JP6186773B2 - 測色器、画像形成装置、画像形成方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、測色器、画像形成装置、画像形成方法およびプログラムに関する。

プリンタや複写機、複合機などの画像形成装置では、入力した画像に対してユーザ操作に応じた様々な加工を行って出力する機能を持つものがある。

例えば、特許文献１には、入力した画像の中の指定された領域に対して異なる画質モードの画像処理を施した複数のモニタ画像を生成し、これら複数のモニタ画像を１つの記録媒体に集約して印刷出力する機能を持った画像形成装置が開示されている。この特許文献１に記載の画像形成装置では、ユーザが印刷出力された画像を参照することで画質モードごとの画像処理の結果が一目でわかるので、最適な画質モードを容易に判断することができる。

しかし、特許文献１に記載の技術は、画像処理の画質モードを最適化するという用途では便利であるが、画像の一部の領域の色を変更したいといった要望に対応することができない。また、画像の一部の領域の色を変更するには、パーソナルコンピュータにインストールされた画像加工用のソフトウェアを用いて画像を加工する方法もあるが、このような方法では、ユーザの操作負担が大きいという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡単な操作で任意の領域の色を得ることができる測色器、画像形成装置、画像形成方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像形成装置のキャリッジに着脱可能に取り付けられた測色器であって、測色対象を撮像する２次元イメージセンサを支持する筐体と、当該測色器が前記キャリッジから取り外されると前記筐体から突出するように前記筐体に設けられたガイド部材と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、簡単な操作で任意の領域の色を得ることができるという効果を奏する。

図１は、画像形成装置の内部を透視して示す斜視図である。 図２は、画像形成装置の内部の機械的構成を示す上面図である。 図３は、キャリッジに搭載される記録ヘッドの配置例を説明する図である。 図４−１は、キャリッジに取り付けられた測色器の正面図である。 図４−２は、キャリッジに取り付けられた測色器の側面図である。 図４−３は、キャリッジに取り付けられた測色器の上面図である。 図５は、測色器を本体外装体の外部に取り出した様子を示す斜視図である。 図６−１は、測色器の縦断面図（図６−３中のＸ１−Ｘ１線断面図）である。 図６−２は、測色器の縦断面図（図６−３中のＸ２−Ｘ２線断面図）である。 図６−３は、測色器の内部を透視して示す上面図である。 図６−４は、筐体の底面部を図６−１中のＸ３方向から見た平面図である。 図７は、キャリッジから取り外された測色器の縦断面図である。 図８は、基準チャートの具体例を示す図である。 図９は、測色器の制御ブロック図である。 図１０は、画像形成装置の機能ブロック図である。 図１１は、オペレーションパネルの構成例を示す図である。 図１２は、第１タッチパネルの画面遷移の一例を示す図である。 図１３は、画像形成装置が実行する一連の処理の流れを示すフローチャートである。 図１４は、基準測色値および基準ＲＧＢ値を取得する処理と基準値線形変換マトリックスを生成する処理を説明する図である。 図１５は、初期基準ＲＧＢ値の一例を示す図である。 図１６は、測色処理の概要を説明する図である。 図１７は、基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを生成する処理を説明する図である。 図１８は、初期基準ＲＧＢ値と測色時基準ＲＧＢ値との関係を示す図である。 図１９は、基本測色処理を説明する図である。 図２０は、基本測色処理を説明する図である。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像形成装置、画像形成方法およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。

まず、図１乃至図３を参照しながら、本実施形態に係る画像形成装置１００の機械的構成について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置１００の内部を透視して示す斜視図、図２は、本実施形態に係る画像形成装置１００の内部の機械的構成を示す上面図、図３は、キャリッジ５に搭載される記録ヘッド６の配置例を説明する図である。

図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、主走査方向（図中矢印Ａ方向）に往復移動して、副走査方向（図中矢印Ｂ方向）に間欠的に搬送される記録媒体Ｐに対して画像を形成するキャリッジ５を備える。キャリッジ５は、主走査方向に沿って延設された主ガイドロッド３により支持されている。また、キャリッジ５には連結片５ａが設けられている。連結片５ａは、主ガイドロッド３と平行に設けられた副ガイド部材４に係合し、キャリッジ５の姿勢を安定化させる。

キャリッジ５には、図２に示すように、イエロー（Ｙ）インクを吐出する記録ヘッド６ｙ、マゼンタ（Ｍ）インクを吐出する記録ヘッド６ｍ、シアン（Ｃ）インクを吐出する記録ヘッド６ｃ、およびブラック（Ｂｋ）インクを吐出する複数の記録ヘッド６ｋ（以下、記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋを総称する場合は、記録ヘッド６という。）が搭載されている。記録ヘッド６は、その吐出面（ノズル面）が下方（記録媒体Ｐ側）に向くように、キャリッジ５に支持されている。

記録ヘッド６にインクを供給するためのインク供給体であるカートリッジ７は、キャリッジ５には搭載されず、画像形成装置１００内の所定の位置に配置されている。カートリッジ７と記録ヘッド６とは図示しないパイプで連結されており、このパイプを介して、カートリッジ７から記録ヘッド６に対してインクが供給される。

キャリッジ５は、駆動プーリ９と従動プーリ１０との間に張架されたタイミングベルト１１に連結されている。駆動プーリ９は、主走査モータ８の駆動により回転する。従動プーリ１０は、駆動プーリ９との間の距離を調整する機構を有し、タイミングベルト１１に対して所定のテンションを与える役割を持つ。キャリッジ５は、主走査モータ８の駆動によりタイミングベルト１１が送り動作されることにより、主走査方向に往復移動する。キャリッジ５の主走査方向の移動は、例えば図２に示すように、キャリッジ５に設けられたエンコーダセンサ１２がエンコーダシート１３のマークを検知して得られるエンコーダ値に基づいて制御される。

また、本実施形態に係る画像形成装置１００は、記録ヘッド６の信頼性を維持するための維持機構１４を備える。維持機構１４は、記録ヘッド６の吐出面の清掃やキャッピング、記録ヘッド６からの不要なインクの排出などを行う。

記録ヘッド６の吐出面と対向する位置には、図２に示すように、プラテン１５が設けられている。プラテン１５は、記録ヘッド６から記録媒体Ｐ上にインクを吐出する際に、記録媒体Ｐを支持するためのものである。本実施形態に係る画像形成装置１００は、キャリッジ５の主走査方向の移動距離が長い広幅機である。このため、プラテン１５は、複数の板状部材を主走査方向（キャリッジ５の移動方向）に繋いで構成している。記録媒体Ｐは、図示しない副走査モータによって駆動される搬送ローラにより挟持され、プラテン１５上を、副走査方向に間欠的に搬送される。

記録ヘッド６は、複数のノズル列を備えており、プラテン１５上を搬送される記録媒体Ｐ上にノズル列からインクを吐出することで、記録媒体Ｐに画像を形成する。本実施形態では、キャリッジ５の１回の走査で記録媒体Ｐに形成できる画像の幅を多く確保するため、図３に示すように、キャリッジ５に、上流側の記録ヘッド６と下流側の記録ヘッド６とを搭載している。また、ブラックのインクを吐出する記録ヘッド６ｋは、カラーのインクを吐出する記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃの２倍の数だけキャリッジ５に搭載している。また、記録ヘッド６ｙ，６ｍは左右に分離して配置されている。これは、キャリッジ５の往復動作で色の重ね順を合わせ、往路と復路とで色が変わらないようにするためである。なお、図３に示す記録ヘッド６の配列は一例であり、図３に示す配列に限定されるものではない。

上記の各構成要素は、本体外装体１の内部に配置されている。本体外装体１にはカバー部材２が開閉可能に設けられている。画像形成装置１００のメンテナンス時やジャム発生時には、カバー部材２を開けることにより、本体外装体１の内部に設けられた各構成要素に対して作業を行うことができる。また、キャリッジ５に着脱可能に取り付けられた後述の測色器２０（図２参照）をキャリッジ５から取り外し、この測色器２０で本体外装体１の外部にある任意の測色対象を測色する場合には、カバー部材２を開けることにより、測色器２０を本体外装体１の外部に取り出すことができる。

