(57)【要約】【課題】少なくとも１組の同一色相で明度の異なる記録材料を用いて画像形成可能な画像形成装置において、地紋画像の濃度変動やドットズレによる地紋画像の品位が低下することを抑制可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】少なくとも１組の同一色相で明度の異なる記録材料のうち、より明度の低い記録材料を用いて画像を形成する濃色画像形成手段（２００Ｂｋ等）と、より明度の高い記録材料を用いて画像を形成する淡色画像形成手段（２００ＬＢｋ等）と、を有し、複写することでコントラスト差が生じて複写を抑制する地紋画像を形成可能な画像形成装置１００ａは、原稿画像の形成時は濃色画像形成手段及び淡色画像形成手段のそれぞれを用いて画像形成し、地紋画像の形成時は淡色画像形成手段のみを用いて画像形成するように制御可能な制御手段３０４を有する構成とされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１組の同一色相で明度の異なる記録材料のうち、より明度の低い記録材料を用いて画像を形成する濃色画像形成手段と、前記少なくとも１組の同一色相で明度の異なる記録材料のうち、より明度の高い記録材料を用いて画像を形成する淡色画像形成手段と、を有する画像形成装置であって、複写することでコントラスト差が生じて複写を抑制する地紋画像を形成可能な画像形成装置において、
原稿画像の形成時は前記濃色画像形成手段及び前記淡色画像形成手段のそれぞれを用いて画像形成し、前記地紋画像の形成時は前記淡色画像形成手段のみを用いて画像形成するように制御可能な制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記原稿画像形成時と前記地紋画像形成時とで、異なる変換テーブルを使用して入力画像信号を出力画像信号に変換することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記地紋画像は複写されることで強調される潜像部と、複写されることで強調されない背景部と、を有し、前記制御手段は、前記潜像部と前記背景部の形成時にそれぞれ異なる変換テーブルを使用して入力画像信号を出力画像信号に変換することを特徴とする請求項１又は２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、少なくとも１組の同一色相で明度の異なる記録材料で画像形成を行うことが可能であり、且つ、地紋画像を形成することが可能な画像形成装置に関する。より詳細には、本発明は、重要な文書の不正な複写や情報漏洩を抑止する目的で文書の背景に複写抑止地紋画像を合成して出力することが可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真画像形成装置において、更なる高画質化を目的として、特許文献１に記載されるように、濃度レベルの異なる複数種類のトナー（濃色トナーと淡色トナー）を用いるものが知られている。このように濃度レベルの異なる複数種類のトナーを用いることによって、ハイライト（低濃度部）からハーフトーン（中濃度部）領域にかけて、更なる粒状性の向上や階調再現性の向上等を実現することができる。
【０００３】
又、近年、セキュリティの観点から、領収書や証券、証明書には、簡単に複写されることがないように、複写すると、文字や画像が浮かび上がる特殊な模様が背景に印刷されているものがある。この特殊な模様は、一般に「複写抑止地紋」と呼ばれ、複写によって原本が容易に複製できないような仕掛けを施し、心理的にではあるが、原本の複写を抑止する効果を実現している。
【０００４】
この複写抑止地紋では、図３５で示すように、複写後にドットが残る領域（以下「潜像部」と称する）と、複写後にドットが消える領域（以下「背景部」と称する）の同じ濃度を持つ２つの領域から構成されている。この２つの領域は、マクロ的にはほぼ同じ濃度である。明視の距離と呼ばれる３０ｃｍ程度の距離から観察する際には、ほぼ同じ濃度に見え、潜像部と背景部とを分離して識別しにくい。マクロ的には一見すると「複写物」等の文字や画像が隠れていることが分からないが、ミクロ的にはそれぞれ異なる特性をもっている。尚、この隠された文字や画像のことを「潜像」と呼ぶ。
【０００５】
上述のような複写抑止地紋技術の実施に際し、従来、印刷用紙メーカーが、予め専用紙に「複写物」等の文字や画像（潜像）を含む地紋を印刷し、複写防止用紙として販売していた。そして、官公庁や企業がその複写防止用紙を購入し、原本性を保証したい文書を複写防止用紙上に印刷することで、印刷物の複写を抑止していた。
【０００６】
上述の複写防止用紙は、印刷用紙メーカーが専用紙に地紋をプレプリントして作成するため、専用紙を用いるコスト、プレプリント紙を必要枚数以上に準備することで生じるコスト等、コスト面でデメリットが存在した。
【０００７】
これに対して、近年、特許文献２に記載されるように、ソフトウェア的に複写抑止地紋画像を作成し、レーザービームプリンタ等でその複写抑止地紋が背景に配置された文書を出力する技術が提案されている。本明細書では、この技術のことを、「プリンタによるオンデマンド地紋出力法」と呼ぶ。
【０００８】
更に、プリンタは地紋を忠実に埋め込む必要があるが、温湿度の変化や耐久劣化によって、ドット再現性が変化してしまい、潜像部と背景部が同じ濃度にならない場合がある。このような濃度差が発生してしまうと、オリジナルの画像であるにもかかわらず、潜像部が浮き上がってしまい、本物でないと判断されてしまう。このような課題に対して、特許文献３、４に記載されるように、容易に地紋濃度の最適な地紋パラメータを見つける方法も提案されている。
【０００９】
このプリンタによるオンデマンド地紋出力法では、普通紙を用いて背景に複写抑止地紋が配置された文書を出力できるため、必要な時に必要な枚数だけ背景に複写抑止地紋が配置された文書を出力することができる。従って、従来のように複写防止用紙を必要以上に準備しておく必要はない。つまり、プリンタによるオンデマンド地紋出力法では、従来の複写防止用紙を用いた文書の複写抑止方式と比べ、用紙に対するコストを大幅に削減することができる。
【００１０】
又、従来の複写防止用紙の利用者は、予め用意されて隠された文字や画像（潜像）、又はオーダーメイドで注文されて隠された文字や画像（潜像）しか利用できなかった。
【００１１】
これに対し、プリンタによるオンデマンド地紋出力法では、利用者が出力時毎にソフトウェア処理により任意の隠された文字や画像（潜像）を含む地紋画像を生成し、プリンタによりオンデマンドで出力することができる。そのため、この方法によれば、隠された文字や画像（潜像）を自由にカスタマイズできるメリットがある。
【００１２】
又、従来の複写防止用紙では、潜像部と背景部の濃度は固定であり、原稿に応じて地紋画像の濃さを変化させることはできなかった。しかしながら、本来、複写抑止地紋は、出力時に潜像部と背景部の濃度がほぼ等しく、ターゲットとなる複写機で複写された場合、潜像が浮かび上がる性質を持つならば、濃度は自由に選択することができる。
【００１３】
プリンタによるオンデマンド地紋出力法においては、複写抑止地紋の濃度を簡単に変化させることができるため、複写抑止地紋の作成者は、地紋濃度も自由に選択できるメリットがある。
【００１４】
地紋を合成出力するアプリケーションは、地紋濃度を選択させるユーザインターフェースを備えていてよく、これにより、先ず、ユーザに地紋の濃さを選択させるようにすることが可能である。そして、該アプリケーションが、選択された濃さにおいて試し刷りを実行し、出力時に潜像部と背景部の濃度がほぼ等しくなるパラメータを決定するようにすることができる。
【特許文献１】特開平８−１７１２５２号公報
【特許文献２】特開２００１−１９７２９７号公報
【特許文献３】特開２００５−９１７３０号公報
【特許文献４】特開２００５−９４３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
地紋画像は、オリジナル原稿（複写前原稿）においては、潜像部と背景部がほぼ同じ濃度でマクロ的に見分けがつかず、複写時においては、背景部が消失して潜像部のみが残存して浮き上がって見える、という地紋の機能が要求されている。しかしながら、低濃度領域は、高濃度領域に比べて、感光体上の静電潜像ドットが小さくなるため、トナーの載り量（濃度）が不安定になりやすい問題がある。地紋以外の画像である実画像においては、画像濃度が不均一化しても複写原稿に濃度ムラが発生するのみであった。しかしながら、特に、地紋画像部分の画像濃度が不均一化してしまうと、潜像部が消えてしまったり、本来消えるはずの背景部が消えなかったりして、複写原稿の画像に大きな影響を与えてしまう。このため、濃度変動の抑制に関しては、地紋画像は実画像よりも高い精度が要求される。
【００１６】
又、従来、同一色相で濃度レベルの異なる複数種類のトナー（濃色トナーと淡色トナー）を用いることで、低濃度域側での階調性の向上や、高濃度域側でのトナー消費量の抑制を図る画像形成装置がある。このような画像形成装置では、濃淡トナーそれぞれに対して色変換テーブルをもっている。しかしながら、このような画像形成装置において、地紋画像の形成を実画像（原稿画像）の形成用の色変換テーブルをそのまま用いて行ってしまうと、次のような問題が発生することがある。つまり、この場合、濃色トナーと淡色トナーとの複数種類のトナーを用いて地紋を形成することになる。通常、複数種類のトナーから成るトナー画像のドットズレ無しに地紋画像を転写材上に形成することが困難であることがある。そして、このドットズレによって、潜像部と背景部の地紋画像が適正濃度に調整できなかったり、地紋画像濃度が画像形成装置本体の個体差、環境、画像情報などに応じて変動してしまったりすることがある。このドットずれに関する課題についても、上記した濃度ムラの課題と同様、実画像よりも地紋画像のほうが複写原稿に与える影響が大きい。このため、ドットずれの抑制に関しても地紋画像は実画像よりも高い精度が要求される。
【００１７】
従って、本発明の目的は、少なくとも１組の同一色相で明度の異なる記録材料を用いて画像形成可能な画像形成装置において、地紋画像の濃度変動やドットズレによる地紋画像の品位が低下することを抑制可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、少なくとも１組の同一色相で明度の異なる記録材料のうち、より明度の低い記録材料を用いて画像を形成する濃色画像形成手段と、前記少なくとも１組の同一色相で明度の異なる記録材料のうち、より明度の高い記録材料を用いて画像を形成する淡色画像形成手段と、を有する画像形成装置であって、複写することでコントラスト差が生じて複写を抑制する地紋画像を形成可能な画像形成装置において、原稿画像の形成時は前記濃色画像形成手段及び前記淡色画像形成手段のそれぞれを用いて画像形成し、前記地紋画像の形成時は前記淡色画像形成手段のみを用いて画像形成するように制御可能な制御手段を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、少なくとも１組の同一色相で明度の異なる記録材料を用いて画像形成可能な画像形成装置において、地紋画像の濃度変動やドットズレによる地紋画像の品位が低下することを抑制可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２１】
実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、本発明を適用し得る画像形成装置の一例の全体構成及び動作について説明する。
【００２２】
尚、各図面において同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、極力重複する説明は省略する。又、以下の説明において、異なる種類の記録材料（具体的にはトナー）に対応して設けられた、実質的に同じ構成、機能を有する要素を画像形成装置が複数有していることがある。これらの要素について、特に区別して説明する必要がない場合は、いずれかの種類のトナーに対して設けられた要素であることを表すために図中符号に与えた添え字Ｂｋ、ＬＢｋ、Ｃ、ＬＣ、Ｍ、ＬＭ、Ｙ、ＬＹを省略して総括的に説明する。
【００２３】
図１〜図４は、それぞれ本発明を適用し得る画像形成装置の一例として、少なくとも１組の同一色相で明度の異なる記録材料で画像形成を行うことが可能な電子写真方式の画像形成装置の概略断面構成を示す。以下、本実施例では、同一色相で明度の高いトナーのことを同一色相で濃度の低いトナー（淡色トナー）と呼ぶ。また、同一色相で明度の低いトナーのことを同一色相で濃度の高いトナー（濃色トナー）と呼ぶ。特に、図１〜図４の画像形成装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄは、同一色相で濃度の異なる記録材料として、より濃度の高い「濃色トナー」とより濃度の低い「淡色トナー」との、２種類の濃度の異なるトナーの組み合わせを用いる。そして、図１〜図４の画像形成装置１００ａ〜１００ｄは、概略、次のようにして、同一色相で濃度の異なるトナーを用いて画像を形成することができる。即ち、画像濃度情報を、濃色トナー用の画像データと淡色トナー用の画像データとに分解する。濃色トナー用の画像データに基づく像露光と濃色トナーを用いての現像によって濃色トナー画像を形成し、淡色トナー用の画像データに基づく像露光と淡色トナーを用いての現像によって淡色トナー画像を形成する。そして、濃色トナー画像と淡色トナー画像とを重ね合わせて画像形成を行う。
【００２４】
図１は、白黒画像形成装置の一例を示す。
【００２５】
図１の画像形成装置１００ａは、同一色相で異なる濃度のトナーのうちより濃度の高い濃色トナーを用いて画像を形成する濃色トナー画像形成部としてのブラック（Ｂｋ）画像形成部２００Ｂｋを有する。又、画像形成装置１００ｂは、同一色相で異なる濃度のトナーのうちより濃度の低い淡色トナーを用いて画像を形成する淡色トナー画像形成部としてのライトブラック（ＬＢｋ）（又はグレー）画像形成部２００ＬＢｋを有する。このように、図１の画像形成装置１００ａでは、濃色トナーにより現像を行う濃色現像部と淡色トナーにより現像を行う淡色現像部とは、異なる感光ドラム１Ｂｋ、１ＬＢｋ上に、それぞれＢｋトナー、ＬＢｋトナーを用いて画像を形成する。
