JP2013137208A - Spectral characteristic acquisition device, image evaluation device, and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spectral characteristic acquisition device and an image evaluation device that accurately evaluate colors possessed by an object such as a coloring material, and an image forming apparatus.SOLUTION: A spectral characteristic acquisition device includes light irradiation means 101 for irradiating a medium 10 with light, area dividing means 102 for dividing the light radiated from the light irradiation means and transmitted the medium into areas, light guide means 103 for guiding the light divided into areas by the area dividing means; spectroscopic means 104 for dispersing the light guided by the light guide means; and light-receiving means 105 for receiving the light dispersed by the spectroscopic means. The spectral characteristic acquisition device acquires spectral characteristics from the light transmitted the medium.

Description

本発明は、分光特性取得装置、画像評価装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a spectral characteristic acquisition device, an image evaluation device, and an image forming device.

プリンタ、複写機等の画像形成装置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。近年では、プロダクションプリンティング分野において枚葉機、連帳機の双方ともにデジタル化が進んでおり、様々な製品が数多く市場に投入されている。   As an image forming method employed in an image forming apparatus such as a printer or a copying machine, various methods such as an electrophotographic method, an ink jet method, and a thermal method are known. In recent years, in the field of production printing, both sheet-fed machines and continuous book machines have been digitized, and many different products have been put on the market.

この様な画像形成装置では、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、高精細化及び高密度化が進んでおり、写真高画質プリント、カタログ印刷、領収書等への個人嗜好に対応した広告掲載等、消費者に向けたサービス形態が多様化している。そこで、多様化するサービス形態に応じて、画像形成装置に対してさらなる高画質化、色再現性向上への要求が高まっている。   In such an image forming apparatus, multi-dimensional, high-definition, and high-density images have been developed in the transition from monochrome printing to color printing, and personal preference for high-quality photo printing, catalog printing, receipts, etc. Service forms for consumers are diversifying, such as advertisement placement corresponding to. Accordingly, there is a growing demand for image quality improvement and color reproducibility for image forming apparatuses in accordance with diversified service forms.

高画質化に対応する技術として、例えば電子写真方式では、中間転写体や感光体上の定着前のトナー濃度を検知する濃度センサを搭載してトナー供給量を安定化するもの等が実用化されている。また、色再現性を向上する技術として、例えばカラーパッチを出力して分光計で一点又は複数点の色計測を実行してキャリブレーションを行うもの等が実用化されている。この様な技術では、紙等の媒体のページ間あるいはページ内での画像変動に対応できることが好ましく、媒体の全幅に対して分光特性の測定が行われることが望ましい。   For example, in the electrophotographic system, a technology that stabilizes the toner supply amount by installing a density sensor that detects the toner density before fixing on the intermediate transfer member or the photosensitive member has been put to practical use as a technology that supports high image quality. ing. Further, as a technique for improving color reproducibility, for example, a technique for performing calibration by outputting a color patch and performing color measurement at one or more points with a spectrometer has been put into practical use. In such a technique, it is preferable to be able to deal with image fluctuations between pages or within a page of a medium such as paper, and it is desirable to measure spectral characteristics over the entire width of the medium.

また、高画質化の要望に伴い、例えば一般的に画像形成に用いられるシアン、イエロー、マゼンタ、ブラックに加えて、異なる色材や固有の色を表現する特色色材等を用いた多色化への対応も重要になっている。多色化に向けて色材の評価を行う場合においても、媒体の表面状態や画像形成プロセスのばらつき等による影響と色材固有の特性変動とを分離するため、媒体の全幅で分光特性を測定して色材等の評価を行うことが望ましい。   In addition to the demand for higher image quality, for example, in addition to cyan, yellow, magenta, and black, which are commonly used for image formation, multicolorization using different color materials and special color materials that express unique colors, etc. Correspondence to is also important. Even when color materials are evaluated for multi-coloring, spectral characteristics are measured over the full width of the medium to separate the influence of the surface condition of the medium and variations in the image forming process from the characteristic variations inherent to the color material. Therefore, it is desirable to evaluate the color material and the like.

そこで、媒体上の画像を全幅で測色して評価する技術として、例えば特許文献1には、測定対象の画素ラインを走査するために測定テーブルの上方で移動可能な測定装置と、ラインセンサを備える測定装置と、測定装置による測定信号を処理及び評価するための処理装置とを有する測定装置が提案されている。   Therefore, as a technique for measuring and evaluating an image on a medium with a full width, for example, Patent Document 1 discloses a measurement device that can move above a measurement table to scan a pixel line to be measured, and a line sensor. There has been proposed a measuring device having a measuring device provided and a processing device for processing and evaluating a measurement signal from the measuring device.

また、例えば特許文献2には、移動する印刷媒体シートの全幅に複数の異なる色を発光するLED照明源を含む長形照射アレイと、複数色光検出器を含む長形アレイを含む全幅アレイ光画像化バーとを有し、印刷媒体シートの全幅走査カラー解析を行う全幅アレイ分光光度計が提案されている。   For example, Patent Document 2 discloses a full-width array light image including a long irradiation array including LED illumination sources that emit a plurality of different colors over the entire width of a moving print medium sheet, and a long array including a multi-color photodetector. A full-width array spectrophotometer has been proposed that has a scanning bar and performs full-width scanning color analysis of print media sheets.

しかしながら、紙等の媒体上に定着された画像から色材等の評価を行う場合には、紙の色が最明色となり、ここから例えば減法混色により色が決定するため、評価結果は紙自体が有する色の影響を受けることとなる。また、紙の表面状態によって光の反射状態が変動し、色情報の中でも主に明るさに大きく影響するため、紙等の媒体上に定着された画像等の反射光から色材が有する色を高精度に個別測定することは困難な場合がある。   However, when evaluating a color material or the like from an image fixed on a medium such as paper, the color of the paper becomes the brightest color, and from this, for example, the color is determined by subtractive color mixing. Will be affected by the color of the. In addition, the reflection state of light varies depending on the surface state of the paper, and the color information mainly affects the brightness, so the color material has a color from the reflected light such as an image fixed on a medium such as paper. Individual measurements with high accuracy may be difficult.

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、例えば紙等の媒体上に形成された色材等が有する色を高精度に評価できる分光特性取得装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a spectral characteristic acquisition apparatus capable of evaluating a color of a color material formed on a medium such as paper with high accuracy.

