(57)【要約】【課題】１枚の画像サンプルから定着オフセットの発生レベルを定量計測し、定着温度の設定値を導出する画像評価装置と評価（ひいては装置調整の）方法、並びに画像評価機能を実装して調整値を自己補正する機能を有する画像形成装置を提供する。【解決手段】調整用の基準パターン画像を読み取る画像入力手段と、得られた画像の、媒体の搬送方向と略直交方向同位置の画素群の各明度データを平均化する平均化処理部と、これらのデータ同士の差分値を求める差分演算処理部と、これに基づいて媒体の搬送方向に直交する各位置でのオフセット量の算出部と、算出オフセット量から定着部用の制御パラメータ最適値を導出する制御パラメータ最適値算出手段と、この値を外部に出力する制御パラメータ最適値出力手段と、を具備する。【選択図】図１２
2009175446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価対象となる画像形成装置によってトナー像記録媒体に形成・定着された調整用の基準パターン画像を読み取るための画像入力手段と、
得られた前記基準パターン画像の、媒体の搬送方向と略直交方向同位置の画素群の各明度データを平均化して１次元の平均明度データ列を生成する平均化処理部と、
前記平均明度データ列の個々のデータとこれに対応する前記画素群の各明度データとの差分値を求める差分演算処理部と、
前記差分値に基づいて、媒体の搬送方向に直交する各位置でのオフセット量（オフセット発生度合い）を算出するオフセット量算出部と、
前記オフセット量算出部によって算出されたオフセット量から前記画像形成装置定着部の制御パラメータ最適値を導出する制御パラメータ最適値算出手段と、
前記制御パラメータ最適値を外部に出力する制御パラメータ最適値出力手段と、を具備することを特徴とする画像評価装置。
【請求項２】
評価対象となる画像形成装置によってトナー像記録媒体に形成・定着された調整用の基準パターン画像を読み取るための画像入力手段と、
前記画像入力手段によって入力された前記基準パターン画像の媒体の搬送方向と略直交方向同位置の画素群の濃度データを明度データに変換する明度変換部と、
前記明度変換部により変換された明度データに対して媒体の搬送方向に平均化して１次元の平均明度データ列を生成する平均化処理部と、
前記平均化処理された１次元の平均明度データそれぞれにフィルタ処理を施すフィルタ処理部と、
前記フィルタ処理部で処理後の各平均明度データと前記明度変換部でデータ変換後の１次元の明度データ群の差分値を求める差分演算処理部と、
前記差分値に基づいて、媒体の搬送方向に直交する各位置でのオフセット量（オフセット発生度合い）を算出するオフセット量算出部と、
前記オフセット量算出部によって算出されたオフセット量から前記画像形成装置定着部の制御パラメータ最適値を導出する制御パラメータ最適値算出手段と、
前記制御パラメータ最適値を外部に出力する制御パラメータ最適値出力手段と、を具備することを特徴とする画像評価装置。
【請求項３】
前記基準パターン画像は、画像形成装置定着部の略加熱幅で媒体の搬送方向に連続的に形成・定着された略上限濃度の画像とこれに後続する無画像の余白部分とで構成され、当該余白部分を読取・計測の対象とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像評価装置。
【請求項４】
前記基準パターン画像は、媒体の搬送方向に平行な複数本のラインと、各ライン延長上の余白部分とで構成され、当該余白部分を読取・計測の対象とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像評価装置。
【請求項５】
前記フィルタ処理はローパスフィルタ処理であることを特徴とする請求項２に記載の画像評価装置。
【請求項６】
前記制御パラメータ最適値算出手段は、定着ローラ長手方向の温度勾配と各位置でのオフセット量に基づき、定着温度の最適値を導出することを具備することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像評価装置。
【請求項７】
画像を調整するための請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像評価装置と、
トナー像記録媒体上に前記画像パターンを形成する画像パターン形成手段と、
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置によってトナー像記録媒体に形成・定着された、当該画像形成装置調整用の基準パターン画像を読み取るための画像入力工程と、
前記画像入力手段によって入力された、前記基準パターン画像の媒体の搬送方向と略直交方向同位置の画素群の濃度データを明度データに変換する明度変換工程と、
前記明度変換工程により変換された明度データに対して媒体の搬送方向に平均化して１次元の平均明度データ列を生成する平均化処理工程と、
前記平均化処理された１次元の平均明度データそれぞれにフィルタ処理を施すフィルタ処理工程と、
前記フィルタ処理部で処理後の各平均明度データと前記明度変換部でデータ変換後の１次元の明度データ群の差分値を求める差分演算処理工程と、
前記差分値に基づいて、媒体の搬送方向に直交する各位置でのオフセット量（オフセット発生度合い）を算出するオフセット量算出工程と、
前記オフセット量算出部によって算出されたオフセット量から前記画像形成装置定着部の制御パラメータ最適値を導出する制御パラメータ最適値算出工程と、
前記制御パラメータ最適値を外部に出力する制御パラメータ最適値出力工程と、を具備することを特徴とする画像評価方法。
【請求項９】
前記基準パターン画像は、媒体の搬送方向に平行な複数本のラインと、各ライン延長上の余白部分とで構成され、当該余白部分を読取・計測の対象とすることを特徴とする請求項８に記載の画像評価方法。
【請求項１０】
前記フィルタ処理はローパスフィルタ処理であることを特徴とする請求項８または９に記載の画像評価方法。
【請求項１１】
前記制御パラメータ算出工程は、媒体の搬送方向に直交する各位置のオフセット量に基づき、定着温度の最適値を導出することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の画像評価方法。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれか１項に記載の画像評価方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙等の媒体上にトナー等の色材で形成された画像を分析・評価する画像評価装置、画像評価方法および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、紙等の媒体上にトナー等の色材で形成された画像を分析して、当該画像を形成した装置の定着温度を最適値に調整する機能を提供する画像評価装置と調整方法、記憶媒体、並びにその画像評価装置の提供する機能を備えた複写機等の画像形成装置に関するものである。
【０００３】
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体をなす感光体から転写された現像後のトナー像が転写媒体上から剥落するのを防止するために定着工程が実行される。定着工程では、例えば、現像処理に用いられるトナーを加熱・加圧により溶融させた状態で画像担持体であるシートなどにトナーを浸透させて融着する作業が採用される。
【０００４】
定着方式には熱源側部材と被定着対象物であるトナーとが直接接触する接触定着方式や雰囲気加熱を用いる非接触方式がある。接触定着方式の代表的なものとして熱ローラ定着方式がある。熱ローラ定着方式は、互いに当接する一対のローラを備え、一方のローラがトナーと直接接触する加熱ローラとして用いられ、他方のローラが加圧ローラとして用いられる。両ローラ同士が当接する位置にはシートを挟持搬送できるニップ部が形成され、このニップ部内をシートが通過する際に加熱・加圧が行われてトナーがシートに溶融浸透する。
【０００５】
加熱ローラは内部にハロゲンランプあるいはニクロム線などの熱源を備えており、トナーと直接接触して定着可能であることから定着ローラと称されている。定着ローラの構成としては、熱源を内蔵する構成の他に、表面に発熱層を有して自己発熱が可能な発熱体とした構成もある。
【０００６】
