(57)【要約】 【課題】  安定性に優れたドットパターンによって、階調性に優れた画像データ生成装置、画像データ生成処理プログラム、及び熱転写記録装置等を提供することを課題とする。【解決手段】  画像データを取得する画像データ取得手段と、取得した前記画像データを、空間的に複数のマトリックスで区分する区分手段と、各前記マトリックスに相当する前記画像データを構成する各画素に対して階調変換の優先順位を決定する優先順位決定手段であって、前記マトリックスの中央に位置する画素から前記マトリックスの外縁に位置する画素へと順に前記優先順位が低くなるように前記優先順位を決定する前記優先順位決定手段と、前記各画素に対して、前記優先順位に従って階調変換を行なう階調変換手段と、前記階調変換後の前記各画素によって形成されるドットパターンに基づいて印画用の画像データを生成する画像データ生成手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2006279596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを取得する画像データ取得手段と、
取得した前記画像データを、空間的に複数のマトリックスで区分する区分手段と、
各前記マトリックスに相当する前記画像データを構成する各画素に対して階調変換の優先順位を決定する優先順位決定手段であって、前記マトリックスの中央に位置する画素から前記マトリックスの外縁に位置する画素へと順に前記優先順位が低くなるように前記優先順位を決定する前記優先順位決定手段と、
前記各画素に対して、前記優先順位に従って階調変換を行なう階調変換手段と、
前記階調変換後の前記各画素によって形成されるドットパターンに基づいて印画用の画像データを生成する画像データ生成手段と、
を備えることを特徴とする画像データ生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像データ生成装置において、
前記階調変換手段は、前記各画素に対して３以上の階調数によって階調変換を行ない、かつ前記階調変換後の階調値が前記各画素中、最大の階調値となるコア画素に隣接する隣接画素に対して、当該隣接画素の階調値が中間階調値となるよう前記階調変換を行なうことを特徴とする画像データ生成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像データ生成装置において、
前記階調変換手段は、前記隣接画素に更に隣接する画素を隣接画素として、当該隣接画素に対して階調値が中間階調値となるよう前記階調変換を行なうことを特徴とする画像データ生成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像データ生成装置において、
前記階調変換手段は、前記階調変換後の前記画素に対して階調値を小さくする階調値補正を行なうことを特徴とする画像データ生成装置。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の画像データ生成装置において、
前記階調変換手段は、前記コア画素に対してのみ階調値を小さくする階調値補正を行なうことを特徴とする画像データ生成装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の画像データ生成装置において、
前記階調変換手段は、前記各画素の階調値が、前記ドットパターンが安定する臨界熱量以上、かつ、印画時における転写が安定する限界熱量以下となるよう前記階調値補正を行なうことを特徴とする画像データ生成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像データ生成装置と、
当該画像データ生成装置により生成された画像データを、サーマルヘッドによりシートに印画する印画手段と、を備えることを特徴とする熱転写記録装置。
【請求項８】
請求項６に記載の熱転写記録装置において、
前記印画手段は、溶融型熱転写フィルムを用いて溶融型熱転写方式によって印画を行なうことを特徴とする熱転写記録装置。  
【請求項９】
コンピュータを、画像データを取得する画像データ取得手段と、
取得した前記画像データを、空間的に複数のマトリックスで区分する区分手段と、
各前記マトリックスに相当する前記画像データを構成する各画素に対して階調変換の優先順位を決定する優先順位決定手段であって、前記マトリックスの中央に位置する画素から前記マトリックスの外縁に位置する画素へと順に前記優先順位が低くなるように前記優先順位を決定する前記優先順位決定手段と、
前記各画素に対して、前記優先順位に従って階調変換を行なう階調変換手段と、
前記階調変換後の前記各画素によって形成されるドットパターンに基づいて印画用の画像データを生成する画像データ生成手段として機能させることを特徴とする画像データ生成処理プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像データ生成処理プログラムにおいて、
前記階調変換手段を、前記各画素に対して３以上の階調数によって階調変換を行ない、かつ前記階調変換後の階調値が前記各画素中、最大の階調値となるコア画素に隣接する隣接画素に対して、当該隣接画素の階調値が中間階調値となるよう前記階調変換を行なうよう機能させることを特徴とする画像データ生成処理プログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像データ生成処理プログラムにおいて、
前記階調変換手段を、前記隣接画素に更に隣接する画素を隣接画素として、当該隣接画素に対して階調値が中間階調値となるよう前記階調変換を行なうよう機能させることを特徴とする画像データ生成処理プログラム。
【請求項１２】
請求項９乃至１１の何れか一項に記載の画像データ生成処理プログラムにおいて、
前記階調変換手段を、前記階調変換後の前記画素に対して階調値を小さくする階調値補正を行なうよう機能させることを特徴とする画像データ生成処理プログラム。
【請求項１３】
請求項１０又は１１に記載の画像データ生成処理プログラムにおいて、
前記階調変換手段を、前記コア画素に対してのみ階調値を小さくする階調値補正を行なうよう機能させることを特徴とする画像データ生成処理プログラム。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の画像データ生成プログラムにおいて、
