(57)【要約】【課題】カラー画像の表面反射光量を含めた精度の高い色補正を行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成部３は、所定のテストパターンのカラー画像を形成して用紙に出力可能に構成されている。また、画像形成部３で用紙に出力されたテストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とを検知する画像読み取り部Ａを備える。そして、用紙に出力されたテストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とを画像読み取り部Ａで検知し、そのテストパターンのカラー画像の検知された色と表面反射光量とに基づいて、画像形成部３の画像形成条件を調整する。【選択図】図６
2011170053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を読み取る画像読取手段と、該画像読取手段で読み取った画像のデータに基づいてカラー画像を形成して記録部材に出力するカラー画像形成手段と、該カラー画像形成手段の画像形成条件を調整する画像形成条件調整手段とを備えた画像形成装置であって、
前記カラー画像形成手段は所定のテストパターンのカラー画像を形成して記録部材に出力可能に構成され、
前記カラー画像形成手段で記録部材に出力された前記テストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とを検知する検知手段を更に備え、
前記画像形成条件調整手段は前記検知手段で検知された前記テストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とに基づいて前記カラー画像形成手段の画像形成条件を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記検知手段は、前記テストパターンの画像の分光反射率を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
前記検知手段は、検知対象の画像を照明する照明手段と、該検知対象からの反射光を受光する受光手段とを備え、
前記照明手段は、その照明光の光路に、偏光方向を切り替えることが可能な偏光素子を有し、
前記受光手段は、その受光の光路に、偏光方向を切り替えることが可能な偏光素子を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は２の画像形成装置において、
前記検知手段は、検知対象の画像を照明する照明手段と、該検知対象からの反射光を受光する２つの受光手段とを備え、
前記照明手段は、その照明光の光路に偏光素子を有し、
前記２つの受光手段のうち、一方の受光手段は、その受光の光路に、前記照明光の光路の偏光素子に対して偏光方向が同方向の偏光素子を有し、他方の受光手段は、その受光の光路に、前記照明光の光路の偏光素子に対して偏光方向が直交する方向の偏光素子を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３又は４の画像形成装置において、
前記表面反射光量は、前記照明手段の偏光素子の偏光方向と前記受光手段の偏光素子の偏光方向とが同方向の条件で検知された光量から、前記照明手段の偏光素子の偏光方向と前記受光手段の偏光素子の偏光方向とが直交する方向の条件で検知された光量を差し引いた値に基づいて算出される値であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかの画像形成装置において、
前記画像形成条件調整手段による画像形成条件の調整は、階調の補正のためのγ補正の調整を含むことを特徴とするの画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかの画像形成装置において、
前記カラー画像形成手段は、前記記録部材に形成された画像を定着させる定着装置を有し、
前記検知手段は、前記定着装置の記録部材搬送方向下流側に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかの画像形成装置において、
前記カラー画像形成手段は、前記記録部材に形成された画像を定着させる定着装置を有し、
前記画像形成条件調整手段は、前記検知手段で検知された表面反射光量に基づいて前記定着装置の定着条件を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかの画像形成装置において、
前記検知手段として、前記画像読取手段を兼用したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかの画像形成装置において、
所定のテストパターンデータを発生するテストパターンデータ発生手段を備え、
前記カラー画像形成手段は、前記テストパターンデータ発生手段で発生したテストパターンデータに基づいて前記テストパターンのカラー画像を形成して記録部材に出力することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかの画像形成装置において、
前記カラー画像形成手段は、前記画像読取手段でテストパターンの原稿画像を読み取ったテストパターンデータに基づいて前記テストパターンのカラー画像を形成して記録部材に出力することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やインクジェットなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の画像形成装置として、原稿の画像を複写して転写紙等の記録部材に出力するものがある。例えば、デジタル複写機などの画像形成装置では、原稿等の画像をＣＣＤ（電荷結合素子）等のイメージセンサを用いて走査して読み取る画像入力装置により電気信号に変換して処理し、レーザープリンタ、インクジェットプリンタ、熱転写プリンタ等の画像出力装置を用いて印字記録し、複写画像を得る。画像出力装置の方式としては、前述のようにレーザープリンタ、インクジェットプリンタ、熱転写プリンタ等、種々の方式があるが、電子写真プロセス方式を用いたレーザープリンタは、高速性、高解像度性、普通紙が使えること等の利点があり、ハイエンドの複写機あるいはプリンタに採用されている。
【０００３】
上記従来の画像を複写した出力する画像形成装置では、読み取り画像に忠実な画像を複製する必要がある。しかし、画像形成装置で用いられる画像出力装置は、その記録特性がロットや環境によって異なり、また経時によっても変動するため、原稿画像あるいは入力画像に対して複写画像の忠実性が損なわれる。この忠実性は、写真画像のような階調性が要求される画像においては特に厳しく、更にカラー画像を形成する場合にはモノクロ画像より格段の品質が要求される。
【０００４】
このため、画像形成装置の画像処理条件を調整し、忠実に再現ができるようにする作業が必要である。この調整作業は、画像処理条件を修正して複写画像を形成して画像の忠実性を確認する作業を、満足いくまで繰り返すため、時間がかかる上、作業者によって調整結果が異なり、作業には熟練を要するものであった。そこで、この作業を自動化すべく、画像出力装置から所定のテストパターンを出力し、そのテストパターン画像を画像入力装置によって読み取らせることによって、画像出力装置の記録特性を検知し、最適の画像処理条件を自動的に設定するカラーキャリブレーション（色補正）方法が提案されている。
【０００５】
例えば、画像面積率および画像濃度を段階的に変えた４色ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、黒）の各パッチを並べたテストパターンを出力し、そのテストパターン画像を画像入力装置によって読み取らせ、現状の画像出力装置の階調特性を検知して、所定の階調特性に補正するためのγ補正データを算出し、γ変換回路に設定する技術が提案されている。
【０００６】
