JP5388772B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像の品質を維持するためのキャリブレーションに関する。

画像形成装置の画像品質は、画像形成装置が使用される環境や画像形成装置の使用状況によって変動する。また、画像品質は、使用される記録媒体の種類によっても変動する。よって、環境や使用状況に依存して画像変換条件や画像形成条件を変更する必要がある（特許文献１）。同様に、使用される記録媒体の種類に応じて画像変換条件や画像形成条件を追加する必要もある（特許文献２）。

特開平０７−２６１４７９号公報 特開平０８−２８７２１７号公報

特許文献１では、特定の記録媒体が、毎回、キャリブレーションに使用されることが前提とされている。よって、特定の記録媒体がなくなってしまうと、キャリブレーションを実行できなくなってしまう。特許文献２の発明でも、追加された任意の記録媒体についてキャリブレーションを行うには、やはりこれと同一の種類の記録媒体を、毎回、用意しなければならない。ちなみに、異なる種類の記録媒体を用いてキャリブレーションを実行してしまうと、たとえば、トナーの載り量が十分でなくなってしまったり、画像形成装置の設計で定められた許容範囲を載り量が超えてしまったりする。これは、画像品質を維持できなくなることを意味する。仮に、所望の記録媒体についてのキャリブレーションを他の種類の記録媒体を用いて実行できれば、操作者にとって便利であろう。

ところで、複数の任意の記録媒体をキャリブレーションで使用できるように登録した場合、複数の任意の記録媒体間でキャリブレーション精度が異なってしまうことがある。これは、演算誤差等が原因である。とりわけ、予めメーカーによって指定された特定の記録媒体に対して特性の大きく異なる記録媒体をキャリブレーション用に登録すると、キャリブレーション精度が低下しやすい。

そこで、本発明は、このような課題および他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを目的とする。たとえば、本発明は、複数の任意の記録媒体がキャリブレーション用に登録されている場合にキャリブレーション精度の高い記録媒体を優先的に使用できるようにすることを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。

本発明は、たとえば、記録媒体上に形成された測定用画像から得られた輝度値を変換設定情報に基づいて変換し、当該変換結果に基づいてキャリブレーションを実行するキャリブレーション実行手段と、
前記キャリブレーションに使用可能な記録媒体として予め特定された記録媒体とは異なる任意の記録媒体を追加するために、追加する記録媒体に対応する前記変換設定情報を作成する追加手段と、
前記追加手段により追加された複数の任意の記録媒体におけるそれぞれの特性を示す特性情報を記憶する記憶手段と、
前記複数の任意の記録媒体におけるそれぞれの特性情報を前記予め特定された記録媒体の特性と比較することで、前記予め特定された記録媒体の特性に対して相対的に近似している任意の記録媒体を決定する決定手段と、を有し、
前記キャリブレーション実行手段は、前記決定手段により決定された記録媒体と、当該記録媒体に対応する前記追加手段により作成された前記変換設定情報とを使用して前記キャリブレーションを実行することを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明によれば、複数の任意の記録媒体がキャリブレーション用に登録されている場合にキャリブレーション精度の高い記録媒体を優先的に使用できるようになる。

カラー複写機の構成例を示す図である。 リーダ画像処理部のブロック図である。 プリンタ制御部１０９を示すブロック図である。 第１のキャリブレーションにおけるコントラスト電位の算出処理を示したフローチャートである。 コントラスト電位と画像の濃度情報との関係を示す図である。 グリッド電位Ｖｇと感光ドラム表面電位との関係を示した図である。 原稿画像の濃度を再現するために必要となる特性を示した特性変換チャートである。 第２のキャリブレーションを示したフローチャートである。 記録媒体の特性差を説明するための図である。 記録媒体の追加作業を示したフローチャートである。 任意の記録媒体ＺについてのＬＵＴｉｄ（Ｚ）の作成方法を説明するための図である。 追加された記録媒体を使用したキャリブレーションを示したフローチャートである。 追加された記録媒体の特性を登録した特性テーブルの一例を示す図である。 追加された記録媒体の特性情報を登録したメディア特性表の一例を示す図である。 メディア近似値の算出例を示し図である。 記録媒体の選択処理の一例を示したフローチャートである。 追加された記録媒体の特性情報を登録したメディア特性表の一例を示す図である。 メディア近似値の算出例を示し図である。

以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

［実施例１］
以下では、電子写真方式のカラー複写機に適用する実施例について説明する。なお、本発明は、キャリブレーションが必要となる画像形成装置であれば適用できる。すなわち、画像形成方式は、電子写真方式に制限されることはなく、インクジェット方式、静電記録方式、その他の方式であってもよい。また、本発明は、多色画像を形成する画像形成装置だけでなく、単色画像を形成する画像形成装置にも適用できる。画像形成装置は、たとえば、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機、ファクシミリとして製品化されてもよい。また、記録媒体は、記録紙、記録材、用紙、シート、転写材、転写紙と呼ばれることもある。さらに、記録媒体の素材は、紙、繊維、フィルム又は樹脂などであってもよい。

＜基本的なハードウエア構成＞
図１が示す複写機１００は、原稿から画像を読み取るリーダ部Ａと、リーダ部Ａにより得られた画像を記録媒体上に形成するプリンタ部Ｂとによって構成されている。リーダ部Ａは、原稿台ガラス１０２上に載置された原稿１０１を読み取る前に基準白色板１０６を読み取り、いわゆるシェーディング補正を実行する。原稿１０１は、光源１０３によって光を照射され、その反射光は光学系１０４を介してＣＣＤセンサー１０５に結像する。ＣＣＤセンサー１０５等の読取ユニットは矢印Ｋ１の方向に移動することにより、原稿をラインごとの電気信号データ列に変換する。なお、読取ユニットが移動する代わりに原稿が移動してもよい。電気信号データ列は、リーダ画像処理部１０８によって画像信号に変換される。

図２が示すＣＣＤセンサー１０５により得られた画像信号は、ＣＣＤ／ＡＰ回路基盤２０１のアナログ画像処理部２０２でゲイン等を調整され、Ａ／Ｄ変換部２０３でデジタルの画像信号に変換され、リーダ部Ａコントローラ回路基盤２１０に出力される。リーダ部Ａコントローラ回路基盤２１０のシェーディング処理部２１２をＣＰＵ２１１により制御されながら画像信号をシェーディング補正してプリンタ部Ｂのプリンタ制御部１０９へ出力する。この時点で、画像信号は、ＲＧＢの各輝度情報により構成されている。

