(57)【要約】【課題】  スクリーン構造のパッチのトナー高さを高精度に測定する。【解決手段】  電子写真方式により画像形成装置の像担持体上に形成されたトナー像のトナー高さを測定する測定装置において、主走査方向に長く副走査方向に細いスリット状の光が、前記像担持体または前記トナー像によって反射された反射光を撮像して得られる複数の反射画像データを取得する取得手段と、前記トナー像が表すスクリーン構造の特徴を示す特徴情報を取得する取得手段と、前記特徴情報に基づいて前記反射画像データにおける有効範囲を設定する設定手段と、前記複数の反射画像データそれぞれの有効範囲を参照し、複数の主走査方向ごとに得られる前記スリット状の光の反射波形のピーク位置を決定する決定手段と、前記ピーク位置に基づいて前記トナー像の高さを算出する算出手段と、を有することを特徴とする。【選択図】  図６
2016095211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式により画像形成装置の像担持体上に形成されたトナー像のトナー高さを測定する測定装置において、
主走査方向に長く副走査方向に細いスリット状の光が、前記像担持体または前記トナー像によって反射された反射光を撮像して得られる複数の反射画像データを取得する取得手段と、
前記トナー像が表すスクリーン構造の特徴を示す特徴情報を取得する取得手段と、
前記特徴情報に基づいて前記反射画像データにおける有効範囲を設定する設定手段と、
前記複数の反射画像データそれぞれの有効範囲を参照し、複数の主走査方向ごとに得られる前記スリット状の光の反射波形のピーク位置を決定する決定手段と、
前記ピーク位置に基づいて前記トナー像の高さを算出する算出手段と、
を有することを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記特徴情報により得られる前記スクリーン構造の周期の整数倍の範囲を有効範囲として設定することを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記特徴情報は、前記スクリーン構造の種類、スクリーン角度、スクリーン間隔を示すことを特徴とする請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記設定手段は、前記スクリーン構造が主走査方向に対して９０°の角度をなすラインスクリーンである場合、前記特徴情報からスクリーン間隔を参照することにより、前記有効範囲を設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項５】
前記設定手段は、前記スクリーン構造が主走査方向に対して任意の角度をなすラインスクリーンである場合、前記特徴情報からスクリーン間隔およびスクリーン角度を参照することにより、前記有効範囲を設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記設定手段は、前記スクリーン構造が主走査方向に対して任意の角度をなすドットスクリーンである場合、前記特徴情報からスクリーン間隔およびスクリーン角度を参照することにより、前記有効範囲を設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項７】
前記設定手段は、前記スクリーン間隔から主走査方向に対する２つの方向それぞれにおけるスクリーン間隔を決定し、前記２つの方向におけるスクリーン間隔の最小公倍数に基づいて、前記有効範囲を決定する請求項６に記載の測定装置。
【請求項８】
前記請求項１乃至７のいずれか一項に記載の測定装置を有し、前記測定装置により測定された前記トナーの高さに基づいて、画像形成プロセスを制御する画像形成装置。
【請求項９】
コンピュータに読み込み込ませ実行させることで、前記コンピュータを、請求項１乃至７の何れか一項に記載の測定装置として機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
電子写真方式により画像形成装置の像担持体上に形成されたトナー像のトナー高さを測定する測定方法であって、
主走査方向に長く副走査方向に細いスリット状の光が、前記像担持体または前記トナー像によって反射された反射光を撮像して得られる複数の反射画像データを取得し、
