JP2006246076A - 受光装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
１つの受光素子で、複数種類の画像や複数の検出項目に対応することができる受光装置、およびそのような受光装置を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】
所定の照射位置に配置された画像に光を照射する光源と、光源から照射された光が画像で反射された反射光を集光するレンズと、複数の受光部を有し、レンズを通ってきた反射光を受光して、複数の受光部それぞれで受光信号を出力する受光アレイと、レンズと受光アレイとの間の距離を、画像上の複数の位置で反射されてレンズを通ってきた複数の反射光が受光アレイ上で混ざり合う第１の距離と、反射光がレンズによって受光アレイ上に結像される第２の距離とに切り替える距離切替部とを備える。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、画像からの反射光を受光する受光装置、および受光装置を備えた画像形成装置に関する。

プリンタやコピー機などといった画像形成装置においては、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）等の色材を使ってカラー画像を形成することが一般的となってきている。カラー画像を形成する画像形成装置においては、カラー画像の色再現性を向上させる試みがなされている。人間の色差に対する感度は極めて高く、色再現精度の目標レベルを人間の色差認識限界以下に設定しようとすると、画像形成装置に対する色再現精度の要求値は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系でΔＥ＝３以下といった非常に高いものとなる。実際には、画像形成装置の色再現性は、温度や湿度といった環境条件や、画像形成装置を構成する各種要素や色材の経時的劣化などによって変動しやすい。したがって、カラー画像の色再現性を最適に保つために、例えば、一日の作業の始めなどに画像形成装置でパッチ画像を出力して、そのパッチ画像の色が目標の色に近くなるように、画像形成装置を構成する各種要素を制御する色調整が広く行われている。

パッチ画像の色を計測する方法としては、白色光源から発せられた光がパッチ画像上で反射された反射光を、回折格子や多数のフィルタなどで分光して色濃度を計測する後分光型カラーセンサを適用するものや（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、および特許文献４参照）、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色材単色に対応した、Ｂ（ブルー）、Ｇ（グリーン）、Ｒ（レッド）各色の発光ダイオード（以下では、ＬＥＤと称する）から順次に発せられた光の反射光をそれぞれ受光することによって、パッチ画像の色濃度を計測する前分光型カラーセンサを適用するもの（例えば、特許文献５、および特許文献６参照）などが提案されている。前分光型カラーセンサは、高価な白色光源や回折格子を必要としないため、画像形成装置に内蔵する場合にも、小型かつ低価格で実現することができるという利点がある。

また、上述した色調整を精度良く行うためには、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各単色の色材のみで形成された一次色のパッチ画像だけではなく、これらの色材の重ね合わせによる二次色や三次色等を含む広い色域の色を計測する必要がある。

複数の色材が重ね合わされたパッチ画像の色を計測する方法としては、Ｒ，Ｇ，Ｂにさらにもう数色の光源を加えて、それら光源から順次に発せられた光がパッチ画像で反射して得られる各色の反射率を、予めデータベースに記憶された反射率と色彩値との変換関係に基づいて色彩値に変換する方法や、各色の光源から発せられる光の波長と、その光がパッチ画像上で反射された反射光の強度との関係を示す分光特性を求め、その分光特性から色彩値等を算出する方法などが考えられる。

以上のような方法でパッチ画像の色を計測し、その計測結果に基づいて画像の色を調整することが従来から広く行われているが、近年では、画像の色だけではなく、その画像を描画する際の線の幅や網点構造なども調整しようという試みがなされてきている。

線の幅や網点構造などを調整するためには、ＣＣＤエリアセンサなどのように、複数の受光部分が配列されてなる受光アレイを適用し、それら複数の受光部分それぞれで光を受光して画像信号を生成することによって、画像の絵柄を読み取る必要がある。特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、および特許文献１０には、空間分解能を有する受光アレイを使って画像の絵柄を読み取る方法について記載されている。例えば、画像形成装置で線画を形成し、その線画を読み取って得られた線の太さと目標の線の太さと比較し、比較結果に基づいて画像形成装置を構成する各種要素を制御することによって、絵柄の細部までが再現された見た目に好ましい画像を作成することができる。
特開昭６２−２９６６６９号公報 特開昭６３−１８５２７９号公報 特開平０１−１６９４６７号公報 特開平５−１９９４０７号公報 特開平９−５１４０３号公報 特開平１０−２３２１９１号公報 特開２０００−３４９９５５号公報 特開２００２−１８２８４４号公報 特開２００２−１８２８４４号公報 特開平１１−１７０６２０号公報

ここで、画像の絵柄を読み取るときには、画像と受光アレイとの間にレンズを設けて、画像上の各点での反射光を、受光アレイを構成している各受光部分に精度良く結像させる必要がある。このため、受光アレイと画像との間の距離が変動してしまうと、焦点がずれてしまって像ボケが生じてしまう。また、受光アレイは、その受光アレイを構成する各受光部分が小さく、出力される画像信号が微小であるために、ノイズなどといった外乱要因の影響を受けやすい。このように、受光アレイは、画像の絵柄を読み取ることができるという利点があるが、位置変動などに弱く、安定性に欠けるという欠点もある。

一方、フォトダイオードなどのように、１つの受光部分からなる単受光素子では、その１つの受光部分で反射光の総光量が単純に検知されるため、焦点が多少ずれてしまっても検知結果に大きくは影響しない。したがって、単受光素子は、画像の絵柄などを読み取ることはできないが、画像との間の距離変動に強く、安定性に優れているという利点がある。

画像形成における一連の過程を経て画像が形成されて、その画像が画像形成装置に内蔵された画像読取部に搬送されてくるときには、例えば、画像が形成された用紙が搬送ベルトから浮いてしまっていたり、その用紙の位置がずれてしまったりして、受光素子と画像との間の距離が変動しやすい。以上のようなことから、画像の色を調整したいときには、画像形成装置で一様な色を有するパッチ画像を形成して、そのパッチ画像全体の色を単受光素子が適用された装置で精度良く検出することが好ましく、画像の線の太さや網点構造などを調整したいときには、画像形成装置で線画などを形成して、その画像の絵柄を受光アレイが適用された装置で読み取ることが好ましい。このように、画像の種類（パッチ画像、あるいは線画など）や検出項目（濃度、あるいは線幅など）によって、好ましい受光素子が異なる。しかし、単受光素子と受光アレイの両方を画像読取部に搭載しようとすると、コストがかかる上、画像形成装置が大型化してしまうという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、１つの受光素子で、複数種類の画像や複数の検出項目に対応することができる受光装置、およびそのような受光装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の受光装置は、所定の照射位置に配置された画像に光を照射する光源と、
光源から照射された光が画像で反射された反射光を集光するレンズと、
複数の受光部を有し、レンズを通ってきた反射光を受光して、複数の受光部それぞれで受光信号を出力する受光アレイと、
レンズと受光アレイとの間の距離を、画像上の複数の位置で反射されてレンズを通ってきた複数の反射光が受光アレイ上で混ざり合う第１の距離と、反射光がレンズによって受光アレイ上に結像される第２の距離とに切り替える距離切替部とを備えたことを特徴とする。

