(57)【要約】【課題】被測定物との距離変動の影響を受けにくい光学特性測定装置を提供する。【解決手段】光源１１から出射した光束を被測定物１に照射し、被測定物表面からの拡散反射光を結像光学系２１を介して受光手段２２で受光する測定光学系を備え、受光手段で光量情報を電気信号に変換する光学特性測定装置において、光源１１から被測定物１に照射した光束が、被測定物の測定点近傍で光量が大きく周辺に行くにしたがって光量が小さくなるような山型の光量分布を有しており、受光手段２２は、被測定物との距離変動に伴い受光手段に入射する光束の移動方向に分割された複数の受光領域２２ａ，２２ｂを備え、それぞれの受光領域で光電変換して複数の信号を出力する分割受光手段であり、少なくとも、被測定物との距離に相関のある距離信号を出力する距離信号演算手段を有する演算手段を備えている。【選択図】図１
2010210456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射した光束を被測定物に照射し、該被測定物表面からの拡散反射光を結像光学系を介して受光手段で受光する測定光学系を備え、前記受光手段で光量情報を電気信号に変換する光学特性測定装置において、
前記光源から前記被測定物に照射した光束が、該被測定物の測定点近傍で光量が大きく、周辺に行くにしたがって光量が小さくなるような山型の光量分布を有しており、
前記受光手段は、前記被測定物との距離変動に伴い該受光手段に入射する光束の移動方向に分割された複数の受光領域を備え、それぞれの受光領域で光電変換して複数の信号を出力する分割受光手段であり、
少なくとも、前記被測定物との距離に相関のある距離信号を出力する距離信号演算手段を有する演算手段を備えることを特徴とする光学特性測定装置。
【請求項２】
光源から出射した光束を被測定物に照射し、該被測定物表面からの拡散反射光を結像光学系を介して受光手段で受光する測定光学系を備え、前記受光手段で光量情報を電気信号に変換する光学特性測定装置において、
前記光源から前記被測定物に照射した光束が、該被測定物の測定点近傍で光量が大きく、周辺に行くにしたがって光量が小さくなるような山型の光量分布を有しており、
前記受光手段は、前記被測定物との距離変動に伴い該受光手段に入射する光束の移動方向に分割した２つの受光領域を備え、それぞれの受光領域で光電変換して２つの信号を出力する２分割受光手段であり、
少なくとも、前記被測定物との距離に相関のある信号として、２つの信号の差を２つの信号の和で除算した距離信号を算出する距離信号演算手段を有する演算手段を備えることを特徴とする光学特性測定装置。
【請求項３】
請求項２記載の光学特性測定装置において、
前記演算手段は、有効な距離信号の最大値と最小値を記憶する有効範囲記憶手段と、前記距離信号が記憶された最大値と最小値の間にあるかどうかを判別する判別手段を備え、
予め光学特性測定装置と被測定物の距離を意図的に変位させたときの距離信号と２つの信号の和である総受光量信号との関係から、総受光量信号が所定の変動幅内にあるときの距離信号の最大値と最小値を前記有効範囲記憶手段に記憶させることを特徴とする光学特性測定装置。
【請求項４】
請求項２記載の光学特性測定装置において、
前記演算手段は、距離信号と総受光量補正係数信号の関係を記憶する補正係数記憶手段と、前記距離信号と前記補正係数記憶手段に記憶された距離信号と総受光量信号の関係から総受光量信号を補正する総受光量補正手段を備え、
予め前記測定光学系と前記被測定物との距離を変位させた時の距離信号と、総受光量信号をその最大値で除算して無次元化した総受光量補正係数信号との関係を、前記補正係数記憶手段に記憶させることを特徴とする光学特性測定装置。
【請求項５】
請求項４記載の光学特性測定装置において、
前記補正係数記憶手段は、予め前記測定光学系と前記被測定物との距離を所定の範囲内で意図的に変位させた時の距離信号と、総受光量補正係数信号を多項式近似したときの各項の係数を記憶するとともに、
前記総受光量補正手段は、前記補正係数記憶手段の記憶した多項式の各項の係数を用いて多項式を解き、総受光量信号をこれで除算して補正することを特徴とする光学特性測定装置。
【請求項６】
分光分布の異なる複数の光源を順次切り替えて点灯させて該光源からの出射光を被測定物の表面に照射し、該被測定物表面からの拡散反射光を結像光学系を介して受光手段で受光する測定光学系を備え、前記受光手段で前記光源の切り替えに連動して複数チャンネルの電気信号を取得し、演算手段で複数チャンネルの電気信号から、少なくとも前記被測定物の分光反射率分布や三刺激値を算出する分光測色装置において、
前記光源から前記被測定物に照射した光束が、該被測定物の測定点近傍で光量が大きく、周辺に行くにしたがって光量が小さくなるような山型の光量分布を有しており、
前記受光手段は、前記被測定物との距離変動に伴い該受光手段に入射する光束の移動方向に分割された２つの受光領域を備え、それぞれの受光領域で光電変換して２つの信号を出力する２分割受光手段であり、
前記演算手段は、全チャンネルの２つの信号から、前記被測定物との距離に相関のある距離信号を出力する距離信号演算手段を備えることを特徴とする分光測色装置。
【請求項７】
請求項６記載の分光測色装置において、
前記演算手段は、予め測定しておいた距離信号と各チャンネル２つの信号の和である和信号の関係より、和信号の出力を補正する信号補正手段を備え、
信号補正手段によって補正された各チャンネルの和信号より、少なくとも前記被測定物の分光反射率分布や三刺激値を算出することを特徴とする分光測色装置。
【請求項８】
白色光源で被測定物表面を照射し、該被測定物表面からの拡散反射光を結像光学系で集光し、横方向に並べて配置された、分光透過特性の異なる複数の色フィルタを透過した後、横方向に複数に分割された受光領域を持つ分割受光手段で受光する測定光学系を備え、前記分割受光手段で複数チャンネルの電気信号に変換し、演算手段で複数チャンネルの電気信号から被測定物の分光反射率分布や三刺激値等を算出する分光測色装置において、
前記光源から前記被測定物に照射した光束が、該被測定物の測定点近傍で光量が大きく、周辺に行くにしたがって光量が小さくなるような山型の光量分布を有しており、
前記分割受光手段は、縦方向に２分割されており、該分割受光手段の縦方向が前記被測定物との距離変動に伴い該分割受光手段に入射する光束の移動方向と同じになるように設置され、前記分割受光手段の横方向に分割されたそれぞれのチャンネルで、縦方向に分割された受光領域の２つの信号を出力する縦横分割受光手段であり、
前記演算手段は、全チャンネルの２つの信号から、前記被測定物との距離に相関のある距離信号を出力する距離信号演算手段と、予め測定しておいた距離信号と各チャンネル２つの信号の和である和信号の関係より和信号の出力を補正する信号補正手段とを備え、
前記信号補正手段によって補正された各チャンネルの和信号より、少なくとも前記被測定物の分光反射率分布や三刺激値を算出することを特徴とする分光測色装置。