本発明の一態様における分光特性取得装置は、媒体に光を照射する光照射手段と、前記光照射手段から照射されて前記媒体を透過した前記光を領域分割する領域分割手段と、前記領域分割手段により領域分割された前記光を導く導光手段と、前記導光手段により導かれた前記光を分光する分光手段と、前記分光手段により分光された前記光を受光する受光手段と、を有し、前記媒体を透過した前記光から分光特性を取得する。   The spectral characteristic acquisition apparatus according to an aspect of the present invention includes a light irradiating unit that irradiates light to a medium, a region dividing unit that divides the light irradiated from the light irradiating unit and transmitted through the medium, and the region dividing A light guide unit that guides the light divided into regions by the unit, a spectroscopic unit that splits the light guided by the light guide unit, and a light receiving unit that receives the light split by the spectroscopic unit. Then, spectral characteristics are acquired from the light transmitted through the medium.

本発明の実施形態によれば、例えば紙等の媒体上に形成された色材等が有する色を高精度に評価できる分光特性取得装置を提供できる。   According to the embodiment of the present invention, for example, it is possible to provide a spectral characteristic acquisition device that can accurately evaluate the color of a color material formed on a medium such as paper.

第1の実施形態に係る分光特性取得装置の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the spectral characteristic acquisition apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るラインセンサの画素構造を模式的に例示する図である。It is a figure which illustrates typically pixel structure of a line sensor concerning a 1st embodiment. ラインセンサへ入射する光を入射面側から見た状態を示す写真である。It is the photograph which shows the state which looked at the light which injects into a line sensor from the entrance plane side. 第1の実施形態に係るラインセンサの画素に対する回折素子の構成例について説明する図である。It is a figure explaining the structural example of the diffraction element with respect to the pixel of the line sensor which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るラインセンサへ入射する光を入射面側から見た状態を例示する写真である。It is a photograph which illustrates the state which looked at the light which injects into the line sensor which concerns on 1st Embodiment from the entrance plane side. シミュレーションに用いたトナー画像の分光分布を例示する図である。It is a figure which illustrates the spectral distribution of the toner image used for simulation. シミュレーション結果を例示する図である。It is a figure which illustrates a simulation result. 異なる媒体上の画像の分光分布の計測結果を例示する図である。It is a figure which illustrates the measurement result of the spectral distribution of the image on a different medium. 第1の実施形態に係る分光特性取得装置の他の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other structural example of the spectral characteristic acquisition apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る分光特性取得装置の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the spectral characteristic acquisition apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る分光特性取得装置の光路を例示する部分拡大図である。It is the elements on larger scale which illustrate the optical path of the spectral characteristics acquisition device concerning a 2nd embodiment. 図11に示す場合の媒体の幅方向における光量の計測結果の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the measurement result of the light quantity in the width direction of a medium in the case shown in FIG. 第2の実施形態に係るレンズアレイと開口アレイの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the lens array and aperture array which concern on 2nd Embodiment. 図13(b)の構成における分光特性取得装置の光路を例示する部分拡大図である。It is the elements on larger scale which illustrate the optical path of the spectral characteristic acquisition apparatus in the composition of Drawing 13 (b). 図13に示す場合の媒体の幅方向における光量の計測結果の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the measurement result of the light quantity in the width direction of the medium in the case shown in FIG. 第3の実施形態に係る分光特性取得装置の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the spectral characteristic acquisition apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施形態に係る媒体固定手段とレンズアレイの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the medium fixing means and lens array which concern on 3rd Embodiment. 第3の実施形態に係る媒体固定手段とレンズアレイの他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the medium fixing means and lens array which concern on 3rd Embodiment. 第3の実施形態に係る分光特性取得装置の他の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other structural example of the spectral characteristic acquisition apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施形態に係る画像評価装置の構成例を示す側面図である。It is a side view which shows the structural example of the image evaluation apparatus which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the image forming apparatus which concerns on 5th Embodiment.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。なお、本願において、分光特性とは拡散反射光の光量を波長の関数として表したものを指し、分光特性には分光反射率を含むものとする。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る分光特性取得装置1の構成例を示す概略図である。以下の記載においてX方向は受光手段105の画素配列方向、Y方向は受光手段105の受光面において画素配列方向に直交する方向、Z方向は受光手段105の画素配列方向に直交し、測定対象物の表面に対して垂直な方向を示す。
Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. In the present application, the spectral characteristic refers to the amount of diffuse reflected light expressed as a function of wavelength, and the spectral characteristic includes spectral reflectance.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a spectral characteristic acquisition apparatus 1 according to the first embodiment. In the following description, the X direction is the pixel array direction of the light receiving means 105, the Y direction is the direction orthogonal to the pixel array direction on the light receiving surface of the light receiving means 105, the Z direction is orthogonal to the pixel array direction of the light receiving means 105, and the measurement object The direction perpendicular to the surface of

分光特性取得装置1は、光照射手段としてのライン照明光源101、領域分割手段としての開口アレイ102、導光手段としての光学系103、分光手段としての回折素子104、受光手段としてのラインセンサ105を有する。   The spectral characteristic acquisition apparatus 1 includes a line illumination light source 101 as a light irradiation unit, an aperture array 102 as a region dividing unit, an optical system 103 as a light guiding unit, a diffraction element 104 as a spectral unit, and a line sensor 105 as a light receiving unit. Have

光照射手段としてのライン照明光源101は、例えばOHPフィルム等の透明な媒体10に、幅方向(X方向)に広がりのあるライン状の光を照射する。媒体10には、分光特性の測定を行う対象物である例えばトナーやインク等による画像が表面に形成されている。   The line illumination light source 101 as the light irradiating means irradiates a transparent medium 10 such as an OHP film with linear light spreading in the width direction (X direction). On the surface of the medium 10, an image made of, for example, toner or ink, which is an object for measuring spectral characteristics, is formed.

ライン照明光源101は、例えば可視光のほぼ全域において強度を有する白色のLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)アレイを使用できる。また、例えば冷陰極管等の蛍光灯やランプ光源等を用いることもできる。但し、ライン照明光源101は、分光に必要な波長領域の光を発するものであって、かつ測定領域全体に渡って均質に照明可能なものであることが好ましい。また、ライン照明光源101と媒体10との間にシリンドリカルレンズを設ける構成により、ライン上に光量を収束させることでS/N比を向上できる。   As the line illumination light source 101, for example, a white LED (Light Emitting Diode) array having an intensity in almost the entire visible light region can be used. Further, for example, a fluorescent lamp such as a cold cathode tube or a lamp light source can be used. However, it is preferable that the line illumination light source 101 emits light in a wavelength region necessary for spectroscopy and can illuminate uniformly over the entire measurement region. Further, the configuration in which the cylindrical lens is provided between the line illumination light source 101 and the medium 10 can improve the S / N ratio by converging the light amount on the line.

