(57)【要約】【課題】使用する記録媒体のサイズや傷部の位置にかかわらず、定着部材の表面状態を高精度に検出し、優れた画像品質を維持できる画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明の画像形成装置を、感光体ドラム１０１、帯電ユニット３０１、露光ユニット２００、現像ユニット１０２、１次転写ユニット１０６、感光体クリーニングユニット３０８、定着ベルト６７を有する定着ユニット１１１、定着ベルト６７表面にＮ個の光スポットＳＰを照射ピッチＰで照射する反射型光学センサ６８、定着ベルト６７の表面状態を判断する本体制御部４００、移動手段７０等から構成する。移動手段７０により、光スポットＳＰの照射領域Ｐ（Ｎ−１）の範囲内に、定着ベルト６７の用紙端部の通過位置が配置されるように反射型光学センサ６８を移動させる。【選択図】図１
2014178572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体の表面の前記静電潜像に現像剤を付着させて画像を顕像化させる現像手段と、
前記像担持体の表面に顕像化された前記画像を記録媒体に転写させる転写手段と、
前記記録媒体に転写された画像を定着させる定着部材を有する定着手段と、
前記定着部材の移動方向を第１軸方向とし、該移動方向に直交する方向を第２軸方向としたとき、前記定着部材の表面に向けて複数の光を照射して、前記定着部材の表面の前記第２軸方向に複数の光スポットを形成し、その反射光を受光して検出値として検知する反射型光学検知手段と、
前記反射型光学検知手段を前記第２軸方向に移動する移動手段と、
前記反射型光学検知手段からの前記検出値に基づいて、前記定着部材の表面状態を判断する表面状態判断手段と、を備え、
前記定着部材の表面の前記第２軸方向に形成される光スポットの数をＮ個（Ｎは３以上の整数）とし、各光スポット間の照射ピッチをＰとしたとき、
前記移動手段は、前記定着部材の表面に形成されるＮ個の前記光スポットの照射領域のうち、Ｐ（Ｎ−１）の範囲内に、前記定着部材における前記記録媒体の前記第２軸方向の端部の通過位置が配置されるように、前記反射型光学検知手段を、前記第２軸方向に移動するよう構成されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記移動手段は、Ｎ個の前記光スポットの前記照射領域におけるＰ（Ｎ−１）の範囲内に、前記記録媒体の前記端部の通過位置が配置されるように、前記反射型光学検知手段を移動させた後、さらに、±Ｐ（Ｎ−１）／２以下の範囲内で前記反射型光学検知手段を前記第２軸方向に移動させるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記移動手段は、前記反射型光学検知手段を、Ｎ個の前記光スポットの前記照射領域におけるＰ（Ｎ−１）の範囲内に、前記記録媒体の前記第２軸方向の一方の端部の通過位置のみが配置されるように、前記反射型光学検知手段を移動させるよう構成されたことを特徴とする請求項１、２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記反射型光学検知手段は、前記第２軸方向に複数、設置されてい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形成装置。
【請求項５】
前記第２軸方向の異なる位置に、第１反射型光学検知手段と、第２の反射型光学検知手段とが設置され、
前記移動手段は、前記第１反射型光学検知手段により前記定着部材上に形成されるＮ個の前記光スポットの前記照射領域におけるＰ（Ｎ−１）の範囲内に、前記定着部材上の前記記録媒体の前記第２軸方向の一方の端部の通過位置が配置されるように、前記第１反射型光学検知手段を移動することにより、前記第２反射型光学検知手段を、該第２反射型光学検知手段のＮ個の前記光スポットの前記照射領域におけるＰ（Ｎ−１）の範囲内に、前記定着部材上の前記記録媒体の第２軸方向の他方の端部の通過位置が配置されるように、前記第２軸方向に移動するよう構成されたことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記反射型光学検知手段の前記第２軸方向の移動経路上に配置され、前記反射型光学検知手段からの前記定着部材への光の照射を遮る遮光部材を、さらに有し、
前記移動手段は、前記反射型光学検知手段からの光の照射により、Ｎ個の光スポットが前記遮光部材上に形成されるよう、前記反射型光学検知手段を移動するよう構成され、
前記表面状態判断手段は、前記反射型光学検知手段を前記遮光部材上に移動したときに取得した前記検出値と、
前記反射型光学検知手段をＮ個の前記光スポットの前記照射領域におけるＰ（Ｎ−１）の範囲内に、前記定着部材上の前記記録媒体の前記第２軸方向の前記端部の通過位置が配置されるように移動したときに取得した検出値と、に基づいて前記定着部材の表面状態を判断することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記表面状態判断手段は、前記反射型光学検知手段を前記定着部材上に移動したときに取得した前記検出値から、前記遮光部材上に移動したときに取得した前記検知値を差し引いた値に基づいて、前記定着部材の表面状態を判断することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記反射型光学検知手段を前記遮光部材上に移動したときに取得した前記検出値に基づいて、前記反射型光学検知手段から照射する複数の光の光量補正を行うよう構成され、前記表面状態判断手段は、該光量補正した後の前記検出値に基づいて、前記定着部材の表面状態を判断することを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記反射型光学検知手段を、前記反射型光学検知手段から前記定着部材上に照射されるＮ個の前記光スポットの照射領域におけるＰ（Ｎ−１）の範囲内に、前記定着部材上の前記記録媒体の第２軸方向の前記端部の通過位置が配置されるように移動させたときの検出値の取得と、前記反射型光学検知手段を、前記遮光部材上に移動したときの検出値の取得とを、複数回行い、前記表面状態判断手段は、この複数回の検知結果から取得された複数の検出値に基づいて、前記定着部材の表面状態を判断することを特徴とする請求項６〜８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記定着部材が、無端ベルト状の定着ベルトである請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
記録媒体を密着させて搬送する搬送体を備え、前記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記搬送体の移動方向を第１軸方向とし、該移動方向に直交する方向を第２軸方向としたとき、前記搬送体の表面に向けて複数の光を照射して、前記搬送体の表面の前記第２軸方向に複数の光スポットを形成し、その反射光を受光して検出値として検知する反射型光学検知手段と、
前記反射型光学検知手段を前記第２軸方向に移動する移動手段と、
前記反射型光学検知手段からの前記検出値に基づいて、前記搬送体の表面状態を判断する表面状態判断手段と、を備え、
前記搬送体の表面の前記第２軸方向に形成される光スポットの数をＮ個（Ｎは３以上の整数）とし、各光スポット間の照射ピッチをＰとしたとき、
前記移動手段は、前記搬送体の表面に形成されるＮ個の前記光スポットの照射領域のうち、Ｐ（Ｎ−１）の範囲内に、前記搬送体における前記記録媒体の前記第２軸方向の端部の通過位置が配置されるように、前記反射型光学検知手段を、前記第２軸方向に移動するよう構成されたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、プロッタ装置、および、これらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数色のトナーによるカラー画像を形成する画像形成装置は、アナログ方式やデジタル方式のカラー複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等として広く実施されており、近来はマルチファンクションプリンタ（ＭＦＰ）等として広く実施されている（例えば、特許文献１〜３参照）。この画像形成装置では、像担持体の表面に静電潜像を書き込み、この静電潜像にトナー等の現像剤を付着させて可像化する。画像形成装置は、次に、可像化された画像を、紙等の記録媒体に転写し、この記録媒体に転写された画像を定着ベルト等の定着手段によって定着させる。
【０００３】
この画像の定着を繰り返すことにより、定着手段の表面に傷が発生することがある。具体的には、例えば、記録媒体としてＡ４サイズ用紙とＡ３サイズ用紙を使用可能な画像形成装置において、Ａ４サイズ用紙を縦通紙（用紙を縦長にして送ることをいう）の状態で定着を繰り返すことが挙げられる。このＡ４サイズ用紙の定着の繰り返しにより、定着手段である定着ベルトの表面には、Ａ４縦通紙の用紙幅方向の両端部が位置する箇所に、縦筋状の傷が発生することがある。これは用紙の両端部に付着した紙粉（用紙の裁断により発生する添加剤等の屑）により、定着ベルトの表面が荒らされ、摩耗することによって生じる。このような縦筋状の傷が定着ベルトに形成された状態で、次にＡ４横通紙（用紙を横長にして送ることをいう）やＡ３縦通紙を用いて定着を行った際に、Ａ４縦通紙により生じた縦筋状の傷に対応して、画像表面に光沢スジが現れる。この光沢スジの出現によって画像品質の劣化が生じる場合がある。
【０００４】
特許文献１〜３に記載の発明では、このような画像品質の劣化を防止するための対策が開示されている。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、定着ベルト等の回転体の表面に、その損傷状態を検出する光センサを設置している。この光センサとして、ラインセンサやポイント検出型のフォトセンサ等を用いている。ラインセンサは、定着ベルトの長さと略同一の長さを有し、該定着ベルトの略全長の損傷状態を、反射光の濃度に基づいて検知している。また、ポイント検出型のフォトセンサは、定着ベルトの略全長に渡って、軸方向に移動可能に構成され、移動しながら定着ベルトの略全長の損傷状態を検知している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、定着ベルトの表面から用紙を分離する分離爪によって定着ベルトに生じた損傷を検出するものであり、用紙の端部によって定着ベルトに生じる傷等を検出する目的で設けられたものではない。また、定着ベルトの長さと略同一のラインセンサを用いているため、制作コストや消費電力がかかり、コスト高となる場合がある。また、ポイント検出型のフォトセンサでは、全長を移動しながら検知するため、損傷部分を通過する時間が短く、検出精度が低下することがあった。
【０００６】
これに対して、特許文献２に記載の画像形成装置では、定着部材の表面状態を検知するため、定着部材である定着ローラの表面の傷跡部およびその周囲を検知する検知装置を備えている。この検知装置で検知した傷跡部の傷の程度に応じて、該傷跡部に相当する部位に対して、周囲よりも多量の現像剤が付着されるように露光装置を制御している。このような制御により、定着完了後の画像での筋状光沢ムラを目立たなくして、画像品質を高品質に保つことを可能としている。
【０００７】
また、特許文献３に記載の従来技術では定着部材に当接する当接部材の表面粗さを、定着部材の表面粗さよりも粗くし、定着部材の表面を荒らしている。特許文献３では、このように定着部材の表層全域を荒らして、記録媒体の端部位置と端部位置以外との間での光沢度のコントラストが著しく変化することがないような方法を提案している。以上のように、昨今では、定着部材への傷の発生や傷の状態を、より高精度に検知して迅速に対応し、画像品質を高品質に保持つことが可能な画像形成装置のさらなる開発が求められている。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、定着部材等の記録媒体を密着させて移動する搬送体の表面状態を検知する際に、用紙のサイズの変更によって、定着部材の表面に発生する傷の位置が変化したり、定着部材の蛇行等によって、定着部材の表面に発生した傷部が位置ずれを生じたりしても、定着部材の表面状態の変化を、より高精度に検知して、画像品質を高品質に保つことが可能な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】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本願に係る画像形成装置は、像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、像担持体の表面の静電潜像に現像剤を付着させて画像を顕像化させる現像手段と、像担持体の表面に顕像化された画像を記録媒体に転写させる転写手段と、記録媒体に転写された画像を定着させる定着部材を有する定着手段と、定着部材の移動方向を第１軸方向とし、該移動方向に直交する方向を第２軸方向としたとき、定着部材の表面に向けて複数の光を照射して、定着部材の表面の第２軸方向に複数の光スポットを形成し、その反射光を受光して検出値として検知する反射型光学検知手段と、反射型光学検知手段を第２軸方向に移動する移動手段と、反射型光学検知手段からの検出値に基づいて、定着部材の表面状態を判断する表面状態判断手段と、を備え、定着部材の表面の第２軸方向に形成される光スポットの数をＮ個（Ｎは３以上の整数）とし、各光スポット間の照射ピッチをＰとしたとき、移動手段は、定着部材の表面に形成されるＮ個の光スポットの照射領域のうち、Ｐ（Ｎ−１）の範囲内に、定着部材における記録媒体の第２軸方向の端部の通過位置が配置されるように、反射型光学検知手段を、第２軸方向に移動するよう構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、記録媒体を密着させて移動する定着部材等の搬送体の表面状態を検知する際に、記録媒体のサイズ等に対応して反射型光学検知手段を主走査方向に移動することで、光スポットで記録媒体の端部の通過位置を照射して、端部の通過位置付近の表面状態を検知することができる。その結果、搬送体の表面状態の変化を精度よく判断することができ、画像品質を高品質に保つことが可能な画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例に係る画像形成装置のプロセスエンジン部の概要図である。
