JP6652295B2 - Colorimetric device and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、測色装置、又は画像形成装置に装備される測色装置に関するものである。 The present invention relates to a colorimeter or a colorimeter provided in an image forming apparatus.
カラー画像を電子写真方式によって形成する画像形成装置において、トナーの混色等における不安定さや再現性の問題によって色調にずれが生じることがある。色調のずれは、電子写真方式によりカラー画像を形成する画像形成装置に限らず、インクジェット方式等によりカラー画像を形成する画像形成装置についても同様に発生する。 2. Description of the Related Art In an image forming apparatus that forms a color image by an electrophotographic method, a color tone may be shifted due to instability in color mixing of toner or a problem of reproducibility. The color tone shift occurs not only in an image forming apparatus that forms a color image by an electrophotographic method but also in an image forming apparatus that forms a color image by an ink jet method or the like.
電子写真方式においては、特に使用環境や使用頻度により感光ドラムの感度やトナーの電荷容量、記録材への転写効率が色毎に異なる。これにより混色比率が所定値から外れて色調に影響を与え易い。更に、印刷業界では、より高度な色調の再現を実現する必要がある。このような問題を解決するために、画像形成装置に好適な小型の測色装置が提案されている。例えば、特許文献1では、カラー画像形成装置に好適な小型の測色装置が提案されている。 In the electrophotographic system, the sensitivity of the photosensitive drum, the charge capacity of the toner, and the transfer efficiency to the recording material are different for each color depending on the use environment and the use frequency. As a result, the color mixture ratio is likely to deviate from the predetermined value and affect the color tone. Furthermore, in the printing industry, there is a need to achieve higher color reproduction. In order to solve such a problem, a small color measuring device suitable for an image forming apparatus has been proposed. For example, Patent Literature 1 proposes a small color measuring device suitable for a color image forming apparatus.
測色装置は、光源と、被検面上に配置された被検物を照明する光束を透過させ被検物へ導く照明光学部材と、該被検物で反射された光束を光学部材に導光する導光光学部材を備える。そして、照明光学部材は、入射面と出射面での屈折と、反射面での反射を利用することにより光源からの光束を導光して、被検物の読取位置が変動しても被検面を照らす照明光の光量変動を少なくし、照明効率の高い照明光学部材を実現している。 The colorimetric device includes a light source, an illumination optical member that transmits a light beam illuminating the test object disposed on the test surface and guides the light beam to the test object, and guides the light beam reflected by the test object to the optical member. A light guide optical member that emits light is provided. Then, the illumination optical member guides the light flux from the light source by utilizing the refraction at the entrance surface and the exit surface and the reflection at the reflection surface, so that even if the reading position of the specimen changes, Variations in the amount of illumination light illuminating the surface are reduced, and an illumination optical member with high illumination efficiency is realized.
特許文献1に記載された測色装置では、電気基板上に照明光学素子と光源とが固定されている。しかしながら、照明光学素子と光源との位置決めについては言及されていない。一般的な電気部品の実装精度は光学部品の取り付け精度と比べて低い。このため照明光学素子と光源とを単に電気基板に固定しただけでは、光源と照明光学素子との相対位置に関して十分な精度が得られず、測色装置の性能が低下してしまう可能性がある。 In the colorimetric device described in Patent Literature 1, an illumination optical element and a light source are fixed on an electric board. However, no mention is made of the positioning of the illumination optical element and the light source. The mounting accuracy of general electric components is lower than the mounting accuracy of optical components. For this reason, simply fixing the illumination optical element and the light source to the electric board may not provide sufficient accuracy with respect to the relative position between the light source and the illumination optical element, and may degrade the performance of the colorimeter. .
光源と照明光学素子との相対位置に関する精度が低下すると、照明光学素子の入射面での光束の取り込み効率が低下してしまう。その結果、被検面を照らす照明光の光量が低下してしまう。 When the accuracy of the relative position between the light source and the illumination optical element decreases, the efficiency of capturing a light beam on the incident surface of the illumination optical element decreases. As a result, the amount of illumination light illuminating the test surface decreases.
本発明は前記課題を解決するものであり、光源と、照明光学部材との相対位置に関する精度の低下を抑制することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and has as its object to suppress a decrease in accuracy regarding a relative position between a light source and an illumination optical member.
前記目的を達成するための本発明に係る測色装置の代表的な構成は、光源と、前記光源が実装された電気基板と、前記光源からの光束を被検面上に導光する照明光学部材と、前記被検面からの反射光を導光する導光光学部材と、前記導光光学部材から入射された光束を分光する分光光学部材と、前記分光光学部材により分光された光束を受光する受光素子と、前記照明光学部材と、前記導光光学部材と、前記分光光学部材と、を収容する筐体と、を有する測色装置において、前記光源を光束の出射方向へ前記照明光学部材に向かって付勢する付勢手段を有し、前記光源は前記付勢手段に付勢されることで、前記照明光学部材に突き当たり前記出射方向に関する位置が決まることを特徴とする。 A typical configuration of the colorimetric device according to the present invention for achieving the above object includes a light source, an electric board on which the light source is mounted, and illumination optics for guiding a light beam from the light source onto a surface to be measured. A member, a light guide optical member that guides light reflected from the surface to be measured, a spectral optical member that splits a light beam incident from the light guide optical member, and a light beam that is split by the spectral optical member. A light receiving element, the illumination optical member, the light guide optical member, and a housing that accommodates the spectral optical member, wherein the illumination light member is moved in a direction in which a light beam is emitted. The light source is urged by the urging means so that the light source collides with the illumination optical member and a position in the emission direction is determined.
上記構成によれば、光源と、照明光学部材との相対位置に関する精度の低下を抑制することができる。 According to the above configuration, it is possible to suppress a decrease in accuracy regarding the relative position between the light source and the illumination optical member.
