(57)【要約】  本発明のセンサ装置は、用紙で反射された照明光束を、受光開口を介して受光して前記用紙を測色する装置であり、前記用紙への前記照明光束の照射側と反対側に配置される正方形または長方形状のバッキングとを備える。そして、前記バッキングは、互いに隣接する２辺の内の一方の長さをＬ１、他方の長さをＬ２とし、前記受光開口の直径をｄとしたとき、Ｌ１≧Ｌ２≧６×（ｄ／２．９）１／２の条件を満たす大きさに形成される。本発明の画像形成装置は、前記センサ装置を備える。
2017010208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光束を用紙に照射して色を測定するセンサ装置本体部と、
前記センサ装置本体部による測色に際して前記用紙を搬送するための用紙搬送部と、
前記測色に際して前記用紙を挟んで前記用紙への前記照明光束の照射側と反対側に配置される正方形または長方形状のバッキングとを備え、
前記センサ装置本体部は、前記照明光束が前記用紙に照射されて前記用紙で反射された前記照明光束を受光する受光開口を備え、
前記バッキングは、互いに隣接する２辺の内の一方の長さをＬ１、他方の長さをＬ２とし、前記受光開口の直径をｄとしたとき、Ｌ１≧Ｌ２≧６×（ｄ／２．９）１／２の条件を満たす大きさに形成されている、
センサ装置。
【請求項２】
前記受光開口の直径ｄは、前記用紙に照射される前記照明光束の照射領域の直径をＤとしたとき、ｄ≦Ｄ／２の条件を満たすように形成されている、
請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記バッキングは、白色である、
請求項１または請求項２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記バッキングは、他のバッキングと交換可能に配置されている、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記センサ装置本体部は、前記バッキングの表面における法線に対して略４５°の角度で照射し、且つ、２０ｎｍ以下の分解能を有するものであり、
前記受光開口は、前記用紙の面に対して略垂直方向に反射された垂直光を受光可能に形成されている、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のセンサ装置を備える、画像を形成する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば画像形成装置に用いられ、用紙に形成されたカラーパッチの色を測定するセンサ装置に関する。本発明は、前記画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば画像形成装置に用いられ、印刷物の色を調整するためのセンサ装置が知られている。このようなセンサ装置は、高精度で測色するために、バッキング（下敷き）を備える場合も多い。このようなバッキングを備えたセンサ装置として、測色に際してセンサ装置本体部を移動させて測色する形式の装置と、測色に際して用紙（試料）を移動させて測色する形式の装置とが知られている。【０００３】
測色に際してセンサ装置本体部を移動させて測色する形式の装置は、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示されたセンサ装置は、移動可能なセンサ装置本体部と、合成樹脂からなる板状のバッキングとを備え、バッキング上に配置した用紙の面上をセンサ装置本体部が移動することで用紙に形成されたカラーパッチを測色する。【０００４】
一方、測色に際して用紙を移動させて測色するセンサ装置は、例えば図１６に示すように、照明光束３０３を用紙Ｓに照射するセンサ装置本体部と、厚さの異なる種々の用紙Ｓを搬送可能な高さ幅ｈ１０に設定された搬送路３０１と、測色に際して用紙Ｓを挟んで用紙Ｓへの照明光束３０３の照射側と反対側に配置される矩形状のバッキング３０２とを備えている。【０００５】
しかしながら、測色に際して用紙を移動させて測色する、図１６に示すセンサ装置では、次のような問題点がある。【０００６】
