JP4640648B2 - 画像処理方法および画像処理装置並びに画像形成装置 - Google Patents

Description

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。

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面積階調による中間調画像生成の仕組み、いわゆる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。

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。

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、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（閾値マトリクスの所定座標のデータ；以下単に閾値ともいう）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。

また、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、濃度に応じたサイズの網点を持つ画像を形成する。

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。

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。

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。

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１〜５に開示されている。

特表２００３−５００９４０号公報 米国特許６，５３２，０８２号公報 特開昭６２−２１６７４８号公報 特開平３−０５３９５１号公報 特開平１０−１３６８５号公報

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。

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。

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。

特に、特許文献２に記載の仕組みでは、通常の網点画像と、網点ドットを非周期的に間引くための空隙ドットを示す画像とを用意し、これら２つの画像の合成によって空隙ドットを持つ網点画像を生成している。

しかしながら、特許文献１〜５に開示されている仕組みでは、空隙サイズや空隙発生濃度が変更されるたびに２値化処理のパラメータを設計しなおす必要があり、その対応が大変である。

また、網点をなす一部のドットを間引くと、出力画像濃度が、本来出力されるべき濃度よりも低くなる問題が生じる、つまり出力画像濃度に誤差が生じてしまう。

加えて、特許文献１〜５に開示されている仕組みでは、孤立ドットの発生やトーンジャンプや粒状性悪化の問題が懸念される。たとえば、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。

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。

また、特許文献３〜５に開示されている仕組みにおいても、孤立ドットの発生やトーンジャンプや粒状性悪化に対する対処が採られておらず、これら問題の発生が懸念される。

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、空隙生成のパラメータ設計と処理装置の設計を効率的に行なうことのできる仕組みを提供することを第１の目的とする。

また本発明は、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、網点ドットを間引いても、出力画像濃度の誤差を抑制することのできる仕組みを提供することを第２の目的とする。

また本発明は、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、出力画像濃度の誤差を抑制しつつ、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第３の目的とする。

本発明に係る第１の画像処理方法は、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、画像信号の強度に対応する網点を形成するための閾値セットを示す網点プロファイルデータと、無出力ドットの集合サイズを示す空隙サイズプロファイルデータとを所定の記憶媒体に保持しておき、空隙サイズプロファイルデータに従う大きさの空隙を持つ、網点プロファイルデータに従う大きさの網点を生成するようにした。

つまり、網点と空隙の双方に関して、閾値マトリクスなどとして予め登録されているプロファイルデータの入力画像強度ごとの網点サイズおよび空隙サイズを所定の記憶媒体に記憶しておき、それぞれデータを参照することで、網点内部に空隙ドットを形成する仕組みにした。

ここで、“閾値セット”と記載したのは、複数の閾値の配置によって、線数や角度などの網点の性質、すなわち網点プロファイルが決定されるためである。

本発明に係る第１の画像処理装置は、前記本発明に係る第１の画像処理方法を実施するのに好適な装置であって、画像信号の強度に対応する網点を形成するための閾値セットを示す網点プロファイルデータと無出力ドットの集合サイズである空隙サイズを示す空隙サイズプロファイルデータとを保持するプロファイルデータ記憶部と、プロファイルデータ記憶部に保持されている空隙サイズプロファイルデータに従う大きさの空隙を持つ、網点プロファイルデータに従う大きさの網点を生成可能な２値化データを生成する演算部とを備えるものとした。

また、本発明に係る第１の画像形成装置は、前記本発明に係る第１の画像処理方法を実施するのに好適な第１の画像処理装置の機能を備えた装置であって、画像信号の強度に対応する網点を形成するための閾値セットを示す網点プロファイルデータと無出力ドットの集合サイズである空隙サイズを示す空隙サイズプロファイルデータとを保持するプロファイルデータ記憶部と、プロファイルデータ記憶部に保持されている空隙サイズプロファイルデータに従う大きさの空隙を持つ、網点プロファイルデータに従う大きさの網点を生成可能な２値化データを生成する演算部と、演算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前記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。

本発明に係る第２の画像処理方法は、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、無出力ドットで表わされる空隙を補うように、網点に出力ドットを補充することとした。つまり、網点をなす一部のドットを間引いたことに対応させて出力ドットを補充することとした。なお、その補充数は、必ずしも空隙形成のために間引いた出力ドット数分と同数であることを要しない。

本発明に係る第２の画像処理装置は、前記本発明に係る第２の画像処理方法を実施するのに好適な装置であって、入力された画像信号の強度に対応する数の無出力ドットで表わされる空隙を持つ、入力された画像信号の強度に対応する数の出力ドットで表わされる網点を生成可能な２値化データを生成する演算部と、演算部により生成される空隙を補うように、網点に出力ドットを補充する空隙ドット補正部とを備えるものとした。

また、本発明に係る第２の画像形成装置は、前記本発明に係る第２の画像処理方法を実施するのに好適な第２の画像処理装置の機能を備えた装置であって、入力された画像信号の強度に対応する数の無出力ドットで表わされる空隙を持つ、入力された画像信号の強度に対応する数の出力ドットで表わされる網点を生成可能な２値化データを生成する演算部と、演算部により生成される空隙を補うように、網点に前記出力ドットを補充する空隙ドット補正部と、空隙ドット補正部により空隙が補われた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。

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。

たとえば、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のが好ましい。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するのがよい。

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。

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。

本発明に係る第１の画像処理方法および装置並びに画像形成装置によれば、入力画像強度ごとの網点サイズおよび空隙サイズを記録したプロファイルを所定の記憶媒体に記憶しておき、プロファイルに基づいて網点サイズと空隙サイズとを決定するようにした。

これにより、予め登録されているプロファイルを参照することで、空隙を生成しながら網点処理を行なうことができる。プロファイルデータの切替えにより空隙サイズや空隙発生濃度の変更ができ、その作業が容易になる。プロファイルデータを変更することで、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。

また、本発明に係る第２の画像処理方法および装置並びに画像形成装置によれば、生成される空隙を補うように、網点に出力ドットを補充するようにしたので、出力画像濃度が、本来出力されるべき濃度よりも低くなる分を、出力ドットを補充することで濃度を高くすることができ、出力画像濃度の誤差を低減することができる。

