JP6070932B2 - Image inspection apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、記録紙上の画像を読み取って記録紙に形成された画像を検査する画像検査装置、及びこの画像検査装置を備えた画像形成装置に関するもので、特に、記録紙上の画像色だけでなく記録紙の光沢をも読み取ることができる画像検査装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image inspection apparatus that reads an image on a recording sheet and inspects an image formed on the recording sheet, and an image forming apparatus including the image inspection apparatus. The present invention relates to an image inspection apparatus and an image forming apparatus capable of reading glossiness of recording paper.
近年、画像形成装置において、印刷後の画像における高い再現性の要求から、印刷された記録紙から再び画像を読み取ってその印刷状態を検査する画像検査装置が設けられるものが普及されている。この画像検査装置は、原稿の画像を読み取る画像読取装置と同様の構成を備えることで、印刷後の記録紙上の画像を読み取る。ところで、画像読取装置においては、正反射光と拡散反射光との光路の違いを利用して、原稿の画像の光沢と色とを検知できるものが提案されている(特許文献1及び特許文献2参照)。
2. Description of the Related Art In recent years, an image forming apparatus that is provided with an image inspection apparatus that reads an image again from a printed recording sheet and inspects the print state has been widely used because of a demand for high reproducibility in an image after printing. The image inspection apparatus has a configuration similar to that of an image reading apparatus that reads an image of a document, thereby reading an image on a recording sheet after printing. By the way, an image reading apparatus has been proposed that can detect the gloss and color of an image of a document by utilizing a difference in optical path between regular reflection light and diffuse reflection light (
特許文献1で開示される画像読取装置(撮像装置)は、原稿からの正反射光の光路と、原稿からの拡散反射光の光とを選択的に遮断する手段を設け、正反射光及び拡散反射光のいずれか一方のみをラインセンサー(固体撮像素子)に入射させる。一方、特許文献2で開示される画像読取装置は、拡散反射光の光路を構成する光学系に、正反射光の光路を形成するための光学系を組み合わせるための機構を設け、原稿の読み取り位置に対して、当該機構をスライドさせることで、正反射光及び拡散反射光のいずれか一方のみをイメージセンサー(固体撮像素子)に入射させる。
The image reading device (imaging device) disclosed in
特許文献1及び特許文献2それぞれで開示される画像読取装置は、上述のように、正反射光及び拡散反射光それぞれの光路のいずれかを選択して、画像の光沢又は色を読み取るものとしている。そのため、特許文献1及び特許文献2の画像読取装置は、正反射光及び拡散反射光それぞれの光路に適した光学系を構成するとともに、それぞれの光学系を選択するための機構を設ける必要がありその構成が複雑なものとなる。又、特許文献1及び特許文献2の画像読取装置は、画像の色及び光沢を一度に読み取る構成ではないため、画像の色及び光沢を読み取るには、1枚の原稿に対して読取動作を2回行う必要があった。
As described above, each of the image reading devices disclosed in
このような問題を鑑みて、本発明は、1回の読取動作で画像の色と光沢とを読み取ることができるとともに、その構造を簡素化できる画像検査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide an image inspection apparatus and an image forming apparatus that can read the color and gloss of an image with a single reading operation and can simplify the structure thereof. And
上記目的を達成するために、本発明の画像検査装置は、記録紙に形成された画像に光を照射する光源と、前記記録紙上で前記光源からの照射光の正反射光を通過させる光路を構成する光学系と、該光学系により誘導される光を受光する固体撮像素子と、を備える画像検査装置において、前記光源から前記記録紙への光路上に配置され、前記光源からの照射光の内、所定の偏光方向に直線偏光された光を前記記録紙に向かって透過させる第1偏光子と、前記光学系の一部として設けられて、前記固体撮像素子が受光する光の偏光方向を規制する第2偏光子と、前記記録紙からの正反射光による前記光学系から前記固体撮像素子への透過の可否を制御する偏光切換制御部と、を備え、前記偏光切換制御部により前記正反射光の透過が禁止されるとき、前記第2偏光子により前記正反射光が遮光されて、前記正反射光以外の拡散反射光を前記固体撮像素子が受光して、色画像データを出力する測色モードにより動作する一方で、前記偏光切換制御部により前記正反射光の透過が許可されるとき、前記第2偏光子により前記正反射光が遮光されることなく、前記正反射光を前記固体撮像素子が受光して、光沢画像データを出力する光沢測定モードにより動作し、1枚の記録紙を通紙させる間に、前記測色モードと前記光沢測定モードとで所定時間毎に交互に動作することで、当該記録紙の画像の色画像データと光沢画像データとを同時に出力することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image inspection apparatus according to the present invention includes a light source for irradiating light on an image formed on a recording paper, and an optical path for allowing specularly reflected light from the light source to pass on the recording paper. In an image inspection apparatus comprising an optical system that configures and a solid-state imaging device that receives light guided by the optical system, the image inspection apparatus is disposed on an optical path from the light source to the recording paper, and emits light emitted from the light source. A first polarizer that transmits light linearly polarized in a predetermined polarization direction toward the recording paper, and a polarization direction of light received by the solid-state imaging device, provided as part of the optical system. A second polarizer that regulates, and a polarization switching control unit that controls whether the optical system transmits light from the optical system to the solid-state imaging device by specularly reflected light from the recording paper. When transmission of reflected light is prohibited While the specularly reflected light is shielded by the second polarizer and the solid-state image sensor receives diffuse reflected light other than the specularly reflected light and operates in a colorimetric mode for outputting color image data, When the transmission of the regular reflection light is permitted by the polarization switching control unit, the solid-state imaging device receives the regular reflection light without the regular reflection light being blocked by the second polarizer, and gloss It operates in the gloss measurement mode for outputting image data, and alternately operates at predetermined time intervals in the color measurement mode and the gloss measurement mode while passing a sheet of recording paper. The color image data and gloss image data of the image are output simultaneously.
この画像検査装置において、前記記録紙の副走査方向に沿って1画素以上の所定画素毎に、前記測色モードと前記光沢測定モードとを切り換えるものとしても構わない。又、前記記録紙の副走査方向に沿って1画素内で、前記測色モードと前記光沢測定モードとを切り換えるものとしても構わない。 In this image inspection apparatus, the colorimetry mode and the gloss measurement mode may be switched for each predetermined pixel of one pixel or more along the sub-scanning direction of the recording paper. Further, the color measurement mode and the gloss measurement mode may be switched within one pixel along the sub-scanning direction of the recording paper.
上記の画像検査装置それぞれにおいて、前記偏光切換制御部によって制御されるとともに、前記光学系と前記固体撮像素子とを結ぶ光路に対して垂直となる面で前記第2偏光子を回転させる機構を有し、当該機構により前記第2偏光子が回転されて前記第2偏光子の透過軸方向が切り換えられることによって、前記測色モードと前記光沢測定モードとを切り換えるものとしても構わない。 Each of the image inspection apparatuses includes a mechanism that is controlled by the polarization switching control unit and that rotates the second polarizer in a plane that is perpendicular to the optical path connecting the optical system and the solid-state imaging device. Then, the color measurement mode and the gloss measurement mode may be switched by rotating the second polarizer by the mechanism and switching the transmission axis direction of the second polarizer.
