(57)【要約】【課題】ディザパターンを用いて連続階調に略等しい多階調と視覚的に十分な解像度を得ることができる印刷装置の階調表現方法を提供する。【解決手段】マトリクス状に複数の数値データの配列として構成されたディザパターンの数値Ａと、マトリクス状に連続階調画像の複数の数値データの配列として構成された数値Ｂをそれぞれマトリクス上の同位置で比較し、Ａ＝＜Ｂならばマトリクス上の同位置での最大面積のインクを印刷し、Ａ＞Ｂならば（Ａ−Ｂ）で指定される最大面積より小さい所定の面積のインクを印刷する方法。【選択図】  図１
2018056617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に複数の数値データの配列として構成されたディザパターンの数値Ａと前
記マトリクス状に連続階調画像の複数の数値データの配列として構成された数値Ｂとをそ
れぞれ前記マトリクス上の同位置で比較し、Ａ＝＜Ｂならば前記マトリクス上の同位置で
の最大面積のインクを印刷し、Ａ＞Ｂならば（Ａ−Ｂ）で指定される前記最大面積より小
さい所定の面積のインクを印刷することを特徴とするディザパターンを用いた印刷方法。
【請求項２】
マトリクス状に複数の数値データの配列として構成されたディザパターンの数値Ａと前
記マトリクス状に連続階調画像の複数の数値データの配列として構成された数値Ｂとをそ
れぞれ前記マトリクス上の同位置で比較し、Ａ＝＜Ｂならば前記マトリクス上の同位置で
の最高濃度のインクを印刷し、Ａ＞Ｂならば（Ａ−Ｂ）で指定される前記最高濃度より薄
い所定の濃度のインクを印刷することを特徴とするディザパターンを用いた印刷方法。
【請求項３】
マトリクス状に複数の数値データの配列として構成されたディザパターンの数値Ａと前
記マトリクス状に連続階調画像の複数の数値データの配列として構成された数値Ｂとをそ
れぞれ前記マトリクス上の同位置で比較し、Ａ＝＜Ｂならば前記マトリクス上の同位置で
の最大面積で最高濃度のインクを印刷し、Ａ＞Ｂならば（Ａ−Ｂ）で指定される前記最大
面積で最高濃度より小さい面積で薄い濃度の所定の面積と濃度のインクを印刷することを
特徴とするディザパターンを用いた印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラやスキャナー等で被写体を撮像して得られた連続階調画像と
複数の数値データの配列からなるマトリクス構成のディザパターンとの演算により、複数
の数値データの配列からなるマトリクス構成による多階調画像に変換する画像変換の技術
に関し、特に変換された多階調画像を用いて印刷装置で印刷し連続階調画像に略等しい印
刷画像を得るためのディザパターンの特有なデータ構成の方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は、特許文献１に提示されている、従来のディザパターンの構成を説明するための
図である。
【０００３】
例えば、図７のＡにおいて示されるマトリクス状に複数の数値データの配列として構成
されたディザパターンの数値と、図７のＢに示されるような連続階調画像の複数の数値デ
ータをマトリクス状に構成された数値データを、それぞれマトリクス上の同位置で比較し
、Ａ＞ＢならばＣの同位置を白（インクを印刷しない：無印字部）と、Ａ＝＜Ｂならば黒
（インクを印刷する：斜線部）とする２値で表示される印刷用データをマトリクス状に複
数配列し多階調画像として変換する。
多階調画像は例えば４×４のマトリクスを用いる場合は最大１６階調で表現される。
【０００４】
実際の連続階調の画像データは図７のＥに示す数値０〜６４のように、ディザパターン
のマトリクス構成から得られる階調数より多いのが一般的である。
従って図７のＤに示すようにディザパターンを構成する数値を実際の画像データに合わ
せて修正する。この例ではそれぞれのディザパターンの位置の数値を４倍としている。そ
してＤとＥとのそれぞれの位置の数値を前記と同様に比較すれば、図７のＦに示すように