前記階調変換手段を、前記各画素の階調値が、前記ドットパターンが安定する臨界熱量以上、かつ、印画時における転写が安定する限界熱量以下となるよう前記階調値補正を行なうよう機能させることを特徴とする画像データ生成処理プログラム。
【請求項１５】
請求項９乃至１４の何れか一項に記載の画像データ生成処理プログラムがコンピュータ読み取り可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。
【請求項１６】
コンピュータを、請求項９乃至１４の何れか一項に記載の画像データ生成処理プログラムに基づいて機能させると共に、当該画像データ生成プログラムに従って生成された画像データを、サーマルヘッドによりシートに印画する印画手段として更に機能させることを特徴とする熱転写記録処理プログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の熱転写記録処理プログラムにおいて、
前記印画手段を、溶融型熱転写フィルムを用いて溶融型熱転写方式によって印画を行なうよう機能させることを特徴とする熱転写記録処理プログラム。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載の熱転写記録処理プログラムがコンピュータ読み取り可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。
【請求項１９】
画像データを取得する画像データ取得工程と、
取得した前記画像データを、空間的に複数のマトリックスで区分する区分工程と、
各前記マトリックスに相当する前記画像データを構成する各画素に対して階調変換の優先順位を決定する優先順位決定工程であって、前記マトリックスの中央に位置する画素から前記マトリックスの外縁に位置する画素へと順に前記優先順位が低くなるように前記優先順位を決定する前記優先順位決定工程と、
前記各画素に対して、前記優先順位に従って階調変換を行なう階調変換工程と、
前記階調変換後の前記各画素によって形成されるドットパターンに基づいて印画用の画像データを生成する画像データ生成工程と、
を備えることを特徴とする画像データ生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱転写記録装置等の技術分野に関し、特に熱転写記録における階調性の向上を図る技術の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の溶融型熱転写プリンタによる転写は、加熱要素であるサーマルヘッドが１次元的に並んでおり（主走査線方向）、このサーマルヘッドに対し、記録シートやフィルムが印刷方向（副走査線方向）に順次送られるよう構成されている。
【０００３】
そして各サーマルヘッドは、段階的に加熱量の制御ができるが、色材を溶融して転写する際には、ドットの密度や隣接ドットの影響を受けやすく、各画素毎に階調をコントロールすることは難しいため、溶融して転写する／転写しないの２値で行なう。この場合一定の大きさのドッドを描画することで面積変調によって階調表現を行う。例えば、有理正接マトリックスを用いた網点発生方法やこの手法を基本として複数のマトリックスを用いて階調数を擬似的に増加させるスーパーセル方式の網点発生方法が用いられる。
【０００４】
その他、画素の空間配置に応じて加熱量を変化させる手法が提案されており、例えば特許文献１には、加熱エレメントの発熱量でドットとして転写されるドット面積をコントロールする技術が開示されており、さらに、特許文献２には、偶数ラインと奇数ラインで階調テーブルを切りかえる技術が開示されている。
【特許文献１】特開平８−２０１２５号公報
【特許文献１】特開平９−１８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年、サーマルヘッドの高解像度化（例えば３００ｄｐｉから６００ｄｐｉ以上）により、画像の解像度の向上に相反して、蓄熱の影響の増大、階調コントロールの難しさが問題になっている。例えば、サーマルヘッドと溶融型熱転写フィルムの転写特性によっては、インクリボン等が溶融して転写フィルムに張り付くか否かの臨界熱量付近では、ドットの安定性が低下したり、直前の画素への印加熱量が大きい場合などにはヘッドの蓄熱の影響によりその後のドットの面積が増大したり、場合によってはインクリボン等のフィルムへの張り付きが生じたり皺が生じたりすることがあった。また、グラデーション表現を行なう場合には、階調性が劣るとトーンジャンプが発生してしまうことも問題となっている。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、安定性に優れたドットパターンによって、階調性に優れた画像データ生成装置、画像データ生成処理プログラム、及び熱転写記録装置等を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、画像データを取得する画像データ取得手段と、取得した前記画像データを、空間的に複数のマトリックスで区分する区分手段と、各前記マトリックスに相当する前記画像データを構成する各画素に対して階調変換の優先順位を決定する優先順位決定手段であって、前記マトリックスの中央に位置する画素から前記マトリックスの外縁に位置する画素へと順に前記優先順位が低くなるように前記優先順位を決定する前記優先順位決定手段と、前記各画素に対して、前記優先順位に従って階調変換を行なう階調変換手段と、前記階調変換後の前記各画素によって形成されるドットパターンに基づいて印画用の画像データを生成する画像データ生成手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決すべく、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像データ生成装置において、前記階調変換手段は、前記各画素に対して３以上の階調数によって階調変換を行ない、かつ前記階調変換後の階調値が前記各画素中、最大の階調値となるコア画素に隣接する隣接画素に対して、当該隣接画素の階調値が中間階調値となるよう前記階調変換を行なうことを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決すべく、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