(57)【要約】【課題】各色画像の反射率に依らず、精度よく各色画像の測色を行い、検出対象の色画像の色味や濃度を正確に検出して、色再現性に優れたカラー画像を形成することである。【解決手段】白色ＬＥＤ１０３を発光させて色画像の反射光を検出する際に、検出対象の色画像の形成条件より予想される反射率に適応して測色条件を変えて反射光量をフォトダイオード１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂにより検出し、該検出される各色画像の反射光量から画像形成条件を調整する構成を特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写材上に形成される現像材色別の各画像に光を照射し、該画像からの反射光を光センサにより検出する測色手段と、
各現像材色に対応する画像の形成条件から予想される反射率に応じて測色手段の検出条件を各現像材色毎に可変設定する設定手段と、
前記設定手段により可変設定された検出条件に従い前記測色装置が検出する反射光に基づき画像形成条件を調整する制御手段と、
を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記検出条件は、光源の光量であることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記検出条件は、蓄積型センサの蓄積時間であることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記検出条件は、蓄積型センサの蓄積時間と検出画像の搬送方向の長さであることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記検出条件は、画像の形成条件から予想される反射率が大きいほど光源の光量を減らし、予想される反射率が小さいほど光量を増やすよう変えることを特徴とする請求項２記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記検出条件は、画像の形成条件から予想される反射率が大きいほど蓄積時間を減らし、予想される反射率が小さいほど蓄積時間を増やすよう変えることを特徴とする請求項３または４記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記検出条件は、画像の形成条件から予想される反射率が大きいほど画像の搬送方向の長さを短くし、予想される反射率が小さいほど画像の搬送方向の長さを長くすることを特徴とする請求項６記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】
前記測色装置は、可視光全体にわたるスペクトルを持つ光源と、３つ以上の分光特性をもつフィルタをそれぞれ備えた画素からなるセンサを備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項９】
前記測色装置は、３つ以上の異なるスペクトルをもつ光源と、１つ以上のセンサを備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項１０】
前記測色装置は、可視光全体にわたるスペクトルを持つ光源と、画像からの反射光を分光する手段と分光された光の強度を測定する複数の画素からなるセンサを備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項１１】
前記測色装置は、３つ以上の異なるスペクトルをもつ光源と、１つ以上のセンサを備え、各光源を１つずつ点灯して、各光源に対応した反射光をセンサで検出する際、画像形成条件から予想される分光反射率に応じて各光源の光量を変えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項１２】
転写材上に形成された画像に光を照射し、画像からの反射光を光センサにより検出する測色装置を備えたカラー画像形成装置において、検出画像の形成条件から予想される反射率だけでなく実測された画像の反射率に応じて測色装置の検出条件を変え、測色装置の検出結果に基づき画像形成条件を調整することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１３】
転写材上に形成される現像材色別の各画像に光を照射し、該画像からの反射光を光センサにより検出する測色ステップと、
各現像材色に対応する画像の形成条件から予想される反射率に応じて測色手段の検出条件を各現像材色毎に可変設定する設定ステップと、
前記設定ステップにより可変設定された検出条件に従い前記測色手段が検出する反射光に基づき画像形成条件を調整する制御ステップと、
を有することを特徴とするカラー画像形成装置の測色制御方法。
【請求項１４】
前記検出条件は、光源の光量であることを特徴とする請求項１３記載のカラー画像形成装置の測色制御方法。
【請求項１５】
前記検出条件は、蓄積型センサの蓄積時間であることを特徴とする請求項１３記載のカラー画像形成装置の測色制御方法。
【請求項１６】
前記検出条件は、蓄積型センサの蓄積時間と検出画像の搬送方向の長さであることを特徴とする請求項１３記載のカラー画像形成装置の測色制御方法。
【請求項１７】
前記検出条件は、画像の形成条件から予想される反射率が大きいほど光源の光量を減らし、予想される反射率が小さいほど光量を増やすよう変えることを特徴とする請求項１４記載のカラー画像形成装置の測色制御方法。
【請求項１８】
前記検出条件は、画像の形成条件から予想される反射率が大きいほど蓄積時間を減らし、予想される反射率が小さいほど蓄積時間を増やすよう変えることを特徴とする請求項１５または１６記載のカラー画像形成装置の測色制御方法。
【請求項１９】
前記検出条件は、画像の形成条件から予想される反射率が大きいほど画像の搬送方向の長さを短くし、予想される反射率が小さいほど画像の搬送方向の長さを長くすることを特徴とする請求項１８記載のカラー画像形成装置の測色制御方法。
【請求項２０】
前記測色装置は、可視光全体にわたるスペクトルを持つ光源と、３つ以上の分光特性をもつフィルタをそれぞれ備えた画素からなるセンサを備えることを特徴とする請求項１３から１９のいずれかに記載のカラー画像形成装置の測色制御方法。
【請求項２１】
前記測色装置は、３つ以上の異なるスペクトルをもつ光源と、１つ以上のセンサを備えることを特徴とする請求項１３から１９のいずれかに記載のカラー画像形成装置の測色制御方法。
【請求項２２】
前記測色装置は、可視光全体にわたるスペクトルを持つ光源と、画像からの反射光を分光する手段と分光された光の強度を測定する複数の画素からなるセンサを備えることを特徴とする請求項１３から１９のいずれかに記載のカラー画像形成装置の測色制御方法。
【請求項２３】
前記測色装置は、３つ以上の異なるスペクトルをもつ光源と、１つ以上のセンサを備え、各光源を１つずつ点灯して、各光源に対応した反射光をセンサで検出する際、画像形成条件から予想される分光反射率に応じて各光源の光量を変えることを特徴とする請求項１３から１９のいずれかに記載のカラー画像形成装置の測色制御方法。
【請求項２４】
転写材上に形成された画像に光を照射し、画像からの反射光を光センサにより検出する測色装置を備えたカラー画像形成装置の測色制御方法において、検出画像の形成条件から予想される反射率だけでなく実測された画像の反射率に応じて測色装置の検出条件を変え、測色装置の検出結果に基づき画像形成条件を調整することを特徴とする請求項１３から２３のいずれかに記載のカラー画像形成装置の測色制御方法。
【請求項２５】
請求項１３〜２４のいずれかに記載のカラー画像形成装置の測色制御方法を実現するプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【請求項２６】
請求項１３〜２４のいずれかに記載のカラー画像形成装置の測色制御方法を実現することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出力画像を自動的に測色する測色装置を備えた電子写真方式、静電記憶方式等の複写機、プリンタなどのカラー画像を形成可能なカラー画像形成装置およびカラー画像形成装置の測色制御方法およびコンピュータが読取り可能な記憶媒体およびプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー画像形成装置等には形成される画像情報を検出するための測色装置を備えている場合がある。
