(57)【要約】【課題】従来よりも小さなトナーパターンで尚且つリアルタイムでのトナー位置検出を可能としたトナー位置検出方法及び反射型光学センサを提供する。【解決手段】反射型光学センサＯＳ１において、検出光を放射する発光部Ｅ１〜Ｅ２は副方向に交わる２方向に配置されて照射手段となる。Ｅ１とＥ２は副方向において平行ではない。Ｄ１〜Ｄ１０は受光部を示し、ＢＳＰ１、ＢＳＰ２は照射スポットを示している。副方向に交わる任意の２方向に配置した照射手段Ｅ１、Ｅ２のうち１方向に配列した照射手段の検出光に対する支持部材（転写ベルト）の反射特性と、該転写ベルト上に形成されたトナーパターンＤＰ１の反射特性との差を信号Ａ、残りの１方向に配列した照射手段の検出光に対する上記支持部材の反射特性と上記トナーパターンの反射特性との差を信号Ｂとするとき、上記信号Ａと信号Ｂとに基づいてトナーパターンの上記支持部材上における位置を演算的に検出する。【選択図】図３
2010122463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーによる画像を形成する画像形成方法において、所定の副方向へ移動する支持部材の表面に所定のトナーパターンを形成し、上記支持部材に照射手段により検出光を照射し、上記支持部材および／またはトナーパターンによる反射光を受光手段により受光し、上記検出光に対する上記支持部材の反射特性と上記トナーパターンの反射特性との差に基づき上記トナーパターンの上記支持部材上における位置を検出するトナー位置検出方法であって、
検出光を放射する検出光用の発光部をＭ（≧２）個、上記支持部材に検出光のスポットをＭ箇所で照射できるように、副方向に交わる任意の２方向に配置して照射手段とするとともに、Ｎ（≧２）個の受光部を上記支持部材および／またはトナーパターンによる検出光の反射光を受光できるように、上記照射手段に対応させて上記２方向に配列して受光手段とし、
副方向に交わる任意の２方向に配置した照射手段のうち１方向に配列した照射手段の検出光に対する上記支持部材の反射特性と、上記トナーパターンの反射特性との差を信号Ａ、残りの１方向に配列した照射手段の検出光に対する上記支持部材の反射特性と上記トナーパターンの反射特性との差を信号Ｂとするとき、
上記信号Ａと信号Ｂとに基づいてトナーパターンの上記支持部材上における位置を演算的に検出することを特徴とするトナー位置検出方法。
【請求項２】
請求項１記載のトナー位置検出方法において、
トナーパターンが、副方向およびこれに直交する主方向に幅を有する矩形状のパターンであり、この矩形状のパターンの主方向における長さを、副方向において同一の位置に配置された上記発光部から放射される検出光の上記支持部材上におけるスポットの中心間隔の最小間隔よりも大きく、最大間隔よりも小さくすることを特徴とするトナー位置検出方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のトナー位置検出方法において、
前記矩形状のパターンが、前記副方向において、前記２方向に配置した照射手段のＭ個の発光部のうち信号Ａを取得するのに用いられる少なくとも１つの発光部から放射される検出光の前記支持部材上における照射領域と、信号Ｂを取得するのに用いられる少なくとも１つの発光部から放射される検出光の前記支持部材上における照射領域とを通過する時間内まで、照射手段のＭ個の発光部全てを発光させ続けることを特徴とするトナー位置検出方法。
【請求項４】
請求項１または２記載のトナー位置検出方法において、
前記矩形状のパターンが、信号Ａを取得するのに用いられる少なくとも１つの発光部から放射される検出光の前記支持部材上における照射領域または／および信号Ｂを取得するのに用いられる少なくとも１つの発光部から放射される検出光の前記支持部材上における照射領域を通過後、副方向において矩形状のパターンに対してパターンの進行方向と逆方向に位置する照射手段のＭ’(＜Ｍ)個の発光部は消灯させることを特徴とするトナー位置検出方法。
【請求項５】
請求項１または２記載のトナー位置検出方法において、
前記２方向に配置した照射手段のＭ個の発光部のうち、信号Ａを取得するのに用いられる任意の１つの発光部と、前記任意の１つの発光部と副方向において同一の位置に配置された信号Ｂを取得するのに用いられる任意の１つの発光部とにより発光部対を構成し、上記矩形状のパターンの副方向への移動方向をＸ軸の正の方向としたとき、上記矩形状のパターンの副方向における縁のうち、移動方向と逆側の縁のＸ座標と、発光部の中心のＸ座標が最大となる発光部から放射される検出光の上記支持部材上における照射領域の縁のＸ座標のうち最大となるＸ座標との差が正になるまで、対応する発光部が同時に発光するようにして、各発光部対を順次に発光させ続けることを特徴とするトナー位置検出方法。
【請求項６】
トナーによる画像を形成する画像形成方法において、所定の副方向へ移動する支持部材の表面に所定のトナーパターンを形成し、上記支持部材に照射手段により検出光を照射し、上記支持部材および／またはトナーパターンによる反射光を受光手段により受光し、上記検出光に対する上記支持部材の反射特性と上記トナーパターンの反射特性との差に基づき上記トナーパターンの上記支持部材上における位置を検出するのに用いる反射型光学センサであって、
独立してもしくは同時に点滅可能で検出光を放射するＭ（≧２）個の発光部を、上記支持部材に検出光のスポットをＭ箇所で照射できるように、副方向に交わる任意の２方向に配置してなる照射手段と、Ｎ（≧２）個の受光部を上記支持部材および／またはトナーパターンによる検出光の反射光を受光できるように、上記照射手段に対応させて上記２方向に配列してなる受光手段とを有し、
副方向に交わる任意の２方向に配置した照射手段のうち、１方向に配置した照射手段を点灯させることで得られる上記支持部材の反射特性と上記トナーパターンの反射特性との差を信号Ａ、残りの１方向に配置した照射手段を点灯させることで得られる上記支持部材の反射特性と上記トナーパターンの反射特性との差を信号Ｂとするとき、
上記信号Ａと信号Ｂとに基づいてトナーパターンの上記支持部材上における位置を演算的に検出することを特徴とする反射型光学センサ。
【請求項７】
請求項６記載の反射型光学センサにおいて、
トナーパターンが、副方向およびこれに直交する主方向に幅を有する矩形状のパターンであり、この矩形状のパターンの主方向における長さを、副方向において同一の位置に配置された上記発光部の中心を結んで得られる主方向と平行となる線分の長さの半分よりも長くすることを特徴とする反射型光学センサ。
【請求項８】
請求項６または７に記載の反射型光学センサにおいて、
前記矩形状のパターンが、前記副方向において、前記２方向に配置した照射手段のＭ個の発光部のうち信号Ａを取得するのに用いられる少なくとも１つの発光部から放射される検出光の前記支持部材上における照射領域と、信号Ｂを取得するのに用いられる少なくとも１つの発光部から放射される検出光の前記支持部材上における照射領域とを通過する時間内まで、照射手段のＭ個の発光部全てを発光させ続けることを特徴とする反射型光学センサ。
【請求項９】
請求項６または７に記載の反射型光学センサにおいて、
前記矩形状のパターンが、前記副方向において、前記２方向に配置した照射手段のＭ個の発光部のうち信号Ａを取得するのに用いられる少なくとも１つの発光部から放射される検出光の前記支持部材上における照射領域または／および信号Ｂを取得するのに用いられる少なくとも１つの発光部から放射される検出光の前記支持部材上における照射領域を通過後、副方向においてトナーパターンに対して進行方向と逆方向に位置する照射手段のＭ’ (＜Ｍ)個の発光部は消灯させることを特徴とする反射型光学センサ。
【請求項１０】
請求項６または７に記載の反射型光学センサにおいて、
前記２方向に配置した照射手段のＭ個の発光部のうち、信号Ａを取得するのに用いられる任意の１つの発光部と、前記任意の１つの発光部と副方向において同一の位置に配置された信号Ｂを取得するのに用いられる任意の１つの発光部とにより発光部対を構成し、上記矩形状のパターンの副方向への移動方向をＸ軸の正の方向としたとき、上記矩形状のパターンの中心のＸ座標の値からパターンの副方向における長さの半分を減じた値と、発光部の中心のＸ座標が最大となる発光部から放射される検出光の上記支持部材上における照射領域の中心のＸ座標との差が、発光部の中心のＸ座標が最大となる発光部の上記支持部材上におけるビームスポット径よりも大きくなるまで、対応する発光部が同時に発光するようにして、各発光部対を順次に発光させ続けることを特徴とする反射型光学センサ。
【請求項１１】
請求項６〜１０の任意の１に記載の反射型光学センサにおいて、
１個の発光部に複数個の受光部が対応することを特徴とする反射型光学センサ。
【請求項１２】
請求項６〜１０に記載の反射型光学センサにおいて、
１個の受光部に複数個の発光部が対応することを特徴とする反射型光学センサ。
【請求項１３】
請求項６〜１２の任意の１に記載の反射型光学センサにおいて、
照射手段の発光部から放射される検出光を、支持部材表面に向けて集光的に導光する照明用光学系および／または支持部材表面からの反射光を受光手段に向けて集光的に導光する受光用光学系を有することを特徴とする反射型光学センサ。
【請求項１４】
トナーによる画像を形成する画像形成装置において、
トナー位置検出に用いる反射型光学センサとして、請求項６〜１３の任意の１に記載の反射型光学センサを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の画像形成装置において、
