JP5864848B2 - 分光測色装置及びそれを有する画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機及びＬＢＰ等の画像形成装置に関し、特に、被写体の色の識別や測色のために、回折格子を用いて分光された被検出光束をアレイ状に配列した複数の光電変換素子によって検知する分光測色装置に関する。

カラー画像を形成する画像形成装置において、カラー画像の色味にずれが生じることがある。特に電子写真方式においては、使用環境の変化や経年変化によって、ドラム感度やトナーの電荷容量、紙種によっても転写効率が各色毎に異なり、トナーの混色比率が所定値から外れて色味に影響を与え易い。また、このような現象は、画像形成装置の機差によっても色味が変わる可能性がある。このため、画像形成したカラー画像の色味に一貫性が図れない虞がある。このような問題を解決するため、測色装置を用いて被検知面の色味を測定し、画像形成装置の画像形成条件を制御することで、画像形成したカラー画像の色味の一貫性を図っている。

先に出願人は特願２００９−１１０８８４により、以下の構成の測色装置を開示している。この測色装置は、被検面を照明する照明光学系と、この被検面からの反射光束を分光光学系に導光する導光光学系と、導光された光束を分光し分光強度分布を取得する分光光学系を有する分光測色装置である（特許文献１参照）。

また、出願人は特願２００９−１１０８７８により、照明光学系、導光光学系、分光光学系を有する分光測色装置において、被検出光束を被検面上からスリットへ導光する導光光学系の集光範囲内でスリットを位置調整することを開示している（特許文献２参照）。

特願２００９−１１０８８４ 特願２００９−１１０８７８

このような分光測色装置でより正確に被検知面の色味を測定するためには、スリットの位置や姿勢を調整して被検知面で反射された光束に対して精度よく位置決めをする必要がある。そして、このスリットの位置や姿勢の調整の精度は、分光測色装置が小型なものである程高い精度が必要になる。

そこで本発明は、スリットの位置や姿勢を精度良く調整できる分光測色装置及びそれを有する画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、被検知部から導かれた光束が通過する開口部を備えるスリット部材と、前記スリット部材の前記開口部を通過した光束が入射し、該入射した光束を分光して集光する凹面回折格子と、前記凹面回折格子によって分光及び集光された光束を受光する、一方向に配列された複数の光電変換素子を備える受光部材と、前記スリット部材、前記凹面回折格子及び前記受光部材を支持する筐体と、を有する分光測色装置において、前記筐体は、前記スリット部材と当接し、前記凹面回折格子に入射する光束の光軸方向と直交する方向における前記スリット部材の位置決めをするガイド部と、前記ガイド部の端部に設けられた、前記ガイド部から傾斜したテーパ部と、を備え、前記スリット部材と前記ガイド部を当接させた状態で、前記ガイド部は、前記開口部を通過して前記凹面回折格子に入射する光束の光軸回りに関する前記スリット部材の回転を規制しつつ、前記スリット部材が前記ガイド部に沿って移動した場合に前記スリット部材を前記光軸方向に移動させて前記スリット部材の位置を調整可能であり、前記直交する方向における前記スリット部材が調整された位置で、前記テーパ部と前記スリット部材との間に接着剤が充填されており、前記スリット部材が固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、スリットの位置や姿勢を精度良く調整することができる。

（ａ）蓋を取った状態の分光測色装置を示す図。 （ｂ）蓋をつけた状態の分光測色装置１５０を示す図。 分光測色装置が搭載されたカラー画像形成装置を示す図。 （ａ）蓋を取った状態の分光測色装置を上面から見た図。 （ｂ）図３（ａ）のＡ−Ａ´線における分光測色装置の断面図。 スリット部材１０５位置調整時の分光測色装置を示す図。 スリット像が形成された受光素子の画素の出力を示す図。 （ａ）ラインセンサの受光素子上に単一波長の光束のスリット像が理想的な結像状態で結像した時の様子を示す図（上）と、その時の受光素子の出力を示す図（下）。

（ｂ）ラインセンサの受光素子上に単一波長の光束のスリット像が理想的でない結像状態で結像した時の様子を示す図（上）と、その時の受光素子の出力を示す図（下）。
（ａ）分光測色装置のスリット近傍部分の斜視図。 （ｂ）分光測色装置のスリット近傍部分を図７（ａ）の矢印Ｂ方向からみた断面図。 （ａ）分光測色装置のスリット近傍部分を上方から見た図。 （ｂ）分光測色装置のスリット近傍部分を上方から見た図。 分光測色装置のスリット近傍部分を図７（ａ）の矢印Ｂ方向からみた断面図。 蓋を取った状態の分光測色装置を示す図。 （ａ）スリットの概略図。 （ｂ）分光測色装置のスリット近傍部分を図１０の矢印Ｃ方向からみた断面図。 （ａ）スリットの概略図。 （ｂ）分光測色装置のスリット近傍部分を図１０の矢印Ｃ方向からみた断面図に対応する図。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について説明する。まず本実施形態の分光測色装置が搭載されたカラー画像形成装置について説明し、次にこの分光測色装置を用いたカラーキャリブレーションについて説明する。