【０００３】
図１３は、この種のカラー画像形成装置で利用可能な測色装置の構成を説明する図であり、（ａ）はその画像検出例を示し、（ｂ）は画像検出回路（フォトダイオードの出力電流を電圧に変換する回路）の一例を示す。なお、本例は、フォトダイオードを用いたトナーからの反射光を検出するセンサの例である。
【０００４】
図１３の（ａ）において、２０１はフォトダイオード（センサ）であり、１０２は光源となるＬＥＤで一定の光量でトナーを照明する。
【０００５】
１０４は搬送される転写材１上に形成された検出対象のトナーパッチであり、該トナーパッチ１０４からの反射光２０６はフォトダイオード２０１に入射しフォトカレントが発生する。フォトカレントは抵抗器２０２により光電変換出力（電圧信号）Ｖ２０３に変換される。
【０００６】
この光電変換出力Ｖ２０３はトナー面の反射光量をリアルタイムに反映している。このようなフォトダイオードを用いたセンサで測色装置を形成することができる。
【０００７】
具体的には、ＬＥＤ１０２として、例えばＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）といった発光スペクトルの異なる３つのＬＥＤをそれぞれ色別に設け、測定対象のトナーパッチに対してそれぞれ独立にＬＥＤを発光させ、各ＬＥＤに対応したセンサの出力を得ることにより、トナーパッチからの反射光のＲ，Ｇ，Ｂ成分を得ることができ、色空間処理等におけるＬ＊ａ＊ｂ＊やＸＹＺといった色度を計算することができる。
【０００８】
図１４は、従来のカラー画像形成装置で利用される蓄積型のラインセンサの画素構成を示すブロック図である。
【０００９】
２０４はセンサアレイで、画像２０７〜２２０からなる。２０５は読み出し回路、２０６はリセット回路である。なお、画素２０７〜２０９，２２０は表面を遮光した画素である。画像２１０〜２１９は光に反応する画素列である。
【００１０】
画素２０７，２２０は端部に位置することによるセンサ特性のばらつきを吸収するダミー画素を兼ねる。
【００１１】
ここでは、簡単のため光に反応する画素が１０画素の例を示したが必要に応じて有効画素数は決定される。ダーク画素は前半に３ビット後半に１ビットの例を示したものの、画素間の光の漏れこみ度合いや使用するシステムの要請によってビット数は増減される。
【００１２】
図１５は、図１４に示した蓄積型のラインセンサの動作タイミングを説明するタイミングチャートである。
【００１３】
まず、ポートＰ１にリセットパルス２２１を印加することによりセンサ２０１をリセットした後、リセットを解除し蓄積を開始する。蓄積の間、センサ２０１の蓄積容量（図示せず）は入射光量に応じた光電流で充電される。
【００１４】
ただし、遮光されたビットは画素部で発生する暗電流により蓄積容量が充電される。所定時間ｔａ蓄積後、ポートＰ２に対して転送パルス２２２を印加すると、センサ２０１の出力は一括して読み出し回路２０５に転送され、読み出し回路２０５内のシフトレジスタにより、ポートＰ３を介して入力されるシフトパルス２２３に基づき１画素ごとに、ポートＰ４より出力信号２２４としてシリアルに出力される。
【００１５】
この際、ダークの画素２０８に対応した出力を暗時出力とし、それ以降の有効画素の出力から減算することにより、センサ２０１の暗電流による誤差分を補正した信号が得られる。このような蓄積型センサでも測色装置を形成することができる。
【００１６】
具体的にはセンサ表面に、例えばＲＧＢのフィルタを設け、可視光領域全体にスペクトルを持つ白色ＬＥＤのような光源で測定対象のトナーパッチを照明し、フィルタに対応したセンサ２０１の出力を得ることにより、トナーパッチからの反射光のＲ，Ｇ，Ｂ成分が得られ、上述した色空間処理におけるＬ＊ａ＊ｂ＊やＸＹＺといった色度を計算することができる。
【００１７】
図１６は、この種のカラー画像形成装置の構成を説明する概略断面図であり、例えば４連ダンデム型のカラーレーザプリンタの場合に対応する。
【００１８】
また、カラーレーザプリンタは、画像形成部において画像信号に基づいて形成される画像光により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して可視画像を形成し、更に、このカラー可視画像を記録媒体である転写材へ転写し、次いで、カラー可視画像を定着させるものである。
【００１９】
図１６において、画像形成部は、現像色の数だけ並置したステーション毎の感光ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、一次帯電手段としての注入帯電器７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、現像器８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、トナーカートリッジ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、中間転写体１２、給紙部、転写部および定着部１３によって構成されている。
【００２０】
感光ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、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５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。
【００２１】
感光ドラム５Ｙ、５Ｍ，５Ｃ，５Ｋへの露光光はスキャナ部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋから送られ、感光ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの表面に選択的に露光することにより、順次静電潜像が形成される。
【００２２】
一次帯電手段として、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の感光ドラムを帯電させるための４個の注入帯電器７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋを備え、各注入帯電器にはスリーブ７ＹＳ，７ＭＳ，７ＣＳ，７ＫＳが具備されている。
【００２３】
現像手段として、上記静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う４個の現像器８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋとを備え、各現像器にはスリーブ８ＹＳ，８ＭＳ，８ＣＳ，８ＫＳが設けられている。尚、各々の現像器は装置本体に対して脱着可能に取り付けられている。
【００２４】
中間転写体１２は、駆動ローラ１８ａ、および従動ローラ１８ｂ，１８ｃに張設された無端ベルト体であって、感光ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに接触しており、カラー画像形成時に時計周り方向に回転し、各色用の一次転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの作用によって順次転写を受ける。
【００２５】
給紙手段（給紙口）としての給紙カセット２または給紙トレー３には転写材１が収容されており、転写材１は給紙ローラ４および搬送ローラ２４などにより構成される搬送路２５を搬送されてレジストローラ２３に到達する。これはレジ前センサ１９によって検知される。
【００２６】
画像形成時には、レジ前センサ１９によって中間転写体１２上のカラー可視画像が転写領域に到達するタイミングを合わせられて、所定時間、転写材の搬送を停止させる。転写材１がレジストローラ２３から転写領域に給紙され、中間転写体１２に２次転写ローラ９が接触して転写材１を狭持搬送することにより転写材１に中間転写体１２上のカラー可視画像を同時に重畳転写する。
【００２７】
