JP2014056018A - 反射型光学センサおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着装置で使用される移動体（定着部材）の表面状態を、詳細に検知するようにする。
【解決手段】記録媒体Ｓに画像を形成する画像形成装置１に用いられ、移動体（定着ベルト３５）の表面状態を検知する反射型光学センサ４２に関する。少なくとも２つの発光部５２を有する複数の照射系と、複数の照射系に対応する複数の照射用レンズ５８を有し、照射系から射出された光を移動体に導く照射光学系と、少なくとも２つの受光部５５を有する受光系と、少なくとも２つの受光部５５に対応する受光用レンズ６１を有し、移動体で反射された光（反射光４７）を受光系に導く受光光学系と、を有するものとされる。
【選択図】 図１０Ａ

Description

本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、プロッタ装置等の画像形成装置に関する。

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が、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いる。近来では、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〜特許文献３参照）。このような画像形成装置では、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。次に、可像化された画像を、紙等の記録材に転写し、この記録材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ことで、画像形成を行う。

そして、画像の定着を繰り返すことにより、定着手段の表面に摩耗や傷が発生することがある。具体的には、例えば、記録材として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と、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ようになる。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）によって、定着ベルトの表面が摩耗することで生じるものである。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、この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こととなる。

特許文献１〜特許文献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、定着ローラの表面に光源からの光を照射し、定着ローラからの反射光を受光する光センサを設けている。この光センサが捕捉した反射光の強さに基づいて、定着ローラの表面の反射率が演算される。この反射率が、所定値以下となっていた場合には、定着ローラの表面の傷、オフセット、表面の劣化等が生じていることから、画像形成装置では警告アラームを発信する。この警告アラームの発信により、定着ローラの交換時期等を判断している。

しかしながら、特許文献１の表面状態検出装置では、単に、定着ベルトの表面からの反射光の反射率を検出して、予め設定された設定値と比較することによって、定着ベルトの表面の状態を大雑把に判断するようにしているにしか過ぎなかったため、実際の傷の有無や、その傷の位置や、傷の幅などの状況を精度良く検知することはできなかった。

本発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に用いられ、移動体の表面状態を検知する反射型光学センサであって、
少なくとも２つの発光部を有する複数の照射系と、
前記複数の照射系に対応する複数の照射用レンズを有し、前記照射系から射出された光を前記移動体に導く照射光学系と、
少なくとも２つの受光部を有する受光系と、
前記少なくとも２つの受光部に対応する受光用レンズを有し、前記移動体で反射された光を前記受光系に導く受光光学系と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、上記構成により、以下のような作用効果を得ることができる。

即ち、少なくとも２つの発光部からの光の各反射光を、少なくとも２つの受光部で受光して互いに比較することにより、移動体の幅方向の各位置における表面状態を、より高精度に移動体の表面状態を検知することが可能となる。例えば、移動体の実際の傷の有無や、その傷の位置や、傷の深さや、傷の幅などの正確な状況を詳細に検知することが可能となる。

画像形成装置の一例としてのカラープリンタの縦断面図である。 図１の定着装置を示す拡大側面図である。 この発明にかかる表面状態検出装置の全体構成図である。 図３の表面状態検出装置を加熱ローラの回転軸に垂直な方向から見た図である。 実施例１にかかる反射型光学センサを幅方向から見た側面図である。 図５Ａの反射型光学センサを発光部側から移動方向に見た正面図である。 図５Ａの反射型光学センサを受光部側から移動方向に見た背面図である。 図５Ａの反射型光学センサの発光部と受光部とを支持する基板を離隔方向に見た平面図である。 反射型光学センサの動作を示すフローチャートである。 表面状態判定手段の動作を示すフローチャートである。 反射型光学センサの出力を示すものであり、主走査方向位置と、反射光強度との関係を示すグラフである。 主走査方向位置と、反射光強度の微分値との関係を示すグラフである。 傷レベルの判定の仕方を示す、主走査方向位置と、反射光強度との関係を示す、図８Ａと同様のグラフである。 光スポット照射位置ｎと反射型光学センサの検知結果Ｒ（ｎ）との関係を示すグラフである。 光スポット照射位置ｎと検知結果Ｒ（ｎ）の微分値との関係を示すグラフである。 傷のない位置の求め方を示す図９Ｂと同様のグラフである。 移動体の傾き成分を考慮した図９Ａと同様のグラフである。 図９Ｄの縦軸を上下方向に拡大したグラフである。 実施例２にかかる反射型光学センサを幅方向から見た側面図である。 図１０Ａの反射型光学センサを発光部側から移動方向に見た正面図である。 図１０Ａの反射型光学センサを受光部側から移動方向に見た背面図である。 図１０Ａの反射型光学センサの発光部と受光部とを支持する基板を離隔方向に見た平面図である。 実施例３にかかる反射型光学センサを幅方向から見た側面図である。 図１１Ａの反射型光学センサを発光部側から移動方向に見た正面図である。 図１１Ａの反射型光学センサを受光部側から移動方向に見た背面図である。 図１１Ａの反射型光学センサの発光部と受光部とを支持する基板を離隔方向に見た平面図である。 実施例２の反射型光学センサ（ＬＥＤａ（７））を用いて、被検物である定着ベルト（移動体）に、スキュー角Ｂを単独に０.２５ｄｅｇ刻みで０ｄｅｇ〜±１.０ｄｅｇまで印加した場合の受光部の出力変動の様子を示すグラフである。 実施例３の反射型光学センサ（ＬＥＤｂ（７））を用いて、被検物である定着ベルト（移動体）に、スキュー角Ｂを単独に０.２５ｄｅｇ刻みで０ｄｅｇ〜±１.０ｄｅｇまで印加した場合の受光部の出力変動の様子を示すグラフである。 実施例２の反射型光学センサ（ＬＥＤａ（８））を用いて、被検物である定着ベルト（移動体）に、スキュー角Ｂを単独に０.２５ｄｅｇ刻みで０ｄｅｇ〜±１.０ｄｅｇまで印加した場合の受光部の出力変動の様子を示すグラフである。 実施例３の反射型光学センサ（ＬＥＤｂ（８））を用いて、被検物である定着ベルト（移動体）に、スキュー角Ｂを単独に０.２５ｄｅｇ刻みで０ｄｅｇ〜±１.０ｄｅｇまで印加した場合の受光部の出力変動の様子を示すグラフである。 実施例４にかかる反射型光学センサを幅方向から見た側面図である。 図１２Ａの反射型光学センサを発光部側から移動方向に見た正面図である。 図１２Ａの反射型光学センサを受光部側から移動方向に見た背面図である。 図１２Ａの反射型光学センサの発光部と受光部とを支持する基板を離隔方向に見た平面図である。 は、実施例５にかかる反射型光学センサを幅方向から見た側面図である。 図１３Ａの反射型光学センサを発光部側から移動方向に見た正面図である。 図１３Ａの反射型光学センサを受光部側から移動方向に見た背面図である。 図１３Ａの反射型光学センサの発光部と受光部とを支持する基板を離隔方向に見た平面図である。 実施例６にかかる反射型光学センサを幅方向から見た側面図である。 図１４Ａの反射型光学センサを発光部側から移動方向に見た正面図である。 図１４Ａの反射型光学センサを受光部側から移動方向に見た背面図である。 図１４Ａの反射型光学センサの発光部と受光部とを支持する基板を離隔方向に見た平面図である。 実施例８にかかるＬＥＤ（２−３）が点灯した際の、複数の受光部（ＰＤ＿１〜ＰＤ＿１８）における検出部出力の分布を示すグラフである。 ＬＥＤ（２−３）、ＬＥＤ（５−３）、ＬＥＤ（８−３）を同時に点灯した際における、複数の受光部（ＰＤ＿１〜ＰＤ＿４２）のそれぞれについての検出部出力の分布を示すグラフである。 反射型光学センサを、幅方向へ向けて配置した状態を示す、定着ベルトを面直方向から見た図である。 実施例９にかかる、反射型光学センサを、幅方向と移動方向とに対して傾けて配置した状態を示す、定着ベルトを面直方向から見た図である。 実施例１１にかかる各種のサイズの記録媒体（Ａ４などの小サイズの用紙）の幅端部位置に対する反射型光学センサの配置を示す、定着ベルトを面直方向から見た図である。 実施例１１にかかる各種のサイズの記録媒体（Ａ５などの小サイズの用紙）の幅端部位置に対する反射型光学センサの配置を示す、定着ベルトを面直方向から見た図である。 実施例１１にかかる各種のサイズの記録媒体（Ａ６などの小サイズの用紙）の幅端部位置に対する反射型光学センサの配置を示す、定着ベルトを面直方向から見た図である。 実施例１２にかかる定着ベルトの幅全域に延びる反射型光学センサの状態を示す、定着ベルトを面直方向から見た図である。

以下、この発明の実施の形態について説明する。

先ず、図１は、画像形成装置１の一例としてのカラープリンタを示す縦断面図である。なお、画像形成装置１は、上記したカラープリンタなどのプリンタに限らず、複写機や、ファクシミリ装置や、印刷機や、更には、これらの各機能を複合させた複合機などを含むことができる。

この図において、画像形成装置１は、画像形成部２と、給排紙部３とを備えている。

このうち、画像形成部２は、感光体ドラム４に形成された各可視像が、１次転写工程で転写装置５の中間転写体６に重畳転写され、２次転写工程で記録紙などの記録媒体Ｓ（記録紙または記録用紙、或いは、記録材または記録部材など）に一括転写されるように構成されている。

上記した感光体ドラム４は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色に色分解された各色にそれぞれ対応する画像をそれぞれ形成可能な像担持体であり、色数に合わせて４つが並設されるタンデム構造を備えている。なお、図面の都合上、イエロー（Ｙ）の感光体ドラム４のみに符号を付しているが、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）についても同様である。

また、上記した中間転写体６は、各感光体ドラム４に対峙して、矢印で示す搬送方向７へ向けて移動可能な無端ベルト（以下、転写ベルト６という）とされている。

そして、上記した画像形成部２は、各感光体ドラム４の周囲に対し、感光体ドラム４の回転に従って画像形成処理を行うための各種装置を有している。いま、ブラック画像の形成を行う感光体ドラム４（Ｋ）を例に説明すると、感光体ドラム４（Ｋ）の周囲には、感光体ドラム４（Ｋ）の回転方向に沿って、画像形成処理を行うための、帯電装置８と、現像装置９と、１次転写ローラ１０（イエロー（Ｙ）の１次転写ローラ１０参照）と、クリーニング装置１１とが、順に配置されている。なお、帯電装置８による感光体ドラム４（Ｋ）への帯電後に感光体ドラム４（Ｋ）に対して行われる書き込みには、後述するような、光走査装置１２（露光装置）が用いられる。

