(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色の色材および有色の色材による画像形成が可能な画像形成手段と、
前記有色の色材による第１校正シート、および、前記有色の色材を用いて形成された第１層と、前記第１層上に前記白色の色材を用いて形成された第２層とを有する第２校正シートを前記画像形成手段から出力させる出力制御手段と、
前記第１校正シートおよび前記第２校正シートの濃度情報を測定する濃度測定手段と、
前記第１校正シートから測定される濃度情報に基づいて、前記有色の色材の階調校正を行う有色色材校正手段と、
前記有色の色材の階調校正結果に応じた階調値で前記第１層が形成された前記第２校正シートから測定される濃度情報に基づいて、前記白色の色材の階調校正を行う白色色材校正手段と、
前記白色の色材の階調校正で使用するトナー消費量の指定値を取得する指定値受付手段と
を含み、前記指定値受付手段が受け付けた前記トナー消費量の指定値に基づいて、前記第１層の前記有色の色材の階調値が決定される、画像形成システム。
【請求項２】
前記濃度測定手段により測定された前記第１校正シートの前記有色の色材の濃度情報に基づいて、前記画像形成手段のエンジン濃度レベルが標準レベルよりも低下していると判断される場合に、最大のトナー消費量の指定値の選択肢を無効化する無効化手段をさらに含む、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項３】
前記濃度測定手段により測定された前記第１校正シートの前記有色の色材の濃度情報に基づいて、前記画像形成手段のエンジン濃度レベルが標準レベルよりも低下していると判断される場合であって、最大のトナー消費量の指定値が指定される場合は、前記白色色材校正手段は、前記第２校正シートから測定される濃度情報を、前記白色の色材の面積率が略ゼロに対応するパッチの測定値と期待値との差分を濃度の変動量として補正した濃度情報を用いて、前記白色の色材の階調校正を行う、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項４】
前記第１校正シートは、前記有色の色材の複数の階調のパッチを含み、前記第２校正シートは、前記第１層の上に重ねられた前記白色の色材の複数の階調のパッチを前記第２層に含み、前記第１校正シートの前記有色の色材の前記複数の階調のパッチの位置と、前記第２校正シートの前記白色の色材の前記複数の階調のパッチの位置とが重なることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成システム。
【請求項５】
前記画像形成手段を制御する制御装置、前記画像形成手段、または前記画像形成手段に対応するデバイスドライバが稼働する情報処理装置に対し、前記白色色材校正手段による階調校正の結果として与えられる前記白色の色材の階調校正パラメータを設定する設定手段をさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成システム。
【請求項６】
前記濃度測定手段は、画像読取装置または濃度計である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成システム。
【請求項７】
白色の色材および有色の色材による画像形成が可能な画像形成手段を制御する制御装置であって、
有色の色材による第１校正シート、および、有色の色材を用いて形成された第１層と、前記第１層上に白色の色材を用いて形成され、濃度の検出領域であるパッチ領域を含む第２層とを有する第２校正シートを前記画像形成手段から出力させる出力制御手段と、
前記第１校正シートおよび前記第２校正シートからの濃度情報を取得する濃度取得手段と、
前記第１校正シートおよび前記第２校正シートから取得される濃度情報に基づいて、前記有色の色材および前記白色の色材の階調校正を行う校正手段と、
前記白色の色材の階調校正で使用するトナー消費量の指定値を取得する手段と
を含み、前記取得する手段が取得した前記トナー消費量の指定値に基づいて、前記第１層の前記有色の色材の階調値が決定される、制御装置。
【請求項８】
白色の色材および有色の色材による画像形成が可能な画像形成手段を制御する制御装置を実現するためのプログラムであって、コンピュータまたはプログラマブル・デバイスを、
有色の色材による第１校正シート、および、有色の色材を用いて形成された第１層と、前記第１層上に白色の色材を用いて形成された第２層とを有する第２校正シートを前記画像形成手段から出力させる出力制御手段、
前記第１校正シートから取得される濃度情報に基づいて、前記有色の色材の階調校正を行う有色色材校正手段、
前記有色の色材の階調校正結果に応じた階調値で前記第１層が形成された前記第２校正シートから測定される濃度情報に基づいて、前記白色の色材の階調校正を行う白色色材校正手段、および
前記白色の色材の階調校正で使用するトナー消費量の指定値を取得する手段
として機能させるためのプログラムであり、前記取得する手段が取得した前記トナー消費量の指定値に基づいて、前記第１層の前記有色の色材の階調値が決定される、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成システム、画像形成手段の制御装置およびプログラムに関し、より詳細には、白色の色材により画像形成可能な画像形成システム、画像形成手段の制御装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＭＹＫ４色のプロセスカラーに対応するトナーのほかに、白色顔料およびバインダ樹脂成分を主成分とし、有色の色材成分を含まない白色トナーによる、画像形成が可能な画像形成装置が知られている。
【０００３】
白色トナーは、プロセスカラーによる忠実な色再現のほか、透明な記録媒体、布地、色紙などへの印刷用途として、様々な付加価値をもたらす色材として注目されている。例えば、白色トナーを記録媒体の最下層に配置し、記録媒体の発色を白色トナーで遮断することによって、所望の白色を得る画像形成装置が知られている。また、透明な記録媒体の裏面に白色トナーを印刷することにより、透明な記録媒体とプロセスカラーのトナーのみでは表現できない画像を提供する画像形成装置も知られている。さらに、中間転写体上に形成されたトナー画像の光学濃度を、光学式センサにより検出する画像形成装置において、校正用白色基準板の代わりに、白色トナーのベタ画像を用いる技術も知られている。
【０００４】
例えば、特開２００８−２９８８５４号公報（特許文献１）は、転写材上もしくは中間転写体上、転写材担持体上に白色の色材からなる基準画像パターンを形成し、基準画像パターンを用いて光学式センサを補正する画像形成装置を開示する。特許文献１の画像形成装置では、校正用白色基準板を不必要とし、センサの色検出精度を向上させることができる。しかしながら、特許文献１の画像形成装置は、白色トナーのキャリブレーションを実施できるものではないため、安定した白色度を得ることができない点で充分なものではなかった。
【０００５】
また、特開２０１０−１１８９２７号公報（特許文献２）は、経時的変化によるＣＭＹＫプロセスカラーの濃度変動を抑制するための階調補正を実施する際に、複数種類のスクリーンに対して補正用のパッチを出力する画像処理プログラムを開示する。この画像処理プログラムでは、階調性が重要な領域に用いられるスクリーンに多くの補正用のパッチを割り当てるので、画像品質と、コストおよびスピードとをバランス良く向上させることができる。しかしながら、特許文献２の画像処理プログラムは、白色トナーのキャリブレーションを実施できるものではないため、安定した白色度を得ることができない点で充分なものではなかった。
【０００６】
また、特開２００２−２６８３１８号公報（特許文献３）は、転写紙の不透明度が所定の値以下の場合（つまり、用紙が薄い場合）、白色トナーを全面または特定領域の最下層に形成する画像形成装置を開示する。特許文献３の画像形成装置では、薄い用紙に両面印刷を行う場合に生じる裏映りを防ぐことができる。しかしながら、特許文献３の画像形成装置は、白色トナーのキャリブレーションを実施できるものではないため、安定した白色度を得ることができない点で充分なものではなかった。
【０００７】
すなわち、従来技術の白色の色材により画像形成可能な画像形成システムでは、白色のトナーなどの色材の校正を実施できず、安定した白色度が得られないという点で充分なものではなかった。また、校正を行う際に消費する色材の消費量をできる限り節約したいという要望があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来技術における不充分な点に鑑みてなされたものであり、本発明は、消費する色材の量を節約可能にしながら白色の色材の階調校正を行い、安定した白色度を得ることができる、画像形成システム、制御装置およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、上記課題を解決するために、下記特徴を有する画像形成システムを提供する。本画像形成システムは、白色の色材および有色の色材による画像形成が可能な画像形成手段と、上記有色の色材による第１校正シート、および、上記有色の色材を用いて形成された第１層と、該第１層上に上記白色の色材を用いて形成された第２層とを有する第２校正シートを画像形成手段から出力させる出力制御手段と、上記第１校正シートおよび第２校正シートの濃度情報を測定する濃度測定手段と、上記第１校正シートから測定される濃度情報に基づいて、有色の色材の階調校正を行う有色色材校正手段と、上記有色の色材の階調校正結果に応じた階調値で第１層が形成された前記第２校正シートから測定される濃度情報に基づいて、上記白色の色材の階調校正を行う白色色材校正手段とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成により、消費する色材の量を節約可能にしながら白色の色材の階調補正を行い、安定した白色度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態による画像形成システムの概略構成図。
