JP2014228667A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ベルトの表面状態を安定して精度良く検出することができる。
【解決手段】 画像形成装置は、定着ローラ６４を含む２つのローラと、該２つのローラに巻き掛けられている定着ベルト６１と、該定着ベルト６１における定着ローラ６４に巻き掛けられている部位の表面に当接する加圧位置と該加圧位置から退避する退避位置との間で移動可能な加圧ローラ６３とを含み、前記部位と加圧位置に位置する加圧ローラ６３とで、トナー画像が転写された記録紙Ｓを狭持しつつ搬送して前記トナー画像を記録紙Ｓに定着させる定着装置６と、定着ベルト６１における、前記３つのローラのうち定着ローラ６４以外の他のローラ（加熱ローラ６２）に巻き掛けられている部位の表面に光を照射し、その反射光を受光する光学センサ２００と、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に係り、更に詳しくは、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。

従来、シート状の記録媒体に画像を形成する画像形成装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

この画像形成装置は、像担持体と、該像担持体に画像情報に応じて変調された光を照射して潜像を形成する露光装置と、前記潜像にトナーを付着させトナー画像を生成する現像装置と、前記トナー画像を記録媒体に転写する転写装置と、前記トナー画像を前記記録媒体に定着させる、定着ベルトを含む定着装置と、を備えている。

そして、この画像形成装置では、定着ベルトの表面状態を検出し、その検出結果に基づいて露光装置を制御することで、画像品質の向上を図っている。

しかしながら、特許文献１に開示されている画像形成装置では、定着ベルトの表面状態を安定して精度良く検出することができず、画像品質を安定して向上させることができなかった。

本発明は、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、一のローラを含む複数のローラと、該複数のローラに掛けられている無端ベルトと、該無端ベルトにおける前記一のローラに掛けられている部位の表面に当接する当接位置と該当接位置から退避する退避位置との間で移動可能な当接ローラとを含み、前記部位と前記当接位置に位置する前記当接ローラとで、トナー画像が形成された前記記録媒体を狭持しつつ搬送して前記トナー画像を前記記録媒体に定着させる定着装置と、前記無端ベルトにおける、前記複数のローラのうち前記一のローラ以外の他のローラに掛けられている部位の表面に光を照射し、その反射光を受光する光学センサと、を備える画像形成装置である。

本発明によれば、定着ベルトの表面状態を安定して精度良く検出することができる。

一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。 図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、それぞれ図１の定着装置を説明するための図（その１及びその２）である。 図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、それぞれトナー像が転写された記録紙Ｓの一部を示す図（その１及びその２）であり、図３（Ｃ）は、図１の定着装置を説明するための図（その３）である。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、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５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、光学センサを説明するための図（その３及びその４）である。 光学センサの動作を説明するためのフローチャート（その１）である。 ベルト表面状態検査装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、それぞれ主走査対応方向の各位置における反射光強度、反射光強度の微分値及び反射光強度の変化を示す図である。 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、それぞれ光学センサでの検出結果及びその微分値を示す図である。 図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、それぞれ光学センサでの検出結果及びその微分値から傷のある位置及び傷のない位置を検出する方法を説明するための図である。 図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、それぞれ加圧ローラが退避位置及び加圧位置に位置するときの光学センサでの検出距離を示す図である。 図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、それぞれ比較例における加圧ローラが退避位置及び加圧位置に位置するときの定着装置を示す図である。 図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、それぞれ比較例における加圧ローラが退避位置及び加圧位置に位置するときの光学センサでの検出距離を示す図である。 変形例１における定着装置の平面図である。 図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、それぞれ変形例１における加圧ローラが退避位置及び加圧位置に位置するときの定着装置を示す図である。 図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、それぞれ変形例２における加圧ローラが退避位置及び加圧位置に位置するときの定着装置を示す図である。 図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、それぞれ変形例３における加圧ローラが退避位置及び加圧位置に位置するときの定着装置を示す図である。 図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）は、それぞれ変形例４における加圧ローラが退避位置及び加圧位置に位置するときの定着装置を示す図である。 図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、それぞれ変形例５における加圧ローラが退避位置及び加圧位置に位置するときの定着装置を示す図である。

以下、一実施形態を図１〜図１１（Ｂ）に基づいて説明する。図１には、画像形成装置の一例としてのカラープリンタが概略的に示されている。なお、本発明の画像形成装置は、プリンタに限らず、複写機やファクシミリ装置あるいは印刷機さらにはこれら各機能を複合させた装置であっても良い。

図１において、画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫを並設したタンデム構造が採用されている。以下では、感光体ドラムの長手方向をＸ軸方向、鉛直方向をＺ軸方向、Ｘ軸方向及びＺ軸方向のいずれにも直交する方向をＹ軸方向とするＸＹＺ３次元直交座標系を適宜用いて説明する。

画像形成装置１００では、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成された可視像が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能な無端のベルトが用いられる中間転写体（以下、転写ベルトという）１１に対して１次転写行程を実行してそれぞれの画像が重畳転写され、その後、記録紙Ｓ（シート状の記録媒体）に対して２次転写行程を実行することで一括転写されるようになっている。

各感光体ドラムの周囲には、該感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されており、一例として、ブラック画像形成を行う感光体ドラム２０ＢＫを対象として説明すると、感光体ドラム２０ＢＫの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置３０ＢＫ、現像装置４０ＢＫ、１次転写ローラ１２ＢＫおよびクリーニング装置５０ＢＫが配置されている。帯電後に行われる書き込みには、後述する光走査装置８が用いられる。

転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成された可視像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対向して配設された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。

各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成するための画像ステーションに設けられている。

画像形成装置１００は、各色毎の画像形成処理を行う４つの画像ステーションと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの上方に対向して配設され、転写ベルト１１及び１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫを備えた転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に従動し、連れ回りする転写部材としての転写ローラである２次転写ローラ５と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングするクリーニング装置１３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（露光装置）としての光走査装置８と、装置全体を統括的に制御するＣＰＵを含む制御装置（不図示）と、を備えている。

転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫの他に、転写ベルト１１が巻き掛けられている駆動ローラ７２及び従動ローラ７３を有している。

従動ローラ７３は、転写ベルト１１に対する張力付与手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ７３には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット１０と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫと、２次転写ローラ５と、クリーニング装置１３とで転写装置７１が構成されている。

クリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、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おり、転写ベルト１１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。クリーニング装置１３はまた転写ベルト１１から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。なお、画像形成装置１００では、転写ベルト１１に対して各感光体ドラム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５により記録紙Ｓに一括転写する方式であるが、これに代えて、転写ベルト１１に記録紙Ｓを担持し、この記録紙Ｓを各感光体ドラムに対峙させて各色の画像を直接記録紙Ｓ上で重畳する方式とすることも可能である。

