(57)【要約】【課題】色基準の劣化を抑制しつつイメージセンサの読取範囲の全域で色基準の読み取りを可能とし、イメージセンサのキャリブレーションを適切に行えるようにする。【解決手段】画像読取装置１０は、主走査方向に沿って複数のセンサ素子を配列したイメージセンサを有するセンサユニット２０と、イメージセンサの読取範囲と比べて主走査方向の長さが短い色基準を有し、主走査方向に移動可能な色基準ユニット３０と、主走査方向に移動する色基準ユニット３０の色基準をイメージセンサが読み取った結果に基づいて、複数のセンサ素子の読み取り特性を調整するセンサ校正手段と、を備える。【選択図】図１
2017199978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像を読み取る画像読取装置であって、
主走査方向に沿って複数のセンサ素子を配列したイメージセンサを有するセンサユニットと、
前記イメージセンサの読取範囲と比べて主走査方向の長さが短い色基準を有し、主走査方向に移動可能な色基準ユニットと、
主走査方向に移動する前記色基準ユニットの色基準を前記イメージセンサが読み取った結果に基づいて、前記複数のセンサ素子の読み取り特性を調整するセンサ校正手段と、を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記センサユニットの前記色基準ユニットと対向する読取面に、主走査方向に沿ったレールが設けられ、
前記色基準ユニットは、前記センサ校正手段の動作時に、前記レールに沿って主走査方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記センサユニットの前記色基準ユニットと対向する読取面とは異なる側面部に、主走査方向に沿ったレールが設けられ、
前記色基準ユニットは、前記センサ校正手段の動作時に、前記レールに沿って主走査方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記センサユニットは、前記読取範囲から外れた位置に、前記センサ校正手段の動作時以外の時間帯に前記色基準ユニットを退避させる退避スペースを有す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画像読取装置。
【請求項５】
前記退避スペースに、前記色基準ユニットを格納する構造体が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記色基準ユニットに対し、前記色基準ユニットが主走査方向に移動する際に前記センサユニットの前記色基準ユニットと対向する読取面を清掃する清掃部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記色基準ユニットを主走査方向に移動させるための駆動機構を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記色基準ユニットは、主走査方向に沿って配置された複数の色基準を有し、主走査方向の両端の色基準が同一色であ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画像読取装置。
【請求項９】
前記複数の色基準は、主走査方向の幅が同一であることを特徴とする請求項８に記載の画像読取装置。
【請求項１０】
カラー画像形成部と、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像読取装置と、を備え、
前記カラー画像形成部でカラー画像が形成された印刷物を前記画像読取装置へ搬送し、前記画像読取装置が前記印刷物上のカラー画像を読み取った結果に基づいて、該カラー画像の色再現品質を評価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、画像読取装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、商用印刷市場はもとより、企業内においても多彩な印刷物をスピーディかつ低コストで生産できる印刷機のニーズが高まっており、こうしたニーズに対応する商業印刷機（以下、プロダクションプリンティング機と呼ぶ）が注目されている。
【０００３】
プロダクションプリンティング機は、印刷方式自体はオフィス用あるいは家庭用のデジタルプリンタと同様であるが、印刷物の品質や安定性への要求は、オフィス用あるいは家庭用のプリンタとは比較にならないくらい高くなっている。特に印刷物の色のばらつきは、印刷数量が多いプロダクションプリンティング機においてその問題が顕著になる。そのため、プロダクションプリンティング機では、印刷したカラー画像をイメージセンサなどで読み取って、色再現品質などの画像品質を評価することが求められる。この評価精度を維持するためには、カラー画像の読み取りに用いるイメージセンサの校正（キャリブレーション）を定期的に実施する必要がある。イメージセンサのキャリブレーションは、色の基準となるサンプル（色基準）をイメージセンサで読み取った結果に基づいて、イメージセンサが有する各センサ素子の読み取り特性（色ごとの感度など）を調整するといった方法で行われる。
【０００４】
一方、原稿の読み取りを行うスキャナなどでは、一般にイメージセンサによる読み取りデータの主走査方向の明度分布を補正するために、シェーディング補正が行われている。例えば、特許文献１には、原稿を読み取る密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）と対向するプラテンローラの周囲に回転可能な基準板を設け、基準板の白色面（白基準）や黒色面（黒基準）がＣＩＳの読取面と平行になるように基準板を回転させて、ＣＩＳでそれらの基準を読み取ることでシェーディング補正を行う構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
