(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測色物に光を照射する発光手段と、
前記被測色物に前記発光手段により光が照射されて反射された光を分光する分光手段と、
前記分光手段により分光された光を複数の素子により受光する受光手段と、
前記被測色物から反射された光を前記受光手段により受光した結果に基づき測色を行う制御手段と、
を備える測色装置であって、
前記発光手段は、第一の波長域は所定の光量よりも多い光量であり、第二の波長域は前記所定の光量よりも少ない光量である光を照射し、
前記制御手段は、前記発光手段から光を照射させ、前記第二の波長域で前記被測色物から反射された光を前記受光手段により受光した結果を用いることなく、前記第一の波長域で前記被測色物から反射された光を前記受光手段により受光した結果に基づいて、前記第二の波長域の測色に関する値を予測することを特徴とする測色装置。
【請求項２】
前記所定の光量よりも少ない光量は、零であることを特徴とする請求項１に記載の測色装置。
【請求項３】
前記被測色物は、記録材に形成された画像であり、
前記画像は、単色で形成される、又は複数色を混色して形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の測色装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第一の波長域で前記被測色物から反射された光を前記受光手段により受光した結果に基づいて、前記第一の波長域の分光反射率を求めることを特徴とする請求項３に記載の測色装置。
【請求項５】
前記被測色物の測色を行う際の基準となる基準部材を備え、
前記制御手段は、前記第一の波長域で前記被測色物から反射された光を前記受光手段により受光した結果と、前記基準部材から反射された光を受光した結果と、に基づいて、前記第一の波長域の分光反射率を求めることを特徴とする請求項４に記載の測色装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記第一の波長域における波長と分光反射率との関係を示す直線を求め、求めた直線の傾きを外挿して、前記第二の波長域の分光反射率を求めることを特徴とする請求項４又は５に記載の測色装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第一の波長域で求められた分光反射率であって、前記画像を形成している色材の分光反射率で光を吸収する波長域、光の反射率が最大の波長域、他の波長域と比較して反射率が高い波長域、又は、他の波長域と比較して反射率が低い波長域、のいずれかの波長域で求めた分光反射率に基づいて、前記第二の波長域の分光反射率を求めることを特徴とする請求項４又は５に記載の測色装置。
【請求項８】
前記第二の波長域は、可視光の波長域の短波長側の波長域、及び／又は、可視光の波長域の長波長側の波長域であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の測色装置。
【請求項９】
前記第二の波長域は、３８０ｎｍから４２０ｎｍの波長域であることを特徴とする請求項８に記載の測色装置。
【請求項１０】
前記第一の波長域は、４３０ｎｍから７３０ｎｍまでの波長域であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の測色装置。
【請求項１１】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の測色装置と、
を備え、
前記画像形成手段により記録材上に形成された画像を前記測色装置により測色し、前記測色装置による測色の結果に基づいて、画像形成条件を調整する制御部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
被測色物に光を照射する発光手段と、前記被測色物に前記発光手段により光が照射されて反射された光を分光する分光手段と、前記分光手段により分光された光を複数の素子により受光する受光手段と、を備え、前記被測色物から反射された光を前記受光手段により受光した結果に基づき測色を行う測色装置の測色方法であって、
前記発光手段は、第一の波長域は所定の光量よりも多い光量であり、第二の波長域は前記所定の光量よりも少ない光量である光を照射し、
前記発光手段から光を照射させ、前記第二の波長域で前記被測色物から反射された光を前記受光手段により受光した結果を用いることなく、前記第一の波長域で前記被測色物から反射された光を前記受光手段により受光した結果に基づいて、前記第二の波長域の測色に関する値を予測する測色工程を備えることを特徴とする測色方法。
【請求項１３】
前記所定の光量よりも少ない光量は、零であることを特徴とする請求項１２に記載の測色方法。
【請求項１４】
前記被測色物は、記録材に形成された画像であり、
前記画像は、単色で形成される、又は複数色を混色して形成されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の測色方法。
【請求項１５】
前記測色工程では、前記第一の波長域で前記被測色物から反射された光を前記受光手段により受光した結果に基づいて、前記第一の波長域の分光反射率を求めることを特徴とする請求項１４に記載の測色方法。
【請求項１６】
前記測色装置は、前記被測色物の測色を行う際の基準となる基準部材を備え、
前記測色工程では、前記第一の波長域で前記被測色物から反射された光を前記受光手段により受光した結果と、前記基準部材から反射された光を受光した結果と、に基づいて、前記第一の波長域の分光反射率を求めることを特徴とする請求項１５に記載の測色方法。 
【請求項１７】
前記測色工程では、前記第一の波長域における波長と分光反射率との関係を示す直線を求め、求めた直線の傾きを外挿して、前記第二の波長域の分光反射率を求めることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の測色方法。
【請求項１８】
