JP2015148456A - 測色器、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の小型化を実現しつつ、測色精度を維持する。【解決手段】記録材Ｐに画像形成を行う画像形成装置の装置内に設けられ、記録材Ｐ上に測色対象として形成されたパッチ画像Ｔの測色を行う分光測色器１０であって、測色対象に対して光１５を照射する白色光源１２と、測色対象からの反射光１６を受光するラインセンサ１１と、ラインセンサ１１からの出力に基づいて測色対象の測色を行う分光測色器１０において、乱反射光１６を反射して、測色対象に対して再照射するミラー２５を有することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、測色器、及び測色器を備える画像形成装置に関する。

近年、カラープリンタ、カラー複写機等のカラー画像形成装置（以下、単に画像形成装置という）には、出力画像の高画質化が求められている。特に、画像階調や画像色の安定性は、画像の品位に大きな影響を与える。

温度や湿度のような環境変化、消耗品の残量や交換等によるロット差、使用されるメディア（紙等）及び長期間の装置使用により、得られる画像の色味が変化してしまうことがある。従って、出力された画像の安定した色味を実現するためには、測色器を用いて出力した画像の色味を検出し、画像形成装置のプロセス条件にフィードバックをかける事が有効である。測色器は、測色対象としての印刷物や物体色の色味（色度）を測定する装置である。一般的な測色器としては，測色対象に白色の光を照射し、反射光をＲＧＢのカラーフィルタを通して受光センサで受光することにより、色成分毎の強度を測定する三刺激値直読タイプの測色器がある。

また、測色器として、測色対象の分光反射率を求める分光測色器が知られている。分光測色器は、反射光を回析格子、プリズム等を用いて波長分散した後に、波長毎の強度をラインセンサで検出し、検出された分散光の波長分布、光源の光の波長分布、センサの分光感度等を考慮して演算を行い、測色対象の分光反射率を求める。

ここで、特許文献１には、一光源多方向照射一方向受光式の分光測色器が開示されている。特許文献１に開示される分光測色器は、一光源ながらも多方向から測色対象の被照射面への照射が可能であるので、画像形成装置内に配置し搬送中の測色対象を測色する際でも、測色対象の被照射面に対する角度ずれ（以下、ばたつきという）について強い。これは多方向からの照射により測色対象の被照射面に対する光量をほぼ均一に照射できるので、乱反射成分が同等となるからである。

しかしながら、多方向照射の測色器構成は複雑な光路長を満たすための光学系の構成が必要で、光路長を確保するため一般的に大型となり、搭載する画像形成装置も測色器を配置するスペースもその外形に合わせて確保する必要がある。

ここで、図１６に一方向照射一方向受光式の分光測色器の模式図を示す。図１６（ａ）は後述する保護ガラス１１１を有しない構成を示し、図１６（ｂ）は保護ガラス１１１を有する構成を示す。図１６に示す一方向照射一方向受光式の分光測色器１００においては、光路長を短くできるため、画像形成装置の小型化に適している。

図１６に示す分光測色器１００は、分光された光を検出するラインセンサ１０１、測色対象１０４に白色光１０５を発する光源１０２を有する。光源１０２は、白色ＬＥＤやハロゲンランプ、もしくはＲＧＢの３色ＬＥＤ等からなり、可視光全体にわたる発光波長分布をもつ。

光源１０２から発せられた白色光１０５は、約４５度の照射角で測定用開口１１０を通過し、紙等の記録材上に形成される測色対象１０４に入射し、測色対象１０４の光吸収特性に応じた散乱光１０６となる。散乱光１０６のうち集光レンズ１０７の結像領域である入射角約２度範囲以内の光は取り込まれ平行光となる。その後、反射型回折格子１０８に
入射角０度で入射し、分光される。分光された光は、ラインセンサ１０１に入射する。

ラインセンサ１０１の各画素には、反射型回折格子１０８により分光されたそれぞれ波長範囲の異なる光が入射する。そして、各画素の出力を得ることにより測色対象１０４で反射された分散光の波長ごとの強度が得られる。このような分光測色器１００を用いて測色対象１０４の色度や分光反射率を求めるために、色度や分光反射率が既知の基準試料を予め測定して、既知の色度や分光反射率を出力するように装置自体を校正した後、測色対象１０４を測定することが行われている。

特開２０１２−２７６２号公報

しかしながら、前述のように記録材は画像形成装置内を搬送する際にばたつきは発生する。そして、図１６に示す一方向照射一方向受光方式の分光測色器においては、特に光の照射角度の増減に応じて被照射面への乱反射成分が増減し、測色精度への影響（特に明度）が大きくなるという問題がある。

