JP6593342B2 - 測色センサ装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、用紙に形成されたカラーパッチの色を測定するために、画像形成装置に備えられる測色センサ装置、及び、それを備える画像形成装置に関する。

画像形成装置は、用紙が搬送される搬送路と、搬送路を用いて搬送されてきた用紙に、画像データで示される画像を形成する画像形成部と、を備える。画像形成装置では、用紙を搬送する動作がされるので、用紙から紙粉が発生する。

カラー印刷ができる画像形成装置の中には、色の再現性を高めるために、搬送路にカラーセンサを配置し、用紙に形成されたカラーパッチを測色し、カラーのキャリブレーションをする画像形成装置がある。

カラーセンサで測定される白色校正板に紙粉が付着していれば、測定精度が低下する。そこで、白色基準板（白色校正板）をシャッタで覆い、カラーセンサにより白色基準板を測定する際に、白色基準板を覆っているシャッタを退避位置に移動させる画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この種のカラーセンサは、光源からの照明光を試料面で反射させ、反射光を受光レンズで受光し、受光した反射光を解析して試料面の色を測定する。光源及び受光レンズは、筐体に収容されており、このため、筐体には、照明光の出口と反射光の入口とを兼用する光の通過口が設けられている。

印刷を高速で実行する画像形成装置（例えば、プロダクションプリンタ）の場合、紙粉が大量に発生するので、受光レンズ及び光源が紙粉で覆われないように、光の通過口を透明な板ガラスのような透明部材で塞ぐ態様が考えられる。

しかし、この態様では、板ガラスに大量の紙粉が付着するので、これが原因で色の測定精度が低下しないようにする必要がある。

このように、紙粉のようなダストが発生する環境下で使用される測色センサ装置について、測色精度が低下しない技術が求められる。

特開２０１４−１３１２０５号公報（要約）

本発明は、ダストが発生する環境下において、測色精度の低下を防止できる測色センサ装置及びこれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の第１の局面に係る測色センサ装置は、光の通過口を有する筐体、前記筐体に収容された受光レンズ、前記通過口に配置された透明部材、及び、前記透明部材を介して前記受光レンズで受光された光を電気信号に変換する測色部を備え、前記電気信号を出力するセンサヘッドと、前記センサヘッドから出力された前記電気信号を利用して、前記受光レンズで受光された光の光量を演算する光量演算部と、前記光量演算部で演算された前記光量が、予め定められた値以下であるか否かを判定する第１の判定部と、前記第１の判定部によって、前記光量が前記予め定められた値以下と判定されたとき、所定の報知をする報知部と、を備える。

上記目的を達成する本発明の第２の局面に係る測色センサ装置は、光の通過口を有する筐体と、前記通過口に配置された透明部材と、前記筐体に収容され、前記透明部材を介して試料面に照射する照明光を出射する第１の光源部と、前記筐体に収容され、前記試料面で反射された反射光を、前記透明部材を介して受光する受光レンズと、を備え、前記透明部材を介して前記受光レンズで受光された前記反射光を電気信号に変換して出力するセンサヘッドと、前記透明部材に紫外線を照射する第２の光源部と、前記第２の光源部によって、前記透明部材に前記紫外線が照射されているときに、前記センサヘッドから出力された前記電気信号を利用して、前記受光レンズで受光された光の光量を演算する光量演算部と、前記光量演算部で演算された前記光量が、予め定められた値以上であるか否かを判定する判定部と、前記判定部よって、前記光量が前記予め定められた値以上と判定されたとき、所定の報知をする報知部と、を備える。

上記目的を達成する本発明の第３の局面に係る画像形成装置は、用紙を搬送する搬送路と、前記搬送路を用いて搬送されてきた前記用紙に、画像データで示される画像を形成する画像形成部と、前記用紙に形成された前記画像の色を測定する前記測色センサ装置と、を備える。

上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。

第１実施形態に係る測色センサ装置において、照明光の通過口側から見た、センサヘッドの外観を示す斜視図である。 通過口の反対側から見た、センサヘッドの外観を示す斜視図である。 図２に示すセンサヘッドを、ＩＩＩ−ＩＩＩで示す線に沿って切断した断面図である。 図３に示す照明受光部を拡大した拡大図である。 照明受光部の断面図である。 分光部の断面図である。 第１実施形態に係る測色センサ装置の構成を示すブロック図である。 測色センサ装置において、反射率と波長との関係を示すグラフである。 測色センサ装置において、反射率変化と波長との関係を示すグラフである。 第１実施形態に係る測色センサ装置の動作を説明するフローチャートである（その１）。 第１実施形態に係る測色センサ装置の動作を説明するフローチャートである（その２）。 第２実施形態に係る測色センサ装置の構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る測色センサ装置の動作を説明するフローチャートである。 第１実施形態に係る測色センサ装置が適用された画像形成装置を示す模式図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。各図において、同一符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その構成について、既に説明している内容については、その説明を省略する。

第１実施形態に係る測色センサ装置を説明する。図１は、第１実施形態に係る測色センサ装置において、照明光の通過口３側から見た、センサヘッド１の外観を示す斜視図である。図２は、通過口３の反対側から見た、センサヘッド１の外観を示す斜視図である。図３は、図２に示すセンサヘッド１を、ＩＩＩ−ＩＩＩで示す線に沿って切断した断面図である。

図３を参照して、センサヘッド１は、筐体５、照明受光部７及び測色部としての分光部９を備える。

図１及び図２を参照して、筐体５は、底壁部１１、側壁部１３及びカバー１５を備え、底壁部１１と側壁部１３とで、図３に示す空間部１７が形成されている。

図１及び図３を参照して、筐体５は、底壁部１１と対向する側が開放されている。底壁部１１と対向する側に、カバー１５が嵌められる。空間部１７には、照明受光部７及び測色部としての分光部９が収容されている。

