JP5940495B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

この発明は、記録媒体上に液滴を吐出することで画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法に関する。

近時、例えばインクジェット記録方式の画像形成装置を用いて、高速・高画質を両立したカラー大判印刷が実現されている。この一形態として、インクを凝集又は不溶化させる処理液を記録媒体上に予め塗布した後に、インクの液滴を吐出することで高精細な画像形成を行う「２液凝集方式」が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種の画像形成装置では、連続階調を表現する画像信号（以下、連続調画像信号ともいう）に対してハーフトーン処理を施すことで、液滴の吐出制御信号（例えば、ドットのオン・オフやサイズ情報）に変換する。そこで、画像形成物の生産効率を向上させるべく、複数のハーフトーン処理条件の中から適切な条件を選択する技術が種々提案されている。

特許文献２では、画像形成条件及び所定の評価基準に基づき印刷物の生産適性を評価し、その評価結果を可視化した表示画像を作成する装置及び方法が提案されている。これにより、処理特性を熟知しない作業者であっても、適切な条件を選択できる旨が記載されている。

特開２０１３−０２２７３０号公報 特開２０１２−２２２４３３号公報

ところで、本発明者による鋭意研究によれば、特に、この２液凝集方式を採用する場合、画像の形成対象である記録媒体の種別によって、斑状の濃度むら（以下、モトル）が発生し得ることを見出した。特に、包装用の低級板紙を用いた場合にモトルが顕著に現われる傾向があった。

しかし、特許文献２の段落［００６９］では、モトルを評価項目に含めてもよい旨が記載されているものの、モトル発生のメカニズム及びその抑制に適したハーフトーン処理条件について何ら言及されていない。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、例えば２液凝集方式において、モトルと他の画質項目とのバランスが取れた高画質な画像を形成可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、色材を含有する液滴を記録媒体上の画像形成面に向けて吐出する記録ヘッドと、上記記録ヘッド及び上記記録媒体の間の相対移動の下、上記色材による各ドットを順次形成させて画像を生成するように、制御信号に基づいて上記記録ヘッドを駆動制御するヘッド駆動回路と、上記画像形成面の表面粗さが閾値よりも大きい範囲にて上記表面粗さが大きいほど上記各ドットの密集体であるドットクラスタの平均サイズを大きくするように、入力された画像信号を上記ヘッド駆動回路に供される上記制御信号に変換する画像処理部とを備えることを特徴とする。

このように、画像形成面の表面粗さが閾値よりも大きい範囲にて表面粗さが大きいほど各ドットの密集体であるドットクラスタの平均サイズを大きくするように、入力された画像信号をヘッド駆動回路に供される制御信号に変換する画像処理部を設けたので、画像形成面上の凹凸形状に起因するモトルの影響を低減できる。

画像形成面上に凹凸形状の構造が含まれている場合、その構造に起因する物理的又は化学的な作用が生じることで、着弾した液滴は所定方向に移送されながら固定・定着されることがある。その結果、ドットの滲み（ドットサイズの増大）が発生し、隣接するドット同士の隙間が小さくなることで、局所的な濃度増加（いわゆるモトル）が発生する。

そこで、画像形成面の表面粗さが大きいほどドットクラスタの平均サイズを大きくすることで、少なくともドットが密集する部位では、ドット同士の隙間は存在しないか、存在してもごく僅かである。この状態下にドットの滲みが発生しても、局所的な濃度変化は殆ど現れないのでモトルの発生が抑制される。

これにより、画像形成面の表面粗さにかかわらずモトル発生の抑制を前提としたハーフトーン処理の最適化設計が可能になり、その結果、モトルと他の画質項目とのバランスが取れた高画質な画像を形成できる。

また、上記画像処理部は、上記表面粗さに関する情報又は該表面粗さのメタ情報である表面性状情報を受け付ける表面性状情報受付部と、上記表面性状情報受付部により受け付けた上記表面性状情報から特定される上記表面粗さに応じてハーフトーン処理条件を設定する処理条件設定部と、上記処理条件設定部により設定された上記ハーフトーン処理条件に従ってハーフトーン処理を実行することで、上記入力された画像信号を上記制御信号に変換するハーフトーン処理部とを有することが好ましい。

また、上記各ドットの分布特性が異なる複数種類の上記ハーフトーン処理条件を、上記記録媒体の種類に対応付けて記憶する情報記憶部を更に備え、上記表面性状情報受付部は、上記画像の形成に供される上記記録媒体の種類を上記表面性状情報として受け付け、上記処理条件設定部は、上記情報記憶部に記憶された複数種類の上記ハーフトーン処理条件の中から、上記表面性状情報受付部により受け付けた上記記録媒体の種類に対応する上記ハーフトーン処理条件を読み出して設定することが好ましい。

また、上記ハーフトーン処理条件にはスクリーン線数が含まれており、上記処理条件設定部は、上記表面粗さが大きいほどスクリーン線数が少ない上記ハーフトーン処理条件を設定することが好ましい。

また、上記入力された画像信号が、所定の階調レベルでの平網画像を表す信号である場合、上記処理条件設定部は、上記平均サイズが上記画像形成面の算術平均粗さよりも大きくなる上記ハーフトーン処理条件を設定することが好ましい。

また、上記入力された画像信号が、所定の階調レベルでの平網画像を表す信号である場合、上記処理条件設定部は、上記記録媒体上に形成された平網画像のパワースペクトルにおける最も低い空間周波数側のピーク周波数が、上記画像形成面の高さの二次元分布に関するパワースペクトルのピーク周波数よりも低くなる上記ハーフトーン処理条件を設定することが好ましい。

また、上記画像処理部は、上記表面粗さが大きいほど上記平均サイズを大きくすると共に、上記表面粗さが小さいほど上記平均サイズを小さくするように、上記入力された画像信号を上記制御信号に変換することが好ましい。

また、上記色材を凝集させる処理液を塗布することで上記画像形成面上に処理液層を形成する処理液塗布部を更に備え、上記記録ヘッドは、上記処理液塗布部により形成された上記処理液層に向けて上記液滴を吐出することが好ましい。

本発明に係る画像形成方法は、色材を含有する液滴を記録媒体上の画像形成面に向けて吐出する記録ヘッドと、上記記録ヘッド及び上記記録媒体の間の相対移動の下、上記色材による各ドットを順次形成させて画像を生成するように、制御信号に基づいて上記記録ヘッドを駆動制御するヘッド駆動回路とを備える装置を用いた画像形成方法であって、上記画像形成面の表面粗さが閾値よりも大きい範囲にて上記表面粗さが大きいほど上記各ドットの密集体であるドットクラスタの平均サイズを大きくするように、入力された画像信号を上記ヘッド駆動回路に供される上記制御信号に変換するステップを備えることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法によれば、画像形成面の表面粗さが閾値よりも大きい範囲にて表面粗さが大きいほど各ドットの密集体であるドットクラスタの平均サイズを大きくしたので、画像形成面上の凹凸形状に起因するモトルの影響を低減できる。