また、フルカラー機では、出力画像に深みや高級感を出すために、適度な光沢を持たせるように設計される。この光沢度は、トナーの材質や融点、定着ローラの材質および温度等で決定されるが、環境の温度・湿度、記録紙の紙厚・表面性、トナーの付着量、定着ローラのニップ幅調整のバラツキ等の変動要因によって、大きく変化してしまい、例えば、光沢度３０％に設計しても、上下に２０％近くも変動することがある。
【０００７】
光沢度が変化するというのは、トナーの表面形状が変化するということであり、当然色にも影響が生じる。色を検知する際、図１７（ａ）に示すように、トナー表面形状の凹凸が大きければ、表面拡散反射光が大きくなり、トナー内部を通過し紙から反射された光に、トナー表面からの反射光が上乗せされるために、検知される明度は高く、彩度と濃度は小さくなる。逆に、トナー表面形状の凹凸が小さければ、図１７（ｂ）のように、表面拡散反射光が小さくなり、トナー内部を通過し紙から反射された光に表面反射光が上乗せされず、明度は小さくなり、彩度と濃度は大きくなる。
【０００８】
つまり、テストパターンを読み取ってパターンの色を検知すべき画像入力装置は、トナーの表面形状状態により影響を受けることになる。そのため、カラーキャリブレーションは上記のようなトナーの表面状態を考慮しなくては、適正な色補正ができない。具体的には、表面形状の状態の影響を無視した状態でカラーキャリブレーションを行った場合、標準とする濃度値（目標とする濃度値）よりも小さいのであれば、例えば濃度値を増加させて補正するために、記録部材上のトナーの付着量を上げようと調整する。ここで、表面形状が常に一定であれば問題はないが、前述の各種バラツキなどによりテストパターンのパッチのトナー表面形状に凹凸が大きくなっていると、濃度値が小さかったにも関わらず、付着量を増やして補正することになってしまう。そのため、実際に出力される画像の高画像面積率側（低明度側）で、階調に潰れが生じるおそれがある。
【０００９】
以上より、前述の各種バラツキ等により、出力画像の色がばらついた場合、トナーの表面状態がばらついたのか、トナー付着量がばらついたのかを考慮して、色補正を行う必要がある。つまり、精度の高いカラーキャリブレーションを行うには、次の２点を行わなければならないという課題がある。
（１）記録部材（紙）上のトナーの付着量の変動を補正すること。
（２）トナーの表面反射光量の変動を補正すること。
【００１０】
従来、上記課題を解決するために、光沢度の変動とトナー付着量の変動の影響を考慮した階調補正を行う画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。この画像形成装置では、光沢度と色とトナー付着量（色材量）との関係を予め求めておき、画像読取手段で読み取ったテストパターン画像のデータを、光沢度検知手段で検知した当該画像の光沢度を含めて解析し、その解析結果に応じて、画像処理手段の画像処理の条件を調整する。
【００１１】
また、画像の反射光に含まれる不要光成分の影響をあらかじめ予測して階調補正を行うカラー画像複製システムも提案されている（特許文献２参照）。このカラー画像複製システムでは、不要光成分と色とトナー付着量（色材量）との関係を予め求めておき、複製された画像の反射光に含まれる不要光成分の影響を予め予測して、色補正後の画像信号の階調性を補正し、その補正後の画像信号に基づいて複製画像を出力する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記特許文献１の画像形成装置や特許文献２のカラー画像複製システムでは、予め膨大な光沢度又は不要光成分と色とトナー付着量（色材量）の関係を測定しなくてはならず、煩わしい作業が必要となってしまう。
【００１３】
さらに、本発明者らの検討により、出力画像の色に大きく影響するのは、厳密には原稿からの正反射光に基づいて算出される光沢度ではなく、実際に人が出力画像を見る観察角度におけるトナーからの表面反射光成分であることが判明した。
【００１４】
特許文献１の画像形成装置では、記録部材（紙）上のトナー付着量のばらつきを抑える制御が主であり、表面反射光量を補正する制御が存在せず、上記のような表面反射光量のばらつきは残ったままとなり、目標とする階調性をもった精度の高い色補正がされた画像がいつまでも出力されないといった問題が生じる。
【００１５】
また、特許文献２のシステムの補正で考慮している"不要光成分"については明確な定義がされておらず、不要光成分を求めるための方法が明示されていないといった問題が残っている。
【００１６】
本発明は以上の背景のもとでなされたものであり、その目的は、カラー画像の表面反射光量を含めた精度の高い色補正を行うことができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画像を読み取る画像読取手段と、該画像読取手段で読み取った画像のデータに基づいてカラー画像を形成して記録部材に出力するカラー画像形成手段と、該カラー画像形成手段の画像形成条件を調整する画像形成条件調整手段とを備えた画像形成装置であって、前記カラー画像形成手段は所定のテストパターンのカラー画像を形成して記録部材に出力可能に構成され、前記カラー画像形成手段で記録部材に出力された前記テストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とを検知する検知手段を更に備え、前記画像形成条件調整手段は前記検知手段で検知された前記テストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とに基づいて前記カラー画像形成手段の画像形成条件を調整することを特徴とするものである。
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記検知手段は、前記テストパターンの画像の分光反射率を検知することを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、前記検知手段は、検知対象の画像を照明する照明手段と、該検知対象からの反射光を受光する受光手段とを備え、前記照明手段は、その照明光の光路に、偏光方向を切り替えることが可能な偏光素子を有し、前記受光手段は、その受光の光路に、偏光方向を切り替えることが可能な偏光素子を有することを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、前記検知手段は、検知対象の画像を照明する照明手段と、該検知対象からの反射光を受光する２つの受光手段とを備え、前記照明手段は、その照明光の光路に偏光素子を有し、前記２つの受光手段のうち、一方の受光手段は、その受光の光路に、前記照明光の光路の偏光素子に対して偏光方向が同方向の偏光素子を有し、他方の受光手段は、その受光の光路に、前記照明光の光路の偏光素子に対して偏光方向が直交する方向の偏光素子を有することを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項３又は４の画像形成装置において、前記表面反射光量は、前記照明手段の偏光素子の偏光方向と前記受光手段の偏光素子の偏光方向とが同方向の条件で検知された光量から、前記照明手段の偏光素子の偏光方向と前記受光手段の偏光素子の偏光方向とが直交する方向の条件で検知された光量を差し引いた値に基づいて算出される値であることを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかの画像形成装置において、前記画像形成条件調整手段による画像形成条件の調整は、階調の補正のためのγ補正の調整を含むことを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかの画像形成装置において、前記カラー画像形成手段は、前記記録部材に形成された画像を定着させる定着装置を有し、前記検知手段は、前記定着装置の記録部材搬送方向下流側に配置したことを特徴とするものである。
請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれかの画像形成装置において、前記カラー画像形成手段は、前記記録部材に形成された画像を定着させる定着装置を有し、前記画像形成条件調整手段は、前記検知手段で検知された表面反射光量に基づいて前記定着装置の定着条件を調整することを特徴とするものである。