（カラー画像形成装置）
まず、本実施形態の分光測色装置が搭載されたカラー画像形成装置による画像形成について説明する。図２は、本実施形態のカラー画像形成装置の概略図である。同図において１５０は後述する構成よりなる分光測色装置である。１（１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ）は各々が像担持体としての感光ドラムで、図中の反時計回りに回転する。まず帯電器２（２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２ＢＫ）によって感光ドラム１（１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ）面上は一様に帯電される。次に画像情報に基づいて各々光変調された各光束（レーザビーム）Ｌ（ＬＣ、ＬＭ、ＬＹ、ＬＢＫ）が走査光学装置３００から出射し、各々対応する感光ドラム１（１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ）面上を照射して静電潜像を形成する。この静電潜像は現像器４（４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ、４ＢＫ）によって各々シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックのトナー像として可視化される。一方給紙トレイ７上に積載されたシート材Ｐは、給紙ローラ８によって１枚ずつ順に送り出され、レジストローラ９によって画像の書き出しタイミングに同期をとって転写ベルト１０上に送り出される。そして転写ベルト１０上を搬送されてくるシート材Ｐ上に先程の各トナー像が転写ローラ５（５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５ＢＫ）によって順次重ねて転写されることによってカラー画像が形成される。最後に定着器１２によってシート材Ｐを加圧、加熱することで、シート材Ｐ上に定着したカラー画像が得られ、シート材Ｐは排紙ローラ１３などによって搬送されて装置外に排出される。転写の後に感光ドラム１（１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ）面上に残っている残留トナーはクリーナー６（６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ、６ＢＫ）によって除去されて、次のカラー画像を形成するために再び帯電器２（２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２ＢＫ）によって一様に帯電される。ここで、感光ドラム１、帯電器２、走査光学装置３００、現像器４、転写ローラ５、定着器１２をシート材上に画像を形成する画像形成手段とする。

（分光測色装置を用いたカラーキャリブレーション）
次に分光測色装置を用いたカラーキャリブレーションについて説明する。分光測色装置（カラーセンサユニット）１５０は、定着器１２直後の紙搬送路上に設置されており、紙面に対して、入射角約４５°で照明光が照射されるように配置されている。そして、カラーセンサユニット１５０が単色、又は混色のカラーパッチが画像形成され定着された紙において、カラーパッチ毎の色味を検知する。そしてカラーセンサユニットの出力に基づいて画像形成手段の画像形成条件を制御することでカラーキャリブレーションを行う。ここで、画像定着後の紙面上のカラーパッチを測色しているのは、紙種や定着等による色味の変化を考慮したうえでカラーキャリブレーションを行う為である。カラーセンサで読み込んだ検出結果は不図示のプリンタコントローラに転送され、プリンタコントローラは出力されたカラーパッチの色再現性が適切であるかを判断する。出力されたカラーパッチの色味と、画像データに応じてプリントコントローラの指示した色味の色差が所定範囲内の場合には、カラーキャリブレーションを終了する。色差が所定範囲外の場合には、色差情報をもとにプリンタコントローラは所定の色差以内に収まるまでカラーキャリブレーションを実施する。

このように、カラー画像形成装置にカラーセンサユニットを搭載することで、紙面上に形成されるカラー画像の色味を検知することで、紙面上に形成されるカラー画像の色味を補正することができる。つまり、画像形成装置の機差、紙種、使用環境や使用頻度等により、画像データに応じてプリントコントローラの指示した色味と紙面上に形成されるカラー画像の色味とに差を生じる場合でも安定した色味を再現可能である。従って、より高度なカラーキャリブレーションが実現可能になる。

（分光測色装置（カラーセンサユニット））
図１（ａ）は蓋を取った状態の分光測色装置１５０の概略図である。図１（ｂ）は蓋をつけた状態の分光測色装置１５０の概略図である。図３（ａ）は、蓋を取った状態の分光測色装置を上面から見た図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ´線における分光測色装置の断面図である。