形成される画像が、色の異なる複数種のトナーによる多色画像もしくはカラー画像であり、色ごとのトナー濃度が検出されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー位置検出方法、反射型光学センサ、および該反射型光学センサを用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーによる画像を形成する画像形成装置は、アナログ方式やデジタル方式のモノクロあるいはカラー複写機や、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ装置、近来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。
このような画像形成装置により形成される画像はトナー画像であるが、よく知られたように、記録紙等の画像担持媒体上に適正なトナー画像を得るには、トナー画像の位置を正確に把握する必要がある。
例えば、光導電性の感光体上に形成されたトナー画像を、記録紙上に転写・定着して画像形成する場合、感光体上のトナー画像は記録紙上の所望の位置（例えば中央部）に正しく転写される必要がある。
このような適正位置への転写は、感光体上におけるトナー画像の転写されるべき記録紙に対する位置が適正に把握されていなければ実現できない。
【０００３】
また、互いに色の異なる複数のトナー画像を重ね合わせて、多色画像やカラー画像を形成する場合においては、色の異なるトナー画像ごとに位置を把握して、適正な重ね合わせを行わなければならない。
重ね合わせられるトナー画像相互の位置関係を適正に調整できないと、画像の書き出し側が相互にずれてしまうレジストずれ、画像の長さの誤差となる倍率ずれ、さらにこれらが各色トナー画像間で相対的にずれることによる色ずれなど、様々な異常画像を生じる原因となる。
【０００４】
トナー画像の位置を適正に制御するために、従来から、トナー位置検出用のトナーパターンを形成し、これに検出光を照射し、反射光の変化によりトナーパターンの位置を検出する方法が広く行われている(特許文献１〜３等)。
トナー位置検出用のトナーパターンは、形成すべきトナー画像と同一の画像形成条件で形成されるので、トナーパターンの位置を検出することにより、形成されるトナー画像の位置を知ることができ、検出されたトナーパターンの位置に応じて、画像形成条件を調整し、適正な位置に「画像形成用のトナー画像」を形成できる。
トナーパターンに検出光を照射し、反射光を受光する光学装置は反射型光学センサと呼ばれる。
反射型光学センサは古くから種々のものが提案され知られている（特許文献１〜３）。
【０００５】
これら従来から知られた反射型光学センサは、１個または２個の発光部と、反射光を受光するための１個または２個の受光部（フォトダイオードもしくはフォトトランジスタ）から構成されている。
発光部としては上記の如くＬＥＤが用いられるのが一般的であるが、ＬＥＤから放射される検出光は、トナー位置検出用のトナーパターンにトナーパターンよりも小さいサイズのスポットとして照射される。
トナーパターンは、例えば、転写ベルト上に形成され、転写ベルトの回転に伴い移動する。このときトナーパターンの移動する方向をここでは「副方向」と呼ぶこととする。転写ベルト上で、副方向に直交する方向を「主方向」と呼ぶこととする。
トナー画像として可視化される静電潜像を光走査により形成する場合であれば、上記主方向は光走査における主走査方向に対応し、副方向は副走査方向に対応する。
【０００６】
トナーパターンは光走査等による静電潜像形成部において書き込まれ、現像により可視化されてトナーパターンとなり、上記の場合であれば転写ベルト上に転写され、副方向に移動して反射型光学センサによる検出部に移動して検出光のスポットにより照射される。
検出光のスポットの大きさは、通常、直径：２〜３ｍｍ程度である。
反射型光学センサによる検出光のスポットが照射される主方向の位置は、トナーパターンの主方向中央部であることが理想である。
しかしながら、静電潜像形成部における光走査領域の変動や、転写ベルトの蛇行、さらには、反射型光学センサの取り付け位置の主方向の位置ずれや、主方向における取り付け位置の経時的変化等が原因し、トナーパターンと反射型光学センサの主方向における位置関係は、必ずしも理想状態とはならない。
トナーパターンと反射型光学センサの主方向における位置関係のずれにより、検出光のスポットがトナーパターンからはみ出して照射されれば、受光手段により受光される反射光は適正なものではなく、トナー位置の適正な検出はできない。
【０００７】
検出光のスポットを１個照射し、反射光を１個の受光部で受光し、正反射光と拡散反射光の差によりトナー位置を検出する場合を例に説明する。
検出光のスポットがトナーパターンの外側にはみ出して照射されると、スポットの一部はトナーパターンの無い部分で正反射され、トナーパターンの部分では拡散反射される。
このとき、受光部が正反射光を受光するように配置されているとすれば、受光部の受光する正反射光の強度は拡散反射により低減する。
このような正反射光強度の低下は検出信号の変動（誤差要因）となり、トナーパターン位置の正しい検出に悪影響を及ぼす。
このような問題を避けるため、従来は、トナーパターンと反射型光学センサの主方向における位置関係のずれの存在に拘わらず、検出光のスポットが主方向においてトナーパターン内に位置するように、トナーパターンの主方向幅・副方向幅を１５ｍｍ程度〜２５ｍｍ程度の大きさに設定し、上記位置関係のずれが生じても、検出光のスポットがトナーパターンの外側にはみ出さないようにしていた。
すなわち、トナーパターンと反射型光学センサの主方向における位置関係のずれを想定し、この位置ずれをカバーできるようにトナーパターンを大きくしていた。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−８４５３０号公報
【特許文献２】特開２００４−３０９２９２号公報
【特許文献３】特開２００２−７２６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記トナー位置検出は、画像形成装置、特にカラー画像形成装置においては、高画質の確保・維持のため、画像形成装置を画像形成プロセスが適正に行われるように調整するために行なわれる。従って、トナー位置検出は形成すべき画像の出力とは別個に行われるため、トナー位置検出が行われている間は本来の画像形成を行うことができない。
トナーパターンとなるべき静電潜像を光走査で書き込む場合であると、トナーパターンの大きさに比例して光走査の時間が大きくなり、本来の画像形成に対する作業効率を低下させる原因となる。
また、トナーパターンを形成するトナーは、本来の画像形成に寄与しない不寄与トナーとして消費され、パターンの大きさ（面積）に比例して不寄与トナーの消費量も大きくなる。
すなわち、従来から知られたトナー位置検出方式には、作業の向上を困難とするという問題と、不寄与トナーの消費量が大きいという問題とがある。
さらに、上記トナー位置検出方法では、１個あるいは２個の検出光のスポットは全て副方向において同じ位置に存在しているため、すなわち主方向に並んで存在するため、トナーパターンが副方向において特定の領域に存在している時だけにしか、トナー位置検出を行うことは不可能であった。
つまり、従来のトナー位置検出方法では、リアルタイムにトナーの位置を検出することはできなかった。
【００１０】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、従来よりも小さなトナーパターンで尚且つリアルタイムでのトナー位置検出を可能としたトナー位置検出方法及び反射型光学センサの実現、かかる反射型光学センサを用いてトナー位置検出を行う画像形成装置の実現を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明のトナー位置検出方法は「トナーによる画像を形成する画像形成方法において、所定の副方向へ移動する支持部材の表面に所定のトナーパターンを形成し、支持部材に照射手段により検出光を照射し、支持部材および／またはトナーパターンによる反射光を受光手段により受光し、検出光に対する支持部材の反射特性とトナーパターンの反射特性との差に基づき、トナーパターンの支持部材上における位置を検出する方法」である。
「トナーによる画像を形成する画像形成方法」は、前述の複写機やプリンタ、プロッタ、ファクシミリ装置、ＭＦＰ等において実行される画像形成方法であり、「静電潜像を形成するプロセス」と「形成された静電潜像をトナーにより可視化するプロセス」とを有する。静電潜像の形成は、均一帯電した光導電性の潜像担持体に対して「光走査等の露光プロセス」を実行することにより行われる。
【００１２】
「トナーパターン」は、トナー位置検出に用いられるための「トナー画像」で、「トナーパターンとなるべく形成された静電潜像がトナー画像として可視化されたもの」であり、検出されるときには支持部材上に形成されている。すなわち、トナーパターンは支持部材上に形成され、支持部材の「副方向への移動」により検出部へ持ち来たされる。
「トナーパターンとなるべき静電潜像」は、所定の濃度パターンの像を露光して形成することもできるし、光走査による書き込みにより形成することもできる。
「支持部材」は、上記の如く、トナー位置検出時にトナーパターンを保持して副方向に移動する部材であるが、具体的には、例えば、静電潜像が形成される潜像担持体自体であることや、トナー画像の転写に用いる転写ベルトや中間転写ベルト、さらにはトナー画像を転写される記録紙であることができる。
