JP2016200424A - 画像検査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の幅を正しい値で求められるようにした画像検査装置、及び、画像の幅を求め、その幅に応じて画像書き込みの出力を設定する画像形成装置を提供する。【解決手段】光源と、光源から照射された白色光の用紙で反射した光が入射される光学レンズ系と、光学レンズ系を透過した光を波長帯ごとに分離する分離部と、分離された異なる波長の光を受光し、異なる波長の光ごとに検査画像を光学的に読み取る読取部と、制御部を備える。制御部は、読取部で検査画像を読み取って取得した異なる波長の光の画像データごとに、画像データの立ち上がりエッジ部と立ち下がりエッジ部のエッジぼけ量を算出すると共に、検査画像の幅を算出し、エッジぼけ量が最小値となる画像データから算出された幅を検査画像の幅に決定する。【選択図】図７

Description

本発明は、画像を光学的に読み取って画像の線幅を求める画像検査装置、及び、画像の線幅を求め、線幅に応じて画像書き込みの出力を設定する画像形成装置に関する。

用紙等の媒体に形成された画像を光学的に読み取る装置では、読み取られた画像を２値化する、あるいは、形成された画像が正しく書き込まれているかの判断等を行うため、画像を正しく認識できるようにする技術が提案されている。

例えば、バーコード等の１次元あるいは２次元の符号化された情報を読み取る装置では、読み取った画像のぼけの有無を判定し、装置から読み取り対象までの距離が読み取りを良好に行える範囲内にあるかを判断する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、バーコードを読み取る装置では、バーコードは、白黒が交互に存在し、かつ、白黒の線幅は最も細い線幅の整数倍という特性を利用して、画像の白黒判定を所定のしきい値で行った後、線幅の認識を行う技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−２０９２０８号公報 特開昭６２−１２０５８５号公報

線状の画像を光学的に読み取って取得した画像データから画像の線幅を求める処理では、画像のエッジ部を検出し、エッジ部間の長さを求めることで線幅を取得する。読み取り対象の画像から光学的な読取手段までの距離が変化すると、画像データがいわゆるぼけた状態となって画像データにおけるエッジ部を正確に検出できず、線幅が本来の値から変化する。

例えば、画像書き込みの出力を設定して画像を形成し、この形成された画像の線幅を求めることで、画像書き込みの出力と形成される画像の線幅との関係を求めて、所定の線幅で画像を形成するため画像書き込みの出力を設定する技術がある。しかし、この技術では、線幅を正しく求めることができないと、画像書き込みの出力の設定が正しくできない。

しかし、上述した何れの先行技術文献に記載された技術でも、読み取り対象の画像から光学的な読取手段までの距離が変化する場合等に、正しい線幅を求めることができなかった。

本発明は、このような課題を解決するためなされたもので、画像の幅を正しい値で求められるようにした画像検査装置、及び、画像の幅を求め、その幅に応じて画像書き込みの出力を設定する画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の画像検査装置は、用紙に形成された検査画像に白色光を照射する光源と、光源から照射された白色光の用紙で反射した光が入射される光学レンズ系と、光学レンズ系を透過した光を波長帯ごとに分離する分離部と、分離された異なる波長の光を受光し、異なる波長の光ごとに検査画像を光学的に読み取る読取部と、制御部とを備える。
そして、制御部は、読取部で検査画像を読み取って取得した異なる波長の光の画像データごとに、画像データの立ち上がりエッジ部と立ち下がりエッジ部のエッジぼけ量を算出すると共に、検査画像の幅を算出し、エッジぼけ量が最小値となる画像データから算出された幅を検査画像の幅に決定する。

本発明の他の態様の画像検査装置は、用紙に形成された黒色および有色の検査画像に白色光を照射する光源と、光源から照射された白色光の前記用紙で反射した光が入射される光学レンズ系と、光学レンズ系を透過した光を波長帯ごとに分離する分離部と、分離された異なる波長の光を受光し、異なる波長の光ごとに検査画像を光学的に読み取る読取部とを備える。さらに、読取部で黒色の検査画像を読み取って取得した異なる波長の光の画像データごとに、画像データの立ち上がりエッジ部と立ち下がりエッジ部のエッジぼけ量を算出し、また読取部で有色の検査画像を読み取って取得した異なる波長の光の画像データごとに、画像データの立ち上がりエッジ部と立ち下がりエッジ部のエッジぼけ量を算出すると共に、検査画像の幅を算出する制御部を備える。
そして、制御部は、黒色の検査画像におけるエッジぼけ量が最小値となる画像データに対応する波長の光に対する光学レンズの焦点距離と、有色の検査画像の補色に対応する波長の光に対する光学レンズの焦点距離との差分である焦点距離差を求め、算出された検査画像の幅をエッジぼけ量および焦点距離差を用いて補正する。

本発明の一態様の画像形成装置は、用紙に画像を形成する画像形成部と、上記一態様の画像検査装置の構成を備える。

本発明の他の態様の画像形成装置は、用紙に画像を形成する画像形成部と、上記他の態様の画像検査装置の構成を備える。

本発明の少なくとも一態様又は他の態様によれば、用紙から読取部までの距離が変化する場合であっても、誤った線幅を取得することなく、正しい線幅の値を算出することができる。

画像検査装置の一例を示す構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像検査装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 検査画像の一例を示す説明図である。 検査画像を読み取って取得した画像データ（プロファイルデータ）の一例を示す説明図である。 線幅補正テーブルの一例を示す説明図である。 エッジぼけと線幅の関係の一例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像検査装置の一例を示す構成図である。 分離部に用いられるカラーフィルタの一例を示す説明図である。 検査画像を読み取って取得した複数の画像データ（プロファイルデータ）の一例を示す説明図である。 線幅とエッジぼけとの関係の一例を示すグラフである。 本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例を示す全体構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 検査画像の一例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の動作例における処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る検査画像の一例を示す説明図である。 カラーフィルタごとに焦点距離差を測定した結果を示す表である。 本発明の第２の実施の形態に係るピントぼけ量と係数値との対応関係の一例を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の動作例における処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置の一例を示す全体構成図である。 本発明の第４の実施の形態に係る画像検査装置の一例を示す構成図である。 本発明の第５の実施の形態に係る画像検査装置の一例を示す構成図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明や各図において、同一要素または同一機能を有する要素には同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。

＜１．画像検査装置の概要＞
始めに画像検査装置の概要について図１〜図６を用いて説明する。
図１は、画像検査装置の一例を示す構成図であり、図１Ａは画像検査装置を上から見た平面図、図１Ｂは画像検査装置を横から見た側面図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る画像検査装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。

さらに、図３は、検査画像の一例を示す説明図である。図４は、検査画像を読み取って取得した画像データの一例を示す説明図であり、図４Ａは線幅の説明図であり、図４Ｂはエッジボケの説明図である。図５は、線幅補正テーブルの一例を示す説明図である。また、図６は、エッジぼけと線幅の関係の一例を示す説明図である。

