JP2015163929A - 定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート状記録媒体上に定着されるトナー画像の品質のバラツキを抑制する。【解決手段】 転写紙Ｓ上に担持されたトナー画像を該転写紙Ｓに定着させる定着装置１９は、定着動作時に表面がトナー画像に接触した状態で転写紙Ｓに対して相対移動する定着ベルト６１と、定着ベルト６１の表面情報を求める反射型光センサ２００と、定着ベルト６１に対して接触及び離間可能に設けられ、定着ベルト６１に接触した状態で定着ベルト６１の表面を削る表面状態変更ローラ６７と、反射型光センサ２００の検出結果に基づいて表面状態変更ローラ６７の定着ベルト６１に対する接触及び離間を制御する表面状態変更制御装置４００と、を備え、表面状態変更制御装置４００は、表面状態変更ローラ６７が定着ベルト６１を削った前後では、異なる判定基準で、反射型光センサ２００の検出結果に基いて表面状態変更ローラ６７を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、定着装置、及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、シート状記録媒体にトナー画像を定着させる定着装置、及び前記定着装置を備える画像形成装置に関する。

従来、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、前記トナー画像をシート状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、前記シート状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。

この種の画像形成装置としては、定着ベルト上において、シート状記録媒体（例えば印刷用紙）の端部との摺動部分に筋状の傷が発生すること、及び上記定着ベルト上に形成された筋状の傷に起因して、シート状記録媒体に形成（例えば印刷）された画像に、いわゆる光沢筋（光沢ムラ）が形成されることが知られている（例えば特許文献１参照）。

ここで、上述した定着ベルト上に形成される傷の傷レベル（例えば傷の深さ）は、一定であるとは限らないので、上記シート状記録媒体に形成される光沢筋のレベル（例えば光沢筋の濃度）も一定ではなく、このような光沢筋レベルのバラツキに起因する画像の品質（例えば印刷品質）のバラツキを抑制することが望まれていた。

本発明は、シート状記録媒体上に担持されたトナー画像を該シート状記録媒体に定着させる定着装置であって、前記定着動作時に表面が前記トナー画像に接触した状態で前記シート状記録媒体に対して第１の方向に相対移動する定着部材と、前記定着部材の表面情報を求める表面情報検出装置と、前記定着部材に対して接触及び離間可能に設けられ、前記定着部材に接触した状態で前記定着部材の表面を削る表面状態変更装置と、前記表面情報検出装置の検出結果に基づいて前記表面状態変更装置の前記定着部材に対する接触及び離間を制御する表面状態変更制御装置と、を備え、前記表面状態変更制御装置は、前記表面状態変更装置が前記定着部材を削った前後では、異なる判定基準で、前記表面情報検出装置の検出結果に基いて前記表面状態変更装置を制御することを特徴とする定着装置である。

本発明によれば、シート状記録媒体上に定着されるトナー画像の品質のバラツキを抑制することができる。

図１（ａ）は、一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のカラープリンタが備える作像ユニットの概略構成を示す図、図１（ｃ）は、図１（ａ）のカラープリンタが備える定着装置の概略構成を示す図である。 定着装置と転写紙との関係を示す図である。 図３（ａ）は、反射型光センサの照射側の構成を示す断面図、図３（ｂ）は、反射型光センサが有するレンズ素子、ＬＥＤ、ＰＤの配置を説明するための図、図３（ｃ）は、反射型光センサが有する基板の平面図、図３（ｄ）は、反射型光センサの受光側の構成を示す断面図である。 表面状態変更ローラの配置を示す図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ表面状態変更ローラが定着ベルトの表面に接した状態、及び定着ベルトの表面から離れた状態を示す図である。 反射型光センサの動作を説明するためのフロー図である。 反射型光センサが有する複数のＰＤの各出力を示すグラフであり、図７（ａ）は、１度も表面状態変更ローラに削られたことのない定着ベルトに関するグラフ、図７（ｂ）は、表面状態変更ローラに削られた直後の定着ベルトに関するグラフ、図７（ｃ）は、表面状態変更ローラに削られた定着ベルトに関するグラフである。 反射型光センサの出力と定着ベルトの表面粗さとの関係を示すグラフである。 定着ベルトの表面状態の変更動作を説明するためのフロー図である。 表面状態変更ローラの動作を説明するためのフロー図である。 定着ベルトの表面状態の変更動作の変形例（その１）を説明するためのフロー図である。 定着ベルトの表面状態の変更動作の変形例（その２）を説明するためのフロー図である。 図１３（ａ）は、実施形態における反射型光センサが有する複数のＰＤの配置を示す図であり、及び図１３（ｂ）は、反射型光センサが有する複数のＰＤの配置の変形例を示す図である。 変形例に係る定着ベルトの表面状態の変更動作を説明するためのフロー図である。

以下、一実施形態を図１（ａ）〜図１０に基づいて説明する。図１（ａ）には、画像形成装置の一例としてカラープリンタ１００が概略的に示されている。本実施形態のカラープリンタ１００は、いわゆるタンデム型のプリンタである。カラープリンタ１００は、転写ベルト１１、光走査装置１３、カセット１５、２次転写ローラ１７、定着装置１９、作像ユニットＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＢ等を有している。後述するように、光走査装置１３は、走査光ＬＹ〜ＬＢにより作像ユニットＵＹ〜ＵＢが有する感光体ドラムを走査露光する。以下、走査光ＬＹ〜ＬＢの主走査方向をＸ軸方向、鉛直方向をＺ軸方向、Ｘ軸及びＺ軸に直交する方向をＹ軸方向として説明を行う。

中間転写体である転写ベルト１１は、複数（本実施形態では、例えば３本）のローラに掛け回されている。転写ベルト１１は、例えば３本のローラのうちの１本である駆動ローラに駆動され、紙面反時計回りに回転するようになっている。ここで、転写ベルト１１の紙面下側の部分は、所定の２次元平面（例えば水平面）と平行となるように平面的に張られている。

上述した転写ベルト１１の平面的に張られた部分が通過する領域には、作像ユニットＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＢが配設されている。ここで、符号中のＹ、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す。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。

作像ユニットＵＹ〜ＵＢの下方（−Ｚ側）には、画像書き込み装置である光走査装置１３が配備され、更にその下方には、カセット１５が配置されている。

上記作像ユニットＵＹ〜ＵＢの構造は、実質的に同一であるので、作像ユニットＵＹを例に取り、図１（ｂ）を参照して簡単に説明する。

図１（ｂ）に示されるように、作像ユニットＵＹは、光導電性の感光体として感光体ドラム２０Ｙを有し、感光体ドラム２０Ｙの周囲には、接触式の帯電ローラとしての帯電器３０Ｙ、走査光ＬＹによる画像書き込み部としての現像ユニット４０Ｙ、転写ローラ５０Ｙ、クリーニングユニット６０Ｙが配置されている。転写ローラ５０Ｙは、転写ベルト１１を介して感光体ドラム２０Ｙの反対側に配置され、転写ベルト１１の裏面に接触している。なお、図１（ｂ）において、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、例えばケーシング等の実体を示すものでは必ずしも無い。

図１（ａ）に示される他の作像ユニットＵＭ〜ＵＢは、作像ユニットＵＹと同様に構成されている。以下、それぞれ不図示であるが、作像ユニットＵＭ〜ＵＢが有する要素について、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として説明する。また、作像ユニットＵＭ〜ＵＢに対する走査光を走査光ＬＭ〜ＬＢ（図１（ａ）参照）として説明する。

次に、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について簡単に説明する。

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（それぞれ図１（ｂ）参照）が回転を開始する。各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂの回転方向は、紙面時計回り、転写ベルト１１の回転方向は、紙面反時計回り（図１（ｂ）の矢印参照）である。

感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂの感光面は、帯電器３０Ｙ〜３０Ｂにより、それぞれ均一帯電される。光走査装置１３（図１（ａ）参照）は、それぞれの感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂに対して、走査光ＬＹ〜ＬＢによる光走査で画像書き込みを行なう。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。

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る。これにより、感光体ドラム２０Ｙにイエロー画像が書き込まれ、イエロー画像に対応する静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、いわゆるネガ潜像であり、現像ユニット４０Ｙによるイエロートナーを用いた反転現像によって、イエロートナー画像として可視化される。可視化されたイエロートナー画像は、転写ローラ５０Ｙにより、転写ベルト１１の表面側に静電的に１次転写される。

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る。これにより、感光体ドラム２０Ｍに、マゼンタ画像が書き込まれ、マゼンタ画像に対応する静電潜像（ネガ潜像）が形成される。形成された静電潜像は、現像ユニット４０Ｍによるマゼンタトナーを用いた反転現像によって、マゼンタトナー画像として可視化される。

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る。これにより、感光体ドラム２０Ｃに、シアン画像が書き込まれ、シアン画像に対応する静電潜像（ネガ潜像）が形成される。形成された静電潜像は、現像ユニット４０Ｃによるシアントナーを用いた反転現像によって、シアントナー画像として可視化される。

