JPH0872284A - 熱転写カラー記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融型多階調熱転写カラー記録において、イ
ンクの重なり特性を損なうことなく正確な印字面積率で
安定した記録特性を実現する。 【構成】 図８（Ａ）は、イエローのインク３７を印字
面積率５０％（５パルス）で転写した状態である。この
上に、マゼンタのインク３８を印字面積率７０％（７パ
ルス）で印字する。印字パルスを通常のエネルギーで印
加すると、図８（Ｂ）に示すようにインクが重なる部分
で転写不良が生じる。図８（Ｃ）に示すように高いエネ
ルギーで印字するとインクの重なりは改善できるが、被
転写紙３２への印字面積が増えてしまう。図８（Ｄ）に
示すようにパルス数を増やしても重なり特性は変化しな
い。本発明では、図８（Ｅ）に示すようにマゼンタの印
字パルス２５は、イエローのインクの上に印字される５
パルスは高いエネルギーで、被転写紙上に印字される残
りの２パルスは通常のエネルギーで印字する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱転写用のサーマルヘ
ッドを用い、カラー中間調の記録が可能な熱転写カラー
記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、サーマルヘッドを用いたカラ
ー中間調記録方式として溶融型が知られている。溶融型
は、昇華型に比較して、小さなエネルギーで印字でき、
コストも安いという利点があるが、インクドナーフィル
ム自体は、印加エネルギーを変えても濃度を変えること
ができないから、濃度差による階調表現を行なうことが
できず、多階調記録が困難である。そのため、ディザ法
などのマトリクス法や、特開昭６０−２４８０７４号公
報や特開平３−２１９９６９号公報等に記載されている
ような副走査分割法、特開昭５９−７６２６４号公報等
に記載されているような熱集中法などにより発熱領域を
変化させて階調を変える面積階調方式等を用いて擬似的
に階調を表現している。

【０００３】図４は、溶融型熱転写記録装置の一例を示
す一部断面図である。図中、３１はプラテン、３２は被
転写紙、３３はＩＤＦ、３４はベースフィルム、３５は
インク、３６はサーマルヘッドである。図４に示した溶
融型熱転写記録装置は、紙幅と同サイズのサーマルヘッ
ドを用いた例を示している。ＩＤＦ（インクドナーフィ
ルム）３３は、ベースフィルム３４上に熱溶融性のイン
ク３５が塗られて構成されている。このＩＤＦ３３と被
転写紙３２を重ねた状態で、サーマルヘッド３６とプラ
テン３１の間を通す。ＩＤＦ３３上のインク３５は、サ
ーマルヘッド３６に通電することで溶融され、プラテン
３１にかけられた圧力によって被転写紙３２とインクの
粘着性が増し、インク３５がベースフィルム３４から離
れて被転写紙３２に転写され、記録が行なわれる。

【０００４】図５は、溶融型熱転写記録装置により記録
が行なわれた被転写紙の断面図である。図４に示したよ
うにして記録が行なわれた被転写紙３２の表面には、イ
ンク３５が転写されている。被転写紙３２の表面が平坦
な場合には、図５（Ａ）に示すように、良好な記録が行
なわれる。しかし、被転写紙３２の表面平滑性が悪い
と、図５（Ｂ）に示すように、被転写紙３２とインクの
粘着性が十分に得られない部分が生じ、転写不良が発生
する。そのため、被転写紙３２として表面平滑性の良い
合成紙を用いたり、平滑性の優れない普通紙では表面に
透明平滑層をあらかじめ塗布するなどして用いている。

【０００５】上述のように、カラー中間調記録を行なう
場合には、例えば、シアン、マゼンタ、イエローの３
色、あるいはこれにブラックを加えた４色を、任意の割
合で重ねてさまざまな色を表現している。したがって、
重ねていくインクは被転写紙の上に直接転写される場合
と、他の色の上に転写される場合がある。

