(57)【要約】      （修正有）【課題】画像内での色変動、色ばらつきの補正を可能とする画像濃度計測方法及び画像濃度計測装置、並びにそれらを具備した画像形成装置を提供する。【解決手段】任意の色材を用いて画像担持媒体上に形成されたベタ画像に、波長の異なる複数の光を順次照射する工程と、ベタ画像からの２次元拡散光画像を順次取得する工程と、前記色材を用いて画像担持媒体上に形成された任意のハーフトーン画像に波長の異なる複数の光を順次照射する工程と、前記ハーフトーン画像からの２次元拡散光画像を順次取得する工程と、前記ベタ画像からの２次元拡散光画像及び前記ハーフトーン画像からの２次元拡散光画像から、それぞれの２次元拡散光画像の各画素における分光特性を推定する工程と、前記ベタ画像の２次元拡散光画像の各画素における分光特性から、前記ハーフトーン画像の２次元拡散光画像の各画素の撮像領域に存在する前記色材の面積率を導出する工程と、を有する。【選択図】図１
2010169445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の色材を用いて画像担持媒体上に形成されたベタ画像に、波長の異なる複数の光を順次照射する工程と、
前記波長の異なる複数の光が順次照射されたベタ画像からの２次元拡散光画像を順次取得する工程と、
前記色材を用いて画像担持媒体上に形成された任意のハーフトーン画像に波長の異なる複数の光を順次照射する工程と、
前記波長の異なる複数の光が順次照射された前記任意のハーフトーン画像からの２次元拡散光画像を順次取得する工程と、
前記ベタ画像からの２次元拡散光画像及び前記ハーフトーン画像からの２次元拡散光画像から、それぞれの２次元拡散光画像の各画素における分光特性を推定する工程と、
推定された前記ベタ画像の２次元拡散光画像の各画素における分光特性から、前記ハーフトーン画像の２次元拡散光画像の各画素の撮像領域に存在する前記色材の面積率を導出する工程と、を有する画像濃度計測方法。
【請求項２】
更に、画像の形成されていない前記画像担持媒体に、波長の異なる複数の光を順次照射する工程と、
前記波長の異なる複数の光が順次照射された前記画像担持媒体からの２次元拡散光画像を順次取得する工程と、
前記画像担持媒体からの２次元拡散光画像から、前記画像担持媒体の２次元拡散光画像の各画素における分光特性を推定する工程と、を有し、
前記色材の面積率を導出する工程は、前記画像担持媒体の２次元拡散光画像の各画素における分光特性と、前記ベタ画像の２次元拡散光画像の各画素における分光特性と、前記ハーフトーン画像の２次元拡散光画像の各画素における分光特性とを任意の表色系に変換する工程と、前記ベタ画像の表色系の数値に、２次元拡散光画像の各画素の撮像領域に存在する前記色材の仮の面積率を乗じた項と前記画像担持媒体の表色系の数値に１から前記仮の面積率を減じた値を乗じた項との和と、前記ハーフトーン画像の表色系の数値との差が最小となるように、前記仮の面積率を制御する工程と、を有する請求項１記載の画像濃度計測方法。
【請求項３】
前記仮の面積率を制御する工程において、２次元拡散光画像の各画素において前記仮の面積率を収束演算により制御する請求項２記載の画像濃度計測方法。
【請求項４】
更に、画像の形成されていない前記画像担持媒体に、波長の異なる複数の光を順次照射する工程と、
前記波長の異なる複数の光が順次照射された前記画像担持媒体からの２次元拡散光画像を順次取得する工程と、
前記画像担持媒体からの２次元拡散光画像から、前記画像担持媒体の２次元拡散光画像の各画素における分光特性を推定する工程と、を有し、
前記色材の面積率を導出する工程は、推定された前記ベタ画像の２次元拡散光画像の各画素の分光特性及び推定された前記ハーフトーン画像の２次元拡散光画像の各画素の分光特性を、推定された前記画像担持媒体の２次元拡散光画像の各画素の分光特性で各波長において除する工程と、前記各波長において除された前記ベタ画像の２次元拡散光画像の各画素の分光特性から、前記各波長において除された前記ハーフトーン画像の２次元拡散光画像の各画素の撮像領域に存在する色材の面積率を導出する工程と、を有する請求項１記載の画像濃度計測方法。
【請求項５】
所定の波長分布を有する複数の光を出射する光源手段と、
前記所定の波長分布を有する複数の光が照射された画像担持媒体及び画像からの２次元拡散光画像を取得する画像取得手段と、
前記２次元拡散光画像の各画素の撮像領域において前記画像担持媒体及び画像の分光特性を検知し、任意のハーフトーン画像の分光特性から色材の面積率を導出する演算手段と、を有する画像濃度計測装置。
【請求項６】
前記色材の面積率は、前記光源手段の波長に対する光量分布形状を、前記画像取得手段の各画素で受光される反射光量にそれぞれ乗じて導出する請求項５記載の画像濃度計測装置。
【請求項７】
更に、前記画像担持媒体及び画像に照射する光を平行光とする第一の結像手段、及び／又は、前記画像担持媒体および画像からの拡散反射光量を前記画像取得手段に結像する第二の結像手段、を有する請求項５又は請求項６記載の画像濃度計測装置。
【請求項８】
画像担持媒体上に形成されたベタ画像に白色光を照射する工程と、
前記白色光が照射されたベタ画像からの１次元拡散光画像を、異なる波長の光を透過する複数のフィルタを通して、複数の１次元受光素子列で取得する工程と、
画像担持媒体上に形成された任意のハーフトーン画像に白色光を照射する工程と、
前記白色光が照射された任意のハーフトーン画像からの１次元拡散光画像を、異なる波長の光を透過する複数のフィルタを通して、前記複数の１次元受光素子列で取得する工程と、
前記ベタ画像及び前記ハーフトーン画像それぞれの複数の１次元拡散光画像から前記ベタ画像及びハーフトーン画像それぞれの１次元拡散光画像の各画素における分光特性を推定する工程と、
推定された前記ベタ画像の１次元拡散光画像の各画素の分光特性から前記ハーフトーン画像の１次元拡散光画像の各画素の撮像領域に存在する色材の面積率を導出する工程と、を有する画像濃度計測方法。
【請求項９】
画像担持媒体上に形成されたベタ画像に白色光を照射する工程と、
前記白色光が照射されたベタ画像からの１次元拡散光画像を異なる波長の光を透過する複数のフィルタを通して、複数の１次元受光素子列で取得する工程と、
画像担持媒体上に形成された任意のハーフトーン画像に白色光を照射する工程と、
前記白色光が照射された任意のハーフトーン画像からの１次元拡散光画像を異なる波長の光を透過する複数のフィルタを通して、前記複数の１次元受光素子列で取得する工程と、
前記１次元拡散光画像を複数取得して２次元拡散光画像を取得する工程と、
前記ベタ画像及び前記ハーフトーン画像それぞれの複数の２次元拡散光画像から前記ベタ画像及びハーフトーン画像それぞれの２次元拡散光画像の各画素における分光特性を推定する工程と、
推定された前記ベタ画像の２次元拡散光画像の各画素の分光特性から前記ハーフトーン画像の２次元拡散光画像の各画素の撮像領域に存在する色材の面積率を導出する工程と、を有する画像濃度計測方法。