前記トナー像が表すスクリーン構造の特徴を示す特徴情報を取得し、
前記特徴情報に基づいて前記反射画像データにおける有効範囲を設定し、
前記複数の反射画像データそれぞれの有効範囲を参照し、複数の主走査方向ごとに得られる前記スリット状の光の反射波形のピーク位置を決定し、
前記ピーク位置に基づいて前記トナー像の高さを算出することを特徴とする測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置の担持体上に形成されたトナー像におけるトナー高さを測定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置では、露光手段が露光制御信号に応じて感光ドラム上にレーザ照射して静電潜像を生成し、トナー像を現像する。さらに現像されたトナー像を記録媒体上に転写することにより、画像を形成する。このような電子写真方式を用いる画像形成装置では、画像形成時の装置の設定が一定であったとしても、様々な物理的パラメータの変化によって形成されるトナー像が変動する。
【０００３】
そこで、感光ドラム上、又は、転写ベルト上のトナーの濃度や高さを計測し、その計測結果に基づき露光量、現像電圧、転写電流等をフィードバック制御することで、現像・転写プロセスを安定化させる必要がある。トナー濃度や高さを測定する際は、感光ドラム、もしくは、転写ベルト上に低濃度から高濃度まで様々な濃度のトナーパッチを複数形成する。
【０００４】
特許文献１には、レーザ変位計によるトナーパッチにおけるトナーの高さ（層厚）を測定する方法が開示されている。具体的には、像担持体上にスポット光を照射し、担持体上に付着するトナーパッチの層厚に応じた位置に反射光を結像させる。そして、結像位置の変化をＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ）等で検出することにより、トナー像の高さを算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３２７３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
画像形成装置は、トナードットの大きさによって、中間的な濃度を擬似的に表現するスクリーン構造によって表された画像データを出力する場合がある。トナー高さを測定するためには、レーザ変位計は微小スポットの光をパッチに照射し、パッチ上を反射した光の反射位置を撮像素子により検出する。スクリーン構造のパッチにおけるトナー高さを検出する場合、スクリーンの種類によっては、トナー高さによる反射光の反射位置の変化を適切に検出できない場合がある。そこで本発明は、スクリーン構造のパッチのトナー高さを高精度に測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明は、電子写真方式により画像形成装置の像担持体上に形成されたトナー像のトナー高さを測定する測定装置において、主走査方向に長く副走査方向に細いスリット状の光が、前記像担持体または前記トナー像によって反射された反射光を撮像して得られる複数の反射画像データを取得する取得手段と、前記トナー像が表すスクリーン構造の特徴を示す特徴情報を取得する取得手段と、前記特徴情報に基づいて前記反射画像データにおける有効範囲を設定する設定手段と、前記複数の反射画像データそれぞれの有効範囲を参照し、複数の主走査方向ごとに得られる前記スリット状の光の反射波形のピーク位置を決定する決定手段と、前記ピーク位置に基づいて前記トナー像の高さを算出する算出手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スクリーン構造のパッチのトナー付着量を高精度に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の構成を示すブロック図
【図２】センサフィードバック制御の構成図
【図３】トナー付着量測定装置の構成を示すブロック図
【図４】トナー高さの測定方法を説明する図
【図５】ベタ画像のパッチを撮像した反射波形を模式的に示す図
【図６】ラインスクリーン構造のパッチを撮像した反射波形を模式的に示す図
