(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端であって回転することでその表面を移動させる像担持体の表面状態を検知する検知手段と、
前記検知手段を支持し、同検知手段を前記像担持体の表面移動方向に対して直交する前記像担持体の軸線方向に往復運動させる移動手段を有し、
前記移動手段は、前記像担持体の軸線方向に延在する往動用と復動用の螺旋状のガイド部を有し、前記往動用と復動用の螺旋状のガイド部の端部が互いに連続している送り部材と、この送り部材を一方向に回転駆動する駆動手段とを有し、
前記検知手段は、前記ガイド部に係合する係合部し、
前記係合部は、前記検知手段の移動方向に対する長さと、この長さに対して同一平面において交差する方向への幅との関係が、幅＜長さとなる、底面が円形の複数のピンで構成された脚部を有し、
前記螺旋状のガイド部の端部は、前記送り部材の表面を展開したときに、任意の点を中心とした円弧形状であり、
前記複数のピンで構成された脚部の前記螺旋状のガイド部に対する突出方向への長さは、前記螺旋状のガイド部の深さよりも長く形成されていることを特徴とする像担持体表面状態検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の像担持体表面状態検知装置において、
前記往動用と復動用の螺旋状のガイド部の端部は、前記像担持体の軸線方向に向かって湾曲した切替え部であることを特徴とする像担持体表面状態検知装置。
【請求項３】
請求項１記載の像担持体表面状態検知装置において、
前記脚部は、その底面形状が楕円であり、該楕円の長径が、前記螺旋状のガイド部の幅よりも短く設定されていることを特徴とする像担持体表面状態検知装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の像担持体表面状態検知装置において、
前記送り部材は、前記像担持体の作像領域よりも外側まで延在していることを特徴とする像担持体表面状態検知装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の像担持体表面状態検知装置において、
前記送り部材における、前記像担持体の非作像領域に位置する片側ないしは両側に前記検知手段の検知面を清掃する清掃部材を有することを特徴とする像担持体表面状態検知装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の像担持体表面状態検知装置において、
前記送り部材の回転角度を検出する角度検知手段を有することを特徴とする像担持体表面状態検知装置。
【請求項７】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の像担持体表面状態検知装置において、
前記検知手段は、前記像担持体の作像領域の端部に、所定時間または所定枚数印刷毎に作像される検出用トナー像を検知することを特徴とする像担持体表面状態検知装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか１つに記載の像担持体表面状態検知装置において、
前記検知手段は、光の入反射量の差で前記像担持体の表面状態を検知する光学式センサであることを特徴とする像担持体表面状態検知装置。
【請求項９】
請求項１ないし７の何れか１つに記載の像担持体表面状態検知装置において、
前記検知手段は、前記像担持体の表面との接触圧の変位によって前記像担持体の表面状態を検知する接触検知センサであることを特徴とする像担持体表面状態検知装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れか１つに記載の像担持体表面状態検知装置を具備す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、像担持体の表面状態を検知する装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ、これら複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置は、像担持体となる感光体上のトナー付着量を測定して、像担持体表面の状態を検知するために、現像装置の下流に反射濃度検知手段となる反射濃度センサを１個あるいは複数個設置している。画像形成装置では、これら反射濃度センサで検知した結果と感光体上トナー付着量の関係が予め実験等で計測されて設定されていて、このデータに基づいて反射濃度センサの検知結果から現像装置内のトナー濃度や画像濃度を適正に制御している。  
一般に、反射濃度センサが１個の場合、ほぼ感光体軸線方向の中心に設置し、複数個の場合、感光体軸線方向に間隔を空けて設置し、複数箇所の値を測定して部分毎のトナー濃度を推定している。
【０００３】
しかし、反射濃度センサが１つの場合、現像装置内部の平均化されたトナー濃度を推定しているため、感光体軸線方向に対してはトナー濃度精度が保障されない。反射濃度センサが複数個の場合、感光体軸線方向に対して複数箇所の値を検出することが可能となるが、必要な検知箇所分のセンサが必要になると共にコスト増になる。また複数の反射濃度センサを設置した場合であっても、感光体軸線方向に対して全領域を測定することは困難である。  
