(57)【要約】【課題】各発光部の短寿命化や発光部間の電気的な干渉を招くことなく、対象物上で隣り合う２つの光スポットの間隔を小さくできる反射型光学センサを提供する。【解決手段】  反射型光学センサ２００ｃは、複数の照射系それぞれから定着ベルトに光を照射し、反射光を受光する反射型光学センサであり、複数の照射系１〜Ｎそれぞれは、複数のＬＥＤと、該複数のＬＥＤからの光の光路上に位置する照射用レンズとを有し、任意の一の照射系から定着ベルトに照射される光と定着ベルト上で隣り合う光は、前記一の照射系とは異なる別の照射系からの光である。この場合、各発光部の短寿命化や発光部間の電気的な干渉を招くことなく、対象物上で隣り合う２つの光スポットの間隔を小さくできる。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の照射系それぞれから対象物に光を照射し、反射光を受光する反射型光学センサにおいて、
前記複数の照射系それぞれは、複数の発光部と、該複数の発光部からの光の光路上に位置する照射用レンズとを有し、
任意の一の照射系から前記対象物に照射される光と前記対象物上で隣り合う光は、前記一の照射系とは異なる別の照射系からの光であることを特徴とする反射型光学センサ。
【請求項２】
前記複数の発光部のうち一部の発光部は、前記照射用レンズの前記光軸の前記一軸方向一側に配置され、
前記複数の発光部のうち他の一部の発光部は、前記照射用レンズの光軸の前記一軸方向他側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の反射型光学センサ。
【請求項３】
前記一部の発光部と前記他の一部の発光部とは、前記照射用レンズの光軸に関して非対称に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の反射型光学センサ。
【請求項４】
前記一部の発光部と前記他の一部の発光部とは、前記照射用レンズの光軸に関して対称に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の反射型光学センサ。
【請求項５】
前記反射光の光路上に配置された受光用レンズと、
前記受光用レンズを介した光を受光する少なくとも１つの受光部と、を更に備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の反射型光学センサ。
【請求項６】
前記複数の照射系の前記照射用レンズ及び前記受光用レンズは、一体化されていることを特徴とする請求項５に記載の反射型光学センサ。
【請求項７】
前記複数の照射系それぞれの前記複数の発光部と前記照射用レンズとの間に位置する開口が設けられた開口体を更に備えることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の反射型光学センサ。
【請求項８】
前記対象物に光を順次照射することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の反射型光学センサ。
【請求項９】
シート状の記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記記録媒体に形成されたトナー画像を定着させるための無端ベルトと、
前記無端ベルトを対象物とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の反射型光学センサと、を備え、前記複数の照射系それぞれの複数の発光部は、一軸方向に並んでいる画像形成装置。
【請求項１０】
前記一軸方向は、前記無端ベルトの幅方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記反射型光学センサは、前記無端ベルトにおける、使用可能な最大サイズよりも小さいサイズの前記記録媒体の前記一軸方向に平行な方向の端と接触する部位を含む部分に光を照射することを特徴とする請求項９又は１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記反射型光学センサは、前記無端ベルトの幅方向のほぼ全域に光を照射することを特徴とする請求項９又は１０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、反射型光学センサ及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、対象物に光を照射し、反射光を受光する反射型光学センサ及び該反射型光学センサを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の発光部からの光を対象物に照射し、反射光を受光する反射型光学センサが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この反射型光学センサでは、対象物上で隣り合う２つの光スポットの間隔を小さくするほど、該対象物の表面状態を高い位置分解能で検出できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている反射型光学センサでは、各発光部の短寿命化や発光部間の電気的な干渉を招くことなく、対象物上で隣り合う２つの光スポットの間隔を小さくすることは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、複数の照射系それぞれから対象物に光を照射し、反射光を受光する反射型光学センサにおいて、前記複数の照射系それぞれは、複数の発光部と、該複数の発光部からの光の光路上に位置する照射用レンズとを有し、任意の一の照射系から前記対象物に照射される光と前記対象物上で隣り合う光は、前記一の照射系とは異なる別の照射系からの光であることを特徴とする反射型光学センサである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、各発光部の短寿命化や発光部間の電気的な干渉を招くことなく、対象物上で隣り合う２つの光スポットの間隔を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は、それぞれ一実施形態に係るカラープリンタを説明するための図（その１〜その３）である。
【図２】図１（Ａ）の定着装置を説明するための図である。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、それぞれ反射型光学センサを説明するための図（その１及びその２）である。
【図４】反射型光学センサを説明するための図（その３）である。
【図５】反射型光学センサを説明するための図（その４）である。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、開口体を説明するための図（その１及びその２）である。
【図７】反射型光学センサの動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、それぞれ定着ベルトがない場合及びある場合のＰＤ出力値を示すグラフである。
【図９】ＬＥＤからの光が開口体で反射されＰＤに入射する様子を示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、それぞれ変形例１の反射型光学センサの光を説明するための図（その１及びその２）である。
【図１１】変形例１の反射型光学センサを説明するための図（その３）である。
【図１２】変形例１の反射型光学センサを説明するための図（その４）である。
【図１３】図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、それぞれ変形例２の反射型光学センサの光を説明するための図（その１及びその２）である。
【図１４】変形例２の反射型光学センサを説明するための図（その３）である。
【図１５】変形例２の反射型光学センサを説明するための図（その４）である。
【図１６】図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、それぞれ実施例１の反射型光学センサの光を説明するための図（その１及びその２）である。
【図１７】実施例１の反射型光学センサを説明するための図（その３）である。
【図１８】実施例１の反射型光学センサを説明するための図（その４）である。
【図１９】図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、それぞれ実施例２の反射型光学センサの光を説明するための図（その１及びその２）である。
【図２０】実施例２の反射型光学センサを説明するための図（その３）である。
【図２１】実施例２の反射型光学センサを説明するための図（その４）である。
【図２２】図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）は、それぞれ実施例３の反射型光学センサの光を説明するための図（その１及びその２）である。
【図２３】実施例３の反射型光学センサを説明するための図（その３）である。
【図２４】実施例３の反射型光学センサを説明するための図（その４）である。
【図２５】図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）は、それぞれ実施例４の反射型光学センサの光を説明するための図（その１及びその２）である。
【図２６】実施例４の反射型光学センサを説明するための図（その３）である。
【図２７】実施例４の反射型光学センサを説明するための図（その４）である。
【図２８】実施例４の反射型光学センサを説明するための図（その５）である。
【図２９】図２９（Ａ）及び図２９（Ｂ）は、それぞれ実施例５の反射型光学センサの光を説明するための図（その１及びその２）である。
【図３０】実施例５の反射型光学センサを説明するための図（その３）である。
【図３１】実施例５の反射型光学センサを説明するための図（その４）である。
【図３２】図３２（Ａ）及び図３２（Ｂ）は、それぞれ実施例６の反射型光学センサの光を説明するための図（その１及びその２）である。
【図３３】実施例６の反射型光学センサを説明するための図（その３）である。
【図３４】実施例６の反射型光学センサを説明するための図（その４）である。
【図３５】図３５（Ａ）及び図３５（Ｂ）は、それぞれ実施例７の反射型光学センサの光を説明するための図（その１及びその２）である。
【図３６】実施例７の反射型光学センサを説明するための図（その３）である。
【図３７】実施例７の反射型光学センサを説明するための図（その４）である。
【図３８】図３８（Ａ）及び図３８（Ｂ）は、それぞれ実施例８の反射型光学センサの光を説明するための図（その１及びその２）である。
【図３９】図３９（Ａ）〜図３９（Ｃ）は、それぞれ実施例９の反射型光学センサの光を説明するための図（その１〜その３）である。
【図４０】実施例９の反射型光学センサの光を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の一実施形態を説明する。図１（Ａ）には、本発明の画像形成装置の一例としてのカラープリンタ１００の構成が概略的に示されている。なお、本発明の画像形成装置は、カラープリンタに限らず、モノクロプリンタ、モノクロ複写機、カラー複写機、ファクシミリ装置、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ＭＦＰ等として実施できることは言うまでもない。以下では、図１（Ａ）等に示されるＸＹＺ３次元直交座標系を適宜用いて説明する。
【０００９】
カラープリンタ１００は、図１（Ａ）から分かるように、所謂「タンデム型のプリンタ」である。図１（Ａ）において符号１１で示される、中間転写体である転写ベルト１１は、無端ベルトであって、Ｙ軸方向を軸方向とする複数のローラ（ここでは３つのローラ）に掛け回されており、これら複数のローラのうちの一のローラである駆動ローラにより駆動されて、Ｙ軸回りの一方向（ここでは−Ｙ側から見て反時計回り）に回転するようになっている。以下で用いられる「時計回り」、「反時計回り」は、いずれも−Ｙ側から見たＹ軸回りの回転方向を意味するものとする。
【００１０】
転写ベルト１１の−Ｚ側の部分はＸＹ平面に平行になるように張られ、この部分に対して、４つの作像ユニットＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＢがＸ軸方向に離間して配設されている。ここに、符号中の「Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ」は、それぞれ「イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック」の各色を表し、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。
【００１１】
４つの作像ユニットＵＹ〜ＵＢの−Ｚ側には、「画像書き込み装置」である光走査装置１３（露光装置）が配備され、更にその−Ｚ側にカセット１５が配置されている。
【００１２】
４つの作像ユニットＵＹ〜ＵＢは、実質的に同一の構成を有しているので、作像ユニットＵＹを代表的に、図１（Ｂ）を参照して簡単に説明する。
【００１３】
図１（Ｂ）に示される作像ユニットＵＹは、光導電性の感光体（像担持体）としての感光体ドラム２０Ｙ、感光体ドラム２０Ｙの周囲に配置された、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を有している。なお、図１（Ｂ）における「破線で示される長方形」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、必ずしもケーシング等の実体を示すものではない。
【００１４】
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。
【００１５】
感光体ドラム２０Ｙは、転写ベルト１１の−Ｚ側の部分の−Ｚ側に配置され、転写ベルト１１の表面に接触している。
【００１６】
