JP2010210762A - 画像形成装置、画像形成方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー付着量が変動した場合でも、表面拡散光を精度よく測定することで、表面拡散光を用いた定着条件制御を高精度に行う。
【解決手段】定着装置３０は、記録材に転写されたトナー像を定着し、分光測色計４１は定着後のトナー像の表面の分光反射率Ｒｆを測定し、分光測色計４２は定着後のトナー像の裏面の分光反射率Ｒｂを測定し、算出部１５２は差分値（Ｒｆ−ｒｂ）を計算し、差分値に対応する表面拡散光を算出する。算出された表面拡散光に基づいて定着条件制御部１１０は定着条件（温度）を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式を用いたカラー複写機、カラープリンタ、カラーＦＡＸ等の画像形成装置および定着条件の設定方法に関する。

近年、カラープリンタ、カラー複写機等のカラー画像形成装置には、出力画像の高画質化が求められている。プリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはその複合機等として構成される電子写真方式の画像形成装置では、帯電装置により帯電された感光体ドラム上に光を照射することにより静電潜像を書き込み、その感光体ドラムに現像装置によってトナーを供給することによって静電潜像をトナー像として現像し（トナー像を形成する）、そのトナー像を記録紙等の所定の記録材に直接的に、あるいは中間転写ベルト等の中間記録材を介して間接的に転写し、最終的に定着装置が備える加熱ローラ等によって加熱定着させる、といった画像形成工程が行われる。

このような画像形成装置は、装置が設置された環境の変化や感光体ドラム、現像剤の経年劣化などにより、トナーの付着量やトナー像の定着性などに変動が生じ、記録紙上に形成された画像濃度に代表される色再現性や光沢度が変動する。そこで、装置各部が変動しても、所望の濃度や光沢度が得られるよう、画像濃度や光沢度をモニタし、その結果をフィードバックして濃度や光沢度を制御する方法が広く用いられている。これらに関連する従来例として下記の技術がある。

例えば、出力する制御用パッチ画像の定着前もしくは定着後の画像の濃度と、定着後の画像の光沢度をそれぞれ測定し、濃度の測定結果から濃度制御値（画像形成条件）を、また前記濃度制御値と光沢度の測定結果に基づき光沢制御値（定着条件）をそれぞれ制御する装置がある（例えば、特許文献１を参照）。

また、同じく制御用パッチの、トナー像を定着する前後の濃度を測定することで濃度と光沢度をそれぞれ求め、それらに基づき画像形成条件や定着条件を制御する装置もある（例えば、特許文献２を参照）。

ここで、画像形成条件とは、例えば、現像バイアス電位の設定値、像担持体（感光体）の帯電電位の設定値、前記像担持体に対する露光強度（静電潜像書き込み用の露光の強度や除電用の露光の強度など）、さらには回転する像担持体の周速度とこれに対向して回転する現像ローラの周速度の比（いわゆる周速比）の設定値の内、一または複数を含み、主にトナー付着量の制御に関するものである。また、定着条件とは、例えば定着温度やニップ圧、記録材の搬送速度の内、一または複数を含み、主に定着性の制御に関するものである。

しかしながら、上記した光沢度や濃度を目標値として定着条件を制御する従来の技術は、以下の理由から所望の色を再現できないという問題点があった。

まず、色再現性は、トナー付着量のみならず、定着性によっても左右されることを説明する。通常の測色系で画像に光を照射し、反射光を測定した場合、測定される反射光には、画像表面で反射される表面拡散光と、トナー層内部からの反射光とを含んでいる。この表面拡散光が増えると、トナー層内部の色材に触れることなく反射される光が増加し、再現できる色空間が小さくなる（色味がくすんでしまう）。

図２３（ａ）は、表面拡散光と彩度の関係を示す。図２３（ａ）には、表面拡散光の増加に伴い、彩度が減少する様子が示されている。このように、色再現性は表面拡散光により左右されることが分る。この表面拡散光は画像の表面状態すなわち定着性に依存するため、色再現性は定着性によって左右されることが分る。

図２４は、表面拡散光の測定原理を説明する図である。図２４（ａ）は、トナー像の反射率を０／４５°（０°入射、４５°受光）の測定系で測定する様子を示す。このとき、測定される反射光２０１はトナー層２１１の表面からの反射光（表面拡散光）２０１ａとトナー層２１２内部からの反射光（内部反射光）２０１ｂを含む。２１１は記録材である。

一方、図２４（ｂ）は、図２４（ａ）のトナー像表面に、表面が鏡面状態の透明フィルム２１３を光学密着したものを、図２４（ａ）と同様の光学系で測定する様子を示す。ここで、Ａ層とＢ層が光学密着されているとは、両者の間に空気層などが存在せず、両者の界面が光学的に連続している状態を指す。このとき、図２４（ｂ）における表面での反射光２０２ａは、前述の通り表面が鏡面状態であるため、正反射光となり、０°方向に反射される。また、前述のようにトナー層２１２と透明フィルム２１３は光学密着されており、その間に空気層などは存在しない。さらに、トナー層２１２と透明フィルム２１３の界面で反射光を生じさせないため、屈折率が等しいことが好ましい。したがって、このとき、受光される反射光２０２は内部反射光２０２ｂのみとなる。内部反射光２０１ｂと２０２ｂは等しいため、測定値２０１から２０２を差し引くことにより、内部反射光が相殺され、表面拡散光２０１ａを得ることができる。このようにして得られた表面拡散光は、上記のように色の測色系と測定系が等しいため、直接、色の評価に組み込むことができる。

前述のように装置の経時劣化などにより定着性が変化した場合には、目的の色再現が維持できるよう、定着条件を制御できることが望ましい。しかし、上述のように、従来の光沢度や濃度を測定して定着条件を制御する技術では、目的の色再現ができない。

まず、光沢度は色と測定系が異なるため、光沢度からでは色を直接評価できない。図２５は、光沢度および色の測定光学系を示す。図２５（ａ）は光沢度の測定系を示し、図２５（ｂ）は色の測定系を示す。図２５（ａ）に示すように、光沢度は正反射光を測定するのに対し、図２５（ｂ）に示すように、色は拡散光を測定する。従って、光沢度は色とは直接結びつかず、色の評価には使えない（なお、図２５（ｂ）では０／４５°系（０°入射、４５°受光）を示したが、色の測定系には０／ｄ（積分球による測定）などもある。いずれにしても、色の測定系では拡散光を測定する）。

また、光沢度は、色と同一の測定系を用いる表面拡散光とも測定系が違うため、一対一の相関がない。図２３（ｂ）は、光沢度と表面拡散光の関係を示す。光沢度は前述のように正反射光を測定するものであり、表面の凹凸と関係があるが、図２３（ｂ）に示す通り、ある光沢度に対し表面拡散光は一意には決まらず、ある程度幅を持つ。従って、光沢度では、表面拡散光を制御できない。前述のように、表面拡散光を制御することで目的の色再現ができるが、前述のように光沢度は表面拡散光を制御できないため、光沢度では間接的にも目的の色再現ができない。

次に、濃度を定着条件の制御に用いる場合、濃度は分光反射率の平均値もしくは吸収帯域の値のみから算出されるため、濃度によって色を表すＬ＊ａ＊ｂ＊値を一意に決めることはできない。つまり、濃度を所望の値に制御したとしても、再現色のＬ＊ａ＊ｂ＊値はずれる可能性があるため、目的の色に制御できない。また、仮に分光反射率（分光濃度）を測定して制御に用いるとしても、その分光反射率は内部反射光と表面拡散光の双方を含んだ値であり、つまりトナー付着量の変動と定着性の変動との双方を含んでいる。従って、濃度が変化した場合、トナー付着量の変動と定着性の変動のいずれによるものか判別できず、適正な制御ができない。

