JPH09174911A - 感熱プリントの画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像のエッジをシャープに記録すること。 【解決手段】 サーマルヘッド１５の各発熱素子２１ａ
〜２１ｃは、各ピクセル２２を発色記録する場合に、バ
イアスデータによるバイアス加熱と階調データによる階
調加熱とを行う。階調データが急に大きくなる画像のエ
ッジ部分では、ヘッド駆動位置からのライン数Ｘと、エ
ッジからのライン数Ｎと、エッジでの階調データの変化
量とに応じた補正データを求め、これを階調データに加
算する。発熱素子は、補正データの分だけ余分に熱エネ
ルギーを発生するから、発熱素子の温度立ち上がりが改
善され、画像のエッジを所期の濃度に発色記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感熱プリントに用
いられる画像処理方法に関し、更に詳しくは画像のエッ
ジをシャープに記録するための画像処理方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】感熱プリントでは、支持体上に感熱発色
層を形成した感熱記録紙が用いられ、サーマルヘッドで
感熱記録紙を押圧・加熱して発色記録する。また、支持
体上に、シアン感熱発色層，マゼンタ感熱発色層，イエ
ロー感熱発色層を順番に形成したカラー感熱記録紙も知
られている。最上層となるイエロー感熱発色層の熱感度
が最も高く、最下層となるシアン感熱発色層の熱感度が
最も低い。この熱感度の違いを利用して、サーマルヘッ
ドで最上層から順番に各感熱発色層を記録する。イエロ
ー感熱発色層とマゼンタ感熱発色層に対しては、記録直
後に各感熱発色層に特有な波長域の紫外線を照射して定
着する。この定着によって、未発色の発色成分が光分解
されて発色能力が消失する。

【０００３】サーマルヘッドの各発熱素子は、バイアス
データによるバイアス加熱と，階調データ（画像デー
タ）による階調加熱とによってドットを記録する。バイ
アス加熱は、感熱発色層が発色しない範囲内の熱エネル
ギーを発生するものであり、白地部分であってもバイア
ス加熱は行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図５の（Ａ）に示すよ
うに、白地等の低濃度部分の後に、濃度が高い画像が存
在する場合に、階調データが大きな値に急に変化する。
しかし、この大きな駆動データで急に発熱素子を駆動し
ても、放熱や蓄熱等の影響によって、発熱素子の発熱の
立ち上がりが駆動データの変化に追従しない。この結
果、（Ｂ）に示すように発色濃度が緩やかに上昇するか
ら、画像のエッジがボケてしまうという問題があった。

【０００５】本発明は、画像のエッジをシャープに記録
することができる感熱プリントの画像処理方法を提供す
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、階調データが急に大きくなる画像のエッ
ジ部分では、各ラインの階調データに補正データを加え
て、発生する熱エネルギーを増加させている。この熱エ
ネルギーの増加によって、画像のエッジ部分が所期の濃
度に発色記録される。

【０００７】補正データの値は、ヘッド駆動開始位置か
らのライン数と、画像のエッジからのライン数と、エッ
ジでの階調データの変化量（階調データの立上がり量）
とによって決められる。また、エッジでの階調データ変
化量の代わりに、プリントすべき各ラインでの立ち上が
り前のラインに対する変化量を用いてもよい。

【０００８】

【作用】画像のエッジ部分では、蓄熱や放熱等の記録に
利用されない熱エネルギーを考慮して、本来の熱エネル
ギーよりも大きな熱エネルギーを与えるから、エッジ部
分を所期の濃度に記録することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】青色用画像メモリ１０ａ，緑色用
画像メモリ１０ｂ，赤色用画像メモリ１０ｃには、青色
画像データ，緑色画像データ，赤色画像データがそれぞ
れ１フレーム分書き込まれている。これらの３色画像デ
ータは、ビデオカメラ等からのビデオ信号を色分離，Ａ
／Ｄ変換してから、各画像メモリ１０ａ〜１０ｃに書き
込まれる。

【００１０】３種類の画像メモリ１０ａ〜１０ｃは、同
時に読み出されて色補正回路１１に送られる。この色補
正回路１１は、マトリクス演算による色補正及び補色へ
の変換を行う。このマトリクス演算は、プリントすべき
色の画像データに重み付けしてから、他の２色に重み付
けしたものを加算することで行われる。

【００１１】例えば、イエロー画像の記録では、イエロ
ー用のマトリクス演算式を用い、３色の画像データから
イエロー画像データを算出する。マゼンタ画像の記録で
は、マゼンタ用マトリクス演算式が用いられ、シアン画
像の記録ではシアン用マトリクス演算式が用いられる。
各色の画像データは、ＤＳＰ（デジタル演算専用プロセ
サー）１２に送られて、そのＲＡＭに書き込まれる。

【００１２】ＤＳＰ１２は、バイアスデータの作成と、
階調データの補正とを行う。１ラインのプリントに際し
ては、まず、１ライン分のバイアスデータをラインメモ
リ１３に書き込む。このラインメモリ１３に書き込まれ
た１ライン分のバイアスデータは、ドライバ１４で５１
２個のバイアス駆動パルスに変換してから、サーマルヘ
ッド１５に送ってバイアス加熱を行う。このサーマルヘ
ッド１５には、多数の発熱素子をライン状に配列した発
熱素子アレイ１６が設けられている。図３では、３個の
発熱素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃにのみ符号を付してあ
る。