【図２】白色の記録媒体を使用した場合の（Ａ）黒色トナーおよび（Ｂ）白色トナーの面積率と濃度との関係を示す図。
【図３】第１の実施形態で用いられる（Ａ）プロセスカラー用および（Ｂ）白色用のキャリブレーションシートを例示する図。
【図４】第１の実施形態において、図３（Ｂ）に示すキャリブレーションシートからスキャナにより、それぞれのパッチ領域の濃度を読み取った結果を示す図。
【図５】第１の実施形態による画像形成システムを複合機として実装した場合のハードウェア構成図。
【図６】第１の実施形態による画像形成システムを構成する制御装置の機能ブロック図。
【図７】第１の実施形態における画像形成システムが実行する、キャリブレーション処理を示すフローチャート。
【図８】プロセスカラー用のパッチ領域の階調値の一例を示す図。
【図９】スキャナにおける濃度とスキャナ読取値との関係を示す図。
【図１０】黒色トナー面積率と濃度の期待値との関係、および、黒色トナー面積率とスキャナで読み取った濃度の測定値との関係を示す図。
【図１１】第１の実施形態におけるプロセスカラーの階調校正パラメータの生成方法を説明するための図。
【図１２】白色用のパッチ領域の階調値の一例を示す図。
【図１３】白色トナー面積率と濃度の期待値との関係、および、白色トナー面積率とスキャナで読み取った濃度の測定値との関係を示す図。
【図１４】第１の実施形態における白色の階調校正パラメータの生成方法を説明するための図。
【図１５】複数の面積率の黒色トナーを第１層とした場合について、キャリブレーションシートにおける白色トナー面積率と、濃度の期待値との関係を示す図。
【図１６】第２の実施形態による画像形成システムにおいて、白色トナー用のキャリブレーションを実行するかの選択を行うための処理を示すフローチャート。
【図１７】第２の実施形態による画像形成システムの操作パネルに表示されるトナー消費量選択画面を例示する図。
【図１８】第３の実施形態による画像形成システムにおいて、白色トナー用のキャリブレーションを実行するかの選択を行うための処理を示すフローチャート。
【図１９】第４の実施形態による画像形成システムを構成する制御装置の機能ブロック図。
【図２０】第４の実施形態で用いられる白色用のキャリブレーションシートを例示する図。
【図２１】第４の実施形態における画像形成システムが実行する、キャリブレーション処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本実施形態について説明するが、実施形態は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。なお、以下に説明する実施形態では、画像形成システムとして、プリンタ２２、制御装置３０およびスキャナ２４を含む複合機として構成された画像形成システム１０を一例として説明する。
【００１３】
［第１の実施形態］
（画像形成システムの概略構成）
図１は、第１の実施形態による画像形成システム１０の概略構成図である。画像形成システム１０は、本実施形態における画像形成手段であるプリンタ２２と、本実施形態における濃度測定手段であるスキャナ２４と、制御装置３０とを含み構成される。
【００１４】
プリンタ２２は、例えば１ドラム方式のカラープロッタを有し、レーザービームを用いた電子写真プロセスを用いて、感光体ドラムに形成したトナー画像を用紙に転写し、定着装置により熱と圧力により定着して出力する。プリンタ２２は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（クロ）の４色のプロセスカラー・トナーの現像ユニットに加えて、Ｗ（白色）トナーの現像ユニットを備える。すなわち、プリンタ２２は、ＣＭＹＫのそれぞれの有色の色材により記録媒体に対して画像形成が可能とされ、さらに、記録媒体に対して白色の色材により画像形成が可能とされている。
【００１５】
さらに、プリンタ２２は、循環搬送経路を有しており、１巡目の定着後に、循環搬送経路を通して記録媒体を再供給し、記録媒体上に２巡目のトナー像を転写、定着することができる。さらに、プリンタ２２は、反転搬送経路を有しており、記録媒体の片面に対してトナー像の転写、定着後に、記録媒体の反対面にトナー像を転写、定着をすることができる。なお、このような循環搬送経路に関しては、例えば、特開２００２−２６８３１８号公報を参照することができる。
【００１６】
スキャナ２４は、カラーＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはカラーＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）といった光電変換素子からなるカラーラインセンサと、Ａ／Ｄ（Analogue to Digital）コンバータとを備える。スキャナ２４は、コンタクトガラスに載置された記録媒体を光学的に走査して、その反射光をＡ／Ｄ変換してガンマ変換などの画像処理を施し、記録媒体の表面の濃度を読み取る。スキャナ２４は、所定の解像度および階調深度（例えば、ＲＧＢのそれぞれが８〜１０ビット）のＲＧＢの画像データを生成する。
【００１７】
制御装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサおよびメモリを有し、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置に格納されたプログラムを読み出して、メモリ上に展開し、実行する。これにより、制御装置３０は、プリンタ２２およびスキャナ２４を制御する。また、制御装置３０は、後述するキャリブレーションを含む、各種の演算処理を実行する。
【００１８】
なお、画像形成システム１０は、特に限定されるものではないが、以下、プリンタ２２、スキャナ２４および制御装置３０が一体となった複合機（ＭＦＰ：Multi-Function Printer）であるとして説明を続ける。
【００１９】
上述したプリンタ２２では、同一の画像データに基づき出力する場合であっても、部品および組み付け部などの経時的変化によって、実際に記録媒体上に形成される画素が異なる濃度を示す場合がある。
【００２０】
そこで、本実施形態においては、画像形成システム１０は、キャリブレーション（校正）モードを備える。ユーザは、操作パネルなどを操作することにより、画像形成システム１０のモードを、例えばワードプロセッサなどで生成したデータを印刷する通常の印刷モードから、キャリブレーション・モードに切り替えることができる。キャリブレーション・モードに切り替えられると、制御装置３０は、予め記憶しているパッチデータおよび印刷命令をプリンタ２２に与えて、パッチデータに応じた画像が形成された記録媒体を出力させる。パッチデータに応じた画像が形成された記録媒体を、キャリブレーションシートと参照する。このキャリブレーションシートは、本実施形態における校正シートを構成する。説明する実施形態では、プリンタ２２は、プロセスカラー用のものと白色用のものとの２種類のキャリブレーションシートを出力する。
【００２１】
制御装置３０は、出力された２種類のキャリブレーションシートをそれぞれスキャナ２４に光学的に読み取らせて、読み取りデータを取得する。制御装置３０は、読み取りデータから、パッチデータに応じた画像が形成された領域の濃度を取得し、取得した濃度から、階調校正データ（各色の階調校正パラメータを含む。）を生成する。制御装置３０は、生成した階調校正データを、例えばプリンタ２２に登録する。プリンタ２２は、以後、印刷対象となる画像データが与えられた場合、登録された階調校正データにより画像データの画素値を補正して、印刷を行う。これにより、図１に示す画像形成システム１０によれば、プリンタ２２の経時的変化による濃度の変化を抑制して、安定した濃度の画像を形成することが可能となる。
【００２２】
（階調校正データの生成の概略）
図２（Ａ）は、白色の記録媒体を使用してパッチデータを出力して濃度測定した場合の黒色トナーの面積率と濃度との関係を示す図である。ここで、パッチデータは、キャリブレーションの対象となるプリンタ２２から、複数のパッチ領域を有するキャリブレーションシートを印刷させるための画像データである。また、パッチ領域は、濃度の検出の対象となる領域である。
【００２３】
通常のプロセスカラーのキャリブレーションを行う場合、複数のパッチ領域のそれぞれは、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの何れかの単一色で形成され、予め定められた互いに異なる階調値となっている。例えば、キャリブレーションシートには、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの色毎に、特に限定されるものではないが、０、１６、３２、４８、６４、８０、９６、１１２、１２８、１４３、１５９、１７５、１９１、２０７、２２３、２３９、２５５の１７個の異なる階調値の複数のパッチ領域が形成される。
【００２４】
