JP6471436B2 - 撮像装置、測色装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置、測色装置および画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置がインクなどの色材を用いて記録媒体に形成したパターン（パッチ）を二次元イメージセンサにより撮像し、得られたパターンのＲＧＢ値を標準色空間における表色値（測色値）に変換することで、パターンの測色を行う測色装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の測色装置は、筐体外部の被写体である測色対象のパターンを筐体内部に配置された基準チャートとともに二次元イメージセンサにより撮像し、得られた画像データに基づいて測色対象のパターンの測色値を算出する。この際、二次元イメージセンサから被写体までの光路長と基準チャートまでの光路長との差が被写界深度より大きくなると、被写体と基準チャートの双方にピントの合った画像を撮像できない。そこで特許文献１に記載の測色装置では、光路長変更部材を用いて基準チャートまでの光路長を被写体までの光路長に近づけることにより、両者の光路長差が被写界深度の範囲内となるようにしている。

しかし、特許文献１に記載の測色装置の構成では、例えば、被写体となるパターンが形成された記録媒体の種類や形状に応じて測色装置と記録媒体との間の隙間の大きさを変えた場合など、二次元イメージセンサから被写体までの光路長が変化した場合に、この被写体までの光路長と基準チャートまでの光路長との差が被写界深度よりも大きくなってしまう懸念がある。

上述した課題を解決するために、本発明は、測色対象の被写体と対向する面に開口部が設けられた筐体と、前記筐体の内部に配置された基準チャートと、前記被写体および前記基準チャートを照明する光源と、前記光源により照明された前記被写体および前記基準チャートを含む光学像を反射する少なくとも一つの反射部材と、前記反射部材で反射された前記光学像を撮像する二次元イメージセンサと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、二次元イメージセンサから被写体までの光路長が変化した場合であっても、被写体までの光路長と基準チャートまでの光路長との差を被写界深度の範囲内とす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、キャリッジを昇降させる昇降機構の一例を説明する図である。 図４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５−１は、測色カメラの縦断面図（図５−３および図５−４中のＸ１−Ｘ１線断面図）である。 図５−２は、測色カメラの縦断面図（図５−３および図５−４中のＸ２−Ｘ２線断面図）である。 図５−３は、筐体を構成する基板の内面側を図５−１中のＸ３方向に見た平面図である。 図５−４は、筐体の底面部を図５−１中のＸ４方向に見た平面図である。 図６は、基準チャートの具体例を示す図である。 図７は、画像形成装置の制御機構の概略構成を示すブロック図である。 図８は、測色カメラの制御機構の一構成例を示すブロック図である。 図９は、第１変形例の測色カメラの縦断面図である。 図１０−１は、移動機構の一例を説明する平面図である。 図１０−２は、図１０−１中のＸ５−Ｘ５線断面図である。 図１１は、第２変形例の測色カメラの縦断面図である。 図１２は、第３変形例の測色カメラの縦断面図である。 図１３は、第１ミラーおよび第２ミラーのサイズを説明する図である。 図１４は、第４変形例の測色カメラの縦断面図である。 図１５は、第５変形例の測色カメラの縦断面図である。 図１６は、第６変形例の測色カメラの縦断面図である。 図１７は、第７変形例の測色カメラの縦断面図である。 図１８は、測色システムの概略構成を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る撮像装置、測色装置および画像形成装置について詳しく説明する。なお、以下で説明する実施形態では、本発明を適用した画像形成装置の一例としてシリアルヘッド方式のインクジェットプリンタを例示するが、本発明は、記録媒体に画像を形成する様々なタイプの画像形成装置に対して広く適用可能である。

＜画像形成装置の機械的構成＞
まず、図１乃至図４を参照しながら、本実施形態の画像形成装置１００の機械的構成について説明する。図１は、画像形成装置１００の内部を透視して示す斜視図、図２は、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を昇降させる昇降機構の一例を説明する図、図４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、本実施形態の画像形成装置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、例えば４つの記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋが搭載されている。記録ヘッド６ｙは、イエローのインクを吐出する記録ヘッドである。記録ヘッド６ｍは、マゼンタのインクを吐出する記録ヘッドである。記録ヘッド６ｃは、シアンのインクを吐出する記録ヘッドである。記録ヘッド６ｋは、ブラックのインクを吐出する記録ヘッドである。以下、これら記録ヘッド６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋを総称する場合は、記録ヘッド６という。記録ヘッド６は、インク吐出面が下方（記録媒体Ｍ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１３がエンコーダシート１４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、本実施形態の画像形成装置１００は、記録ヘッド６の信頼性を維持するための維持機構１５を備える。維持機構１５は、記録ヘッド６のインク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のインク吐出面と対向する位置には、図２に示すように、プラテン１６が設けられている。プラテン１６は、記録ヘッド６から記録媒体Ｍ上にインクを吐出する際に、記録媒体Ｍを支持するためのものである。本実施形態の画像形成装置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１６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Ｍ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１６上を、図中矢印Ｂで示す副走査方向（主走査方向と直交する方向）に間欠的に搬送される。

記録媒体Ｍが腰の強い用紙や折れ用紙などの場合、プラテン１６から記録媒体Ｍが浮き上がって搬送される場合がある。このとき、記録媒体Ｍが記録ヘッド６のインク吐出面に接触すると記録ヘッド６の破損に繋がる虞がある。そこで、画像形成装置１００は、プラテン１６からの浮きが発生しやすい記録媒体Ｍへの対策として、キャリッジ５を昇降させる昇降機構を備えており、浮きが発生しやすい記録媒体Ｍを使用する際には記録媒体Ｍから記録ヘッド６のインク吐出面との間の距離を大きく取ることができるようにしている。なお、キャリッジ５の昇降とは、記録媒体Ｍに対して近接離間する方向へのキャリッジ５の移動をいう。

昇降機構は、たとえば図３に示すように、キャリッジ昇降モータ１７の駆動により偏心カム１８を変位させてキャリッジ５を昇降させる構成である。すなわち、キャリッジ昇降モータ１７の回転により、キャリッジ昇降モータ１７の回転軸に取り付けられたギア１７ａが偏心カム１８の軸１８ａを回転させる。軸１８ａは偏心カム１８の中心から変位した位置に設けられているため、軸１８ａが回転すると偏心カム１８が変位する。キャリッジ５は、偏心カム１８に当接しているため、偏心カム１８の変位に伴って図中矢印で示す方向に昇降する。なお、図３に示す昇降機構はあくまで一例であり、キャリッジ５を昇降できる機能であればどのような構成であってもよい。

記録ヘッド６は、複数のノズル列を備えており、プラテン１６上を搬送される記録媒体Ｍ上にノズル列からインクを吐出することで、記録媒体Ｍに画像を形成する（画像形成部）。本実施形態では、キャリッジ５の１回の走査で記録媒体Ｍに形成できる画像の幅を多く確保するため、図４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４に示す記録ヘッド６の配列は一例であり、図４に示す配列に限定されるものではない。