【図７】信号処理３０６の詳細な構成を示すブロック図
【図８】信号処理３０６における処理のフローチャート
【図９】ラインスクリーン構造のパッチを撮像した反射波形を模式的に示す図
【図１０】ドットスクリーン構造のパッチを撮像した反射波形を模式的に示す図
【図１１】ドットスクリーン構造のパッチにおける間隔と角度を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照し、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は１例にすぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
【００１１】
＜第１実施形態＞
第１実施形態では、副走査方向に平行な線スクリーン構造のトナーパッチのトナー高さを測定する場合を例に説明する。
【００１２】
（画像形成装置の構成）
図１（ａ）は、第１実施形態に適用可能な電子写真方式の画像形成装置１の構成を示す図である。図１（ａ）に示す画像形成装置１は、像担持体としての感光ドラム１０１、露光用レーザ１０２、ポリゴンミラー１０３、帯電ローラ１０４、現像器１０５、転写ベルト１０６、トナー付着量測定装置１０７、定着器１１０により構成される。画像形成装置１は、帯電ローラ１０４が感光ドラム１０１表面を帯電し、トナー画像を形成するための制御信号に基づいて露光用レーザ１０２とポリゴンミラー１０３が感光ドラム１０１上を露光し、感光ドラム１０１上に静電潜像を作成する。次に、現像器１０５が感光ドラム１０１上にトナーを供給することによりトナーパッチ（以降、単にパッチとも呼ぶ）１０８を形成する。さらに感光ドラム１０１から転写ベルト１０６にトナーパッチ１０８を転写した後に、転写ベルト１０６上においてトナーパッチ１０８の高さを測定し、トナーパッチ１０８のトナー付着量を算出する。
【００１３】
なお図１（ｂ）に示すように、現像後で転写前の位置に設置したトナー付着量測定装置１０７が感光ドラム１０１上におけるトナーパッチ１０８のトナーの高さを測定し、トナー付着量を算出する構成としてもよい。感光ドラム上１０１においてトナー付着量を測定する場合も、転写ベルト１０６上においてトナー付着量を測定する方法と手順は同一なため、以後の説明は図１（ａ）を例に記載する。
【００１４】
（センサフィードバックの構成）
図２は、トナー付着量測定２０７によって画像形成プロセス２０１を制御する際の制御ブロック図である。本実施形態では、転写２０５後においてトナー付着量測定２０７を実施し、測定したトナー付着量をもとに転写制御２０８、現像制御２０９、露光制御２１０の各プロセスをフィードバック制御する。これにより画像形成装置１による出力画像の色の変動を抑え、出力特性を安定化させる。
【００１５】
フィードバック制御としては、トナー付着量測定装置１０７により測定したトナーパッチの高さをトナーパッチが表す濃度と対応づけて、濃度制御に用いても良い。
【００１６】
（トナー付着量測定装置１０８の構成）
図３は、トナー付着量測定装置１０７の詳細な構成図である。像担持体である転写ベルト１０６上に光を照射するためのレーザ光源３０１、及び、前記レーザ光を小さいスポット状に集光する集光レンズ３０２を有する。これらの光軸は、副走査軸３０７に沿って平行で、像担持体平面から仰角約４５度に設定されている。集光レンズ３０２と像担持体の間には、シリンドリカルレンズ３０３が設置されている。シリンドリカルレンズ３０３は、像担持体上に集光される前記スポット状の光を、主走査軸３０８方向に広げるような向きに設置されている。シリンドリカルレンズ３０３により広げられたスリット状の光（以下、スリット光）の長さは、パッチに使用されるあらゆる種類のスクリーンの主走査方向のスクリーン間隔よりも十分広くなるように予め設計されている。本実施形態においては、パッチよりも広い範囲で主走査領域を照射し、副走査方向にはパッチよりも十分細い幅で照射するように設計された場合を例に説明する。
【００１７】