以下、カラーセンサユニット１５０を構成する各部材について説明する。ＬＥＤ１０２は光源としての白色ＬＥＤ（発光ダイオード）である。ＬＥＤ１０２は、センサユニット制御回路基板１２０（図３（ｂ））上に実装されており、実装面から垂直方向に光を発するＴＯＰＶＩＥＷタイプの発光ダイオードである。このＬＥＤ１０２は、波長３５０ｎｍ〜７５０ｎｍの測色範囲に対応するため白色のＬＥＤである。センサユニット制御回路基板１２０は、ＬＥＤ１０２の発光制御及び後述するラインセンサ１０７が検知した出力を電気信号に変換する信号処理制御を行う回路基板である。照明光学部材１０３は、ＬＥＤ１０２から出射された光束Ｌを被検知面１１０（図３（ｂ））上に照射するための導光光学部材である。具体的にはアクリル樹脂により成形されたライトガイドである。また、ＬＥＤ１０２から発光された光束Ｌは発光面の面法線方向で光量が最大で、この面法線方向から離れる（傾く）に従い光量が減少する配光角度特性を有している。このため、照明光学部材１０３はこの光を効率良く被検知面上に導光することが可能な形状である。

導光光学部材１０４は被検知面からの反射光を後述するスリット部材１０５に導くための光学部材である。導光光学部材１０４は、被検知面１１０からの光束を被検知面１１０と略平行方向に折り曲げ、分光方向Ｘと平行な方向に集光する機能を有している。なお、分光方向Ｘとは、後述する凹面回折格子１０６によって光束が波長毎に分離される方向である。スリット部材１０５は開口部を有し、導光光学部材１０４によって導光され入射する光束を規制し、開口部を通過した光束が後述するラインセンサ１０７上に所望のスポット形状を形成するように配置されるスリットである。

凹面回折格子１０６は、スリット部材１０５の開口部から出射された光束を分光反射面１０６ａで反射して分光する光学部材である。凹面回折格子１０６は、射出成形によって製作された樹脂製の部材である。分光反射面１０６ａはベース面上に等間隔なピッチで微細なブレーズ格子が形成された形状である。このような凹面回折格子を用いたローランド型分光光学系にはローランド円Ｒが定義される。分光方向Ｘ及び分光光束の光軸方向に直交する方向をＹ方向と定義すると、ローランド円Ｒとは分光反射面１０６ａの曲率半径と同じ長さの直径を有し分光反射面の中心点に接する仮想的な円である。凹面回折格子１０６で分光された光はこのローランド円Ｒ上に集光（結像）される。また、ローランド円Ｒ上の光源（スリットの開口部１０５ａ（図７（ｂ））に対応）とその像（受光素子１０７ａ上のスポットに対応）が共役の関係になる性質を有している。分光反射面１０６ａのベース面が球面形状の場合には、分光方向Ｘと、方向Ｙで結像状態が異なるため、光学性能が低下することになる。そこで、ベース面の形状は分光方向Ｘと方向Ｙで曲率が異なる曲面とし、十分な結像性能を得ている。

ラインセンサ１０７は、分光方向ＸにＳｉフォトダイオードなどの光電変換素子（画素）が複数一方向にアレイ状に配列されたアレイ型受光部材としての受光素子１０７ａを有する光学部材である。凹面回折格子１０６によって分光された分光光束を受光素子１０７ａで受光し、光電変換素子毎に受光した光量に応じた出力をする。後に詳述するが、ラインセンサ１０７はハウジング１００の側壁１０１に設けられた凸部１０１ａとの間に充填された接着剤によりハウジング１００に保持されている。受光素子１０７ａはセンサユニット制御回路基板１２０と電気的に接続されたフレキシブル回路基板１０７ｂに接続されており、その出力はフレキシブル回路基板１０７ｂを介してセンサユニット制御回路基板１２０へ出力される。

上述した光学部材群や回路基板は、底面とその周りを囲む側壁１０１から構成される箱形状の筐体であるハウジング１００に収容又は保持される。ラインセンサ１０７は側壁１０１でハウジング１００の外側に支持される。センサユニット駆動制御回路基板１２０は、ハウジング１００の底面に下方から不図示のビスで締結され、ハウジングに保持されている。

照明光学部材１０３、導光光学部材１０４、凹面回折格子１０６は、各々ハウジング１００に設けられた位置決め部に位置決めされ、接着剤で接着固定されている。スリット部材１０５、ラインセンサ１０７はローランド円Ｒの略円周上に位置するように位置調整され、ハウジング１００に接着固定されている。

