(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が形成された記録材の画像を読み取る画像読み取り装置であって、
前記記録材に対して光を照射する光源と、
前記記録材により反射された光を受光する受光部と、
前記受光部からの光軸方向の距離が異なる位置に配される複数の反射面を有する反射部と、
前記光源が前記記録材に光を照射したときに前記受光部が受光した光を基に当該記録材に形成された画像の情報を作成するとともに、当該光源が前記反射部に光を照射したときに当該受光部が受光した光を基に前記複数の反射面の照度を深さ方向の各位置の照度として取得する処理部と、
を備え、
前記反射部は、前記光源が前記反射部に光を照射していない場合には、前記記録材が通過する搬送路から離れた位置に待避する待避面を当該搬送路側に向ける
ことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
前記反射部に配された前記反射面は、当該反射面における照度を検出するためのものであることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
記録材に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により前記記録材に形成される画像の調整を行なうために当該記録材の画像を読み取る読み取り手段と、を備え、
前記読み取り手段は、
画像が形成された前記記録材に対して光を照射する光源と、
前記記録材により反射された光を受光する受光部と、
前記受光部からの光軸方向の距離が異なる位置に配される複数の反射面を有する反射部と、
前記光源が前記記録材に光を照射したときに前記受光部が受光した光を基に当該記録材に形成された画像の情報を作成するとともに、当該光源が前記反射部に光を照射したときに当該受光部が受光した光を基に前記複数の反射面の照度を深さ方向の各位置の照度として取得する処理部と、
を備え、
前記反射部は、前記光源が前記反射部に光を照射していない場合には、前記記録材が通過する搬送路から離れた位置に待避する待避面を当該搬送路側に向ける
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成部は、
トナー像を形成させるトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段により形成された前記トナー像を前記記録材に転写する転写手段と、
前記転写手段により転写された前記トナー像を前記記録材に定着する定着手段と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読み取り装置、画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やファクシミリ、コンピュータ入力用のスキャナ等として、画像が形成された用紙の画像情報を読み取る画像読み取り装置が用いられている。この種の画像読み取り装置では、用紙の搬送路に配される光源から光を照射し、用紙から反射した反射光をイメージセンサにて受光することで、用紙上の画像を読み取っている。
【０００３】
特許文献１には、光源手段により照明された原稿面からの光束を第１ハーフミラーと移動可能な反射部材で反射させ、元の光路に戻して折り返しミラー部を介して結像手段により受光手段の第１受光部へ結像させると共に原稿面上を走査しながら原稿面を読み取る読取系と、発光部より原稿面の一領域を照明し、一領域からの反射光束を波長選択手段を介した後、読取系の一部の光路を経て結像手段により受光手段の第２受光部に結像させ、第２受光部からの信号に基づいて演算手段により原稿面から所定面までの距離情報を求め、距離情報を利用して補正手段により反射部材を光軸上移動させて原稿面から第１受光部までの光路長を調整する自動合焦系とを有している画像読取装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２９４９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、用紙が予め定められた搬送面から離れると、照明照度が変化して画像を正常に読み取れないときがある。そのため光源の照明深度が予め定められた範囲内で確保されることが望ましい。
本発明は、光源の照明深度が予め定められた範囲内であることを測定することができる画像読み取り装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、画像が形成された記録材の画像を読み取る画像読み取り装置であって、前記記録材に対して光を照射する光源と、前記記録材により反射された光を受光する受光部と、前記受光部からの光軸方向の距離が異なる位置に配される複数の反射面を有する反射部と、前記光源が前記記録材に光を照射したときに前記受光部が受光した光を基に当該記録材に形成された画像の情報を作成するとともに、当該光源が前記反射部に光を照射したときに当該受光部が受光した光を基に前記複数の反射面の照度を深さ方向の各位置の照度として取得する処理部と、を備え、前記反射部は、前記光源が前記反射部に光を照射していない場合には、前記記録材が通過する搬送路から