イメージセンサのキャリブレーションに用いる色基準は、イメージセンサの読取範囲の全域で読み取りが可能な構成であることが求められる。しかし、イメージセンサの読取範囲の全域をカバーできる長さの色基準は、製造時はもとより経時的にも、色むらや損傷、汚れの付着などの劣化が生じやすい。色基準にこのような劣化が生じると誤ったキャリブレーションを誘発し、カラー画像の評価精度を低下させる要因となる。特許文献１に開示される構成は、イメージセンサの読取範囲の全域をカバーできる長さの基準板を用いるため、こうした問題が懸念される。また、特許文献１に開示される基準板は有彩色の色基準を含まないため、上述したイメージセンサのキャリブレーションにそのまま適用できないといった課題もある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明は、カラー画像を読み取る画像読取装置であって、主走査方向に沿って複数のセンサ素子を配列したイメージセンサを有するセンサユニットと、前記イメージセンサの読取範囲と比べて主走査方向の長さが短い色基準を有し、主走査方向に移動可能な色基準ユニットと、主走査方向に移動する前記色基準ユニットの色基準を前記イメージセンサが読み取った結果に基づいて、前記複数のセンサ素子の読み取り特性を調整するセンサ校正手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、色基準の劣化を抑制しつつイメージセンサの読取範囲の全域で色基準の読み取りを可能とし、イメージセンサのキャリブレーションを適切に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態の画像読取装置の要部を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図４は、色基準ユニットの裏面側を示す斜視図である。
【図５】図５は、色基準セットの構成例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態の画像形成装置の構成例を示す図である。
【図７】図７は、第１実施例の画像読取装置の要部を示す斜視図である。
【図８】図８は、図７のＣ−Ｃ線断面図である。
【図９】図９は、駆動機構の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、駆動機構の他の例を示す図である。
【図１１】図１１は、駆動機構の他の例を示す図である。
【図１２】図１２は、駆動機構の他の例を示す図である。
【図１３】図１３は、読取制御部および信号処理部の構成例を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、第２実施例の画像読取装置の要部を示す断面図である。
【図１５】図１５は、第３実施例の画像読取装置の要部を示す断面図である。
【図１６】図１６は、第４実施例の画像読取装置の要部を示す断面図である。
【図１７】図１７は、色基準ユニットの斜視図である。
【図１８】図１８は、第５実施例の画像読取装置の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る画像読取装置および画像形成装置の具体的な実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
＜実施形態の画像読取装置の概要＞
まず、本実施形態の画像読取装置の概要を図１乃至図５を参照して説明する。図１は、本実施形態の画像読取装置１０の要部を示す斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ線断面図、図４は、画像読取装置１０が備える色基準ユニット３０の裏面側を示す斜視図、図５は、色基準ユニット３０の色基準セット３２の構成例を示す図である。
【００１１】
本実施形態の画像読取装置１０は、カラー画像を光学的に読み取る装置であり、図１に示すように、センサユニット２０と色基準ユニット３０とを備える。この画像読取装置１０は、例えば後述の画像形成装置１００（図６参照）に搭載され、画像形成装置１００が形成したカラー画像の色再現品質を評価するためにそのカラー画像の読み取りを行う。具体的には画像読取装置１０は、例えば、カラー画像が形成された印刷物が画像形成装置１００から排出されるまでの搬送経路中に配置され、搬送される印刷物のカラー画像を読み取る。センサユニット２０は、印刷物が搬送される過程でカラー画像の水平方向（ライン方向）の全域を一度に読み取ることができるように、印刷物の搬送方向（副走査方向）と直交する主走査方向（図中のＸ方向）に長い長尺状の形状を有する。一方、色基準ユニット３０は小型に構成され、センサユニット２０に対して、主走査方向に移動可能に設けられている。
【００１２】
センサユニット２０は、例えば、密着型イメージセンサ（ＣＩＳ：Contact  Image  Sensor）方式により、カラー画像の読み取りを行う。このセンサユニット２０は、例えば図２および図３に示すように、一対の保持ブロック２１Ａ，２１Ｂに、プリント基板２２、一対の導光体２３Ａ，２３Ｂ、レンズアレイ２４、およびコンタクトガラス２５が保持された構造である。そして、プリント基板２２の内面における幅方向の中央部に、複数のセンサ素子が主走査方向に沿って配列されたイメージセンサ（ラインセンサ）２６が設けられている。
【００１３】
イメージセンサ２６は、カラー画像を読み取り可能なカラーイメージセンサであり、例えば、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各フィルタと組み合わせた３ラインのイメージセンサによって構成されている。このイメージセンサ２６は、センサ素子が並ぶ主走査方向の長さに応じた読取範囲（図２参照）を持つ。イメージセンサ２６の読取範囲は、画像形成装置１００がサポートする用紙の最大幅に対応可能な大きさとされる。
【００１４】
コンタクトガラス２５は、センサユニット２０内への塵埃の侵入を防ぐとともに、カラー画像が形成された印刷物などの読取対象と接触して、この読取対象をガイドする機能を持つ。このコンタクトガラス２５の読取対象と接触する面（イメージセンサ２６のキャリブレーション時は色基準ユニット３０の色基準が対向する面）が、センサユニット２０の読取面となる。
【００１５】
