JP5712555B2 - 画像読み取り装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読み取り装置、画像形成装置に関する。

従来、複写機やファクシミリ、コンピュータ入力用のスキャナ等として、画像が形成された用紙の画像情報を読み取る画像読み取り装置が用いられている。この種の画像読み取り装置では、用紙の搬送路に配される光源から光を照射し、用紙から反射した反射光をイメージセンサにて受光することで、用紙上の画像を読み取っている。

特許文献１には、初期校正作業として検知用校正板（イエローパッチ）と比較用校正板（グレーパッチ）を読取って反射率差△Ｒ（Ｄｃ）を求め、用紙白などの常時読取り可能な標準白色板の反射率値に対する相対比率としてメモリに保持し、機差補正を行う時点で用紙白などの標準白色板の反射率値を検知して、これにメモリ内の相対値を乗算することにより、変動をキャンセルし、サンプル画像の読み取り値を補正する光量測定装置が開示されている。

特開２００１−８６２９７号公報

ここで、例えば、白色基準板に反射率のばらつき等の部材差が存在すると、画像読み取り装置毎に画像の読み取り値がばらつくことがある。このように画像読み取りに際して白色基準板の部材差が関係することから、白色基準板の部材差に応じて読み取り値を補正できることが望ましい。
本発明は、白色基準板の部材差に応じて読み取り値を補正することができる画像読み取り装置等を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、画像が形成された記録材に対して光を照射する光源と、前記記録材により反射された光を受光する受光部と、前記受光部が受光した光から光量値を生成する生成部と、白色の色校正を行なうための白色基準部材と、予め定められた色の色校正を行なうため、少なくとも前記画像を形成するために使用する色を含みそれぞれの色について複数の反射率を有するカラーの反射面が設けられた色基準部材と、前記色基準部材に前記光源からの光を照射したときに生成される光量値に基づいて前記白色基準部材の部材差を表す相関式を導出する処理部と、を備えることを特徴とする画像読み取り装置である。

請求項２に記載の発明は、前記相関式は、少なくとも２つの前記色基準部材を使用した場合に導出される関数であることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置である。
請求項３に記載の発明は、前記相関式は、前記色基準部材に前記光源からの光を照射したときに生成される光量値と予め定められた標準値との関数であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読み取り装置である。
請求項４に記載の発明は、前記生成部は、赤色、緑色および青色に対応した光量値を生成し、前記処理部は、当該緑色および当該赤色の少なくとも一方に対応した光量値に基づいて前記相関式を導出することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像読み取り装置である。

請求項５に記載の発明は、記録材に画像を形成する画像形成部と、画像が形成された記録材に対して光を照射する光源と、当該記録材により反射された光を受光する受光部と、当該受光部が受光した光から光量値を生成する生成部と、白色の色校正を行なうための白色基準部材と、予め定められた色の色校正を行なうため少なくとも前記画像を形成するために使用する色を含みそれぞれの色について複数の反射率を有するカラーの反射面が設けられた色基準部材とを備え、前記画像形成部により当該記録材に形成された画像の調整を行なうために当該記録材の画像を読み取る読み取り手段と、前記読み取り手段の前記色基準部材に前記光源からの光を照射したときに生成される光量値に基づいて前記白色基準部材の部材差を表す相関式を導出する処理部と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。

請求項６に記載の発明は、前記画像形成部は、トナー像を形成させるトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段により形成された前記トナー像を前記記録材に転写する転写手段と、前記転写手段により転写された前記トナー像を前記記録材に定着する定着手段と、を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置である。

請求項１の発明によれば、白色基準部材の部材差に応じて読み取り値を補正することができる画像読み取り装置を提供することができる。
請求項２の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、相関式の導出がより簡単になる。
請求項３の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、画像の読み取り値を目標値に近づけることがより容易になる。
請求項４の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、より精度の高い相関式が得られる。
請求項５の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、形成される画像の色や濃度について、よりばらつきが少ない画像形成装置を提供することができる。
請求項６の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、トナー像形成手段の調整をより精度よく行なうことができる。

本実施の形態に係る画像読み取り装置が適用される画像形成装置について説明した図である。 定着ユニットの構成を説明するための断面構成図である。 本実施の形態の画像読み取り装置について説明した図である。 読み取り精度測定ユニットについて説明した図である。 白色の色校正を行なうための反射面の一例である白色基準板を設けた測定面について説明した図である。 カラーの色校正を行なうための反射面の一例である色基準板を設けた測定面について説明した図である。 （ａ）〜（ｃ）は、ｘ、ｙの各点、および機差補正式のグラフを示した図である。 機差補正式を利用して画像読み取り装置の読み取り値の補正を行なう第１の例について説明したフローチャートである。 機差補正式を利用して画像読み取り装置の読み取り値の補正を行なう第２の例について説明したフローチャートである。 機差補正式を利用して画像読み取り装置の読み取り値の補正を行なう第３の例について説明したフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜画像形成装置の説明＞
図１は、本実施の形態に係る画像読み取り装置１００が適用される画像形成装置１について説明した図である。
画像形成装置１は、所謂「タンデム型」のカラープリンタであり、画像データに基づき記録材の一例としての用紙に画像を形成する画像形成部１０と、画像形成装置１全体の動作制御や例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等との通信、画像データに対して行う画像処理等を実行する主制御部５０と、ユーザからの操作入力の受付やユーザに対する各種情報の表示を行うユーザインターフェース（ＵＩ）部９０と、画像形成部１０により用紙に形成された画像の調整を行なうために用紙の画像を読み取る読み取り手段の一例としての画像読み取り装置１００と、を備えている。

