JPH06286199A - 溶融型熱転写プリント方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原画像の階調データに忠実な高品位の中間調
画像をプリントする。 【構成】 サーマルヘッド１０は、複数の発熱素子が主
走査方向にピッチＡでライン状に配列されている。各発
熱素子１１ａ〜１１ｆは矩形状をしており、主走査方向
の長さがＢで、副走査方向の長さが約２Ｂである。隣接
した３個の発熱素子を１組にして、主走査方向３個及び
副走査方向３個の単位画素によって１画素を構成する。
副走査方向に単位画素長よりも小さい所定ピッチＬだけ
移動するごとにヘッド加熱のための通電を行い、第１階
調では、主走査方向長が３Ａ，副走査方向長が（Ａ＋２
・Ｌ）の最小インクドットを記録する。第２階調以上で
は、１階調上がる毎に、単位面積（Ａ・Ｌ）が１個ずつ
最小インクドットに加えられるように、インクドットの
面積を増加させる。 【効果】 第１階調で副走査方向の長さが単位画素長に
複数個の所定ピッチＬを加えた値とすることにより、普
通紙へのインク転写が確実になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融型熱転写プリント
方法に関し、特に中間調画像のプリントに適した溶融型
熱転写プリント方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】溶融型熱転写プリント方法は、多数の発
熱素子を主走査方向に配列したサーマルヘッドを用い、
これをインクフイルムの背後に押し当て、軟化又は溶融
したインクを受像紙に転写するものである。この溶融型
熱転写プリント方法では、受像紙に転写するインク量を
熱量に応じて調節することが困難なため、主として線画
や文字等の二値画像のプリントに利用されている。

【０００３】本出願人は、主走査方向に細長な発熱素子
を用い、この発熱素子の通電時間，電流の大きさ，駆動
パルスの個数等を制御して、画素内に転写されるインク
ドットの副走査方向における長さを変化させて中間調画
像をプリントする方法を提案した（特願平３ー２８１３
２６号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特願平
３ー２８１３２６号記載の実施例では、次のような不都
合が起こることが分かった。図７を用いて特願平３ー２
８１３２６号記載の実施例について説明する。図７にお
いて、１画素を副走査方向にＡとＢに二等分し、１５階
調までは上半分Ａの部分に記録し、１６階調目はＡとＢ
の両方にａ，例えば３０μｍずつ記録し、１７階調以降
はＡ，Ｂの部分に交互に２μｍずつ記録していく方法が
記載されている。このように１画素を複数個に分割して
記録する場合と、分割せずに片側から順に埋めていく場
合とでは階調特性が異なり、しかも分割方式の場合は階
調制御が難しいことが分かった。

【０００５】分割方式の場合、階調特性は図８のように
なる。即ち、１階調から１５階調までは入力信号に対し
て画像濃度が単調に増加していくが、１６階調目でＡと
Ｂにａずつ記録すると１６階調目の画像濃度が１５階調
目の画像濃度より低下してしまうのである。この理由
は、１階調から１５階調まで（符号ｂで示す範囲）はヘ
ッドが繰り返し通電されるが、１６階調目ではＡ部分の
ａの部分（１階調目に相当）に一度通電された後、しば
らく休止してからＢ部分のａの部分に通電されるため
に、ヘッドの熱履歴が異なり、単純に計算されたような
階調特性にならないためである。予想通りの階調特性を
得るためには、複雑な熱履歴補正が必要である。１画素
をＡ，Ｂの二つの領域に分けず上側から順に埋めていく
と、図８のカーブＰＱＳのように単調に増加する階調特
性が得られる。

【０００６】また、図９のように、１画素が２×２の単
位画素ａ，ｂ，ｃ，ｄで構成される場合、（Ａ）に示す
ように、単位画素ａ，ｂを上から順に埋めてから単位画
素ｃ，ｄを上から順に埋めていくと、図８の場合と同様
に途中で階調の逆転が生ずることが分かった。即ち、
（Ａ）の階調レベルは、単位画素ａ，ｃを上から順に埋
めていく（Ｂ）の階調レベルと理論上同じになるはずで
あるが、実際はヘッドの熱履歴が異なるため、（Ａ）の
方が（Ｂ）より階調レベルが高くなる。これを防ぐには
やはり複雑な熱履歴補正が必要である。