離れた位置に待避する待避面を当該搬送路側に向けることを特徴とする画像読み取り装置である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記反射部に配された前記反射面は、当該反射面における照度を検出するためのものであることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、記録材に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により前記記録材に形成される画像の調整を行なうために当該記録材の画像を読み取る読み取り手段と、を備え、前記読み取り手段は、画像が形成された前記記録材に対して光を照射する光源と、前記記録材により反射された光を受光する受光部と、前記受光部からの光軸方向の距離が異なる位置に配される複数の反射面を有する反射部と、前記光源が前記記録材に光を照射したときに前記受光部が受光した光を基に当該記録材に形成された画像の情報を作成するとともに、当該光源が前記反射部に光を照射したときに当該受光部が受光した光を基に前記複数の反射面の照度を深さ方向の各位置の照度として取得する処理部と、を備え、前記反射部は、前記光源が前記反射部に光を照射していない場合には、前記記録材が通過する搬送路から離れた位置に待避する待避面を当該搬送路側に向けることを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記画像形成部は、トナー像を形成させるトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段により形成された前記トナー像を前記記録材に転写する転写手段と、前記転写手段により転写された前記トナー像を前記記録材に定着する定着手段と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、光源の照明深度が予め定められた範囲内であることを測定することができる画像読み取り装置を提供することができる。また本構成を採用しない場合に比較して、用紙と読み取り精度測定治具との干渉が生じにくくなる。
請求項２の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、照明深度をより精度よく測定することができる。
請求項３の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、画像の濃度について、よりばらつきが少ない画像形成装置を提供することができる。また本構成を採用しない場合に比較して、光源の照明深度を予め定められた範囲内で確保することができる。
請求項４の発明によれば、本構成を採用しない場合に比較して、トナー像形成手段の調整をより精度よく行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係る画像読み取り装置が適用される画像形成装置について説明した図である。
【図２】定着ユニットの構成を説明するための断面構成図である。
【図３】本実施の形態の画像読み取り装置について説明した図である。
【図４】読み取り精度測定治具について説明した図である。
【図５】位置検出用パターン、フォーカス検出用パターン、および照明深度測定用パターンを設けた測定面について説明した図である。
【図６】位置検出用パターンを用いた位置検出について説明した図である。
【図７】照明深度測定用パターンについて説明した斜視図である。
【図８】画像形成ユニットを調整する手順について説明したフローチャートである。
【図９】光源の照明深度の測定を行なう手順について説明したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
＜画像形成装置の説明＞
図１は、本実施の形態に係る画像読み取り装置１００が適用される画像形成装置１について説明した図である。
画像形成装置１は、所謂「タンデム型」のカラープリンタであり、画像データに基づき記録材の一例としての用紙に画像を形成する画像形成部１０と、画像形成装置１全体の動作制御や例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等との通信、画像データに対して行う画像処理等を実行する主制御部５０と、ユーザからの操作入力の受付やユーザに対する各種情報の表示を行うユーザインターフェース（ＵＩ）部９０と、画像形成部１０により用紙に形成された画像の調整を行なうために用紙の画像を読み取る読み取り手段の一例としての画像読み取り装置１００と、を備えている。
【００１４】
＜画像形成部の説明＞
画像形成部１０は、例えば電子写真方式により画像を形成する機能部であって、並列的に配置されるトナー像形成手段の一例としての６つの画像形成ユニット１１Ｃ,１１Ｍ,１１ＨＣ,１１ＨＭ,１１Ｙ,１１Ｋ（以下、「画像形成ユニット１１」）と、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２に形成された各色トナー像が転写される中間転写ベルト２０と、各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト２０に転写（一次転写）する一次転写ロール２１と、を備えている。さらに、中間転写ベルト２０上に重畳して転写された各色トナー像を用紙に一括転写（二次転写）する二次転写ロール２２と、二次転写された各色トナー像を用紙に定着させる定着手段（定着装置）の一例としての定着ユニット６０と、を備えている。なお二次転写ロール２２が配置され、中間転写ベルト２０上の各色トナー像が用紙に二次転写される領域を、以下、「二次転写領域Ｔｒ」という。