そこで、特許文献１には、感光体上のトナー付着量を測定する目的で、感光体軸線方向に反射濃度検知手段となる１つの光学センサを、ネジあるいはワイヤなどの移動手段を用いて往復運動させて感光体上のトナー付着量を検出する構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１個の反射濃度センサを感光体軸線方向に移動することができれば、安価で感光体上全域のトナー付着量を推定するのではなく、測定値を基に制御することができる。また、感光体上全域のトナー付着量を測定することができれば、例えば白スジなどの異常が起きた時に感光体上で検知することが可能で、異常印刷物が出力される前に装置内で制御することが可能となり、異常画像が出力されることを低減することができる。
【０００５】
特許文献１では、感光体軸線方向に１つの光学センサを往復運動させるので、安価で感光体上全域のトナー付着量を推定するのではなく、測定値を基に制御することができるとともに、白スジなどの異常が起きた時に感光体上で検知するため、異常印刷物が出力される前に装置内で制御することが可能となり、異常画像が出力されることを低減することができる。しかし、光学センサを感光体軸線方向に往復運動させるための移動手段が、ネジあるいはワイヤで往復運動させているので、光学センサの移動方向を変更する際に、駆動系の回転方向を変更しなくてはならず、往復運動が断続的になってしまう。このため、切替時間を要するとともに、単位時間当たりのセンサの移動距離を向上しようとした場合、おのずと限界がある。
【０００６】
本発明は、検知手段を像担持体の軸線方向に往復運動させて像担持体表面の状態を検知する際に、駆動系の回転方向を変更することなく連続した往復運動を行えて、単位時間当たりのセンサの移動距離を向上する像担持体表面状態検知装置及び同装置を備えた画像形成装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる像担持体表面状態検知装置は、無端であって回転することでその表面を移動させる像担持体の表面状態を検知する検知手段と、検知手段を支持し、同検知手段を像担持体の表面移動方向に対して直交する像担持体の軸線方向に往復運動させる移動手段とを有している。  
そして、この移動手段は、像担持体軸線方向に延在する往動用と復動用の螺旋状のガイド部を有し、往動用と復動用の螺旋状のガイド部の端部が互いに連続している送り部材と、この送り部材を一方向に回転駆動する駆動手段とを有し、検知手段は、ガイド部に係合する係合部を有することを特徴としている。
【０００８】
本発明に係る像担持体表面状態検知装置において、往動用と復動用の螺旋状のガイド部の端部は、像担持体の軸線方向に向かって湾曲した切替え部であることを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る像担持体表面状態検知装置において、係合部は、検知手段の移動方向に対する長さと、この長さに対して同一平面において交差する方向への幅との関係が、幅＜長さとなる、底面が円形の複数のピンで構成された脚部を有し、螺旋状のガイド部の端部は、送り部材の表面を展開したときに、任意の点を中心とした円弧形状であり、複数のピンで構成された脚部の螺旋状のガイド部に対する突出方向への長さは、螺旋状のガイド部の深さよりも長く形成されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る像担持体表面状態検知装置において、脚部は、その底面形状が楕円であり、この楕円の長径が、螺旋状のガイド部の幅よりも短く設定されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明に係る像担持体表面状態検知装置において、係合部は、検知手段の移動方向に対する長さと、この長さに対して同一平面において交差する方向への幅との関係が、幅＜長さとなり、螺旋状のガイド部に進入する脚部を有し、螺旋状のガイド部の端部は、送り部材の表面を展開したときに、任意の点を中心とした円弧形状であり、円弧形状の端部の幅が、該端部以外のガイド部の幅よりも広く形成されていることを特徴としている。  
本発明に係る像担持体表面状態検知装置において、円弧形状の端部の幅は、脚部の任意の二点が接触するように形成されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明に係る像担持体表面状態検知装置において、送り部材は、像担持体の作像領域よりも外側まで延在していることを特徴としている。  
本発明に係る像担持体表面状態検知装置において、送り部材における、像担持体の非作像領域に位置する片側ないしは両側に検知手段の検知面を清掃する清掃部材を有することを特徴としている。  
本発明に係る像担持体表面状態検知装置において、送り部材の回転角度を検出する角度検知手段を有することを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る像担持体表面状態検知装置において、検知手段は、像担持体の作像領域の端部に、所定時間または所定枚数印刷毎に作像される検出用トナー像を検知することを特徴としている。  
本発明に係る像担持体表面状態検知装置において、検知手段は、光の入反射量の差で像担持体の表面状態を検知する光学式センサであることを特徴としている。  
本発明に係る像担持体表面状態検知装置において、検知手段は、像担持体の表面との接触圧の変位によって像担持体の表面状態を検知する接触検知センサであることを特徴としている。  