【０００７】本発明は、原画像の階調データに忠実な高
品位の中間調画像をプリントできる溶融型熱転写プリン
ト方法を提供することを目的とするものである。また、
普通紙にも確実にインク転写を行うことができるように
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の溶融型熱転写プリント方法は、隣接
したＮ個の発熱素子を１組にして、主走査方向Ｎ個及び
副走査方向Ｍ個（Ｎ，Ｍは２以上の自然数）の単位画素
によって１画素を構成し、受像紙とサーマルヘッドが相
対的に副走査方向に単位画素長よりも小さい所定ピッチ
Ｌだけ移動するごとにヘッド加熱のための通電を行い、
第１階調では、副走査方向の長さが少なくとも単位画素
長で、主走査方向の長さがＮ個の単位画素長となった矩
形の最小インクドットを記録し、そして第２階調以上で
は、１階調上がる毎に、副走査方向での長さが所定ピッ
チＬで、主走査方向での長さが単位画素長となった単位
面積を１個ずつ最小インクドットに加えるようにしたも
のである。

【０００９】また、請求項２の溶融型熱転写プリント方
法は、請求項１において、平滑度が低い受像紙に中間調
画像を記録する場合には、第１階調では副走査方向の長
さが単位画素長に複数個の所定ピッチＬを加えた値とす
るようにしたものである。

【００１０】Ｎ個の発熱素子を１組にして、Ｎ×Ｍから
なるサイズが大きな画素を用いるとともに、最小インク
ドットを、副走査方向の長さが少なくとも単位画素長
で、主走査方向の長さがＮ個の単位画素長とし、受像紙
とサーマルヘッドが相対的に副走査方向に単位画素長よ
りも小さい所定ピッチＬだけ移動するごとにヘッド加熱
のための通電を行うから、滑らかな階調変化と充分な階
調数とを得ることができる。また、最小インクドットの
サイズを、副走査方向の長さが単位画素長に複数個の所
定ピッチＬを加えた値で、主走査方向の長さがＮ個の単
位画素長にすることにより、平滑度が低い普通紙であっ
てもインク転写を確実に行うことができる。

【００１１】

【実施例】図１（Ａ）に示すように、サーマルヘッド１
０は、主走査方向（Ｍ）に伸びた発熱素子アレイ１１を
備え、この発熱素子アレイ１１は複数の発熱素子１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ，・・が一定ピッチＡで配置されて
いる。各発熱素子は、主走査方向の長さがＢ，副走査方
向（Ｓ）の長さが２Ｂの細長な形状をしている。例え
ば、Ａは約７０μｍ，Ｂは約５５μｍであり、各発熱素
子間の主走査方向の間隔は１５μｍ（ＡーＢ）である。

【００１２】サーマルヘッド１０と受像紙１４は、副走
査方向に間欠的に相対移動する。受像紙１４にはインク
フイルム１５（図２参照）が密着しており、このインク
フイルム１５の背後からサーマルヘッド１０で加熱し、
インクを溶融又は軟化させる。この溶融又は軟化したイ
ンクを受像紙１４に転写する。

【００１３】各発熱素子は、主走査方向では放熱量が小
さいが、副走査方向では放熱量が大きいので、中央部に
比べて両端ではかなり温度が低い。このために、転写さ
れるインクドットは発熱素子のサイズよりも小さい。例
えば、表面が平滑でインクドットの転写がしやすい合成
紙（ベック平滑計で約２０００秒）を用い、５５×１１
０μｍの発熱素子で階調レベル１を記録した場合に、イ
ンクドットのサイズがほぼＡ×Ａの単位画素となる。な
お、プリント開始直後では、発熱素子が冷えているた
め、インクドットの主走査方向の長さはほぼＢ（約５５
μｍ）であるが、２〜３個のインクドットを記録した後
はほぼＡ（約７０μｍ）となる。

【００１４】受像紙１４が普通紙のように表面が粗い
（ベック平滑度計で約５０秒）場合には、インクドット
の転写が困難であり、階調レベルが１の場合に、Ａ×Ａ
の単位画素を記録することができない。この普通紙の場
合には、発熱素子のサイズと受像紙の平滑度によって違
うが、一般的には階調レベル１のときに、インクドット
の副走査方向の長さが１．５Ａ〜２Ａ程度であれば、イ
ンクドットを確実に転写することができる。

【００１５】図１（Ｂ）に示すように、画素１８は、３
Ａ×３Ａ（約２１０×２１０μｍ）の正方形をしてお
り、紙送り量が約１７．５μｍずつ行われ、３個の発熱
素子で１個の画素１８にインクドットを記録する。した
がって、主走査方向及び副走査方向の画素密度が約５ド
ット／ｍｍとなる。

【００１６】前述したように、普通紙であってもインク
ドットを安定して転写するには、副走査方向の長さが
１．５Ａ〜２Ａ程度が必要であるから、単位画素長Ａ
に、数ステップを加えた長さを最短インクドット長Ｃと
している。この実施例では、２ステップを加えているか
ら、最短インクドット長Ｃは、約１０５μｍである。