次にプリンタ部Ｂの説明を行う。図１によれば、プリンタ制御部１０９により画像信号はＰＷＭ（パルス幅変調）されたレーザービームに変換される。レーザービームは、ポリゴンスキャナ１１０で偏向走査され、画像形成部１２０、１３０、１４０、１５０の各感光ドラム１２１、１３１、１４１、１５１を露光する。これにより、静電潜像が形成される。画像形成部１２０、１３０、１４０、１５０は、イエロー色（Ｙ）、マゼンタ色（Ｍ）、シアン色（Ｃ）、ブラック色（Ｂｋ）に対応している。画像形成部１２０、１３０、１４０、１５０の構成は略同一なので、イエローを担当する画像形成部１２０についてのみ説明する。１次帯電器１２２は、感光ドラム１２１の表面を所定の電位に帯電させる。現像器１２３は、感光ドラム１２１上の静電潜像を現像してトナー画像を形成する。転写ブレード１２４は、転写ベルト１１１の背面から放電を行い、感光ドラム１２１上のトナー画像を転写ベルト１１１上の記録媒体へ転写する。その後、記録媒体は、定着器１１４でトナー画像を定着される。

なお、各感光ドラム１２１、１３１、１４１、１５１には、その表面電位を計測するための表面電位計１２５、１３５、１４５、１５５が設けられている。表面電位計１２５、１３５、１４５、１５５は、コントラスト電位を調整するために使用される。

図３が示すプリンタ制御部１０９の各部は、ＣＰＵ３０１によって統括的に制御される。メモリ３０２は、ＲＯＭやＲＡＭであり、制御プログラムや各種のデータが格納される。リーダＡまたはプリントサーバＣ等で処理された画像信号は、プリンタ制御部１０９の色処理部３０３に入力される。色処理部３０３は、プリンタの出力特性が理想的であった場合に所望の出力が得られるよう、入力された画像信号に画像処理及び色処理を適用する。入力信号の階調数は８ｂｉｔであるが、精度向上のため色処理部３０３で１０ｂｉｔに拡張される。その後、画像信号はディザ処理部３０７でディザ処理されて４ｂｉｔの信号に変換される。ＬＵＴｉｄ３０４は、リーダＡからの画像信号に含まれている輝度情報を濃度情報に変換する輝度−濃度変換テーブルである。ＬＵＴｉｄ３０４は、当初は特定の記録媒体について用意されているが、本実施例では任意の記録媒体の追加作業を実行することによって、任意の記録媒体用のＬＵＴｉｄ３０４が追加される。

階調制御部３１１は、ＬＵＴｂ３１２、ＵＣＲ部３０５と、ＬＵＴａ３０６とを備え、プリンタ部Ｂを理想的な特性に合わせるべく画像信号を補正する。ＬＵＴａ３０６、ＬＵＴｂ３１２は、濃度特性を補正するための１０ｂｉｔの変換テーブルであり、とりわけ、プリンタ部Ｂのγ特性を変更するために使用される。ＬＵＴａ３０６は、プリンタ部Ｂの特性を適正にするために特定の記録媒体Ｘに対して作成される。なお、特定の記録媒体Ｘは、画像形成装置のメーカーによって階調性が所望の階調性となるようにあらかじめ設計された記録媒体である。本発明のＬＵＴａ３０６は他の記録媒体に対しても共通して使用されるものとする。よって、ＬＵＴａ３０６は、任意の記録媒体を用いたときのプリンタ部Ｂの特性を、特定の記録媒体を用いたときのプリンタ部Ｂの特性に同一または近づける役割を果たす。ＬＵＴｂ３１２は、記録媒体ごとの階調特性を適切に調整するために使用される。よって、ＬＵＴｂ３１２は、記録媒体ごとに用意される。ＵＣＲ部３０５は、各画素における画像信号の積算値を規制することで、画像信号レベルの総和を制限する回路である。総和が規定値を超えた場合、ＵＣＲ部３０５は、所定量のＣＭＹ信号をＫ信号に置き換える下色除去処理（ＵＣＲ）を実行し、画像信号レベルの総和を低下させる。ここで画像信号レベルの総和を規制するのは、プリンタ部Ｂでの画像形成におけるトナー載り量を規制するためである。本実施例で行うプリンタ部Ｂの動作の適正化とは、トナー載り量が規定値を超えることにより発生する画像不良等を防ぐことである。本実施例では、ＵＣＲ部３０５の前段に配置されたＬＵＴｂ３１２によって階調特性を調整するため、階調特性を任意の記録媒体向けに最適化したとしてもトナー載り量が規定値を超えることはない。

階調制御部３１１から出力された信号は、ディザ処理部３０７でディザ処理され、ＰＷＭ部３０８でパルス幅変調される。レーザードライバ３０９は、ＰＷＭ変調された信号を使用して半導体レーザを発光させる。このため、ディザ処理部３０７は１０ｂｉｔの画像信号を４ｂｉｔデータに変換するための中間調処理を行う。

＜画像形成条件の制御＞
本発明の特徴はユーザー任意の記録媒体におけるキャリブレーションでプリンタ特性を適正にすることにある。まずは、予め設定されている特定の記録媒体Ｘを用いた場合のキャリブレーションについて説明する。記録媒体Ｘは、例えば、画像形成装置のメーカーによって工場出荷時に指定された記録媒体またはメンテナンス担当者によってメンテナンス時に指定された記録媒体などである。本実施例においてはコントラスト電位を制御する第１のキャリブレーション機能と、画像データのγ補正回路（ＬＵＴａ３０６）を制御する第２のキャリブレーション機能とが存在する。

Ｉ．第１のキャリブレーション
図４において、ＣＰＵ３０１が、特定の記録媒体に形成された画像から得られた第１輝度情報を使用してコントラスト電位を決定するための第１キャリブレーションを実行する第１キャリブレーション手段として機能する。