＜画像形成部の説明＞
画像形成部１０は、例えば電子写真方式により画像を形成する機能部であって、並列的に配置されるトナー像形成手段の一例としての６つの画像形成ユニット１１Ｃ,１１Ｍ,１１ＨＣ,１１ＨＭ,１１Ｙ,１１Ｋ（以下、「画像形成ユニット１１」）と、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２に形成された各色トナー像が転写される中間転写ベルト２０と、各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト２０に転写（一次転写）する一次転写ロール２１と、を備えている。さらに、中間転写ベルト２０上に重畳して転写された各色トナー像を用紙に一括転写（二次転写）する二次転写ロール２２と、二次転写された各色トナー像を用紙に定着させる定着手段（定着装置）の一例としての定着ユニット６０と、を備えている。なお二次転写ロール２２が配置され、中間転写ベルト２０上の各色トナー像が用紙に二次転写される領域を、以下、「二次転写領域Ｔｒ」という。

また画像形成部１０は、定着ユニット６０にて用紙上に定着された各色トナー像を冷却し、用紙上への各色トナー像の定着を促進する冷却部の一例としての冷却ユニット８０と、用紙の曲がり（カール）を矯正するカール矯正ユニット８５とを備えている。なお本実施の形態の画像形成装置１では、中間転写ベルト２０、一次転写ロール２１、および二次転写ロール２２によりトナー像を用紙に転写する転写手段が構成される。

＜画像形成ユニットの説明＞
各画像形成ユニット１１は、機能部材として、例えば、静電潜像が形成され、その後に各色トナー像が形成される感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２の表面を予め定められた電位で帯電する帯電器１３と、帯電器１３により帯電された感光体ドラム１２を画像データに基づいて露光する露光器１４と、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を各色トナーにより現像する現像器１５と、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するクリーナ１６と、を備えている。
各画像形成ユニット１１の現像器１５各々は、各色トナーを貯蔵するトナー容器１７Ｃ,１７Ｍ,１７ＨＣ,１７ＨＭ,１７Ｙ,１７Ｋ（以下、「トナー容器１７」）とトナー搬送路（不図示）で連結されている。そして、トナー搬送路中に設けられた補給用スクリュー（不図示）によりトナー容器１７から現像器１５に各色トナーが補給されるように構成されている。

画像形成ユニット１１各々は、現像器１５に収容されるトナーを除いて略同様に構成され、それぞれがＣ（シアン）色、Ｍ（マゼンタ）色、ＨＣ（高彩度シアン）色、ＨＭ（高
彩度マゼンタ）色、Ｙ（イエロー）色、Ｋ（ブラック）色のトナー像を形成する。ここでのＨＣ色は、シアン色系の色相を有し、Ｃ色よりも色調が明るく彩度が相対的に高いシアン色であり、ＨＭ色は、マゼンタ色系の色相を有し、Ｍ色よりも色調が明るく彩度が相対的に高いマゼンタ色である。

＜定着ユニットの説明＞
図２は、定着ユニット６０の構成を説明するための断面構成図である。
この定着ユニット６０は、用紙を加熱する定着ベルトモジュール６１と、定着ベルトモジュール６１に対して接離自在に構成された加圧ロール６２とで主要部が構成されている。
定着ベルトモジュール６１は、定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０を張架しながら回転動作し、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２とが圧接（互いに押圧されながら接触）する領域であるニップ部Ｎにて定着ベルト６１０を内側から加熱する定着ロール６１１と、定着ベルト６１０を内側から張架しながら定着ベルト６１０を加熱する内部加熱ロール６１２、定着ベルト６１０を外側から張架しながら定着ベルト６１０を加熱する外部加熱ロール６１３と、を備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、定着ロール６１１と内部加熱ロール６１２との間（ニップ部Ｎの上流側）で定着ベルト６１０を張架する張架ロール６１４と、ニップ部Ｎ内の下流側領域であって定着ロール６１１の近傍位置に配置された剥離パッド６４と、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架する張架ロール６１５と、を備えている。また定着ロール６１１、内部加熱ロール６１２、および外部加熱ロール６１３には、加熱源として内部にハロゲンヒータ７１、ハロゲンヒータ７２、ハロゲンヒータ７３がそれぞれ配置されている。

＜画像形成装置における用紙搬送系の説明＞
また、画像形成部１０は、用紙搬送系として、用紙を収容する複数（本実施の形態では２個）の用紙収容容器４０Ａ,４０Ｂと、この用紙収容容器４０Ａ,４０Ｂに収容された用紙を繰り出して搬送する繰出しロール４１Ａ,４１Ｂと、用紙収容容器４０Ａからの用紙を搬送する第１搬送路Ｒ１と、用紙収容容器４０Ｂからの用紙を搬送する第２搬送路Ｒ２と、を備えている。さらに、画像形成部１０は、用紙収容容器４０Ａおよび用紙収容容器４０Ｂからの用紙を二次転写領域Ｔｒに向けて搬送する第３搬送路Ｒ３と、を備えている。加えて、画像形成部１０は、二次転写領域Ｔｒにて各色トナー像が転写された用紙を定着ユニット６０、冷却ユニット８０、カール矯正ユニット８５、および画像読み取り装置１００を通過するように搬送する第４搬送路Ｒ４と、画像読み取り装置１００からの用紙を画像形成装置１の排出部に設けられた用紙積載部４４に向けて搬送する第５搬送路Ｒ５と、を備えている。
第１搬送路Ｒ１から第５搬送路Ｒ５は、それぞれに沿って搬送ロールや搬送ベルトが配置され、送られてくる用紙を順次、搬送する。