そこで、本出願人は先に、記録材上に転写・定着したパッチ画像に対し、表面拡散光を測定し、測定した表面拡散光に基づき定着条件を制御する画像形成装置を提案し、表面拡散光に基づき定着条件を制御することで、所望の色再現を得ることを可能とした（特願２００８−２３８０８９号）。

ところで、上記提案した方法では、図２４に示す表面拡散光の測定原理において、図２４（ｂ）に示される鏡面状態の反射特性１を予めメモリに記憶しておき、作成したパッチ画像に対し、分光測色計などを用いて、図２４（ａ）に相当する非鏡面状態の反射特性２を測定し、反射特性１および２から表面拡散光を算出している。この方法は、トナーの付着量が変動しないことを前提としている。

しかし、実際の画像形成装置では、装置が設置された環境や装置の経年劣化などにより、トナー付着量も変動する。このとき、反射特性２はトナー付着量の変動に応じて変化するが、メモリに記憶された反射特性１はトナー付着量の変動に追従せず一定のままである。元々、図２４に示す表面拡散光の測定原理では、（ａ）と（ｂ）のトナー画像が同一であるということが前提であった。両者が同一であるため、トナー付着量が変動しても、その変動分は両者共通であるため、差分をとる際に相殺され、正しく表面拡散光を得ることができる。

しかし、先に提案した方法では、図２４（ｂ）に相当する鏡面状態の反射特性を固定のものとして扱っているため、トナー付着量の変動を吸収できず、表面拡散光にノイズとして入ってしまう。その結果、トナー付着量が変動した場合に、表面拡散光を正しく測定できないという課題があった。

本発明は上記した課題に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、トナー付着量が変動した場合においても、表面拡散光を精度よく測定することで、表面拡散光を用いた定着条件制御を高精度に行う画像形成装置、方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。

本発明は、面積率１００％のパッチトナー像を形成して記録材に転写する画像形成手段と、前記記録材に転写された前記トナー像を所定の定着条件で定着する定着手段と、前記定着された前記トナー像の表面からの表面拡散光を得る表面拡散光獲得手段と、前記獲得された表面拡散光に基づいて前記所定の定着条件を制御する制御手段とを具備する画像形成装置であって、前記表面拡散光獲得手段は、透明フィルム上に形成されたトナー像の表面から第１の反射特性を測定する第１の測定手段と、前記透明フィルム上のトナー像の裏面から第２の反射特性を測定する第２の測定手段と、前記第１、第２の反射特性から表面拡散光を算出する表面拡散光算出手段とを具備することを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、トナー付着量が変動しても、表面拡散光が精度よく測定されるので、表面拡散光を用いた定着条件制御を高精度に行うことができる。

本発明の実施例１のシステム構成を示す。 実施例１の画像形成部の構成を示す。 実施例１の分光測色計の構成例を示す。 表面拡散光の獲得原理（ブラックバック）を説明する図である。 表面拡散光の獲得原理（ホワイトバック）を説明する図である。 実施例１に係る、定着条件の制御動作のフローチャートを示す。 実施例１、３のパッチ画像を示す。 Ｒｆ−Ｒｂと表面拡散光との対応関係を示す。 実施例１、３、４、５で参照されるテーブルを示す。 定着温度／搬送速度と表面拡散光との対応関係を示す。 実施例２のシステム構成を示す。 実施例２の画像形成部の構成を示す。 実施例３のシステム構成を示す。 実施例３の画像形成部の構成を示す。 実施例４に係る、定着条件の制御動作のフローチャートを示す。 付着量と表面拡散光との対応関係を示す。 実施例５のシステム構成を示す。 実施例５の画像形成部の構成を示す。 実施例５に係る、定着条件の制御動作のフローチャートを示す。 普通紙／ＯＨＰモードにおける定着温度と表面拡散光との対応関係を示す。 実施例６で参照される、普通紙モードにおける定着条件などを示す。 実施例６に係る、定着条件の制御動作のフローチャートを示す。 従来技術（表面拡散光と彩度の関係）を説明する図である。 従来技術（表面拡散光の測定）を説明する図である。 従来技術（測定光学系）を説明する図である。

以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。

実施例１は、反射特性１および２として分光反射率を用い、分光測色計である、測定手段１および２を対向させて配置する実施例である。一般に、画像形成装置はＯＨＰシートと普通紙などでそれぞれ異なる定着条件の設定値（モード）を保持するが、本実施例は、ＯＨＰモードの定着条件制御に対して好適な実施例である。

図１は、本発明の実施例１のシステム構成を示す。図１において、１００は、給紙部２１、書き込み光学系２４、電子写真プロセスに従ったプロセス工程により感光体ドラムにトナー画像を形成し、記録材に転写する作像部１０３などを有する画像形成部、１１０は、所定の定着条件の制御、例えば所定の定着温度になるようにヒータへの通電などを行うドライバ１１１、定着条件などを記憶する記憶部１１２などを有する定着条件制御部、１２０は、画像形成装置全体を制御するメイン制御部、１３０は、各種の画像処理を実行する画像処理部、１４０は、各種の入力設定や装置の状態などを表示する機能を有する操作表示部、１５０は、後述するデータを記憶するメモリ１５１、表面拡散光を算出する算出部１５２を有する表面拡散光算出部、３０は、定着ローラ３１、加圧ローラ３２などを有する定着装置、４１、４２は、後述する分光測色計、３３、３４はヒータ、３５ａ、ｂは定着温度を検知するためのサーミスタである。また、１６０は、分光測色計４１、４２、表面拡散光算出部１５０を有する表面拡散光獲得部である。

図２は、図１に示す画像形成部１００、定着部３０、分光測色計４１、４２の構成を詳細に示す。図２に示す装置は、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例である中間転写体２７を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置であるが、リボルバー方式のカラー画像形成装置など他の構成でもよい。

このカラー画像形成装置は、給紙部２１、現像色分並置したステーション毎の感光体（２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ）、一次帯電手段としての注入帯電手段（２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ）、トナーカートリッジ（２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ）、現像手段（２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ）、中間転写体２７、転写ローラ２８、クリーニング手段２９、定着装置３０、分光測色計４１、４２などを備える。

次に、図１、２のカラー画像形成装置の動作について説明する。この動作はメイン制御部１２０によって統括的に制御される。画像形成部１００は、画像処理部１３０が変換した露光時間に基づいて書込光学系２４により露光光を帯電後の感光体ドラムに照射して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色トナー像を記録材１１へ転写し、その記録材１１上の多色トナー像を熱および圧力の作用によって定着させる。

図２において、感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、アルミニウムシリンダの外周に有機光伝導層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。

一次帯電手段として、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の感光体ドラムを帯電させるための４個の帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを備える構成で、各帯電器にはスリーブ２３ＹＳ、２３ＭＳ、２３ＣＳ、２３ＫＳが備えられている。

感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋへの露光光は書込光学系２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋから送られ、感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの表面を選択的に露光することにより、静電潜像が形成されるように構成されている。

現像手段として、前記静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う４個の現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋを備える構成で、各現像器にはスリーブ２６ＹＳ、２６ＭＳ、２６ＣＳ、２６ＫＳがそれぞれ設けられている。それぞれの現像器は着脱可能に取り付けられている。