像データ生成装置において、前記階調変換手段は、前記隣接画素に更に隣接する画素を隣接画素として、当該隣接画素に対して階調値が中間階調値となるよう前記階調変換を行なうことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決すべく、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像データ生成装置において、前記階調変換手段は、前記階調変換後の前記画素に対して階調値を小さくする階調値補正を行なうことを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決すべく、請求項５に記載の発明は、請求項２又は３に記載の画像データ生成装置において、前記階調変換手段は、前記コア画素に対してのみ階調値を小さくする階調値補正を行なうことを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決すべく、請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の画像データ生成装置において、前記階調変換手段は、前記各画素の階調値が、前記ドットパターンが安定する臨界熱量以上、かつ、印画時における転写が安定する限界熱量以下となるよう前記階調値補正を行なうことを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決すべく、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像データ生成装置と、当該画像データ生成装置により生成された画像データを、サーマルヘッドによりシートに印画する印画手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決すべく、請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の熱転写記録装置において、前記印画手段は、溶融型熱転写フィルムを用いて溶融型熱転写方式によって印画を行なうことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決すべく、請求項９に記載の発明は、コンピュータを、画像データを取得する画像データ取得手段と、取得した前記画像データを、空間的に複数のマトリックスで区分する区分手段と、各前記マトリックスに相当する前記画像データを構成する各画素に対して階調変換の優先順位を決定する優先順位決定手段であって、前記マトリックスの中央に位置する画素から前記マトリックスの外縁に位置する画素へと順に前記優先順位が低くなるように前記優先順位を決定する前記優先順位決定手段と、前記各画素に対して、前記優先順位に従って階調変換を行なう階調変換手段と、前記階調変換後の前記各画素によって形成されるドットパターンに基づいて印画用の画像データを生成する画像データ生成手段として機能させることを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決すべく、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の画像データ生成処理プログラムにおいて、前記階調変換手段を、前記各画素に対して３以上の階調数によって階調変換を行ない、かつ前記階調変換後の階調値が前記各画素中、最大の階調値となるコア画素に隣接する隣接画素に対して、当該隣接画素の階調値が中間階調値となるよう前記階調変換を行なうよう機能させることを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決すべく、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の画像データ生成処理プログラムにおいて、前記階調変換手段を、前記隣接画素に更に隣接する画素を隣接画素として、当該隣接画素に対して階調値が中間階調値となるよう前記階調変換を行なうよう機能させることを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決すべく、請求項１２に記載の発明は、請求項９乃至１１の何れか一項に記載の画像データ生成処理プログラムにおいて、前記階調変換手段を、前記階調変換後の前記画素に対して階調値を小さくする階調値補正を行なうよう機能させることを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決すべく、請求項１３に記載の発明は、請求項１０又は１１に記載の画像データ生成処理プログラムにおいて、前記階調変換手段を、前記コア画素に対してのみ階調値を小さくする階調値補正を行なうよう機能させることを特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決すべく、請求項１４に記載の発明は、請求項１２又は１３に記載の画像データ生成プログラムにおいて、前記階調変換手段を、前記各画素の階調値が、前記ドットパターンが安定する臨界熱量以上、かつ、印画時における転写が安定する限界熱量以下となるよう前記階調値補正を行なうよう機能させることを特徴とする。
【００２１】
上記課題を解決すべく、請求項１５に記載の発明は、請求項９乃至１４の何れか一項に記載の画像データ生成処理プログラムがコンピュータ読み取り可能に記録されていることを特徴とする。
【００２２】
上記課題を解決すべく、請求項１６に記載の発明は、コンピュータを、請求項９乃至１４の何れか一項に記載の画像データ生成処理プログラムに基づいて機能させると共に、当該画像データ生成プログラムに従って生成された画像データを、サーマルヘッドによりシートに印画する印画手段として更に機能させることを特徴とする。
【００２３】
上記課題を解決すべく、請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の熱転写記録処理プログラムにおいて、前記印画手段を、溶融型熱転写フィルムを用いて溶融型熱転写方式によって印画を行なうよう機能させることを特徴とする。
【００２４】
上記課題を解決すべく、請求項１８に記載の発明は、請求項１６又は１７に記載の熱転写記録処理プログラムがコンピュータ読み取り可能に記録されていることを特徴とする。
【００２５】