＜両面搬送系の説明＞
また、画像形成部１０は、両面搬送系として、定着ユニット６０で第１面に各色トナー像が定着された用紙を一旦保持する中間用紙収容容器４２と、画像読み取り装置１００からの用紙を中間用紙収容容器４２に向けて搬送する第６搬送路Ｒ６と、中間用紙収容容器４２に収容された用紙を上記の第３搬送路Ｒ３に向けて搬送する第７搬送路Ｒ７と、を備えている。さらに、画像形成部１０は、画像読み取り装置１００の用紙搬送方向下流側に配置され、用紙を用紙積載部４４に向けて搬送する第５搬送路Ｒ５と中間用紙収容容器４２に搬送する第６搬送路Ｒ６とに選択的に振り分ける振分機構部４３と、中間用紙収容容器４２に収容された用紙を繰り出して第７搬送路Ｒ７に向けて搬送する繰出しロール４５と、を備えている。

＜画像形成動作の説明＞
次に、図１および図２を用いて、本実施の形態に係る画像形成装置１での基本的な画像形成動作について説明する。
画像形成部１０の画像形成ユニット１１各々は、上記の機能部材を用いた電子写真プロセスによりＣ色,Ｍ色,ＨＣ色,ＨＭ色,Ｙ色,Ｋ色の各色トナー像を形成する。各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像は、一次転写ロール２１により中間転写ベルト２０上に順に一次転写され、各色トナーが重畳された合成トナー像を形成する。中間転写ベルト２０上の合成トナー像は、中間転写ベルト２０の移動（矢印方向）に伴って二次転写ロール２２が配置された二次転写領域Ｔｒに搬送される。

一方、用紙搬送系では、各画像形成ユニット１１での画像形成の開始タイミングに合わせて繰出しロール４１Ａ,４１Ｂが回転動作し、用紙収容容器４０Ａおよび用紙収容容器４０Ｂの中から例えばＵＩ部９０にて指定された方の用紙が繰出しロール４１Ａ,４１Ｂにより繰り出される。繰出しロール４１Ａ,４１Ｂにより繰り出された用紙は、第１搬送路Ｒ１または第２搬送路Ｒ２と、第３搬送路Ｒ３とに沿って搬送され、二次転写領域Ｔｒに到達する。
二次転写領域Ｔｒでは、二次転写ロール２２により形成された転写電界によって、中間転写ベルト２０上に保持された合成トナー像が用紙に一括して二次転写される。

その後、合成トナー像が転写された用紙は、中間転写ベルト２０から分離され、第４搬送路Ｒ４に沿って定着ユニット６０のニップ部Ｎに向けて搬送される。そして、ニップ部Ｎを通過する用紙表面の未定着トナー像は、主としてロールニップ部Ｎ１に作用する圧力と熱とにより用紙に定着される。

すなわち、本実施の形態の定着ユニット６０では、ロールニップ部Ｎ１に作用する熱は主に定着ベルト６１０によって供給される。定着ベルト６１０は、定着ロール６１１の内部に配置されたハロゲンヒータ７１から定着ロール６１１を介して供給される熱と、内部加熱ロール６１２の内部に配置されたハロゲンヒータ７２から内部加熱ロール６１２を介して供給される熱と、外部加熱ロール６１３の内部に配置されたハロゲンヒータ７３から外部加熱ロール６１３を介して供給される熱とによって加熱される。それにより、定着ロール６１１だけでなく、内部加熱ロール６１２および外部加熱ロール６１３からも熱エネルギーが補給されるので、ロールニップ部Ｎ１においては、プロセススピードが高速であっても充分な熱量が確保される。

ロールニップ部Ｎ１を通過した後には、用紙は剥離パッドニップ部Ｎ２に搬送される。剥離パッドニップ部Ｎ２は、加圧ロール６２に剥離パッド６４が押圧されて、定着ベルト６１０が加圧ロール６２に圧接するように構成されている。したがって、ロールニップ部Ｎ１は定着ロール６１１の曲率によって下に凸である湾曲した形状を有するのに対し、剥離パッドニップ部Ｎ２は加圧ロール６２の曲率によって上に凸である湾曲した形状を有している。
そのため、ロールニップ部Ｎ１において定着ロール６１１の曲率のもとで加熱加圧された用紙は、剥離パッドニップ部Ｎ２において加圧ロール６２による相反する方向に向いた曲率に進行方向が変化させられる。その際に、用紙上のトナー像と定着ベルト６１０表面との間で微小なマイクロスリップが生じる。それによって、トナー像と定着ベルト６１０との付着力が弱められ、用紙は定着ベルト６１０から剥離され易い状態が形成される。このように、剥離パッドニップ部Ｎ２は、最終の剥離工程で確実に剥離が行なわれるための準備工程にも位置付けられる。

そして、剥離パッドニップ部Ｎ２の出口では、定着ベルト６１０は剥離パッド６４に巻き付くように搬送されるので、定着ベルト６１０の搬送方向はそこで急激に変化する。すなわち、定着ベルト６１０は剥離パッド６４の外側面に沿って移動するため、定着ベルト６１０の屈曲は大きなものとなる。そのため、剥離パッドニップ部Ｎ２内において定着ベルト６１０との付着力が予め弱められた用紙は、用紙自身が有している紙のコシによって定着ベルト６１０から分離する。