画像形成システム１０は、このようなキャリブレーションシートのそれぞれのパッチ領域の濃度情報を読み取ることにより、図２（Ａ）に示されるような、トナー面積率に対する濃度のグラフを得る。なお、階調値に対して、１００／２５５を乗算した値が、トナー面積率となり、それらの濃度情報を取得することにより、現在のプリンタ２２の状況を確認できる。画像形成システム１０は、各色毎のトナー面積率に対する濃度のグラフに基づき、各色毎の階調校正データを生成することができる。
【００２５】
図２（Ｂ）は、白色の記録媒体を使用して、通常のプロセスカラーと同様のパッチデータにより測定した場合の白色トナーの面積率と濃度との関係を示す図である。ここで、白色トナーのキャリブレーションを行う場合に、有色のプロセスカラーと同様のパッチデータにより、一般的な、白色の用紙を記録媒体として使用して、キャリブレーションシートを出力させた場合を考える。
【００２６】
転写紙は白色であり、白色トナーとの濃度は殆ど変わらない。従って、濃度を測定したとしても、図２（Ｂ）に示すように、トナー面積率に対する濃度に殆ど変化が認められない。また、白色トナーの方が転写紙より白色度が高い場合など、面積率を上げていくほど濃度が僅かに低下していくこともある。このため、白色の記録媒体を使用しての白色のトナー面積率に対する濃度のグラフからでは、有色のプロセスカラーと同様な方法で白色トナーを補正するための階調校正データを生成することは困難である。
【００２７】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、第１の実施形態で用いられるプロセスカラー用および白色用のキャリブレーションシートの一例を示す図である。本実施形態による画像形成システム１０では、図３（Ａ）および図３（Ｂ）の２種類のキャリブレーションシートをセットにして、白色トナーのキャリブレーションを実施する。本画像形成システム１０において、制御装置３０は、図４（Ａ）に示すプロセスカラー用のキャリブレーションシートをプリンタ２２から出力させるとともに、その後、プロセスカラーのものとは異なる、図４（Ｂ）に示されるような白色用のキャリブレーションシートをプリンタ２２から出力させる。
【００２８】
図３（Ａ）は、プロセスカラー用のキャリブレーションシートを例示する。Ｋ００〜Ｋ１６には、ブラックの０、１６、３２、４８，６４，８０、９６、１１２、１２８、１４３、１５９、１７５、１９１、２０７、２２３、２３９、２５５といった１７個の異なる階調値の複数のパッチ領域が形成されている。同様にして、Ｃ００〜Ｃ１６にはシアン、Ｍ００〜Ｍ１６にはマゼンタ、Ｙ００〜Ｙ１６にはイエローの複数の階調値のパッチ領域が形成される。
【００２９】
本実施形態では、図３（Ａ）に示すキャリブレーションシートを用いてプロセスカラーのキャリブレーションを実施した後に、図３（Ｂ）に示す白色トナー用のキャリブレーションシートを用いてキャリブレーションを実施する。
【００３０】
図３（Ｂ）に示す例では、白色用のキャリブレーションシートは、Ｗ００〜Ｗ１６の１７個のパッチ領域と、黒色トナーで形成された周辺領域とを含む。この白色用のキャリブレーションシートは、次のように生成される。まず、１回目の定着プロセスにおいて、記録媒体上における１７個のパッチ領域の全体よりも一回り大きな領域（１７個のパッチ領域を含む。）に対して、黒色トナーによる第１層を形成する。続いて、２回目の定着プロセスにおいて、第１層上の重複した領域に、Ｗ００〜Ｗ１６の１７個のパッチ領域を含む第２層を白色トナーで印刷する。
【００３１】
スキャナ２４を濃度測定手段として用いる実施形態では、好適には、第１層の黒色トナーで形成される領域は、白色の１７個のパッチ領域よりも大きく構成される。つまり、白色の１７個のパッチ領域の周囲には、黒色トナーによる周辺領域が形成される。これは、以下の理由による。すなわち、キャリブレーションシートをスキャナ２４で読み取る際に、周辺領域の反射率が高いと、その散乱光が回り込み、真のブラックバックで測定を行った場合よりも反射率が高くなってしまうからである。
【００３２】
例えば、Ｗ００〜Ｗ１６の１７個のパッチ領域がＷ００から順番に上下方向に並んで配置されているとする。この場合、スキャナ２４のフレア特性にもよるが、一例として、周辺の黒色トナーの領域は、パッチ領域Ｗ００の横幅と同じ長さ以上の幅で、それぞれのパッチ領域の右側および左側に形成することができる。また、周辺の黒色トナーの領域は、パッチ領域Ｗ００の上下方向の長さ以上の長さで、パッチ領域Ｗ００の上側およびパッチ領域Ｗ１６の下側に形成することができる。
【００３３】
図３（Ｂ）に示す白色トナーの複数の階調のパッチ領域（Ｗ００〜Ｗ１６）を配置する位置は、好適には、その下層に定着させる有色のトナー（説明する実施形態では黒色トナーである。）のプロセスカラー用のキャリブレーションシートにおける複数の階調のパッチ領域（ここではＫ００〜Ｋ１６）の位置と重ねることができる。そして、図３（Ａ）に示す黒色トナーのキャリブレーションパッチの位置と、図３（Ｂ）の最下層の黒色トナー領域とが重なるようにする。この構成によれば、有色のトナーのキャリブレーション結果を利用して図３（Ｂ）のシートが作成されるので、面内の濃度変動の影響をなるべく小さくすることができる。
【００３４】
ここで、黒色トナーによる第１層を形成するためのデータは、例えば８０％の階調の画像データ（階調値２０４）を用いることができる。白色トナーによるＷ００〜Ｗ１６の１７個のパッチ領域を含む第２層を形成するためのデータは、プロセスカラー用のデータと同様に、０、１６、３２、４８、６４、８０、９６、１１２、１２８、１４３、１５９、１７５、１９１、２０７、２２３、２３９、２５５の１７個の異なる階調値のデータを用いることができる。
【００３５】
ただし、第１層を形成するためのデータは、黒色トナーによる８０％の均一な領域を形成するための画像データに限らず、８０％以外の、例えば５０％、６０％、７０％、９０％、１００％などの均一な階調値の画像データであってもよい。また、第１層を形成するためのデータは、白色トナー以外の他のトナー（例えばＣ，Ｍ，Ｙ）を用いてもよい。また、白色トナーによる第２層を形成するためのデータも、上述した階調値に限るものではない。
【００３６】
また、キャリブレーションシートには、基準位置を示すマーク（例えば、図３（Ａ）および図３（Ｂ）中の矢印）を含んでもよい。これにより、スキャナ２４は、キャリブレーションシートを読み取る際に、このマークを基準に読み取り位置を設定することができる。
【００３７】
図４は、図３（Ｂ）に示すキャリブレーションシートからスキャナ２４により、それぞれのパッチ領域の濃度を読み取った結果を示す図である。図３（Ｂ）では、白色トナーによる段階的な階調値のパッチ領域が、黒色トナーの８０％の領域に重畳されている。このため、白色トナー面積率０％の部分（パッチ領域Ｗ００）の測定結果は、黒色トナーの８０％の濃度を表す。また、白色トナーの面積率が上がっていくに従って、濃度は下がって行く。
【００３８】
なお、図４に示す特性は、標準的なエンジン状態における特性データを示すものであり、具体的な数値も、説明のため便宜的に例示するものであり、これらの値は、経時等の変動要因により変動し得る。つまり、黒色トナーの８０％の濃度で出力すると、必ずしも濃度１．４９で出力されるというものではない。黒色トナー８０％で出力して濃度１．４９になる場合もあれば、８５％で出力して濃度１．４９になる場合もある。
【００３９】
第１層の有色のトナーについては、図３（Ａ）のキャリブレーションを実行した後に、その結果を反映して図３（Ｂ）のキャリブレーションシートを出力することで、安定した第１層の濃度を得ることができる。画像形成システム１０は、このような白色トナーの面積率に対する濃度のグラフに基づき、白色トナーに対する階調校正データを生成する。その際には、図４に示す標準状態からの濃度特性のずれを白色トナーの変動分と考えてキャリブレーションが行われる。
【００４０】
（ハードウェア構成）
図５は、第１の実施形態による画像形成システム１０を複合機として実装した場合のハードウェア構成を示す図である。複合機として実施される場合、画像形成システム１０は、コントローラ１００と、操作パネル１０２と、ＦＡＸ制御ユニット１０４と、プリンタ２２と、スキャナ２４とを含み構成される。
【００４１】
コントローラ１００は、ＣＰＵ１１０と、システムメモリ１１２と、ノースブリッジ（ＮＢ）１１４と、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１１６と、ローカルメモリ１１８と、ＨＤＤ１２０と、サウスブリッジ（ＳＢ）１２２と、ＮＩＣ（Network Interface Card）１２４と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）デバイス１２６とを含み構成される。
【００４２】
ＣＰＵ１１０は、複合機である画像形成システム１０の全体を制御し、ＯＳ（Operating System）上にプロセスを起動して実行させる。システムメモリ１１２は、描画用メモリなどとして用いるメモリである。ＮＢ１１４は、ブリッジである。ＡＳＩＣ１１６は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣである。ローカルメモリ１１８は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるメモリである。ＨＤＤ１２０は、画像データ、文書データ、プログラム、フォントデータ等の蓄積を行う補助記憶装置である。
【００４３】
ＳＢ１２２は、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バスとＲＯＭおよび周辺デバイスなどとを接続するためのブリッジである。ＮＩＣ１２４は、複合機をネットワークに接続するインターフェイス機器である。ＵＳＢデバイス１２６は、ＵＳＢ規格に準じたインターフェイスである。