上記課題を解決すべく、請求項１９に記載の発明は、画像データを取得する画像データ取得工程と、取得した前記画像データを、空間的に複数のマトリックスで区分する区分工程と、各前記マトリックスに相当する前記画像データを構成する各画素に対して階調変換の優先順位を決定する優先順位決定工程であって、前記マトリックスの中央に位置する画素から前記マトリックスの外縁に位置する画素へと順に前記優先順位が低くなるように前記優先順位を決定する前記優先順位決定工程と、前記各画素に対して、前記優先順位に従って階調変換を行なう階調変換工程と、前記階調変換後の前記各画素によって形成されるドットパターンに基づいて印画用の画像データを生成する画像データ生成工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、入力画像データを空間的にマトリックスで区分し、当該区分されたマトリックスの中央に位置する画素から、マトリックスの外縁に位置する画素に向かって順に決定された優先順位に従って階調変換を行なうよう構成したので、マトリックスの中央に位置する画素から徐々に階調変換を行なうことが可能となり、安定性、再現性に優れたドットパターンによる画像データを生成することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態について詳細に説明する。
【００２８】
［１．熱転写記録装置の構成・機能］
先ず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る熱転写記録装置の構成及び機能について説明する。
【００２９】
図１は、本実施形態に係る熱転写記録装置の概要構成例を示す図である。同図に示すように、熱転写記録装置Ｓは、画像データ生成装置１と、サーマルプリンタ２と、を備えている。
【００３０】
画像データ生成装置１は、例えば汎用のコンピュータを適用可能であり、制御部１１と、各種データ、テーブル及びプログラム等を記憶保存（格納）する記憶部（例えば、ハードディスク等）１２と、ユーザから指示等を入力する入力部（例えば、キーボード、マウス等）１３と、各種データを表示する表示部（例えば、ディスプレイ）１４と、ネットワークを介して他の装置との通信を行なうための通信部（例えば、通信制御器、通信ポート等）１５と、サーマルプリンタ２からの接続ケーブル（例えば、ＵＳＢケーブル等）３を接続するためのプリンタポート１６と、を備えて構成され、これらの構成要素は、バス１７を介して相互に接続されている。  
【００３１】
制御部１１は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等から構成されており、例えば記憶部１２に格納されたプログラム（本発明の画像データ生成処理プログラムを含む）を読み出し実行することにより、上記各構成要素を制御すると共に、本発明の画像データ取得手段、区分手段、画像データ取得手段、優先順位決定手段、階調変換手段、及び画像データ生成手段として機能するようになっている。これらの各手段の詳細については後述する。
【００３２】
サーマルプリンタ２は、バッファメモリ２１と、プリンタ制御部２２と、サーマルヘッド２３と、当該サーマルヘッド２３を駆動するサーマルヘッド駆動部２４と、インクリボン送りモータ２５と、当該インクリボン送りモータ２５を駆動するモータ駆動部２６と、を備えて構成され、これらの構成要素は、バス２７を介して相互に接続されている。
【００３３】
バッファメモリ２１には、画像データ生成装置１から接続ケーブル３を通じて転送された画像データが蓄えられる。
【００３４】
プリンタ制御部２２は、バッファメモリ２１の画像データをサーマルヘッド２３へ転送制御すると共に、印画手段として、サーマルヘッド駆動部２４及びモータ駆動部２６を制御して記録シートに画像印画するようになっている。ここで、記録シートに画像を印画するために、画像データに応じてサーマルヘッド２３に印加されるエネルギー（例えば、０〜１００％まで変化）が設定されており、画像印画の際に、サーマルヘッド２３から当該エネルギーに応じた熱が熱転写記録材（インクリボン）に伝えられ（印加され）、これにより、その印加部分のインクが溶けて記録シート（中間転写材料、紙、プラスチックシート等の記録（受像）シート）に付着することになる。なお、インクリボンには、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、及びＫ（ブラック）の４種類があり、これらのインクを重ねて転写することでカラー印画を行なうようになっている。
【００３５】
［２．画像データ生成処理］
次に、上記熱転写記録装置Ｓにおける画像データ生成処理について図を用いて説明する。この処理は、画像データ生成装置１において行なわれ、入力された画像データ（以下、「入力画像データ」という）に基づいて、印画用の画像データ（以下、「出力画像データ」という）を取得する処理である。
【００３６】
図２は、画像データ生成装置１の制御部１１における画像データ生成処理を示すフローチャートであり、当該フローチャートにより示される処理は、制御部１１内の図示しないＲＯＭ等に予め記憶されている画像データ生成処理プログラムに基づいて当該制御部１１の制御に基づいて実行されるものである。
【００３７】
先ず、制御部１１は画像データ取得手段として機能し、通信部１５を介して他の装置から送信された画像データや、記憶部１２に蓄積記憶された画像データ等を、印刷すべき入力画像データとして取得する（ステップＳ１）。
【００３８】
続いて、制御部１１は区分手段として機能し、取得した入力画像データを、複数のマトリックスを用いて空間的に区分する（ステップＳ２）。
【００３９】
より具体的に説明すると、画像データを１つの網点を構成する複数の画素からなる単位マトリックス（以下、単に「マトリックス」と言う。）を用いて空間的に区分する。当該マトリックスの大きさや形状は、熱転写記録装置Ｓによる解像度、出力線数等に基づいて決定され、特にマトリックスの形状は、有理正接法を用いて各マトリックスの各角度の正接が有理数となるよう近似することにより、同じ形状のマトリックスによって上記入力画像データを洩れなく空間的に区分できるように決定される。
【００４０】