そして、定着ベルト６１０から分離された用紙は、剥離パッドニップ部Ｎ２の下流側に配置された剥離案内板６９により、その進行方向が導かれる。剥離案内板６９により案内された用紙は、その後、排紙ベルト７９によって冷却ユニット８０に向けて搬送され、冷却ユニット８０にて冷却される。そしてカール矯正ユニット８５にて用紙の曲がりが矯正され、画像読み取り装置１００により用紙に記録された画像が読み取られた後、画像読み取り装置１００を通過した用紙は、振分機構部４３により、片面印刷時には第５搬送路Ｒ５に導かれて、用紙積載部４４に向けて搬送される。
なお、一次転写後に感光体ドラム１２に付着しているトナー（一次転写残トナー）、および二次転写後に中間転写ベルト２０に付着しているトナー（二次転写残トナー）は、それぞれクリーナ１６、およびベルトクリーナ２６によって除去される。

一方、両面印刷時には、上述した過程によって用紙の第１面上に定着画像が形成された用紙は、画像読み取り装置１００を通過した後、振分機構部４３により第６搬送路Ｒ６に導かれ、第６搬送路Ｒ６を中間用紙収容容器４２に向けて搬送される。そして再び、各画像形成ユニット１１による第２面の画像形成の開始タイミングに合わせて繰出しロール４５が回転し、中間用紙収容容器４２から用紙が繰り出される。繰出しロール４１Ａ，４１Ｂにより繰り出された用紙は、第７搬送路Ｒ７および第３搬送路Ｒ３に沿って搬送され、二次転写領域Ｔｒに到達する。
二次転写領域Ｔｒでは、第１面の場合と同様にして、二次転写ロール２２により形成された転写電界によって、中間転写ベルト２０上に保持された第２面の各色トナー像が用紙に一括して二次転写される。

そして、両面にトナー像が転写された用紙は、第１面の場合と同様に定着ユニット６０にて定着され、冷却ユニット８０にて冷却され、さらにはカール矯正ユニット８５にて用紙の曲がりが矯正され、画像読み取り装置１００により用紙に記録された画像が読み取られる。その後、画像読み取り装置１００を通過した用紙は、振分機構部４３により第５搬送路Ｒ５に導かれて、用紙積載部４４に向けて搬送される。
このようにして、画像形成装置１での画像形成処理がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返し実行される。

＜画像読み取り装置の説明＞
図３は、本実施の形態の画像読み取り装置１００について説明した図である。
本実施の形態において画像読み取り装置１００は、定着ユニット６０によりトナー像が定着された用紙の画像を読み取る読み取り手段の一例である。そして画像読み取り装置１００は、画像が形成された用紙に対して光を照射する光源１１０と、画像読み取り装置１００を調整するために種々の測定面を有する読み取り精度測定ユニット１２０と、用紙や読み取り精度測定ユニット１２０で反射した光を導く光学系１３０と、光学系１３０で導かれた光を光量データに変換するＣＣＤ(電荷結合素子：Charge Coupled Device)センサ１４０と、詳しくは後述するが、白色基準板の部材差を表す相関式を導出する処理部１５０とを備える。

光源１１０は、本実施の形態では、一対の直管のキセノン蛍光ランプ１１１ａ，１１１ｂにより構成される。そしてガイド面１０１に案内されて搬送面を通過する用紙に対し光を照射し、用紙に形成された画像の情報としての反射光を生成させる。
本実施の形態において、光源１１０を一対のキセノン蛍光ランプ１１１ａ，１１１ｂにより構成することで、用紙が搬送面から傾いて搬送される場合でも用紙に照射される光の照度に変化が生じにくくなる。即ち、キセノン蛍光ランプが１つであると用紙が傾いたときに用紙に照射される光の照度に変化が生じやすく、この場合、画像を正常に読み取れないときがある。

図４は、読み取り精度測定ユニット１２０について説明した図である。
本実施の形態において読み取り精度測定ユニット１２０は、側部に１２の面を有する十二面柱ロールである。そしてこの面が画像読み取り装置１００を調整するための種々の測定面となっている。読み取り精度測定ユニット１２０は、例えば、アルミニウムからなり、切削加工により１２の面が加工される。そして測定誤差を抑制する観点から、表面を黒色アルマイト処理し、予め定められた面に反射面としての測定用チャートを両面テープ等により貼り付けることにより作製される。そして読み取り精度測定ユニット１２０は、軸部１２１にステッピングモータ（図示せず）および減速ギヤ（図示せず）が接続されており、軸部１２１を中心に回転可能となっている。そしてこれにより画像読み取り装置１００を調整するために必要な測定面を用紙の搬送面側に向けることができる。

本実施の形態では、測定面として測定面１２４，１２６が設けられる。そして測定面１２４，１２６には、予め定められた異なる色からなる複数の反射面が配される。詳しくは後述するが、本実施の形態では、測定面１２４には、反射面として白色の色校正を行なうための白色基準板を設けている。また測定面１２６には、反射面として予め定められた色の色校正を行なうための種々のカラーパッチからなる色基準板を設けている。

