(57)【要約】【課題】測定精度の向上を図りつつ、小型かつ低コストの分光計測装置を提供すること。【解決手段】カラーセンサ１と、カラーセンサ１に対して測定対象物と略同じ位置に設けられた基準板６と、カラーセンサ１に対して基準板６とは異なる位置に配置されたシャッタ表面１０と、カラーセンサ１によってパッチ及びシャッタ表面１０を測定した結果に基づいて、パッチの分光反射率を求める制御部１１と、記憶部１１４と、を備え、制御部１１は、記憶部１１４に記憶されていた基準板６及びシャッタ表面１０の測定結果と、パッチとともにカラーセンサ１によって測定されたシャッタ表面１０の測定結果とに基づいて、パッチとシャッタ表面１０との位置の差を補正する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物に光を照射する光源と、前記測定対象物から反射された光を分光する分光手段と、複数の受光素子を有し前記分光手段により分光された光を波長ごとに前記複数の受光素子の各々によって受光し、受光した光の光量に応じた電圧を出力するラインセンサと、を有するカラーセンサと、
前記カラーセンサに対して所定の位置に設けられた第１の基準部材と、
前記カラーセンサに対して前記第１の基準部材とは異なる位置に配置された第２の基準部材と、
前記カラーセンサによって前記第１の基準部材と略同じ位置で測定されるトナー画像及び前記第２の基準部材を測定した結果に基づいて、前記トナー画像の分光反射率を求める制御手段と、
前記カラーセンサによって前記第１の基準部材及び前記第２の基準部材をあらかじめ測定した結果を記憶する記憶部と、
を備え、
前記制御手段は、前記記憶部に記憶されていた前記第１の基準部材及び前記第２の基準部材の測定結果と、前記トナー画像とともに前記カラーセンサによって測定された前記第２の基準部材の測定結果とに基づいて、前記トナー画像と前記第２の基準部材との位置の差を補正することを特徴とする分光計測装置。
【請求項２】
前記光源から照射された光又は前記トナー画像、前記第１の基準部材若しくは前記第２の基準部材から反射された光が通過する窓部と、
前記窓部を開状態又は閉状態とするためのシャッタ部材と、
を備え、
前記第２の基準部材は、前記シャッタ部材の前記窓部に対向する側の面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の分光計測装置。
【請求項３】
前記第２の基準部材は、前記シャッタ部材と一体に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の分光計測装置。
【請求項４】
前記シャッタ部材の開閉動作によって前記第２の基準部材を清掃する清掃部材を備えることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の分光計測装置。
【請求項５】
前記ラインセンサから出力された電圧を複数のゲイン値で増幅することが可能な増幅部を備え、
前記制御手段は、前記カラーセンサにより前記第２の基準部材を測定した結果に基づいて、前記ラインセンサの前記複数の受光素子ごとに前記ゲイン値を設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の分光計測装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記光源を消灯した状態で所定のゲイン値で前記ラインセンサにより測定した第１の電流値と、前記光源を消灯した状態で前記複数のゲイン値を順に切り替えながら前記ラインセンサにより測定した第２の電流値と、前記カラーセンサにより前記第２の基準部材を測定した結果と、に基づいて、前記ゲイン値を設定することを特徴とする請求項５に記載の分光計測装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記トナー画像の分光反射率を求める際に前記ゲイン値を設定することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の分光計測装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記光源を消灯した状態で前記ゲイン値を用いて前記ラインセンサにより第３の電流値を測定することを特徴とする請求項７に記載の分光計測装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記カラーセンサにより迷光値をあらかじめ測定し、測定した結果を前記記憶部に記憶しておくことを特徴とする請求項８記載の分光計測装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記ゲイン値が設定された状態で前記ラインセンサにより前記トナー画像を測定した結果を、前記記憶部に記憶された前記迷光値と測定した前記第３の電流値とに基づき補正することを特徴とする請求項９に記載の分光計測装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、あらかじめ前記ゲイン値を設定し、設定した前記ゲイン値を前記記憶部に記憶しておくことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の分光計測装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記ゲイン値を用いて前記カラーセンサにより迷光値をあらかじめ測定し、測定した結果を前記記憶部に記憶しておくことを特徴とする請求項１０に記載の分光計測装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記ゲイン値を用いて前記カラーセンサにより前記第１の基準部材及び前記第２の基準部材をあらかじめ測定しておき、測定した結果を前記記憶部に記憶しておくことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の分光計測装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記光源を消灯した状態で前記ゲイン値を用いて前記ラインセンサにより第３の電流値を測定し、前記第３の電流値を前記記憶部に記憶しておくことを特徴とする請求項１３に記載の分光計測装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記ゲイン値が設定された状態で前記ラインセンサにより前記トナー画像を測定した結果を、前記記憶部に記憶された迷光値及び前記第３の電流値に基づき補正することを特徴とする請求項１４に記載の分光計測装置。
【請求項１６】
前記光源は、白色のＬＥＤであることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の分光計測装置。
【請求項１７】
測定対象物に光を照射する光源と、
前記測定対象物から反射された光を分光する分光手段と、
複数の受光素子を有し前記分光手段により分光された光を波長ごとに前記複数の受光素子の各々によって受光し、受光した光の光量に応じた電圧を出力するラインセンサと、
を有する分光計測装置であって、
前記分光手段により分光された光の各波長における光量に応じて、前記ラインセンサから出力される値を増幅するゲイン値を前記複数の受光素子ごとに設定することを特徴とする分光計測装置。
【請求項１８】
記録材にトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により記録材上に形成された未定着のトナー画像を定着する定着手段と、
前記定着手段により定着された記録材上のトナー画像を測定する請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の分光計測装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
記録材にトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により記録材上に形成された未定着のトナー画像を定着する定着手段と、
前記定着手段により定着された記録材上のトナー画像に光を照射する光源と、前記トナー画像から反射された光を分光する分光手段と、複数の受光素子を有し前記分光手段により分光された光を波長ごとに前記複数の受光素子の各々によって受光し、受光した光の光量に応じた電圧を出力するラインセンサと、を有するカラーセンサと、
