(57)【要約】【課題】本発明は、画像読取機構と画像検査機構それぞれの装置特性による差異を緩和して高精度な画像検査を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】画像形成装置１は、原稿２０から画像を読み出す画像読取機構２と、記録紙１０に印刷された画像を読み出す画像検査機構６と、を備え、画像読取機構２及び画像検査機構６それぞれで読み出された画像を比較して、印刷状態を判断する。この画像形成装置１における、画像読取機構２及び画像検査機構６それぞれについて、固体撮像素子と、光源又は結像光学系とを、同一の部品によって構成する。これにより、画像読取機構２及び画像検査機構６それぞれの分光特性を同一のものとできるため、高精度な画像検査を行うことができる。【選択図】図１
2014121073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿より画像を読み取る画像読取機構と、該画像読取機構で読み取られた画像を記録紙に印刷する画像形成機構と、該画像形成機構で印刷された記録紙に印刷された画像を読み取る画像検査機構と、を備えるとともに、前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれが、読取対象に対して光を照射する光源と、読取対象からの反射光が入射されて光電変換動作を行う固体撮像素子と、を備える、画像形成装置において、
前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれの前記光源を構成する発光部材が同等の分光特性を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれの前記固体撮像素子を構成する光電変換素子が同等の分光特性を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれが、読取対象からの反射光を前記固体撮像素子に結像させる結像光学系を更に備えるとともに、
前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれの前記結像光学系が同等の分光特性を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれの前記光源の発光部材が半導体発光素子によって構成され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画像形成装置。
【請求項５】
前記画像読取機構及び前記画像検査機構はそれぞれ、前記光源の主走査方向における発光量のバラツキを検出する際に前記光源から光を照射させる基準板を備え、当該基準板が同一の材料で構成され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画像形成装置。
【請求項６】
前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれからの出力を補正する出力補正部を、更に備え、
前記画像読取機構が、前記光源による前記基準板への照射光に基づいて前記固体撮像素子で光電変換されて得られる電気信号を、第１基準データとして出力し、
前記画像検査機構が、前記光源による前記基準板への照射光に基づいて前記固体撮像素子で光電変換されて得られる電気信号を、第２基準データとして出力し、
前記出力補正部が、前記第１及び第２基準データを一致させる補正値を算出し、当該補正値に基づいて、前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれからの出力を補正することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像読取機構において、前記光源による前記基準板への照射光に基づいて前記固体撮像素子で光電変換されて得られる電気信号が出力され、当該電気信号が前記画像読取機構より入力されたとき、当該電気信号に基づいて前記画像読取機構の前記光源からの発光量を調整する第１発光量調整部と、
前記画像検査機構において、前記光源による前記基準板への照射光に基づいて前記固体撮像素子で光電変換されて得られる電気信号が出力され、当該電気信号が前記画像検査機構より入力されたとき、当該電気信号に基づいて前記画像読取機構の前記光源からの発光量を調整する第２発光量調整部と、
を更に備えることを特徴とする請求項５又は６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、原稿の画像を読み取る画像読取機構と、印刷された画像を読み取る画像検査機構とを備え、画像検査機構において印刷された画像を原稿の画像と比較して印刷状態を検査する、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置は、温度や湿度などの環境変化や経時変化によって、印刷後の画像の品質にバラツキが生じることから、この画像品質のバラツキを抑制するため、印刷後の記録紙のトナー濃度を測定するセンサーなどが設けられていた。当該センサーを設けられた画像形成装置では、センサーで測定されたトナー濃度に基づいて、転写部でのトナー排出量などが制御され、その画像形成プロセスが最適なものとなるよう、センサーによる情報がフィードバックされる。
【０００３】
又、近年、画像形成装置において、印刷後の画像における高い再現性の要求から、印刷された記録紙から再び画像を読み取ってその印刷状態を検査する画像検査機構が設けられるものも普及されつつある。このような画像検査機構を備えた画像形成装置の一例として、ネットワークを通じてプリントサーバーと接続された印刷装置が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１の印刷装置は、プリントサーバーからネットワークを通じて受信した原稿画像データに基づく画像を記録紙に印刷した後、印刷後の記録紙をラインセンサー（固定撮像素子）で読み取る。そして、判定部で、ラインセンサーで読み取って得られた検査画像データを、原稿画像データと比較することにより、印刷装置による印刷状態を検査している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０８２３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の画像検査機構が設けられた画像形成装置については、特許文献１の印刷装置も含め、原稿画像から画像データを取得するための光学系部品の分光特性と一致するように、画像検査機構における光学系部品が構成されていない。特に、特許文献１の印刷装置の場合、プリントサーバーから送信される原稿画像データを印刷するものであるため、印刷対象となる原稿画像データを生成するために用いられた光学系装置の分光特性を予測する必要があるだけでなく、あらゆる光学系部品の特性を最適化することは困難である。
【０００６】
ところで、画像検査機構は、上記光学系部品として、画像読取の対象となる原稿に照射する光の光源と、原稿からの反射光を電気信号に変換する固体撮像素子と、原稿からの反射光を固体撮像素子に結像させる結像光学系とを備える。そして、光源及び結像光学系を含む光学部材と固体撮像素子の分光特性により、画像検査機構の分光特性を決定する。従って、上記光学系部品の分光特性を一致させなければ、画像検査機構により読み取られた検査画像データと原稿画像データとの間での色味の差異が大きくなり、安定した画像品質が得られない。
【０００７】
又、画像読取機構と画像検査機構とを備える従来の画像形成装置においては、装置の小型化や低コスト化のために、画像読取機構と画像検査機構それぞれにおける画像の読取幅や読取速度を異なるものとする必要があった。画像読取機構と画像検査機構との間の分光特性の不一致に加えて、画像読取機構及び画像検査機構それぞれの読取速度及び読取幅が違うことにより、画像検査機構で画像読取のための適正な露光量が得られないという問題が生じる。即ち、画像検査機構の読取速度が遅い場合は、光源からの露光量が過多となり、画像データにおける白トビ（飽和）の原因になったり、逆に、画像検査機構の読取速度が速い場合は、光源からの十分な露光量が得られず、黒つぶれなどのノイズの原因になる。このように、従来の画像形成装置では、上記のような画像読取機構と画像検査機構の装置特性の違いが、画像検査機構における印刷後の画像の検査に基づく、画像形成プロセスの最適化の精度を劣化させる原因の一つとなっていた。
【０００８】
このような問題を鑑みて、本発明は、画像読取機構と画像検査機構それぞれの装置特性による差異を緩和して高精度な画像検査を行うことができる画像形成装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、原稿より画像を読み取る画像読取機構と、該画像読取機構で読み取られた画像を記録紙に印刷する画像形成機構と、該画像形成機構で印刷された記録紙に印刷された画像を読み取る画像検査機構と、を備えるとともに、前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれが、読取対象に対して光を照射する光源と、読取対象からの反射光が入射されて光電変換動作を行う固体撮像素子と、を備える、画像形成装置において、前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれの前記光源を構成する発光部材が同等の分光特性を有することを特徴とする。
