JP2014160206A - 画像形成装置およびキャリブレーション用のテストチャート - Google Patents

Abstract

【課題】蓄積時間の長さに応じて搬送方向におけるパターンの長さが決定されるため、従来よりもパターンのサイズを減少させる。
【解決手段】画像形成装置を調整するためのキャリブレーション用のテストチャートには、１つまたは複数の色材を用いて複数の測定用画像（テストパターン）が形成される。複数のテストパターンからのそれぞれの反射光は、テストパターンごとに定められた蓄積時間の間にわたりカラーセンサの受光素子で蓄積される。テストパターンごとに蓄積時間を決定するのは、テストパターンごとにカラーセンサのダイナミックレンジを十分に確保しつつカラーセンサの出力の飽和を抑制するためである。とりわけ、テストチャートの搬送方向における各テストパターンの長さは、テストパターンごとの蓄積時間の長さに応じて決定される。
【選択図】 図７

Description

本発明は、色安定性を維持するためのキャリブレーションを実行可能な画像形成装置、およびキャリブレーション用のテストチャートに関する。

画像形成装置の色安定性を維持するためには、測定用画像（テストパターン）を読み取って様々な画像処理条件や画像形成条件などを調整しなければならない。この調整処理はキャリブレーションと呼ばれる。テストパターンは分光タイプのカラーセンサによって読み取られるが、色ごとに適切な露光時間は異なる。測定対象物からの入射光の光量が多い場合は露光時間を短くし、入射光の光量が少ない場合は露光時間を長くする必要がある。特許文献１では、作成された画像パターンの色や濃度に応じてカラーセンサの受光素子の蓄積時間を変更することが提案されている。これにより、画像パターンの色や濃度によらず十分な精度で画像パターンの色や濃度を検知できるようになる。

特開２００７−２７４４３８号公報

テストパターンが記録されたシート（テストチャート）は、一定の速度で搬送される。よって、蓄積時間が長いパターンの搬送方向の長さは長くなり、蓄積時間が長いパターンの搬送方向の長さは短くてよい。しかし、従来は、どのテストパターンについても搬送方向の長さは、蓄積時間が最長のテストパターンを基準として定められた一定の長さであった。しかも、高精度にキャリブレーションを行うためには、多くの種類のパターンも必要となる。よって、必要となるシートの枚数も増加しやすい。また、蓄積時間が短いパターンについては過剰なサイズであるため、パターンを形成するために過剰にトナーが消費されていた。

そこで、本発明は、パターンのサイズを減少させ、シートの枚数や色材の消費量を削減可能な画像形成装置およびテストチャートを提供することを目的とする。

本発明は、
１つまたは複数の色材を用いて複数の測定用画像をシートに形成することで、画像形成装置を調整するためのキャリブレーション用のテストチャートを作成する画像形成手段と、
テストチャートを搬送する搬送手段と、
搬送手段により搬送されるテストチャートに形成されている複数の測定用画像を測定する測定手段と、を有し、
複数の測定用画像からのそれぞれの反射光は、各測定用画像ごとに定められた蓄積時間の間にわたり測定手段の受光素子で蓄積され、画像形成手段は、テストチャートの搬送方向における各測定用画像の長さが各測定用画像ごとの蓄積時間の長さに応じた長さとなるように各測定用画像を形成することを特徴とする画像形成装置を提供する。

また、本発明は、
画像形成装置を調整するためのキャリブレーション用のテストチャートであって、
１つまたは複数の色材を用いて形成された複数の測定用画像を有し、
複数の測定用画像からのそれぞれの反射光は、各測定用画像ごとに定められた蓄積時間の間にわたり受光素子で蓄積され、テストチャートの搬送方向における各測定用画像の長さは、各測定用画像ごとの蓄積時間の長さに応じた長さであることを特徴とする。

本発明によれば、蓄積時間の長さに応じて搬送方向におけるパターンの長さが決定されるため、従来よりもパターンのサイズを減少させることができる。その結果、シートの枚数や色材の消費量を削減可能となる。

画像形成装置の概略構成図 カラーセンサの概略構成図 制御部の概略構成図 テストパターンを生成するための画像信号値の一例を示す表 波長と蓄積時間に対する反射光量を示す図 平均化処理回数に対する色差を示す図 蓄積設定とテストパターンのサイズとの関係を示す表 テストパターンの配置例を示す図 テストパターンの配置例を示す図 蓄積設定の違いによる色差を示す図 プレスキャン及びメインスキャンの各ステップを示すフローチャート テストパターンのプレスキャン領域とメインスキャン領域の一例を示す図 基本蓄積設定の一例を示す図 テストパターンの配置例を示す図 テストパターンの配置例を示す図 テストパターンの配置例を示す図 パターン種ごとのパラメータの一例を示す図

＜実施形態１＞
本実施形態は、画像形成装置を調整するためのキャリブレーション用のテストチャートに関するものである。キャリブレーションとは、たとえば、最大濃度や階調補正、カラーマッチングプロファイルを作成する処理である。テストチャートには、１つまたは複数の色材を用いて複数の測定用画像（テストパターン）が形成される。複数のテストパターンからのそれぞれの反射光は、各テストパターンごとに定められた蓄積時間の間にわたりカラーセンサの受光素子で蓄積される。各テストパターンごとに蓄積時間を決定するのは、各テストパターンごとにカラーセンサのダイナミックレンジを十分に確保しつつカラーセンサの出力の飽和を抑制するためである。とりわけ、本実施形態では、テストチャートの搬送方向における各テストパターンの長さを、各テストパターンごとの蓄積時間の長さに応じた長さとする。これにより、カラーセンサによって読まれない無駄な領域を削減できるため、従来よりもパターンのサイズを減少させることができる。その結果、シートの枚数や色材の消費量を削減可能となる。

（画像形成装置）
図１を用いて実施形態に係る画像形成装置１００について説明する。本実施形態では、一例として、画像形成方式として電子写真方式を採用する。しかし、本発明は、インクジェット方式や昇華方式にも適用できる。なお、インクジェット方式では、インクを吐出してシートに画像を形成する像形成手段やインクを乾燥させる定着手段（乾燥手段）が使用される。

図１は画像形成装置１００の構造を示す断面図である。画像形成装置１００は、筐体１０１を備える。筐体１０１には、プリンタ部（画像形成エンジン）を構成するための各機構と、制御ボード収納部１０４とが設けられている。制御ボード収納部１０４には、各機構による各印刷プロセス処理（たとえば、給紙処理など）に関する制御を行なうエンジン制御部１０２と、画像処理などを行うプリンタコントローラ１０３が収納されている。

図１が示すように、ＹＭＣＫに対応した４つのステーション１２０、１２１、１２２、１２３が設けられている。ステーション１２０、１２１、１２２、１２３は、トナーをシートに転写して画像を形成する画像形成部である。とりわけ、ステーション１２０、１２１、１２２、１２３は、１つまたは複数の色材を用いて複数のテストパターンをシートに形成することで、画像形成装置１００を調整するためのキャリブレーション用のテストチャートを作成する画像形成手段として機能する。なお、ここで、ＹＭＣＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの略称である。各ステーションは、ほぼ共通の部品により構成されている。感光ドラム１０５は、像担持体の一種であり、一次帯電器１１１により一様の表面電位に帯電する。感光ドラム１０５は、レーザ１０８が出力するレーザ光によって、潜像が形成される。現像器１１２は、色材（トナー）を用いて潜像を現像してトナー像を形成する。トナー像（可視像）は、中間転写体１０６上に一次転写される。中間転写体１０６上に形成された可視像は、収納庫１１３から搬送されてきたシート１１０に対して、転写ローラ１１４に二次転写される。

本実施形態の定着処理機構は、シート１１０に転写されたトナー像を加熱および加圧してシート１１０に定着させる第一定着器１５０および第二定着器１６０を有している。第一定着器１５０には、シート１１０に熱を加えるための定着ローラ１５１、シート１１０を定着ローラ１５１に圧接させるための加圧ベルト１５２、定着完了を検知する第一定着後センサ１５３を含む。これらローラは中空ローラであり、内部にそれぞれヒータを有している。また、これらローラは、不図示のモータにより駆動されて、シート１１０を搬送する。第二定着器１６０は、第一定着器１５０よりもシート１１０の搬送方向で下流に配置されている。第二定着器１６０は、第一定着器１５０により定着したシート１１０上のトナー像に対してグロスを付加したり、定着性を確保したりする。第二定着器１６０も、第一定着器１５０と同様に定着ローラ１６１、加圧ローラ１６２、第二定着後センサ１６３を有している。シート１１０の種類によっては第二定着器１６０を通す必要がない。この場合、エネルギ消費量低減の目的で第二定着器１６０を経由せずにシート１１０は搬送経路１３０を通過する。搬送経路切り替えフラッパ１３１は、シート１１０を搬送経路１３０へ誘導するか、第二定着器１６０に誘導するかを切り替える切替手段として機能する。

