JP4895357B2 - 画像形成装置、画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成技術に関するものである。

画像形成装置には、記録媒体上に形成する色の安定性を確保するため、安定化制御部が実装されている。例えば、特許文献１では、感光体上に形成したトナー濃度検出用のパッチパターンを濃度センサで読み取り、現像器内のトナー濃度制御部へフィードバックして適正な濃度に制御する技術が開示されている。

一般的にはトナーパッチはその作成および消去が容易であるものの、定着前の濃度情報しか得られないため、トナーパッチに基づく制御が行われた場合には定着工程以後の影響は反映されないという問題がある。

そこで、特許文献２に代表されるように、画像形成装置本体に組み込まれた複写機のリーダー部で画像を読み取り、その読み取り結果に基づいて画像形成を制御することが提案されている。

しかしながらこの方法はユーザの手で出力画像をリーダー部まで運ばねばならず、操作性が悪いという問題がある。その煩わしさから、定期的に画像の読み取り操作が行われない場合があり、出力画像の読み取り結果を画像形成に反映できないという問題もある。そのような煩わしさを解消した先行技術として、例えば、特許文献３では定着後搬送途中にセンサを搭載し、出力画像をセンシングする技術が開示されている。

特許文献４ではカラー検出に対応し、人間の視感度的に敏感な無彩色のバランス（グレイバランス）を調整する技術も公開されている。

また、画像形成装置の例とし、インクジェットプリンタにおいてもインクの吐出量の経時変化や環境差、インクカートリッジの個体差などの影響で色の変動が生じてしまうことが知られている。このため、インク着色後の色安定性を正確に把握し、画像形成を制御するため、インクヘッド横に濃度センサが取り付けられた製品などがすでに市場投入されている。

一般的には、特許文献１のような制御（安定化制御）と、特許文献２のような紙に印刷した結果を用いて最大濃度や濃度階調をあわせる制御（自動階調補正）と、に分けることができる。

自動階調補正とは色材量をコントロールし、常に一定の色材を使用して安定した画像形成装置を提供することを目的とするものである。そのため、紙によって輝度を検出する検出信号が変化してしまうと、色材の載り量が紙の種類によって変化してしまうことになる。このため、自動階調補正時には推奨紙（基準紙）を使用してキャリブレーションを実行することが重要である。また、通常、給紙カセット内に収められている紙には、紙の種類がわからないことが多いため、自動階調補正時には手差し給紙部からの出力に限定している画像形成装置もある。

別の観点では、複写機のリーダー部にはシェーディング板と呼ばれる基準板を用いて面内ムラや経時変化、汚れを補正する仕組みがあるが、定着搬送部に設けたセンサ等は、スペースの問題、汚れの問題などで基準板を設けにくい。その課題を解決するために特許文献５は画像を印刷していない紙を用いてセンサの補正を行う技術が提案されている。
特開平１−３０９０８２号公報 特開昭６２−２９６６６９号公報 特開平１０−１９３６８９号公報 特開２００２−３４４７５９号公報 特登録０３５７５２５９号公報

しかしながら、自動階調補正時には推奨紙を使用していない場合が多く、実際にはユーザが使用している紙で自動階調補正を行っている場合が多い。推奨紙を使用しない場合、規定の色材載り量にならないため、紙上の色材が未定着となる定着オフセット、色材の飛び散りが増大することによる画質不良が起きるという問題が生じる。

また、特許文献５においては、紙の厚さによる紙の透過率を考慮して反射板を設ける構成が示されているが、透過後の紙と色材境界面での反射光については考慮されていない。すなわち、紙種（紙の分光反射率）が異なると特許文献５の構成では対応できなくなるという問題もある。この場合にも推奨紙をユーザに使用してもらう仕組みが必要である。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、使用する紙の種類に応じた階調補正を行うことにより、画像不良を抑え、良好な画像品質を実現する画像形成技術の提供を目的とする。

上記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、画像形成条件に従った色材の載り量により階調を補正して、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
調整用画像を前記記録媒体に形成する画像形成手段と、
前記記録媒体がキャリブレーション専用紙である場合に、前記キャリブレーション専用紙の種類の入力を受け付ける入力手段と、
前記入力手段で受け付けられた前記キャリブレーション専用紙の種類に対応したキャリブレーション条件を判断するキャリブレーション条件判断手段と、
前記キャリブレーション条件判断手段で判断された前記キャリブレーション条件に基づいて、予め設定されている画像形成条件を前記キャリブレーション専用紙の種類に応じた画像形成条件に補正することで、異なるキャリブレーション専用紙における色材の最大載り量が一定になるように調整し、前記補正した画像形成条件に従って前記画像形成手段に色材の最大載り量が一定の階調調整用画像を形成させ、画像読取手段により読み取られた前記階調調整用画像の輝度値を、予め設定されている輝度と濃度との関係を定める変換テーブルを参照して濃度情報に変換し、入力画像に対して出力画像が所定の濃度階調になるように補正するための補正テーブルを作成し、前記補正テーブルを用いて前記入力画像の濃度階調を補正する補正手段と
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、使用する紙の種類に応じた階調補正を行うことにより、画像不良を抑え、良好な画像品質を実現する画像形成技術の提供が可能になる。

以下、本発明に係る実施形態を図面の参照により詳細に説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る画像形成装置は、自動階調補正を推奨紙（「キャリブレーション専用紙」）により行い、キャリブレーション専用紙以外を使用した場合の定着オフセット、画質不良等を未然に防ぐことを特徴とするものである。

キャリブレーション専用紙を用いて自動階調補正を実行する構成は、予めキャリブレーション専用紙であることを識別することが可能な１次元シンボルを印刷し、１次元シンボルを画像形成装置が検知することにより実現される。尚、キャリブレーション専用紙であることの識別は、１次元シンボルの検知に限定するものではなく、後に説明する２次元シンボル等を用いてもよい。

また、画像形成装置における階調補正の特徴は、電子写真方式の他、インクジェット方式のプリンタなどでも同じ課題があり、かつ以下に説明する構成を適用することにより、その課題を解決することが可能である。以下の説明では、画像形成装置の例として電子写真方式によるものを説明しているが、本発明の趣旨は電子写真方式の画像形成装置に限定されるものでなく、インクジェット方式のプリンタ等が含まれることはいうまでもない。

（画像形成装置の説明）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成システムの構成を示す図である。同図において、１００１はホストコンピュータであり、１０３０はカラーレーザビームプリンタ（以下、「画像形成装置」ともいう。）である。そして、ホストコンピュータ１００１及び画像形成装置１０３０は通信線１００２によって接続されている。

画像形成装置１０３０において、プリンタコントローラ１０３１はプリンタ全体の動作を司る。また、プリンタコントローラ１０３１内のホストＩ／Ｆ部１０４８は、ホストコンピュータ１００１との入出力を司る。

入出力バッファ１０３２はホストＩ／Ｆ部１０４８を介して制御コードや、各通信手段からデータの送受信を行い、ＣＰＵ１０３３はプリンタコントローラ１０３１全体の動作を制御する。

プログラムＲＯＭ１０３４は、ＣＰＵ１０３３により実行される制御プログラムや制御データを内蔵することが可能である。プログラムＲＯＭ１０３４内にはプログラムモジュールとして、画像情報生成部１０４１、パッチ生成部１０４４、濃度補正テーブル作成部１０４５、濃度補正実行部１０４２が含まれている。これらのプログラムモジュールは、ＣＰＵ１０３３との協働により以下に説明する階調補正の実行に際して、輝度情報や濃度情報の変換、パッチ画像等の生成を制御するために利用可能である。

画像情報生成部１０４１は、ホストコンピュータ１００１から受信したデータの設定より各種の画像オブジェクトを生成することが可能である。パッチ生成部１０４４は、濃度補正実行時に濃度を測定する際に利用するパッチ画像を生成することが可能である。濃度補正テーブル作成部１０４５は、濃度測定結果に基づいて濃度補正テーブルを作成することが可能である。また、濃度補正実行部１０４２は、パッチの濃度を測定した結果に基づいて濃度補正を行うことが可能である。

ＲＡＭ１０３５は、制御コード、データの解釈や印刷に必要な計算、或いは印刷データの処理のためのワークメモリに利用することが可能である。ＲＡＭ１０３５内には、補正テーブルを格納しておく濃度補正テーブル格納部１０５０を格納することが可能である。

プリンタコントローラ１０３１内のビットマップ画像展開／転送部１０４０は、画像オブジェクトをビットマップ画像に展開し、展開されたビットマップ画像を印刷装置エンジン部１０３６に転送することが可能である。

印刷装置エンジン部１０３６は、エンジン制御部１０４９を含み、ビットマップ画像展開／転送部１０４０で展開されたビットマップ画像に基づいて実際に紙に印刷を行うことが可能である。ここで、エンジン制御部１０４９は、各機構による各印刷プロセス処理（例えば、給紙処理など）に関する制御を行うことが可能である。

印刷装置エンジン部１０３６とプリンタコントローラ１０３１とは、エンジンＩ／Ｆ部１０４６により接続される。

印刷装置の操作は操作パネル１０３７を介して行うことが可能であり、プリンタコントローラ１０３１と操作パネル１０３７とはパネルＩ／Ｆ部１０４７により接続される。

また、外部メモリ部１０３８は、印刷データや様々な印刷装置の情報等の保存に利用することが可能である。プリンタコントローラ１０３１と外部メモリ部１０３８とは、メモリＩ／Ｆ部１０３９により接続される。プリンタコントローラ１０３１内の各ユニットはシステムバス１０４３に接続されている。

次に、画像形成装置１０３０の構造及び動作について説明する。

（画像形成装置１０３０の構造）
図２は、本実施形態における画像形成装置１０３０の構造を示す断面図である。画像形成装置１０３０の筐体２００１内には、印刷装置エンジン部１０３６を構成するための各機構が設けられている。また、各機構による各印刷プロセス処理に関する制御を行うエンジン制御部１０４９及びプリンタコントローラ１０３１を収納する制御ボード収納部２００３が内蔵されている。

印刷装置エンジン部１０３６を構成する各機構には、光学処理機構、転写材２０２７に転写されたトナー像を定着させる定着処理機構、転写材２０２７を給紙する給紙処理機構、転写材２０２７を搬送する搬送処理機構が含まれる。

（光学処理機構）
光学処理機構は、レーザ光の走査による感光ドラム２００５上への静電潜像の形成、静電潜像の顕像化、その顕像を中間転写体２０１０に多重転写し、多重転写されたカラー画像を転写材２０２７へ更に転写することが可能である。

