JP5804795B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録材に形成した画像の色値情報からカラーバランス補正を行う画像形成装置における色値情報の取得制御に関する。

カラープリンタやカラー複写機等のカラー画像形成装置については、出力画像の高画質化が求められている。出力画像の濃度の階調とその安定性は、画像の品質を決める重要な要素であり、カラー画像形成装置においては、環境変動や長時間の使用による濃度の変動を抑えることが必要となる。

このため、特許文献１は、各色のトナーを用いた色補正用のトナー画像（以下、パッチ画像と呼ぶ。）を記録材上に形成し、記録材上に形成したパッチ画像の色値を検出してトナー画像の色値を補正する構成を開示している。特許文献１においては、基準パッチ画像の検出後の経過時間により、色補正用の各パッチ画像の色値検出を開始している。以下に、図１６を用いて具体的に説明する。

図１６に示す様に、確実に認識できる基準パッチ画像１２ａに続いて、色補正用の複数のパッチ画像１０ａ、１０ｂ及び１０ｃを記録材上に形成する。なお、図１６において、パッチ画像１０ａ及び１０ｃは高反射率のパッチ画像であり、パッチ画像１０ｂは低反射率のパッチ画像であるものとする。図１６において、Ｔ１０ａ、Ｔ１０ｂ及びＴ１０ｃは、それぞれ、基準パッチ画像１２ａの開始を検出した時間を基準とした、各パッチ画像１０ａ、１０ｂ及び１０ｃの色値情報の取得を開始するまでの時間を示している。ここで、Ｍａ１、Ｍｂ１及びＭｃ１は、パッチ画像１０ａ、１０ｂ及び１０ｃの先端側の境界から色値情報の取得を開始するまでの先端マージン区間を示している。同様に、Ｍ０、Ｍａ２、Ｍｂ２及びＭｃ２は、後端マージン区間を示している。

図１６は、各パッチ画像から、色値情報を４回取得する場合を示している。ここで、図１６のＳａ１〜Ｓａ４、Ｓｂ１〜Ｓｂ４及びＳｃ１〜Ｓｃ４は、それぞれ、パッチ画像１０ａ、１０ｂ及び１０ｃの４つの色値情報の取得区間を示している。なお、色値情報の取得区間の長さは、反射率に応じて決定している。また、複数回に分けて色値情報の取得を行うのは、色値情報のばらつきを補正するためである。

特開２００４−２４５９３１号公報

図１６を用いて説明した方法では、パッチ画像の記録材搬送方向における長さを決めるに当たり、記録材を搬送する搬送ローラの外径のばらつきを考慮する必要がある。或いは、環境変動に伴う記録材の搬送速度のばらつきを考慮する必要がある。或いは、記録材が定着部を通過する際に生じる収縮や、記録材に画像を形成するまでに生じる画像の伸縮の影響も、パッチ画像の長さを決めるに当たり考慮する必要がある。すなわち、ここで説明したような変動が生じても確実に各パッチ画像の色値情報を取得できる先端及び後端マージンを考慮してパッチ画像の長さを決定しなければならない。

ユーザに濃度や色味の変動を感じさせない高精度な画質補正を実現する為には、濃度、色味を変化させた多くの種類のパッチ画像を使用し、数多くの色値を検出する必要がある。しかしながら、パッチ画像数の増加に伴いマージン区間の合計も長くなり、その結果、パッチ画像を形成するために必要な記録材のサイズが長くなる、または、記録材の数が増加してしまうことになる。

したがって、本発明は、色補正のために使用するパッチ画像のサイズを、良好な検出精度を確保したままより小さく形成できる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明による画像形成装置は、複数のパッチ画像を記録材に形成する画像形成手段と、記録材に光を照射し、その反射光に含まれる各波長の光を光電変換して、各波長の光量を検出する分光データ検出手段と、記録材に形成した前記複数のパッチ画像のうちの、互いに隣接する２つのパッチ画像の境界を、前記分光データ検出手段が検出する少なくとも１つの注目波長の光量の変化から判定する境界判定手段と、パッチ画像の色値を、前記分光データ検出手段が該パッチ画像に光を照射して検出した各波長の光量から算出する色値算出手段と、前記分光データ検出手段の光電変換における電荷の蓄積時間を制御する制御手段と、を備えており、前記制御手段は、前記互いに隣接する２つのパッチ画像の境界を判定する際の前記分光データ検出手段での蓄積時間を、該２つのパッチ画像の色値を算出する際の蓄積時間より短くすることを特徴とするを特徴とする。

本発明においては、互いに隣接する２つのパッチ画像の境界を判定する際の分光データ検出手段での蓄積時間を、当該２つのパッチ画像の色値を算出する際の蓄積時間より短くする。この構成により、パッチ画像の境界を判定するための分光データの取得に要する時間が短くなり、パッチ画像のサイズを小さくできる。