光走査装置８は、図示は省略されているが、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、ミラーおよび偏向器としての回転多面鏡（ポリゴンミラー）などを装備しており、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫに対して色毎に対応した書き込み光ＬＢＫ（図１では、便宜上、ブラック画像の画像ステーションのみ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も同様である）を出射して感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫに静電潜像を形成する構成とされている。すなわち、光走査装置８は、半導体レーザからの光により各感光体ドラムの表面を該感光体ドラムの長手方向に走査する。この場合、光走査装置８における主走査方向は、各感光体ドラムの長手方向であり、副走査方向は、各感光体ドラムの回転方向である。以下では、主走査方向に対応する方向を主走査対応方向と称し、副走査方向に対応する方向を副走査対応方向と称する。

さらに、画像形成装置１００は、転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間に向けて搬送される記録紙Ｓを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置８０と、シート給送装置８０から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間に向けて繰り出すレジストローラ対４と、記録紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサと、を備えている。

シート給送装置８０は、画像形成装置１００の本体下部に配設されており、最上位の記録紙Ｓの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の記録紙Ｓをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。

さらに、画像形成装置１００は、トナー像が転写された記録紙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６と、定着済みの記録紙Ｓを画像形成装置１００の本体外部に排出する排紙ローラ７と、画像形成装置１００の本体上部に配設され排紙ローラ７により画像形成装置１００の本体外部に排出された記録紙Ｓを積載する排紙トレイ１７と、排紙トレイ１７の下側に位置し、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９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫと、光学センサ２００（図２（Ａ）参照）と、ベルト表面状態検査装置３００（図２（Ａ）参照）と、を備えている。

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）には、それぞれ定着装置６の断面図（その１及びその２）が示されている。定着装置６は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるように、定着ローラ６４と、加熱ローラ６２と、定着ローラ６４と加熱ローラ６２とに巻き掛けられている定着ベルト６１と、加圧ローラ６３と、定着ベルト６１に所定の張力を付与するためのテンションローラ６５と、分離爪６６と、加熱ローラ６２上の定着ベルト６１の温度を検出する温度センサ（不図示）と、を有している。すなわち、定着装置６では、ベルト定着方式が採用されている。

定着ローラ６４は、一例として、金属又は合金からなるＸ軸方向に延びる円柱状の芯金と、該芯金上（芯金の周囲）に設けられた例えばシリコンゴム等の弾性層とを含む。定着ローラ６４は、上記制御装置により不図示の駆動装置を介してＸ軸周りに回転駆動される。

加熱ローラ６２は、一例として、例えばアルミニウム、鉄等の金属又は合金からなるＸ軸方向に延びる中空円柱状のローラ部と、該ローラ部の内部空間に配置された例えばハロゲンヒータ等の熱源Ｈとを含む。加熱ローラ６２は、定着ローラ６４の−Ｙ側に配置されている。すなわち、定着ローラ６４と加熱ローラ６２は、互いに対向している。

なお、加熱ローラ６２の表面に、例えばフッ素コート等のコーティング、塗装、メッキ処理などが施されても良い。

定着ベルト６１は、無端ベルトであり、例えばニッケル、ポリイミドなどの基材と、該基材上に設けられた例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の離型層とを含む。なお、基材と離型層との間に例えばシリコンゴム等からなる弾性層が設けられても良い。

定着ベルト６１は、定着ローラ６４と加熱ローラ６２とに巻き掛けられている。この場合、定着ベルト６１の幅方向は、Ｘ軸方向である。定着ベルト６１には、加熱ローラ６２から熱が伝達される。

そこで、定着ローラ６４がＸ軸周りに回転駆動されると、加熱ローラ６２が定着ベルト６１との間の摩擦力でＸ軸周りに回転（従動）するとともに、定着ベルト６１が周回する。

加圧ローラ６３は、例えばアルミニウム、鉄等の金属又は合金からなるＸ軸方向に延びる円柱状の芯金と、該芯金上に設けられた例えばシリコンゴム等からなる弾性層と、該弾性層上に設けられた例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ等からなる離型層とを含む。

加圧ローラ６３は、一例として、定着ベルト６１の＋Ｙ側に配置されており、定着ベルト６１における定着ローラ６４に巻き掛けられている部位の表面に当接（圧接）する加圧位置（図２（Ｂ）参照）と、該加圧位置から退避する退避位置（図２（Ａ）参照）との間で不図示のアクチュエータによって移動可能となっている。すなわち、加圧ローラ６３は、加圧位置にて定着ベルト６１を定着ローラ６４に押し付ける。上記アクチュエータとしては、例えばソレノイドが用いられる。上記アクチュエータは、上記制御装置によって制御される。

そこで、定着ローラ６４をＸ軸周りに回転駆動するとともに加圧ローラ６３を加圧位置に位置させると、加圧ローラ６３が定着ベルト６１との間の摩擦力でＸ軸周りに回転する。

なお、定着ベルト６１によるトナー像の定着ムラを防止するために、定着ベルト６１の周方向の温度を均一にする必要がある。そこで、上記制御装置は、加圧ローラ６３を加圧位置に位置させているときのみならず、退避位置に位置させているときにも、定着ベルト６１を回転させる。

テンションローラ６５は、一例として、金属又は合金からなるＸ軸方向に延びる円柱状の芯金と、該芯金上に設けられた例えばシリコンゴム等の弾性層とを含む。テンションローラ６５は、定着ベルト６１における定着ローラ６４及び加熱ローラ６２のいずれも巻き掛けられていない部位の表面に外周面が当接（圧接）しており、定着ベルト６１に所定の張力（テンション）を付与している。

以上のように構成される定着装置６では、トナー像が転写された記録紙Ｓが、定着ベルト６１の、定着ローラ６４に巻き掛けられている部位と加圧位置に位置された加圧ローラ６３との間隙に下方（−Ｚ方向）から進入すると、定着ベルト６１と加圧ローラ６３とで挟持されつつ＋Ｚ方向に搬送される。このとき、記録紙Ｓには上記間隙で所定の圧力と熱が付与され、記録紙Ｓ上のトナー像が定着される。

なお、加圧ローラ６３は、記録紙Ｓの通紙時に、加圧位置に位置され、記録紙Ｓの通紙時以外の休止時には、退避位置に位置される。これは、加圧ローラ６３による加圧力がかなり強いので、特に定着ベルト６１、更には定着ローラ６４や加圧ローラ６３へのダメージを軽減させ、耐久性を向上させるためである。

分離爪６６は、定着ベルト６１における定着ローラ６４に巻き掛けられている部位と加圧位置に位置する加圧ローラ６３との間隙の記録紙Ｓの搬送方向（通紙方向）下流側に配置され、該間隙を通る記録紙Ｓを排紙ローラ７に向けて案内する。

温度センサとしては、一例として、定着ベルト６１とは当接しない、非接触型温度センサ（サーモパイル）が用いられている。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。