また、本実施形態に係る画像形成装置１００は、原稿を光学的に読み取るスキャナ１６と、各種情報を表示するとともにユーザの操作を受け付けるオペレーションパネル１７（表示部）とを備える。スキャナ１６およびオペレーションパネル１７は、原稿テーブル１８ａと一体になったスキャナフレーム１８に支持されている。スキャナ１６およびオペレーションパネル１７は、連結ケーブル１９ａ，１９ｂを介して、本体外装体１内部の後述するメイン制御基板に接続されている。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、記録媒体Ｐを副走査方向に間欠的に搬送し、記録媒体Ｐの副走査方向の搬送が停止している間に、キャリッジ５を主走査方向に移動させながら、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド６のノズル列からプラテン１５上の記録媒体Ｐ上にインク（記録材）を吐出して、記録媒体Ｐに画像を形成する。

特に、画像形成装置１００の色調整を行う調整時などにおいては、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド６のノズル列から実際にプラテン１５上の記録媒体Ｐ上にインクを吐出して、多数のパッチ２００が並ぶテストパターンを形成する。そして、このテストパターンに含まれる各パッチ２００に対する測色を行う。テストパターンに含まれる各パッチ２００は、基準色のパッチを画像形成装置１００が出力することで得られる画像であり、画像形成装置１００に固有の特性を反映している。したがって、これらのパッチ２００の測色値を用いて、画像形成装置１００に固有の特性を記述したデバイスプロファイルを生成、あるいは修正することができる。そして、このデバイスプロファイルに基づいて標準色空間と機器依存色との間の色変換を行うことで、画像形成装置１００は再現性の高い画像を出力することができる。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、記録媒体Ｐに形成したテストパターンに含まれる各パッチ２００に対する測色を行う測色器２０を備える。測色器２０は、キャリッジ５に着脱可能に取り付けられており、キャリッジ５と一体となって主走査方向に往復移動する。パッチ２００の測色を行う場合は、テストパターンが形成された記録媒体Ｐがプラテン１５上にセットされる。そして、記録媒体Ｐの副走査方向への搬送と、キャリッジ５の主走査方向への移動とにより、測色器２０がパッチ２００と対向する位置に移動してパッチ２００の測色を行う。

また、測色器２０は、キャリッジ５から取り外して本体外装体１の外部に取り出すことが可能である。測色器２０を本体外装体１の外部に取り出すことにより、この測色器２０を用いて本体外装体１の外部にある任意の測色対象を測色することができる。

図４−１乃至図４−３は、キャリッジ５に対する測色器２０の取り付け構造の一例を示す図である。図４−１は、キャリッジ５に取り付けられた測色器２０の正面図、図４−２は、キャリッジ５に取り付けられた測色器２０の側面図、図４−３は、キャリッジ５に取り付けられた測色器２０の上面図である。

測色器２０は、枠体２１と基板２２とを組み合わせて構成された筐体２３を備える。枠体２１の左右の側面部には、それぞれ外側に向かって張り出す一対のアーム２４が設けられている。また、枠体２１の左右の側面部には、キャリッジ５に設けられた後述の突起３２が入り込む一対の凹部２５が設けられている。基板２２上には、測色器２０をキャリッジ５から取り外して任意の測色対象を測色する際に、ユーザが測色の実行を指示するためのスイッチ２６が設けられている。また、基板２２上には、ケーブル３０の一端が装着されるコネクタ２７が設けられている。

一方、測色器２０が取り付けられるキャリッジ５の正面部には、一対の受け台３１と、一対の突起３２と、ケーブル３０の他端が装着されるコネクタ３３と、が設けられている。コネクタ３３は、図示しないハーネスを介して、後述のメイン制御基板に接続されている。

測色器２０は、枠体２１に設けられた一対のアーム２４をキャリッジ５の一対の受け台３１上に載せた状態で、アーム２４と受け台３１とが締結部材３４で締結されることにより、キャリッジ５に取り付けられる。このとき、キャリッジ５の突起３２が、測色器２０の枠体２１に設けられた凹部２５内に入り込むようになっている。また、測色器２０の基板２２に設けられたコネクタ２７にケーブル３０の一端が装着され、キャリッジ５に設けられたコネクタ３３にケーブル３０の他端が装着されることで、測色器２０は後述のメイン制御基板と接続される。なお、ケーブル３０には、測色器２０に電源供給が可能なＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブルを用いることが望ましい。また、ケーブル３０を用いた通信に代えて、無線通信によって測色器２０とメイン制御基板を接続するようにしてもよい。

以上のようにキャリッジ５に取り付けられた測色器２０は、アーム２４と受け台３１とを締結している締結部材３４を外すことで、キャリッジ５から容易に取り外すことができる。このように、測色器２０は、キャリッジ５に対して着脱可能に取り付けられている。本実施形態に係る画像形成装置１００では、図５に示すように、カバー部材２を開けて測色器２０をキャリッジ５から取り外し、ケーブル３０をより長い外部ケーブル３５に付け替えることで、測色器２０を本体外装体１の外部に取り出すことができる。そして、この測色器２０を用いて、本体外装体１の外部にある任意の測色対象を測色し、その測色値をメイン制御基板に送ることができる。なお、外部ケーブル３５には、ケーブル３０と同様に、測色器２０に電源供給が可能なＵＳＢケーブルを用いることが望ましい。また、外部ケーブル３５を用いた通信に代えて、無線通信によって測色器２０とメイン制御基板を接続するようにしてもよい。

なお、以上説明した測色器２０の取り付け構造は一例であり、これに限定されるものではない。測色器２０は、キャリッジ５に対して着脱可能であれば、どのような構造でキャリッジ５に取り付けられていてもよい。

次に、測色器２０の具体的な構成例について説明する。図６−１乃至図６−４は、測色器２０の機械的構成の一例を示す図であり、図６−１は、測色器２０の縦断面図（図６−３中のＸ１−Ｘ１線断面図）、図６−２は、測色器２０の縦断面図（図６−３中のＸ２−Ｘ２線断面図）、図６−３は、測色器２０の内部を透視して示す上面図、図６−４は、筐体２３の底面部を図６−１中のＸ３方向から見た平面図である。

測色器２０は、上述したように、枠体２１と基板２２とを組み合わせて構成された筐体２３を備える。枠体２１は、筐体２３の上面となる一端側が開放された有底筒状に形成されている。基板２２は、枠体２１の開放端を閉塞して筐体２３の上面を構成するように、締結部材４０によって枠体２１に締結され、枠体２１と一体化されている。

筐体２３は、その底面部が所定の間隙ｄを介してプラテン１５上の記録媒体Ｐと対向するように、キャリッジ５に取り付けられている。なお、図６−１中の矢印Ａ方向が主走査方向である。記録媒体Ｐと対向する筐体２３の底面部には、記録媒体Ｐに形成されたパッチ２００などの測色対象を、筐体２３の内部から撮影可能にするための開口部４１が設けられている。

筐体２３の内部には、センサ部４２が設けられている。センサ部４２は、ＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサなどの２次元イメージセンサ４３と、撮像範囲の光学像を２次元イメージセンサ４３のセンサ面に結像する結像レンズ４４とを備える。２次元イメージセンサ４３は、センサ面が筐体２３の底面部側に向くように、例えば、基板２２の内面（部品実装面）に実装されている。結像レンズ４４は、その光学特性に応じて定められる位置関係を保つように２次元イメージセンサ４３に対して位置決めされた状態で固定されている。

筐体２３の底面部のセンサ部４２と対向する内面側には、開口部４１と隣り合うようにして、基準チャート５０が配置されている。基準チャート５０は、予め測色値が判明している多数の基準パッチを有している。この基準チャート５０は、パッチ２００などの測色対象とともにセンサ部４２の２次元イメージセンサ４３により撮像される。つまり、２次元イメージセンサ４３は、筐体２３の底面部に設けられた開口部４１を介して筐体２３外部の測色対象を撮像すると同時に、筐体２３の底面部の内面側に配置された基準チャート５０を撮像する。

また、筐体２３の内部には、２次元イメージセンサ４３がパッチ２００などの測色対象と基準チャート５０とを同時に撮像する際に、これら測色対象および基準チャート５０を照明する照明光源４５が設けられている。照明光源４５としては、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられる。本実施形態においては、照明光源４５として、センサ部４２を中心として対称となる位置に配置された２つのＬＥＤを用いる。照明光源４５として用いるこれら２つのＬＥＤは、例えば、２次元イメージセンサ４３とともに、基板２２の内面に実装される。ただし、照明光源４５は、筐体２３外部の測色対象と基準チャート５０とを概ね均一に照明できる位置に配置されていればよく、必ずしも基板２２に直接実装されていなくてもよい。また、本実施形態では、照明光源４５としてＬＥＤを用いているが、光源の種類はＬＥＤに限定されるものではない。例えば、有機ＥＬなどを照明光源４５として用いるようにしてもよい。有機ＥＬを照明光源４５として用いた場合は、太陽光の分光分布に近い照明光が得られるため、測色精度の向上が期待できる。

