(57)【要約】【課題】  熱転写インクを用いたサーマルプリンタで、十分な階調表現と解像感を持つ画像形成を、中間転写体等の被記録媒体に行うこと。【解決手段】  熱転写インクリボン１８のインクをサーマルヘッド１４で中間転写体１２に熱転写して画像を形成するに際して、原画像の各画素に対して印画対象となるか否かをその階調値によって判定するためのしきい値パターンが設定されたフィルタ画像と原画像の各画素とを比較して原画像の各画素の階調を変換し、各画素の印画時のエネルギーをその階調値に応じて規定した階調変換テーブルと前記変換された原画像の各画素の階調とを比較して、変換された原画像の各画素の階調を変換し、変換された原画像の各画素の階調値に従ってサーマルヘッド１４に対する通電を制御する。【選択図】        図１
2006159505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱転写インクリボンの熱転写インクをサーマルヘッドで被記録媒体に熱転写して画像を形成するに際して、原画像の複数の画素を対象として、前記各画素に対して印画対象となるか否かをその階調値によって判定するためのしきい値パターンが設定されたフィルタ画像と前記原画像の各画素の階調とを比較して前記原画像の各画素の階調を変換する工程と、前記各画素の印画時のエネルギーをその階調値に応じて規定した階調変換テーブルと前記変換された原画像の各画素の階調とを比較して前記変換された原画像の各画素の階調を変換する工程と、当該変換された原画像の各画素の階調値に従って前記サーマルヘッドに対する通電を制御する工程とを備えていることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
熱転写インクリボンの熱転写インクをサーマルヘッドで被記録媒体に熱転写して画像を形成するに際して、原画像を複数画素からなるパターンに分割する工程と、前記分割された各パターンの各画素の階調と前記各パターンの画素ごとに印画時のエネルギーがその階調値に対して相異なる値に設定された階調変換テーブルとを比較して前記各パターンの各画素の階調を変換する工程と、当該変換された原画像の各画素の階調値に従って前記サーマルヘッドに対する通電を制御する工程とを備えていることを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
熱転写インクリボンの熱転写インクをサーマルヘッドで被記録媒体に熱転写して画像を形成する画像形成手段を備えたサーマルプリンタの画像形成方法において、前記画像形成手段は、原画像の複数の画素を対象として、前記各画素に対して印画対象となるか否かをその階調値によって判定するためのしきい値パターンが設定されたフィルタ画像と前記原画像の各画素の階調とを比較して前記原画像の各画素の階調を変換する工程と、前記各画素の印画時のエネルギーをその階調値に応じて規定した階調変換テーブルと前記変換された原画像の各画素の階調とを比較して前記変換された原画像の各画素の階調を変換する工程と、当該変換された原画像の各画素の階調値に従って前記サーマルヘッドに対する通電を制御する工程とを備えていることを特徴とするサーマルプリンタの画像形成方法。
【請求項４】
熱転写インクリボンの熱転写インクをサーマルヘッドで被記録媒体に熱転写して画像を形成する画像形成手段を備えたサーマルプリンタの画像形成方法において、前記画像形成手段は、原画像を複数画素からなるパターンに分割する工程と、前記分割された各パターンの各画素の階調と前記各パターンの画素ごとに印画時のエネルギーがその階調値に対して相異なる値に設定された階調変換テーブルとを比較して前記各パターンの各画素の階調を変換する工程と、当該変換された原画像の各画素の階調値に従って前記サーマルヘッドに対する通電を制御する工程とを備えていることを特徴とするサーマルプリンタの画像形成方法。
【請求項５】
熱転写インクリボンの熱転写インクをサーマルヘッドで被記録媒体に熱転写して画像を形成する画像形成装置において、原画像の複数の画素を対象として、前記各画素に対して印画対象となるか否かをその階調値によって判定するためのしきい値パターンが設定されたフィルタ画像と前記原画像の各画素の階調とを比較して前記原画像の各画素の階調を変換する画像処理手段と、前記各画素の印画時のエネルギーをその階調値に応じて規定した階調変換テーブルと前記画像処理手段によって変換された原画像の各画素の階調とを比較して前記変換された原画像の各画素の階調を変換する階調変換手段と、前記階調変換手段により変換された原画像の各画素の階調値に従って前記サーマルヘッドに対する通電を制御する通電制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