画像形成面上に凹凸形状の構造が含まれている場合、その構造に起因する物理的又は化学的な作用が生じることで、着弾した液滴は所定方向に移送されながら固定・定着されることがある。その結果、ドットの滲み（ドットサイズの増大）が発生し、隣接するドット同士の隙間が小さくなることで、局所的な濃度増加（いわゆるモトル）が発生する。

そこで、画像形成面の表面粗さが大きいほどドットクラスタの平均サイズを大きくすることで、少なくともドットが密集する部位では、ドット同士の隙間は存在しないか、存在してもごく僅かである。この状態下にドットの滲みが発生しても、局所的な濃度変化は殆ど現れないのでモトルの発生が抑制される。

これにより、画像形成面の表面粗さにかかわらずモトル発生の抑制を前提としたハーフトーン処理の最適化設計が可能になり、その結果、モトルと他の画質項目とのバランスが取れた高画質な画像を形成できる。

図１Ａ及び図１Ｂは、画像形成面の表面粗さが小さい用紙上に処理液層が形成される過程を示す概略説明図である。 図２Ａ〜図２Ｃは、図１Ｂの用紙上に各ドットが形成される過程を示す概略説明図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、画像形成面の表面粗さが大きい用紙上に処理液層が形成される過程を示す概略説明図である。 図４Ａ〜図４Ｃは、図３Ｂの用紙上に各ドットが形成される過程を示す概略説明図である。 モトルが発生する平網画像の拡大撮像図である。 この実施形態に係る画像形成方法を実現するための主要な構成を示す概略ブロック図である。 図７Ａは、用紙の種別を分類した結果例を示す概略図である。図７Ｂは、画像形成面の表面粗さに対するドットクラスタの平均サイズの設計例を示すグラフである。 処理条件決定テーブルにおけるデータ構造の一形態を示す概略図である。 図９Ａは、閾値マトリクスの各閾値を示す模式図である。図９Ｂは、組織的ディザ法によるハーフトーン処理の第１説明図である。 組織的ディザ法によるハーフトーン処理の第２説明図である。 図１１Ａ〜図１１Ｃは、異なるハーフトーン処理を用いて生成された、２値ドットパターンの一例を示す画像図である。 図１２Ａ及び図１２Ｂは、図１１Ｃに示す２値ドットパターンに基づいて生成された、３値ドットパターンの一例を示す画像図である。 この実施形態に係る画像形成装置の構成を表す断面側面図である。 図１３に示す画像形成装置のシステム構成を表す電気的なブロック図である。 図６及び図１３に示す記録ヘッドの構造例を表す平面透視図である。 図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った概略断面図である。 図１７Ａ〜図１７Ｃは、画像形成面上の各位置に３つの液滴がそれぞれ着弾した後、各ドットが形成される過程を時系列的に表す概略説明図である。 画像形成面の表面粗さとの関係において、好適なハーフトーン画像のパワースペクトルを示すグラフである。 図１９Ａは、誤差拡散法を用いて形成された画像形成物の拡大撮像図である。図１９Ｂは、ＡＭスクリーニングを用いて形成された画像形成物の拡大撮像図である。

以下、本発明に係る画像形成方法について、それを実施する画像形成装置との関係において好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。本明細書において、画像を形成することを「印刷」又は「印字」という場合がある。

［画像形成の過程］
先ず、２液凝集方式の画像形成装置１００（図１３等参照）を用いて、複数のドットからなる画像を用紙１０（記録媒体）上に形成する過程について、図１Ａ〜図２Ｃを参照しながら説明する。なお、図１Ａ〜図２Ｃ及び後述する図３Ａ〜図４Ｃは、用紙１０の拡大断面図に相当する。

図１Ａに示すように、用紙１０は、表面粗さが小さい記録面（以下、画像形成面１２）を有する。各ドット１７〜２０の形成に先立ち、図１Ｂに示すように、画像形成面１２に処理液を塗布することで処理液層１４が形成される。この処理液は、インクの一成分である色材（例えば、顔料）を凝集させる機能を有する。本図に示すように、画像形成面１２の表面粗さが小さい場合は、処理液層１４の厚さは位置によらず略均一になる。

なお、画像の形成対象である記録媒体として、合成紙・厚紙・段ボール紙・アルミ蒸着紙等の紙類のみならず、塩化ビニル・ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等の樹脂、ターポリン、金属シート等を用いることができる。

図２Ａに示すように、シングルハッチングで表記するインクの液滴１６、１６は、矢印方向に沿って、用紙１０の画像形成面１２に向けて先に吐出される。そして、液滴１６、１６に含有される色材は、処理液層１４内の処理液と反応することでそれぞれ凝集された後、ドット１７、１８として画像形成面１２上に保持される。

図２Ｂに示すように、ダブルハッチングで表記する液滴１６、１６は、矢印方向に沿って、用紙１０の画像形成面１２に向けて後に吐出される。そして、液滴１６、１６中の色材は、処理液層１４内でそれぞれ凝集された後、ドット１９、２０として保持される（図２Ｃ参照）。例えば、隣接するドット１７、１８（又はドット１９、２０）同士の隙間がＷ１であったとする。

［２液凝集方式におけるモトル発生のメカニズム］
一方、図３Ａ例では、用紙１０は、表面粗さが大きい画像形成面１２を有することを想定する。この場合、図３Ｂに示すように、この用紙１０上に処理液を塗布すると、処理液層１４の厚さは不均一になる。より詳細には、画像形成面１２上の凸部２２での処理液層１４は薄くなると共に、凹部２４での処理液層１４は厚くなる傾向がある。

図４Ａに示すように、液滴１６、１６は、矢印方向に沿って、用紙１０の画像形成面１２に向けて先に吐出される。そして、液滴１６、１６中の色材は、ドット２５、２６として保持される。なお、画像形成面１２上に大きな起伏が存在しているので、高さ方向におけるドット２５、２６の保持位置が異なる点に留意する。

図４Ｂに示すように、液滴１６、１６は、矢印方向に沿って、用紙１０の画像形成面１２に向けて後に吐出される。そして、液滴１６、１６中の色材は、処理液層１４内でそれぞれ凝集された後、ドット２７、２８として保持される（図４Ｃ参照）。

ところが、図４Ｃに示すように、処理液層１４が薄い凸部２２の周辺に多量の液滴１６が吐出されると、後の液滴１６の一部は、着弾位置近傍の処理液と反応されることなく、画像形成面１２に沿って外方に移送・拡散される。すなわち、ドット２７の滲みが発生し、隣接するドット２８との隙間Ｗ２（＜Ｗ１）が小さくなる。その結果、凸部２２の形状に相関する局所的な濃度増加、すなわち斑状の濃度むらであるモトルが発生する。

図５は、モトルが発生する平網画像３０（ハーフトーンべた画像）の拡大撮像図である。本図例では、色が濃い部位ほど光学濃度が高くなり、色が薄い部位ほど光学濃度が低くなる特徴を有する。平網画像３０は、理想的には、マクロレベルで色が略均一である均一領域３２で構成される。ところが、図３Ａ〜図４Ｃで例示した通り、画像形成面１２の表面粗さが大きい用紙１０上に画像を形成すると、均一領域３２よりも濃い斑状むら３４（モトル）が不規則に発生する場合がある。