また、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すれば、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。これにより、トーンジャンプや粒状性悪化を防止でき、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。

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。

＜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。

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。

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。

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。このとき、トナー色ごとに適当な２値化処理パラメータをプロファイル切替指令部５０から取得する。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。

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。

＜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。

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。

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、網点を表わす２値化データが全て出力ドット（“１”）となる最初の値にする。

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、第１実施形態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。

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。

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（プロファイルデータ記憶部の一例）２９とを備えて構成されている。

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。

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。

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。

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。

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。

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のものである。

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。

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）の一部を白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。

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。この際には、網点の生成と空隙ドットの生成とを同期させることで、確実に網点内部に空隙ドットを形成できるようにする際の制御を簡単にする。

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。

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）。

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。

ここで、図３（Ａ）における空隙サイズ対応閾値ｂとは、空隙の大小と対応する数値であるが、空隙の大小（すなわち空隙サイズ）そのものを示すものではない。さらに詳しく説明すると、空隙サイズ対応閾値ｂは、“ある濃度Ｄと閾値Ｔｈを持つ画素が空隙であるかどうかを判断するための閾値”である。たとえば、ｂ＝１２８（５０％）の場合、空隙となるドット数は閾値マトリクスのサイズが１０×１０ならば５０、１６×１６なら１２８となる。

なお、図３（Ａ）における空隙サイズ対応閾値ｂの値は一例であって、この空隙サイズ対応閾値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。

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。

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。

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種類の空隙サイズ対応閾値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。

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、空隙サイズ可変方式を採ることになるのはいうまでもない。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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、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。

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の様子を示す図である。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。

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。

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。

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。以下、具体的に説明する。

第１の網点処理部である第１の比較処理部２１は、従来の網点成長に類似したドットパターン（たとえば図４Ａのような）を出力するように第１の閾値マトリクスMTX1と多値画像データＤMVとを比較した図６（Ａ）に示す第１ビットマップデータＢＭ１を配置する。すなわち、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ドット成長するように、第２の閾値マトリクスMTX2と多値画像データＤMVとを比較した図６（Ｂ）に示す第２の２値データＤｏ２を配置する。遷移点濃度Ｃcnt 以降は、遷移点濃度Ｃcnt の状態を維持する。換言すれば、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第１濃度Ｃ３を超えると、第１ビットマップデータＢＭ１のオンドット数に応じてドットを成長させる。

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、第３の閾値マトリクスMTX3と多値画像データＤMVとを比較した図６（Ｃ）に示す第３の２値データＤｏ３を配置する。

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。

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。

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超過で遷移点濃度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）。

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 超過で第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）。

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。

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。

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漸次減少するようにしている。

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。

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値データなる。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。

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、空隙サイズ対応閾値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。

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。

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。

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。

＜第１実施形態の変形例＞
なお、第１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、図７に示す変形例１のように、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MTX4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MTX4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。なお、図６（Ｄ）の網点パターンを与える空隙閾値マトリクスMTX4の一例としては、１つの座標に低濃度側と高濃度側の２つの閾値を入れるようにすればよい。

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値化処理を行なう手法（変形例２という）を採ることもできる。構成としては、図示を割愛するが、後述する第２実施形態や第３実施形態における空隙ドットの補充を行なわない仕組みにすればよい。

このような変形例２の構成とすれば、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。

また、図示を割愛するが、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（変形例３という）を採ることもできる。つまり、上記第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、この変形例３は、画像記録部７０における記録エネルギの制御も利用する構成とする。

この場合、画像記録部４０には、マーキングエンジン部４４の前段に、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）をオン／オフ制御入力端子に、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を変調制御端子７２ｂにて受け取る変調制御部を設けるのがよい。

変調制御部は、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。マーキングエンジン部４４は、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。

具体的には、第１ビットマップデータＢＭ１（＝オン／オフ制御信号）がオン（図６（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ようにする。またこの際には、第２ビットマップデータＢＭ２（＝出力変調データ）が“０；ゼロ（図６（Ｄ）におけるハッチングドット部分）”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６（Ｄ）における白ドット部分）”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。

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。

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。

よって、変形例３においても、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。

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。

これに対して、変形例３では、第２ビットマップデータＢＭ２（＝出力変調データ）が“１（図６（Ｄ）における白ドット部分）”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。

＜２値化処理部の構成；第２実施形態＞
図８は、第２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２実施形態の２値化処理部２０）の構成を示す図である。この第２実施形態の２値化処理部２０は、通常の網点画像を形成するための網点プロファイル記憶部２９ａに記憶してある第１の閾値マトリクスMTX1の閾値を、予め、空隙プロファイル記憶部２９ｂに記憶してある空隙サイズに基づいて空隙数が補正されるように変換し、変換後の閾値を２値化処理に使用することで所定サイズの空隙を持つ網点画像を生成する点に特徴を有する。構成としては、第１実施形態の変形例２に類似しているが、閾値の変換手法に特徴を持っている。

具体的には、第２実施形態の２値化処理部２０においては、先ず、網点プロファイル記憶部２９ａは、従来の網点成長と同様のドットパターンを出力することができる第１の閾値マトリクスMTX1の変形パターン（閾値マトリクスMTX1ａと記す）を記憶するようにする。具体的には、入力画像の濃度が“０”から最大濃度Ｃmax に達するまで、単位網点領域内で、中央を起点として出力ドットを形成し、漸次出力ドットの数が外側に向けて増加する（外側に向けてドット成長する）ようにする。たとえば、最低濃度（“０”）時には、単位網点領域内の全てのドットが無出力ドットとなり、最大濃度Ｃmax 時に単位網点領域内の全てのドットが出力ドットとなるようにする。

また、第２実施形態の２値化処理部２０は、網点プロファイル記憶部２９ａから読み出した閾値を、空隙プロファイル記憶部２９ｂに記憶してある空隙サイズ対応閾値ｂを参照して変換する閾値変換部２５０と、閾値変換部２５０の変換結果を用いて２値化処理する第４の比較処理部２４とを備えている。

