JP5143254B2 - 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を実行する画像形成装置に関する。

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）。

特許文献１では、毎回、特定の種類の記録媒体（以下、第１の記録媒体と称す）が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、第１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。一方で、特許文献２の発明を応用すれば、任意の種類の記録媒体（以下、第２の記録媒体と称す）を追加することでキャリブレーションに使用可能な記録媒体の種類を増やすことができるかもしれない。しかし、特許文献２の発明でも、追加された第２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。このキャリブレーションは、追加された第２の記録媒体についての階調特性を維持するためのキャリブレーションだからである。ちなみに、第１の記録媒体とは異なる種類の第２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、第１の記録媒体についてのキャリブレーションを第２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。たとえば、ＯＨＴ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）シートについての階調特性を維持するためのキャリブレーションには、ＯＨＴシートを使用することが指定される。しかし、ＯＨＴシートについての階調特性を維持するためのキャリブレーションに普通紙を使用できれば、操作者にとってのメリットは多い。

特開平０７−２６１４７９号公報 特開平０８−２８７２１７号公報

ところで、特許文献２では、記録媒体の種類に応じて記録媒体の白地部分（下地）の反射率が異なることには着目していない。記録媒体の表面のうちトナー画像が形成されない下地の反射率は記録媒体の種類に応じて異なるため、これを考慮しなければ、精度良くキャリブレーションができない。とりわけ、高画質化の要求が高まれば高まるほど、反射率の違いを無視できなくなるであろう。

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特徴とする。たとえば、本発明は、キャリブレーションに用いられる記録媒体の種類に応じて、画像読取装置から出力される輝度値を補正することで、キャリブレーションの精度を向上させることを特徴とする。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、
第１の記録媒体Ｘにパターン画像を形成する画像形成手段と、
前記パターン画像が形成された前記第１の記録媒体Ｘを照明する照明手段と、
前記照明手段により照明された前記第１の記録媒体Ｘからの反射光に基づき第１の輝度値（Ｉ（Ｘ））を出力する出力手段と、
前記出力手段により出力された前記第１の輝度値（Ｉ（Ｘ））を第１テーブル（ＬＵＴｉｄ（Ｘ））を用いて第１の濃度値に変換する変換手段と、
前記変換手段により変換された前記第１の濃度値に基づいて前記画像形成手段における階調特性を調整するための第１の画像処理条件（ＬＵＴａ）を作成する作成手段と、
前記第１の記録媒体Ｘとは異なる第２の記録媒体Ｚの下地領域からの反射光の輝度値を検出する検出手段と、を有し、
前記照明手段は、前記検出手段により検出された前記第２の記録媒体Ｚの下地領域からの反射光の輝度値に基づいて補正した照明光量で前記第２の記録媒体Ｚを照明し、
前記出力手段は、前記照明手段により照明された前記第２の記録媒体Ｚからの反射光に基づき第２の輝度値（Ｉ’（Ｚ））を出力し、
前記第１の輝度値Ｉ（Ｘ）、前記第２の輝度値（Ｉ’（Ｚ））、及び前記第１テーブル（ＬＵＴｉｄ（Ｘ））に基づいて、前記第２の輝度値（Ｉ’（Ｚ））を前記第１の濃度値に変換するための第２テーブル（ＬＵＴｉｄ（Ｚ））を算出する算出手段を更に有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、画像読取装置から出力される輝度値をキャリブレーションに用いられる記録媒体の種類に応じて補正することで、記録媒体の種類ごとに異なる下地の影響を低減し、キャリブレーションの精度が向上する。

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。 （Ａ）は第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。（Ｂ）は第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。 （Ａ）は第１のキャリブレーションで使用する第１テストパターンの一例を示した図である。（Ｂ）は第２のキャリブレーションで使用する第１テストパターンの一例を示した図である。 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。 反射特性の異なる２種類の記録媒体Ｘ、Ｚについての出力濃度と読み取り輝度値との関係の一例を示した図である。 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。 補正係数の決定方法を示したフローチャートである。 （Ｉ）は特定の種類の記録媒体Ｘと任意の種類の記録媒体Ｚとの出力画像信号と読み取り輝度値との関係を示す図である。（ＩＩ）は読み取り輝度値と読み取り濃度値との関係を示す図である。 特定の記録媒体または追加された記録媒体を使用した第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。 記録媒体の追加作業を示したフローチャートである。 補正係数の決定方法を示したフローチャートである。 プリンタ制御部１０９を示すブロック図である。 記録媒体の追加作業を示したフローチャートである。

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。プリンタ部Ｂは、第１の記録媒体Ｘにパターン画像を形成する画像形成手段として機能する。リーダ部Ａは、画像形成手段により形成されたパターン画像を読み取って輝度値を含む画像データを作成する画像読取手段の一例である。すなわち、リーダ部Ａは、記録媒体に定着した画像を読み取る読取手段として機能する。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、のちのシェーディング補正において使用するための補正係数を作成する。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。光源１０３は、パターン画像が形成された第１の記録媒体Ｘを照明する照明手段の一例である。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。ＣＣＤセンサー１０５は、光源により照明された記録媒体からの反射光を受光する受光手段の一例である。

図２が示すように、リーダ部Ａが原稿を読み取る際には、ＣＰＵ２１１は、インバータ回路基板１０７に設けられた点灯制御回路２２０を通じて光源１０３の照明光量を調整する。本発明においては、キャリブレーションに用いられる記録媒体の種類に応じて照明光量が調整されるか、アナログ画像処理部２０２における増幅回路のゲインが調整される。アナログ画像処理部２０２は、受光手段から出力される受光信号を増幅する増幅手段として機能する。これにより、ＣＣＤセンサー１０５により得られた画像信号における輝度値が記録媒体の種類に応じた補正係数によって補正される。この補正により、記録媒体の種類に依存した下地の反射率の違いを吸収することができる。