【請求項１０】
製品内で移動する画像担持媒体及び前記画像担持媒体上の画像に白色光を移動方向と垂直に１次元で均一に照射する光源手段と、
前記白色光が照射された前記画像担持媒体及び前記画像担持媒体上の画像からの１次元拡散光画像を複数方向に分岐する光路分岐手段と、
前記光路分岐手段により分岐された各１次元拡散光を透過させる異なる波長特性を有する複数のフィルタと、
前記複数のフィルタを透過した１次元拡散光を受光する１次元画像取得手段と、
前記画像担持媒体及び画像からの１次元拡散光を前記画像取得手段に結像する結像手段と、
前記１次元拡散光画像又は複数の前記１次元拡散光画像からなる２次元拡散光画像の各画素の撮像領域において前記画像担持媒体及び画像の分光特性を検知し、任意のハーフトーン画像の分光特性から色材の面積率を導出する演算手段と、を有する画像濃度計測装置。
【請求項１１】
請求項５乃至請求項７の何れか一項又は請求項１０記載の画像濃度計測装置を具備し、出力予定の画像の分光特性から導出される面積率と、出力結果の画像の分光特性から導出される面積率の差異を導出し、前記画像濃度計測装置で取得した２次元拡散光画像の各画素の撮像領域の色補正値をそれぞれ画像の面積率により補正する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成時における画像濃度補正のための画像濃度計測方法及び画像濃度計測装置、並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
市場にはプリンター、複写機、それらと通信機能等の高付加価値製品である複合機、商業用印刷機など多くの画像製品があり、画像形成方法においても、電子写真方式、インクジェット方式、感熱方式等様々である。ユーザーニーズもモノクロ印刷からカラー印刷への移行における画像の多次元化、高精細高密度化が進み、写真高画質プリントなど色再現への要求も高まっている。
【０００３】
画像の色形成ではルックアップテーブルに代表される色変換テーブルを基準に、ユーザーが出力予定の画像と画像製品の出力画像の色を設定している。従来、画像製品における色センシングや色補正は、ＲＧＢカラーセンサー等で中間転写体上に形成されたカラーパッチを検知し、トナー量を補正する方法が一般的である。
【０００４】
近年の画像製品では分光測色器を外付けし、高精度なカラーマネジメントを実行可能とする機種が上市されるようになってきた。画像製品における色評価技術と画像形成プロセスへのフィードバックの例を以下に示す。
【０００５】
例えば、画像の濃度変動が大きな場合でも、各色１つの濃度レベルのパッチパターンを検知して、粗い検知範囲の限定と、限定したレベルでの詳細な濃度レベルのパッチパターンを検知し、濃度補正テーブルを作成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
又、カラーセンサーにより濃度変動が微小な場合は濃度補正しないで画像を出力することで、濃度の過補正を回避する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
又、複数の可視光光源と単一の紫外光光源と受光手段とを有し、紫外光成分を除去することで紙の含む蛍光増白材の影響を受けることなく色彩計測を可能とする技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
又、階調パッチパターンの出力画像をスキャナで読み取り、取得したＲＧＢデータをＸＹＺデータに変換し測色データとする。そして、中間転写体上で階調パッチパターンを読み取ったセンサーで得られる反射率データから反射率を測色データに変換する変換カーブを算出し、センサー特性を補正する技術が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００９】
又、転写紙表裏でトナー付着量を均等にし、両面画像形成時の光沢差を低減する。そして、光沢差を低減するための指標となるトナー付着量検知手段はトナー像の画像を取得し画像面積率等の導出により行う。そして、光沢制御工程は、表裏面のトナー付着量検出値により、それぞれの面で定着温度を制御することによって実行する技術が開示されている（例えば、特許文献５参照）。
【００１０】
又、マルチバンドで分光特性を導出し、墨色を除く各色の占める領域を特定する技術が開示されている（例えば、特許文献６参照）。
【特許文献１】特開２００６−２６９３６号公報
【特許文献２】特開２００５−３２１５７２号公報
【特許文献３】特開２００５−２６５７５２号公報
【特許文献４】特開２００５−４３６１７号公報
【特許文献５】特開２００６−３６７９号公報
【特許文献６】特許第３９３５８３６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、製品の使用環境の条件や変動、トナー等のサプライ製品の品質変動、製品を構成する部品やユニットの劣化、大量印刷における経時変化など、固定した色変換テーブルでは、いかに色を高精度に計測し、色補正を実行しても、期待される色への補正が実行されない。
【００１２】
又、電子写真、インクジェット等の画像形成方法では、色の表現は各色材によるハーフトーン画像の重畳により決定されるため、色材の厚み方向の量だけではなく、画像領域に占める面積率を高精度に規定する必要がある。
【００１３】
特許文献１乃至特許文献３に開示されている技術は、いずれも色変換テーブルを利用するものであり、検知データと出力画像の間に色補正、濃度補正、色材料補正のステップが必要であり、画像を変動させる各要因に対して、各補正データ間の関係を適宜、検証、修正する必要がある。逆に、各ステップ間で不適合がある場合、正確な色の画像形成ができないという問題があった。
【００１４】
特許文献４に開示されている技術は、センサーの精度を確保するために製品自体の階調パッチパターンを基準としているため、環境変動などの画像を変動させる要因が存在する場合、誤検知、誤補正を生じる可能性が非常に高く、当方法により得られた変換テーブルを永続的に使用することで、永続的に色再現性の低い製品を提供する危険性があるという問題があった。
【００１５】
特許文献５に開示されている技術は、光沢性の向上を目的としているが、画像面積率を用いていることにより色評価と同様に画像補正へのフィードバックに有効であると考えられる。しかし、トナー量と面積率との固定した相関関係を用いるか、変換テーブル参照を前提としているため、画像を変動させる要因に対応できないという問題があった。
【００１６】
特許文献６に開示されている技術は、各色の領域特定には高精度な検出が可能であるが、色材が変わった場合や画像担持媒体が色を有する場合に対応しきれないという問題があった。
【００１７】