２次転写ローラ９は、中間転写体１２上にカラー可視画像を重畳転写している間は実線にて示すように中間転写体１２に当接させるが、印字処理終了時は、点線にて示す位置に離間する。
【００２８】
定着部１３は、転写材１を搬送させながら、転写されたカラー可視画像を定着させるものであり、図１３に示すように転写材１を加熱する定着ローラ１４と転写材１を定着ローラ１４に圧接させるための加圧ローラ１５とを備えている。定着ローラ１４と加圧ローラ１５は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ１６，１７が内蔵されている。すなわち、カラー可視画像を保持した転写材１は定着ローラ１４と加圧ローラ１５により搬送されるとともに、熱および圧力を加えることによりトナーが表面に定着される。
【００２９】
可視画像定着後の転写材１は、その後図示しない排出ローラによって図示しない排紙部に排出して画像形成動作を終了する。転写材１の定着部１３からの排紙は定着排紙センサ２０によって検知される。
【００３０】
クリーニング手段２１は、中間転写体１２上に形成された４色のカラー可視画像を転写材１に転写した後の廃トナーを蓄える。
【００３１】
色ずれ検出手段２２は転写材１上に色ずれ検出パッチを形成し、各色間の主走査、副走査方向のずれ量を検出し、画像データを微調整することにより色ずれを低減させるようにフィードバックをかける。
【００３２】
上記多色画像形成装置を使用する際、環境の変化や長時間の使用による装置各部に変動が生じると、得られる画像の濃度や色度が変動してしまう。
【００３３】
特に電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、わずかな濃度変動でもカラーバランスが崩れてしまう恐れがあるので、常に一定の濃度、階調性を保つ必要がある。
【００３４】
そこで、各色のトナーに対して絶対湿度に対応した数種類の露光量や現像バイアスなどのプロセス条件、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）などの階調補正手段を備え、図示しない温湿度センサによって測定された絶対湿度に基づいて、その時のプロセス条件や階調補正値を選択している。
【００３５】
また、画像形成処理中、装置各部に環境変動に伴って画像形成色に変動が起こっても、一定の濃度、階調性、色味が得られるように、各色のトナーで濃度検知用のトナー像（以下トナーパッチという）を中間転写体上に作成し、このトナーパッチを検出手段２２と同等の位置に配置した光学センサで検知し、その結果より露光量、現像バイアスなどのプロセス条件にフィードバックをかけて濃度制御を行うことで安定した画像を得るようにしている。
【００３６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、多色画像形成装置において安定した画像を得るため、従来例のセンサと制御方法を用いた測色装置で、定着後の紙上トナーパッチの測色を行うには次のような問題があった。
【００３７】
つまり、安定した画像を得るため、転写材上にさまざまな色度のトナーパッチを形成し、それらの色度を上記センサ２０１で実際に測色して、所望の色度との違いを求め、プロセス条件にフィードバックをかける必要がある。
【００３８】
また、トナーパッチの反射率は高いものから低いものまでまちまちで、センサ２０１の出力が飽和近くから暗時出力近くまで変動する。濃度が濃く、反射率が低いパッチの場合、出力が小さくなり信号のＡＤ変換時の量子化誤差や読み出し系のノイズに埋もれてしまい正しい信号を得ることができない。
【００３９】
従って、反射率の低いパッチの場合、測色精度が悪くなり、その結果を画像形成装置にフィードバックし色安定化を図る場合、逆に色味が不安定になるという弊害が生じてしまうという問題があった。
【００４０】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、検出対象の色画像の形成条件より予想される反射率に適応して測色条件を変えて反射光量を検出し、該検出される各色画像の反射光量から画像形成条件を調整することにより、各色画像の反射率に依らず、精度よく各色画像の測色を行い、検出対象の色画像の色味や濃度を正確に検出して、色再現性に優れたカラー画像を形成できるカラー画像形成装置およびカラー画像形成装置の測色制御方法およびコンピュータが読取り可能な記憶媒体およびプログラムを提供することにある。
【００４１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のカラー画像形成装置は以下に示す構成を備える。
【００４２】
本発明に係る第１の発明は、転写材上に形成される現像材色別の各画像に光を照射し、該画像からの反射光を光センサにより検出する測色手段（例えば図１に示す測色装置２６）と、各現像材色に対応する画像の形成条件から予想される反射率に応じて測色手段の検出条件を各現像材色毎に可変設定する設定手段（図示しないコントローラ部）と、前記設定手段により可変設定された検出条件に従い前記測色装置が検出する反射光に基づき画像形成条件を調整する制御手段（図示しないコントローラ部）とを有することを特徴とする。
【００４３】
本発明に係る第２の発明は、前記検出条件は、光源の光量であることを特徴とする。
【００４４】
本発明に係る第３の発明は、前記検出条件は、蓄積型センサの蓄積時間であることを特徴とする。
【００４５】
本発明に係る第４の発明は、前記検出条件は、蓄積型センサの蓄積時間と検出画像の搬送方向の長さであることを特徴とする。
【００４６】
本発明に係る第５の発明は、前記検出条件は、画像の形成条件から予想される反射率が大きいほど光源の光量を減らし、予想される反射率が小さいほど光量を増やすよう変えることを特徴とする。
【００４７】
本発明に係る第６の発明は、前記検出条件は、画像の形成条件から予想される反射率が大きいほど蓄積時間を減らし、予想される反射率が小さいほど蓄積時間を増やすよう変えることを特徴とする。
【００４８】
本発明に係る第７の発明は、前記検出条件は、画像の形成条件から予想される反射率が大きいほど画像の搬送方向の長さを短くし、予想される反射率が小さいほど画像の搬送方向の長さを長くすることを特徴とする。
【００４９】
本発明に係る第８の発明は、前記測色装置は、可視光全体にわたるスペクトルを持つ光源と、３つ以上の分光特性をもつフィルタをそれぞれ備えた画素からなるセンサを備えることを特徴とする。
【００５０】
本発明に係る第９の発明は、前記測色装置は、３つ以上の異なるスペクトルをもつ光源と、１つ以上のセンサを備えることを特徴とする。
【００５１】
本発明に係る第１０の発明は、前記測色装置は、可視光全体にわたるスペクトルを持つ光源と、画像からの反射光を分光する手段と分光された光の強度を測定する複数の画素からなるセンサを備えることを特徴とする。
【００５２】
本発明に係る第１１の発明は、前記測色装置は、３つ以上の異なるスペクトルをもつ光源と、１つ以上のセンサを備え、各光源を１つずつ点灯して、各光源に対応した反射光をセンサで検出する際、画像形成条件から予想される分光反射率に応じて各光源の光量を変えることを特徴とする。
【００５３】
本発明に係る第１２の発明は、転写材上に形成された画像に光を照射し、画像からの反射光を光センサにより検出する測色装置を備えたカラー画像形成装置において、検出画像の形成条件から予想される反射率だけでなく実測された画像の反射率に応じて測色装置の検出条件を変え、測色装置の検出結果に基づき画像形成条件を調整することを特徴とする。
【００５４】
本発明に係る第１３の発明は、転写材上に形成される現像材色別の各画像に光を照射し、該画像からの反射光を光センサにより検出する測色ステップ（図１１に示すステップ（１４８））と、各現像材色に対応する画像の形成条件から予想される反射率に応じて測色装置の検出条件を各現像材色毎に可変設定する設定ステップ（図１１に示すステップ（１４１）〜（１４６））と、前記設定ステップにより可変設定された検出条件に従い前記測色手段が検出する反射光に基づき画像形成条件を調整する制御ステップ（図示しない）とを有することを特徴とする。
【００５５】
本発明に係る第１４の発明は、前記検出条件は、光源の光量であることを特徴とする。
【００５６】
本発明に係る第１５の発明は、前記検出条件は、蓄積型センサの蓄積時間であることを特徴とする。