レーザスキャナ部２０２０は、プリンタコントローラ１０３１から供給されたイメージデータに応じて不図示の半導体レーザから発射されるレーザ光をオン、オフに駆動するレーザドライバ２００６を有する。半導体レーザから発射されたレーザ光は回転多面鏡２００７により走査方向に振られる。ここで主走査方向に振られたレーザ光は反射ミラー２００８を介して感光ドラム２００５に導かれ、感光ドラム２００５上を主走査方向に露光する。２００９はビームディテクタであり、レーザ光の検出信号を制御ボード収納部２００３に供給する。

一次帯電器２０２３により帯電され、レーザ光による走査露光によって感光ドラム２００５上に形成された静電潜像は後述する現像器により供給されるトナーによってトナー像に顕像化される。感光ドラム２００５上の顕像されたトナー像は、トナー像とは逆特性の電圧を印加された中間転写体２０１０上に転写（１次転写）される。カラー画像形成時には、中間転写体２０１０の１回転毎に現像ロータリ２０１１が回転する。

イエロー現像器２０１２Ｙ、マゼンタ現像器２０１２Ｍ、シアン現像器２０１２Ｃ、黒現像器２０１２Ｋの順で現像工程が実行され、中間転写体２０１０が４回転してイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各可視像が順次形成される。その結果、フルカラー可視像が中間転写体２０１０上に形成される。

また、モノクロ画像形成時は、黒現像器２０１２Ｋのみで現像工程がなされ、中間転写体２０１０が１回転して黒の可視像が形成され、モノクロ可視像が中間転写体２０１０上に形成される。

レジストシャッタ２０２８で待機させておいた転写材２０２７を搬送し、転写ローラ２０１３にて転写材２０２７を中間転写体２０１０に圧接する。圧接と同時に、転写ローラ２０１３にトナーと逆特性のバイアスを印加することで、中間転写体２０１０上に形成された可視像は転写材２０２７に転写される（２次転写）。

尚、感光ドラム２００５及びイエロー現像器２０１２Ｙ、マゼンタ現像器２０１２Ｍ、シアン現像器２０１２Ｃ、黒現像器２０１２Ｋは着脱可能であり、黒以外の現像器は現像ロータリ２０１１に入っている。反射ミラー２００８は半透過型ミラーからなり、その裏面側にはビームディテクタ２００９が配置されている。ビームディテクタ２００９はレーザ光を検出し、その検出信号は制御ボード収納部２００３に入力される。制御ボード収納部２００３のエンジン制御部１０４９はビームディテクタ２００９の検出信号に基づき主走査方向への露光タイミングを決定する水平同期信号を生成し、その水平同期信号はプリンタコントローラ１０３１に出力される。

２０２２はクリーナであり、感光ドラム２００５上の残存トナーを取り除く。２０２１は前露光ランプであり、感光ドラム２００５を光除電する。転写ローラ２０１３は、図示上下方向に移動可能で、かつ、駆動手段を有している。中間転写体２０１０にトナー像を形成している間、中間転写体２０１０が複数回回転している間は、そのトナー像を乱さないように、図示実線で示すように、転写ローラ２０１３は下方に位置し、中間転写体２０１０とは離れている。中間転写体２０１０にトナー像の形成が終わった後、転写材２０２７にカラー画像を転写するタイミングに合わせて転写ローラ２０１３は不図示のカム部材により図示点線で示す上方の位置(中間転写体２０１０)に所定の圧力で押し付けられる。これと同時に、転写ローラ２０１３には、バイアスが印加され中間転写体２０１０上のトナー画像は転写材２０２７に転写される。

２０４６は転写ローラクリーナであり、転写ローラ２０１３に転写材のサイズ外に印刷された中間転写材のトナーがついた場合のクリーニングを行う。

中間転写体２０１０の周りには、画像形成を行う際の印刷開始位置を決めるための画像形成開始位置検出センサ２０４４Ｔ、転写材２０２７の給紙のタイミングを図るための給紙タイミングセンサー２０４４Ｒが設けられている。
更に、中間転写体２０１０の周りには、濃度制御時にパッチの濃度を測定する濃度センサ２０４４Ｃが配置されている。濃度制御が行なわれた際には、この濃度センサ２０４４Ｃにより、それぞれのパッチの濃度が測定される。

（定着処理機構、給紙処理機構、搬送処理機構）
定着処理機構は、転写材２０２７に転写されたトナー像を加熱し、加圧して定着させる定着器２０１４を有する。定着器２０１４は、転写材２０２７に熱を加えるための定着ローラ２０１５と、転写材２０２７を定着ローラ２０１５に圧接させるための加圧ローラ２０１６を含む。これらの各ローラは中空ローラであり、ローラの内部にそれぞれヒーター２０１７、２０１８を有し、各ローラが回転駆動されると同時に、転写材２０２７を搬送するように構成されている。

転写材判別センサ２０４５は転写材２０２７の種類を自動的に検出することが可能である。この検出結果は、転写材２０２７の搬送制御に利用することが可能である。例えば、転写材２０２７の特性に応じた加熱量を与えるために、転写材２０２７を搬送するための搬送速度を速くしたり、あるいは、遅くすることで、転写材２０２７が定着器２０１４を通過する時間を調節することも可能である。定着器２０１４の後には、転写材２０２７上のパッチ画像を検知するカラーセンサ３０００が配置されている。更に、カラーセンサ３０００の紙面奥側には、搬送されてきた紙がキャリブレーション専用紙であるか判別する１次元シンボルリーダ（不図示せず）が配置されているものとする。

尚、カラーセンサ３０００がバーコードを読み取る精度を要していれば、１次元シンボルリーダに代わり、カラーセンサ３０００を利用して１次元シンボルを読み取り、キャリブレーション専用紙か否かを判別することも可能である。

（１次元シンボルリーダ）
図３は１次元シンボルリーダ４０００の構成例を示す図である。１次元シンボルリーダ４０００はキャリブレーション専用紙５０００に記録された１次元シンボルから情報の読み取りを行う。

１次元シンボルリーダ４０００には、投光部（光源）としてＬＥＤ（白色ＬＥＤ）、ＬＥＤから照射された光の反射光を受光する受光部として受光素子ＰＤ（フォトダイオード）が設けられている。光源の白色ＬＥＤは、キャリブレーション専用紙（以下、単に「専用紙」ともいう。）５０００に記録された１次元シンボルの上方斜め略４５°から１次元シンボルを照射する。受光素子ＰＤは１次元シンボルにより反射された拡散反射光を専用紙５０００に対して略９０°の位置で受光する。

尚、投光部と受光部の位置関係は、図３に示す構成に限らず、例えば、投光部と受光部の相対的な位置関係を変えることは可能である。

（１次元シンボルの例）
図４は代表的な１次元シンボルである「インターリーブド２オブ５」の構成を例示する図である。図４に示すようにインターリーブド２オブ５の構成は、クワイエットゾーン、スタートパターン、データキャラクタ、ストップパターンからなる。この構成により記録されている情報を読み取るためには、例えば、１００ｄｐｉ程度の解像力が１次元シンボルリーダ４０００に必要とされる。１次元シンボルリーダ４０００の解像力を高めるために、光源の集光、拡散光の集光のため光路中にレンズを配置することも効果的である。

また、１次元シンボルの形成において、ｘ、ｙ方向のサイズを変更することも可能である。例えば、ｙ方向のサイズを、通常の１次元シンボルサイズよりも大きくすることで、レンズなしでも１次元シンボルを高精度に読み取ることも可能である。受光素子ＰＤで読み取られた１次元シンボルの情報は、不図示のＡ−Ｄ変換部を介して２値化情報に変換される。

本実施形態では、「インターリーブド２オブ５」という方式の１次元シンボルを例として説明しているが、１次元シンボルは必ずしもこの方式に限らない。例えば、「コード３９」、「コード１２８」、「コーダバー」、「ＥＡＮ／ＵＰＣ」、「ＲＳＳ」などの形式による１次元シンボルでもよい。

１次元シンボルリーダ４０００の構成で、ＬＥＤは白色ＬＥＤを用いているが、キャリブレーション専用紙の下地色、並びに１次元シンボルの印刷色を考慮した場合、白色でなくてもかまわない。減法混色を用いる画像形成装置１０３０では黒色の他に、マゼンタ、シアン、イエローを色材として使用する。１次元シンボルも上記の色材が使用されるのであれば、シアンならば赤色光、マゼンタならば緑色光、イエローならば青色光が望ましい。すなわち補色の関係にある光源を選択することが好ましい。この関係は、例えば、光源で対応しなくてもフィルタで対応してもよい。例えば、光源は白色光を用い、フィルタを補色の関係の色を選択するようにすればよい。

（カラーセンサ３０００の構造）
図５（ａ）は、カラーセンサ３０００の構成例を示す図である。カラーセンサ３０００は、投光部に白色ＬＥＤ（発光素子）５３、受光部５４ａにＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ（受光素子）並びにトリガー信号に使用するフォトダイオード（ＰＤ）が設けられている。

白色ＬＥＤ５３は、定着後のパッチ画像５８が形成された転写材２０２７に対して斜め上方略４５度より光を照射することができる構成になっている。そして、略９０度方向へ反射した反射光の拡散反射光強度はＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａにより検知される。

ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａの構成は、図５（ｂ）に示す５４ｂのようにＲＧＢが独立した画素となっている。電荷蓄積型センサ５４ａは、例えば、フォトダイオードにより構成することも可能であり、ＲＧＢの３画素のセットが、数セット並んで構成されたものでもよい。

尚、投光部と受光部の位置関係は、図５（ａ）に示す構成に限らず、例えば、発光素子５３と受光部５４ａの相対的な位置関係を変えることは可能である。

更に、カラーセンサ３０００は、ＲＧＢ３色が個別に発光するＬＥＤと、フィルタ無しセンサにより構成しても良い。このようなカラーセンサ３０００で転写材上のパッチ画像のＲＧＢ出力値（例えば、パッチ画像の輝度値）を検出し、検出結果をプリンタコントローラ１０３１に入力することにより各種画像制御を行うことができる。

（１次元シンボルつきのキャリブレーション専用紙）
図６はキャリブレーション専用紙５０００を例示する図である。キャリブレーション専用紙５０００には、画像形成装置１０３０のキャリブレーションに利用可能な情報（キャリブレーション情報）がトータル１１桁で記録されている。１次元シンボルとして記録される情報としては、専用紙の種類（０〜９の数字で１桁）、製造工場番号（０〜９の数字で２桁）、ロット番号（０〜９の数字で６桁）が含まれる。更に、記録される情報として、白色度情報（０〜９の数字で２桁（例えば、「９９」を１２９％、「００」は３０％）を含むことが可能である。

