JPS60236366A - 記録装置 - 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」 本発明はディジタル記録によって中間調を表現する記録
装置に関する。

「従来の技術」 例えば熱転写記録装置では、加熱によって流動化あるい
は昇華する性質をもった熱転写性のインクを記録用紙に
選択的に転写して画情報の記録を行っている。インクは
記録用紙に付着するかしないかのいずれかの状態しかと
ることができない。

従って従来では２値化された画信号を記録装置に入力し
、いわゆる白、黒の２値の記録が行われていた。このよ
うな記録装置では写真のように中間調を多く含んだ画情
報を良好に再現することができない。

そこで出力ドツト複数個をマ）　ＩＪソックス状配置し
た出力ドツトマトリックスを用いて中間調の表現を行う
記録装置が提案されている。この装置では各出力ドツト
マトリックスが記録用紙上に隙間なく配置されるものと
仮定し、それらがそれぞれ所望の階調を表現することに
よって全体として写真等の中間調表現が可能となる。こ
のような中間調表現方法としては一般にディザ法と濃度
パターン法が用いられる。

第１２図はこの提案された記録装置に用いられる出力ド
ツトマトリックスが２×２のマトリックス構成の場合を
表わしたものである。１つの出力ドツトマトリックス１
１は例えば−辺８５μｍの正方形をした合計４個の出力
ドツト１２によって構成される。ここで各出力ドツト１
２の表現できる階調を３通りとすれば、出力ドツトマト
リックス１１は全部で１５段階の階調を表現することが
可能である。第１３図はこれらの各階調を表現した出力
ドツトマトリックスを表わしたものである。

網目で表わした出力ドツト１４が階調レベル２（高濃度
）のドツトであり、斜線で表わした出力ドツト１５が階
調レベル１（低濃度）のドツトである。また地色の出力
ドツト１６は階調レベル０（白色〉のドツトである。本
明細書ではこれら出力ドツトマトリックスを図示のよう
に階調■〜階調■の出力ドツトマトリックスと呼ぶこと
にする。

さて第１４図は階調■の出力ドツトマトリックスを抜き
出して示したものである。このように４個の出力ドツト
１２の輪郭を隙間なく接触させなければ、所望の領域に
わたっていわゆるベタ黒を表現することができない。と
ころがサーマルへγドを構成する各単位発熱体（発熱要
素）は、電極配置等の構造上の理由から隣り合った単位
発熱体同士が互に接触するような配置をとることが一般
に困難である。そこで階調レベル２の出力ドツトを作成
するには単位発熱体から熱記録媒体等に比較的大きな熱
エネルギを供給させ、単位発熱体の本来の面積よりも広
い円形あるいは楕円形の範囲にわたりドツトの形成を行
わせることになる。第１５図はこのようにして形成され
た階調■の出力ドツトマトリックスを表わしたものであ
る。図中の円１８が出力ドツトの印字範囲となる。出力
ドツトがマトリックス内部で一部重なり合うと共に、マ
トリックス外部にも拡張していることがわかる。

この出力ドツトの拡張部分は他の出力ドツトの階調表現
に影響を及ぼす。これを第１６図で説明する。同図では
中央に位置する出力ドットマトリックスが階調０のマト
リックスであり、この周囲を階調レベル２の出力ドツト
が取り囲んでいる。

このような場合の実際の出力ドツトの占める範囲を表わ
すと第１７図のようになる。ここで小さな円１９は階調
レベル１を表現するための出力ドツトの範囲である。出
力ドツトマトリックスの右上と左下の計２箇所に配置さ
れた階調レベル１の出力ドツトの実際の階調レベルは、
大きな円１８で表わされたドツトの侵入によって高めら
れてしまう。すなわちこの出力ドツトマトリックスは階
調０よりもむしろ階調［相］に極めて近い階調を表現し
てしまうことになる。同様の理由で階調０もこれを表現
しようとすると階調■が実質的に表現されてしまう。

このように従来の記録装置では例えば２Ｘ２のドツトマ
トリックスで１５段階の階調表現を行おうとしても、こ
れらの各段階に明確に分離された階調表現を行うことが
できず、表現できる階調の数が実質的にかなり減少する
ことになった。もちろん出力ドツトマトリックスのサイ
ズを更に太きくすることで隣接する他の出力ドツトマト
リックスの影響力を弱めることができるが、この場合に
は十分な解像力を維持することができなくなってしまう
。

