(57)【要約】【課題】  デジタルプリントにおいて、同一色色材のみで低濃度から高濃度まで階調表現するためのハーフトーニング手法および該手法を用いた画像形成装置を得ること。【解決手段】  各ドットをまず色材一層で視覚的ベタ状態の範囲まで面積階調画像形成することで該色材一層の最高濃度まで階調表現した後、該視覚的ベタ状態の一層目の色材上にさらに該色材を重ねて二層目以上を同様に面積階調画像形成することでさらに高濃度域を階調表現することを特徴とする画像形成装置ならびに階調表現方法。【選択図】  図１
2006239879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続階調画像を面積階調画像に変換し、画像形成装置で出力する階調表現方法であって、色材で網点を視覚的ベタ状態となるまで画像形成した後、該視覚的ベタ状態の網点の色材にさらに該色材を重ねて網点画像を形成することで、さらに高濃度域を階調表現することを特徴とする階調表現方法。
【請求項２】
前記面積階調画像への変換が、ドット集中型ディザマトリクスを用いた変換方法であることを特徴とする請求項１に記載の階調表現方法。
【請求項３】
網点を視覚的ベタ状態とする前後で用いるディザマトリクスが同一であることを特徴とする請求項２に記載の階調表現方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の階調表現方法を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
画像形成が電子写真によることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は連続階調画像を面積階調画像に変換し、画像形成装置で出力する階調表現方法および該階調表現方法を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットや電子写真等のデジタルプリンタ特にカラーデジタルプリンタにおいて、画質を上げる為の一手段として淡色色材が用いられている。しかし淡色色材のみで高濃度を表現するのは通常は困難であるため、一般には淡色色材と濃色色材（例．ライトシアンとシアン）とを混在し色数を増やして用いている。しかし、デジタルプリントで同一色相の色で使用する色数を増やす場合、その重ね方が重要となる。
また、面積階調の画像として電子写真や印刷で一般に用いられるＡＭスクリーンの場合、色相の異なる色を異なる角度で重ねて用いているが、異なる角度で色を重ねることでモアレが発生してしまい、しかも色数が増えるほどモアレは発生しやすくなる。このモアレのために画像中に周期的なパターンか発生して、画質が悪化したりする。
ところで、淡色色材のみで高濃度を表現することも不可能ではない。その場合、色材使用量を増やして高濃度を実現する。例えば電子写真の場合、現像時のトナー供給量を増すことで高濃度を実現することができる。通常よりも多量にトナーを載せることができればそれだけ画像濃度は増すことになるが、しかし現像時や転写時のドットの乱れが増すため、その分、画質は劣化しやすい。
また、プリンタで面積階調の画像を形成するときは、プリントされた画像の濃度の違いは、各網点のドットの画素数で決定されるので、通常網点の画素の数の分の階調性しか表現することができない。したがって、網点を表現するための画素の数が少ない場合、プリントの階調性は低下せざるを得ない。面積階調により階調性の良いハーフトーンを表現するには、各網点を表現するための画素の数を増やすことが通常必要である。したがって、解像度を上げること（＝網点の大きさを小さくする）と、諧調性を上げること（＝網点の画素数を増やす）を、同時に満足することは困難なことであった。
特許文献１：画像出力装置：この特許では、複数濃度のインクを用いて階調を表現している。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２０９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は面積階調により画像形成するデジタルプリントにおいて、淡色色材（ライトトナー、ライトインク）に限らず同一色色材のみで低濃度から高濃度まで表現するためのハーフトーニング手法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の課題は、以下の手段により達成される。