【００１０】
この画像形成装置において、前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれの前記固体撮像素子を構成する光電変換素子が同等の分光特性を有するものとしても構わない。又、前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれが、読取対象からの反射光を前記固体撮像素子に結像させる結像光学系を更に備えるとともに、前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれの前記結像光学系が同等の分光特性を有するものとしても構わない。
【００１１】
上記の画像形成装置それぞれにおいて、前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれの前記光源の発光部材が半導体発光素子によって構成されるものとすることで、省電力で且つ低発熱の光源とすることができるため、光源の明るさ調整したときの分光特性の変化を抑制できる。このような半導体発光素子として、ＬＥＤ素子を用いても構わないし、有機ＥＬ素子を用いても構わない。
【００１２】
又、上述の半導体発光素子により光源を構成する際、その発光量の調整については、半導体発光素子に与える電流量により調整するものとしても構わないし、半導体発光素子の単位時間帯あたりの点灯時間により調整するものとしても構わない。
【００１３】
又、上述の画像形成装置において、前記画像読取機構及び前記画像検査機構はそれぞれ、前記光源の主走査方向における発光量のバラツキを検出する際に前記光源から光を照射させる基準板を備え、当該基準板が同一の材料で構成されるものとしても構わない。
【００１４】
このとき、前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれからの出力を補正する出力補正部を、更に備え、前記画像読取機構が、前記光源による前記基準板への照射光に基づいて前記固体撮像素子で光電変換されて得られる電気信号を、第１基準データとして出力し、前記画像検査機構が、前記光源による前記基準板への照射光に基づいて前記固体撮像素子で光電変換されて得られる電気信号を、第２基準データとして出力し、前記出力補正部が、前記第１及び第２基準データを一致させる補正値を算出し、当該補正値に基づいて、前記画像読取機構及び前記画像検査機構それぞれからの出力を補正するものとしても構わない。
【００１５】
又、前記画像読取機構において、前記光源による前記基準板への照射光に基づいて前記固体撮像素子で光電変換されて得られる電気信号が出力され、当該電気信号が前記画像読取機構より入力されたとき、当該電気信号に基づいて前記画像読取機構の前記光源からの発光量を調整する第１発光量調整部と、前記画像検査機構において、前記光源による前記基準板への照射光に基づいて前記固体撮像素子で光電変換されて得られる電気信号が出力され、当該電気信号が前記画像検査機構より入力されたとき、当該電気信号に基づいて前記画像読取機構の前記光源からの発光量を調整する第２発光量調整部と、を更に備えるものとしても構わない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、画像読取機構及び画像検査機構それぞれを構成する光学部品の分光特性を一致させることで、画像読取機構及び画像検査機構の分光特性を近しいものとできる。これにより、画像検査機構からの電気信号を用いた記録紙の画像検査について、高精度な検査を行うことができ、記録紙への印刷状態の判断を正確なものとできる。又、基準板の読み出し時のデータを用いて、画像読取機構及び画像検査機構それぞれにおける固体撮像素子の出力を補正できる構成とすることで、画像読取機構及び画像検査機構それぞれの読取幅及び読取速度の違いにより生じる読取画像の分光特性の差を緩和できる。更に、基準板の読み出し時のデータを用いて、画像読取機構及び画像検査機構それぞれにおける光源の発光量を調整できる構成とすることで、画像読取機構及び画像検査機構それぞれの読取幅及び読取速度の違いにより生じる読取画像の分光特性の差を緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】は、本発明の基本構成となる画像形成装置の内部構成を示す概略構成図である。
【図２】は、図１に示す画像形成装置における画像読取機構の概略構成を示すブロック図である。
【図３】は、図１に示す画像形成装置における画像検査機構の概略構成を示すブロック図である。
【図４】は、図１に示す画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】は、本発明の第１の実施形態の画像形成装置における画像読取機構の構成を示す概略図である。
【図６】は、本発明の第１の実施形態の画像形成装置における画像検査機構の構成を示す概略図である。
【図７】は、本発明の第２の実施形態の画像形成装置における画像読取機構の構成を示す概略図である。
【図８】は、本発明の第２の実施形態の画像形成装置における画像検査機構の構成を示す概略図である。
【図９】は、本発明の第３の実施形態の画像形成装置における画像読取機構の構成を示す概略図である。
【図１０】は、本発明の第３の実施形態の画像形成装置における画像検査機構の構成を示す概略図である。
【図１１】は、本発明の第４の実施形態の画像形成装置における画像処理機構の構成を示すブロック図である。
【図１２】は、本発明の第５の実施形態の画像形成装置における画像処理機構の構成を示すブロック図である。
【図１３】は、本発明の第５の実施形態の画像形成装置における光源の構成を示す図であって、（ａ）が、その第１例を示す回路図であり、（ｂ）が、その第２例を示す回路図である。
【図１４】は、本発明の第６の実施形態の画像形成装置における光源の構成を示す概略図である。
【図１５】は、本発明の第６の実施形態の画像形成装置における光源の別の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜本発明を実施するための形態における基本構成＞
以下、本発明の実施形態における基本構成につき、図面を参照しながら説明する。以下の図では、同一部分又は対応する部分に同一符号を付してある。又、本基本構成は、以下の各実施形態における構成において共通する構成を説明するものである。尚、以下の各実施形態を含め、本発明による画像形成装置は、画像読取機構及び画像検査機構の双方を備える装置であればよく、例えば、コピー機や、コピー機能を備えたプリンター又は複合機などであっても構わない。
【００１９】
１．画像形成装置の機械構成
図１及び図２を参照して、画像形成装置１の機械構成について説明する。図１は、画像形成装置１の内部構成を示す概略構成図である。又、図２は、図１の画像形成装置１における画像読取機構の概略構成を示すブロック図であり、図３は、図１の画像形成装置１における画像検査機構の概略構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１に示す画像形成装置１は、原稿２０から画像を読み取る画像読取機構２と、画像を印刷するための記録紙１０を収納するとともに画像形成装置１内に当該記録紙１０を給紙する給紙機構３と、画像読取機構２で読み取って得られた原稿画像データに基づいてトナーを記録紙１０に転写する画像転写機構４と、画像転写機構４で記録紙１０に転写されたトナーを定着させる画像定着機構５と、画像定着機構５によりトナーが定着されて画像形成された記録紙１０の印刷状態を検査する画像検査機構６と、画像検査機構６で検査された印刷後の記録紙１０を排紙する排紙機構７と、を備える。尚、図１の構成において、画像転写機構４及び画像定着機構５によって、「画像形成機構」が構成される。
【００２１】
画像読取機構２は、図２に示すブロック図のように、原稿２０へ光を照射する光源２１と、原稿２０からの反射光を受光して電気信号に変換する固体撮像素子２２と、原稿２０からの反射光を固体撮像素子２２に結像させる結像光学系２３とによって構成される。このとき、結像光学系２３及び固体撮像素子２２はそれぞれ、原稿２０の読取方向（「副走査方向」に相当する。）に対して垂直な方向（「主走査方向」に相当する。）に複数の素子を画素毎に並べた素子群で構成される。又、固体撮像素子２２は、各画素の受光面に、原色系又は補色系の色フィルターが設置されるため、この色フィルターを透過した光を各画素の素子が受光することによって、原稿２０上の画像をカラー画像として読み取る。
【００２２】