ところで、筐体２３外部のパッチ２００などの測色対象を、筐体２３の内部に配置された基準チャート５０と同一の照明条件により照明するには、撮像時に外光が測色対象に当たらないようにして、照明光源４５からの照明光のみで測色対象を照明する必要がある。測色時に測色対象に外光が当たらないようにするには、筐体２３の底面部と測色対象との間の間隙ｄ（測色対象が記録媒体Ｐに形成されたパッチ２００の場合は、筐体２３の底面部と記録媒体Ｐとの間の間隙ｄ）を小さくすることが有効である。ただし、間隙ｄを小さくしすぎると、パッチ２００の測色時に記録媒体Ｐが筐体２３の底面部に接触してしまう虞がある。そこで、間隙ｄの大きさは、記録媒体Ｐの平面性を考慮して、記録媒体Ｐが筐体２３の底面部に接触しない範囲で小さな値に設定することが望ましい。例えば、間隙ｄを１ｍｍ〜２ｍｍ程度に設定すれば、記録媒体Ｐが筐体２３の底面部に接触することなく、記録媒体Ｐに形成されたパッチ２００に外光が当たることを有効に防止できる。

また、筐体２３の底面部と測色対象との間の間隙ｄを１ｍｍ〜２ｍｍ程度と小さくすれば、センサ部４２から測色対象までの光路長と、センサ部４２から基準チャート５０までの光路長との差を、センサ部４２の被写界深度の範囲内として、測色対象と基準チャート５０との双方にピントの合った画像を撮像することもできる。なお、センサ部４２の被写界深度は、センサ部４２の絞り値や結像レンズ４４の焦点距離、センサ部４２と被写体との間の距離などに応じて定まる、センサ部４２に固有の特性である。本実施形態の測色器２０においては、筐体２３の底面部と記録媒体Ｐとの間の間隙ｄを例えば１ｍｍ〜２ｍｍ程度の十分に小さな値としたときに、センサ部４２から測色対象までの光路長と、センサ部４２から基準チャート５０までの光路長との差が被写界深度の範囲内となるように、センサ部４２が設計されている。

筐体２３を構成する枠体２１には、測色器２０をキャリッジ５から取り外して任意の測色対象を測色する際に、筐体２３の底面部と測色対象との間の距離を上記の間隙ｄに維持するためのガイド部材４６が取り付けられている。このガイド部材４６は、例えば、枠体２１の形状に倣った筒状に形成され、測色器２０をキャリッジ５から取り外したときに、先端部が筐体２３の底面部から突出するように、枠体２１に取り付けられている。

具体的には、ガイド部材４６は、図６−１および図６−２に示すように、基端部が圧縮バネ４７を圧縮させた状態で枠体２１に収納されている。測色器２０がキャリッジ５に取り付けられている状態では、ガイド部材４６は、その先端部が枠体２１の凹部２５に入り込んだキャリッジ５の突起３２に当接しているため、移動が規制されている。そして、測色器２０がキャリッジ５から取り外され、枠体２１の凹部２５が開放されると、図７に示すように、圧縮バネ４７の付勢力によりガイド部材４６が押され、ガイド部材４６の先端部が筐体２３の底面部から外側に向かって突出する。このガイド部材４６の突出量は、ガイド部材４６の先端部を任意の測色対象Ｃに当接させたときに、筐体２３の底面部と測色対象Ｃとの間の距離が、上記の間隙ｄとなるように設計されている。

ガイド部材４６は、ほぼすべての波長の光を吸収する黒色の部材により構成されていることが望ましい。ガイド部材４６を黒色の部材で構成することにより、ガイド部材４６で反射される光が測色に影響を及ぼすことを有効に防止でき、任意の測色対象を安定的に測色することができる。

なお、以上説明したガイド部材４６の構成はあくまで一例であり、これに限定されるものではない。ガイド部材４６は、測色器２０をキャリッジ５から取り外したときに筐体２３の底面部から突出して、筐体２３の底面部と測色対象との間を距離を上記の間隙ｄに維持できる構成であればよい。

図８は、測色器２０の筐体２３内部に配置される基準チャート５０の具体例を示す図である。図８に示す基準チャート５０は、基準パッチを配列した複数の基準パッチ列５１〜５４、ドット径計測用パターン列５６、距離計測用ライン５５およびチャート位置特定用マーカ５７を有する。

基準パッチ列５１〜５４は、ＹＭＣＫの１次色のパッチを階調順に配列した基準パッチ列５１と、ＲＧＢの２次色のパッチを階調順に配列した基準パッチ列５２と、グレースケールのパッチを階調順に配列した基準パッチ列（無彩色の階調パターン）５３と、３次色のパッチを配列した基準パッチ列５４と、を含む。ドット径計測用パターン列５６は、大きさが異なる円形パターンが大きさ順に配列された幾何学形状測定用のパターン列であり、記録媒体Ｐに記録された画像のドット径の計測に用いることができる。

距離計測用ライン５５は、複数の基準パッチ列５１〜５４やドット径計測用パターン列５６を囲む矩形の枠として形成されている。チャート位置特定用マーカ５７は、距離計測用ライン５５の四隅の位置に設けられていて、各パッチ位置を特定するためのマーカとして機能する。２次元イメージセンサ４３の撮像により得られる基準チャート５０の画像データから、距離計測用ライン５５とその四隅のチャート位置特定用マーカ５７を特定することで、基準チャート５０の位置及び各パターンの位置を特定することができる。

基準パッチ列５１〜５４を構成する各パッチは、測色器２０が撮像を行う際の撮像条件を反映した色味の基準として用いられる。なお、基準チャート５０に配置されている測色用の基準パッチ列５１〜５４の構成は、図８に示す例に限定されるものではなく、任意のパッチ列を適用することが可能である。例えば、可能な限り色範囲が広く特定できるパッチを用いてもよいし、また、ＹＭＣＫの１次色の基準パッチ列５１や、グレースケールの基準パッチ列５３は、画像形成装置１００に使用されるインクの測色値のパッチで構成されていてもよい。また、ＲＧＢの２次色の基準パッチ列５２は、画像形成装置１００で使用されるインクで発色可能な測色値のパッチで構成されていてもよく、さらに、Ｊａｐａｎ Ｃｏｌｏｒなどの測色値が定められた基準色票を用いてもよい。

なお、本実施形態では、一般的なパッチ（色票）の形状の基準パッチ列５１〜５４を有する基準チャート５０を用いているが、基準チャート５０は、必ずしもこのような基準パッチ列５１〜５４を有する形態でなくてもよい。基準チャート５０は、測色に利用可能な複数の色が、それぞれの位置を特定できるように配置された構成であればよい。

基準チャート５０は、上述したように、測色器２０の筐体２３の底面部に、開口部４１と隣り合うように配置されているため、センサ部４２の２次元イメージセンサ４３によってパッチ２００などの測色対象と同時に撮像することができる。

なお、以上説明した測色器２０の構成はあくまで一例であり、この構成に限定されるものではない。本実施形態の測色器２０は、画像形成装置１００の外部で任意の測色対象を測色できる構成であればよく、上記の構成に対して様々な変形や変更が可能である。

測色器２０は、上述したように、筐体２３内部の２次元イメージセンサ４３により筐体２３の底面部に設けられた開口部４１を介して筐体２３外部のパッチ２００などの測色対象を撮像するとともに、筐体２３内部に設けられた基準チャート５０を撮像する。そして、測色器２０は、２次元イメージセンサ４３の撮像により得られた測色対象と基準チャート５０の画像データ（ＲＧＢ値）に基づいて、測色対象の測色値（標準色空間における表色値であり、例えばＬ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間におけるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値（以下、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊をＬａｂと表記する。））を算出する。測色器２０が算出した測色値は、画像形成装置１００のメイン制御基板に送られる。

次に、図９を参照しながら、測色器２０の制御機構の構成例について具体的に説明する。図９は、測色器２０の制御ブロック図である。

測色器２０は、図９に示すように、２次元イメージセンサ４３、インターフェース部６０、フレームメモリ６１、平均化処理部６２、測色演算部６３、不揮発性メモリ６４、タイミング信号発生部６５、スイッチ２６、光源駆動制御部６６、および照明光源４５を備える。これらの各部は、例えば、測色器２０の筐体２３の上面部を構成する基板２２に実装されている。