また「所定のトナーパターン」は、トナーパターンが定形であること、すなわち「一定の形状」であることを意味する。
【００１３】
請求項１〜５記載のトナー位置検出方法は、以下の如き特徴を有する。
すなわち、検出光を放射する「検出光用の発光部」をＭ（≧２）個、支持部材に「検出光のスポットをＭ箇所で照射できる」ように、副方向に交わる任意の２方向に配置して「照射手段」とし、Ｎ（≧２）個の受光部を「支持部材および／またはトナーパターンによる検出光の反射光」を受光できるように、照射手段に対応させて、副方向に交わる上記任意の２方向に配置して「受光手段」とする。
そして、受光手段のＭ個の発光部を発光させ、受光手段のＮ個の受光部の出力に基づきトナー位置を演算的に検出する。上において「副方向に交わる２方向」は、副方向に直交する方向、すなわち「主方向」は含まれておらず、前記２方向が副方向となす角度はそれぞれ等しい。また、前記２方向は互いに平行にはならない。
【００１４】
照射手段を構成する発光部の個数：Ｍは２以上であり、受光手段を構成する受光部の数：Ｎも２以上である。ＭとＮとは互いに等しくても（Ｍ＝Ｎ）よいし、異なっても（Ｍ≠Ｎ）よい。
照射手段は、発光部として２個以上のハロゲンランプ、レーザーダイオード、ＬＥＤを用い、これらを副方向に交わる任意の２方向に配列して構成することができる。発光部の数は、任意の２方向について同じであり、前記２方向のうち１方向に所定のピッチで配列した各発光部は、前記２方向のうち残りの１方向に所定のピッチで配列した各発光部と副方向において同じ位置に配置している。
この時、Ｍ個の発光部を全て点灯させ、Ｍ個の発光部のそれぞれから放射される検出光が支持部材表面に形成するスポットの１方向の配列を、副方向に直交する方向、すなわち「主方向」に射影したとき、前記２方向のうち１方向に配列した任意の１の発光部から照射された検出光が支持部材表面に形成するスポットの中心と、前記２方向のうち１方向に配列した任意の１の発光部と副方向において同じ位置に配置され、前記２方向のうち残りの１方向に配列している任意の１の発光部から照射された検出光が支持部材表面に形成するスポットの中心とが、副方向においてそれぞれの発光部と同じ位置に存在し、尚且つ主方向においてスポットが互いに重ならず、また接することがないように発光部は配置されている。
【００１５】
照射手段をＬＥＤとした場合、ＬＥＤが「放射光を集光させるレンズ機能を持つ」ものであるならば、ＬＥＤを配列し、放射される光が「検出光として支持部材上に所望の大きさのスポット」を形成するように、支持部材に対する位置関係を定めればよい。
発光部としてはまた２以上の発光部を持つ「ＬＥＤアレイ」を用いることができる。この場合には、ＬＥＤ発光部から照射される光を支持部材上に集光させるような適当な集光光学系を組合せて照射手段とすることができる。
上記２方向のうち１方向に配列した発光部から照射された検出光が支持部材表面に形成するスポットの中心と、前記２方向のうち残りの１方向に配列した任意の１の発光部から照射された検出光が支持部材表面に形成するスポットの中心とが、副方向において同じ位置に存在し、尚且つ主方向においてスポットが接するように前記２方向の発光部は配列されている。
【００１６】
受光手段の受光部としてはＰＤ（フォトダイオード）を用いることができるが、２以上のＰＤ素子をアレイ配列したＰＤアレイ（例えば、ＣＣＤラインセンサ）を受光手段として用いることができる。ＰＤは、上記２方向に平行に、尚且つ上記２方向に配列した発光部と対応するように副方向において同じ位置に配列されている。
この時ＰＤは、対応する発光部に関して、配列方向とは別の方向に配列しているＰＤと、主方向において遠ざかる方向に配置されている。
ＭおよびＮの下限は上記の如く２であるが、上限は、トナー位置検出用の反射型光学センサの実用的な大きさにより適宜に定めることができる。好適な値としてはＭの最大値は５００程度である。Ｎについては、前述のＰＤアレイのように「数１０００」であってもよい。
照射手段を構成するＭ個の発光部の発光は、Ｍ個の発光部を同時に点滅させるようにしても良いし、Ｍ個の発光部を幾つかのグループに分け、発光部の配列における一端側からグループ順次に点滅させてもよく、さらには、Ｍ個の発光部を１個づつ順次に点滅させるようにしてもよい。
【００１７】
検出光は支持部材に照射されると「支持部材および／またはトナーパターン」により反射され、反射光は受光手段により受光される。受光手段は２個以上の受光部を有し、検出光のスポットとトナーパターンとの位置関係に応じて、各受光部の受光する光量が変化する。
従ってこれら２個以上の受光部の出力に基づき、トナーパターンの位置が精緻に検出される。
この時、トナーパターンの主方向の長さは、前記２方向のうち１方向に配列した任意の１の発光部から照射された検出光が支持部材表面に形成するスポットの中心と、前記２方向のうち１方向に配列した任意の１の発光部と副方向において同じ位置に配置され、前記２方向のうち残りの１方向に配列している任意の１の発光部から照射された検出光が支持部材表面に形成するスポットの中心との最小間隔よりも大きければ、原理的にはいくらでも小さくすることができる。
例えば、前記最小間隔が７ｍｍであった場合、トナーパターンの主方向の長さは７ｍｍ程度まで短くできる。すなわち、主方向に１５ｍｍ〜２５ｍｍの大きさを必要としていた従来のトナーパターンに比して、トナーパターンを有効に小さくできる。
【００１８】
従来から知られているように「トナーパターン」に検出光を照射すると、検出光は「拡散反射」される。一方、支持部材の表面は、例えば、支持部材が光導電性の潜像担持体である場合には、支持体表面は滑らかで検出光は正反射される。従って、検出光が支持体表面に照射されるときと、トナーパターンに照射されるときとでは、反射特性に「正反射と拡散反射」の差があり、この差が「２個以上の受光部の検出する光に変化をもたらす」ので、２個以上の受光部の出力によりトナーパターンの位置を検出できる。
また、支持部材が転写ベルトや中間転写ベルトである場合、支持体の表面は「鏡面に近く検出光を実質的に正反射させる場合」もあれば「検出光を拡散反射させる場合」もあるが、支持体表面が検出光を拡散反射させるものであっても、支持体表面での検出光の拡散反射と、トナーパターンによる拡散反射とに「反射特性の差」があれば、検出光が拡散反射して複数の受光部に受光されるとき「複数受光部に配分される受光量の分布」が、支持媒体での拡散反射とトナーパターンによる拡散反射で異なる。
従って、「複数受光部に配分される受光量の分布」の変化により、トナーパターンの位置の検出が可能である。
【００１９】
ここで、本発明におけるトナーパターンの位置検出について、少し具体的に説明する。トナーパターンの中心が、前記２方向のうち１方向に配列した任意の１の発光部から照射された検出光が支持部材表面に形成するスポットの中心と、前記任意の１の発光部と副方向において同じ位置に配置され、前記２方向のうち残りの１方向に配列している発光部から照射された検出光が支持部材表面に形成するスポットの中心とを結んだ線分の中心にあると仮定する。
この時、トナーパターンの主方向における縁（副方向に平行な縁）は、前記した両スポットの中心と接している。また、両スポットは主方向において、互いに接しているとする。
この状態では、前記任意の１の発光部周辺に位置する受光部における受光部出力と、前記任意の１の発光部と副方向において同じ位置に配置され前記２方向のうち残りの１方向に配列している発光部周辺に位置する受光部における受光部出力は等しい。
【００２０】
つまり、副方向に交わる任意の２方向に配置した照射手段のうち１方向に配列した照射手段の検出光に対する上記支持部材の反射特性と、上記トナーパターンの反射特性との差を信号Ａ、残りの１方向に配列した照射手段の検出光に対する上記支持部材の反射特性と上記トナーパターンの反射特性との差を信号Ｂとするとき、信号Ａと信号Ｂは等しい。
この状態で、主方向において前記１方向側にトナーパターンがずれたと仮定すると、前記任意の１の発光部周辺に位置する受光部における受光部出力は、前記任意の１の発光部と副方向において同じ位置に配置され、前記２方向のうち残りの１方向に配列している発光部周辺に位置する受光部における受光部出力に比して小さくなる。つまり、信号Ａと信号Ｂは等しくなくなる。
【００２１】
同様に、主方向において前記２方向のうち残りの１方向側にトナーパターンがずれたと仮定すると、前記任意の１の発光部と副方向において同じ位置に配置され、前記２方向のうち残りの１方向に配列している発光部周辺に位置する受光部における受光部出力は、前記任意の１の発光部周辺に位置する受光部における受光部出力に比して小さくなる。この場合も、信号Ａと信号Ｂは等しくない。
このように、検出光のスポットとトナーパターンとの位置関係に応じて、各受光部の受光する光量が変化するため、これら２個以上の受光部出力に基づき、トナーパターンの位置が精緻に検出される。
また、発光部と受光部を前記した条件の下で多数配置すれば、副方向の位置ごとにおいてトナーパターンの位置検出が可能となる。つまり、リアルタイムにトナーパターンの位置が検出できる。
【００２２】
上記請求項１記載のトナー位置検出方法において、トナー位置検出用のトナーパターンが「主方向および副方向に幅を有する矩形状のパターン」であり、この矩形状のパターンの主方向における長さは、副方向において同一の位置に配置された上記発光部から放射される検出光の上記支持部材上におけるスポットの中心間隔の最小間隔よりも大きく、最大間隔よりも小さければよい。(請求項２)
