(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光束を分光する凹面回折格子と、
前記凹面回折格子によって分光された光を複数の光電変換素子で受光する受光部材と、
前記凹面回折格子及び前記受光部材を保持する筐体と、
を有する、分光測色装置において、
前記筐体は当接面と接着部とを備え、
前記接着部は、前記凹面回折格子のローランド円のうち前記複数の光電変換素子が受光する光の領域内の部分における半径方向且つ前記凹面回折格子によって光が分光される方向である前記複数の光電変換素子の配列方向に直交する方向に関して、前記受光部材に対向する位置に配置されており、
前記受光部材は、前記当接面に突き当たった状態で前記接着部と前記受光部材との間の接着剤によって前記筐体に固定されていることを特徴とする分光測色装置。
【請求項２】
前記接着部は、前記複数の受光素子の配列方向に関して前記複数の受光素子の中央部に対応する位置にのみ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の分光測色装置。
【請求項３】
入射した光束を分光する凹面回折格子と、
前記凹面回折格子によって分光された光を複数の光電変換素子で受光する受光部材と、
前記凹面回折格子及び前記受光部材を保持する筐体と、
を有する分光測色装置において、
前記筐体は当接面を備え、
前記受光部材は、前記当接面に当接した状態で前記筐体に固定され、
前記受光部材を前記筐体に固定する接着剤は、前記受光部材のうち、前記凹面回折格子によって光が分光される方向である前記複数の光電変換素子の配列方向に関して、前記複数の光電変換素子の中央部に対応する位置にのみ塗布されていることを特徴とする分光測色装置。
【請求項４】
前記受光部材の前記当接面に当接する面の裏側の面を覆う裏面部と、前記受光部材の側面を覆う側面部とを備える保持部材によって保持された状態で、前記受光部材は前記筐体に固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の分光測色装置。
【請求項５】
前記筐体は底面と前記底面を囲む側壁を備えた箱形状であり、前記側壁の外面に前記当接面及び前記接着部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の分光測色装置。
【請求項６】
前記回折格子は、前記筐体の前記側壁に囲まれた部分に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の分光測色装置。
【請求項７】
前記接着部は前記側壁の外面から筐体の外側に向かって突出した凸部であることを特徴とする請求項５又は６に記載の分光測色装置。
【請求項８】
前記筐体を覆う蓋部材を有し、前記蓋部材は、前記受光部材の前記当接面に当接する面の裏側の面の外側を覆うカバー部を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の分光測色装置。
【請求項９】
前記接着部は前記受光部材を挟む２箇所に配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の分光測色装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の分光測色装置と、トナー像が転写されたシートを加熱して画像を定着させる定着器と、を有し、前記分光測色装置は、前記定着器の下流側の前記シートの搬送路上に配置され、前記定着器を通過した後のシートからの反射光を前記複数の受光素子で受光することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記分光測色装置の出力に基づいて画像形成条件を制御することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記シート上には混色のカラーパッチが形成されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
入射した光束を分光する凹面回折格子と、前記回折格子で分光された光を複数の光電変換素子で受光する受光部材と、前記凹面回折格子及び前記受光部材とを保持する筐体と、を有する分光測色装置の製造方法であって、
前記筐体は当接面と接着部とを備え、
前記接着部は、前記凹面回折格子のローランド円のうち前記複数の光電変換素子が受光する光の領域内の部分における半径方向且つ前記凹面回折格子によって光が分光される方向である前記複数の光電変換素子の配列方向に直交する方向に関して、前記受光部材に対向する位置に配置されており、
前記受光部材を前記当接面に突き当てた状態で移動させ、前記受光部材の前記回折格子に対する位置を決める調整工程と、前記調整工程の後に前記接着部と前記受光部材との間に充填された接着剤によって前記受光部材を前記筐体に固定する固定工程と、を有することを特徴とする分光測色装置の製造方法。
【請求項１４】
前記接着部は、前記複数の受光素子の配列方向に関して前記複数の受光素子の中央部に対応する位置にのみ設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の分光測色装置の製造方法。
【請求項１５】
入射した光束を分光する凹面回折格子と、前記回折格子で分光された光を複数の光電変換素子で受光する受光部材と、前記凹面回折格子及び前記受光部材とを保持する筐体と、を有する分光測色装置の製造方法であって、
前記筐体は当接面と接着部とを備え、
前記接着部は、前記凹面回折格子によって光が分光される方向である前記複数の光電変換素子の配列方向に関して、前記複数の光電変換素子の中央部に対応する位置にのみ設けられており、
前記受光部材を前記当接面に突き当てた状態で移動させ、前記受光部材の前記回折格子に対する位置を決める調整工程と、前記調整工程の後に前記接着部と前記受光部材との間に充填された接着剤によって前記受光部材を前記筐体に固定する固定工程と、を有することを特徴とする分光測色装置の製造方法。
【請求項１６】
前記調整工程では、前記受光部材を前記当接面に突き当てた状態で前記ローランド円の接線方向に移動させることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の分光測色装置の製造方法。
【請求項１７】
前記調整工程では、前記受光部材を前記当接面に突き当てた状態で前記ローランド円の半径方向と接線方向とに直交する方向に移動させることを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか一項に記載の分光測色装置の製造方法。
【請求項１８】
前記接着部は前記受光部材を挟む２箇所に配置されていることを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれか一項に記載の分光測色装置の製造方法。
【請求項１９】
前記筐体は底面と前記底面を囲む側壁を備えた箱形状であり、前記側壁の外面に前記当接面及び前記接着部とが設けられていることを特徴とする請求項１３乃至１８のいずれか一項に記載の分光測色装置の製造方法。
【請求項２０】
前記回折格子は、前記筐体の前記側壁に囲まれた部分に配置されていることを特徴とする請求項１９に記載の分光測色装置の製造方法。
【請求項２１】
前記接着部は前記側壁の外面から筐体の外側に向かって突出した凸部であることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の分光測色装置の製造方法。
【請求項２２】
