JPS6115467A - 熱転写カラ−プリンタ - 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、中間調記録が可能な熱転写カラープリンタに
関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

記録画像をドツトで構成するディジタルカラー記録にお
ける中間調再現の方法の一つとして、ディザ法が知られ
ている。ディザ法は多数の閾値をマトリックス状に配列
したディザパターンを用い、入力画像信号の画素と記録
装置の出力ドツト（記録画像ドツト）とを１対１に対応
させて閾値処理を行なうことにより中間調記録を行なう
ものであり、ディザパターンのマトリックス・サイズを
（ＮＸＮ）として（Ｎ”＋１）の階調数を実現できる。

マトリックス・サイズとは１つのディザパターン内の閾
値の総数をいう。

反面、ディザ法においては解像度は通常の２値記録の場
合と比較して１／Ｎになる。すなわち、ディザパターン
のマトリックス・サイズに対し解像度と階調再現数とは
相反する関係にある。従って、カラー画像の記録に適し
たマトリックス・サイズが存在する。

また、記録すべき画像信号によりサーマルヘッドを駆動
してインクリボン上の複数色のインクを記録体上に転写
することによってカラー画像を記録する。いわゆる熱転
写カラープリンタでは、中間調記録を行なう場合、サー
マルヘッドの蓄熱効果により階調再現性が低下し、特に
高濃度領域で階調再現数が少なくなるという問題がある
。例えばマトリックス・サイズが（４Ｘ４）のディザパ
ターンを用いた場合は、せいぜい７〜８階調程度しか再
現することができず、忠実度に優れたカラー画像の再現
は難しい。

一般に、疑似輪郭が生じない必要階調数は１８〜２０階
調以上と言われており、マトリックス・サイズが（４Ｘ
４）のディザパターンでは良好な階調再現性を得ること
は不可能である。特に肌色再現は階調再現数が少ないと
疑似輪郭が生じ、画像品質を著しく損なう。これを改善
する方策として、ディザパターンのマトリックス・サイ
ズを大きくして階調再現数を増すことＡ−まず考えられ
る。

マトリックス・サイズを（６Ｘ６）にすると階調再現数
は〜１６となるが、肌色再現においては依然として疑似
輪郭が生じる。（８Ｘ８）にするとほぼ２６階調の再現
数が得られるが、解像度の低下により文字、線等の再現
性が悪く、実用に供し得る画質は得られない。

現在実用化されている装置のなかで解像度が最も高い部
類に属する解像度１２本／Ｍの熱転写カラープリンタを
用いて、ディザ法によりカラー画像を記録した場合のデ
ィザパターンのマトリックス・サイズに対する解像度と
階調再現数との関係を第１１図に示す。この図からも明
らかなように、解像度と階調再現数とはディザパターン
のマトリックス・サイズに対して相反する関係にあるこ
とが分る。

ところで、人間の視覚弁別機能は水平および垂直の線分
に対して、明暗知覚および色度知覚上の妨害感が最も高
い。従って、閾値を縦横（副走査方向および主走査方向
）に配列した正方形マトリックスからなるディザパター
ンを用いた場合は、水平および垂直の線分が目立つため
に画質が著しく損われる。因みに妨害感の最も少ない線
分の角度は４５°であることが知られている。

このような人間の視覚弁別機能に着目して、ディザパタ
ーンの形状をいわゆる斜めマトリックスとすることが提
案されている（電子通信学会論文集　画工研寅　ＩＥ８
２−１０１　　ｐ３７〜４２）。

この論文は静電記録方式での中間調記録を前提としてお
り、ディザパターンのマトリックス・サイズは（５ｆｌ
Ｘ５ｆｆ）が適当であると述べられている。

熱転写カラープリンタにおいても、このような斜めマト
リックスからなるディザパターンを用いると、視覚上の
妨害感の少ないカラー画像の記録が可能と考えられる。

しかし、熱転写記録ではサーマルヘッドの熱の広がりと
いう静電記録にない特有の問題があり、この点を考慮し
てマトリックス・サイズを選ぶことが必要である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、階調再現性が良好で、解像度が高く、
かつ妨害感の少ない鮮明なカラー画像を記録できる熱転
写カラープリンタを提供することにある。