印刷用データとして２値（白か黒）により構成される１６段階の多階調画像が複数配列で
得られる。
【０００５】
この様にディザパターンを用いれば、連続階調からなる画像データを印刷用データとし
て２値により構成される多階調画像に変換することにより、文字のような２値画像だけで
はなく連続階調画像も２値データを複数配列にした多階調画像として印刷することができ
る。
【０００６】
この実施の形態において、２値画像しか印刷できない印刷装置（インクジェット、レー
ザー、溶融熱転写）でもディザパターンを用いることにより連続階調画像を多階調画像と
して印刷することができる。
【０００７】
この従来のディザパターンを用いて連続階調に等しい多階調を得るためには、構成する
マトリクスの配列を増やさなければならなかった。例えば６４連続階調を表現するために
は８×８＝６４のマトリクス配列からなる２値データにより６４の多階調を構成するマト
リクス配列が必要であった。
【０００８】
そこで、連続階調画像から多階調画像に変換された画像の解像度はディザパターンのマ
トリクスの配列数により低下する。連続階調画像の解像度が、例えば３００ｄｐｉとする
と、ディザパターンのマトリクス配列が８×８で構成される時に得られる６４の多階調画
像の解像度は１/８の３７．５ｄｐｉとなる。(ｄｐｉ：ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ・・イン
チ当たりの画素数)
【０００９】
ところで一般的な画像の連続階調数は略２５５が普通であり、解像度は１００ｄｐｉ以
上が視覚的に良好とされる。従って印刷物における画像の解像度は、１６×１６のマトリ
クス配列による多階調数２５５で視覚的に十分な１００ｄｐｉ以上の解像度が求められる
ことが多い。このため、印刷物の解像度は例えば１００ｄｐｉ×１６＝１６００ｄｐｉ以
上が必要である。
【００１０】
市販されている２値画像しか印刷できない印刷装置（インクジェット、レーザー、溶融
熱転写）の解像度は略３００ｄｐｉ〜１２００ｄｐｉ程度であり、印刷画像として十分な
多階調画像の階調数と多階調画像の解像度とを同時に満足させることは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平２００４−１２０４８８号公報
【特許文献２】特開平９−１０７４７３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述のようなディザパターンを用いた従来の２値データによる多階調画像を印刷する印
刷装置で連続階調画像を印刷しようとすると、十分な階調数と解像度が得られず、より高
解像度の印刷装置を実現しなければならないという問題点があった。
【００１３】
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、ディザパターンを用
いて連続階調に略等しい多階調と視覚的に十分な解像度を得ることができる印刷装置の階
調表現方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願発明における第１の発明は、マトリクス状に複数の数値データの配列として構成さ
れたディザパターンの数値Ａとマトリクス状に連続階調画像の複数の数値データの配列と
して構成された数値Ｂをそれぞれマトリクス上の同位置で比較し、Ａ＝＜Ｂならばマトリ
クス上の同位置での最大面積のインクを印刷し、Ａ＞Ｂならば（Ａ−Ｂ）で指定される最
大面積より小さい所定の面積のインクを印刷することを特徴とするディザパターンを用い
た印刷方法を提供するものである。
本願発明における第２の発明は、マトリクス状に複数の数値データの配列として構成さ
れたディザパターンの数値Ａとマトリクス状に連続階調画像の複数の数値データの配列と
して構成された数値Ｂをそれぞれマトリクス上の同位置で比較し、Ａ＝＜Ｂならばマトリ
クス上の同位置での最高濃度のインクを印刷し、Ａ＞Ｂならば（Ａ−Ｂ）で指定される最
