(57)【要約】【課題】濃度の異なる着色材を用いて多階調の画像を記録するものであり、階調性を維持しつつ、薄い着色材の消費を抑制することができる画像形成装置および画像形成方法を提供する。【解決手段】飽和記録濃度の異なる複数の着色材を用いて、飽和記録濃度の異なる複数のドットを記録媒体に記録する記録手段を備え、複数の着色材ドットで画素を構成し、１画素当たりの着色材ドットの分布により多階調の画像を形成する画像形成装置において、第１濃度の着色材により記録媒体上に形成される複数の第１着色材による画素の濃度と、第２濃度の着色材により記録媒体上に形成される、上記複数の着色材ドットよりも少ない数の第２着色材ドットによる画素の濃度とが同一である場合、第２濃度の着色材を選択して記録する着色材選択手段を備えている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飽和記録濃度の異なる複数の着色材を用いて、飽和記録濃度の異なる複数のドットを記録媒体に記録する記録手段を備え、複数の着色材ドットで画素を構成し、１画素当たりの着色材ドットの分布により多階調の画像を形成する画像形成装置において、
第１濃度の着色材により記録媒体上に形成される複数の第１着色材による画素の濃度と、第２濃度の着色材により記録媒体上に形成される、上記複数の第１着色材ドットよりも少ない数の第２着色材ドットによる画素の濃度とが同一である場合、第２濃度の着色材を選択して記録する着色材選択手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記画素はｎ×ｍのドットマトリクスからなり、該画素の２次元フーリエ変換により求めた空間周波数の実数成分をＲｅとし、虚数成分をＩｍとし、視覚特性をＶＷＦとし、粒状度をＧとしたとき、
【数１】
2004017565.tif 000021
をｊ＝０かつｋ＝０のとき以外で満足する粒状度Ｇが小さくなるように着色材ドットの上記画素における配置を決定する配置決定手段を備え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】
上記配置決定手段は、上記画素内で、上記着色材ドットを略均一に離散するように配置することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記配置決定手段は、周辺の着色材ドットに対して、より水平または垂直に近い配置を優先することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記配置決定手段は、上記飽和記録濃度の異なる複数の着色材のうち、飽和記録濃度の高いものから優先して画素内に配置することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記インク選択手段は、上記画素が２ｋ×２ｋのドットマトリクスからなるとき、上記第２着色材ドットの数が４の整数倍となるように着色材ドットを選択することを特徴とする請求項１ないし５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
上記第２着色材が上記第１着色材の１／Ｌ倍（Ｌは整数）の飽和記録濃度における反射率であるとき、各画素における第１着色材ドットの数はＬ−１以下であることを特徴とする請求項１ないし５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
飽和記録濃度の異なる複数の着色材により記録される飽和記録濃度の異なる複数の着色材ドットの分布により多階調の画像を形成する画像形成方法において、
第１濃度の着色材により記録媒体上に形成される複数の第１着色材ドットによる画素濃度と、第２濃度の着色材により記録媒体上に形成される、上記複数の第１着色材ドットよりも少ない数の第２着色材ドットによる画素濃度とが同一である場合、第２濃度の着色材を選択して記録することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、濃度の異なる複数のドットを記録媒体に形成して画像を形成する画像形成装置および画像形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機などの画像形成装置においては、原稿を光照射して原稿からの反射光により像担持体上に静電潜像を形成し、これを可視像として記録紙に記録したり、外部からの画像を表す電気信号を可視像として記録紙に記録したりすることが行われている。
【０００３】
この記録紙への記録方式を用いた画像形成装置の一例としては電子写真装置が有る。電子写真装置において、複数ドットで画素を形成し面積階調制御する方法やドットを潜像化する際の露光パルス幅を制御する方法、或いは露光エネルギーを制御方法が階調制御する方法として適宜組み合わされて広く用いられている。
【０００４】
近年、飽和記録濃度の濃いトナーの現像槽と飽和記録濃度の薄いトナーの現像槽を組合わせて用いることにより更に階調再現性を向上させる方法が提案されている。
【０００５】
また、インクジェット画像形成装置を用いてするインクジェット記録方式もある。インクジェット画像形成装置は、簡単な機器構成で、しかも、要求ありしだいにインクを記録媒体（被プリント媒体）上に吐出してプリントすることができるなど種々の利点を有しているため、近年、急速に普及している。
【０００６】