一実施形態における画像形成装置の画像形成部のブロック図。 一実施形態におけるカラーセンサのブロック図。 一実施形態における画像形成装置のブロック図。 一実施形態のカラーセンサの制御を説明するタイミングチャート。 分光データの説明図。 一実施形態におけるカラーセンサ制御部のブロック図。 一実施形態における色変換テーブルの更新処理のフローチャート。 一実施形態における分光データの変動と、パッチ画像の関係を示す図。 一実施形態におけるパッチ画像と、分光データの取得タイミングの説明図。 一実施形態の効果の説明図。 一実施形態におけるカラーセンサ制御部のブロック図。 一実施形態における色変換テーブルの更新処理のフローチャート。 一実施形態における分光データの変動と、パッチ画像の関係を示す図。 一実施形態における色変換テーブルの更新処理のフローチャート。 一実施形態のカラーセンサの制御を説明するタイミングチャート。 従来技術におけるパッチ画像と、分光データの取得タイミングの説明図。

本発明を実施するための形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。

（第一実施形態）まず、本発明の第一実施形態における画像形成装置の画像形成部１について図１を用いて説明する。イエローのトナー画像を形成するための部材３Ｙは、感光体３０の表面を帯電する帯電部３１と、帯電された感光体３０の表面を露光して静電潜像を形成する露光部３２を備えている。さらに、部材３Ｙは、静電潜像が形成された感光体３０の表面をトナーで現像する現像部３３と、感光体３０上のトナー画像を中間転写体４に転写する一次転写器３４とを備えている。なお、部材３Ｍ，３Ｃ、３Ｋは、それぞれ、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像を形成するものであるが、部材３Ｙとその構成は同様であるため、その説明は省略する。

中間転写体４に転写されたトナー画像は、二次転写器５により、搬送路２を搬送される記録材９に転写される。記録材９に転写されたトナー画像は、定着部６により定着される。画像形成部１は、記録材９上に形成された定着後のパッチ画像からの反射光の各波長の光量を搬送路２上の検出位置２ａにて検出するカラーセンサ７（分光データ検出部）を備えている。

カラーセンサ７は、例えば、１００以上といった、複数の波長の光量を測定することができる分光カラーセンサである。例えば、図２に示す様に、カラーセンサ７の白色ＬＥＤ７１は、定着後のパッチ画像１０に光を照射する。スリット７２は、記録材９の表面に対して９０度方向から入射されるパッチ画像の反射光を通過させる。回折格子７３は、スリット７２を通過したパッチ画像からの反射光を波長に応じた光に分光する。複数の受光部を有するラインセンサ７４は、電荷蓄積型であり、回折格子７３により分光された各波長の光を光電変換して、その光量を検出する。

カラーセンサ７には、図３のカラーセンサ制御部８５から、受光する各反射光の蓄積時間を指示する蓄積指示信号２０７が入力される。また、ラインセンサ７４は、カラーセンサ制御部８５からの読出し指示信号２０８の入力に応答して、取得した各波長の光量、つまり、分光データ２００を出力する。なお、図示していないが、カラーセンサ７には、初期化のためのリセット入力部や、分光データの読出しタイミングを制御するクロック信号等の入力部が設けられている。なお、図２に示す様に、検出位置のカラーセンサ７から見た対向面には白色基準板１１が設けられている。

続いて、図３を用いて、本実施形態における画像形成装置の動作について説明する。画像形成装置は、パーソナルコンピュータ等の外部機器８０からの画像信号（ＲＧＢ信号）及びプリント要求を受信する。画像処理部８１の画像信号変換部８８は、受信したＲＧＢ信号をＣＭＹＫ信号に変換し、保持している色変換テーブルに基づき階調、濃度補正を行い、補正後のＣＭＹＫ信号を出力する。なお、階調、濃度補正を行うための色変換テーブルは、色変換テーブル生成部８７が生成、更新する。露光信号生成部８９は、階調、濃度補正後のＣＭＹＫ信号から露光部３２を露光するための露光信号を生成する。画像処理部８１は、図示してはいないが、画像処理部８１の制御を行うＣＰＵ、ＣＰＵの実行プログラムを記憶するＲＯＭ、制御データ等を記憶するＲＡＭを有している。

画像形成制御部８２のＣＰＵ９０は、画像形成部１を統括して制御する。なお、画像形成制御部８２のＲＯＭ９１は、ＣＰＵ９０が実行するプログラムを保存しており、ＲＡＭ９２は、ＣＰＵ９０による制御処理時に各種データを記憶しておくものである。なお、カラーセンサ制御部８５は、図２にて説明した様に、カラーセンサ７を制御して、カラーセンサ７から分光データを取得する。