このように、例えば２液凝集方式において、画像形成面１２の表面粗さが大きい用紙１０を用いた場合、画像上にモトル３４が発生する可能性がある。そこで、上記した不都合を解決するための画像形成方法を提案する。

［画像処理部４０の構成］
図６は、この実施形態に係る画像形成方法を実現するための主要な構成を示す概略ブロック図である。

本発明の中核をなす画像処理部４０は、複数のドットからなるカラー画像又はモノクロ画像を用紙１０上に形成するための制御信号を生成すると共に、当該制御信号をヘッドドライバ４２（ヘッド駆動回路）側に供給する。この制御信号は、少なくとも１つ（本図例では４つ）の記録ヘッド４４に液滴１６を順次吐出させる信号に相当する。

画像処理部４０は、情報記憶部４６から、本処理の実行に必要な各種データを読み出し可能である。本図例では、情報記憶部４６には、処理条件決定テーブル４８及び複数のハーフトーン処理条件５０がそれぞれ格納されている。画像処理部４０は、読み出したプログラムを実行することで、表面性状情報受付部５２、処理条件設定部５３、解像度変換部５４、分版処理部５５、ハーフトーン処理部５６、及びドットサイズ割付部５７としてそれぞれ機能する。

画像処理部４０は、所望の画像処理をすべて完了し制御信号を生成した後、ヘッドドライバ４２側に供給する。そして、ヘッドドライバ４２は、各記録ヘッド４４を駆動制御することで、液滴１６を順次吐出させる。この吐出動作に合わせて記録ヘッド４４及び用紙１０の間の相対移動の下に、例えば、用紙１０を矢印Ｙ方向に順次搬送することで、用紙１０上に所望の画像が形成される。

［画像処理部４０の動作］
続いて、画像処理部４０の動作の概略について説明する。ここで、画像処理部４０に入力される画像信号（以下、入力画像信号）は、複数のカラーチャンネルからなる連続調データである。例えば、８ビット（１画素当り２５６階調）ＲＧＢのＴＩＦＦ形式データであってもよい。

＜１．表面性状情報受付部５２の動作説明＞
入力画像信号の処理に先立ち、或いは並列的に、表面性状情報受付部５２は、画像形成面１２の表面粗さに関する情報又は該表面粗さのメタ情報（以下、総称して「表面性状情報」という）を受け付ける。例えば、オペレータによるマニュアル操作を介して、表面粗さのレベル又は計測値等を直接受け付けてもよい。又は、入力画像信号に紐付けられた画像形成条件（例えば、用紙１０の種類）をメタ情報として受け付けてもよい。

＜２．処理条件設定部５３の動作説明＞
処理条件設定部５３は、表面性状情報受付部５２により受け付けた表面性状情報から特定される表面粗さに応じてハーフトーン処理条件５０を設定する。例えば、処理条件設定部５３は、情報記憶部４６に記憶された複数種類のハーフトーン処理条件５０の中から、画像の形成に供される用紙１０の種類に対応するハーフトーン処理条件５０を読み出して設定する。

複数種類のハーフトーン処理条件５０は、ドット１７等の分布特性が異なっている。「ドットの分布特性」とは、配置されたドット１７等の二次元分布（密度、位相、空間周波数特性等）のみならず、異なるサイズのドット１７等の密度、各サイズの分配比率、色版の数及び種類等の各種特性が含まれる。

以下、用紙１０の種類にハーフトーン処理条件５０を対応付けるための１つの手法について、図７Ａ〜図８を参照しながら説明する。

図７Ａは、用紙１０の種別を分類した結果例を示す概略図である。本図例では、９つの種別Ｐ１〜Ｐ９が、表面粗さに関する３つの区分に分類されている。より詳細には、「小さい」の区分には種別Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が分類され、「普通」の区分には種別Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７が分類され、「大きい」の区分には種別Ｐ８、Ｐ９が分類されている。

区分は、用紙１０（画像形成面１２）の表面性状の定量値、特に「表面粗さの測定値」の範囲に対応付けて予め決定される。ここで、表面性状（表面粗さ、うねり）の用語等は、国際標準規格であるＩＳＯ ４２８７：１９９７（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１）で定義される。なお、区分数は、３つに限られることなく、２つ又は４つ以上であってもよい。例えば、算術平均粗さ（Ｒａ）の場合は、０（μｍ）＜Ｒａ＜５００（μｍ）の範囲、典型的には、１０（μｍ）＜Ｒａ＜３００（μｍ）の範囲を想定すればよい。

分類は、用紙１０の種別毎に、表面粗さの評価結果（特に、典型的な測定値）を取得した上で、既に決定された区分に従って分類される。ここで、評価の方式及び手順は、ＩＳＯ ４２８８：１９９６（ＪＩＳ Ｂ ０６３３：２００１）を適用することができる。評価指標として、例えば、算術平均粗さ（Ｒａ）、平均長さ（ＲＳｍ）、最大高さ（Ｒｚ）若しくは負荷長さ（Ｒｍｒ）、又はこれらの組み合わせを用いてもよい。

図７Ｂは、画像形成面１２の表面粗さに対するドットクラスタの平均サイズの設計例を示すグラフである。グラフの横軸は表面粗さ（単位：任意）であり、横軸はドットクラスタの平均サイズ（単位：任意）である。ここで、ドットクラスタとは、密集する各ドット１７等により構成される集合体、すなわち各ドット１７等の密集体を意味する。また、この設計例は、所定の階調レベル（例えば、５０％）での平網画像に適用される。他の階調レベルでの平網画像に対しても同様の設計を適用してもよい。

本グラフは、表面粗さが増加するにつれて、平均サイズは減少しない特性を有する。より詳細には、表面粗さが閾値Ｔｈよりも大きい範囲にて、表面粗さが大きいほど平均サイズが大きくなっている。この特性は、表面粗さが大きいほどスクリーン線数を少なくすることに相当する。

なお、本図例では、表面粗さが閾値Ｔｈ以下である範囲にて、表面粗さにかかわらず平均サイズは略一定の値を取っている。これに替えて、表面粗さが大きいほど平均サイズを大きくすると共に、表面粗さが小さいほど平均サイズを小さくするように設計してもよい。

上記した画像設計の下、画像上にモトルを発生させないように、ハーフトーン処理条件５０を決定するための選択ルール（処理条件決定テーブル４８）を予め作成しておく。

図８は、処理条件決定テーブル４８におけるデータ構造の一形態を示す概略図である。本図例では、表面粗さに関する区分（図７Ａ参照）毎のテーブルデータを表記している。各テーブルデータは、ハーフトーン処理条件５０の種類を示す「処理条件名称」、ハーフトーン処理の属性を示す「処理属性」、スクリーンの線数を示す「スクリーン線数（ＬＰＩ）」及び画質項目毎の評価点を示す「評価点（５段階）」の各データを含む。