以上中間調が表現される場合の不都合について説明した
が、第１８図に示すように縞状に黒の線２１等が存在す
る模様については同様の原理でこれら線２１等の部分が
太ってしまい、画質を劣化させるという問題もあった。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明はこのような事情に鑑み、階調をより正確に表現
し、また出力ドツトの記録に際して隣接する他の出力ド
ツトマ）ＩＪソックス階調表現に与える影響をより少な
くすることのできる記録装置を提供することをその目的
とする。

「問題点を解決するための手段」 本発明では第１図に原理的に示すように、印字記録デー
タ３１を人力し個々の出力ドツトの属する出力ドツトマ
トリックスの種別およびその出力ドツトマトリックス内
におけるこれらの出力ドツトの配置される位置を個別に
判別して出力ドツトの表現すべき階調との関係でこれら
の出力ドツトのドツトの大きさあるいは面積占有率を予
め定められたテーブル等を基にして個々に設定する出力
ドツト記録濃度設定手段３２を記録装置に具備させる。

そして例えば熱転写記録方式を採用した記録装置ではこ
の出力ドツト記録濃度設定手段３２によって設定された
出力ドツトのドツトの大きさあるいは面積占有率に応じ
て印字のためのエネルギを算出する印加エネルギ演算手
段３３と、この演算された印加エネルギで出力ドツトの
記録を行う記録デバイス３４とを更に記録装置に具備さ
せ、階調が明確に表現される記録を可能とする。

あるいは第２図に原理的に示すように互いに隣接する出
力ドツトマトリックスの境界部分に存在する出力ドツト
の階調レベルに応じてこれら出力ドツトの印字の際のド
ツトの大きさあるいは面積占有率を所期の値から修正し
て出力する出力ドツト記録濃度修正手段３５を記録装置
に具備させる。

そして例えば熱転写記録方式を採用した記録装置では、
この出力ドツト記録濃度修正手段３５によって修正され
た出力ドツトのドツトの大きさあるいは面積占有率に応
じてこれを印字するためのエネルギを算出する印加エネ
ルギ演算手段３３と、この演算された印加エネルギで出
力ドツトの記録を行う記録デバイス３４とを更に記録装
置に具備させ、隣接する出力ドツトマトリックスに対す
る影響あるいは干渉を低減させる。具体的には着目ドツ
トの属する出力ドツトマトリックスに隣接する他の出力
ドツトマトリックス内のドツトであってかつ着目ドツト
に隣接するドツトが着目ドツトの表現する階調レベルよ
りも低い（濃度のより薄い）ドツトであるとき、着目ド
ツトの径あるいはその占める面積を所定量だけ減少させ
た修正データを出力ドツト記録濃度修正データ３６とし
て出力させることになる。

ここで記録濃度すなわちドツトマトリックス内の階調が
このマトリックス内の出力ドツトの面積占有率で決定さ
れることは、Ｙｕｌｅ−Ｎｉｅｌｓｅ、ｎの示した次の
式によって明らがである。

Ｄ＝−ｎ　ｌｏｇ　（１−ａ　（１−１０””　＞また
だしこの式でＤは記録濃度、ｎは記録用紙や網点の精細
度に依存するパラメータ、Ｄａは出力ドツトの濃度、ａ
はドツトマトリックス内の出力ドツトの面積占有率であ
る。

記録装置は出力ドツト記録濃度設定手段と出力ドツト記
録濃度修正手段の双方を具備してもよいことは当然であ
る。第３図はその原理的構成を表わしたものである。ま
た記録デバイスがサーマルヘッドの場合には、出力ドツ
ト記録濃度設定手段あるいは出力ドツト記録濃度修正手
段から得られた出力ドツト記録濃度設定データあるいは
出力ドット記＄ｊ！ｘ度修正データを基にしてサーマル
ヘッドを駆動するだめのサーマルヘッド駆動手段が記録
装置に具備されることとなる。