図により本発明に係る測色装置を備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。 An embodiment of an image forming apparatus provided with a colorimetric device according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
先ず、図1〜図6を用いて本発明に係る測色装置を備えた画像形成装置の第1実施形態の構成について説明する。 First, a configuration of an image forming apparatus including a colorimetric device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
<画像形成装置>
先ず、図1を用いて本発明に係る測色装置150を備えたカラー画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」という)3の構成について説明する。図1は本実施形態の画像形成装置3の構成を示す断面説明図である。図1において、定着手段となる定着装置12と、排出ローラ13との間には測色装置150が設けられている。1C,1M,1Y,1BKは等間隔に配置された像担持体となる感光ドラムである。尚、以下、説明の都合上、感光ドラム1C,1M,1Y,1BKを代表して単に感光ドラム1を用いて説明する場合もある。他の画像形成プロセス手段についても同様である。
<Image forming apparatus>
First, the configuration of a color image forming apparatus (hereinafter, simply referred to as “image forming apparatus”) 3 including a
<画像形成手段>
次に記録材となるシートPにトナー像(画像)を形成する画像形成手段の構成について説明する。帯電手段となる帯電手段となる帯電ローラ2C,2M,2Y,2BKによって各感光ドラム1の表面が一様に帯電される。一様に帯電された感光ドラム1の表面上に像露光手段となる走査光学装置300から出射された画像情報に基づいて各々光変調された各色に対応するレーザ光LC,LM,LY,LBKが照射される。これにより各々対応する感光ドラム1の表面上に潜像が形成される。
<Image forming unit>
Next, the configuration of an image forming unit that forms a toner image (image) on a sheet P serving as a recording material will be described. The surface of each photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charging
各感光ドラム1の表面上に形成された潜像に対して現像手段となる現像装置4C,4M,4Y,4BKによってシアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックBKの各色の現像剤(トナー)が供給される。これによりシアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックBKの各色のトナー像(画像)として可視像化される。
With respect to the latent image formed on the surface of each photosensitive drum 1, the developing
一方、記録材となるシートPは、給送トレイ7の図示しない昇降可能な中板上に積載されており、給送ローラ8と、図示しない分離手段とによって一枚ずつ順に給送される。その後、レジストローラ9によって各感光ドラム1の表面上へのトナー像の書き出しタイミングと同期をとって搬送ベルト10の外周面上に送り出される。
On the other hand, sheets P serving as recording materials are stacked on a vertically movable middle plate (not shown) of the
搬送ベルト10は、駆動ローラ11と、テンションローラ15とにより張架されている。駆動ローラ11は、回転ムラが小さい図示しない駆動モータから回転駆動力が伝達されて搬送ベルト10の搬送回転を精度良く行なう。
The
各感光ドラム1の表面上に形成されたシアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックBKの各色のトナー像は以下の通りシートPの表面上に転写される。図示しない吸着手段により搬送ベルト10の外周面上にシートPが吸着されて精度良く搬送されてくる。そのシートPに対して転写手段となる転写ローラ5C,5M,5Y,5BKの作用により各感光ドラム1の表面上に形成されたトナー像が順にシートPの表面上に静電転写される。これによりシートPの表面上にカラー画像が形成される。
The toner images of the respective colors of cyan C, magenta M, yellow Y, and black BK formed on the surface of each photosensitive drum 1 are transferred onto the surface of the sheet P as described below. The sheet P is sucked onto the outer peripheral surface of the
シートPの表面上に各色のトナー像を転写した後、各感光ドラム1の表面上に残留している残留トナーは、クリーニング手段となるクリーニングブレード6C,6M,6Y,6BKによって掻き取られて除去される。その後、クリーナ容器21C,21M,21Y,21BK内に回収される。その後、次のカラー画像を形成するために、再度、各帯電手段となる帯電ローラ2によって各感光ドラム1の表面が一様に帯電される。
After transferring the toner images of each color on the surface of the sheet P, the residual toner remaining on the surface of each photosensitive drum 1 is scraped and removed by cleaning
シートPの表面上に形成されたカラー画像は、定着手段となる定着装置12によって加熱及び加圧により定着された後、測色装置150によりシートPの表面上(記録材上)に形成されたカラー画像を被検面として測色される。その後、排出ローラ13によって画像形成装置3本体の外に設けられた排出トレイ16上に排出される。
The color image formed on the surface of the sheet P is fixed on the surface of the sheet P (on the recording material) by the
<測色装置>
図1に示すように、測色装置150は、定着装置12の直後の搬送パス上に設けられている。そして、シートPの表面に形成された被検面となるカラーパッチ画像210が定着された画像面に対して測色装置150から照明光が照射される。
<Color measurement device>
As shown in FIG. 1, the
測色装置150は、定着装置12から排出されるシートPの表面上に定着されたカラーパッチ画像210毎の色度を検知する。定着装置12によりトナー画像が定着された後のシートPの表面上のカラーパッチ画像210を測色しているのは、シートPの種類や定着条件等の違いによる色度変化を考慮した上でカラーマッチングを行なうためである。
The
測色装置150により測色した検出結果は、図示しない制御手段となるプリンタコントローラに転送する。プリンタコントローラは、定着装置12から排出されたシートPの表面上に定着されたカラーパッチ画像210の色再現性が適切になされているか否かを判断する。
The detection result measured by the
定着装置12から排出されたシートPの表面上に定着された単色、或いは、混色のカラーパッチ画像210が、プリントコントローラが指示した色度において色差が所定範囲内の場合がある。その場合には、プリントコントローラは、カラーキャリブレーション(色味調整)を終了する。
The
一方、定着装置12から排出されたシートPの表面上に定着されたカラーパッチ画像210が、プリントコントローラが指示した色度において色差が所定範囲外の場合がある。その場合には、プリンタコントローラは、測色装置150により測色した色差情報に基づいて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。
On the other hand, the color difference between the
画像形成装置3毎の個体差、シートPの種類、使用環境や使用頻度等によってシートPの表面上に形成されるカラー画像に色度差が生じる場合がある。このような場合でも画像形成装置3に測色装置150を搭載することにより、あらゆる条件の違いに対応して絶対色度に補正することができる。このため確実に安定した色度を再現することで、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。
A chromaticity difference may occur in a color image formed on the surface of the sheet P depending on individual differences between the image forming apparatuses 3, types of the sheet P, use environment, use frequency, and the like. Even in such a case, by mounting the
<他の画像形成装置>
尚、図1に示す画像形成装置3では、各感光ドラム1に対向してシートPを搬送する搬送手段として搬送ベルト10を配置した場合の一例について説明したがこれに限られるものではない。例えば、図17に示すように、各感光ドラム1に対向して中間転写体となる中間転写ベルト500を配置したタンデム方式の画像形成装置3に測色装置150を搭載することも可能である。図17は、測色装置150を搭載したタンデム方式の画像形成装置3の構成を示す断面説明図である。図17を用いてタンデム方式の画像形成装置3の画像形成部の構成について説明する。
<Other image forming apparatus>
In the image forming apparatus 3 illustrated in FIG. 1, an example in which the
ここで、各画像形成部(画像形成手段)の構成及び動作は、用いるトナーの色(イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBK)が異なることを除いては実質的に同じである。従って、以下の説明において特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図17中の符号に与えた添え字Y,M,C,BKは省略して総括的に説明する。 Here, the configuration and operation of each image forming unit (image forming unit) are substantially the same except that the colors (yellow Y, magenta M, cyan C, and black BK) of the toner used are different. Accordingly, in the following description, unless it is particularly necessary to distinguish them, the suffixes Y, M, C, and BK given to the reference numerals in FIG. 17 are omitted to indicate that the elements are provided for any color. I will give a general explanation.
図17に示す画像形成装置3の画像形成部は、以下に示す各部材によって構成されている。それは、給送トレイ7、各色のステーション毎の像担持体となる感光ドラム1、帯電手段となる帯電ローラ2、像露光手段となる走査光学装置300、現像手段となる現像装置4を有する。更に、中間転写ベルト500、該中間転写ベルト500を図17の反時計回り方向に回転駆動する駆動ローラ501、張架ローラ503、補助ローラ502を有する。
The image forming unit of the image forming apparatus 3 shown in FIG. 17 is configured by the following members. It has a
更に、各感光ドラム1に対向して中間転写ベルト500の内周面側に設けられる一次転写手段となる一次転写ローラ504、中間転写ベルト500を介在して駆動ローラ501に対向して設けられた二次転写手段となる二次転写ローラ505を有する。更に、定着手段となる定着装置12、画像形成部の画像形成動作を制御する制御手段となる制御部55及びコントローラ部56を有する。
Further, a primary transfer roller 504 serving as a primary transfer means provided on the inner peripheral surface side of the
感光ドラム1は、アルミシリンダの外周に有機光導伝層が塗布されて構成され、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転する。図示しない駆動モータは、感光ドラム1を画像形成動作に応じて図17の時計回り方向に回転させる。図17に示す制御部55が画像信号(入力信号)を受け取ると、シートPは、給送トレイ7から給送ローラ8によって画像形成装置3内に送り出される。その後、分離手段となる分離ローラ18により一枚ずつ分離給送された後、搬送ローラ19により一旦停止したレジストローラ9に搬送される。
The photosensitive drum 1 is formed by applying an organic photoconductive layer to an outer periphery of an aluminum cylinder, and is rotated by transmitting a driving force of a driving motor (not shown). A drive motor (not shown) rotates the photosensitive drum 1 in the clockwise direction in FIG. 17 according to the image forming operation. When the
シートPの先端部が一旦停止したレジストローラ9のニップ部に突き当たることにより該シートPの腰の強さにより斜行が補正される。その後、シートPは、後述する画像形成動作とシートPの搬送との同期をとるためレジストローラ9に一旦挟持されて停止して待機する。
When the leading end of the sheet P comes into contact with the nip portion of the
一方、コントローラ部56は、受け取った画像信号に応じて、走査光学装置300によって帯電ローラ2の作用により一定電位に帯電させた感光ドラム1の表面を露光して静電潜像を形成させる。現像装置4は、感光ドラム1の表面上に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー像として可視化する現像手段であり、ステーション毎にイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBKの各色のトナー像の現像を行なう。このように、各感光ドラム1の表面に形成された静電潜像は、各現像装置4の作用により単色トナー像としてそれぞれ現像される。
On the other hand, in accordance with the received image signal, the
各々の感光ドラム1、帯電ローラ2、現像装置4、一次転写後に各感光ドラム1の表面上に残留した残トナーを除去するクリーニング手段となるクリーニングブレード6を有するクリーニング装置23は、一体的にカートリッジ39として構成される。カートリッジ39は、画像形成装置3本体に対して脱着可能に取り付けられている。 A cleaning device 23 having each photosensitive drum 1, a charging roller 2, a developing device 4, and a cleaning blade 6 serving as a cleaning unit for removing residual toner remaining on the surface of each photosensitive drum 1 after the primary transfer is integrally formed with a cartridge. 39. The cartridge 39 is detachably attached to the main body of the image forming apparatus 3.