中間転写体２７は、感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに接触しており、カラー画像形成時に時計周り方向に回転し、感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの回転に伴って回転し、単色トナー像が転写される。その後、中間転写体２７に後述する転写ローラ２８が接触して記録材１１を狭持搬送し、記録材１１に中間転写体２７上の多色トナー像が転写する。

転写ローラ２８は、記録材１１上に多色トナー像を転写している間、位置２８ａで記録材１１に当接し、印字処理後は位置２８ｂに離間する。

定着装置３０は、記録材１１を搬送させながら、転写された多色トナー像を溶融定着させるものであり、図１、２に示すように記録材１１を加熱する定着ローラ３１と記録材１１を定着ローラ３１に圧接するための加圧ローラ３２、またこれらのローラ表面にはサーミスタ（温度計）３５ａ、ｂが微圧で接触された状態で配置されている。また、そのときの定着温度はサーミスタ３５により逐次モニタされ、記録材搬送速度は、図示しない速度計により逐次モニタされている。サーミスタの個数が２個であるが、装置構成や精度向上などの理由により複数個配置してもよい。このモニタされた温度値は定着条件制御部１１０にフィードバックされる。

トナー像が定着された後の記録材１１は、排紙ローラ８１によって図示しない排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。クリーニング手段２９は、中間転写体２７上に残ったトナーをクリーニングするものであり、中間転写体２７上に形成された４色のトナー像を記録材１１に転写した後の廃トナーは、クリーナ容器に蓄えられる。

次に、図１を参照して、画像形成装置における定着条件の制御動作の概要を説明する。この画像形成装置は、画像形成条件、パッチ画像を記憶するメモリや、画像処理を行うＩＣなどを含む画像処理部１３０、定着条件を記憶し、また制御する定着条件制御部１１０、および作成したパッチ画像から表面拡散光を獲得する表面拡散光獲得部１６０を含んでいる。ここでは記録材として透明フィルム（ＯＨＰシート）を用いる（理由は後述）。前述したように、トナー像のＯＨＰシートへの転写と定着を行い、この定着後のパッチ画像の反射特性を分光測色計４１、４２で測定し、この測定値を表面拡散光算出部１５０に入力し、表面拡散光を算出する。続いて、定着条件制御部１１０は表面拡散光算出部１５０からの情報に従って定着条件の制御を行う。

表面拡散光算出部１５０は、ＯＨＰシートに定着された画像に対し分光反射率１（Ｒｆ）および２（Ｒｂ）を測定する分光測色計４１および４２からの測定値を入力し、算出部１５２において入力された分光反射率１（Ｒｆ）と分光反射率２（Ｒｂ）の差分値（Ｒｆ−Ｒｂ）を計算し、あらかじめメモリ１５１に記憶されている、Ｒｆ−Ｒｂと表面拡散光との変換式または変換テーブルを参照し、表面拡散光を算出する（測定原理は後述）。

分光測色計４１および４２は、記録材搬送路の定着装置３０より下流に、記録材１１（ＯＨＰシート）の画像形成面およびその裏面に向けてそれぞれ配置されており、記録材１１上に形成された定着後の画像に対する分光反射率１および２を検知する。分光測色計４１および４２は、カラー画像形成装置内部に配置することにより、定着後の画像を排紙部に排紙する前に、自動的に検知することが可能となる。

図３（ａ）は、分光測色計４１および４２の構成例を示す。分光測色計４１および４２は、ハロゲンランプ等の光源５１、コリメータレンズ等整形用のレンズ５２、スリット５３、凹面回折格子等の分光素子５４、Ｃ−ＭＯＳセンサ等の受光素子５５、ライトトラップ５６、また受光データを処理する図示しないＩＣなどにより構成される。

光源５１およびレンズ５２は、記録材１１の面に垂直な直線上に配置され、記録材１１に対し垂直に光を照射する。スリット５３および分光素子５４は記録材面の垂直方向に対し４５°方向に配置されており、測定対象からの反射光の内、４５°方向に反射された光がスリット５３を通過した後、分光素子５４により分光され、受光素子５５で受光される。また、ライトトラップ５６は入射方向と反対側に設置されており、記録材１１を透過した光を吸収する。実施例では、０／４５°（０°入射、４５°受光）を用いたが、前述のように０／ｄ（ＳＣＥ）のような積分球を用いても良い。また、後述する測定原理から、測定光学系はブラックバックとホワイトバックのどちらでも測定可能なため、ライトトラップ５６の代わりに、白色版などを用いても良い。

このように、記録材１１（ＯＨＰシート）上に定着されたトナー像に対し、分光測色計４１および４２で分光反射率１および２が測定され、算出部１５２に送られる。算出部１５２では、前記送られた分光反射率１（Ｒｆ）および２（Ｒｂ）の差分値Ｒｆ−Ｒｂを計算し、同時にメモリ１５２から、後述する図８（ａ）、（ｂ）に示すようなＲｆ−Ｒｂと表面拡散光との変換式（図８（ａ））または変換テーブル（図８（ｂ））を読み込み、前記算出したＲｆ−Ｒｂを表面拡散光に変換することで、表面拡散光を算出する。そして、算出した表面拡散光を、予めメモリ１５２に記憶された、表面拡散光の上限値と比較し、表面拡散光が上限値を上回った場合、表面拡散光あるいは上限値との差分値を定着条件制御部１１０に送る。定着条件制御部１１０では、送られたデータに基づき定着条件を制御する。

図４を用いて表面拡散光の獲得原理について説明する。図４は、透明フィルム（ＯＨＰシート）上に形成したトナー像の表面に垂直に光を照射し、光が反射する様子（図４（ａ））と、（ａ）とは逆に、ＯＨＰシートの裏面に垂直に光を照射し、反射する様子（図４（ｂ））を示す。また、光の入射側と反対側には図示しないライトトラップが設置されており、ＯＨＰシートを通過した光は入射光側に反射しない（ブラックバック）。このとき、４５°方向で受光すると、測定される反射光Ｒｆは、図４（ａ）に示すように、トナー層表面からの反射光（表面拡散光）Ｓ１と、トナー層内部からの後方散乱光Ｓｂ１と、ＯＨＰシートの界面からの反射光と内部からの散乱光を合わせたＳｏ１からなる。同様に、測定される反射光Ｒｂは、図４（ｂ）に示すように、トナー層表面からの反射光（表面拡散光）Ｓ２と、トナー層内部からの後方散乱光Ｓｂ２と、ＯＨＰシートの界面からの反射光と内部からの散乱光を合わせたＳｏ２からなる。また、トナー層およびＯＨＰシートの透過率をそれぞれＴ、Ｔｏで表す。

測定される反射光の各値を比較すると、（１）トナー層内部の後方散乱Ｓｂ１とＳｂ２は、ほぼ等しい。（２）ＯＨＰシートからの反射光Ｓｏ１（ａ）は、トナー層を通過しているため、トナー層の透過率Ｔが掛かる。これに対して、Ｓｏ２（ｂ）は、トナー層による減衰は受けない。今、トナー層の吸収帯域の光を考えると、Ｓｏ１はトナー層により著しく減衰されるため、Ｓｏ２に比べて非常に小さくなる。（３）表面拡散光Ｓ２（ｂ）は、（２）の場合と同様に、トナー層内部を通過するため、大きく減衰される。従って、Ｓ２はＳ１に比べて非常に小さくなる。