画像形成制御部８２は、色変換用テーブルの更新又は生成処理の実施が必要と判断すると、画像形成部１を制御して、パッチ画像データ記憶部８４が保持しているパッチ画像を記録材９に形成して定着させる。その後、カラーセンサ制御部８５は、記録材９の色値を算出するために使用する分光データと、互いに隣接する２つのパッチ画像の境界を判定する為に使用する分光データをカラーセンサ７から繰返し取得する。色値算出部８６は、色値を算出するための分光データを、色値に変換する。色変換テーブル生成部８７は、パッチ画像データ記憶部８４が保存している形成したパッチ画像の色値と、色値算出部８６が算出した色値との差異を算出し、その結果に基づき色変換テーブルを生成又は更新する。これにより、画像形成装置の環境要因により生じる色味の変動を画像データ生成時に補正することができる。

続いて、図４を用いて分光データの取得タイミングについて説明する。なお、カラーセンサ７は、ｎ個（ｎは自然数）の受光素子を有しているものとする。カラーセンサ７は、蓄積指示信号２０７がハイである間、光を蓄積し、読み出し指示信号２０８がハイとなると、各波長の光量、つまり分光データを順に出力する。総ての分光データを読み出すのに必要な時間、つまり、１回のサンプリング時間は、光の蓄積開始から、第ｎ番目の波長の分光データの出力が終了するまでの時間となる。

続いて、本実施形態におけるパッチ画像の境界判定方法を、図５の分光データを用いて説明する。図５は、パッチ画像５０及び５１を記録材９に互いに隣接する様に形成して取得した分光データを示している。なお、丸印（○）は、取得した分光データを表している。本発明においては、光量の差が最も大きい波長λｉを注目波長に設定し、この注目波長に基づきパッチ画像５０と５１の境界を判定する。具体的には、パッチ画像５０及び５１の注目波長における光量の差より小さい閾値を設定しておき、注目波長における光量が設定した閾値より大きく変化したときに境界を越えたと判定する。

続いて、カラーセンサ制御部８５の詳細について図６を用いて説明する。図６において、アナログ・デジタル変換部（ＡＤＣ）１００は、カラーセンサ７が出力するアナログ分光データ２００をデジタル分光データ２０１に変換する。注目波長分光データ取得部１０４は、デジタル分光データ２０１の内、図５にて説明した注目波長における分光データを抽出して、ラッチ部１０５ａ、１０５ｂに出力する。なお、注目波長は、注目波長記憶部１０９に予め記憶されている。境界判定部１０６は、ラッチ部１０５ａと１０５ｂの分光データの差と、境界判定閾値記憶部１１０がそのデータを保存している境界判定閾値に基づきパッチ画像の境界を判定する。なお、境界判定部１０６は、境界を検出したと判定した場合、状態管理部１０１に境界検出報知信号２０６を出力する。また、メモリコントローラ１０３は、デジタル分光データ２０１を分光データ記録部１０８の所定のアドレスに書き込む制御を行う。

さらに、図６において、測色蓄積時間記憶部１１１は、色値検出に必要となる各パッチ画像の分光データを取得する為の測色蓄積時間（第１の時間）を示すデータをそれぞれ記憶する。同様に、境界判定蓄積時間記憶部１１２は、パッチ画像の境界を判定する為に必要となる分光データを取得する為の境界判定蓄積時間（第２の時間）を示すデータを記憶する。状態管理部１０１は、カラーセンサ７が検出しているパッチ画像に基づき、セレクタ１０７ａ及び１０７ｃを制御して、注目波長及び測色蓄積時間の選択を行う。さらに、状態管理部１０１は、メモリコントローラ１０３を制御して分光データの記録や、ドライバ部１０２を制御して、カラーセンサ７の動作を管理する。さらに、ドライバ部１０２は、カラーセンサ７に対してパッチ反射光の蓄積及び分光データの読出し指示を行う。

続いて、色変換テーブルの生成又は更新処理について図７を用いて説明する。なお、図７における処理は、状態管理部１０１の制御の下に行われる。また、図７においては、色値検出用の分光データを、１つのパッチ画像から４回取得するものとしているが、その回数は任意である。カラーセンサ制御部８５は、まず、ＬＥＤの光量調整、暗示ノイズデータ取得及び白色基準板１１の分光データの取得といった初期制御を行った後、図７の処理を開始する。まず、状態管理部１０１は、Ｓ１０１において、パッチ画像のカウンタｉを零に初期化する。境界判定部１０６は、Ｓ１０２において、境界判定閾値データを境界判定閾値記憶部１１０から取得する。ドライバ部１０２は、Ｓ１０３において、境界判定蓄積時間データを、境界判定蓄積時間記憶部１１２から取得する。注目波長分光データ取得部１０４は、Ｓ１０４において、１番目と２番目のパッチ画像の境界を判定する為の注目波長データを注目波長記憶部１０９から取得する。