高濃度より薄い所定の濃度のインクを印刷することを特徴とするディザパターンを用いた
印刷方法を提供するものである。
本願発明における第３の発明は、マトリクス状に複数の数値データの配列として構成さ
れたディザパターンの数値Ａとマトリクス状に連続階調画像の複数の数値データの配列と
して構成された数値Ｂをそれぞれマトリクス上の同位置で比較し、Ａ＝＜Ｂならばマトリ
クス上の同位置での最大面積で最高濃度のインクを印刷し、Ａ＞Ｂならば（Ａ−Ｂ）で指
定される最大面積で最高濃度より小さい面積で薄い濃度の所定の面積と濃度のインクを印
刷することを特徴とするディザパターンを用いた印刷方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、マトリクス状に複数の数値データの配列として構成されたディザパタ
ーンの数値Ａとマトリクス状に連続階調画像の複数の数値データの配列として構成された
数値Ｂをそれぞれマトリクス上の同位置で比較し、Ａ＝＜Ｂならばマトリクス上の同位置
での最大面積のインクを印刷し、Ａ＞Ｂならば（Ａ−Ｂ）で指定される最大面積より小さ
い所定の面積のインクを印刷することにより、ディザパターンを用いて連続階調に略等し
い多階調と視覚的に十分な解像度を得ることができる印刷装置の階調表現方法を提供する
ことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例を説明するための図であり、ディザパターンを用いて多階調を表現する例を示す図である。
【図２】本発明に用いる熱転写印刷装置のサーマルヘッド１０を構成する詳細図である。
【図３】サーマルヘッド１０に設置された発熱抵抗体１の発熱状態を説明するための図であり、図３（Ａ）は発熱抵抗体１上の等温線を示す図であり、図３（Ｂ）は発熱抵抗体１のＡ−Ａ断面の温度分布を示す図であり、縦軸に円錐状の温度分布、横軸に発熱抵抗体位置を示す。
【図４】サーマルヘッドの発熱状態により溶融インク転写面積の変化量を説明するための図であり、縦軸に溶融インク転写面積を、横軸に連続階調データを示す。
【図５】本発明の実施例における熱転写印刷装置の動作を説明するための図である。
【図６】ディザパターンを用いて多階調を表現する詳細例を示す図である。
【図７】従来のディザパターンの使用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を実施するための最良の形態について、図１〜図６を用いて説明するが、本発明
はかかる実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００１８】
次に実施例を説明すると、
図１に示すように、連続階調画像の数値データの大きさとディザパターンの数値データ
を比較することにより、マトリクスの各位置に印刷されるインクの面積が各位置の最大値
か、最大値より小さい所定の面積か、インクを印刷しないのいずれかに選択して連続階調
画像を印刷に適した多階調データに変換する。
図１（Ａ）は最大値より小さい場合を示し、図１（Ｂ）は最大値と最大値より小さい場
合を示し、図１（Ｃ）は最大値が２つと最大値より小さい場合を示し、図１（Ｄ）は最大
値が３つと最大値より小さい場合を示す。
【００１９】
図２は、印刷装置例としての熱転写印刷装置に用いるサーマルヘッド１０であり、発熱
抵抗体１、シフトレジスタ６、ラッチ回路７、ゲートＩＣ８、ドライバーＩＣ９から構成
される。
【００２０】
まず、ディザパターンで連続階調画像の数値データ（以下連続階調データと略す）を印
刷に適した多階調データに変換したのち印刷用のデータとしてクロックとともにシフトレ
ジスタ６に転送する。シフトレジスタ６に転送されたデータはラッチ回路７に送られラッ
チパルスによりラッチ回路７に記憶される。このラッチ回路７に記憶されたデータは、ゲ
ートＩＣ８のＧ１、Ｇ２、・・Ｇｎにそれぞれ入力される。そしてゲートパルスをＯＮに
すれば入力されたデータに応じて発熱抵抗体１のＲ１、Ｒ２、・・Ｒｎに電流が流れそれ
