(57)【要約】【課題】網点を利用して中間調の濃度を再現するとともに、網点に空隙を形成して色材の付着量を調整する機能を持つ画像形成装置において、画質劣化を防ぎながら網点部分の着色材層を薄くできるようにする。【解決手段】比較処理部２１は、網点形成用の閾値マトリクスMTX1を参照して２値化処理する。比較処理部２２，２３は、画像濃度が所定値を超える所定範囲のときに限って空隙を形成するようなプロファイルをなす空隙形成用の閾値マトリクスMTX2，MTX3を参照して２値化処理をし、２値演算処理部２６は、２値データＤｏ２，Ｄｏ２を論理合成する。２値演算処理部２７は、比較処理部２１の処理結果を第１ビットマップデータＢＭ１、２値演算処理部２６の処理結果を第２ビットマップデータＢＭ２として論理合成することで、網点の外郭をなす出力ドットを出力ドットに維持しつつ、その内部の一部の出力ドットを無出力ドットに変換する。【選択図】図２
2006270927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像信号の強度に対応する、１つもしくは複数の出力ドットの集合で表わされる網点を形成するとともに、前記網点部分の着色材の量が低下するように前記網点をなす一部のドットを事実上の無出力ドットとすることで、擬似的に中間調画像を生成する画像処理方法であって、
前記画像信号の強度が所定値を超える所定範囲のときに、前記網点の外郭形成に寄与する出力ドットである外郭ドットを前記出力ドットに維持しつつ、前記外郭ドットの内部の一部のドットを前記事実上の無出力ドットにする
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
入力された画像信号の強度に対応する、１つもしくは複数の出力ドットの集合で表わされる網点を形成するとともに、前記網点部分の着色材の量が低下するように前記網点をなす一部のドットを事実上の無出力ドットとすることで、擬似的に中間調画像を生成する画像処理装置であって、
前記画像信号の強度が所定値を超える所定範囲のときに、前記網点の外郭形成に寄与する出力ドットである外郭ドットを前記出力ドットに維持しつつ、前記外郭ドットの内部の一部のドットを前記事実上の無出力ドットにする２値化処理部
を備えていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
前記２値化処理部は、前記網点を表わす電子データ上で、前記外郭ドットの内部の一部のドットを真の無出力ドットにする
ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記２値化処理部は、前記入力された画像信号の強度に対応する、複数の出力ドットの集合で表わされる前記網点を表わす２値化データを生成する第１の網点画像生成部と、
前記所定値を超える前記画像信号の強度に対応して、前記真の無出力ドットの集合を表わす２値化データを生成する第２の網点画像生成部と、
前記第１の網点画像生成部により生成される前記網点を表わす２値化データと、前記第２の網点画像生成部により生成される前記真の無出力ドットの集合を表わす２値化データとに基づいて、前記外郭ドットの内部の一部のドットを前記事実上の無出力ドットにする２値化データを生成する演算処理部と
を有していることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第２の網点画像生成部は、前記真の無出力ドットの数が最大となる遷移点の強度の前後では前記真の無出力ドットの数が最大値から漸次減少するようにすることで、前記真の無出力ドットの数を前記画像信号の強度に動的に対応させる
ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第２の網点画像生成部は、前記真の無出力ドットの数が最大となる遷移点の強度を、前記入力された画像信号の強度を低強度側から推移させたときに、前記第１の網点画像生成部により生成される前記網点を表わす２値化データが全て前記出力ドットとなる値にする
ことを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第２の網点画像生成部は、前記画像信号の強度が低強度側の所定値を超えると、一定数の前記真の無出力ドットを表わす２値化データを生成する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第２の網点画像生成部は、前記画像信号の強度が低強度側の所定値から高強度側の所定値までの範囲で、前記一定数の前記真の無出力ドットを表わす２値化データを生成する
ことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記２値化処理部は、複数の前記無出力ドットを一塊に集合させる
ことを特徴とする請求項２〜８のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記２値化処理部は、点状の網点を処理対象とする
ことを特徴とする請求項２〜９のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記２値化処理部は、入力された画像信号が所定の濃度以上の領域で、前記網点が線状に連なる構造の線状網点を処理対象とする
ことを特徴とする請求項２〜９のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記２値化処理部は、前記線状網点の外郭ドットの内部の一部のドットを前記事実上の無出力ドットにする際に、前記無出力ドットが所定の濃度範囲において、前記線状網点内で線状に連なるようにする
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記２値化処理部は、前記線状網点の外郭ドットの内部の一部のドットを前記事実上の無出力ドットにする際に、前記無出力ドットが前記線状網点内で孤立した状態を保つようにする
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
入力された画像信号の強度に対応する、１つもしくは複数の出力ドットの集合で表わされる網点を形成するとともに、前記網点部分の着色材の量が低下するように前記網点をなす一部のドットを事実上の無出力ドットとすることで、擬似的な中間調画像を形成する画像形成装置であって、
前記画像信号の強度が所定値を超える所定範囲のときに、前記網点の外郭をなす外郭ドットを前記出力ドットに維持しつつ、前記外郭ドットの内部の一部のドットを前記事実上の無出力ドットにする２値化処理部と、
前記２値化処理部により生成された２値化データに基づいて、前記網点内に前記事実上の無出力ドットを有する前記中間調画像を形成する画像記録部と
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
前記２値化処理部は、前記入力された画像信号の強度に対応する、複数の出力ドットの集合で表わされる前記網点を表わす２値化データを生成する第１の網点画像生成部と、
前記所定値を超える前記画像信号の強度に対応して、前記真の無出力ドットの集合を表わす２値化データを生成する第２の網点画像生成部と、
前記第１の網点画像生成部により生成される前記網点を表わす２値化データと、前記第２の網点画像生成部により生成される前記真の無出力ドットの集合を表わす２値化データとに基づいて、前記外郭ドットの内部の一部のドットを無出力ドットにする２値化データを生成する演算処理部とを有しており、
前記画像記録部は、前記演算処理部で生成される前記外郭ドットの内部の一部のドットを無出力ドットにする２値化データに基づいて画像記録を行なう記録エネルギ制御部を有している
ことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記２値化処理部は、前記入力された画像信号の強度に対応する、複数の出力ドットの集合で表わされる前記網点を表わす２値化データを生成する第１の網点画像生成部と、前記所定値を超える前記画像信号の強度に対応して、前記真の無出力ドットの集合を表わす２値化データを生成する第２の網点画像生成部を有しており、
前記画像記録部は、前記第１の網点画像生成部により生成される前記網点を表わす２値化データをオン／オフ制御入力とし、前記第２の網点画像生成部により生成される前記真の無出力ドットの集合を表わす２値化データを変調制御入力として出力変調データを生成する変調制御部と、当該変調制御部で生成される前記出力変調データに基づいて画像記録を行なう記録エネルギ制御部を有している
ことを特徴とする請求項１４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、画像処理方法および画像処理装置並びに画像形成装置に関する。より詳細には、電子写真方式やインクジェット方式などの印刷技術において、画像記録媒体に中間調画像を記録する際に利用される、入力された画像信号の強度に対応する所定サイズの網点を形成することで擬似的に中間調画像を表わす２値化処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