【００１７】また、階調レベルが１のときに、第１番目
の発熱素子で副走査方向の長さが約１０５μｍのインク
ドットを記録し、そして階調レベルが増える毎に、約１
７．５μｍずつインクドットの長さを増やし、インクド
ット長が３Ａに達したときに、第２番目の発熱素子も駆
動して、約１０５μｍのインクドットを記録することも
考えられる。しかし、この場合には、階調レベルの途中
においてインクドットの面積が急に大きくなるから、滑
らかな階調表現を行うことができない。

【００１８】そこで、本発明では、階調レベルが１のと
きに、３個の発熱素子を同時に駆動し、図１（Ｂ）にお
いてハッチングで示すように、面積が３Ａ×Ｃ（２１０
×１０５μｍ）となる最小インクドット１９を記録す
る。そして、階調レベルが１ずつ高くなるにつれて、図
４に示すように、サイズがＡ×Ｌ（約７０×１７．５μ
ｍ）の単位面積を１個ずつ増加させている。

【００１９】図２は、本発明を実施する溶融型熱転写プ
リンタを示すものである。受像紙１４は、プラテンドラ
ム２５の外周に巻き付けられており、また先端がクラン
パ２６で固定されている。このプラテンドラム２５は、
パルスモータ２７によって一定ピッチＬ（１７．５μ
ｍ）ずつ間欠回転される。インクフイルム１５は、イン
ク面が受像紙１４に密着した状態で、ガイドローラ２
８，２９に沿って移動される。これらのガイドローラ２
８，２９の間に、サーマルヘッド１０が配置され、イン
クフイルム１５を背後から加熱する。

【００２０】画像データはフレームメモリ３２に書き込
まれる。記録時には、フレームメモリ３２から画像デー
タがライン毎に読み出され、階調制御回路３４に送られ
る。この実施例では、１画素が３個の発熱素子で記録さ
れるから、階調制御回路３４は１個の画素の画像データ
を３列の駆動データに変換する。この各列は、９ビット
から構成され、９本のサブラインを記録する。第１サブ
ラインは、副走査方向の長さがＡであり、第２〜第９サ
ブラインは、副走査方向の長さがＬである。

【００２１】階調制御回路３４からは、１ライン分の画
素の駆動データがサブライン毎に読み出されて、シリア
ル変換回路３６に送られる。このシリアル変換回路３６
は、パラレルな駆動データに変換し、これをヘッド駆動
回路３７に送る。このヘッド駆動回路３７は、ヘッド駆
動信号をサーマルヘッド１０に送り、各発熱素子を駆動
してインクフイルム１５を加熱し，インクを受像紙１４
に転写する。

【００２２】熱記録に際しては、コントローラ４１はド
ライバ４２を介し、図３に示すモータ駆動パルスによっ
てパルスモータ２７を駆動し、プラテンドラム２５を一
定ピッチＬずつ間欠回転させる。これとともに、インク
フイルム１５が受像紙１４に重なった状態で矢線方向に
送られる。

【００２３】スキャナー等で入力された画像データはフ
レームメモリ３２に予め書き込まれる。この画像データ
は、１ラインずつ読み出され、階調制御回路３４で駆動
データに変換されてから、サーマルヘッド１０に送ら
れ、１ラインずつ記録する。この際に、発熱素子が３個
ずつ組み合わされ、これらの発熱素子によって、１個の
画素１８にインクドットを記録する。

【００２４】すなわち、図３に示すように、発熱素子に
幅広のバイアス用パルスを与えてから、受像紙が１ステ
ップずつ送られる毎に、１個の幅狭の階調表現用パルス
を与える。なお、画素を１ライン分記録してから、次の
ラインの画素を記録する場合には、４ステップの空送り
が行われる。

【００２５】階調レベルが１の場合には、１個のバイア
ス用パルスと２個の階調表現用パルスが、３個の発熱素
子にそれぞれ与えられ、画素１８に面積が３Ａ×Ｃの最
小インクドット１９を記録する。階調レベルが１ずつ大
きくなるにつれて、階調表現用パルスを１個ずつ増や
し、これを３個の発熱素子のいずれかに割り当て、図４
に示すように、１個の画素１８に記録されるインクドッ
トの面積を単調増加させる。したがって、階調レベルｎ
の場合には、面積（３Ａ・Ｃ＋（ｎー１）・Ｌ・Ａ）の
インクドットが画素１８に記録される。

【００２６】図１及び図４に示す実施例では、３×３個
の単位画素で１個の画素を形成しており、最高で１９階
調を表現することができる。図５に示す実施例では、４
×４個の単位画素で１個の画素を形成している。紙送り
量を５μｍとすると、階調レベル１では、４個の発熱素
子を同時に駆動して、主走査方向の長さが２８０μｍ
（７０μｍ×４），副走査方向の長さが１００μｍ（１
ドット分＋９ステップ分）の最小インクドットを記録す
る。また、総階調数は、１＋｛（２８０−１００）×４
／５｝＝１４５となる。