このように構成される画像読取機構２は、原稿２０から画像を読み取る際、原稿載置台に載置された原稿２０又は自動原稿搬送機構（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）により搬送された原稿２０に対して、光源２１から光を照射する。そして、原稿２０から反射された反射光が、所定の光路によって誘導された後、結像光学系２３を通じて固体撮像素子２２に入射されると、固体撮像素子２２において、その受光量に応じた電気信号を１ラインごとに出力する。この固体撮像素子２２が、副走査方向に沿った読取幅に合わせた一定間隔で、上記の読取動作を行うことによって、原稿２０上の画像に基づく二次元の原稿画像データが生成される。
【００２３】
給紙機構３は、図１に示すように、画像が印刷される記録紙１０を収納する給紙カセット３１と、給紙カセット３１に収納された記録紙１０を取り出す給紙ローラー対３２と、を備える。又、給紙機構３の下流側には、給紙ローラー対３２によって給紙カセット３１から記録紙搬送路に給紙された記録紙１０を画像転写機構４に搬送する搬送ローラー対３３が設けられている。尚、記録紙搬送路は、画像形成機構で画像が印刷される記録紙１０が搬送される、給紙カセット３１から排紙トレイ７２までの搬送経路を表す。このように構成される給紙機構３は、給紙ローラー対３２が回転駆動することによって、給紙カセット３１に収納された記録紙１０を一枚ずつ取り出して、記録紙搬送路に供給する。そして、給紙カセット３１から排紙された記録紙１０は、記録紙１０の搬送方向に沿って給紙機構３の下流側に設置される搬送ローラー３３の回転により、画像転写機構４へ搬送される。
【００２４】
画像転写機構４は、Ｙ（Yellow）Ｍ（Magenta）Ｃ（Cyan）Ｋ（Key tone)の各色の静電潜像が形成される感光ドラム４１〜４４と、感光ドラム４１〜４４それぞれに担持されたＹＭＣＫ各色のトナーが転写される中間転写部４５と、中間転写部４５に転写されたトナーを記録紙１０に転写する二次転写ローラー４６とを備える。このとき、感光ドラム４１〜４４のそれぞれは、不図示であるが、その周囲に、コロナ放電などにより感光ドラム４１〜４４を帯電させる帯電器と、帯電した感光ドラム４１〜４４にレーザー光などを照射して静電潜像を形成させる露光器と、ＹＭＣＫ各色のトナーを攪拌することで帯電して感光ドラム４１〜４４に付着させる現像器と、中間転写部４５に転写後に感光ドラム４１〜４４に残留したトナーを除去するクリーニング部材とを備える。
【００２５】
又、中間転写部４５は、感光ドラム４１〜４４からＹＭＣＫ各色のトナーが転写される中間転写ベルト４５１と、中間転写ベルト４５１を回転させる駆動ローラー４５２及び従動ローラー４５３と、感光ドラム４１〜４４それぞれに対して中間転写ベルト４５１を挟んで対向する位置に設置される一次転写ローラー４５４〜４５７とを備える。さらに、この中間転写部４５は、記録紙１０に転写されずに中間転写ベルト４５１に残留したトナーを中間転写ベルト４５１表面上から除去するために、不図示のクリーニング部材を備える。そして、二次転写ローラー４６は、中間転写ベルト４５１を挟んで、駆動ローラー４５２と対向する位置に設置される。
【００２６】
このように構成される画像転写機構４において、感光ドラム４１〜４４では、画像読取機構２で取得された原稿画像データに基づいて、感光ドラム４１〜４４それぞれの表面にＹＭＣＫ各色の静電潜像が形成された後、帯電したＹＭＣＫ各色のトナーが感光ドラム４１〜４４それぞれの静電潜像上に担持される。又、中間転写部４５では、駆動ローラー４５２によって中間転写ベルト４５１が回転し、感光ドラム４１〜４４それぞれに担持されているＹＭＣＫ各色のトナーが、所定電位に印加された一次転写ローラー４５４〜４５７の静電気力によって、中間転写ベルト４５１に転写される。
【００２７】
このとき、中間転写ベルト４５１は、記録紙１０に転写するトナー画像が形成される部分が感光ドラム４１〜４４と順次接触することによって、ＹＭＣＫの順に各色のトナーが感光ドラム４１〜４４より転写される。又、感光ドラム４１〜４４表面におけるＹＭＣＫ各色のトナー画像は、中間転写ベルト４５１にトナーを転写するタイミングにあわせて、感光ドラム４１〜４４の順に形成される。
【００２８】
そして、中間転写ベルト４５１表面にＹＭＣＫ各色のトナーが転写されて形成されたトナー画像は、当該トナー画像が形成された中間転写ベルト４５１表面が二次転写ローラー４６に対向する位置まで移動したときに、中間転写ベルト４５１と二次転写ローラー４６とによって挟持される記録紙１０に転写される。記録紙１０へのトナー画像の転写は、二次転写ローラー４６への印加電圧によって、帯電された各色のトナーが二次転写ローラー４６に引き寄せられることによって実現される。又、トナー画像が転写される記録紙１０は、上述の給紙機構３より二次転写ローラー４６まで搬送されるだけでなく、記録紙１０を反転させる記録紙反転機構（不図示）を画像定着機構５よりも下流側に備える場合は、記録紙反転機構より二次転写ローラー４６より搬送される。
【００２９】
画像定着機構５は、記録紙１０上のトナーを定着させるべく加熱するハロゲンランプなどを備えた加熱ローラー５１と、加熱ローラー５１と記録紙１０を挟持して記録紙１０を加圧する加圧ローラー５２とを備える。この画像定着機構５は、画像転写機構４と画像定着機構５との間に設置された搬送ローラー対５３などによる誘導によって、画像転写機構４でトナー画像が転写された記録紙１０が搬送される。このトナー画像が転写された記録紙１０は、加熱ローラー５１と加圧ローラー５２との間を通過することによって、加熱ローラー５１による加熱と、加熱ローラー５１及び加圧ローラー５２による加圧とを受ける。これにより、転写されたトナー画像が記録紙１０上に定着し、記録紙１０に原稿画像データによる画像が印刷される。尚、加熱ローラー５１は、電磁誘導によりその表面に渦電流を生じさせることによって、加熱ローラー５１表面が加熱されるものであってもよい。
【００３０】
画像検査機構６は、図３に示すブロック図のように、図２の画像読取機構２と同様、画像が印刷された記録紙１０に光を照射する光源６１と、記録紙１０からの反射光を受光して電気信号に変換する固体撮像素子６２と、記録紙１０からの反射光を固体撮像素子６２に結像させる結像光学系６３とによって構成される。このように構成される画像検査機構６に対して、図１に示すように、画像定着機構５と画像検査機構６との間に設置された搬送ローラー対５４によって、画像定着機構５から排出された記録紙１０が搬送されると、当該記録紙１０が画像検査機構６を通過する。
【００３１】
このとき、画像検査機構６における光源６１、固体撮像素子６２、及び結像光学系６３それぞれが、上記の画像読取機構２の各部と同様の動作を行うことによって、記録紙１０に印刷された画像を読み取る。この画像検査機構６によって読み取られた画像に基づいて、印刷状態を判定するための検査画像データが生成される。このようにして生成された検査画像データが、後述の画像処理機構８（図４参照）において、画像読取機構２で得られた原稿画像データと比較されることで、記録紙１０への印刷状態が判定される。
【００３２】
排紙機構７は、検査画像データの生成のために画像検査機構６を通過した記録紙１０を画像形成装置１外部に排紙するための排紙ローラー対７１と、画像形成装置１外部に設けられるとともに排紙ローラー７１によって排紙された記録紙１０を受ける排紙トレイ７２とを備える。このように構成される排紙機構７は、排紙ローラー７１が駆動することにより、画像が印刷された記録紙１０を画像検査機構６から誘導し、画像形成装置１外部の排紙トレイ７２に排出する。
【００３３】
２．画像形成装置の機能構成
上述の機械構成を有する画像形成装置１の機能構成について、図４を参照して説明する。図４は、図１に示す画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。尚、図４のブロック図では、印刷状態の判定機能として使用される、画像読取機構２及び画像検査機構６を中心にその構成を示す一方で、商用電源を各機構へ投入するために電圧変換する電源機構や、画像形成装置１を操作するための操作入力機構や、電話回線やネットワーク回線などと接続される通信制御機構などといった周辺の各種構成については不図示とする。
【００３４】
図４に示すように、画像形成装置１は、画像読取機構２及び画像検査機構６それぞれから出力される電気信号を受けて原稿画像データ及び検査画像データそれぞれを生成する画像処理機構８と、画像形成装置１内の各機構２〜８それぞれの動作を制御する制御機構９と、を有する。
【００３５】
画像処理機構８は、画像読取機構２及び画像検査機構６それぞれの固体撮像素子２２，６２から送出される電気信号を受けて２次元の画像データを生成するとともにシェーディング補正処理やガンマ補正処理などの各種画像処理を施す画像処理演算部８１と、画像処理演算部８１で生成された原稿画像データの画像メモリ８４への書き込み及び読み出しを行うメモリ制御部８２と、画像処理演算部８１で生成された検査画像データの画像メモリ８５への書き込み及び読み出しを行うメモリ制御部８３と、原稿画像データ及び検査画像データそれぞれが一時的に記憶される画像メモリ８４，８５と、画像メモリ８４，８５に格納された原稿画像データ及び検査画像データとを比較して印刷状態を判定する印刷判定部８６と、を備える。
