(57)【要約】【課題】測距センサの光沢依存性を利用して、定着ベルト（またはローラ）の表面状態に関する情報を取得し、故障予測精度が向上する画像形成装置を提供すること。【解決手段】画像形成装置は、無端ベルトまたはローラの回転によって用紙を搬送する機構において、搬送方向下流側へ通過した用紙および無端ベルトまたはローラからの反射光を検出する反射光検出手段を備え、反射光検出手段の用紙検出区間以外の無端ベルトまたはローラの観測時における出力によって、無端ベルトまたはローラの光沢に関する情報を取得する。【選択図】図１
2010060910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端ベルトまたはローラの回転によって用紙を搬送する機構において、搬送方向下流側へ通過した用紙および前記無端ベルトまたはローラからの反射光を検出する反射光検出手段を備え、
前記反射光検出手段の用紙検出区間以外の前記無端ベルトまたはローラの観測時における出力によって、前記無端ベルトまたはローラの光沢に関する情報を取得することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記反射光検出手段は距離検出を行う測距センサを兼ねることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
用紙搬送の上流側に光沢度センサを配設し、該測距センサの検出値を該光沢度センサの出力に基づいて補正することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記反射光検出手段の出力そものものまたは該出力を入力の一つとして、自装置の状態を表す指標値を算出する算出手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記指標値に基づいて塗布量を変化させる離型剤塗布手段を備えることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記指標値に基づいて動作制御される付着物除去手段を備えることを特徴とする請求項４または５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記指標値に基づいて接離動作が制御される円筒体に接離可能な用紙分離手段を備えることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記円筒体は像担持体または転写ベルトであり、前記指標値に基づいて転写条件の変更が制御されることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記指標値に基づいて前記機構の構成部品の交換時期を故障発生前に報知することを特徴とする請求項４から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式などを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カット紙を用いる画像形成装置においては、複数のローラ対に用紙を順次渡しながら搬送していく構成を採っているが、搬送の過程では用紙先端がフリーの状態となり、自身の剛性によって次のローラまで搬送される区間が発生する。
【０００３】
その中で、
（１）用紙上に画像を転写する転写工程、
（２）未定着画像が転写された用紙を搬送する搬送工程、
（３）未定着画像が転写された用紙を定着する定着工程は、電界や溶融トナーの粘着などの作用によって用紙搬送の不安定、すなわち巻き付きによる紙詰まりを起こしやすい工程である。
【０００４】
巻き付きによる紙詰まりは詰まった用紙の除去がユーザにとっては困難であり、また、除去の際に誤って周辺の部材を変形させたりキズ付けたりして、別の故障の原因を作ってしまうことがある。
【０００５】
このため、各工程では巻き付きによる紙詰まり発生を回避することが要求され、分離爪を配設して強制的に剥離させたり、定着工程では離型剤（オイル）を塗布して離型性を維持させたりすることが行われている。
【０００６】
しかしながら分離爪を当接させることは、長期的には対象物をキズ付けてしまうことになるので、これが元になって異常画像（汚れ）や搬送不良（紙詰まり）を招いてしまうことがある。
【０００７】
また、定着工程でのオフセットのように長期に渡るトナー付着は、オイル塗布量の制御など早い段階で処置すれば回復可能であるが、定着ベルト（またはローラ）表面の状態（表面エネルギや表面粗さなど）を直接検出することが実装状態では不可能であるため、そのような制御はできていない。
【０００８】