即ち、測色に際して用紙を移動させて測色するセンサ装置では、例えば搬送路３０１の高さ幅ｈ１０に対して用紙Ｓの厚さｔが薄いような場合に、用紙Ｓが搬送路３０１を搬送する際、例えば用紙がばたついてバッキング３０２に対する用紙Ｓの距離が変動し、例えば図１６Ｂに示すようにバッキング３０２に対して用紙Ｓが近距離になる場合と、図１６Ａに示すようにバッキング３０２に対して用紙Ｓが図１６Ｂに示される場合よりも遠距離になる場合がある。【０００７】
図１６Ｂに示す近距離の場合は、用紙Ｓを透過した照射光３０３ａは、ほとんどがバッキング３０２で反射されるが、図１６Ａに示す遠距離の場合は、用紙Ｓを透過した照射光３０３ａの一部がバッキング１０２に当たらずに反射されない場合がある。そのように一部が反射されない場合には、図１６Ｂに示す近距離の場合に較べて反射光量が減少し、その結果、反射光量変動によって測色値が影響するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２７５５８７号公報
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、用紙を搬送して測色する際に用紙を透過した照射光がバッキングから効率よく反射され、用紙からの反射光量の変動が少なく安定した測色結果を得られるセンサ装置を提供することである。本発明の目的は、前記センサ装置を備える画像形成装置を提供することである。
【００１０】
本発明にかかるセンサ装置は、用紙で反射された照明光束を、受光開口を介して受光して前記用紙を測色する装置であり、前記用紙への前記照明光束の照射側と反対側に配置される正方形または長方形状のバッキングとを備える。そして、前記バッキングは、互いに隣接する２辺の内の一方の長さをＬ１、他方の長さをＬ２とし、前記受光開口の直径をｄとしたとき、Ｌ１≧Ｌ２≧６×（ｄ／２．９）１／２の条件を満たす大きさに形成される。本発明にかかる画像形成装置は、前記センサ装置を備える。
【００１１】
上記並びにその他の本発明の目的、特徴および利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態におけるセンサ装置の側面図である。
【図２】前記センサ装置に用いられるセンサ装置本体部の、照明光束の通過口側から見た斜視図である。
【図３】前記センサ装置本体部の、通過口の反対側から見た斜視図である。
【図４】図３に示すセンサ装置本体部のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】前記センサ装置本体部における照明受光部を拡大した拡大図である。
【図６】前記照明受光部の断面図である。
【図７】前記センサ装置に用いられるバッキングの、受光開口側から見た図である。
【図８】用紙の面に照射される照射光のエネルギー分布図である。
【図９】照射光束が用紙に照射された際の説明図である。
【図１０】前記センサ装置本体部に用いられる分光部の断面図である。
【図１１】前記センサ装置本体部の構成を示すブロック図である。
【図１２】受光開口の直径が５．８ｍｍに対して照射領域の直径が３２．８ｍｍおよび１６．４ｍｍの場合におけるバッキングから返ってくる光量（反射光量）とバッキングの大きさとの関係を示す図である。
【図１３】受光開口の直径が２．９ｍｍに対して照射領域の直径が３２．８ｍｍ、１６．４ｍｍおよび８．２ｍｍの場合におけるバッキングから返ってくる光量とバッキングの大きさとの関係を示す図である。
【図１４】受光開口の直径が１．４５ｍｍに対して照射領域の直径が３２．８ｍｍ、１６．４ｍｍおよび８．２ｍｍの場合におけるバッキングから返ってくる光量とバッキングの大きさとの関係を示す図である。
【図１５】前記センサ装置が適用された画像形成装置を示す模式図である。
【図１６】照射光束が用紙に照射された際の従来例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。各図において、同一符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その構成について、既に説明している内容については、その説明を省略する。
【００１４】
