JP7087735B2 - 分光特性取得装置、画像形成装置、及び画像形成装置の管理システム - Google Patents

Description

本発明は、分光特性取得装置、画像形成装置、及び画像形成装置の管理システムに関する。

電子写真方式やインクジェット方式等のフルカラー画像形成装置（プリンタ、複写機等）では、近年、用紙等の記録媒体上に形成されるカラー画像に対して高い画像品質が要求されており、色再現性の向上は重要な技術課題の一つとなっている。

この様な色再現性向上のために、記録媒体の搬送方向と交差する方向に配列された複数の分光センサから得られる出力に基づいて、記録媒体上に形成された画像の分光特性を取得する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また分光センサを二次元的に走査して、カラーパッチ等の測定対象の測色を行う走査型の測色技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献１の技術では、画像幅分の分光特性を高精度に取得するために広範囲を照明可能なライン状の明るい光源が必要となり、装置が高価になる場合があった。また特許文献２の技術では、分光センサを二次元走査するため、分光特性の取得に時間がかかり、５０００色～１００００色のカラーパッチの分光特性の取得が要求される６色以上の多色プリンタの画像等に適用することが困難な場合があった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、複数の分光センサを有する分光特性取得装置を、安価に実現することを課題とする。

開示の技術の一態様に係る分光特性取得装置は、照射された光の対象物からの反射光を受光して、前記対象物の色データを取得する複数の分光センサを有する色データ取得手段と、前記色データに基づいて、前記対象物の分光特性を推定する分光特性算出手段と、前記分光特性が既知の色標を有する校正色標から得られる前記色データに基づき、前記分光特性算出手段を校正する校正手段と、を有する分光特性取得装置であって、前記分光特性取得装置は、前記対象物を所定の搬送方向に搬送し、前記色データ取得手段を前記所定の搬送方向と交差する方向に搬送する第１の搬送手段と、前記校正色標を前記所定の搬送方向に搬送する第２の搬送手段と、を有し、前記複数の分光センサは、前記所定の搬送方向に配列され、前記色データ取得手段は、前記第２の搬送手段により前記所定の搬送方向に搬送される前記校正色標の前記色データを取得し、前記校正手段は、前記色データ取得手段により取得された前記校正色標の前記色データに基づき、前記分光特性算出手段を校正することを特徴とする。

本発明の実施形態によれば、複数の分光センサを有する分光特性取得装置を、安価に実現することができる。

第１の実施形態に係る分光特性取得装置の構成の一例を説明する図である。 実施形態に係る分光ユニットの構成の一例を説明する図である。 実施形態に係る回折像と撮像素子による受光を説明する図である。 実施形態に係る分光特性取得装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る制御部の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。 基準サンプルのｘｙ色度分布とトナー画像の色再現範囲の一例を示す図である。 実施形態に係る分光特性取得動作の一例を説明する図である。 第１の実施形態に係る分光特性取得処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る校正色標の構成の一例を説明する図である。 第１の実施形態に係る校正の配置の一例を説明する図である。 第１の実施形態に係る校正色標の搬送の一例を説明する図である。 第１の実施形態に係る校正処理の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る校正色標の構成の一例を説明する図である。 第２の実施形態に係る校正色標の設置の一例を説明する図である。 第２の実施形態に係る制御部の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。 第２の実施形態に係る校正処理の一例を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る校正の配置の一例を説明する図である。 第３の実施形態に係る校正動作の一例を説明する図である。 第３の実施形態に係る各分光センサで取得される各色標の色データの一例を示す図である。 第４の実施形態に係る制御部の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。 第４の実施形態に係る補正係数取得処理の一例を示すフローチャートである。 第５の実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を説明する図である。 第６の実施形態に係る画像形成装置の管理システムの構成の一例を説明する図である。 第６の実施形態に係るカラーコードの一例を説明する図である。 第６の実施形態に係る管理処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して発明の実施形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

尚、実施形態の説明においては、分光特性を取得する対象物を、用紙等の画像担持媒体とする例を示し、分光特性を取得する対象物を単に用紙と呼ぶ。また実線の矢印で方向を示す図面があるが、矢印で示した方向のうち、Ｘ方向は用紙の幅方向、Ｙ方向は用紙の搬送方向、Ｚ方向はＸＹ平面と直交する方向を示すものとする。尚、Ｘ方向は、「所定の搬送方向と交差する方向」の一例であり、Ｙ方向は「所定の搬送方向」の一例である。

実施形態の用語における画像形成、記録、印字、印写、印刷等は何れも同義語である。

［第１の実施形態］
先ず第１の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る分光特性取得装置の構成の一例を説明する図である。分光特性取得装置１０は、色データ取得領域２１内において、用紙１００のＹ方向の異なる領域の分光特性を同時に取得する。

図１に示されているように、分光特性取得装置１０は、色データ取得ユニット２０と、用紙搬送手段３０と、色データ取得ユニット搬送手段４０と、用紙検知センサ４１と、校正色標５０と、制御部３００とを有する。また、色データ取得ユニット２０は、ライン照明光源６０と、縮小結像レンズ７０と、分光ユニット８０とを有する。

用紙搬送手段３０は、用紙１００を所定の速度でＹ方向に搬送する。用紙搬送手段３０は、例えば駆動ローラ３０ａと、従動ローラ３０ｂとを備える。駆動ローラ３０ａは２つのローラを備えるニップローラである。従動ローラ３０ｂも同様に２つのローラを備えるニップローラである。

駆動ローラ３０ａの備える２つのローラは、接続されたモータによりそれぞれ回転可能である。図示されているように、駆動ローラ３０ａは、ニップローラで用紙１００を挟み、ニップローラを回転させて用紙１００をＹ方向に搬送する。駆動ローラ３０ａの回転方向を切り替えることで、搬送方向を正のＹ方向、又は負のＹ方向に切り替えることができる。

従動ローラ３０ｂは、ニップローラで用紙１００を挟み、駆動ローラ３０ａによる用紙１００の搬送に従って回転する。駆動ローラ３０ａと従動ローラ３０ｂを用い、用紙１００を挟持して搬送することで、搬送される用紙１００に張力を与え、色データ取得ユニット２０に対向する用紙１００の面を平面状にすることができる。

また駆動ローラ３０ａは、ニップローラで校正色標５０を挟み、ニップローラを回転させて校正色標５０をＹ方向に搬送することができる。尚、駆動ローラ３０ａによる校正色標５０の搬送の詳細は、別途説明する。

色データ取得ユニット搬送手段４０は、色データ取得ユニット２０をＸ方向に搬送する。色データ取得ユニット搬送手段４０は、例えば、モータに接続されたボールネジ、ガイド等を備える搬送ステージである。

尚、色データ取得ユニット２０は、「色データ取得手段」の一例である。色データ取得ユニット搬送手段４０は、「第１の搬送手段」の一例である。用紙搬送手段３０は、「第３の搬送手段」の一例である。駆動ローラ３０ａは、「第２の搬送手段」の一例である。

尚、駆動ローラ３０ａのみを用いて用紙１００をＹ方向に搬送してもよい。また駆動ローラ３０ａと従動ローラ３０ｂの両方を用いて校正色標５０をＹ方向に搬送してもよい。用紙１００と校正色標５０を、共通の搬送手段を用いてＹ方向に搬送してもよい。

用紙検知センサ４１は、用紙１００が色データ取得領域２１の位置にあることを検知して、分光特性取得装置１０による分光特性取得の開始タイミングを検知する。或いは、分光特性取得装置１０による分光特性取得の終了タイミングを検知してもよい。また２つの用紙検知センサ４１をＹ方向の異なる位置に設け、分光特性取得装置１０による分光特性取得の開始と終了の両方のタイミングを検知してもよい。

用紙検知センサ４１は、Ｙ方向において色データ取得領域２１と対応付けられた位置に設置され、例えば正のＺ方向に光を照射する光源と、用紙１００からの反射光を受光し、受光強度に応じた電気信号を出力するフォトダイオード等を備える。

用紙検知センサ４１の正のＺ方向に用紙１００がある場合は、フォトダイオードは、光源から照射した光の用紙１００による反射光を受光することができる。しかし用紙検知センサ４１の正のＺ方向に用紙１００がない場合は、フォトダイオードは用紙１００による反射光を受光することができない。従って、用紙検知センサ４１は、フォトダイオードの出力に基づき、用紙１００が色データ取得領域２１の位置にあるか否かを検知することができる。

校正色標５０は、分光特性の算出に用いる変換行列Ｇの校正を行う際に使用される。校正の際には、色データ取得ユニット搬送手段４０は、色データ取得ユニット２０を校正色標５０が設置された位置に搬送する。また駆動ローラ３０ａは校正色標５０をＹ方向に搬送し、色データ取得ユニット２０は校正色標５０の色データを取得する。この様な校正については、別途詳述する。

校正色標検知センサ５５は、校正色標５０が色データ取得領域２１の位置にないことを検知して、校正色標５０を用いた校正の終了タイミングを検知する。或いは、校正の開始のタイミングを検知してもよい。また２つの校正色標検知センサ５５をＹ方向の異なる位置に設け、校正の開始と終了の両方のタイミングを検知してもよい。

校正色標検知センサ５５は、Ｙ方向において色データ取得領域２１と対応付けられた位置に設置され、例えば正のＺ方向に光を照射する光源と、校正色標５０からの反射光を受光し、受光強度に応じた電気信号を出力するフォトダイオード等を備える。

校正色標検知センサ５５の正のＺ方向に校正色標５０がある場合は、フォトダイオードは、光源から照射した光の校正色標５０による反射光を受光することができる。しかし校正色標検知センサ５５の正のＺ方向に校正色標５０がない場合は、フォトダイオードは校正色標５０による反射光を受光することができない。従って、校正色標検知センサ５５は、フォトダイオードの出力に基づき、校正色標５０が色データ取得領域２１の位置にあるか否かを検知することができる。

ライン照明光源６０は、色データ取得領域２１を、用紙１００の法線方向に対して約４５度傾斜した方向からライン状の光で照明する。またライン照明光源６０は、用紙１００の色データ取得領域２１以外の領域からの反射光が、分光ユニット８０に入射しないように、色データ取得領域２１に対して適切な領域を照明する。

ライン照明光源６０としては、例えば可視光の略全域において強度を有する白色のＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）アレイを用いることができる。但し、これに限定されず、ライン照明光源６０として冷陰極管等の蛍光灯やランプ光源等を用いてもよい。

ライン照明光源６０は、分光に必要な波長領域の光を発するものであって、かつ色データ取得領域２１の全体にわたって均質に照明可能なものであることが好ましい。尚、ライン照明光源６０から出射された光を集光し、用紙１００に平行光、又は収束光を照射するコリメートレンズを加えてもよい。