前記固定工程で、前記受光部材は接着剤により前記筐体に固定されることを特徴とする請求項１３乃至２１のいずれか一項に記載の分光測色装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機及びＬＢＰ等の画像形成装置に関し、特に、被写体の色の識別や測色のために、回折格子を用いて分光された被検出光束をアレイ状に配列した複数の光電変換素子によって検知する分光測色装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を形成する画像形成装置において、カラー画像の色味にずれが生じることがある。特に電子写真方式においては、使用環境の変化や経年変化によって、ドラム感度やトナーの電荷容量、紙種によっても転写効率が各色毎に異なり、トナーの混色比率が所定値から外れて色味に影響を与え易い。また、このような現象は、画像形成装置の機差によっても色味が変わる可能性がある。このため、画像形成したカラー画像の色味に一貫性が図れない虞がある。このような問題を解決するため、測色装置を用いて被検知面の色味を測定し、画像形成装置の画像形成条件を制御することで、画像形成したカラー画像の色味の一貫性を図っている。
【０００３】
先に、出願人は特願２００９−１１０８８４により以下の構成の測色装置を開示している。この測色装置は、被検面を照明する照明光学系と、この被検面からの反射光束を分光光学系に導光する導光光学系と、導光された光束を分光し分光強度分布を取得する分光光学系を有する分光測色装置である（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２００９−１１０８８４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような分光測色装置でより正確に被検知面の色味を測定するためには、光学部材の位置や姿勢を調整して被検知面で反射された光束に対して精度よく位置決めをする必要がある。そして、この光学部材の位置や姿勢の調整の精度は、分光測色装置が小型なものである程高い精度が必要になる。例えば、装置を小型化するために１つの筐体内に照明光学系、導光光学系、分光光学系を収容する場合、電気的に接続したり、多軸調整したりする為の工具を他の光学部材に接触しないように挿入する空間が狭く限定される。このため、作業を行いにくく、生産性が低下してしまう虞がある。
【０００６】
上記に鑑みて、本発明は生産性を確保しつつ小型化が可能な分光測色装置及びそれを有す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】
【０００７】
本発明は、入射した光束を分光する凹面回折格子と、前記凹面回折格子によって分光された光を複数の光電変換素子で受光する受光部材と、前記凹面回折格子及び前記受光部材を保持する筐体と、を有する、分光測色装置において、前記筐体は当接面と接着部とを備え、前記接着部は、前記凹面回折格子のローランド円のうち前記複数の光電変換素子が受光する光の領域内の部分における半径方向且つ前記凹面回折格子によって光が分光される方向である前記複数の光電変換素子の配列方向に直交する方向に関して、前記受光部材に対向する位置に配置されており、前記受光部材は、前記当接面に突き当たった状態で前記接着部と前記受光部材との間の接着剤によって前記筐体に固定されていることを特徴としている。
また本発明は、入射した光束を分光する凹面回折格子と、前記凹面回折格子によって分光された光を複数の光電変換素子で受光する受光部材と、前記凹面回折格子及び前記受光部材を保持する筐体と、を有する分光測色装置において、前記筐体は当接面を備え、前記受光部材は、前記当接面に当接した状態で前記筐体に固定され、前記受光部材を前記筐体に固定する接着剤は、前記受光部材のうち、前記凹面回折格子によって光が分光される方向である前記複数の光電変換素子の配列方向に関して、前記複数の光電変換素子の中央部に対応する位置にのみ塗布されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明によれば、分光測色装置において生産性を確保しつつ装置の小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】カラー画像形成装置の概略図。
【図２】（ａ）カラーセンサユニット内部構成の概略図。（ｂ）カラーセンサユニットに蓋をつけた状態の外観構成の概略図。
【図３】（ａ）のカラーセンサユニットを上面から見た図。（ｂ）図３（ａ）のＡ−Ａ´線におけるカラーセンサユニットの断面図。
【図４】（ａ）ラインセンサを長手方向から見た時の断面図。（ｂ）ラインセンサを保持した状態の側壁の図３のＢ−Ｂ’線における断面の一部を示す図。
【図５】（ａ）ハウジングに取り付けられるラインセンサを仮想的に分解した状態で裏側斜め上方から見た図。（ｂ）ハウジングに取り付けられた状態のラインセンサを裏側斜め下方から見た図。
【図６】ラインセンサの受光素子のＸ方向の移動の概略を説明する図。
【図７】（ａ）ラインセンサ調整時のカラーセンサユニットを斜め上方から見た図。（ｂ）ラインセンサ調整時のカラーセンサユニットを斜め上方から見た図。
【図８】モノクロメータ出力時におけるラインセンサのＹ軸方向の位置に対する受光素子の出力を示すグラフ。
【図９】（ａ）ラインセンサの受光素子とその出力の関係を示す図。（ｂ）モノクロメータが所定の単波長光を出力した時における受光素子の画素の出力を示すグラフ。（ｃ）波長とラインセンサの画素位置の関係を示すグラフ。
【図１０】ハウジングによるラインセンサの保持の概要を示す図。
【図１１】（ａ）ハウジングに取り付けられた状態の保持部材を斜め上方から見た図。（ｂ）ハウジングに取り付けられた状態の保持部材を斜め下方から見た図。
【図１２】ラインセンサ、保持部材を保持した状態の側壁の図１１（ａ）のＣ−Ｃ’線における断面図。
【図１３】ラインセンサ調整時におけるカラーセンサユニットを斜め上方から見た図。
【図１４】保持部材とラインセンサ調整工具の他の構成を示す図。
【図１５】側壁の調整面付近の他の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置、光学特性などは、発明が適用される装置や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨のものではない。
【００１１】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について説明する。まず第１実施形態の分光測色装置が搭載されたカラー画像形成装置について説明し、次にこの分光測色装置を用いたカラーキャリブレーションについて説明する。
【００１２】
（カラー画像形成装置）
