JP5430364B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式等で画像形成を行うプリンタや複写機に適用される画像形成装置に関する。

従来、複写機やプリンタ装置などの画像形成装置において、出力画像を較正する技術（キャリブレーション）が用いられている。例えば、ある特定のパターンを記録紙上に形成した後、その形成されたパターンの濃度や色度といった画像情報を画像読取手段で読み取る。そして、その画像情報に基づいて画像形成条件を設定することで画像品質を向上させる技術が提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。

特開昭６２−２９６６６９号公報 特開昭６３−１８５２７９号公報

しかしながら、上記従来例におけるキャリブレーションにおいては、画像品質の安定性を向上させるべく、キャリブレーションに用いる記録紙を特定の種類に限定していた。そのため、キャリブレーションに用いた記録紙以外の記録紙に記録した場合の画像特性は保証されないという問題があった。

これに対し、キャリブレーションに用いることが可能な記録紙の種類を追加する方法が考えられる。即ち、キャリブレーションに用いることが可能な記録紙種を追加する場合には、まず特定の記録紙でキャリブレーションを行い、その結果を設定した状態で、追加する記録紙上に所定の画像を記録する。そして、追加する記録紙上に記録された所定の画像を読取手段で読み取る。さらに、読み取った所定の画像情報に基づいて、追加する記録紙上の所定の画像を読み取った画像情報を変換する設定を作成して記憶する。そして、追加された種類の記録紙を用いてキャリブレーションを行う場合は、記録紙上の画像情報及び前記設定に基づいて画像形成条件を設定するという方法である。

しかし、この方法では、複数の読取手段を有する画像形成装置を使用した場合に、次のような問題がある。

読取手段が異なると、同じ出力物でも読み取った画像特性は異なるため、読み取った画像情報を変換する設定を読取手段毎に有することになる。そのため、ある読取手段で前述の方法で記録紙の追加を行って画像情報を変換する設定を記憶しても、別の読取手段における画像情報を変換する設定が更新されないという問題が発生する。そこで、追加する記録紙をどの読取手段にも対応できるようにするためには、各々の読取手段で、画像情報を変換する設定を手作業で作成する必要があり、手間がかかる。

そこで、本発明は、複数の読取手段を有する画像形成装置において、キャリブレーションに用いることが可能な記録紙の種類を容易に追加することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、記録媒体上に異なる複数の濃度領域を有するパターン画像を形成し、その記録媒体に形成されたパターン画像を読み取り、読み取った画像情報に基づいて画像形成条件を設定するキャリブレーション機能を有する画像形成装置において、記録媒体上のパターン画像を読み取る第１の読取手段と、前記第１の読取手段とは別に設けられ、記録媒体上のパターン画像を読み取る第２の読取手段と、前記キャリブレーション機能に用いることが可能な記録媒体種を追加する場合に、第１の記録媒体で前記キャリブレーション機能を実行し、その結果である画像形成条件を設定した状態で、前記第１の記録媒体以外の追加する第２の記録媒体上にパターン画像を形成し、前記第２の記録媒体上に形成されたパターン画像を前記第１の読取手段で読み取り、該読み取った画像情報に基づいて、前記第１の記録媒体を用いてキャリブレーションした場合と前記第２の記録媒体を用いてキャリブレーションした場合とで、同じ画像形成条件が得られるように、前記第２の記録媒体上のパターン画像の読取結果を変換するための第１の変換テーブルを設定する第１の設定手段と、前記第１の設定手段により設定された前記第１の変換テーブルから、前記第１の読取手段と前記第２の読取手段の読取特性の相関を示す相関テーブルを用いて第２の変換テーブルを設定する第２の設定手段と、前記第２の記録媒体を用いてキャリブレーション機能を実行するときに、前記第１の読取手段を用いる場合には、前記第１の読取手段で読み取られた画像情報を前記第１の変換テーブルを用いて変換した値に基づいて前記画像形成条件を決定し、前記第２の読取手段を用いる場合には、前記第２の読取手段で読み取られた画像情報を前記第２の変換テーブルを用いて変換した値に基づいて前記画像形成条件を決定する決定手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、複数の読取手段を有する画像形成装置において、キャリブレーションに用いることが可能な記録紙の種類を容易に追加することができる。

実施の形態における画像形成装置の構成例を示す断面模式図である。 実施の形態に係る画像信号の全体の流れを示すブロック図である。 第１のキャリブレーション機能に関わる図である。 第２のキャリブレーション機能による階調補正処理を示すフローチャートである。 第２のキャリブレーション機能に関わる図である。 特定記録紙を用いたオートキャリブレーション工程を示すフローチャートである。 実施の形態における追加記録紙登録処理に関わる図である。 追加記録紙用の変換テーブルを登録する処理に関わる図である。 相関テーブルを生成する方法を示す図である。 追加記録紙を用いたオートキャリブレーション工程を示すフローチャートである。 第２及び第３の実施の形態に関わる図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