Ｓ１０５において、ドライバ部１０２は、カラーセンサ７に対して境界判定蓄積時間を含む反射光の蓄積指示信号２０７を送信する。カラーセンサ７は、蓄積指示信号２０７の受信に応答して反射光の蓄積を行う。Ｓ１０６において、ドライバ部１０２は、カラーセンサ７に対して分光データの読出し指示信号２０８を送信する。カラーセンサ７は、読出し指示信号２０８の受信に応答して取得した分光データを出力する。Ｓ１０７において、注目波長分光データ取得部１０４は、注目波長の分光データを基準データとして、ラッチ部１０５ａに保存する。

Ｓ１０８において、ドライバ部１０２は、カラーセンサ７に対して境界判定蓄積時間を含む反射光の蓄積指示信号２０７を送信する。カラーセンサ７は、蓄積指示信号２０７の受信に応答して反射光の蓄積を行う。Ｓ１０９において、ドライバ部１０２は、カラーセンサ７に対して分光データの読出し指示信号２０８を送信する。カラーセンサ７は、読出し指示信号２０８の受信に応答して分光データを出力する。Ｓ１１０において、注目波長分光データ取得部１０４は、注目波長の分光データを比較データとして、ラッチ部１０５ｂに保存する。

境界判定部１０６は、Ｓ１１１において、ラッチ部１０５ａ、１０５ｂがそれぞれ保持する基準データと比較データの差が境界判定閾値より大きいか否かによりパッチ画像の境界を判定する。具体的には、境界判定部１０６は、差の絶対値が閾値より大きい場合、カラーセンサ７は２番目のパッチ画像を検出していると判定し、閾値より小さい場合、カラーセンサ７は依然１番目のパッチ画像を検出していると判定する。そして、境界判定部１０６は、差の絶対値が閾値より大きい場合には、境界検出報知信号２０６を状態管理部１０１に送信する。状態管理部１０１は、境界検出報知信号２０６を受信した場合には、境界を検出、つまり、カラーセンサ７がパッチ画像の境界を越えたと判定する。一方、境界検出報知信号２０６を受信しなかった場合、状態管理部１０１は、境界を検出するまでＳ１０８からＳ１１１の処理を繰り返す。

状態管理部１０１は、境界検出報知信号２０６を受信すると、Ｓ１１２において、ドライバ部１０２に対して色値検出用の分光データの取得指示を送信する。ドライバ部１０２は、取得指示に応答して、測色蓄積時間データを測色蓄積時間記憶部１１１からセレクタ１０７ｃを介して取得する。

Ｓ１１３において、ドライバ部１０２は、カラーセンサ７に対して測色蓄積時間を含む反射光の蓄積指示信号２０７を送信する。カラーセンサ７は、蓄積指示信号２０７の受信に応答して反射光の蓄積を行う。Ｓ１１４において、ドライバ部１０２は、カラーセンサ７に対して分光データの読出し指示信号２０８を送信する。カラーセンサ７は、読出し指示信号２０８の受信に応答して取得した分光データを出力する。さらに、メモリコントローラ１０３は、分光データを分光データ記録部１０８に記録する。状態管理部１０１は、Ｓ１１５において、色値検出用の分光データを４回取得したかを判断し、４回に満たない場合には、４回取得するまでＳ１１３及びＳ１１４の処理を繰り返す。４回に達した場合、状態管理部１０１は、Ｓ１１６において、総てのパッチ画像の分光データを取得したか否かを判断する。総てのパッチ画像の分光データを取得していない場合、状態管理部１０１は、Ｓ１１７においてパッチ画像のカウンタｉを１だけ増加させて、Ｓ１０３からの処理を繰り返す。

本実施形態におけるパッチ画像の境界判定と色値検出用の分光データの取得について、図８を用いてより詳細に説明する。図８の光量は、注目波長のものであり、波形上の丸印は分光データの取得タイミングを示している。したがって、波形上の隣接する丸印間の間隔は、分光データのサンプリング間隔である。また、Ｄは境界判定閾値を示している。なお、パッチ画像１０ａ及び１０ｃは高反射率のパッチ画像であり、パッチ画像１０ｂは、低反射率のパッチ画像であるものとする。図８に示す様に、測色領域、つまり、色値検出用の分光データの取得領域では、パッチ画像に対応して設定した測色蓄積時間（図中のＴｃｌｃ（ｎ）、Ｔｃｌｃ（ｎ＋１）、 Ｔｃｌｃ（ｎ＋２））に基づき分光データを４回続けて取得する。具体的には、反射率の高いパッチ画像１０ａ及び１０ｃの測色蓄積時間を、反射率の低いパッチ画像１０ｂの測色蓄積時間より短くする。色値検出用の分光データを取得し終えると、境界判定処理に移行し、境界判定蓄積時間(図中のＴｅｄｇｅ)を使用して取得した分光データに基づきパッチ画像の境界を判定する。