【０００６】図６は、溶融型熱転写記録装置によりカラ
ー記録が行なわれた際の一例を示す被転写紙の断面図で
ある。図中、３７ないし３９はそれぞれ違う色のインク
である。例えば、上述のシアン、マゼンタ、イエローの
３色を用いて記録を行なう場合を考える。１画素内に印
字する面積の割合を印字面積率と呼ぶことにする。イエ
ローの印字面積率を１０％、マゼンタの印字面積率を５
０％、シアンの印字面積率を１００％で表現する色があ
るとする。３色とも画素内の同じ位置から同じパターン
で面積が増えるようにして印字を行なう。このとき、イ
エロー、マゼンタ、シアンの順に理想的に印字された状
態を図６に示している。図６において、インク３７がイ
エロー、インク３８がマゼンタ、インク３９がシアンを
示している。イエローのインク３７は全て被転写紙の上
に転写されるが、マゼンタのインク３８の１０％はイエ
ローのインクの上に転写され、残りの４０％は被転写紙
の上に転写される。そして、シアンのインク３９の５０
％はマゼンタのインクの上に転写され、残りの５０％は
被転写紙の上に転写されることになる。

【０００７】図７は、溶融型熱転写記録装置によりカラ
ー記録が行なわれた際の別の例を示す被転写紙の断面図
である。溶融型熱転写記録装置では、図６に示すよう
に、複数の色のインクが重ねて記録される。このとき、
各色が良好に重ねて印字されれば、例えば、図６や図７
（Ａ）に示すような状態で記録が行なわれる。しかし、
被転写紙３２上のインクは、理想的にはＩＤＦから完全
に転写される筈であるが、被転写紙３２とＩＤＦ３３の
剥離の際に、ベースフィルム３４とインクの粘着性によ
り一部分がＩＤＦ３３に残ってしまう場合がある。この
ような部分では、一旦溶融したインクが再び固化し、剥
離される過程で、転写されたインクと残ったインクとで
割れが起こり、転写されたインク表面は平滑にはならな
い。

【０００８】また、たとえインクの表面状態が改善でき
たとしても、被転写紙とインクの表面状態には差はなく
なることはない。安定した色を表現するためには、各色
のインクの転写特性が重要で、たとえ表面の平滑性のよ
い被転写紙を用いても、すでに転写されているインクの
表面の状態によっては、図７（Ｂ）に示すように、表面
が平滑にならないインク３７の上に重ねられるインク３
８は、被記録紙３２の表面が平滑でない場合と同様、一
部で転写不良が発生する。３色あるいは４色のインクを
重ねるとすれば、この問題はそれぞれのインクの重なり
面で起きる。

【０００９】このような問題を解決するために、例え
ば、特開平５−２７００３８号公報に記載されているよ
うに、２色目以降の印字エネルギーを上げていく方法
や、特開平５−３８８３８号公報に記載されているよう
に、前色の印字状態によって画素ごとにデータに補正を
加える方式が提案されている。しかしながら、ディザ方
式のように、複数の画素を用いて見掛け上の一画素を構
成する方式ではなく、副走査分割方式や熱集中方式のよ
うに、印字エネルギーを変えることによって実際の発熱
抵抗体のサイズで決定される一画素の中で印字領域を変
調する方式においては、印字する色の印字面積率が下地
のインクより大きくなると、被転写紙上に転写される部
分が発生する。すると、前者のように通常よりも高いエ
ネルギーで印字を行なうと、被転写紙上に転写される部
分では、インクの転写量が増えてしまうという問題があ
る。また、後者のような方式では、補正により望みのイ
ンクの混合比が得られないという問題がある。

【００１０】上述した問題を図８をもとに説明する。図
８は、インクの重ね合わせによる転写状態の説明図であ
り、左側に記録が行なわれた被転写紙の断面図、右側に
印字パルスを示す。ここでは、例として発熱抵抗体の副
走査方向の幅が１画素の幅より短い複数の発熱抵抗体を
主走査方向に並設したサーマルヘッドを用いて、１画素
の副走査方向の幅を変調して面積を増やしながら、１画
素の印字面積を変えて、中間調表現をする副走分割方式
を考える。１画素の副走査方向の幅を変調して面積を変
える方式は、特開昭６０−２４８０７４号公報や特開平
３−２１９９６９号公報等に示されている。この方式を
副走査分割方式と呼ぶことにする。

【００１１】ここで、副走査分割方式について図３で説
明しておく。図中、２１は１画素に対応する印字領域、
２２は印字がなされた部分、２３はパルスである。この
副走査分割法では、１画素に対応する印字領域２１を副
走査方向に分割し、分割された小領域を順次埋めて行く
ことにより、印字面積を変化させ、階調印字を行なうも
のである。例えば、１画素を１６階調とすれば、図３
（Ａ）は１階調目を、図３（Ｂ）は半分の領域が埋めら
れた８階調目の状態を、さらに、図３（Ｃ）は全部の領
域が埋められた１６階調目の状態を表わしている。