縮小結像レンズ７０は、光軸が用紙１００の法線方向と一致するように配置され、用紙１００からの反射光、すなわち反射光束を、分光ユニット８０の入射面に所定倍率で結像する機能を有する。ここで、縮小結像レンズ７０に像側テレセントリック特性を付加することで、像面に入射する光束の主光線は、光軸と略平行となる。縮小結像レンズ７０は、複数枚のレンズから構成されてもよい。

尚、縮小結像レンズ７０に像側テレセントリック特性を付加することで、像面に入射する光束の主光線を簡易に光軸と略平行にできるが、縮小結像レンズ７０に像側テレセントリック特性を付加しなくてもよい。その場合には、像面の各位置での主光線の傾きに合わせて、後述するピンホールアレイの各ピンホールとレンズアレイの各レンズの位置関係等を調整することで、同様の効果が得られる。

分光ユニット８０は、用紙１００に照射された光の拡散反射光を分光する機能と、分光された光を受光した信号を出力する機能を有する。分光ユニット８０については、図２を用いて詳述する。

尚、図１に例示する光学系は、ライン照明光源６０から出射される照明光が用紙１００に対して略斜め４５度より入射し、分光ユニット８０が用紙１００から垂直方向に拡散反射する光を受光する所謂４５／０光学系である。しかしながら、光学系の構成は図１に例示するものに限定されず、例えば、ライン照明光源６０から出射される照明光が用紙１００に対して垂直に入射し、分光ユニット８０が用紙１００から４５度方向に拡散する光を受光する所謂０／４５光学系等としてもよい。

次に、分光ユニット８０の構成を、図２を参照して説明する。図２は、第１の実施形態の分光ユニットを例示する断面図であり、分光ユニットのＹＺ平面に平行な断面の一部分を示している。

図２において、分光ユニット８０は、ピンホールアレイ８１と、レンズアレイ８２と、回折素子８３と、撮像素子８４とを有する。また分光ユニット８０は、パッケージ８５と、スペーサ８６と、カバーガラス８７と、ガラス基材８８ａ～８８ｃとを有する。

ピンホールアレイ８１は、用紙１００からの反射を通過させる開口部としてのピンホールを有する。ピンホールは、Ｚ方向において、縮小結像レンズ７０から入射される光が結像する像面位置に配置され、所定の間隔でＹ方向にアレイ状に配列される。図２は、３つのピンホールがＹ方向に配列された例を示している。

ピンホールアレイ８１は、光透過性フレームとしての透明な平板状のガラス基材８８ａに一体として設けられる。透明なガラス基材に、例えばニッケル等の金属薄膜が蒸着され、ピンホールに該当する開口部がアレイ状に設けられてピンホールアレイ８１が構成される。用紙１００の色データ取得領域２１の各位置からの反射光の光束が、ピンホールアレイ８１に設けられた各ピンホールにより抽出される。

尚、ピンホールアレイ８１に限定されず、矩形の開口部を有するスリットアレイや、Ｙ方向に対して矩形のスリットを傾けた斜めスリットアレイを有する構成としてもよい。

ガラス基材８８ａにおいて、用紙１００からの反射光が入射する面の反対側の面には、光透過性フレームとしての透明な平板状のガラス基材８８ｂが面同士を合わせて接合される。またガラス基材８８ｂにおいて、ガラス基材８８ａとの接合面の反対側の面には、レンズが所定の間隔でＹ方向にアレイ状に配列するように設けられる。図２は、３つのレンズをＹ方向に配列し、レンズアレイ８２を構成した例を示している。レンズアレイ８２の各レンズは、ピンホールアレイ８１の各ピンホールを通過した各光束を集光し、撮像素子８４上に各レンズによる像を結像する。

レンズアレイ８２は、複数のレンズがＹ方向に１列に配列されたものであり、レンズアレイ８２の各レンズは、ピンホールアレイ８１の各開口部を通過した各拡散光束を弱拡散光束に変換する機能を有する。

尚、弱拡散光束とは、入射する拡散光束よりも平行光束に近い拡散光束をいう。つまり、入射する拡散光束に比べると拡散の程度が小さくなった、すなわち弱くなった拡散光束である。

レンズアレイ８２を構成する各レンズは、ピンホールアレイ８１を構成する各開口部に対応する位置に配置される。各レンズは各開口部を透過した光が全て入射するような径とされている。但し、各レンズの平面形状は円形でなくてもよい。

本実施形態では、ピンホールアレイ８１とレンズアレイ８２を、ガラス基材８８ａ、及び８８ｂを介して配置しているが、これには限定されない。ガラス基材８８ａ、及び８８ｂの厚みは、ピンホールアレイ８１とレンズアレイ８２の光路長が、レンズアレイ８２の各レンズの物体側焦点距離より短くなるように決められている。尚、レンズアレイ８２において、迷光をなくすため、各レンズの開口以外の部分を遮光することが好ましい。

Ｚ方向において、レンズアレイ８２と対向するように、光透過性フレームとしての透明な平板状のガラス基材８８ｃが設けられる。ガラス基材８８ｂとガラス基材８８ｃは、スペーサ８６を介して接合される。

スペーサ８６は、ガラス基材８８ｂとガラス基材８８ｃとの間に所定の間隔、すなわち空間を与えるための部材であり、例えば金属平板の平面部に所定の貫通孔が設けられた部材である。スペーサ８６のレンズアレイ８２と対向する側の面では、スペーサ８６の貫通孔に該当しない部分と、ガラス基材８８ｂのレンズのない部分とが接触して接合される。

またスペーサ８６の回折素子８３と対向する側の面では、スペーサ８６の貫通孔に該当しない部分と、ガラス基材８８ｃの任意の部分とが接触して接合される。これによりガラス基材８８ｂとガラス基材８８ｃとの間に、所定の間隔、すなわち空間を与えることができる。貫通孔は、レンズアレイ８２の各レンズが収まるような小さな孔が設けられていてもよいし、複数のレンズが収まるような大きな孔が設けられていてもよい。

ガラス基材８８ｃにおいて、レンズアレイ８２と対向する面、すなわち用紙１００からの反射光が入射する面には、回折素子８３が設けられる。回折素子８３は、ガラス基材８８ｃに所定間隔の鋸歯形状が形成されたもので、入射する光を回折し、分光する回折格子としての機能を有する。回折素子８３は、レンズアレイ８２の各レンズを透過した各光束をそれぞれ分光する。撮像素子８４上には、各光束に対応した回折像が形成される。

回折素子８３としては、１次回折光の回折効率を高めたブレーズ型回折格子を用いることが好ましい。回折素子８３をブレーズ型回折格子とすることで、１次回折光のみの回折効率を高めることが可能となるため、光学系の光利用効率を高めることができる。これにより短い時間で十分な品質の信号を取得でき、分光特性取得のための時間を短縮できる。

撮像素子８４は、複数の画素がＹ方向に配列されたラインセンサである。撮像素子８４は、レンズアレイ８２と回折素子８３により形成された各回折像を、それぞれ異なる位置の複数の受光素子で受光することで、入射する所定の波長帯の光量を取得する。撮像素子８４としては、例えばＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor Device）、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を用いることができる。

尚、回折素子８３の回折軸は、Ｙ方向に対して角度αだけ傾いている。撮像素子８４には、図３に示されているように、Ｘ方向に対して角度αだけ傾いた回折像が入射する。図３は、０次回折像Ａ、＋１次回折像Ｂ、及び＋２次回折像Ｃからなる回折パターンを、Ｙ方向に３つ並べて示している。

回折パターンのうち、１次回折像Ｂが撮像素子８４により受光されるように配置される。図３の例では、撮像素子８４の画素領域８４ａ、８４ｂ、及び８４ｃは、３つのレンズアレイによる３つの１次回折像を受光し、電気信号に変換する。撮像素子８４は、変換された電気信号を分光ユニット８０により取得された色データとして出力する。

この様に、分光特性取得装置１０では、回折像のクロストークが排除され、＋１次回折像Ｂから用紙１００の分光特性を求めることが可能になっている。尚、以降の説明において、＋１次回折像Ｂを単に回折像と称する場合がある。

撮像素子８４はパッケージ８５の内部に固定され、パッケージ８５の開口部は光透過性のフレームとしての透明なカバーガラス８７で塞がれている。カバーガラス８７は、ガラス基材８８ｃの回折素子８３が形成されていない側の面と接合されている。

ピンホールアレイ８１の１つのピンホールと、これに対応するレンズアレイ８２の１つのレンズ、回折素子８３の一部、すなわちレンズによる光束透過部、及び撮像素子８４の一部の画素列をもって、光学的には１つの分光器の機能を有している。そこで、１つの分光器の機能を有する部分を、以下では分光センサと称する場合がある。

尚、図２～３では分光センサを３個だけ示しているが、これに限定されず、多数の分光センサを有する構成であってよい。例えば、撮像素子８４として１０２４個の画素を有するものを用い、上記の一部の画素列における画素数を１０画素とした場合、１０２個の分光センサを構成することができる。この様な分光センサは、用紙の搬送方向（Ｙ方向）に配列される。用紙の搬送方向（Ｙ方向）に配列された分光センサは、「複数の分光センサ」の一例である。

分光ユニット８０を構成する分光のための光学系においては、ピンホールアレイ８１とレンズアレイ８２と回折素子８３によって形成される回折像と撮像素子８４の相対的な位置ずれが分光特性の取得精度に大きな影響を及ぼす。本実施形態では、これらの位置ずれを抑制するために、ピンホールアレイ８１と、レンズアレイ８２と、回折素子８３と、撮像素子８４とを、縮小結像レンズ７０の光軸方向に積層するように重ね合わせて接合し、一体化している。

次に、分光特性取得装置１０の制御部３００について、図４～５を参照して説明する。図４は本実施形態に係る制御部３００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

制御部３００は、主制御部３００Ａと、Ｉ／Ｏ（Input/Output）３０５と、光源駆動回路３０６と、撮像素子制御回路３０７と、モータ駆動回路３０８と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３０９とを有する。

主制御部３００Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０３とを有する。これらは、システムバス３２０を介して相互に電気的に接続されている。

ＣＰＵ３０１は、分光特性取得装置１０の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ３０１は、ＲＡＭ３０３をワークエリア（作業領域）としてＲＯＭ３０２等に格納されたプログラムを実行することで、分光特性取得装置１０の全体の動作を制御し、後述する各種機能を実現する。ＨＤＤ３０９は、取得された色データ等を格納する。

Ｉ／Ｏ３０５は、用紙検知センサ４１による検知信号等を入力するインターフェースである。

光源駆動回路３０６は、入力された制御信号に従って、ライン照明光源６０を発光させるための駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。