上記した転写ベルト６に対する重畳転写は、転写ベルト６が上記した搬送方向７へ移動する過程で、各感光体ドラム４（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）にそれぞれ形成された各可視像が、転写ベルト６の同じ位置に重ねて転写されるように、搬送方向７の上流側から下流側へ向けてタイミングをずらせながら行われる。この重畳転写は、転写ベルト６を挟んで各感光体ドラム４と対向するように配設された各１次転写ローラ１０による電圧印加によって行われる。

上記した各感光体ドラム４は、搬送方向７の上流側からこの順に並べられている。そして、各感光体ドラム４は、上記したイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色毎の画像をそれぞれ形成するための各画像ステーションを構成している。

そして、上記した画像形成装置１の画像形成部２は、更に、上記した４つの画像ステーションと、各画像ステーションを構成する各感光体ドラム４の上方に対向して配設された転写ベルトユニット１３と、２次転写ローラ１４と、クリーニング装置１５と、これら４つの画像ステーションの下方に対向して配設された光書き込み装置としての上記光走査装置１２とを有している。

ここで、転写ベルトユニット１３は、上記した転写ベルト６及び１次転写ローラ１０を備えたものである。上記した転写ベルトユニット１３は、上記した転写ベルト６及び１次転写ローラ１０の他に、転写ベルト６が掛け回される駆動ローラ１６および従動ローラ１７を有している。

このうち、従動ローラ１７は、転写ベルト６に対して張力を付与するための張力付与手段１８を備えており、この張力付与手段１８には、従動ローラ１７を駆動ローラ１６から離反する方向へ付勢させるためのバネなどの付勢手段が用いられている。

また、上記した２次転写ローラ１４は、転写ベルト６に対向して配設されると共に、転写ベルト６に従動して連れ回りする転写部材である。

そして、上記したクリーニング装置１５は、転写ベルト６に対向して配設されて、転写ベルト６をクリーニングする装置である。

このような転写ベルトユニット１３と、１次転写ローラ１０と、２次転写ローラ１４と、クリーニング装置１５とによって、上記した転写装置５が構成されている。

上記した光走査装置１２は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、ミラーおよび回転多面鏡などを装備しており、各感光体ドラム４に対して色毎に対応した書込光１９（ 図では、便宜上、ブラック画像の画像ステーションを対象として符号が付けてあるが、その他の画像ステーションについても同様である）を出射して感光体ドラム４に静電潜像を形成するものである。

上記した転写装置５に装備されているクリーニング装置１５は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト６に対向し、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ている。そして、転写ベルト６上の残留トナー等の異物を、クリーニングブラシとクリーニングブレードとによって掻き取り、除去することで、転写ベルト６をクリーニングするように構成されている。クリーニング装置１５はまた、転写ベルト６から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。

そして、画像形成装置１の上記した給排紙部３には、用紙などの記録媒体Ｓ（図では位置のみ示している）を上下に積載した状態で収容するシート収容装置２１と、このシート収容装置２１に収容された記録媒体Ｓを１枚ずつ搬送する用紙搬送路２２と、このシート収容装置２１から用紙搬送路２２に沿って搬送されてきた記録媒体Ｓを、上記した画像ステーションによるトナー像（画像）の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラム４と転写ベルト６との間の画像ステーションへ向けて繰り出す一対のレジストローラ２３と、記録媒体Ｓの先端が一対のレジストローラ２３に到達したことを検知する不図示のセンサと、が設けられている。

上記したシート収容装置２１は、画像形成装置１の装置本体２４の下部に配設された給紙カセットであり、この給紙カセットには、収容された最上位の記録媒体Ｓの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ２５が設けられ、この給送ローラ２５が図中反時計回り方向に回転駆動されることによって、最上位の１枚の記録媒体Ｓを上記した一対のレジストローラ２３へ向けて給送するようになっている。

更に、画像形成装置１の給排紙部３には、トナー像（画像）が転写された記録媒体Ｓにトナー像を定着させるための定着ユニットとしての定着装置２６と、定着済みの記録媒体Ｓを画像形成装置１の装置本体２４の外部へ排出するための排紙ローラ２７と、装置本体２４外部の上部に形成されて、排紙ローラ２７によって装置本体２４の外部へ排出された記録媒体Ｓを積載するための排紙トレイ２８とが備えられている。

上記した定着装置２６には、ベルト定着方式のものが用いられている。

また、画像形成装置１の内部には、排紙トレイ２８の下側の部分に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル２９がそれぞれ備えられている。

なお、図の画像形成装置１は、転写ベルト６に対して各感光体ドラム４で形成された画像を順次転写することで色画像が重畳されたものを、２次転写ローラ１４によって記録媒体Ｓへ一括転写する方式のものとされているが、これに代えて、転写ベルト６に記録媒体Ｓを担持させ、この記録媒体Ｓを各感光体ドラム４に対峙させて各色の画像を直接記録媒体Ｓ上に重畳する方式のものとすることも可能である。

図２は、上記した定着装置２６の構成を示す拡大側面図である。

この定着装置２６は、定着ローラ３１と、この定着ローラ３１に対向する加圧体としての加圧ローラ３２と、内部に熱源Ｈを有する加熱ローラ３３と、この加熱ローラ３３と定着ローラ３１との間に掛け回された移動体としての定着ベルト３５などの定着部材（または定着体）と、を有している。

更に、この定着装置２６は、定着ベルト３５に張力を付与するテンションローラ３６と、上記した定着ローラ３１（または定着ベルト３５）と加圧ローラ３２とのニップ部（または噛込部）における、記録媒体Ｓの搬送方向の下流側に設けられた分離爪３７と、加熱ローラ３３上の定着ベルト３５の温度を検知する不図示の温度センサと、を有している。

ここで、上記した定着ローラ３１は、金属製の芯金の表面にシリコーンゴムを配したものである。

上記した加圧ローラ３２は、アルミ又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たものとされており、その表層にはＰＦＡやＰＴＦＥの離型層が備えられている。

上記した加熱ローラ３３は、アルミ、又は、鉄の中空ローラで構成され、その内部にハロゲンヒータなどの熱源Ｈを有している。

上記した定着ベルト３５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。この定着ベルト３５は定着ローラ３１と加熱ローラ３３との間に掛け回されており、外部からテンションローラ３６で押圧されることにより、適切な張力に保たれるようにしている。

上記した分離爪３７は、定着ベルト３５における定着ローラ３１の部分の表面に先端部（頂部）が当接しており、定着ベルト３５の幅方向（紙面に垂直な方向）に複数個配設されている。

上記した温度センサとして、定着ベルト３５とは当接しない、非接触型温度センサ（サーモパイル）が１つ配設されている。なお、定着ベルト３５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。

そして、上記したテンションローラ３６は、金属の芯金にシリコーンゴムを有したものである。

このような部材を備えて構成された定着装置２６は、定着ローラ３１（または、定着ベルト３５）と加圧ローラ３２とによって形成される挟持搬送可能なニップ部へ向かって、図中下方から記録媒体Ｓが進入すると、ニップ部において所定の圧力と熱とを与えて記録媒体Ｓ上に画像を定着させるようになっている。

そして、このような定着装置２６に対して、図３に示すような、表面状態検出装置４１が設けられる。この表面状態検出装置４１は、定着ベルト３５などの移動体（定着部材）の表面状態を検出するためのものである。

この表面状態検出装置４１は、反射型光学センサ４２と、表面状態判定手段４３とによって構成されている。

上記した反射型光学センサ４２は、定着ベルト３５（移動体）における加熱ローラ３３の部分に、定着ベルト３５と対向させて離隔状態で配置されており、定着ベルト３５へ向けて光４５（検出光）を出射することにより、定着ベルト３５の表面に、幅方向の位置が異なる複数の光スポット４６を照射形成すると共に、この定着ベルト３５の各光スポット４６からの反射光４７をそれぞれ受光するようにした検出機構である。

また、上記した表面状態判定手段４３は、画像形成装置１の内部に配置されると共に、上記した反射型光学センサ４２に接続されて、反射型光学センサ４２からの検知信号４８を入力して各種の演算処理などを行い、定着ベルト３５の表面状態を判定するようにしたものである。この表面状態判定手段４３は、また、反射型光学センサ４２に制御信号４９を送って反射型光学センサ４２を制御する、制御部４４としての機能も備えている。

そして、図４は、図３の表面状態検出装置４１を加熱ローラ３３の回転軸に垂直な方向（この場合には上方）から見た図である。

この場合、例えば、上記した反射型光学センサ４２は、定着ベルト３５の幅方向ｘにおける、記録媒体Ｓ（例えば、Ａ４用紙の縦通紙の場合）の通紙部分の片側の幅端部位置３５ｓまたはその近傍に対して、１つのみ配置されている。

そして、反射型光学センサ４２は、後述するように、幅方向ｘの異なる位置に対して複数の光スポット４６を、順次、または、幅方向ｘに所定の距離だけ離して複数同時に照射形成することによって、定着ベルト３５の表面上に、比較的長い検知領域Ａを形成するものとされる。このように、比較的長い検知領域Ａを形成することによって、反射型光学センサ４２と記録媒体Ｓの幅端部位置３５ｓとの、幅方向ｘに対する相対位置関係を、比較的ラフなものにすることが可能となる。

また、上記した表面状態判定手段４３は、反射型光学センサ４２からの検知信号４８を入力することにより、幅方向ｘに比較的長い検知領域Ａの範囲内で、定着ベルト３５の表面状態を検知することができる。

そして、記録媒体Ｓの幅端部位置３５ｓが検知領域Ａ内に含まれることにより、記録媒体Ｓの端面によって定着ベルト３５に形成される縦筋状の傷５１の有無や、その傷５１の位置や、傷５１のレベル（傷レベル）などを、定着ベルト３５の表面状態として定量化することができるようにしている。

ここで、傷レベルとは、文字通り、傷５１の程度を表しており、傷５１の深さ（粗さ）や傷５１の幅（大きさ）などのことを言う。

以下、具体的な各実施例の説明を行う前に、この実施の形態において特徴となる構成及びその作用効果の概略について、まとめて説明する。

この実施の形態は、記録媒体Ｓに画像を形成する画像形成装置１に用いられ、移動体（後述する定着ベルト３５）の表面状態を検知する反射型光学センサ４２に関する。

そして、図１０Ａ〜図１０Ｄに示すように、この反射型光学センサ４２は、少なくとも２つの発光部５２を有する複数の照射系と、上記複数の照射系に対応する複数の照射用レンズ５８を有し、上記照射系から射出された光４５を上記移動体に導く照射光学系５３（図５Ａ参照）と、少なくとも２つの受光部５５を有する受光系と、上記少なくとも２つの受光部５５に対応する受光用レンズ６１を有し、上記移動体で反射された光（反射光４７）を上記受光系に導く受光光学系５６（図５Ａ参照）と、を有するものとされる。