また、転写工程や搬送工程では経時的な変化に伴う巻き付き現象は少ないが、画像比率や用紙の物性が巻き付きの発生要因となる。
【０００９】
以上のような課題を解決する方法として、特許文献１において、観測した用紙の剥離挙動を示す波形を解析することによって、用紙巻き付きの危険性を把握し、然るべき回避動作をする制御システムを提示した。
【特許文献１】特開２００７−１０８６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記の関連技術では、定着ベルト（またはローラ）や転写ベルトの表面状態を検出することはなされていなかった。
【００１１】
本発明は上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、その目的は、測距センサの光沢依存性を利用して、定着ベルト（またはローラ）の表面状態に関する情報を取得し、故障予測精度が向上する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、無端ベルトまたはローラの回転によって用紙を搬送する機構において、搬送方向下流側へ通過した用紙および無端ベルトまたはローラからの反射光を検出する反射光検出手段を備え、反射光検出手段の用紙検出区間以外の無端ベルトまたはローラの観測時における出力によって、無端ベルトまたはローラの光沢に関する情報を取得することを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、反射光検出手段は距離検出を行う測距センサを兼ねることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、用紙搬送の上流側に光沢度センサを配設し、測距センサの検出値を光沢度センサの出力に基づいて補正することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、反射光検出手段の出力そものものまたは出力を入力の一つとして、自装置の状態を表す指標値を算出する算出手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、指標値に基づいて塗布量を変化させる離型剤塗布手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５記載の画像形成装置において、指標値に基づいて動作制御される付着物除去手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項４から６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、指標値に基づいて接離動作が制御される円筒体に接離可能な用紙分離手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、円筒体は像担持体または転写ベルトであり、指標値に基づいて転写条件の変更が制御されることを特徴とする。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項４から８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、指標値に基づいて機構の構成部品の交換時期を故障発生前に報知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
定着ベルト（またはローラ）や転写ベルトの表面状態（光沢）変化が検出可能になるので、オフセットやフィルミングを早期に予測，検出できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明に関る実施の形態を説明する。
【００２３】
図１は本発明を適用した定着装置の概略図である。（請求項１，２）
【００２４】
定着ベルトは、基材（ポリイミドフィルム）−弾性層（シリコンゴム）−離型層（PFA）の３層によって構成された無端ベルトである。勿論、ベルトを用いないローラ方式であってもよい。
【００２５】
定着ベルトの搬送方向下流側に、定着ベルト（用紙が巻き付きやすい方）に向かって、定着ニップ部の下流側の定着ベルト面にできるだけ近いところを狙い、略法線方向に測距センサを配設する。定着ベルトの下流側出口は用紙先端がフリーな状態で搬送されるため空間を大きく取ってあり、この領域を測距センサが観測する。更に下流では、搬送路が絞られたところに出口ローラが配設されて、用紙が挟持搬送される。
【００２６】
一般に、光学式のセンサはビームの拡がりをもち、その領域内に検出対象以外の物体があると正しい出力が得られないため、本実施の形態では加圧ローラにビームが接近し過ぎないようなレイアウトを採っている。
