JP5783194B2 - 撮像ユニット、測色装置、画像形成装置、測色システムおよび測色方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像ユニット、測色装置、画像形成装置、測色システムおよび測色方法に関する。

カラーインク噴射式画像形成装置、カラー電子写真式画像形成装置等の画像形成装置は、画質の向上に伴って、比較的印刷部数は少ないが高画像の要求される広告媒体やパンフレット類等のオフセット印刷にも用いられるようになってきている。

高画質の要求されるオフセット印刷では、顧客の要求する印刷物の色と、画像形成装置で実際に印刷出力した印刷出力結果の色とが異なる場合がある。

通常、顧客は、ディスプレイ上で印刷物の色の確認を行って、印刷を発注するが、画像形成装置は、それぞれ機種固有の色再現特性があり、ディスプレイ上で確認された色とは、異なった印刷結果となることがある。

そこで、従来から、ディスプレイや画像形成装置等のデバイスに依存しない色空間、例えば、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間、ｘｙｚ色空間を用いて色再現を行う技術が用いられるようになってきている。

画像形成装置は、指定の色を出力するために、色材の量等を制御している。例えば、インク噴射式画像形成装置では、インクの吐出量や印字パターン等を演算制御して、インクヘッドからのインクの吐出量を制御することで、出力色の制御を行なっている。また、電子写真式画像形成装置では、感光体へのトナーの付着量やレーザビームの光量等を制御することで、出力色の制御を行なっている。

ところが、色材の量、例えば、インク噴射式画像形成装置のインクの吐出量は、ヘッドのノズルの状態やインクの粘性ばらつき、吐出駆動素子（ピエゾ素子等）のばらつき等によって、ばらつきがあり、色再現性にばらつきが生じる。また、インク噴射式画像形成装置のインクの吐出量は、１台の画像形成装置内で経時的に変化したり、画像形成装置毎に各々異なったりし、経時的に、また、画像形成装置毎に画像の色再現にばらつきが発生してしまう。

そこで、従来から、画像形成装置においては、機器固有の特性による出力のばらつきを抑制して入力に対する出力の再現性を高めるために、色調整処理が行われる。この色調整処理は、例えば、まず、基準色の色パッチの画像（基準色パッチ画像）を画像形成装置により実際に出力し、この基準色パッチ画像を測色装置により測色する。そして、測色装置が測色した基準色パッチ画像の測色値と、対応する基準色の標準色空間における表色値との差分に基づいて色変換パラメータを生成して、この色変換パラメータを画像形成装置に設定する。その後、画像形成装置は、入力した画像データに応じた画像を出力する際に、設定された色変換パラメータに基づいて、該入力画像データに対して色変換を行い、色変換を行った後の画像データに基づいて画像を記録出力することで、機器固有の特性による出力のばらつきを抑制して色再現性の高い画像出力を図っている。

この従来の色調整処理においては、基準色パッチ画像を測色する測色装置として、分光測色器が広く用いられている。分光測色器は、波長毎の分光反射率を得ることができるため、高精度の測色を行うことができる。ところが、分光測色器は高価な装置であるため、より安価な装置を用いて高精度の測色を行えるようにすることが要望されている。

そして、従来、色彩基準値をＲＧＢデータで得るべく予め基準色票を測色する基準測色手段と、前記基準色票と被測色体とを含む被写体を同時または別個に撮像することによりＲＧＢデータを得るカラー画像入力手段と、このカラー画像入力手段で得たＲＧＢデータの中から前記基準色票のＲＧＢデータと前記被測色体のＲＧＢデータを抽出する画像抽出手段と、前記画像抽出手段で得た基準色票のＲＧＢデータと前記基準測色手段で得た基準色票のＲＧＢデータとの差分を求め、この差分を用いて少なくとも前記被測色体のＲＧＢデータに対して補正を行なう演算手段とを備えたことを特徴とする測色装置が提案されている（特許文献１参照）。そして、この従来技術では、測色対象となる被写体の近くに被写体の比較対象となる基準色票を置いて、被写体と基準色票とをカラー画像入力手段としてのカラービデオカメラにより同時に撮像して、撮像により得られた基準色票のＲＧＢデータを用いて被写体のＲＧＢデータを補正した上で、被写体のＲＧＢデータを標準色空間における表色値に変換することが開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、被写体と基準色票とカラービデオカメラとの位置関係を一定に保つことは難しく、撮像のたびに撮像条件が変動してしまって、安定した撮像を行えない虞がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、安定した撮像を行うことができる撮像ユニット、測色装置、画像形成装置、測色システムおよび測色方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る撮像ユニットは、被写体と対向する対向面に、前記被写体を撮像するための開口部を有する枠体と、前記枠体に設けられ、前記被写体を含む所定の領域を撮像するセンサ部と、前記所定の領域に配置され、前記被写体とともに前記センサ部により撮像される基準チャート部と、前記開口部を通した前記被写体の撮像領域と前記基準チャート部の撮像領域との間の中間領域上の前記センサ部側の位置に配設され、前記被写体および前記基準チャート部を照明する照明光源と、前記中間領域上の前記対向面と前記照明光源との間の位置に配設され、前記照明光源から出射された光の正反射光が、前記センサ部に入射することを防止する正反射防止部材と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、被写体と基準チャート部とを安定して撮像することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の一実施形態を適用した画像形成装置の概略斜視図である。 図２は、キャリッジ部分の平面図である。 図３は、記録ヘッドの配置図である。 図４は、撮像ユニットの平面図である。 図５は、図４の撮像ユニットのＡ−Ａ矢視断面図である。 図６は、図５の撮像ユニットのＢ−Ｂ矢視断面図である。 図７は、図４の撮像ユニットのＣ−Ｃ矢視断面図である。 図８は、基準チャートの平面図である。 図９は、拡散板の拡大斜視図である。 図１０は、画像形成装置の要部ブロック構成図である。 図１１は、撮像ユニットと測色制御部のブロック構成図である。 図１２は、基準シートからの基準測色値と撮像基準ＲＧＢ値の取得処理および基準値線形変換マトリックス取得処理の説明図である。 図１３は、基準チャートと撮像対象を同時に撮像した画像データの一例を示す図である。 図１４は、初期基準ＲＧＢ値の一例を示す図である。 図１５は、測色処理の説明図である。 図１６は、基準ＲＧＢ置換線形変換マトリックス生成処理の説明図である。 図１７は、初期基準ＲＧＢ値と測色時基準ＲＧＢ値の関係を示す図である。 図１８は、基本測色処理の説明図である。 図１９は、図１８の続きの基本測色処理を示す図である。 図２０は、光路長変更部材と拡散板を備えている撮像ユニットの正面断面図である。 図２１は、図２０の撮像ユニットのＡ−Ａ矢視断面図である。 図２２は、図２０の撮像ユニットのＢ−Ｂ矢視断面図である。 図２３は、図２０から図２２の拡散板の拡大斜視図である。 図２４は、底面中央部に開口部の形成されている撮像ユニットの平面図である。 図２５は、図２４の撮像ユニットのＡ−Ａ矢視断面図である。 図２６は、図２５の撮像ユニットのＢ−Ｂ矢視断面図である。 図２７は、図２６の撮像ユニットのＣ−Ｃ矢視断面図である。 図２８は、拡散板による正反射光の拡散作用の説明図である。 図２９は、凸レンズが開口部の形成されている保持部材上に配置されている撮像ユニットの要部正面図である。 図３０は、枠体底面よりも上部に拡散板の設けられている撮像ユニットの平面断面図である。 図３１は、図３０の撮像ユニットのＡ−Ａ矢視断面図である。 図３２は、図３０および図３１の拡散板の拡大斜視図である。 図３３は、円弧状の拡散面を有する拡散板部の一例を示す拡大斜視図である。 図３４は、細かな凸凹の拡散面を有する拡散板部の一例を示す拡大斜視図である。 図３５は、光路長変更部材として透過部材を用いた撮像ユニットの正面断面図である。 図３６は、透過部材が開口部の形成されている保持部材上に配置されている撮像ユニットの正面断面図である。 図３７は、画像形成システムのシステム構成図である。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施形態であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。

なお、以下で説明する「Ｌａｂ（Ｌａｂ値）」は、例えばＣＩＥＬＡＢ（ＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊）色空間（の値）を意味する。以下では説明の便宜のため、「Ｌ＊ａ＊ｂ＊」を単に「Ｌａｂ」と表す。

図１〜図３７は、本発明の撮像ユニット、測色装置、画像形成装置、測色システムおよび測色方法の一実施形態を示す図であり、図１は、本発明の撮像ユニット、測色装置、画像形成装置、測色システムおよび測色方法を適用した画像形成装置１の概略斜視図である。

図１において、画像形成装置１は、本体筐体２が、本体フレーム３上に配設されている。本体筐体２内には、図１に両矢印Ａで示す主走査方向に主ガイドロッド４と副ガイドロッド５が張り渡されている。主ガイドロッド４は、キャリッジ６を移動可能に支持している。キャリッジ６には、副ガイドロッド５に係合してキャリッジ６の姿勢を安定化させる連結片６ａが設けられている。画像形成装置１は、主ガイドロッド４に沿って無端ベルト状のタイミングベルト７が配設されている。タイミングベルト７は、駆動プーリ８と従動プーリ９との間に張り渡されている。駆動プーリ８は、主走査モータ１０によって回転駆動される。従動プーリ９は、タイミングベルト７に対して所定の張りを与える状態で配設されている。駆動プーリ８は、主走査モータ１０によって回転駆動されることで、その回転方向に応じて、タイミングベルト７を主走査方向に回転移動させる。

キャリッジ６は、タイミングベルト７に連結されており、タイミングベルト７が駆動プーリ８によって主走査方向に回転移動されることで、主ガイドロッド４に沿って主走査方向に往復移動する。

画像形成装置１は、本体筐体２内の主走査方向両端部位置に、カートリッジ部１１と維持機構部１２が収納されている。カートリッジ部１１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各インクをそれぞれ収納するカートリッジが、交換可能に収納されている。カートリッジ部１１の各カートリッジは、キャリッジ６が搭載する記録ヘッド２０の対応する色の記録ヘッド２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ（図２参照）と、図示しないパイプで連結されている。各カートリッジは、パイプを通して対応するカートリッジから記録ヘッド２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋに対してインクを供給する。なお、以下の説明において、記録ヘッド２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋを総称するときには、記録ヘッド２０という。

画像形成装置１は、後述するように、キャリッジ６を主走査方向に移動させながら、プラテン１４（図２参照）上を、主走査方向と直交する副走査方向（図１の矢印Ｂ方向）に間欠的に搬送される記録媒体Ｐにインクを吐出することで、記録媒体Ｐに画像を記録出力する。

