JP4404155B2 - 地紋画像生成プログラム及び地紋画像生成装置 - Google Patents

Description

本発明は，地紋画像生成プログラム及び地紋画像生成装置に関し，特に，印刷媒体に印刷されるための地紋画像データを生成するプログラム及び装置に関する。さらに，この地紋画像データに基づいて地紋画像を印刷した印刷媒体（原本）の複写による偽造を抑止する効果，あるいは原本と複写物とを区別する効果を有する地紋画像データの生成プログラム及び地紋画像生成装置に関する。

地紋は，原本の本来の画像に背景として合成され，印刷された文書が原本か複写物かを区別することを可能にする。地紋は，原本では識別することが難しいが，複写すると地紋の文字や画像が浮かび上がる。それを利用して，原本と複写物とを容易
に区別することが可能になる。また，複写によって地紋の文字や画像が浮かび上がるので，地紋を合成して原本を生成すれば，心理的に原本の複写を抑止する効果が得られる。

地紋については，特許文献１に記載され，この記載によれば以下の通りである。

地紋の一般的な構成は，複写によって原本に印刷されたドットが残るまたはドットの減少が少ない「潜像部」と，複写によって原本に印刷されたドットが消失またはドットが大きく減少する「背景部」の２つの領域からなる。つまり，潜像部は複写による濃度変化が少なく原本の画像がそのまま再現され，背景部は複写による濃度変化が大きく原本の画像が消失する。この２つの領域により地紋の文字や画像が形成され，この地紋の文字や画像を「潜像」と称する。

この潜像部と背景部の２つの領域は濃度がほぼ同等であり，原本の状態では一見すると「複写」などの地紋の文字や画像が隠れていることが判別困難であるが，ミクロ的には背景部と潜像部の各々が異なる特性を持っている。そして，複写されるとそれらの濃度変化の差により，潜像部と背景部との間に濃度差が生じてこの２つの領域で形成された地紋の文字や画像の判別が容易になる。

潜像部は複写時(コピーによるスキャニング時)にドットを読み取り易くするために，集中したドットの固まりで構成し，逆に背景部は複写時にドットを読み取り難くするために分散したドットで構成する。このようにすることで，潜像部は複写後にドットが残り易く，背景部は潜像部よりもドットが消え易い特性になる。集中したドットや分散したドットは，異なる線数の網点を用いた網点処理によって実現することができる。すなわち，集中したドット配置を得るためには低い線数の網点を用い，分散したドット配置を得るためには高い線数の網点を用いる。

一般に複写機には，複写対象の原稿の微小なドットをスキャナーで読み取る工程での入力解像度と，スキャナーで読み取った微小なドットを印刷エンジンで再現する工程での出力解像度とに依存した画像再現能力の限界が存在する。従って，複写機の画像再現能力の限界を超えた孤立した微小なドットが原稿中に存在すると，その複写物では微小なドットを完全には再現できず，孤立した微小なドットの部分が消失する。即ち，地紋の背景部が複写機で再現できるドットの限界を超えるように作成されている場合，地紋の大きなドット(集中したドット)は複写によって再現できるが，小さなドット(分散したドット)は複写によって再現できず，複写原稿に隠された潜像が浮かび上がる。また，複写により背景部の分散したドットが完全に消えなくとも，潜像部の集中したドットと比較してドットの消失の程度が大きければ，複写後に背景部と潜像部で濃度差が発生し，複写原稿において隠された潜像が浮かび上がる。

また，地紋では，潜像として隠されている文字や画像をより判別し難くするために，「カモフラージュ」と言う技術が利用される。このカモフラージュ技術は，潜像部や背景部とは濃度が異なる模様を地紋画像全体に配置する方法であり，マクロ的には一見すると潜像部や背景部とは異なる濃度のカモフラージュ模様が目立ち，潜像が更に目立たなくなる効果がある。つまり，カモフラージュ模様のコントラストが大きく，それに比較して潜像部と背景部のコントラストが小さいため，目の錯覚により潜像がより効果的に隠蔽される。さらに，カモフラージュ模様は印刷物に装飾的な印象を与えることができ，意匠性に優れた地紋を作成することができるといった利点もある。尚，一般的にカモフラージュ模様はドットを発生させるか発生させないかの２値で作成されており，カモフラージュ模様に相当する領域で地紋のドットを発生させないことでカモフラージュ模様を形成している。２値のカモフラージュ模様については，特許文献２に記載されている。以上が地紋の概要である。

図１は，地紋の潜像とカモフラージュ模様の例を示す図である。文字「複」の潜像マスクパターン１０は，その拡大図１０Ｘにも示されるとおり，例えば黒い部分が地紋の潜像部ＬＩに対応し白い部分が地紋の背景部ＢＩに対応する。一方，カモフラージュ模様１２は，その拡大図１２Ｘにも示されるとおり，例えば黒い部分ＣＡＭが地紋のドットが形成されない領域になり，白い部分が地紋のドットが形成される領域になる。言いかえると，カモフラージュ模様のデータは，各画素が，地紋画像を印刷する部分と印刷しない部分とを示す２値の画像データである。

図２は，地紋を印刷したの原本の例を示す図である。地紋１４は，図１の潜像マスクパターン１０に基づいて潜像部ＬＩと背景部ＢＩとが形成されている。潜像部ＬＩは，ドット集中型ディザ法による低網点線数（５３ｌｐｉ）のドットで形成され，背景部ＢＩは，ドット分散型ディザ法による高網点線数（２１２ｌｐｉ）のドットで形成されている。拡大された地紋１４Ｘから明らかなとおり，地紋全体が一定の出力濃度になっているが，潜像部ＬＩのドットは低い網点線数のスクリーンにより形成されているので大きなドットであり，背景部ＢＩのドットは高い網点線数のスクリーンにより形成されているので微少なドットである。

地紋１６は，図１の潜像マスクパターン１０とカモフラージュ模様１２に基づき，潜像部ＬＩと背景部ＢＩとがカモフラージュ模様の黒い部分ＣＡＭの領域を除いて形成されている。拡大された地紋１６Ｘに示されるとおり，地紋全体は一定の出力濃度であり，カモフラージュ模様の領域ＣＡＭにはドットが形成されず，それ以外の領域では，図１と同様に大きなドットからなる潜像部ＬＩと微少なドットからなる背景部ＢＩとが形成されている。カモフラージュ模様のコントラストが大きいため，コントラストが小さい潜像部ＬＩと背景部ＢＩとで形成される潜像（文字「複」）が目立たない。

図２の地紋の原本は，潜像部ＬＩと背景部ＢＩの出力濃度が同じであるので，それにより形成される潜像「複」が隠蔽される。これを原本における潜像の隠蔽性が高いと称する。

図３は，地紋の複写物の例を示す図である。複写物１８は，コピーによるスキャニング工程とドット形成工程（スキャニング工程によって生成されたスキャンデータに基づき，印刷媒体に印刷する工程）とを経て形成され，その拡大図１８Ｘに示されるとおり，潜像部ＬＩの大きなドットはほとんど消失していないが，背景部ＢＩの微少なドットはかなり消失している。その結果，複写物１８において，潜像部ＬＩの出力濃度はほとんど低下しないが，背景部ＢＩの出力濃度はかなり低下し，潜像「複」が浮き上がって見える。つまり，複写物における潜像の識別性が高くなっている。

複写物２０も同様に，カモフラージュ模様の領域ＣＡＭを除いて，複写物１８と同じである。背景部ＢＩの出力濃度が低下したことでカモフラージュ模様のコントラストが低下し，潜像「複」が浮き上がって見えている。

図４は，図２の原本の拡大図と図３の複写物の拡大図とを更に拡大した図である。（ａ）原本では，潜像部ＬＩは網点線数が低く面積が大きなドット（網点）で構成され，背景部ＢＩは網点線数が高く微少なドットで構成される。そして，カモフラージュ模様の黒い部分ＣＡＭにはいずれのドットも形成されていない。一方，（ｂ）複写物では，潜像部ＬＩの大きなドット（網点）のサイズはそれほど変化していないのに対して，背景部ＢＩの微少なドットはかなりの数が消失ししている。その結果，複写物では，潜像部ＬＩの出力濃度の低下はほとんどなく，背景部ＢＩの出力濃度の低下は大きく，地紋の潜像「複」が顕在化される。
特開２００５−１５１４５６号公報 特開平４−１７０５６９号

上記の通り，地紋は，原本における潜像の隠蔽性が高いことと，複写物における潜像の識別性が高いこととが両立することが求められる。図２の例では，背景部ＢＩは網点線数が高いディザマトリクスで，潜像部ＬＩは網点線数が低いディザマトリクスで，潜像マスク１０に応じてそれぞれ二値化している。

しかしながら，第１の問題として，図２，４に示されるとおり，原本１４Ｘの背景部と潜像部の境界部分に，背景部ＢＩのドットと潜像部ＬＩのドットとが結合して濃度が高く強調された領域２１と，背景部ＢＩのドットと潜像部ＬＩのドットの間隔が広くなり濃度が低く（白く）強調された領域２２とが発生する。このような領域２１，２２により潜像が目立つことになり，原本における潜像の隠蔽性が損なわれる。

上記の特許文献１には，潜像マスクパターンの境界部分において背景部で発生したドットが潜像部と結合しないようにバウンダリ処理を行うことが提案されている。

図５は，特許文献１によるバウンダリ処理を行った場合の地紋の原本と複写物を示す図である。図６はその拡大図である。両図において，原本１４とその拡大図１４Ｘには，領域２３においてはドットの結合が防止されているものの，領域２４ではドットが離れた白い領域が形成されている。つまり，白く強調される領域２４は未解決のままである。

第２の問題点として，図１，２に示した解像度の低いカモフラージュ模様を採用する場合，地紋のドットをオフにする模様の面積が広くコントラストが高くなるので，潜像の隠蔽性を高くすることができる。しかし，逆にコントラストが高すぎて本来の印刷画像より目立ちすぎる欠点がある。これを克服するために，比較的解像度が高いカモフラージュ模様を利用する方法がある。

図７は，解像度が高いカモフラージュ模様とそれを採用した地紋とを示す図である。カモフラージュ模様２５は，図１のカモフラージュ模様１２に比較すると高い解像度になっている。そして，カモフラージュ模様２５を使用した地紋の原本２６では，カモフラージュ模様の黒い部分が地紋のドットが形成されない部分（ドットoｆｆ）になっている。図７にはそれぞれの拡大図２５Ｘ，２６Ｘが示されている。解像度が高いカモフラージュ模様２５であれば，模様の目立ちすぎが抑制されるので，本来の印刷画像の識別性が低下することはない。

しかし，第２の問題点は，背景部ＢＩでは高い網点線数でドットが形成されるので，高解像度のカモフラージュ模様に対応してドットｏｆｆが形成され，模様がほぼ忠実に再現されるのに対して，潜像部ＬＩでは低い網点線数でドットが形成されるので，カモフラージュ模様に対応するドットｏｆｆの領域も荒くなり，模様の見栄えが背景部と異なってしまう。例えば図７中の領域２７では比較的大きな領域でドットｏｆｆが発生している。このように，背景部と潜像部とでカモフラージュ模様の見栄えが異なると，潜像が目立つことになり，原本の潜像の隠蔽性が損なわれる。

上記のように，第１の問題点として，潜像部と背景部とが網点線数が異なるディザマトリクスによるスクリーニング処理で形成されるため，潜像部と背景部との境界領域でドット結合やドット離間による高濃度強調領域や低濃度強調領域の生成がある。この問題点は，地紋に限られず，網点線数が異なるディザマトリクスによるスクリーニング処理で形成した複数領域の境界部分でも同様の問題点が生じる。または，低い網点線数の面積変調（ＡＭ）スクリーンによる第１の処理と，高い網点線数の面積変調（ＡＭ）スクリーンまたは誤差拡散法や分散ディザマトリクスなどによる密度変調（ＦＭ）スクリーンによる第２の処理とで形成する画像領域の境界部分も同様である。