搬送経路切り替えフラッパ１３２は、シート１１０を排出経路１３５へと誘導するか、外部への排出経路１３９に誘導する誘導部材である。排出経路１３５には、反転センサ１３７が設けられている。シート１１０の先端は、反転センサ１３７を通過し、反転部１３６へ搬送される。反転センサ１３７がシート１１０の後端を検出すると、シート１１０の搬送方向が切り替えられる。つまり、矢印Ｃが示す搬送方向から矢印Ｄが示す搬送方向に切り替わる。搬送経路切り替えフラッパ１３３は、シート１１０を両面画像形成用の搬送経路１３８へと誘導するか、排出経路１３５に誘導する誘導部材である。搬送経路切り替えフラッパ１３４は、シート１１０を外部への排出経路１３９に誘導する誘導部材である。なお、排出経路１３５や排出経路１３９などの搬送路には多数の搬送ローラ１４０が設けられている。

シート１１０の搬送方向において第二定着器１６０よりも下流には、シート１１０上のパターン画像を検知するカラーセンサ２００が配置されている。カラーセンサ２００は、シートの搬送方向において第一定着器１５０および第二定着器１６０よりも下流でシートに定着した画像の色を測定する色測定部として機能する。カラーセンサ２００は、排出経路１３９や搬送経路１３８、搬送経路１３０に配置されていてもよい。操作パネル１８０からキャリブレーションが指示されると、エンジン制御部１０２は最大濃度補正、階調補正、多次色調整（ＩＣＣプロファイルの作成）などのキャリブレーションを実行する。

本実施形態では、テストパターンが形成されたシートは搬送経路１３０から排出経路１３５へ搬送され、カラーセンサ２００によってプレスキャンされる。プレスキャンが完了したシートは反転部１３６へ搬送される。ここで、シートの進行方向が反転する。シートは、排出経路１３５を逆走し、再び、カラーセンサ２００へ搬送され、メインスキャンが実行される。なお、プレスキャンが完了したシートを、別の経路を通じて搬送し、カラーセンサ２００へ導いてもよい。たとえば、シートの１面目と２面目との両面に画像を形成するために１面目に画像が形成されたシートを搬送する搬送路である搬送経路１３８を利用してもよい。この場合の搬送順序は、反転部１３６＝＞搬送経路１３８＝＞搬送経路１３０＝＞排出経路１３５＝＞反転部１３６＝＞搬送経路１３８＝＞搬送経路１３０＝＞排出経路１３５といった順序となる。この場合、シートは、搬送経路１３８を２度通過し、カラーセンサ２００をトータルで３回にわたり通過することになる。これは、１度目にカラーセンサ２００を通過するときは、テストパターンが形成された１面目がカラーセンサ２００に面しているが、２度目にカラーセンサ２００を通過するときは、２面目がカラーセンサ２００に面してしまうからである。シートが３度目にカラーセンサ２００を通過するときに、１面目が再びカラーセンサ２００に対向するため、メインスキャンが実行される。なお、重要なことは、テストパターンが形成されたシートが２回以上にわたりカラーセンサ２００を通過することで、一回目の通過時にプレスキャンが実行され、二回目の通過時にメインスキャンが実行されることである。そのため、シートが２回以上にわたりカラーセンサ２００を通過する限り、シートはどのような搬送路を搬送されてもよい。

このように、搬送ローラ１４０は複数の測定用画像（テストパターン）が形成されたシート（テストチャート）を搬送する搬送手段として機能する。カラーセンサ２００は、搬送ローラ１４０により搬送されているシートから複数のテストパターンを測定（プレスキャンやメインスキャンなど）する測定手段として機能する。

（カラーセンサ）
図２を用いて、分光タイプのカラーセンサ２００の構造及び色測定動作について説明する。なお、本実施形態の特徴である蓄積時間を変更することが可能なカラーセンサであれば、ここに記載されたものに限定されない。蓄積時間とは、カラーセンサ２００がテストパターンからの反射光を受光素子に蓄積する時間のことである。

図２はカラーセンサ２００の構造を示す図である。白色ＬＥＤ２０１は、シート１１０上のテストパターン２２０に光を照射する発光素子である。回折格子２０２はテストパターン２２０から反射した光を波長ごとに分光する分光部品である。ラインセンサ２０３は、回折格子２０２により波長ごとに分解された光を検出するｎ個の受光素子を備えた光検出素子である。ラインセンサ２０３は、上位のコントローラの指示にしたがった蓄積時間にわたり、テストパターンからの反射光を受光して受光した反射光量に応じた電荷を蓄積し、反射光量に応じた出力信号を出力する。なお、蓄積時間は、上位のコントローラによって各テストパターンごとに指定される。演算部２０４は、ラインセンサ２０３により検出された各画素の光強度値から各種の演算を行う。メモリ２０５は、演算部２０４が使用する各種のデータを保存する。演算部２０４は、たとえば、光強度値から分光演算する分光演算部やＬａｂ値を演算するＬａｂ演算部などを有する。なお、演算部２０４は、たとえば、各テストパターンごとに、サンプル回数（平均化処理回数）だけ反射光量をサンプルし、平均値を算出してもよい。この平均化処理は、テストパターンの濃度ムラなどの影響を緩和するために有効である。白色ＬＥＤ２０１から照射された光をシート１１０上のテストパターン２２０に集光したり、テストパターン２２０から反射した光を回折格子２０２に集光したりするレンズ２０６がさらに設けられてもよい。なお、カラーセンサ２００は、シートを搬送する搬送部（搬送ローラ１４０）によって搬送されているテストパターン２２０の色を測定する。なお、複数のカラーセンサ２００を色測定器として設置する場合、演算部２０４およびメモリ２０５は複数のカラーセンサ２００に対して１組だけ設けてもよい。これにより、複数のカラーセンサ２００からの色測定値に関する処理を統合して実行することができ、プリンタコントローラ１０３の負荷を軽減できるからである。また、部品点数を削減できるため、製造コストの低減効果も発揮できる。

（各種動作説明）
画像形成装置１００は、少なくとも通常画像形成モードとキャリブレーションモードとを有している。通常画像形成モードは、ホストコンピュータ３０１から投入された印刷ジョブにしたがって画像をシートに形成したり、イメージスキャナによって読み取った原稿の画像をシートに形成したりするモードである。キャリブレーションモードは、画像形成装置１００の色再現性や階調特性を所望の状態に維持するモードである。キャリブレーションモードでは、たとえば、最大濃度補正、階調補正、カラーマッチングプロファイルの作成などが実行される。