すなわち、本実施形態の画像形成装置１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６を主走査方向に移動させながら、キャリッジ６に搭載された記録ヘッド２０のノズル列からプラテン１４上の記録媒体Ｐ上にインクを吐出して、記録媒体Ｐに画像を形成する。

維持機構部１１は、記録ヘッド２０の吐出面の清掃、キャッピング、不要なインクの吐出等を行って、記録ヘッド２０からの不要なインクの排出や記録ヘッド２０の信頼性の維持を図っている。

画像形成装置１は、記録媒体Ｐの搬送部分を開閉可能に、カバー１３が設けられている。画像形成装置１のメンテナンス時やジャム発生時に、カバー１３を開けることで、本体筐体２内部のメンテナンス作業やジャム記録媒体Ｐの除去等の作業を行うことができる。

キャリッジ６は、図２に示すように、記録ヘッド２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋを搭載している。記録ヘッド２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋは、それぞれ上記カートリッジ部１１の対応する色のカートリッジにパイプで連結されて、それぞれ対応する色のインクを、対向する記録媒体Ｐに吐出する。すなわち、記録ヘッド２０ｙは、イエロー（Ｙ）インクを、記録ヘッド２０ｍは、マゼンタ（Ｍ）インクを、記録ヘッド２０ｃは、シアン（Ｃ）インクを、記録ヘッド２０ｋは、ブラック（Ｋ）インクを、それぞれ吐出する。

記録ヘッド２０は、その吐出面（ノズル面）が、図１の下方（記録媒体Ｐ側）に向くように、キャリッジ６に搭載されており、記録媒体Ｐにインクを吐出する。

画像形成装置１は、タイミングベルト７、すなわち、主ガイドロッド５に平行に、少なくともキャリッジ６の移動範囲に亘ってエンコーダシート１５が配設されている。キャリッジ６には、エンコーダシート１５を読み取るエンコーダセンサ２１が取り付けられている。画像形成装置１は、エンコーダセンサ２１によるエンコーダシート１５の読み取り結果に基づいて主走査モータ１０の駆動を制御することで、キャリッジ６の主走査方向の移動を制御する。

キャリッジ６に搭載されている記録ヘッド２０は、図３に示すように、それぞれの記録ヘッド２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋが、複数のノズル列で構成されている。プラテン１４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に画像が形成される。キャリッジ６の１回の走査で記録媒体Ｐに形成できる画像の幅を広く確保するため、画像形成装置１は、キャリッジ６に、上流側の記録ヘッド２０と下流側の記録ヘッド２０とを搭載している。また、黒の印字速度を向上させるために、カラーのインクを吐出する記録ヘッド２０ｙ、６ｍ、６ｃの２倍の数の記録ヘッド２０ｋがキャリッジ６に搭載されている。さらに、記録ヘッド２０ｙ、６ｍは、キャリッジ６の往復動作で色の重ね順を合わせて、往路と復路とで色が変わらないようにするために、主走査方向に分割されて隣接する状態で配置されている。記録ヘッド２０の各記録ヘッド２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋの配置は、図３に示す配置に限るものではない。

キャリッジ６には、図２に示したように、撮像ユニット３０が取り付けられている。撮像ユニット３０は、後述する色調整処理時に被写体（測色対象物）を測色するために、被写体を撮像する。

撮像ユニット３０は、平面図である図４、図４のＡ−Ａ矢視断面図である図５、図５のＢ−Ｂ矢視断面図である図６および図４のＣ−Ｃ矢視断面図である図７に示すように、基板３１を備える。基板３１には、基板３１側の面が開放されている四角の箱形状の枠体３２が、締結部材３３によって固定されている。基板３１は、図１に示したキャリッジ６に固定されている。なお、枠体３２は、四角の箱形状に限るものではなく、例えば、開口部３２ｂ、３２ｃの形成されている底面部３２ａを有する円筒の箱形状や楕円筒の箱形状等であってもよい。

撮像ユニット３０の基板３１には、枠体３２側の面であってその中央部に、イメージセンサ部（センサ部）３４が配設されている。イメージセンサ部３４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）センサ等の２次元イメージセンサ３５とレンズ３６を備えている。

撮像ユニット３０は、枠体３２が、その基板３１とは反対側の面部（以下、底面部という。）３２ａの下面が、所定の間隔ｄを有してプラテン１４上の記録媒体Ｐと対向する状態で、キャリッジ６に取り付けられている。該底面部（対向面）３２ａには、中心線Ｌｏを中心として、主走査方向にそれぞれ略長方形状の開口部３２ｂと開口部３２ｃが形成されている。

間隙ｄは、後述するように、２次元イメージセンサ３５に対する焦点距離を考慮して、小さい方が好ましいが、記録媒体Ｐの平面性との関係から、枠体３２の下面と記録媒体Ｐとが接触しない大きさ、例えば、１ｍｍ〜２ｍｍ程度に設定されている。

開口部３２ｃは、後述するように、記録媒体Ｐに形成されている撮像対象（被写体）である基準シートＫＳ（図１２参照）の基準色パッチＫＰ（図１２参照）および測色調整シートＣＳ（図１５参照）の測色調整色パッチＣＰ（図１５参照）を撮像するのに用いられる。開口部３２ｃは、少なくとも、撮像対象の画像を全て撮像可能な大きさであればよい。枠体３２と撮像対象との間に間隙ｄがあるため、開口部３２ｃの周辺に発生する影を考慮して、撮像対象の撮像領域の大きさよりも若干大きめの開口状態で形成されている。

開口部３２ｂは、その記録媒体Ｐ側の面に開口部３２ｂの周囲に沿って所定幅の凹部３２ｄが形成されている。該凹部３２ｄに基準チャート（基準チャート部）ＫＣが着脱可能にセットされている。枠体３２の開口部３２ｂの凹部３２ｄには、基準チャートＫＣの記録媒体Ｐ側の面を覆って、基準チャートＫＣを該凹部３２ｄに保持させる保持板３２ｅが、嵌め込み、ネジ止め等の方法で着脱可能に取り付けられている。開口部３２ｂは、基準チャートＫＣと保持板３２ｅによって塞がれた状態となっている。保持板３２ｅは、その記録媒体Ｐ側の面が、滑らかな平坦面となっている。

基準チャートＫＣは、上記基準シートＫＳの基準色パッチＫＰおよび色調整処理における撮像対象である測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰの撮像測色値との比較対象として、撮像ユニット３０により基準色パッチＫＰや測色調整色パッチＣＰとともに撮影される。すなわち、撮像ユニット３０は、枠体３２の底面部３２ａに設けられた開口部３２ｃを通して枠体３２の外部の基準シートＫＳの基準色パッチＫＰや測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰを撮像するとともに、枠体３２の底面部３２ａの開口部３２ｂ周囲に形成されている凹部３２ｄに装着されている基準チャートＫＣ上の色パッチを、比較対象として撮像する。なお、撮像ユニット３０は、２次元イメージセンサ３５が画素を順次走査して画像を読み取るため、厳密には、基準シートＫＳの基準色パッチＫＰや測色調整シートＣＳの測色調整パッチＣＰと基準チャートＫＣを同時には読み取らないが、１フレーム内に基準色パッチＫＰや測色調整パッチＣＰと基準チャートＫＣの画像を取得することができる。以下、１フレームの撮像を、適宜、同時に撮像等と表現する。

この基準チャートＫＣは、その枠体３２内部側の面（上面）に、図８に示すように、後述する基準シートＫＳと同様に、測色用の複数の基準色パッチ列Ｐａ〜Ｐｄ、ドット径計測用パターン列Ｐｅ、距離計測用ラインｌｋおよびチャート位置特定用マーカｍｋが形成されている。

測色用の基準色パッチ列Ｐａ〜Ｐｄは、ＹＭＣの１次色の色パッチを階調順に配列したパッチ列Ｐａと、ＲＧＢの２次色の色パッチを階調順に配列したパッチ列Ｐａと、グレースケールのパッチを階調順に配列したパッチ列（無彩色の階調パターン）Ｐｃと、３次色のパッチを配列したパッチ列Ｐｄと、がある。ドット径計測用パターン列Ｐｅは、大きさが異なる円形パターンを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る。

距離計測用ラインｌｋは、測色用の基準色パッチ列Ｐａ〜Ｐｄやドット径計測用パターン列Ｐｅを囲む矩形の枠線として形成されている。チャート位置特定用マーカｍｋは、距離計測用ラインｌｋ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である。

後述する測色制御部１０６（図１０および図１１参照）は、撮像ユニット３０から取得した基準チャートＫＣの画像データから距離計測用ラインｌｋとその四隅のチャート位置特定用マーカｍｋを特定することで、基準チャートＫＣの位置および各パターンの位置を特定する。

測色用の基準色パッチ列Ｐａ〜Ｐｄを構成する各パッチは、後述する基準チャートＫＣの基準パッチＫＰと同様に、分光器ＢＳを用いて、標準色空間であるＬａｂ色空間における表色値（Ｌａｂ値）が予め計測されており、後述する測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰを測色する際の基準値となる。

なお、基準チャートＫＣに配置されている測色用の基準色パッチ列Ｐａ〜Ｐｄの構成は、図８に示す配置例に限定されるものではなく、任意のパッチ列を用いることができる。例えば、可能な限り色範囲を広く特定することのできるパッチを用いてもよいし、また、ＹＭＣＫの１次色のパッチ列Ｐａや、グレースケールのパッチ列Ｐｃは、画像形成装置１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、基準チャートＫＣのＲＧＢの２次色のパッチ列Ｐａは、画像形成装置１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、ＪａｐａｎＣｏｌｏｒ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）の形状の基準色パッチ列Ｐａ〜Ｐｄを有する基準チャートＫＣを用いているが、基準チャートＫＣは、必ずしもこのような基準色パッチ列Ｐａ〜Ｐｄを有する形態でなくてもよい。基準チャートＫＣ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。

この基準チャートＫＣは、枠体３２の底面部３２ａに形成されている開口部３２ｂの記録媒体Ｐ側の面の外周に形成されている凹部３２ｄに配設されている。このため、記録媒体Ｐ等の撮像対象と同様の焦点距離で、イメージセンサ部３４の２次元イメージセンサ３５によって基準チャートＫＣを撮像することができる。また、基準チャートＫＣは、枠体３２の底面部３２ａに形成されている開口部３２ｂの記録媒体Ｐ側の面の外周に形成されている凹部３２ｄに、着脱可能にセットされて、記録媒体Ｐ側の面が、該凹部３２ｄに着脱可能に取り付けられている保持板３２ｅで着脱可能に保持されている。このため、枠体３２内に侵入したゴミ等が基準チャートＫＣ表面に付着しても、保持板３２ｅと基準チャートＫＣを取り外して、基準チャートＫＣを清浄に清掃した後に、再度、取り付けることができ、基準チャートＫＣの測定精度を向上させることができる。