従って、Ｓｂ、Ｓｏ、Ｓについて、図４（ｃ）に示すような大小関係が成立し、両者の差分をとると、（１）Ｓｂは相殺され、（２）ＳｏはＳｏ２だけが定数項として残り、（３）ＳはＳ１だけが残る。その結果、反射光Ｒｆと反射光Ｒｂとの差分値は、Ｒｆ−Ｒｂ＝Ｓ１＋（定数）となる。

上記した結果は、光の入射側と反対側に紙や白色版などを設置した場合（ホワイトバック）でも得られる。図５は、図４において、入射側と反対側に紙を設置した場合を示す。このとき、図４と同様に、４５°方向で受光される反射光ＲｆおよびＲｂを考えると、図４（ブラックバック）の場合に比べ、紙からの反射光Ｒｐ１、Ｒｐ２がさらに含まれる。そして、反射光Ｒｐ１、Ｒｐ２は、トナー層とＯＨＰ層を通過するため、Ｒｐ１とＲｐ２はほぼ等しく、他の反射光の成分は図４の場合と同様であるので、反射光ＲｆとＲｂの差分値Ｒｆ−Ｒｂは、Ｒｐ１とＲｐ２が相殺されるため、結局、図４（ブラックバック）の場合と同様の結果が得られる。

図８（ｃ）は、Ｒｆ−Ｒｂと表面拡散光の関係を示す。図８（ｃ）に示すように、Ｒｆ−Ｒｂと表面拡散光とは線形の関係にある。これにより、ＯＨＰシートを用いて、次のような手順で表面拡散光を獲得できる。
（ａ）ＯＨＰシート上に形成されたトナー像の表側で０／４５°の光学系で反射光を測定する（測定結果；Ｒｆ）
（ｂ）ＯＨＰシートの裏側から、同様の光学系で反射光を測定する（測定結果；Ｒｂ）
（ｃ）両者の差分値Ｒｆ−Ｒｂを計算する。
（ｄ）図８（ａ）、（ｃ）に示すような、Ｒｆ−Ｒｂと表面拡散光との関係式（あるいは変換テーブル）を用いて、Ｒｆ−Ｒｂから表面拡散光を求める。以上の手順は、ブラックバック、ホワイトバックの双方で成り立つ。

図６は、実施例１に係る、定着条件の制御動作のフローチャートを示す。定着条件の制御動作は、パッチ画像をＯＨＰに形成し、定着後の画像を用いて定着条件を制御するものであり、メイン制御部１２０、定着条件制御部１１０によって制御される。

まず、パッチ画像を記録材（ＯＨＰシート）に転写し（ステップＳ１）、記録材に定着する（ステップＳ２）。続いて、この定着したパッチ画像の表側から分光反射率１（Ｒｆ）を測定し（ステップＳ３）、次いで裏側から分光反射率２（Ｒｂ）を測定する（ステップＳ４）。そして、ＲｆとＲｂの差分値を計算し、変換式または変換テーブルを用いて、差分値に対応する表面拡散光を獲得する（ステップＳ５）。

続いて、上記獲得された表面拡散光が上限値以下であるか否かを判断する（ステップＳ６）。表面拡散光が上限値以下である場合、一連の本処理を終了する。一方、表面拡散光が上限値以下でない場合、さらに定着条件の制御の余地があるか否かを判断し（ステップＳ７）、定着条件の制御の余地がある場合、定着条件を制御し（ステップＳ８）、ステップＳ１に戻り、上述の動作を繰り返し実行する。

上記のように、獲得した表面拡散光に基き、定着条件を制御する動作は、ユーザーから定着条件制御の要求を受けて開始されるか、もしくは一定枚数以上印刷した場合に、自動で定着条件制御を開始してもよい。また、工場出荷時の定着調整時、サービスマンの保守点検時（特に、定着装置、ローラ交換時）などに定着条件の制御を開始してもよい。また、この定着条件の制御（設定）については操作表示部１４０からの指示、あるいは特定の技術を有したサービスマンなどにより特殊な操作などにより行うようにしてもよい。

上記ステップＳ１およびＳ２において、記憶部１１２から制御用パッチデータが画像処理部１３０に送られ、ＯＨＰシート上にパッチが形成され、定着装置３０によりトナーが加熱定着される。ここで、加熱定着に用いられる定着条件は、記憶部１１２に記憶された最新の定着条件である。

図７（ａ）は、ＯＨＰシート上に加熱定着されるパッチ画像例を示す。図７（ａ）は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各単色面積率１００％のパッチがＯＨＰシートの搬送方向に一列に配置されたものである。面積率１００％のパッチを用いる理由は、定着性の変動を確認するには面積率１００％のパッチが最適であるからである。もちろん、単色でなく、Ｒ、Ｇ、Ｂなど２次色の面積率１００％のパッチを用いても良い。また、ＯＨＰシートの搬送方向に一列に配置しているのは、定着器３０に、ＯＨＰシートの搬送方向と垂直な方向（主走査方向）に定着ムラがある場合を考慮しているためである。なお、図７（ａ）では、パッチは各色に一つ配置したが、測定精度を上げるため、同色のパッチを複数配置し、各パッチごとに後述する方法で表面拡散光を獲得し、平均をとってもよい。

図６のステップＳ３において、ＯＨＰシート上に加熱定着された各色のパッチに対し、分光測色計４１により分光反射率１（Ｒｆ）が測定される。ステップＳ４において、ステップＳ３と同様に、ＯＨＰシート上に加熱定着された各色のパッチに対し、ＯＨＰシートの裏側から分光測色計４２により分光反射率２（Ｒｂ）が測定される。そしてステップＳ５において、算出部１５２は、分光反射率１と分光反射率２の差分Ｒｆ−Ｒｂを算出する。そしてメモリ１５１に予め記憶された、Ｒｆ−Ｒｂと表面拡散光との変換式または変換テーブルを参照し、前記算出したＲｆ−Ｒｂに対応する表面拡散光を算出する。ステップＳ６では、前記算出した表面拡散光を、メモリ１５１に予め記憶された表面拡散光の上限値と各色ごとに比較する。比較の結果、表面拡散光が上限値以下であれば、図６の一連の処理が終了し、表面拡散光が上限値以下でない場合には、表面拡散光と上限値、あるいはその差分値が、定着条件制御部１１０に送られる。

図８（ａ）、（ｂ）は、図６のステップＳ５においてメモリから読み込まれる、Ｒｆ−Ｒｂと表面拡散光との変換式（ａ）または変換テーブル（ｂ）を示す。図８（ａ）に示すように、Ｒｆ−Ｒｂを表面拡散光に変換する変換式を用いる。あるいは、図８（ｂ）に示すように、テーブルの形式で数値を保持し、それを用いてＲｆ−Ｒｂを表面拡散光に変換する。

図９（ａ）は、図６のステップＳ６においてメモリから読み込まれるデータテーブルの一例である。図９（ａ）のデータテーブルは、ＯＨＰシートの種類および、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ各色の表面拡散光の上限値を含む。

前述のように、Ｒｆ−Ｒｂの算出には、分光データのうち各色の吸収帯域を用いる。ただし、ステップＳ５において表面拡散光に変換することや、ステップＳ６において上限値と比較することを考え、ステップＳ５においてＲｆ−Ｒｂを算出した際、吸収帯域内のある波長における値を用いる方法や、吸収帯域における平均値をとる方法が考えられる。分光データを単一の値にすることで、その後の表面拡散光への変換や上限値との比較を容易にできる。勿論、表面拡散光を各波長ごとに算出し、その後平均化してもよいし、あるいはメモリ１５１に記憶させる表面拡散光の上限値を吸収帯域における分光データとして記憶し、各波長ごとに比較し、その結果を総括して、表面拡散光が上限値以下であるか否かを判断してもよい。