（色変換処理）
図３を用いて、色変換処理について説明する。カラー画像を形成する際に、Ｉ／Ｆ３０２は、ホストコンピュータや操作パネル１８０、外部メモリ等からＲＧＢ信号値を入力される。なお、ＪａｐａｎＣｏｌｏｒなどの標準印刷ＣＭＹＫ信号値を想定した画像信号が入力されてもよい。外部入力用の入力ＩＣＣプロファイル格納部１１１１は、Ｉ／Ｆ３０２を通じて入力された画像信号に対して、ＲＧＢ→Ｌ＊ａ＊ｂ＊変換またはＣＭＹＫ→Ｌ＊ａ＊ｂ＊変換を実行する。入力ＩＣＣプロファイル格納部１１１１は、入力ＩＣＣプロファイルを用いて色変換を実行する。入力ＩＣＣプロファイルは、入力画像信号のガンマをコントロールする１次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）、ダイレクトマッピングといわれる多次色ＬＵＴ、生成された変換データのガンマをコントロールする１次元ＬＵＴなどである。これらのテーブルにより、入力画像信号は、デバイスに依存した色空間からデバイスに依存しないＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換される。Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系に変換された画像信号は、ＣＭＭ（カラーマネージメントモジュール）１１１２に入力される。ＣＭＭ１１１２は、入力された画像信号に対して、ＧＡＭＵＴ変換や、光源種ミスマッチ（色温度設定のミスマッチとも言う）色変換などを実行する。ＧＡＭＵＴ変換は、入力機器としての外部Ｉ／Ｆの読取色空間と、出力機器としての画像形成装置１００の出力色再現範囲と間のミスマッチをマッピングする。光源種ミスマッチ色変換は、入力時の光源種と出力物を観察するときの光源種とのミスマッチを調整するための色変換である。これにより、Ｌ＊ａ＊ｂ＊データはＬ＊’ａ＊’ｂ＊’データへ変換される。Ｌ＊’ａ＊’ｂ＊’データは、出力ＩＣＣ出力プロファイル格納部１１１３に入力され、そこに格納されている出力ＩＣＣプロファイルによって色変換される。これにより、出力機器に依存したＣＭＹＫ（Ｃｙａｎ Ｍａｇｅｎｔａ Ｙｅｌｌｏｗ Ｂｌａｃｋ）信号へと変換され、ＬＵＴ部１１３４に出力される。ＬＵＴ部１１３４は、ＬＵＴ作成部１１３３が作成したＬＵＴを用いてＣＭＹＫ信号値の階調を補正し、プリンタ部１２０１に出力する。プリンタ部１２０１のエンジン制御部１０２は、４つのステーション１２０、１２１、１２２、１２３の露光部（レーザ１０８）を制御し、潜像を感光ドラム１０５上に形成させる。エンジン制御部１０２は、搬送ローラ１４０を回転させるモータ１４１を制御したり、ソレノイド１４２を制御して搬送路を切り替えたりしながら、シートにトナー画像を形成し、外部に排出させる。

（キャリブレーションモード）
操作パネル１８０からのキャリブレーションの実行指示は、操作部Ｉ／Ｆ３１１を通じて、エンジン状態確認部１１０２に入力される。なお、操作パネル１８０からの入力データは、一旦、プリンタコントローラＣＰＵ３１３に入力されてもよい。エンジン状態確認部１１０２の機能はプリンタコントローラＣＰＵ３１３によって実現されてもよい。エンジン状態確認部１１０２は、プリンタコントローラＣＰＵ３１３によりキャリブレーションモードへの移行を指示されると、テストチャートの出力をプリンタ部１２０１に指示するとともに、センサ制御部１１２３に色測定を指示する。テストチャートとは、テストパターンが形成されたシートのことである。エンジン制御部１０２は、キャリブレーションの指示にしたがってテストパターン生成部１４３にテストパターンの画像データを出力させる。テストパターン生成部１４３は、画像処理部１１０１側に搭載されていてもよい。テストパターン生成部１４３は、テストチャートの搬送方向における各テストパターンの長さが各テストパターンごとの蓄積時間の長さに応じた長さとなるように画像信号を作成し、エンジン制御部１０２に出力する。各テストパターンごとの蓄積時間は、テストパターン生成部１４３の内部にあるメモリに格納されていてもよいし、蓄積設定格納部１７２に格納されていてもよい。

キャリブレーションモードにおいて、カラーセンサ２００は、プレスキャンとメインスキャンとを実行する。プレスキャンは、カラーセンサ２００のテストパターンごと（色ごと）の蓄積時間（読み取り時間や露光時間、測定時間ともいう）を調整するために、テストパターンを読み取る処理のことである。メインスキャンは、最大濃度補正、階調補正またはプロファイル作成のために、プレスキャンにより決定された蓄積時間を用いてテストパターンを読み取る処理のことである。プレスキャンにおいて、センサ設定部１７０の蓄積設定決定部１７１は、カラーセンサ２００によりテストパターンの読み取り結果（分光反射率や反射光量）に基づきテストパターンごとの蓄積時間を決定する。なお、プレスキャンにおける各テストパターンごとの蓄積時間としては、予め工場出荷時などに決定された蓄積時間が使用される。蓄積設定格納部１７２は、各テストパターンについて決定されたメインスキャン用の蓄積時間を格納する。プレスキャン用の蓄積時間も蓄積設定格納部１７２に格納されていてもよい。センサ制御部１１２３は、メインスキャンを実行する際に各テストパターンに対応した蓄積時間を読み出してカラーセンサ２００の蓄積時間を制御する。蓄積時間は、数値であってもよいし、蓄積設定１、２、３のような複数のレベルを示す符号であってもよい。メインスキャンによって取得されたカラーセンサ２００の読み取り結果（分光反射率）に基づき、画像処理条件や画像形成条件が調整される。

このように、キャリブレーションモードでは、テストパターン生成部１４３が生成した画像信号に基づいてテストパターンがシートに形成され、カラーセンサ２００により読み取らせ、画像処理条件や画像形成条件が調整される。最大濃度補正部１１３１は、カラーセンサ２００の読み取り結果（分光反射率）をさらに濃度変換部１１３０により変換して得られたＣＭＹＫ信号値（濃度値）に基づき、最大濃度を補正する。最大濃度を補正するためのパラメータとしては、帯電電位、現像電位や露光量などがある。濃度階調補正部１１３２は、テストパターンのＣＭＹＫ信号値（濃度値）に基づき所望の階調性が得られるような露光設定の補正量を算出する。ＬＵＴ作成部１１３３は、露光設定の補正量にしたがってＬＵＴを作成する。また、カラーセンサ２００の読み取り結果（分光反射率）は、Ｌａｂ演算部１１２０によってＬａｂ値に変換され、カラーセンサ用入力ＩＣＣプロファイル格納部１１２１に格納されているプロファイルによって変換され、プロファイル作成部１１２２に入力される。プロファイル作成部１１２２は、多次色の変動を抑えるための多次元ＬＵＴであるプロファイルを作成するキャラクタライゼーション（多次色ＣＡＬ）を行う。優れた色再現性を実現するプロファイルとして、ここでは近年市場で受け入れられているＩＣＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）プロファイルを用いることとする。本発明は、ＩＣＣプロファイル以外のカラーマッチングプロファイルにも適用できる。たとえば、Ａｄｏｂｅ社が提唱したＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔのレベル２から採用されているＣＲＤやＰｈｏｔｏｓｈｏｐ（登録商標）内の色分解テーブル、墨版情報を維持するＥＦＩ社のＣｏｌｏｒＷｉｓｅ内ＣＭＹＫシミュレーションなどもある。ＣＲＤは、Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙの略称である。プロファイル作成部１１２２は、たとえば、特開２００９−００４８６５号公報に記載されている方法にしたがってプロファイルを作成してもよい。最大濃度補正、階調補正やプロファイル作成は、すでに公知の技術を採用できるため、ここでは詳細には説明しない。

（テストパターンの一例）
図４は、テストチャートに含まれているテストパターンを生成するためのＹＭＣＫ画像信号の一例を示す図である。図４には８１種類のテストパターンについてのＹＭＣＫ画像信号が示されているが、テストチャートの用途に応じて、テストパターンの数は変更されてもよい。たとえば、ＩＳＯ１２６４２のテストフォーム（テストチャート）では、９２８個のテストパターンが存在する。

●テストパターンのサイズ
各テストパターンのサイズ（搬送方向における長さ）は、蓄積時間、搬送速度、平均化処理回数を考慮して決定される。たとえば、テストパターンのサイズは以下のような式によって算出される：
Ｓ＝ＰＳ × ｔ × Ｎ ・・・式１
ここで、ＰＳは、テストパターンが形成されたシートの搬送速度（ｍｍ／ｓ）である。ｔは、各テストパターン内においてカラーセンサ２００に入射するテストパターンからの反射光の光量を適正な光量にするために必要となる蓄積時間（ｓ）である。Ｎは、各テストパターン内における微小領域のムラを平均化するために必要とされる色測定回数である。本実施形態では、説明の便宜上、ＰＳを２５０ｍｍ／ｓと仮定した。蓄積時間ｔと平均化処理回数Ｎは各テストパターンごとに異なる。テストパターンのサイズは工場出荷時に決定されてもよいし、テストパターン生成部１４３が各テストパターンの長さを動的に決定してもよい。このように、テストパターン生成部１４３は、各テストパターンの長さを、そのテストパターンについての蓄積時間ｔとテストチャートの搬送速度ＰＳとに基づき決定する決定手段として機能する。式１が示すように、テストパターン生成部１４３は、各テストパターンの長さを、そのテストパターンについての蓄積時間ｔとテストチャートの搬送速度ＰＳとさらにそのテストパターンのサンプル回数（平均化処理回数Ｎ）とに基づき算出してもよい。