なお、本実施形態において、互いに隣接するパッチ画像の境界を判定する境界判定蓄積時間を、当該境界の両側のパッチ画像それぞれの測色蓄積時間より短くしている。そのため、境界判定領域で取得される分光データは、測色領域で取得される分光データに対し値が小さくなるものの、１回の分光データの取得に要する時間は境界判定時の方か測色時より短くなる。なお、境界判定蓄積時間は、境界判定が行われる程度に、注目波長の分光データの値が予め定めた閾値より大きくなる様に決定される（設定される）。

続いて、本実施形態におけるパッチ画像と各制御のタイミングについて図９を用いて説明する。図９のＥａ、Ｅａ-ｂ、Ｅｂ-ｃ、Ｅｃ-ｄは、各パッチ画像の境界を判定する為の分光データの取得に要する区間である。また、Ｓａ１〜Ｓａ４、Ｓｂ１〜Ｓｂ４、Ｓｃ１〜Ｓｃ４は、各パッチ画像の色値検出のための分光データの取得に要する区間を示している。図９に示す様に、本実施形態においては、パッチ画像の先頭を検出してからの時間によりパッチ画像を区別するのではなく、分光データと注目波長によりパッチ画像の境界を検出する。また、境界判定用分光データを取得するための蓄積時間を、その境界を形成するパッチ画像の色値検出用分光データを取得するための蓄積時間より短くする。この構成により、高反射率又は低反射率といったパッチ画像の種別の違いに拘わらず、パッチ画像の境界判定に必要となる先端及び後端マージンを小さくすることができる。また、各パッチ画像の色値検出用の分光データを取得する際のカラーセンサ７における蓄積時間も、例えば、パッチ画像の反射率が高くなる程短くする。これにより、パッチ画像の長さが不必要に長くなることを防ぐ。

続いて、図１０を用い、本実施形態の効果を従来技術と比較して説明する。なお、記録材の搬送速度を２００ｍｍ／ｓ（項目１）とし、記録材の端部余白区間を５ｍｍ（項目３及び４）、各パッチ画像の色値検出用分光データの取得回数を４回（項目６）とした。さらに、カラーバランス補正制御として、５０個の高反射率のパッチ画像（項目１８）と、８個の低反射率のパッチ画像（項目２１）の色値検出を行った。さらに、比較条件として、画像形成装置の環境変動等による記録紙上の画像の伸び縮み誤差を０．５％（項目５）、高反射率及び低反射率のパッチ画像の測色蓄積時間をそれぞれ１．５ｍｓ及び１５.０ｍｓ（項目７及び８）とした。また、境界判定蓄積時間を０．７５ｍｓ（項目９及び１０）、分光データの読出し時間を１．０ｍｓ（項目１１）とした。

記録材の搬送方向サイズがＡ４縦（項目２）のとき、記録材上の画像の伸び縮み誤差（項目５）から各パッチ画像の検出ばらつきは最大で±１．４８５ｍｍとなる。したがって、従来技術においては、パッチ画像の先端及び後端マージンを、少なくとも１．４８５ｍｍ設ける必要がある。一方、本実施形態においては、境界判定に必要となる先端及び後端マージンは、境界判定蓄積時間（項目９及び項目１０）及びデータ読出し時間（項目１１）から、パッチの反射率に依存せず、一律０．７ｍｍとなる。これは従来技術と比較して小さい値である。

先端及び後端マージン（項目１４〜１７）と、各パッチ画像の色値算出に伴うデータ取得に必要な範囲（項目１２及び１３）と、パッチ画像の数（項目１８及び１９）から全パッチを形成するのに必要な長さが決定される。具体的には、図１０に示す様に、従来技術においては３７４.６６ｍｍ、本実施形態においては２８３.６ｍｍとなる（項目２０）。したがって、記録材の余白（項目３及び４）を加えると、必要な記録材の長さは、従来技術においては３８４．６６ｍｍ、本実施形態においては２９３．６ｍｍとなる。したがって、従来技術においてはパッチ画像を２枚の記録材に形成することになるが、本実施形態においては、パッチ画像を１枚の記録材に形成することができる。

以上、本実施形態においては、注目波長における分光データの変化により隣接する２つのパッチ画像の境界を判定する。よって、パッチ画像の境界前後のマージン区間を、時間により判断することと比較して短くすることができる。さらに、境界を判定するための分光データを取得する場合におけるカラーセンサ７における蓄積時間を、色値計算用の分光データを取得する場合より短くする。この構成により、パッチ画像の境界におけるマージン区間をさらに短くすることができる。よって、色補正制御にかかわる記録材の使用枚数を減らすと共に、高精度に色補正を実行できる画像形成装置の提供することができる。