Ｓ４０１で、ＣＰＵ３０１は、第１のテストプリントの出力と、感光ドラムの表面電位の測定を実行する。たとえば、ＣＰＵ３０１は、第１のテストパターンを作成して色処理部３０３へ出力することで、特定の記録媒体Ｘに第１のテストパターンが画像として形成される。これが第１のテストプリントとなる。なお、第１のテストプリントを出力する際に使用されるコントラスト電位は、そのときの雰囲気環境（例：絶対水分量）において目標濃度を達成すると予測された初期値が設定される。メモリ３０２には、様々な雰囲気環境のそれぞれに対応したコントラスト電位の値が記憶されているものとする。ＣＰＵ３０１は、絶対水分量を測定し、測定した絶対水分量に対応したコントラスト電位を決定する。第１のテストパターンは、たとえば、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの中間階調濃度からなる帯パターンと、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋごとの最大濃度パッチ（例：２５５レベルの濃度信号）からなるパッチパターンとを含む。表面電位計１２５、１３５、１４５、１５５は、各最大濃度パッチを形成したときの実際のコントラスト電位を測定する。

Ｓ４０２で、リーダＡは、出力された第１のテストプリントを読み取り、ＲＧＢ値をプリンタ制御部１０９のＣＰＵ３０１に渡す。ＣＰＵ３０１は、特定の記録媒体Ｘについて予め用意されているＬＵＴｉｄ（Ｘ）を用いてＲＧＢ値を光学濃度に換算する。ＬＵＴｉｄ（Ｘ）は、特定の記録媒体Ｘにおける濃度情報とリーダＡでの読み取り輝度値との関係より設定した変換テーブルである。後述する、任意の記録媒体Ｚをキャリブレーションで使用可能にするためのＬＵＴｉｄ（Ｚ）はこのＬＵＴｉｄ（Ｘ）を変更することで作成される。

Ｓ４０３で、ＣＰＵ３０１は、目標最大濃度に対応するコントラスト電位ｂを算出する。図５の横軸は現像バイアス電位を示し、縦軸は画像濃度を示している。コントラスト電位は、現像バイアス電位と、感光ドラムが一次帯電された後に各色の半導体レーザ３１０が最大レベルで発光したときの感光ドラムの表面電位との差である。コントラスト電位ａを使用して形成された第１のテストプリントから得られた最大濃度がＤａであったとする。この場合、最大濃度付近（濃度０．８〜２．０）では、コントラスト電位に対して画像濃度が実線Ｌに示すように線形となる。実線Ｌは、コントラスト電位ａと、最大濃度Ｄａとによって確定される。本実施例においては一例として目標最大濃度を１．６とする。ＣＰＵ３０１は、目標最大濃度に対応するコントラスト電位ｂを実線Ｌに基づいて算出する。実線Ｌに相当するテーブルまたは関数が予めメモリ３０２に格納されているものとする。コントラスト電位ｂは、例えば、次式（１）を用いて算出される。

ｂ＝（ａ＋ｋａ）×１．６／Ｄａ ・・・（１）
ここで、ｋａは補正係数であり、現像方式の種類によって決定される値である。

Ｓ４０４で、ＣＰＵ３０１は、コントラスト電位ｂからグリッド電位Ｖｇと現像バイアス電位Ｖｄｓを決定して設定する。

図６によれば、ＣＰＵ３０１は、グリッド電位Ｖｇを−３００Ｖに設定し、各色の半導体レーザ３１０の発光パルスレベルを最小にして走査を実行させ、表面電位計１２５、１３５、１４５、１５５で表面電位Ｖｄを測定する。さらに、ＣＰＵ３０１は、グリッド電位Ｖｇを−３００Ｖに設定し、各色の半導体レーザ３１０の発光パルスレベルを最大にしたときの表面電位Ｖｌを表面電位計１２５、１３５、１４５、１５５で測定する。同様にＣＰＵ３０１はグリッド電位Ｖｇを−７００Ｖに設定したときの表面電位Ｖｄ、Ｖｌを測定する。−３００Ｖのデータと−７００Ｖのデータとを補間または外挿することで、ＣＰＵ３０１は、図６に示したグリッド電位と感光ドラム表面電位の関係は求めることができる。この電位データを求めるための制御を電位測定制御と呼ぶ。

コントラスト電位Ｖｃｏｎｔは現像バイアスＶｄｃと表面電位Ｖｌとの差分電圧として決定される。コントラスト電位Ｖｃｏｎｔが大きい程最大濃度を大きくとれる。ＣＰＵ３０１は、図６に示した関係から、決定したコントラスト電位ｂに対応したグリッド電位Ｖｇを決定する。ＣＰＵ３０１は、決定したグリッド電位Ｖｇと図６に示した関係とから対応する表面電位Ｖｄを決定する。さらに、ＣＰＵ３０１は、表面電位ＶｄからＶｂａｃｋ（例：１５０Ｖ）を減算することで現像バイアスＶｄｃを決定する。Ｖｂａｃｋは、画像上にカブリトナーが付着しないように決定された電位である。

ＩＩ．第２のキャリブレーション
図７によれば、第Ｉ領域は、原稿濃度を濃度信号に変換するリーダ部Ａの特性を示している。第ＩＩ領域は、濃度信号をレーザ出力信号に変換するための階調制御部３１１（ＬＵＴａ３０６、ＬＵＴｂ３１２）の特性を示している。ここでは特定の記録媒体Ｘに対応したＬＵＴａおよびＬＵＴｂ（Ｘ）が設定してある。ＬＵＴｂ（Ｘ）は、特定の記録媒体Ｘに対してリニアな特性となっているため、ＬＵＴａのみが階調制御部３１１において実質的に作用する。第ＩＩＩ領域は、レーザ出力信号から出力濃度に変換するプリンタ部Ｂの特性を示している。第ＩＶ領域は、原稿濃度と記録濃度の関係を示しており、この関係は実施例における複写機１００の全体的な階調特性を表している。