図１は、実施形態におけるセンサ装置の側面図である。図２は、照明光束の通過口側から見た、図１のセンサ装置に用いられるセンサ装置本体部の斜視図である。図３は、通過口３の反対側から見た、図２のセンサ装置本体部の斜視図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【００１５】
この実施形態のセンサ装置１は、カラーセンサであり、図１に示すように、センサ装置本体部２と、センサ装置本体部２による測色に際して用紙Ｓを搬送する用紙搬送部１０３と、バッキング１０４とを備える。
【００１６】
センサ装置本体部２は、図４に示すように、筐体５、照明受光部７および分光部９を備える。
【００１７】
図２および図３を参照して、筐体５は、底壁部１１、側壁部１３およびカバー１５を備え、底壁部１１と側壁部１３とで、その内側に、図４に示す空間部１７が形成される。
【００１８】
図２および図４を参照して、筐体５は、底壁部１１と対向する側が開放されている。底壁部１１と対向する側に、カバー１５が嵌められる。空間部１７には、照明受光部７および分光部９が収容される。
【００１９】
照明受光部７について説明する。図５は、図４に示す照明受光部７を拡大した拡大図である。図６は、照明受光部７の断面図である。図７は、前記センサ装置に用いられるバッキングの、受光開口側から見た図である。図８は、用紙の面に照射される照射光のエネルギー分布図である。図８の横軸は、位置を示し、その縦軸は、照射光エネルギー［％］を示す。図５および図６を参照して、照明受光部７は、筐体２０、透明部材１９、光源部２５、開口部材２７、円筒ミラー２９、受光開口３１、受光レンズ３３および平面ミラー３５を備える。
【００２０】
筐体２０の中に、光源部２５、開口部材２７、円筒ミラー２９、受光開口３１、受光レンズ３３および平面ミラー３５が収容される。光軸ＡＸ（図６に図示）上に、光源部２５、平面ミラー３５、受光レンズ３３、受光開口３１が順に配列される。
【００２１】
筐体２０は、筐体５の底壁部１１（図２）からセンサ装置本体部２の外部に露出している底部２１を有する。底部２１には、光の通過口３が形成されている。通過口３は、測色する用紙（試料）Ｓに向かう照明光束ＩＬが筐体２０の外に出る出口となり、用紙Ｓで反射された照明光束ＩＬ（この照明光束ＩＬは受光光束ＲＬを含む）が筐体２０に入る入口となる。
【００２２】
通過口３には、筐体２０に紙粉（ダストの一例）が入ることを防止するために、通過口３を塞ぐ透明部材１９が配置されている。本実施形態では、通過口３と略同じ面積および略同じ形状を有する透明な板ガラスを、透明部材１９として用いている。透明部材１９の材料は、照明光束ＩＬおよび受光光束ＲＬを透過する性質を有すればよく、例えば、透明なプラスチック板を透明部材１９として用いることができる。透明部材１９は、その外周部が底部２１で保持される。
【００２３】
透明部材１９は、筐体２０の外部（言い換えれば、センサ装置本体部２の外部）に露出し、通過口３上に位置する露出面２３を有する。
【００２４】
光源部２５は、例えば、白色ＬＥＤであり、白色の照明光束ＩＬを出射する。光源部２５から出射された照明光束ＩＬは、照明光束ＩＬの絞りとなる開口部材２７で絞られて、円筒ミラー２９の内周面に照射される。円筒ミラー２９の内周面で反射された照明光束ＩＬは、リング照明となり、透明部材１９を透過して、バッキング１０４の表面における法線（用紙Ｓの面における法線）に対して略４５°の角度で、図７に示すように略円形状の照射領域２５１に照射される（４５°照明）。
【００２５】
この実施形態では、照明光束ＩＬは、照射領域２５１の直径Ｄが１６．４ｍｍ程度になるように、照射される。ここで、照射領域２５１とは、図８に示すように照明光束ＩＬが用紙Ｓの面に照射される全照射領域の内で、照射光エネルギーが最大となる部位（中央部）におけるその最大エネルギー値に対して２％以下のエネルギー値となる縁領域２５２を除いた領域をいう。
【００２６】
受光開口３１は、図５および図６に示すように、光源部２５から出射された照明光束ＩＬが用紙Ｓに照射され、用紙Ｓで反射された照明光束ＩＬの光路に配置されている。用紙Ｓで反射された照明光束ＩＬは、用紙Ｓの面に対して垂直に反射された垂直光が透明部材１９を透過し、受光開口３１で絞られて、受光レンズ３３で受光される（０°受光）。用紙Ｓで反射された照明光束ＩＬのうち、受光開口３１を通過する成分（垂直光）が受光光束ＲＬとなる。図６では、用紙Ｓで反射された照明光束ＩＬのうち、受光光束ＲＬだけが示されている。受光開口３１は、受光光束ＲＬの絞りとなる。