本図例では、「処理条件名称」として、５種類のハーフトーン処理条件５０（条件Ｈａ１、条件Ｈａ２、条件Ｈａ３、条件Ｈｂ１及び条件Ｈｃ１）が例示されている。これらのハーフトーン処理条件５０は、ＡＭスクリーン、ＦＭスクリーンの「処理属性」に分類されている。特に、「ＡＭスクリーン」又は「ＦＭスクリーン」の場合、スクリーン線数（Line Per Inch）の各値が更に付与されている。なお、ＦＭスクリーンでは、形成される網点画像のパワースペクトルにおけるピーク周波数を算出し、当該ピーク周波数に対応する解像度を、スクリーン線数として表現している。

また、本図例では、画質項目として、粒状性、鮮鋭性及び筋むらの３種類が挙げられている。ここで、「筋むら」とは、液滴１６の着弾位置の誤差に起因する濃淡差を意味する。各評価点は、各画質項目を公知の画質評価手法を用いて定量化した上で、それらの値を所定の基準に従って５段階（１〜５点）に分類することで得られる。

なお、画質項目として、粒状性、鮮鋭性、筋むらが挙げられているが、これらに限られない。他の画質項目として、バンディング（用紙１０の搬送に起因する濃淡差）、階調性、平均濃度（濃度の均一性）等が挙げられる。また、画質のみならず、インクの総使用量、単位時間当りの印刷量、ハーフトーン処理の所要時間等を併せて考慮してもよい。

処理条件設定部５３は、情報記憶部４６から読み出した処理条件決定テーブル４８を参照することで、上記の対応付けに従って複数種類のハーフトーン処理条件５０を抽出する。そして、処理条件設定部５３は、任意の評価演算に従って、複数種類のうち１種類を決定した後、この条件をハーフトーン処理部５６に供給する。より詳細には、処理条件設定部５３は、図８に例示する画質項目毎の重み付け係数を取得した上で、各評価値の重み付け総和が最大になる１種類のハーフトーン処理条件５０を決定する。

＜３．解像度変換部５４の動作説明＞
解像度変換部５４は、画像サイズを拡大又は縮小する画像拡縮処理を用いて、入力画像信号の解像度を、画像形成装置１００（図１３等参照）に応じた解像度に変換する。ここで得られる第１中間画像信号は、入力画像信号とデータ定義は同一であるが、データサイズが異なっている。この画像拡縮処理には、補間演算を含む公知のアルゴリズムを種々適用してもよい。

＜４．分版処理部５５の動作説明＞
分版処理部５５は、解像度変換部５４から取得した第１中間画像信号を、画像形成装置１００で取り扱うデバイス色信号に変換する。具体的には、分版処理部５５は、記憶された複数の分版テーブルのうち１つを読み出し参照することで、ＲＧＢ色信号からＣＭＹＫ色信号に変換する。濃色及び淡色を分版する濃淡テーブルが分版テーブルに含まれる場合、分版処理部５５は更に、特定のカラーチャンネル（例えば、シアン・マゼンタ）のデバイス色信号を、その同系色のカラーチャンネル毎の信号に分解（分版）する。

ここで得られる第２中間画像信号は、連続調のデバイス色信号（以下、連続調画像信号）に相当する。例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及び黒（Ｋ）の４つのカラーチャンネル毎のデバイス色信号にそれぞれ分版される。

＜５．ハーフトーン処理部５６の動作説明＞
ハーフトーン処理部５６は、分版処理部５５から取得した第２中間画像信号を、ドット１７等のオン・オフ信号に変換する。このハーフトーン処理は、連続調画像信号を多値の画像信号（ここでは、２値画像信号）に変換する処理である。ハーフトーン処理の手段としては、誤差拡散法、ディザ法（組織的ディザ法を含む）、濃度パターン法、ランダムドット法を含む公知の手法を種々適用することができる。ここでは、組織的ディザ法を用いたハーフトーン処理を例にして詳述する。

図９Ａは、閾値マトリクス６０の各閾値を示す模式図である。閾値マトリクス６０は、行方向、列方向にそれぞれ５個の計２５個の行列要素６２から構成される。各行列要素６２での閾値は、「１から２５まで」の範囲内にある整数のいずれかであり、互いに重複しない値を取っている。すなわち、連続調画像信号に対して、閾値マトリクス６０を用いた組織的ディザ法を施すことで、２６個の階調レベルを表現可能である。

図９Ｂは、組織的ディザ法によるハーフトーン処理の第１説明図である。矩形状の画像領域６４内には、複数の画素６６が二次元的に配置されている。この実施形態では、連続調画像信号が表す画像領域６４の一部である部分領域６８に対して、閾値マトリクス６０を順次作用することでハーフトーン処理を実行する。

図１０は、組織的ディザ法によるハーフトーン処理の第２説明図である。一例として、ベイヤー型の閾値マトリクス６０を用いた２値化の概念を示す。連続調画像信号における各アドレスと、閾値マトリクス６０の各行列要素６２とを対応付ける。そして、着目する画素６６での画素値と、着目する行列要素６２での閾値との大小関係をそれぞれ比較し、画素値の方が小さい場合には「０（オフ状態）」を割り当て、それ以外の場合には「１（オン状態）」を割り当てる。このようにして、画像信号の階調数は、多値から２値に変換される。

図１１Ａ〜図１１Ｃは、異なるハーフトーン処理を用いて生成された、２値ドットパターン８０、８１、８２の一例を示す画像図である。２値ドットパターン８０〜８２はそれぞれ、ドット存在比率（記録率）が５０％である平網画像に相当し、ドット１７等の有無を濃淡パターンで表記している。より詳細には、黒色の部位は「オン状態（ドット有）」、無着色（残余）の部位は「オフ状態（ドット無）」をそれぞれ表す。

図１１Ａに示す２値ドットパターン８０は、ドット単位で構成されるＦＭ（Frequency Modulation）網点が不規則的に配置された形状を有している。また、図１１Ｂに示す２値ドットパターン８１は、クラスタ型のＦＭ網点が不規則的に連結された形状を有している。また、図１１Ｃに示す２値ドットパターン８２は、ドットクラスタ型のＡＭ（Amplitude Modulation）網点が規則的に配置された形状を有している。

図１１Ａ〜図１１Ｃから理解されるように、ドット１７等によるドットクラスタＤｃ１〜Ｄｃ３の平均サイズは、２値ドットパターン８１、８２、８０の順で大きくなっている。この「平均サイズ」は、各ドットクラスタＤｃ１〜Ｄｃ３を構成するドット数の平均値に相当する。例えば、ドット記録率がそれぞれ同一の２値ドットパターン８０〜８２に対するパワースペクトル（空間周波数特性）に基づき定義してもよい。一般的には、パワースペクトルの最大値に相当する空間周波数（以下、ピーク周波数）が低いほどこのサイズは大きくなり、ピーク周波数が高いほどこのサイズは小さくなる。