［第１の実施の形態］
＜画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置の構成例を示す断面模式図である。

本実施の形態では、画像形成装置として、複数ドラムを有する電子写真方式カラー複写機を例にとって説明するが、本発明はこれに限らず、各種方式の電子写真複写機、あるいはプリンタ、モノカラー方式、電子写真以外の画像形成装置にも適用することができる。

図１に示すカラー複写機の画像形成工程は、以下のようになる。

リーダ部１００（第１の読取手段の一例）の原稿台ガラス１０２上に置かれた原稿は、光源１０３によって照射され、光学系１０４を介してＣＣＤセンサ１０５に結像される。この読み取り光学系ユニットは、矢印ｋ１の方向に走査することにより、原稿をライン毎の電気信号データ列に変換する。

ＣＣＤセンサ１０５により得られた画像信号は、リーダ画像処理部１０８によって画像処理された後、プリンタ部２００へ送られ、プリンタ制御部１０９でプリンタ部２００に合わせた画像処理が行われる。

画像信号は、プリンタ制御部１０９によりＰＷＭのレーザビームに変換される。ポリゴンスキャナ１１０は、前記レーザビームを走査して、画像形成部１２０〜１５０の感光ドラム１２１〜１５１に照射する。

画像形成部１２０はイエロー色（Ｙ）用の画像形成部であり、画像形成部１３０はマゼンタ色（Ｍ）用の画像形成部であり、画像形成部１４０はシアン色（Ｃ）画像形成部であり、画像形成部１５０はブラック色（Ｂｋ）画像形成部である。これらの画像形成部１２０〜１５０はそれぞれ対応する色の画像を形成する。画像形成部１２０〜１５０は略同一なので、以下にＹ画像形成部１２０の詳細を説明して、他の画像形成部の説明は省略する。

Ｙ画像形成部１２０は、感光ドラム１２１、１次帯電器１２２、現像器１２３、及び転写ブレード１２４を備えている。感光ドラム１２１は、ポリゴンスキャナ１１０からのレーザビームによってその表面に静電潜像を形成する。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て静電潜像形成の準備を施す。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上の記録紙等へ転写する。

転写後の感光ドラム１２１は、クリーナー１２７でその表面を清掃され、補助帯電器１２８で除電され、さらに前露光ランプ１２９で残留電荷が消去されて、再び１次帯電器１２２によって良好な帯電が得られるようにされる。

また、トナー像が転写された記録紙等は、転写ベルト１１１によって搬送され、以降Ｍ、Ｃ、Ｂｋの順に、順次それぞれの画像形成部１２０〜１５０において形成された各色のトナー像が転写され、４色の画像がその表面に形成される。Ｂｋ画像形成部１５０を通過した記録紙等は、除電帯電器１１２で除電された後、転写ベルト１１１から分離される。記録紙などが分離された転写ベルト１１１は、転写ベルト除電帯電器１１５で除電され、さらに、ベルトクリーナー１１６で清掃されて、再び記録紙などを吸着する準備が施される。

他方、分離された記録紙などは、トナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器１１３で帯電された後、定着器１１４でトナー画像が定着される。また、定着器１１４の下流の搬送経路上には、ＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）によるカラーセンサ１６０（第２の読取手段の一例）が設けられている。このカラーセンサ１６０によれば、記録紙に印刷されたパッチ群などを記録紙搬送中に読み取ることができる。

また、上記のリーダ画像処理部１０８及びプリンタ制御部１０９は、本実施の形態におけるカラー複写機の動作全体を制御するＭＦＰ制御部６０により制御される。ＭＦＰ制御部６０は、プログラムを実行するＣＰＵと、ＣＰＵのワークエリア等の役割を担うＲＡＭと、プログラムを格納するＲＯＭとを備えている。

＜画像信号の全体の流れ＞
図２は、本実施の形態に係る画像信号の全体の流れを示すブロック図である。

リーダ部１００またはカラーセンサ１６０において読み取られた記録紙原稿の画像信号は、リーダ画像処理部１０８に入力されてＡ／Ｄ変換される。そして、リーダ画像処理部１０８の画像処理部１０８０において、ＣＣＤセンサ１０５などの入力装置の特性に対するガンマ補正や色処理（入力ダイレクトマッピング）、ＭＴＦ補正が施される。場合によっては、リーダ部１００用の変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｒ（図２の１０８１）、またはカラーセンサ１６０用のＬＵＴｉｄ＿ｃｓ（図２の１０８２）を用いて輝度−トナー載り量変換がなされた信号が、ＭＦＰ制御部６０へ送られる。