なお、照射光学系５３および受光光学系５６は、図面の関係上、図５Ａ〜図５Ｄの実施例にのみ符号を付すようにしているが、他の実施例についても同様である。

このように、少なくとも２つの発光部５２からの光４５の各反射光４７を、少なくとも２つの受光部５５で受光して互いに比較することにより、移動体の幅方向ｘの各位置における表面状態を、リアルタイムに、より詳しく、より正確に検知することができるようになるので、より高精度に移動体の表面状態を検知することが可能となる。例えば、移動体の実際の傷５１の有無や、その傷５１の位置や、傷５１の深さや、傷５１の幅などの正確な状況を詳細に検知することが可能となる。

なお、発光部５２を複数設ける場合に、複数の発光部５２に対してレンズ径の大きい１つの照射光学系５３を設けるようにすれば、各発光部５２に対してレンズ径の小さい照射光学系５３をそれぞれ個別に複数個設ける場合と比べて、複数の光スポット４６の間隔（配列ピッチ）を保持したまま光スポット４６からの反射光４７の強度を増大させることができるので、照射部５４や検出部５７の設計を最適化すると共に、移動体の表面状態に対する検知精度を高めることが可能となる。

そして、図１１Ａ〜図１１Ｄに示すように、上記照射系の配列方向（移動体の幅方向ｘ）について、上記各照射系に個別に対応する複数の照射用レンズ５８の光軸位置（光軸５９）が、上記各受光部５５のうち任意の２つの受光部５５の間の位置、または、その近傍となるように、上記各受光部５５を配置させるようにしても良い。

このように、上記照射系の配列方向（移動体の幅方向ｘ）について、上記各照射系に個別に対応する複数の照射用レンズ５８の光軸位置（光軸５９）が、上記各受光部５５のうち任意の２つの受光部５５の間の位置、または、その近傍となるように、上記各受光部５５を配置させるようにしたことにより、上記した移動体の、（記録媒体Ｓの）搬送方向回りの回転角（スキュー角）の変動に起因する受光部５５の出力変動を抑えて安定化させることができる。これにより、光スポット４６の位置が異なっていても、スキュー角の変動に対して受光部５５が同様の挙動を示すようになるので、その分、検出誤差を低減することができる。

また、図１２Ａ〜図１２Ｄに示すように、上記受光用レンズ６１は、光（反射光４７）を一軸方向にのみ集束させるシリンドリカルレンズ６２としても良い。

このように、受光用レンズ６１を、光（反射光４７）を一軸方向にのみ集束させるシリンドリカルレンズ６２とすることにより、受光用レンズ６１に球面レンズなどを用いる場合と比べて、（移動体の幅方向ｘに対する）検出部５７の受光量分布の変化を抑制して、より高精度に移動体の表面状態を検知することが可能となる。

また、受光用レンズ６１を、シリンドリカルレンズ６２とすることにより、例えば、小型のレンズを、複数並設する場合と比べて、各レンズ（小型レンズ）のパラメーター（例えば、レンズ曲率半径や、レンズ位置や、レンズ厚など）のバラ付きをなくすことができるため、より高精度に移動体の表面状態を検知することが可能となる。

また、図１３Ａ〜図１３Ｄに示すように、上記照射光学系５３を構成する照射用レンズ５８と、上記受光光学系５６を構成する受光用レンズ６１とが、一体に形成されるようにしても良い（レンズアレイ６３）。

このように、照射用レンズ５８と受光用レンズ６１とを一体化することによって、各レンズ（照射用レンズ５８および受光用レンズ６１）を組付ける際の作業性を、例えば、複数のレンズを個別に組付ける場合と比べて、向上することができると共に、各レンズ面間の配置精度を高めることができる。

また、図１４Ａ〜図１４Ｄに示すように、上記各照射系と上記照射光学系５３との間に遮光部６５を設けるようにしても良い。

このように、各照射系と照射光学系５３との間に遮光部６５を設けることにより、移動体表面の光スポット４６以外の部分からの反射光４７や、照射用レンズ５８（出射している発光部５２に対応する照射用レンズ５８、または、出射している発光部５２に対応していない別の照射用レンズ５８）のレンズ面での反射光４７などを、受光部５５が受光することを低減または防止して、より高精度に移動体の表面状態を検知することが可能となる。

また、複数の光スポット４６を順次に照射するように構成しても良い。

このように、複数の光スポット４６を順次に照射することにより、移動体の表面には、常に１つの光スポット４６のみが形成されることとなるため、同じ受光位置で、複数の光スポット４６からの反射光４７を同時に受光してしまうようなことがなくなるので、各光スポット４６からの反射光４７に対する検知精度を向上することができる。

あるいは、複数の光スポット４６を同時に照射するように構成しても良い（図１５Ａ、図１５Ｂ参照）。

このように、複数の光スポット４６を同時に照射することにより、１つの光スポット４６を順次変位させる場合と比べて、光スポット４６の幅方向ｘへの走査周期を短縮することができるので、移動体の表面状態を、より早く、より確実に検知することが可能となる。

また、図１６Ｂに示すように、上記複数の照射系の配列方向（移動体の幅方向ｘ）に対して、任意の傾きを持って複数の光スポット４６を照射するように構成しても良い。

このように、上記複数の照射系の配列方向（移動体の幅方向ｘ）に対して、任意の傾きを持って複数の光スポット４６を照射するようにしたことにより、例えば、複数の発光部５２が一定間隔で配置されているような場合であっても、複数の光スポット４６の、幅方向ｘに対する間隔を上記した一定間隔よりも小さくして、位置分解能を容易に向上することができる。

そして、画像を記録媒体Ｓに定着させる移動体の表面状態を検出する反射型光学センサ４２として、上記した構成１ないし構成８の何れか１つに記載の反射型光学センサ４２を、画像形成装置１に用いるようにしても良い。

このように、上記した反射型光学センサ４２を備えたことにより、画像形成装置１は、上記と同じ作用効果を得ることができる。

また、上記した画像形成装置１に対し、上記反射型光学センサ４２を、図１７Ａ〜図１７Ｃに示すように、上記移動体が搬送する上記記録媒体Ｓの端部位置またはその近傍に対して部分的に配置するか、或いは、図１８に示すように、上記記録媒体Ｓの幅全域に亘って配置するようにしても良い。

このように、反射型光学センサ４２を、移動体が搬送する記録媒体Ｓの幅端部位置３５ｓまたはその近傍に対して部分的に設置することにより、反射型光学センサ４２を、移動体で最も傷５１が発生し易い箇所またはその近傍に対して、効率的に設置することができると共に、反射型光学センサ４２を小型化することが可能となる。

この場合、反射型光学センサ４２の設置位置は、上記した移動体が搬送可能な最大サイズ、または、それよりも小さい規格サイズの記録媒体Ｓうちの少なくとも１つにおける、少なくとも一方の幅端部位置３５ｓまたはその近傍とすることができる。なお、反射型光学センサ４２の設置位置は、上記した移動体が搬送可能な最大サイズを除いた、それよりも小さい規格サイズの記録媒体Ｓうちの少なくとも１つにおける、少なくとも一方の幅端部位置３５ｓまたはその近傍とするのが、実用上は好ましい。

或いは、反射型光学センサ４２を、移動体の幅全域に亘って設置したことにより、移動体が搬送する各種の記録媒体Ｓの大きさによって異なる位置に発生される複数種類の傷５１を、一度に同時に検知することができるようになり、以て、検知漏れをなくすことができる。

そして、上記した画像形成装置１における上記移動体が、定着ベルト３５であっても良い（図２〜図４参照）。

このように、移動体が、定着ベルト３５であることにより、定着ベルト３５には、ＰＦＡなどの表面硬度が高い材料が用いられて、特に傷５１が付き易くなっているので、当該定着ベルト３５の表面状態を確実に検知することができる。

なお、移動体は、定着ベルト３５に替えて定着ローラ３１などとすることもできる。

以下、上記した実施の形態の具体的な実施例について説明する。

図５Ａ〜図５Ｄは、反射型光学センサ４２の最も基本的な構成を示すものである。

ここで、概ね、移動体（定着ベルト３５などの定着部材）の幅方向ｘが主方向（または主走査方向）、移動体（定着部材）における光スポット４６の照射部分の移動方向ｙ（またはその接線方向）が副方向（または副走査方向）、移動体（定着部材）と反射型光学センサ４２との離隔方向ｚが光４５の出射方向または反射光４７の反射方向などとなる。

図５Ａは、反射型光学センサ４２を上記幅方向ｘから見た側面図である。

図５Ｂは、図５Ａの反射型光学センサ４２を発光部５２側から上記移動方向ｙに見た正面図である。

図５Ｃは、図５Ａの反射型光学センサ４２を受光部５５側から上記移動方向ｙに見た背面図である。

図５Ｄは、発光部５２と受光部５５とを支持する基板７１を上記離隔方向ｚから見た平面図である。

先ず、図５Ａに示すように、反射型光学センサ４２は、発光部５２（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源部）と、この発光部５２から出射された光４５を導光して定着ベルト３５に照射し、定着ベルト３５の表面に光スポット４６を形成させるように配置された照射用レンズ５８を有する照射光学系５３と、定着ベルト３５上に形成された光スポット４６から反射された反射光４７を受光する受光部５５（例えば、フォトダイオード（ＰＤ）などの受光素子）を複数有する受光系と、少なくとも２つの受光部に対応する１つの受光用レンズ６１を有し、反射光４７を受光部に導光する受光系を有している。

そして、発光部５２と受光部５５とは、同じ基板７１によって支持（実装配置）されている。また、照射用レンズ５８と受光用レンズ６１とは、一体化されてレンズアレイ６３を構成している。基板７１とレンズアレイ６３とは、反射型光学センサ４２のセンサ本体６４（ケース）によって保持されている。センサ本体６４の内部には、フレア光を防止するための遮光部６５が設けられている。

なお、遮光部６５とセンサ本体６４とは、樹脂成形によって一体化することができる。

そして、図５Ｂに示すように、発光部５２は、幅方向ｘに対して複数個配置されて、照射系を構成している。そして、上記した幅方向ｘが、照射系における発光部５２の配列方向とされている。

また、照射用レンズ５８は、幅方向ｘに対して複数個配置されている。この場合、各照射用レンズ５８は、各発光部５２と１対１に対応させて設けられている。

このときの各発光部５２の幅方向ｘに対する一定の配列ピッチをＰとする。また、各照射用レンズ５８の幅方向ｘに対する一定の配列ピッチをＰとする。

上記した遮光部６５は、対応する発光部５２と照射用レンズ５８との間の上記離隔方向ｚの空間を、他の対応する発光部５２と照射用レンズ５８との間の空間から遮光してフレア光を防止するために、隣接する上記空間どうしの間などに対し、幅方向ｘに間隔を置いて複数配置されている。

また、上記と同様の遮光部６５は、上記した照射部５４と検出部５７との間にも設置されている。

この場合、遮光部６５は、枠状のセンサ本体６４に形成された遮光壁や、厚板状のセンサ本体６４に形成された開口部などとすることができる。

そして、各発光部５２から出射された光４５は、対応する照射用レンズ５８を介して定着ベルト３５に照射され、定着ベルト３５の表面に光スポット４６を形成する。これによって、反射型光学センサ４２は、定着ベルト３５上に、幅方向ｘへ配列ピッチＰを有して、複数の光スポット４６を適宜形成させることができる。