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る。これにより、感光体ドラム２０Ｂに、ブラック画像が書き込まれ、ブラック画像に対応する静電潜像（ネガ潜像）が形成される。形成された静電潜像は、現像ユニット４０Ｂによるブラックトナーを用いた反転現像によって、ブラックトナー画像として可視化される。

マゼンタトナー画像は、転写ローラ５０Ｍにより転写ベルト１１側へ静電的に１次転写されるが、このとき、転写ベルト１１上に先に転写されているイエロートナー画像に重ね合わせられる。同様に、シアントナー画像は、転写ローラ５０Ｃにより、転写ベルト１１上に先に重ね合わせて転写されたイエロートナー画像、マゼンタトナー画像に重ね合わせられて１次転写される。ブラックトナー画像は、転写ローラ５０Ｂにより、転写ベルト１１上のイエロー、マゼンタ、シアンの各色トナー画像に重ね合わせて１次転写される。

このようにして、転写ベルト１１上で、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー画像が重ね合わせられてカラートナー画像が形成される。各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂは、トナー画像転写後にそれぞれ、クリーニングユニット６０Ｙ〜６０Ｂによりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。

転写紙Ｓは、カセット１５内に積載されて収容されている。転写紙Ｓは、それぞれ図示しない周知の給紙機構により給紙され、タイミングローラ（レジストローラとも言う）により尖端部を保持された状態で待機し、転写ベルト１１上のカラートナー画像の移動にタイミングを合わせて２次転写部へ送り込まれる。ここで、２次転写部とは、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との当接部を意味する。転写ベルト１１上のカラートナー画像が２次転写部に到達するのにタイミングを合わせて、転写紙Ｓがタイミングローラにより２次転写部に送り込まれる。

かくして、カラートナー画像と転写紙Ｓが重ね合わせられ、カラートナー画像は転写紙Ｓ上に静電転写（２次転写）される。カラートナー画像が２次転写された転写紙Ｓは、定着装置１９を通過する。この際に、定着装置１９が転写紙Ｓにカラートナー画像を定着させる。その後、転写紙Ｓは、カラープリンタ１００の上部のトレイＴＲ上に排出される。

以上がカラープリンタ１００によるカラー画像プリントのプロセスの概略説明である。すなわち、図１（ａ）に示されるカラープリンタ１００は、電子写真プロセスにより１種以上のトナー画像（イエロー〜ブラックトナー画像）を形成し、これらトナー画像を転写紙Ｓ上に転写し、転写紙Ｓに担持されたトナー画像（カラートナー画像）を定着装置１９により転写紙Ｓに定着させる画像形成装置である。

次に、図１（ａ）に示されるカラープリンタ１００が有する定着装置１９の構成について、図１（ｃ）を参照して説明する。定着装置１９は、いわゆるベルト定着方式の定着装置であり、定着を行なう部分は、定着部材としての定着ベルト６１とともに、加熱ローラ６２、加圧ローラ６３、定着用ローラ６４、テンションローラ６５、剥離爪６６、表面状態変更ローラ６７等を有している。

定着ベルト６１は、ニッケル、ポリイミド等により形成された基材（基層）と、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル樹脂）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等により形成された離型層とを有し、更には、これら基材と離型層との間にシリコンゴム等により形成された弾性層を有している。従って、定着ベルト６１の表面は、離型層を成すＰＦＡやＰＴＦＥ等の樹脂により形成されており、その表面が、後述する傷の検出の対象面となる。

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により所定の張力（必要な張り）を与えられている。加熱ローラ６２は、例えばアルミ（あるいは鉄など）により形成された中空ローラであり、ハロゲンヒータなどの熱源Ｈを内包している。加熱ローラ６２は、熱源Ｈにより定着ベルト６１を加熱する。なお、不図示であるが、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、非接触の温度センサに代えて、接触型の温度センサ（サーミスタ）を用いることも可能である。

定着用ローラ６４は、金属の芯金の上にシリコンゴムなどの弾性層が設けられたものである。定着用ローラ６４は、定着ベルト６１を紙面反時計回りに回転駆動する。加圧ローラ６３は、アルミ又は鉄等の芯金の上にシリコンゴムなどの弾性層を設け、表層はＰＦＡ、あるいはＰＴＦＥ等の離型層により構成されている。加圧ローラ６３は、定着用ローラ６４と対向する位置で、定着ベルト６１に圧接する。この圧接は、定着用ローラ６４を変形させ、ニップ部を形成する。このニップ部が、転写紙Ｓ上に静電的に２次転写されたカラートナー画像の定着部となる。

テンションローラ６５は、金属の芯金の上にシリコンゴムなどの弾性層が設けられたものである。剥離爪６６は、定着用ローラ６４の軸方向（紙面に垂直な方向）に複数個配設されており、その尖端部が、定着ベルト６１の表面に当接する。

表面状態変更ローラ６７は、金属の芯金に所定の粗さを有する表層が設けられたものである。表層は、例えば数１０μｍオーダーの凹凸形状を有しており、表面状態変更ローラ６７を定着ベルト６１の表面に接触させて回転させると、定着ベルト６１と表面状態変更ローラ６７との摺擦により、定着ベルト６１の表面が削られ、新たな面が露呈する。表面状態変更ローラ６７は、後述するように、定着ベルト６１に対して接離可能となっている。ここで、新たな面の状態は、必ずしも定着ベルト６１が使用される前（新品）の初期状態と同様にする必要はなく、定着ベルト６１に生じた筋状の傷が目立たない状態（例えば、全体的に生じた細かい傷に埋もれている状態）であっても良い。

定着装置１９では、転写紙Ｓに対してカラートナー画像の定着が行なわれるときは、定着ベルト６１が熱源Ｈにより加熱されつつ紙面反時計回りに回転するとともに、加圧ローラ６３が紙面時計回りに回転する。そして、定着ベルト６１の表面温度が所定の定着可能温度になると、カラートナー画像が転写された転写紙Ｓが、図１（ｃ）の矢印方向へ搬送されて定着部（ニップ部）に進入する。カラートナー画像は、転写部において定着ベルト６１側から熱を受けるとともに、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、これにより、転写紙Ｓに定着される。

また、不図示であるが、カラープリンタ１００は、転写ベルト１１（図１（ａ）参照）をクリーニングするクリーニング装置を有している。このクリーニング装置は、図１（ａ）において作像ユニットＵＹの紙面左方において、転写ベルト１１がローラに巻き掛けられた部分に対向して、転写ベルト１１に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有し、転写ベルト１１上の残留トナー及び紙粉等の異物を掻き取り、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。クリーニング装置は、転写ベルト１１から除去した残留トナーを搬出、廃棄するための排出手段も有している。

ここで、転写紙Ｓの切断部（エッジ部）は、鋭く、且つ粒状の添加剤（例えば炭酸カルシウムなど）が表出していることがある。このため、定着装置１９において、定着ベルト６１の表面は、当初は無傷であるが、定着動作が繰り返されるに従い、転写紙Ｓとの摺動に起因して表面に筋状の傷などが発生する。また、定着装置１９において、定着ベルト６１の表面には、定着動作が繰り返されるに従い、いわゆるオフセット（トナーの定着ベルト６１への固着）が発生する。また、上記筋状の傷は、剥離爪６６等との接触によっても発生する。また、上記筋状の傷は、シート状記録媒体がオーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシートの場合には、容易に生じ得る。以下、定着ベルト６１の表面におけるオフセットの有無及び程度、並びに傷の状態及び位置を、まとめて定着ベルト６１の表面情報と称する。

定着装置１９は、定着ベルト６１の表面情報を検出するための表面情報検出装置を有する。表面情報検出装置は、定着ベルト６１の表面にレーザ光を照射するとともに該レーザ光の反射光を受光する反射型光センサ２００と、該反射型光センサ２００の検知結果に基づいて定着ベルト６１の表面情報を検出する表面情報検出部３００とを有する。

反射型光センサ２００は、定着ベルト６１の加熱ローラ６２に巻き掛けられた部分に対向して配置されている。反射型光センサ２００は、定着ベルト６１の表面に向かって、定着ベルト６１の幅方向と平行な方向に複数のレーザ光を照射する照射部と、該レーザ光の定着ベルト６１からの反射光を受光するセンサ部とを有している（照射部及びセンサ部は、図１（ｃ）では不図示）。反射型光センサ２００の構成及び動作は、後に詳述する。なお、上記定着ベルト６１の幅方向は、走査光ＬＹ〜ＬＢ（図１（ａ）参照）による画像書き込みの際の主走査方向に平行であるので、定着ベルト６１の幅方向を適宜主走査方向とも言う。

表面情報検出部３００は、カラープリンタ１００（図１（ａ）参照）内に配置されている。表面情報検出部３００は、反射型光センサ２００に接続され、反射型光センサ２００からの検知信号を受けて、定着ベルト６１の表面状態を表面情報として検出する。また、表面情報検出部３００は、反射型光センサ２００の動作を制御する機能も有する。