定着ローラは、周面に設けられている温度センサにより表面温度が所定温度となるように熱源の維持管理が行われるようになっており、これによって、ニップ部を通過するシートに対する供給熱量を安定させている。熱量はニップ部でのシートの移動速度に基づく加熱時間に対応して設定され、この熱量に対応した熱源温度が得られるように熱源に対する電力制御が行われる。
【０００７】
定着装置においては、定着ローラと加圧ローラの接触により形成されるニップ幅は温度センサや定着ニップ圧、定着ローラゴム硬度等の部品特性に関連のあることが知られており、これらの変動が定着時間のバラツキを生み、定着オフセットや光沢度不良等の品質問題を発生させる場合がある。また、これらの品質問題は与える熱量に大きく依存する。従って、定着温度とニップ幅とは重要特性として高精度で管理する必要がある。そこで、定着温度をムラなく一定に保つように自動で温度調整制御する方法が提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献１においては、複数のヒータを用いる場合に、それまで見られた、各ヒータにおける配光分布が重なり合うとその部分で発光量が重畳されることにより配光が強くなりすぎ温度が高くなり、被加熱部材に定着ムラや皺が発生したり、さらには、ホットオフセットが生じて異常画像が得られてしまうという問題に着目して、定着ローラの長手方向での温度分布を略均一化することにより上記問題を解決している。すなわち、定着ローラ部の複数の加熱手段同士での同じ位置に配光分布における傾斜領域を設定し、同じ位置にある傾斜領域の勾配が加熱手段同士で略等しくすることで定着ローラ表面での長手方向の温度分布を適切なものにし、不具合を解消している。
【０００９】
ところで、こうした定着部は、個々の装置毎に固体差がある。この固体差を製造過程において調節する方法については、例えば、特許文献２にも、一例が開示されている。この特許文献２では、定着装置の組み込み方法として、坪量の異なる用紙毎に標準画像を１枚ずつ印字し、各用紙毎の光沢度のバラツキをもとに状態を評価して定着温度設定値を最適に補正する、または目視によるオフセット発生レベルから定着温度設定値を補正することを提案している。しかしながら、この評価方法を行うためにはいずれも坪量の異なる紙を何種類か用意しなければならず、複数枚の画像出力を必要とされるとの難点があった。さらに、それらを計測するためには、光沢度計などの計測器を準備しなければならないし、工場出荷後に市場などで最適化を行う際にはかなりの手間がかかるといった問題があった。この他、目視によるオフセット発生レベルをランク付けする評価する方法が知られているが、この方法においても同様に複数枚の画像出力が必要であるとともに、検査員の力量や体調などに依存するため、主観的なバラツキを排除できず、評価結果も曖昧なもので調整精度は充分とは言えなかった。本発明では第１の課題としてこの画質評価及びこれを反映した調整方法に着目した。
【００１０】
画質評価の具体的処理方法としては、この他、特許文献３や特許文献４の方法が知られている。但し、特許文献３のボソツキ評価方法ではライン画像を二値化して途切れ数をカウントする方法であり、カラー画像特有のべた部に発生するボソツキの良否は評価できない。また、特許文献４の画質評価方法ではドット画像を対象とした二値化処理に基づいているため、やはり単色べた部や色剤を重ね合わせた時の２次色べた部に対しての評価はできない。
【００１１】
この種の画像評価手段を、画像形成装置に組み込んで、定着温度を制御する手段を構成することができる。例えば、特許文献５では、ＣＣＤからなる読み取りヘッド25を備えたスキャナ部26は、搬送方向でプリンタ部と定着装置９との間に配置され、読み取りヘッド25は、原稿画像及び記録紙３に転写されたトナー像を読み取って、読取信号をＣＰＵ等の制御手段に出力する。制御手段は、読み取りヘッド25からの記録紙３の読取信号に基づいてトナー像の濃度を検出して、トナー像の濃度に対応させて定着装置９の加熱ローラ９bの温度を制御するようにした画像形成装置が開示されている（符号は、特許文献５の符号）。
【００１２】
なお、定着部の過熱源は、ヒータに限らない。例えば、特許文献６等に開示されている、電磁誘導加熱を用いたベルト方式の定着装置は、定着ローラと、この定着ローラに並列配置され非磁性材料からなる対向ローラと、定着ローラと対向ローラ間に巻き掛けられた無端状の定着ベルトと、定着ベルトを外部から加熱する誘導コイルと、定着ベルトを介して定着ローラを押圧する加圧ローラとを備えている。そして、定着ベルトと加圧ローラとの間に記録紙を通過させ、このとき、定着ベルトからの熱および加圧ローラによる押圧力で記録紙上の未定着トナーを定着させている。
【特許文献１】特開２００２−２６８４２１号公報
【特許文献２】特開２００４−３４７７４４号公報
【特許文献３】特開平１１−１６４０８１号公報
【特許文献４】特開平９−９０８８号公報
【特許文献５】特開平０６−１６１１９６号公報
【特許文献６】特開２００６−１１２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述した実情と各問題点を考慮してなされたもので、１枚の画像サンプルから定着オフセットの発生レベルを定量計測し、定着温度の設定値を導出する画像評価装置と調整方法、並びに画像評価機能を実装して自己補正する機能を有する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明である画像評価装置は、評価対象となる画像形成装置によってトナー像記録媒体に形成・定着された調整用の基準パターン画像を読み取るための画像入力手段と、得られた前記基準パターン画像の、媒体の搬送方向と略直交方向同位置の画素群の各明度データを平均化して１次元の平均明度データ列を生成する平均化処理部と、前記平均明度データ列の個々のデータとこれに対応する前記画素群の各明度データとの差分値を求める差分演算処理部と、前記差分値に基づいて、媒体の搬送方向に直交する各位置でのオフセット量（オフセット発生度合い）を算出するオフセット量算出部と、前記オフセット量算出部によって算出されたオフセット量から前記画像形成装置定着部の制御パラメータ最適値を導出する制御パラメータ最適値算出手段と、前記制御パラメータ最適値を外部に出力する制御パラメータ最適値出力手段と、を具備することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、評価対象となる画像形成装置によってトナー像記録媒体に形成・定着された調整用の基準パターン画像を読み取るための画像入力手段と、前記画像入力手段によって入力された前記基準パターン画像の媒体の搬送方向と略直交方向同位置の画素群の濃度データを明度データに変換する明度変換部と、前記明度変換部により変換された明度データに対して媒体の搬送方向に平均化して１次元の平均明度データ列を生成する平均化処理部と、前記平均化処理された１次元の平均明度データそれぞれにフィルタ処理を施すフィルタ処理部と、前記フィルタ処理部で処理後の各平均明度データと前記明度変換部でデータ変換後の１次元の明度データ群の差分値を求める差分演算処理部と、前記差分値に基づいて、媒体の搬送方向に直交する各位置でのオフセット量（オフセット発生度合い）を算出するオフセット量算出部と、前記オフセット量算出部によって算出されたオフセット量から前記画像形成装置定着部の制御パラメータ最適値を導出する制御パラメータ最適値算出手段と、前記制御パラメータ最適値を外部に出力する制御パラメータ最適値出力手段と、を具備することを特徴とする。
【００１６】