第２の問題点として，潜像部と背景部からなる地紋に高解像度のカモフラージュ模様を重ねた場合，網点線数の違いに起因してカモフラージュ模様の見栄えが潜像部と背景部とで異なり，潜像の隠蔽性が損なわれる。

そこで，本発明の目的は，潜像部と背景部の境界部分で高濃度強調領域や低濃度強調領域が発生しない地紋を生成するプログラム及び装置を提供することにある。

本発明の別の目的は，第１，第２の画像領域の境界部分で高濃度強調領域や低濃度強調領域が発生しない画像を生成するプログラム及び装置を提供することにある。

さらに，本発明の別の目的は，潜像部と背景部でのカモフラージュ模様の見栄えを同等にした地紋を生成するプログラム及び装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために，本発明の第１の側面によれば，複写時に再現される出力濃度が異なる潜像部と背景部とを含む地紋画像を印刷媒体上に形成する地紋画像データを生成する地紋画像生成工程をコンピュータに実行させる地紋画像生成プログラムにおいて，
前記地紋画像生成工程は，
前記潜像部の画素については，第１の網点線数を有する面積変調スクリーンにより潜像部画像データを生成する第１のスクリーニング処理工程と，
前記背景部の画素については，前記第１の網点線数より高い第２の網点線数を有する面積変調スクリーンまたは密度変調スクリーンにより背景部画像データを生成する第２のスクリーニング処理工程とを有し，
前記第１のスクリーニング処理工程は，前記面積変調スクリーンにおける網点形成領域に対応するセルの中心からずらした位置を中心として網点を形成する前記潜像部画像データを生成することを特徴とする。

上記の第１の側面において，前記セルの中心からずらした位置は，前記面積変調スクリーンにおける網点形成領域に対応するセル内の前記潜像部の画像内の重心位置であることを特徴とする。

上記の第１の側面において，好ましい態様によれば，前記第１のスクリーニング処理工程で形成される網点は，前記セル内の潜像部の階調値に対応するサイズを上限とする。

上記の第１の側面において，好ましい態様によれば，前記第１のスクリーニング処理工程は，
前記セル内の前記潜像部の画像の重心位置を求める重心位置生成工程と，
前記セル内の前記画素部の画像の階調値の合計を前記セル内の画素数で除した平均入力階調値を求める平均入力階調値生成工程と，
全ての画素が前記平均入力階調値を有する画像を前記面積変調スクリーンでスクリーニング処理した場合に生成されるドット数を理想出力ドット数として求める理想出力ドット数生成工程と，
前記重心位置に前記理想出力ドット数を上限とするサイズの網点を生成する網点生成工程とを有する。

上記の第１の側面において，好ましい態様によれば，前記第１の網点線数を有する面積変調スクリーンは，ドット集中型ディザマトリクスであり，前記潜像部画像データは前記潜像部の入力階調値に対応するサイズの網点を形成する画像データであり，
前記第２の網点線数を有する面積変調スクリーンは，ドット分散型ディザマトリクスであり，前記背景部画像データは前記背景部の入力階調値に対応する密度であって前記潜像部画像データの網点より小さい網点を形成する画像データである。

上記の第１の側面において，好ましい態様によれば，前記地紋画像は前記潜像部と背景部にカモフラージュ模様が合成され，
更に，前記潜像部と背景部の入力階調値に応じて前記カモフラージュ模様の階調値を補正した補正カモフラージュ模様階調値を生成する工程を有し，
前記第１のスクリーン処理工程は，前記補正カモフラージュ模様階調値について前記第１の網点線数の面積変調スクリーンのディザマトリクスを参照して前記潜像部画像データを生成し，
前記第２のスクリーン処理工程は，前記補正カモフラージュ模様階調値について前記第２の網点線数の面積変調スクリーンのディザマトリクスを参照して前記背景部画像データを生成する。

上記の目的を達成するために，本発明の第２の側面によれば，
第１の画像部と第２の画像部とを含む画像を印刷媒体上に形成する画像データを生成する画像生成工程をコンピュータに実行させる画像生成プログラムにおいて，
前記画像生成工程は，
前記第１の画素については，第１の網点線数を有する面積変調スクリーンにより画像データを生成する第１のスクリーニング処理工程と，
前記第２の画素については，前記第１の網点線数より高い第２の網点線数を有する面積変調スクリーンまたは密度変調スクリーンにより画像データを生成する第２のスクリーニング処理工程とを有し，
前記第１のスクリーニング処理工程は，前記面積変調スクリーン処理における網点形成領域に対応するセル内の前記潜像部の画像の重心位置に網点を形成する。

上記の目的を達成するために，本発明の第３の側面は，上記第１，第２の側面の地紋画像生成装置である。

以下，図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し，本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず，特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

図８は，本実施の形態における地紋画像形成装置の構成を示す図である。地紋画像形成装置は，ホストコンピュータ３０にインストールされているプリンタドライバプログラム３２と，潜像部ディザマトリクス３３と，背景部ディザマトリクス３４と，カモフラージュ模様データ３５と，プリンタ４０とで構成される。潜像部ディザマトリクス３３と背景部ディザマトリクス３４は，プリンタメーカーが，記録媒体を介して，もしくは，インターネット等のネットワーク回線を介して，ユーザに配布するプリンタドライバプログラム３２に含まれ，プリンタドライバプログラム３２をホストコンピュータにインストールするときに，ホストコンピュータ内の記憶部に保存される。ホストコンピュータ３０は，ＣＰＵとＲＡＭとアプリケーションプログラム３１とを更に有し，アプリケーションプログラム３１を実行して文字，イメージ，グラフィックスなどからなる画像データ（印刷文書画像データ）を生成する。

さらに，ホストコンピュータ３０は，ユーザからの要求に応答して，プリンタドライバ３２を実行してカモフラージュ模様付き地紋データ３７を生成する。そして，アプリケーション３１が生成した画像データについて，ユーザから印刷要求を受けると，プリンタドライバ３２はプリンタ装置４０が解釈可能なプリンタ制御言語に基づき，印刷対象の画像データ３６の印刷ジョブデータを生成する。もし，ユーザからの印刷要求に，印刷対象の画像データ３６に対して地紋データを付加することが含まれていた場合には，プリンタドライバ３２は地紋データを生成し，プリントジョブに地紋データ３７を含めてプリンタ４０のインターフェースＩＦに送信する。

画像データ３６は，例えば，ページ記述言語で記述されたデータ，プリンタの中間コードに展開されたデータ，または画素に展開したＲＧＢのビットマップデータなど様々な形態をとりうる。また，カモフラージュ模様付き地紋データ３７は，二値（０または２５５）のカモフラージュ模様の階調データを地紋の入力階調で補正（または変調）した階調データをディザマトリクス３３，３４でスクリーニング処理した画像データである。カモフラージュ模様付き地紋データ３７は，画素毎に０と１の２値で表現されてもよいし，印刷対象の画像データがＲＧＢ各色８ビット階調値で表現される場合には，画素毎にその最大階調値に対応する値２５５と最小階調値に対応する値０として８ビットで表現してもよい。

一方，プリンタ４０は，印刷媒体給紙部，印刷媒体上に画像を形成する印刷実行部，印刷媒体排紙部等からなる印刷エンジン４６と，受信した画像データ３６と地紋データ３７について所定の画像処理を行いさらに印刷エンジン４２の制御を行うコントローラ４１とを有する。コントローラ４１のＣＰＵは，画像形成プログラム４２を実行して，受信した画像データ３６から画素に展開したビットマップデータを生成する。受信した画像データ３６がビットマップデータの形態であればそのビットマップデータがそのまま利用できる。

そして，合成部４３が，画像データ３６の画素毎に階調値を持つビットマップデータと，地紋データ３７のドットデータとを合成する。この合成は，例えば地紋データ３７の画像に画像データ３６の画像を重ねる処理により行われる。さらに，色変換部４４が合成されたＲＧＢのデータをＣＭＹＫのデータに色変換し，二値化ユニット４５がＣＭＹＫのビットマップデータから所定のスクリーンを用いて画素内のドットのデータに変換し，印刷エンジン４６に出力する。その結果，印刷エンジン４６は，アプリケーションプログラムにより生成された印刷対象の画像とプリンタドライバ３２により生成された地紋画像とを合成した画像を印刷媒体上に印刷する。これが地紋の原本である。

あるいは，別の合成方法によれば，画像データ３６のＲＧＢビットマップデータと地紋画像画像データを合成する前に，画像データ３６のＲＧＢビットマップデータをＣＭＹＫのビットマップデータに色変換し，ＣＭＹＫのいずれかの色のビットマップデータに地紋データ３７を合成する。この場合は，地紋データ３７を，画素毎のドットＯＮ／ＯＦＦ情報をビットマップデータの最大階調値/最小階調値とし，その地紋データ３７を画像データ３６のＣＭＹＫのうちいずれかの色のビットマップデータに上書きする。例えば，画像データ３６が黒色Ｋの文字データの場合にＣＭＹのいずれかの色のビットマップデータを地紋データ３７に変換する。もしくは，画像データ３６のいずれかの色のビットマップデータの最小濃度の階調値の画素に地紋データ３７を上書きする。

図８の実施の形態では，ホストコンピュータ３０のプリンタドライバ３２が，地紋画像生成プログラムに対応し，地紋データ３７を生成している。ただし，変型例として，プリンタ内で地紋データとカモフラージュ模様データとを生成しそれに基づいて地紋画像を生成してもよい。この場合は，プリンタドライバ３２が印刷対象の画像データ３６に地紋画像を合成して印刷する指定を含む印刷ジョブデータを生成し，プリンタ４０のコントローラ４１が地紋画像生成プログラムを実行し，プリンタ４０内に記憶された潜像部ディザマトリクスと背景部ディザマトリクスとを使用して，カモフラージュ付き地紋生成が指示された印刷ジョブデータからカモフラージュ模様付き地紋データを生成する。地紋生成用の印刷ジョブデータは，複写時に消失するもしくは再現される文字やパターンの指定，地紋の濃度の指定，カモフラージュ模様の指定など，カモフラージュ模様付き地紋データ生成するために必要な情報を含むデータである。このプリンタ４０内での地紋生成処理は，プリンタのCPUが画像生成プログラムを実行することにより実施されてもよいし，ASICなどの専用画像処理生成装置で実行されてもよい。

［地紋生成手順の概略］
以下，本実施の形態における地紋画像生成装置による地紋生成方法の概略について説明する。なお，地紋画像生成装置とは，プリンタドライバ３２により地紋画像が生成される場合はホストコンピュータ，画像形成プログラム４２により地紋画像が生成される場合にはプリンタ４０をいう。本実施の形態では，地紋画像生成装置が，ユーザがデフォルトパターンから選択した潜像マスクパターンまたはユーザが独自に生成した潜像マスクパターンに対応して，潜像部と背景部とからなる地紋画像データを生成する。また，地紋画像データにはカモフラージュ模様が合成される場合もある。

図９は，本実施の形態における地紋データの生成手順を示すフローチャート図である。
まず，地紋画像生成装置は，潜像マスクパターンデータを生成する（Ｓ１）。潜像マスクパターンデータは，例えば図１に示した文字「複」の潜像マスクパターン１０のデータであり，各画素が潜像部ＬＩか背景部ＢＩかを示すデータ０，１で構成される。そして，地紋画像生成装置は，カモフラージュ模様データを取得する（Ｓ２）。あらかじめホストコンピュータ３０内のメモリに格納されている複数のカモフラージュ模様データ３５から選択されたデータが，カモフラージュ模様データとなる。カモフラージュ模様には，図１で示した低解像度のものから図７で示した高解像度のものなど様々な模様が採用可能である。