上記請求項１または２記載のトナー位置検出方法において、副方向に交わる任意の２方向に配置した照射手段のＭ個の発光部のうち信号Ａを取得するのに用いられる少なくとも１つの発光部から放射される検出光の前記支持部材上における照射領域と、信号Ｂを取得するのに用いられる少なくとも１つの発光部から放射される検出光の前記支持部材上における照射領域とを通過する時間内まで、照射手段のＭ個の発光部全てを発光させ続けてもよいし(請求項３)、上記矩形状のパターンが前記２つの照射領域を通過後、副方向において矩形状パターンに対してパターンの進行方向と逆方向に位置する照射手段のＭ’(＜Ｍ)個の発光部は消灯させてもよい(請求項４)。
【００２３】
上記請求項１または２記載のトナー位置検出方法において、前記２方向に配置した照射手段のＭ個の発光部のうち、信号Ａを取得するのに用いられる任意の１つの発光部と、前記任意の１つの発光部と副方向において同一の位置に配置された信号Ｂを取得するのに用いられる任意の１つの発光部とにより発光部対を構成し、上記矩形状のパターンの副方向への移動方向をＸ軸の正の方向としたとき、上記矩形状のパターンの主方向における縁のうち、移動方向と逆側の縁のＸ座標と、発光部の中心のＸ座標が最大となる発光部から放射される検出光の上記支持部材上における照射領域の縁のＸ座標のうち最大となるＸ座標との差が正になるまで、対応する発光部が同時に発光するようにして、各発光部対を順次に発光させ続けてもよい（請求項５）。
簡単に説明すると、上記Ｍ個の発光部全ての直下をパターンが通過するまでの間、対応する発光部が同時に発光するようにして、各発光部対を順次に発光させ続けてもよい。
つまり、照射手段を構成するＭ個の発光部の発光は、Ｍ個の発光部を同時に点滅させるようにしても良いし、Ｍ個の発光部を幾つかのグループに分け、発光部の配列における一端側からグループ順次に点滅させてもよく、さらには、Ｍ個の発光部を１個づつ順次に点滅させるようにしてもよい。
【００２４】
この発明の反射型光学センサは、トナーによる画像を形成する画像形成方法において、所定の副方向へ移動する支持部材の表面に所定のトナーパターンを形成し、上記支持部材に照射手段により検出光を照射し、上記支持部材および／またはトナーパターンによる反射光を受光手段により受光し、上記検出光に対する上記支持部材の反射特性と上記トナーパターンの反射特性との差に基づき上記トナーパターンの上記支持部材上における位置を検出するのに用いる反射型光学センサであって、
独立してもしくは同時に点滅可能で検出光を放射するＭ（≧２）個の発光部を、上記支持部材に検出光のスポットをＭ箇所で照射できるように、副方向に交わる任意の２方向に配置してなる照射手段と、Ｎ（≧２）個の受光部を上記支持部材および／またはトナーパターンによる検出光の反射光を受光できるように、上記照射手段に対応させて上記２方向に配列してなる受光手段とを有し、
副方向に交わる任意の２方向に配置した照射手段のうち、１方向に配置した照射手段を点灯させることで得られる上記支持部材の反射特性と上記トナーパターンの反射特性との差を信号Ａ、残りの１方向に配置した照射手段を点灯させることで得られる上記支持部材の反射特性と上記トナーパターンの反射特性との差を信号Ｂとするとき、
上記信号Ａと信号Ｂとに基づいてトナーパターンの上記支持部材上における位置を演算的に検出することを特徴とし、照射手段と受光手段を有する(請求項６)。
【００２５】
「照射手段」は、独立してもしくは同時に点滅可能なＭ（≧２）個の発光部を上記２方向に配列してなる。「受光手段」は、Ｎ（≧２）個の受光部を上記照射手段に対応させて上記２方向に配列してなる。
照射手段は、発光部として２個以上のハロゲンランプ、レーザーダイオード、ＬＥＤを配列して構成できる。発光部としてＬＥＤを用いる場合は、Ｍ個の独立したＬＥＤ素子を配列して構成することもできるし、Ｍ個のＬＥＤ発光部をアレイ配列したＬＥＤアレイを用いることもできる。
受光手段は、Ｎ個の独立したＰＤを配列して構成することもできるし、Ｎ個のＰＤ受光部を配列一体化したＰＤアレイを用いることもできる。
請求項６記載の反射型光学センサにおいて、トナー位置検出用のトナーパターンが「主方向および副方向に幅を有する矩形状のパターン」であり、この矩形状のパターンの主方向における長さが、副方向において同一の位置に配置された上記２つの発光部の中心を結んで得られる主方向と平行となる線分の長さの半分よりも長ければ、矩形状のパターンの長さはトナー位置検出用の反射型光学センサの実用的な大きさにより適宜に定めることができる(請求項７)。
請求項６または７記載の反射型光学センサにおいて、副方向に交わる任意の２方向に配置した照射手段のＭ個の発光部のうち信号Ａを取得するのに用いられる少なくとも１つの発光部から放射される検出光の前記支持部材上における照射領域と、信号Ｂを取得するのに用いられる少なくとも１つの発光部から放射される検出光の前記支持部材上における照射領域とを通過する時間内まで、照射手段のＭ個の発光部全てを発光させ続けてもよいし(請求項８)、上記矩形状のパターンが前記２つの照射領域を通過後、副方向において矩形状パターンに対してパターンの進行方向と逆方向に位置する照射手段のＭ’(＜Ｍ)個の発光部は消灯させてもよい(請求項９)。
【００２６】
請求項６または７記載の反射型光学センサにおいて、前記２方向に配置した照射手段のＭ個の発光部のうち、信号Ａを取得するのに用いられる任意の１つの発光部と、前記任意の１つの発光部と副方向において同一の位置に配置された信号Ｂを取得するのに用いられる任意の１つの発光部とにより発光部対を構成し、上記矩形状のパターンの副方向への移動方向をＸ軸の正の方向としたとき、上記矩形状のパターンの主方向における縁のうち、移動方向と逆側の縁のＸ座標と、発光部の中心のＸ座標が最大となる発光部から放射される検出光の上記支持部材上における照射領域の縁のＸ座標のうち最大となるＸ座標との差が正になるまで、対応する発光部が同時に発光するようにして、各発光部対を順次に発光させ続けてもよい（請求項１０）。
簡単に説明すると、反射型光学センサの直下をパターンが通過するまでの間、対応する発光部が同時に発光するようにして、各発光部対を順次に発光させ続けてもよい。
請求項６〜１０の任意の１に記載の反射型光学センサにおいては、「１個の発光部に複数個の受光部が対応」することもできるし（請求項１１）、逆に「１個の受光部に複数個の発光部が対応」することもできる（請求項１２）。
請求項６〜１２の任意の１に記載の反射型光学センサは、照射手段の発光部から放射される検出光を、支持部材表面に向けて集光的に導光する「照明用光学系」および／または支持部材表面からの反射光を受光手段に向けて集光的に導光する「受光用光学系」を有することができる（請求項１３）。
【００２７】
この発明の画像形成装置は「トナーによる画像を形成する画像形成装置」であって、トナー位置検出に用いられる反射型光学センサとして、上記請求項６〜１３の任意の１に記載の反射型光学センサを有することを特徴とする（請求項１４）。
請求項１４記載の画像形成装置は「形成される画像が、色の異なる複数種のトナーによる多色画像もしくはカラー画像であり、トナーの色ごとにトナー位置検出が行なわれる」ものであることができる（請求項１５）。
勿論、これらの画像形成装置では、上記反射型光学センサを用いて、請求項１〜５の何れかのトナー位置検出方法が実施される。
【発明の効果】
【００２８】
以上に説明したように、この発明によれば新規なトナー位置検出方法、この方法の実施に用いる反射型光学センサ、この反射型光学センサを用い、上記トナー位置検出方法を実施する画像形成装置を実現できる。
この発明によれば、トナー位置検出に用いるトナーパターンのサイズを従来のものに比して有効に小さくできるので、トナー位置検知にかかる時間を短くでき、本来の画像形成に対する作業効率を向上させることができる。また、トナーパターンのサイズを小さくできるので、不寄与トナーの消費量を軽減できる。さらに、リアルタイムでのトナーパターンの位置が検出できる。
【００２９】
特に、請求項１記載の発明によれば、トナー位置検出をリアルタイムに行うことができる。
請求項２記載の発明によれば、トナーの使用量を減少させることができる。
請求項３記載の発明によれば、主方向におけるトナー位置検出の検出精度を向上させることができる。
請求項４記載の発明によれば、不要な発光部を消灯させることで、消費電力を低下させることができる。
請求項５記載の発明によれば、全発光部点灯時に比してＳＮ比を向上させることができ、消費電力を低下させることができる。
請求項６記載の発明によれば、トナー位置検出をリアルタイムに行うことができる。
請求項７記載の発明によれば、トナー位置検出をリアルタイムに行うことができ、尚且つトナー使用量を減少させることができる。
請求項８記載の発明によれば、トナー位置検出をリアルタイムに行うことができ、尚且つ主方向におけるトナー位置検出の検出精度を向上させることができる。
請求項９記載の発明によれば、トナー位置検出をリアルタイムに行うことができ、尚且つ消費電力を減らすことのがきる。
請求項１０記載の発明によれば、トナー位置検出をリアルタイムに行うことができ、尚且つ消費電力を減らすことができる。
請求項１１、１２記載の発明によれば、発光部と受光部の配置の工夫により、光量を稼ぐことができる。
請求項１３記載の発明によれば、集光させることで、センサの検出精度を向上させ、光量を稼ぐことができる。
