JP7440239B2 - パターン生成装置、パターン生成方法およびパターン形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、パターン生成装置、パターン生成方法およびパターン形成装置に関し、より詳細にはドットを用いた地紋パターンを生成するパターン生成装置、パターン生成方法および生成された地紋パターンを画像に形成するパターン形成装置に関する。

従来から、紙幣、有価証券あるいは帳票等の紙面に細緻な文様を背景として配することが行われている。紙面に印刷あるいは手書きされた文字を後から消そうとしたり修正しようとするとその痕跡が目立つようにして改ざんを抑止したり、偽造を抑止することが目的である。そのような背景の文様を地紋とも呼ぶ。
高性能の複写装置や印刷機等の画像形成装置が身近な存在になった近年、地紋はさらに新たな役割を担うようになっている。複写の抑止である。

例えば、住民票等の証明書類、チケットあるいは伝票を印刷して発行する印刷機に、地紋を生成する機能を付加し、地紋を背景とする証明書類、チケットあるいは伝票を原本として印刷する。原本に印刷される地紋は、２つの領域からなる。複写装置で複写した場合に再現され易いパターン（以下、この明細書で「再現パターン」ともいう）と、再現パターンに比べて再現されにくいパターン（以下、この明細書で「非再現パターン」ともいう）である。

複写物においては再現パターンと非再現パターンに相対的な濃度差が生じ、それが視認される。よって、例えば再現パターンを「複写」という文字の形状に配置し、他の背景領域に非再現パターンを配置すると、複写物上では非再現パターンの背景の中に「複写」という再現パターンの文字が前述した濃度差によって浮かび上がって再現、濃度差の少ない原本と視覚的に区別できる。これによって、違法な複写を抑止する効果が得られる。なお、逆に再現パターンの背景に非再現パターンの文字を配置してもよい。

複写を抑制するための地紋パターンに関して、次の技術が知られている。
複写すると文字の可読性が低下して原稿の複写抑止効果が高められるように、文字サイズに応じて地紋画像の潜像部（再現パターンの地紋領域）と背景部（非再現パターンの地紋領域）のパターンを変更するものである（例えば、特許文献１参照）
また、ユーザーインターフェースを用いて、地紋画像における潜像部（再現パターンの地紋領域）と背景部（非再現パターンの地紋領域）とのドットサイズを変更するものである（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１２－１０９７４８号公報 特開２００７－１４３１１１号公報

原本と複写物が明確に区別されるためには、原本上の地紋に含まれる再現パターンと非再現パターンの濃度が、常にほぼ等しくなくてはならない。
ところが、パターンを構成する１画素の濃度が、例えば画像を形成する印刷ユニットの周囲環境の変化や現像剤の劣化等の影響を受けて変動すると、原本上の地紋に含まれる再現パターンと非再現パターンに濃度差が目立つようになることがある。あるいは、印刷ユニットの特性に応じて、再現パターンと非再現パターンの濃度差がほぼ等しくなるように印刷ユニットにおいて調整を必要とすることがある。
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、画素の濃度の変動やバラツキがあっても、再現パターンと非再現パターンの濃度差による影響を抑制可能な地紋パターンを実現するものである。

この発明は、
（１）１画素および／または連結された複数画素からなるドットを用いて、複写時にドットが再現される再現パターンおよび複写時に前記再現パターンに比べドットが再現されにくい非再現パターンを隣接させたドットパターンで地紋パターンを生成するドットパターン生成回路と、生成された地紋パターンを、画像を印刷する印刷ユニットへ提供する出力回路とを備え、前記再現パターンは、前記非再現パターンより高い空間密度で分散したドットが配置されてなる実効大ドット域を含む、パターン生成装置を提供する。
さらに、この発明は、
（２）前記パターン生成装置と、前記パターン生成装置により生成される地紋パターンを含む画像を印刷する印刷ユニットとを備える画像形成装置を提供する。

また異なる観点から、この発明は、
（３）コンピュータが、パターン生成装置を用いて１画素および／または連結された複数の画素からなるドットを用いて、複写時にドットが再現可能な再現パターンおよび複写時に前記再現パターンに比べドットが再現されにくい非再現パターンを隣接させたドットパターンで、パターン生成装置に地紋パターンを生成させるステップと、生成された地紋パターンの画像を印刷ユニットに印刷させるステップとを備え、前記再現パターンは、前記非再現パターンより高い空間密度で分散したドットが配置されてなる実効大ドット域を含む、パターン生成方法を提供する。