閾値変換部２５０は生成される空隙を補うように、網点に出力ドットを補充する空隙ドット補正部の機能を持つ。特に、空隙プロファイル記憶部２９ｂに保持されている空隙サイズプロファイルデータにおける処理対象の画像信号の強度に対応する空隙サイズを参照して、網点プロファイル記憶部２９ａに保持されている網点プロファイルデータ（第１の閾値マトリクスMTX1）における処理対象画像信号の強度（入力画像濃度を表わす多値画像データＤMV）に対応する閾値を、無出力ドットが得られるように修正する閾値修正部の機能を持つ。本実施形態においては、閾値変換部２５０が、空隙ドット補正部と閾値修正部の両機能を兼用する構成となる。

たとえば閾値変換部２５０は、網点プロファイル記憶部２９ａに記憶してある第１の閾値マトリクスMTX1における処理対象座標値の閾値ｔｈ１と、空隙プロファイル記憶部２９ｂに記憶してある空隙サイズプロファイルにおける処理対象濃度値に対応する空隙サイズ対応閾値ｂとを参照して、元の処理対象座標値の閾値ｔｈ１を閾値ｔｈ６に変換する。閾値変換部２５０は、生成した閾値ｔｈ６を、網点生成部兼空隙形成処理部すなわち入力された画像信号の強度に対応する数の無出力ドットで表わされる空隙を持つ、入力された画像信号の強度に対応する数の出力ドットで表わされる網点を生成可能な２値化記録信号Ｄout を生成する演算部の機能を持つ第４の比較処理部２４に出力する。

ここで、閾値変換部２５０は、閾値変換処理に際して、空隙サイズ対応閾値ｂに応じて閾値の減少量を決定し、決定された減少量に従って空隙部以外の閾値ｔｈ１を減少して閾値ｔｈ６にする閾値変換処理を行なう。

このような第２実施形態の構成とすれば、詳細は後述するが、空隙を持つとともに、その空隙の数に対応した数の出力ドットが網点の外側に接着された網点画像を生成することができる。また、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。

加えて、網点部分（本例では網点外郭部よりも内側）に形成される空隙（無出力ドット）に対応する数の出力ドット（黒ドット）を網点の外郭部分に接着するように補充することができ、空隙サイズに対応させて、網点の外側へ出力ドットを成長させることができるようになる。

なお、この第２実施形態において、“空隙に対応する数の出力ドット”とは、両者の数が必ずしも同数であることを意味するものではない。後述する第３実施形態においても同様である。たとえば、単位網点領域が入力画像において濃度が大きく変化する位置と合致する場合には、空隙サイズと網点の外側への成長サイズが等しくならない場合もある。この結果、空隙サイズ可変方式を採用しても、空隙発生位置に疑似輪郭が生じる現象が現われる可能性が生じる。

＜網点処理手順；第２実施形態＞
図９および図１０は、第２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、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。

ここで、図９は、第２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１０は、第２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。特に、形成された空隙に応じて網点の外側に黒ドットを補正する閾値変換部２５０の機能を示している。

閾値変換部２５０は、網点プロファイル記憶部２９ａから読み出した第１の閾値マトリクスMTX1の各閾値ｔｈ１と、空隙プロファイル記憶部２９ｂから読み出した処理対象の多値画像データＤMVの値（入力画像濃度）と対応する空隙サイズ対応閾値ｂとを参照して、閾値ｔｈ１を変換し、変換済みの閾値ｔｈ６を第４の比較処理部２４に渡す。

ここで、空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０は、空隙サイズ対応閾値ｂに応じて決定される閾値の減少量ｐに対応するものである。多値画像データＤMVの濃度階調数と閾値マトリクスMTX1ａの閾値ステップ（濃度階調数分のドットを持つ単位網点領域にする必要がある）を同じにする場合には、両者を同値にすることができる。もちろん、減少量ｐは、閾値マトリクスMTX1ａのパラメータ設定との兼ね合いで決めればよく、空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０と、空隙サイズ対応閾値ｂに応じて決定される閾値の減少量ｐとを異なる値に設定してもよい。

また、空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０とは、空隙サイズ対応閾値ｂの空隙に関していえば、網点内の閾値ｂ未満のドットを無出力ドットにする必要がある。

閾値変換部２５０は、具体的には、先ず、第１の閾値マトリクスMTX1の閾値ｔｈ１が空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０より小さい（未満の）ときは空隙を発生させるために、修正後の閾値ｔｈ６を、第１の閾値マトリクスMTX1を構成する各閾値ｔｈ１の最大値ｔｈmax にする（Ｓ４０−ＹＥＳ，Ｓ４２）。つまり、空隙部分の閾値データを空隙ドット形成に資するように修正する。

また、第１の閾値マトリクスMTX1の閾値ｔｈ１が空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０以上のときは、元の閾値ｔｈ１を、空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０に対応する減少量ｐ（本例では空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０と同値）分だけ小さくした値を修正後の閾値ｔｈ６とする（Ｓ４０−ＮＯ，Ｓ４４）。このような閾値変換処理を式で示すと下記式（１）のように示すことができる。

第４の比較処理部２４は、多値画像データＤMVと変換済みの閾値ｔｈ６とを比較し、入力画像濃度に応じた大きさの空隙を持つ、入力画像濃度に応じた大きさの網点を形成する２値化記録信号Ｄout を生成する（Ｓ４８）。

このような第２実施形態の閾値変換処理によれば、空隙ドットの外側の閾値が一様に減少量ｐ（＝ｃ０）分だけ小さくなり、網点輪郭内部への空隙形成処理によって空隙が発生する代わりに、出力ドット（黒ドット）が網点の輪郭の外側に向かって大きくなり易くなる。これにより、第４の比較処理部２４による２値化処理によって形成される空隙の数に対応して、網点の外側に接着するように黒ドットを補正することができる。

たとえば、図１０（Ａ）に示す原理図から分かるように、網点輪郭内部への空隙形成処理によって空隙が発生する代わりに、出力ドット（黒ドット）が網点の輪郭の外側に向かって大きくなり易くなる。もちろん、図１０（Ｂ）に示すように、低濃度時〜最大濃度Ｃmax 近傍までは単位網点領域内で空隙ドットの分を網点輪郭の外側に補充できる。また、図１０（Ｃ）に示すように、最大濃度Ｃmax 近傍でも、単位網点領域の最外周部分に無出力ドットが存在するので、空隙ドットの分を網点輪郭の外側に補充できる。さらに、図１０（Ｄ）に示すように、略最大濃度Ｃmax 時には、単位網点領域の最外周部分に１つの無出力ドットが存在し、これに応じて空隙ドットを１つ形成することにすれば、その空隙ドットの分を網点輪郭の外側に補充できる。