キャリブレーション専用紙５０００を製造する場合、上記の１１桁に対応する情報を特定し、特定した情報を反映したキャリブレーション情報を生成する。
１次元シンボルは、キャリブレーション情報の入力によるソフトウェア処理により生成することが可能である。そして、生成した１次元シンボル（１１桁）を対応するキャリブレーション専用紙にオフセット印刷機により印刷する。この際、例えば、白色度情報は、キャリブレーション専用紙のロット単位の白色度（照射光の波長４５７ｎｍの反射率）を記録することが好ましい。

更に、キャリブレーション専用紙５０００を製造する際、画像形成装置１０３０とキャリブレーション専用紙５０００との相対的な関係をユーザに明示する給紙案内情報（６００１、６００２）を付加することも可能である。給紙案内情報（６００１、６００２）を参照することにより、ユーザは１次元シンボルが記録された位置を誤ることなくキャリブレーション専用紙５０００を手差し給紙部にセットすることが可能になる。

キャリブレーション専用紙５０００に記録された１次元シンボルの具体例を図７に示す。キャリブレーション専用紙５０００に記録される１次元シンボルは、図７のように両端のクワイエットゾーン、スタートパターン、データキャラクタ、ストップパターンからなる。データキャラクタに、上記の専用紙の種類等の情報が記録されている。「インターリーブド２オブ５」の場合、細いラインを「０」、太いラインを「１」とし、以下の変換表を用いてデジタル値に変更される。

コード キャラクタ構成
０ → ００１１０
１ → １０００１
２ → ０１００１
３ → １１０００
４ → ００１０１
５ → １０１００
６ → ０１１００
７ → ０００１１
８ → １００１０
９ → ０１０１０
尚、黒ラインと白ラインとを別々の数字情報として扱うため、桁数が奇数の場合には桁数調整のため先頭に「０」を入れるものとする。本実施形態にかかるキャリブレーション専用紙の場合は１次元シンボルの桁数が１１桁であるため先頭に「０」を入れて桁数調整をして「１２桁」のキャリブレーション情報を表現するものとする。図７は、数列「０／１／０３／９９９９９９／６５」より構成される1次元シンボルを示すものである。この桁数調整は生成するキャリブレーション情報に応じて行うことが可能である。

画像形成装置１０３０はＣＰＵ１０３３の制御の下、１次元シンボル（インターリーブド２オブ５）の変換表（変換則）に基づいて、専用紙のキャリブレーション情報を解読することが可能である。

この場合、左から２桁目が専用紙種類「１」を示し、工場番号が「０３」、ロット番号が「９９９９９９」、白色度が「６５（この場合は９５％を示すものとする）」、を示すキャリブレーション情報として解読することができる。

（画像制御）
次に、上述の１次元シンボルリーダ、カラーセンサ、１次元シンボルが記録されたキャリブレーション専用紙５０００を用いた画像制御について説明する。図１４は、第１実施形態に係る画像制御の流れを説明するフローチャートである。

まず、ステップＳ１４０１において、自動階調補正の実行指示が入力されて（Ｓ１４０１−Ｙｅｓ）、電位制御処理に移行する。ユーザは任意のタイミングで自動階調補正ボタンを押すことで、本処理の実行が可能である。自動階調補正に使用するキャリブレーション専用紙５０００は、初期設定として手差し給紙部から給紙される。ユーザは１次元シンボルの記録面、専用紙の給紙方向を給紙案内情報（６００１、６００２）の参照により確認してキャリブレーション専用紙５０００を手差し給紙部にセットすることができる。

尚、キャリブレーション専用紙５０００の給紙は、手差し給紙部の利用に限定されるものではなく、給紙カセットを利用することも可能である。

（電位制御）
ステップＳ１４０２において、電位制御処理がスタートする。エンジン制御部１０４９は、紙上に印刷する前に電位制御によって、目標とする帯電電位（ＶｄＴ）、グリッドバイアス（Ｙ）と現像バイアス（Ｖｄｃ）を決定する。電位制御処理により画像形成装置１０３０が設置されている環境条件（温度や湿度の条件を含む）に応じた帯電電位等を決定することができる。

本実施形態において、エンジン制御部１０４９は２点電制と呼ばれる電位制御を行っている。図８は、２点電制による電位制御の概念を説明する図である。図８において、ＶＤ1は第１の帯電条件（グリッドバイアス４００Ｖ）での帯電電位を示し、Ｖｌ１は、標準レーザパワーで形成された露光部電位を示している。また、Ｖｄ２は第２の帯電条件（グリッドバイアス８００Ｖ）での帯電電位を示し、Ｖｌ２はそのときの標準レーザパワーで形成された露光部電位である。このとき、４００Ｖ及び８００Ｖのグリッドバイアスにおけるコントラスト電位（Ｃｏｎｔ１、Ｃｏｎｔ２）は（１）、（２）式より算出することができる。

（Ｃｏｎｔ１）＝（Ｖｄ１―Ｖｌ１） ・・・（１）
（Ｃｏｎｔ２）＝（Ｖｄ２−Ｖｌ２） ・・・（２）
ここで、帯電電位１Ｖおきのコントラスト電位の増加量（ＣｏｎｔΔ）は（１）、（２）式の結果を基に（３）式により算出することができる。

(ＣｏｎｔΔ)=((Ｃｏｎｔ２−Ｃｏｎｔ１)/(Ｖｄ２−Ｖｄ１))・・・（３）
一方、画像形成装置１０３０内には不図示の環境センサが設けられており、環境センサは画像形成装置１０３０内の温度や湿度の環境条件を計測する。エンジン制御部１０４９は、環境センサの計測結果に基づいて画像形成装置１０３０内の環境条件（例えば、絶対水分量）を求める。そして、予め登録されている環境テーブルから環境条件に対応する目標コントラスト電位（ＣｏｎｔＴ）を参照する。

目標コントラスト電位（ＣｏｎｔＴ）と、コントラスト電位の増加量（ＣｏｎｔΔ）との関係は、（４）式により算出することができる。

ＣｏｎｔＴ＝Ｃｏｎｔ１＋Ｘ・ＣｏｎｔΔ ・・・（４）
（４）式の関係を満たすパラメータ「Ｘ」を算出すれば、目標とする帯電電位（ＶｄＴ）（以下、これを「ターゲット電位」ともいう）は（５）式で算出することができる。

ＶｄＴ＝Ｖｄ１＋Ｘ ・・・（５）
グリットバイアス１Ｖあたりの帯電電位変化量（ＶｄΔ）は（６）式により算出することができる。

（ＶｄΔ）＝（Ｖｄ２−Ｖｄ１）／（８００−４００） ・・・（６）
ターゲット電位（ＶｄＴ）を与えるグリットバイアス（Ｙ）は、（７）式より算出することができる。

ターゲットＶｄＴ＝４００＋Ｙ・ＶｄΔ ・・・（７）
（７）式において、ＶｄΔは（６）式により算出することは可能であり、ＶｄＴは（５）式より算出ことが可能である。従って、（５）、（６）式より既知となる電位を代入することにより（７）式の関係を満たすグリットバイアス（Ｙ）を最終的に決定することができる。

以上の処理により環境条件に応じたターゲット電位（ＶｄＴ）、グリッドバイアス（Ｙ）を決定することができる。現像バイアス（Ｖｄｃ）は、ターゲット電位（ＶｄＴ）に対して規定電位差を有し、決定したターゲット電位（ＶｄＴ）から規定電位を減じることで算出することは可能である。

決定した現像バイアス（Ｖｄｃ）でこれ以降の画像形成を行う。なお、各ドラム上の電位はマイナスであるが、計算のプロセスをわかり易くするために、ここではマイナスを省略している。

以上の処理により図１４のステップＳ１４０２の電位制御処理を終了する。

（パッチ画像の形成）
次にステップＳ１４０３に処理進め、先のステップＳ１４０２における電位制御で決定したグリットバイアス（Ｙ）と、現像バイアス（Ｖｄｃ）とを用いてトナーの最大載り量を調整するためのパッチ画像を形成する。

生産性を重視するプリンタでは下記フローを省略し、電位制御のみで最大載り量を調整するフローも開示されている。しかしながら、現像器内の色材電荷保持量、トナーとキャリアの混合比なども環境や耐久によって変化してしまうため、電位のみでの制御は精度が低い。そのため本実施形態ではレーザパワー（以下、ＬＰＷ）を数段階に変更したパッチ画像を形成し、通常の画像形成に用いるＬＰＷを決定する。

グリットバイアス（Ｙ）、現像バイアス（Ｖｄｃ）が決定された画像形成装置１０３０は、最大載り量の調整を行うため、図９のような、黒、シアン、イエロー、マゼンタ、１色あたり５つのパッチ画像（（１）〜（５））を形成する。５つのパッチ画像の形成条件はそれぞれＬＰＷが異なり、左から順にＬＰＷ１、ＬＰＷ２、ＬＰＷ３（電位制御に用いた際の標準レーザパワーに相当する）、ＬＰＷ４、ＬＰＷ５である。ＬＰＷ１から順にＬＰＷ５までレーザパワーは高くなっている。

ステップＳ１４０４において、カラーセンサ３０００でパッチ画像（最大載り量調整用画像）を読み込み、更に、１次元シンボルリーダ４０００は１次元シンボルを読み込む。ここで、１次元シンボルの読み込みは、１次元シンボルリーダ４０００に限定されず、例えば、パッチ画像を読み込むカラーセンサ３０００を併用して行うことも可能である。

カラーセンサ３０００等による検出結果はプリンタコントローラ１０３１に入力され、ＣＰＵ１０３３の制御の下、検出結果は解析される。パッチ画像の情報はデジタル情報に変換され、１次元シンボルの情報は１１桁のキャリブレーション情報として解析される（Ｓ１４０５）。

そして、ステップＳ１４０６において、キャリブレーション専用紙５０００である場合は（Ｓ１４０６−Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１４０７に進める。
ステップＳ１４０７では、１次元シンボルの解析により求めた専用紙の種類（０〜９の数字１桁で特定される）が判別され、プリンタコントローラ１０３１はこの判別結果をエンジン制御部１０４９に通知する。

ここでは、キャリブレーション専用紙の種類を判別しているが、キャリブレーション専用紙が一種類なら、キャリブレーション専用紙の有無判別でも構わない。この場合、後述する図１５に示すように、キャリブレーション専用紙の輝度ターゲット値は予め決められた１種類（固定値）となる。