転写ローラ５０Ｙは、転写ベルト１１の−Ｚ側の部分に対して感光体ドラム２０Ｙとは反対側に配置され、転写ベルト１１の裏面に接触している。すなわち、転写ベルト１１は、感光体ドラム２０Ｙと転写ローラ５０ＹとでＺ軸方向に狭持されている。
【００１７】
３つの作像ユニットＵＭ〜ＵＢも、作像ユニットＵＹと同様の構成であり、これらの構成部については、必要に応じて、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。
【００１８】
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比較的良く知られているが、以下に簡単に説明する。
【００１９】
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（周回）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。
【００２０】
４つの感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂの感光面（被走査面）は、対応する４つの帯電器３０Ｙ〜３０Ｂにより均一に帯電される。光走査装置１３は、４つの感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂの感光面に対して、対応する４つの走査光ＬＹ〜ＬＢによる光走査で画像書き込みを行なう。
【００２１】
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。
【００２２】
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、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。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。
【００３３】
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。
【００３４】
なお、４つの感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂは、トナー画像転写後に、対応する４つの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。
【００３５】
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記録紙Ｓ上に静電的に「２次転写」され、定着装置１９により記録紙Ｓ上に定着されてプリンタ外に排出される。
【００３６】
記録紙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呼ぶ）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。
【００３７】
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、記録紙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。
【００３８】
かくして、カラートナー画像と記録紙Ｓが重ね合わせられ、カラートナー画像は記録紙Ｓ上に静電転写される。
【００３９】
２次転写によりカラートナー画像を転写された記録紙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。
【００４０】
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。
【００４１】
次に、図１（Ａ）に示されるカラープリンタ１００における定着装置１９を、図１（Ｃ）を参照して説明する。
【００４２】
定着装置１９は、図１（Ｃ）から分かるように所謂「ベルト定着方式」が採用され、定着部材としての定着ベルト６１、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。
【００４３】
定着ベルト６１は、例えばニッケル、ポリイミドなどの基材上に「例えばＰＦＡ、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「シリコンゴムなどの弾性層」を設けた構成である。
【００４４】
すなわち、定着ベルト６１の表面は「離型層をなす例えばＰＦＡ、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。
【００４５】
定着ベルト６１は無端ベルトであり、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」が与えられている。
【００４６】
加熱ローラ６２は、例えばアルミ、鉄等の金属又は合金からなる中空ローラであって、例えばハロゲンヒータなどの熱源Ｈを内蔵している。この熱源Ｈからの熱が加熱ローラ６２を介して定着ベルト６１に伝わり、該定着ベルト６１が加熱される。なお、図示は省略されているが、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。なお、定着ベルト６１と当接する接触型温度センサ（サーミスタ）を用いることも可能である。
【００４７】
定着用ローラ６４は、例えばアルミ、鉄等の金属製又は合金製の芯金をシリコンゴムで囲繞し、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を反時計回りに周回駆動する。
【００４８】
加圧ローラ６３は、例えばアルミ、鉄等の金属製又は合金製の芯金上にシリコンゴムなどの弾性層を設け、表層は例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の離型層により構成されている。
【００４９】
加圧ローラ６３は、定着ベルト６１における定着用ローラ６４に巻き掛けられている部位に圧接する。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。
【００５０】
テンションローラ６５は、例えばアルミ、鉄等の金属製又は合金製の芯金上にシリコンゴムを設けたものである。
【００５１】
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、定着用ローラ６４の軸方向（Ｙ軸方向）に離間して、複数個配設されている。
【００５２】
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、カラートナー画像が転写された記録紙Ｓが、図１（Ａ）の大きな矢印方向へ搬送されて定着部（ニップ部）に進入する。
【００５３】
そして、カラートナー画像は、定着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、記録紙Ｓに定着される。
【００５４】
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（不図示）を有している。
【００５５】
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−Ｘ側において、転写ベルト１１における−Ｘ側のローラに巻き掛けられた部位に対向して、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。
【００５６】
また、上記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。
【００５７】
図１に示されるカラープリンタ１００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により記録紙Ｓ上に一括転写する方式であるが、これに限らない。
【００５８】
例えば、転写ベルト１１上に記録紙Ｓを担持して搬送し、この記録紙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、直接記録紙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。
【００５９】
ここで、図１に示されるカラープリンタ１００では、定着装置１９は、定着ベルト６１の表面状態を検査するベルト表面状態検査手段を更に備えている。
【００６０】
ベルト表面状態検査手段は、反射型光学センサ２００、表面情報検出装置３００、遮光板（不図示）などを含む。
【００６１】
上記遮光板は、反射型光学センサ２００と定着ベルト６１との間の光路上の位置である遮光位置と該遮光位置から退避する退避位置との間で不図示のアクチュエータ又は手動によって移動可能である。上記遮光板は、必要に応じて遮光位置と退避位置との間で移動される。
【００６２】
反射型光学センサ２００は、図１（Ｃ）に示されるように、定着ベルト６１における加熱ローラ６２に巻き掛けられている部位に対向して配置され、該部位の表面に複数の光を照射し、該表面からの反射光を受光し、受光光量に応じた信号である受光信号（検知信号）を表面情報検出装置３００に送る。
【００６３】
定着ベルト６１の幅方向は、光走査装置１３による光走査（画像書き込み）の際の「主走査方向」、すなわち各感光体ドラムの長手方向（Ｙ軸方向）に対応するので、以下では「主走査対応方向」とも呼ぶ。また、光走査装置１３による光走査（画像書き込み）の際の「副走査方向」、すなわち各感光体ドラムの回転方向に対応する方向を「副走査対応方向」とも呼ぶ。
【００６４】
表面情報検出装置３００は、反射型光学センサ２００に接続され、該反射型光学センサ２００からの受光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。
【００６５】
ところで、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のに伴い、剥離爪６６等との接触による「傷」、記録紙Ｓの端部との摺動による「筋状の傷」、記録紙Ｓに付着したトナーが定着ベルトの表面に転移する「オフセット」が発生する。なお、先行するシートから定着ベルトにトナーが転移すると、転移したトナーによって後続のシートが汚れてしまう。
【００６６】
このような傷やオフセットが生じた定着ベルト６１の表面の状態、すなわ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、該表面状態に関する情報が表面情報である。
【００６７】
以下では、主として「筋状の傷」に対する定着ベルト６１の表面情報の検出について説明する。
【００６８】
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に示される記録紙Ｓには、カラートナー画像が転写されている。
【００６９】
ここでは、記録紙Ｓは「Ａ４サイズ」であり、長手方向に平行な方向又は短手方向（幅方向）に平行な方向に搬送できるようになっている。図２における符号Ａ４Ｔは、Ａ４サイズの記録紙Ｓを長手方向に平行な方向に搬送するときの紙幅を示し、図２における符号Ａ４Ｌは、Ａ４サイズの記録紙Ｓを短手方向に平行な方向に搬送するときの紙幅を示している。
【００７０】
紙幅Ａ４Ｌは、定着ベルト６１の幅（Ｙ軸方向の長さ）に略等しいため、Ａ４サイズの記録紙Ｓを短手方向に平行な方向に搬送するときには、定着ベルト６１の幅方向端部に生じる筋状の傷は、実際には殆ど問題とならない。
【００７１】
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の内側に発生する。
【００７２】
図２における符号Ｗ１、Ｗ２は、Ａ４サイズの記録紙Ｓを長手方向に平行な方向に搬送するときの、定着ベルト６１に対する記録紙Ｓの短手方向端部の主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関するずれ幅を示している。
【００７３】
すなわち、Ａ４サイズの記録紙Ｓを長手方向に平行に搬送するときに、定着ベルト６１に対する主走査対応方向の位置を記録紙Ｓ間で完全に一致させることはできず、記録紙Ｓの短手方向端部の通過位置は、記録紙Ｓ間で主走査対応方向に僅かながらずれる（変動する）。
【００７４】
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６１の表面は、記録紙Ｓに対して主走査対応方向にずれる（変動する）。
【００７５】
ずれ幅Ｗ１、Ｗ２は、このようなずれ（変動）が考慮されたのである。
【００７６】
また、定着ベルト６１における記録紙Ｓが接触する位置のずれ幅（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、記録紙を搬送する際に、記録紙ごとに意図的に主走査対応方向の搬送位置をずらすこともある。
【００７７】
ずれ幅Ｗ１、Ｗ２は、このような場合にも考慮される。尤も、ずれ幅は大きくても「１０ｍｍ」程度である。
【００７８】
そこで、ずれ幅Ｗ１、Ｗ２を考慮すると、Ａ４サイズの記録紙Ｓを長手方向に平行な方向に搬送する場合「筋状の傷の有無」を表面状態として検出するのであれば、反射型光学センサ２００の主走査対応方向に関する検出範囲は、ずれ幅Ｗ１、Ｗ２よりも大きく設定する必要がある。
【００７９】
図２に示されるように、反射型光学センサ２００の主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関する検出範囲Ａは、ずれ幅Ｗ１、Ｗ２のうちずれ幅Ｗ２を含むように設定され、ずれ幅Ｗ１のある側には設定されていない。これは、筋状の傷の発生は、ずれ幅Ｗ１の領域とずれ幅Ｗ２の領域とで略同様に起こるであろうと考えられ、一方のずれ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。
【００８０】
勿論、ずれ幅Ｗ１、Ｗ２それぞれに対して検出範囲を設定してもよく、さらには、検出範囲を「定着ベルト６１の幅全体」に亘るように設定しても良い。
【００８１】
そこで、反射型光学センサ２００は、定着ベルト６１の、検出範囲Ａに含まれる領域である被検出領域６１Ｓに主走査対応方向（Ｙ軸方向）に並ぶ複数の光を照射する。
【００８２】