また、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、及びＫ（ブラック）の各色に応じて、例えば、図３に示すような正接値がそれぞれ「１／３」、「３」、「０」及び「１」となる４種類のマトリックスを用いることにより、モアレの低減を図ることが可能である。その他、異なる形状のマトリックスを組み合わせることによって正接値を「１／３1/2」や「３1/2」に近づけるスーパーセル法を適用してもよい。なお、本発明は、同じ形状のマトリックスを用いて区分した場合であっても、異なる形状のマトリックスを用いて区分した場合であっても、適用可能であるが、本実施形態の説明においては、説明を簡単にするため角度０度のマトリックスを用いることとする。
【００４１】
そして、上述の如く入力画像データを複数のマトリックスを用いて空間的に区分した後に、階調変換処理に移行する（ステップＳ３）。なお、ステップＳ４乃至ステップＳ７に示す各処理によって実行される階調変換処理は、全ての入力画像データについて階調変換を行なうことにより終了する。
【００４２】
階調変換処理では、先ず制御部１１は優先順位決定手段として機能し、各マトリックスに相当する入力画像データを構成する各画素に対して、階調変換の優先順位を決定する（ステップＳ４）。
【００４３】
図４を用いて具体的に説明する。図４は、階調変換処理によって円形のドットパターンを成長させる場合における優先順位決定プロセスの説明図である。
【００４４】
同図に示す如く、上記入力画像データを構成する画素のうち、ステップＳ２において空間的に区分された任意のマトリックスに相当する各画素の座標（ｘ、ｙ）を用いて、各画素の評価値ｆを数式１に示す評価関数にて求める。
【００４５】
【数１】
2006279596.tif 000003
そして、各画素について評価値ｆの小さい順に、１、２、３、…、とドットパターンを成長させる順番を示す優先順位ｎを決定する。すなわち、中心座標に近い画素ほど、言い換えると、マトリックスの中央に位置する画素ほど、優先順位ｎが高くなり他の画素と比較して優先的に階調変換が行なわれるよう構成されるのである。なお、同一マトリックス上に同じ評価値ｆを有する画素が複数ある場合には、例えば同図に示す如く第３象限→第１象限→第４象限→第２象限の順で優先順位ｎを決定したり、或いはランダムに決定するなど、予め定めたルールに従って順位を決定すればよい。
【００４６】
このようにして決定した各画素に係る優先順位ｎを示す優先順位マトリックスＭｐを取得することができる。同図に示す如く、各画素における優先順位ｎは、マトリックスの中央に位置する画素（優先順位１）から、マトリックスの外縁に位置する画素へと順に優先順位ｎが低くなるように構成される。
【００４７】
そして、フローチャートに戻り各画素における成長開始階調値ｔｎをそれぞれ求めて、成長開始マトリックスＭｔｈを取得する（ステップＳ５）。例えば、図４に示す如く６（画素）×６（画素）の優先順位マトリックスＭｐにおける各画素の成長開始階調値ｔｎは、次の数式２に従って求めることができる。なお、式中ｎは優先順位を示す。
【００４８】
【数２】
2006279596.tif 000004
このように取得した成長開始マトリックスＭｔｈに基づいて、各画素について出力階調値を取得する（ステップＳ６）。続いて、制御部１１は、階調変換手段として機能し、各画素についてステップＳ６にて取得した階調値に従って階調変換を行なう（ステップＳ７）。そして、全ての入力画像データについて階調変換処理を終了した後に（ステップＳ８）、制御部１１は、画像データ生成手段として、階調変換後の各画素によって形成されるドットパターンに基づいて印画用の出力画像データを生成（ステップＳ９）して処理を終了する。このように生成された出力画像データは、例えばユーザの入力部１３を介した指示に従って、サーマルヘッド２３により、記録シートに印画される（印画手段）よう構成される。
【００４９】
［２−１．出力階調値について］
続いて、上述したフローチャートにおける出力階調値の取得（ステップＳ６）と階調変換（ステップＳ７）について図を用いて詳細に説明する。
【００５０】
図５は、２００ｄｐｉ（dots per inch）、階調数２５６（０から２５５）である入力画像データの各画素について成長開始マトリックスＭｔｈに基づいて６００ｄｐｉ、階調数２の出力階調値を取得する際の説明図である。
【００５１】
入力画像データを構成する各画素に対して行なう階調変換は、本実施形態では上述のステップＳ２において空間的に区分された夫々のマトリックス毎に、成長開始マトリックスＭｔｈに従って階調変換を行なう。ここでは、図５に示す如く、変換前の各画素が「１００」、「１２０」、「１５０」及び「１３０」の何れかの入力階調値を有する画素を有するマトリックスについて、出力階調値「０」又は「２５５」を取得する場合（階調数２）について説明する。
【００５２】
入力画像データにおける各画素の階調値（以下、「入力階調値」と言う。）が、成長開始マトリックスＭｔｈにおける当該各画素に対応する成長開始階調値ｔｎ以上である場合には、出力階調値を「２５５」（図５の出力データにおいて黒色）として取得し、他方、入力階調値が当該各画素に対応する成長開始階調値ｔｎ未満である場合には、出力階調値を「０」（図５の出力データにおいて白色）として取得する。
【００５３】
すなわち、図５に示す例によれば、入力階調値が「１００」（同図の入力画像データの左上箇所に相当）の各画素について説明すると、成長開始マトリックスＭｔｈにおいて対応する成長開始階調値ｔｎが「２４」、「８１」及び「８８」に位置する画素の出力階調値を「２５５」として取得し、その他の画素の出力階調値を「０」として取得する。
【００５４】
同様にして、入力階調値が「１２０」（同図の入力画像データの右上箇所に相当）の各画素について説明すると、成長開始マトリックスＭｔｈにおいて対応する成長開始階調値ｔｎが「１０」、「４６」、「６０」及び「９５」に位置する画素の出力階調値を「２５５」として取得し、その他の画素の出力階調値を「０」として取得する。
【００５５】
同様にして、入力階調値が「１５０」（同図の入力画像データの左下箇所に相当）の各画素について説明すると、成長開始マトリックスＭｔｈにおいて対応する成長開始階調値ｔｎが「５３」、「１０２」、及び「１３１」に位置する画素の出力階調値を「２５５」として取得し、その他の画素の出力階調値を「０」として取得する。
【００５６】