このインクジェット画像形成装置は、プリント速度の向上等のために、複数のインク吐出口を集積配列したプリントヘッドを用いるもの、また、カラー印刷を行うために、使用する各色のインクに対応してプリントヘッドを複数個備えたものが多く用いられている。
【０００７】
インクジェット記録方式では、記録ヘッドに形成した複数のインク吐出口からデータ信号に基づいてインクを吐出し、インク液滴を用紙などの被記録媒体に付着させて記録している。この記録方式は、例えば、プリンタやファクシミリあるいは複写機などに利用されている。
【０００８】
ところで、近年、インクジェット記録方法によるフルカラー画像形成装置が数多く製品化され、記録画像品位も写真画質に迫る高品位な画質の再現性への要求がより高くなってきている。
【０００９】
このような高品位な記録画像を記録する為に、記録インクへの溶解染料量を少なくした、飽和記録濃度を低くした記録インクを用意し、この記録濃度の低いインクを吐出させる為の記録ヘッドを追加して設け、飽和記録濃度の高いインク（濃インク）と飽和記録濃度の低いインク（淡インク）とで画像を記録することにより、記録濃度階調性に優れた、高品位な画像を記録できる記録方法が提案されている。
【００１０】
即ち、濃インクと淡インクとを組み合わせて、画像の濃度の中間調（ハーフトーン）処理を行う。具体的には、画素ごとに濃インクおよび淡インクのインクドットを形成するか否かの２値化を行い、一定面積中のいくつの画素にインクドットを形成するかによって行っている。これにより、インクジェット形成装置において、画質の向上を図ることができる。
【００１１】
しかしながら、濃インクと淡インクとを用いてインクドットを形成するとき、インクドットの濃度のばらつきなどにより、その画質において、粒状性が増加することとなる。即ち、ざらつき感を有する。
【００１２】
そこで、特開２０００−３１３１２７号公報には、性質（濃度、ドット径）およびハーフトーン処理が異なる２種類以上のインクドットを用いる印刷装置が記載されている。
【００１３】
上記印刷装置は、図５に示すように、階調値が１２８までは淡インクを用い、階調値が１２８以上となると、淡インクを減らし、そのかわりに濃インクを用いて階調を表している。これにより、ハーフトーン処理の時間を増加させることなく、粒状性の向上を図ることができる。
【００１４】
また、特開平６−３２８６７８号公報には、浸透性が高い濃インクのドットの周囲に、浸透性の低い淡インクのドットを隣接させるインクジェット画像形成装置が開示されている。これにより、浸透性の低い淡インクのドットが滲むため、粒状性の向上を図ることができる。
【００１５】
また、特開２０００−３３３００７号公報には、ドットが合体する可能性がある場合には、画像形成データを補正して、画素内のドット面積を減らす構成の画像処理部が記載されている。これにより、ドットの合体による粒状性の向上を図ることができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開２０００−３１３１２７号公報に記載の印刷装置では、階調値によっては、淡インクのインクドットが大量に必要となり、このため、淡インクの消費量が大きくなる。
【００１７】
例えば、同じ濃度をだすとき、淡インクドットの数を増やした方が粒状性は良くなる。しかしながら、そのインクドットの数が多すぎると、淡インクと濃インクとの消費のバランスが悪くなったり、狭い面積に数多くのインクドットが形成されることとなり、画質の悪化を伴ったりする。
【００１８】
また、上記特開平６−３２８６７８号公報に記載のインクジェット画像形成装置では、淡インクドットが完全に滲めばよいが、該淡インクドットの滲みを制御することが困難であり、一定の画質を得ることが困難である。
【００１９】
また、上記特開２０００−３３３００７号公報には、具体的なインクドットの配置の決定方法は記載されていない。
【００２０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、濃度の異なるインク或いはトナー等の着色材を用いて多階調の画像を記録するものであり、階調性を維持しつつ、淡インク或いは飽和記録濃度の薄いトナー即ち、薄い着色材の消費を抑制することができる画像形成装置および画像形成方法を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、上記課題を解決するために、飽和記録濃度の異なる複数の着色材を用いて、飽和記録濃度の異なる複数の着色材ドットを記録媒体に記録する記録手段を備え、複数の着色材ドットで画素を構成し、１画素当たりの該着色材ドットの分布により多階調の画像を形成する画像形成装置において、第１濃度の着色材により記録媒体上に形成される複数の第１着色材ドットによる画素の濃度と、第２濃度の着色材により記録媒体上に形成される、上記複数の第１着色材ドットよりも少ない数の第２着色材ドットによる画素の濃度とが同一である場合、第２濃度の着色材を選択して記録する着色材選択手段を備えていることを特徴としている。なお、上記着色材とは、染料、顔料などを含み、記録媒体に着色することができるもののことをいう。この着色材には、例えば、インク、トナー等が挙げられる。
【００２２】