【００２７】
この受光開口３１は、図７に示すように、その直径ｄが照射領域２５１の直径よりも１／２倍以下になるように、すなわち、ｄ≦Ｄ／２になるように形成される。この実施形態では、受光開口３１の直径ｄは、２．９ｍｍに設定されている。
【００２８】
受光レンズ３３で受光された受光光束ＲＬは、平面ミラー３５で反射され、光ファイバー３７（図５）に入射する。光ファイバー３７は、照明受光部７と分光部９とを接続しており、光ファイバー３７に入射した受光光束ＲＬは、分光部９に導かれる。
【００２９】
分光部９について説明する。図１０は、分光部９の断面図である。分光部９は、例えば、結像光学系４０と、反射型回折格子４１と、ラインセンサ４２と、それらの結像光学系４０、反射型回折格子４１およびラインセンサ４２を収容する筐体４３と、を備える。
【００３０】
筐体４３は、ラインセンサ４２の受光可能な波長範囲に対し遮光性を有する材料によって形成された箱体である。筐体４３の一側面には、光ファイバー３７から出射された受光光束ＲＬを筐体４３内に導光する入射開口（例えば、スリット）４４が形成されている。
【００３１】
入射開口４４から入射された受光光束ＲＬは、結像光学系４０に入射し、結像光学系４０によって平行化（コリメート）されて反射型回折格子４１に入射し、反射型回折格子４１によって回折されて反射される。この反射光は、再び、結像光学系４０に入射し、結像光学系４０によってラインセンサ４２の受光面４５上に光像の波長分散像として結像される。
【００３２】
ラインセンサ４２は、一方向に沿って配列された複数の光電変換素子を備えて構成される。光電変換素子は、例えば、シリコンホトダイオード（ＳＰＤ）等である。ラインセンサ４２は、受光面４５上に形成された光像の波長分散像を、複数の光電変換素子それぞれによって光電変換することによって、各波長の強度レベルを表す電気信号を生成する。この実施形態では、ラインセンサ４２は、２０ｎｍ以下の分解能を有する。そして、ラインセンサ４２は、演算制御部５５（図１１）に接続され、この電気信号を演算制御部５５へ出力する。
【００３３】
図１１は、本実施形態におけるセンサ装置１の構成を示すブロック図である。センサ装置本体部２は、既に説明した照明受光部７および分光部９に加えて、光源駆動回路５３、演算制御部５５およびインターフェース部（Ｉ／Ｆ部）５７を備える。
【００３４】
図１１に示す照明受光部７は、図６に示す照明受光部７を構成する主な要素を模式的に表している。用紙Ｓは、法線に対して、略４５度の角度から照明光束ＩＬが照射されている。受光レンズ３３は、用紙Ｓで反射された照明光束ＩＬのうち、受光開口３１を通過する成分（受光光束ＲＬ）を、前記法線方向（略０度）で受光する。なお、本実施形態では、４５度：０度のジオメトリーであるが、照明光束ＩＬが、用紙Ｓに照射される角度は、法線に対して４５°に限定されず、受光レンズ３３が、受光光束ＲＬを受光する角度は０度に限定されない。すなわち、照明受光部７は、他のジオメトリーであっても良い。
【００３５】
受光レンズ３３で受光された受光光束ＲＬは、分光部９に送られて、上述した処理が実行される。
【００３６】
光源駆動回路５３は、演算制御部５５に接続され、演算制御部５５の制御に従って光源部２５に電力を供給して、光源部２５から照明光束ＩＬを出射させる。
【００３７】
演算制御部５５は、分光部９から出力された上記電気信号を基にして、用紙Ｓの色を演算する。演算制御部５５は、光源駆動回路５３を制御し、光源部２５から出射される照明光束ＩＬの光量を調整する。
【００３８】
Ｉ／Ｆ部５７は、演算制御部５５に接続され、演算制御部５５の制御に従って、外部機器（例えば、画像形成装置の制御部）との間でデータの入出力を行う回路である。センサ装置１は、演算制御部５５で演算された用紙Ｓの色を示すデータ（電気信号）を、Ｉ／Ｆ部５７を介して出力する。
【００３９】