このようにして、ハーフトーン処理部５６は、処理条件設定部５３により設定されたハーフトーン処理条件５０に従ってハーフトーン処理を実行することで、入力画像信号を２値画像信号に変換する。

＜６．ドットサイズ割付部５７の動作説明＞
ドットサイズ割付部５７は、ハーフトーン処理部５６から取得した２値画像信号が表す複数の画素のうち、オン状態（画素値が１）である画素の各位置に対し、いずれかのドットサイズをそれぞれ割り付ける。ここでは、ヘッドドライバ４２による吐出制御により、「大サイズ」及び「小サイズ」の２種類のドット１７等を形成可能であると想定する。なお、形成可能なドットサイズは２種類に限定されず、３種類以上であってもよい。

ドットサイズ割付部５７は、例えば、液滴１６を適切に吐出制御するための３値の画像信号を作成する。この画像信号は、例えば、多値レベル「０」はオフ状態を表し、多値レベル「１」はオン状態（小サイズ）を表し、多値レベル「２」はオン状態（大サイズ）を表すものとする。

図１２Ａ及び図１２Ｂは、図１１Ｃに示す２値ドットパターン８２に基づいて生成された、３値ドットパターン８３、８４の一例を示す画像図である。３値ドットパターン８３、８４はそれぞれ、ドット１７等の有無及びドットサイズを濃淡パターンで表記している。より詳細には、濃色の部位は「オン状態（大サイズ）」、淡色の部位は「オン状態（小サイズ）」、無着色（残余）の部位は「オフ状態（ドット無）」をそれぞれ表す。

図１２Ａに示す３値ドットパターン８３は、「小サイズ」及び「大サイズ」共に密集して形成されている。図１２Ｂに示す３値ドットパターン８４は、「小サイズ」が密集する一方、「大サイズ」が分散して形成されている。

このように、図７Ｂに示す設計例に基づき、画像形成面１２の表面粗さに応じたハーフトーン処理条件５０を決定することで、表面粗さにかかわらずモトルが視認されない画像が得られることを確認した。

［この画像形成方法による効果］
上記した画像形成方法によれば、色材を凝集させる処理液を塗布することで用紙１０の画像形成面１２上に処理液層１４を形成し、画像形成面１２の表面粗さが閾値Ｔｈよりも大きい範囲にて当該表面粗さが大きいほど各ドット２５〜２８の密集体であるドットクラスタＤｃ１〜Ｄｃ３の平均サイズを大きくしたので、処理液層１４内での液滴１６の拡散に起因するドットの滲みの影響を低減できる。

例えば、画像形成面１２の表面粗さが大きい用紙１０上に処理液を塗布すると、処理液層１４の厚さが不均一になり、画像形成面１２の凸部２２では形成される処理液層１４が薄くなる傾向がある（図３Ｂ参照）。そして、処理液層１４が薄いこの部位に多量の液滴１６が吐出されると、液滴１６の一部は、着弾位置近傍の処理液と反応されることなく、画像形成面１２に沿って外方に移送・拡散される（図４Ｃ参照）。このドット滲みにより、隣接するドット同士の隙間が小さくなることで、局所的な濃度増加、すなわちモトル（図５の斑状むら３４）が発生する。

そこで、画像形成面１２の表面粗さが大きいほどドットクラスタＤｃ１〜Ｄｃ３の平均サイズを大きくすることで、少なくともドット２５〜２８が密集する部位では、ドット同士の隙間は存在しないか、存在してもごく僅かである。この状態下にドット滲みが発生しても、局所的な濃度変化は殆ど現れないのでモトルの発生が抑制される。

これにより、画像形成面１２の表面粗さにかかわらずモトル発生の抑制を前提としたハーフトーン処理の最適化設計が可能になり、その結果、モトルと他の画質項目とのバランスが取れた高画質な画像を形成できる。

［画像形成装置１００の構成］
続いて、この実施形態に係る画像形成装置１００について図１３を参照しながら説明する。図１３は、画像形成装置１００の構成を表す断面側面図である。

画像形成装置１００には、用紙１０（本図例では、枚葉紙）の搬送方向上流側に、用紙１０を給紙搬送する給紙搬送部１１４が設けられている。この給紙搬送部１１４の下流側には、用紙１０の搬送方向に沿って、用紙１０の画像形成面１２（図１Ａ等）に処理液を塗布する処理液塗布部１１６と、処理液層１４（図１Ｂ等）にインクの液滴１６（図２Ａ等）を付着することで画像を形成する画像形成部１１８と、用紙１０上に形成された処理液層１４のインクを乾燥させるインク乾燥部１２０と、処理液層１４の画像を用紙１０に定着させる画像定着部１２２と、画像が定着した用紙１０を排出する排出部１２４とが設けられている。

給紙搬送部１１４は、用紙１０を積載可能に設けられた積載部１２６と、該積載部１２６に積載された用紙１０を一枚ずつ給紙する給紙部１２８と、該給紙部１２８により給紙された用紙１０を処理液塗布部１１６に搬送する搬送部１３０とを備える。

処理液塗布部１１６は、回転可能に設けられた処理液塗布ドラム１３２と、用紙１０の画像形成面１２（図１Ａ等）に処理液を塗布する処理液塗布装置１３４と、前記処理液を乾燥する処理液乾燥装置１３６とを備える。これにより、用紙１０の画像形成面１２上に薄膜の処理液層１４（図１Ｂ等）が塗布される。

処理液塗布部１１６と画像形成部１１８との間には、回転可能に設けられた第１中間搬送ドラム１３８が配置されている。第１中間搬送ドラム１３８の表面に用紙１０を保持した状態で該第１中間搬送ドラム１３８を回転させることにより、処理液塗布部１１６側から供給された用紙１０は、画像形成部１１８側へ搬送される。

画像形成部１１８は、回転可能に設けられた画像形成ドラム１４０（搬送部）と、該画像形成ドラム１４０により搬送される用紙１０に液滴１６を吐出するヘッドユニット１４２とを備えている。ヘッドユニット１４２は、少なくとも基本色であるＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の記録ヘッド４４を備えている。長尺な各記録ヘッド４４は、画像形成ドラム１４０の周方向に沿って配列されている。これにより、用紙１０の画像形成面１２上に塗布された処理液層１４上に、各色の画像を順次形成させる。なお、この処理液には、インクの溶媒中に分散した色材（顔料）及びラテックス粒子を凝集させる効果を持たせているので、用紙１０上での色材流れ等を防止可能である。

画像形成部１１８とインク乾燥部１２０との間には、回転可能に設けられた第２中間搬送ドラム１４６が配置されている。第２中間搬送ドラム１４６の表面に用紙１０を保持した状態で該第２中間搬送ドラム１４６を回転させることにより、画像形成部１１８側から供給された用紙１０は、インク乾燥部１２０側へ搬送される。

インク乾燥部１２０は、回転可能に設けられたインク乾燥ドラム１４８と、用紙１０の処理液層１４を乾燥する複数の熱風ノズル１５０と、複数の赤外線ヒータ（ヒータ１５２）とを備える。これにより、用紙１０の処理液層１４に滞留するインクの溶媒を乾燥させる。