このように本発明によれば所定の階調を表現する出力ド
ツトマトリックスにおいて同一の階調レベルの出力ドツ
トでもその配置される位置に応じて出力ドツトのドツト
の大きさあるいは面積占有率を変化させるので、多くの
階調を正確に表現−〇きるようになる。また着目ドツト
が先の例で階調レベル２のドツトである場合には、これ
に隣接する他の出力ドツトマトリックス内のドツトが階
調レベル２のドツトでない場合に限って、着目ドツトの
階調レベルを所期のものより所定量だけ低下させるので
、他の出力ドツトマトリックスに対する影響を低減させ
ることができる。

「実施例」 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第４図は本実施例の記録装置の概略を表わしたものであ
る。この装置には印字記録データ４１が印字のためのデ
ータとして供給される。この印字記録データ４１は第１
３図に示した１５階調のドツトマトリックスによって原
稿（図示せず）の中間調を再現したデータであり、２Ｘ
２のドツトマトリックスを構成する４つのドツトはそれ
ぞれ３値化された２ビット単位のデータとして表わされ
ている。印字記録データ４１は周辺パターン抽出回路４
２に入力され、ここで次の階調パターン認ＸＩｄＲＯＭ
４３に供給するデータが抽出される。

第５図は周辺パターン抽出回路と階調パターン認識ＲＯ
Ｍの入力端を具体的に表わしたものである。印字記録デ
ータ４１は各出力ドツトごとに２ビツトのデータが割り
当てられたτ−タ列であり、第１七１ラスタ用バツフア
４４と第１のラインメモリ４５の双方に供給される。第
１＋１ラスク用バツフア４４は３段構成のシフトレジス
フを２個並設した構成となっており、２ビツトずつの印
字データを３出力ドット分順次蓄える。これらの印字デ
ータはシリアル−パラレル変換され、第１段の２ビツト
の印字データＤ８　が階調パターン認識ＲＯＭ４３の入
力端子ＡＯ１Ａ１に供給される。

また１ドツト前の２ビツトの印字データＤ８　が階調パ
ターン認識ＲＯＭ４３の入力端子Ａ２、Ａ３に供給され
る。更に１ドツト前の２ビツトの印字データＤ７　が階
調パターン認識ＲＯＭ４３の入力端子Ａ４、Ａ５に供給
される。

一方、第１のラインメモリ４５では印字記録データ４１
を１ラスタ分だけ遅延させる。遅延後の印字記録データ
４６は第１ラスク用バツフア４７と第２のラインメモリ
４８の双方に供給される。

第１ラスク用バツフア４７は第１＋１ラスク用バツフア
４４と同一の構成のバッファメモリであり、その第１〜
第３段から出力される３種類の印字データＤ　ｓ　＝　
Ｄ　４　を２ビツトずつのデータとして階調パターン認
識ＲＯＭ４３の入力端子Δ６〜Ａ１１に供給する。第２
のラインメモリ４８は同様に印字データ４６を１ラスタ
分遅延させ、遅延後の印字データ４９を第ｉ−１ラスク
用バッファ５１に供給する。第ｉ−１ラスク用バッファ
５１も第１＋１ラスク用バツフア４４と同一の構成のバ
ッファメモリであり、その第１〜第３段から出力される
３種類の印字データＤ３〜Ｄ、を２ビツトずつのデータ
として階調パターン認識ＲＯＭ４３０入力端子Ａ１２〜
Ａ１７に供給する。

以上階調パターンδ忍識ＲＯＭ４３に供給された９種類
の印字データＤ１〜Ｄ９　のうち第１ラスク用バツフア
４７の第２段から出力された印字データＤ５は、着目ド
ツトの印字データとして第４図に示すサーマルヘッド駆
動回路５３に供給されることになる。

第６図は階調パターン認識ＲＯＭ４３に供給される印字
データＤ１〜Ｄ９　を印字位置との関係で表わしたもの
である。１ラスタが着目ドツトを含んだ現在印字を行う
ラスタであり、ｉ＋ｌラスラス１ラスクだけ過去を、ま
た１−１ラスクが１ラスクだけ未来を表わしている。階
調パターンδ忍識ＲＯＭ４３にはこのように着目ドツト
の印字データＤ、を中心として３×３のマトリックス状
の印字データＤ１〜Ｄ９　が順次シフトした形態で供給
されることになる。階調パターン認識ＲＯＭ４３ではこ
れらの印字データＤ、〜Ｄ、をアドレス情報として着目
ドツトのドツトの大きさを表わしたドツト径データ５４
を順次読み出すことになる。