レンズアレイ２４は、複数のロッドレンズをイメージセンサ２６の各センサ素子に対向させてアレイ状に配列した結像光学系であり、本実施形態では等倍光学系を構成している。一対の導光体２３Ａ，２３Ｂは円柱状の透明体であり、レンズアレイ２４の両側に配置されている。これら導光体２３Ａ，２３Ｂは、ＬＥＤまたはランプなどの光源からの照明光を端面から導入してイメージセンサ２６の読取範囲の全域に放射させ、読取対象や色基準ユニット３０の色基準を照明する。これにより、読取対象のカラー画像や色基準ユニット３０の色情報に応じた光が反射され、コンタクトガラス２５を透過した反射光がレンズアレイ２４によって結像される。イメージセンサ２６の各センサ素子は、レンズアレイ２４の各ロッドレンズの結像面上に配置され、色情報に応じた光を電気信号に変換して出力する。
【００１６】
プリント基板２２には、イメージセンサ２６のほか、例えば、画像読取装置１０の読み取り動作を制御するための回路や、イメージセンサ２６の各センサ素子が出力する信号を処理する回路などが設けられている。
【００１７】
色基準ユニット３０は、イメージセンサ２６のキャリブレーションを実施する際に使用されるものであり、例えば図４に示すように、可動板３１の一方の面（裏面）側に色基準を有する色基準セット３２が設けられた構成である。色基準ユニット３０は、色基準セット３２が設けられた可動板３１の裏面側がセンサユニット２０の読取面、すなわちコンタクトガラス２５の表面と対向するように、センサユニット２０上に配置される。色基準ユニット３０は、センサユニット２０と比較して主走査方向のサイズが小さいが、イメージセンサ２６のキャリブレーション時に主走査方向に移動することによって、イメージセンサ２６の読取範囲の全域をカバーできるようになっている。
【００１８】
可動板３１は、センサユニット２０に固定されず、色基準セット３２が設けられた裏面側をセンサユニット２０の読取面と対向させた状態で、主走査方向に移動することができる。可動板３１は、主走査方向に移動可能な構成であればよく、図４に例示するような矩形の板状に限らず、様々な形状のものを利用できる。この可動板３１のセンサユニット２０の読取面と対向する裏面側に、例えば、有彩色を含む複数の色基準を有する色基準セット３２が設けられる。色基準セット３２は、例えば可動板３１の裏面側に有彩色を含む複数の色の塗膜を直接形成する、あるいは、有彩色を含む複数の色の部材を貼り付けなどにより固定することにより形成することができる。
【００１９】
色基準セット３２は、例えば図５に示すように、主走査方向に沿って複数の色基準３３を並べて配置した構成である。色基準セット３２を構成する各色基準３３は、イメージセンサ２６のキャリブレーション時に、色の基準となるサンプルとして用いられる。色基準セット３２を構成する各色基準３３は、それぞれ主走査方向に短い（イメージセンサ２６の読取範囲と比べて主走査方向の長さが短い）帯状に形成され、主走査方向の幅がほぼ同一とされている。また、色基準セット３２を構成する複数の色基準３３のうち、主走査方向の両端に位置する色基準３３は同一色（例えば黒）とされている。なお、図５に例示する色基準セット３２は、主走査方向の両端に位置する色基準３３を含めて１０個の色基準３３により構成されているが、色基準セット３２を構成する色基準３３の数は任意に定めることができる。
【００２０】
色基準ユニット３０は、イメージセンサ２６のキャリブレーション時以外の時間帯では、図２に示すように、イメージセンサ２６の読取範囲から外れた位置に退避している。換言すると、センサユニット２０には、イメージセンサ２６の読取範囲の外側（主走査方向の延長上）に、イメージセンサ２６のキャリブレーション時以外の時間帯に色基準ユニット３０を退避させる退避スペースが設けられている。図２の例では、イメージセンサ２６の読取範囲から外れた右端のスペースが退避スペースである。なお、イメージセンサ２６の読取範囲から外れた左端のスペースは、イメージセンサ２６のキャリブレーション時に主走査方向に移動する色基準ユニット３０が移動方向を反転させる折り返しスペースである。
【００２１】
本実施形態の画像読取装置１０では、イメージセンサ２６のキャリブレーション時以外の時間帯では色基準ユニット３０が退避スペースに退避しているため、読取対象の読み取りを行う際に色基準ユニット３０による干渉が生じることがなく、読取対象の厚みに対する制約が生じない。すなわち、イメージセンサ２６の読取範囲と色基準ユニット３０との間の隙間に読取対象を通過させて読み取りを行う構成であると、隙間の大きさによって読取対象の厚みが制限される。これに対し、本実施形態の画像読取装置１０では、読取対象の読み取り時には色基準ユニット３０が退避スペースに退避しているため、厚みに対する制限はない。
【００２２】
本実施形態の画像読取装置１０では、イメージセンサ２６のキャリブレーションを実施する際は、色基準ユニット３０が退避スペースから折り返しスペースに到達するまで図２の左方向に連続あるいは断続的に移動する。そして、折り返しスペースに到達した色基準ユニット３０は、折り返しスペースにて移動方向を反転させて図２の右方向に連続あるいは断続的に移動し、退避スペースに戻る。色基準ユニット３０がこのように主走査方向に往復移動する間に、色基準ユニット３０の色基準セット３２を構成する各色基準３３が、イメージセンサ２６の各センサ素子と対向する位置を通過する。これにより、イメージセンサ２６の各センサ素子がすべての色基準３３を読み取ることができ、その読み取りの結果に基づいて、各センサ素子の読み取り特性の調整、つまりイメージセンサ２６のキャリブレーションを行うことができる。
【００２３】
イメージセンサ２６のキャリブレーション時において、イメージセンサ２６の各センサ素子は、色基準セット３２を構成する各色基準３３を、色基準ユニット３０の移動方向の先端側から順に読み取ることになる。このとき、色基準セット３２を構成する複数の色基準３３のうち、主走査方向の両端の色基準３３は同一色とされているため、イメージセンサ２６の各センサ素子は、所定の色を検出した時点で色基準３３の読み取り開始を判断でき、同じ色を再度検出した時点で色基準３３の読み取り終了を判断できる。このことは、色基準ユニット３０の移動制御において、各センサ素子と色基準ユニット３０の位置との紐付けを不要とする効果がある。つまり、各センサ素子が色基準３３の読み取りの開始と終了を判断できるので、色基準ユニット３０の移動制御は、各センサ素子が色基準３３の読み取りを行えるような移動速度の制御のみを行えばよく、細かい位置制御は不要となる。