２値データを用いて中間調画像を表わす技術の１つとして、入力された画像信号の強度に対応する所定サイズの網点（個々の網点出力ドットの集合）と呼ばれる着色ドットを形成することで、その着色ドットの大きさによって擬似的に中間調画像の濃度を再現する２値化処理（特に網点処理とも呼ぶ）の仕組みが知られている。
【０００３】
たとえば、カラーの印刷物は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の４色のインク用の４枚の印刷版を用いて、４色のインクを画像記録媒体（印刷用紙）の上に順次に重ね刷りすることによって作成される。印刷版には、カラー原稿の連続調画像の濃淡を多数の微小な網点の集合で再現した網目版画像が記録されている。
【０００４】
図１２は、このような網点処理の一例（Ａ）と、この網点処理で生成される網点ドットの一例（Ｂ）を示す図である。たとえば、電子写真方式を用いる印刷技術において網目版画像を生成する際には、図１２（Ａ）に示すように、カラー原稿の画像の濃淡を表わす多値画像信号（多値データ）を所定のスクリーンパターンデータ（閾値マトリクスの各閾値データ）と比較器で比較することによって２値化記録信号を生成する。
【０００５】
また、この２値化記録信号を記録画素ごとのオン／オフ信号（網点信号）として使用して、網点信号に従って露光用光ビームをオン／オフ制御することで像担持体（たとえば感光体ドラム）上に網目版画像を露光する。この後、像担持体にトナー（粉体）を吹き付けることで像担持体上の画像（潜像）をトナー像として可視化（顕像化）し、さらにそのトナー像を画像記録媒体に転写・定着させることで、図１２（Ｂ）に示すような濃度に応じたサイズの網点を持つ画像を形成する。
【０００６】
ここで、電子写真技術で網点ドットを使う場合、一般に、トナーが１〜２個、平均で１．５個程度の高さに積まれ、定着前では１０数ミクロンに達する。これは、最大濃度に必要なトナー量から決定される場合が多く、中間調再現には過剰気味のトナー量となる。特に、ハイライト部分（低濃度域）では網点サイズが小さくなるので、この問題の生じる確率が高くなる。
【０００７】
カラー再現をする場合には、トナーの転写工程があり、網点のトナー像が高いほど転写での画質劣化が大きく層の薄い網点トナー像が求められる。さらに、カラー再現のための多重転写においては、さらに転写での画像劣化に注意しなければならない。しかしながら、最大濃度に必要なトナー量と網点ドット再現に適切なトナー量との両立は困難である。
【０００８】
また、１０数ミクロンの未定着トナー像は定着後には数ミクロンに潰される。トナーによる濃度再現は、用紙上に定着されたトナーが光を吸収することによって生じる。この光吸収効率をよくするためには、トナー層を薄くして含有している色材を効率よく光にさらすことが必要である。しかしながら、前述のように、中間調再現のための網点構造において、トナー層は過剰に厚くなることが多く、光吸収の寄与が少ないトナーまで用紙に存在する。
【０００９】
一方、インクジェット方式などのインキを色材に用いる印刷技術においても、ドットゲインと呼ばれる網点ドットの太りや、インキ（色材）の転移性の調整を目的として、網点ドットを形成するインキの付着量を制御する技術が特許文献１，２に開示されている。
【００１０】
【特許文献１】特表２００３−５００９４０号公報
【特許文献２】米国特許６，５３２，０８２号公報
【００１１】
たとえば、特許文献１に記載の仕組みは、ストキャスティックスクリーン（確立的印刷）のドットゲインを下げることを目的に、一旦ストキャスティックスクリーンで２値化した画像をさらに確率的に間引いて濃度を適当に下げる技術である。
【００１２】
また、特許文献２に記載の仕組みは、クラスタードドットの網点を前提とし、通常の網点処理で２値化した画像を確率的に間引いて濃度を適当に下げる技術である。
【００１３】
より具体的には、特許文献１に記載の仕組みでは、ＦＭスクリーンと呼ばれるストキャスティックスクリーンに対して、また特許文献２に記載の仕組みでは、ＡＭスクリーンと呼ばれる規則的な網点スクリーンに対して、それぞれ網点をなす一部のドット（網点ドット）を非周期的に間引くことで、ドットゲインとインキ量の調整を行なうことを特徴としている。つまり、網点の生成と空隙ドットの生成とを非同期にする仕組みになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１に記載の仕組みのようなＦＭスクリーンでは、視認できない程度（約３０ミクロン以下）の微小ドットの密度で濃度を再現するため、集積（クラスター化）した微小な網点の一部のドットを間引くことが生じ、着色画素エリアが小さくなりすぎてドット再現が不安定になる虞れがある。
【００１５】
一方、特許文献２に記載の仕組みのようなＡＭスクリーンで非周期的に網点の一部のドットを間引くと、網点内部で間引かれる場合と、網点外郭部で間引かれる場合が生じ、再現される網点の崩れ方が異なる現象が生じ、画像ノイズが発生してしまう虞れがある。また、網点内部に間引く画素が多い場合には網点部分の着色材を薄層化する働きはあるが、網点外郭部で多く間引かれる場合には、網点のサイズが小さくなる効果が大きく、網点部分の着色材を薄層化する働きは減少するため、一様に網点を薄層化する効果は期待できない。特に、ハイライト部分（低濃度域）では網点サイズが小さくなるので、これらの問題の生じる確率が高くなる。
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、粉体を色材に用いる電子写真方式あるいはインキを色材に用いるインクジェット方式など印刷の手法には関わらず、網点を利用して擬似的に中間調画像の濃度を再現する際に、画質劣化を防ぎながら網点部分の着色材層を薄くすることができる仕組み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】
【００１７】
本発明に係る画像処理方法は、入力された画像信号の強度に対応する１つもしくは複数の出力ドットの集合で表わされる網点を形成するとともに、網点部分の着色材の量が低下するように網点をなす一部のドットを事実上の無出力ドットとすることで、擬似的に中間調画像を生成する画像処理方法であって、画像信号の強度が所定値を超える所定範囲のときに、網点の外郭形成に寄与する出力ドットである外郭ドットを出力ドットに維持しつつ、外郭ドットの内部の一部のドットを事実上の無出力ドットにするようにした。つまり、網点の生成と空隙ドットの生成とを同期させ、かつ網点内部に空隙ドットを形成する仕組みにした。
【００１８】
また、本発明に係る画像処理装置は、前記本発明に係る画像処理方法を実施するのに好適な装置であって、画像信号の強度が所定値を超える所定範囲のときに、網点の外郭をなす外郭ドットを出力ドットに維持しつつ、外郭ドットの内部の一部のドットを事実上の無出力ドットにする２値化処理部を備えるものとした。
【００１９】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記本発明に係る画像処理方法を実施するのに好適な画像処理装置の機能を備えた装置であって、画像信号の強度が所定値を超える所定範囲のときに、網点の外郭をなす外郭ドットを出力ドットに維持しつつ、外郭ドットの内部の一部のドットを事実上の無出力ドットにする２値化処理部と、２値化処理部により生成された２値化データに基づいて、網点内に事実上の無出力ドットを有する中間調画像を形成する画像記録部とを備えるものとした。
【００２０】
また従属項に記載された発明は、本発明に係る画像処理装置や画像形成装置のさらなる有利な具体例を規定する。
【００２１】
たとえば、本発明で処理対象とする元々の網点の形状としては、濃度に応じて出力ドットが略円形状に成長するいわゆる点状の網点（いわゆるドットスクリーン）や、入力された画像信号が所定の濃度以上の領域で、網点が線状に連なる構造の線状網点（いわゆるラインスクリーン）などがある。ドットスクリーンは網点形状が簡易であるが、作像時の外乱や色モアレに弱い。これに対して、ラインスクリーンは、作像時の外乱や色モアレに強いといった利点がある。
【００２２】
なお、ドット状の網点に関して本願発明を適用すると、リング状の網点としていくことになる。また、線状網点に関して本願発明を適用する場合、たとえば、無出力ドットが所定の濃度範囲において線状網点内で線状に連なるようにする、つまり、線状構造中に空隙が成長し２重ライン構造とする場合と、無出力ドットが線状網点内で孤立した状態を保つようにする、つまり、無出力ドットが線状網点内で線状に連ならないようにする場合、の２つの手法を代表的に採り得る。後者の方が、ライン構造の再現性が良好である。
【００２３】
また、網点を表わす電子データ上で、外郭ドットの内部の一部のドットを真の無出力ドットにする、すなわち網点内部の画像記録信号を間引く純電子的な仕組みとしてもよい。あるいは、２値化処理部により生成された２値化データに基づいて、網点外郭ドット内部の無出力ドットの記録エネルギを着色材が低下するように変調する仕組みとしてもよい。