上記の構成によれば、形成される画像において、複数の第１着色材ドットで表される画素濃度が、第２着色材ドットの画素濃度とが同一である場合に、第２着色材ドットに置き換えられる。つまり、形成される画素としての濃度が変化しない。従って、形成される画素の階調数を確保することができる。さらに、使用量の多い第１濃度の着色材の消費量を低減することができる。これにより、第１濃度の着色材と、第２濃度の着色材との消費のバランスを改善することができる。また、上記複数の着色材ドットは、同系色であることが好ましい。
【００２３】
本発明の画像形成装置は、上記の構成に加えて、上記画素はｎ×ｍのドットマトリクスからなり、該画素の２次元フーリエ変換により求めた空間周波数の実数成分をＲｅとし、虚数成分をＩｍとし、視覚特性をＶＷＦとし、粒状度をＧとしたとき、
【００２４】
【数２】
2004017565.tif 000003
【００２５】
をｊ＝０かつｋ＝０のとき以外で満足する粒状度Ｇが小さくなるように着色材ドットの上記画素における配置を決定する配置決定手段を備えることが好ましい。
【００２６】
上記の構成によれば、配置決定手段により粒状度Ｇが小さくなるように着色材ドットが配置される。これにより、形成される画像における粒状性の向上を図ることができる。
【００２７】
本発明の画像形成装置は、上記の構成に加えて、上記配置決定手段は、上記画素内で、上記着色材ドットを略均一に離散するように配置することが好ましい。
【００２８】
上記の構成によれば、着色材ドット同士がなるべく隣接しないように配置することができ、視覚特性を考慮した空間周波数の高周波化を図ることができる。これにより、形成される画像における粒状性のより一層の向上を図ることができる。
【００２９】
本発明の画像形成装置は、上記の構成に加えて、上記配置決定手段は、周辺の着色材ドットに対して、より水平または垂直に近い配置を優先することが好ましい。
【００３０】
上記の構成によれば、着色材ドットの配置を水平または垂直となる配置とすることができるので、各階調で例えば斜めの配置よりバランスの良い配列を行うことができる。これにより、これにより、形成される画像における粒状性のより一層の向上を図ることができる。
【００３１】
本発明の画像形成装置は、上記の構成に加えて、上記配置決定手段は、上記飽和記録濃度の異なる複数の着色材ドットのうち、飽和記録濃度の高いものから優先して画素内に配置することが好ましい。
【００３２】
上記の構成によれば、一般に、飽和記録濃度の薄い着色材ドットより粒状性への影響が強い飽和記録濃度の高い着色材ドットを優先して配置している。上記のように、順番に粒状度Ｇの値がなるべく小さくするように配置しているので、先に配置が決定した着色材ドットほど、より粒状度Ｇの値を小さくする効果が大きい。従って、飽和記録濃度の高いものから優先して画素内に配置することにより、粒状性の向上を図ることができる。
【００３３】
本発明の画像形成装置は、上記の構成に加えて、上記インク選択手段は、上記画素が２ｋ×２ｋのドットマトリクスからなるとき、上記第２等ドットの数が４の整数倍となるように着色材ドットを選択することが好ましい。
【００３４】
上記の構成によれば、第２着色材ドットの数を４の整数倍とすることにより、形成される画像の粒状性のより一層の向上を図ることができる。
【００３５】
本発明の画像形成装置は、上記の構成に加えて、上記第２着色材ドットが上記第１着色材ドットの１／Ｌ倍（Ｌは整数）の飽和記録濃度における反射率であるとき、各画素における第１着色材ドットの数はＬ−１以下であることが好ましい。
【００３６】
上記の構成によれば、第１着色材ドットをＬ個以上用いることがないので、階調数を維持しつつ、第１濃度の着色材の消費量を最も少なくすることができる。
【００３７】
本発明の画像形成方法は、上記課題を解決するために、飽和記録濃度の異なる複数の着色材により記録される飽和記録濃度の異なる複数の着色材ドットの分布により多階調の画像を形成する画像形成方法において、第１濃度の着色材により記録媒体上に形成される複数の第１着色材ドットによる画素濃度と、第２濃度の着色材により記録媒体上に形成される、上記複数の第１着色材ドットよりも少ない数の第２着色材ドットによる反射光量が同一すなわち、画素濃度とが同一である場合、第２濃度の着色材を選択して記録することを特徴としている。
【００３８】
上記の方法によれば、形成される画像において、複数の第１着色材ドットで表される画素濃度が、第２着色材ドットの画素濃度とが同一である場合に、第２着色材ドットに置き換えられる。つまり、形成される画素における画素濃度が変化しない。従って、形成される画素の階調数を確保することができる。さらに、使用量の多い第１濃度の着色材の消費量を低減することができる。これにより、第１濃度の着色材と、第２濃度の着色材との消費のバランスを改善することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態にかかる画像形成装置としてのインクジェットプリンターについて、図１ないし２に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４０】
図１に示すように、本実施の形態にかかるインクジェットプリンター１は、給紙部２、インクカートリッジ５を装着したキャリッジ４を備えている。上記キャリッジ４には、ノズルを有するインクヘッドが備えられている。上記インクカートリッジ５には、インクが充填されている。本実施の形態では、上記インクカートリッジ５は、Ｃ・Ｍ・Ｙ・Ｋの各色のカートリッジを備えている場合について説明する。