光学センサ２００は、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の表面に対向して配置（ここでは、定着ベルト６１の−Ｙ側に所定距離隔てて配置）され、該表面に光を照射し、その反射光を受光する。光学センサ２００は、いわゆる反射型光学センサである。

ここで、例えば、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の状態（図３（Ｂ）参照）で定着を繰り返すと、定着ベルトにおけるＡ４縦通紙の用紙の幅方向端部に対応する位置に縦筋状の傷が発生する（図３（Ｃ）参照）。この縦筋状の傷は、用紙の幅方向端面の紙粉により定着ベルトの表面が荒らされることによって生じる。この縦筋状の傷が発生した状態で、例えばＡ４横通紙又はＡ３縦通紙の状態で定着が行われると、縦筋状の傷に対応して画像表面に光沢スジ（定着ムラ）が現れ（図３（Ａ））、画像品質が劣化する。なお、一般に、複数の用紙（記録紙）が時系列で搬送されるとき、用紙間で主走査対応方向の位置が若干ずれるため、縦筋状の傷には、定着ベルトの幅方向の幅がある。すなわち、用紙搬送時に用紙の幅方向の端部が自然にずれることで、定着ベルトの傷が深くなることが抑制される。そこで、定着ベルトの傷の深さを更に低減させるために、用紙毎に主走査対応方向の位置を積極的にずらしつつ搬送する制御を行っても良い。

光学センサ２００は、定着ベルト６１表面上の主走査対応方向においてＡ４縦通紙の幅方向一端部（−Ｘ側の端部）に対応する位置に配置されている（図３（Ａ）〜図３（Ｃ）参照）。光学センサ２００では、定着ベルト６１における加熱ローラ６２が巻き掛けられている部位の表面の、主走査対応方向に離間する複数位置に複数の光を個別に照射することにより、該表面における用紙の幅方向一端部に対応する位置に発生する傷の幅よりも長い検出領域Ａでの表面状態を検出することができる。ここでは、検出領域Ａの主走査対応方向の長さは、概ね５ｍｍ〜１５ｍｍ程度である。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、検出領域Ａの主走査対応方向の長さは、５ｍｍ〜１５ｍｍ程度が好適である。

ベルト表面状態検査装置３００は、画像形成装置１００本体に内蔵され、光学センサ２００からの検出信号に基づいて、定着ベルト６１の表面状態を検査する。

ところで、定着ベルト表面の主走査対応方向全幅に亘る検出領域を有する全幅ラインセンサは非常に高価であり、定着ベルト表面における用紙の幅方向一端部に対応する位置に発生する傷を検知する目的に対しては、検出領域が長過ぎる。一方、通常のフォトセンサは１つの光を照射するポイント型センサであり、検出領域は狭い。このため、検出すべき対象物（ここでは、用紙の幅方向一端部の位置に発生する傷）とフォトセンサとの位置合わせが必要であり、検出すべき対象物の位置変動が起きると検出できないおそれがある。

これに対し、本実施形態では、検出領域とコストの観点から、定着ベルト６１表面における用紙の幅方向一端部に対応する位置に発生する傷を検出するに適した（必要十分な）検出領域Ａを形成する光学センサ２００を用いている。

この場合、光学センサ２００は比較的長い検出領域Ａを形成できるため、光学センサ２００と用紙の幅方向一端部との主走査対応方向の位置決めは比較的ラフで良い。

ベルト表面状態検査装置３００は、光学センサ２００からの検出信号を受信して、主走査対応方向に長い検出領域Ａの表面状態を検査する。そして、定着ベルト６１における用紙の幅方向一端部に対応する位置が検出領域Ａに含まれるとき、用紙端面により形成される縦筋状の傷レベルを定着ベルト６１の表面状態として定量化する。この定量化については、後に詳細に説明する。なお、「傷レベル」とは、例えば傷の深さ、傷の幅等の傷の程度（状態）を意味する。

この縦筋状の傷によって、上述したように、記録紙Ｓ上においてトナー像の定着ムラが発生し、定着後の画像の品質が低下してしまう。

そこで、画像形成装置１００では、画像品質の向上を図るために、ベルト表面状態検査装置３００での検査結果に基づいて、後に詳述するように例えば露光装置としての光走査装置８を制御する。

以下に、光学センサ２００について詳細に説明する。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）には、それぞれ光学センサ２００のＹＺ断面図及びＸＹ断面図（その１）が示されている。光学センサ２００は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、基板２１０、ケース２４０、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）２１１、レンズアレイ２２０、受光用レンズ２２２、複数のＰＤ（フォトダイオード）２１２、複数の遮光壁２３０などを含む。

基板２１０は、ＸＺ平面に平行に配置されている。ケース２４０は、一例として、Ｙ軸方向に延びる樹脂製の筒状部材から成り、−Ｙ側の端が基板２１０に接合されている。

複数のＬＥＤ２１１は、基板２１０上に主走査対応方向（Ｘ軸方向）に所定ピッチＰで並べて実装されている（図４（Ｂ）参照）。ここでは、各ＬＥＤ２１１は、近赤外光を＋Ｙ側（定着ベルト６１側）に放射（射出）する。

レンズアレイ２２０は、複数のＬＥＤ２１１からの複数の光の光路上に個別に配置された複数の照射用レンズを含み、該複数の光を定着ベルト６１おける加熱ローラ６２に巻き掛けられている部位の表面に結像させる。すなわち、複数の照射用レンズは、主走査対応方向に所定ピッチＰで配列されている。レンズアレイ２２０は、ケース２４０の＋Ｙ側の端の−Ｚ側部分に固定されている。

受光用レンズ２２２は、定着ベルト６１からの反射光の光路上に配置され、該反射光を集光する。受光用レンズ２２２は、ケース２４０の＋Ｙ側の端の＋Ｚ側部分（レンズアレイ２２０の＋Ｚ側）に固定されている。

各ＰＤ２１２は、受光用レンズ２２２を介した反射光の光路上に配置され、該反射光を受光する。ＰＤ２１２は、基板２１０上における複数のＬＥＤ２１１の＋Ｚ側に実装されている。ＰＤ２１２は、副走査対応方向（Ｚ軸方向）を長手方向とする形状を有している。

複数の遮光壁２３０は、隣り合う２つのＬＥＤ２１１からの２つの光の光路間に配置され、フレア光を遮断する。

なお、各遮光壁２３０とケース２４０は、樹脂成形により一体化することができる。また、レンズアレイ２２０と遮光壁２３０も樹脂成形により一体化することができる。さらに、レンズアレイ２２０と遮光壁２３０とケース２４０も樹脂成形により一体化することができる。

各ＬＥＤ２１１から放射された光は、対応する照射用レンズを介して定着ベルト６１の表面に照射される。すなわち、光学センサ２００は、定着ベルト６１の表面の検出領域Ａに主走査対応方向に所定ピッチＰで光スポットを形成する。

