(57)【要約】【課題】高精度な色再現を簡易に行うための画像濃度計測方法を提供する。【解決手段】画像担持媒体１７の分光特性を検知する媒体分光特性検知工程と、任意の色の着色粉末を用いて画像担持媒体１７上に緊密に形成されたベタ画像２１の分光特性を検知するベタ分光特性検知工程と、同一の着色粉末を用いて画像担持媒体１７上に形成された任意のハーフトーン画像２２の分光特性を検知するハーフ分光特性検知工程と、画像担持媒体１７の分光特性とベタ画像２１の分光特性と任意のハーフトーン画像２２の分光特性とから、任意のハーフトーン画像２２における着色粉末の面積率を求める面積率導出工程とを有する画像濃度計測方法である。【選択図】図１３
2009222966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像担持媒体の分光特性を検知する媒体分光特性検知工程と、
任意の色の着色粉末を用いて前記画像担持媒体上に緊密に形成されたベタ画像の分光特性を検知するベタ分光特性検知工程と、
前記着色粉末を用いて前記画像担持媒体上に形成された任意のハーフトーン画像の分光特性を検知するハーフ分光特性検知工程と、
前記画像担持媒体の分光特性と前記ベタ画像の分光特性と前記任意のハーフトーン画像の分光特性とから、前記任意のハーフトーン画像における前記着色粉末の面積率を求める面積率導出工程とを有することを特徴とする画像濃度計測方法。
【請求項２】
前記面積率導出工程は、前記画像担持媒体の分光特性と前記ベタ画像の分光特性と前記任意のハーフトーン画像の分光特性とを任意の表色系に変換する表色系変換工程と、
前記表色系における複数の表色系数値毎に、前記ベタ画像の前記表色系数値に仮の面積率を乗じた項と前記画像担持媒体の前記表色系数値に１から前記仮の面積率を減算した値を乗じた項との和と、前記任意のハーフトーン画像の前記表色系数値との差が最小となるように前記仮の面積率を制御する仮面積率制御工程とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像濃度計測方法。
【請求項３】
前記仮面積率制御工程において、前記仮の面積率を収束演算により制御することを特徴とする請求項２に記載の画像濃度計測方法。
【請求項４】
単一の照射装置と、
互いに異なる波長範囲の分光感度を有し該照射装置により照射された画像担持媒体からの拡散反射光を受光する複数の受光装置と、
該各受光装置による受光信号から前記画像担持媒体の分光反射率を求めることで請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の前記各分光特性検知工程を行うとともに、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の面積率導出工程を行う演算装置とを有することを特徴とする画像濃度計測装置。
【請求項５】
前記各受光装置は、前記照射装置により照射された前記画像担持媒体からの前記拡散反射光の拡散反射強度を受光可能であり、
前記演算装置は、前記各拡散反射強度に、受光した前記各受光装置における波長範囲の前記分光感度を乗ずることにより、受光された前記拡散反射光の各波長範囲での光量分布特性を求めることを特徴とする請求項４に記載の画像濃度計測装置。
【請求項６】
互いに異なる波長範囲の分光分布を有する複数の照射装置と、
該各照射装置により照射された画像担持媒体からの拡散反射光を受光する受光装置と、
該受光装置による各波長範囲での受光信号から前記画像担持媒体の分光反射率を求めることで請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の前記分光特性検知工程を行うとともに、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の面積率導出工程を行う演算装置とを有することを特徴とする画像濃度計測装置。
【請求項７】
前記受光装置は、前記各照射装置により照射された前記画像担持媒体からの前記拡散反射光の拡散反射強度を受光可能であり、
前記演算装置は、前記拡散反射強度に、受光された前記拡散反射光のための照射に用いられた前記照射装置における波長範囲の前記分光分布を乗ずることにより、受光された前記拡散反射光の各波長範囲での光量分布特性を求めることを特徴とする請求項６に記載の画像濃度計測装置。
【請求項８】
前記演算装置は、受光された前記拡散反射光の各波長範囲での光量分布特性から、受光された前記拡散反射光の分光反射率を求めることを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか１項に記載の画像濃度計測装置。
【請求項９】
前記照射装置には、照射光量分布を、出射光軸に直交する面で見て角度に拘らず等しくする均質化光学素子が設けられていることを特徴とする請求項４ないし請求項８のいずれか１項に記載の画像濃度計測装置。
【請求項１０】
前記受光装置には、前記画像担持媒体からの前記拡散反射光を集光する集光光学素子が設けられていることを特徴とする請求項４ないし請求項９のいずれか１項に記載の画像濃度計測装置。
【請求項１１】
請求項４ないし請求項１０のいずれか１項に記載の画像濃度計測装置が搭載されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記任意のハーフトーン画像を出力したい色のハーフトーン画像と同じ色とするために、前記任意のハーフトーン画像における前記着色粉末の面積率と、出力したい色のハーフトーン画像から導出される前記着色粉末に対する面積率との差異として換算される前記着色粉末の量を、前記任意のハーフトーン画像を形成する際に用いられた前記着色粉末の量に加減することにより、色補正を行うことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
画像担持媒体の分光特性を検知する媒体分光特性検知工程と、
任意の色の着色粉末を用いて前記画像担持媒体上に緊密に形成されたベタ画像の分光特性を検知するベタ分光特性検知工程と、
前記着色粉末を用いて前記画像担持媒体上に形成された任意のハーフトーン画像の分光特性を検知するハーフ分光特性検知工程と、
前記画像担持媒体の分光特性と前記ベタ画像の分光特性と前記任意のハーフトーン画像の分光特性とから、前記任意のハーフトーン画像における前記着色粉末の面積率を求める面積率導出工程と、
出力したい色のハーフトーン画像における当該着色粉末に対する面積率を求める面積率目標値導出工程と、
前記出力したい色のハーフトーン画像における当該着色粉末に対する面積率と、前記任意のハーフトーン画像における前記着色粉末の面積率と、の差異を当該着色粉末の量に換算し、この換算された当該着色粉末の量を、前記任意のハーフトーン画像を形成する際に用いられた当該着色粉末の量に加減する着色粉末量補正工程とを有することを特徴とする画像補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式およびインクジェット方式等での画像形成する際の画像濃度補正のためのセンシング及びフィードバックを可能とする画像濃度計測方法、この方法を実行可能な画像濃度計測装置、これらからの画像濃度計測結果を用いた画像形成装置、およびその画像補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
市場には、プリンタおよび複写機、それらに通信機能等が付加された高付加価値製品である複合機、商業用印刷機など多くの画像形成装置が出回っており、これらに採用されている画像形成方法として、電子写真方式、インクジェット方式、感熱方式等、様々な方法が知られている。これらの画像形成装置では、ルックアップテーブルに代表される色変換テーブルに応じて出力する色に対するトナーの量を設定し、この設定されたトナーの量により出力予定の画像データを出力画像として再現している。
【０００３】
ここで、画像形成装置では、モノクロ印刷からカラー印刷への移行における画像の多次元化、高精細高密度化が進んでいることや、高画質化が進む写真の再現が可能な写真高画質プリントが求められていることから、高精度な色再現の要求が高まっている。ところが、画像形成装置では、製品の使用環境の条件の差異やその変動、トナー等のサプライ製品の品質変動、製品を構成する部品やユニットの劣化、大量印刷における経時変化などに起因して、出力される色が変化してしまう。このため、画像形成装置では、画像形成媒体上に検査用のカラーパッチを形成してこれをＲＧＢカラーセンサー等で測定し、この色測定値と当該カラーパッチデータにおける色データ値との差を求め、当該差異に基づいて色変換テーブルを補正する自動補正機構を搭載しているものがある。これにより、画像形成装置では、出力画像の色の再現性を高めている。また、より高精度に出力画像の色の再現性を高める方法として、分光測色器を外付けし、この分光測色器でカラーパッチを検知して、色変換テーブルを補正することが知られている。