本実施の形態でのカモフラージュ模様データは，画素毎の８ビットの階調値データであるが，黒（階調値０）と白（階調値２５５）の二値のデータである。そして，カモフラージュ模様が黒い部分では地紋のドットは形成されず，白い部分では地紋のドットが形成される。または，カモフラージュ模様データは，二値を超える階調値を有しても良い。つまり，８ビットの階調データからなり階調値０〜２５５の２５６階調を有しても良い。

上記のカモフラージュ模様を地紋に合成するために，地紋画像生成装置は，潜像部，背景部の入力階調に基づいて補正カモフラージュ模様階調データを生成する（Ｓ３）。潜像部，背景部の入力階調値（０≦Ｉｎ≦２５５）は，地紋画像の出力濃度に対応するものであり，デフォルトで決められた階調値，もしくは，ユーザが任意に選択した地紋画像の出力濃度に対応する階調値である。一方，カモフラージュ模様は黒（階調値０）と白（階調値２５５）からなり，黒ではドットｏｆｆにされる。よって，カモフラージュ模様の階調値をＡ（＝０，２５５）とすると，潜像部と背景部の入力階調値Ｉｎを考慮した補正カモフラージュ模様の階調値Ａｉは，次の式（１）により求められる。
Ａｉ＝（Ａ／２５５）×Ｉｎ （１）
カモフラージュ模様付き地紋画像は，潜像部と背景部とからなる地紋画像がカモフラージュ模様の階調値で変調された画像である。言い換えると，カモフラージュ模様の階調値が地紋画像の入力階調値で変調された画像である。上記の手順Ｓ３では，この変調処理を行って補正カモフラージュ模様階調値を求める。

なお，カモフラージュ模様を使用しない場合は，カモフラージュ模様の階調値Ａを全て白（２５５）に設定すればよい。その場合のカモフラージュ模様のサイズを１個の画素にすることで，カモフラージュ模様のメモリ容量を最小化することができる。

次に，潜像部マスクパターンに応じて，背景部の画素については，網点線数が高い面積変調（ＡＭ）スクリーンまたは誤差拡散や分散ディザマトリクスによる密度変調（ＦＭ）スクリーンなどの背景部スクリーン３４によるスクリーニング処理を行う（Ｓ４）。例えば，補正カモフラージュ模様階調値について，背景部スクリーン３４を構成するディザマトリクスを参照して画素のドットｏｎまたはｏｆｆを有する画像データを生成する。

さらに，潜像部マスクパターンに応じて，潜像部の画像についても，網点線数が低い面積変調（ＡＭ）スクリーンなどの潜像部スクリーン３３によるスクリーニング処理を行う（Ｓ５）。ただし，潜像部のスクリーニング処理では，網点形成領域に対応するセル内での潜像部の画像の重心位置に，ドット集中させた網点の中心が形成されるような特殊なスクリーニング処理を行う。この特殊なスクリーニング処理については，後に詳述するが，網点線数が低い潜像部で特殊なスクリーニング処理を行うことで，潜像部と背景部の境界部での高濃度強調領域や低濃度強調領域を抑制することができる。さらに，カモフラージュ模様の見栄えを潜像部と背景部とで同等にすることができる。

この潜像部スクリーン３３は，低い網点線数のＡＭスクリーンが好ましく，例えば閾値マトリクス，階調変換マトリクスなどのドット集中型ディザマトリクスである。また，背景部スクリーン３４は，潜像部スクリーンより高い網点線数のＡＭスクリーンが好ましく，例えば閾値マトリクス，階調変換マトリクスなどドット分散型ディザマトリクスである。もしくは，背景部スクリーン３４は，誤差拡散法や分散ディザマトリクスによる密度変調（ＦＭ）スクリーンでもよい。地紋画像の本来の機能として潜像部と背景部とで複写時に再現される出力濃度が異なる必要があるので，それを実現できるスクリーンであることが求められる。

以上の概略的な処理により，カモフラージュ模様付き地紋データまたはカモフラージュ模様のない地紋データ３７を生成することができる。

以下，本実施の形態におけるカモフラージュ模様付き地紋データの生成手順について詳述する。

［潜像部ディザマトリクスと背景部ディザマトリクス］
図１０は，本実施の形態における背景部スクリーンと潜像部スクリーンの一例を示す図である。図１０には，地紋の背景部ＢＩと潜像部ＬＩの画像を生成するための背景部スクリーンと潜像部スクリーンの一例として，低線数のＡＭスクリーンと分散形状となる高線数のＡＭスクリーンのディザマトリクスが示されている。

図１０（ａ）の背景部基本ディザマトリクスＤＭ−ＢＩは，４×４のマトリクスの各要素に閾値１〜８を有するドット分散型ディザマトリクスである。閾値「１」は変位ベクトル（−２，２），（２，２）の位置の要素に割り当てられ，閾値「２」は閾値「１」の要素と離間した位置に配置され，閾値「３〜８」はそれらの間に配置されている。地紋画像の形成工程で，背景部の入力階調値と背景部基本ディザマトリクスＤＭ−ＢＩの各要素の閾値とが比較され，入力階調値が閾値以上であればその画素にドットが形成される。そして，図１０（ａ）の背景部基本ディザマトリクスＤＭ−ＢＩに対しては，入力階調値が「１」に設定され，閾値「１」の黒い画素の位置に第２のドットＤ２が形成される。その拡大図が図４（ａ）の背景部ＢＩに示され，背景部ＢＩは微少ドットＤ２が網点線数２１２ｌｐｉで形成されている。

一方，図１０（ｂ）の潜像部基本ディザマトリクスＤＭ−ＬＩは，３２×３２のマトリクスの各要素の閾値１〜１２８を有するドット集中型ディザマトリクス，つまりＡＭスクリーンの一つである。閾値「１」は変位ベクトル（−８，８）（８，８）の位置の要素に割り当てられ，第１のドット（網点）Ｄ１の中心位置に対応する。また，閾値「２〜１２８」は第１のドット（網点）Ｄ１の中心位置に対応する閾値「１」の要素から近い順に分配されている。地紋画像の形成工程で，潜像部の入力階調値と潜像部基本ディザマトリクスＤＭ−ＬＩの各要素の閾値が比較され，入力階調値が閾値以上であればその画素にドットが形成される。図１０（ｂ）の潜像部基本ディザマトリクスＤＭ−ＬＩに対しては，入力階調値「３１」が設定されと，閾値「１〜３１」の要素の位置にドットが形成され，大きなドット（網点）Ｄ１が形成される。その拡大図が図４（ａ）の潜像部ＬＩに示され，大きなドットＤ１が網点線数５３ｌｐｉで形成されている。

なお，背景部基本ディザマトリクスＤＭ−ＢＩは，潜像部基本ディザマトリクスＤＭ−ＬＩと同様に微少な網点を形成するドット集中型ディザマトリクスであってもよい。ただし，背景部に生成される網点サイズは潜像部の網点サイズよりも小さいことが求められる。

前述のとおり，地紋は，原本において背景部と潜像部の出力濃度を等しくして潜像の隠蔽性を高く保つことが求められている。また，複写物においては背景部と潜像部の出力濃度の違いを大きくし且つ潜像部の出力濃度を高くして，潜像の識別性を高くすることが求められる。大きな第１のドットＤ１は複写物で消失しにくく，一方，小さな第２のドットＤ２は複写物で消失しやすい。これにより潜像部と背景部とで複写時の出力濃度が異なる。

しかしながら，図１０に示すディザマトリクスＤＭ−ＢＩ，ＤＭ−ＬＩにより形成される画像は，地紋に使われる低い出力濃度領域，例えば１０〜１５％の出力濃度領域では，出力濃度の階調数（分解能）に限りがある。背景部の基本ディザマトリクスＤＭ−ＢＩでは，閾値「１」の位置に微少ドットＤ２が形成されるので，それに対応する出力濃度で背景部が形成される。それに対して，潜像部の形成工程では，背景部の出力濃度と同じ出力濃度を生成できる入力階調値が選択され，その入力階調値と潜像部基本ディザマトリクスＤＭ−ＬＩとの比較により潜像部の画像が形成される。しかし，前述のとおり潜像部ＬＩの出力濃度の階調数（分解能）に限りがあるので，かならずしも背景部の出力濃度と一致する出力濃度を潜像部ＬＩに形成することができない場合がある。

図１１は，背景部基本ディザマトリクスＤＭ−ＢＩ及び潜像部基本ディザマトリクスＤＭ−ＬＩの入力階調と出力濃度の特性を示す図である。図１１に示された特性は，簡単のために，基本ディザマトリクスにおいて入力階調以下の閾値の画素に形成されるドットの数と，プリンタエンジンにより生成される地紋画像の出力濃度とが理想的なリニアな関係にあると仮定している。

地紋画像生成装置が，潜像部ディザマトリクス３３として図１０（ｂ）に示した潜像部基本ディザマトリクスＤＭ−ＬＩを，背景部ディザマトリクス３４として図１０（ａ）に示した背景部基本ディザマトリクスＤＭ−ＢＩを使用した場合，入力階調値とそれに対応する潜像部画像データ及び背景部画像データによる出力濃度の特性は，図１１に示されるとおりである。すなわち，背景部の場合は，入力階調値ＩＮ＝０〜７に対して出力濃度ＯＵＴは「０」も含めると８つの出力濃度値をとりうる。つまり，全ての画素がドットｏｆｆの紙白から全ての画素がドットｏｎの最大出力濃度までの出力濃度の階調数（または分解能）は８である。そして，図１０（ａ）に示したとおり，背景部では入力階調値ＩＮ＝１に対して，ディザマトリクスＤＭ−ＢＩの閾値「１」の画素の位置に分散した微少の第２ドットＤ２の画像になる。それに対して，潜像部の場合は，入力階調値ＩＮ＝０〜１２７に対して出力濃度ＯＵＴは「０」も含めると１２８の出力濃度値をとりうる。つまり，紙白から最大出力濃度までの出力濃度の階調数（または分解能）は１２８である。

しかしながら，背景部で入力階調ＩＮ＝１に対応する出力濃度は，潜像部で入力階調Ｉｎ＝１２，１３に対応する２つの出力濃度の中間に位置している。そのため，背景部と潜像部とで等しい出力濃度にすることができない。

地紋画像として採用される出力濃度の範囲は，最大出力濃度の１０％〜１５％である。そして，１０〜１５％の出力濃度の範囲では，潜像部基本ディザマトリクスにより再現可能な出力濃度の階調数は高々２０階調程度である。そのため，潜像部ディザマトリクスの網点線数を低くして潜像部の出力濃度の階調数を多くしたとしても，潜像部の入力階調値を１段階変更することにより調整可能な出力濃度の変化量が一定以上に大きくなるので，潜像部の出力濃度を背景部の出力濃度に高精度に一致させることは困難または不可能である。

さらに，背景部基本ディザマトリクスのサイズを２倍または４倍に大きくして背景部の出力濃度の階調数を増加させて，１０〜１５％の範囲内で地紋画像の出力濃度変更を可能にした場合も，上記と同様の理由により背景部の出力濃度と潜像部の出力濃度とを高精度に一致させることは困難または不可能である。

図１２は，原本における潜像の隠蔽性が悪化した例を示す図である。図１２（ａ）の潜像マスクパターン「複写」について，図１２（ｂ）は潜像部の入力階調値を「１２」にした場合の地紋画像，図１２（ｃ）は潜像部の入力階調値を「１３」にした場合の地紋画像を示す。図１２（ｂ）では，潜像マスクパターンの出力濃度が背景部より低くなり，潜像「複写」の隠蔽性が低下している。同様に，図１２（ｃ）では，潜像マスクパターンの出力濃度が背景部より高くなり，同様に潜像「複写」の隠蔽性が低下している。

そこで，本実施の形態では，背景部ディザマトリクスと潜像部ディザマトリクスについて，図１０の基本ディザマトリクスをもとに生成され，入力階調値０〜２５５に対して出力濃度が例えば０〜１５％程度の低濃度領域内で増加する特性をもつディザマトリクスを採用する。