図５（Ａ）には、光学センサ２００のＸＹ断面図（その２）が示されている。図５（Ｂ）には、光学センサ２００のＸＺ断面図が示されている。

複数のＰＤ２１２は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示されるように、複数のＬＥＤ２１１に対応して主走査対応方向に並べて配置されている。すなわち、複数のＰＤ２１２は、主走査対応方向に所定ピッチＰで配列されている。受光用レンズ２２２は、副走査対応方向（Ｚ軸方向）にパワーを有し、主走査対応方向（Ｘ軸方向）にはパワーを有していない。

光学センサ２００の各ＬＥＤ２１１からの光が定着ベルト６１の表面に対して照射されると、照射された光は、定着ベルト６１の表面で反射される。定着ベルト６１の表面は光学的な鏡面ではないため、正反射成分に加え、拡散反射成分を含む反射光が生じ、反射光の一部は受光用レンズ２２２で副走査対応方向にのみ集光され、ＰＤ２１２で受光される。このようにして、定着ベルト６１の表面状態を検出領域Ａの全域に亘って検出することができる。

上述したように、複数のＬＥＤ２１１と複数のＰＤ２１２は、それぞれ主走査対応方向（Ｘ軸方向）に所定ピッチＰで配列されている。そこで、以下では、複数のＬＥＤ２１１を、−Ｘ側から順にＬＥＤ（１）、ＬＥＤ（２）、・・・、ＬＥＤ（Ｎ）と称し、複数のＰＤ２１２を、−Ｘ側から順にＰＤ（１）、ＰＤ（２）、・・・、ＰＤ（Ｎ）と称する。

次に、光学センサ２００の動作の一例について、図６を参照して説明する。図６のフローチャートは、上記制御装置のＣＰＵの処理アルゴリズムに基づいている。

最初のステップＳ１では、ｎに１がセットされる。

次のステップＳ３では、ＬＥＤ（ｎ）が点灯される。ＬＥＤ（ｎ）からの光は、レンズアレイ２２０で集光され、定着ベルト６１の表面に照射される。定着ベルト６１の表面からの反射光の一部は、受光用レンズ２２２で集光され、ＰＤ（ｎ−ｍ）〜ＰＤ（ｎ＋ｍ）で受光される。

詳述すると、最も−Ｘ側のＬＥＤ２１１から数えてｎ番目のＬＥＤ２１１であるＬＥＤ（ｎ）の点灯に伴い、定着ベルト６１からの反射光が、ＬＥＤ（ｎ）に対応するＰＤ（ｎ）を含む複数のＰＤ２１２で受光される。ここでは簡単のため、ＰＤ（ｎ）を含む複数のＰＤ２１２の数を奇数、すなわち（２ｍ＋１）個とする（ｍは整数）。すなわち、ＬＥＤ（ｎ）からの光は、ＰＤ（ｎ−ｍ）〜ＰＤ（ｎ＋ｍ）で同時に受光される。（２ｍ＋１）個のＰＤ２１２で受光された（２ｍ＋１）個の光は、それぞれ、光電変換され、増幅され、受光信号（検出信号）として、随時、ベルト表面状態検査装置３００に送られる。

次のステップＳ５では、ＬＥＤ（ｎ）を消灯する。

次のステップＳ７では、ｎ＜Ｎであるか否かが判断される。ここでの判断が肯定されると、ステップＳ９に移行する。一方、ステップＳ７での判断が否定されると、ステップＳ１１に移行する。

ステップＳ９では、ｎがインクリメントされる。ステップＳ９が実行されると、フローは、ステップＳ３に戻る。

すなわち、光学センサ２００では、複数のＬＥＤ２１１が−Ｘ側から順に１個ずつ点灯／消灯を繰り返す、いわゆる順次点灯が行われることで、定着ベルト６１の表面状態の検出が−Ｘ側から順次（時系列で）行われる。この順次点灯は、＋Ｘ側端のＬＥＤ（Ｎ）の点灯／消灯が行われた時点で終了する。このようにして、−Ｘ側端のＬＥＤ（１）から始まり、＋Ｘ側端のＬＥＤ（Ｎ）で終わる１周期分の検出が行われる。

ステップＳ１１では、更に１周期分の検出を行うか否かが判断される。ここでの判断が肯定されると、フローは、ステップＳ１に戻る。このように、複数周期に亘って順次点灯を行うことで、例えば定着ベルト６１の検出領域Ａの主走査対応方向（Ｘ軸方向）の各位置における副走査対応方向（Ｚ軸方向）の異なる複数位置での複数の検出値を得ることができる。そして、これら複数の検出値の平均値を検出結果として採用することで、検出精度を上げることができる。一方、ステップＳ１１での判断が否定されると、フローは終了する。

なお、必ずしもＮ個全てのＬＥＤ２１１を点灯／消灯させる必要はなく、任意のＮ´（＜Ｎ）個のＬＥＤ２１１を点灯／消灯させても良い。例えば、Ｋ個（Ｋ≧１）置きに点灯／消灯させるようにしても良い。

次に、ベルト表面状態検査装置３００の動作について、図７を参照して説明する。図７のフローチャートは、上記制御装置のＣＰＵの処理アルゴリズムに基づいている。

最初のステップＳ２１では、（２ｍ＋１）個のＰＤ２１２、すなわちＰＤ（ｎ−ｍ）〜ＰＤ（ｎ＋ｍ）からの検出信号に基づいて、ＬＥＤ（ｎ）に対応する検出結果Ｒ（ｎ）を算出する。

具体的には、ＰＤ（ｎ−ｍ）〜ＰＤ（ｎ＋ｍ）の検出信号の和が求められ、求められた和がＬＥＤ（ｎ）に対応する検出結果Ｒ（ｎ）となる。この結果、定着ベルト６１表面の検出領域Ａにおける主走査対応方向の異なる位置に順次形成される複数の光スポットの反射光強度、すなわち定着ベルト６１の表面の検出領域Ａにおける主走査対応方向の各位置における反射光強度を得ることができる。

次のステップＳ２３では、Ｒ（ｎ）をＸ（主走査対応方向位置）について微分する。この結果、反射光強度のＸに対する変化率であるＲ（ｎ）の微分値を得ることができる。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）には、それぞれ光学センサ２００で検出される反射光強度及びその微分値のＸに対する変化が模式的に示されている。

次のステップＳ２５では、定着ベルト６１の表面に傷があるか否かが判断される。ここでの判断が肯定されると、ステップＳ２７に移行する。一方、ステップＳ２５での判断が否定されると、フローは終了する。

ここで、定着ベルト６１に傷がある場合、傷がある位置は、傷がない位置に比べて、表面反射光は正反射成分が減少し、拡散反射成分が増加する。光学センサ２００では、正反射成分が減少することにより、各ＰＤ２１２で受光される光量はその分減少し、拡散反射成分が増加することにより、ＰＤ２１２で受光される光量はその分増加する。この結果、傷がある位置は、傷がない位置に比べて、ＰＤ２１２で受光される光量（反射光強度）は減少する。