前記カラーセンサに対して所定の位置に設けられた第１の基準部材と、
前記カラーセンサに対して前記第１の基準部材とは異なる位置に配置された第２の基準部材と、
前記カラーセンサによって前記第１の基準部材と略同じ位置で測定される前記トナー画像及び前記第２の基準部材を測定した結果に基づいて、前記トナー画像の分光反射率を求める制御手段と、
前記カラーセンサによって前記第１の基準部材及び前記第２の基準部材をあらかじめ測定した結果を記憶する記憶部と、
を備え、
前記制御手段は、前記記憶部に記憶されていた前記第１の基準部材及び前記第２の基準部材の測定結果と、前記トナー画像とともに前記カラーセンサによって測定された前記第２の基準部材の測定結果とに基づいて、前記トナー画像と前記第２の基準部材との位置の差を補正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、分光計測装置及び、その分光計測装置を搭載した画像形成装置の測定精度に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を印刷する画像形成装置等においては、印刷物の色味を正確に印刷するために、又は、色味の変動を抑えるために、分光計測装置としてカラーセンサを搭載したものがある。このような画像形成装置では、カラーセンサにより印刷物の色味を測定し、画像形成の処理にフィードバックをかけることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
画像形成装置に搭載される分光計測装置は、小型かつ低コストであることが要求されるため、例えば光源に安価で小型化に有利な白色ＬＥＤを用いることが考えられる。しかし、白色ＬＥＤは放出する各波長の強度が均一ではなく測定精度的には不利なため、測定精度を向上させるために分光波長ごとの感度を調整する波長感度調整手段を備えた分光計測装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０２４６００号公報
【特許文献２】特開２００３−２１４９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、画像形成装置の高画質化、小型化、低コスト化を進めるために、測定精度の向上を図りつつ、更に小型、低コストの分光計測装置が望まれている。
【０００６】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、測定精度の向上を図りつつ、小型かつ低コストの分光計測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】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
【０００８】
（１）測定対象物に光を照射する光源と、前記測定対象物から反射された光を分光する分光手段と、複数の受光素子を有し前記分光手段により分光された光を波長ごとに前記複数の受光素子の各々によって受光し、受光した光の光量に応じた電圧を出力するラインセンサと、を有するカラーセンサと、前記カラーセンサに対して所定の位置に設けられた第１の基準部材と、前記カラーセンサに対して前記第１の基準部材とは異なる位置に配置された第２の基準部材と、前記カラーセンサによって前記第１の基準部材と略同じ位置で測定されるトナー画像及び前記第２の基準部材を測定した結果に基づいて、前記トナー画像の分光反射率を求める制御手段と、前記カラーセンサによって前記第１の基準部材及び前記第２の基準部材をあらかじめ測定した結果を記憶する記憶部と、を備え、前記制御手段は、前記記憶部に記憶されていた前記第１の基準部材及び前記第２の基準部材の測定結果と、前記トナー画像とともに前記カラーセンサによって測定された前記第２の基準部材の測定結果とに基づいて、前記トナー画像と前記第２の基準部材との位置の差を補正することを特徴とする分光計測装置。
【０００９】
（２）測定対象物に光を照射する光源と、前記測定対象物から反射された光を分光する分光手段と、複数の受光素子を有し前記分光手段により分光された光を波長ごとに前記複数の受光素子の各々によって受光し、受光した光の光量に応じた電圧を出力するラインセンサと、を有する分光計測装置であって、前記分光手段により分光された光の各波長における光量に応じて、前記ラインセンサから出力される値を増幅するゲイン値を前記複数の受光素子ごとに設定することを特徴とする分光計測装置。
【００１０】
（３）記録材にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により記録材上に形成された未定着のトナー画像を定着する定着手段と、前記定着手段により定着された記録材上のトナー画像を測定する前記（１）又は前記（２）に記載の分光計測装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
（４）記録材にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により記録材上に形成された未定着のトナー画像を定着する定着手段と、前記定着手段により定着された記録材上のトナー画像に光を照射する光源と、前記トナー画像から反射された光を分光する分光手段と、複数の受光素子を有し前記分光手段により分光された光を波長ごとに前記複数の受光素子の各々によって受光し、受光した光の光量に応じた電圧を出力するラインセンサと、を有するカラーセンサと、前記カラーセンサに対して所定の位置に設けられた第１の基準部材と、前記カラーセンサに対して前記第１の基準部材とは異なる位置に配置された第２の基準部材と、前記カラーセンサによって前記第１の基準部材と略同じ位置で測定される前記トナー画像及び前記第２の基準部材を測定した結果に基づいて、前記トナー画像の分光反射率を求める制御手段と、前記カラーセンサによって前記第１の基準部材及び前記第２の基準部材をあらかじめ測定した結果を記憶する記憶部と、を備え、前記制御手段は、前記記憶部に記憶されていた前記第１の基準部材及び前記第２の基準部材の測定結果と、前記トナー画像とともに前記カラーセンサによって測定された前記第２の基準部材の測定結果とに基づいて、前記トナー画像と前記第２の基準部材との位置の差を補正することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、測定精度の向上を図り、低コストの分光計測装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１〜３の画像形成装置の構成を説明する図
【図２】実施例１〜３の分光計測装置の構成を説明する図
【図３】実施例１〜３の分光計測装置の制御系及び増幅部を示すブロック図
【図４】実施例１〜３の分光データ例を示す図
【図５】実施例１の初期データ測定及び測色シーケンスを説明するフローチャート
【図６】実施例２の測色シーケンスを説明するフローチャート
【図７】実施例３の初期データ測定及び測色シーケンスを説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１５】
［プリンタの構成］
図１は、画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタ（以下、プリンタという）２０の概略断面図である。画像形成装置としては、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機、ファクシミリ等のいずれであっても適用可能なものである。プリンタ２０は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック４色の画像形成に関わる画像形成手段を備えたカラーレーザプリンタである。画像形成ユニット２１は画像形成手段の一例であり、電子写真プロセスの画像形成に関わる各種のユニットを含んだ画像形成ユニットである。画像形成ユニット２１には、感光ドラムと、露光ユニットと、現像ユニットと、転写ユニットと（いずれも不図示）、が備えられており、各色のトナー画像を形成し、搬送されてきた記録材の一例である用紙７に転写ユニットを介して転写する。定着手段である定着器２２は、像加熱装置の一例であり、用紙７に転写された未定着のトナーを溶融、固着する。用紙搬送ユニット２３は、記録材搬送手段の一例である。用紙搬送ユニット２３は、用紙７を収納する給紙カセット２４、給紙カセット２４から用紙７をピックアップする給紙ローラ２５、用紙７を画像形成ユニット２１に向けて搬送する搬送ローラ２６と、から構成されている。搬送ガイド３１は、定着器２２から排出された用紙７を搬送する際のガイドとなる搬送ガイドである。プリンタ制御部３０は、プリンタ２０内の各装置を制御する。プリンタ制御部３０は、マイクロコンピュータ等（不図示）により構成されており、プリンタ制御部３０内のメモリ（不図示）に格納されている各種制御プログラム、データ等に従い、プリンタ２０内の各ユニット等を制御する。