これらの、画像評価装置においては、明度変動を特徴量としたことで人間の感覚に合ったオフセット発生度合いを定量評価でき、例えば製造時調整工程等で、検査員の力量に依存することなく、画像形成装置の定着温度の最適値を設定することが可能になる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の画像評価装置において、前記基準パターン画像は、画像形成装置定着部の略加熱幅で媒体の搬送方向に連続的に形成・定着された略上限濃度の画像とこれに後続する無画像の余白部分とで構成され、当該余白部分を読取・計測の対象とすることを特徴とする。これにより、定着ローラの長手方向全域のオフセットを定量評価することができる。また、画像の後端延長上に余白を設けたことでオフセットとその他のノイズを分離することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の画像評価装置において、前記基準パターン画像は、媒体の搬送方向に平行な複数本のラインと、各ライン延長上の余白部分とで構成され、当該余白部分を読取・計測の対象とすることを特徴とする。このように、複数本のラインを用いることで、少ないトナー消費でも、定着ローラの長手方向全域のオフセットを定量評価することができる。また、ライン後端部の延長上に余白を設けたことでオフセットとその他のノイズを分離することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の画像評価装置において、前記フィルタ処理はローパスフィルタ処理であることを特徴とする。このような画像評価装置においては、フィルタ処理をローパスとしたことで画像入力部のノイズを除去して、高精度計測を実現することができる。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像評価装置において、前記制御パラメータ最適値算出手段は、定着ローラ長手方向の温度勾配と各位置でのオフセット量に基づき、定着温度の最適値を導出することを具備することを特徴とする。このような画像評価装置においては、１枚の画像から定着温度の最適値を導くことができ、複数の紙種を消費する必要がないため、省資源化ができ環境に配慮した調整方法を提供することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、画像形成装置であって、画像を調整するための請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像評価装置と、トナー像記録媒体上に前記画像パターンを形成する画像パターン形成手段と、を具備することを特徴とする。この画像形成装置においては、複数の紙種や光沢度計等の計測器がなくても、元々備わっているスキャナを利用した自己補正が実現できる。さらに、ユーザ使用環境の条件に合わせた最適定着温度を設定できるため、異常画像の発生を防止することができる。
【００２２】
請求項８に記載の本発明の方法は、画像形成装置によってトナー像記録媒体に形成・定着された、当該画像形成装置調整用の基準パターン画像を読み取るための画像入力工程と、前記画像入力手段によって入力された、前記基準パターン画像の媒体の搬送方向と略直交方向同位置の画素群の濃度データを明度データに変換する明度変換工程と、前記明度変換工程により変換された明度データに対して媒体の搬送方向に平均化して１次元の平均明度データ列を生成する平均化処理工程と、前記平均化処理された１次元の平均明度データそれぞれにフィルタ処理を施すフィルタ処理工程と、前記フィルタ処理部で処理後の各平均明度データと前記明度変換部でデータ変換後の１次元の明度データ群の差分値を求める差分演算処理工程と、前記差分値に基づいて、媒体の搬送方向に直交する各位置でのオフセット量（オフセット発生度合い）を算出するオフセット量算出工程と、前記オフセット量算出部によって算出されたオフセット量から前記画像形成装置定着部の制御パラメータ最適値を導出する制御パラメータ最適値算出工程と、前記制御パラメータ最適値を外部に出力する制御パラメータ最適値出力工程と、を具備することを特徴とする画像評価方法である。これにより、明度変動を特徴量としたことで人間の感覚に合ったオフセット発生度合いを定量評価でき、例えば製造時調整工程等で、検査員の力量に依存することなく、画像形成装置の定着温度の最適値を設定することが可能になる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像評価方法において、前記基準パターン画像は、媒体の搬送方向に平行な複数本のラインと、各ライン延長上の余白部分とで構成され、当該余白部分を読取・計測の対象とすることを特徴とする。請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の画像評価方法において、前記フィルタ処理はローパスフィルタ処理であることを特徴とする。請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の画像評価方法において、前記制御パラメータ算出工程は、媒体の搬送方向に直交する各位置のオフセット量に基づき、定着温度の最適値を導出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、１枚の調整用の画像サンプルから定着オフセットの発生レベルを定量計測し、定着温度の設定値を導出する画像評価装置と評価（ひいては装置調整の）方法、並びに画像評価機能を実装して調整値を自己補正する機能を有する画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本願発明は、媒体搬送方向と直交する方向に、個別に温度制御が可能な複数箇所の加熱領域を有している定着部を用いている画像形成装置を前提としている。本発明の最も基本的な形態としては、画像評価装置として具現化される。この画像評価装置を用いて、別体の独立した画像形成装置によって画像形成された生成物（テストピース）を言わば評価資料として、主として定着性能（定着機能用パラメータの設定状態）を評価することができる。この評価結果を評価対象となる（独立した）画像形成装置の設定に反映させて再調整することで、最適に調整された画像形成装置を得ることができ、生産ラインの調整治具として有効に活用することができる。
【００２６】
また、本願発明は上記の評価装置を組み込んだ画像形成装置として構成され、これにより当該装置における上記調整工程に利用ができるが、それに留まらず、適宜契機に画像形成結果の評価を行い自機の画像形成プロセスにフィードバックさせて動作条件に反映させることで安定した画像品質を保証することができる画像形成装置が提供される。
【００２７】
以下、本発明について実施形態を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施形態の画像評価装置の本発明に関連深い主要部分の概略構成を示すブロック図である。なお、機構部や筐体等の部分については、図示および説明を省略した。こうした機構部等は、既知の典型的なファックス装置に準じた構成で各種の形態で既存技術にて実現できる。要は、評価対象とする画像形成装置により出力される、図２（a）に、理想形成状態で示す調整用画像（調整パターン、後で詳述する）を形成した規定サイズの画像記録媒体（用紙）から、実際に形成された調整パターンの読取り（後述する所定の画像領域各部の画像構成画素濃度の検出）が、できれば足りる。
【００２８】
評価用の画像パターンは600dpiの解像度で2〜12dot幅の搬送方向に平行な細線（ライン）で構成され、細線の線長は少なくとも画像形成装置に搭載される定着ローラ１回転分の距離よりも長く設定されていて、画像後端部分については余白領域が残るようにレイアウトされている評価用パターン画像を使用している。例えばＡ３機種であればライン長は250mmに、余白部分は170mmとすれば良い。
【００２９】
図２（b）は、参考のために示したオフセットが生じている場合の評価用パターンの実際の出力画像の一例を示している。実際の調整過程用には、後述するような調整時画像出力用に定着部の設定が為された状態の下に上記評価用パターンの形成が行われ、出力された画像形成済み用紙（一例を図２（C）に示す）を画像評価装置で評価して調整用の値が算出され、これを用いて対象画像形成装置の調整・設定が行われる。
【００３０】
画像形成済み用紙は、画像評価装置にて読取られ（画像入力）、得られた画素データは、図１の各処理部で処理され、オフセット発生程度を示している評価結果がデータとして出力される。出力データは、評価対象の画像形成装置の調整に用いられる。画像形成装置に組み込まれた場合には、初期設定及び稼動時のプロセス制御に利用される。
【００３１】
画像評価装置について更に詳述する。図１に示す画像評価装置５０１は装置全体の動作を管理するためのＣＰＵ５０２と、ＣＣＤカメラやスキャナ、走査型ミクロ濃度計などで構成され、被計測画像をデジタル信号として読み取るための画像入力部５０３と、ＣＰＵ５０２のワークメモリとして使用するとともに入力した画像データや計測した結果を格納するためのメモリ５０４と、入力した画像データを明度に変換する明度変換部５０５と、変換した明度データに対して媒体搬送方向に平均化して１次元の明度データ配列を生成する平均化処理部５０６と、明度データ配列に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理部５０７と、１次元の明度データ配列とフィルタ処理後の明度データ配列の差分を演算する差分演算処理部５０８と、その差分からオフセット量を算出するオフセット量算出部５０９と、オフセット量から制御パラメータの最適値を導出する制御パラメータ算出部５１０と、それらの結果をモニタやプリンタ、ファイル等の外部へ出力するための評価結果出力部５１１を具備している。なお、評価結果出力部５１１からは、結果の出力先に適合させた適切な形式の信号が生成されて出力される。