そこで、定着ベルト６１表面の主走査対応方向の各位置での反射光強度の微分値（反射光強度のＸに対する変化率）の絶対値が予め設定された所定の閾値以上の場合には、反射光強度の変化が大きく、該位置には、傷があると判定される。すなわち、ステップＳ２５での判断が肯定される。一方、反射光強度の微分値の絶対値が上記閾値未満の場合には、反射光強度の変化が小さく、傷はないと判定される。すなわち、ステップＳ２５での判断が否定される。

ステップＳ２７では、定着ベルト６１における傷の位置が特定される。具体的には、微分値が負から正に大きく変化するゼロクロス位置（図８（Ｂ）参照）を求めることで、傷の位置を特定することができる。

図９（Ａ）には、一例として、４００，０００枚通紙した後の定着ベルト６１に対して、Ｎ＝２４、ｎ＝３〜２２、ｍ＝２、ピッチＰ＝１ｍｍの光学センサ２００を用いて得られた検出結果Ｒ（ｎ）、すなわち反射光強度が示されている。この光学センサ２００では、定着ベルト６１表面に１ｍｍピッチで光スポットが照射されるため、図９（Ａ）の横軸は光スポットの照射位置［ｍｍ］に相当する。

また、図９（Ｂ）には、主走査対応方向位置（Ｘ）に対して微分、具体的には、Ｒ（ｎ）、Ｒ（ｎ＋１）の２点での傾きを算出した結果が示されている。勿論、平滑化を目的として、Ｒ（ｎ−１）、Ｒ（ｎ）、Ｒ（ｎ＋１）の３点での傾きを算出しても良い。

そこで、図９（Ｂ）から上述した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照射位置の中間、すなわち１２．５ｍｍの位置に傷があると判定できる（図１０（Ａ）参照）。

次のステップＳ２９では、定着ベルト６１における傷の深さを推定するか否かが判断される。ここで、画像形成装置１００の操作パネルを介して傷深さ推定モードをマニュアルでＯＮ／ＯＦＦ（選択）できるようになっている。傷深さ推定モードがオンになっている場合に、ここでの判断が肯定され、ステップＳ３１に移行する。一方、傷深さ推定モードがオフになっている場合に、ここでの判断が否定され、ステップＳ３５に移行する。

傷の深さ（粗さ）が深い（粗い）ほど、反射光強度の変化が大きいと定性的に考えられるため、反射光強度の変化量を求めて、求められた変化量を傷の深さとすれば良い（図８（Ｃ）参照）。この場合、単純に検出結果Ｒ（ｎ）の最小値を求め、該最小値を傷の深さとしても良いが、光学センサ２００の取り付け状態、定着ベルト６１の傾き等の要因により、検出結果Ｒ（ｎ）に傾き成分が重畳されることもあるため、反射光強度の変化量を傷の深さとすることが好ましい。

ステップＳ３１では、定着ベルト６１における傷のない位置が特定される。傷のない位置は、検出結果Ｒ（ｎ）の変動が小さい位置、すなわち微分値が０付近に集まる位置であるため、この位置を傷のない位置として特定する。すなわち、検出結果Ｒ（ｎ）のＸについての微分値から、傷のない位置を求めることができる（図１０（Ａ）参照）。

次のステップＳ３３では、定着ベルト６１の傷の深さを推定する。具体的には、傷のある位置での検出結果と、複数の傷のない位置での検出結果に基づいて、傷の深さを推定する。推定された傷の深さは、上記制御装置に送られる。

以下に、一例として、傷のある位置ｎ０での検出結果Ｒ（ｎ０）と、傷のない２つの位置ｎ１、ｎ２での検出結果Ｒ（ｎ１）、Ｒ（ｎ２）とに基づいて、反射光強度の変化量、すなわち傷の深さを求める方法を説明する。

先ず、検出結果Ｒ（ｎ）に重畳される傾き成分を差し引くために、複数の傷のない位置での検出結果を結んだ近似直線上における傷のある位置での値（反射光強度）と、傷のある位置での検出結果との差を求める（図１０（Ｂ）参照）。この差が傷の深さに相当する。

実際に、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）にそれぞれ示される検出結果及びその微分値に基づいて、反射光強度の変化量を求めてみる。

図１０（Ａ）には、図９（Ａ）に示される検出結果から、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結果が示されている。図１０（Ａ）から、傷のない位置としてｎ＝６、１５を特定することができる。

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、それぞれの検出結果Ｒ（ｎ）を用いて、傷の深さ（粗さ）を算出することができる。図１０（Ｂ）には、Ｒ（ｎ１）とＲ（ｎ２）とを結んだ直線が破線で示されており、傷の深さが破線矢印で示されている。ここでは、傷の深さは６３．１である。反射光強度の変化の比率は、０．１６（１６％）である。この場合、定着ムラの発生を抑制するために、反射光強度の変化を相殺するように、例えば各感光体ドラムでのトナー付着量が調整されることが好ましい。

図１０（Ｂ）から、破線で示される傾き成分に、傷の深さが重畳（関与）している様子が見て取れる。すなわち、傷の深さが大きくなるにつれ、反射光強度の変化が増加していく。

次のステップＳ３５では、傷の幅を推定するか否かが判断される。ここで、画像形成装置１００の操作パネル（不図示）を介して傷幅推定モードをマニュアルでＯＮ／ＯＦＦ（選択）できるようになっている。傷幅推定モードがオンになっている場合に、ここでの判断が肯定され、ステップＳ３７に移行する。一方、傷深さ推定モードがオフになっている場合に、ここでの判断が否定され、フローは終了する。

ステップＳ３７では、傷の幅（Ｘ軸方向の幅）が推定される。具体的には、図１０（Ｂ）において、ｎ＝１２〜１３でＲ（ｎ）が一定であるため、傷の幅は、ＬＥＤ（１２）とＬＥＤ（１３）の距離に等しいと推定できる。ステップＳ３７が実行されると、フローは終了する。

なお、上記ステップＳ２５での判断が否定された場合、光走査装置８は、通常どおり制御される。

また、上記ステップＳ２９での判断が否定され、かつ上記ステップＳ３５での判断が否定された場合、光走査装置８は、傷の位置に基づいて制御される。すなわち、上記制御装置がベルト表面状態検査装置３００での検査結果に基づいて、露光装置としての光走査装置８を制御する。具体的には、光走査装置８の光源である半導体レーザの発光光量を、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。

詳述すると、例えば、半導体レーザの発光光量を、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６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。

また、上記ステップＳ２９での判断が肯定され、上記ステップＳ３５での判断が否定された場合、光走査装置８は、傷の位置及び深さに基づいて制御される。具体的には、傷の深さが深いほど、半導体レーザ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）。すなわち、上述した傷深さ推定モードを選択していれば、傷の位置のみに基づいて光走査装置８が制御される場合に比べて、画像品質の更なる向上を図ることができる。