（第二実施形態）続いて、本発明の第二実施形態の説明を行う。なお、画像形成部１、画像形成装置のブロック図及びカラーセンサ７は、図１から３を用いて説明した第一実施形態と同様であるため、その説明は省略する。

本実施形態のカラーセンサ制御部８５について図１１を用いて説明する。なお、図１１のブロック図において、図６の第一実施形態と同様の構成要素については、同じ参照符号を使用してその説明は省略する。本実施形態においては、境界判定閾値記憶部１１０及び境界判定蓄積時間記憶部１１２が、それぞれ、互いに隣接する２つのパッチ画像の境界に対応してその値を示すデータを保持する点で第一実施形態と異なる。したがって、パッチ画像の境界に対応する閾値及び境界判定蓄積時間を選択するセレクタ１０７ｂ及び１０７ｄを設けている。なお、セレクタ１０７ｂ及び１０７ｄも状態管理部１０１が制御する。なお、各境界に対応する境界判定蓄積時間は、当該境界を構成する２つのパッチ画像の反射率に応じて決定する。つまり、反射率が高いほど短い蓄積時間でも、判定に必要な光量を得ることができるため、当該境界を構成する２つのパッチ画像のいずれかのパッチ画像の反射率が高いほど、短い蓄積時間とする。

続いて、色変換テーブルの生成又は更新処理について図１２を用いて説明する。なお、図１２における処理は、状態管理部１０１の制御の下に行われる。カラーセンサ制御部８５は、まず、ＬＥＤの光量調整、暗示ノイズデータ取得及び白色基準板１１の分光データの取得といった初期制御を行った後、図１２の処理を開始する。まず、状態管理部１０１は、Ｓ２０１において、パッチ画像のカウンタｉを零に初期化する。境界判定部１０６は、Ｓ２０２において、１番目と２番目のパッチ画像の境界を判定するための境界判定閾値データを境界判定閾値記憶部１１０から取得する。ドライバ部１０２は、Ｓ２０３において、１番目と２番目のパッチ画像の境界を判定するための境界判定蓄積時間データを、境界判定蓄積時間記憶部１１２から取得する。Ｓ２０４以後の処理は、図７のＳ１０４以後の処理と同様であるため説明は省略する。なお、本実施形態においては、Ｓ２１６の処理において総てのパッチ画像の分光データを取得していない場合、Ｓ２０２の処理から繰り返す点で図７とは異なる。

本実施形態におけるパッチ画像の境界判定と色値検出用の分光データの取得について、図１３を用いてより詳細に説明する。なお、図１３の表示方法及びパッチ画像１０ａ〜１０ｃの反射率は図８と同様である。本実施形態においては、パッチ画像の境界毎に蓄積時間(図中のＴｅｄｇｅ（ｎ）、Ｔｅｄｇｅ（ｎ＋１）、Ｔｅｄｇｅ（ｎ＋２）)と、その閾値（図中のＤ（ｎ）、Ｄ（ｎ+１）が異なる点で図８の第一実施形態と相違する。本実施形態においては、パッチ画像間の境界を判定するためのカラーセンサ７の蓄積時間及び閾値を個別に設定することができるため、境界判定における分光データ取得時間を短くすることができる。よって、サンプリング時間も短くすることができる。このため、第一実施形態よりも、パッチ画像の記録材搬送方向における長さを短くすることができる。これによりパッチ画像のために使用する記録材の使用枚数を減らすと共に、高精度に色補正を実行する画像形成装置の提供ができる。

（第三実施形態）続いて、本発明の第三実施形態の色変換テーブルの生成又は更新処理について図１４を用いて説明する。なお、本実施形態における画像形成装置の各部の構成は第二実施形態と同様であるため、その説明は省略する。カラーセンサ制御部８５は、まず、ＬＥＤの光量調整、暗示ノイズデータ取得及び白色基準板１１の分光データの取得といった初期制御を行った後、図１４の処理を開始する。なお、Ｓ３０１〜Ｓ３０５までの処理は、図１２のＳ２０１〜Ｓ２０５と同様であるので説明は省略する。

Ｓ３０６において、ドライバ部１０２は、カラーセンサ７に対して分光データの読出し指示信号２０８を送信する。カラーセンサ７は、読出し指示信号２０８の受信に応答して、取得した分光データを出力する。Ｓ３０７において、注目波長分光データ取得部１０４は、注目波長の分光データをカラーセンサ７から取得したか否かを監視する。注目波長分光データ取得部１０４が注目波長の分光データを取得した場合、ドライバ部１０２は、カラーセンサ７に対する読出し指示信号２０８の送信を停止する。つまり、カラーセンサ７からの分光データの読み出しを終了する。その後、Ｓ３０８において、注目波長分光データ取得部１０４は、注目波長の分光データを基準データとして、ラッチ部１０５ａに保存する。