再び、図４から図７に戻って、撮像ユニット３０には、イメージセンサ部３４の中心を通る副走査方向の中心線Ｌｏ上であって、イメージセンサ部３４の中心からそれぞれ副走査方向に所定量だけ等間隔で離れた位置の基板３１に、１対の照明光源３７が配設されている。照明光源３７としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等が用いられている。なお、照明光源３７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３７として用いるようにしてもよい。有機ＥＬを照明光源３７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。

この照明光源３７は、中心線Ｌｏ上に配設されている。この中心線Ｌｏに対応する位置であって、イメージセンサ部３４と底面部３２ａとの間の所定位置には、図７に示すように、拡散板（正反射防止部材）４０が配設されている。拡散板４０は、その長手方向（中心線Ｌｏの方向）の両端部が枠体３２の側面に接着、係合、ネジ止め等の方法で取り付けられることで配設されている。拡散板４０は、照明光源３７のイメージセンサ部３４に対する正反射領域ＳＡよりも広い幅を有しているとともに、その照明光源３７側に、図９に示すような複数の拡散面４０ａが形成されている。拡散面４０ａは、中央位置（イメージセンサ部３５の真下位置）から主走査方向に対象に形成されている。拡散面４０ａは、図７に破線矢印で示すように、照明光源３７からの入射光を、イメージセンサ部３４とは異なる方向拡散させる傾斜板となっている。この拡散面４０ａは、照明光源３７からイメージセンサ部３５への正反射光の入力を防止することができる形状であればよく、上記形状に限るものではない。また、拡散面４０ａは、その表面が黒色等の光を吸収する光吸収処理や細かい繊維状として光を乱反射させる乱反射処理等が施されていてもよい。

拡散板４０は、照明光源３７からの入射光がイメージセンサ部３４の２次元イメージセンサ３５に直接入射すること、すなわち、照明光源３７の正反射光が２次元イメージセンサ３５に入射することを防止することができる。したがって、拡散板４０を設けることで、イメージセンサ部３４の撮像する基準色パッチＫＰ、測色調整色パッチＣＰおよび基準チャートＫＣの画像に照明光源３７の正反射光による不良画像が含まれることを防止して、高精度に測色することができる。

さらに、撮像ユニット３０は、撮像領域の開口部３２ｃと基準チャートＫＣの配置条件が、レンズ３６の中心と照明光源３７を結ぶ中心線Ｌｏに対して、略対称に配置されている。このため、２次元イメージセンサ３５の撮像条件を線対称で同一にすることができ、基準チャートＫＣを用いた２次元イメージセンサ３５の色調整処理や測色処理の精度を向上させることができる。

また、撮像ユニット３０は、開口部３２ｃを通して記録媒体Ｐの撮像面に照明する照明光と、基準チャートＫＣを照明する照明光とは、同一の照明光源３７からの照明光であり、同じ照明条件で基準チャートＫＣと記録媒体Ｐの撮像面を同時に撮像することができる。すなわち、被写体を照明する照明光源３７は、必ず基準チャートＫＣを照明しているため、基準チャートＫＣと記録媒体Ｐ上の被写体を、略同じ照明条件で照明することができ、略同じ照明条件で基準チャートＫＣと被写体を撮像することができる。

本実施形態の画像形成装置１は、図１０に示すようにブロック構成されている。画像形成装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、主走査ドライバ１０４、記録ヘッドドライバ１０５、測色制御部１０６、紙搬送部１０７および副走査ドライバ１０８等を備えているとともに、上述のようにキャリッジ６に搭載されている記録ヘッド２０、エンコーダセンサ２１および撮像ユニット３０等を備えている。

ＲＯＭ１０２は、画像形成装置１としての基本プログラムおよび色調整処理プログラム等のプログラムおよび必要なシステムデータ等を記憶する。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２内のプログラムに基づいて、ＲＡＭ１０３をワークメモリとして利用しつつ、画像形成装置１の各部を制御して、画像形成装置１としての基本処理を実行する。また、ＣＰＵ１０１は、測色制御部１０６での測色処理で求められた測色値に基づいて、画像形成時における色調整処理を実行する。

ＣＰＵ１０１は、キャリッジ６および紙搬送部１０７の制御においては、エンコーダセンサ２１からのエンコーダ値に基づいて主走査ドライバ１０４の駆動を制御して、キャリッジ６の主走査方向の移動を制御する。また、ＣＰＵ１０１は、副走査ドライバ１０８を介して、図示しない副走査モータや搬送ローラ等の紙搬送部１０７の駆動を制御する。さらに、ＣＰＵ１０１は、記録ヘッドドライバ１０５を介して、記録ヘッド２０によるインクの吐出タイミングおよびインク吐出量を制御する。また、ＣＰＵ１０１は、測色制御部１０６を介して、撮像ユニット３０の照明光源３７の点灯駆動を制御する。

撮像ユニット３０は、上述したように、画像を記録出力する際の画像データの色を、ユーザの意図する色に正確に再現する色調整用の測色値を生成するために、後述するように、測色時に記録媒体Ｐに記録ヘッド２０によって形成された測色調整パッチＣＰを撮像して、撮像したＲＧＢ値を測色制御部１０６に出力する。なお、本実施形態では、測色制御部１０６を撮像ユニット３０とは別個の構成としているが、測色制御部１０６を撮像ユニット３０と一体の構成としてもよい。例えば、撮像ユニット３０の基板３１に、測色制御部１０６として機能する制御回路を実装するようにしてもよい。

撮像ユニット３０および測色制御部１０６は、図１１に示すようにブロック構成されている。撮像ユニット３０は、上記照明光源３７、イメージセンサ部３４を備えているとともに、画像処理部１１０およびインターフェイス部１１１等を備えている。画像処理部１１０は、Ａ／Ｄ変換部１１２、シェーディング補正部１１３、ホワイトバランス補正部１１４、γ補正部１１５および画像フォーマット変換部１１６を備えている。なお、本実施形態では、画像処理部１１０をイメージセンサ部３４とは別個の構成としているが、イメージセンサ部３４の２次元イメージセンサ３５に画像処理部１１０の機能を持たせるようにしてもよい。

撮像ユニット３０は、イメージセンサ部３４が被写体と基準チャートＫＣを同時に撮像したアナログのＲＧＢ画像データを画像処理部１１０に出力する。画像処理部１１０は、イメージセンサ部３４から送られてくるアナログのＲＧＢ画像データに対して必要な画像処理を施して測色制御部１０６に出力する。

画像処理部１１０のＡ／Ｄ変換部１１２は、イメージセンサ部３４から入力されるアナログのＲＧＢ画像データをデジタル変換してシェーディング補正部１１３に出力する。

シェーディング補正部１１３は、Ａ／Ｄ変換部１１２から入力されるＲＧＢ画像データに対して、イメージセンサ部３４の撮像範囲に対する照明光源３７からの照明光の照度ムラに起因する画像データの誤差の補正を行って、ホワイトバランス補正部１１４に出力する。

ホワイトバランス補正部１１４は、シェーディング補正後のＲＧＢ画像データに対してホワイトバランスを補正して、γ補正部１１５に出力する。

γ補正部１１５は、ホワイトバランス補正部１１４から入力される画像データに対して、イメージセンサ部３４の感度のリニアリティを補償するように補正して、画像フォーマット変換部１１６に出力する。

画像フォーマット変換部１１６は、γ補正後の画像データを任意のフォーマットに変換して、インターフェイス部１１１を介して測色制御部１０６に出力する。

インターフェイス部１１１は、測色制御部１０６から送られた各種設定信号、タイミング信号および光源駆動信号を撮像ユニット３０が取得し、また、撮像ユニット３０から測色制御部１０６へ画像データを送るためのインターフェイスである。

測色制御部１０６は、フレームメモリ１２１、タイミング信号発生部１２２、光源駆動制御部１２３、演算部１２４および不揮発性メモリ１２５を備えている。演算部１２４は、測色値算出部１２６を備えている。

フレームメモリ１２１は、撮像ユニット３０から送られてきた画像データを一時的に記憶するメモリであり、保管した画像データを演算部１２４に出力する。

不揮発性メモリ１２５は、図１２に示すように、分光器ＢＳによって読み取られた、基準シートＫＳに配列形成されている複数の基準色パッチＫＰの測色結果の測色値であるＬａｂ値とＸＹＺ値のうち、少なくともいずれか（図１２では、Ｌａｂ値とＸＹＺ値の双方）を、基準測色値として格納している。基準測色値は、不揮発性メモリ１２５のメモリテーブルＴｂ１にパッチ番号に対応して格納されている。

さらに、画像形成装置１は、メモリテーブルＴｂ１に基準測色値が不揮発性メモリ１２５に格納されている状態で、かつ、画像形成装置１の初期状態において、上記基準シートＫＳをプラテン１４上にセットして、キャリッジ６の移動を制御し、該基準シートＫＳの分光器ＢＳで読み取ったのと同じ基準パッチＫＰを撮像ユニット３０によって読み取った撮像基準ＲＧＢ値を、不揮発性メモリ１２５のメモリテーブルＴｂ１に、パッチ番号に対応させて、すなわち、基準測色値に対応させて格納する。また、画像形成装置１は、撮像ユニット３０の基準チャートＫＣの各パッチを撮像してＲＧＢ値を取得して、該基準チャートＫＣの各パッチのＲＧＢ値を初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄとして、演算部１２４の制御下で不揮発性メモリ１２５のメモリテーブルＴｂ１に格納している。

画像形成装置１は、基準測色値と撮像基準ＲＧＢ値および初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄを不揮発性メモリ１２５に格納すると、測色値算出部１２６が、不揮発性メモリ１２５に格納されている基準測色値のＸＹＺ値と撮像基準ＲＧＢ値の対、すなわち、同じパッチ番号のＸＹＺ値と撮像基準ＲＧＢ値の対に対して、相互に変換する基準値線形変換マトリックスを算出して、算出した基準値線形変換マトリックスを不揮発性メモリ１２５に格納する。

画像形成装置１においては、上記処理を画像形成装置１の初期状態で実行して、実行結果である基準測色値と撮像基準ＲＧＢ値および初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄを不揮発性メモリ１２５のメモリテーブルＴｂ１に登録した後、基準値線形変換マトリックスを算出して、不揮発性メモリ１２５に格納する。