また、上記ステップＳ２９での判断が肯定され、かつ上記ステップＳ３５での判断が肯定された場合、傷の位置、深さ及び幅に基づいて光走査装置８が制御される。具体的には、傷の幅が大きいほど、半導体レーザ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。すなわち、上述した傷深さ推定モード及び傷幅推定モードを選択していれば、傷の位置及び深さにのみ基づいて光走査装置８が制御される場合に比べて、画像品質の更なる向上を図ることができる。

なお、上述した傷深さ推定モード及び傷幅推定モードは、例えば、要求される画像品質の水準、画像形成装置１００の総印刷枚数等の使用状況、ＣＰＵの処理能力などに応じて、適宜選択されれば良い。

また、上述の如く、本実施形態では、定着ベルト６１の、記録紙Ｓの幅方向一端部に対応する部位の表面での反射光強度を光学センサ２００で検出し、その検出結果に基づいて光走査装置８を制御している。

ここで、記録紙Ｓの幅方向端面から発生する紙粉に起因する縦筋状の傷は、定着ベルト６１における記録紙Ｓの幅方向両端に対応する部位に発生する。そこで、本実施形態では、定着ベルト６１における記録紙Ｓの幅方向他端部に対応する部位の表面に関しても、その傷レベルが定着ベルト６１における記録紙Ｓの幅方向一端部に対応する部位と同等であると見做して、光学センサ２００での検出結果に基づいて光走査装置８を制御することとしている。

以上説明した本実施形態の画像形成装置１００は、定着ローラ６４を含む２つのローラと、該２つのローラに巻き掛けられている定着ベルト６１と、該定着ベルト６１における定着ローラ６４に巻き掛けられている部位の表面に当接する加圧位置（当接位置）と該加圧位置から退避する退避位置との間で移動可能な加圧ローラ６３とを含み、前記部位と加圧位置に位置する加圧ローラ６３とで、トナー画像が転写（形成）された記録紙Ｓを狭持しつつ搬送して前記トナー画像を記録紙Ｓに定着させる定着装置６と、定着ベルト６１における、前記２つのローラのうち定着ローラ６４以外の他のローラ（加熱ローラ６２）に巻き掛けられている部位の表面に光を照射し、その反射光を受光する光学センサ２００と、を備えている。

この場合、加圧ローラ６３を加圧位置と退避位置との間で移動させても、移動の前後で加熱ローラ６２はほとんど変位しない。

この結果、光学センサ２００と、定着ベルト６１の加熱ローラ６２に掛けられている部位（定着ベルト６１の被検出部位、すなわち光学センサ２００に対向する部位）との距離の変動が抑制され、精度の良い安定した検出結果を得ることができる。

結果として、画像形成装置１００では、定着ベルト６１の表面状態を安定して精度良く検出することができる。そして、得られた検出結果に基づいて、例えば光走査装置８を制御して、画像品質を安定して向上させることができる。

図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）には、それぞれ加圧ローラ６３が加圧位置及び退避位置に位置するときの、定着ベルト６１の被検出部位と光学センサ２００との距離の測定結果が示されている。

図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）から分かるように、加圧ローラ６３が加圧位置と退避位置との間で移動したときの、定着ベルト６１の被検出部位と光学センサ２００との距離の変動量は、０．０６ｍｍであり、光学センサ２００による定着ベルト６１の表面状態の検出精度に及ぼす影響は非常に小さかった。

図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）には、それぞれ比較例の定着装置において、加圧ローラが退避位置及び当接位置に位置する状態が示されている。

この比較例は、光学センサの配置が本実施形態と異なる。すなわち、比較例の光学センサは、定着ベルトの、定着ローラに巻き掛けられている部位（被検出部位）に対向して配置され、該部位に光を照射し、その反射光を受光する。

この場合、加圧ローラを、定着ローラに当接する加圧位置と定着ローラから退避する退避位置との間で移動させると、移動の前後で定着ローラが大きく変位するため、定着ベルトの被検出部位と光学センサとの距離が大きく変動し、定着ベルトの表面状態を安定して精度良く検出することができない。

図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）には、それぞれ比較例における加圧ローラが加圧位置及び退避位置に位置するときの、定着ベルトの被検出部位と光学センサとの距離の測定結果が示されている。

図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）から分かるように、比較例において、加圧ローラが加圧位置と退避位置との間で移動したときの、定着ベルトの被検出部位と光学センサとの距離の変動量は、０．３６ｍｍであり、光学センサによる定着ベルトの表面状態の検出精度に及ぼす影響は大きかった。

なお、仮に定着ベルトの、定着ローラ及び加熱ローラのいずれにも巻き掛けられていない部位の表面状態を光学センサで検出すると、定着ベルトのばたつきの影響で検出結果（センサ出力）が大きく変動し、検出精度が大きく低下してしまう。

また、定着ベルト６１の被検出部位に当接している加熱ローラ６２は、金属製又は合金製であり、例えばシリコンゴムなどの弾性体に比べて熱膨張率が小さいため、温度が変化しても定着ベルト６１の被検出部位と光学センサ２００との距離はほとんど変動せず、光学センサ２００による検出結果に及ぼす影響は小さい。この結果、定着ベルト６１の加熱状態（温度）によらず、定着ベルト６１の表面状態を安定して精度良く検出できる。

また、加熱ローラ６２は、中空構造を有しているため、軽量化でき、かつ熱源Ｈを内蔵できる。

なお、例えばアルミニウムの線膨張係数は２３×１０⁻⁶／℃程度であるのに対し、シリコンゴムの線膨張係数は３００×１０^−６／℃程度であり、アルミニウムの線膨張係数よりも１０倍以上大きい。例えば、定着ローラの芯金が厚さ１５ｍｍのシリコンゴムなどの弾性体で覆われている場合、温度が１００℃変わると０．４５ｍｍ程度膨張し、その影響で定着ベルトの、定着ローラが巻きかけられた部位（被検出部位）での検出精度が低下してしまう。

なお、定着ベルトにもシリコンゴムが含まれている場合が多いが、定着ベルトの厚さは通常１ｍｍ以下であるため、定着ローラの芯金を覆うシリコンゴムの厚さである数ｍｍ〜数十ｍｍに比べて格段に薄い。このため、温度変化に起因する定着ベルト６１の変形量は極めて小さく、定着ベルト６１の被検出位置と光学センサ２００との距離の変動は極めて小さい。