開口アレイ102は、例えばピンホールアレイやスリットアレイであり、一列に形成された複数の開口部を備え、媒体10に近接して配置されている。開口アレイ102は、開口部以外の部分は光を遮断する遮光部であり、ライン照明光源101によって照射され、媒体10を透過した光を開口部により領域分割する。開口アレイ102としては、例えば金属や黒色樹脂材料に開口部を形成したもの、ガラスや透明樹脂等に金属膜や黒色樹脂等をパターニングして塗布したもの等を用いることができる。開口部の形状は、円形、矩形に限るものではなく、楕円等その他の形状であっても良い。また、複数の開口部を二列以上に配列した構成にすることもできる。   The opening array 102 is, for example, a pinhole array or a slit array, and includes a plurality of openings formed in a row and is disposed in the vicinity of the medium 10. The aperture array 102 is a light-shielding portion that blocks light at portions other than the aperture, and divides the light that is irradiated by the line illumination light source 101 and transmitted through the medium 10 into regions. As the opening array 102, for example, a metal or black resin material in which openings are formed, a glass or transparent resin or the like obtained by patterning and applying a metal film or black resin, or the like can be used. The shape of the opening is not limited to a circle and a rectangle, and may be another shape such as an ellipse. In addition, a plurality of openings may be arranged in two or more rows.

光学系103は、複数枚のレンズで構成され、開口アレイ102を通過した光束を、回折素子104を介してラインセンサ105の受光面に結像する結像手段としての機能を有する。光学系103としては、例えば一般的なスキャナ光学系に用いられるレンズや、工業的に用いられているラインセンサ用レンズを使用できる。図1に示す破線は、OHPフィルム10に照射された光が拡散反射した後の代表的な光路を模式的に示している。   The optical system 103 includes a plurality of lenses, and has a function as an image forming unit that forms an image of the light beam that has passed through the aperture array 102 on the light receiving surface of the line sensor 105 via the diffraction element 104. As the optical system 103, for example, a lens used for a general scanner optical system or an industrially used lens for a line sensor can be used. The broken line shown in FIG. 1 schematically shows a typical optical path after the light irradiated on the OHP film 10 is diffusely reflected.

ラインセンサ105は、複数の画素から構成され、回折素子104を介して入射する所定の波長帯の拡散反射光量を取得する受光手段としての機能を有する。ラインセンサ105としては、例えばMOS(Metal Oxide Semiconductor Device)、CMOS(Complimentary Metal Oxide Semiconductor Device)、CCD(Charge Coupled Device)、PDA(Photo Diode Array)等を用いることができる。   The line sensor 105 includes a plurality of pixels, and has a function as a light receiving unit that acquires a diffuse reflection light amount of a predetermined wavelength band incident through the diffraction element 104. As the line sensor 105, for example, a metal oxide semiconductor device (MOS), a complementary metal oxide semiconductor device (CMOS), a charge coupled device (CCD), a photo diode array (PDA), or the like can be used.

図2は、ラインセンサ105の画素構造を模式的に例示する図である。図2において、ラインセンサ105は、複数の画素がX方向に一列に配列された画素構造を有する。ラインセンサ105は、併設されたN個の画素を一群とする第1の分光センサ105a、第2の分光センサ105b、第3の分光センサ105c等がさらに複数個配列された分光センサアレイとなっている。第1の分光センサ105a、第2の分光センサ105b、第3の分光センサ105c等は、互いに分光特性の異なる光を受光するN個の画素を有する。なお、ラインセンサ105が有する複数の画素は一列に配列された画素構造に限るものではなく、二列以上に配列されていても良い。   FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the pixel structure of the line sensor 105. In FIG. 2, the line sensor 105 has a pixel structure in which a plurality of pixels are arranged in a line in the X direction. The line sensor 105 is a spectroscopic sensor array in which a plurality of first spectroscopic sensors 105a, second spectroscopic sensors 105b, third spectroscopic sensors 105c, and the like, each having a group of N pixels arranged together, are arranged. Yes. The first spectroscopic sensor 105a, the second spectroscopic sensor 105b, the third spectroscopic sensor 105c, and the like have N pixels that receive light having different spectral characteristics. Note that the plurality of pixels included in the line sensor 105 is not limited to a pixel structure arranged in a line, and may be arranged in two or more lines.

開口アレイ102の一つの開口部からの光が、ラインセンサ105の一つの分光センサが有するN個の画素に入射する様に、開口アレイ102の開口部とラインセンサ105の分光センサのN個の画素とが結像関係にある。   The light from one aperture of the aperture array 102 is incident on N pixels of one spectroscopic sensor of the line sensor 105, and the N of the spectroscopic sensors of the aperture array 102 and the line sensor 105 are aligned. The pixel is in an imaging relationship.

回折素子104は、例えば透明基板上に鋸歯形状を所定間隔で形成したものが、+1次の回折光を強めることが可能であるため好ましいが、階段状等の他の形状を用いることもできる。回折素子104の鋸歯形状の間隔をpとすると、回折素子104に角度θinで入射する波長λの光は、式(1)で表される角度θに回折する。式(1)において、mは回折素子104による回折次数であり、正負の整数の値をとることができる。 For the diffraction element 104, for example, a sawtooth shape formed on a transparent substrate at a predetermined interval is preferable because it can enhance the + 1st order diffracted light, but other shapes such as a stepped shape can also be used. When the interval of the sawtooth shape of the diffractive element 104 is p, light having a wavelength λ incident on the diffractive element 104 at an angle θ in is diffracted to an angle θ m expressed by the equation (1). In Expression (1), m is the diffraction order by the diffraction element 104, and can take a positive or negative integer value.

式(1)で示される回折角θの波長依存性によって、N個の画素に異なる分光特性を有する光を入射させることが可能となっている。 The wavelength dependency of the diffraction angle theta m of formula (1), it is possible to incident light having different spectral characteristics to N pixels.

例えば、ラインセンサ105の画素周期を10μm、回折素子104の周期を10μmとし、回折素子104の回折部とラインセンサ105との距離が2mmのときに、可視光をおよそ6画素に分光して入射することができる。   For example, when the pixel period of the line sensor 105 is 10 μm, the period of the diffraction element 104 is 10 μm, and the distance between the diffraction part of the diffraction element 104 and the line sensor 105 is 2 mm, the visible light is split into approximately 6 pixels and incident. can do.

ここで、回折素子104が、ラインセンサ105の画素の配列方向(X方向)に光を回折させると、光束は0次光、2次回折像や隣接する開口を透過してきた回折像等がラインセンサ105上で重なり合う場合がある。この様な場合には、図3に示すクロストークが生じ、正確な分光特性の取得が困難になる。   Here, when the diffraction element 104 diffracts light in the pixel arrangement direction (X direction) of the line sensor 105, the light beam is a 0th-order light, a second-order diffraction image, a diffraction image transmitted through an adjacent opening, or the like. There may be overlap on the sensor 105. In such a case, the crosstalk shown in FIG. 3 occurs, making it difficult to obtain accurate spectral characteristics.