請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれかの画像形成装置において、前記検知手段として、前記画像読取手段を兼用したことを特徴とするとするものである。
請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれかの画像形成装置において、所定のテストパターンデータを発生するテストパターンデータ発生手段を備え、前記カラー画像形成手段は、前記テストパターンデータ発生手段で発生したテストパターンデータに基づいて前記テストパターンのカラー画像を形成して記録部材に出力することを特徴とするものである。
請求項１１の発明は、請求項１乃至１０のいずれかの画像形成装置において、前記カラー画像形成手段は、前記画像読取手段でテストパターンの原稿を読み取ったテストパターンデータに基づいて前記テストパターンのカラー画像を形成して記録部材に出力することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の画像形成装置では、所定のテストパターンのカラー画像を形成して記録部材に出力し、その記録部材に出力されたテストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とを検知する。このテストパターンのカラー画像の色の検知結果が所定の色になり、かつ、テストパターンのカラー画像の表面反射光量の検知結果が所定の光量になるように、カラー画像形成手段の画像形成条件を調整することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、テストパターンのカラー画像の色及び表面反射光量それぞれの検知結果が所定の色及び光量になるように画像形成条件を調整することができるので、カラー画像の表面反射光量を含めた精度の高い色補正を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す概略構成図。
【図２】同画像形成装置の一部を拡大した説明図。
【図３】光沢度と表面反射率との関係を示すグラフ。
【図４】同画像形成装置の画像読み取り部の全体構成の一例を示す概略構成図。
【図５】同画像読み取り部の底面を示す説明図。
【図６】同画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すブロック図。
【図７】同画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図８】γ特性を説明するための説明図。
【図９】テストパターン出力の例を示す説明図。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の画像読み取り部の全体構成の一例を示す概略構成図。
【図１１】同画像読み取り部の底面を示す説明図。
【図１２】同画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す概略構成図。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す概略構成図。
【図１５】同画像形成装置のスキャナ部の全体構成の一例を示す概略構成図。
【図１６】同画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれトナーの表面反射光を説明するための説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図であり、図２は、その一部を拡大した説明図である。この画像形成装置は、中間転写方式を採用したタンデム型のフルカラー画像形成装置であって、画像の色及び表面反射光量を検知可能な検知手段としてのカラーキャリブレーション用の色補正用画像読み取り部Ａと、複写画像を形成するための原稿の画像を読み取る画像読取手段としてのスキャナ部２と、記録部材（シート）上に画像を形成する画像形成手段としての画像形成部３と、画像形成部３に対して記録部材としての用紙を供給する用紙供給部４と、画像形成後の用紙を排出する用紙排出部とを備えている。
【００２２】
スキャナ部２は、透明な原稿台、例えばコンタクトガラスにセットされた原稿の画像を読み取るものであり、例えば、ランプ、ミラー及びキャリッジ等からなる光学走査系と、この光学走査系で走査された光学像を結像させるレンズ系と、このレンズ系で結像された光学像を受光して電気信号に変換するＣＣＤ等の画像読み取りセンサとを備えている。
【００２３】
画像形成部３は、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）を備えている。また、画像形成部３は、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写（一次転写）して保持させる中間転写ベルト１５と、中間転写ベルト１５上に転写された重ねトナー像を記録部材（シート）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０とを備えている。さらに、画像形成部３は、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着手段としての定着部４６を備えている。また、画像形成部３は、各装置（各部）の動作を制御する制御手段としての制御部４０と、画像読取手段としてのスキャナ部２や図示しないコンピュータ装置等の外部装置から出力されてくる画像データに基づいて画像形成用のデータを作成する画像処理部４４とを備えている。なお、本実施形態では、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、中間転写ベルト１５、および二次転写部２０等によって、カラー画像形成手段（カラー画像形成部）が構成されている。また、画像形成部３の画像形成条件を調整する画像形成条件調整手段は、制御部４０及び画像処理部４４の少なくとも一方で構成することができる。また、所定のテストパターンデータを発生するテストパターンデータ発生手段は、例えば画像処理部４４で構成することができる。
【００２４】
図２中の各画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）は、矢印α方向に回転する潜像担持体としての感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１の周囲に設けられ感光体ドラム１１を所定の電位に帯電する帯電手段としての帯電器１２と、感光体ドラム１１上に静電潜像を書き込む光書込手段（露光手段）としてのレーザ露光器１３（図中の露光ビームを符号Ｂｍで示す）と、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像手段としての現像装置１４とを備えている。さらに、感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写体としての中間転写ベルト１５に転写する一次転写手段としての一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するクリーニング手段としてのドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスも配設されている。
【００２５】
中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図２に示すβ方向に所定の速度で循環駆動されている。この各種ロールとして、定速性の駆動モータ（不図示）により駆動されて中間転写ベルト１５を循環駆動させる駆動ロール３１と、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２と、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３と、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２２と、二次転写部２０よりも中間転写ベルト１５の搬送方向下流側に設けられるアイドルロール３４とを有している。