【００４１】
画像を形成する際、上記インクジェットプリンター１では、給紙部２から用紙（記録媒体）３が紙送りモータにより所定の方向に搬送される。上記キャリッジ４は、キャリッジ駆動モータにより、用紙搬送方向と直交する方向に往復する。また、上記キャリッジ４のインクヘッドにおけるノズルからは、上記インクカートリッジ５から供給されるインクが上記用紙３に対して吐出される。より詳細には、上記インクヘッド４には、図示しない電気・熱変換体がノズルに対応して配置されている。上記電気・熱変換体には、記録情報に対応する駆動信号が印加されることによりノズルからインクを吐出される。これにより、この吐出されたインクが上記用紙３に付着することにより画像が形成される。
【００４２】
また、上記インクジェットプリンターの構成は、図２のブロック図にて示される。すなわち、上記インクジェットプリンターは、制御部１１、操作パネル１２、画像処理部１３、画像形成部１４を備えている。
【００４３】
上記制御部１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭ等から構成され、上記各部を制御している。
【００４４】
上記操作パネル１２は、各種スイッチ群と表示パネル群を備え、インクジェットプリンターの記録モードの設定をしたり、画像形成装置の状態を表示したりするものである。
【００４５】
上記画像処理部１３は、例えばコンピュータからの画像情報（記録情報）に対応して画像を処理し、さらに、紙送りモータ、キャリッジ駆動モータ、インクヘッドの電気・熱変換体等の駆動信号を生成するものである。
【００４６】
そして、上記画像形成部１４は、等の画像を形成するものである。上記画像形成部１４は例えば上記インクヘッドであり、上記画像処理部１３で生成された駆動信号が印加されることにより電気・熱変換体が駆動され、上記インクヘッドのノズルからインクを吐出して、用紙にインクドットを形成することにより画像を形成する。
【００４７】
また、上記インクジェットプリンターには、計時を行うタイマーが設けられていてもよい。これにより、画像形成の経過時間等を計測することができる。
【００４８】
続いて、本実施の形態にかかるインクジェットプリンターにおける、用紙へのインクドットの形成（画像形成）について説明する。
【００４９】
まず、画像処理部１３に、画像データが入力される。この画像データは、画像を形成する各画素ごとにＲ・Ｇ・Ｂそれぞれの色について、値０ないし２５５の２５６階調の階調値を有するデータである。
【００５０】
そして、画像処理部１３は、入力された画像データの解像度を画像形成装置１４で画像形成するための解像度に変換する。
【００５１】
次いで、画像処理部１３は、上記画像データの色補正処理を行う。色補正処理とは、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色の階調値からなる画像データを、画像形成装置１４で使用するＣ・Ｍ・Ｙ・Ｋ各色の階調値のデータに変換する処理である。
【００５２】
こうして色補正された画像データに対して、画像処理部１３におけるインク選択手段および配置決定手段が、ハーフトーン処理を行う。ハーフトーン処理とは、原画像データの階調値（例えば２５６階調）を各画素ごとに表現可能な階調数に変換し、各画素において中間調を表現するためのデータを作成する処理のことをいう。つまり、上記ハーフトーン処理では、インク選択手段が、各画素において中間調を表現するための濃度の異なるインクにより形成される見かけ濃度の異なるインクドットを組み合わせのデータを作成する。本実施の形態のハーフトーン処理では、各画素において、「インクドットの形成なし」、「濃インクドットの形成」、「淡インクドットの形成」の３値化を行うが、さらに多くの多値化を行ってもかまわない。
【００５３】
さらに、配置決定手段では、予め決定しておいた階調数に応じた見かけ濃度の異なる淡インクドットと濃インクドットとの記録率に応じて、所定の配置テーブルに基づいて濃インクドットと淡インクドットとを形成する各画素における位置が決定される。上記配置テーブルについては、後述する。
【００５４】
そして、上記インクジェットプリンターでは、画像処理部１３における画像処理により作成されたデータに基づいて、濃度の異なるインクが吐出され、用紙に濃インクドットと淡インクドットとが形成され、画像が形成される。
【００５５】
さらに、本実施の形態にかかるインクジェットプリンターにおける、用紙へのインクドットの形成（画像形成）について、より具体的な例を挙げて、説明する。ここでは、濃インクと淡インクとの２種類のインクを用いてインクドットを形成することにより画像を形成する場合について説明する。
【００５６】
本実施の形態では、濃インクの濃度を淡インクの濃度の４倍とする。即ち、淡インク４滴の濃度と濃インク１滴の濃度が等しく、淡インク４滴は、濃インク１滴に置き換えられる。つまり、淡インク４滴で形成されるインクドットを、濃インク１滴で形成することができる。
【００５７】
ここで、各画素における階調値ごとの濃インク（Ｄ−ＩＮＫ）および淡インク（Ｌ−ＩＮＫ）の各インクにより形成されるドット数および各画素におけるドットの形成する位置の決定（インク選択手段の動作）について本実施の形態における一例を、図３に基づいて説明する。
【００５８】
まず、図３に基づいて、各画素における濃インクおよび淡インクにより形成されるドット数について説明する。