Ｓ３０９において、ドライバ部１０２は、カラーセンサ７に対して境界判定蓄積時間を含む反射光の蓄積指示信号２０７を送信する。Ｓ３１０において、ドライバ部１０２は、カラーセンサ７に対して分光データの読出し指示信号２０８を送信する。カラーセンサ７は、読出し指示信号２０８の受信に応答して、取得した分光データを出力する。Ｓ３１１において、注目波長分光データ取得部１０４は、注目波長の分光データをカラーセンサ７から取得したか否かを監視する。注目波長分光データ取得部１０４が注目波長の分光データを取得した場合、ドライバ部１０２は、カラーセンサ７に対する読出し指示信号２０８の送信を停止する。つまり、カラーセンサ７からの分光データの出力を停止させる。その後、Ｓ３１２において、注目波長分光データ取得部１０４は、注目波長の分光データを比較データとして、ラッチ部１０５ｂに保存する。

境界判定部１０６は、Ｓ３１３において、ラッチ部１０５ａ、１０５ｂがそれぞれ保持する基準データと比較データの差が境界判定閾値より大きいか否かによりパッチ画像の境界を判定する。具体的には、境界判定部１０６は、差の絶対値が閾値より大きい場合、カラーセンサ７は２番目のパッチ画像を検出していると判定し、閾値より小さい場合、カラーセンサ７は依然１番目のパッチ画像を検出していると判定する。そして、境界判定部１０６は、差の絶対値が閾値より大きい場合には、境界検出報知信号２０６を状態管理部１０１に送信する。状態管理部１０１は、境界検出報知信号２０６を受信した場合には境界を検出と判定する。一方、境界検出報知信号２０６を受信しなかった場合、状態管理部１０１は、境界を検出していないと判定して、境界を検出するまでＳ３０９かＳ３１３の処理を繰り返す。なお、境界を検出した後のＳ３１４からＳ３１９までの処理は、図１２のＳ２１２からＳ２１７までの処理と同様でありその説明は省略する。

図１５のタイミングチャートに示す様に、本実施形態においては、注目波長の分光データを取得した時点で、カラーセンサ７からの分光データの読み出しを終了する。よって、境界判定時における一回の分光データの取得に要するサンプリング時間を短縮することができる。よって、さらに、パッチ画像の記録材搬送方向における長さを短くすることができる。これによりパッチ画像のために使用する記録材の使用枚数を減らすと共に、高精度に色補正を実行する画像形成装置の提供ができる。

更に、カラーセンサ制御部８５は、境界判定の際、注目波長の分光データのみを、カラーセンサ７（分光データ検出部）に蓄積及び出力させる構成であっても良い。つまり、境界判定の際には、注目波長の分光データのみがカラーセンサ制御部８５に入力され、境界判定部１０６において、注目波長の光量を示すデータの変化のみを判定する構成であっても良い。こうすることで、境界判定時における一回の分光データの取得に要するサンプリング時間をより一層短縮することができる。

なお、上述した各実施形態においては、色値検出に対する分光データの取得を４回としたが、取得回数は任意である。また、パッチ画像の境界判定を行うための注目波長を１つとしたが、複数の波長から判定してもよい。複数の波長を使用する場合には、それぞれの波長に対応する閾値を設け、所定数の波長の変動が閾値を超えた場合に境界を検出したものと判定する。また、パッチ画像の境界判定条件を、注目波長に対する分光データ変動値が１回でも閾値を超えた場合としているが、複数回超えた場合としてもよい。

さらに上述した各実施形態では、カラーセンサ７が回折格子を含み、回折格子が分光するものであったが、異なる波長帯透過特性を持つ複数のフィルタやプリズムにより分光する構成でも良い。また、カラーセンサ７の発光素子をＬＥＤとしたがこれに限定されず、例えば、有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）や電気化学発光素子（ＥＣＬ素子）等を用いる構成とすることもできる。さらに、上述した各実施形態においては、パッチ画像を記録材の搬送方向に隙間なく配置するとしたが、パッチ画像間に微小なスペースや、パッチ画像とは異なる配色の微小画像を設けることもできる。

また、上述した各実施形態においては、注目波長データ及び閾値データについては、予め決定して、それぞれ、注目波長記憶部１０９及び境界判定閾値記憶部１１０に記憶しておくものとしていた。しかしながら、色変換テーブルの補正又は更新処理時に取得した各パッチ画像の分光データから注目波長データ及び閾値データを更新する構成とすることもできる。