１）  連続階調画像を面積階調画像に変換し、画像形成装置で出力する階調表現方法であって、色材で網点を視覚的ベタ状態となるまで画像形成した後、該視覚的ベタ状態の網点の色材にさらに該色材を重ねて網点画像を形成することで、さらに高濃度域を階調表現することを特徴とする階調表現方法。
２）  前記面積階調画像への変換が、ドット集中型ディザマトリクスを用いた変換方法であることを特徴とする請求項１に記載の階調表現方法。
３）  網点を視覚的ベタ状態とする前後で用いるディザマトリクスが同一であることを特徴とする請求項２に記載の階調表現方法。
４）  請求項１〜３のいずれかに記載の階調表現方法を用いたことを特徴とする画像形成装置。
５）  画像形成が電子写真によることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置
【発明の効果】
【０００６】
同一色色材を二層以上積層することにより階調表現するので、例えば電子写真装置の場合現像装置は同一色色材用だけで良い等、淡色・濃色を併用する場合よりも出力装置の機構が簡易になる。
また同一色色材を二層以上重ねて使用するので、ＡＭスクリーンの場合でもモアレが発生せず、また、狭い範囲に色材が重なることがないので、例えば電子写真における現像、転写によるドットの乱れ等が生じにくい。
階調表現のために網点の画素を複数回使うので、同じ大きさの網点でも階調表現性が向上する。したがって、解像度を維持したまま、階調性を向上することが、可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
面積階調の網点ドットで濃度を表現しようとする場合に、淡色色材、例えば電子写真における淡色トナーやインクジェットにおける淡色インクのような淡色色材のみを用いた場合には、各網点ドットについて面積階調画像形成することで、該色材の視覚的ベタ濃度までは階調表現できたとしても、色材自身が淡色であるために、一回の画像形成では、ある程度以上の画像濃度は表現できない。すなわち、薄めの画像濃度であっても、各ドットをミクロに見た場合、すでに網点の全面が一面、該色材でベタ状態に覆われており、この場合の最高濃度に到達している。
【０００８】
そこで、本発明では、このような場合に、さらに該色材を重ねることで画像濃度を上げることとするものである。すでに、そのような各網点のドットは、該色材については視覚的なベタ状態、面積率でいえばほぼ１００％近く（プリントシステムによっては場合により例えば８０％内外ないしそれ以下の場合もあり得る）が該色材で覆われているので、また新たに、各網点のドットについて同一色材による面積階調画像の形成をすることで、各網点のドットにより表現される濃度が上昇し、最終的に本来の適切な濃度とすることができる。また、色材が重ねられても、ドットの下部の色材は網点全面に広がっており、狭い範囲のみで色材が重ねられるわけではないので、ドットの乱れることはない。もし、同一色材を二層分重ねても、いまだ本来の画像濃度に達していない網点に対しては、さらに三層目について同様のことを繰り返せばよい。
【０００９】
淡色色材を二層重ねる典型的な場合について説明を繰り返すと、以下のようになる。
（１）同一淡色色材を二層重ね書き（例．ライトシアン＋ライトシアン）し、高濃度を表現する。
（２）その際、まず淡色色材一層のみで面積率０％から「視覚的ベタ状態」すなわち面積率で１００％近くまで面積階調画像形成し、淡色色材一層のＤmax1までの濃度を表現する。（Ｄmax1以上となるべき濃度もこの時点ではまだＤmax1にしかなっていない。）：図１の上段参照
（３）それ以上の濃度を表現する場合、「視覚的ベタ状態」までドット形成した一層目が存在する網点の上に、二層目のドットを形成する。二層目はまた面積率０％から始めて、必要量まで、場合によっては淡色色材二層分のＤmax2までの濃度（面積率約１００％：計２００％）まで面積階調画像を形成する。：図１の下段参照
【００１０】
本発明では、まず一層目を視覚的ベタ状態にした後、視覚的ベタ状態の網点ドット上に二層目の描画を開始する。面積率１００％の場合は常に視覚的ベタ状態となるが、視覚的ベタ状態を達成するための最低面積率はプリントシステムにより異なる。場合によっては、８０％内外でも視覚的ベタ状態となり得る。