（発明の概要〕 本発明は、複数の閾値をマトリックス配列したディザパ
ターンにより、記録すべき画像信号を閾値処理し、この
閾値処理された画像信号によってサーマルヘッドを駆動
してインクリボン上の複数色のインクを記録体上に転写
しカラー画像を記録する熱転写カラープリンタにおいて
、ディザパターンを２　ｎ２個（但し、ｎは３以上の整
数）の閾値をパターンのエツジ部に位置する閾値がそれ
ぞれ隣接するディザパターン上の少なくとも２つの閾値
と接するように配列して構成することを特徴とする。

〔発明の効果〕

本発明によれば、用いられるディザパターンの形状がい
わゆる斜めマトリックスであることにより、人間の視覚
特性上、妨害感の少ない画像が得られる。

また、ディザパターンのマトリックス・サイズ、すなわ
ち１つのディザパターン内の閾値の数を２ｎ”　　（１
８，３２，５０，・・・）個としたことによって、マト
リックス・す不ズをあまり大きくすることなく、従って
解像度の低下を伴わずに階調再現数を多くすることがで
きる。さらに、サーマルヘッドの熱の拡散に起因する１
階調再現性における“ツブシ゛°も少なくなり、特に高
濃度領域での°階調再現性が飛躍的に向上する。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例の熱転写カラープリンタの構成を第１
図に示す。第１図において、インクリボン１は例えばイ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）の各
色のインク領域ｉａ、ｌｂ。

１Ｃを長さ方向に周期的に有したものであり、このイン
クリボン１と記録紙２とが、サーマルヘッド３とこれに
対向して配置されたプラテンローラ４とによって適度な
圧力で互いに押圧されている。

記録すべき画像信号の信号源５は例えばカラーテレビカ
メラであり、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（
Ｂ）の３色のカラー画像信号を発生する。このカラー画
像信号は色処理回路６を通してイエロー、マゼンタ、シ
アンの各色のインク量に対応した画像信号に変換された
後、ディザ回路７に入力される。

ディザ回路７では、後述するディザパターンに基いて閾
値処理された全ての場合の（８Ｘ８）のビットパターン
を予めＲＯＭテーブルとして保持している。そして、こ
のＲＯＭテーブルから入力された画像信号に応じて所定
のビットパターンを読み出すことにより、２値のディジ
タル画像信号を出力する。こうしてディザ回路γで閾値
処理された画像信号は、画像メモリ８に蓄積される。デ
ィザ回路７に入力される画像信号は例えば６ビツトのデ
ィジタル信号であり、ディザパターンの閾値は１〜６４
の値のうちで３２レベルが使用される。第２図ではディ
ザパターン内の閾値は等間隔となっている。

画像メモリ８から読出される画像信号は駆動回路９を介
してサーマルヘッド３に供給され、サーマルヘッド３上
の発熱抵抗体への通電をオン、オフする。これによりサ
ーマルヘッド３からの熱でインクリボン１上のインクが
例えば溶融し、記録紙２上に転写される。この動作がイ
エロー、マゼンタ、シアンの順序で繰返されて、減法混
色の原理に基いて色再現が行なわれ、記録紙２上にカラ
ー画像が形成される。本実施例の場合、得られたカラー
画像は階調数が〜２０階調であり、疑似輪郭がなく、か
つ文字、線分等が非常に鮮明であった。