さらにこの発明は、
（４）１画素および／または複数画素からなるドットを用いて、複写時にドットが再現される再現領域と、複写時に再現領域と比較してドットが再現されにくい非再現領域とを有し、複数ドットによるパターンであって前記再現領域に形成される再現パターンと、複数ドットによるパターンであって前記非再現領域に形成される非再現パターンとで地紋パターンを生成するドットパターン生成部と、生成された地紋パターンを、画像に形成する画像形成部とを備え、前記再現パターンおよび前記非再現パターンは同一形状のドットを含み、前記再現パターンは前記非再現パターンよりドット間距離が小さく配置されてなるパターン形成装置を提供する。

この発明の上記（１）によるパターン生成装置において、再現パターンは、前記非再現パターンより高い空間密度で分散したドットが配置されてなる実効大ドット域を含むので、再現パターンの実効大ドット域が非再現パターンと同様に分散したドットからなり、画素の濃度の変動やバラツキがあっても、再現パターンと非再現パターンの濃度差による影響を抑制可能な地紋パターンを実現できる。
この発明による上記（２）～（４）についても同様の作用効果を奏する。

この実施形態におけるデジタル複合機の構成を示すブロック図である。 図１に示すデジタル複合機の外観を示す斜視図である。 この実施形態において、印刷ユニットが印刷する１画素で構成される１ドットの例を表す説明図である。 図３に示すドットが分散した非再現パターンの例を示す説明図である。 ドットが隣接した大ドットで構成される、従来の再現パターンの説明図である。 この実施形態による再現パターンの一例を示す説明図である。 各画素の輪郭の大きさが変化した場合に再現パターンおよび非再現パターンのそれぞれの大局的濃度の変化を示すグラフである。（図５の再現パターン） 各画素の輪郭の大きさが変化した場合に再現パターンおよび非再現パターンのそれぞれの大局的濃度の変化を示すグラフである。（図６の再現パターン） 実施の形態２における非再現パターンおよび再現パターンの例を示す説明図である。 実施の形態２における非再現パターンおよび再現パターンの異なる例を示す説明図である。 実施の形態３における非再現パターンおよび再現パターンの例を示す説明図である。 実施の形態４における非再現パターンおよび再現パターンの例を示す説明図である。

以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
（実施の形態１）
≪画像形成装置の構成≫
図１は、この実施形態における画像形成装置の一態様であるデジタル複合機の構成を示すブロック図である。図２は、図１に示すデジタル複合機の外観を示す斜視図である。
なお、この実施形態では画像形成装置の例としてデジタル複合機を挙げているが、これに限るものでない。例えば、コピー装置、ファクシミリ装置、プリンタ装置などであってもよいし、画像形成に係る装置であればこれらに限られるものでない。

図１に示すように、画像形成装置１００は、操作ユニット１０、制御部１１、表示ユニット１２、印刷ユニット１３、通信インターフェイス回路１４、スキャナユニット１５、画像データ生成回路１６およびパターン生成ユニット１９を備える。
また、通信インターフェイス回路１４を介して外部の情報処理装置２０と接続されている。この実施例で、情報処理装置２０は、画像形成装置１００が読み取った原稿画像を格納し、格納された原稿画像をユーザーが処理するパーソナルコンピュータである。ただし、情報処理装置２０はパーソナルコンピュータに限るものでなく、例えばスマートフォンであってもよく、ファイルサーバー等であってもよい。

また、図２に示すように、画像形成装置１００は、給紙トレイ１７ａ、排出トレイ１８ａ、１８ｂおよび１８ｃ並びに手差しトレイ１７ｂを備える。
制御部１１と印刷ユニット１３、制御部１１とスキャナユニット１５、制御部１１とパターン生成ユニット１９とはバスで接続されており、相互に通信可能となっている。
制御部１１は、図１に示す画像形成装置１００の各部の動作を制御する。具体的には、ＣＰＵあるいはＭＰＵ（以下、両者をまとめてＣＰＵと呼ぶ）を中心に、メモリ、入出力インターフェイス回路、タイマ回路等のハードウェア資源で構成される。
制御部１１が備えるＲＯＭの少なくとも一部が、書き換え可能な不揮発性メモリであってもよい。制御部１１が備えるＣＰＵは、ＲＯＭに格納された制御プログラムを読み出して適宜、ＲＡＭに展開する。そして、ＲＡＭに展開された制御プログラムに従った処理を実行する。

