JPS6049996A - 熱転写記録装置 - 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】 〈発明の技術分野〉 本発明は熱転写記録装置の改良に関し、更に詳細には多
階調記録を可能にした熱転写記録装置に関するものであ
る。

〈発明の技術的背景とその問題点〉 従来の階調を表現する方法としては大別すると、濃度階
調法と面積階調法の２つが有り、濃度階調法は１画素の
濃度を変化させる方法であり、面積階調法は１画素の暗
部の面積を変化させる方法である。又この両者を組み合
わせた方法も提案されている。

面積階調法は］画素の一辺に複数の発熱素子を対応させ
、他の一辺を複数回の紙送りによって対応させて、１画
素をドツトマトリクスで構成し、階調信号によって上記
１画素内の通電すべき発熱素子を選択し、１画素内の暗
部面積を変化させることにより、１画素の階調を表わす
ようにしたものである。

このような面積階調法は白（記録紙の地濃度）と飽和濃
度の２値濃度を用いるため、記録の安定性に優れる。し
かし多階調を表現するためには、大きなドツトマトリク
スを必要とし、画像の解像度が低下するという大きな欠
点がある。

熱転写記録装置における濃度階調法の例としては、記録
ヘッドの通電時間をコントロールして転写濃度を変化さ
せて実現できる。しかしインクが溶融しはじめてからイ
ンクの転写量が飽和するまでの、加えた熱量とインクの
転写量との関係がリニアに変化する領域が狭く、かつ不
安定で濃度階調法のみで中間調を記録するのは熱転写記
録の場合、非常に難しい。

このため面積階調法と濃度階調法を組み合わせた階調法
が提案されている。この階調法は、１画素に複数の発熱
素子を対応、させ、階調信号によって通電すべき発熱素
子を選択し、１画素内の暗部面積を変化させるとともに
各発熱素子の通電時間を制御し、白、灰、黒の少なくと
も３段階の濃度変化を得、両者の組み合わせにより１画
素の階調を表現するようにしたものである。

これを熱転写記録に適用した従来例を次に示す。

まず飽和濃度と中間濃度（飽和濃度と記録紙の、地濃度
の中間）を設定する。第１図はインクの転写濃度特性で
あり、発熱素子への通電時間を変えることより、すなわ
ち通電時間Ｔｓ　ｍ５ｅｃ　で飽和濃度を得、通電時間
Ｔ　ｍ５ｅｃで中間濃度が得られる。従って階調数はｍ
　ｘ　ｎのドツトマトリクスを考えるとＸ＝２ＸｍＸｎ
＋１て表わされ、小さいドツトマトリクスで多階調を表
現できるわけである。

１、かしこの方法は濃度特性が不安定であり、わずかな
ズレでも中間濃度値は変わってしまう。中間濃度値を一
定に保つ為に、通電時間の長さをコントロールするのは
極めて難しく安定性、忠実な濃度再現に難がある。（以
上Ａの方法とする。）濃度階調法と面積階調法を組み合
わせたもう−５・″く撓の方法としてＢの方法がある。

この方法は最高到達濃度の１／Ｈの濃度のインクフィル
ムを使用する。従ってこの方法では１回の記録でいくら
飽和領域に達しても、最高到達濃度のＩＡの濃度しか得
られない。この１ハの濃度のインクフィルムを用いて、
Ｎ回の重ね合わせ記録により、最高到達濃度が得られる
。これに面積階調法を組み合わせて、階調数を増やして
いる。１画素をｍＸｎのドツトマトリクスで構成した場
合、階調数はＮＸｍＸｎ＋１となる。

この方法を実際に熱転写プリンタに適用した例について
説明する。

最高到達濃度の１７２の濃度のインクフィルムを使用す
る。飽和領域での記録の為、中間濃度が安定して記録で
きる。−頁分完了すると、記録紙のみフィードバックさ
れ、さらに“２回目の記録が行なわれる。２回目の記録
で最高到達濃度が得られる。従って記録紙は２回往復移
動するわけである。

記録紙を停止させてインクフィルムだけを搬送できれば
、１回目の記録後インクフィルムのみを送り、２回目の
記録を行なうことにより、２回の往復動作は必要でなく
、往復動作なしで中間調画像が得られる。しかし、実際
問題、引きはがし行程を通るまでは記録後の記録紙とイ
ンクフィルムは貼り付いた状態である。従って記録直後
に記録紙を停止させたままインクフィルムのみを搬送す
ることは原理上不可能である。