ＣＣＤセンサー１０５により得られた画像信号は、ＣＣＤ／ＡＰ回路基板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（輝度値）に変換され、リーダ部Ａのコントローラ回路基板２１０に出力される。アナログ画像処理部２０２は、増幅回路を備え、ＣＰＵ２１１により設定されたゲインに応じて画像信号を増幅する。リーダ部Ａのコントローラ回路基板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の各輝度値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。ＣＰＵ３０１に代えてＡＳＩＣ（特定用途回路）などのハードウエアによって制御部が構成されてもよい。ＣＰＵ３０１とＡＳＩＣなどが処理を分担してもよい。ただし、以下では説明の簡潔化のために、ＣＰＵ３０１が様々な処理を実行するものとして説明する。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。リーダ部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、輝度−濃度変換テーブル（ＬＵＴｉｄ）を用いて、画像データに含まれている輝度値を濃度値に変換する。ＬＵＴはルックアップテーブルの略称である。ＬＵＴはテーブル形式でなくともよく、関数により実現されてもよいし、プログラムコードにより実現されてもよい。色処理部３０３は、プリンタ部Ｂ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。色処理部３０３から出力されるＹＭＣＫの各濃度値をｄ０と定義する。その後、画像信号は階調制御部３１１を介してディザ処理部３０７に送られる。ディザ処理部３０７は画像信号をディザ処理して４ｂｉｔの信号に変換する。

ＬＵＴｉｄ３０４は、当初（工場出荷時）は特定の種類の記録媒体（第１の記録媒体Ｘ）について用意されている。しかし、本実施例では任意の種類の記録媒体（第２の記録媒体Ｚ）の追加作業を実行することによって、任意の種類の第２の記録媒体Ｚ用のＬＵＴｉｄ３０４が追加される。ＣＰＵ３０１は、使用される記録媒体ごとにＬＵＴｉｄ３０４を切り替える。記録媒体の種類を指定するための情報は、たとえば、操作部３１３を通じてＣＰＵ３０１に入力される。

階調制御部３１１は、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。理想的な特性とは、予め設計時において想定した画像品質を達成しうるような特性のことである。

ＬＵＴａ３０６は、プリンタ部Ｂの濃度特性（階調特性）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第１の記録媒体Ｘなどを用いて作成される。なお、第１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予め設計された記録媒体である。記録媒体Ｘは、通常、画像形成装置のメーカーによって指定される。作成されたＬＵＴａ３０６は他の記録媒体に対しても共通に使用される。ＬＵＴａ３０６は、プリンタ部Ｂのエンジンの階調特性が設置環境や経年変化に応じて変動してしまう分を補正するために使用されるテーブルであるため、常に最新のものが使用される。よって、ＬＵＴａ３０６は、いずれの記録媒体を用いて作成されたものであってもよい。

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。

たとえば、上限値を２８０％と仮定する。このときＹ＝１００％、Ｍ＝１００％、Ｃ＝１００％、Ｋ＝０％の信号が入力されると、積算値は３００％となり規定値を超えてしまう。Ｙ／Ｍ／Ｃがそれぞれ等量で形成される部分はＫに置き換えても色の変化がない。よって、ＵＣＲ部３０５は、Ｙ／Ｍ／Ｃをそれぞれ１０％ずつ減らして、その代わりにＫを１０％加算する。つまり、Ｙ＝９０％、Ｍ＝９０％、Ｃ＝９０％、Ｋ＝１０％となり、色を変化させることなく積算値を２８０％に維持することができる。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。

このように、ＵＣＲ部３０５は、入力された濃度値ｄ０の階調特性を制御して濃度値ｄ２を出力する。後述するＬＵＴｂ（図１７）が作用するときは、ＬＵＴｂが濃度値ｄ０を濃度値ｄ１に変換し、ＵＣＲ部３０５が濃度値ｄ１を濃度値ｄ２に変換する。ＬＵＴａ３０６は、入力された濃度値ｄ１の階調特性を制御して濃度値ｄ３を出力する。なお、後述するキャリブレーション工程や記録媒体の追加工程では、ＬＵＴａ３０６などが作用しないように制御されるため、濃度値ｄ０がそのまま濃度値ｄ３となることもある。

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＞
まずは、予め設定されている第１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。第１の記録媒体Ｘは、たとえば、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調整する第１のキャリブレーションモードと、画像データの階調制御部３１１が備えるγ補正回路（ＬＵＴａ３０６、ＬＵＴｂ３１２）を調整する第２のキャリブレーションモードとが存在する。

Ｉ．第１のキャリブレーション
図４（Ａ）の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テストパターンの画像データ（ＹＭＣＫの濃度値ｄ０（＝ｄ１））を作成して階調制御部３１１へ出力することで、第１の記録媒体Ｘに第１テストパターンが画像として形成される。ＣＰＵ３０１が作成する代わりに、この画像データは予めメモリ３０２のＲＯＭに記憶されていてもよい。第１テストパターンの画像を形成された第１の記録媒体Ｘ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、不図示のセンサーを用いて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。

図５（Ａ）に示すように、第１テストパターン５０は、たとえば、帯パターン５１とパッチパターン５２とを含む第１パターン画像の一例である。帯パターン５１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの中間階調濃度からなる帯状のパターンである。パッチパターン５２は、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５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｂｋである。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、リーダ部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、第１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、第１の記録媒体Ｘにおける濃度値とリーダ部Ａでの読み取り輝度値との関係より設定した輝度−濃度変換テーブルである。後述する、第２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６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、たとえば、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７によれば、ＣＰＵ３０１は、グリッド電位Ｖｇを−３００ Ｖ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７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７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７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：１５０ Ｖ）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
よく知られているように、複写機等の画像形成装置では、原稿の画像を読み取って複写物（出力画像）を形成する。つまり、原稿画像の濃度（階調特性）と出力画像の濃度（階調特性）とが一致することが要求される。複写機において実行されるプロセスでは、原稿画像はリーダ部によって輝度信号に変換され、さらに輝度信号が対応する濃度信号へ変換される。さらに、濃度信号は、トナー載り量に相当するレーザ出力信号に変換される。レーザ出力信号に応じたレーザ光が像担持体に照射され、静電潜像が形成され、それがトナーによって現像されてトナー像となる。トナー像は記録媒体に転写され、さらに、定着装置によって定着される。これにより、出力画像が形成される。

