(57)【要約】 【課題】定着部材の表面情報を精度良く検出することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】カラープリンタ１００は、反射型光センサ２００と検出部３００とから構成される表面情報検出装置を備える。検出部３００は、定着部材に照射される複数の光スポットの光量に基づいて算出される第１の光量補正係数と、画像形成装置の使用時間に関する第１の使用状況、および、第１の使用状況よりも使用時間が長い第２の使用状況の各々における複数の受光部の検知結果に基づいて算出される第２の光量補正係数と、を用いて表面情報を検出する。【選択図】図１
2014182155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される定着部材を用いて、トナー像をシート状の記録媒体上に定着する定着装置と、前記定着部材の表面の情報を示す表面情報を検出する表面情報検出装置とを有する画像形成装置であって、
前記表面情報検出装置は、
複数の発光部と、
前記定着部材の表面における搬送方向と交わる方向に沿って複数の光スポットを照射するための複数の照射用レンズと、
前記複数の照射用レンズの各々に対応する開口部材と、
前記複数の光スポットの各々における反射光を受光する複数の受光部と、
前記複数の光スポットの光量に基づいて算出される第１の光量補正係数と、前記画像形成装置の使用時間に関する第１の使用状況、および、前記第１の使用状況よりも使用時間が長い第２の使用状況の各々における前記複数の受光部の検知結果に基づいて算出される第２の光量補正係数と、を用いて前記表面情報を検出する検出部と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の使用状況および前記第２の使用状況の各々における前記複数の受光部の検知結果は、前記定着部材からの反射光を含まない状態での検知結果である、
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】
前記光量補正係数は、前記第２の使用状況における前記複数の受光部の検知結果を、前記第１の使用状況における前記複数の受光部の検知結果で除算することで算出される、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記第２の使用状況において、前記定着部材からの反射光を含む状態での前記複数の受光部の検知結果から、前記定着部材からの反射光を含まない状態での前記複数の受光部の検知結果を差し引き、前記第１の光量補正係数、および、前記第２の光量補正係数で除算することで、前記表面情報を検出する、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記表面情報検出装置と前記定着部材との間に可動可能に設けられ、前記表面情報検出装置と前記定着部材との間の光路を遮ることが可能な遮光部材をさらに有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記表面情報検出装置は、前記定着部材に対して前記複数の発光部からの光を照射可能な第１の位置と、前記定着部材に対して前記複数の発光部からの光を照射不能な第２の位置との間を移動可能である、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記複数の受光部の検知結果は、複数回にわたる前記複数の受光部の検知結果から算出される、
ことを特徴とする請求項１乃至６のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記表面情報は、前記記録媒体と前記定着部材の表面との接触に起因して搬送方向に生じる筋状の傷に係る情報である、
ことを特徴とする請求項１乃至７のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記表面情報は、前記筋状の傷の程度を示す傷レベル、および、傷の位置のうちの少なくとも一方に係る情報である、
ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
搬送方向に幅の異なる複数サイズの前記記録媒体へのトナー像の定着が可能であり、前記表面情報検出装置は、最大サイズでない前記記録媒体の幅方向端部を含む当該幅方向端部の近傍に配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至９のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記定着部材は定着ベルトである、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のうちの何れか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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、定着部材（例えば定着ベルト）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、傷の程度に応じて定着ベルト表面の傷跡部およびその周囲における光沢度信号に基づいて露光装置を制御する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、定着ベルトを照射するための光源（ＬＥＤ）に対応する照射用レンズ以外の照射用レンズを透過して定着ベルトに照射される光（フレア光と呼ぶ）を無くすため、ＬＥＤと照射用レンズとの間に開口部が設けられるが、開口部には厚さが存在するため、開口部前面での反射光が直接フォトダイオード（以下の説明では、「ＰＤ」と表記する場合がある）に入射してしまう。すなわち、定着ベルトが存在しない場合には、定着ベルトから反射してくる光が無いので、理想的にはＰＤの出力はゼロとなるはずであるが、上記開口部前面での反射光によってＰＤの出力はゼロとならない。そのため、定着ベルトが存在する場合には、本来検出したい定着ベルトからの反射光に加え、上記開口部前面での反射光が含まれたＰＤの出力が検出されてしまう。
【０００４】
また、定着ベルトを照射する光源として複数のＬＥＤを用いる場合には、各々のＬＥＤの発光量（もしくは光スポットの光量）を等しく調整することが求められる。一般には工場出荷時（初期）においてレンズ透過後の光スポットの光量が等しくなるように電流値や抵抗値が調整されているが、各々のＬＥＤの発光量の経時的な劣化率は不揃いであるため、所定の時間が経過した後の各々のＬＥＤの発光量は等しくならない。また、各々のＬＥＤの発光量の温度依存性も不揃いであるため、使用環境下の温度が変化すると、各々のＬＥＤの発光量は等しくならない。
【０００５】
すなわち、従来においては、定着ベルトなどの定着部材の表面の情報（表面情報）を精度良く検出することは困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、定着部材の表面情報を精度良く検出する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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、回転駆動される定着部材を用いて、トナー像をシート状の記録媒体上に定着する定着装置と、前記定着部材の表面の情報を示す表面情報を検出する表面情報検出装置とを有する画像形成装置であって、前記表面情報検出装置は、複数の発光部と、前記定着部材の表面における搬送方向と交わる方向に沿って複数の光スポットを照射するための複数の照射用レンズと、前記複数の照射用レンズの各々に対応する開口部材と、前記複数の光スポットの各々における反射光を受光する複数の受光部と、前記複数の光スポットの光量に基づいて算出される第１の光量補正係数と、前記画像形成装置の使用時間に関する第１の使用状況、および、前記第１の使用状況よりも使用時間が長い第２の使用状況の各々における前記複数の受光部の検知結果に基づいて算出される第２の光量補正係数と、を用いて前記表面情報を検出する検出部と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、定着部材の表面情報を精度良く検出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、カラープリンタを説明するための図である。
【図２】図２は、定着装置による定着を説明するための図である。
【図３】図３は、反射型光センサの具体的な一例を説明するための図である。
【図４】図４は、反射型光センサの具体的な一例を説明するための図である。
【図５】図５は、反射型光センサの具体的な一例を説明するための図である。
【図６】図６は、反射型光センサの具体的な一例を説明するための図である。
【図７】図７は、ＬＥＤの組の数を７としたときの開口部材２３０、２３１が一体化されている様子を示す図である。
【図８】図８は、反射型光センサの動作例を示すフロー図である。
【図９】図９は、図８のフローに従って動作させたときの実験結果を示す図である。
【図１０】図１０は、１つのＬＥＤの点灯に伴う発散性の光束の一部が、開口部材で反射散乱され、複数のフォトダイオードで受光される様子を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、定着ベルトが有る状態で取得したＰＤ出力から、定着ベルトが無い状態で取得したＰＤ出力を差し引いたときのＰＤ出力を示す図である。
【図１２】図１２は、遮光部材を閉じた状態で、ＬＥＤを順次点灯した場合における２８個のＰＤ出力の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、図１２の結果から、各ＬＥＤに対してＰＤ１〜ＰＤ２８の最大値から最小値を引いたＰＶ値を示す図である。
【図１４】図１４は、ＬＥＤを順次点灯したときの光スポットの光量測定結果の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、算出した光量ばらつき補正係数の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、遮光部材４００を閉じた状態で、ＬＥＤを順次点灯した場合における２８個のＰＤ出力の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、図１６の結果から、各ＬＥＤに対してＰＤ１〜ＰＤ２８の最大値から最小値を引いたＰＶ値を示す。