又、後述する図１５に示すように、キャリブレーション専用紙の輝度ターゲット値は、キャリブレーション専用紙の種類毎に対応させているが、キャリブレーション専用紙の種類とその各色材毎の輝度ターゲット値でも構わない。

一方、ステップＳ１４０６の判定で、１次元シンボルがない場合、プリンタコントローラ１０３１は、キャリブレーション専用紙５０００でない旨をエンジン制御部１０４９に通知し、処理をステップＳ１４１５に進める。

次に、ステップＳ１４０８、Ｓ１４１５における色材の最大載り量の調整について説明する。

（最大載り量調整）
カラーセンサ３０００でパッチ画像を読み込み、各パッチ画像の輝度値とＬＰＷとの関係を求める。図１０は、各パッチ画像の輝度値とＬＰＷの関係を示す図である。ＬＰＷが高くなるに従い、輝度値は低下する傾向を示す（図１０）。輝度値が低くなるということはトナー載り量の増加を意味する。カラーセンサ３０００の検出輝度値を目標とする輝度ターゲット値（以下、「最大載り量ターゲット輝度値」ともいう）に合わせてＬＰＷを制御することで、トナー載り量を調整することが可能である。

図１０において、一点鎖線（１０１０）は最大載り量ターゲット輝度値を示す。ＬＰＷの分布曲線（１０２０）と、一点鎖線（１０１０）とが交わる点（図中の黒丸）に対応するＬＰＷが、最大載り量ターゲット輝度値を与える目標ＬＰＷとなる。

図１１は、カラーセンサ３０００で読み込んだパッチ画像の輝度値をデジタル変換した値と、トナー載り量との関係を示す図である。３種類（紙Ａ、紙Ｂ、紙Ｃ）のキャリブレーション専用紙について０．５ｍｇ/ｃｍ^２の載り量を実現する最大載り量ターゲット輝度値は、キャリブレーション専用紙ごとに異なったものとなる（１１０１〜１１０３を参照）。

このように紙種に応じて載り量と読み取り輝度値との関係が異なるため、キャリブレーション専用紙の種類ごとに輝度ターゲット値をあらかじめ記憶しておくことが好ましい。図１５は、専用紙の種類と輝度ターゲット値との関係を示す図であり、図１５のテーブルを参照することにより、専用紙の種類に応じた輝度ターゲット値を特定することができる。尚、キャリブレーション専用紙の種類と輝度ターゲット値との関係は、例えば、予めプログラムＲＯＭ１０３４等のデータ格納部に、プリンタコントローラ１０３１等が参照可能な状態で格納しておくことが可能である。

説明を図１４のステップ１４０８に戻し、先のステップＳ１４０７で通知された専用紙の種類から輝度ターゲット値を特定し、この輝度ターゲット値を実現するＬＰＷを算出し、最大のり量を調整する。

一方、ステップＳ１４１５において、キャリブレーション専用紙５０００を使用しない場合の輝度ターゲット値を図１５から特定し、この輝度ターゲット値を実現するＬＰＷを算出し、最大のり量を調整する。

キャリブレーション専用紙を使用しない場合の輝度ターゲット値は、専用紙を使用した場合（輝度ターゲット値の最大は「１６」）に比べると大きく設定されている（輝度ターゲット値「２１」）。すなわち、キャリブレーション専用紙５０００を使用しない場合の最大のり量は、専用紙５０００を使用した場合に比べて少なくなるように制御される。

転写や定着処理において、色材（例えば、トナー）が想定量よりも多くなった場合には未定着画像や色材の飛び散りといった画像不良を発生しやすい状況になる。そのような画像不良を未然に防ぐため、キャリブレーション専用紙５０００を使用しない場合は輝度ターゲット値を変更し、トナー載り量を減らすように制御する。

以上の処理により、キャリブレーション専用紙５０００の種類に応じたトナー載り量、またはキャリブレーション専用紙５０００を使用しない場合のトナー載り量を実現するＬＰＷを設定することができる。

（階調補正）
次に、処理を図１４のステップＳ１４０９に進め、階調パッチ画像を形成する。プリンタコントローラ１０３１は、先のステップＳ１４０８またはＳ１４１５において設定されたＬＰＷにより、１０階調の単色パッチ画像（階調パッチ画像）を形成する。そして、プリンタコントローラ１０３１は、ハーフトーニング処理（スクリーン処理ともいう）を施して出力するよう画像形成部を制御する。

ステップＳ１４１０において、カラーセンサ３０００で階調パッチ画像を読み込み、更に、１次元シンボルリーダ４０００は１次元シンボルを読み込む。ここで、１次元シンボルの読み込みは、１次元シンボルリーダ４０００に限定されず、例えば、階調パッチ画像を読み込むカラーセンサ３０００を併用して行うことも可能である。

カラーセンサ３０００等による検出結果はプリンタコントローラ１０３１に入力され、ＣＰＵ１０３３の制御の下、検出結果は解析される。階調パッチ画像の情報はデジタル情報に変換され、１次元シンボルの情報は１１桁のキャリブレーション情報として解析される（Ｓ１４１０）。

ここで、最大載り量はステップＳ１４０８またはＳ１４１５で調整されているため、下地の検出値は０に、最大輝度の検出値（輝度ターゲット値に相当する）は２５５に正規化される。

そして、ステップＳ１４１１において、キャリブレーション専用紙５０００である場合は（Ｓ１４１１−Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１４１２に進める。
ステップＳ１４１２では、１次元シンボルの解析により求めた専用紙の種類（０〜９の数字１桁で特定される）が判別され、プリンタコントローラ１０３１はこの判別結果をエンジン制御部１０４９に通知する。

一方、ステップＳ１４１１の判定で、１次元シンボルが無い場合、プリンタコントローラ１０３１は、キャリブレーション専用紙５０００でない旨をエンジン制御部１０４９に通知し、処理をステップＳ１４１６に進める。

ステップＳ１４１３またはステップＳ１４１６では、正規化された輝度の検出値を濃度情報に変換する。図１３は、各キャリブレーション専用紙における輝度と濃度の関係を例示する図である。図１３に示すように紙Ａ、紙Ｂ、紙Ｃ及び紙Ｄにおいて、輝度と濃度の関係は紙の種類によって異なる。そのため、輝度から濃度への変換はキャリブレーション専用紙５０００の種類に応じて特定される輝度と濃度との関係を示す輝度−濃度変換テーブル（図１２（ｂ）、図１３）の参照により行われる。

又、キャリブレーション専用紙５０００の種類に応じて特定される輝度と濃度との関係を示す輝度−濃度変換テーブルで説明しているが、キャリブレーション専用紙５０００の種類と、各色材毎の輝度と濃度との関係を示す輝度−濃度変換テーブルでも構わない。

又、キャリブレーション専用紙が１種類の場合は、予め特定される、輝度と濃度との関係を示す輝度−濃度変換テーブル、又は、その各色材毎の輝度と濃度との関係を示す輝度−濃度変換テーブルとなる。

また、キャリブレーション専用紙でない場合は（Ｓ１４１６）、予め設定してある標準カーブにより正規化された輝度を濃度に変換することができる。標準カーブの設定としては、キャリブレーション専用紙と異なるパターンを設定してもよく、代表的なキャリブレーション専用紙の輝度と濃度との関係を標準カーブとして設定することも可能である。

尚、キャリブレーション専用紙ごとの輝度―濃度変換テーブル（図１２（ｂ）、図１３）は、例えば、予めプログラムＲＯＭ１０３４等のデータ格納部に、プリンタコントローラ１０３１等が参照可能な状態で格納しておくことが可能である。

ステップＳ１４１４において、プリンタコントローラ１０３１内の濃度補正テーブル作成部１０４５は濃度補正テーブル（以下、「γＬＵＴ」）を生成する。濃度補正テーブル作成部１０４５は、ハーフトーニング前の入力画像データと階調パッチ画像とを比較し、出力画像が所望濃度階調になるよう濃度補正テーブル（γＬＵＴ）を作成する。

図１２は、検出輝度値からγＬＵＴ作成までの処理（階調補正フロー）を説明する図である。

図１２（ａ）は、カラーセンサ３０００により検出される画像信号と輝度の関係を示す図である。ここで、検出された輝度（最大値は２５５に正規化されている）は、図１２（ｂ）に示す輝度―濃度変換テーブルの参照により、濃度情報に変換される。

図１２（ａ）、（ｂ）の関係から、画像信号と濃度の関係を導き出し、所望の濃度階調になるようγＬＵＴを生成する。所望の濃度階調としては、例えば、特開２００３‐３２４６１９に記載されているように、画像形成装置の階調特性を累積色差リニアになるようにγＬＵＴを作成する。

上述の説明では、最大載り量ターゲットを輝度値で既定したが、輝度−濃度変換テーブルを用いて濃度まで計算し、最大載り量ターゲットを濃度で既定してもよい。

キャリブレーション専用紙でない場合に作成されるγＬＵＴは（Ｓ１４１６、Ｓ１４１４）、キャリブレーション専用紙を使用した場合の自動階調補正実行時よりもトナー載り量を少なくする階調補正を実現する。

あるいは、キャリブレーション専用紙で無い場合には、通常の演算結果から一律１０％程度のＬＰＷ出力をカットして、自動階調補正を実行しても同様の効果が得られる。

以上説明したように、本実施形態によれば、使用する紙の種類に応じた階調補正を行うことにより、画像不良を抑え、良好な画像品質を実現する画像形成技術の提供が可能になる。

あるいは、本実施形態によれば、画像形成装置における画像形成条件の補正に使用可能な記憶媒体の提供が可能になる。

（第１実施形態の変形例）
上記の第１実施形態においては、キャリブレーション専用紙に記載された１次元シンボルを１次元シンボルリーダ４０００で検知し、キャリブレーション専用紙であるかを判断し、専用紙であればそのキャリブレーション条件を最適化する構成を説明している。キャリブレーション専用紙に１次元シンボルを記録させ画像形成装置で検知する構成は、ユーザビリティー面、ミスの防止という観点では優れるもののコスト面での課題がある。例えば、コストを重視するユーザやデバイスについては、１次元シンボルリーダ４０００を用いずに、上記のキャリブレーション専用紙の種類を、ユーザもしくはサービスマンが操作画面から入力可能な構成にしてもよい（図２５参照）。

図２５は、自動階調補正時に使用する紙の種類（用紙情報）の例として、ＣＬＣ用両面厚口用紙２５０１、ＣＬＣ用紙２５０２、ＳＣ−２５０（２５０３）、オフィスプランナー（２５０４）が表示されている。ユーザもしくはサービスマンは該当する用紙種を選択することができる。例えば、ユーザもしくはサービスマンがオフィスプランナー（２５０４）を選択し、実行ボタン（２５０６）を選択すると、用紙の種類がオフィスプランナー（２５０４）であることが特定される。また、キャンセルボタン２５０７の選択により、用紙情報の欄からの用紙の選択がクリアされる。