照明受光部７について説明する。図４は、図３に示す照明受光部７を拡大した拡大図である。図５は、照明受光部７の断面図である。図４及び図５を参照して、照明受光部７は、筐体２０、透明部材１９、光源部２５、開口部２７、円筒ミラー２９、開口部３１、受光レンズ３３及び平面ミラー３５を備える。

筐体２０の中に、光源部２５、開口部２７、円筒ミラー２９、開口部３１、受光レンズ３３及び平面ミラー３５が収容されている。光軸ＡＸ上に、光源部２５、平面ミラー３５、受光レンズ３３、開口部３１が、この順で配列されている。

筐体２０は、筐体５の底壁部１１（図１）からセンサヘッド１の外部に露出している底部２１を有する。底部２１には、光の通過口３が形成されている。通過口３は、試料面Ｓに向かう照明光ＩＬが筐体２０の外に出る出口となり、試料面Ｓで反射された照明光ＩＬである反射光ＲＬが筐体２０に入る入口となる。

通過口３には、筐体２０に紙粉（ダストの一例）が入るのを防止するために、通過口３を塞ぐ透明部材１９が配置されている。本実施形態では、通過口３と略同じ面積及び略同じ形状を有する透明な板ガラスが、透明部材１９として用いられている。透明部材１９の材料は、照明光ＩＬ及び反射光ＲＬを透過する性質を有すればよく、例えば、透明なプラスチック板を透明部材１９として用いることができる。透明部材１９は、その外周部が底部２１で保持されている。

透明部材１９は、筐体２０の外部（言い換えれば、センサヘッド１の外部）に露出し、通過口３上に位置する露出面２３を有する。

光源部２５は、例えば、白色ＬＥＤであり、白色の照明光ＩＬを出射する。光源部２５から出射された照明光ＩＬは、照明光ＩＬの絞りとなる開口部２７で絞られて、円筒ミラー２９の内周面に照射される。円筒ミラー２９の内周面で反射された照明光ＩＬは、リング照明となり、透明部材１９を透過して、試料面Ｓに照射される。

開口部３１は、光源部２５から出射された照明光ＩＬが試料面Ｓに照射され、試料面Ｓで反射された反射光ＲＬの光路に配置されている。試料面Ｓで反射された反射光ＲＬは、透明部材１９を透過し、開口部３１で絞られて、受光レンズ３３で受光される。反射光ＲＬのうち、開口部３１を通過する成分が図示されている。開口部３１は、反射光ＲＬの絞りとなる。

受光レンズ３３で受光された反射光ＲＬは、平面ミラー３５で反射され、光ファイバー３７（図４）に入射する。光ファイバー３７は、照明受光部７と分光部９とを接続しており、光ファイバー３７に入射した反射光ＲＬは、分光部９に導かれ、測色が行われる。

分光部９について説明する。図６は、分光部９の断面図である。分光部９は、例えば、結像光学系４０と、反射型回折格子４１と、ラインセンサ４２と、結像光学系４０、反射型回折格子４１及びラインセンサ４２を収容する筐体４３と、を備える。

筐体４３は、ラインセンサ４２の受光可能な波長範囲に対し遮光性を有する材料によって形成された箱体である。筐体４３の一側面には、光ファイバー３７から出射された反射光ＲＬを筐体４３内に導光する入射開口（例えば、スリット）４４が形成されている。

入射開口４４から入射された反射光ＲＬは、結像光学系４０に入射し、結像光学系４０によって平行化（コリメート）されて反射型回折格子４１に入射し、反射型回折格子４１によって回折されて反射される。この反射された光は、再び、結像光学系４０に入射し、結像光学系４０によってラインセンサ４２の受光面４５上に光像の波長分散像として結像される。

ラインセンサ４２は、一方向に沿って配列された複数の光電変換素子を備えて構成される。光電変換素子は、例えば、シリコンフォトダイオード（ＳＰＤ）等である。ラインセンサ４２は、受光面４５上に形成された光像の波長分散像を、複数の光電変換素子のそれぞれによって光電変換することによって、各波長の強度レベルを表す電気信号を生成する。そして、ラインセンサ４２は、この電気信号を制御部７０（図７）へ出力する。

図７は、第１実施形態に係る測色センサ装置６０の構成を示すブロック図である。測色センサ装置６０は、カラーセンサであり、既に説明したセンサヘッド１に加えて、制御部７０及び操作表示部８０を備える。

図７に示す照明受光部７は、図５に示す照明受光部７を構成する主な要素を模式的に表している。試料面Ｓは、試料面Ｓの法線に対して、略４５度の角度から照明光ＩＬが照射されている。受光レンズ３３は、試料面Ｓで反射された反射光ＲＬのうち、開口部３１を通過する成分を、法線方向（略０度）で受光する。なお、本実施形態では、４５度：０度のジオメトリーであるが、照明光束ＩＬが、試料面Ｓに照射される角度は４５度に限定されず、６０度などの角度であってもよいし、受光レンズ３３が、受光光束ＲＬを受光する角度も０度に限定されない。また、照明光束ＩＬが試料面Ｓに照射される角度が法線方向（略０度）であり、受光レンズ３３が受光光束ＲＬを受光する角度が４５度などでもよい。なお、上記の角度設定においては、±５度までの誤差範囲に収めるのが望ましい。

受光レンズ３３で受光された反射光ＲＬは、測色部としての分光部９に送られて、分光部９は、上述したように、各波長の強度レベルを表す電気信号を生成し、センサヘッド１は、この電気信号を制御部７０へ出力する。

以上のように、センサヘッド１は、透明部材１９を介して受光レンズ３３で受光された光を電気信号に変換して出力する。

操作表示部８０は、タッチパネルを含む。測色センサ装置６０の操作者は、操作表示部８０を操作して、測色センサ装置６０を操作する。

制御部７０は、測色センサ装置６０の全体を統括制御するマイクロコンピュータである。制御部７０は、光量演算部７１、第１の判定部７３、反射率演算部７５、第２の判定部７７及び表示制御部７９を備える。