このように、反射型光学センサ２００は、定着ベルト６１の主走査対応方向に長い被検出領域６１Ｓを検出できるため、反射型光学センサ２００と記録紙Ｓの短手方向端部との「主走査対応方向の相対的な位置関係」は比較的ラフでよい。
【００８３】
表面情報検出装置３００は、反射型光学センサ２００からの受光信号（出力信号）を受けて、定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓの表面状態を検出することができる。
【００８４】
そして、表面情報検出装置３００は、記録紙Ｓの短手方向端部が検出範囲Ａに含まれるとき、記録紙Ｓの短手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（主走査対応方向の位置）」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。
【００８５】
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。
【００８６】
ここで、「傷の深さ」について補足する。
【００８７】
定着ベルト６１の表面に「傷（サーミスタや剥離爪６６との接触による傷や、筋状の傷）」が生じると、前述の如く、傷の部分で、定着ベルト６１とトナー画像が形成された記録紙Ｓと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（画像濃度が低下する現象）」と呼ばれる「画像異常」が発生する。
【００８８】
本明細書中の「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。
【００８９】
次に、反射型光学センサ２００について説明する。図３（Ａ）には、反射型光学センサ２００のＸＹ断面図（その１）が示されている。図３（Ｂ）には、反射型光学センサ２００の照射系のＸＺ断面図が示されている。図４には、反射型光学センサ２００のＸＹ断面図（その２）が示されている。
【００９０】
図３（Ａ）〜図４において、符号６１Ｓは、定着ベルト６１の被検出領域を示している。
【００９１】
反射型光学センサ２００は、図３（Ａ）〜図４に示されるように、複数のＬＥＤ２１１（発光ダイオード）、レンズユニット２２０、複数のＰＤ２１２（フォトダイオード）などを含む。
【００９２】
複数（Ｎ個）のＬＥＤ２１１は、図３（Ａ）に示されるように、基板２１０の＋Ｘ側の面に、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に所定ピッチＰで並べて実装されている。ここでは、Ｎ個のＬＥＤ２１１を、互いに区別するために、−Ｙ側のものから順に、符号２１１−１、２１１−２、・・・、２１１−（Ｎ−１）、２１１−Ｎで示している。以下では、−Ｙ側から数えてｎ番目のＬＥＤ２１１を、ＬＥＤ２１１−ｎと表記する。一般に、Ｎの値は、数十〜数百とされるが適宜変更可能である。
【００９３】
レンズユニット２２０は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、複数の照射用レンズ２２１を含むレンズアレイＬＡ、及び受光用レンズ２２２を有している。
【００９４】
レンズアレイＬＡと受光用レンズ２２２とは、例えば樹脂成型により一体的に形成されている。
【００９５】
複数（ここではＮ個）の照射用レンズ２２１は、複数のＬＥＤ２１１に個別に対応し、対応する複数のＬＥＤ２１１からの光の光路上に配置されている。より詳細には、複数の照射用レンズ２２１は、対応する複数のＬＥＤ２１１に個別に対向するように、基板２１０の＋Ｘ側に、Ｙ軸方向に所定ピッチＰで並んでいる。ここでは、Ｎ個の照射用レンズ２２１を、互いに区別するために、−Ｙ側のものから順に、符号２２１−１、２２１−２、・・・、２２１−（Ｎ−１）、２２１−Ｎで示している。
【００９６】
そこで、複数のＬＥＤ２１１から射出された複数の光は、対応する複数の照射用レンズ２２１で集光され、定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓに照射される。この結果、被検出領域６１Ｓに複数の光スポットがＹ軸方向に並ぶように形成される（図３（Ａ）参照）。
【００９７】
このように、各ＬＥＤ２１１及び該ＬＥＤ２１１に対応する照射用レンズ２２１は、定着ベルト６１に光を照射する照射系を構成する。すなわち、反射型光学センサ２００は、複数の照射系によって、定着ベルト６１に複数の光を照射する。
【００９８】
受光用レンズ２２２は、図４に示されるように、複数の照射系によって定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓに照射され該被検出領域６１Ｓで反射された複数の光の光路上に配置されている。ここでは、受光用レンズ２２２は、「単一のシリンドリカルレンズ」でありレンズアレイＬＡの＋Ｚ側かつ基板２１０の＋Ｘ側に配置されている（図３（Ｂ）参照）。受光用レンズ２２２は、Ｚ軸方向にのみ正のパワーを有する。
【００９９】
複数（ここではＮ個）のＰＤ２１２は、複数の照射系に個別に対応し、対応する複数の照射系によって定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓに照射され該被検出領域６１Ｓで反射され受光用レンズ２２２を介した複数の光の光路上に配置されている。より詳細には、複数のＰＤ２１２は、基板２１０の＋Ｘ側の面の、対応する複数のＬＥＤ２１１の＋Ｚ側に、Ｙ軸方向に所定ピッチＰで並べて実装されている（図５参照）。図４及び図５では、Ｎ個のＰＤ２１２を、互いに区別するために、−Ｙ側のものから順に、符号２１２−１、２１２−２、・・・、２１２−（Ｎ−１）、２１２−Ｎで示している。以下では、−Ｙ側から数えてｎ番目のＰＤ２１２を、ＰＤ２１２−ｎと表記する。
【０１００】
このように、各ＰＤ２１２及び該ＰＤ２１２に対応する受光用レンズ２２２は、照射系によって定着ベルト６１に照射され該定着ベルト６１で反射された光を受光する受光系を構成する。すなわち、反射型光学センサ２００は、複数の受光系によって、複数の照射系によって定着ベルト６１に照射され該定着ベルト６１で反射された複数の光を受光する。
【０１０１】
図３（Ａ）において、符号２３０−０、２３０−１、・・２３０−ｐ、・・・２３０−Ｎは、Ｙ軸方向に隣り合う２つの照射系間でのフレア光を主に遮光するための、ＸＺ平面に平行な板状の遮光部材２３０を示している。
【０１０２】
また、図３（Ｂ）で示される符号２３１−１、２３１−２は、ＬＥＤ２１１−ｎとＰＤ２１２−ｎとの間でのフレア光を主に遮光するための、ＸＹ平面に平行な板状の遮光部材２３１を示している。
【０１０３】
図６には、一例として、Ｎ＝２８としたときの、２９個の遮光部材２３１と２個の遮光部材２３１とが一体化されて形成される開口体が示されている。
【０１０４】
この開口体では、図６から分かるように、Ｙ軸方向に並ぶ２９個の遮光部材２３１がＺ軸方向に対向する２つの遮光部材２３１で狭持されている。すなわち、開口体には、２８個の照射系に個別に対応する、Ｙ軸方向に並ぶ２８個の開口が形成されている。つまり、各開口は、対応する照射系のＬＥＤ２１１と照射用レンズ２２１との間に位置している。
【０１０５】
このように構成される開口体によって、点灯する任意のＬＥＤ２１１からの光が、対応する照射用レンズ２２１以外の照射用レンズ２２１、又は受光用レンズ２２２を透過して定着ベルト６１に照射されることや、点灯する任意のＬＥＤに対応する照射用レンズ２２１のレンズ面や点灯する任意の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（以後、これらの光をフレア光という）が、ＰＤ２１２に直接入射することが防止される。
【０１０６】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）における符号２４０は、Ｘ軸方向の両端が開口端である枠状部材を示している。枠状部材２４０の＋Ｘ側の開口端にはレンズユニット２２０が接合され、枠状部材２４０の−Ｘ側の開口端には基板２１０が接合されている。すなわち、レンズユニット２２０、枠状部材２４０及び基板２１０は、全体として、１つのケースを成している。
【０１０７】
ここでは、このケースと、上記開口体とが樹脂成形により一体化されている。
【０１０８】
被検出領域６１Ｓの「光スポットが形成された部分」での反射光は、図４に示されるように、受光用レンズ２２２によりＺ軸方向にのみ集光されて、複数のＰＤ２１２に入射する。
【０１０９】
定着ベルト６１での光の反射は、鏡面反射ではなく、かつ定着ベルト６１からの反射光は、受光用レンズ２２２によりＹ軸方向には集光されないので、定着ベルト６１からの反射光は、「ＰＤ２１２−ｎ」を含む複数のＰＤ２１２によって受光される。
【０１１０】
次に、反射型光学センサ２００の動作を、図７のフローチャートを参照して説明する。
【０１１１】
最初のステップＱ１では、ｎに１がセットされる。
【０１１２】
次のステップＱ２では、ＬＥＤ２１１−ｎが点灯される。このとき、ＬＥＤ２１１−ｎ及び照射用レンズ２２１−ｎを含む照射系によって被検出領域６１Ｓに光が照射される。
【０１１３】
次のステップＱ３では、ＬＥＤ２１１−ｎの点灯に同期して、被検出領域６１Ｓからの反射光が受光用レンズ２２２によりＺ軸方向にのみ集光されＰＤ２１２−ｎを含む複数のＰＤ２１２、すなわちＰＤ２１２−（ｎ−ｍ）〜ＰＤ２１２−（ｎ＋ｍ）で受光される。
【０１１４】
ここでは、説明を簡単にするため、受光するＰＤ２１２の数を「奇数」、すなわちｍを整数として２ｍ＋１とする。
【０１１５】
この場合、ＬＥＤ２１１−ｎが点灯したときの反射光は、ＰＤ２１２−ｎと、その両側に並ぶｍ個のＰＤ２１２とで受光される。
【０１１６】
例えば、ｍ＝２であるとすれば、反射光を受光する複数のＰＤ２１２は、ＰＤ２１２−ｎ−２、ＰＤ２１２−ｎ−１、ＰＤ２１２−ｎ、ＰＤ２１２−ｎ＋１、ＰＤ２１２―ｎ＋２の５個のＰＤ２１２である。
【０１１７】
なお、ｍの値は２以外でも良い。画像との相関を予め実験的に求めておき、良好なｍを選択すれば良い。但し、ｍが小さい場合（例えばｍ＝０）には、ＰＤ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ＰＤの総和に相当するような大きさの場合には、検出したい筋状の傷のコントラストが低下してしまう。良好なｍは、２〜６程度である。
【０１１８】
次のステップＱ４では、ＬＥＤ２１１−ｎが消灯される。
【０１１９】
次のステップＱ５では、各ＰＤ２１２の検知信号が表面情報検出装置３００に送られる。具体的には、各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。各ＰＤの検知信号は、検知のつど、表面情報検出装置３００に送られる。
【０１２０】
次のステップＱ６では、ｎ＜Ｎであるか否かが判断される。ステップＱ６での判断が肯定されると、ステップＱ７に移行する。一方、ステップＱ６での判断が否定されると、ステップＱ８に移行する。
【０１２１】
ステップＱ７では、ｎがインクリメントされる。ステップＱ７が実行されると、フローは、ステップＱ１に戻る。
【０１２２】
すなわち、Ｎ個のＬＥＤ２１１は、光により、定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓを左端Ｓ−１から右端Ｓ−Ｎへ走査するように（図３（Ａ）参照）、ＬＥＤ２１１−１からＬＥＤ２１１−Ｎまで順に１個ずつ点灯と消灯が繰り返される。所謂「順次点灯」である。
【０１２３】
順次点灯が繰り返されて、ｎ＝Ｎとなり、最終のＬＥＤ２１１−Ｎが「点灯・消灯」すると、これを１周期として順次点灯、すなわち１周期分の測定は終了する。
【０１２４】
ステップＱ８では、もう１周期分測定するか否かが判断される。例えば検知精度を高める必要がある場合に、ステップＱ８での判断が肯定される。すなわち、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で検知精度を高めることができる。ステップＱ８での判断が肯定されると、フローは、ステップＱ１に戻る。一方、ステップＱ８での判断が否定されると、フローは、終了する。
【０１２５】
そこで、カラープリンタ１００では、画像品質の向上を図るために、表面情報検出装置３００での検出結果に基づいて、例えば画像書き込み装置としての光走査装置１３が制御される。
【０１２６】
具体的には、ステップＱ８での判断が否定された後、光走査装置１３を、傷の位置、すなわち表面情報検出装置３００での検出結果に基づいて制御する。具体的には、光走査装置１３の光源の発光光量を、各感光体ドラム上での主走査方向の走査タイミング、すなわち主走査方向の位置に応じて調整する。
【０１２７】
詳述すると、例えば、光源の発光光量を、定着ベルト６１の傷がない位置に対応する走査タイミングでは通常の大きさとし、定着ベルト６１の傷がある位置に対応する走査タイミングでは、通常よりも大きくする。この結果、各感光体ドラム上における定着ベルト６１の傷がある位置に対応する位置での露光量（トナー付着量）が他の位置での露光量（トナー付着量）よりも大きくなり、結果として、定着装置１９を介した記録紙Ｓには、トナー画像がムラなく定着される。すなわち、画像品質が向上される。
【０１２８】
また、光走査装置１３は、傷の位置及び深さに基づいて制御されても良い。具体的には、傷の深さが深いほど、光源の発光光量が大きくされる（トナー付着量が大きくされる）ことが好ましい。
【０１２９】
また、光走査装置１３は、傷の位置、深さ及び幅に基づいて制御されても良い。具体的には、傷の幅が大きいほど、光源の発光光量が大きくされる（トナー付着量が大きくされる）時間が長くされることが好ましい。
【０１３０】
ここで、光スポットが被検出領域６１Ｓの−Ｙ側の端部寄りのＳ−１やＳ−２にある場合、すなわちＬＥＤ２１１−１やＬＥＤ２１１−２が点灯しているとき、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、光スポットが被検出領域６１Ｓの＋Ｙ側の端部寄りのＳ−（Ｎ−１）やＳ−Ｎにある場合も同様である。
【０１３１】
そこで、順次点灯するＬＥＤ２１１をＮ個とするのではなく、被検出領域６１Ｓ上の光スポットが−Ｙ側の端部寄りの例えば２個のＬＥＤ２１１及び＋Ｙ側の端部寄りの２個のＬＥＤ２１１について順次点灯を行わず、残りの例えばＮ−４個について順次点灯を行うようにしても良い。