請求項１４、１５記載の発明によれば、トナー位置検出をリアルタイムに行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
先ず、図１を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の実施の形態を説明する。図１に示す画像形成装置は「カラー画像」を形成するものである。カラー画像はイエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、黒：Ｋの４色のトナーにより形成される。
図１において、符号２０で示す部分は「光走査装置」である。光走査装置２０は、従来から知られた公知の種々のものを用いることができる。
符号１１Ｙ〜１１Ｋは「光導電性の潜像担持体」であるドラム状の感光体であり、感光体１１Ｙはイエロートナーによるトナー画像の形成に用いられ、感光体１１Ｍ，１１Ｃ、１１Ｋはそれぞれ、マゼンタトナー、シアントナー、黒トナーによるトナー画像の形成に用いられる。
【００３１】
すなわち、光走査装置２０は、４個の感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに対して「光走査による画像書き込み」を行う。感光体１１Ｙ〜１１Ｋは何れも時計回りに等速回転され、帯電手段をなす帯電ローラＴＹ，ＴＭ，ＴＣ，ＴＫにより均一帯電され、光走査装置２０により「それぞれ対応する光走査」を受けてイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色画像を書き込まれ対応する静電潜像（ネガ潜像）を形成される。
これら静電潜像はそれぞれ現像装置ＧＹ，ＧＭ、ＧＣ、ＧＫにより反転現像され、感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上にそれぞれイエロートナー画像、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、黒トナー画像が形成される。
これら各色トナー画像は、図示されない記録シート（転写紙やオーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシート）に転写される。転写には転写ベルト１７が用いられる。
【００３２】
記録シートは図示されないシート載置部（転写ベルト１７の下部に設けられている。）から給送され、図１において転写ベルト１７の右側の上周面に供給され、転写ベルト１７に静電吸着され、転写ベルト１７が反時計回りに回転することにより図の左方へ搬送される。このように搬送されつつ記録シートは、転写器１５Ｙにより感光体１１Ｙ上からイエロートナー画像を転写され、転写器１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋによりそれぞれ、感光体１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋから、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、黒トナー画像を順次に転写される。
このようにして、記録シート上においてイエロートナー画像〜黒トナー画像が重ね合わせられてカラー画像を合成的に構成する。記録シートは、担持したカラー画像を定着装置１９により定着されて装置外へ排出される。なお、上記のようにすることに代えて、中間転写ベルトを用い、上記４色のトナー画像を中間転写ベルト上に重ね合わせて転写してカラー画像を得、このカラー画像を記録シートに転写し、定着してもよい。
【００３３】
図１において、符号ＯＳ１〜ＯＳ４は、この発明の「反射型光学センサ」を示す。図１に示す画像形成装置では、上記の如く画像の書き込みは光走査により行われ、光走査における主走査方向は図１の図面に直交する方向であり、この方向を「主方向」という。「トナー位置検出」は、反射型光学センサＯＳ１〜ＯＳ４を用いて以下の如くに行われる。
すなわち、トナー位置検出用のトナーパターンは、光走査装置２０により感光体１１Ｙ〜１１Ｋに個別に書き込まれて形成された「トナーパターンとなるべき静電潜像」が、各現像装置ＧＹ，ＧＭ、ＧＣ、ＧＫにより反転現像されてトナー画像となり、さらに転写ベルト１７の表面に直接的に転写されてトナーパターンとなる。この説明から明らかなように、説明中の実施の形態において転写ベルト１７が「支持部材」である。したがって、以下、転写ベルト１７を「支持部材１７」とも言う。
トナーパターンは支持部材たる転写ベルト１７に形成され、転写ベルト１７の回転により移動し、反射型光学素子ＯＳ１〜ＯＳ４によりトナー位置検出が行われる。
なお、転写ベルト１７上に形成されたトナーパターンは、図１において反射型光学センサＯＳ１〜ＯＳ４よりも右側、すなわち、これらセンサの下流側で、図示されないクリーニング装置により転写ベルト１７の表面から除去される。
【００３４】
図２は、支持部材である転写ベルト１７上に形成されたトナーパターンと、反射型光学センサＯＳ１〜ＯＳ４との関係を説明図的に示している。図の如く、図の上下方向が主方向であって、図１における「図面に直交する方向」に対応する。また、図の左右方向の左向きが副方向であり、転写ベルト１７の表面の移動方向（図中に矢印Ａで示す。）である。
図２において、符号ＤＰ１〜ＤＰ４は転写ベルト１７上におけるイエロートナー画像〜黒トナー画像の位置を検出するための「位置検出パターン」を示す。
すなわち、反射型光学センサＯＳ１〜ＯＳ４は、主方向における４箇所で、各色トナー画像の位置を検出する。
上には、記録シートを搬送して転写するための転写ベルト１７上に形成されるトナーパターンを検出する例を説明したが、画像形成装置の形態によっては潜像担持体として感光体や中間転写ベルト（または中間転写体）上に形成されるトナーパターンを反射型光学センサによって検出することもできる。
【００３５】
以下、反射型光学センサとトナーパターンの検出を、実施の形態を通じて説明する。
図３は、反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子をセンサの真上から見た時、図４は、トナーパターン検出の様子を副方向側から見た様子を示している。
図３において、符号ＯＳ１は上に説明した反射型光学センサを示している。先に説明した４個の反射型光学センサＯＳ１〜ＯＳ４は構造的には同一のものであるので、反射型光学センサＯＳ１を例にとって説明する。
図３において上下方向が「主方向」、左右方向の左向きが「副方向」である。反射型光学センサＯＳ１は、副方向に延びる長さを有して検出光を放射する検出光用の発光部Ｅ１〜Ｅ２（Ｍ＝２個）を、副方向と直交する方向に間隔をおいてかつ平行にならないように副方向に交わる２方向に配置して「照射手段」とする。この時、Ｅ１と副方向がなす角度αとＥ２と副方向がなす角度βは等しく、尚且つＥ１とＥ２は副方向において平行ではない。
発光部Ｅ１〜Ｅ２は、トナーパターンを搬送する面（パターン移動面）に対しては略平行に配置されている。
【００３６】
一方、反射光を受光する受光部Ｄ１〜Ｄ１０（Ｎ＝１０個）のうち、Ｄ１〜Ｄ５を、Ｄ１〜Ｄ５の中心を結んだ直線Ｌ１とＥ１とが平行になるように主方向および副方向に所定ピッチで等間隔に配置し、Ｄ６〜Ｄ１０を、Ｄ６〜Ｄ１０の中心を結んだ直線Ｌ２とＥ２とが平行になるように主方向および副方向に所定ピッチで等間隔に配置して「受光手段」とする。
そして、照射手段と受光手段とを対応させて、適宜のハウジングに一体的に組み付けた構成である。ハウジングは、図１に示した「転写ベルト１７の下方の位置」に所定の位置関係で配置される。
説明の具体性のため、転写ベルト１７の表面は滑らかであり、転写ベルト表面での反射光は全て正反射光であるとする。
発光部Ｅ１とＥ２は具体的には、線状のハロゲンランプやキセノンランプ、蛍光灯であり、受光部Ｄ１〜Ｄ１０は具体的にはＰＤ（フォトダイオード）である。
【００３７】
発光部Ｅ１から放射される検出光は、支持部材表面上において、Ｄ１〜Ｄ５の中心を結んだ線分Ｌ１とＥ１との間の領域をスポットＢＳＰ１として照射し、発光部Ｅ２から放射される検出光は、支持部材表面上において、Ｄ６〜Ｄ１０の中心を結んだ線分Ｌ２とＥ２との間の領域をスポットＢＳＰ２として照射する。
前述の如く、トナー位置検知用のトナーパターンＤＰ１は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色トナーごとに形成されるが、図３に示すトナーパターンＤＰ１はイエロートナーにより構成される。
トナーパターンＤＰ１は、個々のパターンを矩形状に形成し、それを副方向に５つ等間隔に並べたものである。これら矩形状のトナーパターンは、光走査におけるレーザパワーまたは発光デューティの調整や現像バイアスの調整によって形成できる。
【００３８】
ここで、説明を簡略にするため、ＤＰ１のうち任意の１の矩形状パターンを例にとり、図５を用いて説明する。
図５は任意の１の矩形状パターンが副方向に移動した時の位置検出の概略を示している。
パターンの主方向の長さは、Ｅ１とＥ２からの放射光によるスポットの縁の最小間隔（Ｄ５、Ｄ１０の位置における内縁間隔）よりも大きく、最大間隔（Ｄ１、Ｄ６の位置における外縁間隔）よりは小さいとし、パターンの副方向の長さは各受光部の副方向の長さと同程度とする。但し、図面上は厳密に表示していない。
また、主方向への位置ずれがなければ、トナーパターンの中心は、Ｄ１とＤ６の中心を結び、主方向に平行となる線分の垂直二等分線上にあるものとする。これを、パターンが「基準位置」にあると定義する。そして、パターンは副方向に移動するものとする。