ＣＰＵは、ＲＯＭに格納された制御プログラムの内容に従って、ユーザーインターフェースに係る表示を表示ユニット１２に表示させる。そして、ユーザーが操作ユニット１０に対して行う操作入力を受付ける。さらに、ＣＰＵは、前記制御プログラムに従って、画像形成装置１００のハードウェアを制御し、地紋パターンの生成や印刷処理等の機能を実現する。
制御部１１は前記ＣＰＵが、ＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することによって、その機能が実現される。

操作ユニット１０は、画像形成装置１００の筐体上に設けられ、ユーザーの操作を受付ける複数の操作ボタンや、表示ユニット１２の表示面上に配置されたタッチパネルなどから構成される。制御部１１は、操作ユニット１０に対する入力操作を示す信号を認識する。

表示ユニット１２は、例えば液晶ディスプレイ装置で構成され、操作ユニット１０が受け付けた入力等に基づいて、各種の情報や画像等を表示可能である。制御部１１は、表示ユニット１２に表示するべき内容を生成し、更新する。それに伴って、表示ユニット１２は各種の情報や画像を表示する。
制御部１１には、原稿の画像を読取るスキャナユニット１５が接続される。
スキャナユニット１５は、制御部１１の制御下で、コピー、ファックスおよびスキャナのジョブにおける画像読取の処理を実行する。即ち、原稿画像を読み取って、画像信号に変換する。
画像データ生成回路１６は、スキャナユニット１５が出力する画像信号に基づいて画像データを生成する。

給紙トレイ１７ａは、各種サイズの用紙を個別に収容する複数のトレイで構成される。
手差しトレイ１７ｂは、各種サイズおよび各種のタイプの用紙を給送可能なトレイである。
図１および図２に図示しない給紙機構は、制御部１１の制御下で、指定された給紙トレイの用紙を印刷装置内部へ給送して印刷ユニット１３へ搬送する、
印刷ユニット１３は、制御部１１の制御下で、給紙トレイ１７ａまたは手差しトレイ１７ｂから給送された用紙に、指定された画像データを印刷する。
図１および図２に図示しない排紙機構は、印刷ユニット１３で印刷された用紙を排出トレイ１８ａ、１８ｂ、１８ｃの何れかへ排出する。

通信インターフェイス回路１４は、ネットワークを介して外部の機器とデータの通信を行うためのインターフェイスである。この実施形態で、画像形成装置１００は、ネットワークを介して接続された情報処理装置２０と通信する。情報処理装置２０は、スキャナユニット１５が読み取り、画像データ生成回路１６が生成した画像データを格納する。また、情報処理装置２０に格納された画像データを印刷ユニット１３が印刷するために提供する。

パターン生成ユニット１９は、ドットで構成される再現パターンおよび同じくドットで構成される非再現パターンからなる地紋パターンを生成し、生成された地紋パターンを印刷ユニット１３へ出力する。印刷ユニット１３は、その地紋パターンを画像データ生成回路１６で生成された画像データに重畳して用紙に印刷する。
パターン生成ユニット１９は、地紋パターンを生成するドットパターン生成回路１９ａおよび生成された地紋パターンを印刷ユニット１３へ出力する出力回路１９ｂを備える。必須の構成でないが、ドットパターンを構成する１画素の濃度を調整する画素濃度調整回路１９ｃを備えてもよい。図１において、画素濃度調整回路１９ｃが必須の構成でないこと示すために、枠を鎖線で示している。
図１において、パターン生成ユニット１９は画像形成装置１００に含まれる一つのユニットと位置付けられているが、地紋パターンを生成して出力する一つの装置と位置付けることもできる。
以上が、この実施形態における画像形成装置１００の構成である。

≪地紋パターン≫
以下、パターン生成ユニット１９が生成する地紋パターンについて述べる。
背景技術の欄および発明が解決しようとする課題の欄で述べたように、従来は再現パターン（潜像部）として複数画素が連結した読み取り可能な大きさのドットを使用し、非再現パターン（背景部）にはそれよりも少ない画素からなる小さいドットを使用するのが通常のやり方であった。例えば、特許文献２（以下、文献２）の図１１に示される大ドットおよび文献２の図１３に示される小ドットを参照されたい。