上記課題に鑑みて、本発明は、装置の小型化を実現しつつ、測色精度を維持することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る測色装置は、
記録材に画像形成を行う画像形成装置の装置内に設けられ、記録材上に測色対象として形成された画像の測色を行う測色器であって、
前記測色対象に対して光を照射する光源と、
前記測色対象からの反射光を分光する分光手段と、
前記分光手段により分光された光を受光する受光部と、
を有し、
前記受光部からの出力に基づいて前記測色対象の測色を行う測色器において、
前記測定対象からの反射光を反射して、前記測色対象に対して再照射する反射部を有することを特徴とすることを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、記録材の搬送路中に上記測色器を備えることを特徴とする。

本発明によれば、装置の小型化を実現しつつ、測色精度を維持することができる。

実施例１に係る分光測色器の模式図 実施例１に係る分光測色器のミラー近傍の拡大模式図 実施例１に係るラインセンサについて説明するための図 実施例に係る画像形成装置を示す概略断面図 測色用のパッチ画像を示す図 実施例１における画像処理動作を説明するためのブロック図 実施例１で用いたパッケージの発光スペクトルの形状を示す図 表面実装型ＬＥＤパッケージの模式構造図 分光測色器の設置状況の詳細図 記録材が挟持された状態を示す図 ミラーの配置、及び記録材に対する回転方向等を示す模式図 実施例１で記録材Ｐを回転させた際の明度の変化量ΔＬを示す図 光反射用白色板の構造を示す図 実施例２で記録材Ｐを回転させた際の明度の変化量ΔＬを示す図 実施例２で用いたベース白色板の分光反射率特性を示す図 一方向照射一方向受光式の分光測色器の模式図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
まず、図１〜図３を参照して、実施例１に係る分光測色器について説明する。図１は、実施例１に係る分光測色器の模式図である。図２は、実施例１に係る分光測色器のミラー近傍の拡大模式図である。図３は、実施例１に係るラインセンサについて説明するための図である。

実施例１の分光測色器１０は、測色対象１４の分光反射率を求めることにより測色を行う構成である。具体的には、分光測色器１０は、測色対象１４から反射した反射光（分散光）を反射型回折格子により波長毎に分光させ、その分光された光３０の波長毎の強度（光量）をラインセンサ１１で検出（受光）する。そして、ラインセンサ１１からの出力に基づいて演算部２２で演算を行い、測色対象１４の分光反射率（反射光の波長毎の光量）を求める構成である。分光測色器１０のより詳細については以下説明をする。

図１に示すように、実施例１に係る分光測色器１０は、光源としての白色光源１２、集光レンズ１７、分光手段としての反射型回折格子１８、受光部としての電荷蓄積型ラインセンサ１１、塵埃や紙粉等の保護を目的とした保護部材としての保護ガラス１９を有する。白色光源１２は、紙等の記録材上に形成される測色対象１４に対して光１５を照射する。白色光源１２は、可視光全体にわたる発光波長分布を有する。また、これら各部材は、白色光源１２からの光１５を測色対象１４へ導くための開口１３を有するハウジング内に収容される。

さらに、図１、図２に示すように、実施例１に係る分光測色器１０は、再照射手段としてのミラー（反射部）２５を有している。実施例１において、ミラー２５は、反射光を反射する反射面が、測色対象１４の被照射面に対して４４度〜５１度の角度を持つように配置される。また、ミラー２５は、測色対象１４からの正反射光の光路上に設けられている。また、ミラー２５は、開口１３近傍（開口近傍）であってハウジングの外部に設けられている。

白色光源１２から発せられた光１５は、開口１３及び保護ガラス１９を通過する。そして、開口１３及び保護ガラス１９を通過した光１５は、紙等の記録材Ｐ上の測色対象１４に対して約４５度の角度で入射し、測色対象１４の光吸収特性に応じた乱反射光１６となる。

図２に示すように、乱反射光１６のうち正反射した正反射光の一部は、ミラー２５によ
り、測色対象１４へ約４５度の角度で再び照射される。

集光レンズ１７の集光領域範囲内にある乱反射光（分散光）１６の一部（照射面に対し約±２度全範囲の光）は、集光レンズ１７に取り込まれてスリット２４へ再び集光される。そして、スリット２４により拡散された光は、反射型回折格子１８に入射し、その光路長の違いから分光される。分光された光３０は、ラインセンサ１１に入射する。なお、スリット２４のスリットサイズと配置は、反射型回折格子１８の格子ピッチサイズ及びラインセンサ１１の画素ピッチサイズと分光された光３０の波長に応じた角度及び距離特性とした。