図６のステップＳ７、Ｓ８では、前記送られたデータを基に、定着条件を制御する。まずステップＳ７では、定着条件に制御の余地があるか否かを判断する（通常、一回目のサイクルでは、余地有りと判断する）。ここで、定着条件に制御の余地があるとは、定着条件を適切に制御することで、表面拡散光をさらに小さくすることが可能な状態を意味する。そして制御の余地が有ると判断されれば、ステップＳ８において定着条件の制御を行う。そして記憶部１１２に記憶されている定着条件を最新の値に更新した後、ステップＳ１に戻り、再度制御フローを実行する。

以下、ステップＳ７、Ｓ８における定着条件制御の具体例を示す。定着条件制御の狙いは、表面拡散光を小さくし、上限値以下に抑えることである。制御対象となる定着条件とは、例えば定着温度やニップ圧、記録材の搬送速度が挙げられる。ここではニップ圧、搬送速度は一定とし、サーミスタ３５ａ、ｂで検知される定着ローラ３１、加圧ローラ３２の表面温度である定着温度を制御対象として考える。

図１０（ａ）は、定着温度に対する表面拡散光の変化を示す。図に示すように、定着温度に対し表面拡散光は下に凸の曲線を描く。その理由は、定着温度が低い領域では、トナーが十分に溶融せず、表面に凹凸が多く残るため、表面拡散光は大きくなる。定着温度を上げていくと、トナーが十分に溶融するようになり、表面の凹凸が減少し、表面拡散光は小さくなる。しかし、一定以上定着温度を上げると、今度はホットオフセットが起こり始め、トナー表面に剥離が生じ、凹凸が生じる結果、表面拡散光が大きくなる。したがって、表面拡散光を小さくするには、図１０（ａ）の曲線の極小点に近づけるよう、定着温度を制御すればよい。

図６のステップＳ７において、定着条件に制御の余地があるか否かを判断する意義を説明する。定着装置３０を構成する各部品の経年劣化などにより定着性が悪化し、後述する方法で表面拡散光を可能な限り小さくしたとしても（図１０（ａ）における極小点に達したとしても）、その表面拡散光の値が、前述のメモリ１５１に記憶された表面拡散光の上限値を上回ってしまうケースが考えられる。ステップＳ７はそうした場合を考慮した処理ステップであり、ステップＳ６で表面拡散光が上限値を上回っていると判断された場合でも、ステップＳ７で表面拡散光が極小点に達したと判断されれば、図６の定着条件の制御フローは終了する。

前述のように、定着温度の制御とは、図１０（ａ）において極小点に近づけるよう、定着温度を制御することであるが、定着ローラ３１や加圧ローラ３２は経年劣化するため、定着温度が同じでも、表面拡散光の値が常に同じとは限らない。また、サーミスタ３５ａ、ｂにより測定される定着温度も、常に同じように測定できるわけでなく、測定値はその時々で変動する。したがって、図１０（ａ）の曲線はあくまで相対的なものであり、その時々で変動するものである。すなわち、定着温度を制御するということは、その時点での図１０（ａ）における極小点に相当する温度に近づけるということである。よって、例えば図１０（ａ）における極小点の温度を予め記憶しておき、その温度を目標値として定着温度を制御する、といったことには意味がなく、あくまで表面拡散光の大小から、図１０（ａ）の極小点に対する現在の位置を判断し、制御する必要がある。

以下、定着温度制御方法の一例を説明する。まず、図１０（ａ）の曲線の大まかな特性（微分係数の大きさなど）が変わらないことを考え、定着温度制御時に変化させる所定の温度ΔＴをあらかじめ記憶部１１２に記憶しておく。そして、一度記憶部１１２に記憶された最新の定着条件（定着温度）でパッチ画像を出力し、表面拡散光を測定し、この測定された表面拡散光を、記憶部１１２に一時的に記憶する。そして、図６のステップＳ６において表面拡散光が上限値を上回った場合には、定着温度を前記ΔＴだけ変化させ、ステップＳ１に戻り、再度パッチ画像を出力し、表面拡散光を測定する。そして、測定した表面拡散光と、記憶部１１２に記憶した直前のサイクルでの表面拡散光を比較する。このとき表面拡散光が減少していれば、図１０（ａ）における極小点に近づいたことが分るので、その方向に定着温度を制御すればよい。一方、表面拡散光が増加していれば、極小点から遠ざかったことが分るので、今度は逆方向に定着温度を制御すればよい。このようにして図１０（ａ）における極小点との現時点での相対的な位置、つまり定着温度を制御する方向を求め、以上のサイクルを、表面拡散光が十分小さくなるまで、つまりメモリ１５１に記憶された上限値を下回るか、あるいは図１０（ａ）における極小点に達するまで、繰り返せばよい。

なお、所定の温度ΔＴは、過大でも過小でもない温度である。つまり、一度、定着温度をΔＴ変化させただけで、極小点を飛び越えてしまうようでは、ΔＴは大きすぎるし、反対に、ΔＴが小さすぎると、定着条件の制御フローが終了するまで何度もサイクルを繰り返さなくてはならず、時間とコストを無駄に浪費してしまう。また、ΔＴは、定着温度が極小点から離れているときは大きく、反対に極小点に近いときには小さいことが望ましい。よって、このΔＴは、図６に示す制御フローのサイクルの度に例えばサービスマンなどが逐次手動で入力してもよく、また自動制御の場合には、このΔＴの制御方法としてあらかじめ最適なものを記憶部１１２に記憶しておくことが望ましい。

定着装置３０の経年劣化などにより、表面拡散光がメモリ１５１に記憶された表面拡散光の上限値を常に上回るようになった場合（ステップＳ７で、定着条件に制御の余地がないと判断された場合）、メモリ１５１に記憶された表面拡散光の上限値を、図１０（ａ）の極小点における値あるいはその近傍の値に更新する方法が考えられる。これにより、表面拡散光が常に（更新前の）上限値を上回るようになったとき、更新をしない場合に、定着条件制御フローを開始するたびに毎回行うことになる、前述のように定着温度を変化させて図１０（ａ）における極小点を探す、といったサイクルを省略することができる。なぜならば、表面拡散光の上限値を更新しておけば、次に図６のフローを実行したとき、表面拡散光が増えていなければ、ステップＳ６において上限値を下回っていると判断されるためである。こうすることで、無駄にパッチ画像を何度も出力し、時間とコストを浪費することを避けることができる。

また、上記では定着条件として定着温度を用いたが、他の定着条件、例えば記録材の搬送速度などを制御因子としてもよい。搬送速度と表面拡散光の関係を図１０（ｂ）に示す。ただし、図１０（ｂ）は定着温度が、表面拡散光が十分小さくなる値のときのものである。このとき、搬送速度と表面拡散光の関係は、図１０（ａ）と同様、下に凸の曲線を描く。その理由は、搬送速度が小さい場合、熱が過剰にトナー像に伝導するため、ホットオフセットが生じ、表面拡散光が大きくなる。搬送速度を大きくしていくと、トナー像に伝わる熱が減少し、ホットオフセットがなくなり、表面拡散光は小さくなる。そしてさらに搬送速度を大きくすると、熱が十分にトナー像に伝わらず、表面が十分に溶融しないため、表面拡散光は大きくなる。従って、制御因子を搬送速度に代えても、定着温度のときと同様の方法で表面拡散光を制御することが可能である。さらに、定着温度を制御した後、加えて搬送速度を制御する、といった方法を採ってもよい。これにより、より表面拡散光を適正に制御することができる。