従ってこの方法の大きな欠点は、通常の２倍の回数だけ
、記録紙を往復させなければならないことで、パックフ
ィードの時間ロスが増える。又往復回数が増えることに
よって、記録位置精度か悪くなり、重ね合わせにズレが
生じ、画像品位が劣化するなどの欠点がある。

〈発明の目的〉 本発明の目的は上記各方法の欠点を解消し、中間調を安
定に記録し、かつ重ね合わせのズレの少ない、記録速度
の速い熱転写記録装置、即ち高階調、高解像の画像を実
現する熱転写記録装置を提供するものであり、この目的
を達成するため、本発明の熱転写記録装置は、インクフ
ィルムとして、同一部分のＮ回繰り返し記録が可能で、
かつ１回の記録で最高到達濃度の１／Ｎの濃度が得られ
る多数回記録インクフィルムを備え、このインクフィル
ムを用いて記録紙の同一場所に多重記録することにより
１画素濃度を変化させて中間調の画像出力を得るように
成している。

〈発明の実施例〉 以下実施例を示す添付図面によって本発明の詳細な説明
する。

第２図は本発明に使用する同一部分の繰り返し記録が可
能な多数回記録用熱転写インクフィルム（以下マルチイ
ンクフィルムと呼ぶ）の構造を示す断面図である。

第２図においてインクフィルム１０はポリエステル等の
薄いベース１１上に多孔質網状耐熱層１２を形成し、こ
の中に転写材の熱溶融性インクを含浸させている。ただ
し１回の記録では最高到達濃度の１７Ｎの濃度になるよ
うに調整されている。

現在この種のマルチインクフィルムは１回の記録で最高
到達濃度に達するのは難しく、まだ研究段階である。し
かし本発明では１回の記録で最高到達濃度を達成する必
要はなく、１／Ｎの濃度で良い。このレベルのマルチイ
ンクフィルムは既に開発されており、十分実用に耐える
ものである。本発明の実施例はＮの値を３としており、
この場合３回の重ね合わせて最高到達濃度が得られる。

従ってマルチインクフィルムの繰り返し記録可能回数は
少な（とも３回必要となる。この繰り返し数も現在のレ
ベルで十分クリアしている。

本発明の熱転写記録装置の基本構成は従来装置の構成と
ほとんど変わらないが、第２図に示したマルチインクフ
ィルムを備えている点と、記録紙送りと記録タイミング
の取り方に特徴があり、コントロール部分に従来のもの
と大きな違いがある。

すなわち本発明の実施される熱転写記録装置の基本構成
は第３図に示すように記録紙（普通紙）１を巻き掛けて
、図示しない改行手段によって間欠的に回動される紙送
りローラを兼ねたプラテン２と、該−プラテン２に対向
した記録ヘッド３を備えている。

前記記録紙１とともに、前記マルチインクフィルム４は
前記記録ヘッド３と前記プラテン２との間に導かれてい
る。５はインク引きはがし部で、記録後記録紙に貼り付
いているインクフィルム４を−引きはがすためのもので
ある。引きはがされた使用済みのインクフィルム４はイ
ンクフィルム巻き取りローラ６に巻き取られる。

次に、上記第３図のように構成された装置に゛おいて、
１回記録で最高到達濃度の１／３の濃度の記録が得られ
るマルチインクフィルム４を用いて、中間調画像を表現
する場合の動作を、第４図に示すコントロール部のブロ
ック図と共に説明する。

第４図は本発明装置のコントロール部の構成を示すブロ
ック図である。

第４図において２１は画素単位のデータの入力されるイ
ンタフェース、２２は該データの格納される入力データ
メモリ、２３は入力データを閾値設定によりレベル分け
する階調処理部、２４は上記階調処理部２３において作
成された多値レベルのデータを格納する出力データメモ
リ、２５は中央処理装置部、２６はメカコントロール部
、２７は機構部、２８はヘッドコントロール部である。

才た２９はサーマルヘッドであり、第３図における記録
ヘッド３に対応している。

上記の如き構成において、インタフェース２１を介して
画素単位に入力されたデー、り信り・は入力データメモ
リ２〉“に格納される。またこの入力データは階調処理
部２３において記録装置で出力可能な階調数になるよう
な閾値設定によってレベル分けされて、多値レベルのデ
ータに交換される。

この多値レベルのデータは出力データメモリ２４に格納
される。

この実施例では最高到達濃度の１／３の濃度のマルチイ
ンクフィルム４を用いているため、入力データは階調処
理部２３において４値レベルにレベル分けされることに
なる。