レンズと受光アレイとの間の距離が第１の距離にある場合、画像上の各位置で反射された複数の反射光が受光アレイ上で混ざり合うので、複数の反射光それぞれに基づいた受光信号を出力することはできない。しかし、レンズと受光アレイとの間の距離が多少ずれてしまっても、受光アレイで受光される反射光の総量はほぼ一定になることがわかっており、複数の受光部それぞれで生成された受光信号がまとめて１つの合成信号として扱われることによって、位置変動に強いフォトダイオードなどに対する代替素子として用いることができる。一方、レンズと受光アレイとの間の距離が第２の距離にある場合、画像上の各位置で反射された各反射光は、受光アレイを構成する各受光部で受光されるため、複数の反射光それぞれに基づいた複数の受光信号を出力することができる。この場合、受光アレイは、従来から用いられているエリアＣＣＤなどと同様の働きを担う。本実施形態の受光装置では、レンズと受光アレイとの間の距離を第１の距離と第２の距離とに切り替えられるため、フォトダイオードのような単受光素子と、エリアＣＣＤのような受光アレイの両方を備えなくても、１つの受光アレイでそれら両方の機能を実現することができる。

また、本発明の受光装置において、画像を、濃度が均等な第１の画像、および濃度に分布を有する第２の画像のうちのいずれかに判定する判定部と、
判定部で、画像が第１の画像であると判定されたか第２の画像であると判定されたかに応じて、それぞれ、距離切替部を使って、レンズと受光アレイとの間の距離を、第１の距離に切り替え、あるいは、第２の距離に切り替える距離制御部とをさらに備えたことが好適である。

濃度が均等な第１の画像の場合、画像の構造を読み取る必要がないため、レンズと受光アレイとの間の距離を第１の距離に調整して、画像全体の濃度を安定的に読み取ることが好ましく、濃度分布を有する第２の画像の場合、レンズと受光アレイとの間の距離を第２の距離に調整し、画像の複数の領域それぞれにおける複数の反射光を別々に受光して、画像の絵柄を読み取ることが好ましい。

また、本発明の受光装置において、上記判定部で、画像が第１の画像であると判定されたか第２の画像であると判定されたかに応じて、それぞれ、受光アレイで出力された複数の受光信号をまとめて１つの合成信号を生成し、あるいは、複数の受光信号に基づいて、画像を表わす画像信号を生成する信号処理部をさらに備えたことが好ましい。

第１の画像は、元々絵柄を有していないため、受光アレイで出力された複数の受光信号をまとめて合成信号を生成し、その合成信号に基づいて画像の濃度が検出されることが好ましく、第２の画像は、受光アレイを構成する複数の受光部で生成された複数の受光信号に基づいて、画像の絵柄が読み取られることが好ましい。

また、本発明の受光装置において、上記光源が発光ダイオードであることが好ましい。

発光ダイオードは、従来から光源として広く適用されてきた白色光源などと比べて安価であるという利点がある。本発明の受光装置によると、発光ダイオードを使っても、十分に精度よく画像での反射光を受光することができる。

また、本発明の受光装置において、上記受光アレイが、ＣＣＤエリアセンサであることが好ましい。

ＣＣＤエリアセンサが用いられることによって、そのＣＣＤエリアセンサとレンズとの間の距離が第２の距離に調整されたときに、画像の絵柄が精密に読み取られる。

また、上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、画像を形成する画像形成部と、
画像形成部で形成された画像に光を照射する光源と、
光源から照射された光が画像で反射された反射光を集光するレンズと、
複数の受光部を有し、レンズを通ってきた反射光を受光して、複数の受光部それぞれで受光信号を出力する受光アレイと、
レンズと受光アレイとの間の距離を、画像上の複数の位置で反射されてレンズを通ってきた複数の反射光が受光アレイ上で混ざり合う第１の距離と、反射光がレンズによって受光アレイ上に結像される第２の距離とに切り替える距離切替部と、
画像を、濃度が均等な第１の画像、および濃度に分布を有する第２の画像のうちのいずれかに判定する判定部と、
判定部で、画像が第１の画像であると判定されたか第２の画像であると判定されたかに応じて、それぞれ、距離切替部を使って、レンズと受光アレイとの間の距離を、第１の距離に切り替え、あるいは、第２の距離に切り替える距離制御部と、
受光アレイで出力された複数の受光信号に基づいて画像形成部を制御することによって画像を補正する補正制御部とを備えたことを特徴とする。

画像形成装置に、上記のような受光装置を備え、その受光装置から出力された受光信号に基づいた補正を行うことによって、色や絵柄が精度良く再現された画像を得ることができる。

また、本発明の画像形成装置において、上記受光アレイは、上記画像形成部によって形成されて記録媒体上に定着された画像における反射光を受光するものであることが好ましい。

画像形成の最終段階である、記録媒体上に定着された画像における反射光を受光して、出力された受光信号に基づいた補正を行うことによって、転写過程などといった画像形成の途中で生じる様々な不具合を含めた補正を行うことができる。したがって、カラー画像の再現精度をより向上させることができる。

また、本発明の画像形成装置において、上記画像形成部は、少なくとも、イエロー、シアン、マゼンタ、および黒のうち少なくとも２色の色材を使って画像を形成するものであることが好適である。

本発明の画像形成装置は、画像の色がカラーである場合に、特に有効である。

本発明によれば、１つの受光素子で、複数種類の画像や複数の検出項目に対応することができる受光装置、およびそのような受光装置を備えた画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の受光装置、および画像形成装置の一実施形態が適用されたプリンタの主要部を示す概略構成図である。

図１に示すように、プリンタ１には、４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが備えられており、各画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋには、それぞれ、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ、露光器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ、現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ、一次転写体１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ、クリーニング装置１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋが備えられている。また、プリンタ１には、中間転写ベルト３０、中間転写ベルトクリーナ３１、二次転写体３２、定着器３３、テンションローラ３４、画像制御部３５、および、本発明の受光装置の一実施形態である読取装置３６も備えられている。画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、本発明の画像形成装置における画像形成部の一例に相当する。