さらに、本実施形態の画像形成装置１は、後述するように、色調整処理時に、経時変化等している記録ヘッド２０によって記録媒体Ｐに形成された被写体としての測色調整色パッチＣＰと枠体３２の内部に配置された基準チャートＫＣとをイメージセンサ部３４で同時に撮像して、測色調整色パッチＣＰおよび基準チャートＫＣを含む画像データを測色制御部１０６に出力する。測色制御部１０６は、撮像ユニット３０から取得した測色調整色パッチＣＰのＲＧＢ値を、基準シートＫＳの基準色パッチ（以下、初期基準色パッチという。）を撮像部３０で読み取ったときに同時に読み取って記憶した基準チャートＫＣのパッチＰａ〜Ｐｅの初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄと、色調整処理時に調整色パッチＣＰと同時に撮像した基準チャートＫＣのパッチＰａ〜ＰｅのＲＧＢ値（以下、測色時基準ＲＧＢ値という。）とに基づいて変換した後に、測色調整パッチＣＰの測色値を求める測色処理を行なう。

すなわち、演算部１２４は、測色制御部１０６の動作を制御するとともに、測色値算出部１２６が、測色処理を実行して、測色処理の処理結果である測色値をＣＰＵ１０１に出力する。ＣＰＵ１０１は、該測色値を用いて画像データを色調整処理して、色調整処理した画像データに基づいて記録ヘッド２０を制御することで、色再現性を向上させた状態で画像形成する。

本実施形態の画像形成装置１は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory ）、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory ）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc Rewritable ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＭＯ（Magneto-Optical Disc）等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている本実施形態の測色方法を実行する測色プログラムを読み込んでＲＯＭ１０２または不揮発性メモリ１２５等に導入することで、後述する色再現性を安価にかつ安定して実現する測色方法を実行する測色装置を備えた画像形成装置１として構築されている。この測色プログラムは、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）等のレガシープログラミング言語やオブジェクト指向ブログラミング言語等で記述されたコンピュータ実行可能なプログラムであり、上記記録媒体に格納して頒布することができる。

次に、本実施形態の作用を説明する。本実施形態の画像形成装置１は、色再現性を安価にかつ安定して実現する測色方法を実行する。

本実施形態の画像形成装置１は、図１２に示したように、分光器ＢＳによって読み取られた、基準シートＫＳに配列形成されている複数の基準色パッチの測色結果としての測色値であるＬａｂ値とＸＹＺ値のうち、少なくともいずれかを、不揮発性メモリ１２５のメモリテーブルＴｂ１にパッチ番号に対応して基準測色値として格納している。

また、画像形成装置１は、基準測色値が不揮発性メモリ１２５のメモリテーブルＴｂ１に格納されている状態で、かつ、画像形成装置１が製造またはオバーフォール等によって初期状態であるときに、上記基準シートＫＳをプラテン１４上にセットして、キャリッジ６の移動を制御して、該基準シートＫＳの分光器ＢＳで読み取ったのと同じ基準パッチを撮像ユニット３０によって撮像するとともに、同時に、図１３に示すように、枠体３２の内部に配置された基準チャートＫＣの各パッチ（初期基準色パッチ）を撮像する。

基準シートＫＳの基準パッチと基準チャートＫＣの各パッチが撮像ユニット３０によって撮像されると、基準シートＫＳの基準パッチを撮像した画像データを画像処理部１１０で処理したＲＧＢ値である撮像基準ＲＧＢ値、すなわち、デバイスに依存するデバイス依存信号が、測色制御部１０６の演算部１２４によって、図１２に示したように、不揮発性メモリ１２５のメモリテーブルＴｂ１に、パッチ番号に対応させて、すなわち、基準測色値に対応させて格納される。また、基準チャートＫＣの初期基準色パッチを撮像した画像データを画像処理部１１０で処理したＲＧＢ値である初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄが、測色制御部１０６の演算部１２４によって、図１４（ａ）に示すように、不揮発性メモリ１２５に格納される。

なお、演算部１２４は、撮像ユニット３０が読み取った基準チャートＫＣの初期基準色バッチの画像データのうち、所定領域、例えば、図１３に破線で示す領域（測色対象領域）毎に平均値を算出して、初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄとしている。このように測色対象領域の多数の画素を平均化して初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄを算出すると、ノイズの影響を低減させることができるとともに、ｂｉｔ分解能を向上させることができる。また、図１４（ｂ）は、初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄをプロットした散布図であり、図１４（ａ）は、初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄをＬａｂ値に変換した基準Ｌａｂ値ＬｄａｄｂｄおよびＸＹＺ値に変換した基準ＸＹＺ値ｘｄｙｄｚｄも不揮発性メモリ１２５に登録されている状態を示している。

基準測色値と撮像基準ＲＧＢ値および初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄが不揮発性メモリ１２５に格納されると、演算部１２４の測色値算出部１２６が、不揮発性メモリ１２５に格納されている基準測色値のＸＹＺ値と撮像基準ＲＧＢ値の対、すなわち、同じパッチ番号のＸＹＺ値と撮像基準ＲＧＢ値の対に対して、相互に変換する基準値線形変換マトリックスを算出して、算出した基準値線形変換マトリックスを不揮発性メモリ１２５に格納する。

この状態で、ＣＰＵ１０１が、外部から入力される画像データや印刷設定等に基づいて、キャリッジ６の主走査移動制御、紙搬送部４８による記録媒体Ｐの搬送制御および記録ヘッド２０の駆動制御を行って、記録媒体Ｐを間欠的に搬送させつつ、記録ヘッド２０の各記録ヘッド２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋからのインク吐出を制御して、画像を記録媒体Ｐに記録出力する。

このとき、記録ヘッド２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋからのインクの吐出量が、機器固有の特性や経時変化等によって変化することがある。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１は、所定の色調整処理タイミングで、測色値を求めて該測色値に基づいて色調整を行なう色調整処理を実行する。

すなわち、画像形成装置１は、色調整処理タイミングになると、複数の色パッチ（測色調整色パッチ）ＣＰを、図１５に示すように、記録ヘッド２０によって記録媒体Ｐに形成して測色調整シートＣＳとして記録出力する。この測色調整シートＣＳは、複数の測色調整用の色パッチである測色調整色パッチＣＰが、記録ヘッド２０によって形成出力されたものである。測色調整シートＣＳは、画像形成装置１の色調整処理タイミングにおける出力特性、特に、記録ヘッド２０の出力特性を反映した測色調整色パッチＣＰが形成されている。なお、測色調整色パッチＣＰの色パッチデータは、予め不揮発性メモリ１２５等に格納されている。

そして、画像形成装置１は、後述するように、この測色調整シートＣＳの複数の測色調整色パッチＣＰを撮像したＲＧＢ値を測色対象ＲＧＢ値（測色用ＲＧＢ値）として、この測色対象ＲＧＢ値を初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄに変換する。そして、画像形成装置１は、不揮発性メモリ１２５のメモリテーブルＴｂ１に登録されている基準測色値のうち、該初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄを変換した測色値に対して距離的に近い基準測色値（近傍基準測色値）を選択する。そして、画像形成装置１は、選択した近傍基準測色値に対応する撮像基準ＲＧＢ値を近傍基準測色値に変換する選択ＲＧＢ値線形変換マトリックスを求め、この選択ＲＧＢ値線形変換マトリックスを用いて測色対象ＲＧＢ値を変換し、測色値を求める。そして、画像形成装置１は、該測色値に基づいて色変換を行った後の画像データに基づいて、記録ヘッド２０によって画像を出力する。これにより、画像形成装置１による形成画像の色再現性を向上させる。

画像形成装置１は、図１５に示すように、測色調整シートＣＳがプラテン１４上にセットされた状態、または、測色調整シートＣＳを記録した段階で排紙することなくプラテン１４上に保持された状態で、このプラテン１４上の測色調整シートＣＳの複数の測色調整色パッチＣＰを、キャリッジ６の移動を制御して撮像ユニット３０によって撮像すると同時に、撮像ユニット３０によって基準チャートＫＣのパッチを撮像する。測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰと基準チャートＫＣのパッチが撮像ユニット３０によって同時に撮像されると、撮像ユニット３０の画像処理部１１０で、測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰの画像データと基準チャートＫＣのパッチの画像データに対して、必要な画像処理が行なわれた後、測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰの画像データ（ＲＧＢ値）が測色対象ＲＧＢ値、すなわち、デバイスに依存するデバイス依存信号として、測色制御部１０６に送られる。また、基準チャートＫＣのパッチの画像データ（ＲＧＢ値）が、測色時基準ＲＧＢ値ＲｄｓＧｄｓＢｄｓとして、測色制御部１０６に送られる。測色制御部１０６は、測色対象ＲＧＢ値を、図１５に示すように、フレームメモリ１２１に一時保管する（ステップＳ１１）。

測色制御部１０６は、演算部１２４の測色値算出部１２６が、フレームメモリ１２１に保管された測色対象ＲＧＢ値を、後述する基準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に変換する（ステップＳ１２、Ｓ１３）。

測色制御部１０６の演算部１２４は、変換した初期化測色対象ＲＧＢ値ＲｓＧｓＢｓを、測色対象ＲＧＢ値として（ステップＳ１４）、後述する基本測色処理を実行して、Ｌａｂ測色値を取得する（ステップＳ１５）。

そして、本実施形態の画像形成装置１では、演算部１２４の測色値算出部１２６が、上記基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを、図１６および図１７に示すようにして求める。

すなわち、演算部１２４の測色値算出部１２６は、図１６に示すように、初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄと測色時基準ＲＧＢ値ＲｄｓＧｄｓＢｄｓを、不揮発性メモリ１２５から読み出す。初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄは、初期時に撮像ユニット３０が基準シートＫＳの基準色パッチＫＰを撮像したときに同時に基準チャートＫＣのパッチを撮像することで得られ、不揮発性メモリ１２５に格納されている。測色時基準ＲＧＢ値ＲｄｓＧｄｓＢｄｓは、測色時に撮像ユニット３０が測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰを撮像したときに同時に基準チャートＫＣのパッチを撮像することで得られ、不揮発性メモリ１２５に格納されている。演算部１２４の測色値算出部１２６は、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、求めた基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを不揮発性メモリ１２５に格納する。

すなわち、図１７において、図１７（ａ）に白抜き点で示さ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１７（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の値から変動している。これらのｒｇｂ空間上での変動方向は、図１７（ｂ）に矢印で示すように、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ＫＣのパッチを撮像してもＲＧＢ値が変動する原因としては、照明光源３７の経時変化、２次元イメージセンサ３５の経時変化等がある。

このように、同じ基準チャートＫＣのパッチを撮像したときに変動している状態で、測色調整シートＣＳの測色調整パッチＣＰを撮像したときの測色対象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おそれがある。