ここで、本実施例で用いる第２図に示すディザパターン
は総量値数が２ｎ”　＝３２　（ｎ＝４）であり、パタ
ーンのエツジ部に位置する閾値は副走査方向く垂直方向
）中央部上の主走査方向（水平方向）両端にある２つの
閾値（６２，６４）を除いて、全て隣接するディザパタ
ーンのエツジ部に位置する閾値の各２つと接している。

また６２゜６４の２つの閾値は、隣接するディザパター
ンのエツジ部に位置する閾値の３つと接している。すな
わち、マトリックス・サイズが （４ｒ’：Ｅ　ｘ　４　（１）の斜めマトリックスどな
っている。

熱転写記録では前述したように、サーマルヘッドの熱の
広がりに起因する２階調表現における“ツブシ″という
現象があるが、この゛ツブレ″の程度を推測するために
、以下に示す評価間数ｆを定義する。

ｆ＝Ｃｉ／Ｔｓ ここで、Ｃ１は隣接するディザパターンに影響する閾値
の数、ＴＮはディザパターン内の閾値の総数（正方形マ
トリックスからなるディザパターンではＴＮ　＝ＮＸＮ
、本発明に基くいわゆる斜めマトリックスからなるディ
ザパターンではＴＮ−２ｎ２）である。この評価関数ｆ
は、サーマルヘッドの熱拡散に基く隣接ディザパターン
への影響度の１階調再現数に対する割合であるから、上
記゛′ツブレ″を表わしていることに他ならない。

第３図にディザパターンのマトリックス・サイズに対す
る評価関数ｆの関係を示す。破線は正方形マトリックス
からなるディザパターン、実線は本発明の斜めマトリッ
クスからなるディザパターンの場合である。正方形マト
リックスからなるディザパターンのマトリックス・サイ
ズは、主走査方向および副走査方向の閾値の数の積（Ｎ
ＸＮ）で表わし、斜めマトリックスからなるディザパタ
ーンのマトリックス・サイズは、ディザパターン内の閾
値の総数２０２、すなわちディザパターンの斜め方向（
４５°方向）の−辺の長さの積（ｎ　−１１ｘ　ｎ　（
７）で表わしている。

第３図から明らかなように、本発明で用いる斜めマトリ
ックスからなるディザパターンは、特にマトリックス・
サイズ（総量値数）が１８以上。

すなわちｎが３以上のとき、正方形マトリックスからな
るディザパターンに比べて、サーマルヘッドの熱拡散に
対する影響度が少なくなることが分る。また、当然のこ
とながらマトリックス・サイズが大きくなれば評価関数
ｆは小さくなり、熱拡散に起因した階調再現数の減少割
合は小さくなる。

また、特にドツト集中型のディザパターンを用いたとき
には、隣接ディザパターンへ影響する階調は高濃度領域
であるため、本発明の斜めマトリックスによるディザパ
ターンを用いると、階調再現性は高濃度領域でより向上
する。また、第２図に示すように閾値を主走査方向およ
び副走査方向に対して対称に、すなわち、４．６．・・
・６４と値が１ステツプ増加する毎に、１ステツプ小さ
い閾値の位置に対し上記両方向において対称的な位置に
配置すれば、熱拡散に起因する階調再現性の劣化はさら
に軽減される。

第４図は解像度が１２本／ｍのサーマルヘッドを用いた
場合のディザパターンのマトリックス・サイズと、記録
画像の解像度および階調再現数との関係を示したもので
ある。この図から明らかなように、サーマルヘッドの解
像度が高ければ例えばｎ＝５．すなわち（５ｆｌ　Ｘ　
５　ＡＩ′りというような大きなマトリックス・サイズ
のディザパターンを用いた場合でも、階調再現数を十分
に保持しつつ解像度を向上させることができ、文字、線
等が鮮明なカラー画像の記録が可能となる。

以上の説明では２値のディジタル記録の場合について述
べたが、多値のディジタル記録にも本発明を適用するこ
とができる。熱転写記録方式はインクリボン上のインク
を記録紙上に転写する方式に関して、溶融型と昇華型と
に大別される。前者は２値記録に適し、後者は多値記録
が可能である。