尚、このプリンタ１は、フルカラーの印刷が可能となっており、上記の各構成要素の末尾に付された符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、およびＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、および黒の画像形成用の構成要素であることを示している。

このプリンタ１の画像形成における基本動作について説明する。

まず、画像を形成するための準備として、各色用の感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋが矢印Ａ方向に回転され、それら感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面に、接触式の帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋによって所定の電荷がそれぞれ付与される。

続いて、画像がイエロー、マゼンタ、シアン、および黒に色分解された色分解画像を表す入力画像信号が、画像制御部３５によって、対応する画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに与えられる。

次に、イエローの画像形成部１０Ｙによるトナー像形成が開始され、露光器１３Ｙにより感光体１１Ｙ表面に、イエローの色分解画像に相当する露光光が照射されて静電的な潜像（静電潜像）が形成される。その静電潜像は、現像器１４Ｙによって循環供給される現像剤に含まれたイエローのトナーで、現像器１４Ｙと感光体１１Ｙとの間の現像位置に印加された現像電圧によって現像されて感光体１１Ｙ上にイエローのトナー像が形成される。そのトナー像は一次転写体１５Ｙにより中間転写ベルト３０に転写される。

中間転写ベルト３０は矢印Ｂ方向に循環移動しており、中間転写ベルト３０上に転写されたイエローのトナー像が次の色の画像形成部１０Ｍの一次転写体１５Ｍに到達するタイミングに合わせて、次の色のマゼンタのトナー像が一次転写体１５Ｍに到達するように、マゼンタの画像形成部１０Ｍによるトナー像形成が行われる。こうして形成されたマゼンタのトナー像は、一次転写体１５Ｍにおいて中間転写ベルト３０上のイエローのトナー像の上に重ねて転写される。ここで、各感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト３０上に転写されると、クリーニング装置１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋによって、各感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に残留する廃トナーが除去される。

続いて、シアンおよび黒の画像形成部１０Ｃ、１０Ｋによるトナー像形成が上記と同様のタイミングで行われ、一次転写体１５Ｃ、１５Ｋにおいて中間転写ベルト３０のイエローおよびマゼンタのトナー像の上に順次重ねて転写される。

こうして、中間転写ベルト３０上に転写された多色トナー像は、二次転写体３２により用紙２００上に二次転写され、多色トナー像は用紙２００とともに矢印Ｃ方向に搬送され、定着器３３により用紙２００上に定着されることによりカラー画像が形成される。

また、例えば一日の作業の終了後などに、カラー画像の色再現性を維持するための色補正処理や、画像の線の太さを補正するための線補正処理が行われる。

図２は、図１に示すプリンタの機能ブロック図である。尚、以下では、説明の便宜上、図１に示すシアンの画像形成部１０Ｃに備えられた各種要素を代表として用いて説明する。

図２には、図１にも示す読取装置３６、画像制御部３５、画像形成部１０Ｃが示されている。

画像制御部３５には、メモリ３７に記憶されている色変換プロファイルを用いて、画像の色を見た目に美しい色に変換する色変換制御部３５１、画像の色濃度を調整する色濃度制御部３５２、画像を構成する線の太さを調整する線画制御部３５３、２種類の補正用画像（一様な色濃度を有するパッチ画像を表わすパッチ画像信号や、線画を表わす線画像信号）を生成する基準信号発生部３５４、およびメモリ３７へのアクセスを制御するＣＰＵ３５６が備えられている。この画像制御部３５は、本発明の画像形成装置における補正制御部の一例にあたる。

例えば、オペレータによって、色補正処理の開始が指示されると、基準信号発生部３５４では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋそれぞれのパッチ画像を表わすパッチ画像信号が生成される。生成されたパッチ画像信号は、色変換制御部３５１において色変換プロファイルに基づいた色変換処理が施され、画像形成部１０Ｃに送られる。画像形成部１０Ｃでは、上述した一連の画像形成処理が実行されて、図１の用紙２００上にパッチ画像が形成される。

パッチ画像が形成された用紙２００は、読取装置３６に送られる。読取装置３６では、用紙２００上に形成された各パッチ画像が読み取られて、各パッチ画像全体の色を表わす色彩値がそれぞれ算出される。算出された色彩値は、画像制御部３５に伝えられる。

色濃度制御部３５２では、算出された色彩値と、メモリ３７に予め記憶されている色彩値の目標値との差分に基づいて、その差分を補正するための、帯電量、露光量、現像バイアス、現像ロールの回転数、トナー供給係数などが算出される。色濃度制御部３５２は、これらの算出値を画像形成部１０Ｃに伝える。

画像形成装置１０Ｃには、図１にも示す帯電器１２Ｃ、露光器１３Ｃ、現像器１４Ｃ、および感光体１１Ｃに加えて、帯電器１２Ｃに電力を供給するグリッド電源１２Ｃ´、露光器１２Ｃでの露光を調整する露光コントローラ１３Ｃ´、現像器１４Ｃを調整する現像コントローラ１４´、および感光体１１Ｃの回転などを調整する感光体コントローラ１１Ｃ´が備えられている。

画像形成部１０Ｃのグリッド電源１２Ｃ´は、色濃度制御部３５２から伝えられた帯電量値に従って、帯電器１２Ｃに供給する電力を調整する。露光コントローラ１３Ｃ´は、算出された露光量値に従って、露光器１３Ｃでの露光量を調整する。現像コントローラ１４Ｃ´は、色濃度制御部３５２から伝えられた現像バイアス、現像ロールの回転数、トナー供給係数に従って、現像器１４Ｃの現像バイアス、現像ロールの回転数、排出トナー量などを調整する。

このような一連の色補正処理によって、プリンタ１で出力されるパッチ画像の色彩値が目標値に近づけられて、カラー画像の色再現性が維持される。

また、オペレータによって、線補正処理の開始が指示されると、基準信号発生部３５４では、線画を表わす線画像信号が生成される。生成された線画像信号は、色補正処理の場合と同様に、色変換制御部３５１を経て画像形成部１０Ｃに送られ、図１の用紙２００上に線画が形成される。

線画が形成された用紙２００は、読取装置３６に送られる。読取装置３６では、用紙２００上に形成された線画が読み取られ、線の太さが算出される。算出された線の太さは、線画制御部３５３に伝えられる。

線画制御部３５３では、算出された線の太さと、メモリ３７に予め記憶されている線の太さの目標値との差分に基づいて、その差分を補正するための、帯電量、露光量、現像バイアス、現像ロールの回転数、トナー供給係数などが算出され、それらの算出値に応じて、グリッド電源１２Ｃ´、露光コントローラ１３Ｃ´、現像コントローラ１４´、および感光体コントローラ１１Ｃ´が制御される。