なお本実施の形態において、読み取り精度測定ユニット１２０には、測定面１２４，１２６の他に待避面１２２および用紙保持面１２３が設けられている。
待避面１２２は、読み取り精度測定ユニット１２０と用紙との干渉を避けるための面である。詳しくは後述するが、本実施の形態において画像読み取り装置１００が動作するのは、例えば画像形成装置１の電源がＯＮになったときなどに、画像読み取り装置１００や画像形成ユニット１１のキャリブレーションを行なう場合である。そのため通常の画像形成時は、画像読み取り装置１００は、動作せず、用紙は画像読み取り装置１００を通過するだけとなる。そのため通常の画像形成時は、読み取り精度測定ユニット１２０は、用紙と非接触の位置に待避することが好ましい。待避面１２２は、他の測定面に比較してより大きい面積の面を形成させた面であり、読み取り精度測定ユニット１２０の側部の１２の面を作製する際に、他の面よりも、より多く切削加工を行なうことで作製することができる。そして、読み取り精度測定ユニット１２０を回転させ、この待避面１２２を用紙の搬送面側に向けた際には、待避面１２２は、用紙の搬送面より下側となり、用紙と待避面１２２とは、干渉しなくなる。これにより読み取り精度測定ユニット１２０は、通常の画像形成時は、用紙と非接触の位置に待避することができる。

用紙保持面１２３は、画像形成ユニット１１のキャリブレーションを行なう際に、用紙の搬送面側に向ける面である。用紙保持面１２３を用紙の搬送面側に向けた場合、用紙保持面１２３は、用紙の搬送面よりわずかに上になるように形成される。そして用紙が画像読み取り装置１００を通過する際には、ガイド面１０１と共に用紙を案内することで、用紙が予め定められた搬送面に対して、より合致するように用紙を通過させることができる。そのため、用紙の画像を読み取る際に、読み取りのばらつきがより少なくなる。

図３に戻り、光学系１３０は、ミラー１３１，１３２，１３３と、絞り１３４と、レンズ１３５とから構成される。用紙や読み取り精度測定ユニット１２０の測定面で反射した光は、ミラー１３１，１３２，１３３により反射された後、絞り１３４により予め定められた光量に減光される。絞り１３４は、中心部に窓部１３４ａを有し、窓部１３４ａの部分を中心に矢印方向に回転可能となっている。そのため絞り１３４を回転させることで、窓部１３４ａを通過する光量を変化させ、予め定められた光量に減光させることができる。そして光は、レンズ１３５により、ライン状に集光され、ＣＣＤセンサ１４０に結像する。ここで集光されるラインは、例えば、図３の紙面に対し、垂線方向である。

ＣＣＤセンサ１４０には、用紙により反射された光を受光する受光部の一例としてのＣＣＤ１４１がライン状に配されている。本実施の形態では、Ｒ（Ｒｅｄ：赤色）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ：緑色）、Ｂ（Ｂｌｕｅ：青色）の各色に対応するＣＣＤ１４１が、３列に配列し、用紙に記録された画像をＲＧＢの各色で測定することが可能となっている。つまり３ラインカラーＣＣＤとなっている。そしてＣＣＤ１４１により受光した光は、光電変換されて電荷となる。この電荷は、生成部１４２に転送される。

生成部１４２では、ＣＣＤ１４１から転送された電荷を検出し電気信号とする。この電気信号は、画像形成ユニット１１の調整を行なうための情報である光量データ（光量値）となる。つまり生成部１４２では、ＣＣＤ１４１が受光した光から用紙に形成された画像の調整を行なうための情報を作成する。ここで情報は、光量データに対応する。なおＣＣＤ１４１は、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の３色のカラーＣＣＤであるため、生成部１４２では、それぞれの色に対応した光量データであるＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号が生成される。

＜測定面の説明＞
次に読み取り精度測定ユニット１２０に設けられる測定面について更に詳しく説明を行なう。
図５は、白色の色校正を行なうための白色基準部材の一例としての白色基準板を設けた測定面１２４について説明した図である。
図５に示すように測定面１２４には、予め定められた白色のフィルムからなる白色基準板１２５が、設けられている。本実施の形態では、この白色基準板１２５として、白色のポリエステルフィルム等を用いることができる。そして例えば、両面テープ等を用いて、測定面１２４に固定を行なう。
この白色基準板１２５を用いることで、本実施の形態では、例えば、シェーディング補正を行なうことができる。即ち、光源１１０であるキセノン蛍光ランプ１１１ａ，１１１ｂの管長方向（主走査方向）に対する光量分布のばらつきの補正を行なう。

図６は、予め定められた色の色校正を行なうための色基準部材の一例としての色基準板を設けた測定面１２６について説明した図である。
図６に示した測定面１２６には、測定面１２６の長尺方向に対し予め定められた異なる色からなる複数の色基準板が配される。
図６に示すように本実施の形態では、色基準板として１４枚の異なる色からなるカラーパッチが用いられる。それぞれの色基準板は、例えば、１０ｍｍ×２０ｍｍの大きさであり、主走査方向に対し１列となるように配列する。このうち測定面１２６の長手方向中央部に対して一方の側に配される７枚の色基準板１２７ａＣ，１２７ａＭ，１２７ａＹ，１２７ａＲ，１２７ａＧ，１２７ａＢ，１２７ａＰは、いわゆるハイライトの色基準板であり、反射率が２０％に設定された色基準板である。本実施の形態では、それぞれＣ（シアン）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｙ（イエロー）色、Ｒ（レッド）色、Ｇ（グリーン）色、Ｂ（ブルー）色、Ｐ（プロセスブラック）色となっている。