【０００４】
このような画像形成装置の一例として、形成したカラーパッチの濃度を測定し、この測定値とカラーパッチデータにおける濃度値との差異に基づいて、濃度補正テーブルを補正し、この補正された濃度補正テーブルに従って画像形成を行うものがある（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００５】
また、出力画像が形成される被画像形成媒体として用紙が用いられる場合において、当該用紙に蛍光増白剤が含まれているか否かに拘らず、用紙に形成した画像の色彩計測を可能とするために、複数の異なる波長の可視光光源と単一の紫外光光源と単一の受光手段とを設け、形成したカラーパッチの色彩を任意の表色系での色彩値として測定し、カラーパッチデータにおける色彩値との差異に基づいて色変換テーブルを補正し、補正した色変換テーブルに基づいて画像形成を行うものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
さらに、センサの読み取り特性の変化に起因する補正の精度低減を抑制するために、画像形成部により予め定められた階調パッチパターン画像を用紙上に形成して出力し、この階調パッチパターンの出力画像をスキャナで読み取り、取得したＲＧＢデータをＸＹＺデータに変換して測色データとし、中間転写体上で階調パッチパターンを読み取ったセンサで得られる反射率データから反射率を測色データに変換する変換カーブを算出し、センサ特性を補正するものがある（例えば、特許文献４参照）。
【０００７】
ついで、用紙の表裏に出力画像を形成する場合に表裏での出力画像の光沢差を低減するために、用紙の表裏でのトナー像を取得し、このトナー像の画像面積率等の導出により取得したトナー付着量に応じて当該トナー像の定着のための加熱温度を用紙の表裏で異なるものとすることが考えられている（例えば、特許文献５参照）。
【特許文献１】特開２００６−２６９３６号公報
【特許文献２】特開２００５−３２１５７２号公報
【特許文献３】特開２００５−２６５７５２号公報
【特許文献４】特開２００５−４３６１７号公報
【特許文献５】特開２００６−３６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記したものでは、いずれも色変換テーブルを補正し、補正した色変換テーブルに応じて出力する色に対するトナーの量を設定し、この設定されたトナーの量により出力予定の画像データを出力画像として再現するものであることから、いかに色を高精度に計測し、色補正を実行しても、期待される色への補正が実行されない虞がある。これは、以下のことによる。
【０００９】
色変換テーブルは、例えば、所定のトナーを用いた際に所望の色の出力を可能とすべく画像形成装置における各部の設定が包括的に調整された状態において、出力する色とトナー量との対応関係を示すものである。ここで、画像形成媒体上に形成したカラーパッチの色測定値と当該カラーパッチデータにおける色データ値とが異なる場合、画像形成媒体上に形成したカラーパッチの色測定値に対する補正前の色変換テーブルで見たトナー量と、当該カラーパッチデータにおける色データ値に対する補正前の色変換テーブルで見たトナー量との差分を補完量とし、補正後の色変換テーブルにおける色測定値に対するトナー量が、補正前の色変換テーブルにおける色測定値に対するトナー量に当該補完量を加えた量となるように、色変換テーブルが補正される。すると補正された色変換テーブルは、補正前の色変換テーブルにおいて出力する色に対するトナー量が補完量に応じた縮尺で変更されているのみであって、補正前の色変換テーブルを擬似的に補正したものに過ぎない。このため、補正後の色変換テーブルであっても、製品の使用環境の条件の差異やその変動、トナー等のサプライ製品の品質変動、製品を構成する部品やユニットの劣化、大量印刷における経時変化などが正確に反映されているものではなく、高精度に色を再現することができない虞がある。例えば、搭載されているトナーが色変換テーブルの設定に用いられた所定のトナーと異なる色あいである場合には、補正後の色変換テーブルであっても適切に対応することができず、出力される色が所望の色とは異なってしまう虞がある。
【００１０】
このことから、製品の使用環境の条件の差異やその変動、トナー等のサプライ製品の品質変動、製品を構成する部品やユニットの劣化、大量印刷における経時変化などに適切に対応して高精度な色再現を行うためには、画像形成媒体上に形成したカラーパッチの色測定値と当該カラーパッチデータにおける色データ値とが異なる度に、そのときに搭載されているトナーおよびそのときの画像形成装置における各部の状態に応じた色変換テーブルに変更する、すなわち色変換テーブルを設定し直す必要があることとなる。
【００１１】
ところが、色変換テーブルの設定には、色測定値と目標色データ値との間での色補正、濃度補正および色材料補正のステップが必要であるとともに、画像を変動させる各要因に対して、各補正データ間の関係を適宜検証して修正する必要があり、簡易に行えるものではなく、自動的に修正する機構として画像形成装置に搭載することは困難である。
【００１２】
本発明は、上記の問題に鑑みて為されたもので、高精度な色再現を簡易に行うための画像濃度計測方法、その方法を実行可能な画像濃度計測装置、高精度な色再現を簡易に行うことが可能な画像形成装置、および高精度な色再現を簡易に行うことが可能な画像補正方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、画像担持媒体の分光特性を検知する媒体分光特性検知工程と、任意の色の着色粉末を用いて前記画像担持媒体上に緊密に形成されたベタ画像の分光特性を検知するベタ分光特性検知工程と、前記着色粉末を用いて前記画像担持媒体上に形成された任意のハーフトーン画像の分光特性を検知するハーフ分光特性検知工程と、前記画像担持媒体の分光特性と前記ベタ画像の分光特性と前記任意のハーフトーン画像の分光特性とから、前記任意のハーフトーン画像における前記着色粉末の面積率を求める面積率導出工程とを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像濃度計測方法であって、前記面積率導出工程は、前記画像担持媒体の分光特性と前記ベタ画像の分光特性と前記任意のハーフトーン画像の分光特性とを任意の表色系に変換する表色系変換工程と、前記表色系における複数の表色系数値毎に、前記ベタ画像の前記表色系数値に仮の面積率を乗じた項と前記画像担持媒体の前記表色系数値に１から前記仮の面積率を減算した値を乗じた項との和と、前記任意のハーフトーン画像の前記表色系数値との差が最小となるように前記仮の面積率を制御する仮面積率制御工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の画像濃度計測方法であって、前記仮面積率制御工程において、前記仮の面積率を収束演算により制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る発明は、画像濃度計測装置であって、単一の照射装置と、互いに異なる波長範囲の分光感度を有し該照射装置により照射された画像担持媒体からの拡散反射光を受光する複数の受光装置と、該各受光装置による受光信号から前記画像担持媒体の分光反射率を求めることで請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の前記各分光特性検知工程を行うとともに、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の面積率導出工程を行う演算装置とを有することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の画像濃度計測装置であって、前記各受光装置は、前記照射装置により照射された前記画像担持媒体からの前記拡散反射光の拡散反射強度を受光可能であり、前記演算装置は、前記各拡散反射強度に、受光した前記各受光装置における波長範囲の前記分光感度を乗ずることにより、受光された前記拡散反射光の各波長範囲での光量分布特性を求めることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係る発明は、画像濃度計測装置であって、互いに異なる波長範囲の分光分布を有する複数の照射装置と、該各照射装置により照射された画像担持媒体からの拡散反射光を受光する受光装置と、該受光装置による各波長範囲での受光信号から前記画像担持媒体の分光反射率を求めることで請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の前記分光特性検知工程を行うとともに、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の面積率導出工程を行う演算装置とを有することを特徴とする。