熱転写インクリボンの熱転写インクをサーマルヘッドで被記録媒体に熱転写して画像を形成する画像形成装置において、原画像を複数画素からなるパターンに分割する分割手段と、前記分割手段によって分割された各パターンの各画素の階調と前記各パターンの画素ごとに印画時のエネルギーがその階調値に対して相異なる値に設定された階調変換テーブルとを比較して前記各パターンの各画素の階調を変換する階調変換手段と、前記階調変換手段により変換された原画像の各画素の階調値に従って前記サーマルヘッドに対する通電を制御する通電制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
原画像を色ごとに分解したとき、その分解した原画像の送り解像度を変換し、少なくともマゼンタとシアンの送り解像度が異なることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項８】
請求項３または４に記載の画像形成手段の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムが記載された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成方法およびその装置に係り、特に、熱転写インクリボンのインク等を被記録媒体に熱転写することにより画像形成し、この画像を記録媒体に熱と圧力とにより転写することにより画像記録を行う画像形成方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サーマルヘッドへの通電制御により画像形成を行うサーマルプリンタにおいて熱転写インクリボンや普通感熱紙など単位画素あたり２階調表現しかできない色材により多階調表現を行う場合には、ディザ法や誤差拡散法などのハーフトーニング処理によって多階調画像を得ている。しかし、ディザ法では多くの階調数を得ようとするとディザマトリクスが大きくなり、解像感が下がってしまう欠点があった。また、ラインサーマルプリンタによる誤差拡散法も提案されているが（特許文献１参照）、サーマルヘッドへの蓄熱の影響が大きいサーマルプリンタと誤差拡散法とはなじみにくく、あまり一般的ではない。
【０００３】
また、インクの塗布厚さを調整したインクリボンと、基材上に特定範囲の大きさの表面多孔性層を設けた記録媒体と、加熱時に中央部で温度が最も高く周辺部ほど温度が低い温度勾配を有する複数の発熱抵抗体が等間隔でライン状に形成されたサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドへの通電量を制御することにより前記発熱抵抗体による前記インクの溶融面積を制御する階調制御回路とを備えたプリントシステムにより、記録媒体に記録されるドットあたりの面積を制御し多階調を表現する方法が提案されている（特許文献２および特許文献３参照）。この方法によると、前記ディザ法に比較し、高解像度かつ高画質の多階調画像を形成することが可能であるが、多孔質素材という限定された特殊な記録媒体にしか適用されない。
【０００４】
一方、多様な記録媒体に画像形成を行うため、受像層兼接着層を有する中間転写媒体に画像を形成し、この画像を記録媒体に熱と圧力とにより転写することにより画像記録を行う方法があり、すでに実用化されている（特許文献４参照）。この方法によれば、記録媒体が変更されても中間転写媒体への画像形成には影響がなく、ただ画像の記録媒体への転写性のみを考慮すれば良いため、直接印画する方法に比べ多様な記録媒体に画像形成が可能となるうえ、軟質耐熱ゴムを用いたヒートローラを使用して記録媒体への転写を行うことにより、多少の凹凸のある記録媒体への画像形成も可能となる。
【０００５】
また、複数の発熱素子を主走査方向に配列したサーマルヘッドを用い、少なくとも主走査方向と直行する副走査方向において記録紙とサーマルヘッドとを相対的に移動させ、この相対移動中に各発熱素子の駆動を制御し、記録すべき画素の濃度に応じて副走査方向のインクドットの長さを変化させるとともに、シアン、マゼンタ、イエローの３種類のインクドットにより中間調を持ったカラー画像を記録紙に記録する溶融型カラー熱転写記録方法において、少なくともシアンとマゼンタは、副走査方向での画素密度が異なるようにしたことを特徴とする溶融型カラー熱転写記録方法が提案されている（特許文献５および特許文献６）。この方法によれば、副走査方向のわずかな色レジストレーションのずれにより発生する色調変化およびモアレの発生が防止できる。
【特許文献１】特開２００２−８６７８６号公報
【特許文献２】特許第２８５０９３０号公報
【特許文献３】特開２０００−８５１７１号公報
【特許文献４】特開２００２−７９７６５号公報
【特許文献５】特許第２５７７１１５号公報