一方、測定面１２６の長手方向中心部に対して他方の側に配される７枚の色基準板１２７ｂＣ，１２７ｂＭ，１２７ｂＹ，１２７ｂＲ，１２７ｂＧ，１２７ｂＢ，１２７ｂＰは、いわゆるシャドーの色基準板であり、反射率が６０％に設定された色基準板である。そしてそれぞれの色は、ハイライトの色基準板と同様の順となっている。なお本実施の形態では、以上述べた色基準板１２７ａＣ（Ｃ２０％），１２７ａＭ（Ｍ２０％），１２７ａＹ（Ｙ２０％），１２７ａＲ（Ｒ２０％），１２７ａＧ（Ｇ２０％），１２７ａＢ（Ｂ２０％），１２７ａＰ（Ｐ２０％），１２７ｂＣ（Ｃ６０％），１２７ｂＭ（Ｍ６０％），１２７ｂＹ（Ｙ６０％），１２７ｂＲ（Ｒ６０％），１２７ｂＧ（Ｇ６０％），１２７ｂＢ（Ｂ６０％），１２７ｂＰ（Ｐ６０％）を総称して色基準板１２７と言うことがある。

ここで、図５で説明した白色基準板１２５に、例えば反射率のばらつき等の部材差（機差）が生じることがある。このように白色基準板１２５に部材差が存在すると、画像読み取り装置１００により画像を読み取ったときに読み取り値が画像読み取り装置１００毎に異なる結果となる。そのため本実施の形態では、色基準板１２７に光源１１０からの光を照射したときに生成される光量値に基づいて白色基準板１２５の部材差を表す相関式である機差補正式を導出し、これを利用して読み取り値の補正を行なうことで画像読み取り装置１００毎に生じる読み取り値のばらつきを抑制する。

＜白色基準板の機差補正式の説明＞
次に白色基準板１２５の機差補正式を求める手順について説明する。
ここでは、光源１１０であるキセノン蛍光ランプ１１１ａ，１１１ｂの点灯開始時（Ｔ０）における機差補正式を求める。

まずＴ０において、機差補正式を求めたい実機に設けられた１４枚の色基準板１２７に光源１１０から光を照射する。そして光量データとしてそれぞれの色基準板１２７についてのＲ信号、Ｇ信号、およびＢ信号を取得する。そして得られた信号をｘとし、本来得られるべき目標値（標準値）をｙとした場合の一覧を作成する。

以上のようにして取得した光量データの一例を、以下の表１に示す。

ここでまずＲ信号についてのｘ値、ｙ値を以下の（１）式に代入し、ａの値を求める。なおここで（１）式におけるｉの値は、表１に示したｉの値に対応する。つまり例えば、ｘ１は、Ｃ２０％のＲ信号の値（ここでは、４５０）であり、ｙ１０は、Ｙ６０％のＲ信号の値（ここでは、９００）である。

このａは、目標値の光量データをｙ、実機のＴ０における光量データをｘとし、このｙとｘの機差補正式として一次関数ｙ＝ａｘ（ａ：傾き）を考えたときのａとなる。
表１に示したｘおよびｙの場合では、ａ＝０．９８６３２７であるため、機差補正式は、ｙ＝０．９８６３２７ｘとなる。

また光量データとしてＧ信号、Ｂ信号を使用した場合についても同様に機差補正式を導出する。本実施の形態では、Ｇ信号の場合は、ａ＝０．９９４３４８、Ｂ信号の場合は、ａ＝０．９９６７８８となる。このａの値は、白色基準板１２５に部材差が存在しなければ、１となる。また白色基準板１２５に部材差が存在し、その反射率が標準のものより高い場合は、１より大きくなり、また反射率が標準のものより低い場合は、１より小さくなる。本実施の形態における白色基準板１２５は、反射率が標準のものより低いことがわかる。

以上のようにしてＲ，Ｇ，Ｂの３色に対応した機差補正式を求めることができる。図７（ａ）〜（ｃ）に、ｘ、ｙの各点、およびこれらの機差補正式のグラフを示す。ここで図７（ａ）は、Ｒ（Ｒｅｄ）に対する機差補正式である。また図７（ｂ）は、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）に対する機差補正式であり、図７（ｃ）は、Ｂ（Ｂｌｕｅ）に対する機差補正式である。

このように反射率が異なる基準板である色基準板１２７を使用することで、白色基準板１２５の機差補正式が導出される。そしてこの機差補正式を使用することで、白色基準板１２５の機差補正を行なう。
実際に白色基準板１２５の機差補正を行なうには、画像の光量データとして取得されるＲ，Ｇ，Ｂの各読み取り値に補正係数ｋを乗算する。これにより読み取り値はより正確な値に補正される。この補正係数ｋは上記ａの逆数であり、下記の（２）式により定義される。

本実施の形態の場合、Ｒに対する補正係数ｋは、１．０１３８６３となる。またＧに対する補正係数ｋは、１．００５６８４であり、Ｂに対する補正係数ｋは、１．００３２２２となる。

なお以上述べた例では、機差補正式として一次関数ｙ＝ａｘを考えたが、これに限られるものではなく、一次関数ｙ＝ａｘ＋ｂ（ａ：傾き、ｂ：切片）を設定してもよく、二次関数ｙ＝ａｘ^２等の更に高次の関数を設定してもよい。また機差補正式としてとして一次関数ｙ＝ａｘを求める場合、上述した例では１４点を使用したが、少なくとも２点使用すれば求めることができる。つまり２つの色基準板１２７を使用すれば機差補正式を求めることができる。
更に以上述べた例では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色に対応した機差補正式を求めたが、必ずしも３色全てに対応する機差補正式を求める必要はなく、Ｒ，Ｇ，Ｂの中の少なくとも１色あれば画像読み取り装置１００の読み取り値の補正は可能である。この場合、人の明るさに対する視覚特性に近い色は、Ｇであるので、Ｇ信号から導出される機差補正式を含めることができる。