【００２６】
画像形成部２００には、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１が設けられている。感光ドラム１は、図示矢印Ａ方向（時計回り）に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ（帯電装置）２、感光ドラム１上に静電像を書き込む露光手段（画像書き込み手段）としての露光装置（本例では、レーザスキャナー）３が設けられている。又、感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１上の静電像を現像する現像手段としての現像器４、感光ドラム１上のクリーニングするクリーニング手段としてのクリーナ（クリーニング装置）７が設けられている。
【００２７】
又、各画像形成部２００ＬＢｋ、２００Ｂｋの感光ドラム１ＬＢｋ、１Ｂｋに対向して、中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト４０が設けられている。中間転写ベルト４０は、複数の支持部材として駆動ローラ２０、支持ローラ２１及びバックアップローラ２２の３個のローラに張架されており、駆動ローラ２０が図示矢印Ｂ方向へ回転駆動されることによって、図示矢印Ｄ方向に周回移動（回転）する。
【００２８】
中間転写ベルト４０の内周面側には、各画像形成部２００の感光ドラム１に対向する位置に、１次転写手段としての１次転写ローラ（１次転写装置）５が配置されている。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト４０の内周面に接触して、中間転写ベルト４０を感光ドラム１に向けて押圧する。これにより、中間転写ベルト４０と感光ドラム１とが接触する１次転写部Ｎ１にニップ（１次転写ニップ）が形成される。又、中間転写ベルト４０の外周面側においてバックアップ２２に対向する位置には、２次転写手段としての２次転写ローラ（２次転写装置）２３が配置されている。２次転写ローラ２３は、バックアップローラ２２に対向する位置で中間転写ベルト４０に圧接し、中間転写ベルト４０と感光ドラム１とが接触する２次転写部Ｎ２にニップ（２次転写ニップ）を形成する。
【００２９】
尚、図１に示す画像形成装置１００ａでは、複数の画像形成部は、中間転写ベルト４０のトナー画像転写面の移動方向に沿って、ＬＢｋ、Ｂｋの各色用の順序で配置されている。
【００３０】
回転する感光ドラム１の表面は、帯電ローラ２により、本例では負極性に略一様（均一）に帯電される（例えば、帯電電位：−４００Ｖ）。次に、露光装置３が画像情報に応じたレーザー光を感光ドラム１表面に照射することにより、感光ドラム１上に静電像が形成される（例えば、露光部電位：−５０Ｖ）。
【００３１】
次に、感光ドラム１上の静電像は、現像器４によってトナー画像として現像される。現像器４は、現像剤としてのトナーを感光ドラム１と対向する現像部まで搬送する現像剤担持体として現像スリーブを有する。現像時には、現像スリーブに所定の現像バイアス（例えば、ＤＣ：−２５０Ｖ、ＡＣ：１０００Ｖｐｐ）が印加される。これにより、本例では負極性に帯電したトナーが感光ドラム１上の静電像に応じて、現像スリーブから感光ドラム１へと転移する。本例では、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを、感光ドラム１上のレーザー光を照射した部位（電荷が減衰した部位）に付着させる反転現像方式によって、感光ドラム１上にトナー画像が形成される。
【００３２】
感光ドラム１上のトナー画像は、１次転写ローラ５に印加された、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本例では正極性）の電圧により、中間転写ベルト４０上に静電的に転写（１次転写）される。
【００３３】
１次転写工程が終了した感光ドラム１は、その表面上に残留しているトナー（転写残トナー）がクリーナ７により除去、回収された後、再び帯電ローラ２により略一様（均一）に帯電され、次の画像形成に供される。
【００３４】
図１の画像形成装置１００ａでは、実画像（原稿画像）の形成時（原稿画像形成時）には、上述の工程が、ＬＢｋ画像形成部２００ＬＢｋ、Ｂｋ画像形成部２００Ｂｋにおいて順次に行われる。これにより、先ず、感光ドラム１ＬＢｋ上に画像情報に応じて形成されたＬＢｋトナー画像が、中間転写ベルト４０上に１次転写される。次いで、同様にして、感光ドラム１Ｂｋ上に画像情報に応じて形成されたＢｋトナー画像が、中間転写ベルト４０上のＬＢｋ画像に重ねて中間転写ベルト４０上に１次転写される。
【００３５】
次に、中間転写ベルト４０上の２種類のトナーの重ね合わせトナー画像は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本例では正極性）の電圧が印加された２次転写ローラ２３によって、転写材Ｐ上に転写（２次転写）される。
【００３６】
転写材Ｐは、図示しない転写材供給手段によって、所定のタイミングで２次転写部Ｎ２に搬送される。
【００３７】
２次転写工程が終了した中間転写ベルト４０は、その表面上に残留しているトナー（転写残トナー）が中間転写体クリーニング手段としての中間転写ベルトクリーナ（中間転写ベルトクリーニング装置）３０により除去、回収されて、次の画像形成に供される。
【００３８】
中間転写ベルト４０から２次転写されたトナー画像を担持した転写材Ｐは、中間転写ベルト４０から分離された後に、定着手段としての定着装置６に搬送され、ここで熱及び圧力を受ける。これによって、転写材Ｐ上のトナー画像が転写材Ｐ上に定着される。その後、転写材Ｐは画像形成装置本体外に排出される。
【００３９】
図１の画像形成装置１００ａは、タンデムタイプと呼ばれ、複数の画像形成部が配置され、中間転写ベルト４０の１回転で１画像を形成することができる。そのため、斯かる構成の画像形成装置１００ａは、高速化に適しているという利点を有する。
【００４０】
図１に示すようなタンデムタイプの画像形成装置では、次の各手段を有して、転写材Ｐ上に濃色トナー画像を形成する濃色画像形成手段が構成される。つまり、濃色トナーを用いる画像形成部の感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像器４及び１次転写ローラ５、並びに、中間転写ベルト４０及び２次転写ローラ２３の各手段である。又、次の各手段を有して、転写材Ｐ上に淡色トナー画像を形成する淡色画像形成手段が構成される。つまり、淡色トナーを用いる画像形成部の感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像器４及び１次転写ローラ５、並びに、中間転写ベルト４０及び２次転写ローラ２３の各手段である。ここで、中間転写ベルト４０及び２次転写ローラ２３は、濃色画像形成手段と淡色画像形成手段とで共通である。
【００４１】
図２は、白黒画像形成装置の他の一例を示す。
【００４２】
図２の画像形成装置１００ｂは、図１の画像形成装置１００ａと同様に、同一色相で異なる濃度のトナーとして、濃色トナーであるＢｋトナーと淡色トナーであるＬＢｋトナーとを用いる。但し、図２の画像形成装置１００ｂは、図１の画像形成装置１００ａのように複数の画像形成部を有しておらず、１つの感光ドラム１に対して複数の現像器４が設けられ、濃色トナー、淡色トナーをそれぞれ用いる異なる現像器４で現像を行うようになっている。
【００４３】
即ち、図２の画像形成装置１００ｂは、回転可能な現像器支持体（回転体）に複数の現像器４が配置された回転式現像装置４Ａを有する。そして、この回転式現像装置４Ａに、濃色トナーであるＢｋトナーを用いるＢｋ現像器４Ｂｋと、淡色トナーであるＬＢｋトナーを用いるＬＢｋ現像器４ＬＢｋとが配置される。現像器支持体が回転することにより、所望の現像器４を、感光ドラム１の対向位置（現像位置）へと移動させることができる。このように、図２の画像形成装置１００ｂでは、濃色トナーにより現像を行う濃色現像部と淡色トナーにより現像を行う淡色現像部は、単一の感光ドラム１上の略同一位置で、それぞれＢｋトナー、ＬＢｋトナーを用いて画像を形成する。
【００４４】
又、図２の画像形成装置１００ｂでは、２次転写ローラ２３は、中間転写ベルト４０の表面に接触する接触位置（２次転写位置）と、中間転写ベルト４０の表面から離間した離間位置（退避位置）との間で移動可能とされている。同様に、中間転写ベルトクリーナ３０は、中間転写ベルト４０の表面に接触する接触位置（クリーニング位置）と、中間転写ベルト４０の表面から離間した離間位置（退避位置）との間で移動可能とされている。
【００４５】
図２の画像形成装置１００ｂでは、先ず、図１の画像形成装置１００ａの各画像形成部２００における動作と同様にして、ＬＢｋ現像器４ＬＢｋを用いて感光ドラム１上に画像情報に応じたＬＢｋトナー画像が形成される。そして、１次転写ローラ５に印加されたトナーの正規の帯電極性とは逆極性（本例では正極性）の電圧により、中間転写ベルト４０上にＬＢｋ画像が１次転写される。
【００４６】
次に、ＬＢｋトナー画像を担持した中間転写ベルト４０は、回転移動を継続する。この時、中間転写ベルト４０の表面に対して２次転写ローラ２３と中間転写ベルトクリーナ３０とが退避していることによって、中間転写ベルト４０上のＬＢｋトナー画像が乱されることなく、２色目の１次転写工程に備えることができる。
【００４７】
ＬＢｋトナー画像を担持した中間転写ベルト４０が回転している間に、回転式現像装置４ＡのＢｋ現像器４Ｂｋ及びＬＢｋ現像器４ＬＢｋが矢印Ｃ方向に回転して、現像器４Ｂｋが感光ドラム１の対向位置（現像位置）に配置される。
【００４８】
そして、Ｂｋトナー画像の形成時と同様にして、Ｂｋ現像器４Ｂｋを用いて感光ドラム１上に画像情報に応じたＢｋトナー画像が形成される。そして、１次転写ローラ５に印加された、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本例では正極性）の電圧により、中間転写ベルト４０上のＬＢｋトナー画像に重ねて、Ｂｋトナー画像が中間転写ベルト４０上に１次転写される。
【００４９】
それぞれのトナーを用いた１次転写工程が終了する毎に、感光ドラム１は、その表面上に残留しているトナー（転写残トナー）がクリーナ７により除去、回収されて、次の画像形成に供される。
【００５０】
次に、退避していた２次転写ローラ２３は、２次転写工程に備えて、中間転写ベルト４０に接触する２次転写位置に戻る。そして、中間転写ベルト４０上の２種類のトナーの重ね合わせトナー画像は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本例では正極性）の電圧が印加された２次転写ローラ２３によって転写材Ｐ上に２次転写される。
【００５１】
転写材Ｐは、図示しない転写材供給手段によって、所定のタイミングで２次転写部Ｎ２に搬送される。
【００５２】
一方、退避していた中間転写ベルトクリーナ３０は、中間転写ベルト４０のクリーニング工程に備えて、中間転写ベルト４０に接触するクリーニング位置に戻る。そして、２次転写工程が終了した中間転写ベルト４０は、その表面上に残留しているトナー（転写残トナー）が中間転写ベルトクリーナ３０により除去、回収されて、次の画像形成に供される。
【００５３】
中間転写ベルト４０から２次転写されたトナー画像を担持した転写材Ｐは、中間転写ベルト４０から分離された後に、定着装置６に搬送され、ここで転写材Ｐ上にトナー画像が定着される。その後、転写材Ｐは、画像形成装置本体外に排出される。
【００５４】
図２の画像形成装置１００ｂは、１ドラムタイプと呼ばれ、１つの感光ドラムで複数の現像器により画像を形成し、中間転写ベルト４０の複数回転で１画像を形成することができる。このため、図１の画像形成装置１００ａと比較すると、高速化には不利であるが、部品点数を少なくできるため、低コスト及び小型化（省スペース）の利点を有する。
【００５５】
図２に示すような１ドラムタイプの画像形成装置では、次の各手段を有して、転写材Ｐ上に濃色トナー画像を形成する濃色画像形成手段が構成される。つまり、感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、濃色トナー用の現像器４、１次転写ローラ５、中間転写ベルト４０及び２次転写ローラ２３の各手段である。又、次の各手段を有して、転写材Ｐ上に淡色トナー画像を形成する淡色画像形成手段が構成される。つまり、感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、淡色トナー用の現像器４、１次転写ローラ５、中間転写ベルト４０及び２次転写ローラ２３の各手段である。ここで、感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、１次転写ローラ５、中間転写ベルト４０及び２次転写ローラ２３は、濃色画像形成手段と淡色画像形成手段とで共通である。
【００５６】
図３は、カラー画像形成装置の一例を示す。
【００５７】
図３の画像形成装置１００ｃは、少なくとも１組の同一色相で濃度の異なるトナーを用いてフルカラー画像の形成が可能な、図１の画像形成装置１００ａと同様のタンデムタイプの画像形成装置である。
【００５８】
図３の画像形成装置１００ｃは、同一色相で異なる濃度のトナーの組み合わせとして、図１の画像形成装置１００ａと同様の濃色トナーであるＢｋトナーと淡色トナーであるＬＢｋトナーの他に、次の各組み合わせを用いる。即ち、それぞれ濃色トナー、淡色トナーである、イエロー（Ｙ）トナーとライトイエロー（ＬＹ）トナー、マゼンタ（Ｍ）トナーとライトマゼンタ（ＬＭ）トナー、シアン（Ｃ）トナーとライトシアン（ＬＣ）トナーである。
【００５９】
即ち、図３の画像形成装置１００ｃは、濃色トナーを用いて画像を形成する濃色トナー画像形成部として、Ｂｋ画像形成部２００Ｂｋ、Ｃ画像形成部２００Ｃ、Ｍ画像形成部２００Ｍ、Ｙ画像形成部２００Ｙを有する。又、図３の画像形成部１００ｃは、淡色トナーを用いて画像を形成する淡色トナー画像形成部として、ＬＢｋ画像形成部２００ＬＢｋ、ＬＣ画像形成部２００ＬＣ、ＬＭ画像形成部２００ＬＭ、ＬＹ画像形成部２００ＬＹを有する。