その後、画像信号は、ＭＦＰ制御部６０を介してプリンタ制御部１０９に入力される。そして、プリンタ制御部１０９の画像処理部１０９１において、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に、画像処理、及びプリンタ部２００などの出力装置に合わせた色処理が施される。なお、入力信号の階調数は８ｂｉｔまで可能であるが、内部処理は精度向上のため画像処理部で１０ｂｉｔに拡張し、後述するディザ処理部１０９５によるディザ処理が行われるまで１０ｂｉｔ処理を行っている。

また、プリンタ制御部１０９は階調制御部２１１を備えている。階調制御部２１１では、画像信号レベルの総和を制限する回路ＵＣＲ１０９３と、γ補正回路１０９４（ＬＵＴａ）と含み、本実施の形態の特徴の一つである、階調特性とプリンタ特性の両方を保証し、プリンタ部２００を理想的な特性に合わせるべく補正を行う。このＬＵＴａは、後に詳細に説明する画像制御（キャリブレーション）で作成される１０ｂｉｔの変換テーブル（濃度補正特性）であり、プリンタ出力のγ特性を変更するものである。

画像信号レベルの総和を制限する回路ＵＣＲ１０９３は、各画素における画像信号の積算値を規制するものであり、規定値を超えた場合は所定量のＣＭＹ信号をＫ信号に置き換える下色除去処理（ＵＣＲ）等の既知の技術で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２００での画像形成におけるトナー載り量の規制のためであり、本実施の形態で行うプリンタの動作保証とは、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や故障を防ぐことである。

階調制御部２１１から出力された信号は、ディザ処理部１０９５でディザ処理を施され、書き込み部１０９６へ順次送られる。書き込み部１０９６は階調数４ｂｉｔのＰＷＭで変調した信号をレーザドライバ１０９７を介し、半導体レーザを発光させる。このため、ディザ処理部１０９５は、１０ｂｉｔの画像信号を４ｂｉｔデータにする中間調処理を行うほか、画像信号の属性に応じて解像度を変えられるように複数のディザ処理回路を持つ。

＜本実施の形態における画像形成条件の制御＞
以下、本実施の形態におけるキャリブレーションによる画像形成条件の制御について説明する。

（Ａ）特定の記録紙を用いた場合のキャリブレーション
まずは、予め設定されている特定の記録紙（記録紙αとする）を用いた場合のキャリブレーションについて説明する。

本実施の形態においては、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、γ補正回路１０９４（ＬＵＴａ）を制御する第２のキャリブレーション機能を有している。

最初に、第１のキャリブレーション機能について、図３（ａ），（ｂ）を参照して説明する。図３（ａ）は、第１のキャリブレーション機能によるコントラスト電位設定処理を示すフローチャートである。

ＭＦＰ制御部６０による本処理がスタートすると、ステップＳ１０１においてテストプリント１を上述した画像形成工程に従い特定の記録紙（記録紙）αに出力する。また、このテストプリント１の画像形成時のコントラスト電位は、各雰囲気環境での標準状態おいて目標濃度を達成すると予測されるものを初期値として登録しておき、これを用いる。

テストパターン１は図３（ｂ）に示すようにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの４色分の中間階調濃度からなる帯パターン５１と、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色の最大濃度パッチ（濃度信号２５５レベル）からなるパッチパターン５２とで形成される。このとき、各濃度パッチを形成したときの実際のコントラスト電位は表面電位計１２５で測定される。

次のステップＳ１０２では、出力されたテストプリント１をリーダ部１００で読み取り、得られたＲＧＢ値を、図２の変換テーブル１０８１に相当するＬＵＴｉｄ＿ｒ（α）を用いてトナー載り量に換算する。このＬＵＴｉｄ＿ｒ（α）は、特定の記録紙αにおけるトナー載り量とリーダ部１００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。後述するユーザが任意で追加する記録紙（記録紙βとする）をキャリブレーションに使用可能にするための設定は、このＬＵＴｉｄ＿ｒを変更することで行う。なお、記録紙βは、特定の記録媒体以外の追加する記録媒体の一例である。

次のステップＳ１０３では、前記ステップＳ１０２で得られたトナー載り量と目標最大トナー載り量とを用いて、コントラスト電位を算出する。本実施の形態においては、例えば目標最大トナー載り量を０．５ｍｇ／ｃｍ２としており、最大トナー載り量が０．５ｍｇ／ｃｍ２になるコントラスト電位ｂを、次式により算出する。