表示制御部７９は、操作表示部８０のタッチパネルに、測色センサ装置６０の操作画面を表示させる制御をする。表示制御部７９及び操作表示部８０は、報知部８１として機能する。

光量演算部７１は、センサヘッド１から出力された上記電気信号を利用して、受光レンズ３３で受光された光の光量を演算する。詳しく説明すると、白色校正板を試料面Ｓとした状態で、センサヘッド１は、光源部２５から照明光ＩＬを出射させ、照明光ＩＬを白色校正板に照射させる。これにより、白色校正板で反射された反射光ＲＬが、受光レンズ３３で受光される。反射光ＲＬは、照明光ＩＬが試料面Ｓ（白色校正板）で反射された光であり、可視光（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）である。

分光部９は、受光レンズ３３で受光された反射光ＲＬを、上記電気信号に変換し、センサヘッド１からその電気信号が出力される。光量演算部７１は、光量を演算する式のデータを予め記憶している。光量演算部７１は、その式及びセンサヘッド１から出力された電気信号を利用して、受光レンズ３３で受光された反射光ＲＬの光量を演算する。光量の演算は、公知の方法を用いることができる。

第１の判定部７３は、光量演算部７１で演算された光量が、予め定められた値以下であるか否かを判定する。詳しく説明すると、第１の判定部７３は、光量の第１の下限値及び第２の下限値を予め記憶している。第２の下限値は、第１の下限値より大きく、第２の下限値を超える値は、測色可能な光量を示す。第２の下限値以下かつ第１の下限値を超える値は、第２の下限値を超える値よりも、測色の精度は多少落ちるが、測色可能な光量を示す。第１の下限値以下の値は、光量が少なく、測色不可能な光量を示す。

報知部８１は、第１の判定部７３によって、光量が予め定められた値以下と判定されたとき、所定の報知をする。所定の報知とは、例えば、図１０に示すステップＳ６である。

表示制御部７９が、操作表示部８０に所定の表示をすることにより、所定の報知をする。なお、報知部８１は、ブザー等の音声を発生させて、所定の報知をする態様でもよい。また、報知部８１は、パソコン等の外部装置と通信し、外部装置の表示部に所定の報知を表示させる態様でもよい。

反射率演算部７５は、第１の判定部７３によって、光量が予め定められた値以下と判定されたとき、受光レンズ３３で受光された反射光ＲＬについて、短波長側の予め定められた第１の波長成分の反射率と、長波長側の予め定められた第２の波長成分の反射率と、を演算する。

受光レンズ３３で受光される反射光ＲＬの光量が減少する原因が、ミラー（円筒ミラー２９、平面ミラー３５）の経年劣化であるか、又は、これ以外の事象（例えば、透明部材１９の露出面２３に紙粉が大量に付着、光源部２５の経年劣化）であるかを、反射率を利用して判定する。これについて詳しく説明する。

図８は、測色センサ装置６０において、反射率と波長との関係を示すグラフである。横軸は波長を示し、縦軸は反射率を示す。反射率は白色校正板の反射率である。透明部材１９の露出面２３（図７）に付着している紙粉の面積が、露出面２３の面積に対して、０％、７％、２０％、４０％のケースを示している。

紙粉の面積が大きくになるに従って、反射率が小さくなることが分かる。紙粉の面積が同じであれば、反射光ＲＬの波長が４８０ｎｍ〜６８０ｎｍでは、反射率が略同じであることが分かる。

図９は、測色センサ装置６０において、反射率変化と波長との関係を示すグラフである。横軸は波長を示し、縦軸は反射率変化を示す。反射率変化は、ミラー（円筒ミラー２９、平面ミラー３５）が新品の状態を基準にして、ミラーの経年劣化前及び経年劣化後の白色校正板の反射率をパーセンテージで示している。ミラーの経年劣化は、時間や湿度等の要因で生じる。

ミラーが経年劣化すると、反射光ＲＬのうち、３８０ｎｍ〜５００ｎｍの反射率の減少量は、６００ｎｍ〜７８０ｎｍの反射率の減少量より大きいことが分かる。

そこで、反射率演算部７５は、可視光である反射光ＲＬのうち、３８０ｎｍ〜５００ｎｍを含む短波長側の予め定められた第１の波長成分（例えば、波長４８０ｎｍ成分）、６００ｎｍ〜７８０ｎｍを含む長波長側の予め定められた第２の波長成分（例えば、波長６８０ｎｍ成分）のそれぞれについて、白色校正板の反射率を演算する。なお、短波長側とは、例えば、青色又は紫色の波長と言い換えることができ、長波長側とは赤色の波長と言い換えることができる。

第２の判定部７７は、第１の波長成分及び第２の波長成分のそれぞれについて、白色校正板の反射率の基準値を予め記憶している。基準値は、ミラー（円筒ミラー２９、平面ミラー３５）が新品の場合である。第２の判定部７７は、第１の波長成分の反射率の基準値に対する、反射率演算部７５で演算された第１の波長成分の反射率の減少量、及び、第２の波長成分の反射率の基準値に対する、反射率演算部７５で演算された第２の波長成分の反射率の減少量をそれぞれ演算する。

第２の判定部７７は、第１の波長成分の方が第２の波長成分よりも減少量が大きい条件を満たせば、ミラーの劣化と判定し、その条件を満たさなければ、ミラーの劣化以外の事象と判定する。

発明が解決しようとする課題の欄で説明したように、印刷を高速で実行する画像形成装置（例えば、印刷速度が毎分１００枚以上）の場合、紙粉が大量に発生する。このため、図５に示す透明部材１９の露出面２３には、大量の紙粉が付着する。これを例にして、第１実施形態に係る測色センサ装置６０の動作について、図７、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０及び図１１は、その動作を説明するフローチャートである。