図１３，図１４は，本実施の形態で採用される潜像部の低濃度領域拡張ディザマトリクス３３と背景部の低濃度領域拡張ディザマトリクス３４を示す図である。そして，図１５は，それら潜像部ディザマトリクス３３と背景部ディザマトリクス３４の入力階調値に対する出力濃度特性を示す図である。

図１０の基本ディザマトリクスＤＭ−ＢＩ，ＤＭ−ＬＩを十分な階調数になるまでサイズを拡大する。例えば，１２８×１２８のマトリクスサイズまで拡大する。ただし，図１３，図１４には，便宜上３２×３２のマトリクスサイズが示されている。そして，拡大したディザマトリクスの全ての閾値について，入力階調値の増大に対応してドットを生成させる順に全ての閾値が異なるように分散及び拡散して配置する。これを拡散ディザマトリクスと称する。

次に，拡散ディザマトリクスを使用して複数の入力階調値に対する背景部と潜像部とをプリンタにより印刷し，測色器で出力濃度を測定する。この出力濃度の測定結果を基に入力階調０〜２５５に対して理想的な出力濃度特性，例えばリニアな特性，になるように閾値を補正する。この補正は，通常行われるスクリーンガンマテーブルのキャリブレーション工程で行われる補正と同様である。この結果，補正拡散ディザマトリクスが生成される。

そして，最後に，最大出力濃度の１５％程度が最大値になるように，補正拡散ディザマトリクスの閾値を１５／１００倍して低濃度領域拡張ディザマトリクス３３，３４を生成する。つまり，低濃度領域拡張ディザマトリクスによりスクリーニング処理を行えば，入力階調０〜２５５に対して，出力濃度が最大で１５％程度までしか増加しない出力濃度特性を有する。

図１３の潜像部の低濃度領域拡張ディザマトリクス３３では，変位ベクトル（−８，８），（８，８）の位置の要素（黒の要素）には閾値１〜７が与えられ，それらの周りのグレー（または白）の要素に閾値８〜２５４が与えられている。つまり，黒とその周りのグレー（または白）の画素は，第１のドットＤ１の最大サイズに対応する。そして，それ以外の要素には閾値２５５が与えられている。この場合，入力階調０〜２５４に対してはそれ以下の閾値の画素にドットが生成されるが，便宜上，入力階調２５５に対してはその閾値の画素はドットｏｆｆに制御される。若しくは，潜像部において入力階調２５５が禁止される。

よって，潜像部の低濃度領域拡張ディザマトリクス３３を使用することにより，潜像部の画像は，入力階調０〜２５５に対して，第１のドットＤ１が変位ベクトル（−８，８），（８，８）の位置の要素による最小サイズから，黒とグレー（または白）の要素による最大サイズまで変化する。第１のドットＤ１が最大サイズでの出力濃度は黒ベタの１５％であるので，入力階調０〜２５５に対して出力濃度は０〜１５％と変化する。よって，出力濃度０〜１５％の範囲に多くの階調数（２５４階調）を有する。

図１０（ｂ）の潜像部基本ディザマトリクスＤＭ−ＬＩには，最大サイズの第１のドットＤ１が生成されるグレーの要素には閾値１〜３１が与えられている。それに対して，図１０の潜像部の低濃度領域拡張ディザマトリクス３３には，最大サイズの第１のドットＤ１が生成されるグレー（または白）の要素には閾値１〜２５４が与えられている。つまり，出力濃度の階調数（分解能）が格段に多くなっている。よって，濃度調整における分解能が高くなり潜像部の出力濃度を背景部と同じ出力濃度に高精度に調整することができる。

図１４の背景部の低濃度領域拡張ディザマトリクス３４は，変位ベクトル（−２，２），（２，２）の位置の要素に閾値１〜２５４が分散して与えられ，それ以外の要素には閾値２５５が与えられる。この場合も，入力階調０〜２５４に対してはそれ以下の閾値の要素に対応する画素にドットが生成されるが，便宜上，入力階調２５５に対してはその閾値の画素はドットｏｆｆに制御される。若しくは，背景部において入力階調２５５が禁止される。

この背景部の低濃度領域拡張ディザマトリクス３４を使用すれば，入力階調値０〜２５５に対して，変位ベクトル（−２，２），（２，２）の位置の画素にのみ微少ドットＤ２が順次生成し，それ以外の画素にはドットは生成しない。よって，背景部の画像は，網点線数２１２ｌｐｉの位置に分散された微少ドットＤ２を有するだけであり，それ以上のドットは形成されない。変位ベクトル（−２，２），（２，２）の位置の画素全てに微少ドットＤ２が生成された時の出力濃度は黒ベタの約１２％である。つまり，背景部の低濃度領域拡張ディザマトリクス３４は，入力階調０〜２５５に対して，出力濃度は０〜約１２％の範囲内で増減する。その結果，背景部の特性を最も引き出せるような安定した微少ドットの配置が保証される。

図１３，図１４の低濃度領域拡張ディザマトリクス３３，３４の入力階調値に対する出力濃度特性が，図１５に示されている。上述したとおり，背景部のディザマトリクス３４の入力階調値に対する出力濃度特性は，入力階調０〜２５５に対して出力濃度は０〜約１２％の範囲になる。一方，潜像部のディザマトリクス３３の入力階調値に対する出力濃度特性は，入力階調０〜２５５に対して出力濃度は０〜１５％の範囲になる。いずれも，キャリブレーションにより入力階調値に対して出力濃度は単純増加のリニアな関係になっている。

以上が，本実施の形態における背景部スクリーンと潜像部スクリーンを構成するディザマトリクス３３，３４の説明である。

［地紋画像データの生成方法］
以下，本実施の形態における多階調カモフラージュ模様付きの地紋画像データの生成方法について説明する。

図１６は，本実施の形態における地紋画像データの生成方法を示すフローチャート図である。プリンタユーザは，ホストコンピュータ３０のプリンタドライバ３２において，地紋生成メニューを選択し，図１６のフローチャートに従って地紋画像データの生成を実行する。まず，ユーザは，地紋の文言を入力する（Ｓ１０）。例えば，「複写」「コピー」「社外秘」などの文言である。さらに，４８ポイントなどの地紋文言のサイズを入力し（Ｓ１１），４０度などの地紋文言の角度を入力し（Ｓ１２），地紋効果と配置を選択する（Ｓ１３）。地紋効果とは，文言が白抜きになるか（文言が白，周囲が黒）浮きだしになるか（文言が黒，周囲が白）のいずれかである。白抜きの場合は文言が背景部に周囲が潜像部になり，浮きだしの場合は文言が潜像部に周囲が背景部になる。また，地紋の配置とは，正方配置，斜交配置，反転配置などである。

図１７は，地紋効果の例を示す図である。地紋パターン５０，５１は，文言が「複写」「コピー」でその文言が原本または複写物で浮きだしになる地紋効果の例である。地紋パターン５２，５３は，同じ文言でその文言が原本または複写物で白抜きになる地紋効果の例である。いずれも文言の角度が４０度に設定されている。

図１８は，地紋の配置の例を示す図である。いずれも文言が「複写」，角度が４０度，地紋効果が浮きだしである。（ａ）正方配置では，潜像マスクパターンがタイル状に貼り付けられるように地紋画像が生成される。（ｂ）斜交配置では，潜像マスクパターンが改行のたびに所定の位相だけずらして配置される。（ｃ）反転配置では，潜像マスクパターンが改行のたびに上下反転して配置される。

工程Ｓ１０〜Ｓ１３によりユーザによる入力または選択が終わると，プリンタドライバ３２は潜像マスクパターンを生成する（Ｓ１４）。潜像マスクパターンの例は，図１７に示したとおり，潜像部領域と背景部領域とを区別可能な１ビットデータからなる。

次に，プリンタドライバ３２は，地紋画像の入力階調値を設定する（Ｓ１６）。図１３，図１４に示した潜像部ディザマトリクス３３，背景部ディザマトリクス３４を使用する場合は，背景部は入力階調値を最大値の「２５５」に，潜像部は背景部の出力濃度（黒ベタの１２％）と一致する入力階調値Ｉｎ＝１７０が選ばれる。すなわち，背景部では，入力階調値を「２５５」にすることで背景部ディザマトリクス３４（図１４）の変位ベクトル（−２，２），（２，２）の位置の黒い画素全てに微少ドットＤ２が生成される。この時の出力濃度は黒ベタの１２％であり，分散された第２の微少ドットが最大限生成されるので，出力濃度が高くなり地紋画像としては最適である。一方，潜像部では，入力階調値Ｉｎ＝１７０にすることで，潜像部ディザマトリクス３３（図１３）の黒い要素とグレー（または白）の要素に対応する画素で構成される網点領域内に，Ｉｎ＝１７０に対応する数のドットが生成される。その結果，入力階調値Ｉｎ＝１７０に対応するサイズの大ドットＤ１が形成される。

図１５の出力濃度特性に示したとおり，図１３，１４の潜像部ディザマトリクス３３，背景部ディザマトリクス３４は，入力階調に対する出力濃度特性が異なっている。つまり，潜像部ディザマトリクスのほうが入力階調に対する出力濃度の傾きが大きい。よって，背景部において最適な出力画像を再生できる入力階調「２５５」を選択した場合，それと出力濃度が一致する入力階調Ｉｎ＝１７０が潜像部において選択される。

プリンタドライバ３２は，ユーザの選択要求に応じて，カモフラージュ模様データを取得する（Ｓ１７）。ホストコンピュータ内のメモリ，または外付けメモリ内にカモフラージュ模様データが格納されており，ユーザの選択要求に応じて，カモフラージュ模様データを取得する。

さらに，プリンタドライバ３２は，ユーザの選択要求に応じて，地紋の色（ブラック，シアン，マゼンタなど）の選択を行う（Ｓ１８）。地紋の色は，単色であることが望ましい。

以上のユーザによる入力などＳ１０〜Ｓ１７が終了すると，プリンタドライバ３２は地
紋画像生成処理を実行する（Ｓ１９）。地紋画像生成処理は，図１９，２０のフローチャ
ートに従って行われる。

図１９，２０は，本実施の形態における地紋画像生成処理のフローチャート図である。図１６の地紋画像生成処理Ｓ１９が，図１９，２０のフローチャートに示されている。まず，潜像部及び背景部の入力階調値に基づいてカモフラージュ模様データの階調値を補正して補正カモフラージュ模様データを生成する（Ｓ２１）。この手順は，図９の手順Ｓ３に対応する。すなわち，カモフラージュ模様の階調値をＡ（０，２５５）とし，地紋を構成する潜像部と背景部の入力階調をＩｎ（１≦Ｉｎ≦２５４）とすると，補正カモフラージュ模様の階調値Ａiは，前述の式（１）により演算される。カモフラージュ模様を使用しない場合は，カモフラージュ模様の階調値を「２５５」に設定することで，前述の式（１）の演算により補正カモフラージュ模様階調値は，入力階調値Ｉｎと等しくなる。

図１６の地紋画像の入力階調値を設定する工程Ｓ１６で，背景部では入力階調を「２５５」に設定し，潜像部では入力階調をＩｎ＝１７０と設定した。このように背景部と潜像部とで異なる入力階調を設定した場合，上記式（１）による補正カモフラージュ模様階調データの演算で，潜像マスクパターンに応じて，潜像部と背景部とで変調すべき入力階調Ｉｎを異ならせることが必要になる。この理由は，図１５に示したとおり，潜像部ディザマトリクス３３と背景部ディザマトリクス３４とが異なる出力濃度特性を有することに起因する。

そこで，本実施の形態では，演算を簡単化するために，潜像部と背景部の両方で入力階調をＩｎ＝１７０に共通化する。ただし，背景部ディザマトリクス３４を入力階調Ｉｎ＝１７０で最大出力濃度（１２％）になるように正規化し（例えば図２２），正規化された背景部ディザマトリクスを参照してスクリーニング処理を行う。