【００２６】
各感光体ドラム１１に対向し、直線状に延びる中間転写ベルト１５の内側に設けられる各一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成される。
【００２７】
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール２１と、バックアップロール２２等とによって構成される。このバックアップロール２２は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２１の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２３が当接配置されている。
【００２８】
また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０よりも下流側には、中間転写ベルト１５を挟んで駆動ロール３１に対向して配置され、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し中間転写ベルト１５の表面をクリーニングする中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーナ３５が中間転写ベルト１５に対して接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１０Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１０における画像形成タイミングの整合をとるための基準となる基準信号を発生する基準信号発生手段としての基準センサ（ホームポジションセンサ）４１が配置されている。また、黒の画像形成ユニット１０Ｋの下流側には、各色の画質調整を行うための濃度検出手段としての画像濃度センサ４２が配設されている。基準センサ４１は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）は画像形成を開始するように構成されている。また、中間転写ベルト１５の内側には、環境検知手段としての温度・湿度センサ４７が配設されている。
【００２９】
図２中の定着部４６は、加熱加圧等によって用紙Ｐにトナー像を定着させるものである。本実施形態において、定着部４６は、用紙Ｐの画像形成面に対向配置される加熱部材としての加熱ロール４６ａと、この加熱ロール４６ａに圧接配置されて定着ニップを形成する加圧部材としての加圧ベルト４６ｂと、加熱ロール４６ａに内蔵される加熱源としてのハロゲンランプ４６ｃとを備えている。
【００３０】
一方、用紙供給部４は、第一のトレイ５０、第二のトレイ５１及び第三のトレイ５２に収容された各々の用紙Ｐを、それぞれ所定の経路で搬送するものである。各トレイ５０〜５２の近傍には、それぞれに対応する送り出しロール５３，５４，５５が配設されている。各送り出しロール５３〜５５は、対応するトレイ５０〜５２から一枚ずつ分離して取り出された用紙Ｐをニップして用紙搬送路上に一時停止させると共に、所定のスタート信号に基づくタイミングで用紙搬送方向の下流側に用紙Ｐを送り出すものである。さらに、用紙供給部４の上部であってスキャナ部（画像読み取り部）２の近傍には、ユーザによって操作される操作パネル５６およびこの操作パネル５６に隣接して入力用のキーボード５６ａが配設され、第三のトレイ５２の下側には、このフルカラー画像形成装置１の電源４３が配置されている。本実施形態では、操作パネル５６やキーボード５６ａ等を用いて、トレイ番号（第一のトレイ５０、第二のトレイ５１、第三のトレイ５２にそれぞれ付された番号）毎に、そのトレイに収容される用紙Ｐの種類（例えば坪量、コート層の有無、コート層の種類等）の入力が受け付けられるようになっている。そして、この内容はメモリ（不図示）に格納され、操作パネル５６およびキーボード５６ａにて所定のトレイ番号が入力されたときに、該当するトレイに収容される用紙Ｐの属性についての情報が表示されるようになっている。なお、本実施形態では、これら操作パネル５６およびキーボード５６ａが、入力受付部、選択受付部および受付手段として機能している。
【００３１】
続いて、本実施形態にかかるタンデム型フルカラー画像形成装置の基本的な画像形成動作について説明する。まず、スキャナ部２によって原稿の画像が読み取られると、これによって得られた画像信号に基づいて画像形成部３でトナー像が形成される。画像形成部３では、四つの感光体ドラム１１を回転駆動しつつ、それぞれに対応する帯電器１２、レーザ露光器１３、現像装置１４によって各感光体ドラム１１の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が形成される。このようにして形成された各色のトナー像は、一次転写ロール１６によって順次中間転写ベルト１５上に重ね転写される。これにより、中間転写ベルト１５には、四色のトナー像を重ね合わせた多色（フルカラー）のトナー像が形成される。そして、中間転写ベルト１５に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１５に担持された状態で二次転写部２０へと送り込まれる。
【００３２】
一方、操作パネル５６を用いてユーザにより選択されたトレイの用紙Ｐ、あるいは自動選択機能によって選択されたトレイの用紙Ｐは、二次転写部２０に中間転写ベルト１５上のトナー像が到達するタイミングに合わせてレジストロール６１により送り込まれる、例えば、選択されたトレイが第一のトレイ５０である場合には、送り出しロール５３によって送り出された用紙Ｐが第一の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部５８に送り込まれ、更に第二の用紙搬送路Ｒ２を経由して姿勢補正部６０にてその姿勢が補正された後、レジストロール６１により二次転写部２０へと送り込まれることになる。
【００３３】
そして、画像形成部３の二次転写部２０では、中間転写ベルト１５に担持されたトナー像（フルカラー画像）が二次転写ロール２１によって用紙Ｐに一括転写（二次転写）される。その後、トナー像が転写された用紙Ｐはベルト搬送部４５によって定着部４６に送られ、加熱加圧定着がなされた後、用紙排出路Ｒ３を経由して用紙排紙部の排出トレイ５７上に排出される。
【００３４】
次に、本発明の特徴であるテストパターンのカラー画像の色と表面反射光量との検知結果に基づく画像形成条件の調整について説明する。
前述のとおり、本発明者らの検討により、カラー画像形成装置で出力される出力画像の色に影響するのは厳密には原稿からの正反射光に基づいて算出される光沢度ではなく、実際に人が出力画像を見る観察角度におけるトナーからの表面反射成分に影響することが判明した。
【００３５】
上記トナーからの表面反射成分の影響は次のような理由による。すなわち、人は出力された画像を見る場合は正反射光が目に入る観察条件を避けて原稿を見る。それは、正反射光条件だと反射光がまぶしく、画像内容をきちんと認識できないからである。そして、正反射条件で検知した光沢度と、通常の正反射条件を避けた観察時における角度での表面反射光量は異なっており、正反射条件での光沢度の値と通常の観察条件における色度値との正確な相関はない。
【００３６】
そして、次に示すように、画像の光沢度を参照しただけでは正確な色補正は困難である。
図３は、本発明者らが行った検証データを示すグラフである。この検証データは、紙種とトナーをそれぞれ変えて出力した画像に対し、光沢度と表面反射率を測定し、お互いの関係を表したものである。図中の光沢度は、株式会社村上色彩技術研究所製の光沢度計ＧＭ−２６Ｄを用いて６０度光沢度を測定した。表面反射率は、エックスライト社製の分光測色機であるＸ−Ｒｉｔｅ９３８（入射角度０°／反射角度４５°）によりＤ５０の標準イルミナントにて測定した。まず、出力画像における測定したいパッチパターンを測定し第１の分光反射率を取得する。次に、前記パッチパターンをラミネート処理することにより鏡面状態を作り出して、再度測定することにより第２の分光反射率を取得する。トナーの表面が鏡面状態の場合、０度で入射した光における表面反射光はすべて０度で反射され、トナー表面で拡散することはない。つまり、上記分光測色機Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８の４５°の受光部には表面反射光は受光されず、表面反射光が０である画像の分光反射率を測定することになる。そこで、表面反射光を含んだ第１の分光反射率と、表面反射光を含まない第２の分光反射率を差し引くことで、０度入射／４５度反射における表面反射率を取得することができる。