【００１５】
また画像形成部１０は、定着ユニット６０にて用紙上に定着された各色トナー像を冷却し、用紙上への各色トナー像の定着を促進する冷却部の一例としての冷却ユニット８０と、用紙の曲がり（カール）を矯正するカール矯正ユニット８５とを備えている。なお本実施の形態の画像形成装置１では、中間転写ベルト２０、一次転写ロール２１、および二次転写ロール２２によりトナー像を用紙に転写する転写手段が構成される。
【００１６】
＜画像形成ユニットの説明＞
各画像形成ユニット１１は、機能部材として、例えば、静電潜像が形成され、その後に各色トナー像が形成される感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２の表面を予め定められた電位で帯電する帯電器１３と、帯電器１３により帯電された感光体ドラム１２を画像データに基づいて露光する露光器１４と、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を各色トナーにより現像する現像器１５と、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するクリーナ１６と、を備えている。
各画像形成ユニット１１の現像器１５各々は、各色トナーを貯蔵するトナー容器１７Ｃ,１７Ｍ,１７ＨＣ,１７ＨＭ,１７Ｙ,１７Ｋ（以下、「トナー容器１７」）とトナー搬送路（不図示）で連結されている。そして、トナー搬送路中に設けられた補給用スクリュー（不図示）によりトナー容器１７から現像器１５に各色トナーが補給されるように構成されている。
【００１７】
画像形成ユニット１１各々は、現像器１５に収容されるトナーを除いて略同様に構成され、それぞれがＣ（シアン）色、Ｍ（マゼンタ）色、ＨＣ（高彩度シアン）色、ＨＭ（高
彩度マゼンタ）色、Ｙ（イエロー）色、Ｋ（ブラック）色のトナー像を形成する。ここでのＨＣ色は、シアン色系の色相を有し、Ｃ色よりも色調が明るく彩度が相対的に高いシアン色であり、ＨＭ色は、マゼンタ色系の色相を有し、Ｍ色よりも色調が明るく彩度が相対的に高いマゼンタ色である。
【００１８】
＜定着ユニットの説明＞
図２は、定着ユニット６０の構成を説明するための断面構成図である。
この定着ユニット６０は、用紙を加熱する定着ベルトモジュール６１と、定着ベルトモジュール６１に対して接離自在に構成された加圧ロール６２とで主要部が構成されている。
定着ベルトモジュール６１は、定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０を張架しながら回転動作し、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２とが圧接（互いに押圧されながら接触）する領域であるニップ部Ｎにて定着ベルト６１０を内側から加熱する定着ロール６１１と、定着ベルト６１０を内側から張架しながら定着ベルト６１０を加熱する内部加熱ロール６１２、定着ベルト６１０を外側から張架しながら定着ベルト６１０を加熱する外部加熱ロール６１３と、を備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、定着ロール６１１と内部加熱ロール６１２との間（ニップ部Ｎの上流側）で定着ベルト６１０を張架する張架ロール６１４と、ニップ部Ｎ内の下流側領域であって定着ロール６１１の近傍位置に配置された剥離パッド６４と、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架する張架ロール６１５と、を備えている。また定着ロール６１１、内部加熱ロール６１２、および外部加熱ロール６１３には、加熱源として内部にハロゲンヒータ７１、ハロゲンヒータ７２、ハロゲンヒータ７３がそれぞれ配置されている。
【００１９】
＜画像形成装置における用紙搬送系の説明＞
また、画像形成部１０は、用紙搬送系として、用紙を収容する複数（本実施の形態では２個）の用紙収容容器４０Ａ,４０Ｂと、この用紙収容容器４０Ａ,４０Ｂに収容された用紙を繰り出して搬送する繰出しロール４１Ａ,４１Ｂと、用紙収容容器４０Ａからの用紙を搬送する第１搬送路Ｒ１と、用紙収容容器４０Ｂからの用紙を搬送する第２搬送路Ｒ２と、を備えている。さらに、画像形成部１０は、用紙収容容器４０Ａおよび用紙収容容器４０Ｂからの用紙を二次転写領域Ｔｒに向けて搬送する第３搬送路Ｒ３と、を備えている。加えて、画像形成部１０は、二次転写領域Ｔｒにて各色トナー像が転写された用紙を定着ユニット６０、冷却ユニット８０、カール矯正ユニット８５、および画像読み取り装置１００を通過するように搬送する第４搬送路Ｒ４と、画像読み取り装置１００からの用紙を画像形成装置１の排出部に設けられた用紙積載部４４に向けて搬送する第５搬送路Ｒ５と、を備えている。