【００２４】
なお、本発明に係る画像処理装置や画像形成装置における２値化データ処理に関わる機能部分は、電子計算機（コンピュータ）を用いてソフトウェアで実現することもでき、このためのプログラムやこのプログラムを格納した記録媒体を発明として抽出することも可能である。プログラムは、コンピュータ読取り可能な記憶媒体に格納されて提供されてもよいし、有線あるいは無線による通信手段を介した配信により提供されてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、画像信号の強度が所定値を超える所定範囲のときに限って、網点の外郭をなす外郭ドットを出力ドットに維持しつつ、外郭ドットの内部の一部のドットを事実上の無出力ドットにするようにしたので、トナーやインキによる網点の輪郭形状を崩さずに網点内部の着色材の層厚を薄くすることができる。
【００２６】
これにより、画質劣化を招くことなく、網点部分の着色材を効果的に薄層化することができる。また、光吸収に寄与する着色材量の割合が増加することから、着色材の消費量を低減することもできる。また、網点の生成と空隙ドットの生成とを同期させているので、網点内部に空隙ドットを形成する際の制御が簡単になる。
【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実施形態について詳細に説明する。
【００２８】
＜画像形成装置の全体構成；第１実施形態＞
図１は、電子写真方式やインクジェット方式などの印刷装置における２値化処理に関わる画像処理部（画像処理装置）と画像記録部とに着目して示した画像形成装置の第１実施形態の全体概要を示す図である。図示するように、第１実施形態の画像形成装置１は、色分解信号生成部１０と、２値化処理部２０と、２値データ記憶部３０と、画像記録部４０と、プロファイル切替指令部５０とを備えている。色分解信号生成部１０と２値化処理部２０と２値データ記憶部３０とで、２値化処理に関わる画像処理部（画像処理装置）が構成される。
【００２９】
色分解信号生成部１０は、その前段側に設けられる図示しない画像読取部や通信インタフェースを介して接続されたパーソナルコンピュータなどの画像入力端末から比較的高ビット数（たとえば８〜１０ビット）の画像データＤinを、たとえばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）などの色成分ごとに取得し、この色成分ごとの画像データＤin_R，Ｄin_G，Ｄin_Bを画像記録部４０が処理対象とするたとえばトナー色に対応したＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）などの各色成分ごとの色分解データ（以下多値画像データＤMVと呼ぶ）に変換する。たとえば、数ビットの多値デジタルデータＲ，Ｇ，Ｂを、同じく数ビットの多値デジタルデータＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋに変換する。このような色変換処理に当たっては、たとえばＲＧＢデータ→Ｌａｂデータ→ＹＭＣＫデータといった処理ステップが採られる。
【００３０】
なお、色分解信号生成処理の前段あるいは後段（２値化処理の前段まで）においては、詳細な説明を割愛するが、下地除去処理、変倍処理、コントラスト調整（濃度調整）処理、色補正処理、フィルタ処理、ＴＲＣ（Tone Reproduction Control)補正処理（階調補正処理とも呼ばれる）などの所定の画像処理（前処理）が施される。これら各処理自体の詳細については、従来のものと同様であるため、ここではその説明を割愛する。
【００３１】
２値化処理部２０は、入力された色成分ごとの多値画像データＤMV_C，ＤMV_M，ＤMV_Y，ＤMV_Kの各々にスクリーン処理をかけた２値化データ（１ビットのデータ）を生成する。たとえば、濃度階調を有する多値画像情報である多値デジタルデータＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋを、網点と呼ばれる着色ドットの大きさによって擬似的に中間調画像の濃度を表わす２値化記録信号Ｄout を生成し、２値データ記憶部３０に記憶する。
【００３２】
画像記録部４０は、２値化処理部２０で生成される２値化記録信号Ｄout を２値データ記憶部３０から読み出し画像記録処理を行なうマーキングエンジン部４４を有している。マーキングエンジン部４４は、たとえばトナーを色材に使用し、露光による静電潜像形成とその後の現像、転写、定着を行なう電子写真方式を利用したものであってもよいし、インクを色材に使用するインクジェット方式を利用したものであってもよいし、あるいは刷版製作を行ない、その版を用いてインクを記録紙に転写する製版印刷方式（たとえばリソグラフィ方式）のもの、など様々なものが使用できる。
【００３３】
＜２値化処理部の構成；第１実施形態＞
図２は、第１実施形態の画像形成装置１に使用される２値化処理部２０（第１実施形態の２値化処理部２０）の構成を示す図である。また、図３および図４は、第１実施形態の２値化処理部２０における空隙形成処理の基本的な特性を説明する図である。
【００３４】
ここで、図３は、本実施形態の空隙形成処理において使用する空隙形成用の閾値データの特性を示す空隙サイズプロファイルの一例を示す図である。また、図４は通常の２値化処理によって生成される画像（Ａ）と、本実施形態の処理において図３に示す空隙サイズプロファイルを使用して生成される画像（Ｂ），（Ｃ）の一例を示す図である。何れも、２値化処理部２０が、濃度に応じて出力ドットが略円形状に成長するドット状の網点を処理対象とする場合で示している。
【００３５】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）における濃度Ｃ１，Ｃ３は低濃度側の空隙形成開始点を与える濃度であり、濃度Ｃ２，Ｃ４は高濃度側の空隙形成開始点を与える濃度である。また図３（Ｂ）における濃度Ｃcnt は空隙数の最大値を与える濃度、換言すれば、空隙数が増加から減少に転ずる濃度である。特に、入力画像を表わす多値画像データＤMVの強度（入力画像の濃度に対応）を低強度側から推移させたときに、図２に示す第１の比較処理部２１が出力する網点を表わす２値化データが全て出力ドットとなる最初の値にする。
【００３６】
低濃度側の空隙形成開始点を与える濃度Ｃ１，Ｃ３を設定するのは、黒ドット（出力ドット）の集合で形成される網点の外郭を黒ドット（出力ドット）に維持しながら、その内部に白ドット（無出力ドット）を配するためには必然的なものと考えてよい。一方、高濃度側の空隙形成開始点を与える濃度Ｃ２，Ｃ４に関しては、中間濃度域でのみ網点内に白ドット（無出力ドット）を配するためのものであり、本願発明としては必須のものではない。画像濃度が低濃度側の空隙形成開始点を与える濃度Ｃ１，Ｃ３を超え最大濃度Ｃmax までの範囲を網点内部に白ドット（無出力ドット）を配する処理対象の濃度範囲としてもよい。
【００３７】
この第１実施形態の２値化処理部２０は、従来例との対比においては、２値化のための比較器と閾値マトリクスの組を複数用意する点と、各比較器から出力された２値データを論理演算する演算処理器を複数設ける点に特徴を有している。また、比較器と閾値マトリクスの組は、それぞれ同じ網点構造を生成可能なモジュールであるが、閾値マトリクスの値に特徴を持たせてある。
【００３８】
具体的には、図示するように、第１実施形態の２値化処理部２０は、処理対象の多値データと閾値マトリクスとを参照して２値化のための比較処理を行なう３つの比較処理部２１，２２，２３と、比較処理部２１，２２，２３から出力された２値データを論理演算する２つの２値演算処理部２６，２７と、閾値マトリクス記憶部２９とを備えて構成されている。
【００３９】
第１の比較処理部２１は、第１の網点画像生成部に相当する。また、第２および第３の比較処理部２２，２３と第１の２値演算処理部２６とで、第２の網点画像生成部が構成される。また、第２および第３の比較処理部２２，２３と第１および第２の２値演算処理部２６，２７とで、第１の比較処理部２１により生成される網点内に、その網点の輪郭を維持するように、その網点の中央部に空隙を形成する空隙形成処理部２８が構成される。
【００４０】
なお、第２および第３の比較処理部２２，２３と第１の２値演算処理部２６とで構成される第２の網点画像生成部における網点画像を生成するアルゴリズムは、参照する閾値マトリクスMTX1が異なるものの、何れも、基本的には、第１の比較処理部２１（すなわち第２の網点画像生成部）と同じ網点画像（黒ドット）を生成するアルゴリズムと同様のものである。
【００４１】
閾値マトリクス記憶部２９は、マトリクス内の各座標値に対応する閾値を出力する。一例として、閾値マトリクス記憶部２９は、網点プロファイル記憶部２９ａと空隙プロファイル記憶部２９ｂとを有している。