【０１３２】
すなわち、点灯・消灯するＬＥＤ２１１は、必ずしも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。
【０１３３】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）には、反射型光学センサ２００を図７のフローチャートに従って動作させたときの実験結果が示されている。
【０１３４】
図８（Ａ）は、定着ベルト６１がない状態で、ＬＥＤ２１１−ｎ（ｎ＝１〜２８）のうちＬＥＤ２１１−１３、ＬＥＤ２１１−１４、ＬＥＤ２１１−１５、ＬＥＤ２１１−１６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。
【０１３５】
定着ベルト６１が存在しない場合（遮光板が遮光位置にある場合）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ＰＤ１２（ＰＤ２１２−１２）〜ＰＤ１６（ＰＤ２１２−１６）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。
【０１３６】
発明者らが、この山状のＰＤ出力の発生要因を調査したところ、図９（Ｂ）に示されるように、ＬＥＤ２１１−ｎを点灯すると、その発散性の光束の一部は、上記開口体におけるＬＥＤ２１１−ｎに対応する開口の−Ｘ側（ＬＥＤ２１１−ｎ側）の開口端、すなわちＬＥＤ２１１−ｎに対応する開口を定める遮光部材２３０−（ｎ−１）、遮光部材２３０‐ｎ、遮光部材２３１−１及び遮光部材２３１−２それぞれの−Ｘ側の面で反射散乱され、複数のＰＤ２１２で受光されてしまうことを突き止めた。
【０１３７】
定着ベルト６１が存在する場合には、本来検出すべき定着ベルト６１からの反射光に加え、上記開口体での反射光のＰＤ出力が検出されていることになる。
【０１３８】
そこで、上記遮光板を遮蔽位置に位置させた状態でＰＤ出力を検出するとともに、上記遮光板を退避位置にさせた状態でＰＤ出力を検出し、これらの検出結果の差分を取ることで、定着ベルト６１からの反射光のみのＰＤ出力を得ることが可能となる。
【０１３９】
図８（Ｂ）には、定着ベルト６１がある状態（上記遮光板が退避位置に位置する状態）で取得したＰＤ出力から、図８（Ａ）に示される定着ベルト６１がない状態（上記遮光板が遮光位置に位置する状態）で取得したＰＤ出力を差し引いたときのＰＤ出力、すなわち定着ベルト６１からの反射光のみのＰＤ出力が示されている。
【０１４０】
図８（Ａ）に示されるＰＤ出力の山状のピークに着目してみると、ＬＥＤ２１１−１３、ＬＥＤ２１１−１４、ＬＥＤ２１１−１５、ＬＥＤ２１１−１６の順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、ＬＥＤ２１１−１３、ＬＥＤ２１１−１４、ＬＥＤ２１１−１５、ＬＥＤ２１１−１６の順に順次点灯した場合には、定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓが光により−Ｙ側から＋Ｙ側へ走査されることからも明らかである。
【０１４１】
図８（Ａ）では、ＬＥＤ２１１からの光が開口体の−Ｘ側の面で直接反射されＰＤで受光されているため、各ＬＥＤから見たときの開口体の−Ｘ側の面の形状が同一であれば、各ＬＥＤ２１１の発光光量に比例したＰＤ受光量を検出できると考えられる。開口体の複数の開口のピッチ（開口ピッチ）は、複数のＬＥＤ２１１のピッチＰ（ＬＥＤ配列ピッチ）と同じであるため、図８（Ａ）のＰＤ出力分布も各ＬＥＤ２１１で似ており、検出時点でのＬＥＤ２１１の発光光量のばらつきを表していると考えられる。
【０１４２】
次に、反射型光学センサで対象物（例えば定着ベルト）の表面状態を検出する際、対象物上で隣り合う２つの光スポットの間隔（中心間距離）を狭める一般的な方法について説明する。
【０１４３】
図１０（Ａ）〜図１２には、前述した反射型光学センサ２００の一の変形例である変形例１の反射型光学センサ２００ａが示されている。ここでも、対象物は、定着ベルト６１である。
【０１４４】
反射型光学センサ２００ａの受光系の複数のＰＤ２１２ａの大きさや配置は、図３（Ｂ）で示される反射型光学センサ２００の受光系の複数のＰＤ２１２と同様である。
【０１４５】
反射型光学センサ２００ａは、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示されるように、近赤外光を放射する複数のＬＥＤ２１１ａ（発光ダイオード）と、該複数のＬＥＤ２１１ａから放射された複数の光を定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓａに個別に導光する複数の照射用レンズ２２１ａと、被検出領域６１Ｓａで反射された複数の光を導光する受光用レンズ２２２ａと、受光用レンズ２２２ａで導光された複数の光を受光する複数のＰＤ２１２ａ（フォトダイオード）と、複数のＬＥＤ２１１ａ及び複数のＰＤ２１２ａが実装される基板２１０ａと、複数の照射用レンズ２２１ａ及び受光用レンズ２２２ａを一体に含むレンズユニット２２０ａと基板２１０ａとに接合される枠状部材２４０ａと、を備えている。
【０１４６】
各照射用レンズ２２１ａと受光用レンズ２２２ａは、主走査対応方向（Ｙ軸方向）と副走査対応方向（Ｚ軸方向）とで曲率が異なるアナモフィックレンズである。
【０１４７】
反射型光学センサ２００ａは、反射型光学センサ２００に対して、（１）「フレア光」を防止するための開口体がないこと、（２）受光用レンズがシリンドリカルレンズではなくアナモフィックレンズであること、（３）照射用レンズと受光用レンズは一体形成されていないこと、が大きな違いである。
【０１４８】
仮に、反射型光学センサ２００ａにおいて、照射用レンズピッチとＬＥＤ配列ピッチがいずれも６００ｕｍであり、主走査対応方向においてＬＥＤ２１１ａが対応する照射用レンズ２２１ａの光軸上に配置されている場合、定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓａ上で隣り合う２つの光スポットの間隔も６００ｕｍとなる。光スポット径は、一例として９００ｕｍであるとする。
【０１４９】
被検出領域６１Ｓａ上で隣り合う２つの光スポットの間隔を、例えば６００ｕｍから３００ｕｍに変更したい場合、例えば、図１３（Ａ）に示されるように、反射型光学センサ２００の他の変形例である変形例２の反射型光学センサ２００ｂが考えられる。
【０１５０】
図１３（Ａ）〜図１５には、反射型光学センサ２００ｂが示されている。反射型光学センサ２００ｂでは、定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓｂ上で隣り合う２つの光スポットの間隔が３００ｕｍにされている。ここでも、対象物は、定着ベルト６１である。
【０１５１】
受光系の受光用レンズ及び複数のＰＤの大きさや配置は、反射型光学センサ２００と同様である。
【０１５２】
反射型光学センサ２００ｂは、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示されるように、近赤外光を放射する複数のＬＥＤ２１１ｂ（発光ダイオード）と、該複数のＬＥＤ２１１ｂから放射された複数の光を定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓｂに個別に導光する複数の照射用レンズ２２１ｂと、被検出領域６１Ｓｂで反射された複数の光を導光する受光用レンズ２２２ｂと、該受光用レンズ２２２ｂで導光された複数の光を受光する複数のＰＤ２１２ｂ（フォトダイオード）と、複数のＬＥＤ２１１ｂ及び複数のＰＤ２１２ｂが実装される基板２１０ｂと、複数の照射用レンズ２２１ｂ及び受光用レンズ２２２ｂを一体に含むレンズユニット２２０ｂと基板２１０ｂとに接合される枠状部材２４０ｂと、を備えている。
【０１５３】
各照射用レンズ２２１ｂと受光用レンズ２２２ｂは、主走査対応方向と副走査対応方向とで曲率が異なるアナモフィックレンズである。
【０１５４】
反射型光学センサ２００ｂは、前述した反射型光学センサ２００ａに対して、（１）ＬＥＤと照射用レンズの配列ピッチを６００ｕｍから３００ｕｍに変更したこと、（２）照射用レンズの主走査対応方向におけるレンズ径を６００ｕｍから３００ｕｍに変更したこと、（３）ＬＥＤの個数をＮ個から（２Ｎ−１）個に変更したこと、が大きな違いである。
【０１５５】
照射用レンズの主走査対応方向におけるレンズ径を６００ｕｍから３００ｕｍに変更したため、光スポット径は、一例として９００ｕｍから３５０ｕｍに変化した（小さくなった）。
【０１５６】
反射型光学センサ２００ｂでは、定着ベルト６１上で隣り合う２つの光スポットの間隔を３００ｕｍにできるため、反射型光学センサ２００や反射型光学センサ２００ａに比べて、検知結果の位置分解能を向上することができるが、照射用レンズ２２１ｂの主走査対応方向におけるレンズ径が６００ｕｍから３００ｕｍに変更されているため、各ＰＤ２１２ｂにおけるＰＤ出力の低下が懸念される。
【０１５７】
また、定着ベルト６１上で隣り合う２つの光スポットの間隔を小さくするために、隣り合う２つのＬＥＤの中心間距離を小さくすることが考えられる。
【０１５８】
そこで、各ＬＥＤの大きさを小さくすると、該ＬＥＤの発光強度が低下し、その結果、ＰＤ出力が低下してしまう。ＰＤ出力の低下を抑制するために、より多くの電流をＬＥＤに注入すると、該ＬＥＤの寿命が短くなってしまう。また、隣り合う２つのＬＥＤのギャップ（通常、数１０ｕｍ）を短くすると、電気的な干渉が懸念される。
【０１５９】
そこで、発明者らは、実施例１の反射型光学センサ２００ｃを開発した。反射型光学センサ２００ｃでは、照射用レンズの主走査対応方向におけるレンズ径を小さくすることなく、定着ベルト６１上で隣り合う２つの光スポットの間隔を小さくするために、照射用レンズとＬＥＤの位置関係が適正化されている。
【０１６０】
反射型光学センサ２００ｃでは、照射用レンズの主走査対応方向におけるレンズ径は反射型光学センサ２００や反射型光学センサ２００ａと同じであるが、定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓｃ上で隣り合う２つの光スポットの間隔が３００ｕｍにされている。
【０１６１】
実施例１の反射型光学センサ２００ｃは、図１６（Ａ）〜図１８に図示されており、受光系の複数のＰＤの大きさや配置は、反射型光学センサ２００と同様である。
【０１６２】
実施例１の反射型光学センサ２００ｃは、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示されるように、近赤外光を放射する複数のＬＥＤ２１１ｃ（発光ダイオード）と、該複数のＬＥＤ２１１ｃから放射された複数の光を定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓｃに導光する複数の照射用レンズ２２１ｃと、被検出領域６１Ｓｃで反射された複数の光を導光する受光用レンズ２２２ｃと、該受光用レンズ２２２ｃで導光された複数の光を受光する複数のＰＤ（フォトダイオード）２１２ｃと、複数のＬＥＤ２１１ｃ及び複数のＰＤ２１２ｃが実装される基板２１０ｃと、複数の照射用レンズ２２１ｃ及び受光用レンズ２２２ｃを一体に含むレンズユニット２２０ｃと基板２１０ｃとに接合される枠状部材２４０ｃと、を備えている。
【０１６３】
照射用レンズ２２１ｃ及び受光用レンズ２２２ｃは、いずれも、主走査対応方向と副走査対応方向とで曲率が異なるアナモフィックレンズである。
【０１６４】
複数のＬＥＤ２１１ｃは、一例として、図１６（Ａ）に示されるように、Ｙ軸方向に所定ピッチで並ぶ一対のＬＥＤ２１１ｃ（発光部）をそれぞれが含み、Ｙ軸方向に等間隔で配置された複数（Ｎ個）のＬＥＤ対（発光部群）から成る。すなわち、ＬＥＤ２１１ｃの数は、２Ｎ個とされている。ここでは、複数のＬＥＤ対の配列ピッチ（中心間距離）は、６００ｕｍである。
【０１６５】
複数のＰＤ２１２ｃは、Ｎ個のＬＥＤ対に個別に対応してＹ軸方向に等間隔で配列されている（図１７及び図１８参照）。すなわち、ここでは、ＰＤ２１２ｃの個数は、ＬＥＤ２１１ｃの個数の半分のＮ個である。Ｎ個のＰＤ２１２ｃの配列ピッチは６００ｕｍである。
【０１６６】
Ｎ個のＬＥＤ対は、図１６（Ａ）に示されるように、最も−Ｙ側のＬＥＤ対から数えてｐ番目（ｐ＝１〜Ｎ）のＬＥＤ対における−Ｙ側から数えてｑ番目（１番目又は２番目）のＬＥＤ２１１ｃを、ＬＥＤ２１１ｃ−ｐ−ｑと表記する。
【０１６７】
すなわち、２Ｎ個のＬＥＤ２１１ｃは、−Ｙ側から＋Ｙ側にかけて、２１１ｃ−１−１、２１１ｃ−１−２、２１１ｃ−２−１、２１１ｃ−２−２、・・・２１１ｃ−ｐ−ｑ、・・・２１１ｃ−Ｎ−２の順に配列されている。
【０１６８】
各ＬＥＤ対（最も−Ｙ側のＬＥＤ対から数えてｐ番目のＬＥＤ対）では、ＬＥＤ２１１ｃ−ｐ−１は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｃの光軸から−Ｙ方向に６０ｕｍ程度ずれた位置に配置され、ＬＥＤ２１１ｃ−ｐ−２は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｃの光軸から＋Ｙ方向に１２０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０１６９】
ＰＤ２１２ｃについては、図１７に示されるように、最も−Ｙ側のＰＤ２１２ｃから数えてｎ番目のものをＰＤ２１２ｃ−ｎと表記する。Ｎ個のＰＤ２１２ｃは、−Ｙ側から＋Ｙ側にかけて、２１２ｃ−１、２１２ｃ−２、・・・、２１２ｃ−ｎ、・・・２１２ｃ−Ｎの順に配列されている。主走査対応方向における各ＰＤ２１２ｃの中心位置は、対応する照射系の照射用レンズ２２１ｃの中心位置（光軸位置）とほぼ同位置である。
【０１７０】
ここでは、照射用レンズ２２１ｃの個数は、ＬＥＤ対と同じ個数（Ｎ個）である。各照射用レンズ２２１ｃ−ｐ（最も−Ｙ側の照射用レンズ２２１ｃから数えてｐ番目の照射用レンズ２２１ｃ）は、対応するＬＥＤ対の＋Ｘ側に、すなわち該ＬＥＤ対からの２つの光の光路上に配置されている。このように、各ＬＥＤ対と該ＬＥＤ対に対応する照射用レンズ２２１ｃを含んで、照射系が構成されている。すなわち、反射型光学センサ２００ｃは、複数（Ｎ個）の照射系を備えている。