【００１６】
プリンタ２０にホストコンピュータ（不図示）からプリントデータが送られると、給紙カセット２４に収納された用紙７は、給紙ローラ２５によって搬送路へと繰り出され、搬送ローラ２６によって搬送路内を搬送される。用紙搬送とタイミングを合せて、画像形成ユニット２１により各色のトナー画像が形成され、用紙７へ転写される。用紙７に転写されたトナー画像は、定着器２２によって加熱されることで溶融し、用紙７上に定着される。カラーセンサ１は分光計測装置の一例であり、定着器２２から排出された用紙７の表面を測色するように配置されている。カラーセンサ１は、用紙７上の定着後のトナー画像を測定する。白色基準板（以下、基準板とする）６は、第１の基準部材であり、カラーセンサ１の測色エリアに配置されている。用紙７は、定着器２２を通過した後に、搬送ガイド３１に沿って搬送され、カラーセンサ１と基準板６との間を通過する。そして、用紙７はプリンタ２０の外部へ排出される。
【００１７】
［測色シーケンス］
実施例１における、測色シーケンスの特徴を説明する。測色シーケンスは、カラーセンサ１の製造工程における初期データ測定シーケンス（第１の工程）と、プリンタ２０上での測色シーケンス（第２の工程）とからなる。カラーセンサ１の製造工程における、初期データ測定シーケンスは以下のようになる。基準板６と後述する第２の基準部材であるシャッタ９の窓部８側の表面（以降、シャッタ表面１０と記す）（図２参照）をカラーセンサ１により測定した値（測定結果）を各々Ｄ１、Ｄ２として記憶部１１４（図３（ａ）参照）に記憶しておく。測定結果であるＤ１、Ｄ２を、以下、分光データという。また、あらかじめ測色器（マスターカラーセンサ）（不図示）により計測しておいた基準板６の分光反射率をＤ３として記憶部１１４に記憶しておく。
【００１８】
プリンタ２０上での測色シーケンスは以下のようになる。基準部材としては第２の基準部材であるシャッタ表面１０を使用する。プリンタ２０上でカラーセンサ１によって測定したシャッタ表面１０の分光データと、測色エリアにおける用紙７のパッチ画像の分光データとを、各々Ｄ４、Ｄ５として記憶部１１４に記憶する。なお、パッチ画像とは、用紙７上に形成される画像の色味の変動を抑えるため、画像形成条件等にフィードバックをかけるために用いられる測定用の画像であり、単にパッチともいう。そして、記憶部１１４に記憶させておいた分光データＤ１、Ｄ２に基づいて、分光データＤ４に対して、シャッタ表面１０が測色エリア位置とは異なる位置にあることに対する補正として、
Ｄ６＝（Ｄ４×Ｄ１／Ｄ２）
を施す。すなわち、データＤ６は、シャッタ表面１０の分光データＤ４に対してカラーセンサ１からの距離のずれ量を補正したデータであり、以下、補正後の分光データＤ６という。最終的に、記憶部１１４に記憶させておいた基準板６の分光反射率Ｄ３と、上述したパッチ画像の分光データＤ５、補正後の分光データＤ６とにより、パッチ画像の分光反射率が演算により求められる。
【００１９】
［カラーセンサ］
ここからは、図２、図３（ａ）により、カラーセンサ１の詳細を説明する。カラーセンサ１は、測定対象物に光を照射し、測定対象物から反射された光の光量に応じた電圧を出力する。ここで、基準板６やシャッタ表面１０、記録材上に形成されたパッチ（トナー画像）等が測定対象物となる。図２（Ａ）は、カラーセンサ１のシステム構成図である。ラインセンサ２は、受光部の一例であるセンサである。図２（Ｂ）にラインセンサ２の構成図を示す。ラインセンサ２は、１列に並んだ複数の受光素子である複数の画素、例えば１１０個の画素を有する画素アレイ２０１と、各画素を制御する制御回路２０２とから構成される。ラインセンサ２の１１０個の各画素には、後述する回折格子５によって分光された、例えば３８０ｎｍ（ナノメートル）から８２０ｎｍの光が波長ごとに入射される。各画素は、図２（Ｂ）の画素構成に示すように、フォトダイオード２０６、コンデンサ２０７、リセットスイッチ２０８、アンプ２０９、画素選択スイッチ２１０等から構成される。各画素は、フォトダイオード２０６により発生した電荷をコンデンサ２０７に蓄積する。そして、電荷の蓄積によって発生したコンデンサ２０７の充電電圧が、各画素のセンサ出力（出力電圧）として、外部に出力される。
【００２０】
制御回路２０２は、制御信号入力端子と、センサ出力端子とを有する。具体的には、制御信号入力端子は、ＣＬＫ端子２０３とＴＲＧ端子２０４とであり、センサ出力端子は、ＯＵＴ端子２０５である。ＣＬＫ端子２０３には、基準クロックが入力され、ＴＲＧ端子２０４には、トリガ信号が入力される。
【００２１】
図２（Ｃ）にラインセンサ２の動作を示す。図２（Ｃ）で、（ｉ）はＣＬＫ端子２０３に入力される基準クロック（ＣＬＫと図示）の波形を示し、（ｉｉ）にはＴＲＧ端子２０４に入力されるトリガ信号（ＴＲＧと図示）の波形を示す。図２（Ｃ）で、（ｉｉｉ）にはＯＵＴ端子２０５から出力される電圧（ＯＵＴと図示）の波形を示す。横軸はいずれも時間を示す。ＣＬＫ端子２０３に、基準クロックが入力された状態で、ＴＲＧ端子２０４にトリガ信号１が入力されると、フォトダイオード２０６により発生した電荷のコンデンサ２０７への蓄積が開始される（蓄積開始）。次のトリガ信号２で、コンデンサ２０７への電荷の蓄積が終了し（蓄積終了）、基準クロックに同期して、各画素の充電電圧が順次、ＯＵＴ端子２０５から出力される。例えば図２（Ｃ）の（ｉｉｉ）に図示したように、１画素目の充電電圧の出力から、２画素目の充電電圧の出力、・・・、１０９画素目の充電電圧の出力、１１０画素目の充電電圧の出力、のように、基準クロックに同期して順次出力される。なお、トリガ信号１が入力されてから最初の基準クロックの立ち上がり（蓄積開始）から、トリガ信号２が入力されてから最初の基準クロックの立ち上がり（蓄積終了）までの時間を、コンデンサ２０７への電荷の蓄積時間という。
【００２２】
図２（Ａ）の説明に戻る。ＬＥＤ３は光源の一例である白色光のＬＥＤである。カラーセンサ１は、スリット４、分光手段の一例である回折格子５、を有する。また、カラーセンサ１に対向して基準板６が設けられており、基準板６は搬送ガイド３１の凹部３１Ａに配置されている。カラーセンサ１には窓部８が設けられ、窓部８は、光が透過するような透明な部材で塞がれている。カラーセンサ１は、シャッタ部材であるシャッタ９、シャッタ９の窓部８側の表面である、上述したシャッタ表面１０を有する。シャッタ表面１０は、少なくとも窓部８側の表面（窓部８に対向する側の面）を第２の基準部材となるように構成したものである。実施例１では、シャッタ９を白色樹脂で一体成型し、シャッタ９の表面に反射防止の処理を施すものとする。また、第２の基準部材として白色の板状の部材をシャッタ９の窓部８側に張り付けてもよい。
【００２３】
基準板６とシャッタ表面１０の分光反射率は、同一であることが望ましいので、実施例１では、シャッタ９と基準板６は、同じ材料で形成されているものとする。また、シャッタ９は、アクチュエータ（不図示）により、図中実線で示すシャッタ開位置と破線で示すシャッタ閉位置との間を移動することができる。基準板６、又は用紙７を測色する場合は、シャッタ９をシャッタ開位置に移動させて窓部８を開状態とする。カラーセンサ１を動作させないときには、窓部８の汚れ防止のために、シャッタ９をシャッタ閉位置に移動させて窓部８を閉状態とする。また、シャッタ９の開閉動作により、シャッタ表面１０は清掃部材１４により清掃される。
【００２４】
基準板６は、図１に示したように用紙７の搬送路に配置されているため、用紙７との擦れによる表面の摩耗や汚れ等により劣化し、測色精度が低下する場合がある。一方、シャッタ表面１０は、用紙７との擦れがなく、清掃部材１４による清掃作用もあることから、基準板６に比較して摩耗や汚れによる劣化が起こりにくい。このため、カラーセンサ１によりパッチ画像を測定する際に、基準部材としてシャッタ表面１０を用いることで、測色の精度が向上する。しかし、シャッタ表面１０は、カラーセンサ１に対して、図２（Ａ）に破線楕円で示す測色エリアＡｒとは異なる位置に配置されているため、測色エリアＡｒに配置した場合に対して分光データに差異が発生する。このため、シャッタ表面１０をカラーセンサ１により測定した分光データを補正する必要がある。なお、図２（Ａ）に示すように、基準板６と用紙７（又は用紙上のパッチ画像）とは、カラーセンサ１に対して略同じ位置にある。