複写機１００では、第ＩＶ領域の階調特性を線型にするために、第ＩＩＩ領域のプリンタ部Ｂにおける記録特性の歪みを第ＩＩ領域の階調制御部３１１によって補正している。ＬＵＴａは、階調制御部３１１を作用させないでテストプリントを出力した場合に得られる第ＩＩＩ領域の特性における入力と出力とを入れ換えるだけで、容易に作成できる。なお、本実施例では、出力階調数は２５６階調（８ｂｉｔ）であるが、階調制御部３１１は１０ｂｉｔでデジタル信号を処理しているので、階調制御部３１１では１０２４階調である。

図８において、ＣＰＵ３０１が、第２変換設定情報を使用して任意の記録媒体に形成された画像から光学濃度と出力濃度との関係を取得することで階調特性に関与する画像形成条件を決定するための第２キャリブレーションを実行する。第２のキャリブレーションは、通常、第１のキャリブレーションが終了すると実行される。このように、ＣＰＵ３０１は、決定手段により決定された記録媒体を使用してキャリブレーションを実行するキャリブレーション実行手段として機能する。

Ｓ８０１で、ＣＰＵ３０１は、第２のテストプリントの出力を実行する。たとえば、ＣＰＵ３０１は、第２のテストパターンを作成して色処理部３０３へ出力することで、特定の記録媒体Ｘに第２のテストパターンが画像として形成される。これが第２のテストプリントとなる。この際に、ＣＰＵ３０１は、階調制御部３１１のＬＵＴａは作用させないで画像形成を実行させる。ＵＣＲ部３０５から出力された濃度信号ＹＭＣＫはＬＵＴａ３０６を迂回してディザ処理部３０７へ入力される。

第２のテストプリントには、たとえば、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色について４列１６行（すなわち６４階調）のグラデーションからなる第２のテストパターン（パッチ群）が形成される。６４階調のパッチには、たとえば、全部で２５６階調あるうちの、低濃度領域を重点的に割り当てる。これにより、ハイライト部における階調特性を良好に調整することができる。なお、第２のテストパターンを、低解像度（１６０〜１８０ｌｐｉ）用と高解像度（２５０〜３００ｌｐｉ）用とのそれぞれで用意してもよい。ｌｐｉは、ｌｉｎｅｓ／ｉｎｃｈの略称である。各解像度の画像を形成するには、ディザ処理部３０７がその解像度になるパラメータをもつディザ処理を実行することで実現できる。なお、階調画像を１６０〜１８０ｌｐｉ程度の解像度で、文字等の線画像は２５０〜３００ｌｐｉの解像度で作成すればよい。この２種類の解像度で同一の階調レベルのテストパターンを出力しているが、解像度の違いで階調特性が大きく異なる場合には、解像度に応じて階調レベルを設定するのがより好ましい。また、プリンタ部Ｂが、３種類以上の解像度で画像を形成できる能力を有している場合、第２のキャリブレーション用のテストプリントを複数ページに分けても良い。

Ｓ８０２で、リーダＡは、第２のテストパターンから画像を読み取る。第２のテストパターンから出力されたＲＧＢの各輝度値は、色処理部３０３に入力される。色処理部３０３は、ＲＧＢの各輝度値をＬＵＴｉｄ（Ｘ）を用いて濃度値に変換する。

Ｓ８０３で、ＣＰＵ３０１は、各濃度値を、第２のテストパターンを作成するために使用されたレーザ出力レベルと、テストパターン（階調パッチ）の作成位置と対応させることで、レーザ出力レベルと濃度との関係を示すテーブルを作成する。ＣＰＵ３０１は、作成したテーブルをメモリ３０２に書き込む。この段階で、ＣＰＵ３０１は、図７に示した第ＩＩＩ領域に示したプリンタ部Ｂの特性を求めることができ、この特性における入力と出力とを入れ換えることにより、このプリンタ部ＢのＬＵＴａを決定し、階調制御部３１１に設定する。ＬＵＴａを計算で求めるにはデータが不足していることがある。本来であれば、２５６階調必要であるが、６４階調分だけしか階調パッチを形成していないからである。そこで、ＣＰＵ３０１は、不足しているデータを補間することで、必要なデータを作成する。このような第２のキャリブレーションによって、目標濃度に対して線型となる階調特性を実現できる。なお、ＬＵＴｂ（Ｘ）を決定する場合には、ＬＵＴａが有効に機能するよう階調制御部３１１に設定した後で、Ｓ８０１ないしＳ８０３を実行する。ＬＵＴｂ（Ｘ）は、ＬＵＴａと同様の手法によって決定できる。このようにして、特定の記録媒体ＸについてのＬＵＴｉｄ（Ｘ）、ＬＵＴａおよびＬＵＴｂ（Ｘ）が決定されることになる。

本実施例では、第１のキャリブレーションと第２のキャリブレーションとをシーケンシャルに実行するものとして説明したが、どちらか一方のみを個別に実行してもよい。本実施例では、キャリブレーションを実行することにより、短期的又は長期的に発生しうる画像濃度、画像再現性または階調再現性の変動を有効に補正することができるため、画像の品質を維持できる。

＜任意の記録媒体の追加作業＞
次に、キャリブレーションに用いることが可能な記録媒体を追加する場合について説明する。本実施例の特徴は任意の記録媒体を使用してキャリブレーションを行ってプリンタ特性を適正にすることにある。ここでは、ＣＰＵ３０１が、キャリブレーションに使用可能な記録媒体として任意の記録媒体を追加するための追加処理を実行する追加手段として機能する。

特定の記録媒体を用いることが想定されているキャリブレーションに任意の記録媒体を用いてしまうと、補正されるプリンタの出力特性に問題が生じる。特定の記録媒体については、トナーの載り量が既知であり、画像に欠陥が現れないようにキャリブレーションが設計されている。よって、特定の記録媒体を用いてキャリブレーションを実行することで階調特性を所望の特性に合わせることができる。しかし、任意の記録媒体については、濃度とトナーの載り量との関係が不明である。よって、特定の記録媒体を用いることが想定されているキャリブレーションにおいて、他の記録媒体を使用すれば、トナーの載り量が設計時の想定を超えてしまうことがある。この場合、転写や定着時に不具合が生じ、画像不良につながるおそれがある。