撮像素子制御回路３０７は、入力された制御信号に従って、撮像素子８４による撮像を制御するための駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。撮像素子８４による撮像データは、色データとして撮像素子制御回路３０７を通じてＨＤＤ３０９に送信され、記憶される。

モータ駆動回路３０８は、入力された制御信号に従って、用紙搬送手段３０、及び色データ取得ユニット搬送手段４０の備える各モータに、駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。

制御部３００は、取得された色データに基づき、変換行列Ｇを用いて用紙１００の分光特性を推定演算する機能を実現する。また制御部３００は、上記のハードウェア構成を用い、分光特性取得装置１０により分光特性を取得する機能、及び校正する機能を実現する。

尚、ＣＰＵ３０１で行う制御処理の一部、又は全部を、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の電子回路で実現してもよい。

図５は、本実施形態に係る制御部３００の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。尚、図５に図示される制御部３００の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部又は一部を、任意の単位で機能的又は物理的に分散・結合して構成することが可能である。制御部３００の各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、上述のＣＰＵ３０１にて実行されるプログラムにて実現され、或いはワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。

制御部３００は、演算部１１０と、記憶部１２０と、駆動制御部１３０とを有する。演算部１１０は、色データ入力部１１１と、変換行列算出部１１２と、分光特性算出部１１３とを有する。また記憶部１２０は、リファレンスデータ記憶部１２１と、色データ記憶部１２２と、変換行列記憶部１２３とを有する。以下、演算部１１０が有する各部の機能を説明すると共に、用紙１００の分光特性として分光反射率分布を推定演算する方法について説明する。

分光特性取得装置１０において、ライン照明光源６０から用紙１００に光が照射されると、回折像を受光した分光ユニット８０の撮像素子８４は、光強度に応じた電気信号を出力する。制御部３００の色データ入力部１１１は、撮像素子８４の出力する電気信号を色データとして入力する。

分光ユニット８０から色データが入力されると、分光特性算出部１１３は、変換行列記憶部１２３に予め記憶されている変換行列Ｇを用いて、色データから用紙１００の分光特性を算出する。分光特性算出部１１３は、「分光特性算出手段」の一例である。

本実施形態において、分光特性算出部１１３が、分光ユニット８０に含まれる１つの分光センサによる色データから、分光特性として分光反射率分布を推定演算する方法を説明する。尚、分光特性は、以下で説明する方法に限定はされず、異なる方法で求められてもよい。

分光ユニット８０のうちの１つの分光センサを構成するＮ個の画素から、色データｖｉ（ｉ＝１～Ｎ）が得られ、行列Ｖに格納される。行列Ｖと変換行列Ｇとを用いて、各波長帯（例えば４００～７００ｎｍで１０ｎｍピッチの３１個）の分光反射率を格納する行列ｒは、以下の式（１）で表される。

変換行列Ｇは、以下の式（２）～（４）に示す様に、既知である複数（ｎ個）の基準サンプルの分光反射率分布を格納する行列Ｒと、基準サンプルから得られる分光センサの色データｖを格納する行列Ｖとから、最小二乗法を用いて誤差の二乗ノルム∥・∥^２を最小化することによって求められる。

Ｖを説明変数、Ｒを目的変数としたＶからＲへの回帰式の変換行列Ｇは、例えば行列Ｖの二乗最小ノルム解を与えるMoore-Penroseの一般化逆行列を用いて以下の式（５）により求められる。式（５）において、上付きＴは行列の転置を、上付き－１は逆行列を表している。

分光特性取得装置１０では、基準サンプルの分光反射率の取得結果が、制御部３００のリファレンスデータ記憶部１２１に予め記憶されている。

変換行列算出部１１２は、分光特性取得装置１０において基準サンプルから得られる色データに基づいて行列Ｖ_ｒｅｆを生成する。また、リファレンスデータ記憶部１２１に記憶されている基準サンプルの分光反射率分布から行列Ｒ_ｒｅｆを生成する。変換行列算出部１１２は、この様に生成した行列Ｖ_ｒｅｆ、Ｒ_ｒｅｆから、式（５）に基づいて変換行列Ｇを算出する。

変換行列算出部１１２によって算出された変換行列Ｇは、変換行列記憶部１２３に記憶される。また、分光特性取得装置１０において基準サンプルから得られる色データの行列Ｖ_ｒｅｆは、制御部３００の色データ記憶部１２２に記憶される。

用紙１００の分光特性を推定する場合、分光特性算出部１１３は、先ず用紙１００の色データから行列Ｖ_ｅｘｐを生成し、また変換行列記憶部１２３に記憶されている変換行列Ｇを取得する。分光特性算出部１１３は、行列Ｖ_ｅｘｐ、及び変換行列Ｇを用いて、式（２）に基づいて、用紙１００の分光特性Ｒ_ｅｘｐを推定により求めることができる。

上記した推定演算において、変換行列Ｇの算出に用いられる複数の基準サンプルは、例えばＸＹＺ表色系やＬ*ａ*ｂ*表色系等の色空間において、印刷画像で再現可能な色範囲（ガマット）の中から万遍なく選択されることが好ましい。この様な基準サンプルに基づいて算出された変換行列Ｇを用いることで、例えば用紙１００が有する画像の分光特性を高精度に推定することが可能になる。

但し、基準サンプルは、作成や維持、計測に多大な時間及びコストがかかる。従って変換行列Ｇは、分光特性の推定精度を維持可能な範囲で、少ない数の基準サンプルに基づいて求められることが好ましい。

基準サンプルの一例として、電子写真方式の画像形成装置の色再現可能範囲から万遍なく選択された２７色のトナー画像を用いることができる。図６は、２７色の各基準サンプルのｘｙ色度を示している。各点は基準サンプルのｘｙ色度を示し、実線はトナー画像の色再現範囲を示している。図６は、基準サンプルが、トナー画像の色再現範囲から万遍なく選択されていることを示している。

分光特性取得装置１０では、この様な基準サンプルを用い、変換行列算出部１１２により算出された変換行列Ｇが、変換行列記憶部１２３に予め記憶されている。

図５に戻り、駆動制御部１３０は、光源駆動部１３１と、撮像素子制御部１３２と、モータ駆動部１３３と、用紙検知部１３４と、校正色標規制部１３５とを有する。

光源駆動部１３１は、光源駆動回路３０６等で実現され、ライン照明光源６０を駆動させる。撮像素子制御部１３２は、撮像素子制御回路３０７等で実現され、分光ユニット８０の有する撮像素子８４による撮像を制御する。モータ駆動部１３３は、モータ駆動回路３０８等で実現され、用紙搬送手段３０、及び色データ取得ユニット搬送手段４０の備える各モータを駆動させる。

用紙検知部１３４は、用紙１００が色データ取得領域２１の位置にあることを検知し、分光特性取得装置１０による分光特性取得の開始タイミング等を検知する。用紙検知部１３４は、例えば用紙検知センサ４１等により実現される。

校正色標規制部１３５は、校正色標５０が色データ取得領域２１の位置にないことを検知し、校正色標５０を用いた校正の終了タイミング等を検知する。校正色標規制部１３５は、例えば校正色標検知センサ５５等により実現される。

校正色標規制部１３５は、校正色標５０が色データ取得領域２１の位置にないことを検知すると、駆動ローラ３０ａによる校正色標５０の搬送を停止させる。この様に校正色標のＹ方向への搬送を規制する機能も備える。校正色標規制部１３５は、「規制部」の一例である。

次に、本実施形態に係る分光特性取得の動作の一例を、図７を参照して説明する。図７は、色データ取得時の用紙１００を正のＺ方向からみた平面図である。図７（ａ）～（ｄ）は、矢印２２で示されている方向（正のＹ方向）に搬送される用紙１００の位置毎において、色データ取得ユニット２０の動作を説明する図である。

図７（ａ）では、色データ取得ユニット２０は、用紙１００の負のＸ方向の端部で、かつ正のＹ方向の端部に位置している。色データ取得ユニット２０は、図７（ａ）に示されている位置から白抜きの矢印２０ａの方向に搬送される。色データ取得ユニット２０の搬送中に、分光ユニット８０は所定の時間間隔で、色データ取得領域２１における用紙１００の色データを取得する。所定の時間間隔は、例えば撮像素子８４のフレーム周期である。分光ユニット８０が色データを取得する時は、用紙１００は停止している。色データ取得ユニット２０は、用紙１００の正のＸ方向の端部まで搬送され、停止する。

尚、分光ユニット８０は色データ取得ユニット２０に含まれるため、「分光ユニット８０による色データの取得」は、「色データ取得ユニット２０による色データの取得」と同義である。

図７（ａ）に示されている用紙１００と用紙検知センサ４１の位置関係において、用紙検知センサ４１は、用紙１００が色データの取得位置にあることを検知する。

図７（ｂ）は、用紙１００が、図７（ａ）の位置からＹ方向に所定量だけ搬送された後の状態を示している。この所定量は、例えば分光ユニット８０によるＹ方向の色データ取得範囲に該当する長さ等である。図７（ｂ）において、色データ取得ユニット２０は用紙１００の正のＸ方向の端部に位置している。

色データ取得ユニット２０は、図７（ｂ）に示されている位置から白抜きの矢印２０ｂの方向に搬送される。色データ取得ユニット２０の搬送中に、分光ユニット８０は所定の時間間隔で、色データ取得領域２１における用紙１００の色データを取得する。上記と同様に、分光ユニット８０が色データを取得する時は、用紙１００は停止している。色データ取得ユニット２０は、用紙１００の負のＸ方向の端部まで搬送され、停止する。

図７（ｃ）、及び図７（ｄ）においても同様の動作で、分光ユニット８０は、色データ取得領域２１における用紙１００の色データを取得する。

以上の動作により、用紙１００の全領域での色データが取得される。上記では、色データ取得ユニット２０をＸ方向に４回搬送して用紙１００の全領域での色データを取得する例を示したが、用紙１００の大きさに応じて搬送回数は任意に設定してもよい。

次に、分光特性取得装置１０による分光特性の取得処理の一例を、図８のフローチャートを参照して説明する。

先ず、用紙搬送手段３０は、用紙１００をＹ方向に搬送する（ステップＳ８０１）。

用紙検知部１３４は、用紙１００が色データ取得領域２１の位置にあるかを検知する（ステップＳ８０３）。

用紙１００が色データ取得領域２１の位置にある場合は（ステップＳ８０３、Ｙｅｓ）、用紙搬送手段３０は、用紙１００のＹ方向への搬送を停止する（ステップＳ８０５）。用紙１００が色データ取得領域２１の位置にない場合は（ステップＳ８０３、Ｎｏ）、ステップＳ８０１に戻る。