レーザ光源３０１は、副走査方向に平行な方向から光を照射しているため、被測定対象のトナー高さが変化した場合、受光レンズ３０４によって撮像素子３０５上に集光される乱反射光の受光位置は、副走査軸３０７に平行な方向に変化する。従って、主走査方向に広がったスリット光全体の副走査方向における受光位置の変化を検出するために、撮像素子は２次元的な光の分布を検出可能なエリア型イメージセンサ（以下、エリアセンサ）３０５を用いる。エリアセンサ３０５が反射光を撮像することにより得られる波形は、信号処理部３０６に記憶されたのちトナー付着量の算出に用いられる。
【００１８】
（トナーの高さの測定方法）
図４（ａ）を用いて、トナー付着量測定装置１０７によるトナーパッチの高さを測定する方法について説明する。エリアセンサ３０５は、予め設定されたサンプリング周波数に基づいて一定時間反射光を蓄積し、反射光の受光位置の撮像結果を１フレームの画像（以降、反射画像データ）として出力する動作を繰り返す。
【００１９】
像担持体である転写ベルト１０６は、トナーパッチを載せた状態で駆動ローラ４０１によって一定のスピードで副走査方向に移動する。信号処理部３０６には、ある一定のサンプリング間隔で像担持体やトナー像上を反射した光による反射波形を表す画像（反射画像データ）が連続的に記憶されていく。画像を記憶する際は、まずトナーパッチが形成されていない位置Ａにレーザ光を照射した反射光の反射波形から記憶を開始する。このように、測定を開始すると像担持体の位置を基準高さとして測定する。続いてトナーパッチ１が形成されている位置Ｂ、像担持体上における位置Ｃ、パッチ２上における位置Ｄ、像担持体上における位置Ｅと交互に反射波形を撮像し、順に反射画像データを記憶する。こうして得られた反射画像データに対して後に述べる信号処理を施すことで、スリット光のエリアセンサ上での平均的な受光位置を検出し、像担持体面の基準高さからの反射位置の変化量を、トナーパッチの高さ（トナー層厚）として算出する。
【００２０】
図４（ｂ）に、トナー付着量測定装置１０７が取得する反射波形データを示す。像担持体上の反射光を撮像して得られる受光位置の平均値（Ａ、Ｃ、Ｅ）とトナーパッチ上の反射光を撮像して得られる受光位置の平均値（Ｂ、Ｄ）を用いて、式（１）、式（２）の通りに各トナーパッチの高さを算出することができる。
ｐａｔｃｈ１＝Ｂ−（Ａ＋Ｃ）／２  ・・・（式１）
ｐａｔｃｈ２＝Ｄ−（Ｃ＋Ｅ）／２  ・・・（式２）
（トナーパッチ高さ測定の原理について）
図５を用いて、トナー付着量測定装置１０７におけるトナーパッチの高さ測定について詳細に説明する。まずは簡単のため、スクリーン構造を持たないベタ画像であるトナーパッチを測定する場合の反射波形を例に説明する。図５（ａ）のように、スリット光が像担持体のみに照射されている場合は、光が反射する面の高さが主走査方向いずれの場所においても同一である。そのため、スリット光は線状の形状を保った状態でトナーパッチ上を反射する。従って図５（ｂ）に示すように、エリアセンサ３０５上においても線状のスリット光が撮像される。エリアセンサ３０５によって撮像された反射波形において、主走査方向のある１画素の画素列に着目して副走査方向の光量の分布を参照する。副走査方向の光量の分布は、スリット光の中心が１番明るく、スリット光の中心から離れるに従って明るさが低くなるガウス型の波形をしている。主走査方向における画素位置ごとに分離して着目した撮像波形を模式的に表示すると図５（ｃ）のようになり、反射波形が主走査方向に並んだ状態となる。
【００２１】
像担持体が駆動ローラによって副走査方向に進み、トナーパッチがスリット光に照射されるようになると図５（ｄ）に示すようになる。トナーパッチの形成されている部分はパッチの高さ分、基準高さである像担持体面に対して反射面が高い位置に存在する。そのため、スリット光の反射する位置が水平方向に移動量ｈ分だけシフトする。反射光は受光レンズによって倒立実像としてエリアセンサ上に結像されるので図５（ｄ）とは逆転した画像、図５（ｅ）が撮像される。エリアセンサ３０５によって撮像された反射画像において、主走査方向のある１画素の画素列に着目して副走査方向の光量の分布を参照する。副走査方向の光量の分布は、図５（ｃ）と同様に、図５（ｆ）に示すようにガウス型の波形が観測される。ただし、トナーパッチの存在する位置における反射波形は、反射面の高さに応じた移動量ｈだけ副走査方向にシフトした状態になっている（レンズの拡大倍率が１倍と仮定した場合）。これらの反射波形の副走査方向における位置を信号処理により検出することで、トナーパッチの高さを測定することができる。