本発明に係る画像形成装置は、上記何れかの像担持体表面状態検知装置を具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、検知手段を像担持体の軸線方向に往復運動させる際に、その移動手段が、端部が互いに連続している、像担持体の軸線方向に延在する往動用と復動用の螺旋状のガイドを有する送り部と、この送り部を一方向に回転する駆動手段とを備え、検知手段がガイド部に係合部を介して係合しているので、送り部が回転すると、検知手段が往動用と復動用の螺旋状のガイド部に案内された像担持体軸線方向に移動し、連続している端部を介して一方のガイド部から他方のガイド部へと移動することで移動方向が切り替わる。このため、送り部の回転を変更する必要がなくなるとともに、往動用の螺旋ガイド部から復動用の螺旋ガイド、あるいは復動用の螺旋ガイド部から往動用の螺旋ガイドへと検知手段の係合部の位置が切替えられる際に、検知手段の移動速度となる駆動手段の回転速度を減速する必要がなくなる。このため、像担持体の軸線方向における、単位時間当たりの検知手段の移動距離が向上するので、単位時間当たりに検知手段が特定のポイントを通過する回数を多くでき、この特定のポイントを検知手段による検知位置とすることで、像担持体の軸線方向における検知回数を増やすことができ、検知手段による像担持体表面の状態をより正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成を説明するための概略構成図である。
【図２】プロセスカートリッジと像担持体表面状態検知装置の概略構成を示す図である。
【図３】像担持体表面状態検知装置の構成を示す斜視図である。
【図４】像担持体表面状態検知装置を中間転写体側から見たときの概略図である。
【図５】像担持体表面状態検知装置が備える移動手段の構成を示す部分拡大断面である。
【図６】（ａ）は検知手段と係合部とが別体の構成を示す拡大斜視図、（ｂ）は検知手段と係合部とが一体の構成を示す拡大斜視図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、脚部が異なる係合部の形態と、その構成を示す斜視図である。
【図８】（ａ）は螺旋状のガイド部の深さよりも長い係合部とガイド部との係合状態を示す拡大断面図、（ｂ）は螺旋状のガイド部の深さよりも短い係合部とガイド部との係合状態を示す拡大断面図である。
【図９】（ａ）は往動用と復動用の螺旋状のガイド部と、ガイド部の幅よりも長い係合部との関係を説明する拡大図、（ｂ）は往動用と復動用の螺旋状のガイド部とガイド部の幅よりも短い係合部との関係を説明する拡大図である。
【図１０】（ａ）は往動用と復動用の螺旋状のガイド部の端部の幅が同一の端部の形状を示す拡大図、（ｂ）は往動用と復動用の螺旋状のガイド部の幅が異なる端部の形状を示す拡大図である。
【図１１】（ａ）はピン１本で構成された脚部が、同一幅の端部を移動する状態を模式的に示す平面図、（ｂ）はピン１本で構成された脚部が、幅が異なる端部を移動する状態を模式的に示す平面図である。
【図１２】（ａ）はピン２本で構成された脚部がガイド部から同一幅の端部に差し掛かった時の状態を模式的に示す平面図、（ｂ）はピン２本で構成された脚部が同一幅の端部に進入した時の状態を模式的に示す平面図、（ｃ）はピン２本で構成された脚部が同一幅の端部を通過し終える時の状態を模式的に示す平面図である。
【図１３】（ａ）は板状の脚部が異なる幅のガイド部の端部に差し掛かった時の状態を模式的に示す平面図、（ｂ）は板状の脚部が異なる幅の端部に進入した時の状態を模式的に示す平面図、（ｃ）は板状の脚部が異なる幅の端部を通過し終える時の状態を模式的に示す平面図である。
【図１４】（ａ）〜（ｅ）は底面形状が異なる脚部の形態を示す拡大断面図である。
【図１５】（ａ）はピン３本で構成された脚部を備えた係合部の構成を示す底面図、（ｂ）はピン３本で構成された脚部が同一幅のガイド部の端部に差し掛かった時の状態を模式的に示す平面図、（ｃ）はピン３本で構成された脚部が同一幅の端部に進入した時の状態を模式的に示す平面図、（ｄ）はピン３本で構成された脚部が同一幅の端部を通過し終える時の状態を模式的に示す平面図である。
【図１６】（ａ）は螺旋状ガイド部の端部が周方向に接続している像担持体表面状態検知装置を中間転写体側から見たときの概略図、（ｂ）はガイド部の端部の拡大図である。
【図１７】像担持体の作像領域の端部に濃度検知用のトナー像を形成して、検知手段の位置を検知する形態を示す概略図である。
【図１８】従来の構成と本願の構成による計測時間内での検知手段の移動軌跡と検知回数を模式的に示す図である。
【図１９】（ａ）〜（ｃ）は検知手段の形態を示す拡大断面図である。
【図２０】現像ポテンシャルと像担持体上のトナー付着量の関係を示す図である。
【図２１】本実施形態で使用した光学式の反射濃度センサの検出起電力と像担持体上のトナー付着量の関係を示す図である
【図２２】（ａ）は本実施形態で使用した光学式の反射濃度センサによる検知領域を模式的に示す斜視図、（ｂ）は光学式反射濃度センサによる検知領域を模式的に示す平面図である。
【図２３】光学式の反射濃度センサの検知領域内のトナー付着している面積比率を変えながら同反射濃度センサからの検出起電力を測定した結果を示す図である。
【図２４】（ａ）は光学式の反射濃度センサの検知領域内で白スジが無い状態を示す平面図、（ｂ）は光学式の反射濃度センサの検知領域内で白スジが発生している状態を示す平面図である。
【図２５】像担持体表面状態の変化に伴う光学式の反射濃度センサから出力される検知起電力の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。最初に画像形成装置の全体的構成について説明し、その後に、像担持体表面状態検知装置について説明する。各実施形態及び変形例等に亘り、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すに留め、重複説明は省略する。なお、実施形態に記載した内容は、一形態に過ぎず、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。
【００１７】
