(57)【要約】【課題】従来よりも幅広い箇所で受光素子への迷光の進入を抑制することができる分光測色装置を提供する。【解決手段】分光測色装置２０において、光源４０と、光源４０から出射された光束をシートＰ上のカラーパッチ画像に導光する照明光学系と、カラーパッチ画像から反射された光束を導光する導光光学系とが一体的に形成された導光体５０と、導光体５０により導光された光束を分光する分光素子６０と、分光素子６０により分光された光束を受光検知する受光素子７０と、これらの部材を収容する筐体３０と、照明光学系により導光される光束と、カラーパッチ画像から反射された光束を透過させるための開口９１を有し、筐体３０の開口を覆うカバー部材９０と、カバー部材９０の開口９１を閉塞するシート状のフィルム１００であって、カバー部材９０の開口９１と対応する位置に配置されて光束を透過させる透過面１００ａと、導光体５０と筐体３０との間に配置されて光束を遮光する遮光面１００ｂ１とを有するフィルム１００と、を備える。【選択図】図９
2019027807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から出射された光束を被検面に導光する照明光学系と、前記被検面から反射された前記光束を導光する導光光学系とが一体的に形成された導光体と、
前記導光光学系により導光された前記光束を分光する分光手段と、
前記分光手段により分光された前記光束を受光検知する受光素子と、
前記光源、前記導光体、前記分光手段、前記受光素子のうち、少なくても前記導光体を収容する筐体と、
前記照明光学系により導光される前記光束と、前記被検面から反射された前記光束を透過させるための開口を有し、前記筐体の開口を覆うカバー部材と、
前記カバー部材の前記開口を閉塞するシート状の閉塞部材であって、前記カバー部材の前記開口と対応する位置に配置されて前記光束を透過させる透過面と、前記導光体と前記筐体との間に配置されて前記光束を遮光する遮光面とを有する閉塞部材と、
を備えることを特徴とする分光測色装置。
【請求項２】
前記閉塞部材の前記遮光面は、前記透過面と異なる角度に曲げ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】
前記閉塞部材の前記遮光面は、さらに前記導光体の前記照明光学系と前記導光光学系との間に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の分光測色装置。
【請求項４】
前記閉塞部材の前記遮光面は、黒色であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の分光測色装置。
【請求項５】
前記閉塞部材の前記遮光面は、シボ加工が施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１項に記載の分光測色装置。
【請求項６】
前記閉塞部材の前記透過面は、曲面であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の分光測色装置。
【請求項７】
前記閉塞部材は、可撓性を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の分光測色装置。
【請求項８】
前記閉塞部材は、前記導光体と前記カバー部材との間に配置されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の分光測色装置。
【請求項９】
記録材に画像を形成する画像形成部と、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の分光測色装置であって、前記画像形成部により形成された記録材上の画像を被検面として測色する分光測色装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ、インクジェットプリンタなどの画像形成装置に好適な分光測色装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、トナーの混色等における不安定さや再現性の問題により色調にずれが生じることがある。またインクジェット方式等の他の方式のカラー画像形成装置においても、同様に色調にずれが生じることがある。
【０００３】
特に、電子写真方式のカラー画像形成装置では、使用環境や使用頻度等によって、感光体ドラムの感度、トナーの電荷容量、シートへの転写効率などが各色で異なり、混色比率が所定値から外れて色調に影響を与えやすい。
【０００４】
そこで画像形成装置において、カラーを測定する小型の分光測色装置を搭載する構成が知られている。しかしながら、小型化を図るために照明光学系と導光光学系とが一体化された導光体を用いる分光測色装置では、導光体内部の壁面等で内部反射した光束の一部が迷光として受光素子に入射してしまう場合がある。この場合、分光測色装置による被検面の測色は受光素子が光電変換した信号に基づいて色調を算出して行うため、受光素子への迷光がノイズとなって測色精度を低下させる。
【０００５】