【００４２】
網点プロファイル記憶部２９ａは、網点ドットを形成するための基本となるプロファイルデータを記憶するものである。具体的には、入力画像の濃度に対応する網点サイズ、換言すれば網点を発生させる入力画像の濃度を規定するプロファイルデータであって、網点形成処理において使用する網点形成用の閾値データの集合でなる網点サイズプロファイルを与える第１の閾値マトリクスMTX1を記憶する。基本的には、従来の網点成長に類似したドットパターンを出力することができるようにするが、入力画像の濃度が“０”から遷移点濃度Ｃcnt に達するまで、単位網点領域内で、漸次出力ドットの数が増加するようにし、遷移点濃度Ｃcnt 以降は、単位網点領域内の全体ドットが出力ドットとなるようにする点が異なる。
【００４３】
空隙プロファイル記憶部２９ｂは、入力画像の濃度に対応する空隙サイズ、換言すれば空隙を発生させる入力画像の濃度を規定するプロファイルデータを記憶するものである。具体的には、本実施形態の空隙形成処理において使用する空隙形成用の閾値データの集合でなる空隙サイズプロファイルを与える第２および第３の閾値マトリクスMTX2，MTX3を記憶する。
【００４４】
ここで、空隙プロファイル記憶部２９ｂに記憶される空隙サイズプロファイルのデータ（すなわち閾値データ）は、空隙形成処理部２８において、この空隙サイズプロファイルデータに従うサイズの空隙を持つ網点を生成できるようにするためものである。
【００４５】
たとえば第２の閾値マトリクスMTX2は、主に、多値画像データＤMVの中間濃度域での低濃度側における空隙サイズを規定するものであり、また第３の閾値マトリクスMTX3は、主に、多値画像データＤMVの中間濃度域での高濃度側における空隙サイズを規定するものであり、両者の合成によって、多値画像データＤMVの中間濃度域全体における空隙サイズを規定するようにしている。なお、“両者の合成”とは、この第１実施形態においては、実際には、各閾値マトリクスMTX2，MTX3を参照した比較処理結果の論理合成を意味する。
【００４６】
基本的な空隙サイズプロファイルの特性としては、入力濃度が所定濃度を超えたときに網点をなす網点ドット（黒ドット・出力ドット）の一部を白ドット（無出力ドット）にして空隙を形成することで、網点部分の全体の着色材の量を低下させることができるようなものとする。換言すれば、入力濃度が所定濃度を超えるまでは空隙を形成しないようにすることで、集積（クラスター化）した微小な網点内に空隙を形成しないような特性とする。ドットサイズが小さいハイライト部で空隙を発生させると網点の再現性が悪くなるが、空隙形成開始点の濃度をある程度高めに指定して空隙を生成することで、この問題を解消するようにする。
【００４７】
特に、図３（Ａ）の右上に示したように、単位網点領域内において、網点の輪郭を維持して、すなわち網点の外郭形成に寄与する縦・横・斜めの最外部の出力ドット（以下外郭ドットともいう）をそのまま出力ドットに維持しつつ、その外郭ドットの内部の一部のドットを真の無出力ドットにすることで空隙を形成する。つまり、網点の輪郭部分の着色材の量を所定量に維持しつつ、その内部の着色材の量を所定量よりも適度に低下させることができるようなものとする。
【００４８】
また、外郭ドットの内部に複数の無出力ドットを形成する場合に、外郭ドット内で無出力ドットを孤立させると、網点内部で間引く画素が散在し、網点の着色材を薄層化する効果が薄れる可能性がある。これを避けるには、複数の無出力ドットを孤立させずに、できるだけ一塊に集合するように連結させて纏めるのが好ましい。また、無出力ドットの塊の中に網点の出力ドットが存在すると、出力ドットが散在することとなるので、無出力ドットだけで塊を形成するのが好ましい。さらに、輪郭を維持するという観点では、無出力ドットの塊の形状が、できるだけ網点の外郭形状と相似形となるようにするのが好ましい。
【００４９】
一例としては、通常は、黒ドット（出力ドット）の集合が略円形状を呈するように出力ドットを増加させて濃度に応じたサイズの網点を形成するので、その略円形状の網点内部の記録信号（出力ドット）を略円形状に間引く、すなわち無出力ドットの集合が略円形状を呈するように無出力ドットの数を網点の中心から漸次増加させるのがよい。たとえば、４つの無出力ドットを網点内に形成する場合、縦、横、あるいは斜めに４つの無出力ドットを一列に並べるのではなく、縦および横に各２つの無出力ドットを並べるのがよい。最終結果物である“空隙を持つ網点”の全体を見たときには、略リング状に出力ドットが配されるように、内部の出力ドットを無出力ドットに変換する（間引く）。
【００５０】
たとえば、空隙プロファイル記憶部２９ｂは、図３（Ａ）に示す空隙サイズ固定方式もしくは図３（Ｂ）に示す空隙サイズ可変方式の何れか一方もしくは双方に応じたプロファイルデータを記憶する。なお、図３（Ａ）における空隙サイズｂの値は一例であって、この空隙サイズｂの値を種々変えた複数のプロファイルを用意してもよい。同様に、図３（Ｂ）における特性線は一例であって、この特性線の変化度合い（最大値を含む）を種々変えた複数のプロファイルを用意してもよい。何れにしても、入力画像濃度と空隙サイズとの間に、ある一定の対応関係を持たすことができればよい。
【００５１】
また、これらの各プロファイルを複数記憶する場合には、実際には、プロファイル切替指令部５０を介したユーザ指示に基づき、用途に応じて、何れか１つを選択して使用するようにする。使用するプロファイルを変更することで、容易に、異なる特性の空隙を持つ網点画像を生成することができるようになる。
【００５２】
ここで、空隙サイズ固定方式とは、多値画像データＤMVの濃度値の中間濃度域の一定範囲（Ｃ１〜Ｃ２）で、網点内のほぼ中心に一定サイズｂ０の空隙を形成する方式である。一方、空隙サイズ可変方式とは、多値画像データＤMVの濃度値の中間濃度域の一定範囲（Ｃ３〜Ｃ４）で、空隙サイズが漸次大きくなり最大値に達した後には漸次小さくなるように、図３（Ｂ）中に実線で示すように、空隙サイズを濃度に応じて動的に（ほぼ連続的に）変化させる方式である。
【００５３】
空隙サイズ固定方式の場合、中間濃度域の一定範囲（Ｃ１〜Ｃ２）に対して１種類の空隙サイズｂ０を指定するだけでよいので簡単なプロフィルになる一方、その発生メカニズムは定かではないが、空隙発生位置に疑似輪郭が生じる場合がある。この問題を解消する一手法として、濃度ごとに異なる空隙サイズを指定する空隙サイズ可変方式を採用する。
【００５４】
また、比較的小さな網点内に比較的大きな（網点よりは小さい）空隙を形成すると、つまり網点内部に間引く画素が過度に多い場合には網点部分の着色材を薄層化する働きが強くなりすぎる。この問題を避けるには、低高濃度側の空隙形成開始点を与える濃度Ｃ１，Ｃ３以降から遷移点濃度Ｃcnt までの空隙サイズの変化特性に関しては、立上り時には空隙サイズを緩やかに増加させるのがよい。このような特性を与えるには、空隙サイズ固定方式を採ることになるのはいうまでもない。
【００５５】
なお、図３（Ｂ）中の実線では、その特性線をほぼ連続的に変化するように滑らかな曲線で示しているが、実際に網点内に空隙を形成するに際しては、所定サイズの閾値マトリクス内のあるドットを打つか打たないかになるので、多段階の特性になる。
【００５６】
また、図３（Ｂ）中に点線で示すように、空隙サイズ固定方式と空隙サイズ可変方式の中間的なものとして、多値画像データＤMVの濃度値の中間濃度域の一定範囲で、空隙サイズが漸次大きくなり最大値に達した後には漸次小さくなるように、空隙サイズを濃度に応じて数段階で変化させる方式とすることもできる。
【００５７】
各比較処理部２１，２２，２３は、濃度／閾値比較部の一例であって、入力画像の濃度を表わす多値画像データＤMVすなわち入力多値画像の濃度と、閾値マトリクス記憶部２９に保持されている各閾値マトリクスMTX1，MTX2，MTX3の各閾値とを比較して２値画像を出力する。
【００５８】
たとえば、第１の比較処理部２１は、処理対象の多値画像データＤMV（Multiple Value）と第１の閾値マトリクスMTX1とを比較する。第２の比較処理部２２は、処理対象の多値画像データＤMVと第２の閾値マトリクスMTX2とを比較する。第３の比較処理部２３は、処理対象の多値画像データＤMVと第３の閾値マトリクスMTX3とを比較する。
【００５９】
第１の２値演算処理部２６は、第２の比較処理部２２から出力された第２の２値データＤｏ２と、第３の比較処理部２２から出力された第３の２値データＤｏ３との間で所定の論理演算（具体的には差分処理）を行なう。
【００６０】
第２の２値演算処理部２７は、第１の比較処理部２１から出力された第１の２値データＤｏ１を第１ビットマップデータＢＭ１として取り扱うとともに、第１の２値演算処理部２６から出力された論理演算結果を第２ビットマップデータＢＭ２として取り扱い、これらの間で所定の論理演算（具体的には差分処理）を行なう。
【００６１】