また上述した例では、Ｔ０についての光量データを使用したが、これに限られるものではなく、任意の累積点灯時間に設定が可能である。但し、光源１１０であるキセノン蛍光ランプ１１１ａ，１１１ｂは、照射する光の分光放射特性が経時変化することがある。この場合、画像読み取り装置１００により読み取る画像の読み取り値が変化する。そのためこの場合、機差補正式は、キセノン蛍光ランプ１１１ａ，１１１ｂの分光放射特性の経時変化に起因する分も併せて含む式となる。

一方、キセノン蛍光ランプ１１１ａ，１１１ｂの分光放射特性の経時変化に起因する読み取り値の補正は、他の手段で行ないたい場合など、この分を排除した機差補正式を求めたいときがある。この場合は、キセノン蛍光ランプ１１１ａ，１１１ｂの分光放射特性の経時変化の影響を受けにくいという観点から、例えば、無彩色を有する色基準板１２７を用いる。本実施の形態では、反射率が異なるプロセスブラック色を有する色基準板１２７ａＰ（Ｐ２０％），１２７ｂＰ（Ｐ６０％）の２つを用いて機差補正式を導出する。またキセノン蛍光ランプ１１１ａ，１１１ｂの分光放射特性の経時変化は、主に青色の領域で生じやすいため、この領域での影響をより受けにくいという観点から、Ｒ信号から導出される機差補正式を使用する方法を採ることもできる。

次に上述した機差補正式の具体的な使用方法について説明する。
図８は、機差補正式を利用して画像読み取り装置１００の読み取り値の補正を行なう第１の例について説明したフローチャートである。
まず画像形成装置１の主制御部５０（図１参照）が画像読み取り装置１００に対し、起動コマンドを送信する（ステップ１０１）。画像読み取り装置１００に送られた起動コマンドは、画像読み取り装置１００の処理部１５０（図３参照）により受信される。そして処理部１５０は、まず光源１１０が点灯状態であるか否かを判定する（ステップ１０２）。そして光源１１０が点灯状態でない場合は、光源１１０を点灯させる（ステップ１０３）。そして光源１１０が点灯状態のもとで処理部１５０は、ＣＣＤセンサ１４０のゲイン／オフセット調整を行なう（ステップ１０４）。次に処理部１５０は、読み取り精度測定ユニット１２０を回転させ、白色基準板１２５を設けた測定面１２４を用紙の搬送面側に向ける。そして光源１１０により白色基準板１２５に光を照射し、白色基準板１２５による光量データを取得し（ステップ１０５）、シェーディング補正を行なう（ステップ１０６）。次に処理部１５０は、再び読み取り精度測定ユニット１２０を回転させ、色基準板１２７を設けた測定面１２６を用紙の搬送面側に向ける。そして光源１１０により色基準板１２７に光を照射し、色基準板１２７による光量データを取得する（ステップ１０７）。

そして処理部１５０は、色基準板１２７により取得された光量データにより機差補正式を導出する（ステップ１０８）。以上により画像読み取り装置１００のキャリブレーションが終了し、画像を読み取る準備が完了する。そして処理部１５０は、読み取り準備完了コマンドを主制御部５０に対し送信する（ステップ１０９）。

読み取り準備完了コマンドを受信した主制御部５０は、画像形成部１０（図１参照）によりテストチャートを印刷し、印刷されたテストチャートは画像読み取り装置１００に搬送される（ステップ１１０）。そして画像読み取り装置１００は、テストチャートを読み取り、その光量データとしての読み取り値は処理部１５０に送られる（ステップ１１１）。次に処理部１５０は、この読み取り値に対し、機差補正式を使用して読み取り値の機差補正を行なう（ステップ１１２）。ここでテストチャートには、上述したＣ（シアン）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｙ（イエロー）色、Ｒ（レッド）色、Ｇ（グリーン）色、Ｂ（ブルー）色、Ｐ（プロセスブラック）色のテストパターンが印刷されている。そしてこの各色について、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）についての各機差補正式を用いて機差補正を行なう。なおテストパターンには、黒色としてＰ（プロセスブラック）色の他に、Ｋ（ブラック）色によるテストパターンも印刷されている。このＫ（ブラック）色に対する機差補正は、Ｐ（プロセスブラック）色の機差補正式をそのまま使用することができる。

そして処理部１５０は、補正後の読み取り値を主制御部５０に送信する（ステップ１１３）。主制御部５０は、補正後の読み取り値を基にして、画像形成ユニット１１で形成されるトナー像の調整を行なうために各補正／変換パラメータの修正を行なう（ステップ１１４）。これにより画像形成ユニット１１のキャリブレーションを行なうことができる。

以上のように本実施の形態では、機差補正式を利用して白色基準板１２５の部材差に起因する画像読み取り装置１００の読み取り値の補正を行なう。このように色基準板１２７を利用して白色基準板１２５の機差補正を行なうことで、例えば、白紙などを利用する場合より、白色基準板１２５の機差補正の精度がよりよくなる。そしてこのような処理を画像形成装置１の出荷前に行なうと、画像読み取り装置１００により読み取られる読み取り値のばらつきを抑制し、読み取り値を一致させやすい。