【００２４】
また、色基準セット３２を構成する複数の色基準３３は、主走査方向の幅がほぼ同一とされているので、色基準ユニット３０を一定速度で主走査方向に移動させるだけで、イメージセンサ２６の各センサ素子が色基準３３の色情報をサンプリングするタイミングを判断できる。つまり、イメージセンサ２６の各センサ素子は、上述のように同一色の色基準３３を検出したタイミングにより色基準３３の読み取りの開始および終了を判断できる。そして、その間に等間隔の色基準３３が配置されているので、色基準３３の読み取り開始から読み取り終了までの間で等間隔に色基準３３の色情報をサンプリングすればよい。
【００２５】
なお、イメージセンサ２６の各センサ素子による色基準３３の読み取りは、色基準ユニット３０の往復移動のうち往路で行うようにしてもよいし、復路で行うようにしてもよい。また、往路で読み取りを行うセンサ素子と、復路で読み取りを行うセンサ素子とを振り分けてもよい。また、色基準ユニット３０の往復移動の往路と復路の双方で、イメージセンサ２６の各センサ素子による色基準３３の読み取りを行って、例えば往路で読み取った値と復路で読み取った値との平均値などを各センサ素子の読み取り値としてもよい。さらに、色基準ユニット３０の往復移動を２回以上行うことで、イメージセンサ２６の各センサ素子による色基準３３の読み取り回数を増やすようにしてもよい。
【００２６】
＜実施形態の画像形成装置の概要＞
次に、本実施形態の画像読取装置１０を搭載した画像形成装置の一例について説明する。図６は、本実施形態の画像形成装置１００の構成例を示す図である。図６に示す画像形成装置１００は、電子写真方式のカラープリンタとして構成されている。この画像形成装置１００は、筐体１００ａ内に、２段の給紙カセット１０１Ａ，１０１Ｂ、給紙ローラ１０２、コントローラ１０３、走査光学系１０４、作像部１０５を有する。筐体１００ａ内にはさらに、中間転写ベルト１０６、複数の搬送ローラ１０７、二次転写ローラ１０８、定着装置１０９、および排紙ローラ１１０を有する。
【００２７】
これらのうち、給紙カセット１０１Ａ，１０１Ｂから定着装置１０９までが、カラー画像形成部を構成している。そして、定着装置１０９と排紙ローラ１１０との間の印刷物搬送経路中に、上述した画像読取装置１０が配置されている。この画像形成装置１００では、カラー画像形成部によってカラー画像が形成された印刷物５が排紙ローラ１１０によって排出される過程で、印刷物５に形成されたカラー画像が画像読取装置１０によって読み取られる。そして、画像読取装置１０によるカラー画像の読取結果に基づいて、色再現品質などの画像品質が評価される。
【００２８】
作像部１０５は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン(Ｃ），およびブラック（Ｋ）の４色用の作像ユニットからなる。各作像ユニットは同じ構成で、それぞれドラム状の感光体１１５と、その周囲に帯電器１２５、現像器１３５などを備えている。この画像形成装置１００では、コントローラ１０３によって印刷動作が制御され、印刷開始により給紙カセット１０１Ａまたは１０１Ｂから、印刷サイズに適した用紙が給紙ローラ１０２によって給紙され、搬送ローラ１０７によって上方へ搬送される。
【００２９】
一方、作像部１０５の各作像ユニットの感光体１１５は、図６で時計回りの方向に回転し、その外周面を各帯電器１２５によって一様に帯電させる。そして、パーソナルコンピュータなどの外部装置から送られた画像データに基づいて、走査光学系１０４が各作像ユニットの帯電された感光体１１５の表面を順次露光して、静電潜像を形成する。その各静電潜像を、各現像器１３５によってそれぞれ上記各色のトナーで現像し、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色のトナー画像を形成する。
【００３０】
各作像ユニットの感光体１１５の表面に形成された各色のトナー画像は、図６の矢示方向に周回移動する中間転写ベルト１０６表面にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順に重ねて転写され、フルカラーのトナー画像を形成する。その中間転写ベルト１０６の表面に形成されたフルカラーのトナー画像を、搬送ローラ１０７によって上方へ搬送される用紙上に、二次転写ローラ１０８とのニップ部で一括して二次転写する。
【００３１】
フルカラーのトナー画像が転写された用紙は、定着装置１０９を通過する間に熱と圧力を加えられてトナーが定着され、カラー画像が形成された印刷物５となる。そして、このカラー画像が形成された印刷物５が、画像読取装置１０が配置された位置を通過した後、排紙ローラ１１０によって機外に排出される。
【００３２】
画像読取装置１０は、印刷物５の通過中に、その印刷物５の搬送に同期して全面のカラー画像をセンサユニット２０によって読み取る。この画像読取装置１０がカラー画像を読み取った結果に基づいて、印刷物５の全面の各画素ごとあるいは各領域ごとの色情報を得ることができる。その色情報を、その印刷におけるマスタ画像の色情報と比較することによって、印刷物５に印刷されたカラー画像の色ムラや色相変化などの色再現品質を評価することが可能である。
【００３３】
そして、その評価結果をコントローラ１０３へ通知してディスプレイに表示させたり、色むらなどの品質低下が検知された場合には、走査光学系１０４の光源出力の制御や印刷前のガンマ補正などの画像形成条件を調整して、以後の印刷物の品質を改善したりすることもできる。所定基準以上の品質劣化を判定した場合には、それをコントローラ１０３へ通知して、表示や警報音などによってオペレータに報知させたり、印刷動作を停止させたりすることもできる。
【００３４】
なお、本実施形態の画像形成装置１００は、電子写真方式のカラープリンタとして構成された例であるが、他の画像形成方式、例えばインクジェット方式で画像を形成するカラープリンタにも、本実施形態の画像読取装置１０を内蔵させ、印刷物のカラー画像の色再現品質を評価することができる。その場合には、その評価結果によって、インクヘッドと用紙との相対位置により各色のインクの吐出量を補正制御することにより、用紙に形成されるカラー画像の色むらや色相変化を低減することができる。