同様にして、入力階調値が「１３０」（同図の入力画像データの右下箇所に相当）の各画素について説明すると、成長開始マトリックスＭｔｈにおいて対応する成長開始階調値ｔｎが「３」、「３１」、「３８」、「７４」、「１０９」、及び「１１６」に位置する画素の出力階調値を「２５５」として取得し、その他の画素の出力階調値を「０」として取得する。
【００５７】
このように、各画素について成長開始マトリックスＭｔｈにおいて対応する成長開始階調値ｔｎをいわば閾値として用い、当該成長開始階調値ｔｎと入力階調値とを比較することにより、出力画像データにおける各画素の出力階調値を取得する。このように、空間的に区分されたマトリックスの中央からマトリックスの外縁に向かって順に決定された優先順位に従って、成長開始階調値が大きくなるよう設定することで、中央から外縁へと徐々に階調変換を行ない、安定性を維持しつつドットパターンを成長させることができる。従って、生成された出力画像データをサーマルプリンタ２によって高品質かつ安定した印画を行なうことが可能になる。
【００５８】
［２−２．出力階調数について］
ここからは、説明を簡単にするため、図６（Ａ）に示す３（画素）×３（画素）の優先順位マトリックスＭｐと図６（Ｂ）に示す３（画素）×３（画素）の成長開始マトリックスＭｔｈを用いて、図６（Ｃ）に示す入力画像データの各画素について階調値を求める場合について説明する。なお、図６（Ｃ）に示す入力画像データは、マトリックスにて空間的に区分されたものである。
【００５９】
図６（Ｃ）に示す入力画像データにおける全ての画素は階調値（入力階調値）「９９」を有するので、当該入力階調値「９９」が、図６（Ｂ）に示す成長開始マトリックスＭｔｈにおける当該各画素に対応する成長開始階調値ｔｎ以上である場合には、当該画素の出力階調値を「２５５」として取得し、当該各画素に対応する成長開始階調値ｔｎ未満である場合には、当該画素の出力階調値を「０」として取得することになる。
【００６０】
図７（Ａ）に、階調数２の出力画像データと優先順位４の階調特性を示す。同図は、図６（Ａ）に示す優先順位マトリックスＭｐにおける優先順位４に相当する画素の階調特性を示すグラフである。
【００６１】
優先順位マトリックスＭｐ（図６（Ａ）参照。）における優先順位４に相当する画素の成長開始階調値ｔ４は、図６（Ｂ）に示す成長開始マトリックスＭｔｈによれば、「９９」であることがわかる。つまり、優先順位４に相当する画素は、入力階調値が９９以上になると、「０」から「２５５」へと出力階調値が変位するような階調特性を有する。
【００６２】
上述したように、空間的に区分されたマトリックスの中央からマトリックスの外縁に向かって順に決定された優先順位ｎに従って、成長開始階調値ｔｎを決定することにより、中央から外縁に向かってドットパターンを徐々に成長させることができる。
【００６３】
以上が出力階調値を階調数２（０と２５５）で取得した場合の実施例であるが、続いて出力画像データの階調数を増加させるべく、出力階調値を多値（階調数が３値以上）で取得する場合の実施例について詳細に説明する。
【００６４】
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）と同様に図６（Ａ）に示す優先順位マトリックスＭｐにおける優先順位４に相当する画素の階調特性を示すグラフであって、階調数４（０、８５、１７０、２５５）の出力画像データと優先順位４に相当する画素の階調特性を示すものである。同図に示す如く、優先順位４に相当する画素は、入力階調値が「０」から「９９」までは出力階調値「０」を取得するが、以降、入力階調値「１８４」までは単調増加を続け、入力階調値「１８４」で出力階調値「２５５」に到達する。従って、図６（Ｃ）に示す入力画像データにおける全ての画素は階調値（入力階調値）「９９」を有するので、出力画像データにおいて、優先順位４に相当する箇所の階調値は「０」となる。
【００６５】
図８は、入力階調値が「４３」、「７１」、「９９」、「１２８」、「１５６」、「１８４」、「２１３」及び「２４１」である画素による入力画像データと、各入力画像データにおける各画素について図６（Ａ）の優先順位マトリックスＭｐと図６（Ｂ）の成長開始マトリックスＭｔｈを用いて階調値を取得し、階調変換を行ない、これに基づいて生成した出力画像データの説明図である。また、図９（１）は優先順位１に相当する画素の階調特性を示すグラフ、図９（２）は優先順位２に相当する画素の階調特性を示すグラフ、図１０（３）は優先順位３に相当する画素の階調特性を示すグラフ、図１０（４）は優先順位４に相当する画素の階調特性を示すグラフ、図１１（５）は優先順位５に相当する画素の階調特性を示すグラフ、図１１（６）は優先順位６に相当する画素の階調特性を示すグラフ、図１２（７）は優先順位７に相当する画素の階調特性を示すグラフ、図１２（８）は優先順位８に相当する画素の階調特性を示すグラフ、そして図１３（９）は優先順位９に相当する画素の階調特性を示すグラフである。
【００６６】
図を用いて説明すると、入力階調値が「４３」である場合には、図９乃至図１３に示す各優先順位に相当する画素の階調特性を参照すると、優先順位１に相当する画素の階調特性においてフリンジ幅内に位置する（図９（１）参照。）。従って、当該優先順位１に相当する画素は、出力階調値として中間階調値「８５」を取得することとなる。なお、このように入力階調値が「４３」である場合には、優先順位１に相当する画素は中間階調値を取得しているが、当該画素は図８に示す如く、各優先順位に相当する画素のうち最も階調値の高い画素（コア画素）と隣接していないので、当該画素は本発明における隣接画素ではなく、単に成長途中の画素である。
【００６７】
また、入力階調値が「７１」である場合には、図９乃至図１３に示す各優先順位に相当する画素の階調特性を参照すると、優先順位１に相当する画素の階調特性と、優先順位２に相当する画素の階調特性においてフリンジ幅内に位置する（図９（１）及び（２）参照。）。従って、当該優先順位１に相当する画素は出力階調値として中間階調値「１７０」を有し、優先順位２に相当する画素は、出力階調値として中間階調値「８５」を有することとなる。従って、優先順位１に相当する画素が最も階調値が大きいため、コア画素となる。そして、優先順位２に相当する画素はコア画素としての優先順位１に相当する画素と隣接しているので、これら優先順位２に相当する画素はフリンジ画素（隣接画素）に相当する。
【００６８】