【００３６】
このように構成される画像処理機構８は、画像読取機構２による原稿画像の読取動作が行われているとき、副走査方向に移動する画像読取機構２の固体撮像素子２２から出力される電気信号を１ライン毎に受信する。このとき、画像処理演算部８１は、画像読取機構２の固体撮像素子２２から主走査方向に連続した各画素の電気信号を１ラインの電気信号として受信し、その読取タイミングによって、当該電気信号によるラインの副走査方向の位置を確認する。これにより、画像処理演算部８１では、画像読取機構２の固体撮像素子２２から受信する各画素の電気信号について、読取対象となる原稿２０上における画素位置を認識し、その認識した画素位置に応じた画像メモリ８４のアドレス位置を指定し、メモリ制御部８２により画像メモリ８４に一時的に格納する。
【００３７】
そして、画像処理演算部８１は、画像メモリ８４に一時的に格納した原稿画像に対応する電気信号を、メモリ制御部８２を介して読み出し、各種画像処理にあわせたフィルター処理を行うことで、記録紙１０へ画像を印刷するための原稿画像データを生成する。この原稿画像データは、画像処理演算部８１のフィルター処理によって、ＹＭＣＫ各色毎に分離された画像データによって構成されるものであってもよい。このようにして画像読取機構２で原稿２０より読み出された画像による原稿画像データが生成されると、メモリ制御部８２によって画像メモリ８４に格納される。
【００３８】
このように画像メモリ８４に原稿画像データが格納されると、この原稿画像データはメモリ制御部８２によって読み出されて、画像転写機構４に送出される。従って、画像転写機構４は、画像処理機構８より与えられた原稿画像データに基づいて、感光ドラム４１〜４４それぞれの表面にＹＭＣＫ各色の静電潜像を形成する。その結果、画像転写機構４は、中間転写ベルト４５１に原稿画像データに基づくＹＭＣＫ各色のトナー画像を転写させた後、二次転写ローラー４６を通過する記録紙１０に当該トナー画像を転写させる。
【００３９】
又、画像検査機構６による記録紙１０上に印刷された画像の読取動作が行われているとき、その固体撮像素子６２が副走査方向に移動する記録紙１０から画像を読み出す。これにより、画像処理機構８は、固体撮像素子６２から出力される電気信号を１ライン毎に受信する。従って、画像処理機構８の画像処理演算部８１が、固体撮像素子２２からの電気信号に基づいて原稿画像データを生成したときと同様の動作を行って、固体撮像素子６２からの電気信号に基づき、検査画像データを生成する。この検査画像データが生成されるとき、画像処理演算部８１は、原稿画像データを生成する場合と異なり、固体撮像素子６２より受信した電気信号及び検査画像データそれぞれについて、メモリ制御部８３により画像メモリ８５に記憶させる。
【００４０】
このようにして、検査画像データが画像メモリ８５に記憶されると、メモリ制御部８２，８３それぞれが、画像メモリ８４，８５に格納されている原稿画像データ及び検査画像データそれぞれを読み出して印刷判定部８６に送出する。印刷判定部８６は、原稿画像データ及び検査画像データそれぞれを受信すると、原稿画像データと検査画像データとを比較するための演算処理を行い、記録紙１０への印刷状態の良否を判定する。
【００４１】
制御機構９は、例えば、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムなどを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、演算データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成される。
【００４２】
この制御機構９は、画像読取機構２及び画像検査機構６それぞれの光源２１，６１及び固体撮像素子２２，６２を制御することで、画像読取機構２及び画像検査機構６における画像の読取動作を制御し、給紙機構３の給紙ローラー対３２及び搬送ローラー対３３を制御することで、給紙機構３による記録紙１０の給紙動作を制御し、画像転写機構４の感光ドラム４１〜４４、中間転写部４５、及び二次転写ローラー４６を制御することで、画像転写機構４における記録紙１０へのトナー画像の転写動作を制御し、画像定着機構５の加熱ローラー５１及び加圧ローラー５２を制御することで、画像定着機構５における記録紙１０への画像定着動作を制御し、排紙機構７の排紙ローラー対７１を制御することで、排紙機構７における記録紙１０の排紙動作を制御する。又、制御機構９は、画像処理機構８の画像処理演算部８１、メモリ制御部８２，８３、及び印刷判定部８６それぞれを制御することで、画像処理機構８による各画像データの生成動作及び印刷状態の判定動作を制御する。
【００４３】
このようにして、機構２〜８それぞれの動作を制御する制御機構９が、記憶したプログラムに基づくタイミングによって、機構２〜８それぞれの各部を制御することで、画像形成装置１は、原稿２０上の画像を記録紙１０に印刷する。
【００４４】
３．高精度な画像検査を行うための構成
上述したように、画像形成装置１は、印刷状態の判定に画像検査機構６による画像検査を行うが、この画像検査機構６による画像検査をより高精度に行うために、画像読取機構２及び画像検査機構６は、それぞれの分光特性の差異が緩和されるように構成される。この画像読取機構２及び画像検査機構６それぞれの分光特性の差異を緩和するために、それぞれの分光特性を特定する発光部品及び受光部品を、分光特性の近い部品によって構成する。
【００４５】
画像読取機構２及び画像検査機構６それぞれの発光部品による分光特性の差異を緩和するために、光源２１，６１を構成する発光素子を共通のものとする。光源２１，６１を構成する発光素子を分光特性の近いもので構成した場合、画像読取の対象物へ照射する光の輝度分布や色分布が同一となるため、同一対象物から発色される色について同一色と判断されやすくなる。又、光源２１，６１の代わりに、結像光学系２３，６３を構成する光学レンズ又は光学素子を分光特性の近い部品で構成した場合、結像光学系２３，６３により透過が制限される色成分を同一のものとすることができる。これらのことから、光源２１，６１を構成する発光素子又は結像光学系２３，６３を構成する光学部品の少なくとも一方を共通のものとすることで、固体撮像素子２２，６２に入射される光の分光特性をほぼ同様のものとすることができる。
【００４６】
一方、画像読取機構２及び画像検査機構６それぞれの受光部品による分光特性の差異を緩和するために、画像読取記憶２及び画像検査機構６は、固体撮像素子２２，６２を構成する部品のうち、少なくとも色フィルター及び光電変換素子（フォトダイオードやフォトトランジスタなどの）を共通のものとする。この固体撮像素子２２，６２それぞれの分光特性は色フィルター及び光電変換素子によって左右されるため、色フィルター及び光電変換素子それぞれを分光特性の近いもので構成することで、画像読取機構２及び画像検査機構６それぞれで光電変換される色成分の範囲をほぼ同等のものとできる。
【００４７】
以下の各実施形態は、上述した画像形成装置１を基本構成とする画像形成装置を説明するものであり、高精度な画像検査を実現するための上記構成を、より詳細に説明するものである。よって、以下の各実施形態では、画像読取機構２及び画像検査機構６を中心に、その構成の詳細について説明する。
【００４８】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態の画像形成装置について、以下に、図面を参照して説明する。図５は、本実施形態の画像形成装置における画像読取機構の構成を示す図であり、図６は、本実施形態の画像形成装置における画像検査機構の構成を示す図である。
【００４９】
本実施形態の画像形成装置は、上述した基本構成において説明した、図１の機械構成及び図４の機能構成を備えるものであって、その画像読取機構及び画像検査機構に特徴を有するものである。尚、図５における画像読取機構２Ａは、図１及び図４における画像読取機構２に相当するとともに、図６における画像検査機構６Ａは、図１及び図４における画像読取機構６に相当する。又、図５及び図６に示す構成において、図２及び図３と同一の構成となる部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５０】
本実施形態の画像形成装置１に具備される画像読取機構２Ａは、図５に示すように、光源２１と、固体撮像素子２２と、縮小光学系による結像レンズ２３Ａ（図２における結像光学系２３に相当する。）と、原稿２０が載置される原稿ガラス板２４と、光源２１からの光を反射して原稿２０表面に照射させる第１反射鏡２５と、原稿２０からの反射光を結像レンズ２３Ａに誘導する第２〜第４反射鏡２６Ａ〜２６Ｃと、シェーディング補正のための補正値を生成するための白基準板２７と、を備える。
【００５１】