ハウジング１００には内側に蓋をするためにハウジングカバー１０９が取り付けられ、一体化されてカラーセンサユニット１５０になる。ハウジングカバー１０９の一部には、照明光学部材１０３を通って被検知面に照射される照射光や、被検知面で反射し導光光学部材１４０に導光される反射光が通過するための開口窓が設けられている。開口窓には、塵埃や紙紛等がハウジング内に侵入してこないように、カバーガラス１０８が取り付けられている。また、ハウジングカバー１９０には、ハウジング１００の内側を覆う部分だけでなく、ラインセンサ１０７の裏側（側壁１０１に当接していない側）を覆うように延長されたラインセンサカバー部１０９ａが形成されている。このように構成することで、ユニット組立後の搬送時や画像形成装置への組込時等に、ラインセンサ１０７への接触を防ぎ、保護することができる。なお、図１（ｂ）の破線はハウジングカバー１０９に隠れたハウジング１００の側壁１０１の輪郭の一部を示すものである。

（測色方法）
次に、このように一体化されたカラーセンサユニット１５０を用いたカラーパッチの測色方法について説明する。図３（ｂ）に示すように、ＬＥＤ１０２から発光された光束（光軸Ｌ３）が照明光学部材１３０、カバーガラス１９０ｂを透過し、紙面に形成された被検知面としてのカラーパッチ１１０を照明する。カラーパッチ１１０で反射された光束（光軸Ｌ４）は、カバーガラス１０８、導光光学部材１０４を透過することにより、スリット部材１０５まで導かれ、スリット部材１０５上で略線形状の像として結像する。スリット部材１０５を通過し所定の形状に規制され、凹面回折格子１０６の分光反射面１０６ａに入射する光束（光軸Ｌ１）は、分光反射面１０６ａで反射し回折して分光される。分光した光束のうち一次回折光として分光された光束（光軸Ｌ２）がラインセンサ１０７上で波長毎にスリット像として結像する。なお、図３（ａ）ではラインセンサ１０７の分光方向Ｘにおける中央に入射する波長５５０ｎｍの光束の光軸を光軸Ｌ２として代表して示している。ラインセンサ１０７は波長毎の光を受光素子１０７ａで受光し、受光した光に応じた出力を行う。この出力は、センサユニット制御回路基板１２０によって白色ＬＥＤ１０２の分光特性や受光素子の分光感度特性に基づいて補正され、カラーパッチ１１０で反射された光束（光軸Ｌ４）の色調が算出される。算出された値は不図示のプリンタコントローラへ送信される。このようにしてカラーパッチ１１０の測色を行う。

（スリットの位置調整方法）
次に、分光測色装置１５０組立時のスリット部材１０５の位置調整方法について説明する。図４はスリット部材１０５位置調整時の分光測色装置１５０を斜め上方から見た図である。分光測色装置１５０の組立時には、分光性能が顕著に分かるように、多くの波長が混ざっている白色ＬＥＤの光源１０２では無く、決められた単一波長の光を出力するモノクロメータを基準光源１１１として使用する。基準光源１１１からの光は、導光光学系１０４に入射し、スリット部材１０５、分光光学系１０６を経て、ラインセンサ１０７の受光素子１０７ａ上にスリット像として結像する。図４のＬ軸は、スリット部材１０５の開口部１０５ａ（図７（ｂ））の中心１０５ｂ（図７（ｂ））を通過し、凹面回折格子１０６の分光反射面１０６ａの中心に入射する光束の光軸Ｌ１と一致する軸を示す。ここで光軸Ｌ１をスリット部材１０５の光軸として定義する。スリット開口部１０５ａの開口の縁によって形成される仮想的な面を開口面とすると、本実施例ではこの開口面の開口部中心１０５ｂにおける垂線がＬ軸に一致するようになっている。スリット部材１０５の開口分光反射面１０６ａそして、本発明では、受光素子１０７ａ上のスリット像を観察しながら、スリット部材１０５のＬ軸方向の位置調整と、Ｌ軸周りの回転調整を行う。このようなスリット調整を行うことで、部品精度、組付誤差等による受光素子１０７ａ上でのスリット像の結像状態の悪化を防ぎ、高い測色精度を実現できる。

図５は、スリット像が形成された受光素子１０７ａの画素の出力を示す図である。受光素子１０７ａの各画素における分光方向Ｘの幅はスリット像の幅よりも小さいため、スリット像は分光方向Ｘにおいて複数の画素にまたがるように形成される。そこで、スリット像の分光方向Ｘのスポット幅を以下のように定義する。つまり、図５に示すように受光素子１０７ａの画素の出力の包絡線をプロットし、出力の最大値Ｐｍａｘに対してあるスライスレベルＰｓｌで包絡線をスライスした時の交点間の距離をスポット幅として定義する。本実施例では出力最大値Ｐｍａｘの５０％をスライスレベルＰｓｌとしている。