又、上記の画像検査装置それぞれにおいて、前記偏光切換制御部によって制御されるとともに、前記光学系と前記固体撮像素子とを結ぶ光路に対して垂直となる面で前記第2偏光子をスライドさせる機構を有し、当該機構により、前記固体撮像素子の主走査方向に対して垂直な方向に前記第2偏光子をスライドさせることによって、前記測色モードと前記光沢測定モードとを切り換えるものとしても構わない。 In each of the above image inspection apparatuses, a mechanism that slides the second polarizer on a plane that is controlled by the polarization switching control unit and that is perpendicular to an optical path connecting the optical system and the solid-state imaging device. And switching the colorimetry mode and the gloss measurement mode by sliding the second polarizer in a direction perpendicular to the main scanning direction of the solid-state imaging device. Absent.
更に、上記の画像検査装置それぞれにおいて、前記偏光切換制御部によって制御されるとともに、前記第2偏光子の入光側に配置される液晶素子を有し、当該液晶素子への電圧印加の有無により、当該液晶素子を透過する光の偏光方向の回転の可否を制御することによって、前記測色モードと前記光沢測定モードとを切り換えるものとしても構わない。 Further, each of the image inspection apparatuses includes a liquid crystal element that is controlled by the polarization switching control unit and disposed on a light incident side of the second polarizer, and depending on whether a voltage is applied to the liquid crystal element. The color measurement mode and the gloss measurement mode may be switched by controlling whether or not the polarization direction of the light transmitted through the liquid crystal element can be rotated.
そして、前記測色モードにおける、前記第2偏光子の透過軸方向が、前記正反射光の偏光方向に対して垂直とすることで、前記正反射光を遮光して、拡散反射光のみを透過させることができる。又、前記光沢測定モードにおける、前記第2偏光子の透過軸方向を、前記正反射光の偏光方向と90°より小さな角度で交差することによって、前記正反射光を透過させることができる。このとき、更に、前記光沢測定モードにおける、前記第2偏光子の透過軸方向が、前記正反射光の偏光方向と同方向であるものとしても構わない。 In the colorimetry mode, the transmission axis direction of the second polarizer is perpendicular to the polarization direction of the regular reflection light, so that the regular reflection light is shielded and only diffuse reflection light is transmitted. Can be made. In the gloss measurement mode, the specularly reflected light can be transmitted by intersecting the transmission axis direction of the second polarizer with the polarization direction of the specularly reflected light at an angle smaller than 90 °. At this time, the transmission axis direction of the second polarizer in the gloss measurement mode may be the same as the polarization direction of the regular reflection light.
又、上記の画像検査装置それぞれにおいて、前記光源から前記第1偏光子を通じて前記記録紙へ照射される光の方向が、該記録紙の被画像検査面の法線に対して45°以下であるものとしても構わない。 In each of the image inspection apparatuses described above, the direction of light irradiated from the light source to the recording paper through the first polarizer is 45 ° or less with respect to the normal line of the image inspection surface of the recording paper. It does n’t matter.
本実施形態の画像形成装置は、上述のいずれかの画像検査装置を備えることを特徴とすることで、印字した記録紙の画像に対して、一度に、色画像データと光沢画像データとを取得することができる。 The image forming apparatus according to the present embodiment includes any one of the above-described image inspection apparatuses, and thereby obtains color image data and glossy image data at a time for a printed recording paper image. can do.
本発明によると、記録紙の一度の通紙の間に光沢測定モードと測色モードとで交互に動作する構成としているため、記録紙上に形成された画像の色と光沢とを測定するために、記録紙に対する読取動作を二度行う必要がない。そのため、従来のように、記録紙に形成された画像の色と光沢それぞれを測定するために、画像形成装置に2台の画像検査装置を設置する必要がなく、画像形成装置を小型化できるだけでなく、色と光沢とのそれぞれの測定にかかる時間を短縮でき、記録紙の搬送を簡略化できる。更に、第1偏光子で直線偏光された光に基づく正反射光の受光の可否により光沢測定モードと測色モードを切り換える構成としたため、各モードでの測定のために複数の光路を構成する必要がなく、使用する光学部品の個数を低減できるだけでなく、その光学系の構成を簡略化できる。 According to the present invention, since the configuration is such that the gloss measurement mode and the color measurement mode are alternately operated during a single pass of the recording paper, in order to measure the color and gloss of the image formed on the recording paper. It is not necessary to perform the reading operation on the recording paper twice. Therefore, unlike the prior art, it is not necessary to install two image inspection devices in the image forming apparatus in order to measure the color and gloss of the image formed on the recording paper, and the image forming apparatus can only be miniaturized. In addition, the time required for measuring each of color and gloss can be shortened, and the conveyance of recording paper can be simplified. Further, since the gloss measurement mode and the color measurement mode are switched depending on whether or not the regular reflection light based on the light linearly polarized by the first polarizer is received, it is necessary to configure a plurality of optical paths for the measurement in each mode. In addition, the number of optical components to be used can be reduced, and the configuration of the optical system can be simplified.
<本発明を実施するための形態における基本構成>
以下、本発明の実施形態における基本構成につき、図面を参照しながら説明する。以下の図では、同一部分又は対応する部分に同一符号を付してある。又、本基本構成は、以下の各実施形態における構成において共通する構成を説明するものである。尚、以下の各実施形態を含め、本発明による画像形成装置は、画像読取機構及び画像検査機構の双方を備える装置であればよく、例えば、コピー機や、コピー機能を備えたプリンター又は複合機などであっても構わない。
<Basic Configuration in Embodiment for Implementing the Present Invention>
Hereinafter, a basic configuration in an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same reference numerals are given to the same parts or corresponding parts. In addition, this basic configuration describes a configuration common to the configurations in the following embodiments. The image forming apparatus according to the present invention, including the following embodiments, may be any apparatus provided with both an image reading mechanism and an image inspection mechanism. For example, a copying machine, a printer or a multifunction machine having a copying function is available. It does not matter.