次に、用紙搬送部１０３について説明する。用紙搬送部１０３は、図１に示すようにセンサ用搬送路１３１と、用紙送リ部材１３２とを備える。センサ用搬送路１３１は、センサ装置本体部２の透明部材１９（通過口３）側に配置された第1板状体１３１ａと、第1板状体１３１ａと所定間隔を隔てて対向配置された第２板状体１３１ｂとにより、それらの第1板状体１３１ａと第２板状体１３１ｂとの間に形成される。
【００４０】
この実施形態では、第1板状体１３１ａと第２板状体１３１ｂとの間隔が０．５ｍｍに設定されており、これにより、センサ用搬送路１３１の高さ幅ｈが０．５ｍｍとされている。
【００４１】
用紙送リ部材１３２は、この実施形態では、互いに外周面同士がセンサ用搬送路１３１で対向するように配置された２つの回転自在な第１回転ローラ１３２ａと第２回転ローラ１３２ｂとを備える。この実施形態では、第１回転ローラ１３２ａが回転駆動し、第２回転ローラ１３２ｂが第１回転ローラ１３２ａの回転に従って反対方向に回転する。
【００４２】
そして、第１回転ローラ１３２ａの回転駆動に際し、第１回転ローラ１３２ａの外周面と第２回転ローラ１３２ｂの外周面との間に用紙Ｓを挟み込むようにしてセンサ用搬送路１３１の下流側に用紙Ｓを搬送する。
【００４３】
次に、バッキング１０４について説明する。バッキング１０４は、図７に示すように受光開口３１から見た状態で正方形または長方形状を呈する白色の部材から構成されており、バッキング１０４における互いに隣接する２辺の内の一方の第１辺１０４ａの長さＬ１が他方の第２辺１０４ｂの長さＬ２に対して長いかまたは等しい（Ｌ１≧Ｌ２）。
【００４４】
このバッキング１０４の２辺の長さＬ１、Ｌ２は、受光開口３１の直径ｄに対して、Ｌ１≧Ｌ２≧６×（ｄ／２．９）１／２の条件を満たす大きさに形成されている。この条件は、以下の理由から導入された。
【００４５】
（１）照射領域２５１は、受光開口３１に対して十分に大きい方が精度よく測定できる（エッジロスエラーの低減等が可能になるため）。（２）照射領域２５１を大きくすると、センサ装置１全体のサイズが大きくなる（例えば４５°照明の場合、光源部２５と円筒ミラー２９との距離を大きくし、且つ、円筒ミラー２９の径を大きくする必要がある）。（３）測定のスピードを速くしようとすると受光開口３１の直径を大きくする必要がある（単位時間当たりに受光できる光量が増えるため）。（４）センサ装置１としては、小さなパッチを測定できる方がよいので、受光開口３１の直径は小さい方がよい。（５）センサ装置１としては、筐体２０のサイズが小さい方がよい。
【００４６】
上記（１）〜（５）を考慮すると、照射領域２５１および受光開口３１それぞれの大きさの組み合わせとして、上記のように、照射領域２５１の直径Ｄが１６．４ｍｍで、受光開口３１の直径ｄが２．９ｍｍに設定した場合を好適な一例として挙げることができる。上記設定で、バッキング１０４からの反射光量が十分大きいバッキングに比して１０％程度の減少を許容範囲とした場合、バッキング１０４の第１辺１０４ａの長さＬ１および第２辺１０４ｂの長さＬ２が６ｍｍ以上にする必要があると考えられる。
【００４７】
この設定値を基に、照射領域２５１と受光開口３１とを種々変え、用紙Ｓに対するバッキング１０４の距離（間隔）の特性（バッキング距離変動特性）がシミュレーションされた。このシミュレーションは、以下のように実施された。
【００４８】
受光開口３１の直径ｄが５．８ｍｍであり、照射領域２５１の直径Ｄが３２．８ｍｍである組み合わせで、第１辺１０４ａおよび第２辺１０４ｂの各長さが５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍである各正方形（Ｌ１＝Ｌ２）の各バッキング１０４それぞれについて、バッキング１０４から返ってくる光量（反射光量）が調べられた。その光量（反射光量）が、用紙Ｓとバッキング１０４との距離ｔが０ｍｍおよび０．５ｍｍである場合について、調べられた。そのシミュレーションの結果は、図１２Ａに示すとおりである。
【００４９】
受光開口３１の直径ｄが５．８ｍｍであり、照射領域２５１の直径Ｄが１６．４ｍｍである組み合わせについても、同様に、反射光量がシミュレーションされた。そのシミュレーションの結果は、図１２Ｂに示すとおりである。
【００５０】