図１に示す画像形成装置は、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）１００である。このプリンタ１００において、作像部はプロセスカートリッジとして説明する。  
図１において、プリンタ１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを備えている。これらプロセスカートリッジは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像剤を構成するトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっているため、ここでは、Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを代表に説明する。
【００１８】
プロセスカートリッジ６Ｙは、図２に示すように、無端であって回転することでその表面を移動させる像担持体となるドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、図示しない除電装置、帯電装置４Ｙ、及び現像装置５Ｙ等を備えている。プロセスカートリッジ６Ｙは、プリンタ１００の装置本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるように構成されている。
【００１９】
帯電装置４Ｙは、ここでは帯電ローラを図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転させて、感光体１Ｙの表面を一様に帯電させる帯電方式が採用されている。一様に帯電された感光体１Ｙの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、図１において、プロセスカートリッジ６Ｙの上方に位置する中間転写体となる中間転写ベルト８上に中間転写される。
【００２０】
ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙの表面に残留したトナーを除去するものである。図示しない除電装置は、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電するものである。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジ６Ｍ，６Ｃ，６Ｋにおいても、同様にして感光体１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上にＭ，Ｃ，Ｋの各トナー像がそれぞれ形成され、プロセスカートリッジ６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの上方に位置する中間転写ベルト８上に各トナー像が中間転写される。
【００２１】
図１において、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの図中下方には、各色に対応したレーザ光Ｌを各感光体に照射する露光装置７が配設されている。潜像形成手段たる露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上にはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。露光装置７は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して各感光体に照射するものである。
【００２２】
露光装置７の図中下側には、紙収容カセット２６、これらに組み込まれた給紙ローラ２７、レジストローラ対２８など有する給紙手段が配設されている。紙収容カセット２６には、記録媒体たる転写紙Ｐが複数枚重ねて収納されている。給紙ローラ２７は、紙収容カセット２６内の最上位の転写紙Ｐに当接している。給紙ローラ２７は、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転されるように構成されていて、この回転により最上位の転写紙Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて紙収容カセット２６から給紙される。
【００２３】
レジストローラ対２８は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止し、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ２７と、タイミングローラ対たるレジストローラ対２８との組み合わせによって搬送手段が構成されている。この搬送手段は、転写紙Ｐを収容手段たる紙収容カセット２６から後述の２次転写ニップまで搬送するものである。
【００２４】
プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの図中上方には、中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット１５が配設されている。この中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ、クリーニング装置１０、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４などを備えている。中間転写ベルト８は、これら３つのローラ１３，１４，１５に張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは、このような無端移動せしめられる中間転写ベルト８を感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。