1.画像形成装置の構成
図1を参照して、画像形成装置1の構成について説明する。図1は、画像形成装置1の内部構成を示す概略構成図である。
1. Configuration of Image Forming Apparatus The configuration of the
図1に示す画像形成装置1は、原稿から画像を読み取る画像読取装置2と、画像を印刷するための記録紙10を収納するとともに画像形成装置1内に当該記録紙10を給紙する給紙機構3と、画像読取装置2で読み取って得られた原稿画像データに基づいてトナー画像を記録紙10に転写する作像装置4と、作像装置4で記録紙10に転写されたトナー画像を定着させる定着装置5と、定着装置5によりトナー画像が定着されて画像形成された記録紙10の印刷状態を検査する画像検査装置6と、画像検査装置6で検査された印刷後の記録紙10を排紙する排紙機構7と、を備える。
An
画像読取装置2は、原稿へ光を照射する光源21と、原稿からの反射光を受光して電気信号に変換する固体撮像素子22と、原稿からの反射光を固体撮像素子22に結像させる結像レンズ23と、原稿が載置される原稿ガラス板24と、光源21からの光を反射して原稿表面に照射させる反射鏡25と、原稿からの反射光を結像レンズ23に誘導する反射鏡26A〜26Cと、シェーディング補正のための補正値を生成するための基準板27と、を備える。
The
結像レンズ23及び固体撮像素子22はそれぞれ、原稿の読取方向(「副走査方向」に相当する。)に対して垂直な方向(「主走査方向」に相当する。)に複数の素子を画素毎に並べた素子群で構成される。又、固体撮像素子22は、各画素の受光面に、原色系又は補色系の色フィルターが設置されるため、この色フィルターを透過した光を各画素の素子が受光することによって、原稿上の画像をカラー画像として読み取る。更に、光源21と反射鏡25,26Aとが第1スライダー部211に具備されるとともに、反射鏡26B,26Cが第2スライダー部212に具備される。この第1及び第2スライダー部211,212が、レール及びモーターなどの不図示の移動機構により、同時に副走査方向に移動することで、原稿ガラス板24表面に載置された原稿の副走査方向への読取が実行される。
The
このように構成される画像読取装置2では、原稿の画像を読み取る際、原稿は、原稿載置台の原稿ガラス板24上に載置されるか、又は、自動原稿搬送機構(ADF:Auto Document Feeder)により原稿ガラス板24上に搬送される。このとき、原稿の読取位置に対して、光源21からの照射光と反射鏡25からの反射光とが照射されると、この照射光に対する原稿からの反射光が反射鏡26Aに入射される。そして、反射鏡26Aから反射光が、反射鏡26B,26Cをそれぞれ順に反射し、結像レンズ23に誘導され、原稿からの反射光が結像レンズ23を透過して、固体撮像素子22の撮像領域に結像される。固体撮像素子22が、副走査方向に沿った読取幅に合わせた一定間隔で、その受光量に応じた電気信号を1ラインごとに出力することで、原稿上の画像に基づく二次元の原稿画像データが生成される。
In the
又、画像読取装置2は、この原稿の画像の読取動作を行う前に、第1スライダー部211及び第2スライダー部212を移動させて、第1スライダー部211を基準板27の直下位置まで移動させ、基準板27の読取動作を行う。これにより、固体撮像素子22から出力される電気信号の出力値を主走査方向にシェーディング補正するための補正値を生成できる。従って、固体撮像素子22から出力される電気信号に対して、この補正値に基づくシェーディング補正を施すことにより、生成された原稿画像データにおいて、光源21による主走査方向の光量のバラツキを抑制できる。
Further, the
給紙機構3は、図1に示すように、画像が印刷される記録紙10を収納する給紙カセット31と、給紙カセット31に収納された記録紙10を取り出す給紙ローラー対32と、を備える。又、給紙機構3の下流側には、給紙ローラー対32によって給紙カセット31から記録紙搬送路に給紙された記録紙10を画像転写機構4に搬送する搬送ローラー対33が設けられている。尚、記録紙搬送路は、画像形成機構で画像が印刷される記録紙10が搬送される、給紙カセット31から排紙トレイ72までの搬送経路を表す。このように構成される給紙機構3は、給紙ローラー対32が回転駆動することによって、給紙カセット31に収納された記録紙10を一枚ずつ取り出して、記録紙搬送路に供給する。そして、給紙カセット31から排紙された記録紙10は、記録紙10の搬送方向に沿って給紙機構3の下流側に設置される搬送ローラー33の回転により、作像装置4へ搬送される。
As shown in FIG. 1, the
作像装置4は、Y(Yellow)M(Magenta)C(Cyan)K(Key tone)の各色の静電潜像が形成される感光ドラム41〜44と、感光ドラム41〜44それぞれに担持されたYMCK各色のトナーが転写される中間転写部45と、中間転写部45に転写されたトナーを記録紙10に転写する二次転写ローラー46とを備える。このとき、感光ドラム41〜44のそれぞれは、不図示であるが、その周囲に、コロナ放電などにより感光ドラム41〜44を帯電させる帯電器と、帯電した感光ドラム41〜44にレーザー光などを照射して静電潜像を形成させる露光器と、YMCK各色のトナーを攪拌することで帯電して感光ドラム41〜44に付着させる現像器と、中間転写部45に転写後に感光ドラム41〜44に残留したトナーを除去するクリーニング部材とを備える。
The image forming device 4 is carried on the
又、中間転写部45は、感光ドラム41〜44からYMCK各色のトナーが転写される中間転写ベルト451と、中間転写ベルト451を回転させる駆動ローラー452及び従動ローラー453と、感光ドラム41〜44それぞれに対して中間転写ベルト451を挟んで対向する位置に設置される一次転写ローラー454〜457とを備える。さらに、この中間転写部45は、記録紙10に転写されずに中間転写ベルト451に残留したトナーを中間転写ベルト451表面上から除去するために、不図示のクリーニング部材を備える。そして、二次転写ローラー46は、中間転写ベルト451を挟んで、駆動ローラー452と対向する位置に設置される。
The
このように構成される作像装置4において、感光ドラム41〜44では、画像読取機構2で取得された原稿画像データに基づいて、感光ドラム41〜44それぞれの表面にYMCK各色の静電潜像が形成された後、帯電したYMCK各色のトナーが感光ドラム41〜44それぞれの静電潜像上に担持される。又、中間転写部45では、駆動ローラー452によって中間転写ベルト451が回転し、感光ドラム41〜44それぞれに担持されているYMCK各色のトナー画像が、所定電位に印加された一次転写ローラー454〜457の静電気力によって、中間転写ベルト451に転写される。
In the image forming apparatus 4 configured as described above, the
このとき、中間転写ベルト451は、記録紙10に転写するトナー画像が形成される部分が感光ドラム41〜44と順次接触することによって、YMCKの順に各色のトナー画像が感光ドラム41〜44より転写される。又、感光ドラム41〜44表面におけるYMCK各色のトナー画像は、中間転写ベルト451にトナーを転写するタイミングにあわせて、感光ドラム41〜44の順に形成される。
At this time, the
そして、中間転写ベルト451表面にYMCK各色のトナーが転写されて形成されたトナー画像は、当該トナー画像が形成された中間転写ベルト451表面が二次転写ローラー46に対向する位置まで移動したときに、中間転写ベルト451と二次転写ローラー46とによって挟持される記録紙10に転写される。記録紙10へのトナー画像の転写は、二次転写ローラー46への印加電圧によって、帯電された各色のトナーが二次転写ローラー46に引き寄せられることによって実現される。又、トナー画像が転写される記録紙10は、上述の給紙機構3より二次転写ローラー46まで搬送されるだけでなく、記録紙10を反転させる記録紙反転機構(不図示)を定着装置5よりも下流側に備える場合は、記録紙反転機構より二次転写ローラー46より搬送される。
The toner image formed by transferring the YMCK color toners onto the surface of the
定着装置5は、記録紙10上のトナーを定着させるべく加熱するハロゲンランプなどを備えた加熱ローラー51と、加熱ローラー51と記録紙10を挟持して記録紙10を加圧する加圧ローラー52とを備える。この定着装置5は、作像装置4と定着装置5との間に設置された搬送ローラー対53などによる誘導によって、作像装置4でトナー画像が転写された記録紙10が搬送される。このトナー画像が転写された記録紙10は、加熱ローラー51と加圧ローラー52との間を通過することによって、加熱ローラー51による加熱と、加熱ローラー51及び加圧ローラー52による加圧とを受ける。これにより、転写されたトナー画像が記録紙10上に定着し、記録紙10に原稿画像データによる画像が印刷される。尚、加熱ローラー51は、電磁誘導によりその表面に渦電流を生じさせることによって、加熱ローラー51表面が加熱されるものであってもよい。
The fixing device 5 includes a
排紙機構7は、画像検査装置6を通過した記録紙10を画像形成装置1外部に排紙するための排紙ローラー対71と、画像形成装置1外部に設けられるとともに排紙ローラー71によって排紙された記録紙10を受ける排紙トレイ72とを備える。このように構成される排紙機構7は、排紙ローラー71が駆動することにより、定着装置5でトナー画像が記録面に定着されて画像印刷された記録紙10を画像検査装置6から誘導し、画像形成装置1外部の排紙トレイ72に排出する。
The
2.画像検査装置の構成