逆に言えば、入力画像濃度に応じた網点をなす出力ドットの成長具合と、入力画像濃度に対応した空隙サイズを適正化しないと、網点の外側に余っている無出力ドットの数が足りず、補正仕切れないことが起きる。第２実施形態において、このような観点で空隙サイズを適正化するには、図６において、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するのではなく、中間濃度域（Ｃ１〜Ｃ２あるいはＣ３〜Ｃ４）でのみ網点内に白ドット（無出力ドット）を配するようにするとよい。

この結果、電子画像上の黒ドットの面積率はほぼ維持される。つまり、空隙発生によって変化するオン／オフ画素の面積率の変化を抑制することができる。網点内に空隙を形成することで画質維持やトナー消費低減を図る際に、出力画像のエリアカバレッジを保持でき、異常な濃度変化（トーンジャンプ）が起きないようにすることができる。

また、複数の２値化処理装置と２値画像を合成する装置を省略することができ、効率よく空隙型網点画像を生成することができる。また、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型網点画像を生成することができる。

＜２値化処理部の構成；第３実施形態＞
図１１は、第３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３実施形態の２値化処理部２０）の構成を示す図である。この第３実施形態の２値化処理部２０は、入力画像の濃度値を、予め、空隙サイズに基づいて空隙数が補正されるように調整し、この濃度調整済みの入力画像を第４の比較処理部２４の比較処理に使用する点に特徴を有する。

具体的には、第３実施形態の２値化処理部２０においては、先ず、網点プロファイル記憶部２９ａは、第２実施形態と同様に、従来の網点成長と同様のドットパターンを出力することができる第１の閾値マトリクスMTX1の変形パターン（閾値マトリクスMTX1ａと記す）を記憶するようにする。

また、第３実施形態の２値化処理部２０は、入力される多値画像データＤMVを、空隙プロファイル記憶部２９ｂに記憶してある空隙サイズを参照して変換することで、多値画像データＤMV2 を生成する濃度値変換部２６０と、濃度値変換部２６０の変換結果を用いて２値化処理する第４の比較処理部２４とを備えている。濃度値変換部２６０は、変換済みの多値画像データＤMV2 を、網点生成部兼空隙形成処理部の機能を持つ第４の比較処理部２４に供給する。

濃度値変換部２６０は、生成される空隙を補うように、網点に出力ドットを補充する空隙ドット補正部の機能を持つ。特に、空隙プロファイル記憶部２９ｂに保持されている空隙サイズプロファイルデータにおける処理対象記画像信号強度（入力画像濃度を表わす多値画像データＤMV）に対応する空隙サイズを参照して、処理対象記画像信号強度を、無出力ドットが形成される方向に修正する信号強度修正部の機能を持つ。本実施形態においては、濃度値変換部２６０が、空隙ドット補正部と信号強度修正部の両機能を兼用する構成となる。

ここで、濃度値変換部２６０は、濃度変換処理に際して、空隙サイズに応じて濃度の増加量を決定し、決定された増加量に従って空隙部以外の濃度を増加させるように濃度変換処理を行なう。こうすることで、詳細は後述するが、実質的に、第２実施形態において、閾値変換部２５０を利用した閾値変換処理と同様に、網点部分（本例では網点内）に形成される空隙に対応する数の黒ドットを網点の外郭部分に接着するように補充することができるようになる。

＜網点処理手順；第３実施形態＞
図１２は、第３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）手順の概要を示すフローチャートである。

濃度値変換部２６０は、色分解信号生成部１０から受け取った多値画像データＤMVと、空隙プロファイル記憶部２９ｂから読み出した空隙サイズプロファイルデータとを比較して、濃度データを変換することで多値画像データＤMV2 を生成し、変換済みの多値画像データＤMV2 を第４の比較処理部２４に渡す。

ここで、空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０は、空隙サイズ対応閾値ｂに応じて決定される濃度値の増加量ｑに対応するものである。多値画像データＤMVの濃度階調数と閾値マトリクスMTX1ａの閾値ステップ（濃度階調数分のドットを持つ単位網点領域にする必要がある）を同じにする場合には、両者を同値にすることができる。もちろん、増加量ｑは、閾値マトリクスMTX1ａのパラメータ設定との兼ね合いで決めればよく、空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０と、空隙サイズ対応閾値ｂに応じて決定される濃度値の増加量ｑとを異なる値に設定してもよい。

濃度値変換部２６０は、具体的には、先ず、入力濃度値ｃ１が空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０より大きいときは、空隙を発生させるために、多値画像データＤMV2 の濃度値ｃ２を、最低濃度値Ｃmin （≒０）にする（Ｓ５０−ＮＯ，Ｓ５２）。また、入力濃度値ｃ１が空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０以下のときは、元の濃度値ｃ１を空隙サイズに対応する増加量ｑ（本例では空隙サイズ対応閾値ｂと同値）分だけ大きくした値を多値画像データＤMV2 の濃度値ｃ２とする（Ｓ５０−ＹＥＳ，Ｓ５４）。このような濃度値変換処理を式で示すと下記式（２）のように示すことができる。

第４の比較処理部２４は、変換済みの多値画像データＤMV2 の濃度値ｃ２と網点プロファイル記憶部２９ａから読み出した閾値ｔｈ１とを比較し、入力画像濃度に応じた大きさの空隙を持つ、入力画像濃度に応じた大きさの網点を形成する２値化記録信号Ｄout を生成する（Ｓ５８）。

このような第３実施形態の濃度変換処理によれば、空隙ドットの外側の濃度値が一様に増加量ｑ（＝ｃ０）分だけ大きくなり、網点輪郭内部への空隙形成処理によって空隙が発生する代わりに、出力ドット（黒ドット）が網点の輪郭の外側に向かって大きくなり易くなる。

よって、この第３実施形態においても、第４の比較処理部２４による２値化処理によって形成される空隙の数に対応して、網点の外側に接着するように黒ドットを補正することができ、この結果、空隙発生によって変化するオン／オフ画素の面積率の変化を抑制することができる。