図２には、反射型光センサ２００を含み、定着装置１９が模式的に示されている。本実施形態のカラープリンタ１００（図１（ａ）参照）では、例えばＡ４サイズの転写紙を縦長、又は横長にした状態で定着装置１９に搬送することができるようになっている。図２において、符号Ａ４Ｔは、Ａ４サイズの転写紙Ｓを縦長にして搬送するときの紙幅を示し、符号Ａ４Ｌは、Ａ４サイズの転写紙Ｓを横長にして搬送するときの紙幅を示している。

定着ベルト６１の幅方向（Ｘ軸方向）寸法は、紙幅Ａ４Ｌに略等しく設定されている。従って、Ａ４サイズの転写紙Ｓを横長にして搬送するときには、定着ベルト６１長手方向の端部に生じる筋状の傷は、実際上殆ど問題とならない。これに対し、紙幅Ａ４Ｔは、定着ベルト６１の幅方向寸法よりも短いので、Ａ４サイズの転写紙Ｓを縦長にして搬送するときには、上述した筋状の傷などの問題が生じ得る。

また、複数枚のＡ４サイズの転写紙Ｓを縦長にして搬送するとき、定着ベルト６１の幅方向に平行な方向（紙面上下方向）に関して、該複数枚の転写紙Ｓの位置を完全に一致させることは実質的にできない。したがって、定着ベルト６１上における転写紙Ｓの両側端部の位置は、該定着ベルト６１の幅方向にわずかながら変動する。また、定着ベルト６１自体も、いわゆるベルト寄りが発生することがあり、この場合にも定着ベルト６１上における転写紙Ｓの両側端部の位置がわずかながら変動する。さらに、転写紙Ｓと定着ベルト６１の接触する位置の変動幅が狭いと、筋状の傷も狭い範囲に集中して発生するため、複数の転写紙Ｓを搬送する際、転写紙Ｓごとに定着ベルト６１に対する位置を意図的にずらす場合もある。

このように、定着ベルト６１と縦長の転写紙Ｓの幅方向両端部とは、定着ベルト６１の幅方向に平行な方向に関して所定の幅を持った範囲Ｗ１、Ｗ２（以下、接触範囲Ｗ１、Ｗ２と称する）内で接触する。本実施形態における上記接触範囲Ｗ１、Ｗ２の寸法は、例えば１０ｍｍ程度である。このような接触範囲Ｗ１、Ｗ２を考慮すると、Ａ４サイズの転写紙Ｓを縦長にして搬送する場合、定着ベルト６１上の表面状態（筋状の傷の有無、及び位置など）を検出するのであれば、検知領域Ａは、上記接触範囲Ｗ１、Ｗ２の幅方向寸法よりも大きく設定する必要がある。

そこで、定着装置１９において、反射型光センサ２００による定着ベルト６１の表面情報の検知領域Ａは、接触範囲Ｗ１、Ｗ２のうち、接触範囲Ｗ２よりも広い範囲に設定されている。本実施形態において、傷の幅は、数１００μｍ〜数ｍｍ程度で、傷の位置の変動範囲は１０ｍｍ程度であることから、検知領域Ａの大きさとしては、１５ｍｍ程度が好適である。なお、本実施形態において、検知領域Ａ（すなわち反射型光センサ２００）は、接触範囲Ｗ１に対応する位置には、設けられていない。これは、定着ベルト６１に発生する筋状の傷は、接触範囲Ｗ１と、接触範囲Ｗ２とで、略同様に発生するであろうと考えられるためであり、一方の接触範囲でのみ定着ベルト６１の表面情報を求めれば実用上は十分であると考えられるからである。勿論、接触範囲Ｗ１、Ｗ２のそれぞれに対して検知領域Ａを設定しても良く、さらには、検知領域Ａの大きさを定着ベルト６１の幅全体に亘るように設定しても良い。

反射型光センサ２００は、定着ベルト６１の幅方向に平行な方向（Ｘ軸方向）に所定間隔で複数の検出光を照射する。これら複数の検出光が照射される領域が検知領域Ａを形成する。反射型光センサ２００は、長い検知領域Ａを形成できるため、反射型光センサ２００と転写紙Ｓの幅方向端部との相対的な位置関係（反射型光センサ２００の設置位置）は、比較的ラフでよい。

表面情報検出部３００は、反射型光センサ２００からの検知信号を受けて、転写紙Ｓの幅方向端部により形成される筋状の傷の位置、及び傷レベルを定着ベルト６１の表面情報として定量化する（定量化の手順については後述する）。ここで傷レベルとは、傷の程度、すなわち傷の深さ（傷部と傷なし部の表面粗さの差）を言う。

次に、反射型光センサ（反射型光学検知装置）２００の構成の一例を、図３（ａ）〜図３（ｄ）を用いて説明する。

図３（ａ）〜図３（ｄ）から分かるように、反射型光センサ２００は、基板２０１、側板２０２、２０３、側板２０５、２０６（それぞれ図３（ａ）では不図示。図３（ｂ）参照）、レンズ素子２０４を有している。

図３（ｃ）に示されるように、基板２０１上には、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）２１１、及び複数のフォトダイオード２１２（以下「ＰＤ２１２」と表記する）がＸ軸方向に所定間隔で配列されている。ＬＥＤ２１１の配列個数は、設計条件により定められ、一般には数十個〜数百個に設定できる。ＰＤ２１２の個数は、ＬＥＤ２１１の個数と同数であり、配列ピッチもＬＥＤ２１２の配列ピッチと同一である。

以下、説明の便宜上、ＬＥＤ２１１の個々に、図３（ｃ）の紙面左側から１つずつ順次に番号を振り、紙面左側から数えてｎ番目のものをＬＥＤ２１１_ｎと表す。ＬＥＤ２１１の総数をＮとすると、全ＬＥＤ２１１は、ＬＥＤ２１１_１、２１１_２、・・・、２１１_ｎ、・・・２１１_Ｎの順次の配列である。同様に、ＰＤ２１２についても、図３（ｃ）の紙面左側から１つずつ順次に番号を振り、紙面左側から数えてｎ番目のものをＰＤ２１２_ｎと表す。ＰＤ２１２の総数はＮであって、全ＰＤ２１２は、２１２_１、２１２_２、・・・、２１２_ｎ、・・・２１２_Ｎの順次の配列である。

ＬＥＤ２１１_ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）と、ＰＤ２１２_ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）とは１対１に対応する。図３（ｃ）に示されるように、互いに対応するＬＥＤ２１１ｎとＰＤ２１２ｎとは、互いにＸ軸方向の同一位置に配置されている。

レンズ素子２０４は、図３（ａ）に示される照射用レンズ２０４_ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）をアレイ配列した照射用レンズアレイの領域と、図３（ｄ）に示される受光用レンズ２０４Ｃによる領域とを含む２つの領域部分から構成されている。

照射用レンズ２０４_ｎの個数は、ＬＥＤ２１１と同数個（Ｎ個）であり、ＬＥＤ２１１の＋Ｙ側に個々のＬＥＤ２１１_ｎと照射用レンズ２０４_ｎとが１対１に対応するようにして、Ｘ軸方向に所定間隔で配列されている。受光用レンズ２０４Ｃは、図３（ｄ）に示されるように、Ｚ軸方向にのみ正のパワーを有する単一のシリンドリカルレンズであり、ＰＤ２１２_１〜２１２_Ｎの＋Ｙ側に配置される。照射用レンズ２０４_ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）が形成された照射用レンズアレイの部分と、受光用レンズ２０４Ｃが形成された部分とは、例えば合成樹脂材料を用いた樹脂成形により一体化できる。

また、反射型光センサ２００は、図３（ａ）及び図３（ｄ）に示されるように、ＬＥＤ２１１_ｎと照射用レンズ２０４_ｎとの組の互いに隣接する組間でのフレア光を防止するための遮光壁２３１_ｎ（ｎ＝１〜Ｎ−１）を有している。また、反射型光センサ２００は、図３（ｂ）に示されるように、ＬＥＤ２１１_ｎの配列と、ＰＤ２１２_ｎの配列との間でのフレア光を防止するための遮光壁２３２を有している。

また、側板２０２、２０３（図３（ａ）参照）、２０５、２０６（図３（ｂ）参照）は、一体化して反射型光センサ２００のケースを形成している。ケース（側板２０２、２０３、２０５、２０６）、遮光壁２３１ｎ（図３（ａ）参照）、２３２（図３（ｂ）参照）、及びレンズ素子２０４は、例えば合成樹脂材料を用いた樹脂成形により一体化できる。