【００２２】
（位置検出方法）
反射画像データからピーク位置を検出する方法としては、例えば、ガウス関数を用いた最小二乗法によりカーブフィッティングを行うことで予測演算する方法が挙げられる。ガウス関数は（式３）で示すように、ｘ＝μを中心とする釣鐘型のピークを持つ関数であり、フィッティング後のパラメータμが波形のピーク位置を示すことになる。
【００２３】
【数１】
2016095211.tif 000003
【００２４】
なお、ガウス関数以外の式、例えばローレンツ関数（式４）や二次関数（式５）にフィッティングしても良い。また、フィッティングを行わず、最大値検出を行うだけでも良いし、波形全体の重心を計算するだけでも良い。
【００２５】
【数２】
2016095211.tif 000004
【００２６】
ｆ（ｘ）＝Ａ（ｘ−Ｂ）２＋Ｃ  ・・・（式５）
このようにして、時系列画像全ての反射画像データに対してスポット光源の副走査方向におけるエリアセンサ上での位置を検出することによって、図４（ｂ）に示したようなプロファイル（断面形状）データが得られる。
【００２７】
（９０°線スクリーン構造を持つパッチの測定）
図６を用いて、主走査方向に対して９０°の角度をなす線状スクリーン構造を持つトナーパッチの高さ測定方法を説明する。副走査方向に平行な線状のスクリーン構造によって面積階調を表すパッチを測定した場合、図６（ａ）に示すように、スクリーン線の存在する部分のスリット光の反射位置は、トナーの高さ分だけシフトする。これをエリアセンサにより撮像して得られる画像は、図６（ｂ）のようになる。また図６（ｃ）に、主走査方向ごとの画素列に着目した副走査方向ごとの光量分布（反射波形の模式図）を示す。
【００２８】
トナーパッチにおけるスクリーンの特徴として、パッチにおけるトナー面積と下地面積の割合が半分ずつとなる面積階調割合５０％であると仮定する。この場合、像担持体上で反射した反射光による波形と、トナー上で反射したトナーの高さ分、基準高さの位置からシフトした波形とが、交互に同じ個数だけ観測される。基準高さからのトナーの高さをｈとすると、これらの反射画像データにおける反射波形のピーク位置の平均値は、ｈ／２（ｈ×５０％）となる。このように面積階調割合とピーク位置の平均値とは相関をもつ。面積階調割合とピーク位置の平均値とから、スクリーン構造をもつトナーパッチにおける平均的な高さ（平均層厚）を算出することができる。
【００２９】
しかしながら、エリアセンサ３０５が撮像可能な撮像領域６０１は、使用するセンサ製品の仕様によって決まっている。また、画像形成装置１が出力するスクリーン構造は、印刷モードによって様々な線スクリーンの間隔、ラインの幅、角度がある。このため、条件によってはエリアセンサ３０５により撮像される反射波形がスクリーン線数の整数倍にならない場合がある。この場合例えば、面積階調割合５０％のスクリーンパッチであっても、像担持体上の反射光による反射波形とトナー上の反射光による反射波形とがちょうど同じ個数、撮像領域６０１に観測されず、精度よくトナー部分の高さを算出することができない。そこで本実施形態では、信号処理部３０６がトナーパッチのスクリーンの特徴に応じてピーク位置検出を行う領域６０２を設定し、正確なパッチにおける平均高さを算出する。
【００３０】
（信号処理部３０６）
図７に、トナー付着量を計算する信号処理部３０６の詳細なブロック図を示す。エリアセンサ３０５から出力される反射画像データは記憶部７０１に時系列で保存される。
【００３１】
範囲設定部７０２は、プリンタコントローラ７０６から測定対象であるトナーパッチに使用されたスクリーンの特徴を示す特徴情報を取得する。範囲設定部７０２は、スクリーンの特徴情報に基づいて、主走査方向のスクリーン周期の整数倍の長さの領域を有効範囲として設定する。ここではスクリーンの特徴情報として、スクリーンの種類とスクリーン間隔とスクリーン角度が含まれる。位置検出部７０３は、設定された有効範囲における反射画像データに対して、副走査方向における複数の反射波形のピーク置を検出する。さらに位置検出部７０３は、複数の反射波形に対応するピーク位置を平均して、有効範囲における平均的なスリット光の受光位置を算出する。