第１搬送路Ｒ１から第５搬送路Ｒ５は、それぞれに沿って搬送ロールや搬送ベルトが配置され、送られてくる用紙を順次、搬送する。
【００２０】
＜両面搬送系の説明＞
また、画像形成部１０は、両面搬送系として、定着ユニット６０で第１面に各色トナー像が定着された用紙を一旦保持する中間用紙収容容器４２と、画像読み取り装置１００からの用紙を中間用紙収容容器４２に向けて搬送する第６搬送路Ｒ６と、中間用紙収容容器４２に収容された用紙を上記の第３搬送路Ｒ３に向けて搬送する第７搬送路Ｒ７と、を備えている。さらに、画像形成部１０は、画像読み取り装置１００の用紙搬送方向下流側に配置され、用紙を用紙積載部４４に向けて搬送する第５搬送路Ｒ５と中間用紙収容容器４２に搬送する第６搬送路Ｒ６とに選択的に振り分ける振分機構部４３と、中間用紙収容容器４２に収容された用紙を繰り出して第７搬送路Ｒ７に向けて搬送する繰出しロール４５と、を備えている。
【００２１】
＜画像形成動作の説明＞
次に、図１および図２を用いて、本実施の形態に係る画像形成装置１での基本的な画像形成動作について説明する。
画像形成部１０の画像形成ユニット１１各々は、上記の機能部材を用いた電子写真プロセスによりＣ色,Ｍ色,ＨＣ色,ＨＭ色,Ｙ色,Ｋ色の各色トナー像を形成する。各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像は、一次転写ロール２１により中間転写ベルト２０上に順に一次転写され、各色トナーが重畳された合成トナー像を形成する。中間転写ベルト２０上の合成トナー像は、中間転写ベルト２０の移動（矢印方向）に伴って二次転写ロール２２が配置された二次転写領域Ｔｒに搬送される。
【００２２】
一方、用紙搬送系では、各画像形成ユニット１１での画像形成の開始タイミングに合わせて繰出しロール４１Ａ,４１Ｂが回転動作し、用紙収容容器４０Ａおよび用紙収容容器４０Ｂの中から例えばＵＩ部９０にて指定された方の用紙が繰出しロール４１Ａ,４１Ｂにより繰り出される。繰出しロール４１Ａ,４１Ｂにより繰り出された用紙は、第１搬送路Ｒ１または第２搬送路Ｒ２と、第３搬送路Ｒ３とに沿って搬送され、二次転写領域Ｔｒに到達する。
二次転写領域Ｔｒでは、二次転写ロール２２により形成された転写電界によって、中間転写ベルト２０上に保持された合成トナー像が用紙に一括して二次転写される。
【００２３】
その後、合成トナー像が転写された用紙は、中間転写ベルト２０から分離され、第４搬送路Ｒ４に沿って定着ユニット６０のニップ部Ｎに向けて搬送される。そして、ニップ部Ｎを通過する用紙表面の未定着トナー像は、主としてロールニップ部Ｎ１に作用する圧力と熱とにより用紙に定着される。
【００２４】
すなわち、本実施の形態の定着ユニット６０では、ロールニップ部Ｎ１に作用する熱は主に定着ベルト６１０によって供給される。定着ベルト６１０は、定着ロール６１１の内部に配置されたハロゲンヒータ７１から定着ロール６１１を介して供給される熱と、内部加熱ロール６１２の内部に配置されたハロゲンヒータ７２から内部加熱ロール６１２を介して供給される熱と、外部加熱ロール６１３の内部に配置されたハロゲンヒータ７３から外部加熱ロール６１３を介して供給される熱とによって加熱される。それにより、定着ロール６１１だけでなく、内部加熱ロール６１２および外部加熱ロール６１３からも熱エネルギーが補給されるので、ロールニップ部Ｎ１においては、プロセススピードが高速であっても充分な熱量が確保される。
【００２５】
ロールニップ部Ｎ１を通過した後には、用紙は剥離パッドニップ部Ｎ２に搬送される。剥離パッドニップ部Ｎ２は、加圧ロール６２に剥離パッド６４が押圧されて、定着ベルト６１０が加圧ロール６２に圧接するように構成されている。したがって、ロールニップ部Ｎ１は定着ロール６１１の曲率によって下に凸である湾曲した形状を有するのに対し、剥離パッドニップ部Ｎ２は加圧ロール６２の曲率によって上に凸である湾曲した形状を有している。
そのため、ロールニップ部Ｎ１において定着ロール６１１の曲率のもとで加熱加圧された用紙は、剥離パッドニップ部Ｎ２において加圧ロール６２による相反する方向に向いた曲率に進行方向が変化させられる。その際に、用紙上のトナー像と定着ベルト６１０表面との間で微小なマイクロスリップが生じる。それによって、トナー像と定着ベルト６１０との付着力が弱められ、用紙は定着ベルト６１０から剥離され易い状態が形成される。このように、剥離パッドニップ部Ｎ２は、最終の剥離工程で確実に剥離が行なわれるための準備工程にも位置付けられる。
【００２６】
そして、剥離パッドニップ部Ｎ２の出口では、定着ベルト６１０は剥離パッド６４に巻き付くように搬送されるので、定着ベルト６１０の搬送方向はそこで急激に変化する。すなわち、定着ベルト６１０は剥離パッド６４の外側面に沿って移動するため、定着ベルト６１０の屈曲は大きなものとなる。そのため、剥離パッドニップ部Ｎ２内において定着ベルト６１０との付着力が予め弱められた用紙は、用紙自身が有している紙のコシによって定着ベルト６１０から分離する。
【００２７】