前記測色工程では、前記第一の波長域で求められた分光反射率であって、前記画像を形成している色材の分光反射率で光を吸収する波長域、光の反射率が最大の波長域、他の波長域と比較して反射率が高い波長域、又は、他の波長域と比較して反射率が低い波長域、のいずれかの波長域で求めた分光反射率に基づいて、前記第二の波長域の分光反射率を求めることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の測色方法。
【請求項１９】
前記第二の波長域は、可視光の波長域の短波長側の波長域、及び／又は、可視光の波長域の長波長側の波長域であることを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれか１項に記載の測色方法。
【請求項２０】
前記第二の波長域は、３８０ｎｍから４２０ｎｍの波長域であることを特徴とする請求項１９に記載の測色方法。
【請求項２１】
前記第一の波長域は、４３０ｎｍから７３０ｎｍまでの波長域であることを特徴とする請求項１２乃至２０のいずれか１項に記載の測色方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測色装置、画像形成装置及び測色方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラープリンタ、カラー複写機等のカラー画像形成装置には、出力画像の高画質化が求められている。特に、画像階調や画像色の安定性は、画像の品質に影響を与える。しかし、例えばカラープリンタでは温度や湿度のような環境変化や長期間の使用により、得られる画像の色味が変化してしまうことがある。従って、安定した色味を実現するためには、測色センサを用いて画像の色味を検出し、画像形成装置のプロセス条件へのフィードバック制御を行う必要がある。
【０００３】
従来、印刷物や物体色の色味（色度）を測定する装置の一つとして測色器が用いられている。一般的な測色器としては、被測色物に白色の光を照射し、反射光をＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）のカラーフィルタを介して受光センサで受光することにより色成分毎の強度を測定するフィルタタイプの測色器がある。また、反射光を回折格子やプリズム等を用いて波長分散した後、波長毎の強度をラインセンサで検出する分光測色器もある。このような測色器では、検出された分散光の波長分布や、光源の光の波長分布、センサの分光感度等を考慮した演算を行って、被測色物の分光反射率を求めている。分光測色器の照明光として、低コスト、省スペース、長寿命などの利点がある白色ＬＥＤが用いられるようになってきた。例えば、特許文献１では、測色毎に直接装置内の迷光成分を測定することなく、高い測色精度を得ることができる分光測色器が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０２４６００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、従来の白色ＬＥＤを用いた分光測色器は、以下のような課題がある。測色に必要な可視光領域は、光の波長で４００ｎｍから７００ｎｍ、より好ましくは３８０ｎｍから７３０ｎｍであり、この分光反射率を求める必要がある。ところが、例えば安価な白色ＬＥＤを用いた場合、短波長側の発光が無いことに加え、白色ＬＥＤに用いる蛍光体によっては、可視光領域の長波長側の光量が無い場合もある。このような場合、可視光領域の長波長側の分光反射率を測定する際にも、精度良く測定できないという課題がある。
【０００６】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、測色装置における測色精度の向上を図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）被測色物に光を照射する発光手段と、前記被測色物に前記発光手段により光が照射されて反射された光を分光する分光手段と、前記分光手段により分光された光を複数の素子により受光する受光手段と、前記被測色物から反射された光を前記受光手段により受光した結果に基づき測色を行う制御手段と、を備える測色装置であって、前記発光手段は、第一の波長域は所定の光量よりも多い光量であり、第二の波長域は前記所定の光量よりも少ない光量である光を照射し、前記制御手段は、前記発光手段から光を照射させ、前記第二の波長域で前記被測色物から反射された光を前記受光手段により受光した結果を用いることなく、前記第一の波長域で前記被測色物から反射された光を前記受光手段により受光した結果に基づいて、前記第二の波長域の測色に関する値を予測することを特徴とする測色装置。
（２）記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記（１）に記載の測色装置と、を備え、前記画像形成手段により記録材上に形成された画像を前記測色装置により測色し、前記測色装置による測色の結果に基づいて、画像形成条件を調整する制御部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
（２）記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記（１）に記載の測色装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、測色装置における測色精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１、２の分光測色器の概略構成を示す図
【図２】実施例１、２の分光測色器の概略構成を示す図
【図３】実施例１、２の分光測色器のハウジングの斜視図、ラインセンサの画素を示す図
【図４】実施例１、２の分光測色器に用いた光源の発光スペクトルを示す図
【図５】実施例１、２の分光測色器を適用した画像形成装置を示す図、測色用のパッチ画像を示す図
【図６】実施例１、２の画像形成装置の画像処理動作を示すブロック図
【図７】実施例２の画像形成装置の各色トナーの分光反射率を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照して、本発明を実施するため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部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。本発明は、インクジェット方式や電子写真方式等の複写機、プリンタなどの画像形成装置に関し、特に、画像形成装置で出力された画像（測色用パッチ）を測色するための測色装置に関する。