【図１８】図１８は、算出した光量補正係数の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、遮光部材を開いた状態で取得したＰＤ出力と、遮光部材を閉じた状態で取得したＰＤ出力との差分を取った結果の一例を示す図である。
【図２０】図２０は、図１９の結果から、各ＬＥＤに対して、複数のＰＤに対するＰＤ出力の和を取った結果を示す図である。
【図２１】図２１は、図１８で求めた光量補正係数で、図２０の結果を除算した結果を示す図である。
【図２２】図２２は、図１５で求めた光量ばらつき補正係数で、図２１の結果を除算した結果の一例を示す図である。
【図２３】図２３は、遮光部材を閉じた状態と開いた状態での測定手順、および、光量補正係数で除する手順の一例を示すフロー図である。
【図２４】図２４は、遮光部材の具体例を説明するための図である。
【図２５】図２５は、反射型光センサが可動可能に構成される例を示す図である。
【図２６】図２６は、表面情報を検出する処理の一例を示すフロー図である。
【図２７】図２７は、１周期の順次点灯から得られた検知結果の例を模式的に示す図である。
【図２８】図２８は、反射型光センサを用いて得られた検知結果と、主走査方向位置との関係を模式的に示す図である。
【図２９】図２９は、反射光強度の一例を模式的に示す図である。
【図３０】図３０は、反射光強度の低下量の算出方法の一例を説明するための図である。
【図３１】図３１は、図３０の縦軸を拡大して示す図である。
【図３２】図３２は、反射型光センサにより照射される光スポットの配列の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、画像形成装置の１種である「カラープリンタ」を説明するための図である。なお、本発明に係る画像形成装置は、図１に示すカラープリンタに限らず、モノクロ複写機やカラー複写機、ファクシミリ装置やプロッタ装置等として、あるいはこれらの各機能を複合させた複合機（ＭＦＰ：Multifunction  Peripheral）等として実施できることは言うまでもない。
【００１２】
図１（ａ）は、カラープリンタ１００の要部のみを模式的に示している。カラープリンタ１００は、所謂「タンデム型のプリンタ」である。符号１１で示す「中間転写体である転写ベルト」は無端ベルトであって、複数のローラ（図においては３本）に掛け回されて設けられ、これらローラのうちの１本である駆動ローラに駆動されて反時計回りに回転するようになっている。
【００１３】
図１（ａ）における転写ベルト１１の下側の部分は「平面的」に張られ、この部分に作像ユニットＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＢが配設されている。ここで、符号中の「Ｙ」は「イエロー」、「Ｍ」は「マゼンタ」、「Ｃ」は「シアン」、「Ｂ」は「ブラック」の色をそれぞれ表し、作像ユニットＵＹはイエロー画像を作像するユニット、作像ユニットＵＭはマゼンタ画像を作像するユニット、作像ユニットＵＣはシアン画像を作像するユニット、作像ユニットＵＢはブラック画像を作像するユニットである。
【００１４】
作像ユニットＵＹ〜ＵＢの下方には、「画像書き込み装置」である光走査装置１３が配備され、更にその下方にカセット１５が配置されている。上記作像ユニットＵＹ〜ＵＢは、構造的には同一のものであるので、作像ユニットＵＹを例に取り、図１（ｂ）を参照して簡単に説明する。
【００１５】
図１（ｂ）に示す作像ユニットＵＹは、光導電性の感光体として感光体ドラム２０Ｙを有し、感光体ドラム２０Ｙの周囲に、帯電器３０Ｙ、現像ユニット４０Ｙ、転写ローラ５０Ｙ、クリーニングユニット６０Ｙを配置した構造となっている。帯電器３０Ｙは「接触式の帯電ローラ」である。帯電器３０Ｙと現像ユニット４０Ｙとの間は「走査光ＬＹによる画像書き込み部」として設定されている。転写ローラ５０Ｙは、転写ベルト１１を介して感光体ドラム２０Ｙと反対側に配置され、転写ベルト１１の裏面に接触している。
【００１６】
作像ユニットＵＭ〜ＵＢも、作像ユニットＵＹと同様の構成であり、これらについて必要あるときは、感光体ドラム２０Ｍ〜２０Ｂ、帯電器３０Ｍ〜３０Ｂ、現像ユニット４０Ｍ〜４０Ｂ、転写ローラ５０Ｍ〜５０Ｂ、クリーニングユニット６０Ｍ〜６０Ｂと表記する。
【００１７】
このようなカラープリンタ１００による「カラー画像プリントのプロセス」は良く知られているが、以下に簡単に説明する。なお、図１（ｂ）における「破線で示す長方形」は、作像ユニットＵＹのユニットを「一まとめ」に示すものであり、ケーシング等の実体を示すものでは必ずしも無い。
【００１８】
カラー画像形成のプロセスが開始すると、感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂ、転写ベルト１１が回転を開始する。各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂの回転は時計回り、転写ベルト１１の回転は反時計回りである。
【００１９】
感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂの感光面は、帯電器３０Ｙ〜３０Ｂによりそれぞれ均一帯電される。光走査装置１３は、それぞれの感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂに対して、走査光ＬＹ〜ＬＢによる光走査で画像書き込みを行なう。
【００２０】
なお、このような画像書き込みを行なう光走査装置１３は、従来から種々のものが良く知られており、光走査装置１３としては、これら周知のものが適宜利用される。
【００２１】
感光体ドラム２０Ｙに対しては、イエロー画像に応じて強度変調されたレーザビームを走査光ＬＹとして光走査が行われてイエロー画像が書き込まれ、イエロー画像に対応する静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂ネガ潜像であり、現像ユニット４０Ｙによりイエロートナーを用いる反転現像により「イエロートナー画像」として可視化される。可視化されたイエロートナー画像は、転写ローラ５０Ｙにより、転写ベルト１１の表面側に静電的に１次転写される。
【００２２】
感光体ドラム２０Ｍに対しては、マゼンタ画像に応じて強度変調されたレーザビームを走査光ＬＭとして光走査が行われてマゼンタ画像が書き込まれ、マゼンタ画像に対応する静電潜像（ネガ潜像）が形成される。形成された静電潜像は、現像ユニット４０Ｍによりマゼンタトナーを用いる反転現像により「マゼンタトナー画像」として可視化される。
【００２３】
感光体ドラム２０Ｃに対しては、シアン画像に応じて強度変調されたレーザビームを走査光ＬＣとして光走査が行われてシアン画像が書き込まれ、シアン画像に対応する静電潜像（ネガ潜像）が形成される。形成された静電潜像は、現像ユニット４０Ｃによりシアントナーを用いる反転現像により「シアントナー画像」として可視化される。
【００２４】
感光体ドラム２０Ｂに対しては、ブラック画像に応じて強度変調されたレーザビームを走査光ＬＢとして光走査が行われてブラック画像が書き込まれ、ブラック画像に対応する静電潜像（ネガ潜像）が形成される。形成された静電潜像は、現像ユニット４０Ｂによりブラックトナーを用いる反転現像により「ブラックトナー画像」として可視化される。
【００２５】
マゼンタトナー画像は、転写ローラ５０Ｍにより転写ベルト１１側へ静電的に１次転写されるが、このとき、転写ベルト１１上に「先に転写されているイエロートナー画像」に重ね合わせられる。同様に、シアントナー画像は、転写ローラ５０Ｃにより、転写ベルト１１上に「先に重ね合わせて転写されたイエロートナー画像、マゼンタトナー画像」に重ね合わせられて１次転写される。さらに、ブラックトナー画像は、転写ローラ５０Ｂにより、転写ベルト１１上のイエロー、マゼンタ、シアンの各色トナー画像に重ね合わせて１次転写される。このようにして、転写ベルト１１上で、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー画像が重ね合わせられて「カラートナー画像」が形成される。
【００２６】
なお、各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂは、トナー画像転写後に、それぞれクリーニングユニット６０Ｙ〜６０Ｂによりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等を除去される。このようにして転写ベルト１１に形成されたカラートナー画像は、２次転写ローラ１７により転写ベルト１１上からシート状記録媒体である転写紙Ｓ上に静電的に「２次転写」され、定着装置１９により転写紙Ｓ上に定着されてプリンタ外に排出される。
【００２７】
転写紙Ｓは、カセット１５内に積載されて収容され、図示されない周知の給紙機構により給紙され、図示されないタイミングローラ（レジストローラとも言う。）により尖端部を保持された状態で待機し、転写ベルト１１上のカラートナー画像の移動にタイミングを合わせて２次転写部へ送り込まれる。
【００２８】
２次転写部は、転写ベルト１１と、これに接して連れ回りする２次転写ローラ１７との当接部であり、転写ベルト１１上のカラートナー画像が２次転写部に到達するのにタイミングを合わせて、転写紙Ｓがタイミングローラにより２次転写部に送り込まれる。かくして、カラートナー画像と転写紙Ｓが重ね合わせられ、カラートナー画像は転写紙Ｓ上に静電転写される。２次転写によりカラートナー画像を転写された転写紙Ｓは、続いて、定着装置１９を通過する際にカラートナー画像を定着され、その後、カラープリンタ１００の上部のトレイＴＲ上に排出される。以上が、カラープリンタ１００による「カラー画像プリントのプロセス」の概略説明である。
【００２９】
次に、図１（ａ）のカラープリンタにおける定着装置１９を、図１（ｃ）を参照して説明する。定着装置１９は、図１（ｃ）に示すように所謂「ベルト定着方式」であり、定着を行なう部分は、図示の如く、定着部材としての定着ベルト６１とともに、加熱ローラ６２、定着用ローラ６４、加圧ローラ６３、テンションローラ６５、剥離爪６６等を有している。
【００３０】