反射型光センサ２００では、図３（ａ）に示されるように、ＬＥＤ２１１_ｎを点灯させると、放射された発散性の光束は、ＬＥＤ２１１_ｎに対応する照射用レンズ２０４ｎにより集光され、定着ベルト６１の表面を照射する。定着ベルト６１の表面におけるＬＥＤ２１１_ｎからの光束により照射された部分（光スポットと称する）からの反射光は、図３（ｂ）に示されるように、受光用レンズ２０４ＣによりＺ軸方向にのみ集光されて、ＰＤ２１２_ｎに入射する。

図１（ｃ）に戻り、定着装置１９は、表面状態変更ローラ６７の動作を制御する表面状態変更制御装置４００を有している。表面状態変更制御装置４００は、カラープリンタ１００（図１（ａ）参照）内に配置されている。表面状態変更制御装置４００は、表面状態変更ローラ６７に接続され、表面情報検出部３００の検知結果（反射型光センサ２００からの検知信号）を受けて、表面状態変更ローラ６７の動作を制御する。この制御については後述する。

表面状態変更ローラ６７は、図１（ｃ）では不図示の駆動手段により定着ベルト６１への接離と摺擦駆動を行なうようになっている。不図示の駆動手段と表面状態変更ローラ６７とは、表面状態変更装置を構成し、上記駆動手段は、表面状態変更制御装置４００により制御されるようになっている。

図４に示されるように、表面状態変更ローラ６７は、回動軸６８上に設けられている。表面状態変更ローラ６７の回動軸６８に平行な方向（定着ベルト６１の幅方向に一致する方向）の長さは、定着ベルト６１の幅方向のほぼ全域に亘って表面状態を変更させることができるように設定されている。これにより、転写紙Ｓ（図４では不図示。図２参照）の幅方向両端部との摺動に起因して定着ベルト６１に形成された筋状の傷を削り取って該定着ベルト６１の表面を改良できるのみならず、定着ベルト６１の幅方向のほぼ全域に渡って、定着ベルト６１の表面を均一に改善することができ、分離爪や温度センサによる傷、あるいはオフセットに対しても有効に表面状態の変更を実現できる。

なお、表面状態変更ローラ６７は、定着ベルト６１の筋状の傷が発生する部位の表面状態を変更するのであるから、少なくともこの目的を達成できるように配置されていれば良く、例えば、図４に示される表面状態変更ローラ６７よりも狭幅（回動軸６８方向の距離が短い）一対の表面状態変更ローラ（図示省略）を接触範囲Ｗ１、Ｗ２に対応する位置に設けても良い。この場合、不図示の一対のローラそれぞれの幅方向寸法は、検知領域Ａよりやや狭く、且つ接触範囲Ｗ１、Ｗ２よりもやや大きく設定すると良い。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に模式的に示されるように、表面状態変更ローラ６７は、ロッド６９に支持されている。ロッド６９は、回動軸６８に接続されており、これらロッド６９と回動軸６８とは、表面状態変更制御装置４００によって制御駆動されるようになっている。図５（ａ）には、表面状態変更ローラ６７が定着ベルト６１の表面に接した状態が示され、図５（ｂ）には、表面状態変更ローラ６７が定着ベルト６１から離れた状態が示されている。このように表面状態変更ローラ６７は、定着ベルト６１に対して接離可能である。

表面情報検出部３００、及び表面状態変更制御装置４００において、それぞれ反射型光センサ２００及び表面状態変更ローラ６７の制御を行なう部分は、マイクロコンピュータ、あるいはＣＰＵとして構成することができる。上記制御を行なう部分は、同一のコンピュータに制御プログラムとして内蔵されていることができる。

次に、反射型光センサ２００を用いた表面情報検出部３００による定着ベルト６１の表面状態の検出動作を、図６に示されるフロー図を用いて説明する。

本実施形態において、表面情報検出部３００は、図３（ａ）に示されるＬＥＤ２１１_１からＬＥＤ２１１_Ｎまで、順に１個ずつ点灯と消灯を繰り返す、いわゆる、順次点灯を行う。このため、表面情報検出部３００は、ステップＳ０１でｎ＝１とした後、ステップＳ０３に進み、ＬＥＤ２１１_ｎ（ここではＬＥＤ２１１_１）を点灯させ、ステップＳ０５に進む。

ステップＳ０５において、表面情報検出部３００は、ｎ番目のＬＥＤ２１１_ｎの点灯に同期して、定着ベルト６１からの反射光を受光するＰＤ２１２を選択する。ここで、定着ベルト６１からの反射は、鏡面反射ではなく、Ｘ軸方向にも広がるので、ＬＥＤ２１１_ｎが点灯したときの反射光は、これに対応するＰＤ２１２_ｎと、ＰＤ２１２_ｎに隣接する他のＰＤ２１２により受光される。本実施形態では、説明の簡略化のため、受光用のＰＤ２１２の数は、奇数であるとし、ｍを整数として（２ｍ＋１）個であるとする。すなわち、ＬＥＤ２１１_ｎが点灯したときの反射光は、これに対応するＰＤ２１２_ｎと、その両側に配列された２ｍ＋１個のＰＤとで受光される。例えば、ｍ＝２であるとすれば、反射光を受光するＰＤは、ＰＤ２１２_ｎ−２、ＰＤ２１２_ｎ−１、ＰＤ２１２_ｎ（これがＬＥＤ２１１_ｎに対応する）、ＰＤ２１２_ｎ＋１、ＰＤ２１２_ｎ＋２の５個である。ただし、ｎ＝１の場合であって、ＬＥＤ２１１_１が点灯するときは、ｍ＝２であっても受光するＰＤは５個ではなく、ＰＤ２１２_１、ＰＤ２１２_２、ＰＤ２１２_３の３個である。また、ｎ＝Ｎの場合も、受光するＰＤは５個ではなく、ＰＤ２１２_Ｎ−２、ＰＤ２１２_Ｎ−１、ＰＤ２１２_Ｎの３個である。

表面情報検出部３００は、定着ベルト６１からの反射光を受光するのに十分な所定の時間の経過後、ステップＳ０７に進み、ＬＥＤ２１１_ｎ（ここではＬＥＤ２１１_１）を消灯させる。ＬＥＤ２１１の点灯・消灯が行なわれると、反射光を受光した複数個のＰＤ２１２は、受光量を光電変換する。光電変換された信号は、増幅されて検知信号となる。ＰＤ２１２の各検知信号は、検知のつど、表面情報検出部３００に送られ、表面情報検出部３００は、ステップＳ０９でこれを受信してステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１において、表面情報検出部３００は、複数のＬＥＤ２１１の順次点灯が終了したか否かの判定を行う。すなわち、ｎ＜Ｎであれば、全てのＰＤ２１２１〜ＰＤ２１２_ｎからの検知信号を受信していないと判定し、ステップＳ１３に進み、ｎをインクリメントした後、ステップＳ０３に戻る。以下、全てのＬＥＤについて、順次点灯が繰り返されて、ｎ＝Ｎとなり、ＬＥＤ２１１_Ｎ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。ｎ＝Ｎであれば、ステップＳ１１において、表面情報検出部３００は、ステップＳ１５に進む。

ここで、本実施形態では、各ＰＤ２１２_１〜２１２_Ｎの検知精度を上げるために、上述したＬＥＤ２１１の順次点灯（ステップＳ１〜Ｓ１３）を複数周期に亘って行い、各周期での検知結果の平均値処理などを行うこともできる。ステップＳ１５において、表面情報検出部３００は、上記ＬＥＤ２１１_１〜２１１_Ｎの順次点灯を繰り返し行うか否かの判定を行い、行う場合には、ステップＳ０１に戻り、以下の処理を繰り返し、行わない場合には、処理を終了する。なお、点灯・消灯するＬＥＤ２１１は、全てのＮ個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。例えば順次点灯するＬＥＤを、ＬＥＤ２１１_１〜２１１_ＮのＮ個とするのではなく、両端の２個ずつを外し、ＬＥＤ２１１_３からＬＥＤ２１１_Ｎ−２までの計Ｎ−４個のＬＥＤについて順次点灯を行なうようにしても良い。

また、ＰＤ２１２からの検知信号が表面情報検出部３００に送られると、表面情報検出部３００は、以下の如くして定着ベルト６１の表面情報を求める。

表面情報検出部３００は、各ＰＤ（２１２_１〜２１２_Ｎ）の検知信号（検知信号数は原則として、ＬＥＤが１個点灯・消灯する度に（２ｍ＋１）個）を受信すると、該検知信号を受信するごとに（２ｍ＋１）個の検知信号の和を演算算出し、これを検出結果Ｒ_ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）とする。このようにして、表面情報検出部３００は、定着ベルト６１の幅方向に所定間隔で配列された複数のＬＥＤ２１１に対応する、定着ベルト６１上の複数点（光スポット）についての検出結果Ｒ_ｎを得る。ここで、検知結果Ｒ_ｎは、ＰＤで検出された値そのものではなく、複数の光スポットの光量バラツキ、センサの固体差バラツキ、温度変動に伴う光量変動などを補正した値となる。次いで、表面情報検出部３００は、上記検出結果Ｒ_ｎに基づいて、定着ベルト６１の表面情報を検出する。以下では、検出結果Ｒ_ｎを反射光強度Ｒ_ｎとも言う。