本実施形態の画像形成装置１００を構成する上記の各構成要素は、外装体１の内部に配置されている。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、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。

本実施形態の画像形成装置１００は、記録媒体Ｍを副走査方向に間欠的に搬送し、記録媒体Ｍ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１６上の記録媒体Ｍ上にインクを吐出して、記録媒体Ｍ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には、記録ヘッド６からプラテン１６上の記録媒体Ｍ上にインクを吐出して多数の測色用パターンを形成し、この測色用パターンの測色を行う。測色用パターンは、画像形成装置１００が実際にインクを用いて記録媒体Ｍに形成するものであり、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、多数の測色用パターンの測色値を用いて、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。

本実施形態の画像形成装置１００は、記録媒体Ｍに形成した測色用パターンの画像を撮像して測色値を算出する機能を持った測色カメラ２０（撮像装置、測色装置）を備える。測色カメラ２０は、図２および図３に示すように、記録ヘッド６が搭載されたキャリッジ５に支持されている。そして、測色カメラ２０は、記録媒体Ｍの搬送およびキャリッジ５の移動により測色用パターンが形成された記録媒体Ｍ上を移動して、測色用パターンと対向する位置にきたときに、画像の撮像を行う。そして、撮像により得られた測色用パターンのＲＧＢ値に基づいて、測色用パターンの測色値を算出する。

＜測色カメラの具体例＞
次に、図５−１乃至図５−４を参照しながら、測色カメラ２０の具体例について詳細に説明する。図５−１乃至図５−４は、測色カメラ２０の機械的構成の一例を示す図であり、図５−１は、測色カメラ２０の縦断面図（図５−３および図５−４中のＸ１−Ｘ１線断面図）、図５−２は、測色カメラ２０の縦断面図（図５−３および図５−４中のＸ２−Ｘ２線断面図）、図５−３は、筐体２３を構成する基板２２の内面側を図５−１中のＸ３方向に見た平面図、図５−４は、筐体２３の底面部２３ａを図５−１中のＸ４方向に見た平面図である。

測色カメラ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の上面部を構成するように枠体２１に締結され、枠体２１と一体化されている。なお、筐体２３の構成はこの例に限らず、例えば基板２２を筐体２３から分離して筐体２３内部の任意の位置に配置する構成であってもよい。

筐体２３は、その底面部２３ａが所定の隙間を介してプラテン１６上の記録媒体Ｍと対向するように、キャリッジ５に固定される。記録媒体Ｍと対向する筐体２３の底面部２３ａには、記録媒体Ｍに形成された測色用パターンＣＰ（被写体）を筐体２３の内部から撮影可能にするための開口部２４が設けられている。

筐体２３の内部には、画像を撮像する二次元イメージセンサ２５が設けられている。二次元イメージセンサ２５は、ＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサなどの撮像素子や結像レンズなどを備え、受光面が筐体２３の底面部２３ａ側に向くように、例えば基板２２の内面側（部品実装面）に実装されている。

筐体２３の底面部２３ａの内面側には、開口部２４と隣り合うようにして、基準チャート４０が配置されている。基準チャート４０は、測色用パターンＣＰの測色を行う際に、二次元イメージセンサ２５により測色用パターンＣＰとともに撮像されるものである。つまり、基準チャート４０は、筐体２３の外部の測色用パターンＣＰとともに、二次元イメージセンサ２５の撮像範囲に含まれるように、筐体２３の内部に配置されている。なお、基準チャート４０の詳細については後述する。

また、筐体２３の内部には、測色用パターンＣＰの測色を行う際に二次元イメージセンサ２５の撮像範囲を概ね均一に照明するための照明光源２６が設けられている。照明光源２６としては、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられる。本実施形態では、照明光源２６として２つのＬＥＤを用いている。これら照明光源２６として用いるＬＥＤは、例えば、二次元イメージセンサ２５に近い位置に配置され、基板２２の内面側に実装される。ただし、照明光源２６は、二次元イメージセンサ２５の撮像範囲を概ね均一に照明できる構成であればよく、また、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２６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２６として用いるようにしてもよい。有機ＥＬを照明光源２６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。

また、二次元イメージセンサ２５および照明光源２６と対向する筐体２３の底面部２３ａ側には、照明光源２６からの光の正反射光が二次元イメージセンサ２５に入射することを防止する拡散板２７が配置されている。二次元イメージセンサ２５に強い正反射光が入射すると、画像内の明るさを一定に保つ二次元イメージセンサ２５の自動露出調整機能が正常に働かず、正反射光を受光した領域以外の画像領域の輝度が極端に低下して、測色用パターンＣＰの測色時に正常な測色を行うことができなくなる。また、各画素における電荷が飽和すると隣接した画素に電荷が移り、実在しない像が作られてしまうこともある。拡散板２７は、照明光源２６からの光を拡散することで強い正反射光が二次元イメージセンサ２５に入射することを防止し、このような飽和現象を避ける効果がある。

また、本実施形態の測色カメラ２０には、筐体２３の底面部２３ａに設けられた開口部２４を閉塞するミスト防止ガラス２８が設けられている。本実施形態の測色カメラ２０は、上述したように、記録ヘッド６が搭載されたキャリッジ５に支持されている。このため、開口部２４が開放された状態であると、画像形成時に発生する霧（ミスト）状の微小なインク粒子が開口部２４を介して筐体２３の内部に入り込み、二次元イメージセンサ２５や照明光源２６、基準チャート４０などに付着して、測色用パターンＣＰの測色時に正常な測色を行えなくなる懸念がある。そこで、本実施形態の測色カメラ２０では、筐体２３の底面部２３ａに設けられた開口部２４をミスト防止ガラス２８で閉塞することにより、画像形成時に発生したミスト状のインク粒子が筐体２３の内部に入り込むことを防止している。

ミスト防止ガラス２８は、照明光源２６の光に対して十分な透過率を有する光透過部材であり、開口部２４の全体を覆うことができる大きさの板状に形成されている。ミスト防止ガラス２８は、例えば、開口部２４の端縁に形成されたスリットに沿って装着され、開口部２４の全面を閉止する。ミスト防止ガラス２８を装着するためのスリットは、筐体２３の側面部にて開口している。この筐体２３の側面部からミスト防止ガラス２８を挿入してスリットに沿って装着することができる。また、ミスト防止ガラス２８は、筐体２３の側面部から取り外すこともでき、適宜交換が可能である。