図８によれば、原稿から出力画像が形成されるまでの一連の複写プロセスにおける各信号の関係が示されている。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。なお、原稿濃度は、原稿を光学濃度計で読み取った光学濃度として示している。濃度信号の階調数は１０２４階調である。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）の特性を示している。レーザ出力信号の階調数も１０２４階調としている。ここでは第１の記録媒体Ｘを用いて予め作成されたＬＵＴａ（Ｘ）が設定してある。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。出力画像濃度は記録濃度と呼ばれることもある。出力画像濃度の階調数を１０２４階調としている。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。つまり、テストプリント上のパターン画像にはそれぞれ階調の異なる複数のパッチが含まれている。各パッチを形成するために使用した出力信号は当然既知である。一方で、各パッチの濃度はリーダ部Ａによって輝度値として読み取られ、さらにＬＵＴｉｄによって濃度信号に変換される。これらから、入力として付与されたそれぞれ異なる出力信号と、それに対応する出力としての濃度信号（濃度値）との関係が得られる。よって、この入力と出力との関係を反転させると、ある濃度信号を入力として与えたときに出力されるべき出力信号が得られる。つまり、この濃度信号を出力信号との関係を表すものがＬＵＴａとなる。ちなみに、トナー載り量と濃度信号（濃度値）との関係も既知である。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４（Ｂ）において、ＣＰＵ３０１は、第２の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。

Ｓ４１１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テストパターンの画像データ（ＹＭＣＫの濃度値ｄ０（＝ｄ１））を作成して階調制御部３１１へ出力することで、第１の記録媒体Ｘに第２テストパターンが画像として形成される。ＣＰＵ３０１が作成する代わりに、この画像データは予めメモリ３０２のＲＯＭに記憶されていてもよい。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、図５（Ｂ）が示すように、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テストパターン（パッチ群６１、６２）が形成される。第２テストパターンは、第２テストパターンの一例である。６４階調のテストパターンには、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テストパターンを、低解像度（１６０〜１８０ ｌｐｉ）用と高解像度（２５０〜３００ ｌｐｉ）用とのそれぞれで用意してもよい。図５（Ｂ）においては、前者がパッチ群６１であり、後者がパッチ群６２である。なお、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１６０〜１８０ ｌｐｉ程度の解像度で、文字等の線画像は２５０〜３００ ｌｐｉ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。

Ｓ４１２で、リーダ部Ａは、第２テストパターンから画像を読み取る。第２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。ＬＵＴｉｄ（Ｘ）を用いるのは、第１の記録媒体Ｘが使用されるからである。

Ｓ４１３で、ＣＰＵ３０１は、各濃度値を、第２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８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。

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。

＜任意の種類の記録媒体（第２の記録媒体）を追加する作業＞
次に、第１の記録媒体とは異なる第２の記録媒体Ｚを用いて第１および第２のキャリブレーションを実行できるようにするために、第２の記録媒体Ｚを追加する処理について説明する。本実施例の特徴は第２の記録媒体Ｚ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。

なお、第２の記録媒体Ｚをキャリブレーションに使用するために必要となるのは、輝度値を補正するための補正係数と、ＬＵＴｉｄ（Ｚ）とである。ここでは、光源１０３の照明光量を調整することで、リーダ部Ｂから出力される輝度値を補正するものとする。後述するように、輝度値は増幅回路のゲインを調整することでも補正可能である。

追加対象となる第２の記録媒体Ｚに対して照明光量の補正係数を決める理由について説明する。予め指定された第１の記録媒体Ｘに対して最適化された光量を第２の記録媒体Ｚに用いてしまうと、リーダ部Ａの読み取り信号が飽和してしまったり、分解能の低下が起こったりするからである。これでは、キャリブレーションに必要となる読み取り精度が得られない可能性がある。それゆえ、記録媒体種類に応じてその下地の反射率が異なったとしても、キャリブレーション精度の低下を抑制することは重要である。

図９は、反射特性の異なる２種類の記録媒体Ｘ、Ｚについての出力濃度と読み取り輝度値との関係の一例を示した図である。第２の記録媒体Ｚは第１の記録媒体Ｘよりも白色度が高い。よって、第２の記録媒体Ｚは白地部の濃度が相対的に低くなる。なお、図９では第２の記録媒体Ｚの白地部において輝度値が最大の２５５レベルになるように、光源１０３の照明光量を設定している。この場合、第２の記録媒体Ｚの白地部の輝度値は第１の記録媒体Ｘの白地部の輝度値と比較してｃだけ大きくなる。一方で、記録媒体Ｘ、Ｚ間では最大濃度レベル付近での輝度差はあまりない。したがって、第１の記録媒体Ｘは第２の記録媒体Ｚに対する読み取りのダイナミックレンジがｃだけ小さくなってしまう。その結果、輝度値の分解能が低下してしまい、読み取り精度の低下を招く。一方で、第１の記録媒体Ｘの白地部の輝度値を２５５とした場合は第２の記録媒体Ｚにおける低濃度域で読み取り信号値が飽和してしまう。よって、記録媒体の種類ごとに補正係数を用いて照明光量またはゲインを補正する必要がある。