図３に示すように、本実施例では、波長が約３５０ｎｍから約７５０ｎｍの可視光を約３ｎｍ単位で検出するために必要な１３４画素でラインセンサ１１を構成している。ラインセンサ１１は入射した光３０の強度に応じて、各画素で光電荷を蓄積する。そして図１に示す演算部２２の制御により、ラインセンサ１１の蓄積電荷は電圧に変換され、順次電圧信号として出力される。そして、出力された電圧信号を図１に示すＡＤ変換器２１によってＡＤ変換する。そして、演算部２２は測色対象１４からの乱反射光１６を波長分解した形で画素毎のデジタル信号として得ることができる。

本実施例に用いたラインセンサ１１は、電荷蓄積型ラインセンサであり、光３０の波長毎の強度（光量）を検出する。そして、ラインセンサ１１は、所定の蓄積時間に入射した光の強度に応じて、画素ごとに電圧信号を出力する。また、ラインセンサ１１の蓄積時間は、演算部２２によって適宜調整することが可能である。また、分光測色器１０の対向には分光測色器１０の補正用として対向部（白色基準板）２０を配置している。対向部２０は、後述するように保護ガラス１９と共に記録材Ｐを挟持する挟持部材としての役割を有する。

これら各画素のデジタル信号は演算部２２にて以下の演算がなされる。ラインセンサ１１の各画素は、そのアドレス番号ｎ（ｎ＝１〜１３４）と対応する光波長λとが予め相対的に対応付けられ（以下、値付けとする）、メモリ部２３に保持されている。この値付けの作業は、例えば、分光測色器１０の出荷時にラインセンサ１１の各画素に対し、波長が既知の基準単一波長スペクトルを用いるなどして従来公知の方法にて行うことができる。

このように各画素と光波長λが値付けされることで、先に述べたラインセンサ１１の画素ごとの電圧信号出力によって、測色対象１４からの乱反射光１６の波長−信号強度スペクトルＯｉ（λ）が得られる。そして、測色対象１４の分光反射率Ｏｒ（λ）は、別途測定される分光反射率が既知の基準試料に白色光源１２の光を照射したときの乱反射光１６の波長−信号強度スペクトルＷｉ（λ）と基準試料自身が有する分光反射率Ｗｒ（λ）から、次式により求められる。

さらに、（式１）により得られた分光反射率Ｏｒ（λ）を基に、演算部２２は、３８０ｎｍから７３０ｎｍの範囲の分光反射率を１０ｎｍ毎に補間演算して外部へ出力する。

本実施例の分光測色器１０にて測色対象１４を測色するにあたっては、まず演算部２２が（式１）に示された波長λを画素アドレスｎに置き換える。そして、予め測定しておいた白基準の出力信号Ｗｉ（ｎ）と、測色対象１４を測定した際の出力信号Ｏｉ（ｎ）から、各画素についてＯｉ（ｎ）／Ｗｉ（ｎ）を演算する。

その後、本補正方法にて値付けしたラインセンサ１１の各画素と波長の関係をメモリ部２３から読み出し、画素アドレスｎを波長λに置き換えてＯｉ（λ）／Ｗｉ（λ）を得る。そして、メモリ部２３に記憶されているＷｒ（λ）の値を読み出し、式（１）に従って測色対象１４の分光反射率Ｏｒ（λ）を求めることができる。

次に、図４を参照して、本実施例に係る画像形成装置の概略構成について説明する。本実施例の分光測色器１０は、例えば、電子写真方式のカラー画像形成装置の装置内に設けられる。図４は、その一例である中間転写ベルトを採用したタンデム方式のカラー画像形成装置（以下、単に画像形成装置という）を示す概略断面図である。画像形成装置は、複数の画像形成部として、それぞれイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色の画像を形成するための画像形成部を有する。実施例１において、各画像形成部の構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、総括的に説明する。

本実施例に係る画像形成装置は、紙等の記録材に画像形成をするための画像形成部を備えている。画像形成部は、主な構成として、給紙カセット４４、感光ドラム３１、帯電ローラ３２、露光用スキャナ部３３、一次転写ローラ３４、現像器３８を有している。また、本実施例に係る画像形成装置は、中間転写ベルト３７、中間転写ベルト３７を駆動する駆動ローラ４１、張架ローラ４０、補助ローラ４２、二次転写ローラ４３、クリーニング手段４８、定着部５１を有している。