なお、第２実施形態と同様に、元々の網点成長の具合と濃度に対応した空隙サイズを適正化する上では、中間濃度域（Ｃ１〜Ｃ２あるいはＣ３〜Ｃ４）でのみ網点内に白ドット（無出力ドット）を配するようにするとよい。

また、第２実施形態と同様に、複数の２値化処理装置と２値画像を合成する装置を省略することができ、効率よく空隙型網点画像を生成することができる。また、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型網点画像を生成することができる。

＜２値化処理部の構成；第４実施形態＞
図１３は、第４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４実施形態の２値化処理部２０）の構成を示す図である。この第４実施形態の２値化処理部２０は、空隙の形成による出力画像の濃度誤差の積算値を算出し、この算出結果が所定の閾値以内となるように空隙形成を制御する点に特徴を有する。より詳しくは、網点内部に空隙ドットを形成することで削減される出力ドットによって生じる出力画像における濃度誤差を積算し、その誤差の積算値が所定の閾値を超えたときに、網点内部への空隙ドットの形成を止め、再度、濃度誤差の積算値が所定の閾値を超えるまで網点内部への空隙ドットの形成を行なう点に特徴を有する。

第２や第３実施形態では、網点内部に空隙を形成する都度、その網点の外側に出力ドットを補充していたが、この第４実施形態では、空隙形成で生じる濃度誤差の積算値が一定量（所定の閾値）を超えた時点で、空隙ドットの形成を止めることで、網点内部に出力ドットを補充する点が異なる。

ここでは、第２実施形態の構成に対しての変形例で説明する。第４実施形態の２値化処理部２０においては、先ず、閾値変換部２５０は、第２実施形態における閾値変換処理のうち、空隙形成のための閾値変換を示す式（１−１）に従った処理のみを行ない、空隙ドット分を補うための閾値変換を示す式（１−２）に従った処理は行なわない。

また、第４実施形態の２値化処理部２０は、第２実施形態の構成に加えて、第４の比較処理部２４による２値化処理結果において、網点内部の出力ドットの削減によって生じる出力画像の濃度誤差を監視し、濃度誤差の積算値が所定範囲に収まるように閾値変換部２５０における閾値変換処理を制御する濃度誤差抑制処理部２７０を備えている。閾値変換部２５０と濃度誤差抑制処理部２７０とで、生成される空隙を補うように、網点に出力ドットを補充する空隙ドット補正部が構成される。

また、第１の閾値マトリクスMTX1の閾値ｔｈ１が空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０以上のときは、元の閾値ｔｈ１を、空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０に対応する減少量ｐ（本例では空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０と同値）分だけ小さくした値を修正後の閾値ｔｈ６とする（Ｓ４０−ＮＯ，Ｓ４４）。このような閾値変換処理を式で示すと下記式（１）のように示すことができる。

濃度誤差抑制処理部２７０は、網点内部に空隙ドットを形成することで削減される出力ドットによって生じる出力画像における濃度誤差ΔＤを計算する濃度誤差演算部２７２と、濃度誤差演算部２７２により算出された濃度誤差ΔＤを積算する積算部２７４とを備えている。

網点内に空隙を形成すれば必ず濃度誤差が生じるので、濃度誤差演算部２７２は、たとえば、網点内に生成する空隙数をカウントして、そのカウント値（空隙サイズと等価）を濃度誤差ΔＤとする。

また、濃度誤差抑制処理部２７０は、積算部２７４により積算された濃度誤差の積算値（蓄積値）ΔＤadd と所定の閾値Ｄｔｈとを比較する比較部２７６と、比較部２７６による比較結果を監視しつつ、積算値ΔＤadd が閾値Ｄｔｈを超えたときに、網点内部への空隙ドットの形成を止め、再度、濃度誤差の積算値ΔＤadd が所定の閾値Ｄｔｈを超えるまで網点内部への空隙ドットの形成を行なうことができるように閾値変換部２５０を制御する制御部２７８とを備えている。

閾値変換部２５０は、制御部２７８からの変換処理停止指示を受け付けると、変換処理開始指示を受け付けるまで、第２実施形態で説明した閾値変換処理を停止する。これにより、変換処理停止期間の間は、第４の比較処理部２４は、従来の２値化処理と同様に、内部に空隙のない網点を表わす２値化記録信号Ｄout を生成することができる。つまり、２値化処理部２０全体としては、濃度誤差の積算値ΔＤadd が閾値Ｄｔｈを超えたときには空隙形成用の無出力ドットを出力ドットに変換する。

なお、この第４実施形態の構成は、第３実施形態の構成と組み合わせることもできる。この場合、濃度値変換部２６０は、第３実施形態における濃度値変換処理のうち、空隙形成のための濃度値変換を示す式（２−１）に従った処理のみを行ない、空隙ドット分を補うための濃度値変換を示す式（２−２）に従った処理は行なわない。

＜網点処理手順；第４実施形態＞
図１４は、第４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）手順の概要を示すフローチャートである。

先ず、閾値変換部２５０は、多値画像から濃度ＤＭＶ、閾値マトリクス記憶部２９から閾値ｔｈ１と空隙サイズｃ０を受け取ると、第１の閾値マトリクスＭＴＸ１の閾値ｔｈ１が空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０より小さい（未満の）ときは、空隙を発生させるために、修正後の閾値ｔｈ６を、第１の閾値マトリクスＭＴＸ１を構成する各閾値ｔｈ１の最大値ｔｈmax にする。

第１の閾値マトリクスＭＴＸ１の閾値ｔｈ１が空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０と等しい場合は濃度誤差の積算値（蓄積値）ΔＤａｄｄにＤＭＶを加算し、ΔＤａｄｄが閾値Ｄｔｈを超えた場合は空隙発生を中止し、ＤｔｈからＤｍａｘを引く。第１の閾値マトリクスＭＴＸ１の閾値ｔｈ１が空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０以上のときは元の閾値ｔｈ１をそのまま修正後の閾値ｔｈ６とする。このような閾値変換処理を式で示すと下記式（３）のように示すことができる。式の意味としては、空隙と出力ドットの境界で誤差拡散法を用いることを示している。