【図２】画像形成ユニットを説明するための説明図である。
【図３】露光ユニットを説明するための説明図であって、露光ユニット全体の平面図である。
【図４】露光ユニットを説明するための説明図であって、Ｋ，Ｍステーションの光源からポリゴンミラーまでの部材の配置状態を示す。
【図５】露光ユニットを説明するための説明図であって、Ｃ，Ｙステーションの光源からポリゴンミラーまでの部材の配置状態を示す。
【図６】露光ユニットを説明するための説明図であって、露光ユニット全体の側面図である。
【図７】トナー像の転写を説明するための説明図であって、中間転写ベルトと支持ローラとを示す斜視図である。
【図８】定着ユニットの構成を説明するための説明図である。
【図９】１個の発光部と１個の受光部とを有する従来の反射型光学センサの基本構成を説明するための説明図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図１０】複数の光スポットを照射する第一の例の反射型検知センサの構成を説明するための説明図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図１１】図９の反射型光学センサを２つ用いて表面状態を検出する手順を説明するための説明図であって、（ａ）は反射型光学センサの設置状態を示し、（ｂ）は光スポットの照射位置を示す。
【図１２】図９の反射型光学センサを移動させて表面状態を検出する手順を説明するための説明図であって、（ａ）は反射型光学センサの移動方向を示し、（ｂ）は複数の光スポットに対応する照射領域の移動方向を示す。
【図１３】図１１の反射型光学センサを用いて表面状態を検出する手順を説明するための説明図であって、（ａ）は反射型光学センサの設置状態を示し、（ｂ）は複数の光スポットに対応する照射領域を示す。
【図１４】複数の光スポットを照射する第二の例の反射型検知センサの構成を説明するための説明図であって、（ａ）は反射型光学センサを主走査方向に観察した概略断面図を示し、（ｂ）は、ＬＥＤおよび照射用レンズを副走査方向に観察した概略断面図を示す。
【図１５】図１４（ａ）の反射型光学センサのＰＤおよび受光用レンズを副走査方向に観察した概略断面図である。
【図１６】図１４の反射型光学センサのＬＥＤとＰＤとを支持する基板の平面図である。
【図１７】図１４の反射型光学センサのレンズ素子の構成を詳細に説明するための説明図である。
【図１８】図１４の反射型光学センサの設計位置の誤差によるＰＤ出力の影響を説明するための説明図である。
【図１９】図１４の反射型光学センサの動作を示すフローチャートである。
【図２０】主走査方向のそれぞれの用紙端部の通過位置に反射型光学センサを設置した場合を説明するための説明図である。
【図２１】本願の第１実施例に係る、移動手段により主走査方向に移動可能とした反射型光学センサを示す概略図であって、（ａ）は反射型光学センサと移動手段との平面図を示し、（ｂ）はこれらの断面図を示す。
【図２２】第１実施例の反射型光学センサからの光スポットの照射領域と傷部との位置関係を説明するための説明図であり、（ａ）は一端の光スポットのみが傷部を照射している状態を示し、（ｂ）は中央付近の光スポットが傷部を照射している状態を示し、（ｃ）は他端の光スポットのみが傷部を照射している状態を示す。
【図２３】第１実施例の反射型光学センサを用紙のサイズに対応して、用紙の一方の端部の通過位置を照射するように主走査方向に移動させた状態を説明するための説明図であり、（ａ）はＬ５、（ｂ）はＬ４、（ｃ）はＬ３、（ｄ）はＬ２、（ｅ）はＬ１のそれぞれの傷部（端部通過位置）に移動させた状態を示す。
【図２４】第１実施例の反射型光学センサを用紙のサイズに対応して、用紙の他方の端部の通過位置を照射するように主走査方向に移動させた状態を説明するための説明図であり、（ａ）はＬ１’、（ｂ）はＬ２’、（ｃ）はＬ３’、（ｄ）はＬ４’、（ｅ）はＬ５’のそれぞれの傷部（端部通過位置）に移動させた状態を示す。
【図２５】２つの反射型光学センサを、検知する用紙端部の通過位置にそれぞれ設置した第３実施例を説明するための説明図であり、（ａ）はＬ１およびＬ１’の位置に、（ｂ）はＬ３およびＬ５の位置に、（ｃ）はＬ１およびＬ４の位置に反射型光学センサを移動させた状態を示す。
【図２６】２つの反射型光学センサを、用紙の両端の通過位置にそれぞれ設置した第４実施例を説明するための説明図であり、（ａ）はＬ５およびＬ５’の位置に、（ｂ）はＬ４およびＬ４’の位置に、（ｃ）はＬ３およびＬ３’の位置に、（ｄ）はＬ２およびＬ２’の位置に、（ｅ）はＬ１およびＬ１’の位置に反射型光学センサを移動させた状態を示す。
【図２７】遮光部材を設けた第５〜第８実施例を説明するための説明図であって、（ａ）は反射型光学センサにより用紙端部の通過位置で検知を行っている状態を示し、（ｂ）は遮光部材の位置で検知を行っている状態を示す。
【図２８】Ｎ個の光スポットの照射領域Ｐ（Ｎ−１）の範囲内に、定着ベルトにおける用紙の主走査方向の端部の通過位置が配置されるように、反射型光学センサを、（ａ）〜（ｃ）の位置に移動している状態を説明するための説明図である。
【図２９】第２実施例で、反射型光学センサの設計位置の誤差によるＰＤ出力値の変化を説明するための説明図であって、（ａ）は反射型光学センサの設計位置に誤差がない場合のＰＤ出力値のグラフを示し、（ｂ）は設計位置に誤差を生じた場合のＰＤ出力を示す。
【図３０】第５、第６実施例で、図１４に示す反射型光学センサを、図１９のフローに従って移動させながら作動させたときの実験結果を説明するための説明図であり、（ａ）は定着ベルトが存在しない状態でのＰＤ出力値を示すグラフであり、（ｂ）は定着ベルトからのＰＤ出力値を示すグラフである。
【図３１】第５実施例で、ＬＥＤからの光束の一部が開口部材で反射散乱され、ＰＤにより受光されることを説明するための説明図である。
【図３２】第６実施例で、ＬＥＤの発光量にばらつきを生じた場合のＰＤ出力値を説明するための説明図であって、（ａ）はＰＤ出力値の総和を示すグラフであり、（ｂ）は光スポットの光量を示すグラフである。
【図３３】第６実施例で、光量を補正した場合の各ＬＥＤのセンサ出力を示すグラフである。
【図３４】第７実施例において、遮光部材を設けた場合の光量補正手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を説明するにあたり、図９〜図１７を用いて、搬送体の一例である定着ベルト（定着部材）に形成される傷部と傷のない部分との表面状態を検知する一例を説明する。なお、本明細書では、発光部が射出するスポット状の光を「スポット光」と呼び、このスポット光により、定着部材等の搬送体の表面に形成される像を「光スポット」と呼び、定着部材の表面上で光スポットが占める領域を「照射領域」と呼ぶ。また、定着ベルトの移動方向を「第１軸方向」と定義し、この移動方向に交差する方向を「第２軸方向」と定義する。本明細書では第１軸方向が「副走査方向」であり、第２軸方向が「主走査方向」である。
【００１３】
図９（ａ）は、１個の発光部Ｅ１と１個の受光部Ｄ１とを有する反射型光学センサ６８ａ（６８ｂ）の側面図を示し、図９（ｂ）は平面図を示す。図１０（ａ）は５個の発光部Ｅ１〜Ｅ５と７個の受光部Ｄ０〜Ｄ６とを有する反射型光学センサ６８ｃの側面図を示し、図１０（ｂ）は平面図を示す。図１１（ａ）は、図９の２つの反射型光学センサ６８ａ，６８ｂの設置状態を示し、図１１（ｂ）は光スポットＳＰ１，ＳＰ２を示す。図１２（ａ）は、図９の反射型光学センサ６８ａを、矢印方向に移動可能に１つ設置した状態を示し、（ｂ）は複数の光スポットＳＰ１の移動方向を示す。図１３（ａ）は、図１０の反射型光学センサ６８ｃの設置状態を示し、図１３（ｂ）は光スポットＳＰ１〜ＳＰ５を示す。また、図１４〜図１７は、図１０の反射型光学センサ６８ｃのレンズ構成を示す。
【００１４】
まず、図１１に示すように、定着ベルト６７の上面に、２つの反射型光学センサ６８ａ，６８ｂを用いたときの用紙端部の通過位置（傷部８０付近）に生じる傷部８０の検知方法について説明する。ここで用いる反射型光学センサ６８ａ，６８ｂは、図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、１個の発光部Ｅ１と、１個の受光部Ｄ１とを有し、定着ベルト６７の上面に設置されている。また、発光部Ｅ１は、１個の照射用レンズＬＥ１を有し、受光部Ｄ１は、１個の受光用レンズＬＤ１を有している。この２つの反射型光学センサ６８ａ，６８ｂが図１１（ｂ）に示すように、定着ベルト６７の表面上の主走査方向に、光スポットＳＰ１，ＳＰ２を形成するよう、主走査方向に並んで設置されている。また、反射型光学センサ６８ａは、傷のない領域（以下、「傷なし部８１」と呼ぶ。）を照射し、反射型光学センサ６８ｂでは、傷が形成された領域（以下、「傷部８０」と呼ぶ。）を照射するよう設置されている。
【００１５】
以上のような設置の反射型光学センサ６８ａ，６８ｂにより、傷部８０と傷なし部８１について、副走査方向のほぼ同じ位置での表面状態を検知することができる。そして、反射型光学センサ６８ａで取得した傷なし部８１の検出値と、反射型光学センサ６８ｂで取得した傷部８０の検出値とを比較することで、傷部の表面状態を判別することができる。
【００１６】
しかしながら、定着ベルト６７は、駆動を開始してからの数秒間は蛇行し、数秒後には定着ベルト６７が蛇行しなくなる。この定着ベルトの蛇行によって、傷部８０の位置が主走査方向に対して変動する（位置がずれる）ことがある。そのため、定着ベルト６７を駆動するたびに、傷部８０の位置が主走査方向にずれ、光スポットＳＰ２の照射領域から傷部８０が外れてしまうことがある。したがって、２つの光スポットだけで２か所のみの検知値を取得する方法では、傷部８０を検出することができなくなる場合がある。
【００１７】
また、他の検知手段として、図１２に示すように、１つの反射型光学センサ６８ａを設置し、この反射型光学センサ６８ａを矢印で示すように、主走査方向に移動させながら定着ベルト６７の表面状態を検知する手段がある。このような手段では、光スポットＳＰ１が傷部８０（用紙端部の通過位置に生じた傷）を照射したときの検出値と、傷なし部８１を検知したときの検出値とを比較することはできる。しかし、特許文献１のポイント検出型のフォトセンサの場合と同様に、光スポットＳＰ１が傷部８０を通過する時間が短いため、傷部８０の検出時のデータ点数が少なくなる。その結果、副走査方向に生じた傷部８０の平均的な状態を検知できず、精度の高い検知を行いにくい。
【００１８】
これを解消するために、図１３に示すように、定着ベルト６７の表面の主走査方向に複数の光スポットを照射する反射型光学センサを用いることが好ましい。このような反射型センサを用いた第一の例を、図１０、図１３を用いて説明する。図１０に示すように、この反射型光学センサ６８ｃは、主走査方向に直列に設置された５個の発光部Ｅ１〜Ｅ５と、７個の受光部Ｄ０〜Ｄ６とを有している。発光部Ｅ１〜Ｅ５に対応して設置された照射用レンズＬＥ１〜ＬＥ５は、発光部Ｅ１〜Ｅ５からの光を集光して定着ベルト６７の表面にスポット状の光を照射して、光スポットＳＰ（ＳＰ１〜ＳＰ６）を形成する。また、受光部Ｄ０〜Ｄ６に対応して設置された受光用レンズＬＤ０〜ＬＤ６は、定着ベルト６７で反射した散乱光を集光して受光部Ｄ０〜Ｄ６に受光させる。
【００１９】
上記反射型光学センサ６８ｃを用いて検出を行う際には、複数の光スポットを同時に照射すると、隣接する光スポットの散乱光の影響を受けるため、時分割に光スポットを照射している。具体的には、まず、発光部Ｅ１を発光させ、光スポットＳＰ１を照射したときの反射光を受光部Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２で受光し、検出値を取得する。次に、発光部Ｅ２を発光させ、光スポットＳＰ２を照射したときの反射光を受光部Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３で受光し、検出値を取得する。また、発光部Ｅ３〜Ｅ５を発光させた時も同様に、隣接する３個の受光部で光スポットＳＰ３〜ＳＰ５からの反射光を受光して検出値を取得する。
【００２０】
以上のように、時分割に複数の光スポットを照射する場合は、隣接する複数の受光部（Ｄ０〜Ｄ６）での受光が可能となる。そのため、受光面積を大きくすることができ、光利用効率を向上できるというメリットがある。
【００２１】
また、図１３（ａ）に示すように、反射型光学センサ６８ｃは、傷部８０を挟んで主走査方向の両側の傷なし部８１にも、光スポットを照射するように設置されている。すなわち、用紙端部の通過位置を挟むように設置されている。この設置により、図１３（ｂ）に示すように、反射型光学センサ６８ｃからの光スポットが、傷部８０とその両側の傷なし部８１とを含む広い範囲に照射される（光スポットＳＰ１〜ＳＰ５）。このように、複数の光スポットを照射する反射型光学センサ６８ｃを用いることで、定着ベルト６７の蛇行により傷部８０の位置が主走査方向にずれたとしても、反射型光学センサ６８ｃのいずれかの光スポットによって、定着ベルト６７の傷部８０を検知し得るものとなる。
【００２２】
次に、定着ベルトの表面の主走査方向に、複数の光スポットを照射する反射型光学センサの第二の例を、図１４〜図１７を用いて説明する。図１４〜図１７は第二の例の反射型光学センサ６８ｄの具体的な構成を説明するための説明図である。図１４〜図１７の各図に示すように、ｘ，ｙ，ｚ方向を定める。「ｘ方向」は、「定着ベルト６７の搬送方向（移動方向）と交差する方向」、すなわち、「第２軸方向」に対応し、以下の説明中の例では「主走査方向」である。「ｙ方向」は「定着ベルト６７の搬送方向（移動方向）」すなわち、「第１軸方向」に対応し、以下の説明中の例では「副走査方向」である。「ｚ方向」は「ｘ，ｙ両方向に直交する方向」である。
【００２３】
また、図１４、図１５において、「検知領域Ａ」は、定着ベルト６７上の光スポットＳＰを照射する領域を示す。また、符号６７Ｓは、定着ベルト６７の「検出領域（前述の検出領域Ａ）を含む表面部分」を示す。したがって、「ｚ方向」は、反射型光学センサ６８ｄから「表面部分６７Ｓ」に向かう方向である。