【請求項９】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の光学特性測定装置、もしくは請求項６〜８のいずれか一つに記載の分光測色装置を備え、該装置の情報を元に画像の濃度や色を安定させるフィードバック制御を行うことを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から出射した光束を被測定物に照射し、被測定物表面からの拡散反射光を結像光学系を介して受光手段で受光し、受光手段で光量情報を電気信号に変換して反射光量等の光学特性を測定する光学特性測定装置、及び、その光学特性測定装置を応用して、複数の異なる分光分布で被測定物の反射光量を測定し、該被測定物の色情報等を算出する分光測色装置に関する。さらに本発明は、その光学特性測定装置または分光測色装置を備え、測定（測色）装置の情報を元に画像の濃度や色を安定させるフィードバック制御を施したカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラープリンタ等のカラー画像形成装置においては、高安定の要求が高まっており、特に色安定性の向上の要求が高まっている。
一般に、人間の識別する色差は、ＣＩＥＬＡＢ均等色空間（ＣＩＥ１９７６Ｌ*a*b*均等色空間）での色差をΔＥ*ab＝５程度で識別することが知られており、画像形成装置としては、ΔＥ*ab＜３程度の安定性が期待される。しかし、電子写真方式においては温度、湿度等の環境変動や、現像剤（トナー）の経時変化等の影響で、これを安定して実現するのは困難であった。
【０００３】
そこで、印刷された画像から、所定の場所の反射濃度や色を測定し、コンピュータ上で意図した反射濃度や色との差を求め、これを元に画像形成装置の各プロセスや、印刷する画像のコンピュータ上のデータを調整するフィーバック制御によって画像形成装置の安定性を向上させる方法が重要となってきている。さらに、これらの作業を画像形成装置内で、自動で行うことが期待されている。
【０００４】
従来、色の測定には測色計、特に分光測色計が用いられてきた。分光測色計は、オフラインで被測定物（印刷された画像）に測色計を当接させ、略平行の光を被測定物に照射し、拡散反射光を回折格子等で分光した後、アレイ受光素子で受光する。そしてアレイ受光素子の各受光領域の受光量から、標準白色面でのそれとの比である分光反射率を求め、これに等色関数をかけて積分して、三刺激値ＸＹＺ等を求めるものである。
【０００５】
また、回折格子を使わずに、分光分布の違う複数のＬＥＤや複数の色フィルタを用いて、比較的限定されたチャンネル数（４〜１６程度）での分光反射率を測定し、変換行列を用いて分光分布を推定する方法が知られている（例えば非特許文献１（津村、他、「重回帰分析によるマルチバンド画像からの分光反射率の推定」、光学  No.27、7（1998）P.348-391）等）。
この従来技術は、数チャンネルの分光反射率から分光分布を導出する方法に関するものであり、分光分布が既知の多数のサンプルを用いて校正を行い、変換行列を推定することで、任意の被測定物の分光分布や色が測定可能となる。特にインキ（トナーを含む）など比較的なだらかな分光分布を持つ被測定物に対しては比較的高精度での測定が可能である。
【０００６】
しかし、従来の測色計は、被測定物とセンサの幾何学的な位置関係、特に距離を機械的位置決めによって保証する方式のため、画像形成装置内での搬送中の用紙のように、常にセンサとの距離が変動するような状態では十分な精度で測定することができなかった。
【０００７】
このような、フィードバック制御による色安定性の向上を目的とした画像形成装置内に組み込み可能で、被測定物との距離変動の影響を受けにくい色センサとして、色センサに近接して距離センサを組み込み、距離センサの出力から色センサの出力を訂正する技術が知られている（例えば特許文献１（特開２００７−５７５２９号公報））。
しかし、この方法では色の測定位置と距離の測定位置が違うため、測定位置の差に起因する誤差を含んでしまい、高精度な訂正が難しかった。
【０００８】
また、反射率や色の測定装置として、受光素子を縦横多数で分割し、対象物を変位させた時の反射光を多数の受光画素で受光し、予め定めた測定精度に対応する信号を入力し、測定精度に対応して予め定めた複数の選択範囲のうち前記入力信号に対応するいずれか１つの選択範囲を所定範囲とすると共に、前記多数の受光画素のうち光量変動が所定範囲内の予め定めた受光画素を選択し、選択した受光画素により形成される領域を受光有効領域に設定し、前記受光有効領域で受光した光量に基づいて前記対象物に関する特性を求めることを特徴とする技術が開示されている（例えば特許文献２（特許第３７６７２３３号公報））。
しかし、この方法では、高精度を得るためには、比較的狭い範囲を照明する必要があり、照明光学系の光利用効率が落ちるため、より強い光源やより高価な照明光学系を作る必要がある。また、受光素子に縦横多数に分割された受光素子アレイを用い、また、そのうち所定の部分からの出力信号を分離抽出する必要があるため、受光素子及び演算装置が高価になるという問題がある。また、分割受光素子は、サンプリング周波数を上げるのが難しいため、搬送中の用紙などの高速で測定を行いたい要求に対応するには、より高価な素子が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上の従来技術の課題を解決するためになされたものであり、フィードバック制御による色安定性の向上のために画像形成装置に組み込むのに好適で、比較的安価で、被測定物との距離変動の影響を受けにくい光学特性測定装置、及び、その光学特性測定装置を応用して濃度や色情報（分光反射率分布や三刺激値等）を得る分光測色装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、その光学特性測定装置、分光測色装置のいずれかを備え、フィードバック制御による色安定性の向上を図ることができるカラー画像形成装置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】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第１の解決手段は、光源から出射した光束を被測定物に照射し、該被測定物表面からの拡散反射光を結像光学系を介して受光手段で受光する測定光学系を備え、前記受光手段で光量情報を電気信号に変換する光学特性測定装置において、前記光源から前記被測定物に照射した光束が、該被測定物の測定点近傍で光量が大きく、周辺に行くにしたがって光量が小さくなるような山型の光量分布を有しており、前記受光手段は、前記被測定物との距離変動に伴い該受光手段に入射する光束の移動方向に分割された複数の受光領域を備え、それぞれの受光領域で光電変換して複数の信号を出力する分割受光手段であり、少なくとも、前記被測定物との距離に相関のある距離信号を出力する距離信号演算手段を有する演算手段を備えることを特徴とする（請求項１）。