【００１９】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の画像濃度計測装置であって、前記受光装置は、前記各照射装置により照射された前記画像担持媒体からの前記拡散反射光の拡散反射強度を受光可能であり、前記演算装置は、前記拡散反射強度に、受光された前記拡散反射光のための照射に用いられた前記照射装置における波長範囲の前記分光分布を乗ずることにより、受光された前記拡散反射光の各波長範囲での光量分布特性を求めることを特徴とする。
【００２０】
請求項８に係る発明は、請求項４ないし請求項７のいずれか１項に記載の画像濃度計測装置であって、前記演算装置は、受光された前記拡散反射光の各波長範囲での光量分布特性から、受光された前記拡散反射光の分光反射率を求めることを特徴とする。
【００２１】
請求項９に係る発明は、請求項４ないし請求項８のいずれか１項に記載の画像濃度計測装置であって、前記照射装置には、照射光量分布を、出射光軸に直交する面で見て角度に拘らず等しくする均質化光学素子が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１０に係る発明は、請求項４ないし請求項９のいずれか１項に記載の画像濃度計測装置であって、前記受光装置には、前記画像担持媒体からの前記拡散反射光を集光する集光光学素子が設けられていることを特徴とする。
【００２３】
請求項１１に係る発明は、画像形成装置であって、請求項４ないし請求項１０のいずれか１項に記載の画像濃度計測装置が搭載されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載の画像形成装置であって、前記任意のハーフトーン画像を出力したい色のハーフトーン画像と同じ色とするために、前記任意のハーフトーン画像における前記着色粉末の面積率と、出力したい色のハーフトーン画像から導出される前記着色粉末に対する面積率との差異として換算される前記着色粉末の量を、前記任意のハーフトーン画像を形成する際に用いられた前記着色粉末の量に加減することにより、色補正を行うことを特徴とする。
【００２５】
請求項１３に係る発明は、画像補正方法であって、画像担持媒体の分光特性を検知する媒体分光特性検知工程と、任意の色の着色粉末を用いて前記画像担持媒体上に緊密に形成されたベタ画像の分光特性を検知するベタ分光特性検知工程と、前記着色粉末を用いて前記画像担持媒体上に形成された任意のハーフトーン画像の分光特性を検知するハーフ分光特性検知工程と、前記画像担持媒体の分光特性と前記ベタ画像の分光特性と前記任意のハーフトーン画像の分光特性とから、前記任意のハーフトーン画像における前記着色粉末の面積率を求める面積率導出工程と、出力したい色のハーフトーン画像における当該着色粉末に対する面積率を求める面積率目標値導出工程と、前記出力したい色のハーフトーン画像における当該着色粉末に対する面積率と、前記任意のハーフトーン画像における前記着色粉末の面積率と、の差異を当該着色粉末の量に換算し、この換算された当該着色粉末の量を、前記任意のハーフトーン画像を形成する際に用いられた当該着色粉末の量に加減する着色粉末量補正工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る画像濃度計測方法では、実際に画像が形成される画像担持媒体の分光特性と、実際に画像を形成するための着色粉末で形成されたベタ画像の分光特性とから、当該画像担持媒体上に当該着色粉末により形成された任意のハーフトーン画像における着色粉末の面積率を求めることができる。ここで、出力したい色のハーフトーン画像における当該着色粉末に対する面積率を求め、任意のハーフトーン画像における着色粉末の面積率との差異を当該着色粉末の量に換算し、この換算された当該着色粉末の量を、任意のハーフトーン画像を形成する際に用いられた当該着色粉末の量に加減することで、任意のハーフトーン画像を出力したい色のハーフトーン画像に補正することができる。このように任意のハーフトーン画像における着色粉末の面積率を求めることができる画像濃度計測方法を用いれば、実際に画像を形成するための着色粉末で形成されたベタ画像を基準として、補正値として当該着色粉末の量を直接求めることができるので、高精度な色再現を簡易に行うことができる。
【００２７】
上記した構成に加えて、前記面積率導出工程は、前記画像担持媒体の分光特性と前記ベタ画像の分光特性と前記任意のハーフトーン画像の分光特性とを任意の表色系に変換する表色系変換工程と、前記表色系における複数の表色系数値毎に、前記ベタ画像の前記表色系数値に仮の面積率を乗じた項と前記画像担持媒体の前記表色系数値に１から前記仮の面積率を減算した値を乗じた項との和と、前記任意のハーフトーン画像の前記表色系数値との差が最小となるように前記仮の面積率を制御する仮面積率制御工程とを有することとすると、任意のハーフトーン画像における着色粉末の面積率をより正確に求めることができる。
【００２８】
上記した構成に加えて、前記仮面積率制御工程において、前記仮の面積率を収束演算により制御することとすると、任意のハーフトーン画像における着色粉末の面積率をより正確に求めることができる。
【００２９】
本発明に係る画像濃度計測装置では、実際に画像が形成される画像担持媒体の分光特性と、実際に画像を形成するための着色粉末で形成されたベタ画像の分光特性とから、当該画像担持媒体上に当該着色粉末により形成された任意のハーフトーン画像における着色粉末の面積率を求めることができる。ここで、出力したい色のハーフトーン画像における当該着色粉末に対する面積率を求め、任意のハーフトーン画像における着色粉末の面積率との差異を当該着色粉末の量に換算し、この換算された当該着色粉末の量を、任意のハーフトーン画像を形成する際に用いられた当該着色粉末の量に加減することで、任意のハーフトーン画像を出力したい色のハーフトーン画像に補正することができる。
【００３０】
上記した構成に加えて、前記各受光装置は、前記照射装置により照射された前記画像担持媒体からの前記拡散反射光の拡散反射強度を受光可能であり、前記演算装置は、前記各拡散反射強度に、受光した前記各受光装置における波長範囲の前記分光感度を乗ずることにより、受光された前記拡散反射光の各波長範囲での光量分布特性を求めることとすると、簡易な構成で拡散反射光における複数の波長範囲での光量分布特性を求めることができる。
【００３１】
本発明に係る画像濃度計測装置では、実際に画像が形成される画像担持媒体の分光特性と、実際に画像を形成するための着色粉末で形成されたベタ画像の分光特性とから、当該画像担持媒体上に当該着色粉末により形成された任意のハーフトーン画像における着色粉末の面積率を求めることができる。ここで、出力したい色のハーフトーン画像における当該着色粉末に対する面積率を求め、任意のハーフトーン画像における着色粉末の面積率との差異を当該着色粉末の量に換算し、この換算された当該着色粉末の量を、任意のハーフトーン画像を形成する際に用いられた当該着色粉末の量に加減することで、任意のハーフトーン画像を出力したい色のハーフトーン画像に補正することができる。
【００３２】
上記した構成に加えて、前記受光装置は、前記各照射装置により照射された前記画像担持媒体からの前記拡散反射光の拡散反射強度を受光可能であり、前記演算装置は、前記拡散反射強度に、受光された前記拡散反射光のための照射に用いられた前記照射装置における波長範囲の前記分光分布を乗ずることにより、受光された前記拡散反射光の各波長範囲での光量分布特性を求めることとすると、簡易な構成で拡散反射光における複数の波長範囲での光量分布特性を求めることができる。
【００３３】
上記した構成に加えて、前記演算装置は、受光された前記拡散反射光の各波長範囲での光量分布特性から、受光された前記拡散反射光の分光反射率を求めることとすると、簡易な構成で拡散反射光の分光反射率を求めることができる。
【００３４】