【００３７】
上記表面反射率は波長ごとに値を持つ分光データとなっているので、図３の表面反射率は、波長ごとの表面反射率の平均値を表面反射率としてプロットしている。表面反射率は、トナーの内部を通らず、トナー表面で反射される光であるので、分光的な特性は持たず、通常の分光測色計による測定では、測定値はトナー内部からの分光反射率に一様に表面反射率が上乗せされるため、表面反射率は平均値で問題ない。なお、上記のラミネート処理は、パッチパターンに対して無色透明のラミネートシールをパッチに貼ることにより鏡面状態を作成した。
【００３８】
図３を見ると、中光沢までは光沢度が大きくなるにつれ表面反射率は小さくなるというおおまかな傾向はあるが、高光沢度ではまったく相関が無く、結果的に表面反射率と光沢度は相関が無いことがわかる。この結果より、紙種やトナーによっては光沢度が高くても表面反射率が大きい場合も存在し、例え光沢度にばらつきがなくても表面反射率のばらつきにより濃度が変化する場合もあり、前述の特許文献１や特許文献２で説明されているような光沢度および不要光成分と色（濃度）の関係を調査したマップから外れた値が生じてしまう画像が形成される可能性が高い。
【００３９】
さらに、上記表面反射率が１％異なると、色差および濃度差が２．５以上になる場合も有り、光沢度を参照しただけでは正確な色補正ができないことがわかる。つまり、精度の高い色補正を行うには、光沢度ではなく、通常の観察条件における表面反射率に基づいて、色の補正を行う必要がある。
【００４０】
そこで、本実施形態の画像形成装置では、テストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とを検知し、その検知結果に基づいて画像形成条件を調整している。
【００４１】
次に、上記構成の画像形成装置内に搭載されている、本発明の特徴であるテストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とを検知する検知手段としてのカラーキャリブレーション用画像読み取り部Ａの構成とその動作について説明する。
【００４２】
［画像読み取り部Ａの構成］
図４は、カラーキャリブレーション用画像読み取り部Ａの全体構成の一例を示す概略構成図である。検知対象（画像読み取り対象）の原稿は支持台１０１に配置できるようになっている。本実施形態ではスキャナ部２の支持台１０１を利用している。
【００４３】
支持台１０１の上には、光源１０２が設けられており、その光源１０２から発せられる光を分光器１０３で分光させ、分光させた光は、偏光フィルタ（偏光素子）１０４を通過し、照射光としてトナー１０９に入射する。光源１０２としては、キセノンランプやハロゲンランプ、ＬＥＤアレイなどを用いることができる。本実施形態ではＬＥＤアレイを用いる。偏向フィルタは図４の矢印Ｍ１に示す方向に稼動可能であり、分光器１０３からの入射光に対して偏向フィルタを入れた状態と入れない状態の２つの状態でトナーに対して入射することが可能である。検知対象（読み取り対象）の画像を照明する照明手段としての照明部は、光源１０２と分光器１０３と偏光フィルタ（偏光素子）１０４とで構成される。トナーからの反射光は、検知対象（読み取り対象）からの反射光を受光する受光手段としての受光部１０５の前に配置された第１の偏光フィルタ１０６あるいは第２の偏光フィルタ１０７を通過し、受光部１０５で検知される。
【００４４】
なお、本実施形態では、トナーに対して照射光を垂直に入射し、入射光に対して４５度の角度の位置に受光部を設置しているが、出力画像に対して観察される角度（照明からの正反射光を避けた角度）であれば問題なく、前記照明部による照明方向（光入射方向）と受光部１０６による受光方向との間の角度位置の関係は、図４のものに限定されない。
【００４５】
第１の偏光フィルタ１０６は入射光の偏光方向と同方向であるように配置されており、第２の偏光フィルタ１０７は入射光の偏光方向とは逆の方向に配置されてある。第１の偏光フィルタ１０６と第２の偏光フィルタ１０７は、図４の矢印Ｍ２のように稼動できるように配設されている。つまり、偏向フィルタを入れない状態、第１の偏向フィルタ１０６を入れた状態、第２の偏向フィルタを入れた状態の３段階に変化させることができる。
【００４６】
受光部１０５には例えばフォトダイオードなどを用いる。光源１０２と分光器１０３と偏光フィルタ（偏光素子）１０４とを含む照明部と、受光部１０５とは、キャリッジ部Ｂの中に配置される。キャリッジ部Ｂは、図４の矢印Ｍ３のように、主走査方向（記録部材としての用紙が画像形成装置内を搬送する方向）に移動が可能となっている。
【００４７】
支持台１０１の端には白色基準板１０８が配置してある。この白色基準板１０８は、照明部や受光部１０５の照明光量のばらつきや受光感度のばらつきを調整するための基準板となる。カラーキャリブレーションを行う際は、白色基準板１０８を計測し、照明部と受光部１０５のばらつきを調整する。
【００４８】
図５はキャリッジ部Ｂを下側（底面）から見た図である。上記照明部と受光部１０５は副走査方向（記録部材としての用紙が画像形成装置内を搬送する方向とは直交する方向）に複数配列されており、アレイ状になっている。上記照明部と受光部１０５が一次元上に並んだキャリッジ部Ｂが主走査方向に移動することにより、テストパターン全体のパッチを測定することが可能となる。
【００４９】
なお、トナーからの分光反射率と表面反射光を検知することができるならば、上記図４，５の構成に制限されることは無く、他の構成でもよい。
【００５０】
［色補正処理方法］
次に、上記構成のカラーキャリブレーション用画像読み取り部Ａの検知結果を用いた色補正処理について説明する。
図６は、本実施形態の画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すブロック図である。まず、色補正を行うために予め基準となるテストパターンとしての基準階調パッチを作成しておく。この基準階調パッチ（テストパターン）の信号２００を入力画像とする。次に、階調補正用変換ルックアップテーブル（以下「変換ＬＵＴ」という。）２０１に基づき画像処理がなされ、電子写真プロセス２０２を通して用紙上にトナーが転写された画像が形成される。用紙にトナーを定着させるために、定着２０３において用紙にトナーが定着され、出力画像２０４として出力される。次に、画像読み取り部Ａにより、各基準階調パッチの色度成分と表面反射成分とが検出され、その検出結果に基づいて目標とする階調性との偏差がなくなるように、変換ＬＵＴ２０１の書き換えと、定着部４６による定着条件の補正とが実施される。
【００５１】
図７は、本実施形態の画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ＳＴＥＰ１：カラーキャリブレーションを開始するために、ユーザが基準となるテストパターンである階調補正用チャート（テストチャート）を出力する。同時に、画像読み取り部Ａにおいて、照明部と受光部にある偏向フィルタが稼動し、照明部と受光部ともに偏向フィルタが入っていない状態にさせ、図４の白色基準版１０５を計測し、照明光ばらつきと、受光感度ばらつきを調整する。
【００５２】
ＳＴＥＰ２：次に、出力されたテストチャートを画像読み取り部Ａに配置し、チャート内の各パッチを検知する。まずは、表面反射成分の影響を除いたパッチの分光反射率の測定を行う。表面反射成分の影響を除くために、照明部の偏光素子は例えばＰ偏光に、そのときの受光側の偏光素子は照明部の偏光素子と偏光方向が直交する方向（Ｓ偏光）となるように、各偏光フィルタが移動する。そして、画像読み取り部Ａにより、各パッチの分光反射率を取得する。ここで、測定したパッチの分光反射率をＲｐｓ（λ）とする。λは波長である。キャリッジ部Ｂが副走査方向に移動していき、テストパターン上のパッチを順次検知していき、パッチごとにＲｐｓ（λ）を計測していく。