【００３２】
高さ演算部７０４は、各反射画像データに対して算出された前記平均位置によって得られたプロファイルデータからトナーパッチの高さを算出する。算出された高さに基づいてトナー付着量演算部７０５により濃度に相関のあるトナー付着量が算出される。
【００３３】
図８に、信号処理部３０６が実行する処理の動作を示す。ステップＳ８０１において、まずエリアセンサ３０５のサンプリングを指定し、連続的に反射光を撮像できるように駆動を開始する。ステップ８０２において記憶部７０１は、トナー付着量検出用パッチが像担持体上に形成された後、スリット光がパッチに差し掛かる手前付近の位置Ａで撮像画像データの記憶を開始する。ステップ８０２において反射波形が記憶され始めたら、続くステップ８０３以降で記憶された反射波形の画像処理を開始する。
【００３４】
ステップ８０３において範囲設定部７０２は、プリンタコントローラ７０６からスクリーン情報を取得し、ステップ８０４において範囲設定部７０２が有効画像の範囲を算出する。本実施形態では、主走査方向に対して９０°の角度をなす線状スクリーン構造のパッチを使用しているため、有効範囲は単純にスクリーン線間隔のＮ倍となる。ここでは図６（ｃ）に示したようにスクリーン線とそれに隣接する担持体露出面がペアで６組含まれる領域６０２を、ピーク位置を検出するための有効範囲として設定する。具体的には、スクリーン間隔×Ｎ＝６周期分の領域に対して画像処理対象の有効範囲として設定する。なお、適正な本数Ｎの算出方法としては、撮像領域の幅Ｗをスクリーン間隔Ｐで割った整数の商値（小数点以下の余り切り捨て）を使用する。
【００３５】
ステップ８０５において位置検出部７０４が、設定された有効範囲の副走査方向における複数の位置の反射波形に対して位置検出処理を実行する。位置検出部７０４は、複数の反射波形それぞれのピーク位置を算出した後平均し、平均的なスリット光の反射位置を算出する。これらの画像処理は所望の時間記憶された画像全てに対し繰り返し実行され、処理が終わった後ステップ８０６に移行する。
【００３６】
ステップ８０６において位置検出部７０４が検出平均位置を自系列にプロファイルしたプロファイルデータから、高さ演算部７０４がトナーパッチの高さを算出する。そして、ステップ８０７においてトナー付着量演算部７０５は、トナー高さに基づいてトナー付着量を算出する。
【００３７】
以上により、スクリーン構造を有するトナーパッチのトナー高さ（層厚）を測定する場合に、より精度高くトナーパッチの代表的な高さを算出することができる。
【００３８】
＜第２実施形態＞
図９は、第２実施形態における測定方法を説明する図である。なお、第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００３９】
第１実施形態では、主走査方向に対して９０°の角度をなすラインスクリーン構造を持つパッチの測定方法について説明した。第２実施形態では、ある任意の角度θのライン（線状）スクリーンの場合について述べる。図９（ａ）に示す通り、スクリーン間隔Ｐ、スクリーン角度θを有するラインスクリーンの場合は主走査方向における間隔Ｐ’＝Ｐｓｉｎθとなる。このスクリーン構造のパッチ上をスリット光が反射した反射光について、撮像された反射波形は、図９（ｂ）のようになる。また、図９（ｂ）において、主走査方向ごとの画素列に着目して得られる副走査方向の光量分布（反射波形の模式図）は図９（ｃ）に示す。
【００４０】
被測定パッチに設定された面積階調割合がトナー面積と下地面積の割合が１対３となる２５％であると仮定する。担持体上で反射した反射光の反射波形と、トナーの高さ分シフトした反射波形が交互に１対３の割合で観測される。これらの波形のピーク位置をすべて算出し、パッチ全体の平均的な反射波形のシフト移動量を計算するとｈ／４となる。しかしながら、エリアセンサが受光する撮像領域９０１は使用するセンサ製品の仕様によって決まっている。また画像形成装置１が出力するスクリーン構造も印刷モードによって様々な幅、角度が存在する。このため、条件によってはエリアセンサで撮像される反射波形がスクリーンのちょうど整数倍にならない場合がある。従って、本実施形態においては、スクリーンの線とそれに隣接する担持体露出面がペアで３組含まれる領域９０２を有効範囲として設定し、有効範囲における反射波形データに基づいて、代表的なパッチの平均的な高さを算出する。