上記した構成に加えて、前記照射装置には、照射光量分布を、出射光軸に直交する面で見て角度に拘らず等しくする均質化光学素子が設けられていることとすると、受光装置における拡散反射光の受光光量を均一化することができる。
【００３５】
上記した構成に加えて、前記受光装置には、前記画像担持媒体からの前記拡散反射光を集光する集光光学素子が設けられていることとすると、受光装置における拡散反射光の受光光量を増加することができる。
【００３６】
本発明に係る画像形成装置では、実際に画像が形成される画像担持媒体の分光特性と、実際に画像を形成するための着色粉末で形成されたベタ画像の分光特性とから、当該画像担持媒体上に当該着色粉末により形成された任意のハーフトーン画像における着色粉末の面積率を求めることができる。ここで、出力したい色のハーフトーン画像における当該着色粉末に対する面積率を求め、任意のハーフトーン画像における着色粉末の面積率との差異を当該着色粉末の量に換算し、この換算された当該着色粉末の量を、任意のハーフトーン画像を形成する際に用いられた当該着色粉末の量に加減することで、任意のハーフトーン画像を出力したい色のハーフトーン画像に補正することができる。
【００３７】
上記した構成に加えて、前記任意のハーフトーン画像を出力したい色のハーフトーン画像と同じ色とするために、前記任意のハーフトーン画像における前記着色粉末の面積率と、出力したい色のハーフトーン画像から導出される前記着色粉末に対する面積率との差異として換算される前記着色粉末の量を、前記任意のハーフトーン画像を形成する際に用いられた前記着色粉末の量に加減することにより、色補正を行うこととすると、補正値として当該着色粉末の量を直接求めることができるので、高精度な色再現を簡易に行うことができる。
【００３８】
本発明に係る画像補正方法では、実際に画像を形成するための着色粉末で形成されたベタ画像を基準として、補正値として当該着色粉末の量を直接求めることができるので、高精度な色再現を簡易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に、本発明に係る画像濃度計測方法および画像補正方法の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００４０】
先ず、本発明の基本的な概念について説明する。
【００４１】
図１は、本発明に係る画像濃度計測装置１０を模式的に示す説明のための説明図である。なお、図１では、照射光のみを模式的に示しており、画像担持媒体１７からの拡散反射光は省略している。図２は、画像濃度計測装置１０における受光装置の分光感度を示すグラフである。図３は、照射角度を変更しつつ任意の部材１８の分光特性を測定する様子を説明するための説明図であり、図４は、図３の方法により照射角度が変更された際の任意の部材１８の分光特性の変化の様子を説明するためのグラフである。なお、図４では、ｘ軸が波長ｎｍを示し右側に行くほど大きくなるものとし、ｙ軸が分光反射率を示し上側に行くほど大きくなるものとし、ｚ軸が図２に示すθの角度を示し奥側に行くほど大きくなるものとしている。本発明では、画像担持媒体１７における拡散反射率を測定する必要がある。以下では、この拡散反射率の測定について述べる。
【００４２】
画像担持媒体１７は、画像を形成するための着色粉末（色材）としてのトナーを担持する紙３１または中間転写ベルト３９（図１４参照）等である。この拡散反射率の測定対象となる画像担持媒体１７としては、画像が転写または定着されているものと、当該画像が転写または定着されていないものとの双方を含む。
【００４３】
この画像担持媒体１７の拡散反射率の測定のために、測定装置１１が用いられる。この測定装置１１は、後述するように演算装置１２と協働して画像濃度計測装置１０を構成する。測定装置１１は、本実施の形態では、単一の光源１３と、６つの受光素子１４と、コリメータレンズ１５とを有する。
【００４４】
光源１３は、白色のＬＥＤで構成され、出射光軸１３ａを有している。測定装置１１では、この出射光軸１３ａ上に、光源１３から出射された光束を平行光束とするコリメータレンズ１５が設けられている。コリメータレンズ１５は、本実施の形態では、光源１３から出射された光束を出射光軸１３ａに沿う平行光束としつつ、出射光軸１３ａに直交する面で見て出射光軸１３ａから放射方向の角度に拘らず光源１３からの照射光量分布を等しくしている。このため、コリメータレンズ１５は、均質化光学素子として機能している。なお、均質化光学素子としては、照射光量分布を等しくするものであれば、ＬＥＤ自体に設けられたレンズであってもよいが、コリメータレンズ１５のように平行光束とするものであれば、光源１３からの出射光量を効率よく利用することができる。この光源１３（出射光軸１３ａ）を取り囲むように６つの受光素子１４が設けられている。
【００４５】
各受光素子１４は、単一のＰＤ（フォトダイオード）で構成されており、その受光面を覆うようにフィルタ１６（以下、個別に述べるときは１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆで示す。）が設けられている。各フィルタ１６は、所望の波長範囲（周波数帯）のみの光の透過を許すものであり、互いに異なる波長範囲とされている。本実施の形態では、各フィルタ１６は、図２に示すように、可視領域（略３８０ｎｍから７８０ｎｍ）において全体に均一に分散するように、波長範囲が設定されている。この各受光素子１４は、光源１３の出射光軸１３ａに直交する同一平面に受光面が位置されつつ出射光軸１３ａに対して互いに等しい傾斜角度に受光面が位置するように、配置されている。このため、６つの受光素子１４と６つのフィルタ１６とは、当該フィルタ１６の透過率（図２参照）に応じた分光感度を有する受光装置を構成することとなる。
【００４６】
測定装置１１がこのように構成されているのは、以下のことによる。
【００４７】
図３に示すように、平面状の任意の部材１８に対し標準光を出射可能な標準光源１９で照射するとともに、任意の部材１８の法線方向に対して４５度の位置に分光計２０を設置する。この標準光源１９の任意の部材１８に対する照射角度を、分光計２０の設置角度に対して大きな角度θ１から徐々に小さな角度θ２となるまで変化させる。ここで、角度θ１は、任意の部材１８の平面に対する傾斜が小さく、角度θ２に向かうに連れて任意の部材１８の平面に対する傾斜が大きくなるものとする。すると、同一の標準光源１９からの照射光が同一の任意の部材１８により拡散反射されているにも拘らず、照射角度θに応じて分光反射率が異なっている（図４参照）。このため、測定装置１１では、光源１３から出射された光束を出射光軸１３ａに沿う平行光束としつつ、この出射光軸１３ａから放射方向で見た角度に拘らず光源１３からの照射光量分布を等しくし、当該光源１３に対する各受光素子１４の位置関係を互いに等しくすることにより、各受光素子１４での受光光量を互いに等しい条件下のものとしている。
【００４８】
測定装置１１では、図１に示すように、画像担持媒体１７に対して出射光軸１３ａが直交する状態で、画像担持媒体１７へ向けて光源１３からコリメータレンズ１５を経て照射する。このため、光源１３とコリメータレンズ１５とが、照射装置として機能している。すると、各受光素子１４では、光源１３からの照射による拡散反射光において、対応するフィルタ１６の透過率に応じた波長範囲における拡散反射光の拡散反射強度を取得することができる。このように、測定装置１１では、６つの波長範囲の拡散反射光の拡散反射強度を同時に取得することができる。また、測定装置１１は、受動素子（受光素子１４）が多い構成であるため、エネルギー消費量を抑制することができる。この取得された６つの波長範囲における拡散反射強度データは、画像担持媒体１７の分光反射率を求めるために演算装置１２に出力される。
【００４９】
演算装置１２には、分光計（図示せず）により予め計測された各フィルタ１６の透過率特性（図２参照）が格納されている。演算装置１２は、測定装置１１により取得された６つの波長範囲における拡散反射強度に、格納された各フィルタ１６の透過率特性を乗ずることにより、６つの波長範囲の分光特性（図７および図８参照）として取得する。なお、演算装置１２は、各フィルタ１６の波長分布として、波長分布の形状をガウシアン分布に近似させて関数化し、その振幅を光量にあわせて調整することで、反射光量を複数バンドの分光特性として取得する構成としてもよい。
【００５０】
演算装置１２には、Ｗｉｅｎｅｒ推定に適用される推定行列が格納されている。この推定行列について以下で述べる。
【００５１】