図７（ａ）〜図７（ｃ）には、反射型光センサ２００の出力に基づいて生成された反射光強度Ｒ_ｎ（任意強度Ｒ_ｎ）の変化のグラフの一例が示されている。なお、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示されるグラフは、一例として、反射型光センサ２００のＬＥＤ２１１、ＰＤ２１２の配列数：Ｎ＝２４、順次点灯させるＬＥＤ：ｎ＝４〜２１の場合に生成されたものである。

ここで、一般に、定着ベルト６１の表面に傷がある場合には、傷がない場合に比べ、定着ベルト６１からの反射光は、正反射成分が減少し、且つ拡散反射成分が増加する。上述した例で言えば、ＬＥＤ２１１_ｎを点灯したときに、反射位置（光スポット）に傷があれば、この部分では正反射光成分が減少するので、ＰＤ２１２_ｎが受光する光量は、傷がない場合に比べ減少し、その周辺のＰＤ２１２_ｎ−ｍ〜ＰＤ２１２_ｎ−１、ＰＤ２１２_ｎ＋１〜ＰＤ２１２_ｎ＋ｍでは、傷がない場合に比べ受光量が増大する。ただし、総合的には、傷がある部位に対応する検出結果Ｒ_ｎの値は、傷が無い部位のものに比して減少する。このような検知信号の特性に基づき、表面情報検出部３００は、表面情報として、傷の有無と、傷レベルと、傷の位置と、を表面情報として定量化する。複数のＬＥＤを点灯させ、それぞれのときのＰＤ受光量を用いて相対的に判断することで、ＬＥＤの光量が経時変化で低下することによるＰＤの受光量の低下や、傷は発生していないが全体的に定着ベルトが劣化（例えば全体的に細かい傷がつく）していることで反射光量が減少した結果ＰＤ受光量が低下したことと、傷の発生による受光量の低下とを見分けることができる。

以下、図７（ａ）に示される検出結果Ｒ_ｎに基づいて、表面情報検出部３００が表面情報を定量化する方法の一例を説明する。表面情報検出部３００は、まず図７（ａ）に示されるように、検出結果Ｒ_ｎの最小値Ｒ_ｍｉｎを抽出する範囲を決定する。このように検知結果Ｒ_ｎの最小値（Ｒ_ｍｉｎ）を抽出する範囲を規定する理由は、反射型光センサ２００（図３（ａ）参照）の取り付け誤差がθｚ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にある場合、定着ベルト６１の幅方向（Ｘ軸方向）の両端近傍のＬＥＤ２１１からの反射光が、対応するＰＤ２１２から外れ、検出結果Ｒ_ｎが低下する場合があるからである。その為、反射型光センサ２００の想定されるθｚ方向の取り付け誤差があったとしても、検出結果Ｒ_ｎが低下しないように抽出範囲が決定される。本実施形態では、一例として、ＰＤ２１２_４〜ＰＤ２１２_６、及びＰＤ２１２_１９〜ＰＤ２１２_２１の出力は、最小値Ｒ_ｍｉｎを抽出には用いられない。

次に、表面情報検出部３００は、上記抽出範囲内での最小値Ｒ_ｍｉｎを判定する。図７（ａ）に示されるグラフから、最小値Ｒ_ｍｉｎは、ＰＤ２１２_１２の検出結果Ｒ_１２であることが分かる。すなわち、定着ベルト６１には、ＬＥＤ２１１_１２からの光束により照射された部分（光スポット）において、筋状の傷が存在すると判定される。

次に、表面情報検出部３００は、図７（ａ）に示されるグラフを用いて傷のレベルを定量化する。具体的に説明すると、表面情報検出部３００は、上記最小値Ｒ_ｍｉｎ（ここでは検出結果Ｒ_１２）が得られた光スポットよりも、定着ベルト６１の幅方向の一側、及び他側、すなわち、定着ベルト６１において筋状の傷の無い領域それぞれにおける検出結果Ｒ_ｎの最大値Ｒ_ｍａｘを抽出し、該の一側、及び他側それぞれの最大値Ｒ_ｍａｘの平均値Ｒ_ａｖｅを算出する。図７（ａ）に示される例では、最大値Ｒ_ｍａｘは、ＰＤ２１２_４、及びＰＤ２１２_２０の検出結果Ｒ_４、及びＲ_２０であることが分かる。そして、上記平均値Ｒ_ａｖｅから上記最小値Ｒ_ｍｉｎを引いた値（Ｒ_ａｖｅ−Ｒ_ｍｉｎ）を定着ベルト６１上の筋状の傷の定量値とする。表面情報検出部３００は、上記定量値が所定の基準値を超えたか否かで、傷の有無判定を行う。なお、実際に定着ベルト６１上に筋状の傷が形成されている場合であっても、該筋状の傷が原因で印刷画像に表れる光沢スジのレベルが問題ないと判断できる程度である場合には、「傷無し」と判断され、該筋状の傷が原因で形成される光沢スジのレベルが問題あると判断される場合にのみ「傷有り」と判断される。

ここで、本実施形態において、表面情報検出部３００が定着ベルト６１上の傷の有無を判定する際に用いる所定の基準値は、定着ベルト６１が過去に１度でも表面状態変更ローラ６７によって表面が削られたことが有るか否かによって（換言すれば、定着ベルト６１を表面状態変更ローラ６７によって削る前後で）、異なった値が用意されている。以下、その理由を説明する。

上述した図７（ａ）は、過去に１度も表面状態変更ローラ６７によって表面が削られたことが無い定着ベルト６１を用いて印刷動作を行った後の反射型光センサ２００の出力を示している。これに対し、図７（ｂ）には、表面状態変更ローラ６７によって表面を削った後の定着ベルト６１を反射型光センサ２００を用いて計測した際の反射光強度Ｒ_ｎ（任意強度Ｒ_ｎ）の変化のグラフの一例が示されている。この図７（ｂ）に示される例では、定量値（最大値Ｒ_ｍａｘの平均値Ｒ_ａｖｅと最小値Ｒ_ｍｉｎとの差）が図７（ａ）に示される例に比べて小さいことが分かる。また、図７（ｃ）には、表面状態変更ローラ６７によって表面を削った後に定着ベルト６１を用いて印刷動作を行った後の定着ベルト６１を反射型光センサ２００を用いて計測した際の反射光強度Ｒ_ｎ（任意強度Ｒ_ｎ）の変化のグラフの一例が示されている。この図７（ｃ）に示される例では、図７（ａ）に示されるグラフと同様に、定量値（最大値Ｒ_ｍａｘの平均値Ｒ_ａｖｅと最小値Ｒ_ｍｉｎとの差）が図７（ｂ）に示される例に比べて大きくなっており、定着ベルト６１上におけるＬＥＤ２１１_１２からの光束により照射された部分（光スポット）に筋状の傷が形成されていることが分かる。

また、図８には、表面情報検出装置（反射型光センサ２００）の検出値Ｒ_ｎ（任意強度）と、定着ベルト６１上の表面粗さを、表面粗さ計を用いて計測した結果との関係を表すグラフが示されている。なお、ここで示される表面粗さは、定着ベルト６１上のある領域での表面粗さの平均値である。図８から分かるように、定着ベルト６１の表面粗さとセンサ検出値であるＲ_ｎとは相関関係が成り立ち、指数関数（本実施形態では、Ｙ：検出値Ｒ_ｎ、Ｘ：表面粗さ、とした場合、Ｙ＝８．０８Ｘ^{−１．８３}）によくフィッティングすることが分かる。これにより、反射型光センサ２００の検出値Ｒ_ｎから、定着ベルト６１の表面のおおよその表面粗さを算出することができる。

そして、１度も表面状態変更ローラ６７によって表面が削られたことの無い定着ベルト６１について求めた定量値と、表面状態変更ローラ６７によって表面が削られたことの有る定着ベルト６１について求めた定量値とが仮に等しかったとしても、反射型光センサ２００の検出値Ｒ_ｎ自体が異なることからから（通常は、前者の方が検出値Ｒ_ｎが大きい。図７（ａ）及び図７（ｃ）参照）、傷部（筋状の傷が形成された領域）と、傷なし部（筋状の傷が形成されていない領域）との表面粗さの差が異なることが、図８のグラフ（検出値Ｒ_ｎと表面荒さとが比例関係にないこと）から解る。したがって、筋状の傷に起因して生じる画像上の光沢スジのレベルが変わってくる。