図２５に示すように、操作画面からの入力によりキャリブレーション専用紙の種類を特定する構成によれば、キャリブレーション専用紙であるか、そのキャリブレーション専用紙の種類は何か、コストをかけずに判断することが可能になる。この場合、判断されたキャリブレーション専用紙の種類に応じて、キャリブレーション条件である最大載り量調整時の最適輝度値、階調性を標準状態に戻すため最適−輝度濃度変換テーブルを使用すればよい。

尚、キャリブレーション専用紙ではない場合として、「その他」（２５０５）が選択された場合には、第１実施形態の構成と同様、通常の載り量よりも少ない条件で画像形成を実行すればよい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態では、１次元シンボルを用いてキャリブレーション専用紙５０００の種類等の判別を行っているが、本実施形態では、より情報量を多く格納することができる２次元シンボルを用いた構成を説明する。

第１実施形態では、キャリブレーション専用紙の種類等に関する情報を、１次元シンボルを用いて１１桁の情報で判断することで、一般的なオフィス用途、軽印刷用途に十分な調整を実現している。しかしながら、製紙会社でのロットのばらつきなどは完全に一致させることは一般には不可能である。そのため、ＰＯＤ、ＧＡ（グラフィックアーツ）市場等、無彩色付近での色差を高精度に調整を要するニーズに対応するためには、更に、高精度のキャリブレーションの実行が必要とされる。本実施形態では、画像形成装置１０３０のキャリブレーションを、より情報量が多い２次元シンボルを使用して行う好適な構成を説明するものである。

（２次元シンボルに記録する情報の例）
１次元シンボルの情報に追加されるキャリブレーション情報の例として、キャリブレーション専用紙の分光反射率特性と坪量を記録する。

分光反射率特性に関しては、３８０ｎｍ〜７３０ｎｍまで１０ｎｍごとにキャリブレーション専用紙の分光反射率を記録する。すなわち、３６個の分光反射率の情報が増えることになる。分光反射率の情報３６個を２桁（第１実施形態の白色度と同様に０〜９の数字２桁）で記述すると分光反射率の情報は７２桁になる。

また、坪量に関しては０〜９９９ｇ／ｍ^２を３桁で記述する。従って、分光反射率の情報（７２桁）と坪量（３桁）の７５桁が、１次元シンボルのキャリブレーション情報に追加された情報として、２次元シンボルに格納される。

（２次元シンボルの例）
２次元シンボルの例として、本実施形態ではＱＲコード（登録商標）を用いた例を説明している。本発明の趣旨はこの例に限定されるものではなく、他の２次元シンボルである「ＰＤＦ４１７」、「ＲＳＳコンポジット」、「データマトリックス」、「マキシコード」などを使用することも可能である。

図１６は、ＱＲコード（登録商標）を例示する図であり、数字で約７０００桁の情報を扱える大容量、高密度のマトリックスタイプの２次元シンボルである。ＱＲコード（登録商標）は、３つの角に切りだし用のシンボルが配置されており（１６０１〜１６０３）、３６０度どの方向からも検出することが可能である。ひずみを補正するためのアライメントパターン、座標補正のためのタイミングパターン、インターリーブド２オブ５と同じように０と１の２値符号化処理データを記録することが可能である。

（２次元シンボルリーダ）
図１７は本実施形態に係る２次元シンボルリーダの概略的な構成を示す図である。キャリブレーション専用紙５５００を搬送しながら２次元シンボルを読み取る場合はラインセンサ、キャリブレーション専用紙が静止した状態で２次元シンボルを読み取る場合はエリアセンサーを用いることが好ましい。本実施形態では、手差し給紙部のピックアップローラの奥にライン型のＣＭＯＳセンサ１７０１を配置している。手差し給紙部にキャリブレーション専用紙５５００がセットされ、自動階調補正の実行が指示されると、給紙待機位置までキャリブレーション専用紙が搬送される。その搬送途中に２次元シンボル（例えばＱＲコード（登録商標））１７０２を読み取る構成としている。

光源はライン型のＬＥＤ１７０５を用い、光源から照射された光の反射光はミラー１７０３、レンズ１７０４を介してＣＭＯＳ１７０１に導光される。２次元シンボルは情報量が多いため、解像力を高めるために、拡散光の集光のため光路中にレンズ１７０４、を配置することが好ましい。

尚、ライン型センサによらず、エリアセンサー型にしてキャリブレーション専用紙５５００を手差し給紙部にセットした段階で、２次元シンボルに記録されたキャリブレーション情報を読み取る構成にしてもよい。

あるいは、給紙カセットにキャリブレーション専用紙５５００がセットされた段階で２次元シンボルに記録されたキャリブレーション情報を読み取る構成にしてもよい。

（分光反射率を用いたキャリブレーション）
分光反射率を用いたキャリブレーションの例として、キャリブレーション専用紙５５００のロット間のばらつきを補正する例を説明する。図１８は、キャリブレーション専用紙５５００及び色材１８００に関する概略的なモデルを示す図である。下地であるキャリブレーション専用紙５５００の分光反射率を（ｒ）、色材１８００を透過する透過率（Ｔ）、入射する光量（Ｉ）とすると、反射光Ｒは（８）式により求めることができる。

Ｒ＝Ｉ×ｒ×Ｔ^２・・・（８）
色材が一定の載り量であれば、透過率（Ｔ）は一定となるため、反射光（Ｒ）は下地（専用紙）の分光反射率特性（ｒ）に支配されることになる。その分光反射率特性（ｒ）をキャリブレーション専用紙５５００の生産時点に測定し、ＱＲコード（登録商標）に記録する。尚、ＱＲコード（登録商標）への情報の記録は後に詳細に説明する。

キャリブレーション実行時に画像形成装置１０３０内の２次元シンボルリーダでＱＲコード（登録商標）を読み込むことにより、画像形成装置１０３０はキャリブレーション専用紙５５００の分光反射率特性（ｒ）を読み取ることができる。読み取った分光反射率特性（ｒ）を（８）式に代入することにより、目標とするトナー載り量（ターゲットトナー載り量）における反射率（Ｒ）を算出することができる。

図１９は、キャリブレーション専用紙５５００とトナーの分光特性の関係を示す図である。２次元シンボルに記録された情報は２次元シンボルリーダ（分光反射率入力手段）により、３８０〜７３０ｎｍまで１０ｎｍおきの波長データが読み取られる。すなわち３６個の波長データに対して反射率（Ｒ）が演算される。３つのピークを有する曲線１９０１はカラーセンサの感度特性であり、カラーフィルター特性（ｒＦ、ｇＦ、ｂＦ）、フォトダイオード特性（ＰＤ）を積算したものである。フィルタごとの検出値は（９）〜（１１）式により求めることができる。

Ｒｅｄ ＝ Σ（Ｒ（λ）×ｒＦ（λ）×ＰＤ（λ））・・・（９）
Ｇｒｅｅｎ ＝ Σ（Ｒ（λ）×ｇＦ（λ）×ＰＤ（λ））・・・（１０）
Ｂｌｕｅ ＝ Σ（Ｒ（λ）×ｂＦ（λ）×ＰＤ（λ））・・・（１１）
（９）〜（１１）式において、λは３８０〜７３０ｎｍまで１０ｎｍおきの値をとるものとする。

下地の分光反射率特性（ｒ）がわかれば、所望のトナー載り量になる輝度ターゲット値を算出することができ、キャリブレーション専用紙５５００のロット等のばらつきによらず常に一定のトナー載り量にすることができる。

（坪量情報を用いたキャリブレーション）
次に坪量情報を用いたキャリブレーションについて説明する。坪量情報とは、主に加熱加圧定着器を利用する電子写真方式の画像形成装置１０３０において加味しなければならない情報である。加熱加圧定着器を用いてトナーを溶かし、紙に固着させ、付着させる。熱と圧力は全てトナーに加えられるわけではなく、紙にも熱と圧力は加えられる。すなわち、紙の厚さに応じてトナーに加わる熱容量が変化することになる。そのため、一般的な電子写真方式の画像形成装置１０３０の場合、厚い紙を処理する場合加熱加圧定着器スピードを落とす、定着温度を上げる、定着工程を複数回行うなどの工夫がされている。

トナーに対する温度や加圧力の変化は、上記（８）式の色材を透過する透過率（Ｔ）にかかわる重要な要素である。トナーは数μｍの粒からなっており、その粒形、トナー内部の外添剤、ワックスなどが形状をそのまま保つことによって、トナーが溶融しきらない場合、内部散乱が多くなり透過率（Ｔ）は下がってしまう。

図２０Ａは、坪量を変化させたときに生じる坪量係数Ｇの増減関係を示す図である。８０ｇ／ｍ^２紙を中心に考えたとき、坪量係数（縦軸）は、坪量（横軸）が高くなると下がり、坪量が低くなると坪量係数は若干上がる傾向がある。図２０Ｂは、坪量と坪量係数Ｇの関係を示すルックアップテーブル（ＬＵＴ）であり、ＬＵＴをキャリブレーション実行時に参照することによりトナーの溶融特性を加味した透過率（Ｔ）を決定することができる。

例えば、図２０Ｂにおける６４ｇ／ｍ^２紙のキャリブレーション専用紙５５００にて自動階調補正を実施した場合、ＬＵＴを介して坪量係数を求めると、坪量係数Ｇ＝１００．８％となる。

この値を以下の（１２）式に代入すると、坪量に対応した透過率（Ｔ）を求めることができる。

また、１０５ｇ／ｍ^２の場合は、坪量係数Ｇ＝９４．３％である。ここで、ＬＵＴにおける坪量係数Ｇは坪量８０ｇ／ｍ^２の場合を１（１００％）になるよう正規化されているものとする。

坪量係数Ｇ（％）
＝透過率（Ｔ）／基準となる透過率（Ｔｒｅｆ）ｘ１００・・・（１２）
ここで、坪量は、６４〜１０５ｇ／ｍ^２までの普通紙（上質紙）と呼ばれる紙をキャリブレーション専用紙５５００としている。基準となる透過率（Ｔｒｅｆ）は専用紙５５００の中でも標準の８０ｇ／ｍ^２紙におけるトナーの透過率を示す。

坪量情報によるキャリブレーションでは、トナーの透過率（Ｔ）を（１２）式より求め、透過率（Ｔ）に基づき最終的な反射率（Ｒ）を（８）式より、そして、フィルタごとの検出値は（９）〜（１１）式により求めることができる。