【００６０】
図３に示す画像形成装置１００ｃでは、複数の画像形成部は、中間転写ベルト４０のトナー画像転写面の移動方向に沿って、ＬＹ、Ｙ、ＬＭ、Ｍ、ＬＣ、Ｃ、ＬＢｋ、Ｂｋの各色用の順序で配置されている。
【００６１】
図３の画像形成装置１００ｃにおいて実画像（原稿画像）を形成する場合の動作は、画像形成部の数が増加したことを除いて実質的に図１の画像形成装置１００ａと同様である。即ち、図３の画像形成装置１００ｃでは、例えば、フルカラーの実画像（原稿画像）の形成時には、ＬＹ、Ｙ、ＬＭ、Ｍ、ＬＣ、Ｃ、ＬＢｋ、Ｂｋの各トナー画像が順次に中間転写ベルト４０上に重ね合わせて１次転写される。各感光ドラム１上へのトナー画像の形成、トナー画像の中間転写ベルト４０への転写は、図１の画像形成装置１００ａにおけるＬＢｋ、Ｂｋの各トナー画像の場合と同様にして行われる。
【００６２】
中間転写ベルト４０上の８種類のトナーの重ね合わせトナー画像は、図１の画像形成装置１００ａと同様にして、転写材Ｐ上に２次転写され、その後、定着装置６において転写材Ｐ上に定着される。
【００６３】
尚、図３の画像形成装置１００ｃは、８個の画像形成部を有するが、本発明を適用し得る画像形成装置は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、ＬＢｋ画像形成部２００ＬＢｋとＬＹ画像形成部２００ＬＹを削除して、６個の画像形成部を有する画像形成装置を構成しても良く、画像形成部の組合せは任意である。
【００６４】
図４は、カラー画像形成装置の他の一例を示す。
【００６５】
図４の画像形成装置１００ｄは、少なくとも１組の同一色相で濃度の異なるトナーを用いてフルカラー画像の形成が可能な、図２の画像形成装置１００ｂと同様の１ドラムタイプの画像形成装置である。
【００６６】
図４の画像形成装置１００ｄは、同一色相で異なる濃度のトナーの組み合わせとして、図２の画像形成装置１００ｂと同様の濃色トナーであるＢｋトナーと淡色トナーであるＬＢｋトナーの他に、次の各組み合わせを用いる。即ち、それぞれ濃色トナー、淡色トナーである、イエロー（Ｙ）トナーとライトイエロー（ＬＹ）トナー、マゼンタ（Ｍ）トナーとライトマゼンタ（ＬＭ）トナー、シアン（Ｃ）トナーとライトシアン（ＬＣ）トナーである。
【００６７】
即ち、図４の画像形成装置１００ｄは、回転可能に配置されたＢｋ現像器４Ｂｋ、ＬＢｋ現像器４ＬＢｋ、Ｃ現像器４Ｃ、ＬＣ現像器４ＬＣ、Ｍ現像器４Ｍ、ＬＭ現像器４ＬＭ、Ｙ現像器４Ｙ、ＬＹ現像器４ＬＹを有する。図２の画像形成装置１００ｂと同様に、上記各現像器は、回転可能な現像器支持体（回転体）に装着され、回転式現像装置４Ｂを構成している。
【００６８】
図４の画像形成装置１００ｄにおいて実画像（原稿画像）を形成する場合の動作は、現像器の数が増加したことを除いて実質的に図２の画像形成装置１００ｂと同様である。即ち、図４の画像形成装置１００ｄでは、例えば、フルカラーの実画像（原稿画像）の形成時には、ＬＹ、Ｙ、ＬＭ、Ｍ、ＬＣ、Ｃ、ＬＢｋ、Ｂｋの各トナー画像が順次に感光ドラム１上に形成される。感光ドラム１上へのトナー画像の形成は、図２の画像形成装置１００ｂにおけるＬＢｋ、Ｂｋの各トナー画像の場合と同様にして行われる。そして、これらのトナー画像は、感光ドラム１上に形成される都度、中間転写ベルト４０上に１次転写される。これにより、ＬＹ、Ｙ、ＬＭ、Ｍ、ＬＣ、Ｃ、ＬＢｋ、Ｂｋの各トナー画像が順次に中間転写ベルト上に重ね合わせて１次転写される。
【００６９】
中間転写ベルト４０上の８種類のトナーの重ね合わせトナー画像は、図２の画像形成装置１００ｂと同様にして、転写材Ｐ上に２次転写され、その後、定着装置６において転写材Ｐ上に定着される。
【００７０】
尚、図４の画像形成装置１００ｄは、８個の現像器を有するが、本発明を適用し得る画像形成装置は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、ＬＢｋ現像器４ＬＢｋとＬＹ現像器４ＬＹを削除して、６個の現像器備えた回転式現像装置を有する画像形成装置を構成しても良く、現像器の組合せは任意である。
【００７１】
ここで、図１〜図４を参照して、本発明を適用し得るいくつかの画像形成装置を例示して説明したが、画像形成装置の実施態様は上述のものに限定されるものではない。
【００７２】
例えば、タンデムタイプと１ドラムタイプとを組み合わせた態様が考えられる。即ち、単一の感光ドラムに対して単一の現像器が設けられた画像形成部と、単一の感光ドラムに対して複数の現像器が設けられた画像形成部と、を有する画像形成装置を構成してもよい。
【００７３】
又、図１〜図４の画像形成装置１００ａ〜１００ｄは、中間転写体を用いた中間転写方式を採用するものとして説明したが、これに限定されるものではない。中間転写体の代わりに、転写材を担持して搬送する転写材担持体を用いた直接転写方式を採用してもよい。
【００７４】
例えば、図５は、図３の画像形成装置１００ｃと同様に８個の画像形成部を有する、直接転写方式を採用した画像形成装置１００ｅの概略断面構成を示す。図５の画像形成装置１００ｅは、図３の画像形成装置１００ｃの中間転写ベルト４０に代えて、転写材担持体としての無端状のベルトで形成された搬送ベルト５０を有する。搬送ベルト５０の内周面側には、各画像形成部２００の各感光ドラム１に対向して、図３の画像形成装置１００ｃの１次転写ローラと概略同様の作用をなす転写手段としての転写ローラ５が設けられている。転写ローラ５は、搬送ベルト５０を感光ドラム１に向けて押圧する。これにより、搬送ベルト５０と感光ドラム１とが接触する転写部Ｎにニップ（転写ニップ）が形成されている。転写材Ｐは、所定のタイミングで搬送ベルト５０上に供給されて、好ましくは静電的に吸着される。そして、搬送ベルト５０の図示矢印Ｄ方向の回転に伴って、各転写部Ｎにおいて、各画像形成部２００の各感光ドラム１から搬送ベルト５０上に担持された転写材Ｐ上に複数種類のトナーから成るトナー画像が順次に重ね合わせて転写される。その後、転写材Ｐは、搬送ベルト５０から分離されて定着装置６へと搬送され、ここでトナー画像が転写材Ｐに定着される。
【００７５】
この場合、転写材Ｐ上に濃色トナー画像を形成する濃色画像形成手段は、濃色トナーを用いる画像形成部の感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像器４及び転写ローラ５の各手段を有して構成される。又、転写材Ｐ上に淡色トナー画像を形成する淡色画像形成手段は、淡色トナーを用いる画像形成部の感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像器４及び転写ローラ５の各手段を有して構成される。
【００７６】
同様に、例えば、図４の画像形成装置１００ｄのような１ドラムタイプの画像形成装置において直接転写方式を採用する場合は、搬送ベルト５０を複数周回させることによって、搬送ベルト５０上に担持された転写材Ｐを同一の転写部に複数回搬送する。これによって、搬送ベルト５０上の転写材Ｐ上に複数種類のトナーから成るトナー画像を重ね合わせて転写することができる。
【００７７】
この場合、転写材Ｐ上に濃色トナー画像を形成する濃色画像形成手段は、感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、濃色トナー用の現像器４及び転写ローラ５の各手段を有して構成される。又、転写材Ｐ上に淡色トナー画像を形成する淡色画像形成手段は、感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、淡色トナー用の現像器４及び転写ローラ５の各手段を有して構成される。ここで、感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３及び転写ローラ５は、濃色画像形成手段と淡色画像形成手段とで共通である。
【００７８】
上述のいずれの画像形成装置も、画像形成装置本体に設けられるか通信可能に接続された画像読取手段（図示せず）からの画像情報に応じて画像を形成（コピー）する複写機としての機能を有していてよい。又、これに加えて又は代えて、上述のいずれの画像形成装置も、画像形成装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器（図示せず）から画像情報に応じて画像を形成（プリント）するプリンタとしての機能を有していてよい。
【００７９】
尚、図３２〜図３４はそれぞれ、従来の濃色トナーのみを用いる画像形成装置の一例を示す。図３２〜図３４にそれぞれ示す画像形成装置１００ｆ、１００ｇ、１００ｈにおいて、図１〜図４のものと同一又はそれに相当する要素には同一符号を付している。図３２の画像形成装置１００ｆは、濃色トナーのみを用いる白黒画像形成装置の一例であり、感光ドラム１から直接転写材Ｐにトナー画像が転写されるようになっている。又、図３３の画像形成装置１００ｇは、濃色トナーのみを用いる、タンデムタイプのカラー画像形成装置の一例であり、画像形成部の数が異なることを除いて図１、図３のものと同様にしてカラー画像を形成する。更に、図３４の画像形成装置１００ｈは、濃色トナーのみを用いる、１ドラムタイプのカラー画像形成装置の一例であり、現像器の数が異なることを除いて図２、図４のものと同様にしてカラー画像を形成する。
【００８０】
［画像処理システム］
次に、画像処理システムに関して説明する。
【００８１】
図６は、本実施例における画像処理システムのブロック図を示す。
【００８２】
コピー時は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた画像読取手段（リーダー）によって原稿像の読取が行われる（Ｆ１Ａ）。プリント時は、ＰＤＬ（ページ記述言語）処理部から展開された画像データがコンピュータ等から送信される（Ｆ１Ｂ）。カラーの場合はＲＧＢ信号、白黒の場合はＶ（輝度）信号である。
【００８３】
次に、ＣＣＤから出力増幅したアナログ信号が８〜１０ビットのデジタル信号にＡ／Ｄ変換され、シェーディング補正と、これに引き続いて色空間変換、対数変換、黒生成、色補正等の画像処理が行われる（Ｆ２）。尚、画像データは、それが収容されたメモリから読み取り、同様な処理をしても良い。
【００８４】
画像処理（Ｆ２）で得られた画像データは、各色に色分解され（Ｆ３）、濃色トナー用画像データ（Ｆ４Ａ）と淡色トナー用画像データ（Ｆ４Ｂ）とが作成される。
【００８５】
分解した濃色トナー用及び淡色トナー用の画像データは、各々のトナーに対してのγ補正を行い（Ｆ５Ａ、Ｆ５Ｂ）、ＰＷＭ変調（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）を行う（Ｆ６）。ＰＷＭ変調に当たっては、ハイライト部（低濃度部）でのドット再現を向上させるように大ドットで形成し、記録単位を大きくすることが好ましい。例えば淡色トナー用画像データに対しては、階調性を高めるために２画素ＰＷＭを行い、記録単位を大きくする。一方、濃色トナー用画像データに対しては、解像力を重視することから１画素ＰＷＭを行う。尚、ＰＷＭ変調に代えて、強度変調やディザ法であっても差し支えない。
【００８６】
ＰＷＭ変調を終えた濃色トナー用及び淡色トナー用の画像データに従って、露光装置により感光ドラム上への像露光が行われる（Ｆ７）。
【００８７】
濃色トナーと淡色トナーとを用いる画像形成装置において、濃色トナーと淡色トナーとの間に、例えば図７に示すような出力画像信号と濃度（反射濃度）の関係があることが望ましい。尚、濃色トナーと淡色トナーとの濃度差は、トナー粒子中に含まれる顔料の量の差等によって生じる。又、各トナーの濃度は、画像形成装置に依存する。一般的には、図７の実線で示すように、濃色トナーの濃度は、最大濃度（光学濃度）Ｄｍａｘ（Ｈ）＝１．３〜２．０となるように設定することが望ましい。又、一般的には、図７の１点鎖線で示すように、淡色トナーの濃度は、最大濃度Ｄｍａｘ（Ｌ）＝０．２〜１．０となるように設定することが望ましい。好ましくは、淡色トナーの濃度は、濃色トナーの濃度の５０％以下である。
【００８８】
より詳しくは、同一色相で濃度の異なるトナーとは、典型的には、通常樹脂と顔料とを基体とするトナーの中に含まれる発色成分（顔料）の分光特性が等しく、その量が異なるトナーをいう。又、ここで同一色相とは、発色成分（顔料）の分光特性が同一であるものをいうが、厳密に同一でなくても、一般的にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックなどのように、通常の色概念上同一色と呼べる範囲とする。
【００８９】
又、トナー粒径や帯電量については、濃色トナーと淡色トナーについて同等程度の状態であることが好適である。
【００９０】
図７に示した階調特性は、トナーの粒径やトナーに含まれる色材、γ変換によっても変化するが、傾き比が濃色トナーと淡色トナーにおいて同程度となるように設計することが好適である。
【００９１】
例えば、画像データ色分解（Ｆ３）で行われる従来の濃色トナー（Ｂｋ）から、濃色トナー（Ｂｋ）及び淡色トナー（ＬＢｋ）への色分解の典型的な例の色変換テーブルを図８に示す。図８の色変換テーブルにおいて、横軸は画像データの従来の濃色トナー（Ｂｋ）の入力画像信号、縦軸は画像データの濃色トナー（Ｂｋ）と淡色トナー（ＬＢｋ）の出力画像信号であり、濃色トナー（Ｂｋ）を実線、淡色トナー（ＬＢｋ）を１点鎖線で示す。図８に示すように、低濃度部では淡色トナー（ＬＢｋ）の出力画像信号が大きくなり、高濃度部に行くに従って、濃色トナー（Ｂｋ）の出力画像信号を大きくするように制御する。淡色トナー（ＬＢｋ）の出力画像信号は、中濃度部から高濃度部にかけてはトナーの載り量の制限を守るために減少させるのが好適である。
【００９２】