感光ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成される。感光ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋは、不図示の駆動モータの駆動力が伝達されて、画像形成動作に応じて図４中の時計回り方向に回転する。

ここで、図４を参照して、本実施例に係る画像形成装置の動作の概略を説明する。画像形成装置の本体に備えられる制御部５５が画像信号を受け取ると、紙等の記録材Ｐは、給紙カセット４４から給紙ローラ４５、４６によって画像形成装置内に送り出される。搬送された記録材Ｐは、画像形成動作と記録材Ｐの搬送との同期をとるためのローラ状同期回転体、即ち、搬送（レジスト）ローラ対４７に一旦挟持され、停止して待機する。

一方、コントローラ部５６は、受け取った画像信号に応じて、露光用スキャナ部３３によって帯電ローラ３２の作用により一定電位に帯電した感光ドラム３１の表面に静電潜像を形成する。現像器３８は、静電潜像を可視化する手段であり、ステーション毎にイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの現像を行う。各現像器３８には、スリーブ３５が設けられており、静電潜像を可視化するための現像バイアスが印加されている。このように、感光ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの表面に形成された静電潜像は、現像器３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋの作用により単色トナー像として現像される。

各色に対応する感光ドラム３１、帯電ローラ３２、現像器３８はそれぞれ一体構成となっており、画像形成装置本体から脱着可能なトナーカートリッジ３９の形態で取り付けられている。

中間転写ベルト３７は、感光ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋに接触しており、カラー画像形成時に図４中反時計周り方向に感光ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの回転と同期して回転する。現像された単色トナー像は一次転写ローラ３４に印加された一次転写バイアスの作用により順次転写され、中間転写ベルト３７上で多色トナー像となる。

その後、中間転写ベルト３７上に形成された多色トナー像は駆動ローラ４１と二次転写ローラ４３とで形成される二次転写ニップ部に搬送される。これと同時に、搬送ローラ対４７に挟持された状態で待機していた記録材Ｐが搬送ローラ対４７の作用により中間転写ベルト３７上の多色トナー像と同期を取りながら二次転写ニップ部に搬送される。そして、中間転写ベルト３７上の多色トナー像が二次転写ローラ４３に印加された二次転写バイアスの作用により一括転写（二次転写）される。

定着部５１は、記録材Ｐを搬送させながら、転写された多色トナー像を溶融定着させるものであり、記録材Ｐを加熱する定着ローラ５１ａと記録材Ｐを定着ローラ５１ａに圧接させるための加圧ローラ５１ｂを備えている。定着ローラ５１ａは中空状に形成され、内部にヒータ５１ａｈが内蔵されている。多色トナー像を保持した記録材Ｐは定着ローラ５１ａと加圧ローラ５１ｂにより搬送されるとともに、熱および圧力を加えられ、トナーが表面に定着される。

トナー像定着後の記録材Ｐは、排紙ローラ５０によって排紙トレイ５２に排出され画像形成動作を終了する。または、２面目への画像形成が行われる場合には、スイッチバック動作によって両面搬送路Ｄを経由して再び搬送ローラ対４７に一旦挟持されて停止して待機する。その後、上述した一連の画像形成動作が行われて記録材Ｐの２面目への画像形成が行われる。

クリーニング手段４８は、中間転写ベルト３７上に転写残として残ったトナーをクリーニングするものであり、ここで回収された転写残トナーは廃トナーとしてクリーナ容器４９に蓄えられる。

本実施例において、分光測色器１０は、記録材Ｐに指定間隔及び形状で形成された測定対象のトナー画像（以下、パッチ画像と記す）Ｔを測色する目的で、図４に示すように、両面搬送路Ｄ中の長手中央位置に配置されている。分光測色器１０によるパッチ画像測色の動作が開始されると、まず初めに前述した一連の動作により記録材Ｐに図５に示す測色用のパッチ画像Ｔが形成される。図５は、測色用のパッチ画像Ｔを示す図である。

定着部５１を通過した記録材Ｐは排紙部でのスイッチバック動作によって両面搬送路Ｄへと引き込まれ、搬送路中に配置された分光測色器１０にて形成されたパッチ画像ＴはＴｒｉｇｇｅｒパッチを基準に記録材Ｐの搬送と同期しながら順次測色される。その後、ローラ対４７を通過した記録材Ｐは、２次転写部、定着部５１を通過して排紙ローラ５０によって排紙トレイ５２に排出される。このような一連の画像形成動作は画像形成装置内に設けられた制御部５５によって制御動作される。