【００５３】
ＳＴＥＰ３：次に、再度チャート内の各パッチを検知する。このＳＴＥＰ３では、表面反射成分を計算するためのデータを取得する。照明部の偏光フィルタが例えばＰ偏光であれば、受光側の偏光フィルタは同じ偏光方向であるＰ偏光となるように各偏光フィルタを移動させる。この状態で再度テストパターン上のパッチを読み取る。このときの分光反射率をＲｐｐとする。そして、ＳＴＥＰ２と同様に、キャリッジ部Ｂが副走査方向に移動していき、テストパターン上のパッチを順次検知していき、パッチごとにＲｐｐ（λ）を計測していく。
【００５４】
ＳＴＥＰ４：次に、上記ＳＴＥＰ２とＳＴＥＰ３で取得した、Ｒｐｓ（λ）とＲｐｐ（λ）を用いて、表面反射成分を取得する。この表面反射成分の具体的な算出は、例えば次に示す方法で行う。Ｒｐｐ（λ）は表面反射成分とトナー内部からの反射光におけるＰ偏光成分を含み、Ｒｐｓ（λ）はトナー内部からの反射光におけるＳ偏光成分のみを含む。通常、Ｐ偏光とＳ偏光の光強度は等しいと考えてよく、また照明部に偏光フィルタを通過した光は通過前の半分となる。よって、トナーの表面反射成分の分光反射率Ｓ（λ）とすると、Ｓ（λ）は次の（式１）で算出できる。
【００５５】
Ｓ（λ）＝２・（Ｒｐｐ（λ）−Ｒｐｓ（λ））  ・・・（式１）
【００５６】
表面反射光成分はトナーの表面で反射するために分光特性を持たず、各波長における反射率は一様であるので、ここではＳ（λ）の波長ごとの反射率を可視波長域で平均した値を表面反射率Ｓと定義しなおす。
【００５７】
ＳＴＥＰ５＆５’：次に、例えば画像形成装置の設計の段階で決めた目標とする表面反射光量と分光反射率あるいは分光反射率から変換したＩＤやＬ*ａ*ｂ*などに対する変動量を計算する。ここで、「ＩＤ」とはＩＳＯで規定された画像の濃度を示すものである。また、「Ｌ*ａ*ｂ*」とは、ＣＩＥ（国際照明委員会）が標準化した色を表す指標であり、人間に感じる知覚的な色の差を示している。前記ＩＤとＬ*ａ*ｂ*を測定するための測定条件は、ＩＳＯやＣＩＥで規定されているが、本実施形態では、便宜上、前記測定条件の規定に制限することは無く測定された分光反射率から、ＩＤとＬ*ａ*ｂ*を算出し、変動量を求める。
【００５８】
ＳＴＥＰ６＆６’：次に、上記の変動を補正するために変換ＬＵＴ２０１を修正し、ガンマ補正を調整する。Ｒｐｓ（λ）は表面状態の影響によらない、つまり定着のばらつきに影響されない色度値であるので、変換ＬＵＴ２０１の修正を行うのはＲｐｓ（λ）の値を利用する。つまり、トナー付着量のばらつきを修正することになる。また、Ｒｐｓ（λ）は、照明部の偏光フィルタ１０４により、入射光量が半分になり、さらに、表面反射光を除いたトナー内部からの反射光のＰ偏光成分がカットされているので、変換ＬＵＴ２０１の修正を行うときは、次の（式２）により算出したＲｔ（λ）に基づいて修正を行う。
【００５９】
Ｒｔ（λ）＝４・Ｒｐｓ（λ）  ・・・（式２）
【００６０】
ここでは、Ｒｔ（λ）の値からＩＤに変換した値「ＩＤｔ」を用いてカラーキャリブレーションを行うことにするが、例えば目標とする分光反射率からの波長ごとの反射率の差に基づいて、色の変動量を補正する方法でも構わない。一方、前述の（式１）に示すＳ（λ）はトナー付着量によらない表面反射成分のみの反射を表しているので、Ｓ（λ）の値を用いて定着条件を修正する。
【００６１】
次に、変換ＬＵＴ２０１の修正について説明する。
図８中の（１）はプリンタの現状のγ特性を示すもので、プリンタγ変換回路の出力（γＯＵＴ）があるレベルのときに作像した画像を画像読み取り部ＡでＩＤｔを読み取ったときの値（ＶＳＣＮ［現］）の関係を示している。
図９はプリンタγ特性の現状値を検知するためのテストパターンの例を示している。Ａ４判の用紙の中央部に、地肌からベタまで７段階のパッチが作像されている。
【００６２】
画像読み取り部Ａは、支持台１０１に置かれたテストパターンの各パッチの"ＩＤｔ"を取得することにより、図８の（１）中の丸印でプロットされたデータを得る。このデータを基にして、３次スプライン関数や簡単には直線近似法などの方法を用いて、出力レベルに対する濃淡データを知ることができる。
【００６３】
図８の（３）はプリンタγ特性の目標値である。これはプリンタγ変換回路へ入力されるレベル（γＩＮ）と、その出力パターンの画像読み取り部Ａによる読み取り値（ＶＳＣＮ［標］）の関係を示している。ここで、読み取り値は、標準的な特性の読取装置によるデータを用いている。図８の（２）は画像読み取り部Ａのγ特性の機差を補正するためのカーブである。目標とする調整精度に対し、機差が小さければこのカーブは恒等変換を示す直線となる。
【００６４】
以上、図８の（１）〜（３）の特性を基にして、図８の（４）のプリンタγ補正カーブを得ることができる。このプリンタγ補正データをもとにγ変換用テーブル（ＬＵＴ）を更新し、プリンタγ変換回路に設定することで、図８の（３）に示す所望のプリンタγ特性に調整することができる。
【００６５】
次に、定着条件の補正について説明する。
例えば１次色ベタパッチの"ＩＤｔ"が目標とする表面反射成分より大きい場合は、トナー表面の拡散光が大きい、つまり凹凸が大きいといえる。その場合は、凹凸を小さくするために、定着速度を減少したり、定着温度および定着圧の増加により、表面反射成分を目標値に近づけるための定着条件の補正を行う。
【００６６】
以上、説明したとおり、第１の実施形態によれば、テストパターンの色の検知結果だけでなく、色に影響する表面反射成分の検知結果に基づいて、階調性を補正するので、従来よりも精度の高いカラーキャリブレーションが可能であるだけではなく、定着条件も修正することで、安定した画像を出力することができる画像形成装置を提供できる。
【００６７】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置における色補正について説明する。
図１０は、本実施形態に係る画像形成装置の画像読み取り部の全体構成の一例を示す概略構成図である。なお、画像形成装置の全体構成については上記実施形態１と共通するので、説明を省略する。上記実施形態１では、色検知と表面反射光を検知するために、テストパターンを２回走査する必要があったが、本実施形態２では図１０に示すように、第一の受光部１０５と第２の受光部１１０を配置することで、一度の走査で、カラーキャリブレーションが可能となる。
【００６８】
図１０において、キャリッジ部Ｃの第１の受光部１０５と第２の受光部１１０の前方にはそれぞれ、第１の偏光フィルタ１０６と第２の偏光フィルタ１０７とが配置されている。光源１０２と分光器１０３は２つの受光部１０５、１１０の中心に配置されている。第１の偏光フィルタ１０６は、その偏光方向が照明部の偏光フィルタ１０４の偏光方向と同じになるように配置されている。また、第２の偏光フィルタ１０７は、その偏光方向が第１の偏光フィルタ１０６の偏光方向とは逆となるように配置されている。その他の構成は、上記第１の実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【００６９】
図１１は、図１０のキャリッジ部Ｃを下から見上げた画像読み取り部の底面を示す説明図である。このキャリッジ部Ｃは、第１の実施形態で示した図５のキャリッジ部Ｂに、ライン状に並んだ受光センサ群が１列追加された形となる。
【００７０】
図１２は、本実施形態に係る画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ＳＴＥＰ１は上記第１の実施形態と同じであるが、テストパターンのパッチに対して、表面反射光を除いたトナーからの反射光Ｒｐｓ（λ）を測定するＳＴＥＰ３と、表面反射光を算出するために必要なＲｐｐ（λ）を測定するＳＴＥＰ２とが、同時に行われる。
上記ＳＴＥＰ３及びＳＴＥＰ２を同時に行う動作により、一度の走査のみで色補正処理が可能となる。ＳＴＥＰ４以降の動作処理については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００７１】