そこで、測色値算出部１２６は、初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄと、測色時基準ＲＧＢ値ＲｄｓＧｄｓＢｄｓとの間で最小２乗法等の推定法を用いて、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る。そして、測色値演算部１２６は、この基準ＲＧＢ間線形変換マトリックスを用いて、撮像ユニット３０が測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰを撮像することで得られ、不揮発性メモリ１２５に格納されている測色対象ＲＧＢ値を、初期化測色対象ＲＧＢ値ＲｓＧｓＢｓに変換する。そして、測色値演算部１２６は、変換した初期化測色対象ＲＧＢ値ＲｓＧｓＢｓを、測色対象ＲＧＢ値として、後述する基本測色処理を実行して、Ｌａｂ測色値を取得する。

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い。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。

そして、上記撮像ユニット３０は、被写体としての基準シートＫＳの基準色パッチＫＰと測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰを、底面部３２ａに形成されている開口部３２ｃを通して撮像する際に、同時に、枠体３２の底面部３２ａの開口部３２ｃに配置されている基準シートＫＳのパッチを撮像する。これにより、撮像ユニット３０は、常に、同じ位置関係で、基準シートＫＳのパッチを被写体としての基準シートＫＳの基準色パッチＫＰと測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰを撮像することができ、安定した状態で撮像することができる。

さらに、撮像ユニット３０には、枠体３２内であって、照明光源３７のイメージセンサ部３５に対する正反射光領域ＳＡに、拡散板４０が配設されている。拡散板４０は、図７に破線で示したように、照明光源３７からの入射光をイメージセンサ部３５以外の方向に反射させる。

したがって、イメージセンサ部３４の撮像する基準色パッチＫＰ、測色調整色パッチＣＰおよび基準チャートＫＣの画像に照明光源３７の正反射光による不良画像が含まれることを防止することができ、高精度に測色することができる。

また、開口部３２ｃを通して記録媒体Ｐの撮像面に照射する照明光と、基準チャートＫＣを照射する照明光とは、同一の照明光源３７からの照明光である。このため、撮像ユニット３０は、同じ照明条件で基準チャートＫＣと記録媒体Ｐの撮像面を同時に撮像することができる。また、照明光源３７は、基準チャートＫＣと記録媒体Ｐの略中間位置である中心線Ｌｏ上に配置され、かつ、レンズ３６に対して中心線Ｌｏ上において対象に２個配置されているため、基準チャートＫＣと記録媒体Ｐの撮像領域を略同一条件で、均一に照明することができる。

さらに、撮像ユニット３０では、撮像領域の開口部３２ｃと基準チャートＫＣの配置条件が、レンズ３６の中心と照明光源３７を結ぶ中心線Ｌｏに対して、略対称に配置されている。このため、撮像ユニット３０は、２次元イメージセンサ３５の撮像条件を線対称で同一にすることができ、基準チャートＫＣを用いた２次元イメージセンサ３５の色調整処理や測色処理の精度を向上させることができる。

そして、測色値算出部１２６は、上述のようにして初期測色対象ＲＧＢ値ＲｓＧｓＢｓを求めて、測色対象ＲＧＢ値とすると、図１８および図１９に示すように、不揮発性メモリ１２５のメモリテーブルＴｂ１に登録されている基準測色値のうち、該測色対象ＲＧＢ値に変換した測色値に対して距離的に近い近傍の基準測色値（近傍基準測色値）を選択する。そして、測色値算出部１２６は、測色対象ＲＧＢ値を、選択した近傍基準測色値に変換する測色値を求める基本測色処理を実行する。画像形成装置１は、該測色値に基づいて色変換を行った後の画像データに基づいて、記録ヘッド２０によって画像を出力する。これにより、画像形成装置１による形成画像の色再現性を向上させる。

すなわち、図１８に示すように、測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰが撮像ユニット３０により撮像され、上述のように測色対象ＲＧＢ値が不揮発性メモリ１２５に格納されると（ステップＳ２１）、測色値算出部１２６は、上記基準値線形変換マトリックスを用いて（ステップＳ２２）、測色対象ＲＧＢ値を第１ＸＹＺ値に変換して（ステップＳ２３）、不揮発性メモリ１２５に格納する（ステップＳ２４）。例えば、図１８では、測色値算出部１２６は、測色対象ＲＧＢ値（３、２００、５）を、（２０、８０、１０）の第１ＸＹＺ値（第１測色値）に変換して、不揮発性メモリ１２５に格納している。

次に、測色値算出部１２６は、不揮発性メモリ１２５のメモリテーブルＴｂ１を参照して、または、既知の変換式を用いて、第１ＸＹＺ値を第１Ｌａｂ値（第１測色値）に変換して（ステップＳ２５）、不揮発性メモリ１２５に格納する（ステップＳ２６）。例えば、図１８では、測色値算出部１２６は、第１ＸＹＺ値（２０、８０、１０）を、撮像測色値である第１Ｌａｂ値（７５、−６０、８）に変換している。

次に、測色値算出部１２６は、図１８にＬａｂ空間で示すように、不揮発性メモリ１２５に格納されているメモリテーブルＴｂ１の複数色の色パッチの基準測色値（Ｌａｂ値）を検索して、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）を持つ所定数の色パッチ（近傍色パッチ）の組みを選択する（ステップＳ２７）。例えば、図１８のＬａｂ空間の図では、６０個の色パッチを選択してＬａｂ空間上にプロットしている図が示されている。選択する色パッチの個数（所定数）は６０に限られるものではない。距離の近いパッチを選択する方法としては、例えば、第１Ｌａｂ値と、複数の色パッチの基準測色値（Ｌａｂ値）における全点との距離を算出し、第１測色値である第１Ｌａｂ値に対して距離の近い色パッチの基準Ｌａｂ値（図１８では、ハッチングの施されている基準Ｌａｂ値）を選択する方法等を適用できる。

次に、測色値算出部１２６は、図１９に示すように、メモリテーブルＴｂ１を参照して、選択組の第１Ｌａｂ値と対になっている撮像基準ＲＧＢ値、すなわち、選択組の第１Ｌａｂと同じパッチ番号の撮像基準ＲＧＢ値（選択ＲＧＢ値）と基準ＸＹＺ値の組み合わせを選択する（ステップＳ２８）。そして、測色値算出部１２６は、選択した組み合わせ（選択組）の撮像基準ＲＧＢと基準ＸＹＺの組同士で変換するための選択ＲＧＢ値線形変換マトリックスを、最小二乗法を用いて求めて、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１２５に格納する（ステップＳ２９）。

次に、測色値算出部１２６は、上記のように求めた選択ＲＧＢ値線形変換マトリックスを用いて、測色対象ＲＧＢ値から、第２測色値である第２ＸＹＺ値を求める（ステップＳ３０）。そして、測色値算出部１２６は、第２ＸＹＺ値を既知の変換式を用いて第２Ｌａｂ値に変換して（ステップＳ３１）、最終的な測色値として取得する（ステップＳ３２）。

画像形成装置１は、測色値算出部１２６が求めた測色値を用いて色変換を行った画像データに基づいて画像調整し、画像調整した画像データに基づいて記録ヘッド２０を駆動させて画像形成する。

すなわち、本実施形態の画像形成装置１は、色調整処理タイミングにおける記録ヘッド２０の出力特性を反映している測色調整シートＣＳの複数の測色調整色パッチＣＰを撮像して取得したときの測色対象ＲＧＢ値から、基準値線形変換マトリックスを用いて初期状態で基準シートＫＳを撮像したときの第１Ｌａｂ値を求める。そして、画像形成装置１は、メモリテーブルＴｂ１に登録されている複数色のパッチの基準Ｌａｂ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Ｌａｂ値とのパッチの組みを選択して、選択した基準Ｌａｂ値に対応する測色対象ＲＧＢ値を、選択ＲＧＢ値線形変換マトリックスを用いてＬａｂ値に変換することで、Ｌａｂ測色値を求めている。そして、画像形成装置１は、この求めた測色値を用いて色変換を行った画像データに基づいて画像調整し、画像調整した画像データに基づいて記録ヘッド２０を駆動させて画像形成する。

また、本実施形態の画像形成装置１が備える撮像ユニット３０は、被写体を含む所定の領域を撮像するイメージセンサ部（センサ部）３４と、イメージセンサ部３４の撮像領域である所定の領域に配置され、被写体とともにイメージセンサ部３４により撮像される基準チャート（基準チャート部）ＫＣと、被写体および基準チャートＫＣを照明する照明光源３７と、照明光源３７から出射され、イメージセンサ部３４に入射する光が正反射光となることを防止する拡散板（正反射防止部材）４０と、を備えている。より具体的には、撮像ユニット３０は、被写体と対向する対向面に、該被写体を撮像するための開口部３２ｃと該開口部３２ｃを通して撮像される被写体と同時に撮像されて所定の色基準を提供する基準チャートＫＣとが設けられている所定の箱形状の枠体３２と、被写体および基準チャートＫＣを略同じ照明条件で照明する照明光源３７と、開口部３２ｃに対向する被写体からの反射光と基準チャートＫＣからの反射光を受光して該被写体と該基準チャートＫＣとを撮像するイメージセンサ部（センサ手段）３４と、照明光源３７からの照明光のうちイメージセンサ部３４へ入射される反射光が正反射光となる正反射領域ＳＡに配設され、該反射光がイメージセンサ部３４に対して正反射光となることを防止する拡散板（正反射防止部材）４０と、を備えている。

したがって、枠体３２内に取り付けられた照明光源３７からの正反射光が該枠体３２外の被写体および該枠体３２内の基準チャートＫＣの画像と重なってイメージセンサ部３４に入射されることを拡散板４０によって防止することができ、被写体と色基準チャートＫＣを常に安定した位置関係で撮像することができる。

また、本実施形態の画像形成装置１が備える撮像ユニット３０では、枠体３２の底面部３２ａに、開口部３２ｃと基準チャートＫＣとが所定方向（主走査方向）に並んで設けられており、照明光源３７が、開口部３２ｃを通した被写体の撮像領域と基準チャートＫＣの撮像領域との中間領域の上方の位置に配設されて、拡散板４０が、該中間領域であって底面部３２ａから照明光源３７までの間のいずれかの位置に配設されている。

したがって、簡単な構成で確実に正反射光がイメージセンサ部３４に入射されることを防止することができ、安価かつ高精度に、被写体と色基準チャートＫＣを常に安定した位置関係で撮像することができる。

さらに、撮像ユニット３０の拡散板４０は、照明光源３７からの入射光をイメージセンサ部３４以外の方向に反射または／および吸収する表面処理が行われている。

したがって、簡単かつ安価な構成で、照明光源３７からの正反射光が該枠体３２外の被写体および該枠体３２内の基準チャートＫＣの画像と重なってイメージセンサ部３４に入射されることを防止することができ、被写体と色基準チャートＫＣを安価にかつ常に安定した位置関係で撮像することができる。