さらに、定着ベルト６１の被検出部位の裏面に当接している金属製又は合金製の加熱ローラ６２が加熱されるため、定着ベルト６１を確実に加熱することができる。

また、光学センサ２００は、定着ベルト６１の幅方向（主走査対応方向）の異なる位置に複数の光を照射し、それぞれの反射光を受光する。

この場合、定着ベルト６１の主走査対応方向の複数位置での反射光強度を得ることができ、検出領域を広くすることができる。これに対し、通常のフォトセンサは１つの光を照射するポイント型センサであり、検出領域は狭く、定着ベルト６１の傷を検出できないおそれがある。

さらに、光学センサ２００は、小サイズ用紙である、例えばＡ４版サイズの記録紙Ｓ（縦通紙）の幅方向の端部近傍に対向しているため、その端部を含む検出領域を小さくできる。この結果、光学センサ２００の小型化が可能となる。

すなわち、光学センサ２００を定着ベルト６１における例えばＡ４縦通紙の記録紙Ｓ（小サイズ用紙）の幅方向の端部近傍に対応する位置に対向させることにより、検出領域Ａの主走査対応方向の長さを短くしても、該端部を検出領域Ａに含ませることができる。この場合、検出領域Ａを短くできるため、光学センサ２００を特に主走査対応方向（Ｘ軸方向）に小型化することが可能となる。

なお、画像形成装置１００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、ここでいう、小サイズ用紙としては、Ａ３サイズを除くサイズの用紙が対象となる。なお、仮にＡ２縦通紙が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用紙が対象となる。

また、画像形成装置１００は、４つの感光体ドラムと、該４つの感光体ドラムに画像情報に応じて変調された光を照射して静電潜像を形成する光走査装置８（露光装置）と、前記静電潜像にトナーを付着させトナー画像を生成する現像装置と、前記トナー画像を記録紙Ｓに転写する転写装置７１と、を更に備えている。

この場合、定着ベルト６１に発生した傷に関する情報（例えば傷の位置、深さ及び幅）を考慮して各感光体ドラムに静電潜像を形成できるため、定着ベルト６１の表面状態に関わらず、画像品質を安定して向上させることができる。

ところで、反射型光学センサの温度が上昇するとセンサの発光量が低下し、センサのＳＮ比が低下して検出精度が低下する。通常、反射型光学センサの光源であるＬＥＤの発光強度の温度係数は−０．７％／℃程度であるため、４０℃の温度変化で発光強度が２８％程度低下してしまう。

そこで、図１４〜１５（Ｂ）に示されるように、光学センサ２００と定着ベルト６１との間に熱遮蔽体４００を配置しても良い。

熱遮蔽体４００は、一例として、１６（Ａ）に示されるように、高耐熱性を有するエンジニアリングプラスチックからなる不透明な平板部材４０１と、該平板部材４０１における光学センサ２００及び検出領域Ａに対応する位置に形成された開口を塞ぐ透明なガラス板４０２とを含む。

平板部材４０１は、定着ベルト６１からの熱が光学センサ２００に直接伝わらないように遮蔽し、その伝熱を抑制する機能を有している。平板部材４０１は、一例として、光学センサ２００と定着ベルト６１との間にＸＺ平面に平行に配置されている。平板部材４０１のＸ軸方向の長さは、定着ベルト６１の幅（主走査対応方向の幅）とほぼ同じか、若干長く設定されている。この結果、定着ベルト６１全体からの光学センサ２００への伝熱が抑制される。

なお、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。また、エンジニアリングプラスチックの代わりに例えば金属板を用いてもよい。

ガラス板４０２は、光学センサ２００からの照射光、及び定着ベルト６１からの反射光を通過させる通過部としての機能を有している。なお、ガラス板４０２の代わりに、透明な前述のエンプラを用いてもよい。

なお、図１６（Ｂ）に示されるように、熱遮蔽体は、ガラス板４０２を有していなくても良い。すなわち、平板部材４０１の開口を塞がなくても良い（開放しても良い）。この場合、ガラス板やエンプラを用いる場合に比べて、伝熱を抑制する機能は若干低下する一方で、光を通過させる機能は若干増加する。

結果として、熱遮蔽体によって、光学センサ２００の各ＬＥＤの温度上昇が抑えられ、該ＬＥＤの発光強度の低下が抑制され、ひいては検出精度の低下を防止できる。

また、熱遮蔽体は、ガラス板４０２の代わりに、平板部材４０１の開口を自動的に開閉するシャッタを有していても良い。具体的には、光学センサ２００による検出を行うとき、シャッタを開口から外れた位置に位置させて開口を開放し、光学センサ２００による検出を行わないとき、シャッタを開口を覆う位置に位置させて開口を閉塞させる。この結果、光学センサ２００の温度上昇が抑制され、検出精度の低下が防止される。

また、図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）に示されるように、定着ローラ６４と加熱ローラ６２とをＺ軸方向に離間させて配置しても良い。このように、定着装置では、例えば設置箇所、設置スペース等に応じて、適宜、部材の配置を変更可能である。

また、図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示されるように、定着ベルト６１におけるテンションローラ６５が掛けられている部位の表面での反射光強度を光学センサ２００で検出しても良い。この場合、加圧ローラ６３が加圧位置と退避位置との間で移動しても、定着ベルト６１におけるテンションローラ６５が掛けられている部位は、ほとんど変位しないため、検出精度の低下を防止できる。なお、ここでは、テンションローラ６５は、定着ベルト６１における定着ローラ６４及び加熱ローラ６２のいずれも巻き掛けられていない部位の裏面に外周面が当接（圧接）しており、定着ベルト６１に所定の張力（テンション）を付与している。すなわち、定着ベルト６１は、テンションローラ６５に掛けられている。

また、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示されるように、一例として、加熱ローラ６２を金属製又は合金製のローラとし、該ローラを、熱源としてのＩＨコイル６８で加熱するようにしても良い。具体的には、ＩＨコイル６８に高周波電流を流し、ローラに渦電流を発生させることで、ジュール熱によりローラを加熱する。

また、光学センサの構成は、上記実施形態で説明した光学センサ２００に限定されるものではない。定着ベルトの表面に少なくとも１つの光を照射でき、その反射光を受光できれば良い。

また、上記実施形態の光学センサは、複数のＬＥＤと複数のＰＤが１対１に対応するアレイタイプであるが、これに限られない。例えば、レーザ光を偏向器で偏向し、定着ベルトの表面からの反射光を少なくとも１つのＰＤで受光する光偏向タイプであっても良いし、１つのＬＥＤと１つのＰＤを含む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センサ駆動タイプであっても良い。また、１つのＬＥＤと１つのＰＤを含む光学センサを少なくともＸ軸方向（主走査対応方向）の位置が異なるように複数設けても良い。