【００３２】
更に、本実施形態の画像評価装置５０１は、別個の（評価対象となる）画像形成装置に対して基準画像データ信号を出力インタフェース５１３を介して出力して、当該画像形成装置において画像サンプル（評価用パターン画像）を画像形成し紙出力させるための、基準画像発生部５１２を備えている。なお、この基準画像発生部５１２は、場合によっては省略できる。すなわち、評価対象となる画像形成装置が、この種の画像評価装置を想定して、上述したと同等の基準画像発生機能部相当の構成を備えていて、自装置単独で所定の画像サンプル（評価用パターン画像）を記録部材に形成・定着し用紙出力することが可能に構成されている運用形態であれば、この基準画像発生部５１２は必ずしも必要ではない。
【００３３】
評価過程の実際については後で詳細に説明するが、画像評価装置５０１の動作説明に先立って、画像評価装置５０１を用いて、その画像形成特性（本願では定着状態を指す）が評価されることとなる、評価対象の画像形成装置の一例について全体を図３を用いて簡略に説明しておく。但し、例示装置は、前述したような調整用画像（調整パターン）を用紙出力できるとの特徴を備えているが、その他の構成は、一般的な画像形成装置の周知の構成である。
【００３４】
図３は、本発明に係る、プロセス制御が搭載された画像形成装置の概略図の一例である。タンデム画像形成装置は、複写装置本体１５０と、給紙テーブル２００と、スキャナ３００と、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とを備えている。
【００３５】
本実施形態の画像形成装置の構成および画像形成過程について、図３を参照しながら詳細に説明する。複写装置本体１５０には、無端ベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）５０が中央部に設けられている。そして、中間転写体５０は、支持ローラ１４、１５及び１６に張架され、図３では、時計回りに回転可能とされている。支持ローラ１５の近傍には、中間転写体５０上の残留トナーを除去するための中間転写体クリーニング装置１７が配置されている。支持ローラ１４と支持ローラ１５とにより張架された中間転写体５０には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成手段１８が対向して並置されたタンデム型現像器１２０が配置されている。タンデム型現像器１２０の近傍には、露光装置２１が配置されている。中間転写体５０における、タンデム型現像器１２０が配置された側とは反対側には、二次転写装置２２が配置されている。二次転写装置２２においては、無端ベルトである二次転写ベルト２４が一対のローラ２３に張架されており、二次転写ベルト２４上を搬送される転写紙と中間転写体（中間転写ベルト）５０とは互いに接触可能である。二次転写装置２２の近傍には定着装置（定着ユニット）２５が配置されている。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６と、これに押圧されて配置された加圧ローラ２７とを備えている。
【００３６】
図４は例示画像形成装置のベルト定着装置２５を示す構成概要図である。すなわち、この図４は被加熱材である未定着画像Ｔを担持した記録媒体Ｐを無端状の定着ベルト２６を介して定着ローラ６１３と加圧ローラ２７とのニップ部で加熱、加圧して未定着画像Ｔを記録媒体Ｐに加熱定着させているベルト定着装置２５の構成を示したものである。
【００３７】
ここで、定着ベルト２６はニッケル、耐熱性樹脂（ポリイミド等）、炭素鋼、或いはステンレス鋼等により形成された、例えばニッケル電鋳法によるベルト継ぎ目のない無端状ベルトであることが望ましい。また、この定着ベルト２６の表層には耐熱離型層（フッ素系樹脂、高離型シリコンゴム等）が被覆された構成になっており、このうち高離型シリコンゴム層はゴム硬度25〜65度（ＪＩＳＡ硬度計）で薄肉状（厚さが100〜300umの範囲）であることが良好な定着性及び熱応答性を得る条件として好適である。さらに、ステンレス鋼、鉄系材料の超薄肉厚板（100um以下）の精密突き合わせ技術（例えば、溶接）による加工法によって製作した継ぎ目のある定着ベルトとした場合には、溶接による段差は「横すじ」等を防止するため10um以下とすることが望ましい。
【００３８】
なお、この定着ベルト２６の表面温度は温度検出手段６１８により検出され制御される。また、定着ローラ６１３はその中心に芯金６１５を有し、その外周部にニップ幅を十分な広さにするために柔らかい耐熱性材料である断熱性弾性部材（例えば、発泡シリコンゴム等）を備えた構成としている。
【００３９】
一方、加圧ローラ２７はアルミ、ステンレス、若しくは炭素鋼等の芯金の表層に耐熱性の離型層（フッ素系樹脂、高離型シリコンゴム等）を有する構成としている。この加圧ローラ２７の構成としては芯金を中空に構成し、この芯金の内部にハロゲンヒータ等の熱源を有している場合もある。そして、本例では記録媒体Ｐの定着ベルト２６からの剥離性を良くするために加圧ローラ２７の硬度を硬化し、下向きのニップ幅を形成している。
【００４０】
加圧ローラ２７表層の離型層厚さを加圧ローラ２７の直径の７％未満とし、その硬度を40Hs以上（ＪＩＳＡ）としている。また、図に示すように定着ベルト２６は定着ローラ６１３と加熱ローラ６１６との間に掛け渡した構成となっている。ここで、加熱ローラ６１６の構成はアルミ、炭素鋼やステンレス鋼等の中空金属円筒の薄肉ローラであり、この加熱ローラ６１６の内部には熱源としてのハロゲンランプ６１１、６１２を有している。
【００４１】
このように、この画像形成装置に搭載される定着装置は、図５に示すように、一般的な、加熱ローラ内部に２本のハロゲンランプ（以下ではヒータともいう）６１１、６１２をもちいた２ヒータ方式を採用した構成となっており、長手方向の中央部のみを加熱する第１のヒータ６１１と端部のみを加熱する第２のヒータ６１２を設けている。そして、互いの配光分布が異なるような配置で光源（熱源）を配設し、通紙サイズに応じてそれぞれを独立制御する機能を実装することで、通紙サイズによらず、長手方向の温度分布が略均一になるように設計されている。ちなみに、このような加熱部は、（定着ベルトを用いずに）定着ローラ側に設けられることもある。
【００４２】
実際の装置稼動時には、正規状態であれば基本的には小サイズの連続通紙の際に定着ローラ端部の温度が上がりすぎないように第２のヒータ６１２への電力供給が制御され（供給電圧値の調節による制御、或は、通電のＯＮ／ＯＦＦ制御）、長手方向の温度分布が略均一になるように温度分布を管理されながら定着ローラ面総体としての温度（高低）管理が為され、適切定着温度での定着過程を含んだ画像形成処理全体が実行される。なお、温度検出手段については、定着ベルト２６表面の加熱ローラ６１６部での温度を検出するようにしても良い（図中６１８′）。
【００４３】
その他、図４における６１９は定着ベルト２６の外周上に当接し回転するオイル塗布ローラで、このオイル塗布ローラ６１９により定着ベルト２６の外周面上にシリコンオイル等の離型剤を塗布することができる。また、同様に６２０は定着ベルト２６の外周面に当接し回転するアルミ、炭素鋼やステンレス鋼等により構成された中空ローラで、この中空ローラ６２０はクリーニングローラとして機能するため、この中空ローラ６２０により定着ベルト２６表面のクリーニングを行うことができる。
【００４４】
なお、この中空ローラ６２０にはスクレーパ６２１が当接しているため、定着ベルト２６のオフセットトナーを中空ローラ６２０によりクリーニングし、更に中空ローラ６２０上のオフセットトナーをスクレーパ６２１によりかき落とす構成になっている。従って、このように構成されるベルト定着装置２５の特徴は、前述したように熱応答性に優れ、定着ベルト２６に対するトナーのオフセットの防止効果があり、しかもオイルレス又はオイル微量塗布が可能な定着装置である。定着装置部に係るプロセス制御については、後で別途詳述する。