図１に示す画像検査装置１Ａは、媒体の一例である用紙Ｐに図３に示すように形成された線状の検査画像Ｐｔを読み取り、画像データのエッジぼけと検査画像の線幅を算出する。そして、算出したエッジぼけと線幅の２つの値を用いて図５に示す線幅補正テーブルＴＢ１を参照し、線幅補正テーブルＴＢ１から補正された線幅の値を取得して、エッジぼけに基づき検査画像Ｐｔの正確な線幅を求める。

画像検査装置１Ａは、図３に示す検査画像Ｐｔを読み取る検出器２Ａと、検査画像Ｐｔが形成された用紙Ｐを搬送する搬送装置３Ａを備える。さらに、画像検査装置１Ａは、検出器２Ａで検査画像Ｐｔを読み取って取得した画像データから、検査画像Ｐｔの線幅及び画像データの鮮明度を示すエッジぼけの値を求める制御装置４Ａと、線幅補正テーブル等を記憶する記憶装置５Ａを備える。

検出器２Ａは、本例では、図示しない発光素子と受光素子を備え、発光素子から出射され、用紙Ｐで反射した光が受光素子で受光される。画像が形成された用紙Ｐでは、画像が黒色で形成されている場合、黒ベタ部と称す画像形成位置と、紙白部と称す画像非形成位置で光の反射率が異なる。画像がカラー（有色）で形成されている場合も同様である。

これにより、図３に示す線状の検査画像Ｐｔが形成された用紙Ｐを、検査画像Ｐｔに対して直交する方向に搬送装置３Ａで搬送しながら、検出器２Ａで検査画像Ｐｔを読み取る。そして、図４に示すように、反射率が小さい黒ベタ部Ｂである検査画像Ｐｔの形成位置では、電位が高いＨｉレベル、反射率が大きい紙白部Ｗである検査画像Ｐｔの非形成位置では、電位が低いＬｏｗレベルとなる信号波形で画像データＤが得られる。図４において、横軸は時間の経過、縦軸は反射率に応じた電位を示す。このような信号波形として得られた画像データＤはプロファイルデータとも呼ばれる。

搬送装置３Ａは搬送部の一例で、用紙Ｐを挟持する一対の駆動ローラと従動ローラを備えた搬送ローラ３０と、搬送ローラ３０を駆動する搬送モータ３０Ｍを備える。なお、用紙Ｐを搬送せずに位置を固定し検出器２Ａを移動させることで、用紙Ｐと検出器２Ａの相対移動で検査画像Ｐｔを読み取る構成でもよい。

制御装置４Ａは制御部の一例で、検出器２Ａで取得した画像データＤから、検査画像Ｐｔの線幅を求めると共に、線幅の誤差の要因となるエッジぼけを求める。制御装置４Ａは、検査画像Ｐｔの線幅を求めるため、検出器２Ａで取得した画像データＤから線幅検出スレッショルドＴｈ１を算出する。線幅検出スレッショルドＴｈ１は、紙白部Ｗにおける電位を０％、黒ベタ部Ｂにおけるピークの電位を１００％としたとき、本例では、画像データＤのピークの６０％とする。なお、線幅検出スレッショルドＴｈ１はこの値に限るものではない。

図３に示す検査画像Ｐｔの線幅ｔ１は、画像データＤと線幅検出スレッショルドＴｈ１が交差する２か所の交点間の距離ｄ１に相当する。そこで、制御装置４Ａは、画像データＤと線幅検出スレッショルドＴｈ１が交差する一方の交点Ｐ１の位置と、他方の交点Ｐ２の位置を算出する。図４において、横軸は時間の経過を示しており、用紙Ｐと検出器２Ａの相対速度、本例では用紙Ｐの搬送速度に交点Ｐ１から交点Ｐ２までの時間を乗算することで、交点Ｐ１から交点Ｐ２までの距離ｄ１が求まる。

検出器２Ａで検査画像Ｐｔを読み取る際に、検出器２Ａと用紙Ｐとの間の距離が予め定められた基準の位置からずれると、画像データＤにおいて、ＬｏｗレベルからＨｉレベルへ立ち上がる立ち上がりエッジ部Ｅ１では、立ち上がりの角度が緩やかになり、画像データの鮮明度が低下する。ＨｉレベルからＬｏｗレベルへ立ち下がる立ち下がりエッジ部Ｅ２でも同様である。

検査画像Ｐｔの線幅ｔ１は、上述したように、画像データＤと線幅検出スレッショルドＴｈ１との２か所の交点の距離ｄ１で求まる。このため、画像データＤの立ち上がりエッジ部Ｅ１及び立ち下がりエッジ部Ｅ２の傾きの大小が、検査画像Ｐｔの線幅ｔ１の誤差の要因となる。

立ち上がりエッジ部Ｅ１の傾きの大小は、立ち上がりエッジ部Ｅ１における画像データＤと、値の異なる２つのスレッショルドが交差する２つの交点の間の距離で示される。この距離をエッジぼけと称す。立ち下がりエッジ部Ｅ２でも同様である。

制御装置４Ａは、エッジぼけを求めるため、検出器２Ａで取得した画像データＤから下限スレッショルドＴｈ２及び上限スレッショルドＴｈ３を算出する。本例では、下限スレッショルドＴｈ２は画像データＤのピークの１０％、上限スレッショルドＴｈ３は画像データＤのピークの９０％としたが、各スレッショルドの値はこれに限るものではない。

制御装置４Ａは、立ち上がりエッジ部Ｅ１において画像データＤと下限スレッショルドＴｈ２が交差する交点Ｐ３と、画像データＤと上限スレッショルドＴｈ３が交差する交点Ｐ４を算出する。そして、用紙Ｐの搬送速度に交点Ｐ３から交点Ｐ４までの時間を乗算することで、交点Ｐ３から交点Ｐ４までの距離ｄ２を、立ち上がりエッジ部Ｅ１におけるエッジぼけの値として求める。

また、制御装置４Ａは、立ち下がりエッジ部Ｅ２において画像データＤと上限スレッショルドＴｈ３が交差する交点Ｐ５と、画像データＤと下限スレッショルドＴｈ２が交差する交点Ｐ６を算出する。そして、用紙Ｐの搬送速度に交点Ｐ５から交点Ｐ６までの時間を乗算することで、交点Ｐ５から交点Ｐ６までの距離ｄ３を、立ち下がりエッジ部Ｅ２におけるエッジぼけの値として求める。本例では、距離ｄ２と距離ｄ３の平均ｄ４（ｄ４＝（ｄ２＋ｄ３）／２）を、画像データＤにおけるエッジぼけの値とする。