図９によれば、特定の記録媒体Ｘのトナー載り量と同量とすると出力濃度が低下する他の種類の記録媒体Ｚが例示されている。特定の記録媒体Ｘと他の記録媒体Ｚともに、ある１次色についての出力濃度特性が図９（Ｉ）に示した出力濃度特性となるように画像形成条件を設定したと仮定する。この場合、濃度信号に対する記録媒体上のトナー載り量は図９（II）が示すとおりとなる。すなわち、特定の記録媒体Ｘのトナー載り量に対し他の記録媒体Ｚのトナー載り量がより多くなる。この状態で、２次色、３次色等を出力すると記録媒体Ｚには想定以上のトナーが存在することなり、定着不良が発生する。

本実施例では、ＬＵＴａの直前で画像信号の信号レベルの総和を規制することで、載り量オーバーを緩和する。これを実現するために、同一の画像信号を用いて特定の記録媒体Ｘと任意の記録媒体Ｚとのそれぞれに同一のパターン画像（画像パターン）を形成する。同一の画像信号を用いるのは、特定の記録媒体Ｘと任意の記録媒体Ｚとの双方でトナー載り量を等しくするためである。リーダ部Ａで、特定の記録媒体Ｘと任意の記録媒体Ｚとからそれぞれ画像を読み取ってそれぞれの輝度値を決定する。さらに、ＣＰＵ３０１は、これらの輝度値間の輝度差を算出し、ＬＵＴｉｄでその差分を補正する。たとえば、ＣＰＵ３０１は、特定の記録媒体Ｘ用のＬＵＴｉｄ（Ｘ）に差分を加算することで、任意の記録媒体Ｚ用のＬＵＴｉｄ（Ｚ）を作成する。よって、任意の記録媒体Ｚを用いてキャリブレーションを実行する際には、ＬＵＴｉｄ（Ｚ）を色処理部に設定することで、あたかも特定の記録媒体を用いてキャリブレーションを行ったのと同等の階調性を実現したＬＵＴａを作成できる。

図１０によれば、複写機１００に設けられた操作部３１３のボタンによりキャリブレーション用の記録媒体の追加登録が指示されると、ＣＰＵ３０１は、追加作業を起動する。Ｓ１００１で、ＣＰＵ３０１は、特定の記録媒体Ｘを選択し、特定の記録媒体Ｘに画像パターンを形成する。画像パターンとしては、たとえば、第２のキャリブレーションに使用される第２のテストパターンを採用できる。プリンタ部Ｂは、キャリブレーションに使用可能な記録媒体として任意の記録媒体を追加するために、キャリブレーションに使用可能な特定の記録媒体と任意の記録媒体とにそれぞれ同一の画像信号を用いて画像を形成する画像形成手段に相当する。Ｓ１００２で、リーダ部Ａは、特定の記録媒体Ｘに形成された画像パターンを読み取り、読み取り輝度値Ｉ（Ｘ）を生成してプリンタ制御部１０９のＣＰＵ３０１に渡す。輝度値Ｉ（Ｘ）は、特定の記録媒体に形成された画像から得られた第１輝度情報に相当する。

Ｓ１００３で、ＣＰＵ３０１は、追加対象となる任意の記録媒体Ｚを選択し、記録媒体Ｚに第２のテストパターンを形成する。Ｓ１００４で、リーダ部Ａは、記録媒体Ｚに形成された画像パターンを読み取り、読み取り輝度値Ｉ（Ｚ）を生成してプリンタ制御部１０９のＣＰＵ３０１に渡す。輝度値Ｉ（Ｚ）は、任意の記録媒体に形成された画像から得られた第２輝度情報に相当する。読み取り輝度値Ｉ（Ｚ）を取得するために使用される画像データ及び画像処理は、読み取り輝度値Ｉ（Ｘ）を取得するために使用されたものと同一とする。

Ｓ１００５で、ＣＰＵ３０１は、これらの読み取り輝度値Ｉ（Ｘ）及びＩ（Ｚ）に次の方法を適用することで、記録媒体Ｚでキャリブレーションを実行する際に適用するＬＵＴｉｄ（Ｚ）を作成して、メモリ３０２または色処理部３０３に記憶する。ＬＵＴｉｄ（Ｚ）の詳細な作成方法は以下の通りである。なお、ＬＵＴｉｄ（Ｚ）は、任意の記録媒体について輝度情報を濃度情報に変換するための第２変換設定情報に相当する。

次に図１１を参照する。図１１（Ｉ）には、特定の記録媒体Ｘと任意の記録媒体Ｚとの出力画像信号と読み取り輝度値との関係が示されている。図１１（ＩＩ）には、読み取り輝度値と読み取り濃度値との関係が示されている。なお、記録媒体Ｚの濃度値は、記録媒体Ｘでの濃度値に換算されている。

特定の記録媒体Ｘについての読み取り輝度値Ｉ（Ｘ）と、任意の記録媒体Ｚについての読み取り輝度値Ｉ（Ｚ）は、同一の画像信号（＝同じトナー載り量）で記録媒体Ｘと記録媒体Ｚに形成された画像から読み取った輝度値である。ＣＰＵ３０１は、輝度値Ｉ（Ｘ）とＩ（Ｚ）とから、同じ載り量を達成するために必要となる特定の記録媒体Ｘと任意の記録媒体Ｚとの輝度差を算出する。よって、ＣＰＵ３０１は、第１輝度情報と第２輝度情報との差分を算出する第１算出手段として機能する。

ＣＰＵ３０１は、ＬＵＴｉｄ（Ｘ）にこの輝度差を加算することで、任意の記録媒体ＺについてのＬＵＴｉｄ（Ｚ）を作成する。よって、ＣＰＵ３０１は、第１変換設定情報に差分を加算することで第２変換設定情報を算出する第２算出手段として機能する。ＬＵＴｉｄ（Ｘ）は、特定の記録媒体について輝度情報を濃度情報に変換するための第１変換設定情報に相当する。また、ＣＰＵ３０１は、第１輝度情報、第２輝度情報及び第１変換設定情報を用いて第２変換設定情報を作成する作成手段として機能する。