このような一連の線補正処理によって、プリンタ１で出力される画像の線の太さが目標値に近づけられて、画像の絵柄が精度良く再現される。

ここで、本実施形態においては、帯電量、露光量、現像バイアス、現像ロールの回転数、トナー供給係数などを調整することによって色補正処理や線補正処理が行われるが、これら補正処理の内容としては、これらのうちの１つのみ調整するものであってもよく、例えば、感光体１１Ｃの回転数を変えたり、色変換制御部３５１で用いられる色変換プロファイルを補正するものであってもよい。

続いて、読取装置３６について詳しく説明する。

図３は、読取装置３６の内部構成図であり、図４は、図３に示すレンズ付近の拡大図である。

読取装置３６には、エリアＣＣＤ３６１、レンズ３６２、ＬＥＤ３６３（この例では、６個のＬＥＤが設けられているが、図３では、それらのうちの２つのＬＥＤ３６３＿１，３６３＿２が示されている）、照射部３６４（この例では、６個の照射部が設けられているが、図３では、それらのうちの２つの照射部３６４＿１，３６４＿２が示されている）、解析部３６５、ＣＣＤ移動機構３７０が備えられている。

ＬＥＤ３６３は、図４に示すように、エリアＣＣＤ３６１の周囲を取り囲むように設けられている。これらのＬＥＤ３６３は、波長分布が相互に異なる光（後述する）を発するものであり、各ＬＥＤが光を１つずつ順次に用紙２００上の画像２０１に向けて発する。このＬＥＤ３６３は、本発明にいう光源の一例に相当する。ＬＥＤ３６３から発せられた光は、照射部３６４によって、画像２０１上に照射される。

画像２０１上に照射された光は、画像２０１上で反射される。この反射光は、レンズ３６２によってエリアＣＣＤ３６１に集光される。このレンズ３６２は、本発明にいうレンズの一例に相当する。

エリアＣＣＤ３６１は、複数の受光部３６１ａ（ここでは図示せず；図４参照）で構成された受光アレイである。画像２０１上で反射された反射光は、エリアＣＣＤ３６１上の複数の受光部３６１ａで受光されて、複数の受光部３６１ａから複数の受光信号が出力される。この受光部３６１ａは、本発明にいう受光部の一例にあたり、エリアＣＣＤ３６１は、本発明にいう受光アレイの一例に相当する。このエリアＣＣＤでの受光については、後で詳しく説明する。

ＣＣＤ移動機構３７０には、モータ３６６、モータ３６６によって回転されるロータ３６８、ロータ３６８の回転力を受けて上下方向に移動する昇降部３６９、昇降部３６９が上部で突き当たる上突当部３６７ａ、昇降部３６９が下部で突き当たる下突当部３６７ｂが備えられている。モータ３６６が駆動すると、ロータ３６８が回転されてその回転力を受けて昇降部３６９が上下方向に移動し、エリアＣＣＤ３６１が上下方向に移動される。昇降部３６９が上突当部３６７ａあるいは下突当部３６７ｂに突き当たって移動が停止することによって、エリアＣＣＤ３６１の高さが決まり、エリアＣＣＤ３６１とレンズ３６２との距離が決まる。また、モータ３６６が逆転することにより、エリアＣＣＤ３６１の位置が２つの高さに切り替えられて、エリアＣＣＤ３６１とレンズ３６２との距離が切り替えられる。このＣＣＤ移動機構３７０は、本発明にいう距離切替部の一例に相当する。

ここで、一旦読取装置３６を構成する各種要素の説明を離れ、図４に示す画像２０１、レンズ３６２、およびエリアＣＣＤ３６１の位置関係と、エリアＣＣＤ３６１から出力される受光信号について説明する。

この例では、昇降部３６９が上突当部３６７ａに突き当てられたとき、エリアＣＣＤ３６１は、画像２０１で反射された反射光がレンズ３６２によって結像される位置に移動される。その結果、画像２０１上の各領域で反射された各反射光は、エリアＣＣＤ３６１の各受光部３６１ａでそれぞれ受光されて、各反射光を表わす受光信号が出力される。以下では、昇降部３６９が上突当部３６７ａに突き当てられるときのエリアＣＣＤ３６１の位置を結像位置と称する。エリアＣＣＤ３６１が結像位置にあるときには、画像２０１上の複数の領域それぞれで反射された複数の反射光がそれぞれに別の受光部３６１ａで受光されるため、エリアＣＣＤ３６１は画像２０１の絵柄を読み取ることができる。

また、昇降部３６９が下突当部３６７ｂに突き当てられたとき、エリアＣＣＤ３６１は、レンズ３６２からレンズ３６２の焦点距離だけ離れた位置に移動される。以下では、昇降部３６９が下突当部３６７ｂに突き当てられるときのエリアＣＣＤ３６１の位置を焦点位置と称する。

図５は、エリアＣＣＤが焦点位置にあるときの反射光を示す概念図である。

この例では、中心が横方向の位置０にくるように、縦方向の位置７にレンズが配置され、レンズの２つの焦点Ｆａ，Ｆｂのうちの上側の焦点Ｆｂ（位置１０）に半径ｒのエリアＣＣＤが配置されている。ここでは、話の便宜上、収差がなく、厚みが０で、幅は無限大のレンズが用いられるものとして説明する。

例えば、画像が位置５にある場合、この画像上の点Ａ１で反射された反射光（例えば、光Ｌ１，Ｍ１）は、レンズを通ってエリアＣＣＤが配置された位置１０よりもさらに進んだ位置Ｂ１で結像される。このため、点Ａ１で反射された反射光は、結像前の広がった光としてエリアＣＣＤに入光され、エリアＣＣＤの端部Ｃや中心Ｆｂで受光される。このとき、画像上の点Ａ１´で反射された反射光も、レンズを通ってエリアＣＣＤの端部Ｃで受光されるため、複数の反射光がエリアＣＣＤ上で混ざり合い、それらの反射光を別々に読み取ることはできない。しかし、例えば、画像が下側の位置６にずれてしまった場合に、画像上の点Ａ２で反射されて、エリアＣＣＤの端部Ｃおよび中心Ｆｂで受光される２つの光Ｌ２，Ｍ２のなす角ｓ２は、上側の位置５における点Ａ１で反射されて、エリアＣＣＤの端部Ｃおよび中心Ｆｂで受光される２つの光Ｌ１，Ｍ１のなす角ｓ１とほぼ等しくなる。このため、画像の位置が上側の位置５および下側の位置６のどちらにある場合であっても、エリアＣＣＤで受光される反射光の総量はほぼ等しくなる。