【００２４】
以下、反射型光学センサ６８ｄの構成について説明する。図１４（ａ）は、反射型光学センサ６８ｄをｘ方向（主走査方向）の正の方向から負の方向へ向かって観察した断面図である。図１４（ｂ）は、反射型光学センサ６８ｄのＬＥＤ２１１および照射用レンズ２２１をｙ方向（副走査方向）の負の方向から正の方向へ向かって観察した概略断面図である。また、図１５は、反射型光学センサ６８ｄのＰＤ２１２および受光用レンズ２２２をｙ方向（副走査方向）の負の方向から正の方向へ向かって観察した概略断面図である。これらの図に示すように、反射型光学センサ６８ｄは、基板２１０と、側板２４０，２４１と、側板２４０に支持されたレンズ素子２２０と、等を備えている。
【００２５】
図１６は、基板２１０の平面図である。この図１６に示すように、基板２１０上は、発光部としての発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と呼ぶ）２１１と、フォトセンサ（受光部）としてのフォトダイオード（以下「ＰＤ」と呼ぶ）２１２とが、主走査方向（ｘ方向）に複数個、配列されている。
【００２６】
これらの図に示すように、反射型光学センサ６８ｄは、ＬＥＤ２１１および照射用レンズ２２１を有する照射光学系と、受光用レンズ２２２およびＰＤ２１２を有する受光光学系と、基板２１０と、側板２４０，２４１と、を有して構成される。また、照射用レンズ２２１と受光用レンズ２２２との境界部には、光軸方向に平行な平坦面からなる平坦部２２３が形成されている。また、反射型光学センサ６８ｄは、フレア光を防止するための開口部材２３０，２３１を備えている。
【００２７】
ＬＥＤ２１１は、基板２１０の長手方向であるｘ方向に、複数個（図１６では４個）を一組として、各組が等間隔に配列されている。なお、図１６には、四組、１６個のＬＥＤ２１１が描かれているが、これは説明の便宜上のものであり、ＬＥＤ２１１の配列個数は、設計条件により適宜に定められる。ＰＤ２１２は、基板２１０のｘ方向に等間隔で複数個が配列されている。以下では、ＰＤ２１２の個数は、ＬＥＤ２１１の個数と同数であるとして説明する。
【００２８】
ＬＥＤ２１１の個々に、図１４（ｂ）、図１６の左側、すなわち、ｘ方向の始点側から４個ずつを１つの組ｐ（ｐ＝１〜Ｐ’、Ｐ’は組の総数）とし、各組の中で左から１つずつ順次に番号を振り、この番号をｑ（ｑ＝１〜４）とする。そして、図１６の左側から数えてｐ組のｑ番目のＬＥＤ２１１を、ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑと表す。したがって、図１６に示すように、すべてのＬＥＤ２１１は、ＬＥＤ２１１−１−１、ＬＥＤ２１１−１−２、ＬＥＤ２１１−１−３、ＬＥＤ２１１−１−４、ＬＥＤ２１１−２−１、・・・、ＬＥＤ２１１−２−４、・・・、ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑ、・・・、ＬＥＤ２１１−Ｐ’−１、ＬＥＤ２１１−Ｐ’−２、ＬＥＤ２１１−Ｐ’−３、ＬＥＤ２１１−Ｐ’−４の順次の配列となる。また、ＬＥＤ２１１の総数をＮとすると、Ｎ＝４Ｐ’である。
【００２９】
一方、ＰＤ２１２については、図１６の左側から１つずつ順次に番号を振り、図１６の左側から数えてｎ番目のものをＰＤ２１２−ｎと表す。ＰＤ２１２の総数はＮであって、すべてのＰＤ２１２は、ＰＤ２１２−１、ＰＤ２１２−２、・・・、ＰＤ２１２−ｎ、・・・、ＰＤ２１２−（Ｎ−１）、ＰＤ２１２−Ｎの順次の配列である。
【００３０】
次に、図１４（ａ）、（ｂ）、図１５を参照して、レンズ素子２２０の構成を詳細に説明する。レンズ素子２２０は、２つの領域部分から構成されている。すなわち、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、照射用レンズ２２１をアレイ配列した照射用レンズアレイの領域と、受光用レンズ２２２による領域とから構成されている。
【００３１】
照射用レンズ２２１は、図１４（ｂ）に示すように、ｘ方向に複数個設けられ、それぞれを符号２２１−ｐ（ｐ＝１〜Ｐ’）で表す。図１４（ｂ）では、照射用レンズ２２１−１、・・・、２２１−Ｐ’のように配列されている。また、照射用レンズ２２１−ｐは、４個のＬＥＤ２１１ｐ−ｑに対応して、１個設けられている。すなわち、照射用レンズ２２１−ｐの個数Ｐは、ここではＬＥＤ２１１の個数Ｎを４で割った数（Ｐ＝Ｎ／４）である。図１４（ｂ）に示すように、ＬＥＤ２１１のｚ方向上部に、照射用レンズ２２１−ｐが、４個のＬＥＤ２１１−ｐ−ｑ（ｑ＝１〜４）と１対１に対応するように、ｘ方向に配列されている。
【００３２】
受光用レンズ２２２は、図１４（ａ）、図１５に示すように「単一のシリンドリカルレンズ」である。受光用レンズ２２２は、図１５に示すように、ＰＤ２１２−１〜ＰＤ２１２−Ｎに共通に対応して、ＰＤ２１２のｚ方向上方に設置される。この受光用レンズ２２２は、ｙ方向にのみ正のパワーを有する。
【００３３】
照射用レンズアレイの領域と受光用レンズ２２２とは一体的に形成されており、これらは、樹脂成型により一体成形することができる。
【００３４】
開口部材２３０は、図１４（ｂ）に示すように、照射用レンズ２２１の両側にそれぞれ設置され、図面の左側から、開口部材２３０−０、開口部材２３０−１、・・・、開口部材２３０−ｐ、・・・、開口部材２３０−Ｐ’のように順次配列されている。開口部材２３０は、「４個のＬＥＤ２１１−ｐ−ｑ（ｑ＝１〜４）と照射用レンズ２２１−ｐとの組」の互いに隣接する組間での「フレア光」を防止するために設けられている。また、図１４（ａ）に示す開口部材２３１は、「ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑ（ｑ＝１〜４）の配列と、ＰＤ２１２−ｐの配列との間」での「フレア光」を主に防止するためのものである。
【００３５】
図１７に、Ｐ’＝７としたときの開口部材２３０および開口部材２３１が一体化されている様子を示す。図１７に示すように、照射用レンズ２２１−ｐ（２２１−１，２２１−２、・・・）それぞれに対応して、開口Ｏが設けられている。すなわち、４個のＬＥＤ２１１−ｐ−ｑ（ｑ＝１〜４）と１個の照射用レンズ２２１−ｐとの組に対応して、開口Ｏが１個設けられている。このように開口Ｏを設けることで、点灯する任意のＬＥＤ２１１に対応する照射用レンズ２２１以外の照射用レンズ２２１を透過して定着ベルト６７に照射する光や、点灯する任意のＬＥＤ２１１に対応する照射用レンズ２２１や点灯する任意のＬＥＤ２１１に対応する照射用レンズ２２１以外の照射用レンズ２２１のレンズ面からの直接の反射光（これらの光が、「フレア光」である）が、ＰＤ２１２に直接入射することを防止している。
【００３６】
側板２４０は、図１４（ｂ）に示すように、基板２１０上の長手方向（ｘ方向）の両端に一対設置されている。側板２４１は、図１４（ａ）に示すように、基板２１０上の幅方向（ｙ方向）の両端に、ｘ方向に長尺に一対設置されている。これらの側板２４０，２４１は、一体化してケース２４３を構成している。上述した開口部材２３０，２３１と、このケース２４３とは、樹脂成形により一体化することができる。
【００３７】
また、図１４（ｂ）に示すように、ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑを点灯させると、放射された「発散性の光束」は、ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑに対応する照射用レンズ２２１−ｐにより集光され、定着ベルト表面６７Ｓを光スポットＳＰとして照射する。定着ベルト表面６７Ｓの「光スポットＳＰで照射された部分（照射領域）」での反射光は、図１４（ａ）、図１５に示すように、受光用レンズ２２２によりｙ方向にのみ集光されて、いずれかのＰＤ２１２−ｎに入射する。定着ベルト表面６７Ｓによる反射は、鏡面反射と言うわけではなく、また受光用レンズ２２２によりｘ方向には集光されていないので、反射光を受光するＰＤ２１２は「ＰＤ２１２−ｎのみ」ではなく、複数のＰＤＰ２１２により受光される。
【００３８】
次に、第二の例の反射型光センサ６８ｄの動作を、図１９に示すフローチャートを用いて説明する。ＬＥＤ２１１は、定着ベルト表面６７Ｓ上を光スポットが図１４（ｂ）の左端の光スポットＳＰ１から右端の光スポットＳＰＮに走査するように、ＬＥＤ２１１−ｐ内のＬＥＤ２１１−ｐ−４からＬＥＤ２１１−ｐ−１の順に、１個ずつ点灯と消灯を行う。この動作をｐ＝１〜Ｐ’まで繰り返す。いわゆる、「順次点灯」を行っている。これは照射用レンズ２２１−ｐが倒立系であることに起因している。
【００３９】
以下、ＬＥＤ２１１の点灯からＰＤ２１２での検知までの動作を説明する。まず、図１９のステップＳ１０では、ＬＥＤ２１１の組ｐの初期値としてｐ＝１（１≦ｐ≦Ｐ’）を設定する。次に、ステップＳ１１では、組ｐ内のＬＥＤ２１１−ｐ−ｑの点灯順序を管理するカウンタとしてｑ＝４（１≦ｑ≦４）を設定する。
【００４０】
次に、点灯と受光との処理に入るが、まず、ステップＳ１２で、ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑを点灯する。例えば、処理の一回目、すなわち、ｐ＝１、ｑ＝４の場合、１組目のＬＥＤ２１１−１−４が点灯される。次いで、ステップＳ１３で、定着ベルト表面６７Ｓで反射した反射光をＰＤ２１２で受光する。
【００４１】
ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑの点灯に同期して、定着ベルト表面６７Ｓからの反射光は、受光用レンズ２２２によりｙ方向にのみ集光されてＰＤ２１２−ｎを含む、複数個のＰＤ２１２により受光される。ここでは、説明の簡単のため、受光するＰＤの数は「奇数」であるとし、ｍを整数として（２ｍ＋１）個であるとする。すなわち、ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑが点灯したときの反射光は、ＰＤ２１２−ｎと「その両側に続くｍ個のＰＤ」とで受光される（ＰＤ２１２−（ｎ−ｍ）〜ＰＤ２１２−（ｎ＋ｍ）。
【００４２】
例えば、ｍ＝２であるとすれば、反射光を受光する複数のＰＤは、ＰＤ２１２−（ｎ−２）、ＰＤ２１２−（ｎ−１）、ＰＤ２１２−ｎ、ＰＤ２１２−（ｎ＋１）、ＰＤ２１２−（ｎ＋２）の５個である。これら複数のＰＤ２１２−（ｎ−ｍ）〜ＰＤ２１２−（ｎ＋ｍ）は、受光量を光電変換する。光電変換された信号は、増幅されて「検知信号」となる。ＰＤ２１２ごとの検知信号は、後述のステップＳ１５で、検知の都度、表面状態を判断する表面状態判断手段（図示せず）に送られる。
【００４３】
なお、ｍの値は２でなくても、もちろんかまわない。画像データとの相関を予め実験的に求めておき、好適なｍを選択すればよい。ただし、ｍ＝０のように小さいとセンサ出力値（以下、「ＰＤ出力値」と呼ぶ）は１つしかなく、値が小さいため検知ばらつきが大きくなってしまうため好ましくない。また、ｍが大きく、ＰＤ２１２の総和に相当するような場合には、検出したい筋状の傷のコントラストが低下してしまうため好ましくない。以上より、ｍは、２から６程度とするのがより好ましい。
【００４４】
ＰＤ２１２での受光が完了したら、ステップＳ１４で、ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑを消灯する。その後、ステップＳ１５で、各ＰＤ２１２−（ｎ−ｍ）〜ＰＤ２１２−（ｎ＋ｍ）の検知信号を、表面状態判定手段に送信する。
【００４５】
そして、ステップＳ１６で、ｑ＞１か、すなわち、組ｐ内の４つのＬＥＤ２１１すべてについて、ステップＳ１２〜Ｓ１５の処理が実行されたかを判定する。ｑ＞１がｙｅｓなら、点灯等していないＬＥＤ２１１が存在するため、ステップＳ１７でｑをカウントダウン（ｑ＝ｑ−１）した後、ステップＳ１２に戻る。そして、次のＬＥＤ２１１−ｐ−ｑについて、ステップＳ１２〜Ｓ１５の処理を繰り返す。
【００４６】
これに対して、ｑ＞１がＮＯなら、組ｐ内のすべてのＬＥＤ２１１について処理が完了したため、ステップＳ１８に進む。例えば、ｐ＝１の組では、図１６の紙面左端のＬＥＤ２１１−１−４〜ＬＥＤ２１１−１−１について点灯、消灯、検知信号送信の一連の処理が終わったときに、１組内のすべてのＬＥＤ２１１について処理が完了したと判定される。
【００４７】
そして、ステップＳ１８では、ｐ＜Ｐ’か、すなわち、すべての組ｐ（ｐ＝１〜Ｐ’）について、ステップＳ１１〜Ｓ１７の処理が実行されたかを判定する。ｐ＜Ｐ’がＹＥＳなら、処理を行っていない組ｐが存在するため、ステップＳ１９でｐをカウントアップ（ｐ＝ｐ＋１）して、ステップＳ１１に戻る。これに対して、ｐ＜Ｐ’がｎｏなら、すべての組ｐについて処理が完了したため、ステップＳ２０に進む。以上のように、ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑについて順次点灯が繰り返されて、ｐ＝Ｐ’、ｑ＝１となり、最終のＬＥＤ２１１−Ｐ’−１が「点灯・消灯」すると、これを１周期として順次点灯およびＰＤ出力値の取得は終了する。
【００４８】
その後、ステップＳ２０では、一連の処理をもう１周期繰り返すか判定し、ＹＥＳの場合は、ステップＳ１０に戻って、ステップＳ１１〜Ｓ１９の処理を繰り返す。このように、順次点灯を複数周期に亘って行い、各周期での検知結果の平均値処理などを行うこともできる。このような処理により、検知精度を向上させることができる。また、ステップＳ２０の判定で、ＮＯの場合は、処理全体を終了する。
【００４９】
以上、反射型光学センサ６８ｄによる定着ベルト表面６７Ｓの検知例について説明した。この例の場合、定着ベルト表面６７Ｓ上を照明する光スポットＳＰが、図１４（ｂ）で示すように、左端寄りＳＰ１やＳＰ２にある場合、すなわちＬＥＤ２１１−１−３やＬＥＤ２１１−１−４が点灯するとき、照射用レンズ２２１が倒立拡大系であるため、受光するＰＤ２１２は５個に満たない。また、光スポットＳＰが右端寄りにある場合も同様である。
【００５０】
このような事情を鑑みると、この場合、順次点灯するＬＥＤをＮ個とするのではなく、定着ベルト表面６７Ｓ上の光スポットＳＰが、左端寄り及び右端寄りになるＬＥＤ２１１を２個ずつ外し、Ｎ−４個について順次点灯を行なうようにしてもよい。すなわち、一般的には、点灯および消灯するＬＥＤ２１１は、Ｎ個すべてを用いる必要はなく、そのうち任意のＮ’（≦Ｎ）個を用いてもよい。