上記の点に鑑みて、画像内での色変動、色ばらつきの補正を可能とする画像濃度計測方法及び画像濃度計測装置、並びにそれらを具備した画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本画像濃度計測方法は、任意の色材を用いて画像担持媒体上に形成されたベタ画像に、波長の異なる複数の光を順次照射する工程と、前記波長の異なる複数の光が順次照射されたベタ画像からの２次元拡散光画像を順次取得する工程と、前記色材を用いて画像担持媒体上に形成された任意のハーフトーン画像に波長の異なる複数の光を順次照射する工程と、前記波長の異なる複数の光が順次照射された前記任意のハーフトーン画像からの２次元拡散光画像を順次取得する工程と、前記ベタ画像からの２次元拡散光画像及び前記ハーフトーン画像からの２次元拡散光画像から、それぞれの２次元拡散光画像の各画素における分光特性を推定する工程と、推定された前記ベタ画像の２次元拡散光画像の各画素における分光特性から、前記ハーフトーン画像の２次元拡散光画像の各画素の撮像領域に存在する前記色材の面積率を導出する工程と、を有することを要件とする。
【００１９】
又、本画像濃度計測装置は、所定の波長分布を有する複数の光を出射する光源手段と、前記所定の波長分布を有する複数の光が照射された画像担持媒体及び画像からの２次元拡散光画像を取得する画像取得手段と、前記２次元拡散光画像の各画素の撮像領域において前記画像担持媒体及び画像の分光特性を検知し、任意のハーフトーン画像の分光特性から色材の面積率を導出する演算手段と、を有することを要件とする。
【００２０】
又、本画像濃度計測方法は、画像担持媒体上に形成されたベタ画像に白色光を照射する工程と、前記白色光が照射されたベタ画像からの１次元拡散光画像を、異なる波長の光を透過する複数のフィルタを通して、複数の１次元受光素子列で取得する工程と、画像担持媒体上に形成された任意のハーフトーン画像に白色光を照射する工程と、前記白色光が照射された任意のハーフトーン画像からの１次元拡散光画像を、異なる波長の光を透過する複数のフィルタを通して、前記複数の１次元受光素子列で取得する工程と、前記ベタ画像及び前記ハーフトーン画像それぞれの複数の１次元拡散光画像から前記ベタ画像及びハーフトーン画像それぞれの１次元拡散光画像の各画素における分光特性を推定する工程と、推定された前記ベタ画像の１次元拡散光画像の各画素の分光特性から前記ハーフトーン画像の１次元拡散光画像の各画素の撮像領域に存在する色材の面積率を導出する工程と、を有することを要件とする。
【００２１】
又、本画像濃度計測方法は、画像担持媒体上に形成されたベタ画像に白色光を照射する工程と、前記白色光が照射されたベタ画像からの１次元拡散光画像を異なる波長の光を透過する複数のフィルタを通して、複数の１次元受光素子列で取得する工程と、画像担持媒体上に形成された任意のハーフトーン画像に白色光を照射する工程と、前記白色光が照射された任意のハーフトーン画像からの１次元拡散光画像を異なる波長の光を透過する複数のフィルタを通して、前記複数の１次元受光素子列で取得する工程と、前記１次元拡散光画像を複数取得して２次元拡散光画像を取得する工程と、前記ベタ画像及び前記ハーフトーン画像それぞれの複数の２次元拡散光画像から前記ベタ画像及びハーフトーン画像それぞれの２次元拡散光画像の各画素における分光特性を推定する工程と、推定された前記ベタ画像の２次元拡散光画像の各画素の分光特性から前記ハーフトーン画像の２次元拡散光画像の各画素の撮像領域に存在する色材の面積率を導出する工程と、を有することを要件とする。
【００２２】
又、本画像濃度計測装置は、製品内で移動する画像担持媒体及び前記画像担持媒体上の画像に白色光を移動方向と垂直に１次元で均一に照射する光源手段と、前記白色光が照射された前記画像担持媒体及び前記画像担持媒体上の画像からの１次元拡散光画像を複数方向に分岐する光路分岐手段と、前記光路分岐手段により分岐された各１次元拡散光を透過させる異なる波長特性を有する複数のフィルタと、前記複数のフィルタを透過した１次元拡散光を受光する１次元画像取得手段と、前記画像担持媒体及び画像からの１次元拡散光を前記画像取得手段に結像する結像手段と、前記１次元拡散光画像又は複数の前記１次元拡散光画像からなる２次元拡散光画像の各画素の撮像領域において前記画像担持媒体及び画像の分光特性を検知し、任意のハーフトーン画像の分光特性から色材の面積率を導出する演算手段と、を有することを要件とする。
【発明の効果】
【００２３】
開示の技術によれば、画像内での色変動、色ばらつきの補正を可能とする画像濃度計測方法及び画像濃度計測装置、並びにそれらを具備した画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、実施の形態の説明を行う。
【００２５】
〈第１の実施の形態〉
図１は、第１の実施の形態に係る画像濃度計測装置の例を示す図である。図１を参照するに、画像濃度計測装置１０は、光源１１と、フィルタ１２と、フィルタ交換手段１３と、画像取得手段１４と、演算手段１５とを有する。１９は、画像担持媒体を示している。
【００２６】
光源１１は、フィルタ１２を介して画像担持媒体１９に照射される光を出射する機能を有する。光源１１としては、例えばキセノンランプや白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode:発光ダイオード）等を用いることができる。なお、キセノンランプは大型商用印刷機等への搭載は可能と考えられるが、オフィス用途では装置の全体サイズを低減する必要があるため、ＬＥＤ等の微小光源を用いることが好ましい。
【００２７】
フィルタ１２は、所定の波長範囲の光のみを透過する機能を有し、フィルタ１２ａ、フィルタ１２ｂ、及びフィルタ１２ｃを備えている。フィルタ１２ａ、フィルタ１２ｂ、及びフィルタ１２ｃは、同一平面に配置されており、互いに異なる波長範囲の光を透過する機能を有する。フィルタ１２ａは例えば赤色光を透過し、フィルタ１２ｂは例えば緑色光を透過し、フィルタ１２ｃは例えば青色光を透過する。
【００２８】
フィルタ交換手段１３は、フィルタ１２を、例えば光源１１から出射される光の光軸方向に平行な回転軸を中心に回転させて交換する機能を有する。フィルタ交換手段１３は、光源１１から出射される光が、フィルタ１２ａ、フィルタ１２ｂ、及びフィルタ１２ｃの何れかを透過する位置にフィルタ１２を順次駆動する。すなわち、画像担持媒体１９に複数の異なる波長範囲の光を順次照射することができる。なお、光源１１、フィルタ１２、及びフィルタ交換手段１３を含めて、光源手段と称する場合がある。すなわち、光源１１、フィルタ１２、及びフィルタ交換手段１３は、所定の波長分布を有する複数の光を出射する光源手段を構成する。
【００２９】
画像取得手段１４は、光源１１からフィルタ１２を介して画像担持媒体１９に照射された光の拡散反射光から２次元画像（２次元拡散光画像）を取得する機能を有する。画像取得手段１４は、複数の画素を備えている。画像取得手段１４としては、例えばＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor Device）、ＣＭＯＳ（Complimentary Metal Oxide Semiconductor Device）、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等のエリアセンサを用いることができる。なお、エリアセンサとは、一定の面積を占める光検出用のセンサアレイである。