なお、特許文献１の背景技術欄には、「地紋画像は、読み取り解像度の限界から『分散した小さいドットは読み取れない』という装置の特性を利用したものであり、背景部は…分散した小さいドットで構成し、潜像部は読み取り可能なサイズのドット、あるいは小さいドットが集合したドットで構成」されるとの記載がある。しかし、この「小さいドットが集合したドット」については、上述のように「背景部は分散した小さいドットで構成し」とされている以上、潜像部の「小さいドットが集合したドット」は分散していないことを示していると解される。即ち、小さいドットが間隙を空けずに隣接して大きいドットを構成していることを示していると解される。実際、特許文献１には、複写時に再現されなくてもよい小さいドットのみで潜像部を構成する態様は記載されていない。

また、文献２には、集中したドット（大きなドット）は複写物上で再現され、分散したドット（小さなドット）は複写物上で正確に再現されないことを概念的に示す図として図２０（ａ）および（ｂ）が示されている。この「集中したドット」については、「潜像部のドットはドット集中型ディザマトリクスを用いて、また背景部のドットはドット分散型ディザマトリクスを用いて生成され」ることが記載されている。
そして、発明の詳細には、集中型ディザマトリクスを用いたドットの具体例として文献２の図１１に４×４の渦巻き型ディザマトリクス（文献２の図１０参照）に基づく３つの大ドットが示されている。さらに、分散型ディザマトリクスを用いた小ドットの具体例として文献２の図１３に４×４のＢａｙｅｒ型ディザマトリクス（文献２の図１２参照）に基づく３つの小ドットが示されている。
しかし、文献２の図１１に示される例のように、大ドットは、各々が縦および横方向に連結され複数ドットが集中して配置されるものであって、複写物上で正確に再現されない小さなドットが分散して配置されるものではない。

そして、原本の潜像が見えにくいように再現パターンと非再現パターンのそれぞれの大局的濃度（平均濃度）がほぼ等しくなるようにそれぞれのパターンが決定される。その場合、再現パターンが非再現パターンの大局的濃度と等しくなるように非再現パターンの間に非再現パターンの小さなドットを配置する態様もある。

しかし、印刷ユニット１３の特性は、周囲環境の変動や使用に伴う劣化等に伴って変動する。周囲環境の変動や経時劣化等に伴って印刷ユニット１３の特性が変動すると、ドットを構成する１画素の濃度、従って輪郭の大きさが変動する。例えば、印刷ユニット１３が電子写真方式によるものであれば、周囲環境の変動や画像形成に係る感光体や現像剤の劣化等に伴い、１画素に対応するドットが痩せたり太ったりする。即ち、１画素に対応するドットの大きさが変動する。
印刷ユニット１３の特性が変動した結果、各画素の濃度が低くなってドットが再現されにくくなった場合のドットの痩せを考える。例えば１画素からなる小さいドットは、再現パターンと非再現パターンの大局的濃度が等しくなるよう調整された初期状態から各画素の濃度が低くなると、小さいドットは痩せて消えてしまいがちになる。それに対して、例えば４×４画素からなる大きいドットは、前記初期状態から各画素の濃度が低くなっても少し痩せて小さくなる程度の影響しかない。

逆に、各画素の濃度が高くなってドットが再現されやすくなった場合を考える。１画素からなる小さいドットは、各画素の濃度が高くなると、太って、例えば元のドットの倍ほどの大きさになることもある。それに対して、例えば４×４画素からなる大きいドットは、前記初期状態から各画素の濃度が高くなっても少し太って大きくなる程度の影響しかない。
即ち、痩せたり太ったりする部分と前記初期状態におけるドットとの大きさの比率が異なれば、大局的濃度の変化の度合いが異なる。画素の輪郭の大きさの変動に伴う大局的濃度の変化は、前記初期状態におけるドットがより大きいものの方が、より小さいものよりも変化の度合いが小さい。

この課題に対して発明者は、１画素または連結された複数画素からなるドットで描画される領域の大局的な濃度（平均濃度）の変動は、ドットの元の大きさに依存する点に要因があり、大ドットと小ドットを用いる限り本質的な問題解決は得られないと考えた。
別の言い方をすると、元の大きさが大きい大ドットと元の大きさが小さい小ドットでは、ドットを構成する各画素の濃度、従って各画素の輪郭の大きさの変動に対する大局的濃度の変化量が異なる。原本上で地紋が目立ちにくいように、大ドットを用いる再現パターンと小ドットを用いる非再現パターンの両者について大局的濃度を略一致させる調整が必要であるが、印刷ユニット１３の特性変動を考慮すると常に再現パターンと非再現パターンの大局的濃度を略等しい状態にすることは難しい。