まず、本実施形態の分光測色装置が搭載されたカラー画像形成装置による画像形成について説明する。図１は、本実施形態のカラー画像を検知する検知手段である分光測色装置が搭載されたカラー画像形成装置の概略図である。１０００が後述する構成よりなる分光測色装置である。１（１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ）は各々が像担持体としての感光ドラムで、図中の反時計回りに回転する。まず帯電器２（２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２ＢＫ）によって感光ドラム１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ面上は一様に帯電される。次に画像情報に基づいて各々光変調された各光束（レーザビーム）Ｌ（ＬＣ、ＬＭ、ＬＹ、ＬＢＫ）が走査光学装置３００から出射し、各々対応する感光ドラム１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ面上を照射して静電潜像を形成する。この静電潜像は現像器４（４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ、４ＢＫ）によって各々シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックのトナー像として可視化される。一方給紙トレイ７上に積載されたシート材Ｐは、給紙ローラ８によって１枚ずつ順に送り出され、レジストローラ９によって画像の書き出しタイミングに同期をとって転写ベルト１０上に送り出される。そして転写ベルト１０上を搬送されてくるシート材Ｐ上に先程の各トナー像が転写ローラ５（５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５ＢＫ）によって順次重ねて転写されることによってカラー画像が形成される。最後に定着器１２によってシート材Ｐを加圧、加熱することで、シート材Ｐ上に定着したカラー画像が得られ、シート材Ｐは排紙ローラ１３などによって搬送されて装置外に排出される。転写の後に感光ドラム１（１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ）面上に残っている残留トナーはクリーナー６（６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ、６ＢＫ）によって除去されて、次のカラー画像を形成するために再び帯電器２（２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２ＢＫ）によって一様に帯電される。ここで、感光ドラム１、帯電器２、走査光学装置３００、現像器４、転写ローラ５、定着器１２をシート材上に画像を形成する画像形成手段とする。
【００１３】
（分光測色装置を用いたカラーキャリブレーション）
次に分光測色装置を用いたカラーキャリブレーションについて説明する。分光測色装置（以下、カラーセンサユニットと称す）１０００は、定着器１２直後の紙搬送路上に設置されており、紙面に対して、入射角約４５°で照明光が照射されるように配置されている。そして、カラーセンサユニット１０００が単色、又は混色のカラーパッチが画像形成され定着された紙において、カラーパッチ毎の色味を検知する。そしてカラーセンサユニットの出力に基づいて画像形成手段の画像形成条件を制御することでカラーキャリブレーションを行う。ここで、画像定着後の紙面上のカラーパッチを測色しているのは、紙種や定着等による色味の変化を考慮したうえでカラーキャリブレーションを行う為である。カラーセンサで読み込んだ検出結果は不図示のプリンタコントローラに転送され、プリンタコントローラは出力されたカラーパッチの色再現性が適切であるかを判断する。出力されたカラーパッチの色味と、画像データに応じてプリントコントローラの指示した色味の色差が所定範囲内の場合には、カラーキャリブレーションを終了する。色差が所定範囲外の場合には、色差情報をもとにプリンタコントローラは所定の色差以内に収まるまでカラーキャリブレーションを実施する。
【００１４】
このように、カラー画像形成装置にカラーセンサユニットを搭載することで、紙面上に形成されるカラー画像の色味を検知することで、紙面上に形成されるカラー画像の色味を補正することができる。つまり、画像形成装置の機差、紙種、使用環境や使用頻度等により、画像データに応じてプリントコントローラの指示した色味と紙面上に形成されるカラー画像の色味とに差を生じる場合でも安定した色味を再現可能である。従って、より高度なカラーキャリブレーションが実現可能になる。
【００１５】
（分光測色装置（カラーセンサユニット））
次に、図２、図３を用いて分光測色装置について説明する。図２（ａ）は、カラーセンサユニットの内部構成の概略図、図２（ｂ）は、カラーセンサユニットに蓋をつけた状態の外観構成の概略図である。図３（ａ）は、蓋を取った状態のカラーセンサユニットを上面から見た図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ´線におけるカラーセンサユニットの断面図である。ただし図３（ｂ）ではカラーセンサユニットに蓋をつけた状態を示す。なお、カラーセンサユニット１０００が水平な被検知面８００（図３（ｂ））に対し下方から光を照射し検知を行う状態におけるユニット１０００の姿勢を、ユニット１０００の上下方向を定める基準の姿勢とする。つまり、図３（ｂ）の図面上側をカラーセンサユニット１０００の上方としている。但し、この基準の姿勢は説明のために便宜上設定したものであり、このカラーセンサユニット１０００が検知を行う姿勢はこの基準の姿勢に限定されるものでは無い。
【００１６】
以下、カラーセンサユニット１０００を構成する各部材について説明する。ＬＥＤ１１０は光源としての白色ＬＥＤ（発光ダイオード）である。ＬＥＤ１１０は、後述するセンサユニット制御回路基板１２０上に実装されており、実装面から垂直方向に光を発するＴＯＰＶＩＥＷタイプの発光ダイオードである。このＬＥＤ１１０は、波長３５０ｎｍ〜７５０ｎｍの測色範囲に対応するため白色のＬＥＤである。センサユニット制御回路基板１２０は、ＬＥＤ１１０の発光制御及び後述するラインセンサ１７０が検知した出力を電気信号に変換する信号処理制御を行う回路基板である。照明光学部材１３０は、ＬＥＤ１１０から出射された光束Ｌを被検知面８００（図３（ｂ））上に照射するための導光光学部材である。具体的にはアクリル樹脂により成形されたライトガイドである。また、ＬＥＤ１１０から発光された光束Ｌは発光面の面法線方向で光量が最大で、この面法線方向から離れる（傾く）に従い光量が減少する配光角度特性を有している。このため、照明光学部材１３０はこの光を効率良く被検知面上に導光することが可能な形状である。
【００１７】
導光光学部材１４０は被検知面からの反射光を後述するスリット１５０に導光するための光学部材である。導光光学部材１４０は、アクリル樹脂により成形されたライトガイドであって、被検知面８００からの光束を被検知面８００と略平行方向に折り曲げ、分光方向Ｘと平行な方向に集光する機能を有している。なお、分光方向Ｘとは、後述する凹面回折格子１６０によって光束が波長毎に分離される方向である。スリット１５０は導光光学部材１４０によって導光された光束が後述するラインセンサ１７０上に所望のスポット形状を形成するように配置されるスリットである。
【００１８】
凹面回折格子１６０はスリット１５０からの出射光束を分光反射面１６１で反射し分光する光学部材である。凹面回折格子１６０は、射出成形によって製作された樹脂製の部材である。分光反射面１６１はベース面上に等間隔なピッチで微細なブレーズ格子が形成された形状である。このような凹面回折格子を用いたローランド型分光光学系にはローランド円Ｒが定義される。分光方向Ｘ及び分光光束の光軸方向に直交する方向をＹ方向と定義すると、ローランド円とは分光反射面１６１の曲率半径と同じ長さの直径を有し分光反射面の中心点に接する仮想的な円である。凹面回折格子１６０で分光された光はこのローランド円Ｒ上に集光する。分光反射面１６１のベース面が球面形状の場合には、分光方向Ｘと、方向Ｙで結像状態が異なるため、光学性能が低下することになる。そこで、ベース面の形状は分光方向Ｘと方向Ｙで曲率が異なる曲面とし、十分な結像性能を得ている。
【００１９】