【００１２】これを実現するサーマルヘッドの制御の一
例は、１ラインの印字時間を、副走査方向の分割数に対
応した数で割り、階調数に対応した時間だけエネルギー
を投入する。すなわち、分割数をｎとしたとき、図３
（Ａ）では、ｎ分の１の時間だけエネルギーをサーマル
ヘッドに投入し、図３（Ｂ）では２分の１の時間だけエ
ネルギーを投入する。

【００１３】図８に戻って、副走査分割方式による転写
状態を説明する。図中、２４はイエローの印字パルス、
２５はマゼンタの印字パルス、３２は被転写紙、３７は
イエローのインク、３８はマゼンタのインクである。図
８（Ａ）は、例えば、イエローのインク３７を印字面積
率５０％で転写した状態を示す。説明の便宜上、上述し
た分割数を１０とし、印字時間はパルス数で与えるよう
にした。したがって、印字面積率が１０％の場合（１階
調）は、１パルスで印字され、印字面積率が５０％の場
合（５階調）は、５パルスで印字される。図８（Ａ）に
示すイエローの印字面積率が５０％の場合には、印字パ
ルス２４が５パルス与えられ、被転写紙３２に５０％の
印字面積率でインクが転写される。

【００１４】このイエローのインク３７の上に、マゼン
タのインク３８を印字面積率７０％で転写する。マゼン
タの印字パルス２５は、７パルス与えられるが、この印
字パルスのエネルギーを通常のエネルギーで印加する
と、図８（Ｂ）に示すように、インクが重なる部分で転
写不良が生じる。そこで、図８（Ｃ）に示すように、印
字パルスの高さを変えることによりマゼンタのインクに
対する印字エネルギーを上げて高いエネルギーで同様な
印字を行なうと、インクの重なりは改善できる。しか
し、イエローのインクが下地にない部分では、エネルギ
ーを上げたことにより、被転写紙３２への印字特性が蓄
熱等の影響で変化するので、印字面積が増えてしまうと
いう問題がある。

【００１５】印字パルスのエネルギーを上げる代わり
に、図８（Ｄ）に示すように、データ補正を行なって、
パルス数を増やしてマゼンタの印字面積率を増やすと、
インクの転写量は増えるが、重なり特性は変化しないの
で、望み通りの色が得られないという問題がある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題を解決するためになされたもので、溶融型多階調熱転
写記録において、カラー記録でも所望の印字面積率を得
るために、インクの重なり特性を損なうことなく安定し
た記録特性を実現することを目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱転写カラー
記録装置において、複数色のインクを同一領域に重ね印
字しかつ印字エネルギーを段階的に変えることで一画素
内の印字面積を変えて中間調表現をする熱転写カラー記
録装置において、複数の印字エネルギーを発生する印字
エネルギー発生手段と、前色の印字履歴を記憶する印字
履歴記憶手段と、該印字履歴記憶手段に記憶されている
過去の印字情報と現在印字しようとする印字情報を比較
する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいて前記
印字エネルギー発生手段で発生する印字エネルギーを選
択する選択手段を有することを特徴とするものである。

【００１８】

【作用】本発明によれば、面積変調型の熱転写カラー記
録装置において、各色の転写時に、下地のインクの有無
により印字エネルギーを変えるので、転写不良の発生を
防止できるとともに、下地インクの有無にかかわらず印
字面積率を正確にでき、安定した色再現が可能になる。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明の熱転写カラー記録装置の一
実施例の概略を示すブロック構成図である。図中、１は
フォトセンサ、２はＡ／Ｄ変換部、３は色変換部、４は
ＵＣＲ・墨版発生部、５は印字データ格納部、６は印字
制御部、７はパルスデータ発生部、８はサーマルヘッド
駆動ＩＣ、９は印字エネルギー発生部、１０はサーマル
ヘッドである。

【００２０】図１（Ａ）は、印字データを得るためのブ
ロック構成図である。この実施例では、フォトセンサを
用いて、画像を読み取るようにした。フォトセンサ１
は、画像をレッド、グリーン、ブルーの各色ごとに電気
信号に変換して読み取る。Ａ／Ｄ変換部２は、フォトセ
ンサ１で読み取った画像のアナログ信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ
１を、多値のデジタル信号に変換する。色変換部３は、
レッド、グリーン、ブルーの各色の信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ
２から、シアン、マゼンタ、イエローの各色の信号Ｃ
１，Ｍ１，Ｙ１に変換する。ＵＣＲ・墨版発生部４は、
地色の除去を行ない、シアン、マゼンタ、イエローの各
色の信号から、ブラックの部分を抽出し、シアン、マゼ
ンタ、イエロー、ブラックの４色の印字データＣ２，Ｍ
２，Ｙ２，Ｋ２を作成する。印字データ格納部５は、シ
アン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色の印字デー
タＣ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２を、それぞれ記憶する。