【００３０】
演算手段１５は、画像取得手段１４から入手した２次元画像に基づいて演算を行う機能を有する。演算手段１５は、例えば、フィルタ１２ａを透過した場合の２次元画像、フィルタ１２ｂを透過した場合の２次元画像、フィルタ１２ｃを透過した場合の２次元画像から、各フィルタを透過する光（例えば、赤色光、緑色光、青色光）の反射率を求め、２次元画像の画素ごとに任意の表色系の数値に変換する。任意の表色系の一例としては、例えばＸＹＺ表色系を挙げることができる。ＸＹＺ表色系とは、ＣＩＥ（国際照明委員会）標準表色系として採用されているものであり、３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚに基づく表色系である。
【００３１】
又、演算手段１５は、画像担持媒体１９上に緊密に形成されたベタ画像やハーフトーン画像に複数の異なる波長範囲の光を順次照射して得られた２次元画像の各画素における分光特性を推定し、推定されたベタ画像の２次元画像の各画素の分光特性からハーフトーン画像の２次元画像の各画素の撮像領域に存在する色材の面積率を導出する。演算手段１５の機能の詳細については、後述する。
【００３２】
画像担持媒体１９は、拡散反射率の測定対象となる媒体である。画像担持媒体１９は、例えば画像の形成されていない紙、ベタ画像やハーフトーン画像が形成された紙等である。光源１１から出射される光は、所定の角度で画像担持媒体１９に入射される。
【００３３】
図２は、第１の実施の形態に係る画像濃度計測装置の他の例を示す図である。図２において、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図２を参照するに、画像濃度計測装置２０は、フィルタ１２がフィルタ２２に置換された以外は、画像濃度計測装置１０と同様である。以下、画像濃度計測装置１０と異なるフィルタ２２のみについて説明する。
【００３４】
フィルタ２２は、所定の波長範囲の光のみを透過する機能を有し、フィルタ２２ａ、フィルタ２２ｂ、フィルタ２２ｃ、フィルタ２２ｄ、フィルタ２２ｅ、及びフィルタ２２ｆの６つのフィルタを備えている。フィルタ２２ａ、フィルタ２２ｂ、フィルタ２２ｃ、フィルタ２２ｄ、フィルタ２２ｅ、及びフィルタ２２ｆは、同一平面に配置されており、互いに異なる波長範囲の光を透過する機能を有する。なお、光源１１、フィルタ２２、及びフィルタ交換手段１３を含めて、光源手段と称する場合がある。すなわち、光源１１、フィルタ２２、及びフィルタ交換手段１３は、所定の波長分布を有する複数の光を出射する光源手段を構成する。
【００３５】
以下、第１の実施の形態に係る画像濃度計測方法及び画像濃度計測装置の詳細について、特に演算手段１５の機能を中心に説明する。
【００３６】
図３は、画像濃度計測装置２０におけるフィルタ２２ａ〜２２ｆの分光透過率特性の例を示す図である。フィルタ２２ａ〜２２ｆは、可視領域（略３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）において全体に均一に分散するように透過する波長範囲が設定されている。画像取得手段１４で取得される反射光量は波長分布を有さないため、図３に示す分光透過率特性は、フィルタ２２ａ〜２２ｆの透過特性を分光計で計測しておき、波長分布の形状をガウシアン分布に近似するなどの手法で、取得された光量に応じて乗算して特定することにより得られる。
【００３７】
図４は、複数のサンプル画像の連続波長の分光特性の例を示す図である。図４に示す分光特性は、単色の画像であるサンプル画像を測定して得られた連続波長の分光特性である。すなわち、図４には、互いに異なる連続波長の分光特性がサンプル画像の数だけ表示されている。図５は、複数サンプル画像に対する６つの波長範囲における分光特性の例を示す図である。図５に示す分光特性は、図４と同一の複数サンプル画像を測定して得られた、フィルタ２２ａ〜２２ｆの透過特性に対応する６つの波長範囲における分光特性である。すなわち、図５には、互いに異なる６つの波長範囲における分光特性がサンプル画像の数だけ表示されている。
【００３８】
図４及び図５に示す分光特性からＷｉｅｎｅｒ推定に適用される推定行列を導出することができる。任意の測定対象の６つの波長範囲における分光特性に、導出した推定行列を乗じることにより、任意の測定対象の連続波長の分光特性を推定することができる。推定行列の導出方法は周知であるため、その説明は省略する。
【００３９】
演算手段１５には、予め図４及び図５に示す分光特性から導出したＷｉｅｎｅｒ推定に適用される推定行列が格納されている。従って、演算手段１５は、測定対象である画像担持媒体１９から得られる６つの波長範囲における拡散反射光強度から求めた分光特性に、導出した推定行列を乗じることにより、連続波長の分光特性を推定することができる。図６は、演算手段１５により推定された連続波長の分光特性の例を示す図である。図６において、実線で示された実測値は、分光計（図示せず）により実測した画像担持媒体１９の連続波長の分光特性である。又、一点鎖線で示された分光特性は、演算手段１５が測定対象である画像担持媒体１９から得た６つの波長範囲における拡散反射光強度から求めた分光特性である。丸で示された推定値は、この分光特性に推定行列を乗じることにより推定した連続波長の分光特性である。図６に示すように、実測値と推定値とは精度良く一致している。
【００４０】
なお、測定対象である画像担持媒体１９から得られる６つの波長範囲における拡散反射光強度に、直接導出した推定行列を乗じることにより、連続波長の分光特性を推定することも可能である。しかしながら、測定対象である画像担持媒体１９から得られる６つの波長範囲における拡散反射光強度から求めた分光特性に、導出した推定行列を乗じることにより、連続波長の分光特性を推定する方法の方が、より精度良く連続波長の分光特性を推定することができる。
【００４１】
演算手段１５は、推定した連続波長の分光特性から、任意の表色系の数値に変換する。第１の実施の形態では、ＸＹＺ表色系を用いて色の３刺激値を示すＸ、Ｙ、Ｚの値に変換するものとする。変換方法については周知であるため、その説明は省略する。
【００４２】
演算手段１５は、変換した３刺激値を示すＸ、Ｙ、Ｚから色材の面積率を求める。ここで、色材の面積率とは、画像担持媒体１９において色材が占有している面積の割合を示すものであり、ベタ画像では色材の面積率が１００％となり、ハーフトーン画像では明るい領域と暗い領域とが所定の比率で混在し、所定の色材の面積率となる。
【００４３】
ここで、画像を構成する色材の面積率から画像の色を導出する関係に、式（数１）に示すＮｅｕｇｅｂａｕｅｒの方程式がある。