【００４５】
以下、図３の例示画像形成装置の通常使用における動作を説明すると、スタートスイッチ（不示）を押しプリント開始命令が入力されると、感光体１０周辺・中間転写ベルト５０周辺・給紙搬送経路等にある各ローラが既定のタイミングで回転し始める。原稿自動搬送装置４００に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス３２上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス３２上に原稿をセットした時は直ちに、スキャナ３００が駆動し、第１走行体３３及び第２走行体３４が走行する。このとき、第１走行体３３により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第２走行体３４におけるミラーで反射し、結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６で受光されてカラー原稿（カラー画像）が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報とされる。
【００４６】
そして、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各画像情報は、前記タンデム画像形成装置における各画像形成手段１８（ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段及びシアン用画像形成手段）にそれぞれ伝達され、各画像形成手段において、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各トナー画像が形成される。即ち、前記タンデム画像形成装置における各画像形成手段１８（ブラック用画像形成手段、イエロー用画像形成手段、マゼンタ用画像形成手段及びシアン用画像形成手段）は、図６に一部（画像形成手段２つ分）を拡大して断面図で示すように、それぞれ、感光体１０（ブラック用感光体１０Ｋ、イエロー用感光体１０Ｙ、マゼンタ用感光体１０Ｍ及びシアン用感光体１０Ｃ）と、該感光体を一様に帯電させる帯電器６０と、各カラー画像に対応する静電潜像を形成する露光器と、を備えており、各カラー画像情報に基づいて各カラー画像対応画像様に前記感光体を露光（図６中、Ｌ）する。
【００４７】
すなわち、各感光体１０は、帯電器（帯電チャージャ）６０によってその表面を一様な電位に帯電される。感光体１０を平均的に帯電させる帯電手段としての帯電器６０としては、コロトロンデバイス、スコロトロンデバイス、固体放電素子、針電極デバイス、ローラ帯電デバイス、導電性ブラシデバイス等が用いられ、公知の接触帯電方式あるいは近接帯電方式が使用可能である。
【００４８】
次に、均一に帯電された感光体１０上には、露光装置２１（書込ユニット）から照射される書込光によってその表面を画像データに従って露光され静電潜像が形成される。画像露光装置２１の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などの発光物全般を用いることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フィルターを用いることもできる。
【００４９】
露光された後の電位パターンを静電潜像と呼ぶが、この静電潜像をその表面に担持した感光体１０は、静電潜像を可視化するための現像装置（現像ユニット）４０からトナーを供給されることにより、担持している静電潜像を特定色に現像される。現像方式としては、乾式トナーを用いた一成分現像法、二成分現像法、湿式トナーを用いた湿式現像法がある。感光体に正（負）帯電を施し、画像露光を行うと、感光体表面上には正（負）の静電潜像が形成される。これを負（正）極性のトナー（検電微粒子）で現像すれば、ポジ画像が得られるし、また、正（負）極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。図においては感光体が四色分あるので、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（色順はシステムによって異なる）のトナー像が各感光体上に現像されることになる。
【００５０】
このために、前記感光体上に形成された静電潜像を各カラートナー（ブラックトナー、イエロートナー、マゼンタトナー及びシアントナー）を用いて現像して各カラートナーによるトナー像を形成する現像器６１と、該トナー像を中間転写体５０上に転写させるための転写帯電器６２と、感光体クリーニング装置６３と、除電器６４とを備えている。そして、それぞれのカラーの画像情報に基づいて各単色の画像（ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像）を形成可能である。
【００５１】
こうして感光体１０上に形成（現像）されたトナー像（該ブラック画像、該イエロー画像、該マゼンタ画像及び該シアン画像）は、支持ローラ１４、１５及び１６により回転移動される中間転写体５０（中間転写ベルト５０）との接点において、感光体１０に対向して設置された一次転写ローラに印加される一次転写バイアス、及び押圧力によって中間転写体５０上に、それぞれ、ブラック用感光体１０Ｋ上に形成されたブラック画像、イエロー用感光体１０Ｙ上に形成されたイエロー画像、マゼンタ用感光体１０Ｍ上に形成されたマゼンタ画像及びシアン用感光体１０Ｃ上に形成されたシアン画像が、順次転写（一次転写）される。そして、この一次転写動作をタイミングを合わせながら四色分繰り返すことにより、中間転写体（中間転写ベルト）５０上に前記ブラック画像、前記イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像が重ね合わされて合成カラー画像（フルカラートナー像）が形成される。
【００５２】
一方、下部の給紙テーブル２００においては、給紙ローラ１４２の１つを選択的に回転させ、ペーパーバンク１４３に多段に備える給紙トレイからシート（記録紙）の給紙が開始される。給紙カセット１４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ１４５で１枚ずつ分離して給紙路１４６に送出す、そして、搬送ローラ１４７で搬送して複写機本体１５０内の給紙路１４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。あるいは、給紙ローラ１４２を回転して手差しトレイ５４上のシート（記録紙）を繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。なお、レジストローラ４９は、一般には接地されて使用されるが、シートの紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。
【００５３】
そして、中間転写体５０上に合成された合成カラー画像（カラー転写像）にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転させ、中間転写体５０と二次転写装置２２との間にシート（記録紙）を送出させ、二次転写装置２２により該合成カラー画像（カラー転写像）を該搬送されてくるシート（記録紙）上に転写（二次転写）することにより、該シート（記録紙）上にカラー画像が転写され形成される。この時、二次転写ローラに印加される二次転写バイアス、及び押圧力によって二次転写が行われる。なお、画像転写後の中間転写体５０上の残留トナーは、中間転写体クリーニング装置１７によりクリーニングされる。
【００５４】
カラー画像が転写され形成された前記シート（記録紙）は、二次転写装置２２により搬送されて、既に詳述した、定着装置２５へと送出され、定着装置２５において、フルカラートナー像を転写された記録紙は、定着装置（定着ユニット）２５を通過することにより、熱と圧力とにより表面に担持している前記合成カラー画像（カラー転写像）が該シート（記録紙）上に加熱定着される。この時、定着装置においては、既に説明した如くの温度制御が為されて、通紙サイズによらず長手方向の温度分布が略均一に、且つ、温度自体が適切な定着が行えるような値になっている。
【００５５】