【００１１】
本発明の第２の解決手段は、光源から出射した光束を被測定物に照射し、該被測定物表面からの拡散反射光を結像光学系を介して受光手段で受光する測定光学系を備え、前記受光手段で光量情報を電気信号に変換する光学特性測定装置において、前記光源から前記被測定物に照射した光束が、該被測定物の測定点近傍で光量が大きく、周辺に行くにしたがって光量が小さくなるような山型の光量分布を有しており、前記受光手段は、前記被測定物との距離変動に伴い該受光手段に入射する光束の移動方向に分割した２つの受光領域を備え、それぞれの受光領域で光電変換して２つの信号を出力する２分割受光手段であり、少なくとも、前記被測定物との距離に相関のある信号として、２つの信号の差を２つの信号の和で除算した距離信号を算出する距離信号演算手段を有する演算手段を備えることを特徴とする（請求項２）。
【００１２】
本発明の第３の解決手段は、第２の解決手段の光学特性測定装置において、前記演算手段は、有効な距離信号の最大値と最小値を記憶する有効範囲記憶手段と、前記距離信号が記憶された最大値と最小値の間にあるかどうかを判別する判別手段を備え、予め光学特性測定装置と被測定物の距離を意図的に変位させたときの距離信号と２つの信号の和である総受光量信号との関係から、総受光量信号が所定の変動幅内にあるときの距離信号の最大値と最小値を前記有効範囲記憶手段に記憶させることを特徴とする（請求項３）。
【００１３】
本発明の第４の解決手段は、第２の解決手段の光学特性測定装置において、前記演算手段は、距離信号と総受光量補正係数信号の関係を記憶する補正係数記憶手段と、前記距離信号と前記補正係数記憶手段に記憶された距離信号と総受光量信号の関係から総受光量信号を補正する総受光量補正手段を備え、予め前記測定光学系と前記被測定物との距離を変位させた時の距離信号と、総受光量信号をその最大値で除算して無次元化した総受光量補正係数信号との関係を、前記補正係数記憶手段に記憶させることを特徴とする（請求項４）。
【００１４】
本発明の第５の解決手段は、第４の解決手段の光学特性測定装置において、前記補正係数記憶手段は、予め前記測定光学系と前記被測定物との距離を所定の範囲内で意図的に変位させた時の距離信号と、総受光量補正係数信号を多項式近似したときの各項の係数を記憶するとともに、前記総受光量補正手段は、前記補正係数記憶手段の記憶した多項式の各項の係数を用いて多項式を解き、総受光量信号をこれで除算して補正することを特徴とする（請求項５）。
【００１５】
本発明の第６の解決手段は、分光分布の異なる複数の光源を順次切り替えて点灯させて該光源からの出射光を被測定物の表面に照射し、該被測定物表面からの拡散反射光を結像光学系を介して受光手段で受光する測定光学系を備え、前記受光手段で前記光源の切り替えに連動して複数チャンネルの電気信号を取得し、演算手段で複数チャンネルの電気信号から、少なくとも前記被測定物の分光反射率分布や三刺激値を算出する分光測色装置において、前記光源から前記被測定物に照射した光束が、該被測定物の測定点近傍で光量が大きく、周辺に行くにしたがって光量が小さくなるような山型の光量分布を有しており、前記受光手段は、前記被測定物との距離変動に伴い該受光手段に入射する光束の移動方向に分割された２つの受光領域を備え、それぞれの受光領域で光電変換して２つの信号を出力する２分割受光手段であり、前記演算手段は、全チャンネルの２つの信号から、前記被測定物との距離に相関のある距離信号を出力する距離信号演算手段を備えることを特徴とする（請求項６）。
【００１６】
本発明の第７の解決手段は、第６の解決手段の分光測色装置において、前記演算手段は、予め測定しておいた距離信号と各チャンネル２つの信号の和である和信号の関係より、和信号の出力を補正する信号補正手段を備え、信号補正手段によって補正された各チャンネルの和信号より、少なくとも前記被測定物の分光反射率分布や三刺激値を算出することを特徴とする（請求項７）。
【００１７】
本発明の第８の解決手段は、白色光源で被測定物表面を照射し、該被測定物表面からの拡散反射光を結像光学系で集光し、横方向に並べて配置された、分光透過特性の異なる複数の色フィルタを透過した後、横方向に複数に分割された受光領域を持つ分割受光手段で受光する測定光学系を備え、前記分割受光手段で複数チャンネルの電気信号に変換し、演算手段で複数チャンネルの電気信号から被測定物の分光反射率分布や三刺激値等を算出する分光測色装置において、前記光源から前記被測定物に照射した光束が、該被測定物の測定点近傍で光量が大きく、周辺に行くにしたがって光量が小さくなるような山型の光量分布を有しており、前記分割受光手段は、縦方向に２分割されており、該分割受光手段の縦方向が前記被測定物との距離変動に伴い該分割受光手段に入射する光束の移動方向と同じになるように設置され、前記分割受光手段の横方向に分割されたそれぞれのチャンネルで、縦方向に分割された受光領域の２つの信号を出力する縦横分割受光手段であり、前記演算手段は、全チャンネルの２つの信号から、前記被測定物との距離に相関のある距離信号を出力する距離信号演算手段と、予め測定しておいた距離信号と各チャンネル２つの信号の和である和信号の関係より和信号の出力を補正する信号補正手段とを備え、前記信号補正手段によって補正された各チャンネルの和信号より、少なくとも前記被測定物の分光反射率分布や三刺激値を算出することを特徴とする（請求項８）。
【００１８】
本発明の第９の解決手段は、カラー画像形成装置であって、第１〜第５のいずれか一つの解決手段の光学特性測定装置、もしくは第６〜第８のいずれか一つの解決手段の分光測色装置を備え、該装置の情報を元に画像の濃度や色を安定させるフィードバック制御を行うことを特徴とする（請求項９）。
【発明の効果】
【００１９】
第１〜第３の解決手段の光学特性測定装置では、被測定物の拡散反射光量を測定すると共に、同じ測定点での被測定物の距離を測定可能となり、これを元に受光量の精度がおおよそ推定できるので、被測定物が高い周波数で振動しているような場合でも、距離が同じになるタイミングで測定を行うことで、被測定物の距離変動の影響を受けずに安定して反射光量を得ることができる。
【００２０】
第４、第５の解決手段の光学特性測定装置では、予め被測定物の距離信号と総受光量信号の相対変化量との関係を記憶しておき、実際の測定時には距離信号により総受光量信号を補正することで、被測定物の変動の影響を受けずに安定して反射光量を得ることができる。
【００２１】
第６の解決手段の分光測色装置では、被測定物の拡散反射光量を測定すると共に、同じ測定点での被測定物の距離を測定可能となり、これを元に受光量信号の精度がおおよそ推定できるので、被測定物が高い周波数で振動しているような場合でも、距離が同じになるタイミングで測定を行うことで、被測定物の距離変動の影響を受けずに安定して濃度や色情報（分光反射率分布や三刺激値等）を得ることができる。
【００２２】