各画素の濃度が変化した場合、再現パターンと非再現パターンとで大局的濃度の変動の度合いが異なることについて、発明者の知見を単純化して説明する。
図３はこの実施形態において、印刷ユニット１３が印刷する１画素で構成される１ドットの例を表す説明図である。図３において、格子の１つのマス目が１画素、また、ドットの大きさに対応する。印刷ユニット１３の特性変動により各ドットの印刷が濃くなって、１画素の輪郭が図３に示す１画素の周囲に鎖線で示す部分だけ大きくなった場合を考える。大きくなった輪郭の厚みをΔｄ、１画素の一辺をａとすると、図３の１画素、即ち１ドットは４つの各辺がそれぞれａ×Δｄだけ大きくなっている。

図４は図３に示すドットが分散した非再現パターンの例を示す説明図である。図４に示す領域内のドットの総数は３２個である。
印刷ユニット１３の特性変動により各画素が濃くなり、図３と同様に各画素の輪郭が大きくなった場合、各ドットに対応する画素が３２個あり、各画素について鎖線で示される辺が４つずつあるので３２×４×ａ×Δｄ＝１２８×ａ×Δｄだけドットの占める面積が大きくなる。

図５はドットが隣接した大ドットで構成される、従来の再現パターンの例を示す説明図である。図５において、再現パターンを構成するドットは縦横にそれぞれ４画素が隣接するパターンで構成される。図４と同じ大局的濃度になるように、図５に示す領域内に２つのドットが配置されている。即ち、２つのドットを構成する画素の総数は３２個である。

印刷ユニット１３の特性変動により各画素が濃くなり、図３と同様に各画素の輪郭が大きくなった場合、画素が隣接している部分は輪郭が大きくなっても隣の画素と重なるのでドットの輪郭は大きくならない。ドットの輪郭が大きくなる部分は、図５に鎖線で示されるように各大ドットについて４つの各辺に４×４×ａ×Δｄであり、２つの大ドットの合計は３２ａ×Δｄとなる。実際には大ドット内の画素が隣接する境界部にもトナーが増加して濃くなるが、近似的には図４と図５とで４倍の濃度変化が生じる。

図５に示す大ドットは、図４に示す小ドットよりも印刷ユニット１３の特性変動による大局的濃度の変化の度合いが小さい。即ち、主として大ドットを用いる再現パターンと、小ドットを用いる非再現パターンによって原本上の地紋を形成する場合、印刷ユニット１３の特性変動によって画素の濃度が変化すると、再現パターンと非再現パターンのそれぞれの大局的濃度に差が生じ、地紋が原本上で見え易くなってしまう。複写物上でのみ浮き上がるべき地紋が原本上で見え易くなるのは好ましくない。

そこで発明者は、この実施形態で示すように、再現パターンを、隣接した画素の大ドットで構成せず、非再現パターンと略同じ大きさのドットで構成するという着想に至った。その場合、再現パターンを構成するドットの空間密度を、非再現パターンを構成するドットの空間密度よりも高いものとする。ドットの空間密度に差異を持たせることで、複写後の再現パターンと非再現パターンの大局的濃度に大きな差が生じるようにした。その一方で、再現パターンと非再現パターンを略同じ大きさのドットで構成することによって印刷ユニット１３の特性が変動しても原本上の非再現パターンと再現パターンの大局的濃度の変化の度合いに大きな差が生じないようにしている。

この実施形態において、再現パターンおよび非再現パターンを構成するドットは、想定される複写装置の読取り解像度の限界に相当する程度の大きさである。しかし、個々のドットの大きさがそうであっても、高い空間密度で配置されたドットの集合体は、連結されたドットに比べると低い濃度になることがあっても、消えることなく複写装置に読み取られる。

図６は、この実施形態による再現パターンの一例を示す説明図である。図５に示す従来の再現パターンおよび図４に示す非再現パターンと比べると、非再現パターンと同じ大きさのドットが高い空間密度で配置されたドットの集合体によって、図５の大ドットに対応するパターンが構成される。この実施形態において、例えば図５の大ドットに対応して図６のように高い空間密度で配置されるドットの集合体を実効大ドットと呼ぶ。