【００４４】
【数１】
2010169445.tif 000003
ここで、ｉは、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＢＬの８つの要素である。ここで、Ｗは紙（画像担持媒体１９）自体を示し、Ｙは色材の１次色であるイエローを、Ｍは色材の１次色であるマゼンタを、Ｃは色材の１次色であるシアンを示す。又、Ｒは色材Ｙと色材Ｍの２次色である赤を、Ｇは色材Ｍと色材Ｃの２次色である緑を、Ｂは色材Ｙと色材Ｍの２次色である青を、ＢＬは黒を示す。又、Ａは各色材（Ｗも含む）の面積率を、Ｘ、Ｙ、Ｚは色の３刺激値を示す。
【００４５】
式（数１）は、紙（画像担持媒体１９）及び各色材の面積率Ａをそれぞれ決めれば、任意に画像の色を一義的に決めることができることを示している。このことから、単色の色材ごとにハーフトーンの階調を精度良く再現できれば、重畳された画像の色を精度良く形成できると考えられる。そのためには、画像担持媒体１９に形成されたハーフトーン画像の面積率を導出する必要があるため、以下にハーフトーン画像の面積率を導出する方法について説明する。
【００４６】
始めに、画像担持媒体１９である紙の連続波長の分光特性と、画像担持媒体１９である紙上に形成したベタ画像の連続波長の分光特性とを取得する。連続波長の分光特性の取得方法については、前述の通りである。ここで、ベタ画像とは、色材Ｙと色材Ｍと色材Ｃのうち何れか一つを画像担持媒体１９上に緊密に塗布することにより形成された画像である。すなわち、ベタ画像は、異なる色材（色材Ｙ、色材Ｍ、及び色材Ｃ）ごとに形成される。
【００４７】
図７は、画像担持媒体１９である紙を測定して得られた分光特性の例を示す図である。図８は、画像担持媒体１９である紙上に形成したベタ画像及び３種類の階調を有するハーフトーン画像を測定して得られた分光特性の例を示す図である。図７に示す紙の分光特性から変換される３刺激値をＸｐ、Ｙｐ、Ｚｐ、図８に示すベタ画像の分光特性から変換される３刺激値をＸｍ、Ｙｍ、Ｚｍ、ベタ画像の場合の面積率を１として、仮の面積率Ａを規定し、任意のハーフトーン画像の３刺激値をＸｈ、Ｙｈ、Ｚｈとすると式（数２）が成立する。ここで、全体の面積率は１であり、他の色材が存在しないことから、紙の面積率は（１−Ａ）となる。
【００４８】
【数２】
2010169445.tif 000004
図８に示すハーフトーン画像の３刺激値をＸｒ、Ｙｒ、Ｚｒとすると、式（数２）におけるＸｈ、Ｙｈ、Ｚｈと同様の関係が成り立つこととなる。ところが、３つの式に対して１つの変数Ａを持つので、面積率Ａは必ずしも１つの値として求まるとは限らない。そこで、Ｘｈ = Ｘｒ として面積率Ａを求める方法や、Ｘｈ = Ｘｒ、Ｙｈ = Ｙｒ、Ｚｈ = Ｚｒ として各等式からそれぞれ求まるＡの平均値を面積率Ａとする方法が考えられる。
【００４９】
加えて、色は物体からの反射光と透過光の波長分布により決まるため、最終的に検知される色は光源の波長ごとの強度分布、物体の波長ごとの反射率・透過率分布、受光手段の波長ごとの感度、用いられる光学素子の反射・透過率分布等の波長ごとの乗算（通常、行列や関数で表現されるため、行列や関数の積）で得られ、簡略化した場合、画像、紙、色材の分光反射率をそれぞれIλ、Pλ、Tλとすると、
【００５０】
【数３】
2010169445.tif 000005
と表すことができる。
【００５１】
紙の分光分布と色材の分光分布の波長ごとの乗算で、色を有する紙に形成された画像の色となるため、その逆演算を実施、すなわち、色を有する紙に形成された画像の色から紙の色を除すれば、色材の色を分離できることになり、式（数１）、式（数２）において、紙の色を考慮しないで面積率を導出することもできる。
【００５２】
図９〜図１１を参照しながら、紙と画像の色分離の例を示す。図９は、３種類の色の異なる紙の分光特性の例を示す図である。図９において、サンプル１〜３は、３種類の色の異なる紙を示している。図１０は、３種類の色の異なる紙上に形成したイエローのトナー画像の分光特性及び紙の無地の分光特性の例を示す図である。紙の無地の分光特性は、図９に示すものと同一である。サンプル１〜３（無地）は、無地の分光特性を示している。サンプル１〜３（画像あり）は、イエローのトナー画像の分光特性を示している。図１１は、紙の色の影響を除去したトナー画像のみの分光特性の例を示す図である。図１１に示す分光特性は、それぞれの波長において、図１０の分光反射率を図９の分光反射率で除すことにより得られる紙の色の影響を除去したトナー画像のみの分光特性である。
【００５３】
更に、式（数２）の３個の方程式において、式（数４）が最小となるようにＡを収束演算させることにより面積率Ａを求める方法がある。
【００５４】
【数４】
2010169445.tif 000006
Ａの収束演算にはＬｅｖｅｎｖｅｒｇ−Ｍａｒｑｕａｒｄｔ法や準Ｎｅｗｔｏｎ法等が適用できる。これらの方法については周知であるため、その説明は省略する。このように、演算手段１５は、画像担持媒体１９における色材の面積率を導出することができる。
【００５５】
実際に３つの色材（イエロー、マゼンダ、シアン）のハーフトーン画像を、それぞれ３種類の階調で形成した。そして、形成した各ハーフトーン画像における色材の面積率を、それぞれを形成する際に用いた色材（イエロー、マゼンダ、シアン）の各ベタ画像に対する分光特性から、上述の方法により導出した。その結果を以下に示す。
【００５６】
図１２は、各ハーフトーン画像における色材の面積率を各ベタ画像に対する分光特性から導出した結果の例を示す図である。図１２において、ｙ分光、ｍ分光、ｃ分光は、イエロー、マゼンタ、シアンのハーフトーン画像の各ベタ画像に対する分光特性から導出した色材の面積率を示している。又、ｙ実測、ｍ実測、ｃ実測は、画像取得手段１４でハーフトーン画像を撮像し実測した色材の面積率を示している。
【００５７】
図１２に示すように、分光特性から導出した色材の面積率と実測した色材の面積率とは精度良く一致している。ここで、ハーフトーン画像における色材の面積率は、画像を形成する色材の量として扱うことができることから、各ベタ画像に対する分光特性から導出した面積率を求めれば、補正値として色材の量をフィードバックすることが可能となる。
【００５８】
又、Ｄｅｍｉｃｈｅｌの関係を適用することも同様に考えられる。
【００５９】
以上の方法は、紙の分光特性を中間転写体の分光特性に置き換えた場合、中間転写体上で、ハーフトーン画像の面積率の条件を計測可能となるが、定着前の画像のため、出力画像との比較は多少の検討が必要となる。例えば、中間転写体上では定着前のベタ画像の分光特性を基準に、ハーフトーン画像の面積率を計測し、紙上の画像では紙上のベタ画像の分光特性を基準に、ハーフトーン画像の面積率を計測する。これまで、両者は定着前後という条件に差異があるため直接、色の比較をすることはあまり意味をなさなかったが、両者のベタ画像を基準として面積率での比較は可能であるため、副次的に、転写プロセス前後の色材の転写率、定着プロセス前後の色材の定着率という画像の色の変動要因を検知することが可能となる。