図７及び図１０を参照して、制御部７０は、測色を開始する前提として、光量を調べるために、試料面Ｓとして白色校正板が配置された状態で、センサヘッド１を作動させる（ステップＳ１）。センサヘッド１を作動させるタイミングは、例えば、画像形成装置の場合、カラーのキャリブレーションをするときである。センサヘッド１が作動することにより、センサヘッド１は、光源部２５に照明光ＩＬを出射させて白色校正板に照射し、白色校正板で反射された反射光ＲＬを電気信号に変換し、出力する。

光量演算部７１は、ステップＳ１で出力された電気信号を利用して、白色校正板で反射された反射光ＲＬの光量を演算する（ステップＳ２）。

第１の判定部７３は、ステップＳ２で演算された光量が、第１の下限値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。第１の下限値以下の値は、既に説明したように、光量が少なく、測色が不可能な光量を示す。

第１の判定部７３が、ステップＳ２で演算された光量が第１の下限値を超えていると判定したとき（ステップＳ３でＮｏ）、第１の判定部７３は、ステップＳ２で演算された光量が、第２の下限値以下であるか否かを判定する（ステップＳ４）。第２の下限値以下かつ第１の下限値を超える値は、測色の精度が多少落ちるが、測色が可能な光量を示す。

第１の判定部７３が、ステップＳ２で演算された光量が第２の下限値を超えていると判定したとき（ステップＳ４でＮｏ）、測色に十分な光量が、受光レンズ３３で受光されていることになり、測色センサ装置６０は、測色を開始する（ステップＳ５）。

第１の判定部７３が、ステップＳ２で演算された光量が第２の下限値以下と判定したとき（ステップＳ４でＹｅｓ）、すなわち、ステップＳ２で演算された光量が第２の下限値以下かつ第１の下限値を超えると判定したとき、測色センサ装置６０は、ステップＳ６に進む。

表示制御部７９は、測色をするか、又は、透明部材１９の露出面２３を清掃するかを選択させるキーを、操作表示部８０に表示させる（ステップＳ６）。これは所定の報知の具体例である。測色センサ装置６０の操作者が、測色を選択するキーを押下したとき（ステップＳ７でＹｅｓ）、測色センサ装置６０は、測色を開始する（ステップＳ５）。

測色センサ装置６０の操作者が、清掃を選択するキーを押下したとき（ステップＳ７でＮｏ，ステップＳ８でＹｅｓ）、制御部７０は、センサヘッド１の作動を停止させ（ステップＳ８ａ）、表示制御部７９は、操作者が清掃を完了したときに操作する清掃完了キーを、操作表示部８０に表示させる。

制御部７０は、操作表示部８０に表示された清掃完了キーが押下された否かを判断する（ステップＳ８ｂ）。操作者が、清掃完了キーを押下していなければ（ステップＳ８ｂでＮｏ）、制御部７０は、ステップＳ８ｂの処理を繰り返す。操作者が透明部材１９の露出面２３の清掃を完了した後、清掃完了キーを押下すれば（ステップＳ８ｂでＹｅｓ）、制御部７０は、センサヘッド１を作動させる（ステップＳ９）。そして、光量演算部７１は光量を演算する（ステップＳ１０）。ステップＳ９はステップＳ１と同じであり、ステップＳ１０はステップＳ２と同じなので、説明を省略する。

第１の判定部７３は、ステップＳ１０で演算された光量が第２の下限値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。

第１の判定部７３が、ステップＳ１０で演算された光量が第２の下限値を超えていると判定したとき（ステップＳ１１でＮｏ）、測色センサ装置６０は、測色を開始する（ステップＳ５）。受光レンズ３３で受光された反射光ＲＬの光量が十分でない原因（ステップＳ４でＹｅｓ）は、透明部材１９の露出面２３に付着していたダスト（例えば、紙粉）であり、ダストが露出面２３から除去されることにより、反射光ＲＬの光量が回復している。

第１の判定部７３が、ステップＳ１０で演算された光量が第２の下限値以下と判定したとき（ステップＳ１１でＹｅｓ）、すなわち、透明部材１９の露出面２３を清掃しても、受光レンズ３３で受光される反射光ＲＬの光量が回復しないとき、測色センサ装置６０は、ステップＳ１２へ進む。

反射率演算部７５は、ステップＳ９でセンサヘッド１から出力された電気信号を利用して、白色校正板で反射された反射光ＲＬのうち、第１の波長成分（例えば、波長４８０ｎｍ成分）及び第２の波長成分（例えば、波長６８０ｎｍ成分）の反射率を演算する（ステップＳ１２）。

第２の判定部７７は、第１の波長成分の反射率の基準値に対する、ステップＳ１２で演算された第１の波長成分の反射率の減少量、及び、第２の波長成分の反射率の基準値に対する、ステップＳ１２で演算された第２の波長成分の反射率の減少量を演算する（ステップＳ１３）。

第２の判定部７７が、第１の波長成分の方が第２の波長成分よりも減少量が大きいと判定したとき（ステップＳ１４でＹｅｓ）、表示制御部７９は、センサヘッド１のミラー（円筒ミラー２９、平面ミラー３５）が劣化しており、ミラー又はセンサヘッド１を交換することを示す画像を、操作表示部８０に表示させる（ステップＳ１５）。

第２の判定部７７は、第１の波長成分の方が第２の波長成分の反射率よりも減少量が大きい条件を満たしていないと判定したとき（ステップＳ１４でＮｏ）、表示制御部７９は、ミラー以外のセンサヘッド１の部品（例えば、光源部２５）が劣化しており、その部品又はセンサヘッド１を交換することを示す画像を、操作表示部８０に表示させる（ステップＳ１６）。