【００２５】
中間転写ユニット１５は、これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスが印加される方式とされている。１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ,１Ｋ上のＹトナー像からトナー像Ｋまでの各トナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００２６】
２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙Ｐに２次転写される。２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着するが、これはベルトクリーニング装置１０によってクリーニングされる。
【００２７】
２次転写ニップでは、転写紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に挟まれて、レジストローラ対２８側とは反対方向に搬送される。２次転写ニップから送り出された転写紙Ｐは、２次転写ニップよりも上方（下流側）に配設されている定着装置２０のローラ間を通過する際に熱と圧力により、表面に転写された４色トナー像が定着される。定着後の転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、プリンタ本体の上面に形成されたスタック部３０に排出され、順次スタックされる。
【００２８】
次に現像装置の構成について説明するが、各現像装置はトナーの色を異なる以外は同一構成であるので、図２に示すプロセスカートリッジ６Ｙ内の現像装置５Ｙを代表に説明する。現像装置５Ｙは、内部に磁界発生手段を備え、磁性粒子とトナーを含む二成分系現像剤を表面担持して搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ５１Ｙと、現像スリーブ５１Ｙ上に担持されて搬送される現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としてのドクター５２Ｙとを備えている。ドクター５２Ｙよりも現像剤搬送方向の上流側には、感光体１Ｙと対向した現像領域に搬送されずにドクター５２Ｙで規制された現像剤を収容する１軸側現像剤収容部５３Ｙが形成されている。現像装置５Ｙ内には、１軸側現像剤収容部５３Ｙに隣接し、トナーが補給される２軸側現像剤収容部５４Ｙが形成されている。１軸側現像剤収容部５３Ｙと２軸側現像剤収容部５４Ｙには、現像剤を攪拌搬送するための２本の現像剤搬送部材となる搬送スクリュ５５Ｙ，５５Ｙがそれぞれ配設されている。
【００２９】
現像装置５Ｙの動作について説明する。現像装置５Ｙにおいては、現像スリーブ５１Ｙ上に現像剤層を形成する。トナーは、現像剤搬送スクリュ５５Ｙの２軸側に補給され、攪拌搬送されて現像剤内に取り込まれる。このトナーの取り込みは、現像剤が所定のトナー濃度範囲内になるように行なわれる。現像剤中に取り込まれたトナーは、キャリアとの摩擦帯電により帯電する。帯電したトナーを含む現像剤は、内部に磁極を有する現像スリーブ５１Ｙの表面に供給され、磁力により担持される。現像スリーブ５１Ｙに担持された現像剤層は、現像スリーブ５１Ｙが回転することで矢印方向に搬送されるが、その途中、ドクター５２Ｙで現像剤層の層厚を規制された後、感光体１Ｙと対向する現像領域まで搬送される。現像領域では、感光体１Ｙ上に形成された潜像に基づく現像が行われる。現像スリーブ５１Ｙ上に残った現像剤層は現像スリーブ５１Ｙの回転に伴い１軸側現像剤収容部５３Ｙの現像剤搬送方向の上流部分に搬送される。
【００３０】
各感光体の近傍には、同一構成の像担持体表面状態検知装置２００（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）がそれぞれ配置されている。図２では感光体１Ｙの近傍に配置された像担持体表面状態検知装置２００Ｙのみを表示している。像担持体表面状態検知装置２００Ｙは、図３に示すように、感光体１Ｙの表面状態を検知する検知手段となる反射濃度センサ５８Ｙと、反射濃度センサ５８Ｙを支持し、同反射濃度センサ５８Ｙを感光体１Ｙの表面移動方向に対して直交する像担持体軸線方向（以下「感光体軸線方向」と記す）ａに往復運動させる移動手段となるセンサユニット５６Ｙを備えている。
【００３１】
センサユニット５６Ｙは、感光体軸線方向ａに延在する往動用と復動用の螺旋状のガイド部となる螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙが、その表面に形成された送り部材となるクロススクリュネジ６０Ｙと、クロススクリュネジ６０Ｙと反射濃度センサ５８Ｙを覆うセンサユニットケース５９Ｙと、クロススクリュネジ６０Ｙを一方向に回転駆動する駆動手段となる本体駆動源４１Ｙとを備えている。センサユニット５６Ｙは、Ｙトナー像を形成するためのプロセスカートリッジ６Ｙに設けられている。Ｍ，Ｃ，Ｋのプロセスカートリッジについても、図示は省略しているが、センサユニット５６Ｙの構成と同様なセンサユニット５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｋをそれぞれ備えている。センサユニット５６Ｙは、図２に示すように、現像装置５Ｙと中間転写ベルト８の間に位置し、反射濃度センサ５８Ｙと感光体１Ｙの表面とが互いに対向するように配設されている。
【００３２】