【００２７】
図２はセンサの検出素子であるＰＳＤ（Position Sensitive Detector）の動作原理を示す。検出素子としては、この他に、分割型フォト・ダイオードがある。
【００２８】
ＰＳＤの基本構造は、高抵抗半導体基板の片面、または両面に均一な抵抗層が形成され、抵抗層の両端に信号取り出し用の一対の電極が設けられたものである。受光面は抵抗層であると同時にＰＮ接合をも形成しており、光起電力効果によって光電流を生成する。
【００２９】
図２はＰＳＤの断面構造図である。Ｎ型高抵抗シリコン基板の表面に、受光面と抵抗層を兼ねたＰ型抵抗層を形成しており、その両端に一対の出力電極が形成されている。また裏面はＮ層であり、共通電極が形成されている。基本的な構造は、Ｐ型抵抗層を除けばＰＩＮフォト・ダイオードと同様の構造をしている。
【００３０】
ＰＳＤにスポット光が入射すると、入射位置には光量に比例した電荷が発生する。この電荷は光電流として抵抗層に到達し、それぞれの電極までの距離に逆比例して分割され、電極Ｘ１，Ｘ２より取り出される。
【００３１】
その際、(１)式で示すようにＩX1，ＩX2の差や比を求めることにより、光強度およびその変化に無関係に、光の入射位置（重心位置）XAを求めることができる。
【００３２】
【数１】
2010060910.tif 000003
【００３３】
図３は測距センサの検出メカニズムを示す。
【００３４】
ＰＳＤ（または分割型フォト・ダイオード）を検出素子に利用して、ＬＥＤなどの発光器と組み合わせ、レンズなどの適切な光学系を用いると、ＰＳＤ上の光スポット重心位置ｄと投光器とＰＳＤの距離Ｂ，レンズの焦点距離ｆから、三角測距により(２)式で示すように距離を測定できる。
【００３５】
【数２】
2010060910.tif 000004
【００３６】
ＰＳＤは、入射光の重心位置が判明する素子なので、測定したい光以外に光が入ると、期待した出力を行わないことがある。この背景光の問題は、ＰＳＤの応答が非常に高速であることと、背景光の変化が通常はゆっくりであることを利用し、測定したい光（測距センサの場合はＬＥＤ投光器の光）を点滅させるなど、光の強さを変調して解決する方法がある。例えば、ある周波数でＬＥＤを点滅させ、その光の反射光がＰＳＤに入射すると、ＰＳＤの出力電流にもＬＥＤを点滅させた周波数で変化する成分が現れる。これを適当なフィルタ回路で抽出することで、背景光がキャンセルできる。今回使用した測距センサ（コーデンシ(株)製ＯＲＡ１Ｓ０１）も、同様の動作をし、１７ｍｓ毎に距離に対応した電圧値を出力する。
【００３７】
図４は測距センサの距離−出力特性を得るための装置の構成を示す。
【００３８】
測距センサから距離Ｌだけ離れた検出対象面に所望の対象物を配し、センサの出力を観測する。
【００３９】
ここでは、普通紙の白紙と普通紙に黒ベタ画像を印刷した物の２種類を用意した。
【００４０】
図５は測定によって得られた距離−出力特性を示す。
【００４１】
(２)式において、Ｂとｆはセンサの設計値であり公表されないので、一般的には、電圧に変換したセンサ出力をVO，定数をＣとする(３)式から実験的にＣを求めて、Ｌを推定するのである。（検量線）
【００４２】
【数３】
2010060910.tif 000005
【００４３】
距離−出力特性から、検出対象によって得られる出力が異なることが分かる。これは、センサが対象物の光沢の影響を受けているためである。詳細は後述する。
【００４４】
図６は、図１に示した定着装置を使って、実際に通紙したときのセンサ出力（電圧表示）を示す。時刻の基準は、レジストローラの起動信号である。
【００４５】
「状態」はユニットの経時変化を意味し、詳細は下表の通りである。
【００４６】
【表１】
2010060910.tif 000006
【００４７】
センサ波形の凸部分は、センサが用紙を検出している。そして、その前後が定着ベルトを観測している状態であり、状態変化に従って値が変化していることが分かる。紙検出区間よりも変化が大きい。
【００４８】
図７は図６で示したセンサ出力（電圧表示）を、図５から得られた検量線を使って距離に変換した結果を示す。
【００４９】
検量線が負の傾きを持つため、センサ出力は今度は下に凸の波形となる。そしてやはり、状態変化に従って定着ベルトの観測値が変化していることが分かる。
【００５０】
図８は通紙実験の過程で画像パターンと紙種の組合せ実験を行い、そこで得られた定着ベルトの観測値（０〜１ｓの平均値）を条件毎に示した。
【００５１】
組合せ実験の条件は下表の通りである。
【００５２】
【表２】