この階調パターン認識ＲＯＭ４３が着目ドツトのドツト
の大きさを決定する原理を次に説明する。□階調パター
ンの認識 この実施例の記録装置では、２Ｘ２の出力ドツトマトリ
ックスを用い、出力ドツトの表現できる階調を３通りと
している。ただし１つの階調を表わす出力ドツトの径は
階調パターンに応じて、また同一の出力ドツトマトリッ
クス内でもその位置に応じて適宜変化するようになって
いる。今、出力ドツトマトリックスのそれぞれの出力ド
ツトを第７図に示すようにａ　−ｄで表わすと、各階調
パターンと出力ドツトの径は第８図に示す通りとなる。

ただし第８図でかっこ内に示した数値は階調レベル２の
出力ドツトを隣接する出力ドツトとの関係で修正する場
合のドツトの大きさを表わしたものである。

このようにこの実施例では着目ドツトがどの階調パター
ンに属し、更にその出力ドツトマトリックスのどの位置
の出力ドツトに対応するものであるかが判明されなけれ
ばドツトの大きさを決定することができない。このよう
な判定は３Ｘ３のマトリックスを用いて行うことができ
る。

今、第９図に示すような配置で印字データが存在してい
るものとする。このうち破線５５で囲んだ３×３のマ）
ＩＪワックス域が周辺パターン抽出回路４２によって切
り出されたものとする。このときこの領域の中央に位置
する印字データ５６が着目ドツトのテ゛−りである。２
×２のマトリックスを考え、これを３Ｘ３のこのマトリ
ックスの領域内で順次横方向にあるいは縦方向にシフト
させてみる。そのうちの１つが第８図に示す階調パター
ン■〜■のいずれかに一致する。この場合は第１０図（
Ａ）に示すように階調パターン＠と一致し、印字データ
５６は着目ドツトｄに該当することがわかる。従って印
字データ５６のドツトの大きさくドツトの径）は第８図
より７０μｍであり、これがドツト径データ５４として
出力されることになる。

次に破線５７で囲まれた領域が周辺パターン抽出回路４
２によって切り出された場合を考える。

この場合も中央に存在する印字データ５８を含んだ２×
２マトリツクスを４通り検討すれば第１０図（Ｂ）に示
すように階調パターン０と一致する。

印字データ５８はこの場合着目ドツトＣに該崩し、その
径は６５μｍとなる。同様に破線５９で囲んだ３Ｘ３の
マトリックス領域については、第１０図（Ｃ）に示すよ
うに階調パターン０の着目ドツトｂに該当し、その径は
６０μｍとなる。破線６１で囲んだ他の３Ｘ３マトリツ
クス領域については、第１０図（、Ｄ　”）に示すよう
に階調パターン０の着目ドツトａに該当し、その径は９
５μｍとなる。

さて以上のようにして着目ドツトがどの階調パターンに
属し、更にその出力ドツトマトリックスのどの位置の出
力ドツトに対応するものであるかが判明したら、次に着
目ドツトのドツトの大きさの修正を行う。このドツトの
大きさの修正は、着目ドツトが階調レベル２のドツトで
あるときこの着目ドツトに隣接する他の出力ドツトマト
リックス内のドツトであってかつ着目ドツトに隣接する
ドツトが階調レベル０または１のドツトの場合に行われ
る。すなわちこの場合には着目ドツトのドツトの大きさ
が９０μｍを越える場合に限って、これを９０μｍに修
正する。第８図のかっこ書はこの修正されたドツト径デ
ータ（出力ドット記録濃度イ［ト正データ）を表わした
ものである。例えば先の第１０図（Ｄ）に示す例では着
目ドラ）ａのドツトの大きさが本来の９５μｍから９０
　μｍに修正されろことになる。