図１２を参照する。Ｓ１２０１で、ＣＰＵ３０１は、操作部３１３を介して、どの記録媒体を使用するかを操作者に指定させる。Ｓ１２０２で、ＣＰＵ３０１は、記録媒体Ｘが指定されればＬＵＴｉｄ（Ｘ）を色処理部に設定し、記録媒体Ｚが指定されればＬＵＴｉｄ（Ｚ）を色処理部に設定する。よって、ＣＰＵ３０１は、キャリブレーションに使用される記録媒体を指定する指定手段として機能する。Ｓ１２０３で、ＣＰＵ３０１は、第１キャリブレーション（Ｓ４０１〜Ｓ４０４）及び第２キャリブレーション（Ｓ８０１〜Ｓ８０３）を実行する。とりわけ、第２キャリブレーションによって、ＬＵＴｂ（Ｚ）が作成される。なお、色処理部３０３は、ＣＰＵ３０１により指定された記録媒体に対応したＬＵＴｉｄを使用して変換処理を実行する。よって、色処理部３０３は、指定手段により特定の記録媒体が指定されたときは特定の記録媒体に形成された画像から得られた輝度情報を第１変換設定情報により濃度情報に変換する変換手段として機能する。また、色処理部３０３は、指定手段により任意の記録媒体が指定されたときは任意の記録媒体に形成された画像から得られた輝度情報を第２変換設定情報により濃度情報に変換する変換手段として機能する。

本実施例によれば、特定の記録媒体Ｘの特性（輝度値Ｉ（Ｘ））、任意の記録媒体Ｚの特性（輝度値Ｉ（Ｚ））、及び、記録媒体Ｘ用の第１変換設定情報（ＬＵＴｉｄ（Ｚ））から、記録媒体Ｚ用の第２変換設定情報（ＬＵＴｉｄ（Ｚ））を作成する。これにより、任意の記録媒体Ｚを用いてキャリブレーションを実行できるようになる。とりわけ、同一の画像信号を用いて記録媒体Ｘと記録媒体Ｙとに画像を形成することで、両者におけるトナー載り量を同一にすることができる。トナー載り量が同一であるため、輝度値Ｉ（Ｘ）と輝度値Ｉ（Ｚ）との差分は、ＬＵＴｉｄ（Ｘ）とＬＵＴｉｄ（Ｚ）との差分に相当する。よって、ＬＵＴｉｄ（Ｘ）に輝度値Ｉ（Ｘ）と輝度値Ｉ（Ｚ）との差分を加算すれば、比較的に簡単に、ＬＵＴｉｄ（Ｚ）を取得できる。

本実施例によれば、プリンタ部Ｂの単色の出力特性を精度良く所望の状態にできるため、プリンタ制御部１０９や外部コントローラ等でＩＣＣプロファイルを使用したカラーマネジメントを行った場合の色再現性の精度を上げることもできる。なお、ＩＣＣは、インターナショナル・カラー・コンソーシアムの略称である。

本実施例では、記録媒体の追加作業において記録媒体Ｘでの画像形成及び読み取りの後に、記録媒体Ｚでの画像形成及び読み取りを行うものとして説明した。しかし、記録媒体Ｘおよび記録媒体Ｚでの画像形成を先に実行し、その後に記録媒体Ｘおよび記録Ｚから画像を読み取ってもよい。記録媒体Ｘと記録媒体Ｚとのいずれが先であってもよい。

なお、ＣＰＵ３０１は、メモリ３０２のうち不揮発性の記憶領域（ハードディスクドライバ、ＥＥＰＲＯＭなど）に、キャリブレーション用の記録媒体の特性をテーブル化して登録してもよい。図１３に示した特性テーブルでは、特性として、メディアの種類（例：普通紙、コート紙）、坪量、光沢度および白色度が採用されている。特定の記録媒体Ｘの特性データは、工場出荷時などに特定テーブルに書き込み可能である。また、任意の記録媒体Ｚｉに関しては上記の追加処理の際にオペレータが操作部３１３を通じて入力してもよい。

＜複数の記録媒体がキャリブレーション用に登録されている場合の選択方法＞
上述した追加処理を実行することで複数の任意の記録媒体Ｚ１〜Ｚｎ（ｎはキャリブレーション用に登録されている任意の記録媒体の数）をプリンタ制御部１０９に登録することができる。ＣＰＵ３０１は、不図示の操作部３１３からオペレータにより指定された記録媒体Ｚｉに対応するＬＵＴｉｄ（Ｚｉ）およびＬＵＴｂ（Ｚｉ）を選択してプリンタ制御部１０９に設定する（ｉは１ないしｎのいずれか）。もちろん、特定の記録媒体Ｘについても同様に設定可能である。

しかし、複数の任意の記録媒体間でキャリブレーション精度が異なってしまうことがある。これは、演算誤差等が原因である。とりわけ、予めメーカーによって指定された特定の記録媒体に対して特性の大きく異なる記録媒体をキャリブレーション用に登録すると、キャリブレーション精度が低下しやすい。また、記録媒体Ｚ１について決定されたパラメータ（ＬＵＴｉｄ（Ｚ１）など）を用いて任意の記録媒体Ｚ２を登録し、さらに、記録媒体Ｚ２について決定されたパラメータを用いて任意の記録媒体Ｚ３を登録すると、誤差が累積して行く。よって、任意の記録媒体の数が増えると、連鎖的に誤差が累積し、キャリブレーション精度が低下してゆく。そこで、本実施例では、複数の任意の記録媒体がキャリブレーション用に登録されている場合にキャリブレーション精度の高い記録媒体を優先的に使用できるようにする。

ところで、キャリブレーション精度の観点から好ましい記録媒体Ｚｉは、各記録媒体の特性に基づいてＣＰＵ３０１が選択してもよいし、ＣＰＵ３０１が各記録媒体の特性を操作部３１３の表示装置に表示し、それを参考にオペレータによって選択されてもよい。以下では、メディア特性の近い記録媒体を選択する機能の詳細について説明する。

メディア特性に近いものを決定ないしは判別するために、ＣＰＵ３０１は、メモリ３０２に記憶されているメディア特性表に基づき、メディア近似値を算出する。ＣＰＵ３０１は、特定の記録媒体Ｘのメディア近似値と最も差の少ないメディア近似値の任意の記録媒体を、キャリブレーション用に選択する。メディア近似値の基礎となる記録媒体の特性を決定する要因としては、様々なものが考えられる。たとえば、要因としては、メディアの種類、坪量、光沢度、平滑度、白色度、剛度などがある。本実施例ではメディア近似値を求めるためのパラメータとして、階調特性への寄与度が高いと思われるメディア種類、坪量、光沢度、白色度に注目する。なお、ほかのメディア特性に関与するパラメータを追加しても、本発明の特徴は損なわれることはない。