【００６０】
前述した色材の面積率の導出方法を、取得された２次元画像（２次元拡散光画像）の各画素について実行し、得られた画像の隣接する分光特性の差異から色変動、色ばらつきを色材の面積率として検知し、直接色材の量を制御、書き込み光学系における光源の点灯タイミング及びデューティ比に代表される点灯時間を補正することで局所的な色変動、色ばらつきを補正することが可能となる。
【００６１】
このように、第１の実施の形態によれば、画像の色の違いを検知し、色に差異がある場合、直接色材量で画像機器にフィードバックすることができる。トナーの色自体が変動する場合でも、ベタ画像を基準にしているため、固定したルックアップテーブルでは対応不可能な補正をも実行可能とするとともに、画像内での局所的な色変動、色ばらつきを検知し、導出される面積率から直接、色材量をフィードバックし、画像内の局所的な色変動、色ばらつきを補正することが可能となる。
【００６２】
すなわち、製品の使用環境の条件や変動、トナー等のサプライ製品の品質変動、製品を構成する部品やユニットの劣化、大量印刷における経時変化など画像の変動要因に対し、期待される出力画像の色との差異を、加えて、画像内での局所的な色変動、色ばらつきを、画像を構成する色材の面積率で検出、フィードバックするための画像濃度計測方法及び画像濃度計測装置を提供することができる。
【００６３】
〈第２の実施の形態〉
図１３は、第２の実施の形態に係る画像濃度計測装置の例を示す図である。図１３において、図２と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図１３を参照するに、画像濃度計測装置３０は、レンズ３１が追加された以外は、画像濃度計測装置２０と同様である。以下、画像濃度計測装置３０について、画像濃度計測装置２０と異なる部分についてのみ説明する。
【００６４】
レンズ３１は、画像担持媒体１９に照射された光の拡散反射光を画像取得手段１４に集光する機能を有する。従って、画像取得手段１４は、画像担持媒体１９に照射された光の拡散反射光の全光量を取得することができる。
【００６５】
画像濃度計測装置３０において、光源１１から出射された光は、フィルタ交換手段１３により順次交換されるフィルタ２２ａ〜２２ｆを介して、画像担持媒体１９に照射される。画像取得手段１４は、画像担持媒体１９に照射された光の拡散反射光からマルチ分光画像を取得し、取得したマルチ分光画像から各画素における連続波長の分光特性を推定する。フィルタ２２ａ〜２２ｆに対応する互いに異なる波長範囲の光を画像担持媒体１９に照射することにより得られた反射光量は、それぞれの波長範囲での全光量として取得されるため、演算手段１５により、画像取得手段１４で取得されたマルチ分光画像の各画素のデータは画素の明るさの値となる。
【００６６】
図１４は、フィルタ２２ａ〜２２ｆの分光透過率特性と画素の明るさデータの例を示す図である。図１４において、実線は既知の、又は分光計により計測されたフィルタ２２ａ〜２２ｆの分光透過率特性を示しており、破線は画素の明るさデータを示している。フィルタ２２ａ〜２２ｆの分光透過率特性に画素の明るさデータを乗じるか、フィルタ２２ａ〜２２ｆの分光透過率特性をガウシアン等に関数化してその振幅を光量にあわせて調整することにより、反射光量を複数バンドの分光特性として取得することができる。
【００６７】
演算手段１５により取得された分光特性から前述のＷｉｅｎｅｒ推定で連続波長の分光特性に変換し、色の差異を計測し、面積率に変換することで、色の差異を色材の量としてフィードバックすることが可能となる。又、上記演算を、取得した２次元画像の全画素に実行することにより、２次元の色材面積率分布を得ることができ、得られた面積率のばらつきにより、補正量を決定することができる。
【００６８】
図１５は、画像濃度計測装置３０においてベタ画像に対し光源からの照射角度を変動させた場合の画像の分光特性の例を示す図である。図１５において、Ｘ軸が波長を示し右側に行くほど大きくなるものとし、Ｙ軸が分光反射率を示し上側に行くほど大きくなるものとし、Ｚ軸が光源からの照射角度を示し奥側に行くほど大きくなるものとしている。図１５に示すように、画像濃度計測装置３０においては、ジオメトリ変動により色の計測結果に変動が生じることがわかる。ジオメトリ変動により色の計測結果に変動が生じることを防止する方法については、第３の実施の形態で説明する。
【００６９】
このように、第２の実施の形態によれば、画像の色の違いを検知し、色に差異がある場合、色データを面積率に変換して、直接色材量で画像機器にフィードバックを可能とし、色の変動要因に対し強固な色補正を可能とする検知を実行可能とするとともに、検出した画像内での局所的な色変動、色ばらつきを直接局所的な色材量の変動、差異として検出し、局所的な色補正を可能とする画像濃度計測方法及び画像濃度計測装置を提供することができる。
【００７０】
又、オフラインで、局所的な色変動、色ばらつきを機械的な色材の面積率として検出し、補正を可能とする画像濃度計測方法及び画像濃度計測装置を提供することができる。
【００７１】
〈第３の実施の形態〉
図１６は、第３の実施の形態に係る画像濃度計測装置の例を示す図である。図１６において、図２及び図１３と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。図１６を参照するに、画像濃度計測装置４０は、レンズ４１が追加された以外は、画像濃度計測装置３０と同様である。以下、画像濃度計測装置４０について、画像濃度計測装置３０と異なる部分についてのみ説明する。
【００７２】
レンズ４１は、光源１１から出射された光を平行光とする機能を有する、所謂コリメータレンズである。画像濃度計測装置４０では、光源１１から出射された光の光軸上にレンズ４１を設け、光源１１から出射された光を平行光としてから画像担持媒体１９に照射する。その結果、画像濃度計測装置４０では、図１５に示すようなジオメトリ変動により色の計測結果に変動が生じることを防止できる。すなわち、光の発散状態や集束状態による光線角度の変動のため取得される分光特性変動を低減することが可能となる。
【００７３】
このように、第３の実施の形態によれば、画像の色の違いを検知し、色に差異がある場合、色データを面積率に変換して、直接色材量で画像機器にフィードバックを可能とし、色の変動要因に対し強固な色補正を可能とする検知を実行可能とするとともに、検出した画像内での局所的な色変動、色ばらつきを直接局所的な色材量の変動、差異として検出し、局所的な色補正を可能とする画像濃度計測方法及び画像濃度計測装置を提供することができる。更に、光線角度の変動のため取得される分光特性変動を低減することができる。
【００７４】
又、オフラインで、局所的な色変動、色ばらつきを機械的な色材の面積率として検出し、補正を可能とする画像濃度計測方法及び画像濃度計測装置を提供することができる。