そして、図５Ｃに示すように、受光部５５は、幅方向ｘに対して１個または複数個配置されている。この場合、図５Ｄに示すように、受光部５５は、各発光部５２と１対１に対応させて複数個設けられている。このときの受光部５５の幅方向ｘに対する一定の配列ピッチはＰとされる。即ち、発光部５２と受光部５５とは、共に、幅方向ｘに同じ配列ピッチＰで整列されている。

上記した受光用レンズ６１は、幅方向ｘに対してパワーを持たないものとされる。

そして、定着ベルト３５の表面に対して、光スポット４６が照射形成されると、定着ベルト３５表面から反射光４７が発生する。定着ベルト３５は光学的な鏡面ではないため、正反射成分４７ａに加えて、拡散反射成分４７ｂも含む反射光４７が生じる。

この反射光４７の一部は、受光用レンズ６１に導光され、定着ベルト３５の移動方向ｙにのみ集光されて受光部５５で受光される。上記受光部５５による反射光４７の受光は、幅方向ｘに対して位置の異なる複数の光スポット４６のそれぞれについて、１回ずつ行われる。

次に、反射型光学センサ４２の動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。

まず、仮に、Ｎ個の各発光部５２を、図５Ｄの左端から順に、ＬＥＤ（１）、ＬＥＤ（２）…ＬＥＤ（Ｎ）とし、同様に、Ｎ個の各受光部５５を、図の左端から順にＰＤ（１）、ＰＤ（２）…ＰＤ（Ｎ）とする。

この場合、複数の発光部５２は、左端から順に１個ずつ点灯／消灯を繰り返す、いわゆる順次点灯を行うものとする。

そして、制御が開始されると、先ず、ステップ１（Ｓ１）で、変数ｎに初期値として１をセットし、ステップ２（Ｓ２）で、ｎ番目のＬＥＤ（ｎ）を点灯する。

すると、ステップ３（Ｓ３）で、ｎ番目のＬＥＤ（ｎ）の点灯に同期して、定着ベルト３５からの反射光４７が、点灯したＬＥＤ（ｎ）と対になっているＰＤ（ｎ）を含む、その周辺の複数個の受光部５５によって受光されることになる。

ここでは、話を簡単にするために、同じ光スポット４６からの同じ反射光４７を受光する受光部５５の数を奇数個とし、（２ｍ＋１）個の受光部５５によって受光されるものとする。ここで、ｍは整数である。即ち、ＰＤ（ｎ−ｍ）〜ＰＤ（ｎ＋ｍ）が、同時に同じ反射光４７を受光するものとする。

そして、（２ｍ＋１）個の受光部５５によって１つの反射光４７が受光されると、ステップ４（Ｓ４）で、ｎ番目のＬＥＤ（ｎ）は消灯される。

すると、ステップ５（Ｓ５）で、（２ｍ＋１）個の受光部５５で受光を行った反射光４７は、光電変換され、増幅されて検知信号４８となり、各受光部５５からの検知信号４８は、その都度、図３の表面状態判定手段４３へと送られる。

次に、ステップ６（Ｓ６）で、上記したｎとＮとを比較して、ｎ＜Ｎであれば、ステップ７（Ｓ７）で、ｎにｎ＋１を代入して、ステップ１（Ｓ１）へ戻り、上記した動作を、一番右端のＬＥＤ（Ｎ）が点灯／消灯されるまで繰り返す。

そして、ｎ＝Ｎとなって、一番右端のＬＥＤ（Ｎ）が点灯／消灯すると、これを１周期とし、上記した順次点灯は終了する。

但し、場合によっては、検知精度を上げるために、ステップ６（Ｓ６）の後にステップ８（Ｓ８）を加えて、複数周期に渡って上記した順次点灯を行い、検知結果の平均値処理などを行うようにすることもできる。

また、点灯／消灯する発光部５２は、左端から右端までの全てのもの（Ｎ個）を用いる必要はなく、そのうちの任意のＮ''（≦Ｎ）個のみを用いるようにすることもできる。或いは、必ずしも、一番左端の発光部５２（１）から点灯／消灯を開始して一番右端の発光部５２（Ｎ）で点灯／消灯を終了する必要はなく、例えば、左側のｍ番目の発光部５２（ｍ）から点灯／消灯を開始して右側のＮ−ｍ番目の発光部５２（Ｎ−ｍ）で点灯／消灯を終了するようにしても良い。なお、左右は、逆にしても良い。

次に、表面状態判定手段４３の動作について、図７のフローチャートなどを用いながら説明する。

表面状態判定手段４３では、ステップ１１（Ｓ１１）にて上記したように（２ｍ＋１）個の受光部５５からの検知信号４８を受信すると、まず、ステップ１２（Ｓ１２）で、（２ｍ＋１）個の受光部５５の検知信号４８の和を取り、各ＬＥＤ（ｎ）に対応した検知結果Ｒ（ｎ）を算出する。この検知結果Ｒ（ｎ）によって、幅方向ｘに照射される各々の光スポット４６、言い換えれば、定着ベルト３５の表面における、幅方向ｘの各位置に対応した反射光強度を得ることができる。

次に、定着ベルト３５の表面状態を判定する。

一般に、定着ベルト３５に傷５１がある場合には、傷５１がない場合と比べて、定着ベルト３５の表面からの反射光４７は、正反射成分４７ａが減少して、拡散反射成分４７ｂが増加するものとなる（図５Ｃ参照）。

図５Ａ〜図５Ｄに示す反射型光学センサ４２においては、正反射成分４７ａが減少すると、ＰＤ（ｎ）に受光される光量はその分減少し、拡散反射成分４７ｂが増加すると、ＰＤ（ｎ−ｍ）〜ＰＤ（ｎ＋ｍ）に受光される光量はその一部が増加する。そして、傷５１がある場合は、傷５１がない場合と比べて、ＰＤ（ｎ−ｍ）〜ＰＤ（ｎ＋ｍ）が受光する光量は全体として減少されることになる。

このような受光量の変化を調べることにより、表面状態、即ち、傷５１の位置および傷レベルなどをリアルタイムに算出することができる。

そこで、まず、傷５１の有無および位置を判定する。

反射型光学センサ４２では、定着ベルト３５の表面における、幅方向ｘの各位置に対応して、反射光強度を示す検知結果Ｒ（ｎ）がそれぞれ得られるので、表面状態判定手段４３で、幅方向ｘの各位置の各反射光強度どうしを比較することにより、反射光強度が低下している位置に傷５１があることが分かる。

ここで、図８Ａは、反射型光学センサ４２によって得られた幅方向ｘ（主走査方向）の各位置の反射光強度を示す模式図である。
そして、図８Ｂに示すように、上記した反射光強度の値を、幅方向ｘに対して微分を取り（図７のステップ１３（Ｓ１３））、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５１の有無が判定される（図７のステップ１４（Ｓ１４））と共に、傷５１の位置を判定する（図７のステップ１５（Ｓ１５））ことができる。

なお、微分値の絶対値が、予め設定した所定の閾値よりも小さい場合には、反射光強度の低下が小さいことを示しているので、傷５１がないと判定するようにしても良い。傷５１がない場合には、そのまま判定を終了する。

図９Ａに、記録媒体Ｓを４００,０００枚通紙した後の定着ベルト３５に対し、Ｎ＝２４、ｎ＝３〜２２、ｍ＝２、配列ピッチＰ＝１ｍｍの反射型光学センサ４２を用いて得られた検知結果Ｒ（ｎ）の例を示す。この反射型光学センサ４２では、定着ベルト３５の表面に１ｍｍピッチで光スポット４６が照射されるため、図９Ａの横軸はＬＥＤの番号ｎであると共に、光スポット照射位置［ｍｍ］にも相当する。

また、図９Ｂに、上記したＲ（ｎ）を幅方向ｘに対して微分した結果、より具体的には、Ｒ（ｎ）、Ｒ（ｎ＋１）の２点での傾きを算出した結果を示す。なお、平滑化を目的として、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９Ｂよって、ゼロクロス位置を求めると、ｎ＝１２.５となり、ＬＥＤ（１２）とＬＥＤ（１３）に対応する光スポット４６の照射位置の中間である、１２.５ｍｍの位置に、傷５１があると判定することができる。

次に、傷レベルを判定する。

図７のステップ１６（Ｓ１６）で、傷５１の深さを判定するかどうかについての判断を行う。なお、傷５１の深さを判定しない場合には、そのまま判定を終了する。

定性的には、傷５１の深さ（粗さ）が深い（粗い）ほど、反射光強度の低下が大きくなるものと考えられるため、反射光強度の低下量を求めれば傷５１の深さが得られることになる。その模式図を図８Ｃに示す。

図８Ｃの場合には、単純に、検知結果Ｒ（ｎ）の最小値を求めることによって傷５１の深さを得るようにしているが、反射型光学センサ４２の取付状態や定着ベルト３５の傾き等の要因によって、検知結果Ｒ（ｎ）に、傾き成分等が重畳されることが考えられる。

そこで、上記した傾き成分を除去するために、以下のようにする。

即ち、先ず、傷５１のある位置と、傷５１のない位置（図７のステップ１７（Ｓ１７））とを求める。

傷５１のある位置については、前述した通りにして判定することができる。

傷５１のない位置は、検知結果Ｒ（ｎ）の変動が小さい位置であり、即ち、微分値が０付近に集まる位置であると考えられる。そこで、幅方向ｘに対して微分した結果によって、傷５１のない位置を算出することができる。

そして、傷５１のある位置をｎ０とし、少なくとも２つの傷５１のない位置をｎ１、ｎ２とすると、傷５１のある位置ｎ０での検知結果Ｒ（ｎ０）と、傷５１のない位置ｎ１、ｎ２での検知結果Ｒ（ｎ１）、Ｒ（ｎ２）とから、反射光強度の低下量を求めることができる。

更に、検知結果Ｒ（ｎ）に重畳される傾き成分を差し引くには、複数の傷５１のない位置での検知結果を結んだ近似直線に対する、傷５１のある位置での検知結果の距離を求めれば良い。

実際に、図９Ｂの結果に対して、反射光強度の低下量を求めるやり方について説明する。

図９Ｂから、傷５１のある位置ｎ０に対して微分値が小さい±２０の範囲内に、複数点集まっている位置を求めたのが、図９Ｃである。これより、傷５１のない位置ｎ１、ｎ２としてｎ１＝６とｎ２＝１５とを選択することができる。