【００５１】
以上のように、定着ベルト表面６７Ｓの主走査方向に、複数のスポット光を照射して光スポットＳＰを形成する、第一、第二の例の反射型光学センサ６８ｃ，６８ｄを用いることによって、傷部の位置が主走査方向にずれたとしても、定着ベルト６７の傷部を精度よく検知することができる。
【００５２】
しかしながら、実際は、定着ベルト上にはさまざまのサイズの用紙が通過するため、主走査方向のさまざまな位置（用紙端部の通過位置）に傷が生じる。そのため、それぞれの用紙端部の通過位置において傷の検知を行う必要がある。そこで、図２０（ａ）に示すように、複数のスポット光を照射する反射型光学センサ６８ｃ（または６８ｄ）を、主走査方向において、それぞれの用紙の端部の通過位置に配置することも考えられる。これにより、図２０（ｂ）に示すように、各サイズの用紙の両端部の通過により形成される傷部８０に、各反射型光学センサ６８ｃの光スポットＳＰ１〜ＳＰ５のいずれかが照射される。しかしながら、反射型光学センサ６８ｃのサイズやスペース上の問題で、それぞれの用紙端部の通過位置に配置できない場合が多い。また、反射型光学センサの個数も多くなり、コスト高となり現実的ではない。
【００５３】
そこで、本願に係る画像形成装置では、上記のような問題を解消し、定着ベルト上のさまざまなサイズの用紙の端部の通過位置に発生する傷部８０を、反射型光学センサによって検知することができるようにした。
【実施例１】
【００５４】
＜第１実施例＞
以下に、本願の第１実施例に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。本実施例は、画像形成装置として、タンデム型のフルカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という）に適用した場合の例である。本実施例のプリンタは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナーを用いて画像形成を行うもので、各色に対応した部材が各々設けられている。以下、本明細書中、図１、図２およびその説明では、符号の末尾に、イエロー用の部材はＹを、シアン用の部材はＣを、マゼンタ用の部材はＭを、ブラック用の部材はＫを付して説明する。また、図３〜図６およびその説明では、符号の末尾に、ブラック用の部材はａを、マゼンタ用の部材はｂを、シアン用の部材はｃを、イエロー用の部材はｄを付して説明する。また、図１の紙面右方向（中間転写ベルト１０５の長手方向）をＸ方向とし、紙面手前方向（中間転写ベルト１０５の短手方向）Ｙ方向とし、紙面下方向をＺ方向とする。図２〜図６では、図１に対応させて、Ｘ，Ｙ，Ｚのそれぞれの方向を示す矢印を付している。
【００５５】
まず、本実施例のプリンタの構成について、その概略を説明する。図１は、本実施例のプリンタのうち、露光、帯電、現像、転写、定着を行う画像形成工程部分を示す概略構成図（以下、「プロセスエンジン部１００」と呼ぶ）である。本実施例のプリンタには、図１に示すプロセスエンジン部１００の他に、ＰＣ等から送られた画像データを処理し、露光データに変換するプリントコントローラ（図示せず）、画像形成動作を制御する本体制御部４００、記録媒体である転写紙１１５の供給を行う給紙ユニット（図示せず）、転写紙１１５を手差し給紙させるための手差しトレイ（図示せず）、および、画像形成済みの転写紙１１５が排紙される排紙トレイ（図示せず）等が設けられている。
【００５６】
本体制御部４００は、プリンタの各部を駆動制御するものであり、各種演算や各部の駆動制御を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えている。さらに、コンピュータプログラム等の固定的データを予め記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。本体制御部４００は、後述の反射型光学センサ６８からの検出値に基づいて、定着ベルト６７の表面状態を判断する表面状態判断手段としての機能も有している。
【００５７】
図１に示すように、本実施例のプリンタのプロセスエンジン部１００は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各トナー像を形成する画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと、露光手段としての露光ユニット２００と、転写手段としての中間転写ベルト１０５、１次転写ユニット１０６Ｙ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｋおよび２次転写ローラ１０８と、定着手段としての定着ユニット１１１と、反射型光学検知手段としての反射型光学センサ６８（図２１参照）と、前述の表面状態判断手段としての本体制御部４００とを備えている。
【００５８】
第１の転写手段として、無端ベルト状の中間転写ベルト１０５（第２の像担持体としても機能する）が設けられている。中間転写ベルト１０５は、４つの支持ローラ１１２，１１３，１１４，１１９に張架されている（張架とは、張力のかかった状態で４つの支持ローラに架け渡されている状態をいう）。このように張架された状態で、駆動ローラとしても機能する支持ローラ１１２によって、図１中に矢印表示すように、中間転写ベルト１０５が反時計方向に回転駆動される。
【００５９】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、中間転写ベルト１０５の張架部分に設けられている。これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、感光体ユニット１０３Ｙ、１０３Ｃ、１０３Ｍ、１０３Ｋと、帯電手段としての帯電ユニット３０１Ｙ，３０１Ｃ，３０１Ｍ，３０１Ｋと、現像手段としての現像ユニット１０２Ｙ，１０２Ｃ，１０２Ｍ，１０２Ｋとを有している。また、現像ユニット１０２Ｙ，１０２Ｃ，１０２Ｍ，１０２Ｋには、トナーボトル１０４Ｙ，１０４Ｃ，１０４Ｍ，１０４Ｋから、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーがそれぞれ供給される。また、感光体ユニット１０３Ｙ，１０３Ｃ，１０３Ｍ，１０３Ｋには、第１の像担持体としての感光体ドラム１０１Ｙ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｋが設けられている。
【００６０】
露光手段としての露光ユニット２００は、図１に示すように、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの紙面下方に設けられている。この露光ユニット２００は、画像情報に基づいて、露光ユニット２００の内部に設けられている半導体レーザ（図４、図５の光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄ）を駆動して書込光Ｌｂを出射する。この書込光Ｌｂにより、感光体ドラム１０１Ｙ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｋ上に静電潜像を形成する。ここで、書込光Ｌｂの出射は、レーザに限るものではなく、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）であってもよい。
【００６１】
次に、図２を用いて、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの構成について説明する。以下の説明ではイエローのトナー像を形成する画像形成ユニット１Ｙを例に挙げて説明するが、他の画像形成ユニット１Ｃ，１Ｍ，１Ｋも同様の構成を有している。これらについては、以下の記載における画像形成ユニット１Ｙの各部材を、他の画像形成ユニット１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの各部材と読み替える（符号の末尾Ｙを、それぞれＣ，Ｍ，Ｋと読み替える）ことで、記載および説明を省略する。
【００６２】
図２に示すように、画像形成ユニット１Ｙでは、感光体ドラム１０１Ｙの周囲に、帯電ユニット（帯電手段）３０１Ｙ、現像ユニット（現像手段）１０２Ｙ、および、感光体クリーニングユニット３０８Ｙが設けられている。また、感光体ドラム１０１Ｙに対して、中間転写ベルト１０５を介して対向する位置には、１次転写ユニット１０６Ｙが設けられている。
【００６３】
帯電ユニット３０１Ｙは、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラム１０１Ｙに接触して電圧を印加することにより、感光体ドラム１０１Ｙの表面を一様に帯電する。この帯電ユニット３０１Ｙには、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。
【００６４】
現像ユニット１０２Ｙは、露光ユニット２００により形成された静電潜像に現像剤を付着させて画像を顕像化させる機能を有し、図２に示すように、現像ケース３０２Ｙ内に設けられた攪拌部３０３Ｙと現像部３０４Ｙとから主に構成されている。現像ユニット１０２Ｙでは、図１に示すトナーボトル１０４Ｙから供給される、磁性キャリアと非磁性トナーとからなる二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という）を使用している。なお、現像剤は、二成分現像剤に限定されることはなく、一成分現像剤を使用することもできる。現像剤は、トナーボトル１０４Ｙから撹拌部３０３Ｙに供給され、攪拌部３０３Ｙで攪拌されながら搬送されて、現像剤担持体としての現像スリーブ３０５Ｙ上に供給される。また、攪拌部３０３Ｙには、平行な２本のスクリュー３０６Ｙが設けられており、２本のスクリュー３０６Ｙの間には、仕切り板３１１Ｙが設けられ、互いに仕切られている。なお、仕切り板３１１Ｙは、撹拌部３０３Ｙの内部が、中央では仕切られ、スクリュー３０６Ｙの両端部では連通するように設けられている。
【００６５】
また、現像ケース３０２Ｙには、現像ユニット１０２Ｙ内の現像剤のトナー濃度を検出するためのＴＣセンサ３１２Ｙが取り付けられている。本実施例で用いる現像剤は、キャリアが磁性体であり、トナーが非磁性体であるため、ＴＣセンサ３１２Ｙは透磁率方式を採用している。そのため、現像ユニット１０２Ｙ内のトナー濃度は、現像剤の透磁率、つまり、単位体積あたりの現像剤の磁気抵抗に現れる。
【００６６】
一方、現像部３０４Ｙには、現像ケース３０２Ｙの開口を通して感光体ドラム１０１Ｙと対向する現像スリーブ３０５Ｙが設けられている。この現像スリーブ３０５Ｙ内には、マグネット（図示せず）が固定配置されている。また、現像スリーブ３０５Ｙに先端が接近するように、ドクターブレード３０７Ｙが設けられている。この現像部３０４Ｙでは、現像スリーブ３０５Ｙに付着した現像剤のうち、非磁性体のトナーが感光体ドラム１０１Ｙに転移される。
【００６７】
このような現像ユニット１０２Ｙでは、撹拌部３０３Ｙの現像剤を２本のスクリュー３０６Ｙで攪拌しながら搬送して循環し、現像スリーブ３０５Ｙに供給する。現像スリーブ３０５Ｙに供給された二成分現像剤は、現像スリーブ３０５Ｙ内のマグネットにより汲み上げられて保持される。現像スリーブ３０５Ｙに汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ３０５Ｙの回転に伴って搬送され、ドクターブレード３０７Ｙにより適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部３０３Ｙに戻される。このようにして感光体ドラム１０１Ｙと対向する領域（以下、「現像領域」という）まで搬送された現像剤は、現像スリーブ３０５Ｙ内のマグネットにより穂立ち状態となり、現像スリーブ３０５Ｙの表面に磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブ３０５Ｙに印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーを、感光体ドラム１０１Ｙ上の静電潜像部分に移動させる現像電界が形成される。
【００６８】
これにより、現像剤中のトナーは、感光体ドラム１０１Ｙ上の静電潜像部分に転移し、感光体ドラム１０１Ｙ上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブ３０５Ｙから離れ、攪拌部３０３Ｙに戻される。このような動作の繰り返しにより、攪拌部３０３Ｙ内のトナー濃度が薄くなると、それをＴＣセンサ３１２Ｙが検出し、その検出結果に基づいて、トナーボトル１０４Ｙから攪拌部３０３Ｙにトナーが補給される。
【００６９】
１次転写ユニット１０６Ｙは、感光体ドラム１０１Ｙに形成されたトナー像を中間転写ベルト１０５に転写する機能を有する。本実施例では、１次転写ユニット１０６Ｙとして、１次転写ローラを採用しており、中間転写ベルト１０５を挟んで感光体ドラム１０１Ｙに押し当てるようにして設置されている。もちろん、１次転写ユニット１０６Ｙは、ローラ状のものに限定されることはなく、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。
【００７０】
感光体クリーニングユニット３０８Ｙは、感光体ドラム１０１Ｙに先端が押し当てられるように配置される。この先端側に、例えば、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード３０９Ｙを備えている。また、クリーニング性能を高めるために、感光体ドラム１０１Ｙに接触する導電性のファーブラシ３１０Ｙを併用している。このファーブラシ３１０Ｙには、金属製の電界ローラ（図示せず）からバイアスが印加されており、その電界ローラにはスクレーパ（図示せず）の先端が押し当てられている。そして、クリーニングブレード３０９Ｙやファーブラシ３１０Ｙにより、感光体ドラム１０１Ｙから除去されたトナーは、感光体クリーニングユニット３０８Ｙの内部に収容され、廃トナー回収ユニット（図示ぜず）にて回収される。
【００７１】