また、筐体２３の内部には、照明光源２６により照明された測色用パターンＣＰ（被写体）および基準チャート４０を含む光学像を反射して二次元イメージセンサ２５に入射させる反射部材が設けられている。本実施形態では、この反射部材として、反射面を向い合せて配置された一対のミラー（反射鏡）を用いる。以下、一対のミラーのうちの一方を第１ミラー３１（第１反射部材）といい、一対のミラーのうちの他方を第２ミラー３２（第２反射部材）という。

第１ミラー３１は、例えば、反射面が筐体２３の開口部２４および基準チャート４０と対向するように、基板２２の内面側に配置される。一方、第２ミラー３２は、反射面が基板２２側を向くように、筐体２３の底面部２３ａの内面側に配置される。つまり、第１ミラー３１と第２ミラー３２は、反射面を向かい合わせるようにして、筐体２３の平面部である基板２２および底面部２３ａに対して平行に配置される。

このような配置とすることで、照明光源２６により照明された測色用パターンＣＰおよび基準チャート４０を含む光学像は、図５−１中に一点鎖線で示すように、第１ミラー３１で反射された後に第２ミラー３２でさらに反射されて二次元イメージセンサ２５に入射する。つまり、二次元イメージセンサ２５は、第１ミラー３１と第２ミラー３２とで順次反射された測色用パターンＣＰおよび基準チャート４０の光学像を撮像する。

このとき、二次元イメージセンサ２５から測色用パターンＣＰまでの光路長と基準チャート４０までの光路長は、従来技術のように、測色用パターンＣＰの光学像を反射させずに基準チャート４０までの光路長を測色用パターンＣＰまでの光路長に近づける構成と比べて、およそ３倍になる。

ここで、二次元イメージセンサ２５の被写界深度ＤＦは、下記式（１）のように表される。式（１）中のＬｒとＬｆはそれぞれ後方被写界深度と前方被写界深度であり、二次元イメージセンサ２５の結像レンズの焦点距離をｆ、絞り値をＦＮｏ．、許容錯乱円半径をδ、被写体距離（光路長）をＬとすると、それぞれ下記式（２）および式（３）で表される。
ＤＦ＝Ｌｒ＋Ｌｆ ・・・（１）
Ｌｒ＝（δ×ＦＮｏ．×Ｌ^２）／（ｆ^２−δ×ＦＮｏ．×Ｌ） ・・・（２）
Ｌｆ＝（δ×ＦＮｏ．×Ｌ^２）／（ｆ^２＋δ×ＦＮｏ．×Ｌ） ・・・（３）

上記式（１）〜（３）で示されるように、被写体距離（光路長）Ｌが長くなるほど二次元イメージセンサ２５の被写界深度が深くなり、合焦範囲が指数関数的に広がる。そのため、二次元イメージセンサ２５は、測色用パターンＣＰまでの光路長と基準チャート４０までの光路長とが等しくなくても、ある程度の幅をもって、測色用パターンＣＰと基準チャート４０の双方にピントの合った画像を撮像することができる。換言すると、本実施形態の構成により、二次元イメージセンサ２５から測色用パターンＣＰまでの光路長と基準チャート４０までの光路長との双方を延ばすことによって、二次元イメージセンサ２５が測色用パターンＣＰと基準チャート４０の双方にピントの合った画像を撮像する上で許容される光路長差を広げることができる。したがって、例えば、昇降機構によりキャリッジ５を昇降させることにより二次元イメージセンサ２５から測色用パターンＣＰまでの光路長が変化した場合であっても、測色用パターンＣＰまでの光路長と基準チャート４０までの光路長との差を被写界深度の範囲内として、測色用パターンＣＰと基準チャート４０の双方にピントの合った画像を撮像することができる。

また、本実施形態の測色カメラ２０の構成では、反射部材を構成する第１ミラー３１および第２ミラー３２と基準チャート４０とがすべて筐体２３の平面部に対して平行に配置されるため、組み付けが容易である。また、従来技術のように筐体２３の平面部に対して斜めに正確に位置決めする必要がある部材がないため、成形品の加工精度がよく位置決め精度が向上する。そのため、組み付け不良や部品の加工精度の低さによる撮像範囲のずれが生じにくくなる。

また、本実施形態の測色カメラ２０の構成では、従来技術のように筐体２３の平面部に対して斜めに配置される部材がないため、従来技術の構成と比べて空間の制約が少ない。このため、例えば、第１ミラー３１と第２ミラー３２に同じサイズのミラーを用いることができ、コスト減にもつながる。この場合、図５−１に示したように、第２ミラー３２の反射面において、測色用パターンＣＰおよび基準チャート４０の光学像を反射しない領域に重なるように上述した拡散板２７を配置することで、第２ミラー３２で正反射した正反射光が二次元イメージセンサ２５に入射することを防止できる。

＜基準チャートの具体例＞
次に、図６を参照しながら、測色カメラ２０の筐体２３内部に配置される基準チャート４０について詳細に説明する。図６は、基準チャート４０の具体例を示す図である。

図６に示す基準チャート４０は、測色用の基準パッチを配列した複数の基準パッチ列４１〜４４、ドット径計測用パターン列４６、距離計測用ライン４５、およびチャート位置特定用マーカ４７を有する。

基準パッチ列４１〜４４は、ＹＭＣＫの１次色の基準パッチを階調順に配列した基準パッチ列４１と、ＲＧＢの２次色の基準パッチを階調順に配列した基準パッチ列４２と、グレースケールの基準パッチを階調順に配列した基準パッチ列４３と、３次色の基準パッチを配列した基準パッチ列４４と、を含む。ドット径計測用パターン列４６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Ｍに形成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４５は、複数の基準パッチ列４１〜４４やドット径計測用パターン列４６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４７は、距離計測用ライン４５の四隅の位置に設けられていて、各基準パッチの位置を特定するためのマーカとして機能する。二次元イメージセンサ２５により撮像される基準チャート４０の画像から、距離計測用ライン４５とその四隅のチャート位置特定用マーカ４７を特定することで、基準チャート４０の位置および各基準パッチやパターンの位置を特定することができる。

測色用の基準パッチ列４１〜４４を構成する各基準パッチは、測色カメラ２０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４０に配置されている測色用の基準パッチ列４１〜４４の構成は、図６に示す例に限定されるものではなく、任意の基準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基準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４１や、グレースケールの基準パッチ列４３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４２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等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４１〜４４を有する基準チャート４０を用いているが、基準チャート４０は、必ずしもこのような基準パッチ列４１〜４４を有する形態でなくてもよい。基準チャート４０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。