図６は、エリアＣＣＤが焦点位置にあるときの、画像の位置と、エリアＣＣＤから出力される受光信号の総量との関係を示す概念図である。

例えば、画像の位置をレンズから離していくと、エリアＣＣＤで受光される反射光の総量Ｖは急激に増加していき、その後、反射光の総量Ｖがやや減少して変化率が０．２％以下程度になる。このとき、画像の位置をさらにレンズから離しても、反射光の総量Ｖがほぼ一定に保たれる。

このように、エリアＣＣＤが焦点位置にあるときには、画像上の複数の領域それぞれで反射された複数の反射光がエリアＣＣＤ上で混ざり合うため画像の絵柄を読み取ることはできないが、エリアＣＣＤで受光された反射光の総量Ｖは、画像の位置が多少ずれてしまってもほぼ一定であるという利点がある。すなわち、絵柄のないパッチ画像などを読み取る場合に、エリアＣＣＤで出力された複数の受光信号をまとめて１つの合成信号を生成し、その合成信号に基づいてパッチ画像の色濃度を算出することによって、位置ずれなどの影響を軽減して、精度良く色濃度を求めることができる。

読取装置３６を構成する各種要素に戻って説明する。

図３に示す解析部３６５は、読取装置３６の各種要素を制御するとともに、エリアＣＣＤ３６１で出力された受光信号などを使って、パッチ画像の色彩値や、線画の線の太さなどを算出する。解析部３６５は、まず、エリアＣＣＤ３６１で画像２０１を粗く読み取らせ、エリアＣＣＤ３６１から出力された受光信号を解析して、その画像２０１が一様な濃度を有するパッチ画像であるか、濃度分布を有する画像（この例では、線画像）であるかを判定する。画像２０１がパッチ画像である場合には、ＣＣＤ移動機構３７０に指示を与えてエリアＣＣＤ３６１を焦点位置に移動させ、画像２０１が線画像である場合には、エリアＣＣＤ３６１を結像位置に移動させる。さらに、解析部３６５は、エリアＣＣＤ３６１で画像２０１を今度は細かく読み取らせ、画像２０１がパッチ画像の場合には、受光信号に基づいて色濃度を算出し、画像２０１が線画像の場合には、線の太さを算出する。この解析部３６５は、本発明にいう判定部、距離制御部、および信号処理部それぞれの一例に相当する。

ここで、解析部３６５において、パッチ画像を読み取った受光信号に基づいて色彩値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊値）を算出する原理についておおまかに説明する。

ｉ番目（０＜ｉ≦ｎ）のＬＥＤ３６３＿ｉから発光光量Ｓｉ（λ）の光が発せられると、その光が画像２０１上の各領域上で反射された反射光がエリアＣＣＤ３６１を構成する各受光部３６１ａで受光され、複数の反射強度ｒ＿ｉが出力される。本実施形態においては、それら複数の反射強度ｒ＿ｉが合成された合成強度信号が１つの反射強度Ｒｉとして扱われる。反射強度Ｒｉは解析部３６５に伝えられ、発光光量Ｓｉと反射強度Ｒｉとから反射率Ｐｉ＝Ｒｉ／Ｓｉが算出される。

ここで、反射率Ｐｉと画像２０１の分光特性Ｑ（λ）との関係は、以下のようになる。

Ｐｉ＝｛∫Ｑ（λ）＊Ｓｉ（λ）ｄλ｝／∫Ｓｉ（λ）ｄλ …（１）
続いて、画像２０１の分光特性Ｑ（λ）を、複数のスプライン関数を使って置き換えてみる。スプライン関数Ｃ（λ）は、
Ｃ（λ）＝｛ｗ³＋３ｗ²（ｗ−｜λ｜）＋３ｗ（ｗ−｜λ｜）²−３（ｗ−｜λ｜）³｝／６ｗ³ （｜λ｜≦ｗの場合）
Ｃ（λ）＝（２ｗ−｜λ｜）³／６ｗ³ （ｗ≦｜λ｜≦２ｗの場合）
Ｃ（λ）＝０ （２ｗ＜｜λ｜ｗの場合）
で表わされる関数であり、波長領域の異なる複数のスプライン関数を用いることによって、自在定規のように任意の滑らかな曲線を作成することができる。このようなスプライン関数を可視領域内で複数個用意して、それらに相互に独立な重み係数をそれぞれ付加して和をとることによって分光特性Ｑ（λ）を近似することができる。ｍ個のスプライン関数を用意して、そのｊ番目のスプライン関数をＣ_j（λ）、重み係数をｘ_lとすると、分光特性Ｑ（λ）の近似関数Ｓ（λ）は、
Ｓ（λ）＝Σｘ_j＊Ｃ_j（λ）＝ｘ₁＊Ｃ₁＋ｘ₂＊Ｃ₂＋…ｘ_m＊Ｃ_m …（２）
（ただし、Σはｊが１からｍまでの和を表わす。）
と表わすことができる。この近似関数Ｓ（λ）を、式（１）の分光特性Ｑ（λ）部分に当てはめて式（２）を代入すると、
Ｐｉ＝｛∫Σｘ_j＊Ｃ_j（λ）＊Ｓｉ（λ）ｄλ｝／∫Ｓｉ（λ）ｄλ …（３）
という式が得られる（ｉは１≦ｉ≦ｎでありＬＥＤの番号、ｊは１≦ｊ≦ｍでありスプライン関数の番号）。ここで、∫Ｓｉ（λ）ｄλの部分はＬＥＤ３６３＿ｉごとに固定な値であるため、ここでは定数１／Ｔ_iで置き換えて説明する。さらに、式の簡略化のため、Ｃ_j（λ）＝Ｃ_j、Ｓｉ（λ）＝Ｓｉと省略して記述する。このとき、式（３）は、
Ｐｉ＝｛∫（ｘ₁＊Ｃ₁＋ｘ₂＊Ｃ₂＋…ｘ_m＊Ｃ_m）＊Ｓｉ（λ）ｄλ｝＊Ｔ_i …（４）
と書き換えられる。式（４）において、Ｐｉは実際に図３に示すエリアＣＣＤ３６１で測定される反射強度Ｒｉを元に算出される値であり、Ｓｉ（λ）は、ｉ番目のＬＥＤの発光波長特性であるので、予めわかっている関数である。したがって、未知数は、重み係数ｘ_jのみであり、理論上は、ｊ≦ｎであるｎ個のＬＥＤを画像２０１に照射して反射率Ｐｉを測定することによって、重み係数をｘ_jを同定し、分光特性Ｑ（λ）の近似関数Ｓ（λ）を一意に決定することができる。