インク乾燥部１２０と画像定着部１２２との間には、回転可能に設けられた第３中間搬送ドラム１５４が配置されている。第３中間搬送ドラム１５４の表面に用紙１０を保持した状態で該第３中間搬送ドラム１５４を回転させることにより、インク乾燥部１２０側から供給された用紙１０は、画像定着部１２２側へ搬送される。

画像定着部１２２には、回転可能に設けられた画像定着ドラム１５６と、画像定着ドラム１５６の表面に近接して配置された加熱ローラ１５８と、該画像定着ドラム１５６の表面に圧接した状態で配置された定着ローラ１６０とを備える。これにより、処理液層１４で凝集するラテックス粒子が加熱・加圧されて溶融し、用紙１０上に画像として固定・定着される。

上記した各工程を経て、画像形成面１２の画像が定着した用紙１０は、画像定着ドラム１５６の回転により、画像定着部１２２の下流側に設けられた排出部１２４側へ搬送される。

色材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機顔料、無機顔料のいずれであってもよい。有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック等が挙げられる。アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等が挙げられる。多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料等が挙げられる。染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等が挙げられる。

また、処理液に含まれる凝集成分としては、多価金属塩、有機酸、ポリアリルアミン及びその誘導体等を挙げることができる。多価金属塩としては、周期表の第２属のアルカリ土類金属（マグネシウム、カルシウム等）、周期表の第３属の遷移金属（ランタン等）、周期表の第１３属からのカチオン（アルミニウム等）、ランタニド類（ネオジム等）の塩を挙げることができる。これら金属の塩としては、カルボン酸塩（蟻酸、酢酸、安息香酸塩等）、硝酸塩、塩化物、及びチオシアン酸塩が好適である。有機酸としては、例えば、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等の中から好適に選択することができる。

［画像形成装置１００の制御系の説明］
図１４は、図１３に示す画像形成装置１００のシステム構成を表すブロック図である。画像形成装置１００は、ヘッドドライバ４２、情報記憶部４６（いずれも図６参照）、ヘッドユニット１４２、ヒータ１５２（いずれも図１３参照）の他、通信インターフェース１６２と、システムコントローラ１６４と、画像メモリ１６６と、ＲＯＭ１６８と、モータドライバ１７０と、モータ１７２と、ヒータドライバ１７４と、プリント制御部１７６と、画像バッファメモリ１８０と、ＲＯＭ１８２とを備える。

通信インターフェース１６２は、ユーザが画像形成装置１００に対して画像形成の指示等を行うため等に用いられるホスト装置１８４とのインターフェース部である。通信インターフェース１６２にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワーク等のシリアルインターフェースやセントロニクス等のパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するための図示しないバッファメモリを搭載してもよい。

ホスト装置１８４から送出された画像信号は、通信インターフェース１６２を介して画像形成装置１００に取り込まれ、一旦画像メモリ１６６に記憶される。画像メモリ１６６は、通信インターフェース１６２を介して入力された画像信号を記憶する記憶手段であり、システムコントローラ１６４を通じて情報の読み書きが行われる。画像メモリ１６６は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスク等の磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ１６４は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従って画像形成装置１００の全体を制御する制御装置として機能すると共に、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ１６４は、通信インターフェース１６２、画像メモリ１６６、モータドライバ１７０、ヒータドライバ１７４等の各部を制御する。また、システムコントローラ１６４は、ホスト装置１８４との間の通信制御、画像メモリ１６６及びＲＯＭ１６８の読み書き制御等を行う。更に、システムコントローラ１６４は、用紙搬送系のモータ１７２、ヒータ１５２を制御する制御信号を生成する。なお、プリント制御部１７６に対しては、制御信号の他に、画像メモリ１６６に記憶された画像信号を送信する。

ＲＯＭ１６８には、システムコントローラ１６４のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データ等が格納されている。画像メモリ１６６は、画像信号の一時記憶領域として利用されると共に、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

モータドライバ１７０は、システムコントローラ１６４からの指示に従って用紙搬送系のモータ１７２を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ１７４は、システムコントローラ１６４からの指示に従ってヒータ１５２を駆動するドライバである。

一方、プリント制御部１７６（図６の画像処理部４０を含む）は、ＣＰＵ及びその周辺回路等から構成され、システムコントローラ１６４の制御に従い、画像メモリ１６６内の画像信号から吐出制御用の信号を生成するための各種加工、補正等の処理を行う。そして、プリント制御部１７６は、生成したインク吐出データ（制御信号）をヘッドドライバ４２に供給し、ヘッドユニット１４２の吐出駆動を制御する。

プリント制御部１７６には、情報記憶部４６（図６）及び画像バッファメモリ１８０が備えられている。プリント制御部１７６での画像処理の際に生成される各種データは、画像バッファメモリ１８０に一時的に格納される。

プリント制御部１７６には、プリント制御部１７６のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データ等が格納されているＲＯＭ１８２が接続されている。ＲＯＭ１８２は、書き換え不能な記憶手段であってもよいが、各種のデータを必要に応じて更新する場合は、ＥＥＰＲＯＭのような書き換え可能な記憶手段を用いることが好ましい。

また、プリント制御部１７６は、画像処理部４０で生成されたドット配置データに基づいてインクの吐出データ｛記録ヘッド４４のノズル１８８（図１５等）に対応するアクチュエータの制御信号｝を生成するインク吐出データ生成機能と、駆動波形生成機能とを有している。

インク吐出データ生成機能にて生成されたインク吐出データは、ヘッドドライバ４２に与えられ、ヘッドユニット１４２のインク吐出動作が制御される。駆動波形生成機能は、記録ヘッド４４の上記アクチュエータを駆動するための駆動信号波形を生成する機能である。当該駆動波形生成機能にて生成された信号（駆動波形）は、ヘッドドライバ４２に供給される。

［記録ヘッド４４の構成］
図１５は、図６及び図１３に示す記録ヘッド４４の構造例を表す平面透視図である。図１６は、図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った概略断面図である。

図１５及び図１６に示すように、記録ヘッド４４は、千鳥でマトリクス状に配列された複数のインク室ユニット１８６（記録素子）を備える。各インク室ユニット１８６は、ノズル１８８と、圧力室１８９と、供給口１９０とをそれぞれ備える。平面形状が概略正方形である圧力室１８９には、その対角線上の両隅部の一方にノズル１８８側への流出口が設けられ、他方に共通流路１９２からの流入口（供給口１９０）が設けられている。

図１６に示すように、各圧力室１８９は、供給口１９０を介して共通流路１９２とそれぞれ連通する。そして、共通流路１９２は、インクの供給源である図示しないインクタンクと連通する。これにより、当該インクタンクから供給されるインクは、共通流路１９２を介して各圧力室１８９に分配・供給される。

圧力室１８９の一面（図１６例では、天面に相当する。）は加圧板１９４で構成されており、該加圧板１９４は共通電極を兼ねている。加圧板１９４の上部には、圧力を付与して該加圧板１９４を変形させるアクチュエータとしての圧電素子１９６が接合されている。そして、圧電素子１９６の上面には、個別電極１９８が形成されている。