第７の解決手段の分光測色装置では、予め被測定物の距離信号と総受光量信号の相対変化量との関係を記憶しておき、実際の測定時には距離信号により総受光量信号を補正することで、被測定物の変動の影響を受けずに安定して濃度や色情報（分光反射率分布や三刺激値等）を得ることができる。
【００２３】
第８の解決手段の分光測色装置では、１つの白色光源を用いているので、より高精度で距離信号を得ることができ、また全チャンネルの分割した２つの信号を足すことにより、さまざまな色に対して安定して距離信号を得ることができ、これを元に受光量信号の補正を行うので、より被測定物の変動の影響を受けずに安定して濃度や色情報（分光反射率分布や三刺激値等）を得ることができる。
【００２４】
第９の解決手段のカラー画像形成装置では、第１〜第５のいずれか一つの解決手段の光学特性測定装置、もしくは第６〜第８のいずれか一つの解決手段の分光測色装置を備え、該装置の情報を元に画像の濃度や色を安定させるフィードバック制御を行うことにより、画像形成装置の色安定性を向上させることができ、高画質な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図であり、光学特性測定装置の測定光学系の概略構成図である。
【図２】図１に示す被測定物の表面近傍の拡大図である。
【図３】距離信号と総受光量信号の一例を示す略図である。
【図４】本発明の第２の実施例の光学特性測定装置の信号処理の流れを示す概略図である。
【図５】本発明の第３の実施例を示す図であり、分光測色装置の測定光学系の概略構成図である。
【図６】本発明の第４の実施例を示す図であり、分光測色装置の測定光学系の概略構成図である。
【図７】図６に示す測定光学系の分割カラー受光素子を第２のレンズの方向から見たときの概略平面図である。
【図８】本発明に係るカラー画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明に係る光学特性測定装置や分光測色装置の基本的な構成は、光源から出射した光束を被測定物に照射し、該被測定物表面からの拡散反射光を結像光学系を介して受光手段で受光する測定光学系を備え、受光手段で光量情報を電気信号に変換するものである。そして、光源から被測定物に照射する光束は、該被測定物の測定点近傍で光量が大きく、周辺に行くにしたがって光量が小さくなるような山型の光量分布を有しており、受光手段は、被測定物との距離変動に伴い該受光手段に入射する光束の移動方向に分割された複数の受光領域を備え、それぞれの受光領域で光電変換して複数の信号を出力する分割受光手段であり、少なくとも、被測定物との距離に相関のある距離信号を出力する距離信号演算手段を有する演算手段を備えている。
以下、本発明を実施するための具体的な実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００２７】
［実施例１］
図１は本発明の第１の実施例を示す図であり、光学特性測定装置の測定光学系の概略構成図である。
図１において、照明光学系１０は、光源１１と第１のレンズ１２から構成され、被測定物１の表面１ａをＸＹ平面とした時、第１のレンズ１２の光軸１２ａがｚ軸方向になるように設置され、光源１１が第１のレンズ１２の光軸上に設置されている。
受光光学系２０は、結像光学系である第２のレンズ２１と、２分割受光素子２２とから構成され、第２のレンズ２１の光軸２１ａが第１のレンズの光軸１２ａとなす角が４５°であり、被測定物１の表面１ａの測定点で交差するように設置され、また測定点と２分割受光素子２２の中央部が略結像関係にあるようにし、そして２分割受光素子２２の各受光領域２２ａと２２ｂの分割方向が、第２のレンズ２１の光軸２１ａおよびＹ軸と直交する方向になるように設置されている。
【００２８】
照明光学系１０の光源１１から出射された光束は、第１のレンズ１２で略平行光に変換され、被測定物１の表面１ａに照射される。被測定物１の表面１ａからの拡散反射光の一部が、受光光学系２０の第２のレンズ２１を透過して、２分割受光素子２２に結像される。２分割受光素子２２で各受光領域２２ａ、２２ｂに入射した光が光電変換され、それぞれ受光量に応じた電気信号（以下、受光量信号と言う）ｖa、ｖbとなり、図示しない演算手段である信号処理装置に送られる。
【００２９】
信号処理装置は、まず２つの受光領域２２ａ、２２ｂからの受光量信号ｖa、ｖbの和である総受光量信号ｖcと、被測定物１の距離を示す距離信号（２つの受光量信号ｖa、ｖbの差を２つの受光量信号ｖa、ｖbの和で除算した信号）ｖdを算出する。
すなわち、ｖc、ｖdは以下の式で求められる。
ｖc＝ｖa＋ｖb
ｖd＝（ｖa−ｖb）／（ｖa＋ｖb）
【００３０】
図２は、図１に示す被測定物１の表面１ａ近傍の拡大図である。図１、図２を用いて被測定物１の距離の変化に伴う受光量の変化の関係を示す。被測定物１に照射する光束は、中央部が明るく、周辺にいくにしたがって暗くなるような山型の光量分布を持っている。そこで、被測定物１が法線方向に変位し、距離が変化した場合、受光光学系２０の光軸が４５°に傾いているために、第２のレンズ２１の光軸２１ａが被測定物１の表面１ａと交差する位置が変わってしまう。従って２分割受光素子２２に入射する光は、被測定物１の表面１ａで少しずれた位置からの反射光となる。従って総受光量信号ｖcは、光量分布の影響を受け、距離の変化に対して山型の信号を出力する。一方、距離信号ｖdは、２分割受光素子２２の受光量の差を光量の和で除算することで、被測定物表面の反射率に関わらず、ある範囲内では所定の傾きを持った略直線の信号を出力する。これらの出力信号を示す略図を図３に示す。
【００３１】
次に、測定光学系と被測定物表面との距離に関する距離信号ｖdの利用方法について説明する。
本実施例の光学特性測定装置では、図示しない演算手段である信号処理装置は、有効な距離信号ｖdの最大値と最小値を記憶する有効範囲記憶手段と、距離信号ｖdが記憶された最大値と最小値の間にあるかどうかを判別する判別手段を備えており、予め測定光学系１０，２０と被測定物１の距離を意図的に変位させたときの距離信号ｖdと、２つの受光量信号ｖa、ｖbの和である総受光量信号ｖcとの関係から、総受光量信号ｖcが所定の変動幅内にあるときの距離信号ｖdの最大値と最小値を有効範囲記憶手段に記憶させる。
【００３２】
すなわち、本実施例の光学特性測定装置では、予め所定の範囲内で被測定物１の距離を意図的に変化させ、２つの受光領域２２ａ、２２ｂからの受光量信号ｖa、ｖbを測定し、ｖc、ｖdを算出する。そして、受光量信号の和である総受光量信号ｖcが要求精度から導出される所定の範囲内にあるときの距離信号ｖdを求める。これにより、距離信号ｖdが所定の範囲内に入っていれば総受光量信号ｖcの値が要求精度内の信号であることがわかる。
【００３３】
なお、図示しない演算手段である信号処理装置は、例えばアナログの電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含むマイクロコンピュータで構成され、このマイクロコンピュータは、上記の判別処理や演算処理を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、各種情報の記憶手段であるメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発ＲＡＭ等）を有し、各演算機能をメモリに記憶されているソフトウエアやデータを用いて実現するものである。