以上、本発明においては、境界判定時のカラーセンサ７での蓄積時間を、当該境界の両側のパッチ画像の色値検出時の蓄積時間より短くする。よって、パッチ画像の境界前後のマージン区間を、短くすることができる。この構成により、良好な検出精度を確保したままパッチ画像のサイズを小さくできる。

なお、境界判定用の分光データを取得する場合におけるカラーセンサ７での蓄積時間を、パッチ画像の境界に応じて変更することで、パッチ画像の搬送方向における長さをさらに短くすることができる。具体的には、検出対象の境界の両側のパッチ画像の反射率が高くなるほど蓄積時間を短くする。また、色値算出用の分光データを取得する場合におけるカラーセンサ７での蓄積時間を、例えば、色値の算出対象のパッチ画像の反射率等に応じて変更することで、パッチ画像の搬送方向における長さをさらに短くすることができる。さらに、境界判定時、注目波長の光量を示すデータをカラーセンサ７から取得すると、カラーセンサ７からの分光データの読み出しを停止させる。これにより、パッチ画像の搬送方向における長さをさらに短くすることができる。

Claims (12)

1. 複数のパッチ画像を記録材に形成する画像形成手段と、
   記録材に光を照射し、その反射光に含まれる各波長の光を光電変換して、各波長の光量を検出する分光データ検出手段と、
   記録材に形成した前記複数のパッチ画像のうちの、互いに隣接する２つのパッチ画像の境界を、前記分光データ検出手段が検出する少なくとも１つの注目波長の光量の変化から判定する境界判定手段と、
   パッチ画像の色値を、前記分光データ検出手段が該パッチ画像に光を照射して検出した各波長の光量から算出する色値算出手段と、
   前記分光データ検出手段の光電変換における電荷の蓄積時間を制御する制御手段と、
   を備えており、
   前記制御手段は、前記互いに隣接する２つのパッチ画像の境界を判定する際の前記分光データ検出手段での蓄積時間を、該２つのパッチ画像の色値を算出する際の蓄積時間より短くすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記境界判定手段は、前記分光データ検出手段が検出する各波長のうちすべての波長ではなく少なくとも１つの注目波長の光量の変化から境界を判定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. 前記境界判定手段が境界を判定する際の前記分光データ検出手段での蓄積時間は、前記分光データ検出手段が検出する前記少なくとも１つの注目波長の光量が所定の閾値より大きくなる様に決定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記色値算出手段が色値を算出する際の前記分光データ検出手段での蓄積時間は、前記複数のパッチ画像のそれぞれに対して個別に設定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記色値算出手段が色値を算出する際の前記分光データ検出手段での蓄積時間は、色値の算出対象であるパッチ画像の反射率が高くなるほど短くなることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記境界判定手段が境界を判定する際の前記分光データ検出手段での蓄積時間は、前記複数のパッチ画像のうちの、互いに隣接する２つのパッチ画像の境界それぞれに対して個別に設定されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記境界判定手段が境界を判定する際の前記分光データ検出手段での蓄積時間は、検出対象の境界の両側のパッチ画像の反射率が高くなるほど短くなることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記境界判定手段が、前記少なくとも１つの注目波長の光量を示すデータを前記分光データ検出手段から取得すると、前記制御手段は、前記分光データ検出手段に対して光量を示すデータの出力を停止させる制御を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記境界判定手段が境界を判定する際、前記制御手段は、前記分光データ検出手段が前記少なくとも１つの注目波長の光量のみを出力する様に前記分光データ検出手段を制御することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 記録材としての紙の上に形成された画像を定着する定着手段をさらに備え、
    前記パッチ画像は紙の上に形成され、前記定着手段により定着された後、前記画像形成装置から排出される前に前記分光データ検出手段により検出されることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 色味を検出するための複数のパッチ画像を記録材に形成する画像形成手段と、
    記録材に光を照射し、その反射光に含まれる各波長の光を光電変換して、各波長の光量を検出する分光データ検出手段と、
    を備えており、
    前記複数のパッチ画像の互いに隣接する２つのパッチ画像の境界を判定するための少なくとも１つの注目波長の光量を検出する際の、前記分光データ検出手段の光電変換における電荷の蓄積時間を、前記複数のパッチ画像の各パッチ画像の色値を算出するために各波長の光量を検出する際の、各パッチ画像に対応する前記分光データ検出手段の光電変換における電荷の蓄積時間より短くすることを特徴とする画像形成装置。
12. 記録材としての紙の上に形成された画像を定着する定着手段をさらに備え、
    前記パッチ画像は紙の上に形成され、前記定着手段により定着された後、前記画像形成装置から排出される前に前記分光データ検出手段により検出されることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。

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