印刷ユニット１３の特性変動により各画素が濃くなり、図３と同様に各画素の輪郭が大きくなった場合、各ドットに対応する画素が３２個あり、各画素について鎖線で示される辺が４つずつあるので図４と同様に、１２８×ａ×Δｄだけドットの占める面積が大きくなる。即ち、図６に示す再現パターンの大局的濃度の変化は、図４に示す非再現パターンの大局的濃度の変化と等しい。
このように、この実施形態による再現パターンは、非再現パターンで用いるものと略同じ大きさのドットを使用した実効大ドットを含む。ドットの大きさの違いでなく空間密度の違いで再現パターンと非再現パターンを区別する。

≪大局的濃度の変化の特性≫
図７および図８は、各画素の濃さの変動に伴って、画素の輪郭の大きさが変化した場合に再現パターン及び非再現パターンのそれぞれの大局的濃度の変化を示すグラフである。
図７のグラフにおいて、再現パターンは図５に示す態様で複数の大ドットが配置されたパターンであり、非再現パターンは図４に示す態様で複数のドットが配置されたパターンである。即ち、図７は、従来技術による原本上の地紋パターンの特性を例示している。横軸は各画素の輪郭の大きさを示し、縦軸は再現パターンおよび非再現パターンの大局的な濃度を示す。

図８のグラフは、図６に示す態様でドットが配置された再現パターンを用いている点が図７と異なるが、その他は図７と同様である。図８は、この実施形態による原本上の地紋パターンの特性を例示している。
図７および図８に、グラフの横軸における最小値、中央値、最大値に対応する原本上の地紋パターンの見えを例示している。図７の最小値および最大値に対応する地紋パターンでは、再現パターンと非再現パターンの濃度差によって、「複写」という地紋パターンが原本上で浮かび上がって見える。これに対して、図８の最小値および最大値に対応する地紋パターンでは、再現パターンと非再現パターンの濃度差が中央値における濃度差と大差なく、原本上で地紋パターンが浮かび上がって見えることがない。

（実施の形態２）
実施の形態１では、再現パターンおよび非再現パターンを何れも１画素のドットの集合体で表したが、ドットは必ずしも１画素で構成されなくともよい。
例えば、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、隣接する２画素で１ドットが構成されてもよい。ただし、再現パターン、非再現パターンは何れも同じドットで構成されることが極めて好ましい。

図９Ａで、左側は非再現パターンの例を示し、右側は実効大ドットを含んだ再現パターンの例を示す。図９Ａの場合は、各ドットにおいて２画素が並ぶ方向はすべて同じ方向（例えば、横方向）である。
図９Ｂにおいて、非再現パターンは図９Ａと同一であり、各ドットにおいて２画素は横方向に並んでいる。それに対して再現パターンにおける実効大ドットは縦方向に２画素が並ぶドットで構成される。

（実施の形態３）
実施の形態１および２では、再現パターンおよび非再現パターンは何れも同じ形状のドットの集合体で構成される。
しかし、必ずしもすべてのドットの形状が同じでなく、一部のドットの形状が異なってもよい。
図１０は、基本的に図９Ａと同じ再現パターン、非再現パターンを示しているが、非再現パターンのうち一部のドットが他のドットと異なる形状をしている。即ち、図１０に示す非再現パターンのドットのうち一つのドットは３つの画素が隣接して構成されている。
異なるドットが含まれる割合は、４０％以下であればよく、好ましくは再現パターンまたは非再現パターンを構成するドット総数の１０％以下であり、より好ましくは５％以下、さらに好ましくは１％以下である。

（実施の形態４）
実施の形態１～３において、再現パターンを構成するドットの集合体におけるドットとドットの間隔は、最小の間隔である１画素としていたが、必ずしも１画素に限定されるものでなく、ドットの集合体が想定する複写機に読み取られた場合に消えない程度の空間密度であれば足りる。
図１１は、図９Ａに示す再現パターンと同様に２画素が横方向に隣接するドットが縦方向に４つ、横方向に２つ配置されたものであるが、再現パターンに含まれる実効大ドットは、縦方向に並ぶ各ドットの間隔が２画素である。

（実施の形態５）
実施の形態１～４で述べたように、ドットの集合体によって再現パターンを構成した場合、例えば図８に示すように、印刷ユニット１３の特性が変動しても再現パターンと非再現パターンの濃度が略等しく変化する。よって、地紋のパターンを生成する１画素の濃度を手動で調整する機能は基本的に不要である。ただし、従来と同様、地紋のパターンを生成する１画素の濃度を手動で調整する機能を有しても構わない。
１画素の濃度を手動で調整する機能を有する場合、調整用のテストパターンを印刷ユニット１３から印刷し、それを複写した時に再現パターンは再現され易く、非再現パターンは再現され難いように１画素の濃度を設定するのが好適である。