図１４に示したメディア特性表には、メディア近似値を決定するために使用されるパラメータ（係数）の一例が示されている。図１４に示した特性係数は、追加手段により追加された複数の任意の記録媒体におけるそれぞれの特性を示す特性情報に相当する。算出されたメディア近似値が１に近いほど、その任意の記録媒体Ｚｉは、特定の記録媒体Ｘと特性が近いことを示している。反対に、メディア近似値が１から遠いほど、両者は相違している。よって、メディア近似値が１に近い記録媒体Ｚｉを使用すれば、キャリブレーション精度が高まることが期待される。

図１４に示したメディア近似表中の光沢度は、たとえば、ハンディ型グロスメーターＰＧ−１Ｍ（日本電色工業株式会社製）により測定することができる。この光沢度の測定方法はＪＩＳ Ｚ ８７４１に準拠している。

図１６に示してフローチャートを参照しながら、記録媒体の選択方法を以下に説明する。たとえば、図１３に示した登録済み記録媒体の情報が記憶手段としてのメモリ３０２に格納されているものとする。Ｓ１６０１で、ＣＰＵ３０１は、登録済み記録媒体情報を参照することで、登録済み記録媒体を特定する。Ｓ１６０２で、ＣＰＵ３０１は、特定した記録媒体についての係数をメディア特性表から取得する。Ｓ１６０３で、ＣＰＵ３０１は、特定した複数の記録媒体について取得した係数からメディア近似値を算出する。たとえば、メディア近似値は、算出対象の記録媒体の各係数を加算することで算出される。よって、ＣＰＵ３０１は、追加手段によって追加された複数の任意の記録媒体のそれぞれについて、特性情報を構成している複数の特性係数を加算することで和を算出する加算手段として機能する。Ｓ１６０４で、ＣＰＵ３０１は、各記録媒体のメディア近似値と特定の記録媒体のメディア近似値（ここでは”１”とする。）との差分を算出し、さらに差分の絶対値を決定する。よって、予め特定された記録媒体の特性を示す値と和との差分の絶対値を算出する差分手段として機能する。この差分が０に近いほど、その記録媒体はキャリブレーション精度が高いことになる。Ｓ１６０５で、ＣＰＵ３０１は、特定した複数の記録媒体のうち、相対的に差分の小さい記録媒体を比較処理により決定する。よって、ＣＰＵ３０１は、追加手段によって追加された複数の任意の記録媒体のそれぞれの差分の絶対値を比較する比較手段として機能する。

図１５には記録媒体Ｚ１と記録媒体Ｚ２とについてのメディア近似値の算出例が示されている。

記録媒体Ｚ１のメディア近似値 ：０ ＋ ０．３ ＋ ０ ＋ ０．２ ＋ ０．５ ＝ ０．５
記録媒体Ｚ２のメディア近似値 ：０．３ ＋ ０．４ ＋ ０．３ ＋ ０ ＝ １．０
図１５に示した例では記録媒体Ｚ１のほうが０に近い。よって、ＣＰＵ３０１は、記録媒体Ｚ１を選択する。なお、複数の登録済み記録媒体間でのメディア近似値の差が階調特性としてほとんど差がでない範囲内の差であれば、このうちでどの登録済み記録媒体を選択してもよい。たとえば、ＣＰＵ３０１は、このような登録済み記録媒体の情報を操作部３１３の表示装置に表示し、オペレータに選定させてもよい。ＣＰＵ３０１は、オペレータによって選定された記録媒体をキャリブレーション用の記録媒体として選択する。このように、特定の記録媒体Ｘのメディア特性に最も近い任意の記録媒体でなくても、たとえば、２番目または３番目に近い他の任意の記録媒体を用いることで、階調制御を実行してもよい。なお、特定の記録媒体Ｘに対するメディア近似値の差分が０．２以下であれば、階調特性に現れる差は非常に少ないと考えられるからである。Ｓ１６０６で、ＣＰＵ３０１は、選択した記録媒体ＺｉのＬＵＴｉｄ（Ｚｉ）をプリンタ制御部１０９に設定する。なお、ＣＰＵ３０１は、選択された記録媒体ＺｉのＬＵＴｂ（Ｚｉ）は使用せずに階調制御を行う。

このように、ＣＰＵ３０１は、複数の任意の記録媒体におけるそれぞれの特性情報を比較することで、予め特定された記録媒体の特性に対して相対的に近似している任意の記録媒体を決定する決定手段として機能する。よって、複数の任意の記録媒体がキャリブレーション用に登録されている場合にキャリブレーション精度の高い記録媒体を優先的に使用できるようになる。特性情報としては、記録媒体の種類を示す情報、坪量を示す情報、光沢度を示す情報、白色度を示す情報、剛度を示す情報のうち少なくとも１つを利用する。これは、これらは、階調特性への寄与度が高いと思われるからである。上述したように、ＣＰＵ３０１は、決定手段は、予め特定された記録媒体の特性に対して近似している順番にしたがって、最も近似している任意の記録媒体を含む複数の任意の記録媒体を決定してもよい。なぜんら、複数の登録済み記録媒体間でのメディア近似値の差が階調特性としてほとんど差がでない範囲内の差であれば、このうちでどの登録済み記録媒体を選択してもよいからである。また、ＣＰＵ３０１は、操作部３１３の表示装置に、最も近似している任意の記録媒体を含む複数の任意の記録媒体それぞれについて特性情報の比較結果を表示させ、比較結果を見たオペレータによって入力される任意の記録媒体の選択情報を受け付けてもよい。これにより、オペレータの利便性を向上させることができよう。操作部３１３を通じてオペレータはどの記録媒体を選択するかを示す選択情報を入力し、ＣＰＵ３０１がこれを受け付ける受付手段として機能する。