【００４４】
操作パネル１０２は、タッチパネルを介し、オペレータからの入力操作を受け付けるとともに、オペレータに向けた表示を行う操作部である。操作パネル１０２の周辺には物理的なキーボードが配置されている。好ましい実施形態では、操作パネル１０２からは、キャリブレーション実行時のトナー消費量設定を指示する事ができる。指示結果は、ＣＰＵ１１０に伝達され、その指示に応じたキャリブレーションシートが作成されてプリンタ２２から印刷される。ＦＡＸ制御ユニット１０４は、ＮＣＵ（Network Control Unit）を介して公衆通信網に接続し、例えばＧ３、Ｇ４規格のファクシミリに対応した通信プロトコルに従いファクシミリの送受信を行う。
【００４５】
プリンタ２２は、パッチデータを含む印刷ジョブデータまたはスキャナ２４が読み取った画像データに基づき、１ページ毎の画像を形成し、記録媒体に転写する。プリンタ２２は、図１に示したプリンタ２２に対応する。本実施形態において、プリンタ２２は、記録媒体にパッチデータに応じた画像を印刷して、キャリブレーションシートを出力する。
【００４６】
スキャナ２４は、一例として、コンタクトガラスに載置された記録媒体を所定の解像度のデジタルデータに変換し画像データを生成する。スキャナ２４は、図１に示したスキャナ２４に対応する。本実施形態において、スキャナ２４は、キャリブレーションシートを読み取り、読み取りデータを生成し、これらの濃度情報を測定する。
【００４７】
（制御装置の機能構成）
図６は、第１の実施形態による画像形成システム１０を構成する制御装置３０の機能ブロックを示す図である。なお、図６には、プリンタ２２およびスキャナ２４も示されている。制御装置３０は、パッチデータ記憶部４０と、出力制御部４２と、取得部４４と、演算部４６と、設定部５２と、階調校正パラメータ記憶部５４とを含み構成される。
【００４８】
パッチデータ記憶部４０は、例えば、メモリ１１２，１１８、ＲＯＭまたはＨＤＤ１２０などの記憶装置により実現される。パッチデータ記憶部４０は、２種類のキャリブレーションシートを出力させるための画像データであるパッチデータを記憶する。
【００４９】
出力制御部４２は、ＣＰＵ１１０などがプログラムを実行することにより実現される。出力制御部４２は、パッチデータ記憶部４０に記憶されたパッチデータをプリンタ２２に与えることにより、プリンタ２２からキャリブレーションシートを出力させる。すなわち、出力制御部４２は、プロセスカラー用のキャリブレーションシートおよび白色用のキャリブレーションシートを、プリンタ２２から出力させる。出力制御部４２は、本実施形態における出力制御手段を構成する。
【００５０】
取得部４４は、ＣＰＵ１１０などがプログラムを実行することにより実現される。取得部４４は、スキャナ２４にキャリブレーションシートを光学的に読み取らせ、読み取った画像データを受け取る。取得部４４は、キャリブレーションシートに形成された複数のパッチ領域のそれぞれの濃度を取得する、本実施形態における濃度取得手段を構成する。
【００５１】
演算部４６は、ＣＰＵ１１０などがプログラムを実行することにより実現される。演算部４６は、取得部４４によりキャリブレーションシートから取得された複数のパッチ領域のそれぞれの濃度に基づき、ＣＭＹＫおよび白色のトナーの階調補正を行い、階調校正パラメータを演算する。演算部４６は、本実施形態における校正手段を構成する。
【００５２】
演算部４６は、より具体的には、プロセスカラー校正演算部４８と、白色校正演算部５０とを含み構成される。
【００５３】
プロセスカラー校正演算部４８は、取得部４４によりプロセスカラー用のキャリブレーションシートから取得された複数のパッチ領域のそれぞれの濃度に基づき、階調校正を行い、プロセスカラーのトナー（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）の階調校正パラメータを演算する。白色校正演算部５０は、取得部４４により白色用のキャリブレーションシートから取得された複数のパッチ領域のそれぞれの濃度に基づき、階調校正を行い、白色トナーの階調校正パラメータを演算する。プロセスカラー校正演算部４８および白色校正演算部５０は、それぞれ、本実施形態における有色色材校正手段および白色色材校正手段を構成する。
【００５４】
設定部５２は、ＣＰＵ１１０などがプログラムを実行することにより実現される。設定部５２は、演算部４６による階調校正の結果として与えられたプロセスカラーおよび白色のトナーの階調校正パラメータを階調校正パラメータ記憶部５４内に登録する。設定部５２は、本実施形態における設定手段を構成する。
【００５５】
階調校正パラメータ記憶部５４は、例えば、メモリ１１２，１１８、ＲＯＭまたはＨＤＤ１２０などの記憶装置により実現される。階調校正パラメータ記憶部５４は、設定部５２により登録された階調校正パラメータを記憶する。そして、階調校正パラメータ記憶部５４に記憶された階調校正パラメータは、プリンタ２２が以降に印刷をする場合において、プリンタ２２に与えられた画像データの階調を補正するために参照される。
【００５６】
なお、階調校正パラメータは、プリンタ２２が保持していてもよい。この場合、階調校正パラメータ記憶部５４は、プリンタ２２の記憶装置により実現される。また、階調校正パラメータは、複合機のデバイスドライバ（例えばプリンタドライバ）に保持されていてもよい。この場合、階調校正パラメータ記憶部５４は、デバイスドライバが稼働するパーソナルコンピュータなどの情報処理装置が有する。
【００５７】
また、出力制御部４２、取得部４４、演算部４６および設定部５２は、上述ではＣＰＵなどがプログラムを実行することにより実現されるものとして説明した。しかしながら、これらの一部または全部は、ＡＳＩＣの回路、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのプログラマブル・デバイスの回路によって実現されていてもよい。
【００５８】
（階調校正パラメータの生成方法）
以下、具体的に、白色トナーに対する階調校正パラメータの生成方法について説明する。図７は、第１の実施形態における画像形成システム１０が実行する、キャリブレーション処理を示すフローチャートである。図７に示す処理は、ユーザがキャリブレーション・モードに切り替えたことに応答して、ステップＳ１００から開始される。
【００５９】
ステップＳ１０１では、画像形成システム１０は、プロセスカラー用のパッチデータに基づき、スクリーン処理をする。
【００６０】
まず、パッチデータについて説明する。パッチデータは、予め定められたサイズの記録媒体（例えばＡ４サイズの用紙）に印刷される画像データである。パッチデータは、また、図３（Ａ）で示したように、階調値が変化する一連のパッチ領域の列（パッチ列とも呼ぶ。）を形成するための画像データである。パッチ領域間の階調値の増加の幅は、必ずしも均等でなくてよい。例えば、増加の幅は、キャリブレーションシートとして印刷された状態で明度差が均等になるように設定してもよいし、濃度差が均等になるように設定してもよいし、また、それ以外の単調増加するように設定してもよい。
【００６１】
図８は、プロセスカラー用のパッチ領域の階調値の一例を示す図である。上述したように、一連のパッチ列を構成する領域であるＫ００からＫ１６の階調値は、均等に増加している必要はない。図８には、黒トナーのキャリブレーション用パッチの例のみ示したが、シアン、マゼンタ、イエローに対しては、図８のＫ版の階調値と、Ｃ版、Ｍ版またはＹ版の階調値を交換した値を用いればよい。
【００６２】
なお、階調値（すなわち画像データの画素値）は、特に限定されるものではないが、説明する実施形態においては、０以上２５５以下の整数値で表され、値が大きいほど濃度が大きいことを示す。ただし、スキャナ２４が読み取った読み取りデータは、反射率が大きいほど濃度は薄くなるので、値が小さいほど濃度が大きいことを示す。
【００６３】
また、キャリブレーションシートは、パッチデータにより指定される階調値をそのまま印刷したものでなく、パッチデータを、画像形成システム１０が前回生成した階調校正パラメータを用いて階調補正処理を行って出力したものであってもよい。
【００６４】
ステップＳ１０１のスクリーン処理では、以下のような処理が行われる。出力制御部４２は、パッチデータ記憶部４０からプロセスカラー用のパッチデータを読み出す。出力制御部４２は、読み出したプロセスカラー用のパッチデータをＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｗの色成分に分解し、各色１画素毎に、逐次階調値と閾値の関係から出力階調値を決定する中間調処理を行う。
【００６５】
中間調処理とは、多値（例えば８ビット）の画像データを、大域的な濃度を保ちながら、網点など所定のスクリーン形状を用いて、少値（例えば２ビット）の画像データに変換する処理をいう。中間調処理として、例えば、ディザ法による処理または誤差拡散法による処理が知られている。説明する実施形態では、出力制御部４２は、パッチデータをディザ法により中間調処理をして出力する。説明する実施形態では、中間調処理後の画像データの出力階調値は、少値であり、例えば、「０，８５，１７０，２５５」の４値となる。
【００６６】
再び図７を参照すると、ステップＳ１０２では、画像形成システム１０は、プロセスカラー用のキャリブレーションシートを出力する。出力制御部４２は、プリンタ２２に対して、中間調処理を施したプロセスカラー用のパッチデータの印刷を要求する。プリンタ２２は、それぞれの画素について、「０，８５，１７０，２５５」のいずれに相当する値のドットを出すかを決定し、決定した値で画像が描かれたプロセスカラー用のキャリブレーションシートを出力する。