その論理演算結果は、２値化記録信号Ｄout として一旦２値データ記憶部３０に保持された後、画像記録部４０のマーキングエンジン部４４にて画像記録処理に使用される。つまり、マーキングエンジン部７４は、第２の２値演算処理部２７で生成される外郭ドットの内部の一部のドットを事実上の無出力ドットにする２値化データである２値化記録信号Ｄout に基づいて画像記録を行なう記録エネルギ制御部として機能する。
【００６２】
＜網点処理手順；第１実施形態＞
図５および図６は、第１実施形態の２値化処理部２０における２値化処理（具体的には網点処理）を説明する図である。なお、２値化処理部２０が、ドット状の網点（ドットスクリーン）を処理対象として無出力ドットを形成していく場合において、空隙プロファイル記憶部２９ｂには、図３（Ｂ）に示す空隙サイズ可変方式の空隙サイズプロファイルデータを記憶するものとして説明する。
【００６３】
ここで、図５は、第１実施形態の２値化処理部２０による網点処理手順の概要を示すフローチャートである。また、図６は、第１実施形態の２値化処理部２０による網点処理によるリング状網点の生成過程を示す図である。たとえば、図６（Ａ）は、第１の比較処理部２１から出力される第１の２値データＤｏ１すなわち第１ビットマップデータＢＭ１の一例である。図６（Ｂ）は、第２の比較処理部２２から出力される第２の２値データＤｏ２の一例である。図６（Ｃ）は、第３の比較処理部２３から出力される第３の２値データＤｏ３の一例である。図６（Ｄ）は第１の２値演算処理部２６から出力される第２ビットマップデータＢＭ２の一例である。図６（Ｅ）は第２の２値演算処理部２７から出力される２値化記録信号Ｄout の一例である。
【００６４】
第１実施形態の２値化処理部２０においては、濃度階調を有する多値画像データＤMVを、網点と呼ばれる着色ドットの大きさによって擬似的に再現する際に、入力濃度が低濃度側および高濃度側の空隙形成開始点を与える濃度の範囲内にある場合に網点内部に空隙を形成するなどして着色材の量を低下させるようにする点に第１の特徴を有する。
【００６５】
また、網点内部の着色材の量を低下させるようにする手法として、２値化記録信号Ｄout 上で網点内部の情報間引く手法、すなわち網点内に空隙を形成する際に、通常の網点画像と空隙を表わす画像の２つを先ず生成し、これら２つの画像を論理合成する手法を採る点に第２の特徴を有する。
【００６６】
また、２つの画像を生成することで指定される濃度域でドット中心部に空隙を形成するなどして着色材の量を低下させるに当たって、濃度ごとの網点サイズと空隙サイズのそれぞれを記録したプロファイルデータを参照してプロファイルに従う網点サイズと空隙サイズを持つ網点ドットを生成する点に第３の特徴を有する。
【００６７】
第１の網点処理部である第１の比較処理部２１は、遷移点濃度Ｃcnt までは従来の網点成長のように多値の入力画像情報（多値画像データＤMV）の濃度に応じた大きさの網点ドットパターンを出力するように第１の閾値マトリクスMTX1を設定し、多値画像データＤMVと比較する。これにより、図６（Ａ）に示す第１ビットマップデータＢＭ１を生成する（Ｓ１０）。
【００６８】
第２の比較処理部２２は、多値画像データＤMVが低濃度側の空隙形成開始点を与える濃度（第１濃度）Ｃ３から遷移点濃度Ｃcnt までは、第１の２値データＤｏ１（＝第１ビットマップデータＢＭ１）のドットの内部から外側に追いかけるようなパターンで第２の２値データＤｏ２のドットが成長し、遷移点濃度Ｃcnt 以降の第２の２値データＤｏ２は遷移点濃度Ｃcnt の状態を維持するように第２の閾値マトリクスMTX2を設定し、多値画像データＤMVと比較する。これにより、図６（Ｂ）に示す第２の２値データＤｏ２を生成する。 
【００６９】
第３の比較処理部２３は、多値画像データＤMVが空隙数の最大値を与える濃度（遷移点濃度）Ｃcnt を超えると、第２の２値データＤｏ２のドットの内部を外側から内側に埋めるようなパターンでドット成長するように、第３の閾値マトリクスMTX3を設定し、多値画像データＤMVと比較する。これにより、図６（Ｃ）に示す第３の２値データＤｏ３を生成する。 
【００７０】
第１の２値演算処理部２６は、第２の比較処理部２２から出力された第２の２値データＤｏ２と、第３の比較処理部２２から出力された第３の２値データＤｏ３との間で、“Ｄｏ２−Ｄｏ３”なる２値論理演算（論理減算処理）を行なうことで、図６（Ｄ）に示す第２ビットマップデータＢＭ２を生成する。
【００７１】
この第２の比較処理部２２と第３の比較処理部２３と第１の２値演算処理部２６とで構成される第２の網点処理部による一連の処理は、入力濃度が中間濃度域Ｃ３〜Ｃ４にあるときに網点に空隙を形成する際に、空隙サイズ可変方式（本例の場合）もしくは空隙サイズ固定方式に従って網点内に空隙を形成するためのもので、空隙サイズを入力画像の濃度に対応させるための処理である。その処理目的の観点から纏めると以下の通りである。
【００７２】
たとえば、空隙サイズ可変方式に従う場合、多値の入力画像情報（多値画像データＤMV）が第１濃度Ｃ３未満のときには第２ビットマップデータＢＭ２の出力を全てオフ（０；ゼロ→白ドット／無出力ドット）とし（Ｓ２０−ＮＯ，Ｓ３０）、第１濃度Ｃ３以上で遷移点濃度Ｃcnt 未満までは、第１濃度Ｃ３を超えた濃度値に応じてドットをオン（１→黒ドット／出力ドット）とする第２ビットマップデータＢＭ２を生成する（Ｓ２０−ＹＥＳ，Ｓ２２−ＮＯ，Ｓ３２）。
【００７３】
また、第１ビットマップデータＢＭ１の信号が全てオン（１→黒ドット／出力ドット）となる遷移点濃度Ｃcnt 以上で第２濃度Ｃ４未満のときには、遷移点濃度Ｃcnt を超えた濃度値に応じて第２ビットマップデータＢＭ２のオン（１→黒ドット／出力ドット）の画素を順にオフ（０；ゼロ→白ドット／無出力ドット）に転ずる（Ｓ２２−ＹＥＳ，Ｓ２４−ＮＯ，Ｓ３４）。さらに、多値の入力画像情報（多値画像データＤMV）が第２濃度Ｃ４を超えると、第２ビットマップデータＢＭ２の出力を全てオフ（０；ゼロ→白ドット／無出力ドット）とする（Ｓ２４−ＹＥＳ，Ｓ３６）。
【００７４】
こうすることで、第２の網点画像生成部の出力結果である第２ビットマップデータＢＭ２としては、図６（Ｄ）に示すように、多値画像データＤMVの濃度値の中間濃度域の一定範囲（Ｃ３〜Ｃ４）で、黒ドットが漸次増加し、遷移点濃度Ｃcnt にて最大値に達した後には、黒ドットが漸次減少するように網点画像が生成される。すなわち、後の（第２の２値演算処理部２７における処理結果のこと）空隙（無出力ドット）に対応する網点を濃度に応じて動的に変化させることができる。
【００７５】
つまり、第２の比較処理部２２と第３の比較処理部２３と第１の２値演算処理部２６とで構成される第２の網点処理部においては、第１濃度Ｃ３を超え第２濃度Ｃ４までの多値画像データＤMVの強度（入力画像の濃度に相当）に動的に対応して、複数の出力ドットの集合で表わされる無出力ドットを表わす２値化データとして、第２ビットマップデータＢＭ２を生成している。
【００７６】
特に、この例では、空隙サイズ可変方式を採用しつつ、中間濃度域でのみ空隙を網点内に形成するため、第１ビットマップデータＢＭ１が全て“１”となる遷移点濃度Ｃcnt で無出力ドットの数が最大となるようにし、遷移点濃度Ｃcnt の前後（Ｃ３を超えＣcnt まで、Ｃcnt を超えＣ４まで）では無出力ドットの数が最大値から漸次減少するようにすることで、無出力ドットの数を入力画像濃度に動的に対応させている。
【００７７】
この後、第２の２値演算処理部２７は、第１の比較処理部２１から出力された第１ビットマップデータＢＭ１（＝第１の２値データＤｏ１）と、第１の２値演算処理部２６から出力された第２ビットマップデータＢＭ２との間で、“ＢＭ１−ＢＭ２＝Ｄｏ１−（Ｄｏ２−Ｄｏ３）”なる２値論理演算（論理減算処理）を行なうことで、図６（Ｅ）に示す２値化記録信号Ｄout を生成する（Ｓ３８）。
【００７８】
図６（Ｅ）に示すように、第２の２値演算処理部２７から出力される２値化記録信号Ｄout は、中間濃度域で網点ドットの内部に空隙を持つ２値データとなる。つまり、２値化処理部２０は、網点を表わす電子データである２値化記録信号Ｄout 上で、外郭ドットの内部の一部のドットを無出力ドットにしている。
【００７９】
また、本例では、空隙サイズ可変方式を採用しており、中間濃度域の略中心で空隙サイズが最大となり、その前後の濃度域では空隙サイズが漸次小さくなるように、濃度に応じて動的に空隙サイズが変化する、図３（Ｂ）に示すプロファイルが得られていることが分かる。
【００８０】
なお、図示を割愛するが、空隙サイズ固定方式に従う場合には、空隙サイズ可変方式における遷移点濃度Ｃcnt に関する判定処理とその判定結果に応じた処理はなく、多値の入力画像情報（多値画像データＤMV）が第１濃度Ｃ１未満のときには第２ビットマップデータＢＭ２の出力を全てオフ（０；ゼロ→白ドット）とし、第１濃度Ｃ１以上で第２濃度Ｃ２未満のときには、空隙サイズｂに相当する数のドットをオン（１→黒ドット）とする第２ビットマップデータＢＭ２を生成する。さらに、多値の入力画像情報（多値画像データＤMV）が第２濃度Ｃ２を超えると、第２ビットマップデータＢＭ２の出力を全てオフ（０；ゼロ→白ドット）とする。