定着ベルト６１は、ニッケル、ポリイミドなどの基材に「ＰＦＡやＰＴＦＥなどによる離型層」を有するもの、さらには、これら基材と離型層との間に「シリコーンゴムなどの弾性層」を設けた構成である。従って、定着ベルト６１の表面は「離型層をなすＰＦＡやＰＴＦＥなどの樹脂」であり、その表面の情報が検出の対象である。
【００３１】
定着ベルト６１は無端ベルトで、加熱ローラ６２と定着用ローラ６４とに巻き掛けられ、テンションローラ６５により「必要な張り」を与えられている。
【００３２】
加熱ローラ６２は、アルミや鉄による中空ローラで、ハロゲンヒータなどの熱源Ｈを内包しており、この熱源Ｈにより、加熱ローラ６２を介して定着ベルト６１を加熱する。なお、図示されていないが、定着ベルト６１の表面温度を検出するための温度センサ（サーモパイル等）が、定着ベルト６１の表面に「非接触」で設けられている。
【００３３】
定着用ローラ６４は、金属の芯金をシリコーンゴムで囲繞し、弾性を付与したものである。定着用ローラ６４は、定着ベルト６１を反時計回りに回転駆動する。
【００３４】
加圧ローラ６３は、アルミ又は鉄等の芯金の上にシリコーンゴムなどの弾性層を設け、表層はＰＦＡやＰＴＦＥ等の離型層により構成されている。加圧ローラ６３は、定着用ローラ６４と対応する位置で、定着ベルト６１に圧接する。この圧接は、定着用ローラ６４を変形させ「ニップ部」を形成する。このニップ部が定着部となる。
【００３５】
テンションローラ６５は、金属の芯金にシリコーンゴムを設けたものである。剥離爪６６はその尖端部が、定着ベルト６１の表面に当接するようにして、定着用ローラ６４の軸方向（紙面に垂直な方向）に複数個配設されている。
【００３６】
前述の如く、定着ベルト６１の表面温度を検知する非接触の温度センサ（図示されず）が設けられているが、これに代えて、接触型の温度センサ（サーミスタ）を用いることも可能である。
【００３７】
定着が行なわれるときは、ヒータＨにより加熱されつつ定着ベルト６１が反時計回り、加圧ローラ６３が時計回りにそれぞれ回転し、定着ベルト６１の表面温度が定着可能な温度になると、カラートナー画像を転写された転写紙Ｓが、矢印方向へ搬送されて定着部に進入する。そして、カラートナー画像は、転写部において定着ベルト６１側から熱を受け、加圧ローラ６３により定着ベルト６１に対して押圧されて圧力を受け、転写紙Ｓに定着される。
【００３８】
補足すると、カラープリンタ１００は、転写ベルト１１をクリーニングするクリーニング装置（図示されず）を有している。この「クリーニング装置」は、図１（ａ）において作像ユニットＵＹの左方において、転写ベルト１１がローラに撒き掛けられた部分に対向して、転写ベルト１１に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有し、転写ベルト１１上の「残留トナーや紙粉等の異物」を、上記クリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。また、クリーニング装置は、転写ベルト１１から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための排出手段（図示されず）も有している。
【００３９】
図１に示した画像形成装置例では、転写方式は、上述の如く「転写ベルト１１上に各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂに形成されたカラートナー画像を順次重畳して１次転写し、転写されたカラートナー画像を２次転写ローラ１７により転写紙Ｓ上に一括転写する方式」であるが、転写方式はこれに限らない。例えば、転写ベルト１１上に転写紙Ｓを担持して搬送し、この転写紙Ｓを各感光体ドラムに対向接触させて各色のトナー画像を、直接転写紙Ｓ上に重畳して転写する方式とすることも可能である。この場合も、カラートナー画像の定着は、上記と同様でよい。
【００４０】
さて、図１に示す画像形成装置（カラープリンタ１００）においては、定着装置１９が、定着部材（定着ベルト６１）の表面の情報を示す表面情報を検出する「表面情報検出装置」を有する。表面情報検出装置は「定着部材の表面における搬送方向と交わる方向に沿って、複数の光スポットを照射し、各光スポットにおける反射光を受光して検知し、複数の検知結果に基づいて定着部材の表面情報を検出する」ものであるが、本実施の形態においては、図１（ｃ）に示す反射型光センサ２００と検出部３００とから構成される。
【００４１】
また、反射型光センサ２００と定着ベルト６１の間には、可動可能な遮光部材４００が設けられる。ただし、可動機構は図示していない。遮光部材４００は、反射型光センサ２００と定着ベルト６１との間の光路（「表面情報検出装置と定着部材との間の光路」と捉えることができる）を遮るためのものであり、この例では、必要に応じて遮光部材４００が可動し、光路が開閉する。つまり、反射型光センサ２００から出射される光が定着ベルト６１に対して照射される状態と、反射型光センサ２００から出射される光が定着ベルト６１に対して照射されない状態とが切り替わる。
【００４２】
反射型光センサ２００は、図１（ｃ）に示すように、定着ベルト６１の「加熱ローラ６２に巻き掛けられた部分」に対向して配置され、定着ベルト６１の表面に向かって「定着ベルト６１の表面における搬送方向と交わる方向」に複数の光スポットを照射し、その定着ベルト６１からの反射光を受光するセンサ部と、センサ部を駆動する駆動部とを含んで構成される。なお、これに限らず、反射型光センサ２００が、後述の検出部３００の制御の下、駆動する形態であってもよい。
【００４３】
上記「定着ベルト６１の表面における搬送方向と交わる方向」は、光走査による画像書き込みの際の「主走査方向」に対応するので、以下では簡単に「主走査方向」と言う。
【００４４】
検出部３００は、反射型光センサ２００に接続され、カラープリンタ１００内に配置され、反射型光センサ２００からの検知信号を受けて定着ベルト６１の表面状態を表面情報として検出する。この例では、検出部３００は、請求項の「検出部」に対応している。
【００４５】
定着部材である定着ベルト６１の表面は、当初は無傷であるが、定着動作が繰り返されるに従い、前述のオフセットや、剥離爪６６等との接触による傷、シート状記録部材による「筋状の傷」が発生する。このような「傷やオフセットの生じた表面の状態」、即ち、「オフセットの有無や程度、傷の状態や位置」が表面状態であり「表面情報」である。
【００４６】
以下では、主として「筋状の傷」に係る表面情報の検出を説明する。図２は、定着装置１９による定着を、説明するための図である。図２における上下方向は「定着ベルト６１表面で搬送方向ＴＲＤと交わる方向（前述の主走査方向）」に対応する。符号Ｓは、定着されるカラートナー画像を有する転写紙を示している。この説明例では、転写紙Ｓは「Ａ４サイズ」であり、これを長手方向と幅方向に搬送できるようになっている。符号Ａ４Ｔは、Ａ４サイズの転写紙Ｓを長手方向に搬送するときの紙幅を示し、符号Ａ４Ｌは、Ａ４サイズの転写紙Ｓを幅方向（短手方向）に搬送するときの紙幅を示している。
【００４７】
紙幅Ａ４Ｌは、定着ベルト６１の幅（図の上下方向の長さ）に略等しく、従って、Ａ４サイズの転写紙Ｓを幅方向（短手方向）に搬送するときには、長手方向の端部に生じる筋状の傷は、実際上殆ど問題とならない。一方、紙幅Ａ４Ｔは、定着ベルト６１の幅よりも短く、筋状の傷は、紙幅Ａ４Ｌの内側に発生し、前述した問題を生じさせ得る。
【００４８】
図２における符号Ｗ１、Ｗ２は、Ａ４サイズの転写紙Ｓを長手方向に搬送するとき、主走査方向における転写紙幅端部の移動の余裕幅を示している。Ａ４サイズの転写紙Ｓを長手方向に搬送するにしても「主走査方向の搬送位置を各転写紙に対して完全に一致させる」ことはできず、転写紙Ｓの両側端部の通過位置は、主走査方向にわずかながら変動する。また、定着ベルト６１自体にも、所謂「ベルトの寄り」が発生すると、定着ベルト表面は、主走査方向において転写紙Ｓの両側端部に対して変動する。余裕幅Ｗ１、Ｗ２は、このような変動を考慮したものである。
【００４９】
また、転写紙Ｓと定着ベルト６１の接触する位置の変動幅が「狭い」と、筋状の傷も狭い範囲に集中して発生するので、転写紙を搬送する際に、転写紙ごとに意図的に「主走査方向での搬送位置」をずらす場合もある。余裕幅Ｗ１、Ｗ２は、このような場合にも考慮される。尤も、余裕幅は大きくても「１０ｍｍ」程度である。このように、余裕幅Ｗ１、Ｗ２を考慮すると、Ａ４サイズの転写紙Ｓを長手方向に送る場合「筋状の傷の有無」を表面状態として検出するのであれば、検出領域Ａは、余裕幅よりも大きく設定する必要がある。
【００５０】
図２の例では、検出領域Ａは、余裕幅Ｗ１、Ｗ２のうち「余裕幅Ｗ２を含む」ように設定され、余裕幅Ｗ１のある側には設けられていない。これは、筋状の傷の発生は、余裕幅Ｗ１の領域と余裕幅Ｗ２の領域とで略同様に起こるであろうと考えられ、一方の余裕幅内での検出で実用上は十分であると考えられるからである。
【００５１】
勿論、余裕幅Ｗ１、Ｗ２の各領域に対して検出領域を設定してもよく、さらには、検出領域の大きさを「転写ベルト１１の幅全体」に亘るように設定しても良い。反射型光センサ２００は、主走査方向に複数の光スポットを照射する。これら複数の光スポットが照射される領域が検出領域Ａをなす。反射型光センサ２００は、長い検出領域Ａを形成できるため、反射型光センサ２００と転写紙の幅方向端部との「主走査方向の相対的な位置関係」は、比較的ラフでよい。
【００５２】
検出部３００は、反射型光センサ２００からの検知信号を受けて、主走査方向に長い検知領域Ａにおける「定着ベルトの表面状態」を検知することができる。そして、転写紙の幅方向端部が検知領域Ａに含まれるとき、転写紙の幅方向端部により形成される筋状の傷の情報である「傷レベル」および／または「傷の位置（主走査方向の位置）」を定着ベルト６１の表面情報として定量化する。この点については後述する。
【００５３】
ここで、傷レベルとは「傷の程度」、すなわち「傷の深さ（粗さ）や傷の幅（大きさ）」を言う。「傷の深さ」について補足すると、定着部材の表面に「傷（サーミスタや剥離爪との接触による傷や、筋状の傷）」が生じると、前述の如くに、傷の部分で「定着部材とトナー画像の接触圧」が弱くなり、傷に応じて「定着不全」が生じ、定着された画像では「白抜け（画像濃度の低下する減少）」と呼ばれる「画像異常」が発生する。この明細書で言う「傷の深さ」は、このような「傷と、傷に起因する画像異常との相関関係」を定量的に捉え、画像異常の程度を表すパラメータとして表現したものである。