２次元イメージセンサ４３は、結像レンズ４４を介して入射した光を電気信号に変換し、撮像範囲の画像データを出力する。２次元イメージセンサ４３は、光電変換により得られたアナログ信号をデジタルの画像データにＡＤ変換し、その画像データに対してシェーディング補正やホワイトバランス補正、γ補正、画像データのフォーマット変換などの各種の画像処理を行った後に出力する機能を内蔵している。なお、画像データに対する各種の画像処理は、その一部あるいは全部を２次元イメージセンサ４３の外部で行うようにしてもよい。

インターフェース部６０は、２次元イメージセンサ４３から画像データを出力し、また、画像形成装置１００のメイン制御基板１０１から送られてきた各種設定信号やタイミング信号発生部６５が生成したタイミング信号、スイッチ２６の操作により発生するタイミング信号を２次元イメージセンサ４３に入力するためのインターフェースである。各種設定信号は、２次元イメージセンサ４３の動作モードを設定する信号や、上述したシャッタスピード、ＡＧＣのゲインなどの撮像条件を設定する信号を含む。

フレームメモリ６１は、２次元イメージセンサ４３から出力された画像データを一時的に格納する。

平均化処理部６２は、フレームメモリ６１に格納された画像データから測色対象の領域の画素データを平均化するとともに、基準チャート５０の各基準パッチの領域の画素データを各々平均化し、平均化した値をそれぞれ測色対象のＲＧＢ値、基準チャート５０の各基準パッチのＲＧＢ値として測色演算部６３に出力する。

測色演算部６３は、平均化処理部６２の処理によって得られた測色対象のＲＧＢ値と、基準チャート５０の各基準パッチのＲＧＢ値とに基づいて、測色対象の測色値を算出する。測色演算部６３が算出した測色値は、画像形成装置１００のメイン制御基板１０１へと送られる。なお、測色演算部６３による処理の具体例については、詳細を後述する。

不揮発性メモリ６４は、測色演算部６３が測色対象の測色値を算出するために必要な各種データを格納する。

タイミング信号発生部６５は、２次元イメージセンサ４３による撮像開始のタイミングを制御するタイミング信号を生成し、インターフェース部６０を介して２次元イメージセンサ４３に入力する。測色器２０がキャリッジ５から取り外されている場合は、このタイミング信号発生部６５は動作せず、スイッチ２６の操作に応じて、２次元イメージセンサ４３による撮像が開始される。

光源駆動制御部６６は、照明光源４５を駆動するための光源駆動信号を生成して、照明光源４５に供給する。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、以上のように構成される測色器２０を用いて、画像形成装置１００が出力したテストパターンに含まれるパッチ２００を測色する。そして、その測色値を用いて画像形成装置１００に固有のデバイスプロファイルが生成あるいは修正される。画像形成装置１００は、このデバイスプロファイルに基づいて画像形成を行うことにより、出力する画像の色再現性を高めることができる。また、本実施形態に係る画像形成装置１００は、測色器２０をキャリッジ５から取り外して本体外装体１の外部に取り出し、測色器２０を用いて任意の測色対象を測色し、その測色値を用いて印刷対象の画像の一部の領域の色を任意の色に置き換えて出力することもできる。さらに、測色器２０をキャリッジ５から取り外して本体外装体１の外部に取り出した場合、その測色器２０を用いて任意の測色対象を測色し、その測色値をオペレーションパネル１７に表示するといった使い方もできる。

次に、図１０を参照しながら、画像の一部の領域を任意の色に置き換えて出力する機能を実現するための画像形成装置１００の機能的な構成例について具体的に説明する。図１０は、画像形成装置１００の機能ブロック図である。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、図１０に示すように、メイン制御基板１０１を備える。メイン制御基板１０１には、受信部１１１、スキャナ制御部１１２、分割部１１３、表示制御部１１４、入力部１１５、置換部１１６、およびヘッド駆動部１１７の各機能部が設けられている。これら各機能部は、例えば、メイン制御基板１０１に実装された図示しないプロセッサが主記憶部を用いて所定のプログラムを実行することによって実現される。また、これら各機能部の一部または全部を、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの専用のハードウェアを用いて実現することもできる。また、これら各機能部の一部または全部を、上述したプログラムと専用のハードウェアとを組み合わせて実現する構成であってもよい。

受信部１１１は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ＵＳＢメモリなどの外部記憶装置など、画像形成装置１００に接続された外部装置１２０から、画像を受信する。スキャナ制御部１１２は、スキャナ１６の動作を制御して、スキャナ１６によって読み取られた原稿の画像を取得する。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、コピージョブを実行する機能とプリントジョブを実行する機能とを持つ。ユーザによりコピージョブが指示された場合は、画像形成装置１００は、スキャナ制御部１１２の制御によりスキャナ１６を動作させ、スキャナ１６により読み取られた原稿の画像を印刷対象とする。また、ユーザによりプリントジョブが指示された場合は、画像形成装置１００は、受信部１１１が受信した画像（装置内部の画像メモリなどに保存している画像）のうち、ユーザにより選択された画像を印刷対象とする。

分割部１１３は、色置換コピーや色置換プリントの指定がなされた場合に、印刷対象の画像に対して領域分割処理を行い、印刷対象の画像を、例えば、オブジェクト領域や背景領域などの複数の領域に分割する。色置換コピーや色置換プリントは、印刷対象の画像の一部の領域の色を任意の色に置換して印刷出力するものである。なお、分割部１１３が実行する領域分割処理の具体例としては、例えば特開平７−２２５８４８号公報に開示される方法など、公知の方法を採用することができる。

表示制御部１１４は、オペレーションパネル１７による各種情報の表示を制御する。また、表示制御部１１４は、オペレーションパネル１７を用いたユーザの各種操作入力を受け付ける機能を持つ。具体的には、表示制御部１１４は、分割部１１３によって領域分割された印刷対象の画像をオペレーションパネル１７に表示させたり、オペレーションパネル１７に表示された画像の中で任意の領域を指定するユーザ操作を受け付けたりといった処理を行う。また、表示制御部１１４は、ユーザの指定に応じて、任意の領域の色が置換部１１６により任意の色に置換された印刷対象の画像をオペレーションパネル１７に表示させたり、任意の領域の色が任意の色に置換された印刷対象の画像の印刷出力を指示するユーザ操作を受け付けたりといった処理を行う。なお、表示制御部１１４による制御のもとでオペレーションパネル１７に表示される画面の具体例については、詳細を後述する。

入力部１１５は、本体外装体１の外部に取り出された測色器２０から、この測色器２０によって測色された任意の測色対象の測色値を入力する。測色器２０には、上述したように、ユーザが操作可能なスイッチ２６が設けられている。ユーザが、測色器２０をキャリッジ５から取り外して本体外装体１の外部に取り出し、上述したガイド部材４６の先端部を任意の測色対象に当接させた状態でスイッチ２６を操作すると、測色器２０の２次元イメージセンサ４３によって、測色対象の画像が基準チャート５０とともに撮像され、測色演算部６３により、測色対象の測色値が算出される。そして、この測色演算部６３により算出された測色値が、外部ケーブル３５を介してメイン制御基板１０１に伝達され、入力部１１５に入力される。

置換部１１６は、オペレーションパネル１７に表示された画像の中でユーザにより指定された領域の色を、入力部１１５が入力した測色値に対応する色に置換する処理を行う。入力部１１５が入力する測色値は、ユーザが測色器２０を用いて任意の測色対象を測色することによって得られる測色値である。つまり、置換部１１６は、印刷対象の画像の中でユーザにより指定された領域の色を、ユーザが測色器２０を用いて測色した測色対象の色に置換する。

ヘッド駆動部１１７は、ユーザによる印刷開始の指示を受けて、記録ヘッド６を駆動して、置換部１１６によって任意の領域の色が任意の色に置換された印刷対象の画像を印刷出力する。置換部１１６によって任意の領域の色が任意の色に置換された印刷対象の画像は、上述したデバイスプロファイルに基づいて色調整や階調補正などが行われ、出力画像データに変換されてヘッド駆動部１１７に入力される。ヘッド駆動部１１７は、この画像データに基づいて記録ヘッド６を駆動することにより、任意の領域の色が任意の色に置換された印刷対象の画像を、記録媒体Ｐに印刷出力する（出力部）。

次に、オペレーションパネル１７における画面遷移の一例を例示しながら、画像形成装置１００の動作の具体例について説明する。図１１は、オペレーションパネル１７の構成例を示す図であり、図１２は、オペレーションパネル１７の第１タッチパネル１７１の画面遷移例を示す図である。