続いて、色データ取得ユニット搬送手段４０は、色データ取得ユニット２０をＸ方向に搬送する（ステップＳ８０７）。

色データ取得ユニット２０の搬送中に、分光ユニット８０は、所定の時間間隔で色データを取得する（ステップＳ８０９）。分光ユニット８０の撮像素子８４は、色データ取得領域２１の反射光から得られる回折像を撮像し、色データとして出力する。

色データ取得ユニット２０がＸ方向の端部まで搬送された場合（ステップＳ８１１、Ｙｅｓ）、色データ取得ユニット搬送手段４０は、色データ取得ユニット２０の搬送を停止する（ステップＳ８１３）。色データ取得ユニット２０がＸ方向の端部まで搬送されていない場合（ステップＳ８１１、Ｎｏ）、ステップＳ８０７に戻る。

続いて、用紙搬送手段３０は、用紙１００をＹ方向に所定量搬送する（ステップＳ８１５）。

用紙検知部１３４は、用紙１００が色データ取得領域２１の位置にあるかを検知する（ステップＳ８１７）。

用紙１００が色データ取得領域２１の位置にある場合は（ステップＳ８１７、Ｙｅｓ）、ステップＳ８０７に戻る。一方、用紙１００が色データ取得領域２１の位置にない場合は（ステップＳ８１７、Ｎｏ）は、分光特性算出部１１３は、取得された色データに基づき、変換行列記憶部１２３に記憶されている変換行列Ｇを用いて、用紙１００の分光特性を算出する（ステップＳ８１９）。

この様にして、分光特性取得装置１０は、分光特性を取得することができる。尚、用紙搬送手段３０、及び色データ取得ユニット搬送手段４０による搬送は、モータ駆動部１３３からの駆動信号に従って行われる。

次に、本実施形態の分光特性取得装置１０が有する変換行列Ｇの校正機能について説明する。校正では、校正色標５０の備える基準色の色データに基づき、変換行列記憶部１２３に記憶されている変換行列Ｇが校正される。

この様な校正方法として、分光ユニット８０に配列されて設けられている各分光センサで同じ基準色の色データを取得し、各分光センサで同じ分光特性が算出されるように、変換行列Ｇを校正することが考えられる。

しかしこの方法によると、校正色標５０は、分光センサが配列される長さより長い範囲で、同じ基準色を備える必要がある。尚、校正色標５０の備える基準色は色標と称される。

分光センサの配列長さが長くなると、これに応じて長い色標が必要になり、色標に色ムラ等の分光特性の不均一性が生じて正確な校正が困難になる場合がある。また長い範囲に亘って分光特性が均一な色標を備える校正色標５０を製作すると、製作コストが非常に高くなる場合がある。

本実施形態では、分光ユニット８０の備える複数の分光センサの配列方向に校正色標５０を搬送しながら、各分光センサで色標の色データを取得する。従って校正色標５０は、１つの分光センサが色データを取得する範囲に該当する長さの色標を備えればよい。これにより、分光特性が均一な長い色標は不要となり、校正色標５０を安価に製作することができる。また同じ色標を用いて各分光センサを校正するため、分光特性の不均一性の影響を抑制した正確な校正が可能になる。

図９は、本実施形態に係る校正色標５０の構成の一例を示す図である。校正色標５０は、Ｙ方向を長手とする板状部材５２を基材とし、板状部材に分光特性が既知である色（基準色）の色標５１が設けられる。

図９に示されている矩形の色標５１は、分光特性が既知である色の領域の１つである。校正色標５０には、対象物が有する色域の範囲で、相互に色が異なる複数の色標５１がＹ方向に配列されて設けられる。各色標５１の色がそれぞれ校正のための基準色となる。本実施形態では、印刷装置の印刷の色再現可能範囲から選択された数色から数千色の色の色標を用いることを想定する。

１つの色標のＸ方向の長さＤＸと、Ｙ方向の長さＤＹは、色データ取得ユニット２０による色データ取得の面内空間分解能より大きければよい。例えば色データ取得の面内空間分解能が１ｍｍであれば、長さＤＸ及びＤＹは１ｍｍ以上であればよい。長さＤＸ及びＤＹが短いほど、領域内での分光特性の不均一性は抑制されるため、長さＤＸ及びＤＹは短いほうが好ましい。

基材とする板状部材５２の材質は、例えばアルミニウム等の金属である。校正色標５０は、板状部材５２の表面に色標５１が直接印刷され、作製される。或いは、色標５１の印刷された用紙が板状部材５２に貼り付けられて作製されてもよい。

色標５１の色材は、経時的に退色が少ないものが好ましい。但し色標５１は、塗料で着色されたものに限定されない。例えば、分光光度計の校正などの用途に最もよく使われているＢＣＲＡ（British Ceramic Research Association）カラータイル等、セラミック製のカラータイルを用いてもよい。板状部材５２は、把持したり持ち運んだりする際に、色標５１に手が触れない程度に、色標５１のサイズより大きいほうが望ましい。校正で使用される色標５１の数が多い場合には、複数の校正色標５０を用意してもよい。

校正色標５０の相互に異なる色の領域は、例えばＸＹＺ表色系やＬ＊ａ＊ｂ表色系等の色空間において、画像で再現可能な色範囲、すなわちガマットの中から万遍なく選択されることが好ましい。

色標は、作製や維持、計測に多大な時間及びコストがかかる。そのため校正色標では、分光特性の推定精度を維持可能な範囲でできるだけ色標の数が減らされ、画像形成の色再現可能範囲から選択された数色から数十色の色標が用いられることがある。しかし分光特性の推定精度を上げ、高精度の分光特性を取得するためには、校正色標は、数百色から数千色の色の色標を備えることが好ましい。例えば電子写真方式やインクジェット方式等で、高画質化に伴う４色以上の多色が求められる場合に、より多くの色の色標を備える校正色標が必要になる。尚、多色とは、例えば、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックに加えてオレンジ、グリーン、ホワイト、クリアー、蛍光色等を含む色である。

次に、本実施形態に係る分光特性取得装置１０の校正動作の一例を説明する。分光特性取得装置１０の色データ取得ユニット２０に含まれる各分光センサは、それぞれ変換行列Ｇを備えている。分光特性取得装置１０の校正では、各分光センサの変換行列Ｇがそれぞれ変換行列算出部１１２により校正される。尚、変換行列算出部１１２は、「校正手段」の一例である。

図１０は、本実施形態に係る分光特性取得装置１０の校正時の配置の一例を説明する図である。図１０に示されているように、校正色標５０は、色データ取得ユニット搬送手段４０による色データ取得ユニット２０の搬送可能な範囲内で、用紙１００のない領域に設置される。校正色標５０の有する各色標の分光特性は、高精度な分光器を用いて予め計測され、領域の分光特性を表す行列Ｒ_１がリファレンスデータ記憶部１２１に記憶されている。

校正時には、色データ取得ユニット２０は、正のＸ方向に搬送され、図１０に示されているように、校正色標５０が設置された位置に配置される。尚、以下では説明の便宜のため、校正色標５０が設置された位置を校正位置と称する場合がある。

図１０に示されている配置で、ライン照明光源６０から校正色標５０に光が照射され、分光ユニット８０の有する各分光センサは、回折像を撮像して色データを出力する。

ここで、分光ユニット８０の有するｍ個の分光センサ８０_ｍが、校正色標５０の有するｎ個の色標５１_ｎの色データを取得する動作を、図１０～１１を参照して説明する。

先ず、駆動ローラ３０ａは、校正色標５０を正のＹ方向に搬送し、色標５１_ｎのうち最も負のＹ方向にある色標５１_１を、分光センサ８０_ｍのうち最も正のＹ方向にある分光センサ８０_１による色データの取得位置に配置する。以下では説明の便宜のため、この様な校正色標５０の位置を初期位置と称する場合がある。初期位置において、分光センサ８０_１は、色標５１_１の色データを取得する。

図１１は、駆動ローラ３０ａによる校正色標５０の搬送の一例を説明する図である。駆動ローラ３０ａは、用紙１００に接触する円筒面を備え、円筒の軸回りに回転可能である。駆動ローラ３０ａの円筒面の少なくとも一部には、周方向に沿って、溝３１ａが形成されている。また溝３１ａの底部には、複数の歯３２ａが形成されている。歯３２ａは、例えば駆動ローラ３０ａの円筒軸方向に略平行な複数の歯であって、駆動ローラ３０ａの周方向に沿って形成された歯である。

一方、校正色標５０の溝３１ａの底部と接触する側の面（色標５１が設けられた面と反対側の面）には、歯３２ａと噛み合うように、図示を省略する複数のラック歯が形成されている。ラック歯は、校正色標５０の長手方向に交差する複数の歯であって、校正色標５０の長手方向に沿って形成された歯である。

校正色標５０は溝３１ａに係合する。図１１に破線の矢印３３ａで示されている方向に駆動ローラ３０ａが回転すると、歯３２ａとラック歯とが噛み合うことで、校正色標５０は実線の矢印５３で示される方向に搬送される。尚、実線の矢印５３で示される方向は、図１０における負のＹ方向である。また駆動ローラ３０ａは、「円筒状部材」の一例である。駆動ローラ３０ａの回転方向を切り替えることで、校正色標５０の搬送方向を切り替えることができる。

溝３１ａの溝は、校正色標５０を係合させて搬送する時に、校正色標５０の色標５１が設けられている側の面が、用紙１００の面に対して正のＺ方向（図１０参照）に突出しないような深さで形成されることが好ましい。また溝３１ａの溝は、校正色標５０を係合させて搬送する時に、校正色標５０の色標５１が設けられている側の面が、駆動ローラ３０ａのニップローラを構成する正のＺ方向側のローラに接触しないような深さで形成されることが望ましい。

溝３１ａを設け、校正色標５０を溝３１ａに係合させて搬送することで、搬送時の校正色標５０の振動や変位を抑制でき、安定した状態で校正色標５０をＹ方向に搬送することができる。これにより校正を正確に行うことができる。溝３１ａは、「案内部」の一例である。

歯３２ａは、溝３１ａの底部が直接加工されて形成されてもよいし、歯を有する部材等が溝３１ａの底部に取り付けられて形成されてもよい。また駆動ローラ３０ａの端部付近に歯３２ａを有する歯車が取り付けられてもよい。校正色標５０の溝３１ａの底部と接触する側の面のラック歯も同様に、校正色標５０の板状部材５２が直接加工されて形成されてもよいし、歯を有する部材等が板状部材５２に取り付けられて形成されてもよい。

本実施形態では、歯３２ａとラック歯とを噛み合わせることで、駆動ローラ３０ａの回転による駆動力を校正色標５０に伝達し、校正色標５０を搬送する例を示したが、これには限定されない。例えば、歯を用いずに摩擦力を利用してもよい。この場合は、溝３１ａの底部、及び校正色標５０の面に歯は形成せず、駆動ローラ３０ａの回転による駆動力を、摩擦で校正色標５０に伝達する。摩擦力を上げるために、溝３１ａの底部、及び校正色標５０の少なくとも一方の面を荒らしたり、面に凹凸を付けたりしてもよい。