【００５４】
次に、反射型光センサ２００の具体的な一例を説明する。図３乃至６は、反射型光センサ２００の具体的な一例を説明するための図である。ここでは、図３乃至６に示す如くにＸ、Ｙ、Ｚ方向を定める。Ｘ方向は、上の説明における「搬送方向に交わる方向」で、説明中の例では「主走査方向」に対応する。Ｙ方向は「搬送方向」に対応する。Ｚ方向は「Ｘ、Ｙ両方向に直交する方向」である。図３乃至６における符号６１Ｓは、定着ベルト６１の「検出領域（前述の検出領域Ａ）を含む表面部分」を示す。従って、Ｚ方向は、反射型光センサ２００から上記「表面部分６１Ｓ」に向かう方向である。図３乃至６において、符号２１０は基板、符号２４０は側板を示し、符号２２０はレンズ素子を示す。
【００５５】
図３は、基板２１０上におけるＬＥＤ（発光ダイオード）とフォトセンサであるフォトダイオード（以下「ＰＤ」と表記する。）の配列状態を説明するための図である。また、図４は、Ｙ方向の負側においてＸ−Ｚ平面を断面とした場合における反射型光センサ２００の模式図であり、図５は、Ｙ−Ｚ平面を断面とした場合における反射型光センサ２００の模式図である。さらに、図６は、Ｙ方向の正側においてＸ−Ｚ平面を断面とした場合における反射型光センサ２００の模式図である。
【００５６】
まず、図３を参照すると、符号２１１はＬＥＤ、符号２１２はＰＤをそれぞれ示す。図３の例では、基板２１０の長手方向であるＸ方向に沿って、それぞれが複数（図３の例では４個）のＬＥＤ２１１からなる複数（図３の例では４個）の組が等間隔的に配列されている。なお、図３においては、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、設計条件により定められ、一般には数十個〜数百個に設定できる。また、図３の例では、基板２１０上には、ＬＥＤ２１１の個数と同数のＰＤ２１２が、Ｘ方向に等間隔で配列されている。
【００５７】
図４の左側から順に数えて４つずつのＬＥＤ２１１を１つの組ｐ（ｐ＝１〜Ｐ）とし、各組に含まれる４つのＬＥＤ２１１について左側から１つずつ順次に番号を振り、図の左側から数えてｐ番目の組のｑ番目のものをＬＥＤ２１１−ｐ−ｑと表す。全ＬＥＤ２１１は、ＬＥＤ２１１−１−１、２１１−１−２、２１１−１−３、２１１−１−４、２１１−２−１、・・・、２１１−２−４、・・・、２１１−ｐ−ｑ、・・・２１１−Ｐ−４の順次の配列であり、ＬＥＤ２１１の総数をＮとすると、Ｎ＝４Ｐである。
【００５８】
ＰＤ２１２については、図６の左側から１つずつ順次に番号を振り、図の左側から数えてｎ番目のものをＰＤ２１２−ｎと表す。ＰＤ２１２の総数はＮであって、全ＰＤ２１２は、２１２−１、２１２−２、・・・、２１２−ｎ、・・・２１２-Ｎの順次の配列である。
【００５９】
次に、図４乃至６を参照して、レンズ素子２２０を説明する。レンズ素子２２０は、２つの領域部分から構成されている。即ち、図４乃至６に示すように、照射用レンズ２２０−ｐ（ｐ＝１〜Ｐ）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２２０Ｃによる領域とである。照射用レンズ２２０−ｐの個数は、本実施例ではＬＥＤ２１１の個数を４で割った数（Ｐ＝Ｎ／４）であり、ＬＥＤ２１１のＺ方向上部に、４個のＬＥＤ２１１−ｐ−ｑ（ｑ＝１〜４）と照射用レンズ２２０−ｐとが１対１に対応するようにして、Ｘ方向に配列されている。
【００６０】
受光用レンズ２２０Ｃは、図４および図６に示すように「単一のシリンドリカルレンズ」であり、ＰＤ２１２−１〜２１２−Ｎに共通に対応して、ＰＤ２１２のＺ方向上方に配置される。なお、図６は、反射型光センサ２００を「Ｙ軸の正の方向から負の側へ向かって見た図」であると捉えることもできる。受光用レンズ２２０Ｃは、Ｙ方向にのみ正のパワーを有する。
【００６１】
照射用レンズアレイの領域と照射用レンズ２２０Ｃ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。図４において、符号２３０−０、２３０−１、・・２３０−ｐ、・・・２３０−Ｐは「４個のＬＥＤ２１１−ｐ−ｑ（ｑ＝１〜４）と照射用レンズ２２０−ｐとの組」の互いに隣接する組間での「フレア光」を防止するための開口部材を示している。また、図５に示す符号２３１は、ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑ（ｑ＝１〜４）の配列と、ＰＤ２１２−ｐの配列の間でのフレア光を主に防止するための開口部材を示している。
【００６２】
図７は、前述の組の数を７としたときの開口部材２３０、２３１が一体化されている様子を示す図である。図７に示すように、４個のＬＥＤ２１１−ｐ−ｑ（ｑ＝１〜４）と照射用レンズ２２０−ｐとの組に対応して、開口が設けられている。開口を設けることで、点灯する任意のＬＥＤに対応する照射用レンズ２２０Ｃ以外の照射用レンズ２２０Ｃを透過して定着ベルト６１に照射する光や、点灯する任意のＬＥＤに対応する照射用レンズ２２０Ｃや点灯する任意のＬＥＤに対応する照射用レンズ２２０Ｃ以外の照射用レンズ２２０Ｃのレンズ面からの直接の反射光（以後、これらの光をフレア光という）が、ＰＤに直接入射することを防いでいる。
【００６３】
図５における符号２４１は、幅方向（Ｙ方向）の側板を示す。側板２４０、２４１は、一体化してケースをなしている。上記開口部材２３０、２３１は「ケース」と樹脂成形により一体化でき、レンズ素子２２０と開口部材２３１、２３２も樹脂成形により一体化できる。さらに、レンズ素子２２０と開口部材２３０、２３１と「ケース」も樹脂成形により一体化できる。
【００６４】
図４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２２０−ｐにより集光され、定着ベルト表面６１Ｓを光スポットとして照射する。定着ベルト表面６１Ｓの「光スポットで照射された部分」での反射光は、図６に示されたように、受光用レンズ２２０Ｃ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。なお、定着ベルト表面６１Ｓ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２２０Ｃ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ＰＤは「ＰＤ２１２−ｎのみ」ではなく、複数に渡る。
【００６５】
次に、反射型光センサ２００の動作を、図８に示すフロー図を用いて説明する。各ＬＥＤ２１１は、不図示の駆動部の制御の下、光スポットが、図４に示す定着ベルト表面６１Ｓ上の左端Ｓ−１から右端Ｓ−Ｎまで走査するように、ＬＥＤ２１１−ｐ内のＬＥＤ２１１−ｐ−４からＬＥＤ２１１−ｐ−１まで点灯し、ｐは１〜Ｐまで「順に１個ずつ点灯と消灯」を繰り返す。所謂「順次点灯」である。これは照射用レンズ２２０−ｐが倒立系であることに起因している。
【００６６】
図８に示すように、最初に、駆動部は、図４の左側から数えて第１番目の組（ｐ＝１）を駆動対象の組ｐとして指定する（ステップＳ１）。次に、検出部３００は、ステップＳ１で指定した組ｐに含まれる４つのＬＥＤ２１１のうち左側から数えて４番目のＬＥＤ２１１（ｑ＝４）を駆動対象のＬＥＤ２１１として指定する（ステップＳ２）。次に、駆動部は、ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑを点灯させる（ステップＳ３）。
【００６７】
ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑの点灯に同期して、定着ベルト表面６１Ｓからの反射光は、受光用レンズ２２０ＣによりＹ方向にのみ集光されてＰＤ２１２−ｎを含む、複数個のＰＤ２１２で受光される（ステップＳ４）。この例では、説明の簡単のため、受光するＰＤ２１２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。即ち、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。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。
【００６８】
これら複数のＰＤ２１２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ごとの各検知信号は、検知のつど、検出部３００に送られる。ｍの値は２に限られるものではない。例えば画像との相関を予め実験的に求めておき、良好なｍを選択することもできる。ただし、ｍ＝０のように小さいとＰＤの出力値は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。また、ｍが大きく、ＰＤ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。好ましいｍの値は、２から６程度である。
【００６９】
続いて、駆動部は、ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑを消灯させる（ステップＳ５）。次に、駆動部は、各ＰＤ２１２の検知信号を検出部３００に送信する制御を行う（ステップＳ６）。次に、駆動部は、駆動対象として指定したＬＥＤ２１１を示す「ｑ」の値が１よりも大きいかどうか（駆動対象として指定した組ｐに含まれる４つのＬＥＤ２１１のうち左から数えて第２番目〜第４番目の何れかが駆動対象であるかどうか）を判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７の結果が「ＹＥＳ」の場合、駆動部は、「ｑ」の値を１だけカウントアップする（ステップＳ９）。つまり、それまで駆動対象であったＬＥＤ２１１よりも１つだけ右側のＬＥＤ２１１を駆動対象として新たに指定することになる。そして、前述のステップＳ３以降の処理が繰り返される。
【００７０】