オペレーションパネル１７は、例えば図１１に示すように、第１タッチパネル１７１と、第２タッチパネル１７２と、各種操作ボタンとを備えた構成とされる。第１タッチパネル１７１は、上述した領域分割された印刷対象の画像の表示や、任意の領域の色が置換された印刷対象の画像の表示、各種メッセージの表示、ユーザによるタッチ操作の受け付けなどを行う。第２タッチパネル１７２は、印刷設定を行うための各種情報の表示や、ユーザによるタッチ操作の受け付けなどを行う。第２タッチパネル１７２は、測色器２０を用いた処理（測色値の表示、色置換プリント、色置換コピーなど）を指示するための「測色」ボタン１７３を含む。各種操作ボタンは、ユーザによって押圧操作されるメカニカルなボタンであり、印刷出力の開始を指示する「スタート」ボタン１７４や、再設定や停止を指示する「クリア／ストップ」ボタン１７５などを含む。

図１１に示すオペレーションパネル１７上で、ユーザが第２タッチパネル１７２の「測色」ボタン１７３をタッチ操作すると、表示制御部１１４による制御のもとで、まず、図１２（ａ）に示すような機能選択画面Ｄ１が第１タッチパネル１７１に表示される。この図１２（ａ）に例示する機能選択画面Ｄ１では、例えば「機能を選択して下さい」といったメッセージとともに、色置換プリントを指示するための「色置換プリント」ボタン１７６、色置換コピーを指示するための「色置換コピー」ボタン１７７、および測色値の表示を指示するための「測色値表示」ボタン１７８が操作可能に表示される。

次に、ユーザが第１タッチパネル１７１に表示された機能選択画面Ｄ１を参照し、この機能選択画面Ｄ１上で「色置換プリント」ボタン１７６をタッチ操作すると、表示制御部１１４による制御のもとで、第１タッチパネル１７１に、図１２（ｂ）に示すようなジョブ選択画面Ｄ２が表示される。この図１２（ｂ）に例示するジョブ選択画面Ｄ２では、例えば「色置換プリントしたいジョブを選択して下さい」といったメッセージとともに、受信部１１１が外部装置１２０から受信して画像メモリなどに保存している画像のファイル名一覧１７９が、項目ごとの選択を受付可能に表示される。

次に、ユーザが第１タッチパネル１７１に表示されたジョブ選択画面Ｄ２を参照し、このジョブ選択画面Ｄ２のファイル名一覧１７９の中から所望の項目をタッチ操作により選択すると、分割部１１３によって、選択されたファイル名の画像に対して領域分割処理が行われる。そして、表示制御部１１４による制御のもとで、第１タッチパネル１７１に、図１２（ｃ）に示すような領域指定画面Ｄ３が表示される。この図１２（ｃ）に示す領域指定画面Ｄ３では、例えば「色置換する領域を指定して下さい」といったメッセージとともに、領域分割された画像が、領域ごとの指定を受付可能に表示される。

次に、ユーザが第１タッチパネル１７１に表示された領域指定画面Ｄ３を参照し、この領域指定画面Ｄ３に表示された画像の中から、色置換したい領域をタッチ操作により指定すると、表示制御部１１４による制御のもとで、第１タッチパネル１７１に、図１２（ｄ）に示すような確認画面Ｄ４が表示される。この図１２（ｄ）に例示する確認画面Ｄ４では、ユーザが領域指定画面Ｄ３で指定した領域を他の領域と区別可能にマスクした画像が表示されるとともに、例えば「マスクされた領域でよければ測色器をセットしてスイッチを押して下さい」といったメッセージが表示される。

ユーザは、この確認画面Ｄ４で表示されたメッセージに従って、画像形成装置１００のカバー部材２を開け、キャリッジ５に着脱可能に取り付けられている測色器２０をキャリッジ５から取り外す。そして、ケーブル３０を外部ケーブル３５に付け替えて測色器２０を本体外装体１の外部に取り出し、この測色器２０を、任意の測色対象にセットする。この場合の測色対象は、領域指定画面Ｄ３で指定した領域の色と置換したい色を持つ物体や画像である。

測色器２０は、上述したように、キャリッジ５から取り外されると、ガイド部材４６の先端が筐体２３の底面部から突出する構造となっている。そして、ガイド部材４６の突出量は、筐体２３の底面部と測色対象との間の距離を上述した間隙ｄに維持する大きさとなっている。したがって、ガイド部材４６の先端部が任意の測色対象に当接するように測色器２０をセットすれば、筐体２３内部の２次元イメージセンサ４３と測色対象との間の距離を適正な距離に保つことができる。また、ガイド部材４６は、枠体２１の形状に倣った筒状に形成されているため、ガイド部材４６の先端部が任意の測色対象に当接するように測色器２０をセットすれば、外光を遮断することができる。また、ガイド部材４６は黒色に形成されているため、筐体２３内部の照明光源４５により測色対象を均一に照明してフレアの発生などを有効に抑制することができる。

ユーザは以上のように測色器２０を任意の測色対象にセットして、測色器２０の基板２２などに設けられたスイッチ２６を押圧操作する。これにより、測色器２０によって測色対象に対する高精度な測色が行われ、その測色値が外部ケーブル３５を介してメイン制御基板１０１に伝送され、入力部１１５に入力される。測色器２０で測色された測色値が入力部１１５に入力されると、置換部１１６により、色置換処理が行われる。色置換処理は、領域指定画面Ｄ３でユーザが指定した領域の色を、入力部１１５が入力した測色値に対応する色に置換する処理である。

置換部１１６による色置換処理が行われると、表示制御部１１４による制御のもとで、第１タッチパネル１７１に、図１２（ｅ）に示すようなプレビュー画面Ｄ５が表示される。この図１２（ｅ）に例示するプレビュー画面Ｄ５では、色置換処理が行われた画像が表示されるとともに、例えば「プレビューでＯＫであれば、スタートを押してください。プリントします。」といったメッセージが表示される。そして、ユーザが、このプレビュー画面Ｄ５を参照し、オペレーションパネル１７の「スタート」ボタン１７４を押圧操作すると、色置換処理が行われた画像の印刷出力が実行される。なお、図１２（ｄ）に例示した確認画面Ｄ４や図１２（ｅ）に例示したプレビュー画面Ｄ５が第１タッチパネル１７１に表示されている状態で、オペレーションパネル１７の「クリア／ストップ」ボタン１７５が押圧操作されると、表示制御部１１４による制御のもとで、第１タッチパネル１７１の画面が、図１２（ｃ）に例示した領域指定画面Ｄ３、あるいは図１２（ｂ）に例示したジョブ選択画面Ｄ２に戻る。

また、図１２（ａ）に例示した機能選択画面Ｄ１上で、ユーザが「色置換コピー」ボタン１７７をタッチ操作した場合には、表示制御部１１４による制御のもとで、第１タッチパネル１７１に、図１２（ｆ）に示すようなメッセージ画面Ｄ６が表示される。このメッセージ画面Ｄ６では、例えば「スキャナに原稿をセットしてスタートを押して下さい」といったメッセージが表示される。

ユーザは、このメッセージ画面Ｄ６で表示されたメッセージに従って、スキャナ１６に原稿をセットし、「スタート」ボタン１７４を押圧操作する。これにより、スキャナ制御部１１２による制御のもとで、スキャナ１６による原稿の読み取りが行われ、原稿の画像がスキャナ制御部１１２に入力される。そして、分割部１１３により原稿の画像に対して領域分割処理が行われ、表示制御部１１４による制御のもとで、第１タッチパネル１７１に、図１２（ｃ）に示すような領域指定画面Ｄ３が表示される。その後の処理は、「色置換プリント」ボタン１７６がタッチ操作された場合と同様であるため、説明を省略する。

また、図１２（ａ）に例示した機能選択画面Ｄ１上で、ユーザが「測色値表示」ボタン１７８をタッチ操作した場合には、表示制御部１１４による制御のもとで、第１タッチパネル１７１に、図１２（ｇ）に示すようなメッセージ画面Ｄ７が表示される。このメッセージ画面Ｄ７では、例えば「測色器をセットしてスイッチを押して下さい」といったメッセージが表示される。