●蓄積設定
図４に示したテーブルによれば、８１個のテストパターンのそれぞれについてカラーセンサ２００が適用する蓄積設定も登録されている。蓄積設定は、カラーセンサ２００がテストパターンからの反射光を測定する時間（蓄積時間、測定時間または露光時間と呼ばれてもよい）に関する設定である。図４によれば、各テストパターンには、複数レベル（例：３段階）ある蓄積設定のうちいずれか１つが割り当てられている。各蓄積設定においてテストパターンを１回測定する時間は、たとえば、以下のようになる：
蓄積設定１： ３ｍｓ
蓄積設定２： ６ｍｓ
蓄積設定３： １２ｍｓ
ここで、各テストパターンについての蓄積設定の決定方法について説明する。図４において濃度の濃い（暗部）テストパターンと濃度の薄い（明部）テストパターンについて比較してみる。

図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、蓄積時間の違いと反射光量との関係を示す図である。横軸は波長を示し、縦軸は反射光量を示している。とりわけ、図５（Ａ）は、暗部テストパターンの代表例であるパターン番号が８１番のテストパターンについて蓄積時間と反射光量との関係を示している。図５（Ｂ）は、明部テストパターンの代表例であるパターン番号が１３番のテストパターンについて蓄積時間と反射光量との関係を示している。なお、図５（Ａ）および図５（Ｂ）においては３つの蓄積設定に対する反射光量を示している。ここでの反射光量は、カラーセンサ２００に入射するテストパターンからの反射光の光量から暗出力値が減算されて求められている。暗出力値とは、カラーセンサ２００の光源を発光させなかったときに得られるカラーセンサ２００からの出力値のことである。図５（Ａ）が示すように、８１番の暗部テストパターンについては、蓄積時間を増やしていくと反射光量も増加していくことがわかる。一般に、反射光量が少ない場合、電気信号に対するノイズ成分が占める割合が大きくなる。よって、８１番の暗部テストパターンについては、ダイナミックレンジを大きく取れる蓄積設定３が適正といえる。

一方、１３番の明部テストパターンについては、蓄積設定１が適正と判断できる。ちなみに、蓄積設定２では波長が６００ｎｍ程度以上になると、反射光量が飽和してしまう。蓄積設定３では、波長が５００ｎｍ程度以上で反射光量が飽和してしまう。これは、反射光量を示す信号値が４０９６で制限されていること、および、暗出力値が５９６であることから、反射光量が３５００付近で頭打ちになってしまうことが原因である。このように、多次色補正で使用される８１個のテストパターンには、それぞれ適正な蓄積時間が存在する。

●平均化処理回数
平均化処理回数Ｎは、各テストパターン内において微小領域のムラを平均化するために必要とされる色測定回数（サンプル数）である。平均化処理回数Ｎを適正化することで、色測定精度が向上する。本実施形態においては、平均化処理回数Ｎの設定を３段階（例：４回、８回、１６回）とし、各テストパターンごとに適正値を選択した。各テストパターンについての適正な平均化処理回数Ｎについては予め工場出荷時に決定され、メモリ２０５に記憶される。

図６に、ＣＭＹＫＷＲＧＢのテストパターンの平均化処理回数Ｎと色差ΔＥとの関係を示す。ＣＭＹＫＷＲＧＢは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ホワイト、レッド、グリーン、ブルーを示している。縦軸は、ＣＭＹＫＷＲＧＢのテストパターンを静止状態にて測定した値と、テストパターンを記録したテストチャートを搬送しながらテストパターンを色測定した値との色差ΔＥを示している。横軸は、平均化処理回数Ｎである。これは、テストチャートを搬送しながらテストパターンを色測定し、各テストパターンの測定値の平均値を算出する際に使用された測定値の数（測定回数やサンプル数とも呼べる）である。なお、図６には、比較として平均化処理回数が２回の場合の色差データも示してある。図６を見てわかるように、平均化処理回数Ｎを増やしていくと、静止読みに対する色差ΔＥは小さくなってくることが分かる。すなわち、平均化処理回数Ｎを増やしていくと、色測定精度が上がっていくことがわかる。

図７が示すように、本実施形態では、８１個のテストパターンについての適正な平均化処理回数をそれぞれ１６回に設定した。さらに、図７に示した蓄積時間ｔ、平均化処理回数Ｎなどを式１に代入して求めたパッチサイズも図７に示されている。

本実施形態では、テストパターンのサイズを減少させ、シートの枚数や色材の消費量を削減することを目指している。上述したように、複数のテストパターンからのそれぞれの反射光は、各テストパターンごとに定められた蓄積時間の間にわたりカラーセンサ２００の受光素子で蓄積されることになる。各テストパターンのサイズを最長の蓄積時間（蓄積設定３）を基準として設計すると、テストパターンのサイズに無駄が生じやすい。そこで、式１が示すように、テストパターン生成部１４３は、テストチャートの搬送方向における各テストパターンの長さを、各テストパターンごとの蓄積時間の長さに応じた長さに決定すればよい。これにより、各テストパターンのサイズが適切な長さとなり、テストチャートを構成するシートの枚数を削減できる。また、各テストパターンのサイズが適切な長さとなるため、色材の消費量も削減される。

ここで、比較例を用いて本実施形態の利点について説明する。比較例のテストパターンのサイズは、すべて最長の蓄積時間（蓄積設定３）から求めたサイズとする。すなわち、全てのテストパターンのサイズを最も大きいサイズとしている。

本実施形態の各テストパターンの設定値は図４に示したとおりである。各蓄積設定ごとのテストパターンの個数は、以下のようになる。

・蓄積設定１、平均化処理回数１６回（パターン種Ａ） ； ３４個
・蓄積設定２、平均化処理回数１６回（パターン種Ｂ） ； ２９個
・蓄積設定３、平均化処理回数１６回（パターン種Ｃ） ； １８個
これらの８１個のテストパターンを搬送方向に一列に並べたときの全長は以下のとおりである。
（実施形態１における全長）
＝１２＊３４＋２４＊２９＋４８＊１８
＝２４２４（ｍｍ）
一方、比較例のテストパターンのサイズは、式１から４８ｍｍとなる。つまり、比較例では、全てのテストパターンのサイズが４８ｍｍとなる。
（比較例におけるパターン全長）
＝４８＊８１
＝３８８８（ｍｍ）
よって、実施形態１は、比較例と比較して、約３５％程度も必要な領域を削減できる。次に、テストチャートをＡ３シートで作成する場合に何枚のＡ３シートが必要かを考える。Ａ３シートの搬送方向における全長は４２０ｍｍであるが、そのすべてにテストパターンを配列できるわけではない。たとえば、搬送方向の先端付近は振動しており、振動の影響が測定結果に誤差を与える。この振動の影響を防ぐためのマージンは、たとえば、３０ｍｍである。つまり、Ａ３シートの搬送方向の先端から３０ｍｍまでの領域には、テストパターンを配置しない。よって、Ａ３シートにおいてテストパターンを形成できる領域の長さは、３９０ｍｍである。実施形態１のテストパターンをＡ３シートに形成すると、トータルで７枚のＡ３シートが必要となる。一方で、比較例の場合、１０枚のＡ３シートが必要になる。よって、本実施形態では、比較例と比較して、３枚もＡ３シートを削減できる。

以上説明したように、本実施形態では、テストチャートの搬送方向における各テストパターンの長さを、各テストパターンごとの蓄積時間の長さに応じた長さとする。これにより、カラーセンサによって読まれない無駄な領域を削減できるため、従来よりもパターンのサイズを減少させることができる。その結果、シートの枚数や色材の消費量を削減可能となる。ところで、シートの枚数や色材の消費量を削減する方法として、テストパターンの数を削減する方法も考えられる。しかし、テストパターンの数を削減してしまうと、最大濃度補正や階調補正、カラーマッチングプロファイルの作成に必要となるデータが不足してしまい、画像形成装置の調整精度が低下するだろう。一方で、本発明では、テストパターンの数を減らすわけではないため、画像形成装置の調整精度（キャリブレーション性ｄ）を高精度に維持できる。