又、図８に示すような濃色トナーと淡色トナーの色分解のための色変換テーブルは、画像データに応じて変更する（複数持つ）構成でも良い。これにより、例えば、画像処理（Ｆ２）で得られた画像データが中間調画像（写真画像等）であるか、文字画像であるかに応じて、濃色トナーと淡色トナーの色変換テーブルを変更することができる。例えば、図８は中間調画像用色変換テーブル、図９は文字画像用色変換テーブルとし、画像データが中間調画像であるか文字画像であるかによって、濃色トナーと淡色トナーの構成割合を変更する。即ち、中間調画像に対して図８に示すように淡色トナーの使用を多くする画像データを作成して階調性を向上させ、文字画像に対しては図９に示すように濃色トナーの使用を多くする画像データを作成して明瞭な文字画像とすると好適である。
【００９３】
ここで、濃色トナーのみを使用する場合には、濃色トナー画像信号を、濃色トナーと淡色トナーに色変換する必要がないので、入力画像信号＝出力画像信号とすることができ、図８又は図９に示すような色変換テーブルを省くことができる。
【００９４】
［複写抑止地紋］
次に、複写抑止地紋に関して説明する。本実施例の複写抑止地紋（地紋画像）とは、セキュリティの観点から、領収書や証券、証明書に、簡単に複写されることがないように、複写すると文字や画像が浮かび上がる特殊な模様が背景に印刷されているものを指す。この特殊な模様は、複写によって原本が容易に複製できないような仕掛けを施し、心理的にではあるが、原本の複写を抑止（抑制）する効果を実現している。地紋画像は、複写すると像が消える（強調されない）背景部と、複写しても像が消えないことで画像が浮かび上がってみえる（強調される）潜像部と、を有する。
【００９５】
地紋画像が成立する画像形成装置のシステムとしては、例えば以下のようなシステムがある。即ち、出力した原稿の背景部のドットの大きさがリーダーの読み取り限界よりも小さければ、背景部の像が複写後に消失されることになる。
【００９６】
より具体的に、地紋画像が成立する複写機のメカニズムついて説明する。
【００９７】
図３６の実線ＭＡに一般的な複写機の複写解像能力（複写ＭＴＦ）を示す。横軸に周波数情報の１つである線数（ＬＰＩ＝Ｌｉｎｅ  Ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）、縦軸にコントラスト（強度）を取ると、高周波領域を再現することができない。この現象は、複写時のリーダーＭＴＦ、画像処理手法、ハーフトーニング、画像形成の解像能力等の要因から発生する現象であるが、複写ＭＴＦの傾向は各メーカー同様な傾向で、高周波成分であるほど複写再現能力は低下する。ここでいう線数とは、画像形成した場合の孤立ドットの重心間距離の最小値のことを指す。ドット集中型で画像形成した場合、隣接する孤立ドットの重心間距離は一定である為、線数＝孤立ドットの重心間距離となる。高線数のものはドット間隔が短く、低線数のものはドットの間隔が長い。このように、孤立ドットの間隔が近すぎると、孤立ドットに挟まれる余白部と、隣接する孤立ドットが影響しあい、リーダーでは孤立ドットの輪郭がボケて（濃度が低く）読みとられる。
【００９８】
例えば、複写機の濃度調整部を操作することによって、複写時に、地紋部の全てを消失させる、あるいは背景部も全て残すことも可能である。図３６の１点鎖線ＭＢで示すように、濃い側に濃度調整をした場合には、高線数側の再現性が向上する（複写原稿の濃度低下が小さい）。図３６の２点鎖線ＭＣで示すように、薄い側に濃度調整をした場合には、低線数側の再現性が低下する（複写原稿の濃度低下が大きい）。
【００９９】
特公昭５８−４７７０８号公報に記載されているように、複写時に背景部を消失させ、潜像部を残すように、これらを達成するバランスの取れた空間周波数、並びに濃度域（網点％）を選択して、地紋画像を形成することができる。
【０１００】
そこで、本実施例では、リーダーＭＴＦ（リーダーの読み取り解像能力）を調整することで地紋画像が成立する画像形成システムを構築している。例えば、リーダーＭＴＦ（リーダーの読み取り解像能力）が３００ｌｐｉ時に０．５以下程度の解像能力を推奨し、０．５とした。この時、背景部の線数が２００ｌｐｉ程度以上であれば複写後にドットが消失し、潜像部が８０ｌｐｉ程度以下であれば複写後にドットが残存する。このため、本実施例では背景部の線数を２０６ｌｐｉとし、潜像部を６０ｌｐｉとした。リーダーＭＴＦを変更する方法としては、特開平１１−１９１８３０号公報に記載されている。また、地紋画像は、ドットの集中度合いを変化させることでも形成可能である。集中したドットや分散したドットは、異なる線数、異なる特徴のディザマトリクスを用いたディザ処理によって生成できる。
【０１０１】
ディザマトリクスを用いたディザ処理法において、集中したドット配置を得るためには、ドット集中型ディザマトリクス（特開平０５−１６７８１０号公報参照）を用いるとよい。また、分散したドット配置を得るためには、ドット分散型ディザマトリクス（特開２００３−２９１４６８号公報参照）を用いると良い。
【０１０２】
上述したディザ処理を用いて地紋画像を生成する場合、潜像部は低い線数の網点処理が、背景部は高い線数の網点処理が適している。さらに言うと、潜像部はドット集中型ディザマトリクスを用いたディザ処理が、背景部はドット分散型ディザマトリクスを用いたディザ処理が適している。ドット集中型は、特開平１１−３３１６２１号公報記載のように、ディザマトリクス内のサブマトリクスと呼ばれる周期で線数が決定するが、ドット分散型はサブマトリクス内でもドットが分散するため、高解像度画像である。ドット分散型は濃度を変化させるために、ドットのサイズを小さく一定にし、ドットの個数を増やす。すなわち、６００ｄｐｉのドット分散型ディザであれば、１ｄｏｔ１ｓｐａｃｅ（１ドット１スペース）が最小間隔となり、３００ｌｐｉが最大線数となる（隣接した場合を除いた時）。
【０１０３】
本実施例では、背景部に対応する画像は、ドット分散型ディザマトリクスを用いてドットが離散的に配置されるように設計し、潜像部に対応する画像はドット集中型ディザマトリクスを用いてドットが集中して配置されるように設計するものとする。
【０１０４】
一般に、複写機には、複写原稿の微小なドットを読み取る入力解像度や、微小なドットを再現する出力解像度に依存した、画像再現能力の限界が存在する。従って、複写機の入力又は出力画像再現能力の限界を超えた孤立した微小ドットが原稿中に存在すると、その複写物では微小ドットを完全には再現できず、孤立した微小ドットの部分が抜け落ちてしまう。
【０１０５】
具体的には、ドット集中させた大ドットかつ低線数は複写によって再現できる。しかしながら、ドット集中させた高線数もしくはドット分散させた高線数は再現できなくなってくる。これによって、隠された画像（潜像）が浮かび上がる現象が起きる。又、複写により分散したドットが完全に消えなくとも、集中したドットと比較して、明らかに複写後に濃度差（潜像部と背景部との濃度差）があるような場合にも、隠された画像（潜像）が浮かび上がる。
【０１０６】
（１）カモフラージュ技術
又、複写抑止地紋では、隠されている文字や画像（潜像）をより判別しにくくする、「カモフラージュ」という技術も良く知られている。このカモフラージュ技術は、潜像部や背景部とは濃度を異ならせた模様を複写抑止地紋画像全体に配置する方法である。カモフラージュ技術によれば、一見、マクロ的には、潜像部や背景部とは異なる濃度のカモフラージュ模様が目立ち、潜像が更に目立たなくなる効果がある。
【０１０７】
又、カモフラージュ模様無しの複写抑止地紋に比べ、カモフラージュ模様が存在する複写抑止地紋は、印刷物に装飾的な印象を与える効果もある。このカモフラージュ模様は、複写後に潜像を容易に判別できるようにするために、複写後にはカモフラージュ模様の内部のドットはできるだけ消失することが望ましい。最も簡単な場合、カモフラージュは、カモフラージュ模様に相当する箇所でドットを打たないことで実現できる。
【０１０８】
（２）リーダー解像と解像力に関して
解像度とは、どれだけ細かいエリアの画像情報を信号でやり取りできるかを表した数値であるといえる。一方、解像力とは、実際に読取り能力がどれくらいあるのか、複写再現能力がどれくらいあるのか、を表した数値であるといえる。そのため、リーダーの解像度とリーダーのＭＴＦ（解像力）は必ずしも一致するわけではない。例えば、リーダー（解像度６００ｄｐｉ）に高精細チャートを読み込ませると、３００ｌｐｉのパターンでコントラスト比０．３〜０．５付近のリーダーが多い。コントラスト比とは、２ｃｍ角程度の白と黒のパッチの読取り値差を１としたとき、所望ラインのコントラスト比（３００ｌｐｉチャートのコントラスト／２ｃｍ角程度の白と黒のパッチコントラスト）のことで、コントラスト比が低いほどボケてみえる。上記３００ｌｐｉとは、６００ｄｐｉの１画素ライン１スペースのパターンである。コントラスト０．３という値は、ディザ処理などで２値化した際、上記パターンは現れない（ラインもスペースも、白若しくは黒で出力）。このことからも、解像度とＭＴＦ（解像力）が違うことが理解できよう。
【０１０９】
高精細チャートは、６００ｄｐｉの1画素ライン１画素スペースを完全に白と黒とで形成されたＤＤＣＰ（コニカミノルタ社製Digital Konsensus Pro等）で作成することができる。また、フイルムセッター（大日本スクリーン製造株式会社製  GENASETT等）で作成することもできる。
【０１１０】
解像力（ＭＴＦ）の周波数側の単位として、１インチあたりのライン本数で定義したが、１ｍｍあたりのライン本数で規定しても構わない。さらに、縦と横のＭＴＦ特性も重要であり、片側だけＭＴＦが高い系などでは地紋効果を発揮しづらい。
【０１１１】
（３）地紋画像の濃度に関して
ドット集中型のディザマトリクスを用いて背景部を形成する場合、同じ線数であってもドットのサイズ（ドット径）はある程度小さいドットで画像を形成しなければならない。リーダーのＭＴＦ特性から孤立ドットを再現できなくても、マクロ濃度としてＤ＝０．２５を超えるとコピー原稿に濃度が再現されてしまうからである。すなわち背景部の濃度が高くなり、潜像部との差がわかりづらい。よって、背景部はＤ＝０．２５以下を推奨する。このときの網点面積率（ベタは１００％）は、機種ごとに異なるが２５％以下である場合が多い。なお、ＤとはＤｅｎｓｉｔｙのことで、光源はＳＴＡＴＵＳ  Ａ、Ｖｉｓｕａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙである。
【０１１２】
（４）解像力特性（ＭＴＦ特性）
複写機には、複写原稿の微小なドットを読み取る入力解像度や、微小なドットを再現する出力解像度に依存した、画像再現能力の限界が存在する。画像再現能力の限界を超えた微小ドットが原稿中に存在すると、その複写物では微小ドットを完全に再現することができない。この特性は、リーダーのＭＴＦ特性が支配的である。さらに言うと、レンズの硝材特性（磨き度合や材料特性等）やミラーの平面度で、像面湾曲、色収差、拡散光の増加、透過性等に影響を及ぼし、最終的な解像能力特性としてのＭＴＦが決まる。
【０１１３】
ＭＴＦが高い（高線数側のコントラスト比が高い）ほど良いわけでは無い。複写機の原稿は、網点原稿（プリンターや一般的なオフセット印刷物）が多く、忠実に網点を読み取った場合、出力時のプリンタ側のディザ処理と干渉し、モアレが発生してしまう。即ち、適度にボケたリーダーＭＴＦ特性が複写機には最適である。そのため、３００ｌｐｉのパターンでコントラスト比０．３〜０．５付近となっている。
【０１１４】
このように、ボケたラインやドットになると、通常のディザ処理やγＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）で消える、もしくは原稿のドットよりも小さく再現される。
【０１１５】
さらに、複写機の標準的なモードは、原稿の下地を飛ばすように設計されている。原稿に対して忠実に再現しようとすると、原稿の紙の色、シワやカール、折り目等も再現してしまい（色が付いてしまい）、画像品質が落ちる。又、不要な部分にトナーを使用するため、ランニングコスト的にも利点が無い。この下地飛ばし機能は、γＬＵＴと呼ばれる１次元の入出力関係のテーブルを最適化する（ハイライトを出にくくする）ことによって実現される。これは、例えば新聞を複写する場合、文字のみを複写し、新聞紙の下地の灰色を飛ばす（白にする）ように設定する等に用いられる。
【０１１６】
次に、より詳細に複写抑止地紋画像を画像形成装置で形成する方法に関して説明する。
【０１１７】
以下、背景部の画像生成に用いるディザマトリクスを「背景ディザマトリクス」、潜像部の画像生成に用いるディザマトリクスを「潜像ディザマトリクス」と呼ぶ。
【０１１８】
ディザ法は、多値の出力画像信号を一定の規則により算出された閾値と比較して、その大小関係で２値画像を出力する方法である。ディザマトリクスは、ディザ法で出力画像信号を２値化する際の閾値が２次元的に配置された閾値マトリクスである。
【０１１９】
出力画像信号の画素値を対応するディザマトリクスの閾値で２値化処理することにより、２値画像（閾値パターン）が得られる。この時、得られる２値画像は、出力画像信号の階調がディザマトリクスの閾値未満の場合には、画素値に一方のビット（例えば１）、閾値以上の場合には他方のビット（例えば０）が割り当てられる。
【０１２０】
以下の説明では、背景部を構成する２値画像を「背景閾値パターン」、潜像部を構成する２値画像を「潜像閾値パターン」と呼ぶ。
【０１２１】
本実施例では、地紋画像形成時に背景部と潜像部の濃度が等しくなるような、背景部と潜像部を構成するパターン（２値画像）である背景閾値パターン、潜像閾値パターンの組合せを予め決定しておく。そして、背景閾値パターン、潜像閾値パターン、背景部と潜像部を指定する２値画像である潜像背景領域指定画像、及びカモフラージュ領域を指定する２値画像であるカモフラージュ領域指定画像を用いて、論理演算を実行する。これにより、高速且つ省メモリで地紋画像を生成することができる。
【０１２２】
尚、背景閾値パターン、潜像閾値パターンは、地紋画像形成時の地紋画像の背景部と潜像部の濃度を決定するパラメータであり、「地紋濃度パラメータ」の具体的な構成要素とする。
【０１２３】
図１０は、本実施例におけるプリント時の地紋画像生成の内部処理を示すブロック図である。この地紋画像生成は、プリンタドライバ３００の地紋画像生成部３０１、合成部３０２及び画像データ処理部３０３と、画像形成装置３０４と、を有して構成される処理ブロック群によって行われる。プリンタドライバ３００は、画像形成装置３０４から画像を出力するために、例えば、画像形成装置３０４に付属して提供され、画像形成装置３０４に通信可能に接続される各コンピュータにインストールされるアプリケーションソフトウェアである。