ユーザは、このメッセージ画面Ｄ７で表示されたメッセージに従って、上述した方法で測色器２０を本体外装体１の外部に取り出し、この測色器２０を任意の測色対象にセットしてスイッチ２６を押圧操作する。これにより、測色器２０によって測色対象に対する高精度な測色が行われ、その測色値が外部ケーブル３５を介してメイン制御基板１０１に伝送され、入力部１１５に入力される。入力部１１５に入力された測色値は、表示制御部１１４に渡される。そして、表示制御部１１４による制御のもとで、第１タッチパネル１７１に、図１２（ｈ）に示すような測色値表示画面Ｄ８が表示される。

なお、上述したオペレーションパネル１７の構成や第１タッチパネル１７１の画面遷移はあくまで一例であり、これに限定されるものではない。オペレーションパネル１７は、少なくとも、分割部１１３で分割された領域ごとの指定を受付可能な状態で、印刷対象の画像を表示できればよい。

図１３は、色置換プリントや色置換コピーを行う場合に画像形成装置１００において実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。この図１３のフローチャートで示す一連の処理は、色置換プリントや色置換コピーの機能が選択され、印刷対象の画像が確定されることにより開始される。

印刷対象の画像が確定すると、分割部１１３が、印刷対象の画像に対して領域分割処理を行う（ステップＳ１０１）。分割部１１３により領域分割処理が行われた印刷対象の画像は、表示制御部１１４に渡される。

表示制御部１１４は、領域分割された印刷対象の画像を分割部１１３から受け取ると、例えば、上述した領域指定画面Ｄ３のように、分割された領域ごとの指定を受付可能な表示形態で、領域分割された印刷対象の画像をオペレーションパネル１７に表示させる（ステップＳ１０２）。

表示制御部１１４は、オペレーションパネル１７に表示された画像の中からユーザが任意の領域を指定する操作を行うのを待ち（ステップＳ１０３）、任意の領域を指定する操作が行われると（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、例えば、上述した確認画面Ｄ４のように、選択された領域を他の領域と区別できるように、オペレーションパネル１７の表示を更新させる（ステップＳ１０４）。

次に、置換部１１６が、測色器２０から測色値が入力部１１５に入力されるのを待ち（ステップＳ１０５）、入力部１１５に測色値が入力されると（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、印刷対象の画像の中でユーザにより指定された領域の色を、入力部１１５が入力した測色値に対応する色に置換する色置換処理を行う（ステップＳ１０６）。置換部１１６により色置換処理が行われた印刷対象の画像は、表示制御部１１４に渡される。

表示制御部１１４は、色置換処理が行われた印刷対象の画像を置換部１１６から受け取ると、例えば、上述したプレビュー画面Ｄ５のように、ユーザが選択した領域の色を測色器２０で測色した色に置換した印刷対象の画像が表示されるように、オペレーションパネル１７の表示を更新させる（ステップＳ１０７）。

次に、ヘッド駆動部１１７は、ユーザにより「スタート」ボタン１７４が押圧操作されるのを待ち（ステップＳ１０８）、「スタート」ボタン１７４が押圧操作されると（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、色調整や階調補正が行われた画像データに基づいて記録ヘッド６を駆動して、置換部１１６によって色置換処理が行われた印刷対象の画像を印刷出力する（ステップＳ１０９）。

次に、本実施形態に係る画像形成装置１００において、測色器２０を用いて測色対象の測色値を算出する具体的な方法の一例について、図１４乃至図２０を参照しながら詳細に説明する。以下で説明する方法は、画像形成装置１００が初期状態のとき（製造やオーバーフォールなどによって初期状態となっているとき）に実施される前処理と、画像形成装置１００の色調整を行う調整時など、実際に測色対象の測色値を算出する際に実施される測色処理とを含む。

図１４は、基準測色値および基準ＲＧＢ値を取得する処理と基準値線形変換マトリックスを生成する処理を説明する図である。図１４に示すこれらの処理は、前処理として実施される。前処理では、多数の基準パッチＫＰが配列形成された基準シートＫＳが用いられる。基準シートＫＳの基準パッチＫＰは、測色器２０が備える基準チャート５０のパッチと同等のものである。

まず、基準シートＫＳの複数の基準パッチＫＰの測色値であるＬａｂ値とＸＹＺ値のうち、少なくともいずれか（図１４の例では、Ｌａｂ値とＸＹＺ値の双方）が、それぞれのパッチ番号に対応させて、例えば測色器２０の基板２２に実装された不揮発性メモリ６４などに設けられるメモリテーブルＴｂ１に格納される。基準パッチＫＰの測色値は、分光器ＢＳなどを用いた測色により事前に得られる値である。基準パッチＫＰの測色値が既知であれば、その値を用いればよい。以下、メモリテーブルＴｂ１に格納された基準パッチＫＰの測色値を「基準測色値」という。

次に、基準シートＫＳがプラテン１５上にセットされ、キャリッジ５の移動を制御することで、基準シートＫＳの複数の基準パッチＫＰを被写体として、測色器２０の２次元イメージセンサ４３による撮像が行われる。そして、２次元イメージセンサ４３の撮像により得られた基準パッチＫＰのＲＧＢ値が、不揮発性メモリ６４のメモリテーブルＴｂ１に、パッチ番号に対応して格納される。つまり、メモリテーブルＴｂ１には、基準シートＫＳに配列形成された複数の基準パッチＫＰそれぞれの測色値とＲＧＢ値が、各基準パッチＫＰのパッチ番号に対応して格納される。以下、メモリテーブルＴｂ１に格納された基準パッチＫＰのＲＧＢ値を「基準ＲＧＢ値」という。基準ＲＧＢ値は、測色器２０の特性を反映した値である。

画像形成装置１００のメイン制御基板１０１に実装されたプロセッサは、基準パッチＫＰの基準測色値および基準ＲＧＢ値が不揮発性メモリ６４のメモリテーブルＴｂ１に格納されると、同じパッチ番号の基準測色値であるＸＹＺ値と基準ＲＧＢ値との対に対して、これらを相互に変換する基準値線形変換マトリックスを生成し、不揮発性メモリ６４に格納する。メモリテーブルＴｂ１に基準測色値としてＬａｂ値のみが格納されている場合は、Ｌａｂ値をＸＹＺ値に変換する既知の変換式を用いてＬａｂ値をＸＹＺ値に変換した後に、基準値線形変換マトリックスを生成すればよい。

また、測色器２０の２次元イメージセンサ４３が基準シートＫＳの複数の基準パッチＫＰを撮像する際には、測色器２０に設けられた基準チャート５０も同時に撮像される。この撮像により得られた基準チャート５０の各パッチのＲＧＢ値も、パッチ番号に対応させて、不揮発性メモリ６４のメモリテーブルＴｂ１に格納される。この前処理によりメモリテーブルＴｂ１に格納された基準チャート５０のパッチのＲＧＢ値を「初期基準ＲＧＢ値」という。図１５は、初期基準ＲＧＢ値の一例を示す図である。図１５（ａ）は初期基準ＲＧＢ値（ＲｄＧｄＢｄ）をメモリテーブルＴｂ１に格納した様子を示し、初期基準ＲＧＢ値（ＲｄＧｄＢｄ）とともに、初期基準ＲＧＢ値（ＲｄＧｄＢｄ）をＬａｂ値に変換した初期基準Ｌａｂ値（Ｌｄａｄｂｄ）やＸＹＺ値に変換した初期基準ＸＹＺ値（ＸｄＹｄＺｄ）も対応付けて格納されることを示している。また、図１５（ｂ）は基準チャート５０の各パッチの初期基準ＲＧＢ値をプロットした散布図である。

以上の前処理が終了した後、画像形成装置１００は、外部から入力される画像データや印刷設定などに基づいて、主走査モータ８や副走査モータ、記録ヘッド６を駆動して、記録媒体Ｐを副走査方向に間欠的に搬送させつつ、キャリッジ５を主走査方向に移動させながら、記録ヘッド６からインクを吐出させて、記録媒体Ｐに画像を形成する。このとき、記録ヘッド６からのインクの吐出量が、機器固有の特性や経時変化などによって変化することがあり、このインクの吐出量が変化すると、ユーザが意図する画像の色とは異なった色で画像形成されることとなって、色再現性が劣化する。そこで、画像形成装置１００は、色調整を行う所定のタイミングで、記録媒体Ｐに形成されたパッチ２００の測色値を求める測色処理を実施する。そして、測色処理により得られたパッチ２００の測色値に基づいてデバイスプロファイルの生成あるいは修正を行って、このデバイスプロファイルに基づいて色調整を行うことにより、出力画像の色再現性を高める。