次に、本実施例の画像形成装置における画像処理動作の一例を、図６に示すブロック図を用いて説明する。図６は、実施例１における画像処理動作を説明するためのブロック図である。

画像形成装置のコントローラ部５６と制御部５５は、不図示のビデオインターフェースを介して接続されている。また、コントローラ部５６は、外部端末のホストコンピュータ５７や不図示のネットワークに接続されている。コントローラ部５６の記憶手段には、色変換に用いるカラーマッチングテーブルＣＭ、色分解テーブルＣ１、カラー補正テーブルＣ２が記憶されている。また、制御部５５には、画像形成処理や分光測色器１０からの測色結果を処理するＣＰＵ２０２と、計測結果を一時保管するメモリ２０３が搭載されている。

画像形成動作が開始されると、コントローラ部５６は予め用意されているカラーマッチ
ングテーブルＣＭにより、ホストコンピュータ５７等から送られてくるＲＧＢ信号を画像形成装置の色再現域に合わせたデバイスＲＧＢ（ＤｅｖＲＧＢ）信号に変換する。続いて色分解テーブルＣ１及びカラー補正テーブルＣ２により、ＤｅｖＲＧＢ信号を画像形成装置のトナー色材色であるＣＭＹＫ信号に変換する。

そして、固有の階調−濃度特性を補正する濃度補正テーブルＤにより、ＣＭＹＫ信号を階調−濃度特性の補正を加えたＣ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’信号へ変換する。その後、ハーフトーン処理を行いＣ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’信号へ変換する。その後、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）テーブルＰＷにより、Ｃ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’信号に対応する露光用スキャナ部３３Ｃ、３３Ｍ、３３Ｙ、３３Ｋの露光時間Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙ、Ｔｋへ変換する。コントローラ部５６は、これら露光時間Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙ、Ｔｋに従って露光用スキャナ部３３を制御することで、感光ドラム３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙ、３１Ｋの表面に静電潜像を形成する。このように先に述べた一連の画像形成動作が行われる。

また、分光測色器１０による測色動作においては、前述したように、予めカラーパッチデータとしてコントローラ部５６に格納されている複数個のＣＭＹＫ形式のカラーパッチデータ（ＣＰＤ）に従って、記録材Ｐに図５で示す測色用パッチ画像Ｔが形成される。記録材Ｐ上に形成された測色用パッチ画像Ｔは、前述したように分光測色器１０で測色され、それぞれのパッチ毎に分光反射率Ｏｒ（λ）が読み取られる。

読み取られた分光反射率データは制御部５５の作用によって色度値（例えば、ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊など）に変換されてコントローラ部５６の色変換部へ送られる。そして、不図示のＣＭＳ（Ｃｏｌｏｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用して、色度値が画像形成装置に依存するＣＭＹＫ形式のＣＭＹＫデータ（ＣＳＤ）に変換される。その後、変換されたＣＭＹＫデータ（ＣＳＤ）と、デフォルトのカラーパッチデータ（ＣＰＤ）を比較することによって、その差を補正するようなカラー補正テーブルＣ２が生成される。

これらの処理は測色された全ての測色用パッチに対して行われるが、測色されるパッチは画像形成装置で再現可能な全ての色を必ずしも揃えている必要はない。測色用パッチとして記録材Ｐに形成されていないＣＭＹＫデータに関しては、測色されたパッチを基に補間処理を行うことでカラー補正テーブルＣ２を作成すればよい。このようにして作成されたカラー補正テーブルＣ２は色分解テーブルＣ１と共にコントローラ部５６に更新、保持される。

次に、本実施例に用いる白色光源１２の詳細を説明する。一般に測色器により印刷物、物体色を測色するにあたっては、例えばＪＩＳ Ｚ８７２２に記載されているように、厳密な測色においては３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長域に対してその強度を測定することが望まれる。また、簡易的な測色の場合でも４００ｎｍから７００ｎｍの波長域に対して、その強度を測定することが望まれる。

そこで、実施例１では白色光源１２として、豊田合成社製の白色ＬＥＤパッケージ（Ｅ１Ｓ４０−１Ｗ０ｃ６−０１）を用いた。図７は、実施例１で用いた本パッケージ光源の発光スペクトルの形状を示す図である。本パッケージ光源の発光スペクトルは、３９０ｎｍに極大値を持つ発光ダイオードのスペクトル、４５０ｎｍに極大値を持つ青色スペクトル、５７０ｎｍに極大値を持つ黄色スペクトル、６３０ｎｍに極大値を持つ赤色スペクトルを組み合わせた形状となっている。