【特許文献６】特開平５−１１６３５６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記ドット面積階調により画像形成を行うためには、記録媒体表面に表面多孔性層が必要になる。一方、前記中間転写媒体による画像形成法では、転写される中間転写層は透明かつ平滑である必要があるため、表面多孔性層は設けられない。従って、中間転写媒体を用いた画像形成方法では、ドット毎に階調を表現できる昇華熱転写方式を用いるか、熱転写インクリボンを用いディザ法や誤差拡散による画像形成を行うか、平滑な中間転写層に不安定で可変域の狭いドット面積階調による画像形成を行うしかなく、表面多孔性層のない中間転写媒体にドット階調記録を行うと、低濃度部分の画像形成には弱い印画エネルギーでドット形成を行うことになり、確実なドット形成が難しく、画像により不安定な斑模様が発生したり、粒状感のある画像になったりするともに、サーマルヘッド特性のバラツキの影響、中間転写媒体の感度ムラや周辺温度等環境からの影響が画像に出やすく、高画質化が困難であった。
【０００７】
昇華熱転写方式は滑らかな階調特性が得られ、ドット変調による面積階調が必要ないことから高精細な画像形成が可能であるが、染料系インクを使用するため、記録媒体との相性により染料の耐久性に問題が出ることがあり、記録媒体を選択する必要があった。
【０００８】
また、少なくともシアンとマゼンタは副走査方向での画素密度が異なるようにする前期の方法では、ドットの長さを変化させることにより濃度表現を行うため、写真画質の画像記録を行うには階調数が少なく、高画質化が困難であった。
【０００９】
そこで、本発明は、熱転写インクを用いて、十分な階調表現と解像感を持つ画像形成を被記録媒体に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は、熱転写インクリボンの熱転写インクをサーマルヘッドで被記録媒体に熱転写して画像を形成するに際して、原画像の複数の画素を対象として、前記各画素に対して印画対象となるか否かをその階調値によって判定するためのしきい値パターンが設定されたフィルタ画像と前記原画像の各画素の階調とを比較して前記原画像の各画素の階調を変換する工程と、前記各画素の印画時のエネルギーをその階調値に応じて規定した階調変換テーブルと前記変換された原画像の各画素の階調とを比較して前記変換された原画像の各画素の階調を変換する工程と、当該変換された原画像の各画素の階調値に従って前記サーマルヘッドに対する通電を制御する工程とを備えていることを特徴とする画像形成方法を採用したものである。
【００１１】
前記画像形成方法によれば、しきい値パターン内の少なくとも１つの画素について、原画像の階調に応じたエネルギーをサーマルヘッドに与えることによりドット面積階調を実現することができる。すなわち、各画素のドットの組合せパターンによってその面積を変調させた画像と、そのパターンを構成するドットの一部を面積変調させた画像とを組合せることで、ドットの面積変調された画像を実現することができるともに、通常の目視における多階調表現を実現することができ、高解像度かつ高画質の多階調画像を形成することが可能になる。
【００１２】
また、本発明は、熱転写インクリボンの熱転写インクをサーマルヘッドで被記録媒体に熱転写して画像を形成するに際して、原画像を複数画素からなるパターンに分割する工程と、前記分割された各パターンの各画素の階調と前記各パターンの画素ごとに印画時のエネルギーがその階調値に対して相異なる値に設定された階調変換テーブルとを比較して前記各パターンの各画素の階調を変換する工程と、当該変換された原画像の各画素の階調値に従って前記サーマルヘッドに対する通電を制御する工程とを備えていることを特徴とする画像形成方法を採用したものである。
【００１３】
前記画像形成方法によれば、原画像を複数画素からなるパターンに分割し、各パターンの要素毎に異なる階調変換テーブルを用いて画像変換を行うようにしたため、パターンの面積階調による画像と、各ドットの面積階調による画像とを組合せることができ、高解像度かつ高画質の多階調画像を形成することが可能になる。
【００１４】
また、本発明は、熱転写インクリボンの熱転写インクをサーマルヘッドで被記録媒体に熱転写して画像を形成する画像形成手段を備えたサーマルプリンタの画像形成方法に適用することができ、前記画像形成手段に以下の要素を付加することができる。
【００１５】
（１）原画像の複数の画素を対象として、前記各画素に対して印画対象となるか否かをその階調値によって判定するためのしきい値パターンが設定されたフィルタ画像と前記原画像の各画素の階調とを比較して前記原画像の各画素の階調を変換する工程と、前記各画素の印画時のエネルギーをその階調値に応じて規定した階調変換テーブルと前記変換された原画像の各画素の階調とを比較して前記変換された原画像の各画素の階調を変換する工程と、当該変換された原画像の各画素の階調値に従って前記サーマルヘッドに対する通電を制御する工程とを備えている。
【００１６】
（２）原画像を複数画素からなるパターンに分割する工程と、前記分割された各パターンの各画素の階調と前記各パターンの画素ごとに印画時のエネルギーがその階調値に対して相異なる値に設定された階調変換テーブルとを比較して前記各パターンの各画素の階調を変換する工程と、当該変換された原画像の各画素の階調値に従って前記サーマルヘッドに対する通電を制御する工程とを備えている。
【００１７】