図１６は、測色処理の概要を説明する図である。画像形成装置１００は、色調整を行う調整時に、まず、プラテン１５上にセットされた記録媒体Ｐ上に記録ヘッド６からインクを吐出して、多数のパッチ２００が並んだテストパターンを形成する。以下、テストパターンが形成された記録媒体Ｐを「調整シートＣＳ」という。この調整シートＣＳには、画像形成装置１００の調整時における出力特性、特に、記録ヘッド６の出力特性を反映したパッチ２００が形成されている。なお、テストパターンを形成するための画像データは、不揮発性メモリ６４などに予め格納されている。

次に、画像形成装置１００は、図１６に示すように、この調整シートＣＳがプラテン１５上にセットされるか、調整シートＣＳを作成した段階で排紙することなくプラテン１５上に保持された状態において、この調整シートＣＳ上でキャリッジ５を主走査方向に移動させながら、測色器２０の２次元イメージセンサ４３で画像の撮像を行う。そして、２次元イメージセンサ４３から出力される画像データから、パッチ２００のＲＧＢ値が求められる。また、２次元イメージセンサ４３は、測色対象のパッチ２００と同時に基準チャート５０を撮像しているため、基準チャート５０に含まれる各基準パッチのＲＧＢ値も得られる。以下、測色対象のパッチ２００のＲＧＢ値を「測色対象ＲＧＢ値」といい、基準チャート５０の基準パッチのＲＧＢ値を「測色時基準ＲＧＢ値（ＲｄｓＧｄｓＢｄｓ）」という。「測色時基準ＲＧＢ値（ＲｄｓＧｄｓＢｄｓ）」は、不揮発性メモリ６４などに格納される。

また、画像形成装置１００は、上述した色置換プリントや色置換コピーを行う場合に、ユーザの操作に応じて測色器２０で測色された任意の測色対象の測色値を入力する。つまり、任意の測色対象の測色を行う場合も、色調整時にパッチ２００の測色を行う場合と同様に、測色器２０の２次元イメージセンサ４３によって、任意の測色対象が基準チャート５０とともに撮像される。そして、任意の測色対象のＲＧＢ値が基準チャートの５０の各基準パッチのＲＧＢ値とともに取得される。以下では、このように取得された任意の測色対象のＲＧＢ値も「測色対象ＲＧＢ値」として説明を行う。

測色器２０の測色演算部６３は、後述する基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを用いて、測色対象ＲＧＢ値を初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）に変換する処理を行う（ステップＳ１０）。初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）は、測色対象ＲＧＢ値から、前処理を行った初期状態のときから測色処理を行う調整時に至るまでの間に生じる測色器２０の撮像条件の経時変化、例えば、照明光源４５の経時変化や２次元イメージセンサ４３の経時変化の影響を排除したものである。

その後、測色演算部６３は、測色対象ＲＧＢ値から変換された初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）を対象として、後述する基本測色処理を実行することにより（ステップＳ２０）、測色対象のパッチ２００（または任意の測色対象）の測色値であるＬａｂ値を取得する。

図１７は、基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを生成する処理を説明する図であり、図１８は、初期基準ＲＧＢ値と測色時基準ＲＧＢ値との関係を示す図である。測色演算部６３は、測色対象ＲＧＢ値を初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）に変換する処理（ステップＳ１０）を行う前に、この変換に用いる基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを生成する。すなわち、測色演算部６３は、図１７に示すように、画像形成装置１００が初期状態のときに前処理として得られた初期基準ＲＧＢ値（ＲｄＧｄＢｄ）と、調整時において得られる測色時基準ＲＧＢ値（ＲｄｓＧｄｓＢｄｓ）とを不揮発性メモリ６４から読み出し、測色時基準ＲＧＢ値ＲｄｓＧｄｓＢｄｓを初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄに変換する基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを生成する。そして、測色演算部６３は、生成した基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを不揮発性メモリ６４に格納する。

図１８において、図１８（ａ）で薄く描かれている点が初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄをｒｇｂ空間でプロットした点であり、塗りつぶし点が、測色時基準ＲＧＢ値ＲｄｓＧｄｓＢｄｓをｒｇｂ空間でプロットした点である。図１８（ａ）から分かるように、測色時基準ＲＧＢ値ＲｄｓＧｄｓＢｄｓの値が初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄの値から変動しており、これらのｒｇｂ空間上での変動方向は、図１８（ｂ）に示すように概ね同じであるが、色相によってずれの方向が異なる。このように、同じ基準チャート５０のパッチを撮像してもＲＧＢ値が変動する要因としては、照明光源４５の経時変化、２次元イメージセンサ４３の経時変化などがある。

このように、測色器２０による撮像によって得られるＲＧＢ値が変動している状態で、パッチ２００（または任意の測色対象）を撮像することで得られる測色対象ＲＧＢ値を用いて測色値を求めると、変動分だけ測色値に誤差が発生する虞がある。そこで、初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄと測色時基準ＲＧＢ値ＲｄｓＧｄｓＢｄｓとの間で、最小２乗法などの推定法を用いて、測色時基準ＲＧＢ値ＲｄｓＧｄｓＢｄｓを初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄに変換する基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを求め、この基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを用いて、測色対象ＲＧＢ値を初期化測色対象ＲＧＢ値ＲｓＧｓＢｓに変換し、変換した初期化測色対象ＲＧＢ値ＲｓＧｓＢｓを対象として、後述する基本測色処理を実行することで、測色対象のパッチ２００（または任意の測色対象）の測色値を精度よく取得できるようにしている。

この基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスは、１次だけでなく、さらに高次の非線形マトリックスであってもよく、ｒｇｂ空間とＸＹＺ空間間で非線形性が高い場合には、高次のマトリックスとすることで、変換精度を向上させることができる。

測色演算部６３は、上述したように、測色対象ＲＧＢ値を、基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを用いて初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）に変換した後（ステップＳ１０）、この初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）を対象として、ステップＳ２０の基本測色処理を行う。

図１９および図２０は、基本測色処理を説明する図である。測色演算部６３は、まず、前処理において生成して不揮発性メモリ６４に格納した基準値線形変換マトリックスを読み出し、基準値線形変換マトリックスを用いて初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）を第１ＸＹＺ値に変換し、不揮発性メモリ６４に格納する（ステップＳ２１）。図１９では、初期化測色対象ＲＧＢ値（３、２００、５）が基準値線形変換マトリックスにより第１ＸＹＺ値（２０、８０、１０）に変換された例を示している。

次に、測色演算部６３は、ステップＳ２１で初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）から変換された第１ＸＹＺ値を、既知の変換式を用いて第１Ｌａｂ値に変換し、不揮発性メモリ６４に格納する（ステップＳ２２）。図１９では、第１ＸＹＺ値（２０、８０、１０）が既知の変換式により第１Ｌａｂ値（７５、−６０、８）に変換された例を示している。

次に、測色演算部６３は、前処理において不揮発性メモリ６４のメモリテーブルＴｂ１に格納された複数の基準測色値（Ｌａｂ値）を検索し、該基準測色値（Ｌａｂ値）のうち、Ｌａｂ空間上において第１Ｌａｂ値に対して距離の近い基準測色値（Ｌａｂ値）を持つ複数のパッチ（近傍色パッチ）の組を選択する（ステップＳ２３）。距離の近いパッチを選択する方法としては、例えば、メモリテーブルＴｂ１に格納されたすべての基準測色値（Ｌａｂ値）に対して、第１Ｌａｂ値との距離を算出し、第１Ｌａｂ値に対して距離の近いＬａｂ値（図１９では、ハッチングの施されているＬａｂ値）を持つ複数のパッチを選択するといった方法を用いることができる。

次に、測色演算部６３は、図２０に示すように、メモリテーブルＴｂ１を参照して、ステップＳ２３で選択した近傍色パッチのそれぞれについて、Ｌａｂ値と対になっているＲＧＢ値（基準ＲＧＢ値）とＸＹＺ値を取り出して、これら複数のＲＧＢ値とＸＹＺ値のなかから、ＲＧＢ値とＸＹＺ値との組み合わせを選択する（ステップＳ２４）。そして、測色演算部６３は、選択した組み合わせ（選択組）のＲＧＢ値をＸＹＺ値に変換するための選択ＲＧＢ値線形変換マトリックスを、最小二乗法などを用いて求め、求めた選択ＲＧＢ値線形変換マトリックスを不揮発性メモリ６４に格納する（ステップＳ２５）。