ラインセンサ１７０は、分光方向ＸにＳｉフォトダイオードなどの光電変換素子（画素）を複数個アレイ状に配列したアレイ型受光部材としての受光素子１７４を有する光学部材である。凹面回折格子１６０によって分光された分光光束を受光素子１７４で受光し、光電変換素子毎に受光した光量に応じた出力をする。後に詳述するが、ラインセンサ１７０はハウジング１００に設けられた凸部１０３との間に充填された接着剤によりハウジング１００に保持されている。受光素子１７４はセンサユニット制御回路基板１２０と電気的に接続されたフレキシブル回路基板１７５に接続されており、その出力はフレキシブル回路基板１７５を介してセンサユニット制御回路基板１２０へ出力される。
【００２０】
上述した光学部材群や回路基板は、底面とその周りを囲む側壁１０１から構成される箱形状の筐体であるハウジング１００に収容又は保持される。ラインセンサ１７０は側壁１０１でハウジング１００の外側に支持される。センサユニット駆動制御回路基板１２０は、ハウジング１００の底面に下方からビス２００（図５（ａ））で締結され、ハウジングに保持されている。このため、センサユニット駆動制御回路基板１２０をラインセンサ１７０そのものに保持するよりも、ラインセンサ１７０の周辺のスペースを広く確保することができる。  また、ＬＥＤ１１０の発光制御やラインセンサ１７０の出力を電気処理制御するためにプローブ工具等でコンタクト通電する場合も、外部応力がラインセンサ１７０に直接加わることがなく、諸特性が悪化することは無い。
【００２１】
照明光学部材１３０、導光光学部材１４０、凹面回折格子１６０は、各々ハウジング１００に設けられた位置決め部に位置決めされ、接着剤で接着固定されている。スリット１５０、ラインセンサ１７０はローランド円Ｒの略円周上に位置するように位置調整され、ハウジング１００に接着固定されている。
【００２２】
ハウジング１００には内側に蓋をするためにハウジングカバー１９０が取り付けられ、一体化されてカラーセンサユニット１０００になる。ハウジングカバー１９０の一部には、照明光学部材１３０を通って被検知面に照射される照射光や、被検知面で反射し導光光学部材１４０に導光される反射光が通過するための開口窓が設けられている。開口窓には、塵埃や紙紛等がハウジング内に侵入してこないように、カバーガラス１９０ｂが取り付けられている。また、ハウジングカバー１９０には、ハウジング１００の内側を覆う部分だけでなく、ラインセンサ１７０の裏側（側壁１０１に当接していない側）を覆うように延長されたラインセンサカバー部１９０ａが形成されている。このように構成することで、ユニット組立後の搬送時や画像形成装置への組込時等に、ラインセンサ１７０への接触を防ぎ、保護することができる。なお、図２（ｂ）の破線はハウジングカバー１９０に隠れたハウジング１００の側壁１０１の輪郭の一部を示すものである。
【００２３】
（測色方法）
次に、このように一体化されたカラーセンサユニット１０００を用いたカラーパッチの測色方法について説明する。図３（ｂ）に示すように、ＬＥＤ１１０から発光された光束（光軸Ｌ３）が照明光学部材１３０、カバーガラス１９０ｂを透過し、紙面に形成された被検知面としてのカラーパッチ８００を照明する。カラーパッチ８００で反射された光束（光軸Ｌ４）は、カバーガラス１９０ｂ、導光光学部材１４０を透過することにより、スリット１５０まで導かれ、スリット１５０上で略線形状の像として結像する。スリット１５０を通過し所定の形状に規制された光束（光軸Ｌ１）は凹面回折格子１６０に入射する。凹面回折格子１６０により反射され回折する光束のうち一次回折光として分光された光束（光軸Ｌ２）がラインセンサ１７０上で波長毎にスリット像として結像する。なお、図３（ａ）では波長５５０ｎｍの光束の光軸を光軸Ｌ２として代表して示している。ラインセンサ１７０は波長毎の光を受光素子１７４で受光し、受光した光に応じた出力を行う。この出力は、センサユニット制御回路基板１２０によって白色ＬＥＤ１１０の分光特性や受光素子の分光感度特性に基づいて補正され、カラーパッチ８００で反射された光束（光軸Ｌ４）の色調が算出される。算出された値は不図示のプリンタコントローラへ送信される。このようにしてカラーパッチ８００の測色を行う。
【００２４】
本発明はラインセンサ１７０を保持する構成に特徴を有するものである。このため、以下はラインセンサ１７０自体の構成、ラインセンサ１７０を保持する側壁１０１の構成、ラインセンサ１７０の取付及び調整方法について説明する。
【００２５】
（ラインセンサの構成）
まず、ラインセンサ１７０の構成について詳しく説明する。図４（ａ）はラインセンサ１７０の短手方向から見た断面図である。ラインセンサ１７０は、受光素子１７４が実装される基板部１７１と、受光素子１７４を接着剤で密閉する封止部１７２と、これらをカバーするガラス部１７３とが層構造になって構成されている。受光素子１７４は複数の光電変換素子（画素）が一方向に並んだものである。ここで、受光素子１７４の光を受光する面を受光面Ｓとする。基板部１７１には、変形可能なフレキシブル回路基板１７５が接着され、半田で基板部１７１に電気的に接続されている。
【００２６】
図５（ａ）はハウジング１００に取り付けられるラインセンサ１７０等を仮想的に分解した状態で裏側斜め上方から見た図である。なお、照明光学部材１３０は図示を省略している。図５（ｂ）はハウジング１００に取り付けられた状態のラインセンサ１７０を裏側斜め下方から見た図である。ラインセンサ１７０を取り付けた状態でフレキシブル回路基板１７５のラインセンサ１７０の基板部１７１と接続されていない側の一端がセンサユニット制御回路基板１２０と結線される。ラインセンサ１７０の基板部１７１とフレキシブル回路基板１７５とが接続された箇所の裏側にはその接続部を補強するガラスエポキシ材からなる補強部材１７６が接着されている。この補強部材１７６は後述する工具によってラインセンサ１７０を強固に支持するため部材でもある。なお、ラインセンサ１７０の基板部１７１の裏側の電気的な接続が行われる部分にのみフレキシブル回路基板１７５及び補強部材１７６が接着されそれらに覆われている。それ以外の部分は基板部１７１が剥き出しになるような形状になっている。このため、ラインセンサ１７０の放熱性が良い。また、補強部材１７６には、ラインセンサ１７０の調整時に工具で挟んで支持しやすくするための支持部（不図示）が形成されている。補強部材１７６は、工具によって強固にラインセンサ１７０を支持した状態でラインセンサ１７０に変形を生じない程度の剛性を有している。補強部材１７６の形状は工具や工程設計に応じて任意に最適化することができるので、設計の自由度が広がる。
【００２７】
（ラインセンサを支持するハウジング）
次にラインセンサ１７０を支持するハウジング１００の側壁１０１の構成について図３（ａ）を参照して説明する。凹面回折格子を用いた分光光学系では、凹面回折格子のローランド円Ｒ上に配置される光源と像とが共役の関係となる性質を有する。つまり、ローランド円上にラインセンサを配置すると良好な光学性能を得ることができる。このため、ラインセンサ１７０が凹面回折格子１６０のローランド円Ｒ上に配置することができるよう、側壁１０１のラインセンサ１７０が配置される部分はローランド円Ｒの接線と略平行に設けられている。また、図３（ａ）のＬ１とＬ２は波長５５０ｎｍの光束の光軸であり、ラインセンサに入射する光束を代表して表したものである。スリット１５０を通過して凹面反射方回折格子１６０に入射する光軸Ｌ１と、凹面回折格子１６０で反射されラインセンサ１７０に入射する光軸Ｌ２としている。ここで光軸Ｌ１と光軸Ｌ２のなす角度が小さい方が良好な光学性能を得ることができる。このことは他の波長の光においても同様のことが言える。このため、側壁１０１のラインセンサ１７０が配置される部分は、ラインセンサ１７０の位置を調整可能なスペースを確保しつつ、光軸Ｌ１と光軸Ｌ２のなす角がなるべく小さくなる位置に設けられている。