以上に述べたように、
（i）この発明によるパターン生成装置は、１画素および／または連結された複数画素からなるドットを用いて、複写時にドットが再現される再現パターンおよび複写時に前記再現パターンに比べドットが再現されにくい非再現パターンを隣接させたドットパターンで、地紋パターンを生成するドットパターン生成回路と、生成された地紋パターンを、画像を印刷する印刷ユニットへ提供する出力回路とを備え、前記再現パターンは、前記非再現パターンより高い空間密度で分散したドットが配置されてなる実効大ドット域を含むことを特徴とする。

この発明において、画素は、画像データを構成する最小の単位である。印刷ユニットは基本的に、画像データを構成する各画素に対応した点の集合を用紙上に印刷するものである。実際には、美しく精緻な画像を得るための複雑な処理を含む。
また、ドットは１または複数の画素で構成される一塊の孤立点である。連結された画素からなるドットとは、隣接する画素で構成されるドットである。
さらにまた、ドットパターンは、複数のドットから構成されるパターンである。

再現パターンの具体的な一例は、図６に示すドットパターンである。実効大ドット域の具体的な一例は、図６において縦横それぞれ４つのドットが一画素の間隔をおいて配置される領域である。非再現パターンの具体的な一例は、図４に示すドットパターンである。
地紋パターンは、再現パターンと非再現パターンで構成される地模様である。
印刷ユニットは、画像を印刷するものであれば、その方式は問わない。その具体的な態様は、例えば、電子写真方式の画像形成装置（ただし、地紋パターンを生成する構成を除く）である。前述の実施形態におけるデジタル複合機は、この発明の印刷ユニットに相当する。
また、空間密度は、地紋パターンが印刷される用紙上の空間密度に対応する概念である。
実効大ドット域は、高い空間密度で分散したドットが配置された領域であって、多数の画素が連結された大きなドットのように、複写時にドットが再現され易い領域である。
この発明によるパターン生成装置の具体的態様の一例は、図１におけるパターン生成ユニットである。

さらに、この発明の好ましい態様について説明する。
（ii）前記実効大ドット域において、分散した各ドットは隣のドットと少なくとも１画素の間隔をおいて配置されていてもよい。
このようにすれば、実効大ドット域は非再現パターンと同様に分散したドットからなるので、画素の濃度の変動やバラツキが、再現パターンと非再現パターンの濃度差に影響をおよぼしにくい地紋パターンを実現できる。

（iii）各ドットは、３画素以下の連結された画素または１画素のドットからなってもよい。
このようにすれば、再現パターンは非再現パターンと同様に３画素以下の連結された画素または１画素の分散したドットからなるので画素の濃度の変動やバラツキが、再現パターンと非再現パターンの濃度差に影響をおよぼしにくい地紋パターンを実現できる。

（iv）前記再現パターンは、連結された２画素または１画素のドットからなってもよい。
このようにすれば、再現パターンは２画素または１画素の分散したドットからなるので画素の濃度の変動やバラツキが、再現パターンと非再現パターンの濃度差に影響をおよぼしにくい地紋パターンを実現できる。

（v）前記再現パターンにおいて連結された２画素からなるドットは、何れも同一方向に２画素が並んでなってもよい。
このようにすれば、再現パターンにおいて連結された２画素からなるドットは、何れも同一方向に２画素が並んでいるので、狭い間隔、即ち高い空間密度でドットが並んだ再現パターンが実現できる。

（vi）前記実効大ドット域、前記非再現パターンの少なくとも何れかは、２種類以上の異なる形状のドットを含んだドットパターンであってもよい。
このようにすれば、実効大ドット域、非再現パターンを種々のドットを用いて構成することができる。

（vii）前記再現パターンは、前記非再現パターンを構成するドットと同一形状のドットからなってもよい。
このようにすれば、同一形状のドットを用いて再現パターンと非再現パターンを生成することができる。

（viii）前記ドットの構成単位である１画素の濃度を調整する画素濃度調整回路をさらに備えてもよい。
このようにすれば、再現パターンと非再現パターンの大局的な濃度の差がある場合、画素濃度調整回路を用いてその差が小さくなるように調整できる。