【実施例１】
【００１３】
［測色装置］
図１は、実施例１の測色装置としての分光測色器１０の概略構成を説明するための断面図である。ここで、後述するラインセンサ１１の長手方向をＸ軸方向、ラインセンサ１１から後述する被測色物１４に向かう方向をＺ軸方向、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。図１では、被測色物（被測色材）１４の被検知面（表面）に対して垂直方向の断面（ＸＺ断面）を示している。本実施例の分光測色器１０は、可視光全体にわたる発光波長分布を有する白色光源（以下、光源）１２、照射側の集光・導光レンズ（以下、照射ライトガイド）１９を有する。更に、本実施例の分光測色器１０は、入射側の集光・導光レンズ（以下、入射ライトガイド）１７、スリット２２、回折格子（凹面反射回折格子）１８、複数の画素を備える電荷蓄積型ラインセンサ（以下、ラインセンサ）１１を有する。ここで、光源１２は発光素子に相当する。また、回折格子１８は分光手段に相当する。また、ラインセンサ１１は受光素子に相当する。
【００１４】
基板２１は、紙にエポキシ樹脂を含浸したもの又はガラス繊維製の布を重ねエポキシ樹脂を含浸したものが好適に使用される。基板２１上には、分光測色器１０の動作を制御する制御演算部２１ｃが設けられている。制御演算部２１ｃは、光源１２の発光量や発光タイミングを制御するための回路、及び、ラインセンサ１１から出力された信号を処理するための演算回路を備えている。
【００１５】
［測色装置内の各部材の位置決めと構成］
次に、照射ライトガイド１９、入射ライトガイド１７、スリット２２、回折格子１８、及び基板２１のそれぞれの位置決め方法について説明する。図２（ａ）は分光測色器１０をＺ軸＋方向から見た概略図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図、図２（ｄ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ断面図、図２（ｅ）は図２（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。分光測色器１０は、ハウシングを構成する筐体１０ａと蓋１０ｂ（図３参照）を有する。ハウジングの筐体１０ａに照射ライトガイド１９、入射ライトガイド１７、スリット２２、回折格子１８、及び基板２１がそれぞれ位置決め固定される。
【００１６】
図２（ｂ）は、照射ライトガイド１９と筐体１０ａとの関係を示しており、照射ライトガイド１９は、Ｙ軸＋方向に筐体１０ａに突き当てられた状態で位置決めされ、紫外線硬化接着剤によって筐体１０ａに固定される。図２（ｃ）の入射ライトガイド１７、図２（ｄ）のスリット２２、図２（ｅ）の回折格子１８も同様に、Ｙ軸＋方向に筐体１０ａに突き当てられた状態で位置決めされ、紫外線硬化接着剤によって筐体１０ａに固定される。
【００１７】
次に、筐体１０ａ、蓋１０ｂ、基板２１の関係について詳しく説明する。図３は測色装置のハウジングの斜視図である。図３（ａ）は、分光測色器１０のハウジングが組み立てられた状態を示す。図３（ｂ）は、分光測色器１０のハウジングが組み立てられる前の状態を示す図である。なお、内部に固定されている照射ライトガイド１９、入射ライトガイド１７、スリット２２、回折格子１８は不図示としている。これらの図からわかるように、筐体１０ａに対してＺ軸方向に蓋１０ｂ及び基板２１が取り付けられる。蓋１０ｂは筐体１０ａに設けられた溝に嵌ることでその位置が決まり、紫外線硬化接着剤によって固定される。一方、基板２１には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置決めの基準となる基準穴２１ａが設けられ、筐体１０ａに設けられた不図示のボスと嵌合することで、基板２１のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置決めがなされる。更に、基板２１には切欠き部２１ｂが設けられ、切欠き部２１ｂが筐体１０ａに設けられた不図示の凸部に嵌合することで、基板２１のＺ軸回りの回転止めとなる。基板２１は紫外線硬化接着剤によって筐体１０ｂに固定される。
【００１８】
［測色原理］
分光測色器１０の測色原理について説明する。図１に示す光源１２から照射された光１５は、照射側の照射ライトガイド１９により集光され、被測色物１４の被検知面に約４５°の角度で入射するよう、方向を変えられる。ここで、被測色物１４は、分光測色器１０の予め設定された位置（図１では分光測色器１０の上方に対向する位置）に位置した状態で測色される。被測色物１４に約４５°の角度で入射した光１５は、被測色物１４の光吸収特性に応じた散乱光（反射光）となる。散乱光１６の一部は、入射側の入射ライトガイド１７に取り込まれて平行光となった後、スリット２２に入射するよう、方向を変えられる。そして、散乱光１６はスリット２２を通過し回折格子１８に入射する。回折格子１８に入射した散乱光１６は、回折格子１８で反射すると、回折格子１８により分光され、且つ、波長毎に分光及び集光された分光光束となる。ラインセンサ１１は、実質的に回折格子１８のローランド円（不図示）の接線上に配置されており、回折格子１８からの分光光束を波長毎に各画素で受光し検出する。
【００１９】
図３（ｃ）は、本実施例のラインセンサ１１を示す概略図である。図３（ｃ）に示すように、本実施例では、波長が約３５０ｎｍ（ナノメートル）から約７５０ｎｍの可視光を約３ｎｍ単位で検出するために必要な１方向に並んだ１３４画素で、ラインセンサ１１を構成している。ラインセンサ１１は、入射（受光）した分散光の強度に応じて、画素毎に電圧信号（電気信号）を出力する。そして、出力された電圧信号をＡＤ変換器（不図示）によってアナログ信号からデジタル信号に変換（以下、ＡＤ変換）することにより、ラインセンサ１１は、被測色物１４からの反射光を画素毎のデジタル強度信号として得る。本実施例のラインセンサ１１は電荷蓄積型ラインセンサであり、所定の蓄積時間に入射した分散光の強度に応じて、画素毎に電圧信号を出力する。ラインセンサ１１の蓄積時間は、制御演算部２１ｃによって適宜調整することが可能である。
