエロー、マ
ゼンタ、シアンの３色によって記録する場合、それぞれ
に図１５、図１６、図１７あるいは図１９、図２０、図
２１を適用させると、スクリーン角４５度、６３．４
度、２６．６度の組み合わせで、グラビア印刷等で行な
われているスクリーン角設定の利点を利用して鮮明なカ
ラー印刷を行なうことができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
複数の発熱抵抗素子を一列に配列してなる印字ヘッド
と、記録用紙及びインクシートを所定のピッチで搬送す
る手段と、入力された画像データを構成している画素デ
ータをＭライン分連続的に読み出す画像データ読出手段
と、前記複数ライン分の画素データをＭ×Ｎ画素（Ｍ，
Ｎ≧２の整数）のマトリックス状にサンプリングするサ
ンプリング手段と、Ｍ×Ｎの各画素に対して画素濃度を
ドットサイズで表現するために、低濃度から高濃度まで
比例的にガンマ変換を行って印刷用データを出力する複
数種のガンマ特性変換関数を備えてなるガンマ変換手段
と、セットされたインクシートが昇華性インクシートか
溶融性インクシートかの判別を行う判別手段と、判別手
段により前記ガンマ変換手段の複数種のガンマ特性変換
関数の中から適宜選択適用する変換特性選択手段と、前
記印刷用データに対応する電気エネルギを前記印字ヘッ
ドの発熱抵抗素子に供給する手段とを備えるようにした
ことにより、装置を大幅に変更することなく、昇華性イ
ンクシート、溶融性インクシートの両記録を可能とする
ことができる。

【００３８】また高エネルギーを必要とする昇華性イン
クシートは、ガンマ変換手段でデータが間引かれること
なくそのまま出力するのに対し、低エネルギーでよい溶
融性インクシートは、ガンマ変換手段でデータが間引か
れて出力することにより、平均的に低エネルギーで記録
されることになり、同じ記録速度で行なうことができ
る。

【００３９】さらにガンマ変換手段での間引きを、原色
毎に間引き後のドットの整列する角度を異ならせるよう
に設定することで、網目状ノイズの発生防止と、色の濁
りを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例をマイクロコンピュータが奏
すべき機能でもって示したブロック図である。

【図２】本発明が適用される熱転写式プリンタの一実施
例を示す断面図である。

【図３】本発明に使用する印字ヘッドの一例を拡大して
示す正面図である。

【図４】図２に示した熱転写プリンタの制御装置の一例
を示すブロック図である。

【図５】本発明において印字ヘッドを駆動するための信
号の一例を示す図である。

【図６】本発明に使用するγ関数の一実施例を示す図で
ある。

【図７】各インクシートの転写特性図である。

【図８】印字ヘッドへの供給エネルギと発熱領域の関係
を示す図である。

【図９】図８に示した駆動方法による発熱抵抗素子への
供給エネルギとドットサイズとの関係を示す図である。

【図１０】図８に示した駆動方法と印刷パターンとの関
係を示す図である。

【図１１】本発明に適用される印字ヘッド駆動方法にお
ける供給エネルギと発熱領域との関係を示す図である。

【図１２】印字ヘッドの従来における駆動方法の一例を
示す図である。

【図１３】図１２に示した従来の駆動方法と印刷パター
ンとの関係を示す図である。

【図１４】本発明に使用する図６に示したガンマ特性変
換関数の適用例を示す図である。

【図１５】図１４において、溶融性インクシート用に間
引き処理を施したガンマ特性変換関数の適用例を示す図
である。

【図１６】図１４において、溶融性インクシート用に間
引き処理を施したガンマ特性変換関数の他の適用例を示
す図である。

【図１７】図１４において、溶融性インクシート用に間
引き処理を施したガンマ特性変換関数の他の適用例を示
す図である。

【図１８】本発明に使用する図６に示したガンマ特性変
換関数の他の適用例を示す図である。

【図１９】図１８において、溶融性インクシート用に間
引き処理を施したガンマ特性変換関数の適用例を示す図
である。

【図２０】図１８において、溶融性インクシート用に間
引き処理を施したガンマ特性変換関数の他の適用例を示
す図である。

【図２１】図１８において、溶融性インクシート用に間
引き処理を施したガンマ特性変換関数の他の適用例を示
す図である。

【図２２】従来の熱転写式カラー画像記録装置の機能を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１記録用紙２スタッカ３ピックアップローラ４給紙機構５プラテン６熱転写印字ヘッド９インクシート１２制御回路基板１４発熱抵抗素子３１画像データ読出手段３３サンプリング手段３４ガンマ変換手段３５変換特性選択手段３８判別手段

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 17/36 Ｚ 9211−2ＣＨ０４Ｎ 1/032 Ｄ 9070−5Ｃ 1/23 １０２Ｂ 9186−5Ｃ 8907−2ＣＢ４１Ｊ 3/20 １０９Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発熱抵抗素子を一列に配列してな
る印字ヘッドと、記録用紙及びインクシートを所定のピ
ッチで搬送する手段と、入力された画像データを構成し
ている画素データをＭライン分連続的に読み出す画像デ
ータ読出手段と、前記複数ライン分の画素データをＭ×
Ｎ画素（Ｍ，Ｎ≧２の整数）のマトリックス状にサンプ
リングするサンプリング手段と、Ｍ×Ｎの各画素に対し
て画素濃度をドットサイズで表現するために、低濃度か
ら高濃度まで比例的にガンマ変換を行って印刷用データ
を出力する複数種のガンマ特性変換関数を備えてなるガ
ンマ変換手段と、セットされたインクシートが昇華性イ
ンクシートか溶融性インクシートかの判別を行う判別手
段と、判別手段により前記ガンマ変換手段の複数種のガ
ンマ特性変換関数の中から適宜選択適用する変換特性選
択手段と、前記印刷用データに対応する電気エネルギを
前記印字ヘッドの発熱抵抗素子に供給する手段とを備え
てなることを特徴とする熱転写式画像形成装置。