以上のように構成された図２の画像形成ユニット１Ｙでは、感光体ドラム１０１Ｙの回転とともに、まず帯電ユニット３０１Ｙで感光体ドラム１０１Ｙの表面を一様に帯電する。次いで、プリントコントローラからの画像情報に基づいて、露光ユニット２００からレーザによる書込光Ｌｂを照射し、感光体ドラム１０１Ｙ上に静電潜像を形成する。その後、現像ユニット１０２Ｙにより静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。このトナー像は、１次転写ユニット１０６Ｙにより中間転写ベルト１０５上に１次転写される。１次転写後に感光体ドラム１０１Ｙの表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニングユニット３０８Ｙにより除去され、次の画像形成に供される。
【００７２】
次に、図３〜図６を用いて、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの紙面下方に設けられている露光ユニット２００の構成について説明する。図３は、露光ユニット２００全体の平面図である。図４は、図３に示すｍ１方向に向かって観察した図であって、イエロー、シアン用の光源からポリゴンミラーまでの部材の設置状態を示す。図５は、図３に示すｍ２側から観察した図であって、マゼンタ、ブラック用の光源からポリゴンミラーまでの部材の設置状態を示す。図６は、露光ユニット２００の側面図を示す。なお、説明の便宜上、図３〜図６に示す露光ユニット２００は、図１に示される露光ユニット２００とは上下左右逆転させて表示している。
【００７３】
本実施例で用いる露光ユニット２００は、半導体レーザからなる４つの光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄ、４つのカップリングレンズ２２０１ａ，２２０１ｂ，２２０１ｃ，２２０１ｄ、４つの開口板２２０２ａ，２２０２ｂ，２２０２ｃ，２２０２ｄ、４つのシリンドリカルレンズ２２０４ａ，２２０４ｂ，２２０４ｃ，２２０４ｄ（以上、図４、図５参照）、ポリゴンミラー２１０４（図３〜図６参照）、４つのｆθレンズ２１０５ａ，２１０５ｂ，２１０５ｃ，２１０５ｄ、８つの折返しミラー２１０６ａ，２１０６ｂ，２１０６ｃ，２１０６ｄ，２１０８ａ，２１０８ｂ，２１０８ｃ，２１０８ｄ、４つのトロイダルレンズ２１０７ａ，２１０７ｂ，２１０７ｃ，２１０７ｄ、４つの光検知センサ２２０５ａ，２２０５ｂ，２２０５ｃ，２２０５ｄ、４つの光検知用ミラー２２０７ａ，２２０７ｂ，２２０７ｃ，２２０７ｄ（以上、図６参照）、および、走査制御装置（図示せず）などを備えている。これらの部材は、光学ハウジング２３００（図６参照）の所定位置に組み付けられている。
【００７４】
なお、図３〜図６の説明では、便宜上、「主走査方向に対応する方向」を「主走査対応方向」と略述し、「副走査方向に対応する方向」を「副走査対応方向」と略述する。また、図３、図４では、便宜上、カップリングレンズ２２０１ａおよびカップリングレンズ２２０１ｂの光軸に沿った方向を「ｗ１方向」、光源２２００ａおよび光源２２００ｂにおける主走査対応方向を「ｍ１方向」とする。さらに、カップリングレンズ２２０１ｃ、および、カップリングレンズ２２０１ｄの光軸に沿った方向を「ｗ２方向」、光源２２００ｃおよび光源２２００ｄにおける主走査対応方向を「ｍ２方向」とする。なお、光源２２００ａおよび光源２２００ｂにおける副走査対応方向、並びに、光源２２００ｃおよび光源２２００ｄにおける副走査対応方向は、いずれも図中のＺ軸方向と同じ方向である。
【００７５】
図３に示すように、光源２２００ｂと光源２２００ｃとは、Ｘ軸方向に関して離れた位置に配置されている。そして、光源２２００ａは、光源２２００ｂの−Ｚ側（図４における光源２２００ｂの下方）に配置されている。また、光源２２００ｄは光源２２００ｃの−Ｚ側（図５における光源２２００ｃの下方）に配置されている。
【００７６】
図４に示すように、カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。また、カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。図５に示すように、カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。また、カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００７７】
図４に示すように、開口板２２０２ａは、開口部（図示せず）を有し、カップリングレンズ２２０１ａを介した光束を整形する。また、開口板２２０２ｂは、開口部（図示せず）を有し、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光束を整形する。図５に示すように、開口板２２０２ｃは、開口部（図示せず）を有し、カップリングレンズ２２０１ｃを介した光束を整形する。また、開口板２２０２ｄは、開口部（図示せず）を有し、カップリングレンズ２２０１ｄを介した光束を整形する。
【００７８】
図４に示すように、シリンドリカルレンズ２２０４ａは、開口板２２０２ａの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。また、シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、開口板２２０２ｂの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。図５に示すように、シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、開口板２２０２ｃの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。また、シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、開口板２２０２ｄの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００７９】
図６に示すように、ポリゴンミラー２１０４は、２段構造の４面鏡２１０４ａｄ，２１０４ｂｃを有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、図４、図５に示すように、１段目（図４、図５、図６の紙面下側の段）の４面鏡２１０４ａｄでは、シリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束およびシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向さる。２段目（図４、図５、図６の紙面上側の段）の４面鏡２１０４ｂｃでは、シリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束およびシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。なお、図６に示すように、１段目の４面鏡２１０４ａｄおよび２段目の４面鏡２１０４ｂｃは、軸Ｉを回転軸として互いに位相が４５°ずれて回転し、書き込み走査は１段目と２段目とで交互に行われる。
【００８０】
図６に示すように、シリンドリカルレンズ２２０４ａおよびシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側（図６における紙面左方向）であってｆθレンズ２１０５ａ，２１０５ｂ方向に偏向される。シリンドリカルレンズ２２０４ｃおよびシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側（図６における紙面右方向）であってｆθレンズ２１０５ｃ，２１０５ｄ方向に偏向される。
【００８１】
また、図６に示すように、各ｆθレンズ２１０５ａ，２１０５ｂ，２１０５ｃ，２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、対応する感光体ドラム１０１Ｙ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｋの表面上で、光スポットが主走査方向に等速で移動するようなパワーを有する非円弧面形状を有している。ｆθレンズ２１０５ａおよびｆθレンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、ｆθレンズ２１０５ｃおよびｆθレンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。
【００８２】
そして、ｆθレンズ２１０５ａとｆθレンズ２１０５ｂとはＺ軸方向に積層され、ｆθレンズ２１０５ａはポリゴンミラー２１０４の１段目の４面鏡２１０４ａｄに対向し、ｆθレンズ２１０５ｂは２段目の４面鏡２１０４ｂｃに対向している。また、ｆθレンズ２１０５ｃとｆθレンズ２１０５ｄとはＺ軸方向に積層され、ｆθレンズ２１０５ｃは２段目の４面鏡２１０４ｂｃに対向し、ｆθレンズ２１０５ｄは１段目の４面鏡２１０４ａｄに対向している。
【００８３】
よって、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、ｆθレンズ２１０５ａ、折返しミラー２１０６ａ、トロイダルレンズ２１０７ａ、および、折返しミラー２１０８ａを介して、スポット状の光としてブラック用の感光体ドラム１０１Ｋに照射され、該感光体ドラム１０１Ｋの表面に光スポットが形成される。光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム１０１Ｋの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０１Ｋ上を走査する。このときの光スポットの移動方向（Ｙ方向）が、感光体ドラム１０１Ｋでの「主走査方向」であり、感光体ドラム１０１Ｋの回転方向（Ｘ方向）が、感光体ドラム１０１Ｋでの「副走査方向」である。
【００８４】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｂ、折返しミラー２１０６ｂ、トロイダルレンズ２１０７ｂ、および、折返しミラー２１０８ｂを介して、スポット状の光としてマゼンタ用の感光体ドラム１０１Ｍに照射され、該感光体ドラム１０１Ｍの表面に光スポットが形成される。光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム１０１Ｍの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０１Ｍ上を走査する。このときの光スポットの移動方向（Ｙ方向）が、感光体ドラム１０１Ｍでの「主走査方向」であり、感光体ドラム１０１Ｍの回転方向（Ｘ方向）が、感光体ドラム１０１Ｍでの「副走査方向」である。
【００８５】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｃ、折返しミラー２１０６ｃ、トロイダルレンズ２１０７ｃ、および、折返しミラー２１０８ｃを介して、スポット状の光としてシアン用の感光体ドラム１０１Ｃに照射され、該感光体ドラム１０１Ｃの表面に光スポットが形成される。光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム１０１Ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０１Ｃ上を走査する。このときの光スポットの移動方向（Ｙ方向）が、感光体ドラム１０１Ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム１０１Ｃの回転方向（Ｘ方向）が、感光体ドラム１０１Ｃでの「副走査方向」である。
【００８６】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｄ、折返しミラー２１０６ｄ、トロイダルレンズ２１０７ｄ、および、折返しミラー２１０８ｄを介して、スポット状の光としてイエロー用の感光体ドラム１０１Ｙに照射され、該感光体ドラム１０１Ｙの表面に光スポットが形成される。光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム１０１Ｙの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０１Ｙ上を走査する。このときの光スポットの移動方向（Ｙ方向）が、感光体ドラム１０１Ｙでの「主走査方向」であり、感光体ドラム１０１Ｙの回転方向（Ｘ方向）が、感光体ドラム１０１Ｙでの「副走査方向」である。
【００８７】
ところで、各感光体ドラム１０１Ｋ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｙにおける画像情報が書き込まれる主走査方向の走査領域は「有効画像領域」と呼ばれている。なお、各折返しミラー２１０６ａ〜２１０６ｄ，２１０８ａ〜２１０８ｄは、ポリゴンミラー２１０４から各感光体ドラム１０１Ｋ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｙに至る各光路長が互いに一致するよう配置されている。さらに、各感光体ドラム１０１Ｋ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｙは、それぞれの光束の入射位置および入射角がいずれも互いに等しくなるように、それぞれ配置されている。
【００８８】
また、シリンドリカルレンズ２２０４ａ〜２２０４ｄ（図３〜図５参照）と、それに対応するトロイダルレンズ２１０７ａ〜２１０７ｄ（図６参照）とにより、偏向点とそれに対応する感光体ドラム１０１Ｋ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｙの表面とを副走査方向に共役関係とする面倒れ補正光学系が構成されている。
【００８９】
ポリゴンミラー２１０４と各感光体ドラム１０１Ｋ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｙとの間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施例では、ｆθレンズ２１０５ａとトロイダルレンズ２１０７ａと折返しミラー２１０６ａ，２１０８ａとからＫステーション光学の走査光学系（ブラックの画像形成ユニット１Ｋの走査光学系をいう）が構成されている。また、ｆθレンズ２１０５ｂとトロイダルレンズ２１０７ｂと折返しミラー２１０６ｂ，２１０８ｂとからＭステーションの走査光学系（マゼンタの画像形成ユニット１Ｍの走査光学系をいう）が構成されている。そして、ｆθレンズ２１０５ｃとトロイダルレンズ２１０７ｃと折り返しミラー（２１０６ｃ，２１０８ｃ）とからＣステーションの走査光学系（シアンの画像形成ユニット１Ｃの走査光学系をいう）が構成されている。さらに、ｆθレンズ２１０５ｄとトロイダルレンズ２１０７ｄと折り返しミラー２１０６ｄ，２１０８ｄとからＹステーションの走査光学系（イエローの画像形成ユニット１Ｙの走査光学系をいう）が構成されている。