その後、該シート（記録紙）は、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６により排出され、排紙トレイ５７上にスタックされ、あるいは、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８により反転されて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６により排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。
【００５６】
すなわち、片面プリントならばそのまま直線搬送されて排紙トレイへ、両面プリントならば搬送方向を下向きに変えられ、シート反転装置２８（用紙反転部）へ搬送されていく。シート反転装置２８へ到達した記録紙は、ここで搬送方向を逆転されて紙の後端からシート反転装置２８を出て行く。これをスイッチバック動作と呼び、この動作によって記録紙の表裏を反転させることができる。表裏反転された記録紙は定着ユニット方向には戻らず、再給紙搬送経路を通過して本来の給紙経路に合流する。この後は表面プリントの時と同じ様にトナー像を転写されて、定着ユニット部を通過して排紙され排紙トレイ５７上にスタックされる。これが両面プリント動作である。
【００５７】
感光体および中間転写ベルトについてその終了動作（事後動作）まで説明すると、一次転写部を通過した感光体はその表面に一次転写残トナーを担持しており、この残トナーはブレード及びブラシ等で構成された感光体クリーニングユニット部（中間転写体クリーニング装置１７）において除去される。その後、除電器６４部に備わるＱＬ（クエンチングランプ）によってその表面を一様に除電されて次の画像の為の帯電に備える。また、二次転写部を通過した中間転写ベルトに関しても、その表面に二次転写残トナーを担持しているが、こちらもブレード及びブラシ等で構成された中間転写体クリーニング装置１７によってこれを除去され、次のトナー像の転写に備える。この様な動作の繰り返しで、片面プリント若しくは両面プリントが行われる。
【００５８】
以上、画像形成装置定着部における通常時制御を説明したが、後述する画像評価装置を用いての調整過程（設定値決定）のためには、故意に長手方向の温度分布をくずしてオフセットを発生させるようにしている。ここで、第２のヒータ６１２を加熱せず、第１のヒータ６１１のみを加熱した場合には、ローラ長手方向の温度分布が図７のように台形型の波形になる。これと逆に、第１のヒータ６１１を加熱せず、第２のヒータ６１２のみを加熱すると、図８のようにバスタブ型の波形になる。つまり、２本のヒータのどちらか一方を加熱すると、ローラ長手方向の温度分布が不均一となり、この状態で画像を出力した場合は主走査方向にオフセットムラを生じさせることができる。例えば、図８に示したバスタブ型の調整用温度分布に対しては、図９に示したような出力画像（＝図２（C））が得られる。
【００５９】
もちろん、これは本来の画像形成装置の設計狙いとは異なる制御方法であるが、本発明と関連する画像形成装置側において、意図的にオフセットムラを再現させる制御モードを設けることで、定着温度の補正値を決めるための重要な情報を得ることができる。すなわち、評価対象画像形成装置が用紙出力した評価パターンの出力画像における主走査方向の各位置でのオフセット量を、画像評価装置を用いて計測し、オフセット未発生の定着温度を予測して、最適値を導くことができ評価対象画像形成装置の個々の設定値とすることで容易な調整ができるのである。
【００６０】
ちなみに、後で詳述する本願他の発明は画像形成装置自体に上述評価装置相当の機能を実装したものである。すなわち、後述するように画像形成装置自体に上述評価装置機能を組み込むことで、既に説明した定着部温度のプロセス制御用の調整・設定が容易に行え、更には設置後にも稼動中での自動再設定が可能となり品質が確保できる。なお、画像形成装置でも特に複写機の場合には、本来備えている画像読取り機能を、評価画像入力部として転用でき特別な画像入力部を設ける必要が無い。
【００６１】
続いて、図３に示した画像形成装置の本発明に関連する機能、すなわち、定着温度を制御する機能と評価用パターン画像の生成機能について詳細に説明する。
【００６２】
既に説明した構成のベルト定着装置２５は、図１０に詳示するように加圧ローラ２７と定着ベルト２６との接触面が記録媒体Ｐに対する第１の定着工程として（ａ部）、定着ローラ６１３と加圧ローラ２７及び定着ベルト２６との接触面が第２の定着工程及びニップ部（ｂ部）として機能するものとなるため、「自己冷却特性」により図中「ａ部温度」よりも「ｂ部温度」は低下するようになっている。
【００６３】
この定着装置においては、ホットオフセットが発生しにくい定着温度を設定し維持することができる。すなわち、例えば設定温度を180℃としたときには、この温度が定着ベルト２６と加熱ローラ６１３とが接触する位置での定着ベルト２６上の温度であり、前述したように定着ベルト２６自体の熱容量が小さいため、ニップ部の領域（上流側）ではほんの僅かの温度下降がみられ、前記「ｂ部温度」は「自己冷却特性」により設定温度と比較して30℃程度降下することが判明している。ここで、この降下温度の30℃というのは、連続定着枚数や加圧ローラ２７の温度等の状況に依存し、例えば飽和状態になった時には20℃まで縮まることとなる。従って、ホットオフセットが発生する温度が150℃であること、並びに前記飽和状態を考慮すると、ニップ部出口において設定温度（被制御温度）が「150℃＋20℃」となるような温度制御を行った場合には、前記「ｂ部」においてホットオフセットが発生することがなく良好な定着結果が得られることが分かる。ちなみに、画像形成装置において例えば、印刷カウンター等により予め印刷枚数が少数であることが判明している場合には、前記「自己冷却特性」の作用によりベルト定着装置２５の設定温度は「150℃＋30℃」まで高めることができる。このようにすれば、温度制御おける低速度化を最小限にすることができ、生産性の向上を図ることが可能となる。
【００６４】
上述のように実施形態装置においては、既述した画像形成過程において、定着温度および定着ローラ上の温度分布を適切な値に決定するように設定値を決めこれを用いたプロセス制御を行っている。ちなみに、例示定着装置は、熱応答性に優れ、定着ベルト２６に対するトナーのオフセットが生じ難い利点があり、しかもオイルレス又はオイル微量塗布が可能という利点を有している。
【００６５】
なお、上述定着温度の制御以外にも、一般的には、温度制御と同時に画像濃度を安定させるために、像担持体上の非画像領域にトナー付着パターン（階調パターン）を形成し、このトナー付着パターンの濃度を光学センサによって検出し、その検出結果に応じてトナー補給装置から現像器へのトナー補給を制御（プロセス制御）している場合が多いがこの機能について、また、本願に係る定着温度の制御との間の相互反映処理（両者間での微調整）についてはここでは触れない。
【００６６】
ところで、この画像形成装置は、定着部の調整目的での画像形成の場合には、画像評価装置（図１参照）が前述基準画像発生部５１２で発生して出力される調整用の画像パターンデータを例えばプリンタ信号受信端子から（あるいは出力信号を適合させて図では省略した通信インタフェースから）入力して、対応する調整用画像パターン画像を最大扱い用紙サイズ（例えばＡ３サイズ）で画像形成し、用紙出力することができる。この際に、定着部温度分布を後述する特別な調整用設定にした上で定着処理を行って、調整用の画像サンプル（評価用パターン画像）を出力する。
【００６７】
画像サンプル（評価用パターン画像）の元データは、既に説明したように600dpiの解像度で2〜12dot幅の搬送方向に平行な細線（ライン）で構成されている。このような規格の元データを画像形成し紙出力すると、部品特性が良好で、かつ定着温度が最適に制御されている場合には先の図２（ａ）に例示した如くのオフセットのない良好な画像が出力されるが、異常の場合は余白部にオフセットが生じ余白部をライン残像で汚れた画像が出力される（先の図２（ｂ）参照）。
【００６８】
そして、ここで説明する、評価対象画像形成装置を併用しての調整目的の場合には、前述した如くに、調整用に第１のヒータを加熱せずに、第２のヒータのみを加熱するように設定して画像を出力する。この場合は、先の図９に一例を模式的に示したように、オフセットが発生した画像が用紙出力される。実施形態の説明では、このヒータ制御を例に説明するが、第１のヒータのみを加熱（第２のヒータについてはＯＦＦ）するように調節用の設定するようにしても良い。この場合については、詳述しないがやはり同様の考え方を適用できることは言うまでもない。