【００４１】
以下、第１実施形態と同様に信号処理部３０６でトナー付着量を算出する。なお、範囲設定部７０２が図８に示すフローチャートのステップ８０４において有効範囲９０２を算出する際は、スクリーン構造の特徴を表す特徴情報として、スクリーンの種類とライン間隔、スクリーン角度の情報も使用する。範囲設定部７０２はまず、スクリーン角度θとスクリーン間隔Ｐから主走査方向におけるスクリーンの間隔Ｐ’＝Ｐ／ｓｉｎθを算出する。さらに、撮像領域の幅Ｗをこのスクリーン間隔Ｐ’で割った整数の商値（小数点以下の余り切り捨て）を使用することにより、周期数Ｎを算出する。そして、周期数Ｎによって有効範囲９０２を決定する。それ以外は第１実施形態と同様な処理のため、説明を省く。
【００４２】
本実施形態によれば、任意の角度θを有するライン（線状）スクリーン構造を持つパッチによるトナー高さをより精度高く算出することができる。
【００４３】
＜第３実施形態＞
図１０は、第３実施形態における測定方法を示した図である。なお、第１実施形態と同様の構成ついては説明を省略する。また、第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付けている。
【００４４】
第１および第２実施形態では、ラインスクリーン構造を持つパッチの測定方法について説明した。第３実施形態では、網点状に並んだドットスクリーン構造をもつパッチの場合について説明する。
【００４５】
ドットスクリーンの場合、図１０（ａ）に示す通り、スクリーン間隔Ｐｘ，Ｐｙ、スクリーン角度θとすると主走査方向におけるドット間隔Ｐ’＝Ｐｘｓｉｎθとなる。このスクリーン構造のパッチ上をスリット光が反射した撮像結果は、図１０（ｂ）に示す通りの画像になる。このとき主走査方向ごとの画素列に着目して得られる副走査方向の光量分布（反射波形の模式図）は、図１０（ｃ）に示す。
【００４６】
前述の通りエリアセンサ３０５が受光する撮像領域１００１は使用するセンサ製品の仕様によって決まっており、また、画像形成装置１が設定するドットスクリーン構造の特徴も印刷モードによって様々な形態が存在する。このため、条件によってはエリアセンサ３０５によって撮像される反射波形がスクリーンのちょうど整数倍にならない場合がある。従って、本実施形態においては、スクリーン構造とそれに隣接する担持体露出面が主走査方向の間隔に応じた一定の割合で含まれる領域１００２を有効範囲として設定し、代表的な反射位置を算出する。
【００４７】
以下、前述の実施形態と同様に信号処理部３０６でトナー付着量を算出する。なお、範囲設定部７０２が図８に示すフローチャートのステップ８０４において有効画像の範囲を算出する際は、スクリーンの特徴情報のうち、スクリーン構造の種類とスクリーン間隔とスクリーン角度の情報を使用する。スクリーンの種類がドット状である場合は、図１１に示す通りＸ軸とＹ軸の２つのスクリーン間隔からそれぞれの主走査方向における間隔を算出する。範囲設定部７０２は２つの主走査方向における間隔の最小公倍数に基づいて、有効範囲を決定する。具体的には、撮像領域の幅Ｗを最小公倍数のスクリーン間隔で割った整数の商値（小数点以下の余り切り捨て）を使用することで周期数Ｎを算出する。そして、周期数Ｎによって有効範囲１００２を決定する。
【００４８】
以上により、パッチのスクリーン構造がドット上である場合においても、トナーの代表的な高さを算出するために処理の対象とする有効な範囲を設定することにより、より精度高くトナーの代表的な高さを算出することができる。
【００４９】
＜その他の実施形態＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０７  トナー付着量測定装置
３０１  レーザ光源
３０２  集光レンズ
３０３  シリンドリカルレンズ
３０５  エリアセンサ
３０６  信号処理部
【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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