【００５７】
本発明に係る第１６の発明は、前記検出条件は、蓄積型センサの蓄積時間と検出画像の搬送方向の長さであることを特徴とする。
【００５８】
本発明に係る第１７の発明は、前記検出条件は、画像の形成条件から予想される反射率が大きいほど光源の光量を減らし、予想される反射率が小さいほど光量を増やすよう変えることを特徴とする。
【００５９】
本発明に係る第１８の発明は、前記検出条件は、画像の形成条件から予想される反射率が大きいほど蓄積時間を減らし、予想される反射率が小さいほど蓄積時間を増やすよう変えることを特徴とする。
【００６０】
本発明に係る第１９の発明は、前記検出条件は、画像の形成条件から予想される反射率が大きいほど画像の搬送方向の長さを短くし、予想される反射率が小さいほど画像の搬送方向の長さを長くすることを特徴とする。
【００６１】
本発明に係る第２０の発明は、前記測色装置は、可視光全体にわたるスペクトルを持つ光源と、３つ以上の分光特性をもつフィルタをそれぞれ備えた画素からなるセンサを備えることを特徴とする。
【００６２】
本発明に係る第２１の発明は、前記測色装置は、３つ以上の異なるスペクトルをもつ光源と、１つ以上のセンサを備えることを特徴とする。
【００６３】
本発明に係る第２２の発明は、前記測色装置は、可視光全体にわたるスペクトルを持つ光源と、画像からの反射光を分光する手段と分光された光の強度を測定する複数の画素からなるセンサを備えることを特徴とする。
【００６４】
本発明に係る第２３の発明は、前記測色装置は、３つ以上の異なるスペクトルをもつ光源と、１つ以上のセンサを備え、各光源を１つずつ点灯して、各光源に対応した反射光をセンサで検出する際、画像形成条件から予想される分光反射率に応じて各光源の光量を変えることを特徴とする。
【００６５】
本発明に係る第２４の発明は、転写材上に形成された画像に光を照射し、画像からの反射光を光センサにより検出する測色装置を備えたカラー画像形成装置の測色制御方法において、検出画像の形成条件から予想される反射率だけでなく実測された画像の反射率に応じて測色装置の検出条件を変え、測色装置の検出結果に基づき画像形成条件を調整することを特徴とする。
【００６６】
本発明に係る第２５の発明は、請求項１３〜２４のいずれかに記載のカラー画像形成装置の測色制御方法を実現するプログラムをコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶したことを特徴とする。
【００６７】
本発明に係る第２６の発明は、請求項１３〜２４のいずれかに記載のカラー画像形成装置の測色制御方法を実現するプログラムであることを特徴とする。
【００６８】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明を適用したカラー画像形成装置に用いる測色装置と制御方法の詳細な実施形態を説明する。
【００６９】
図１は、本発明の第１実施形態を示すカラー画像形成装置の構成を説明する概略断面図であり、図１６と同一のものには同一の符号を付してある。
【００７０】
図１において、２６は測色装置で有り、定着部１３の配設位置よりも下位となる位置で、記録媒体に形成されるパッチ画像を測色する。なお、測色装置２６は図示しないコントローラ部からの制御信号に基づき、例えば図１１に示す制御手順に従って、検出対象の色画像の形成条件より予想される反射率に適応して測色条件を変えて反射光量を検出し、該検出される単色又は混色画像の反射光量から画像形成条件を調整することにより、単色又は混色画像の反射率に依らず、精度よく各色画像の測色を行い、検出対象の色画像の色味や濃度を正確に検出して、色再現性に優れたカラー画像を形成可能に構成している。
【００７１】
なお、本実施形態では、測色装置２６を定着後の紙上トナーの色を検出するセンサとして使用するため、図１の定着部１３と排紙口（図示せず）の中間の位置に配置する。
【００７２】
本画像形成装置にて、転写材１に定着されたトナーパッチからの反射光を読み取ったＲＧＢの各センサの出力から、現像バイアスなどのプロセス条件、ルックアップテーブルなどの階調補正手段にフィードバックをかけ、転写材上に所望の色味を出すように制御できる。
【００７３】
この際、トナーパッチの反射率が低い場合でもＬＥＤの光量を増やすことにより、ノイズに埋もれず正確な信号を取り出せるため、精度の高い情報に基づいた画像形成条件の制御が可能となり、色安定化制御の精度向上が図れる。なお、その他の画像形成装置の動作は従来例と同じであるため、その説明は省略する。
【００７４】
図２は、図１に示した測色装置２６の検出回路の一例を示す回路図である。
【００７５】
図２において、受光部はＲＧＢの各カラーフィルタをつけたフォトダイオード１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂで構成している。フォトダイオード１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂで発生した光電流は抵抗器１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂでそれぞれ電圧信号に変換され、オペアンプで構成したバッファ１０６，１０７，１０８でインピーダンス変換された出力信号１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂとなる。
【００７６】
一方、照明系は可視光全域に発行スペクトルをもつ白色ＬＥＤ１０３と、オペアンプ１０５、抵抗器１０４、ＮＰＮトランジスタ１１０からなるＬＥＤの駆動電流制御回路で構成する。白色ＬＥＤ１０３に流す電流を制御するための電圧信号１０９は、図示しないＤＡコンバータより供給される。
【００７７】
オペアアンプ１０５の非反転入力端子に入力した電圧信号１０９が抵抗器１０４のアノード側に発生するようにオペアンプ１０５により帰還がかかる。従って、電圧信号１０９と抵抗器１０４の抵抗値で決まる電流がＮＰＮトランジスタ１１０のエミッタに流れ、ほぼ同じコレクタ電流が白色ＬＥＤ１０３の駆動電流となる。従って、電圧信号１０９の電圧レベルを制御することにより、白色ＬＥＤ１０３の駆動電流を調整して、発光光量を調整することができる。
【００７８】
図３は、図１に示した測色装置２６による測色動作を説明する図であり、図４は、図１に示した測色装置２６の検出動作を説明する特性図であり、（ａ）は図３に示したパッチ１１４〜１１７（矢印方向の先頭からＣＭＹＫ単色ないしはこれらの混色の（図４の（ａ）の横軸方向が形成されるパッチ）が形成されるものとする）に一定光量で照射した際に、検出される予想反射率（図４の（ａ）の縦軸方向）を示し、図４の（ｂ）が、図４の（ａ）に対するパッチ１１４〜１１７に対する光量調整状態を示し、図４の（ｂ）の縦軸に照射光量を示し、横軸方向にそれぞれのパッチ１１４〜１１７を示している。
【００７９】
なお、図３において、１１２は照明系を示し、１１３は３つのフォトダイオードから成る受光部である。
【００８０】
図３に示すように、ぞれぞれの現像材が転写される転写材１は、図中の矢印方向（左向き）に搬送して、転写材１の上にトナーパッチ１１４〜１１７を形成しておく。ここで、転写材１上のトナーパッチ１１４の反射率が一番大きく、次第に小さくなりトナーパッチ１１７の反射率が最小となる。
【００８１】
カラー画像形成装置の色安定制御のためには、より多くのトナーパッチを検出して、画像形成条件にフィードバックした方が望ましいものの、ここでは簡単のため４つのパッチを読む場合を説明する。
【００８２】
受光部１１３はトナーパッチ１１４〜１１７からの反射光を次々に受光し、それぞれに対応したＲＧＢ信号１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂを出力する。
【００８３】
この際のＣＭＹＫ各トナーの載り量といった、画像形成条件から予想される反射率は、図４の（ａ）に示すように徐々に小さくなる。これに対して図の４（ｂ）のように照明系１１２に印加される入力電圧を予想される反射率に応じて変化させることによりＬＥＤ駆動電流、即ち光量を調整し、ほぼ出力が一定となるよう制御することができる。
【００８４】