もしくは，後述する実施の形態の変形例（図３７）で説明するように，潜像部と背景部の両方で入力階調を取りうる階調値の最大値（例えば２５５）にし，但し，潜像部ディザマトリクス３３を入力階調値「２５５」で入力階調値Ｉｎ＝１７０に対応する出力濃度（１２％）になるように正規化する。つまり，図１３，１５の潜像部ディザマトリクス３３の入力階調値０〜１７０とその出力濃度の特性が，入力階調値０〜２５５に正規化される。

以下は，入力階調Ｉｎ＝１７０に設定した場合について説明する。工程Ｓ２１で，入力階調Ｉｎ＝１７０について式（１）に基づき補正カモフラージュ模様の階調値データが演算される。そして，プリンタドライバ３２は，図１４，１５の背景部ディザマトリクス３４を正規化して正規化背景部ディザマトリクスを生成する（Ｓ２２）。

図２１は，正規化背景部ディザマトリクス３４Ｎを示す図である。図１４の背景部ディザマトリクス３４の変位ベクトル（−２，２），（２，２）の位置の黒い要素の閾値０〜２４５を，以下の式（２）により新たな閾値０〜１７０（＝Ｉｎ）に正規化する。

正規化閾値＝（閾値／２５４）×Ｉｎ （２）
よって，図２１の正規化背景部ディザマトリクス３４Ｎでは，黒い要素の閾値は０〜１７０に置き換えられ，入力階調値が「１７０」の時に全ての黒い要素に対応する画素にドットが形成され最大出力濃度（黒ベタの１２％）になる。

図２２は，正規化背景部ディザマトリクスと正規化前の背景部ディザマトリクスと潜像部ディザマトリクスの入力・出力濃度特性を示す図である。背景部ディザマトリクス３４と潜像部ディザマトリクス３３の出力濃度特性は，図１５と同じである。前述の例では，背景部では変位ベクトル上の要素に対応する画素全てにドットを生成する入力階調「２５５」が採用され，潜像部ではそれと同じ出力濃度を再生できる入力階調値Ｉｎ＝１７０が採用された。そこで，背景部でも入力階調値Ｉｎ＝１７０を採用するために，背景部ディザマトリクス３４を入力階調Ｉｎ＝１７０で正規化して，図２２中の破線の特性３４Ｎに示される正規化背景部ディザマトリクス３４Ｎを生成する。上記式（２）による演算により正規化背景ディザマトリクス３４Ｎは簡単に生成することができる。

エンジンの経年変化に応じて，潜像部の入力階調値Ｉｎが変動する場合がある。よって，変同時の入力階調値Ｉｎを使用して正規化背景ディザマトリクス３４Ｎを生成することで，経年変化を吸収することができる。

図１９，２０に戻り，補正カモフラージュ模様階調データについて，潜像マスクパター
ンに応じて，潜像部ディザマトリクス３３または正規化背景部ディザマトリクス３４Ｎを
参照して，スクリーニング処理し，カモフラージュ模様付き地紋画像データを生成する（
Ｓ２３〜Ｓ４１）。このカモフラージュ模様付き地紋画像データは，画素毎にドット有りまたはドットなしを示す画像データである。また，スクリーニング処理は，潜像部ディザマトリクス３３の網点生成領域を画定するセル毎に行う。

図１３の潜像部ディザマトリクス３３は，２つの変位ベクトル（８，８），（−８，８）の黒い要素を中心（網点中心）として，重なり合わない８つのセルＣＥＬＬで構成されている。そして，各セルＣＥＬＬに網点である大ドットＤ１が形成される。図１３の潜像部ディザマトリクス３３に示されているセルＣＥＬＬは，潜像部ディザマトリクス３３の左上の要素を原点（０，０）とした場合，Ｄ１で示す黒の要素の（０，０），（１６，０），（８，８），（８，２４），（０，１６），（１６，１６），（８，２４），（２４，２４）の座標位置を中心とするそれぞれ１２８要素からなる８つの菱形領域である。図２４の潜像マスクパターン１０を示すマトリクス内にセル領域Ａ〜Ｈが示されている。Ａ〜Ｈ以外の領域は隣接するディザマトリクス側の領域と共にセルを形成する。また，図２１の正規化背景部ディザマトリクス３４ＮにもセルＣＥＬＬが示されている。

図２３は，図１９，２０の地紋画像生成処理を説明する図である。図２３（Ａ）には，Ａ４の印刷サイズ６０に複数の潜像マスクパターン１０が正方配置された地紋画像が示されている。Ａ４サイズの場合は，横方向に４７２０ドットの画素数，縦方向に６７７６ドットの画素数になる。図２３（Ｂ）は，図２３（Ａ）の左上の潜像マスクパターン１０と，タイル状に配置されたカモフラージュ模様１２との位置関係が示されている。潜像マスクパターン１０は横方向に２０３０ドットの画素数，縦方向に２０３０ドットの画素数を有する正方形のパターンである。それに対して，図２３（Ｃ）に示されるとおり，カモフラージュ模様１２は横方向に２１５ドット，縦方向に２１５ドットの画素数を有する正方形パターンである。

図２３（Ｄ）は，図２３（Ｃ）の左上端部領域を拡大したものである。潜像部ディザマトリクス３３−４及び背景部ディザマトリクス３４−５は，共に，３２セル×３２セルのマトリクスであり，左上から順番にタイル状に貼り付けるように画素に対応させる。ただし，潜像部のスクリーニング処理では，後に詳述するとおり，潜像部ディザマトリクスをセル内の重心位置にディザマトリクスの網点中心が重なるようにシフトさせて対応付けられる。

そして，プリンタドライバは，補正カモフラージュ模様の階調値と，ディザマトリクス３３−４，３４−５の閾値とを比較し，階調値が閾値以上であれば画素ドットＯＮ，階調値が閾値未満であれば画素ドットＯＦＦにする。ただし，補正カモフラージュ模様の階調値は０〜２５４までしか取りえないように設定されている。若しくは，入力階調値が２５５の場合は一律画素ドットＯＦＦにする。比較対象のディザマトリクスは，潜像マスクパターンの黒または白に対応して選択される。

本実施の形態における地紋画像生成処理は，セル毎に（Ｓ２３，Ｓ４０，Ｓ４１），背景部のスクリーニング処理（図１９のＳ２５〜Ｓ２８）と，潜像部のスクリーニング処理（図２０のＳ３０〜Ｓ３９）とを含み，それぞれのスクリーニング処理は異なっている。そこで，最初に初期値としてセルＮｏ＝０に設定される（Ｓ２３）。

［背景部のスクリーニング処理］
図１９に示した背景部のスクリーニング処理について説明する。まず，画素（ｉ，ｊ）で潜像マスクパターンが黒でないなら（Ｓ２４のＮＯ）その画素は背景部であるので，補正カモフラージュ模様階調値Ｉｎと正規化背景部ディザマトリクス３４Ｎの対応する要素の閾値とが比較される（Ｓ２５）。補正階調値Ａｉが閾値以上の場合は地紋画像データ（ｉ，ｊ）はドットＯＮになり（Ｓ２６），補正階調値Ａｉが閾値未満の場合は地紋画像データ（ｉ，ｊ）はドットＯＦＦになる（Ｓ２７）。一方，潜像部マスクパターンが黒なら（Ｓ２４のＹＥＳ）潜像部であるのでこの時点では何もしない。上記の処理がセル内の全ての画素について行われ（Ｓ２８），セル内の背景部の各画素がドットＯＮかＯＦＦにされる。

以上の処理により，セル内の背景部では補正カモフラージュ模様階調値Ａｉに対応した数の第２のドットが変位ベクトル（−２，２），（２，２）の位置の黒い要素に対応する画素に生成される。

［潜像部のスクリーニング処理］
次に，図２０のフローチャートに沿って，セル内の潜像部のスクリーニング処理が行われる。潜像部のスクリーニング処理は，背景部より複雑であるので，具体例を示しながら説明する。また，潜像部のスクリーニング処理は，特許文献ＷＯ２００５／１０９８５１号公報に記載された処理と類似する。

図２４は，潜像マスクパターンの一例を示す図である。３２×３２のマトリクス内に潜像マスクパターン１０が形成されている。パターン１０Ａの内側が潜像部，パターン１０Ａの外側が背景部に対応する。よって，潜像マスクパターンのマトリクスデータは，３２×３２マトリクスの各画素に「０」（潜像部）または「１」（背景部）の１ビットを有する。また，潜像部マスクパターン１０には，８つのセルＡ〜Ｈが示されている。

図２５は，補正カモフラージュ模様階調値データＡｉを示す図である。理解を容易にするために，３２×３２マトリクスの各要素に階調値Ａｉが書き込まれている。この具体例は，カモフラージュ模様を利用しない例であり，よって，式（１）により補正カモフラージュ模様階調値Ａｉは，入力階調値Ｉｎ＝１７０と等しくなる。

図２０のフローチャートに戻り，最初に，潜像部画像についてセル内の重心位置の演算が行われる（Ｓ３０）。セル内の重心座標（Ｘ（重心），Ｙ（重心Ｉ））は，以下の式（３），（４）により演算される。ここで，「画素の階調値」「セル内の階調値」は，潜像マスクパターンが示す潜像部の画素については補正カモフラージュ模様階調値Ａｉを，背景部の画素については階調値０を与える。
Ｘ（重心）＝Σ｛（各画素のＸ座標）×（各画素の階調値）｝／セル内の階調値の合計 （３）
Ｙ（重心）＝Σ｛（各画素のＹ座標）×（各画素の階調値）｝／セル内の階調値の合計 （４）
図２５の例では，セルＣＥＬＬ（Ｃ）内の潜像部の画像の重心Ｇの座標は，（２．７，２．５）になる。

次に，セル内の平均入力階調値を演算する（Ｓ３１）。この演算は以下の式（５）による。ここで，「画素の階調値」は，潜像マスクパターンが示す潜像部の画素については補正カモフラージュ模様階調値Ａｉを，背景部の画素については階調値０を与える。セル内の要素数は１２８である。
平均入力階調値＝Σ（各画素の階調値）／セル内の要素数 （５）
図２５の補正カモフラージュ模様階調値Ａｉにおいて，セルＣＥＬＬ（Ｃ）を具体例として説明すると，セルＣＥＬＬ（Ｃ）内の潜像部（潜像マスクパターン１０Ａ）を示すグレーの要素は４６個であり，各要素の階調値Ａｉが１７０であるので，平均入力階調値は，上記式（５）により４６×１７０／１２８＝６１．０９となる。

次に，上記平均入力階調値「６１．０９」をセル内の全画素に入力した場合を仮定し，平均入力階調値と潜像部ディザマトリクス３３の閾値とを比較して発生するドット数をカウントする。このドット数がそのセル内の潜像部で発生すべきドット数の上限値を示す理想出力ドット数になる（Ｓ３２）。なぜなら，平均入力階調値は，そのセル内の潜像部での出力濃度に対応しているからである。

図２６は，理想出力ドット数のカウント処理を説明する図である。セルＣＥＬＬ（Ｃ）内の各画素は平均入力階調値「６１」になっている。そして，潜像部ディザマトリクス３３の中心の要素をセルＣＥＬＬ（Ｃ）の中心の画素に対応付けて，潜像部ディザマトリクス３３の閾値と平均入力階調値「６１」とを比較すると，平均入力階調値≧潜像部ディザマトリクス閾値を満たす理想出力ドット数は，８個になる。

次に，重心Ｇの位置に潜像部ディザマトリクス３３の網点中心要素が一致するように潜像部ディザマトリクス３３をシフトし（Ｓ３３），補正カモフラージュ模様階調値Ａｉと潜像部ディザマトリクス３３の閾値とを比較し（Ｓ３４，Ｓ３５），Ａｉ≧閾値の画素にはドットｏｎ（Ｓ３６），Ａｉ＜閾値の画素にはドットｏｆｆ（Ｓ３７）のスクリーニング処理を，発生するドット数が理想出力ドット数（＝８）に達するか（Ｓ３８のＹＥＳ），セル内の画素が終了するか（Ｓ３９のＹＥＳ）のいずれかを満たすまで繰り返す。