また、本発明は、熱転写インクリボンの熱転写インクをサーマルヘッドで被記録媒体に熱転写して画像を形成する画像形成装置において、原画像の複数の画素を対象として、前記各画素に対して印画対象となるか否かをその階調値によって判定するためのしきい値パターンが設定されたフィルタ画像と前記原画像の各画素の階調とを比較して前記原画像の各画素の階調を変換する画像処理手段と、前記各画素の印画時のエネルギーをその階調値に応じて規定した階調変換テーブルと前記画像処理手段によって変換された原画像の各画素の階調とを比較して前記変換された原画像の各画素の階調を変換する階調変換手段と、前記階調変換手段により変換された原画像の各画素の階調値に従って前記サーマルヘッドに対する通電を制御する通電制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置を構成したものである。
【００１８】
さらに、本発明は、熱転写インクリボンの熱転写インクをサーマルヘッドで被記録媒体に熱転写して画像を形成する画像形成装置において、原画像を複数画素からなるパターンに分割する分割手段と、前記分割手段によって分割された各パターンの各画素の階調と前記各パターンの画素ごとに印画時のエネルギーがその階調値に対して相異なる値に設定された階調変換テーブルとを比較して前記各パターンの各画素の階調を変換する階調変換手段と、前記階調変換手段により変換された原画像の各画素の階調値に従って前記サーマルヘッドに対する通電を制御する通電制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置を構成したものである。
【００１９】
さらに、本発明は、熱転写インクリボンの熱転写インクをサーマルヘッドで被記録媒体に熱転写して画像を形成するに際して、原画像の複数の画素を対象として、前記各画素に対して印画対象となるか否かをその階調値によって判定するためのしきい値パターンが設定されたフィルタ画像と前記原画像の各画素の階調とを比較して前記原画像の各画素の階調を変換する工程と、前記各画素の印画時のエネルギーをその階調値に応じて規定した階調変換テーブルと前記変換された原画像の各画素の階調とを比較して前記変換された原画像の各画素の階調を変換する工程と、当該変換された原画像の各画素の階調値に従って前記サーマルヘッドに対する通電を制御する工程とを備えており、前記原画像を色ごとに分解したとき、その分解した原画像の送り解像度を変換し、各色の解像度も異なることを特徴とする画像形成方法を採用したものである。
【００２０】
前記画像形成方法によれば、しきい値パターン内の少なくとも１つの画素について、原画像の階調に応じたエネルギーをサーマルヘッドに与えることによりドット面積階調を実現することができる。すなわち、各画素のドットの組合せパターンによってその面積を変調させた画像と、そのパターンを構成するドットの一部を面積変調させた画像とを組合せることで、ドットの面積変調された画像を実現することができるともに、通常の目視における多階調表現を実現することができ、高解像度かつ高画質の多階調画像を形成することが可能になる。さらに、各色、少なくともマゼンタとシアンの送り解像度を変えることにより、各色ドットのわずかなずれにより色味が変わる現象を小さな範囲に分散させることが可能となり、全体的な色味の変化を抑えることが可能となる。
【００２１】
さらに、本発明は、熱転写インクリボンの熱転写インクをサーマルヘッドで被記録媒体に熱転写して画像を形成するに際して、原画像を複数画素からなるパターンに分割する工程と、前記分割された各パターンの各画素の階調と前記各パターンの画素ごとに印画時のエネルギーがその階調値に対して相異なる値に設定された階調変換テーブルとを比較して前記各パターンの各画素の階調を変換する工程と、当該変換された原画像の各画素の階調値に従って前記サーマルヘッドに対する通電を制御する工程とを備えており、前記原画像を色ごとに分解したとき、その分解した原画像の送り解像度を変換し、各色の解像度も異なることを特徴とする画像形成方法を採用したものである。
【００２２】
前記画像形成方法によれば、原画像を複数画素からなるパターンに分割し、各パターンの要素毎に異なる階調変換テーブルを用いて画像変換を行うようにしたため、パターンの面積階調による画像と、各ドットの面積階調による画像とを組合せることができ、高解像度かつ高画質の多階調画像を形成することが可能になるとともに、少なくともマゼンタとシアンの送り解像度を変えることにより、各色ドットのわずかなずれにより色味が変わる現象を小さな範囲に分散させることが可能となり、全体的な色味の変化を抑えることが可能となる。
【００２３】