【００５９】
図３に示すように、階調値１の場合は淡インクドット１個、階調値２の場合は淡インクドット２個、階調値３の場合は淡インクドット３個とする。そして、階調値４の場合は淡インクドット４個ではなく濃インクドット１個とする。
【００６０】
また、階調値５の場合は濃インクドット１個および淡インクドット１個、階調値６の場合は濃インクドット１個および淡インクドット２個、階調値７の場合は濃インクドット１個および淡インクドット３個とする。
【００６１】
そして、同様に、階調値２５３の場合は濃インクドット６３個および淡インクドット１個、階調値２５４の場合は濃インクドット６３個および淡インクドット２個、階調値２５５の場合は濃インクドット６３個および淡インクドット３個、階調値２５６の場合は濃インクドット６４個とする。
【００６２】
即ち、淡インクドット４個となる度に、濃インクドット１個に置き換える。
【００６３】
このように、それぞれの画素において淡インクドットは３個までしか形成することないため、階調数を維持しながら、淡インクの消費を抑えることができる。
【００６４】
続いて、各画素における、上記淡インクドットと濃インクドットとの配置の決定（配置決定手段の動作）について説明する。
【００６５】
各画素において濃インクドットおよび淡インクドットの組み合わせが同じ（各ドットが同じ数）であれば、画素の濃度としては、大きくはかわらない。しかしながら、それらのドットの配置によって、粒状性は異なる。
【００６６】
ここで、形成された画像では、粒状度の値が小さい程、人間の目には粒状感（ざらつき）を与えず、画質は良好となる。つまり、粒状性が向上する。濃度に対する視覚補正を行う前の粒状度Ｇ、および濃度に対する視覚補正を行った粒状度Ｒは、次式により表される。
【００６７】
【数３】
2004017565.tif 000004
【００６８】
ここで、複数ドットマトリクス（ｎ×ｍのドットマトリクス）からなる画素の２次元フーリエ変換より求めた空間周波数の実数成分をＲｅ、虚数成分をＩｍ、視覚特性（視覚の空間周波数特性）をＶＷＦ、画素マトリクスの濃度をＤとしている。
さらに、ｊは、ｎ×ｍのドットマトリクスを２次元フーリエ変換したＸ方向の周波数成分であり、ｉは、ｎ×ｍのドットマトリクスを２次元フーリエ変換したＹ方向の周波数成分であるとする。
ただし、ｊ＝０、かつ、ｉ＝０の場合の値は除外する。
【００６９】
そこで、粒状度Ｇの値がなるべく小さくなるように、配置を決める。これにより、視覚補正を行った粒状度Ｒの値を小さくすることができる。このような粒状度Ｇの値がなるべく小さくなる配置は、予め、画像処理部に配置テーブルとして、記憶されている。そして、画素の濃度が入力されると、配置テーブルに基づいた配置でインクドットが形成される。
【００７０】
ところで、人間の視覚特性（人間の感度）は、周波数成分が高くなるほど、感度が低下する。即ち、人間は、周波数成分が高域にいけばいくほど、粒状性が見分けられなくなる。一方、ある空間にドットを配置する場合、ドットが隣接するように集中させた配置すると、低い周波数成分がでてくることとなる。従って、粒状度Ｇが小さく高品質な画像を得るためには、画素当りで、ドットがなるべく均一に配置されるようにすればよい。
【００７１】
また、粒状性への影響力の小さい淡インクドットを先に決めてしまうと残されたあきスペースに影響力の大きな濃インクドットの配置することになり粒状性についてベストの配置が得られなくなる。つまり、濃インクドットと淡インクドットとの組み合わせにおいて、それらインクドットの配置は、濃インクドットに重みをおくことが好ましい。即ち、濃インクドットを先に配置してから、影響の少ない淡インクドットの配置を決めることが好ましい。
【００７２】
さらに、同じ数のインクドットを画素に配置する場合、それらがなるべく水平・垂直になるように配置することが好ましい。例えば、それらの配置を斜めにすると、ドット間の距離が大きくなり、人間の感度が上がることとなり、形成される画像の粒状性が悪くなる。
【００７３】
なお、本実施の形態の場合、階調数が２５６で、濃インクの濃度が淡インクの４倍であるため、画素が８×８のドットマトリクスからなることとなる。この階調数、インクの濃度、使用するインクの種類の数等は、特に限定されるものではなく、粒状度Ｇが小さくなればよく、適宜変更可能である。
【００７４】
この場合の各画素においてインクドットを形成する位置を表す配置テーブルの一例を表１（全部で（淡インクドットと濃インクドットとをあわせて）６４滴うつ場合）に示す。この配置テーブル中の数字は、インクドットを形成する順番を示す。
【００７５】
【表１】
2004017565.tif 000005
【００７６】
この配置テーブルは、例えば、ｎ個のインクドットが既に形成されているとして、ｎ＋１番目のインクドットを形成する場所を、マトリクスのＸ方向・Ｙ方向各々においてフーリエ変換することにより、粒状度Ｇが最も小さくなる場所に決定することにより作成したものである。
【００７７】
例えば、以下の表２に示すように、１２個のインクドットが既に形成されている場合、１３番目のインクドットを形成する場所を、まだ順番の決まっていない場所における、マトリクスのＸ方向・Ｙ方向各々においてフーリエ変換することにより、粒状度Ｇが最も小さくなる場所に決定する。
【００７８】
【表２】
2004017565.tif 000006
【００７９】