２つの電極、すなわち、共通電極としての加圧板１９４と個別電極１９８との間に駆動電圧を印加すると、当該２つの電極に挟設された圧電素子１９６は、変形させられる。この物理的変形により、圧力室１８９の容積が変化することで、インクがノズル１８８から外部に押し出され、液滴１６（図２Ａ等参照）として吐出される。そして、液滴１６が吐出された後は、圧電素子１９６の変位が元に戻る際に、共通流路１９２から供給口１９０を通って圧力室１８９にインクが再び充填される。

図１５に戻って、ノズル１８８の配置の特徴について説明する。本図において、記録ヘッド４４の長手方向及び短手方向をそれぞれ矢印Ｘ方向、矢印Ｙ方向と定義する。このとき、用紙１０の搬送方向（図６参照）は、矢印Ｘ方向に直交すると共に、矢印Ｙ方向に平行する。

第Ｌ１列における各ノズル１８８は、矢印Ｘ方向（配列方向）に沿って所定間隔（４単位長に相当する）おきに等間隔に配置されている。第Ｌ２列〜第Ｌ４列における各ノズルについても、第Ｌ１列と同様に配置されている。

第Ｌ２列の各ノズル１８８は、第Ｌ１列の各ノズル１８８の位置を基準として、矢印Ｘの左方向に１単位長だけシフトした位置に配置されている。第Ｌ３列の各ノズル１８８は、第Ｌ２列の各ノズル１８８の位置を基準として、矢印Ｘの左方向に１単位長だけシフトした位置に配置されている。第Ｌ４列の各ノズル１８８は、第Ｌ３列の各ノズル１８８の位置を基準として、矢印Ｘの左方向に１単位長だけシフトした位置に配置されている。これにより、記録ヘッド４４の長手方向に沿って並ぶように投影される実質的なノズル１８８の間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

［別の方式におけるモトル発生のメカニズム］
ところで、上述した通り、画像上のモトルは、特に２液凝集方式にて発生し易い傾向がみられる。しかし、この方式に限られず他の画像定着方式であっても、程度の大小はあるもののモトルが発生し得る。以下、その発生のメカニズムについて、図１７Ａ〜図１７Ｃを参照しながら説明する。

図１７Ａ〜図１７Ｃは、画像形成面１２上の各位置２０１、２０２、２０３に３つの液滴１６がそれぞれ着弾した後、各ドット２０４、２０５、２０６が形成される過程を時系列的に表す概略説明図である。

図１７Ａに示すように、説明の便宜上、各液滴１６が、位置２０１〜２０３に同時に着弾したことを想定する。画像形成面１２は、相対的に高い位置にある平坦面２０８、相対的に低い位置にある平坦面２１０、平坦面２０８、２１０を滑らかに連結する傾斜面２１２から構成されている。位置２０１は平坦面２０８上の着弾位置であり、位置２０２は傾斜面２１２上の着弾位置であり、位置２０３は平坦面２１０上の着弾位置である。

図１７Ｂに示すように、平坦面２０８の法線方向は、鉛直方向に一致する。このため、平坦面２０８上に残存する液滴１６は、位置２０１に留まりながら、用紙１０側に徐々に吸収されていく。その結果、位置２０１の周辺には、直径がＤ１であるドット２０４が形成される。また、平坦面２１０の法線方向は鉛直方向に一致するので、上記と同様に、位置２０３の周辺には、直径がＤ１であるドット２０６が形成される。

一方、傾斜面２１２の法線方向は、鉛直方向に対して所定角度だけ傾いている。そのため、傾斜面２１２上に残存する液滴１６は、その自重により、矢印Ｓ方向に移送されながら、用紙１０側に徐々に吸収されていく。その結果、位置２０２の周辺には、直径がＤ２（＞Ｄ１）であるドット２０５が形成される。このように、画像形成面１２上の傾斜面２１２にてドット２０５のサイズが大きくなることで、局所的な濃度増加（いわゆるモトル）が発生する。

［平網画像の数理的特徴］
そこで、ドットクラスタＤｃ１〜Ｄｃ３の平均サイズを、画像形成面１２の算術平均粗さ（Ｒａ）よりも大きくすることで、モトルの視認性を抑制できる。以下、用紙１０上に形成される画像の数理的特徴について図１８を参照しながら説明する。ここで、入力画像信号が、所定の階調レベルでの平網画像を表す信号であることを想定する。

図１８は、画像形成面１２の表面粗さとの関係において、好適なハーフトーン画像のパワースペクトルを示すグラフである。各グラフの横軸は空間周波数（単位：Ｃｙ／ｍｍ）であり、グラフの縦軸は正規化されたスペクトル強度である。縦軸の各値は、空間周波数にわたるパワースペクトルの積分値が１になるように線形的に正規化されている。

実線で示す特性曲線２１４は、ハーフトーン処理部５６により作成された２値画像信号に対して、フーリエ変換を施して得られるパワースペクトルである。特性曲線２１４は、２つの空間周波数Ｆｃ、Ｆｄを中心とする２つのピーク２１６、２１８を有する。ここで、空間周波数Ｆｃの逆数（１／Ｆｃ）は、ドットクラスタＤｃ１〜Ｄｃ３の平均サイズに相当する。また、空間周波数Ｆｄの逆数（１／Ｆｄ）は、ドット２０４等の平均サイズに相当する。

破線で示す特性曲線２２０は、画像形成面１２の高さの二次元分布（高さの撮像信号）に対して、フーリエ変換を施して得られるパワースペクトルである。特性曲線２２０は、１つの空間周波数Ｆｒを中心とする１つのピーク２２２を有する。ここで、空間周波数Ｆｒの逆数（１／Ｆｒ）は、画像形成面１２の算術平均粗さに相当する。

本図から理解されるように、パワースペクトルにおける最も低い空間周波数側のピーク周波数（空間周波数Ｆｃ）が、画像形成面１２の高さの二次元分布に関するパワースペクトルのピーク周波数（空間周波数Ｆｒ）よりも低くなっている。これにより、モトルの視認性を抑制できる。

図１９Ａは、誤差拡散法を用いて形成された画像形成物の拡大撮像図である。図１９Ｂは、ＡＭスクリーニングを用いて形成された画像形成物の拡大撮像図である。本図例では、色が濃い部位ほど光学濃度が高くなり、色が薄い部位ほど光学濃度が低くなる特徴を有する。

図１９Ａに示す画像によれば、微視的な濃度の均一性は高いものの、画像形成面１２上の凹凸形状に起因する濃度むらが発生している。これにより、サイズが相対的に大きい局所的な濃度むらが、モトルとして視認され易くなっている。

一方、図１９Ｂに示す画像によれば、図１９Ａの誤差拡散法と比べて、微視的な濃度の均一性は低いものの、ドットクラスタとしてのＡＭ網点の存在によって、画像形成面１２上の凹凸形状の光学的分布をマスク（隠蔽）する作用が生じる。これにより、サイズが相対的に小さい濃度分布（ＡＭ網点）が存在するものの、濃度むらとして視認され難くなっている。