図５に示すように、トナーパターンＤＰ１は支持部材である転写ベルト１７の表面に形成されて副方向に移動しつつ、反射型光学センサＯＳ１の検出距離に近づいていく、トナーパターンＤＰ１は形成される時点が定まっており、形成されてから上記検出領域に到達する時間も略定まっている。そこで、トナーパターンＤＰ１が検出距離に近づいた適当なタイミングで、発光部Ｅ１とＥ２を点滅制御する。
【００３９】
発光部Ｅ１とＥ２から放射された検出光が転写ベルト１７の表面に形成するスポットは楕円で、その長手方向の長さは受光部Ｄ１〜Ｄ５またはＤ６〜Ｄ１０の中心を結んだ線分Ｌ１、Ｌ２（例えば１０ｍｍとする。）と同程度であり、短手方向の長さはＤ１〜Ｄ５の中心とＥ１との距離またはＤ６〜Ｄ１０の中心とＥ２との距離（例えば３ｍｍとする。）と同程度となる。この点についても図面上は厳密に表示していない。
発光部Ｅ１とＥ２は常時点灯しており、トナーパターンＤＰ１が反射型光学センサＯＳ１の直下を通過し終えるまで点灯は続く。ここで、図５中のＩは、トナーパターンの中心がＤ１とＤ６の中心を結んだ線分上にある状態を、ＩＩは、トナーパターンの中心がＤ２とＤ７の中心を結んだ線分上にある状態を、ＩＩＩは、トナーパターンの中心がＤ３とＤ８の中心を結んだ線分上にある状態を、ＩＶは、トナーパターンの中心がＤ４とＤ９の中心を結んだ線分上にある状態を、Ｖは、トナーパターンの中心がＤ５とＤ１０の中心を結んだ線分上にある状態をそれぞれ示している。
【００４０】
図６は、トナーパターンＤＰ１が反射型光学センサの直下にない場合の各受光部におけるＰＤ出力値を示している。
前述の如く、転写ベルト１７の表面は滑らかで、トナーパターンが形成されてない部分に検出光が照射された時の反射光は正反射光であるため、各受光部におけるＰＤ出力値には変化がない。
このような条件下で、トナーパターンＤＰ１が反射型光学センサの直下を通過し終えるまで、トナーパターンが主方向において基準位置に存在しつつ副方向に移動し、トナーパターンの中心がＩ〜Ｖの位置に配置されている場合を考える。ここで、説明を簡略化するために、トナーパターンからの拡散反射光は、進行方向をＸ軸の正の向きとし、副方向におけるＤ１とＤ２またはＤ６とＤ７の間隔をｄとすると、Ｉ〜Ｖのそれぞれの場所から副方向に±ｄだけ離れた受光部まで検出されるとする。
また、各受光部におけるトナーからの正反射光および拡散反射光による出力は、照射対象物が転写ベルト単体である場合に比べて十分に小さいとする。
【００４１】
トナーパターンがＩの位置にある場合、各受光部におけるＰＤ出力の結果を図７に示す。この時、検出光はトナーパターンによって正反射されると共に拡散反射されるため、拡散反射の影響で、受光部Ｄ１とＤ６に加え、受光部Ｄ２とＤ７が受光する正反射光成分が減少する。ここで、受光部Ｄ１とＤ６は受光部Ｄ２とＤ７よりもトナーパターンに近い位置に配置しているため、受光部Ｄ２とＤ１よりも値が小さくなっている。
また、受光部３〜５、受光部８〜１０における受光部出力は、照射対象物が転写ベルト単体の場合の時と等しい。
トナーパターンがＩＩの位置にある場合、各受光部におけるＰＤ出力の結果を図８に示す。説明を簡略化するため、Ｄ１とＤ３、Ｄ６とＤ８における受光部出力はほぼ等しいとした。
この時、拡散反射の影響で、受光部Ｄ２とＤ７に加え、受光部Ｄ１とＤ６、Ｄ３とＤ８が受光する正反射光成分が減少するが、受光部Ｄ２とＤ７はトナーパターンに近い位置に配置しているため、受光部出力が最も小さくなった。また、受光部４〜５、受光部９〜１０における受光部出力は、照射対象物が転写ベルト単体の場合の時と等しい。
トナーパターンがＩＩＩ〜Ｖにある時も、図７〜図８で示した、各受光部における受光部出力の分布が得られる。
【００４２】
ここで、トナーパターンが主方向において、Ｅ１側にずれている場合を考える。
図９は、トナーパターンが主方向において、Ｅ１側にずれている場合の、反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子を副方向側から見た様子を、図１０は、トナーパターンが主方向において、Ｅ１側にずれている場合の、トナーパターン検出の様子をセンサの真上から見た様子を示している。
また、図１１は、トナーパターンが主方向において、Ｅ１側にずれていて、尚且つＩの状態にある時の各受光部における受光部出力を示している。
図１１から主方向への位置ずれを見積もるには、受光部Ｄ１とＤ６、Ｄ２とＤ７の受光部出力に着目すればよい。この受光部出力は、Ｅ２から放射される検出光の支持部材表面上でのスポットと重なっている照射対象物の面積に比例するため、トナーパターンの主走査位置ずれ量とスポットと重なる照射対象物の面積の関係を明らかにすれば、受光部Ｄ１とＤ６、Ｄ２とＤ７の出力から、トナーの主方向位置を検出することができる。
ここでは記載しないが、トナーパターンがＩＩ〜Ｖの位置にいても、同様に主走査方向の位置検出は可能となる。
【００４３】
次に、トナーパターンが主方向において、Ｅ２側にずれている場合を考える。
図１２は、トナーパターンが主方向において、Ｅ２側にずれている場合の、反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子を副方向側から見た様子を、図１３は、トナーパターンが主方向において、Ｅ２側にずれている場合の、トナーパターン検出の様子をセンサの真上から見た様子を示している。
また、図１４は、トナーパターンが主方向において、Ｅ２側にずれていて、尚且つＩの状態にある時の各受光部における受光部出力を示している。
図１４から主方向への位置ずれを見積もるには、トナーパターンが主方向において、Ｅ１側にずれている場合と同様に、受光部Ｄ１とＤ６、Ｄ２とＤ７の受光部出力に着目すればよい。この受光部出力は、Ｅ１から放射される検出光の支持部材表面上でのスポットと重なっている照射対象物の面積に比例するため、トナーパターンの主走査位置ずれ量とスポットと重なる照射対象物の面積の関係を明らかにすれば、受光部Ｄ１とＤ６、Ｄ２とＤ７の出力から、トナーの主方向位置を検出することができる。
ここでは記載しないが、トナーパターンがＩＩ〜Ｖの位置にいても、同様に主走査方向の位置検出は可能となる。
上の説明では、発光部Ｍ＝２、受光部Ｎ＝１０の例を示したが、受光部の数をＮ＝２としても、同様の方法で、トナーの主方向の位置検出は可能である。
【００４４】
次に、発光部として発光素子アレイ、例えばＬＥＤアレイやＬＤアレイを持ったトナー位置検出用の反射型光学センサＯＳ１について図１５〜図２４を用いて説明する。説明の簡略化のため、Ｍ＝Ｎ＝１０とした。
図１５は、反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子をセンサの真上から見た時、図１６は、トナーパターン検出の様子を副方向側から見た様子を示している。図１７は、図１５における矩形状パターンを１本にしただけで、他は図１５と変わらない。
図１５において上下方向が「主方向」、左右方向の左向きが「副方向」である。反射型光学センサＯＳ１は、図１５に示すように、検出光を放射する検出光用の発光部Ｅ１〜Ｅ１０（Ｍ＝１０個）のうち、Ｅ１〜Ｅ５を、Ｅ１〜Ｅ５の中心を結んだ直線と副方向とが所定の角度αをなすように主方向および副方向に所定ピッチで等間隔に配置し、発光部Ｅ１〜Ｅ１０（Ｍ＝１０個）のうち、Ｅ６〜Ｅ１０を、Ｅ６〜Ｅ１０の中心を結んだ直線と副方向とが所定の角度βをなすように主方向および副方向に所定ピッチで等間隔に配置して「照射手段」とする。
【００４５】
角度αと角度βの大きさは等しいが、Ｅ１〜Ｅ５の中心を結んだ直線とＥ６〜Ｅ１０の中心を結んだ直線は平行にはならない。
一方、反射光を受光する受光部Ｄ１〜Ｄ１０（Ｎ＝１０個）は、Ｄ１〜Ｄ５の中心を結んだ直線とＥ１〜Ｅ５の中心を結んだ直線とは平行となり、Ｄ６〜Ｄ１０の中心を結んだ直線とＥ６〜Ｅ１０の中心を結んだ直線とは平行となるように配置されている。
Ｄ１とＥ１は副方向において同じに位置に配置され、同様に、Ｄ２とＥ２、Ｄ３とＥ３、Ｄ４とＥ４、Ｄ５とＥ５、Ｄ６とＥ６、Ｄ７とＥ７、Ｄ８とＥ８、Ｄ９とＥ９、Ｄ１０とＥ１０も副方向において同じに位置に配置されている。
そして照射手段と受光手段とを対応させて、適宜のハウジングに一体的に組み付けた構成である。ハウジングは、図１に示した「転写ベルト１７の下方の位置」に所定の位置関係で配置される。
説明の具体性のため、転写ベルト１７の表面は滑らかであり、転写ベルト表面での反射光は全て正反射光であるとする。
【００４６】
発光部Ｅ１〜Ｅ１０は具体的にはＬＥＤアレイであり、受光部Ｄ１〜Ｄ１０は具体的にはＰＤアレイである。
発光部Ｅ１から放射される検出光は、支持部材表面上において、Ｅ１とＤ１の中心を結んだ線分の主方向における中心付近の領域をスポットとして照射する。同様にＥｎ（ｎ＝１〜１０）は、支持部材表面上において、ＥｎとＤｎの中心を結んだ線分の主方向における中心付近の領域をスポットとして照射する。
照射手段を構成する１０個の発光部の発光は、１０個の発光部を同時に点滅させるようにしても良いし、Ｍ個の発光部を幾つかのグループに分け、発光部の配列における一端側からグループ順次に点滅させてもよく、さらには、Ｍ個の発光部を１個づつ順次に点滅させるようにしてもよい。
【００４７】
まず、１０個の発光部を同時に点滅させた場合のトナー位置検出について説明する。
図１６、図１７に示すように、トナーパターンＤＰ１は支持部材である転写ベルト１７の表面に形成されて副方向に移動しつつ、反射型光学センサＯＳ１の検出距離に近づいていく。