【００６７】
ステップＳ１０３では、画像形成システム１０は、プロセスカラー用のキャリブレーションシートを光学的に読み取る。ステップＳ１０３の光学的な読み取り処理では、以下のような処理が行われる。ユーザがスキャナ２４のコンタクトガラスに、ステップＳ１０２で出力されたプロセスカラー用のキャリブレーションシートを載置し、所定の操作を実施すると、スキャナ２４は、キャリブレーションシートを光学的に走査する。キャリブレーション・モードにおいて、最初に読み取られる原稿は、プロセスカラー用のキャリブレーションシートであり、コンタクトガラス上におけるキャリブレーションシートの向きは、基準位置に対して正しく置かれていることを前提とする。なお、ユーザが手でコンタクトガラスに載置するほか、プリンタ２２から出力されたシートがそのままスキャナ２４の読み取り位置へ搬送されるよう構成されていてもよい。
【００６８】
スキャナ２４は、上述のようにキャリブレーションシートを走査して、キャリブレーションシートの濃淡情報を取得する。濃淡情報は、例えば、６００ｄｐｉの８ビットのＲＧＢデータで表される。スキャナ２４が取得した濃淡情報に対しては、適宜、シェーディング補正などが施されてもよい。取得部４４は、スキャナ２４から取得した濃淡情報から、各色の一連のパッチ領域Ｘ００〜Ｘ１６（Ｘ＝Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のそれぞれについて、中央付近の所定領域内の複数の画素（例えば、６００ｄｐｉで１２８×１２８画素）の濃淡情報を抽出する。取得部４４は、１つのパッチ領域に対して、所定領域内の複数の画素の濃淡情報の平均値を算出し、算出した平均値をそのパッチ領域の濃淡情報の測定値とする。パッチ領域の中央付近の画素の濃淡情報を抽出することにより、隣接する他のパッチ領域の影響を受けなくすることができる。また、コンタクトガラスに対してキャリブレーションシートがずれて置かれた場合における、読み取り精度の低下を抑制することもできる。
【００６９】
なお、黒色トナー用のキャリブレーションシートは、無彩色で構成されている。したがって、取得部４４は、スキャナ２４のグリーンチャネルＧのデータの、パッチ領域の中央付近に位置する所定領域の平均値をパッチ領域の濃淡情報の測定値として取得する。シアン色、マゼンダ色、イエロー色のトナーについては、それぞれの補色のチャンネル、すなわちＲ，Ｇ，Ｂチャンネルのデータのパッチ領域の中央付近に位置する所定領域の平均値をパッチ領域の濃淡情報の測定値として取得する。
【００７０】
ステップＳ１０４では、画像形成システム１０は、プロセスカラー・トナーの階調校正パラメータを生成する。ステップＳ１０４の階調校正パラメータの生成処理では、以下のような処理が行われる。
【００７１】
図９は、スキャナ２４でキャリブレーションシートを読み取った場合の、黒色トナーの濃度とスキャナ読取値との関係を示す図である。まず、演算部４６は、濃度とスキャナ読取値との対応関係を表すテーブルなどを記憶している。このテーブルは、事前の実験等により算出されているものである。演算部４６は、パッチ領域Ｋ００〜Ｋ１６のそれぞれについて、濃度とスキャナ読取値との対応関係を表すテーブルを参照して、取得部４４により取得された濃淡情報（スキャナ読取値）を濃度に変換する。以下、スキャナ２４により読み取られた濃度の測定値といった場合には、図９に示すような関係から換算された濃度を表すものとする。シアン、マゼンダおよびイエローのトナーについても同様である。
【００７２】
図１０は、黒色トナー面積率と濃度の期待値との関係、および、黒色トナー面積率とスキャナ２４で読み取った濃度の測定値との関係を示す図である。図１０（Ａ）に示すグラフにおける白抜きの四角（□）は、それぞれのパッチ領域Ｋ００〜Ｋ１６（ここでは黒色を代表して説明する。）における、スキャナ２４によって読み取られた濃度の測定値を示す。図１０（Ａ）の黒塗りのひし形（◆）は、それぞれのパッチ領域Ｋ００〜Ｋ１６における、得られるべき濃度の期待値を示す。また、黒色トナーの面積率と、期待値および測定値の関係は、図１０（Ｂ）の表に示すようになっている。
【００７３】
図１１は、第１の実施形態におけるプロセスカラーの階調校正パラメータの生成方法を説明するための図である。図１１の白抜きの四角（□）を結んだ点線は、黒色トナーの面積率に対する濃度の測定値の関係を示すグラフである。また、図１１の黒塗りのひし形（◆）を結んだ実線は、黒色トナーの面積率に対する濃度の期待値の関係を示すグラフである。
【００７４】
ここで、測定値が期待値と一致している場合、補正しなくてよい理想的な状態である。しかしながら、図１１に示す例では、例えば破線で示す黒色トナー面積率が８１％の位置において、濃度の期待値は１．５０であるが、濃度の測定値は１．５６８となっており、測定値が期待値と一致していない。これは、プリンタ２２の部品および組み付け部等の経時的変化による濃度変動による影響であり、期待よりも濃く出力されており、期待される濃度を実現するのに必要な黒色トナーは、より少ない状態であることを示している。
【００７５】
演算部４６は、それぞれの濃度を実現するのに必要な黒色トナーの面積率を線形補間により算出して、それぞれの濃度に対する階調校正パラメータを算出する。すなわち、演算部４６は、隣接する測定値のうち、一方は濃度の期待値よりも低く、他方は、濃度の期待値よりも高い値を検出する。この例では、黒色トナー面積率６９％および７５％の２点が該当する。この２点間を線形補間し、濃度の期待値に対応する黒色トナー面積率が算出される。上述した具体的な数値を用いて実際に計算を行うと、７３．１％という解が得られる。つまり、黒色トナーとして８１％の面積率データが求められる画像に対しては、より少ない７３．１％の黒色トナーを割り当てることで、経時的変化による濃度変動を補正して、期待通りの階調特性を得ることができる。なお、面積率データについては、例えば２５５／１００を乗算することで、８ビットの階調値データに変換することができる。７３．１％および８１％に対応する階調値は「１８６」および「２０７」である。
【００７６】
演算部４６は、以上の演算を行って、各パッチ領域での期待値の濃度に対応する離散的な１７点の階調値に対応する変換テーブルを生成する。そして、演算部４６は、変換テーブルの１７点の各隣接２点からなる１６の各区間を、スプライン補間処理などを用いてなだらかに補間し、階調値「０」から「２５５」まで１階調刻みで階調校正パラメータを生成する。同様にして、シアン、マゼンタ、イエローの階調校正パラメータを生成する。
【００７７】
ステップＳ１０５では、画像形成システム１０は、上記生成されたＣ，Ｍ，Ｙ、Ｋの各プロセスカラー・トナーの階調校正パラメータを登録する。プロセスカラー・トナーの階調校正パラメータの登録処理では、以下のような処理が行われる。
【００７８】
演算部４６により階調校正パラメータが生成されると、設定部５２は、生成された階調校正パラメータを、階調校正パラメータ記憶部５４に記憶させる。階調校正処理をプリンタ２２が行う場合には、階調校正パラメータ記憶部５４は、プリンタ２２内に設けられる。階調補正処理をドライバプログラムが実行する場合には、階調校正パラメータ記憶部５４は、ドライバプログラムがインストールされる情報処理装置の記憶領域内に設けられる。
【００７９】
そして、プリンタ２２またはドライバプログラムがインストールされた情報処理装置は、以降の印刷を行う場合、画像データに含まれるそれぞれの画素の画素値を、階調校正パラメータにより変換し、変換後の画像データに対して中間調処理をして印刷する。例えば、プリンタ２２またはドライバプログラムがインストールされた情報処理装置は、黒色トナーの階調値「２０７」の画素が与えられた場合、階調値「１８６」に階調補正処理する。
【００８０】
以上でプロセスカラー・トナーのキャリブレーションを完了し、その後、これらの結果を白色以外のＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ版に反映させて、白色トナー用キャリブレーションシートの印刷およびキャリブレーションを継続する。
【００８１】
再び図７を参照すると、ステップＳ１０６では、画像形成システム１０は、白色トナー用のキャリブレーションを実行するかの選択を行う。プロセスカラー用のキャリブレーションが終了すると、引き続き白色トナーのキャリブレーションを実行するか否かを問い合わせる操作画面が操作パネル１０２に表示される。ユーザが実行しない旨を選択した場合は、そこで処理は終了する。ユーザが実行を選択した場合は、次のステップに進む。ここでは、ユーザが実行を選択したものとして説明を続ける。
【００８２】
ステップＳ１０７では、画像形成システム１０は、白色用のパッチデータに基づき、スクリーン処理をする。白色用のパッチデータは、図３（Ｂ）で示したように、第１層に所定の面積率を実現する階調値の黒色トナーの周辺領域を形成し、第２層において、階調値が変化する一連のパッチ領域の列（パッチ列とも呼ぶ）を形成するための画像データである。パッチ領域間の階調値の増加の幅は、必ずしも均等でなくてもよく、明度差が均等になるように設定してもよいし、濃度差が均等になるように設定してもよいし、また、それ以外の単調増加するように設定してもよい。
【００８３】
図１２は、白色用のパッチ領域の階調値の一例を示す図である。上述したように、一連のパッチ列を構成する領域であるＷ００からＷ１６の階調値は、均等に増加している必要はない。なお、Ｗ００〜Ｗ１６の周辺領域は、図１２においてＷ版の値を０に置き換えた階調値となっている。
【００８４】