【０１２４】
先ず、地紋画像生成部３０１には、入力背景画像３１１、色情報３１２、処理領域情報３１３、潜像閾値パターン３１４、背景閾値パターン３１５、潜像背景領域指定画像３１６、カモフラージュ領域指定画像３１７が入力される。そして、地紋画像生成部３０１により、地紋画像３１８が生成されて出力される。
【０１２５】
地紋画像生成部３０１は、所定の規則に従って入力背景画像３１１に画像処理を行い、地紋画像３１８を生成する。尚、入力背景画像３１１は、多値画像でも２値画像でも良い。又、処理領域情報３１３は、入力画像情報中で地紋の埋め込み処理を行う領域を示す情報である。
【０１２６】
潜像背景領域指定画像３１６は、潜像部と背景部を指定するための画像であり、１画素＝１ビットで構成される。潜像背景領域指定画像３１６の一方のビット（例えば１）は潜像部を表し、他方のビット（例えば０）は背景部を表す。カモフラージュ領域指定画像３１７は、カモフラージュ効果を持たせるために、濃度を薄くする領域を指定するための画像であり、潜像背景領域指定画像３１６と同様に１画素＝１ビットで構成される。カモフラージュ領域指定画像３１７の一方のビット（例えば１）は、カモフラージュ領域でないことを示し、他方のビット（例えば０）は、周囲に比べて濃度を薄くするカモフラージュ領域であることを示す。
【０１２７】
図１１は、潜像背景領域指定画像３１６及びカモフラージュ領域指定画像３１７の一例を示す図である。図１１において、５０１は潜像背景領域指定画像３１６の一例である。図１１において、５０２はカモフラージュ領域指定画像３１７の一例である。
【０１２８】
既に述べたように、潜像閾値パターン３１４と背景閾値パターン３１５は、印刷出力時に等しい濃度として出力されるように、適当な画像信号をそれぞれ潜像ディザマトリクスと背景ディザマトリクスの閾値で閾値処理して生成されている。
【０１２９】
図１２は、潜像閾値パターン３１４及び背景閾値バターン３１５の一例を示す図である。図１２において、５１１は潜像閾値パターン３１４の一例である。５１２は背景閾値パターン３１５の一例である。
【０１３０】
次に、地紋画像生成部３０１で生成された地紋画像３１８は、合成部３０２に出力される。
【０１３１】
合成部３０２では、コンピュータ等のアプリケーションソフトウェアで作成された画像である入力原稿画像（実画像）３１９と、生成された地紋画像３１８とを合成し、「地紋合成出力原稿画像」を生成する。尚、入力原稿画像３１９に関わらず、地紋画像３１８をそのまま地紋合成出力原稿画像とする場合には、合成部３０２で入力原稿画像３１９を参照する必要はない。このとき、地紋画像３１８や入力原稿画像３１９を構成するオブジェクト毎にカラーマッチング処理を実行し、その後、入力原稿画像３１９を構成するオブジェクトと地紋画像３１８を合成しても良い。これにより、地紋合成出力原稿画像に対して、カラーマッチング処理を実行することができる。
【０１３２】
次に、画像データ処理部３０３では、合成部３０２で合成された地紋合成出力原稿画像を描画情報として受け取り、逐次印刷コマンドへと変換していく。このとき、必要に応じて、カラーマッチング処理やＲＧＢ−ＹＭＣＢｋ変換、ハーフトーン処理等の画像処理を実行する。そして、画像データ処理部３０３は、「地紋合成出力原稿画像データ」として、画像形成装置３０４で解釈可能なデータ形式（例えば、ページ記述言語で記述されたデータ形式や印刷ビットマップに展開されたデータ形式）を後段の画像形成装置３０４に送信する。
【０１３３】
画像形成装置３０４は、前述の白黒又はカラー画像形成装置であり、入力された地紋合成出力原稿画像データの情報に従って、出力原稿地紋画像３２０を出力する。
【０１３４】
ここで、プリンタの場合を例として説明すると、画像形成装置３０４は、図示しないプリンタコントローラとプリンタエンジンとを有して構成される。プリンタコントローラは、前述の図６の処理を行う。プリンタコントローラは、パーソナルコンピュータ等から送信されるページ記述言語（ＰＤＬ）を解析し、描画及び印字に関するコマンドについては、対応するパターンをページメモリに展開する。ここで、必要に応じて、ＲＧＢ−ＹＭＣＢｋ変換やハーフトーン処理等の画像処理（Ｆ２）を実行する。そして、ページメモリの内容をビデオ信号に変換し、図１〜図４を参照して説明した画像形成装置に対応するプリンタエンジンで出力する。
【０１３５】
図１３は、本実施例におけるコピー時の地紋画像生成の内部処理を示すブロック図である。この地紋画像生成は、プリンタドライバ３００と、画像形成装置３０４の地紋画像生成部３０１、合成部３０２及び画像データ処理部３０３と、を有して構成される処理ブロック群によって行われる。プリント時と異なるのは、地紋画像生成部３０１、合成部３０２、画像データ処理部３０３が画像形成装置３０４内のプリンタコントローラに実装されている点であるが、基本的には、コピー時とプリント時とで同様である。
【０１３６】
地紋画像生成部３０１で生成された地紋画像３１８は、合成部３０２に出力される。
【０１３７】
合成部３０２では、画像形成装置３０４の図示しないリーダ部（画像読取手段）で、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた画像読取手段によって原稿画像（実画像）を読み取った画像である入力原稿画像３１９と、生成された地紋画像３１８とを合成する。これにより、合成部３０２は、地紋合成出力原稿画像を生成する。尚、入力原稿画像３１９に関わらず、地紋画像３１８をそのまま地紋合成出力原稿画像とする場合には、合成部３０２で入力原稿画像３１９を参照する必要はない。
【０１３８】
次に、画像データ処理部３０３では、合成部３０２で合成された地紋合成出力原稿画像を、図６に示すようなカラーマッチング処理やＲＧＢ−ＹＭＣＢｋ変換、ハーフトーン処理等の画像処理（Ｆ２）を実行する。そして、入力された地紋合成出力原稿データの情報に従って、出力原稿地紋画像３２０を出力する。
【０１３９】
（５）フローチャート
次に、図１４を参照して、複写抑止地紋生成の内部処理について更に詳しく説明する。
【０１４０】
図１４は、本実施例における地紋画像生成部３０１の内部処理手順を示すフローチャートである。
【０１４１】
初めに、ユーザインターフェース等を通じて、ステップＳ１０１で、地紋画像生成処理が開始される。次に、ステップＳ１０２で、入力背景画像３１１、潜像閾値パターン３１４、背景閾値パターン３１５、潜像背景領域指定画像３１６、カモフラージュ領域指定画像３１７を読み込む。
【０１４２】
次に、ステップＳ１０３で、地紋画像を生成する際の初期画素を決定する。例えば、入力背景画像全体に対して、左上から右下までラスター走査順に画像処理を行い、地紋画像に変更する場合、左上を初期位置とする。
【０１４３】
次に、ステップＳ１０４では、潜像閾値パターン３１４、背景閾値パターン３１５、潜像背景領域指定画像３１６、カモフラージュ領域指定画像３１７は、入力背景画像３１１の左上からタイル状に配置するものとして、次の処理を行う。即ち、処理対象となっている入力背景画像３１１の画素に対して、所定の論理式を計算して、出力時のドットに対する画素値を書き込むか否かを判定する。このとき、画素値は入力された色情報３１２に対応する。
【０１４４】
又、生成される地紋画像では、潜像閾値パターン３１４、背景閾値パターン３１５、潜像背景領域指定画像３１６、カモフラージュ領域指定画像３１７の縦横の長さの最小公倍数の大きさの画像が繰り返しの最小単位となる。そのため、地紋画像生成部３０１では、繰り返しの最小単位である地紋画像の一部分のみを生成し、その地紋画像の一部分を入力背景画像３１１の大きさにタイル状に繰り返し並べると、地紋画像３１８の生成にかかる処理時間を短縮できる。
【０１４５】
次に、ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４での計算結果を判定する。
【０１４６】
ステップＳ１０５で画素値を書き込む場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６では、出力時のドットに対応する画素値を書き込む処理を行う。画素値の値は、地紋画像の色により変えることができる。黒色の地紋を作成したい場合、入力背景画像３１１の処理対象画素を黒に設定する。その他、画像形成装置が用いるトナーの色に合わせて、シアン、マゼンタ、イエローに設定すれば、カラーの地紋画像３１８を作成することもできる。
【０１４７】
入力背景画像３１１が１画素当たり１〜数ビットの画像データである場合には、インデックスカラーを用いて画素値を表現すれば良い。インデックスカラーとは、画像データの表現方法で、対象とするカラー画像で頻繁に出現する色情報に目次を設定し、各画素の値は色情報を記載した目次番号で表現する方法である。例えば、インデックス０は白、インデックス１はシアン等として、対象とするカラー画像で頻繁に出現する色情報に目次を設定する。又、例えば、１番目の画素値はインデックス１の値、２番目の画素値はインデックス２の値、・・・と各画素の値を、色情報を記載した目次番号で表現する。
【０１４８】
ステップＳ１０５で画素値を書き込まない場合（Ｎｏ）、ステップＳ１０７では、入力背景画像３１１の処理対象領域の全画素が処理されたかを判定する。入力背景画像３１１の処理対象領域の全画素が処理されていない場合はステップＳ１０８へ進み、未処理の画素を選択し、再びステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理を実行する。又、入力背景画像３１１の処理対象領域の全画素に対する処理が完了していれば、ステップＳ１０９へ進み、地紋画像生成部３０１における画像処理を終了する。上述した処理により、入力背景画像３１１に対して、画像処理を加えた地紋画像３１８が生成できる。
【０１４９】
（６）ドット配置方法
次に、本実施例における潜像部と背景部におけるドットの配置方法について更に詳しく説明する。
【０１５０】
本実施例では、潜像部をドット集中型ディザマトリクス、背景部をドット分散型ディザマトリクスに基づいて生成する場合について説明する。
【０１５１】
潜像部を生成する際に用いるドット集中型ディザマトリクスの代表としては、渦巻型ディザマトリクスが挙げられる。図１５は、４×４の渦巻型ディザマトリクスの一例を示す図である。４×４の渦巻型ディザマトリクスの閾値は渦巻状に中心から数値が増加する形で配置されている。
【０１５２】
図１６は、図１５の４×４の渦巻型ディザマトリクスを用いて所定の出力画像信号を閾値処理して得られる閾値パターン（ドット配置）を表す図である。図１６において、４０１、４０２、４０３は出力画像信号３、６、９を図１５のディザマトリクスでそれぞれ閾値処理して得られる閾値パターンを示している。ここで得られる閾値パターン（ドット配置）は、各々のドットが集中して配置されるパターンとなっている。
【０１５３】
一方、背景部を生成する際に用いるドット分散型ディザマトリクスの代表としては、Ｂａｙｅｒ型ディザマトリクスが挙げられる。図１７は、４×４のＢａｙｅｒ型ディザマトリクスの一例を示す図である。任意の出力画像信号をＢａｙｅｒ型ディザマトリクスでディザ処理を行って生成される閾値パターンは、各々のドットが分散して配置されるように設計されている。
【０１５４】
図１８は、図１７の４×４のＢａｙｅｒ型ディザマトリクスを用いて所定の出力画像信号を閾値処理して得られる閾値パターン（ドット配置）を表す図である。図１８において、６０１、６０２、６０３は出力画像信号の２、４、５を図１７のディザマトリクスでそれぞれ閾値処理して得られる閾値パターンを示している。ここで得られる閾値パターン（ドット配置）は、各々のドットが互いに分散して配置されるパターンとなっている。Ｂａｙｅｒ型ディザでは、ディザマトリクスのサイズが大きくなるとマトリクスによる周期的なテクスチャ（モアレ）が目立つ場合も存在するが、特定の階調では、周期的で美しいパターンが得られるメリットがある。
【０１５５】
本実施例では、背景部に用いるディザマトリクスとして、Ｂａｙｅｒ型ディザマトリクスを用いる場合を中心に説明するが、Ｂａｙｅｒ型に限定するものではなく、その他のドット分散型ディザマトリクスを用いても良い。例えば、ブルーノイズマスクも、ドット分散型ディザマトリクスの一例である。これは、任意の階調での閾値パターンが全てブルーノイズ特性（局所的に非周期的、且つ、等方的で低周波成分が少ない）を有し、閾値パターンを形成する画素分布がランダムではあるが一様性が高く、粒状性が目立ちにくい。そのため、モアレ発生を防止し、視覚的に好ましい出力パターンが得られる長所がある。又、閾値パターンを用いる方法ではないが、誤差拡散法を用いた背景部の構成も可能である。誤差拡散法は、処理時間がかかる短所があるが、ドットが均一に分散した視覚特性の良い画像が得られるメリットがある。
【０１５６】
又、各階調における閾値パターンは、ディザマトリクスに基づき生成しなくても良い。階調毎に独自に背景閾値パターン、潜像閾値パターンを生成しても良い。この場合、各階調毎に画質の良い閾値パターンを選択することが出来る利点もある。
【０１５７】
図１９は、潜像閾値パターンと背景閾値パターンの例えば黒画素の面積比率を比較するための図である。図１９に示すように、潜像ディザマトリクスの縦と横の大きさをＸＬ、ＹＬ、出力画像信号の階調ＴＬとし、背景ディザマトリクスの縦と横の大きさをＸＳ、ＹＳ、出力画像信号の階調をＴＳとする。その時、潜像閾値パターン内の黒画素が占める割合（ＰＬ）は、ＰＬ＝ＴＬ／（ＸＬ＊ＹＬ）となり、背景閾値パターン内の黒画素が占める割合（ＰＳ）は、ＰＳ＝ＴＳ／（ＸＳ＊ＹＳ）となる。
【０１５８】
図２０は、出力画像信号をディザマトリクスで閾値処理して得られる閾値パターンの黒画素の面積比率と、閾値パターンを出力した時の濃度との関係を表す図である。尚、ディザ処理では、出力画像信号の階調に従って、黒画素の面積比率が変化するため、図２０の横軸を出力画像信号の階調と見ても良い。
【０１５９】