【００２０】
これら画素毎のデジタル強度信号は、ラインセンサ１１から制御演算部２１ｃに出力され、制御演算部２１ｃは、３８０ｎｍから７３０ｎｍの範囲の、測色に関する値である分光反射率を１０ｎｍ毎に算出して、分光測色器１０の外部へ出力する。制御演算部２１ｃによる分光反射率の算出方法については、後述する。また、本実施例では、記録材Ｐに含まれる蛍光白色剤の影響を小さくするために、光源１２に発光波長が４５５ｎｍで蛍光体を組み合わせた白色ＬＥＤを用いている。
【００２１】
［光源の発光スペクトル］
図４は、本実施例の分光測色器１０に用いた光源１２（本実施例では、白色ＬＥＤ）の発光スペクトルである。図４は、横軸に波長（ｎｍ）、縦軸に波長４５５ｎｍでの発光強度を１としたときの各波長における発光強度を示している。図４に示すように、本実施例の光源１２は、波長４３０ｎｍ以下での発光強度が弱く、更に波長４２０ｎｍ以下での発光強度は０となる。即ち、本実施例の光源１２は、波長４２０ｎｍ以下では光量が得られない。このため、従来の方法では、波長４３０ｎｍ以下の分光反射率を算出する際には、精度が低下してしまう。本実施例では、波長４３０ｎｍより大きい波長域における分光反射率から、波長４３０ｎｍ以下の分光反射率を予測（外挿、補外）することで、精度の向上を図る。本実施例の分光反射率の予測方法についても、後述する。
【００２２】
［画像形成装置］
本実施例の分光測色器１０は、例えば電子写真方式のカラー画像形成装置に適用することが可能である。その一例として、中間転写ベルトを採用したタンデム方式のカラー画像形成装置に分光測色器１０を適用した場合について説明する。図５（ａ）は、本実施例の分光測色器１０を適用した画像形成装置の概略構成を示す断面図である。まず、図５（ａ）を用いて本実施例の画像形成装置の画像形成部の動作について説明する。ここで、各画像形成部（画像形成手段）の構成及び動作は、用いるトナーの色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下の説明において特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図５（ａ）中符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して総括的に説明する。
【００２３】
本実施例の画像形成部は、給送部４４、各色のステーション毎の像担持体である感光ドラム３１、帯電手段である帯電ローラ３２、スキャナ部３３、現像手段である現像器３８を備える。また、画像形成部は、中間転写ベルト３７、中間転写ベルト３７を駆動する駆動ローラ４１、張架ローラ４０、補助ローラ４２、一次転写ローラ３４、二次転写ローラ４３、定着部５１を備える。更に、画像形成部は、画像形成部の画像形成動作を制御する制御部５５及びコントローラ部５６を備える。感光ドラム３１は、アルミシリンダの外周に有機光導伝層が塗布されて構成され、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光ドラム３１を画像形成動作に応じて図中矢印方向（時計回り方向）に回転させる。
【００２４】
制御部５５が画像信号（入力信号）を受信すると、記録材Ｐは、給送部４４（カセット等）から給送ローラ４５、４６によって画像形成装置内の搬送路に給送される。その後、記録材Ｐは、後述する画像形成動作と記録材Ｐの搬送動作との同期をとるためのレジストレーションローラ対（以下、単にレジストローラ対とする）４７に一旦挟持され、停止して待機する。一方、コントローラ部５６は、帯電ローラ３２の作用により一定電位に帯電させた感光ドラム３１の表面に、受信した画像信号に応じた静電潜像をスキャナ部３３により形成させる。
【００２５】
現像器３８は、感光ドラム３１上に形成された静電潜像を可視化する手段であり、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを用いて、静電潜像の現像を行う。各現像器３８には、スリーブ３５が設けられており、スリーブ３５には静電潜像を可視化するための現像電圧が印加されている。このように、各感光ドラム３１の表面に形成された静電潜像は、各現像器３８の作用により単色トナー像としてそれぞれ現像される。各々の感光ドラム３１、帯電ローラ３２、現像器３８は一体構成となっており、画像形成装置本体から着脱可能なトナーカートリッジ３９の形態で、画像形成装置本体に取り付けられている。
【００２６】
中間転写ベルト３７は、各感光ドラム３１に接触しており、カラー画像形成時に図５（ａ）の矢印方向（反時計回り方向）に各感光ドラム３１の回転と同期して回転する。感光ドラム３１上で現像された単色トナー像は、一次転写ローラ３４に印加された一次転写電圧の作用により順次、中間転写ベルト３７に転写され（一次転写）、中間転写ベルト３７上で重畳されて多色トナー像となる。その後、中間転写ベルト３７上に形成された多色トナー像は、駆動ローラ４１と二次転写ローラ４３とで形成される二次転写部（ニップ部）に搬送される。一方、レジストローラ対４７に挟持された状態で待機していた記録材Ｐは、レジストローラ対４７の作用により中間転写ベルト３７上の多色トナー像と同期を取りながら二次転写部に搬送される。そして、中間転写ベルト３７上の多色トナー像が二次転写ローラ４３に印加された二次転写電圧の作用により記録材Ｐに一括転写される（二次転写）。
【００２７】
定着部５１は、記録材Ｐを搬送させながら、転写された多色トナー像を溶融定着させるもので、記録材Ｐを加熱する定着ローラ５１ａと、記録材Ｐを定着ローラ５１ａに圧接させるための加圧ローラ５１ｂを備えている。定着ローラ５１ａと加圧ローラ５１ｂは中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ５１ａｈ、５１ｂｈが内蔵されている。多色トナー像を保持した記録材Ｐは、定着ローラ５１ａと加圧ローラ５１ｂにより搬送されるとともに、熱及び圧力を加えられることで、トナーが記録材Ｐの表面に定着される。
【００２８】