本制御を行わない場合、黒色に対応するトナーパッチ１１７のように低い反射率のパッチに対しては、出力１１１が小さくなりＡＤ変換する際の量子化誤差や読み出し回路のノイズに信号が埋もれてしまい、正しい反射光のＲＧＢ成分が得られない。
【００８５】
また、黒色のように反射率の低いトナーパッチに合わせて、図４の（ｂ）に示すように光量を増やしておくと、反射率の高い、例えばＹ色のパッチ１１４の場合とセンサ出力が飽和してしまい、この場合も正しい測色ができなくなる。
【００８６】
一方、本制御を入れることにより画像形成条件から反射率が低いと予想されるパッチの場合、照明系１１２からの光量を増やすため、信号レベルが小さい状態で読み出すことが無くなり、量子化誤差や読み出し系のノイズの影響を受けにくく、より正確な反射光のＲＧＢ成分を得ることができる。
【００８７】
なお、ＡＤ変換した後のＲＧＢ信号は同一光量条件の値に変換し（一例としてはＬＥＤの光量はほぼ駆動電流に比例するため、測定時に設定したＤＡコンバータの値の逆数に対応した値をかければ良い）、対応するトナーパッチの色度を計算し、目標とする色度とのずれを補正するように画像形成条件を変更する。
【００８８】
なお、どのようなパッチを形成し、画像形成装置にどのようなフィードバックをかけるかについては、本出願人が特願２００１−２７３５０８や特願２００１−２９７０６８で提案している。
【００８９】
また、予想される反射率に対する光量の変え方は、反射率が低い方が光量を大きくするのが基本であり、図５の（ａ）に示すように予想される反射率に反比例して（ＬＥＤの許容される光量の上限は超えない範囲で）連続的に変化させても良いし、図５の（ｂ）に示すように、ある反射率の範囲では一定の光量で、その範囲を越えた場合あたらたな光量を設定するような段階的な制御をしても良い。
【００９０】
なお、センサとしては、フォトダイオードに限らず、フォトトランジスタのように入射光に応じた出力電流を発生するセンサや、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサのように所定時間光電流を蓄積した後電圧に変換して出力する蓄積型センサでも良いことは言うまでもない。
【００９１】
また、ここでは白色光源にカラーフィルタをつけたセンサの例を示したものの、３つの異なるスペクトルの光源とカラーフィルタを設けない１つのセンサを用いて、１つのトナーパッチについて３つ以上の光源を次々に点灯しそれぞれの光源に対応したセンサ出力を求めるようにしても良いことは言うまでもない。
【００９２】
なお、ＲＧＢの成分毎の反射率はパッチの色味によって変るため、可視光全体の反射率が大きくとも個別の光源のスペクトルに対応した反射率が小さい色味のパッチもある。この場合、１つのトナーパッチに対して複数の光源に流す電流をそれぞれ変えて、出力がほぼ一定となるよう制御しても良い。
【００９３】
以上示したように、第１実施形態における画像形成装置によれば、すなわち、カラー画像形成装置で形成されたトナーパッチの色度検出の際、予想されるトナーパッチの反射率に応じて光源の光量を後述する回路により変えることにより、反射率の大きなトナーパッチ（例えばＹ色のパッチ）に対しても出力が飽和せず、反射率の小さいトナーパッチ（例えばＫ色のパッチ）に対してもＡＤ変換時の量子化誤差や読み出し回路のノイズの影響を低減でき、精度の高い色度情報を得ることができる。
【００９４】
さらに、得られた情報を用いてカラー画像形成装置にフィードバックすることにより色安定性の向上を実現できる。
【００９５】
〔第２実施形態〕
第１実施形態では、測色装置２６内の白色ＬＥＤ１０３の光量を可変制御して、センサ出力１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂを調整する場合について説明したが、ＬＥＤ１０３に対する駆動電流を大きく変えて発光光量を制御した場合、数秒間は光量が安定しないという問題が有り、搬送されている転写材上のパッチを検出する場合、パッチの検出間隔が延びてしまい、限られた転写材のサイズの中で検出できるパッチの数が減少しまうという問題があった。
【００９６】
そこで、本実施形態では、白色ＬＥＤ１０３の光量を変化させずに、測色の精度を上げる測色装置を提案する。
【００９７】
このため、本実施形態では、図３に示す測色装置の受光部１１３として、例えばＣＭＯＳセンサに代表される蓄積型のセンサを用いる。照明系の白色ＬＥＤ１０３は、第１実施形態と同じく可視光全域にスペクトルをもつ白色ＬＥＤを用いるため説明を省略する。
【００９８】
図６は、本発明の第２実施形態を示すカラー画像形成装置の測色装置内の回路構成を説明する図であり、本実施形態では、センサ素子として、ＣＭＯＳタイプの蓄積型センサを使用する例である。
【００９９】
図７は、図６に示したＣＭＯＳセンサの動作を説明するタイミングチャートである。以下、ＣＭＯＳセンサの１つの画素の動作を説明する。図６において、１２４は光を検出するフォトダイオードである。１２５はセンサリセット信号φｒに基づきフォトダイオードをリセット電位ＶｒにリセットするＮＭＯＳＦＥＴ、１２６は、フォトダイオード１２４のアノード電位Ｖｐｄをソースフォロアで出力するためのＰＭＯＳＦＥＴである。
【０１００】
１２７はゲートに定電圧Ｖｂが印加されフォースフォロアに定電流を供給するＰＭＯＳＦＥＴである。１２８は転送信号φｔに基づき各センサの出力をコンデンサ１２９に一括して転送するためのＮＭＯＳＦＥＴである。
【０１０１】
１３０は前記コンデンサ１２９に転送された電荷をシフトレジスタ１３２の出力φｓｒ１に応じて出力ラインＶｏｕｔに出力するためのＮＭＯＳＦＥＴである。１３１は出力ラインリセット信号φｈｒに基づき出力ラインＶｏｕｔを電圧ＶｈｒにリセットするためのＮＭＯＳＦＥＴである。
【０１０２】
なお、本実施形態では、図６に示すセンサをＲＧＢ各色に対応して３画素分（画素１２１，１２２，１２３）設けており、各画素の表面にＲＧＢのオンチップカラーフィルタを設けることにより、反射光のうちＲ，Ｇ，Ｂ３色の信号を検出することが可能となる。
【０１０３】
出力ラインＶｏｕｔに出力された信号をオペアンプ等でバッファした後ＡＤ変換することにより、トナー面で反射した反射光のうちＲ，Ｇ，Ｂの各波長に対応した光を所定時間蓄積した信号を得ることができる。
【０１０４】
なお、各駆動信号はカラー画像形成装置の動作を制御するＣＰＵ等（図示せず）から供給される。
【０１０５】
以下、図７のタイミングチャートを用いて、本実施形態におけるＣＭＯＳセンサの動作を説明する。
【０１０６】
ここでは、第１実施形態で示した４つのトナーパッチのうち予想される反射率の小さいパッチ１１６とパッチ１１７のパッチ検出動作について説明する。
【０１０７】
まず、図１に示した画像形成装置により、記憶されるパッチ画像データに基づき各画像ステーションで転写材１に被検出用パッチを形成する。
【０１０８】
そして、図３に示した照明系の白色ＬＥＤ１０３は検出中、ずっと一定電流で発光させておく。
【０１０９】
このとき、タイミング時間ｔ１で、センサリセット信号φｒがハイ状態（Ｈ）となり、ＮＭＯＳＦＥＴ１２５がオンしフォトダイオードのアノードは電圧Ｖｒにリセットされる。タイミング時間ｔ２で、センサリセット信号φｒがロウ状態（Ｌ）となり、フォトダイオード１２４のリセットが解除されると、センサの蓄積が開始する。
【０１１０】
なお、タイミング時間ｔ２のタイミングは、隣のトナーパッチとの測色時の混色をさけるため、転写材上のトナーパッチが充分センサの検出範囲に入った状態に設定する。
【０１１１】
そして、蓄積中フォトダイオード１２４のアノード電位Ｖｐｄ１は入射光のＲ成分による光電流により上昇する。同様に画素１２２，１２３のフォトダイオードのアノード電位Ｖｐｄ２，Ｖｐｄ３も入射する光Ｇ成分とＢ成分の強度に応じて上昇する。
【０１１２】
所定蓄積時間経過後、タイミング時間ｔ３において、転送信号φｔをハイ状態（Ｈ）すると、ＮＭＯＳＦＥＴ１２８がオンし、アノード電位Ｖｐｄ１をソースフォロア回路でバッファした出力電圧をコンデンサ１２９に転送する。
【０１１３】
そして、タイミング時間ｔ４において、転送信号φｔがロウ状態（Ｌ）となり、コンデンサ１２９への転送を終了させる。この間が蓄積時間（ｔｓ）１１６となる。画素１２２，１２３も同様に動作する。
【０１１４】