そこで特許文献１では、このような受光素子への迷光による測色精度の低下を抑制するための構成が提案されている。図１１は、特許文献１に記載の分光測色装置４００を示す分解斜視図（図１１（ａ））と断面図（図１１（ｂ））である。
【０００６】
図１１（ａ）に示す様に、分光測色装置４００は、光源２０２と受光素子２０７を実装する基板４１１を備える。また光源２０２から出射された光束を被検面に導光して照明する照明光学系と、被検面から反射された光束を導光する導光光学系とを一体的に形成した導光体４０３を備える。また導光体４０３の導光光学系に導光された光束を分光する分光素子２０６を備える。これらの部材は筐体４０１内に収容されており、また筐体４０１には照明光学系に導光される光束と被検面から反射された光束が出入射するための開口４０８を備えるカバー部材４０９が取り付けられている。
【０００７】
ここで図１１（ｂ）に示す様に、導光体４０３の壁面４０３ｅと筐体４０１の壁面４０１ｅとの間の隙間には、紫外線硬化型の接着剤４５０が充填されている。このように導光体４０３と筐体４０１との間の隙間に充填した接着剤４５０によって迷光の光量を低減させることで、筐体４０１内で内部反射した迷光が受光素子２０７に入射するのを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１６−１３０６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、接着剤４５０により受光素子２０７への迷光の進入を抑制するため、迷光の進入を抑制できる箇所は、接着剤４５０が充填可能な箇所に限定されてしまう。このため、受光素子２０７への迷光の進入を抑制し切れずに、測色精度が低下するおそれがあった。
【００１０】
そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、従来よりも幅広い箇所で受光素子への迷光の進入を抑制することができる分光測色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】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る分光測色装置の代表的な構成は、光源と、前記光源から出射された光束を被検面上に導光する照明光学系と、前記被検面から反射された前記光束を導光する導光光学系とが一体的に形成された導光体と、前記導光光学系により導光された前記光束を分光する分光手段と、前記分光手段により分光された前記光束を受光検知する受光素子と、前記光源、前記導光体、前記分光手段、前記受光素子のうち、少なくても前記導光体を収容する筐体と、前記照明光学系により導光される前記光束と、前記被検面から反射された前記光束を透過させるための開口を有し、前記筐体の開口を覆うカバー部材と、前記カバー部材の前記開口を閉塞するシート状の閉塞部材であって、前記カバー部材の前記開口と対応する位置に配置されて前記光束を透過させる透過面と、前記導光体と前記筐体との間に配置されて前記光束を遮光する遮光面とを有する閉塞部材と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、分光測色装置において、従来よりも幅広い箇所で受光素子への迷光の進入を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の断面概略図である。
【図２】分光測色装置の斜視図と平面図である。
【図３】分光測色装置の分解斜視図である。
【図４】フィルムの展開図と斜視図である。
【図５】導光体とフィルムの配置説明図である。
【図６】分光測色装置の色測時の動作を示す図である。
【図７】分光測色装置の色測時の動作を示す図である。
【図８】比較例に係る分光測色装置の断面図である。
【図９】分光測色装置の断面図である。
【図１０】分光測色装置の他の構成を説明するための模式図である。
【図１１】従来の分光測色装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明の第１実施形態に係る分光測色装置を備える画像形成装置Ａの全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１５】
画像形成装置Ａは、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの４色のトナーによりシート上に画像を形成する電子写真方式のカラー画像形成装置である。なお、以下の説明において、上記各色のトナーを使用する部材には添え字としてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを付するものの、各部材の構成や動作は使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じであるため、区別を要する場合以外は添え字を適宜省略する。
【００１６】
図１に示す様に、画像形成装置Ａは、シートにトナー像を転写して画像を形成する画像形成部と、画像形成部に向けてシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部を備える。