このように抽出した、傷５１のある位置ｎ０＝１２.５と、傷５１のない位置ｎ１＝６、ｎ２＝１５との各検知結果Ｒ（ｎ）を用いて、傷５１の深さ（粗さ）を算出する。

即ち、図９Ｄに破線で示すようにＲ（ｎ１）とＲ（ｎ２）とを直線で結び近似直線を得る。すると、図中の矢印で示すように、傷５１の深さが求められる（図７のステップ１８（Ｓ１８））。この例では、傷５１の深さは６３.１である。反射光強度の低下の比率としては、０.１６（１６％）となる。

図９Ｄから、破線で示される傾き成分が存在し、これに、傷５１の深さが重畳している様子が見て取れる。

なお、傷レベルが大きくなるにつれ、この反射光強度の低下が増加して行く。

もう１つの表面状態のパラメーターとして、傷５１の幅（大きさ）を判定する方法を示す。

図７のステップ１９（Ｓ１９）で、傷５１の幅（大きさ）を判定するかについての判断を行う。なお、傷５１の幅（大きさ）を判定しない場合には、そのまま判定を終了する。

傷５１の中心位置（傷５１のある位置）については、前述した通りにして判定することができる。

傷５１の幅については、例えば、傷５１のある位置での検知結果Ｒ（ｎ）から、傷５１の深さ（粗さ）に相当する反射光強度の低下量のうちの、所定量、例えば５０％の低下量となる反射光強度を持つ位置を算出すれば良い。但し、上記した所定の低下量は、５０％に限るものではなく、任意に設定することができる。

図９Ｅは、分かり易くするために、図９Ｄの縦軸を上下方向に拡大したものである。この図より、傷５１の半値幅は３ｍｍと判定することができる。

なお、これらの表面状態のパラメーターは、全てを判定するようにしても良いし、または、必要なパラメーターのみを判定するようにしても良い。

図１０Ａ〜図１０Ｄは、本実施例の反射型光学センサ４２（反射型光学センサ４２ａ）を示すものである。

図１０Ａは、反射型光学センサ４２を幅方向ｘから見た側面図である。

図１０Ｂは、図１０Ａの反射型光学センサ４２を発光部５２側から移動方向ｙに見た正面図である。

図１０Ｃは、図１０Ａの反射型光学センサ４２を受光部５５側から移動方向ｙに見た背面図である。

図１０Ｄは、発光部５２と受光部５５とを支持する基板７１を離隔方向ｚに見た平面図である。

先ず、図１０Ａに示すように、反射型光学センサ４２（反射型光学センサ４２ａ）は、発光部５２（発光部５２ａ）と、この発光部５２から放射された光４５を導光して移動体（定着ベルト３５などの定着部材）に照射し、定着ベルト３５の表面に光スポット４６を形成させるように配置された照射用レンズ５８（照射用レンズ５８ａ）と、移動体などの定着部材（の光スポット４６）から反射された反射光４７を導光するように配置された受光用レンズ６１（受光用レンズ６１ａ）と、この受光用レンズ６１によって導光された反射光４７を受光する受光部５５（受光部５５ａ）と、を有している。

そして、発光部５２と受光部５５とは、同じ基板７１によって支持（実装配置）されている。また、基板７１と照射用レンズ５８と受光用レンズ６１とは、センサ本体６４によって保持されている。

そして、図１０Ｂに示すように、発光部５２は、幅方向ｘに対して複数個（この場合には４個）まとめて近接配置されることにより、照射系を構成すると共に、この照射系が複数設けられている。

そして、複数個（４個）の発光部５２からなる各照射系に対応させて各１個の照射用レンズ５８（照射用レンズ５８ａ）が照射光学系として設けられるようにしている（多対１）。この際、照射用レンズ５８の幅方向ｘにおけるレンズ径は、一例として図５Ｂに示した照射用レンズ５８の１個分のレンズ径の約４倍とされており、レンズ径以外のレンズパラメーターは、図５Ａに示した照射用レンズ５８のものと同一とされている。この時、４個の発光部５２の幅方向ｘの配列ピッチをＰａ（＜Ｐ）とする。

そして、この照射用レンズ５８は、幅方向ｘと移動方向ｙとで異なるパワーを有するアナモフィックレンズとされる。

この反射型光学センサ４２で定着ベルト３５の表面状態を検出する際には、定着ベルト３５の波うちや、ばたつきや、定着ベルト３５のカール癖等の影響によって、反射型光学センサ４２に対する定着ベルト３５表面の検知面の距離や角度にばらつきが生じる場合がある。これらのばらつきは、完全に排除することが困難であり、反射型光学センサ４２と定着ベルト３５の検知面との間に、距離や角度のばらつきが生じると、定着ベルト３５の表面状態を検出する際に、正しい出力（検知信号４８）を読み取ることができないため、正確な検知を行うことができなくなる。

現状では、反射型光学センサ４２に生じる検知面の距離や角度のばらつきのうち、定着ベルト３５の波うちに起因する角度ばらつき（以後、あおり角と呼ぶ）の影響が特に大きくなっている。

そこで、本実施例では、照射用レンズ５８に、幅方向ｘと移動方向ｙとに対して異なるパワーを有するアナモフィックレンズを用いるようにしている。これによって、定着ベルト３５上の光スポット４６における、幅方向ｘのビーム径を所望の状態に維持しつつ、アナモフィックレンズの上記移動方向ｙに対する曲率半径を適正化して、受光用レンズ６１に入射する反射光４７の上記移動方向ｙに対するビーム径を小さくするようにしている。これにより、定着ベルト３５の波うちに起因するあおり角のばらつきが生じた場合における、検出部出力の変動を低減させ、センサの検出精度の劣化を防ぐことができる。

また、複数個の発光部５２による各照射系と、各照射系に対応する１個の照射用レンズ５８との組合せを１つの照射ユニット７５として、この照射ユニット７５を幅方向ｘに対し複数ユニット配置することによって、反射型光学センサ４２の照射部５４（（各照射系＋照射用レンズ５８）×ユニット数）を構成するようにしている。

この時の各照射ユニット７５の幅方向ｘの配列ピッチをＰ'ａとする。この場合、１つの照射ユニット７５の照射系を構成する発光部５２ａの数は、４個となっているが、２個以上であれば何個であっても良い。

本実施例では、分かり易くするため、例えば、照射ユニット７５のユニット数を９とする。但し、照射ユニット７５のユニット数は９個に限るものではなく、９個より少なくても、または、９個より多くても良い。

そして、１つの照射ユニット７５内において、各発光部５２から放射された光４５は、対応する照射用レンズ５８を介して、定着ベルト３５の表面に光スポット４６を形成するため、反射型光学センサ４２は、定着ベルト３５上に、幅方向ｘへ配列ピッチＰ''ａで、複数の光スポット４６が形成されることになる。

そして、図１０Ｃに示すように、受光部５５は、幅方向ｘに複数個配置されている。

このとき、図１０Ｄに示すように、照射用レンズ５８ａの光軸５９と幅方向ｘの位置がほぼ同一位置に配置される受光部５５が複数存在する。このときの受光部５５の幅方向ｘの配列ピッチをＰ'''ａとする。

ここで、本実施例の反射型光学センサ４２では、Ｐ'''ａ≒Ｐ''ａ≒Ｐ'ａ／４（≒Ｐ）の関係を満たすようにしている。

また、配置された全ての受光部５５に対して１個の受光用レンズ６１が対応している。この受光用レンズ６１も幅方向ｘと移動方向ｙとに対して異なるパワーを持つアナモフィックレンズとされる。

そして、定着ベルト３５の表面に対して、幅方向ｘに複数の光スポット４６が形成され、定着ベルト３５の表面に各光スポット４６からの各反射光４７が発生する。ここで、定着ベルト３５は光学的な鏡面ではないため、正反射成分４７ａに加えて、拡散反射成分４７ｂを含む反射が生じ、反射光４７の一部は、受光用レンズ６１によって導光され、受光部５５で受光される。

そして、図１０Ｄでは、発光部５２は、１つの照射ユニット７５の内部においては幅方向ｘに対し僅少な配列ピッチＰａで整列され、隣接する照射ユニット７５の間では幅方向ｘに対し配列ピッチＰ'ａで整列されている。

また、受光部５５は幅方向ｘに対して一定の配列ピッチＰ'''ａで整列されている。なお、上記移動方向ｙにおける発光部５２と受光部５５との間隔をＰ''''ａとする。

そして、各発光部５２を、左端から順に、ＬＥＤａ（１）、ＬＥＤａ（２）…ＬＥＤａ（Ｎ）とし、同様に、各受光部５５を、左端から順に、ＰＤａ（１）、ＰＤａ（２）…ＰＤａ（Ｎ'）とする。

本実施例の反射型光学センサ４２ａは、先述したが、複数個（この場合には４個）の発光部５２に対して１個の照射用レンズ５８を対応させた構成としているため、照射用レンズ５８の幅方向ｘのレンズ径を大きくすることが可能となり、これによって、定着ベルト３５上での複数の光スポット４６の配列ピッチＰ''ａを図５の配列ピッチＰと同じに維持しつつ、図５の反射型光学センサ４２に比べて定着ベルト３５上への入射光量を約４倍にすることを可能としている。

また、図１０Ｂから明らかなように、同じ照射ユニット７５内の複数個（この場合には４個）の発光部５２から出射された少なくとも２つの光４５は、照射用レンズ５８の光軸５９に関して互いにほぼ線対称となるように構成している。即ち、各照射ユニット７５については、発光部５２と、定着ベルト３５上に形成される光スポット４６との対応関係が左右反対となっている。例えば、図中、左側の照射ユニット７５では、一番左の発光部５２が、左から４番目の光スポット４６と対応し、左から４番目の発光部５２が、一番左の光スポット４６と対応するように対応関係が逆転されている。なお、照射ユニット７５内の４個の発光部５２は、照射用レンズ５８の光軸５９の両側に、対称に配置されている。

この場合の、レンズパラメーターを具体的に述べると、照射用レンズ５８の上記幅方向ｘの曲率半径は４.６ｍｍ、幅方向ｘの円錐定数は０、照射用レンズ５８の上記移動方向ｙの曲率半径は４.３ｍｍ、照射用レンズ５８の移動方向ｙの円錐定数は−２.０、照射用レンズ５８の幅方向ｘのレンズ径は２.４ｍｍ、照射用レンズ５８の移動方向ｙのレンズ径は１０.５ｍｍ、照射用レンズ５８のレンズ厚は６.６ｍｍである。

また、受光用レンズ６１の上記幅方向ｘの曲率半径は５０ｍｍ、幅方向ｘの円錐定数は−１.０、受光用レンズ６１の上記移動方向ｙの曲率半径は４.８ｍｍ、受光用レンズ６１の移動方向ｙの円錐定数は−１.６、受光用レンズ６１の幅方向ｘのレンズ径は１７ｍｍ、受光用レンズ６１の移動方向ｙのレンズ径は１０.１ｍｍ、受光用レンズ６１のレンズ厚は６.６ｍｍである。