トナーパターンＤＰ１は形成される時点が定まっており、形成されてから上記検出領域に到達する時間も略定まっている。そこで、トナーパターンＤＰ１が検出距離に近づいた適当なタイミングで、発光部（ＬＥＤ）Ｅ１〜Ｅ１０を点滅制御する。
発光部Ｅ１〜Ｅ１０から放射された検出光が転写ベルト１７の表面に形成するスポットの大きさは、例えば直径１ｍｍ程度であり、隣接するスポットは互いに重なっていない。
発光部Ｅ１〜Ｅ１０は常時点灯しており、トナーパターンＤＰ１が反射型光学センサの直下を通過し終えるまで点灯は続く。
図１７において、トナーパターンがＩの位置（図５の位置に相当）にある時の各受光部における受光部出力を図１８に示す。この時、受光部Ｄ１とＤ６は、トナーパターンからの拡散反射光からの影響で、他の受光部に比べて受光部出力が低くなっている。
【００４８】
次に、トナーパターンが主方向においてＥ１〜Ｅ５側にずれた時の位置検出について考える。
図１９は、反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子を副方向側から見た様子を、図２０は、反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子をセンサの真上から見た様子を示している。
トナーパターンが図２０のように、主方向においてＥ１〜Ｅ５側にずれ、図２０中には不図示であるＩの位置にトナーパターンが到達した場合、各受光部における出力は図２１のようになる。
この時、Ｄ１における値は、他の受光部の出力に比べて低くなっている。図２１から主方向への位置ずれを見積もるには、受光部Ｄ１とＤ６の受光部出力に着目すればよい。Ｄ１の受光部出力は、Ｅ１から放射される検出光の支持部材表面上でのスポットと重なっている照射対象物の面積に、Ｄ６の受光部出力は、Ｅ６から放射される検出光の支持部材表面上でのスポットと重なっている照射対象物の面積に比例するため、トナーパターンの主走査位置ずれ量とスポットと重なる照射対象物の面積の関係を明らかにすれば、受光部Ｄ１とＤ６の出力から、トナーの主方向位置を検出することができる。
【００４９】
次に、トナーパターンが主方向において、Ｅ６〜１０側にずれている場合を考える。
図２２は、トナーパターンが主方向において、Ｅ６〜１０側にずれている場合の、反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子を副方向側から見た様子を、図２３は、トナーパターンが主方向において、Ｅ６〜１０側にずれている場合の、トナーパターン検出の様子をセンサの真上から見た様子を示している。
図２４は、トナーパターンが主方向において、Ｅ６〜１０側にずれていて、尚且つＩの状態にある時の各受光部における受光部出力を示している。
【００５０】
図２４からパターンの主方向への位置ずれを見積もるには、トナーパターンが主方向において、Ｅ１〜５側にずれている場合と同様に、受光部Ｄ１とＤ６の受光部出力に着目すればよい。Ｄ１の受光部出力は、Ｅ１から放射される検出光の支持部材表面上でのスポットと重なっている照射対象物の面積に、Ｄ６の受光部出力は、Ｅ６から放射される検出光の支持部材表面上でのスポットと重なっている照射対象物の面積に比例するため、トナーパターンの主走査位置ずれ量とスポットと重なる照射対象物の面積の関係を明らかにすれば、受光部Ｄ１とＤ６の出力から、トナーの主方向位置を検出することができる。
ここでは記載しないが、トナーパターンがＩＩ〜Ｖの位置にいても、同様に主走査方向の位置検出は可能となる。
上の説明では、発光部Ｍ＝１０、受光部Ｎ＝１０の例を示したが、Ｍ≧２、Ｎ≧２であれば、同様の方法でトナーの主方向の位置検出は可能である。
また、発光部がＬＥＤアレイになったことで支持部材表面上の照射領域が狭くなり、トナーからの拡散反射光の増加に伴う正反射出力低下の影響を受けにくくなったため、トナーパターンがＩにある時、発光部が線状であった図３〜図１６の場合に比べて、Ｄ１とＤ６の受光部出力の差が大きくなった。
つまり、発光部にＬＥＤアレイを用いることによって、トナーパターンの主方向の位置検出精度が向上したといえる。
【００５１】
上では、全発光部を常時点灯させている実施例を示したが、以下に別の実施例を示す。
トナーが図１９のように、主方向においてＥ１〜Ｅ５側にずれた時、図２０中には不図示であるＩの位置にトナーパターンが到達するまでは、全発光部を点灯させ、ＩＩの位置にトナーが到達した時はＥ１とＥ６を消灯し、ＩＩＩの位置にトナーが到達した時はＥ１〜２とＥ６〜７消灯し、ＩＶの位置にトナーが到達した時はＥ１〜３とＥ６〜８を消灯し、Ｖの位置にトナーが到達した時はＥ１〜４とＥ６〜９を消灯してもよい。このように、各位置におけるＰＤ出力に関係しない発光部を消灯させることで、センサの消費電力の低下に繋がる。
【００５２】
説明は省略するが、トナーパターンが図２２〜図２３のように、主方向においてＥ６〜Ｅ１０側にずれた時、Ｉ〜Ｖの各位置において、トナーパターンに最も近い位置に配置されている受光部における出力は図２４に示すものとなる。この場合も同様に、主方向におけるトナー位置検出は可能である。
上では、発光部を常時点灯させる場合を例にしたが、以下で１０個の発光部を幾つかのグループに分け、発光部の配列における一端側からグループ順次に点滅させる場合と、１０個の発光部を１個づつ順次に点滅させる場合について考える。
１０個の発光部を、発光部Ｅ１とＥ６、発光部Ｅ２とＥ７、発光部Ｅ３とＥ８、発光部Ｅ４とＥ９、発光部Ｅ５とＥ１０の対の５グループに分けた時を例にとる。
先ず、Ｅ１とＥ６が同時に点灯して消灯し、続いてＥ２とＥ７が同時に点灯して消灯し、次いでＥ３とＥ８が同時に点灯して消灯し、さらに発光部Ｅ４とＥ９、Ｅ５とＥ１０の順に２個の発光部対が順次に点灯し、消灯する。これら発光部の点灯・消灯は高速で繰り返される。
点灯・消灯は、トナーパターンが支持部材表面上における反射型光学センサの直下を通過するまで高速で繰り返される。従って、転写ベルト１７の表面は、検出光の１０個のスポットで「発光部の配列方向に繰り返して走査」される。これを以下「検出光によるスポット走査」という。
この場合でも、上で示した方法と同様にトナー位置検出は可能である。
また、別の実施例として、Ｅ１からＥ１０の順に各発光部の点灯・消灯を高速で繰り返すことでも、上で示した方法と同様にトナー位置検出は可能である。
【００５３】
図２５〜図２６に示す例は図１５〜図２４に示した例の変形例であり、発光部Ｍの数が受光部Ｎの数より少ない場合を示している（Ｍ＝６，Ｎ＝１０）。トナー位置検出方法は、図１５〜図２４を用いた説明と同じであるので省く。
図２７〜図２８に示す例も図１５〜図２４に示した例の変形例であり、発光部Ｍの数が受光部Ｎの数より多い場合を示している（Ｍ＝１０，Ｎ＝６）。トナー位置検出方法は、図１５〜図２４を用いた説明と同じであるので省く。
このように照射手段・受光手段として、半導体プロセスで製造されるＬＥＤアレイやＰＤアレイを用いると、各々独立したＬＥＤやＰＤを集積するよりも、発光部・受光部の位置精度を大きく向上させることができる。
【００５４】
ところで、トナーパターンの反射特性は、トナーパターンを構成するトナーの色により異なる波長依存性を有するが、近赤外から赤外の波長、特に、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長領域では反射特性に対する波長依存性が殆どない。従って、反射型光学センサにおける照射手段の発光部は上記波長領域の光を放射するものが好ましく、また、反射型光学センサにおいて照射手段を構成する複数のＬＥＤが同一の発光波長で発光するのが好ましい。照射手段としてＬＥＤアレイを用いる場合は、加工プロセス上から同一波長となるので好都合である。
また、受光手段を構成するＮ個の受光部の「波長感度特性」が相互に異なると、同じトナーパターンからの反射光を受光しても、受光部ごとに出力が変化してトナー位置検出のための演算処理に対して誤差になる。
従って、受光手段の受光部を構成するＰＤのピーク感度波長が「受光手段内の受光部ごとにはばらつかない」ことが好ましいが、これは受光手段として、ピーク感度波長が加工プロセス上から同一になる「ＰＤアレイ」を用いることにより実現できる。
また、照射手段から放射される検出光が受光手段により効率よく受光されるためには、発光部を構成するＬＥＤの発光波長と、受光部を構成するＰＤのピーク感度波長が「数１０ｎｍレベルの範囲で略同一」であることが好ましい。一般に、発光素子として用いられるＧａＡｓ系ＬＥＤの発光波長は９５０ｎｍ程度、受光素子として用いられるＳｉ系ＰＤのピーク感度波長は８００〜１０００ｎｍであるので、発光素子や受光素子を選択して使用することが望ましい。
また、ＬＥＤやＰＤの組成やデバイス構造を調整することによって波長帯域をシフトさせることができるので、ＬＥＤの発光波長とＰＤのピーク感度波長を略同一とすることもできる。
【００５５】
前述の如く、反射型光学センサにおける照射手段の個々の発光部から放射される検出光は支持部材やトナーパターンにスポット状に照射される。発光部の具体例である独立したＬＥＤには「放射光を集束させるレンズ機能を持つ部分」が一体化されており、上記レンズ機能によりスポットを形成することもできる。
素子自体としてはこのような機能を持たないＬＥＤアレイを照射手段に用いる場合には、反射型光学センサは、請求項１３記載のように、発光部から放射される検出光を、支持部材表面に向けて集光的に導光する照明用光学系および／または支持部材表面からの反射光を受光手段に向けて集光的に導光する受光用光学系を有することで、検出光のスポット照射を実現できる。