この操作を繰り返すことにより、表１の配置テーブルを作成することができる。
【００８０】
また、淡インクドット４個となる度に、濃インクドット１個に置き換えるとして、階調値が６の場合におけるインクドットの配置を表３に示す。
【００８１】
【表３】
2004017565.tif 000007
【００８２】
階調値６のとき、その画素において淡インクドット２個および濃インクドット１個を形成することとなる。また、濃インクドットの配置を優先させるため、表３に示すように、上記表２における「１」の場所に濃インクドットを形成する。このときの濃インクドットの濃度を１とする。この表３では、インクドットを形成する位置にインクドットの濃度を記載している。また、上記表２における「２」「３」の場所に淡インクドットを２つ形成する。濃インクドットの濃度は、淡インクドットの濃度の４倍であるので、淡インクドットの濃度は、０．２５（濃インクの１／４の濃度）となる。つまり、このインクドットの配置は、濃インクドットと淡インクドットとを離散させて配置したものである。また、上記濃インクドットおよび淡インクドットは、拡がり（滲み）のほとんどないものとする。
【００８３】
これと比較するために、表４に示すように濃インクドットと淡インクドットとを隣接して配置した場合について検討する。この比較は８×８の画素で１ドットが約２倍に滲んで拡がった場合を想定している。また、同一の条件で粒状度を比較するため８×８の平均濃度Ｄは同一となっている。また、表３と同様に、インクドットを形成する位置にインクドットの濃度を記載している。
【００８４】
【表４】
2004017565.tif 000008
【００８５】
ここで、濃インクドットと淡インクドットとを略均一に離散させた表３に示した配置と、隣接させた表４に示す配置における、上記式２に示した濃度視覚補正前の粒状性Ｇ、及び濃度視覚補正後の粒状度Ｒの値について以下の表５に示す。
【００８６】
【表５】
2004017565.tif 000009
【００８７】
また、複数の濃インクドットと淡インクドットの組み合わせの一例として階調値１９の場合を濃インクドット８個と淡インクドット３個を表１に基づいて離散させて配置した場合を表６に示し，隣接させて集中させた場合を表７に示し、そのときの粒状度Ｇ，視覚補正後の粒状度の値を表８に示す。
【００８８】
【表６】
2004017565.tif 000010
【００８９】
【表７】
2004017565.tif 000011
【００９０】
【表８】
2004017565.tif 000012
【００９１】
上記表５，表８に示すように、濃インクドットと淡インクドットとの配置を略均一に離散させた方が、粒状性は向上する（粒状度Ｇは低下する）ことがわかる。さらに、複数の濃インクドットを配置する場合には、上記同様に、これら濃インクドットを略均一に離散させることにより、より一層粒状性は向上する。
【００９２】
また、上記各インクドットが拡がる（滲む）場合に、表３および表４と同様の濃インクドットおよび淡インクドットの配置した場合について説明する。略均一に離散して配置した場合を表９に示し、隣接して配置した場合を表１０に示す。
【００９３】
【表９】
2004017565.tif 000013
【００９４】
【表１０】
2004017565.tif 000014
【００９５】
また、これらの配置における濃度視覚補正前の粒状性Ｇ、及び濃度視覚補正後の粒状度Ｒの値については表１１に示す。
【００９６】
【表１１】
2004017565.tif 000015
【００９７】
これら略均一に離散して配置した場合、隣接して配置した場合ともに、インクドットを形成した周辺の空白マトリクスまで滲んで拡がる。しかしながら、粒状性をより向上させることができる。さらに、複数の濃インクドットを配置する場合には、上記同様に、これら濃インクドットを略均一に離散させることにより、より一層粒状性を向上させることができる。
【００９８】
ここで、上記表１に示した配置テーブルに従って形成した画像において、用いた濃インクのドット数Ｉと、その濃インクドットを形成した画素におけるマトリクスの位置（Ｘ，Ｙ）に対する、粒状度Ｇについて、以下の表１２に示す。
【００９９】
【表１２】
2004017565.tif 000016
【０１００】
上記表１２に示すように、濃インクのドット数が４の倍数のとき、その前後のときより粒状度Ｇは低下する。例えば、濃インクのドット数が３１のとき粒状度Ｇは２８．７、濃インクのドット数が３３のとき粒状度Ｇは２８．７であるが、濃インクのドット数が４の倍数である３２のとき粒状度Ｇは０．４となる。つまり、本実施の形態のように、２ｋ×２ｋのドットマトリクスにおいては、濃インクのドット数が４の倍数であることが好ましいことがわかる。さらに、同じ濃度をだすとき、濃インクを用いるよりも淡インクで数うった方が粒状性は良くなる。
【０１０１】
そこで、本実施形態における他の例について図４に基づいて説明する。図４に示すように、階調値１〜１５までの場合は淡インクドットのみ（１個〜１５個）を用いて表現する。そして、階調値１６の場合に、濃インクドット４個のみで表現する。
【０１０２】
また、階調値１７の場合は濃インクドット４個および淡インクドット１個、階調値１８の場合は濃インクドット４個および淡インクドット２個、階調値１９の場合は濃インクドット４個および淡インクドット３個とする。
【０１０３】