そして、定着ベルト６１０から分離された用紙は、剥離パッドニップ部Ｎ２の下流側に配置された剥離案内板６９により、その進行方向が導かれる。剥離案内板６９により案内された用紙は、その後、排紙ベルト７９によって冷却ユニット８０に向けて搬送され、冷却ユニット８０にて冷却される。そしてカール矯正ユニット８５にて用紙の曲がりが矯正され、画像読み取り装置１００により用紙に記録された画像が読み取られた後、画像読み取り装置１００を通過した用紙は、振分機構部４３により、片面印刷時には第５搬送路Ｒ５に導かれて、用紙積載部４４に向けて搬送される。
なお、一次転写後に感光体ドラム１２に付着しているトナー（一次転写残トナー）、および二次転写後に中間転写ベルト２０に付着しているトナー（二次転写残トナー）は、それぞれクリーナ１６、およびベルトクリーナ２６によって除去される。
【００２８】
一方、両面印刷時には、上述した過程によって用紙の第１面上に定着画像が形成された用紙は、画像読み取り装置１００を通過した後、振分機構部４３により第６搬送路Ｒ６に導かれ、第６搬送路Ｒ６を中間用紙収容容器４２に向けて搬送される。そして再び、各画像形成ユニット１１による第２面の画像形成の開始タイミングに合わせて繰出しロール４５が回転し、中間用紙収容容器４２から用紙が繰り出される。繰出しロール４１Ａ，４１Ｂにより繰り出された用紙は、第７搬送路Ｒ７および第３搬送路Ｒ３に沿って搬送され、二次転写領域Ｔｒに到達する。
二次転写領域Ｔｒでは、第１面の場合と同様にして、二次転写ロール２２により形成された転写電界によって、中間転写ベルト２０上に保持された第２面の各色トナー像が用紙に一括して二次転写される。
【００２９】
そして、両面にトナー像が転写された用紙は、第１面の場合と同様に定着ユニット６０にて定着され、冷却ユニット８０にて冷却され、さらにはカール矯正ユニット８５にて用紙の曲がりが矯正され、画像読み取り装置１００により用紙に記録された画像が読み取られる。その後、画像読み取り装置１００を通過した用紙は、振分機構部４３により第５搬送路Ｒ５に導かれて、用紙積載部４４に向けて搬送される。
このようにして、画像形成装置１での画像形成処理がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返し実行される。
【００３０】
＜画像読み取り装置の説明＞
図３は、本実施の形態の画像読み取り装置１００について説明した図である。
本実施の形態において画像読み取り装置１００は、定着ユニット６０によりトナー像が定着された用紙の画像を読み取る読み取り手段の一例である。そして画像読み取り装置１００は、画像が形成された用紙に対して光を照射する光源１１０と、画像読み取り装置１００を調整するために種々の測定面を有する反射部の一例としての読み取り精度測定治具１２０と、用紙や読み取り精度測定治具１２０で反射した光を導く光学系１３０と、光学系１３０で導かれた光を光量データに変換するＣＣＤ(電荷結合素子：Charge Coupled Device)センサ１４０とを備える。
【００３１】
光源１１０は、本実施の形態では、一対の直管のキセノン蛍光ランプ１１１ａ，１１１ｂにより構成される。そしてガイド面１０１に案内されて搬送面を通過する用紙に対し光を照射し、用紙に形成された画像の情報としての反射光を生成させる。
本実施の形態において、光源１１０を一対のキセノン蛍光ランプ１１１ａ，１１１ｂにより構成することで、用紙が搬送面から傾いて搬送される場合でも用紙に照射される光の照度に変化が生じにくくなる。即ち、キセノン蛍光ランプが１つであると用紙が傾いたときに用紙に照射される光の照度に変化が生じやすく、この場合、画像を正常に読み取れないときがある。
【００３２】
図４は、読み取り精度測定治具１２０について説明した図である。
本実施の形態において読み取り精度測定治具１２０は、側部に１２の面を有する十二面柱ロールである。そしてこの面が画像読み取り装置１００を調整するための種々の測定面となっている。読み取り精度測定治具１２０は、例えば、アルミニウムからなり、切削加工により１２の面が加工される。そして測定誤差を抑制する観点から、表面を黒色アルマイト処理し、予め定められた面に測定用チャートを両面テープ等により貼り付けることにより作製される。そして読み取り精度測定治具１２０は、軸部１２１にステッピングモータ（図示せず）および減速ギヤ（図示せず）が接続されており、軸部１２１を中心に回転可能となっている。そしてこれにより画像読み取り装置１００を調整するために必要な測定面を用紙の搬送面側に向けることができる。
【００３３】
測定面は、例えば、白色の色校正を行なう白色基準板を設けた面や、カラーの色校正を行なうために種々のカラーパターンを設けた面である。加えて本実施の形態では、詳しくは後述するが、１つの測定面１２３に位置検出用パターン、読み取りのフォーカス検出用パターン、および画像の濃度の調整や光源１１０の照明深度を測定する照明深度測定用パターンを設けている。
【００３４】
なお本実施の形態において、読み取り精度測定治具１２０には、測定面の他に待避面１２２および用紙保持面１２４が設けられている。