本実施形態の測色カメラ２０では、測色用パターンＣＰの測色を行う際に、二次元イメージセンサ２５が、照明光源２６による照明下で、記録媒体Ｍに形成された測色用パターンＣＰと筐体２３内部の基準チャート４０とを同時に撮像する。そして、撮像により得られた画像データを用いて測色用パターンＣＰの測色値を算出する。この際、筐体２３外部の測色用パターンＣＰと筐体２３内部の基準チャート４０との双方にピントの合った画像を撮像できるように、測色用パターンＣＰおよび基準チャート４０を含む光学像を第１ミラー３１と第２ミラー３２とで順次反射させて二次元イメージセンサ２５に入射させる。なお、ここでの同時に撮像とは、測色用パターンと基準チャート４０とを含む１フレームの画像データを取得することを意味する。つまり、画素ごとのデータ取得に時間差があっても、１フレーム内に測色用パターンＣＰと基準チャート４０とを含む画像データを取得すれば、測色用パターンＣＰと基準チャート４０とを同時に撮像したことになる。

なお、以上説明した測色カメラ２０の機械的構成は一例であり、これに限らない。本実施形態の測色カメラ２０は、測色用パターンＣＰおよび基準チャート４０を含む光学像を少なくとも一つの反射部材で反射して二次元イメージセンサ２５に入射させ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。測色カメラ２０の変形例については後述する。

＜画像形成装置の制御機構の概略構成＞
次に、図７を参照しながら、本実施形態の画像形成装置１００の制御機構の概略構成について説明する。図７は、画像形成装置１００の制御機構の概略構成を示すブロック図である。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、図７に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、記録ヘッドドライバ１０４、主走査ドライバ１０５、副走査ドライバ１０６、制御用ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）１１０、記録ヘッド６、測色カメラ２０、エンコーダセンサ１３、主走査モータ８、および副走査モータ１２を備える。ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、記録ヘッドドライバ１０４、主走査ドライバ１０５、副走査ドライバ１０６、および制御用ＦＰＧＡ１１０は、メイン制御基板１２０に搭載されている。記録ヘッド６、エンコーダセンサ１３、および測色カメラ２０は、上述したようにキャリッジ５に搭載されている。

ＣＰＵ１０１は、画像形成装置１００の全体の制御を司る。例えば、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３を作業領域として利用して、ＲＯＭ１０２に格納された各種の制御プログラムを実行し、画像形成装置１００における各種動作を制御するための制御指令を出力する。

記録ヘッドドライバ１０４、主走査ドライバ１０５、副走査ドライバ１０６は、それぞれ、記録ヘッド６、主走査モータ８、副走査モータ１２を駆動するためのドライバである。

制御用ＦＰＧＡ１１０は、ＣＰＵ１０１と連携して画像形成装置１００における各種動作を制御する。制御用ＦＰＧＡ１１０は、機能的な構成要素として、例えば、ＣＰＵ制御部１１１、メモリ制御部１１２、インク吐出制御部１１３、センサ制御部１１４、およびモータ制御部１１５を備える。

ＣＰＵ制御部１１１は、ＣＰＵ１０１と通信を行って、制御用ＦＰＧＡ１１０が取得した各種情報をＣＰＵ１０１に伝えるとともに、ＣＰＵ１０１から出力された制御指令を入力する。

メモリ制御部１１２は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２やＲＡＭ１０３にアクセスするためのメモリ制御を行う。

インク吐出制御部１１３は、ＣＰＵ１０１からの制御指令に応じて記録ヘッドドライバ１０４の動作を制御することにより、記録ヘッドドライバ１０４により駆動される記録ヘッド６からのインクの吐出タイミングを制御する。

センサ制御部１１４は、エンコーダセンサ１３から出力されるエンコーダ値などのセンサ信号に対する処理を行う。

モータ制御部１１５は、ＣＰＵ１０１からの制御指令に応じて主走査ドライバ１０５の動作を制御することにより、主走査ドライバ１０５により駆動される主走査モータ８を制御して、キャリッジ５の主走査方向への移動を制御する。また、モータ制御部１１５は、ＣＰＵ１０１からの制御指令に応じて副走査ドライバ１０６の動作を制御することにより、副走査ドライバ１０６により駆動される副走査モータ１２を制御して、プラテン１６上の記録媒体Ｍの副走査方向への移動を制御する。

なお、以上の各部は、制御用ＦＰＧＡ１１０により実現する制御機能の一例であり、これら以外にも様々な制御機能を制御用ＦＰＧＡ１１０により実現する構成としてもよい。また、上記の制御機能の全部または一部を、ＣＰＵ１０１または他の汎用のＣＰＵにより実行されるプログラムにより実現する構成であってもよい。また、上記の制御機能の一部を、制御用ＦＰＧＡ１１０とは異なる他のＦＰＧＡやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの専用のハードウェアにより実現する構成であってもよい。

記録ヘッド６は、ＣＰＵ１０１および制御用ＦＰＧＡ１１０により動作制御される記録ヘッドドライバ１０４により駆動され、プラテン１６上の記録媒体Ｍにインクを吐出し、画像の形成を行う。

エンコーダセンサ１３は、エンコーダシート１４のマークを検知して得られるエンコーダ値を制御用ＦＰＧＡ１１０に出力する。このエンコーダ値は制御用ＦＰＧＡ１１０からＣＰＵ１０１へと送られて、例えば、キャリッジ５の位置や速度を計算するために用いられる。ＣＰＵ１０１は、このエンコーダ値から計算したキャリッジ５の位置や速度に基づき、主走査モータ８を制御するための制御指令を生成して出力する。

測色カメラ２０は、上述したように、画像形成装置１００の色調整時に、記録媒体Ｍに形成された測色用パターンを基準チャート４０とともに撮像し、撮像画像から得られる測色用パターンのＲＧＢ値と基準チャート４０の各基準パッチのＲＧＢ値とに基づいて、測色用パターンの測色値（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）を算出する。測色カメラ２０が算出した測色用パターンの測色値は、制御用ＦＰＧＡ１１０を介してＣＰＵ１０１に送られる。なお、測色用パターンの測色値を算出する具体的な方法としては、例えば特開２０１３−０５１６７１号公報に開示される方法を利用することができる。

＜測色カメラの制御機構の構成＞
次に、図８を参照しながら、測色カメラ２０の制御機構について具体的に説明する。図８は、測色カメラ２０の制御機構の一構成例を示すブロック図である。

測色カメラ２０は、図８に示すように、上述した二次元イメージセンサ２５および照明光源２６のほか、光源駆動制御部５１、タイミング信号発生部５２、フレームメモリ５３、平均化処理部５４、測色演算部５５および不揮発性メモリ５６を備える。これらの各部は、例えば、測色カメラ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。

二次元イメージセンサ２５は、当該二次元イメージセンサ２５に入射した光を電気信号に変換して、照明光源２６により照明された撮像範囲の画像データを出力する。二次元イメージセンサ２５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。二次元イメージセンサ２５の各種動作条件の設定は、ＣＰＵ１０１からの各種設定信号に従って行われる。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二次元イメージセンサ２５の外部で行うようにしてもよい。