2010060910.tif 000007
【００５３】
当然のことながら、定着ベルトの観測値は画像パターンや紙種の影響を受けていないが、
状態１→状態２→状態３
の順に検出距離の平均は小さく且つ平均，標準偏差ともに安定に向かい、
状態３→状態４
では、逆に検出距離の平均は大きく且つ平均，標準偏差ともに不安定となることが分かる。
【００５４】
このことから、正常状態内での定着ベルトの観測値の経時変化は、
検出距離の平均：大→小且つ不安定→安定
検出距離の標準偏差：大→小
正常→故障での定着ベルトの観測値の経時変化は、
検出距離の平均：小→大且つ安定→不安定
検出距離の標準偏差：小→大
であることが分かる。
【００５５】
図９はそれぞれの状態における定着ベルト表面の光沢度を、通紙枚数に対してプロットしたものである。
【００５６】
通紙枚数に対応して、正常状態内では光沢度が単調減少し、故障したところで大きくなっている。
【００５７】
これは次のように説明できる。
【００５８】
（１）新品状態では、離型性を確保するため、定着ベルトは平滑な表面をもち、光沢度は大きい。
【００５９】
（２）通紙を繰り返すに従い、定着ニップ部では、定着ベルトと用紙との間の微小なスリップによって用紙の研磨作用がはたらき、定着ベルト表面が荒らされる。そして光沢度が小さくなる。
【００６０】
（３）オフセットが発生すると、定着ベルト表面にトナーがまばらに固着し始め、固着したトナーが定着の熱によって溶融し、光沢を発するようになる。この結果、検出される光沢度は再び大きくなる。トナーは、先ず、まばらに固着するため、標準偏差も大きくなる。
【００６１】
図１０は図８で得られた状態毎のセンサ観測値の平均と標準偏差を、図９で得られた光沢度を対応させたものである。
【００６２】
上記（１）〜（３）で示した光沢度の変化が示されており、特に正常→故障における標準偏差の変化が大きい（検出感度が高い）ことが分かる。
【００６３】
図１１は以上の結果をまとめた図である。故障発生部近傍を拡大している。
【００６４】
平均出力や標準偏差は下に凸の曲線となり、オフセットを生じると再び増加に転じる。このままでは、故障状態だけを検出することができないので、時間微分を使うのである。そうすれば、平均出力，標準偏差ともに単調増加となるから、負から正に変化する時点を検出すればよい。また、標準偏差の変化が大きいので、特に高感度な検出が行えることになる。
【００６５】
図１２は光沢度の検出メカニズムを示す。
【００６６】
この場合も、検出器には、図３と同じくＰＳＤや分割型フォト・ダイオードが用いられる。
【００６７】
但し、図３では拡散光を検出していたのに対し、図１２では正反射光を検出している点が異なる。そして、センサと検出対象面の距離は、測距センサに比べて小さく、その結果、レンズや検出器の向きに違いが生じる。その代わり、距離変動に弱い。
【００６８】
図１３は光沢度によって測距センサの検出値が変化する理由を示す。
【００６９】
本来の測距センサの検出メカニズムは、検出対象面の拡散光を検出することによってLを求めることである（三角測距）。
【００７０】
しかし、検出対象面の光沢度が大きい場合、拡散光に比べて正反射光の強度が大きくなり、検出器（ＰＳＤ）上では、ｄに重心をもつ入射光と、ｋに重心をもつ入射光が検出される。図１２の場合に比べてLが大きいため、検出器を傾けなくても正反射光が入射可能になっている。
【００７１】
その結果、二つの入射光の強度バランスによって、検出対象面の光沢度が大きい場合はｋに近い値が、検出対象面の光沢度が小さい場合はｄに近い値が出力されることになる。
【００７２】
尚、偏光光を使用すれば正反射光と拡散光とは偏光方向に違いを生じるから、検出器の前に偏光フィルタを配置すれば、正反射光をカットすることが可能ではある。しかし、ここでは敢えて両者を検出することを狙っているので、偏光フィルタは設けない。逆に、光源部と受光部に偏光フィルタを設け、それぞれの偏光方向を合わせれば、拡散光と正反射光とを分離できるので、光沢検出に特化することもできる。
【００７３】
以上の事実から、光沢センサと測距センサを比較してみると、光沢一定を条件として光学系を設計したセンサが測距センサ、距離一定を条件として光学系を設計したセンサが光沢センサであると考えることができる。そして、ＰＳＤや分割型フォト・ダイオードは、どちらのセンサの受光部にも使用される。
【００７４】
要約すると下表のようになる。
【００７５】
【表３】
2010060910.tif 000008
【００７６】
図１４は測距センサ信号を観測して条件変更を含む回避動作を行うブロック図を示す。
【００７７】