ここで基準となる透過率（Ｔｒｅｆ）はその機種の固定値である。その固定値から坪量とキャリブレーション専用紙５５００の分光反射率特性（ｒ）を考慮して輝度ターゲット値を算出することができる。このような演算で、専用紙の種類（色と坪量）、ロット差に影響されない色材の最大載り量を調整することが可能になる。

（色情報がない２次元シンボルへのデータの記憶）
次に、本実施形態（以下に説明する第３、第４実施形態でも同様）で用いた２次元シンボルつきのキャリブレーション専用紙５５００の製造について説明する。このキャリブレーション専用紙５５００の特徴は、１次元シンボルに比べ、分光反射率ならびに坪量情報が追加されている点にある。

坪量情報は予め決まっているキャリブレーション専用紙の仕様であり、その値をＱＲコード（登録商標）生成ソフトウェアに入力すればよい。

分光反射率は、その紙のロット、ロールごとに分光反射率計にてデータを測定し、その値をＱＲコード（登録商標）生成ソフトウェアに入力すればよい。分光反射率計は各種インターフェースを介してデータの通信が可能である。例えば、その測定情報をＲＳ２３２Ｃインターフェース経由で情報処理装置に入力し、情報処理装置側で、分光反射率の情報をＱＲコード（登録商標）生成ソフトウェアに入力することでＱＲコード（登録商標）を生成することができる。ＱＲコード（登録商標）を面つけソフトウェアで紙サイズに合わせて面付けし、１次元シンボルと同じように印刷することでキャリブレーション情報を含む専用紙５５００を製造することができる。

（キャリブレーションの流れ）
次に、本実施形態における２次元シンボルを用いた画像制御の流れを図２１のフローチャートを参照しつつ説明する。

ステップＳ２１０１において、自動階調補正の実行指示が入力されて（Ｓ２１０１−Ｙｅｓ）、本実施形態の画像制御処理に移行する。

ステップＳ２１０２において、２次元シンボルリーダ（図１７）により２次元シンボルを読み込み、解析する。２次元シンボルの情報としては、専用紙５５００の種類、製造工場番号、ロット番号、白色度情報、更に、分光反射率、坪量に関する情報が含まれる。

ステップＳ２１０３において、キャリブレーション専用紙５５００である場合は（Ｓ２１０３−Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２１０４に進める。

ステップＳ２１０４では、２次元シンボルの解析により求めた専用紙５５００の種類が判別される。そして、プリンタコントローラ１０３１はこの判別結果をエンジン制御部１０４９に通知するとともに、この判別結果をキャリブレーション専用紙５５００の情報として、操作パネル部１０３７に表示する（Ｓ２１０４）。

一方、ステップＳ２１０３の判定で、２次元シンボルがない場合、プリンタコントローラ１０３１は、キャリブレーション専用紙５５００でない旨をエンジン制御部１０４９に通知する。そして、プリンタコントローラ１０３１は、この判別結果を操作パネル部１０３７に表示する（Ｓ２１１３）。

ステップＳ２１１４において、処理を続行するか否かの判断を求め、処理を続行しない場合は（Ｓ２１１４−Ｎｏ）、処理をステップＳ２１０１に戻す。一方、処理を続行する場合（Ｓ２１１４−Ｙｅｓ）、ステップＳ２１１５に処理を進める。

ステップＳ２１１５の処理はキャリブレーション専用紙５５００を使用しない場合の輝度ターゲット値を図１５のテーブルから特定し、この輝度ターゲット値を実現するＬＰＷを算出し、最大のり量を調整する。この処理は、図１４のステップＳ１４１５に対応する処理である。

ステップＳ２１０５において、２次元シンボルから読み取った、分光反射特性率と坪量情報から輝度ターゲット値を算出する。

そして、ステップＳ２１０６において、トナーの最大載り量を調整するためのパッチ画像を形成する。

ステップＳ２１０７において、カラーセンサ３０００で最大載り量調整用パッチ画像を読み込み、各パッチ画像の輝度値とＬＰＷとの関係を求める（図１０を参照）。そして、目標とする輝度ターゲット値となるＬＰＷを算出する。

ステップＳ２１０８において、２次元シンボルリーダによりＱＲコード（登録商標）を読み込み、キャリブレーション専用紙５５００の種類を特定する情報（０〜９の番号）から輝度と濃度の変換テーブルを参照する。キャリブレーション専用紙５５００でない場合は、予め設定してある輝度と濃度の関係を示す標準カーブを参照する。

ステップＳ２１０９において、キャリブレーション専用紙５５００である場合は（Ｓ２１０９−Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２１１０に進める。ステップＳ２１１０では、２次元シンボル（ＱＲコード（登録商標））により求めた専用紙５５００の種類が判別され、プリンタコントローラ１０３１はこの判別結果をエンジン制御部１０４９に通知する。

ステップＳ２１０９の判定で、ＱＲコード（登録商標）が無い場合、プリンタコントローラ１０３１は、キャリブレーション専用紙５５００でない旨をエンジン制御部１０４９に通知し、処理をステップＳ２１１６に進める。

ステップＳ２１１１及びＳ２１１６における濃度情報への変換は、第１実施形態における図１４のステップＳ１４１３及びＳ１４１６に対応する処理であり、正規化された輝度の検出値を濃度情報に変換する。キャリブレーション専用紙５５００でない場合は（Ｓ２１１６）、予め設定してある標準カーブにより正規化された輝度を濃度に変換する。ステップＳ２１１１、Ｓ２１１６の処理は、図１４のステップＳ１４１３、Ｓ１４１６に対応する処理である。

ステップＳ２１１２は、図１４のステップＳ１４１４に対応する処理であり、プリンタコントローラ１０３１内の濃度補正テーブル作成部１０４５は濃度補正テーブル（γＬＵＴ）を生成する。濃度補正テーブル作成部１０４５は、出力画像が所望濃度階調になるよう濃度補正テーブル（γＬＵＴ）を生成する。所望の濃度階調としては、第１実施形態で説明したように画像形成装置１０３０の階調特性を累積色差リニアになるようにγＬＵＴを作成するのが好適である。

本実施形態によれば、分光反射率、坪量などのキャリブレーション専用紙５５００の情報により画像形成条件を調整することで、専用紙５５００のロット差や工場差に影響しない、良好な画像品質を提供することが可能になる。

あるいは、本実施形態によれば、使用する紙の種類に応じた階調補正を行うことにより、画像不良を抑え、良好な画像品質を実現する画像形成技術の提供が可能になる。

あるいは、本実施形態によれば、画像形成装置における画像形成条件の補正に使用可能な記憶媒体の提供が可能になる。

（第２実施形態の変形例）
上述の第１及び第２実施形態においては、ユーザによる自動階調補正の実行指示（Ｓ１４０１−Ｙｅｓ、Ｓ２１０１−Ｙｅｓ）に基づいて処理が開始するものであった。しかしながら、ユーザの実行指示の入力によらなくとも、例えば、手差し給紙部にキャリブレーション専用紙５５００がセットされた段階で処理を開始するようにしてもよい。

また、第２実施形態で説明した２次元シンボルリーダの構成例として、例えば、ラインセンサをエリアセンサーに変更し、光源をライン型のＬＥＤ１７０５からＨｅ−Ｎｅレーザに変更した光学系を用いてもよい。この光学系は３軸スキャンと呼ばれるラスタ型の光学系（以下、「３軸リーダー」ともいう）であり、ラスタ型の３軸スキャン方式は、２次元シンボルを面により走査できる点で好適である。

３軸リーダーを用いれば、例えば、読み取り範囲内（４ｃｍ四方程度のエリア内）に収まる１次元シンボル（インターリーブド２オブ５など）を記録した情報も読み取ることができる。３軸リーダーにより読み取ったキャリブレーション専用紙５５００の種類から、対応する輝度ターゲット値（図１５）を参照することにより、第１実施形態で説明した自動階調補正を実行することが可能である。

３軸リーダーを用いれば、キャリブレーション専用紙５５００に記録された情報が１次元情報であろうと２次元情報であろうと、自動階調補正を実行することが可能である。

（第３実施形態）
本実施形態では、キャリブレーション専用紙（５０００、５５００）で、階調補正を実行した直後の状態（階調補正の結果）を、キャリブレーション専用紙（５０００、５５００）以外の用紙に対して合わせ込む構成を説明する。

図２４は、本実施形態の処理の流れを説明するフローチャートである。

ステップＳ２４０１において、キャリブレーション専用紙（５０００、５５００）を用いた第１または第２実施形態に係る自動階調補正を実行する。

ステップＳ２４０２において、キャリブレーション専用紙（５０００、５５００）以外の用紙をユーザ指定用紙として登録するか否かを問い合わせる登録画面（不図示）を操作パネル部１０３７に表示させる。ユーザは登録画面を介して登録したい用紙の名称を登録することができる。ユーザが登録を指定しない場合（Ｓ２４０２−Ｎｏ）、処理は終了する。

ユーザが登録画面を介して用紙の名称を登録した場合（Ｓ２４０２−Ｙｅｓ、Ｓ２４０３）、処理はステップＳ２４０４に進められ、画像形成装置１０３０は、その用紙にパッチ画像を形成する。ここで形成されるパッチ画像は、ステップＳ２４０１による階調補正が反映されたパッチ画像である。トナーの最大載り量は調整済みの状態であるので、各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）少なくとも１つのパッチ画像を形成すればよい。

ステップＳ２４０５において、パッチ画像をカラーセンサ３０００により読み込む。

ステップＳ２４０６において、ＣＰＵ１０３３の制御の下、カラーセンサ３０００の読み込み結果から輝度値が求められ、これを最大載り量輝度ターゲット値として登録する。

ステップＳ２４０７において、最大載り量輝度ターゲット値を濃度に変換する。濃度への変換は、予め設定してある標準カーブにより正規化された最大載り量輝度ターゲット値を濃度に変換することができる。標準カーブの設定としては、キャリブレーション専用紙（５０００、５５００）と異なるパターンを設定してもよく、代表的なキャリブレーション専用紙（例えば、Ｎｏ１）の輝度と濃度との関係を標準カーブとして設定することも可能である。

ステップＳ２４０８において、プリンタコントローラ１０３１内の濃度補正テーブル作成部１０４５は出力画像が所望濃度階調になるよう濃度補正テーブル（γＬＵＴ）を作成し、処理を終了する。

以上の処理により、常時キャリブレーション専用紙を利用することができない場合であっても、キャリブレーション専用紙で補正した直後の状態（階調補正の結果）を、専用紙以外の用紙に合わせこむことが可能になる。