図４は、中間転写ベルト８側から、クロススクリュネジ６０Ｙと反射濃度センサ５８Ｙ、感光体１Ｙを見た図であるが、説明し易くするためにセンサユニットケース５９Ｙの記載は省略している。図４において、クロススクリュネジ６０Ｙは、感光体１の回転軸１Ｙａと平行であり、感光体軸線方向ａに延在していて、反射濃度センサ５８Ｙと感光体１Ｙとが互いに対向するように支持している。クロススクリュネジ６０Ｙの端部は、感光体軸線方向ａに位置する一対のフレーム６１，６２にそれぞれ回転自在に支持されている。フレーム６２よりも外側に位置するクロススクリュネジ６０Ｙの端部には、本体駆動源４１Ｙによって回転駆動される駆動ギア６４Ｙと噛合う伝達ギア６３Ｙが固定されている。クロススクリュネジ６０Ｙは、この伝達ギア６３Ｙに駆動力が入力されることで、伝達ギア６３Ｙと一体に回転駆動する。
【００３３】
クロススクリュネジ６０Ｙの表面に形成された螺旋溝８０Ｙは、反射濃度センサ５８Ｙを往動となる図４において左方から右方へ移動する際に用いるもので、螺旋溝８１Ｙは、反射濃度センサ５８Ｙを複動となる図４において、右方から左方方へ移動する際に用いるものであり、両者の位相は１８０度ずれてクロススクリュネジ６０Ｙの表面に形成されている。螺旋溝８０Ｙと螺旋溝８１Ｙは部分的に交差して交差部Ｌが形成されている。
【００３４】
センサユニット５６Ｙは、クロススクリュネジ６０Ｙが一方向に回転駆動することで、感光体軸線方向ａに往復運動するように構成されている。クロススクリュネジ６０Ｙの感光体軸線方向ａへの長さは、感光体１Ｙと同程度でもよいが、本形態では、感光体１Ｙの全長よりも長く形成している。つまり、クロススクリュネジ６０Ｙは、感光体１Ｙの作像領域よりも外側まで延在していて、反射濃度センサ５８を感光体１と対向しない位置で待機可能としている。これは、例えばプリンタ１００が動作していない時には、図４に示すように、センサユニット５６Ｙを感光体１と対向いない領域に初期位置として置くことができ、センサ表面がトナーで汚れることを防止することができる。
【００３５】
感光体１Ｙの非作像領域の片側ないしは両側、例えば図４において感光体１Ｙの非作像領域となる端部に、反射濃度センサ５８Ｙの測定部５８Ｙ１を清掃する清掃部材７０Ｙを配設すると、反射濃度センサ５８の測定部５８Ｙ１に付着したトナーを除去し、感光体１Ｙ上のトナー濃度を精度良く検知することができる。この清掃部材７０Ｙの形態としては、ブラシ等で反射濃度センサ５８の測定部５８１Ｙをこすってトナーを除去しても良いし、空気を噴射することでトナーを除去するような構成であっても良い。
【００３６】
図３、図５に示すように、センサユニットケース５９Ｙの内面５９Ｙａには、感光体軸線方向ａに延在する直線状のセンサガイド５９Ｙｂが設けられている。反射濃度センサ５８Ｙには、センサガイド５９Ｙａに係合するように直線状のセンサガイド溝５８Ｙｂが検知面５８１Ｙと反対側の面に形成されている。
【００３７】
クロススクリュネジ６０Ｙは伝達ギア６３Ｙにより回転する。伝達ギア６３Ｙは本体駆動源４１Ｙから駆動力が入力されるため、クロススクリュネジ６０Ｙの駆動には、プリンタ１００が備えている既存の本体駆動源４１Ｙを用いることが可能である。そのため、クラッチや従来技術のようにステッピングモータや正逆モータが不要となり、部品点数が減り、コスト低減になる。
【００３８】
図３，図４に示すように、クロススクリュネジ６０Ｙには、このネジと一体回転する円形の検知板６５Ｙが、その端部に固定されている。検知板６５との対向部位には、クロススクリュネジ６０Ｙの回転角度を検知板６５から読み取るロータリエンコーダ等の角度検知手段７１Ｙが配設されている。クロススクリュネジ６０Ｙの回転角度は、反射濃度センサ５８Ｙの感光体軸線方向ａへの移動距離に相当するので、この角度検知手段７１Ｙと検知板６５で反射濃度センサ５８Ｙの位置を検出することができる。
【００３９】
反射濃度センサ５８Ｙには、図６（ａ），図６（ｂ）に示すように、往動時には螺旋溝８０Ｙに係合し、往動時には螺旋溝８１Ｙに係合する係合部となるクロススクリュネジガイド部材９０Ｙが設けられている。クロススクリュネジガイド部材９０Ｙは、反射濃度センサ５８Ｙの検知面５８１Ｙと異なる面で、センサガイド溝５８Ｙａが形成された面と反対側の面に形成された凹部５８Ｙｂに挿入されて支持される本体部９１Ｙと、クロススクリュネジ６０Ｙの螺旋溝８０Ｙと螺旋溝８１Ｙに係合する脚部９２Ｙを備えている。
【００４０】
本形態では、凹部５８Ｙｂに本体部９１Ｙを、脚部９２Ｙをクロススクリュネジ６０Ｙの螺旋溝８０Ｙと螺旋溝８１Ｙにそれぞれ挿入し、脚部９２Ｙが各溝に案内されて移動可能に遊嵌させている。このため、反射濃度センサ５８Ｙは、センサガイド溝５８Ｙａがセンサガイド５９Ｙｂと係合し、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙがクロススクリュネジ６０Ｙと互いに反対側となる面においてそれぞれ支持されるため、クロススクリュネジ６０Ｙが回転運動して感光体軸線方向ａに移動するときに、回転方向に傾かないように支持されて移動可能とされている。
【００４１】
本形態では、反射濃度センサ５８Ｙとクロススクリュネジガイド部材９０Ｙとを個別に形成し、反射濃度センサ５８Ｙの凹部５８Ｙｃにクロススクリュネジガイド部材９０Ｙの本体部９１Ｙを挿入して両者を一体化したが、図６（ｂ）に示すように、反射濃度センサ５８Ｙの検知面５８１Ｙと異なる面であり、センサガイド溝５８Ｙａが形成された面と反対側の面に係合部となる突起部９３Ｙを一体形成してクロススクリュネジガイド部材９０Ｙとしてもよい。
【００４２】