説明する実施形態では、標準的なエンジン状態で８０％の黒色トナーを第１層に印刷することになっているが、これは、図１０（Ａ）の実線に示したように濃度１．４９に相当する。上記キャリブレーションが完了すると、８０％の面積率の指定に対応して、濃度１．４９を与える７２．０％の面積率データが割り当てられることになる。８０％の黒色トナーに対応するＫ版の階調値「２０４」のデータが、階調値「１８４」に階調補正されることになる。すなわち、白色用のキャリブレーションシートは、プロセスカラーの階調校正結果に応じた黒色トナーの階調値で第１層が形成されたものとなる。
【００８５】
ステップＳ１０７のスクリーン処理では、以下のような処理が行われる。出力制御部４２は、パッチデータ記憶部４０から白色用のパッチデータを読み出す。出力制御部４２は、読み出したパッチデータをＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｗの色成分に分解し、各色１画素毎に、逐次階調値と閾値の関係から出力階調値を決定する中間調処理を行う。中間調処理後の画像データの出力階調値は、例えば「０，８５，１７０，２５５」の４値となる。
【００８６】
再び図７を参照すると、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０２と同様にして、画像形成システム１０は、ステップＳ１０７の処理結果にもとづき、プリンタ２２から、白色用のキャリブレーションシートを出力させる。ステップＳ１０９では、画像形成システム１０は、ステップＳ１０３と同様にして、白色用のキャリブレーションシートを光学的に読み取る。スキャナ２４は、上述のようにキャリブレーションシートを走査して、キャリブレーションシートの濃淡情報を取得する。取得部４４は、スキャナ２４から取得した濃淡情報から、一連のパッチ領域Ｗ００〜Ｗ１６のそれぞれについて、中央付近の所定領域内の複数の画素の濃淡情報を抽出する。なお、白色トナー用のキャリブレーションシートは、無彩色で構成されている。従って、本実施形態においては、取得部４４は、スキャナ２４のグリーンチャネルＧのデータの、パッチ領域の中央付近に位置する所定領域の平均値をパッチ領域の濃淡情報の測定値として取得することができる。
【００８７】
ステップＳ１１０では、画像形成システム１０は、白色トナーの階調校正パラメータを生成する。ステップＳ１１０の階調校正パラメータの生成処理では、以下のような処理が行われる。
【００８８】
ここでは、ステップＳ１０４と同様に、まず、濃度とスキャナ読取値との対応関係を表すテーブルを参照して、取得部４４により取得された濃淡情報（スキャナ読取値）を、濃度に変換する。図１３は、白色トナー面積率と濃度の期待値との関係、および、白色トナー面積率とスキャナ２４で読み取った濃度の測定値との関係を示す図である。図１３（Ａ）に示すグラフの白抜き丸（○）は、それぞれのパッチ領域Ｗ００〜Ｗ１６における、スキャナ２４によって読み取られた濃度の測定値を示す。図１３（Ａ）の黒塗りひし形（◆）は、それぞれのパッチ領域Ｗ００〜Ｗ１６における、濃度の期待値を示す。また、白色トナーの面積率と、期待値および測定値の関係は、図１３（Ｂ）の表に示すようになっている。
【００８９】
まず、図１３（Ａ）で白色トナー面積率０％のデータに着目する。ここは白トナーの特性とは関係なく、最下層のＫトナーの濃度に相当する。直前にプロセスカラーのキャリブレーションを実施しているので、通常、この期待値と測定値は一致する。他の濃度における、測定値と期待値とのずれは、白トナーの濃度レベルの変動によりもたらされる。
【００９０】
図１４は、第１の実施形態における白色の階調校正パラメータの生成方法を説明するための図である。図１４の白抜き丸（○）を結んだ点線は、白色トナーの面積率に対する濃度の測定値の関係を示すグラフである。また、図１４の黒塗りひし形（◆）を結んだ実線は、白色トナーの面積率に対する濃度の期待値の関係を示すグラフである。
【００９１】
ここで、測定値が期待値と一致している場合、プロセスカラーの場合と同様に、階調校正パラメータにより補正しなくてもよい理想的な状態である。しかしながら、図１４の例では、例えば破線で示す黒色トナー面積率が７５％の位置において、濃度の期待値は０．７１であるが、濃度の測定値は０．７８４となっており、測定値が期待値と一致していない。これは、プリンタ２２の部品および組み付け部等の経時的変化による濃度変動による影響であり、期待される濃度を実現するのに必要な白色トナーは、より多い状態であることを示している。
【００９２】
演算部４６は、それぞれの濃度を実現するのに必要な白色トナーの面積率を線形補間により算出して、それぞれの濃度に対する階調校正パラメータを算出する。すなわち、演算部４６は、隣接する測定値のうち、一方は濃度の期待値よりも高く、他方は濃度の期待値よりも低い値を検出する。この例では、白色トナー面積率７５％および８１％の２点が該当する。この２点間を線形補間し、濃度の期待値に対応する白色トナー面積率を算出する。上述した具体的な数値を用いて実際に計算を行うと、７９．０％という解が得られる。つまり、白色トナーとして７５％の面積率データが求められる画像に対して、より大きな７９．０％の白色トナーを割り当てることで、経時的変化による濃度変動を補正して期待通りの階調特性を得ることができる。面積率７９．０％および７５％に対応する階調値は「２０２」および「１９１」である。
【００９３】
演算部４６は、以上の演算を行って、期待値の濃度に対応する離散的な１７点の階調値に対応する変換テーブルを生成する。そして、演算部４６は、変換テーブルの１６区間を、スプライン補間処理などを用いてなだらかに補間し、階調値「０」から「２５５」まで１階調刻みで階調校正パラメータを生成する。
【００９４】
再び図７を参照すると、ステップＳ１１１では、画像形成システム１０は、白色トナーの階調校正パラメータを登録する。演算部４６により階調校正パラメータが生成されると、設定部５２は、生成された階調校正パラメータを、階調校正パラメータを以後の階調処理に用いるよう階調校正パラメータ記憶部５４に記憶させる。これにより、プリンタ２２またはドライバプログラムがインストールされた情報処理装置は、印刷を行う場合、画像データに含まれるそれぞれの画素の画素値を、階調補正パラメータにより変換し、変換後の画像データに対して中間調処理をして印刷する。例えば、プリンタ２２またはドライバプログラムがインストールされた情報処理装置は、白色トナー版の階調値「１９１」の画素が与えられた場合、対応する階調値「２０２」に階調補正処理する。
【００９５】
ステップＳ１１２では、画像形成システム１０は、処理を終了させる。
【００９６】
（階調校正パラメータを用いた印刷処理）
画像形成システム１０では、上述したキャリブレーションによりプロセスカラーおよび白色の階調校正パラメータが階調校正パラメータ記憶部５４に記憶されると、通常の画像データの印刷時において、画像データに対して以下の手順で階調校正パラメータを用いた階調補正処理を行う。
【００９７】
画像形成システム１０が、図５の複合機として実装される場合、例えば、スキャナ２４またはＦＡＸ制御ユニット１０４などが画像データを入力する画像入力部として機能する。また、ＣＰＵ１１０がプログラムを実行することで階調補正処理をする階調補正部として機能する。例えばエンジン部を有するＡＳＩＣ１１６と接続されたインターフェイスまたはプリンタ２２が、階調補正をした画像データを出力する画像出力部として機能する。
【００９８】
画像入力部は、画像データを、１画素に相当するデータずつ入力する。ここで、画像データの１画素に相当するデータは、例えば、０以上２５５以下の整数値で表される。階調補正部は、階調校正パラメータを参照して、画像入力部から入力された画像データの階調値を１画素ずつガンマ変換する。画像出力部は、階調補正部が変換した階調値を１画素ずつ出力する。これにより、変換後の画像データによりレーザ光が変調され、経時の濃度変動を補正してカラー画像を印刷することができる。
【００９９】
以上説明したように、第１の実施形態による画像形成システム１０は、経時的変化による濃度変動を補正する階調校正パラメータを生成することができる。これにより、経時による白色トナーの濃度変動を補正することができ、安定した白色度で画像形成をすることができる。
【０１００】
さらに、第１の実施形態による画像形成システム１０では、有色（上述した実施形態では黒色）のトナーによるキャリブレーションシートを画像形成装置から出力し、その結果に基づいて、有色のトナーの濃度特性を獲得するとともに、白色トナーと有色のトナーを重ねたキャリブレーションシートを画像形成装置からさらに出力し、それらの濃度特性から白色トナーの濃度特性を算出し、白色の色材の階調補正を行う。
【０１０１】
例えば、有色のトナーの第１層の上に白色トナーの第２層を重ねたキャリブレーションシートのみを用いて階調校正することもできるが、その場合には、予め定められた面積率（例えば１００％）で形成された有色のトナーを第１層とするキャリブレーションシート以外では、キャリブレーションすることができなかった。結果として、キャリブレーションで用いるトナー消費量を節約できなかった。これに対して、本実施形態では、白色用のキャリブレーションシートの第１層を形成する有色の色材の階調校正の結果を反映したシートを用いて白色の色材の階調補正が行われるので、任意の面積率の有色のトナーを第１層として用いて白色の色材の階調補正ができ、このため、キャリブレーション時に消費するトナーを節約可能となる。
【０１０２】
［第２の実施形態］