ｂ＝（ａ＋ｋａ）×０．５／Ｄａ
ここで、ａは、その時点で用いられたコントラスト電位（つまり、現像バイアス電位から１次帯電された後に各色の半導体レーザの最大レベルを発光した時の感光ドラムの表面電位差）である。Ｄａは、ａで得られた最大トナー載り量であり、ｋａは補正係数である。

次のステップＳ１０４では、前記コントラスト電位ｂからグリッド電位Ｖｇと現像バイアス電位Ｖｄｃを求め、これらを設定する。即ち、決定したコントラスト電位ｂにするためには何Ｖのグリッド電位Ｖｇが必要であるか、何Ｖの現像バイアス電位Ｖｄｃが必要であるかは、公知の方法で求めることができる。

次に、第２のキャリブレーション機能について、図４及び図５を参照して説明する。ここでは、先に述べた最大トナー載り量の調整も含めて階調を補正する方法と階調制御部２１１の役割について説明する。

図４は、第２のキャリブレーション機能による階調補正処理を示すフローチャートである。図５（ａ）は、原稿画像の濃度が再現される特性を示す特性変換チャートであり、図５（ｂ）は、階調補正時画像パターン例を示す図である。

まず図５（ａ）に示す特性変換チャートについて説明する。第Ｉ領域は、原稿濃度をトナー載り量信号に変換する画像読取装置の特性を示し、第ＩＩ領域はトナー載り量信号をレーザ出力信号に変換するための階調制御部２１１（ＬＵＴａ）の特性を示している。また、第ＩＩＩ領域はレーザ出力信号から出力トナー載り量に変換するプリンタの特性を示している。第ＩＶ領域は原稿濃度とトナー載り量の関係を示しており、この特性は実施の形態の複写機における全体的な階調特性を表している。

図５（ａ）に示されるように、この画像形成装置では、第ＩＶ領域の階調特性を線型にするために、第ＩＩＩ領域のプリンタ部の記録特性が曲っている分を第ＩＩ領域の階調制御部２１１によって補正している。ＬＵＴａは、階調制御部２１１を作用させないで出力した場合の第ＩＩＩ領域の特性の入出力関係を入れ換えるだけで、容易に作成することができる。なお、本例では、出力階調数は８ｂｉｔであり２５６階調であるが、内部処理は１０ｂｉｔのデジタル信号で処理しているので、１０２４階調である。

次に、第２のキャリブレーション機能による階調補正処理について、図４及び図５（ｂ）を用いて説明する。なお、この処理はＭＦＰ制御部６０によって制御される。

まず、第１のキャリブレーション機能の実行終了後に、図５（ｂ）に示すようなテストプリント２を出力する（図４のステップＳ１０５）。なお、テストプリント２を出力する際は、階調制御部２１１は作用させないで画像形成を行う。

テストプリント２は、図５（ｂ）に示すように、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色が４列１６行の全部で６４階調分のグラデーションのパッチ群により成り立ち、ここでの６４階調パッチは、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ている。このようにすることで、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。

図５（ｂ）において、６１は解像度１６０〜１８０ｌｐｉ程度（ｌｉｎｅｓ／ｉｎｃｈ）のパッチであり、６２は２５０〜３００ｌｐｉ程度のパッチである。各解像度の画像の形成は、プリンタ制御部１０９のディザ処理部１０９５において、その解像度になるパラメータをもつディザ処理を行い、書き込み部１０９６からＰＷＭ出力することによって実現することができる。

なお、本画像形成装置は、階調画像を１６０〜１８０ｌｐｉ程度の解像度で、文字等の線画像は２５０〜３００ｌｐｉの解像度で作成している。この２種類の解像度で同一の階調レベルの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、解像度に応じて先の階調レベルを設定するのがより好ましい。

次に、上記テストプリント２をリーダ部１００で読み取る（ステップＳ１０６）。ＭＦＰ制御部６０は、レーザ出力レベルと階調パターンの作成位置とを対応させて、レーザ出力レベルと、前記読み取って得られたトナー載り量との関係をＲＡＭなどのメモリに取り込む。

この段階で、図５（ａ）の第ＩＩＩ領域に示したプリンタ特性を求めることができる（ステップＳ１０７）。そして、プリンタ特性の入出力関係を入れ換えることにより、このプリンタ部２００の画像形成条件となるＬＵＴａを決定することができ、その設定を行う（ステップＳ１０８）。