画像検査装置6は、図2に示すように、画像が印刷された記録紙10に光を照射する光源61と、記録紙10からの反射光を受光して電気信号に変換する固体撮像素子62と、記録紙10からの反射光を固体撮像素子62に結像させる結像レンズ63と、副走査方向(記録紙搬送路Qにおける搬送方向に相当する。)に移動する記録紙10の画像記録面が当接するガラス板64と、記録紙10からの反射光を結像レンズ63に誘導する反射鏡65A〜65Cと、シェーディング補正のための補正値を生成するための基準板66と、光源61から出射される光を直線偏光にそろえる第1偏光子67と、固体撮像素子62に結像させる光の偏光方向を決定する第2偏光子68と、を備える。
2. Configuration of Image Inspection Apparatus As shown in FIG. 2, the
反射鏡65Aは、光源61からの光の入射角とほぼ同等の角度で反射する正反射光の光路上に配置される。即ち、その読取位置P1における記録紙10の法線を基準として、光源61と読取位置P1と結ぶ直線と、反射鏡65Aと読取位置P1とを結ぶ直線とが対称となるような位置に、反射鏡65Aが設置される。又、光源61と読取位置P1とを結ぶ光源61からの光の光路上に、第1偏光子67が配置される。光源61は、例えば、LED(Light Emitted Diode)光源と、このLED光源からの光を均一に照射させる導光部材とで構成されるもの等のように、指向性を備えた光が照射されるものとすることが好ましい。
The reflecting
記録紙10の画像を読み取る際、光源61からの光が第1偏光子67を透過することで、第1偏光子67の透過軸で規制される偏光方向に直線偏光する光が、記録紙10の読取位置P1に照射される。第1偏光子67により偏光方向が揃えられた照射光が記録紙10を入射すると、この照射光に対する正反射光と拡散反射光とが、記録紙10の読取位置P1で反射して、反射鏡65Aに向かう光路上を進む。尚、光源61から第1偏光子67を通じて記録紙10へ入射する光の入射方向は、記録紙10の紙面(被画像検査面)の法線となす角が45°以下であることが好ましい。
When reading the image on the
このとき、反射鏡65Aに向かう光路が、読取位置P1での正反射光の光路に一致していることから、正反射光と異なり、あらゆる方向に進む拡散反射光は、その一部のみが反射鏡65Aに入射する。従って、反射鏡65Aに入射される正反射光の光強度が、同じく反射鏡65Aに入射される拡散反射光の光強度よりも強くなる。又、正反射光は、第1偏光子67により規制された偏光方向と同じ偏光方向で直線偏光された光とされる一方で、拡散反射光は、偏光方向が定まらない非偏光の光となる。この反射鏡65Aを反射した正反射光及び拡散反射光は、反射鏡65B,65Cによって結像レンズ63に誘導され、固体撮像素子62の撮像領域で結像するよう、結像レンズ63を透過する。即ち、反射鏡65A〜65C及び結像レンズ63によって、記録紙10からの正反射光を通過させる光学系が構成されるとともに、当該光学系の一部として、第1偏光子67が具備される。
At this time, since the optical path toward the reflecting
結像レンズ63から固体撮像素子62への光路上には、上述したように、その透過軸方向を切り換えることができる第2偏光子68が配置され、この第2偏光子68の透過軸方向に沿った偏光方向の光が固体撮像素子62に入射する。即ち、第2偏光子68の透過軸方向が切換られることによって、結像レンズ63を透過した正反射光又は拡散反射光のいずれかを選択的に固体撮像素子62へ入射させることができる。従って、第2偏光子68の透過軸方向が正反射光の偏光方向の光を遮る方向とされるときは、拡散反射光が第2偏光子68を透過して、固体撮像素子62へ入射される。一方、第2偏光子68の透過軸方向が正反射光の偏光方向の光を遮る方向でないときは、主に正反射光が第2偏光子68を透過して、固体撮像素子62へ入射される。
On the optical path from the
このとき、第2偏光子68により正反射光が遮光されるときは、図3(d)のように、第2偏光子68の透過軸方向が、第1偏光子67の透過軸方向に対して垂直になるように第2偏光子68が配置される。これにより、その偏光方向が第2偏光子68の透過軸に対して垂直となる正反射光が第2偏光子68で遮光されるため、固体撮像素子62には、拡散反射光のみが入射される。そして、固体撮像素子62では、入射された拡散反射光に対して光電変換動作を行い、記録紙10に形成された画像の色成分を表す画像データを、制御装置8(図4参照)に出力する。尚、以下の説明において、このように固体撮像素子62から色成分の画像データを出力する際の動作モードを、「測色モード」と呼ぶ。
At this time, when the specularly reflected light is blocked by the
一方、図3(a)又は(b)のように、第2偏光子68の透過軸方向が、第1偏光子67の透過軸方向に対して平行又は交差するように第2偏光子68が配置されるか、もしくは、図3(c)のように、結像レンズ63を透過する光を全て固体撮像素子62へ入射させるべく、結像レンズ63から固体撮像素子62への光路からはずれた位置に第2偏光子68が配置される。このように、第2偏光子68が配置されることによって、第2偏光子68により正反射光が遮光されずに、固体撮像素子62に正反射光が入射されることとなる。そして、固体撮像素子62では、入射された正反射光に対して光電変換動作を行い、記録紙10に形成された画像の光沢成分を表す画像データを、制御装置8(図7参照)に出力する。尚、以下の説明において、このように固体撮像素子62から光沢成分の画像データを出力する際の動作モードを、「光沢測定モード」と呼ぶ。
On the other hand, as shown in FIG. 3A or 3B, the
即ち、図3(a)のように、第2偏光子68の透過軸方向を第1偏光子67の透過軸方向と一致させた場合、正反射光の偏光方向が第2偏光子68の透過軸方向と一致するため、正反射光が第2偏光子68を通過し、拡散反射光の一部(第2偏光子68の透過軸と変更方向が不一致となる拡散反射光)が遮光される。又、図3(b)のように、第2偏光子68の透過軸方向を第1偏光子67の透過軸方向に対して平行でなく垂直でない角度で交差させた場合、この第2偏光子68を透過する正反射光の光束が、図3(a)の場合よりも低減されるが、第2偏光子68を透過する拡散反射光の光束よりも十分に多い。この図3(b)のように第2偏光子68の透過軸方向を決定することで、固体撮像素子62に入射される正反射光の光量を低減できるため、固体撮像素子における正反射光の受光量が、固体撮像素子のダイナミックレンジを超えることを防ぐことができる。更に、図3(c)のように、第2偏光子68による透過がない場合、固体撮像素子62には、正反射光及び拡散反射光それぞれが入射されることとなるが、正反射光は拡散反射光に比べてその光量が多い。以上から、図3(a)〜(c)のように、第2偏光子68が配置されることにより、固体撮像素子62からは、正反射光の光量に基づく画像データを出力することができる。
That is, as shown in FIG. 3A, when the transmission axis direction of the
画像検査装置6は、上述のように、第2偏光子68の透過軸方向を切り換えることによって、測色モードと光沢測定モードとを切り換え、それぞれのモードによる画像データを固体撮像素子67より出力する。1枚の記録紙10が画像検査装置6を通過して、その画像が読み取られる際に、この測色モードと光沢測定モードとが所定タイミングで切り換えられる。これにより、画像検査装置6は、1枚の記録紙10に対して、一度の読み出し動作によって、測色モードによる画像データ(以下、「色画像データ」と呼ぶ。)と、光沢測定モードによる画像データ(以下、「光沢画像データ」と呼ぶ。)と、を出力することができる。このように動作する画像検査装置6における、測色モードと光沢測定モードの切換タイミングについて、以下に説明する。
As described above, the
3.モード切換タイミングの第1例
本例では、図4(a)に示すように、画像検査装置6は、記録紙10の副走査方向に対して1画素毎に、測色モードと光沢測定モードとを切り換える。即ち、図4(b)に示すように、記録紙10が画像検査装置6の読取位置を通過する際、その1ライン目(副走査方向で1画素目)の画像に対して、測色モードでの読取動作を行うと、固体撮像素子62から1ライン分の色画像データが出力される。この1ライン分の色画像データが出力されると、画像検査装置6は、測色モードを光沢測定モードに切り換える。これにより、画像検査装置6は、次の2ライン目の画像に対して、光沢測モードでの読取動作を行い、固体撮像素子62から1ライン分の光沢画像データが出力される。
3. First Example of Mode Switching Timing In this example, as shown in FIG. 4A, the
このようにモード切換タイミングを設定することによって、例えば、固体撮像素子62が光電変換動作と出力動作(水平走査)を1ライン毎に行うものとした場合、図4(b)に示すように、モードが切り替わる毎に、光電変換動作と出力動作が行われる。従って、固体撮像素子62から後段の回路に出力される画素毎のシリアルデータが、図4(c)に示すように、1ライン分の色画像データD1と1ライン分の光沢画像データD2とが交互に現れる画像データで構成される。
By setting the mode switching timing in this way, for example, when the solid-
4.モード切換タイミングの第2例
本例では、図5(a)に示すように、画像検査装置6は、記録紙10の副走査方向に対して2画素毎に、測色モードと光沢測定モードとを切り換える。即ち、図5(b)に示すように、記録紙10が画像検査装置6の読取位置を通過する際、その1及び2ライン目(副走査方向で1及び2画素目)の画像に対して、測色モードでの読取動作を行うと、固体撮像素子62から1及び2ライン目それぞれの色画像データが順番に出力される。そして、2ライン目の色画像データが出力されると、画像検査装置6は、測色モードを光沢測定モードに切り換える。これにより、画像検査装置6は、次の3及び4ライン目の画像に対して、光沢測モードでの読取動作を行い、固体撮像素子62から3及び4ライン目の光沢画像データがそれぞれ順番に出力される。