図６（ａ）に示すように、反射濃度センサ５８Ｙとクロススクリュネジガイド部材９０Ｙとが別部材で形成される場合、脚部９２Ｙには円柱状の形状以外にも直方体形状を用いることが可能となる。このとき、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙは、移動させたい対象部となる反射濃度センサ５８Ｙに対して回転するのが好ましい。図６（ｂ）に示すように、反射濃度センサ５８Ｙとクロススクリュネジガイド部材９０Ｙが一体で形成される場合には、突起部９３Ｙは円柱形状が望ましい。
【００４３】
反射濃度センサ５８Ｙは、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙがクロススクリュネジ６０Ｙの回転に伴ってクロススクリュネジ６０Ｙから力を受けることで、螺旋溝８０Ｙと螺旋溝８１Ｙに沿ってスライドする。
【００４４】
図７は、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙの形態を示す。図７（ａ）〜図７（ｅ）に示すクロススクリュネジガイド部材９０Ｙは、本体部９１Ｙと脚部９２Ｙで構成されている。図７（ａ）の構成は脚部９２Ｙが角形状のもので、図７（ｂ）〜図７（ｄ）の構成は脚部９２Ｙが円柱状のものである。図７（ｂ）は脚部９２Ｙが円柱状の１本のピンで構成され、図７（ｃ）は脚部９２Ｙが円柱状の２本のピンで構成され、図７（ｄ）は脚部９２Ｙが円柱状の３本のピンで構成されている。図７（ｅ）の構成は、図７（ａ）と図７（ｃ）の構成を１つにしたもので、２本のピンの間を板状の部材で連結して、脚部９２Ｙとしたものである。図７において、符号Ｄは反射濃度センサ５８Ｙの移動方向に対する脚部９２Ｙの長さを示し、符号Ｍは、長さＤに対して同一平面において交差する方向への脚部９２Ｙの幅を示す。そして、図７（ｂ）以外の脚部９２Ｙは、幅Ｍ＜長さＤとなるように形成されている。
【００４５】
クロススクリュネジガイド部材９０Ｙとクロススクリュネジ６０の螺旋溝８０Ｙ及び螺旋溝８１Ｙは、図８（ａ）に示すように、脚部９２Ｙの底面９２Ｙａが螺旋溝８０Ｙ及び螺旋溝８１Ｙの底面８０Ｙａ，８１Ｙａに接し、本体部９１Ｙとクロススクリュネジ６０Ｙとが離間する形態と、図８（ｂ）に示すように、本体部９１Ｙの底面９１Ｙａがクロススクリュネジ６０Ｙの表面と接し、脚部９２Ｙの底面９２Ｙａと螺旋溝８０Ｙ及び螺旋溝８１Ｙの底面８０Ｙａ，８１Ｙａとが離間した形態がある。すなわち、脚部９２Ｙの螺旋溝に対する突出方向への長さＪ１を、螺旋溝８０Ｙ及び螺旋溝８１Ｙの深さＪ２よりも長く形成すると、図８（ａ）に示すように、螺旋溝８０Ｙ及び螺旋溝８１Ｙの底面８０Ｙａ，８１Ｙａに脚部９２Ｙの底面９２Ｙａが接し、脚部９２Ｙの螺旋溝に対する突出方向への長さＪ１を、螺旋溝８０Ｙ及び螺旋溝８１Ｙの深さＪ２よりも短く設定すると、図８（ｂ）に示すように、螺旋溝８０Ｙ及び螺旋溝８１Ｙの底面８０Ｙａ，８１Ｙａと脚部９２Ｙの底面９２Ｙａとが離間する。
【００４６】
クロススクリュネジガイド部材９０Ｙは、感光体軸線方向ａへ往復運動する際、図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、クロススクリュネジ６０の螺旋溝８０Ｙと螺旋溝８１Ｙ溝の交差部Ｌを脚部９２Ｙが通過する必要がある。クロススクリュネジガイド部材９０Ｙの脚部９２Ｙが、図７（ｂ）に示すような底面が円形な１本の円筒状のピンで、かつ進行方向に対する長さＤ（直径）が、各螺旋溝の幅Ａよりも小さい場合（Ｄ＜Ａ）、脚部９２Ｙが螺旋溝８０Ｙまたは螺旋溝８１Ｙ内を移動していて交差部Ｌに進入すると、各溝の壁から受ける力が無くなるため、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙは交差部Ｌで推進力を失う。このときクロススクリュネジ６０が回転を続けると、図９（ｂ）に点線矢印で示すように、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙは実線矢印で示す本来進むべき方向とは異なる方向へ進んでしまう可能性がある。つまり、螺旋溝８０Ｙを移動しなければならないものが、交差部Ｌで螺旋溝８１Ｙに進入してしまう可能性がある。
【００４７】
一方、図７（ａ）、図７（ｃ）に示すように、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙの脚部９２Ｙの進行方向に対する長さＤが螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの幅Ａよりも大きい形状の場合（Ｄ＞Ａ）、脚部９２Ｙが交差部Ｌ内に進入しても、脚部９２Ｙの長さＤが溝の幅Ａよりも大きいため、脚部９２Ｙが交差部Ｌを通過している間、前述のようにクロススクリュネジ６０から受ける力がなくなることはなく、推進力を保ったまま交差部Ｌを通過することができる。よってクロススクリュネジガイド部材９０Ｙが間違った方向に進むことなく、安定して交差部Ｌを通過することができ、安定した移動が行える。
【００４８】
次に、螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの端部の構成について説明する。図３、図４に示すように、螺旋溝８０Ｙと螺旋溝８１Ｙの両側の端は、それぞれ互いに連続して円弧状の端部６０１Ｙ，６０２Ｙを形成しており、この端部６０１Ｙ，６０２Ｙにより、螺旋溝８０Ｙと螺旋溝８１Ｙとは互いに無端状（連続的）とされている。端部６０１Ｙ，６０２Ｙの形状は基本的には同一形状としている。
【００４９】