ＬＵＴｉｄ（Ｚ）を求めるには、まず、補正された照明光量によって照明された第２の記録媒体Ｚ上の第２テストパターンを読み取ることで、輝度値と出力信号との対応関係を求める。さらに、記録媒体Ｘ、Ｚ間の輝度値の差を求める。そして、この差だけＬＵＴｉｄ（Ｘ）を補正することで、ＬＵＴｉｄ（Ｚ）が求められる。輝度値（濃度値）の差は、記録媒体Ｘ、Ｚにそれぞれ同一の階調パターンを形成して読み取ったときに同一のトナー載り量となるような輝度値（濃度値）の差である。これは、同一の濃度を達成するには、第１の記録媒体Ｘに対するトナー載り量に対して第２の記録媒体Ｚに対するトナー載り量を増加または減少させる必要があるからである。

ちなみに、第１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第２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。第１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、第１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、第２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、第１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１０には、第１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第２の記録媒体Ｚが例示されている。第１の記録媒体Ｘと第２の記録媒体Ｚとのそれぞれについて、ある１次色についての出力濃度特性が図１０（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１０（II）が示すとおりとなる。すなわち、第１の記録媒体Ｘのトナー載り量に対し第２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第２の記録媒体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第１の記録媒体Ｘと第２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、第１の記録媒体Ｘと第２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、第１の記録媒体Ｘと第２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、第１の記録媒体Ｘ用のＬＵＴｉｄ（Ｘ）に差分を加算することで、第２の記録媒体Ｚ用のＬＵＴｉｄ（Ｚ）を作成する。よって、第２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、あたかも第１の記録媒体Ｘ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。色処理部は、第１の輝度値（Ｉ（Ｘ））を第１テーブル（ＬＵＴｉｄ（Ｘ））を用いて第１の濃度値に変換し、第２の輝度値（Ｉ（Ｚ））を第２テーブル（ＬＵＴｉｄ（Ｚ））を用いて第２の濃度値に変換する変換手段として機能する。これにより、ＣＰＵ３０１は、第１の記録媒体Ｘを用いてキャリブレーションを行う場合は、第１の濃度値に基づいて第１の画像処理条件（ＬＵＴａ）を作成し、第２の記録媒体Ｚを用いてキャリブレーションを行う場合は、第２の濃度値に基づいて第１の画像処理条件（ＬＵＴａ）を作成することになる。

図１１は、記録媒体の追加作業を示したフローチャートである。複写機１００に設けられた操作部３１３のボタンをユーザが押下することによりキャリブレーション用の記録媒体の追加が指示されると、ＣＰＵ３０１は、追加作業を起動する。なお、この時点では、ＬＵＴｉｄ（Ｘ）が色処理部３０３に設定されている。

Ｓ１１０１で、ＣＰＵ３０１は、予め指定された第１の記録媒体Ｘを用いて上述した第１のキャリブレーション（Ｓ４０１〜Ｓ４０４）を実行する。Ｓ１１０２で、ＣＰＵ３０１は、第１の記録媒体Ｘを用いて第２のキャリブレーション（Ｓ４１１〜Ｓ４１３）を実行する。つまり、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がシーケンシャルに実行されることになる。これにより、ＬＵＴａが作成される。ＬＵＴａは階調制御部３１１に設定され、第１の記録媒体Ｘを用いて画像形成部の階調特性が所望の特性に調整される。

Ｓ１１０２の処理を具体的に説明する。ＣＰＵ３０１は、第１の記録媒体Ｘに対して第２テストパターンを形成するようプリンタ制御部１０９を制御する。たとえば、ＣＰＵ３０１は、第２テストパターンを作成して階調制御部３１１へ出力する。プリンタ部Ｂは、第１の記録媒体Ｘに第２テストパターンを画像として形成する。これが第２のテストプリントとなる。なお、第２テストパターン自体は、第１の記録媒体Ｘと第２の記録媒体Ｚとで同一である。プリンタ部Ｂから第２テストパターンを形成された第１の記録媒体Ｘが排出される。

次に、リーダ部ＡのＣＰＵ２１１は、第１の記録媒体Ｘ用の照明光量を点灯制御回路２２０に設定することで光源１０３を点灯させ、第１の記録媒体ＸのテストプリントをＣＣＤセンサー１０５によって読み取る。ＣＰＵ２１１は、テストプリントを読み取って作成した輝度値を含む画像信号をＣＰＵ３０１に渡す。第１の記録媒体Ｘから取得した輝度値をＩ（Ｘ）と呼ぶことにする。ＣＰＵ２１１は、照明手段により照明された第１の記録媒体Ｘからの反射光に基づき第１の輝度値（Ｉ（Ｘ））を出力する出力手段として機能する。このように、リーダ部Ａは、第１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。ＣＰＵ３０１は、輝度値Ｉ（Ｘ）をＬＵＴｉｄ（Ｘ）を用いて濃度値ｄ（Ｘ）に変換し、濃度値ｄ（Ｘ）に基づいて階調特性を補正するためのＬＵＴａ（Ｘ）を決定する。ＣＰＵ３０１は、ＬＵＴａ（Ｘ）を階調制御部３１１に設定するとともに、メモリ３０２に輝度値Ｉ（Ｘ）を保存する。

Ｓ１１０３で、ＣＰＵ３０１は、追加対象となる第２の記録媒体Ｚに対して第２テストパターンを形成するようプリンタ制御部１０９を制御する。プリンタ部Ｂから第２テストパターンが形成された第２の記録媒体Ｚが排出される。

Ｓ１１０４で、リーダ部ＡのＣＰＵ２１１は、第１の記録媒体Ｘ用の照明光量を点灯制御回路２２０に設定することで光源１０３を点灯させ、第２の記録媒体ＺのテストプリントをＣＣＤセンサー１０５によって読み取る。ＣＰＵ２１１は、テストプリントを読み取って作成した輝度値を含む画像信号をＣＰＵ３０１に渡す。第２の記録媒体Ｚから取得した輝度値をＩ（Ｚ）と呼ぶことにする。

Ｓ１１０５で、ＣＰＵ３０１は、ＣＰＵ２１１から受け取った画像信号に基づいて輝度値Ｉ（Ｚ）を補正するための補正係数Ｃ（Ｚ）を決定する。補正係数Ｃ（Ｚ）の決定処理の詳細は図１２を用いて後述する。