【００２１】印字データ格納部５に蓄積された印字デー
タは、図１（Ｂ）に示す印字部で印字出力する。印字制
御部６からの制御信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によって、印字
データ格納部５から読み出した各色の印字データＤ１
は、パルスデータ発生部７においてサーマルヘッド駆動
ＩＣ８を駆動するパルスデータＰ１に変換され、サーマ
ルヘッド１０に送られる。サーマルヘッド駆動ＩＣ８
は、印字制御部６から印字開始イネーブル信号Ｓ３が入
ると、パルスデータが１になっているビットに対して印
字エネルギー発生部９に印字信号Ｓ５を送り、この印字
信号Ｓ５に従って印字エネルギーＥ３がサーマルヘッド
１０に投入される。印字エネルギー発生部９では、副走
査分割方式で面積階調を行なうこととし、１画素を印字
する時間を例えば１２７に等分割して、その分割された
各時間内に階調数に応じた印字パルスを出力するととも
に、印字パルスの印字エネルギーＥ３が決定される。し
たがって、１画素を印字するのにサーマルヘッド１０に
入れられるパルス数は、０から１２７にいずれかの値と
なる。各画素においては、階調データに応じてパルス数
を設定し、１番目から設定されたパルス数になるまでパ
ルスがサーマルヘッド１０に入る。ここでは、この設定
されたパルス数を階調数と呼ぶことにする。また１２７
に等分割した時間をパルスタイミングと呼び、スタート
から１２７パルスタイミングまで進んで１画素の印字が
終了する。

【００２２】図２は、印字エネルギー発生部の一実施例
のブロック構成図である。図中、図１と同様な部分には
同じ符号を付して説明を省略する。１１は印字履歴記憶
部、１２はデータ比較部、１３は印字エネルギー選択
部、１４は高印字エネルギー発生部、１５は低印字エネ
ルギー発生部である。印字履歴記憶部１１は、印字制御
部６からの制御信号Ｓ８により、印字データ格納部５か
らの前色の印字データＤ２を印字履歴として記憶する。
データ比較部１２は、印字制御部６からの制御信号Ｓ４
により制御されて、印字履歴記憶部１１からの記憶情報
Ｓ６と現印字状況の印字データＳ６を比較する。

【００２３】本発明では、被転写紙にすでに転写された
インクの上に転写する場合と、被転写紙上に転写する場
合とで、サーマルヘッド１０の与えるパルスのエネルギ
ーを異なるようにしている。そのため、この実施例で
は、インク上に転写するときの印字エネルギーＥ１を発
生する高印字エネルギー発生部１４と、被転写紙上に転
写するときの印字エネルギーＥ２を発生する低印字エネ
ルギー発生部１５が用いられる。印字エネルギー選択部
１３は、データ比較部１２からの比較結果Ｓ７により、
高印字エネルギー発生部１４からの印字エネルギーＥ１
と、低印字エネルギー発生部１５からの印字エネルギー
Ｅ２のいずれかを選択して、選択した印字エネルギーＥ
３をサーマルヘッド１０に印加する。

【００２４】具体例で印字動作を説明する。１色目の印
字がイエローで、２色目の印字がマゼンタであるとす
る。１色目のイエローの印字では、まず、印字制御部６
からイエローの印字開始信号が印字データ格納部５へ送
られて印字データが読み出されるとともに、印字履歴記
憶部１１の記憶情報が消去される。印字データはパルス
データ発生部７に送られ、階調に応じたそのパルスデー
タが始めから順にサーマルヘッド駆動ＩＣに送られる。
１色目はすべて被転写紙上に転写される、すなわち、印
字履歴はないため、印字信号Ｓ５が送られると、印字エ
ネルギー選択部１３は、全ての画素に対して低印字エネ
ルギーＥ２を選択する。このようにしてイエローのイン
クはすべて被転写紙上に転写される。そして印字履歴記
憶部１１はイエローの印字終了後に各画素においてイエ
ローの階調数を記憶する。次に、２色目のマゼンタの印
字でも、イエローと同様に印字データがパルスデータに
変換され、サーマルヘッド駆動ＩＣ８に送られる。今回
は、印字エネルギー選択部１３は、印字履歴記憶部１１
に記憶されている階調数と、現在のパルスタイミングと
を比較し、パルスタイミングの方が小さければ高印字エ
ネルギーＥ１を、逆にパルスタイミングの方が大きけれ
ば低印字エネルギーＥ２を選択する。このようにして印
字履歴によって途中で印字エネルギーを切り換えて、適
正な印字エネルギーが得られることになる。その様子を
図８（Ｅ）に示した。