待避面１２２は、精度測定治具１２０と用紙との干渉を避けるための面である。詳しくは後述するが、本実施の形態において画像読み取り装置１００が動作するのは、例えば画像形成装置１の電源がＯＮになったときなどに、画像読み取り装置１００や画像形成ユニット１１のキャリブレーションを行なう場合である。そのため通常の画像形成時は、画像読み取り装置１００は、動作せず、用紙は画像読み取り装置１００を通過するだけとなる。そのため通常の画像形成時は、読み取り精度測定治具１２０は、用紙と非接触の位置に待避することが好ましい。待避面１２２は、他の測定面に比較してより大きい面積の面を形成させた面であり、読み取り精度測定治具１２０の側部の１２の面を作製する際に、他の面よりも、より多く切削加工を行なうことで作成することができる。そして、読み取り精度測定治具１２０を回転させ、この待避面１２２を用紙の搬送面側に向けた際には、待避面１２２は、用紙の搬送面より下側となり、用紙と待避面１２２とは、干渉しなくなる。これにより読み取り精度測定治具１２０は、通常の画像形成時は、用紙と非接触の位置に待避することができる。
【００３５】
用紙保持面１２４は、画像形成ユニット１１のキャリブレーションを行なう際に、用紙の搬送面側に向ける面である。用紙保持面１２４を用紙の搬送面側に向けた場合、用紙保持面１２４は、用紙の搬送面よりわずかに上になるように形成される。そして用紙が画像読み取り装置１００を通過する際には、ガイド面１０１と共に用紙を案内することで、用紙が予め定められた搬送面に対して、より合致するように用紙を通過させることができる。そのため、用紙の画像を読み取る際に、読み取りのばらつきをより少なくすることができる。
【００３６】
図３に戻り、光学系１３０は、ミラー１３１，１３２，１３３と、絞り１３４と、レンズ１３５とから構成される。用紙や読み取り精度測定治具１２０の測定面で反射した光は、ミラー１３１，１３２，１３３により反射された後、絞り１３４により予め定められた光量に減光される。絞り１３４は、中心部に窓部１３４ａを有し、窓部１３４ａの部分を中心に矢印方向に回転可能となっている。そのため絞り１３４を回転させることで、窓部１３４ａを通過する光量を変化させ、予め定められた光量に減光させることができる。そして光は、レンズ１３５により、ライン状に集光され、ＣＣＤセンサ１４０に結像する。ここで集光されるラインは、例えば、図３の紙面に対し、垂線方向である。
【００３７】
ＣＣＤセンサ１４０には、用紙により反射された光を受光する受光部の一例としてのＣＣＤ１４１がライン状に配されている。本実施の形態では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の各色に対応するＣＣＤ１４１が、３列に配列し、用紙に記録された画像をＲＧＢの各色で測定することが可能となっている。つまり３ラインカラーＣＣＤとなっている。そしてＣＣＤ１４１により受光した光は、光電変換されて電荷となる。この電荷は、処理部１４２に転送される。
【００３８】
処理部１４２では、ＣＣＤ１４１から転送された電荷を検出し電気信号とする。この電気信号は、画像形成ユニット１１の調整を行なうための情報である光量データとなる。つまり処理部１４２では、ＣＣＤ１４１により受光した光から用紙に形成された画像の情報および光源１１０の照明深度を測定するための情報を作成する。ここで情報は、光量データに対応する。
【００３９】
＜測定面１２３の説明＞
次に読み取り精度測定治具１２０の位置検出用パターン１２５、フォーカス検出用パターン１２６、および照明深度測定用パターン１２７を設けた測定面１２３について更に詳しく説明を行なう。
図５は、位置検出用パターン１２５、フォーカス検出用パターン１２６、および照明深度測定用パターン１２７を設けた測定面１２３について説明した図である。
図５に示した測定面１２３には、３つのパターンである位置検出用パターン１２５、フォーカス検出用パターン１２６、照明深度測定用パターン１２７が読み取り精度測定治具１２０（図４参照）の軸部１２１（図４参照）方向（主走査方向）に順に配列する。そしてこれらの３つのパターンは、測定面１２３の長尺方向に対し端部２箇所と、中央部１箇所の合計３箇所にそれぞれ設けられる。
【００４０】
位置検出用パターン１２５とフォーカス検出用パターン１２６は、ポリエステル等により形成される樹脂フィルムを基材とし、その上に白色の背景と予め定められたパターンが印刷されたものである。
【００４１】
このうち位置検出用パターン１２５は、「Ｎ」形状のパターンを使用する。画像読み取り装置１００が、このパターンを読み取り精度測定治具１２０の軸部１２１方向に読み取った場合、パターンを構成する線を３回横切る。そのとき図６に示すように測定面１２３の短尺方向に対し中央部では、等間隔でパターンを横切ることになるが、端部側では、等間隔でなくなる。つまり図６においては、ａ＜ｂ、ｃ＝ｄ、ｅ＞ｆとなる。よってこれを利用して光学系１３０（図３参照）を調整し、光学系１３０により結像される像が、測定面１２３の短尺方向に対し中央部になるように位置合せを行なうことができる。
【００４２】
またフォーカス検出用パターン１２６は、パターンとしてラダーパターンを使用する。画像読み取り装置１００が、このラダーパターンを読み取ったときに、ＣＣＤセンサ１４０（図３参照）により検出される光量変化は、合焦のときに振幅が最大となる。これを利用して光学系１３０を調整し、光学系１３０によりＣＣＤセンサ１４０に結像される光のフォーカスを合わせることができる。
【００４３】
図７は、照明深度測定用パターン１２７について説明した斜視図である。