上述のステップＳ７の結果が「ＮＯ」の場合、駆動部は、駆動対象として指定した組を示す「ｐ」の値が、組の数の最大値を示すＰよりも小さいかどうかを判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８の結果が「ＹＥＳ」の場合、駆動部は、「ｐ」の値を１だけカウントアップする（ステップＳ１０）。つまり、それまで駆動対象であった組ｐよりも１つだけ右側の組ｐを駆動対象として新たに指定することになる。そして、前述のステップＳ２以降の処理が繰り返される。一方、ステップＳ８の結果が「ＮＯ」の場合、つまり、最終のＬＥＤ２１１−Ｐ−１が「点灯・消灯」した場合、以上を１周期とする順次点灯を繰り返すかどうかを判断する（ステップＳ１１）。場合によっては、検知精度を上げるために、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。ステップＳ１１において、次の１周期の順次点灯を行うと判断された場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、前述のステップＳ１以降の処理が繰り返され、順次点灯を終了すると判断された場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、処理は終了する。
【００７１】
上記の場合、定着ベルト表面６１Ｓ上を光スポットが左端寄りＳ−１やＳ−２にある場合、すなわちＬＥＤ２１１−１−３やＬＥＤ２１１−１−４が点灯するとき、受光用レンズ２２０Ｃ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、光スポットが右端寄りにある場合も同様である。このような事情を鑑みると、この場合、順次点灯するＬＥＤ２１１をＮ個とするのではなく、定着ベルト表面６１Ｓ上の光スポットが左端寄り及び右端寄りになるＬＥＤ２１１を２個ずつを外しＮ−４個について順次点灯を行なうようにしても良い。即ち、一般的には、点灯・消灯するＬＥＤ２１１は、Ｎ個全てを用いる必要はなく、そのうち任意のＮ’（≦Ｎ）個を用いても良い。
【００７２】
図３乃至６に示した反射型光センサ２００を、図８のフローに従って動作させたときの実験結果の一例を図９に示す。図９は、定着ベルト６１が無い状態（すなわち反射型光センサ２００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ＰＤｎ（ｎ＝１〜２８）のＰＤの出力値を示している。定着ベルト６１が存在しない場合には本来であればＰＤ出力はゼロであることが理想であるが、この結果に示すように第１４番目のＰＤ（図９ではＰＤ１４と表記）および第１５番目のＰＤ（図９ではＰＤ１５と表記）を中心として山状のＰＤ出力が得られていることが分かる。ここでは、このＰＤ出力の発生要因として、図１０に示すように、ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑを点灯すると、その発散性の光束の一部は、開口部材２３０−ｐおよび２３１の前面（ＬＥＤ２１１に対向する面）で反射散乱され、複数のＰＤ２１０−ｎに受光されてしまうことを突き止めた。
【００７３】
そこで、本実施形態では、定着ベルト６１が無い状態を画像形成装置内で作るため、図１（ｃ）に示した遮光部材４００を設置する。定着ベルト６１が存在する場合には、本来検出したい定着ベルト６１からの反射光に加え、上記開口部材前面での反射光が含まれたＰＤ出力が検出されていることになる。そこで、遮光部材４００を閉じた状態（検出部３００と定着ベルト６１との間の光路を遮る状態）でＰＤ出力を検出し、続いて遮光部材４００を開いた状態（検出部３００と定着ベルト６１との間の光路を遮らない状態）でＰＤ出力を検出し、その差分を取ることで、定着ベルト６１からの反射光のみを得ることができる。
【００７４】
図１１は、定着ベルト６１が有る状態（すなわち遮光部材４００が開いた状態）で取得したＰＤ出力から、図９に示すＰＤ出力（定着ベルト６１が無い状態（すなわち遮光部材４００が閉じた状態）で取得したＰＤ出力）を差し引いたときのＰＤ出力である。すなわち、定着ベルト６１からの反射光のみの信号となる。この結果についてＰＤ出力の山状のピークに着目してみると、ＬＥＤ−ｐ−４、ＬＥＤ−ｐ−３、ＬＥＤ−ｐ−２、ＬＥＤ−ｐ−１のように順次点灯した場合に、ＰＤ出力がピークとなる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、ＬＥＤ−ｐ−４、ＬＥＤ−ｐ−３、ＬＥＤ−ｐ−２、ＬＥＤ−ｐ−１のように順次点灯した場合には、定着ベルト表面６１Ｓ上の光スポットが、左から右へ走査されることからも明らかである。
【００７５】
本実施形態では、検出部３００は、定着ベルト６１に照射される複数の光スポットの光量に基づいて算出される第１の光量補正係数（各光スポットの光量ばらつきを補正するための係数を指す。以下の説明では、「光量ばらつき補正係数」と呼ぶ）と、画像形成装置の使用時間に関する第１の使用状況（この例では画像形成装置の使用開始前）、および、第１の使用状況よりも使用時間が長い第２の使用状況（この例では画像形成装置の使用開始後）の各々における複数の受光部（この例ではＰＤ２１２）の検知結果に基づいて算出される第２の光量補正係数（以下の説明では、単に「光量補正係数」と呼ぶ）と、を用いて表面情報を検出する。以下、具体的に説明する。
【００７６】
図１２に、画像形成装置の使用開始前（第１の使用状況）において、遮光部材４００を閉じた状態で、ＬＥＤ２１１−１−１からＬＥＤ２１１−７−４までの２８個のＬＥＤ２１１のうち、ＬＥＤ２１１−２−４からＬＥＤ２１１−６−１までの２０個を順次点灯した場合における２８個のＰＤ出力を示す。画像形成装置の使用開始前とは、画像形成装置がユーザーによって使用される前の時点を意味しており、具体的には、画像形成装置の製造時や出荷時のことである。また、ユーザーに販売され、ユーザー使用環境に設置された後（着荷時）でも良い。これらのとき一般に画像形成装置は室温状態下にあり、２０〜２５度程度である。画像形成装置の使用開始前においては、もちろん定着装置も作動していないため、反射型光センサ２００の近傍、すなわちＬＥＤ部の温度も室温状態にある。ここでは、そのときの温度をＴ０（℃）とする。
【００７７】
図１３に、図１２の結果から、各ＬＥＤに対してＰＤ１〜ＰＤ２８の最大値から最小値を引いたＰＶ値を示す。この結果は、検出部３００内の記憶装置に保持しておく。ここで、前述の温度Ｔ０（℃）は既知であることが好ましいが、分からなくても本発明の効果は変わらない。なお、画像形成装置の長期間の使用等により、定着ベルト６１を新品に交換した場合には、交換した後に、上記の使用開始前の複数の受光部の検知結果を取得し、その結果を従来の結果と置き換えて、検出部３００内の記憶装置に保持しておく。
【００７８】
一方で、画像形成装置の製造時において、反射型光センサ２００を画像形成装置に組み付ける前に、あらかじめ反射型光センサ２００のＬＥＤ２１１−２−４からＬＥＤ２１１−６−１までのＬＥＤを順次点灯したときの光スポットの光量を測定しておく。図１４に光スポットの光量測定結果を示す。
【００７９】
これは、反射型光センサ２００の画像形成装置の使用開始前における、複数の発光部（この例ではＬＥＤ２１１）を有することによる光量ばらつきを表している。以降の反射型光センサ２００の動作は、この光量ばらつき条件下で行われることになるので、この光量ばらつきで補正することにより、複数の発光部が完全に等しい光スポットの光量を有しているとみなすことができる。
【００８０】
光量測定結果より光量ばらつき補正係数を算出しておき、検出部３００内の記憶装置（不図示）に保持しておく。図１５は、算出した光量ばらつき補正係数の一例を示す図である。ここでは、ＬＥＤ２１１−３−４からＬＥＤ２１１−５−１までの平均値で規格化している。なお、光スポットの光量測定については既知の方法があり、光パワーメータで各ＬＥＤに対応する光スポットの光量を測ることもできるし、ＣＣＤカメラ等のエリアセンサを用いて光スポットの光量を測ることもできる。
【００８１】
画像形成装置の使用開始後において、すなわち、ユーザーが画像形成装置の使用を開始した後の任意のタイミングで、定着ベルト６１の表面状態を検出するために、反射型光センサ２００は動作する。
【００８２】
図１６は、遮光部材４００を閉じた状態で、ＬＥＤ２１１−１−１からＬＥＤ２１１−７−４までの２８個のＬＥＤのうち、ＬＥＤ２１１−２−４からＬＥＤ２１１−６−１までの２０個を順次点灯した場合における２８個のＰＤ出力の一例を示す図である。反射型光センサ２００は印刷ジョブ後に実行されると、定着装置１９の作動後である反射型光センサ２００近傍の温度は高温状態下にある。このときの温度をＴ（℃）とすると、一般にＴ＞Ｔ０である。図１６のＰＤ出力は、図１２のＰＤ出力よりも小さい値となっている。これはＬＥＤ部の温度が高くなっているため、ＬＥＤ発光出力が低下したことが一因である。また経時によるＬＥＤ発光出力低下も含まれている。
【００８３】
図１７に、図１６の結果から、各ＬＥＤに対してＰＤ１〜ＰＤ２８の最大値から最小値を引いたＰＶ値を示す。ここで、温度Ｔ［℃］は既知であることが好ましいが、分からなくても本発明の効果は変わらない。
【００８４】
以上の結果を用いて、画像形成装置の使用開始前後におけるＰＤ１〜ＰＤ２８の検知結果（ここではＰＶ値）を用いて、光量補正係数を算出した結果の一例を図１８に示す。図１８は、図１７の結果を、図１３の結果で除算したものである。図１８に示すように、各ＬＥＤは何れも０．６５近傍の値を示しており、ＬＥＤの温度上昇による発光出力低下の寄与と、ＬＥＤの経時劣化による発光出力低下の寄与を表している。
【００８５】
このように光量補正係数は、画像形成装置の使用開始前（温度Ｔ０）を基準としたときの、使用開始後の任意のタイミング（温度Ｔ）での各ＬＥＤの光量変化を示している。なお、使用開始前を時刻０として、使用開始後の任意のタイミングでの時刻ｔでの経時による各ＬＥＤの光量変化も含んだ結果となっている。
【００８６】
続いて、前述したように、遮光部材４００を開いた状態で同様に２８個のＰＤ出力を取得し、遮光部材４００を閉じた状態で取得したＰＤ出力との差分を取ることで、定着ベルト６1からの反射光のみを得ることができる。その結果を図１９に示す。これは、温度Ｔ（℃）での結果になる。
【００８７】
そして、図２０に、図１９の結果から、各ＬＥＤに対して、複数のＰＤに対するＰＤ出力の和を取った結果（ＬＥＤごとに、複数のＰＤの各々の出力の和を求めた結果）を示す。すなわち、定着ベルト６１から反射され、反射型光センサ２００が複数の受光部で取得した光量を意味する。すべてのＰＤ２８個の総和をとっても良いし、最大値を含む任意数の和でも良い。これは反射型光センサ２００の光学系に依存するため、実験等により予め定めておけばよい。ここでは最大値を含む周辺９個のＰＤ出力和とした。
【００８８】