【００２８】
次に、側壁１０１のラインセンサ１７０を保持する部分について、図５（ａ）、（ｂ）、図４（ｂ）を参照して更に詳しく説明する。図４（ｂ）はラインセンサ１７０を保持した状態の側壁１０１の図３のＢ−Ｂ’線における断面の一部を示す図であり、ラインセンサ１７０に関しては長手方向から見た断面を示している。側壁１０１には開口部１０２が設けられており、凹面回折格子１６０からの分光光束がこの開口部１０２を通過してラインセンサ１７０の受光素子１７４へ到達する。なお、開口部１０２の形状は、測色に必要な波長３５０〜７５０ｎｍの光のうち、凹面回折格子１６０で回折して回折光のうち１次回折光（分光光束）が通過する大きさである。側壁１０１の開口部１０２の周りにはラインセンサ１７０をハウジング１００の外側から当接させる調整面１０４が設けられている。ラインセンサ１７０はガラス部１７３の表面を調整面１０４に当接させ、受光面Ｓを開口部１０２に対向させた状態で側壁１０１に固定される。後述するラインセンサ１７０の位置調整は、この調整面１０４にラインセンサ１０７を突き当てた状態でラインセンサ１０７をＸ方向、Ｙ方向に移動させることにより行う。つまり、この調整面１０４はラインセンサ１０７を当接させて調整するための面（当接面）として機能する。側壁１０１にラインセンサ１７０を取り付けた状態で、開口部１０２はラインセンサ１７０により塞がれる。そして、開口部１０２の周りの調整面１０４とラインセンサ１７０のガラス部１７３とを当接した状態で固定することで、ハウジング１００内に外気が侵入する隙間を埋める。このため、紙紛等の塵埃侵入による汚れ等を引き起こすことを防止することが出来る。
【００２９】
次にこの調整面１０４について詳しく説明する。調整面１０４は分光方向Ｘ及び分光光束の光軸Ｌ２の方向に直交する方向Ｙに略平行に設けられている。また、調整面１０４は、ローランド円Ｒのラインセンサ１７０で受光する波長３５０ｎｍ〜７５０ｎｍの１次回折光束（分光光束）の領域内にある部分における接線と略平行になるよう設けられている。ローランド円Ｒの波長３５０ｎｍ〜７５０ｎｍの１次回折光束の領域内にある部分とは、図３（ａ）のように方向Ｙから見て、ローランド円Ｒの波長３５０ｎｍ〜７５０ｎｍの１次回折光束と交わる部分である。ここで、ローランド円Ｒの波長３５０ｎｍ〜７５０ｎｍの１次回折光束と交わる部分を円弧Ｒａとする。調整面１０４のローランド円Ｒの半径方向の位置は、ラインセンサ１７０を調整面１０４に当接させた状態で、受光面Ｓ上の少なくとも１点が円弧Ｒａ上に位置するような位置である。受光面Ｓ上の少なくとも１点が円弧Ｒａ上に位置するとは、ガラス部１７３、封止部１７２の屈折率を考慮したものである。しかし、調整面１０４のローランド円Ｒの半径方向の位置は、上記の位置であることが望ましいが、厳密に上記の位置でなく、その位置の近傍の位置であってもよい。これは、後述するスリット１５０の位置を調整することで受光面Ｓに結像する光束のスポット形状を調整し、ラインセンサ１７０が分光光束を十分な精度で検知できるよう調整可能だからである。図６はラインセンサ１７０の受光素子１７４のＸ方向の移動の概略を説明する図であり、Ｙ方向から見た図である。調整面１０４（不図示）はローランド円Ｒのラインセンサ１７０で受光する分光光束と交わる部分における接線Ｒｔと略平行になるよう設けている。このため、ラインセンサ１７０を調整面１０４に当接させた状態でＸ方向に動かすと、受光面Ｓは接線Ｒｔに沿って移動する。つまり、受光面Ｓの法線方向（接線Ｒｔとローランド円Ｒの接点における半径Ｒｒの方向）における、受光面Ｓとローランド円Ｒの中心Ｏとの距離は一定となる。
【００３０】
また、側壁１０１には、ラインセンサ１７０を接着固定を精度良く行うための工夫がなされている。即ち、側壁１０１には、ラインセンサ１７０が当接する側（筐体の外側）に凸である凸部１０３が設けられている。この凸部１０３は、Ｙ方向に関して調整面１０４に当接するラインセンサ１７０の両端に対向し、Ｘ方向に関して調整面１０４に当接するラインセンサ１７０の受光素子１７４の中央付近に対向する位置に設けられている。この凸部１０３とラインセンサ１７０との間に紫外線硬化型接着剤２０１が充填され、ラインセンサ１７０の位置調整後に紫外線を当てこの紫外線硬化型接着剤２０１に硬化させ、ラインセンサ１７０を側壁１０１に固定する。
【００３１】
（ラインセンサの調整方法の概要）
次に、図７を用いて、ラインセンサ１７０の調整方法の概要について具体的に説明する。図７はラインセンサ調整の概要を示す図である。図７（ａ）は、ラインセンサ調整時のカラーセンサユニットを斜め上方から見た図。図７（ｂ）は、ラインセンサ調整時のカラーセンサユニットを斜め上方から見た図。ラインセンサ１７０の位置の調整は、受光素子１７４の受光面Ｓの法線に対して垂直な平面に平行な２軸の方向の位置と、受光面Ｓの法線回りの姿勢の調整を行う。上記２軸のうちの一方の軸は、受光素子１７４の配列方向、つまり、凹面回折格子に入射した光束が分光され、波長毎に分離される分光方向Ｘの軸（Ｘ軸）である。他方の軸は、ラインセンサ１７０に入射する光軸に対して垂直で分光方向と垂直な方向Ｙの軸（Ｙ軸）である。位置を決めた後は、ラインセンサ１７０の各画素と分光光束の対応付けを行う。
【００３２】
（ラインセンサ調整工具）
図７（ａ）を参照して、まず調整のための工具について説明する。５０１は、ラインセンサと一体的である補強部材のＸ軸の一端を支持する突当工具。５０２は、ラインセンサのＹ軸方向を上下に支持するクランプ工具。５０３は、ラインセンサを光軸方向に付勢支持する付勢工具。５０４は、単波長の光を出力可能なモノクロメータである。突当工具５０１、クランプ工具５０２、付勢工具５０３は、ラインセンサ調整工具５００として、一体化されている。ラインセンサ調整工具５００は、ラインセンサ１７０を把持した状態において、不図示の移動装置によってラインセンサ１７０の配列方向（Ｘ軸）、ラインセンサ１７０の配列方向と直交する方向（Ｙ軸）の２軸方向に移動可能である。また、受光面Ｓの法線回りにラインセンサ１７０を回転可能である。なお、これらの工具は図７（ｂ）では図示を省略している。
【００３３】
ラインセンサ１７０と一体的である補強部材１７６が、センサユニット制御回路基板１２０と結線されていない側（フレキシブル回路基板１７５が出ていない側）の一端で突当工具５０１に当接することで、ラインセンサ１７０のＸ軸方向の位置を決めている。また、ラインセンサ１７０はクランプ工具５０２によって４箇所を支持されていることで、ラインセンサ１７０のＹ軸方向の位置を決めている。
【００３４】
ラインセンサ１７０をクランプ工具５０２で保持している状態において、安定した保持状態を維持するためには以下の条件を満たすことが望ましい。Ｘ軸、Ｙ軸に直交する方向から見た時、ラインセンサ１７０のクランプ工具５０２に接する４箇所を直線で結んで形成される仮想的な四角形の中にアレイ状に配列された受光素子１７４のうち配列方向における中央の受光素子の位置である中心Ｏが位置する。さらに望ましくは、上述の仮想的な四角形の略中心（対角線の交点）、もしくは重心と、中心Ｏの位置が略一致しているとよい。本実施形態においては、上記仮想的な四角形の略中心と中心Ｏが一致している。
【００３５】