受光開口３１の直径ｄが２．９ｍｍであり、照射領域２５１の直径Ｄが３２．８ｍｍ、１６．４ｍｍおよび８．２ｍｍそれぞれである各組み合わせについても、同様に、反射光量がシミュレーションされた。この場合、用紙Ｓとバッキング１０４との距離ｔが１ｍｍである場合についても、さらに、調べられた。それらシミュレーションの各結果は、図１３Ａ、図１３Ｂおよび図１３Ｃそれぞれに示すとおりである。
【００５１】
受光開口３１の直径ｄが１．４５ｍｍであり、照射領域２５１の直径Ｄが１６．４ｍｍおよび８．２ｍｍそれぞれである各組み合わせについても、同様に、反射光量がシミュレーションされた。それらシミュレーションの各結果は、図１４Ａおよび図１４Ｂそれぞれに示すとおりである。
【００５２】
用紙Ｓとバッキング１０４との距離の最大、すなわち、センサ用搬送路１３１の高さ幅ｈである０．５ｍｍを最大とし、用紙Ｓとバッキング１０４との距離が０ｍｍであるときの反射光量に対する差の比率が０．５以上である場合を許容する場合、バッキング１０４の大きさの下限は、図１４Ｂに示すように受光開口３１の直径ｄが１．４５ｍｍであり、照射領域２５１の直径Ｄが８．２ｍｍであるときのバッキング１０４における第１辺１０４ａの長さＬ１および第２辺１０４ｂの長さＬ２は、４．３ｍｍとなる。この条件を満たすような条件式は、Ｌ１≧Ｌ２≧６×（ｄ／２．９）１／２となる。
【００５３】
なお、バッキング１０４の大きさは、大きければ大きい方が良いが、上限は、装置２００（図１５）への配置性とコストにより定まる大きさである。
【００５４】
このように構成されたバッキング１０４は、図１および図６に示すように、測色に際して用紙Ｓを挟んでその用紙Ｓへの照明光束ＩＲの照射側と反対側となる位置に、他のバッキングと交換可能に配置される。
【００５５】
以上のように構成されたセンサ装置１は、用紙Ｓが用紙搬送部１０３の用紙送リ部材１３２によってセンサ用搬送路１３１を搬送される際に、光源部２５から出射された照明光束ＩＬを、円筒ミラー２９を介して透明部材１９を透過させ、搬送中の用紙Ｓにおける照射領域２５１に照射する。
【００５６】
その際、バッキング１０４における２辺の長さＬ１、Ｌ２が、受光開口３１の直径Ｄに対して、Ｌ１≧Ｌ２≧６×（Ｄ／２．９）１／２の条件を満たす大きさに形成されているため、図９に示すように、用紙Ｓを透過した光は、効率よくバッキング１０４に当たって反射される。これにより、図６に示すように用紙Ｓを透過した光が効率よく受光開口３１に入り、受光開口３１に入る受光光束ＲＬは、バッキング１０４に対する用紙Ｓの位置（距離）にかかわらずにほぼ一定となる。
【００５７】
受光開口３１の直径ｄは、照射領域２５１の直径Ｄに対して１／２以下に形成されているため、用紙Ｓとバッキングの距離が変動した場合でも反射光量の変動は、より少なくなる（図１３Ａ、図１３Ｂおよび図１３Ｃ参照）。
【００５８】
白色のバッキング１０４であると、バッキング１０４で反射される光量が大きい。したがって、用紙Ｓを透過してバッキング１０４に反射される照射光量の効率が低い場合には、反射光量の変動が大きくなる。しかし、上述の大きさのバッキング１０４を用いることで、用紙Ｓを透過してバッキング１０４に反射される照射光量の効率が高くなり、反射光量の変動が小さくなる。よって、センサ装置１は、白色のバッキング１０４の使用に適する。
【００５９】
バッキング１０４は、他のバッキングと交換可能に配置されるため、例えば白色のバッキング１０４から黒色のバッキングに交換することも可能になる。これにより、例えば測色に際し、白色のバッキング１０４で測色した後に、黒色のバッキングで測色し、白色のバッキングでの測色値と黒色のバッキングでの測色値とを考慮して測色することも可能になる。
【００６０】
受光レンズ３３で受光された受光光束ＲＬは、上述したように、平面ミラー３５を介して光ファイバー３７に入射し、分光部９に導かれる。入射された受光光束ＲＬは、結像光学系４０に入射し、結像光学系４０によって平行化（コリメート）されて反射型回折格子４１に入射し、反射型回折格子４１によって回折されて反射される。反射光は、再び、結像光学系４０に入射し、結像光学系４０によってラインセンサ４２の受光面４５上に光像の波長分散像として結像される。そして、ラインセンサ４２は、受光面４５上に形成された光像の波長分散像を光電変換することによって各波長の強度レベルを表す電気信号を生成する。