（第４実施形態）
第４実施形態に係る画像形成装置は、定着温度の管理によりキャリブレーションの精度をさらに高めた構成を実現するものである。通常、画像形成装置１０３０における画像形成開始の条件は、定着温度として１５０℃〜１８０℃の間で管理されている。定着温度は数十度の範囲内でばらついており、定着温度によって、第２実施形態で説明したトナーの透過率（Ｔ）が変化することになる。定着温度は、定着ローラの中央と端部のサーミスタにより検知され、エンジン制御部１０４９にてヒーターをオン/オフ制御して、定着温度が制御される。例えば、連続出力中の画像形成装置１０３０では、トナーと紙に定着ローラの熱が奪われ、急激に定着ローラの温度が低下する場合もある。この場合、印刷ジョブの直後に自動階調補正を実行すると、キャリブレーション専用紙５５００の透過率（Ｔ）は想定している温度よりも下がっている可能性がある。このような影響を最小限に抑えるため、自動階調補正開始時の定着温度の条件を通常の画像形成開始の条件よりも狭くし、定着温度の低下による影響を最小限に抑えている。

エンジン制御部１０４９はサーミスタにより検知される定着温度を制御することが可能である。自動階調補正を実行する際、許容される定着温度の条件（通常の画像形成開始の条件よりも狭い温度範囲の条件、例えば、１７０℃±５℃）が充足される場合、ＣＰＵ１０３３の全体的な制御の下、自動階調補正が実行される。一方、定着温度の条件が充足されない場合は、エンジン制御部１０４９により定着温度が調整される。この間、画像形成装置１０３０は、許容される定着温度の条件の範囲内になるまで待機状態となる。

本実施形態によれば、定着温度の管理を通常の印刷ジョブ実行時の温度範囲よりも狭くした定着温度の条件を設定することで、キャリブレーションの精度をさらに高めた構成を実現することが可能になる。

（第５実施形態）
本実施形態は、キャリブレーション専用紙の製造元によるばらつきや、汚れ、傷、紙粉などの影響を排除するために、更に高精度なキャリブレーションの実行を可能にするキャリブレーション専用紙を提供するものである。

本実施形態に係るキャリブレーション専用紙（以下、「第２専用紙」）には、自動階調補正時の階調制御に使用する各色パッチ画像が、２次元シンボルの他に予め印刷してあるものとする。２次元シンボル（例えば、ＱＲコード（登録商標））には、上述のパッチ画像に関する情報が更にキャリブレーション情報として付加されて、ＱＲコード（登録商標）に記録されているものとする。従って、情報量としては、第２実施形態の場合よりも多くなるため、ＱＲコード（登録商標）の物理的なサイズは第２実施形態のＱＲコード（登録商標）よりも大きくなる。ＱＲコード（登録商標）に記録する情報としては、各パッチ画像の輝度ターゲット値と濃度値が記録される。

各色パッチ画像に関する情報は、パッチ数（階調がそれぞれ異なる１０個＋白色１個＝１１個）、濃度情報（０〜２５５の３桁）、輝度ターゲット値（０〜２５５の３桁）である。従って、パッチ画像に関する情報は、ＣＭＹＫの４色で、（３桁＋３桁）×１１×４＝２６４桁分が増えることになる。

白色の分光反射率特性や坪量情報等、第２実施形態で使用した桁数７５桁の情報と、第１実施形態で使用したキャリブレーション専用紙５０００の種類等の情報１１桁とを合わせ、（２６４＋７５＋１１）＝３５０桁となる。

専用紙の種類を１０種類（Ｎｏ．０〜９）とした場合でも、情報量は３５００個であり、最大７０８９個の文字情報を記憶することが可能なＱＲコード（登録商標）に上述のキャリブレーション情報を記憶させることは可能である。

階調がそれぞれ異なる１０個及び白色１個、合計１１個のパッチ画像における階調は、画像信号で０％〜１００％まで１０％刻みのパッチ画像である。これらのパッチ画像をカラーセンサ３０００で読み取り、ＱＲコード（登録商標）に記憶されている輝度輝度ターゲット値、濃度情報と比較して、比較結果に基づいてカラーセンサ出力を補正する。

先に説明した第１、第２実施形態の自動階調補正では、輝度―濃度変換テーブルを紙種ごとに参照しているが、本実施形態では、ＱＲコード（登録商標）から読み取った情報に基づいて、輝度―濃度変換テーブルを作成しなおす点が特徴である。

図２２は、ＱＲコード（登録商標）に記録されるシアン用のキャリブレーション情報の一部を例示する図であり、画像信号０％〜１００％まで１０％刻みに濃度情報と輝度ターゲット値が記録されている。この２つのキャリブレーション情報から輝度−濃度変換テーブル（このテーブルを「第２輝度−濃度変換テーブル」という。）を求め、新たに求めた第２輝度−濃度変換テーブルに基づいて、画像信号と濃度の関係を導き出し、所望の濃度階調になるようγＬＵＴを生成する。

（パッチ画像の測定情報を記録した２次元シンボル）
次に、本実施形態で用いたパッチ画像の測定情報を含むキャリブレーション専用紙について説明する。この専用紙の特徴は、パッチ画像が予め印刷されていること、そして、そのパッチ画像の濃度情報、カラーセンサで読まれた輝度ターゲット値が記録されている点にある。パッチ画像は、基準となる画像形成装置１０３０の使用により印刷されるものである。すなわち裁断まで終了したキャリブレーション専用紙を基準となる画像形成装置１０３０にセットし、パッチ画像を形成する。

オフセット印刷のインキ特性（分光反射率）とインクジェットや電子写真の色材の特性は、完全には一致しない。そのため、同じ色材の画像形成装置１０３０で印刷されたパッチ画像をセンサで読み込み、輝度値（輝度ターゲット値）を算出する。そして、そのパッチ画像を濃度計にて測定し、濃度値を求める。このようにして求めたパッチの輝度値（輝度ターゲット値）と濃度情報を、予めわかっている他のキャリブレーション情報と合わせてＱＲコード（登録商標）に記録する。

再度の印刷によりもう一度定着器や搬送部等を通してしまうことにより、汚れやオフセット画像の発生などを引き起こす可能性があるため、ＱＲコード（登録商標）の記録にはＱＲコード（登録商標）印刷ラベルプリンタの使用が好適である。

ＱＲコード（登録商標）印刷ラベルプリンタから出力されたＱＲコード（登録商標）を、キャリブレーション専用紙の指定の位置に貼付することによりパッチ画像の測定情報を記録した２次元シンボルを含むキャリブレーション専用紙を生成することができる。

本実施形態によれば、キャリブレーション専用紙の製造元によるばらつきや、汚れ、傷、紙粉などの影響を排除して、より高精度なキャリブレーションの実行が可能になる。

（第６実施形態）
本実施形態では、キャリブレーション情報を保存する手段として、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）を使用して、キャリブレーション情報をＲＦＩＤとの間で通信を行う画像形成装置１０３０の構成を説明する。

尚、ＲＦＩＤは先に説明した２次元シンボルと併用して、キャリブレーション情報を保持するようにしてもよく、２次元シンボルに代わり、ＲＦＩＤによりキャリブレーション情報を保持するようにしてもよい。

ＲＦＩＤと２次元シンボルとが併用されている場合、画像形成装置１０３０は、２次元シンボルリーダ又は後に説明するトランスポンダと通信するリーダーのいずれか一方によりキャリブレーション情報の読み取りが可能である。

図２３はキャリブレーション専用紙に貼付されたＲＦＩＤを構成する非接触データキャリア（以下、「トランスポンダ」という。）の概略的な構成を示す図である。コイル２３０１はスクリーン印刷技術により作成することが可能である。コイル２３０１とチップ２３０８は、電波インターフェース２３０３で接続されている。電波インターフェース２３０３は、チップ２３０８内のＣＰＵ２３０４とデータの送受信を行っている。ＣＰＵ２３０４内には、暗号化モジュール２３０５、ＲＡＭ２３０６が配置されている。ＣＰＵ２３０４にはオペレーティングシステムが記憶されているＲＯＭ２３０２と、キャリブレーション情報を記憶するＥＥＰＲＯＭ２３０７とが配置されている。

第５実施形態においてＱＲコード（登録商標）に記録したキャリブレーション情報を、本実施形態ではキャリブレーション専用紙に貼付したＲＦＩＤのトランスポンダのＥＥＰＲＯＭ２３０７に記憶する。

画像形成装置１０３０はトランスポンダと通信し、キャリブレーション情報を読み込むことにより、上述の第１乃至第５実施形態で説明した処理を実行することができる。画像形成装置１０３０側には２次元シンボルリーダに変わってトランスポンダとの間で情報を送受信する無線通信ユニット（「リーダー」：一般的には、ＰＣＤ（Proximity Card Device））が配置されているものとする。リーダーは、近接型と呼ばれるタイプのもので、０〜１０ｃｍの読み取り範囲を持つ。リーダーが配置されている読み取り範囲内にＲＦＩＤが貼付されたキャリブレーション専用紙が搬送されてくると、リーダーはトランスポンダと通信することが可能になる。リーダーの詳細な読み取り特性は、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３（ＪＩＳ Ｘ ６３２２）に準拠するものである。

リーダーは、トランスポンダとの通信ならびにトランスポンダを駆動するためのエネルギー供給をするために、１３.５６ＭＨｚの無線周波数をトランスポンダに向け送信している。物理的特性、電力伝送および信号インターフェース、初期化および衝突防止、伝送プロトコルについてはＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３に準拠するものとする。

トランスポンダの情報を受信するため、ＣＰＵ１０３３の全体的な制御の下、リーダーに対して、読み取り範囲内にトランスポンダがあるか否かを検索するための検索命令が出力され、リーダーはトランスポンダの検索を開始する。

リーダ−の検索処理にトランスポンダ−が応答し、読み取り範囲内にトランスポンダ−が存在するとリーダーが判定すると、リーダーはトランスポンダの認証を開始する。トランスポンダは、例えば、ＥＥＰＲＯＭ２３０７に格納されているキャリブレーション専用紙の番号（０〜９）をリーダーに送信する。リーダーはトランスポンダから送信された番号の照合を行い、照合の結果、キャリブレーション専用紙であると判定された場合には、キャリブレーション情報を送信するようトランスポンダに対して情報送信要求を送る。ここで、キャリブレーション専用紙か否かの認証は、例えば、図１５に示すように専用紙番号が（０〜９）であれば専用紙と認証し、それ以外の番号（あるいは、情報）の場合は、キャリブレーション専用紙でないものと認証する。