ここで、潜像部のディザマトリクス（潜像閾値パターン）と、背景部のディザマトリクス（背景閾値パターン）とが、同一の辺の大きさを持つ必要はなく、異なる大きさであっても良い。例えば、潜像ディザマトリクスと背景ディザマトリクスの階調特性が８０１に示すような同一の階調特性の場合を考える。この場合、潜像部のディザマトリクスと背景部のディザマトリクスの大きさに関わらず、横軸の値（黒画素の面積比率）がほぼ等しいならば潜像閾値パターンと背景閾値パターンの濃度はほぼ等しくなり、潜像が目立たない地紋画像を生成することができる。ここで、潜像部のディザマトリクスと背景部のディザマトリクスの大きさに関わらず、横軸の値（黒画素の面積比率）がほぼ等しいことは、即ち、ＰＬとＰＳがほぼ等しくなるような出力画像信号の階調ＴＬ、ＴＳの値を用いることに相当する。
【０１６０】
しかしながら、実際には、画像形成装置の特性により、潜像ディザマトリクスと背景ディザマトリクスの階調特性が必ずしも同一になるとは限らない。
【０１６１】
例えば、潜像ディザマトリクスの階調特性は８０２に示すような緩やかなＳ字カーブで、背景ディザマトリクスの階調特性は８０３に示すような急峻なＳ字カーブで表されるものとする。このような場合、潜像閾値パターンと背景閾値パターンの黒画素の面積比率をほぼ等しく設定しても、出力時の潜像部と背景部の濃度は同一にはならない。
【０１６２】
潜像部又は背景部の一方、又は双方のディザマトリクスに対する出力画像信号を適当に調整することで、できるだけ他方の出力時の濃度に近づけることができる。
【０１６３】
又、潜像ディザマトリクス又は背景ディザマトリクスで表現可能な階調の数が大きければ、出力画像信号の階調の調整により、潜像部又は背景部の濃度を細かく調整することができる。
【０１６４】
潜像ディザマトリクスが図１５に示すようなドット集中型ディザマトリクスの場合、出力画像信号の階調が一定以下となると孤立ドットに近くなり、複写時に潜像部が消失し易くなる。一方、出力画像信号の階調が一定以上になると、ドットが集中して、潜像を構成する固まりのドット自体が人の目にはっきりと認識され易くなる。
【０１６５】
従って、潜像ディザマトリクスにおいては、取り得る出力画像信号の階調は一定の範囲に留めておいた方が良い。又、図１５に示すような潜像ディザマトリクスにおいては、ディザマトリクスのサイズが変化しても、出力画像信号の階調が同一であれば、ほぼ同一の集中したドット配置が得られる。従って、潜像ディザマトリクスに対する出力画像信号階調を一定に保ち、ディザマトリクスのサイズ（線数）を変化させることで、単位面積あたりの濃度を変えることも可能である。
【０１６６】
一方、背景ディザマトリクスが図１７に示すようなドット分散型ディザマトリクスの場合、出力画像信号の階調を変化させることで全体的に均一にドットを打ちながら濃度を変化させることができる。従って、背景ディザマトリクスの階調が広い（即ち、ディザマトリクスの大きさが大きい）方が背景部の濃度調整に優れていると言える。
【０１６７】
図２１は、図１０又は図１３の処理ブロックを用いて地紋を形成する様子を示す模式図である。図２１において、９０１、９０２、９０３はそれぞれ、潜像閾値パターン、背景閾値パターン、潜像背景領域指定画像を示し、９０４は生成した地紋画像を示す。尚、地紋画像９０４の生成段階ではカモフラージュ模様は導入されていない。
【０１６８】
図２１に示す地紋画像９０４では、丸で囲んだ領域９１０に示すように、潜像背景領域指定画像９０３の潜像と背景の切り替わり部分で、潜像閾値パターンと背景閾値パターンとが合体したドットの固まりが生成されている。このドットの固まりは、潜像背景領域指定画像９０３の潜像と背景との切り替わりと、潜像閾値パターンの大きさとが同期していない時に生じ易い。又、このドットの固まりは、潜像背景領域指定画像９０３の潜像と背景とが切り替わる部分にのみ集中して現れるため、潜像の概形が目立ち、複写抑止地紋の効果が薄れるデメリットが生じることがある。
【０１６９】
従って、高画質の地紋画像を生成するために、潜像背景領域指定画像の潜像と背景との切り替わり部分で、ドットの固まりが生じないようにする処理を行うことが好ましい。
【０１７０】
潜像背景領域指定画像の潜像と背景との切り替わり部分で、ドットの固まりが生じないようにする一例として、バウンダリ処理がある。この処理を用いると、画像の端でない限りは、潜像閾値パターンの黒画素の周囲に白地が存在することになる。この白地が緩衝地帯となって、潜像閾値パターンの黒画素と背景閾値パターンの黒画素が接することがなくなり、潜像背景領域指定画像で指定する潜像と背景とが切り替わる部分が目立つことがなくなる。図２１の９０５はバウンダリ処理を行った地紋画像である。９０５は、潜像と背景との切り替わり部分で潜像閾値パターンと背景閾値パターンとが合体したドットの固まりが生じていないことが分かる。地紋生成部３０１に上述のバウンダリ処理を追加すると、潜像背景領域指定画像で指定する潜像と背景との切り替わり部分を潜像閾値パターンの大きさと同期させて潜像背景領域指定画像を作成する必要がないため、利用者にとっても使い勝手が良い。
【０１７１】
図２２は、バウンダリ処理により地紋生成部３０１で生成された地紋画像の一部を示す図である。図２２で示す地紋画像を生成する際には、潜像背景領域指定画像、カモフラージュ領域指定画像は、それぞれ、図１１に示す５０１、５０２の画像を用い、潜像閾値パターン、背景閾値パターンは、それぞれ図１２に示す５１１、５１２の画像を用いている。尚、５０１、５０２、５１１、５１２の画像を囲む破線は画像の境界を示しており、実際の画像には存在しない。図２２の地紋画像はバウンダリ処理が施されているため、潜像部と背景部の境界でドットが固まる現象が起きておらず、潜像部が判別しにくくなっている。
【０１７２】
次に、上述した地紋生成部３０１で生成された地紋画像と入力原稿画像（例えば帳票や証明書）を合成する合成部３０２における処理について更に詳しく説明する。
【０１７３】
図２３は、入力原稿画像と地紋画像の合成処理を示す模式図である。図２３において、５２１はテキスト属性のデータ、５２２はグラフィック属性のデータ、５２３はイメージ属性の地紋画像を表している。
【０１７４】
プリンタドライバや画像形成装置のプリンタコントローラに備えられる合成部３０２では、５２１〜５２３の各々の画像を配置する優先順位に従って、ソフトウェア的に重ね合わせる。これにより、図２３において５２４に示すような、テキスト属性のデータ、グラフィック属性のデータ、及びイメージ属性の地紋画像が合成された画像が生成される。
【０１７５】
図２３に示す例では、イメージ属性の地紋画像５２３は、テキスト属性のデータ５２１、グラフィック属性のデータ５２２と比べて、最下位のレイヤーとして重ね合わされている。例えば、イメージ属性の地紋画像５２３とテキスト属性のデータ５２１が重なる位置では、テキスト属性のデータ５２１を優先して描画する。従って、地紋画像は入力原稿画像の背景に適切に配置され、テキスト属性のデータやグラフィック属性のデータの視認性を低下させることはない。
【０１７６】
又、図２３に示す例では、地紋画像５２３は入力画像と同じ大きさの画像となっている。しかし、一部の領域のみ地紋画像を重ね合わせたい場合には、地紋画像生成部３０１で一部の領域に相当する大きさの入力背景画像を入力し、入力した画像サイズに一致する地紋画像だけを生成し、合成部３０２で入力原稿画像と合成すれば良い。生成する地紋画像が小さい分だけ、地紋画像生成部３０１での処理を高速化できる。
【０１７７】
又、様々な画像が既に合成されたレイヤー構造を持たない入力原稿画像に対して地紋画像を合成する場合には、例えば、入力原稿画像の特定の画素値領域（例えば白地領域）を検出し、その領域にのみ地紋画像を合成するような構成としても良い。
【０１７８】
［地紋画像生成に使用するトナー］
ところで、図１〜図４、或いは、図３２〜図３４に示す画像形成装置において、前述のような感光ドラム１の長手方向（転写材の搬送方向）の画像濃度ムラや感光ドラム１の周方向（転写材の搬送方向と略直交する方向）の画像濃度ムラが発生することがある。そして、この濃度ムラによって、濃度が薄い地紋画像において、長手方向の地紋画像の濃度ムラや、周方向の地紋画像の濃度ムラが発生することがある。
【０１７９】
上記長手方向の濃度ムラは、感光ドラム１の感度ムラによる帯電電位ムラ、露光部電位ムラ、レーザー等の露光光の光量ムラによる露光部電位ムラ、又は帯電装置の帯電ムラによる帯電電位ムラ等の変動要因によって発生する。
【０１８０】
上記周方向の濃度ムラは、感光ドラム１や現像スリーブの偏芯、又は現像スリーブと感光ドラム１との間の距離を規制する規制部材（コロ等）の汚れ等によって発生する現像スリーブと感光ドラム間の距離変動（Ｓ−Ｄギャップ変動）の変動要因によって発生する。
【０１８１】
又、従来の濃度レベルの異なる複数種類のトナー（濃色トナーと淡色トナー）を用いる画像形成装置における実画像（原稿画像）の形成用の色変換テーブルを用いて地紋の形成を行うと、ドットズレに起因する濃度ムラの問題が発生することがある。
【０１８２】
即ち、濃色トナーのみで地紋画像を形成した場合、地紋画像形成時に潜像部と背景部の濃度差が発生し、オリジナル画像であるにも拘わらず、複写抑止画像が現れてしまう問題が発生することがある。或いは、地紋画像複写時に複写抑止画像が消えてしまったり、消えるべき背景部が複写されて複写抑止画像が読み取れなくなってしまったりする問題が発生することがある。更に、濃色トナーと淡色トナーを用いる画像形成装置において、濃淡両方のトナーを使用する実画像（原稿画像）の形成に用いられる色変換テーブルを用いて地紋画像を形成すると、濃淡両方のトナーの混合による地紋形成時にドットずれが発生することがある。そして、このドットズレにより、均一濃度の鮮明な地紋が形成されないという問題が発生することがある。
【０１８３】
本発明の目的の１つは、濃度レベルの異なる複数種類のトナー（濃色トナーと淡色トナー）を用いる画像形成装置において、地紋画像濃度の均一化を向上させることである。又、本発明の目的の１つは、地紋画像のドットズレを防止することである。本発明の目的の１つは、適正な複写抑止地紋画像を形成することである。即ち、本発明の目的の１つは、濃色トナー現像器、淡色トナー現像器を搭載した画像形成装置において、均一濃度の地紋画像を形成し、更に複写時に鮮明な複写抑止画像を提供することである。
【０１８４】
［地紋画像形成制御］
以下、本発明の特徴部分に関する説明をする。
【０１８５】
本実施例では、濃色トナーと淡色トナーを用いて画像形成可能な画像形成装置において、上述のような濃度ムラによる地紋画像濃度ムラを低減する方法として、淡色トナーのみで地紋画像を形成する。
【０１８６】
即ち、本実施例では、画像形成装置は、少なくとも１組の同一色相で明度の異なる記録材料のうち、より明度の低い記録材料を用いて画像を形成する濃色画像形成手段と、より明度の高い記録材料を用いて画像を形成する淡色画像形成手段と、を有している。又、本実施例では、画像形成装置は、複写することでコントラスト差が生じて複写を抑制する地紋画像を形成可能である。又、画像形成装置は更に、潜像部と背景部とを含む地紋画像、又は、実画像（原稿画像）を、それぞれの画像情報に従って上記濃色画像形成手段及び／又は淡色画像形成手段によって形成するように制御可能な制御手段を有している。そして、制御手段は、原稿画像の形成時は濃色画像形成手段及び淡色画像形成手段のそれぞれを用いて画像形成し、地紋画像の形成時は淡色画像形成手段のみを用いて画像形成するように制御可能となっている。本発明では、地紋画像である特殊パターン以外の画像を実画像（原稿画像）と呼んでいる。
【０１８７】
典型的には、地紋画像は、対象となる複写機による複写後にドットが残り、像として浮かび上がる潜像部と、複写後に上記潜像部のドットが像として浮かび上がる程度に十分にドットが消える背景部と、を含む。そして、複写前には、極力潜像部と背景部とが一見して区別できないように設定される。又、実画像（原稿画像）とは、潜像部と背景部とを含む地紋画像ではない画像情報（複写機であれば複写原稿、プリンタであればコンピュータ上のアプリケーションソフトウェア等で生成される文字やグラフィック画像情報）に従う画像である。典型的には、実画像（原稿画像）と地紋画像とが合成されて出力される。
【０１８８】
一実施態様では、潜像部と背景部とを含む地紋画像情報を生成する画像処理手段は、画像形成装置に通信可能に接続されたホスト機器にインストールされたプリンタドライバによって実現される。そして、このプリンタドライバによって生成された地紋画像情報が、画像形成装置の上記制御手段に入力される。又、他の実施形態では、潜像部と背景部とを含む地紋画像情報を生成する画像処理手段は画像形成装置に設けられている。そして、この画像処理手段によって生成された地紋画像情報が、上記制御手段に入力される。この場合、上記画像処理手段と上記制御手段としての機能を有するプリンタコントローラが画像形成装置に設けられていてよい。
【０１８９】
即ち、例えば図１０の処理ブロックに示すように、プリント時には、地紋画像生成部３０１、合成部３０２及び画像データ処理部３０３を有して構成される画像処理手段は、プリンタドライバ３００によって実現される。そして、プリンタドライバ３００によって生成された地紋画像情報が、画像形成装置（より詳しくは上記制御手段としてのプリンタコントローラ）３０４に入力される。又、例えば図１３の処理ブロックに示すように、コピー時には、地紋画像生成部３０１、合成部３０２及び画像データ処理部３０３を有して構成される画像処理手段は、画像形成装置（より詳しくは、そのプリンタコントローラ）３０４に実装される。そして、この画像処理手段によって生成された地紋画像情報が、該プリンタコントローラが兼ねるものであってよい上記制御手段に入力される。
【０１９０】
更に説明すると、上述のような濃度ムラは、ドットが小さいほど、即ち、濃度が薄いほど大きくなる。これは、感光ドラム１上を露光して、感光ドラム１上の電位を帯電電位（非露光部電位、暗部電位）から露光部電位に変化させる時に、ドットが小さい（濃度が薄い）と、上述のような濃度ムラの変動要因に対して、濃度の振れが大きくなるためである。
【０１９１】