図７は、分光特性Ｑ（λ）とその近似関数Ｓ（λ）を示す図である。

図７に示す曲線Ｐは、分光特性Ｑ（λ）を示している。式（２）によって形成される曲線を曲線Ｐに近づけるには、なるべく多くのスプライン関数を用いることが好ましい。

図８は、本実施形態で用意されたスプライン関数の波長領域の分布を示す図である。

図８には、Ｙ，Ｍ，Ｃの各トナーの補色に対応する、Ｂ（４００〜５００ｎｍ：短波長領域Ｒｓ），Ｇ（５００〜６００ｎｍ：中波長領域Ｒｍ），Ｒ（６００〜７００ｎｍ：長波長領域Ｒｌ）の各領域ごとに波長領域が均等にずれた３個ずつのスプライン関数（Ｓ＿ｓ１〜Ｓ＿ｓ３，Ｓ＿ｍ１〜Ｓ＿ｍ３，Ｓ＿ｌ１〜Ｓ＿ｌ３，）を用意し、さらに、両端に１ずつのスプライン関数（Ｓ＿Ｓｍａｘ，Ｓ＿Ｌｍａｘ）を用意したときの、計１１個のスプライン関数の波長領域の分布が示されている。

図７に示す曲線Ｐｓは、図８に示す１１個のスプライン関数を用いて分光特性Ｑ（λ）を近似したときの、近似関数Ｓ（λ）が形成する曲線を示している。図７に示すスプライン関数Ｓ１〜Ｓ１１は、図８に示すスプライン関数に重み係数が付加された関数である。このように、１１個のスプライン関数を用いることで、分光特性Ｑ（λ）を十分に精度よく近似することができる。つまり、少なくとも１１個のＬＥＤを用意すれば、分光特性Ｑ（λ）を一意に決定することができる。

しかし、市販のＬＥＤの種類はおよそ８種類程度であり、１１個では多すぎる。ここで、実際の画像の分光反射率は、６５０ｎｍ以上の長波長領域側ではどの色もほとんど強度変化がないなどという特徴がある。また、短波長領域側のスプライン関数の場合は、近接したスプライン関数同士の重み係数の相関グラフは、所定の傾きを有する直線になる。したがって、いくつかのスプライン関数の重み係数は、定数に置き換えてしまったり、近接したスプライン関数の重み係数で代用したりすることができる。

例えば、短波長側の２つのスプライン関数Ｃ₁，Ｃ₂の重み係数を、３番目のスプライン関数の重み係数ｘ₃に定数ｋで従属させた係数ｋ＊ｘ₃で代用し、長波長側の３つのスプライン関数Ｃ₉，Ｃ₁₀，Ｃ₁₁を８番目のスプライン関数の重み係数それぞれの重み係数をｘ₈に置き換えると、式（２）は、例えば、
Ｓ（λ）＝（ｘ₃＊Ｃ₃＋…ｘ₈＊Ｃ₈）＋（ｋ＊ｘ₃＊Ｃ₁＋ｋ＊ｘ₃＊Ｃ₂＋ｘ₈＊Ｃ₇＋ｘ₈＊Ｃ₁₀＋ｘ₈＊Ｃ₁₁）…（５）
などと表わされ、式（４）は、
Ｐｉ＝｛∫｛（ｘ₃＊Ｃ₃＋…ｘ₈＊Ｃ₈）＋（ｋ＊ｘ₃＊Ｃ₁＋ｋ＊ｘ₃＊Ｃ₂＋ｘ₈＊Ｃ₇＋ｘ₈＊Ｃ₁₀＋ｘ₈＊Ｃ₁₁）｝＊Ｓｉ（λ）ｄλ｝＊Ｔ …（６）
と表わされる。この結果、未知数はｘ₃〜ｘ₈までの６つとなり、これらを同定するために必要なＬＥＤの数も６つ以上となる。したがって、市販のＬＥＤのみを用いてもこれらの重み係数を一意に決定することができる。

以上のようなことから、本実施形態においては、図４に示すＬＥＤ３６３＿ｎとして、発光波長領域が相互に異なる６つのＬＥＤを適用し、それらＬＥＤから照射された光に対する反射強度ＲをエリアＣＣＤ３６１で計測する。図３に示す解析部３６５は、この計測結果に基づいて算出した反射率Ｐを式（６）に当てはめることによって重み係数を算出し、近似関数Ｓ（λ）を決定する。この近似関数Ｓ（λ）は、画像２０１の分光特性Ｑ（λ）を近似したものであり、この近似関数Ｓ（λ）を分光特性Ｑ（λ）として用いる。

解析部３６５では、さらに、解析した分光特性Ｑ（λ）を使って、色彩値を算出する。ＸＹＺ表色系における３つの等色関数Ｘ（λ）、Ｙ（λ）、Ｚ（λ）と、分光特性Ｑ（λ）とを用いると、画像の三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚは以下のように表わされる。

Ｘ＝ｔ＊∫｛Ｘ（λ）＊Ｑ（λ）｝ｄλ
Ｙ＝ｔ＊∫｛Ｙ（λ）＊Ｑ（λ）｝ｄλ
Ｚ＝ｔ＊∫｛Ｚ（λ）＊Ｑ（λ）｝ｄλ
このように得られる三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚは、上述した色彩値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊値）に所定の変換式で変換される。

以上のようにして、解析部３６５において、パッチ画像を読み取った受光信号に基づいて色彩値（色濃度値）が算出される。

また、パッチ画像ではなく線画像が読み取られるときには、エリアＣＣＤ３６１から出力された複数の反射強度ｒ＿ｉそれぞれに基づいて上記と同様の処理が実行され、画像２０１上の複数の領域それぞれごとに色彩値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊値）が算出される。さらに、それら２次元のＬ＊ａ＊ｂ＊値に基づいて、画像２０１の絵柄（濃度分布）が解析され、画像２０１を構成する線の太さが算出される。

読取装置３６は、以上のように構成されている。

図９は、画像形成装置１で補正用画像を出力して、その補正用画像を使って色補正処理や線補正処理を実行する一連の流れを示すフローチャートである。

図示しない設定用画面などを使って、オペレータによって、色補正処理の開始が指示されると、図２に示す基準信号発生部３５４では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色のパッチ画像を表わすパッチ画像信号が生成される。生成されたパッチ画像信号は、色変換制御部３５１で色変換処理が施されて、対応する画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに伝えられる。画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで一連の画像処理が実行されると、用紙２００上にパッチ画像が形成される。