そこで、図4及び図5に示す様に、例えば回折素子104を図1の光学系の光軸に垂直な面内で回転させるか、回折素子104の歯の角度を適宜設定することで、回折光の回折方向とラインセンサ105の画素の配列方向とが所定の角度βを有する様に構成する。この様に構成することで、回折像のクロストークを排除して分光特性を取得することができる。図4及び図5は、回折素子104を10deg傾けて構成した例である。   Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, for example, the diffraction element 104 is rotated in a plane perpendicular to the optical axis of the optical system in FIG. 1, or the angle of the teeth of the diffraction element 104 is set as appropriate. The light diffraction direction and the arrangement direction of the pixels of the line sensor 105 are configured to have a predetermined angle β. With this configuration, it is possible to obtain spectral characteristics by eliminating crosstalk of diffraction images. 4 and 5 are examples in which the diffraction element 104 is tilted by 10 degrees.

第1の実施形態におけるラインセンサ105は、上記した様に、併設されたN個の画素を一群とする第1の分光センサ105a、第2の分光センサ105b、第3の分光センサ105c等がさらに複数個配列されたマルチバンド分光センサである。   As described above, the line sensor 105 according to the first embodiment includes the first spectroscopic sensor 105a, the second spectroscopic sensor 105b, the third spectroscopic sensor 105c, and the like, each of which includes N pixels arranged as a group. This is a multiband spectroscopic sensor arranged in plural.

マルチバンド分光では、各分光センサが有する画素数Nが多いほど分光分布の詳細な測定結果を得ることが可能になり好ましい。しかしながら、ラインセンサ105の画素数が一定であるとき、Nの数が増えることによってアレイ化することが可能な分光センサの数は減少することになる。よって、分光特性取得装置1は、Nの数を最小に抑えてウィナー推定等の推定手段によって分光分布の推定を行う処理(分光推定処理)を有することが好ましい。分光推定処理に関しては多くの手法が提案されており、例えば非特許文献である『ディジタルカラー画像の解析・評価:東京大学出版会:p154〜157』に詳細が述べられている。   In multiband spectroscopy, the more the number N of pixels that each spectral sensor has, the more detailed measurement results of the spectral distribution can be obtained, which is preferable. However, when the number of pixels of the line sensor 105 is constant, the number of spectral sensors that can be arrayed decreases as the number of N increases. Therefore, it is preferable that the spectral characteristic acquisition apparatus 1 includes processing (spectral estimation processing) in which the number of N is minimized and spectral distribution is estimated by estimation means such as Wiener estimation. Many methods have been proposed for the spectral estimation processing, and are described in detail, for example, in “Non-patent literature“ Analysis and evaluation of digital color images: University of Tokyo Press: p154-157 ””.

以下に、1つの分光センサからの出力viから分光分布を推定する手法の一例を示す。1つの分光センサを構成しているN個の画素からの信号出力vi(i=1〜N)を格納した行ベクトルvと、変換行列Gから、各波長帯の分光反射率(例えば400〜700nmで10nmピッチの31個)を格納した行ベクトルrは式(2)で表される。   An example of a technique for estimating the spectral distribution from the output vi from one spectroscopic sensor will be shown below. From the row vector v storing the signal outputs vi (i = 1 to N) from the N pixels constituting one spectroscopic sensor and the conversion matrix G, the spectral reflectance (for example, 400 to 700 nm) of each wavelength band. (31 of 10 nm pitch) is stored as a row vector r expressed by the equation (2).

変換行列Gは、式(3)〜(5)に示す様に、予め分光分布が既知な多数(n個)のサンプルの分光分布を格納した行列Rと、同サンプルを分光特性取得装置1で測定したときのvを格納した行列Vから、最小二乗法を用いて誤差の二乗ノルム‖・‖2を最小化することによって求まる。 As shown in the equations (3) to (5), the transformation matrix G includes a matrix R that stores the spectral distributions of a large number (n) of samples whose spectral distributions are known in advance, and the spectral samples obtained by the spectral characteristic acquisition apparatus 1. From the matrix V storing v when measured, it is obtained by minimizing the square norm ‖ · ‖2 of the error using the least square method.

Vを説明変数、Rを目的変数としたVからRへの回帰式の回帰係数行列Gは、行列Vの二乗最小ノルム解を与えるMoore-Penroseの一般化逆行列を用いて式(6)の様に計算される。 The regression coefficient matrix G of the regression equation from V to R, where V is the explanatory variable and R is the objective variable, is obtained by using the Moore-Penrose generalized inverse matrix that gives the least-squares norm solution of the matrix V. Is calculated as follows.

ここで、上付きTは行列の転置を、上付き−1は逆行列を表す。式(6)で求められたGを記憶させておくことで、実際の測定時には変換行列Gと信号出力vの積を取ることで任意の対象物の分光分布rが推定される。 Here, the superscript T represents the transpose of the matrix, and the superscript -1 represents the inverse matrix. By storing G obtained by Expression (6), the spectral distribution r of an arbitrary object is estimated by taking the product of the transformation matrix G and the signal output v during actual measurement.

例えば、電子写真方式の画像形成装置によって出力したトナー画像を、第1の実施形態における分光センサアレイで読み取って分光分布を推定し、推定した分光分布から推定誤差である色差を算出するシミュレーションを行った。シミュレーションでは、Nの値を変えたときの側色結果と、より詳細な分光装置から得られる側色結果との色差(ΔE)を求めている。   For example, a toner image output by an electrophotographic image forming apparatus is read by the spectral sensor array in the first embodiment to estimate a spectral distribution, and a simulation is performed to calculate a color difference that is an estimation error from the estimated spectral distribution. It was. In the simulation, the color difference (ΔE) between the side color result when the value of N is changed and the side color result obtained from a more detailed spectroscopic device is obtained.

図6は、シミュレーションに用いたトナー画像の分光分布を例示する図であり、図7は、シミュレーション結果を例示する図である。図7に示す結果から、Nが多くなるほど計測精度が向上し、Nが6以上では推定値の誤差に大きな違いが無くなることが分かる。この結果は、測定を行う対象物や、センサが受光する信号の分光分布等によって変化するが、画像形成装置のトナー等の出力結果を側色するには、Nの数が6以上のときに分光推定値の誤差が十分に小さく、好適な分光センサアレイを実現できることを示している。   FIG. 6 is a diagram illustrating the spectral distribution of the toner image used in the simulation, and FIG. 7 is a diagram illustrating the simulation result. From the results shown in FIG. 7, it can be seen that as N increases, the measurement accuracy improves, and when N is 6 or more, there is no significant difference in the error of the estimated value. This result changes depending on the object to be measured, the spectral distribution of the signal received by the sensor, etc., but when the number of N is 6 or more to color the output result of the toner of the image forming apparatus, etc. The error of the spectral estimation value is sufficiently small, indicating that a suitable spectral sensor array can be realized.