本実施形態によれば、テストパターン生成部１４３は、各テストパターンの長さをそのテストパターンについての蓄積時間とテストチャートの搬送速度とに基づき決定する。各テストパターンごとに、ダイナミックレンジを適切にしつつサチレートを発生させない蓄積時間は異なる。また、各テストパターンがカラーセンサ２００を通過する速度はテストチャートの搬送速度に等しい。よって、各テストパターンの長さは、蓄積時間と搬送速度とに比例することになる。なお、テストパターン生成部１４３は、各テストパターンの長さを、さらにそのテストパターンのサンプル回数に基づいて算出してもよい。テストパターンを複数回サンプルすることで濃度ムラなどの影響を緩和できるが、複数回のサンプルを実行するにはそれだけテストパターンの長さを長くする必要がある。

＜実施形態１の変形例＞
実施形態１においては、テストパターンを測定するカラーセンサ２００の数を１つとして説明した。もちろん、カラーセンサ２００の数を２以上としてもよい。この場合、複数のカラーセンサ２００は、たとえば、テストチャートの搬送方向と直交した方向に並べられる。１つのカラーセンサ２００では、１枚のシートに形成された１列のテストパターンしか読み取れないが、複数のカラーセンサ２００であれば、複数列のテストパターンを同時に読み取れる。なお、複数列のテストパターンを読み取れる配置であれば、複数のカラーセンサ２００の配置は自由である。

ここでは、一例として、４つのカラーセンサ２００でテストパターンの色を測定するものとして説明するが、カラーセンサ２００の数は２以上であればよい。なお、複数のカラーセンサ２００を用いて色測定する場合においても、必要となるテストパターンの数やサイズは、実施形態１のそれらと変わらない。

以下では、テストパターンの配列について一例を示す。なお、以下で説明する配列は一例であり、本発明の配列がこれにのみ限定されるわけではない。これは、全体として、テストチャートを構成するシートの数を削減できれば十分だからである。

図８は、１枚目のテストチャートＰ１と、２枚目のテストチャートＰ２と、４つのカラーセンサ２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄを示している。図８においてテストチャートＰ１，Ｐ２の搬送方向はＹ方向である。Ｙ方向に直交下方向がＸ方向である。４つのカラーセンサ２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄは、Ｘ方向に並んでいる。図８に示すようにテストパターンを配列することで、Ａ３シートの必要枚数を２枚に削減できる。なお、テストチャートＰ２の一部の領域にはテストパターンが配置されていない。この空白部分を有効活用するために、さらに多くのテストパターンを空白部分に配置してもよい。このように、テストパターンを増加することで、テストパターンの色測定の結果に基づいて実行される画像形成装置の調整（キャリブレーション）を精度よく実行できるようになる。一方、全てのテストパターンを最長の蓄積時間を基準として作成する比較例を考える。つまり、比較例のテストパターンのサイズは全て４８ｍｍとなる（パターン種Ｃ）。図９が示すように、比較例では、テストチャートＰ１、Ｐ２、Ｐ３といった３枚のＡ３シートが必要になる。

以上説明したように、変形例では、実施形態１の技術思想に対してさらに複数のカラーセンサ２００を組み合わせることで、シートの枚数や色材の消費量を削減できるようになる。その他の効果については、実施形態１に関して説明したとおりである。

＜実施形態２＞
画像形成エンジンの状態は、画像形成枚数が増加するにつれて（工場出荷時からの経過日数が増えるにつれて）変化してゆく。たとえば、画像形成エンジンの状態変化によって画像形成装置１００が形成する画像の濃度が想定の濃度（工場出荷時に決定された規定濃度）よりも薄くなったり濃くなったりすることがある。たとえば、濃度が規定濃度よりも薄くなると反射光量が増加するため、カラーセンサ２００のサチレーションが発生しやすくなる。このサチレーションは、蓄積時間を動的に短くすることで解決される。一方で、濃度が規定濃度よりも濃くなると反射光量が低下するため、蓄積時間を長くしてダイナミックレンジを維持する必要がある。しかし、実施形態１では、予め画像信号に基づいて決定された蓄積設定にしたがってテストパターンのサイズが適正化されている。よって、蓄積時間を長くすると、搬送方向において目的のテストパターンの次に配置されているテストパターンを読み取ってしまう恐れがある。このように別のテストパターンを読み取った結果を用いてカラーマッチングプロファイルなどを作成すれば、色安定性が低下する。そこで、実施形態２では、複数のテストパターンのうち、画像形成エンジンの状態変化によって蓄積設定が次の段階の蓄積設定に変化しやすいものについては、予め次の蓄積設定にしたがってサイズが決定される。これにより、蓄積時間を動的に変更しても、別のテストパターンを読み取りにくくなり、キャリブレーションの精度を維持しやすくなる。

実施形態２では、工場出荷時に求められた蓄積時間（基本蓄積時間）をメモリ（蓄積設定格納部１７２）に記憶しておき、画像形成エンジンの状態変化に応じて動的に蓄積時間を変更する。なお、蓄積時間は、複数の色材の使用量（ＹＭＣＫの画像信号の値の和など）に応じて決定される。このように、蓄積設定格納部１７２に記憶されている複数のテストパターンのそれぞれの蓄積時間は、そのテストパターンを形成するための複数の色材の使用量に応じて予め決定された基本蓄積時間である。なお、テストパターンのサイズは、基本蓄積時間に基づき決定される。本実施形態では、テストパターンの色や濃度を検出するメインスキャンの前にプレスキャンを実行する。プレスキャンとは、メインスキャンで使用する蓄積時間を決定するための測定処理である。

ここでは、プレスキャンを説明するために、多次色ＣＡＬにおいて実行されるプレスキャンについて説明する。しかし、本発明のプレスキャンやメインスキャンは、最大濃度補正や階調補正におけるプレスキャンやメインスキャンとしても適用できる。プレスキャンは、テストパターンごとにカラーセンサ２００の蓄積時間を設定するものであり、カラーセンサ２００の読み取り結果がどのように利用されるかには依存しないからである。以下で説明する色測定スピード（搬送速度）やテストパターンの大きさ、センサ設定は、説明を理解しやすくするための一例にすぎない。

（プレスキャンの必要性）
プレスキャンとは、多次色ＣＡＬを行うための色測定工程（メインスキャン）において、カラーセンサ２００の色測定条件を決定する作業である。ここでいう色測定条件とは、カラーセンサ２００の蓄積設定（蓄積時間）のことである。色測定条件は、テストパターンの色を高精度に測定するためには必要な条件である。まとめると、蓄積時間ｔとは、各テストパターンからカラーセンサ２００に入射する反射光の光量が適正になる測定時間である。

実施形態１において、図４のような入力信号値によって形成される色補正用のテストチャートに対して、適切な蓄積設定を用いて色測定することによって、サチレートやダイナミックレンジの不足が発生しにくくなることを説明した。これは、各テストパターンのそれぞれの蓄積設定はそのテストパターンからの反射光の光量に依存するからである。しかし、画像形成エンジンの状態が変化すると、テストパターンごとの適切な蓄積設定も変化する。たとえば、適切な蓄積時間が蓄積設定２から蓄積設定１に変化することがある。この場合に、デフォルトで設定されている蓄積設定２でカラーセンサ２００が色測定を行うと、カラーセンサ２００への入射光量が多すぎて、サチレートが発生してしまう。これでは、正確な色測定ができない。一方、適切な蓄積時間が蓄積設定１から２蓄積設定へ変化したり、蓄積設定２から蓄積設定３へ変化したりすることもある。これは、テストパターンの濃度が濃くなる方向へ変化することを意味する。この場合に元の蓄積設定でテストパターンを読み取ると、ダイナミックレンジが不足し、ノイズの影響を受けやすくなる。ここで、適切な蓄積設定で色測定した場合とそうでない場合とについて、図４に示した１３番のテストパターンと８１番のテストパターンを一例として用いて、色測定精度の変化について説明する。