Ｓ１１０６で、ＣＰＵ３０１は、補正係数Ｃ（Ｚ）にしたがって決定された照明光量をＣＰＵ２１１に対して設定する。ＣＰＵ２１１は、この照明光量を点灯制御回路２２０に設定することで光源１０３を点灯させ、テストプリントをＣＣＤセンサー１０５によって読み取る。ＣＰＵ２１１は、テストプリントを読み取って作成した輝度値Ｉ’（Ｚ）を含む画像信号をＣＰＵ３０１に渡す。ＣＰＵ３０１は、輝度値Ｉ’（Ｚ）をメモリ３０２に保存する。

Ｓ１１０７で、ＣＰＵ３０１は、輝度値Ｉ（Ｘ）と輝度値Ｉ’（Ｚ）との差分をＬＵＴｉｄ（Ｘ）に加算することで、ＬＵＴｉｄ（Ｚ）を作成する。つまり、第２テーブル（ＬＵＴｉｄ（Ｚ））は、第１の輝度値Ｉ（Ｘ）と補正された第２の輝度値（Ｉ’（Ｚ））との差分を、第１テーブル（ＬＵＴｉｄ（Ｘ））に加算することで算出される。ＣＰＵ３０１は、第２の記録媒体Ｚの種類を示す識別情報と関連付けてＬＵＴｉｄ（Ｚ）をメモリ３０２に保存する。これにより、ＣＰＵ３０１は、操作部３１３を通じて指定された記録媒体の種類に対応するＬＵＴｉｄ（Ｚ）をメモリ３０２から読み出して、色処理部３０３に設定する。このように、ＬＵＴｉｄ（Ｚ）は、輝度値Ｉ’（Ｚ）に基づいて、ＬＵＴｉｄ（Ｘ）を補正して作成される。

＜補正係数の決定方法＞
図１２は、補正係数の決定方法の一例を示したフローチャートである。Ｓ１２０１で、ＣＰＵ３０１は、第１の記録媒体Ｘ用の照明光量を用いて読み取った第２の記録媒体Ｚ上のテストパターンのうち、トナー画像が形成されていない下地領域の輝度値Ｂｗｉを検出する。輝度値は、たとえば、２５５段階のレベルで表現される。Ｓ１２０２で、ＣＰＵ３０１は、下地領域の輝度値Ｂｗｉから照明光量を補正するための補正係数Ｃ（Ｚ）を決定する。たとえば、次式を用いて補正係数Ｃ（Ｚ）を決定してもよい。

Ｃ（Ｚ） ＝ ＢＸ ／ Ｂｗｉ
ここで、係数ＢＸは、２００など、第１の記録媒体Ｘの下地から取得された輝度値に基づいて経験的に工場出荷時に決定される係数である。ちなみに、２００という値は第１の記録媒体Ｘ用の照明光量で第１の記録媒体Ｘの下地を読み取ったときに得られる輝度値に相当する値である。この値には、キャリブレーションごとに発生する変動を考慮したマージンが含まれていてもよい。

Ｓ１２０３で、ＣＰＵ３０１は、補正係数Ｃ（Ｚ）を用いて第２の記録媒体Ｚ用の照明光量ＩＬ（Ｚ）を決定する。たとえば、次式を用いて照明光量ＩＬ（Ｚ）を決定してもよい。

光量ＩＬ（Ｚ） ＝ Ｃ（Ｚ）・ＩＬ（Ｘ）
ＩＬ（Ｘ）は、第１の記録媒体Ｘ用の照明光量であり、工場出荷時に決定される値である。照明光量を補正すれば、輝度値自体が補正されることは上述したとおりである。

Ｓ１２０４で、ＣＰＵ３０１は、ＣＰＵ２１１を通じて照明光量ＩＬ（Ｚ）を点灯制御回路２２０に設定する。図１２や上述した式から明らかなように、ＣＰＵ３０１は、キャリブレーションを実行する際に使用されるべき記録媒体として予め指定された第１の記録媒体の下地からの反射光を受光したときに得られる輝度値と、第１の記録媒体とは種類が異なり、かつ、キャリブレーションを実行する際に使用されるべき記録媒体として新たに追加される第２の記録媒体の下地からの反射光を受光したときに得られる輝度値とが一致するように、第２の記録媒体についての補正係数を決定する。よって、記録媒体の種類に依存したその下地の反射率の違いがキャリブレーション精度に与える影響を低減するこができる。

＜ＬＵＴｉｄの決定方法＞
次に図１３を参照する。図１３（Ｉ）には、第１の記録媒体Ｘと第２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１３（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、第２の記録媒体Ｚの濃度値は、第１の記録媒体Ｘでの濃度値に換算されている。

第１の記録媒体Ｘについての読み取り輝度値Ｉ（Ｘ）と、第２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）で第１の記録媒体Ｘと第２の記録媒体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第１の記録媒体Ｘと第２の記録媒体Ｚとの輝度差を算出する。ＣＰＵ３０１は、ＬＵＴｉｄ（Ｘ）にこの輝度差を加算することで、第２の記録媒体ＺについてのＬＵＴｉｄ（Ｚ）を作成する。

その後、キャリブレーションは、環境が変動したり、所定枚数以上の画像形成を行ったり、オペレータが操作部を通じて実行を指示したりしたときに起動される。これらが生じるときは、一般に、画像形成手段における階調特性が変動したことが推定される。よって、ＣＰＵ３０１は、画像形成手段における階調特性が変動したと推定されるタイミングで、キャリブレーションを起動する。その際の処理について図１４を参照して説明する。ＬＵＴｉｄ（Ｚ）を使えば、第２の記録媒体Ｚを使用して第１および第２のキャリブレーションの双方を実行できる。このキャリブレーションの結果は、第１の記録媒体により取得したキャリブレーションの結果と一致する。