光源駆動制御部５１は、二次元イメージセンサ２５による画像の撮像時に、照明光源２６を点灯させるための光源駆動信号を生成して、照明光源２６に供給する。

タイミング信号発生部５２は、二次元イメージセンサ２５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、二次元イメージセンサ２５に供給する。

フレームメモリ５３は、二次元イメージセンサ２５から出力された画像を一時的に格納する。

平均化処理部５４は、測色用パターンＣＰの測色を行う際に、二次元イメージセンサ２５から出力されてフレームメモリ５３に一時的に格納された画像から、測色用パターンＣＰを映した領域と、基準チャート４０の各基準パッチを映した領域とを抽出する。そして、平均化処理部５４は、測色用パターンＣＰの領域の画像データを平均化して、得られた値を測色用パターンのＲＧＢ値として測色演算部５５に出力するとともに、各基準パッチの領域の画像データを各々平均化して、得られた値を各基準パッチのＲＧＢとして測色演算部５５に出力する。

測色演算部５５は、平均化処理部５４の処理によって得られた測色用パターンＣＰのＲＧＢ値と、基準チャート４０の各基準パッチのＲＧＢ値とに基づいて、測色用パターンＣＰの測色値を算出する。測色演算部５５が算出した測色用パターンの測色値は、メイン制御基板１２０上のＣＰＵ１０１へと送られる。なお、測色演算部５５は、例えば特開２０１３−０５１６７１号公報に開示される方法により測色用パターンの測色値を算出できるため、ここでは測色演算部５５の処理の詳細な説明は省略する。

不揮発性メモリ５６は、測色演算部５５が測色用パターンの測色値を算出するために必要な各種データなどを記憶する。

以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の測色カメラ２０は、例えば、昇降機構によりキャリッジ５を昇降させて測色カメラ２０と測色用パターンＣＰが形成された記録媒体Ｍとの間の隙間を変化させた場合など、二次元イメージセンサ２５から測色用パターンＣＰまでの光路長が変化した場合であっても、測色用パターンＣＰまでの光路長と基準チャート４０までの光路長との差を二次元イメージセンサ２５の被写界深度の範囲内として、測色用パターンＣＰと基準チャート４０の双方にピントの合った画像を撮像することができる。したがって、この測色用パターンＣＰと基準チャート４０の双方にピントの合った画像を用いて、測色用パターンＣＰの測色を精度よく行うことができる。

また、本実施形態の画像形成装置１００は、記録媒体Ｍに形成した測色用パターンＣＰに対する測色を、測色カメラ２０を用いて高精度に行うことができるので、適切な色調整を行って再現性の高い画像を形成することができる。

＜測色カメラの変形例＞
次に、本実施形態の測色カメラ２０の変形例（第１乃至第７変形例）について説明する。以下では、第１変形例の測色カメラ２０を測色カメラ２０Ａ、第２変形例の測色カメラ２０を測色カメラ２０Ｂ、第３変形例の測色カメラ２０を測色カメラ２０Ｃ、第４変形例の測色カメラ２０を測色カメラ２０Ｄ、第５変形例の測色カメラ２０を測色カメラ２０Ｅ、第６変形例の測色カメラ２０を測色カメラ２０Ｆ、第７変形例の測色カメラ２０を測色カメラ２０Ｇとそれぞれ表記する。なお、各変形例において、上述した測色カメラ２０と共通の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

＜第１変形例＞
図９は、第１変形例の測色カメラ２０Ａの縦断面図であり、図５−１に示した測色カメラ２０の縦断面図と同じ位置の断面図である。

第１変形例の測色カメラ２０Ａでは、反射部材を構成する第１ミラー３１と第２ミラー３２との間の距離（反射面間の距離）が、上述した測色カメラ２０と比べて短くされている。第１ミラー３１と第２ミラー３２との間の距離を短くすることで、二次元イメージセンサ２５から測色用パターンＣＰおよび基準チャート４０までの光路長が短くなり、二次元イメージセンサ２５の被写界深度は狭まるものの、容易に小型化が可能となる。

上述した測色カメラ２０の構成は、最終的に、筐体２３の開口部２４（開口部２４を介して観測される測色用パターンＣＰ）と開口部２４と隣り合って筐体２３内部に配置された基準チャート４０とが、二次元イメージセンサ２５の撮像範囲に入ることが制約になる。したがって、レイアウトの自由度が高く、第１変形例の測色カメラ２０Ａのように、必要な被写界深度に合わせて第１ミラー３１と第２ミラー３２との間の距離を短くし、装置の小型化を実現することができる。

また、反射部材を構成する第１ミラー３１と第２ミラー３２は、少なくともいずれかを筐体２３の平面部である基板２２や底面部２３ａに対して平行移動できるように組み付けることで、撮像範囲のズレ補正が容易に可能である。

第２ミラー３２を筐体２３の底面部２３ａに対して平行移動させる移動機構の一例を図１０−１および図１０−２に示す。図１０−１は、第２ミラー３２を筐体２３の底面部２３ａに対して図中の矢印Ｃ方向に平行移動させる移動機構の一例を説明する図であり、図１０−２は、図１０−１中のＸ５−Ｘ５線断面図である。

図１０−１および図１０−２に例示する移動機構は、筐体２３に設けられた一対のリブ６１により第２ミラー３２を挟み込んで、枠体２１の側面部に挿入されたネジ６４の操作により、第２ミラー３２を図中矢印Ｃ方向に平行移動させる構成である。第２ミラー３２は、突起６２に支持されたバネ６３の作用により、ネジ６４側に付勢されている。この状態でネジ６４を締め込むことにより、第２ミラー３２はバネ６３を圧縮させながら突起６２に近づく方向に平行移動する。一方、ネジ６４を緩めると、バネ６３が伸長して第２ミラー３２が突起６２から離れる方向に平行移動する。この際、第２ミラー３２は一対のリブ６１によって挟み込まれた状態となっているため、図中の矢印Ｃ方向とは異なる方向への移動が規制される。

図１０−１および図１０−２に例示したような移動機構を第１ミラー３１側にも設けることにより、第１ミラー３１を基板２２に対して平行移動させることができる。また、一対のリブ６１を筐体２３の平面部に対して垂直方向に延びる形状とし、ネジ６４により第１ミラー３１や第２ミラー３２を筐体２３の平面部に対して垂直方向に押し込む構成とすることで、第１ミラー３１や第２ミラー３２を垂直方向に移動させることもできる。第１ミラー３１や第２ミラー３２を筐体２３の平面部に対して垂直方向に移動できるように組み付けることで、被写界深度の調整が容易になる。