なお，ここで重心Ｇの位置に潜像部ディザマトリクス３３の網点中心要素が一致するように潜像部ディザマトリクス３３をシフトすることとしたが，セル内の潜像画像においてセルの中心からずれた位置に潜像部ディザマトリクス３３の網点中心要素が一致するようにシフトしてもよい。

すなわち，図２５に示すとおり，セルＣＥＬＬ（Ｃ）内の潜像部の重心Ｇと潜像部ディザマトリクス３３の網点中心要素とを対応付けて，網点中心（重心）から近い順に，補正カモフラージュ模様階調値Ａｉ＝１７０と潜像部ディザマトリクス３３の閾値とを比較する。そして，Ａｉ≧閾値の画素にはドットを発生させる。但し，セル内で発生するドット数は，理想出力ドット数を上限とする。

上記の潜像部でのスクリーニング処理は，次のメリットを有する。第１に，セル内の潜像部での入力階調値の平均を求めて理想出力ドット数を求め，ディザマトリクスの網点中心要素を潜像部画像の重心位置にシフトさせて，理想出力ドット数を上限としてドットを発生させているので，潜像部の濃度が確実に再現される。第２に，ディザマトリクスの網点中心要素を重心位置にシフトさせているので，セル内の潜像部の重心位置に集中したドット（第１のドットＤ１）を生成することができ，潜像部の第１ドットＤ１と背景部の第２ドットＤ２ドットとが結合することがない。第３に，網点中心要素を重心位置にシフトさせているので，背景部やドットｏｆｆのカモフラージュ模様がセルの中心領域を占有していても，セル内の潜像部内にドットを発生させることができ，背景部との境界に低濃度強調領域が生成されることはない。

そして，背景部のスクリーニング処理（図１９のＳ２５〜Ｓ２８）と，潜像部のスクリーニング処理（図２０のＳ３０〜Ｓ３９）とが，全てのセルについて終了するまで繰り返される（Ｓ４０）。

生成された地紋画像データと印刷対象の画像データ３６の合成は以下の通りである。

印刷対象の画像データが，ＲＧＢの階調値を持つＲＧＢビットマップデータからプリンタの色であるＣＭＹＫビットマップデータに変換された後，印刷対象の画像データのＣＭＹＫビットマップデータのうち，ユーザが指定した地紋の色（本実施例では，シアン，マゼンタ，ブラックのいずれか。）のビットマップデータに対して地紋画像が合成される。

この合成方法は，まず，地紋画像のドットＯＮのデータを上記ビットマップデータの最大濃度に対応する階調値に変換し，ドットＯＦＦのデータを上記ビットマップデータの最小濃度「０」に対応する階調値に変換する。プリンタ内で画素毎のＲＧＢの値が各色８ビットの階調値の場合には，最大濃度に対応する階調値は「２５５」，最小濃度に対応する階調値は「０」となる。そして，この最大階調値もしくは最小階調値に変換された地紋画像データに，印刷対象の画像データの地紋指定色のビットマップデータで階調値「０」よりも大きい階調値を持つ画素の階調データを上書きする。これにより，印刷対象の画像の階調値「０」の画素には地紋画像が形成され，それ以外の画素には印刷対象画像が形成される。

あるいは，別の合成方法は，印刷対象の画像データの地紋指定色のビットマップデータに地紋画像データを上書きする。たとえば，印刷対象画像データが黒色の文字を形成するデータの場合，ＣＭＹのビットマップデータは全ての画素で階調値「０」になっている。したがって，ＣＭＹのうち地紋指定色のビットマップデータは印刷対象画像データとしての情報を有していないので，その色のビットマップデータが全て地紋画像データに置き換えられる。

合成方法は上記の上書きに限定されず，印刷対象の画像データの各画素毎の画像種別（テキスト，イメージ，グラフィックなど）と階調値とに基づき，印刷対象の画像と地紋画像とを所定の割合でブレンディング処理するようにしてもよい。さらに，地紋指定色のビットマップデータのうち，ＣＭＹＫいずれも印刷対象のデータの階調値が「０」，つまり印刷対象画像データで印刷媒体上に画像が形成されない部分にのみ，地紋データを上書きするようにしてもよい。

合成された画像データは，通常のプリンタの２値化処理（スクリーン処理）を経て，印刷媒体に印刷される。

合成された画像データのうち，地紋画像のみからなる部分は，最大濃度階調値と最小階調値からなる階調値を持つ画素で構成されることになるので，スクリーン処理の閾値マトリクスがどのようなものであろうと，スクリーン処理後も最高濃度「２５５」の部分はその濃度値が保存されるように階調変換され，最小濃度「０」の部分は濃度が「０」となるように階調変換される。その結果，地紋生成処理で生成した地紋画像が印刷媒体上に印刷される。

［カモフラージュ模様なし地紋画像例］
図２７は，本実施の形態のスクリーニング処理により生成された地紋画像例を示す図である。図１９の処理Ｓ２４〜Ｓ２８により，背景部ＢＩには分散された高い網点線数のドットＤ２が生成され，図２０の処理により，潜像部ＬＩには各セル内に低い網点線数の大きなドットＤ１が生成される。一点鎖線の円内の潜像部ＬＩには，セル毎に，セル内の潜像画像の重心位置に，且つ，セル内の潜像画像の出力濃度に対応したサイズの大ドットＤ１が再現される。その結果，セルＦ内にはセルの中心に入力階調値１７０に対応したサイズ（１９ドット）の大ドットＤ１（Ｆ）が生成され，その周りのセルＣ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｈ内にはそれより小さい大ドットＤ１（Ｃ），Ｄ１（Ｄ），Ｄ１（Ｅ），Ｄ１（Ｇ），Ｄ１（Ｈ）がセルの中心からずれた位置（重心位置）に生成されている。しかし，これらの大ドットにより，潜像ＬＩの形状がより潜像マスクパターンに近い形になっている。

図２８は，潜像部と背景部を共にディザマトリクス３３，３４Ｎを参照した一般的なスクリーニング処理により生成された地紋画像例を示す図である。つまり，全てセルでセルの中心画素と潜像部ディザマトリクスの網点中心要素とを対応させてスクリーニング処理した結果である。図２７と比較すると明らかなとおり，図２８では，セルＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈに生成されたドットＤ１（Ｃ），Ｄ１（Ｄ），Ｄ１（Ｇ），Ｄ１（Ｈ）は，図２７のそれより小さく，且つ背景部ＢＩとの境界近くに形成されている。また，セルＥには大ドットＤ１は発生していない。その結果，境界領域で，背景部ＢＩの小ドットＤ２と潜像部の大ドットＤ１とが結合して高濃度強調領域（セルＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈ）が形成されたり，大ドットＤ１が発生せず低濃度強調領域（セルＥ）が形成されたりしている。

［カモフラージュ模様付き地紋画像例］
図２９は，カモフラージュ模様の一例を示す図である。この例は横方向に延びる２つの帯からなるカモフラージュ模様ＣＡＭである。黒の部分は地紋のドットがｏｆｆになる。

図３０は，補正カモフラージュ模様階調値を示す図であり，図２５に対応する図である。図２９のカモフラージュ模様を反映させて補正カモフラージュ模様階調値Ａｉを求めると，カモフラージュ模様ＣＡＭの領域はＡｉ＝０になり，それ以外の領域はＡｉ＝Ｉｎ＝１７０になる。図３０には，３２×３２のマトリクス内に，セルＣＥＬＬと潜像マスクパターン１０Ａと補正カモフラージュ模様階調値との関係が示されている。

そして，背景部の領域では正規化背景部ディザマトリクス３４Ｎにしたがい，網点中心位置に小ドットＤ２が形成される。また，潜像部の領域では，図２０に示した手順に従って，セル内の潜像部の重心位置を求め，平均入力階調値を演算し，理想出力ドット数をカウントし，重心位置Ｇに潜像部ディザマトリクスの網点中心をシフトし，補正カモフラージュ模様階調値とシフトした潜像部ディザマトリクスの閾値とを比較し，画素のドットｏｎ，ｏｆｆを判定する。

図３１は，図３０の補正カモフラージュ模様閾値について本実施の形態のスクリーニング処理により生成された地紋画像例を示す図である。

まず，セルＡでは，全ての画素を背景部としてスクリーニングする。ここで背景部のディザマトリクスの閾値は図２１，２２に示すように入力階調値で正規化されているため，結果的には背景部の網点中心のみにドットＤ２が生成される。

続いてセルＢでは，潜像部の領域があるが，カモフラージュ模様のために潜像部の補正カモフラージュ模様階調値は「０」になっているので，背景部のみにドットＤ２が発生する。

次にセルＣでは，背景部と潜像部に補正カモフラージュ模様階調値が発生しており，背景部に関してはセルＡ，Ｂと同様の処理となる。一方，潜像部に関しては，重心位置はX重心=1.1，Y重心=4.6であり，さらに平均入力階調値は29となる。そこで，図１３の潜像部ディザマトリクス３３の閾値と平均入力階調値「２９」とを比較すると，発生すべき理想出力ドット数は「４」ドットになる。そこで，重心位置に潜像部ディザマトリクスを移動し，入力階調を170として重心から近い画素の順にスクリーニング処理すると，中心，下，右，左の4つの画素のドットをOnとして理想出力ドット数「４」に達して処理は終了する。つまり，セルＣＥＬＬ（Ｃ）内には潜像部ＬＩの中に４つの画素ドットからなる大ドットＤ１（Ｃ）が発生する。

同様にセルＤでも背景部と潜像部を示した位置に補正階調値が発生している。特に潜像部については，X重心=-1.0，Y重心=4.6，平均入力階調値が31と，理想出力ドット数は「４」ドットになる。よって，重心位置に対して中心，下，右，左の4つの画素のドットをOnとして理想出力ドット数に達して処理を終了する。その結果，セルＤ内の潜像部ＬＩには４つの画素ドットからなる大ドットＤ１（Ｄ）が発生する。

同様にセルＥでも背景部と潜像部を示した位置に補正階調値が発生している。特に潜像部については，X重心=6.7，Y重心=0，平均入力階調値が9.3，理想出力ドット数は「２」ドットになる。よって，重心位置に対して中心，下の2つの画素のドットをOnとして理想出力ドット数に達して処理を終了する。その結果，セルＥ内の潜像部ＬＩには２つの画素ドットからなる大ドットＤ１（Ｅ）が発生する。

次に，セルＦでは潜像部のみに補正階調値が発生している。ここではX重心=0.2，Y重心=0，平均入力階調値が154，理想出力ドット数は「１９」ドットである。よって，重心位置を中心として19画素のドットをOnとして理想出力ドット数に達して処理を終了する。その結果，セルＦ内の潜像部ＬＩには１９つの画素ドットからなる大ドットＤ１（Ｆ）が発生する。

セルＧでも背景部と潜像部を示した位置に補正階調値が発生している。特に潜像部については，X重心=1.0，Y重心=-5.0，平均入力階調値が31，理想出力ドットは「４」ドットである。よって，重心位置に対して中心，下，右，左の4つの画素のドットをOnとして理想出力ドット数に達して処理を終了する。その結果，セルＧ内の潜像部ＬＩには４つの画素ドットからなる大ドットＤ１（Ｇ）が発生する。

最後にセルＨでも背景部と潜像部の位置に補正階調値が発生している。特に潜像部については，X重心=-1.0，Y重心=-5.0，平均入力階調値が31，理想出力ドットは「４」ドットになる。よって，重心位置に対して中心，下，右，左の4つの画素のドットをOnとして理想出力ドット数に達して処理を終了する。その結果，セルＨ内の潜像部ＬＩには４つの画素ドットからなる大ドットＤ１（Ｈ）が発生する。