その後、シフトレジスタ１３２を動作させ、シフトパルスφｓｒ１をハイ状態（Ｈ）としＮＭＯＳＦＥＴ１３０をオンし、センサの出力である出力パルスＶｏｕｔを読み出す。
【０１１５】
そして、読み出された出力パルスＶｏｕｔは、ＡＤ変換器（図示せず）でＡＤ変換され画像形成装置の動作を制御するＣＰＵ（図示せず）のメモリに収納される。
【０１１６】
１つのセンサの出力を読み出した後、出力ラインは、パルスφｈｒをハイ状態（Ｈ）とすることにより、ＮＭＯＳＦＥＴ１３１によって、リセットパルスＶｈｒにリセットされる。シフトレジスタは、次々にシフトパルスφｓｒ２，φｓｒ３をオンし引き続くＧ，Ｂのフィルタ対応したセンサ出力を読み出す。
【０１１７】
トナーパッチ１１６に対応する信号を読み出した後は、同様にトナーパッチ１１７の検出を行う。
【０１１８】
この際の蓄積時間（ｔｓ１１７）は、画像形成条件より予想される反射率に応じて増減させることが本実施形態の特徴である。この例ではトナーパッチ１１６に比較してトナーパッチ１１７の濃度が濃く画像形成条件から予想される反射率が低いため、トナーパッチ１１７に対応する蓄積時間ｔｓ１１７をｔｓ１１６より長くし、反射率の低いパッチに関してもセンサの出力がＡＤ変換時の量子化誤差や読み出し系のノイズレベルに比べて大きくなるようにする。図示してないものの、逆に予想される反射率の大きなトナーパッチの場合、蓄積時間を短くしてセンサの飽和を防止する。
【０１１９】
なお、本測色装置をカラー画像形成装置に搭載し、画質の安定化を図る場合、ＡＤ変換した後の複数のトナーパッチに対応したＲＧＢ信号は同一蓄積時間の条件の値に変換し（一例としては測定時の蓄積時間の逆数に対応した値をかければ良い）、対応するトナーパッチの色度を計算し、各色のトナーに対応した絶対湿度に応じた数種類の露光量や、現像バイアスなどのプロセス条件、ルックアップテーブルなどの階調補正手段にフィードバックをかけ、転写材上に所望の色味を出すように制御する点は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１２０】
図８は、図６に示したコンデンサ１２９に対する蓄積時間と予想反射率との対応を説明する特性図であり、（ａ）は予想される反射率に反比例（するように連続的に蓄積時間を変える場合に対応し、（ｂ）はある範囲の反射率の場合は一定の蓄積時間とするよう段階的に変える例である。なお、（ａ），（ｂ）において、縦軸は蓄積時間を示し、横軸は予想反射率を示す。
【０１２１】
また、予想されるトナーパッチの反射率と蓄積時間の関係は、反射率が小さいほうが蓄積時間を長くすることが基本であるものの、図８の（ａ）に示すように、予想される反射率に反比例するように連続的に蓄積時間を変えてもよいし、図８の（ｂ）に示すように、ある範囲の反射率の場合は一定の蓄積時間とするよう段階的に変えてもよい。
【０１２２】
以上示したように蓄積型センサを用い、その蓄積時間をトナーパッチの画像形成条件より予想される反射率に応じて蓄積時間を変えることにより、トナーパッチごとのＬＥＤの光量調整なしに、反射率の小さいトナーパッチに対してもＡＤ変換時の量子化誤差や読み出し回路のノイズの影響を低減でき、精度の高い色情報を得ることができる。さらに得られた情報を用いてカラー画像形成装置の色安定性の向上を実現できる。
【０１２３】
なお、ここではトナーの色度を検出するセンサとしてＲＧＢの３つのフィルタを載せた３つのセンサの例を示した。
【０１２４】
しかし、センサは３つに限定されず対称性をよくするため両側に複数のダミー画素を設けたり、ＲＧＢの各フィルタに対応した画素を複数設け、それらの出力の和や平均をとってトナーパッチの位置的むらを平均化して精度を向上させるような制御を行っても良いことは言うまでもない。また、フィルタの透過する波長もＲＧＢに限ったものではない。
【０１２５】
さらにトナーパッチからの反射光をプリズムや回折格子で分光し各画素に異なる波長範囲の光が入射するようにした多数のセンサを設けたラインセンサや、Ｒ・Ｇ・ＢのＬＥＤといった異なる発光波長の光源を切り替えて１つのセンサでトナーパッチの反射光を測定する場合でも同様の効果があることは言うまでも無い。
【０１２６】
また、ここでは蓄積型のセンサとしてＣＭＯＳセンサの例を示した。しかし、特にセンサの種類によらず、蓄積型センサであればＣＣＤやＢＡＳＩＳのようなセンサであってもよいことは言うまでも無い。
【０１２７】
〔第３実施形態〕
上記第２実施形態では、各トナーパッチの長さを一定とし、予想される反射率によって蓄積時間を変化させる場合について説明したが、検出する最も反射率の低いトナーパッチにあわせて蓄積時間の最大値を決め、それに対応したトナーパッチの長さに全てのトナーパッチの長さを設定した場合、限られた転写材の長さの間に形成できるパッチの数が減ってしまい、さまざまなパッチの実際の色度と目標とする色度の比較ができなくなる。この結果、少ないパッチの検出結果に基づきカラー画像形成装置の色安定化を図ることとなり精度上不利となる。
【０１２８】
また、転写材を測定のたびに停止させて測定しパッチの数を減らさないようにすることも考えられるものの、下記の理由から望ましくない。すなわち、制御が複雑になる、測色のためにかかる時間が延びてスループットが落ちる、転写材が定着器を通過するまでは転写材を止めることができず測色装置を配置できる箇所が制限される等である。
【０１２９】
そこで、本実施形態では、トナーパッチの形成条件から予想される反射率に応じて、蓄積型センサの蓄積時間を変えるだけでなく、トナーパッチの搬送方向の長さを可変とするように構成することを特徴とする。
【０１３０】
なお、図２に示した測色装置における使用するセンサの構成は、第２実施形態と同じため説明を省略する。
【０１３１】
図９は、図６に示したＣＭＯＳセンサの動作を説明するタイミングチャートであり、図７と同一のものには同一の符号を付してある。なお、本動作例も、第２実施形態と同様に相対的に反射率の低いトナーのパッチ１１６とパッチ１１７に関して動作を説明する。
【０１３２】
まず、転写材１に各トナーパッチの形成条件から予想される反射率に応じてパッチの長さを変化させたトナーパッチを形成する。図３に示した照明系の白色ＬＥＤ１０３はパッチ検出中、ずっと一定電流で発光させておく。
【０１３３】
タイミング時間ｔ１で、リセット信号φｒがハイ状態（Ｈ）となり、ＮＭＯＳＦＥＴ１２５がオンしフォトダイオードのアノードは電圧Ｖｒにリセットされる。そして、タイミング時間ｔ２でφｒがロウ状態（Ｌ）となり、フォトダイオード１２４のリセットが解除されると、蓄積が開始する。
【０１３４】
そして、蓄積中フォトダイオード１２４のアノードの電位Ｖｐｄ１は光電流により上昇する。同様に画素１２２，１２３のフォトダイオードのアノード電位Ｖｐｄ２，Ｖｐｄ３も入射する光の強度に応じて上昇する。
【０１３５】
所定時間経過後、時間ｔ３においてφｔがハイ状態になると、ＮＭＯＳＦＥＴ１２８がオンし、Ｖｐｄ１をソースフォロア回路でバッファした出力電圧をコンデンサ１２９に転送する。
【０１３６】
そして、タイミング時間ｔ４においてφｔをロウ状態（Ｌ）とし、コンデンサ１２９への転送を終了させる。この間が蓄積時間ｔｓ１１６となる。その後、シフトレジスタ１３２を動作させ、タイミング時間ｔ５でφｓｒ１をハイ状態（Ｈ）としＮＭＯＳＦＥＴ１３０をオンし、センサの出力をＶｏｕｔに読み出す。
【０１３７】
そして、読み出された信号はＡＤ変換器（図示せず）でＡＤ変換され画像形成装置の動作を制御するＣＰＵ（図示せず）のメモリに収納される。１つのセンサの出力を読み出した後、出力ラインはφｈｒをハイ状態（Ｈ）とすることにより、ＮＭＯＳＦＥＴ１２１によってＶｈｒにリセットされる。次に、シフトレジスタは次々にφｓｒ２，φｓｒ３をオンし、引き続くＧ、Ｂのカラーフィルタに対応したセンサ出力を読み出す。
【０１３８】
１つ目のトナーパッチ１１６に対応する信号を読み出した後は、同様にトナーパッチ１１７の検出を行う。トナーパッチ１１６に比較してトナーパッチ１１７の濃度が濃く画像形成条件から予想される反射率が低いため、トナーパッチ１１７に対応する蓄積時間ｔｓ１１７をｔｓ１１６より長くし、反射率の低いパッチに関してもセンサの出力がＡＤ変換時の量子化誤差や読み出し系のノイズレベルに比べて大きくなるようにすることは、第２実施形態と同じである。
【０１３９】