トナー像が定着した後の記録材Ｐは、排出ローラ５０によって排出トレイ５２に排出されて画像形成動作が終了されるか、又は記録材Ｐの２面目への画像形成が行われる場合には排出ローラ５０によりスイッチバックされる（折り返して搬送される）。記録材Ｐの２面目への画像形成動作が行われる場合、１面目（片面）に多色トナー像を保持した記録材Ｐは、排出ローラ５０によるスイッチバック動作によって両面搬送路Ｄを経由して、再びレジストローラ対４７に一旦挟持されて停止して待機する。その後、上述した一連の画像形成動作が行われて記録材Ｐの２面目への画像形成が行われる。クリーニング手段であるクリーニング装置４８は、記録材Ｐに転写されず中間転写ベルト３７上に残留したトナー（転写残トナー）をクリーニングするもので、クリーニング装置４８により回収されたトナーはクリーナ容器４９に蓄えられる。
【００２９】
本実施例の分光測色器１０は、被測色物１４としての記録材Ｐに形成された後述する測色用パッチ画像Ｔを構成するトナーパッチ（測色用パッチ）を測色する目的で、両面搬送路Ｄ中の長手方向の中央位置に配置されている。ここで、長手方向とは、両面搬送路Ｄを搬送される記録材Ｐの画像形成面における搬送方向に直交する方向（感光ドラム３１の回転軸方向）をいう。また、画像形成装置の長手方向は、図１等のＸ軸方向に相当する。本実施例の画像形成装置では、画像形成装置内に設けられた制御部５５が、分光測色器１０による測色結果に基づいて、各画像形成部の画像形成条件を調整している。画像形成条件の調整とは、画像データの補正や、露光光量、現像電圧、転写電圧等の調整である。
【００３０】
［トナーパッチの測色動作］
以下に、分光測色器１０によるトナーパッチの測色動作について説明する。図５（ｂ）は、記録材Ｐに形成された測色用パッチ画像Ｔを示す概略図である。分光測色器１０によるトナーパッチの測色動作が開始されると、前述した一連の画像形成動作により記録材Ｐに図５（ｂ）に示すような測色用パッチ画像Ｔが形成される。定着部５１を通過し、定着後の測色用パッチ画像Ｔを担持した記録材Ｐは、排出ローラ５０によるスイッチバック動作によって両面搬送路Ｄへと引き込まれる。そして、両面搬送路Ｄ中に配置された分光測色器１０によって、記録材Ｐに形成された測色用パッチ画像Ｔが、記録材Ｐの搬送と同期しながら順次測色される。その後、レジストローラ対４７を通過した記録材Ｐは、二次転写部、定着部５１を通過して排出ローラ５０によって排出トレイ５２に排出される。このような一連の画像形成動作は、画像形成装置内に設けられた制御部５５によって制御される。
【００３１】
［画像形成装置のブロック図］
次に、本実施例の画像形成装置における画像処理動作の一例を、図６に示すブロック図を用いて説明する。画像形成装置のコントローラ部５６と制御部５５は、ビデオインターフェースで接続され、コントローラ部５６が外部端末のホストコンピュータ５７や不図示のネットワークに接続される。コントローラ部５６の記憶部には、色変換に用いるカラーマッチングテーブル（ＣＭ）、色分解テーブル（Ｃ１）、カラー補正テーブル（Ｃ２）が記憶されている。また、制御部５５には、画像形成処理や分光測色器１０からの測色結果の処理を実行するＣＰＵ２０２と、分光測色器１０による測色結果を一時的に記憶するメモリ２０３が搭載されている。
【００３２】
画像形成動作が開始されると、次のような処理が行われる。コントローラ部５６は、予め用意されているカラーマッチングテーブル（ＣＭ）により、ホストコンピュータ等から送られてくる画像の色を表すＲＧＢ信号をカラー画像形成装置の色再現域に合わせたデバイスＲＧＢ信号（以下、ＤｅｖＲＧＢ）に変換する。続いてコントローラ部５６は、色分解テーブル（Ｃ１）及び後述するカラー補正テーブル（Ｃ２）により、ＤｅｖＲＧＢ信号をカラー画像形成装置のトナー色材色であるＣＭＹＫ信号に変換する。そして、コントローラ部５６は、各々のカラー画像形成装置に固有の階調−濃度特性を補正する濃度補正テーブル（Ｄ）により、ＣＭＹＫ信号を階調−濃度特性の補正を加えたＣ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’信号へ変換する。その後コントローラ部５６は、ハーフトーン処理を行い、Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’信号をＣ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’信号へ変換する。そしてコントローラ部５６は、ＰＷＭテーブル（ＰＷ）により、Ｃ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’信号に対応するスキャナ部３３Ｃ、３３Ｍ、３３Ｙ、３３Ｋの露光時間Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙ、Ｔｋへ変換する。ここで、ＰＷＭは、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）である。コントローラ部５６は、露光時間Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙ、Ｔｋに従ってスキャナ部３３を制御することで、感光ドラム３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙ、３１Ｋの表面に静電潜像を形成し、上述した一連の画像形成動作を行う。
【００３３】
また、分光測色器１０によるトナーパッチ画像の測色動作においては、予めカラーパッチデータとしてコントローラ部５６に格納されている複数個のＣＭＹＫ形式のカラーパッチデータ（ＣＰＤ）に従って、記録材Ｐに測色用パッチ画像Ｔが形成される。記録材Ｐ上（被測色物１４上）（記録材上）に形成された測色用パッチ画像Ｔは、分光測色器１０で測色され、それぞれのパッチ毎に分光反射率Ｏｒ（λ）が算出され、制御演算部２１ｃから制御部５５へ出力される。分光測色器１０により算出された分光反射率Ｏｒ（λ）のデータは、制御部５５によって色度値（例えば、ＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊）に変換されてコントローラ部５６の色変換部へ送られる。そして、色変換部では、不図示のＣＭＳ（カラーマネージメントシステム）を利用して、色度値が画像形成装置に依存するＣＭＹＫ形式のデータ（ＣＳＤ）に変換される。その後、色変換部では、変換されたＣＭＹＫデータ（ＣＳＤ）と、デフォルトのカラーパッチデータ（ＣＰＤ）とを比較することによって、その差を補正するようなカラー補正テーブル（Ｃ２）が生成される。