本発明によれば、透明フィルムの表裏から表面拡散光を測定することで、トナー付着量の変動に伴う顔料散乱成分の変動を相殺した上で、表面拡散光を獲得することができ、獲得した表面拡散光に基づいて、ＯＨＰモードの定着条件を制御することができる。

本発明によれば、反射特性１、２の差分値に対応する表面拡散光を、記憶手段に記憶された変換テーブルを用いて算出することができる。

本発明によれば、反射特性１、２として分光反射率を用いることにより、表面拡散光を獲得することができる。

本発明によれば、装置の経年劣化などによる、表面拡散光の増加を検知し、表面拡散光を小さくするように制御することができる。

本発明によれば、測定手段１および２として、同一の光学系を用いることにより、表面拡散光を獲得することができる。

本発明によれば、測定光学系として、０／４５°の光学系を用いることにより、色の評価に直接組み込むことのできる表面拡散光を獲得することができる。

実施例１では、ＯＨＰシート上に形成したトナー像の像形成面側に分光測色計４１を配置し、トナー像の像形成面の裏面側に分光測色計４２を配置し、それらを用いて分光反射率１、２を測定した。しかし、分光測色計は安価ではないため、一台の分光測色計で分光反射率１、２を測定できれば、コストを削減できる。

そこで、実施例２では、一台の分光測色計を用い、ＯＨＰシートを反転させる実施例を示す。

図１１は、実施例２のシステム構成を示す。図１１は、図１から分光測色計４２を取り除いた構成を示す。図１２は、図１１の画像形成部の構成を示す。実施例１（図２）と相違する点は、分光測色計４２を取り除き、搬送路Ｒ２、Ｒ３、および経路切替爪７１、７２、搬送ローラ８３を追加した点である。

図１１、１２のカラー画像形成装置の動作は、実施例１の図２と同様である。また、実施例２の画像形成装置における定着条件の制御動作の概要は、実施例１（図１）とほぼ同様である。ただし、実施例２では、分光測色計４１により分光反射率１、２を測定する。また、算出部１５２には、分光側色計４１から分光反射率１、２が送られ、送られたデータを用いて、算出部１５２は表面拡散光を算出する。

実施例２における、記録材１１（ＯＨＰシート）の動きと測色の手順を説明する。記録材１１は、搬送路Ｒ１を通って転写ベルト２７によりトナー像が転写され、定着器３０により加熱定着され、分光測色計４１により分光反射率１が測定される。その後、経路切替爪７１および７２ａにより、記録材１１は搬送路Ｒ３に移動し、次いで、経路切替爪７２ｂにより搬送路Ｒ２に移され、搬送ローラ８３が逆回転することにより、記録材１１は裏返された状態で搬送路Ｒ１に戻される。そして、分光測色計４１により、裏返された記録材１１の分光反射率２が測定される。その後、搬送ローラ８１、８２により、記録材１１は排紙部に排紙される。

以上のようにして、分光測色計４１を用いて分光反射率１、２が測定される。なお、実施例２における定着条件制御の手順は、実施例１（図６）と同様である。

実施例１、２では、反射特性１、２として分光反射率を用い、測定手段には分光測色計を用いた。実施例３では、反射特性１、２として、単波長もしくは狭帯域の光（赤色光）を用いた際の反射率を測定して、表面拡散光を得る、より装置を簡便にした実施例である。実施例３における画像形成装置の構成は、実施例１、２のいずれも適用可能であるが、ここでは実施例２を適用するものとする。また、実施例３では、赤色の単波長光もしくは狭帯域の光を用いるが、後述するように、赤色光以外の単波長光もしくは狭帯域の光（例えば、青色光、緑色光）を用いてもよい。

図１３は、実施例３のシステム構成を示す。図１３は、実施例２（図１１）の分光測色計４１を、単波長光を用いた反射率測定器４３に代えて構成したものであり、他の構成要素は図１１と同様である。また、図１４は、実施例２（図１２）の構成における分光測色計４１を、単波長光を用いた反射率測定器４３に代えて構成した図である。

図３（ｂ）は、単波長光を用いた反射率測定器４３の構成を示す。反射率測定器４３は、赤色ダイオードなどの単波長あるいは狭帯域の赤色光源６１と、フォトダイオード等の受光素子６２と、ライトトラップ６３と、受光データを処理する図示しないＩＣなどにより構成される。

光源６１は、記録材１１に対して垂直に設置されており、記録材１１に対して垂直に光を照射する。受光素子６２は、記録材１１の垂直方向に対して４５°方向に設置されており、記録材１１からの反射光を検知する。なお、実施例１、２と同様に、ライトトラップ６３は白色版などに置き換えてもよい。

実施例３における定着条件制御の手順は、実施例１、２（図６）と同様である。ただし、ステップＳ１で作成されるパッチ画像、およびステップＳ６でメモリ１５１から読み込む、表面拡散光の上限値のテーブルは、実施例１、２とは異なり、いずれも単色のパッチおよびテーブルとなる。

図７（ｂ）は、実施例３で作成されるパッチ画像である。実施例３では、単波長光（もしくは狭帯域の光）を用いるため、パッチ画像にも単色を用いる。前述のように、反射光測定器４３は光源に赤色光を用いているため、パッチ画像にはシアンを用いる。このように組み合わせた理由は、シアンの吸収帯域が赤色光の帯域であるためである。

実施例１において、図４、５を参照して説明した本発明の測定原理は、トナーの吸収帯域で成立する。これは逆に言えば、作成したトナー像の吸収帯域に波長域を持つ光源さえ用いれば、本発明が実施可能であることを意味する。したがって、本実施例ではシアンのパッチと赤色光の光源を用いたが、トナーの吸収帯域に波長を持つ光源であれば、トナーと光源の組み合わせはこれに限定されない。

図９（ｂ）は、メモリ１５１に記憶される表面拡散光の上限値である。前述のように、パッチ画像にはシアンを用いるため、表面拡散光の上限値もシアンの値だけでよい。

本発明によれば、反射特性１、２として単波長または狭帯域の光の反射率を用いることにより、より簡易な装置で表面拡散光を獲得することができる。

実施例１〜３では、反射特性１、２を測定してＲｆ−Ｒｂを求め、表面拡散光との変換式（または変換テーブル）を用いて表面拡散光を算出した。また、図８（ａ）、（ｃ）に示すように、Ｒｆ−Ｒｂと表面拡散光は線形の関係にあるので、Ｒｆ−Ｒｂを用いて直接定着条件を制御することは、表面拡散光を獲得して定着条件を制御することと同義である。

そこで、本実施例では、表面拡散光の代わりに、Ｒｆ−Ｒｂを用いて定着条件を制御する方法を示す。本実施例における画像形成装置の構成などは、前記した実施例１〜３のいずれも適用可能であるが、ここでは、実施例２を適用するものとする。

図１５は、実施例４の定着条件制御のフローチャートを示す。図１５において、図６の処理と相違するのはステップ１５とステップ１６である。ステップＳ１５では、Ｒｆ−Ｒｂの算出を行い、ステップＳ１６では、ステップＳ１５で算出したＲｆ−Ｒｂを、メモリ１５１に予め記憶させたＲｆ−Ｒｂの上限値と比較する。ステップＳ１７、Ｓ１８では、Ｒｆ−Ｒｂを制御対象として定着条件を制御する。