また、本発明は、前記画像形成手段の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを構成したり、プログラムが記載された記録媒体を構成したりすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、被記録媒体に画像形成する熱転写インクを用いたサーマルプリンタで安定した画像形成を可能とするとともに、高解像度かつ高画質の多階調画像を形成可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。以下、色の記号としてＲＧＢはそれぞれＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの、ＣＭＹＫはＣｙａｎ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｙｅｌｌｏｗ、ｂｌａｃＫの意味で用いる。また、各色の表現は、０から２５５までの整数値で表現する。また、以下に説明する本発明の実施形態においては、被記録媒体として中間転写体を用いているが、他の被記録媒体においても同様に実施できることは言うまでもない。
【実施例１】
【００２６】
図１は、サーマルプリンタの要部ブロック構成図、図２は、画像形成装置のブロック構成図である。
【００２７】
図１において、サーマルプリンタ１０は、中間転写体１２に画像を形成するに際して、熱記録手段としてのサーマルヘッド１４を備えており、サーマルヘッド１４はプラテンローラ１６と相対向して配置されている。サーマルヘッド１４は、熱転写インクリボン１８と中間転写体１２とを介してプラテンローラ１６上に進退可能に配置されている。中間転写体１２は、供給ローラ２０の回転により、フィードローラ２２を介してプラテンローラ１６とサーマルヘッド１４との間に供給され、その後、フィードローラ２４、２６、２８、３０を介して巻取りローラ３２に巻き取られるようになっている。熱転写インクリボン１８は、供給コア３４の回転により、フィードローラ３６を介してプラテンローラ１６とサーマルヘッド１４との間に供給され、その後、フィードローラ３８を介して巻取りコア４０により巻き取られるようになっている。フィードローラ２６とフィードローラ２８との間にはヒートローラ４２に配置されており、ヒートローラ４２は中間転写体１２に対して接離可能に配置されている。中間転写体１２を間にしてヒートローラ４２と反対側には記録媒体４４が往復動自在に配置されている。
【００２８】
中間転写体１２と熱転写インクリボン１８がそれぞれプラテンローラ１６とサーマルヘッド１４との間に供給されると、サーマルヘッド１４への通電により、中間転写体１２の受容層に熱転写インクリボン１８の熱溶融インクが熱転写されて、中間転写体１２上に画像が形成される。画像が形成された中間転写体１２がフィードローラ２６とフィードローラ２８との間に供給されると、画像が形成された中間転写体１２は、フィードローラ２６とフィードローラ２８との間を移動する過程で、ヒートローラ４２により記録媒体４４に圧接されながら加熱され、記録媒体４４上に画像が記録される。
【００２９】
すなわち、サーマルプリンタ１０は、熱転写インクリボン１８の溶融熱転写インクをサーマルヘッド１４で中間転写体１２に熱転写して画像を形成する画像形成手段と、中間転写体１２に形成された画像を記録媒体４４に転写する画像記録手段としての機能を備えており、画像の記録は色ごとに行われるようになっている。
【００３０】
記録媒体４４上に画像を記録するための画像形成装置４６は、図２に示すように、サーマルプリンタ１０の一要素として、画像処理部４８と、階調変換部５０と、記録制御部５２とを備えて構成されている。
【００３１】
画像処理部４８は、原画像の複数の画素を対象として、各画素に対して印画対象となるか否かをその階調値によって判定するためのしきい値パターンが設定されたフィルタ画像と原画像の各画素の階調とを比較して原画像の各画素の階調を変換する画像処理手段として構成されている。階調変換部５０は、各画素の印画時のエネルギーをその階調値に応じて規定した階調変換テーブルと画像処理手段によって変換された原画像の各画素の階調とを比較して、画像処理部４８によって変換された原画像の各画素の階調を変換する階調変換手段として構成されている。記録制御部５２は、階調変換手段により変換された原画像の各画素の階調値に従ってサーマルヘッド１４に対する通電を制御する通電制御手段として構成されている。
【００３２】
具体的には、画像処理部４８は、例えば、原画像の複数の画素を対象として、各画素に対して印画対象となるか否かをその階調値によって判定するためのしきい値パターンとして、縦２画素横２画素から縦８画素横８画素程度の大きさで画像処理上のしきい値を定める２つのしきい値パターンを用い、２つのしきい値パターンを原画像の大きさに並べた２つのフィルタ画像を基に原画像を処理するようになっている。
【００３３】
図３に、横３画素縦３画素のしきい値パターンＡ、Ｂの１例を示す。以下、しきい値パターンＡ、Ｂの左上の画素を原点（０、０）ｐとし、横方向をＸ、縦方向をＹとしたとき、しきい値パターンＡ、Ｂ上の座標を（Ｘ、Ｙ）ｐで表示することにする。同様に、原画像及びフィルタ画像の左上の画素を原点（０、０）ｉとし、横方向をｘ、縦方向をｙとしたとき、画像上の座標を（ｘ、ｙ）ｉで表示することにする。