［実施例２］
実施例２では、メディア近似値の演算パラメータとして、記録媒体の登録順番を追加したことを特徴とする。明記しない構成や効果は基本的に実施例１と同様である。上述したように、特定された記録媒体Ｘで階調制御を行い、その後に任意の記録媒体Ｚ１が追加される。その後は、特定の記録媒体Ｘを使用せずに他の任意の記録媒体Ｚｉを追加できる。しかし、キャリブレーション用の記録媒体を順次登録して行くと、リーダ部Ａの読み取りバラツキや変換誤差等の各種の誤差が累積するため、徐々にキャリブレーション精度が低下すると考えられる。よって、上述したメディア近似値が同等の２つの記録媒体が存在する場合、より先に登録された記録媒体のほうがキャリブレーション精度を向上できる可能性がある。とりわけ、特定の記録媒体Ｘで階調制御が行われた直後に追加された任意の記録媒体は最も誤差の蓄積が少ないといえる。

図１７に示した実施例２に係るメディア特性表では、図１４に示したメディア特性表に対して作成順番（世代）を示すデータが追加されている。よって、特性情報には、追加手段によって追加された順番を示す情報が含まれているといえる。なお、特定の記録媒体Ｘを用いて再度キャリブレーション（階調制御）が実行されたときは、ＣＰＵ３０１が、各記録媒体の作成順番をリセットしてもよい。つまり、ＣＰＵ３０１は、再び、いずれかの記録媒体の追加処理を実行する度に作成順番を振りなおして行く。このように、ＣＰＵ３０１は、キャリブレーション実行手段が予め特定された記録媒体を使用してキャリブレーションを実行すると、追加手段によって追加された任意の記録媒体の順番を示す情報をリセットするリセット手段として機能する。

メディア近似値の実施例１と同様に、ＣＰＵ３０１は、メディア特性表から記録媒体Ｚｉの係数を取得して（Ｓ１６０１，Ｓ１６０２）、メディア近似値および差分を算出する（Ｓ１６０３，Ｓ１６０４）。なお、メディア近似値を算出する際には図１７に示した作成順番が考慮される。なお、図１７では、作成順番とそれに対応する係数とが対応付けて記憶されているが、別途、メディア種類とその作成順番とを対応付けたテーブルもメモリ３０２に記憶されているものとする。なお、図１７に示したメディア種類の欄への各記録媒体の登録順番が作成順番にリンクしているときは、メディア種類とその作成順番とを対応付けたテーブルは不要である。

記録媒体Ｚ１とＺ２についてのメディア種類、坪量、光沢度、白色度、作成順番が、図１８に示した係数であったと仮定すると、メディア近似値や差分は次のように算出可能である。
記録媒体Ｚ１：
０ ＋ ０．３ ＋ ０ ＋ ０．２ ＋ ０．１ ＝ ０．６
記録媒体Ｚ２：
０．３ ＋ ０．４ ＋ ０．３ ＋ ０ ＋ ０ ＝ １
両者の差分を比較すると、記録媒体Ｚ１のほうが０に近いことがわかる。よって、ＣＰＵ３０１は、階調制御を行う好適なメディアとして記録媒体Ｚ１を選択する。なお、ＣＰＵ３０１は、各記録媒体の差分を操作部３１３の表示装置に表示し、それを見たオペレータによって記録媒体を選択させてもよい。なぜなら、登録されている記録媒体であっても、オペレータの手元にはない場合がある。記録媒体の差分は、一種の推薦情報となろう。よって、記録媒体の推薦情報を見たオペレータによって、オペレータの都合が良い記録媒体を選択できるようにすれば、オペレータの利便性が高まるであろう。

Claims (6)

1. 記録媒体上に形成された測定用画像から得られた輝度値を変換設定情報に基づいて変換し、当該変換の結果に基づいてキャリブレーションを実行するキャリブレーション実行手段と、
   前記キャリブレーションに使用可能な記録媒体として予め特定された記録媒体とは異なる任意の記録媒体を追加するために、追加する記録媒体に対応する前記変換設定情報を作成する追加手段と、
   前記追加手段により追加された複数の任意の記録媒体におけるそれぞれの特性を示す特性情報を記憶する記憶手段と、
   前記複数の任意の記録媒体におけるそれぞれの特性情報を前記予め特定された記録媒体の特性と比較することで、前記予め特定された記録媒体の特性に対して相対的に近似している任意の記録媒体を決定する決定手段と、を有し、
   前記キャリブレーション実行手段は、前記決定手段により決定された記録媒体と、当該記録媒体に対応する前記追加手段により作成された前記変換設定情報とを使用して前記キャリブレーションを実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記特性情報には、記録媒体の種類を示す情報、坪量を示す情報、光沢度を示す情報、白色度を示す情報、剛度を示す情報のうち少なくとも１つが含まれていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記特性情報には、前記追加手段によって追加された任意の記録媒体の追加された順番を示す情報が含まれていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記キャリブレーション実行手段が前記予め特定された記録媒体を使用して前記キャリブレーションを実行すると、前記追加手段によって追加された任意の記録媒体の追加された順番を示す情報をリセットするリセット手段をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記決定手段は、
   前記追加手段によって追加された複数の任意の記録媒体のそれぞれについて、前記特性情報を構成している複数の特性係数を加算することで和を算出する加算手段と、
   前記予め特定された記録媒体の特性を示す値と前記和との差分の絶対値を算出する差分手段と、
   前記追加手段によって追加された複数の任意の記録媒体のそれぞれの前記差分の絶対値を比較する比較手段とを備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 画像の品質を維持するためのキャリブレーションを実行する画像形成装置であって、
   前記キャリブレーションに使用可能な記録媒体として予め特定された記録媒体とは異なる任意の記録媒体を追加するための追加処理を実行する追加手段と、
   前記追加手段により追加された複数の任意の記録媒体におけるそれぞれの特性を示す特性情報を記憶する記憶手段と、
   前記複数の任意の記録媒体それぞれについて、前記予め特定された記録媒体の特性と前記特性情報との比較結果を表示する表示手段と、
   前記比較結果を見たオペレータによって入力される任意の記録媒体の選択情報を受け付ける受付手段と、
   前記受付手段によって受け付けられた選択情報に対応した任意の記録媒体を使用して前記キャリブレーションを実行するキャリブレーション実行手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。

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