記憶装置５Ａは記憶部の一例で、図５に示す線幅補正テーブルＴＢ１が記憶される。線幅補正テーブルＴＢ１は、予め実験データに基づいて作成される。例えば、検査対象の線幅に合わせた少なくとも１つの検査画像Ｐｔを、用紙Ｐと検出器２Ａの距離を異ならせながら読み取ってエッジぼけｄ４と線幅ｔ１が求められ、エッジぼけ及び線幅の実測値と、検査画像の実際の線幅が対応づけて記憶されることで、線幅補正テーブルＴＢ１が作成される。線幅補正テーブルＴＢ１は、エッジぼけの実測値Ｂ１と線幅の実測値Ｂ２の組み合わせから、実際の線幅が一意に決められる。

制御装置４Ａは、検査画像Ｐｔを読み取って取得した画像データＤからエッジぼけｄ４と線幅ｔ１を求め、エッジぼけｄ４と線幅ｔ１の実測値で線幅補正テーブルＴＢ１を参照し、線幅補正テーブルＴＢ１から補正された線幅の値を取得して、検査画像Ｐｔの実際の線幅ｔ１を求める。

次に、画像検査装置１Ａの動作例について図７を参照して説明する。
図６は、エッジぼけと線幅の関係を示す説明図である。図１Ｂに一点鎖線で示すように、用紙Ｐが撓む等により、検出器２Ａと用紙Ｐとの距離が基準位置からずれると、図６に示すように、エッジぼけｄ２_２,ｄ３_２は、検出器２Ａと用紙Ｐとの距離が基準位置である場合のエッジぼけｄ２_１,ｄ３_１と比較して値が大きくなる。立ち上がりエッジ部Ｅ１側と立ち下がりエッジ部Ｅ２側のエッジぼけの平均を算出した結果も同様である。

一方、線幅ｔ１として求められた値ｄ１_２は、検査画像Ｐｔの線幅の本来の値ｄ１_１より小さくなる。このため、検出器２Ａと用紙Ｐとの距離が変化すると、検査画像Ｐｔの線幅を正確に求めることができない。

そこで、制御装置４Ａは、用紙Ｐと検出器２Ａの相対的な移動方向に沿った副走査方向に同一の線幅で形成された少なくとも１本の検査画像Ｐｔ（図１Ａ）を検出器２Ａで読み取って画像データＤを取得し、画像データＤからエッジぼけｄ４と線幅ｔ１を求める。制御装置４Ａは、エッジぼけｄ４と線幅ｔ１の実測値で線幅補正テーブルＴＢ１を参照し、線幅補正テーブルＴＢ１から補正された線幅の値を取得して、検査画像Ｐｔの実際の線幅ｔ１を求める。

また、用紙Ｐと検出器２Ａの相対的な移動方向に沿った副走査方向に同一の線幅で形成された複数の検査画像Ｐｔ（図１Ａ）を検出器２Ａで読み取って画像データＤを取得し、各画像データＤからエッジぼけｄ４と線幅ｔ１を求める。制御装置４Ａは、エッジぼけｄ４と線幅ｔ１の実測値で線幅補正テーブルＴＢ１を参照し、線幅補正テーブルＴＢ１から補正された線幅の値を取得して、各検査画像Ｐｔの実際の線幅ｔ１を求める。そして、制御装置４Ａは、各検査画像Ｐｔの実際の線幅ｔ１が同一であれば、正しく線幅を取得できたと判断する。

なお、以上の例では線幅補正テーブルＴＢ１を用いて検査画像Ｐｔの線幅を求めたが、予め実験データ等に基づいて線幅補正テーブルＴＢ１と同等の結果が得られるような変換式を作成し、エッジぼけｄ４と線幅ｔ１の実測値を変換式を用いて実際の線幅を示す値に変換することも考えらえる。

しかしながら、画像データから求めた線幅とエッジぼけの相関から、線幅補正テーブルＴＢ１を介して線幅を参照するため、適正な焦点距離で測定したエッジぼけを予め計測しておく必要がある。言い換えれば、現在のトナーや転写の状況が線幅補正テーブルＴＢ１を作成した時点と異なるために画像データのエッジぼけが変化した場合には、線幅の正しい測定結果が得られないという問題が残る。

そこで、発明者らはさらに試行錯誤を繰り返し、このような線幅補正テーブルを用いることなく、用紙と検出器の光学距離によらずに用紙に形成された画像の幅を正しく検出できる方法に想到した。

＜２．第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態に係る画像検査装置および画像形成装置について説明する。

［画像検査装置］
まず、本発明の第１の実施の形態に係る画像検査装置について、図７〜図１０を用いて説明する。

図７は、本発明の第１の実施の形態に係る画像検査装置の一例を示す構成図である。
図７に示す画像検査装置１Ｂは、検出器２Ｂを備える。検出器２Ｂは、光学レンズ６と、分離部７と、受光素子８と、発光素子９を備える。画像検査装置１Ｂのその他の構成は、図２の画像検査装置１Ａと同様である。

発光素子９は、光源の一例であり、搬送される用紙Ｐに形成された検査画像に白色光を照射する。
光学レンズ６は、光学レンズ系の一例であり、発光素子９から照射された白色光の用紙Ｐで反射した光が入射し、これを受光素子８に集光する。光学レンズ６としては、軸上色収差の大きな一つのレンズが用いられる。軸上色収差とは、同一のレンズを用いても光（赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光等）の波長ごとに焦点距離が異なる特性である。ただし、光学レンズ６は、凸レンズの他、凸レンズ以外のレンズ、凸レンズと他のレンズとの組み合わせ等、種々の形態が考えられる。
分離部７は、受光素子８の前面側に配置され、光学レンズ６を透過した光を波長（色）ごとに分離する。分離部７としては、一例として複数の色を分離可能なカラーフィルタを用いることができる。
受光素子８は、読取部の一例であり、分離部７で分離された異なる波長の光を受光し、異なる波長の光ごとに検査画像を光学的に読み取る。受光素子８としては、複数の光電変換素子を主走査方向および該主走査方向に垂直な副走査方向（用紙搬送方向）に沿ってアレイ状に配列した光学センサが用いられる。

図８は、分離部７に用いられるカラーフィルタの一例を示す説明図であり、図８Ａはカラーフィルタの色配列の第１の例、図８Ｂはカラーフィルタの色配列の第２の例である。
図８Ａに示す分離部７は、用紙搬送方向の下流側から上流側にかけて赤（Ｒ）、青（Ｇ）、Ｂ（青）の順に並んだフィルタを有し、このＲＧＢのフィルタが主走査方向に沿って複数配置されている。Ｒフィルタは白色光から主に赤色の波長帯の光を抽出し、Ｇフィルタは白色光から主に緑色の波長帯の光を抽出し、Ｂフィルタは白色光から主に青色の波長帯の光を抽出する。