＜第２変形例＞
図１１は、第２変形例の測色カメラ２０Ｂの縦断面図であり、図５−１に示した測色カメラ２０の縦断面図と同じ位置の断面図である。

第２変形例の測色カメラ２０Ｂは、反射部材として、基板２２側に配置された単一のミラー３０を用いた例である。この構成の場合、二次元イメージセンサ２５は、筐体２３の底面部２３ａ側に配置される。第２変形例の測色カメラ２０Ｂでは、測色用パターンＣＰと基準チャート４０を含む光学像は、ミラー３０により反射されて二次元イメージセンサ２５に入射する。光学像の反射が一度だけとなるため、二次元イメージセンサ２５から測色用パターンＣＰおよび基準チャート４０までの光路長は上述した測色カメラ２０よりも短くなる。

測色カメラ２０Ｂを測色用パターンＣＰが形成された記録媒体Ｍに十分に近づけることができる場合など、必要とされる被写界深度が狭い場合には、第２変形例の測色カメラ２０Ｂのように、測色用パターンＣＰと基準チャート４０を含む光学像をミラー３０で一度だけ反射して二次元イメージセンサ２５に入射させる構成とすることで、部品点数を削減して構成を簡素化することができる。また、これとは逆に、反射部材として３つ以上のミラーを用い、測色用パターンＣＰと基準チャート４０を含む光学像をこれらのミラーで順次反射させて二次元イメージセンサ２５に入射させる構成とした場合には、ミラーの数に応じて被写界深度を指数関数的に広げることができる。

＜第３変形例＞
図１２は、第３変形例の測色カメラ２０Ｃの縦断面図であり、図５−１に示した測色カメラ２０の縦断面図と同じ位置の断面図である。

第３変形例の測色カメラ２０Ｃは、反射部材を構成する第１ミラー３１および第２ミラー３２により、測色用パターンＣＰと基準チャート４０を含む光学像をそれぞれ２回以上反射する構成である。すなわち、第１ミラー３１は、第２ミラー３２で反射された光学像をさらに反射し、第２ミラー３２は第１ミラー３１で２回以上反射された光学像をさらに反射して二次元イメージセンサ２５に入射させる。図１２に示す例では、測色用パターンＣＰと基準チャート４０を含む光学像を第１ミラー３１と第２ミラー３２とでそれぞれ２回ずつ反射させて二次元イメージセンサ２５に入射させている。

光路長を延ばして被写界深度を広げるために有効な方法として、ミラーの数を増やす方法については上述したが、第１ミラー３１と第２ミラー３２のように反射面を向かい合わせて平行に配置されるミラーを用いる場合、これら第１ミラー３１と第２ミラー３２のサイズを大きくし、それぞれ光学像を２回以上反射させることにより、同様の効果が得られる。また、このように構成することにより、レイアウト上の自由度は減るものの、部品点数の削減によるコスト低減や、部品一体化による組み付け精度の向上が期待できる。

図１３は、測色用パターンＣＰと基準チャート４０を含む光学像を２回ずつ反射する場合に必要とされる第１ミラー３１および第２ミラー３２のサイズを説明する図である。第１ミラー３１と第２ミラー３２とで測色用パターンＣＰと基準チャート４０を含む光学像を２回ずつ反射する構成の場合、反射により折れ曲がる光学像の光路を展開すると図１３のようになる。図中のＬ１は二次元イメージセンサ２５と第２ミラー３２の反射面との間の距離であり、Ｌ２は第１ミラー３１の反射面と第２ミラー３２の反射面との間の距離であり、Ｌ３は第１ミラー３１と測色用パターンＣＰとの間の距離である。また、図中のＭ１は光学像の光路中における第１ミラー３１の位置を示し、Ｍ２は光学像の光路中における第２ミラー３２の位置を示している。また、図中のＡは、測色用パターンＣＰと基準チャート４０を含む光学像の範囲を示している。

第１ミラー３１に求められるサイズは、測色用パターンＣＰと基準チャート４０を含む光学像を最初に反射する領域と、第２ミラー３２により反射された光学像をさらに反射する領域との双方を包含できるサイズ（図中のＳ１）となる。また、第２ミラー３２に求められるサイズは、第１ミラー３１により最初に反射された光学像を反射する領域と、第１ミラー３１により再度反射された光学像をさらに反射する領域との双方を包含できるサイズ（図中のＳ２）となる。したがって、図中のＳ１以上のサイズの第１ミラー３１と、図中のＳ２以上のサイズの第２ミラー３２とを組み合わせて反射部材を構成することにより、上述した測色カメラ２０よりもさらに被写界深度を広げることができる。

＜第４変形例＞
図１４は、第４変形例の測色カメラ２０Ｄの縦断面図であり、図５−１に示した測色カメラ２０の縦断面図と同じ位置の断面図である。

第４変形例の測色カメラ２０Ｄは、測色用パターンＣＰと基準チャート４０を含む光学像を反射する反射面７０ａを有する三角プリズム７０を反射部材として用いる例である。三角プリズム７０は、図１４に示すように、直交する２つの面のそれぞれに対して４５度の角度で傾斜する傾斜面を反射面７０ａとしている。この三角プリズム７０は、測色用パターンＣＰと基準チャート４０を含む光学像を反射面７０ａで反射することにより、その光路を直角に曲げて光路長を延ばすことができる。また、プリズムは研磨可能であるため、研磨により三角プリズム７０の反射面７０ａの面精度を高めることができる。したがって、測色用パターンＣＰと基準チャート４０を含む光学像を二次元イメージセンサ２５に精度よく入射させることができ、二次元イメージセンサ２５の撮像範囲の余裕度が低いときなどに特に有効である。

＜第５変形例＞
図１５は、第５変形例の測色カメラ２０Ｅの縦断面図であり、図５−１に示した測色カメラ２０の縦断面図と同じ位置の断面図である。

第５変形例の測色カメラ２０Ｅは、反射部材として台形プリズム７１を用い、筐体２３の開口部２４を覆う位置に、この台形プリズム７１を配置した例である。台形プリズム７１は、上述した三角プリズム７０と同様に、測色用パターンＣＰと基準チャート４０を含む光学像を反射面７１ａで反射することにより、その光路を直角に曲げて光路長を延ばすことができる。また、台形プリズム７１は、筐体２３の開口部２４を覆う位置に配置されるため、上述したミスト防止ガラス２８が不要となり、部品点数の削減にも繋がる。