また、図8に、異なる媒体上の画像の分光分布の計測結果の例を示す。図8(a)及び(b)は、同一の画像を異なる媒体上に形成し、それぞれの媒体から分光特性取得装置1にて分光特性を測定した結果である。図8に示す様に、異なる媒体を用いた場合には、媒体自体が有する色や、表面状態の差異によって、同じ画像であっても異なる分光分布が計測される。   FIG. 8 shows an example of the measurement result of the spectral distribution of images on different media. FIGS. 8A and 8B show the results of forming the same image on different media and measuring the spectral characteristics from the respective media using the spectral characteristic acquisition apparatus 1. As shown in FIG. 8, when different media are used, different spectral distributions are measured even for the same image due to the color of the media itself and the difference in surface condition.

そこで、画像を形成する前の媒体の分光分布を測定して記憶しておき、画像形成後の媒体の分光分布から媒体の色成分をキャンセルすることで、より精度良く分光特性を取得することが可能となる。   Therefore, by measuring and storing the spectral distribution of the medium before forming the image and canceling the color component of the medium from the spectral distribution of the medium after forming the image, it is possible to acquire the spectral characteristics with higher accuracy. It becomes possible.

なお、図9に示す様に、例えばOHPフィルム等の媒体上の画像を評価する際に、例えばガラス等で形成された媒体固定手段106を設置し、媒体10の姿勢変動等を抑制するのが効果的である。   As shown in FIG. 9, when evaluating an image on a medium such as an OHP film, for example, a medium fixing means 106 formed of, for example, glass is installed to suppress a change in posture of the medium 10 and the like. It is effective.

この様に、第1の実施形態に係る分光特性取得装置1では、透明な媒体上に形成された画像等の透過光から分光特性を取得することで、画像等の対象物に含まれる例えば色材等が有する色を高精度に評価できる。   As described above, in the spectral characteristic acquisition device 1 according to the first embodiment, for example, a color included in an object such as an image by acquiring spectral characteristics from transmitted light such as an image formed on a transparent medium. Colors of materials etc. can be evaluated with high accuracy.

[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について図面に基づいて説明する。図10は、第2の実施形態に係る分光特性取得装置2の構成例を示す概略図である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described based on the drawings. FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the spectral characteristic acquisition apparatus 2 according to the second embodiment.

図10に示す様に、分光特性取得装置2は、光照射手段としてのライン照明光源101、領域分割手段としての開口アレイ102、導光手段としての光学系103、分光手段としての回折素子104、受光手段としてのラインセンサ105、結像手段としてのレンズアレイ107を有する。   As shown in FIG. 10, the spectral characteristic acquisition apparatus 2 includes a line illumination light source 101 as a light irradiation unit, an aperture array 102 as a region dividing unit, an optical system 103 as a light guide unit, a diffraction element 104 as a spectral unit, A line sensor 105 as a light receiving unit and a lens array 107 as an imaging unit are included.

分光特性取得装置2では、ライン照明光源101から照射された光のうち、媒体10を透過した光がレンズアレイ107により集光されて開口アレイ102上に結像され、開口アレイ102を通過した光束が光学系103に集光され、回折素子104により回折されてラインセンサ105の受光面に結像される。   In the spectral characteristic acquisition device 2, among the light emitted from the line illumination light source 101, the light transmitted through the medium 10 is collected by the lens array 107 and imaged on the aperture array 102, and the light flux that has passed through the aperture array 102. Is condensed on the optical system 103, diffracted by the diffraction element 104, and formed on the light receiving surface of the line sensor 105.

レンズアレイ107は、上記した様に媒体10に形成されている画像等を開口アレイ102上に結像する機能を有する。ただし、必ずしも正確に開口アレイ102上に結像する必要はなく、開口アレイ102上においてデフォーカスした状態であっても良い。なお、本実施の形態では、セルフォック(登録商標)レンズアレイを用いた構成を示すが、セルフォック(登録商標)レンズアレイに代えて、マイクロレンズアレイやその他の等倍結像光学素子、複数のレンズからなる結像レンズを用いることができる。   The lens array 107 has a function of forming an image or the like formed on the medium 10 on the aperture array 102 as described above. However, it is not always necessary to form an image accurately on the aperture array 102, and it may be in a defocused state on the aperture array 102. In this embodiment, a configuration using a SELFOC (registered trademark) lens array is shown, but instead of the SELFOC (registered trademark) lens array, a microlens array, other equal-magnification imaging optical elements, and a plurality of lenses are used. An imaging lens can be used.

この様に、レンズアレイ107を媒体10と開口アレイ102との間に設けることで、媒体上の計測対象物の色材の色情報等を含む光を開口アレイ102に一度光学系の中間で結像することとなり、計測対象物と計測装置とのクリアランスを確保できる。   In this way, by providing the lens array 107 between the medium 10 and the aperture array 102, light including color information of the color material of the measurement object on the medium is once coupled to the aperture array 102 in the middle of the optical system. As a result, the clearance between the measurement object and the measurement device can be secured.

図11は、第2の実施形態に係る分光特性取得装置2の光路を例示する部分拡大図である。   FIG. 11 is a partially enlarged view illustrating the optical path of the spectral characteristic acquisition device 2 according to the second embodiment.

図11に例示する様に、レンズアレイ107にセルフォック(登録商標)レンズアレイを用いた場合には、光学系103の仕様次第では、レンズを通過する光束の直進性により、光学系103が開口アレイ102を通過した拡散光を捕捉しきれない場合がある。また、図中X方向におけるレンズアレイ107のレンズ間隔と開口アレイ102の開口間隔との差異から、光量に明暗の分布が生じる場合がある。   As illustrated in FIG. 11, when a SELFOC (registered trademark) lens array is used as the lens array 107, the optical system 103 may be an aperture array depending on the specifications of the optical system 103 due to the straightness of the light beam passing through the lens. In some cases, the diffused light that has passed through 102 cannot be completely captured. In addition, a light / dark distribution may occur in the amount of light due to the difference between the lens interval of the lens array 107 and the aperture interval of the aperture array 102 in the X direction in the figure.

図12に、図11に示す場合の媒体の幅方向における光量の計測結果の例を示す。図12に示す様に、光学系103が開口アレイ102を通過した拡散光を捕捉しきれない場合には、媒体10の周辺部の計測ができず、計測範囲が狭くなってしまう。   FIG. 12 shows an example of the measurement result of the light quantity in the width direction of the medium in the case shown in FIG. As shown in FIG. 12, when the optical system 103 cannot capture the diffused light that has passed through the aperture array 102, the periphery of the medium 10 cannot be measured, and the measurement range becomes narrow.