【００６９】
そして、評価対象画像形成装置は、上記のようにして定着装置部設定がデフォルト値での状態（設定が未調整）で、調整用画像パターンが画像形成され出力された用紙を、本発明の画像評価装置によって評価して得られた評価結果（設定すべき調整値）を反映させて最適状態に設定可能になっている。
【００７０】
以下、画像評価装置５０１の説明に戻る。ここで、画像入力部５０３の具体的構成の一例を説明する。
【００７１】
図１１は、（図示を省略した適宜の処理電気回路部と協働して）評価用パターン画像を検知するためのテストパターン検出装置を構成している光学センサ５００の構成（接続線は省略）を説明する斜視図、図１２は、（読取り用）搬送ベルト５０上を移送され、センサヘッド５００ｂの読み取り領域を通過する評価用パターン画像が形成された調整試験用の用紙をを上方から見た状態で示した上面図である。
【００７２】
この搬送ベルト５０の外周面に対向して画像の搬送路幅方向（搬送方向と直交方向、以下、主走査方向という）に画素列（読取り時の仮想画素）毎に、搬送に従って副走査方向に順に、個々の仮想画素の濃度を測定する光学センサ５００が設置されている。光学センサ５００は、１枚単一のセンサ基板５００ａに分解画素数に対応させた数のセンサヘッド（群）５００ｂが一列に並べて設置された構成（いわゆるラインセンサ）となっている。
【００７３】
なお、テストパターン検出装置としては、例示した構成以外にも、ＣＣＤカメラやスキャナ、走査型ミクロ濃度計などを用いて適宜走査機構と組合わせて構成することができる。要は、被計測画像を走査して画素に分解し、各画素の濃度をデジタル信号として読み取ることができれば良く、例えばファクシミリ装置における原稿読取り部として確立されている、各種の形式・構成が転用できる。
なお、評価対象の画像形成装置は、モノクロ専用機であっても良い。
【００７４】
既に述べたが、通常動作時の画像形成装置においては、基本的には小サイズの連続通紙の際に定着ローラ端部の温度が上がりすぎないように第２のヒータが制御され実際の画像形成が実行されるのであるが、調整時には、画像形成装置側で第１のヒータを加熱せず、第２のヒータのみを加熱して、ローラ長手方向の温度分布が図-5のようにバスタブ型の波形になるように設定した上で、この状態で画像を出力するから主走査方向にオフセットムラが生じている。
【００７５】
前述のように、評価対象画像形成装置において、調整用に第１のヒータ６１１を加熱せずに、第２のヒータ６１２のみを加熱するように設定することでオフセットが意図的に発生しており、この（調整時評価用の）主走査方向にオフセットムラを持った画像を５００ｂで読み取り、各画素の濃度がデータ化され、得られたデータを後述するように加工・処理して得られた2次データから所望の調整値（設定値）を導きだす。
【００７６】
続いて、画像入力方法の詳細について説明する。画像入力部には必ずしも画像全面を入力する必要はなく、図１２の黒枠:ＢＦに示すように、形成されたパターン画像のうちで、細線の後端部と余白部が含まれるように一部を画像入力対象領域（切出し部）として切り出せば足りる。これはオフセットは残像として余白部分に発生するため、演算に必要のない画像領域をカットすることでメモリを節約できるためである。ここでは細線が含まれるように余裕を見込んだサイズで画像を切り出しているため、２値化などにより細線の後端座標を検出することで、画像読み取り時のサンプル設置精度や搬送方向のレジストに多少の狂いが生じていても、オフセットが現れる余白部分の画像領域のみを過不足なく正確に抽出することができている。
【００７７】
次に、オフセット（量）の計測方法（導出手順）について説明する。計測結果を目視した場合の感覚（感度）に合わせるため、上記に示した余白部分の画像領域に対して各画素毎に読み値を明度に変換する。ここで、画像入力部の出力特性が反射率リニアの場合は、例えば以下に示す近似式(1)により反射率を予測する。ここでは４次の近似式を例に示したが、特に次数は４次に限定されるものではなく、変換精度が有利になる次数を自由に選択すれば良い。あるいは、予め変換テーブルを作成しておきこれを用いて変換する方法もあり、ここでの反射率変換の手段は特に限定されるものではない。
Y=a*x^4+b*x^3+c*x^2+d*x+e…(1)
ここで、Yは反射率(%)、xは読み値である。
【００７８】
さらに、反射率から明度への変換は下記の式(2)により簡単に計算することができる。
L=116*(Y/100)^(1/3)-16…(2)
ここで、Lは明度、Yは反射率(%)である。
【００７９】
なお、反射率からオフセット（量）を評価する例を示したが、画像入力部として明度リニアな出力特性を有するものを用いる場合には、上記処理に依らずに明度を直接予測する方法によっても問題ない。
【００８０】
次に、画素位置毎に明度変換された画像データ群を媒体の搬送方向に平均化して１次元の明度データ配列を得る。図１３は図１２の黒枠:ＢＦの内側にある余白部分の画像データに対して、１次元の明度データに変換したグラフである。オフセットが生じた箇所は明度の落ち込みが発生しており、画像汚れの状態を一目で確認することができる。
【００８１】
本来ならば細線がないところにはオフセットは現れないため、余白部の地肌レベルは一定値を取るのが理想だが、実際には画像入力部の照明や撮像素子の感度ムラ等のノイズによって地肌レベルが変動してしまう問題が生じてしまう。
そこで、実施形態装置では画像入力部のノイズの影響を補正して、オフセットの発生度合いを精度良く計測する方法を採っている。
【００８２】
図１４は、図１３の明度データ配列に対して平滑化フィルタ処理を施し、その結果を元の波形に重ね合わせたグラフである。ここでの平滑化フィルタはメディアンフィルタを用いているが、平滑化を目的としたものであれば任意のローパスフィルタでも構わない。また、メディアンフィルタの場合はフィルタサイズは少なくとも細線の間隔より大きいサイズとすることで、不要な高周波ノイズを除去する。次に、平滑化により地肌ベースレベルの補正データが得られるので、各位置ごとに元の明度データ配列（図１３参照）との差分を取る。その結果を図１５に示す。ここでの縦軸は明度差を示しており、数値が大きいほどオフセットレベルが悪化することを意味することになる。
【００８３】
ところで、オフセット発生度合いの指標化に際しては、これまで述べたように、明度差をそのまま用いる方法もあるが、本実施形態では実際には細線延長上の余白部に残像として現れるため、細線の延長上の余白領域以外はノイズ成分と判断し、これを除去すると好ましく、オフセット評価の精度を向上させることができる。前述したように画像入力時は細線の後端部分が含まれるように範囲を指定しているため、搬送方向に直交する方向の細線の座標位置は２値化などにより容易に知ることができるので細線延長上の余白領域のみを処理対象とすれば良い。ここで、細線が複数の画素で構成されている場合は明度累積値を線幅で除算することで、細線１本あたりの平均明度差を算出する。図１６は細線延長上の余白部分のみに着目した平均明度差を表している。このようにして求められた平均明度差から画像形成装置における現在の定着温度設定の評価ができる。また、このように長手方向の位置に対するオフセット量が定量計測できたため、オフセット量の極小値を取る位置（図１６ではX1）を容易に検出可能になる。
【００８４】
平均明度差が算出された後は、定着温度の最適値を求めることができる。仮に長手方向の温度分布が図１７のようになっているとすると、この場合の最適温度はT1に設定すれば良いことになる。つまり、１枚の出力画像をもとに定着温度の最適値を求めることができる。いずれにしても、図１７の波形はヒータの立ち上がり特性そのものに対応しており、ヒータの加熱時間と定着ローラ上の温度検知センサの出力をもとに対象画像形成装置の最適定着温度が予測が可能である。更には、最適定着温度に制御するための設定値が導出され、定着装置加熱部における、長手方向の位置によらず均一な熱分布で最適定着温度を実現するための的確な調整が容易にできる。
【００８５】
以上、画像評価装置の構成と動作、および評価対象となる画像形成装置の定着温度設定値の調整方法について説明したが、本発明には、画像形成装置自体に上述評価装置相当の機能を実装したものも含まれる。中でも複写機の形態に構成されている画像形成装置の場合は、自身のスキャナ部（画像処理回路を含む）を転用して既述した画像評価装置を構成するための計測器の代用として利用することができ、自機にて既述したのと同様のアルゴリズムが適用可能になるため、定着温度の最適設定値を求め設定・調整に利用することができる。更には、このようにして実現した画像評価装置部の出力により、自動設定がされるように構成することができる。