【００６１】
その際、ラインセンサ４２は、２０ｎｍ以下の分解能を有するため、高い精度で測色できる。したがって、このような高い精度で測色できるセンサ装置本体部２に、上記バッキング１０４を適用することで高い精度での測色を担保できる。
【００６２】
そして、ラインセンサ４２は、この電気信号を演算制御部５５へ出力し、演算制御部５５で、分光部９から出力された上記電気信号に基づいて、用紙Ｓの色を演算する。また、演算制御部５５は、光源駆動回路５３を制御し、光源部２５から出射される照明光束ＩＬの光量を調整する。
【００６３】
以上のように構成されるセンサ装置１は、例えば画像形成装置に適用することができる。図１５は、実施形態におけるセンサ装置１が適用された画像形成装置２００を示す模式図である。センサ装置１は、カラーキャリブレーションに際し、搬送路２２１を搬送される用紙に形成されているカラーパッチの色を測定する。
【００６４】
画像形成装置２００は、プロダクションプリンタであり、印刷速度が、毎分１００枚以上である。画像形成装置２００は、画像形成装置本体２１０、中継装置２２０および後処理装置２３０によって構成される。
【００６５】
画像形成装置本体２１０は、その上部側に配置された自動原稿給送装置２１１を備える。自動原稿給送装置２１１で給送された原稿は、不図示のスキャナー部によって読み取られる。なお、原稿は、図示しないプラテンガラス上で読み取ることもできる。
【００６６】
画像形成装置本体２１０は、その上部側に配置された操作表示部２１２を備える。操作表示部２１２は、タッチパネルで構成されており、操作者による操作および情報の表示が可能にされている。
【００６７】
画像形成装置本体２１０は、その下部側に配置された複数の給紙トレイ２１３を備える。
【００６８】
画像形成装置本体２１０内には、いずれかの給紙トレイ２１３から給紙される用紙を搬送する搬送路２１４が設けられており、そして、搬送路２１４の途中に、画像形成部２１５が設けられている。
【００６９】
画像形成部２１５は、感光体２１６、感光体２１６の周囲に配置した図示しない、帯電器、ＬＤ、現像器および転写部等を有する。感光体２１６の下流側の搬送路２１４には、定着器２１７が配置されている。
【００７０】
定着器２１７の下流側で搬送路２１４が伸長して、中継装置２２０の搬送路２２１に接続されている。
【００７１】
画像形成装置本体２１０は、搬送路２１４を用いて搬送されてきた用紙に、電子写真方式により、画像データで示される画像を形成する。画像が形成された用紙は、定着器２１７に搬送される。
【００７２】
定着器２１７は、搬送された用紙を加熱することにより、画像を用紙に定着させる。定着処理された用紙は、搬送路２１４によって中継装置２２０に搬送される。
【００７３】
中継装置２２０は、搬送路２１４に接続され、かつ、後段の後処理装置２３０に接続される搬送路２２１を備える。中継装置２２０は、搬送路２２１を搬送される用紙を反転または所定枚数スタックする反転スタック部２２２を備える。反転スタック部２２２でスタックされた用紙は、所定のタイミングで後処理装置２３０側に搬送される。
【００７４】
搬送路２２１において、反転スタック部２２２の上流側に、センサ装置１が配置されている。また、センサ装置１のセンサ用搬送路１３１が画像形成装置２００の搬送路２２１の中間部に配置されて搬送路２２１の一部になっている。
【００７５】
後処理装置２３０は、パンチ、折り、中綴じステイプルなどの所定の後処理を実行する。中継装置２２０から搬送されてきた用紙に、後処理装置２３０で所定の後処理が実行され、排紙部２３１に排紙される。
【００７６】
本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
【００７７】