【００８１】
このような第１実施形態の２値化処理部２０による網点処理手順によれば、網点の輪郭形状を崩さずに、網点内部に空隙を持つ２値化記録信号Ｄout を確実に生成することができ、その網点内部のデータ上の空隙により、出力画像においては、網点内部の着色材を無くする、もしくは層厚を薄くすることができる。これにより、着色材の転写性をよくすることができ、画質を向上させることができる。また、光吸収に寄与する着色材量の割合を増加させることができるので、着色材の消費量を低減することもできる。
【００８２】
すなわち、確実に、網点の輪郭形状を崩さずに網点内部に空隙を形成するので、画質劣化を防ぎながら、網点ドットの着色材層を薄くすることができる。たとえば、網点端部でドットが間引かれることはないので、再現される網点ドットが崩れてしまう虞れがなく、空隙による画像ノイズの発生の問題は生じない。
【００８３】
また、網点内部に間引く画素の数を調整する、すなわち網点内の空隙の数を調整することで網点の着色材を薄層化する際に、網点の輪郭形状を崩さない、すなわち網点端部では空隙を形成することがないようにしているので、網点のサイズが小さくなる弊害が生じることはなく、確実に、一様に網点を薄層化することができる。
【００８４】
また、入力濃度が第１濃度を超えたときに網点内部の着色材の量を低下させるようにしているので、図６（Ｅ）の１段目から分かるように、集積（クラスター化）した微小な網点に関しては、その内部のドットを間引かないようにできるので、着色画素エリアが小さくなりすぎて網点部分のドット再現が不安定になるということもない。すなわち、ハイライトの再現性を維持しながら、トナー消費量を削減することができる。特に、濃度ごとに空隙サイズの最適化を図る空隙サイズ可変方式を採用すると、空隙発生位置での疑似輪郭の発生を抑制しつつ、画質維持やトナー消費低減効果の向上を図ることができる。
【００８５】
また、通常の網点画像と空隙を表わす画像の２つを先ず生成し、これら２つの画像を論理合成することで網点内に空隙を形成し、網点内部の着色材の量を低下させるようにしており、デジタル信号処理で比較的簡単に空隙を網点内に形成できる利点がある。
【００８６】
また、入力画像の濃度に対応する空隙サイズを規定するプロファイルデータ（すなわち閾値データ）を空隙プロファイル記憶部２９ｂに記憶しておき、その閾値データと多値画像データＤMVを比較して空隙を生成しているので、１つの処理装置において、プロファイルを変更することで、容易に異なる特性の空隙を持つ網点画像を生成することができ、空隙サイズや空隙発生濃度が変更されても、２値化処理のパラメータを設計しなおす必要がない。よって、空隙生成のパラメータ設計を効率的に行なうことができる。
【００８７】
＜第１実施形態の網点出力例＞
図７は、上述した第１実施形態の２値化処理部２０による網点処理手順によって画像記録処理を行なう場合における網点の出力例を示す図である。この例は、１９０線／１８度の構造を持つリング状網点の設計例を示しており、図７（Ａ）は、第１の比較処理部２１から出力される第１ビットマップデータＢＭ１（＝第１の２値データＤｏ１）の出力例である。図７（Ｂ）は、第２の比較処理部２２から出力される第２の２値データＤｏ２の出力例である。図７（Ｃ）は、図７（Ａ），（Ｂ）に対応する多値画像データＤＭＶにおける第２の２値演算処理部２７から出力される２値化記録信号Ｄout の出力例である。図７（Ｄ）は、多値画像データＤＭＶがさらに高い濃度になったときの２値化記録信号Ｄout の出力例である。 
【００８８】
図８は、従来法の網点と上述した第１実施形態の２値化処理部２０による処理手順で生成した網点の電子画像での比較を示した図である。この例も、１９０線／１８度の構造を持つリング状網点の一例を示している。ここで、図中の上段は従来技術による網点成長の状態を示し、中段は第１実施形態の２値化処理部２０による網点成長の状態を示し、下段は第１実施形態の２値化処理部２０による２５％濃度入力時の２値化記録信号Ｄout に基づいて画像記録部４０にて画像記録処理を行なったトナー画像の定着後の状態を示す。
【００８９】
中段と下段の比較から分かるように、第１実施形態の２値化処理部２０において網点処理を行なう場合、トナーやインキによる網点の輪郭形状を崩さずに網点内部の着色材の層厚を薄くするように２値演算処理を行なうことで、電子画像上すなわち２値化記録信号Ｄout 上では網点内部に空隙を持つリング状網点であっても、実際のトナー像では内部の埋まった網点像を得ることができる。これは、第１実施形態の網点処理を適用すれば、網点画像のトナー量を少なくすることができることを意味する。
【００９０】
＜画像形成装置の全体構成；第２実施形態＞
図９は、電子写真方式やインクジェット方式などの印刷装置における２値化処理に関わる部分に着目して示した画像形成装置の第２実施形態の全体概要を示す図である。この第２実施形態は、網点内部の着色材の量を低下させるようにする手法として、２値化処理部２０で生成される第１ビットマップデータＢＭ１と第２ビットマップデータＢＭ２とに基づいて、網点外郭ドット内部の無出力ドットの記録エネルギを着色材が低下するように変調する手法を採る点に特徴を有する。
【００９１】
つまり、第１実施形態では、網点を表わす電子データである２値化記録信号Ｄout 上で外郭ドットの内部の一部のドットを無出力ドットにする純電子的な処理であるのに対して、この第２実施形態では、画像記録部７０における記録エネルギの制御も利用している点が異なる。
【００９２】
具体的には、図示するように、第２実施形態の画像形成装置１は、色分解信号生成部１０と、２値化処理部６０と、２値データ記憶部３０と、画像記録部７０とを備えている。
【００９３】
図示を割愛するが、第２実施形態の２値化処理部６０は、第１実施形態の２値化処理部２０における第２の２値演算処理部２７を取り外した構成となっている。
【００９４】
画像記録部７０は、記録用の出力変調データＤEXを生成する変調制御部７２と、変調制御部７２により生成された出力変調データＤEXに基づいて画像記録処理を行なうマーキングエンジン部７４とを有している。
【００９５】
２値化処理部６０は、それぞれ２値データ記憶部３０を介して、第１の比較処理部２１から出力された第１ビットマップデータＢＭ１（＝第１の２値データＤｏ１）を変調制御部７２のオン／オフ制御入力端子７２ａに、また第１の２値演算処理部２６から出力された第２ビットマップデータＢＭ２を変調制御部７２の変調制御端子７２ｂに、それぞれ供給する。
【００９６】
変調制御部７２は、第１ビットマップデータＢＭ１を露光のオン／オフ制御信号とし、第２ビットマップデータＢＭ２を出力変調制御データとして用いて、出力変調データＤEXを生成する。
【００９７】
このような構成の画像記録部７０は、マーキングエンジン部７４が、網点内部の着色材が低下するように、出力変調データＤEXに基づいて網点ドットの記録エネルギを制御する。つまり、マーキングエンジン部７４は、変調制御部７２で生成される出力変調データＤEXに基づいて画像記録を行なう記録エネルギ制御部として機能する。
【００９８】
たとえばマーキングエンジン部７４を電子写真方式のものとする場合であれば、出力変調データＤEXを露光変調データとして用いて、網点内部の着色材が低下するように露光エネルギを制御する。また、マーキングエンジン部７４をインクジェット方式のものとする場合であれば、出力変調データＤEXをインク量変調データとして用いて、網点内部の着色材が低下するようにインク量を制御する。
【００９９】
＜網点処理手順；第２実施形態＞
図１０および図１１は、第２実施形態の画像形成装置１における２値化処理（具体的には網点処理）を説明する図である。なお、マーキングエンジン部７４を電子写真方式のものとする場合で示す。また、２値化処理部２０が、ドット状の網点（ドットスクリーン）を処理対象として無出力ドットを形成していく場合で説明する。
【０１００】
ここで、図１０は、第２実施形態の画像形成装置１による網点処理手順の概要を示すフローチャートである。また、図１１は、第２実施形態の画像形成装置１による網点処理によるリング状網点の生成過程を示す図である。たとえば、図１１（Ａ）は、第１の比較処理部２１から出力される第１の２値データＤｏ１すなわち第１ビットマップデータＢＭ１の一例である。図１１（Ｂ）は、第２の比較処理部２２から出力される第２の２値データＤｏ２の一例である。図１１（Ｃ）は、第３の比較処理部２３から出力される第３の２値データＤｏ３の一例である。図１１（Ｄ）は第１の２値演算処理部２６から出力される第２ビットマップデータＢＭ２の一例である。何れも、それぞれ、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）と同じものである。
【０１０１】
第１の網点処理部である第１の比較処理部２１は、第１実施形態と同様に、多値の入力画像情報（多値画像データＤMV）の濃度に応じた大きさの網点ドットを形成する第１ビットマップデータＢＭ１を生成する（Ｓ１０）。第１の比較処理部２１は、生成した第１ビットマップデータＢＭ１を、変調制御部７２のオン／オフ制御入力端子７２ａに供給する（Ｓ４２）。