このような発光スペクトルを持つＬＥＤパッケージは、本実施例に用いた上記白色ＬＥ
Ｄパッケージに限定されるものではない。従来公知のパッケージと同様に、発光チップと蛍光体を組み合わせることで、表面実装型、砲弾型、チップオンボード型など任意の形状タイプで得ることが可能である。一例として図８に表面実装型ＬＥＤパッケージの模式構造図を示す。表面実装型のＬＥＤパッケージは、セラミックや樹脂などで成型したキャビティ７１の中に発光ダイオード７２を実装し、キャビティ７１に蛍光体を分散させたエポキシやシリコーンなどの樹脂７３を封入して得られる。

電極７４を通じて発光ダイオード７２に給電されると、発光ダイオード７２が自身の持つ固有波長スペクトルが放射される。放射されたスペクトルの一部はキャビティ７１内の蛍光体を励起し、蛍光体の持つ固有波長スペクトルが放射される。蛍光体として先に述べた青色、黄色、赤色の各光を放射するものを使用することで、本実施例に用いられる図７に示されるような発光スペクトルが放射される。

このように、白色光源１２として近紫外領域に発光強度の極大値を持つ発光ダイオードを使用したＬＥＤパッケージを用いることで、測色に必要で、かつ一般的な白色ＬＥＤでは十分な出力を得ることのできない４００ｎｍ付近の分光反射出力を得ることが出来る。具体的には、３８０ｎｍもしくは４００ｎｍ以上の波長域の出力を得るために、発光強度の極大値が３８０ｎｍから４２０ｎｍの範囲にある発光ダイオードを励起光源として用いれば良い。このような発光ダイオードとしては、ＩｎＧａＮ系のものが広く知られている。

また、本実施例にて例示したように、４２０ｎｍから７３０ｎｍの領域に蛍光強度の極大値を持つ複数の蛍光体を使用したＬＥＤパッケージを用いることで、簡易測色に必要とされる４００ｎｍから７００ｎｍの領域における分光反射出力を得ることができる。この場合、使用される蛍光体の組成には特に制限はないが、酸化物蛍光体又は窒化物蛍光体が化学的に安定であるため、半導体発光素子および照明装置の寿命が長くなるので好ましい。特に、金属酸化物、金属窒化物、リン酸塩、硫化物に、金属イオンを付活元素又は共付活元素として組み合わせたものが好ましい。金属酸化物としては、例えば、Ｙ２Ｏ３、Ｚｎ２ＳｉＯ４等が挙げられる。金属窒化物としては、例えば、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８等が挙げられる。リン酸塩としては、Ｃａ５（ＰＯ４）３Ｃｌ等が挙げられる。硫化物としては、ＺｎＳ、ＳｒＳ、ＣａＳ等が挙げられる。金属イオンとしては、希土類金属のＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ等、又は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｓｂ等が挙げられる。これらは青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体、橙色蛍光体、赤色蛍光体など、従来公知の蛍光体として用いられている組成物である。

次に、定着後の両面搬送路Ｄにおける分光測色器１０の設置状況の詳細図を図９に示す。図９（ａ）は、分光測色器１０が両面搬送路Ｄ内に突出し記録材Ｐを狭持搬送する状態を示し、図９（ｂ）は両面搬送路Ｄに対して分光測色器１０が退避している状態を示している。図９に示すように分光測色器１０はホルダ１１２によって保持されている。そして、図９（ａ）に示すように、分光測色器１０は、ホルダ１１２ごと付勢ばね１１３によって付勢されて、両面搬送路Ｄ内に突出する。記録材Ｐは、分光測色器１０の表面の保護ガラス１９と挟持部材としての対向部（白色基準板）２０によって狭持されつつ図示していない搬送ローラによって搬送力を付与され両面搬送路Ｄを図９（ａ）に示す下向きの矢印方向に通過する。

このような状態で記録紙Ｐ上に形成された測色対象の測色が行われる。また、測色以外では同両面搬送路Ｄ内に記録材Ｐが搬送される場合、画像形成面を保護する目的で、カム部１１５が回転駆動されホルダ１１２のリフトアーム部１１４を押上げ、分光測色器１０を両面搬送路Ｄから退避させる。この状態を図９（ｂ）に示す。図９（ｂ）中左向きの矢
印方向に分光測色器１０が退避していく方向を示す。この状態では、両面搬送路Ｄ内面に対して分光測色器１０と記録材Ｐ間が接触していない状態となっている。