図８Ｂに示す分離部７は、Ｒ、Ｇ、Ｇ、Ｂから構成される２×２のフィルタを有し、このＲＧＧＢの２×２のフィルタが主走査方向に沿って複数配置されている。また、図８Ｂでは、ＲＧＧＢのフィルタが副走査方向にも複数配置されている。少なくとも用紙搬送方向に沿ってＲ、Ｇ、Ｂの各フィルタが１つ含まれていればよい。したがって、２個目以降のＲＧＧＢのフィルタはバックアップ用として用いることができる。なお、図８Ａおよび図８Ｂにおいて、ＲＧＢの３色に対応したフィルタを例示したが、フィルタの種類が２色又は４色以上でもよい。

画像検査装置１Ｂは、このような軸上色収差の大きな光学レンズ６と複数のフィルタを持つ分離部７が配置された受光素子８を用い、複数の色の光で検査画像の画像データを取得して線幅とエッジぼけを同時に測定する。そして、複数の色で測定した線幅とエッジぼけの値、言い換えれば焦点距離を変更して測定した線幅とエッジぼけの値から、最も焦点が合った状態（のフィルタで取得された画像データ）の線幅を検査画像の線幅と見なす。最も焦点があった状態の線幅は、測定結果から最もエッジぼけの少ない検知系（分離部７のフィルタ、受光素子８）の画像データから測定する。これにより、検査画像の線幅（副走査方向の長さ）を正確に測定することができる。

図９は、検査画像を読み取って取得した複数の画像データ（プロファイルデータ）の一例を示す説明図である。
図９の例では、分離部７に５つの色に対応したフィルタを持つカラーフィルタを適用して得られた画像データＤ１〜Ｄ２を示している。図９において、横軸は時間の経過から換算される位置（距離）［μｍ］、縦軸は電位から換算される反射率［％］を示す。

図１０は、線幅とエッジぼけとの関係の一例を示すグラフである。
図１０の例では、各色のフィルタにより得られた画像データＤ１〜Ｄ５ごとに求めた線幅とエッジぼけ量をプロットしたグラフである。図１０において、横軸は線幅（μｍ）、縦軸はエッジぼけ（μｍ）を示す。このグラフにプロットされた測定点のうちエッジぼけ量の最も少ない測定点が、に対応する画像データが、分離部７の焦点位置に最も近いフィルタを用いて取得された画像データから算出された測定点である。よって、制御装置４Ａは、そのエッジぼけ量が最も少ない画像データの線幅を、検査画像の正しい線幅とみなす。図１０の場合、検査画像の正しい線幅は、エッジぼけ量が約５２μｍのときの線幅の値である約９５μｍに決定される。

［画像形成装置］
本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置について、図１１〜図１４を用いて説明する。

（画像形成装置の制御系の構成）
図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例を示す全体構成図である。このブロック図では、本発明の説明に必要と考える要素又はその関連要素を記載しており、画像形成装置はこの例に限られない。

本実施の形態の画像形成装置１０Ａでは、書き込み手段であるレーザダイオードの光量を、検査画像を読み取って求めた線幅に基づき設定する。この場合、検査画像の線幅を正確に求めることができないと、レーザダイオードの光量の設定が正しく行えない。そこで、上述した検出器２Ｂを備える画像検査装置１Ａを適用することで、検査画像の線幅を正確に求められるようにする。

まず、画像形成装置１０Ａの全体構成から説明すると、画像形成装置１０Ａは、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置であり、本例では、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆるタンデム型カラー画像形成装置である。

画像形成装置１０Ａは、画像形成部１１と、用紙搬送部２０と、定着部３１と、検出器２Ｂと、原稿読取部４０を備える。

画像形成部１１は画像形成手段の一例で、イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成部１１Ｙと、マゼンダ（Ｍ）の画像を形成する画像形成部１１Ｍと、シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成部１１Ｃと、ブラック（ＢＫ）の画像を形成する画像形成部１１ＢＫを備える。

画像形成部１１Ｙは、感光体ドラムＹ及びその周辺に配置された帯電部１２Ｙ、レーザダイオード１３０Ｙを有した光書込部１３Ｙ、現像装置１４Ｙ及びドラムクリーナ１５Ｙを備える。同様に、画像形成部１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫは、感光体ドラムＭ，Ｃ，ＢＫ及びその周辺に配置された帯電部１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫ、レーザダイオード１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０ＢＫを有した光書込部１３Ｍ，１３Ｃ，１３ＢＫ、現像装置１４Ｍ，１４Ｃ，１４ＢＫ及びドラムクリーナ１５Ｍ，１５Ｃ，１５ＢＫを備える。

感光体ドラムＹは、帯電部１２Ｙにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３Ｙのレーザダイオード１３０Ｙによる走査露光により、感光体ドラムＹには潜像が形成される。さらに、現像装置１４Ｙは、トナーで現像することによって感光体ドラムＹ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＹ上には、イエローに対応する所定色の画像（トナー画像）が形成される。

同様に、感光体ドラムＭは、帯電部１２Ｍにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３Ｍのレーザダイオード１３０Ｍによる走査露光により、感光体ドラムＭには潜像が形成される。さらに、現像装置１４Ｍは、トナーで現像することによって感光体ドラムＭ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＭ上には、マゼンダに対応する所定色のトナー画像が形成される。

感光体ドラムＣは、帯電部１２Ｃにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３Ｃのレーザダイオード１３０Ｃによる走査露光により、感光体ドラムＣには潜像が形成される。さらに、現像装置１４Ｃは、トナーで現像することによって感光体ドラムＣ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＣ上には、シアンに対応する所定色のトナー画像が形成される。

感光体ドラムＢＫは、帯電部１２ＢＫにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３ＢＫのレーザダイオード１３０ＢＫによる走査露光により、感光体ドラムＢＫには潜像が形成される。さらに、現像装置１４ＢＫは、トナーで現像することによって感光体ドラムＢＫ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＢＫ上には、ブラックに対応する所定色のトナー画像が形成される。

感光体ドラムＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ上に形成されたトナー画像は、１次転写ローラ１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７ＢＫにより、ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト１６上の所定位置へと逐次転写される。中間転写ベルト１６上に転写された各色よりなるトナー画像は、用紙搬送部２により所定のタイミングで搬送される用紙Ｐに対して、２次転写部１８で転写される。

用紙搬送部２０は、用紙Ｐが収納される本例では複数の給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１に収納された用紙Ｐを繰り出す給紙部２１ａを備える。また、用紙搬送部２０は、給紙トレイ２１から繰り出された用紙Ｐが搬送される主搬送路２３と、用紙Ｐの表裏を反転させる反転搬送路２４と、用紙Ｐが排紙される排紙トレイ２５を備える。

用紙搬送部１０は、定着部３１の下流側で主搬送路２３から反転搬送路２４が分岐し、主搬送路２３と反転搬送路２４の分岐箇所に切換ゲート２３ａを備える。画像形成装置１０Ａでは、主搬送路２３を搬送され、２次転写部１８及び定着部３１を通過した用紙Ｐは、上側を向いた面に画像が形成される。用紙Ｐの両面に画像を形成する場合、上側を向いた一の面に画像が形成された用紙Ｐが主搬送路２３から反転搬送路２４に搬送され、反転搬送路２４から主搬送路２３へ搬送されることで、画像形成面が下側を向く。これにより、用紙Ｐが表裏反転され、上側を向いた他の面に画像を形成することが可能となる。