ぞれ発熱する。  
【００２１】
図３（Ａ）に示すように、発熱抵抗体１は電極２と電極３に接続されており、電極２と
電極３間に電圧を加えて電流を流すことにより、発熱抵抗体１は等温線４に示すように発
熱抵抗体１の中心から同心円状に発熱する。そして、図３（Ｂ）に示すように加熱時間が
短いと温度は低く加熱時間が長いと温度は高くなる。熱転写印刷装置に用いられる溶融イ
ンクの溶融温度Ｐより温度が高くなると溶融インクは溶融し記録紙に転写される。加熱時
間を印刷用のデータに応じて制御すれば熱転写印刷装置による連続階調画像に準じた印刷
を行うことが出来る。
【００２２】
図４は、発熱抵抗体１に連続階調データに準じて流す電流により発熱させた場合に記録
紙に転写される溶融インク面積量の変化を示したもので、連続階調データが大きくなるほ
ど転写される溶融インク面積は増加する。しかし、連続階調データが小さく発熱抵抗体１
の発熱が少ない場合、溶融インクは記録紙に安定して転写されない。これが図４に示す横
軸のデータ利用不安定領域０〜Ｄｘである。そして縦軸の記録面積不安定領域０〜Ｎｙと
なる。
従って、連続階調データに準じて発熱抵抗体１を発熱させてもこれらの不安定領域では
安定した印刷は行われない。
【００２３】
そこで、図４に示す横軸のデータ連続利用可能領域Ｄｘ〜Ｄｍａｘ、縦軸の記録面積安
定領域Ｎｙ〜Ｎｍａｘを利用して印刷を行う。これらの領域ではインクの転写面積はＡｍ
ｉｎ〜Ａｍａｘであるが、この領域は発熱抵抗体１の発熱量に応じて転写面積を連続的に
変化できる熱転写印刷特有の特性がある。
【００２４】
次に、図５を用いて熱転写印刷装置の動作を説明する。
熱転写印刷装置では、発熱抵抗体１を内蔵するサーマルヘッド１０と、プラテンローラ
１５との間にインクリボン１１と記録紙１４を挿入しプラテンローラ１５を回転させサー
マルヘッド１０の発熱抵抗体１に電流を流しインクリボン１１を加熱する。インクリボン
１１はＰＥＴフィルム１２上に溶融インク１３が塗布されて構成されており、この溶融イ
ンク１３が発熱抵抗体１の発熱量に応じて溶融され記録紙１４上に転写されて溶融インク
１３ａとなる。
インクリボン１１の厚さが薄いほど記録紙１４には少ない加熱量に応じた溶融インク１
３を小さい面積で転写できる。更に溶融インク１３の塗布量は少なくて濃度が濃いことが
必要である。
熱転写印刷装置は溶融インクと昇華インクを用いて記録紙にインクを転写する印刷方式
である。前者はインク面積による多階調表現を行い、後者はインク濃度による多階調表現
を行う。加熱量によるインクの転写を制御するのは同じである。
【００２５】
次に、図６を用いて実際の使用例について説明する。図６（１）の（Ａ）に示す４ステ
ップずつ渦巻き状に増加するディザパターンと連続階調画像データ例としての（Ｂ）に示
す全て数値３である画像データ１を比較すると、全てＡ＞Ｂである。
ここで、図３に示すデータ連続利用可能領域Ａｍｉｎ〜Ａｍａｘの連続階調データを例
えば４ステップに設定する。そして最小値Ｄｘはインクリボン１１の厚さが薄いほど小さ
くなる。
例えば４ステップ例としてこの時の最小値をＤｘ＝１２９とすれば、Ａ−Ｂの差分０以
下を最大値２５５、差分１を２１３、差分２を１７１、差分３を１２９とし、差分４以上
はすべて０に設定する。
尚、印刷に用いる画像データは、例えば最大値２５５が最もインクの面積や濃度が大き
くこれより数値が小さくなるほどインクの面積や濃度が小さくなるものとする。
【００２６】
そうすると、図６（１）の（Ｃ）に示すようにＡ−Ｂ＝４−３＝１となる個所は差分１
となり連続階調データ２１３を選択して発熱抵抗体１を発熱させれば記録紙１４上に溶融
インク１３ａとして印刷される（図には黒丸で示す）。その他の部分は全て差分４以上で
あるから連続階調データは０であり従って溶融インクは転写されない。
以下同様に、図６（２）の全て数値６の画像データ２では、Ａ−Ｂ＝４−６＝−２で差
分０以下が一か所でありこれを連続階調データ２５５とし、Ａ−Ｂ＝８−６＝２となる個