中間転写ベルト500の外周面は、各感光ドラム1の表面に接触しており、カラー画像形成時に図17の矢印e方向で示す反時計回り方向に各感光ドラム1の回転と同期して回転する。各感光ドラム1の表面上に現像された単色トナー像は、一次転写ローラ504に印加された一次転写バイアスの作用により中間転写ベルト500の外周面上に順次転写され(一次転写)、中間転写ベルト500の外周面上で多色トナー像となる。その後、中間転写ベルト500の外周面上に一次転写された多色トナー像は、中間転写ベルト500を介在して駆動ローラ501と二次転写ローラ505とのニップ部で形成される二次転写部に搬送される。
The outer peripheral surface of the
これと同時に、レジストローラ9に挟持された状態で待機していたシートPが該レジストローラ9により挟持搬送されて中間転写ベルト500の外周面上の多色トナー像と同期を取りながら二次転写部に到達する。そして、中間転写ベルト500の外周面上の多色トナー像が二次転写ローラ505に印加された二次転写バイアスの作用によりシートPに一括して二次転写される。
At the same time, the sheet P which has been waiting while being held by the
定着装置12は、シートPを搬送させながら、転写された多色トナー像を溶融定着させるものである。定着装置12は、多色トナー像が二次転写されたシートPを加熱する定着ローラ12aと、シートPを定着ローラ12aに圧接させるための加圧ローラ12bとを備えている。定着ローラ12aと加圧ローラ12bとは、中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ12ah,12bhが内蔵されている。
The fixing
多色トナー像を担持したシートPは、定着ローラ12aと加圧ローラ12bとにより挟持搬送される過程で加熱及び加圧されることで、多色トナー像が熱溶融してシートPの表面に熱定着される。トナー像が熱定着された後のシートPは、排出ローラ13によって排出トレイ16上に排出されて画像形成動作が終了する。或いは、シートPの二面目への画像形成が行われる場合には、排出ローラ13にシートPが挟持された状態で該排出ローラ13が逆回転する。これにより該シートPの後端部が先端部に入れ替わって両面搬送路20に導かれ、排出部でスイッチバックされる(折り返して搬送される)。
The sheet P carrying the multicolor toner image is heated and pressed in the process of being nipped and conveyed by the fixing
シートPの二面目への画像形成が行われる場合、一面目(片面)に多色トナー像を保持したシートPは、排出部でのスイッチバック動作によって両面搬送路20を経由して一面目に定着されたトナー像を測色装置150により測色される。その後、表裏面が反転し、再び、レジストローラ9に一旦挟持されて停止して待機する。
When an image is formed on the second side of the sheet P, the sheet P holding the multicolor toner image on the first side (one side) is switched to the first side via the double-
その後、前述した一連の画像形成動作が行われてシートPの二面目への画像形成が行われる。クリーニング手段となるクリーニングブレード48は、中間転写ベルト500の外周面上に残留した転写残トナーをクリーニングするものである。クリーニングブレード48により中間転写ベルト500の外周面上から掻き取られて回収された転写残トナーは廃トナーとしてクリーナ容器49に蓄えられる。
Thereafter, the above-described series of image forming operations is performed, and an image is formed on the second side of the sheet P. The
本実施形態の測色装置150は、図17に示すように、被測色材としてのシートPに形成されたトナーパッチ(測色用パッチ)画像を測色する目的で、両面搬送路20中の長手方向(感光ドラム1の回転軸方向)の中央位置に配置されている。ここで、両面搬送路20中の長手方向とは、両面搬送路20を搬送されるシートPの画像形成面における搬送方向に直交する方向(感光ドラム1の回転軸方向)をいう。
As shown in FIG. 17, the
図17に示す本実施形態の画像形成装置3においては、画像形成装置3本体内に設けられた制御部55が、測色装置150による測色結果に基づいて、各画像形成部の画像形成条件を調整している。画像形成条件の調整とは、画像データの補正や、走査光学装置300の露光光量、現像装置4に設けられる現像ローラ22に印加される現像バイアス、一次転写ローラ504、二次転写ローラ505に印加される転写バイアス等の調整である。
In the image forming apparatus 3 of the present embodiment shown in FIG. 17, the
次に図2〜図6を用いて測色装置150の構成について説明する。図2は測色装置150内に設けられる照明光学部材となる照明光学素子203の周りの構成を示す断面説明図である。図3(a)は、図3(b)に示す遮光部材により構成されるカバー209を取り外した測色装置150の構成を示す斜視説明図である。図3(b)は測色装置150の外観を示す斜視図である。
Next, the configuration of the
図2に示すように、測色装置150は、遮光部材により構成される筐体201内に、光源202を有する。更に、該光源202からの光束202aを被検面となるシートPの表面上に定着されたカラーパッチ画像210上(被検面上)に導光する照明光学素子203とを有する。
As shown in FIG. 2, the
更に、被検面となるカラーパッチ画像210からの反射光となる被検出光束14を導光する導光光学部材となる導光光学素子204と、図3(a)に示すスリット205aが形成されたスリット部材205とを有する。更に、導光光学素子204から入射された光束となる被検出光束14を分光する分光光学部材206等を収容している。
Further, a light guide
本実施形態の照明光学素子203、導光光学素子204、分光光学部材206は、それぞれ筐体201に設けられた位置決め部に突き当たった状態で筐体201に対して位置決めされ、その状態で固定されている。分光光学部材206により分光された光束となる被検出光束14を受光検知する受光素子207は、図3(a)に示すように、筐体201の側面201bの外側に当接して位置決めして固定されている。
The illumination
筐体201の側面201bには、図6(a)に示す貫通穴からなる開口窓201aが形成されており、受光素子207の受光面207aが該開口窓201a内に収容されている。受光素子207は、筐体201の側面201bに沿って位置調整可能に構成されている。
An
図3(b)に示すように、測色装置150には、筐体201の開口側を覆う遮光部材により構成されるカバー209が組み付けられる。カバー209には、照明光学素子203の出射面203gと、導光光学素子204のアナモフィック面204aとに対向する位置に貫通穴からなる開口窓209aが設けられており、該開口窓209aには透明なカバーガラス208が取り付けられている。
As shown in FIG. 3B, a
光源202は、一般に表面実装タイプ(Top View type)と呼ばれるLED(Light Emitting Diode;発光ダイオード)で構成されており遮光部材により構成される電気基板211に実装されている。光源202のLEDの配光角度特性は、該光源202の出射面202bの面法線Q方向の光量が最大となり、該面法線Qからの傾き角度が大きくなるに従って光量も徐々に減少していく。このため光源202の出射面202bの面法線Qの直上にある照明光学素子203の入射面203aに最も強度が高い光束202aが入射する。
The
本実施形態の照明光学素子203は、アクリル樹脂により形成されている。照明光学素子203は、光源202からの光束202aが屈折入射する入射面203aを有している。更に、入射面203aから入射した光束202aを全反射する全反射面203iを有している。更に、入射面203aから入射した光束202aのうち照明光学素子203内を直接透過する透過光202a1と、全反射面203iで全反射された反射光202a2とを屈折して出射する出射面203gを有している。
The illumination
図2に示すように、照明光学素子203の入射面203aでは、光源202から照射される放射角θ1の光束202aを取り込む。そして、該入射面203aから屈折入射して照明光学素子203内を直接透過する透過光202a1と、全反射面203iで全反射された反射光202a2とからなる光束202aが出射面203gから屈折出射する。そして、該光束202aが被検面となるシートP上のカラーパッチ画像210へ照明光として照射される。
As shown in FIG. 2, a
カラーパッチ画像210への照明光を精度良く確保するには、筐体201に対する照明光学素子203の位置決め精度と、照明光学素子203に対する光源202の位置決め精度とが必要となる。図2に示すカラーパッチ画像210からの反射光である被検出光束14を導光光学素子204を介して図3(a)に示すスリット部材205のスリット205aに導光する。
In order to ensure the illumination light for the
導光光学素子204もアクリル樹脂により成形されている。導光光学素子204は、分光方向と平行な方向に集光作用を有するアナモフィック面204aを有する。更に、被検出光束14を被検面となるカラーパッチ画像210に対して平行な方向に折り曲げる機能を有している。これにより被検出光束14はスリット部材205のスリット205a上で略線像に結像する。
The light guide
スリット部材205のスリット205aを通過した被検出光束14は、凹面反射型の回折格子である分光光学部材206によって分光された後、受光素子207上に波長毎にスリット像が結像される。この分光光学部材206は射出成形によって製作された樹脂製の光学素子にアルミニウム等の反射膜とSiO2等の増反射膜を蒸着することによって作成されている。
The
分光光学部材206によって分光された被検出光束14を受光する受光素子207は、分光方向に複数のSi(シリコン)フォトダイオード等の光電変換素子をアレイ状(整列)に並べたものである。以下、受光素子207上にアレイ状に並べられた個々の素子を画素という。
The
このアレイ状に並べられた受光素子207の各画素上に分光されたスリット像が集光され、各々の画素によって検出された信号に、光源202の分光特性や受光素子207の分光感度特性等を補正して信号処理し、被検出光束14の色調を算出する。