【００３４】
これらの処理は、測色された全ての測色用パッチに対して行われるが、測色されるパッチは画像形成装置で再現可能な全ての色を必ずしも揃えている必要はない。例えば、複数色からなる混色グレーのパッチを作成してグレー軸補正のみを行ってもよい。又は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋのうち、測色を行いたい色のパッチを単色で作成して測色を行ってもよい。測色用パッチとして記録材Ｐに形成されていないＣＭＹＫデータに関しては、測色されたパッチを基に補間処理を行うことでカラー補正テーブル（Ｃ２）を作成すればよい。このようにして作成されたカラー補正テーブル（Ｃ２）は、コントローラ部５６により更新、保持される。
【００３５】
［分光反射率の算出方法］
次に、本実施例の分光反射率の算出方法について説明する。本実施例においては、光源１２の発光光量が得られない３８０ｎｍから４２０ｎｍの分光反射率を、光源１２の発光光量が得られ、精度良く分光反射率を算出することが可能な４４０ｎｍと４５０ｎｍの分光反射率を用いて予測（外挿）する。上述したように、被測色物１４を測色する場合、散乱光１６はスリット２２を通過し回折格子１８で分光され、かつ、波長毎に分光及び集光された分光光束となり、ラインセンサ１１の各画素で受光され検出される。ここで、ラインセンサ１１のアドレス番号ｎ（ｎ＝１〜１３４）（図３（ｃ）参照）と、画素毎の電圧信号の出力をＯｉ（ｎ）とする。
【００３６】
ラインセンサ１１の各画素は、アドレス番号ｎ（ｎ＝１〜１３４）と波長λとが予め対応付けられ、制御演算部２１ｃのメモリ部（不図示）に保持されている。以下、アドレス番号ｎと波長λとが対応付けられることを、値付けという。この値付けの作業は、例えばラインセンサ１１の出荷時に波長が既知の基準単一波長スペクトルを用いるなどして、公知の方法にて行うことができる。
【００３７】
このように、ラインセンサ１１の各画素のアドレス番号ｎと波長λが対応付けられることで、画素毎の電圧信号が出力されることによって、被測色物１４からの反射光の波長に対応した信号強度スペクトルＯｉ（λ）が得られる。即ち、ラインセンサ１１の画素毎の信号強度スペクトルＯｉ（ｎ）から、波長毎の信号強度スペクトルＯｉ（λ）に変換することが可能となる。本実施例では、この変換の際に、分光反射率を１０ｎｍ毎になるよう補間演算を行う。分光反射率が１０ｎｍ毎になるよう補間を行うのは、制御演算部２１ｃのメモリ部（不図示）の容量や、演算の負荷を考慮し、また、色度値（例えば、ＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊）を算出する場合の精度として十分である理由からである。なお、分光反射率を５ｎｍ毎になるよう補間を行ってもよい。
【００３８】
被測色物１４の分光反射率Ｏｒ（λ）は、次の式（１）により求められる。
Ｏｒ（λ）＝｛Ｏｉ（λ）／Ｗｉ（λ）｝×Ｗｒ（λ）・・・式（１）
ここで、４３０ｎｍ≦λ≦７３０ｎｍ
ここで、Ｗｉ（λ）は、別途測定される分光反射率が既知の基準部材である基準試料（一般には白色基準試料）に光源１２の光を照射したときの反射光の波長に対応した信号強度スペクトルである。また、Ｗｒ（λ）は、基準試料自身が有する分光反射率である。なお本実施例では、光源１２の発光光量が得られる４３０ｎｍから７３０ｎｍの分光反射率については、式（１）を用いて算出する。
【００３９】
一方、図４で説明したように、光源１２の発光光量が得られない３８０ｎｍから４２０ｎｍの分光反射率は、光源１２の発光光量が得られる４４０ｎｍと４５０ｎｍの分光反射率から、波長と分光反射率の関係を示す直線を求めて外挿して算出する。具体的な方法は、次の式（２）、式（３）のとおりである。
α＝（Ｏｒ（４５０）−Ｏｒ（４４０））／１０・・・式（２）
Ｏｒ（λ）＝α×（λ−４４０）＋Ｏｒ（４４０）・・・式（３）
ここで、３８０ｎｍ≦λ≦４２０ｎｍ
以上より、可視光領域である３８０ｎｍから７３０ｎｍの全範囲において、分光反射率を１０ｎｍ毎に算出することが可能となる。
【００４０】
［比較例］
次に、本実施例の効果を明確にするための比較例について説明する。比較例としては、光源１２の発光光量が得られない３８０ｎｍから４２０ｎｍの分光反射率においても、式（１）を用いて分光反射率を算出した。
【００４１】
本実施例の効果確認として、記録材Ｐに測色用パッチ画像Ｔを形成し、形成した測色用パッチ画像Ｔを分光測色器１０により測色し、本実施例と比較例で評価した。表１は、評価で用いた測色用パッチ画像Ｔを構成するパッチと測色時の繰り返し再現性の結果である。測色用パッチ画像Ｔは、表１に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の画像データを変えた計１５色を用いており、それぞれパッチ番号（パッチＮｏ）１〜１５としている。例えば、パッチＮｏ１のパッチは、イエローが０、マゼンタが０、シアンが１００であり、シアン色のパッチである。また、パッチＮｏ４のパッチは、イエローが０、マゼンタが１００、シアンが１００であり、青色のパッチである。
【００４２】
これら１５色のパッチからなる測色用パッチ画像Ｔを、分光測色器１０により測色した。また、測色時の繰り返し再現性は、以下のように評価した。まず、１５色の各パッチを分光測色器１０により１００回測定し、制御演算部２１ｃにより本実施例と比較例でそれぞれ分光反射率を算出した。その後、制御演算部２１ｃにより算出した分光反射率を用いて制御部５５により色度ＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊（Ｄ５０）を求めた。そして、制御部５５により１５色のパッチ毎にＬ＊ａ＊ｂ＊の平均値を算出し、算出した平均値と各測定時に求めたＬ＊ａ＊ｂ＊との差（以下、色差）ΔＥ（ＣＩＥ  １９９４）を算出した。そして、１００回測定して得られた色差ΔＥの標準偏差を算出し、算出した色差ΔＥの標準偏差を１５色の各パッチの測色時の繰り返し再現性とした。
【００４３】