図９（ｂ）の状態においては、分光測色器１０の保護ガラス１９表面は記録材Ｐとの接触はないが、画像形成装置内を舞う塵埃にさらされることになる。また、図９（ａ）中の状態で記録材Ｐは分光測色器１０の保護ガラス１９の表面に接触し、保護ガラス１９表面に付着した紙粉や塵埃等の清掃効果を期待できる。しかしながら、記録材Ｐを円滑に搬送する必要があるところ、保護ガラス１９と対向部（白色基準板）２０を密着させその間に、記録材Ｐを搬送させ、表面全体に記録材Ｐを押し当て挟持搬送することは、円滑な搬送性の点において非常に困難を伴う。よって、図１０に示すように、接触面積を軽減するため、対向部２０は、対向部２０が備える対向部ホルダ２０ａでのみ保護ガラス１９表面に接触するギャップ構成にすると良い。すなわち、対向部２０は、記録材Ｐの搬送方向の両端側のみにおいて、保護ガラス１９と共に記録材Ｐを挟持すると良い。図１０は、記録材が挟持された状態を示す図である。図１０に示すギャップ構成により、保護ガラス１９と記録材Ｐとは対向部ホルダ２０ａの部分は接触するが、他の領域では軽接触を期待するギャップを持った構成となる。そのため、搬送中の記録材Ｐの被照射面は若干ながらギャップ分のばたつきが発生する可能性がある。

本実施例において、ギャップ内で生じるばたつきの想定角度は最大±１度であるため、ミラー２５の保護ガラス１９面に対する配置角度は約４８度とした。よって、照射方向の水平側に対し０〜１．０度範囲のばたつきに対してはミラー２５により、上記角度範囲内の正反射光を記録材Ｐ上に形成された測色対象１４の被照射面に再照射することができる。

次に、図１１、図１２を参照して、実施例１における記録材Ｐのばたつき方向の定義とばたつきに対する乱反射光量（明度）の変動について説明する。図１１は、光源の照射方向、ミラー２５の配置、及び記録材Ｐに対する回転方向を示す模式図である。図１２（ａ）は、ミラー２５を配置しない場合の、ＲｏｔＸとＲｏｔＹの２方向に記録材Ｐを±１度の範囲で回転させ、その際の明度の変化量（ΔＬ）を示したものである。図１２（ｂ）は、実施例１のミラー２５を図１１で示す位置に配置した時の、ＲｏｔＸとＲｏｔＹの２方向に記録材Ｐを±１度の範囲で回転させ、その際の明度の変化量（ΔＬ）を示したものである。なお、ＲｏｔＸとＲｏｔＹとは、記録材Ｐの回転方向を示す。なお、明度の変化量の基準としては回転角度０度時の明度を基準としている。

図１２（ａ）より、光１５の照射方向に対して略垂直方向であるＲｏｔＹについては±１度の回転範囲での明度変動は０．２％程度と非常に小さいことが分かる。しかしながら、光１５の照射方向に対して略水平方向であるＲｏｔＸについては±１度の回転範囲で明度変動が約０．８％とＲｏｔＹに比べ非常に大きいことがわかる。

図１２（ｂ）より、ミラー２５の配置により、約−０．８度〜０．２度の範囲では、ＲｏｔＹと同程度の明度変動となっている。よって、実施例１においては、ミラー２５を採用することにより、記録材Ｐの搬送に生じるばたつきの水平方向成分においても、明度を安定させる範囲をもたせることができた。

以上説明したように、ミラー２５を備える実施例１の構成においては、記録材Ｐにばたつきが生じた場合であっても明度を安定させることができるため、測色の精度を維持することが可能となる。また、実施例１においては、ミラー２５の追加構成のみで、複雑な光学経路を持つことがないため、小型である分光測色器１０の基本サイズも変える必要がなく、装置全体としての小型化も実現できる。

（実施例２）
次に、本発明の実施例２について説明する。図１３は、ミラー２５と同サイズ形状の光反射用白色板２７の構造を示す図である。また、光反射用白色板２７は、図１で説明したミラー２５と同様の配置とするため、配置に関する説明は割愛する。

白色の反射板としての光反射用白色板２７は、ベース白色板２８の表面をガラスコート２９で覆う構成となっている。実施例１で説明したミラー２５の構造ではその鏡面構造から入射光に対しすべて正反射のみの反射しか行うことができない。そのため、記録材Ｐ上に形成される測色対象１４の被照射面への再照射はミラー２５の角度が入射光と正対している位置では再照射光量が強いが、少し角度がずれると同様に正対角度からずれるため、若干再照射光量が落ちる。実施例２においては、光反射用白色板２７を配置し、ガラスコート２９を光沢面とし、大きく角度のずれている入射光については他方向へ反射させる構成とした。