【００１１】
すなわち、網点の各画素がすべて画像形成されている場合、各画素の大きさが小さく間が離れていて、面積率が１００％とならなくても、視覚的ベタ状態とし得る。また、場合によっては、網点の画素がいくつか抜け落ちていても、その網点に重ねてさらにドットを形成するのに充分な数の画素が網点に形成されているならば、視覚的ベタ状態とし得る。
【００１２】
なお、上記では、淡色色材を用いた場合としたが、本発明は、特に淡色色材に限定するものではない。ある色材により、一層目の網点ドットがすでに視覚的ベタ状態になっている場合でありながら、その網点ドットがいまだ本来の画像濃度に達していないような場合には、本発明の思想は適用されるものである。
【００１３】
例えば、濃色色材であっても、一層目を淡色となるように画像形成できる場合には、本発明は適用できる。
電子写真による画像形成において、比較的潜像電位が低い場合、あるいは逆にトナー当りの帯電量が大きい場合、感光体に現像されるトナー量は少なくなるから、プリント画像は薄めになる。このような場合、網点の各画素が充分に現像されても、全体としてのマクロ濃度は低めになる。
このような現像システムで、一回目のトナー現像で面積率０％から「視覚的ベタ状態」まで網点を面積階調画像形成する。「視覚的ベタ状態」として現像されたトナー像はトナーの付着量が少なく、全体としては薄い色となる。：図１の上段参照
それ以上の濃度を表現する場合、「視覚的ベタ状態」まで形成した網点の上に、同じ現像装置を用いて、同一トナーにより二回目のトナー現像を行って、さらに二層目にドットを面積階調画像形成する。：図１の下段参照
このようにして、濃色色材であっても、本発明の思想は適用し得るものである。
【００１４】
なお、電子写真により画像形成する場合、二層目以上の形成場所は、感光体上に限られない。転写ベルト上でも良いし、転写紙上でも良い。カラー電子写真による複数回の画像形成の場合と同様に考えることができる。
【００１５】
また、本発明では、「視覚的ベタ状態」まで形成する必要のない網点すなわち、色材を重ねる必要のない網点については、必ずしも一回目の画像形成時にドットを形成する必要はなく、最後の回の画像形成時にドット形成しても良いし、回を分けてドット形成しても良い。最終的にドットが形成されていれば、その形成時期は問わない。
【実施例】
【００１６】
〔実施例１〕
（１）連続調グレースケール（１ｂｙｔｅ）のグラデーション画像（０−２５５信号値〉を用意する。
（２）作成した画像の信号値Ｉを次式でＩ’に変換する。Ｉ’＝（Ｉ＊２００／２５５）
（３）Ｉ’の小数点以下を切り捨てＩ”に変換する。（以上で、２００階調のグレースケールとなる。）
（４）１０×１０の閾値マトリクスを用意し、グラデーション画像のハーフトーニングを行う。その際、Ｉ”≦１００の時、一層目は閾値マトリクスでハーフトーニングを行い、二層目は面積率０％とする。
（５）Ｉ”＞１００の時、一層目は面積率１００％とし、二層目はＩ”−１００を閾値マトリクスに入力してハーフトーニングを行う。
（６）作成した画像をカラー電子写真出力機Ｄｏｃｕ−ｃｏｌｏｒ１２５６ＧＡ（富士ゼロックス製、２４００ｄｐｉ）にて出力する。
（７）本実施例では一層目、二層目ともにマゼンタ版で印画を行う。
（８）マゼンタ版のＧ濃度は約２．０だが、Ｂ濃度は約０．８である。そのためマゼンタ版Ｂ濃度を用い、二層重ねの効果を評価した。その結果、一層のみの印画ではＤmax＝０．８のところ、二層重ねではＤmax＝１．５が得られた。また滑らかなグラデーションを得ることができた。
〔実施例２〕
（１）〜（７）は、本実施例では実施例１と同じである。
（８）マゼンタ版のＧ濃度を用い淡色色材を使用して、二層重ねの効果を評価した。その結果、一層のみの印画ではＤmax＝０．８のところ、二層重ねではＤmax＝１．５が得られた。また滑らかなグラデーションを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】同色トナー２層重ねのイメージ図：上段は、色材一層で面積率１００％（視覚的ベタ状態）まで面積階調画像形成している。下段は、一層目の視覚的ベタ状態の上に、二層目をさらに面積率１００％（計２００％）まで面積階調画像形成している。
【図１】
2006239879.tif 000003