【００３４】
以上の本実施例の光学特性測定装置は、被測定物１が比較的高周波数で振動しているような場合でも、距離信号ｖdが所定の範囲にある時に総受光量信号ｖcを取得することで、高精度での測定が実現でき、被測定物の距離変動の影響を受けずに安定して反射光量を得ることができる。
【００３５】
［実施例２］
本発明の第２の実施例は、第１の実施例の光学特性測定装置で得られた距離信号ｖdの別の利用方法として、被測定物の距離変動の影響による受光量信号の変動の補正方法を示すものである。
本実施例の光学特性測定装置では、演算手段である信号処理装置は、「距離信号ｖdと総受光量補正係数信号の関係を記憶する補正係数記憶手段」と、「距離信号と、補正係数記憶手段に記憶された距離信号と総受光量信号の関係から総受光量信号を補正する総受光量補正手段」とを備え、予め被測定物１との距離を変位させた時の距離信号ｖdと総受光量信号ｖcをその最大値で除算して無次元化した総受光量補正係数信号ｖc'との関係を、補正係数記憶手段に記憶させる。
すなわち、本実施例では、予め取得した所定の範囲内での距離信号ｖdと、２つの受光領域２２ａ、２２ｂからの受光量信号ｖa、ｖbの和の総受光量信号ｖcを距離信号の最大値で除算して無次元化した総受光量補正係数信号ｖc'との関係を、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）等として演算手段である信号処理装置のメモリ等の記憶手段で記憶しておく。
【００３６】
また、他の方法として、前記補正係数記憶手段は、予め測定光学系１０，２０と被測定物１との距離を所定の範囲内で意図的に変位させた時の距離信号ｖdと、総受光量補正係数信号ｖc'を多項式近似したときの各項の係数を記憶するとともに、総受光量補正手段が、補正係数記憶手段の記憶した多項式の各項の係数を用いて多項式を解き、全受光量信号をこれで除算して補正する。
すなわち、ｖdとｖc'を比較的低次の多項式などの関数に近似し、その係数をメモリ等の記憶手段で記憶しておき、使用時にはこの係数を用いて関数を解くようにすると、ノイズの影響を低減できて、なお良い。
【００３７】
実際の測定時には、和の総受光量信号ｖcを距離信号ｖdから求めた総受光量補正係数信号ｖc'で除算して、受光量の出力信号ｖを算出する。
ｖ＝ｖc／ｖc'
これにより、被測定物との距離が変動したとしても、これに伴う受光量の変化を推定し、補正をかけることで、安定して被測定物からの拡散反射光量を測定することが可能となる。
【００３８】
なお、図４は、本実施例の光学特性測定装置の信号処理の流れを示す概略図である。前述したように、演算手段である信号処理装置は、例えばアナログの電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含むマイクロコンピュータで構成され、このマイクロコンピュータは、上記の補正や演算処理を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、各種情報の記憶手段であるメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発ＲＡＭ等）を有し、各演算機能をメモリに記憶されているソフトウエアやデータを用いて実現するものである。
また、本実施例の光学特性測定装置を画像形成装置に搭載する場合には、制御部のマイクロコンピュータを信号処理装置として利用することができる。
【００３９】
以上の実施例１、２では、照明光学系１０と受光光学系２０を、いわゆる０°／４５°配置で設置した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば照明光学系１０と受光光学系２０を入れ替えた、いわゆる４５°／０°配置で設置した場合にも本発明は同じ原理を用いることができる。
【００４０】
［実施例３］
図５は、本発明の第３の実施例を示す図であり、実施例１や実施例２の光学特性測定装置を応用した分光測色装置の測定光学系の概略構成図である。
図５において、測定光学系の照射光学系１０は、複数の分光分布の違う光を順次照射可能な波長可変光源１３と、第１のレンズ１２から構成されている。波長可変光源１３は、具体的な例としては４種類以上の中心波長の異なる発光ダイオード（ＬＥＤ）を近接させて実装し、順次点灯可能としたものである。また、受光光学系２０は、第１の実施例の受光光学系と同じ構成である。
【００４１】
本実施例の分光測色装置では、波長可変光源１３から被測定物１の表面１ａに照射した光束が、被測定物１の測定点近傍で光量が大きく、周辺に行くにしたがって光量が小さくなるような山型の光量分布を有しており、受光光学系２０の受光手段は、被測定物１との距離変動に伴い該受光手段に入射する光束の移動方向に分割された２つの受光領域２２ａ、２２ｂを備え、それぞれの受光領域２２ａ、２２ｂで光電変換して２つの信号を出力する２分割受光素子２２であり、図示しない演算手段は、全チャンネルの２つの信号から、被測定物との距離に相関のある距離信号を出力する距離信号演算手段を備えている。
また、図示しない演算手段は、予め測定しておいた距離信号と各チャンネル２つの信号の和である和信号の関係より、和信号の出力を補正する信号補正手段を備え、信号補正手段によって補正された各チャンネルの和信号より被測定物の分光反射率分布や三刺激値等を算出する。
【００４２】
以下、より具体的に説明する。
まず照明光学系１０の波長可変光源１３から出射された分光分布の異なる光束が順次被測定物１の表面１ａに照射される。被測定物１の表面１ａからの拡散反射光は、結像光学系である第２のレンズ２１を透過し、２分割受光素子２２に結像する。波長可変光源１３の分光分布の切り替えタイミングに応じて２分割受光素子２２の２つの受光領域２２ａと２２ｂで光電変換されたｍチャンネルの信号ｖia、ｖib（ｉ＝１〜ｍ）が得られる。これらの信号は、演算手段で有る図示しないカラー信号演算装置に送られる。
【００４３】
カラー信号演算装置は、まずそれぞれのチャンネルで、２つの受光領域２２ａ，２２ｂの信号ｖiaとｖibの和である総受光量信号ｖicを算出する。
次に測定光学系１０，２０と被測定物１との距離に相関の高い距離信号ｖdは、全チャンネルの信号ｖiaの和とｖibの信号の和を用いて、以下の式で算出する。
ｖd'＝（Σｖia−Σｖib）／（Σｖia ＋Σｖib）
【００４４】
ここで、予め測定光学系と被測定物表面との距離を所定の範囲内で意図的に変位させて、距離と受光量の関係を求める。そして、ｖd'と、各チャンネルの総受光量ｖicの最大値で割った信号ｖic'の関係をメモリ等の記憶手段に記憶しておく。