【００３４】
また、図３に示すしきい値パターンＡ、Ｂの各要素の左上の数値はしきい値パターンＡの値であって、しきい値の範囲を規定する上限値（階調）を、右下の数値はしきい値パターンＢの値であって、しきい値の範囲を規定する下限値（階調）を示す。例えば、図３において、座標（０，０）ｐのしきい値パターンＡの値は３３、しきい値パターンＢの値は０である。図３はＣＭＹＫ画像に対するある１色のしきい値パターンの例である。
【００３５】
しきい値パターンＡ、Ｂは各色毎に異なる大きさ、異なる値を用いても良い。また、縦横の画素数が等しい必要はない。但し、その設定によっては、画像に規則的な模様が生じ、十分な階調性が得られないことがあるため、しきい値パターンＡ、Ｂの大きさ、値は実験的に決める必要がある。例えば、本実施例を４００ｄｐｉのサーマルプリンタに適用した場合においては、縦４画素横４画素のしきい値パターンにおいても高品位な印画が可能であったが、縦３画素横３画素のしきい値パターンを使用した方が同等の階調性を維持しながらより解像感が向上した。
【００３６】
図４に、しきい値パターンＡ、Ｂを並べてフィルタ画像Ｃ、Ｄを作成する際のしきい値パターンＡ、Ｂの並べ方の例を示す。しきい値パターンＡ、Ｂは、図４に示すとおり、そのまま並べても、横にずらしながら並べても、縦にずらしながら並べてもよい。また、しきい値パターンＡ、Ｂを並べフィルタ画像Ｃ、Ｄを作成する際、各色毎に並べ方を変えても良い。ただし、ある１色についてのしきい値パターンＡ、Ｂは必ず各要素（各画素）が対応するように並べる必要がある。フィルタ画像Ｃ、Ｄは、あらかじめ用意しておきプリンタドライバ等に内蔵しても、単位パターンをメモリ上に展開し作成してもよい。
【００３７】
図５に、画像の変換方法を示す。まず、必要に応じて原画像ＩをＣＭＹＫ画像に変換し、原画像Ｉの各画素の階調値とフィルタ画像Ｃ、Ｄの対応する座標位置の値とを比較する（ステップＳ１）。原画像Ｉのある座標（ａ、ｂ）ｉの階調値をＰｏ（ａ、ｂ）ｉ、フィルタ画像Ｃ、Ｄの同じ座標の階調値をＰａ（ａ、ｂ）ｉ、Ｐｂ（ａ、ｂ）ｉ、変換後の同じ座標の階調値をＰｅ（ａ、ｂ）ｉとするとき、Ｐｏ（ａ、ｂ）ｉがＰａ（ａ、ｂ）ｉより大きい場合はＰａ（ａ、ｂ）ｉに（ステップＳ２）、Ｐｏ（ａ、ｂ）ｉがＰｂ（ａ、ｂ）ｉより小さい場合は０に（ステップＳ３、Ｓ４）、それ以外の場合は原画像Ｉの階調値Ｐｏ（ａ、ｂ）ｉに、Ｐｅ（ａ、ｂ）ｉを置きかえることにより（ステップＳ５）、画像変換を行う。
【００３８】
以上の画像演算により、原画像Ｉのしきい値パターンＡ、Ｂの座標（ａ、ｂ）ｐに対応する画素はＦａ（ａ、ｂ）ｐからＦｂ（ａ、ｂ）ｐの範囲の階調に変換される。従って、図３に示すしきい値パターンＡ、Ｂの値によって、ある原画像Ｉの階調に対してしきい値パターンＡ、Ｂ内のどのドットを印画するかを設定することができる。これにより、ドットの組合せパターンによる面積階調表現を実現することができる。
【００３９】
次に、変換後のＣＭＹＫ画像に対し、図６にその一色についての一例を示す階調変換テーブルＴを用い、階調変換を行う。この階調変換後の各画素の階調値に従いサーマルヘッド１４への通電制御を行い、印画を行う。
【００４０】
これにより、しきい値パターンＡ、Ｂ内の少なくとも１つの画素について、原画像Ｉの階調に応じたエネルギーをサーマルヘッド１４に与えることによりドット面積階調を実現し、通常の目視における多階調表現を実現することができる。
【００４１】
なお、上記実施例１においては、ＣＭＹＫ印画を行うことを前提としているが、感熱紙等でモノクロ印画を行うプリンタにおいてはグレースケール階調として、ＣＭＹ印画を行うプリンタにおいてはＣＭＹもしくはＲＧＢ階調において、同様の方式で画像変換及び印画を行うことができることは自明である。
【００４２】
上記実施例１において、図５に示す変換後の画像は、原画像Ｉの階調に応じてパターン内の印画ドット数が増えるとともに、少なくとも１ドットは、原画像Ｉの階調に応じてサーマルヘッド１４への通電時間が変化する。
【００４３】
図３のしきい値パターンＡ、Ｂを用いた場合のパターン内の印画ドットについて、原画像Ｉの階調との対応を図７に示す。例えば、原画像Ｉの階調値が０から３３の範囲の間では、座標（０、０）ｐのドットのみが印画され、原画像Ｉの階調値が大きくなるほど、すなわち、原画像Ｉの色が濃くなるほど、座標（０、０）ｐの画像変換後の階調値は増え、図６に示す階調変換テーブルＴに従い、サーマルヘッド１４への通電時間が増加し、与えられるエネルギーが増加することによりドット変調が実現される。図７において、○は、階調によらず一定のエネルギーで印画するドットを示し、△は、階調によりドット変調する印画ドットを示し、空白は、印画しないドットを示す。
【００４４】