また、表１の下段にあるＡｖｅは、参考値として１５色のパッチ毎に得られた色差ΔＥの標準偏差を平均化した値であり、Ｍａｘは、色差ΔＥの標準偏差の最大値である。
【表１】
0006468752.tif 000002
【００４４】
表１には、左の列から、測色用パッチ画像Ｔを構成するパッチの番号（パッチＮｏ）、イエロー、マゼンタ、シアンの画像データ、本実施例の測色時の色差ΔＥの標準偏差、比較例の測色時の色差ΔＥの標準偏差、をそれぞれ示す。表１に示すように、１５色の全てのパッチにおいて、本実施例の方が、比較例に比べて色差ΔＥの標準偏差が小さくなっていることがわかる。例えば、パッチＮｏ１では、比較例では０．１９であるのに対し、本実施例では０．１３となっており、色差ΔＥの標準偏差が小さくなっている。即ち、本実施例の分光反射率の外挿方法によって、測色時の繰り返し再現性が従来に比較して改善されていることが確認できる。
【００４５】
以上説明したように、本実施例によれば、光源１２の発光光量が得られない３８０ｎｍから４２０ｎｍの分光反射率を、光源１２の発光光量が得られる４４０ｎｍと４５０ｎｍの分光反射率を用いて予測する構成とする。これにより、分光測色器１０による測色精度を向上させることができる。なお、本実施例では、可視光領域の短波長側の分光反射率の予測について述べたが、例えば可視光領域の長波長側で光量が得られない白色ＬＥＤを分光測色器１０の光源１２に用いた場合でも、同様の予測を行うことで、測色精度を向上させることができる。
【００４６】
分光測色器の照明光として白色ＬＥＤを用いる際は、発光波長が４００ｎｍ付近の近紫外ＬＥＤに、蛍光体を組み合わせた白色ＬＥＤが一般的に使用されている。また、カラープリンタの色味の安定化を制御するためには、記録紙上に試験的な画像を形成して測色を行うが、一般的な記録紙は、白色度を上げるための蛍光白色剤を含有している。蛍光白色剤は、近紫外領域の光エネルギーを吸収し、４３０ｎｍ波長付近の光エネルギーを放出している。このため、白色ＬＥＤの近紫外領域の光量と、記録紙に含まれる蛍光白色剤の割合などで、４３０ｎｍ付近の蛍光される光量が変動してしまい、その結果、測色精度を低下させる要因となっている。特に白色ＬＥＤにおいては、Ｄ５０、Ｄ６５（ＣＩＥの標準光源）といった自然光より近紫外領域の発光スペクトルが強い。このため、白色ＬＥＤにおいては、記録紙に含有されている蛍光白色剤の影響を受け易く、測色精度が低下するおそれがある。この対策として、ＵＶカットフィルターを用いて紫外光をカットし測色精度を向上させる方法があるが、この場合、分光測色器や分光測色器を備える画像形成装置のコストアップとなるおそれがある。
【００４７】
一方、発光波長が４４０ｎｍ付近の青色ＬＥＤと蛍光体を組み合わせた白色ＬＥＤを用いると、紫外光を含まないため、ＵＶカットフィルターを用いる必要がなく、記録紙に含まれる蛍光白色剤の影響を少なくすることが可能となる。更に、発光波長が青色となるので、材料費、流通量などにより安価な白色ＬＥＤを用いることが可能となる。しかし、発光波長が４４０ｎｍ付近の青色ＬＥＤと蛍光体を組み合わせた白色ＬＥＤを用いた場合では、４２０ｎｍ以下の光量がほとんど得られない。本実施例では、このような安価な白色ＬＥＤを用いた場合でも、４２０ｎｍ以下の光量を予測することが可能となる。
【００４８】
なお、本実施例では、光量が得られない光源の一例として波長４２０ｎｍ以下での発光強度は０となるものを説明したが、光源はこれに限られるものではない。例えば、発光強度は０でなくとも、所定の発光強度以下となってしまう波長に関しても、測色精度が低下してしまうことがある。このような、ある波長における発光強度が所定の発光強度より低くなってしまう光源を分光測色器１０に用いた場合においても、上述した方法と同様の予測を行うことで、測色精度を向上させることができる。
【００４９】
なお、本実施例では、画像形成装置の制御部５５と分光測色器１０の制御演算部２１ｃで各々制御する方法を説明したが、これに限られるものではない。例えば、画像形成装置の制御部５５が制御手段として、分光測色器１０の動作を制御することもできる。画像形成装置の制御部５５により、一つのＣＰＵを用いて制御するような場合であれば、分光測色器１０は制御演算部を有さないような構成であってもよい。
【００５０】
また、本実施例の予測方法は分光測色器１０内で独立して行うことが可能である。ここでは一例として、画像形成装置１００内に分光測色器１０を配置する構成を示したが、分光測色装置として分光測色器１０が独立して測色を行うような場合においても、上述した予測方法を行うことが可能である。
【００５１】
以上本実施例によれば、測色装置における測色精度の向上を図ることができる。
【実施例２】
【００５２】
次に、実施例２について説明する。なお、実施例１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。本実施例では、光源１２の発光光量が得られない３８０ｎｍから４２０ｎｍの分光反射率を、光源１２の発光光量が得られる４３０ｎｍ以上で、かつ、トナーの分光反射率で特徴的な箇所の波長での分光反射率を用いて予測する。ここで、トナーの分光反射率で特徴的な箇所の波長とは、例えば次の（１）〜（４）のいずれかの波長域をいう。即ち、（１）トナーの分光反射率で光を吸収する（分光反射率が０付近）波長域、（２）光の反射率が最大の波長域、（３）他の波長域と比較して反射率が高い波長域、又は、（４）他の波長域と比較し反射率が低い波長域である。本実施例では、これら（１）〜（４）のいずれかの波長域で求めた分光反射率を用いて、光源１２の発光光量が得られない波長域での分光反射率を求める。
【００５３】
［各色トナーの分光反射率］
図７は、各色トナーの分光反射率を示す図であり、横軸に波長（ｎｍ）、縦軸に各波長における分光反射率を示す。図７に示すように、分光反射率は、トナーの色、即ち色材によって異なる分布を示す。図７にピッチの狭い破線で示すイエローは、４４０ｎｍ付近で分光反射率が最も低くなっている。即ち、イエローでは、４４０ｎｍ付近が上述した（４）に該当する。図７にピッチの広い破線で示すマゼンタは、５４０ｎｍ付近で分光反射率が最も低くなっている。即ち、マゼンタでは、５４０ｎｍ付近が上述した（４）に該当する。図７に実線で示すシアンは、４７０ｎｍ付近で分光反射率が最も高くなっている。即ち、シアンでは、４７０ｎｍ付近が上述した（２）又は（３）に該当する。