なお、上記説明において、撮像ユニット３０の拡散板４０は、枠体３２の側面に取り付けられることで、枠体３２内に配設されているが、拡散板４０の取り付け構造としては、上記構成に限るものではない。例えば、枠体３２内に被写体または基準チャートＫＣからの光路の光路長を変更する光路長変更部材が設けられているときには、該光路長変更部材に拡散板４０を取り付けてもよい。

例えば、図２０〜図２３に示す撮像ユニット５０のように、枠体３２外の被写体を撮像するための開口部３２ｃに光路長変更部材５１が設けられている場合、光路長変更部材５１の上端部に拡散板５２を設けてもよい。ここで、図２０は、撮像ユニット５０の正面断面図、図２１は、図２０の撮像ユニット５０のＡ−Ａ矢視断面図、図２２は、図２０の撮像ユニット５０のＢ−Ｂ矢視断面図である。なお、図２０〜図２３において、図４〜図７の撮像ユニット３０と同様の構成部分には、同一の符号を付与して、その詳細な説明を省略する。

すなわち、撮像ユニット５０では、枠体３２外の被写体を撮像するための開口部３２ｃを覆うように該開口部３２ｃの周囲の底面３２ａ上に、光路長変更部材５１が配設されている。光路長変更部材５１としては、屈折率ｎ（ｎは、任意の値）の透過部材が用いられている。光路長変更部材５１は、図２０に示すように、開口部３２ｃよりも大きい外形形状を有し、枠体３２内に配置されている。そして、屈折率ｎの光路長変更部材５１を光が通過すると、該光は、光路長変更部材５１の屈折率ｎに応じて光路長が延びて、画像が浮き上がった状態で２次元イメージセンサ３５に入射される。この画像の浮上がり量Ｃは、光路長変更部材５１の長さをＬｐとすると、以下に示す式（１）により求めることができる。

Ｃ＝Ｌｐ（１−１／ｎ）・・・（１）
また、基準チャートＫＣ以外の撮像ユニット５０の焦点面の焦点距離Ｌ、すなわち、光路長変更部材５１および開口部３２ｃを通して撮像される記録媒体Ｐの表面までの焦点距離は、次式（２）により求めることができる。

Ｌ＝Ｌｃ＋Ｌｐ（１−１／ｎ）・・・（２）
ここで、Ｌｃは、レンズ３６の撮像対象側の頂部と基準チャートＫＣとの間の距離、ｎは、光路長変更部材５１の屈折率である。

したがって、例えば、光路長変更部材５１の屈折率ｎを１．５とした場合、Ｌ＝Ｌｃ＋Ｌｐ（１−１／１．５）＝Ｌｃ＋Ｌｐ（１／３）となり、光路長変更部材５１の長さＬｐの約１／３だけ光路長を長くすることができる。なお、Ｌｐ＝９［ｍｍ］とすると、Ｌ＝Ｌｃ＋３［ｍｍ］となって、基準チャートＫＣの結像位置と、記録媒体Ｐの撮像面の焦点位置を一致させることができ、基準チャートＫＣと記録媒体Ｐの撮像面を共役関係に設定することができる。

そして、撮像ユニット５０では、この光路長変更部材５１の上端部であって、イメージセンサ部３４の真下の位置に、拡散板５２が取り付けられている。これにより、撮像ユニット５０の構成を簡略化することができるとともに、拡散板５２を枠体３２に取り付ける手間を省くことができる。拡散板５２は、図２１〜図２３に示すように、照明光源３７からの入射光のうちイメージセンサ部３４に対して正反射領域ＳＡ付近にのみ拡散面５２ａが形成されている。この構成により、適切に正反射を防止することができるとともに、拡散板５２を小型軽量化することができる。

また、撮像ユニット５０は、上記撮像ユニット３０の場合と同様に、基準チャートＫＣを照射する照明光と、光路長変更部材５１および開口部３２ｃを通して記録媒体Ｐの撮像面に照射する照明光とは、同一の照明光源３７からの照明光であり、同じ照明条件で基準チャートＫＣと記録媒体Ｐの撮像面を同時に撮像することができる。

さらに、撮像ユニット５０は、撮像領域の開口部３２ｃと基準チャートＫＣの配置条件が、レンズ３６の中心と照明光源３７を結ぶ中心線Ｌｏに対して、略対称に配置されているため、２次元イメージセンサ３５の撮像条件を線対称で同一にすることができ、基準チャートＫＣを用いた２次元イメージセンサ３５の色調整処理や測色処理の精度を向上させることができる。

なお、上記各説明においては、撮像ユニット３０、５０は、底面部３２ａに、中心線Ｌｏを中心として略対称の位置に基準チャートＫＣと被写体を撮像するための開口部３２ｃが配設されている。しかし、基準チャートＫＣと開口部３２ｃとの配置構成は、上記配置構成に限るものではない。例えば、図２４〜図２７に撮像ユニット６０として示すような構成であってもよい。撮像ユニット６０では、基板６１に固定されている枠体６２の底面部（対向面）６２ａの中央部に、所定の大きさの円形の開口部６２ｂと該開口部６２ｂを中心として、その外周部であって記録媒体Ｐ側に所定幅に亘って開口部６２ｂよりも経の大きいドーナツ形状の凹部６２ｃが形成されている。枠体６２は、締結部材６３により上記基板６１に固定されている。撮像ユニット６０は、枠体６２の底面部６２ａの下面が、所定の間隔ｄを有してプラテン１４上の記録媒体Ｐと対向する状態で、キャリッジ６に取り付けられている。

底面部６２ａの凹部６２ｃには、図２５に示すように、円盤形状の保持部材（対向面）６４が接着、ネジ固定または勘合等の方法で着脱可能に取り付けられている。保持部材６４の中央部には、所定の大きさの円形の開口部６４ａが形成されている。

なお、枠体６２は、四角の箱形状に限るものではなく、例えば、中央部に開口部６２ｂの形成されている底面部６２ａを有する円筒の箱形状や楕円筒の箱形状等であってもよい。

撮像ユニット６０には、基板６１の枠体６２側の面であってその中央部に、イメージセンサ部６５が配設されている。イメージセンサ部（センサ部）６５は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の２次元イメージセンサ６６とレンズ６７を備えている。

開口部６４ａは、記録媒体Ｐに形成されている撮像対象（被写体）である基準シートＫＳの基準色パッチＫＰおよび測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰを撮像するのに用いられる。開口部６４ａは、少なくとも、撮像対象の画像（パッチ画像）を全て撮像可能な大きさであればよいが、枠体３２と撮像対象との間に間隙ｄがあるため、開口部６４ａの周辺に発生する影を考慮して、撮像対象の撮像領域の大きさよりも若干大きめの開口状態で形成されている。したがって、開口部６４ａは、イメージセンサ部３４と相対向する位置、すなわち、イメージセンサ部３４の光軸上に、その中心が位置している。

保持部材６４上であって、開口部６２ｂ内に位置する部分には、図２６に示すように、所定幅に亘ってドーナツ形状（環状）に、基準チャート（基準チャート部）ＫＣが着脱可能に装着されている。

基準チャートＫＣは、基準シートＫＳの基準色パッチＫＰおよび色調整処理における撮像対象である測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰの撮像測色値との比較対象として、イメージセンサ部６５により基準色パッチＫＰや測色調整色パッチＣＰと同時に撮影される。すなわち、イメージセンサ部６５は、枠体６２の底面部６２ａの凹部６２ｃに嵌め込まれている保持部材６４に形成されている開口部６４ａを通して枠体６２の外部に位置する基準シートＫＳの基準色パッチＫＰや測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰの撮像とともに、枠体６２の底面部６２ａに取り付けられている保持部材６４の開口部６４ａの外周上面に装着されている基準チャートＫＣ上の色パッチを、比較対象として撮像する。

この基準チャートＫＣは、枠体６２内部側の面（上面）に、図２６に示したように、基準シートＫＳと同様に、測色用の複数の基準色パッチＰａが、ドーナツ形状の開口部６２ｂに沿って、円状に配置された状態で形成されている。

測色用の基準色パッチＰａは、ＹＭＣの１次色の色パッチと、ＲＧＢの２次色の色パッチと、グレースケールのパッチと、３次色のパッチと、がある。

測色用の基準色パッチＰａを構成する各パッチは、基準チャートＫＣの基準パッチＫＰと同様に、分光器ＢＳを用いて、標準色空間であるＬａｂ色空間における表色値（Ｌａｂ値）が予め計測されており、後述する測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰを測色する際の基準値となる。

なお、基準チャートＫＣに配置されている測色用のパッチＰａの構成は、図２６に示す配置例に限定されるものではなく、任意のパッチの配置を用いることができる。例えば、可能な限り色範囲を広く特定することのできるパッチを用いてもよいし、また、ＹＭＣＫの１次色のパッチや、グレースケールのパッチは、画像形成装置１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、基準チャートＫＣのＲＧＢの２次色パッチは、画像形成装置１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、ＪａｐａｎＣｏｌｏｒ等の測色値が定められた基準色票を用いてもよい。また、基準チャートＫＣは、一般的な形状の基準色パッチＰａを有する形態でなくてもよく、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。

この基準チャートＫＣは、枠体６２の底面部６２ａに形成されている開口部６２ｂの外周に形成されているドーナツ状の凹部６２ｃに着脱可能に取り付けられている保持部材６４の上面に着脱可能に装着されている。このため、基準チャートＫＣは、記録媒体Ｐ等の撮像対象と同様の焦点距離で、イメージセンサ部３４の２次元イメージセンサ６６によって撮像することができる。

また、基準チャートＫＣは、上述のように、枠体６２の底面部６２ａに形成されている開口部６２ｂの外周に形成されているドーナツ状の凹部６２ｃに着脱可能に取り付けられている保持部材６４の上面に着脱可能に装着されている。このため、枠体６２内に侵入したゴミ等が基準チャートＫＣ表面に付着しても、保持部材６４とともに基準チャートＫＣを取り外して、基準チャートＫＣを清浄に清掃した後に、再度、取り付けることができ、基準チャートＫＣの測定精度を向上させることができる。

撮像ユニット６０には、四角形状の枠体６２の四隅それぞれの位置の基板３１に、照明光源６８が配設されている。照明光源６８としては、例えば、上記照明光源３７と同様のＬＥＤ等が用いられている。照明光源６８は、基準チャートＫＣおよび開口部６４ａを通して記録媒体Ｐ上の撮像対象に均一に照明光を照射する。照明光源６８は、その配置位置は、上記枠体６２内の四隅の基板６１に限るものではなく、基準チャートＫＣおよび開口部６４ａを通して記録媒体Ｐ上の撮像対象に均一に照明光を照射する位置であれば、適宜の位置でよい。なお、照明光源６８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６８として用いるようにしてもよい。有機ＥＬを照明光源６８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。