トランスポンダはリーダーから送られた情報送信要求に従い、ＥＥＰＲＯＭ２３０７に格納されているキャリブレーション情報をリーダーに対して送信する。リーダーはキャリブレーション情報を受信すると、この情報をエンジン制御部１０４９に送る。この段階で、画像形成装置１０３０は専用紙からキャリブレーション情報の取得を完了し、先に説明した上述の第５実施形態等の濃度階調制御を実行することが可能な状態になる。具体的な制御の内容は、第５実施形態等の説明と重複するので、ここでは詳細な説明は省略する。

（パッチ画像の測定情報を記録したトランスポンダ）
トランスポンダのＥＥＰＲＯＭ２３０７に格納する情報は、ＱＲコード（登録商標）へパッチ画像の情報を記録する情報と同様の流れにより取得することが可能である。ここでは、取得した情報をトランスポンダのＥＥＰＲＯＭ２３０７に格納する手順について説明する。

トランスポンダの主要部は、図２３に示すようにマイクロチップ２３０８とコイル２３０１とからなる。

マイクロチップ２３０８は、半導体の製造工程と同様にシリコンウエハー上に形成される。ドーピング工程、現像工程、エッジング工程、洗浄工程などを経てマイクロチップが同時に数１００〜数万個製造される。シリコンウエハー上に形成されたマイクロチップ２３０８は、ダイヤモンドカッターにて切断される。

コイルは様々な方法で作成することが可能であるが、例えば、スクリーン印刷方式と呼ばれる方式を用いて作成することができる。この方式では、ポリ塩化ビニルのステッカー上に、コイルを印刷することによって大量生産を行う。刷版となるスクリーンには金属網が使用される。金属網は感光剤が塗布され、露光、水洗工程等の後金属のスクリーンは取り除かれコイルが生成される。印刷用インキには導電ポリマーと呼ばれるインキが使用されるが、具体的には金属の粉末と溶剤、固定のための樹脂から作ることができる。

このようにして製造されたマイクロチップ２３０８とコイル２３０１とを接合する。接合には、導電接着剤が使用するのが好適である。そして接合後、ラミネート工程に移る。このようにして作成されたステッカー上のトランスポンダは、厚さ０．１ｍｍ程度であり、２次元シンボルのラベルプリンタ同様、パッチ画像が形成されたキャリブレーション専用紙に貼り付けられる。

ステッカー上のトランスポンダ（図２３）は、パッチ画像の濃度情報、ならびにカラーセンサで読み込んだ値である輝度ターゲット値、その他キャリブレーション専用紙の情報を記憶することが可能である。

トランスポンダにキャリブレーション情報を記憶させる情報記憶装置としては、画像形成装置１０３０内に配置されたリーダーと同じ構成にするこが可能である。また、情報の記憶方式としては、例えば、振幅シフトキーイング（振幅変調）と呼ばれる方式を利用することが可能である。通常、１３.５６ＭＨｚの電磁波を搬送波として送信しているリーダーは、データや命令をトランスポンダに送信するときに、電磁波を変調して信号を送信する。その変調の方式には、本実施形態で採用している振幅変調と、周波数変調や位相変調などがあるが、復調のしやすさから振幅変調を採用しているものが多い。

本実施形態によれば、ＲＦＩＤを利用したキャリブレーション情報の通信により、２次元シンボル等の汚れや傷等の影響を排除して、より高精度なキャリブレーションの実行が可能になる。

（第５、６実施形態の変形例）
上述の第５、６実施形態では、単色でのセンサ出力の補正方法について説明しているが、グレイバランス制御などは、ＲＧＢセンサからの出力をデバイスに依存しない色空間であるＸＹＺもしくはＬ＊ａ＊ｂ＊に変換することも可能である。この場合、ＲＧＢからＸＹＺ等の色空間にはＩＣＣプロファイルと呼ばれる多次元ＬＵＴと呼ばれる色変換テーブルで変換することができる。

第５、第６実施形態では、画像形成装置１０３０における単色の階調補正を実行するため、センサ調整用画像（パッチ画像）は単色で作成している。画像形成装置１０３０が多次元ＬＵＴを使用して入力信号を変換し、画像形成装置１０３０のグレイバランスなどを補正する場合には、多次元ＬＵＴを変更する必要がある。例えば、センサの汚れ等によって同じ色のパッチ画像を検出しても、検出ＲＧＢ信号の色の組み合わせが異なるという現象（Ｒは合っているのにＧとＢが合っていないなどの）が起こるためである。

このような現象が発生したとしても、予め読み込んでおいたＲＧＢ信号を２次元シンボルもしくはトランスポンダに記憶させておけば、ＲＧＢ→Ｒ´Ｇ´Ｂ´となる入力３次元、出力３次元の多次元ＬＵＴを作成することができる。

パッチ画像の色度情報であるＸＹＺもしくはＬ＊ａ＊ｂ＊を記憶しておけば、ＲＧＢから色度（ＸＹＺもしくはＬ＊ａ＊ｂ＊）に変換することができる。

出力物の色度と、読み取装置（カラーセンサ）でその出力物を読み取った値で相関関係を把握することができ、その関係をテーブル化すればよい。

多次色のパッチ画像とその測定情報を記録もしくは記憶させることにより、単色では補正できないような検出誤差を最小限に抑えることができる画像形成装置を提供することができる。

（他の実施形態）
なお、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給することによっても、達成されることは言うまでもない。また、システムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現される。また、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明の実施形態に係る画像形成システムの構成を示す図である。 本実施形態における画像形成装置１０３０の構造を示す断面図である。 実施形態に係る１次元シンボルリーダの構成例を示す図である。 実施形態に係る１次元シンボルの例（インターリーブド２オブ５）を示す図である。 実施形態に係るカラーセンサの構成例を示す図である。 キャリブレーション専用紙を例示する図である。 キャリブレーション専用紙に記録された１次元シンボルの具体例を示す図である。 実施形態に係る２点電制による電位制御の概念を説明する図である。 実施形態に係る最大載り量の調整用パターンを示す図である。 各パッチ画像の輝度値とＬＰＷの関係を示す図である。 カラーセンサで読み込んだパッチ画像の輝度値をデジタル変換した値と、トナー載り量との関係を示す図である。 検出輝度値からγＬＵＴ作成までの階調補正フローを説明する図である。 各キャリブレーション専用紙における輝度と濃度の関係を例示する図である。 第１実施形態に係る画像制御の流れを説明するフローチャートである。 専用紙の種類と輝度ターゲット値との関係を示す図である。 ＱＲコード（登録商標）を例示する図である。 第２実施形態に係る２次元シンボルリーダの概略的な構成を示す図である。 キャリブレーション専用紙及び色材に関する概略的なモデルを示す図である。 キャリブレーション専用紙とトナーの分光特性との関係を示す図である。 坪量を変化させたときに生じる坪量係数Ｇの増減関係を示す図である。 坪量と坪量係数Ｇの関係を示すルックアップテーブル（ＬＵＴ）である。 第２実施形態に係る画像制御の流れを説明するフローチャートである。 ＱＲコード（登録商標）に記録されるシアン用のキャリブレーション情報の一部を例示する図である。 第６実施形態に係るＲＦＩＤを構成する非接触データキャリア（トランスポンダ）の概略的な構成を示す図である。 第３実施形態の処理の流れを説明するフローチャートである。 第１実施形態の変形例の操作画面を例示する図である。

Claims (6)

1. 画像形成条件に従った色材の載り量により階調を補正して、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
   調整用画像を前記記録媒体に形成する画像形成手段と、
   前記記録媒体がキャリブレーション専用紙である場合に、前記キャリブレーション専用紙の種類の入力を受け付ける入力手段と、
   前記入力手段で受け付けられた前記キャリブレーション専用紙の種類に対応したキャリブレーション条件を判断するキャリブレーション条件判断手段と、
   前記キャリブレーション条件判断手段で判断された前記キャリブレーション条件に基づいて、予め設定されている画像形成条件を前記キャリブレーション専用紙の種類に応じた画像形成条件に補正することで、異なるキャリブレーション専用紙における色材の最大載り量が一定になるように調整し、前記補正した画像形成条件に従って前記画像形成手段に色材の最大載り量が一定の階調調整用画像を形成させ、画像読取手段により読み取られた前記階調調整用画像の輝度値を、予め設定されている輝度と濃度との関係を定める変換テーブルを参照して濃度情報に変換し、入力画像に対して出力画像が所定の濃度階調になるように補正するための補正テーブルを作成し、前記補正テーブルを用いて前記入力画像の濃度階調を補正する補正手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記記録媒体のキャリブレーション条件は、前記キャリブレーション専用紙の種類に対応した色材毎の最大載り量に相当するデータであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記補正手段は、予め設定されている第１の画像形成条件を、前記キャリブレーション条件に基づいて前記キャリブレーション専用紙の種類に応じた色材の載り量を与える第２の画像形成条件に補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記補正手段は、前記キャリブレーション専用紙でない記録媒体の色材の載り量を、前記キャリブレーション専用紙の色材の載り量に比べて少なくするように前記画像形成条件を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記キャリブレーション専用紙に形成されている前記調整用画像を読み取る画像読取手段を更に備え、
   前記補正手段は、前記キャリブレーション条件判断手段で判断された前記キャリブレーション条件に基づいて、前記画像読取手段の読み取り結果を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 画像形成条件に従った色材の載り量により階調を補正して、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、
   調整用画像を前記記録媒体に形成する画像形成工程と、
   前記記録媒体がキャリブレーション専用紙である場合に、前記キャリブレーション専用紙の種類の入力を受け付ける入力工程と、
   前記入力工程で受け付けられた前記キャリブレーション専用紙の種類に対応したキャリブレーション条件を判断するキャリブレーション条件判断工程と、
   前記キャリブレーション条件判断工程で判断された前記キャリブレーション条件に基づいて、予め設定されている画像形成条件を前記キャリブレーション専用紙の種類に応じた画像形成条件に補正することで、異なるキャリブレーション専用紙における色材の最大載り量が一定になるように調整し、前記補正した画像形成条件に従って画像形成手段に色材の最大載り量が一定の階調調整用画像を形成させ、画像読取手段により読み取られた前記階調調整用画像の輝度値を、予め設定されている輝度と濃度との関係を定める変換テーブルを参照して濃度情報に変換し、入力画像に対して出力画像が所定の濃度階調になるように補正するための補正テーブルを作成し、前記補正テーブルを用いて前記入力画像の濃度階調を補正する補正工程と
   を有することを特徴とする画像形成方法。

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