また、上記定量値から傷部と傷なし部との表面粗さの差を図８のグラフ（及び関係式）から算出し、該算出値が所定の基準値を超えたか否かで傷の有無を判定するようにしても、１度も表面状態変更ローラ６７によって表面が削られたことの無い定着ベルト６１上の筋状の傷と、表面状態変更ローラ６７によって表面が削られたことの有る定着ベルト６１上の筋状の傷とでは、傷部と傷なし部の表面粗さが大きく異なる為、仮に傷部と傷なし部との表面粗さの差が等しかったとしても、筋状の傷に起因して生じる画像上の光沢スジのレベルが変わってくる。

このため、１度も表面状態変更ローラ６７によって表面が削られたことの無い定着ベルト６１上の筋状の傷を反射型光センサ２００によって検出した定量値と、表面状態変更ローラ６７によって表面が削られたことの有る定着ベルト６１上の筋状の傷を反射型光センサ２００によって検出した定量値とを、同じ基準値と比較して傷の有無を判断したとすると、印刷画像に形成される光沢筋を一定レベルに保証することができなくなってしまう。このため、本実施形態では、定着ベルト６１が過去に１度でも表面状態変更ローラ６７によって表面が削られたことが有るか否かによって（すなわち、図７（ａ）の場合と図７（ｃ）の場合とで）、定着ベルト６１上の傷の有無を判定する際に用いる基準値を異ならせている。

定着ベルト６１の表面状態の変更は、図９に示されるフロー図の手順で実行される。

図９に示されるように、印刷ジョブが終了（画像形成プロセスが終了）すると、ステップＳ４１において、表面情報検出部３００は、定着ベルト６１を回転駆動させた状態で、反射型光センサ２００を図６のフロー図に従って動作させるとともに、上述した定量値を求める。反射型光センサ２００の動作が終了すると、ステップＳ４３に進み、表面情報検出部３００は、定着ベルト６１が過去に１度でも削られたことがあるか否かの判定を行う。この判定の具体的な手法としては、新品ベルト交換時にフラグＯＮにし、１度削ったらフラグＯＦＦにする方法によって判定する。または、表面情報検出部３００の傷無し部の検出値Ｒ_ｎから判定する。具体的には、図７に示したＲ_ｍａｘの平均値Ｒ_ａｖｅがあらかじめ設定した閾値を超えるか否かによって判定する。

上記ステップＳ４３でＮＯ判定されると、ステップＳ４５ａに進み、ＹＥＳ判定されると、ステップＳ４５ｂに進む。ステップＳ４５ａ、Ｓ４５ｂにおいて、表面情報検出部３００は、ステップＳ４１で求められた定量値が予め用意された基準値を越えるか否かを判定する。ただし、ステップＳ４５ａにおける判定では、基準値Ａが用いられ、ステップＳ４５ｂでは、基準値Ａとは異なる基準値Ｂが用いられる。

ステップＳ４５ａ、Ｓ４５ｂで定量値が基準値（基準値Ａあるいは基準値Ｂ）を超えない場合（ＮＯ判定）には、定着ベルト６１上に印刷品質上問題となるような傷が発生していないとみなし、表面情報検出部３００は、処理を終了する。これに対し、ステップＳ４５ａ、Ｓ４５ｂで定量値が基準値（基準値Ａあるいは基準値Ｂ）を超える場合には、それぞれステップＳ４７ａ、Ｓ４７ｂに進む。

ステップＳ４７ａ、Ｓ４７ｂでは、表面情報検出部３００は、ステップＳ４１で求めた定量値に応じた表面状態変更ローラ６７の動作時間、すなわち、表面状態変更ローラ６７の定着ベルト６１に対する接触時間を決定する。ここで決定される接触時間は、定着ベルト６１上に形成された筋状の傷が原因で発生する印刷画像上の光沢筋のレベルを一定レベル以下とする為に必要な接触時間である。定量値と接触時間との関係は、定着ベルト６１の表面が少なくとも１度は表面状態変更ローラ６７によって削られたことが有るか否かにより異なる。本実施形態では、少なくとも１度は表面状態変更ローラ６７によって表面が削られたことのある定着ベルト６１の定量値と接触時間との関係が予め対応付けられた関係テーブル（関数または、一覧表）と、１度も表面状態変更ローラ６７によって表面が削られたことのない定着ベルト６１の定量値と接触時間との関係が予め対応付けられた関係テーブル（関数または、一覧表）とが予め用意され、定着ベルト６１が少なくとも１度は表面状態変更ローラ６７によって表面が削られたことが有るか否かによって、上記２種類の関係テーブルのいずれかが選択される。

ステップＳ４７ａ、Ｓ４７ｂで表面状態変更ローラ６７の定着ベルト６１に対する接触時間が決定されると、それぞれステップＳ４９に進み、表面情報検出部３００からの検知結果を受けて、表面状態変更制御装置４００が表面状態変更ローラ６７の動作を以下のように制御する。

図１０は、表面状態変更ローラ６７の動作を表すフロー図である。表面状態変更ローラ６７は、通常時（例えば印刷ジョブ時）には、定着ベルト６１から離れた位置に退避しているので、表面状態変更制御装置４００は、動作開始後、まず、ステップＳ５１で表面状態変更ローラ６７を回転駆動させ、続いて、表面状態変更ローラ６７を定着ベルト６１に接触させ、ステップＳ５３に進む。この間、定着ベルト６１は、常に回転駆動された状態にされる。表面状態変更制御装置４００は、ステップＳ４７ａ、Ｓ４７ｂ（それぞれ図９参照）で決定された時間、表面状態変更ローラ６７を回転駆動する。そして、ステップＳ５５で、上記所定の接触時間が経過したか否かを判定し、経過した場合には、ステップＳ５７に進み、表面状態変更ローラ６７を定着ベルト６１から離間させるとともに、回転を停止させて処理を終了する。これにより、表面状態変更ローラ６７の所定の粗さを持った表層が、定着ベルト６１の表面に接しながら回動するので、定着ベルト６１の表面に形成された筋状の傷の部分が削られて、定着ベルト６１には、新たな表面部分が露呈する。即ち、定着ベルト６１の表面状態が変更される。変更の程度は、表面状態変更ローラ６７の回動時間に依存する。

以上説明した実施形態では、表面情報検出部３００が定着ベルト６１（定着部材）上の傷の有無を判定する際に用いる所定の基準値を、該定着ベルト６１が過去に１度でも表面状態変更ローラ６７を用いて表面が削られたことが有るか否かによって（換言すれば、定着ベルト６１を表面状態変更ローラ６７によって削る前後で）異ならせるので、転写紙Ｓに形成される光沢筋のレベルのバラツキを抑制することができ、ひいては転写紙Ｓに形成される画像の品質の劣化を防止すること（印刷画像の均質化）が可能である。

また、表面状態変更ローラ６７によって定着ベルト６１（定着部材）の表面を削る時間を、該定着ベルト６１が過去に１度でも表面状態変更ローラ６７を用いて表面が削られたことが有るか否かによって（換言すれば、定着ベルト６１を表面状態変更ローラ６７によって削る前後で）異ならせるので、傷レベルに応じて最適な接触時間を選択することがでる。従って、印刷画像の光沢筋が一定レベル以下になることを保証する為の最小の接触時間を設定することができ、定着ベルト６１の寿命も長寿命化することが可能となる。

また、反射型光センサ２００は、定着ベルト６１の幅方向に平行な方向に検知領域Ａを有するので、比較的ラフに配置できる。また、反射型光センサ２００が接触範囲Ｗ２にのみ対応して１つ設けられているので、仮に反射型光センサ２００を複数個用いる場合に比べ、反射型光センサ２００の特性ばらつき、あるいは取付ばらつきの影響を受けることなく、定着ベルト６１の表面情報を良好に検知することができる。また、表層にＰＦＡ等の表面硬度が高い材料が用いられた定着ベルト６１は、傷つきやすいが、反射型光センサ２００により確実に表面情報を検知することができるので、ベルト交換等の管理が容易になる。

また、反射型光センサ２００は、転写紙Ｓと定着ベルト６１表面との接触に起因する筋状の傷の傷レベルと、傷の位置とを同時に検知可能である。反射型光センサ２００は、定着ベルト６１の幅方向の一方向に複数のＬＥＤ２１１を順次照射するので、仮に複数のＬＥＤ２１１を同時に照射する場合に比して、クロストーク（１つのＰＤ２１２から見たとき、複数のＬＥＤ２１１からの反射光を同時に受光してしまうこと）がなくなり、各光スポット位置に対応して得られる検知結果の検知精度を向上させることができる。