また、光反射用白色板２７に対し正対角度及び近傍角度の入射光については光反射用白色板２７の正反射光及び正反射光の光軸外の若干の乱反射成分を含んだ光を再反射させることで、光量変動量を鏡面反射よりも小さくすることができる。図１５は、実施例２で用いたベース白色板２８の分光反射率特性を示す図である。

また、一般的な基準試料として例えば、Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＢＣＲＡ）が認証したＢＣＲＡタイルを代表とした、セラミックタイルの表層に白色の釉薬が塗布されたタイルがある。また、色度のみを出力する簡易的な測色器では、図１５に示されるような分光反射率をもつ、酸化チタンを含む白色樹脂シートが用いられている。

図１４に実施例２の分光測色器１０におけるばたつきに対する乱反射光量（明度）の変動を示す。図１４の明度の変化量の基準としては、回転角度０度時の明度を基準としている。図１４でわかるように、光反射用白色板２７の配置により、約−０．８度〜０．４度の範囲で、ＲｏｔＹと同程度の明度変動となっている。よって、記録材Ｐの搬送に生じるばたつきの水平方向成分においても、実施例１同様に明度を安定させる範囲をもたせることができた。また光反射用白色板２７を用いることで、より安価な材料にて実現することも可能となった。

なお、実施例２ではガラスコートされた光反射用白色板２７を用いたが、微細研磨加工を施したセラミックの白色板や、グロスコートや研磨等の処理を施した光沢のある白色板、さらにはガラス内面に白色塗装を施した白色板用いても良い。また、実施例２では白色をベース板としているが、特定の波長領域に対してフィルター特性もしくは励起特性をもつ色相材料を用いて、可視光領域の一部の波長領域に対する正反射特性を利用し、光量特性を補間させてもよい。

なお、実施例１、２において、ミラー２５及び光反射用白色板２７は、長方形体としたが、ミラーの形状及びサイズについては、これに限定されるものではない。特に記録材Ｐのばたつきについては一定の角度を保つわけではなく常に変動する。そのため、ばたつき範囲内の角度と、照射角度（約４５度）を考慮した凹面に鏡面蒸着させたミラーや複数角度のミラー面を用いることも良く、より広い範囲の明度安定領域を持たせることができることはいうまでもない。

１０…分光測色器、１１…ラインセンサ（受光部）、１２…白色光源、２２…演算部、２５…ミラー（再照射手段）

Claims (12)

1. 記録材に画像形成を行う画像形成装置の装置内に設けられ、記録材上に測色対象として形成された画像の測色を行う測色器であって、
   前記測色対象に対して光を照射する光源と、
   前記測色対象からの反射光を分光する分光手段と、
   前記分光手段により分光された光を受光する受光部と、
   を有し、
   前記受光部からの出力に基づいて前記測色対象の測色を行う測色器において、
   前記測定対象からの反射光を反射して、前記測色対象に対して再照射する反射部を有することを特徴とする測色器。
2. 前記反射部は、前記測色対象からの正反射光の光路上に設けられることを特徴とする請求項１に記載の測色器。
3. 前記反射部は、光沢面を有する白色の反射板であることを特徴とする請求項１又は２に記載の測色器。
4. 前記反射部は、可視光領域の一部の波長領域のみの正反射特性を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の測色器。
5. 前記反射部の反射面は、前記測色対象の被照射面に対して４４度〜５１度の角度をもって配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の測色器。
6. 前記光源と前記受光部を収容し、前記光源からの光を前記測色対象へ導く開口を有するハウジングと、
   前記開口を覆う保護部材と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の測色器。
7. 前記反射部は、前記開口近傍であって前記ハウジングの外部に設けられることを特徴とする請求項６に記載の測色器。
8. 前記保護部材と共に記録材を挟持する挟持部材を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の測色器。
9. 前記挟持部材は、記録材の搬送方向における両端側のみで記録材を挟持することを特徴とする請求項８に記載の測色器。
10. 前記受光部が受光した分光された光に基づいて出力を求める演算部を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の測色器。
11. 前記演算部は、前記出力として分光反射率を求めることを特徴とする請求項１０に記載の測色器。
12. 記録材の搬送路中に請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の測色器を備えることを特徴とする画像形成装置。

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