図６（ａ）は、ラインセンサ１０７の受光素子１０７ａ上に単一波長の光束のスリット像が理想的な結像状態で結像した時の様子を示す図（上）と、その時の受光素子１０７ａの出力を示す図（下）である。単一波長の光について受光素子１０７ａからこの図に示すような出力を得ることができれば、凹面回折格子１０６で分光された光について波長毎に精度の良い出力を得ることができるので高い測色精度を実現できる。設計通りにハウジング１０１上で導光光学系１０４、凹面回折格子１０６、ラインセンサ１０７等の光学部材の位置が決まれば、図６（ａ）に示すような理想的な結像状態を作り出すことが可能である。しかし、位置決め誤差、部品精度によって、光学部材の位置関係が設計通りにはならないため、理想的な結像状態を得ることができない場合がある。その結果、測色精度が悪化してしまう。図６（ｂ）、（ｃ）は、ラインセンサ１０７の受光素子１０７ａ上に単一波長の光束のスリット像が理想的でない結像状態で結像した時の様子を示す図（上）と、その時の受光素子１０７ａの出力を示す図（下）である。例えば、凹面回折格子１０６がＬ軸方向にズレてしまった場合、スリット像の結像位置がずれるので、図６（ｂ）に示すようにスリット像が太ってしまう。すると、理想的な結像状態のスリット像よりも多くの画素にスリット像がまたがってしまう。このため、分光された光のうち、ある波長の光が本来は他の波長の光が入射するはずの画素上にも入射してしまうため測色精度が悪化する。また、例えば凹面回折格子１０６がＬ軸回りに回転してしまったし、受光素子１０７ａが光軸Ｌ２回りに回転してしまうと、図６（ｃ）に示すようにスリット像が回転してしまう。すると、理想的な結像状態のスリット像よりも多くの画素にスリット像がまたがってしまう。このため、図６（ｂ）に示すのと同様に、分光された光のうち、ある波長の光が本来は他の波長の光が入射するはずの画素上にも入射してしまうため測色精度が悪化する。
上述した理想的な結像状態でスリット像が結像するように、スリット部材１０５に関してＬ軸方向の移動と、Ｌ軸回りの回転をして調整を行う。

（スリット位置調整のための構成）
次にスリット調整のための構成について説明する。図７（ａ）は、分光測色装置１５０におけるスリット部材１０５近傍の部分の斜視図。図７（ｂ）は、分光測色装置のスリット近傍部分を図７（ａ）の矢印Ｂ方向からみた断面図である。スリット部材１０５は、スリット部材１０５に入射した光束が通過する開口部１０５ａを有する。本実施例では、スリット部材１０５は開口部１０５ａの長手方向の中央１０５ｂを中心とする円筒形状となっており、外周面にＬ軸と平行な面である摺動面（以下スライド面と称す）１０５ｃ、接着面１０５ｄを有する。ハウジング１００には、Ｌ軸に平行な面であるガイド面１００ｂ、１００ｃと固定面１００ａが設けられている。ガイド面１００ｂ（第１ガイド面）及びガイド面１００ｃ（第２ガイド面）をＬ軸方向から見るとＶ字形状となるようガイド面１００ｂ、１００ｃは配置されている。後に詳述するが、スリット部材１０５の位置及び姿勢の調整は、スライド面１０５ｃをガイド面１００ｂ、１００ｃに当接させた状態で行う。即ち、ガイド面１００ｂ、１００ｃはスリット部材１０５の調整面として機能し、スライド面１０５ｃはガイド面１００ｂ、１００ｃに当接する当接面として機能する。そして、接着面１０５ｄと固定面１００ａの間には接着剤を充填させるための微小な隙間が設けてあり、調整が終了すると、この固定面１００ａと接着面１０５ｄとの間に充填された接着剤が硬化させる。このようにしてスリット部材１０５をハウジング１００に接着固定する。なお、本実施例では、ガイド面１００ｂ、１００ｃとの当接をスライド面１０５ｃで、固定面１００ａとの接着を接着面１０５ｄで行っているが、これに限るものではなく、要は当接、接着ともにＬ軸と平行な面で行われていれば良い。このため、スライド面１０５ｃと接着面１０５ｄが同一の面であっても良い。

スリット部材１０５を不図示の工具により把持し、基準光源１１１としてのモノクロメータから単波長の光を出力しながら、スライド面１０５ｃをガイド面１００ｂ、１００ｃに当接させた状態で調整を行う。まずＬ軸方向の移動を行い、その位置を決める。スリット部材１０５をＬ軸方向に移動させ、スポット幅が最も狭くなる位置に移動させる。なお、スポット幅が最も狭くなる時、スリット開口部１０５ａがローランド円Ｒ上に位置しており、凹面回折格子１０６で分光して集光される光束が最も集光される状態となっている。この状態では、受光素子１０７が受光する光束の光量が最も多く、受光素子１０７からの出力が最も高くなる。本実施形態では、モノクロメータから波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍの光を出力し、各波長についてスポット幅が最も狭くなる位置の平均の位置に、スリット部材１０５のＬ軸方向の位置を決める。ここで、３つの波長におけるスリットＬ軸方向の座標を夫々Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とすると、平均の位置の座標は（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）／３で表すことができる。