また、入力階調値が「９９」である場合には、図９乃至図１３に示す各優先順位に相当する画素の階調特性を参照すると、優先順位１に相当する画素の階調特性において、出力階調値「２５５」となり、当該優先順位１に相当する画素がコア画素となる（図９（１）参照。）。さらに、優先順位２に相当する画素の階調特性及び優先順位３に相当する画素の階調特性においてフリンジ幅内に位置する（図９（２）及び図１０（３）参照。）。従って、優先順位２に相当する画素は出力階調値として中間階調値「１７０」を有し、優先順位３に相当する画素は出力階調値として中間階調値「８５」を有すると共に、これら優先順位２及び優先順位３に相当する画素は、図８に示す如くコア画素（優先順位１に相当する画素）と隣接しているので、これら優先順位２及び優先順位３に相当する画素はフリンジ画素（隣接画素）に相当する。
【００６９】
このように、コア画素に隣接するフリンジ画素が中間階調値を有するよう、言い換えれば、フリンジ画素をコア画素に続いて成長するよう構成したので、ドットパターンが成長する方向に徐々に階調値を増加させることができ、ドットパターンを安定性高く成長させることが可能になる。
【００７０】
さらに説明を続けると、入力階調値が「１２８」である場合には、図９乃至図１３に示す各優先順位に相当する画素の階調特性を参照すると、優先順位１及び優先順位２に相当する画素の階調特性において、出力階調値「２５５」となり、当該優先順位１及び優先順位２に相当する画素がコア画素となる（図９（１）及び（２）参照。）。そして、優先順位３に相当する画素の階調特性及び優先順位４に相当する画素の階調特性においてフリンジ幅内に位置する（図１０（３）及び図１０（４）参照。）。従って、優先順位３に相当する画素は中間階調値「１７０」を有し、優先順位４に相当する画素は中間階調値「８５」を有すると共に、これら優先順位３及び優先順位４に相当する画素は、図８に示す如くコア画素（優先順位１に相当する画素）と隣接しているので、これら優先順位３及び優先順位４に相当する画素はフリンジ画素に相当する。
【００７１】
同様にして、入力階調値が「１５６」である場合には、優先順位１乃至優先順位３に相当する画素の出力階調値が最大階調値「２５５」となり、当該優先順位１乃至優先順位３に相当する画素がコア画素となる（図９（１）、（２）及び図１０（３）参照。）。そして、優先順位４及び優先順位５に相当する画素がそれぞれ中間階調値「１７０」、「８５」を有するフリンジ画素に相当する。
【００７２】
そして、入力階調値が「１８４」である場合には、優先順位１乃至優先順位４に相当する画素の出力階調値が最大階調値となり、当該優先順位１乃至優先順位４に相当する画素がコア画素となる（図９（１）、（２）、図１０（３）及び（４）参照。）。そして、これらコア画素に隣接する、優先順位５及び優先順位６に相当する画素が、それぞれ中間階調値「１７０」、「８５」を有するフリンジ画素に相当する。
【００７３】
なお、図９（１）、（２）及び図１０（３）に示す如く、優先順位１乃至優先順位４に相当する画素の出力階調値は、小さくなるように補正（階調値補正）が行われる。すなわち、入力階調値が「２１３」及び「２４１」の際の各優先順位に相当する画素の階調特性（図９乃至図１３参照。）においても同様に図示されるように、入力階調値が所定の値より大きくなると、階調値が小さくなるように階調値補正を行なう。
【００７４】
なお、階調値補正を行なう際には、図９乃至図１３に示す如く、補正後の階調値が最終階調値以上であることが望ましい。この最終階調値は、各画素によって形成されるドットパターンが安定する臨界熱量以上であって、サーマルプリンタ２によって印画を行なう際の転写が安定する限界熱量以下であることが好ましい。より具体的には、画像を印画する際には、サーマルプリンタ２に備えられたサーマルヘッド２３から各画素に対応する階調値に応じた熱が熱転写記録材（インクリボン等）に伝えられ、これにより、その印加部分のインクが溶けて記録シートに付着することになる。従って、インク付着の安定する臨界熱量より小さいと転写が不安定となり階調性が低下する。一方、入力階調値が比較的大きい場合、限界熱量より大きいと、過剰な蓄熱による画像の張り付きや皺が発生（転写不安定）してしまう。臨界熱量以上かつ限界熱量以下となる最終階調値は、熱転写記録材（インクリボン等）や記録シートやサーマルヘッド２３への印加電圧等種々の特性に拠るため、例えば、図１４に図示するような実験等によって予め決定しておく。図１４（Ａ）は出力画像データであり、図１４（Ｂ）は出力画像データのサーマルプリンタ２による転写結果である。図示する如く、種々の階調値の出力画像データを予め用意し、当該出力画像データをサーマルプリンタ２によって印画し、記録シートへの転写結果（図１４（Ｂ））によって最終階調値を予め取得しておくのである。同図における出力画像データは、左から右へと徐々に階調値を増加させたものであり、図中矢印で示した箇所に相当する階調値を最終階調値とすることが望ましい。
【００７５】
このように画素に対して階調値が小さくなるように補正を行なうことによって、生成された出力画像データをサーマルプリンタ２によって記録シートに印画する際に、入力階調値が比較的大きい場合であっても、過剰な蓄熱による画像の張り付きや皺の発生を防ぎ、より高品質に印画を行なうことが可能になる。なお、本実施の形態では、図９乃至図１３に示す如く全ての優先順位に相当する画素について階調値が小さくなるよう補正を行っているが、コア画素にのみ階調値補正を行ってもよい。
【００７６】
図８において図示した各入力画像データから生成した出力画像データを、サーマルプリンタ２によって記録シートに転写した結果を図１５に夫々図示する。同図に示す如く、入力階調値が大きくなっても、中心から徐々にドットパターンが成長するよう構成することにより、熱転写記録装置Ｓによる再現性の向上を実現できた。
【００７７】
上述した例では、フリンジ幅を「２」として、ドットパターン中にフリンジ画素が２つまで存在するよう構成した。図１６にフリンジ幅が２の場合の各階調におけるドットパターンの一例を示す。なお、これに限らず、フリンジ幅は自在に調整可能である。例えば、図１７にフリンジ幅を「８」とした場合の優先順位１に相当する画素の階調特性のグラフを示す。この例では、コア画素に隣接する画素をフリンジ画素としたが、図１７に示すような場合には、コア画素に隣接せずともフリンジ画素に隣接する画素をフリンジ画素とする。フリンジ幅を調整することによりコア画素の周辺に配置される中間階調値を有するフリンジ画素によって、言わばフリンジ部の幅を広げたり狭めたりと、自在に調整することができるのである。図１８にフリンジ幅が「８」の場合の各階調におけるドットパターンの一例を示す。