第１の判定部７３が、ステップＳ２で演算された光量が第１の下限値以下と判定したとき（ステップＳ３でＹｅｓ）、図７及び図１１を参照して、反射率演算部７５は、ステップＳ１でセンサヘッド１から出力された電気信号を利用して、白色校正板で反射された反射光ＲＬのうち、第１の波長成分（例えば、波長４８０ｎｍ成分）及び第２の波長成分（例えば、波長６８０ｎｍ成分）の反射率を演算する（ステップＳ１７）。

第２の判定部７７は、第１の波長成分の反射率の基準値に対する、ステップＳ１７で演算された第１の波長成分の反射率の減少量、及び、第２の波長成分の反射率の基準値に対する、ステップＳ１７で演算された第２の波長成分の反射率の減少量を演算する（ステップＳ１８）。

第２の判定部７７は、第１の波長成分の方が第２の波長成分よりも減少量が大きいと判定したとき（ステップＳ１９でＹｅｓ）、表示制御部７９は、センサヘッド１のミラー（円筒ミラー２９、平面ミラー３５）が劣化しており、ミラー又はセンサヘッド１を交換することを示す画像を、操作表示部８０に表示させる（ステップＳ２０）。

第２の判定部７７は、第１の波長成分の方が第２の波長成分よりも減少量が大きい条件を満たしていないと判定したとき（ステップＳ１９でＮｏ）、表示制御部７９は、透明部材１９の露出面２３の清掃を促す画像及び清掃を選択するキーを、操作表示部８０に表示させる（ステップＳ２１）。この段階では、受光レンズ３３で受光される反射光ＲＬの光量が低下している原因が、透明部材１９の露出面２３に付着したダストであるか、センサヘッド１のミラー以外の光学部品（例えば、光源部２５）の劣化であるか、不明である。そこで、透明部材１９の露出面２３を清掃させた後、第１の判定部７３は、２つのうちいずれかを判定する。ミラー以外の光学部品のうち、光源部２５の劣化有無を確認するために、光源部２５からの光量をモニターするセンサを別途備えていてもよい。

制御部７０は、清掃を選択するキーが押下されたか否かを判断する（ステップＳ２２）。測色センサ装置６０の操作者が、清掃を選択するキーを押下しないとき（ステップＳ２２でＮｏ）、制御部７０は、ステップＳ２２の処理を繰り返す。測色センサ装置６０の操作者が、清掃を選択するキーを押下したとき（ステップＳ２２でＹｅｓ）、制御部７０は、センサヘッド１の作動を停止させ（ステップＳ２２ａ）、表示制御部７９は、操作者が清掃を完了したときに操作する清掃完了キーを、操作表示部８０に表示させる。

制御部７０は、操作表示部８０に表示された清掃完了キーが押下された否かを判断する（ステップＳ２２ｂ）。操作者が、清掃完了キーを押下していなければ（ステップＳ２２ｂでＮｏ）、制御部７０は、ステップＳ２２ｂの処理を繰り返す。操作者が透明部材１９の露出面２３を清掃した後、清掃完了キーを押下すれば（ステップＳ２２ｂでＹｅｓ）、制御部７０は、センサヘッド１を作動させる（ステップＳ２３）。そして、光量演算部７１は光量を演算する（ステップＳ２４）。ステップＳ２３はステップＳ１と同じであり、ステップＳ２４はステップＳ２と同じなので、説明を省略する。

第１の判定部７３は、ステップＳ２４で演算された光量が第２の下限値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。第１の下限値をしきい値にしない理由は、次の通りである。受光レンズ３３で受光される反射光ＲＬの光量が低下している原因（ステップＳ３でＹｅｓ）が、透明部材１９の露出面２３に付着したダストの場合、露出面２３を清掃すれば、光量は、第２の下限値を超えるからである。

第１の判定部７３が、ステップＳ２４で演算された光量が第２の下限値を超えていると判定したとき（ステップＳ２５でＮｏ）、測色センサ装置６０は、測色を開始する（ステップＳ２６）。光量が低下している原因は、透明部材１９の露出面２３に付着していたダストであり、ダストが露出面２３から除去されることにより、反射光ＲＬの光量が回復している。

第１の判定部７３が、ステップＳ２４で演算された光量が第２の下限値以下と判定したとき（ステップＳ２５でＹｅｓ）、表示制御部７９は、ミラー以外のセンサヘッド１の部品（例えば、光源部２５）が劣化しており、その部品又はセンサヘッド１を交換することを示す画像を、操作表示部８０に表示させる（ステップＳ２７）。

第１実施形態の主な効果を説明する。図７を参照して、第１実施形態に係る測色センサ装置６０は、透明部材１９の露出面２３に付着する紙粉のようなダストの量が多くなると（言い換えれば、ダストの面積が大きくなる）、透明部材１９を介して受光レンズ３３で受光される光の光量が低下することを着眼点とする。第１の判定部７３は、受光レンズ３３で受光された光の光量が予め定められた値以下と判定したとき（ステップＳ４でＹｅｓ）、透明部材１９の露出面２３に所定量以上のダストが付着していると見なし、報知部８１は所定の報知をする（ステップＳ６）。従って、第１実施形態に係る測色センサ装置６０によれば、ダストが発生する環境下において、測色精度の低下を防止できる。

また、第１実施形態に係る測色センサ装置６０は、センサヘッド１の筐体２０（図５）に配置されているミラー（円筒ミラー２９、平面ミラー３５）が経年劣化すると、受光レンズ３３で受光される反射光ＲＬの光量が低下し、反射光ＲＬ（可視光）において、短波長側の波長成分の反射率の減少量が、長波長側の波長成分の反射率の減少量より大きいことを着眼点とする。第１実施形態に係る測色センサ装置６０によれば、受光レンズ３３で受光される反射光ＲＬの光量が低下した原因が、ミラーの経年劣化であるか否かを判定することができる（ステップＳ１４、ステップＳ１５、ステップＳ１９、ステップＳ２０）。