Ｓ１４０１で、ＣＰＵ３０１は、操作部３１３を介してキャリブレーションで使用する記録媒体の種類の指定を受け付け、どの種類の記録媒体が指定されたかを判定する。第２の記録媒体Ｚが指定されると、Ｓ１４０２に進む。Ｓ１４０２で、ＣＰＵ３０１は、指定された第２の記録媒体Ｚに対応するＬＵＴｉｄ（Ｚ）をメモリ３０２から読み出して色処理部３０３に設定する。Ｓ１４０３で、ＣＰＵ３０１は、指定された第２の記録媒体Ｚに対応する照明光量ＩＬ（Ｚ）をメモリ３０２から読み出して点灯制御回路２２０に設定する。Ｓ１４０４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（Ｓ４１１〜Ｓ４１３）を実行する。このように、ＣＰＵ３０１は、第１の記録媒体Ｘとは異なる第２の記録媒体Ｚを用いてキャリブレーションを実行する場合は、第２の記録媒体Ｚからの反射光に基づき出力される第２の輝度値（Ｉ（Ｚ））を第２の記録媒体Ｚの下地領域の輝度値に基づいて補正し、補正された第２の輝度値（Ｉ’（Ｚ））に基づいて第１の画像処理条件（ＬＵＴａ）を作成する作成手段として機能する。

一方、第１の記録媒体Ｘが指定されると、Ｓ１４０５に進む。ＣＰＵ３０１は、指定された第１の記録媒体Ｘに対応するＬＵＴｉｄ（Ｘ）をメモリ３０２から読み出して色処理部３０３に設定する。Ｓ１４０６で、ＣＰＵ３０１は、指定された第１の記録媒体Ｘに対応する照明光量ＩＬ（Ｘ）をメモリ３０２から読み出して点灯制御回路２２０に設定する。Ｓ１４０７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（Ｓ４１１〜Ｓ４１３）を実行する。とりわけ、第２キャリブレーションによって、ＬＵＴａ（Ｘ）が更新される。なお、記録媒体の種類ごとにＬＵＴａ（Ｘ）、ＬＵＴａ（Ｚ）という表記を用いたが、作成されたＬＵＴａは記録媒体の種類に応じて変更されることはない。なぜなら、ＬＵＴａはプリンタ部Ｂのエンジンにおける階調特性を調整するためのテーブルだからである。もちろん、プリンタ部Ｂの階調特性が同一であれば、ＬＵＴａ（Ｘ）、ＬＵＴａ（Ｚ）は全く同じテーブルとなる。

＜ゲイン調整による輝度値の補正＞
図１１、図１２に示されるフローチャートでは、照明光量を記録媒体の種類に応じて調整することで輝度値が補正されていた。しかしながら、輝度値を補正する方法は他にも考えられる。たとえば、アナログ画像処理部２０２が備える増幅回路のゲインを調整することでも、Ａ／Ｄ変換部２０３から出力される輝度値を補正することができる。

図１５は、記録媒体の追加作業の一例を示した図である。図１１と共通する部分には同一の参照符号を付与することで説明を省略する。図１５を図１１と比較すると、Ｓ１１０２、Ｓ１１０４ないしＳ１１０６がＳ１５０２、Ｓ１５０４ないし１５０６に置換されている。

Ｓ１５０２で、リーダ部ＡのＣＰＵ２１１は、第１の記録媒体Ｘ用のゲインをアナログ画像処理部２０２に設定し、第１の記録媒体ＸのテストプリントをＣＣＤセンサー１０５によって読み取る。なお、照明光量の値は記録媒体の種類に依存することなく一定とする。ＣＰＵ２１１は、テストプリントを読み取って作成した輝度値を含む画像信号をＣＰＵ３０１に渡す。なお、アナログ画像処理部２０２の増幅回路は、設定されたゲインでもって画像信号を増幅して、Ａ／Ｄ変換部２０３に送出する。これにより輝度値Ｉ（Ｘ）が取得される。

Ｓ１５０４で、リーダ部ＡのＣＰＵ２１１は、第１の記録媒体Ｘ用のゲインをアナログ画像処理部２０２に設定し、第２の記録媒体ＺのテストプリントをＣＣＤセンサー１０５によって読み取る。なお、照明光量の値は記録媒体の種類に依存することなく一定とする。ＣＰＵ２１１は、テストプリントを読み取って作成した輝度値を含む画像信号をＣＰＵ３０１に渡す。なお、アナログ画像処理部２０２の増幅回路は、設定されたゲインでもって画像信号を増幅して、Ａ／Ｄ変換部２０３に送出する。これにより輝度値Ｉ（Ｚ）が取得される。

Ｓ１５０５で、ＣＰＵ３０１は、ＣＰＵ２１１から受け取った画像信号に基づいて輝度値を補正するための補正係数を決定する。補正係数の決定処理の詳細は図１６を用いて後述する。

Ｓ１５０６で、ＣＰＵ３０１は、補正係数にしたがって決定されたゲインをＣＰＵ２１１に対して設定し、ＣＰＵ２１１は、このゲインをアナログ画像処理部２０２に設定することで、テストプリントをＣＣＤセンサー１０５によって読み取る。ＣＰＵ２１１は、テストプリントを読み取って作成した輝度値Ｉ’（Ｚ）を含む画像信号をＣＰＵ３０１に渡す。ＣＰＵ３０１は、輝度値Ｉ’（Ｚ）をメモリ３０２に保存する。

＜補正係数の決定方法＞
図１６は、補正係数の決定方法の一例を示したフローチャートである。図１６と図１２とを比較すると、Ｓ１２０１は共通しているため、説明を省略する。Ｓ１６０２で、ＣＰＵ３０１は、下地領域の輝度値Ｂｗｉから照明光量を補正するための補正係数Ｃ（Ｚ）を決定する。たとえば、次式を用いて補正係数Ｃ（Ｚ）を決定してもよい。