Slit images split on each pixel of the
受光素子207へ外部から入射された外乱光Dは、ノイズとなって本来の被検出光束14の測色精度を悪化させる。このため受光素子207は、受光面207aを図6(a)に示す筐体201の側面201bを貫通して設けられた開口窓201a内に収容した状態で筐体201の側面201bに当接して固定される。これにより図6(b)に示すように、受光素子207へ外部から入る外乱光Dを受光し難くなっている。
The disturbance light D incident on the
図2及び図3(b)に示すように、カバー209の一部には、貫通穴からなる開口窓209aが設けられている。開口窓209aには、透明なカバーガラス208が取り付けられている。開口窓209aにより照明光学素子203の出射面203gからカラーパッチ画像210に対して照射される光束202aの光路を確保する。更に、該光束202aがカラーパッチ画像210に反射した被検出光束14を導光光学素子204のアナモフィック面204aに導光する光路を確保する。カバーガラス208により開口窓209aから塵埃や紙紛等が筐体201内に侵入しないように保護される。
As shown in FIGS. 2 and 3B, an
<光源と、照明光学素子との位置決め>
次に本実施形態の技術的特徴である光源202と、照明光学素子203との位置決め構成について説明する。図4(a)〜(c)に示すように、照明光学素子203のホルダ部203jには、方形状の光源202を挿入嵌合して装着する方形状の位置決め穴203hが設けられている。光源202は、インジェクション成形(Injection molding;射出成形)によって成形され、外形が方形状で構成される。
<Positioning of light source and illumination optical element>
Next, a description will be given of a configuration for positioning the
光源202と、照明光学素子203との組み付けにおいては、図4(b)に示すように、照明光学素子203のホルダ部203jに設けられた方形状の位置決め穴203h内に、該位置決め穴203hと略同形状の外形を有する光源202を挿入して嵌合する。
In assembling the
図4(b),(c)に示すように、光源202の方形状の外形に対応した方形状の位置決め穴203hの壁面がそれぞれ規制部203b〜203fとして構成される。そして、外形が方形状の光源202の各外周面が位置決め穴203hの壁面からなる規制部203b〜203fにそれぞれ当接するまで該位置決め穴203h内に光源202を挿入嵌合して装着する。
As shown in FIGS. 4B and 4C, the wall surfaces of the
これにより照明光学素子203に対する該光源202の位置を該光源202の出射面202bから出射される光束202aの出射方向(矢印Z方向)に規制する。更に、照明光学素子203に対する該光源202の位置を該出射方向(矢印Z方向)と直交する四方向(矢印X,Y方向と、その反対方向)に規制する。
Thus, the position of the
照明光学素子203のホルダ部203jに設けられた位置決め穴203hの壁面からなる規制部203b〜203fにより光源202と、照明光学素子203との相対位置を高精度に位置決めすることができる。その結果、光源202の出射面202bから出射された光束202aは照明光学素子203の入射面203aから取り込まれ、出射面203gから出射された光束202aがカラーパッチ画像210の所望の位置に精度良く照射される。
The relative positions of the
<規制部>
次に図4を用いて照明光学素子203に設けられた位置決め穴203hの壁面からなる規制部203b〜203fの構成について説明する。図4(c)は照明光学素子203を下面側から見た底面図である。図4(c)に示すように、位置決め穴203hは、図4(c)に示す矢印X方向と、その反対方向への光源202の移動を規制する壁面からなる規制部203b,203cを有する。
<Regulatory Department>
Next, the configuration of the
更に、図4(c)に示す矢印Y方向と、その反対方向への光源202の移動を規制する壁面からなる規制部203d,203eを有する。更に、図4(b)に示す矢印Z方向への光源202の移動を規制する壁面からなる規制部203fを有している。
Furthermore, there are regulating
照明光学素子203のホルダ部203jに設けられた方形状の位置決め穴203h内に挿入して嵌合された方形状の外形を有する光源202は以下の通りである。図4(b),(c)に示す位置決め穴203hの壁面からなる規制部203b〜203fによって該照明光学素子203に対して位置決めされる。
The
本実施形態では、図4(c)に示す矢印X,Y方向における位置決め穴203hの寸法は、光源202の外形寸法に対応して設けられている。これにより光源202の四方向の外周面が位置決め穴203hの図4(c)に示す矢印X,Y方向と、それらの反対方向の四方向の各壁面に当接して嵌合している。
In the present embodiment, the dimensions of the
光源202の外形公差が振れて位置決め穴203hの寸法よりも大きくなると、締まり嵌めとなって光源202にストレスがかかる。これを防止するために位置決め穴203hの寸法と、光源202の外形寸法との間に微小な隙間を設けて構成しても良い。
When the outer shape tolerance of the
本実施形態では、図4(b)に示す矢印Z方向においては、光源202は、位置決め穴203hの壁面からなる規制部203fによって片側(図4(b)の上面)のみが規制されている。これにより光源202は、光束202aの出射方向に照明光学素子203により位置規制がなされる。しかしながら、照明光学素子203の位置決め穴203hの壁面からなる規制部203fだけでは、光源202は、図4(b)に示す矢印Z方向の片側(図4(b)の上方向)の規制しかできない。
In the present embodiment, in the direction of arrow Z shown in FIG. 4B, the
<光源の位置決め不良>
次に図5(a),(b)を用いて光源202の位置決め不良について説明する。図5(a)は光源202の上面202cが位置決め穴203hの壁面からなる規制部203fに当接していない状態で光源202が位置決め穴203h内に嵌入されている。そのときの光源202の近傍の構成を示す断面説明図である。
<Poor light source positioning>
Next, the positioning failure of the
図5(a)に示すように、光源202の光量分布は、該光源202の出射面202bの面法線Q方向を基準として放射角θ1が大きくなるに従って光量が減少していく。図5(a)に示すように、光源202の上面202cが位置決め穴203hの壁面からなる規制部203fに当接していない。その状態で、光源202が位置決め穴203h内に嵌入されて該光源202が照明光学素子203の入射面203aから図5(a)の矢印Z方向と反対方向(図5(a)の下方向)に離れている場合を考慮する。
As shown in FIG. 5A, in the light amount distribution of the
図2に示すように、光源202の上面202cが位置決め穴203hの壁面からなる規制部203fに当接した状態で嵌入されて図2に示す放射角θ1で光源202からの光束202aを取り込む。これに比べて、図5(a)では、光源202からの光束202aを図2に示す放射角θ1よりも小さい放射角θ2(<θ1)でしか取り込めない。これにより光源202の出射面202bから出射される光束202aの取り込み効率が悪化してしまう。
As shown in FIG. 2, the
また、図5(b)に示すように、光源202の上面202cが位置決め穴203hの壁面からなる規制部203fに当接していない。更に、光源202の出射面202bの面法線Qが図2に示す光源202の出射面202bの面法線Q方向を基準とした面法線Qsに対して傾斜角度θ3だけ傾いている。この状態で光源202が位置決め穴203h内に嵌入される。
Further, as shown in FIG. 5B, the
すると、光源202の出射面202bから出射される放射角の小さい光(光量の高い光)が照明光学素子203の入射面203aから外れてしまう。これにより光源202の出射面202bから出射される光束202aの取り込み効率が悪化してしまう。
Then, light with a small radiation angle (light with a large amount of light) emitted from the
図5(a),(b)に示すように、光源202の出射面202bの照明光学素子203の入射面203aに対する図5(a),(b)に示す矢印Z方向の位置と方向とが図2に示す正規の位置からずれている。すると、光源202の出射面202bから出射される光の取り込み効率が悪化してしまう。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the position and direction of the
<光源の位置決め>
次に図6(a),(b)を用いて光源202の出射面202bの照明光学素子203の入射面203aに対する位置決め構成と、光源202を光束202aの出射方向へ照明光学素子203に向かって付勢する付勢手段の構成について説明する。
<Positioning of light source>
Next, referring to FIGS. 6 (a) and 6 (b), the positioning structure of the
図6(a)は本実施形態の測色装置150の構成を示す分解斜視図である。図6(b)は本実施形態の測色装置150を底面側から見た斜視説明図である。本実施形態では、図6(a),(b)に示すように、照明光学素子203の位置決め穴203h内に挿入される光源202を付勢する付勢手段となる板状の付勢部材212が筐体201の底部に固定されている。
FIG. 6A is an exploded perspective view illustrating a configuration of the
本実施形態の付勢手段となる付勢部材212は、弾性部材で構成される付勢部212aを備えている。弾性部材で構成される付勢部212aは付勢部材212を介して筐体201に保持される。
The urging
図6(a),(b)に示すように、本実施形態の筐体201の側面201b,201cには、貫通穴からなる係止穴201dが設けられている。そして、遮光部材により構成された板状の付勢部材212に設けられた係止爪212bが該係止穴201d内に挿入されて係止される。これにより付勢部材212が筐体201の底部に固定される。本実施形態の光源202は図4(b)に示すように遮光部材により構成される電気基板211に実装されている。電気基板211には光源202に電源や信号を供給するための電気ケーブル17が接続されている。