なお、以上説明した実施形態における装置の構成、制御などは、適宜変更が可能である。例えば、表面状態変更ローラ６７による表面状態変更動作は、図１１に示されるような態様も可能である。図１１に示される表面状態変更動作の変形例では、表面情報検出部３００は、印刷ジョブが終了（画像形成プロセスが終了）すると、ステップＳ６１に進み、定着ベルト６１を回転させた状態で、反射型光センサ２００を図６のフロー図に従って動作させ、定量値を測定する。反射型光センサ２００の動作が終了すると、ステップＳ６３に進み、表面情報検出部３００が定着ベルト６１の傷の有無を判定する。当該傷の有無判定は、上述した実施形態と同様に、定着ベルト６１が過去に１度でも削られたことが有るか否かによって判断基準が異なる（本変形例及び図１１では説明を省略する）。この判定の結果、傷が存在しない場合（Ｎｏ）には、表面状態変更ローラ６７を駆動することなく、表面状態変更制御の工程を終了させる。これに対し、表面情報検出部３００が定着ベルト６１に傷の存在を検出した場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ６５に進み、反射型光センサ２００からの検知結果を受けて、表面状態変更制御装置４００に表面状態変更ローラ６７の動作を上述の場合（図１０参照）と同様に制御する。当該表面状態変更ローラ６７の動作時間は、上述した実施形態と同様に、定着ベルト６１が過去に１度でも削られたことが有るか否かによって異なる（本変形例及び図１１では説明を省略する）。

そして、ステップＳ６５における表面状態変更ローラ６７の動作が終了した後、再びステップＳ６１に戻り、反射型光センサ２００を動作させて定着ベルト６１の表面状態を判定する。この動作の制御のため、図１（ｃ）に示されるように、表面状態変更制御装置４００は、反射型光センサ２００と表面情報検出部３００とを制御できるようになっている。このようにして、定着ベルト６１の表面状態が、傷のない状態に変更されたか否かを確認できる。反射型光センサ２００は、傷の位置だけでなく、すべての照射領域で傷のない均一な状態になったか否かを確認可能である。そして、確認後、まだ傷が残っているようであれば、再び表面状態変更ローラ６７を動作させ、筋状の傷がなくなるまで一連の動作は繰り返すことができる。このようにして、定着ベルト６１に傷の無い状態を確実に得ることができる。ここで、傷のない状態とは、定着ベルト６１の状態が、発生した筋状の傷が画像の品質に与え得る影響が許容できる程度となっていれば良い。例えば、定着ベルト表面全体に細かい傷はあるが、生じていた筋状の傷が小さくなり細かい傷の中に埋もれ、もはや筋状の傷とは認識されない状態である。

また、表面状態変更動作は、図１２に示されるような態様も可能である。図１２に示される変形例では、用紙の印刷Ｉが行われ、その印刷ジョブが終了した後、印刷Ｉで用いられる用紙とは主走査方向サイズの異なる用紙を用いた印刷ＩＩが行われる。本変形例では、印刷Ｉのジョブが終了（画像形成プロセスが終了）して、表面情報検出部３００がステップＳ８１で上位制御装置から印刷ジョブＩＩの動作時指示を受けると、ステップＳ８３に進み、印刷ＩＩで用いられる用紙（用紙ＩＩ）の主走査方向の長さが、印刷Ｉで用いられる用紙（用紙Ｉ）よりも長いか否かを判定する。ステップＳ８３で、用紙ＩＩの主走査方向の長さが用紙Ｉよりも短い（サイズが小さい）と判定した場合には、表面状態変更動作を行うことなく、処理を終了（印刷ジョブＩＩを開始）する。

これに対し、ステップＳ８３で用紙ＩＩの主走査方向の長さが用紙Ｉよりも長い（サイズが大きい）と判定し場合には、表面情報検出部３００は、ステップＳ８５に進み、反射型光センサ２００を図６のフロー図に従って動作させ、定量値を測定する。反射型光センサ２００の動作が終了すると、ステップＳ８７に進み、表面情報検出部３００が定着ベルト６１の傷の有無を判定する。当該傷の有無判定は、上述した実施形態と同様に、定着ベルト６１が過去に１度でも削られたことが有るか否かによって判断基準が異なる（本変形例及び図１２では説明を省略する）。

ステップＳ８７で定着ベルト６１上に傷があると判定された場合には、ステップＳ８９に進み、定着ベルト６１上に傷がない（実際には、傷が印刷品質への影響を無視できる程度である）と判定された場合には、表面状態変更動作を行うことなく、処理を終了（印刷ジョブＩＩを開始）する。ステップＳ８９では、表面情報検出部３００が表面状態変更ローラ６７を駆動して定着ベルト６１表面を削る。この際の定着ベルト６１表面を削る時間は、上述した実施形態と同様に、定着ベルト６１が過去に１度でも削られたことが有るか否かによって異なる（本変形例及び図１２では説明を省略する）。次いで、ステップＳ９１で再び反射型光センサ２００を動作させるとともに、ステップＳ９３で、ステップＳ９１の結果に基づいて定着ベルト６１上に印刷品質に問題が生じるレベルの筋状の傷が形成されているか否かを判定する。このステップＳ９３では、過去（ステップＳ８９）に定着ベルト６１が削られたことがあることが確定しているので、傷の有無判断に用いられる基準値はひとつである。ステップＳ９３で定着ベルト６１上に傷があると判定された（ステップＳ８９で表面状態変更ローラ６７を動作させても傷が消えていない）場合には、ステップＳ８９に戻って再度表面状態変更ローラ６７を動作させる。これに対し、定着ベルト６１上に傷がないと判定された場合には、処理を終了（印刷ジョブＩＩを開始）する。

以上説明した図１２のフロー図に基づく変形例では、印刷ジョブＩＩで用いられる用紙サイズが印刷ジョブＩで用いられる用紙よりも小さい場合（ステップＳ８３でＮＯ判定）には、表面状態変更ローラ６７による定着ベルト６１の表面状態変更動作を行わない。これは、大きいサイズ（広幅）の用紙を印刷した際に定着ベルト６１上に形成される筋状の傷が、小さいサイズ（狭幅）を用紙を印刷する際に問題とならないためである。本変形例では、用紙のサイズに応じて定着ベルト６１の表面状態変更動作の有無を決定するので、例えば常に反射型光センサ２００を動作させて傷の有無判定を行う場合に比べ、効率が良い。

また、上記実施形態では、定着ベルト６１上において、図１３（ａ）に示されるように、複数の光スポットＳＰ（反射型光センサ２００による検出位置）が、定着ベルト６１の幅方向に平行な方向（Ｘ軸方向）に沿って形成される構成であったが、これに限られず、例えば図１３（ｂ）に示されるように、Ｘ軸に対して、例えば４５°交差していても良い。この場合の検知領域Ａ’のＸ軸方向の長さは、検知領域Ａ（図１３（ａ）参照）に比べて１／√２に短くなるが、隣接する光スポットの配列ピッチも、図１３（ａ）に示される場合に比べ、１／√２に小さくでき、検知結果の位置分解能を向上させることができる。

また、上記実施形態では、定着ベルト６１が過去に一度でも削られたことがあるか否かの判定を行い、その結果に基づいて２つの異なる基準値を選択する制御を行ったが、これに限られず、例えば定着ベルト６１を新品に交換した後、印刷動作に先立って、予め表面状態変更ローラ６７を駆動して定着ベルト６１の表面を削っても良い。この場合、図１４に示されるフローチャートのように、印刷ジョブが終了すると（スタート）、表面情報検出部３００は、ステップＳ７１において、定着ベルト６１を回転駆動させた状態で、反射型光センサ２００を図６のフロー図に従って動作させるとともに、上述した定量値を求める。ここで、本変形例では、定着ベルト６１は、必ず削られたことがあるので、上記実施形態における判定ステップＳ４３（図９参照）が不要である。

次いで、表面情報検出部３００は、ステップＳ７１で求めた定量値が予め用意された基準値を越えるか否かをステップＳ７３で判定する。ここでの基準値は、上記実施形態とは異なり、単一の基準値が用いられる。以下、上記実施形態と同様に、定量値が基準値を越えた場合には、ステップＳ７５に進んで表面状態変更ローラ６７が駆動され、定着ベルト６１の表面が削られる。この際の表面状態変更ローラ６７の駆動時間は、上記実施形態と同様に、予め用意された関係テーブル（関数または、一覧表）に基づき、傷レベルに応じて変化させると良い。また、定量値が基準値を越えない場合には、処理を終了する。本変形例によれば、印刷画像の光沢スジを一定レベルに保証することができるようになる。

また、上述のように定着ベルト６１を新品に交換した後、印刷動作に先立って、予め表面状態変更ローラ６７を駆動して定着ベルト６１の表面を削ると、検知対象にしている筋状の傷の影響がなく、かつ表面状態変更ローラで定着ベルトが削られた状況をつくりだすこととなる。この時の反射型光センサ２００の出力値を記憶手段に記憶させ、筋状の傷を検知し検知した傷を表面状態変更ローラで削る処理において、筋状の傷が消えたと判断する基準として使用することもできる。

また、上記実施形態の表面情報検出部３００は、複数のＰＤ２１２の検出信号を受信するごとに、検出信号の和を演算算出したが、これに限られない。例えば、反射型光センサ２００は、複数のＬＥＤ２１１を同時点灯することもできるので、複数のＬＥＤ２１１の同時点灯のタイミングに同期して、複数のＰＤ２１２が、それぞれ反射光を受光するようにしても良い。この場合、表面情報検出部３００は、検知信号の和を取ることなく、各ＬＥＤ２１１_ｎに対応した各ＰＤ２１２_ｎの検出結果Ｒ_ｎを使用し、定着ベルト６１表面上の幅方向に離間した複数位置について反射光強度Ｒ_ｎを得ることとしても良い。