そして、基準チャートＫＣの表面上であって、照明光源６８からの入射光がイメージセンサ部６５に対して正反射となる正反射領域ＳＡには、図２６に示すように、それぞれ拡散板７０が配設されている。拡散板（正反射防止部材）７０は、図２７および図２８に実線矢印で示すように、照明光源６８からの入射光が、図２７および図２８に破線矢印で示すイメージセンサ部６５に対する正反射光となることを防止して、イメージセンサ部６５以外の方向に拡散させる。

したがって、照明光源６８の正反射光が該枠体６２外の被写体および該枠体６２内の基準チャートＫＣの画像と重なってイメージセンサ部６５に入射されることを防止することができるとともに、被写体と基準チャートＫＣに均等に照明光を照射することができる。これにより、撮像ユニット６０は、被写体と基準チャートＫＣを高精度にかつ常に安定した位置関係で撮像することができる。

また、撮像ユニット６０では、枠体６２の底面部６２ａに取り付けられている保持部材６４の中央部に形成されている開口部６４ａに、凹レンズ（被写体用光路長変更部材）８０が嵌め込まれている。凹レンズ８０は、開口部６４ａを通した記録媒体Ｐと２次元イメージセンサ６６との光路中に配設されている状態となっている。

凹レンズ８０は、イメージセンサ部６５の光軸上に形成されている開口部６４ａに嵌め込まれている。このため、イメージセンサ部６５の光軸上に凹レンズ８０の中心が位置する。凹レンズ８０としては、記録媒体Ｐの撮像面からイメージセンサ部６５への光路長が、基準チャートＫＣからイメージセンサ部６５への光路長に一致させる曲率の凹レンズが用いられている。

すなわち、撮像ユニット６０では、イメージセンサ部６５から見た場合、保持部材６４上の基準チャートＫＣと開口部６４ａを通した撮像対象（例えば、記録媒体Ｐ上に形成される測色調整パッチＣＰ）との距離が異なる。このため、基準チャートＫＣに焦点距離を合わせて、撮像対象を撮像すると、焦点距離が基準チャートＫＣの距離であるため、撮像対象の位置から外れ、焦点が合わない状態となる。

ところが、本実施形態の撮像ユニット６０は、撮像対象を撮像する開口部６４ａに、凹レンズ８０が嵌め込まれており、凹レンズ８０の曲率に応じて、撮像対象の焦点距離が、撮像対象の位置まで引き伸ばされた状態（光路長が変更された状態）で撮像される。

このように、撮像ユニット６０では、開口部６４ａが、イメージセンサ部（センサ部）６５に相対向する位置の底面部６２ａに嵌め込まれている保持部材６４の中央に形成されている。そして、基準チャートＫＣが、該開口部６４ａを中心とする所定幅の環状（ドーナツ状）の領域に設けられている。また、照明光源６８が、基準チャートＫＣおよび開口部６４ａを通して撮像される被写体へ略同じ照明条件で照明する位置である枠体６２の上部四隅に配設されている。そして、拡散板（正反射防止部材）７０が、複数の照明光源６８による全ての正反射領域ＳＡに配設されている。

したがって、枠体６２内に取り付けられた照明光源６８からの正反射光が該枠体６２外の被写体および該枠体６２内の基準チャートＫＣの画像と重なってイメージセンサ部６５に入射されることを拡散板７０によって防止することができ、被写体と色基準チャートＫＣを常に安定した位置関係で撮像することができる。

なお、上記説明では、凹レンズ８０が、開口部６４ａに埋め込まれている場合について説明したが、凹レンズ８０は、開口部６４ａに埋め込まれている構成に限るものではなく、開口部６４ａを通した撮像対象とイメージセンサ部６５との光路上であれば適宜の位置、例えば、図２９に示すように、開口部６４ａの周囲の保持部材６４上に配置してもよい。ただし、開口部６４ａとイメージセンサ部６５との間の適宜の位置に配置する場合、基準チャートＫＣを撮像する光路の邪魔にならない位置であることが必要であり、また、凹レンズ８０の曲率を、配置位置に合わせたものとする必要がある。

また、撮像ユニット６０では、凹レンズ８０および開口部６４ａを通して記録媒体Ｐの撮像面に照射する照明光と、基準チャートＫＣを照射する照明光とは、同一の照明光源３７からの照明光であり、同じ照明条件で基準チャートＫＣと記録媒体Ｐの撮像面を同時に撮像することができる。

なお、上記説明では、拡散板７０が基準チャートＫＣ上に配設されている場合について説明したが、拡散板は、基準チャートＫＣ上に配設されている構成に限るものではない。

例えば、図３０から図３２に示すように、拡散板（正反射防止部材）７１は、基板６１と底面部６２ａとの間の途中位置に配設されていてもよい。この場合、拡散板７１は、照明光源６８の配設されている枠体６２の四隅の角の枠体６２の壁面からイメージセンサ部６５の真下である枠体６２の中央付近まで延在する拡散板部７１ａと、中央部に形成されて各拡散板部７１ａが連結する円形部７１ｂと、円形部７１ｂの中心に形成されている開口部７１ｃと、を有している。

拡散板部７１ａは、図３１および図３２に示すように、枠体６２への取り付け部から中央の円形部７１ｂに至るまでの全ての上面（照明光源６８側の面）が階段状の拡散面７１ａａとなるように形成されている。拡散板部７１ａは、図３１に破線矢印で示すように、枠体６２の底面部６２ａで反射した正反射光がイメージセンサ部６５に入射するのを防止するために、照明光源６８からの入射光を、図３１に実線矢印で示すように、拡散面７１ａａによってイメージセンサ部６５以外の方向に拡散させる。

拡散板７１は、保持部材６４ａの中央の開口部６４ａおよび凹レンズ８０を通して入射される撮像ユニット６０外の被写体からの反射光を、開口部７１ｃを通過させてイメージセンサ部６５に入射させる。

なお、図３０から図３２では、拡散板７１は、その拡散板部７１ａの照明光源６８側の面が、階段状の拡散面７１ａａとなっているが、階段状の拡散面に限るものではなく、例えば、図３３に示すような円弧状の拡散面７１ａｂを有する拡散板部７１ａであってもよいし、図３４に示すような細かい凹凸加工された拡散面７１ａｃであってもよい。

さらに、上記説明においては、保持部材６４の開口部６４ａを通過する撮像対象とイメージセンサ部６５との光路上に、光路長を変更する光路長変更部材として、凹レンズ８０を配置した場合について説明した。しかし、光路長を変更する光路長変更部材としては、凹レンズ８０に限るものではなく、例えば、図３５に示すように、所定の屈折率を有する透過部材８１を配置してもよい。

この場合、透過部材８１は、例えば、図３５に示すように、保持部材６４の開口部６４ａに嵌め込まれる。透過部材８１は、撮像対象の焦点距離を、透過部材８１がないときの焦点距離から引き伸ばした状態（光路長が変更された状態）で撮像させる。

すなわち、撮像面である基準シートＫＳの基準色パッチＫＰおよび被写体である測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰからイメージセンサ部６５への光路長（焦点距離）と基準チャートＫＣからイメージセンサ部６５への光路長（焦点距離）が一致するように、透過部材８１の屈折率が設定されている。

したがって、イメージセンサ部６５に対する基準チャートＫＣの焦点位置と被写体（基準シートＫＳの基準色パッチＫＰおよび測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰ）の焦点位置を一致させることができる。

また、透過部材８１は、図３５に示したように、保持部材６４の開口部６４ａに嵌め込むことで取り付けているが、透過部材８１の取り付け構造としては、嵌め込み構造に限るものではない。例えば、図３６に示すように、透過部材８１は、開口部６４ａの周囲の保持部材６４上に配置されていてもよい。ただし、開口部６４ａとイメージセンサ部６５との間の適宜の位置に配置する場合、基準チャートＫＣを撮像する光路の邪魔にならない位置や形状（円錐形状等）であることが必要であり、また、透過部材８１の屈折率を、配置位置に合わせたものとする必要がある。

なお、上記実施形態においては、測色処理を、画像形成装置１の測色制御部１０６が行なっているが、測色処理は、画像形成装置１内部で実行する必要はない。例えば、図３７に示すように、画像形成システム（測色システム）２００として、画像形成装置２１０が、外部装置２２０に接続されている場合、画像形成装置２１０で撮像した画像データを外部装置２２０に出力し、該外部装置２２０が測色処理を伴う色調整処理を行うようにしてもよい。この場合、外部装置２２０が、色調整後の画像データを画像形成装置２１０に出力する。そして、画像形成装置２１０が、外部装置２２０からの画像データに基づいて画像形成する。

すなわち、画像形成装置２１０は、エンジン２１１、操作表示部２１２、Ｉ／Ｆ部２１３及びその他のＩ／Ｆ部２１４等を備えており、各部は、バス２１５により接続されている。

また、外部装置２２０は、例えば、通常のハードウェア構成とソフトウェア構成のコンピュータ等を用いることができ、ソフトウェアとして本実施例の測色処理を伴う色調整処理を実行する測色プログラムを含む色調整プログラムを導入することで、測色処理を伴う色調整処理を実行する。外部装置２２０は、ＣＰＵ２２１、メモリ部２２２、画像処理部２２３、通信Ｉ／Ｆ部２２４及びＩ／Ｆ部２２５等を備えており、各部は、バス２２６により接続されている。メモリ部２２２は、ＲＯＭ２２７、ＲＡＭ２２８及びハードディスク（ＨＤＤ）２２９等を備えている。

画像形成装置２１０は、Ｉ／Ｆ部２１３により回線２３０により外部装置２２０に接続されている。回線２３０は、専用線、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク、インターネット等であって、有線であっても、無線であってもよい。

画像形成装置２１０は、外部装置２２０の制御下で、外部装置２２０から送られてくる画像データに基づいてエンジン２１１で、記録媒体に画像を形成出力する。エンジン２１１は、インク噴射方式等で記録媒体に画像を形成する。操作表示部２１２は、各種操作キー及びＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のディスプレイ等を備えていて、画像形成装置２１０の動作に必要な各種操作が操作キーによって行われるとともに、画像形成装置２１０からユーザに通知する各種情報をディスプレイに表示出力する。その他Ｉ／Ｆ部２１４は、拡張ユニットの接続等に使用される。