以上説明した第１の実施形態では、白色トナー用のキャリブレーションシートとして、標準的なエンジン状態で面積率８０％の黒色トナーを第１層に定着させるものを用いた例を説明した。しかしながら、８０％という具体的な値は、一例であり、他の値であってもよい。
【０１０３】
図１５は、複数の面積率の黒色トナーを第１層とした場合について、キャリブレーションシートにおける白色トナー面積率と、濃度の期待値との関係を示す。図１５のグラフでは、白色トナー面積率０％における濃度の高い方から順に、黒色トナー１００％（黒塗りひし形◆）、８０％（白抜き四角□）、６９％（黒塗り三角▲）、５０％（白抜き丸○）の例を示す。
【０１０４】
これら各黒色トナー面積率に対応した濃度の期待値のデータを事前に記憶し、図７に示したステップＳ１１０において、対応する期待値のデータを読み出す。これにより、選択された黒色トナー面積率に応じて適切に白色トナーのキャリブレーションを実施することができる。
【０１０５】
ここで、白色トナーのキャリブレーションシートの第１層の有色のトナーを１００％、８０％、６９％、５０％に変更した場合について検討する。トナー消費量の観点からは、トナー面積率５０％とした方が、最も少ない消費量でキャリブレーションを実施することができる。しかしながら、図１５を参照すると理解されるように、有色のトナーの消費量が少ないほど、白色トナーのキャリブレーションに利用できる濃度情報の範囲（ダイナミックレンジ）が狭くなる。
【０１０６】
例えば、トナー面積率８０％の場合は、白色トナーの面積率０〜１００％の範囲に対して約２００階調のデータを利用できるのに対し、面積率５０％の場合は、８ビット（２５６階調）の半分程度となるため１２０階調程度のデータを活用してキャリブレーションを実施することになる。ダイナミックレンジが大きいほど高精度とすることができるので、トナー消費量が多いほど高精度なキャリブレーションを実施することができる。
【０１０７】
白色トナーのキャリブレーションにおいては、ユーザは、必ずしも高精度なキャリブレーションを求めているとは限らない。第２の実施形態では、ユーザの用途により第１層のトナー面積率を選択可能に構成することにより、精度を優先するか、トナー消費量の節約を優先するかのユーザ意思を反映して、用途最適なキャリブレーションを実施する。
【０１０８】
図１６は、第２の実施形態による画像形成システム１０において、図７に示したステップＳ１０６で呼び出される白色トナー用のキャリブレーションを実行するかの選択を行うための処理を示すフローチャートである。図１６に示す処理は、プロセスカラーのキャリブレーションが終了したことに応答して、図７に示したステップＳ１０６で呼び出され、ステップＳ２００から開始される。
【０１０９】
ステップＳ２０１では、画像形成システム１０は、引き続き白色トナーのキャリブレーションを実行するか否かを問い合わせる操作画面を操作パネル１０２に表示する。ステップＳ２０２では、問い合わせ操作画面において、白色のキャリブレーションを実行する指示が行われたか否かによって処理を分岐させる。ステップＳ２０２で、ユーザが実行しない旨を選択したと判定された場合（ＮＯ）は、ステップＳ２０７へ処理を分岐させて本処理を終了する。
【０１１０】
ステップＳ２０２で、ユーザが実行を選択したと判定された場合（ＹＥＳ）は、さらに白色トナーキャリブレーションに必要なトナー消費量に関する選択を行うための操作画面を表示する。
【０１１１】
このとき、エンジン状態にかかわらず、面積率１００％を選択肢として表示すると、以下の不具合がある。つまり、面積率１００％が選択されたとしても、エンジン濃度レベルが標準レベルよりも低下している場合には、黒色トナーのキャリブレーションを実施したとしても、図１５に示す白色トナー面積率０％の状態で、濃度の期待値曲線に合致させることが難しい。
【０１１２】
そこで、ステップＳ２０３では、エンジン濃度レベルが標準レベルよりも低下しているか否かを判定し、処理を分岐させる。なお、標準状態よりもエンジン濃度レベルが低下しているか否かは、プロセスカラー・トナーのキャリブレーションを実行する際に、第１層に用いるトナーの１００％濃度が標準状態よりも低下しているか否かで判定することができる。
【０１１３】
ステップＳ２０３で、エンジン濃度レベルが標準レベルよりも低下していると判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ２０４へ処理を分岐させる。ステップＳ２０４では、画像形成システム１０は、第１層に面積率１００％でトナーを定着することを示す最大のトナー消費量の指定値の選択肢を無効化し、ユーザが選択できないようにして、トナー消費量選択画面を表示する。
【０１１４】
図１７は、第２の実施形態による画像形成システム１０の操作パネル１０２に表示されるトナー消費量選択画面を例示する図である。図１７に示すトナー消費量選択画面２００は、トナー消費量の選択を促すメッセージ２０２と、トナー消費量を選択するためのボタン２０４〜２１０と、実行ボタン２１２と、中止ボタン２１４とを含む。トナー消費量選択画面は、白色の色材の階調校正で使用するトナー消費量の指定値を取得する、本実施形態における指定値受付手段を構成する。このトナー消費量選択画面を介して受け付けられたトナー消費量の指定値に基づいて、キャリブレーションシートの第１層の有色の色材の階調値が決定される。
【０１１５】
ユーザは、トナー消費量が大きい方から小さい方までの４段階で表示される選択ボタン２０４〜２１０から選択することができる。また、メッセージ２０２は、例えば、トナー消費量が少ないほど、白色トナーのキャリブレーション精度が低下するおそれがある旨の注意を含むことができる。また、図１７に例示するトナー消費量選択画面では、トナー消費量最大の選択肢が、無効化され、グレイアウトされている。
【０１１６】
ステップＳ２０３で、エンジン濃度レベルが標準レベルよりも低下していないと判定された場合（ＮＯ）は、ステップＳ２０５へ処理を分岐させる。ステップＳ２０５では、画像形成システム１０は、すべての選択肢を有効化してトナー消費量選択画面を表示する。
【０１１７】
ステップＳ２０４およびステップＳ２０５で、トナー消費量が選択されると、ステップＳ２０６へ処理が進められる。ステップＳ２０６では、トナー消費量選択画面２００でのユーザ選択にしたがって、選択された選択肢に対応する面積率が実現されるように白色用キャリブレーションシートの第１層の黒色トナー量を決定し、ステップＳ２０７で、本処理を終了する。
【０１１８】
［第３の実施形態］
第２の実施形態では、エンジン濃度レベルが低下している場合、トナー消費量最大の選択肢が選択できなかった。以下、エンジン濃度レベルが低下している場合でも、トナー消費量最大の選択肢を選択することを可能とする第３の実施形態について説明する。
【０１１９】
図１８は、第３の実施形態による画像形成システム１０において、図７に示したステップＳ１０６で呼び出される白色トナー用のキャリブレーションを実行するかの選択を行うための処理を示すフローチャートである。
【０１２０】
図１８に示す処理は、第２の実施形態と同様にして、ステップＳ３００から開始される。ステップＳ３０１では、画像形成システム１０は、引き続き白色トナーのキャリブレーションを実行するか否かを問い合わせる操作画面を操作パネル１０２に表示する。ステップＳ３０２では、問い合わせ操作画面において、白色のキャリブレーションを実行する指示が行われたか否かによって処理を分岐させる。ステップＳ３０２で、ユーザが実行しない旨を選択したと判定された場合（ＮＯ）は、ステップＳ３０７へ処理を分岐させて本処理を終了する。
【０１２１】
ステップＳ３０２で、ユーザが実行を選択したと判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ３０３で、画像形成システム１０は、エンジン濃度レベルが標準レベルよりも低下しているか否かを判定し、処理を分岐させる。ステップＳ３０３で、エンジン濃度レベルが標準レベルよりも低下していると判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ３０４へ処理を分岐させる。ステップＳ３０４では、画像形成システム１０は、エンジン濃度レベルが標準レベルより低下していることを示す濃度低下情報を制御装置３０に通知する。ステップＳ３０３で、エンジン濃度レベルが標準レベルよりも低下していないと判定された場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ３０５へ処理を分岐させる。
【０１２２】
本実施形態では、トナー消費量の選択画面で一部グレーダウンする必要は無いので、ステップＳ３０５では、画像形成システム１０は、すべての選択肢を有効化してトナー消費量選択画面を表示する。
【０１２３】
ステップＳ３０５で、トナー消費量が選択されると、ステップＳ３０６へ処理が進められる。ステップＳ３０６では、画像形成システム１０は、トナー消費量選択画面２００でのユーザ選択にしたがって、選択された面積率が実現されるように白色用キャリブレーションシートの第１層の黒色トナー量を決定し、ステップＳ３０７で、本処理を終了する。
【０１２４】
プリンタ２２のエンジン濃度レベルが標準レベルよりも低下していると判断され、濃度低下情報の通知を受けた制御装置３０は、最大のトナー消費量の指定値が指定される場合は、さらに、以下に説明するように、補正測定値を求めた上でキャリブレーションするような制御を行う。
【０１２５】
まず、白色トナー面積率０％のパッチ領域Ｗ００に着目する。白色トナー面積率０％のパッチ領域Ｗ００は、白色トナーの特性とは関係なく、最大消費量である黒色トナー１００％の濃度となる。すなわち、白色トナー面積率０％のパッチ領域Ｗ００における、スキャナ２４により読み取られた測定値と、期待値との差は、黒色トナーの濃度変動量となる。そこで、演算部４６は、他の白色トナー面積率のパッチ領域Ｗ０１〜Ｗ１６の測定値を、一律にこの濃度変動量により補正する。