【００９０】
光検知センサ２２０５ａには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｋステーションの走査光学系を介した光束のうち、書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ａを介して入射する。光検知センサ２２０５ｂには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｍステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｂを介して入射する。
【００９１】
光検知センサ２２０５ｃには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｃステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｃを介して入射する。光検知センサ２２０５ｄには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｙステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｄを介して入射する。
【００９２】
光検知センサ２２０５ａ〜２２０５ｄは、いずれも、受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。これらの光検知センサ２２０５ａ〜２２０５ｄの走査等の制御は、本体制御部４００の制御により、走査制御装置（図示せず）によって行われる。この走査制御装置は、各光検知センサ２２０５ａ〜２２０５ｄの出力信号に基づいて、対応する感光体ドラム１０１Ｋ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｙでの走査開始タイミングを検出する。
【００９３】
次に、図７を用いて、中間転写ベルト１０５の詳細を説明する。この図７に示すように、４つの支持ローラ１１２，１１３，１１４，１１９のうちの支持ローラ１１２に対向する位置には、２次転写ユニットである２次転写ローラ１０８が設けられている。そして、中間転写ベルト１０５上のトナー像を転写紙１１５上に２次転写する際には、２次転写ローラ１０８を、支持ローラ１１２に巻回された中間転写ベルト１０５部分に押し当てることにより行う。この２次転写ローラ１０８には、当該２次転写ローラ１０８に付着したトナーをクリーニングするローラクリーニング部１１６が当接している（図１参照）。なお、２次転写ユニットとしては、２次転写ローラ１０８を用いた構成に限定されることはなく、例えば転写ベルトや非接触の転写チャージャを用いた構成としてもよい。
【００９４】
図７に示すように、中間転写ベルト１０５の主走査方向（Ｙ方向）の中央部付近には、画像濃度や画像位置のチェック用のテストパターンや画像形成用のパターンが形成される。また、中間転写ベルト１０５の支持ローラのうちの支持ローラ１１２に対向する位置に、テストパターンの濃度や位置を検知するためのフォトセンサ（図示せず）を設けてもよい。また、中間転写ベルト１０５の支持ローラ１１２，１１３，１１４，１１９のうちの支持ローラ１１３に対向する位置に、ベルトクリーニングユニット１１０が設けられている。このベルトクリーニングユニット１１０は、転写紙１１５に中間転写ベルト１０５上のトナー像を転写した後に、中間転写ベルト１０５上に残留する残留トナーを除去するためのものである。
【００９５】
定着ユニット１１１は、転写紙１１５上に転写されたトナー像を定着させるための定着手段であり、図１に示すように、２次転写ローラ１０８によって搬送される転写紙１１５の搬送方向下流側に設けられている。図８に示すように、定着ユニット１１１は、加圧体としての加圧ローラ６３と、定着体としての定着ベルト６７と、定着ベルト６７が掛回されている定着ローラ６６および加熱ローラ６４と、定着ベルト６７に張力を付与するテンションローラ６５と、から構成されている。また、定着ローラ６６と加圧ローラ６３とで、転写紙１１５を挟持して搬送するニップ部６９を形成している。
【００９６】
加圧ローラ６３は、アルミまたは鉄等の芯金の表面に、シリコーンゴムなどの弾性層を設けて形成されており、表層にはＰＦＡやＰＴＦＥで形成された離型層が備えられている。定着ベルト６７は、ニッケル、ポリイミドなどの基材に、ＰＦＡやＰＴＦＥなどの離型層を有するもの、または、その中間にシリコーンゴムなどの弾性層を設けたもので構成されている。定着ベルト６７は、定着ローラ６６と加熱ローラ６４とテンションローラ６５とに掛け回されており、テンションローラ６５で適切な張力に保たれている。定着ローラ６６は、金属の芯金の表面に、シリコーンゴムを有して形成されたものである。加熱ローラ６４は、アルミまたは鉄の中空ローラで、内部にハロゲンヒータ（図示せず）などの熱源を有している。
【００９７】
このような部材を備えて構成された定着ユニット１１１は、定着ローラ６６と加圧ローラ６３とからなるニップ部６９に向かって、転写紙１１５が進入すると、当該ニップ部６９において所定の圧力と熱を与えることで、転写紙１１５上の画像を定着させる。
【００９８】
この定着ユニット１１１で、例えば、Ａ４サイズ用紙を縦通紙の状態で定着を繰り返すと、定着ベルト６７の表面上のＡ４縦通紙の用紙幅方向の両側の端部（以下、「エッジ部」と呼ぶことがある）が通過する位置に縦筋状の傷が発生することがある。これはエッジ部の端面に付着した紙粉により、定着ベルト６７の表面が荒らされることによって生じる。このとき、Ａ４縦通紙の定着後に、Ａ４横通紙あるいはＡ３縦通紙の定着が実施された際に、この縦筋状の傷に対応して画像表面に光沢スジが現れ、画像品質の劣化を生じてしまう。
【００９９】
この画像品質の劣化を防止するため、本願に係る第１実施例のプリンタでは、図８に示すように、定着ユニット１１１に、複数の光スポットを照射する反射型光学センサ６８を設置している。この反射型光学センサ６８は、定着ベルト６７の用紙端部の通過位置に対応して、移動可能に構成されており、定着ベルト６７の用紙の端部位置での傷の状態(傷の密度）を精度よく判断することを可能としている。
【０１００】
以下、第１実施例で用いる反射型光学センサ６８の構成について、図２１を用いて詳細に説明する。第１実施例で用いる反射型光学センサ６８は、図１０に示す反射型光学センサ６８ｃと基本構成は同様であり、５つの発光部Ｅ１〜Ｅ５と、５つの照射用レンズＬＥ１〜ＬＥ５と、７個の受光部Ｄ０〜Ｄ６と、７つの受光用レンズＬＤ０〜ＬＤ６とを備えている。本実施例の反射型光学センサ６８は、定着ベルト６７に向けて複数の光を射出し、主走査方向に対して、Ｎ個（ただし、Ｎは３以上の整数）の光スポットＳＰを、照射ピッチＰで照射するよう構成されている。本実施例では、Ｎ＝５個の光スポットＳＰ１〜ＳＰ５を照射可能となっている。そして、Ｎ個の光スポットＳＰの照射領域Ｐ（Ｎ−１）の範囲内に、用紙端部の通過位置が配置されるよう、反射型光学センサ６８を主走査方向に移動可能に構成している。
【０１０１】
この照射領域Ｐ（Ｎ−１）とは、例えば、図１４（ｂ）に示した範囲であり、Ｎ個の光スポットＳＰ１〜ＳＰＮの全照射領域Ｒよりも狭い範囲である。本来なら、用紙端部の通過位置が、この全照射領域Ｒ内にあれば、反射型光学センサ６８により通過位置に発生した傷部８０を検知し得る。しかし、この全照射領域Ｒよりも狭い照射領域Ｐ（Ｎ−１）の範囲内に、用紙端部の通過位置が配置されることで、反射型光学センサ６８の設置誤差や定着ベルト６７の蛇行等に影響されることなく、より高精度に表面状態を検知することができる。
【０１０２】
図２１に、このような構成の反射型光学センサ６８を主走査方向に移動させる移動手段７０と、定着ベルト６７上の用紙端部の通過位置に位置決めする位置決め手段と、反射型光学センサ６８の固定手段との一例を示す。図２１（ａ）はｚ方向から観察した平面図であり、図２１（ｂ）はｙ方向から観察した断面図である。
【０１０３】
この図２１（ａ）、（ｂ）に示すように、移動手段７０は、レール状の長尺なガイド７１と、ボールベアリング７２と、ステージ７３と、を有して構成されている。ガイド７１は、定着ベルト６７の主走査方向に長尺に配置されている。このガイド７１には、ボールベアリング７２によって主走査方向に移動可能に、ステージ７３が接続されている。このステージ７３上に、固定手段としての固定ネジ７４によって反射型光学センサ６８が固定されている。そして、ガイド７１に対してステージ７３をスライドさせることによって、反射型光学センサ６８が主走査方向に移動する（例えば、図２８参照）。
【０１０４】
このように、反射型光学センサ６８を主走査方向に移動することで、Ｎ個の光スポットＳＰの照射領域Ｐ（Ｎ−１）の範囲内に、用紙端部の通過位置、すなわち、この通過位置に発生する傷部８０を配置することができる。例えば、図２２に示すように、複数のサイズの用紙を使用することで、定着ベルト６７に生じる傷部８０のうち、各用紙の一方（片側）の端部の通過位置に生じるベルト傷Ｌ１〜Ｌ５とし、他方（もう片側）の端部の通過位置に生じるベルト傷をＬ１’〜Ｌ５’とする。この場合、反射型光学センサ６８の移動により、光スポットＳＰの照射範囲Ｐ（Ｎ−１）が、いずれの通過位置のベルト傷Ｌ１〜Ｌ５，Ｌ１’〜Ｌ５’でも照射するように制御することができる。そして、反射型光学センサ６８の出力信号に基づいて、表面状態検知手段としての本体制御部４００が、定着ベルトの表面状態を検知することにより、定着ベルト６７上のすべてのサイズの用紙の端部の通過位置に発生する傷部８０の状態を測定することが可能となる。
【０１０５】
また、位置決め手段として、ステージ７３の一か所に、位置決め印７５を形成している。また、ガイド７１には、主走査方向の両側に、それぞれ５つの位置決め印７６（７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄ，７６ｅ，７６ａ’，７６ｂ’，７６ｃ’，７６ｄ’，７６ｅ’）を形成している。この位置決め印７５，７６は、ステージ７３やガイド７１の表面に、印刷等により形成してもよいし、凹溝や突起を設けること等により形成してもよい。また、ガイド７１の位置決め印７６は、ガイド７１の幅方向の一側であって、長手方向に対象にそれぞれ５つずつ形成しているが、本願がこれに限定されることはなく、使用する用紙の数や方向に応じて、適宜の位置に適宜の数の位置決め印７６を形成することができる。また、ガイド７１の幅方向の両側に形成してもよい。
【０１０６】
そして、このステージ７３上の位置決め印７５とガイド７１上のいずれかの位置決め印７６とを合わせる。これにより、例えば図２２（ｂ）に示すように、定着ベルト６７上に照射される５個の光スポットＳＰ１〜ＳＰ５の照射領域のうちのＰ（Ｎ−１）の範囲内に、指定した用紙の主走査方向の端部の通過位置が配置されるよう、反射型光学センサ６８を移動させることができる。したがって、反射型光学センサ６８を容易かつ精度よく移動させることができる。
【０１０７】
以上のように、反射型光学センサ６８を移動させることによって、定着ベルト６７上の指定したサイズの用紙端部の通過位置の傷部８０（例えば、図２２のベルト傷Ｌ５）に、少なくとも一つの光スポットＳＰが照射される。そして、本体制御部４００では、用紙端部の通過位置のベルト傷Ｌ５に照射される光スポットＳＰからの検出値と、用紙端部の通過位置のベルト傷Ｌ５から外れた位置（傷なし部８１）に照射されたスポットＳＰからの検出値とを比較する。この比較により、定着ベルト６７上の用紙端部の通過位置に生じるベルト傷Ｌ５の状態を、センサ出力値（ＰＤ出力値）から判別することができる。
【０１０８】
また、画像形成装置の振動などがあっても、ステージ７３がガイド７１上を移動して、反射型光学センサ６８の主走査方向の位置が変わらないようにすることが望ましい。そのため、本実施例では、ステージ７３に反射型光学センサ６８を固定してある固定ネジ７４を締め付けて、固定ネジ７４の先端７４ａをガイド７１の表面に突き当てている。この突き当てによって、ステージ７３をガイド７１に固定して、反射型光学センサ６８の振動等による移動を防止している。また、用紙の変更等により、反射型光学センサ６８を移動したい場合は、固定ネジ７４を緩めることによって、反射型光学センサ６８を目的の位置に移動することができる。
【０１０９】
また、本実施例では、図２３、図２４に示すように、反射型光学センサ６８を主走査方向にスライド移動させて、定着ベルト６７上のさまざまなサイズの用紙の主走査方向の端部の通過位置に固定することができる。なお、図２３、図２４では、反射型光学センサ６８のみ定着ベルト６７上に描き、移動手段７０等は表示を省略している。以降の実施例も同様である。図２３（ａ）〜（ｅ）は、反射型光学センサ６８を、それぞれ、用紙の一方の端部の通過位置のベルト傷Ｌ１〜Ｌ５に移動した状態を示す。図２４（ａ）〜（ｅ）は、反射型光学センサ６８を、それぞれ、用紙の他方の端部の通過位置のベルト傷Ｌ１’〜Ｌ５’に移動した状態を示す。端部の一方と他方とに、それぞれ移動可能としたのは、用紙の両側の端部の通過位置において、同じ程度に傷が発生することもあるが、いずれか一方の端部のほうが、より傷が生じ易い場合もある。このような場合、傷が生じ易いほうの端部の通過位置に反射型光学センサ６８を設置することで、画像品質への影響が生じるような傷を、より迅速に検知することができる。そして、それぞれの固定位置で、反射型光学センサ６８からの出力信号に基づく検出値を取得することによって、各々の通過位置で発生した傷部８０の状態を精度よく判断することができる。
【０１１０】