【００１３】バイアス加熱後に、ＤＳＰ１２は、１ライ
ン分の階調データを補正して修正階調データを作成し、
これをラインメモリ１３に書き込む。各修正階調データ
で各発熱素子を駆動して階調加熱を行う。発熱素子は、
バイアス加熱と階調加熱とによって、カラー感熱記録紙
１７上に仮想的に四角形で区画されたビクセル２２内を
所期の濃度に発色させる。

【００１４】カラー感熱記録紙１７には、最初にイエロ
ー画像が記録され，次にマゼンタ画像が記録され、最後
にシアン画像が記録される。各色画像は１ラインずつ記
録され、３色面順次でフルカラー画像をカラー感熱記録
紙１７上に形成する。マゼンタ画像の記録の際に、未発
色のイエロー成分が発色しないようにするために、イエ
ロー画像の記録直後に、４２０ｎｍの近紫外線を照射し
て、未発色のイエロー発色成分を光分解する。同様に、
マゼンタ画像の記録直後に、３６５ｎの紫外線を照射し
て、未発色のマゼンタ発色成分を光分解する。

【００１５】図２は、３種類の感熱発色層の１つの発色
特性と駆動パルスとの関係を示す。バイアス加熱では、
「０」〜「５１１」の５１２個のバイアス駆動パルスで
各発熱素子が駆動される。階調加熱には、「０」〜「５
１１」の５１２個の階調駆動パルスが割り当てられてい
る。なお、バイアス駆動パルスと階調駆動パルスは、特
性曲線に沿った熱エネルギーを発生するように、そのパ
ルス幅が決められている。したがって、バイアス駆動パ
ルスと階調駆動パルスは、そのパルス幅が異なり、また
階調駆動パルスは、発生する順番によってパルス幅が異
なる。

【００１６】５１２個の階調駆動パルスのうち最初の１
２８個は、発熱素子の抵抗値むらを補正するために用い
られる。抵抗値が大きなものは抵抗値の小さなものより
も発熱エネルギーが小さい。そこで、抵抗値が大きなも
のに対しては、抵抗値むら補正データとして、最大１２
８個の階調駆動パルスが与えられる。また、２５６個の
階調駆動パルスは、プリントすべき画像の階調データに
対して割り当てられており、これによって２５６階調を
表現する。

【００１７】残りの１２８個の階調駆動パルスは、エッ
ジ補正に割り当られている。この補正データ（エッジ補
正データ）は、エッジ部分での階調データの変化量（階
調データの立上がり量）と、プリントすべきラインのエ
ッジからのライン数及びヘッド駆動開始位置からのライ
ン数とによって決められる。エッジの階調データの変化
量が大きいほど、補正データの値が大きい。プリントす
べきラインのエッジからのライン数と、プリントすべき
ラインのヘッド駆動開始位置からのライン数とは、いず
れもライン数が小さいほど、補正データの値が大きい。

【００１８】ＤＳＰ１２は、もともとの階調データに、
抵抗値むら補正データとエッジの補正データとを加算
し、得られた修正階調データをラインメモリ１３に書き
込む。なお、抵抗値むら補正は、本発明とは直接に関係
しないので、抵抗値むら補正については省略する。

【００１９】エッジとなるラインの階調データＧｒとそ
の直前のラインの階調データとの差（変化量）をΔＧｒ
とする（図４参照）。白地等の低濃度のラインが所定本
数続いた後に、階調データＧｒが所定値以上になったと
きに、画像のエッジであると判断する。この変化量ΔＧ
ｒを変数とする関数をｆ（ΔＧｒ）とする。また、エッ
ジからのライン数Ｎを変数とする関数をｇ（Ｎ）とし、
ヘッド駆動開始位置からのライン数Ｘを変数とする関数
をｈ（Ｘ）とする（図３参照）。これらの関数を用いる
と、補正データは、ｆ（ΔＧｒ）×ｇ（Ｎ）×ｈ（Ｘ）
で表すことができる。ＤＳＰ１２は、この式からエッジ
の補正データを求める。

【００２０】図３はカラー感熱記録紙の記録状態を示す
ものであり、熱エネルギーは発熱素子２０ｃで発生する
ものを示す。サーマルヘッド１５は、記録エリア２１の
手前にあるヘッド押圧開始位置Ｐ１でカラー感熱記録紙
１７を押圧する。これと同時に、各発熱素子は、１ライ
ンに対して５１２個のバイアス駆動パルスで駆動され、
発色しない熱エネルギーの範囲内でプレヒートする。そ
こで、この例では、ヘッド押圧開始位置Ｐ１がヘッド駆
動開始位置となる。

【００２１】なお、ヘッド押圧開始位置Ｐ１からプリン
ト開始位置Ｐ２までの押圧助走区間は数ライン程度であ
り、また発生する熱エネルギーも小さい。したがって、
その熱履歴による蓄熱を無視することが可能であるか
ら、プリント開始位置Ｐ２をヘッド駆動開始位置として
もよい。