図１０に戻り、校正色標５０を初期位置に配置して色データを取得した後、駆動ローラ３０ａは、校正色標５０を所定量だけ負のＹ方向に搬送し、色標５１_１に隣接する色標５１_２を、分光センサ２０_１による色データの取得位置に配置する。この状態で分光センサ２０_１は、色標５１_２の色データを取得する。この様な動作をｎ回繰り返すことで、分光センサ２０_１は、色データｖを格納するＶ_１を取得することができる。尚、所定距離は例えば１ｍｍである。

一方で、色標５１_２が分光センサ８０_１の色データの取得位置に配置された時、分光センサ８０_１に隣接する分光センサ８０_２の色データの取得位置には、色標５１_１が配置される。そのため、分光センサ８０_１による色標５１_２の色データ取得と、分光センサ８０_２による色標５１_１の色データ取得を同時に行うことができる。これをｎ回繰り返せば、分光センサ８０_１による行列Ｖ_１と分光センサ８０_２による行列Ｖ_２を同時に得ることができる。他の分光センサ８０_３～８０_ｍについても同様である。

この様にして、ｍ個の分光センサ８０_ｍのそれぞれがｎ個の色標５１_ｎの色データを取得することができる。各分光センサの色データは行列Ｖ_ｍに格納される。

変換行列算出部１１２は、予め計測されている基準サンプルの分光特性を表す行列Ｒ_ｒｅｆと、校正色標５０の各色標の分光特性を表す行列Ｒ_１とをリファレンスデータ記憶部１２１から取得し、行列Ｒ_ｒｅｆに行列Ｒ_１を加えて行列Ｒ_ｒｅｖを求める。また、校正色標５０から得られる色データの行列Ｖ_ｍを、色データ記憶部１２２に記憶されている基準サンプルから得られる色データの行列Ｖ_ｍｒｅｆに加え、行列Ｖ_ｍｒｅｖを求める。

変換行列算出部１１２は、この様に求めた行列Ｒ_ｒｅｖ、Ｖ_ｍｒｅｖを用いて、式（５）に基づいて変換行列Ｇ_ｍを求め、校正した変換行列Ｇ_ｍを変換行列記憶部１２３に保存する。分光特性算出部１１３は、分光センサ２０_ｍ毎で、この様に校正された変換行列Ｇ_ｍを用いることで、用紙１００の分光特性をより高精度に推定することができる。

図１２は、本実施形態に係る変換行列の校正処理の一例を示すフローチャートである。

先ず、色データ取得ユニット搬送手段４０は、色データ取得ユニット２０を校正位置に搬送する（ステップＳ１２０１）。換言すると、色データ取得ユニット搬送手段４０は、色データ取得ユニット２０を正のＸ方向（図１０参照）に搬送して、色データ取得ユニット２０を校正位置に配置する。

続いて、駆動ローラ３０ａは、校正色標５０を初期位置に搬送する（ステップＳ１２０３）。換言すると、駆動ローラ３０ａは、校正色標５０を正のＹ方向（図１０参照）に搬送して、色標５１_ｎのうち最も負のＹ方向にある色標５１_１を、分光センサ８０_ｍのうち最も正のＹ方向にある分光センサ８０_１による色データの取得位置に配置する。

校正色標５０が停止した後に、各分光センサ８０_ｍは、各色標５１_ｎの色データを取得する（ステップＳ１２０５）。

各分光センサ８０_ｍが各色標５１_ｎの色データを取得した後に、駆動ローラ３０ａは、負のＹ方向に所定量だけ校正色標５０を搬送する（ステップＳ１２０７）。

校正色標５０が停止した後に、各分光センサ８０_ｍは、各色標５１_ｎの色データを取得する（ステップＳ１２０９）。

校正色標規制部１３５は、校正色標５０が色データ取得領域２１の位置にあるかを検知する（ステップＳ１２１１）。

校正色標５０が色データ取得領域２１の位置にない場合は（ステップＳ１２１１、Ｎｏ）、変換行列算出部１１２は、行列Ｖ_ｍを求め、行列Ｖ_ｍとリファレンスデータ記憶部１２１に記憶された行列Ｒを参照して変換行列Ｇ_ｍを算出する（ステップＳ１２１３）。

一方、校正色標５０が色データ取得領域２１の位置にない場合は（ステップＳ１２１１、Ｙｅｓ）、ステップＳ１２０７に戻る。

この様にして、分光特性取得装置１０は、変換行列Ｇを校正することができる。

以上説明してきたように、本実施形態では、色データ取得ユニット搬送手段４０により、色データ取得ユニット２０を用紙の搬送方向と交差する方向（Ｘ方向）に搬送させて、色データを取得する。用紙１００に形成された画像の幅が広い場合でも、画像の幅全体を一度に照明できるような高価な光源を用いずに、画像の幅全域での色データを取得することができる。これにより、分光特性を高精度に取得可能な分光特性取得装置１０を、高価な光源を用いることなく、安価に実現することができる。

また本実施形態では、色データ取得ユニット２０が用紙の搬送方向（Ｙ方向）に配列された複数の分光センサ８０_ｍを備える。これにより、例えば用紙の搬送方向（Ｙ方向）に広い範囲の分光特性を一度に取得することができる。また色データ取得ユニット２０の搬送と用紙の搬送とを協働させることで、用紙の広い領域の分光特性を高速に取得できる。

本実施形態では、校正時に、校正色標５０を用紙の搬送方向（Ｙ方向）に搬送させて、校正色標５０の色データを取得する。これにより、色データ取得ユニット２０における分光センサ８０_ｍの配列長さが長くなった場合でも、校正色標５０の分光特性の不均一性の影響を抑制し、正確な校正を行うことができる。また、この様に校正された変換行列Ｇを用いることで、分光センサ８０_ｍ毎の差を抑制し、高精度に分光特性を取得することができる。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係る分光特性取得装置の一例を説明する。尚、第１の実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１３は、本実施形態に係る分光特性取得装置１０ａで用いられる校正色標５０ａの構成の一例を説明する図である。

校正色標５０ａは、複数の基板部材５２ａが、帯状部材５３ａの長手方向に配列されて形成されている。基板部材５２ａは、例えばアルミニウム等の金属を材質とする。帯状部材５３ａは例えば樹脂や布を材質とするベルト等である。複数の基板部材５２ａのそれぞれには、分光特性が既知の色標５１ａが設けられる。異なる基板部材５２ａ毎に異なる色標５１ａが設けられている。

帯状部材５３ａに色標５１ａを設けることで、第１の実施形態に係る校正色標５０のように板状部材に色標を設ける場合と比較して、２倍以上の数の色標を、校正色標に設けることができる。

１つの色標のＸ方向の長さＤＸと、Ｙ方向の長さＤＹは、色データ取得ユニット２０による色データ取得の面内空間分解能より大きければよい。例えば色データ取得の面内空間分解能が１ｍｍであれば、長さＤＸ及びＤＹは１ｍｍ以上であればよい。長さＤＸ及びＤＹが短いほど、領域内での分光特性の不均一性は抑制されるため、長さＤＸ及びＤＹは短いほうが好ましい。

校正色標５０ａは、板状部材５２ａの表面に色標５１ａが直接印刷されて作製されてもよいし、色標５１ａの印刷された用紙が板状部材５２ａに貼り付けられて作製されてもよい。色標５１ａの色材は経時的に退色が少ないものが好ましい。但し、色標５１ａは塗料で着色されたものに限定されない。例えば、分光光度計の校正などの用途に最もよく使われているＢＣＲＡカラータイル等、セラミック製のカラータイルを用いてもよい。板状部材５２ａは、把持したり持ち運んだりする際に、色標５１ａに手が触れない程度に、色標５１ａに対して大きいほうが好ましい。校正で使用される色標５１ａの数が多い場合には、複数の校正色標５０ａを用意してもよい。

図１４は、本実施形態に係る校正色標５０ａの分光特性取得装置１０ａへの設置の一例を説明する図である。

図１４において、校正色標５０ａは、駆動ローラ３５ａと従動ローラ３５ｂに掛け回されている。駆動ローラ３５ａは、接続されるモータの回転により、図１４に破線で示されている矢印３７ａの方向に回転する。校正色標５０ａは、駆動ローラ３５ａの回転により、図１４に一点鎖線で示されている矢印５４ａの方向に回転する。従動ローラ３５ｂは、校正色標５０ａの回転に従って回転する。駆動ローラ３５ａと従動ローラ３５ｂを用いることで、校正色標５０ａは張力がかけられた状態で回転することができる。

駆動ローラ３５ａの円筒面には溝３６ａが形成され、従動ローラ３５ｂの円筒面には溝３６ｂが形成されている。溝３６ａ及び３６ｂに係合するように校正色標５０ａが掛け回される。校正色標５０ａを溝３６ａ、及び溝３６ａに係合させて掛け回すことで、回転に伴う校正色標５０ａの横ずれ等を防止することができる。

校正色標５０ａの長手方向の長さＤＬ（図１３参照）は、少なくとも色データ取得領域２１のＹ方向の長さ以上になるように、帯状部材５３ａの長さが調整され、また駆動ローラ３５ａと従動ローラ３５ｂのＹ方向の間隔が調整される。

溝３６ａ及び３６ｂの深さは、第１の実施形態における溝３１ａで説明したものと同様である。溝３６ａ及び３６ｂは、それぞれ「案内部」の一例である。

校正色標５０ａは、図１０における校正色標５０の位置に配置され、校正時に用いられる。校正時における校正色標５０ａの使用方法は、校正色標５０の使用方法と同様である。

図１５は、本実施形態に係る制御部３００ａの構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。制御部３００ａは駆動制御部１３０ａを有し、駆動制御部１３０ａは校正色標規制部１３５ａを有する。

ここで、本実施形態に係る校正処理と第１の実施形態に係る校正処理では、校正の終了タイミングの検知方法が異なる。第１の実施形態では、板状部材を備える校正色標５０を用いるため、Ｙ方向に搬送される校正色標５０が、色データ取得領域２１の位置にないことを校正色標検知センサ５５で検知し、校正の終了タイミングを検知することができる。

しかし本実施形態では、帯状部材を有する校正色標５０ａを用い、校正色標５０ａは周回しながらＹ方向に搬送される。従って校正色標５０ａの何れかの部分は、常に色データ取得領域２１の位置にあるため、校正色標検知センサ５５等で校正終了のタイミングを検知することができない。