【００３５】
上述した画像形成装置１００によるカラー画像の色再現品質の評価精度を維持するために、カラー画像を読み取る画像読取装置１０は、センサユニット２０のイメージセンサ２６を定期的にキャリブレーションする必要がある。そのため、画像形成装置１００が印刷動作を開始する前や、印刷ジョブ間、あるいは累積印刷枚数が所定枚数に達するごと、累積印刷時間が所定時間に達するごとなどの所定のタイミングで、画像読取装置１０はキャリブレーション処理を実行する。画像読取装置１０のキャリブレーション処理は、上述したように、色基準ユニット３０を主走査方向に移動させながら、その色基準ユニット３０に設けられた各色基準３３をイメージセンサ２６で読み取り、その結果に基づいてイメージセンサ２６の各センサ素子の読み取り特性を調整するといった方法で行う。
【００３６】
なお、本実施形態では内部構成を解り易くするために、一般的な電子写真方式のカラープリンタの例で説明した。しかし、大型のプロダクションプリンティング機にも同様に、機内に画像読取装置１０を内蔵させ、そのカラー画像形成部によって作成された印刷物の色再現品質の評価などを行うことができる。例えば、カラー画像形成部を有するプリンタ本体ユニットに対して、印刷物のソートやパンチ、ステイプル止め、製本、裁断などを行う各種後処理ユニットを連結したプロダクションプリンティング機では、プリンタ本体ユニットと後処理ユニットとの間の印刷物搬送経路中に、本実施形態の画像読取装置１０を設置することができる。
【００３７】
また、カラープリンタに限らず、カラー画像を形成可能なデジタル複写機やデジタル複合機、ファクシミリ装置などの画像形成装置にも、本実施形態の画像読取装置１０を内蔵させることができる。それによって、カラー画像形成部が形成した印刷物を読取対象として、画像読取装置１０が印刷物のカラー画像を読み取って、その色再現品質を評価することができる。その評価結果をカラー画像形成部の画像形成条件の調整に反映させれば、以後の印刷物の色再現品質を改善することができる。
【００３８】
これらの各種画像形成装置は、原稿のカラー画像を読み取るスキャナ部を備えており、そこで読み取った原稿のカラー画像による画像データに基づいて、用紙に画像を形成（コピー）したり、外部へ送信したりすることもできる。また、カラースキャナ装置は、原稿のカラー画像を読み取った画像データを一時保存した後、外部へ送信することができる。これらの装置の原稿読取部として、本実施形態の画像読取装置１０を使用することもできる。
【００３９】
その場合は、原稿自動給送装置（ＡＤＦ）が原稿を一枚ずつ給送して、画像読取装置１０のセンサユニット２０の読取面上を通過させて搬送する。画像読取装置１０はその原稿を読取対象として、センサユニット２０のイメージセンサ２６が原稿上のカラー画像を順次読み取る。その読み取った結果による画像データに基づいて、カラー画像形成部が用紙にカラー画像を形成する。あるいは、送信部がその画像データを外部へ送信する。
【００４０】
この場合にも、画像形成装置のスキャナ部またはカラースキャナ装置における、原稿上のカラー画像の読取精度を維持するために、センサユニット２０のイメージセンサ２６のキャリブレーションを定期的に行う必要がある。本実施形態の画像読取装置１０を使用すれば、その場合のイメージセンサ２６のキャリブレーションも、容易に且つ精度よく実施することができる。
【００４１】
＜実施例＞
以下では、本実施形態の画像読取装置１０のより具体的な実施例を説明する。以下の各実施例において、上述の画像読取装置１０と同一または対応する構成要素については共通の符号を付して、重複した説明を適宜省略する。
【００４２】
＜第１実施例＞
図７は、第１実施例の画像読取装置１０Ａの要部を示す斜視図であり、図８は、図７のＣ−Ｃ線断面図である。本実施例の画像読取装置１０Ａは、図７および図８に示すように、センサユニット２０の色基準ユニット３０と対向する読取面（コンタクトガラス２５の表面）に主走査方向に沿った溝状のレール４０を設け、このレール４０に適合する車輪５０を色基準ユニット３０に取り付けた例である。
【００４３】
レール４０は、色基準ユニット３０の移動経路の全域、つまり上述の退避スペースから折り返しスペースに亘って、例えば一対のＶ字溝として、コンタクトガラス２５の表面に設けられる。一方、車輪５０は、外周部の形状が例えばレール４０のＶ字形状に適合する山型に形成され、色基準ユニット３０を構成する可動板３１の外側に回転可能に取り付けられる。車輪５０をレール４０に嵌め合せた状態で色基準ユニット３０を主走査方向に移動させることで、色基準ユニット３０の主走査方向の移動が正確に案内される。なお、レール４０はコンタクトガラス２５の端部付近に設けられるため、レール４０がセンサユニット２０の読み取り特性に影響を与えることはない。
【００４４】
なお、図７および図８に示す例では、レール４０をＶ字溝とし、車輪５０の外周形状をＶ字形状に適合する山型としているが、レール４０と車輪５０は互いに対応した形状であればよく、図７および図８に示す例に限らない。ただし、レール４０を溝状とすることにより、例えば突状のレールを設けた場合に懸念される紙送りの際の干渉の問題、つまり、読取対象をコンタクトガラス２５に接触させながら搬送したときに読取対象が突状のレールに干渉して搬送が阻害されるといった問題を未然に回避することができる。
【００４５】
ここで、色基準ユニット３０を主走査方向に移動させるための駆動機構の具体例について説明する。色基準ユニット３０を主走査方向に移動させる方法は様々考えられるが、以下ではそのいくつかの例を説明する。
【００４６】
図９は、駆動機構の一例を示す図であり、色基準ユニット３０がモータ６０を搭載し、このモータ６０の動力により移動する例を示している。この図９に示す例では、レール４０と車輪５０が導電体で構成される。電源および制御装置を含む駆動装置７０はセンサユニット２０に搭載され、この駆動装置７０からレール４０および車輪５０を介して色基準ユニット３０に搭載されたモータ６０に電力供給される。モータ６０の回転軸はギヤ６２を介して車輪５０の車軸に連結され、モータ６０の回転によって車輪５０が回転する。これにより、色基準ユニット３０が主走査方向に移動する。