エンジン２１１は、上記の実施形態で説明したと同様の主走査方向に移動するキャリッジを備えている。該キャリッジに、上記の実施形態で示した撮像ユニット３０が取り付けられている。画像形成装置２１０は、外部装置２２０のＣＰＵ２２１の制御下で、外部装置２２０から送られてくる測色調整色パッチＣＰの色パッチデータに基づいて記録媒体に、該測色調整パッチＣＰを形成して測色調整シートＣＳを生成する。画像形成装置２１０は、生成した測色調整シートＣＳの測色調整パッチＣＰを撮像ユニット３０で読み取って、Ｉ／Ｆ部２１３を介して外部装置２２０に送信する。

外部装置２２０は、画像形成装置２１０の動作制御を行う画像形成制御プログラムや本実施形態の測色処理を伴う色調整処理を行なう色調整プログラム及び必要なデータがハードディスク２２９またはＲＯＭ２２７に格納されている。ＣＰＵ２２１がＲＯＭ２２７またはハードディスク２２９内のプログラムに基づいて画像形成装置２１０を制御することで、画像形成装置２１０としての基本処理を実行させるとともに、本実施形態の測色処理を伴う色調整処理を実行する。

ハードディスク２２９は、上記プログラムを格納するとともに、色調整処理を実行するのに必要な各種データを格納する。ハードディスク２２９は、特に、上記の実施形態で説明した基準シートＫＳに配列形成されている複数の基準色パッチＫＰの測色結果のＬａｂ値とＸＹＺ値のうち、少なくともいずれか、該基準シートＫＳの基準パッチＫＰを画像形成装置２１０の撮像ユニット３０で読み取ったときの撮像基準ＲＧＢ値、基準値線形変換マトリックス、近傍点のテーブルと選択ＲＧＢ値線形変換マトリックス、基準シートＫＳと同時に読み取った基準チャートＫＣの各色パッチの初期基準ＲＧＢ値ＲｄＧｄＢｄ、測色調整シートＣＳの測色調整色パッチＣＰを読み取ったときに同時に読み取った基準チャートＫＣの基準パッチの測色時基準ＲＧＢ値ＲｄｓＧｄｓＢｄｓおよび測色時基準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等を格納する。

通信Ｉ／Ｆ部２２４は、ネットワーク等の回線を介してスキャナ装置、複合装置、他の外部装置等の画像処理装置に接続されており、画像形成装置２１０に画像出力させる画像データを受信する。

画像処理部２２３は、画像データに対して画像形成装置２１０のエンジン２１１で形成出力するのに必要な各種画像処理を施す。

ＣＰＵ２２１は、上述のように、画像形成装置２１０の動作を制御するとともに、測色制御部１０６の演算部１２４、特に、測色値算出部１２６が実行する測色処理を実行して測色値を求め、該測色値に基づいて画像データに対して色調整を施して、画像形成装置２１０に出力する。

なお、図３７の画像形成システム２００では、画像形成装置２１０の動作を外部装置２２０が制御しているが、画像形成装置２１０自体がＣＰＵ等のコントローラを備えて、画像形成動作自体については、該コントローラが制御を行い、測色値を求める測色処理のみ、または、測色処理を含む色調整処理についてのみ外部装置２２０が実行してもよい。

このように、少なくとも画像形成装置２１０の外部装置で測色処理または測色処理を含む色調整処理を実行すると、安価な画像形成装置２１０においても安価にかつ適切に色再現性を向上させることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

１ 画像形成装置
２ 本体筐体
３ 本体フレーム
４ 主ガイドロッド
５ 副ガイドロッド
６ キャリッジ
６ａ 連結片
７ タイミングベルト
８ 駆動プーリ
９ 従動プーリ
１０ 主走査モータ
１１ カートリッジ部
１２ 維持機構部
１３ カバー
１４ プラテン
２０、２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ 記録ヘッド
２１ エンコーダセンサ
３０ 撮像ユニット
３１ 基板
３２ 枠体
３２ａ 底面部
３２ｂ 開口部
３２ｃ 開口部
３２ｄ 凹部
３２ｅ 保持板
３３ 締結部材
３４ イメージセンサ部
３５ ２次元イメージセンサ
３６ レンズ
３７ 照明光源
４０ 拡散板
４０ａ 拡散面
５０ 撮像ユニット
５１ 光路長変更部材
５２ 拡散板
５２ａ 拡散面
６０ 撮像ユニット
６１ 基板
６２ 枠体
６２ａ 底面部
６２ｂ 開口部
６２ｃ 凹部
６３ 締結部材
６３ａ 開口部
６４ 保持部材
６５ イメージセンサ部
６６ ２次元イメージセンサ
６７ レンズ
６８ 照明光源
７０ 拡散板
７１ 拡散板
７１ａ 拡散板部
７１ａａ、７１ａｂ、７１ａｃ 拡散面
７１ｂ 円形部
７１ｃ 開口部
８０ 凹レンズ
８１ 透過部材
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ 主走査ドライバ
１０５ 記録ヘッドドライバ
１０６ 測色制御部
１０７ 紙搬送部
１０８ 副走査ドライバ
１１０ 画像処理部
１１１ インターフェイス部
１１２ Ａ／Ｄ変換部
１１３ シェーディング補正部
１１４ ホワイトバランス補正部
１１５ γ補正部
１１６ 画像フォーマット変換部
１２１ フレームメモリ
１２２ タイミング信号発生部
１２３ 光源駆動制御部
１２４ 演算部
１２５ 不揮発性メモリ
１２６ 測色値算出部
２００ 画像形成システム
２１０ 画像形成装置
２１１ エンジン
２１２ 操作表示部
２１３ Ｉ／Ｆ部
２１４ その他のＩ／Ｆ部
２１５ バス
２２０ 外部装置
２２１ ＣＰＵ
２２２ メモリ部
２２３ 画像処理部
２２４ 通信Ｉ／Ｆ部
２２５ Ｉ／Ｆ部
２２６ バス
２２７ ＲＯＭ
２２８ ＲＡＭ
２２９ ハードディスク
２３０ 回線
Ｌｏ 中心線
ＫＳ 基準シート
ＫＰ 基準色パッチ
ＣＳ 測色調整シート
ＣＰ 測色調整パッチ
ＫＣ 基準チャート
Ｐａ〜Ｐｄ 基準色パッチ列
Ｐｅ ドット径計測用パターン列
ｌｋ 距離計測用ライン
ｍｋ チャート位置特定用マーカ

特許第３１２９５０２号公報

Claims (8)

1. 被写体と対向する対向面に、前記被写体を撮像するための開口部を有する枠体と、
   前記枠体に設けられ、前記被写体を含む所定の領域を撮像するセンサ部と、
   前記所定の領域に配置され、前記被写体とともに前記センサ部により撮像される基準チャート部と、
   前記開口部を通した前記被写体の撮像領域と前記基準チャート部の撮像領域との間の中間領域上の前記センサ部側の位置に配設され、前記被写体および前記基準チャート部を照明する照明光源と、
   前記中間領域上の前記対向面と前記照明光源との間の位置に配設され、前記照明光源から出射された光の正反射光が、前記センサ部に入射することを防止する正反射防止部材と、
   を備えることを特徴とする撮像ユニット。
2. 前記基準チャート部は、前記開口部と所定方向に並んで前記対向面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
3. 前記基準チャート部は、前記開口部を中心とする所定幅の環状の領域に設けられており、
   前記照明光源は、前記基準チャート部と、前記開口部を通して撮像される前記被写体とを、略同じ照明条件で照明する位置に複数配設されており、
   前記正反射防止部材は、複数の前記照明光源から出射され、前記センサ部に入射するすべての光が正反射光となることを防止するように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
4. 前記正反射防止部材は、前記照明光源から出射された光を、前記センサ部以外の方向に反射または吸収する表面処理が行われていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像ユニット。
5. 被写体と対向する対向面に、前記被写体を撮像するための開口部を有する枠体と、
   前記被写体を含む所定の領域を撮像するセンサ部と、
   前記枠体の前記所定の領域に配置され、前記被写体とともに前記センサ部により撮像される基準チャート部と、
   前記開口部を通した前記被写体の撮像領域と前記基準チャート部の撮像領域との間の中間領域上の前記センサ部側の位置に配設され、前記被写体および前記基準チャート部を照明する照明光源と、
   前記中間領域上の前記対向面と前記照明光源との間の位置に配設され、前記照明光源から出射され、前記センサ部に入射する光が正反射光となることを防止する正反射防止部材と、
   前記センサ部が撮像した前記被写体および前記基準チャート部の撮像データに基づいて、前記被写体の測色値を算出する算出部と、を備えることを特徴とする測色装置。
6. 記録媒体に画像を出力する画像出力手段と、
   請求項５に記載の測色装置と、を備え、
   前記測色装置は、前記画像出力手段が出力する画像を前記被写体として該画像の測色値を算出し、
   前記画像出力手段は、前記測色装置が前記測色値を算出した後に、前記測色値を用いて色調整した画像データに基づいて画像を出力することを特徴とする画像形成装置。
7. 測色対象の被写体を撮像する撮像ユニットと、前記被写体の測色値を算出する算出部と、を備える測色システムであって、
   前記撮像ユニットは、
   被写体と対向する対向面に、前記被写体を撮像するための開口部を有する枠体と、
   前記枠体に設けられ、前記被写体を含む所定の領域を撮像するセンサ部と、
   前記所定の領域に配置され、前記被写体とともに前記センサ部により撮像される基準チャート部と、
   前記開口部を通した前記被写体の撮像領域と前記基準チャート部の撮像領域との間の中間領域上の前記センサ部側の位置に配設され、前記被写体および前記基準チャート部を照明する照明光源と、
   前記中間領域上の前記対向面と前記照明光源との間の位置に配設され、前記照明光源から出射された光の正反射光が、前記センサ部に入射することを防止する正反射防止部材と、を備え、
   前記算出部は、前記撮像ユニットの前記センサ部が撮像した前記被写体および前記基準チャート部の撮像データに基づいて、前記被写体の測色値を算出することを特徴とする測色システム。
8. センサ部と、基準チャート部と、照明光源と、反射防止部材と、算出部と、を備える測色装置において実行される測色方法であって、
   前記測色装置の開口部を通した被写体の撮像領域と前記基準チャート部の撮像領域との間の中間領域上の前記センサ部側の位置に配設された前記照明光源が、測色対象の前記被写体および前記基準チャート部を照明する照明工程と、
   前記センサ部が、前記照明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部を撮像する撮像工程と、
   前記算出部が、前記センサ部が撮像した前記被写体および前記基準チャート部の撮像データに基づいて、前記被写体の測色値を算出する算出工程と、を含み、
   前記照明工程では、前記中間領域上の前記開口部を有する面と前記照明光源との間の位置に配設された前記反射防止部材によって、前記照明光源から出射された光の正反射光が、前記センサ部に入射することが防止されることを特徴とする測色方法。