又、画像読取機構２Ａは、光源２１と第１及び第２反射鏡２５，２６Ａとを副走査方向に移動させる第１スライダー部２１１と、第３及び第４反射鏡２６Ｂ，２６Ｃを副走査方向に移動させる第２スライダー部２１２と、を備える。この第１及び第２スライダー部２１１，２１２が、レール及びモーターなどの不図示の移動機構により、同時に副走査方向に移動することで、原稿ガラス板２４表面に載置された原稿２０の副走査方向への読取が実行される。更に、画像読取機構２Ａは、その表面に原稿ガラス板２４が設けられた筐体で構成され、その筐体内部に、固体撮像素子２２、結像レンズ２３Ａ、及び白基準板２７それぞれが固設されるとともに、第１及び第２スライダー部２１１，２１２が内蔵される。
【００５２】
このように構成される画像読取機構２Ａでは、原稿２０の画像を読み取る際、原稿２０の読取位置Ｐ１に対して、光源２１からの照射光と第１反射鏡２５からの反射光とが第１スライダー部２１１より照射されると、この照射光に対する原稿２０からの反射光が第１スライダー部２１１の第２反射鏡２６Ａに入射される。そして、第２反射鏡２６Ａから反射光は、第２スライダー部２１２の第３及び第４反射鏡２６Ｂ，２６Ｃをそれぞれ順に反射し、結像レンズ２３Ａに誘導される。このようにして、原稿２０からの反射光が結像レンズ２３Ａを透過することで、固体撮像素子２２の撮像領域に、原稿２０の読取位置Ｐ１の画像が結像される。
【００５３】
又、画像読取機構２Ａは、この原稿２０の画像の読取動作を行う前に、第１スライダー部２１１及び第２スライダー部２１２を移動させて、第１スライダー部２１１を白基準板２７の直下位置まで移動させ、白基準板２７の読取動作を行う。これにより、画像処理機構８（図４参照）は、固体撮像素子２２から出力される電気信号の出力値を主走査方向にシェーディング補正するための補正値を生成できる。従って、画像処理機構８では、固体撮像素子２２から出力される電気信号に対して、この補正値に基づくシェーディング補正を施すことにより、光源２１による主走査方向の光量のバラツキを抑制できる。
【００５４】
一方、画像検査機構６Ａは、図６に示すように、光源６１と、固体撮像素子６２と、縮小光学系による結像レンズ６３Ａ（図３における結像光学系６３に相当する。）と、副走査方向（記録紙搬送路Ｑにおける搬送方向に相当する。）に移動する記録紙１０の画像記録面が当接するガラス板６４と、光源６１からの光を反射して記録紙１０表面に照射させる第１反射鏡６５と、記録紙１０からの反射光を結像レンズ６３Ａに誘導する第２〜第４反射鏡６６Ａ〜６６Ｃと、シェーディング補正のための補正値を生成するための白基準板６７と、を備える。又、画像検査機構６Ａは、画像読取機構２Ａと異なり、記録紙搬送路Ｑ側の表面がガラス板６４で覆われた筐体によって構成される。そして、光源６１と、固体撮像素子６２と、結像レンズ６３Ａと、第１〜第４反射鏡６５，６６Ａ〜６６Ｃとが、当該筐体内部に固設されるとともに、記録紙搬送路Ｑを介して第２反射鏡６６Ａの直下となる位置に、白基準板６７が固設される。
【００５５】
このように構成される画像検査機構６Ａでは、記録紙１０の画像を読み取る際、記録紙１０の読取位置Ｐ２に対して、光源６１からの照射光と第１反射鏡６５からの反射光とが照射されると、この照射光に対する記録紙１０からの反射光が第２反射鏡６６Ａに入射される。この第２反射鏡６６Ａから反射光は、第３及び第４反射鏡６６Ｂ，６６Ｃによって結像レンズ６３Ａに誘導されることで、固体撮像素子６２の撮像領域に、記録紙１０の読取位置Ｐ２の画像が結像される。又、画像検査機構６Ａは、この記録紙１０の画像の読取動作を行う前に、白基準板６７の読取動作を行う。これにより、画像処理機構８（図４参照）は、固体撮像素子６２から出力される電気信号に対して、シェーディング補正を施すことにより、光源６１による主走査方向の光量のバラツキを抑制できる。
【００５６】
この画像検査機構６Ａにおいて、光源６１を、画像読取装置２Ａにおける光源２１と同等の分光特性を備えた発光素子で構成することで、光源６１からの照射光の輝度分布や色分布を、光源２１からの照射光とほぼ同等とできる。これにより、原稿２０及び記録紙１０を同一の用紙としたとき、原稿２０及び記録紙１０それぞれからの反射光の輝度分布及び色分布が同等となる。更に、画像読取機構２Ａ及び画像検査機構６Ａにおいて、第１反射鏡２５，６５それぞれを同等の反射率及び反射角を備えるものとすることにより、光源２１，６１からの照射光による反射光を、同等の分光特性の光として、原稿２０及び記録紙１０それぞれに照射することができる。このとき、読取位置Ｐ１に対する光源２１及び第１反射鏡２５の設置位置と、読取位置Ｐ２に対する光源６１及び第１反射鏡６５の設置位置とが、同一の位置関係となるように、光源２１，６１及び第１反射鏡２５，６５それぞれが設置される。
【００５７】
又、画像検査機構６Ａにおいて、結像レンズ６３Ａを、画像読取装置２Ａにおける結像レンズ２３Ａと同等の分光透過率特性を備えた部品で構成することで、結像レンズ６３Ａの透過光の輝度分布や色分布を、結像レンズ２３Ａの透過光とほぼ同等とできる。更に、画像検査機構６Ａにおける第２〜第４反射鏡６６Ａ〜６６Ｃそれぞれの反射率及び反射角度を、画像読取機構２Ａにおける第２〜第４反射鏡２６Ａ〜２６Ｃそれぞれと同等とすることにより、結像レンズ６３Ａへの入射光を、結像レンズ２３Ａへの入射光と同等の分光特性の光とすることができる。このとき、読取位置Ｐ１から固体撮像素子２２までの光路長と、読取位置Ｐ２から固体撮像素子６２までの光路長とが等しくなるように、第２〜第４反射鏡２６Ａ〜２６Ｃ，６６Ａ〜６６Ｃ及び結像レンズ２３Ａ，６３Ａそれぞれが設置される。
【００５８】
そして、画像検査機構６Ａにおいて、固体撮像素子６２を、画像読取装置２Ａにおける固体撮像素子２２と同等の分光感度特性を備えた素子で構成する。このように構成することにより、画像読取機構２Ａ及び画像検査機構６Ａそれぞれにおいて、受光部品となる固体撮像素子２２，６２で光電変換の対象となる光の輝度分布及び色分布を同等とすることができる。このとき、上述のように、光源２１，６１、結像レンズ２３Ａ，６３Ａ、第１〜第４反射鏡２５，２６Ａ〜２６Ｃ，６５，６６Ａ〜６６Ｃ，それぞれについても、画像読取装置２Ａと画像検査機構６Ａとの間で同一の部品で構成するものとすることで、画像読取機構２Ａ及び画像検査機構６Ａそれぞれの分光特性をほぼ同一とできる。
【００５９】
上述のように画像読取機構２Ａ及び画像検査機構６Ａの構成部品が同等の分光特性を備えることで、スライダー部２１１，２１２の移動速度に基づく、画像読取機構２Ａにおける読取速度と、記録紙１０の搬送速度に基づく、画像検査機構６Ａにおける読取速度とが異なる場合であっても、画像処理機構８（図４）において、読取速度の違いに基づく補正演算処理を行うだけで、原稿画像データと検査画像データの分光特性を容易に一致させることができる。即ち、読取速度の違いにより固体撮像素子２２，６２それぞれへの露光量（露光時間）に差が生じるが、画像処理機構８において、原稿画像データ及び検査画像データのいずれかに対して、露光量の差に基づいて、固体撮像素子２２，６２それぞれの出力に対する輝度分布補正などのように、画像演算処理を施せばよい。このような画像演算処理を施すことで、画像検査機構６Ａの検査画像データを利用した画像検査を高精度のものとできる。
【００６０】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態の画像形成装置について、以下に、図面を参照して説明する。図７は、本実施形態の画像形成装置における画像読取機構の構成を示す図であり、図８は、本実施形態の画像形成装置における画像検査機構の構成を示す図である。
【００６１】
本実施形態の画像形成装置１に具備される画像読取機構２Ｂは、図７に示すように、光源２１と、固体撮像素子２２と、結像レンズ２３Ａと、原稿ガラス板２４と、第１反射鏡２５と、白基準板２７と、原稿２０からの反射光を結像レンズ２３Ａに誘導する第２反射鏡２６と、を備える。そして、光源２１と固体撮像素子２２と結像レンズ２３Ａと第１及び第２反射鏡２５，２６とは、レール及びモーターなどの不図示の移動機構により副走査方向に移動される、スライダー部２１３内に設けられる。又、画像読取機構２Ｂは、その表面に原稿ガラス板２４が設けられた筐体で構成され、その筐体内部において、白基準板２７が固設されるとともに、スライダー部２１３が内蔵される。
【００６２】
このように構成される画像読取機構２Ｂでは、原稿２０の画像を読み取る際、原稿２０の読取位置Ｐ１に対して、第１の実施形態における画像読取機構２Ａ（図５参照）と同様、光源２１からの照射光と第１反射鏡２５からの反射光とがスライダー部２１３より照射される。この照射光に対する原稿２０からの反射光がスライダー部２１３の第２反射鏡２６に入射されて、結像レンズ２３Ａに誘導される。よって、原稿２０からの反射光が結像レンズ２３Ａを透過することで、固体撮像素子２２の撮像領域に、原稿２０の読取位置Ｐ１の画像が結像される。又、画像読取機構２Ｂは、第１の実施形態における画像読取機構２Ａ（図５参照）と同様、画像処理機構８（図４参照）でシェーディング補正を実行させるために、原稿２０の画像の読取動作の前に、白基準板２７に対する読取動作を行う。
【００６３】