（ix）また、この発明の好ましい態様は、パターン生成装置と、前記パターン生成装置により生成される地紋パターンを含む画像を印刷する印刷ユニットとを備える画像形成装置を含む。

（x）また、この発明の好ましい態様は、コンピュータが、１画素および／または連結された複数の画素からなるドットを用いて、複写時にドットが再現可能な再現パターンおよび複写時に前記再現パターンに比べドットが再現されにくい非再現パターンを隣接させたドットパターンで、パターン生成装置に地紋パターンを生成させるステップと、生成された地紋パターンの画像を印刷ユニットに印刷させるステップとを備え、前記再現パターンは、前記非再現パターンより高い空間密度で分散したドットが配置されてなる実効大ドット域を含む、ドットパターンであるパターン生成方法を含む。

（xi）さらにまた、この発明の好ましい態様は、１画素および／または複数画素からなるドットを用いて、複写時にドットが再現される再現領域と、複写時に再現領域と比較してドットが再現されにくい非再現領域とを有し、複数ドットによるパターンであって前記再現領域に形成される再現パターンと、複数ドットによるパターンであって前記非再現領域に形成される非再現パターンとで地紋パターンを生成するドットパターン生成部と、生成された地紋パターンを、画像に形成する画像形成部とを備え、前記再現パターンおよび前記非再現パターンは同一形状のドットを含み、前記再現パターンは前記非再現パターンよりドット間距離が小さく配置されてなるパターン形成装置を含む。

上記（xi）に述べた態様において、再現領域は、再現パターンからなる領域であり、非再現域は非再現パターンからなる領域である。再現パターンおよび非再現パターンは、ドットのパターンが互いに異なる。しかし、複数のドットで構成されたパターンという点で両者は共通する。再現領域の具体的な一例は、図６に示すドットパターンである。非再現領域の具体的な態様は、図４に示すドットパターンである。
また、ドットパターン生成部の具体的態様の一例は、図１に示すパターン生成ユニットであり、画像形成部の具体的態様の一例は、図１に示す印刷ユニットである。

この発明の好ましい態様には、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含まれる。
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。

１０：操作ユニット、 １１：制御部、 １２：表示ユニット、 １３：印刷ユニット、 １４：通信インターフェイス回路、 １５：スキャナユニット、 １６：画像データ生成回路、 １７ａ：給紙トレイ、 １７ｂ：手差しトレイ、 １８ａ，１８ｂ，１８ｃ：排出トレイ、 １９：パターン生成ユニット、 １９ａ：ドットパターン生成回路、 １９ｂ：出力回路、１９ｃ：画素濃度調整回路、 ２０：情報処理装置、
１００：画像形成装置

Claims (5)

1. １画素からなるドットを用いて、複写時にドットが再現される再現パターンおよび複写時に前記再現パターンに比べドットが再現されにくい非再現パターンを隣接させたドットパターンで地紋パターンを生成するドットパターン生成回路と、
   生成された地紋パターンを、画像を印刷する印刷ユニットへ提供する出力回路とを備え、
   前記非再現パターンはドットが一様に分散し、前記再現パターンはドットが前記非再現パターンより高い空間密度で局所的に分散配置された実効大ドット域を含み、前記実効大ドット域のドットは前記非再現パターンのドットと同じ大きさであり配置の空間密度が異なるパターン生成装置。
2. 前記実効大ドット域において、分散した各ドットは隣のドットと少なくとも１画素の間隔をおいて配置されている請求項１に記載のパターン生成装置。
3. 前記ドットの構成単位である１画素の濃度を調整する画素濃度調整回路をさらに備える請求項１に記載のパターン生成装置。
4. 請求項１～３の何れか一つに記載のパターン生成装置と、
   前記パターン生成装置により生成される地紋パターンを含む画像を印刷する印刷ユニットとを備える画像形成装置。
5. コンピュータが、
   １画素からなるドットを用いて、複写時にドットが再現可能な再現パターンおよび複写時に前記再現パターンに比べドットが再現されにくい非再現パターンを隣接させたドットパターンで、パターン生成装置に地紋パターンを生成させるステップと、
   生成された地紋パターンの画像を印刷ユニットに印刷させるステップとを備え、
   前記非再現パターンはドットが一様に分散し、前記再現パターンはドットが前記非再現パターンより高い空間密度で局所的に分散配置された実効大ドット域を含み、前記実効大ドット域のドットは前記非再現パターンのドットと同じ大きさであり配置の空間密度が異なるパターン生成方法。