【０１０２】
また、第２の比較処理部２２と第３の比較処理部２３と第１の２値演算処理部２６とで構成される第２の網点処理部においては、第１実施形態と同様の手順に従って、多値の入力画像情報（多値画像データＤMV）の濃度に応じた大きさの空隙に対応する網点ドットを形成する第２ビットマップデータＢＭ２を生成する（Ｓ２０〜Ｓ３６）。そして、第２の網点処理部は、生成した第２ビットマップデータＢＭ２を、変調制御部７２の変調制御端子７２ｂに供給する（Ｓ４４）。
【０１０３】
変調制御部７２は、第１ビットマップデータＢＭ１を露光のオン／オフ制御信号とし、第２ビットマップデータＢＭ２を出力変調制御データとして用いて、出力変調データＤEXを生成する（Ｓ４６）。
【０１０４】
ここで、第２実施形態における構成では、画像記録部７０は、光で露光した部分にトナー像を形成する方式とする際に、第１ビットマップデータＢＭ１（＝オン／オフ制御信号）がオン（図１１（Ａ）におけるハッチングドット部分）のときに露光を行なう。
【０１０５】
この際、第２ビットマップデータＢＭ２（＝出力変調データ）が“０；ゼロ（図１１（Ｄ）における白ドット部分）”のときには１００％露光とし、第２ビットマップデータＢＭ２（＝出力変調データ）が“１（図１１（Ｄ）におけるハッチングドット部分）”のときには少ない光量（たとえば５０％以下）で露光するようにする。
【０１０６】
こうすることで、第２ビットマップデータＢＭ２（＝出力変調データ）が“１”のドットを、実質的に無出力ドットにすることができる。なお、第１実施形態の真の無出力ドットと第２実施形態の実質的な無出力ドットとを纏めて事実上の無出力ドットと称する。
【０１０７】
第２ビットマップデータＢＭ２（＝出力変調データ）は、第１実施形態における処理と同様の処理により求められ、これを第１ビットマップデータＢＭ１（＝オン／オフ制御信号）がオンのときにのみ露光を行なうようにすれば、結果的には、図６（Ｅ）に示したような、中間濃度域で網点ドットの内部に空隙を持つ印字パターンが得られる。
【０１０８】
よって、実質的には、第１実施形態と同様の網点出力画像を得ることができ、網点画像の内部の露光量を低減することで、出力画像においては、網点内部の着色材を無くする、もしくは層厚を薄くすることができる。これにより、着色材の転写性をよくすることができ、画質を向上させることができる。また、光吸収に寄与する着色材量の割合を増加させることができるので、着色材の消費量を低減することもできる。
【０１０９】
また、第１実施形態では、通常の網点画像と空隙を表わす画像の２つを先ず生成し、これら２つの画像を論理合成することで網点内に空隙を形成しているので、デジタル信号処理で比較的簡単に空隙を網点内に形成できる利点があるものの、電子データ（２値化記録信号Ｄout ）上の空隙濃度は“０；ゼロ”になり、空隙の濃度を自由に調整することが基本的にはできない。よって、網点内の着色材を薄層化する際に、その薄層化の程度を調整するには、網点内部に間引く画素の数を調整する必要が生じる。
【０１１０】
これに対して、この第２実施形態では、第２ビットマップデータＢＭ２（＝出力変調データ）が“１（図１１（Ｄ）におけるハッチングドット部分）”のときの光量を調整して露光することができるので、変調制御部７２を必要とはするものの、空隙の濃度を自由に調整することができる利点がある。網点内の着色材を薄層化する際に、網点内部に間引く画素の数を同じにしつつ、薄層化の程度を調整することができる。
【０１１１】
＜網点処理手順；第３実施形態；基本＞
図１３および図１４は、第３実施形態の２値化処理（具体的には網点処理）を説明する図である。この第３実施形態の２値化処理は、元々の網点構造が線状網点（ラインスクリーン）であるものを処理対象として、２値化処理部２０が所定の規則に従って無出力ドットを形成していく点に特徴を有する。
【０１１２】
ここで、図１３は、線状網点を説明する図であり、図１４は、線状網点に対して無出力ドット（空隙）を形成していく過程を説明する図であり、図１４（Ａ）〜（Ｅ）は、それぞれ図６（Ａ）〜（Ｅ）に対応するものである。
【０１１３】
線状網点を形成していく過程では、処理対象の入力多値データ（図１３（Ａ）参照）と線状網点用の閾値マトリクス（図１３（Ｂ）参照）とを、図１３（Ｃ）に示すように、比較器で比較することで、２値化記録信号Ｄout を生成する。この場合、図１３（Ｄ）に示すように、低濃度（例：８）では網点形状がライン状（線状）にはなっていないが、図１３（Ｅ）に示すように、濃度が高くなってくると一方向にドットが成長することでライン状に連結する。
【０１１４】
つまり、図１３（Ｆ）に１９０線／７２度のラインスクリーンの例を示すように、ライン形状のスクリーン処理では、低濃度域で孤立ドットが発生し、そこから一方向にドットが成長し、低濃度で隣接するドットと結合しライン状となるのである。
【０１１５】
ここで、図１４に示すように、上述したドット状の網点を取り扱った第１実施形態と同様にして、２値化処理部２０は、処理手順例を示した図５に示すフローチャートに従って、画像信号の強度が所定値を超える所定範囲のときに、このようなライン形状の網点の外郭形成に寄与する出力ドットである外郭ドットを出力ドットに維持しつつ、つまり、ライン形状を維持しながら、外郭ドットの内部の一部のドットを事実上の無出力ドットにする２値データの合成処理によって、網点内部（この場合、ラインの内部を意味する）の信号を間引くことができる。
【０１１６】
線状網点（ラインスクリーン）に対して本願発明を適用することで、作像時の外乱や色モアレに強いといった線状網点が持つ利点を享受しつつ、上記第１実施形態と同様の効果を享受でき、トナーやインキによる網点の輪郭形状を崩さずに網点内部の着色材の層厚を薄くすることができる。画質劣化を招くことなく、網点部分の着色材を効果的に薄層化することができるし、着色材の消費量を低減することもできる。
【０１１７】
＜第３実施形態の網点出力例１＞
図１５は、第３実施形態の網点処理手順による線状網点に対する空隙形成の第１例を示す図である。この第１例は、１９０線／７２度のラインスクリーンに対する適用事例を示しており、図１５（Ａ）は、多値画像データＤMV図１５（Ｂ）は、ラインスクリーン構造の２値化画像の第１例、図１５（Ｃ）は、ラインスクリーンに対する空隙生成の第１例を示している。それぞれ、濃度値が１２．５％、２５％、５０％、７５％、１００％のときを示している。
【０１１８】
図１４（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）のパラメータ次第で、多値画像データＤMVの低濃度側（本例では１２．５％〜２５％）ではライン構造の中に空隙が点在するが、さらに高濃度となり、多値画像データＤMVの所定の濃度範囲において（本例では５０％〜７５％で）は、無出力ドット（空隙）が線状網点内で線状に連なるようにする、つまり、線状構造中に空隙が成長し２重ライン構造（特に完全中空２重ライン構造と称する）となるようにすることができる。
【０１１９】
しかしながらこの場合、高濃度側では空隙が狭くなるので（たとえば７５％で顕著）、スクリーン線数次第では、実際にトナーを用いて画像を出力すると、空隙が潰れてしまい、階調の再現性が問題となり得る。すなわち、ライン構造の中にライン状の空隙を設けた場合、スクリーン線数が高くなっていくと、完全に中空の２重ライン構造にしたのでは、このライン構造が細くなり過ぎて、マーキングプロセスの再現性が劣化することが起こり得る。
【０１２０】
＜第３実施形態の網点出力例２＞
図１６は、第３実施形態の網点処理手順による線状網点に対する空隙形成の第２例を示す図である。この第２例も、１９０線／７２度のラインスクリーンに対する適用事例を示しており、図１６（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ図１５（Ａ）〜（Ｃ）に対応する。
【０１２１】
図１４（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）のパラメータを変更することで、第１例の画像例とは異なり、この第２例の画像例のように適用することができる。この第２例でも、多値画像データＤMVの低濃度側（本例では１２．５％〜２５％）ではライン構造の中に空隙が点在するが、さらに高濃度となり、多値画像データＤMVの所定の濃度範囲において（本例では５０％〜７５％で）は、無出力ドットが線状網点内で孤立した状態を保つようにする、つまり、無出力ドットが線状網点内で線状に連ならないようにすることができる。
【０１２２】
この場合、第１例とは異なり、高濃度側でも、ある程度の大きさの無出力ドット（空隙）を確実に形成することができるので、スクリーン線数が高くなった場合でも、線状網点内で空隙が線状に連ならないように、無出力ドットが線状網点内で孤立した状態を保つようにすることで、高濃度側で空隙が狭くなるという現象を防止できる。その結果、実際にトナーを用いて画像を出力する場合でも、空隙が潰れてしまう現象を防止でき、ライン構造の再現性がより安定するので、階調の再現性を良好に保つことができる。