図９は、機差補正式を利用して画像読み取り装置１００の読み取り値の補正を行なう第２の例について説明したフローチャートである。
ここで、ステップ２０１〜ステップ２０７の処理は、図８で説明を行なったステップ１０１〜ステップ１０７の処理と同様である。
図９においては、色基準板１２７による光量データを取得した後、処理部１５０は、この光量データと前回機差補正式を導出したときの光量データとの差分を求める（ステップ２０８）。そして、この差分の絶対値が予め定められた閾値以上であるか否かの判定を行なう（ステップ２０９）。このとき差分の絶対値が予め定められた閾値以上であった場合は、機差補正式を導出する（ステップ２１０）。そして以後ステップ２１２〜ステップ２１７の処理を行なう。このステップ２１２〜ステップ２１７の処理は、図８で説明を行なったステップ１０９〜ステップ１１４の処理と同様である。

またステップ２０９において、差分の絶対値が予め定められた閾値未満であった場合は、機差補正式を導出しない（ステップ２１１）。つまり機差補正式を更新せずに、前回導出した機差補正式を使用する。そして以後ステップ２１２〜ステップ２１７の処理を行なう。

このような処理を行なうことで、必要なときに機差補正式を更新する。つまり統計的に有意と判断される場合に機差補正式を更新する。

図１０は、機差補正式を利用して画像読み取り装置１００の読み取り値の補正を行なう第３の例について説明したフローチャートである。
ここで、ステップ３０１〜ステップ３０８の処理は、図８で説明を行なったステップ１０１〜ステップ１０８の処理と同様である。
図１３においては、機差補正式を導出した後、処理部１５０は、機差補正式の傾き（ａ）について、前回機差補正式を導出したときの傾きとの差分を求める（ステップ３０９）。そして、この差分の絶対値が予め定められた閾値以上であるか否かの判定を行なう（ステップ３１０）。このとき差分の絶対値が予め定められた閾値以上であった場合は、機差補正式を更新する（ステップ３１２）。そして以後ステップ３１３〜ステップ３１８の処理を行なう。このステップ３１３〜ステップ３１８の処理は、図８で説明を行なったステップ１０９〜ステップ１１４の処理と同様である。

またステップ３１０において、差分の絶対値が予め定められた閾値未満であった場合は、機差補正式を更新しない（ステップ３１１）。つまり前回導出した機差補正式を使用する。そして以後ステップ３１３〜ステップ３１８の処理を行なう。

この場合についても、必要なときに機差補正式が更新される。

なお上述した処理部１５０が行なっていた処理は、主制御部５０で行なうことができる。即ち、処理部１５０を設けず、主制御部５０によって一連の処理を行なってもよい。

また以上詳述した画像読み取り装置１００は、画像形成装置１の画像形成ユニット１１の調整を行なうための装置であるとして説明を行なったが、これに限られるものではない。例えば、プラテンガラス上に原稿等の画像が形成された用紙を載せ、光源によりこの原稿に光を照射して、反射光をＣＣＤセンサ等で読み取る一般的なスキャナ等の画像読み取り装置でも適用できる。

更に以上詳述した画像読み取り装置１００は、トナー像を形成させることで画像を形成する画像形成装置１に対して適用されるものとして説明を行なったが、これに限られるものではない。例えば、インクジェット方式により画像を形成させる画像形成装置に対しても適用できる。

１…画像形成装置、１１…画像形成ユニット、１００…画像読み取り装置、１１０…光源、１２０…読み取り精度測定ユニット、１２４，１２６…測定面、１２５…白色基準板、１２７…色基準板、１４０…ＣＣＤセンサ、１４１…ＣＣＤ、１４２…生成部、１５０…処理部

Claims (6)

1. 画像が形成された記録材に対して光を照射する光源と、
   前記記録材により反射された光を受光する受光部と、
   前記受光部が受光した光から光量値を生成する生成部と、
   白色の色校正を行なうための白色基準部材と、
   予め定められた色の色校正を行なうため、少なくとも前記画像を形成するために使用する色を含みそれぞれの色について複数の反射率を有するカラーの反射面が設けられた色基準部材と、
   前記色基準部材に前記光源からの光を照射したときに生成される光量値に基づいて前記白色基準部材の部材差を表す相関式を導出する処理部と、
   を備えることを特徴とする画像読み取り装置。
2. 前記相関式は、少なくとも２つの前記色基準部材を使用した場合に導出される関数であることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
3. 前記相関式は、前記色基準部材に前記光源からの光を照射したときに生成される光量値と予め定められた標準値との関数であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読み取り装置。
4. 前記生成部は、赤色、緑色および青色に対応した光量値を生成し、
   前記処理部は、当該緑色および当該赤色の少なくとも一方に対応した光量値に基づいて前記相関式を導出することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像読み取り装置。
5. 記録材に画像を形成する画像形成部と、
   画像が形成された記録材に対して光を照射する光源と、当該記録材により反射された光を受光する受光部と、当該受光部が受光した光から光量値を生成する生成部と、白色の色校正を行なうための白色基準部材と、予め定められた色の色校正を行なうため少なくとも前記画像を形成するために使用する色を含みそれぞれの色について複数の反射率を有するカラーの反射面が設けられた色基準部材とを備え、前記画像形成部により当該記録材に形成された画像の調整を行なうために当該記録材の画像を読み取る読み取り手段と、
   前記読み取り手段の前記色基準部材に前記光源からの光を照射したときに生成される光量値に基づいて前記白色基準部材の部材差を表す相関式を導出する処理部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記画像形成部は、
   トナー像を形成させるトナー像形成手段と、
   前記トナー像形成手段により形成された前記トナー像を前記記録材に転写する転写手段と、
   前記転写手段により転写された前記トナー像を前記記録材に定着する定着手段と、
   を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

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