図１０（Ａ）は、適切な蓄積時間が蓄積設定１である１３番のテストパターン（明部パターン）について、蓄積時間と色差ΔＥとの関係を示している。１３番のテストパターンは、蓄積設定１、２、３のそれぞれで色測定されている。色差ΔＥは、適切な蓄積設定１の色測定結果と蓄積設定１、２、３の色測定結果との差分である。図１０（Ａ）を見てわかるように、蓄積設定２ではΔＥが６．６となり、蓄積設定３ではΔＥが３２．３となってしまっている。これは、色測定結果が理想的な結果から大きく異なっていることを示している。上述したように、カラーセンサ２００の出力値がサチレート（飽和）してしまうと、正確な色を検出できなくなる。よって、大きな誤差が発生してしまう。このように明部パターンについては、蓄積設定が適切な蓄積設定から１段階でも異なってしまうとサチレートが発生してしまうことがある。ただし、サチレートの発生を防ぐには、蓄積時間を短縮するだけで済み、テストパターンのサイズを小さくする必要はない。

図１０（Ｂ）は、適切な蓄積時間が蓄積設定３である８１番のテストパターン（暗部パターン）について、蓄積時間と色差ΔＥとの関係を示している。図１０（Ｂ）を見てわかるように、蓄積設定２ではΔＥが０．０６となり、蓄積設定１ではΔＥが０．１４程度である。これは、サチレートは発生していないものの、反射光の光量が少なすぎるため、ノイズの影響が出ていることを意味している。暗部パターンに関しては、蓄積設定が１段階だけ異なったとしても、ΔＥは０．１未満となる。つまり、大きな精度の低下は見られない。一方で、蓄積設定が２段階も異なると、ΔＥが０．１を超えてしまう。これは、カラーマッチングや色の安定性について必要となるカラーセンサ２００の検出精度を満たさないおそれがあることを意味する。よって、蓄積時間を動的に増加する必要がある。

よって、メインスキャンにおいてカラーセンサ２００が使用する蓄積時間をプレスキャンの結果に基づき動的に調整することは重要であろう。なお、メインスキャンでは、次のようルールにしたがって蓄積時間を調整することが必要となる。
［ｉ］ カラーセンサ２００がサチレートを起こさないこと
［ｉｉ］サチレートを起こさない蓄積設定であっても、工場出荷時に決定された基本蓄積設定との差が２段階以上にならないこと（つまり、１段階の変化は許容する。）
（プレスキャンとメインスキャン）
図１１および図１２を用いて、プレスキャンおよびメインスキャンについて説明する。図１１に示した各ステップは基本的にプリンタコントローラＣＰＵ３１３の処理またはその制御下で実行される処理である。また、各ステップは、テストパターンごとに実行される。

プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、プリンタ部１２０１のエンジン制御部１０２にテストパターンをシートに形成するよう指示する。エンジン制御部１０２は、テストパターン生成部１４３にテストパターンの画像データの出力を指示する。テストパターン生成部１４３は、蓄積設定格納部１７２などのメモリに保持されているテーブルから蓄積時間ｔ、平均化処理回数Ｎ、搬送速度ＰＳを読み出して各テストパターンのサイズＳを決定し、各テストパターンの画像信号を出力する。なお、テーブルに保持されている蓄積時間を基本蓄積設定（基本蓄積時間）と呼ぶことにする。基本蓄積時間は、予め工場出荷時に決定される。画像信号は各ステーションの露光部に入力され、潜像が形成される。潜像はトナー像に現像され、シートに転写され、定着処理される。

図１２は、テストパターンの一例を示している。図１２では、説明の便宜上、テストパターン２２０は、プレスキャン領域１２００Ａ、１２００Ｂ、１２００Ｃとメインスキャン領域１２１０とに分かれているが、実際には均一な濃度のトナー画像である。第１のプレスキャン領域１２００Ａは蓄積設定１によって測定される領域である。第２のプレスキャン領域１２００Ｂは蓄積設定２によって測定される領域である。第３のプレスキャン領域１２００Ｃは蓄積設定３によって測定される領域である。なお、これらの並び順は入れ替わってもよい。

Ｓ１１０１で、プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、センサ制御部１１２３にプレスキャンを指示する。センサ制御部１１２３は、カラーセンサ２００に蓄積設定１、２、３を順次設定することで、テストパターン２２０の先端にある３つのプレスキャン領域をカラーセンサ２００に読み取らせる。カラーセンサ２００は、設定された蓄積設定に応じた蓄積時間にわたりラインセンサの２０３読取値を蓄積する。また、カラーセンサ２００の演算部２０４は、ラインセンサの２０３の読取値を平均化処理する。演算部２０４は、各テストパターンについての演算結果（測定結果）を蓄積設定格納部１７２へ出力する。

Ｓ１１０２で、プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、センサ設定部１７０に適切な蓄積設定を決定するよう指示する。センサ設定部１７０の蓄積設定決定部１７１は、蓄積設定１、２、３に対応した測定結果と閾値とを比較し、サチレートしない範囲で測定結果が最大となる蓄積設定を判別する。このプレスキャンによって決定された蓄積設定は、画像形成エンジンの状態を反映して調整された調整蓄積設定（調整蓄積時間）と呼べるものである。

プレスキャンは、各テストパターンの色を厳密に測定するものではなく、各テストパターンの適切な蓄積設定を確認するためのスキャンである。そのため、プレスキャンにおける平均化処理回数（サンプル数）はメインスキャンの平均化処理回数よりも少なくてよい。ここでは、プレスキャンにおける平均化処理回数を１回とする。なお、適切な蓄積設定をさらに正確に決定する場合は、平均化処理回数を２回以上に増やしてもよい。

なお、プレスキャンに用いる平均化処理回数を１回とし、搬送速度を２５０ｍｍ／ｓ仮定したときに必要となるプレスキャン領域の長さについて説明する。また、各蓄積設定における蓄積時間は以下のとおりである：
蓄積設定１ ： ３ｍｓ
蓄積設定２ ： ６ｍｓ
蓄積設定３ ： １２ｍｓ
（プレスキャン領域）
＝ ２５０＊（３＋６＋１２）／１０００
＝５．２５（ｍｍ）
つまり、実施形態１で説明したテストパターンの長さ（メインスキャン領域の長さ）に５．２５（ｍｍ）を加算することで、実施形態２の各テストパターンの長さを求めることができる。

Ｓ１１０３で、プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、プレスキャンによって得られた調整蓄積設定Ｘと、テーブルに登録されている基本蓄積設定Ｙとを蓄積設定決定部１７１に比較させる。調整蓄積設定Ｘが基本蓄積設定Ｙ未満であれば、サチレートを防ぐために、Ｓ１１０４に進む。Ｓ１１０４で、プリンタコントローラＣＰＵ３１３の指示にしたがって蓄積設定決定部１７１は、メインスキャンに使用される蓄積設定を調整蓄積設定Ｘに設定する。これは、基本蓄積設定Ｙではサチレートが発生しうるようなテストパターンでは有効であろう。一方で、調整蓄積設定Ｘが基本蓄積設定Ｙ以上であれば、Ｓ１１０５に進む。Ｓ１１０５で、プリンタコントローラＣＰＵ３１３の指示にしたがって蓄積設定決定部１７１は、メインスキャンに使用される蓄積設定を基本蓄積設定Ｙに設定する。これにより、基本蓄積設定Ｙにしたがって決定されたメインスキャン領域をはみ出して搬送方向で隣のテストパターンを読み取ることを抑制できる。

Ｓ１１０６で、プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、センサ制御部１１２３にメインスキャンを指示する。センサ制御部１１２３は、蓄積設定格納部１７２に格納されているメインスキャン用の蓄積設定をカラーセンサ２００に設定し、カラーセンサ２００にメインスキャンを実行させる。カラーセンサ２００は、設定された蓄積設定に応じた蓄積時間にわたりラインセンサの２０３読取値を蓄積する。また、カラーセンサ２００の演算部２０４は、ラインセンサの２０３の読取値を平均化処理する。演算部２０４は、各テストパターンについての演算結果（測定結果）をＬａｂ演算部１１２０や濃度変換部１１３０などへ出力する。

このように、プレスキャンによって決定された調整蓄積時間Ｘが基本蓄積時間Ｙよりも小さい場合、調整蓄積時間Ｘを用いてメインスキャンが実行される。さらに、調整蓄積時間Ｘが基本蓄積時間Ｙと同じかそれを超える場合、基本蓄積時間Ｙを用いてメインスキャンが実行される。これにより、サチレートを防ぎつつ隣のテストパターンを読み取ることも抑制できる。