なお、反射型光学センサ６８は、定着ベルト６７の全長にわたって移動可能に形成してもよい。すなわち、ガイド７１を定着ベルト６７の軸方向の長さとほぼ同一の長さで形成し、反射型光学センサ６８が、ベルト傷Ｌ１〜Ｌ５およびＬ１’〜Ｌ５’のいずれの位置にも移動可能としている。これにより、用紙サイズに応じて位置を移動できるだけでなく、両端部の通過位置のベルト傷Ｌ１〜Ｌ５，Ｌ１’〜Ｌ５のうち、より傷の生じ易い端部の通過位置に、反射型光学センサ６８を設置して、表面状態を検知することができる。また、定着ベルト６７よりも短尺な反射型光学センサ６８を移動させる構成なので、定着ベルト６７の全長とほぼ同じ長さの反射型光学センサを必要とすることや、全長にわたって光源等を設ける必要がなく、低コストに実施できる。
【０１１１】
また、変形例として、反射型光学センサ６８は、図２３に示す一方の通過位置に生じるベルト傷Ｌ１〜Ｌ５の範囲のみ、または、図２４に示す他方の通過位置に生じるベルト傷Ｌ１’〜Ｌ５’の範囲内のみを移動可能に構成してもよい。この場合、すべてのサイズの用紙の主走査方向の両側の端部の通過位置のベルト傷Ｌ１〜Ｌ５，Ｌ１’〜Ｌ５に反射型光学センサ６８を移動できる移動手段に比べて、移動範囲を半分程度に抑えることが可能である。そのため、移動手段７０のコンパクト化、移動手段７０や反射型光学センサ６８の設置スペースを小さくできるという効果を有する。この方式は、例えば図２３、図２４の例では、定着ベルト６７上を通過するさまざまのサイズの用紙の主走査方向の片側の端部の通過位置でのベルト傷Ｌ１〜Ｌ５と、もう片側の端部の通過位置でのベルト傷Ｌ１’〜Ｌ５’との差異が小さい場合、すなわち、両端の通過位置に同レベルの傷が発生するため、一方のみ検知すればよい場合等に有効な方式である。
【０１１２】
なお、反射型光学センサ６８は、オペレータが移動手段７０のガイド７１上でステージ７３とともに反射型光学センサ６８をスライド移動させることにより、手動で行ってもよい。また、移動手段７０に、さらに、電動アクチュエータ等の適宜の駆動機構を追加し、本体制御部４００から信号を送信することで、反射型光学センサ６８を自動で移動してもよい。
【０１１３】
手動で移動する場合、例えば、ユーザがＡ４縦通紙でコピー等を行う場合は、Ａ４縦通紙の端部の通過位置に、反射型光学センサ６８を移動して配置する。その後、コピー等の処理を行うことにより、Ａ４縦通紙による定着ベルト６７への傷等の発生を、精度よく検知することができる。また、自動で移動する場合は、画像形成装置が、画像形成に使用される用紙サイズを自動検知し、この検知した用紙サイズに対応して、本体制御部４００が信号を送信するようにしてもよい。この信号により、移動手段７０の駆動機構が作動して、反射型光学センサ６８を、当該サイズの用紙端部の通過位置に移動する。これにより、オペレータは、反射型光学センサ６８の移動操作を行うことなく、コピー等を行うことができる。
【０１１４】
また、いずれの場合でも、Ａ４用紙、Ｂ５用紙等、頻繁に使用する使用する用紙サイズに対応した位置に、反射型光学センサ６８を配置しておくことで、定着ベルト６７の傷等が生じ易い箇所の表面状態を検知することができる。その後に、例えば、Ｂ４やＡ３等の大きいサイズの用紙を使用した場合でも、表面状態の監視により傷の程度が画質に影響しない範囲であれば、筋やムラ等が大きいサイズの用紙に転写されることがなく、画像品質を良好に保持することができる。また、傷の程度が大きくなった場合は、例えば、ブザーやメッセージ等でユーザにその旨を伝達することで、ユーザが定着ベルト６７の交換やメンテナンス等の対応を行うことができる。その結果、大きいサイズの用紙の画像品質への影響を良好に防止することができる。また、定着ベルト６７の不必要な交換等を防止して、消耗品の低コスト化も可能となる。
【０１１５】
以上、第１実施例の反射型光学センサ６８によれば、ガイド７１に沿ってステージ７３をスライドさせ、反射型光学センサ６８を、そのＮ個の光スポットの照射領域Ｐ（Ｎ−１）に、用紙端部の通過位置が配置されるようにしている。また、用紙サイズに対応して、反射型光学センサ６８を、いずれのサイズの用紙端部の通過位置にも配置することができる。この位置で、反射型光学センサ６８によって、定着ベルト６７の表面状態を検知することで、Ｎ個のうちのすくなくとも１つの光スポットを、端部の通過位置、すなわち、傷部８０が発生し得る位置に照射して傷部８０の状態を検知できる。さらに、他の光スポットのいずれかで、傷なし部８１の表面状態をも検知することができ、これらを比較して傷の状態の変化を検知することも可能となる。以上により、定着ベルト６７上のすべてのサイズの用紙の端部の通過位置に発生するベルト傷Ｌを測定することが可能となる。
【０１１６】
また、第１実施例では、図１０等に示す反射型光学センサ６８ｃを用いているが、本願がこれに限定されることはない。複数の光スポットを照射可能であれば、他のいずれのものを用いてもよいし、図１４等に示す反射型光学センサ６８ｄを用いてもよい。
【０１１７】
＜第２実施例＞
以下、第２実施例について説明する。第２実施例の画像形成装置では、、図２１に示す移動手段７０に接続した反射型光学センサ６８として、図１４〜図１７に示す第二の例の反射型光学センサ６８ｄを用いるとともに、移動手段７０に、微調整手段を設けたこと以外は、第１実施例の画像形成装置と同様の基本構成を有している。そのため、第１実施例と同様の構成については、詳細な説明は省略する。以降の実施形態でも同様である。なお、第２実施例でも、第１実施例と同様の反射型光学センサ６８ｃを用いてもよい。
【０１１８】
第２実施例では、反射型光学センサ６８を、定着ベルト６７上の用紙の主走査方向の端部の通過位置に、±Ｐ（Ｎ−１）の精度で移動した場合、さらに、反射型光学センサ６８の主走査方向の位置を、±Ｐ（Ｎ−１）／２以下の範囲内で微調できる微調整機構（図示せず）を備えている。この微調整機構により、本体制御部４００が、ＰＤ２１２からのＰＤ出力値を取得しながら、反射型光学センサ６８の主走査方向の位置を±Ｐ（Ｎ−１）／２の範囲内で微調整する。この±Ｐ（Ｎ−１）／２の範囲内での微調整により、定着ベルト６７上に形成されるＮ個の光スポットＳＰ１〜ＳＰＮの中央付近の光スポットＳＰで、通過領域Ｌ、すなわち、ベルト傷部を照射するようにできる。
【０１１９】
このような微調整手段は、特に限定されることはなく、反射型光学センサ６８を±Ｐ（Ｎ−１）／２以下の範囲内で移動できるものであればよい。例えば、手動で微調整してもよいし、本体制御部４００等の制御により、自動で行ってもよい。また、微調整手段を構成する部材としては、微調整ネジ（アジャスター）等、微調整が可能な公知のものを用いることができる。
【０１２０】
次に、反射型光学センサ６８の設計位置の誤差の有無によるＰＤ出力の変化について、図１８、図２９を用いて説明する。図１８は、反射型光学センサ６８のレンズ素子２２０の傾き方向を示す概略図である。「α」は副走査方向への傾き誤差を示し、「β」は主走査方向への傾き誤差を示す。α，βの方向については、図１４、図１５も参照されたい。図２９（ａ）は、反射型光学センサ６８の設計位置に誤差がない場合のＰＤ出力値のグラフを示し、図２９（ｂ）は、設計位置に誤差を生じた場合のＰＤ出力を示す。この図２９では、定着ベルト６７上に、Ｎ＝１８個の光スポットＳＰ１〜ＳＰ１８を照射し、各々の光スポットＳＰ１〜ＳＰ１８からの検出値を示したものである。
【０１２１】
反射型光学センサ６８を用いて、光スポットＳＰ１〜ＳＰ１８によって得られたＰＤ出力値を用いて、定着ベルト６７上の傷部８０と傷なし部８１とを比較して表面状態を検出する一例を説明する。図２９（ａ）では、例えば、ＳＰ１〜ＳＰ１８の光スポットからのＰＤ出力値（検出値）のうち最小値を傷部８０からのＰＤ出力値、最大値を傷なし部８１からのＰＤ出力値とする。そして、定着ベルト６７上の用紙端部の通過位置に生じる傷の状態は、傷部８０と傷なし部８１とのＰＤ出力値の差から判断することができる。図２９（ａ）では、光スポットＳＰ１からのＰＤ出力値が傷なし部８１からのＰＤ出力値、光スポットＳＰ９からのＰＤ出力値が傷部８０のＰＤ出力値となる。光スポットＳＰ１のＰＤ出力値と光スポットＳＰ９のＰＤ出力値との差が大きいほど、傷部８０の程度が激しいことになる。
【０１２２】
しかし、反射型光学センサ６８の設計位置の精度に誤差があった場合等、ＰＤ出力値に誤差が生じることがある。例えば、反射型光学センサ６８が、図１８のβ方向に、設計位置から傾いて設置されていた場合、図２９（ｂ）のように、端部の光スポットＳＰ（光スポットＳＰ１）からのＰＤ出力値が低下することがある。そのため、図２９（ｂ）のような場合、このままでは、反射型光学センサ６８の設置誤差によって出力の低下した光スポットＳＰ１からのＰＤ出力値を最小値としてしまい、ベルト傷部の状態を正しく判断することができなくなる場合がある。これを解消するため、例えば、傷部８０のＰＤ出力値を、１８個のスポットの中央付近のスポットである、ＳＰ６〜ＳＰ１３の光スポットからのＰＤ出力値を用いている。このＳＰ６〜ＳＰ１３の光スポットからのＰＤ出力値の最小値を、傷部８０からのＰＤ出力値とすれば、傷部８０からＰＤ出力値がＳＰ９からのＰＤ出力値であると、正しく選択することができる。
【０１２３】
このように、反射型光学センサ６８の設置誤差の影響を避けるためには、Ｎ個の光スポットＳＰの中央付近に傷部８０が位置する必要がある。そのため、第２実施例では、反射型光学センサ６８の主走査方向の位置を、±Ｐ（Ｎ−１）／２以下の範囲内で微調できる微調整機構を備えている。これにより、傷部８０の位置をＮ個の光スポットＳＰの照射領域の中の、中央付近に移動させることができ、反射型光学センサ６８の設置誤差の影響を低減して、精度よく傷部８０の状態を検知することが可能となる。
【０１２４】
＜第３実施例＞
以下、第３実施例について、図２５を用いて説明する。第３実施例の画像形成装置は、反射型光学センサ６８を２つ設けたこと以外は、第１実施例の画像形成装置と同様の基本構成を有している。第３実施例では、図２５（ａ）〜（ｃ）は、反射型光学センサ６８Ａ、６８Ｂを、２つのサイズの用紙の端部のそれぞれの通過位置に設置した状態を示す。
【０１２５】
例えば、使用頻度の多い２つのサイズの用紙がある場合、これらの用紙の主走査方向の一方の端部の通過位置でのベルト傷がＬ５およびＬ３であるとする。この場合、図２５（ｂ）に示すように傷Ｌ５，Ｌ３の位置にそれぞれ１つずつ、すなわち、ベルト傷Ｌ５の位置に反射型光学センサ６８Ｂを設置し、ベルト傷Ｌ３の位置に反射型光学センサ６８Ａを設置する。そして、ベルト傷Ｌ５、Ｌ３のそれぞれの位置でのＰＤ出力値から、定着ベルト６７の表面状態を判断する。このように検知することで、わざわざ反射型光学センサ６８をベルト傷Ｌ５の位置からベルト傷Ｌ３の位置に移動して、ＰＤ出力値を取得する必要がなく、複数箇所のベルト傷を一括して取得することができ、使い易さを向上させることができる。
【０１２６】
また、頻繁に使用する用紙のサイズが変更され、これら２つのサイズの用紙の主走査方向の一方の端部の通過位置でのベルト傷がＬ４，Ｌ１の位置に変更された場合について説明する。この場合、図２５（ｃ）に示すように、ベルト傷Ｌ４，Ｌ１のそれぞれの位置に、反射型光学センサ６８Ｂ，６８Ａを移動させればよく、上記と同様の効果が得られる。
【０１２７】
また、図２５（ａ）に示すように、定着ベルト６７上を通過する用紙の主走査方向の一方の端部の通過位置でのベルト傷Ｌ１と、他方の端部の通過位置に生じるベルト傷Ｌ１’の両側に、それぞれ反射型光学センサ６８Ａ，６８Ｂを設置してＰＤ出力値を取得してもよい。これにより、両側のベルト傷Ｌ１，Ｌ１’の表面状態を判断することができるため、ベルト傷Ｌ１，Ｌ１’の画像に与える影響を精度よく判断することが可能となる。このように、ベルト傷Ｌ１，Ｌ１’のように、定着ベルト６７の線対称の位置で表面状態を検知する方式は、例えば、定着ベルト６７上を通過するさまざまのサイズの用紙の主走査方向の一方の端部の通過位置でのベルト傷Ｌ１〜Ｌ５と、他方の端部の通過位置に生じるベルト傷Ｌ１’〜Ｌ５’との差異が大きい場合に、有効となる方式である。このような場合、効率的に傷の状態を検知する方式を、以下の第４実施例４で説明する。
【０１２８】
＜第４実施例＞
第４実施例では、第３実施例と同様に、定着ベルト６７の主走査方向の異なる位置に、２つの反射型光学センサ６８Ａ，６８Ｂを設置している。第３実施例では、２つの反射型光学センサ６８Ａ，６８Ｂを、使用頻度の多い２つの用紙のそれぞれ一方の端部の通過位置に対応して任意の位置に設置している。これに対して、第４実施例では、１つの用紙の両端部の通過位置に反射型光学センサ６８Ａ，６８Ｂを対象に設置している。
【０１２９】
第４実施例では、定着ベルト６７上の用紙の主走査方向の一方の端部の通過位置（例えば、図２６（ａ）のベルト傷Ｌ５の位置）に、１つの反射型光学センサ６８Ａを移動させる。すると、もう一つの反射型光学センサ６８Ｂは、他方の端部の通過位置（図２６（ａ）の例ではＬ５’）に同時に移動するような機構を備えて移動手段７０を構成している。このような機構を備えた移動手段７０で、まず、図２６（ａ）〜（ｅ）に示すように、定着ベルト６７上を通過するさまざまのサイズの用紙の主走査方向の一方の端部の通過位置でのベルト傷Ｌ１〜Ｌ５に、一つの反射型光学センサ６８Ａを移動させる。この動作を行うだけで、同時にもう一つの反射型光学センサ６８Ｂが、他方の端部の通過位置でのベルト傷Ｌ１’〜Ｌ５’に自動的に移動する。したがって、常に、両側の用紙端部の通過位置でのＰＤ出力値を取得することができ、使い易さを向上させることができる。
【０１３０】
なお、上記第３実施例、第４実施例では、反射型光学センサ６８Ａ，６８Ｂを２つ主走査方向に設置しているが、本願がこれに限定されることはない。傷の程度、使用頻度の高い用紙の数、予算、装置のサイズ等を考慮した上で、３つ以上の反射型光学センサ６８を設置してもよい。また、例えば、偶数個の反射型光学センサ６８を設置する場合、主走査方向の両側に設置することで、用紙の両側の端部の通過位置の検知が可能となる。また、奇数個の場合も、同様に両側に設置して、両側の端部の通過位置を検知してもよいし、使用する各用紙のそれぞれの端部の一方の通過位置に設置してもよいし、いずれかの用紙に対しては一方の端部の通過位置にのみ設置し、傷の検知を最も必要とする用紙については、両端部の通過位置にそれぞれ設置するようにしてもよい。これらの場合も、用紙の変更や傷の位置、定着ベルト６７の蛇行等に対応して、移動手段７０によって主走査方向に各反射型光学センサ６８を移動することで、検知精度や使い易さを向上させることができる。
【０１３１】
＜第５実施例＞