【００７５】
〈第４の実施の形態〉
図１７は、第４の実施の形態に係る画像濃度計測装置の例を示す図である。図１７を参照するに、画像濃度計測装置５０は、光源５１と、結像素子５２と、分岐光学系５３と、フィルタ５４ａと、フィルタ５４ｂと、フィルタ５４ｃと、画像取得手段５５ａと、画像取得手段５５ｂと、画像取得手段５５ｃとを有する。５９は、画像担持媒体を示している。図１７において、演算手段等は省略されている。なお、各光学素子の１次元形状の長手方向は、紙面に垂直な方向とする。
【００７６】
光源５１は、画像担持媒体１９に照射される光を出射する機能を有する。光源５１としては、例えば白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode:発光ダイオード）アレイ等の１次元光源を用いることができる。結像素子５２は、画像担持媒体５９上の画像からの１次元拡散反射光を集光し、画像取得手段５５ａ〜５５ｃに結像する機能を有する。結像素子５２としては、例えばセルフォックレンズ等を用いることができる。
【００７７】
分岐光学系５３は、結像素子５２を通過した１次元拡散反射光を複数の方向に分岐する機能を有する。分岐光学系５３としては、例えばプリズム等を組合せたものを用いることができる。フィルタ５４ａ〜５４ｃは、互いに異なる波長範囲の光を透過する機能を有する。画像取得手段５５ａ〜５５ｃは、分岐光学系５３で複数の方向に分岐した１次元拡散反射光を受光し、１次元画像を取得する機能を有する。画像取得手段５５ａ〜５５ｃとしては、例えばＰＤ（Photo detector）アレイやラインセンサ等の１次元受光素子を用いることができる。
【００７８】
画像濃度計測装置５０において、光源１１から出射した光（図１７の破線で示す）は、所定の角度で画像担持媒体５９又は画像担持媒体５９上の画像を照射し、画像担持媒体５９又は画像担持媒体５９上の画像からは１次元拡散反射光が生じる。１次元拡散反射光は、結像素子５２を経由して分岐光学系５３に入射する。分岐光学系５３に入射した１次元拡散反射光は、分岐光学系５３で３方向に分岐し、フィルタ５４ａ〜５４ｃを経由して画像取得手段５５ａ〜５５ｃに結像する。
【００７９】
例えばプリンターや複写機等の画像製品内では、画像担持媒体５９及び画像担持媒体５９上の画像は回転又は搬送等、通常動いている。図１７に示す画像濃度計測装置５０の光学系により、画像担持媒体５９及び画像担持媒体５９上の画像が図１７中の矢印方向に動いている状態で複数の１次元拡散反射光を受光し、それらの画像から２次元拡散反射光画像を取得することが可能となる。
【００８０】
画像取得手段５５ａ〜５５ｃで取得された１次元画像（１次元マルチ分光画像）又はそれらの組合せである２次元画像（２次元マルチ分光画像）において、各画素につき第１〜第３の実施の形態で示した画像濃度計測方法により、画像の色変動、色ばらつきを機械的な色材の画像を占める面積率で検出することができる。
【００８１】
又、図１７に示す分岐光学系を６分岐に対応させ、フィルタを６つの波長範囲に対応させ、画像取得手段を６個設置することも可能である。このようにすることで、６バンドの１次元マルチバンド画像が取得され、画像担持媒体および画像担持媒体上の画像の移動に伴うスキャンにより２次元マルチバンド画像が取得可能となる。
【００８２】
このように、第４の実施の形態によれば、画像製品内で紙や中間転写ベルトに代表される画像担持媒体や画像担持媒体上の画像が回転状態や搬送状態にあっても、製品を停めることなく、画像担持媒体および画像担持媒体上の画像の移動を利用して全体の拡散反射光画像を取得し、分光特性を導出することで、画像の色の違いを検知する。そして、色に差異がある場合、色データを面積率に変換して、直接色材量で画像機器にフィードバックを可能とし、色の変動要因に対し強固な色補正を可能とする検知を実行可能とするとともに、検出した画像内での局所的な色変動、色ばらつきを直接局所的な色材量の変動、差異として検出し、局所的な色補正を可能とする画像濃度計測方法及び画像濃度計測装置を提供することができる。
【００８３】
又、オフラインでは画像製品内での稼動状態と同一の状態で、局所的な色変動、色ばらつきを機械的な色材の面積率として検出し、補正を可能とする画像濃度計測方法及び画像濃度計測装置を提供することができる。
【００８４】
〈第５の実施の形態〉
図１８は、第５の実施の形態に係る電子写真方式の画像形成装置の例を示す図である。図１８を参照するに、画像形成装置６０は、給紙カセット６１ａと、給紙カセット６１ｂと、給紙カセット６１ｃと、搬送ローラ６２と、演算手段６３と、書き込み光学系６４と、感光体６５と、中間転写体６６と、定着ローラ６７と、排紙ローラ６８とを有する。
６９は、画像担持媒体である紙を示している。
【００８５】
画像形成装置６０において、給紙カセット６１ａ〜６１ｃから図示しないガイド、搬送ローラ６２により搬送された紙６９が、演算手段６３により出力画像データを表色系変換、画像処理され、書き込み光学系６４により感光体６５に露光され、色材が付与されて現像される。現像された画像が中間転写体６６上に、次いで、中間転写体６６から紙６９上に転写される。紙６９上に転写された画像は定着ローラ６７により定着され、画像形成された紙６９は排紙ローラ６８により排紙される。
【００８６】
上記画像形成プロセスにおいて、図１８中のＡ部に第１の実施の形態〜第４の実施の形態に係る画像濃度計測装置が装備された場合、給紙カセット６１ａ〜６１ｃ内で画像が形成される前の紙６９の色を検知する。検知された紙６９の色は、前述の式（数１）〜式（数４）において紙６９の分光特性から３刺激値を導出するのに適用される。紙６９上で色変動、色ばらつきが検出された場合、不良紙として警告、排除するなどの画質保証が可能となる。又、紙６９の色変動に合せた色材の分布を計算することも可能である。
【００８７】
図１８中のＢ部に第１の実施の形態〜第４の実施の形態に係る画像濃度計測装置が装備された場合も、Ａ部に装備された場合と同様の効果を奏する。ただし、搬送中の紙６９を対象としているため、検出タイミングの同期が必要となる。又、紙６９の搬送時では姿勢変動が生じる可能性が高く、紙６９のテンションを高めるなどの対応が必要となる。
【００８８】
図１８中のＣ部に第１の実施の形態〜第４の実施の形態に係る画像濃度計測装置が装備された場合には、中間転写体６６の分光特性から中間転写体６６の３刺激値を導出し、中間転写体６６上にベタ画像及び／又はハーフトーン画像からなるカラーパッチ等の検査パターンを形成し、形成した検査パターンの面積率をベタ画像を基準に検知可能となる。
【００８９】
又、紙６９への転写前後でハーフトーン画像が形成されている個所のカラーパッチの面積率より転写率または転写残量を面積率で表されるトナー量で推定可能となる。加えて、画像内での色変動および色ばらつきを検知した場合、継続的に同様の色変動、色ばらつきが検出される結果であれば、中間転写体６６の特性ばらつきによると判断し、書き込み光学系６４での露光パターンや光源光量を局所的に制御することで、局所的な画質低下を排除することができる。