複数のサンプル画像の連続波長の分光特性（図５参照）と、同一の複数のサンプル画像に対する６つの波長範囲における分光特性（図６参照）とを用意する。サンプル画像の連続波長の分光特性とは、単色の画像であるサンプル画像を測定して得られた連続波長の分光特性である。すなわち、図５には、図７に（ａ）に符号Ｓａで、（ｂ）に符号Ｓｂで、（ｃ）に符号Ｓｃで示すような互いに異なる連続波長の分光特性がサンプル画像の数だけ格納されている。また、サンプル画像に対する６つの波長範囲における分光特性とは、図５の連続分光特性に用いたサンプル画像を上記した測定装置１１で測定して得られた６つの波長範囲における分光特性である。すなわち、図６には、図７に（ａ）に符号Ｄａで、（ｂ）に符号Ｄｂで、（ｃ）に符号Ｄｃで示すような互いに異なる６つの波長範囲における分光特性がサンプル画像の数だけ格納されている。この複数のサンプル画像の連続波長の分光特性（図５参照）と、同一の複数のサンプル画像に対する６つの波長範囲における分光特性（図６参照）とから、Ｗｉｅｎｅｒ推定に適用される推定行列を導出することができる。このため、任意の測定対象の６つの波長範囲における分光特性に、この推定行列をかけることにより、任意の測定対象の連続波長の分光特性を推定することができる。この推定行列の導出方法は公知のものであることから詳細な説明は省略する。
【００５２】
演算装置１２では、上述したように取得した６つの波長範囲の分光特性（図７および図８参照）に、推定行列をかけることにより、当該６つの波長範囲の分光特性すなわち測定装置１１により取得された測定対象（画像担持媒体１７）からの６つの波長範囲における拡散反射強度から、当該測定対象の連続した分光特性を推定することができる。図８は、上記した方法により画像担持媒体１７からの６つの波長範囲における拡散反射強度から取得された６つの波長範囲の分光特性を一点鎖線で示し、この６つの波長範囲の分光特性から上記した方法により推定された連続分光特性を波長のサンプリング数毎の点で示し、同一の画像担持媒体１７を分光計（図示せず）により計測した連続分光特性を実線で示すものである。このように、上記した測定装置１１を用いて上記した方法により推定した連続分光特性は、実際の測定値と略等しい結果を得ることができる。なお、本実施の形態では、演算装置１２では、測定装置１１により取得された６つの波長範囲における拡散反射強度を６つの波長範囲の分光特性とし、この６つの波長範囲の分光特性に推定行列をかけることにより連続分光特性を取得していたが、拡散反射強度に推定行列をかけることにより連続分光特性を取得するものであってもよい。６つの波長範囲の分光特性に推定行列をかけることにより連続分光特性を取得する構成とすると、より精度よく連続分光特性を取得することができる。
【００５３】
演算装置１２では、推定した連続分光特性から、任意の表色系の数値に変換する。本実施の形態では、表色系としてＸＹＺ表色系を用いており、色の３刺激値を示すＸ、Ｙ、Ｚの値に変換する。この変換は、公知のものであることから詳細な説明は省略する。
【００５４】
演算装置１２では、３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚから色材（着色粉末）の面積率を求める。ここで、色材の面積率とは、画像担持媒体１７（紙３１）上において色材が占有している面積の割合を示すものであり、後述するベタ画像２１（図９（ａ）参照）では色材の面積率が１００％となり、ハーフトーン画像２２（図９（ｂ）参照）では、画像担持媒体１７（紙３１（明るい領域））と色材（暗い領域）とが所定の比率で混在することとなる。ここで、画像を構成する色材の面積率から画像の色を導出する関係に、Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒの方程式（次式（１））がある。
【００５５】
Ｘ＝ΣＡｉＸｉ
Ｙ＝ΣＡｉＹｉ                                  （１）
Ｚ＝ΣＡｉＺｉ
ｉは、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＢＬの８つの要素である。ここで、Ｗは、紙（画像担持媒体１７）自体を示し、Ｙは、色材の１次色であるイエローを示し、Ｍは、色材の１次色であるマゼンタを示し、Ｃは、色材の１次色であるシアンを示す。また、Ｒは、色材Ｙと色材Ｍの２次色である赤を示し、Ｇは、色材Ｍと色材Ｃの２次色である緑を示し、Ｂは、色材Ｙと色材Ｍの２次色である青を示し、ＢＬは、黒を示す。また、Ａは、各色材（紙Ｗも含む）の面積率を示している。
【００５６】
この（１）式は、紙（画像担持媒体１７）および各色材（着色粉末であるトナー等）の面積率Ａをそれぞれ決めれば、任意の画像の色を一義的に決めることができることを示している。このことから、単色の色材毎にハーフトーンの階調を精度よく再現できれば、その重畳された画像の色を精度よく形成できると考えられる。本願発明はこれを利用するものであり、任意の画像担持媒体１７に形成されたハーフトーン画像２２（図９（ｂ）参照）の面積率を求める必要がある。以下に、取得した分光特性から任意のハーフトーン画像２２（図９（ｂ）参照）の面積率を導出する方法について説明する。
【００５７】
先ず、任意の画像担持媒体１７としての紙３１（図１４参照）の連続分光特性と、この紙３１上に形成したベタ画像２１（図９（ａ）参照）の連続分光特性とを取得する。この連続分光特性は、上述した測定装置１１を用いて上述した方法により取得することができる。ここで、ベタ画像２１とは、色材Ｙと色材Ｍと色材Ｃとのいずれか１つを画像担持媒体１７（紙３１）上に緊密に塗布することにより形成された画像である。すなわち、ベタ画像２１は、異なる色材（色材Ｙ、色材Ｍおよび色材Ｃ）毎に形成される。
【００５８】
図１０に、紙３１を測定して得られた分光特性を示し、図１１に測定した紙３１上に形成されたベタ画像２１のうちマゼンタＭのベタ画像２１を測定して得られた分光特性を示す（実線で示す特性線）。ここで、紙３１の分光特性から、３刺激値であるＸｐ、Ｙｐ、Ｚｐの値に変換し、マゼンタＭのベタ画像の分光特性から３刺激値であるＸｍ、Ｙｍ、Ｚｍの値に変換する。すると、ベタ画像の形成に用いられたものと同じ色材のマゼンタＭを用いて紙３１上に形成されるハーフトーン画像の３刺激値をＸｈ、Ｙｈ、Ｚｈとすると、次式（２）が成り立つ。ここで、ハーフトーン画像における色材（マゼンタＭ）の面積率をＡとする。すると、全体が１であり、他の色材が存在しないことから、紙３１の面積率は（１−Ａ）となる。
【００５９】
Ｘｈ＝ＡＸｍ＋（１−Ａ）Ｘｐ
Ｙｈ＝ＡＹｍ＋（１−Ａ）Ｙｐ                    （２）
Ｚｈ＝ＡＺｍ＋（１−Ａ）Ｚｐ
ここで、ベタ画像２１（図９（ａ）参照）の形成に用いられたものと同じ色材のマゼンタＭを用いて、紙３１上に３つの異なる階調の任意のハーフトーン画像２２（図９（ｂ）参照）を形成する。それらの分光特性を図１１に破線、一点鎖線、二点鎖線で示す。この３刺激値をＸｒ、Ｙｒ、Ｚｒとする。この任意のハーフトーン画像２２は、上述した測定装置１１を用いて上述した方法により分光特性（図１１の破線、一点鎖線、二点鎖線参照）を取得することができ、その３刺激値をＸｒ、Ｙｒ、Ｚｒを求めることができる。この３刺激値Ｘｒ、Ｙｒ、Ｚｒに対して、（２）式におけるＸｈ、Ｙｈ、Ｚｈと同様の関係が成り立つこととなる。ところが、３つの式に対して１つの変数Ａを持つこととなるので、面積率Ａは必ずしも１つの値として求まるとは限らない。このため、Ｘｈ＝Ｘｒとして、面積率Ａを求めてもよいし、（Ｘｈ＝Ｘｒ、Ｙｈ＝Ｙｒ、Ｚｈ＝Ｚｒ）として各等式からそれぞれ求まるＡの平均値を面積率Ａとしてもよい。
【００６０】
本実施の形態では、（２）式の３個の方程式において、次式（３）が最小となるようにＡを収束演算させることにより、面積率Ａを求める。
【００６１】
（Ｘｈ−Ｘｒ）２＋（Ｙｈ−Ｙｒ）２＋（Ｚｈ−Ｚｒ）２              （３）
このＡの収束演算には、Ｌｅｖｅｎｖｅｒｇ−Ｍａｒｑｕａｒｄｔ法や準Ｎｅｗｔｏｎ法などを適用することができ、この方法は公知のものであることから詳細な説明は省略する。このように、画像濃度計測装置１０は、測定装置１１と演算装置１２との協働により、画像担持媒体１７（画像が形成されているものも含む）における色材（着色粉末）の面積率を導出することができる。
【００６２】