第４の比較処理部２４は、変換済みの多値画像データＤＭＶ２ の濃度値ｃ２と網点プロファイル記憶部２９ａから読み出した閾値ｔｈ６とを比較し、入力画像濃度に応じた大きさの空隙を持つ、入力画像濃度に応じた大きさの網点を形成する２値化記録信号Ｄｏｕｔ を生成する。

これと並行して、閾値変換部２５０において、注目画素が空隙、出力ドット、あるいはその境界であるかを判断する。境界と判断された場合は誤差拡散処理によってドットのオン／オフを決定する。ここで、空隙の境界部でのみ誤差拡散処理を使うのは、空隙内部に孤立ドットが発生することを防ぐためである。

図１５は、出力ドット、空隙、境界部の分類を示す図である。

図１６は、閾値変換部２５０における閾値変換処理の概要を示すフローチャートである。なお、ここでは、閾値変換部２５０の詳細構成例をも含めて示しており、閾値変換部２５０は、入力画像の濃度誤差を蓄積する誤差加算部２５２と、修正された蓄積誤差を蓄積する蓄積誤差記憶部２５４とを有している。

境界と判断されない場合（ｃ０≠ｔｈ１）は前述の空隙発生処理を行なう。境界と判断された場合（ｃ０＝ｔｈ１）は、誤差加算部２５２は、蓄積誤差記憶部２５４に蓄積されている修正済の蓄積誤差ΔＤａｄｄに入力画像の濃度を誤差としてさらに蓄積する。この誤差加算部２５２による蓄積誤差ΔＤａｄｄが閾値Ｄｔｈを超えた場合はｔｈ６を最小値とし、ΔＤａｄｄを修正する。蓄積誤差ΔＤａｄｄが閾値Ｄｔｈを超えない場合はｔｈ６を最大値とする。修正されたΔＤａｄｄは蓄積誤差記憶部２５４に記憶される。

図１７は、空隙サイズにバラツキが有る場合と無い場合の２値画像の例を示す図である。なお、（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図である。空隙サイズにバラツキを持たせずに網点を形成すると、網点構造が一斉に変化して疑似輪郭が発生し易くなる。一方、空隙サイズにバラツキを持たせると、微かに構造の異なる網点が形成されるため、濃度の変わり目を知覚し難くなる。つまり、疑似輪郭が発生し難くなる。

なお、上述した第４実施形態の手法は、第２や第３実施形態の構成を採った場合において生じ得る問題を解消する手法に利用することができる。すなわち、空隙サイズと網点の外側への成長サイズが等しくならない場合における、網点外側への出力ドットを補うことができなかった分を、その積算値が閾値を超えたときに網点内部の無出力（空隙）ドットを出力ドットに変換することで、空隙発生によって変化するオン／オフ画素の面積率の変化を抑制することができる。

＜２値化処理部の構成；第５実施形態＞
図１８は、第５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５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１９は、第５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）手順の概要を示すフローチャートである。

この第５実施形態の２値化処理部２０は、網点内部に形成する空隙ドットの分をそのまま網点の外側に補充する点に特徴を有する。第２や第３実施形態と同様に、網点内部に空隙を形成する都度、その網点の外側に出力ドットを補充する点では同様であるが、形成される網点内部の空隙ドットの数と同数の出力ドットを網点の外側に補充する点が異なる。

ここでは、第２実施形態の構成に対しての変形例で説明する。第５実施形態の２値化処理部２０においては、先ず、閾値変換部２５０は、第２実施形態における閾値変換処理のうち、空隙形成のための閾値変換を示す式（１−１）に従った処理のみを行ない、空隙ドット分を補うための閾値変換を示す式（１−２）に従った処理は行なわない。

すなわち、閾値変換部２５０は、式（３）に示したと同様に、第１の閾値マトリクスMTX1の閾値ｔｈ１が空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０より小さい（未満の）ときは空隙を発生させるために、修正後の閾値ｔｈ６を、第１の閾値マトリクスMTX1を構成する各閾値ｔｈ１の最大値ｔｈmax にする（Ｓ１００−ＹＥＳ，Ｓ１０２）。第１の閾値マトリクスMTX1の閾値ｔｈ１が空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０以上のときは元の閾値ｔｈ１をそのまま修正後の閾値ｔｈ６とする（Ｓ１００−ＮＯ，Ｓ１０４）。

第４の比較処理部２４は、多値画像データＤMVと変換済みの閾値ｔｈ６とを比較し、入力画像濃度に応じた大きさの空隙を持つ、入力画像濃度に応じた大きさの網点を形成する２値化記録信号Ｄout を生成する（Ｓ１０８）。

また、第５実施形態の２値化処理部２０は、第２実施形態の構成に加えて、空隙ドット計数部２８２と出力ドット補充部２８４と有する空隙ドット補正部２８０を備えている。

空隙ドット計数部２８２は、削減される網点内部の出力ドットの数（つまり空隙ドットの数）を記憶する（Ｓ１１０）。出力ドット補充部２８４は、空隙ドット計数部２８２による計数結果に基づいて、第４の比較処理部２４の出力結果である２値化記録信号Ｄout に対して、削減される出力ドットの数と同数の出力ドットを空隙部以外（具体的には網点の外郭ドットの外側）に付加することで、空隙サイズに対応して網点の外側へ補充された出力ドット有する網点画像を示す２値化記録信号Ｄout2を生成する（Ｓ１１４）。

なお、この第５実施形態の構成は、第３実施形態の構成と組み合わせることもできる。この場合、濃度値変換部２６０は、第３実施形態における濃度値変換処理のうち、空隙形成のための濃度値変換を示す式（２−１）に従った処理のみを行ない、空隙ドット分を補うための濃度値変換を示す式（２−２）に従った処理は行なわない。

このような第５実施形態による網点処理によれば、網点部分（本例では網点内）に形成される空隙に対応する数の黒ドットを、網点の外郭部分に補充することができ、かつ両者の数を確実に同数とすることができる。これにより、単位網点領域が入力画像において濃度が大きく変化する位置と合致する場合にも、空隙サイズと網点の外側への成長サイズを確実に等しくすることができる。空隙サイズ可変方式との併用により、空隙発生位置に疑似輪郭が生じる現象を確実に防止しつつ、空隙発生によって変化するオン／オフ画素の面積率の変化を抑制することができる。