図２４は、感光ドラム１の表面電位において、６００ｄｐｉの１ドット四方（１ドット）と２ドット四方（４ドット）を露光したした時の電位の一例を示す模式図である。即ち、図２４の実線７０１は、１ドット四方を露光した時の感光ドラム１上の電位分布、１点鎖線７０２は、２ドッ四方を露光した時の感光ドラム１上の電位分布を模式的に示す。
【０１９２】
この時の、感光ドラム１上のトナーの載り量は、図２４中のハッチング部７０３、７０４で模式的に示される。１ドット四方を露光した部分のトナー載り量はハッチング部７０３で示され、又２ドット四方を露光した部分のトナー載り量はハッチング部７０３と７０４との合計で示される。
【０１９３】
図２４に示すように、一般的に、露光部と非露光部の境界では、垂直に電位が変化するわけではなく、帯電電位から露光部電位へと電位は傾斜して変化する。
【０１９４】
従って、１ドット四方を露光した時は、感光ドラム１上の電位が帯電電位から露光部電位まで電位が落ちきらず、トナーによる現像が不安定となり、即ち、露光部にトナーが付着するかしないかが不安定となり、トナーの付着量が少なくなり易い。
【０１９５】
一方、２ドット四方を露光した時は、感光ドラム１上の電位が帯電電位から露光部電位まで電位が落ち、トナーによる現像が安定化、即ち、露光部にトナーが付着するのが安定化する。このため、例えば、トナー付着量は、上記１ドット四方を露光した時の４倍よりもトナー付着量が多くなる。
【０１９６】
このように、感光ドラム１上を露光するドットが小さいと、トナーによる現像が不安定となり易く、露光部へのトナーの付着量が不安定となり易い。このため、感光ドラム１上を露光するドットが小さいと、上述のような濃度ムラの変動要因に対して、トナー付着量の変動が大きくなり、地紋画像濃度ムラが顕著に発生し易くなる。
【０１９７】
一方、感光ドラム１上を露光するドットが大きいと、トナーによる現像が安定化し、露光部へのトナー付着量が安定化する。このため、感光ドラム１上を露光するドットが大きいと、上述のような濃度ムラの変動要因に対して、トナー付着量の変動が小さくなり、地紋画像濃度ムラは発生し難くなる。即ち、ドットが大きいと、地紋画像濃度ムラが発生し難くなる。
【０１９８】
ここで、図２５は、同じ濃度に設定した、濃色トナードット５４１と淡色トナードット５４２を示す。図７の出力画像信号（面積）と濃度の関係から、図２５の濃色トナードット５４１の２ドットと、図２５の淡色トナードット５４２の４ドットは、ほぼ同等の濃度である。
【０１９９】
従って、同じ濃度の地紋画像を形成する場合、濃色トナーで地紋画像を形成するよりも、淡色トナーで地紋画像を形成する方が、地紋画像のドットを大きくすることができる。即ち、濃色トナーで地紋画像を形成するよりも、淡色トナーで地紋画像を形成する方が、潜像部及び背景部の地紋画像濃度ムラを減少させることができる。
【０２００】
本実施例に従って淡色トナーのみで地紋画像を形成する場合には、地紋画像のドットを大きくすることで、現像により感光ドラム１に付着するトナー量を安定化し、地紋画像濃度ムラを防止することができる。
【０２０１】
又、従来、図１〜図４の濃色トナーと淡色トナーを用いて画像形成可能な画像形成装置において、例えば図８や図９に示すような原稿画像の色変換テーブルを、地紋画像についても用いていた。そのため、地紋画像が濃色トナーと淡色トナーの混合で形成されていた。これにより、濃色トナーと淡色トナーとのそれぞれにより形成されるトナー画像のドットズレ（色ズレ）が発生し、地紋画像濃度が安定しないという問題が発生することがあった。
【０２０２】
図２６は、濃色トナーと淡色トナーのドットズレを説明するための模式図である。
【０２０３】
図２６の５３１は、濃色トナー（例えばＢｋ、黒部）と淡色トナー（例えばＬＢｋ、グレー部）の各２ドットが、ドットズレ無しで配置されていることを示す。図２６の５３２は、濃色トナーと淡色トナーの各２ドットが、ドットズレが有る状態で配置されている様子の一例を示す。
【０２０４】
図２６の５３１に示す画像の濃度と比較すると、５３２に示す画像の濃度は、淡色トナーの面積が実質的には小さくなるので、小さくなってしまう。
【０２０５】
上述のようなドットズレは、図１、図３のタンデムタイプの画像形成装置で特に顕著である。タンデムタイプの画像形成装置では、複数の画像形成部が配置されているため、画像形成部の位置精度のズレを拾って発生するドットズレがある。又、画像形成するトナー量（原稿画像のトナー量）によって、中間転写ベルト４０と感光ドラム１との摩擦係数が変化（トルクが変化）することによって発生するドットズレがある。更に、複数種類のトナーから成るトナー画像を中間転写ベルト４０上に重ねて形成する時に発生する画像同期タイミングのズレによって発生するドットズレがある。
【０２０６】
図２、図４の１ドラムタイプは、画像形成部（即ち、感光ドラム１）が１つしかないので、上記位置精度に起因するドットズレがタンデムタイプより軽微である利点を有する。しかし、上記摩擦係数起因及び画像同期タイミングに起因するドットズレはタンデムタイプとほぼ同等レベルである。
【０２０７】
ここで、上記摩擦係数変化起因のドットズレについて説明する。
【０２０８】
感光ドラム１上のトナー量が多い場合（中間転写ベルト４０に１次転写するトナー量が多い場合）、感光ドラム１と中間転写ベルト４０との間でトナーがスペーサとして働き（スペーサ効果）、摩擦係数が減少し、中間転写ベルト４０の回転スピードが速くなる。又、感光ドラム１上のトナー量が少ない場合（中間転写ベルト４０に１次転写するトナー量が少ない場合）、感光ドラム１と中間転写ベルト４０との間にトナーがスペーサとして働かないので、摩擦係数が増加し、中間転写ベルト４０の回転スピードが遅くなる。従って、この中間転写ベルト４０の回転スピードの変動により、ドットズレが発生する。
【０２０９】
又、上記画像同期タイミング起因のドットズレについて説明する。
【０２１０】
複数種類のトナーから成るトナー画像を中間転写ベルト４０上に重ね合わせて形成する場合には、画像が同期して重なり合うように、例えば次のような種々のタイプの方法が用いられる。先ず、中間転写ベルト４０のスピードを計算してタイミングを取る方法がある。又、中間転写ベルト４０上にトナーで基準位置パッチを形成して、このパッチを検知してタイミングを取る方法がある。更に、中間転写ベルト４０に基準となる部材を付加して、この部材を検知してタイミングを取る方法がある。しかしながら、どのタイプの方法でも画像同期タイミングの振れや公差を持つため、重ね合わせの画像同期タイミングのズレが発生し、この画像同期タイミングのズレに起因するドットズレが発生する。
【０２１１】
本実施例に従って淡色トナーのみで地紋画像を形成する場合には、上述のドットズレが発生することが無いので、ドットズレ起因の地紋画像濃度ムラが発生することは無い。
【０２１２】
又、前述では、黒色の地紋画像におけるドットズレに関して説明したが、フルカラー地紋画像においても、淡色トナーのみを用いることで、ドットズレを減少することができる。
【０２１３】
例えば、赤色の地紋画像を生成する場合、イエローとマゼンタを混色させるので、従来は、イエロー（Ｙ）、ライトイエロー（ＬＹ）、マゼンタ（Ｍ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）の４色を混合させる場合が有る。この場合、ドットズレ起因の地紋画像濃度ムラ、さらには地紋画像色味ムラが大きかった。
【０２１４】
この場合においても、淡色トナーのみを用いることで、ＬＹとＬＭの２色のみを用いて地紋画像を形成するので、ドットズレ起因の地紋画像濃度ムラ、さらには地紋画像色味ムラを減少させることができた。
【０２１５】
このように、本実施例によれば、淡色トナーのみで地紋画像を形成することにより、地紋画像が安定して形成できるため、地紋画像濃度ムラを低減することができる。
【０２１６】
即ち、地紋画像を淡色トナーで形成することにより、濃色トナーで形成した場合に濃度ムラが発生する条件においても、地紋画像の潜像部と背景部の濃度差を減少させ、均一濃度の鮮明な地紋を形成し、複写時にも鮮明な複写抑止画像を形成することができる。つまり、淡色トナーで地紋画像を形成する場合、地紋画像（潜像部／背景部）のドットを大きくしても実画像（文書）に影響を与えることなく、安定した濃度のドットを形成することができる。このため、濃色トナーで長手方向／周方向濃度ムラが発生するような条件においても、均一な地紋濃度画像を得ることができる。
【０２１７】
次に、淡色トナーのみで地紋画像形成を行う方法をより具体的に説明する。
【０２１８】
従来、図８又は図９の原稿画像用の色変換テーブルを地紋画像にも用いていたため、地紋画像濃度によっては、濃色トナーと淡色トナーの２種類のトナーで地紋画像を形成していた。これに対して、本実施例では、図８又は図９の原稿画像の色変換テーブルとは異なる、例えば次に説明するような地紋画像用の色変換テーブルを用いる。
【０２１９】
図２７は、地紋画像用の色変換テーブルの一例である。即ち、図２７に示す色変換テーブルは、地紋画像に淡色トナーのみを使用するように設計された色変換テーブルである。そのため、図２７に示す色変換テーブルを用いることによって、淡色トナーのみで地紋画像が形成される。
【０２２０】
又、図２７に示す色変換テーブルを用いて淡色トナーのみで地紋画像を形成する場合には、所定値以上の入力画像信号、例えば、入力画像信号１２８以上の地紋画像に対しては、出力画像信号２５５（最大出力画像信号）の同一の濃度となる。そのため、地紋画像が所定濃度（淡色トナーの最大濃度Ｄｍａｘ（Ｌ））以上にならないように上限濃度を設定することが可能である。従って、地紋画像が濃く設定され、原稿画像が見難くなることが発生し難い利点がある。
【０２２１】
このように、本実施例では、実画像（原稿画像）形成時と地紋画像形成時とにおいて、異なる色変換テーブルを使用する。地紋画像形成時において、実画像（原稿画像）形成時と異なる淡色トナーのみを使用するような色変換テーブルを用いることにより、淡色トナーのみで地紋画像を形成することができる。
【０２２２】
図２８は、地紋画像の潜像部用に設計した色変換テーブルの一例である。図２８の色変換テーブルでは、所定値以下の入力画像信号に対して出力画像信号が所定値で一定となり、入力画像信号の低下に伴って出力画像信号が低下しないように設定されている。
【０２２３】
図２８に示す色変換テーブルによれば、潜像部が所定濃度以下にならないように、下限濃度を設定することが可能なので、複写時に潜像部が消失することがないように設定することが可能となる利点がある。
【０２２４】
図２９は、地紋画像の背景部用に設計した色変換テーブルの一例である。図２９の色変換テーブルでは、上記最大出力画像信号より小さい所定値以上の入力画像信号に対して出力画像信号が所定値で一定となり、入力画像信号の増大に伴って出力画像信号が増大しないように設定されている。
【０２２５】
図２９に示す色変換テーブルによれば、背景部が所定濃度以上にならないように、上限濃度を設定することが可能なので、複写時に背景部が残存することがないように設定することが可能となる利点がある。
【０２２６】
従って、図２９の色変換テーブルを地紋画像の背景部の色変換テーブルとし、図２８の色変換テーブルを地紋画像の潜像部の色変換テーブルとするように、地紋画像の背景部と潜像部とで、色変換テーブルを異なるように設定しても良い。
【０２２７】
このように、地紋画像形成時において、地紋画像の潜像部と背景部とで、異なる色変換テーブルを使用することができる。これにより、地紋画像の潜像部及び背景部に対し、濃度上下限に制限を設ける等、各々の特性に応じた色変換テーブルを用いることにより、より適正な地紋画像を形成することができる。
【０２２８】
実際に、図１〜図４の画像形成装置において、図２７の色変換テーブルを用いて、淡色トナーのみで地紋画像形成を行ったところ、地紋画像濃度ムラが低減し、均一濃度の地紋画像を形成することができた。
【０２２９】
以上、本実施例によれば、濃色トナーと淡色トナーを用いて画像形成可能な画像形成装置において、地紋画像形成時は、淡色トナーのみを用いる。これにより、長手方向及び周方向濃度ムラ起因の地紋画像濃度ムラ、及びドットズレ起因の地紋画像濃度ムラを防止することが可能となり、均一濃度の複写抑止地紋画像を形成することができる。即ち、本実施例によれば、濃度レベルの異なる複数種類のトナーを用いる画像形成装置において、地紋画像濃度の均一化を向上させ、適正な複写抑止画像である地紋画像を形成することができる。
【０２３０】
実施例２
次に、図３０及び図３１を参照して本発明に係る他の実施例について説明する。本実施例は、実施例１にて説明したものと同じ基本構成を有する画像形成装置に適用することができる。
【０２３１】
先ず、従来の地紋濃度調整（地紋濃度キャリブレーション）に関して説明する。
【０２３２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置を用いて実際に地紋画像を形成する場合、様々な原因により、必ずしも潜像部と背景部が意図した通りの濃度で出力されるとは限らない。
【０２３３】
理由としては、例えば、次のものを挙げることができる。即ち、画像形成装置のエンジン特性や閾値パターンを出力するディザマトリクスの違い、装置の固体差、温度や湿度等の印刷環境、エンジンの耐久性、用紙（メディア）の違い、装置が用いるトナーの違い等、様々な条件に依存した濃度不安定性である。即ち、潜像部と背景部のディザマトリクスのそれぞれに対する最適な入力階調は、画像形成装置の機種、ディザマトリクス、画像形成装置の固体、印刷環境、用紙、トナー等に依存して異なる可能性がある。
【０２３４】
そのため、画像形成装置のエンジン特性や印刷環境が異なる場合においても、出力時にほぼ等しい濃度となる潜像閾値パターン、背景閾値パターンを得た上で、地紋画像を生成することが好ましい。しかしながら、印刷環境による変動を含む全ての変動要因を考慮し、最適な潜像閾値パターン、背景閾値パターンを自動的に計算することは現実的に難しい。
【０２３５】
従って、地紋画像を出力する前に、画像形成装置毎に潜像部と背景部の濃度がほぼ同一になる潜像閾値パターンと背景閾値パターンを得る機能、即ち、地紋濃度キャリブレーション機能を実装することが好ましい。
【０２３６】