＜第６変形例＞
図１６は、第６変形例の測色カメラ２０Ｆの縦断面図であり、図５−１に示した測色カメラ２０の縦断面図と同じ位置の断面図である。

第６変形例の測色カメラ２０Ｆは、上述した第４変形例の測色カメラ２０Ｄと同様に、反射部材として三角プリズム７０を用いている。また、第６変形例の測色カメラ２０Ｆは、二次元イメージセンサ２５に測色用パターンＣＰや記録媒体Ｍでの正反射光を入射させるための正反射光源８０が設けられている。クリアインクを用いて測色用パターンＣＰを形成した場合、このクリアインクで形成された測色用パターンＣＰでの正反射光を二次元イメージセンサ２５で撮像し、その画像を解析することにより、クリアインクを吐出する記録ヘッド６におけるノズルの吐出不良を検知することができる。また、記録媒体Ｍでの正反射光を二次元イメージセンサ２５で撮像し、その画像を解析することにより、記録媒体Ｍの光沢度を求めることができ、記録媒体Ｍの種類を判定することができる。このような正反射光を発生させるための光源が正反射光源８０である。なお、測色用パターンＣＰの測色時には、正反射光源８０は消灯する。

正反射光源８０は通常、広範囲に発光しており、その光が二次元イメージセンサ２５に直接入射すると、上述したノズルの吐出不良の検査や記録媒体Ｍの種類の判定を適切に行うことができない。第６変形例の測色カメラ２０Ｆでは、反射部材として三角プリズム７０を用いることで、正反射光源８０から被写体（測色用パターンＣＰや記録媒体Ｍ）への光を透過しつつ、正反射光源８０から二次元イメージセンサ２５に直接向かう光は反射させて、二次元イメージセンサ２５に入射させない構成としている。なお、測色用パターンＣＰの測色時における光学像の光路は、上述した第４変形例の測色カメラ２０Ｄと同様である。

第６変形例の測色カメラ２０Ｆにおいて、三角プリズム７０は、直交する２つの面７０ｂ，７０ｃのうち、一方の面７０ｂが二次元イメージセンサ２５に対向し、他方の面７０ｃが被写体（測色用パターンＣＰや記録媒体Ｍ）と対向し、反射面７０ａが正反射光源８０と対向するように配置されている。そして、正反射光源８０は、三角プリズム７０の二次元イメージセンサ２５側の面７０ｂに対して臨界角以上の入射角で光が入射し、かつ、三角プリズム７０の被写体側の面７０ｃに対して臨界角未満の入射角で光が入射する位置に配置されている。

三角プリズム７０と正反射光源８０とをこのような位置関係で配置することにより、正反射光源８０から被写体に向かう光は三角プリズム７０を透過して被写体に照射され、その正反射光を三角プリズム７０の反射面７０ａで反射して、二次元イメージセンサ２５に入射させることができる。また、正反射光源８０から二次元イメージセンサ２５に直接向かう光を、三角プリズム７０の二次元イメージセンサ２５側の面７０ｂで全反射させ、二次元イメージセンサ２５に入射させないようにすることができる。

正反射光源８０から二次元イメージセンサ２５に直接向かう光を二次元イメージセンサ２５に入射させないようにする方法としては、例えば、正反射光源８０と二次元イメージセンサ２５との間に光を遮断する部材を配置する方法も考えられる。しかし、この方法では三角プリズム７０とは別の部材を追加配置する必要があり、部品点数の増加やレイアウトの自由度低下に繋がる。これに対し、第６変形例の測色カメラ２０Ｆでは、三角プリズム７０の機能により、正反射光源８０から二次元イメージセンサ２５に直接向かう光を二次元イメージセンサ２５に入射させないようにすることができるため、省スペース・低コスト化を実現できる。

＜第７変形例＞
図１７は、第７変形例の測色カメラ２０Ｇの縦断面図であり、図５−１に示した測色カメラ２０の縦断面図と同じ位置の断面図である。

第７変形例の測色カメラ２０Ｇは、第６変形例の測色カメラ２０Ｆにおける三角プリズム７０に代えて、ビームスプリッタ９０を反射部材として用いた例である。このビームスプリッタ９０は、正反射光源８０と被写体（測色用パターンＣＰや記録媒体Ｍ）との間に位置する一部の領域９０ａがハーフミラーとして構成されている。

この構成により、正反射光源８０から被写体に向かう光は、ビームスプリッタ９０のハーフミラーとして構成された領域９０ａを透過して被写体に照射される。一方、正反射光源８０から二次元イメージセンサ２５に直接向かう光や、被写体からの反射光はすべて反射する。したがって、正反射光源８０の点灯時に被写体での正反射光を二次元イメージセンサ２５に入射させることができる。なお、測色用パターンＣＰの測色時における光学像の光路は、上述した第４変形例の測色カメラ２０Ｄと同様である。

＜その他の変形例＞
上述した実施形態では、シリアルヘッド方式のインクジェットプリンタとして構成された画像形成装置１００を例示したが、本発明は上述した例に限らず、様々なタイプの画像形成装置に対して有効に適用可能である。例えば、ラインヘッド方式のインクジェットプリンタに本発明を適用する場合は、記録媒体Ｍの搬送方向と直交する方向に、複数の測色カメラ２０を並べて配置する構成としてもよい。また、電子写真方式の画像形成装置に本発明を適用する場合は、少なくとも定着後の記録媒体Ｍの搬送経路のいずれかの位置に、複数の測色カメラ２０を記録媒体Ｍの搬送方向と直交する方向に並べて配置する構成としてもよい。

また、上述した実施形態では、測色用パターンＣＰの測色値を算出する機能を測色カメラ２０に持たせるようにしているが、測色カメラ２０の外部で測色用パターンＣＰの測色値を算出するようにしてもよい。例えば、画像形成装置１００のメイン制御基板１２０に実装されたＣＰＵ１０１や制御用ＦＰＧＡ１１０が、測色用パターンＣＰ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、測色カメラ２０は、測色用パターンＣＰの測色値の代わりに、測色用パターンＣＰや基準チャート４０のＲＧＢ値を、ＣＰＵ１０１や制御用ＦＰＧＡ１１０に送る構成となる。つまり、測色カメラ２０は、測色値を算出する機能を持たない撮像装置として構成される。

また、上述した実施形態では、測色カメラ２０が画像形成装置１００の機構を利用して測色用パターンＣＰが形成された記録媒体Ｍ上を移動するようにしているが、測色カメラ２０を画像形成装置１００から分離して、独自の移動機構により測色用パターンＣＰが形成された記録媒体Ｍ上を移動する構成としてもよい。つまり、上述した実施形態は、画像形成装置１００に測色装置としての機能を持たせた例であるが、測色装置を画像形成装置１００とは異なる独立した装置として構成し、この測色装置により、画像形成装置１００が形成した測色用パターンＣＰの測色値を算出するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、測色用パターンＣＰの測色値を算出する機能を、測色カメラ２０を含む画像形成装置１００に持たせるようにしているが、測色用パターンＣＰの測色値の算出は、必ずしも画像形成装置１００内部で実行する必要はない。例えば、図１８に示すように、画像形成装置１００と外部装置３００とが通信可能に接続された画像形成システム（測色システム）を構築し、測色用パターンＣＰの測色値を算出する測色演算部５５の機能を外部装置３００に持たせて、外部装置３００において測色値の算出を行うようにしてもよい。つまり、測色システムは、画像形成装置１００に設けられた撮像装置２００（上述した測色カメラ２０から測色演算部５５の機能を除いた構成）と、外部装置３００に設けられた測色演算部５５と、これら撮像装置２００と測色演算部５５（画像形成装置１００と外部装置３００）とを接続する通信手段４００と、を備えた構成となる。外部装置３００は、例えば、ＤＦＥ（Digital Front End）と呼ばれるコンピュータを用いることができる。また、通信手段４００は、有線や無線によるＰ２Ｐ通信のほか、ＬＡＮやインターネットなどのネットワークを利用した通信などを利用することができる。