【００２５】
ＬＥＤ３から出力された光は、シャッタ９が開位置にある場合は基準板６の表面又は用紙７の表面で乱反射し、シャッタ９が閉位置にある場合はシャッタ表面１０で乱反射し、カラーセンサ１内に取り込まれる。カラーセンサ１内に取り込まれた乱反射光は、スリット４で絞られた後に、回折格子５に入射し、波長ごとに分光される。回折格子５により分光された約３８０ｎｍから約８２０ｎｍまでの波長の光は、ラインセンサ２に入射される。例えば、実施例１では、約３８０ｎｍの波長の光は、ラインセンサ２の１番目の画素（以下、画素１という）付近に照射され、約８２０ｎｍの波長光は１１０番目の画素（以下、画素１１０という）付近に照射されるように設定されている（図２（Ｂ）参照）。
【００２６】
図４（Ａ）にシャッタ表面１０の分光データ例を示す。図４（Ａ）は、横軸にラインセンサ２の画素１から画素１１０までの画素の番号（以下、画素番号という）を示し、縦軸に各画素から出力された分光データＤ４（アナログ−デジタル（以下、ＡＤという）変換後の値）（ＡＤ値）を示す。シャッタ表面１０の分光データＤ４は、ＬＥＤ３の発光スペクトルやラインセンサ２の分光感度特性等によって、例えば図４（Ａ）に示すような波形となる。
【００２７】
プリンタ２０の印刷物（用紙７上のトナー画像）を測色する場合は、用紙７上にパッチを形成した上で、用紙７をカラーセンサ１と基準板６との間に搬送し、パッチを測色する。カラーセンサ１の測定対象となるパッチは、カラーセンサ１の測定位置を通過するような位置に形成される。カラーセンサ１は、制御手段である制御部１１、増幅部１２を有する。
【００２８】
［カラーセンサの制御系］
次に、カラーセンサ１の制御系について説明する。図３（ａ）にカラーセンサ１の制御系ブロック図を示す。制御部１１は、例えば、プリンタ制御部３０と同様にマイクロコンピュータ等により構成することができる。制御部１１は、ラインセンサ制御部１１１、ＡＤ部１１２、ゲイン設定部１１３、記憶部１１４、演算部１１５、ＬＥＤ制御部１１６、Ｉ／Ｆ部１１７を備える。ラインセンサ制御部１１１は、ラインセンサ２に対して制御信号を出力する。具体的には、ラインセンサ制御部１１１は、ラインセンサ２のＣＬＫ端子２０３に基準クロックを出力し、ラインセンサ２のＴＲＧ端子２０４にトリガ信号を出力する。ＡＤ部１１２は、後述する増幅部１２の出力端子から出力されるアナログ電圧をＡＤ変換しＡＤ値を得る。実施例１では、ＡＤ部１１２の分解能は例えば１０ビットとする。
【００２９】
ゲイン設定部１１３は、後述の増幅部１２に対して、ゲイン設定信号を出力する。具体的には、ゲイン設定部１１３は、増幅部１２のゲイン設定端子にゲイン設定信号を出力する。記憶部１１４は、各データ（上述したＤ１〜Ｄ５等）を記憶する。演算部１１５は、各データに対して各種演算（例えば、Ｄ４の補正演算等）を行う。ＬＥＤ制御部１１６は、ＬＥＤドライバ１３を介して、ＬＥＤ３の光量を制御する。ＬＥＤドライバ１３は、ＬＥＤ制御部１１６により指示された電流値で、ＬＥＤ３を点灯させる。Ｉ／Ｆ部１１７は、プリンタ制御部３０との通信を行う。
【００３０】
増幅部１２は、ゲイン設定可能な増幅部であり、例えば、オペアンプによる非反転増幅回路を用いることができる。増幅部１２は、入力端子にラインセンサ２のＯＵＴ端子２０５から出力されたアナログ電圧が入力される。増幅部１２はラインセンサ２から入力されたアナログ電圧を、制御部１１により設定された所定のゲインで増幅し、制御部１１のＡＤ部１１２に出力する。ラインセンサ２の出力は、前述のように各画素の出力が順次出力される構成となっているので、制御部１１は、出力される画素に応じて増幅部１２のゲイン設定を切り替えることができる。
【００３１】
［増幅部の構成］
増幅部１２の構成を図３（ｂ）に示す。増幅部１２は、非反転増幅部１２１と、可変抵抗部１２２と、を備える。非反転増幅部１２１の増幅率は、抵抗Ｒの抵抗値と、可変抵抗部１２２の抵抗値Ｒ１〜Ｒ８との比によって決まる。可変抵抗部１２２は、アナログスイッチ１２３を備え、ゲイン設定部１１３からのゲイン設定信号に応じて、内部の抵抗の接続／遮断を切り替える。これにより、非反転増幅部１２１のゲインを、ゲイン設定信号によって設定することができる。実施例１では、ゲイン１〜ゲイン８の８段階にゲインを設定できるようにする。この場合、ゲイン設定信号は３ビットとなる。
【００３２】
（ゲイン設定）
各ゲイン設定のゲインの決定方法について、図４（Ａ）に示したシャッタ表面１０の分光データを例に説明する。まず、複数のカラーセンサ１と複数のシャッタ表面１０を用いて、シャッタ表面１０の代表的な分光データを求めておく。次に、シャッタ表面１０の代表的な分光データに対して、データ個数がおおよそ等しくなるような区間を決定し、該区間ごとにゲインを決定する。すなわち、分光データのＡＤ値を複数の区間に分ける。例えば、表１に示すようにＡＤ値の区間を分け、区間の最大値と分光データのピーク値との比を求める。
【００３３】
【表１】
2019120524.tif 000003
【００３４】
表１は、１列目に区間、２列目にデータ個数、３列目に区間の最大値とピーク値との比をそれぞれ示す。上述したように、データ個数は各区間で略等しくなっており、表１では１３個又は１４個となっている。また、例えば、分光データのＡＤ値が６１７から８５０までの区間では、区間の最大値と分光データのピーク値との比が１．１７である。これは、ＡＤ値が６１７から８５０の区間に入った画素に対しては、制御部１１は、ゲイン設定部１１３によって増幅部１２のゲインを１．１７とし、ラインセンサ２から入力された電圧を１．１７倍に増幅することを意味する。実施例１では、ゲイン設定を８段階とするため、分光データのＡＤ値を８区間に分けている。また、図４（Ａ）の分光データでは、ピーク値が９９５であるので、各区間の最大値とピーク値との比は表１に示すような値になる。そしてゲインと比の値とがおおよそ一致するように、抵抗Ｒ、Ｒ０〜Ｒ８の抵抗値を選定する。
【００３５】
実施例１では、Ｒ＝１０ｋΩ、Ｒ１＝１ＭΩ、Ｒ２＝６２ｋΩ、Ｒ３＝１８ｋΩ、Ｒ４＝８．２ｋΩ、Ｒ５＝４．７ｋΩ、Ｒ６＝３．３ｋΩ、Ｒ７＝２ｋΩ、Ｒ８＝１．５ｋΩとする。この場合、ゲイン１〜ゲイン８それぞれのゲインは、表２のようになる。
【００３６】
【表２】
2019120524.tif 000004
表２は、１列目にゲイン１〜ゲイン８を示し、２〜９列目に抵抗Ｒ１〜Ｒ８までのアナログスイッチ１２３による接続（ＯＮ）／遮断（ＯＦＦ）、１０列目に理論的ゲイン値、１１列目に実測したゲイン値（例）をそれぞれ示す。例えば、ゲイン３を用いる場合、抵抗Ｒ３のみを接続（ＯＮ）し、その他の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４〜Ｒ８は非接続（遮断、ＯＦＦ）とする。表２の「理論的ゲイン値」に示したゲインは、増幅部１２の構成によって定まる、各抵抗等の各部品の誤差がない場合の理論値のゲインである。実際のゲインの値は、各抵抗の抵抗値の誤差等によって表２の「理論的ゲイン値」に示した値からずれる。実施例１では、後述のように測色シーケンス中の演算にゲインの値を用いるため、ゲインの値に誤差があると測色精度が低下してしまう。そこで、実施例１では、ゲインの値を測定し、測色シーケンス中の演算にゲインの値が必要な場合は、測定したゲインの値（以降、実測ゲイン値と記す）を用いる。実測ゲイン値の一例を、表２の「実測ゲイン値例」に示す。例えば、ゲイン３では、理論的ゲイン値が１．５６となるのに対し、実測ゲイン値は１．５４となる。なお、設定可能なゲインの種類は上述した８段階に限定するものではなく、さらに多段階に設定できるようにしてもよい。
【００３７】
［初期データ測定シーケンス］
次に、カラーセンサ１の製造工程における、初期データ測定シーケンスについて説明する。図５（Ａ）に、制御部１１による初期データ測定シーケンスを示す。以下の説明では、特別な断りのない限り増幅部１２のゲイン設定をゲイン１（約１倍の増幅）（所定のゲイン値）として説明する。
【００３８】