パッチ画像が形成された用紙２００は、読取装置３６に送られる。

まず、解析部３６５がＣＣＤ移動機構３７０に指示を与えることによって、エリアＣＣＤ３６１が結像位置に移動される。このとき、エリアＣＣＤ３６１を構成する複数の受光部３６１ａそれぞれにおいて、画像２０１上で反射された反射光が受光され、それら複数の受光部３６１ａから出力された複数の受光信号が間引かれて解析部３６５に伝えられる（図９のステップＳ１１）。解析部３６５は、伝えられた複数の受光信号に基づいて画像２０１の濃度分布を解析し、その画像２０１の濃度が均一であるか否かを判定する（図９のステップＳ１２）。

ここでは、パッチ画像が形成されたため（図９のステップＳ１２：Ｙｅｓ）、画像２０１の色濃度が算出される。

解析部３６５は、ＣＣＤ移動機構３７０に指示を与えて、エリアＣＣＤ３６１を焦点位置に移動させる（図９のステップＳ１３）。

図１０は、エリアＣＣＤ３６１、レンズ３６２、および画像２０１の位置関係を示す図である。

図１０のパート（Ａ）では、エリアＣＣＤ３６１が、レンズ３６２から焦点距離Ｈ２だけ離れた焦点位置に配置されている。このとき、画像２０１の複数領域それぞれで反射された反射光は、エリアＣＣＤ３６１上で混ざり合ってしまうが、画像２０１とレンズ３６２との間の距離Ｈ１が多少ずれてしまっても、エリアＣＣＤ３６１上で受光される反射光の総量はほぼ一定になる。この焦点距離Ｈ２は、本発明にいう第１の距離の一例にあたる。

エリアＣＣＤ３６１は、焦点位置に移動された状態で画像２０１を読み取り、複数の受光部３６１ａそれぞれから受光信号を出力する（図９のステップＳ１４）。

解析部３６５は、エリアＣＣＤ３６１から出力された複数の受光信号をまとめて１つの合成信号を生成し、その合成信号に基づいて、画像２０１全体の色を表わす色彩値（Ｌ＊ａ＊ｂ値）を算出する（図９のステップＳ１５）。算出された色彩値は、図２の色濃度制御部３５２に伝えられる。

色濃度制御部３５２は、読取装置３６の解析部３６５から伝えられた色彩値と、メモリ３７に予め記憶されている色彩値の目標値との差分に基づいて、帯電量、露光量、現像バイアス、現像ロールの回転数、トナー供給係数を算出し、これらの算出値を画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに伝える。

例えば、画像形成部１０Ｃのグリッド電源１２Ｃ´は、色濃度制御部３５２から伝えられた帯電量値に従って帯電器１２Ｃに供給する電力を調整し、露光コントローラ１３Ｃ´は、露光量値に従って露光器１３Ｃでの露光量を調整し、現像コントローラ１４Ｃ´は、現像バイアス、現像ロールの回転数、トナー供給係数に従って現像器１４Ｃの現像バイアス、現像ロールの回転数、排出トナー量を調整する（図９のステップＳ１６）。同様の処理が、残りのＹ，Ｍ，Ｋ色それぞれについても行われる。

通常、用紙２００が読取装置３６に送られてくるときには、用紙２００が浮いてしまったりして、画像２０１とレンズ３６２との間の距離が変動しやすい。パッチ画像の場合、絵柄を読み取る必要がないため、エリアＣＣＤ３６１を焦点位置に移動させて画像２０１を読み取ることによって、画像２０１がずれてしまっても、精度良く画像２０１の色濃度を取得することができ、カラー画像の色再現性を安定させることができる。

また、オペレータが設定用画面（図示しない）を使って、線補正処理の開始を指示すると、図２に示す基準信号発生部３５４では、線画像を表わす線画像信号が生成される。線画像信号は、色変換制御部３５１を介して画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに伝えられる。画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで一連の画像処理が実行されると、用紙２００上に線画像が形成され、用紙２００が読取装置３６に送られる。

読取装置３６では、エリアＣＣＤ３６１が結像位置に移動され、用紙２００上の画像２０１が粗く読み取られ（図９のステップＳ１１）、画像２０１の濃度が均一であるか否かが判定される（図９のステップＳ１２）。

ここでは、線画像が形成されたため（図９のステップＳ１２：Ｎｏ）、画像２０１を構成する線の太さが算出される。

解析部３６５は、ＣＣＤ移動機構３７０に指示を与えて、エリアＣＣＤ３６１を結像位置に移動させる（図９のステップＳ１７）。

図１０のパート（Ｂ）では、エリアＣＣＤ３６１が、レンズ３６２から、画像２０１からの反射光がレンズ３６２によって結像される距離（Ｈ２＋Ｈ３）だけ離れた結像位置に配置されている。このとき、画像２０１の複数領域それぞれで反射された反射光は、エリアＣＣＤ３６１の各受光部３６１ａで別々に受光されるため、画像２０１の絵柄を読み取ることができる。この結像位置におけるエリアＣＣＤ３６１の距離（Ｈ２＋Ｈ３）は、本発明にいう第２の距離の一例にあたる。

エリアＣＣＤ３６１は、結像位置に移動された状態で画像２０１を読み取り、複数の受光部３６１ａそれぞれから受光信号を出力する（図９のステップＳ１８）。

解析部３６５は、エリアＣＣＤ３６１から出力された複数の受光信号それぞれに基づいて、画像２０１の複数の領域それぞれにおける色彩値を算出し、さらにそれら複数の色彩値に基づいて、画像２０１を構成する線の太さを算出する（図９のステップＳ１９）。算出された線の太さは、図２の線画制御部３５３に伝えられる。

線画制御部３５３では、算出された線の太さと、メモリ３７に予め記憶されている線の太さの目標値との差分に基づいて、その差分を補正するための、帯電量、露光量、現像バイアス、現像ロールの回転数、トナー供給係数などが算出され、それらの算出値に応じて、グリッド電源１２Ｃ´、露光コントローラ１３Ｃ´、現像コントローラ１４´、および感光体コントローラ１１Ｃ´が制御される（図９のステップＳ２０）。

エリアＣＣＤ３６１を結像位置に移動させて画像２０１を読み取ることによって、画像２０１を構成する線の太さを取得することができ、画像の絵柄を精度良く再現することができる。