このように本実施形態では、ラインセンサ１０７の受光素子１０７ａの分光方向Ｘにおける中央とその両側に集光する３つの波長の光に関してスポット幅が最も狭くなるような位置の平均の位置に位置決めしている。このため、受光素子１０７ａ上に集光する各波長の光ついてそのスポットの幅を精度良く決めることができる。なお、モノクロモータから出力する光の波長は４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍでなくとも、受光素子１０７ａの分光方向Ｘにおける中央とその両側に集光する波長であれば良い。また、４つ以上の波長の平均の位置をとっても良い。

次に、スリット部材１０５をＬ軸回りに回転させる。スリット部材１０５を中央１０５ｂを回転中心として回転させ、更にスポット幅が最も狭くなるような姿勢にする。この時、モノクロメータからは波長５５０ｎｍの光を出力している。本実施形態ではスポット幅が最も狭くなったときのスポット幅は、受光素子１０７ａの画素が約３画素分の幅となる。このように、スリット部材１０５に関してＬ軸方向の位置及びＬ軸回りの姿勢を調整することで、スリット像が受光素子１０７ａ上で理想的な結像状態で結像させることができる。
なおＬ軸回りの回転調整についても、Ｌ軸方向の位置調整と同様に、３つ以上の波長の光についてスポット幅が最も狭くなった時の姿勢の平均の姿勢をとっても良い。

ここで、本実施形態では、スライド面１０５ｃとガイド面１００ｂ、１００ｃは共にＬ軸に平行な面である。このため、両面を当接させてＬ軸方向に移動することで、Ｌ軸方向以外にスリット部材１０５が移動してしまうことを抑えることができ、精度良く調整することができる。また、本実施形態のスライド面１０５ｃは、開口部１０５ａの長手方向中央１０５ｂを中心とする円弧がＬ軸方向に移動することにより形成される円弧面である。そして、ガイド面１００ｂ、１００ｃは、Ｌ軸方向から見て、該円弧であるスライド面１０５ｃの接線としてスライド面１０５ｃを挟むようにスライド面１０５ｃに当接している。このため、スリット部材１０５をＬ軸周りに回転しても、スリット部材１０５の中央１０５ｂを一定の位置に配置することができる。このため、調整方向であるＬ軸周りの回転方向以外のスリット部材１０５の移動を抑えることができ、精度良く調整することができる。

図８（ａ）、（ｂ）は分光測色装置１５０のスリット部材１０５近傍を上方から見た図である。図８（ａ）に示すように、本実施形態の接着面１０５ｄと固定面１００ａは共にＬ軸に実質的に平行な面であるので、スリット部材１０５とハウジング１００との間の間隔はＬ軸方向において均一となるようになっている。また、スリット部材１０５のＬ軸方向の位置によらず接着面１０５ｄと固定面１００ａとの間の間隔を一定にすることができる。ここで、図８（ｂ）に示すように、仮に接着面１０５ｄ´と固定面１００ａ´のように、スリット部材１０５とハウジング１００との間隔がＬ軸方向において不均一である場合、以下の問題が発生する。このスリット部材１０５とハウジング１００との間に接着剤１１２が充填され硬化するが、硬化の際に接着剤層１１２が収縮する。また装置の設置環境によっては、この接着剤層１１２は熱膨張する。このとき、図８（ｂ）に示す構成では、接着層１１２´の厚みがＬ軸方向に不均一であるため、硬化収縮による引っ張り力Ｆａ、Ｆｂのアンバランスによって、スリット部材１０５´が矢印Ｒのように変動してしまう。熱膨張の場合はその逆方向に変動する。これに対して本実施形態では、図８（ａ）に示すように、接着剤層１１２がＬ軸方向に均一となるようになっており、スリット部材１０５が接着剤の硬化収縮や熱膨張によってＬ軸方向に動くことを防ぐことができる。