【００２７】図６は、２×３の単位画素によって１個の
画素を形成するとともに、受像紙として平滑度が高い合
成紙（ベック平滑計で約２０００秒）を使用した実施例
を示す。この実施例では、前述したように、５５×１１
０μｍの発熱素子で階調レベル１を記録した場合に、イ
ンクドットのサイズがほぼＡ×Ａになる。したがって、
最小インクドットのサイズはほぼ２Ａ×Ａになり、紙送
り量を５μｍとすると、総階調数は、１＋１１０×２／
５＝４５となる。また、ハイライトの光学濃度は約０．
１２であった。また、解像度は、主走査方向が３６０／
２＝１８０ｄｐｉ，副走査方向が３６０／３＝１２０ｄ
ｐｉになる。なお、解像度と発熱素子のサイズとの関係
は、下記のようになる。 ４００ｄｐｉ ・・・ ４９×９８μｍ ３６０ｄｐｉ ・・・ ５５×１１０μｍ ３００ｄｐｉ ・・・ ６９×１３８μｍ

【００２８】前記実施例では、正方形をした単位画素の
一辺が約７０μｍであるが、この長さは各発熱素子のサ
イズに応じて決まるものである。また、最小インクドッ
トの面積は、使用する受像紙の平滑度と、各発熱素子の
サイズとに応じて変わり、その値は実測で決められる。
また、紙送りを間欠送りとしたが、一定速度による連続
送りとしてもよい。

【００２９】以上説明した実施例は、ラインプリンタで
あるが、本発明はシリアルプリンタに対しても適用する
ことができるものである。また、シアン，マゼンタ，イ
エローのインクエリアを有するインクフイルムを使用す
るカラープリンタに対しても本発明を利用することがで
きる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、１組の発熱素子を同時に駆動して最小インクドッ
トを記録し、階調レベルが高くなるにつれて、微小面積
ずつインクドットの面積を増加するから、原画像の階調
データに忠実な高品質の中間調画像をプリントすること
ができる。また、最小インクドットを副走査方向の長さ
が単位画素長より大きいものとすることにより、平滑度
が低い普通紙にもインクの転写が確実となり、ざらつき
のない高品質の中間調画像をプリントすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】サーマルヘッドと中間調画像の記録状態を示す
説明図である。

【図２】本発明を実施する溶融型熱転写プリンタの一例
を示す概略図である。

【図３】プリント時のタイミングチャートである。

【図４】３×３の単位画素で１個の画素を構成した場合
の各階調レベルとインクドットとの関係を示す説明図で
ある。

【図５】４×４の単位画素で１個の画素を構成した場合
の各階調レベルとインクドットとの関係を示す説明図で
ある。

【図６】２×３の単位画素で１個の画素を構成した場合
の各階調レベルとインクドットとの関係を示す説明図で
ある。

【図７】従来例を示す説明図である。

【図８】従来例の階調の不連続性を示す説明図である。

【図９】２×２の単位画素で１個の画素を構成した従来
例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ サーマルヘッド １１ 発熱素子アレイ １１ａ〜１１ｆ 発熱素子 １４ 受像紙 １５ インクフイルム １８ 画素 １９ 最小インクドット

───────────────────────────────────────────────────── 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 9305−2Ｃ Ｂ４１Ｊ 3/20 １１７ Ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の発熱素子を主走査方向に配列した
   サーマルヘッドを用い、画像の階調データに応じてイン
   クドットの副走査方向の長さを変化させて中間調画像を
   受像紙に記録する溶融型熱転写プリント方法において、 隣接したＮ個の発熱素子を１組にして、主走査方向Ｎ個
   及び副走査方向Ｍ個（Ｎ，Ｍは２以上の自然数）の単位
   画素によって１画素を構成し、受像紙とサーマルヘッド
   が相対的に副走査方向に単位画素長よりも小さい所定ピ
   ッチＬだけ移動するごとにヘッド加熱のための通電を行
   い、第１階調では、副走査方向の長さが少なくとも単位
   画素長で、主走査方向の長さがＮ個の単位画素長となっ
   た矩形の最小インクドットを記録し、そして第２階調以
   上では、１階調上がる毎に、副走査方向での長さが所定
   ピッチＬで、主走査方向での長さが単位画素長となった
   単位面積を１個ずつ最小インクドットに加えるようにし
   たことを特徴とする溶融型熱転写プリント方法。
2. 【請求項２】 平滑度が低い受像紙に中間調画像を記録
   する場合には、第１階調では副走査方向の長さが単位画
   素長に複数個の所定ピッチＬを加えた値とすることを特
   徴とする請求項１記載の溶融型熱転写プリント方法。