階調パターン認識ＲＯＭ４３には以上のような原理に従
って設定されるドツトの大きさがアドレス情報との関係
で予め書き込まれており、印字データＤ１〜Ｄ、をアド
レス情報として着目ドツトのドツト径データ５４を出力
する。このドツト径データ５４は印加エネルギ演算回路
６３に供給され、所望のドツトの大きさを実現するため
の印加エネルギが演算される。印加エネルギをサーマル
ヘッド６４の対応する単位発熱体に印加する印加パルス
の時間幅で設定する場合には、印加エネルギ演算回路６
３の出力する印加エネルギデータ６５はパルス幅情報と
なる。印加エネルギデークロ５はドツト径データから一
律的に定められてもよいが、サーマルヘッド６４を記録
ヘッドとして用いる場合にはそれぞれの単位発熱体の蓄
熱やサーマルヘッド６４の基板温度の変動等を考慮して
印加エネルギを定めた方が各ドツトの大きさを正確に実
現することができる。単位発熱体の蓄熱の演算には周辺
パターン抽出回路４２からめられた印字データＤ１〜Ｄ
、を用いてもよいし、更に対象とする印字データの領域
を拡張してもよい。

このようにして最終的に決定された印加エネルギデータ
６５はサーマルヘッド駆動回路５３に供給される。サー
マルヘッド駆動回路５３では個々の印字データＤ５　ご
とにパルス幅を設定し、これらのパルス幅に応じてサー
マルヘッド６４に搭載されたシフトレジスタにセットす
るデータを順次変化させてそれぞれの単位発熱体に所望
のエネルギを印加することになる。

第１１図はこの実施例のサーマルヘッド６４にふける印
加エネルギと出力ドツトのドツトの大きさの関係を、基
板温度が２０’Ｃで蓄熱が行われていない場合について
表わしたものである。例えば６０μｍのドツトの大きさ
くドツト径）を実現するためには０．１６ｍＪに相当す
るパルス幅のエネルギを印加することになる。

１５７２分の記録がこのようにして終了すると、図示し
ない記録用紙撤送機構が記録用紙を１ラスタ分だけ副走
査させ、続いて同様の動作で１ラスタ分の記録が行われ
る。以下同様である。このようにして中間調の表現され
た記録面が作成される。

以上説明した実施例では感熱記録方式で記録を行ったが
、インクジェット記録方式やレーザ発光装置を使用した
静電記録方式で記録を行うことも可能である。これらの
場合には蓄熱補正等が不要であり、階調パターン認識Ｒ
ＯＭの出力をそのままドツトの大きさを決定するデータ
としてレーザ発光装置等の駆動回路に入力することも可
能である。