この図２０は反射型光センサ２００で検出した領域Ａ部分の定着ベルト６１上の表面情報を表していることになる。ただし、温度Ｔ(℃)、経時ｔでの反射型光センサ２００で検出した表面情報である。あるタイミングでの相対的な表面情報であれば、この結果で十分である。しかしながら、異なる温度、異なる経時での表面情報と比較して、その変化を捉えるためには、ＬＥＤの発光量変化を補正した絶対的な表面情報が必要となる。
【００８９】
そのために、図１８で求めた光量補正係数で、図２０の結果を除算する。その結果を図２１に示す。図２１の結果は、図２０の結果よりも値が大きくなっており、これは光量補正係数によって、各ＬＥＤの発光量低下が補正されたからである。すなわち、この結果は、温度Ｔ（℃）、経時ｔでの反射型光センサ２００で検出した表面情報を、温度Ｔ０（℃）、時刻ｔ＝０での表面情報に定量的に変換したことに他ならない。
【００９０】
さらに、図１５で求めた光量ばらつき補正係数で、図２１の結果を除算する。その結果を、図２２に示す。図２２の結果は、図１４で示した光スポットの光量ばらつきを補正した結果となっている。例えば、ＬＥＤ２１１−２−１は図１４（図１５）に示すように、他のＬＥＤに比べると１０％程度発光量が小さかった。その影響を受け、図２１においてもＬＥＤ２１１−２−１のＰＤ出力和の値が大きく落ち込んでいる。光量ばらつき補正後の結果である図２２を見てみると、ＬＥＤ２１１−２−１の落ち込みは小さく、隣接するＬＥＤ２１１−２−２に近い値である。すなわち、光量ばらつき補正をしない場合、図２１の結果を採用すると、ＬＥＤ２１１−２−１を後述する「傷の位置」と誤検出しかねない。光量ばらつき補正をすることにより、より精度の高い検出が可能である。
【００９１】
発光源としてのＬＥＤアレイは、一般的に光量ばらつきとして±１０％ないしは±２０％と言われる特性を有しており、光量ばらつき補正は重要である。
【００９２】
なお、ここでは、ＬＥＤの発光量変化の視点で記載をしているが、本来はＰＤの受光感度の温度変化や経時変化、光学系の温度変化や経時変化も含めた、反射型光センサ２００としての変化を考慮すべきであるのは言うまでもない。実際にはＰＤの受光感度の変化はＬＥＤの変化に比べると十分小さく、また光学系の温度による変形の影響も十分に小さいことが分かっている。そのため、ＬＥＤの発光量変化を反射型光センサ２００の変化の主要因として取り上げている。とはいえ、測定上としては、ＬＥＤの発光量変化と言いつつも、反射型光センサ２００として光学系及びＰＤの変化を含んだ形でのＰＤ出力値として捉えているので、実際には反射型光センサ２００全体としての光量変化を示していることになる。
【００９３】
上記において、Ｔ０＜Ｔの条件にて説明をした。その結果、図１８に示す光量補正係数は１以下となっている。もちろん、Ｔ０＞Ｔの条件でも本発明は成り立つことは言うまでもない。このとき、温度に依存する各ＬＥＤの発光量増加が、経時での各ＬＥＤの発光量低下を上回っていれば、光量補正係数は１以上になる。
【００９４】
本実施形態では、画像形成装置の使用開始前後において、遮光部材４００を閉じた状態で、ＬＥＤ２１１−１−１からＬＥＤ２１１−７−４までの２８個のＬＥＤのうち、ＬＥＤ２１１−２−４からＬＥＤ２１１−６−１までの２０個を順次点灯した場合における２８個のＰＤ出力を用いて光量補正係数を算出しているが、遮光部材４００が開いた状態でも光量補正係数を算出することは可能である。しかし、定着ベルト６１の傷の程度が悪状態である場合には、その部分の影響を受けてしまうため、光量補正係数の精度が落ちてしまう．したがって、定着ベルト６１からの反射光を含まない状態での複数の受光部の検知結果を用いて光量補正係数を算出することが好ましい。
【００９５】
また、本実施形態では、光量補正係数を求める際に、複数の受光部の検知結果として、最大値から最小値を引いたＰＶ値を用いた。これは反射型光センサ２００に電気的ノイズ等の影響がＰＤ出力値に加算されているような場合には、その影響を差し引くという点で有効である。ただし、これに限らず、別の例として、複数の受光部、例えばＰＤ１〜ＰＤ２８のＰＤ出力和としてもよい。これは、電気的ノイズ等の影響がなければ、１つのＰＤ出力値よりも、多くのＰＤ出力値の和を取ることにより、誤差が軽減される。また、両方を組み合わせた形態であってもよい。例えば最大値付近の複数のＰＤ出力値の和から最小値を引くことにより、複数のＰＤ出力値の和を取りつつ電気的ノイズ等の影響を差し引くことで誤差を軽減できるという効果が得られる。
【００９６】
次に、図２３を参照しながら、遮光部材４００を閉じた状態（定着ベルト６１からの反射光を含まない状態）と開いた状態（定着ベルト６１からの反射光を含む状態）での測定手順、および、光量補正係数で除する手順を説明する。
【００９７】
まず、画像形成装置の使用前（第１の使用状況に対応）においては、遮光部材４００は閉じた状態にある（ステップＳ１１）。この状態で、センサ部を駆動する駆動部（不図示）は、ＬＥＤ２１１を順次に点灯させ（ステップＳ１２）、検出部３００は、ＰＤ出力を取得する（ステップＳ１３）。このＬＥＤの順次点灯およびＰＤ出力の取得の詳細動作が、図８に示すフローチャートである。前述したように、検出部３００は、取得したＰＤ出力の結果を、内部の記憶装置（不図示）に保持する。なお、この結果は後述の光量補正係数算出にて使用する。
【００９８】
続いて、画像形成装置の使用が開始された後の任意のタイミング（第２の使用状況に対応）において、遮光部材４００の開閉を制御する開閉制御ユニット（例えば検出部３００が遮光部材４００の開閉を制御する形態であってもよい）は、遮光部材４００を閉じたままの状態に制御する（遮光部材４００が開いていた場合には、閉じた状態に制御する）。この状態で、センサ部を駆動する駆動部は、ＬＥＤ２１１を順次に点灯させ（ステップＳ１４）、検出部３００は、ＰＤ出力を取得する（ステップＳ１５）。上記同様、このＬＥＤの順次点灯およびＰＤ出力の取得の詳細動作が、図８に示すフローチャートである。
【００９９】
検出部３００は、ステップＳ１３で取得したＰＤ出力の結果と、ステップＳ１５で取得したＰＤ出力の結果を用いて、光量補正係数を算出する（ステップＳ１６）。次に、遮光部材４００の開閉を制御する制御ユニット（不図示）は、遮光部材４００を開いた状態に制御する（ステップＳ１７）。この状態で、同様に、駆動部はＬＥＤを順次点灯させ（ステップＳ１８）、検出部３００は、ＰＤ出力を取得する（ステップＳ１９）。上記同様、このＬＥＤの順次点灯およびＰＤ出力の取得の詳細動作が図８に示すフローチャートである。
【０１００】
ステップＳ１９の後、制御ユニットは、遮光部材４００を閉じた状態に制御する（ステップＳ２０）。なお、ここで必ずしも遮光部材４００を閉じた状態にする必要はないが、閉じることにより、反射型光センサ２００を保護する（耐熱、防塵）ことが期待できる。そのため、定着ベルト６１への光スポット照射時以外は閉じておくことが好ましい。
【０１０１】
次に、検出部３００は、ステップＳ１９で取得したＰＤ出力と、ステップＳ１５で取得したＰＤ出力との差分を算出する差分処理を実行する（ステップＳ２１）。遮光部材４００を閉じた状態でＰＤ出力を検出し、続いて遮光部材４００を開いた状態でＰＤ出力を検出し、その差分を取ることで、定着ベルト６１からの反射光のみを得ることが可能となる。
【０１０２】
ただし、このままでは反射型光センサ２００の動作時点でのＬＥＤ発光量に温度変化、経時変化を含んだ結果であるので、検出部３００は、前述のステップＳ１６で算出した光量補正係数を用いて光量補正を行なう（ステップＳ２２）。具体例としては上述したように、各ＬＥＤのＰＤ出力（差分値）に対して、光量補正係数で除算する。
【０１０３】
さらに、検出部３００は、予め取得しておいた光量ばらつき補正係数を用いて光量ばらつき補正を行う（ステップＳ２３）。具体例としては上述したように各ＬＥＤの光量補正係数を用いた補正値に対して、光量ばらつき補正係数で除算する。なお、任意のタイミングは、例えば１０００枚印刷毎のように所定の印刷枚数を経過する毎に行なうことができる。これにより、表面情報の変化を検出することができる。また、印刷中にジョブを止めるのは生産性を落としてしまうので、所定枚数の印刷を過ぎたジョブ後に行なうことが良い。
【０１０４】
なお、上述のステップＳ１３、ステップＳ１５、および、ステップＳ１９の各々におけるＰＤ出力の取得に際し、図８のフローチャートにもあるように、ＬＥＤ２１１を複数周期に渡って順次に点灯することで、周期数で平均化しても良いし、異常値を除去するために中央値を用いたりすることにより、検出精度を向上させることができる。定着ベルト６１の１回転分以上に渡ってＬＥＤ２１１を複数周期順次点灯することが好ましく、この場合には定着ベルト６１の回転変動を緩和することができる。特に、５周期以上順次点灯することで、最大値と最小値を除いた３周期分以上のデータを使用することで異常値除去も可能である。
【０１０５】
次に、遮光部材４００の具体例を説明する。図２４（ａ）は遮光部材４００が閉じた状態を示し、図２４（ｂ）は遮光部材４００が開いた状態を示す図である。遮光部材４００は、駆動軸に締結されており、上下動可能なように設置されている。遮光部材４００は、高温耐熱性を有する不透明のエンジニアリングプラスチックを主部材として、反射型光センサ２００側には（図示しない）黒色の低反射部材が貼り付けられている。なお、駆動軸はモータ制御され、反射型光学センサの動作タイミングと同期して、自動で可動可能である。
【０１０６】
エンジニアリングプラスチックは、定着ベルト６１からの伝熱が反射型光センサ２００に直接伝わらないように遮蔽しており、その伝熱を低減する機能を持っている。エンジニアリングプラスチックは通称エンプラと呼ばれ、特に耐熱性の高いスーパーエンプラを用いても良い。黒色の低反射部材としては薄いフィルムなどがあり、反射型光センサ２００からの照射スポット光を吸収し、ＰＤに受光されないための機能を有する。もちろん、エンジニアリングプラスチックが低反射機能を有していれば黒色の低反射部材は不要となる。
【０１０７】
図２４（ａ）および（ｂ）に示した遮光部材４００は、定着ベルト６１の主走査方向の全幅とほぼ同じ、もしくは若干長く形成されており、定着ベルト６１全体から反射型光センサ２００への伝熱を低減する役目も持つ。
【０１０８】