4). Second Example of Mode Switching Timing In this example, as shown in FIG. 5A, the
このようにモード切換タイミングを設定することによって、第1例と同様、例えば、固体撮像素子62が光電変換動作と出力動作(水平走査)を1ライン毎に行うものとした場合、図5(b)に示すように、1つのモードの間で、光電変換動作と出力動作が2ライン分交互に行われる。従って、固体撮像素子62から後段の回路に出力される画素毎のシリアルデータが、図5(c)に示すように、2ライン分の色画像データD1と2ライン分の光沢画像データD2とが交互に現れる画像データで構成される。
By setting the mode switching timing in this manner, as in the first example, for example, when the solid-
5.モード切換タイミングの第3例
本例では、図6(a)に示すように、画像検査装置6は、記録紙10の副走査方向に対して1画素を走査する(記録紙10を1画素分だけ搬送する)間に、測色モードと光沢測定モードとを切り換える。即ち、図6(b)に示すように、記録紙10が画像検査装置6の読取位置を通過する際、その1ライン目(副走査方向で1画素目)の画像に対して、測色モードでの読取動作を行うと、まず、固体撮像素子62から1ライン分の色画像データが出力される。この1ライン分の色画像データが出力されると、画像検査装置6は、同じ1ライン目の画像に対して、光沢画像データを取得するために、測色モードを光沢測定モードに切り換える。これにより、画像検査装置6は、同じ1ライン目の画像に対して、光沢測モードでの読取動作を行い、固体撮像素子62から1ライン分の光沢画像データが出力される。
5. Third Example of Mode Switching Timing In this example, as shown in FIG. 6A, the
このようにモード切換タイミングを設定することによって、例えば、固体撮像素子62が光電変換動作と出力動作(水平走査)を1ライン毎に行うものとした場合、図6(b)に示すように、モード毎に光電変換動作と出力動作とが行われ、同一ラインについて2ライン分の読取動作が行われる。従って、固体撮像素子62から後段の回路に出力される画素毎のシリアルデータが、図6(c)に示すように、ライン毎に1ライン分の色画像データD1と1ライン分の光沢画像データD2とが交互に現れる画像データで構成される。
By setting the mode switching timing in this way, for example, when the solid-
本例により測色モードと光沢測定モードとを切り換えて動作する場合、記録紙10の搬送速度を、例えば、一方のモードだけで動作する場合に比べて1/2以下の速度に落とすようにしても構わないし、出力された色画像データ及び光沢画像データそれぞれのデータ値を、例えば、2倍以上に増幅するようにしても構わない。又、本例に限らず、上述の第1例及び第2例においても、測色モードと光沢測定モードの切換にかかる時間などに応じて、記録紙10の搬送速度を変化させるものとしても構わない。
When operating in this example by switching between the color measurement mode and the gloss measurement mode, the conveyance speed of the
画像検査装置6は、1枚の記録紙10に対する読取動作を行う際に、上述の第1〜第3例のように、測色モードと光沢測定モードとを切り換えることによって、当該記録紙10の色画像データと光沢画像データとを同時に出力することができる。この画像検査装置6は、記録紙10の画像の読取動作を行う前に、測色モード及び光沢測定モードそれぞれによって、基準板67の読取動作を行う。これにより、制御装置8(図7参照)では、測色モード及び光沢測定モードそれぞれで基準板67に対する読取動作を行った際の固体撮像素子62から出力される電気信号を、各モードにおけるシェーディング補正用データとして予め記憶させる。
When the
従って、制御装置8(図7参照)は、測色モード及び光沢測定モードそれぞれのシェーディング補正用データを、固体撮像素子62から出力される色画像データ及び光沢画像データそれぞれに対して使用して、シェーディング補正を施すことにより、光源61による主走査方向の光量のバラツキを抑制できる。又、基準板67は、白板と黒板とが記録紙10の搬送方向に隣接する形状で構成されるとともに、記録紙10の搬送方向にスライド可能とされるものとしてもよい。これにより、基準板67の白板部分と黒板部分それぞれについて、測色モード及び光沢測定モードそれぞれのシェーディング補正用データを生成し、色画像データ及び光沢画像データそれぞれについて、白黒それぞれの基準に合わせたシェーディング補正を施すことができる。
Therefore, the control device 8 (see FIG. 7) uses the shading correction data in the color measurement mode and the gloss measurement mode for the color image data and the gloss image data output from the solid-
6.画像検査装置の動作を制御するための構成部分について
上述のようにして、測色モードと光沢測定モードとを切り換えて記録紙10の画像の読取動作を行う画像検査装置6は、図7に示す構成の制御装置8から信号が与えられることでその動作が制御される。又、この制御装置8に制御される画像検査装置6は、固体撮像素子62で生成した色画像データ及び光沢画像データそれぞれを制御装置8に出力する。この画像検査装置6の動作を制御するための構成について、図7に示すブロック図を参照して説明する。尚、制御装置8は、画像形成装置1内の画像検査装置6を含む各装置及び機構2〜7に対して通信を行い、各装置及び機構2〜7の動作を制御するための構成を備えるが、図7においては、画像検査装置6との関係する構成を表し、その他の構成及び説明については省略する。
6). Components for Controlling the Operation of the Image Inspection Apparatus The
制御装置8は、各種演算処理や制御を実行するCPU(Central Processing Unit)81と、制御プログラムなどを記憶するROM(Read Only Memory)82と、演算データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)83と、固体撮像素子62から出力される電気信号より色画像データ及び光沢画像データそれぞれを生成する画像データ生成部84と、画像データ生成部84でシェーディング補正するための補正値となるシェーディング補正データを生成するシェーディング補正値演算部85と、測色モードと光沢測定モードの両モードを切り換える「切換モード」とそれぞれのモードのみで動作させる「単一モード」とを択一的に選択するモード選択部86と、画像検査装置6と信号の送受信を行う入出力インターフェース87と、制御装置8内の各ブロック間の通信を成立させるために信号を送受信するバス88と、を備える。
The control device 8 includes a CPU (Central Processing Unit) 81 that executes various arithmetic processes and controls, a ROM (Read Only Memory) 82 that stores control programs, and a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores arithmetic data. ) 83, an image
一方、画像検査装置6は、光源61の発光量を設定するためのPWM(Pulse Width Modulator)回路などで構成される発光制御部610と、固体撮像素子62における撮像動作を制御するための撮像制御部620と、固体撮像素子62から出力される電気信号を増幅する出力アンプ621と、第2偏光子68における透過軸の切換動作を制御するための偏光切換制御部680と、を備える。尚、光源61がLED(light Emitting Device)によって構成されるとき、発光制御部610をLEDに与えるパルス電流のデューティー比を偏光するPWM回路等で構成されるものとしても構わない。
On the other hand, the
上述のように構成される制御装置8は、ユーザーにより画像形成装置1の不図示の操作部が操作されて、「切換モード」が指定されると、制御装置8の入出力インターフェース87を通じて、「切換モード」が指定されたことがCPU81に通知される。従って、CPU81は、切換モードで画像検査装置6を動作すべく、モード選択部86に指令を与えると、モード選択部86では、切換モードで動作する旨を記憶する。そして、モード選択部86は、画像検査装置6に上述の第1例〜第3例のいずれかのモード切換タイミングで動作させるための制御信号を生成し、入出力インターフェース87より画像検査装置6に出力する。
When the control unit 8 configured as described above is operated by an operation unit (not shown) of the