ここで、上記説明では、用紙上に形成されたパッチ画像で反射された反射光を受光する読取装置について説明したが、本発明の受光装置は、画像形成過程の途中における画像で反射された反射光を受光するものであってもよい。用紙上に形成されたパッチ画像の反射光を受光することによって、転写過程などにおける不具合を含めて、精度よく補正を行うことができる。

また、上記では、複数の受光部３６１ａそれぞれで出力された複数の受光信号に基づいて、画像を構成する線の太さを補正する線画制御部を備えた例について説明したが、本発明にいう補正制御部は、例えば、複数の受光信号に基づいて、濃度値および空間周波数分布を検出し（いわゆる、粒状性を取得する）、現像バイアスや、露光量を調整することによって白紙部分のカブリを軽減するものであってもよい。

また、上記では、読取装置で算出された結果に基づいて、帯電量や露光量などを補正する画像制御部を備えた画像形成装置について説明したが、本発明の画像形成装置は、受光装置での受光信号に基づいて、例えば、オペレータにメッセージを出力するなどという処理を行うものであってもよい。

また、上記では、エリアＣＣＤ３６１の位置を移動させることによって、エリアＣＣｄ３６１とレンズ３６２との間の距離を切り替えるＣＣＤ移動機構３７０を備えた例について説明したが、本発明にいう距離切替部は、エリアＣＣＤ３６１とレンズ３６２の両方を移動させることによって、それらの間の距離を切り替えるものであってもよい。

また、上記では、エリアＣＣＤ３６１とレンズ３６２との間の距離を自動的に２段階に移動させるＣＣＤ移動機構３７０を備えた例について説明したが、本発明にいう距離切替部は、オペレータが手動で受光アレイとレンズとの間の距離を切り替えるものであってもよい。

また、上記では、電子写真方式が適用された画像形成装置について説明したが、本発明の画像形成装置は、例えば、インクジェット方式や感熱フィルム方式などが適用されたものであってもよい。

本発明の受光装置、および画像形成装置の一実施形態が適用されたプリンタの主要部を示す概略構成図である。 プリンタの機能ブロック図である。 読取装置の内部構成図である。 図３に示すレンズ付近の拡大図である。 エリアＣＣＤが焦点位置にあるときの反射光を示す概念図である。 エリアＣＣＤが焦点位置にあるときの、画像の位置と、エリアＣＣＤから出力される受光信号の総量との関係を示す概念図である。 分光特性Ｑ（λ）とその近似関数Ｓ（λ）を示す図である。 本実施形態で用意されたスプライン関数の波長領域の分布を示す図である。 画像形成装置１で補正用画像を出力して、その補正用画像を使って色補正処理や線補正処理を実行する一連の流れを示すフローチャートである。 エリアＣＣＤ３６１、レンズ３６２、および画像２０１の位置関係を示す図である。

符号の説明

１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成部
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ 感光体
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ 帯電器
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 露光器
１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ 現像器
１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ 一次転写体
１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ クリーニング装置
３０ 中間転写ベルト
３１ 中間転写ベルトクリーナ
３２ 二次転写体
３３ 定着器
３４ テンションローラ
３５ 画像制御部
３５１ 色変換制御部
３５２ 色濃度制御部
３５３ 線画制御部
３５４ 基準信号発生部
３５６ ＣＰＵ
３６ 読取装置
３６１ エリアＣＣＤ
３６２ レンズ
３６３ ＬＥＤ
３６４ 照射部
３６５ 解析部
３７ メモリ
３７０ ＣＣＤ移動機構
２００ 用紙

Claims (8)

1. 所定の照射位置に配置された画像に光を照射する光源と、
   前記光源から照射された光が前記画像で反射された反射光を集光するレンズと、
   複数の受光部を有し、前記レンズを通ってきた反射光を受光して、該複数の受光部それぞれで受光信号を出力する受光アレイと、
   前記レンズと前記受光アレイとの間の距離を、前記画像上の複数の位置で反射されて該レンズを通ってきた複数の反射光が該受光アレイ上で混ざり合う第１の距離と、前記反射光が該レンズによって該受光アレイ上に結像される第２の距離とに切り替える距離切替部とを備えたことを特徴とする受光装置。
2. 前記画像を、濃度が均等な第１の画像、および濃度に分布を有する第２の画像のうちのいずれかに判定する判定部と、
   前記判定部で、前記画像が第１の画像であると判定されたか第２の画像であると判定されたかに応じて、それぞれ、前記距離切替部を使って、前記レンズと前記受光アレイとの間の距離を、前記第１の距離に切り替え、あるいは、前記第２の距離に切り替える距離制御部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の受光装置。
3. 前記判定部で、前記画像が第１の画像であると判定されたか第２の画像であると判定されたかに応じて、それぞれ、前記受光アレイで出力された複数の受光信号をまとめて１つの合成信号を生成し、あるいは、該複数の受光信号に基づいて、前記画像を表わす画像信号を生成する信号処理部をさらに備えたことを特徴とする請求項２記載の受光装置。
4. 前記光源が発光ダイオードであることを特徴とする請求項１記載の受光装置。
5. 前記受光アレイが、ＣＣＤエリアセンサであることを特徴とする請求項１記載の受光装置。
6. 画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部で形成された画像に光を照射する光源と、
   前記光源から照射された光が前記画像で反射された反射光を集光するレンズと、
   複数の受光部を有し、前記レンズを通ってきた反射光を受光して、該複数の受光部それぞれで受光信号を出力する受光アレイと、
   前記レンズと前記受光アレイとの間の距離を、前記画像上の複数の位置で反射されて該レンズを通ってきた複数の反射光が該受光アレイ上で混ざり合う第１の距離と、前記反射光が該レンズによって該受光アレイ上に結像される第２の距離とに切り替える距離切替部と、
   前記画像を、濃度が均等な第１の画像、および濃度に分布を有する第２の画像のうちのいずれかに判定する判定部と、
   前記判定部で、前記画像が第１の画像であると判定されたか第２の画像であると判定されたかに応じて、それぞれ、前記距離切替部を使って、前記レンズと前記受光アレイとの間の距離を、前記第１の距離に切り替え、あるいは、前記第２の距離に切り替える距離制御部と、
   前記受光アレイで出力された複数の受光信号に基づいて前記画像形成部を制御することによって前記画像を補正する補正制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記受光アレイは、前記画像形成部によって形成されて記録媒体上に定着された画像における反射光を受光するものであることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成部は、少なくとも、イエロー、シアン、マゼンタ、および黒のうち少なくとも２色の色材を使って画像を形成するものであることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。

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