所は一か所ありこれを差分２で連続階調データ１７１として印刷する。その他の個所はす
べて差分４以上であり連続階調データは０となりインクは印刷されない。
図６（３）では全て数値１０の画像データ３で、Ａ−Ｂ＝４−１０＝−６、８−１０＝
−２となり差分０以下の個所が二か所でこれを連続階調データ２５５とし、Ａ−Ｂ＝１２
−１０＝２となり差分２の個所が一か所でこれを連続階調データ１７１として印刷する。
その他の個所はすべて差分４以上で連続階調データは０となりインクは印刷されない。
図６（４）では全て数値１４の画像データ４で、Ａ−Ｂ＝４−１４＝−１０、８−１４
＝−６、１２−１４＝２となり差分０以下の個所が三か所でこれを連続階調データ２５５
とし、Ａ−Ｂ＝１６−１４＝２となり差分２の個所が一か所でこれを連続階調データ１７
１とし印刷する。その他の個所はすべて差分４以上であり連続階調データは０となりイン
クは印刷されない。
【００２７】
この様に４×４のマトリクスからなるディザパターンを用い、画像データとの所定の差
分から連続階調データを４ステップに設定することにより、従来は４×４＝１６の多階調
しか表現できなかったディザパターンにおいても、４×４×４ステップ＝６４の多階調を
表現することが出来る。
ディザパターンは本発明の説明に用いた渦巻き状のみではなく、網点、Ｂａｙｅｒ等に
も同様の効果があることはもちろんである。また実際の画像データはマトリクス内では異
なるが、動作としては同じである。
【００２８】
ステップ数を利用できる範囲は、例えば、最小連続階調データＤｘを１２９、最大連続
階調データを２５５とすると２５５−１２９＝１２６ステップが最大値となる。
４×４のマトリクスを用いて最大連続階調データ２５５を全て表現しようとすると、ス
テップ数は１６で実現出来る。２×２のマトリクスではステップ数は６４となる。
そして、ステップ数を増加することにより、多階調をより多く表現しようとしてマトリ
クス数を増加する必要がなくなるため、解像度の劣化を防ぐことが出来る。
【００２９】
また、４×４のマトリクスでステップ数１６を用いようとすると、最小連続階調数Ｄｘ
は２４４でよく、溶融インク１３の塗布量で変化する最小連続階調データＤｘの影響を少
なくすることが出来る。
【００３０】
以上説明してきたように、本発明によるディザパターンを用いた印刷方法によれば、マ
トリクス状に複数の数値データの配列として構成されたディザパターンの数値Ａとマトリ
クス状に連続階調画像の複数の数値データの配列として構成された数値Ｂとをそれぞれマ
トリクス上の同位置で比較し、Ａ＝＜Ｂならば前記マトリクス上の同位置での最大面積の
インクを印刷し、Ａ＞Ｂならば（Ａ−Ｂ）で指定される最大面積より小さい所定の面積の
インクを印刷することにより、ディザパターンを用いて連続階調に略等しい多階調と視覚
的に十分な解像度を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、インクの面積や濃度で階調を表現する印刷装置において、階調の表現数が少
なくても、一部分で連続階調が実現できれば、この連続階調部分を利用して表現階調数を
増やすことが出来る効果がある。
【符号の説明】
【００３２】
１      発熱抵抗体
２      電極
３      電極
４      等温線
６      シフトレジスタ
７      ラッチ回路
８      ゲートＩＣ
９      ドライバーＩＣ
１０    サーマルヘッド
１１    インクリボン
１２    ＰＥＴフィルム
１３    溶融インク
１４    記録紙
１５    プラテンローラ
【図１】
2018056617.tif 000003
【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】
2018056617.tif 000008
【図７】
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