【００１７】
画像形成部は、感光体ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ）と、感光体ドラム１を帯電させる帯電ローラ２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋ）を備える。また感光体ドラム１に形成された静電潜像をトナーにより顕像化する現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ）と、顕像化されたトナー画像をシートに転写する転写ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋ）を備える。また感光体ドラム１を露光処理する光学走査装置３００と、感光体ドラム１に付着したトナーを除去するクリーニングブレード６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋ）と、画像形成部においてシートを搬送する搬送ベルト１１などを備える。
【００１８】
次に、画像形成動作について説明する。まず制御部（不図示）が画像形成ジョブ信号を受信すると、給送ローラ８によってシート積載部７に積載収納されたシートＰ（記録材）がレジストローラ９に送り出される。レジストローラ９は、画像形成部における画像の書き出しタイミングと同期をとってシートＰを搬送ベルト１１に搬送する。
【００１９】
一方、画像形成部においては、まず帯電ローラ２により感光体ドラム１表面が帯電させられる。その後、不図示の外部機器等から送信された画像信号等に応じて光学走査装置３００が各色の感光体ドラム１表面にレーザ光を照射し、感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する。
【００２０】
その後、現像装置４により感光体ドラム１表面に形成された静電潜像に各色のトナーを付着させ、感光体ドラム１表面にトナー像を形成する。各々の感光体ドラム１表面に形成された各色のトナー像は、転写ローラ５にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスが印加されることで搬送ベルト１１が搬送するシートＰに順次重ね合わせて転写される。これによりシートＰ上にフルカラーのトナー画像が形成される。
【００２１】
次に、トナー像が転写されたシートＰは、定着装置１２において加熱、加圧処理が施され、これによりシートＰ上のトナー画像がシートＰに定着される。その後、トナー画像が定着されたシートＰは、排出ローラ１３によって排出トレイ１５に排出される。
【００２２】
＜分光測色装置＞
図１に示す様に、シートＰが搬送される搬送路において、シート搬送方向における定着装置１２の下流側には、分光測色装置２０が設けられている。分光測色装置２０は、画像形成部においてシートＰ上（記録材上）に形成された単色又は混色のカラーパッチ画像（被検面）の色度を検知し、検知結果を不図示の制御部に出力する。
【００２３】
不図示の制御部は、分光測色装置２０により検知された色度の出力結果から、色度差が所定範囲内にあるか否かを判定する。そして所定範囲外にある場合には、分光測色装置２０により検知された色度差の情報を基にして、所定の色度差以内になるまでカラーキャリブレーションを行う。
【００２４】
このように画像形成装置Ａに分光測色装置２０を搭載することで、画像形成装置Ａの機差、紙種、使用環境や使用頻度等によって生じる、シートＰ上に形成されるカラー画像の色度差を補正することができる。また定着後のシートＰ上のカラーパッチを測色することで、紙種や定着処理時の色度変化を考慮した上でカラーマッチングを行うことができる。
【００２５】
図２は、分光測色装置２０の斜視図と平面図である。ここで図２（ｂ）、（ｃ）は、図２（ａ）の状態から、分光測色装置２０が備えるカバー部材９０とフィルム１００を取り外して内部を露出させた状態の斜視図と平面図である。図３は、分光測色装置２０の分解斜視図である。
【００２６】
図２、３に示す様に、分光測色装置２０は、光源４０と受光素子７０を実装する基板８０を備える。また光源４０から出射される光束をシートＰ上のカラーパッチ画像に導光する照明光学系と、カラーパッチ画像から反射された光束を導光する導光光学系とを一体的に形成した導光体５０を備える。また導光体５０の導光光学系により導光された光束を分光する分光素子６０（分光手段）を有する。これらの部材は、樹脂成形された筐体３０に収容されている。筐体３０には、スリット３１と、スリット３１上部に形成され、スリット３１を樹脂成形するために必要な開口部３４が形成されている。
【００２７】
導光体５０は、アクリル樹脂により形成された光学素子であり、筐体３０が有する位置決め穴３２に対して、位置決めピン５６を挿入して位置決めされた上で、接着剤により筐体３０に固定されている。導光体５０は、光源４０から出射された光束を被検面となるシートＰ上のカラーパッチ画像に向けて反射する反射曲面５２を備える照明部材５１（図５（ｂ）参照）を有する。またカラーパッチ画像から反射された光束を分光素子６０に向けて反射させる反射面５４を有する導光部材５３（図５（ｂ）参照）を有する。またアナモフィック面５５を有する。