As shown in FIGS. 6A and 6B, locking
図6(b)に示すように、付勢部材212が筐体201の底部に固定された状態で、図2に示すように、付勢部材212の弾性部材で構成される付勢部212aにより電気基板211を介在して光源202を図2に示す矢印Z方向に付勢する付勢力Fを与える。
As shown in FIG. 6B, in a state where the urging
これにより光源202の上面202cが照明光学素子203の位置決め穴203hの壁面からなる規制部203fに突き当たる。光源202は、付勢手段となる付勢部材212に付勢された照明光学素子203(照明光学部材)に突き当たり光束202aの出射方向に関する位置が決まる。これにより光源202の図2に示す矢印Z方向の位置と方向とを精度良く規制する。光源202の出射面202bの照明光学素子203の入射面203aに対する図2に示す矢印Z方向の位置決めを行なう。これと共に該出射面202bの面法線Q方向の振れを抑えている。
As a result, the
本実施形態の測色装置150では、照明光学素子203に設けられた位置決め穴203hの壁面からなる規制部203b〜203fと、該位置決め穴203h内に挿入嵌合された光源202を電気基板211を介在して付勢する付勢部材212とを設けた。これにより光源202と、照明光学部材となる照明光学素子203との相対位置精度を向上できる。
In the
光源202と照明光学素子203との相対位置精度が低下し、照明光が低下すると、所定の蓄積時間では、受光素子207上での必要光量が確保できなくなってしまう恐れがある。必要な光量を確保しようとすると、蓄積時間を延ばして必要光量を確保しなければならない。その結果、測色タクト(時間)が延びてしまう。しかし、本実施形態のような構成とすることで、短い測色タクト(時間)で精度良い測色が可能な測色装置150を提供することができる。
If the relative positional accuracy between the
また、光源202と照明光学素子203との相対位置に関する精度が低下しても照明光学素子203の入射面203aでの光束202aの取り込み効率を下げないために入射面203aを大きくすることも考えられる。入射面203aが大きくなると、照明光学素子203も大きくなり、測色装置150のサイズも大きくなる。測色装置150のサイズが大きくなると、画像形成装置3内に測色装置150を設けて使用する場合に設置スペースに制約がある場合、大きな障害となり得る。
Further, even if the accuracy of the relative position between the
しかし、本実施形態のような構成とすることで、必要最低限のサイズの照明光学部材となる照明光学素子203で、光源202からの光束202aの取り込みを高い効率で実現できる。これにより被検面となるシートPの表面上に形成されたカラーパッチ画像210上での照明光量を確保することができる。
However, by adopting the configuration as in the present embodiment, the illumination
次に、図7を用いて本発明に係る測色装置を備えた画像形成装置の第2実施形態の構成について説明する。尚、前記第1実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図7は本実施形態の測色装置150を底面側から見た斜視説明図である。
Next, a configuration of an image forming apparatus including a colorimetric device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the first embodiment have the same reference numerals or the same reference numerals, even if the reference numerals are different. FIG. 7 is an explanatory perspective view of the
図6(a),(b)に示す前記第1実施形態では、測色装置150の遮光部材により構成される筐体201の受光素子207が設けられる側面201bに貫通穴からなる開口窓201aが設けられている。受光素子207が設けられる筐体201の側面201bの外側上部は、遮光部材により構成されるカバー209により覆われているものの下部は露出している。これにより開口窓201aから受光素子207の受光面207aに測色のノイズ要因となる外部から入る外乱光Dが入る可能性がある。
In the first embodiment shown in FIGS. 6A and 6B, an
これを防止するために、本実施形態では、図7に示すように、遮光部材により構成される板状の付勢部材213により筐体201とカバー209との略全体に亘って測色装置150の底面を覆う構成とした。付勢部材213は、光源202を光束202aの出射方向へ照明光学部材となる照明光学素子203に向かって付勢する付勢手段として構成される。これにより筐体201の側面201bの外側に固定される受光素子207も遮光部材により構成されるカバー209と付勢部材213とにより覆われる。受光素子207は、分光光学部材206により分光された光束となる被検出光束14を受光検知する。
In order to prevent this, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, a plate-shaped urging
筐体201内には、光源202と、該光源202が実装された遮光部材により構成される電気基板211とを収容する。更に、該光源202からの光束202aを被検面となるシートPの表面上に形成されたカラーパッチ画像210上(被検面上)に導光する照明光学部材となる照明光学素子203とを収容する。更に、該カラーパッチ画像210からの反射光となる被検出光束14を導光する導光光学部材となる導光光学素子204と、該導光光学素子204から入射された光束となる被検出光束14を分光する分光光学部材206とを収容する。
In the
筐体201の側面201e及び脚部201fには、貫通穴からなる係止穴201dが設けられており、該係止穴201dに板状の付勢部材213に設けられた係止爪213bが挿入されて係止される。これにより付勢部材213が筐体201に保持される。本実施形態の付勢部材213は筐体201及びカバー209の底部に亘って固定される。板状の付勢部材213は遮光部材により構成されており、受光素子207の露出部を塞ぐ。
A
図7に示すように、付勢部材213が筐体201とカバー209のそれぞれの底部に亘って固定される。そして、図2に示す前記第1実施形態と同様に付勢部材213の弾性部材で構成される付勢部213aにより電気基板211を介在して光源202を図2に示す矢印Z方向に付勢する付勢力Fを与える。
As shown in FIG. 7, the urging
これにより光源202の上面202cが照明光学素子203の位置決め穴203hの壁面からなる規制部203fに突き当たる。これにより光源202の図2に示す矢印Z方向の位置と方向とを精度良く規制する。これにより光源202の出射面202bの照明光学素子203の入射面203aに対する図2に示す矢印Z方向の位置決めを行なう。更に、該出射面202bの面法線Q方向の振れを抑えることができる。
As a result, the
本実施形態において遮光部材により構成される板状の付勢部材213は、弾性部材で構成される付勢部213aにより電気基板211を介在して照明光学素子203の位置決め穴203h内に挿入嵌合された光源202を図2に示す矢印Z方向に付勢する。更に、図6(b)に示すように、受光素子207へ外部から入る外乱光Dの侵入を抑えることが可能となる。これにより受光素子207へ外部から入る外乱光Dに起因する測色のノイズが少ない測色装置150として構成することが出来る。他の構成は前記第1実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
In the present embodiment, the plate-shaped urging
次に、図8を用いて本発明に係る測色装置を備えた画像形成装置の第3実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図8(a)は本実施形態の測色装置150を底面側から見た斜視説明図である。図8(b)は本実施形態の測色装置150の構成を示す断面説明図である。
Next, a configuration of an image forming apparatus including a colorimetric device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same components as those in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals even if the reference numerals are different, and the description is omitted. FIG. 8A is an explanatory perspective view of the
前記各実施形態では、光源202を図2に示す矢印Z方向に付勢する弾性部材で構成される付勢部212a,213aを有する板状の付勢部材212,213を筐体201やカバー209の底面側に固定した。本実施形態では、図8(a),(b)に示すように、遮光部材により構成される筐体251の脚部251bの内側に向かって片持ち梁で突出する弾性部251aを設けた。光源202を光束202aの出射方向へ照明光学部材となる照明光学素子203に向かって付勢する付勢手段は、筐体251に一体的に設けられた弾性部251aにより構成される。
In each of the above embodiments, the plate-
弾性部251aの弾性力により照明光学素子203の位置決め穴203h内に挿入嵌合される光源202を遮光部材により構成される電気基板211を介在させて図2に示す矢印Z方向(図8(b)の上方向)に付勢する。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
The
次に、図9及び図10を用いて本発明に係る測色装置を備えた画像形成装置の第4実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図9は本実施形態の測色装置160の構成を示す分解斜視図である。