【００８６】
従って、既述した如きの調整用画像パターンをも読取可能な画像入力手段と、この画像入力手段を利用して構成されているこれまで説明した如きの画像評価装置と、媒体上に調整用画像パターンを形成するための画像パターン形成手段と、を具備するようにした画像形成装置についても本発明に属するものである。この画像形成装置（複写機）においては、当該画像形成装置の定着部の評価・調整が容易となるのは勿論のこと、実際に装置稼動中においても随時最設定を行うことで、簡易に当該画像形成装置の定着性能を最適な状態に維持でき、定期保守の際等にも活用できるという効果が付加される。
【００８７】
本願発明は、実施形態には限定されない。例えば、説明では定着ローラを軸方向位置に対応させて２本のヒータを内包させた例を挙げたが、熱源はこれに限らず、外部から熱照射する形態でも良いし、ローラ材質を適合させて誘導加熱に依ってもよい。また、定着部の高温過熱部材はローラに限らず加熱源により加熱されるベルトであっても良い。ただし、個別に温度制御が可能な複数箇所の加熱領域を有していて温度分布における傾斜領域を設定可能なものを前提とする。いずれの場合も、適宜の調整用パターン画像を形成するようにしこれを介し、適合させた画像評価装置で評価することで、調整工程での加熱源の供給電力を制御する際の基準設定値の決定や、実稼動時に状況に適合させた加熱の自動設定（プロセス制御）の再調整等ために本発明を活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施形態の画像評価装置の要部の概略構成を示すブロック図である。
【図２】（a）は理想形成状態で示す調整用画像（調整パターン）を、（b）はオフセットが生じている出力画像例を、（c）は、画像評価用に出力された画像例を示す図である。
【図３】本発明に係る、プロセス制御が搭載された画像形成装置の概略図である。
【図４】例示画像形成装置のベルト定着装置を示す構成概要図である。
【図５】定着装置の定着ローラの構成を説明する概略図である。
【図６】画像形成手段の構成を説明する拡大断面図である。
【図７】ローラ長手方向の温度分布を示す図である。
【図８】ローラ長手方向の異なる温度分布を示す図である。
【図９】調整過程で、オフセットを発生させた用紙出力画像の模式図である。
【図１０】定着装置の要部を詳示する断面図である。
【図１１】評価用パターン画像を検知するための光学センサ５００の構成及び、評価用パターン画像を搬送している搬送ベルト５０の斜視図である。
【図１２】評価用パターン画像を搬送している状態を示した（読取り用）搬送ベルト５０の上面図である。
【図１３】図１２の黒枠の内側にある余白部分の画像データに対して、１次元の明度データに変換したグラフである。
【図１４】図１３の明度データ配列に対して平滑化フィルタを施し、その結果を元の波形に重ね合わせたものである。
【図１５】図１４に対応する各位置ごとに元の明度データ配列（図１３）との差分を示すグラフである。
【図１６】細線延長上の余白部分のみに着目した平均明度差を表わすグラフである。
【図１７】長手方向の温度分布の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０    感光体（感光体ドラム）
１０Ｋ    ブラック用感光体
１０Ｙ    イエロー用感光体
１０Ｍ    マゼンタ用感光体
１０Ｃ    シアン用感光体
１４    支持ローラ
１５    支持ローラ
１６    支持ローラ
１７    中間転写クリーニング装置
１８    画像形成手段
２０    帯電ローラ
２１    露光装置
２２    二次転写装置
２３    ローラ
２４    二次転写ベルト
２５    定着装置
２６    定着ベルト
２７    加圧ローラ
２８    シート反転装置
３０    露光装置
３２    コンタクトガラス
３３    第１走行体
３４    第２走行体
３５    結像レンズ
３６    読取りセンサ
４０    現像装置
４１    現像ベルト
４２Ｋ    現像剤収容部
４２Ｙ    現像剤収容部
４２Ｍ    現像剤収容部
４２Ｃ    現像剤収容部
４３Ｋ    現像剤供給ローラ
４３Ｙ    現像剤供給ローラ
４３Ｍ    現像剤供給ローラ
４３Ｃ    現像剤供給ローラ
４４Ｋ    現像ローラ
４４Ｙ    現像ローラ
４４Ｍ    現像ローラ
４４Ｃ    現像ローラ
４５Ｋ    ブラック用現像器
４５Ｙ    イエロー用現像器
４５Ｍ    マゼンタ用現像器
４５Ｃ    シアン用現像器
４９    レジストローラ
５０    中間転写体
５１    ローラ
５２    分離ローラ
５３    手差し給紙路
５４    手差しトレイ
５５    切換爪
５６    排出ローラ
５７    排出トレイ
５８    コロナ帯電器
６０    クリーニング装置
６１    現像器
６２    転写帯電器
６３    感光体クリーニング装置
６４    除電器
７０    除電ランプ
７１    クリーニングブレード
７２    支持部材
８０    転写ローラ
９０    クリーニング装置
９５    転写紙
１００    画像形成装置
１０１    感光体
１０２    帯電手段
１０３    露光手段
１０４    現像手段
１０５    記録媒体
１０７    クリーニング手段
１０８    転写手段
１２０    タンデム型現像器
１３０    原稿台
１４２    給紙ローラ
１４３    ペーパーバンク
１４４    給紙カセット
１４５    分離ローラ
１４６    給紙路
１４７    搬送ローラ
１４８    給紙路
１５０    画像形成装置本体
２００    給紙テーブル
２０１    感光体
２０２    除電ランプ
２０３    帯電器
２０４    イレーサ
２０５    画像露光部
２０６    現像装置（＝４０）
２０７    転写前チャージャ
２０８    レジストローラ
２０９    記録媒体
２１０    転写チャージャ
２１１    分離チャージャ
２１２    分離爪
２１３    クリーニング前チャージャ
２１４    ファーブラシ
２１５    クリーニングブレード
３００    スキャナ
４００    原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
５００    光学センサ
５００ａ    センサ基板
５００ｂ    センサヘッド
５０１    画像評価装置
５０２    ＣＰＵ
５０３    画像入力部
５０４    メモリ
５０５    明度変換部
５０６    平均化処理部
５０７    フィルタ処理部
５０８    差分演算処理部
５０９    オフセット量算出部
５１０    制御パラメータ算出部
５１１    評価結果出力部
５１２    基準画像発生部
５１３    出力インタフェース
６１１    第１のヒータ
６１２    第２のヒータ
６１３    定着ローラ
６１５    芯金
６１６    加熱ローラ
６１８    温度検出手段
６１９    オイル塗布ローラ
６２０    中空ローラ
６２１    スクレーパ
【図１】
2009175446.tif 000003
【図２】
2009175446.tif 000004
【図３】
2009175446.tif 000005
【図４】
2009175446.tif 000006
【図５】
2009175446.tif 000007
【図６】
2009175446.tif 000008
【図７】
2009175446.tif 000009
【図８】
2009175446.tif 000010
【図９】
2009175446.tif 000011
【図１０】
2009175446.tif 000012
【図１１】
2009175446.tif 000013
【図１２】
2009175446.tif 000014
【図１３】
2009175446.tif 000015
【図１４】
2009175446.tif 000016
【図１５】
2009175446.tif 000017
【図１６】
2009175446.tif 000018
【図１７】
2009175446.tif 000019