【００４７】
この例では、モータ６０への電力供給の開始と終了により、色基準ユニット３０の主走査方向の移動開始および終了を制御できる。また、モータ６０の回転速度を制御することにより、色基準ユニット３０の主走査方向の移動速度を制御できる。また、モータ６０の回転方向を反転させることにより、色基準ユニット３０の移動方向を反転させることができる。
【００４８】
図１０は、駆動機構の他の例を示す図であり、ケーブル６４を用いて色基準ユニット３０を移動させる例を示している。この図１０に示す例では、色基準ユニット３０の移動経路の両端に一対の索輪６６Ａ，６６Ｂが設けられ、これら一対の索輪６６Ａ，６６Ｂの間に環状のケーブル６４が架け渡されている。一対の索輪６６Ａ，６６Ｂのうち、一方の索輪６６Ａは駆動装置７０からの電力供給を受けて回転する駆動輪であり、他方の索輪６６Ｂは索輪６６Ａの回転によりケーブル６４が移動することに伴ってつれ回り回転する従動輪である。色基準ユニット３０は、固定部材６８によってケーブル６４の１か所に固定され、索輪６６Ａの駆動によりケーブル６４が移動することで主走査方向に移動する。
【００４９】
この例では、索輪６６Ａへの電力供給の開始と終了により、色基準ユニット３０の主走査方向の移動開始および終了を制御できる。また、索輪６６Ａの回転速度を制御することにより、色基準ユニット３０の主走査方向の移動速度を制御できる。また、索輪６６Ａの回転方向を反転させることにより、色基準ユニット３０の移動方向を反転させることができる。なお、ケーブル６４は、一対の索輪６６Ａ，６６Ｂの間で移動するものであればよく、ベルト状のものを用いてもよい。また、その形状も環状に限らず、様々な形状のものを用いることができる。
【００５０】
図１１は、駆動機構の他の例を示す図であり、リニアモータの原理により色基準ユニット３０を移動させる例を示している。この図１１に示す例では、色基準ユニット３０に永久磁石７２が搭載され、センサユニット２０にはレール４０に沿って電磁石列７４が設けられる。電磁石列７４は駆動装置７０により動作制御され、主走査方向に並ぶ電磁石の極性を順次判定させる。そして、センサユニット２０に設けた電磁石列７４と、色基準ユニット３０に搭載した永久磁石７２とが吸引と反発を繰り返すことにより、色基準ユニット３０が主走査方向に移動する。
【００５１】
この例では、電磁石列７４への電力供給の開始と終了により、色基準ユニット３０の主走査方向の移動開始および終了を制御できる。また、電磁石列７４の動作を制御することにより、色基準ユニット３０の主走査方向の移動速度を制御でき、さらに色基準ユニット３０の移動方向を反転させることができる。
【００５２】
図１２は、駆動機構の他の例を示す図であり、ボールネジによるリニア・アクチュエータの原理により色基準ユニット３０を移動させる例を示している。この図１２に示す例では、色基準ユニット３０の移動経路の全域に亘る長いネジ軸７６とそれを回転運動させるモータ７８が、センサユニット２０に設けられている。モータ７８は駆動装置７０から電力供給される。一方、色基準ユニット３０には、ネジ軸７６が挿通されるナット７９が固定されている。そして、モータ７８の駆動によりネジ軸７６が回転すると、このネジ軸７６の回転運動がナット７９の直線運動に変換され、色基準ユニット３０が主走査方向に移動する。
【００５３】
この例では、モータ７８への電力供給の開始と終了により、色基準ユニット３０の主走査方向の移動開始および終了を制御できる。また、モータ７８の回転速度を制御することにより、色基準ユニット３０の主走査方向の移動速度を制御できる。また、モータ７８の回転方向を反転させることにより、色基準ユニット３０の移動方向を反転させることができる。
【００５４】
次に、本実施例の画像読取装置１０Ａが備える読取制御部および信号処理部について、図１３を参照して説明する。図１３は、読取制御部８０および信号処理部９０の構成例を示すブロック図である。なお、色基準ユニット３０を主走査方向に移動させるための駆動機構は、図９に示す例を想定する。
【００５５】
読取制御部８０は、画像読取装置１０Ａの各部を駆動制御するための制御部であり、図１３に示すように、画像読取制御回路８１と、モータ駆動回路８２と、光源点灯回路８３と、センサ制御回路８４とを有する。
【００５６】
画像読取制御回路８１は、メインコントローラ（例えば、画像形成装置１００のコントローラ１０３）からの読取開始などの各種指示信号（ユーザ入力を含む）および装置内の状態検知用の各センサの出力を入力して、上記各部を含む装置全体を制御する回路である。
【００５７】
モータ駆動回路８２は、イメージセンサ２６のキャリブレーションを行う際に、画像読取制御回路８１からの指示に従って、色基準ユニット３０を主走査方向に移動させるためのモータ６０を駆動制御する回路である。このモータ駆動回路８２は、上述した駆動装置７０に相当する。
【００５８】
光源点灯回路８３は、イメージセンサ２６のキャリブレーションを行う際に、画像読取制御回路８１からの指示に従って、センサユニット２０の導光体２３Ａ，２３Ｂに光を投入するＬＥＤやランプなどの光源８５を点灯させる回路である。
【００５９】
センサ制御回路８４は、読取対象の読み取りやイメージセンサ２６のキャリブレーションを行う際に、画像読取制御回路８１からの指示に従って、イメージセンサ２６を動作させる回路である。
【００６０】
信号処理部９０は、イメージセンサ２６の各センサ素子から出力される電気信号を処理する処理部であり、アナログ処理部９１と、Ａ／Ｄ変換部９２と、デジタル処理部９３とを有する。
【００６１】
アナログ処理部９１は、イメージセンサ２６の各センサ素子から出力される電気信号を順次入力して、増幅やゲイン調整などのアナログ処理を行う。
【００６２】
Ａ／Ｄ変換部９２は、そのアナログ処理部９１から出力されるアナログ信号をデジタル画像信号に変換する。
【００６３】
デジタル処理部９３は、Ａ／Ｄ変換部９２から出力されるデジタル画像信号に対して、各種のデジタル処理を行う。例えば、印刷物を読取対象としてそのカラー画像を読み取る場合には、メインコントローラからデジタル処理部９３へ予めマスタ画像のデジタル画像データ（ＲＧＢ）を送って記憶させておく。そして、デジタル処理部９３は、印刷物のカラー画像を読み取ったときのデジタル画像信号を、マスタ画像のデジタル画像データと各主走査ラインの各画素ごとに比較して、その差によって色再現品質を評価する。その評価結果をメインコントローラへ通知する。