そこで、例えば図13に示す様にレンズアレイ107、開口アレイ102等を構成することで、媒体10の表面を広範囲に計測対象とすることができる。図13は、開口アレイ102の開口部から光が出射する側から見た、レンズアレイ107と開口アレイ102の構成例を示す図である。なお、図中には開口アレイ102の開口部のみを示し、遮光部については省略しており、レンズ及び開口部は図中X方向にさらに複数個配列されている。   Therefore, for example, by configuring the lens array 107, the aperture array 102, and the like as shown in FIG. 13, the surface of the medium 10 can be measured over a wide range. FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of the lens array 107 and the aperture array 102 as viewed from the side from which light is emitted from the apertures of the aperture array 102. In the drawing, only the openings of the opening array 102 are shown, and the light shielding portion is omitted, and a plurality of lenses and openings are further arranged in the X direction in the drawing.

図13に示す様に、まず、レンズアレイ107のレンズ107a,107b,107c等と開口アレイ102の開口部102a,102b,102c等とを対に組み合わせて構成する。ここで、レンズの中心に対して開口部の位置を計測対象位置に応じてずらす又は一致させる様に構成する(図13(a))、あるいは計測対象物からの透過光がレンズに入射する位置を例えばスリット108等で制限する様に構成する(図13(b))。   As shown in FIG. 13, first, the lenses 107a, 107b, 107c, etc. of the lens array 107 and the openings 102a, 102b, 102c, etc. of the aperture array 102 are combined in pairs. Here, the position of the opening is configured to be shifted or matched with respect to the center of the lens according to the measurement target position (FIG. 13A), or the position at which the transmitted light from the measurement target enters the lens. Is configured to be limited by, for example, the slit 108 (FIG. 13B).

図14は、図13(b)の構成における分光特性取得装置2の光路を例示する部分拡大図である。図15は、図13に示す場合の媒体10の幅方向における光量の計測結果の例を示す図である。   FIG. 14 is a partially enlarged view illustrating the optical path of the spectral characteristic acquisition device 2 in the configuration of FIG. FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a measurement result of the light amount in the width direction of the medium 10 in the case illustrated in FIG. 13.

図14に示す様に、レンズアレイ107のレンズの中心と開口アレイ102の開口部とを対に構成し、スリット108を設けてレンズに入射する光を制限することで、光学系103で媒体10からの透過光を全て捕捉することが可能になる。また、図15に示す様に、媒体10の幅方向において全範囲を計測対象とすることができる。   As shown in FIG. 14, the center of the lens of the lens array 107 and the opening of the aperture array 102 are configured as a pair, and a slit 108 is provided to limit the light incident on the lens. It becomes possible to capture all the transmitted light from. Further, as shown in FIG. 15, the entire range in the width direction of the medium 10 can be measured.

この様に、第2の実施形態の分光特性取得装置2では、媒体10と開口アレイ102との間にレンズアレイ107を設けることで、光を一度光学系の中間で結像することとなり、媒体10と光学系とのクリアランスを確保できる。したがって、光学系103等の設計自由度を向上させることができる。また、この様な構成においても、レンズアレイ107のレンズと開口アレイ102の開口部とを対に構成し、例えばレンズの中心と開口部の位置を計測対象の位置に応じてずらす様に配置したり、スリット108を設けることで、媒体10の計測範囲を広げることができる。   As described above, in the spectral characteristic acquisition apparatus 2 according to the second embodiment, by providing the lens array 107 between the medium 10 and the aperture array 102, light is imaged once in the middle of the optical system. The clearance between the optical system 10 and the optical system can be secured. Therefore, the degree of freedom in designing the optical system 103 and the like can be improved. Also in such a configuration, the lens of the lens array 107 and the aperture of the aperture array 102 are configured as a pair, and for example, the center of the lens and the position of the aperture are arranged so as to be shifted according to the position of the measurement target. Alternatively, the measurement range of the medium 10 can be expanded by providing the slit 108.

[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態について図面に基づいて説明する。図16は、第3の実施形態に係る分光特性取得装置3の構成例を示す概略図である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described based on the drawings. FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the spectral characteristic acquisition apparatus 3 according to the third embodiment.

図16に示す様に、分光特性取得装置3は、光照射手段としてのライン照明光源101、領域分割手段としての開口アレイ102、導光手段としての光学系103、分光手段としての回折素子104、受光手段としてのラインセンサ105、媒体を固定して保持する媒体固定手段106及び結像手段としてのレンズアレイ107を有する。   As shown in FIG. 16, the spectral characteristic acquisition device 3 includes a line illumination light source 101 as a light irradiating means, an aperture array 102 as a region dividing means, an optical system 103 as a light guiding means, a diffraction element 104 as a spectral means, It has a line sensor 105 as a light receiving means, a medium fixing means 106 for fixing and holding the medium, and a lens array 107 as an imaging means.

媒体固定手段106は、例えばガラス等の透明材料で形成され、媒体10を密着させて保持する。媒体固定手段106は、例えば媒体10の端部を固定保持するクリップ等の固定部材を有し、媒体10の姿勢を矯正する。媒体固定手段106を設けることで、媒体10とライン照明光源101との距離を均一に保ち、媒体10の位置によって計測結果にばらつきが生じるのを防止できる。   The medium fixing means 106 is formed of a transparent material such as glass, and holds the medium 10 in close contact. The medium fixing means 106 has a fixing member such as a clip that fixes and holds the end of the medium 10, for example, and corrects the posture of the medium 10. By providing the medium fixing means 106, it is possible to keep the distance between the medium 10 and the line illumination light source 101 uniform, and to prevent the measurement result from varying depending on the position of the medium 10.

また、レンズアレイ107は媒体固定手段106とは別に構成することもできるが、レンズアレイ107と媒体固定手段106とを一体に形成することが好ましい。一体に形成することで、媒体10とレンズアレイ107との距離を一定に保ち、光学系の光軸方向への位置ずれを排除し、計測精度を高めることができる。   Although the lens array 107 can be configured separately from the medium fixing means 106, it is preferable that the lens array 107 and the medium fixing means 106 are integrally formed. By forming them integrally, the distance between the medium 10 and the lens array 107 can be kept constant, displacement of the optical system in the optical axis direction can be eliminated, and measurement accuracy can be improved.

ここで、媒体固定手段106とレンズアレイ107は、図17に示す様に、媒体10の全体を覆うことができる大きさで、全面に渡ってレンズアレイ107が形成されていることが好ましい。また、図18に示す様に、レンズアレイ107を媒体10の幅方向に1ライン又は複数ラインに限定し、媒体10又は分光特性取得装置3の何れか一方を移動させて媒体10の全面を計測する様に構成することもできる。何れの構成によっても、媒体10を透過する光束の光軸方向の位置ずれを排除することができる。   Here, as shown in FIG. 17, the medium fixing means 106 and the lens array 107 are preferably large enough to cover the entire medium 10, and the lens array 107 is preferably formed over the entire surface. In addition, as shown in FIG. 18, the lens array 107 is limited to one line or a plurality of lines in the width direction of the medium 10, and either the medium 10 or the spectral characteristic acquisition device 3 is moved to measure the entire surface of the medium 10. It can also be configured to do. In any configuration, it is possible to eliminate the positional deviation in the optical axis direction of the light beam transmitted through the medium 10.