そして、上記移動方向ｙにおける照射用レンズ５８と受光用レンズ６１との間の距離は２.５３ｍｍ、光軸方向（離隔方向ｚ）における発光部５２〜照射用レンズ５８間の距離と、光軸方向における受光部５５〜受光用レンズ６１間の距離は互いに等しく、１０.３７ｍｍである。

図１１Ａ〜図１１Ｄは、本実施例の反射型光学センサ４２（反射型光学センサ４２ｂ）を示すものである。

図１１Ａは、反射型光学センサ４２を幅方向ｘから見た側面図である。

図１１Ｂは、図１１Ａの反射型光学センサ４２を発光部５２側から移動方向ｙに見た正面図である。

図１１Ｃは、図１１Ａの反射型光学センサ４２を受光部５５ｂ側から移動方向ｙに見た背面図である。

図１１Ｄは、発光部５２と受光部５５とを支持する基板７１を離隔方向ｚに見た平面図である。

上記した図１０Ａ〜図１０Ｄの実施例の場合、反射型光学センサ４２ａの受光部５５ａは、発光部５２ａに対向して幅方向ｘに配列ピッチＰ''ａを有して複数個配置され、図１０Ｃに示すように、幅方向ｘに対し、照射用レンズ５８ａの光軸５９とほぼ同一位置に配置される受光部５５ａが複数存在するようになっていた。

これに対し、本実施例では、移動方向ｙから見たときの、照射用レンズ５８ｂの光軸５９の幅方向ｘの位置が、任意の２つの受光部５５ｂの中間またはその近傍に位置するように、受光部５５ｂの配置を変更したところに、その特徴がある。

先ず、図１１Ａに示すように、反射型光学センサ４２（反射型光学センサ４２ｂ）は、発光部５２（発光部５２ｂ）と、この発光部５２から放射された光４５を導光して移動体（定着ベルト３５）に照射し、定着ベルト３５の表面に光スポット４６を形成させるように配置された照射用レンズ５８（照射用レンズ５８ｂ）と、定着ベルト３５（の光スポット４６）から反射された反射光４７を導光するように配置された受光用レンズ６１（受光用レンズ６１ｂ）と、この受光用レンズ６１によって導光された反射光４７を受光する受光部５５（受光部５５ｂ）と、を有している。

発光部５２と受光部５５とは、同じ基板７１によって支持（実装配置）されている。また、基板７１と照射用レンズ５８と受光用レンズ６１とは、センサ本体６４によって保持されている。

そして、上記実施例からの変更点は、上記したように、受光部５５（受光部５５ｂ）の位置だけであり、隣接する受光部５５間の配列ピッチＰ''ａには変更はない。そのため、レンズパラメーターも上記実施例のものと同じになっている。

図１１Ｃに、上記実施例の反射型光学センサ４２ａと、この実施例の反射型光学センサ４２ｂとを用いて、被検物である定着ベルト３５（移動体）に、スキュー角Ｂを単独に０.２５ｄｅｇ刻みで０ｄｅｇ〜±１.０ｄｅｇまで印加した場合の受光部５５の出力変動の様子を示す。ここで、スキュー角Ｂとは、定着ベルト３５の、上記した移動方向ｙを中心とする回転角のことである。

ここで、点灯させる発光部５２は、左側から７番目の発光部５２（ＬＥＤａ（７）およびＬＥＤｂ（７））と（それぞれ図１１Ｅ、図１１Ｆ）、８番目の発光部５２（ＬＥＤａ（８）およびＬＥＤｂ（８））としている（それぞれ図１１Ｇ、図１１Ｈ）。また、受光部５５の出力は、スキュー角Ｂ＝０ｄｅｇの場合の出力が１となるように設定してあり（相対受光部出力）、前述したように複数の受光部５５における検知信号４８の合計値を検知結果として検出部出力（または反射光強度）としている。ここでは簡単にするために、合計する受光部５５の個数を１０個または８個としている。

スキュー角Ｂ＝±１．０ｄｅｇの範囲における、検出部出力の最大値と最小値の差の絶対値をＰＶ値として、異なる発光部５２を点灯させた際のＰＶ値を、各反射型光学センサ４２ａ，４２ｂごとに比較する。なお、点灯させる発光部５２が異なっても、ＰＶ値が等しくなることが理想的な状態であり、ＰＶ値の差が小さくなる程良いことになる。そして、ＰＶ値が小さいことによって、点灯する発光部５２の違いによる検出誤差が小さいと判断することができる。

そして、図１１Ｅ〜図１１Ｈの結果から明らかなように、本実施例の反射型光学センサ４２ｂを用いた方が、上記実施例の反射型光学センサ４２ａを用いた場合よりもＰＶ値が小さくなっている。

このように、本実施例の反射型光学センサ４２ｂは、定着ベルト３５の移動方向ｙまわりの回転であるスキュー角の変動に起因する検出部出力の変動が、点灯する発光部５２が異なっても同様の振る舞いをするように構成することにより、点灯する発光部５２の違いによる検出誤差を抑制させることができる。

図１２Ａ〜図１２Ｄは、本実施例の反射型光学センサ４２（反射型光学センサ４２ｃ）を示すものである。

図１２Ａは、反射型光学センサ４２を幅方向ｘから見た側面図である。

図１２Ｂは、図１２Ａの反射型光学センサ４２を発光部５２側から移動方向ｙに見た正面図である。

図１２Ｃは、図１２Ａの反射型光学センサ４２を受光部５５側から移動方向ｙに見た背面図である。

図１２Ｄは、発光部５２と受光部５５とを支持する基板７１を離隔方向ｚに見た平面図である。

図１１Ａ〜図１１Ｄの実施例では、反射型光学センサ４２ｂの受光用レンズ６１ｂをアナモフィックレンズとしていたが、この実施例では、反射型光学センサ４２ｃの受光用レンズ６１ｃに、光（反射光４７）を一軸方向にのみ集束させるシリンドリカルレンズ６２を用いたところに、その特徴がある（なお、特に記載しないが、他の実施例でも同様に、シリンドリカルレンズ６２を用いても良いのは勿論である）。この場合、シリンドリカルレンズ６２は、例えば、幅方向ｘまたは光スポット４６の配列方向（後述するように、光スポット４６の配列方向を傾斜させる場合も含む）に対するパワーのないものとされる。

図１２Ａに示すように、反射型光学センサ４２（反射型光学センサ４２ｃ）は、発光部５２（発光部５２ｃ）と、この発光部５２から放射された光４５を導光して移動体（定着ベルト３５）に照射し、定着ベルト３５の表面に光スポット４６を形成させるように配置された照射用レンズ５８（照射用レンズ５８ｃ）と、定着ベルト３５（の光スポット４６）から反射された反射光４７を導光するように配置された受光用レンズ６１（受光用レンズ６１ｃ）と、この受光用レンズ６１によって導光された反射光４７を受光する受光部５５（受光部５５ｃ）と、を有している。

そして、発光部５２と受光部５５とは、同じ基板７１によって支持（実装配置）されている。また、基板７１と照射用レンズ５８と受光用レンズ６１とは、センサ本体６４に保持されている。

図１２Ｂに示すように、反射型光学センサ４２は、受光部５５（ＰＤｃ）を幅方向ｘに複数個配置した構成となっている。そのため、上記した移動方向ｙに関しては、受光部５５の位置や受光部５５のサイズを考慮して受光部５５に入射する反射光４７を移動方向ｙに絞る必要はあるが、幅方向ｘに関しては、受光部５５を複数個配置しているため、敢えて受光用レンズ６１の幅方向ｘにパワーを付けて反射光４７を絞る必要はない。そこで、上記したように、受光用レンズ６１に、幅方向ｘに対するパワーのないシリンドリカルレンズ６２を用いるようにする。

そして、受光用レンズ６１を幅方向ｘにはパワーのないシリンドリカルレンズ６２としたことで、受光用レンズ６１にアナモフィックレンズを用いる場合と比べて、点灯する発光部５２の違いによる受光部５５の幅方向ｘの受光量分布の変化を抑制することができ、より高精度に定着ベルト３５の表面状態を検知することが可能となる。

この実施例のレンズパラメーターを具体的に述べると、照射用レンズ５８については、上記各実施例の場合と変化はない。受光用レンズ６１については、幅方向ｘの曲率半径と幅方向ｘの円錐定数のみ上記実施例１の場合から変化しており、受光用レンズ６１の幅方向ｘの曲率半径は∞、幅方向ｘの円錐定数は０となっている。

また、発光部５２や受光部５５の配置位置やピッチは、上記実施例２の場合と同じである。

図１３Ａ〜図１３Ｄは、本実施例の反射型光学センサ４２（反射型光学センサ４２ｄ）を示すものである。

図１３Ａは、反射型光学センサ４２を幅方向ｘから見た側面図である。

図１３Ｂは、図１３Ａの反射型光学センサ４２を発光部５２側から移動方向ｙに見た正面図である。

図１３Ｃは、図１３Ａの反射型光学センサ４２を受光部５５側から移動方向ｙに見た背面図である。

図１３Ｄは、発光部５２と受光部５５とを支持する基板７１を離隔方向ｚに見た平面図である。

上記各実施例の反射型光学センサ４２では、照射用レンズ５８と、受光用レンズ６１とをそれぞれの所望の位置に配置することができるようなものとしていたが、この実施例では、照射用レンズ５８と受光用レンズ６１とが一体化されたレンズアレイ６３を用いるようにしたところに、その特徴がある（なお、特に記載しないが、他の実施例でも同様に、レンズアレイ６３を用いても良いのは勿論である）。

図１３Ａに示すように、反射型光学センサ４２（反射型光学センサ４２ｄ）は、発光部５２（発光部５２ｄ）と、この発光部５２から放射された光４５を導光して移動体（定着ベルト３５）に照射し、定着ベルト３５の表面に光スポット４６を形成させるように配置された照射用レンズ５８（照射用レンズ５８ｄ）と、定着ベルト３５（の光スポット４６）から反射された反射光４７を導光するように配置された受光用レンズ６１（受光用レンズ６１ｄ）と、この受光用レンズ６１によって導光された反射光４７を受光する受光部５５（受光部５５ｄ）と、を有している。

そして、発光部５２と受光部５５とは、同一の基板７１によって支持（実装配置）されている。また、基板７１と上記したレンズアレイ６３とは、センサ本体６４に保持されている。

この実施例によれば、上記したように、レンズアレイ６３を用いることにより、各レンズ（照射用レンズ５８と受光用レンズ６１）を反射型光学センサ４２に組み付ける作業の作業性を向上することができ、また、レンズ面間の配置精度を高めることができる。これにより、検出部出力の変動がより低減され、より高精度に定着ベルト３５の表面状態を検知することが期待できる。