一方、画像検査装置６Ｂは、図８に示すように、光源６１と、固体撮像素子６２と、結像レンズ６３Ａと、ガラス板６４と、第１反射鏡６５と、白基準板６７と、記録紙１０からの反射光を結像レンズ６３Ａに誘導する第２反射鏡６６と、を備える。又、画像検査機構６Ｂは、画像読取機構２Ｂと異なり、記録紙搬送路Ｑ側の表面がガラス板６４で覆われた筐体によって構成される。そして、光源６１と、固体撮像素子６２と、結像レンズ６３Ａと、第１及び第２反射鏡６５，６６が、当該筐体内部に固設されるとともに、記録紙搬送路Ｑを介して第２反射鏡６６の直下となる位置に、白基準板６７が固設される。
【００６４】
このように構成される画像検査機構６Ｂでは、記録紙１０の画像を読み取る際、記録紙１０の読取位置Ｐ２に対して、光源６１からの照射光と第１反射鏡６５からの反射光とが照射されると、この照射光に対する記録紙１０からの反射光が第２反射鏡６６に入射される。この第２反射鏡６６から反射光が、結像レンズ６３Ａを透過することで、固体撮像素子６２の撮像領域に、記録紙１０の読取位置Ｐ２の画像が結像される。又、画像検査機構６Ａは、この記録紙１０の画像の読取動作を行う前に、白基準板６７の読取動作を行う。これにより、画像処理機構８（図４参照）は、固体撮像素子６２から出力される電気信号に対して、シェーディング補正を施すことにより、光源６１による主走査方向の光量のバラツキを抑制できる。
【００６５】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様、光源２１，６１それぞれが、同等の分光特性の発光素子で構成されることで、原稿２０及び記録紙１０への照射光の分光特性を同等とできる。このとき、第１反射鏡２５，６５それぞれの反射率及び反射角度を同等とすることで、第１反射鏡２５，６５それぞれからの照射光についても、同等の分光特性とすることが好ましい。更に、光源２１，６１及び第１反射鏡２５，６５それぞれは、読取位置Ｐ１，Ｐ２との位置関係が同一となるように、設置される。
【００６６】
又、結像レンズ２３Ａ，６３Ａそれぞれについても、第１の実施形態と同様、同等の透過分光特性を有するものとすることで、固体撮像素子２２，６２それぞれへの透過光の分光特性を同等とすることができる。このとき、第２反射鏡２６，６６それぞれの反射率及び反射角度を同等とすることで、第２反射鏡２６，６６それぞれからの反射光についても、同等の分光特性とすることが好ましい。更に、結像レンズ２３Ａ，６３Ａ及び第２反射鏡２６，６６それぞれは、読取位置Ｐ１，Ｐ２との位置関係が同一となるように、設置される。
【００６７】
そして、固体撮像素子２２，６２についても、第１の実施形態と同様、同等の分光感度特性を備えた素子で構成することで、固体撮像素子２２，６２で電気信号に変換される光の分光特性を同等とすることができる。
【００６８】
このように、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、画像読取機構２Ｂ及び画像検査機構６Ｂの構成部品が同等の分光特性を備えることで、画像読取機構２Ｂからの原稿画像データと画像検査機構６Ｂからの検査画像データの分光特性を一致させることができる。これにより、本実施形態の画像形成装置１は、画像検査機構６Ｂの検査画像データを利用した画像検査を高精度に実行できる。
【００６９】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態の画像形成装置について、以下に、図面を参照して説明する。図９は、本実施形態の画像形成装置における画像読取機構の構成を示す図であり、図１０は、本実施形態の画像形成装置における画像検査機構の構成を示す図である。
【００７０】
本実施形態の画像形成装置は、画像読取機構及び画像検査機構について、第１の実施形態のような縮小光学系ではなく、密着型等倍光学系で構成した点で異なるものであり、その他の構成については同一の構成とするものである。尚、図９における画像読取機構２Ｃは、図１及び図４における画像読取機構２に相当するとともに、図１０における画像検査機構６Ｃは、図１及び図４における画像読取機構６に相当する。又、図９及び図１０に示す構成において、図５及び図６と同一の構成となる部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７１】
本実施形態の画像形成装置１に具備される画像読取機構２Ｃは、図９に示すように、光源２１と、固体撮像素子２２と、原稿ガラス板２４と、白基準板２７と、固体撮像素子２２の各画素に対して結像させる結像素子を主走査方向に配設したレンズアレイで構成される結像レンズ２３Ｃ（図２における結像光学系２３に相当する。）と、を備える。そして、光源２１と固体撮像素子２２と結像レンズ２３Ｃとは、レール及びモーターなどの不図示の移動機構により副走査方向に移動される、スライダー部２１４内に設けられる。又、画像読取機構２Ｃは、その表面に原稿ガラス板２４が設けられた筐体で構成され、その筐体内部において、白基準板２７が固設されるとともに、スライダー部２１４が内蔵される。
【００７２】
このように構成される画像読取機構２Ｃでは、原稿２０の画像を読み取る際、原稿２０の読取位置Ｐ１に対して、光源２１からの照射光がスライダー部２１４より照射されると、この照射光に対する原稿２０からの反射光がスライダー部２１４の結像レンズ２３Ｃに入射される。そして、原稿２０からの反射光が結像レンズ２３Ｃを透過することで、固体撮像素子２２の撮像領域に、原稿２０の読取位置Ｐ１の画像が結像される。又、画像読取機構２Ｃは、第１の実施形態における画像読取機構２Ａ（図５参照）と同様、画像処理機構８（図４参照）でシェーディング補正を実行させるために、原稿２０の画像の読取動作の前に、白基準板２７に対する読取動作を行う。
【００７３】
一方、画像検査装置６Ｃは、図１０に示すように、光源６１と、固体撮像素子６２と、ガラス板６４と、白基準板６７と、結像レンズ２３Ｃと同一のレンズアレイで構成される結像レンズ６３Ｃ（図３における結像光学系６３に相当する。）と、を備える。又、画像検査機構６Ｃは、画像読取機構２Ｃと異なり、記録紙搬送路Ｑ側の表面がガラス板６４で覆われた筐体によって構成される。そして、光源６１と、固体撮像素子６２と、結像レンズ６３Ｃとが、当該筐体内部に固設されるとともに、記録紙搬送路Ｑを介して結像レンズ６３Ｃの直下となる位置に、白基準板６７が固設される。
【００７４】
このように構成される画像検査機構６Ｃでは、記録紙搬送路Ｑを通過する記録紙１０の画像を読み取る際、記録紙１０の読取位置Ｐ２に対して、光源６１からの照射光が照射されると、この照射光に対する記録紙１０からの反射光が結像レンズ６３Ｃに入射される。そして、記録紙１０からの反射光が結像レンズ６３Ｃを透過することで、固体撮像素子６２の撮像領域に、記録紙１０の読取位置Ｐ２の画像が結像される。又、画像検査機構６Ｃは、第１の実施形態における画像検査機構６Ａ（図６参照）と同様、画像処理機構８（図４参照）でシェーディング補正を実行させるために、記録紙１０の画像の読取動作の前に、白基準板６７に対する読取動作を行う。
【００７５】
本実施形態においても、第１及び第２の実施形態と同様、原稿２０及び記録紙１０への照射光の分光特性を同等とするために、光源２１，６１それぞれが、同等の分光特性の発光素子で構成される。又、結像レンズ２３Ｃ，６３Ｃが、同等の透過分光特性を有するレンズアレイで構成されることで、固体撮像素子２２，６２に結像させる光の分光特性を同等できる。更に、固体撮像素子２２，６２についても、同等の分光感度特性を備えた素子とすることで、原稿画像データと検査画像データの分光特性を一致させることができる。
【００７６】
尚、第１〜第３の実施形態において、画像読取機構２と画像検査機構６とを同一の構成のものとしたが、画像読取機構２Ａを備えた画像形成装置１に画像検査機構６Ｂ，６Ｃのいずれかが具備されるものとしても構わないし、画像読取機構２Ｂを備えた画像形成装置１に画像検査機構６Ａ，６Ｃのいずれかが具備されるものとしても構わないし、画像読取機構２Ｃを備えた画像形成装置１に画像検査機構６Ａ，６Ｂのいずれかが具備されるものとしても構わない。このように、画像読取機構２と画像検査機構６とを異なる構成としたとしても、光源２１，６１、固体撮像素子２２，６２、結像光学系２３，６３それぞれについて、その分光特性が近い部品で構成することによって、画像読取機構２及び画像検査機構６の分光特性を同等とできる。
【００７７】
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態の画像形成装置について、以下に、図面を参照して説明する。図１１は、本実施形態の画像形成装置における画像処理機構の構成を示すブロック図である。尚、本実施形態の画像形成装置は、上述した基本構成において説明した、図１の機械構成及び図４の機能構成を備えるものであるとともに、画像読取機構及び画像検査機構が、第１〜第３の実施形態それぞれで説明した構成のいずれかを有するものである。又、図１１に示す構成において、図４と同一の構成となる部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７８】