なお、ＬＵＴａを計算で求める際に、パッチパターンの階調パターン数しかデータがないので、途中の不足しているデータは、補間を行うことにより生成している。

上記制御により、目標トナー載り量に対して線型な階調特性を得ることができる。

次に、本実施の形態における、特定記録紙αを用いたオートキャリブレーション工程について、図６を参照して説明する。

本実施の形態では、第１のキャリブレーション機能と第２のキャリブレーション機能をシーケンシャルに自動的に実施するオートキャリブレーション工程を有している。このオートキャリブレーション工程は使用者が任意に実施可能である。また、本実施の形態で実行されるキャリブレーション機能は、リーダ部１００だけではなく、カラーセンサ１６０によっても同様に行うことが可能である。そして、予めなされたユーザの設定によって、リーダ部１００、カラーセンサ１６０のどちらかでキャリブレーションが行われる。

図６は、特定記録紙αを用いたオートキャリブレーション工程を示すフローチャートである。

まず、記録紙を特定記録紙αに設定し、図２の変換テーブル１０８１であるＬＵＴｉｄ＿ｒを特定の記録紙α用のＬＵＴｉｄ＿ｒ（α）として設定する。または変換テーブル１０８２であるＬＵＴｉｄ＿ｃｓを特定の記録紙α用のＬＵＴｉｄ＿ｃｓ（α）として設定する（ステップＳ２０１）。その後、上述した第１のキャリブレーション機能を実行し（ステップＳ２０２）、続けて、ＬＵＴａを作用させずに（ステップＳ２０３）、上述した第２のキャリブレーション機能を実行する（ステップＳ２０４）。

なお、操作パネルの表示画面に「オートキャリブレーション」ボタンが表示され、使用者がボタンを押すことにより、上述したオートキャリブレーションが実行される。

本実施の形態においては、上記オートキャリブレーションを実施することにより、短期的、長期的、その他様々な画像濃度、画像再現性、階調再現性の変動を有効に補正し、最適な画像を出力することが可能である。

（Ｂ）記録紙の種類を追加する場合
次に、キャリブレーションに用いる記録紙の種類（記録媒体種）を追加する場合について説明する。

本実施の形態では、ユーザが任意に選択した記録紙を用いたキャリブレーションで階調特性とプリンタ特性の両方を保証することが特徴の一つとなっている。

階調特性を調整するのみであれば、任意の記録紙を用いて、前記特定の記録紙のキャリブレーションと同様の動作を行えばよいはずであるが、この場合に問題になるのが、補正されるプリンタ特性である。特定の記録紙で階調特性を所望に合わせた場合には、画像形成中の各段階におけるトナーの載り量が既知であり、またその状態で画像に欠陥が現れないように設計している。

これに対して、任意の記録紙で階調特性を合わせた場合は、その濃度を出すために、記録紙上（記録媒体上）にどれだけのトナーが載っているのか、また、それだけ紙上にトナーを載せるために感光ドラム上にどれだけトナーが載っているのか不明である。設計時の想定以上にトナーが載る設定をされた場合は、転写や定着時に不具合が生じ、画像不良や故障につながることが分かっている。

例えば、特定の記録紙αに対し、同量のトナー量では濃度の出にくい記録紙β用いた場合について説明する。図７（ａ）に示すように、記録紙αとβ共に、ある１次色の出力濃度特性について同図（Ｉ）のように画像形成条件を設定すると、濃度信号に対する紙上のトナー載り量は同図（II）に示すように記録紙αに対し記録紙βの方が多くなる。この状態で２次色、３次色等を出力すると紙上には想定以上のトナーが存在することなり、定着不良が発生して画像欠陥となる。

そのため、本実施の形態では、追加する記録紙β用の輝度−トナー載り量変換テーブルＬＵＴｉｄ（β）を登録することで、どの記録紙を使ってもＬＵＴａによりプリンタ特性を特定の記録紙を使った場合と同じにしている。

なお、追加した記録紙が複数ある場合には、ＬＵＴｉｄ（β１），ＬＵＴｉｄ（β２），・・・というように、追加記録紙用の変換テーブルＬＵＴｉｄ（β）を、記録紙を追加する数だけ登録することで対応可能となる。

次に、追加記録紙用の変換テーブルを登録する処理について、図７（ｂ）を参照して説明する。

図７（ｂ）は、本実施の形態における追加記録紙登録処理を示すフローチャートである。

特定記録紙αを用いたキャリブレーションを前述のように実行した後に（ステップＳ３０１）、ＬＵＴａを作用させた状態で、出力紙を追加記録紙βに設定する（ステップＳ３０２）。

続けて（シーケンシャルに）、追加記録紙βを用いた第２のキャリブレーション機能を起動する（ステップＳ３０３）。ＬＵＴａによりプリンタ部２００は所望の特性になっており、プリンタ部２００で載せているトナー量が判っているため、トナー載り量と読み取った画像の輝度値との関係が得られる。