次に、測色演算部６３は、ステップＳ２５で生成した選択ＲＧＢ値線形変換マトリックスを用いて、初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）を第２ＸＹＺ値に変換する（ステップＳ２６）。さらに、測色演算部６３は、ステップＳ２６で求めた第２ＸＹＺ値を、既知の変換式を用いて第２Ｌａｂ値に変換し（ステップＳ２７）、得られた第２Ｌａｂ値を、測色対象のパッチ２００（または任意の測色対象）の最終的な測色値とする。

なお、上述した測色器２０は、筐体２３に基準チャート５０を設けて、２次元イメージセンサ４３によって測色対象のパッチ２００（または任意の測色対象）と基準チャート５０とを同時に撮像する構成となっている。しかし、上述したように、基準チャート５０の撮像により得られる初期基準ＲＧＢ値や測色時基準ＲＧＢ値は、測色対象ＲＧＢ値に対して、測色器２０の撮像条件の経時変化、例えば、照明光源４５の経時変化や２次元イメージセンサ４３の経時変化の影響を排除するために用いられる。つまり、基準チャート５０の撮像により得られる初期基準ＲＧＢ値や測色時基準ＲＧＢ値は、上述した基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを算出し、この基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを用いて、測色対象ＲＧＢ値を初期化測色対象ＲＧＢ値（ＲｓＧｓＢｓ）に変換するために用いられる。

したがって、要求される測色の精度に対して測色器２０の撮像条件の経時変化が無視できるレベルであれば、基準チャート５０が省略された構成の測色器２０を用いてパッチ２００（または任意の測色対象）の測色値を算出するようにしてもよい。この場合、測色対象ＲＧＢ値を初期化測色対象ＲＧＢ値に変換する処理（図１６のステップＳ１０）が省略され、測色対象ＲＧＢ値を対象として、基本測色処理（図１６のステップＳ２０、図１９および図２０）が行われる。

以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１００では、分割部１１３が、印刷対象の画像に対して領域分割処理を行い、表示制御部１１４が、領域分割された印刷対象の画像を領域の指定を受付可能にオペレーションパネル１７に表示させる。そして、測色器２０で測色された任意の測色対象の測色値を入力部１１５が入力し、置換部１１６が、印刷対象の画像に対して色置換処理を行って、印刷対象の画像の中でユーザにより指定された領域の色を、入力部１１５が入力した測色値に対応する色に置換する。そして、ヘッド駆動部１１７が、記録ヘッド６を駆動して、色置換処理が行われた画像を印刷出力する。したがって、本実施形態に係る画像形成装置１００によれば、ユーザは、オペレーションパネル１７に表示された画像の中で所望の領域を指定し、測色器２０を用いて任意の測色対象を測色するといった簡単な操作で、任意の領域の色を任意の色に置換した画像を得ることができる。

また、本実施形態に係る画像形成装置１００では、画像の出力に用いる記録ヘッド６がキャリッジ５に搭載されており、このキャリッジ５に測色器２０が着脱可能に取り付けられた構造である。したがって、画像形成装置１００の色調整時にテストパターンに含まれるパッチ２００を測色するために用いる測色器２０をキャリッジ５から取り外して、そのまま任意の測色対象を測色するための測色器２０として用いることができ、利便性が高い。

また、測色器２０は、２次元イメージセンサ４３で撮像された測色対象のＲＧＢ値をマトリックス変換して測色演算部６３が測色値を算出する構成であるため、高精度な測色を安価に実現することができる。

また、測色器２０は、キャリッジ５から取り外されることに連動して筐体２３の底面部から突出し、測色対象と２次元イメージセンサ４３との間の距離を一定に保つガイド部材４６を備えているので、画像形成装置１００の外部に取り出された状態でも安定した測色を行うことができる。また、ガイド部材４６の色が黒とされているので、ガイド部材４６で反射される光が測色に影響を及ぼすことを有効に防止でき、任意の測色対象を安定的に測色することができる。

なお、上述した実施形態では、２次元イメージセンサ４３で撮像した画像のＲＧＢ値からマトリックス演算によって測色対象の測色値を算出する構成の測色器２０を用いているが、測色器２０の構成は特に限定されるものではなく、反射型センサを用いたものや、分光測色器など、様々なタイプの測色器を利用することができる。

また、上述した実施形態では、キャリッジ５に対して着脱可能に取り付けられた測色器２０を用いて任意の測色対象を測色するようにしているが、画像形成装置１００とは別個に構成された外部の測色器を用いて任意の測色対象を測色し、その測色値を入力する構成であってもよい。

また、上述した実施形態では、測色対象の測色値を算出する機能を測色器２０に持たせるようにしているが、測色器２０の外部で測色値を算出するように構成してもよい。例えば、画像形成装置１００のメイン制御基板１０１上で測色対象の測色値を算出するように構成することができる。この場合、測色器２０は、測色対象の測色値の代わりに、測色対象や基準チャート５０のＲＧＢ値を、メイン制御基板１０１に送る構成となる。

なお、上述した本実施形態に係る画像形成装置１００の機能的な構成要素は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実現することができる。本実施形態に係る画像形成装置１００の機能的な構成要素をソフトウェアにより実現する場合は、メイン制御基板１０１に実装されたプロセッサが処理シーケンスを記述したプログラムを実行する。プロセッサにより実行されるプログラムは、例えば、画像形成装置１００内部のＲＯＭなどに予め組み込まれて提供される。また、プロセッサが実行するプログラムを、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供するようにしてもよい。

また、プロセッサにより実行されるプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、プロセッサにより実行されるプログラムを、インターネットなどのネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

５ キャリッジ
６ 記録ヘッド
１６ スキャナ
１７ オペレーションパネル
２０ 測色器
４３ ２次元イメージセンサ
４５ 照明光源
５０ 基準チャート
１００ 画像形成装置
１０１ メイン制御基板
１１１ 受信部
１１２ スキャナ制御部
１１３ 分割部
１１４ 表示制御部
１１５ 入力部
１１６ 置換部
１１７ ヘッド駆動部
２００ パッチ
Ｃ 任意の測色対象

特開２００６−６０８３０号公報

Claims (8)

1. 画像形成装置のキャリッジに着脱可能に取り付けられた測色器であって、
   測色対象を撮像する２次元イメージセンサを支持する筐体と、
   当該測色器が前記キャリッジから取り外されると前記筐体から突出するように前記筐体に設けられたガイド部材と、を有することを特徴とする測色器。
2. 前記ガイド部材の色が黒であることを特徴とする請求項１に記載の測色器。
3. 前記測色対象を照明する光源と、
   前記２次元イメージセンサが出力する前記測色対象の画像に基づいて前記測色対象の測色値を算出する演算部と、をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の測色器。
4. 前記測色対象とともに前記２次元イメージセンサに撮像される基準チャートをさらに有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測色器。
5. 記録媒体上を移動するキャリッジと、
   前記キャリッジに搭載され、前記記録媒体に記録材を吐出して画像を形成する記録ヘッドと、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の測色器と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
6. 画像を複数の領域に分割する分割部と、
   前記領域の指定を受付可能に前記画像を表示する表示部と、
   前記測色器で測色された任意の色の測色値を入力する入力部と、
   指定された前記領域の色を前記測色値に対応する色に置換する置換部と、をさらに備え、
   前記記録ヘッドは、前記領域の色が置換された前記画像を形成することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 測色対象を撮像する２次元イメージセンサを支持する筐体と、画像形成装置のキャリッジから取り外されると前記筐体から突出するように前記筐体に設けられたガイド部材と、を有する測色器が前記キャリッジに着脱可能に取り付けられた画像形成装置において実行される画像形成方法であって、
   分割部が、画像を複数の領域に分割する工程と、
   表示部が、前記領域の指定を受付可能に前記画像を表示する工程と、
   入力部が、測色器で測色された任意の色の測色値を入力する工程と、
   置換部が、指定された前記領域の色を前記測色値に対応する色に置換する工程と、
   出力部が、前記領域の色が置換された前記画像を出力する工程と、を含むことを特徴とする画像形成方法。
8. 測色対象を撮像する２次元イメージセンサを支持する筐体と、画像形成装置のキャリッジから取り外されると前記筐体から突出するように前記筐体に設けられたガイド部材と、を有する測色器が前記キャリッジに着脱可能に取り付けられた画像形成装置において実行されるプログラムであって、
   画像を複数の領域に分割する機能と、
   前記領域の指定を受付可能に前記画像を表示する機能と、
   測色器で測色された任意の色の測色値を入力する機能と、
   指定された前記領域の色を前記測色値に対応する色に置換する機能と、
   前記領域の色が置換された前記画像を出力する機能と、を前記画像形成装置に実現させるためのプログラム。