【０１７１】
受光用レンズ２２２ｃは、図１６（Ｂ）及び図１７に示されるように「単一のアナモフィックレンズ」であり、Ｎ個のＰＤ２１２ｃに共通に対応し、該Ｎ個のＰＤ２１２ｃの＋Ｘ側に配置されている。
【０１７２】
次に、反射型光学センサ２００ｃの動作について説明する。複数のＬＥＤ２１１ｃは、定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓｃが、光により、図１６（Ａ）の−Ｙ側の端Ｓ−０から＋Ｙ側の端Ｓ−２Ｎに向けて順に走査されるように、ＬＥＤ２１１ｃ−１−２、ＬＥＤ２１１ｃ−２−２、ＬＥＤ２１１ｃ−１−１、ＬＥＤ２１１ｃ−３−２、ＬＥＤ２１１ｃ−２−１、ＬＥＤ２１１ｃ−４−２、ＬＥＤ２１１ｃ−３−１、ＬＥＤ２１１ｃ−５−２、ＬＥＤ２１１ｃ−４−１のような順に、ＬＥＤ２１１ｃ−Ｎ−１まで「順に１個ずつ点灯と消灯」が繰り返される。所謂「順次点灯」である。これは、各照射用レンズ２２１ｃが倒立系であることに起因している。
【０１７３】
ＬＥＤ２１１ｃ−ｐ−ｑの点灯に同期して、定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓからの反射光が、受光用レンズ２２２ｃによりＹ軸方向及びＺ軸方向に集光され、ＰＤ２１２ｃ−ｎを含む、複数のＰＤ２１２ｃで受光される。
【０１７４】
ここでは、説明を簡単にするため、受光するＰＤ２１２ｃの数は、奇数、すなわちｍを整数として（２ｍ＋１）個であるとする。
【０１７５】
すなわち、ＬＥＤ２１１ｃ−ｐ−ｑが点灯したときの反射光は、ＰＤ２１２ｃ−ｎと「その両側に並ぶｍ個のＰＤ２１２ｃ」とで受光される。
【０１７６】
例えば、ｍ＝２であるとすれば、反射光を受光する複数のＰＤ２１２ｃは、ＰＤ２１２ｃ−ｎ−２、ＰＤ２１２ｃ−ｎ−１、ＰＤ２１２ｃ−ｎ、ＰＤ２１２ｃ−ｎ＋１、ＰＤ２１２ｃ−ｎ＋２の５個のＰＤ２１２ｃである。
【０１７７】
これら複数のＰＤ２１２ｃ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。各ＰＤ２１２ｃの検知信号は、検知の度に、表面情報検出装置３００に送られる。
【０１７８】
ｍの値は、２以外であっても良い。画像との相関を予め実験的に求めておき、良好なｍを選択すれば良い。ただし、ｍ＝０のように小さいとＰＤ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ＰＤの総和に相当するように大きい場合には、検出すべき筋状の傷のコントラストが低下してしまう。良好なｍは、２〜６程度である。
【０１７９】
順次点灯が繰り返されて、ｐ＝Ｎ、ｑ＝１となり、最終のＬＥＤ２１１ｃ−Ｎ−１が「点灯・消灯」すると、これを１周期として順次点灯は終了する。ここでは、ＬＥＤ２１１ｃ−１−２が点灯した場合の光スポットＳｃ−０と、ＬＥＤ２１１ｃ−１−１が点灯した場合の光スポットＳｃ−１の間に空隙が存在するため、光スポットＳｃ−０は対象物の検知に用いることができない。同様に、ＬＥＤ２１１ｃ−Ｎ−１が点灯した場合の光スポットＳｃ−２Ｎも対象物の検知に用いることができない。したがって、反射型光学センサ２００ｃの検出範囲Ａ´は、反射型光学センサ２００の検出範囲Ａよりも狭くなる。尚、ＬＥＤ２１１ｃ−１−２とＬＥＤ２１１ｃ−Ｎ−１は、対象物の検知に用いることができないため、点灯させなくてもよい。
【０１８０】
また、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。
【０１８１】
反射型光学センサ２００ｃでは、定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓｃ上を光スポットが−Ｙ側の端寄りのＳｃ−１やＳｃ−２にある場合、すなわちＬＥＤ２１１ｃ−１−１やＬＥＤ２１１ｃ−２−２が点灯するとき、照射用レンズが倒立拡大系であるため、受光するＰＤは５個に満たない。また、光スポットが＋Ｙ側の端寄りのＳｃ−（２Ｎ−１）やＳｃ−（２Ｎ−２）にある場合も同様である。
【０１８２】
そこで、順次点灯するＬＥＤ２１１ｃをＮ個とするのではなく、定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓｃ上の光スポットが−Ｙ側の端寄りになる２個のＬＥＤ２１１ｃ及び＋Ｙ側の端寄りになる２個のＬＥＤ２１１ｃを順次点灯するものから除外し、他のＮ−４個のＬＥＤ２１１ｃについて順次点灯を行うようにしても良い。
【０１８３】
すなわち、点灯・消灯するＬＥＤ２１１ｃは、必ずしも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。
【０１８４】
次に、光スポットについて説明する。各光スポットＳｃ−１〜Ｓｃ−（２Ｎ−１）の対象物上でのスポット径は、一例として３５０ｕｍである。また、定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓｃ上で隣り合う２つの光スポットの間隔は、一例として３００ｕｍである。
【０１８５】
また、図１６（Ａ）に示される照射系３を例に説明すると、照射系３のＬＥＤ２１１ｃ−３−２が点灯した場合の光スポットＳｃ−３は、定着ベルト６１上において、ＬＥＤ２１１ｃ−３−２に対応する照射用レンズ２２１ｃ−３の光軸（レンズ頂点）から−Ｙ方向に６００ｕｍ程度ずれた位置に形成され、照射系３のＬＥＤ２１１ｃ−３−１が点灯した場合の光スポットＳｃ−６は、定着ベルト６１上において、ＬＥＤ２１１ｃ−３−１に対応する照射用レンズ２２１ｃ−３の光軸（レンズ頂点）から＋Ｙ方向に３００ｕｍ程度ずれた位置に形成される。
【０１８６】
ここで、照射用レンズ２２１ｃの光軸方向（Ｘ軸方向）と、任意の照射用レンズ２２１ｃのレンズ頂点と該照射用レンズ２２１ｃに対応する任意の１のＬＥＤ２１１ｃから射出された光の定着ベルト６１上での重心位置とを結んだ方向とが成す角を入射角と定義すると、ＬＥＤ２１１ｃ−３−２が点灯した場合の光スポットＳｃ−３を形成する光と、ＬＥＤ２１１ｃ−３−１が点灯した場合の光スポットＳｃ−６を形成する光は、定着ベルト６１への入射角が互いに異なっている。
【０１８７】
以下、レンズ形状について述べる。レンズパラメータを具体的に述べると、照射用レンズ２２１ｃの主走査対応方向の曲率半径は４．６ｍｍ、主走査対応方向の円錐定数は０、照射用レンズ２２１ｃの副走査対応方向の曲率半径は４.３ｍｍ、照射用レンズ２２１ｃの副走査対応方向の円錐定数は−２.０、照射用レンズの主走査対応方向のレンズ径は０．６ｍｍ、照射用レンズ２２１ｃの副走査方向のレンズ径は９．２ｍｍ、照射用レンズのレンズ厚は６．６ｍｍである。
【０１８８】
受光用レンズ２２２ｃの主走査方向の曲率半径は３０ｍｍ、主走査対応方向の円錐定数は−１.５、受光用レンズ２２２ｃの副走査対応方向の曲率半径は４.８ｍｍ、受光用レンズ２２２ｃの副走査対応方向の円錐定数は−１.６、受光用レンズ２２２ｃの主走査対応方向のレンズ径は１７ｍｍ、受光用レンズ２２２ｃの副走査対応方向のレンズ径は１１.２ｍｍ、受光用レンズ２２２ｃのレンズ厚は６.１ｍｍである。
【０１８９】
また、副走査対応方向（Ｚ軸方向）における照射用レンズ２２１ｃと受光用レンズ２２２ｃとの間の距離は２.５３ｍｍ、対応するＬＥＤ２１１ｃと照射用レンズ２２１ｃとの間の光軸方向（Ｘ軸方向）に関する距離は１０.３７ｍｍであり、対応する受光用レンズ２２２ｃとＰＤ２１２ｃとの間の光軸方向に関する距離は１０.８７ｍｍである。
【０１９０】
以上説明から分かるように、実施例１の反射型光学センサ２００ｃでは、定着ベルト６１上で隣り合う２つの光は、異なる照射系からの光である。ここで、「定着ベルト６１上で隣り合う２つの光」は、定着ベルト６１に同時に照射された２つの光のみならず、相前後して照射された２つの光を含む。すなわち、反射型光学センサ２００ｃでは、任意の一の照射系から定着ベルト６１に照射される光と定着ベルト６１上で隣り合う光は、前記一の照射系とは異なる別の照射系からの光である。
【０１９１】
この場合、実施例１の反射型光学センサ２００ｃを用いると、（１）レンズ有効径を小さくすることなく、かつ（２）発光部の大きさを小さくすることなく、かつ（３）各照射系における隣り合う２つのＬＥＤの中心間距離を小さくすることなく（発光部間の電気的な干渉を招くことなく）、より微小な幅の対象物を精度よく検知可能となる。また、より微小なピッチで対象物を検知することが可能となるため、検知結果の位置分解能を向上することができる。
【０１９２】
前述したように、実施例１の反射型光学センサ２００ｃは、各照射系の２つのＬＥＤ２１１ｃからの２つの光（検出光）の定着ベルト６１への入射角が互いに異なっている。これら２つの検出光の入射角が互いに異なっていると、例えば定着ベルト６１（又はセンサ自身）に副走査対応方向（Ｚ軸方向）に延びる軸周りの傾き（スキュー）が発生した場合、点灯するＬＥＤ２１１ｃによってＰＤ出力の低下幅が異なってしまう。ＰＤ出力が低いと検出精度も低下するため、２つの検出光の入射角が互いに異なっていると、点灯するＬＥＤ２１１ｃによって検出精度に差が生じてしまう。
【０１９３】
そこで、発明者らは、実施例２の反射型光学センサ２００ｄを開発した。反射型光学センサ２００ｄでは、定着ベルト６１上で隣り合う２つの光が異なる照射系からの光となり、かつ該隣り合う２つ光の入射角が同等となるように、照射用レンズの配置は、実施例１の反射型光学センサ２００ｃと同様にして、ＬＥＤの位置関係が適正化されている。このような構成とすると、例えば定着ベルト６１に副走査対応方向に延びる軸周りの傾き（スキュー）が発生しても、ＰＤ出力の低下を同程度に抑えることができる。
【０１９４】
実施例２の反射型光学センサ２００ｄは、図１９（Ａ）〜図２１に図示されている。
【０１９５】
ここでも、対象物は定着ベルト６１である。また、受光系の複数のＰＤの大きさや配置は、実施例１の反射型光学センサ２００ｃと同様である。
【０１９６】
反射型光学センサ２００ｄは、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示されるように、近赤外光を放射する複数のＬＥＤ２１１ｄ（発光ダイオード）と、該複数のＬＥＤ２１１ｄから放射された複数の光を定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓｄに導光する複数の照射用レンズ２２１ｄと、被検出領域６１Ｓｄで反射された複数の光を導光する受光用レンズ２２２ｄと、受光用レンズ２２２ｄで導光された複数の光を受光する複数のＰＤ２１２ｄ（フォトダイオード）と、複数のＬＥＤ２１１ｄ及び複数のＰＤ２１２ｄが実装される基板２１０ｄと、複数の照射用レンズ２２１ｄ及び受光用レンズ２２２ｄを一体に含むレンズユニット２２０ｄと基板２１０ｄとに接合される枠状部材２４０ｄと、を備えている。
【０１９７】
各照射用レンズ２２１ｄ及び受光用レンズ２２２ｄは、いずれも、主走査対応方向と副走査対応方向とで曲率が異なるアナモフィックレンズである。
【０１９８】
複数のＬＥＤ２１１ｄは、Ｙ軸方向に並ぶ２つのＬＥＤ２１１ｄをそれぞれが有し、Ｙ軸方向に等間隔（等ピッチ）で配列された複数のＬＥＤ対（発光部群）を含んで構成される。
【０１９９】
一例として、ＬＥＤ２１１ｄの個数は、２Ｎ個であり、ＬＥＤ対の個数は、Ｎ個である。ここでは、複数のＬＥＤ対の配列ピッチは、６００ｕｍである。
【０２００】
複数のＰＤ２１２ｄは、Ｙ軸方向に等間隔（等ピッチ）で配列されている（図２０及び図２１参照）。ここでは、ＰＤ２１２ｄの個数は、ＬＥＤ対と同じ個数（Ｎ個）である。また、複数のＰＤ２１２ｄの配列ピッチは６００ｕｍである。
【０２０１】
ここで、最も−Ｙ側のＬＥＤ対から数えてｐ番目（ｐ＝１〜Ｎ）のＬＥＤ対のｑ番目のＬＥＤ２１１ｄを、ＬＥＤ２１１ｄ−ｐ−ｑと表記する（図２１参照）。
【０２０２】
２Ｎ個のＬＥＤ２１１ｄは、−Ｙ側から＋Ｙ側にかけて、ＬＥＤ２１１ｄ−１−１、２１１ｄ−１−２、２１１ｄ−２−１、２１１ｄ−２−２、・・・２１１ｄ−ｐ−ｑ、・・・２１１ｄ−Ｎ−２の順に配列されている。各ＬＥＤ対において、ＬＥＤ２１１ｄ−ｐ−１は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｄの光軸（レンズ頂点）から−Ｙ方向に９０ｕｍ程度ずれた位置に配置され、ＬＥＤ２１１ｄ−ｐ−２は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｄの光軸（レンズ頂点）から＋Ｙ方向に９０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２０３】
ここで、最も−Ｙ側のＰＤ２１２ｄから数えてｐ番目のＰＤ２１２ｄを、ＰＤ２１２ｄ−ｐと表記する。
【０２０４】
Ｎ個のＰＤ２１２ｄは、２１２ｄ−１、２１２ｄ−２、・・・、２１２ｄ−ｎ、・・・２１２ｄ−Ｎの順に配列されている。また、ここでは、主走査対応方向における各ＰＤ２１２ｄの中心位置は、対応する照射系の照射用レンズ２２１ｄの中心位置（光軸位置）とほぼ同じ位置である。
【０２０５】
レンズユニット２２０ｄはレンズユニット２２０ｃと同一であるため説明は省略する。同様に、反射型光学センサ２００ｄの動作方法は、反射型光学センサ２００ｃで説明した考え方を拡張すれば容易に想像がつくため説明は省略する。
【０２０６】
また、第２実施例の反射型光学センサ２００ｄでは、ＬＥＤ２１１ｄ−１−２が点灯した場合の光スポットＳｄ−０と、ＬＥＤ２１１ｄ−１−１が点灯した場合の光スポットＳｄ−１の間に空隙が存在するため、光スポットＳｄ−０は対象物の検知に用いることができない。同様に、ＬＥＤ２１１ｄ−Ｎ−１が点灯した場合の光スポットＳｄ−２Ｎも対象物の検知に用いることができない。したがって、反射型光学センサ２００ｄの検出領域は、反射型光学センサ２００の場合に比べて狭い検出範囲Ａ´´となる。なお、ＬＥＤ２１１ｄ−１−２とＬＥＤ２１１ｄ−Ｎ−１は、対象物の検知に用いることができないため、点灯させなくてもよい。
【０２０７】