【００７８】
なお、本実施形態では、上述の如く数式１を用いて評価値ｆを決定することによって円形のドットパターンを成長させる場合について説明したが、これに限らず、ドットパターンはクラスタ型であればよい。例えば、図１９に示す如く万線型のドットパターンであってもよい。横万線の場合には数式３に示す評価関数にて各画素の評価値ｆを求め、縦万線の場合には数式４に示す評価関数にて各画素の評価値ｆを求める。
【００７９】
【数３】
2006279596.tif 000005
【００８０】
【数４】
2006279596.tif 000006
この他、楕円のドットパターンや、正方形のドットパターンや、長方形のドットパターン、或いは多角形のドットパターンであってもよく、この場合にも上記と同様にマトリックスの中央に位置する画素ほど評価値ｆが高くなるような評価関数を使用することにより、マトリックスの中央に位置する画素からマトリックスの外縁に位置する画素に向かって順に順位が低くなるように優先順位ｎを決定すればよい。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態における熱転写記録装置Ｓによれば、画像データ生成装置１を、入力画像データを空間的にマトリックスで区分し、当該区分されたマトリックスの中央に位置する画素から、マトリックスの外縁に位置する画素に向かって順に決定された優先順位に従って定められた成長開始階調値に基づいて階調変換を行なうよう構成したので、入力画像データの入力画素値が大きくなるに従って、マトリックスの中央に位置する画素から徐々に階調変換を行なうことが可能になる。従って、入力画像データの入力画素値の大小に拠ることなく、安定性、再現性に優れたドットパターンを成長させることができ、サーマルプリンタ２によって高品質かつ階調性の高い印画を行なうことが可能になる。
【００８２】
図２０は従来技術の熱転写記録方法による転写例であり、図２１は本実施形態にかかる熱転写記録装置Ｓによる転写例を示す。両図を比較すれば明らかなように、本実施形態にかかる熱転写記録装置Ｓによれば、いわゆるトーンジャンプが改善された階調性の高い印画を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本実施形態に係る熱転写記録装置の概要構成例を示す図である。
【図２】画像データ生成装置１の制御部１１における画像データ生成処理を示すフローチャートである。
【図３】４種類のマトリックスの一例を示す説明図である。
【図４】優先順位決定プロセスの説明図である。
【図５】階調数２の出力階調値を取得する際の説明図である。
【図６】（Ａ）優先順位マトリックスＭｐの説明図である。（Ｂ）成長開始マトリックスＭｔｈの説明図である。（Ｃ）入力画像データの説明図である。
【図７】（Ａ）階調数２の出力画像データと優先順位４の階調特性の説明図である。（Ｂ）階調数４の出力画像データと優先順位４の階調特性の説明図である。
【図８】入力画像データと出力画像データの説明図である。
【図９】（１）優先順位１に相当する画素の階調特性を示すグラフである。（２）優先順位２に相当する画素の階調特性を示すグラフである。
【図１０】（３）優先順位３に相当する画素の階調特性を示すグラフである。（４）優先順位４に相当する画素の階調特性を示すグラフである。
【図１１】（５）優先順位５に相当する画素の階調特性を示すグラフである。（６）優先順位６に相当する画素の階調特性を示すグラフである。
【図１２】（７）優先順位７に相当する画素の階調特性を示すグラフである。（８）優先順位８に相当する画素の階調特性を示すグラフである。
【図１３】（９）優先順位９に相当する画素の階調特性を示すグラフである。
【図１４】（Ａ）種々の階調値の画素による出力画像データの説明図である。（Ｂ）出力画像データのサーマルプリンタ２による転写結果の説明図である。
【図１５】出力画像データのサーマルプリンタ２による転写結果の説明図である。
【図１６】フリンジ幅が２の場合の各階調におけるドットパターンの一例である。
【図１７】フリンジ幅を８とした場合の優先順位１に相当する画素の階調特性のグラフである。
【図１８】フリンジ幅が８の場合の各階調におけるドットパターンの一例である。
【図１９】万線型のドットパターンの一例である。
【図２０】従来技術の熱転写記録方法による転写例である。
【図２１】本実施形態にかかる熱転写記録装置Ｓによる転写例である。
【符号の説明】
【００８４】
１  画像データ生成装置
２  サーマルプリンタ
１１  制御部
１２  記憶部
１３  入力部
１４  表示部
１５  通信部
１６  プリンタポート
１７  バス
２１  バッファメモリ
２２  プリンタ制御部
２３  サーマルヘッド
２４  サーマルヘッド駆動部
２５  インクリボン送りモータ
２６  モータ駆動部
２７  バス
Ｓ  熱転写記録装置
ｆ  評価値
ｎ  優先順位
ｔｎ  成長開始階調値
Ｍｔｈ  成長開始マトリックス
Ｍｐ  優先順位マトリックス
【図１】
2006279596.tif 000007
【図２】
2006279596.tif 000008
【図３】
2006279596.tif 000009
【図４】
2006279596.tif 000010
【図５】
2006279596.tif 000011
【図６】
2006279596.tif 000012
【図７】
2006279596.tif 000013
【図８】
2006279596.tif 000014
【図９】
2006279596.tif 000015
【図１０】
2006279596.tif 000016
【図１１】
2006279596.tif 000017
【図１２】
2006279596.tif 000018
【図１３】
2006279596.tif 000019
【図１４】
2006279596.tif 000020
【図１５】
2006279596.tif 000021
【図１６】
2006279596.tif 000022
【図１７】
2006279596.tif 000023
【図１８】
2006279596.tif 000024
【図１９】
2006279596.tif 000025
【図２０】
2006279596.tif 000026
【図２１】
2006279596.tif 000027