本実施形態では、校正色標５０ａの備える複数の色標５１ａのうち、校正を開始する先頭とする先頭色標を予め規定する。そして先頭色標から校正のための色データの取得を開始し、先頭色標が周回して再度、色データ取得領域２１に搬送されてきた時に、校正を終了する。色データ取得領域２１に搬送されてきた色標が先頭色標であるか否かは、分光センサで取得した色標の色データに基づいて検知することができる。

図１５に戻り、校正色標規制部１３５ａは、上記のように色データ取得領域２１に先頭色標が搬送されてきたことを検知し、校正の終了タイミングを検知する。校正色標規制部１３５ａは、例えば分光ユニット８０の備える分光センサ８０_ｍのうち、最も正の方向に位置する分光センサ８０_１等により実現することができる。尚、校正を終了するタイミングは、先頭色標が１回だけ周回するタイミングに限定はされない。校正を終了する先頭色標の周回の回数を予め規定しておき、先頭色標が規定回数だけ周回した時に校正を終了してもよい。尚、校正色標規制部１３５ａは、「規制部」の一例である。

図１６は、本実施形態に係る変換行列Ｇの校正処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１６０１～Ｓ１６０９は、図１２に示されている第１の実施形態に係る変換行列Ｇの校正処理のステップＳ１２０１～Ｓ１２０９と同様であるため、説明を省略する。

校正色標規制部１３５ａは、先頭色標が色データ取得領域２１の位置に搬送されてきたかを検知する（ステップＳ１６１１）。

先頭色標が色データ取得領域２１の位置に搬送されてきた場合は（ステップＳ１６１１、Ｙｅｓ）、変換行列算出部１１２は、行列Ｖ_ｍを求め、行列Ｖ_ｍとリファレンスデータ記憶部１２１に記憶された行列Ｒを参照して変換行列Ｇ_ｍを算出する（ステップＳ１６１３）。

一方、先頭色標が色データ取得領域２１の位置に搬送されてきていない場合は（ステップＳ１６１１、Ｎｏ）、ステップＳ１６０７に戻る。

この様にして、分光特性取得装置１０ａは、校正色標規制部１３５ａを用いて校正を終了し、変換行列Ｇを校正することができる。

以上説明してきたように、本実施形態では、帯状部材５３ａに色標５１ａを配列させて設けて校正色標５０ａを作製する。これにより、板状部材に色標を設ける場合と比較して２倍以上の数の色標を設け、これを用いて校正を実施することができる。色標の数が多いほど分光特性の取得分解能を上げられるため、高精度の校正を行い、また高精度に分光特性を取得することができる。

例えば、板状部材を有する校正色標であって、異なる色標を備える複数の校正色標を用意し、これらを分光特性取得装置に着脱することで、色標の数を増やすことができるが、校正色標の着脱には多くの作業工数と時間を要する。本実施形態によれば、校正色標の着脱工程をなくすか、或いは減少させることができるため、校正作業の工数削減、及び作業時間の削減を図ることができる。

尚、上記以外の効果は、第１の実施形態で説明したものと同様である。

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態に係る分光特性取得装置の一例を説明する。尚、第１～２の実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１７は、本実施形態に係る分光特性取得装置１０ｂの校正の配置の一例を説明する図である。

本実施形態では、図１７に示されているように、校正色標５０ｂとして、色標５１ｂがＸ方向、及びＹ方向にそれぞれ配列されて設けられたものを用いる。図１２では、Ｘ方向に３個、Ｙ方向に１６個の色標５１ｂがそれぞれ配列されている。但し、これには限定されず、任意の数の色標５１ｂを設けてもよい。

校正色標５０ｂは、色データ取得ユニット搬送手段４０による色データ取得ユニット２０の搬送可能な範囲内で、用紙１００のない領域に設置される。校正色標５０ｂの機能や使用方法は、第１、又は第２の実施形態で説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。

図１８は、本実施形態に係る分光特性取得装置１０ｂによる校正動作の一例を説明する図である。図１８は、校正時の校正色標５０ｂを正のＺ方向からみた平面図である。図１８において、校正色標５０ｂに示されている格子の各升目は、Ｘ方向、及びＹ方向にそれぞれ配列されて設けられた色標５１ｂを示している。図１８（ａ）～（ｄ）は、矢印５４で示されている方向（正のＹ方向）に搬送される校正色標５０ｂの位置毎において、色データ取得ユニット２０の動作を説明する図である。

図１８（ａ）では、色データ取得ユニット２０は、校正色標５０ｂの負のＸ方向、及び正のＹ方向の端部に位置している。色データ取得ユニット２０は、図１８（ａ）に示されている位置から白抜きの矢印５６ａの方向に搬送される。色データ取得ユニット２０の搬送中に、分光ユニット８０は所定の時間間隔で、色データ取得領域２１における校正色標５０ｂの色データを取得する。所定の時間間隔は、例えば撮像素子８４のフレーム周期である。尚、分光ユニット８０が色データを取得する時は、校正色標５０ｂは停止している。色データ取得ユニット２０は、校正色標５０ｂの正のＸ方向の端部まで搬送され、停止する。

図１８（ｂ）は、校正色標５０ｂが、図１８（ａ）の位置からＹ方向に所定量だけ搬送された後の状態を示している。この所定量は、例えば分光ユニット８０の有する１つの分光センサのＹ方向の色データ取得範囲に該当する長さ等で、例えば１ｍｍである。この様にすることで、分光ユニット８０の有する各分光センサで、校正色標５０ｂの同じ領域の分光特性を取得することができる。

色データ取得ユニット２０は、図１８（ｂ）に示されている位置から白抜きの矢印５６ｂの方向に搬送される。色データ取得ユニット２０の搬送中に、分光ユニット８０は所定の時間間隔で、色データ取得領域２１における校正色標５０ｂの色データを取得する。上記と同様に、分光ユニット８０が色データを取得する時は、校正色標５０ｂは停止している。色データ取得ユニット２０は、校正色標５０ｂの負のＸ方向の端部まで搬送され、停止する。

図１８（ｃ）、及び図１８（ｄ）においても同様の動作で、分光ユニット８０は、色データ取得領域２１における校正色標５０ｂの色データを取得する。

尚、校正色標検知センサをＹ方向の所定の箇所に設けて、校正の開始タイミング、及び終了タイミングの少なくとも１つを検知してもよい。

以上の動作により、分光ユニット８０の有する各分光センサ８０_ｍは、校正色標５０ｂの有する全て色標５１ｂの色データを取得することができる。上記では、色データ取得ユニット２０をＸ方向に４回搬送して校正色標５０ｂの色データを取得する例を示したが、校正色標５０ｂの大きさに応じて搬送回数は任意に設定してもよい。

図１９は、本実施形態に係る各分光センサ８０_ｍで取得される各色標５１ｂ_ｎの色データの一例を示す図である。各列は、各分光センサにおける色データを格納する行列Ｖ_ｍに該当する。

以上説明してきたように、本実施形態では、校正において、板状部材に色標５１ｂがＸ方向、及びＹ方向にそれぞれ配列されて設けられた校正色標５０ｂを用いる。校正時に、駆動ローラ３０ａは校正色標５０ｂをＹ方向に搬送する。また色データ取得ユニット搬送手段４０は、Ｙ方向に分光センサ８０_ｍが配列されている色データ取得ユニット２０を、Ｘ方向に搬送して色データを取得する。これにより色標５１ｂの数が非常に多い場合であっても、色標５１ｂの色データの取得を、短時間で行うことができる。

また本実施形態では、板状部材に色標５１ｂがＸ方向、及びＹ方向にそれぞれ配列されて設けられた校正色標５０ｂを用いる例を示したが、これには限定されない。例えば第２の実施形態で示したように、帯状部材に色標５１ｂがＸ方向、及びＹ方向にそれぞれ配列されて設けられた校正色標５０ｂを用いてもよい。これにより板状部材に配列させる場合と比較して、校正色標５０ｂは２倍以上の数の色標を備えることができ、正確な校正を行うことができる。また高精度に分光特性を取得することができる。さらに、この様な色標５１ｂの色データを短時間で行うことができる。

尚、上記以外の効果は、第１～２の実施形態で説明したものと同様である。

［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態に係る分光特性取得装置の一例を説明する。尚、第１～３の実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

分光特性取得装置では、温度等の環境変化の影響若しくは経時劣化等によってライン照明光源６０の特性が変化し、同一の用紙１００であっても分光ユニット８０で取得される色データが変化する場合がある。

本実施形態の分光特性取得装置１０ｃでは、校正色標５０に白色色標と黒色色標を設け、補正係数算出部１１４がこれらを用いて色データの補正係数を算出する。分光特性算出部１１３は、補正係数算出部により求められた補正係数を乗じた色データを用いて分光特性を推定することで、ライン照明光源６０の変化等に関わらず、分光特性を常に高精度に推定する。

ＩＳＯ準拠やキャリブレーションに使用する場合はブラックバッキング、また印刷用の色プロファイル作成の場合はホワイトバッキングというように、目的に応じてバッキング条件が決められる。尚、バッキングとは、分光特性取得時のウラ当て色をいう。ホワイトバッキングでは、白色１色の色標である白色色標が用いられ、ブラックバッキングでは、黒色１色の色標である黒色色標が用いられる。白色色標は、例えば白色のフィルム、白色の印刷用紙等である。黒色色標は、例えば黒色のフィルム、黒色の印刷用紙等である。それぞれ校正色標５０を構成する複数の色標の中の一つとして、校正色標５０に設けられる。色データ取得ユニット２０は、校正色標５０における白色色標、又は黒色色標の位置まで搬送され、分光ユニット８０は、補正係数を求めるための色データを取得する。

白色色標、及び黒色色標から得られる基準色データｖ_ｗｒｅｆ、及びｖ_ｂｒｅｆは、予め計測されて基準値として色データ記憶部１２２に記憶されている。

図２０は、本実施形態に係る制御部３００ｃの構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。制御部３００ｃにおける演算部１１０ｃは補正係数算出部１１４を有する。また記憶部１２０ｃは補正係数記憶部１２４を有する。

補正係数算出部１１４は、白色色標、及び黒色色標から色データｖ_ｗ、及びｖ_ｂを取得する。また色データ記憶部１２２を参照して基準色データｖ_ｗｒｅｆ、及びｖ_ｂｒｅｆを取得する。以下の式（６）、及び（７）により補正係数ｗ、及びｂを算出する。

ｗ_ｉ＝ｖ_{ｗｒｅｆ・ｉ}／ｖ_ｗ・ｉ （ｉ＝１，２、…、Ｎ） （６）
ｂ_ｉ＝ｖ_{ｂｒｅｆ・ｉ}／ｖ_ｂ・ｉ （ｉ＝１，２、…、Ｎ） （７）
補正係数算出部１１４は、補正係数ｗ、及びｂを補正係数記憶部１２４に記憶する。