図１４Ａ〜図１４Ｄは、本実施例の反射型光学センサ４２（反射型光学センサ４２ｅ）を示すものである。

図１４Ａは、反射型光学センサ４２を幅方向ｘから見た側面図である。

図１４Ｂは、図１４Ａの反射型光学センサ４２を発光部５２側から移動方向ｙに見た正面図である。

図１４Ｃは、図１４Ａの反射型光学センサ４２を受光部５５側から移動方向ｙに見た背面図である。

図１４Ｄは、発光部５２と受光部５５とを支持する基板７１を離隔方向ｚに見た平面図である。

この実施例では、上記各実施例の反射型光学センサ４２に対し、遮光部６５を設けるようにしたところに、その特徴がある（なお、特に記載しないが、他の実施例でも同様に、遮光部６５を設けても良いのは勿論である）。

図１４Ａに示すように、反射型光学センサ４２（反射型光学センサ４２ｅ）は、近赤外光を放射する発光部５２（発光部５２ｅ）と、この発光部５２から放射された光４５を導光して移動体（定着ベルト３５）に照射し、定着ベルト３５の表面に光スポット４６を形成させるように配置された照射用レンズ５８（照射用レンズ５８ｅ）と、定着ベルト３５（の光スポット４６）から反射された反射光４７を導光するように配置された受光用レンズ６１（受光用レンズ６１ｅ）と、この受光用レンズ６１で導光された反射光４７を受光する受光部５５（受光部５５ｅ）と、を有している。

そして、発光部５２と受光部５５とは、同じ基板７１によって支持（実装配置）されている。また、基板７１とレンズアレイ６３とは、センサ本体６４に保持されている。

本実施例では、フレア光を防止するために遮光部６５が設けられる。

ここで、フレア光とは、光スポット４６からの反射光４７以外の光である。光スポット４６からの反射光４７以外の光とは、例えば、移動体表面の光スポット４６以外の部分からの反射光４７や、照射用レンズ５８（出射している発光部５２に対応する照射用レンズ５８、または、出射している発光部５２に対応していない別の照射用レンズ５８）のレンズ面での反射光４７などである。

この場合、遮光部６５は、隣接する照射ユニット７５の間を遮ることができるように設けられている。

より具体的には、対応する発光部５２と照射用レンズ５８との間の空間と、その外部の空間との間を仕切るために、上記各空間の境界部分などに対して適宜設けられる。

また、遮光部６５は、照射部５４と検出部５７との間に設置されている。

上記した遮光部６５は、枠状のセンサ本体６４の内部に設けられた遮光壁としたり、厚板状のセンサ本体６４に形成された開口部などとしたりすることができる。

なお、遮光部６５とセンサ本体６４とは、樹脂成形により一体化することができる。

このように、センサ本体６４の内部に遮光部６５を設けることによって、点灯する任意の発光部５２（ＬＥＤ）に対応する照射用レンズ５８以外の照射用レンズ５８を透過して定着ベルト３５に照射された光からの反射光や、点灯する任意の発光部５２に対応する照射用レンズ５８やその他の照射用レンズ５８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、受光部５５に直接入射されることを防ぎ、より精度良く定着ベルト３５の表面状態を検知することができる。

上記各実施例で示した反射型光学センサ４２では、この実施例で説明するように、複数の発光部５２（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、複数の光スポット４６を順次に照射させ、幅方向ｘにおける移動体（定着ベルト３５などの定着部材）の表面の傷５１の位置を正確に特定することができるように構成している。

ここで、発光部５２を順次点灯させるとは、例えば、移動体（定着ベルト３５）上に光スポット４６を幅方向ｘの正の方向（例えば、左側から右側へ向かう方向）に走査させる場合には、１つの照射ユニット７５内の発光部５２を右端から順に１個ずつ点灯／消灯する動作を繰り返し、１つの照射ユニット７５内で最も左端に位置する発光部５２の点灯／消灯が終了したら、当該照射ユニット７５の幅方向ｘの正側に隣接配置された照射ユニット７５内の発光部５２に対して、上記と同様に、右端から順に１個ずつ点灯／消灯する動作を繰り返すようにして行くようにする。これは、上記したように、照射ユニット７５内の発光部５２と、移動体（定着ベルト３５）上に形成される光スポット４６との対応関係が、幅方向ｘに対して逆転されていることによるものである。なお、図５Ａ〜図５Ｄの実施例の場合には、発光部５２を左側から右側に順番に１個ずつ点灯／消灯させるようにすれば良いのは勿論である。

そして、このような一連の動作を繰り返して、点灯しようとしている全ての発光部５２が点灯／消灯すると、これを１周期として、上記した順次点灯を終了する。

このような、順次点灯を行うことにより、検知領域Ａ内において、定着ベルト３５上に照射形成される光スポット４６を、幅方向ｘの正側へ向けて走査させることができる。

光スポット４６が幅方向ｘの正側へ走査されている際の受光部５５（ＰＤ）の動作について述べると、ｎ番目の発光部５２であるＬＥＤ（ｎ）の点灯に同期して、定着ベルト３５からの反射光４７を、複数個の受光部５５が受光することになる。

ここでは簡単化のために、同時に受光する受光部５５の数を偶数個（２ｍ個）とし、２ｍ個の受光部５５で受光するものとする。ここで、ｍは整数である。次に、２ｍ個の受光部５５の選択方法について説明する。

なお、点灯／消灯する発光部５２は、必ずしも左端から右端までの全てのもの（１からＮまでのＮ個のもの）を用いる必要はなく、そのうちの任意のＮ'''個（Ｎ'''≦Ｎ）のものを用いるようにしても良い。

そして、ｎ番目の発光部５２であるＬＥＤ（ｎ）が点灯した際には、Ｎ'''個の受光部５５の中で受光量が最大となる受光部５５と、この受光部５５（ＰＤ）の次に受光量が大きい受光部５５とを抽出する。

おそらく、２つの受光部５５は隣接配置されたものであり、これら２つの受光部５５の幅方向ｘにおける中心をＸ＝０とおくと、残りの２ｍ（２）個の受光部５５（ＰＤ）は、Ｘ＝０±１．５ｌ×Ｐ'''（ｌ＝１，２，・・・（ｍ−１））の位置に配置されたものが抽出される。

２ｍ個の受光部５５で受光し、光電変換され、増幅された各受光部５５からの検知信号４８は、その都度、表面状態判定手段４３へと送られる。

場合によっては検知精度を上げるために、複数周期に渡って上記した順次点灯を行い、それらの検知結果に対して平均値処理などを行うことができる。

上記複数個の発光部５２（ＬＥＤ）の順次点灯は、表面状態判定手段４３（制御部４４）からの制御信号４９に基づいて行われる。

この実施例は、上記各実施例の反射型光学センサ４２に対し、複数個の発光部５２（ＬＥＤ）を同時に点灯させることによって、複数の光スポット４６を同時に照射させ、幅方向ｘに対する光走査のライン周期を短縮させるようにしたところに、その特徴がある。

例えば、上記した照射ユニット７５の数を９とした場合、幅方向ｘの正側へ向かって順に照射ユニット７５（１）、照射ユニット７５（２）・・・、照射ユニット７５（９）が配置されているとし、移動体（定着ベルト３５などの定着部材）の表面状態を検知する際に、照射ユニット７５（２）〜照射ユニット７５（８）の発光部５２（ＬＥＤ）を点灯させるものとする。この場合、各照射ユニット７５内では、幅方向ｘの正側へ向かってＬＥＤ（１）、ＬＥＤ（２）、ＬＥＤ（３）、ＬＥＤ（４）の順で４個の発光部５２が配置されるものとする。ここで、例えば、照射ユニット７５（２）の発光部５２（３）をＬＥＤ（２−３）などと呼ぶことにする。

図１５Ａに、ＬＥＤ（２−３）が点灯した際の、複数の受光部５５（ＰＤ）における検出部出力の分布を示す。検出部出力は最大値で１となるように規定されており、受光部５５（ＰＤ＿１）〜（ＰＤ＿４）と受光部５５（ＰＤ＿１５）〜（ＰＤ＿１８）における検出部出力は０となっている。従って、ＬＥＤ（２−３）（またはＬＥＤ２−２）を点灯した場合に、反射光４７を受光する受光部５５は１０個であると考えれば良い。

そして、例えば、２個の発光部５２を同時に点灯させる場合には、任意の１個の発光部５２を点灯させた時に、その検知結果を得るのに用いられる１０個の受光部５５に、他の発光部５２の点灯による反射光４７が受光されないようにすることが必要となる。

従って、複数の発光部５２を同時に点灯させる場合には、幅方向ｘに対してある程度離れた位置にある発光部５２どうしを点灯させる必要がある。

図１５Ｂに、ＬＥＤ（２−３）、ＬＥＤ（５−３）、ＬＥＤ（８−３）を同時に点灯した際における、複数の受光部５５のそれぞれについての検出部出力の分布を示す。

この図によれば、十分に離れた位置の３個の発光部５２を同時に点灯させるようにすることにより、発光部５２を単独で点灯させた場合と同様の検出部出力を、３個同時に得ることができる。
図１５Ｂに示す例では、
照射ユニット７５（２、５、８）の発光部５２（ＬＥＤ（１））、
照射ユニット７５（２、５、８）の発光部５２（ＬＥＤ（２））、
照射ユニット７５（２、５、８）の発光部５２（ＬＥＤ（３））、
照射ユニット７５（２、５、８）の発光部５２（ＬＥＤ（４））は同時点灯が可能であり、
照射ユニット７５（３、６）の発光部５２（ＬＥＤ（１））、
照射ユニット７５（３、６）の発光部５２（ＬＥＤ（２））、
照射ユニット７５（３、６）の発光部５２（ＬＥＤ（３））、
照射ユニット７５（３、６）の発光部５２（ＬＥＤ（４））は同時点灯が可能であり、
照射ユニット７５（４、７）の発光部５２（ＬＥＤ（１））、
照射ユニット７５（４、７）の発光部５２（ＬＥＤ（２））、
照射ユニット７５（４、７）の発光部５２（ＬＥＤ（３））、
照射ユニット７５（４、７）の発光部５２（ＬＥＤ（４））は同時点灯が可能であることが分かる。

このように、互いに十分に離れた位置にある複数個の発光部５２を同時に点灯することによって、幅方向ｘに対する光走査のライン周期を短縮することができる。そして、ライン周期を短縮することができれば、定着ベルト３５の搬送速度を上げることも可能となり、画像形成動作に要する時間を、これまでよりも短縮することが可能となる。

なお、照射ユニット７５の構成は、同時に点灯する発光部５２の関係を考慮して設定するのが好ましい。例えば、異なる照射ユニット７５における、配置の同じ発光部５２が同時に点灯されるようにする。この場合には、複数の光スポット４６からの複数の反射光４７が同じ受光部５５によって同時に受光されないように、２つ置きに位置する照射ユニット７５における、配置の同じ発光部５２が同時に点灯されるように構成している。