そして実際の測定時には、ｖd'と各受光系セットのｖic'との関係から各受光系セットのｖicを補正して信号ｖi出力する。
【００４５】
出力された全チャンネルの信号ｖiから、分光反射率分布や三刺激値を算出する方法は、既知の方法が利用可能である。その一例を以下に示す。
全受光セットの補正された信号出力ｖiを格納した行ベクトルｖと、変換行列Ｇから、各波長帯の分光反射率（例えば４００〜７００［ｎｍ］で１０［ｎｍ］ピッチの３１個）を格納した行ベクトルｒを、以下の式で求める。
ｒ＝Ｇｖ
【００４６】
ここで、変換行列Ｇは、予め分光分布が既知な多数（ｎ個）のサンプルに対して分光分布を格納した行列Ｒと、同様のサンプルを本実施例の分光測色装置で測定したときのｖを格納した行列Ｖから、最小二乗法を用いて誤差の２乗ノルム||・||2を最小化することを考える。
Ｒ＝［ｒ1、ｒ2、・・・、ｒn］
Ｖ＝［ｖ1、ｖ2、・・・、ｖn］
ｅ＝||Ｒ−ＣＶ||2→ｍｉｎ
Ｖを説明変数、Ｒを目的変数としたＶからＲへの回帰式の回帰係数行列Ｇは、行列Ｖの二乗最小ノルム解を与えるＭoore−Ｐenroseの一般化逆行列を用いて次式のように計算される。
Ｇ＝ＲＶT(ＶＶT)-1
【００４７】
ここで、上付きＴは行列の転置を、上付き−１は逆行列を表す。これで求まったＧをメモリ等の記憶手段に記憶させておくことで、実際の測定時には変換行列Ｇと信号出力ｖの積を取ることで任意の被測定物の分光反射率分布ｒが導出される。ここから既知の方法で三刺激値ＸＹＺやＬ*a*b*などが導出可能である。
【００４８】
なお、図示しない演算手段であるカラー信号演算装置は、例えばアナログの電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含むマイクロコンピュータで構成され、このマイクロコンピュータは、上記の補正や演算処理を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、各種情報の記憶手段であるメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発ＲＡＭ等）を有し、各演算機能をメモリに記憶されているソフトウエアやデータを用いて実現するものである。
また、本実施例の分光測色装置を画像形成装置に搭載する場合には、制御部のマイクロコンピュータをカラー信号演算装置として利用することができる。
【００４９】
以上に説明した本実施例の方法により、複数の分光分布での反射光から、距離信号を算出する際に、各受光領域の全チャンネルの信号を足した後、距離信号を演算することで、被測定物の色の影響を受けにくく、また、より安定して被測定物表面の変動の影響を受けにくく、画像形成装置のフィードバック制御に好適な分光測色装置を提供することが可能となる。
【００５０】
［実施例４］
図６は、本発明の第４の実施例を示す図であり、実施例１や実施例２の光学特性測定装置を応用した分光測色装置の測定光学系の概略構成図である。
図６において、測定光学系の照明光学系１０は、第１の実施例と同じ構成である。受光光学系２０は、第２のレンズ２１と、色フィルタを備えた２分割カラー受光素子２４からなる。
【００５１】
本実施例の分光測色装置は、白色光源１１で被測定物表面を照射し、該被測定物表面からの拡散反射光を結像光学系である第２のレンズ２１で集光し、横方向に並べて配置された分光透過特性の異なる複数の色フィルタを透過した後、横方向に複数に分割された受光領域を持つ２分割カラー受光素子２４で受光する測定光学系を備え、２分割カラー受光素子２４で複数チャンネルの電気信号に変換し、図示しない演算手段で複数チャンネルの電気信号から被測定物１の分光反射率分布や三刺激値等を算出するものであり、光源１１から被測定物１に照射した光束が、被測定物１の測定点近傍で光量が大きく、周辺に行くにしたがって光量が小さくなるような山型の光量分布を有しており、２分割カラー受光素子２４は、縦方向に２分割されており、該２分割カラー受光素子２４の縦方向が被測定物１との距離変動に伴い２分割カラー受光素子２４に入射する光束の移動方向と同じになるように設置され、２分割カラー受光素子２４の横方向に分割されたそれぞれのチャンネルで、縦方向に分割された受光領域の２つの信号を出力するようになっており、図示しない演算手段は、全チャンネルの２つの信号から、被測定物１との距離に相関のある距離信号を出力する距離信号演算手段と、予め測定しておいた距離信号と各チャンネル２つの信号の和である和信号の関係より和信号の出力を補正する信号補正手段とを備え、信号補正手段によって補正された各チャンネルの和信号より、少なくとも被測定物の分光反射率分布や三刺激値を算出する。
【００５２】
以下、より具体的に説明する。
図７に２分割カラー受光素子２４を第２のレンズ２１の方向から見たときの概略平面図を示す。２分割カラー受光素子２４は、基板３１の上に縦方向に２分割、横方向に６分割された受光領域が設置される。図ではハッチングされた領域３２−１ａ、３２−２ａ、・・・、３２−６ａ、３２−１ｂ、３２−２ｂ、・・・、３２−６ｂが受光領域である。各受光素子の上には、横方向に異なる分光透過率分布を持つ６つの色フィルタ３３−１、３３−２、・・・、３３−６が、それぞれ縦に２分割された受光領域に重なるように配置される。第２のレンズ２１を透過した光束は、それぞれ色フィルタ３３−１、３３−２、・・・、３３−６を透過した後、各受光領域３２−１ａ、３２−２ａ、・・・、３２−６ａ、３２−１ｂ、３２−２ｂ、・・・、３２−６ｂに入射して光電変換されて、信号ｖ1a、ｖ1b、・・・ｖ6a、ｖ6bを出力し、演算手段である図示しないカラー信号演算装置に送られる。
【００５３】
カラー信号演算装置では、以下の式でｖc、ｖdを算出する。
ｖ1c＝ｖ1a＋ｖ1b
ｖ2c＝ｖ2a＋ｖ2b
・
・
・
ｖ6c＝ｖ6a＋ｖ6b
ｖd＝(ｖ1a+ｖ2a+・・・+ｖ6a-ｖ1b-ｖ2b-・・・-ｖ6b)／(ｖ1a+ｖ2a+・・・+ｖ6a+ｖ1b+ｖ2b+・・・+ｖ6b)
【００５４】
予め、被測定物表面の距離変動を示す信号ｖdと、各色の２分割受光素子の和をそれぞれの最大値で割って無次元化した値ｖ1c'、ｖ2c'、・・・、ｖ6c'の関係を、ルックアップテーブルや多項式近似にてメモリ等の記憶手段に記憶しておく。実際の測定時には、この関係を用いて各色のｖcを補正した後、出力する。
さらに、第３の実施例で説明した方法と同様の既知の方法で、最小二乗法を用いて算出された変換行列により、分光反射率分布や三刺激値ＸＹＺ等が算出される。
【００５５】
なお、図示しない演算手段であるカラー信号演算装置は、例えばアナログの電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含むマイクロコンピュータで構成され、このマイクロコンピュータは、上記の補正や演算処理を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、各種情報の記憶手段であるメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発ＲＡＭ等）を有し、各演算機能をメモリに記憶されているソフトウエアやデータを用いて実現するものである。