このように、２液凝集方式を含む種々の画像定着方式において、画像形成面１２の表面粗さが閾値Ｔｈよりも大きい範囲にて表面粗さが大きいほど各ドット２５、２０４等の密集体であるドットクラスタＤｃ１〜Ｄｃ３の平均サイズを大きくすることで、画像形成面１２上の凹凸形状に起因するモトルの影響を低減できる。

画像形成面１２上に凹凸形状の構造が含まれている場合、その構造に起因する物理的又は化学的な作用が生じることで、着弾した液滴１６は所定方向に移送されながら固定・定着されることがある。その結果、ドット２５、２０４等の滲み（ドットサイズの増大）が発生し、隣接するドット同士の隙間が小さくなることで、局所的な濃度増加（いわゆるモトル）が発生する。

そこで、画像形成面１２の表面粗さが大きいほどドットクラスタＤｃ１〜Ｄｃ３の平均サイズを大きくすることで、少なくともドット２５、２０４等が密集する部位では、ドット同士の隙間は存在しないか、存在してもごく僅かである。この状態下にドット滲みが発生しても、局所的な濃度変化は殆ど現れないのでモトルの発生が抑制される。

［補足］
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

例えば、この実施形態では主にＣＭＹＫ（４つの色版）を中心に説明したが、これに限定されることなく、任意の色版の種類及び版数に設計変更できる。例えば、ＣＭＹＫの標準インクと、ＬＣ、ＬＭ等の淡色やＷ（白色）等のオプションインクとを組み合わせてもよい。

また、記録ヘッド４４による液滴１６の吐出機構として種々の方式を採ってもよい。一例として、ピエゾ素子（圧電素子）等で構成されるアクチュエータの変形によって液滴１６を吐出する方式を適用してもよい。また、ヒータ等の発熱体を介してインクを加熱することで気泡を発生させ、その圧力で液滴１６を吐出するサーマルジェット方式を適用してもよい。また、記録ヘッド４４は、ラインヘッドに限定されることなく、用紙１０の幅方向に往復走査しながら画像を形成させるマルチパス方式であってもよい。

また、上述の実施形態では、ワイドフォーマット印刷装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。ワイドフォーマット以外の画像形成装置への適用も可能である。また、本発明は、グラフィックアート（印刷）用途に限らず、電子回路基板の配線描画装置、各種デバイスの製造装置、吐出用の機能性液体として樹脂液を用いるレジスト印刷装置、微細構造物形成装置等、画像パターンを形成し得る画像形成装置に種々適用できる。

１０…用紙 １２…画像形成面
１４…処理液層 １６…液滴
１７〜２０、２５〜２８、２０４〜２０６…ドット
４０…画像処理部 ４２…ヘッドドライバ
４４…記録ヘッド ４６…情報記憶部
４８…処理条件決定テーブル ５０…ハーフトーン処理条件
５２…表面性状情報受付部 ５３…処理条件設定部
５６…ハーフトーン処理部 ８０〜８２…２値ドットパターン
８３、８４…３値ドットパターン １００…画像形成装置
１１６…処理液塗布部 ２１４、２２０…特性曲線
２１６、２１８、２２２…ピーク Ｄｃ１〜Ｄｃ３…ドットクラスタ

Claims (9)

1. 色材を含有する液滴を記録媒体上の画像形成面に向けて吐出する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッド及び前記記録媒体の間の相対移動の下、前記色材による各ドットを順次形成させて画像を生成するように、制御信号に基づいて前記記録ヘッドを駆動制御するヘッド駆動回路と、
   前記画像形成面の表面粗さが閾値よりも大きい範囲にて前記表面粗さが大きいほど前記各ドットの密集体であるドットクラスタの平均サイズを大きくするように、入力された画像信号を前記ヘッド駆動回路に供される前記制御信号に変換する画像処理部と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記画像処理部は、
   前記表面粗さに関する情報又は該表面粗さのメタ情報である表面性状情報を受け付ける表面性状情報受付部と、
   前記表面性状情報受付部により受け付けた前記表面性状情報から特定される前記表面粗さに応じてハーフトーン処理条件を設定する処理条件設定部と、
   前記処理条件設定部により設定された前記ハーフトーン処理条件に従ってハーフトーン処理を実行することで、前記入力された画像信号を前記制御信号に変換するハーフトーン処理部と
   を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２記載の画像形成装置において、
   前記各ドットの分布特性が異なる複数種類の前記ハーフトーン処理条件を、前記記録媒体の種類に対応付けて記憶する情報記憶部を更に備え、
   前記表面性状情報受付部は、前記画像の形成に供される前記記録媒体の種類を前記表面性状情報として受け付け、
   前記処理条件設定部は、前記情報記憶部に記憶された複数種類の前記ハーフトーン処理条件の中から、前記表面性状情報受付部により受け付けた前記記録媒体の種類に対応する前記ハーフトーン処理条件を読み出して設定する
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２又は３に記載の画像形成装置において、
   前記ハーフトーン処理条件にはスクリーン線数が含まれており、
   前記処理条件設定部は、前記表面粗さが大きいほどスクリーン線数が少ない前記ハーフトーン処理条件を設定する
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記入力された画像信号が、所定の階調レベルでの平網画像を表す信号である場合、
   前記処理条件設定部は、前記平均サイズが前記画像形成面の算術平均粗さよりも大きくなる前記ハーフトーン処理条件を設定することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記入力された画像信号が、所定の階調レベルでの平網画像を表す信号である場合、
   前記処理条件設定部は、前記記録媒体上に形成された平網画像のパワースペクトルにおける最も低い空間周波数側のピーク周波数が、前記画像形成面の高さの二次元分布に関するパワースペクトルのピーク周波数よりも低くなる前記ハーフトーン処理条件を設定することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記画像処理部は、前記表面粗さが大きいほど前記平均サイズを大きくすると共に、前記表面粗さが小さいほど前記平均サイズを小さくするように、前記入力された画像信号を前記制御信号に変換することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記色材を凝集させる処理液を塗布することで前記画像形成面上に処理液層を形成する処理液塗布部を更に備え、
   前記記録ヘッドは、前記処理液塗布部により形成された前記処理液層に向けて前記液滴を吐出する
   ことを特徴とする画像形成装置。
9. 色材を含有する液滴を記録媒体上の画像形成面に向けて吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッド及び前記記録媒体の間の相対移動の下、前記色材による各ドットを順次形成させて画像を生成するように、制御信号に基づいて前記記録ヘッドを駆動制御するヘッド駆動回路とを備える装置を用いた画像形成方法であって、
   前記画像形成面の表面粗さが閾値よりも大きい範囲にて前記表面粗さが大きいほど前記各ドットの密集体であるドットクラスタの平均サイズを大きくするように、入力された画像信号を前記ヘッド駆動回路に供される前記制御信号に変換するステップを備えることを特徴とする画像形成方法。

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