図７に示すように照明深度測定用パターン１２７は、光源１１０の照明深度を測定するための反射面の一例である照明深度測定面１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃを備える。照明深度測定面１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃは、例えば、濃度が同一であるグレーチャートまたは白色チャートが貼り付けられている面である。濃度を同一とすることで、照度の検出精度が向上し、照明深度の測定精度が向上する。
【００４４】
この照明深度測定面１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃは、段差を有して形成されている。そして照明深度測定面１２７ａは、用紙の予め定められた搬送面から＋１ｍｍの面上になるように位置し、照明深度測定面１２７ｂは、用紙の予め定められた搬送面に位置し、照明深度測定面１２７ｃは、用紙の予め定められた搬送面から−１ｍｍの面上になるように位置する。つまり照明深度測定面１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃは、それぞれ受光部からの光軸方向の距離が異なる位置に配される。またそれぞれの面の垂線は、光軸と平行になっている。
【００４５】
このような照明深度測定面１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃを使用することで光源１１０の照明深度が測定できる。即ち光源１１０から照射された光は、照明深度測定面１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃにより反射され、ＣＣＤセンサ１４０により光量データに変換される。そして光量データから照明深度測定面１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃのそれぞれの光学濃度または反射率が算出できる。この光学濃度または反射率は、照明深度測定面１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃのそれぞれの面における照度に対応すると考えられる。つまり各照明深度測定面１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃにおける照度を検出できる。そして光源１１０の照明深度が予め定められた範囲内であれば、各照明深度測定面１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃの照度は、同様に予め定められた範囲内に収まる。対して、光源１１０の照明深度が予め定められた範囲外であれば、各照明深度測定面１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃの照度は、同様に予め定められた範囲外となる。
【００４６】
このように照明深度が予め定められた範囲内で確保されれば、用紙が搬送面から離れて搬送された場合でも、それが予め定められた範囲内（本実施の形態では、用紙の搬送面から±１ｍｍ以内）であれば、読み取り装置１００により用紙に記録された画像を正常に読み取れる。即ち、読み取り装置１００を用紙が通過する際には、上述した通りガイド面１０１に案内されるが、用紙が通過する搬送路には余裕が設けられているため、予め定められた搬送面を正確に通過するとは限らない。そのため光源１１０の照明深度が予め定められた範囲内で確保されていないと、用紙に対する照度が変化して正常に画像を読み取れない。
【００４７】
本実施の形態では、照明深度測定面１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃを使用することで光源１１０の照明深度が測定できる。そのため光源１１０の照明深度が予め定められた範囲内で確保されていない場合は、それを確認することができる。
なお本実施の形態では、上述したように照明深度測定用パターン１２７は、測定面１２３の長尺方向に対し端部２箇所と、中央部１箇所の合計３箇所にそれぞれ設けられる。そのためそれぞれの位置において照明深度を測定することができる。よって光源１１０の照明深度が、測定面１２３の長尺方向の一部で確保されていない場合でも、それを確認することができる。
【００４８】
＜画像形成ユニット１１の調整の説明＞
次に画像読み取り装置１００を利用して画像形成ユニット１１を調整する手順について説明する。
【００４９】
図８は、画像形成ユニット１１を調整する手順について説明したフローチャートである。
まず読み取り精度測定治具１２０の測定面および待避面１２２が搬送面側にある場合は、読み取り精度測定治具１２０を回転させ、用紙保持面１２４を搬送面側に向ける。（ステップ１０１）。そして画像が形成された用紙が搬送されると、光源１１０により光を用紙に照射する（ステップ１０２）。この画像は、通常予め定められたパターンが記録されたテストパターンである。用紙により反射された光は、光学系１３０により導かれ、ＣＣＤセンサ１４０がこの反射光を受光して光量データを作成する（ステップ１０３）。この光量データは、画像形成装置１の主制御部５０に送られる（ステップ１０４）。そして主制御部５０は、光量データから、用紙に形成された画像の色や濃度について算出を行なう（ステップ１０５）。更に主制御部５０は、算出された色や濃度が予め定められた範囲内であるかを予め定められた閾値を参照して判定する（ステップ１０６）。そして予め定められた範囲内に収まらなかった場合は、画像形成ユニット１１で形成されるトナー像の調整を行なう（ステップ１０７）。また予め定められた範囲内であった場合は、次の用紙の画像を読み取る。