また、本実施例の分光測色装置を画像形成装置に搭載する場合には、制御部のマイクロコンピュータをカラー信号演算装置として利用することができる。
【００５６】
本実施例の方法では、色のチャンネル数を６チャンネルとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、４チャンネル以上であれば、同様の方法を用いることができる。
また、本方法では、１つの白色光源を用いているので、前述の実施例３のように複数の光源を用いるものと比べて、光源の光量分布が同じなので、各チャンネルの２分割受光素子の受光量が同じとなる被測定物の位置が同じなので、より精度の高い距離信号が得られ、より高精度で各チャンネルの受光量を補正することが可能となる。従って、さらに被測定物の距離変動の影響が小さい分光測色装置を提供することができる。
【００５７】
［実施例５］
次に、本発明の光学特性測定装置や分光測色装置を搭載するカラー画像形成装置の一実施例について説明する。
図８は、本発明に係るカラー画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。この画像形成装置は、複写機能とそれ以外の機能、例えばプリンタ機能やファクシミリ機能等を有する複合機であり、図示しない操作部に設けられた切替キーにより複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を切替可能に構成されている。
この画像形成装置のシステムとしては、中間転写ユニット１２０に沿って４つの画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋを並設した、４連タンデム型中間転写方式のフルカラー機として描かれているが、これは画像形成装置の代表例として描いているだけであり、４連タンデム型直接転写方式や、１ドラム型中間転写方式などのフルカラー機でも良い。
ここでは一例として、図８に示すカラー画像形成装置の構成と画像形成動作を説明する。
【００５８】
図８において、このカラー画像形成装置は、画像形成動作を行う画像形成装置本体１００と、その本体上部に設置され、原稿画像の読取りを行うスキャナ部２００と、そのスキャナ部２００の上部に開閉自在に設置され、スキャナ部２００の原稿台（コンタクトガラス）に原稿を搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３００等で構成されている。
【００５９】
画像形成装置本体１００内には、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色に対応する４つの画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋが中間転写ユニット１２０に沿って並設されている。この４つの画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋは、作像する画像の現像色が異なるだけで構成は同じあり、像担持体である光導電性の感光体１０１と、その感光体１０１の周囲に配設された帯電手段である帯電装置（例えば帯電チャージャ、あるいは帯電ローラ等）１０２、現像手段である現像装置１０４、一次転写手段である一次転写ローラ１０５、感光体表面のクリーニング手段である感光体クリーニングユニット１０６、感光体表面の除電手段である除電装置１０７を備えている。
【００６０】
また、各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの上方には、各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの感光体１０１に各色に対応した書込光を露光する書込ユニット１０３が設置されている。この書込ユニット１０３としては、レーザ光源と光偏向器と走査光学系を備えた光走査方式の書込装置や、ライン状の発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイと結像光学系を用いた書込装置等が用いられる。
【００６１】
並設された４つの画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの下には、中間転写ユニット１２０が設置され、この中間転写ユニット１２０は、複数のローラ１２２，１２３，１２４に張架された無端ベルト状の中間転写体１２１（以下、中間転写ベルトと言う）と、中間転写ベルトクリーニングユニット１２５を備え、各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの感光体１０１に形成される各色のトナー像が中間転写ベルト１２１に一次転写される。
また、中間転写ユニット１２０の下には、中間転写ベルト１２１上の画像を記録媒体（例えば記録用紙）に二次転写するための二次転写ローラ１３０が設置されている。
【００６２】
画像形成装置本体１００の下部には給紙部が設けられており、この給紙部には、記録媒体としてサイズの異なる記録用紙Ｐを収納した複数の給紙トレイ１５０Ａ，１５０Ｂが着脱自在に設置されている。また、給紙部には、各給紙トレイ１５０Ａ，１５０Ｂから記録用紙Ｐを１枚ずつ給紙するためのピックアップアップローラ１５１と給紙ローラ１５２が設けられている。そして、給紙部から給紙された記録用紙Ｐは、搬送ローラ１５３，１５４，１５５により上方に搬送され、レジストローラ１５６により所定のタイミングで前記二次転写ローラ１３０の位置に送り出される。
【００６３】
また、二次転写ローラ１３０の位置より用紙搬送方向下流側には、記録用紙Ｐに転写された画像を定着するための定着ユニット１４０が設置されており、定着ユニット１４０の用紙搬送方向下流側には、プリントモードに応じて用紙の搬送方向を切り替える分岐路が設けられている。そして、分岐路の一方側は排紙トレイ１６０に用紙を排紙する排紙搬送経路につながり、他方は両面プリント時に用いられる用紙反転部１５８や再給紙搬送経路１５９につながっている。
【００６４】
以上のような構成の画像形成装置において、プリント開始命令が入力されると、各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの感光体１０１とその周囲の各ユニットのローラ、中間転写ベルト１２１の駆動ローラ、給紙・搬送経路等にある各ローラが既定のタイミングで回転し始め、画像形成装置本体１００下部の給紙部の選択された用紙サイズの給紙トレイ１５０Ａ（または１５０Ｂ）から記録用紙Ｐの給紙が開始される。一方、各感光体１は帯電装置１０２によってその表面を一様な電位に帯電され、書込ユニット１０３から照射される書込光によってその表面を各色の画像データに従って露光される。露光された後の電位パターンを静電潜像と呼ぶが、この静電潜像をその表面に担持した感光体１０１は、現像装置１０４より各色のトナーを供給されることにより、担持している静電潜像を特定色に現像される。