同様に、階調値２５３の場合は濃インクドット６０個および淡インクドット１３個、階調値２５４の場合は濃インクドット６０個および淡インクドット１４個、階調値２５５の場合は濃インクドット６０個および淡インクドット１５個、階調値２５６の場合は濃インクドット６４個とする。
【０１０４】
即ち、淡インクドット１６個となる度に、濃インクドット４個に置き換える。
【０１０５】
これにより、形成された画像では、濃インクドットの数が４の倍数をなっており、粒状性のさらなる向上を図ることができる。
【０１０６】
また、各画素において、各階調で粒状度の最小位置にドットを配置していくとＸ方向若しくはＹ方向周波数成分が偏重してしまいバンデングなどの影響が顕著になることがある。この場合、例えば、マスクを用いて、各画素におけるインクドットを形成するマトリクスの位置を制限することにより、上記のような偏重を防止することができる。
【０１０７】
このような、マスクを用いて上記のような偏重を防止する例について説明する。
【０１０８】
まず、表１３に示すように、１ドットから３２ドットまでは１ドットおきの千鳥（市松）状のマスクをかけることによりインクドットの配置を制限し、マスクのかかっていない位置へ各階調で粒状度の最小位置にドットを配置していく。
【０１０９】
【表１３】
2004017565.tif 000017
【０１１０】
その後、３３ドットから６４ドットではマスクを解除し、各階調で粒状度の最小位置にドットを配置していくことにより、表１４に示す配置テーブルを作成することができる。
【０１１１】
【表１４】
2004017565.tif 000018
【０１１２】
この配置テーブルに従ってインクドットを形成することにより、Ｘ方向若しくはＹ方向周波数成分が偏重を防止してバンデングなどの影響を抑制しつつ、粒状性を向上することができる。上記千鳥状のマスクは、視感度を大きく減衰させることができる最も高い空間周波数成分を有しているため、上記マスクによる粒状性への影響は小さく無視できるものである。
【０１１３】
ここで、上記表１４に示した配置テーブルに従って形成した画像において、用いた濃インクのドット数Ｉと、その濃インクドットを形成した画素におけるマトリクスの位置（Ｘ，Ｙ）に対する、粒状度Ｇについて、以下の表１５に示す。
【０１１４】
【表１５】
2004017565.tif 000019
【０１１５】
上記表１５に示すように、濃インクのドット数が４の倍数のとき、その前後のときより粒状度Ｇは低下する。つまり、本実施の形態においては、濃インクのドット数が４の倍数であることが好ましいことがわかる。
【０１１６】
〔実施の形態２〕
図６は本発明に係る画像形成装置としての電子写真装置であり、飽和記録濃度１．４が得られる正規の現像槽と階調性を向上させるために前記、正規の現像槽に対して４倍の飽和記録反射率と成るように設定された淡トナー現像槽を追加して階調性に優れたモノクロプリンタを構成している。このような飽和反射率とするために淡トナー現像槽には正規の現像槽に用いられる正規トナーと同一で着色剤のみが抜かれた透明トナーが２５体積％と正規トナーが７５体積％の割合で均一に分散した状態で収納されている。また、正規トナーと同一処方で着色剤を減らして正規トナーに対して２５％の飽和記録反射率と成る単一の淡トナーを用いてもよい。
【０１１７】
感光体１０１は矢印Ｖ方向に回転し、帯電ローラ１０２により所定電圧−６００Ｖに帯電された後、第１露光手段により淡ドット潜像が形成され、淡トナー現像槽１０４により感光体上に淡トナードットが現像される。続いて，第２露光手段１０５により濃ドット潜像が形成され、正規トナー現像槽１０６荷より感光体上に正規トナードットが形成され、転写ローラ１０８により記録紙１０７に転写された後定着されるものである。
【０１１８】
画素構成や、階調値に応じた濃ドット、淡ドットの配置方法などは前述のインクジェットで用いた方法の一色分と同一であるので説明を省略する。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置は、以上のように、飽和記録濃度の異なる複数の着色材を用いて、飽和記録濃度の異なる複数の着色材ドットを記録媒体に記録する記録手段を備え、複数の着色材ドットで画素を構成し、１画素当たりの該着色材ドットの分布により多階調の画像を形成する画像形成装置において、第１濃度の着色材により記録媒体上に形成される複数の第１着色材ドットによる画素の濃度と、第２濃度の着色材により記録媒体上に形成される、上記複数の第１着色材ドットよりも少ない数の第２着色材ドットによる画素の濃度とが同一である場合、第２濃度の着色材を選択して記録する着色材選択手段を備えている構成である。
【０１２０】
上記の構成によれば、形成される画像において、複数の第１着色材ドットで表される画素の濃度が、第２着色材ドットの画素の濃度とが同一ある場合に、第２着色材ドットに置き換えられる。つまり、形成される画素における画素濃度が変化しない。従って、形成される画素の階調数を確保しつつ、使用量の多い第１濃度の着色材の消費量を低減することができるという効果を奏する。
【０１２１】
本発明の画像形成装置は、上記の構成に加えて、上記画素はｎ×ｍのドットマトリクスからなり、該画素の２次元フーリエ変換により求めた空間周波数の実数成分をＲｅとし、虚数成分をＩｍとし、視覚特性をＶＷＦとし、粒状度をＧとしたとき、
【０１２２】
【数４】
2004017565.tif 000020