【００２８】
分光素子６０には、凹面反射型の回折格子が形成されている。このため、分光素子６０に導光された光束は各波長に分光される。分光素子６０は、接着剤により筐体３０に固定されている。
【００２９】
受光素子７０は、分光素子６０の分光方向にＳｉフォトダイオード等の複数の光電変換素子（不図示）をアレイ状に並べたものである。受光素子７０を搭載する基板８０は、筐体３０に対してネジ１１２、１１３により固定されている。
【００３０】
また筐体３０には、筐体３０の開口を覆うカバー部材９０がネジ１１１によって取り付けられる。カバー部材９０は、導光体５０の照明光学系によってカラーパッチ画像に導光される光束と、カラーパッチ画像から反射される光束を透過させるための開口９１を有する。
【００３１】
また筐体３０とカバー部材９０との間には、可撓性を有し、透過率が高く、樹脂製でシート状の部材であるフィルム１００（閉塞部材）が設けられている。フィルム１００は、筐体３０が有する位置決めボス３３が位置決め穴１０１に挿入されることで筐体３０に対して位置決めされ、カバー部材９０の開口９１を閉塞するように配置される。これにより分光測色装置２０の装置内部と外部が遮断されて、外部の塵埃等が内部に進入することが防止される。
【００３２】
図４は、フィルム１００の展開図（図４（ａ））と斜視図（図４（ｂ）、４（ｃ））である。図４に示す様に、フィルム１００は、光を透過させる透過面１００ａと、透過面１００ａの外周部から連続的に延在し、光を遮光する遮光面１００ｂ１、ｂ２を有する。
【００３３】
フィルム１００の透過面１００ａは、導光体５０の上方で、且つ、カバー部材９０の開口９１と対応した位置に配置される。このため、カバー部材９０の開口９１に入射する光は透過される。
【００３４】
フィルム１００の遮光面１００ｂ１、ｂ２には、光を遮光にするために、黒色に着色する処理や、シボ加工、コーティング等の表面処理が施されている。また遮光面１００ｂ１、ｂ２は、図４（ａ）に示す破線部において、透過面１００ａと異なる角度に曲げられた状態で分光測色装置２０に組み込まれる。
【００３５】
図５は、導光体５０とフィルム１００の配置説明図である。図５（ａ）に示す様に、遮光面１００ｂ１は、筐体３０におけるスリット３１上方の開口部３４と、筐体３０の開口部３４に対向する導光体５０の面である壁面５７との間の隙間に配置される。これにより導光体５０の壁面５７の一部は、遮光面１０３に覆われる。
【００３６】
また図５（ｂ）に示す様に、遮光面１００ｂ２は、導光体５０の照明部材５１と導光部材５３との間の隙間に配置される。
【００３７】
＜分光測色装置の色測時の動作＞
次に、分光測色装置２０の測色時の動作について説明する。
【００３８】
図６、図７は、分光測色装置２０の色測時の動作を示す図である。ここで図６（ａ）は、図２（ｃ）に示すＤ１−Ｄ１断面で切断した断面図である。図６（ｂ）は、図２（ｃ）に示すＤ２−Ｄ２断面で切断した断面図である。図７（ｂ）は、図２（ｃ）に示すＤ３−Ｄ３断面で切断した断面図である。また図７（ａ）は、図６（ｂ）に示す矢印Ｘ方向の矢視図である。
【００３９】
図６（ａ）、（ｂ）に示す様に、まず光源４０から出射された光束Ｌ１は、導光体５０に入射する。そして導光体５０内の照明部材５１の反射曲面５２で反射され、フィルム１００の透過面１００ａを透過してシートＰ上のカラーパッチ画像に照射される。
【００４０】
次に、シートＰ上のカラーパッチ画像から反射された反射光束Ｌ２は、散乱光となって、その一部がフィルム１００の透過面１００ａを再透過して導光体５０のアナモフィック面５５に入射する。
【００４１】
次に、図７（ａ）に示す様に、アナモフィック面５５に入射した反射光束Ｌ２は、導光体５０の分光方向に平行な方向に集光され、導光部材５３の反射面５４によりシートＰの平面方向と略平行な方向に反射される。
【００４２】
次に、図７（ｂ）に示す様に、反射面５４で反射された被検知光束Ｌ３は、筐体３０に形成されたスリット３１で結像されて線状の光束として分光素子６０に導光される。分光素子６０に導光された被検知光束Ｌ３は各波長に分光される。
【００４３】
次に、分光素子６０により分光された光束は、受光素子７０上に波長毎にスリット像として結像される。受光素子７０は、各々の光電変換素子（不図示）により光束を受光検知し、検知結果を不図示の制御部に出力する。
【００４４】
制御部（不図示）は、分光素子６０の分光特性や受光素子７０の分光感度特性などに基づいて補正を行いながら信号を処理し、カラーパッチ画像の色調を算出する。このようにして分光測色装置２０により測色が行われる。
【００４５】
＜迷光について＞
次に、分光測色装置２０の測色時において、迷光が受光素子７０に入射するのを抑制するための構成について説明する。
【００４６】