また実施例では単位発熱体に印加するパルスの時間幅を
変化させて印加エネルギを制御したが、印加電圧を変化
させて同様の制御を行うことも可能である。

「発明の効果」 このように本発明によれば互に隣接する出力ドツトマト
リックスがいわゆるベタ黒を表現する場合を除いて出力
ドツトのドツトの大きさを制限するので、同一サイズの
ドツトマトリックスでより多くの階調を正確に表現する
ことができるだけでなく、ソリッド部分の境界が明瞭と
なり、高品位の記録面を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の原理図、第４図〜第１１図は
本発明の一実施例を説明するためのもので、このうち第
４図は記録装置の概要を示すブロック図、第５図は周辺
パターン抽出回路を具体化したブロック図、第６図は抽
出された印字データを印字位置との関係で表わしたデー
タ配置説明図、第７図は出力ドツトマトリックスの各出
力ドツトの配置を表わした配置図、第８図は各階調パタ
ーンと出力ドツトの大きさを表わした階調パターン認識
ＲＯＭの内容説明図、第９図は印字データの配置の一例
を示すデータ配置図、第１０図（Ａ）〜（Ｄ）は階調パ
ターンおよび着目ドツトの位置決定を説明するための説
明図、第１１図は印加エネルギと出力ドツトのドツトの
大きさくドツト径）の関係を表わした特性図、第１２図
は出力ドツトマトリックスの構成を示すマトリックス構
成図、第１３図は出力ドツトマトリックスを階調別に表
わしたマ）　ＩＪソックス成図、第１４図は階調■の出
力ドツトマトリックスのマトリックス構成図、第１５図
は階調［相］の出力ドツトマトリックスにおけるドツト
の大きさを表わした印字範囲説明図、第１６図は１つの
出力ドツトマトリックスの周囲を階調レベル２のドツト
が取り囲んだ状態を示す配置図、第１７図は第１６図に
示す場合のドツトの大きさの影響を示す印字範囲説明図
、第１８図は黒の線が縞状に存在する印字パターンを表
わしたパターン構成図である。 ３１．４１・・・・・・印字記録データ、３２・・・・
・・出力ドツト記録濃度設定手段、３３・・・・・印加
エネルギ演算手段、３４・・・・・・記録デバイス、 ３５・・・・出力ドツト記録濃度修正手段、３６・・・
・・出力ドツト記録濃度修正データ、４２・・・・・・
周辺パターン抽出回路、４３・・・・・・階調パターン
認識ＲＯＭ。 ５３・・・・・・サーマルヘッド駆動回路、６３・・・
・・・印加エネルギ演算回路、６４・・・・・・サーマ
ルヘッド、 Ｄｌ　〜Ｄ、・・・・・・印字データ。 出　願　人　富士ゼロックス株式会社 代　理　人　弁理士　山　内　梅　雄 第８図 第６図 第７　図 第１１図 第９図 少７ （Ｃ）　（Ｄ） ト ト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１画情報をドツト分割して記録もしくは表示する装置
   において、画情報に応じて記録もしくは表示するドツト
   の−大きさもしくは面積占有率を変化させることを特徴
   とする記録装置。 ２、個々に階調を表現することのできる出力ドツトをマ
   トリックス状に配置した出力ドツトマトリックスを用い
   、出カド７）の組み合わせに応じて出力ドツトマトリッ
   クスの表現する階調を選択して画像の記録を行う記録方
   式において、これらの出力ドツトの属する出力ドツトマ
   トリックスの種別およびその出力ドツトマ）　ＩＪック
   ス内における出力ドツトの配置される位置を個別に判別
   して出力ドツトの表現すべき階調との関係でこれらの出
   カドノドのドツトの大きさあるいは面積占有率を個々に
   設定する出力ドツト記録濃度設定手段とを具ｆｉｉｔｉ
   することを特徴とする記録装置。 ３、個々に階調を表現することのできる出力ドツトをマ
   トリックス状に配置した出力ドツトマトリックスを用い
   、出力ドツトの組み合わせに応じて出力ドツトマトリッ
   クスの表現する階調を選択して画像の記録を行う記録方
   式において、互いに隣接する出力ドツトマトリックスの
   境界部分に存在する出力ドツトの階調レベルに応じてこ
   れら出力ドツトの印字の際のドツトの大きさあるいは面
   積占有率を所期の値から修正して出力する出力ドツト記
   録濃度修正手段とを具備することを特徴とする記録装置
   。 ４　個々に階調を表現することのできる出力ドツトをマ
   トリックス状に配置した出力ドツトマトリックスを用い
   、出力ドツトの組み合わせに応じて出力ドットマ）　Ｉ
   Ｊソックス表現する階調を選択して画像の記録を行う記
   録方式において、これらの出力ドツトの属する出力ドツ
   トマトリックスの種別およびその出力ドツトマトリック
   ス上における出力ドツトの配置される位置を個別に判別
   して出力ドツトの表現すべき階調との関係でこれらの出
   力ドツトの大きさあるいは面積占有率を予め定められた
   テーブルを基にして設定する出力ドツト記録濃度設定手
   段と、互いに隣接する出力ドツトマトリックスの境界部
   分に存在する出力ドツトの階調レベルに応じてこれら出
   力ドツトの印字の際のドツトの大きさあるいは面積占有
   率を出力ドツト記録濃度設定手段によって設定された記
   録濃度から修正して出力する出力ドツト記録濃度修正手
   段とを具備することを特徴とする記録装置。 ５、出力ドツト記録濃度修正手段によって修正された出
   力ドツトのドツトの大きさあるいは面積占有率に応じて
   印字のためのエネルギを算出する印加エネルギ演算手段
   と、感熱発色記録あるいは熱転写記録を行うためのサー
   マルヘッドと、このサーマルヘッドを印加エネルギ演算
   手段の演算した印加エネルギで駆動するサーマルヘッド
   駆動手段とを、具備することを特徴とする特許請求の範
   囲第４項記載の記録装置。