次に出力データメモリ２４に格納されたデータが順次Ｃ
ＰＵ２５に送り出されて記録が開始される。

記録紙１はプラテン２と記録へラド３の間に紙送り機構
（図示せず）により既に導かれている。

記録開始信号とともに記録が開始される。

出力データメモリ２４から出力されるデータは各画素と
４値レベルの内の一つであるため、記録ヘッド２９（３
）に与える通電加熱パルスの回数を４値レベルの信号に
応じて選択するように成される（最高３回）。その結果
、各画素とも４レベルの記録濃度が得られる。ただし、
その間記録１及びマルチインクフィルム４は搬送しない
よう、ＣＰＵ２５からの信−５−にもとすいてメカコン
）・ロール部２６により機構部が制御される。

このようにして１回も通電加熱パルスを与えない事によ
り、記録紙１の地濃度のままの状態が得られる。

１回目の通電加熱パルスをヘッドコントロール部２８を
介して記録ヘッド３に与えることにより、最高到達濃度
の１／３の濃度の転写がなされる。

次に紙送り・インクフィルム送りは行なわすに、２回目
の通電加熱パルスによって同一場所に最高到達濃度の１
／３の濃度の記録が重ねられると、その部分の濃度は最
高到達濃度の２／３になる。

更に紙送り・インクフィルム送りを行なわずに、３回目
の通電加熱パルスによって同一場所に最高到達濃度の１
／３の濃度の記録が重ねられると、その部分の濃度は最
高到達濃度となるわけである。

この各通電加熱パルスによる通電時間の長さは、インク
の転写濃度が飽和状態になるのに充分な長さに設定され
ており、従って記録濃度はどのレベルにおいても安定し
ている。また、この間記録紙１は、搬送していないため
１位置ずれは生じない。

以上のようにして、出力データメモリ２４に格納された
４値のデータにしたかって、ヘッドコントロール部２８
て制御されて記録紙１の地濃度。

最高到達濃度の１／３．２／３及び最高到達濃度の４レ
ベルの記録かなされる。

一ラインの記録が終了すると、図示しない紙送り機構に
より、−ライン分（発熱素子の幅）、記録紙１は搬送さ
れ、再ひ次の階調記録がなされる。

今までの説明から明らかなように、本発明装置と従来例
装置とは第５図及び第６図に示すように紙送りと通電加
熱パルスとのタイミングが太き（異なっている。

即ち、従来例においては第５図に示すように１回通電加
熱パルス（ｂ）を与えると次は必ず紙送りパルス（ａ）
によって−ライン分の記録紙搬送が行なわれる。

これに対して、本発明の実施例では第６図に示すように
３回の通電パルス（ｂ）が与えられる時間を経た後、紙
送りパルス（ａ）が１パルス出力されて記録紙搬送手段
（図示せず）によって記録紙１は一ライン分搬送されて
再び４レベルの中間調記録か行なわれる。

このようにして順次１ラインずつの階調記録が行なわれ
る。記録後のインクフィルム４はインクフィルム引きは
がし部５に到達するまでは、記録紙１に貼り付いた状態
である。インクフィルム引きはがし部５によって記録紙
１から引きはがされた使用済みのインクフィルム４は、
巻き取りローラ６に巻き取られていく。

本発明の上記実施例においては、一画素が１ドツトに対
応しており、階調数が４レベルと少ないが、従来の面積
階調法と組合せることによって、階調数を飛躍的に増加
させることができる。

一般的な面積階調法は、入力の一画素に対して、出力を
ｎＸｍのドツトマトリクスに対応させたものであり、解
像度が下がるが階調数は増加することになる。

今、例えば入力画像の一画素に対して出力装置が４×４
のドツトマトリクスに対応しているとすると、入力画像
の一画素のレベルが各ドツトセル、・（Ｓ対応し′て例
えは次表の如く予め設定された閾値と比較される。

例えば入力画像の一画素のレベルが８であったとすると
、この入力レベル、が上記した表の各セルの闇値と比較
され、各セルの値以上てあれば°′１パ、小さければ’
Ｏ”　（地濃度）となるように変換され、その結果一画
素に対して第７図に示す如き４×４のドツトマトリクス
の２値による中間調出力が得られることになる。

本発明の他の実施例として、この面積階調法と組合せて
階調数を更に増加することが出来る。

今２×２のドツトマトリクスで一画素を構成した場合、
第８図に示す如く〔１２通＋地濃度〕の１３階調が得ら
れる。なお第８図において三重丸１）印は最高到達儂度
、二重丸（Ｑ）印は最高到達濃度の２／３の濃度、丸（
○）印は最高到達濃度の１／３の濃度をそれぞれ表わし
ている。