また、溶融型の場合でも飽和濃度の異なるインクリボン
を用いることにより、多値記録が可能である。しかし、
第３図に示すようにｎ＝３未満９例えばｎ＝２．すなわ
ちマトリックス・サイズが（２（７ｘ　２　（７）　＝
　８のディザパターンでは、評価関数はｆ＞１となる。

従って、多値のディジタル記録を行なっても隣接ディザ
パターンへの影響が大きく、階調再現数はほぼ１０階調
程度で、疑似輪郭が生じないカラー画像の記録は不可能
である。

以上から明らかなように、本発明の如く斜めマトリック
スからなるディザパターンを用いたディザ法により熱転
写記録を行なう場合、階調再現性および解像度の両方を
満足するディザパターンのマトリックス・サイズ（総量
値数）は２ｎ２個（ｎは３以上の整数）である。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
以下のように種々変形実施が可能である。

例えば実施例では記録すべき画像信号の信号源としてカ
ラーテレビカメラを例示したが、カラー原稿を蛍光灯等
により照明し、その反射光像をセルフォックレンズ、３
色分解フィルタを介してＣＯＤラインセンサ上に結像し
てカラー画像信号に変換するようなものでもよい。また
、予めフロッピーディスク、磁気テープ等の記録媒体に
記録された画像信号を読出すようにしてもよい。前者の
場合、カラー原稿に忠実な色再現が実現され、特に肌色
再現が飛躍的に向上したカラーコピーが得られる。

ディザパターンとしては第２図に示したパターンを９０
”回転させた第５図に示すようなディザパターンを用い
ても、同様の結果が得られる。また、ディザパターン内
の各閾値の配列も第６図に示すように種々選ぶことがで
きる。第２図および第３図に示したディザパターンは、
いずれもドツト集中型の例であるが、ドツト分散型のデ
ィザパターンを用いてもよい。

さらに、ディザパターン内の閾値の間隔は等間隔である
必要はなく、プリンタの出力特性を考慮して適宜不均一
な間隔とすることも可能である。

熱転写カラープリンタにおいて例えばマゼンタ・インク
に関する網点面積率に対する画像濃度の関係は、第７図
に示すように非線形特性を示す。この非線形特性を考慮
して、閾値を不等間隔に配列したディザパターンを第８
図に示す。このディザパターンを用いてカラー画像を記
録した場合、階調再現数は〜２３階調となり、さらに階
調再現性が向上する。この場合、ディザパターンはイエ
ロー、マゼンタ、シアンの各色で閾°値が共通でもよい
が、各色毎に閾値を変えて最適値に・選べば、肌色の色
再現がより向上する。

次に、多値のディジタル記録を行なう場合の実施例を述
べる。２１１１のディジタル記録では、ディザパターン
として例えば第１０図（ａ）に示すようなｎ＝３の斜め
マトリックスを用いた場合、１０１ＭＩＩＬ、か表現で
きず、疑似輪郭の生じないカラー画像を得ることは困難
である。一方、昇華型の熱転写カラープリンタを用いる
と、第９図に示すようにサーマルヘッドに印加する駆動
電圧のパルス幅を変調することにより、（０，１／２．
１）で表現できる３値の画像濃度レベルが実現可能であ
る。そこで、このような多値記録を行なう場合、第１０
図（ａ）に示すディザパターンとして同図（ｂ）（ｃ）
に示すような閾値配列のパターンを用い、フロッピーデ
ィスク等から読出されたカラー画像信号をイエロー、マ
ゼンタ、シアンの各色のインク量に対応した６ビツトの
画像信号に変換した後、これら２一種の閾値配列のディ
ザパターンにより閾値処理する。ここで、第１０図（ａ
）のディザパターンで閾値処理された画像信号はパルス
幅Ｔ工の駆動電圧としてサーマルヘッドに印加され、（
ｂ）のディザパターンで閾値処理された画像信号はパル
ス幅Ｔ２の駆動電圧としてサーマルヘッドに印加される
。この結果、第９図に示す２種の画像濃度レベルＤ１．
Ｄ２が記録紙上の各画像ドツトで実現され、３値デイジ
タル記録によるディザ記録が行なわれる。同様の記録動
作がイエロー、マゼンタ、シアンの色順序で繰返される
ことにより、カラー画像が記録される。この場合の階調
再現数は２０階調であり、疑似輪郭のない文字、線分等
が鮮明なカラー画像が得られる。