図３１に示されるとおり，円形の潜像部ＬＩであってカモフラージュ模様のドットｏｆｆの領域ＣＡＭを除く領域には，第１のドットＤ１が生成される。特に，セルＣ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，ＨにもセルＦの第１のドットＤ１よりは小さいが大ドットＤ１が生成されている。

図３２は，図３０の補正カモフラージュ模様閾値について潜像部と背景部を共にディザマトリクス３３，３４Ｎを参照した一般的なスクリーニング処理により生成された地紋画像例を示す図である。図３１と図３２とを比較すると，図３２では，潜像部ＬＩを示す円形の内のセルＣ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｈ内には，大ドットＤ１は発生していない。セルＦ内のみ大ドットＤ１が生成している。よって，図３２では，潜像部と背景部の境界部分に空間が生じ，その空間は濃度が低く(白く)強調される。一方，本実施の形態による図３１では，そのような濃度が低い空間は発生せず，潜像部ＬＩの形状が忠実に再現されている。

［その他の地紋画像例］
図３３は，カモフラージュ模様なしの地紋画像例について本実施の形態の作用効果を示す図である。図３３（Ａ）は一般的なスクリーニング処理により生成された地紋画像，図３３（Ｂ）は本実施の形態のスクリーニング処理により生成された地紋画像である。それぞれセルＣＥＬＬ１，２において，背景部ＢＩと潜像部ＬＩとが図示されるように位置している。一般的な処理（Ａ）では，セルＣＥＬＬ１内の背景部ＢＩには小ドットＤ２が形成され，潜像部ＬＩには大ドットＤ１（１）が形成されているが，大ドットＤ１（１）は，セルＣＥＬＬ２内の大ドットＤ１（２）の右下一部分に対応し，背景部ＢＩ内の小ドットＤ２と結合している。一方，本実施の形態の処理（Ｂ）では，セルＣＥＬＬ１内の背景部ＢＩには小ドットＤ２が形成され，潜像部ＬＩには背景部ＢＩから離れた位置に大ドットＤ１（１）が形成される。つまり，潜像部ディザマトリクスの網点中心が潜像部ＬＩの重心位置にシフトされているので，大ドットＤ１（１）が背景部ＢＩの小ドットＤ２と結合することはない。さらに，大ドットＤ１（１）は，セルＣＥＬＬ１内の潜像部ＬＩの出力濃度に対応するサイズになっている。

図３４は，カモフラージュ模様なしの地紋画像例について本実施の形態の作用効果を示す図である。図３４（Ａ）は一般的なスクリーニング処理により生成された地紋画像，図３４（Ｂ）は本実施の形態のスクリーニング処理により生成された地紋画像である。この例では，セルＣＥＬＬ１内の背景部ＢＩの領域が図３３より大きい。

そのため，図３４（Ａ）の一般的処理の例では，セルＣＥＬＬ１内の背景部ＢＩが大ドットＤ１が形成されるべき領域を占有しているので，セルＣＥＬＬ１内には潜像部ＬＩの大ドットは生成されない。そのため，低濃度が強調された領域１００が背景部ＢＩと潜像部ＬＩとの境界に形成される。一方，図３４（Ｂ）の本実施の形態の処理の例では，セルＣＥＬＬ１内の潜像部ＬＩの領域に，比較的小さい大ドットＤ１（１）が形成されている。つまり，低濃度が強調された領域は形成されない。

図３５は，カモフラージュ模様ありの地紋画像例について本実施の形態の作用効果を示す図である。（Ａ）が一般的処理により生成される地紋画像，（Ｂ）が本実施の形態の処理により生成される地紋画像である。また，この例では，セルＣＥＬＬ１，２，３は全て潜像領域であり，セルＣＥＬＬ１，２の一部にドットｏｆｆのカモフラージュ模様ＣＡＭが位置している。

（Ａ）の一般的処理の場合は，セルＣＥＬＬ１においてカモフラージュ模様ＣＡＭの外側に部分的な大ドットＤ１（１）が生成され，セルＣＥＬＬ２には生成されず，セルＣＥＬＬ３に大ドットｄ１（３）が生成される。つまり，セルＣＥＬＬ２，３に低濃度強調領域１０２が形成されている。

一方，（Ｂ）の本実施の形態の場合は，セルＣＥＬＬ１においてカモフラージュ模様ＣＡＭの外側にその模様から離間した位置に比較的小さい大ドットＤ１（１）が生成される。さらに，セルＣＥＬＬ２においてもカモフラージュ模様ＣＡＭの外側に比較的小さい大ドットＤ１（２）が生成される。このように，本実施の形態（Ｂ）では，潜像部では重心位置に潜像ディザマトリクスの網点中心が対応するようにシフトしてドットを形成しているので，ドットＤ１（１），Ｄ１（２）が形成され，カモフラージュ模様ＣＡＭの形状を忠実に再現するように大ドットＤ１が生成され，低濃度強調領域も形成されない。

図３６は，カモフラージュ模様ありの地紋画像例について本実施の形態の作用効果を示す図である。この例では，セルＣＥＬＬ１内に背景部ＢＩと潜像部ＬＩの境界と，ドットｏｆｆのカモフラージュ模様ＣＡＭが位置している。（Ａ）の一般的処理の場合は，セルＣＥＬＬ１においてカモフラージュ模様ＣＡＭが大ドットが形成されるべき領域（破線の矩形領域）を占有しているため，大ドットが形成されず，低濃度強調領域１０４が形成されている。一方，（Ｂ）の本実施の形態の処理の場合は，セルＣＥＬＬ１内に比較的小さい大ドットＤ１（１）が形成される。そのため，低濃度強調領域は形成されず，カモフラージュ模様ＣＡＭがより忠実に再現される。

［変型例］
図３７は，本実施の形態の変型例における背景部ディザマトリクスと正規化潜像部ディザマトリクスの入力・出力濃度特性を示す図である。前述の実施の形態では，図２１に示した正規化背景部ディザマトリクス３４Ｎと図１３に示した潜像部ディザマトリクス３３とを参照してスクリーン処理を行った。図３７の変型例では，背景部ディザマトリクス３４は図１４と同じであるが，潜像部ディザマトリクスは，入力階調値「１７０」に対する出力濃度（１２％）が最大入力階調値「２５５」になるように正規化した正規化潜像部ディザマトリクス３３Ｎを使用する。

正規化の演算式は，以下の式（６）（７）の通りである。

正規化閾値＝（閾値／Ｉｎ）×２５４ （１≦閾値≦Ｉｎ） （６）
正規化閾値＝２５５ （ｉｆ Ｉｎ＜閾値） （７）
すなわち，図１３の潜像部ディザマトリクス３３内の閾値１〜Ｉｎ（＝１７０）は，正規化閾値１〜２５４に変換され，閾値Ｉｎ〜２５４は正規化閾値「２５５」に変換される。これにより，階調値Ａｉに対して出力濃度が０〜１２％の範囲の画像データを生成することになる。

図３７の背景部ディザマトリクス３４と正規化潜像部ディザマトリクス３３Ｎを使用する場合は，地紋画像の入力階調値ＩｎはＩｎ＝２５５に設定される。つまり，地紋画像は背景部と潜像部が共に出力濃度１２％になる。その結果，前述の式（１）は，Ｉｎ＝２５５では
Ａi＝（Ａ／２５５）×Ｉｎ＝Ａ
となり，補正後のカモフラージュ模様の階調値Ａｉは補正前のカモフラージュ模様の階調値Ａと等しくなる。

つまり，補正カモフラージュ模様の階調値を演算する工程（図９のＳ３，図１９のＳ２１）が不要になる。そして，補正後のカモフラージュ模様の階調値Ａｉは最大の階調レンジ０〜２５５のいずれかになる。よって，カモフラージュ模様の多階調表現を最大限に生かすことができる。

ただし，潜像部ディザマトリクス３３Ｎと背景部ディザマトリクス３４とで，入力階調値の取りうる範囲０〜２５５に対する出力濃度特性が一致していて，地紋画像の潜像部及び背景部の入力階調値Ｉｎが潜像部ディザマトリクスと背景部ディザマトリクスの入力階調値の取りうる範囲内で最大の入力階調値「２５５」であることが必要になる。逆に言えば，潜像部と背景部のディザマトリクスを上記のように最大入力階調値Ｉｎ＝２５５で最適な出力濃度になるように設計しておけば，カモフラージュ模様の階調値（０または２５５）について潜像マスクパターンに応じてそれらディザマトリクスを参照するハーフトーン処理することで，カモフラージュ模様付き地紋画像を生成することができる。

図２１の正規化ディザマトリクス３４Ｎ，図３７の正規化ディザマトリクス３３Ｎは，工場出荷時のエンジン特性に基づいて生成されたものが採用される。ただし，エンジンの出力濃度特性が経年変化する場合は，適宜のタイミングでもしくは地紋画像を生成するときに，その都度正規化されることが望ましい。

［地紋画像の実験例］
図３８は，本実施の形態におけるスクリーニング処理で生成した地紋画像の実験例を示す図である。図３９は，その拡大図である。この実験例はカモフラージュ模様なしの地紋画像である。原本１４とその複写物１８とが示されている。特に，原本１４とその拡大図１４Ｘに示されるとおり，背景部ＢＩと潜像部ＬＩとの境界領域２１Ａ，２２Ａにおいて，ドット結合による高濃度強調領域や，潜像部でドット形成されないことによる低濃度強調領域が発生していない。図４，図６と比較すると改善の程度が明白である。つまり，原本における潜像「複」の隠蔽性を高く保つことができる。

図４０は，本実施の形態におけるスクリーニング処理で生成した地紋画像の実験例を示す図である。この実験例は，図６のカモフラージュ模様２５を使用した場合の地紋画像であり，いずれも原本の地紋画像である。図４０（ａ）の地紋画像２８は，潜像「複」のマスクパターンが潜像部ＬＩになる例，図４０（ｂ）の地紋画像２６は，潜像「複」のマスクパターンが背景部ＢＩになる例である。地紋画像２６は，図７（ｂ）の地紋画像２６に対応する。

図４０（ｂ）の地紋画像２６を図７（ｂ）の地紋画像２６と比較すると，潜像部ＬＩにおいて領域２９で大きなドットの欠けによる低濃度の領域の形成が抑制されていることがわかる。

上記の実施の形態によれば，原本の背景部と潜像部の境界領域でドット結合やドット欠けをなくし原本における潜像の隠蔽性を高めることができる。また，高い解像度のカモフラージュ模様をより忠実に再現することができる。

［第２の実施の形態］
次に，本発明を地紋画像以外に適用した第２の実施の形態について説明する。前述の実施の形態では潜像部と背景部とを有する地紋について説明した。しかしながら，本発明は，網点線数が少ないＡＭスクリーンによるスクリーン処理と，網点線数が高いＡＭスクリーンまたは誤差拡散法や分散型のＦＭスクリーンによるスクリーン処理とをそれぞれ行う２つの領域が混在する一般的な画像にも適用可能である。

図４１は，第２の実施の形態における画像データ生成手順を示すフローチャート図である。また，図４２は，第２の実施の形態における画像例を示す図である。図４２を参照しながら，図４１の画像データ生成手順について説明する。

まず，ホストコンピュータ上で画像データ生成プログラムを実行して，画像データを生成する（Ｓ６１）。この画像は，図４２に示されるように，網点線数が少ないＡＭスクリーンによるスクリーン処理を行う円形の第１の画像７１と，網点線数が高いＡＭスクリーンまたは誤差拡散法や分散型のＦＭスクリーンによるスクリーン処理を行う同心円の第２の画像７２とを有する。図４２の例では，円形の第１の画像７１の外周が第２の画像７２により形成されている。たとえば，円の内側は階調表現を重視する第１の画像７１で，円の縁取りは解像度を高くする第２の画像７２に設定される。そのため，生成される画像データは，各画素が第１の画像７１か第２の画像７２かを区別するマスクパターン６０と，各画素の階調値を有する階調値データ６１とを有する。マスクパターン６０は各画素１ビットで構成できる。また，階調値データ６１は各画素ＲＧＢそれぞれ８ビット，合計２４ビットで構成される。