分光特性算出部１１３は、用紙１００の分光特性を推定する場合に、用紙１００の色データｖを取得すると、補正係数記憶部１２４を参照して取得した補正係数ｗ、及びｂを用い、以下の式（８）、及び（９）により補正色データｖ'を算出する。

ｖ_ｗ'＝ｗ・ｖ （８）
ｖ_ｂ'＝ｂ・ｖ （９）
ホワイトバッキングの場合は、分光特性算出部１１３は、式（８）により補正された色データｖ_ｗ'から行列Ｖ_ｅｘｐを生成し、変換行列記憶部１２３に記憶されている変換行列Ｇを用いて、式（１）により用紙１００の分光特性Ｒ_ｅｘｐを推定する。

ブラックバッキングの場合は、分光特性算出部１１３は、式（９）により補正された色データｖ_ｂ'から行列Ｖ_ｅｘｐを生成し、変換行列記憶部１２３に記憶されている変換行列Ｇを用いて、式（１）により用紙１００の分光特性Ｒ_ｅｘｐを推定する。

図２１は、本実施形態に係る色データの補正係数を取得する処理の一例を示すフローチャートである。

先ず、色データ取得ユニット搬送手段４０は、色データ取得ユニット２０を校正色標５０における白色色標の位置に搬送する（ステップＳ２１０１）。

色データ取得ユニット２０が搬送され、停止した後、分光ユニット８０は、白色色標の色データｖ_ｗを取得する（ステップＳ２１０３）。

続いて、色データ取得ユニット搬送手段４０は、色データ取得ユニット２０を校正色標５０における黒色色標の位置に搬送する（ステップＳ２１０５）。

色データ取得ユニット２０が搬送され、停止した後、光源駆動部１３１はライン照明光源６０を消灯させる（ステップＳ２１０７）。ライン照明光源６０を消灯させる理由は、暗電流による色データの出力を取得するためである。暗電流とは、撮像素子８４の画素に光が照射されていない状態で流れる電流のことであり、例えば温度が７～１０℃上昇すると暗電流は約２倍になる。

続いて、分光ユニット８０は、黒色色標の色データｖ_ｂを取得する（ステップＳ２１０９）。

続いて、光源駆動部１３１はライン照明光源６０を点灯させる（ステップＳ２１１１）。ライン照明光源６０を点灯させる理由は、次の色データの取得に備えるためである。

続いて、補正係数算出部１１４は、色データ記憶部１２２を参照して、基準色データｖ_ｗｒｅｆ、及びｖ_ｂｒｅｆを取得し、上記（６）～（７）式を用いて補正係数ｗ、及びｂを算出して、色データ記憶部１２２に保存する（ステップＳ２１１３）。

この様にして、分光特性取得装置１０ａは、白色色標、及び黒色色標を用いて、補正係数ｗ、及びｂを算出し、保存することができる。

以上説明してきた様に、本実施形態では、分光ユニット８０で取得される色データを補正することで、ライン照明光源６０の変化等に起因する分光特性の推定精度の低下を抑制する。これにより分光特性を常に高精度に推定することができる。

また比較的短期の経時変化に対する補正は、簡易校正としての意義を有する。本実施形態によれば、この様な簡易校正を複雑な動作なしで実現することができる。

上記では、簡易校正を、分光特性の取得と分離した機能として説明したが、簡易校正は色データ取得ユニット２０の搬送により簡単に行えるため、分光特性取得の工程の一部として分光特性取得の度に簡易校正を実施するようにしてもよい。これにより精度を保証した分光特性を常に取得することが可能となる。

尚、これ以外の効果は、第１～３の実施形態で説明したものと同様である。

［第５の実施形態］
次に、第１～４の実施形態に係る分光特性取得装置を有し、インラインでの分光特性の取得、及び作像条件等の調整を行う画像形成装置の一例を説明する。尚、第１～４の実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図２２は、本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を説明する図である。図２２において、画像形成装置２００は、インクジェット方式の画像形成装置である。

作像部２０１には、インクジェットヘッドＧｒ、Ｏ、Ｙ、Ｍ、Ｃｙ、及びＫが配置される。符号Ｇｒ、Ｏ、Ｙ、Ｍ、Ｃｙ、及びＫは、それぞれグリーン、オレンジ、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックのインク色を示している。

画像形成装置２００には、対象物としての用紙１００が収容された給紙部２０２が設けられる。用紙１００は最上のものから順に給紙され、レジストローラ対でタイミングをとって作像部２０１に搬送される。

作像部２０１では画像情報に基づいて対応する色のインクジェットヘッドで色別に用紙１００へ塗布し可視像となる。用紙１００はインクを塗布された後、乾燥部２０３に送られ、搬送中にインクは乾燥される。乾燥を終えた用紙１００は排紙部２０４により排出され、又はスタッカーに収容される。

排紙部２０４内には、用紙１００の画像面に対向するように、分光特性取得装置１０が配置される。用紙１００の画像面は、「記録媒体表面」の一例である。分光特性取得装置１０は画像形成装置２００の起動時や紙種の変更や長時間稼動時の定期検査に使用される。分光特性取得装置１０は、用紙１００の画像データの分光特性を排紙途中で取得し、用紙面内の色むらや色変動を監視する。

分光特性取得装置１０により取得されたデータは、画像形成装置２００の制御部に送られる。制御部は画像評価装置として機能し、色再現性を向上させるべく評価結果に基づいて、インクジェットヘッドの塗布量等の画像形成条件を調整し作像条件を調整する。

市場には、プリンタ、複写機、それらと通信機能を有する高付加価値製品である複合機、商業用印刷機など多くの画像形成製品がある。画像形成方法においても、電子写真方式、インクジェット方式、感熱方式等様々である。

プロダクションプリンティング分野においても枚葉機、連帳機共にデジタル化が進み、電子写真方式、インクジェット方式などの製品が多く市場に投入されている。

ユーザーニーズもモノクロ印刷からカラー印刷への移行における画像の多次元化、高精細化、高密度化が進んでいる。写真高画質プリント、カタログ印刷、請求書等への個人嗜好に対応した広告掲載等、消費者の手元に届くサービス形態の多様化が進み、高画質、個人情報の保証、色再現への要求も高まっている。

高画質化に対応した技術として、電子写真方式では中間転写体や感光体上の定着前のトナー濃度を検知する濃度センサを搭載してトナー供給量を安定化するものが知られている。

個人情報の保証では画像形成方式によらず出力画像をカメラ等で撮像し文字認識や画像間差分による差異検出で検査するものが知られている。

色再現ではカラーのトナーパターンを出力し、分光計測装置等の分光特性取得装置で、一点又は複数点の分光特性取得を実行し、キャリブレーションを行うもの等が市場に投入されている。

本実施形態は、ページ間、ページ内での画像変動に対応するために、画像形成装置により形成される画像の全領域に対して実行されることが望ましい。

上記では、画像形成装置２００の内部に分光特性取得装置１０を設けた例を示したが、画像形成装置２００とは切り離して分光特性取得装置１０を設け、画像形成システムを構成してもよい。換言すると、オフラインで分光特性を取得し、評価可能な画像形成システムを構成してもよい。

この場合は、画像形成装置２００で用紙に画像形成を行う。画像形成された用紙を、分光特性取得装置１０が設けられた位置までユーザが持ち運ぶ等して移動させる。そして分光特性取得装置１０により、各用紙に形成された画像の分光特性を分光特性取得装置１０により取得する。取得結果は、画像形成装置２００にオフラインでフィードバックされ、画像形成装置の画像形成条件、作像条件が調整される。

尚、上記では、第１の実施形態に係る分光特性取得装置１０を適用する例を述べたが、第２の実施形態に係る分光特性取得装置１０ａ、第３の実施形態に係る分光特性取得装置１０ｂ、又は第４の実施形態に係る分光特性取得装置１０ｃを適用してもよい。

［第６の実施形態］
次に、第１～４の実施形態の分光特性取得装置を有し、画像形成装置を管理する画像形成装置管理システムの一例を説明する。尚、第１～５の実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図２３は、本実施形態の画像形成装置の管理システム４００の構成の一例を示している。画像形成装置の管理システム４００は、分光特性取得装置１０と、複数の画像形成装置４０１_１～４０１_ｘと、管理サーバー４０２とを有する。画像形成装置４０１_１～４０１_ｘは、インクジェット方式の画像形成装置である。

分光特性取得装置１０は、起動時、紙種の変更、又は長時間稼動時等における画像形成装置４０１_１～４０１_ｘの定期的な画質検査に使用される。分光特性取得装置１０は、画像形成装置４０１_１～４０１_ｘが用紙４０３_１～４０３_ｘにそれぞれ形成した画像の分光特性を取得し、画像形成装置４０１_１～４０１_ｘによる画像の色むらや色変動を監視する。

画像形成装置４０１_１～４０１_ｘは、画質検査の際、用紙４０３_１～４０３_ｘに分光特性を取得するためのカラーパッチ４０４_１～４０４_ｘを形成する。またカラーパッチとは別に、用紙４０３上の予め指定された領域に、カラーコード４０５_１～４０５_ｘを形成する。

尚、以下では説明の便宜のために、画像形成装置４０１_１～４０１_ｘを総称して画像形成装置４０１と称する場合がある。また用紙４０３_１～４０３_ｘを総称して用紙４０３と称し、カラーコード４０５_１～４０５_ｘを総称してカラーコード４０５と称する場合がある。

カラーパッチ４０４は、複数の異なる色図形が二次元的に配列されたパッチであり、色の基準として用いられる。分光特性取得装置１０は、画像形成装置４０１_１～４０１_ｘにより形成されたカラーパッチ４０４の分光特性を取得する。取得された分光特性を用い、画像形成装置４０１_１～４０１_ｘによる画像の分光特性が評価される。

画像形成装置４０１_１で画像形成されたカラーパッチ４０４_１、画像形成装置４０１_２で画像形成されたカラーパッチ４０４_２、及び画像形成装置４０１_ｘで画像形成されたカラーパッチ４０４_ｘは、全て同じ分光特性になるのが理想である。しかし画像形成装置４０１_１～４０１_ｘの作像特性の差により、少しずつ異なる分光特性となる。尚、この様なカラーパッチ４０４は、「所定のパターン」の一例である。

カラーコード４０５は、識別情報を表現するための色図形であり、固有の色を有する色図形が一次元的に配列されたものである。図２４は、カラーコード４０５の一例を示している。図２４において、テクスチャ４０５ａ～４０５ｈは、それぞれ異なる色の色図形を示している。尚、カラーコード４０５は、「画像形成装置を識別する識別情報」の一例である。