上記複数個の発光部５２（ＬＥＤ）の同時点灯は、表面状態判定手段４３（制御部４４）からの制御信号４９に基づいて行われる。

上記した各実施例では、図１６Ａに示すように、移動体（定着ベルト３５などの定着部材）に対して、光スポット４６を、幅方向ｘへ並べて形成するようにしていたのに対し、この実施例では、図１６Ｂに示すように、移動体（定着ベルト３５）に対して、光スポット４６を、幅方向ｘと移動方向ｙとに対して任意の角度で傾くように形成したところに、その特徴がある。

このように、光スポット４６を傾斜して形成することにより、幅方向ｘに対する光スポット４６の配列ピッチを小さくすることができる。

より具体的には、上記した各実施例では、反射型光学センサ４２を、幅方向ｘへ向けて配置していたのに対し、この実施例では、反射型光学センサ４２を、幅方向ｘと移動方向ｙとに対して傾くように配置する。

このように、反射型光学センサ４２を傾斜配置することにより、上記したように、幅方向ｘに対する光スポット４６の配列ピッチを小さくすることができる。

なお、図１６Ｂでは、反射型光学センサ４２を、４５°傾けて配置するようにしている。

このように、反射型光学センサ４２を、４５°傾けることにより、検知領域Ａ'の幅方向ｘの長さは、１／√２に短くなるが、光スポット４６の幅方向ｘの配列ピッチも１／√２に小さくすることができるので、図１６Ａのように、反射型光学センサ４２を、幅方向ｘに対して傾けない場合と比べて、検知結果の位置分解能を上げることができる。

但し、反射型光学センサ４２の傾斜角度については、上記に限るものではなく、４５°よりも小さく（０°〜４５°）傾斜させても、或いは、４５°よりも大きく（４５°〜９０°）傾斜させても良く、任意である。また、反射型光学センサ４２は、図１６Ｂでは、右下がりに傾斜させるようにしているが、左下がりに傾斜させるようにしても良い。

なお、上記では、反射型光学センサ４２自体を直接傾斜させることによって、光スポット４６を傾斜させるようにしていたが、それ以外に、例えば、反射型光学センサ４２を幅方向ｘと平行に配置した状態にして、反射型光学センサ４２の内部に発光部５２を斜めに設置したり、照射用レンズ５８によって光４５を偏向させたりすることによって、光スポット４６を傾斜させ、発光部５２の配列方向の間隔よりも光スポット４６の幅方向ｘの配列ピッチの方が狭くなるようにしても良い。

また、反射型光学センサ４２の内部に発光部５２を斜めに設置したり、照射用レンズ５８によって光４５を偏向させたりすることによって、光スポット４６を傾斜させるようにした反射型光学センサ４２を、更に傾斜配置するようにしても良い。

なお、反射型光学センサ４２内部に発光部５２を斜めに設置する場合には、各照射系（照射ユニット７５）ごとに傾斜配置させるようにすることができる。

そして、この実施例では、上記各実施例で説明した反射型光学センサ４２を、画像形成装置１（図１参照）の内部に設置するようにする。

このように、上記した反射型光学センサ４２を、画像形成装置１に対して設置することにより、従来は不可能であった移動体（定着ベルト３５などの定着部材）上の傷５１のリアルタイム検知や、定着ベルト３５上の傷５１の位置や傷５１の幅の検知などを可能にすることができる。

また、上記各実施例で説明したように、反射型光学センサ４２用の受発光デバイス（発光部５２や受光部５５）と、反射型光学センサ４２用の光学系（照射光学系５３や受光光学系５６）とを適正化することにより、被検物である移動体（定着ベルト３５などの定着部材）上での隣接する光スポット４６の間隔を維持しつつ定着ベルト３５からの反射光４７の強度を増大させて、定着ベルト３５の表面の傷５１に対する検知精度を向上させることができる。

この実施例では、上記した画像形成装置１内において、上記した各実施例の反射型光学センサ４２を、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１７Ｃに示すように、小サイズ（例えば、Ａ４、Ａ５、Ａ６）の用紙（記録媒体Ｓ）の幅端部位置３５ｓの近傍に設置するようにする。

これにより、検知領域Ａの幅方向ｘの長さを短くした場合であっても、用紙の幅端部位置３５ｓが検知領域Ａ内に含まれるようにすることができる。

このように、検知領域Ａが短くできることは、反射型光学センサ４２を、特に、幅方向ｘに対して小型化することが可能になるというメリットがある。

一般に、傷５１の幅は数１００μｍ〜数ｍｍ程度であり、傷５１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、幅方向ｘに５ｍｍ〜１５ｍｍ程度にするのが、反射型光学センサ４２の小型化を図る上では好適となる。

一般に、画像形成装置１では、例えば、Ａ３サイズ、Ａ４サイズ、Ａ５サイズなどの、複数サイズの用紙を使用することができるようになっている。

そして、最大通紙できる用紙は、一般に、Ａ３の縦通紙であることが多いため、小サイズ用紙幅とは、Ａ３用紙よりも小さい用紙サイズとなる。

仮に、Ａ２の縦通紙が可能な画像形成装置１である場合には、Ａ２用紙よりも小さい用紙サイズが、小サイズ用紙幅となる。

なお、反射型光学センサ４２は、構造的には、最大通紙できる用紙の幅端部位置３５ｓに配置することもできる。

また、小サイズの用紙の幅端部位置３５ｓは両端に２箇所存在するため、反射型光学センサ４２を、用紙の両幅端部位置３５ｓに対して１個ずつ、即ち、幅方向ｘに計２個配置することもできるが、用紙の端面に起因する縦筋状の傷５１は、用紙の両サイドに均等に発生すると共に、一般に、その傷レベルに大きな相違が見られないことから、幅端部位置３５ｓのいずれか一方に対して設ければ十分である。

この実施例では、画像形成装置１内において、上記各実施例の反射型光学センサ４２を、種々の用紙サイズに対応できるよう、図１８に示すように、幅方向ｘの全域に及ぶように大きくしても良い。

例えば、Ａ１の縦通紙が可能な画像形成装置１である場合に、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サイズなどの各用紙の幅端部位置３５ｓが、反射型光学センサ４２によって全て照射可能となるように、反射型光学センサ４２を幅方向ｘに大きくする。

この実施例では、移動体として定着ベルト３５などの定着部材を用いるようにする。

このように移動体として定着ベルト３５を用いることにより、本実施例の反射型光学センサ４２を用いて、精度良く定着ベルト３５の表面状態を検出することが可能になる。

なお、移動体は、定着ローラ３１などの定着部材であっても良い。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

補足説明として、反射型光学検知手段の形態は、本実施例に記載の反射型光学センサに限定されるものではない。要するに、定着ベルトの表面に対して主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れば良い。

本実施例に記載の反射型光学センサは、複数のＬＥＤと複数のＰＤとが１対１に対向するアレイタイプであるが、レーザを光偏向器で偏向し、定着ベルトの表面からの反射光を１つないしは複数のＰＤで受光するような光偏向タイプであっても良いし、あるいは、１つのＬＥＤと１つのＰＤからなる光学センサを駆動手段により主方向に移動させるセンサ駆動タイプであっても良い。

１ 画像形成装置
３１ 定着ローラ（移動体）
３５ 定着ベルト（移動体）
３５ｓ 幅端部位置
４１ 表面状態検出装置
４２ 反射型光学センサ
４２ａ 反射型光学センサ
４２ｂ 反射型光学センサ
４２ｃ 反射型光学センサ
４２ｄ 反射型光学センサ
４２ｅ 反射型光学センサ
４４ 制御部
４５ 光
４６ 光スポット
４７ 反射光
４９ 制御信号
５１ 傷
５２ 発光部（照射系）
５２ａ 発光部（照射系）
５２ｂ 発光部（照射系）
５２ｃ 発光部（照射系）
５２ｄ 発光部（照射系）
５２ｅ 発光部（照射系）
５３ 照射光学系
５４ 照射部
５５ 受光部（受光系）
５５ａ 受光部（受光系）
５５ｂ 受光部（受光系）
５５ｃ 受光部（受光系）
５５ｄ 受光部（受光系）
５５ｅ 受光部（受光系）
５６ 受光光学系
５７ 検出部
５８ 照射用レンズ（照射光学系）
５８ａ 照射用レンズ（照射光学系）
５８ｂ 照射用レンズ（照射光学系）
５８ｃ 照射用レンズ（照射光学系）
５８ｄ 照射用レンズ（照射光学系）
５８ｅ 照射用レンズ（照射光学系）
５９ 光軸
６１ 受光用レンズ（受光光学系）
６１ａ 受光用レンズ（受光光学系）
６１ｂ 受光用レンズ（受光光学系）
６１ｃ 受光用レンズ（受光光学系）
６１ｄ 受光用レンズ（受光光学系）
６１ｅ 受光用レンズ（受光光学系）
６２ シリンドリカルレンズ
６４ センサ本体
６５ 遮光部
Ａ 検知領域
Ｓ 記録媒体
ｘ 幅方向（照射系の配列方向）
ｙ 移動方向

特開平５−１１３７３９号公報（段落番号 [０００１] [０００２]、図１） 特開２００６−２５１１６５（[請求項１]、段落番号 [０００３]、図３） 特開２００７−３４０６８（[請求項２]、段落番号 [０００４]、図２）

Claims (11)

1. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置に用いられ、移動体の表面状態を検知する反射型光学センサであって、
   少なくとも２つの発光部を有する複数の照射系と、
   前記複数の照射系に対応する複数の照射用レンズを有し、前記照射系から射出された光を前記移動体に導く照射光学系と、
   少なくとも２つの受光部を有する受光系と、
   前記少なくとも２つの受光部に対応する受光用レンズを有し、前記移動体で反射された光を前記受光系に導く受光光学系と、を有することを特徴とする反射型光学センサ。
2. 前記照射系の配列方向について、前記各照射系に個別に対応する複数の照射用レンズの光軸位置が、前記各受光部のうち任意の２つの受光部の間の位置、または、その近傍となるように、前記各受光部を配置させたことを特徴とする請求項１に記載の反射型光学センサ。
3. 前記受光用レンズは、光を一軸方向にのみ集束させるシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の反射型光学センサ。
4. 前記照射光学系を構成する照射用レンズと、前記受光光学系を構成する受光用レンズとが、一体に形成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の反射型光学センサ。
5. 前記各照射系と前記照射光学系との間に遮光部を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の反射型光学センサ。
6. 複数の光スポットを順次に照射することを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の反射型光学センサ。
7. 複数の光スポットを同時に照射することを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の反射型光学センサ。
8. 前記複数の照射系の配列方向に対して、任意の傾きを持って複数の光スポットを照射することを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の反射型光学センサ。
9. 画像を記録媒体に定着させる移動体の表面状態を検出する反射型光学センサとして、請求項１ないし請求項８の何れか１項に記載の反射型光学センサを用いたことを特徴とする画像形成装置。
10. 前記反射型光学センサを、
    前記移動体が搬送する前記記録媒体の端部位置またはその近傍に対して部分的に配置するか、
    或いは、
    前記記録媒体の幅全域に亘って配置したことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記移動体は、定着ベルトであることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の画像形成装置。