ステップ（以下、Ｓとする）１０１で制御部１１は、ラインセンサ２の暗電流を測定する。ラインセンサ２の暗電流の測定工程を以下に説明する。制御部１１は、ＬＥＤ３を消灯した状態で、ラインセンサ２に対して、所定の時間、蓄積動作を行うように制御信号を出力する。その後、制御部１１は、ラインセンサ２の各画素からの出力を、増幅部１２で増幅した上で（この場合、ゲイン１）、ＡＤ部１１２に取り込む。なお、制御部１１がＡＤ部１１２により取り込んだデジタルデータをＤ（ｎ）とする。ｎはラインセンサ２の画素番号（１〜１１０）を示す。これ以降、ラインセンサ２を動作させ、ラインセンサ２からの出力をＡＤ部１１２によってデジタルデータ化することを、撮像すると記す。制御部１１は、取り込んだＤ（ｎ）を、各画素の暗電流値として、記憶部１１４に記憶する。また、Ｄ（ｎ）は暗電流を測定するごとに更新される。以下、暗電流値Ｄ（ｎ）とする。なお、実施例１の説明で使用される各種の測定値のデータ名及び内容と、測定値の更新の有無についてまとめたものをデータ一覧として表３に示す。
【００３９】
【表３】
2019120524.tif 000005
【００４０】
表３は、１列目にデータ名を示し、２列目にそのデータ名で表されるデータの内容を示し、３列目に備考を示す。例えば、表３を参照することにより、上述した暗電流値Ｄ（ｎ）は、暗電流の測定値（暗電流値）のデータであること、暗電流を測定するごとに更新されるデータであることがわかる。
【００４１】
Ｓ１０２で制御部１１は、ＬＥＤ３の光量の調整を行う。ＬＥＤ３の光量を調整する手順を以下に示す。制御部１１は、シャッタ９をシャッタ閉位置に移動させ、ＬＥＤ３を初期電流値で点灯させる。ここで、後述するＬＥＤ−Ｉが記憶部１１４に記憶されている場合は、初期電流値として記憶部１１４に記憶されているＬＥＤ−Ｉの値を用いる。なお、表３によれば、ＬＥＤ−Ｉとは、ＬＥＤ３の電流値であり、測定ごとに更新されるデータである。ＬＥＤ−Ｉが記憶部１１４に記憶されていない場合は、初期電流値として常用最大電流の１／２の電流値を用いる。ここでは、ＬＥＤ−Ｉがまだ記憶部１１４に記憶されていないため、初期電流値として常用最大電流の１／２の電流値を用いる。制御部１１は、ＬＥＤ３を常用最大電流の１／２の電流値で点灯させ、ラインセンサ２によりシャッタ表面１０を撮像し、デジタルデータであるＷ２ｒ（ｎ）を得る。表３に示すように、Ｗ２ｒ（ｎ）は、シャッタ表面１０の補正前の分光データであり、測定ごとに更新されるデータである。以下、シャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ｎ）とする。
【００４２】
次に、制御部１１は、シャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ｎ）のピーク値Ｗ２ｒｍａｘを求め、ピーク値Ｗ２ｒｍａｘが、所定の範囲内（ｔｇｔ−ｍｉｎ〜ｔｇｔ−ｍａｘ）に入っているか否かを判断する。ここで、ｔｇｔ−ｍａｘは以下のように設定するものとする。すなわち、シャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ｎ）が飽和しているかどうかを判断できるように、ＡＤ値の最大値より小さい値に設定する。実施例１では、ＡＤ部１１２の分解能は１０ビットであるので、例えば、ｔｇｔ−ｍａｘ＝１０００と設定する。ｔｇｔ−ｍｉｎについては、設定されたｔｇｔ−ｍａｘに対して所定の幅を持つような値に設定する。例えば、ＬＥＤ３の電流設定を１段階変えた場合のラインセンサ２の出力変化に対して、十分な幅となるような値とする。また、ｔｇｔ−ｍｉｎ、ｔｇｔ−ｍａｘは、記憶部１１４にあらかじめ記憶しておく。
【００４３】
シャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ｎ）のピーク値Ｗ２ｒｍａｘが、所定の範囲内に入っていない場合には、制御部１１は、ＬＥＤ３の電流値を設定し直し、再度、シャッタ表面１０を撮像する。例えば、ピーク値Ｗ２ｒｍａｘが、ｔｇｔ−ｍａｘを超えている場合、ＬＥＤ３の電流値を所定の値だけ下げる。一方、ピーク値Ｗ２ｒｍａｘが、ｔｇｔ−ｍｉｎに達していない場合はＬＥＤ３の電流値を所定の値だけ上げる。このような調整動作を繰り返し、ピーク値Ｗ２ｒｍａｘが所定の範囲内（ｔｇｔ−ｍｉｎ〜ｔｇｔ−ｍａｘ）となったら、制御部１１は、次に基準板６を撮像する。すなわち、シャッタ９をシャッタ開位置に移動させ、基準板６を撮像し、デジタルデータであるＷ１ｒ（ｎ）を得る。表３に示すように、Ｗ１ｒ（ｎ）は、基準板６の補正前の分光データであり、測定ごとに更新されるデータである。以下、基準板６の分光データＷ１ｒ（ｎ）とする。
【００４４】
次に、制御部１１は、基準板６の分光データＷ１ｒ（ｎ）のピーク値Ｗ１ｒｍａｘを求め、ピーク値Ｗ１ｒｍａｘが、ｔｇｔ−ｍａｘ以下であるかどうかを判断する。ピーク値Ｗ１ｒｍａｘが、ｔｇｔ−ｍａｘ以下であれば、制御部１１は、Ｓ１０２の光量調整を完了する。制御部１１は、基準板６の分光データＷ１ｒｍａｘが、ｔｇｔ−ｍａｘを超えていると判断した場合、ピーク値Ｗ１ｒｍａｘが、ｔｇｔ−ｍａｘ以下となるようにＬＥＤ３の電流値を調整する。基準板６の撮像時に電流値を調整した場合、制御部１１は、シャッタ９をシャッタ閉位置に移動させ、再度ラインセンサ２によりシャッタ表面１０を撮像し、シャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ｎ）を得る。そして、制御部１１は、シャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ｎ）のピーク値Ｗ２ｒｍａｘを求め、光量調整を完了する。
【００４５】
制御部１１は、光量調整が完了した後、調整完了時のシャッタ表面１０の分光データＷ２ｒｍａｘと電流値を、それぞれＬ、ＬＥＤ−Ｉとして、記憶部１１４に記憶する。表３に示すように、Ｌはシャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ｎ）のピーク値Ｗ２ｒｍａｘであり、光量調整ごとに（測定ごとに）更新される。ＬＥＤ−Ｉについては上述したとおりである。なお、本工程におけるＬをＬの初期データＬｉｎｉとして、特別に更新されないデータとして記憶部１１４に記憶する（表３参照）。また、ＬＥＤ−Ｉは次回の光量調整時の初期電流値として用いられる。
【００４６】
Ｓ１０３で制御部１１は、ＬＥＤ３からラインセンサ２へ至る、測色対象物からの反射光以外の光（以後、迷光と記述する）を測定する。Ｓ１０３の手順を以下に示す。制御部１１は、シャッタ９がシャッタ閉位置にあれば、シャッタ９をシャッタ開位置に移動させ、Ｓ１０２の工程で記憶した電流値ＬＥＤ−ＩでＬＥＤ３を点灯させる。制御部１１は、測色エリアＡｒに配置された光トラップ（不図示）をラインセンサ２によって撮像し、デジタルデータであるＵｒ（ｎ）を得る。表３に示すように、Ｕｒ（ｎ）は補正無しの迷光値であり、測定ごとに更新される。以下、迷光値Ｕｒ（ｎ）とする。そして、制御部１１は、式（１）により、迷光値Ｕｒ（ｎ）から、Ｓ１０１で測定し記憶部１１４に記憶してある各画素の暗電流値Ｄ（ｎ）を減算し、暗電流値を補正した補正後の迷光値Ｕ（ｎ）を求める。
Ｕ（ｎ）＝Ｕｒ（ｎ）−Ｄ（ｎ）・・・式（１）
暗電流値を補正した補正後の迷光値Ｕ（ｎ）は、各画素の初期の迷光値Ｕｉｎｉ（ｎ）として、記憶部１１４に記憶される。表３に示すように、補正後の迷光値Ｕ（ｎ）は、光量調整後（ＬとＬｉｎｉによる）の補正後（補正あり）の迷光値であり、光量調整ごとに更新されるデータである。また、初期の迷光値Ｕｉｎｉ（ｎ）は、更新されないデータである。
【００４７】
Ｓ１０４で制御部１１は、基準板６、すなわち第１の基準部材の測定を行う。Ｓ１０４の手順を以下に示す。制御部１１は、Ｓ１０２の工程で記憶した電流値ＬＥＤ−ＩでＬＥＤ３を点灯させ、ラインセンサ２によって基準板６を撮像し、基準板６の分光データＷ１ｒ（ｎ）を得る。この工程では、式（２）に基づき、基準板６の分光データＷ１ｒ（ｎ）について暗電流補正と迷光補正とを行う。
Ｗ１（ｎ）＝Ｗ１ｒ（ｎ）−Ｄ（ｎ）−Ｕ（ｎ）・・・式（２）
式（２）では、画素ごとに、基準板６の分光データＷ１ｒ（ｎ）から補正後の迷光値Ｕ（ｎ）と暗電流値Ｄ（ｎ）とを減算することにより、基準板６の分光データＷ１ｒ（ｎ）を補正している。Ｗ１（ｎ）は、表３に示すように、基準板６の補正後の分光データであり、測定ごとに更新されるデータである。以下、補正後の基準板６の分光データＷ１（ｎ）とする。制御部１１は、補正後の基準板６の分光データＷ１（ｎ）を、基準板６の初期分光データＷ１ｉｎｉ（ｎ）として記憶部１１４に記憶する。表３に示すように基準板６の初期分光データＷ１ｉｎｉ（ｎ）は更新されないデータである。