本実施形態では、さらに予想される反射率に応じてパッチの搬送方向の長さを変えている。反射率が相対的に低いトナーパッチ１１７の搬送方向の長さを延ばしているので蓄積時間を延ばしても、センサの検出範囲が次のパッチにかかることは無く検出が行える。逆に予想される反射率の大きいパッチの場合は、搬送方向のパッチの長さと蓄積時間を短くでき、限られた転写材の長さを効率的に使って検出可能なパッチ数を減らすこと無く精度の高い測色が可能となる。
【０１４０】
なお、図６に示した測色装置を画像形成装置に搭載し、画質の安定化を図る場合、ＡＤ変換した後の複数のトナーパッチに対応したＲＧＢ信号は同一蓄積時間の条件の値に変換し（一例としては、測定時の蓄積時間の逆数に対応した値をかければ良い）、対応するトナーパッチの色度を計算し、現像バイアスなどのプロセス条件、ルックアップテーブルなどの階調補正手段にフィードバックをかけ、転写材上に所望の色味を出すように制御する点は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１４１】
また、第２実施形態と同様予想されるトナーパッチの反射率と蓄積時間の関係は、反射率が小さいほうが蓄積時間を長くすることが基本であるものの、図８の（ａ）に示すように、予想される反射率に反比例するように連続的に蓄積時間を変えてもよいし、図８の（ｂ）に示すように、ある範囲の反射率の場合は一定の蓄積時間とするよう段階的に変えてもよい。
【０１４２】
なお、予想されるトナーパッチの反射率に応じた搬送方向のパッチの長さの換え方は、反射率が小さいほうがパッチを長くすることが基本であるものの、図１０の（ａ）に示すように、予想される反射率に反比例するように連続的にパッチの長さを変えてもよいし、図１０の（ｂ）に示すように、ある範囲の反射率の場合は一定の長さとするよう段階的に変えてもよい。
【０１４３】
以上示したように蓄積型センサを用い、その蓄積時間をトナーパッチの画像形成条件より予想される反射率に応じて蓄積時間を変えることにより、トナーパッチごとのＬＥＤの光量調整なしに、反射率の小さいトナーパッチに対してもＡＤ変換時の量子化誤差や読み出し回路のノイズの影響を低減でき、精度の高い色情報を得ることができる。
【０１４４】
また、予想される反射率に応じてパッチの長さを変えることにより、限られた転写材の長さを有効に使って、検出できるパッチの数を減らすこと無しに、上記精度の高い測色を実現でき、ここから得られた情報を用いてカラー画像形成装置の色安定性の向上を実現できる。
【０１４５】
なお、ここではトナーの色度を検出するセンサとしてＲＧＢの３つのフィルタを載せた３つのセンサの例を示した。しかし、センサは３つに限定されず対称性をよくするため両側に複数のダミー画素を設けたり、ＲＧＢの各フィルタに対応した画素を複数設け、それらの出力の和や平均をとってトナーパッチの位置的むらを平均化して精度を向上させるような制御を行っても良いことは言うまでもない。また、フィルタの透過する波長もＲＧＢに限ったものではない。
【０１４６】
さらに分光測光方式に対応し異なる波長範囲の光が入射するようにした多数のセンサを設けたラインセンサや、Ｒ・Ｇ・ＢのＬＥＤといったの異なる発光波長の光源を切り替えて１つのセンサでトナーパッチの反射光を測定する場合でも同様の効果があることは言うまでも無い。また、ここでは蓄積型のセンサとしてＣＭＯＳセンサの例を示した。しかし、特にセンサの種類によらず、蓄積型センサであればＣＣＤやＢＡＳＩＳのようなセンサであってもよいことは言うまでも無い。
【０１４７】
〔第４実施形態〕
上記第１実施形態〜第３実施形態では、トナーパッチの形成条件から反射率を予想して光量や蓄積時間を制御した。この方式は画像形成が正常に行われていることを前提としており、画像形成条件が著しく正常な状態からずれていた場合、センサ出力が飽和したり（反射率が極端に大きい側にずれていた場合）、逆に極端に信号レベルが小さくなってしまう恐れがある。
【０１４８】
そこで、本実施形態では、測色装置がトナーパッチ形成条件からの予想反射率だけでなく、実測した反射率に基づき光量や、蓄積時間を図示しないコントローラ基板に設けられるＲＯＭに記憶された測定制御プログラムをＣＰＵが実行して制御し、画像形成条件が著しく通常の状態からずれていた場合でも、正確な測色を可能とするように構成してもよい。以下、その実施形態について説明する。なお、画像形成装置の構成は、図１に示したカラー画像形成装置の場合を示す。
【０１４９】
図１１は、本発明に係るカラー画像形成装置における測色処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、（１４１）〜（１４８）は各ステップを示す。
【０１５０】
まず、例えばＣＭＹＫを混色した標準パッチの測色を行い（１４１）、信号レベルの大小を判断して（１４２）、測色装置のセンサの各信号レベルが正常であると判断した場合は、上記第１〜第３実施形態のいずれかの測色処理で示した方法でトナーパッチの検出を行う（１４８）。
【０１５１】
一方、ステップ（１４２）で、測色装置のセンサの各信号レベルが正常でないと判断した場合は、ステップ（１４３）で、信号レベルが正常ではないものの、極端に大きかったり、小さかったりせず、蓄積時間の調整で補正可能であるかどうかを判断して、蓄積時間の調整で補正可能であると判断した場合、ステップ（１４４）で、蓄積時間補正係数を設定して（１４４）、ステップ（１４８）へ進む。
【０１５２】
なお、蓄積時間補正係数は、第２，第３実施形態で示したような蓄積時間調整を行ってトナーパッチからの反射光を検出する際に、全てのトナーパッチの蓄積時間に掛け算すべき係数で、特に画像形成条件に異常が無く、所定の信号レベルが得られた場合が「１」であり、信号レベルが小さすぎる場合は、「１」より大きい係数となる。
【０１５３】
また、上限は測色の際センサの検出エリアが次のパッチに及ばないような蓄積時間となる値である。信号レベルが大きい場合、「１」より小さい値となる。
【０１５４】
一方、ステップ（１４３）で、蓄積時間の調整で補正可能でないと判断した場合、ステップ（１４５）で、すなわち、標準パッチの信号レベルが蓄積時間では補正可能範囲外の場合、光量で信号レベルが調整可能な範囲かどうかを判断する。なお、最大光量はＬＥＤの定格電流で決まるため、光量で調整できる範囲には制限がある。
【０１５５】
そして、ステップ（１４５）で、光量で調整可能な範囲であると判断した場合、新しい光量を設定して（１４６）、ステップ（１４８）へ進む。
【０１５６】
一方、ステップ（１４５）で、光量で調整可能な範囲でないと判断した場合、すなわち、範囲外の場合、ステップ（１４７）で、画像形成条件異常警告を出して、パッチ検出処理を終了する。
【０１５７】
なお、補正の必要がない、または、蓄積時間と光量で調整可能な場合、トナーパッチ１〜ｎ（ｎはトナーパッチの数）を測色して測定を終了する。以上のように画像形成条件が正常な状態からずれていた場合でも、実際にパッチの信号を読み取った信号の大小（パッチの反射率）に基づき蓄積時間や光源の光量を調整することにより、正確なトナーパッチの測色が可能となる。
【０１５８】
以下、図１２に示すメモリマップを参照して本発明に係るカラー画像形成装置で読み出し可能なデータ処理プログラムの構成について説明する。
【０１５９】
図１２は、本発明に係るカラー画像形成装置で読み出し可能な各種データ処理プログラムを格納する記憶媒体のメモリマップを説明する図である。
【０１６０】
なお、特に図示しないが、記憶媒体に記憶されるプログラム群を管理する情報、例えばバージョン情報，作成者等も記憶され、かつ、プログラム読み出し側のＯＳ等に依存する情報、例えばプログラムを識別表示するアイコン等も記憶される場合もある。
【０１６１】
さらに、各種プログラムに従属するデータも上記ディレクトリに管理されている。また、各種プログラムをコンピュータにインストールするためのプログラムや、インストールするプログラムが圧縮されている場合に、解凍するプログラム等も記憶される場合もある。
【０１６２】
本実施形態における図１１に示す機能が外部からインストールされるプログラムによって、ホストコンピュータにより遂行されていてもよい。そして、その場合、ＣＤ−ＲＯＭやフラッシュメモリやＦＤ等の記憶媒体により、あるいはネットワークを介して外部の記憶媒体から、プログラムを含む情報群を出力装置に供給される場合でも本発明は適用されるものである。