【００５４】
また、６８０ｎｍ付近では、イエロー、マゼンタでは分光反射率が高く、シアンは分光反射率が低くなっている。即ち、イエロー、マゼンタでは、６８０ｎｍ付近が上述した（２）又は（３）に該当する。また、シアンでは、６８０ｎｍ付近が上述した（４）に該当する。更に、イエローは４４０ｎｍ付近、マゼンタ５４０ｎｍ付近、シアン６８０ｎｍ付近が、それぞれ（１）にも該当する。以上のことから、本実施例では、光源１２の発光光量が得られる波長域の中で上述した（１）〜（４）の条件を満たす４４０ｎｍ、４７０ｎｍ、５４０ｎｍ、６８０ｎｍでの分光反射率を用いることとする。そして、この４つの波長における分光反射率を用いて、光源１２の発光光量が得られない３８０ｎｍから４２０ｎｍの分光反射率を予測（外挿）する。
【００５５】
［分光反射率の算出方法］
本実施例の分光反射率の算出方法について説明する。光源１２の発光光量が得られる４３０ｎｍから７３０ｎｍまでの分光反射率については、実施例１と同様の方法で分光反射率を算出する。即ち、画像形成装置の制御部５５は、記録材Ｐ上に図５（ｂ）で説明した測色用パッチ画像Ｔを形成する。そして、分光測色器１０により測色用パッチ画像Ｔを測色する。分光測色器１０の制御演算部２１ｃは４３０ｎｍから７３０ｎｍまでの分光反射率を、上述した式（１）を用いて求める。一方、本実施例では、分光測色器１０の制御演算部２１ｃは、３８０ｎｍから４２０ｎｍの分光反射率を、次の式（４）、式（５）を用いて測色用パッチ画像Ｔの各パッチについての分光反射率Ｏｒ（λ）を求め、制御部５５に出力する。
β＝Ａ×Ｏｒ（４４０）＋Ｂ×Ｏｒ（４７０）＋Ｃ×Ｏｒ（５４０）
＋Ｄ×Ｏｒ（６８０）＋Ｅ・・・式（４）
Ｏｒ（λ）＝β×（λ−４４０）＋Ｏｒ（４４０）・・・式（５）
ここで、３８０ｎｍ≦λ≦４２０ｎｍ
ここで、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは係数で、予めメモリ（不図示）に記憶されている値で、制御演算部２１ｃで３８０ｎｍから４２０ｎｍまでの分光反射率を算出する際に使用される。本実施例では、係数Ａは０．０１４６、係数Ｂは０．０００２、係数Ｃは−０．００１２、係数Ｄは−０．０００６、係数Ｅは−０．０００１としている。
【００５６】
（係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの算出方法）
次に、係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの算出方法について説明する。まず、カラー画像形成装置で色空間が均一となるような３００色のパッチを画像形成し、３００色についての分光反射率を測定する。即ち、図７のようなグラフを３００色分作成する。ここで、３００色のパッチを測定する際に使用する測色器としては、本実施例で使用する分光測色器１０を用いずに、可視光領域で光量を得ることができ、可視光領域の短波長側においても分光反射率を精度良く測定することができる測色器を用いる。また、使用される光源としては、記録紙Ｐの蛍光白色剤の影響を抑えるため、白色ＬＥＤを用いずに、例えばタングステンランプを用いた方が好ましい。更には、ＵＶカットを行った方が好ましい。後述する比較例との比較実験においては、本実施例では、３００色のパッチを測色する測色器として、Ｘｒｉｔｅ社製のｉ１を使用し、ＵＶカットフィルターを用いて測定した。
【００５７】
このように、分光測色器１０とは異なる測色器を用いて３００色の分光反射率を測定した後、３００色のパッチ毎に３８０ｎｍから４２０ｎｍの分光反射率を直線近似して、近似した直線の傾きを求める。ここで、直線の傾きは、３００色のパッチを測定した実測値から求められる。次に、４４０ｎｍ、４７０ｎｍ、５４０ｎｍ、６８０ｎｍでの分光反射率と、直線近似した３８０ｎｍから４２０ｎｍにおける傾きについて、３００色のパッチ分の相関を回帰分析により求め、式（４）の係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを決定する。
【００５８】
［比較例］
次に、本実施例の効果確認を行うため、実施例１と同様の評価を行った。比較例としては、光源１２の発光光量が得られない３８０ｎｍから４２０ｎｍの分光反射率においても、実施例１で説明した式（１）を用いて分光反射率を算出した。
【００５９】
【表２】
0006468752.tif 000003
表２は、実施例１の表１と同様の表である。表２で示したように、１５色の全てのパッチにおいて、比較例より本実施例の方が色差ΔＥの標準偏差が小さくなっていることがわかる。即ち、測色時の繰り返し再現性が改善されていることが確認できる。
【００６０】
また、表１の実施例１の結果と比較しても、本実施例では、測色時の繰り返し再現性が向上している。例えば、全パッチの標準偏差の平均値（Ａｖｅ）を比較すると、表１では０．１７となっているのに対して、本実施例の表２では０．１４となっている。このように、測色時の繰り返し再現性を向上するうえで、本実施例の予測の方が、より好ましいことがわかる。
【００６１】
以上説明したように、本実施例によれば、光源１２の発光光量が得られない３８０ｎｍから４２０ｎｍの分光反射率を、次のように予測する構成とする。即ち、光源１２の発光光量が得られる４３０ｎｍ以上で、かつ、トナーの分光反射率で特徴的な箇所の波長での分光反射率を用いて予測することで、精度を向上させることができる。
【００６２】
以上本実施例によれば、測色装置における測色精度の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０      分光測色器
１１      ラインセンサ
１２      光源
１４      被測色物
２１ｃ    制御演算部
【図１】
0006468752.tif 000004
【図２】
0006468752.tif 000005
【図３】
0006468752.tif 000006
【図４】
0006468752.tif 000007
【図５】
0006468752.tif 000008
【図６】
0006468752.tif 000009
【図７】
0006468752.tif 000010