【００４８】
Ｓ１０５で制御部１１は、シャッタ表面１０、すなわち第２の基準部材の測定を行う。Ｓ１０５の手順を以下に示す。制御部１１は、シャッタ９をシャッタ閉位置に移動させ、Ｓ１０２の工程で記憶部１１４に記憶した電流値ＬＥＤ−ＩでＬＥＤ３を点灯させ、ラインセンサ２によりシャッタ表面１０を撮像し、シャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ｎ）を得る。制御部１１は、式（２）と同様にして得られた補正後のシャッタ表面１０の分光データＷ２（ｎ）（＝Ｗ２ｒ（ｎ）−Ｄ（ｎ）−Ｕ（ｎ））を、シャッタ表面１０の初期分光データＷ２ｉｎｉ（ｎ）として記憶部１１４に記憶する。表３に示すようにシャッタ表面１０の初期分光データＷ２ｉｎｉ（ｎ）は更新されないデータである。
【００４９】
Ｓ１０６で制御部１１は、基準板６（第１の基準部材）の分光反射率を記憶部１１４に記憶する。この手順を以下に示す。制御部１１は、基準板６の分光反射率を、初期分光反射率Ｗｉｎｉ（ｎ）として、記憶部１１４に保存する。ここでは、一例として、基準板６を測色基準となる基準測色器（不図示）で測定し、Ｉ／Ｆ部１１７を通じて基準測色器から送信された分光反射率を、Ｗｉｎｉ（ｎ）として用いるものとする。なお、カラーセンサ１の製造工程において測定し、記憶部１１４に記憶されたＬｉｎｉ、Ｕｉｎｉ（ｎ）、Ｗ１ｉｎｉ（ｎ）、Ｗ２ｉｎｉ（ｎ）、Ｗｉｎｉ（ｎ）の各データは、初期データとして記憶されるもので更新はされないものとする（表３参照）。
【００５０】
［プリンタ上での測色シーケンス］
引き続き、第２の工程である、プリンタ２０上での測色シーケンスについて、図５（Ｂ）を基に説明する。暗電流を測定するＳ１０１の工程と、ＬＥＤ３の光量調整を行うＳ１０２の工程については、図５（Ａ）と同様なので同一符号を付けて詳細な説明を省略する。なお、図５（Ｂ）のＳ１０２（測色シーケンス）では、制御部１１は、ＬＥＤ３の初期電流値として、記憶部１１４に記憶してある電流値ＬＥＤ−Ｉを用いる。制御部１１は、光量調整完了後に、ＬとＬＥＤ−Ｉの値を更新し、記憶部１１４に記憶する。以下の各工程で使用するＬＥＤ−Ｉの値は、図５（Ｂ）のＳ１０２（測色シーケンス）で更新した値である。なお、Ｌｉｎｉは表３に示すように更新されないデータであり、図５（Ｂ）のＳ１０２（測色シーケンス）工程では更新されない。また、以下の各工程で測定し、記憶部１１４に記憶された各データは測定ごとに更新されるものとする。
【００５１】
Ｓ１１２で制御部１１は、増幅部１２の実測ゲイン値を測定する。Ｓ１１２の手順を以下に示す。制御部１１は、ＬＥＤ３を消灯したままラインセンサ２によって撮像し、デジタルデータであるＤｇ（ｎ）を得る。このときゲインは、所定の画素数ごとに１段階ずつ切り替える。実施例１の増幅部１２のゲインは、表１に示したように８段階の設定が可能となっているので、１画素ごとにゲイン１からゲイン８まで切り替えるものとして説明する。例えば、画素番号１はゲイン１、画素番号２はゲイン２、・・・等のように増幅部１２のゲインを切り替える。増幅部１２のゲインの切替えは、図３（ｂ）で説明したとおりである。なお、実測ゲイン値を得る際には、ラインセンサ２の１１０個の画素中でゲインを８段階切り替えて測定できればよい。
【００５２】
制御部１１は、Ｄｇ（ｎ）を、増幅ありの暗電流値（第２の電流値）として、記憶部１１４に記憶する。以下、増幅ありの暗電流値Ｄｇ（ｎ）とする。表３に示すように、デジタルデータＤｇ（ｎ）は測定ごとに更新されるデータである。そして、制御部１１は、増幅ありの暗電流値Ｄｇ（ｎ）と、Ｓ１０１で測定した（増幅なし（ゲイン１とした）の）暗電流値Ｄ（ｎ）（第１の電流値）との比から、増幅部１２の実測ゲイン値を求める。制御部１１は、求めた値を、実測ゲイン値Ｇ（ｍ）として記憶部１１４に記憶する。ここで、ｍは１から８までの値を持ち、それぞれゲイン１〜ゲイン８に対応する。表３に示すように、実測ゲイン値Ｇ（ｍ）は測定ごとに更新される。
【００５３】
Ｓ１１４で制御部１１は、ラインセンサ２の画素ごとに適用される増幅部１２のゲイン設定を選択する。Ｓ１１４の手順を以下に示す。制御部１１は、Ｓ１０２の工程で記憶部１１４に記憶した電流値ＬＥＤ−ＩでＬＥＤ３を点灯させ、ラインセンサ２によりシャッタ表面１０を撮像する。制御部１１は、シャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ｎ）を得る。このときのゲイン設定は、ゲイン１（約１倍）とする。そして、シャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ｎ）に基づき、以下に説明するように、各画素に適用するゲイン設定を選択する。
【００５４】
例えば、式（３）により、画素ごとの最大許容ゲインＧｍａｘ（ｎ）を求める。
Ｇｍａｘ（ｎ）＝Ｄｍａｘ／Ｗ２ｒ（ｎ）・・・式（３）
実施例１では、Ｄｍａｘは１０００とする。表３に示すように、最大許容ゲインＧｍａｘ（ｎ）は設定ごとに更新されるデータである。
【００５５】
次に、制御部１１は、最大許容ゲインＧｍａｘ（ｎ）に応じて、ＬＥＤ３の波長帯域に対する各画素の出力特性が略一定となるようにゲイン設定を選択する。すなわち、制御部１１は、実測ゲイン値Ｇ（ｍ）と最大許容ゲインＧｍａｘ（ｎ）とを比較し、最大許容ゲインＧｍａｘ（ｎ）以下で、最大の実測ゲイン値を持つようなゲイン設定を選択する。例えば、ラインセンサ２の画素番号ａの画素について、シャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ａ）が８００であれば、式（３）からＧｍａｘ（ｎ）＝１．２５（＝１０００／８００）となる。制御部１１は、表２を参照し、ラインセンサ２の画素番号ａの画素に対しては、１．２５以下で、最大の実測ゲイン値を持つゲイン２（例えば、１．１６）を選択する。
【００５６】
同様に、ラインセンサ２の画素番号βの画素について、シャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（β）が２００であれば、式（３）からＧｍａｘ（ｎ）＝５（１０００／２００）となる。制御部１１は、表２を参照し、ラインセンサ２の画素番号βの画素に対しては、５以下で、最大の実測ゲイン値を持つゲイン６（例えば、３．９７）を選択する。制御部１１は、画素ごとに決定したゲイン設定の選択内容（αに対してゲイン２、βに対してゲイン６等）を、記憶部１１４に記憶する。すなわち、制御部１１は、ゲイン１〜ゲイン８に対応する数字の１〜８を、ゲイン選択結果Ｇｓｅｔ（ｎ）として、記憶部１１４に記憶する。例えば、上述したようにゲイン設定を選択した場合、Ｇｓｅｔ（α）＝２、Ｇｓｅｔ（β）＝６となる。表３に示すように、ゲイン選択結果Ｇｓｅｔ（ｎ）は、設定ごとに更新される。また、Ｇ（ｍ）＝Ｇ｛Ｇｓｅｔ（ｎ）｝は、画素ｎに対応する実測ゲイン値を示す。ｍはゲイン数である１〜８の値である。例えば、Ｇ｛Ｇｓｅｔ（α）｝＝Ｇ｛２｝＝１．１６、Ｇ｛Ｇｓｅｔ（β）｝＝Ｇ｛６｝＝３．９７となる。
【００５７】
シャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ｎ）に基づいて、画素ごとに適用されるゲイン設定の選択を行った結果の一例を図４（Ｂ）に示す。図４（Ｂ）は横軸にラインセンサ２の画素番号ｎ（１〜１１０）を示し、左縦軸にラインセンサ２のＡＤ変換後の出力値（ＡＤ値）を示し、右縦軸にＳ１１４の処理で選択されたゲイン値を示す。このように、ゲイン値は、得られたシャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ｎ）が低いところでは大きな値が選択され、得られたシャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ｎ）が高いところでは小さな値が選択される。
【００５８】