画像検査装置6では、制御装置8のモード選択部86からの制御信号が、撮像制御部620及び偏光切換制御部680のそれぞれに与えられる。これにより、画像検査装置6は、上述の第1例〜第3例に示すモード切換タイミングで、測色モード及び光沢測定モードを切り換えると同時に、固体撮像素子62によって撮像動作が行われて、色画像データと光沢画像データとで構成される1フレーム分の画像データが生成される。即ち、固体撮像素子62で生成された色画像データ及び光沢画像データそれぞれが、出力アンプ621を通じて、制御装置8にモード切換タイミングに応じて交互に出力される。
In the
制御装置8は、画像検査装置6で1枚の記録紙10より読み取られて得られた画像データを、入出力インターフェース87より受信すると、この画像データが画像データ生成部84に送出する。尚、制御装置8のシェーディング補正値演算部85では、既に、画像検査装置6において測色モード及び光沢測定モードそれぞれで基準板67を読み取った際の画像データが入力され、当該画像データから、測色モード及び光沢測定モードそれぞれのシェーディング補正値が算出されて記憶している。そして、画像データ生成部84は、画像検査装置6から与えられた1フレーム分の画像データに対して、各ラインの画像データの入力タイミングに同期して処理することで、色画像データと光沢画像データとを分離する。そして、色画像データ及び光沢画像データそれぞれは、シェーディング補正値演算部85で予め取得されたシェーディング補正値に基づいて、シェーディング補正が施される。
When the control device 8 receives the image data obtained by reading from the
更に、色画像データ及び光沢画像データは、第1例及び第2例に基づくモード切換タイミングにより出力されるものである場合は、その副走査方向で読み出されなかった各モードの値を補間することで、1フレーム分の色画像データ及び光沢画像データそれぞれを生成する。即ち、第1例のモード切換タイミングで画像検査装置6が動作する場合においては、色画像データは、2ライン目を代表とする偶数ラインの画像データが含まれない画像データとなる。この際、この偶数ラインの画像データを挟む奇数ラインの画像データを利用して、例えば、線形補間演算処理などによって、その偶数ラインの画像データを生成することで、1フレーム分の色画像データを生成する。
Further, when the color image data and the gloss image data are output at the mode switching timing based on the first example and the second example, the values of the respective modes that have not been read in the sub-scanning direction are interpolated. Thus, color image data and gloss image data for one frame are generated. That is, when the
逆に、光沢画像データは、1ライン目を代表とする奇数ラインの画像データが含まれない画像データとなる。この際、この奇数ラインの画像データを挟む偶数ラインの画像データを利用して、その奇数ラインの画像データを生成することで、1フレーム分の光沢画像データを生成する。尚、第3例のモード切換タイミングで画像検査装置6が動作する場合は、このような補間処理を不要である。このように、制御装置8の各部が動作することによって、画像検査装置6で記録紙10を読み取った際に出力される画像データに基づいて、色画像データ及び光沢画像データそれぞれが生成される。
On the contrary, the gloss image data is image data that does not include image data of odd lines represented by the first line. At this time, the image data of the odd line is generated using the image data of the even line sandwiching the image data of the odd line, thereby generating the gloss image data for one frame. Incidentally, when the
一方、ユーザーにより画像形成装置1の不図示の操作部が操作されて、「単一モード」が指定されると、制御装置8の入出力インターフェース87を通じて、「単一モード」が指定されたことがCPU81に通知される。このとき、ユーザーからの操作を受け付けて、「測色モード」及び「光沢測定モード」のいずれかが更に選択されることで、画像検査装置6の動作モードが指定される。従って、CPU81は、「測色モード」及び「光沢測定モード」のいずれか単独で画像検査装置6を動作すべく、モード選択部86に指令を与えると、モード選択部86では、「測色モード」及び「光沢測定モード」のいずれかの単一モードで動作する旨を記憶する。
On the other hand, when the user operates an operation unit (not shown) of the
制御装置8は、「測色モード」で動作することが通知されると、モード選択部86において「測色モード」で動作するための制御信号を生成して、入出力インターフェース87より画像検査装置6に出力する。これにより、画像検査装置6は、制御装置8から受けた制御信号を撮像制御部620及び偏光切換制御部680に与えることで、「測色モード」に第2偏光子68を固定して記録紙10の読取動作を行う。よって、撮像制御部620により固体撮像素子62の撮像動作が制御されて、1フレーム分の色画像データが生成され、出力アンプ621を通じて、制御装置8に出力される。制御装置8では、入出力インターフェース87で画像検査装置6より受けた色画像データが、画像データ生成部84に与えられると、シェーディング補正値演算部85で予め取得されたシェーディング補正値に基づいて、シェーディング補正が施される。
When notified of the operation in the “colorimetry mode”, the control device 8 generates a control signal for operating in the “colorimetry mode” in the
又、制御装置8は、「光沢測定モード」で動作することが通知されると、モード選択部86において「光沢測定モード」で動作するための制御信号を生成して、入出力インターフェース87より画像検査装置6に出力する。これにより、画像検査装置6は、制御装置8から受けた制御信号を撮像制御部620及び偏光切換制御部680に与えることで、「光沢測定モード」に第2偏光子68を固定して記録紙10の読取動作を行う。よって、撮像制御部620により固体撮像素子62の撮像動作が制御されて、1フレーム分の光沢画像データが生成され、出力アンプ621を通じて、制御装置8に出力される。制御装置8では、入出力インターフェース87で画像検査装置6より受けた光沢画像データが、画像データ生成部84に与えられると、シェーディング補正値演算部85で予め取得されたシェーディング補正値に基づいて、シェーディング補正が施される。
Further, when notified that the control device 8 operates in the “gloss measurement mode”, the control device 8 generates a control signal for operating in the “gloss measurement mode” in the
このように「切換モード」又は「単一モード」それぞれが指定されて画像検査装置6が動作するとき、画像検査装置6が色画像データを出力する場合と、光沢画像データを出力する場合とで、出力アンプ621の増幅率を変化させるものとしても構わない。即ち、画像検査装置6が色画像データを出力する場合には、出力アンプ621の増幅率を大きくする一方で、画像検査装置6が光沢画像データを出力する場合には、出力アンプ621の増幅率を小さくする。これにより、制御装置8で生成される色画像データ及び光沢画像データそれぞれを同一階調によるデータとして処理できる。尚、色画像データ及び光沢画像データのデータ値の増幅について、出力アンプ621で行うものではなく、制御装置8の画像データ生成部84で行うものとしても構わない。
Thus, when each of the “switching mode” or “single mode” is designated and the
以下の各実施形態は、上述した画像形成装置1を基本構成とする画像形成装置を説明するものであり、画像検査装置が測色モード及び光沢測定モードを切り換えるための構成について、より詳細に説明するものである。よって、以下の各実施形態では、画像検査装置6における第2偏光子68の構成を中心に、その詳細について説明する。
Each of the following embodiments describes an image forming apparatus having the above-described
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態の画像形成装置について、以下に、図面を参照して説明する。図8は、本実施形態の画像形成装置における画像検査装置の第2偏光子68周辺の構成を示す概略図である。
<First Embodiment>
An image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration around the
本実施形態の画像形成装置1における画像検査装置6は、図8に示すように、その透過軸を一定方向とされる第2偏光子68を回転させる機構を有し、第2偏光子68を、結像レンズ63から固体撮像素子62への光路に対して垂直な面で回転させる。即ち、第2偏光子68の外周面が、モーター681によって回転するギア682と噛合されることで、モーター681の回転に従って、第2偏光子68の透過軸が回転する。又、モーター681は、偏光切換制御部680におけるPWM回路により、その回転動作が制御される。