本実施形態の画像形成装置１に具備される画像処理機構８Ａは、図１１に示すように、画像処理演算部８１と、メモリ制御部８２，８３と、画像メモリ８４，８５と、印刷判定部８６と、固体撮像素子２２の出力を補正するための出力補正値を生成して画像読取機構２の出力増幅率を設定する読取側出力補正部８７Ａと、固体撮像素子６２の出力を補正するための出力補正値を生成して画像検査機構６の出力増幅率を設定する検査側出力補正部８７Ｂと、を備える。その他の構成については、第１〜第３の実施形態のいずれかの画像形成装置と同様の構成となるため、詳細な説明については省略する。
【００７９】
図１１に示す構成の画像処理機構８Ａでは、画像読取機構２（第１〜第３の実施形態における画像読取機構２Ａ〜２Ｃのいずれかに相当する）において白基準板２７の読取動作を行った際の固体撮像素子２２からの電気信号（以下、「原稿用基準データ」と呼ぶ。）が、画像処理演算部８１を通じて、読取側出力補正部８７Ａに入力される。又、画像検査機構６（第１〜第３の実施形態における画像検査機構６Ａ〜６Ｃのいずれかに相当する）において白基準板６７の読取動作を行った際の固体撮像素子６２からの電気信号（以下、「検査用基準データ」と呼ぶ。）が、画像処理演算部８１を通じて、読取側出力補正部８７Ｂに入力される。尚、画像読取機構２の白基準板２７と、画像検査機構６の白基準板６７とは、同一の部品によって構成される。
【００８０】
原稿用基準データが入力される読取側出力補正部８７Ａは、予め記憶している基準値と原稿用基準データとを比較し、当該基準値と原稿用基準データとの比較結果に基づいて、固体撮像素子２２用の出力補正値を算出する。このとき、原稿用基準データは、画像処理演算部８１でシェーディング補正された後に読取側出力補正部８７Ａに与えられるものとしても構わないし、シェーディング補正が施されることなく画像処理演算部８１から読取側出力補正部８７Ａに与えられるものとしても構わない。そして、読取側出力補正部８７Ａは、固体撮像素子２２用の出力補正値を生成すると、この出力補正値に基づいて、固体撮像素子２２の出力側に設けられたアンプ（不図示）の増幅率を設定し、固体撮像素子２２の出力を調整する。
【００８１】
一方、検査用基準データが入力される検査側出力補正部８７Ｂは、予め記憶している基準値と検査用基準データとを比較し、当該基準値と検査用基準データとの比較結果に基づいて、固体撮像素子６２用の出力補正値を算出する。このとき、検査用基準データについても、原稿用基準データと同様、画像処理演算部８１でシェーディング補正された後に与えられるものとしても構わないし、シェーディング補正が施されることなく与えられるものとしても構わない。そして、読取側出力補正部８７Ｂは、固体撮像素子６２用の出力補正値を生成すると、この出力補正値に基づいて、固体撮像素子６２の出力側に設けられたアンプ（不図示）の増幅率を設定し、固体撮像素子６２の出力を調整する。
【００８２】
このとき、読取側出力補正部８７Ａにおいて、原稿用基準データと基準値との比によって、固体撮像素子２２用の出力補正値を算出する一方で、検査側出力補正部８７Ｂにおいて、検査用基準データと基準値との比によって、固体撮像素子６２用の出力補正値を算出する。従って、固体撮像素子２２，６２それぞれのアンプの増幅率がその出力補正値に基づいて設定されることで、固体撮像素子２２からの電気信号による原稿画像データと固体撮像素子６２からの電気信号による検査画像データそれぞれの階調再現性が等しくなる。よって、本実施形態では、第１〜第３の実施形態の画像形成装置と比べて、画像読取機構及び画像検査機構を利用した画像検査を、更に精度の高いものとすることができる。
【００８３】
尚、原稿用基準データ及び検査用基準データのそれぞれは、例えば、固体撮像素子２２，６２における中心に位置する画素などのように、特定位置の画素から出力される電気信号によって生成されるものとしても構わない。又、原稿用基準データ及び検査用基準データのそれぞれが、固体撮像素子２２，６２から出力される各画素の電気信号の平均値により与えられるものとしても構わない。
【００８４】
又、本実施形態において、上述したように、原稿用基準データ及び検査用基準データのそれぞれを、予め記憶した基準値と比較することによって、固体撮像素子２２，６２それぞれの出力を調整するものとしたが、このような構成に限定される必要はなく、原稿用基準データを検査用基準データに一致できる構成であればよい。従って、例えば、原稿用基準データと検査用基準データとを直接比較して、原稿用基準データを検査用基準データに一致させるための出力補正値を算出し、この出力補正値に基づいて固体撮像素子２２のアンプの増幅率が設定されるものとしても構わない。逆に、検査用基準データを原稿用基準データに一致させるための出力補正値を算出し、この出力補正値に基づいて固体撮像素子６２のアンプの増幅率が設定されるものとしても構わない。
【００８５】
更に、原稿用基準データ及び検査用基準データそれぞれにより算出される出力補正値を、基準値との比により算出するものとしたが、基準値との差分により算出するものとしても構わない。この基準値との差分を出力補正値とした場合、固体撮像素子２２，６２それぞれから出力される電気信号のオフセットを出力補正値より算出し、固体撮像素子２２，６２それぞれの出力から除去するオフセットを調整することで、その出力調整を行う。
【００８６】
＜第５の実施形態＞
本発明の第５の実施形態の画像形成装置について、以下に、図面を参照して説明する。図１２は、本実施形態の画像形成装置における画像処理機構の構成を示すブロック図である。尚、本実施形態の画像形成装置は、上述した基本構成において説明した、図１の機械構成及び図４の機能構成を備えるものであるとともに、画像読取機構及び画像検査機構が、第１〜第３の実施形態それぞれで説明した構成のいずれかを有するものである。又、図１２に示す構成において、第４の実施形態の画像形成装置における画像処理機構（図１１参照）と同一の構成となる部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００８７】
本実施形態の画像形成装置１に具備される画像処理機構８Ｂは、図１２に示すように、第３の実施形態における画像処理機構８Ａ（図１１参照）の構成に対して、画像読取機構２（第１〜第３の実施形態における画像読取機構２Ａ〜２Ｃのいずれかに相当する）の光源２１の明るさを調整する読取側発光量調整部８９Ａと、画像検査機構２（第１〜第３の実施形態における画像検査機構６Ａ〜６Ｃのいずれかに相当する）の光源６１の明るさを調整する検査側発光量調整部８９Ｂと、を更に追加した構成となる。この読取側発光量調整部８９Ａは、光源２１の明るさの読取側基準値を予め記憶するとともに、画像処理演算部８１を介して原稿用基準データが入力される。同様に、検査側発光量調整部８９Ｂは、光源６１の明るさの検査側基準値を予め記憶するとともに、画像処理演算部８１を介して検査用基準データが入力される。
【００８８】
このように構成される画像処理機構８Ｂは、第４の実施形態における画像処理機構８Ａ（図１１参照）と同様、読取側出力補正部８７Ａ及び検査側出力補正部８７Ｂそれぞれで原稿用基準データ及び検査用基準データに基づいて出力補正値を生成して、固体撮像素子２２，６２それぞれの出力を調整する。そして、この画像処理機構８Ｂは、この固体撮像素子２２，６２それぞれの出力調整だけではなく、以下に説明する光源２１，６１の明るさの調整処理を行うことによって、画像読取機構２による原稿画像データ及び画像検査機構６による検査画像データそれぞれの分光特性を一致させる。
【００８９】
画像処理機構８Ｂは、画像読取機構２において白基準板２７の読取動作が行われ、画像処理演算部８１において原稿用基準データを生成すると、この原稿用基準データを読取側発光量調整部８９Ａに送出する。読取側発光量調整部８９Ａは、予め記憶している読取側基準値と、画像処理演算部８１からの原稿用基準データとを比較して、光源２１の明るさを補正するための補正値を算出する。この補正値は、原稿用基準データと読取側基準値との差又は比に基づいて求められるものとしてもよい。そして、読取側発光量調整部８９Ａが、算出した補正値に基づいて、明るさを調整するための制御信号を光源２１に出力することにより、光源２１の明るさが調整される。
【００９０】
一方、画像検査機構６において白基準板６７の読取動作が行われ、画像処理演算部８１において検査用基準データが生成されると、この原稿用基準データが検査側発光量調整部８９Ｂに送出される。検査側発光量調整部８９Ｂは、読取側発光量調整部８９Ａと同様にして、検査用基準データと予め記憶している検査側基準値とを比較して、光源６１の明るさを補正するための補正値を算出する。そして、検査側発光量調整部８９Ｂが、算出した補正値に基づいて、明るさを調整するための制御信号を光源６１に出力することにより、光源６１の明るさが調整される。
【００９１】