このようにして得られた同じ載り量を得るための特定記録紙αと追加記録紙βの輝度差から、ＭＦＰ制御部６０は、リーダ部１００から読み取る追加記録紙βを用いてＬＵＴａを作るための変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｒ（β）を作成する（ステップＳ３０４）。ＬＵＴｉｄ＿ｒ（β）は、追加記録紙βにおけるトナー載り量とリーダ部１００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。作成したＬＵＴｉｄ＿ｒ（β）は追加記録紙情報とリンクさせて記憶しておく。なお、変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｒ（β）は第１の変換テーブルの一例であり、ステップＳ３０４の処理は、第１の設定手段の一例である。

このように変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｒ（β）を作成することにより、リーダ部１００で追加記録紙βを用いたキャリブレーション、つまり濃度制御を行えるようになる。

次に、カラーセンサ１６０でも追加記録紙βを用いてキャリブレーションを行えるようにするために、ＭＦＰ制御部６０は、次のような処理を行う。即ち、カラーセンサ１６０から読み取る追加記録紙βを用いてＬＵＴａを作るための変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｃｓ（β）を作成する（ステップＳ３０５）。

このステップＳ３０５では、リーダ部１００とカラーセンサ１６０との相関テーブル（図２の１０８３）に基づいて、リーダ部１００用の変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｒ（β）を変換してカラーセンサ１６０用の変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｃｓ（β）を作成する。作成した変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｃｓ（β）は追加記録紙情報とリンクさせて記憶しておく。なお、変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｃｓ（β）は、第２の変換テーブルの一例である。また、ステップＳ３０５の処理は、第２の設定手段の一例である。

前記相関テーブルは、リーダ部１００とカラーセンサ１６０との読取特性の相関を表すテーブルであり、予めＭＦＰ制御部６０のＲＡＭなどのメモリに記憶させておく。即ち、図８（ａ）に示すリーダ部１００及びカラーセンサ１６０の輝度‐濃度変換テーブルに基づいて、図８（ｂ）に示すようなリーダ部１００とカラーセンサ１６０との輝度‐輝度変換テーブルＬＵＴｉｒ＿ｉｃｓを前記相関テーブルとして作成する。そして、この相関テーブルを工場出荷時などに予め記憶させておく。

前記相関テーブル、つまり輝度‐輝度変換テーブルＬＵＴｉｒ＿ｉｃｓは、上述のように図８（ａ）に基づいて作成されるが、さらに詳しくその作成方法について説明する。即ち、前記相関テーブルは、図９に示すように、同じトナー載り量の階調パッチが、リーダ部１００とカラーセンサ１６０においてそれぞれ読み込んだ際に入力される輝度値をプロットし、階調が少ないために不足しているデータは補間を行うことにより生成する。

（Ｃ）追加記録紙を用いたキャリブレーション
追加記録紙βをリーダ部１００またはカラーセンサ１６０で読み込んでキャリブレーションを行う場合について、図１０を参照にして説明する。

図１０は、追加記録紙βを用いたオートキャリブレーション工程を示すフローチャートである。

前述した特定記録紙αを用いたオートキャリブレーション工程（図６）と異なるのは、追加記録紙βであることを選択する。さらに、追加記録紙αの変換テーブルＬＵＴｉｄ（α）を、追加記録紙βの変換テーブルＬＵＴｉｄ（β）に置き換えて用いる点のみである（ステップＳ４０１）。即ち、図２の変換テーブル１０８１であるＬＵＴｉｄ＿ｒを追加記録紙β用のＬＵＴｉｄ＿ｒ（β）として設定する。または変換テーブル１０８２であるＬＵＴｉｄ＿ｃｓを追加記録紙β用のＬＵＴｉｄ＿ｃｓ（β）として設定する。

その後のステップＳ４０２からステップＳ４０４までの処理は、図６のステップＳ３０２からステップＳ３０４までの処理と同じである。即ち、追加記録媒体βを用いてキャリブレーションを行う際において、ＭＦＰ制御部６０は、次のような処理を行う。リーダ部１００で追加記録媒体βを読み取る場合には、その追加記録媒体β上の読み取り画像情報と変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｒ（β）に基づいて、ＬＵＴａ（画像形成条件）を設定してプリンタ特性の変動分を補正する。また、カラーセンサ１６０で読み取る場合には、その追加記録媒体β上の読み取り画像情報と変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｃｓ（β）に基づいて、ＬＵＴａを設定してプリンタ特性の変動分を補正する。

以上のように、追加記録紙β上の画像をリーダ部１００またはカラーセンサ１６０で読み込んだ場合の輝度値とプリンタ部２００のトナー載せ量との関係を導き、同トナー載り量を得る場合の特定記録紙αと追加記録紙βのトナー載り量差を算出する。さらに、変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｒまたはＬＵＴｉｄ＿ｃｓでその差分を補正する。そして、追加記録紙βでキャリブレーションを行うことで、特定の記録紙αで所望の階調特性を得た場合と同じプリンタ特性になるＬＵＴａを作成することができる。