As shown in FIG. 8, the
このように、画像検査装置6が、モーター681により第2偏光子68を回転させる構成を備えることにより、光沢測定モードでは、第2偏光子68の透過軸方向を、図3(a)又は図3(b)のように、正反射光が十分に透過できるよう、正反射光の偏光方向に対して平行又は交差させる一方で、測色モードでは、第2偏光子68の透過軸方向を、図3(d)のように、正反射光が遮光されるよう、正反射光の偏光方向に対して垂直とする。このとき、モーター681の回転は、モード切換毎に一定方向に回転するものとしても構わないし、モード切換毎に正反転を交互に行うものとしても構わない。
As described above, the
そして、モーター681が一定方向に回転する際、モードを切り換える直前に第2偏光子68の垂直軸の方向を設定すべくモーター681が回転し、固体撮像素子62の光電変換動作時には、モーター681の回転が停止されるものとしても構わない。又、モード切換タイミングの第1例及び第3例のように、1ライン毎又は1ライン内でモード切換を行う場合は、偏光切換制御部680が、モーター681を一定方向に回転させ続けるとともに、記録紙10の搬送速度に基づいて、モーター681の回転速度を制御するものとしても構わない。このとき、例えば、測色モードの光電変換時には、第2偏光子68の透過軸方向が正反射光の偏光方向に対して45°より小さい角度で交差する範囲に配置されるとともに、光沢測定モードの光電変換時には、第2偏光子68の透過軸方向が正反射光の偏光方向に対して90°に近い範囲に配置されるように、モーター681の回転速度が制御される。
When the
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態の画像形成装置について、以下に、図面を参照して説明する。図9は、本実施形態の画像形成装置における画像検査装置の第2偏光子68周辺の構成を示す概略図である。
<Second Embodiment>
An image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration around the
本実施形態の画像形成装置における画像検査装置6は、図9に示すように、その透過軸を一定方向とされる第2偏光子68をスライドさせるスライド機構683を有する。このスライド機構683は、結像レンズ63から固体撮像素子62への光路に対して垂直な面上で、固体撮像素子62の主走査方向に対して垂直な方向に、第2偏光子68をスライドさせる。このスライド機構683は、モーター681によって回転するギア682と噛合されるラック684を備え、モーター681の回転によってスライド動作を行う。又、モーター681は、第1の実施形態の画像検査装置6と同様、偏光切換制御部680におけるPWM回路により制御される。
As shown in FIG. 9, the
このように画像検査装置6が、スライド機構683により第2偏光子68をスライドさせる構成を備えることにより、測色モードでは、第2偏光子68を結像レンズ63から固体撮像素子62への光路からはずれた位置(図9中の実線位置)に配置し、光沢測定モードでは、第2偏光子68を結像レンズ63から固体撮像素子62への光路上の位置(図9中の破線位置)に配置する。これにより、測色モードでは、図3(c)のように、固体撮像素子62の前に第2偏光子68が配置されない状態で、正反射光及び拡散反射光の両方が、固体撮像素子62に入射する。一方、光沢測定モードでは、その透過軸方向が図3(d)のように正反射光の偏光方向に対して垂直とされる第2偏光子68が、固体撮像素子62の前に配置されることにで、拡散反射光のみが固体撮像素子62に入射する。
As described above, the
このとき、モーター681の回転は、モード切換毎に正反転を交互に行うことにより、第2偏光子68が図9中の実線位置と破線位置との間で移動する。従って、第2偏光子68が実線位置で固定された後に、固体撮像素子62が、測色モードにおける光電変換動作を行うとともに、第2偏光子68が破線位置で固定された後に、固体撮像素子62が、光沢測定モードにおける光電変換動作を行う。尚、本実施形態において、スライド機構683を、モーター681で回転するギア682とラック684とでスライドする構成としたが、このような構成に限らず、例えば、モーター681により回転するベルトなどで構成して、第2偏光子68をスライドさせる構成や、小型リニアモーターによりスライドさせる構成等、他の構成としても構わない。
At this time, the rotation of the
又、本実施形態において、正反射光を遮光する方向に透過軸方向が設定された第2偏光子68のみをスライド機構683によってスライドさせることによって、測色モードと光沢測定モードとを切り換えるものとしたが、図10に示すように、この第2偏光子68に隣接させて、正反射光のみを透過させる方向に透過軸方向が設定された第2偏光子68aがスライド機構683で支持させるものとしても構わない。即ち、第2偏光子68,68aそれぞれが、固体撮像素子62の主走査方向に対して垂直な方向に隣接するような配置で、スライド機構683により支持さる。そして、スライド機構683によって、第2偏光子68,68aそれぞれが、結像レンズ63から固体撮像素子62への光路に対して垂直な面でスライドすることにより、結像レンズ63から固体撮像素子62への光路上に、第2偏光子68,68aのいずれかが配置される。従って、第2偏光子68が固体撮像素子62の前面に配置されたときには、画像検査装置6が測色モードで動作し、第2偏光子68aが固体撮像素子62の前面に配置されたときには、画像検査装置6が光沢測定モードで動作する。
Further, in the present embodiment, the colorimetry mode and the gloss measurement mode are switched by sliding only the
<第3の実施形態>
本発明の第3の実施形態の画像形成装置について、以下に、図面を参照して説明する。図11は、本実施形態の画像形成装置における画像検査装置の第2偏光子68周辺の構成を示す概略図である。
<Third Embodiment>
An image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration around the
本実施形態の画像形成装置における画像検査装置6は、図10に示すように、その透過軸を一定方向とされる第2偏光子68の結像レンズ63側表面に、液晶素子685を配置した構成を有する。この液晶素子685は、第2偏光子68の結像レンズ63側表面上に、透明電極層、配向膜、液晶層、配向膜、透明電極層が順に積層されて構成される。そして、偏光切換制御部680が、液晶素子685における2層の透明電極層への電圧の印加を制御する。これにより、液晶素子685への電圧印加が制御されて、その液晶層における液晶分子の配列が制御されることにより、液晶素子685を通過する光の偏光方向を操作して、測色モードと光沢測定モードとを切り換える。
As shown in FIG. 10, the
このように画像検査装置6に設けられる液晶素子685は、液晶層の液晶分子は、液晶層を挟む2層の配向膜によって、その積層方向に沿って90°回転するように配列されるとともに、結像レンズ63側の配向膜の配向方向が、正反射光の偏光方向と同方向とされる。従って、液晶素子685への電圧印加がないときは、液晶素子685を透過する正反射光は、その偏光方向が90°回転されて第2偏光子68に誘導される。一方、液晶素子685に電圧が印加されたときは、液晶素子685が電圧印加により回転なく整列するため、正反射光及び拡散反射光それぞれを、その偏光方向を回転させることなく、第2偏光子68まで透過させる。
In this way, the
第2偏光子68は、その透過軸方向が図3(d)のように正反射光の偏光方向に対して垂直とすることで、液晶素子685への電圧印加がないときは、その偏光方向が90°回転した正反射光が第2偏光子68を透過する。従って、固体撮像素子62には正反射光のみが入射されるため、画像検査装置6が測色モードで動作する。一方、液晶素子685に電圧が印加されるときは、この液晶素子685を通過する正反射光及び拡散反射光それぞれについて、その偏光方向に変化がない。従って、第2偏光子68により正反射光が遮光されて、固体撮像素子62には拡散反射光のみが入射されるため、画像検査装置6が光沢測定モードで動作する。
The
尚、上述の基本構成及び第1〜第3の実施形態において、第2偏光子68が、固体撮像素子62と結像レンズ63との間に配置されるものとしたが、記録紙10からの正反射光の進む光路上に配置されるものであればよい。即ち、第2偏光子68は、記録紙10の読取位置P1と反射鏡65Aとを結ぶ光路上、反射鏡65A,65Bを結ぶ光路上、反射鏡65B,65Cの光路上、反射鏡65Cと結像レンズ63とを結ぶ光路上などに、配置するものとしても構わない。又、上述の基本構成及び第1〜第3の実施形態において、本発明における画像形成装置として、電子写真方式による画像形成装置を例に挙げて説明したが、上述した画像検査装置及び制御装置を備えるものであれば、電子写真方式に限られず、インクジェット方式など、他の方式による画像形成機構を備えた画像形成装置であっても構わない。
In the above-described basic configuration and the first to third embodiments, the
1 画像形成装置
2 画像読取装置
3 給紙機構
4 作像装置
3 定着装置
6 画像検査装置
7 排紙機構
8 制御装置
61 光源
62 固体撮像素子
63 結像レンズ
64 ガラス板
65A〜65C 反射鏡
66 基準板
67 第1偏光子
68 第2偏光子
81 CPU
82 ROM
83 RAM
84 画像データ生成部
85 シェーディング補正値演算部