次に、光スポットについて説明する。定着ベルト６１上での複数（２Ｎ−１個）の光スポットＳｄ−１〜Ｓｄ−（２Ｎ−１）のスポット径は、それぞれ、例えば３５０ｕｍである。また、定着ベルト６１上で隣り合う２つの光スポットの間隔は一例として３００ｕｍである。
【０２０８】
また、照射系３（最も−Ｙ側の照射系から数えて３番目の照射系）を例に説明すると、照射系３のＬＥＤ２１１ｄ−３−２が点灯した場合の光スポットＳｄ−３は、定着ベルト６１上において、ＬＥＤ２１１ｄ−３−２に対応する照射用レンズ２２１ｄ−３の光軸（レンズ頂点）から−Ｙ方向に４５０ｕｍ程度ずれた位置に形成され、照射系３のＬＥＤ２１１ｄ−３−１が点灯した場合の光スポットＳｄ−６は、対象物上において、ＬＥＤ２１１ｃ−３−１に対応する照射用レンズ２２１ｄ−３の光軸（レンズ頂点）から＋Ｙ方向に４５０ｕｍ程度ずれた位置に形成される。
【０２０９】
ここで、照射用レンズ２２１ｄの光軸方向（Ｘ軸方向）と、任意の照射用レンズ２２１ｄのレンズ頂点と該照射用レンズ２２１ｄに対応するＬＥＤ２１１ｄから射出された光の定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓｄ上での重心位置とを結んだ方向とが成す角を入射角と定義すると、ＬＥＤ２１１ｄ−３−２が点灯した場合の光スポットＳｄ−３と、ＬＥＤ２１１ｄ−３−１が点灯した場合の光スポットＳｄ−６は、定着ベルト６１への入射角が互いに等しくなっている。
【０２１０】
以上説明したように、実施例２の反射型光学センサ２００ｄを用いると、各照射系の２つのＬＥＤ２１１ｄそれぞれからの光の定着ベルト６１への入射角をほぼ同じにすることができるため、各照射用レンズ２２１ｄの配列方向及び該照射用レンズの光軸方向のいずれにも直交する軸（副走査対応方向に延びる）周りで定着ベルト６１のばたつきが発生した場合でも、ＰＤ出力の低下を、各照射系の２つのＬＥＤ２１１ｄで同程度にすることができるため、実施例１の反射型光学センサ２００ｃに比べて、精度良く定着ベルト６１の表面状態を検出することが可能となる。
【０２１１】
なお、実施例２の反射型光学センサ２００ｄでは、各照射系のＬＥＤの数が２つに設定されているが、例えば実施例３の反射型光学センサ２００ｅのように、照射系間でＬＥＤの数を異ならせても良い。
【０２１２】
実施例３の反射型光学センサ２００ｅは、図２２（Ａ）〜図２４に示されている。
【０２１３】
ここでも、対象物は、定着ベルト６１である。
【０２１４】
実施例３の反射型光学センサ２００ｅでは、受光系の複数のＰＤの大きさや配置は、実施例１の反射型光学センサ２００ｃ、実施例２の反射型光学センサ２００ｄと同様である。
【０２１５】
反射型光学センサ２００ｅは、図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）に示されるように、近赤外光を放射する複数のＬＥＤ２１１ｅ（発光ダイオード）と、該複数のＬＥＤ２１１ｅから放射された複数の光を定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓｅに導光する照射用レンズ２２１ｅと、被検出領域６１Ｓｅで反射された複数の光を導光する受光用レンズ２２２ｅと、該受光用レンズ２２２ｅで導光された複数の光を受光するＰＤ２１２ｅ（フォトダイオード）と、複数のＬＥＤ２１１ｅ及び複数のＰＤ２１２ｅが実装される基板２１０ｅと、複数の照射用レンズ２２１ｅ及び受光用レンズ２２２ｅを一体に含むレンズユニット２２０ｅと基板２１０ｅとに接合される枠状部材２４０ｅと、を備えている。
【０２１６】
各照射用レンズ２２１ｅ及び受光用レンズ２２２ｅは、いずれも、主走査対応方向と副走査対応方向とで曲率が異なるアナモフィックレンズである。
【０２１７】
反射型光学センサ２００ｅでは、Ｙ軸方向に所定間隔で並ぶ３つのＬＥＤ２１１ｅから成るＬＥＤ群（発光部群）と、Ｙ軸方向に所定間隔で並ぶ一対のＬＥＤ２１１ｅから成るＬＥＤ対（発光部群）とがＹ軸方向に交互に等間隔（等ピッチ）で並んでいる。
【０２１８】
隣り合うＬＥＤ群及びＬＥＤ対の間隔は、６００ｕｍである。
【０２１９】
複数のＰＤ２１２ｅは、Ｙ軸方向に等間隔（等ピッチ）で配列されている。ここでは、ＰＤ２１２ｅの個数は、ＬＥＤ対の個数とＬＥＤ群の個数を合計した個数（Ｎ個）である。複数のＰＤ２１２ｅの配列ピッチは、６００ｕｍである。
【０２２０】
ここで、最も−Ｙ側のＬＥＤ２１１ｅから数えてｐ番目（ｐ＝１〜Ｎ）のＬＥＤ群又はＬＥＤ対における−Ｙ側から数えてｑ番目（ｑ＝１〜３）のＬＥＤ２１１ｅを、ＬＥＤ２１１ｅ−ｐ−ｑと表記する。
【０２２１】
反射型光学センサ２００ｅでは、複数のＬＥＤ２１１ｅは、ＬＥＤ２１１ｅ−１−１、２１１ｅ−１−２、２１１ｅ−１−３、２１１ｅ−２−１、２１１ｅ−２−２、・・・２１１ｅ−ｐ−ｑ、・・・２１１ｅ−Ｎ−２の順に配列される。
【０２２２】
ＬＥＤ２１１ｅの総数をＮ´とすると、ｐ＝２ｌ−１（ｌ＝１、２、３・・・、Ｎ）、すなわちｐが奇数の場合は、Ｎ´＝５ｌ−２である。また、ｐ＝２ｌ（ｌ＝１、２、３・・・、Ｎ）、すなわち偶数の場合は、Ｎ´＝５ｌである。
【０２２３】
図２２（Ａ）には、Ｎ＝２ｌ（ｌ＝１，２，３・・・）のとき、すなわち偶数の場合の例が示されている。
【０２２４】
照射系ｐ（ｐ＝２ｌ−１）のＬＥＤ２１１ｅ−ｐ−１は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｅの光軸（レンズ頂点）から−Ｙ方向に１２０ｕｍ程度ずれた位置に配置され、ＬＥＤ２１１ｅ−ｐ−２は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｅの光軸（レンズ頂点）上に配置されている。ＬＥＤ２１１ｅ−ｐ−３は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｅの光軸（レンズ頂点）から＋Ｙ方向に１２０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２２５】
また、照射系ｐ（ｐ＝２ｌ）のＬＥＤ２１１ｅ−ｐ−１は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｅの光軸（レンズ頂点）から−Ｙ方向に６０ｕｍ程度ずれた位置に配置され、ＬＥＤ２１１ｅ−ｐ−２は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｅの光軸（レンズ頂点）から＋Ｙ方向に６０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２２６】
実施例３の反射型光学センサ２００ｅによると、複数のＬＥＤ２１１ｅを上述のような配置としても、各光スポットの定着ベルト６１上でのスポット径は４５０ｕｍを維持し、かつ定着ベルト６１上で隣り合う２つの光スポットの間隔を３００ｕｍとすることができる。なお、ＬＥＤ２１１ｅ−３−３が点灯した際の定着ベルト６１上の光スポットＳｅ−３は、ＬＥＤ２１１ｅ−１−１が点灯した場合と同様に形成される。
【０２２７】
図２５（Ａ）〜図２８には、各照射用レンズの主走査対応方向のレンズ径を、実施例２の反射型光学センサ２００ｄの場合の例えば４倍とした実施例４の反射型光学センサ２００ｆが示されている。
【０２２８】
ここでも、対象物は、定着ベルト６１である。
【０２２９】
反射型光学センサ２００ｆにおいて、受光系の複数のＰＤの大きさや配置は、実施例３の反射型光学センサ２００ｅと同様である。
【０２３０】
実施例４の反射型光学センサ２００ｆは、近赤外光を放射する複数のＬＥＤ２１１ｆ（発光ダイオード）と、該複数のＬＥＤ２１１ｆから放射された複数の光を定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓｆに導光する複数の照射用レンズ２２１ｆと、被検出領域６１Ｓｆで反射された複数の光を導光する受光用レンズ２２２ｆと、該受光用レンズ２２２ｆで導光された複数の光を受光する複数のＰＤ２１２ｆ（フォトダイオード）と、複数のＬＥＤ２１１ｆ及び複数のＰＤ２１２ｆが実装される基板２１０ｆと、照射用レンズ２２１ｆ及び受光用レンズ２２２ｆを一体に含むレンズユニット２２０ｆと基板２１０ｆとに接合される枠状部材２４０ｆと、を備えている。
【０２３１】
各照射用レンズ２２１ｆ及び受光用レンズ２２２ｆは、いずれも、主走査対応方向と副走査対応方向とで曲率が異なるアナモフィックレンズである。
【０２３２】
反射型光学センサ２００ｆでは、Ｙ軸方向に所定間隔で並ぶ８つのＬＥＤ２１１ｆからそれぞれが成る複数のＬＥＤ群（発光部群）がＹ軸方向に等間隔（等ピッチ）で配列されている。
【０２３３】
ここでは、複数のＬＥＤ群の配列ピッチは、２４００ｕｍである。そして、各ＬＥＤ群に対応する照射用レンズ２２１ｆの主走査対応方向のレンズ径も２４００ｕｍである。
【０２３４】
複数のＰＤ２１２ｆは、Ｙ軸方向に等間隔（等ピッチ）で配列されている。ここでは、ＰＤ２１２ｆの個数は、Ｎ個である。ＰＤ２１２ｆの配列ピッチは、６００ｕｍである。
【０２３５】
最も−Ｙ側のＬＥＤ群から数えてｐ番目（ｐ＝１〜Ｎ）のＬＥＤ群における最も−Ｙ側のＬＥＤ２１１ｆから数えてｑ番目（ｑ＝１〜８）のＬＥＤ２１１ｆを、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−ｑと表記する。
【０２３６】
ここでは、複数のＬＥＤ２１１ｆは、−Ｙ側から＋Ｙ側にかけて、ＬＥＤ２１１ｆ−１−１、２１１ｆ−１−２、２１１ｆ−１−３、ＬＥＤ２１１ｆ−１−４、２１１ｆ−１−５、２１１ｆ−１−６、２１１ｆ−１−７、２１１ｆ−１−８、ＬＥＤ２１１ｆ−２−１、２１１ｆ−２−２、２１１ｆ−２−３、ＬＥＤ２１１ｆ−２−４、２１１ｆ−２−５、２１１ｆ−２−６、２１１ｆ−２−７、２１１ｆ−２−８、２１１ｆ−２−９、・・・２１１ｆ−ｐ−ｑ、・・・２１１ｆ−Ｎ−８の順に配列されている。
【０２３７】
ＬＥＤ２１１ｆの総数をＮ´´とすると、ｐ＝２ｌ−１（ｌ＝１、２、３・・・）、すなわち奇数の場合は、Ｎ´´＝１７ｌ−９である。また、Ｎ＝２ｌ（ｌ＝１、２、３・・・）、すなわち偶数の場合は、Ｎ´´＝１７ｌである。図２５（Ａ）には、ｐ＝７、すなわちｐが奇数の場合の例が示されている。
【０２３８】
照射系１、３、５、７において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−１（ｐ＝１、３、５、７）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｆの光軸（レンズ頂点）から−Ｙ方向に４２０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２３９】
照射系１、３、５、７において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−２（ｐ＝１、３、５、７）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｆの光軸（レンズ頂点）から−Ｙ方向に３００ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２４０】
照射系１、３、５、７において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−３（ｐ＝１、３、５、７）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｆの光軸（レンズ頂点）から−Ｙ方向に１８０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２４１】
照射系１、３、５、７において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−４（ｐ＝１、３、５、７）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｆの光軸（レンズ頂点）から−Ｙ方向に６０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２４２】
照射系１、３、５、７において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−５（ｐ＝１、３、５、７）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｆの光軸（レンズ頂点）から＋Ｙ方向に６０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２４３】
照射系１、３、５、７において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−６（ｐ＝１、３、５、７）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｆの光軸（レンズ頂点）から＋Ｙ方向に１８０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２４４】
照射系１、３、５、７において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−７（ｐ＝１、３、５、７）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズの光軸（レンズ頂点）から＋Ｙ方向に３００ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２４５】
照射系１、３、５、７において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−８（ｐ＝１、３、５、７）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｆの光軸（レンズ頂点）から＋Ｙ方向に４２０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２４６】