定着部３１は定着手段の一例で、画像が転写された用紙Ｐに対して、画像を定着させる定着処理を行う。定着部３１は、用紙Ｐを搬送するとともに、一対の定着ローラ３２，３３による圧力定着、定着ヒータ３４による熱定着を行うことで、画像を用紙Ｐに定着させる。

原稿読取部４０は、走査露光装置の光学系により原稿の画像を走査露光し、その反射光をラインイメージセンサにより読み取って画像信号を得る。なお、画像形成装置１０Ａは、原稿を給紙する図示しない自動原稿搬送装置が上部に備えられる構成でもよい。

検出器２Ｂは、２次転写部１８で画像が転写され、定着部３１で画像が定着された用紙Ｐから所定の検査画像を読み取るため、本例では、主搬送路２３と反転搬送路２４の分岐箇所より下流側で、排紙トレイ２５より上流側の主搬送路２３に備えられる。なお、検出器２Ｂは、画像形成部１１で形成された画像の色情報及び反射率情報を検出するインラインセンサであってもよい。または、検出器２Ｂは、画像形成部１１で形成された画像の反射率情報を検出する光学式センサであってもよい。

図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置１０Ａの機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
ここで、図１２では、検査画像を書き込む動作、検査画像を読み取って線幅、エッジずれを求める動作、及び、検査画像を読み取って求めた線幅に応じてレーザダイオードの光量を設定する動作に関連する制御機能について説明する。

画像形成装置１０Ａは、用紙Ｐを給紙し、画像を形成して排紙する一連の制御を行う制御装置１００と、線幅補正テーブル等を記憶する記憶装置１０１を備える。制御装置１００は制御部の一例で、ＣＰＵ、ＭＰＵと称されるマイクロプロセッサと、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備える。ＲＯＭ又は記憶装置１０１には、制御装置１００のＣＰＵ又はＭＰＵが実行するプログラムが記憶されている。

画像形成装置１０Ａで用紙Ｐに画像を形成する通常の動作ついて説明すると、制御装置１００は、用紙搬送部２０を制御して用紙Ｐを搬送する。制御装置１００は、原稿読取部４０で原稿から取得した画像データ、あるいは、外部から取得した画像データに基づき画像形成部１１を制御して、用紙Ｐに画像を形成する。また、制御装置１００は、定着部３１を制御して画像を用紙Ｐに定着させ、画像が形成された用紙Ｐを排紙する。

図１３は、検査画像の一例を示す説明図である。
検査画像Ｐｔの線幅は、検査画像Ｐｔを形成する際のレーザダイオードの光量で決められる。制御装置１００は、レーザダイオード１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０ＢＫの光量を設定する動作では、レーザダイオード１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０ＢＫの光量を異ならせて、用紙Ｐに複数の検査画像Ｐｔを形成する。本例では４本の検査画像Ｐｔ（１）〜（４）は、レーザダイオード１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０ＢＫの光量が異なるために、線幅が異なる。一枚の用紙に線幅の異なる検査画像Ｐｔ（１）〜（４）を形成することで、線幅の検査および線幅の制御にかかる時間を短縮できる。

記憶装置１０１は記憶部の一例であり、制御装置１００のＣＰＵ又はＭＰＵがプログラムを実行する際に使用するデータ、又はプログラムを実行して得られたデータなどが記憶される。例えば、記憶装置１０１には、図９および図１０の測定結果や、後述する図１６および図１７に示すデータが記憶される。

制御装置１００は、検査画像Ｐｔが形成され、定着された用紙Ｐを検出器２Ｂへ搬送し、検出器２Ｂで検査画像Ｐｔを読み取る。制御装置１００は、検出器２Ｂで検査画像Ｐｔを読み取って取得した画像データＤから、各検査画像Ｐｔの線幅を求めると共にエッジぼけを求める。制御装置１００は、各フィルタ（色）の画像データ（例えば図９）から算出したエッジぼけと線幅（例えば図１０）のうち、エッジぼけが最も少ないときの線幅を用いて、検査画像Ｐｔの実際の線幅ｔ１を決定する。そして、レーザダイオード１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０ＢＫの光量又はカブリ電圧等を、所定の線幅となるような値に設定する。

（画像形成装置の第１の動作例）
図１４は、画像形成装置１０Ａの第１の動作例における処理の流れを示すフローチャートである。制御装置１００は、記憶装置１０１に記録されたプログラムを実行することで、図１４に示す処理を実現する。

制御装置１００は、レーザダイオード１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０ＢＫの光量を異ならせて、用紙Ｐに複数の検査画像Ｐｔを形成する（ステップＳ１）。以下では、レーザダイオードを「ＬＤ」と表記することがある。

第１の動作例では、第１の光量（ＬＤ１）で１本の検査画像Ｐｔ（１）を形成し、第１の光量（ＬＤ１）より低い第２の光量（ＬＤ２）で１本の検査画像Ｐｔ（２）を形成する。同様に、第２の光量（ＬＤ２）より低い第３の光量（ＬＤ３）で１本の検査画像Ｐｔ（３）を形成し、第３の光量（ＬＤ３）より低い第４の光量（ＬＤ４）で１本の検査画像Ｐｔ（４）を形成する。

制御装置１００は、図１３に示す検査画像Ｐｔ（１）〜Ｐｔ（４）が形成されて定着された用紙Ｐを用紙搬送部２０で検出器２Ｂへ搬送し、検出器２Ｂで各検査画像を読み取って、検査画像毎に図１４に示すような画像データＤ（プロファイルデータ）を取得する（ステップＳ２）。検出器２Ｂは、検査画像Ｐｔ（１）〜Ｐｔ（４）を分離部７を介して読み取るため、画像データＤを「検査画像の数×分離部７で分離される光の数」だけ取得することになる。

制御装置１００は、まず検査画像Ｐｔ（１）について画像データＤを取得し、線幅とエッジぼけを算出する。即ち制御装置１００は、分離部７の各色のフィルタを通して得られる画像データＤ毎に線幅検出スレッショルドＴｈ１を算出し、図４Ａに示すように、画像データＤと線幅検出スレッショルドＴｈ１との２か所の交点Ｐ１,Ｐ２を算出する。そして、用紙Ｐの搬送速度に交点Ｐ１から交点Ｐ２までの時間を乗算することで、分離部７の各色のフィルタごとに検査画像Ｐｔ（１）の線幅を求める。