勿論、独立したＬＥＤを配列して発光部を形成する場合、各ＬＥＤが照射光を集光する機能を持っていても、上記照明用光学系を用いて検出光の照射部に「より有効」に照射を行うことができる。
【００５６】
このような場合の実施の形態を図２９〜図３３に基づいて説明する。図２９は本実施形態の反射型光学センサＯＳを副方向から見た構造を説明図的に示している。発光部Ｅ１〜Ｅ１０（Ｍ＝１０個）のうち、Ｅ１〜Ｅ５を、Ｅ１〜Ｅ５の中心を結んだ直線と副方向とが上記例と同様に所定の角度αをなすように主方向および副方向に所定ピッチで等間隔に配置し、発光部Ｅ１〜Ｅ１０（Ｍ＝１０個）のうち、Ｅ６〜Ｅ１０を、Ｅ６〜Ｅ１０の中心を結んだ直線と副方向とが上記例と同様に所定の角度βをなすように主方向および副方向に所定ピッチで等間隔に配置して「照射手段」とする。
角度αと角度βの大きさは等しいが、Ｅ１〜Ｅ５の中心を結んだ直線とＥ６〜Ｅ１０の中心を結んだ直線は平行にはならない。
一方、反射光を受光する受光部Ｄ１〜Ｄ１０（Ｎ＝１０個）は、Ｄ１〜Ｄ５の中心を結んだ直線とＥ１〜Ｅ５の中心を結んだ直線とは平行となり、Ｄ６〜Ｄ１０の中心を結んだ直線とＥ６〜Ｅ１０の中心を結んだ直線とは平行となるように配置されている。
Ｄ１とＥ１は副方向において同じに位置に配置され、同様に、Ｄ２とＥ２、Ｄ３とＥ３、Ｄ４とＥ４、Ｄ５とＥ５、Ｄ６とＥ６、Ｄ７とＥ７、Ｄ８とＥ８、Ｄ９とＥ９、Ｄ１０とＥ１０も副方向において同じに位置に配置されている。発光部Ｅ１〜Ｅ１０の個々はＬＥＤ、受光部Ｄ１〜Ｄ１０の個々はＰＤである。
【００５７】
図２９〜図３３において、符号ＬＥ１〜ＬＥ１０は「照明用光学系」、符号ＬＤ１〜ＬＤ１０は受光用光学系を示す。照明用光学系ＬＥ、受光用光学系ＬＤは共に球面の両凸レンズであり、符号１７は支持部材、具体的には転写ベルトを示し、符号ＤＰはトナー位置検出用のトナーパターンを示す。
トナー位置検出の動作は、図２、図３〜図１４、図１５〜図２４に即して説明したとおりである。
個々の発光部（ＬＥＤ）Ｅｉ（ｉ＝１〜１０）が点灯・消灯を行うとき、放射される検出光は、照明用光学系ＬＥにより、支持部材１７またはトナーパターンＤＰに照射される。そして反射光は、受光用光学素子ＬＤにより受光部Ｄｉ（ｉ＝１〜１０）に向かい受光される。
なお、照明用光学系、受光用光学系は、支持部材やトナーパターンへ照射する検出光のスポットの適切形状、受光部が受光する受光スポットの適切形状を実現できる形態にすることができる。
照明用光学系と受光用光学系を同一形状にすれば、これら光学系のコストダウンが図れる。図２９〜図３３において、受光部、発光部を１０個としたのも、図の複雑化を避け、説明の便宜上の理由による。
【００５８】
図３４〜図３８に基づいて、照明用光学系、受光用光学系を用いる他の実施形態を説明する。
本実施形態では、反射型光学センサＯＳＢは、照明用光学系をなす１０個の集光レンズＬＥ１〜ＬＥ１０と、受光用光学系をなす１０個の集光レンズＬＤ１〜ＬＤ１０を有し、これらを相互の位置関係を適切に定めて一体化した照明受光用光学系ＬＤＥＡとして示している。
このような照明受光用光学系ＬＤＥＡを用いることにより、照明用の各集光レンズと、受光用の各集光レンズの配置精度をさらに高めることが可能となる。
本実施形態に示すような集光レンズの配列は、フォトリソグラフィーやナノインプリントなどの加工法を用いてガラス基板や樹脂基板上に形成できる。本実施形態において受光部・発光部を１０個としたのも、図の複雑化を避け、説明の便宜上の理由による。
照明用光学系や受光用光学系は、発光部・受光部の配列に応じて適宜の形態をとることは言うまでも無い。
照明用光学系や受光用光学系をレンズアレイもしくは複数レンズで形成する場合、その配列ピッチは等しいことが好ましいことは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。
【図２】支持部材上に形成されるトナーパターンとこれを検出する反射型光学センサとの位置関係を示す平面図である。
【図３】１つのトナーパターンに対する１つの反射型光学センサの具体的構成を示す平面図である。
【図４】反射型光学センサのトナーパターン検出の様子を副方向から見た斜視図である。
【図５】任意の矩形状パターンが副方向に移動した時の位置検出の概略を示す図である。
【図６】トナーパターンが反射型光学センサの直下にない場合の各受光部におけるＰＤ出力値を示すグラフである。
【図７】トナーパターンがＩの位置にある場合の、各受光部におけるＰＤ出力の結果を示すグラフである。
【図８】トナーパターンがＩＩの位置にある場合の、各受光部におけるＰＤ出力の結果を示すグラフである。
【図９】トナーパターンが主方向において、Ｅ１側にずれている場合の、反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子を副方向側から見た様子を示す斜視図である。
【図１０】トナーパターンが主方向において、Ｅ１側にずれている場合の、トナーパターン検出の様子をセンサの真上から見た様子を示す図である。
【図１１】トナーパターンが主方向において、Ｅ１側にずれていて、尚且つＩの状態にある時の各受光部における受光部出力を示すグラフである。
【図１２】トナーパターンが主方向において、Ｅ２側にずれている場合の、反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子を副方向側から見た様子を示す斜視図である。
【図１３】トナーパターンが主方向において、Ｅ２側にずれている場合の、トナーパターン検出の様子をセンサの真上から見た様子を示す図である。
【図１４】トナーパターンが主方向において、Ｅ２側にずれていて、尚且つＩの状態にある時の各受光部における受光部出力を示すグラフである。
【図１５】第２の実施形態に係る反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子をセンサの真上から見た図である。
【図１６】トナーパターン検出の様子を副方向側から見た斜視図である。
【図１７】矩形状パターンを１本にしたときの図１５相当図である。
【図１８】トナーパターンがＩの位置にある時の各受光部における受光部出力を示すグラフである。
【図１９】トナーパターンが主方向において、Ｅ１〜５側にずれている場合の、反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子を副方向側から見た斜視図である。
【図２０】反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子をセンサの真上から見た様子を示す図である。
【図２１】Ｉの位置にトナーパターンが到達した場合の、各受光部における出力を示すグラフである。
【図２２】トナーパターンが主方向において、Ｅ６〜１０側にずれている場合の、反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子を副方向側から見た斜視図である。
【図２３】トナーパターンが主方向において、Ｅ６〜１０側にずれている場合の、トナーパターン検出の様子をセンサの真上から見た図である。
【図２４】トナーパターンが主方向において、Ｅ６〜１０側にずれていて、尚且つＩの状態にある時の各受光部における受光部出力を示すグラフである。
【図２５】第３の実施形態に係る反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子をセンサの真上から見た図である。
【図２６】トナーパターン検出の様子を副方向側から見た斜視図である。
【図２７】第４の実施形態に係る反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子をセンサの真上から見た図である。
【図２８】トナーパターン検出の様子を副方向側から見た斜視図である。
【図２９】第５の実施形態において、トナーパターン検出の様子を副方向側から見た斜視図である。
【図３０】発光部Ｅ１〜Ｅ５と照明用光学系ＬＥ１〜ＬＥ５の位置関係を示す主方向から見た図である。
【図３１】受光部Ｄ１〜Ｄ５と照明用光学系ＬＤ１〜ＬＤ５の位置関係を示す主方向から見た図である。
【図３２】発光部Ｅ６〜Ｅ１０と照明用光学系ＬＥ６〜ＬＥ１０の位置関係を示す主方向から見た図である。
【図３３】受光部Ｄ６〜Ｄ１０と照明用光学系ＬＤ６〜ＬＤ１０の位置関係を示す主方向から見た図である。
【図３４】第６の実施形態に係る反射型光学センサによるトナーパターン検出の様子をセンサの真上から見た図である。
【図３５】発光部Ｅ１〜Ｅ５と一体化した照明受光用光学系ＬＤＥＡ１との位置関係を示す主方向から見た図である。
【図３６】受光部Ｄ１〜Ｄ５と一体化した照明受光用光学系ＬＤＥＡ１の位置関係を示す主方向から見た図である。
【図３７】発光部Ｅ６〜Ｅ１０と一体化した照明受光用光学系ＬＤＥＡ２との位置関係を示す主方向から見た図である。
【図３８】受光部Ｄ６〜Ｄ１０と一体化した照明受光用光学系ＬＤＥＡ２の位置関係を示す主方向から見た図である。
【符号の説明】
【００６０】
１７  支持部材としての転写ベルト
ＤＰ１〜４  トナーパターン
ＯＳ１〜４  反射型光学センサ
Ｅ１、Ｅ２  発光部
Ｄ１〜Ｄ１０  受光部
ＬＥ１〜１０  照明用光学系
ＬＤ１〜１０  受光用光学系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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