（基本蓄積設定について）
実施形態１では図４を用いて入力信号値に対する各テストパターンの適切な蓄積設定について説明した。この適切な蓄積設定は、入力信号値に対して決められた中心濃度で画像形成エンジンが画像を出力できている状態での蓄積設定である。よって、画像形成エンジンの状態が変化すると、適切な蓄積設定も変化する。

上述したように、調整蓄積設定が、テストパターンを決定するために使用された基本蓄積設定から２段階以上異ならないようにする工夫が必要となる。画像形成エンジンが形成する画像の濃度が薄くなる方へ変化したときは蓄積時間を短くすることで対処できる。一方で、画像形成エンジンが形成する画像の濃度が濃くなる方へ変化したときは、テストパターンのサイズを予め大きくすることで対処できる。なお、複数のテストパターンのすべてについて予め長めにサイズを決定してもよいが、この場合は、テストチャートの全長も大幅に伸びてしまう。また、複数のテストパターンのうちには、画像形成エンジンの状態の変動によってデフォルトの蓄積設定から次の蓄積設定に変化しやすいテストパターンもある。そこで、本実施形態では、蓄積設定が移行しやすいテストパターンに限って予め長めの蓄積設定を基本蓄積設定とする。デフォルトの蓄積設定から次の蓄積設定に変化しにくしテストパターンについては、工場出荷時に決定された適切な蓄積設定をそのまま基本蓄積設定とする。これにより、複数のテストパターンの全長の増加を抑制しやすくなる。なお、なお、よってデフォルトの蓄積設定から次の蓄積設定に変化しやすいテストパターンについては、よってデフォルトの蓄積設定よりも１段階上の蓄積設定を基本蓄積設定とすることで、２段階以上の蓄積設定のずれを抑制可能になろう。

図１３は、これらの条件を加味して決定された基本蓄積設定の一例を示している。図１３によれば、各テストパターンのパラメータ数は以下のとおりである：
・蓄積設定１ 平均化処理回数１６回（パターン種Ａ） ： ２３個
・蓄積設定２ 平均化処理回数１６回（パターン種Ｂ） ： ３８個
・蓄積設定３ 平均化処理回数１６回（パターン種Ｃ） ： ２０個
図４と図１３と比較してみると、パターン種Ａは３４個から２３個に減少している。図４に示したパターン種Ａのテストパターンには、蓄積設定１から蓄積設定２に変化しやすい１１個のテストパターンが存在する（９番のテストパターンなど）。そこで、１１個のテストパターンについては基本蓄積設定を本来よりも１レベル上の蓄積設定２に設定している。同様に、図４に示したパターン種Ｂのテストパターンのうち２個の基本蓄積設定を蓄積設定３に変更している。このように基本蓄積設定を決定しておくことにより、画像形成エンジンの画像濃度が濃い方に変動してもメインスキャンの蓄積設定をより適切な蓄積設定に調整して、テストパターンを読み取れるようになる。

次に各パターン種のサイズについて説明する。図１２に示したように、実施形態２では、テストパターンの先端領域（カラーセンサ２００によって先に読まれる領域）を利用してプレスキャンが実行される。プレスキャンにおいて使用される領域の長さは５．２５ｍｍである。なお、プレスキャンの結果を判定してメインスキャンの蓄積時間を決定するにはある程度の作業時間が必要となる。この作業時間の間にもテストチャートは搬送され続ける。そこで、作業時間に相当するマージンを５．２５ｍｍに加算して、最終的に、プレスキャンの全体領域を８ｍｍとする。すなわち、パター種ごとのサイズ（搬送方向の長さ）は以下のようになる：
パターン種Ａ：２０ｍｍ
パターン種Ｂ：３２ｍｍ
パターン種Ｃ：５４ｍｍ
よって、８１個のテストパターンの全長は以下のとおりである：
（実施形態２におけるパターン必要領域全長）
＝２０＊２３＋３２＊３８＋５４＊２０
＝２７５６（ｍｍ）
本実施形態の効果を説明するために比較例を用いる。比較例では、すべてのテストパターンを最長の蓄積時間に基づき作成されるものとする。各テストパターンの長さは５４ｍｍである：
（比較例におけるパターン必要領域全長）
＝５４＊８１
＝４３７４（ｍｍ）
したがって、実施形態２ではテストパターンのサイズを比較例よりも約３５％程度削減できる。これにより、トナーの消費量も削減できる。シートをＡ３サイズとすると、実施形態２では８枚のＡ３シートで済むが、比較例では１２枚のＡ３シートが必要になる。よって、実施形態２では記憶媒体の枚数も削減できる。シートの枚数を削減できれば、テストチャートの印刷時間も削減できる。なお、実施形態２でも、実施形態１の変形例で説明したように、複数のカラーセンサ２００を採用してもよい。一例として、カラーセンサ２００を４個用いてＡ３シートにテストパターンを形成する例について説明する。

図１４が示すように実施形態２では２枚のＡ３シートＰ１、Ｐ２によりテストチャートを作成できる。図１４における空白部分も実施形態１で説明したような用途に用いてもよい。図１５が示すように比較例では、３枚のＡ３シートＰ１，Ｐ２，Ｐ３が必要になる。よって、複数のカラーセンサ２００を採用しても、実施形態２は、比較例よりもシートの枚数を削減できるといえる。

以上説明したように、本実施形態によれば、カラーセンサ２００が各テストパターンのプレスキャンを実行し、プレスキャンの結果によって調整された調整蓄積時間を用いて各テストパターンのメインスキャンを実行する。このように、プレスキャンを実行してメインスキャン用の蓄積設定を調整することで、画像形成エンジンの状態が変化に追従してテストパターンの測定を精度よく実行できる。なお、テストパターン生成部１４３は、実施形態１で説明したサイズに対して、さらにプレスキャンを実行するために必要となる長さを加算して各テストパターンの長さを決定し、各テストパターンの画像信号を生成してもよい。各テストパターンの長さは、工場出荷時に予め決定されてもよい。

複数のテストパターンのうちには、画像形成エンジンの状態の変動によってデフォルトの蓄積設定から次の蓄積設定に変化しやすいテストパターンもある。そこで、複数のテストパターンのうちいくつかのテストパターンの蓄積時間は、画像形成手段が形成する画像の濃度が規定濃度よりも濃い方へ変動することを想定して決定された時間が加算された蓄積時間であってもよい。画像形成手段が形成する画像の濃度が規定濃度よりもどの程度濃い方へ変動するかは、工場出荷時に想定可能である。つまり、濃度変動に伴う蓄積時間の延長時間も予め工場出荷時に求めることができる。あるいは、プリンタコントローラＣＰＵ３１３やエンジン状態確認部１１０２が、規定濃度よりもどの程度濃度が濃い方へ変動したかを求め、その結果を延長時間に変換し、基本蓄積時間に加算してもよい。このように、画像形成エンジンの画像濃度が濃い方へ変動することを想定して基本蓄積時間を設定しておくことで、テストパターンのサイズの増加を軽微にとどめつつ、テストパターンの測定を精度よく実行できる。

図１１を用いて説明したように、プレスキャンによって決定された調整蓄積時間Ｘが基本蓄積時間Ｙよりも小さい場合、調整蓄積時間Ｘを用いてメインスキャンが実行される。さらに、調整蓄積時間Ｘが基本蓄積時間Ｙと同じかそれを超える場合、基本蓄積時間Ｙを用いてメインスキャンが実行される。これにより、サチレートを防ぎつつ隣のテストパターンを読み取ることも抑制できる。

＜実施形態３＞
本実施形態では、測定の順番が遅い方のテストパターンのサイズを測定の順番が早い方のテストパターンのサイズよりも大きくすることで、シートの搬送速度のバラつきの影響を削減する。たとえば、複数のテストパターンのうち、カラーセンサ２００での蓄積時間を等しく設定された第１のテストパターンと第２のテストパターンを考えてみる。この場合、テストパターン生成部１４３は、搬送方向において後方に配置される第１のテストパターンの長さが、搬送方向において前方に配置される第２のテストパターンの長さよりも長くなるように複数のテストパターンの画像信号を生成する。