【００２５】図８（Ｅ）では、マゼンタの印字パルス２
５は、イエローのインクの上に印字される５パルスは、
図８（Ｃ）で説明したような高いエネルギーであり、被
転写紙上に印字される残りの２パルスは、図８（Ｂ）で
説明したような通常のエネルギーである。インクの上に
重ねて転写される場合は、高いエネルギーで印字される
ことにより、インクの重なりを改善でき、また、被転写
紙上に転写される場合は、通常のエネルギーで印字が行
なわれるので、正確な印字面積率とすることができる。

【００２６】上述した実施例では、印字パルスの高さを
変えることによって印字エネルギーを変えているが、パ
ルスの幅を変えることによっても可能である。パルスの
高さと幅の両方を変えるようにしてもよい。マゼンタの
印字が終了したら、各画素のマゼンタの階調数とイエロ
ーの階調数を比較し、大きい方を印字履歴として印字履
歴記憶部１１に記憶する。そして３色目、４色目も２色
目と同様に印字を行なう。

【００２７】なお、この実施例では、中間調記録を行な
うために、サーマルヘッドの駆動はパルス数で行なうよ
うにしたが、これに限られるものではなく、１つのパル
スで１画素を駆動し、そのパルス幅を変えることによっ
て中間調記録を行なうようにしてもよい。また、印字エ
ネルギーを２種類としたが、下地のインクの色に合わせ
るなどを考慮して３種類以上の印字エネルギーを選択す
るようにしてもよい。さらに、実施例では副走査分割方
式における例を示したが、熱集中方式など、サーマルヘ
ッドに与えるエネルギーによってインクの転写面積を変
化させる方式にも本発明が適用できることは明らかなと
ころである。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、インクの転写不良により生ずる表面平滑性の
悪化を原因とする転写の不安定性を、印字面積率を増加
させることなく取り除くことができる。結果として安定
した記録特性を保証できることから、高画質のカラー中
間調記録を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の熱転写カラー記録装置の一実施例の
概略を示すブロック構成図である。

【図２】 印字エネルギー発生部の一実施例のブロック
構成図である。

【図３】 副走査分割方式の説明図である。

【図４】 溶融型熱転写記録装置の一例を示す一部断面
図である。

【図５】 溶融型熱転写記録装置により記録が行なわれ
た被転写紙の断面図である。

【図６】 溶融型熱転写記録装置によりカラー記録が行
なわれた際の一例を示す被転写紙の断面図である。

【図７】 溶融型熱転写記録装置によりカラー記録が行
なわれた際の別の例を示す被転写紙の断面図である。

【図８】 インクの重ね合わせによる転写状態の説明図
である。

【符号の説明】

１…フォトセンサ、２…Ａ／Ｄ変換部、３…色変換部、
４…ＵＣＲ・墨版発生部、５…印字データ格納部、６…
印字制御部、７…パルスデータ発生部、８…サーマルヘ
ッド駆動ＩＣ、９…印字エネルギー発生部、１０…サー
マルヘッド、１１…印字履歴記憶部、１２…データ比較
部、１３…印字エネルギー選択部、１４…高印字エネル
ギー発生部、１５…低印字エネルギー発生部。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数色のインクを同一領域に重ね印字し
   かつ印字エネルギーを段階的に変えることで一画素内の
   印字面積を変えて中間調表現をする熱転写カラー記録装
   置において、複数の印字エネルギーを発生する印字エネ
   ルギー発生手段と、前色の印字履歴を記憶する印字履歴
   記憶手段と、該印字履歴記憶手段に記憶されている過去
   の印字情報と現在印字しようとする印字情報を比較する
   比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいて前記印字
   エネルギー発生手段で発生する印字エネルギーを選択す
   る選択手段を有することを特徴とする熱転写カラー記録
   装置。