また、制御装置１００は、分離部７の各色のフィルタを通して得られる画像データＤ毎に下限スレッショルドＴｈ２と上限スレッショルドＴｈ３を算出し、図４Ｂに示すように、立ち上がりエッジ部Ｅ１における画像データＤと下限スレッショルドＴｈ２との交点Ｐ３及び画像データＤと上限スレッショルドＴｈ３との交点Ｐ４を算出する。そして、用紙Ｐの搬送速度に交点Ｐ３から交点Ｐ４までの時間を乗算することで、分離部７の各色のフィルタごとに立ち上がりエッジ部Ｅ１におけるエッジぼけに相当する距離ｄ２を求める。

さらに、制御装置１００は、立ち下がりエッジ部Ｅ２における画像データＤと上限スレッショルドＴｈ３との交点Ｐ５及び画像データＤと下限スレッショルドＴｈ２との交点Ｐ６を算出する。そして、用紙Ｐの搬送速度に交点Ｐ５から交点Ｐ６までの時間を乗算することで、分離部７の各色のフィルタごとに立ち下がりエッジ部Ｅ２におけるエッジぼけに相当する距離ｄ３を求める。本例では、距離ｄ２と距離ｄ３の平均ｄ４を、分離部７の各色のフィルタごとの画像データＤにおけるエッジぼけの値とする（ステップＳ３）。

制御装置１００は、分離部７の各色のフィルタを通して得られた画像データＤのエッジぼけ量を比較し、最もエッジぼけ量の少ないフィルタより得られた画像データＤの線幅の値を、検査画像Ｐｔ（１）の実際の線幅ｔ１の値とする（ステップＳ４）。

レーザダイオードの光量を異ならせて形成した検査画像Ｐｔ毎に線幅を求めることで、所定の線幅で画像を形成するために必要なレーザダイオードの光量を線幅毎に認識して、レーザダイオードの光量と線幅の特性情報を取得する。

制御装置１００は、レーザダイオードの光量と線幅の特性情報に基づき、目的の線幅となるようなレーザダイオードの光量を設定する（ステップＳ５）。

そして、制御装置１００は、すべての検査画像Ｐｔ（１）〜Ｐｔ（４）について線幅の算出およびレーザダイオードの光量の設定が終了したか否かを判定する（ステップＳ６）。ここで、測定対象の検査画像が残っている場合には、ステップＳ２の処理に移行する。この例では、検査画像Ｐｔ（２）〜Ｐｔ（４）が残っているので、制御装置１００は、検査画像Ｐｔ（２）について分離部７の各色のフィルタを通して画像データＤを取得し、各画像データＤの線幅の算出およびレーザダイオードの光量の設定を行う。一方、測定対象の検査画像が残っていない場合には、この第１の動作の処理を終了する。

なお、図１４のフローチャートでは、検査画像ごとに順番に線幅の算出およびレーザダイオードの光量の設定を行っているが、すべての検査画像について線幅を算出した後、それぞれの線幅に対するレーザダイオードの光量の設定を行うようにしてもよい。また、本例では、レーザダイオードの光量を４段階として説明したが、複数であれば何段階でもよい。

画像形成装置１０Ａにおいて、検査画像Ｐｔの線幅を正確に求めることができないと、レーザダイオードの光量の設定が正しく行えず、画像形成時に線が太くなる、あるいは細くなる等によって、画像が不鮮明になり、品質が悪化するおそれがある。

これに対して、以上のように構成された第１の実施の形態では、検出器２Ｂで用紙Ｐに形成された検査画像Ｐｔを読み取って取得した異なる波長の光の画像データごとに、画像データの立ち上がりエッジ部と立ち下がりエッジ部のエッジぼけ量を算出すると共に、検査画像Ｐｔの幅を算出する。そして、エッジぼけ量のもっとも少ない画像データから算出された幅を検査画像Ｐｔの幅に決定する。

それにより、用紙Ｐと検出器２Ｂの光学距離が変化した場合でも、検査画像Ｐｔの線幅（画像の副走査方向の長さ）を正確に求めることができる。また、検査画像Ｐｔの線幅を正確に求めることができることで、所定の線幅で画像を形成するために必要なレーザダイオードの光量を認識することができるので、レーザダイオードの光量の設定が正しく行え、画像形成の品質が安定する。

＜３．第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について、図１５〜図１８を参照して説明する。
本実施の形態は、用紙と検出器との距離を測定するための黒線（黒色の検査画像）と、線幅の測定対象となる色線（有色の検査画像）を、検査画像としてセットで用紙に描画する構成とした例である。

図１５は、本発明の第２の実施の形態に係る検査画像の一例を示す説明図である。
図１５には、検査画像として、黒線の検査画像Ｐｔ（１）の用紙搬送方向の上流側に、色線の検査画像Ｐｔ（５）が形成されている。同様に、検査画像Ｐｔ（２）の用紙搬送方向の上流側に色線の検査画像Ｐｔ（６）、検査画像Ｐｔ（３）の用紙搬送方向の上流側に色線の検査画像Ｐｔ（７）、検査画像Ｐｔ（４）の用紙搬送方向の上流側に色線の検査画像Ｐｔ（８）が形成されている。ここでは、色線の検査画像Ｐｔ（５）〜Ｐｔ（８）の順に線幅が細くなっている。なお、黒線の検査画像Ｐｔ（１）〜Ｐｔ（４）は線幅が異なっているが、用紙と検出器との間の距離測定用であるから任意の同一線幅であってもよい。あるいは、黒線の検査画像は一本だけでもよい。

次に、本実施の形態に係る検出器２Ｂを用いた画像検査の概要について図１５〜図１６を参照して説明する。
本実施形態では、黒線の検査画像について分離部７の各色のフィルタを通して各色の画像データＤを取得する。そして、図１４のステップＳ３の処理と同じ要領で各画像データＤのエッジぼけ量を算出し、エッジぼけ量が最も少ない画像データＤが得られたフィルタ（第１フィルタ）で構成される検知系（分離部７のフィルタ、受光素子８）の焦点距離を求める。そして、測定対象の色線の補色となるフィルタ（第２フィルタ）で構成される検知系の焦点距離を取得し、エッジぼけ量が最も少ない画像データＤが得られた第１フィルタにおける焦点距離と、測定対象の色線の補色となる第２フィルタにおける焦点距離との差分（焦点距離差＝ピントずれ量）を算出する。
次に、図１４のステップＳ３の処理と同じ要領で、色線の検査画像について第２フィルタを通して画像データＤを取得する。そして、図１４のステップＳ３の処理と同じ要領で、この画像データＤの線幅とエッジぼけ量を測定する。
最後に、測定対象の色線の補色となるフィルタ（第２フィルタ）を用いて得られた検査画像の線幅とエッジぼけ量、ピントずれ量とから、予め規定された演算式を用いて検査画像の真の線幅を演算する。

ここで、（１）測定対象の色線が黄色（Ｙ）であり、（２）黒線（ＢＫ）のエッジぼけ量が、図１６に示すフィルタＥで最小であった場合を例に説明する。図１６は、カラーフィルタごとに焦点距離差を測定した結果を示す表である。図１６の表にはフィルタごとの、フィルタ種別、透過波長、焦点距離差、測定対象色が記載されている。