一つの色図形の色は、赤・青・緑の配合比で表現できる。そのため、例えば赤・青・緑の配合比を１６進数の文字列で表し、数値化することで、カラーコード４０５を、様々な情報が含まれる識別情報として用いることができる。

カラーコード４０５で表示される情報としては、例えば画像形成装置４０１の機種名、製品番号、カラーコード４０５を形成した日時、カラーコード４０５を形成した枚数等である。

用紙の搬送方向におけるカラーコード４０５の全体サイズＣ１は、分光特性取得装置１０による色データ取得領域２１に含まれるサイズであることが望ましい。またカラーコード４０５の一色辺りのサイズＣ２は、色データ取得ユニット２０を構成する１つの分光センサによる色データ取得領域より大きいことが望ましい。

画像形成装置４０１_１が画像形成した用紙４０３_１、画像形成装置４０１_２が画像形成した用紙４０３_２、及び画像形成装置４０１_ｘが画像形成した用紙４０３_ｘは、一つの分光特性取得装置１０に渡される。

分光特性取得装置１０は、カラーパッチ４０４_１～４０４_ｘの分光特性を取得する。また分光特性取得装置１０は、用紙４０３_１に画像形成されたカラーコード４０５_１の分光特性、用紙４０３_２に画像形成されたカラーコード４０５_２の分光特性、及び用紙４０３_ｘに画像形成されたカラーコード４０５_ｘの分光特性を取得し、識別情報を取得する。

分光特性データと、カラーコード４０５で表現された識別情報は、相互に対応付けられ、管理サーバー４０２に保存される。尚、管理サーバー４０２は、「保存装置」の一例である。

図２５は、本実施形態の画像形成装置管理システムによる管理処理の一例を示すフローチャートである。

先ず、画像形成装置４０１_ｊは用紙４０３_ｊにカラーパッチ４０４_ｊを形成する（ステップＳ２５０１）。ｊは１～ｘの自然数であり、画像形成装置４０１の台数のカウンタである。ｘは、画像形成装置の管理システム４００の有する画像形成装置４０１の台数である。尚、ステップＳ２５０１は、「パターン形成工程」の一例である。

続いて、画像形成装置４０１ｊは用紙４０３_ｊにカラーコード４０５_ｊを形成する（ステップＳ２５０３）。

続いて、画像形成装置４０１の台数のカウンタが＋１される（ステップＳ２５０５）。このカウンタの更新は、例えば管理サーバー４０２が行う。或いは画像形成装置を使用するユーザが行ってもよい。

続いて、ｊ≦ｘが成立するかが判断される（ステップＳ２５０７）。例えば、全ての画像形成装置が、用紙にカラーパッチ４０４とカラーコード４０５を形成したかが判断される。この判断は、例えば管理サーバー４０２が行う。或いは画像形成装置を使用するユーザが行ってもよい。

ｊ≦ｘが成立すると判断された場合は（ステップＳ２５０７、Ｙｅｓ）、ステップＳ２５０１に戻る。一方、ｊ≦ｘが成立しないと判断された場合は（ステップＳ２５０７、Ｎｏ）、分光特性取得装置１０は、用紙４０３_ｊのカラーパッチ４０４_ｊの分光特性を取得する（ステップＳ２５０９）。

続いて、分光特性取得装置１０は、用紙４０３_ｊのカラーコード４０５_ｊの識別情報を取得する（ステップＳ２５１１）。

続いて、用紙４０３の枚数のカウンタが＋１される（ステップＳ２５１３）。このカウンタの更新は、例えば管理サーバー４０２が行う。或いは画像形成装置を使用するユーザが行ってもよい。

続いて、ｊ≦ｘが成立するかが判断される（ステップＳ２５１５）。例えば、全ての分光特性取得装置１０が、全ての用紙のカラーパッチ４０４の分光特性とカラーコード４０５の識別情報を取得したかが判断される。この判断は、例えば管理サーバー４０２が行う。或いは画像形成装置を使用するユーザが行ってもよい。

ｊ≦ｘが成立すると判断された場合は（ステップＳ２５１５、Ｙｅｓ）、ステップＳ２５０９に戻る。一方、ｊ≦ｘが成立しないと判断された場合は（ステップＳ２５１５、Ｎｏ）、管理サーバー４０２は、カラーパッチ４０４の分光特性とカラーコード４０５の識別情報とを対応付けて保存する（ステップＳ２５１７）。尚、ステップＳ２５１７は、「保存工程」の一例である。

以上のようにして、管理システム４００は、管理サーバー４０２に、カラーパッチ４０４の分光特性とカラーコード４０５の識別情報が対応付けて保存することができる。

本実施形態により、例えば、ユーザは管理サーバー４０２を参照することで、識別情報で表現される画像形成装置４０１の分光特性データを把握することが可能となる。また管理サーバー４０２を参照することで、識別情報で表現される各画像形成装置の分光特性データを取得し、分光特性データに基づき、各画像形成装置の作像条件を調整することができる。

尚、上記では、第１の実施形態に係る分光特性取得装置１０を適用する例を述べたが、第２の実施形態に係る分光特性取得装置１０ａ、第３の実施形態に係る分光特性取得装置１０ｂ、又は第４の実施形態に係る分光特性取得装置１０ｃを適用してもよい。

また、上記ではインクジェット方式の画像形成装置を例に説明したが、本実施形態は、電子写真方式等の各種方式の画像形成装置にも適用可能である。

以上、実施形態に係る分光特性取得装置、画像形成装置、画像形成システム、画像形成装置管理システム、及び画像形成装置管理方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 分光特性取得装置
２０ 色データ取得ユニット
２１ 色データ取得領域
３０ 用紙搬送手段
４０ 色データ取得ユニット搬送手段
４１ 用紙検知センサ
５０、５０ａ、５０ｂ 校正色標
６０ ライン照明光源
７０ 縮小結像レンズ
８０ 分光ユニット
８１ ピンホールアレイ
８２ レンズアレイ
８３ 回折素子
８４ 撮像素子
８５ パッケージ
８６ スペーサ
８７ カバーガラス
８８ａ～８８ｃ ガラス基材
１００ 用紙
１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ 演算部
１１１ 色データ入力部
１１２ 変換行列算出部
１１３ 分光特性算出部
１１４ 補正係数算出部
１２０、１２０ｃ 記憶部
１２１ リファレンスデータ記憶部
１２２ 色データ記憶部
１２３ 変換行列記憶部
１２４ 補正係数記憶部
１３０、１３０ａ 駆動制御部
１３１ 光源駆動部
１３２ 撮像素子制御部
１３３ モータ駆動部
１３４ 用紙検知部
１３５、１３５ａ 校正色標規制部
２００ 画像形成装置
２０１ 作像部
２０２ 給紙部
２０３ 乾燥部
２０４ 排紙部
３００、３００ａ 制御部
４００ 画像形成装置の管理システム
４０１、４０１_１～４０１_ｘ 画像形成装置
４０２ 管理サーバー
１００、４０３、４０３_１～４０３_ｘ 用紙
４０４、４０４_１～４０４_ｘ カラーパッチ
４０５、４０５_１～４０５_ｘ カラーコード

特許第５８８００５３号公報 特開２００３－０１４５４６号公報

Claims (12)

1. 照射された光の対象物からの反射光を受光して、前記対象物の色データを取得する複数の分光センサを有する色データ取得手段と、
   前記色データに基づいて、前記対象物の分光特性を推定する分光特性算出手段と、
   前記分光特性が既知の色標を有する校正色標から得られる前記色データに基づき、前記分光特性算出手段を校正する校正手段と、を有する分光特性取得装置であって、
   前記分光特性取得装置は、前記対象物を所定の搬送方向に搬送し、
   前記色データ取得手段を前記所定の搬送方向と交差する方向に搬送する第１の搬送手段と、
   前記校正色標を前記所定の搬送方向に搬送する第２の搬送手段と、
   を有し、
   前記複数の分光センサは、前記所定の搬送方向に配列され、
   前記色データ取得手段は、前記第２の搬送手段により前記所定の搬送方向に搬送される前記校正色標の前記色データを取得し、
   前記校正手段は、前記色データ取得手段により取得された前記校正色標の前記色データに基づき、前記分光特性算出手段を校正する
   ことを特徴とする分光特性取得装置。
2. 前記分光特性算出手段は、予め設定されている変換行列を用い、前記色データに基づいて、前記対象物の分光特性を推定し、
   前記校正手段は、前記校正色標から得られる前記色データに基づき、前記変換行列を校正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の分光特性取得装置。
3. 前記第２の搬送手段は、前記対象物を前記所定の搬送方向に搬送する
   ことを特徴とする請求項１、又は２に記載の分光特性取得装置。
4. 前記対象物を前記所定の搬送方向に搬送する第３の搬送手段を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の分光特性取得装置。
5. 前記校正色標は、異なる分光特性の前記色標が前記所定の搬送方向に配列され、設けられた板状部材、又は帯状部材である
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の分光特性取得装置。
6. 前記校正色標は、異なる分光特性の前記色標が前記所定の搬送方向、及び前記所定の搬送方向と交差する方向に、それぞれ配列され、設けられた板状部材、又は帯状部材であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の分光特性取得装置。
7. 前記第２の搬送手段は、前記校正色標の前記所定の搬送方向への搬送を案内する案内部を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の分光特性取得装置。
8. 前記第２の搬送手段は、
   前記対象物を前記所定の搬送方向に搬送し、
   前記対象物に接触する円筒面を備え、前記円筒面における円筒の軸回りに回転可能な円筒状部材を有し、
   前記案内部は、前記円筒の周方向において、前記円筒面の少なくとも一部に形成された溝を含む
   ことを特徴とする請求項７に記載の分光特性取得装置。
9. 前記溝は、前記円筒の周方向に複数の歯が形成された底部を含み、
   前記溝に係合される前記校正色標は、前記溝の底部と接触する側の面に、前記複数の歯と噛み合い可能な複数のラック歯を含む
   ことを特徴とする請求項８に記載の分光特性取得装置。
10. 前記校正色標の前記所定の搬送方向への搬送を規制する規制部を有する請求項１乃至９の何れか１項に記載の分光特性取得装置。
11. 記録媒体表面の分光特性に基づき、画像形成条件を変更する画像形成装置であって、
    請求項１乃至１０の何れか１項に記載の分光特性取得装置を有する
    ことを特徴とする画像形成装置。
12. 記録媒体に所定のパターンを形成する画像形成装置と、
    前記所定のパターンの分光特性を取得する請求項１乃至１０の何れか１項に記載の分光特性取得装置と、
    前記画像形成装置を識別する識別情報と、前記所定のパターンの前記分光特性と、を対応付けて保存する保存装置と、
    を有することを特徴とする画像形成装置の管理システム。

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