第２実施形態を説明する。図１２は、第２実施形態に係る測色センサ装置６０ａの構成を示すブロック図である。第２実施形態に係る測色センサ装置６０ａについて、図７に示す第１実施形態に係る測色センサ装置６０の構成と相違する点を説明する。

測色センサ装置６０ａは、光源部２５（図７）の替わりに、光源部２５ａを備える。光源部２５ａは、白色ＬＥＤ（第１の光源部の一例）と紫外線ＬＥＤ（第２の光源部の一例）とを備えており、白色の照明光ＩＬと紫外線とを切り替えて出射することができる。

試料面Ｓの色を測定するとき、制御部７０は、光源部２５ａの白色ＬＥＤから白色の照明光ＩＬを出射させる。

透明部材１９の露出面２３に付着している紙粉の量が多くなると、受光レンズ３３で受光される反射光ＲＬの光量が低下し、測色の精度が低下する。そこで、測色を開始する前に、露出面２３に付着している紙粉が原因で、光量が不十分であるか否かを検査する。このとき、制御部７０は、光源部２５ａの紫外線ＬＥＤから紫外線を出射させる。

用紙には蛍光剤が含まれるので、紙粉に紫外線が照射されると、紙粉が発光する。紙粉の量が多くなると、発光量が多くなる。

光源部２５ａから出射された紫外線は、円筒ミラー２９で反射され、試料面Ｓである白色校正板に照射される。白色校正板で反射された紫外線は、透明部材１９の露出面２３に照射される。これにより、受光レンズ３３で受光された光は、分光部９で、上述した電気信号に変換され、センサヘッド１は、その電気信号を制御部７０に送る。

図１２に示す制御部７０は、図７に示す光量演算部７１、第１の判定部７３、反射率演算部７５及び第２の判定部７７の替わりに、光量演算部７１ａ及び判定部７３ａを備える。

光量演算部７１ａは、光源部２５ａによって、紙粉が付着している露出面２３に紫外線が照射されているときに、センサヘッド１から出力された電気信号を利用して、受光レンズ３３で受光された光の光量を演算する。

判定部７３ａは、光量演算部７１ａで演算された光量が、予め定められた値以上であるか否かを判定する。判定部７３ａは、この値を予め記憶している。予め定められた値について説明する。

露出面２３に所定量（言い換えれば、所定面積）の紙粉が付着しているときに、白色校正板に照明光ＩＬが照射され、白色校正板から反射された反射光ＲＬの光量が、測色の精度を確保できない値（例えば、上記第１の下限値以下の値）になるとする。露出面２３に付着した紙粉の量が上記所定量のときに、紫外線を露出面２３に照射することにより、受光レンズ３３で受光された可視光の光量が、予め求められており、この値が予め定められた値となる。

測色センサ装置６０ａは、図７に示す報知部８１の替わりに、報知部８１ａを備える。報知部８１ａは、判定部７３ａよって、光量が予め定められた値以上と判定されたとき、所定の報知（例えば、透明部材１９の露出面２３の清掃を促す報知）をする。

第２実施形態に係る測色センサ装置６０ａの動作を説明する。図１３は、その動作を説明するフローチャートである。図１２及び図１３を参照して、制御部７０は、測色を開始する前提として、光量を調べるために、試料面Ｓとして白色校正板が配置された状態で、センサヘッド１を作動させる（ステップＴ１）。センサヘッド１を作動させるタイミングは、例えば、画像形成装置の場合、カラーのキャリブレーションをするときである。センサヘッド１が作動することにより、センサヘッド１は、光源部２５ａに紫外線を出射させて白色校正板に照射し、白色校正板で反射された紫外線を露出面２３に照射させ、これにより、受光レンズ３３で受光された光を電気信号に変換し、出力する。

光量演算部７１ａは、ステップＴ１で出力された電気信号を利用して、露出面２３に付着している紙粉から発生した光の光量を演算する（ステップＴ２）。

判定部７３ａは、ステップＴ２で演算された光量が、上記予め定められた値以上であるか否かを判定する（ステップＴ３）。

判定部７３ａが、ステップＴ２で演算された光量が予め定められた値を超えていないと判定したとき（ステップＴ３でＮｏ）、露出面２３に付着している紙粉の量は、測色の精度を低下させる値ではないので、測色センサ装置６０ａは、測色を開始する（ステップＴ５）。

判定部７３ａは、ステップＴ２で演算された光量が予め定められた値以上と判定したとき（ステップＴ３でＹｅｓ）、表示制御部７９は、透明部材１９の露出面２３の清掃を促す画像を、操作表示部８０に表示させる（ステップＴ４）。

第２実施形態に係る測色センサ装置６０ａの着眼点は、以下の通りである。近年の用紙（特に再生紙）には蛍光剤が含まれるので、紙粉に紫外線が照射されると、紙粉が発光する。紙粉の量が多くなると（言い換えれば、紙粉の面積が大きくなると）、発光量が多くなる。第２実施形態に係る測色センサ装置６０ａによれば、光量演算部７１ａは、紙粉が付着している透明部材１９に紫外線が照射されているときに、受光レンズ３３で受光された光の光量を演算する。判定部７３ａは、光量が予め定められた値以上と判定したとき、透明部材１９に所定量以上の紙粉が付着していると見なし、報知部８１ａは、所定の報知（例えば、透明部材１９の清掃を促す報知）をする。従って、第２実施形態に係る測色センサ装置６０ａによれば、紙粉が発生する環境下において、測色精度の低下を防止できる。

第１実施形態に係る測色センサ装置６０及び第２実施形態に係る測色センサ装置６０ａにおいて、測色部は、分光測色方法を用いて測色しているが（測色部が分光部である形態）、これに限定されず、三刺激値直読方法を用いて測色してもよい。