ラインセンサ１７０の位置の調整は、ラインセンサ１７０をクランプ工具５０２で保持して調整面１０４に突き当て、スリット１５０の位置調整をしながら行われる。ラインセンサ１７０以外の光学部品が接着固定されたハウジング１００は、調整工具の基準位置に取り付けられている。付勢工具５０３によって、ラインセンサ１７０のガラス部１７３は、受光面の法線方向に付勢されるように、ハウジング１００の側壁１０１の調整面１０４（図４（ｂ）、図５（ａ）参照）に突き当てられる。ここで、クランプ工具５０２で保持してラインセンサ１７０を調整面１０４に突き当てた状態で、ラインセンサ１７０のＸ軸、Ｙ軸の位置及び受光面Ｓの法線方向回りの姿勢を仮に決める。この状態では少なくとも受光素子１７４には波長３５０ｎｍ〜７５０ｎｍの光が入射する状態である。この状態におけるラインセンサ１７０のＸ軸、Ｙ軸の位置はスリット調整を行うために一時的に決められる仮の位置である。Ｘ軸、Ｙ軸の最終的な位置決めは、この状態でスリット１５０の位置を調整して決めた後に行う。
【００３６】
本実施形態におけるこの仮の位置決めはクランプ工具５０２を初期位置に配置することで完了する。即ち、ラインセンサ１７０をクランプ工具５０２で保持し初期位置に移動させた状態で、受光素子１７４には波長３５０ｎｍ〜７５０ｎｍの光が入射する状態となるような精度でクランプ工具５０２の初期位置が設定されている。なお、この仮の位置決めは実際に波長３５０ｎｍ〜７５０ｎｍの光を凹面回折格子に照射した状態でラインセンサの出力をモニタしながら行っても良い。
【００３７】
（スリットの位置調整）
次にスリット１５０の位置調整について説明する。スリット１５０の位置調整は、ラインセンサ１７０を調整面１０４に突き当て、モノクロメータ５０４（図７（ａ）では省略、図７（ｂ）に記載）から所定の波長の光を出力した状態で、スリット１５０を通過する光束の光軸の方向Ｓにスリット１５０を移動させる。モノクロメータ５０４から出力される光束は、カラーパッチ面に相当する被検知面の上部から導光光学部材１４０に向けて照射され、スリット１５０を通過し、凹面回折格子１６０に入射する。凹面回折格子１６０で反射された後、ラインセンサ１７０の受光素子１７４で受光される。ラインセンサ１７０の受光素子１７４に形成されるスポット形状を見ながら、スリット１５０を移動させスポット形状（像のボケ具合）が所望の形状となる位置を決める。このスポット形状の調整は、ローランド円Ｒの円周上に配置された光源と、光源から凹面回折格子１６０に入射し反射された光束が同円周上に結像して形成されるスポット（像）が共役の関係となることを利用している。また、スポット形状の調整は、モノクロメータ５０４から出力する３つの波長３５０ｎｍ、５５０ｎｍ、７５０ｎｍの光に関して行う。ここで、上記３つの波長の光に関して調整を行うのは、ラインセンサ１７０の受光素子１７４で３５０〜７５０ｎｍの波長領域の光を検知するからである。上記３つの波長の光は、ラインセンサ１７０で検知する分光光束のうち受光素子１７４の分光方向Ｘにおける略両端と中央に結像する光である。このため、上記３つの波長の光に関してスポット形状が所望の形状になるよう調整すれば、３５０〜７５０ｎｍの各波長の光束全てに関してスポット形状を調整せずとも、各波長の光束のスポットを所望の形状にすることができる。なお、図７（ｂ）に示す光軸Ｌは波長５５０ｎｍの光束の光軸である。
【００３８】
（ラインセンサ１７０のＹ軸方向の位置調整）
次に、ラインセンサ１７０のＹ軸方向の位置調整及び最終的な位置決めについて説明する。Ｙ軸の位置調整はモノクロメータ５０４で光束を出力しながら３５０〜７５０ｎｍの波長領域を持つＬＥＤ１１０の中心波長である波長５５０ｎｍの光束をモノクロメータ５０４で出力する。図８は、モノクロメータ５０４が波長５５０ｎｍの光を出力している時におけるラインセンサ１７０のＹ軸方向の位置に対する受光素子１７４の出力を示すグラフである。なお、受光素子１７４からの出力は受光素子１７４が受光する光の光量に比例したものとなる。ラインセンサ調整工具５００は、初めに、ラインセンサ１７０をＹ軸方向に所定距離間送り動作をし、受光素子１７４の出力の包絡線をプロットする。そして、最大出力値（Ｐｍａｘ）に対して、受光素子１７４の出力がその最大出力値（Ｐｍａｘ）の５０％の出力値（Ｐｓｌ）となる２つの位置の中心位置にラインセンサ１７０を移動する。
【００３９】
（ラインセンサ１７０のＸ軸方向の位置調整）
次に、ラインセンサ１７０のＸ軸方向の位置調整及び最終的な位置決めについて説明する。本実施形態においてＸ軸方向の位置決めはＹ軸方向の位置決めの後に行われるが、逆の順番でも良い。図９（ａ）はラインセンサの受光素子とその出力の関係を示す図である。詳述すると、上側はＸ軸、Ｙ軸に直交する方向からラインセンサ１７０の受光素子１７４を見た状態を模式的に示したもので、下側は上記受光素子１７４の各画素の出力を示したものである。スポットＡは、モノクロメータ５０４が出力する波長５５０ｎｍの光が凹面回折格子１６０によって分光されラインセンサ１７０の受光素子１７４上に形成するスポットである。アレイ状に配列された受光素子１７４の配列方向（Ｘ軸方向）の中心の画素に波長５５０ｎｍの光が入力されるようにラインセンサ１７０をＸ軸方向に移動する。上述したＸ軸、Ｙ軸方向の移動が完了した状態でラインセンサ１７０の位置決めは完了する。
【００４０】
上述したように、調整面１０４をローランド円Ｒのラインセンサ１７０で受光する分光光束と交わる部分における接線と略平行になるよう設けておくことで、Ｘ軸、Ｙ軸方向の位置調整に関して以下のような利点がある。即ち、調整面１０４に当接させた状態でラインセンサ１７０を移動して位置の調整を行う場合、ラインセンサ１７０はローランド円Ｒの半径方向には移動しない。例えば、図６に示すように、ライセンサ１７０をＸ方向に動かしても、受光面Ｓは接線Ｒｔに沿って移動するが、半径Ｒｒ方向には動かない。このため、ライセンサ１７０のＸ方向の移動により、ローランド円Ｒから離れ受光面Ｓ上での分光光束の結像状態が変化してスポット形状が崩れてしまいにくい。その為本実施形態では、崩れたスポット形状を修正するために再びスリット１５０の位置を調整する必要が無い。
【００４１】
（ラインセンサの各画素と分光光束との対応付け）
次に、受光素子１７４の各画素と、分光光束との対応付けを行う。この調整は、ＬＥＤ１１０の有効波長領域である３５０〜７５０ｎｍにおいて、凹面反射側回折格子１６０によって分光されラインセンサ上に結像した光束の波長毎のスポット位置と受光素子１７４の位置とを対応づけるためのものである。つまり、被検物からの反射光の分光波長とラインセンサ１７０の各受光素子との対応を取るための調整であって、具体的には、各波長に対する受光素子１７４の画素位置の情報を認識させるために行うものである。対応づけは、ＬＥＤ１１０の有効波長領域である３５０〜７５０ｎｍに対して、中心波長である５５０ｎｍ、短波長側の３５０ｎｍ、長波長側の７５０ｎｍの３つの基準となる単波長光に関して行う。この各単波長光をモノクロメータ５０４で出力し、カラーパッチ面相当の被検知面上部から照射して、ラインセンサ１７０で分光光束を検知する。図９（ｂ）はモノクロメータが上記３つの単波長光のうち１つの単波長光を出力した時における受光素子１７４の画素の出力を示すグラフである。このとき、受光素子１７４の出力の最大出力値（Ｐｍａｘ）に対して、５０％の出力値（Ｐｓｌ）を出力する２つの画素（Ｎ−１、Ｎ＋１）の中心の位置にある画素（Ｎ）を上記１つの単波長の画素として対応づける。この対応づけ上記３つの単波長光に対し夫々行う。
【００４２】
次に上記３つの単波長以外の波長の光の対応づけについて説明する。図９（ｃ）は波長とラインセンサの画素位置の関係を示すグラフである。詳しくは、上述した３つの所定の単波長光以外の波長（その他の波長）と画素位置の対応付けを示す図である。上記３つの所定の単波長以外の波長の光については、上記３つの所定の単波長の各画素位置情報をもとに２次関数で近似式化することで対応付けを行う。具体的には画素位置をＹ、波長をＸとすると、ラインセンサ１７０における波長Ｘと画素位置Ｙとの関係は、ａ、ｂを係数、ｃを定数として以下のような２次関数に近似することができる。