また、上記実施形態では、定着ベルト６１における筋状の傷による表面情報を主たる検出対象とする場合を説明したが、検出対象は、これに限られず、前述のオフセット、あるいはサーミスタや剥離爪との接触に起因する傷であることもできる。例えば、オフセットの場合、定着ベルト６１表面に固着したトナーの状態がフィルム状である場合であると、検知結果である反射光強度Ｒ_ｎの低下は、比較的小さくて、且つ、広い範囲にわたるので、このような特性から検出できる。また、筋状の傷の幅は、数１００μｍ〜数ｍｍ程度であるのに対し、サーミスタや剥離爪との接触に起因する傷の幅は、数１０μｍ〜数１００μｍであり、その発生位置もほぼ決まっているので、検出位置と傷の幅とにより、筋状の傷と区別できる。

また、上記実施形態では、定着部材として、定着ベルト６１の場合を説明したが、定着部材はこれに限られず、例えば定着ローラであっても良い。

また、上記実施形態において、表面状態変更ローラ６７は、定着ベルト６１のうち、定着用ローラ６４に接していない部分で定着ベルト６１への接離と摺擦駆動を行っているが、定着用ローラ６４に接している部分上で行っても良い。

また、反射型光学検知装置の形態は、上記実施形態の反射型光センサ２００に限定されるものではなく、定着ベルト６１の幅方向に複数の光を照射し、その反射光を受光できる構成であれば良い。例えば、上記実施形態の反射型光センサ２００は、複数のＬＥＤ２１１と複数のＰＤ２１２とが１対１に対向するアレイタイプであったが、これに限られず、レーザ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１つないしは複数のＰＤで受光するような光偏向タイプも可能である。また、１つのＬＥＤと１つのＰＤとから成る光センサを駆動手段により定着ベルト６１の幅方向に移動させるセンサ駆動タイプでも良い。

また、反射型光センサ２００は、上記実施形態の構成に限られず、例えば１方向に配列されたＮ（≧１）個のＬＥＤ２１１と、これらＮ個のＬＥＤ２１１の個々からの光を定着ベルト６１の表面に集光させて光スポットを形成するＭ（Ｎ≧Ｍ≧１）個のレンズと、各光スポットにおける定着ベルト６１からの反射光を受光するＫ（Ｎ≧Ｋ≧１）個のフォトセンサとを有する構造のものとすることができる。この場合、１個の集光レンズに対して複数個のＬＥＤ２１１が対応することになり、集光レンズアレイの構造が簡単化される。このような場合、フォトセンサとしては単一の受光面をもつものでも良い。集光レンズは、大きくなることにより、フォトセンサへの受光レンズとしての兼用が可能となる。

また、上記実施形態におけるカラープリンタ１００における転写方式は、転写ベルト１１上に各感光体ドラム２０Ｙ〜２０Ｂに形成されたカラートナー画像を順次重畳して１次転写し、転写されたカラートナー画像を２次転写ローラ１７により転写紙Ｓ上に一括転写する方式であったが、転写方式はこれに限らない。例えば、転写ベルト１１上に転写紙Ｓを担持して搬送し、この転写紙Ｓを各感光体ドラムに対向接触させて各色のトナー画像を、各感光体ドラムから転写紙Ｓ上に直接的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、上記実施形態と同様で良い。

なお、カラープリンタ１００が、例えばＡ３サイズ、Ａ４サイズ、Ａ５サイズなどの複数のサイズの転写紙を印刷可能である場合には、最大通紙できる転写紙はＡ３サイズとなり、これを長手方向に搬送する場合が多い。この場合、Ａ３サイズを除くサイズの転写紙による筋状の傷による表面情報の検出が対象となる。また、カラープリンタ１００が、仮にＡ２サイズを長手方向に通紙可能である場合には、Ａ２サイズを除くサイズの転写紙による筋状の傷による表面情報が検出の対象となる。なお、本明細書において、例えばＡ４サイズの転写紙を縦長で搬送する場合と、横長で搬送する場合とでは、同一サイズの転写紙が、幅が異なる状態で搬送されるのであるが、このような場合も、幅の異なる複数サイズのシート状記録媒体が搬送されるものとする。

また、上記実施形態では、画像形成装置がカラープリンタである場合を説明したが、画像形成装置は、これに限られず、例えばモノクロ複写機、カラー複写機、ファクシミリ装置、プロッタ装置等であっても良いし、あるいはこれらの各機能を複合させた、いわゆるＭＦＰ（Multi Function Printer）等であっても良い。

１９…定着装置、６１…定着ベルト（定着部材）、６２…加熱ローラ、６３…加圧ローラ、６４…定着用ローラ、６５…テンションローラ、６６…剥離爪、６７…表面状態変更ローラ、２００…反射型光センサ、３００…表面情報検出部、４００…表面状態変更制御装置、Ｓ…シート状記録媒体（転写紙）。

特許第４６３２８２０号公報

Claims (9)

1. シート状記録媒体上に担持されたトナー画像を該シート状記録媒体に定着させる定着装置であって、前記定着動作時に表面が前記トナー画像に接触した状態で前記シート状記録媒体に対して第１の方向に相対移動する定着部材と、
   前記定着部材の表面情報を求める表面情報検出装置と、
   前記定着部材に対して接触及び離間可能に設けられ、前記定着部材に接触した状態で前記定着部材の表面を削る表面状態変更装置と、
   前記表面情報検出装置の検出結果に基づいて前記表面状態変更装置の前記定着部材に対する接触及び離間を制御する表面状態変更制御装置と、を備え、
   前記表面状態変更制御装置は、前記表面状態変更装置が前記定着部材を削った前後では、異なる判定基準で、前記表面情報検出装置の検出結果に基いて前記表面状態変更装置を制御することを特徴とする定着装置。
2. 前記表面情報検出装置により求められる前記定着部材の前記表面情報は、前記定着部材の表面に形成される筋状の傷の深さに関する情報であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記表面状態変更制御手段は、前記表面情報検出装置により検出された前記表面情報に基づいて前記表面状態変更装置の前記定着部材への接触時間を制御し、
   前記表面情報によって判断される前記接触時間は、前記表面情報検出装置による前記表面情報の検出が、少なくとも１度は前記表面状態変更装置によって前記定着部材の表面を削った前記定着部材に対して成されたものかの可否によって異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
4. シート状記録媒体上に担持されたトナー画像を該シート状記録媒体に定着させる定着装置であって、前記定着動作時に表面が前記トナー画像に接触した状態で前記シート状記録媒体に対して第１の方向に相対移動する定着部材と、
   前記定着部材の表面情報を求める表面情報検出装置と、
   前記定着部材に対して接触及び離間可能に設けられ、前記定着部材に接触した状態で前記定着部材の表面を削る表面状態変更装置と、
   前記表面情報検出装置の検出結果に基づいて前記表面状態変更装置の前記定着部材に対する接触及び離間を制御する表面状態変更制御装置と、を備え、
   少なくとも１度前記表面状態変更装置が前記定着部材を削った後は、前記表面状態変更制御装置は、前記表面状態変更装置が前記定着部材を削った後の前記表面情報検出装置の検出結果に基く判定基準で、前記表面情報検出装置の検出結果に基いて前記表面状態変更装置を制御することを特徴とする定着装置。
5. 前記表面情報検出装置により求められる前記定着部材の前記表面情報は、前記定着部材の表面に形成される筋状の傷の深さに関する情報であることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
6. 前記定着部材は、前記第１の方向に直交する第２の方向の寸法が互いに異なる複数サイズの前記シート状記録媒体への定着動作が可能であり、
   前記表面状態変更制御装置は、前記シート状記録媒体のサイズがより大きなサイズに変更された場合に前記表面状態変更装置を制御して前記定着部材の表面を削る請求項１〜５のいずれか一項に記載の定着装置。
7. 前記表面状態変更装置は、前記定着部材の表面のうち、前記第１の方向に直交する第２の方向に関して、前記シート状記録媒体と前記定着部材との接触範囲の全域を削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定着装置。
8. 前記表面情報検出装置は、前記定着部材に対して前記第１の方向に交差する方向に複数の計測光を順次照射し、該計測光の反射光に基づいて前記定着部材の表面情報を求める反射型光学検出装置を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の定着装置。
9. 電子写真プロセスにより１種類以上のトナー画像を形成する現像装置と、
   前記トナー画像をシート状記録媒体上に転写する転写装置と、
   前記シート状記録媒体に担持された前記トナー画像を、該シート状記録媒体に定着させる請求項１〜８のいずれか一項に記載の定着装置と、を備える画像形成装置。

Images