測距センサ信号は、時刻に対して分割された多次元情報として扱い、波形パターンを表す一つの指標値を算出する。指標値としては、例えばＭＴＳによってマハラノビス距離を算出する方法が知られている。代表的な用紙と画像比率との組合せの波形に関するデータは予めデータベース化されている。
【００７８】
装置の故障発生を予測する算法（アルゴリズム）の一例として、ＭＴＳに基づく方法を以下に述べる。（参考文献：日本規格協会発行「ＭＴシステムにおける技術開発」）尚、故障予測アルゴリズムは、ＭＴＳに限るものではないことを明記しておく。
【００７９】
「指標値の算出」
指標値（ここではＤで表す）の算出は、本出願人による特願２００３−１８４９２９号に記載の方法を用いて行われる。すなわち、データベースに格納された画像形成装置の状態を表す各種センサの情報、稼動情報などの多次元データを用い、入力する複数の情報それぞれに対して互いに異なる座標軸を設定した多次元空間を定義し、その多次元空間での距離を算出する。この距離が指標値Ｄとなる。Ｄを指標値に使うことにより、所定時間後の装置の故障有無や画像ランクが判定できる。そして、実際に異常が発生する（危険性が高くなる）までの期間が時間的猶予となる。
【００８０】
「処置方法の決定」
処置方法の決定は以下（１）〜（３）により行われる。
（１）データベースに格納された指標値算出用項目の全項目を使って指標値を算出する。
（２）項目を１つずつ除きそれぞれについて指標値Ｄ'を算出する。
（３）「（２）」で算出したそれぞれの指標値を比較し、指標値を増大させる項目を抽出する（すなわち、指標値の増大に対して寄与率の大きい項目を選び出す）。
【００８１】
（４）「（３）」によって修復すべき特性（＝部品）が判明するので予め設定した処置方法（交換／調整／清掃など）を参照することによって処置方法を決定できる。
【００８２】
上述の方法はあくまでも一例であって、これ以外にも、２水準系の直交表を利用して組み合わせた項目で指標値Ｄ'を算出してもよい。直交表とは、実験計画法などで利用される「条件の組合せ表」で、実験回数を節約し且つノイズに対して安定な結果を得るためのツールである。例えば、パラメータが５種類あって、それぞれに水準が３つある場合、実験で最適条件を求めようとすれば、まともにやると３5=２４３通りの実験をしなければならないが、直交表を使えば実験回数を減らすことができる。また、ノイズ情報も各実験に均等に含まれるため、安定な（再現性が高い）結果が得られる。この場合は、実地運用段階で、状態の変化に伴って指標値が変化したときにその変化をもたらしたパラメータ（原因項目）を抽出する、あるいは逆に、開発実験段階で、指標値の変化に影響を与えない不要なパラメータを抽出して除くのが目的で、そのツールとして使用する。この直交表を用いることにより、総当たり式に計算する方法に比べて計算回数を節約しつつ安定な結果を得ることができるという利点がある。
【００８３】
以上のような手順によって、故障予測から処置方法の決定までが実行される。
【００８４】
定着ベルト検出区間の測距センサ信号は、指標値の有力な入力となり、指標値の精度向上に繋がる。
【００８５】
紙検出区間の測距センサ信号は、破線で示すように用紙の条件や画像比率（特に先端部）、画像形成条件，定着条件の影響を受けた結果として表れ、必ずしも定着ローラの表面状態を表しているわけではない。従ってこれらの条件と算出した指標値の関係からこれらの影響を除いて、補正された指標値を求める。その上で、画像形成条件，定着条件、あるいは分離爪の接離やウェブの送り速度変更といった回避動作を行う。補正された指標値は、標準的な条件に対する値であるが、前述したように、用紙の種類や画像比率によって実際の巻き付きに対する余裕度が異なるので、回避動作を行うための条件（閾値）は再度用紙情報や画像情報を基に決定される。
【００８６】
尚、画像比率を既知の評価パターンとして、定期的に出力することで画像情報の取得精度を向上でき、結果として指標値の精度向上につなげることができる。
【００８７】
図１５は指標値の時系列変化を示す図である。
【００８８】
補正された指標値は通紙枚数の増加と共に増大する。そこで定着ローラの状態を復旧可能なレベルの指標値（１）を越えたことが検出されたところで後述する回避動作を行う。これによって定着ローラの状態が回復するので、指標値は図中の破線で示すような時系列変化となり、定着ローラの長寿命化が図られる。更に通紙枚数が増加していくと回避動作の頻度はやがて常時動作になり、指標値は閾値（１）を越える。そこで、次の閾値（２）で示すような複数の閾値を設け、ウェブの送り速度を複数段に変えたり、最終的に分離爪を当接させたりするなど、制御対象や制御量を増やすことができる。
【００８９】