同様に、原画像の階調値が３４から５１の範囲の場合、原画像Ｉの階調値が大きくなるほど、座標（０，０）ｐのドットの階調値は固定のまま、座標（１，１）ｐの階調値が増加し、図６に示す階調変換テーブルＴに従い、ドットに与えられるエネルギーは増加する。以下同様に、原画像Ｉの階調値が大きくなるに従い、図３に示すしきい値パターンＡ、Ｂ及び図６に示す階調変換テーブルＴに従い、印画されるドットの数が増加するとともに、その中の少なくとも１つのドットに与えられるエネルギーが増加する。
【実施例２】
【００４５】
上記実施例１においては、パターンによる面積階調とドット面積階調との組合せにより、比較的簡単な方法で安定した画像形成と高解像度かつ高画質な多階調画像が得られたが、高濃度域において、パターン内で各画素の印画エネルギーにバラツキが生じ、結果中間転写体１２や熱転写インクリボン１８に余計なストレスがかかることがある。そこで、この点を改良した画像形成装置４６の実施例を以下で説明する。
【００４６】
図８は、本発明の実施例２を示す画像形成装置のブロック構成図である。図８において、画像形成装置４６は、パターン生成部５４と、階調変換部５６と、記録制御部５８とを備えて構成されている。
【００４７】
パターン生成部５４は、原画像を複数画素からなるパターンに分割する分割手段として構成されている。階調変換部５６は、パターン生成部５４によって分割された各パターンの各画素の階調と各パターンの画素ごとに印画時のエネルギーがその階調値に対して相異なる値に設定された階調変換テーブルとを比較して、各パターンの各画素の階調を変換する階調変換手段として構成されている。記録制御部５８は、階調変換部５６により変換された原画像の各画素の階調値に従ってサーマルヘッド１４に対する通電を制御する通電制御手段として構成されている。
【００４８】
図９に、ＣＭＹＫ各色のうち１色についてのパターンＰＴの例を、図１０にパターンＰＴの各要素ａ〜ｉの階調変換テーブルＴａ〜Ｔｉの例を示す。パターンＰＴの大きさはプリンタの印画解像度及びプリンタとインクリボン１８、中間転写体１２の組合せによる印画安定性から決定されるべきであるが、おおよそ縦２画素横２画素から縦８画素横８画素程度の大きさである。また、縦と横の大きさは異なってもよく、また、ＣＭＹＫ各色で異なっても良い。図９では縦３画素横３画素の例を示す。また、階調変換テーブルＴａ〜Ｔｉは各色パターンの要素数の和だけ用意する必要がある。
【００４９】
以下、画像の変換方法について記述する。まず、原画像ＩをＣＭＹＫ画像に変換する。変換方法はＬＵＴによる方法でも、演算による変換でも構わない。
【００５０】
次に、図９に示すように、原画像Ｉを複数のパターンＰＴに分割する。各パターンＰＴの並べ方は実施例１におけるフィルタ画像Ｃ、Ｄの作成方法と同様、そのまま並べても、横にずらして並べても、縦にずらして並べてもよく、各色毎に異なっても構わない。
【００５１】
次に、原画像Ｉの各画素の階調値について、図１０のようにパターンＰＴの要素ａ〜ｉ毎に作成された階調変換テーブルＴａ〜Ｔｉを基に階調変換を行う。例えば、パターンＰＴの要素ａに該当する座標位置の画素については、階調変換テーブルＴａを用い、パターンＰＴの要素ｉに該当する座標位置の画素については、階調変換テーブルＴｉを用いる。この変換の結果得られる画像に従い、サーマルヘッド１４への通電制御を行い、中間転写媒体上に画像形成を行う。
【００５２】
上記実施例２では、図９に示すパターンＰＴと図１０に示す階調変換テーブルＴａ〜Ｔｉとを調整することにより、階調に応じたエネルギー調整を行うとともに、高濃度部において、パターンＰＴ内でのエネルギーのバラツキを抑制することが可能となり、実施例１の問題点を解消するとともに、簡単なパターンニングと階調変換により実現できるため、高速な画像処理が可能となった。
【実施例３】
【００５３】
さらに、上記実施例１及び２に於いて、例えばＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の送り解像度を可変させることを組み合わせることで、パターンニングにより若干低下する解像感の向上や、副走査方向の色レジストレーションのずれにより発生する色むらを低減させることが出来る。
【００５４】
図１１は４色リボンを使用する場合の各色パターン配列の例である。また、図１２は、図１１に示した各色パターンを重ね合わせた場合に形成される画像のドットパターンをあらわしたものである。上記実施例１および２において、原画像をＣＭＹＫ各色に分解した後、特定の色画像、もしくはすべての色画像の送り方向の解像度を変換する。その後、各色毎にパターンニング及び階調変換を行い、この階調変換後の各画素の階調値に従いサーマルヘッド１４への通電制御を行い、印画を行う。目視においてはＹの解像度は認識しにくいため、好ましくはＭ及びＣの解像度を変えるのがよい。図１１においては、Ｄ１、Ｄ４は元画像解像度のままであり、Ｄ２は元画像解像度の４／３倍、Ｄ３は元画像解像度の５／３倍の解像度となっている。
【００５５】