Ｓ１１５で制御部１１は、シャッタ表面１０、すなわち第２の基準部材の測定を行う。Ｓ１１５の手順を以下に示す。制御部１１は、Ｓ１０２の工程で記憶した電流値ＬＥＤ−ＩでＬＥＤ３を点灯させ、ラインセンサ２によりシャッタ表面１０を撮像し、Ｗ２ｇｒ（ｎ）を得る。このとき、制御部１１は、Ｓ１１４で選択したゲイン設定を用いる。より詳細には、制御部１１は、Ｓ１１４で選択したゲイン選択結果Ｇｓｅｔ（ｎ）をゲイン設定信号として増幅部１２のゲイン設定端子に出力する。増幅部１２は、制御部１１から入力されたゲイン設定信号に従い、ゲインの設定を行う。例えば、増幅部１２は、ラインセンサ２の画素番号αからの出力に対しては、ゲイン２が選択されているので、表２を参照し、抵抗Ｒ２を接続（ＯＮ）し、他の抵抗Ｒ１、Ｒ３〜Ｒ８を非接続（ＯＦＦ）とする。また例えば、増幅部１２は、ラインセンサ２の画素番号βからの出力に対しては、ゲイン６が選択されているので、表２を参照し、抵抗Ｒ６を接続（ＯＮ）し、他の抵抗Ｒ１〜Ｒ５、Ｒ７、Ｒ８を非接続（ＯＦＦ）とする。
【００５９】
シャッタ表面１０を撮像したデジタルデータＷ２ｇｒ（ｎ）は、表３に示すように、補正前のデータであり、測定ごとに更新されるデータである。以下、シャッタ表面１０の増幅あり分光データＷ２ｇｒ（ｎ）とする。この工程では、制御部１１は、式（４）に基づき、シャッタ表面１０の増幅あり分光データＷ２ｇｒ（ｎ）の暗電流補正と迷光補正とを行う。
Ｗ２ｇ（ｎ）＝Ｗ２ｇｒ（ｎ）−｛Ｄ（ｎ）＋Ｕｉｎｉ（ｎ）｝×Ｇ｛Ｇｓｅｔ（ｎ）｝・・・式（４）
式（４）では、画素ごとに、画素の暗電流値Ｄ（ｎ）と初期の迷光値Ｕｉｎｉ（ｎ）を加算した値に、画素に適応したゲイン設定の実測ゲイン値を乗算した値を補正前のシャッタ表面１０の増幅あり分光データＷ２ｇｒ（ｎ）から減算している。表３に示すように、補正後のＷ２ｇ（ｎ）は、Ｓ１１４で選択したゲイン設定が用いられ、かつ、暗電流及び迷光の補正を施した補正後のデジタルデータであり、測定ごとに更新されるデータである。以下、補正後のシャッタ表面１０の増幅あり分光データＷ２ｇ（ｎ）とする。
【００６０】
ここで、迷光値として、式（５）に基づき記憶部１１４に記憶された初期の迷光値Ｕｉｎｉ（ｎ）を補正した次の迷光値Ｕ（ｎ）を用いてもよい。
Ｕ（ｎ）＝Ｕｉｎｉ（ｎ）×Ｌ／Ｌｉｎｉ・・・式（５）
上述したように、迷光値Ｕ（ｎ）は暗電流値で補正した後の迷光値、初期の迷光値Ｕｉｎｉ（ｎ）は初期の迷光値、Ｌはシャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ｎ）のピーク値、Ｌｉｎｉはシャッタ表面１０の分光データＷ２ｒ（ｎ）の初期のピーク値である。迷光値は、ＬＥＤ３の光量に比例する。また、分光データはＬＥＤ３の光量に比例する。以上のことから、迷光値は分光データに比例する。このため、式（５）では、図５（Ａ）のＳ１０３における迷光測定時のＬＥＤ３の光量と、プリンタ２０上でのＳ１０２における測定時のＬＥＤ３の光量との比を、ＬｉｎｉとＬとを用いて算出する。そして、ＬｉｎｉでのＵｉｎｉ（ｎ）の値を、Ｌでの迷光値Ｕ（ｎ）に補正している。制御部１１は、このように求めた値を、補正後のシャッタ表面１０の増幅あり分光データＷ２ｇ（ｎ）として、記憶部１１４に記憶する。
【００６１】
Ｓ１１６で制御部１１は、プリンタ２０で用紙７に形成したパッチを測定する。Ｓ１１６の手順を以下に示す。制御部１１は、シャッタ９を開位置に移動させ、Ｓ１０２の工程で記憶した電流値ＬＥＤ−ＩでＬＥＤ３を点灯させ、用紙７に形成したパッチをラインセンサ２により撮像し、Ｐｇｒ（ｎ）を得る。このとき、制御部１１は、各画素のゲインとしてＳ１１４で選択したゲイン設定を用いる。撮像動作及びデータ処理は、Ｓ１１５で説明した動作等と同様なので説明を省略する。以下、パッチの増幅あり分光データＰｇｒ（ｎ）とする。
【００６２】
制御部１１は、パッチの増幅あり分光データＰｇｒ（ｎ）に対しても、以下に示す式（６）を用いて暗電流補正と迷光補正を行う。表３に示すように、補正後のパッチの増幅あり分光データＰｇ（ｎ）は、Ｓ１１４で選択したゲイン設定が用いられ、かつ、暗電流及び迷光の補正を施した補正後のデジタルデータであり、測定ごとに更新されるデータである。
Ｐｇ（ｎ）＝Ｐｇｒ（ｎ）−｛Ｄ（ｎ）＋Ｕ（ｎ）｝×Ｇ｛Ｇｓｅｔ（ｎ）｝・・・式（６）
制御部１１は、このように求めた補正後のパッチの増幅あり分光データＰｇ（ｎ）を、用紙７に形成したパッチの分光データとして、記憶部１１４に記憶する。
【００６３】
Ｓ１１７で制御部１１は、演算処理により、パッチの分光反射率を求める。Ｓ１１７の手順を以下に示す。制御部１１は、記憶部１１４に記憶しているシャッタ表面１０の増幅あり分光データＷ２ｇ（ｎ）とパッチの増幅あり分光データＰｇ（ｎ）、及び初期分光反射率Ｗｉｎｉ（ｎ）、初期分光データのＷ１ｉｎｉ（ｎ）、Ｗ２ｉｎｉ（ｎ）を読み出す。制御部１１は、シャッタ表面１０の増幅あり分光データＷ２ｇ（ｎ）、パッチの増幅あり分光データＰｇ（ｎ）、初期分光反射率Ｗｉｎｉ（ｎ）、初期の各分光データのＷ１ｉｎｉ（ｎ）、Ｗ２ｉｎｉ（ｎ）を用いて、パッチの分光反射率Ｏ（ｎ）を求める。具体的には、式（７）を用いて算出する。
Ｏ（ｎ）＝Ｐｇ（ｎ）／｛Ｗ２ｇ（ｎ）×Ｗ１ｉｎｉ（ｎ）／Ｗ２ｉｎｉ（ｎ）｝×Ｗｉｎｉ（ｎ）・・・式（７）
【００６４】
式（７）について説明する。実施例１における測色シーケンスでは、第２の基準部材として、本来の測色エリアＡｒには配置されていないシャッタ表面１０を用いる。そのため、カラーセンサ１と測色エリアＡｒとの距離とカラーセンサ１とシャッタ表面１０との距離との差に対する補正を行う必要がある。
【００６５】
式（７）では、「Ｗ２ｇ（ｎ）×Ｗ１ｉｎｉ（ｎ）／Ｗ２ｉｎｉ（ｎ）」の部分が、シャッタ表面１０の増幅あり分光データＷ２ｇ（ｎ）を本来の測色エリアＡｒの位置で測定した場合に換算したものを示している。この換算には、前述のカラーセンサ１の製造工程における初期データ測定シーケンスにおいて測定し、記憶してある初期の各分光データ（Ｗ１ｉｎｉ（ｎ）とＷ２ｉｎｉ（ｎ））が用いられる。
【００６６】
以上のように、実施例１では、シャッタ表面１０を第２の基準部材として用いることで、基準板の摩耗や汚れの影響を低減でき、カラーセンサ１の寿命を通じて精度良くパッチを測定することができる。また、基準板の分光データに応じて、増幅部１２のゲインを設定し、増幅後の出力が略一定となるように制御する。これにより、白色ＬＥＤのような各波長の強度が均一ではない光源を使った場合でも、測色精度を向上させることが可能となる。
【００６７】
以上、実施例１によれば、測定精度の向上を図りつつ、小型かつ低コストの分光計測装置を提供することができる。
【実施例２】
【００６８】
実施例２のプリンタ２０上での測色シーケンスについて図６を用いて説明する。実施例２では、プリンタ２０上での測色シーケンスにおける暗電流の補正方法が実施例１と異なる。なお、カラーセンサ１及びプリンタ２０の構成と、初期データ測定シーケンス（図５（Ａ））は実施例１と同様なので、同符号を付けて説明を省略する。また、図６において図５（Ｂ）と同じシーケンス工程のところは同一符号を付けて説明は省略する。
【００６９】
Ｓ２０５で制御部１１は、増幅部１２のゲインを増幅あり（ゲイン１からゲイン８）に設定した状態で暗電流（第３の電流値）を測定する。Ｓ２０５の手順を以下に示す。制御部１１は、ＬＥＤ３を消灯したまま、ラインセンサ２によって撮像し、増幅ありの暗電流値Ｄｇ（ｎ）を得る。このとき、制御部１１は、各画素のゲインとして、Ｓ１１４で選択したゲイン設定を用いる。制御部１１は、増幅ありの暗電流値Ｄｇ（ｎ）を、各画素の増幅あり暗電流値として、記憶部１１４に記憶する。また、増幅ありの暗電流値Ｄｇ（ｎ）は暗電流の測定ごとに更新される（表３参照）。なお、Ｓ１１２で得られた増幅ありの暗電流値Ｄｇ（ｎ）はＬＥＤ光量調整前かつゲイン１〜８を変化させた暗電流値であるのに対し、Ｓ２０５で得られる増幅ありの暗電流値Ｄｇ（ｎ）はＬＥＤ光量調整後かつゲイン設定選択後の暗電流値である。
【００７０】
実施例２のＳ１１５の工程で、図５（Ｂ）と異なっているところは、Ｓ２０５の工程が追加されたことに伴い、演算に用いた式（４）に代えて、次の式（８）に基づきデジタルデータの暗電流補正と迷光補正を行う点である。基本的な手順は、図５（Ｂ）のＳ１１５と同じであるため説明を省略する。
Ｗ２ｇ（ｎ）＝Ｗ２ｇｒ（ｎ）−Ｄｇ（ｎ）−Ｕｉｎｉ（ｎ）×Ｇ｛Ｇｓｅｔ（ｎ）｝・・・式（８）
式（８）における暗電流値Ｄｇ（ｎ）の補正が、プリンタ２０上での測色シーケンスにおける画素ごとに当該画素の増幅あり暗電流値であり、式（４）と異なる。すなわち、実施例２では、増幅部１２のゲインをＳ１１４で設定した設定値で増幅した状態で暗電流の測定を行ったため、Ｇ｛Ｇｓｅｔ（ｎ）｝を乗ずる必要がない。迷光値Ｕ（ｎ）の補正については式（４）と同様である。このように求めた値を、シャッタ表面１０（第２の基準部材）の分光データＷ２ｇ（ｎ）として、記憶部１１４に記憶する。