Ｙ＝ａＸ２＋ｂＸ＋ｃ  ・・・（式１）
上記３つの所定の単波長に関しては画素位置との関係が特定されているので、式１のＸ、Ｙにそれらの値を代入することでａ、ｂ、ｃの値が求められる。これにより、このカラーセンサユニット１０００における波長と画素位置との関係がわかるので、分光された３５０〜７５０ｎｍの任意の波長の光がどの画素位置にスポットを形成するかを特定することができる。このようして、凹面回折格子１６０で分光された光束の任意の波長の光と、受光素子１７４の画素位置との対応付けを行っている。
【００４３】
これら一連の調整工程を実施した後には、先の図５（ｃ）に示したように、側壁１０１の凸部１０３と、ラインセンサ１７０の間に紫外線硬化型接着剤２０１を塗布し、紫外線を照射して接着する。なお、受光素子１７４の各画素と分光光束との対応付けを行う前に接着を行っても良い。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態では、ラインセンサ１７０をハウジング１００の側壁１０１に外側から接着固定することで、ラインセンサ１７０の周りを開放させることができる。このため、組み立て工程に使用する工具や光硬化型接着剤を硬化させるために光を照射するためのスペースが確保し易い。従って工程設計の自由度が広がると同時に作業性が向上する。特に本実施形態では、側壁１０１に凹面回折格子のローランド円の接線と略平行に調整面１０４を設け、この調整面１０４にラインセンサ１７０を当接させた状態で側壁１０１の外側にラインセンサ１７０を接着固定している。こうすることで、装置が小型化しても、ラインセンサ１７０の位置調整工程における工具のスペースを十分確保できる。その結果、作業性や生産性を落とすことなくラインセンサ１７０を精度良く組み付けが可能になる。
【００４５】
ここで、ラインセンサ１７０を接着する際に接着剤が硬化する時に接着剤が収縮したり、硬化した接着剤が装置の設置環境によっては熱膨張したりしりことによりラインセンサ１７０の位置がずれる可能性がある。ここで、本実施形態では、ラインセンサ１７０を接着するための凸部１０３は、Ｙ方向に関して、調整面１０４に当接するラインセンサ１７０の両端に対向する位置に設けられている。このため、接着剤の収縮や膨張により、ラインセンサ１７０は、Ｘ方向よりもＹ方向に位置がずれ易い。しかし、受光素子１７４のＹ方向の幅は分光光束に対してある程度余裕があるため、ラインセンサ１７０がＹ方向にずれても受光素子１７４からの出力は変化しにくく、測色精度への影響は少ない。仮にラインセンサ１７０がＸ方向にずれた場合、受光素子１７４のＸ方向の中心の画素に波長５５０ｎｍの光が入力されなくなってしまう虞がある。
【００４６】
また、本実施形態では、ラインセンサ１７０を接着するための凸部１０３は、Ｘ方向に関して調整面１０４に当接するラインセンサ１７０の受光素子１７４の中央付近に対向する位置に設けられている。つまり、Ｘ方向に関して受光素子１７４はＸ方向の中心付近の１箇所で側壁１０１に接着されている。このため、環境が変動してラインセンサ１７０が膨張した場合、受光素子１７４のＸ方向の中央の画素の位置はずれにくく、受光素子１７４は中央の画素を中心にＸ方向両側に広がっていく。このとき、中央の画素から離れるにつれてずれが大きくなるため、端部の画素が最も大きく位置がずれる。一方、仮にＸ方向一端部の画素に対向する位置で接着した場合、他端部の画素が最も大きく位置がずれる。ここで本実施形態のようにＸ方向中央の画素に対向する位置で接着した方が、Ｘ方向一端部の画素に対向する位置で接着するよりも、最も大きくずれる画素のずれ量の絶対値を小さくすることができる。従って、各画素と受光する光の波長との対応関係が狂いにくく、環境変動による光学的な性能の劣化を低減することができる。
【００４７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様のものに関しては同じ符号を付し、説明を省略する。
【００４８】
第１実施形態ではハウジング１００の外側にラインセンサ１７０が保持されているため、場合によってはラインセンサ１７０が外光にさらされる可能性がる。ラインセンサ１７０が外光にさらされた場合、外光が透光性のガラス部１７３や封止部１７２に入射し、受光素子１７４がこの外光を受光して出力にノイズが載ったり、誤検知したりする虞がある。これを解決するために、ラインセンサ１７０のガラス部１７３や封止部１７２の外面に遮光処理することが考えられるが、このような遮光処理工程を行うとその分増加するコストや時間が多くなるため望ましくない。そこで第２実施形態では、より簡易に且つ確実に、外光対策を可能とするものであり、以下その構成について説明する。
【００４９】
図１０（ａ）は本実施形態におけるハウジング１００によるラインセンサ１７０の保持の概要を示す図である。この図１０（ａ）では、ラインセンサ１７０、フレキシブル回路基板１７５、保持部材１８０をハウジング１００に取り付けられる並び順で仮想的に分解した状態を示している。図１０図１１（ａ）はハウジング１００に取り付けられた状態の保持部材１８０を斜め上方から見た図である。図１１（ｂ）はハウジング１００に取り付けられた状態の保持部材１８０を斜め下方から見た図である。本実施形態の特徴は、ラインセンサ１７０は保持部材１８０によって保持され、保持部材１８０をハウジング１００に接着することで、ラインセンサ１７０をハウジング１００に取り付けることである。図１２はラインセンサ１７０、保持部材１８０を保持した状態の側壁１０１の図１１（ａ）のＣ−Ｃ’線における断面図である。
【００５０】
まず保持部材１８０の形状について説明する。ラインセンサ１７０を保持する保持部材１８０は、ラインセンサ１７０の裏面を覆う裏面部１８０ａ、側面を覆う側面部１８０ｂを有する箱型の形状である。なお、ラインセンサ１７０の裏面とは調整面１０４に当接する面の裏側の面であり、側面とは調整面１０４に当接する面を正面と見た時の側面である。保持部材１８０のラインセンサ１７０を取り付ける側は開口を有し、ラインセンサ１７０を保持した状態で、ガラス部１７３の表面は保持部材１８０より僅かに突出している。さらにラインセンサ１７０を保持した状態で、フレキシブル回路基板１７５が保持部材１８０の外側に延びてセンサユニット制御回路基板と接続できるよう、側面部１８０ａの一部に凹部１８２が設けられている。
【００５１】
本実施形態では、ラインセンサ１７０のハウジング１００への取り付けは、まず保持部材１８０にラインセンサ１７０を取り付け後、保持部材１８０とハウジング１００を接着することで行われる。保持部材１８０へのラインセンサ１７０の取り付けについて説明する。保持部材１８０にはラインセンサ１７０と接着するための接着剤２０１を塗布するための穴１８３が設けられており、この穴１８３に塗布した接着剤２０１でラインセンサ１７０の裏面を保持部材１８０に接着する。ここで、ラインセンサ１７０内における受光素子１７４の受光面Ｓの法線回りの姿勢にばらつきがある。そこで、観察用カメラ（不図示）にて受光素子１７４その位置を計測し、保持部材１８０に対する受光素子１７４の姿勢が所望の姿勢となるよう、保持部材１８０に対してラインセンサ１７０の姿勢を調整した後に接着する。
【００５２】
次にラインセンサ１７０が取り付けられるハウジング１００の側壁１０１について説明する。第１実施形態同様に側壁１０１には開口部１０２、ラインセンサ１７０のガラス部１７３表面が当接するための調整面１０４が設けられている。また、側壁１０１にはハウジング１００の外側に凸である凸部１０３が設けられている。凸部１０３は接着される保持部材１８０の周りであって、Ｙ軸方向に関して保持部材１８０の両端側、Ｘ軸方向に関して受光素子１７４の中央と重なる部分に設けられている。この凸部１０３と保持部材１８０との間に接着剤２０１を充填し、保持部材１８０とハウジング１００を接着する。