図９は、分光測色装置のスリット近傍部分を図７（ａ）の矢印Ｂ方向からみた断面図である。また、接着面１０５ｄは、開口部１０５ａの長手方向中央１０５ｂを中心とする円筒の外周面となっている。このため、スリット部材１０５がＬ軸回りに回転されても、接着面１０５ｄと固定面１００ａの間隔は変わらない。もし、接着面１０５ｄは、開口部１０５ａの長手方向中央１０５ｂを中心とする円筒の外周面でない場合は、この間隔が変わってしまう。この間隔が変わってしまうと、接着剤層１１２の厚みが変わるため硬化時の収縮量が異なるので、硬化後の位置がスリット部材１０５のＬ軸回りの姿勢によってばらついてしまい、安定して製造できない。本実施例の構成は、接着面１０５ｄは、開口部１０５ａの長手方向中央１０５ｂを中心とする円筒の外周面となっているので、回転調整しても固定面１００ａと接着面１０５ｄとの間の間隔は変わらないため、接着剤層１１２の厚みが変わりにくい。このため、回転調整したことにより接着剤層１１２の厚みが変わって、接着剤層１１２の硬化収縮量や熱膨張量が変わることを抑えることができる。

なお、本実施形態では、接着箇所を１つとしているが、スリット部材１０５を挟んで対向する側にも同様の接着箇所を設け、接着剤層１１２でスリットを挟むようにするとなお良い。このようにすることで接着剤の硬化収縮によってスリット部材１０５の位置を変動させようとする力が相殺するようになるので、接着剤の硬化収縮によるスリット部材１０５の位置変動を抑えることができる。

なお、本実施例のスリット部材１０５は、開口部１０５ａと円筒部１０５ｃは一体に構成されていたが、これに限るものではなく、開口部を持つ部材と円筒部を持つ部材が別体になっていても良い。

このように本願発明は、調整面としてのガイド面１００ｂ、１００ｃに、スリット部材１０５を当接させ、スリット部材１０５の光軸方向の位置を調整可能とすることでスリットの位置や姿勢を精度良く調整することができる。そして、この調整により、スリット部材１０５、分光光学系１０６、受光素子１０７の部品精度、組付誤差によるスリット像の結像状態の悪化を防ぐことができる。

＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について説明する。分光測色装置１６０は、スリット１２５とハウジング１２１以外の部品は実施例１と同様の形状、機能であるため、同じ符号を付し、説明は省略する。実施例１では、スリットのＬ軸方向の位置の調整とＬ軸回りの回転調整を行った。しかし、位置決め誤差、部品精度に起因する受光素子１０７ａ上でのスリット像の回転が許容できる程度に治まる場合は、スリットのＬ軸回りの回転調整は必要無く、Ｌ軸方向の位置調整のみを行えば良い。本実施例では、スリットの調整はＬ軸方向の位置調整のみを行う場合に、精度よくスリットの位置調整を行うことができる構成について説明する。

図１０は蓋を取った状態の分光測色装置１６０を斜め上方からみた図である。図１１（ａ）はスリット１２５の概略図、図１１（ｂ）は分光測色装置のスリット近傍部分を図１０の矢印Ｃ方向からみた断面図である。スリット１２５には入射した光が通過する開口部１２５ａを有し、外周にＬ軸と平行な面であるスライド面１２５ｂ、ｃを有する。ハウジング１２１にはＬ軸と平行な面であるガイド面１２１ｂ、ｃが形成されている。このため、ガイド面１２１ｂに、スライド面１２５ｂを、ガイド面１２１ｃに、スライド面１２５ｃを当接させながらスリット１２５をＬ軸方向に移動させることで、第１実施形態同様に精度良くスリット１２５をＬ軸方向に調整できる。また、本実施形態ではスライド面１２５ｂ、ｃを平面で構成しガイド面１２１ｂ、ｃに当接させすることによって、Ｌ軸周りでのハウジング１２１に対するスリット１２５の角度が一義的に決まるようになっている。このため、スリット１２５を安定して移動させやすい。

なお、第１実施形態では、スリットのＬ軸方向の移動とＬ軸周りの回転という２方向の調整を行い、スリットをハウジングに固定するため、接着剤を用いて固定した。しかし、本実施形態では、スリット１２５はＬ軸方向のみの１方向の調整を行い固定するだけで良いので、板バネ等の付勢部材１２６によってスリット１２５をハウジング１２１上に固定している。付勢部材１２６を用いることによって部品点数は増えるものの、接着剤を充填して硬化させる組立工程が無くすることができるため、簡易に組み立てをすることができる。