別の例として、定着ベルト６１の主走査方向の全幅より短く、反射型光センサ２００よりも長い遮光部材とすることもできる。この場合には、反射型光センサ２００に対向する定着ベルト６１部分からの直接的な伝熱は低減できるが、周囲からの伝熱は低減できないため、図２４（ａ）および（ｂ）の場合よりも伝熱の低減効果は小さくなってしまう。しかし、それでも反射型光センサ２００の性能が十分に確保できる場合には、遮光部材４００の小型化を優先し、この直接的な伝熱の低減のみでもよい。
【０１０９】
図２４（ｃ）は、別の例の遮光部材４００が開いた状態を示す図である。図２４（ｂ）では、遮光部材４００の可動範囲においてスペースの確保が必要である。これに対して、図２４（ｃ）に示すように遮光部材４００を駆動軸に巻きつける構成とすれば、省スペース化を図ることができるという利点がある。
【０１１０】
ここで、定着ベルト６１の表面温度は１００数十度〜２００度程度に設定されるため、定着に対向して配置される反射型光センサ２００には直接的に熱の移動が生じてしまう．反射型光学２００センサにはＬＥＤ、フォトダイオード、レンズ、電子回路、さらにそれらを取り囲むケースなどから構成されており、特に高温時においては、レンズやケースの熱変形や、発光／受光素子や電子回路の熱特性による性能劣化が生じてしまうという課題がある。または性能を確保するために、高温に耐えうる部品を選択せざるを得なくなり光学検知手段（光学センサ）が高価となってしまうという課題がある。このため、定着ベルト６１全体から反射型光センサ２００への伝熱を低減することは重要である。長さについては防塵効果についても同じことが言える。
【０１１１】
別の例として、「表面情報検出装置」を可動可能とし、より具体的には、反射型光センサ２００を可動可能とすることもできる。定着ベルト６１からの反射光を含まない状態を作る場合には、反射型光センサ２００を可動させ、光スポットが定着ベルト６１に照射されないようにすれば良い。１例として、図１（ｃ）において定着ベルト６１に照射されないように反射型光センサ２００が可動された例を、図２５（ａ）に示す。図示はしないが、回転ステージ等に反射型光センサ２００を支持することにより可動可能である。また、図２５（ｂ）に示すように、可動した状態で光スポットが遮光板に当たるように、遮光板を設置しておくことが好ましい。要するに、表面情報検出装置は、定着部材に対して複数の発光部からの光を照射可能な第１の位置と、定着部材に対して複数の発光部からの光を照射不能な第２の位置との間を移動可能な形態とすることもできる。
【０１１２】
次に、以上のようにして、温度Ｔ（℃）、経時ｔでの反射型光センサ２００で検出した表面情報の結果を、温度Ｔ０（℃）、時刻ｔ＝０での表面情報に定量的に変換された結果を用いて、「傷レベル」および／または「傷の位置」を定量化する方法の一例を説明する。
【０１１３】
上記の如く、各々のＬＥＤ２１１−ｐ−ｑの順次点灯が行なわれ、点灯ごとの検知信号が検出部３００に送られると、検出部３００は、差分処理、光量補正を行なった後、図２６に示すようにして表面情報を検出する。
【０１１４】
図２６に示すように、検出部３００は、各ＰＤ（２１２−１〜２１２−Ｎ）の検知信号を受信する（検知信号数は原則として、ＬＥＤが１個点灯・消灯する度に（２ｍ＋１）個である。）と（ステップＳ３１）、受信するごとに、（２ｍ＋１）個の検知信号（前述の差分処理、光量補正を施した後の検知信号）の「和」を算出し（ステップＳ３２）、これを「検知結果：Ｒ−ｐ−ｑ」と呼ぶ。このようにして、主走査方向に順次に照射される光スポットの各々（主走査方向における定着ベルト６１表面上の各位置）に対応して、反射光強度（検知結果）：Ｒ−ｐ−ｑを得ることができる。
【０１１５】
次に、検出部３００は、検知結果：Ｒ−ｐ−ｑに基づいて、定着ベルト６１表面Ｓの表面情報を検出する。一般に、定着ベルト６１の表面に傷がある場合には、傷がない場合に比べ、定着ベルト６１の表面Ｓからの反射光は「正反射成分が減少」し「拡散反射成分が増加」する。上述した例で言えば、ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑを点灯したときに、照射される光スポットの位置に傷があれば、この部分では正反射光成分が減少するので、ＰＤ２１２−ｎが受光する光量は減少し、その周辺のＰＤ２１２−ｎ−ｍ〜ＰＤ２１２−ｎ−１、ＰＤ２１２−ｎ＋１〜ＰＤ２１２−ｎ＋ｍでは、受光量が増大する。しかし、一般的に、傷がある部位に対応する検知結果：Ｒ−ｐ−ｑは、傷が無い部位のものに比して減少する。
【０１１６】
このような検知信号の特性に基づき、表面情報として「傷の有無」と「傷レベル」と「傷の位置（主走査方向の位置）」を表面情報として定量化する。このために、上記の如くして得られた検知結果：Ｒ−ｐ−ｑを「微分」する（ステップＳ３３）。微分操作には、種々のやり方があるが、ここでは最も簡単な操作として「隣接する検知結果の差分を、ＰＤの配列ピッチで除算する」ものとして説明する。即ち「隣接する検知結果の傾き」を演算する操作である。
【０１１７】
図２７（ａ）は、１周期の順次点灯から得られた検知結果：Ｒ−ｐ−ｑの例を模式的に示す図である。この図では、データ点が１３点描かれているが、図示を簡単化するためであり、データ点が１３点であることには特に意味がない。
【０１１８】
反射型光センサ２００では、主走査方向の定着ベルト６１表面上の各位置に対応して、反射光強度が得られるので、検出部３００で、複数の反射光強度を主走査方向に比較すると「反射光強度が低下している位置」には傷があることが分かる。
【０１１９】
図２７（ａ）においては、検知領域Ａの中央部近傍で、検知結果：Ｒ−ｐ−ｑ（縦軸の反射光強度）の値が減少しており、この事実をもって「傷が存在する」ことが分かる。このようにして、検出部３００は、傷の有無を判定することができる（図２６のステップＳ３４）。
【０１２０】
上述のステップＳ３４において、傷が有ると判定した場合、検出部３００は、傷の位置を判定する（ステップＳ３５）。より具体的には以下のとおりである。ここで、図２７（ｂ）は、図２７（ａ）に示した検知結果のデータに対して、前述の微分操作を行なった結果を示している。微分理論一般から明らかなように、極小位置では「微分値が０」であって、極小の前後では「微分値は負から正に向かって変化」している。従って、図２７（ｂ）に示すように、微分値が「負から正に大きく変化するゼロクロス位置」を求めることで「傷の位置」を検出（判定）できる。なお、「微分値の絶対値」が、予め設定した所定の値より小さい場合は「反射光強度の低下が小さい」ことを示しており「傷は無い」と判定される。以下、具体例に即して説明する。
【０１２１】
図３乃至６に示した如き反射型光センサ２００を以下のように構成した。ＬＥＤ２１１、ＰＤ２１２の配列数：Ｎ＝２４、順次点灯させるＬＥＤ：ｎ＝３〜２２、ＬＥＤ２１１、ＰＤ２１２の配列ピッチ：１ｍｍとした。この反射型光センサ２００では、定着ベルト６１の表面に１ｍｍピッチで光スポットが照射される。
【０１２２】
ここで、４０万枚の転写紙（Ａ４サイズの長手方向への搬送）に対して定着を行なった後の定着ベルト６１に対して、上述の反射型光センサ２００を用いて得られた検知結果：Ｒ−ｐ−ｑと、主走査方向位置との関係を、図２８（ａ）に示す。光スポットは、定着ベルト６１の表面にＰ＝１ｍｍで照射されるので、図２８（ａ）における横軸のｎは、光スポット照射位置を「ｍｍ単位」で表したのと同等である。
【０１２３】
図２８（ｂ）には、図２８（ａ）の検知結果を主走査方向に対して微分した結果を示す。なお、微分値を平滑化するため「Ｒ−（ｎ―１）、Ｒ−ｎ、Ｒ−（ｎ＋１）の３点での傾き」を算出することもできる。図２８（ｂ）における「ゼロクロス位置」を求めるとｎ＝１２．５となり、ＬＥＤ２１１−１２とＬＥＤ２１１−１３とに対応する光スポット照射位置の中間である「１２．５ｍｍの位置」を傷の位置として検出（判定）できる。
【０１２４】
上述のステップ３５の後、傷の深さを判定する場合（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ３７に移行する。一方、傷の深さを判定しない場合（ステップＳ３６：ＮＯ）、処理は終了する。
【０１２５】
ステップＳ３７において、検出部３００は、傷のない位置を算出し（ステップＳ３７）、その結果を用いて傷の深さを判定する（ステップＳ３８）。より具体的には以下のとおりである。定性的に見て「傷の深さが深いほど、定着ベルト６１の表面の粗さが大きく、反射光強度の低下が大きい」と考えられる。従って「傷の深さ」を検出するには「反射光強度の低下量」を求めればよい。その模式図を図２９に示す。検知結果：Ｒ−ｎ（反射光強度）が、図２９であるような場合には、単純に「検知結果：Ｒ−ｎの最小値」を求めても良いが、反射型光センサ２００の傾きや、定着ベルト６１の傾き等に起因して、検知結果：Ｒ−ｎに「傾き成分が重畳」されることも考えられる。「傷の位置」は前述のように検出できている。傷のない位置は「検知結果：Ｒ−ｎの変動が小さい位置」、即ち「微分値が０付近に集まる位置」である。この点を考慮して、主走査方向に対する微分結果から、傷のない位置を算出できる。
【０１２６】
図３０を参照して、傷のある位置：ｎ０での検知結果：Ｒ−ｎ０と、少なくとも２つの傷のない位置：ｎ１、ｎ２での検知結果：Ｒ−ｎ１、Ｒ−ｎ２から「反射光強度の低下量」を求める１例を説明する。検知結果：Ｒ−ｎに重畳される傾き成分を差し引くため「複数の傷のない位置での検知結果を結んだ近似直線」と、傷のある位置での検知結果との距離を求めればよい。先に説明した図２８（ａ）、（ｂ）の結果にこの方法を適用し、反射光強度の低下量を求める場合を説明する。
【０１２７】
図２８（ｂ）から、傷の位置に対して「微分値が小さい±２０の範囲で複数点集まっている位置」を求めたのが図３０（ａ）である。この図から、傷のない位置としてｎ＝６とｎ＝１５を選択できる。そこで、傷のある位置：ｎ０＝１２．５と、傷のない位置：ｎ１＝６、ｎ２＝１５を抽出し、それぞれにおける検知結果：Ｒ−ｎを用いて「傷の深さ（粗さ）」を算出できる。
【０１２８】
図３０（ｂ）における破線は「Ｒｎ−ｎ１とＲｎ−ｎ２を結んだ直線」であり、「破線の矢印は傷の深さ」に対応している。この例では「傷の深さは６３．１」である。傷の位置における「反射光強度の低下の比率」は０．１６（１６％）である。前述の如く「傷の深さ」は「傷と、傷に起因する画像異常との相関関係」を定量的に捉え、画像異常の程度を表すパラメータとして表現したものであり、この例における傷の深さ「６３．１」は「傷そのものの物理的な深さ」ではなく、これに対応する「画像異常（濃度低下）の程度」が特定されるものである。図３０（ｂ）から、破線で示される傾き成分に「傷の深さが重畳」している様子が見て取れる。傷レベル（傷の深さ）が大きくなるにつれ、この「反射光強度の低下」が増加する。