このようにして、読取側発光量調整部８９Ａにより光源２１の明るさが調整されるとともに、検査側発光量調整部８９Ｂにより光源６１が調整されることによって、画像読取機構２及び画像検査機構６それぞれから出力される電気信号について、白トビ（飽和）や黒ツブレなどのノイズのない画像データとすることができる。これにより、画像読取機構２からの原稿画像データ及び画像検査機構６からの検査画像データそれぞれを高品質な画像とすることができ、画像検査機構６を利用した画像検査を高精度のものとできる。
【００９２】
（光源の構成の第１例）
本実施形態における画像処理機構８Ｂにより明るさが調整される光源２１，６１の構成の第１例を、以下に説明する。図１３（ａ）は、本例における光源の概略構成を示す回路図である。尚、図１３（ａ）の構成は、光源２１，６１で共通に使用される構成である。
【００９３】
図１３（ａ）に示すように、本例における光源２１，６１は、電源電位と接地電位との間で、ＬＥＤ素子Ｌ１と可変抵抗Ｒ１とが直列に接続された構成となる。このように光源２１，６１それぞれが構成されるとき、読取側発光量調整部８９Ａ及び検査側発光量調整部８９Ｂのそれぞれからの制御信号に基づいて、可変抵抗Ｒ１の抵抗値が切り替えられる。これにより、ＬＥＤ素子Ｌ１に流れる電流量が調整されて、ＬＥＤ素子Ｌ１による発光量が調整されるため、結果、光源２１，６１の明るさが調整されることとなる。尚、図１３（ａ）の構成例では、ＬＥＤ素子Ｌ１に流れる電流量を制御することで、ＬＥＤ素子Ｌ１の発光量が調整されるものとしたが、ＬＥＤ素子Ｌ１へ印加する電圧を制御することで、ＬＥＤ素子Ｌ１の発光量が調整されるものとしても構わない。
【００９４】
（光源の構成の第２例）
本実施形態における画像処理機構８Ｂにより明るさが調整される光源２１，６１の構成の第２例を、以下に説明する。図１３（ｂ）は、本例における光源の概略構成を示す回路図である。尚、図１３（ｂ）の構成は、光源２１，６１で共通に使用される構成である。
【００９５】
図１３（ｂ）に示すように、本例における光源２１，６１は、電源電位と接地電位との間で、ＬＥＤ素子Ｌ２とスイッチング素子Ｓ１とが直列に接続された構成となる。このように光源２１，６１それぞれが構成されるとき、読取側発光量調整部８９Ａ及び検査側発光量調整部８９Ｂのそれぞれからの制御信号に基づいて、スイッチング素子Ｓ１のＯＮ／ＯＦＦタイミング（デューティ比）が切り替えられる。これにより、ＬＥＤ素子Ｌ２が点滅動作を行い、単位時間におけるＬＥＤ素子Ｌ２の点灯時間が調整されるため、結果、光源２１，６１の明るさが調整されることとなる。
【００９６】
＜第６の実施形態＞
本発明の第６の実施形態の画像形成装置について、以下に、図面を参照して説明する。図１４は、本実施形態の画像形成装置における画像読取機構及び画像検査機構それぞれの光源の構成を示す概略図である。尚、本実施形態の画像形成装置は、上述した基本構成において説明した、図１の機械構成及び図４の機能構成を備えるものであり、その画像読取機構及び画像検査機構それぞれの光源に特徴を備えるものである。従って、以下では、本実施形態で特徴となる光源について詳細に説明するとともに、その他の構成については、上述の基本構成及び第１〜第５の実施形態を参照するものとして、省略する。
【００９７】
本実施形態の画像形成装置１は、その画像読取機構２（図２参照）及び画像検査機構６（図３参照）それぞれの光源２１，６１として、図１４に示す構成の光源１００が設けられる。この光源１００は、長尺状の導光体１０１の両端にＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源１０２Ａ，１０２Ｂが設置された構成となる。この光源１００に用いられるＬＥＤ光源１０２Ａ，１０２Ｂはそれぞれ、１個以上の白色ＬＥＤ素子によって構成されるものであっても構わないし、赤色ＬＥＤ素子、青色ＬＥＤ素子、及び緑色ＬＥＤ素子を組み合わせて具備することで白色を発光する構成としても構わない。
【００９８】
このように構成される光源１００は、その発光源としてＬＥＤ光源１０２Ａ，１０２Ｂを用いることにより、蛍光灯やハロゲンランプを光源とした場合に比べ、省電力で且つ低発熱な光源とすることができる。ところで、蛍光灯やハロゲンランプなどのように発熱により発光させる光源は、明るくなるほど色温度が高くなるため、その明るさの違いにより分光特性が変化してしまう。一方で、ＬＥＤ光源１０２Ａ，１０２Ｂの場合、半導体における電子と正孔の再結合による電気エネルギーを光に変換するものであり、発熱による発光ではないことから、明るさを変えても分光特性に影響を与えないだけでなく、上記の蛍光灯やハロゲンランプと比べて、経時による光量の劣化を抑制できる。
【００９９】
従って、上述のように、この光源１００が、画像読取機構２（図２参照）及び画像検査機構６（図３参照）それぞれの光源２１，６１の両方に使用されることにより、光源２１，６１の分光特性の差を抑制することができる。これにより、画像読取機構２及び画像検査機構６を利用した画像検査を、更に精度の高いものとすることができる。
【０１００】
尚、本実施形態において、画像読取機構２（図２参照）の光源２１に用いられる光源１００と、画像検査機構６（図３参照）の光源６１に用いられる光源１００とについて、その主走査方向の固体撮像素子２２，６２による読取幅に合わせて導光体１０１の径（太さ）を異なるものとしても構わない。即ち、光源１００による構成において、導光体１０１の径が太くなるほど、ＬＥＤ光源１０２Ａ，１０２Ｂからの光が反射する回数が減少するので、導光体１０１の長手方向に沿って遠くまで導光させることができる。
【０１０１】
従って、固体撮像素子における読取幅が広くなれば導光体１０１の径を太くするなどのように、光源１００の配光特性を、固体撮像素子における読取幅に合わせた特性とすることができる。即ち、光源２１，６１それぞれに用いられる光源１００の導光体１０１を異なるものとすることで、例えば、画像読取機構２と画像検査機構６で、同じ用紙であっても、その縦方向と横方向の違う方向で画像を読み取る場合であっても、その読取幅に合わせたものとできる。
【０１０２】
又、本実施形態において、光源１００として、図１４の構成のように、導光体１０１とＬＥＤ光源１０２Ａ，１０２Ｂとで構成されるものとしたが、図１５に示すように、複数のＬＥＤ素子１０３を主走査方向に配列させることで構成されるものとしても構わない。図１１のように光源１００を構成する場合、画像読取機構２（図２参照）及び画像検査機構６（図３参照）それぞれでの読取速度に合わせて、配列させるＬＥＤ素子１０３の個数を変えることにより明るさを調節できるとともに、配列させるＬＥＤ素子１０３の間隔を調節することで、固体撮像素子の読取幅に合わせることができる。
【０１０３】
このとき、結像光学系２３，６３（図２及び図３参照）の光学特性により、固体撮像素子２２，６２両端部への光量が減衰することから、光源１００の両端に向かって、隣接するＬＥＤ素子１０３の設置幅が狭くなるようにし、光源１００の両端からの光量が中央位置からの光量よりも大きくなるようにしても構わない。
【０１０４】
更に、本実施形態において、光源１００にＬＥＤ光源１０２Ａ，１０２Ｂが設けられるものとしたが、このＬＥＤ光源１０２Ａ，１０２Ｂの代わりに、ＬＥＤ光源と同様の半導体発光素子であって、省電力で且つ低発熱となる有機ＥＬ発光素子を用いるものとしても構わない。又、この有機ＥＬ発光素子を用いる場合は、長尺状の有機ＥＬ発光素子とすることにより、導光体１０１を省いた構成としても構わない。
【０１０５】
上述の基本構成及び第１〜第６の実施形態において、本発明における画像形成装置として、電子写真方式による画像形成装置を例に挙げて説明したが、上述した画像読取機構、画像検査機構、及び画像処理機構のそれぞれを備えるものであれば、電子写真方式に限られず、インクジェット方式など、他の方式による画像形成機構を備えた画像形成装置であっても構わない。
【符号の説明】
【０１０６】
１                画像形成装置
２                画像読取機構
６                画像検査機構
８                画像処理機構
２１，６１        光源
２２，６２        固体撮像素子
２３，６３        結像光学系
２３Ａ，２３Ｃ    結像レンズ
６３Ａ，６３Ｃ    結像レンズ
【図１】
2014121073.tif 000003
【図２】
2014121073.tif 000004
【図３】
2014121073.tif 000005
【図４】
2014121073.tif 000006
【図５】
2014121073.tif 000007
【図６】
2014121073.tif 000008
【図７】
2014121073.tif 000009
【図８】
2014121073.tif 000010
【図９】
2014121073.tif 000011
【図１０】
2014121073.tif 000012
【図１１】
2014121073.tif 000013
【図１２】
2014121073.tif 000014
【図１３】
2014121073.tif 000015
【図１４】
2014121073.tif 000016
【図１５】
2014121073.tif 000017