第１実施形態に係る測色センサ装置６０及び第２実施形態に係る測色センサ装置６０ａは、画像形成装置に適用することができる。これを、第１実施形態に係る測色センサ装置６０が適用された例で説明する。図１４は、第１実施形態に係る測色センサ装置６０が適用された画像形成装置１００を示す模式図である。測色センサ装置６０は、カラーキャリブレーション時に、搬送路１２１を搬送される用紙に形成されているカラーパッチの色を測定する。

画像形成装置１００は、プロダクションプリンタであり、印刷速度が、毎分１００枚以上である。画像形成装置１００は、画像形成装置本体１１０、中継装置１２０及び後処理装置１３０によって構成される。

画像形成装置本体１１０は、その上部側に配置された自動原稿給送装置１１１を備える。自動原稿給送装置１１１で給送された原稿は、不図示のスキャナー部によって読み取られる。なお、原稿は、図示しないプラテンガラス上で読み取ることもできる。

画像形成装置本体１１０は、その上部側に配置された操作表示部１１２を備える。操作表示部１１２はタッチパネルで構成されており、操作者による操作及び情報の表示が可能にされている。操作表示部１１２は、測色センサ装置６０の操作表示部８０（図７）の機能を有する。

画像形成装置本体１１０は、その下部側に配置された複数の給紙トレイ１１３を備える。

画像形成装置本体１１０内には、測色センサ装置６０の制御部７０が配置されている。

画像形成装置本体１１０内には、いずれかの給紙トレイ１１３から給紙される用紙を搬送する搬送路１１４が設けられており、そして、搬送路１１４の途中に、画像形成部１１５が設けられている。

画像形成部１１５は、感光体１１６、感光体１１６の周囲に配置した図示しない、帯電器、ＬＤ、現像器、転写部を有する。感光体１１６の下流側の搬送路１１４には、定着器１１７が配置されている。

定着器１１７の下流側で搬送路１１４が伸長して、中継装置１２０の搬送路１２１に接続されている。

画像形成装置本体１１０は、搬送路１１４を用いて搬送されてきた用紙に、電子写真方式により、画像データで示される画像を形成する。画像が形成された用紙は、定着器１１７に搬送される。

定着器１１７は、搬送された用紙を加熱することにより、画像を用紙に定着させる。定着処理された用紙は、搬送路１１４によって中継装置１２０に搬送される。

中継装置１２０は、搬送路１１４に接続され、かつ、後段の後処理装置１３０に接続される搬送路１２１を備える。中継装置１２０は、搬送路１２１を搬送される用紙を反転又は所定枚数スタックする反転・スタック部１２２を備える。反転・スタック部１２２でスタックされた用紙は、所定のタイミングで後処理装置１３０側に搬送される。

搬送路１２１において、反転・スタック部１２２の上流側に、測色センサ装置６０のセンサヘッド１が配置されている。

後処理装置１３０は、パンチ、折り、中綴じステイプルなどの所定の後処理を実行する。中継装置１２０から搬送されてきた用紙に、後処理装置１３０で所定の後処理が実行され、排紙部１３１に排紙される。

センサ装置として測色センサ装置を例にして説明したが、センサ装置は、測色分野に限らず、他の分野にも適用することができる。

（実施形態の纏め）
第１の局面に係るセンサ装置は、光の通過口を有する筐体と、前記筐体に収容された受光レンズと、前記通過口に配置された透明部材と、を備え、前記透明部材を介して前記受光レンズで受光された光を電気信号に変換して出力するセンサヘッドと、前記センサヘッドから出力された前記電気信号を利用して、前記受光レンズで受光された光の光量を演算する光量演算部と、前記光量演算部で演算された前記光量が、予め定められた値以下であるか否かを判定する第１の判定部と、前記第１の判定部によって、前記光量が前記予め定められた値以下と判定されたとき、所定の報知をする報知部と、を備える。

第１の局面に係るセンサ装置は、透明部材に付着するダストの量が多くなると（言い換えれば、ダストの面積が大きくなる）、透明部材を介して受光レンズで受光される光の光量が低下することを着眼点とする。第１の判定部は、受光レンズで受光された光の光量が予め定められた値以下と判定したとき、透明部材に所定量以上のダストが付着していると見なし、報知部は所定の報知をする。従って、第１の局面に係るセンサ装置によれば、ダストが発生する環境下において、測定精度の低下を防止できる。

上記構成において、前記センサヘッドは、前記筐体に収容され、光源部から出射された照明光を反射し、前記透明部材を介して試料面に照明光を照射するミラーを含む１以上のミラーを、さらに備え、前記受光レンズは、前記試料面で反射された反射光を、前記透明部材を介して受光する。

この構成は、センサヘッドの筐体が、試料面を照射する光の出口となり、かつ、試料面で反射された光の入口となる光の通過口を有する態様に、本発明の第１の局面に係るセンサ装置を適用している。

上記構成において、前記第１の判定部によって、前記光量が前記予め定められた値以下と判定されたとき、前記受光レンズで受光された前記反射光について、短波長側の予め定められた第１の波長成分の反射率と、長波長側の予め定められた第２の波長成分の反射率と、を演算する反射率演算部と、前記第１の波長成分の反射率の基準値に対する、前記反射率演算部で演算された前記第１の波長成分の反射率の減少量、及び、前記第２の波長成分の反射率の基準値に対する、前記反射率演算部で演算された前記第２の波長成分の反射率の減少量をそれぞれ演算し、前記第１の波長成分の方が前記第２の波長成分よりも前記減少量が大きいとき、前記１以上のミラーの劣化と判定する第２の判定部と、を備え、前記報知部は、前記第２の判定部によって前記１以上のミラーの劣化が判定されたとき、前記１以上のミラーの劣化を示す報知をする。