＜本実施の形態に係る利点＞
読取手段を複数設置した本実施の形態の画像形成装置においては、次のような利点を有する。

（１）一つの読取手段（例えばリーダ部１００）を用いてキャリブレーションによる記録紙の追加を行うだけで、その他の読取手段（例えばカラーセンサ１６０）においても追加した記録紙を用いたキャリブレーションが可能になる。

（２）本実施の形態におけるキャリブレーションによりユーザ任意の紙に対し、プリンタの単色の出力特性を精度良く所望の状態にできる。そのため、プリンタ制御部１０９や外部でのＩＣＣプロファイルを用いたカラーマネジメントを使った場合の、色再現性の精度を上げることができる。

＜本実施の形態における変形例＞
（１）相関テーブルＬＵＴｉｒ＿ｉｃｓを単純な輝度・輝度変換ではなく、ＲＧＢ−Ｒ’Ｇ’Ｂ’の３Ｄ変換を行った後に輝度・輝度変換を行うようにしても良い。この場合は、リーダ部１００とカラーセンサ１６０の波長分布特性を吸収することができ、さらに精度良く補正することが可能になる。

（２）図８（ａ）に示すように、本実施の形態で用いているリーダ部１００はトナー載り量０．６０ｍｇ／ｃｍ^２まで読み取りが可能で、その輝度検知範囲は５〜２５６である。カラーセンサ１６０は０．５５ｍｇ／ｃｍ^２まで読み取りが可能で、その輝度検知範囲は２０〜２５６である。したがって、階調補正の読取手段としてはリーダ部１００の方が優れている。そのため、記録紙を追加する場合にはリーダ部１００を用いて変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｒ（β）生成し、相関テーブルＬＵＴｉｒ＿ｉｃｓを用いてその結果をカラーセンサ１６０の変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｃｓ（β）に反映させる方が良い。

このような点から本実施の形態では、リーダ部１００で記録紙βの追加を行い、カラーセンサ１６０用の変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｃｓ（β）を生成したが、特性が異なる場合はその限りではない。即ち、リーダ部１００以外の読取手段（本実施の形態ではカラーセンサ１６０）で記録紙βの追加を行い、リーダ部１００用の変換テーブルＬＵＴｉｄ＿ｒ（β）を生成しても良い。

（３）また、本実施の形態では、リーダ部１００とカラーセンサ１６０の２つの読取手段を用いる画像形成装置における方法を説明した。画像形成装置の補正に用いる読取手段を３つ以上有する画像形成装置においては、各々の読取手段の変換テーブルを有しておくことが望ましい。

［第２の実施の形態］
第１の実施の形態では、輝度‐輝度変換テーブル（つまり相関テーブルＬＵＴｉｒ＿ｉｃｓ）を予め記憶させた画像形成装置について説明した。これに対して第２の実施の形態では、画像形成装置の経時変化に対応するために輝度‐輝度変換テーブルを随時作成するようにしている。なお、明記しない構成や効果は第１の実施の形態と同様とする。

＜第２の実施の形態における特徴的な処理＞
図１１（ａ）は、第２の実施の形態における輝度−輝度変換テーブルＬＵＴｉｒ＿ｉｃｓの生成処理を示すフローチャートである。

まず、指定された記録紙種上に階調パターンを形成する（ステップＳ５０１）。階調パターンの画像が形成された記録紙は、カラーセンサ１６０が設置されている搬送経路上に搬送される。前記形成された画像をカラーセンサ１６０で読み取り、階調数を（ｉ）としたときに各階調に対する輝度をＩｒ（ｉ）としてＲＡＭに記憶する。そして、当該記録紙を画像形成装置外へ排出する（ステップＳ５０２）。

次に、排出された前記記録紙をリーダ部１００に載せ、同様に各階調に対する輝度をＩｃｓ（ｉ）として記憶する（ステップＳ５０３）。同一の階調（ｉ）から得られる各々の読取手段の輝度信号、Ｉｒ（ｉ）とＩｃｓ（ｉ）から輝度・輝度変換テーブルＬＵＴｉｒ＿ｉｃｓを生成する（図９参照）（ステップＳ５０４）。

なお、トナー載り量に対する輝度信号の関係は、トナー載り量が少なくなるほど輝度信号値が大きく変化するので、パッチの階調数が充分に確保できない場合などは、トナー載り量の少ないパッチ（高輝度階調部の方）ほど細かく生成することが望ましい。