まずはフィルム１００を有しない比較例の構成について説明する。図８は比較例に係る分光測色装置２００の断面図である。ここで図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＤ４−Ｄ４断面で切断した断面図である。なお、比較例に係る分光測色装置２００は、フィルム１００を有しない以外は、本実施形態に係る分光測色装置２０の構成と同様の構成であり、部材の符号も同様の符号を付する。
【００４７】
図８に示す様に、分光測色装置２００の色測時において、カラーパッチ画像から反射した光束の一部は、導光体５０と隣接する筐体３０の壁面や基板８０で内面反射や乱反射する。これにより、光束はスリット３１を透過する被検知光束Ｌ３とならず、スリット３１上方の開口部３４を通過して受光素子７０に入射する迷光Ｍ１となるおそれがある。
【００４８】
また迷光Ｍ１と同様に、カラーパッチ画像から反射した反射光束Ｌ２の一部が内面反射や乱反射して、導光体５０の照明部材５１と導光部材５３の間を通過して、受光素子７０に入射する迷光Ｍ２となるおそれがある。
【００４９】
次に、フィルム１００を有する本実施形態の構成について説明する。
【００５０】
図９は、分光測色装置２０の断面図である。図９に示す様に、分光測色装置２０の色測時においては、比較例の構成と同様に、カラーパッチ画像から反射した光束の一部は内面反射や乱反射して、迷光Ｍ１としてスリット３１上方の開口部３４を通過しようとする。また同様に、迷光Ｍ２として導光体５０の照明部材５１と導光部材５３の間を通過しようとする。
【００５１】
ここで本実施形態では、フィルム１００の遮光面１００ｂ１が、筐体３０の開口部３４と壁面５７との間の隙間に配置されている。このため、迷光Ｍ１は、遮光面１００ｂ１により遮光される。なお、遮光面１００ｂ１は、壁面５７に近接する位置に配置される方が、迷光Ｍ１の遮光範囲が大きくなる。
【００５２】
また本実施形態では、フィルム１００の遮光面１００ｂ２が、導光体５０の照明部材５１と導光部材５３との間に配置されている。このため、迷光Ｍ２は、遮光面１００ｂ２により遮光される。なお、遮光面１００ｂ２は、遮光のための表面処理を両面に施すのが好ましい。
【００５３】
このように筐体３０と導光体５０との間の隙間や、導光体５０の照明光学系と導光光学系との間の隙間に遮光面１００ｂ１、ｂ２を配置することで、迷光が受光素子７０に入射することを抑制することができる。従って、分光測色装置２０の精度の低下を抑制することができる。
【００５４】
またシート状のフィルム１００により光束を遮光する遮光部を形成することで、導光体５０の複雑形状の隙間や、筐体３０、基板８０の狭い隙間等に遮光部を形成できる。従って、従来よりも幅広い箇所で迷光を低減することができる。また遮光面に各種の表面処理を施すことで遮光性能を調整できるため、迷光の発生部位や種類に応じて遮光性能を調整することができ、受光素子７０への迷光の入射を抑制する効果を向上させることができる。
【００５５】
またフィルム１００は可撓性を有するため、筐体３０と導光体５０の間の隙間や、照明部材５１と導光部材５３の間の隙間等に、遮光面１００ｂ１、ｂ２を容易に配置することができ、組立作業性や交換作業性が向上する。
【００５６】
なお、本実施形態では、フィルム１００の透過面１００ａが平面状であり、導光体５０の出射面と平行に配置されている。この場合、図１０（ａ）に示す様に、光源４０から出射され、カラーパッチ画像に向けて導光体５０の反射曲面５２で反射された光束Ｌ１の一部がフィルム１００の表面で全反射し、光路を逆方向に戻って導光体５０に再入射することがある。この場合、フィルム１００表面で全反射した光束は、迷光として受光素子７０に入射するおそれがある。
【００５７】
そこで図１０（ｂ）に示す様に、フィルム１００の透過面１００ａを湾曲させて曲面にする構成としてもよい。これによりフィルム１００で反射した光束Ｌ１の一部は、導光体５０の反射曲面５２で反射された光束Ｌ１に対して角度を有することになる。このため、フィルム１００により発生する迷光を低減させることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１…感光体ドラム
２０…分光測色装置
３０…筐体
４０…光源
５０…導光体
６０…分光素子（分光手段）
７０…受光素子
９０…カバー部材
９１…開口（カバー部材の開口）
１００…フィルム（閉塞部材）
１００ａ…透過面
１００ｂ１…遮光面
１００ｂ２…遮光面
Ａ…画像形成装置
Ｐ…記録材
【図１】
2019027807.tif 000003
【図２】
2019027807.tif 000004
【図３】
2019027807.tif 000005
【図４】
2019027807.tif 000006
【図５】
2019027807.tif 000007
【図６】
2019027807.tif 000008
【図７】
2019027807.tif 000009
【図８】
2019027807.tif 000010
【図９】
2019027807.tif 000011
【図１０】
2019027807.tif 000012
【図１１】
2019027807.tif 000013