最終的に、巻き付きによる紙詰まりが起こる前の状態に閾値（３）を設け、閾値（２）と閾値（３）の間で定着ローラの交換が近いことを、閾値（３）を越えたところで定着ローラの交換要求を通知する。尚、これらの閾値はユーザの使用する用紙条件や画像比率によって決定される。
【００９０】
図１６は測距センサを転写工程に適用した例である。
【００９１】
この場合も、用紙先端が剥離する領域を観測するように測距センサを配置する。光学式センサの場合は、レイアウト上の制約に応じて反射ミラーを配設することができる。
【００９２】
測距センサの信号を基に図１５に示す指標値が算出され、用紙と画像比率に対応した転写条件（転写電流など）が設定される。設計上の転写条件を越える場合は、図示しない分離爪を当接させて機械的に用紙を剥離させる。
【００９３】
図１７は定着工程よりも上流側で用紙の光沢を検出し、測距センサ信号を補正する構成の例を示す。
【００９４】
これは、図７における紙検出区間の波形データ補正に関するものである。図５に示すように、測距センサ出力は検出対象の光沢の影響を受ける。つまり、センサ出力は距離と光沢度の関数になっているということである。そこで、事前に検出対象の光沢度情報を取得することによって、光沢度による変化分をキャンセルするのである。光沢度を検出する面は測距センサが検出する面と同一であることが望ましいので、装置のレイアウトによって、いずれか一方に光沢センサを配設する。ここで得られた情報が補正データになる。
【００９５】
また、画像が印刷された面を測距センサが観測する場合、移動するレジストローラよりも下流側で光沢度の時間変化を検出し、その値を使って測距センサ信号を補正することも可能である。この場合、変動する画像分を補正できるので、状態検出の適用範囲が拡がることになる。
【００９６】
図１８は接離可能なクリーニングローラを配設し、定着ベルト上の付着物を除去するようにした例を示す。
【００９７】
クリーニングローラに用いられる材料としては、熱硬化性樹脂を発泡させたメラミンフォームがある。メラミンフォームはオープンセルで骨格によって付着物を掻き取る作用が大きいので好適である。そして、クリーニングローラの接離回転動作を、センサ出力や、センサ出力を入力の一つとして算出した指標値によって制御する。
【００９８】
図１９は送り速度可変のオイル塗布手段（ウェブ）を配設し、離型性を長期にわたって安定化するようにした例を示す。
【００９９】
定着ローラのクリーニングと離型剤（オイル）塗布のため、ローラを逆方向に移動するウェブが当接している。これら分離爪の当接やウェブの送り速度Ｖを、センサ出力や、センサ出力を入力の一つとして算出した指標値によって制御する。
【０１００】
また、定着ベルトには用紙の巻き付きを防止するための分離爪が当接しており、カムなどの手段によって接離可能とし、同様に接離の制御をセンサ出力や、センサ出力を入力の一つとして算出した指標値によって行うことも可能である。
【０１０１】
図２０は本発明が適用される画像形成装置の例である。画像形成装置は、着脱可能なプロセスカートリッジ、感光体６２、帯電ローラ、クリーニング手段、廃トナー回収部、現像手段およびトナー収納部等から構成される。また、光学系は、ポリゴンモータ、ポリゴンミラー、Ｆθレンズ、レーザダイオードおよびミラー等から構成される。
【０１０２】
給紙コロにより給紙カセットに収納された記録紙は、感光体６２へ搬送される。感光体６２は、時計方向に回転駆動され、帯電ローラにより表面を帯電される。制御部から出力される印字データに基づいて光学系からレーザ光を照射されて感光体６２上に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像手段およびトナー収納部を通る際にトナーにより可視像化される。可視像は転写ローラにより、感光体６２へ搬送された記録紙に転写され、その後定着ローラに搬送され記録紙上の可視像は定着され、画像形成装置の外部へ排紙される。
【０１０３】
本画像形成装置においては、定着ベルト（またはローラ）や転写ベルトの表面状態（光沢）変化が検出可能になるので、オフセットやフィルミングを早期に予測，検出できるようになる。
【０１０４】
上記の本実施の形態によれば、定着部のような高温環境や転写部のような粉塵環境で、離れた場所にセンサを配置できるので、温度や粉塵の影響を回避できる。
【０１０５】
以下に、各請求ごとの課題・効果を記載する。
請求項２については、（課題）測距センサの光沢依存性を逆に利用することによって、有効な情報を得ること。（効果）用紙挙動を観測する測距機能と、定着ベルト（ローラ）や転写ベルトの表面状態を検出する機能を一つのセンサで実現できるので、スペース，コスト，信頼性の点で有利である。また、正反射光と拡散光のどちらかをカットする偏光フィルタを持たないので、コスト上昇を抑えられる。