【０１２３】
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１２４】
また、上記の実施形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組合せにより種々の発明を抽出できる。実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１２５】
たとえば、第１および第２実施形態では、図６（Ｄ）に示す空隙を表わす画像を生成する際に、主に低濃度側における空隙サイズを規定する第２の閾値マトリクスMTX2と高濃度側における空隙サイズを規定する第３の閾値マトリクスMTX3とを用意し、両者の合成によって多値画像データＤMVの中間濃度域全体における空隙サイズを規定するようにしていたが、予め、多値画像データＤMVの中間濃度域全体における空隙サイズを規定する図６（Ｄ）の網点パターンを与える空隙閾値マトリクス（たとえば、１つの座標に低濃度側と高濃度側の２つの閾値を入れる）を空隙プロファイル記憶部２９ｂに用意し、この空隙閾値マトリクスを使って第１の２値演算処理部２６にて２値化処理を行なうようにしてもよい。このような構成とすれば、使用する閾値マトリクス数を少なくすることができる。
【０１２６】
また、第１実施形態では、図６（Ａ）に示す通常の網点画像と、図６（Ｄ）に示す空隙を表わす網点画像の２つを先ず生成し、これら２つの画像を論理合成することで網点内に空隙を形成していたが、予め、図６（Ｅ）に示す空隙を持つ網点画像となるように閾値もしくは入力画像濃度を変換してから２値化処理を行なうようにしてもよい。
【０１２７】
このような構成とすれば、基本となる網点画像（２値画像の一例）と網点内に空隙を形成するための空隙画像（２値画像の一例）に対応する網点画像（２値画像の一例；図６（Ｄ）に相当）とを生成する複数の２値化処理部と、これら２つの２値画像を合成する機能部とを省略でき、効率よく空隙を持つ網点画像を生成することができる。
【０１２８】
＜電子計算機を利用した構成に関して＞
また、上述した網点処理を行なう仕組みは、ハードウェア処理回路により構成することに限らず、その機能を実現するプログラムコードに基づいて電子計算機（コンピュータ）を用いてソフトウェア的に実現することも可能である。
【０１２９】
よって、本発明に係る画像処理方法や画像処理装置あるいは画像形成装置を、電子計算機（コンピュータ）を用いてソフトウェアで実現するために好適なプログラムあるいはこのプログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体を発明として抽出することもできる。ソフトウェアにより実行させる仕組みとすることで、ハードウェアの変更を伴うことなく、処理手順などを容易に変更できる利点を享受できるようになる。
【０１３０】
電子計算機に一連の網点処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ（組込マイコンなど）、あるいは、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、論理回路、記憶装置などの機能を１つのチップ上に搭載して所望のシステムを実現するＳＯＣ（System On a Chip：システムオンチップ）、または、各種のプログラムをインストールすることで各種の機能を実行することが可能な汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
【０１３１】
記録媒体は、コンピュータのハードウェア資源に備えられている読取装置に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気などのエネルギの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読取装置にプログラムの記述内容を伝達できるものである。
【０１３２】
たとえば、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フレキシブルディスクＦＤを含む）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）を含む）、光磁気ディスク（ＭＤ（Mini Disc ）を含む）、または半導体メモリなどよりなるパッケージメディア（可搬型の記憶媒体）により構成されるだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているＲＯＭやハードディスクなどで構成されてもよい。または、ソフトウェアを構成するプログラムが、有線あるいは無線などの通信網を介して提供されてもよい。
【０１３３】
たとえば、網点処理機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、ハードウェア処理回路にて構成する場合と同様の効果は達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が網点処理の機能を実現する。
【０１３４】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することで、網点処理を行なう機能が実現されるだけでなく、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（Operating Systems ；基本ソフト）などが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって網点処理を行なう機能が実現される場合であってもよい。
【０１３５】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって網点処理を行なう機能が実現される場合であってもよい。
【０１３６】
なお、網点処理を行なう機能を実現するプログラムコードを記述したファイルとしてプログラムが提供されるが、この場合、一括のプログラムファイルとして提供されることに限らず、コンピュータで構成されるシステムのハードウェア構成に応じて、個別のプログラムモジュールとして提供されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】第１実施形態の画像形成装置の全体概要を示す図である。
【図２】第１実施形態の２値化処理部の構成を示す図である。
【図３】空隙形成用の閾値データの特性を示す空隙サイズプロファイルの一例を示す図である。
【図４】通常の２値化処理によって生成される画像（Ａ）と、本実施形態の処理において図３に示す空隙サイズプロファイルを使用して生成される画像（Ｂ），（Ｃ）の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態の２値化処理部による網点処理手順の概要を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態の網点処理によるリング状網点の生成過程を示す図である。
【図７】第１実施形態の２値化処理部による網点処理手順によって画像記録処理を行なう場合における網点の出力例を示す図である。
【図８】従来法の網点と第１実施形態の処理手順で生成した網点の電子画像での比較を示した図である。
【図９】第２実施形態の画像形成装置の全体概要を示す図である。
【図１０】第２実施形態の画像形成装置による網点処理手順の概要を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態の網点処理によるリング状網点の生成過程を示す図である。
【図１２】従来の一般的な網点処理と網点画像とを説明する図である。
【図１３】線状網点（ラインスクリーン）を説明する図である。
【図１４】線状網点に対して無出力ドット（空隙）を形成していく過程を説明する図である。
【図１５】第３実施形態の網点処理手順による線状網点に対する空隙形成の第１例を示す図である。
【図１６】第３実施形態の網点処理手順による線状網点に対する空隙形成の第２例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１…画像形成装置、１０…色分解信号生成部、２０，６０…２値化処理部、２１，２２，２３…比較処理部、２６，２７…２値演算処理部、２８…空隙形成処理部、２９…閾値マトリクス記憶部、２９ａ…網点プロファイル記憶部、２９ｂ…空隙プロファイル記憶部、３０…２値データ記憶部、４０，７０…画像記録部、４４，７４…マーキングエンジン部、５０…プロファイル切替指令部、７２…変調制御部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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