Next, a configuration of an image forming apparatus including a colorimetric device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In addition, the same components as those in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals even if the reference numerals are different, and the description is omitted. FIG. 9 is an exploded perspective view showing the configuration of the
本実施形態では、図9に示す測色装置160における光源202からの光束202aを被検面となるシートPの表面上に形成されたカラーパッチ画像210上(被検面上)に導光する照明光学部材となる照明光学素子303を有する。更に、光源202が実装された遮光部材により構成される電気基板311を有する。更に、光源202と、照明光学素子303と、導光光学部材となる導光光学素子204と、分光光学部材206とを収容する遮光部材により構成される筐体301を有する。それ以外の部品は、前記各実施形態と同様の形状及び機能を有するため同じ符号を付して重複する説明は省略する。
In the present embodiment, the
次に本実施形態の技術的特徴である照明光学素子303の構成について説明する。図10(a)は照明光学素子303の構成を示す斜視説明図である。図10(b)は照明光学素子303に設けられ、光源202が挿入される方形状の位置決め穴303hの構成を示す底面説明図である。図10(c)は照明光学素子303に設けられた位置決め穴303h内に光源202を挿入嵌合した構成を示す断面説明図である。
Next, the configuration of the illumination
前記各実施形態では、図4(b)に示すように、光源202のみが電気基板211に固定され、照明光学素子203と電気基板211とは分離されていた。本実施形態では、図10(c)に示すように、光源202と、照明光学素子303の両方を遮光部材により構成される電気基板311に固定したものである。本実施形態の電気基板311は、照明光学部材となる照明光学素子303に保持されている。
In each of the above embodiments, as shown in FIG. 4B, only the
図10(b)に示すように、照明光学素子303に設けられた位置決め穴303hは、図10(b)に示す矢印X方向と、その反対方向への光源202の移動を規制する壁面からなる規制部303b,303cを有する。更に、図10(b)に示す矢印Y方向と、その反対方向への光源202の移動を規制する壁面からなる規制部303d,303eを有する。更に、図10(c)に示す矢印Z方向への光源202の移動を規制する壁面からなる規制部303fを有する。
As shown in FIG. 10B, the
これにより光源202の光束202aの出射方向(矢印Z方向)に加えて、該光源202の光束202aの出射方向(矢印Z方向)と直交する四方向(矢印X,Y方向と、その反対方向)に該光源202の位置を規制する規制部303b〜303fを有する。光源202の上面202cが照明光学素子303に設けられた位置決め穴303hの壁面からなる規制部303fに当接することで、光源202は、光束202aの出射方向に照明光学部材となる照明光学素子303により位置規制される。
Accordingly, in addition to the emission direction (arrow Z direction) of the
図10(b),(c)に示すように、本実施形態においても照明光学素子303に設けられた位置決め穴303hの壁面からなる規制部303b〜303eにより光源202の四方の側面を付き当てて位置を規制する。光源202の四方の側面は、図10(b)に示す矢印X,Y方向と、その反対方向である。図10(c)に示す矢印Z方向においては光源202の上面202cを規制部303fに突き当てて出射面202bの位置を図10(c)の上方向にのみ規制する。
As shown in FIGS. 10B and 10C, also in the present embodiment, four side surfaces of the
本実施形態では、図10(c)に示すように、電気基板311に光源202だけでなく照明光学素子303も固定される。照明光学素子303の位置決め穴303hが形成されたホルダ部303jの下面には、下方に突出した固定部303kが設けられている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 10C, not only the
固定部303kは、図10(a),(b)に示すように、照明光学素子303が単体部品の状態ではストレート形状の柱状で構成されている。図10(c)に示すように、電気基板311に予め固定されている光源202を照明光学素子303に設けられた位置決め穴303h内に挿入嵌合する。更に、該照明光学素子303のホルダ部303jに設けた柱状の固定部303kを電気基板311を貫通する貫通穴311a内に挿通する。その後、図10(c)の左側に示す固定部303kのように、先端部303k1を熱カシメを行って照明光学素子303を電気基板311に固定する。
As shown in FIGS. 10A and 10B, the fixing
尚、照明光学素子303は、光源202と、照明光学素子303との寸法精度が振れても該光源202の上面202cと、位置決め穴303hの壁面からなる規制部303fとが確実に当接する。そのためにホルダ部303jの底面303j1と、電気基板311の上面311bとの間に所定の隙間Gを設けて固定されている。
In the illumination
また、図10(c)の左側に示すように、照明光学素子303のホルダ部303jの固定部303kの先端部303k1を熱カシメを行って該照明光学素子303を電気基板311に固定する。すると、少なからず図10(c)に示す矢印Z方向にガタが発生する可能性がある。このため図9に示すように、付勢手段となる板状の付勢部材212に設けられた弾性部材で構成される付勢部212aにより電気基板311を介在して光源202を図10(c)に示す矢印Z方向に付勢する。
Further, as shown on the left side of FIG. 10C, the distal end portion 303k1 of the fixing
本実施形態の付勢手段となる付勢部材212は、弾性部材で構成される付勢部212aを備えている。弾性部材で構成される付勢部212aは付勢部材212を介して筐体301に保持される。
The urging
図9に示すように、本実施形態の筐体301の側面301cには、貫通穴からなる係止穴301dが設けられている。そして、遮光部材により構成される板状の付勢部材212に設けられた係止爪212bが該係止穴301d内に挿入されて係止される。これにより付勢部材212が筐体301の底部に固定される。図9に示すように、筐体301の側面301bには、受光素子207の受光面207aが収容される貫通穴からなる開口窓301aが形成されている。
As shown in FIG. 9, the side surface 3 01c of the
本実施形態の光源202は図10(c)に示すように電気基板311に実装されている。該電気基板311は、照明光学部材となる照明光学素子303に設けられた固定部303kにより保持されている。図9に示すように、付勢部材212が筐体301の底部に固定される。その状態で図2に示す前記第1実施形態と同様に付勢部材212の弾性部材で構成される付勢部212aにより電気基板311を介在して光源202を図10(c)に示す矢印Z方向に付勢する付勢力Fを与える。
The
これにより光源202の上面202cが照明光学素子303の位置決め穴303hの壁面からなる規制部303fに突き当たる。これにより光源202の図10(c)に示す矢印Z方向の位置と方向とを精度良く規制する。これにより光源202の出射面202bの照明光学素子303の入射面303aに対する図10(c)に示す矢印Z方向の位置決めを行なう。更に、該出射面202bの面法線Q方向の振れを抑えている。尚、図9及び図10(a)に示す303iは全反射面、303gは出射面である。
As a result, the
本実施形態では、照明光学素子303と、光源202との相対位置の確認が容易である。図6(a)に示す第1実施形態において、照明光学素子203と、光源202との相対位置を確認する場合、照明光学素子203と、光源202とを遮光部材により構成される筐体201に取り付けた状態での目視確認となる。このため各種部品が目視確認の邪魔になり目視確認により照明光学素子203と、光源202との相対位置を確認するのが困難となる。
In the present embodiment, it is easy to confirm the relative position between the illumination
本実施形態では、図10(c)に示すように、電気基板311と、光源202と、照明光学素子303とを筐体301に取り付ける。その前に電気基板311と、光源202と、照明光学素子303だけの状態で照明光学素子303と、光源202との位置規制が可能となる。これにより光源202と、照明光学素子303との相対位置の目視確認が容易となり、組み付けミス等の不良が発生し難い。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
In the present embodiment, as shown in FIG. 10 (c), the
次に、図11を用いて本発明に係る測色装置を備えた画像形成装置の第5実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図11(a)は本実施形態の照明光学素子315の構成を示す斜視図である。図11(b)は照明光学素子315に設けられた位置決め穴315h内に光源202を挿入嵌合した構成を示す断面説明図である。
Next, a configuration of an image forming apparatus including a colorimetric device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the meantime, the same components as those in the above-described embodiments are given the same reference numerals or the same reference numerals even if the reference numerals are different, and the description is omitted. FIG. 11A is a perspective view illustrating a configuration of the illumination