一態様に係るセンサ装置は、照明光束を用紙に照射して色を測定するセンサ装置本体部と、前記センサ装置本体部による測色に際して前記用紙を搬送するための用紙搬送部と、前記測色に際して前記用紙を挟んで前記用紙への前記照明光束の照射側と反対側に配置される正方形または長方形状のバッキングとを備え、前記センサ装置本体部は、前記照明光束が前記用紙に照射されて前記用紙で反射された前記照明光束を受光する受光開口を備え、前記バッキングは、互いに隣接する２辺の内の一方の長さをＬ１、他方の長さをＬ２とし、前記受光開口の直径をｄとしたとき、Ｌ１≧Ｌ２≧６×（ｄ／２．９）１／２の条件を満たす大きさに形成されている。
【００７８】
これによれば、バッキングは、Ｌ１≧Ｌ２≧６×（ｄ／２．９）１／２の条件を満たす大きさに形成されているため、例えば用紙が搬送される際にばたつきによってバッキングに対する用紙の距離が変動した場合でも、用紙を透過した照射光のほとんどがバッキングに反射される。これにより、上記センサ装置は、バッキングに対する用紙の距離にかかわらずに反射光量の変動を少なくできる。
【００７９】
例えば測色の測定スピードを速くするために、受光開口の直径を大きくすることが好ましく、また例えば、小さいパッチを測定するために、受光開口の直径を小さくすることが好ましい。そのため、測色する際の要求に応じて受光開口の大きさの異なるものが用いられる場合がある。上記のようにバッキングが、Ｌ１≧Ｌ２≧６×（ｄ／２．９）１／２の条件を満たす大きさに形成されていると、受光開口の大きさに応じて、用紙を透過した照射光を効率よく反射できるバッキングが形成可能になる。
【００８０】
他の一態様では、上述のセンサ装置において、前記受光開口の直径ｄは、前記用紙に照射される前記照明光束の照射領域の直径をＤとしたとき、ｄ≦Ｄ／２の条件を満たすように形成されている。ここで、「照射領域」とは、照明光束が用紙の面に照射される全照射領域の内で、照射光エネルギーが最大となる部位におけるその最大エネルギー値に対して２％以下のエネルギー値となる領域を除いた領域をいう。
【００８１】
このようなセンサ装置は、用紙を透過した照射光のうち、バッキングに反射される照射光を多くでき、反射光量の変動を少なくできる。
【００８２】
他の一態様では、これら上述のセンサ装置において、前記バッキングは、白色である。
【００８３】
バッキングが白色である場合、バッキングで反射される光量が大きいため、照射光束の一部が反射されない場合には、反射光量の変動が大きくなる。したがって、白色のバッキングを用いる場合に効果が大きい。
【００８４】
他の一態様では、これら上述のセンサ装置において、前記バッキングは、他のバッキングと交換可能に配置されている。
【００８５】
これによれば、例えば白色のバッキングから黒色のバッキングに交換することも可能になる。これにより、例えば測色に際し、白色のバッキングで測色した後に、黒色のバッキングで測色し、白色のバッキングでの測色値と黒色のバッキングでの測色値とを考慮して測色することも可能になる。
【００８６】
他の一態様では、これら上述のセンサ装置において、前記センサ装置本体部は、前記バッキングの表面における法線に対して略４５°の角度で照射し、且つ、２０ｎｍ以下の分解能を有するものであり、前記受光開口は、前記用紙の面に対して略垂直方向に反射された垂直光を受光可能に形成されている。
【００８７】
これによれば、センサ装置本体部は、高い精度で測色できる。このような高い精度で測色できるセンサ装置にとって、バッキングから返ってくる光量の変化による誤差が測定精度に対して大きな割合を占めることになる。したがって、センサ装置本体部に上記バッキングが用いられることで、高い精度の測色を担保でき、高い精度で測色できるセンサ装置本体部に適する。
【００８８】
他の一態様にかかる、画像を形成する画像形成装置は、これら上述のいずれかのセンサ装置を備える。
【００８９】
この出願は、２０１５年７月１０日に出願された日本国特許出願特願２０１５−１３９０６１を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
【００９０】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明によれば、色を測定するセンサ装置を提供できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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