また、照射系２、４、６において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−１（ｐ＝２、４、６）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｆの光軸（レンズ頂点）から−Ｙ方向に４８０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２４７】
照射系２、４、６において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−２（ｐ＝２、４、６）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｆの光軸（レンズ頂点）から−Ｙ方向に３６０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２４８】
照射系２、４、６において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−３（ｐ＝２、４、６）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズの光軸（レンズ頂点）から−Ｙ方向に２４０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２４９】
照射系２、４、６において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−４（ｐ＝２、４、６）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズの光軸（レンズ頂点）から−Ｙ方向に１２０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２５０】
照射系２、４、６において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−５（ｐ＝２、４、６）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｆの光軸（レンズ頂点）上に配置されている。
【０２５１】
照射系２、４、６において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−６（ｐ＝２、４、６）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズの光軸（レンズ頂点）から＋Ｙ方向に１２０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２５２】
照射系２、４、６において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−７（ｐ＝２、４、６）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズの光軸（レンズ頂点）から＋Ｙ方向に２４０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２５３】
照射系２、４、６において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−８（ｐ＝２、４、６）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズの光軸（レンズ頂点）から＋Ｙ方向に３６０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２５４】
照射系２、４、６において、ＬＥＤ２１１ｆ−ｐ−９（ｐ＝２、４、６）は、主走査対応方向（Ｙ軸方向）に関して、対応する照射用レンズ２２１ｆの光軸（レンズ頂点）から＋Ｙ方向に４８０ｕｍ程度ずれた位置に配置されている。
【０２５５】
実施例４の反射型光学センサ２００ｆによると、複数のＬＥＤ２１１ｆを上述のような配置としても、定着ベルト６１上で隣り合う２つの光スポットの間隔を３００ｕｍとすることができる。なお、ここでは、光スポット径は、一例として９００ｕｍである。なお、ＬＥＤ２１１ｆ−４−９が点灯した際の定着ベルト６１上の光スポットは、ＬＥＤ２１１ｆ−２−１が点灯した場合と同様に形成される。
【０２５６】
前述した、実施例１〜４の反射型光学センサ２００ｃ、２００ｄ、２００ｅ、２００ｆの受光用レンズ２２２ｃ、２２２ｄ、２２２ｅ、２２２ｆは、アナモフィックレンズとされていたが、例えば実施例５の反射型光学センサ２００ｇのように、照射用レンズの配列方向（ここでは主走査対応方向）にはパワーのないシリンダレンズとしても良い。
【０２５７】
図２９（Ａ）〜図３１には、実施例５の反射型光学センサ２００ｇが示されている。反射型光学センサ２００ｇは、反射型光学センサ２００ｄを変形したものである。
【０２５８】
反射型光学センサ２００ｇは、図２８（Ａ）及び図２８（Ｂ）に示されるように、近赤外光を放射する複数のＬＥＤ２１１ｇ（発光ダイオード）と、該複数のＬＥＤ２１１ｇから放射された複数の光を定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓｇに導光する複数の照射用レンズ２２１ｇと、被検出領域６１Ｓｇで反射された複数の光を導光する受光用レンズ２２２ｇと、該受光用レンズ２２２ｇで導光された複数の光を受光するＰＤ２１２ｇ（フォトダイオード）と、複数のＬＥＤ２１１ｇ及び複数のＰＤ２１２ｇが実装される基板２１０ｇと、複数の照射用レンズ２２１ｇ及び受光用レンズ２２２ｇを一体に含むレンズユニット２２０ｇと基板２１０ｇとに接合される枠状部材２４０ｇと、を備えている。
【０２５９】
ところで、実施例１〜４の反射型光学センサ２００ｃ、２００ｄ、２００ｅ、２００ｆでは、複数のＰＤが複数の照射用レンズの配列方向である主走査対応方向（Ｙ軸方向）に平行に配列されている。そのため、複数の照射用レンズの配列方向（Ｙ軸方向）と各照射用レンズの光軸方向（Ｘ軸方向）のいずれにも直交する方向である副走査対応方向（Ｚ軸方向）に関しては、ＰＤの位置や大きさを考慮してＰＤに入射する光線を副走査対応方向に絞る必要はあるが、複数の照射用レンズの配列方向に関しては、複数のＰＤが配列されているため、敢えて受光用レンズについて、複数の照射用レンズの配列方向にパワーをつけて光線を絞る必要はない。
【０２６０】
そこで、受光用レンズとして、複数の照射用レンズの配列方向にはパワーのないシリンダレンズを用いると、定着ベルト６１上にほぼ等しい入射角で入射する複数の検出光は、ほぼ同一のＰＤ受光量分布（ＰＤ出力分布）をとるため、アナモフィックレンズの場合に比べて、点灯するＬＥＤの違いによるＰＤ受光量分布の変化を抑制でき、より高精度に定着ベルト６１の表面状態を検知することが可能となる。
【０２６１】
実施例５の反射型光学センサ２００ｇにおけるレンズパラメータを具体的に述べる。照射用レンズ２２１ｇでは、主走査対応方向の曲率半径は４．６ｍｍ、主走査対応方向の円錐定数は０、副走査対応方向の曲率半径は４．３ｍｍ、副走査対応方向の円錐定数は−２．０、主走査対応方向のレンズ径は２．４ｍｍ、副走査対応方向のレンズ径は９．２ｍｍ、レンズ厚は６．６ｍｍである。
【０２６２】
また、受光用レンズ２２２ｇでは、主走査対応方向の曲率半径は∞、主走査対応方向の円錐定数は０、副走査対応方向の曲率半径は４．８ｍｍ、副走査対応方向の円錐定数は−１．６、主走査対応方向のレンズ径は１７ｍｍ、副走査対応方向のレンズ径は１１．２ｍｍ、レンズ厚は６．１ｍｍである。
【０２６３】
また、副走査対応方向（Ｘ軸方向）に関する照射用レンズ２２１ｇと受光用レンズ２２２ｇとの距離は２．５３ｍｍ、各照射系におけるＬＥＤ２１１ｇと照射用レンズ２２１ｇとの該照射用レンズ２２１ｇの光軸方向（Ｚ軸方向）に関する距離は１０.３７ｍｍであり、各ＰＤ２１２ｇと受光用レンズ２２２ｇとの間の該受光用レンズ２２２ｇの光軸方向（Ｚ軸方向）に関する距離は１０.８７ｍｍである。
【０２６４】
以上説明したように、実施例５の反射型光学センサ２００ｇを用いると、受光用レンズ２２２ｇについて複数の照射用レンズ２２１ｇの配列方向にパワーをつけた場合に比べて、点灯するＬＥＤ２１１ｇの違いによるＰＤ受光量分布（ＰＤ出力分布）の変化を抑制でき、より高精度に定着ベルト６１の表面状態を検知することが可能となる。
【０２６５】
実施例１〜５の反射型光学センサ２００ｃ、２００ｄ、２００ｅ、２００ｆ、２００ｇのレンズユニットでは、複数の照射用レンズ及び受光用レンズが一体的に設けられていたが、例えば図３２〜図３４に示される実施例６の反射型光学センサ２００ｈのように複数の照射用レンズ及び受光用レンズが一体化されたレンズユニット２２０ｈを有していても良い。実施例６の反射型光学センサ２００ｈは、実施例５の反射型光学センサ２００ｇを変形したものである。
【０２６６】
反射型光学センサ２００ｈは、図３２（Ａ）及び図３２（Ｂ）に示されるように、近赤外光を放射する複数のＬＥＤ２１１ｈ（発光ダイオード）と、該複数のＬＥＤ２１１ｈから放射された複数の光を定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓｈに導光する照射用レンズ２２１ｈと、該被検出領域６１Ｓｈで反射された複数の光を導光する受光用レンズ２２２ｈと、該受光用レンズ２２２ｈで導光された反射光を受光するＰＤ２１２ｈ（フォトダイオード）と、複数のＬＥＤ２１１ｈ及び複数のＰＤ２１２ｈが実装される基板２１０ｈと、複数の照射用レンズ２２１ｈ及び受光用レンズ２２２ｈを一体に含むレンズユニット２２０ｈと基板２１０ｈとに接合される枠状部材２４０ｈと、を備えている。
【０２６７】
ここでは、照射用レンズ２２１ｈは、主走査対応方向と副走査対応方向とで曲率が異なるアナモフィックレンズである。受光用レンズ２２２ｈは、主走査対応方向にはパワーのない、すなわち副走査対応方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズである。
【０２６８】
実施例６の反射型光学センサによると、照射用レンズと受光用レンズとを一体化することで、各レンズをケースに組み付ける際の作業性を向上させ、レンズ面間の配置精度を高めることができる。この結果、ＰＤ出力変動（ＰＤ受光量変動）が抑制され、より高精度に定着ベルト６１の表面状態を検知することができる。
【０２６９】
なお、実施例１〜６の反射型光学センサ２００ｃ〜２００ｈは、図３５（Ａ）〜図３７に示される実施例７の反射型光学センサ２００ｉのように、各照射系におけるフレア光を遮光するための開口体２３０を有していても良い。実施例７の反射型光学センサ２００ｉは、実施例６の反射型光学センサ２００ｈに開口体を配置したものである。ここでは、開口体は、遮光部材２３０ｉ−０〜２３０ｉ−Ｎ、及び遮光部材２３１ｉ−１、２３１ｉ−２を含んで構成される。
【０２７０】
実施例７の反射型光学センサ２００ｉは、近赤外光を放射する複数のＬＥＤ２１１ｉ（発光ダイオード）と、該複数のＬＥＤ２１１ｉから放射された複数の光を定着ベルト６１の被検出領域６１Ｓｉに集光する照射用レンズ２２１ｉと、被検出領域６１Ｓｉで反射された複数の光を導光する受光用レンズ２２２ｉ、該受光用レンズ２２２ｉで導光された複数の光を受光するＰＤ２１２ｉ（フォトダイオード）と、複数のＬＥＤ２１１ｉ及び複数のＰＤ２１２ｉが実装される基板２１０ｉと、該基板２１０ｉと、複数の照射用レンズ２２１ｉ及び受光用レンズ２２２ｉを一体に含むレンズユニット２２０ｉと基板２１０ｉとに接合される枠状部材ケース２４０ｉと、フレア光を遮光するための開口体と、を備えている。
【０２７１】
実施例７の開口体は、前述した反射型光学センサ２００の開口体と同様の構成を有している。
【０２７２】
実施例７の反射型光学センサ２００ｉによると、開口体が設けられているため、点灯する任意のＬＥＤ２１１ｉに対応する照射用レンズ２２１ｉ以外の照射用レンズ２２１ｉを透過して定着ベルト６１に照射される光や、点灯する任意のＬＥＤ２１１ｉに対応する照射用レンズ２２１ｉや点灯する任意のＬＥＤ２１１ｉに対応する照射用レンズ２２１ｉ以外の照射用レンズ２２１ｉのレンズ面からの直接の反射光（フレア光）が、ＰＤ２１２ｉに直接入射することが防止され、より精度良く、定着ベルト６１の表面状態を検知することができる。なお、開口体とケース２４０ｉは、樹脂成形により一体化することができる。
【０２７３】
また、実施例１〜７の反射型光学センサ２００ｃ〜２００ｉのいずれかが主走査対応方向（Ｙ軸方向）に対して傾けて（Ｘ軸周りに回転させて）配置されて成る実施例８の反射型光学センサ２００ｊでは、定着ベルト６１上での主走査対応方向に関する光スポットの配列ピッチを小さくすることができる（図３８（Ｂ）参照）。
【０２７４】
ここでは、反射型光学センサ２００ｃ〜２００ｉのいずれかが主走査対応方向に対して４５°傾けて配置されている。この場合、主走査対応方向の検出範囲が、傾けていない場合（図３８（Ａ）参照）の１／√２になる（小さくなる）ものの、主走査対応方向の光スポットの配列ピッチを、傾けていない場合の１／√２にすることができ（小さくでき）、検知結果の位置分解能を上げることができる。
【０２７５】
以上説明した実施例１〜８の反射型光学センサ２００ｃ〜２００ｊのいずれかを例えばカラープリンタ１００等の画像形成装置に設けることで、従来は困難であった定着ベルト６１上の傷のリアルタイム検知、定着ベルト６１上の傷の位置や傷の幅の検知を可能にし、更には、反射型光学センサ用のＬＥＤ及びＰＤを含む受発光デバイスと光学系を適正化することで、検知結果の位置分解能を向上でき、かつ定着ベルト６１のばたつきやセンサ取り付け位置にずれが生じても、定着ベルト６１上の被検出領域の傷を安定して精度良く検出することができる。
【０２７６】
また、例えばカラープリンタ１００等の画像形成装置に、実施例１〜８の反射型光学センサ２００ｃ〜２００ｊのいずれかを、図３９（Ａ）〜図３９（Ｃ）に示されるように、定着ベルト６１の、例えばＡ４版、Ａ５版、Ａ６版等の小サイズの用紙の幅方向端部に接触（対応）する部位を含む部分に対向する位置に配置することにより、検出範囲Ａ（Ａ´、Ａ´´、Ａ´´´）を短くしても、定着ベルト６１における用紙の幅方向端部に接触する部位を検出範囲Ａ（Ａ´、Ａ´´、Ａ´´´）に含めることができる。この場合、反射型光学センサを特に主走査対応方向に小型化することができる。なお、傷の幅は数１００μｍ〜数ｍｍ程度、傷の位置の変動範囲は数ｍｍ程度であることから、検出範囲Ａ（Ａ´、Ａ´´、Ａ´´´）は、主走査対応方向に５ｍｍ〜１５ｍｍ程度が好適である。