【０１６３】
以上のように、前述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
【０１６４】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１６５】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ等を用いることができる。
【０１６６】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１６７】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１６８】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形（各実施形態の有機的な組合せを含む）が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１６９】
本発明の様々な例と実施形態を示して説明したが、当業者であれば、本発明の趣旨と範囲は、本明細書内の特定の説明に限定されるのではない。
【０１７０】
本実施形態によれば、トナーパッチの形成条件から予想される反射率に応じて測色装置の光源の光量を制御するので、具体的には、転写材上のトナーパッチからの反射光を検出して色度を求める測色装置において、トナーパッチの反射率に応じて光源の光量を変化させ、反射率の小さなパッチに対しても信号成分を大きくしてから読み取っているため、ＡＤ変換時の量子化誤差や読み出し回路のノイズの影響を低減でき、パッチの反射率によらず精度の高い測色が可能となる。
【０１７１】
さらに、本測色装置をカラー画像形成装置に搭載し、トナーパッチから得られた色度を画像形成条件にフィードバックすることにより、安定した色味の画像を得ることができる。
【０１７２】
このように、光源の光量を制御することは、反射率の低いトナーパッチであっても大きな信号レベルで読み出すことができ量子化誤差や回路のノイズの影響を低減したＳ／Ｎの良い検出ができる。
【０１７３】
また、トナーパッチの形成条件から予想される反射率に応じて測色装置の蓄積型センサの蓄積時間を制御するので、具体的には、転写材上のトナーパッチからの反射光を検出して色度を求める測色装置において、トナーパッチの反射率に応じて蓄積型センサの蓄積時間を変化させ、反射率の小さなパッチに対しても信号成分を大きくしてから読み取っているため、ＡＤ変換時の量子化誤差や読み出し回路のノイズの影響を低減でき、パッチの反射率によらず精度の高い測色が可能となる。
【０１７４】
また、光源の光量を変えないため、光量を変化させる際、光量が安定するまでの時間、測色を待つ必要が無く、限られた転写材の長さに対して検出できるパッチ数を増やすことができる。言い換えれば、蓄積時間を制御することは反射率の低いトナーパッチであっても大きな信号レベルで読み出すことができ量子化誤差や回路のノイズの影響を低減したＳ／Ｎの良い検出ができる。
【０１７５】
従って本測色装置をカラー画像形成装置に搭載し、トナーパッチから得られた色度を画像形成条件にフィードバックする際、より多くのパッチからの情報に基づきフィードバックをかけることができ、より安定した色味の画像を得ることができる。
【０１７６】
さらに、トナーパッチの形成条件から予想される反射率に応じて、測色装置の蓄積型センサの蓄積時間を制御するとともに、トナーパッチの搬送方向の長さを制御するので、具体的には、転写材上のトナーパッチからの反射光を検出して色度を求める測色装置においてトナーパッチの反射率に応じて蓄積型センサの蓄積時間を変化させる際、反射率に応じてトナーパッチの長さも変えて、つまり、トナーパッチの長さを制御して、蓄積時間を延ばして測色する際の隣のトナーパッチとの混色を防止しするとともに、転写材の長さを有効に利用し、限られた転写材の長さの中でできるだけ多くのトナーパッチを精度良く検出できる。
【０１７７】
従って、反射率の低いパッチでもＡＤ変換時の量子化誤差や読み出し回路のノイズの影響を低減でき、パッチの反射率によらず精度の高い測色が可能となるだけでなく、限られた転写材の長さの中でさらに多くのトナーパッチの検出が可能となる。
【０１７８】
これにより、本測色装置をカラー画像形成装置に搭載し、トナーパッチから得られた色度を画像形成条件にフィードバックする際、より多くのパッチからの情報に基づきフィードバックをかけることができ、より安定した色味の画像を得ることができる。
【０１７９】
また、トナーパッチの形成条件から予想される反射率と実測のパッチの反射率（信号レベル）に応じて、測色装置の光源の光量や蓄積型センサの蓄積時間を制御するので、実測のパッチの反射率に応じて測色条件を変化させることは、画像形成条件が正常な状態からずれていても正確にトナーパッチを測色できる。
【０１８０】
具体的には、転写材上のトナーパッチからの反射光を検出して色度を求める測色装置において、トナーパッチの形成条件だけでなく、実測したパッチからの反射光の強度により測定条件を変えて測色を行うため、トナーパッチの画像形成条件が正常な状態よりずれていたとしても、トナーパッチの反射率によらず量子化誤差や読み出し回路のノイズの影響を受けにくい充分な信号振幅が得られるため、精度の良い測色が可能となる。
【０１８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、検出対象の色画像の形成条件より予想される反射率に適応して測色条件を変えて反射光量を検出し、該検出される各色画像の反射光量から画像形成条件を調整するので、各色画像の反射率に依らず、精度よく各色画像の測色を行い、検出対象の色画像の色味や濃度を正確に検出して、色再現性に優れたカラー画像を形成できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す画像形成装置の構成を説明する概略断面図である。
【図２】図１に示した測色装置の検出回路の一例を示す回路図である。
【図３】図１に示した測色装置による測色動作を説明する図である。
【図４】図２に示した測色装置の検出動作を説明する特性図である。
【図５】図２に示した測色装置の検出動作を説明する特性図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示す画像形成装置の測色装置内の回路構成を説明する図である。
【図７】図６に示したＣＭＯＳセンサの動作を説明するタイミングチャートである。
【図８】図６に示したコンデンサに対する蓄積時間と予想反射率との対応を説明する特性図である。
【図９】図６に示したＣＭＯＳセンサの動作を説明するタイミングチャートである。
【図１０】図６に示した測色装置の検出動作を説明する特性図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置における測色処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明に係る画像形成装置で読み出し可能な各種データ処理プログラムを格納する記憶媒体のメモリマップを説明する図である。
【図１３】この種の画像形成装置で利用可能な測色装置の構成を説明する図である。
【図１４】従来の画像形成装置で利用される蓄積型のラインセンサの画素構成を示すブロック図である。
【図１５】図１４に示した蓄積型のラインセンサの動作タイミングを説明するタイミングチャートである。
【図１６】この種の多色画像形成装置の構成を説明する概略断面図である。
【符号の説明】
２６  測色装置
１０１，１２４  フォトダイオード
１０２，１０４  抵抗器
１０３  ＬＥＤ
１０５〜１０８  オペアンプ
１１０  ＮＰＮトランジスタ
１１２  装置の照明系
１１３  測色装置の受光部
１１４〜１１７  トナーパッチ
【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１５】
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【図１６】
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