本実施形態では、図11(b)に示す光源202からの光束202aを照明光学部材となる照明光学素子315により被検面となるシートPの表面上に形成されたカラーパッチ画像210上(被検面上)に導光する。照明光学素子315のホルダ部315jには片持ち梁からなる弾性部315mが設けられている。
In the present embodiment, the
図11(a)に示すように、照明光学素子315に一体的に設けられた弾性部315mは、光源202を光束202aの出射方向(矢印Z方向)へ照明光学素子315に対して付勢する付勢手段として構成される。弾性部315mの弾性力により光源202が実装された遮光部材により構成される電気基板316が図11(b)に示す矢印Z方向に付勢力F2で付勢される。
As shown in FIG. 11A, an
本実施形態では、図11(b)に示すように、弾性部315mの付勢力F2により照明光学素子315を電気基板316に固定する。更に、照明光学素子315に設けられ、外形が方形状で構成される光源202が挿入される方形状の位置決め穴315h内に挿入嵌合された光源202を図11(b)に示す矢印Z方向へ付勢する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 11B, the illumination
位置決め穴315hの壁面で構成される規制部315b〜315fにより光源202の光束202aの出射方向(矢印Z方向)に加えて、該光源202の光束202aの出射方向(矢印Z方向)と直交する四方向に該光源202の位置を規制することが出来る。光源202は光束202aの出射方向(矢印Z方向)に照明光学素子315により位置規制される。
In addition to the emission direction (arrow Z direction) of the
本実施形態では、図9に示すような板状の付勢部材212が不要であるため簡単な構成とすることが出来る。尚、図11(a),(b)に示す315aは入射面、315iは全反射面、315gは出射面である。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
In the present embodiment, since a plate-shaped urging
次に、図12〜図16を用いて本発明に係る測色装置を備えた画像形成装置の第6実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図12(a)は本実施形態の測色装置400において遮光部材により構成されるカバー209を取り外した状態の構成を示す斜視図である。図12(b)は本実施形態の光源202と受光素子207とを実装した遮光部材により構成される電気基板411の構成を示す斜視図である。
Next, a configuration of an image forming apparatus including a colorimetric device according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the meantime, the same components as those in the above-described embodiments are given the same reference numerals or the same reference numerals even if the reference numerals are different, and the description is omitted. FIG. 12A is a perspective view illustrating a configuration of the
図13(a)は本実施形態の導光体403の構成を示す斜視図である。導光体403には、光源202からの光束202aを被検面となるシートPの表面上に形成されたカラーパッチ画像210上(被検面上)に導光する照明光学部材が設けられる。更に、該カラーパッチ画像210からの反射光となる被検出光束14を導光する導光光学部材とが一体的に形成される。図13(b)は本実施形態の導光体403の構成を示す底面図である。図14は本実施形態の測色装置400の構成を示す断面説明図である。図15は本実施形態の測色装置400を組み立てる様子を示す分解斜視図である。図16は本実施形態の導光体403の近傍の構成を示す部分平面図である。
FIG. 13A is a perspective view illustrating a configuration of the
本実施形態では、図15に示すように、遮光部材により構成される筐体401の側面401bに貫通穴からなる開口窓401aが形成されている。更に、図12(b)及び図15に示すように、電気基板411上に光源202と、受光素子207とが実装されている。更に、本実施形態では、図13(a),(b)及び図14に示すように、照明光学部材と、導光光学部材とが一体化された導光体403が設けられている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 15, an
受光素子207は、導光体403の導光光学部材から入射された光束となる被検出光束14を分光する分光光学部材206により分光された光束となる被検出光束14を受光検知する。これにより測色装置400全体の部品点数を削減してコストダウンを図ると共に、組立工程の簡素化が実現できる。
The
<光路>
次に図14を用いて本実施形態の測色装置400の光路について説明する。図14に示すように、電気基板411が、光源202と、導光体403と、分光光学部材206とを収容する筐体401の側面401bに組み付けられている。このため図14に示すように、電気基板411上に設けられた光源202の出射面202bから出射した光束202aは、筐体401の側面方向となる図14に示す矢印Y方向とは反対方向(図14の右方向)に出射される。
<Light path>
Next, an optical path of the
その後、図13(a),(b)及び図14に示す導光体403の入射面403aから入射されて該導光体403内を透過する。その後、図13(b)及び図14に示す反射面403bによって光束202aを図14の上側に反射させて検知面となるシートPの表面上に形成されたカラーパッチ画像210上に照射される。
Thereafter, the light enters the
更に、カラーパッチ画像210を反射した被検出光束14が再度、導光体403の分光方向と平行な方向に集光作用を有するアナモフィック面403eから入射されて導光体403内を導光される。その後、図15に示すスリット部材205のスリット205a及び分光光学部材206を経て筐体401の側面401bに設けられた開口窓401aから電気基板411上に実装された受光素子207の受光面207aにより受光される。
Further, the detected
<組み付け手順>
次に図15を用いて導光体403と、電気基板411とを筐体401に組み付ける手順について説明する。図15に示すように、先ず、筐体401に設けられた支持部401c上に導光体403が位置決めして固定される。導光体403の固定部403nの下面には、ピン形状の凸部403c,403dが設けられている。導光体403の固定部403n,403mの下面に設けられた凸部403c,403dを、筐体401の支持部401cに設けられた穴401c1,401c2内に挿入嵌合して導光体403の筐体401に対する位置を決め接着固定する。
<Assembly procedure>
Next, a procedure for assembling the
本実施形態の導光体403は、照明光学部材部分と、導光光学部材部分とが一体的に形成されている。導光体403の位置ずれは、図14に示す被検面となるシートPの表面上に形成されたカラーパッチ画像210に対する位置ずれにつながる。このため導光体403の位置ずれを抑えることは重要である。
In the
その後、図15に示すように、予め光源202と、受光素子207とが実装された電気基板411を、筐体401の側面401bの外側に取り付ける。電気基板411の受光素子207の近傍に設けられた貫通穴411a,411bに固定部材となるビス415,416を挿通して筐体401に設けられた固定部401d1,401d2に設けられた図示しないネジ孔に螺合締結する。これにより電気基板411が筐体401の側面401bの外側に固定される。
Thereafter, as shown in FIG. 15, the
その際、図16に示すように、電気基板411が弾性変形して図16の破線で示す矢印A方向に撓む。これにより電気基板411の裏面411cから突出して設けられた光源202は該電気基板411の復元力(弾性力)により導光体403の入射面403a側に付勢されて当接する。
At that time, as shown in FIG. 16, the
付勢手段であって弾性部材となる電気基板411の弾性変形による復元力により光源202を光束202aの出射方向(図16の右方向)へ導光体403の照明光学部材部分に対して付勢する。付勢手段となる電気基板411は、筐体401に保持された弾性部材として構成される。
The
これにより光源202は、光束202aの出射方向(図16の右方向)に導光体403の照明光学部材部分により位置規制される。これにより光源202の出射面202bの光束202aの出射方向(図14の矢印Y方向と反対方向)の位置を高精度に決めることができる。
Thus, the position of the
また、光源202と導光体403との相対位置ずれを抑える一方で、受光素子207と分光光学部材206との相対位置ずれも抑える必要がある。そのため本実施形態では、図15に示すように、筐体401の側面401bの外側に電気基板411を固定するビス415,416の位置を、受光素子207の近傍に配置した。
In addition, it is necessary to suppress the relative displacement between the
これにより図16に示す電気基板411の図16の破線で示す矢印A方向の撓みがビス415の固定により抑制されて受光素子207の近傍で矢印A方向の撓みが起らないようにしている。これにより分光光学部材206と受光素子207との相対位置を保っている。
Thereby, the bending of the
尚、遮光部材であって弾性部材となる電気基板411の裏面411c側に突出した受光素子207は、筐体401の側面401bの表面に設けられた凹部401b1内に収容される。そして、受光素子207の受光面207aは、筐体401の側面401bを貫通して設けられた開口窓401a内に収容される。電気基板411により受光素子207の露出部を塞ぐ。
The
前記各実施形態では、各付勢部212a,213aや弾性部251a,315mにより各電気基板211,311,316を介在して光源202が照明光学素子203,303,315側に常時押圧されている。このため各電気基板211,311,316、光源202、照明光学素子203,303,315に常時荷重がかかる。
In the above embodiments, the