＜第２の実施の形態に係る利点＞
第２の実施の形態によれば、読取手段の個体差などによる誤差を吸収し、精度の高い輝度−輝度変換テーブルを生成することができる。そのため、ユーザが階調や濃度補正の際に、どちらの読取手段（リーダ部１００、カラーセンサ１６０）を用いても濃度の変化が少なくなる。

＜第２の実施の形態における変形例＞
なお、本実施の形態では、輝度−輝度変換テーブルのみを生成するところのみのフローを説明したが、この輝度−輝度変換テーブルの生成は、第１の実施の形態で説明した、記録紙の種類を追加の際にシーケンシャルに行っても良い。

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態では、輝度−輝度変換テーブル（つまり相関テーブルＬＵＴｉｒ＿ｉｃｓ）を生成する際に記録紙を指定するようにする。なお、明記しない構成や効果は第１及び第２の実施の形態と同様とする。

＜第３の実施の形態における特徴的な構成及び動作＞
本実施の形態の画像形成装置は、記録紙を給紙する給紙段が複数あり、その給紙段毎に記録紙の種類が設定されている。現在追加されている記録紙βの階調・輝度信号は、図１１（ｂ）に示すように、特定の記録紙αに対し、追加した記録紙βの方がダイナミックレンジが広い。そのため、輝度−輝度変換テーブル生成処理を実行する際には、登録された輝度−濃度変換テーブルに基づいて、ダイナミックレンジの広い記録紙βが登録されている給紙段から例えば自動で選択して輝度−輝度変換テーブルの生成を行う。

＜第３の実施の形態に係る利点＞
本実施の形態によれば、同じ階調パターンを生成してもセンサの受ける輝度が高くなるため、Ｓ／Ｎ比が高くなり、より精度の高い輝度−輝度変換テーブルを生成することが可能になる。

＜第３の実施の形態における変形例＞
なお、給紙段が複数ない場合などには、現在までに追加登録された紙種の中で輝度−輝度変換テーブルを生成するのに優れている順に操作部に表示し、ユーザに選択させる方法でも良い。

また、第３の実施の形態では、階調に対して入力されるリーダ部１００の輝度のレンジが広い方を選択したが、階調数に対してより輝度差が判るものを選択した結果である。つまり、輝度値が飽和するような特性を示す場合には、飽和しないものを選択することが望ましい。

１００ リーダ部
１０８ リーダ画像処理部
１０９ プリンタ制御部
１６０ カラーセンサ
２００ プリンタ部

Claims (3)

1. 記録媒体上に異なる複数の濃度領域を有するパターン画像を形成し、その記録媒体に形成されたパターン画像を読み取り、読み取った画像情報に基づいて画像形成条件を設定するキャリブレーション機能を有する画像形成装置において、
   記録媒体上のパターン画像を読み取る第１の読取手段と、
   前記第１の読取手段とは別に設けられ、記録媒体上のパターン画像を読み取る第２の読取手段と、
   前記キャリブレーション機能に用いることが可能な記録媒体種を追加する場合に、第１の記録媒体で前記キャリブレーション機能を実行し、その結果である画像形成条件を設定した状態で、前記第１の記録媒体以外の追加する第２の記録媒体上にパターン画像を形成し、前記第２の記録媒体上に形成されたパターン画像を前記第１の読取手段で読み取り、該読み取った画像情報に基づいて、前記第１の記録媒体を用いてキャリブレーションした場合と前記第２の記録媒体を用いてキャリブレーションした場合とで、同じ画像形成条件が得られるように、前記第２の記録媒体上のパターン画像の読取結果を変換するための第１の変換テーブルを設定する第１の設定手段と、
   前記第１の設定手段により設定された前記第１の変換テーブルから、前記第１の読取手段と前記第２の読取手段の読取特性の相関を示す相関テーブルを用いて第２の変換テーブルを設定する第２の設定手段と、
   前記第２の記録媒体を用いてキャリブレーション機能を実行するときに、前記第１の読取手段を用いる場合には、前記第１の読取手段で読み取られた画像情報を前記第１の変換テーブルを用いて変換した値に基づいて前記画像形成条件を決定し、前記第２の読取手段を用いる場合には、前記第２の読取手段で読み取られた画像情報を前記第２の変換テーブルを用いて変換した値に基づいて前記画像形成条件を決定する決定手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記相関テーブルは、記録媒体上に形成されたパターン画像を前記第１及び第２の読取手段で読み取り、その各読み取り結果に基づいて生成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 所定の記録媒体を選択する手段を備え、
   前記相関テーブルは、前記選択された記録媒体上に形成されたパターン画像を前記第１及び第２の読取手段で読み取り、その各読み取り結果に基づいて生成することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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