【０２７７】
また、例えばカラープリンタ１００等の画像形成装置では、例えばＡ３サイズ、Ａ４サイズ、Ａ５サイズなど、複数サイズの用紙を使用することができる。一般には、最大通紙できる用紙はＡ３縦通紙が多いため、ここで小サイズというと、Ａ３用紙を除く用紙サイズが対象となる。もしＡ２縦通紙が可能な画像形成装置である場合には、Ａ２用紙を除く用紙サイズが対象となる。
【０２７８】
また、小サイズの用紙の幅方向端部は、幅方向両側に１つずつ存在するため、反射型光学センサを小サイズの用紙の幅方向両端部に１個ずつ、すなわち少なくとも主走査対応方向に離間させて計２個配置することもできるが、用紙の幅方向両端部との接触により定着ベルトの両側部に発生する縦筋状の傷は、一般にその傷レベルに大きな相違は見られないことから、反射型光学センサを用紙の幅方向両端部の一方に対応して１つのみ配置しても良い。
【０２７９】
また、定着部材として定着ベルト６１を用いることで、実施例１〜８の反射型光学センサ２００ｃ〜２００ｊのいずれかを用いて、定着ベルト６１の表面状態を精度良く検出することができる。
【０２８０】
さらに、例えばカラープリンタ１００等の画像形成装置に、実施例１〜８の反射型光学センサのいずれかを種々の用紙サイズに対応できるように、図４０に示される実施例９の反射型光学センサ２００ｋのように、定着ベルト６１の主走査対応方向の略全域の表面状態を検出できるようにしても良い。
【０２８１】
例えば、Ａ１縦通紙が可能な画像形成装置である場合、Ａ２サイズ、Ａ３サイズ、Ａ４サイズ、Ａ５サイズ、Ｂ３サイズ、Ｂ４サイズ、Ｂ５サイズ、Ｂ６サイズの各用紙の幅方向両端部に接触する、定着ベルト６１の部位の表面状態を反射型光学センサで検知可能となるように、該反射型光学センサを主走査対応方向に長く設計する。
【０２８２】
すなわち、反射型光学センサの複数の照射用レンズの配列方向（ここでは主走査対応方向）に関して、反射型光学センサの長さを、種々の用紙サイズ（種々のサイズの記録媒体）に対応可能なように十分大きくすることで、用紙サイズによって定着ベルト６１上の異なる場所に出現する傷の未検知を防ぐことができる。
【０２８３】
なお、本発明の反射型光学センサは、実施例１〜９の反射型光学センサ２００ｃ〜２００ｋに限定されるものではない。要は、定着ベルト６１の表面に少なくとも主走査対応方向に離間する複数の光を照射でき、その反射光が受光できれば良い。
【０２８４】
また、実施例１〜９の反射型光学センサ２００ｃ〜２００ｋは、ＬＥＤ（又はＬＥＤ対又はＬＥＤ群）とＰＤが１対１で対応する構成を有しているが、例えばレーザ光を光偏向器で偏向し、定着ベルト６１の表面からの反射光を少なくとも１つのＰＤで受光するような構成を有していても良いし、１つのＬＥＤと１つのＰＤを含む反射型光学センサを駆動手段により主走査対応方向に移動させる構成を有していても良い。
【０２８５】
また、ＬＥＤ配列ピッチやＰＤ配列ピッチ、レンズ曲率半径などのパラメータの数値は、上述した数値に限定されるものではない。
【０２８６】
以上説明した本実施形態（実施例１〜実施例９）の反射型光学センサ２００ｃ〜２００ｋは、複数の照射系それぞれから定着ベルト６１に光を照射し、反射光を受光する反射型光学センサであり、複数の照射系それぞれは、一軸方向（Ｙ軸方向又はＹ軸方向に対して傾斜する方向）に並ぶ複数のＬＥＤと、該複数のＬＥＤからの光の光路上に位置する照射用レンズとを有し、任意の一の照射系から定着ベルト６１に照射される光と定着ベルト６１上で隣り合う光は、前記一の照射系とは異なる別の照射系からの光である。
【０２８７】
この場合、実施例１〜９の反射型光学センサでは、各ＬＥＤの短寿命化やＬＥＤ間の電気的な干渉を招くことなく、定着ベルト６１上で隣り合う２つの光スポットの間隔を小さくできる。
【０２８８】
この結果、定着ベルト６１の表面状態を高い位置分解能で検出できる。
【０２８９】
なお、仮に定着ベルト６１上で隣り合う２つの光スポットの間隔を小さくするために、例えば、各ＬＥＤを小さくすると、発光強度が低下してしまう。そこで、発光強度の低下を抑制するために各ＬＥＤへの注入電流を大きくすると、該ＬＥＤの短寿命化を招いてしまう。
【０２９０】
また、仮に定着ベルト６１上で隣り合う２つの光スポットの間隔を小さくするために、例えば、複数のＬＥＤの配列ピッチを小さくすると、ＬＥＤ間で電気的な干渉を招くおそれがある。
【０２９１】
また、複数のＬＥＤのうち一部のＬＥＤは、照射用レンズの光軸の前記一軸方向一側に配置され、複数の発光部ＬＥＤのうち他の一部のＬＥＤは、照射用レンズの光軸の前記一軸方向他側に配置されている。
【０２９２】
この場合、照射用レンズの光軸の前記一軸方向一側に配置された一部のＬＥＤからの光を照射用レンズを介して定着ベルト６１上における該照射用レンズの光軸の前記一軸方向他側の位置に照射することができ、かつ照射用レンズの光軸の前記一軸方向他側に配置された他の一部のＬＥＤからの光を照射用レンズを介して定着ベルト６１上における該照射用レンズの光軸の前記一軸方向一側の位置に照射することができる。
【０２９３】
また、上記実施例２〜８の反射型光学センサ２００ｄ〜２００ｊでは、前記一部のＬＥＤと前記他の一部のＬＥＤとは、照射用レンズの光軸に関して対称に配置されている。
【０２９４】
この場合、任意の一の照射系における対応する２つのＬＥＤからの定着ベルト６１への入射角をほぼ同等にすることができ、例えば定着ベルト６１（又は反射型光学センサ）に副走査対応方向に延びる軸周りの傾き（スキュー）が発生しても、ＰＤ出力の低下を任意の１の照射系の対応する２つのＬＥＤ間で同程度にすることができるため、より高精度に定着ベルト６１の表面状態を検知可能となる。
【０２９５】
また、上記実施例５及び６の反射型光学センサ２００ｇ、２００ｈは、前記複数の照射系から前記複数位置に照射され反射された光の光路上に配置された受光用レンズと、該受光用レンズを介した光を受光する複数のＰＤ受光部と、を更に備え、前記受光用レンズは、入射された光を前記一軸方向（Ｙ軸方向又はＹ軸方向に対して傾斜する方向）に直交する方向にのみ収束させる。
【０２９６】
この場合、受光用レンズは、複数の照射用レンズの配列方向（Ｙ軸方向又はＹ軸方向に対して傾斜する方向）にはパワーがないため、複数の照射用レンズの配列方向にパワーがある場合に比べて、点灯するＬＥＤの違いによるＰＤ受光量分布（ＰＤ出力分布）の変化を抑制でき、より高精度に定着ベルト６１の表面状態を検知することが可能となる。
【０２９７】
また、複数の照射系の照射用レンズ及び受光用レンズは、一体化されているため、各レンズをケースに組み付ける際の作業性を向上させ、レンズ間の配置精度を高めることができる。
【０２９８】
また、本実施形態の反射型光学センサ２００ｃ〜２００ｋは、複数の照射系それぞれの前記複数のＬＥＤと前記照射用レンズとの間の光路が通過する開口を有する開口体を更に備えている。
【０２９９】
この場合、点灯する任意の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６１に照射される光や、点灯する任意のＬＥＤに対応する照射用レンズや点灯する任意のＬＥＤに対応する照射用レンズ以外の照射用レンズのレンズ面からの直接の反射光（フレア光）が、ＰＤに直接入射するが防止され、より精度良く定着ベルト６１の表面状態を検出することができる。
【０３００】
また、本実施形態の反射型光学センサ２００ｃ〜２００ｋは、定着ベルト６１の第１軸方向の複数位置に光を順次照射するため、仮に同時に照射する場合に比べて、クロストーク（複数のＬＥＤからの反射光を１つのＰＤで同時に受光すること）がないため、前記複数位置からの各光スポットの主走査対応方向の位置に対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。すなわち、ＬＥＤを１個ずつ点灯／消灯を繰り返すいわゆる順次点灯を行うことで、主走査対応方向における定着ベルト６１の表面の傷の位置を正確に特定できる。
【０３０１】
また、カラープリンタ１００は、記録紙Ｓ（シート状の記録媒体）に画像を形成する画像形成装置であり、記録紙Ｓに形成されたトナー画像を該記録紙Ｓに定着させるための定着ベルト６１と、該定着ベルト６１を対象物とする本実施形態の反射型光学センサ２００ｃ〜２００ｋと、を備えている。
【０３０２】
この場合、定着ベルト６１表面の傷を精度良く検出することができ、画像品質の劣化を未然に防ぐことが可能となる。
【０３０３】
また、上記実施例８の反射型光学センサでは、前記他軸方向は、前記一軸方向に対して傾斜しているため、同じ配列ピッチＰのＬＥＤやＰＤを用いたとしても、反射型光学センサを主走査方向に対して傾けて配置することで、主走査対応方向に関する複数の光スポットの配列ピッチを小さくすることができるため、主走査対応方向に関する位置分解能を容易に向上させることができる。
【０３０４】
また、本実施形態の反射型光学センサ２００ｃ〜２００ｋを、定着ベルト６１における、使用可能な最大サイズの記録媒体よりも小さいサイズの記録媒体の前記一軸方向の端部と接触する部位に光を照射するように構成し、配置することができる。
【０３０５】
この場合、小サイズ用紙（小サイズの記録媒体）端部近傍に反射型光学センサを配置することで、その端部を含む検出範囲を小さくすることができ、センサの小型化が可能となる。
【０３０６】
なお、上記実施形態では、複数のＬＥＤに個別に対応して複数のＰＤが設けられている、複数のＬＥＤに対応して１つのＰＤが設けられても良い。
【０３０７】
また、上記実施形態では、複数のＬＥＤに個別に対応して複数のＰＤが設けられているが、複数のＬＥＤに対応する複数の受光領域を含む１つのＰＤが設けられてもよい。
【０３０８】
また、上記実施形態では、受光用レンズは、定着ベルト６１からの反射光をＹ軸方向に直交する方向にのみ収束させるが、これに限らず、要は、少なくともＹ軸方向に直交する方向に収束させることが好ましい。
【０３０９】
また、上記実施形態では、複数の照射系の照射用レンズ及び受光用レンズは、一体化されているが、別体であっても良い。
【０３１０】
また、上記実施形態では、複数の照射系それぞれの複数のＬＥＤを含むＬＥＤ群と照射用レンズとの間に位置する開口が設けられた開口体が設けられているが、必ずしも設けられていなくても良い。
【０３１１】
また、上記実施形態では、定着ベルト６１のＹ軸方向の複数位置に光を順次照射しているが、少なくとも２つの位置に同時に照射しても良い。
【０３１２】
また、上記実施形態では、反射型光学センサの対象物として、定着ベルトを採用しているが、これに限らず、例えば転写ベルト１１を採用して、該転写ベルト１１上に形成されるトナー画像の濃度を検出しても良い。
【０３１３】
また、上記実施形態では、画像形成装置に定着ベルトの表面を研磨する研磨装置を設けても良い。この場合、研磨装置で定着ベルトの表面をフラットに研磨することで、定着ベルトの表面に発生した傷の影響を低減することができる。そこで、反射型光学センサでの検出結果に基づいて、研磨装置による研磨位置、研磨時間、研磨力の調整を行うことで、定着ベルトの表面をよりフラットに研磨することができ、定着ムラの発生を抑制でき、ひいては画像品質の向上を図ることができる。
【０３１４】
また、上記実施形態では、反射型光学センサの検出結果に基づいて、露光装置としての光走査装置１３を制御しているが、これに限らず、定着ベルト６１における傷のある位置でのトナー付着量が傷のない位置でのトナー付着量よりも大きくなるように、例えば現像装置による現像バイアス、転写装置による転写電位、帯電装置による帯電電位等を制御しても良い。
【０３１５】
また、上記実施形態では、光走査装置１３は、光源として半導体レーザを有しているが、例えば面発光レーザ等の他のレーザを有していても良い。
【０３１６】
また、上記実施形態では、画像形成装置が４つの感光体ドラムを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。具体的には、画像形成装置は、例えば５つ以上の感光体ドラムを有するカラープリンタであっても良いし、例えば１つの感光体ドラムを有するモノクロプリンタであっても良い。
【０３１７】
また、上記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、光プロッタやデジタル複写装置であっても良い。
【０３１８】
また、上記実施形態では、発光部として、ＬＥＤが用いられているが、これに限らず、例えば有機ＥＬ素子、端面発光レーザ、面発光レーザ等が用いられても良い。
【０３１９】
また、上記実施形態では、画像書き込み装置（露光装置）として、光走査装置１３が採用されたが、これに限らず、一軸方向（例えばＹ軸方向）に並べて配置された複数の発光部を含み、画像情報に応じて変調された複数の光を感光体ドラムに照射して潜像を形成する光プリントヘッドを採用しても良い。この場合、反射型光学センサでの検出結果に基づいて、定着ベルトにおける傷のある位置でのトナー付着量が傷のない位置でのトナー付着量よりも大きくなるように少なくとも１つの発光部の発光光量を調整しても良い。
【符号の説明】
【０３２０】
６１…定着ベルト（無端ベルト）、１００…カラープリンタ（画像形成装置）、２００ｃ〜２００ｊ…反射型光学センサ、２１１ｃ、２１１ｄ、２１１ｅ、２１１ｆ、２１１ｇ、２１１ｈ、２１１ｉ…ＬＥＤ（発光部）、２２１ｃ〜２２１ｉ…照射用レンズ、２２２ｃ〜２２２ｉ…受光用レンズ、Ｓ…記録紙（シート状の記録媒体）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０３２１】
【特許文献１】特開平５−１１３７３９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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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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