【００６４】
また、イメージセンサ２６のキャリブレーションを行う場合には、デジタル処理部９３は、イメージセンサ２６の各センサ素子が、主走査方向に移動する色基準ユニット３０の色基準を読み取った結果に基づいて、各センサ素子の読み取り特性を調整する。イメージセンサ２６の各センサ素子は、キャリブレーション時に主走査方向に移動する色基準ユニット３０の色基準を読み取る。このため、各センサ素子が読み取る色情報は共通であるが、各センサ素子の感度のばらつきや、各色フィルタの濃度ムラ、照明光の光量ムラなどによって、センサ素子ごとの検出信号にはばらつきが発生する。デジタル処理部９３は、このセンサ素子ごとの検出信号のばらつきに応じて、各センサ素子の色ごとの感度などの読み取り特性を調整する。つまり、デジタル処理部９３は、主走査方向に移動する色基準ユニット３０の色基準をイメージセンサ２６が読み取った結果に基づいて、イメージセンサ２６の各センサ素子の読み取り特性を調整する「センサ校正手段」として機能する。なお、「センサ校正手段の動作時」とは、イメージセンサ２６のキャリブレーション時を意味する。
【００６５】
図１３に示した読取制御部８０および信号処理部９０は、例えば、センサユニット２０のプリント基板２２に設けることができる。デジタル処理部９３における色再現品質の評価などは、プリント基板２２にマイクロコンピュータを搭載して行うようにしてもよい。あるいは、プリント基板２２とは別にマイクロコンピュータを搭載した基板などを設けて行うか、メインコントローラ側で行うようにしてもよい。メインコントローラは、画像読取装置１０Ａに設けてもよいが、図６に示した画像形成装置１００のコントローラ１０３をメインコントローラとして用いることができる。
【００６６】
＜第２実施例＞
図１４は、第２実施例の画像読取装置１０Ｂの要部を示す断面図であり、図８と同じ位置の断面形状を示している。本実施例の画像読取装置１０Ｂは、図１４に示すように、センサユニット２０の側面部、具体的には一対の保持ブロック２１Ａ，２１Ｂの側面部に、主走査方向に沿った溝状のレール４０を設けた例である。
【００６７】
レール４０は、第１実施例と同様に、色基準ユニット３０の移動経路の全域に亘って、例えば一対のＶ字溝として設けられる。また、第１実施例と同様に、レール４０に適合する車輪５０が色基準ユニット３０に取り付けられるが、レール４０がセンサユニット２０の側面部に設けられているため、車輪５０はアーム５２を介して色基準ユニット３０に取り付けられる。アーム５２と色基準ユニット３０の可動板３１との間には支点５４とバネ５６が設けられ、常に車輪５０をレール４０に押し付ける力が発生している。この力がセンサユニット２０の両側面部に加わることで、色基準ユニット３０の位置が安定する。
【００６８】
以上のように、本実施例の構成では、色基準ユニット３０の主走査方向の移動を案内するためのレール４０がセンサユニット２０の側面部に設けられているため、読取対象をコンタクトガラス２５に接触させながら搬送したときに読取対象がレール４０に干渉する不都合を確実に防止できる。また、色基準ユニット３０がセンサユニット２０を両側面部から挟み込むかたちで主走査方向に移動するので、色基準ユニット３０の位置が安定し、振動などの影響を受けにくくなる効果が期待できる。
【００６９】
なお、第１実施例と同様に、レール４０と車輪５０は互いに対応した形状であればよく、図１４に示す例に限らない。また、車輪５０をレール４０に押し付ける力を発生させる機構については、アーム５２、支点５４、およびバネ５６といった複雑な機構とせずとも、色基準ユニット３０に取り付けたアーム５２や色基準ユニット３０自体の弾性を利用した単純な機構としてもよい。
【００７０】
＜第３実施例＞
図１５は、第３実施例の画像読取装置１０Ｃの要部を示す断面図であり、図２と同じ位置の断面形状を示している。本実施例の画像読取装置１０Ｃは、図１５に示すように、センサユニット２０の退避エリアに、イメージセンサ２６のキャリブレーション時以外の時間帯に色基準ユニット３０を格納する格納庫２００を設けた例である。
【００７１】
格納庫２００は、例えば、色基準ユニット３０の全体を覆うことが可能な大きさの箱状に形成され、イメージセンサ２６の読取範囲側の側面に扉が設けられている。イメージセンサ２６のキャリブレーション時に色基準ユニット３０が移動する際には、格納庫２００の扉が開かれ、色基準ユニット３０が格納庫２００内から外部に移動して主走査方向に移動する。そして、キャリブレーションが終わると格納庫２００に色基準ユニット３０が格納される。
【００７２】
以上のように、本実施例の構成では、色基準ユニット３０が、イメージセンサ２６のキャリブレーション時以外の時間帯に格納庫２００に格納されるので、色基準ユニット３０の色基準３３を清浄な状態に保ち、色精度の劣化を抑制することができる。特に画像読取装置１０Ｃは印刷物の搬送経路に配置され、大量の印刷物が通過するため埃や汚れが発生することが想定されるが、色基準ユニット３０を格納庫２００に格納しておくことにより、これら埃や汚れが色基準３３に付着して色基準３３の色精度が劣化することを有効に抑制することができる。
【００７３】
＜第４実施例＞
図１６は、第４実施例の画像読取装置１０Ｄの要部を示す断面図であり、図２と同じ位置の断面形状を示している。また、図１７は、本実施例における色基準ユニット３０の斜視図である。本実施例の画像読取装置１０Ｄは、図１６および図１７に示すように、色基準ユニット３０が主走査方向に移動する際にセンサユニット２０の読取面、つまりコンタクトガラス２５の表面を清掃するブラシ２１０（清掃部材）を、色基準ユニット３０に取り付けた例である。
【００７４】
ブラシ２１０は、毛先をコンタクトガラス２５の表面に接触させた状態で、例えば可動板３１の移動方向の端部などの色基準３３に干渉しない位置に取り付けられる。イメージセンサ２６のキャリブレーション時には、色基準ユニット３０がブラシ２１０の毛先をコンタクトガラス２５の表面に接触させた状態で主走査方向に移動する。したがって、イメージセンサ２６のキャリブレーションを行うたびに、色基準ユニット３０の移動に伴ってブラシ２１０によりコンタクトガラス２５の表面を清掃することができる。