【０１２６】
すなわち、まず、演算部４６は、下記の式（１）のように、白色トナー面積率０％のパッチ領域Ｗ００における、スキャナ２４により読み取られた測定値と、期待値との差を補正量として算出する。
【０１２７】
（数１）
（補正量）＝（Ｗ００の測定値）−（Ｗ００の期待値）    …（１）
【０１２８】
演算部４６は、下記の式（２）のように、他のパッチ領域Ｗ０１〜Ｗ１６のそれぞれについて、スキャナ２４により読み取られた測定値から補正量を減算して、補正測定値を算出する。この補正測定値は、キャリブレーションシートから測定される濃度情報を、白色の色材の面積率が略ゼロに対応するパッチの測定値と期待値との差分を濃度の変動量として補正したものとなる。
【０１２９】
（数２）
（補正測定値）＝（Ｗｉの測定値）−（補正量）    …（２）
【０１３０】
説明する実施形態では、白色校正演算部５０は、この補正測定値を、測定値の代わりとして用いて、図１３および図１４を参照して説明した方法で、白色トナー面積率と濃度の期待値との関係、および、白色トナー面積率と濃度の補正測定値との関係に基づいて、階調校正パラメータを算出する。このようにすることによって、エンジン濃度レベルが標準レベルよりも低下している場合であっても、最大のトナー消費量を使用して、高精度に階調校正を実施することが可能となる。
【０１３１】
［第４の実施形態］
上述までは、濃度測定手段としてスキャナ２４を用いる実施形態について説明した。しかしながら、濃度測定手段は、スキャナに限定されるものではなく濃度計を用いることもできる。以下、図１９〜図２１を参照しながら、第４の実施形態による画像形成システムについて、説明する。
【０１３２】
図１９は、第４の実施形態による画像形成システム１０の機能ブロックを示す図である。図２０は、第４の実施形態による白色用のキャリブレーションシートの一例を示す図である。第４の実施形態を説明するにあたり、図１から図１４を参照して説明した画像形成システム１０と略同一の機能および構成については説明を省略する。
【０１３３】
第４の実施形態による画像形成システム１０は、スキャナ２４とともに、濃度計６０をさらに備える。なお、画像形成システム１０は、スキャナ２４を備えずに、濃度計６０のみを備えてもよい。
【０１３４】
濃度計６０は、濃度を読み取る測定器であって、小さなアパーチャを通じて濃度の読み取りを行う。このため、濃度計６０は、周囲からの錯乱光の影響を受けることなく、特定の位置の濃度を正確に測定することができる。
【０１３５】
また、第４の実施形態による制御装置３０は、指定部６２をさらに含む。指定部６２は、スキャナ２４または濃度計６０の何れによりパッチ領域の濃度を検出させるかを指定することができる。
【０１３６】
出力制御部４２は、白色のキャリブレーションにおいて、濃度の検出にスキャナ２４を用いる場合（指定部６２がスキャナ２４を指定した場合）、図３（Ｂ）に示した白色用のキャリブレーションシートをプリンタ２２から出力させる。これに対して、濃度の検出に濃度計６０を用いる場合（指定部６２が濃度計６０を指定した場合）、出力制御部４２は、図２０に示す白色用のキャリブレーションシートをプリンタ２２から出力させる。
【０１３７】
図２０に示す白色用のキャリブレーションシートは、一連のパッチ領域Ｗ００〜Ｗ１６の周囲の黒色トナーで形成された領域が存在しない。ただし、一連のパッチ領域Ｗ００〜Ｗ１６の下層には、黒色トナーの領域が形成されている点においては、第１の実施形態と同様である。
【０１３８】
すなわち、第４の実施形態において、出力制御部４２は、濃度計６０を用いる場合、少なくとも白色用のキャリブレーションシートに関し、白色以外のトナー（例えば、黒色トナー）により形成された第１層と、第１層と重複した領域に形成され、第１層と略同一の大きさの白色トナーにより形成されたパッチ領域を含む第２層とを有するキャリブレーションシートを、プリンタ２２から出力させる。
【０１３９】
図２１は、第４の実施形態における画像形成システムが実行する、キャリブレーション処理を示すフローチャートである。第４の実施形態におけるキャリブレーション処理は、図７に示したフローチャートと比較して、図７に示すステップＳ１０３およびステップＳ１０９の処理に代えて、ステップＳ４０３およびステップＳ４０９の処理が実行される点で相違する。その他のステップは、異なる番号で参照するが、概ね同じ処理となる。
【０１４０】
ステップＳ４０３およびステップＳ４０９においては、それぞれ、濃度計６０がプロセスカラー用および白色用のキャリブレーションシートのパッチ領域の濃度を直接測定する。そして、取得部４４は、濃度計６０により取得された濃度の測定値を取得する。この場合において、取得部４４は、平均値等の演算を実行しなくてよい。また、ステップＳ４０４およびステップＳ４１０において、演算部４６は、スキャナ２４による測定値と濃度との変換テーブルを用いた変換等を実行しなくともよい。
【０１４１】
以上のような第４の実施形態による画像形成システム１０は、濃度計６０が濃度を測定するので、周辺の白領域からの錯乱光の影響を受けることがない。従って、キャリブレーションシートにおけるパッチ領域の周囲の有色のトナーの領域を無くすことができる。これにより、キャリブレーションシートを印刷する際の有色のトナーの使用量を少なくすることができる。
【０１４２】
以上説明したように、上述した実施形態によれば、消費する色材の量を節約可能にしながら白色の色材の階調校正を行い、安定した白色度を得ることができる、画像形成システム、制御装置およびプログラムを提供することができる。
【０１４３】
なお、上記機能部は、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）などのレガシープログラミング言語やオブジェクト指向プログラミング言語などで記述されたコンピュータ実行可能なプログラムにより実現でき、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ブルーレイディスク、ＳＤカード、ＭＯなど装置可読な記録媒体に格納して、あるいは電気通信回線を通じて頒布することができる。また、上記機能部の一部または全部は、例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）などのプログラマブル・デバイス（ＰＤ）上に実装することができ、あるいはＡＳＩＣ（特定用途向集積）として実装することができ、上記機能部をＰＤ上に実現するためにＰＤにダウンロードする回路構成データ（ビットストリームデータ）、回路構成データを生成するためのＨＤＬ（Hardware Description Language）、ＶＨＤＬ（VHSIC（Very High Speed Integrated Circuits） Hardware Description Language））、Ｖｅｒｉｌｏｇ−ＨＤＬなどにより記述されたデータとして記録媒体により配布することができる。
【０１４４】
これまで本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４５】
１０…画像形成システム、２２…プリンタ、２４…スキャナ、３０…制御装置、４０…パッチデータ記憶部、４２…出力制御部、４４…取得部、４６…演算部、４８…プロセスカラー校正演算部、５０…白色校正演算部、５２…設定部、５４…階調校正パラメータ記憶部、６０…濃度計、６２…指定部、１００…コントローラ、１０２…操作パネル、１０４…ＦＡＸ制御ユニット、１１０…ＣＰＵ、１１２…システムメモリ、１１４…ＮＢ、１１６…ＡＳＩＣ、１１８…ローカルメモリ、１２０…ＨＤＤ、１２２…ＳＢ、１２４…ＮＩＣ、１２６…ＵＳＢデバイス、２００…トナー消費量選択画面、２０２…メッセージ、２０４，２０６，２０８，２１０…ボタン、２１２…実行ボタン、２１４…中止ボタン
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４６】
【特許文献１】特開２００８−２９８８５４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１８９２７号公報
【特許文献３】特開２００２−２６８３１８号公報
【図１】
0006361359.tif 000002
【図２】
0006361359.tif 000003
【図３】
0006361359.tif 000004
【図４】
0006361359.tif 000005
【図５】
0006361359.tif 000006
【図６】
0006361359.tif 000007
【図７】
0006361359.tif 000008
【図８】
0006361359.tif 000009
【図９】
0006361359.tif 000010
【図１０】
0006361359.tif 000011
【図１１】
0006361359.tif 000012
【図１２】
0006361359.tif 000013
【図１３】
0006361359.tif 000014
【図１４】
0006361359.tif 000015
【図１５】
0006361359.tif 000016
【図１６】
0006361359.tif 000017
【図１７】
0006361359.tif 000018
【図１８】
0006361359.tif 000019
【図１９】
0006361359.tif 000020
【図２０】
0006361359.tif 000021
【図２１】
0006361359.tif 000022