以下、第５実施例について、図２７、図３０、図３１を用いて説明する。第５実施例の画像形成装置は、反射型光学センサ６８の移動経路上に遮光部材９０を設けたこと以外は、第１実施例の画像形成装置と同様の基本構成を有している。また、第５実施例では、ＰＤ２１２が２８個、ＬＥＤ２１１が２８個（すなわち、ｐ＝７組）を有する反射型光学センサ６８を使用している。図２７（ａ）は、反射型光学センサ６８でベルト傷Ｌ５でのＰＤ出力値を取得している状態を示し、図２７（ｂ）は、反射型光学センサ６８で遮光部材９０でのＰＤ出力値を取得している状態を示す。
【０１３２】
第５実施例の説明をする前に、まず、図１４に示す反射型光学センサ６８を、図１９に示すフローチャートに従って動作させて表面状態を検知したときの実験結果について説明する。このときの実験結果を、図３０に示す。
【０１３３】
図３０（ａ）は，定着ベルト６７がない状態（すなわち、反射型光学センサ６８から出射された光束を反射する対象物がない状態）で、各々のＬＥＤ２１１−ｐ−ｑ（ｑ＝１〜４）を点灯させたときのＰＤ２１２−ｎ（ｎ＝１〜２８）のＰＤ出力値を示している。なお、図３０（ａ）では、ＬＥＤの符号２１１とＰＤの符号２１２を省略して、「ＬＥＤ−ｐ−ｑ」、「ＰＤｎ」のように表記している。
【０１３４】
定着ベルト６７が存在しない場合には、本来であればＰＤ出力値は「ゼロ」であることが理想である。しかし、図３０（ａ）に示す実験結果から、ＰＤ２１２−１４およびＰＤ２１２−１５を中心として、山状のＰＤ出力値が得られていることが分かる。発明者が、このＰＤ出力値の発生要因を調査した。その結果、ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑを点灯すると、図３１に示すように、その発散性の光束の一部は、開口部材２３０−ｐおよび開口部材２３１の前面（ＬＥＤに対向する面）で反射散乱され、複数のＰＤ２１２−ｎに受光されてしまうことを突き止めた。
【０１３５】
そこで、本実施例では、定着ベルト６７がない状態を画像形成装置内で作るため、図２７に示すように、遮光部材９０を設置した。ただし、定着ベルト６７が存在する場合には，本来検出したい定着ベルト６７からの反射光に加え、開口部材２３０，２３１の前面での反射光が含まれたＰＤ出力値が検出されていることになる。
【０１３６】
したがって、まず、図２７（ｂ）に示すように、反射型光学センサ６８を遮光部材９０上に移動した状態で、ＰＤ出力値を検出する。続いて、図２７（ａ）に示すように、定着ベルト６７上の用紙の端部の通過位置（例えば、Ｌ５）に反射型光学センサ６８を移動してＰＤ出力値を検出する。そして、遮光部材９０でのＰＤ出力値と、定着ベルト６７でのＰＤ出力値とに基づいて、定着ベルト６７の表面状態を判断する。これにより、開口部材２３０，２３１による反射光等、反射型光学センサ６８内部での反射光のノイズの影響を受けることなく、定着ベルト６７の表面状態を精度よく判断することができる。
【０１３７】
本実施例では、より具体的に、遮光部材９０でのＰＤ出力値と、定着ベルト６７でのＰＤ出力値との差分を取っている。遮光部材９０でのＰＤ出力値を差し引くことで、定着ベルト６７からの反射光のみのＰＤ出力値を取得することが可能となり、反射型光学センサ６８による検出精度を向上させることができる。
【０１３８】
図３０（ｂ）は、定着ベルト６７がある状態で取得したＰＤ出力値から、図３０（ａ）の定着ベルト６７がない状態（すなわち、遮光部材９０上）で取得したＰＤ出力値を差し引いたときのＰＤ出力値である。すなわち、図３０（ｂ）のＰＤ出力値は、定着ベルト６７からの反射光のみの信号となる。この結果について、ＰＤ出力値の山状のピークに着目してみた。すると、ＬＥＤ２１１−ｐ−４，ＬＥＤ２１１−ｐ−３，ＬＥＤ２１１−ｐ−２，ＬＥＤ２１１−ｐ−１のように、順次点灯した場合に，ＰＤ出力値がピークとなるＰＤ番号は、小さいほうから大きいほうへシフトしていくことが分かる。これは、ＬＥＤ２１１−ｐ−４，ＬＥＤ２１１−ｐ−３，ＬＥＤ２１１−ｐ−２，ＬＥＤ２１１−ｐ−１のように順次点灯した場合には、定着ベルト表面６７Ｓ上の光スポットが、図１４（ｂ）の紙面左から右へ走査されることからも明らかである。
【０１３９】
＜第６実施例＞
以下、第６実施例について、図３０、図３２、図３３を用いて説明する。第６実施例では、上記第５実施例で取得した図３０（ａ）のＰＤ出力値を用いて、ＬＥＤ２１１の光量調整を行っている。
【０１４０】
以下、第６実施例における、図３０（ａ）に示すＰＤ出力値を用いた光量調整方法について説明する。図３０（ａ）では、ＬＥＤ２１１からの出射光が開口部材２３０，２３１で直接反射してＰＤ２１２に受光されている。そのため、各ＬＥＤ２１１から見たときの開口部材２３０，２３１の前面の形状が同一であれば、ＬＥＤ発光量に比例したＰＤ２１２の受光量が検出できると考えられる。
【０１４１】
この点、開口部材２３０−ｐのピッチは、ＬＥＤ２１１−ｐ−１〜ＬＥＤ２１１−ｐ−４の間隔に比べて十分に大きいため、いずれのＬＥＤ２１１から見ても、ほぼ同じ形状と見なせる。そのため、図３０（ａ）の分布も各ＬＥＤ２１１で似ており、検出時点でのＬＥＤ発光量のばらつきを表していると考えられる。
【０１４２】
第６実施例では、遮光部材９０上にてＬＥＤ２１１−２−４からＬＥＤ２１１−６−１まで、２８個のＬＥＤ２１１のうち、２０個を順次点灯したときのＰＤ出力値を取得した。図３２（ａ）に、各ＬＥＤ２１１が点灯したときの、ＰＤ２１２−１からＰＤ２１２−２８までのＰＤ出力値の総和を求めた結果を示す。さらに、図３２（ｂ）に、反射型光学センサ６８から定着ベルト６７を照射する光スポットＳＰの光量を、光パワーメータで測定したときの結果を示す。
【０１４３】
図３２（ａ）および（ｂ）の２つのグラフの傾向は酷似している。すなわち、ＬＥＤ発光量（光スポットＳＰの光量）を用いなくても、遮光部材９０上で取得したＰＤ出力値で代替が可能であるということになる。このことは、経時や環境（特に温度）に影響されるＬＥＤ発光量が分からない場合でも、反射型光学センサ６８を遮光部材９０上に移動した状態のＰＤ出力値を検出すれば、その時々でのＬＥＤ発光量に準じた値を知ることができる。したがって、反射型光学センサ６８による表面状態検知の都度、この検出値を用いて光量補正が可能であることを意味している。
【０１４４】
図３２（ａ）では、ＰＤ出力値の総和を用いているが、和を取るＰＤ２１２の数は実際的な光量補正が可能である範囲で減らすこともできる。ただし、できるだけ多くのＰＤ出力値を用いることが、光スポットＳＰの光量と等価にする上で好ましい。したがって、図３０（ｂ）で得られた定着ベルト６７からの反射光のみのＰＤ出力値を、図３２（ａ）に示すＰＤ出力値で除する。これにより、図３３に示すように、各ＬＥＤ発光量が等しいとした光量補正済みの定着ベルト６７からの反射光のみのＰＤ出力値を得ることができる。このように、光量補正を行うことにより、複数の光スポットＳＰの発光量バラツキの影響を受けないで、定着ベルト６７の表面状態を、精度よく判断することができる。
【０１４５】
また、図３２（ａ）に示すように、ＬＥＤ２１１−４−２は、ＬＥＤ２１１−４−１やＬＥＤ２１１−４−３に比べてＰＤ出力値が小さい。すなわち、ＬＥＤ２１１−４−２の発光量が小さいことを意味している。図３０（ｂ）はＬＥＤ２１１−４−２の発光量が小さい状態で取得したＰＤ出力値であるから、このＰＤ出力値を図３２（ａ）の相対出力で除することによって、ＬＥＤ２１１−４−２に対応するＰＤ出力値は大きくなる。その結果を示すグラフが図３３であり、図３０（ｂ）のグラフと比較すると、ＬＥＤ２１１−４−２に対するＰＤ出力値は大きくなったことがわかる。これが、光量補正されたＰＤ出力値となり、経時や環境（特に温度）の影響を排除していることになり、これらの影響を受けることなく、反射型光学センサ６８による検出精度を向上させることができる。
【０１４６】
＜第７実施例＞
以下、第７実施例について説明する。第７実施例では、第５実施例と同様に、遮光部材９０を備えた画像形成装置を用いている。また、第５実施例と同様に、定着ベルト６７でのＰＤ出力値と遮光部材９０でのＰＤ出力値との差分を取っているが、第７実施例では、さらに、第６実施例と同様に、光量調整行っている。
【０１４７】
以下、第７実施例の遮光部材９０を用いた場合での定着ベルト６７の表面状態の検知手順について、図３４のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ３０で、反射型光学センサ６８を、遮光部材９０上に移動する。この状態で、ステップＳ３１で、ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑを順次点灯させ、ステップＳ３２でＰＤ２１２−ｎによりＰＤ出力値を取得する（ＰＤ出力値１）。このＬＥＤ点灯およびＰＤ出力値取得の部分の詳細な動作は、図１９に示すフローチャートと同様である。なお、ここで取得したＰＤ出力値１は、後のステップＳ３７の光量補正にて使用する。
【０１４８】
次に、ステップＳ３３で、反射型光学センサ６８を、定着ベルト６７上の用紙端部の通過位置に移動する。この状態で、ステップＳ３４で、同様にＬＥＤ２１１−ｐ−ｑを順次点灯させ、ステップＳ３５でＰＤ２１２−ｎによりＰＤ出力値を取得する（ＰＤ出力値２）。上記と同様に、このＬＥＤ点灯およびＰＤ出力値取得の部分の詳細な動作は、図１９に示すフローチャートと同様である。
【０１４９】
次に、ステップＳ３６では、上記で取得したＰＤ出力値１とＰＤ出力値２との差分を求める。具体的には、次式「ＰＤ出力値２−ＰＤ出力値１」により算出する。また、ステップＳ３２で取得したままの値では、反射型光学センサ６８の動作時点でのＬＥＤ発光量のばらつきを含んだ結果である。そのため、ステップＳ３７において、ステップＳ３２で取得したＰＤ出力値１を用いて、光量補正を行なう。具体例としては、上述の第６実施例のように、各ＬＥＤ２１１ｐ−ｑに対して、ＰＤ出力値の総和を取り、規格化した後、上記第６実施例のように、差分処理結果を除する。以上により、光量補正済みの定着ベルト６７からの反射光のみのＰＤ出力値を得ることができ、反射型光学センサ６８による検出精度を向上させることができる。
【０１５０】
＜第８実施例＞
以下、第８実施例について説明する。第８実施例では、第６実施例と同様に、遮光部材９０上での反射型光学センサ６８のＰＤ出力値１と、定着ベルト６７上での反射型光学センサ６８のＰＤ出力値２とを取得している。
【０１５１】
第８実施例では、さらに、このＰＤ出力値１、ＰＤ出力値２の取得に際し、図１９のフローチャートにも記載されているように、ＬＥＤ２１１を複数回、周期的に順次点灯している。このようにして取得した複数のＰＤ出力値１、ＰＤ出力値２を、周期数で平均化してもよいし、異常値を除去するために中央値を用いてもよい。このような平均値や中央値に基づいて、ＰＤ出力値１とＰＤ出力値２との差分を取り、光量補正を行うことにより、反射型光学センサ６８による検出精度を向上させることができる。
【０１５２】
そして、定着ベルト６７の１回転分以上にわたってＬＥＤ２１１を複数周期、順次点灯することが好ましく、この場合には蛇行等の定着ベルト６７の回転時の変動による誤差を緩和することができる。特に、５周期以上の順次点灯することがより好ましく、ＰＤ出力値の最大値と最小値とを除いた、３周期分以上のデータを使用することで、異常値を除去することも可能である。その結果、反射型光学センサ６８による検出精度を、より向上させることができる。
【０１５３】
以上、本願の各実施例の画像形成装置について説明したが、これらの実施例で用いた画像形成装置は一例であって、本願がこの画像形成装置に限定されるものではない。いずれのサイズの用紙を使用しても、その端部の通過位置に、光スポットの照射領域のＰ（Ｎ−１）の領域が照射されるよう、反射型光学センサを移動し、定着部材の表面状態を判断可能であれば、他の構成の画像形成装置を用いてもよい。また、定着部材上のいずれのサイズの用紙であっても、その端部の通過位置に生じる傷部を確実に検知して、表面状態を精度よく判断することが可能な構成であれば、本願の課題を解決できるものである。
【０１５４】
また、各実施例では、定着ベルト（定着部材）の表面状態の検知について説明している。特に、定着ベルトは、表層にＰＦＡ等の表面硬度が高い材料を用いているため、傷を生じ易い。そのため、本願を適用して、反射型光学センサを用いて表面状態を検知することで、画像品質への影響を防止することができるとともに、定着ベルトを効率的に使用することが可能となる。しかし、本願が定着部材の表面状態の検知に限定されるものではない。用紙等の記録媒体と密着してこれを搬送する搬送体であれば、定着部材以外の表面状態の検知に本願を適用することができる。搬送体としては、例えば、感光体ドラム、中間転写体等であってもよく、本願の適用により、これらの表面状態を検知することで、傷の発生への対応を迅速に行って、画像品質を高品質に保持することが可能となる。
【符号の説明】
【０１５５】
６７  定着ベルト（定着部材、搬送体）
６８  反射型光学センサ（反射型光学検知手段）
８０  傷部
８１  傷なし部
１０１Ｙ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｋ  感光体ドラム（像担持体、搬送体）
１０２Ｙ，１０２Ｃ，１０２Ｍ，１０２Ｋ  現像ユニット（現像手段）
１０５  中間転写ベルト（転写手段、像担持体、搬送体）
１０６Ｙ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｋ  １次転写ユニット（転写手段）
１０８  ２次転写ローラ（転写手段）
１１１  定着ユニット（定着手段）
１１５  転写紙（記録媒体）
２００  露光ユニット
３０１Ｙ，３０１Ｃ，３０１Ｍ，３０１Ｋ  帯電ユニット（帯電手段）
４００  本体制御部（表面状態判断手段）
７０  移動手段
７１  ガイド
７２  ボールベアリング
７３  ステージ
７４  固定ネジ
７４ａ  先端
９０  遮光部材
ＳＰ、ＳＰ１〜ＳＰｎ  光スポット
Ｐ  照射ピッチ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５６】
【特許文献１】特開２０１０−２６２０２３号公報
【特許文献２】特許第４６３２８２０号公報
【特許文献３】特開２００７−３４０６８号公報
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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