Ｃ（Ｚ） ＝ ＢＸ ／ Ｂｗｉ
ここで、係数ＢＸは、２００など、第１の記録媒体Ｘの下地から取得された輝度値に基づいて経験的に工場出荷時に決定される係数である。ちなみに、２００という値は第１の記録媒体Ｘ用の照明光量で下地を読み取ったときに得られる輝度値に相当する値である。この値は、キャリブレーションごとに発生する変動を考慮したマージンが含まれていてもよい。

Ｓ１６０３で、ＣＰＵ３０１は、補正係数Ｃ（Ｚ）を用いて第２の記録媒体Ｚ用のゲインＧ（Ｚ）を決定する。たとえば、次式を用いてゲインＧ（Ｚ）を決定してもよい。

ゲインＧ（Ｚ） ＝ Ｃ（Ｚ）・Ｇ（Ｘ）
Ｇ（Ｘ）は、第１の記録媒体Ｘ用のゲインであり、工場出荷時に決定される値である。

Ｓ１６０４で、ＣＰＵ３０１は、ＣＰＵ２１１を通じてゲインＧ（Ｚ）をアナログ画像処理部２０２に設定する。このように、ＣＰＵ３０１は、補正係数を用いて増幅手段のゲインを補正する補正手段として機能している。

なお、その後のキャリブレーションでは図１４のうちＳ１４０３とＳ１４０６で記録媒体の種類に応じた照明光量を設定する代わりに、記録媒体の種類に応じたゲインを設定することになる。記録媒体の種類を示す識別情報と関連付けてゲインの値はメモリ３０２に記憶されているものとする。

＜その他＞
上述の実施例では、照明光量とゲインとのいずれか一方のみを補正係数に応じて補正するものとして説明した。しかしながら、照明光量とゲインとの両方を補正してもよい。この場合、照明光量とゲインとの補正割合に重み付けをしてもよい。輝度値へ与える影響がゲインよりも照明光量のほうが支配的な読み取り装置では、照明光量の補正係数に対する重みを大きくし、ゲインの補正係数に対する重みを小さくすればよい。また、照明光量やゲインに代えて、あるいはこれらとともに、記録媒体の反射率の違いを吸収可能な他のパラメータが補正されてもよい。

また、図１７に示すように、階調制御部３１１の構成を変形しても、上述した各実施例を適用できる。図１７によれば、ＵＣＲ部３０５の前段にＬＵＴｂ３１２が追加されている。ＬＵＴｂ３１２は、記録媒体の種類に依存した階調特性を補正するよう機能するルックアップテーブルである。上述したＬＵＴａ３０６は、プリンタ部Ｂのエンジンにおける階調特性を補正するルックアップテーブルであるため、ＬＵＴｂ３１２とは機能が異なる。たとえば、ＬＵＴａ３０６は、記録媒体の種類に依存することなく、常に、最新のものが使用されるが、ＬＵＴｂ３１２は、使用される記録媒体の種類に応じてＣＰＵ３０１によって切り替えられる。ＬＵＴａ３０６は環境の変化や画像形成枚数（累積枚数）の増加に応じて更新される必要があるが、ＬＵＴｂ３１２は同一の種類の記録媒体を使用する限りにおいては基本的に更新が不要である。

ＬＵＴａ３０６を更新する際にはＬＵＴｂ３１２が信号に作用しないように制御される。たとえば、入力と出力とが一致するようなＬＵＴｂ３１２がメモリ３０２から読み出されて階調制御部３１１に設定されたり、ＬＵＴｂ３１２迂回するように信号経路が切り替えられたりする。

ＬＵＴｂ３１２を作成する手順は、基本的に、第２のキャリブレーションと同様である。まず、ＣＰＵ３０１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を実行することでＬＵＴａ３０６を更新する。ＣＰＵ３０１は、更新したＬＵＴａ３０６を階調制御部３１１に設定するとともに色処理部３０３にＬＵＴｉｄ（Ｘ）を設定する。さらに、ＣＰＵ３０１は、ＬＵＴｂの作成対象となる第２の記録媒体Ｚを用いて第２のキャリブレーションを実行すればよい。これにより作成されるＬＵＴはＬＵＴａ（Ｚ）ではなく、ＬＵＴｂ（Ｚ）である。このように、ＣＰＵ３０１は、輝度値と、パターン画像に含まれるそれぞれ階調の異なる階調画像の濃度との対応関係から記録媒体の種類に応じた階調特性を調整するための第２データ（ＬＵＴｂ）を決定する。つまり、ＣＰＵ３０１は、第２の記録媒体Ｚ上のパターン画像からの反射光に対応する輝度値に基づいて画像形成手段における階調特性を調整するための第２の画像処理条件（ＬＵＴｂ）を作成する。画像形成装置は、第２の記録媒体Ｚに画像を形成する際に、第１の画像処理条件（ＬＵＴａ）及び第２の画像処理条件（ＬＵＴｂ）を用いて階調特性を調整する。そのためには、作成されたＬＵＴｂ（Ｚ）が、第２の記録媒体Ｚの種類を示す識別情報を関連付けてメモリ３０２に保存される。また、ＬＵＴｉｄ（Ｚ）や補正係数も図１１にしたがって作成することができる。つまり、Ｓ１１０３ないしＳ１１０７は実質的に第２のキャリブレーションであるからである。なお、ＬＵＴｂ（Ｚ）がどのようなテーブルであっても、その後段にはＵＣＲ部３０５が設けられているため、トナー載り量が設計上の規定値を越えることはない。

ところで、図１１においては、パターン画像を形成された第２の記録媒体Ｚの下地領域からの反射光の光量を測定して補正係数を決定していた。しかし、図１８が示すように、パターン画像が形成されていない未使用の第２の記録媒体Ｚの下地領域からの反射光の光量を使用して補正係数が決定されてもよい。上述したＳ１１０１およびＳ１１０２（Ｓ１５０２）を実行した後でＳ１８０３ないしＳ１８０６を実行する。