測定対象の色線が黄色（Ｙ）であることから、図１６よりフィルタＢを使用する。測定対象色とフィルタＢの色とは、補色の関係である。
ピントずれ距離は、図１６のフィルタＢでの焦点距離とＥフィルタでの焦点距離との差分より求められる。ただし、図１６では、フィルタＤでの焦点距離を基準とし、このフィルタＤでの焦点距離とフィルタＡ〜Ｃ、Ｅ〜Ｆでの焦点距離との差分（焦点距離差）が記載されている。したがって、ここでのフィルタＢでの焦点距離とフィルタＥでの焦点距離との差分（焦点距離差）は、０．５−（−０．８）＝１．３ｍｍと求められる。すなわち、フィルタＢとフィルタＥによるピントずれ量は、１．３ｍｍである。

そして、測定対象の色線の線幅は、この１．３ｍｍのピントずれ量と、フィルタＢにより測定した線幅とエッジぼけ量により、下記の式（１）を用いて求められる。

目的の線幅＝算出した線幅＋α×｜ピントずれ量｜ ・・・・（１）
α：ピンとずれ量によって決まる係数

図１７は、ピントずれ量と係数の対応関係の一例を示す説明図である。
図１７に示すようなピントずれ量と係数の対応関係を、予め制御装置１００のＲＯＭあるいは記憶装置１０１に記憶しておく。

（画像形成装置の第２の動作例）
図１８は、画像形成装置１０Ａの第２の動作例における処理の流れを示すフローチャートである。

制御装置１００は、レーザダイオード１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０ＢＫの光量を異ならせて、用紙Ｐに複数の検査画像Ｐｔを形成する（ステップＳ１１）。ここでは、図１５に示す黒線の検査画像Ｐｔ（１）〜（４）、色線の検査画像Ｐｔ（５）〜（８）を形成する。

制御装置１００は、図１５に示す検査画像Ｐｔ（１）〜Ｐｔ（８）が形成されて定着された用紙Ｐを用紙搬送部２０で検出器２Ｂへ搬送し、検出器２Ｂで各検査画像を読み取って、検査画像毎に図９に示すような画像データＤ（プロファイルデータ）を取得する（ステップＳ１２）。

制御装置１００は、黒色の検査画像Ｐｔ（１）および色線の検査画像Ｐｔ（５）について分離部７の各色のフィルタを通して画像データＤを取得し、図１４のステップＳ３，Ｓ４の要領で各画像データＤにおける線幅およびエッジぼけを算出する（ステップＳ１３）。

そして、制御装置１００は、黒色の検査画像Ｐｔ（１）についての各画像データＤのエッジぼけ量を比較し、エッジぼけ量が最小値となるフィルタ（第１フィルタ）を特定する（ステップＳ１４）。

次に、制御装置１００は、黒色の検査画像Ｐｔ（１）についての画像データＤのエッジぼけ量が最小値となるフィルタ（第１フィルタ）での焦点距離を取得する。次いで、色線の検査画像Ｐｔ（５）の補色となるフィルタ（第２フィルタ）での焦点距離を取得し、第１フィルタにおける焦点距離と、色線の補色となる第２フィルタにおける焦点距離との差分（焦点距離差＝ピントずれ量）を算出する。そして、制御装置１００は、色線の補色となるフィルタ（第２フィルタ）を用いて得られたピントずれ量、検査画像Ｐｔ（５）の線幅とエッジぼけ量とから、上記式（１）を用いて色線の検査画像Ｐｔ（５）の真の線幅を演算する（ステップＳ１５）。

そして、制御装置１００は、レーザダイオードの光量と線幅の特性情報に基づき、検査画像Ｐｔ（５）が目的の線幅となるようなレーザダイオードの光量を設定する（ステップＳ１６）。

そして、制御装置１００は、すべての色線の検査画像Ｐｔ（５）〜Ｐｔ（８）について線幅の算出およびレーザダイオードの光量の設定が終了したか否かを判定する（ステップＳ７）。ここで、測定対象の色線の検査画像が残っている場合には、ステップＳ１２の処理に移行し、測定対象の色線の検査画像が残っていない場合には、この第２の動作の処理を終了する。

以上のように構成された第２の実施の形態では、黒色の検査画像におけるエッジぼけ量のもっとも少ない画像データに対応する波長の光に対する光学レンズ６の焦点距離と、色線の検査画像の補色に対応する波長の光に対する光学レンズ６の焦点距離との差分である焦点距離差（ピントずれ量）を求め、算出された色線の検査画像の幅を、エッジぼけ量とピントずれ量を用いて補正する。

それにより、用紙Ｐと検出器２Ｂの光学距離が変化した場合でも、色線の検査画像の線幅（画像の副走査方向の長さ）を正確に求めることができる。また、色線の検査画像の線幅を正確に求めることができることで、所定の線幅で有色の画像を形成するために必要なレーザダイオードの光量を認識することができるので、レーザダイオードの光量の設定が正しく行え、画像形成の品質が安定する。

＜４．第３の実施の形態＞
図１９は、本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
図１９に示す画像形勢システムは、画像形成装置１０Ｂと後処理装置５０から構成される。画像形成装置１０Ｂに検出器２Ｂを設ける代わりに、後処理装置５０に２つの検出器２Ｂを設けている。２つの検出器２Ｂは、後処理装置５０内の搬送路を挟んで対向するように、搬送路の上方および下方に配置される。このように搬送路の上下に検出器２Ｂを配置することで、用紙に形成された画像の幅を同時に行うことが可能である。このような構成においては、検出器２Ｂの用紙搬送方向の上流側および下流側に配置された搬送ローラで用紙を抑えるため、通紙位置が安定しない（図１Ｂ参照）ことがある。そのため、上述の本発明の構成が有効となる。

＜５．第４の実施の形態＞
図２０は、本発明の第４の実施の形態に係る画像検査装置の一例を示す構成図である。
図２０に示す画像検査装置１Ｃは、分離部７Ｃとしてプリズムを用いた検出器２Ｃを備える。発光素子９から用紙Ｐに照射された光は、用紙Ｐで反射して分離部７Ｃに入射する。分離部７Ｃはプリズムであるため、出射側から光が波長に応じて分離（分光）されて出てくる。これらの異なる波長の光を受光素子８で受光する。これらの異なる波長の光は、受光素子８に配置された光電変換素子のうち、波長ごとに決まった光電変換素子に入射する。

このように、分離部にプリズムのような分光素子を用いた場合にも、カラーフィルタと同様に、光学レンズ６を透過した光を波長帯ごとに分離すること可能である。ただし、カラーフィルタを適用した分離部７の方が薄型であるため、検出器を小型化することができる。