本実施形態では、電気基板411が撓んで弾性変形した状態の復元力によって該電気基板411の裏面411cに突出して固定された光源202が導光体403に向かって押圧(付勢)されて常時荷重がかかる。これにより、光源202の光束202aの出射方向に関する位置を決める。尚、図15に示すように、導光体403の固定部403n,403mの下面に設けられた凸部403c,403dを、筐体401の支持部401cに設けられた穴401c1,401c2内に挿入嵌合して接着固定している。このため、導光体403は光源202を介して伝わる弾性変形した電気基板411の復元力による荷重を受けることができる。
In the present embodiment, the
尚、本実施形態では、撓んだ電気基板411の復元力により光源202の出射面202bの光束202aの出射方向(図14の矢印Y方向と反対方向)の位置決めのみを行なう構成とした。他に、前記各実施形態と同様に導光体403の光源202が対向する位置に方形状の位置決め穴を設ける。そして、該位置決め穴内に方形状の光源202が挿入嵌合される。そして、該位置決め穴の壁面からなる規制部により光源202の光束202aの出射方向(図14の矢印Y方向と反対方向)に直交する四方向に該光源202の位置を規制することでも良い。他の構成は前記第1実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
In the present embodiment, only the positioning of the
尚、前記各実施形態では、電子写真方式によりカラー画像を形成する画像形成装置に適用した場合の一例について説明したが、インクジェット方式等によりカラー画像を形成する画像形成装置についても同様に適用出来る。 In each of the above embodiments, an example in which the present invention is applied to an image forming apparatus that forms a color image by an electrophotographic method has been described. However, the present invention can be similarly applied to an image forming apparatus that forms a color image by an inkjet method or the like.
P …シート(記録材;被検面)
202 …光源
202a …光束
203 …照明光学素子(照明光学部材)
212 …付勢部材(付勢手段)
P: Sheet (recording material; surface to be inspected)
202
212 ... urging member (urging means)
Claims (17)
前記光源が実装された電気基板と、
前記光源からの光束を被検面上に導光する照明光学部材と、
前記被検面からの反射光を導光する導光光学部材と、
前記導光光学部材から入射された光束を分光する分光光学部材と、
前記分光光学部材により分光された光束を受光する受光素子と、
前記照明光学部材と、前記導光光学部材と、前記分光光学部材と、を収容する筐体と、
を有する測色装置において、
前記光源を光束の出射方向へ前記照明光学部材に向かって付勢する付勢手段を有し、前記光源は前記付勢手段に付勢されることで、前記照明光学部材に突き当たり前記出射方向に関する位置が決まることを特徴とする測色装置。 Light source,
An electric board on which the light source is mounted,
An illumination optical member for guiding the light beam from the light source onto the surface to be inspected,
A light-guiding optical member that guides the reflected light from the test surface,
A spectral optical member for dispersing a light beam incident from the light guiding optical member,
A light-receiving element that receives a light beam split by the spectral optical member,
A housing for housing the illumination optical member, the light guide optical member, and the spectral optical member,
In a colorimetric device having
The light source has an urging means for urging the light source toward the illumination optical member in a light beam emission direction, and the light source is urged by the urging means so that the light source abuts on the illumination optical member and relates to the emission direction. A colorimetric device characterized in that the position is determined.
前記規制部は、前記照明光学部材に設けられ、前記光源が挿入される方形状の位置決め穴の壁面で構成されることを特徴とする請求項2に記載の測色装置。 The outer shape of the light source is configured in a square shape,
The colorimetric device according to claim 2, wherein the restricting portion is provided on the illumination optical member, and is configured by a wall surface of a rectangular positioning hole into which the light source is inserted.
前記光源が実装された電気基板と、
前記光源からの光束を被検面上に導光する照明光学部材と、
前記被検面上から反射した光束を受光する受光素子と、
を有する測色装置において、
前記光源は前記電気基板に付勢されることで、前記照明光学部材に突き当たり前記光束の出射方向に関する位置が決まることを特徴とする測色装置。 Light source,
An electric board on which the light source is mounted,
An illumination optical member for guiding the light beam from the light source onto the surface to be inspected,
A light receiving element for receiving a light beam reflected from the surface to be inspected,
In a colorimetric device having
The colorimetric device according to claim 1, wherein the light source is urged against the electric board to abut on the illumination optical member and determine a position in an emission direction of the light flux.
前記導光光学部材から入射された光束を分光する分光光学部材と、
前記照明光学部材と、前記導光光学部材と、前記分光光学部材と、を収容する筐体と、
を有することを特徴とする請求項11に記載の測色装置。 A light-guiding optical member that guides the reflected light from the test surface,
A spectral optical member for dispersing a light beam incident from the light guiding optical member,
A housing for housing the illumination optical member, the light guide optical member, and the spectral optical member,
The colorimetric apparatus according to claim 11, comprising:
前記規制部は、前記照明光学部材に設けられ、前記光源が挿入される方形状の位置決め穴の壁面で構成されることを特徴とする請求項13に記載の測色装置。 The outer shape of the light source is configured in a square shape,
14. The colorimetric device according to claim 13, wherein the restricting portion is provided on the illumination optical member, and is configured by a wall surface of a rectangular positioning hole into which the light source is inserted.
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
を有し、
前記画像形成手段により形成された記録材上の画像を被検面として前記測色装置により測色することを特徴とする画像形成装置。 A colorimetric device according to any one of claims 1 to 16,
Image forming means for forming an image on a recording material,
Has,
An image forming apparatus, wherein an image on a recording material formed by the image forming means is used as a surface to be measured, and the colorimetry is performed by the colorimeter.
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