また、上記実施形態の光学センサは、複数のＬＥＤに対応する複数のＰＤを有しているが、複数のＬＥＤに対応する複数の受光領域を含む１つのＰＤを有していても良い。

また、上記実施形態では、光学センサ２００は定着ベルト６１における記録紙Ｓの幅方向の一端部（−Ｘ側の端部）に対応する位置に対向する位置に１つ配置されているが、これに限られない。例えば２つの光学センサ２００を定着ベルト６１における記録紙Ｓの幅方向の一端部（−Ｘ側の端部）及び他端部（＋Ｘ側の端部）に対応する位置に対向する位置に個別に配置しても良い。この場合、定着ベルト６１のおける記録紙Ｓの幅方向の一端部及び他端部に対応する部位の表面での反射光強度を個別に検出でき、それぞれに対して精度が良い検出結果を得ることができ、画像品質の更なる向上を図ることができる。また、少なくとも１つの光学センサを記録紙Ｓの幅方向中間部に対応する位置に配置しても良い。

また、上記実施形態では、複数のＬＥＤ２１１は、主走査対応方向（Ｘ軸方向）に配列されているが、これに限らず、要は、少なくとも主走査対応方向に離間して配置されていれば良い。すなわち、複数のＬＥＤは、副走査対応方向（Ｚ軸方向）の位置が互いにずれていても良い（例えば千鳥状の配列）。この場合も、複数のＰＤの配置を複数のＬＥＤの配置に対応させることが好ましい。

また、上記実施形態では、露光装置として、光走査装置８を採用しているが、これに代えて、例えば、少なくともＸ軸方向（定着ベルトの幅方向）の位置が互いに異なるように配列された複数の発光部（例えばＬＥＤ）を含む光プリントヘッドを採用しても良い。この場合、光学センサ２００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力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。

また、上記実施形態では、定着ベルト６１が、ハロゲンヒータを内蔵する加熱ローラ６２によって加熱されているが、これに代えて又は加えて、加圧ローラを例えばＩＨコイル等の熱源で加熱しても良い。この場合、ＩＨコイル等の熱源は、加圧ローラを介して定着ベルト６１を加熱する。この場合、加圧ローラは、金属製又は合金製のローラであることが好ましい。また、加圧ローラを中空構造とし、内部空間に例えばハロゲンヒータ等を配置しても良い。

また、上記実施形態では、定着ベルト６１が、ハロゲンヒータを内蔵する加熱ローラ６２によって加熱されているが、これに代えて又は加えて、テンションローラを例えばＩＨコイル等の熱源で加熱しても良い。この場合、ＩＨコイル等の熱源は、テンションローラを介して定着ベルト６１を加熱する。なお、テンションローラは、金属製又は合金製のローラであることが好ましい。また、テンションローラを中空構造とし、内部空間に例えばハロゲンヒータ等を配置しても良い。

また、各ローラのローラ部（芯金の周囲に設けられた部分）の材質は、上記実施形態で説明したものに限定されない。例えば、定着ローラのローラ部は、金属又は合金であっても良い。この場合、定着ローラを加熱しても良い。また、加圧ローラのローラ部は、金属又は合金であっても良い。この場合、加圧ローラを加熱しても良い。なお、定着ローラ及び加圧ローラの少なくとも一方を加熱する場合、加熱ローラに代えて、加熱されないローラを用いても良い。また、定着ローラ及び加圧ローラの一方のローラ部は、弾性体からなることが好ましい。

また、例えば、テンションローラを例えばハロゲンヒータ、ＩＨコイル等の熱源で加熱しても良い。この場合、テンションローラは、金属製又は合金製のローラであることが好ましい。

また、上記実施形態では、定着ベルトは、３つのローラ（定着ローラ、加圧ローラ及びテンションローラ）に掛けられているが、これに限らず、例えば２つのローラ、又は４つ以上のローラに掛けられていても良い。そして、いずれの場合でも、少なくとも１つのローラを金属製又は合金製として、加熱することが好ましい。

また、上記実施形態では、定着ローラ６４が回転駆動されているが、これに限らず、例えば加熱ローラが回転駆動されても良い。

また、上記実施形態では、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ２９での判断が否定された場合に、フローを終了させても良い。

また、上記実施形態では、図７のフローチャートにおけるステップＳ３５、ステップＳ３７を行わなくても良い。

また、上記実施形態では、図７のフローチャートにおけるステップＳ２９〜ステップＳ３３を行わなくても良い。

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、光学センサ２００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。

また、上記実施形態では、光学センサ２００の検出結果に基づいて、露光装置としての光走査装置８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７１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。

また、上記実施形態では、各感光体ドラムに形成された潜像を、転写ベルト１１を介して記録紙Ｓに転写することとしているが、記録紙Ｓに直接転写することとしても良い。

また、上記実施形態では、光走査装置８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。

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。

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。

６…定着装置、８…光走査装置（露光装置）、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ…感光体ドラム（像担持体）、６１…定着ベルト（無端ベルト）、６２…加熱ローラ（他のローラ）、６３…加圧ローラ（当接ローラ）、６４…定着ローラ（一のローラ）、６５…テンションローラ（他のローラ）、７１…転写装置、１００…画像形成装置、２００…光学センサ、４０１…平板部材（通過部が設けられた部材）、４０２…ガラス板（通過部）、Ｓ…記録紙（シート状の記録媒体）。

特許第４６３２８２０号公報

Claims (10)

1. 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、
   一のローラを含む複数のローラと、該複数のローラに掛けられている無端ベルトと、該無端ベルトにおける前記一のローラに掛けられている部位の表面に当接する当接位置と該当接位置から退避する退避位置との間で移動可能な当接ローラとを含み、前記部位と前記当接位置に位置する前記当接ローラとで、トナー画像が形成された前記記録媒体を狭持しつつ搬送して前記トナー画像を前記記録媒体に定着させる定着装置と、
   前記無端ベルトにおける、前記複数のローラのうち前記一のローラ以外の他のローラに掛けられている部位の表面に光を照射し、その反射光を受光する光学センサと、を備える画像形成装置。
2. 前記光学センサは、少なくとも前記無端ベルトの幅方向に離間する複数の位置に複数の前記光を個別に照射し、それぞれの反射光を受光することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記他のローラは、金属製又は合金製であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記他のローラは、中空形状を有していることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記他のローラは、加熱されることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記他のローラは、前記無端ベルトに所定の張力を付与するためのテンションローラであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記無端ベルトと前記光学センサとの間に配置され、前記光及び前記反射光を通過させる通過部が設けられた部材を更に備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記無端ベルトと前記光学センサとの間に配置され、前記光及び前記反射光の光路上の位置と該光路上から外れた位置との間で移動可能なシャッタが設けられた部材を更に備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記光学センサは、前記無端ベルトにおける、使用可能な最大サイズの前記記録媒体よりも小さいサイズの前記記録媒体の幅方向の端部に対応する部位に対向することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 像担持体と、
    前記像担持体に画像情報に応じて変調された光を照射して潜像を形成する露光装置と、
    前記潜像にトナーを付着させトナー画像を生成する現像装置と、
    前記トナー画像を前記記録媒体に転写する転写装置と、を更に備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。