そして，ホストコンピュータの画像データ生成プログラムは，第１の画像７１については，網点線数が低いＡＭスクリーンなどの第１のスクリーン１３３により，第１のスクリーニング処理を行う。また，第２の画像７２については，第１のスクリーン１３３より網点線数が高いＡＭスクリーンや誤差拡散法や分散ディザマトリクスを利用するＦＭスクリーンなどの第２のスクリーン１３４により，第２のスクリーニング処理を行う。その結果，図４２に示したとおり，第１の画像７１の領域には網点線数が小さい大ドットＤ１が形成され，第２の画像７２の領域には図中拡大図に示したとおり網点線数が高い小ドットＤ２が形成される。

第２の実施の形態では，第１のスクリーン１３３と第２のスクリーン１３４とは，同じ入力階調値に対して同じ出力濃度特性を有することが望ましい。生成される画像が低濃度画像しか存在しない場合は，第１，第２のスクリーンを，前述のとおり全ての入力階調値に対して低い出力濃度領域を有するディザマトリクス１３３−１，１３４−１にすることができる。また，生成される画像が広く最小濃度から最大濃度の画像を含む場合は，第１，第２のスクリーンを，全ての入力階調値に対して最小出力濃度から最大出力濃度に変化するディザマトリクス１３３−２，１３４−２にすることができる。

第２の実施の形態においても，スクリーニング処理は，図１９，図２０で説明したとおりである。すなわち，セル毎に，最初に第２の画像７２の画素について第２のスクリーニング処理（Ｓ２５，Ｓ２６，Ｓ２７，Ｓ２８）を行い，その後残った第１の画像７１の画素について第１のスクリーニング処理（Ｓ３０〜Ｓ３９）を行う。このようにスクリーニング処理を行うことで，第１，第２の画像７１，７２の境界部分でドット結合による高濃度強調やドット発生しないことによる低濃度強調が抑制され，高画質化が可能である。

以上のとおり，本発明は，偽造抑止用の地紋画像にかぎらず，一般的な画像においても適用可能である。その場合，第１の画像７１の画素については，セル毎に第１の画像の重心位置，平均入力階調値，理想ドット数を求め，ディザマトリクス３３の網点中心を第１の画像の重心位置にシフトしてスクリーン処理するので，高画質にすることができる。

地紋の潜像とカモフラージュ模様の例を示す図である。 地紋の原本の例を示す図である。 地紋の複写物の例を示す図である。 図２の原本の拡大図と図３の複写物の拡大図とを更に拡大した図である。 特許文献１によるバウンダリ処理を行った場合の地紋の原本と複写物を示す図である。 図５の拡大図である。 解像度が高いカモフラージュ模様とそれを採用した地紋とを示す図である。 本実施の形態における地紋画像形成装置の構成を示す図である。 本実施の形態における地紋データの生成手順を示すフローチャート図である。 本実施の形態における背景部スクリーンと潜像部スクリーンの一例を示す図である。 背景部基本ディザマトリクスＤＭ−ＢＩ及び潜像部基本ディザマトリクスＤＭ−ＬＩの入力階調と出力濃度の特性を示す図である。 第１の実施の形態における背景部ディザマトリクスと潜像部ディザマトリクスの入力階調値に対する出力濃度の特性を示す図である。 本実施の形態で採用される潜像部の低濃度領域拡張ディザマトリクス３３を示す図である。 本実施の形態で採用される背景部の低濃度領域拡張ディザマトリクス３４を示す図である。 潜像部ディザマトリクス３３と背景部ディザマトリクス３４の入力階調値に対する出力濃度特性を示す図である。 本実施の形態における地紋画像データの生成方法を示すフローチャート図である。 地紋効果の例を示す図である。 地紋の配置の例を示す図である。 本実施の形態における地紋画像生成処理のフローチャート図である。 本実施の形態における地紋画像生成処理のフローチャート図である。 正規化背景部ディザマトリクス３４Ｎを示す図である。 正規化背景部ディザマトリクスと正規化前の背景部ディザマトリクスと潜像部ディザマトリクスの入力・出力濃度特性を示す図である。 図１８の地紋画像生成処理を説明する図である。 潜像マスクパターンの一例を示す図である。 補正カモフラージュ模様階調値データＡｉを示す図である。 理想出力ドット数のカウント処理を説明する図である。 本実施の形態のスクリーニング処理により生成された地紋画像例を示す図である。 潜像部と背景部を共にディザマトリクス３３，３４Ｎを参照した一般的なスクリーニング処理により生成された地紋画像例を示す図である。 カモフラージュ模様の一例を示す図である。 補正カモフラージュ模様階調値を示す図である。 図３０の補正カモフラージュ模様閾値について本実施の形態のスクリーニング処理により生成された地紋画像例を示す図である。 図３０の補正カモフラージュ模様閾値について潜像部と背景部を共にディザマトリクス３３，３４Ｎを参照した一般的なスクリーニング処理により生成された地紋画像例を示す図である。 カモフラージュ模様なしの地紋画像例について本実施の形態の作用効果を示す図である。 カモフラージュ模様なしの地紋画像例について本実施の形態の作用効果を示す図である。 カモフラージュ模様ありの地紋画像例について本実施の形態の作用効果を示す図である。 カモフラージュ模様ありの地紋画像例について本実施の形態の作用効果を示す図である。 本実施の形態の変型例における背景部ディザマトリクスと正規化潜像部ディザマトリクスの入力・出力濃度特性を示す図である。 本実施の形態におけるスクリーニング処理で生成した地紋画像の実験例を示す図である。 図３８の拡大図である。 本実施の形態におけるスクリーニング処理で生成した地紋画像の実験例を示す図である。 第２の実施の形態における画像データ生成手順を示すフローチャート図である。 第２の実施の形態における画像例を示す図である。

符号の説明

１６：原本 ２０：複写物
ＬＩ：潜像部 ＢＩ：背景部
１６Ｘ：原本の拡大画像 ２０Ｘ：複写物の拡大画像
３３：潜像部ディザマトリクス ３４：背景部ディザマトリクス

Claims (10)

1. 複写時に再現される出力濃度が異なる潜像部と背景部とを含む，地紋画像を印刷媒体上に形成する地紋画像データを生成する地紋画像生成工程をコンピュータに実行させる地紋画像生成プログラムにおいて，
   前記地紋画像生成工程は，
   前記潜像部の画素については，第１の網点線数を有する面積変調スクリーンにより潜像部画像データを生成する第１のスクリーニング処理工程と，
   前記背景部の画素については，前記第１の網点線数より高い第２の網点線数を有する面積変調スクリーンまたは密度変調スクリーンにより背景部画像データを生成する第２のスクリーニング処理工程とを有し，
   前記第１のスクリーニング処理工程は，前記面積変調スクリーンにおける網点形成領域に対応するセルの中心からずらした位置を中心として網点を形成する前記潜像部画像データを生成することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な地紋画像生成プログラム。
2. 請求項１において，前記セルの中心からずらした位置は，前記面積変調スクリーンにおける網点形成領域に対応するセル内の前記潜像部の画像内の重心位置であることを特徴とする地紋画像生成プログラム。
3. 請求項１において，
   前記第１のスクリーニング処理工程で形成される網点は，前記セル内の潜像部の階調値に対応するサイズを上限とすることを特徴とする地紋画像生成プログラム。
4. 請求項２において，
   前記第１のスクリーニング処理工程は，
   前記セル内の前記潜像部の画像の重心位置を求める重心位置生成工程と，
   前記セル内の前記潜像部の画像の階調値の合計を前記セル内の画素数で除した平均入力階調値を求める平均入力階調値生成工程と，
   全ての画素が前記平均入力階調値を有する画像を前記面積変調スクリーンでスクリーニング処理した場合に生成されるドット数を理想出力ドット数として求める理想出力ドット数生成工程と，
   前記重心位置に前記理想出力ドット数を上限とするサイズの網点を生成する網点生成工程とを有することを特徴とする地紋画像生成プログラム。
5. 請求項１において，
   前記第１の網点線数を有する面積変調スクリーンは，ドット集中型ディザマトリクスであり，前記潜像部画像データは前記潜像部の入力階調値に対応するサイズの網点を形成する画像データであり，
   前記第２の網点線数を有する面積変調スクリーンは，ドット分散型ディザマトリクスであり，前記背景部画像データは前記背景部の入力階調値に対応する密度であって前記潜像部画像データの網点より小さい網点を形成する画像データである
   ことを特徴とする地紋画像生成プログラム。
6. 請求項１において，
   前記地紋画像は前記潜像部と背景部にカモフラージュ模様が合成され，
   更に，前記潜像部と背景部の入力階調値に応じて前記カモフラージュ模様の階調値を補正した補正カモフラージュ模様階調値を生成する工程を有し，
   前記第１のスクリーン処理工程は，前記補正カモフラージュ模様階調値について前記第１の網点線数の面積変調スクリーンのディザマトリクスを参照して前記潜像部画像データを生成し，
   前記第２のスクリーン処理工程は，前記補正カモフラージュ模様階調値について前記第２の網点線数の面積変調スクリーンのディザマトリクスを参照して前記背景部画像データを生成することを特徴とする地紋画像生成プログラム。
7. 請求項６において，
   前記潜像部と背景部は同じ入力階調値が与えられ，
   前記第１の網点線数の面積変調スクリーンと前記第２の網点線数の面積変調スクリーンとは，取りうる入力階調値の範囲において同じ出力濃度特性を有することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な地紋画像生成プログラム。
8. 第１の画像部と第２の画像部とを含む画像を印刷媒体上に形成する画像データを生成する画像生成工程をコンピュータに実行させる画像生成プログラムにおいて，
   前記画像生成工程は，
   前記第１の画像部の画素については，第１の網点線数を有する面積変調スクリーンにより画像データを生成する第１のスクリーニング処理工程と，
   前記第２の画像部の画素については，前記第１の網点線数より高い第２の網点線数を有する面積変調スクリーンまたは密度変調スクリーンにより画像データを生成する第２のスクリーニング処理工程とを有し，
   前記第１のスクリーニング処理工程は，前記面積変調スクリーン処理における網点形成領域に対応するセル内の前記第１の画像部の画像の重心位置に網点を形成することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な画像生成プログラム。
9. 複写時に再現される出力濃度が異なる潜像部と背景部とを含む，地紋画像を印刷媒体上に生成する地紋画像生成装置において，
   前記潜像部の画素については，第１の網点線数を有する面積変調スクリーンにより潜像部画像データを生成する第１のスクリーニング処理手段と，
   前記背景部の画素については，前記第１の網点線数より高い第２の網点線数を有する面積変調スクリーンまたは密度変調スクリーンにより背景部画像データを生成する第２のスクリーニング処理手段とを有し，
   前記第１のスクリーニング処理手段は，前記面積変調スクリーンにおける網点形成領域に対応するセル内の前記潜像部の画像の重心位置に網点を形成する前記潜像部画像データを生成することを特徴とする地紋画像生成装置。
10. 第１の画像部と第２の画像部とを含む画像を印刷媒体上に生成する画像生成装置において，
    前記第１の画像部の画素については，第１の網点線数を有する面積変調スクリーンにより画像データを生成する第１のスクリーニング処理手段と，
    前記第２の画像部の画素については，前記第１の網点線数より高い第２の網点線数を有する面積変調スクリーンまたは密度変調スクリーンにより画像データを生成する第２のスクリーニング処理手段とを有し，
    前記第１のスクリーニング処理手段は，前記面積変調スクリーン処理における網点形成領域に対応するセル内の前記第１の画像部の画像の重心位置に網点を形成することを特徴とする画像生成装置。