【０１２９】
傷の深さの判定が終了した後（図２６のステップ３８の後）、さらに傷の幅を判定する場合（ステップＳ３９：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ４０に移行する。一方、傷の幅を判定しない場合（ステップＳ３９：ＮＯ）、処理は終了する。
【０１３０】
ステップＳ４０において、検出部３００は、傷の幅を判定する（ステップＳ４０）。より具体的には以下のとおりである。ここで、傷の中心位置は前述の如く検出されている。即ち、傷のある位置での検知結果：Ｒ−ｎから「傷の深さ（粗さ）に相当する反射光強度の低下量」が所定量（例えば５０％）低下する反射光強度を持つ位置を算出する。図３１は、図３０（ｂ）の縦軸を拡大して示す図である。図３１の結果から「傷の半値幅」を３ｍｍとして検出（判定）することができる。なお、上記の表面情報（表面状態のパラメータ）すべてを検出しても良いし、必要なパラメータのみを判定することもできる。
【０１３１】
以上に説明したように、本実施形態では、定着ベルト６１に照射される複数の光スポットの光量に基づいて算出される光量ばらつき補正係数と、画像形成装置の使用時間に関する第１の使用状況（この例では画像形成装置の使用開始前）、および、第１の使用状況よりも使用時間が長い第２の使用状況（この例では画像形成装置の使用開始後）の各々における複数の受光部（この例ではＰＤ２１２）の検知結果に基づいて算出される光量補正係数と、を用いて表面情報を検出することにより、表面情報の検出精度を高めることができる。
【０１３２】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。本発明は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、上述の実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。また、上述の実施形態および変形例は任意に組み合わせることが可能である。
【０１３３】
上記の例において、反射型光センサ２００は「順次点灯」させていたが、複数のＬＥＤ２１１を同時点灯することもできる。この場合には、同時点灯のタイミングに同期して、複数のＰＤ２１２もそれぞれ反射光を受光する。この場合、検出部３００では、上記のようにＰＤ２１２の検知信号の和を取ることなく「ＬＥＤ２１１−ｐ−ｑに対応したＰＤ２１２−ｎの検知内容を検知結果：Ｒ−ｐ−ｑとして採用する。すなわち、主走査方向に照射される各々の光スポット、換言すれば「定着ベルト表面上の主走査方向の各位置」に対応して反射光強度を得ることができる。
【０１３４】
反射型光センサの形態は、上に説明した反射型光センサ２００に限定されるものではない。定着ベルトの表面に「主走査方向に複数の光スポットを照射でき、その反射光が受光できる構成」であれば良い。上述の実施形態においては、反射型光センサ２００は、定着ベルト６１の表面上の主走査方向において、Ａ４サイズを長手方向に搬送する場合の用紙幅端部の片側に比較的ラフに配置できる。反射型光センサ２００を上記用紙幅端部の近傍に置くことにより、検知領域Ａの主走査方向の長さを短くしても、上記用紙幅端部を検知領域Ａに含むようにできる。すなわち、検知領域Ａを短くできることは「反射型光センサ２００を、特に主走査方向に小型化」することが可能になるメリットがある。
【０１３５】
また、例えば反射型光センサは、１方向に配列されたＮ（≧１）個のＬＥＤと、これらＮ個のＬＥＤの個々からの光を定着部材の表面に光スポットとして集光させるＭ（Ｎ≧Ｍ≧１）個のレンズと、各光スポットにおける定着部材の表面での反射光を受光するＫ（≧１）個のフォトセンサとを有する構造のものとすることもできる。この場合、１個の集光レンズに対して複数個のＬＥＤが対応することになり、集光レンズアレイの構造が簡単化される。また，フォトセンサの数を減らすことにより、オペアンプ等の電子部品も削減できるコスト面での利点がある。さらには、フォトセンサとしては単一の受光面をもつものでも良い。集光レンズは大きくなることにより、フォトセンサへの受光レンズとしての兼用が可能となる。
【０１３６】
上述の「傷の幅」は、数１００μｍ〜数ｍｍ程度で、傷の位置の変動範囲は数ｍｍ程度であることから、検知領域Ａは「主走査方向に５ｍｍ〜１５ｍｍ程度」の大きさが好適である。
【０１３７】
また、本発明が適用される画像形成装置は、例えば、Ａ３サイズ、Ａ４サイズ、Ａ５サイズなどの「複数のサイズの転写紙」を使用することができる。一般的には、最大通紙できる転写紙はＡ３サイズで、これを長手方向に搬送する場合が多く、「小サイズの用紙幅」としては、Ａ３サイズを除くサイズの転写紙による「筋状の傷」による表面情報の検出が対象となる。仮に、Ａ２サイズを長手方向に通紙可能な画像形成装置である場合には、Ａ２サイズを除くサイズの転写紙による筋状の傷による表面情報が検出の対象となる。
【０１３８】
上述の実施形態では、１つの反射型光センサ２００が使用されているが、Ａ４サイズの長手方向の搬送幅の両端に存在するから、反射型光センサ２００を搬送幅両側に１個ずつ、計２個配置することもできる。また、複数のサイズの転写紙に対応できるように、さらに多くの反射型光センサを配置することもできる。しかし、前述したように、筋状の傷の発生は、上記両端部で略同様に起こり、傷レベルに大きな相違は見られないことから、上の説明のように、片側のみでも十分である。配置する反射型光センサを１個とすると、複数個用いる場合に発生する「反射型光センサの特性ばらつきや取り付ばらつき」の影響を受けることなく、定着部材の表面情報を良好に検知することができる。
【０１３９】
上述の実施形態では、反射型光センサ２００により照射される「光スポットの配列」を、搬送方向に対して直交する「主走査方向」とした（図３２（ａ）はこの場合を例示する図であり、符号ＳＰは光スポットを表す）が、光スポットの配列は、これに限らない。図３２（ｂ）は、「光スポットＳＰの配列が、搬送方向に対して直角と異なる方向」となる場合の１例を示す図であり、搬送方向（Ｙ方向）に対して４５度傾けた場合を示す。このようにすることにより、主走査方向の検知領域Ａ’は、検知領域Ａの「１／√２」に短くなるが、主走査方向の光スポットの配列ピッチも１／√２に小さくでき、検知結果の位置分解能を向上させることができる。
【０１４０】
上述の実施形態では、定着ベルト６１における「筋状の傷」による表面情報を主たる検出対象とする場合であるが、検出対象は、これに限らず、前述のオフセットや「サーミスタや剥離爪との接触に起因する傷」であることもできる。例えば、オフセットの場合、定着ベルト６１の表面に固着したトナーの状態が「フィルム状」である場合であると、検知結果である反射光強度：Ｒ−ｐ−ｑの低下は「比較的小さくて、且つ、広い範囲にわたる」ので、このような特性から検出できる。
【０１４１】
また、「筋状の傷の幅」は、前述の如く数１００μｍ〜数ｍｍ程度であるのに対し、「サーミスタや剥離爪との接触に起因する傷」の幅は「数１０μｍ〜数１００μｍ」であり、その発生位置も略決まっているので、検出位置と傷の幅とにより「筋状の傷」と区別できる。
【０１４２】
上述の実施形態では、定着部材として「定着ベルト」の場合を説明したが、定着部材はこれにかぎらず定着ローラを用いることもできることは言うまでもない。しかし、定着部材として定着ベルトを用いる場合、定着ベルトとして「特に表層にＰＦＡ等の表面硬度が高い材料を用いた定着ベルト」は傷つきやすく、表面情報の検出が重要であるが、反射型光センサを用いて表面情報を検知することで、ベルト交換等の管理が容易になる。
【０１４３】
定着部材の表面の表面情報は、上に説明した例のように「シート状記録媒体と定着部材表面との接触に起因する、搬送方向の筋状の傷に係る情報」であることができるが、この場合、表面情報として、傷レベル（傷の深さや傷の幅）と、傷の主走査方向の位置を同時に検知可能である。
【０１４４】
定着部材の表面情報が、筋状の傷の傷レベルと傷の位置とに係る情報である場合、傷の位置を、上記の如く、複数の検知結果：Ｒ−ｐ−ｑに対し、光スポットの配列方向における微分操作により特定することにより、検知結果の変曲点を精度良く算出でき、傷の位置を精度良く算出できる。
【０１４５】
また、上記の如く、傷の位置での検知結果と、複数の検知結果に対する微分操作の結果である微分値の絶対値がゼロ付近に集まる少なくとも２つの位置での検知結果から、傷レベルを判定するようにすると、傷のない位置での検知結果も用いるので「重畳する傾き成分を除去」して、精度良く傷レベルを算出できる。
【０１４６】
また、複数の光スポットを、定着部材表面に「搬送方向に交わる方向へ順次に照射」することにより、同時に照射する場合に比して、クロストーク（１つのＰＤから見たとき，複数のＬＥＤからの反射光を同時に受光してしまう）がなくなり、主走査方向の各光スポット位置に対応して得られる検知結果の検知精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１４７】
６１    定着ベルト
１００  カラープリンタ
２００  反射型光センサ
２３０  開口部材
２３１  開口部材
３００  検出部
４００  遮光部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４８】
【特許文献１】特開２００６−２５１１６５号公報
【図１】
2014182155.tif 000003
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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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１２】
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【図１６】
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【図１９】
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