図９（ｃ）は、メモリ１５１に予め記憶される、Ｒｆ−Ｒｂの上限値である。ステップＳ１６では、この上限値を参照し、Ｒｆ−Ｒｂが上限値以下か否かを判断する。図１０（ｃ）は、定着温度とＲｆ−Ｒｂとの関係を示す。図１０（ｃ）に示すように、Ｒｆ−Ｒｂと定着温度との関係は、図１０（ａ）に示す表面拡散光と定着温度との関係と同じであるので、Ｒｆ−Ｒｂの制御方法も、実施例１〜３の表面拡散光の制御方法を適用できる。

本発明によれば、表面拡散光の代わりに、反射特性１、２の差分値を用いて定着条件を制御することにより、より簡易に定着条件を制御することができる。

実施例１〜４では、表面拡散光（またはＲｆ−Ｒｂ）を獲得し、定着条件を制御する際、トナー付着量が変動しても、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す、表面拡散光（またはＲｆ−Ｒｂ）の上限値は一定である。ところが、図１６（ａ）に示すように、表面拡散光はトナーの付着量に応じて変化する。つまり、トナー付着量が異なれば、最適な表面拡散光も異なる。

そこで、本実施例では、トナー像を形成する際に、形成されたトナー像のトナー付着量を測定し、測定結果に応じた表面拡散光の最適値（目標値）に従って定着条件を制御する実施例を示す。本実施例は、実施例１〜４のいずれも適用可能であるが、ここでは実施例２を適用するものとする。

図１７は、実施例５のシステム構成を示す。図１７は、実施例２（図１１）の構成に、濃度計４４（定着器３０の手前）を追加して構成している。他の構成要素は図１１と同様である。

図１８は、図１７の画像形成部の構成を示す。濃度計４４は、記録材搬送方向に対して定着器３０の手前側に設置され、これにより定着前の記録材１１上のトナー像における濃度を測定することができる。定着前の画像濃度から、トナー付着量を推定する方法としては、例えば特許文献３に記載の方法がある。

濃度から付着量を求める具体的な方法は、定着前の画像の濃度を検知した後、例えば図１６（ｂ）に示すような濃度と付着量との変換テーブルを予め記憶媒体（メモリ１５１）に記憶しておき、その変換テーブルを用いて付着量を求めることができる。

図３（ｃ）は、濃度計４４の構成を示す。濃度計４４は、ガス充填フィラメントランプなどの光源７１と、フォトダイオード等の受光素子７２、受光データを処理する図示しないＩＣなどにより構成される。

光源７１は、記録材１１に対して垂直に設置され、記録材１１上に垂直に光を照射する。受光素子７２は、記録材１１の垂直方向に対して４５°方向に設置され、記録材１１からの反射光を検出する。

図１９は、実施例５に係る、定着条件の制御動作のフローチャートを示す。図１９では、図６のフローチャートに、ステップＳ２２（定着前の画像濃度を検知し、付着量を推定するステップ）を追加している。他の処理は図６と同様である。

記録材１１（ＯＨＰシート）上にパッチ画像を転写し（ステップＳ２１）、濃度を検知し、トナー付着量を推定する（ステップＳ２２）。トナー像をＯＨＰシートに定着し（ステップＳ２３）、反射特性１、２を検知し（ステップＳ２４、Ｓ２５）、表面拡散光を算出する（ステップＳ２６）。ステップＳ２２で推定したトナー付着量に対応した、表面拡散光の上限値を読み込み、前記算出した表面拡散光と比較する（ステップＳ２７）。このとき、表面拡散光が上限値以下であれば、一連の制御動作が終了し、ステップＳ２７で表面拡散光が上限値以下でなければ、さらに定着条件制御の余地が有るか否かを判断し（ステップＳ２８）、余地があると判断されれば、定着条件を制御し、ステップＳ２１に戻る。以上の動作を、表面拡散光が十分小さくなるまで繰り返し行う。

図１６（ｂ）は、ステップＳ２２で検知した濃度からトナー付着量を推定する変換テーブルであり、予めメモリ１５１に記憶される。そして、ステップＳ２２では、濃度を検知した後、メモリからこのテーブルを読み込み、検知した濃度を、このテーブルを用いてトナー付着量に変換する。

図９（ｄ）は、メモリ１５１に予め記憶される、表面拡散光の上限値（目標値）を保持するテーブルである。表面拡散光の上限値は、付着量ごとに値を保持する。そして、ステップＳ２７で、算出した表面拡散光が上限値以下であるか否かを判断する際に、ステップＳ２２で推定したトナー付着量に対応した、表面拡散光の上限値をテーブルから読み込み（前記推定したトナー付着量に対する上限値がテーブルに含まれていない場合は、その付着量近傍の値を用いて補間すればよい）、算出した表面拡散光と比較する。このようにして、トナー付着量に応じた目標値（上限値）に従って表面拡散光を制御することができる。

本発明によれば、記録材に転写されたトナー像のトナー付着量を獲得し、表面拡散光を獲得した付着量に応じた適正な値に制御することができる。

本発明によれば、記録材に転写されたトナー像の濃度を検知し、検知された濃度を付着量に変換する付着量変換テーブルにより、濃度を変換して付着量を獲得することができる。

実施例１〜５は、ＯＨＰシートを用いて表面拡散光（もしくはＲｆ−Ｒｂ）を獲得し、その結果に基づいて定着温度等の定着条件を制御する実施例である。前述したように、一般的に画像形成装置は、ＯＨＰシートと普通紙等でそれぞれ異なる定着条件のモードを設定している。実施例１〜５では、ＯＨＰシートを用い、ＯＨＰモードには好適であるが、普通紙モードなどの他のモードを直接制御することはできない。

そこで、本実施例では、ＯＨＰシートを用いて測定した表面拡散光に基づき、普通紙モードの定着条件を間接的に制御する実施例を示す。なお、本実施例の画像形成装置の構成は、実施例１〜５のいずれも適用可能であるが、ここでは実施例５を適用する。

図２０は、定着温度に対する表面拡散光の変化を示し、ＯＨＰモードでＯＨＰシートを用いて測定した表面拡散光（以下、ＯＨＰｏｎＯＨＰモード）と、普通紙モードで普通紙を用いて測定した表面拡散光（以下、普通紙ｏｎ普通紙モード）を示す。ＯＨＰｏｎＯＨＰモードの表面拡散光は、実施例５の方法により獲得したものである。普通紙ｏｎ普通紙モードの表面拡散光は、図２４で説明した原理により測定できる。

図２０には、ＯＨＰｏｎＯＨＰモードのグラフと、普通紙ｏｎ普通紙モードのグラフが示され、そのグラフの位置、形状が互いに異なり、両者の極小点の温度がΔＴｌｏｃａｌ−ｍｉｎだけずれている。

このようにグラフの位置、形状は、トナー付着量、定着温度以外の定着条件（ニップ圧、搬送速度）や湿度など環境の変化によって影響を受ける。従って、この極小点のずれは、トナー付着量、定着温度以外の定着条件（普通紙モードとＯＨＰモードのそれぞれの値）、さらに前述の環境条件を一つに決めることにより、一意に決まり、その値は実験によって求めることが可能である。例えば、図２１（ｂ）に示すように、各因子の設定値と極小点の差ΔＴｌｏｃａｌ−ｍｉｎとの関係を予め求めて記憶しておけば、ＯＨＰモードの極小点から普通紙モードにおける極小点の値が分る。なお、環境が変化した場合、図２０のグラフも影響を受けるが、その影響はＯＨＰｏｎＯＨＰモードと、普通紙ｏｎ普通紙モードでは共通であるので、両者の相対的な位置関係に与える影響は少なく、図２１（ｂ）には、環境による因子を含めていない。