このように各色で送り解像度を変更することにより、それぞれの送りピッチの公倍数の長さによる周期でドットの重なりが変わり、微細な色ムラが発生する。しかしながら、色ムラの周期が十分に小さい場合、目視では色ムラの発生が識別できない。全体でみた場合、あらかじめ周期的にドットのずれが発生しているため、各色間で微細なドットのずれが発生しても目立たず、結果として目視による色ムラの発生は抑えられる。
【００５６】
また、各色のパターン配列が同じ場合、各色の送りピッチの公倍数とパターンの送り方向の大きさの積の長さの周期性があらわれ、目視では横方向の縞模様が発生するが、上記実施例１及び２に示すパターンの並べ方を各色で変えることにより、この現象を回避することが可能である。
【００５７】
また、上記実施例１及び２により、パターンの大きさにより目視による解像感が低下するが、送り解像度を上げることにより、パターンの大きさを小さくした効果が生まれ、解像感の改善が可能となる。
【００５８】
上記実施例１、２において低濃度領域の印画を行う場合、パターンＰＴ中の数ドットのみを印画するため、ドットを形成するために大きなエネルギーを加えても、見かけ上の濃度は薄くなる。すなわち、ドットを安定に形成できるエネルギー領域を使用して、見かけ濃度を薄くすることが可能である。本発明の方法によれば、ドットを安定に形成できるエネルギー領域を使用して実用上十分な濃度階調を得ることを可能とし、よって高品質な画像形成を安定的に行うことができる。
【００５９】
上記実施例２によれば、低濃度領域の印画を行う場合、パターンＰＴ中の数ドットのみを印画するため、ドットを形成するために大きなエネルギーを加えても、見かけ上の濃度は薄くなることは上記実施例１と同じである。さらに、高濃度領域の印画を行う場合、各ドットを形成するためのエネルギーを図９に例示する階調変換テーブルＴａ〜Ｔｉで調整することが可能であることから、必要最小限のエネルギーを加えることにより、インクリボン１８や中間転写体１２などにかかる熱的ストレスを最小限に抑え、印画ジワなどの問題を最小限に抑えることが可能である。
【００６０】
上記実施例３によれば、各色間のドットのわずかなずれによっておこる色ムラの改善が可能となり、あわせてパターンニングよって低下する解像感の改善が可能である。
【００６１】
また、上記実施例１ないし３においては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色インクリボンのみでなく、白、赤、青、緑などのインクリボンや特色リボン、金属蒸着膜などを接着転写する蒸着銀リボン、すり銀リボン、及びそれらの組み合せにおいても同様に実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上説明したように、本発明によれば、パターンによる面積階調表現とドット面積階調表現とを組合せることにより、安定した高解像度、高画質な画像形成が可能となった。実施例においては、サーマルヘッド解像度が４００ｄｐｉの中間転写型サーマルプリンタにおいて、安定した高品質な印画を可能とした。当然のことながら、本発明は中間転写型サーマルプリンタのみでなく、一般的なサーマルヘッドを用いた印画方式すべてに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施例１を示すサーマルプリンタの要部ブロック構成図である。
【図２】本発明の実施例１を示す画像形成装置のブロック構成図である。
【図３】本発明の実施例１のパターンＡ、Ｂを示す図である。
【図４】本発明の実施例１のパターンＡ、Ｂの並べ方を示す図である。
【図５】本発明の実施例１の演算方法を示す図である。
【図６】本発明の実施例１の階調変換テーブルを示す構成図である。
【図７】本発明の実施例１による原画像の階調とパターン内の印画ドットとの関係を示す図である。
【図８】本発明の実施例２を示す画像形成装置のブロック構成図である。
【図９】本発明の実施例２のパターンを示す図である。
【図１０】本発明の実施例２の階調変換テーブルを示す図である。
【図１１】本発明の実施例３の各色パターンの例を示す図である。
【図１２】本発明の実施例３により形成される画像のドットパターンの例である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  サーマルプリンタ
１２  中間転写体
１４  サーマルヘッド
１６  プラテンローラ
１８  熱転写インクリボン
４２  ヒートローラ
４４  記録媒体
４６  画像形成装置
４８  画像処理部
５０  階調変換部
５２  記録制御部
５４  パターン生成部
５６  階調変換部
５８  記録制御部
Ａ、Ｂ  しきい値パターン
Ｃ、Ｄ  フィルタ画像
Ｉ  原画像
ＰＴ  パターン
Ｔ、Ｔａ〜Ｔｉ  階調変換テーブル
Ｄ１〜Ｄ４  送り解像度を変換した場合の各色パターン
Ｄ５  各色の送り解像度を変換した場合に形成される画像のドットパターンの例
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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