86 モード選択部
87 入出力インターフェース
88 バス
610 発光制御部
620 撮像制御部
621 出力アンプ
680 偏光切換制御部
DESCRIPTION OF
82 ROM
83 RAM
84 Image
Claims (11)
前記光源から前記記録紙への光路上に配置され、前記光源からの照射光の内、所定の偏光方向に直線偏光された光を前記記録紙に向かって透過させる第1偏光子と、
前記光学系の一部として設けられて、前記固体撮像素子が受光する光の偏光方向を規制する第2偏光子と、
前記記録紙からの正反射光による前記光学系から前記固体撮像素子への透過の可否を制御する偏光切換制御部と、
を備え、
前記偏光切換制御部により前記正反射光の透過が禁止されるとき、前記第2偏光子により前記正反射光が遮光されて、前記正反射光以外の拡散反射光を前記固体撮像素子が受光して、色画像データを出力する測色モードにより動作する一方で、
前記偏光切換制御部により前記正反射光の透過が許可されるとき、前記第2偏光子により前記正反射光が遮光されることなく、前記正反射光を前記固体撮像素子が受光して、光沢画像データを出力する光沢測定モードにより動作し、
1枚の記録紙を通紙させる間に、前記測色モードと前記光沢測定モードとで所定時間毎に交互に動作することで、当該記録紙の画像の色画像データと光沢画像データとを同時に出力することを特徴とする画像検査装置。 A light source that irradiates light on an image formed on the recording paper, an optical system that configures an optical path through which the specularly reflected light from the light source passes on the recording paper, and light that is guided by the optical system is received. In an image inspection apparatus comprising:
A first polarizer that is disposed on an optical path from the light source to the recording paper, and that transmits light linearly polarized in a predetermined polarization direction of the irradiation light from the light source toward the recording paper;
A second polarizer that is provided as part of the optical system and regulates the polarization direction of light received by the solid-state imaging device;
A polarization switching control unit that controls whether or not the optical system transmits light from the optical system to the solid-state image sensor with specularly reflected light from the recording paper;
With
When the transmission of the regular reflection light is prohibited by the polarization switching control unit, the regular reflection light is blocked by the second polarizer, and the solid-state imaging device receives diffuse reflection light other than the regular reflection light. While operating in a colorimetric mode that outputs color image data,
When the transmission of the regular reflection light is permitted by the polarization switching control unit, the solid-state imaging device receives the regular reflection light without the regular reflection light being blocked by the second polarizer, and gloss Operates in gloss measurement mode that outputs image data,
By alternately operating the colorimetry mode and the gloss measurement mode at predetermined time intervals while passing a sheet of recording paper, the color image data and the gloss image data of the image on the recording paper are simultaneously obtained. An image inspection apparatus that outputs the image.
当該機構により前記第2偏光子が回転されて前記第2偏光子の透過軸方向が切り換えられることによって、前記測色モードと前記光沢測定モードとを切り換えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像検査装置。 A mechanism that is controlled by the polarization switching control unit and rotates the second polarizer in a plane perpendicular to an optical path connecting the optical system and the solid-state imaging device;
4. The colorimetry mode and the gloss measurement mode are switched by rotating the second polarizer by the mechanism and switching the transmission axis direction of the second polarizer. The image inspection apparatus according to any one of claims.
当該機構により、前記固体撮像素子の主走査方向に対して垂直な方向に前記第2偏光子をスライドさせることによって、前記測色モードと前記光沢測定モードとを切り換えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像検査装置。 A mechanism that is controlled by the polarization switching control unit and that slides the second polarizer in a plane perpendicular to an optical path connecting the optical system and the solid-state imaging device;
2. The colorimetry mode and the gloss measurement mode are switched by the mechanism by sliding the second polarizer in a direction perpendicular to the main scanning direction of the solid-state imaging device. Image inspection apparatus as described in any one of -3.
当該液晶素子への電圧印加の有無により、当該液晶素子を透過する光の偏光方向の回転の可否を制御することによって、前記測色モードと前記光沢測定モードとを切り換えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像検査装置。 A liquid crystal element controlled by the polarization switching control unit and disposed on a light incident side of the second polarizer;
The colorimetry mode and the gloss measurement mode are switched by controlling whether or not the polarization direction of light transmitted through the liquid crystal element is rotated depending on whether or not a voltage is applied to the liquid crystal element. The image inspection apparatus as described in any one of 1-3.
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