本発明は、その他要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る熱転写カラープリンタ
の構成図、第２図（ａ）（ｂ）は同実施例で用いたディ
ザパターンの形状および各ディザパターン内の閾値配列
を示す図、第３図はディザパターンのマトリックス・サ
イズに対する階調再現における″′ツブレ′°を表わす
評価関数の関係を正方形マトリックスおよび斜めマトリ
ックスの場合について示す図、第４図は本発明で用いら
れる斜めマトリックスからなるディザパターンのマトリ
ックス・サイズに対する記録画像の解像度および階調再
現数の関係を示す図、第５図（ａ）（ｂ）は第２図のデ
ィザパターンを９０６回転させたディザパターンの形状
および各ディザパターン内の閾値配列を示す図、第６図
（ａ）〜（ｆ）は本発明で用いられるディザパターン内
の閾値配列の他の例を示す図、第７図は熱転写カラープ
リンタにおけるマゼンタ・インクに関する網点面積率に
対する画像濃度の関係を示す図、第８図は第７図の非線
形特性を考慮したディザパターンの一例を示す図、第９
図は昇華型の熱転写プリンタにおけるサーマルヘッド駆
動電圧のパルス幅と画像濃度との関係を示す図、第１０
図（ａ）（ｂ）（Ｃ）は本発明で用いられるマトリック
ス・サイズの異なるディザパターンの形状とその各ディ
ザパターン内の２種の閾値配列を示す図、第１１図は正
方形マトリックスからなるディザパターンのマトリック
ス・サイズに対する記録画像の解像度および階調再現数
の関係を示す図である。 １・・・インクリボン、１ａ〜１Ｃ・・・各色のインク
領域、２・・・記録紙、３・・・サーマルヘッド、４・
・・プラテンローラ、５・・・信号源、６・・・色処理
回路、７・・・ディザ回路、８・・・画像メモリ、９・
・・駆動回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 ｊＩ２図 ｊＩ　３　図 ７トリ７スの尺さａ 第４図 マトリゲスの八ささ　　　　゛ 第７図 絹、！？、面積手 第８図 第９図 ハ０　ル　ス　幅（ｍｓｅｃ） 第１０図 （ａ） （ｂ）　　　　　　　　　　　　　　（Ｃ）第１１図 マトリクスの尺Ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の閾値をマトリックス配列したディザパター
   ンにより、記録すべき画像信号を閾値処理し、この閾値
   処理された画像信号によってサーマルヘッドを駆動して
   インクリボン上の複数色のインクを記録体上に転写しカ
   ラー画像を記録する熱転写カラープリンタにおいて、前
   記ディザパターンは２ｎ＾２個（但し、ｎは３以上の整
   数）の閾値をパターンのエッジ部に位置する閾値がそれ
   ぞれ隣接するディザパターン上の少なくとも２つの閾値
   と接するように配列して構成されることを特徴とする熱
   転写カラープリンタ。
2. （２）ディザパターン内の閾値は記録画像の網点面積率
   に対する画像濃度の関係の非線形特性に対応して不等間
   隔で配列されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の熱転写カラープリンタ。
3. （３）ディザパターン内の閾値配列は各色毎に異なつて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の熱転写カラープリンタ。