また、スリット及びハウジングの他の形状として、図１２に示すような形状で構成しても良い。図１２（ａ）はスリット１２５の概略図、図１２（ｂ）は分光測色装置のスリット近傍部分を図１０の矢印Ｃ方向からみた断面図に対応する図である。図１２に示すスリット１２５は基本的に図１１に示すスリット１２５と同様の構成を有している。ただし、図１２に示すスリット１２５には、工具で保持されやすくなるよう工具と係合する凹形状の係合部１２５ｄが設けられている。また、図１２（ｂ）に示すように、スライド面１２５ｂに当接するガイド面１２１ｂを２つに分けてレールのように構成しても良い。このようにレール状にガイド面１２１ｂを形成することで、Ｌ軸周りでのハウジング１２１に対するスリット１２５の角度をより精度良く決めることができる。なお、図１２に示す構成では、ハウジング１２１にはテーパ部１２１ｄが形成されており、テーパ部１２１ｄ付近の矢印で示す箇所に接着剤を充填しスリット１２５をハウジング１２１に接着する。このようにテーパ部１２１ｄを設けることで、接着剤を充填した際に接着剤がテーパ部１２１ｄとスリット１２５との間に溜まるため、接着剤とハウジング１２１の接触する面積及び接着剤とスリットとが接触する面積が広くなる。このため、ハウジング１２１にスリット１２５をより強固に固定することができる。

以上、説明したように本実施形態では、第１実施形態同様に、スリットの位置を精度良く調整することができる。そして、この調整により、スリット部材１０５、分光光学系１０６、受光素子１０７の部品精度、組付誤差によるスリット像の結像状態の悪化を防ぐことができる。

１００、１２１ ハウジング（筐体）
１０１ｂ、１０１ｃ、１２１ｂ ガイド面
１０２ 光源
１０３ 照明光学系
１０４ 導光光学系
１０５、１２５ スリット部材
１０５ｃ、１２５ｂ、１２５ｃ スライド面（摺動面）
１０６ 分光光学系
１０７ ラインセンサ
１０７ａ 受光素子
１５０、１６０ 分光測色装置

Claims (8)

1. 被検知部から導かれた光束が通過する開口部を備えるスリット部材と、
   前記スリット部材の前記開口部を通過した光束が入射し、該入射した光束を分光して集光する凹面回折格子と、
   前記凹面回折格子によって分光及び集光された光束を受光する、一方向に配列された複数の光電変換素子を備える受光部材と、
   前記スリット部材、前記凹面回折格子及び前記受光部材を支持する筐体と、を有する分光測色装置において、
   前記筐体は、前記スリット部材と当接し、前記凹面回折格子に入射する光束の光軸方向と直交する方向における前記スリット部材の位置決めをするガイド部と、前記ガイド部の端部に設けられた、前記ガイド部から傾斜したテーパ部と、を備え、
   前記スリット部材と前記ガイド部を当接させた状態で、前記ガイド部は、前記開口部を通過して前記凹面回折格子に入射する光束の光軸回りに関する前記スリット部材の回転を規制しつつ、前記スリット部材が前記ガイド部に沿って移動した場合に前記スリット部材を前記光軸方向に移動させて前記スリット部材の位置を調整可能であり、
   前記直交する方向における前記スリット部材が調整された位置で、前記テーパ部と前記スリット部材との間に接着剤が充填されており、前記スリット部材が固定されていることを特徴とする分光測色装置。
2. 前記ガイド部は、前記スリット部材の第１被ガイド面と当接する第１ガイド面を備え、前記第１ガイド面は、前記光軸方向と実質的に平行な面であることを特徴とする請求項１に記載の分光測色装置。
3. 前記ガイド部は、前記スリット部材と当接していない前記光軸方向と実質的に平行な第２ガイド面を備え、
   前記スリット部材は、前記ガイド部と当接していない前記光軸方向と実質的に平行な第２被ガイド面を備え、
   前記第２ガイド面と前記第２被ガイド面との間に接着剤が充填されることで、前記直交する方向における前記スリット部材を固定することを特徴とする請求項２に記載の分光測色装置。
4. 前記ガイド部は、前記第１ガイド面と前記光軸方向に実質的に平行で互いに交差する第３ガイド面を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の分光測色装置。
5. 前記スリット部材は、前記第３ガイド面と当接する第３被ガイド面とを備え、前記第１被ガイド面と前記第３被ガイド面とは互いに交差することを特徴とする請求項４に記載の分光測色装置。
6. 前記第３ガイド面は２箇所で前記スリット部材と当接することを特徴とする請求項４又は５に記載の分光測色装置。
7. 前記スリット部材の前記開口部は長方形であり、
   前記第３ガイド面は、前記スリット部材の前記開口部の長手方向と交差する面であることを特徴とする請求項６に記載の分光測色装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の分光測色装置と、複数色のトナーを用いてカラー画像をシート材上に形成し定着させる画像形成手段と、を有し、
   前記分光測色装置が前記被検知部としてのシート状に定着された混色のカラーパッチを検知した際、前記分光測色装置の前記検知に応じた出力に基づいて前記画像形成手段の画像形成条件を制御することを特徴とする画像形成装置。

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