上記の構成の場合、例えば、画像形成装置１００は、撮像装置２００の撮像画像から得られる測色用パターンＣＰのＲＧＢ値および基準チャート４０の各基準パッチのＲＧＢ値を、通信手段４００を利用して外部装置３００に送信する。外部装置３００は、画像形成装置１００から受信した測色用パターンＣＰのＲＧＢ値や基準チャート４０の各基準パッチのＲＧＢ値を用いて測色用パターンＣＰの測色値を算出し、算出した測色用パターンＣＰの測色値に基づいて、画像形成装置１００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。そして、外部装置３００は、このデバイスプロファイルを、通信手段４００を利用して画像形成装置１００に送信する。画像形成装置１００は、外部装置３００から受信したデバイスプロファイルを保持し、画像形成を行う際には、このデバイスプロファイルに基づいて画像データを補正し、補正後の画像データに基づいて画像形成を行う。これにより、画像形成装置１００は色再現性の高い画像形成を行うことができる。

また、外部装置３００が、測色用パターンＣＰの測色値に基づいて生成した画像形成装置１００のデバイスプロファイルを保持し、外部装置３００において画像データの補正を行うようにしてもよい。すなわち、画像形成装置１００は、画像形成を行う際に、画像データを外部装置３００に送信する。外部装置３００は、画像形成装置１００から受信した画像データを、自身が保持する画像形成装置１００のデバイスプロファイルに基づいて補正し、補正した画像データを画像形成装置１００に送信する。画像形成装置１００は、外部装置３００から受信した補正後の画像データに基づいて画像形成を行う。これにより、画像形成装置１００は色再現性の高い画像形成を行うことができる。

また、画像形成装置１００から外部装置３００に対して測色用パターンＣＰのＲＧＢ値および基準チャート４０の各基準パッチのＲＧＢ値を送信する代わりに、撮像装置２００が撮像した撮像画像そのものを送信するようにしてもよい。この場合は、外部装置３００は、画像形成装置１００から受信した撮像画像から測色用パターンＣＰのＲＧＢ値や基準チャート４０の各基準パッチのＲＧＢ値を求め、得られたＲＧＢ値を用いて測色用パターンＣＰの測色値を算出する。

なお、上述した本実施形態に係る画像形成装置１００や測色カメラ２０（撮像装置２００）を構成する各部の制御機能は、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や測色カメラ２０を構成する各部の制御機能をソフトウェアにより実現する場合は、画像形成装置１００や測色カメラ２０（撮像装置２００）が備える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や測色装置内部の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。

以上、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で様々な変形や変更を加えながら具体化することができる。

５ キャリッジ
６ 記録ヘッド
２０ 測色カメラ
２３ 筐体
２４ 開口部
２５ 二次元イメージセンサ
２６ 照明光源
３０ ミラー
３１ 第１ミラー
３２ 第２ミラー
４０ 基準チャート
５５ 測色演算部
７０ 三角プリズム
７１ 台形プリズム
８０ 正反射光源
９０ ビームスプリッタ
１００ 画像形成装置
２００ 撮像装置
Ｍ 記録媒体
ＣＰ 測色用パターン

特開２０１２−６３２７１号公報

Claims (14)

1. 測色対象の被写体と対向する面に開口部が設けられた筐体と、
   前記筐体の内部に配置された基準チャートと、
   前記被写体および前記基準チャートを照明する光源と、
   前記光源により照明された前記被写体および前記基準チャートを含む光学像を反射する少なくとも一つの反射部材と、
   前記反射部材で反射された前記光学像を撮像する二次元イメージセンサと、を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記反射部材は、反射面を向い合せて配置された第１反射部材および第２反射部材を有し、前記第１反射部材で反射した前記光学像を前記第２反射部材でさらに反射して前記二次元イメージセンサに入射させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１反射部材は前記第２反射部材で反射された前記光学像をさらに反射し、前記第２反射部材は前記第１反射部材で２回以上反射された前記光学像をさらに反射して前記二次元イメージセンサに入射させることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記反射部材は、前記筐体の平面部に対して平行に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記反射部材を前記平面部に対して平行な方向に移動させる移動機構をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記反射部材は、前記光学像を反射する反射面を有する反射鏡であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像装置。
7. 前記反射部材は、前記光学像を反射する反射面を有するプリズムであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
8. 前記プリズムは、直交する２つの面のそれぞれに対して４５度の角度で傾斜する傾斜面を前記反射面とした三角プリズムであることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記プリズムは、前記筐体の内部において前記開口部を覆う位置に配置されていることを特徴とする請求項７または８に記載の撮像装置。
10. 前記被写体の正反射光を前記二次元イメージセンサに入射させるための正反射光源をさらに備え、
    前記プリズムは、前記２つの面の一方が前記二次元イメージセンサに対向し、前記２つの面の他方が前記被写体と対向し、前記反射面が前記正反射光源と対向するように配置され、
    前記正反射光源は、前記２つの面の一方に対して臨界角以上の入射角で光が入射し、かつ、前記２つの面の他方に対して臨界角未満の入射角で光が入射する位置に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
11. 前記被写体の正反射光を前記二次元イメージセンサに入射させるための正反射光源をさらに備え、
    前記反射部材は、前記正反射光源から前記二次元イメージセンサに向かう光を反射し、かつ、前記正反射光源から前記被写体に向かう光を透過するとともに前記被写体の正反射光を反射して前記二次元イメージセンサに入射させるビームスプリッタであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
12. 前記開口部と前記基準チャートとの境界線は、前記光源と前記二次元イメージセンサを結ぶ線と平行であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の撮像装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の撮像装置と、
    前記二次元イメージセンサにより撮像された前記光学像の画像データに基づいて、前記被写体の測色値を算出する測色演算部と、を備えることを特徴とする測色装置。
14. 請求項１３に記載の測色装置と、
    色材を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成部と、を備え、
    前記被写体は、前記画像形成部が前記記録媒体に形成した画像であることを特徴とする画像形成装置。