【００５０】
この一連の動作は、画像形成ユニット１１のキャリブレーションを行なうときに行なわれる。即ち、画像形成装置１の電源がＯＮになったときなどに予め画像形成ユニット１１の調整を行なうことで、色や濃度についてよりばらつきが少ない画像を形成することができる。なおキャリブレーションを行なうのは、画像形成ユニット１１に限らず、転写手段など他の箇所に対して行なってもよい。
【００５１】
＜光源１１０の照明深度の測定の説明＞
次に位置検出用パターン１２５、フォーカス検出用パターン１２６、および照明深度測定用パターン１２７を設けた測定面１２３を利用して光源１１０の照明深度の測定を行なう手順について説明を行なう。
【００５２】
図９は、光源１１０の照明深度の測定を行なう手順について説明したフローチャートである。
まず読み取り精度測定治具１２０の測定面１２３を搬送面側に向ける（ステップ２０１）。そして光源１１０により測定面１２３に光を照射する（ステップ２０２）。そして測定面１２３に設けられた位置検出用パターン１２５およびフォーカス検出用パターン１２６を利用して光学系１３０の読み取り位置とフォーカス状態を確認する（ステップ２０３）。また照明深度測定用パターン１２７に照射された光は、光学系１３０により導かれ、ＣＣＤセンサ１４０がこの反射光を受光して光量データを作成する（ステップ２０４）。この光量データは、画像形成装置１の主制御部５０に送られる（ステップ２０５）。そして主制御部５０は、光量データから、照明深度測定用パターン１２７の照明深度測定面１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃのそれぞれの光学濃度または反射率を算出する（ステップ２０６）。そして予め定められた閾値を参照してこの値が、予め定められた範囲内（例えば、それぞれの面における反射率が±１％以内）であるか否かを判定する（ステップ２０７）。そして反射率等が、この範囲内に収まらなかった場合は、主制御部５０は、光源１１０の照明深度が規定値外であると判断し、読み取り装置１００のメンテナンスを促す警告を出力させる（ステップ２０８）。また予め定められた範囲内であった場合は、図８で説明した用紙の画像を読み取るプロセスに移る。
【００５３】
この一連の動作は、画像読み取り装置１００のキャリブレーションを行なうときに行なわれる。即ち、画像読み取り装置１００により上述した画像形成ユニット１１のキャリブレーションを行なう前に、画像読み取り装置１００の調整を予め行なうことで、画像形成ユニット１１のキャリブレーションの精度を向上させることができる。
【００５４】
なお上述した主制御部５０が行なっていたプロセスは、読み取り装置１００内で行なうことが可能である。即ち、これらのプロセスを行なうための演算部等を読み取り装置１００内に別途設け、主制御部５０と同様のプロセスを行なわせればよい。
【００５５】
以上詳述した読み取り装置１００は、画像形成装置１の画像形成ユニット１１の調整を行なうための装置であるとして説明を行なったが、これに限られるものではない。例えば、プラテンガラス上に原稿等の画像が形成された用紙を載せ、光源によりこの原稿に光を照射して、反射光をＣＣＤセンサ等で読み取る一般的なスキャナ等の読み取り装置でも適用可能である。ただし、このような装置では、原稿の位置がプラテンガラスにより規定されるため、光源の照明深度について、予め定められた範囲で確保する必要性は比較的少ない。対して、上述した読み取り装置１００においては、用紙が予め定められた搬送面から離れて搬送される場合があるため、読み取り装置１００を、本実施の形態のようにすることが、より有効となる。
【００５６】
また以上詳述した読み取り装置１００は、トナー像を形成させることで画像を形成する画像形成装置に対して適用されるものとして説明を行なったが、これに限られるものではない。例えば、インクジェット方式により画像を形成させる画像形成装置に対しても適用が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１…画像処理装置、１００…画像読み取り装置、１１０…光源、１２０…読み取り精度測定治具、１２７…照明深度測定用パターン、１４０…ＣＣＤセンサ、１４１…ＣＣＤ、１４２…処理部
【図１】
0005614172.tif 000002
【図２】
0005614172.tif 000003
【図３】
0005614172.tif 000004
【図４】
0005614172.tif 000005
【図５】
0005614172.tif 000006
【図６】
0005614172.tif 000007
【図７】
0005614172.tif 000008
【図８】
0005614172.tif 000009
【図９】
0005614172.tif 000010