ここで、実際に３つの色材（イエロー、マゼンタ、シアン）のハーフトーン画像を、それぞれ３種類の階調で形成した。この形成した各ハーフトーン画像における色材の面積率を、それぞれを形成する際に用いた色材（イエロー、マゼンタ、シアン）の各ベタ画像に対する分光特性から、上記した方法により導出した結果を図１２のグラフで示す。図１２では、各ベタ画像に対する分光特性から導出した面積率を示す特性線のうち、イエローＹを実線で示し、マゼンタＭを一点鎖線で示し、シアンＣを二点鎖線で示している。また、図１２では、形成した３つの色材×３種類の階調のハーフトーン画像を、それぞれ２次元エリアセンサで撮像し、この撮像画像から色材の面積率を実測した結果を測定点で示している。この図１２に示すように、各ベタ画像に対する分光特性から導出した面積率と、実測した面積率とでは、略一致した結果が得られていることがわかる。ここで、ハーフトーン画像における色材の面積率は、画像を形成する色材の量として扱うことができることから、各ベタ画像に対する分光特性から導出した面積率を求めれば、補正値として色材の量をフィードバックすることが可能であることとなる。
【００６３】
次に、上記したように求めた面積率を用いて、実際に高精度な色再現を実行する方法（本発明に係る画像補正方法）を図１３のフローチャートに沿って述べる。ここでは、上述した画像濃度計測装置１０（測定装置１１および演算装置１２）を用いることとし、各工程において上述したものと重なるものについては、詳細な説明を省略することとする。
【００６４】
先ず、実際に画像を形成する画像担持媒体１７（ここでは一例として紙３１とする）の分光特性を検知する媒体分光特性検知工程を行う（ステップＳ１）。
【００６５】
次に、任意の色の着色粉末を用いて紙３１上に緊密にベタ画像２１（図９（ａ）参照）を形成し、この分光特性を検知するベタ分光特性検知工程を行う（ステップＳ２）。ここで、実際の画像形成装置においてベタ画像２１を形成する場合、検査用のカラーパッチとして紙３１に形成すればよい。
【００６６】
ベタ画像２１と同じ着色粉末（色材）を用いて紙３１上に任意のハーフトーン画像２２（図９（ｂ）参照）を形成し、この分光特性を検知するハーフ分光特性検知工程を行う（ステップＳ３）。
【００６７】
紙３１の分光特性と、ベタ画像２１の分光特性と、任意のハーフトーン画像２２の分光特性とを、それぞれ３刺激値であるＸ、Ｙ、Ｚの値に変換する表色系変換工程を行う（ステップＳ４）。
【００６８】
紙３１の３刺激値と、ベタ画像２１の３刺激値と、任意のハーフトーン画像２２の３刺激値とから、式（２）および式（３）を用いて、任意のハーフトーン画像２２における色材の面積率Ａを求める仮面積率制御工程を行う（ステップＳ５）。この表色系変換工程と仮面積率制御工程とが、面積率導出工程となる。ここで、媒体分光特性検知工程（ステップＳ１）から仮面積率制御工程（ステップＳ５）すなわち面積率導出工程までが、本発明に係る画像濃度計測方法となる。
【００６９】
出力したい色のハーフトーン画像におけるベタ画像２１と同じ着色粉末（色材）に対する面積率Ｂを求める面積率目標値導出工程を行う（ステップＳ６）。この出力したい色のハーフトーン画像とは、実際に任意のハーフトーン画像２２を形成した画像形成装置により形成されたものであってもよく（例えば、大量に印刷する場合であって、最初に印刷した画像を色の基準とする場合）、色見本みたいなものであってもよい。換言すると、出力したい色のハーフトーン画像では、ベタ画像２１と同じ着色粉末（色材）が用いられている必要はない。この面積率目標値導出工程では、出力したい色のハーフトーン画像の分光特性を求め、そこから３刺激値であるＸ、Ｙ、Ｚの値に変換し、この３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを、上記した式（２）における３刺激値Ｘｈ、Ｙｈ、Ｚｈに代入し、式（３）が最小となるように面積率Ｂを求める。この面積率Ｂは、ベタ画像２１と同じ着色粉末（色材）に対する、出力したい色のハーフトーン画像における色材の面積率となる。換言すると、面積率Ｂは、出力したい色のハーフトーン画像の色を、同一の紙３１上でベタ画像２１と同じ着色粉末（色材）を用いて再現するための、当該着色粉末（色材）の面積率となる。なお、面積率目標値導出工程において、出力したい色のハーフトーン画像の３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚが既知である場合には、出力したい色のハーフトーン画像の分光特性を求める必要はない。
【００７０】
出力したい色のハーフトーン画像における着色粉末に対する面積率Ｂと、任意のハーフトーン画像２２における着色粉末の面積率Ａとを比較する。互いに等しい場合には、出力したい色のハーフトーン画像と任意のハーフトーン画像２２とが同じ色であることが確認できる。互いに異なる場合、面積率Ｂと面積率Ａとの差異を当該着色粉末の量に換算する。この換算された当該着色粉末の量を、測定された任意のハーフトーン画像２２を形成する際に用いられた当該着色粉末の量に加減して、新たに任意のハーフトーン画像２２を形成することにより、新たな任意のハーフトーン画像２２を、出力したい色のハーフトーン画像と同じ色とすることができる。この面積率の比較、当該着色粉末の量への換算および元の当該着色粉末の量への加減が、着色粉末量補正工程となる（ステップＳ７）。
【００７１】
このように、本発明に係る画像補正方法では、任意のハーフトーン画像２２と同じ着色粉末（色材）により形成されたベタ画像２１を比較基準として、出力したい色のハーフトーン画像と任意のハーフトーン画像２２とを比較していることから、画像を形成している画像形成装置の使用環境の条件の差異やその変動、トナー等のサプライ製品の品質変動、画像形成装置を構成する部品やユニットの劣化、大量印刷における経時変化などを正確に反映することができる。
【００７２】
また、本発明に係る画像補正方法では、任意のハーフトーン画像２２における面積率Ａと、出力したい色のハーフトーン画像における面積率Ｂとの差異を着色粉末の量として換算し、この着色粉末の量をそのまま補正値として用いることができるので、新たな任意のハーフトーン画像２２を出力する際には、確実に出力したい色とすることができる。
【００７３】
以上の方法は、画像担持媒体１７として例えば中間転写ベルト３９（図１４参照）を測定し、任意のハーフトーン画像２２も中間転写ベルト３９上に形成しても、任意のハーフトーン画像２２の面積率を導出することができ、補正値として用いることができる。この場合、出力したい色のハーフトーン画像が紙３１上に形成されているものであると、上述した式（１）からも明らかなようにハーフトーン画像の色には形成された画像担持媒体１７の差異も反映されることから、この画像担持媒体１７の差異を考慮する必要がある。また、色材が定着前の任意のハーフトーン画像２２と、色材が定着されている出力したい色のハーフトーン画像とでは、定着前後という条件の差異から、色自体の比較をしても意味を為すものではないが、本発明に係る画像濃度計測方法では、両者のベタ画像を基準とすることで両者の面積率を求めることができる。このため、転写プロセス前後の色材の転写率、定着プロセス前後の色材の定着率等の、画像における色の変動要因を検知することが可能となる。
【実施例】
【００７４】
次に、上述した画像濃度計測装置１０を搭載し画像補正方法を実施可能な画像形成装置３０の一例について説明する。図１４は、画像形成装置３０の構成を説明するための模式的な説明図である。
【００７５】
画像形成装置３０は、画像担持媒体１７としての紙３１が積載されて収容される給紙カセット３２を有する。この給紙カセット３２の紙３１を書込光学装置３３へ向けて搬送するために、搬送ローラ３４が設けられている。この搬送ローラ３４は、図示を略すガイド部と協働して、紙３１を後述する定着ローラ３５へ向けて搬送可能とされている。この紙３１に転写されるトナー画像を形成するために、書込光学装置３３が設けられている。
【００７６】
この書込光学装置３３は、制御装置３６により駆動制御されている。制御装置３６は、出力すべき画像の画像データの表色系変換、画像処理等を行うものであり、上述した画像濃度計測装置１０の演算装置１２としての機能を併せ持っている。また、制御装置３６は、出力すべき画像の画像データに応じて書込光学装置３３を駆動制御する。
【００７７】
この書込光学装置３３は、黄色ＹとマゼンタＭとシアンＣと黒Ｂｋとに対応すべく４つ設けられており、それぞれに対応されて画像担持体であるドラム状の感光体３７が設けられている。各感光体３７には、図示は略すが、帯電装置とクリーニング装置と除電装置とが設けられ、書込光学装置３３による各感光体３７上への静電潜像の形成が補助されている。
【００７８】
この各感光体３７には、現像器３８が設けられている。現像器３８は、黄色ＹとマゼンタＭとシアンＣと黒Ｂｋとの４つが設けられており、各感光体３７上に形成された静電潜像に応じたトナー像を各感光体３７上に形成する。この各感光体３７上に形成されたトナー像は、画像担持媒体１７としての中間転写ベルト３９に転写される。