図２２は、実施例６に係る、定着条件（定着温度）の制御動作のフローチャートを示す。図２２のステップＳ３１〜Ｓ３６までは、図１９（実施例５）と同様である。記録材（ＯＨＰシート）にトナー像を転写し、転写後のトナー像の濃度を測定して、トナー付着量を得る。その後トナー像を定着し、表面拡散光を獲得する（ステップＳ３１〜Ｓ３６）。ステップＳ３６で獲得した表面拡散光を、記憶部１１２に予め記憶された表面拡散光の上限値と比較する（ステップＳ３７）。このとき、表面拡散光が上限値以下であれば、装置に経年劣化などは生じておらず、普通紙モードにおいてもそれは同様であると判断し、一連の制御フローを終了する。

表面拡散光が上限値を上回った場合は、図２０に示す極小点に達したか否かを判断し（ステップＳ３８）、極小点に達していないと判断された場合は、ＯＨＰモードの定着条件を制御し（ステップ３９）、ステップＳ３１に戻る。

極小点に達したと判断された場合には、ＯＨＰモードの定着条件制御を終了し、決定したＯＨＰモードの定着条件に基づいて、普通紙モードの定着条件を制御する（ステップＳ４０〜Ｓ４２）。以上の処理により、定着条件の制御動作が終了する。

ステップＳ３８で極小点に達したと判断された場合、ステップＳ４０〜４２を実行することで、普通紙モードの定着条件（定着温度）を制御する。まず、ステップＳ３９で設定した、最新のＯＨＰモードの定着条件（図２０におけるＴＯＨＰ）を読み込む。続いて、図２１（ａ）のテーブルに示すように、記憶部１１２に予め記憶された、普通紙モードでの定着条件（ただし定着温度以外）や付着量を参照する。そして、読み込んだＴＯＨＰや、普通紙モードにおける定着条件、付着量を元に、図２１（ｂ）のテーブルを参照し、ΔＴｌｏｃａｌ−ｍｉｎを決定する（ステップＳ４０）。そして、先に読み込んだ、ＯＨＰモードでの定着温度ＴＯＨＰにΔＴｌｏｃａｌ−ｍｉｎを加えることで、普通紙モードでの極小点の温度Ｔｐａｐｅｒを得る（ステップＳ４１）。そして、ステップＳ４１で得た定着温度Ｔｐａｐｅｒを普通紙モードの定着条件に設定する（ステップＳ４２）。以上により、普通紙モードの定着条件が制御される。

なお、図２０のグラフは、装置の経年劣化などによっても変化するが、その場合、両モードでの極小点のずれΔＴｌｏｃａｌ−ｍｉｎも変化する可能性がある。したがって、図２１（ｂ）に示すΔＴｌｏｃａｌ−ｍｉｎを得るテーブルに、装置の累積出力枚数などの項目を追加し、出力枚数に応じたΔＴｌｏｃａｌ−ｍｉｎが得られるようにしてもよい。

本発明は、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した各実施例の機能を実現することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施例の機能が実現される場合も含まれる。さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施例の機能が実現される場合も含まれる。また、本発明の実施例の機能等を実現するためのプログラムは、ネットワークを介した通信によってサーバから提供されるものでも良い。

２１ 給紙部
２４ 書込光学系
３０ 定着装置
３１ 定着ローラ
３２ 加圧ローラ
３３、３４ ヒータ
３５ａ、ｂ サーミスタ
４１、４２ 分光測色計
１１０ 定着条件制御部
１１１ ドライバ
１１２ 記憶部
１２０ メイン制御部
１３０ 画像処理部
１４０ 操作表示部
１５０ 表面拡散光算出部
１５１ メモリ
１５２ 算出部
１６０ 表面拡散光獲得部

特開２００６−１７１１０４号公報 特開２００６−２６７１６５号公報 特開２００７−１４７９４６号公報

Claims (13)

1. 面積率１００％のパッチトナー像を形成して記録材に転写する画像形成手段と、前記記録材に転写された前記トナー像を所定の定着条件で定着する定着手段と、前記定着された前記トナー像の表面からの表面拡散光を得る表面拡散光獲得手段と、前記獲得された表面拡散光に基づいて前記所定の定着条件を制御する制御手段とを具備する画像形成装置であって、前記表面拡散光獲得手段は、透明フィルム上に形成されたトナー像の表面から第１の反射特性を測定する第１の測定手段と、前記透明フィルム上のトナー像の裏面から第２の反射特性を測定する第２の測定手段と、前記第１、第２の反射特性から表面拡散光を算出する表面拡散光算出手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記表面拡散光算出手段は、前記第１の反射特性と第２の反射特性の差分値を算出する算出手段と、前記差分値と表面拡散光との変換テーブルを記憶する記憶手段とを備え、前記表面拡散光算出手段は、前記算出された差分値に対応する表面拡散光を、前記記憶手段に記憶された変換テーブルを用いて算出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第１、第２の反射特性は分光反射率であり、前記表面拡散光算出手段は前記トナー像の吸収帯域における前記第１、第２の反射特性の値を用いて表面拡散光を算出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記第１、第２の反射特性は単波長または狭帯域波長の光の反射率であり、前記波長域は前記トナー像の吸収帯域に含まれることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記表面拡散光の上限値を記憶する上限値記憶手段を備え、前記表面拡散光獲得手段により獲得された表面拡散光と、前記上限値記憶手段に記憶された表面拡散光の上限値とを比較し、その比較結果に基づいて定着条件を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記記録材に転写されたトナー像のトナー付着量を獲得する付着量獲得手段と、前記トナー付着量ごとに表面拡散光の上限値を記憶する上限値記憶手段とを備え、前記制御手段は、前記上限値記憶手段を参照して、前記獲得したトナー付着量に対応する表面拡散光の上限値を読み出し、前記表面拡散光の上限値と前記表面拡散光獲得手段により獲得された表面拡散光とを比較し、その比較結果に基づいて定着条件を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記記録材に転写されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記検知された濃度をトナー付着量に変換する付着量変換テーブルとを備え、前記付着量獲得手段は、前記付着量変換テーブルを参照して、前記検知された濃度に対応するトナー付着量を獲得することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記表面拡散光の代わりに、前記第１の反射特性と第２の反射特性の差分値を用いて定着条件を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
9. 前記第１、第２の測定手段は、同一の測定光学系であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
10. 前記測定光学系は、記録材面に垂直に光が入射し、記録材面の垂直方向に対して４５°方向に受光する光学系であることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
11. 面積率１００％のパッチトナー像を形成して記録材に転写する画像形成工程と、前記記録材に転写されたトナー像を所定の定着条件で定着する定着工程と、前記定着されたトナー像の表面からの表面拡散光を得る表面拡散光獲得工程と、前記獲得された表面拡散光に基づいて前記所定の定着条件を制御する制御工程とを具備する画像形成方法であって、前記表面拡散光獲得工程は、透明フィルム上に形成されたトナー像の表面から第１の反射特性を測定する第１の測定工程と、前記透明フィルム上のトナー像の裏面から第２の反射特性を測定する第２の測定工程と、前記第１、第２の反射特性から表面拡散光を算出する表面拡散光算出工程とを具備することを特徴とする画像形成方法。
12. 請求項１１記載の画像形成方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
13. 請求項１１記載の画像形成方法をコンピュータに実現させるため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。

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