この構成は、センサヘッドの筐体に配置されているミラーが経年劣化すると、受光レンズで受光される反射光の光量が低下し、この反射光（可視光）において、短波長側の波長成分の反射率の減少量が、長波長側の波長成分の反射率の減少量より大きいことを着眼点とする。この構成によれば、受光レンズで受光される反射光の光量が低下した原因が、ミラーの経年劣化であるか否かを判定することができる。

第２の局面に係るセンサ装置は、光の通過口を有する筐体と、前記通過口に配置された透明部材と、前記筐体に収容され、前記透明部材を介して試料面に照射する照明光を出射する第１の光源部と、前記筐体に収容され、前記試料面で反射された反射光を、前記透明部材を介して受光する受光レンズと、を備え、前記透明部材を介して前記受光レンズで受光された前記反射光を電気信号に変換して出力するセンサヘッドと、前記透明部材に紫外線を照射する第２の光源部と、前記第２の光源部によって、前記透明部材に前記紫外線が照射されているときに、前記センサヘッドから出力された前記電気信号を利用して、前記受光レンズで受光された光の光量を演算する光量演算部と、前記光量演算部で演算された前記光量が、予め定められた値以上であるか否かを判定する判定部と、前記判定部よって、前記光量が前記予め定められた値以上と判定されたとき、所定の報知をする報知部と、を備える。

第２の局面に係るセンサ装置の着眼点は、以下の通りである。近年の用紙（特に再生紙）には蛍光剤が含まれるので、紙粉に紫外線が照射されると、紙粉が発光する。紙粉の量が多くなると（言い換えれば、紙粉の面積が大きくなると）、発光量が多くなる。第２の局面に係るセンサ装置によれば、光量演算部は、紙粉が付着している透明部材に紫外線が照射されているときに、受光レンズで受光された光の光量を演算する。判定部は、光量が予め定められた値以上と判定したとき、透明部材に所定量以上の紙粉が付着していると見なし、報知部は、所定の報知（例えば、透明部材の清掃を促す報知）をする。従って、第２の局面に係る測色センサ装置によれば、紙粉が発生する環境下において、測定精度の低下を防止できる。

第３の局面に係る画像形成装置は、用紙を搬送する搬送路と、前記搬送路を用いて搬送されてきた前記用紙に、画像データで示される画像を形成する画像形成部と、前記用紙に形成された前記画像の色を測定する前記センサ装置と、を備える。

第３の局面に係る画像形成装置は、第１の局面又は第２の局面に係るセンサ装置を備えるので、第１の局面又は第２の局面に係るセンサ装置と同様の作用効果を有する。

この出願は、２０１４年１２月８日に出願された日本国特許出願特願２０１４−２４８００１を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

Claims (3)

1. 光の通過口を有する筐体と、前記筐体に収容された受光レンズと、前記通過口に配置された透明部材と、前記透明部材を介して前記受光レンズで受光された光を電気信号に変換する測色部と、を備え、前記電気信号を出力するセンサヘッドと、
   前記センサヘッドから出力された前記電気信号を利用して、前記受光レンズで受光された光の光量を演算する光量演算部と、
   前記光量演算部で演算された前記光量が、予め定められた値以下であるか否かを判定する第１の判定部と、
   前記第１の判定部によって、前記光量が前記予め定められた値以下と判定されたとき、所定の報知をする報知部と、
   を備える測色センサ装置であって、
   前記センサヘッドは、前記筐体に収容され、光源部から出射された照明光を反射し、前記透明部材を介して試料面に照明光を照射するミラーを含む１以上のミラーを、さらに備え、
   前記受光レンズは、前記試料面で反射された反射光を、前記透明部材を介して受光し、
   前記測色センサ装置は、さらに、
   前記第１の判定部によって、前記光量が前記予め定められた値以下と判定されたとき、前記受光レンズで受光された前記反射光について、短波長側の予め定められた第１の波長成分の反射率と、長波長側の予め定められた第２の波長成分の反射率と、を演算する反射率演算部と、
   前記第１の波長成分の反射率の基準値に対する、前記反射率演算部で演算された前記第１の波長成分の反射率の減少量、及び、前記第２の波長成分の反射率の基準値に対する、前記反射率演算部で演算された前記第２の波長成分の反射率の減少量をそれぞれ演算し、前記第１の波長成分の方が前記第２の波長成分よりも前記減少量が大きいとき、前記１以上のミラーの劣化と判定する第２の判定部と、を備え、
   前記報知部は、前記第２の判定部によって前記１以上のミラーの劣化が判定されたとき、前記１以上のミラーの劣化を示す報知をする、測色センサ装置。
2. 光の通過口を有する筐体と、前記通過口に配置された透明部材と、前記筐体に収容され、前記透明部材を介して試料面に照射する照明光を出射する第１の光源部と、前記筐体に収容され、前記試料面で反射された反射光を、前記透明部材を介して受光する受光レンズと、を備え、前記透明部材を介して前記受光レンズで受光された前記反射光を電気信号に変換して出力するセンサヘッドと、
   前記透明部材に紫外線を照射する第２の光源部と、
   前記第２の光源部によって、前記透明部材に前記紫外線が照射されているときに、前記センサヘッドから出力された前記電気信号を利用して、前記受光レンズで受光された光の光量を演算する光量演算部と、
   前記光量演算部で演算された前記光量が、予め定められた値以上であるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部よって、前記光量が前記予め定められた値以上と判定されたとき、所定の報知をする報知部と、を備える測色センサ装置。
3. 用紙を搬送する搬送路と、
   前記搬送路を用いて搬送されてきた前記用紙に、画像データで示される画像を形成する画像形成部と、
   前記用紙に形成された前記画像の色を測定する請求項１または２に記載の測色センサ装置と、を備える画像形成装置。

Images