【００７９】
この中間転写ベルト３９に転写されたトナー像は、搬送ローラ３４により搬送された紙３１に転写される。この紙３１に転写されたトナー像は、定着ローラ３５により紙３１に定着される。これにより、紙３１に任意の画像が形成されることとなる。この紙３１は、排紙ローラ４０により排紙される。
【００８０】
この画像形成装置３０には、上述した画像濃度計測装置１０が搭載されている。画像濃度計測装置１０の一方の構成要素である演算装置１２は、上述したように制御装置３６がその機能を有しており、画像濃度計測装置１０の他方の構成要素である測定装置１１は、図１４に符号Ｉないし符号Ｖで表す位置に適宜設けることができる。
【００８１】
符号Ｉの位置に測定装置１１が設けられた場合、画像濃度計測装置１０では、給紙カセット３２内に収容され画像が形成される前の紙３１の色、すなわち紙３１自体の分光特性を取得することができる。
【００８２】
符号IIの位置に測定装置１１が設けられた場合、符号Ｉの場合と同様に、画像濃度計測装置１０では、画像が形成される前の紙３１自体の分光特性を取得することができる。ただし、符号IIの位置に測定装置１１が設けられた場合、搬送中の紙３１を測定対象としているため、検出タイミングの同期が必要となる。
【００８３】
符号IIIの位置に測定装置１１が設けられた場合、中間転写ベルト３９自体の分光特性を取得することができるとともに、中間転写ベルト３９上に形成されたトナー像としてのベタ画像および任意のハーフトーン画像の分光特性を取得することができる。この任意のハーフトーン画像としては、検査用に形成したカラーパッチであってもよく、実際の出力画像であってもよい。
【００８４】
符号IVの位置に測定装置１１が設けられた場合、紙３１自体の分光特性を取得することができるとともに、紙３１上に転写された定着前のトナー像の分光特性を取得することができる。
【００８５】
符号Ｖの位置に測定装置１１が設けられた場合、紙３１自体の分光特性を取得することができるとともに、紙３１上にトナー像が定着されて形成された画像の分光特性を取得することができる。
【００８６】
ただし、符号IVの位置や符号Ｖの位置に測定装置１１が設けられた場合、紙３１自体の分光特性を取得するには、トナー像または画像が形成されていない領域を確実に把握する必要があることから、紙３１自体の分光特性を取得するには、符号Ｉの位置または符号IIの位置のように、中間転写ベルト３９からトナー像が転写される位置よりも給紙カセット３２側に測定装置１１を設けることが望ましい。
【００８７】
また、画像形成装置３０では、図示は略すが、符号Ｉないし符号Ｖで表す位置とは別に、出力したい色のハーフトーン画像の分光特性を取得するための測定装置１１が設けられている。この測定装置１１は、出力したい色のハーフトーン画像に相対させることが可能な位置であれば、例えば、コピーしたい画像を読み取るための読取機構に組み込まれていてもよく、紙３１の給送とは関わりのない箇所であってもよい。さらに、例えば、出力したい色のハーフトーン画像が色見本等である場合には、出力したい色のハーフトーン画像の３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚが既知である場合も考えられることから、画像形成装置３０の操作部（図示せず）に当該３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを入力するために機構を設けてもよい。
【００８８】
この画像形成装置３０に適宜設けられた各測定装置１１は、図示は略すが画像濃度計測装置１０の演算装置１２としての機能を有する制御装置３６に接続されている。
【００８９】
画像形成装置３０では、符号Ｉの位置または符号IIの位置と、符号Ｖの位置と、に測定装置１１を設けることにより、紙３１自体の分光特性と、紙３１上に形成されたベタ画像の分光特性と、紙３１上に形成された任意のハーフトーン画像の分光特性とを取得することができる。また、画像形成装置３０では、図示を略す位置に設けられた測定装置１１により出力したい色のハーフトーン画像の分光特性を取得することができる。このため、制御装置３６では、新たに任意のハーフトーン画像を出力する際、確実に出力したい色となるように、トナー量を補正することができる。
【００９０】
また、画像形成装置３０では、符号IIIの位置に測定装置１１を設けることにより、検査用に形成したカラーパッチにおける任意のハーフトーン画像の面積率を求めることができる。これは、例えば、書込光学装置３３や感光体３７での不具合の有無を確認することに用いることができる。
【００９１】
さらに、画像形成装置３０では、符号IIIの位置と、符号IVの位置と、に測定装置１１を設けることにより、例えば、中間転写ベルト３９から紙３１へのトナー像の転写量を検知することができる。
【００９２】
ついで、画像形成装置３０では、符号IVの位置と、符号Ｖの位置と、に測定装置１１を設けることにより、例えば、紙３１に転写されたトナー像の当該紙３１への定着率を検知することができる。
【００９３】
画像形成装置３０では、符号Ｉの位置または符号IIの位置と、符号IVの位置と、に測定装置１１を設けることにより、例えば、中間転写ベルト３９から紙３１へのトナー像の転写量を検知することができる。
【００９４】
このように、本発明に係る画像形成装置３０では、出力したい色のハーフトーン画像と任意のハーフトーン画像とを、実際に用いる色材（トナー）で形成されたベタ画像を基準とした面積率の差異として把握することができ、この面積率の差異を着色粉末の量に換算し、この換算された着色粉末の量を補正値として用いることにより、新たに出力される任意のハーフトーン画像を確実に出力したい色とすることができる。このため、色変換テーブルを変更することなく、高精度に色再現することができる。このことから、本発明に係る画像形成装置３０では、例えば、大量印刷する場面において、初期に印刷したものに対して、中期または後期に印刷したものの色が変化してしまう場合であっても、初期に印刷したものを出力したい色のハーフトーン画像として補正することにより、中期または後期に印刷したものであっても初期に印刷したものの色と等しい色とすることができる。
【００９５】
ここで、画像形成装置３０では、新たに任意のハーフトーン画像を出力する際のトナー量を直接変更することにより補正する構成とされていたが、換算された着色粉末の量を補正値として色変換テーブルを変更することに用いてもよい。この場合であっても、従来のように色変換テーブルを補正するのとは異なり、換算された着色粉末の量には、当該画像形成装置３０の使用環境の条件の差異やその変動、トナー等のサプライ製品の品質変動、当該画像形成装置３０を構成する部品やユニットの劣化、大量印刷における経時変化などが正確に反映されていることから、色変換テーブルを適切に簡易に変更することができる。
【００９６】
上記した例では、画像濃度計測装置１０の他方の構成要素として、図１に記載の測定装置１１が用いられていたが、任意の波長範囲の拡散反射光の拡散反射強度を取得することができるものであれば、他の構成のものとすることができる。
【００９７】
例えば、図１５に示すような測定装置１１１とすることができる。この測定装置１１１は、図１の測定装置１１において、コリメータレンズ１５が設けられていない構成とされたものである。この測定装置１１１では、上述したように、出射光軸１３１ａから放射方向で見た角度に拘らず光源１３１からの照射光量分布を等しいものであれば、各受光素子１４１での受光光量を互いに等しい条件下のものとすることができるので、コリメータレンズ１５（図１参照）が設けられていなくても問題となることはない。測定装置１１１は、コリメータレンズ１５（図１参照）が設けられていないことから、図１の測定装置１１に比較して簡易な構成とすることができる。
【００９８】
また、図１６に示すような測定装置１１２とすることができる。この測定装置１１２は、図１に記載の測定装置１１において、新たに集光レンズ２３が各受光素子１４２に設けられた構成とされたものである。この集光レンズ２３は、光源１３２の出射光軸１３２ａ上であって測定対象である画像担持媒体１７に焦点位置を有し、光源１３２の照射による画像担持媒体１７からの拡散反射光を各受光素子１４２に集光させるものである。この測定装置１１２では、各受光素子１４２が拡散反射光量を効率よく取得することが可能であることから、図１の測定装置１１に比較して計測のＳ／Ｎを向上させることが可能となる。
【００９９】