【００５３】
図１２に示すように、保持部材１８０はラインセンサ１７０の裏面及び側面の大半を覆うような形状となっている。ガラス部１７３表面を調整面１０４に当接させた状態では、側面部１８０ｂと側壁１０１は当接せず、側面部１８０ｂはラインセンサ１７０の側面を完全に覆い隠さない。しかし、側壁１０１と保持部材１８０との間で外光が多重反射し減衰するような形状であるので、受光素子１７４が外光を受光する虞を低減する。
【００５４】
なお、ハウジング１００の側壁が有する開口部１０２の周囲と、ガラス部１７３表面とが当接した状態で固定することで、ハウジング１００の内にと外気が侵入する隙間を埋める。このため紙紛等の塵埃侵入による汚れ等を引き起こすことを防止することが出来る。
【００５５】
次に図１３を用いて、保持部材１８０に保持されたラインセンサ１７０の位置調整方法について具体的に説明する。図１３は、ラインセンサ１７０調整時におけるカラーセンサユニットを斜め上方から見た図である。ラインセンサの位置調整は、Ｘ軸、Ｙ軸の２軸の調整を行う。図８が示すラインセンサ調整工具６００は、保持部材１８０を把持するクランプ工具６０１、保持部材１８０を光軸方向に付勢支持する付勢工具６０２一体化したものである。ラインセンサ調整工具６００は保持部材１８０の左右Ｖ字の切りこみ部１８４を把持した状態で不図示の移動装置によってＸ、Ｙ軸方向に移動可能である。６０３はモノクロメータである。ラインセンサ１７０の位置調整は、保持部材１８０をクランプ工具６０１によって把持し、付勢工具６０２によって、保持部材１８０から突出するラインセンサ１７０のガラス部１７３がハウジング１００の側壁１０１に形成された調整面１０４に突き当てられる。この時、クランプ工具６０１が支持する点を結んだ略中心とラインセンサ１７０を保持する保持部材１８０の重心とを略一致させることで、保持部材１８０を安定した状態で把持できる。ラインセンサ１７０の位置調整は第１実施形態と同様にモノクロメータ６０３を用いて行う。ラインセンサ１７０の位置調整が完了すると、ディスペンサ２０２で保持部材１８０と側壁１０１に設けられた凸部１０３と保持部材１８０との間に紫外線硬化型接着剤２０１を充填し、紫外線を照射し硬化させる。こうして保持部材１８０及びラインセンサ１７０が側壁１０１に保持される。ここで、本実施形態では図１３に示すように凸部１０３には凹部１０３ａが設けられている。このように凹部１０３ａを設けることで、ディスペンサ２０２でＹ方向から紫外線硬化型接着剤２０１を充填させることができるため、ラインセンサ調整工具６００と干渉しにくく調整が行い易くなる。
【００５６】
本実施形態では、保持部材１８０に対しラインセンサ１７０の受光面Ｓの法線回りの姿勢を調整した後にラインセンサ１７０と保持部材１８０を接着した。このように受光面Ｓの法線回りの姿勢を調整することで、凹面回折格子１６０からの分光光束に対する受光素子１７４の位置をより精度良く決めることができる。受光面Ｓの法線回りの姿勢を調整は、保持部材１８０とラインセンサ１７０を接着した後にラインセンサ調整工具６００で保持部材１８０を把持した状態で同様の姿勢調整を行うことも可能である。しかし、ラインセンサ１７０の受光面Ｓの法線回りの姿勢の調整は、ラインセンサ調整工具６００で把持した状態で行うよりも、保持部材１８０に接着する前に予め調整しておく方が比較的簡単である。このため、組み立て工程全体の時間を短縮することができる。また、ラインセンサ調整工具６００に受光面Ｓの法線回りにラインセンサ１７０の姿勢の調整機能を持たせる必要が無いため、工具をシンプルにすることができる。
【００５７】
図１４は保持部材とラインセンサ調整工具の他の構成を示したものである。この保持部材１８５は、ラインセンサ１７０の裏面及び側面の大半を覆う点で第２実施形態の保持部材１８０と同様である。しかし保持部材１８５はプラスチックの枠体１８６に鋼鈑１８７を貼り合せた複合部材により構成されている。そして、ラインセンサ調整工具６１０のクランプ部６１１に電磁石を使用することにより、保持部材１８５を着脱自在に把持することが可能である。なお、ラインセンサ調整工具６１０には保持部材１８５を精度良く位置決めして支持するための２本の支柱６１２が配置されており、図１４中の矢印で示す方向で保持部材１８５と精度良く係合する構成となっている。保持部材をこのように構成することで、ラインセンサ位置調整工具６１０の構成を簡素化することができる。
【００５８】
図１５は、側壁１０１の調整面１０４付近の他の構成を示したもので、カラーセンサユニット１０００の側壁１０１のラインセンサ１７０が取り付けられる位置を外側から見た図である。このように、調整面１０４を側壁１０１の凹部に形成してもよい。この構成では、保持部材１８０に保持したラインセンサ１７０を調整面１０４に突き当てた状態で、保持部材１８０に当接せず、側面部１８０ｂの周りに対向し、側面部１８０ｂを外側で囲む壁面１０１ａが形成されている。このように壁面１０１ａを構成すると、外光が封止部１７２やガラス部１７３に入射する可能性をさらに低減することができる。また、調整面保持部材１８０に当接せず、側面部１８０ｂに対向して囲むようなリブ等を設けても壁面１０１ａを形成しても同様の効果を得ることができる。この壁面１０１ａは、保持部材１８０に対して、ラインセンサ１７０のＸ方向Ｙ方向の調整をしても保持部材１８０に当接しないだけの十分な間隔を持って形成されている。また、第１実施形態で説明したような保持部材１８０を有していない構成の場合にも、同様にラインセンサ１７０を外側で囲うような壁面１０１ａを形成してもよい。この場合も、壁面１０１ａは、ラインセンサ１７０に対して、ラインセンサ１７０のＸ方向Ｙ方向の調整をしてもラインセンサ１７０に当接しないだけの十分な間隔を持って形成されている。このように構成しても、外光が封止部１７２やガラス部１７３に入射する可能性を低減することができる。
【００５９】
本実施形態は第１実施形態同様に、ラインセンサ１７０を収納する保持部材１８０をハウジング１００の側壁側に接着固定する。このため、装置が小型化しても、ラインセンサ１７０の位置調整における工具のスペースを十分確保できる。その結果、作業性や生産性を落とすことなくラインセンサ１７０を精度良く組み付けが可能になる。
【００６０】
さらに本実施形態では、ラインセンサ１７０の裏面と側面の大半を保持部材１８０によって覆っているため、外光がラインセンサ１７０の封止部１７２やガラス部１７３に入射して受光素子１７４に照射されることを低減する。従って、受光素子１７４の出力にノイズが載ることや、誤検知を低減することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０００  カラーセンサユニット
１００  ハウジング
１０１  側壁
１０２  開口部
１０３  凸部
１０４  調整面
１１０  ＬＥＤ
１２０  センサユニット制御回路基板
１３０  照明光学部材
１４０  導光光学部材
１５０  スリット、
１６０  凹面回折格子
１７０  ラインセンサ
１７１  基板部（接着部）
１８０  保持部材
１９０  ハウジングカバー
１９０ｂ  カバーガラス
【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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