【００２２】記録エリア２１の先端２１ａは、実質的に
画像のエッジと同じであり、白地（白枠）から急に発色
濃度が変化する。この先端２１ａのラインを記録する場
合には、前記補正演算式によって補正データが算出され
る。この補正データが階調データに加算され、得られた
修正階調データの値に応じた個数の階調駆動パルスで階
調加熱が行われる。

【００２３】この補正データによって、記録開始位置Ｐ
２では、放熱や蓄熱等の熱エネルギー損失を考慮して、
階調加熱での発熱エネルギーが増大されるから、所期の
発色濃度に記録することができる。記録開始位置Ｐ２以
降の各ラインでは、ｇ（Ｎ）とｈ（Ｘ）との値が小さく
なるから、ライン数が増えるにつれて補正データの値が
小さくなる。

【００２４】図４は、階調データの補正を示すものであ
る。（Ａ）に示すような階調データに対して、（Ｂ）に
示す補正データを加算すると、（Ｃ）示す修正階調デー
タが得られる。この修正階調データを用いると、（Ｄ）
に示す発色濃度に記録することができる。このように、
エッジでは大きな値となり、エッジからのライン数が増
えるにつれて減少する補正データを用いることにより、
エッジの濃度を所期の値に記録することできる。

【００２５】また、白地等の低濃度部分２１ｂの後にあ
る画像のエッジ２１ｃでも、前記演算式によって補正デ
ータを求め、発熱エネルギーを大きくするから、エッジ
をシャープに記録することができる。

【００２６】前記実施形態では、エッジの階調データの
変化量を変数とする関数ｆ（ΔＧｒ）を用いているが、
この代わりにプリントすべき各ラインの階調データの低
濃度部分（白地）に対する変化量を変数とする関数を用
いてもよい。

【００２７】記録エリア２１の始め部分は、発熱素子の
立ち上がりが悪いため、濃度が全体的に低くなる、いわ
ゆるシェーディングが発生する。本発明は、このシェー
ディングの補正にだけ利用してもよい。この場合に、各
発熱素子毎に先端２１ａを検出し、各発熱素子毎に補正
データ求める他に、ライン全体で先端検出や補正データ
の算出をしてもよい。後者の場合には、１ラインの平均
階調データの変化量から記録エリア２１の先端２１ａを
検出する。そして、この平均階調データの変化量と、記
録開始位置Ｐ２からのライン数とを変数とする関数式か
ら共通補正データを求め、これを１ライン内の各階調デ
ータに加算してもよい。関数式に用いる平均階調データ
の変化量は、白地（白枠）に対する先端２１ａのライン
の平均階調データの変化量、又はプリントすべきライン
の白地に対する平均階調データの変化量が用いられる。
なお、画像濃度が各ラインで同じ場合には、２つの変化
量は同じである。

【００２８】前記実施形態では、ピクセルにドットを記
録する場合に、駆動パルスの個数を可変して発色濃度を
制御しているが、発熱素子を連続駆動するとともに、そ
の通電時間を制御してもよい。また、バイアス駆動パル
スを省略し、代わりに第１番目の階調駆動パルスのパル
ス幅を長くして、バイアス加熱の熱エネルギーを同時に
発生させてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にお
いては、画像のエッジ部分に対して、補正データを用い
て発熱エネルギーを増大させているから、エッジ部分を
所期の濃度に記録することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】感熱プリンタの概略図である。

【図２】感熱発色層の発色特性と駆動パルスとの関係を
示す説明図である。

【図３】カラー感熱記録紙の記録状態を示す説明図であ
る。

【図４】階調データ，補正データ，修正階調データ，発
色濃度の関係を示す本発明の説明図である。

【図５】従来の方法による階調データと発色濃度の関係
を示す説明図である。

【符号の説明】

１６ 発熱素子アレイ ２０ａ〜２０ｃ 発熱素子 ２１ 記録エリア ２１ａ 記録エリアの先端 ２１ｂ 低濃度部分 ２１ｃ 画像のエッジ Ｐ１ ヘッド押圧開始位置 Ｐ２ 記録開始位置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感熱発色層を有する感熱記録紙を用い、
   サーマルヘッドの各発熱素子を各階調データに応じて駆
   動して、感熱記録紙に画像を１ラインずつ発色記録する
   感熱プリントにおいて、 前記階調データが急に大きくなる画像のエッジ部分で
   は、各ラインの階調データに補正データを加算して、発
   熱エネルギーを増大させることを特徴とする画像処理方
   法。
2. 【請求項２】 前記補正データは、ヘッド駆動開始位置
   からのライン数と、画像のエッジからのライン数と、エ
   ッジでの階調データの変化量とによって決めることを特
   徴とする請求項１記載の画像処理方法。
3. 【請求項３】 前記補正データは、ヘッド駆動開始位置
   からのライン数と、画像のエッジからのライン数と、プ
   リントすべきラインでの階調データの変化量とによって
   決めることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。