さらに、図１７に示すような測定装置１１３とすることができる。測定装置１１３は、単一の受光素子１４３と、３つの光源１３３（以下、個別に述べるときは１３３１、１３３２、１３３３で示す。）とを有する。
【０１００】
受光素子１４３は、ＰＤ（フォトダイオード）で構成されており、受光面が仮想軸線１４３ａに直交するように設けられている。
【０１０１】
各光源１３３は、フィルタ１６３と白色のＬＥＤとで構成されている。各光源１３３では、フィルタ１６３の色が互いに異なるものとされており、光源１３３１には赤のフィルタ１６３Ｒが用いられ、光源１３３２には緑のフィルタ１６３Ｇが用いられ、光源１３３３には青のフィルタ１６３Ｂが用いられている。各光源１３３は、仮想軸線１４３ａを取り囲むように等間隔に設けられており、出射方向（出射光軸１３３ａ）が仮想軸線１４３ａに対して互いに等しい角度となるように、配置されている。
【０１０２】
測定装置１１３では、画像担持媒体１７へ向けて各光源１３３から照射する。このとき、各光源１３３は、時系列的に順次個別に点灯され、それぞれからの照射による拡散反射光が受光素子１４３に時系列的に取得される。各光源１３３には、互いに異なるフィルタ１６３が設けられていることから、受光素子１４３で取得される拡散反射光は、フィルタ１６３に応じた波長範囲とされている。この受光素子１４３では、単に拡散反射光の拡散反射光量を取得可能であることから、各光源１３３での点灯のタイミングに合わせて拡散反射光量を時系列的に取得することで、各光源１３３の周波数帯に応じた拡散反射光の拡散反射強度を個別に取得することができる。
【０１０３】
なお、この測定装置１１３を用いる場合には、Ｗｉｅｎｅｒ推定に適用される推定行列を求める際、複数のサンプル画像の連続波長の分光特性（図５参照）とともに用いた、同一の複数のサンプル画像に対する６つの波長範囲における分光特性（図６参照）の代わりに、サンプル画像に対する、３つの光源１３３に設けられた各フィルタ１６３の波長範囲における分光特性（図示せず）を用いる必要がある。
【０１０４】
また、測定装置１１３において、３つの光源１３３に対応するように図１の測定装置１１のコリメータレンズ１５を設ける構成とすることができ、受光素子１４３に対応するように図１６の測定装置１１２の集光レンズ２３を設ける構成とすることができる。ただし、コリメータレンズ１５を設ける場合、当該レンズの数が多くなることから、大きさ寸法や設定位置を考慮する必要がある。
【０１０５】
ついで、図１８に示すような測定装置１１４とすることができる。測定装置１１４は、受光素子１４４と、６つの光源１３４とを有する構成のものであってもよい。
【０１０６】
各光源１３４では、フィルタ１６４の色が互いに異なるものとされており、可視領域（略３８０ｎｍから７８０ｎｍ）において全体に均一に分散するように、波長範囲が設定されている。各光源１３４は、測定装置１１と同様に、仮想軸線１４４ａを取り囲むように等間隔に設けられており、各ＬＥＤの出射方向（出射光軸１３４ａ）が仮想軸線１４４ａに対して互いに等しい角度となるように、配置されている。測定装置１１４では、測定装置１１と同様に、各光源１３４の波長範囲に応じた拡散反射光の拡散反射強度を個別に取得することができる。
【０１０７】
ここで、測定装置１１３（図１７参照）や測定装置１１４（図１８参照）では、同時に複数の波長範囲の拡散反射光の拡散反射強度を取得する必要がないため、図１の測定装置１１に比較して、同時取得のための回路構成、演算処理ルーチンが必要ないので、簡易な構成とすることができる。
【０１０８】
また、測定装置１１４において、６つの光源１３４に対応するように図１の測定装置１１のコリメータレンズ１５を設ける構成とすることができ、受光素子１４４に対応するように図１６の測定装置１１２の集光レンズ２３を設ける構成とすることができる。ただし、コリメータレンズ１５を設ける場合、当該レンズの数が多くなることから、大きさ寸法や設定位置を考慮する必要がある。
【０１０９】
なお、上記した例では、Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒの方程式を用いていたが、Ｄｅｍｉｃｈｅｌの関係を適用するものであってもよく、上記した例に限定されるものではない。
【０１１０】
また、上記した例では、表色系としてＸＹＺ表色系を用いていたが、他の表色系、例えば、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系であってもよく、上記した例に限定されるものではない。
【０１１１】
さらに、本発明は、ハーフトーン（網点）技法を用いて階調表現をするものであれば適用することができる。このため、本発明に係る画像装置は、例えば、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、これらの複合機等であってもよい。
【０１１２】
以上、本発明を実施例に基づき詳述してきたが、この具体的な構成に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
例えば、カラープルーファ等の画像形成にも応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明に係る画像濃度計測装置を模式的に示す説明のための説明図である。
【図２】画像濃度計測装置における受光装置の分光感度を示すグラフである。
【図３】照射角度を変更しつつ任意の部材の分光特性を測定する様子を説明するための説明図である。
【図４】図３の方法により照射角度が変更された際の任意の部材１８の分光特性の変化の様子を説明するためのグラフである。
【図５】複数のサンプル画像の連続波長の分光特性を示すグラフである。
【図６】図５と同一の複数のサンプル画像に対する６つの波長範囲における分光特性を示すグラフである。
【図７】図５および図６を説明するためのグラフであり、（ａ）は任意の１つのサンプル画像に対する図５の連続波長の分光特性および図６の６つの波長範囲における分光特性を示し、（ｂ）はその他の任意の１つのサンプル画像に対する（ａ）と同様のグラフであり、（ｃ）は（ａ）および（ｂ）とは異なる任意の１つのサンプル画像に対する（ａ）と同様のグラフである。
【図８】測定結果としての６つの波長範囲における分光特性と、そこから推定した連続波長の分光特性と、測定結果としての連続波長の分光特性とを示すグラフである。
【図９】面積率を説明するための説明図であり、（ａ）はベタ画像を示し、（ｂ）はハーフトーン画像を示している。
【図１０】紙を測定して得られた分光特性を示す。
【図１１】測定した紙上に形成されたベタ画像のうちマゼンタのベタ画像と、マゼンタの３つの異なる階調のハーフトーン画像とを測定して得られた分光特性を示すグラフである。
【図１２】本発明に係る画像濃度計測方法により得られた面積率と実測した面積率とを示すグラフである。
【図１３】本発明に係る画像補正方法（画像濃度計測方法）を示すフローチャートである。
【図１４】本発明に係る画像形成装置を模式的に示す説明のため説明図である。
【図１５】他の構成の測定装置を模式的に示す説明のための説明図である。
【図１６】他の構成の測定装置を模式的に示す説明のための説明図である。
【図１７】他の構成の測定装置を模式的に示す説明のための説明図である。
【図１８】他の構成の測定装置を模式的に示す説明のための説明図である。
【０１１５】
なお、図４、図５および図６については、後からカラー図面を補充致します。
【符号の説明】
【０１１６】
１０  画像濃度計測装置
１３  （照射装置としての）光源
１４  （受光装置としての）受光素子
１５  （均質化光学素子としての）コリメータレンズ
１７  画像担持媒体
２１  ベタ画像
２２  任意のハーフトーン画像
２３  （集光光学素子としての）集光レンズ
３０  画像形成装置
【図１】
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【図７】
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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１８】
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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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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