【００７１】
また、Ｓ１１６で図５（Ｂ）と異なっているところは、Ｓ２０５の工程が追加されたことに伴い、式（６）に代えて、次の式（９）に基づき、パッチの増幅あり分光データＰｇｒ（ｎ）の暗電流補正と迷光補正を行う点である。
Ｐｇ（ｎ）＝Ｐｇｒ（ｎ）−Ｄｇ（ｎ）−Ｕ（ｎ）×Ｇ｛Ｇｓｅｔ（ｎ）｝・・・式（９）
制御部１１は、このように求めた値を、補正後のパッチの増幅あり分光データＰｇ（ｎ）として、記憶部１１４に記憶する。以上のように、実施例２では、測色シーケンスにおいてプリンタ上でゲイン設定後に増幅ありの暗電流値を測定するため、実施例１における効果に加えて暗電流の補正をさらに精度良くすることができる。
【００７２】
以上、実施例２によれば、測定精度の向上を図りつつ、小型かつ低コストの分光計測装置を提供することができる。
【実施例３】
【００７３】
実施例３の測色シーケンスについて図７を用いて説明する。図７（Ａ）が初期データ測定シーケンスであり、図７（Ｂ）がプリンタ２０上での測色シーケンスである。実施例３では、ゲイン設定の選択をカラーセンサ１の製造工程における初期データ測定シーケンスで行う点が実施例１、２と異なる。なお、カラーセンサ１及びプリンタ２０の構成は実施例１と同様なので、同符号を付けて説明を省略する。また、図５、図６と同じシーケンス工程のところは同一符号を付けて説明は省略する。なお、実施例３でのゲイン設定の選択については、実測ゲイン値ではなく、理論的ゲイン値（表２参照）を用いて行ってもよい。理論的ゲイン値を用いる場合は、あらかじめ、記憶部１１４に理論的ゲイン値を記憶しておく。
【００７４】
［初期データ測定シーケンス］
ここからは、実施例３の特徴的な工程について説明する。まず、図７（Ａ）により初期データ測定シーケンスの部分について説明する。実施例３では、Ｓ１０１の暗電流値測定の処理に続いて、Ｓ１１２のゲイン値測定の処理が実行される。また、Ｓ１０２の光量調整の処理に続いて、Ｓ１１４のゲイン設定の選択、Ｓ２０５の増幅ありの暗電流測定がそれぞれ実行される。
【００７５】
Ｓ３０１で制御部１１は、増幅部１２のゲインを増幅あり（ゲイン１からゲイン８）に設定して迷光を測定する。Ｓ３０１の手順を以下に示す。制御部１１は、シャッタ９をシャッタ開位置に移動させ、Ｓ１０２の工程で記憶した電流値ＬＥＤ−ＩでＬＥＤ３を点灯させ、測色エリアＡｒに配置された光トラップ（不図示）をラインセンサ２により撮像し、増幅あり迷光値Ｕｇｒ（ｎ）を得る。このとき、制御部１１は、各画素のゲインについてＳ１１４で選択したゲイン設定を用いる。表３に示すように増幅あり迷光値Ｕｇｒ（ｎ）は、増幅ありで測定した補正前の迷光値であり、測定ごとに更新されるデータである。
【００７６】
そして、制御部１１は、式（１０）により、増幅あり迷光値Ｕｇｒ（ｎ）に対して、Ｓ２０５で測定し記憶部１１４に記憶してある各画素の増幅あり暗電流値Ｄｇ（ｎ）を減算し、暗電流値を補正する。Ｕｇ（ｎ）は暗電流を補正した後の増幅あり迷光値である。
Ｕｇ（ｎ）＝Ｕｇｒ（ｎ）−Ｄｇ（ｎ）・・・式（１０）
暗電流補正後の値を、各画素の初期の増幅あり迷光値Ｕｇ＿ｉｎｉ（ｎ）として、記憶部１１４に記憶する。表３に示すように、初期の増幅あり迷光値Ｕｇ＿ｉｎｉ（ｎ）は、更新されないデータである。また、補正後の増幅あり迷光値Ｕｇ（ｎ）は測定ごとに更新されるデータである。
【００７７】
Ｓ３０２で制御部１１は、増幅部１２のゲインを増幅あり（ゲイン１からゲイン８）に設定して、第１の基準部材である基準板６の測定を行う。Ｓ３０２の手順を以下に示す。制御部１１は、Ｓ１０２の工程で記憶した電流値ＬＥＤ−ＩでＬＥＤ３を点灯させ、基準板６をラインセンサ２により撮像し、基準板６の増幅あり分光データＷ１ｇｒ（ｎ）を得る。このとき、制御部１１は、各画素のゲインとしてＳ１１４で選択したゲイン設定を用いる。この工程では、制御部１１は、式（１１）に基づき、基準板６の増幅あり分光データＷ１ｇｒ（ｎ）の暗電流補正と迷光補正を行う。
Ｗ１ｇ（ｎ）＝Ｗ１ｇｒ（ｎ）−Ｄｇ（ｎ）−Ｕｇ＿ｉｎｉ（ｎ）・・・式（１１）
式（１１）では、画素ごとに、当該画素の初期の増幅あり迷光値Ｕｇ＿ｉｎｉ（ｎ）と増幅あり暗電流値Ｄｇ（ｎ）を基準板６の増幅あり分光データＷ１ｇｒ（ｎ）から減算することにより補正している。制御部１１は、補正後の基準板６の増幅あり分光データＷ１ｇ（ｎ）を、基準板６の増幅あり初期分光データＷ１ｇ＿ｉｎｉ（ｎ）として記憶部１１４に記憶する。表３に示すように、基準板６の増幅あり初期分光データＷ１ｇ＿ｉｎｉ（ｎ）は、更新されないデータである。
【００７８】
Ｓ３０３で制御部１１は、増幅部１２のゲインを増幅あり（ゲイン１からゲイン８）に設定して第２の基準部材であるシャッタ表面１０の測定を行う。Ｓ３０３の手順を以下に示す。制御部１１は、Ｓ１０２の工程で記憶した電流値ＬＥＤ−ＩでＬＥＤ３を点灯させ、シャッタ表面１０をラインセンサ２により撮像し、シャッタ表面１０の増幅あり分光データＷ２ｇｒ（ｎ）を得る。このとき、制御部１１は、各画素のゲインとして、Ｓ１１４で選択したゲイン設定を用いる。制御部１１は、この工程では、式（１１）と同様に、式（１２）に基づき、シャッタ表面１０の増幅あり分光データＷ２ｇｒ（ｎ）の暗電流補正と迷光補正を行う。
Ｗ２ｇ（ｎ）＝Ｗ２ｇｒ（ｎ）−Ｄｇ（ｎ）−Ｕｇ＿ｉｎｉ（ｎ）・・・式（１２）
制御部１１は、補正後のシャッタ表面１０の増幅あり分光データＷ２ｇ（ｎ）を、シャッタ表面１０の増幅あり初期分光データＷ２ｇ＿ｉｎｉ（ｎ）として記憶部１１４に記憶する。表３に示すように、シャッタ表面１０の増幅あり初期分光データＷ２ｇ＿ｉｎｉ（ｎ）は、更新されないデータである。
【００７９】
［プリンタ上での測色シーケンス］
次にプリンタ２０上での測色シーケンスについて説明する。実施例３では、実施例２のプリンタ２０上での測色シーケンス（図６）に比べて、Ｓ１０１、Ｓ１１２、Ｓ１１４の処理がない。実施例３では、これらの処理は初期データ測定シーケンスにおいて実行されているからである。実施例３の図７（Ｂ）のＳ１１５の工程で、図５（Ｂ）と異なっているところは、式（４）に代えて、式（１３）に基づきシャッタ表面１０の増幅あり分光データＷ２ｇｒ（ｎ）の暗電流補正と迷光補正を行う点である。基本的な手順はＳ１１５と同じであるため説明を省略する。
Ｗ２ｇ（ｎ）＝Ｗ２ｇｒ（ｎ）−Ｄｇ（ｎ）−Ｕｇ＿ｉｎｉ（ｎ）・・・式（１３）
制御部１１は、このように求めた補正後のシャッタ表面１０の増幅あり分光データＷ２ｇ（ｎ）を、記憶部１１４に記憶する。
【００８０】
実施例３の図７（Ｂ）のＳ１１６の工程で、図５（Ｂ）と異なっているところは、式（６）に代えて、式（１４）に基づきパッチの増幅あり分光データＰｇｒ（ｎ）の暗電流補正と迷光補正を行う点である。基本的な手順はＳ１１５と同じであるため説明を省略する。
Ｐｇ（ｎ）＝Ｐｇｒ（ｎ）−Ｄｇ（ｎ）−Ｕｇ＿ｉｎｉ（ｎ）・・・式（１４）
制御部１１は、このように求めた補正後のパッチの増幅あり分光データＰｇ（ｎ）を、記憶部１１４に記憶する。
【００８１】
制御部１１は、Ｓ１１７の工程では、式（７）におけるＷ１ｉｎｉ（ｎ）／Ｗ２ｉｎｉ（ｎ）を、それぞれ、Ｗ１ｇ＿ｉｎｉ（ｎ）とＷ２ｇ＿ｉｎｉ（ｎ）に、置き換えてパッチの分光反射率Ｏ（ｎ）を求める。以上のように、実施例３では、実施例２における効果に加えて、迷光補正をさらに精度良く行うことができる。
【００８２】
以上、実施例３によれば、測定精度の向上を図りつつ、小型かつ低コストの分光計測装置を提供することができる。
【００８３】
なお、上述した実施例では、カラーセンサ１が有する制御部１１が図５から図７の処理を実行している。しかし、例えば画像形成装置側に備えた制御部が、図５から図７の処理を実行してもよい。例えばプリンタ制御部３０が図５から図７の処理を実行してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１      カラーセンサ
２      ラインセンサ
３      ＬＥＤ
６      基準板
１０    シャッタ表面
１１    制御部
１１４  記憶部
【図１】
2019120524.tif 000006
【図２】
2019120524.tif 000007
【図３】
2019120524.tif 000008
【図４】
2019120524.tif 000009
【図５】
2019120524.tif 000010
【図６】
2019120524.tif 000011
【図７】
2019120524.tif 000012