【００９０】
図１８中のＤ部に第１の実施の形態〜第４の実施の形態に係る画像濃度計測装置が装備された場合には、Ｃ部に装備された場合と関連するが、紙６９への画像の転写量が検知可能となる。
【００９１】
図１８中のＥ部に第１の実施の形態〜第４の実施の形態に係る画像濃度計測装置が装備された場合には、紙６９自体の分光特性と定着後の紙６９上の画像の分光特性を取得し、出力予定の画像と出力結果、又は連続出力時の経時変化等の色変動が検知された時点で、それぞれの３刺激値から、面積率を推定し、補正値としてフィードバック可能となる。
【００９２】
上記Ａ部〜Ｅ部のいずれの位置における検出でも、局所的な色変動、色ばらつきを検出可能なため、トナーの供給、書き込み光学系の制御、オフラインでの感光体や中間転写ベルト等の局所特性把握等に展開できる。
【００９３】
又、ルックアップテーブルを参照することなく色補正が可能となるため、あらゆる変動要因に対して強固な補正を可能とするが、画像形成時の効率化のためには、継続して出力予定画像と出力結果との分光特性が異なる場合など、ルックアップテーブルの変換パラメータの補正に活用することもできる。
【００９４】
このように、第５の実施の形態によれば、第１〜第４の実施の形態に係る画像濃度計測装置を画像形成装置の所定の位置に装備することにより、中間転写体、紙等の画像担持媒体上の色を検知し、期待される画像との差異を画像を構成する色材の面積率で導出し、出力画像にフィードバックすることができる。
【００９５】
又、各色変動要因に対し、強固な色補正を可能とし、ユーザーの期待する高品質画像を提供可能とするとともに、検出した画像内での局所的な色変動、色ばらつきに対し、書き込み光学系の露光密度等を局所的に制御することで、補正可能とする一様に高画質な画像を提供することができる。
【００９６】
以上、第１〜第５の実施の形態によれば、中間転写体や紙に代表される画像担持媒体および画像の色評価データから直接、画像の全体および局所での面積率を導出し、画像内での色変動、色ばらつきの補正を可能とする画像濃度計測方法及び画像濃度計測装置、並びにそれらを具備した画像形成装置を提供することができる。所定領域の分光特性を一括で検出する方法とは異なり、画像内での色変動、局所的な濃度ばらつきに対応することができる。
【００９７】
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００９８】
例えば、各実施の形態に係る画像濃度計測方法、画像濃度計測装置、画像形成装置は、電子写真方式、インクジェット方式等の画像形成時における、画像濃度補正のためのセンシング及びフィードバックに適用すると好適であるが、カラープルーファ等の画像形成にも適用することができる。又、オフラインでの画像評価装置として画像設計、色材開発等へ応用することもできる。
【００９９】
又、第１〜第３の実施の形態では、フィルタ交換手段を用いる例を示したが、フィルタ交換手段を用いずに、光源を複数設置し、それぞれの光源に各色のフィルタを固定して、他方向から同一角度で順次照射し、画像を取得することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】第１の実施の形態に係る画像濃度計測装置の例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る画像濃度計測装置の他の例を示す図である。
【図３】画像濃度計測装置２０におけるフィルタ２２ａ〜２２ｆの分光透過率特性の例を示す図である。
【図４】複数のサンプル画像の連続波長の分光特性の例を示す図である。
【図５】複数サンプル画像に対する６つの波長範囲における分光特性の例を示す図である。
【図６】演算手段１５により推定された連続波長の分光特性の例を示す図である。
【図７】画像担持媒体１９である紙を測定して得られた分光特性の例を示す図である。
【図８】画像担持媒体１９である紙上に形成したベタ画像及び３種類の階調を有するハーフトーン画像を測定して得られた分光特性の例を示す図である。
【図９】３種類の色の異なる紙の分光特性の例を示す図である。
【図１０】３種類の色の異なる紙上に形成したイエローのトナー画像の分光特性及び紙の無地の分光特性の例を示す図である。
【図１１】紙の色の影響を除去したトナー画像のみの分光特性の例を示す図である。
【図１２】各ハーフトーン画像における色材の面積率を各ベタ画像に対する分光特性から導出した結果の例を示す図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る画像濃度計測装置の例を示す図である。
【図１４】フィルタ２２ａ〜２２ｆの分光透過率特性と画素の明るさデータの例を示す図である。
【図１５】画像濃度計測装置３０においてベタ画像に対し光源からの照射角度を変動させた場合の画像の分光特性の例を示す図である。
【図１６】第３の実施の形態に係る画像濃度計測装置の例を示す図である。
【図１７】第４の実施の形態に係る画像濃度計測装置の例を示す図である。
【図１８】第５の実施の形態に係る電子写真方式の画像形成装置の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０、２０、３０、４０、５０  画像濃度計測装置
１１、５１  光源
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、５４ａ、５４ｂ、５４ｃ  フィルタ
１３  フィルタ交換手段
１４、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ  画像取得手段
１５、６３  演算手段
１９、５９、６９  画像担持媒体
３１、４１  レンズ
５２  結像素子
５３  分岐光学系
６０  画像形成装置
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ  給紙カセット
６２  搬送ローラ
６４  書き込み光学系
６５  感光体
６６  中間転写体
６７  定着ローラ
６８  排紙ローラ
【図１】
2010169445.tif 000007
【図２】
2010169445.tif 000008
【図３】
2010169445.tif 000009
【図６】
2010169445.tif 000010
【図７】
2010169445.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図４】
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【図５】
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【図１５】
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