また、図19に示す様に、媒体固定手段106の媒体10を固定して保持する面に、複数の開口を備える遮光部材110を設けることで、計測対象領域を分割し、媒体10上で隣接する画像から受ける影響を低減し、誤差が生じるのを防止することができる。また、媒体10の計測対象領域を遮光部材110の開口の位置に合わせることで、媒体10上のどの位置を計測しているのかを容易に確認できる。   Further, as shown in FIG. 19, by providing a light shielding member 110 having a plurality of openings on the surface of the medium fixing unit 106 that fixes and holds the medium 10, the measurement target region is divided and adjacent to the medium 10. It is possible to reduce the influence received from the image to be generated and prevent an error from occurring. Further, by aligning the measurement target area of the medium 10 with the position of the opening of the light shielding member 110, it is possible to easily confirm which position on the medium 10 is being measured.

この様に、第3の実施形態によれば、媒体10を固定して保持する媒体固定手段106を設けることで、媒体10とライン照明光源101との距離を均一に保ち、測定精度を高めることができる。また、結像手段であるレンズアレイ107と媒体固定手段106とを一体に形成することで、媒体10とレンズアレイ107との距離を一定に保ち、光学系の光軸方向への位置ずれを排除し、計測精度をさらに高めることができる。   As described above, according to the third embodiment, by providing the medium fixing means 106 that fixes and holds the medium 10, the distance between the medium 10 and the line illumination light source 101 is kept uniform, and the measurement accuracy is improved. Can do. Further, by forming the lens array 107 and the medium fixing means 106 as the imaging means integrally, the distance between the medium 10 and the lens array 107 is kept constant, and displacement of the optical system in the optical axis direction is eliminated. In addition, the measurement accuracy can be further increased.

[第4の実施形態]
第4の実施形態では、分光特性取得装置を用いて画像評価装置を構成する例を示す。図20は、第4の実施形態に係る画像評価装置4の構成例を示す側面図である。
[Fourth Embodiment]
In the fourth embodiment, an example in which an image evaluation apparatus is configured using a spectral characteristic acquisition apparatus will be described. FIG. 20 is a side view illustrating a configuration example of the image evaluation device 4 according to the fourth embodiment.

画像評価装置4は、例えば電子写真方式の画像形成装置等によって媒体10上に形成された画像を全幅に渡って評価する。画像評価装置4は、第1の実施形態の分光特性取得装置1を1つ又は媒体10の幅方向(X方向)に複数並列して構成される。   The image evaluation apparatus 4 evaluates an image formed on the medium 10 by, for example, an electrophotographic image forming apparatus over the entire width. The image evaluation apparatus 4 is configured by arranging one or more spectral characteristic acquisition apparatuses 1 of the first embodiment in parallel in the width direction (X direction) of the medium 10.

画像評価装置4は、画像評価手段112と媒体10を移動させる移動手段である搬送ローラ111とを有する。搬送ローラ111は、図20においてY方向に媒体10を搬送する。なお、画像評価装置5では、媒体10を移動させる様に構成しているが、画像評価装置4を媒体10に対して相対的に移動する様に構成しても良い。また、移動手段としては、搬送ローラ以外にも、搬送ベルト等を用いることもできる。   The image evaluation apparatus 4 includes an image evaluation unit 112 and a conveyance roller 111 that is a moving unit that moves the medium 10. The transport roller 111 transports the medium 10 in the Y direction in FIG. Note that the image evaluation apparatus 5 is configured to move the medium 10, but the image evaluation apparatus 4 may be configured to move relative to the medium 10. In addition to the transport roller, a transport belt or the like can be used as the moving means.

画像評価手段112は、ラインセンサ105からの出力を合成してXYZやL*a*b*等の側色データを算出し、媒体10上に複数色で形成された画像の色を評価する機能を有する。画像評価手段112では、既知の、若しくは記録媒体搬送機構に装着されるエンコーダセンサからの速度情報を元に、媒体10の画像形成部全面に渡る分光画像データを算出できる。   The image evaluation unit 112 combines the outputs from the line sensor 105 to calculate side color data such as XYZ and L * a * b *, and evaluates the color of the image formed on the medium 10 with a plurality of colors. Have The image evaluation unit 112 can calculate spectral image data over the entire image forming unit of the medium 10 based on speed information from an encoder sensor that is known or mounted on the recording medium conveyance mechanism.

また、画像評価装置4は、画像評価手段112において、ラインセンサ105によって得られた側色結果とマスタ画像とを比較し、マスタ画像との差を抽出して表示することが好ましい。これによって、作業者が簡単にマスタ画像との比較を実行できる。さらに、マスタ画像としてはデジタルマスタ画像を外部から入力出来る様に構成しても良く、画像評価装置5によって測定したある媒体10の測定結果をマスタ画像として設定しても良い。   In the image evaluation device 4, it is preferable that the image evaluation unit 112 compares the side color result obtained by the line sensor 105 with the master image, and extracts and displays the difference from the master image. As a result, the operator can easily perform comparison with the master image. Further, the master image may be configured so that a digital master image can be input from the outside, and the measurement result of a certain medium 10 measured by the image evaluation device 5 may be set as the master image.

なお、画像評価装置5において、第1の実施形態の分光特性取得装置1に代えて、第2又は第3の実施形態の分光特性取得装置を用いることもできる。   In addition, in the image evaluation apparatus 5, it can replace with the spectral characteristic acquisition apparatus 1 of 1st Embodiment, and can also use the spectral characteristic acquisition apparatus of 2nd or 3rd Embodiment.

この様に、第4の実施形態によれば、分光特性取得装置を用いて画像評価装置を構成することで、搬送される記録媒体上に形成された画像等の対象物の色の評価を高速に行うことができる画像評価装置を実現できる。   As described above, according to the fourth embodiment, by configuring the image evaluation apparatus using the spectral characteristic acquisition apparatus, the color of an object such as an image formed on the transported recording medium can be evaluated at high speed. It is possible to realize an image evaluation apparatus that can be performed in a simple manner.

[第5の実施形態]
第5の実施形態では、第4の実施形態の画像評価装置4を有する画像形成装置5の例を示す。図21は、第5の実施形態の画像形成装置5の構成例を示す図である。
[Fifth Embodiment]
In the fifth embodiment, an example of an image forming apparatus 5 having the image evaluation apparatus 4 of the fourth embodiment is shown. FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of the image forming apparatus 5 according to the fifth embodiment.