【００６５】
図８においては感光体１０１が４色分あるので、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）（色順はシステムによって異なる）のトナー像が各感光体上に現像されることになる。各感光体上に現像された各色のトナー像は、中間転写ベルト１２１との接点において、感光体１０１に対向して設置された一次転写ローラ１０５に印加される一次転写バイアス、及び押圧力によって中間転写ベルト１２１上に一次転写される。この一次転写動作にタイミングを合わせながら４色分繰り返すことにより、中間転写ベルト１２１上にフルカラートナー像が形成される。中間転写ベルト１２１上に形成されたフルカラートナー像は、二次転写ローラ１３０部において、レジストローラ１５６によってタイミングを合わせて搬送されてくる記録用紙Ｐに二次転写される。この時、二次転写ローラ１３０に印加される二次転写バイアス、及び押圧力によって二次転写が行われる。
【００６６】
フルカラートナー像を転写された記録用紙Ｐは、定着ユニット１４０を通過することにより、表面に担持しているトナー像を加熱・加圧定着される。片面プリントならば分岐路をそのまま直線搬送されて排紙トレイ１６０へ排紙される。また、両面プリントならば分岐路で搬送方向を下向きに変えられ、スイッチバックローラ１５７を介して用紙反転部１５８へ搬送されていく。用紙反転部１５８へ到達した記録用紙Ｐは、ここでスイッチバックローラ５７により搬送方向を逆転されて記録用紙Ｐの後端から用紙反転部１５８を出て行く。これをスイッチバック動作と呼び、この動作によって記録用紙Ｐの表裏を反転させることができる。表裏反転された記録用紙Ｐは定着ユニット方向には戻らず、再給紙搬送経路１５９を通過して本来の給紙経路に合流する。この後は表面プリントの時と同じ様にトナー像を転写されて、定着ユニット１４０部を通過して排紙トレイ１６０に排紙される。これが両面プリント動作である。
【００６７】
また、各部の動作を最後まで説明すると、一次転写部を通過した各感光体１０１は、その表面に一次転写残トナーを担持しており、これをブレードやブラシ等で構成された感光体クリーニングユニット１０６において除去される。その後、除電ランプ等からなる除電装置７によってその表面を一様に除電されて次の画像のための帯電に備える。また、二次転写部を通過した中間転写ベルト１２１に関しても、その表面に二次転写残トナーを担持しているが、こちらもブレードやブラシ等で構成された中間転写ベルトクリーニングユニット１２５によってこれを除去され、次のトナー像の転写に備える。この様な動作の繰り返しで、片面プリント若しくは両面プリントが行われる。
【００６８】
以上のような構成の画像形成装置において、本実施例では定着後の記録用紙Ｐ上の画像の光学特性や色情報を測定するための測定装置１７１、あるいは中間転写ベルト１２１上に一次転写された画像の光学特性や色情報を測定するための測定装置１７２を設けている。そして、これらの測定装置１７１，１７２としては、実施例１〜４で説明した光学特性測定装置や分光測色装置が用いられる。
これらの測定装置１７１，１７２は、被測定物である記録用紙Ｐや中間転写ベルト１２１上に形成したマークやテストパターン等の測定用画像からの拡散反射光を測定光学系の受光手段（分割受光素子２２または２４）で受光し、受光手段で電気信号に変換して出力する。そして、この出力信号はＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換されて図示しない画像形成装置の制御部に送られ、制御部内の演算手段であるマイクロコンピュータ等からなる演算処理装置（ＣＰＵ）で前述の各種演算処理がなされ、取得した距離信号の情報や反射光量、色情報（被測定物の分光反射率分布や三刺激値等）等を記憶手段であるメモリに記憶し、このメモリ記憶した情報に基づいて、画像形成装置の各プロセス部（書込ユニット１０３、各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ等）の制御や、印刷する画像のコンピュータ上のデータを調整し、画像の濃度や色を安定させるフィードバック制御を行う。これにより、画像形成装置の色安定性を向上させることができ、高画質な画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【００６９】
１：被測定物
１ａ：被測定物の表面
１０：照明光学系（測定光学系）
１１：光源
１２：第１のレンズ
１２ａ：第１のレンズの光軸
１３：波長可変光源
２０：受光光学系（測定光学系）
２１：第２のレンズ
２１ａ：第２のレンズの光軸
２２：２分割受光素子
２２ａ、２２ｂ：２分割受光素子の受光領域
２４：２分割カラー受光素子
３１：基板
３２−１ａ、３２−２ａ、・・・、３２−６ａ、３２−１ｂ、３２−２ｂ、・・・、３２−６ｂ：受光領域
３３−１、３３−２、・・・、３３−６：色フィルタ
１００：画像形成装置本体
１０１：感光体（像担持体）
１０２：帯電装置
１０３：書込ユニット
１０４：現像装置
１０５：一次転写ローラ
１０６：感光体クリーニングユニット
１０７：除電装置
１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ：画像形成ユニット
１２０：中間転写ユニット
１２１：中間転写ベルト（中間転写体）
１２５：中間転写ベルトクリーニングユニット
１３０：二次転写ローラ（二次転写手段）
１４０：定着ユニット（定着手段）
１５０Ａ，１５０Ｂ：給紙トレイ
１５１：ピックアップローラ
１５２：給紙ローラ
１５３，１５４，１５５：搬送ローラ
１５６：レジストローラ
１５７：スイッチバックローラ
１５８：用紙反転部
１５９：再給紙搬送経路
１６０：排紙トレイ
１７１，１７２：測定装置（光学特性測定装置または分光測色装置）
２００：スキャナ部
３００：自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）
Ｐ：記録用紙（記録媒体）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特開２００７−５７５２９号公報
【特許文献２】特許第３７６７２３３号公報
【非特許文献】
【００７１】
【非特許文献１】津村、他、「重回帰分析によるマルチバンド画像からの分光反射率の推定」、光学  No.27、7（1998）P.348-391
【図１】
2010210456.tif 000003
【図２】
2010210456.tif 000004
【図３】
2010210456.tif 000005
【図４】
2010210456.tif 000006
【図５】
2010210456.tif 000007
【図６】
2010210456.tif 000008
【図７】
2010210456.tif 000009
【図８】
2010210456.tif 000010