（パターンサイズの色測定領域と色測定マージン）
テストチャートの搬送速度が、画像形成装置の機差や環境変化によってバラつくことがある。また、テストパターンがシート上に定着するときに、シート自体が伸びてしまうこともある。これらは、色測定される領域の変化をもたらす。たとえば、実施形態１で説明したテストパターンについては、搬送速度が２５０ｍｍ／ｓで、シートの伸びが発生しない場合には、高精度に色測定可能である。一方で、搬送速度がバラついたり、シートの伸びが発生したりすると、色測定領域や色測定位置が変化する。その結果、目的のテストパターンとは異なる別のテストパターンが測定され、正確な色や濃度の算出が困難となる。実施形態３では、搬送速度などのバラつきを考慮してテストパターンのサイズにマージンを付加する。なお、バラつきを考慮しない場合の各テストパターンのサイズは図７に例示したとおりである。

各テストパターンのサイズにマージンを付加する方法として、本実施形態では以下のような工夫を行った。すなわち、同じ蓄積設定が適用される複数のテストパターンであっても、シートの搬送方向でより後端側に配置されるテストパターンのマージンを大きくする。これは、搬送速度のバラつきやシートの伸びが発生した場合と、発生しない場合とでの画像位置のずれはシートの後端側で大きくなるためである。つまりシートの先端位置からテストパターンの中央位置までのずれ量は、シートの後端へ行くほど大きくなる。

図１６は、実施形態３で用いたテストチャートＰ１，Ｐ２を示している。図１６では、パターン種Ａ−１、Ａ−２、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｃに分類されたテストパターンが示されている。図１７は、パターン種Ａ−１、Ａ−２、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｃのパラメータが示されている。図１７において測色領域サイズは、蓄積時間と平均化処理回数と搬送速度とに基づき決定されたテストパターンのサイズ（搬送方向の長さ）である。パターンサイズは、測色領域サイズにマージンを加算することで得られたサイズである。

パターン種Ａ−１、Ａ−２ではともに同一の蓄積設定１が設定されているが、パターン種Ａ−２のテストパターンは、パターン種Ａ−１のテストパターンよりも搬送方向で後方に配置されている。よって、パターン種Ａ−２のテストパターンに付加されるマージンは、パターン種Ａ−１のテストパターンに付加されるマージンよりも長くなっている。同様に、パターン種Ｂ−１、Ｂ−２では同一の蓄積設定２が設定されているが、パターン種Ｂ−２のテストパターンは、パターン種Ｂ−１のテストパターンよりも搬送方向で後方に配置されている。よって、パターン種Ｂ−２のテストパターンに付加されるマージンは、パターン種Ｂ−１のテストパターンに付加されるマージンよりも長くなっている。

図１６に示した空白部分についても上述したように、テストパターンの増加のために使用したり、紙白部分（下地）の色を測定したりするために利用されてもよい。実施形態３において、パターン種Ｃに分類されるすべてのテストパターンのサイズは同じサイズにしているが、パターン種Ａ、Ｂと同様に後端側のテストパターンのサイズをおり大きくしてもよい。

以上説明したように、画像形成装置１００は、第１の測定用画像（Ａ−２；Ｂ−２）の長さが第２の測定用画像（Ａ−１；Ｂ−１）の長さよりも長くなるように複数のテストパターンを形成する。ここで、第１の測定用画像（Ａ−２；Ｂ−２）と第２の測定用画像（Ａ−１；Ｂ−１）は、カラーセンサ２００での蓄積時間を等しく設定された複数のテストパターンである。また、第１の測定用画像（Ａ−２；Ｂ−２）は搬送方向において相対的に後方に配置されており、第２の測定用画像（Ａ−１；Ｂ−１）は搬送方向において相対的に前方に配置されている。このようなテストパターンの画像信号もテストパターン生成部１４３が生成する。このように、測定の順番が遅い方のテストパターンのサイズを測定の順番が早い方のテストパターンのサイズよりも大きくすることで、シートの搬送速度のバラつきの影響を削減することができる。実施形態３のその他の効果については、実施形態１、２で説明したとおりである。

Claims (15)

1. １つまたは複数の色材を用いて複数の測定用画像をシートに形成することで、画像形成装置を調整するためのキャリブレーション用のテストチャートを作成する画像形成手段と、
   前記テストチャートを搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により搬送される前記テストチャートに形成されている前記複数の測定用画像を測定する測定手段と、を有し、
   前記複数の測定用画像からのそれぞれの反射光は、各測定用画像ごとに定められた蓄積時間の間にわたり前記測定手段の受光素子で蓄積され、前記画像形成手段は、前記テストチャートの搬送方向における各測定用画像の長さが各測定用画像ごとの蓄積時間の長さに応じた長さとなるように各測定用画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 各測定用画像ごとの蓄積時間を記憶した記憶手段と、
   各測定用画像の長さを、その測定用画像についての蓄積時間と前記テストチャートの搬送速度とに基づき決定する決定手段と
   を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記決定手段は、各測定用画像の長さを、その測定用画像についての蓄積時間と前記テストチャートの搬送速度とさらにその測定用画像のサンプル回数とに基づき算出することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記測定手段は、各測定用画像のプレスキャンを実行し、前記プレスキャンの結果によって調整された調整蓄積時間を用いて各測定用画像のメインスキャンを実行し、
   前記決定手段は、さらに前記プレスキャンを実行するために必要となる長さを加算して各測定用画像の長さを決定することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記複数の測定用画像のうちいくつかの測定用画像の蓄積時間は、前記画像形成手段が形成する画像の濃度が規定濃度よりも濃い方へ変動することを想定して決定された時間が加算された蓄積時間であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記複数の測定用画像のそれぞれの蓄積時間は、複数レベルの蓄積時間のうちから選択された蓄積時間であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成手段は、前記受光素子での蓄積時間を等しく設定された複数の測定用画像のうち、前記搬送方向において後方に配置される第１の測定用画像の長さが、前記搬送方向において前方に配置される第２の測定用画像の長さよりも長くなるように前記複数の測定用画像を形成することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記記憶手段に記憶されている前記複数の測定用画像のそれぞれの蓄積時間は、その測定用画像を形成するための複数の色材の使用量に応じて予め決定された基本蓄積時間であり、
   前記測定手段は、前記プレスキャンによって決定された調整蓄積時間が前記基本蓄積時間よりも小さい場合、前記調整蓄積時間を用いてメインスキャンを実行し、前記調整蓄積時間が前記基本蓄積時間と同じかそれを超える場合、前記基本蓄積時間を用いてメインスキャンを実行することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
9. 画像形成装置を調整するためのキャリブレーション用のテストチャートであって、
   １つまたは複数の色材を用いてシート上に形成された複数の測定用画像を有し、
   前記複数の測定用画像からのそれぞれの反射光は、各測定用画像ごとに定められた蓄積時間の間にわたり受光素子で蓄積され、前記テストチャートの搬送方向における各測定用画像の長さは、各測定用画像ごとの蓄積時間の長さに応じた長さであることを特徴とするテストチャート。
10. 各測定用画像の長さは、その測定用画像についての蓄積時間と前記テストチャートの搬送速度とに基づいた長さであることを特徴とする請求項９に記載のテストチャート。
11. 各測定用画像の長さは、さらにその測定用画像のサンプル回数に基づいた長さであることを特徴とする請求項１０に記載のテストチャート。
12. 前記測定用画像は、プレスキャンされた後でメインスキャンされ、前記プレスキャンの結果によって調整された蓄積時間を用いてメインスキャンが実行され、
    各測定用画像の長さは、さらに前記プレスキャンのための長さが加算された長さであることを特徴とする請求項１０または１１に記載のテストチャート。
13. 前記複数の測定用画像のうちいくつかの測定用画像の蓄積時間は、前記テストチャートを形成する画像形成装置の画像濃度の濃い方への変動に応じた時間が加算された蓄積時間であることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれか１項に記載のテストチャート。
14. 前記複数の測定用画像のそれぞれの蓄積時間は、複数レベルの蓄積時間のうちから選択された蓄積時間であることを特徴とする請求項９ないし１３のいずれか１項に記載のテストチャート。
15. 前記受光素子での蓄積時間を等しく設定された複数の測定用画像のうち、前記搬送方向において後方に配置される第１の測定用画像の長さは、前記搬送方向において前方に配置される第２の測定用画像の長さよりも長いことを特徴とする請求項９ないし１４のいずれか１項に記載のテストチャート。