この地紋濃度キャリブレーション機能を実装する方法としては、潜像ディザマトリクス、背景ディザマトリクスの一方又は双方に対する出力画像信号の階調を変化させて、濃度がほぼ等しくなるように調整する方法が考えられる。
【０２３７】
図３０は、潜像閾値パターン、及び複数の出力画像信号の階調に対して、ディザマトリクスで閾値処理して得られる背景閾値パターンを示す図である。図３０において、５５１は、一辺１０画素の潜像ディザマトリクスに対して、階調６を入力して得られる潜像閾値パターンであり、黒画素の面積比率は６％となっている。
【０２３８】
一方、図３０において、５５２〜５５４は、一辺１６画素の背景ディザマトリクスに対して、それぞれ諧調１２、１６、２０を入力して得られる背景閾値パターンであり、それぞれ黒画素の面積比率は４．６９％、６．２５％、７．８１％となっている。仮に背景ディザマトリクスが４×４画素であり、４×４画素の背景ディザマトリクスに対して出力画像信号の階調を変化させて濃度調整を行ったとする。この場合、黒画素の面積比率は４×４＋１＝１７段階のレンジしか持たず、約６％ステップの階調変化しか与えられないため、微妙な濃度調整ができない。
【０２３９】
しかしながら、図３０の５５２〜５５４に示すように、表現可能な階調数が多いディザマトリクスから出力される背景閾値パターンは、出力画像信号の階調の選択によって、細かく濃度が調整可能であり、濃度キャリブレーションには適している。
【０２４０】
次に、従来の地紋濃度キャリブレーション機能を実現するための地紋濃度試し刷りの概要について説明する。
【０２４１】
地紋濃度試し刷りは、プリンタドライバや画像形成装置に実装することが可能である。
【０２４２】
例えば、図３１は、潜像部と背景部の濃度を変えたパッチを２次元的に配置した試し刷りシートの一例である。各々のパッチは、潜像部と背景部とを含む構成となっており、カモフラージュを含んでも良い。図３１の各々のパッチは、中心部が潜像部、周辺部が背景部を示す。潜像部と背景部を指定する潜像背景領域指定画像は四角としているが、必ずしも四角に限定するものではなく、「無効」等の文字であっても良いし、潜像部と背景部とを別のパッチとして隣合わせて並べる等、視覚的に判定し易いように配置されていれば良い。
【０２４３】
図３１の試し刷りシートでは、用紙の縦方向に対して背景部の濃度を変化させている。背景部の濃度を変化させる方法としては、例えば、背景ディザマトリクスのサイズが１６×１６画素の場合、図３０の５５２〜５５４の背景閾値パターンのように、背景ディザマトリクスに対する出力画像信号の階調を変化させる方法がある。例えば、背景ディザマトリクスの出力画像信号の階調を４ずつ変化させることで、閾値パターンの黒画素の面積比率は、約１．５％ずつ変化する。
【０２４４】
又、図３１の試し刷りシートでは、用紙の横方向に対して潜像部の濃度を変化させている。潜像部の濃度を変化させる方法としては、例えば、潜像ディザマトリクスのサイズを変化させる方法がある。例えば、潜像ディザマトリクスのサイズが１０×１０画素の場合、出力画像信号の階調を９として閾値パターンを生成すると、黒画素の面積比率は９％となる。又、潜像ディザマトリクスのサイズが１２×１２画素の場合、出力画像信号の階調を９として閾値パターンを生成すると、黒画素の面積比率は６．２５％となる。又、潜像ディザマトリクスのサイズが１４×１４画素の場合、出力画像信号の階調を９として閾値パターンを生成すると、黒画素の面積比率は約４．６％となる。
【０２４５】
又、潜像部の濃度を変化させる別の方法として、潜像ディザマトリクスのサイズを固定とし、潜像ディザマトリクスに対する出力画像信号の階調を変化させる方法がある。例えば、潜像ディザマトリクスの大きさを１０×１０で固定とし、出力画像信号の階調を６、９、１２と変化させることで、閾値パターンの黒画素の面積比率は、それぞれ６％、９％、１２％となる。
【０２４６】
但し、複写後に潜像部のドットが消えてしまう程度にドットが小さくなり、複写してもドットが残るという潜像部に対する必要条件を満たさなくなることがないように、潜像ディザマトリクスに対する出力画像信号の階調は、一定以上とする必要がある。
【０２４７】
又、潜像部の濃度を変化させる別の方法として、潜像ディザマトリクスのサイズと、潜像ディザマトリクスに対する出力画像信号の階調の双方を変化させて、潜像閾値パターンを生成し、濃度を変化させても良い。
【０２４８】
画像形成装置により出力した図３１の試し刷りシート画像により、潜像部と背景部の濃度がほぼ等しい調整値と、図３１の試し刷りシートを画像形成装置により複写（コピー）した複写シート画像により、潜像部が残り、背景部が消失する調整値を選択する。そして、ユーザが最適調整値を画像形成装置又はプリンタドライバに入力して、地紋濃度キャリブレーションが終了する。
【０２４９】
本実施例は、地紋濃度キャリブレーション機能を持ち、且つ、濃色トナーと淡色トナーを用いて画像形成可能な画像形成装置において、淡色トナーのみで地紋画像を形成する。これにより、地紋画像濃度ムラを防止し、且つ、地紋濃度キャリブレーション処理を迅速、適切に行うことができる。
【０２５０】
例えば、地紋濃度キャリブレーションを行うために、従来の図８又は図９の色変換テーブルにおいて入力画像信号を変化させることにより出力画像信号を変化させる場合を考える。この場合、淡色トナーのみで地紋画像形成を行う場合と、濃色トナーと淡色トナーの混合で地紋画像形成を行う場合とが混在する。特に、濃色トナーと淡色トナーの混合で地紋画像形成を行う場合には、実施例１で説明したドットズレ起因の地紋画像濃度ムラが発生することがある。
【０２５１】
又、例えば図７に示すような、濃色トナーと淡色トナーの濃度関係にある場合、淡色トナー用画像データに対しては、階調性を高めるために２画素ＰＷＭを行い、記録単位を大きくする。一方、濃色トナー用画像データに対しては、解像力を重視することから１画素ＰＷＭを行う。又、ディザマトリクスを用いる場合には、濃色トナー１画素分の濃度を出力するために、淡色トナー２画素を出力するような処理を行う。
【０２５２】
従って、濃色トナーと淡色トナーの混合で地紋画像形成を行う場合には、次のような問題が発生することがある。即ち、地紋画像の入力画像信号を変化させて出力画像信号を変化させた時に、濃色トナードットと淡色トナードットが固まって偏在した場合、モアレの問題や、地紋画像ドットが２重に見える問題が発生する。そのため、濃色トナードットと淡色トナードットが分散して配置するように配置処理が必要となる。従って、例えば図１５の潜像ディザマトリクス、及び図１７の背景ディザマトリクスをそのまま使用できず、濃色トナードットと淡色トナードットの配置処理が必要となる。従って、地紋画像の潜像部及び背景部のドット配置が複雑化して地紋画像生成処理に時間を要する問題が発生することがある。
【０２５３】
そこで、本実施例では、実施例１と同様に、淡色トナーのみで地紋画像を形成することにより、ドットズレ起因の地紋画像濃度ムラを防止する。しかも、地紋濃度キャリブレーション処理を、例えば図１５及び図１７のディザマトリクスと、図２７〜図２９に示すような色変換テーブルを用いて入力画像信号を変化させて出力画像信号を変化させることで、地紋濃度を調整するようにする。これにより、トナードットの配置処理が不要となり、地紋画像生成処理に要する時間を短縮することができる。
【０２５４】
このように、本実施例によれば、画像形成装置は、地紋画像の潜像部と背景部の各々のドット大きさ又はドット量を変化させて、地紋画像濃度の調整を行えるようになっている。即ち、本実施例では、地紋画像の濃度調整機構を具備した画像形成装置において、淡色トナーのみで地紋画像を形成する。これにより、ドットズレを防止して地紋画像濃度ムラを低減し、且つ、濃色トナーと淡色トナーのドット配置処理が不要なため、地紋画像形成処理速度を向上させることができる。
【０２５５】
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、例えば、上述のディザマトリクス、色変換テーブル等の諸数値は、説明を簡略化するための一例であって、これらの諸数値は、画像形成装置の構成及び設定等に応じて任意に定めることができる。
【０２５６】
又、上記実施例では、地紋画像は常に淡色トナーのみを用いて形成するものとして説明した。これにより、上述のような作用効果を奏し得るので極めて有利である。しかし、所望により、画像形成装置が、地紋画像を淡色トナーのみで形成するモード、地紋画像を濃色トナーのみで形成するモード、地紋画像を濃色トナーと淡色トナーとで形成するモードなど、複数のモードを有していてよい。この場合、上述の制御手段は、入力されるモード選択指示に応じて、地紋画像形成に用いる色変換テーブル、実画像（原稿画像）形成に用いる変換テーブルを適宜選択するなどして、地紋画像部、実画像部の画像をそれぞれ形成することができる。モード選択信号は、画像形成装置に設けられた操作部又は画像形成装置に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどのホスト機器の操作部を介して入力される。
【０２５７】
又、本発明は、上記各実施例で説明した画像形成装置に限定されるものではなく、各実施例を任意に組合せる等、他の形態の画像形成装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０２５８】
【図１】本発明を適用し得る画像形成装置の一例を示す模式的断面図である。
【図２】本発明を適用し得る画像形成装置の他の例を示す模式的断面図である。
【図３】本発明を適用し得る画像形成装置の他の例を示す模式的断面図である。
【図４】本発明を適用し得る画像形成装置の他の例を示す模式的断面図である。
【図５】本発明を適用し得る画像形成装置の他の例を示す模式的断面図である。
【図６】画像処理システムの一例を示すブロック図である。
【図７】出力画像信号（トナー面積比、又はトナー付着量）と出力画像濃度の関係の一例を示すグラフ図である。
【図８】入力画像信号と出力画像信号との関係を示す色変換テーブルの一例を示すグラフ図である。
【図９】入力画像信号と出力画像信号との関係を示す色変換テーブルの他の一例を示すグラフ図である。
【図１０】地紋画像生成の内部処理の一例を示すブロック図である。
【図１１】潜像背景領域指定画像及びカモフラージュ領域指定画像の一例を示す模式図である。
【図１２】潜像閾値パターン及び背景閾値パターンの一例を示す模式図である。
【図１３】地紋画像生成の内部処理の他の一例を示すブロック図である。
【図１４】地紋画像生成部の内部処理手順の一例を示すフローチャート図である。
【図１５】４×４の渦巻型ディザマトリクスの一例を示す模式図である。
【図１６】図１６の渦巻型ディザマトリクスを用いて所定の出力画像信号を閾値処理して得られる閾値パターン（ドット配置）を示す模式図である。
【図１７】４×４のＢａｙｅｒ型ディザマトリクスの一例を示す模式図である。
【図１８】図１８のＢａｙｅｒ型ディザマトリクスを用いて所定の出力画像信号を閾値処理して得られる閾値パターン（ドット配置）を示す模式図である。
【図１９】潜像閾値パターンと背景閾値パターンの黒画素の面積比率を比較するための模式図である。
【図２０】出力画像信号をディザマトリクスで閾値処理して得られる閾値パターンの黒画素の面積比率と、閾値パターンを出力した時の濃度との関係を示すグラフ図である。
【図２１】地紋画像生成部で地紋画像を生成する様子の一例を示す模式図である。
【図２２】バウンダリ処理により地紋画像生成部で生成された一例を示す地紋画像の一部の模式図である。
【図２３】入力原稿画像と地紋画像の合成処理の一例を示す模式図である。
【図２４】感光ドラム上の電位とトナー載り量を説明するための模式図である。
【図２５】同じ濃度を示す濃色トナードットと淡色トナードットの一例を示す模式図である。
【図２６】ドットズレの一例を示す模式図である。
【図２７】淡色トナーのみを使用する場合の入力画像信号と出力画像信号との関係を示す色変換テーブルの一例を示すグラフ図である。
【図２８】淡色トナーのみを使用する場合の入力画像信号と出力画像信号との関係を示す色変換テーブルの他の一例を示すグラフ図である。
【図２９】淡色トナーのみを使用する場合の入力画像信号と出力画像信号との関係を示す色変換テーブルの他の一例を示すグラフ図である。
【図３０】潜像閾値パターン、及び複数の出力画像信号の階調に対してディザマトリクス閾値処理して得られる背景閾値パターンの一例を示す模式図である。
【図３１】背景部と潜像部の濃度を変えたパッチを２次元的に配置した試し刷りシートの一例を示す模式図である。
【図３２】濃色トナーのみを用いる従来の画像形成装置の一例の模式的断面図である。
【図３３】濃色トナーのみを用いる従来の画像形成装置の他の一例の模式的断面図である。
【図３４】濃色トナーのみを用いる従来の画像形成装置の他の一例の模式的断面図である。
【図３５】複写前（原本）と複写後（複製物）の地紋画像の構成の一例を示す模式図である。
【図３６】複写ＭＴＦの一例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【０２５９】
１                    感光ドラム
２                    帯電ローラ
３                    露光装置
４                    現像器
５                    １次転写ローラ
６                    定着装置
２３                  ２次転写ローラ
４０                  中間転写ベルト
１００ａ〜１００ｄ    プリンタエンジン（画像形成装置）
３０１                地紋画像生成部
３０２                合成部
３０３                画像データ処理部
３０４                プリンタコントローラ（画像形成装置）
Ｐ                    転写材
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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