図21に示す様に、画像形成装置5は、第4の実施形態の画像評価装置4と、給紙カセット501a,501bと、給紙ローラ502と、コントローラ503と、走査光学系504と、感光体505と、中間転写体506と、定着ローラ507と、排紙ローラ508とを有し、媒体10の表面に画像を形成する。   As shown in FIG. 21, the image forming apparatus 5 includes an image evaluation apparatus 4 according to the fourth embodiment, paper feed cassettes 501a and 501b, a paper feed roller 502, a controller 503, a scanning optical system 504, and a photosensitive. A body 505, an intermediate transfer body 506, a fixing roller 507, and a paper discharge roller 508 are formed to form an image on the surface of the medium 10.

画像形成装置5において、給紙カセット501a,501bから図示しないガイド、給紙ローラ502により搬送された媒体10が、走査光学系504により感光体505に露光され、色材が付与されることで現像される。現像された画像は、中間転写体506上に1次転写され、ついで中間転写体506から媒体10上に2次転写される。   In the image forming apparatus 5, the medium 10 conveyed from the paper feed cassettes 501 a and 501 b by a guide (not shown) and the paper feed roller 502 is exposed to the photosensitive member 505 by the scanning optical system 504, and development is performed by applying a color material. Is done. The developed image is primarily transferred onto the intermediate transfer member 506 and then secondarily transferred from the intermediate transfer member 506 onto the medium 10.

媒体10上に転写された画像は定着ローラ507により定着され、画像形成された媒体10は排紙ローラ508により排紙される。画像評価装置5は、記録媒体10に画像が形成された状態で評価を行うために、定着ローラ507の後段に設置されている。   The image transferred onto the medium 10 is fixed by the fixing roller 507, and the image-formed medium 10 is discharged by the paper discharge roller 508. The image evaluation device 5 is installed at the subsequent stage of the fixing roller 507 in order to perform evaluation with an image formed on the recording medium 10.

この様に、第5の実施形態によれば、画像評価装置4を備えることで、媒体10上に形成された画像の評価結果を現像、転写、定着プロセス等における画像形成条件に反映させることで、常に色変動等の無い高品質画像を提供することができる信頼性の高い画像形成装置を実現できる。   As described above, according to the fifth embodiment, by including the image evaluation device 4, the evaluation result of the image formed on the medium 10 is reflected in the image forming conditions in the development, transfer, fixing process, and the like. Therefore, it is possible to realize a highly reliable image forming apparatus that can always provide a high-quality image free from color fluctuations.

なお、実施形態に係る分光特性取得装置及び画像評価装置は紙以外の例えばプラスチック等に印刷した画像等から分光特性を取得して画像を評価することが可能であり、例えば紙幣やクレジットカードの真偽や種類を評価する評価装置に応用することも可能である。   Note that the spectral characteristic acquisition apparatus and the image evaluation apparatus according to the embodiment can evaluate spectral characteristics by acquiring spectral characteristics from an image printed on, for example, plastic other than paper, for example, authenticity of banknotes and credit cards. It is also possible to apply to an evaluation device that evaluates fake and types.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the configurations shown here, such as combinations with other elements, etc., in the configurations described in the above embodiments. These points can be changed without departing from the spirit of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.

1〜3 分光特性取得装置
4 画像評価装置
5 画像形成装置
10 媒体
101 ライン照明光源(光照射手段)
102 開口アレイ(領域分割手段)
103 光学系(導光手段)
104 回折素子(分光手段)
105 ラインセンサ(受光手段)
106 媒体固定手段
107 レンズアレイ(結像手段)
110 遮光部材
111 搬送ローラ(移動手段)
112 画像評価手段
1-3 Spectral characteristic acquisition device 4 Image evaluation device 5 Image forming device 10 Medium 101 Line illumination light source (light irradiation means)
102 Aperture array (area dividing means)
103 Optical system (light guiding means)
104 Diffraction element (spectral means)
105 Line sensor (light receiving means)
106 Medium fixing means 107 Lens array (imaging means)
110 Shading member 111 Conveying roller (moving means)
112 Image evaluation means

特表2008−518218号公報Special table 2008-518218 gazette 特開2005−315883号公報JP 2005-315883 A

Claims (6)

媒体に光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段から照射されて前記媒体を透過した前記光を領域分割する領域分割手段と、
前記領域分割手段により領域分割された前記光を導く導光手段と、
前記導光手段により導かれた前記光を分光する分光手段と、
前記分光手段により分光された前記光を受光する受光手段と、
を有し、分光特性を取得する分光特性取得装置であって、
前記光照射手段は、前記媒体に光を透過させる
ことを特徴とする分光特性取得装置。
A light irradiation means for irradiating the medium with light;
Area dividing means for dividing the light irradiated from the light irradiation means and transmitted through the medium;
A light guiding means for guiding the light divided by the area dividing means;
A spectroscopic means for splitting the light guided by the light guide means;
A light receiving means for receiving the light split by the spectroscopic means;
A spectral characteristic acquisition device for acquiring spectral characteristics,
The spectral characteristic acquisition apparatus according to claim 1, wherein the light irradiation means transmits light to the medium.
前記媒体と前記領域分割手段の間に設けられ、前記媒体を透過した前記光を前記領域分割手段に結像する結像手段を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の分光特性取得装置。
The spectral characteristic acquisition apparatus according to claim 1, further comprising an imaging unit that is provided between the medium and the region dividing unit and forms an image of the light transmitted through the medium on the region dividing unit.
前記媒体を固定して保持する透明な材料からなる板状の媒体固定手段を有し、
前記結像手段は、前記媒体固定手段と一体に形成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の分光特性取得装置。
Having plate-like medium fixing means made of a transparent material for fixing and holding the medium;
The spectral characteristic acquisition apparatus according to claim 2, wherein the imaging unit is formed integrally with the medium fixing unit.
前記媒体固定手段は、前記媒体を固定して保持する面に、複数の開口を備える遮光部材を有する
ことを特徴とする請求項3に記載の分光特性取得装置。
The spectral characteristic acquisition apparatus according to claim 3, wherein the medium fixing unit includes a light shielding member having a plurality of openings on a surface for fixing and holding the medium.
請求項1から4の何れか一項に記載の分光特性取得装置と、
前記媒体及び前記分光特性取得装置の何れか一方を移動させる移動手段と、
前記分光特性取得装置が、前記媒体上の対象物から取得した分光特性に基づいて、前記対象物の色を評価する画像評価手段と、
を備えることを特徴とする画像評価装置。
The spectral characteristic acquisition device according to any one of claims 1 to 4,
Moving means for moving one of the medium and the spectral characteristic acquisition device;
The spectral characteristic acquisition device evaluates the color of the object based on the spectral characteristic acquired from the object on the medium; and
An image evaluation apparatus comprising:
請求項5に記載の画像評価装置を備えることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the image evaluation apparatus according to claim 5.
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