【００７５】
以上のように、本実施例の構成では、色基準ユニット３０にブラシ２１０が取り付けられているので、イメージセンサ２６のキャリブレーションを行うたびに、センサユニット２０の読取面であるコンタクトガラス２５の表面を清掃することができる。特に画像読取装置１０Ｄは印刷物の搬送経路に配置され、大量の印刷物が通過するため埃や汚れが発生することが想定されるが、色基準ユニット３０に取り付けたブラシ２１０によりコンタクトガラス２５の表面を清掃することにより、これら埃や汚れが色基準３３に付着して色基準３３の色精度が劣化することを有効に抑制することができる。
【００７６】
＜第５実施例＞
図１８は、第５実施例の画像読取装置１０Ｅの要部を示す断面図であり、図８と同じ位置の断面形状を示している。本実施例の画像読取装置１０Ｅは、図１８に示すように、センサユニット２０が密着型イメージセンサの形態ではなく、縮小光学系センサの形態で構成された例である。
【００７７】
本実施例の画像読取装置１０Ｅのセンサユニット２０は、上述したレンズアレイ２４による等倍光学系に代えて、複数のミラーを含む縮小光学系を有する。このセンサユニット２０は、筐体２７の色基準ユニット３０と対応する側の開口部を閉塞するようにコンタクトガラス２５が配置され、筐体２７の内部に、イメージセンサ２６が設けられたプリント基板２２と、一対の導光体２３Ａ，２３Ｂと、縮小光学系を構成する各光学素子が配置された構造である。
【００７８】
縮小光学系は、読取対象のカラー画像や色基準ユニット３０の色情報に応じた反射光を偏光させて反射するミラー２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃと、ミラー２８Ｃによって図１８の水平方向に反射された光束を縮小して結像面に結像させる結像レンズ２９とを有する。イメージセンサ２６の各センサ素子は、結像レンズ２９の結像面上に配置され、色情報に応じた光を電気信号に変換して出力する。
【００７９】
イメージセンサ２６の主走査方向の有効長は、読取対象の最大読取幅の全長に亘る長さにする必要はなく、結像レンズ２９を含む縮小光学系の縮小倍率に応じて短くすることができる。例えば、縮小倍率が１／１０であれば、イメージセンサ２６の有効長を読取対象の最大読取幅の１／１０にすることができる。この場合のイメージセンサ２６としては、ＣＣＤなどの小型で高密度の読み取りが可能なイメージセンサを使用するとよい。
【００８０】
本実施例の画像読取装置１０Ｅにおいても、イメージセンサ２６のキャリブレーション時には、色基準ユニット３０を主走査方向に移動させる。そして、イメージセンサ２６の各センサ素子が色基準ユニット３０の色基準３３を読み取って、その結果に基づいて各センサ素子の読み取り特性を調整する。
【００８１】
＜実施形態の効果＞
以上、具体的な実施例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の画像読取装置１０は、イメージセンサ２６の読取範囲と比べて主走査方向の長さが短い色基準３３を有する色基準ユニット３０を主走査方向に移動させながら、この色基準ユニット３０の色基準３３をイメージセンサ２６が読み取った結果に基づいて、イメージセンサ２６のキャリブレーションを行う。したがって、本実施形態の画像読取装置１０によれば、色基準３３の劣化を抑制しつつイメージセンサ２６の読取範囲の全域で色基準の読み取りを可能とし、イメージセンサ２６のキャリブレーションを適切に行うことができる。
【００８２】
また、本実施形態の画像形成装置１００は、カラー画像形成部でカラー画像が形成された印刷物を本実施形態の画像読取装置１０へ搬送し、画像読取装置１０が印刷物上のカラー画像を読み取った結果に基づいて、該カラー画像の色再現品質を評価する。したがって、本実施形態の画像形成装置１００によれば、イメージセンサ２６のキャリブレーションが適切に行われた画像読取装置１０を用いて、印刷物のカラー画像の色再現品質を精度よく評価することができる。
【００８３】
以上、本発明の具体的な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明の一適用例を示したものである。本発明は、上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で様々な変形や変更を加えて具体化することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１０  画像読取装置
２０  センサユニット
２６  イメージセンサ
３０  色基準ユニット
３１  可動板
３２  色基準セット
３３  色基準
４０  レール
５０  車輪
１００  画像形成装置
２００  格納庫
２１０  ブラシ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８５】
【特許文献１】特開平６−００６５８９号公報
【図１】
2017199978.tif 000003
【図２】
2017199978.tif 000004
【図３】
2017199978.tif 000005
【図４】
2017199978.tif 000006
【図５】
2017199978.tif 000007
【図６】
2017199978.tif 000008
【図７】
2017199978.tif 000009
【図８】
2017199978.tif 000010
【図９】
2017199978.tif 000011
【図１０】
2017199978.tif 000012
【図１１】
2017199978.tif 000013
【図１２】
2017199978.tif 000014
【図１３】
2017199978.tif 000015
【図１４】
2017199978.tif 000016
【図１５】
2017199978.tif 000017
【図１６】
2017199978.tif 000018
【図１７】
2017199978.tif 000019
【図１８】
2017199978.tif 000020