以上、第２の実施形態によれば、第１の実施形態のように色検知と表面反射光検知を行うために２回テストパターンを走査する必要が無く、１回の走査でカラーキャリブレーションが行えるので、カラーキャリブレーションの実行時間の短縮化が可能となり、ユーザを待たせることなく、従来よりも精度の高いカラーキャリブレーションシステムを備えた画像形成装置を提供することができる。
【００７２】
〔第３の実施形態〕
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。なお、図１３の画像形成装置の全体構成において、上記実施形態１と共通する部分については、同じ符号を付し、説明を省略する。
【００７３】
図１３に示すように、第３の実施形態では、色検知部と表面反射成分検知部が備えられた画像読み取り部が、定着部４６の用紙搬送方向下流側に設置されている。本実施形態の画像読み取り部を構成するキャリッジ部Ｄは、上記第２の実施形態で説明した図１０のキャリッジ部Ｃを有する構成とほぼ同じである。ただし、本実施形態の画像読み取り部（キャリッジ部）Ｄは、図１０のキャリッジ部Ｃとは異なり、テストパターンのパッチを走査して検知するために稼動することは無く、画像読み取り部（キャリッジ部）Ｄは定着部４６の用紙搬送方向下流側に固定されている。
【００７４】
画像読み取り部（キャリッジ部）Ｄによる検知は、用紙の搬送に応じて、順次テストパターンのパッチを計測していくように行われる。色検知、表面反射光成分検知および色補正処理の方法は上記第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００７５】
この第３の実施形態では、例えば定期的にテストチャートを自動的に画像形成装置が出力し、カラーキャリブレーションを行えるような制御を加えてもよい。
【００７６】
第３の実施形態によれば、ユーザが第１の実施形態のように画像読み取り部Ａにテストパターンを配置させなくても、自動的に画像形成装置内部で処理がなされ、色補正が行われることで、簡便に精度の高いカラーキャリブレーションを行うことができる。
【００７７】
〔第４の実施形態〕
上記第１〜第３の実施形態においては、図２のスキャナ部２とは独立したテストパターンの画像を読み取る検知手段としての画像読み取り部を備えた画像形成装置について説明したが、第４の実施形態の画像形成装置では、原稿の複写画像を形成するためのスキャナ部を利用して、テストパターンの色検知と表面反射光検知を行うことができる。
【００７８】
図１４は、本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。なお、図１４の画像形成装置の全体構成において、上記実施形態１と共通する部分については、同じ符号を付し、説明を省略する。図１４のスキャナ部Ｅにおいてユーザが複写したい原稿を置き、スキャンを行うと、複製画像が形成され出力される。
【００７９】
図１５は、同画像形成装置のスキャナ部の全体構成の一例を示す概略構成図である。本実施形態の画像形成装置においてカラーキャリブレーションを行う場合、図１５の光源１０２から照射光が発する。光源１０２としては例えばハロゲンランプや白色ＬＥＤアレイなどを用いる。光源１０２から発せられた光は矢印Ｍ４の方向に稼動可能な偏光フィルタ１０４を通過し、支持台１０１に支持されたテストパターン上のトナーに照射される。テストパターン上のトナーで反射した光は矢印Ｍ５の方向に稼動可能な偏光フィルタ１０６を通過し、ミラー３０１でそれぞれ反射され、結像レンズ３０２で縮小画像が形成され、受光部３０３で受光される。受光部３０３はカラーＣＣＤを用いる。
【００８０】
一方、カラーキャリブレーションを行わない場合、つまり、原稿の複写画像を形成する場合は、偏光フィルタ１０４、１０６は、照明から受光までの光路の範囲外に移動している状態にさせる。これにより、偏光のない原稿からの反射光を得ることができる。原稿の複写画像を形成する技術は従来と同じ技術を用いることができるため、ここでは説明を省略する。上記光源１０２や偏光フィルタ１０４を有する照明部及び受光部３０３などはキャリッジ部Ｆに配置されている。キャリッジ部Ｆは矢印Ｍ６の方向に稼動可能であり、稼動しながら原稿を読み取っていく。
【００８１】
図１６は、本実施形態に係る画像形成装置における色補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ＳＴＥＰ１：まず、偏光フィルタが光路外に配置している状態で、白色基準板１０８の反射光を撮影し、光源１０２のばらつきに対してのシェーディング補正と、受光部３０３のホワイトバランスの調整を行う。次に、テストパターンが用紙に出力され、その用紙を支持台１０１の上に置き、色補正処理が開始する。
【００８２】
ＳＴＥＰ２：出力された用紙上のテストチャートを画像読み取り部Ｅに配置し、画像読み取り部Ｅにより、テストチャート内の各パッチを検知する。まずは、表面反射成分の影響を除いたパッチの反射率の測定を行う。表面反射成分の影響を除くために、照明部の偏光素子（偏光フィルタ）１０４は例えばＰ偏光になり、そのときの反射光側の偏光素子（偏光フィルタ）１０６は、照明部の偏光素子（偏光フィルタ）１０４と偏光方向が直交する方向（Ｓ偏光）となるように、各偏光フィルタ１０４、１０６が移動する。次に、画像読み取り部Ｅにより、テストチャート内の各パッチについて反射光の信号値を取得する。ここで、測定したパッチの反射光の輝度値について、レッドチャンネルの輝度値はＲｐｓ、グリーンチャンネルはＧｐｓ、ブルーチャンネルはＢｐｓとする。画像読み取り部Ｅのキャリッジ部Ｆが副走査方向に移動していき、テストパターン上のパッチを順次検知していき、パッチごとにＲｐｓ、Ｇｐｓ、Ｂｐｓを計測していく。
【００８３】
ＳＴＥＰ３：次に、再度テストチャート内の各パッチを検知する。このＳＴＥＰ３では表面反射成分を計算するためのデータを取得する。照明部の偏光フィルタ１０４が例えばＰ偏光であれば、反射光側の偏光フィルタ１０６は同じ偏光方向であるＰ偏光となるように、各偏光フィルタ１０４、１０６を移動させる。この状態で再度テストパターン上のパッチを読み取る。ここでは、レッドチャンネルとグリーンチャンネルとブルーチャンネルのすべてのチャンネルの輝度値を読み取る必要は無く、グリーンのチャンネルのみを読み取る。このときの反射光の輝度値をＧｐｐとする。そして、上記ＳＴＥＰ２と同様に、キャリッジ部Ｆが副走査方向に移動していき、テストパターン上のパッチを順次検知していき、パッチごとにＧｐｐを計測していく。
【００８４】
ＳＴＥＰ４：上記ＳＴＥＰ２とＳＴＥＰ３で取得した、ＧｐｓとＧｐｐを用いて、表面反射成分を取得する。グリーンチャンネルにおける表面反射成分をＧｓとすると、Ｇｐｐ（λ）は表面反射成分と、トナーからの反射光におけるＰ偏光成分を含み、Ｇｐｓはトナー内部からの反射光におけるＳ偏光成分のみを含むので、Ｇｓは、次の（式３）で算出できる。
【００８５】
Ｇｓ＝２・（Ｇｐｐ−Ｇｐｓ）  ・・・（式３）
【００８６】
次に、次の（式４）を用いてＧｓから表面反射率Ｓを求める。ここで、αとβは係数であり、予めＧｓとＳの関係を直線回帰により求めておく。
【００８７】
Ｓ＝α・Ｇｓ＋β  ・・・（式４）
【００８８】
ＳＴＥＰ５＆５’：次に、例えば画像形成装置の設計の段階で決めた目標とする表面反射光量とＲ，Ｇ，Ｂ値から変換したＩＤ（画像濃度）やＬ*ａ*ｂ*などに対する変動量を計算し、変動を補正するために変換ＬＵＴを修正しガンマ補正を調整する。また、定着条件についても調整する。Ｒｐｓ、Ｇｐｓ、Ｂｐｓは表面状態の影響によらない、つまり定着のばらつきに影響されない色度値であるので、変換ＬＵＴの修正を行うのはＲｐｓ、Ｇｐｓ、Ｂｐｓの値を利用する。つまり、付着量のばらつきを修正することになる。Ｒｐｓ、Ｇｐｓ、Ｂｐｓは、照明部の偏光フィルタ１０４により、入射光量が半分になり、さらに、表面反射光を除いたトナー内部からの反射光のＰ偏光成分がカットされているので、変換ＬＵＴの修正を行うときは、次の３つの式からなる（式５）により算出したＲ'ｐｓ、Ｇ'ｐｓ、Ｂ'ｐｓに基づいて修正を行う。
【００８９】
Ｒ’ｐｓ＝４・Ｒｐｓ，  Ｇ’ｐｓ＝４・Ｇｐｓ，  Ｂ’ｐｓ＝４・Ｂｐｓ  ・・（式５）
【００９０】