＜２値化処理部の構成；第６実施形態＞
図２０は、第６実施形態の画像形成装置１に使用される網点処理手順の概要を示すフローチャートである。

閾値変換部２５０は、具体的には、先ず、乱数発生部２９０で発生させた乱数ｒｄを取得する。第１の閾値マトリクスMTX1の閾値ｔｈ１が空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０と乱数ｒｄの合計より小さい（未満の）ときは空隙を発生させるために、修正後の閾値ｔｈ６を、第１の閾値マトリクスMTX1を構成する各閾値ｔｈ１の最大値ｔｈmax にする（Ｓ４０−ＹＥＳ，Ｓ４２）。つまり、空隙部分の閾値データを空隙ドット形成に資するように修正する。

また、第１の閾値マトリクスMTX1の閾値ｔｈ１が空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０と乱数ｒｄの合計以上のときは、元の閾値ｔｈ１を、空隙サイズ対応閾値ｂに対応する減少量ｐ（本例では空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０と同値）分だけ小さくした値を修正後の閾値ｔｈ６とする（Ｓ４０−ＮＯ，Ｓ４４）。このような閾値変換処理を式で示すと下記式（４）のように示すことができる。

このような第６実施形態による網点処理によれば、空隙サイズを任意の範囲でばらつかせることができる。これにより、擬似輪郭を生じさせないために付加するノイズを必要最低限に抑えることができる。

＜２値化処理部の構成；第７実施形態＞
図２１は、第７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６実施形態の２値化処理部２０）の構成を示す図である。

閾値変換部２５０は、具体的には、先ず、第１の閾値マトリクスMTX1の閾値ｔｈ１が空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０より小さい（未満の）ときは空隙を発生させるために、修正後の閾値ｔｈ６を、第１の閾値マトリクスMTX1を構成する各閾値ｔｈ１の最大値ｔｈmax にする（Ｓ４０−ＹＥＳ，Ｓ４２）。つまり、空隙部分の閾値データを空隙ドット形成に資するように修正する。

また、第１の閾値マトリクスMTX1の閾値ｔｈ１が空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０以上のときは、元の閾値ｔｈ１を、空隙サイズ対応閾値ｂに対応する減少量ｐ（本例では空隙サイズ対応閾値ｂを規定する入力濃度値ｃ０と乱数ｒｄの合計）分だけ小さくした値を修正後の閾値ｔｈ６とする（Ｓ４０−ＮＯ，Ｓ４４）。このような閾値変換処理を式で示すと下記式（５）のように示すことができる。

このような第７実施形態による網点処理によれば、補充サイズを任意の範囲でばらつかせることができる。これにより、擬似輪郭を生じさせないために付加するノイズを必要最低限に抑えることができる。

以上、本発明を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。

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。

たとえば、第２〜第７実施形態は、生成される網点の内部に空隙ドットを形成する仕組み、すなわち、網点の生成と空隙ドットの生成とを同期式にする仕組みを前提に、空隙ドットの形成に起因する出力濃度誤差を補正する仕組みついて説明したが、この出力濃度誤差を補正する仕組みに関しては、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も適用することができる。ただし、網点の生成と空隙ドットの生成とが非同期の場合、空隙ドットの分を補充するための制御が複雑になる。この点では、網点の生成と空隙ドットの生成とを同期させることの効果が高い。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 第１実施形態の２値化処理部の構成を示す図である。 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。 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。 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。 第１実施形態の網点処理によるリング状網点の生成の様子を示す図である。 第１実施形態の２値化処理部の変形例１の構成を示す図である。 第２実施形態の２値化処理部の構成を示す図である。 第２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。 第２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。 第３実施形態の２値化処理部の構成を示す図である。 第３実施形態の２値化処理部における網点処理手順の概要を示すフローチャートである。 第４実施形態の２値化処理部の構成を示す図である。 第４実施形態の２値化処理部における網点処理手順の概要を示すフローチャートである。 出力ドット、空隙、境界部の分類を示す図である。 閾値変換部における閾値変換処理の手順の概要を示すフローチャートである。 空隙サイズにバラツキが有る場合と無い場合の２値画像の例を示す図である。 第５実施形態の２値化処理部の構成を示す図である。 第５実施形態の２値化処理部における網点処理手順の概要を示すフローチャートである。 第６実施形態の画像形成装置に使用される網点処理手順の概要を示すフローチャートである。 第７実施形態の画像形成装置に使用される２値化処理部２０の構成を示す図である。

符号の説明

１…画像形成装置、１０…色分解信号生成部、２０，６０…２値化処理部、２１，２２，２３，２４…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…画像記録部、４４…マーキングエンジン部、５０…プロファイル切替指令部、２５０…閾値変換部、２５２…誤差加算部、２５４…蓄積誤差記憶部、２６０…濃度値変換部、２７０…濃度誤差抑制処理部、２７２…濃度誤差演算部、２７４…積算部、２７６…比較部、２７８…制御部、２８０…空隙ドット補正部、２８２…空隙ドット計数部、２８４…出力ドット補充部、２９０…乱数発生部

Claims (16)