＜６．第５の実施の形態＞
図２１は、本発明の第５の実施の形態に係る画像検査装置の一例を示す構成図である。
検出器において画像の線幅の検出に汎用的なＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサを用いることは、本発明を実施する容易な手段である。しかし、上述した光学レンズ６を備える構成においてイメージセンサを用いて通常の画像を読み取ると、光学レンズ６のＲ、Ｇ、Ｂの色収差による画像ボケが発生する。この問題は、線幅検出時と画像読み取り時で光学レンズ系の構成を組み替えることで対処可能である。

図２１に示す画像検査装置１Ｄは、例えば分離部７ＤにＣＣＤ型のイメージセンサを用いた検出器２Ｄを備える。画像検査装置１Ｄは、線幅検出時には光学レンズ６を用い、通常の画像読取り時には、軸上色収差が抑えられた光学レンズ６Ｄに入れ替える。あるいは、光学レンズ系を入れ替えるのではなく、光学レンズ系の一部の構成を変更し、光学的特性を変えるようにしてもよい。

このように構成された本実施の形態によれば、さらに、一つの検出器を２つの用途に用いることもできるという効果もある。また、多少の軸上色収差が残っていても、イメージセンサにおけるＲ画像、Ｇ画像およびＢ画像を合成時に、色ごとの補正を加えることで画像ボケを抑え、一般的な画像として読み取ることもできる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明した。しかしながら、上記実施形態による発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

なお、以上の各実施の形態では、検査画像は紙に形成されるものとしたが、樹脂等で構成される他の紙葉状の媒体でも良く、紙葉状の媒体に限らず、厚みがある媒体でもよい。媒体の表面に凹凸があると、検出器と媒体との距離が変化し、線幅を正確に求めることができないという課題が発生する。そこで、上述した本発明を適用すれば、正しい線幅を求めることができる。

また、上述した実施形態では、本発明をカラー画像を形成する画像形成装置に適用した例を説明したが、モノクロ画像を形成する画像形成装置に適用してもよい。

１Ａ〜１Ｄ…画像検査装置、 ２Ｂ〜２Ｄ…検出器、 ４Ａ…制御装置、 ６，６Ｄ…光学レンズ、 ７，７Ｃ…分離部、 ８，８Ｄ…受光素子、 ９…発光素子、 １０Ａ,１０Ｂ…画像形成装置、 １００…制御装置

Claims (8)

1. 用紙に形成された検査画像に白色光を照射する光源と、
   前記光源から照射された白色光の前記用紙で反射した光が入射される光学レンズ系と、
   前記光学レンズ系を透過した光を波長帯ごとに分離する分離部と、
   前記分離された異なる波長の光を受光し、異なる波長の光ごとに検査画像を光学的に読み取る読取部と、
   前記読取部で検査画像を読み取って取得した異なる波長の光の画像データごとに、画像データの立ち上がりエッジ部と立ち下がりエッジ部のエッジぼけ量を算出すると共に、検査画像の幅を算出し、エッジぼけ量が最小値となる画像データから算出された幅を前記検査画像の幅に決定する制御部と、を備える
   画像検査装置。
2. 前記検査画像は、黒色の画像である
   請求項１に記載の画像検査装置。
3. 前記分離部は、前記読取部の前面に配置された、複数の色を分離可能なカラーフィルタである
   請求項１又は２に記載の画像検査装置。
4. 用紙に形成された黒色および有色の検査画像に白色光を照射する光源と、
   前記光源から照射された白色光の前記用紙で反射した光が入射される光学レンズ系と、
   前記光学レンズ系を透過した光を波長帯ごとに分離する分離部と、
   前記分離された異なる波長の光を受光し、異なる波長の光ごとに検査画像を光学的に読み取る読取部と、
   前記読取部で黒色の検査画像を読み取って取得した異なる波長の光の画像データごとに、画像データの立ち上がりエッジ部と立ち下がりエッジ部のエッジぼけ量を算出し、また前記読取部で有色の検査画像を読み取って取得した異なる波長の光の画像データごとに、画像データの立ち上がりエッジ部と立ち下がりエッジ部のエッジぼけ量を算出すると共に、検査画像の幅を算出する制御部と、を備え、
   前記制御部は、黒色の検査画像におけるエッジぼけ量が最小値となる画像データに対応する波長の光に対する前記光学レンズの焦点距離と、前記有色の検査画像の補色に対応する波長の光に対する前記光学レンズの焦点距離との差分である焦点距離差を求め、算出された検査画像の幅を前記エッジぼけ量および前記焦点距離差を用いて補正する制御部と、を備える
   画像検査装置。
5. 前記制御部は、前記算出された検査画像の幅、前記エッジぼけ量および前記焦点距離差の値を下記計算式に適用して目的の幅を得る
   目的の幅＝算出した幅＋α×｜焦点距離差｜
   α：焦点距離差によって決まる係数
   請求項２に記載の画像検査装置。
6. 前記分離部は、前記読取部の前面に配置された、複数の色を分離可能なカラーフィルタである
   請求項４又は５に記載の画像検査装置。
7. 用紙に画像を形成する画像形成部と、
   用紙に形成された検査画像に白色光を照射する光源と、
   前記光源から照射された白色光の前記用紙で反射した光が入射される光学レンズ系と、
   前記光学レンズ系を透過した光を波長帯ごとに分離する分離部と、
   前記分離された異なる波長の光を受光し、異なる波長の光ごとに検査画像を光学的に読み取る読取部と、
   前記読取部で検査画像を読み取って取得した異なる波長の光の画像データごとに、画像データの立ち上がりエッジ部と立ち下がりエッジ部のエッジぼけ量を算出すると共に、検査画像の幅を算出し、エッジぼけ量が最小値となる画像データから算出された幅を前記検査画像の幅に決定する制御部と、を備える
   画像形成装置。
8. 用紙に画像を形成する画像形成部と、
   用紙に形成された黒色および有色の検査画像に白色光を照射する光源と、
   前記光源から照射された白色光の前記用紙で反射した光が入射される光学レンズ系と、
   前記光学レンズ系を透過した光を波長帯ごとに分離する分離部と、
   前記分離された異なる波長の光を受光し、異なる波長の光ごとに検査画像を光学的に読み取る読取部と、
   前記読取部で黒色の検査画像を読み取って取得した異なる波長の光の画像データごとに、画像データの立ち上がりエッジ部と立ち下がりエッジ部のエッジぼけ量を算出し、また前記読取部で有色の検査画像を読み取って取得した異なる波長の光の画像データごとに、画像データの立ち上がりエッジ部と立ち下がりエッジ部のエッジぼけ量を算出すると共に、検査画像の幅を算出する制御部と、を備え、
   前記制御部は、黒色の検査画像におけるエッジぼけ量が最小値となる画像データに対応する波長の光に対する前記光学レンズの焦点距離と、前記有色の検査画像の補色に対応する波長の光に対する前記光学レンズの焦点距離との差分である焦点距離差を求め、算出された検査画像の幅を前記エッジぼけ量および前記焦点距離差を用いて補正する制御部と、を備える
   画像形成装置。

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