【０１２３】
をｊ＝０かつｋ＝０のとき以外で満足する粒状度Ｇが小さくなるように着色材ドットの上記画素における配置を決定する配置決定手段を備えることが好ましい。
【０１２４】
上記の構成によれば、配置決定手段により粒状度Ｇが小さくなるように着色材ドットが配置される。これにより、形成される画像における粒状性の向上を図ることができるという効果を奏する。
【０１２５】
本発明の画像形成装置は、上記の構成に加えて、上記配置決定手段は、上記画素内で、上記着色材ドットを略均一に離散するように配置することが好ましい。
【０１２６】
上記の構成によれば、着色材ドット同士がなるべく隣接しないように配置することができ、視覚特性を考慮した空間周波数の高周波化を図ることができる。これにより、形成される画像における粒状性のより一層の向上を図ることができるという効果を奏する。
【０１２７】
本発明の画像形成装置は、上記の構成に加えて、上記配置決定手段は、周辺の着色材ドットに対して、より水平または垂直に近い配置を優先することが好ましい。
【０１２８】
上記の構成によれば、着色材ドットの配置を水平または垂直となる配置とすることができるので、各階調で例えば斜めの配置よりバランスの良い配列を行うことができる。これにより、これにより、形成される画像における粒状性のより一層の向上を図ることができるという効果を奏する。
【０１２９】
本発明の画像形成装置は、上記の構成に加えて、上記配置決定手段は、上記飽和記録濃度の異なる複数の着色材ドットのうち、飽和記録濃度の高いものから優先して画素内に配置することが好ましい。
【０１３０】
上記の構成によれば、一般に、飽和記録濃度の薄い着色材ドットより粒状性への影響が強い飽和記録濃度の高い着色材ドットを優先して配置している。上記のように、順番に粒状度Ｇの値がなるべく小さくするように配置しているので、先に配置が決定した着色材ドットほど、より粒状度Ｇの値を小さくする効果が大きい。従って、飽和記録濃度の高いものから優先して画素内に配置することにより、粒状性の向上を図ることができるという効果を奏する。
【０１３１】
本発明の画像形成装置は、上記の構成に加えて、上記着色材選択手段は、上記画素が２ｋ×２ｋのドットマトリクスからなるとき、上記第２着色材ドットの数が４の整数倍となるように着色材ドットを選択することが好ましい。
【０１３２】
上記の構成によれば、第２着色材ドットの数を４の整数倍とすることにより、形成される画像の粒状性のより一層の向上を図ることができるという効果を奏する。
【０１３３】
本発明の画像形成装置は、上記の構成に加えて、上記第２着色材ドットが上記第１着色材ドットの１／Ｌ倍（Ｌは整数）の飽和記録濃度における反射率であるとき、各画素における第１着色材ドットの数はＬ−１以下であることが好ましい。
【０１３４】
上記の構成によれば、第１着色材ドットをＬ個以上用いることがないので、階調数を維持しつつ、第１濃度の着色材の消費量を最も少なくすることができるという効果を奏する。
【０１３５】
本発明の画像形成方法は、上記課題を解決するために、飽和記録濃度の異なる複数の着色材により記録される飽和記録濃度の異なる複数の着色材ドットの分布により多階調の画像を形成する画像形成方法において、第１濃度の着色材により記録媒体上に形成される複数の第１着色材ドットによる画素濃度と、第２濃度の着色材により記録媒体上に形成される、上記複数の第１着色材ドットよりも少ない数の第２着色材ドットによる画素濃度とが同一である場合、第２濃度の着色材を選択して記録する構成である。
【０１３６】
上記の方法によれば、形成される画像において、複数の第１着色材ドットで表される画素濃度が、第２着色材ドットの画素濃度とが同一である場合に、第２着色材ドットに置き換えられる。つまり、形成される画素における画素濃度が変化しない。従って、形成される画素の階調数を確保しつつ、使用量の多い第１濃度の着色材の消費量を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるインクジェットプリンターの斜視図である。
【図２】上記インクジェットプリンターの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態の一例における、一画素に関して入力された階調値に対して形成される濃インクドットと淡インクドットの数を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態の他の例における、一画素に関して入力された階調値に対して形成される濃インクドットと淡インクドットの数を示すグラフである。
【図５】従来の一画素に関して入力された階調値に対する濃インクと淡インクとの関係を示すグラフである。
【図６】本発明の他の実施形態にかかる画像形成装置としての電子写真装置の要部の断面図である。
【符号の説明】
１　　インクジェットプリンター
２　　給紙部
３　　用紙（記録媒体）
４　　キャリッジ
５　　インクカートリッジ
１０　制御部
１１　操作パネル
１２　画像処理部
１３　画像形成部
【図１】
2004017565.tif 000022
【図２】
2004017565.tif 000023
【図３】
2004017565.tif 000024
【図４】
2004017565.tif 000025
【図５】
2004017565.tif 000026
【図６】
2004017565.tif 000027