従って、第４図に示した階調処理部２３において入力デ
ータを１３レベルに分割し、全ての入力画素についてレ
ベル分けを行なって出力データメモリ２４に格納される
。なお、この時−画素に対応したマトリックス単位で格
納するのではなく一セル単位で格納するように成してお
けば、出力データメモリ２４に書き込まれた内容を、そ
のまま前述と同様のプリンタ構造及びメカコントロール
２６によって記録することができる。

従って第９図に示すように入力データメモリ２２の内容
が入力画素レベル９てあれば、第８図に示した２×２の
ドツトマトリクスの９に対応して出力データメモリ２４
に通電加熱回数が書き込まれ、この出力データメモリ２
４の記憶内容によって例えば最初のト′ソト列の最初の
行のドツトに対しては３個の通電加熱パルスか供給され
、紙送り後の次の行のドツトに対しては２個の通電加熱
パルスが供給されることになる。

以上の例では２×２のドツトマトリクスの例にして説明
したが、これよりも大きなドツトマトリクス構成にすれ
ば更に高階調記録が可能となる。

また本発明においては、最高到達濃度の１／Ｎのマルチ
インクフィルム４のＮの値が大きくなるほど、他方式と
比べてそのメリットの差が太き（なる。すなわちＡの方
法の場合は濃度階調が最大３値（記録紙の地濃度、中間
濃度、飽和濃度）が限度であり、従って本発明のＮの値
を２以上にすれはＡ方式より、高階調が得られる。Ｎの
値を大きくしても、安定した階調記録カー出来るのが特
徴である。又Ｂ方式の場合、Ｎの値を太き（することが
出来るが、Ｎｘ３回記録紙を往復させる必要があり、記
録位置のズレ、バックフィードの時間ロスなどの欠点が
ある。また当然インクフィルムの長さもＮ倍長くなり、
インクフィルムロールの径が大きくなってしまい、装置
が大きくなる欠点も有る。これに対して本発明はいくら
Ｎの値を大きくしても記録紙は３回往復させるだ■で良
く、Ｂ方式に比べてバックフィードの時間ロス、記録位
置のズレが非常に少ない。またインクフィルムロールの
径もＮの値に関係なく一定である。

〈発明の効果〉 以上のように本発明の熱転写記録装置は、インクフィル
ムとして同一部分のＮ回繰返し記録が可能であり、かつ
１回の記録で最高到達濃度の１／Ｎの濃度が得られる多
数回記赫インクフィルムを備え、このインクフィルムを
用いて記録紙の同一場所に多重記録することにより画素
濃度を変化させて中間調の画像出力を得るように成して
いるため、装置を大きくすることなく、高階調、高解像
度の熱転写記録装置を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はインクの転写濃度特性の一例を示す特性図、第
２図は同一部分の繰り返し記録か可能な多数回記録用熱
転写インクフィルムの構造を示す断面図、第３図は本発
明の実施される熱転写記録装置の基本構成を示す概略断
面図、第４図は本発明装置のコントロール部の構成を示
すブロック図、第５図は従来の通電加熱タイミングを示
す図、第６図は本発明の通電加熱タイミングを示す図、
第７図は面積階調法による階調出力例を示す図、第８図
は本発明の他の実施例による階調出力例を示す図、第９
図は入力データの階調出力変換例を示すブロック図であ
る。 １・・・記録紙、２・・・プラテン、３・・・記録ヘッ
ド、４・・・マルチインクフィルム、１０・・・インク
フィルム、１１・・・ベース、１２・・・多孔質網状耐
熱層、２２・・入力データメモリ、２３・・・階調処理
部、２４・・・・・・出力データメモリ、２５・・・中
央処理装置（ＣＰＵ）、２９・・・サーマルヘッド。 代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名）γＨＴｓ 第２　図 第４１２Ｉ 第５図 晶６　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　記録ヘッドと該記録ヘッドに対向して設置されたプ
   ラテンと前記記録ヘッドと前記プラテンとの間を記録紙
   とともに走行させられるインクフィルムを備え、前記記
   録ヘッドにより前記インクフィルムのインクを溶融させ
   、前記記録紙に転写することにより、画像出力を得る熱
   転写記録装置において、 前記インクフィルムとして、同一部分のＮ回繰り返し記
   録が可能で、かつ１回の記録で最高到達濃度の翰の濃度
   が得られる多数回記録インクフィルムを備え、前記記録
   紙の同一場所に多重記録することにより、画素濃度を変
   化させて中間調の画像出力を得るように成したことを特
   徴とした熱転写記録装置。 ２．１画素に対応するドツトマトリクスのインク転写部
   分の面積を変えることによって階調を表現する面積階調
   法とを組み合わせて中間調の画像出力の階調数を増加せ
   しめるように成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の熱転写記録装置。