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に対応する網点を形成するための閾値セットを示す網点プロファイルデータと、前記網点に空隙を発生させる開始点を示す入力画像の第１の濃度を規定する空隙サイズプロファイルデータとを所定の記憶媒体に保持し、
   前記網点プロファイルデータに従う大きさの網点を生成し、
   前記画像信号の強度が、前記空隙サイズプロファイルデータに規定された第１の濃度を超え、前記第１の濃度よりも大きい値を示す第２の濃度以下の場合、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、前記空隙サイズプロファイルデータに規定された第１の濃度に対応する空隙サイズの事実上の無出力ドットにし、前記空隙サイズプロファイルデータに規定された第１の濃度以下の場合、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としない
   ことを特徴とする画像処理方法。
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に対応する網点を形成するための閾値セットを示す網点プロファイルデータと、前記網点に空隙を発生させる開始点を示す入力画像の第１の濃度を規定する空隙サイズプロファイルデータとを保持するプロファイルデータ記憶部と、
   前記網点プロファイルデータに従う大きさの網点を生成可能な２値化データを生成する演算部と
   を備え、
   前記演算部は、前記画像信号の強度が、前記空隙サイズプロファイルデータに規定された第１の濃度を超え、前記第１の濃度よりも大きい値を示す第２の濃度以下の場合、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、前記空隙サイズプロファイルデータに規定された第１の濃度に対応する空隙サイズの事実上の無出力ドットにし、前記空隙サイズプロファイルデータに規定された第１の濃度以下の場合、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としない
   ことを特徴とする画像処理装置。
3. 前記プロファイルデータ記憶部に保持されている前記空隙サイズプロファイルデータにおける処理対象の前記画像信号の強度に対応する前記空隙サイズを参照して、前記プロファイルデータ記憶部に保持されている前記網点プロファイルデータにおける当該処理対象の画像信号の強度に対応する閾値を、前記無出力ドットが得られるように修正する閾値修正部をさらに備え、
   前記演算部は、前記閾値修正部により修正された閾値と前記処理対象の画像信号の強度とを比較する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記プロファイルデータ記憶部に保持されている前記空隙サイズプロファイルデータにおける処理対象の前記画像信号の強度に対応する前記空隙サイズを参照して、前記処理対象の画像信号の強度を、前記無出力ドットが形成される方向に修正する信号強度修正部をさらに備え、
   前記演算部は、前記信号強度修正部により修正された前記処理対象の画像信号の強度と、前記網点プロファイルデータ記憶部に保持されている前記網点プロファイルデータにおける当該処理対象の画像信号の強度に対応する閾値とを比較する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
5. 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２〜４のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
6. 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、
   前記入力された画像信号の強度に対応する数の前記出力ドットで表わされる前記網点を生成可能な２値化データを生成する演算部と
   を備え、
   前記演算部は、前記画像信号の強度が、前記網点に空隙を発生させる開始点を示す入力画像の第１の濃度を超え、前記第１の濃度よりも大きい値を示す第２の濃度以下の場合、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、前記入力された画像信号の強度に対応する数の前記事実上の無出力ドットにし、前記第１の濃度以下の場合、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としない
   ことを特徴とする画像処理装置。
7. 前記画像信号の強度に対応する網点を形成するための閾値セットを示す網点プロファイルデータと、前記無出力ドットの集合サイズである空隙サイズを示す空隙サイズプロファイルデータとを保持するプロファイルデータ記憶部と、
   前記プロファイルデータ記憶部に保持されている前記空隙サイズプロファイルデータにおける処理対象の前記画像信号の強度に対応する前記空隙サイズを参照して、前記網点プロファイルデータ記憶部に保持されている前記網点プロファイルデータにおける当該処理対象の画像信号の強度に対応する閾値以外の閾値を、前記出力ドットが増加する方向に修正する閾値修正部とを
   さらに有し、
   前記演算部は、前記閾値修正部により修正された閾値と前記処理対象の画像信号の強度とを比較する
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記画像信号の強度に対応する網点を形成するための閾値セットを示す網点プロファイルデータと、前記無出力ドットの集合サイズである空隙サイズを空隙サイズプロファイルデータとを保持するプロファイルデータ記憶部と、
   前記プロファイルデータ記憶部に保持されている前記空隙サイズプロファイルデータにおける処理対象の前記画像信号の強度に対応する前記空隙サイズを参照して、前記処理対象の画像信号の強度を、前記出力ドットが増加する方向に修正する信号強度修正部とを
   さらに有し、
   前記演算部は、前記信号強度修正部により修正された画像信号の強度と、前記網点プロファイルデータ記憶部に保持されている前記網点プロファイルデータにおける当該処理対象の画像信号の強度に対応する閾値とを比較する
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
9. 前記閾値修正部は、生成される前記空隙をなす前記無出力ドットの数と同数の出力ドットが増加する方向に、前記閾値を修正する
   ことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
10. 前記演算部は、前記画像信号の強度が、前記網点に空隙を発生させる開始点を示す入力画像の第１の濃度から前記第１の濃度よりも大きい値を示す第２の濃度までの範囲で、前記空隙を持つ前記網点を生成可能な２値化データを生成する
    ことを特徴とする請求項７または８に記載の画像処理装置。
11. 前記演算部は、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６に記載の画像処理装置。
12. 乱数発生装置によって乱数を発生し、前記乱数によって前記空隙サイズを変換する
    ことを特徴とする請求項２〜５のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
13. 乱数発生装置によって乱数を発生し、前記乱数によって前記補充されるドットサイズを変換する
    ことを特徴とする請求項６〜８のうちの何れか１項に記載の画像処理装置。
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、擬似的に中間調画像を生成する画像形成装置であって、
    前記画像信号の強度に対応する網点を形成するための閾値セットを示す網点プロファイルデータと、前記網点に空隙を発生させる開始点を示す入力画像の第１の濃度を規定する空隙サイズプロファイルデータとを保持するプロファイルデータ記憶部と、
    前記網点プロファイルデータに従う大きさの網点を生成可能な２値化データを生成し、前記画像信号の強度が、前記空隙サイズプロファイルデータに規定された第１の濃度を超え、前記第１の濃度よりも大きい値を示す第２の濃度以下の場合、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、前記空隙サイズプロファイルデータに規定された第１の濃度に対応する空隙サイズの事実上の無出力ドットにし、前記空隙サイズプロファイルデータに規定された第１の濃度以下の場合、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としない演算部と、
    前記演算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。
15. 前記プロファイルデータ記憶部に保持されている前記空隙サイズプロファイルデータにおける処理対象の前記画像信号の強度に対応する前記空隙サイズを参照して、前記プロファイルデータ記憶部に保持されている前記網点プロファイルデータにおける当該処理対象の画像信号の強度に対応する閾値を、前記無出力ドットが得られるように修正する閾値修正部を備え、
    前記演算部は、前記閾値修正部により修正された閾値と前記処理対象の画像信号の強度とを比較する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記プロファイルデータ記憶部に保持されている前記空隙サイズプロファイルデータにおける処理対象の前記画像信号の強度に対応する前記空隙サイズを参照して、前記処理対象の画像信号の強度を、前記無出力ドットが形成される方向に修正する信号強度修正部を備え、
    前記演算部は、前記信号強度修正部により修正された前記処理対象の画像信号の強度と、前記網点プロファイルデータ記憶部に保持されている前記網点プロファイルデータにおける当該処理対象の画像信号の強度に対応する閾値とを比較する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
    

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