Ｓ１８０３で、リーダ部ＡのＣＰＵ２１１は、第１の記録媒体Ｘ用の照明光量を点灯制御回路２２０に設定することで光源１０３を点灯させ、未使用の第２の記録媒体ＺをＣＣＤセンサー１０５によって読み取る。ＣＰＵ２１１は、テストプリントを読み取って作成した下地についての輝度値Ｉ（Ｚ）を含む画像信号をＣＰＵ３０１に渡す。Ｓ１８０４で、ＣＰＵ３０１は、ＣＰＵ２１１から受け取った画像信号に基づいて輝度値を補正するための補正係数を決定する。補正係数の決定処理の詳細はすでに説明したとおりである。Ｓ１８０５で、ＣＰＵ３０１は、第２の記録媒体Ｚに対して第２テストパターンを形成するようプリンタ制御部１０９を制御する。Ｓ１８０６で、ＣＰＵ３０１は、補正係数にしたがって決定された照明光量やゲインをＣＰＵ２１１に対して設定し、テストプリントをＣＣＤセンサー１０５によって読み取る。ＣＰＵ２１１は、テストプリントを読み取って作成した輝度値Ｉ’（Ｚ）を含む画像信号をＣＰＵ３０１に渡す。ＣＰＵ３０１は、輝度値Ｉ’（Ｚ）をメモリ３０２に保存する。その後、Ｓ１１０７で、ＣＰＵ３０１は、輝度値Ｉ（Ｘ）と輝度値Ｉ’（Ｚ）との差分をＬＵＴｉｄ（Ｘ）に加算することで、ＬＵＴｉｄ（Ｚ）を作成する。また、得られたデータからＬＵＴｂ（Ｚ）も作成してもよい。

図１１と比較して図１８のフローの利点は下地からの輝度値の測定精度が向上する点である。図１１ではパターン画像が形成された記録媒体の下地領域を読み取るため、下地領域にカブリトナーや搬送途中で汚れが付着する可能性がある。これらが付着していれば、本来の下地領域からの輝度値が得られなくなってしまうため、補正係数の決定精度やＬＵＴの精度が低下してしまう。それゆえ、未使用の記録媒体を使用すれば、相対的に、これらの精度が向上するであろう。

Claims (6)

1. 第１の記録媒体Ｘにパターン画像を形成する画像形成手段と、
   前記パターン画像が形成された前記第１の記録媒体Ｘを照明する照明手段と、
   前記照明手段により照明された前記第１の記録媒体Ｘからの反射光に基づき第１の輝度値（Ｉ（Ｘ））を出力する出力手段と、
   前記出力手段により出力された前記第１の輝度値（Ｉ（Ｘ））を第１テーブル（ＬＵＴｉｄ（Ｘ））を用いて第１の濃度値に変換する変換手段と、
   前記変換手段により変換された前記第１の濃度値に基づいて前記画像形成手段における階調特性を調整するための第１の画像処理条件（ＬＵＴａ）を作成する作成手段と、
   前記第１の記録媒体Ｘとは異なる第２の記録媒体Ｚの下地領域からの反射光の輝度値を検出する検出手段と、を有し、
   前記照明手段は、前記検出手段により検出された前記第２の記録媒体Ｚの下地領域からの反射光の輝度値に基づいて補正した照明光量で前記第２の記録媒体Ｚを照明し、
   前記出力手段は、前記照明手段により照明された前記第２の記録媒体Ｚからの反射光に基づき第２の輝度値（Ｉ’（Ｚ））を出力し、
   前記第１の輝度値Ｉ（Ｘ）、前記第２の輝度値（Ｉ’（Ｚ））、及び前記第１テーブル（ＬＵＴｉｄ（Ｘ））に基づいて、前記第２の輝度値（Ｉ’（Ｚ））を前記第１の濃度値に変換するための第２テーブル（ＬＵＴｉｄ（Ｚ））を算出する算出手段を更に有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記変換手段は、前記算出手段により算出された前記第２テーブル（ＬＵＴｉｄ（Ｚ））を用いて、前記第２の輝度値（Ｉ’（Ｚ））を前記第１の濃度値に変換し、
   前記作成手段は、前記第２テーブル（ＬＵＴｉｄ（Ｚ））を用いて変換された前記第１の濃度値に基づいて前記第１の画像処理条件（ＬＵＴａ）を作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. 前記算出手段により前記第２テーブル（ＬＵＴｉｄ（Ｚ））を算出する場合、画像形成手段は、前記第１の記録媒体Ｘへのパターン画像の形成と、前記第２の記録媒体Ｚへのパターン画像の形成とを続けて行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記照明手段は、前記第１の記録媒体Ｘの下地領域の輝度値と前記第２の記録媒体Ｚの下地領域の輝度値とが一致するように、前記照明光量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. 前記算出手段は、前記第１の輝度値Ｉ（Ｘ）と前記第２の輝度値（Ｉ’（Ｚ））との差分を、前記第１テーブル（ＬＵＴｉｄ（Ｘ））に加算することで、前記第２テーブル（ＬＵＴｉｄ（Ｚ））を算出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. 前記画像形成手段は、前記第１の画像処理条件（ＬＵＴａ）を使用して前記第２の記録媒体Ｚ上に前記パターン画像を形成し、
   前記作成手段は、前記第２の記録媒体Ｚ上の前記パターン画像からの反射光に対応する輝度値に基づいて前記画像形成手段における前記階調特性を調整するための第２の画像処理条件（ＬＵＴｂ）を作成し、
   前記画像形成手段は、前記第２の記録媒体Ｚに画像を形成する際には、前記第１の画像処理条件（ＬＵＴａ）及び第２の画像処理条件（ＬＵＴｂ）を用いて前記階調特性を調整することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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