ここでは、Ｒ’ｐｓ、Ｇ’ｐｓ、Ｂ’ｐｓの値からＩＤにそれぞれ変換した値"ＩＤｔ"を用いてカラーキャリブレーションを行うことにする。一方、Ｓは付着量によらない表面反射成分のみの反射を表しているので、Ｓの値を用いて定着条件を修正する。以降のＳＴＥＰは第１の実施形態と同様なので省略する。
【００９１】
第４の実施形態によれば、スキャナ部とカラーキャリブレーション補正用の画像読み取り部を独立して備えなくても、共通のスキャナ部で、原稿の複写とカラーキャリブレーションを両方行うことができる。従って、従来よりも高精度なカラーキャリブレーションが行えるだけではなく、装置の低コスト化を図ることができる。
【００９２】
以上、上記各実施形態によれば、所定のテストパターンのカラー画像を形成して記録部材としての用紙に出力し、その用紙に出力されたテストパターンのカラー画像の色と表面反射光量とを検知する。このテストパターンのカラー画像の色の検知結果が所定の色になり、かつ、テストパターンのカラー画像の表面反射光量の検知結果が所定の光量になるように、画像形成部３の画像形成条件を調整することができる。すなわち、（１）用紙上のテストパターンにおけるトナー付着量の変動量を取得し、その変動量に基づいてトナー付着量を補正する制御と、（２）用紙上のテストパターンにおけるトナーの表面反射光量の変動量を取得し、その変動量に基づいて表面反射光量を補正する制御の、両方の補正制御が可能になる。従って、カラー画像の表面反射光量を含めた精度の高い色補正を行うことができる。
また、上記各実施形態において、前記検知手段としての画像読み取り部は、テストパターンの画像の分光反射率を検知することにより、テストパターンの表面反射率を様々な波長で検知することができる。これにより、色の補正をするための必要な情報を取得できるだけでなく、その検知結果から三刺激値であるＸＹＺやＩＤやＬ*ａ*ｂ*などといった、色度値への変換が可能となり、従来の色処理技術を転用することが容易になる。
また、上記実施形態において、前記検知手段としての画像読み取り部は、検知対象の画像を照明する照明手段としての照明部（光源１０２、分光器１０３）と、検知対象からの反射光を受光する受光手段としての受光部１０５とを備え、照明部は、その照明光の光路に、偏光方向を切り替えることが可能な偏光素子１０４を有し、受光部１０５は、その受光の光路に、偏光方向を切り替えることが可能な偏光素子１０６を有するように構成することができる。この場合は、照明部の偏光素子１０４の偏光方向と受光部１０５の偏光素子１０６の偏光方向とを切り換えながら、検知対象の画像からの反射光を検知することにより、トナー内部からの反射光の成分を分離し、トナーの表面反射成分のみを検知することができる。
また、上記実施形態において、前記検知手段としての画像読み取り部は、検知対象の画像を照明する照明手段としての照明部（光源１０２、分光器１０３）と、検知対象からの反射光を受光する受光手段としての２つの受光部１０５、１１０とを備え、照明部は、その照明光の光路に、偏光方向を切り替えることが可能な偏光素子１０４を有し、一方の受光部１０５は、その受光の光路に、照明光の光路の偏光素子１０４に対して偏光方向が同方向の偏光素子１０６を有し、他方の受光部１１０は、その受光の光路に、照明光の光路の偏光素子１０４に対して偏光方向が直交する方向の偏光素子１０７を有するように構成することができる。この場合も、照明部の偏光素子１０４の偏光方向と受光部１０５の偏光素子１０６の偏光方向とを切り換えながら、検知対象の画像からの反射光を検知することにより、トナー内部からの反射光の成分を分離し、トナーの表面反射成分のみを検知することができる。また、この場合は、２つの受光部１０５、１１０を備える画像読み取り部のキャリッジＣが１回の走査（読み取り）移動だけで、色度値と表面反射率を取得することが可能となり、カラーキャリブレーションの補正処理の時間の短縮が可能となる。
また、上記実施形態において、前記表面反射光量は、照明部の偏光素子１０４の偏光方向と受光部の偏光素子１０６の偏光方向とが同方向の条件で検知された光量から、照明部の偏光素子１０４の偏光方向と受光部の偏光素子１０６（１０７）の偏光方向とが直交する方向の条件で検知された光量を差し引いた値に基づいて算出される。このように算出した表面反射光量により、人間の色の見え方に影響するトナーの表面反射成分のみの分光反射率を取得することができる。また、この表面反射率は、テストパターンの色を観察するときの幾何学条件と同様の条件で取得した分光反射率から求めるので、６０度光沢度といった通常の人間の画像の観察条件とは異なる反射率ではなく、直接色の見えに影響する表面反射光の分光反射率が取得可能となる。
また、上記実施形態において、画像形成条件の調整は、階調の補正のためのγ補正の調整を含むことにより、画像形成装置内で帯電、現像、転写といった各モジュールにおいて、適正な付着量が紙上に転写されるように付着量制御が行われることにより、表面反射光量のばらつきに依存しない色の補正が可能となる。
また、上記実施形態において、前記検知手段としての画像読み取り部を、定着部４６の用紙搬送方向下流側に配置することにより、ユーザがカラーキャリブレーションを行う場合に、出力したテストパターンを画像読み取り部に移動させなくても、自動的に画像形成装置内でテストパターンを読み取ることができ、ユーザの行う作業を軽減することができる。
また、上記実施形態において、前記検知手段としての画像読み取り部で検知された表面反射光量に基づいて定着部４６の定着条件を調整することにより、従来の画像形成装置で使用される定着部４６の構成のままで、上記定着条件を調整するだけで表面反射光量の変動を抑えることが可能となる。また、従来装置では考慮されていなかった、色に大きく影響する表面反射率の変動を補正できるので、従来よりも安定した色補正を行うことが可能となる。
また、上記実施形態において、前記検知手段としてのカラーキャリブレーション補正用の画像読み取り部として、複写対象の原稿の画像を読み取る画像読取手段としてのスキャナ部２を兼用することにより、スキャナ部とカラーキャリブレーション補正用の画像読み取り部を独立して備えなくても、共通のスキャナ部２で、原稿の複写とカラーキャリブレーションを両方行うことができる。従って、従来よりも高精度なカラーキャリブレーションが行えるだけではなく、装置の低コスト化を図ることができる。
また、上記実施形態において、所定のテストパターンデータを発生するテストパターンデータ発生手段としても用いることができる画像処理部４４を備え、画像形成部３は、画像処理部４４で発生したテストパターンデータに基づいてテストパターンのカラー画像を形成して用紙に出力するように構成してもよい。この場合は、カラーキャリブレーションのためのテストチャートの原稿を用意する必要がない。
また、上記実施形態において、画像形成部３は、スキャナ部２でテストパターンの原稿を読み取ったテストパターンデータに基づいてテストパターンのカラー画像を形成して用紙に出力するように構成してもよい。この場合は、テストパターンデータを発生させるためのプログラムやデータを予め画像処理部４４等に登録しておく必要がなく、任意のテストパターンの原稿をスキャナ部２にセットしてカラーキャリブレーションを行うことができる。
【符号の説明】
【００９３】
Ａ  画像読み取り部
Ｂ  キャリッジ部
２  スキャナ部
３  画像形成部
４０  制御部
４４  画像処理部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９４】
【特許文献１】特開平１０−３２２４９０号公報
【特許文献２】特開平７−１４７６２２号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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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１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図９】
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