【０１０６】
請求項３については、（課題）検出距離精度を向上すること。紙種対応力を向上すること。（用紙挙動検出時の補正）（効果）測距センサの出力から光沢依存分を除去することによって、純粋に用紙挙動情報を取り出すことができるので、用紙搬送状態の検出精度が向上する。また、センサ出力のズレが大きい光沢紙であっても補正によって用紙挙動情報を取り出すことができるので、紙種対応力向上する。また、観測面に画像がある場合でも事前情報によって補正が可能になるので、例えば両面搬送時の用紙搬送状態の検出精度が向上する。
【０１０７】
請求項４については、（課題）状態観測に対する有用な入力情報を得ること。（効果）定着ベルト（ローラ）や転写ベルトの表面状態（光沢）変化は、オフセットやフィルミングなどの大きな要因であるので、有効な装置の状態情報が得られ、制御や故障検出に役立てることができる。
【０１０８】
請求項５については、（課題）用紙の巻き付き発生を遅らせ、ベルト（ローラ）の延命を図ること。（効果）定着ベルト（ローラ）の離型性を維持できるので、安定動作期間が延長されて巻き付き発生を遅らせることができ、ベルト（ローラ）の長寿命化に繋がる。また、その時点で最適なオイル塗布量を設定できるので、過剰塗布による用紙汚れを防ぎ、オイルの消耗期間を延ばすことができる。
【０１０９】
請求項６については、（課題）用紙の巻き付き発生を遅らせ、ベルト（ローラ）の延命を図ること。（効果）ベルト（ローラ）のオフセットトナーやフィルミング物質を除去できるので、安定動作期間が延長されて巻き付き発生を遅らせることができ、ベルト（ローラ）の長寿命化に繋がる。
【０１１０】
請求項７については、（課題）用紙の巻き付き発生を遅らせベルト（ローラ）の延命を図ること。（効果）機械的な用紙剥離手段である分離爪の当接時期を制御できるので、分離爪の当接によるベルト（ローラ）のキズ発生や局所摩耗を防止し、ベルト（ローラ）の長寿命化に繋がる。
【０１１１】
請求項８については、（課題）用紙の巻き付き発生を遅らせ、部品の延命を図ること。（効果）光沢変化によって転写条件（転写電流）を細かく変えることができるので、転写部における用紙挙動を安定化し、また、部品の長寿命化に繋がる。
【０１１２】
請求項９については、（課題）故障予測精度を向上すること。（効果）ベルト（ローラ）の表面状態変化に対応して、適切な時期での部品交換を促すことが可能になるので、故障予測精度が向上する。
【０１１３】
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明を適用した定着装置の概略図である。
【図２】センサの検出素子であるＰＳＤの動作原理を示す図である。
【図３】測距センサの検出メカニズムを示す図である。
【図４】測距センサの距離−出力特性を得るための装置の構成を示す図である。
【図５】測定によって得られた距離−出力特性を示す図である。
【図６】図１に示した定着装置を使って、実際に通紙したときのセンサ出力を示す図である。
【図７】図６で示したセンサ出力を、図５から得られた検量線を使って距離に変換した結果を示図である。
【図８】通紙実験の過程で画像パターンと紙種の組合せ実験を行い、そこで得られた定着ベルトの観測値を条件毎に示した図である。
【図９】それぞれの状態における定着ベルト表面の光沢度を、通紙枚数に対してプロットした図である。
【図１０】図８で得られた状態毎のセンサ観測値の平均と標準偏差を、図９で得られた光沢度を対応させた図である。
【図１１】図１０等の結果をまとめた図である。
【図１２】光沢度の検出メカニズムを示す図である。
【図１３】光沢度によって測距センサの検出値が変化する理由を示す図である。
【図１４】測距センサ信号を観測して条件変更を含む回避動作を行うブロック図である。
【図１５】指標値の時系列変化を示す図である。
【図１６】測距センサを転写工程に適用した例の図である。
【図１７】定着工程よりも上流側で用紙の光沢を検出し、測距センサ信号を補正する構成の例を示す図である。
【図１８】接離可能なクリーニングローラを配設し、定着ベルト上の付着物を除去するようにした例を示す図である。
【図１９】送り速度可変のオイル塗布手段を配設し、離型性を長期にわたって安定化するようにした例を示す図である。
【図２０】本発明が適用される画像形成装置の例である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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