端部６０１Ｙ，６０２Ｙの形状としては、図１０（ａ）に示すように、端部６０１Ｙ，６０２Ｙを形成する溝の内壁６０１Ｙａ，６０２Ｙａと外壁６０１Ｙｂ，６０２Ｙｂの円弧の中心点Ｎが同一あり、端部６０１Ｙ，６０２Ｙの幅Ａ１が溝の幅Ａと同一な形態と、図１０（ｂ）に示すように、端部６０１Ｙ，６０２Ｙを形成する溝の内壁６０１Ｙａ，６０２Ｙａと外壁６０１Ｙｂ，６０２Ｙｂの円弧の中心点Ｎ、Ｎ１が異なることで曲率が異なり、端部６０１Ｙ，６０２Ｙにおける最長幅Ａ２が、溝の幅Ａよりも広い形態とがある。すなわち、端部６０１Ｙ，６０２Ｙは、図１０（ａ）に示すように、感光体軸線方向ａに向かって湾曲した切替え部を構成し、クロススクリュネジ６０の表面を展開したときに、任意の点Ｎを中心とした同一中心の円弧形状とされる形状と、クロススクリュネジ６０の表面を展開したときに、異なる任意の点Ｎ、Ｎ１を中心とした異なる中心の円弧形状であり、円弧形状の端部の最長幅Ａ２が、螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの幅Ａよりも広く形成される形状がある。何れの形状の端部６０１Ｙ，６０２Ｙとするかは、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙの脚部９２Ｙの形状を加味して決定する。
【００５０】
クロススクリュネジガイド部材９０Ｙと螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙとの関係は、先に説明したように、図８（ａ）に示すように、本体部９１Ｙの底面９１Ｙａとクロススクリュネジ６０が接しておらず、脚部９２Ｙの底面９２Ｙａが螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの底面８０Ｙａ，８１Ｙａに接して支持する場合と、図８（ｂ）に示すように、脚部９２Ｙと螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの底面８０Ｙａ，８１Ｙａが接しておらず、本体部９１Ｙの底面９１Ｙａとクロススクリュネジ６０が接して支持する場合がある。
【００５１】
クロススクリュネジガイド部材９０Ｙの脚部９２Ｙの形状が、図７（ｂ）に示すように底面円形の円筒状の１本のピンで構成した形態の場合、螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの端部６０１Ｙ，６０２Ｙの形状は、図１０（ａ）に示す形状にすることで、反射濃度センサ５８Ｙ（クロススクリュネジガイド部材９０Ｙ）が連続的に移動することが可能となる。
【００５２】
この点を詳細に説明すると、図１１（ａ）に示すように、クロススクリュネジ６０に形成された螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの端部６０１Ｙ，６０２Ｙの形状が、図１０（ａ）に示す形状で各溝の幅が端部も含めて幅Ａとされている場合（Ａ＝Ａ１）、図８（ａ）に示すように、脚部９２Ｙの底面９２Ｙａと螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの底面８０Ｙａ，８１Ｙａが接している支持方法、あるいは、図８（ｂ）に示すように、本体部９１Ｙの底面９１Ｙａとクロススクリュネジ６０とが接している支持方法の何れであってもよい。これは、クロススクリュネジ６０が回転してクロススクリュネジガイド部材９０Ｙが移動しても、脚部９２Ｙが各螺旋溝の内壁６０１Ｙａ，６０２Ｙａと外壁６０１Ｙｂ，６０２Ｙｂによって進行方向に対して側面側から支持されて移動するので、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙは、転倒することなく連続的に移動することができるためである。
【００５３】
図１１（ｂ）に示すように、螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの端部６０１Ｙ，６０２Ｙの形状が、図１０（ｂ）に示すように、各螺旋溝の内壁６０１Ｙａ，６０２Ｙａと外壁６０１Ｙｂ，６０２Ｙｂの曲率が異なる円弧である形状の場合、端部６０１Ｙ，６０２Ｙにおける最長幅Ａ２が広くなり、内壁６０１Ｙａ，６０２Ｙａと外壁６０１Ｙｂ，６０２Ｙｂが脚部９２Ｙを側面側から支えることができなくなり、脚部９２Ｙが各壁から力を受けなくなる。このような状態になると、脚部９２Ｙが傾いて本体部９１Ｙや反射濃度センサ５８Ｙが各螺旋溝から外れてしまうことが考えられる。また、脚部９２Ｙは推進力を失い一瞬静止した状態になるので、連続的な折返し部となる端部６０１Ｙ，６０２Ｙを脚部９２Ｙが曲がるということを実現できなくなる事も想定される。このため、１本の円筒状のピンで脚部９２Ｙを構成する場合には、溝の端部形状は図１１（ａ）に示すように螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの幅Ａが端部６０１Ｙ，６０２Ｙにおいても均一であり、脚部９２Ｙの進行方向に対して側面側から脚部９２Ｙに接触する幅Ａとするのが望ましい。
【００５４】
クロススクリュネジガイド部材９０Ｙの脚部９２Ｙの形状が、図７（ｃ）に示すように円筒状の２本のピンで構成し、幅Ｍ＜長さＤとした形態の場合、円筒状の１本のピンで構成したクロススクリュネジガイド部材９０Ｙの形態の場合と同じ理由で、クロススクリュネジ６０の端部の溝の形状は図１０（ａ）に示す形状にすることで、クロススクリュネジ６０か回転して反射濃度センサ５８Ｙが感光体軸線方向ａに移動して端部６０１Ｙ，６０２Ｙを通過する際に減速することなく反射濃度センサ５８Ｙの折り返しが可能となる。
【００５５】
２本のピンで脚部９２Ｙを構成した場合の螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの端部６０１Ｙ，６０２Ｙでの脚部９２Ｙの折返し動作について図１２を用いて説明する。図１２において、脚部９２Ｙの２本のピンのうち、進行方向に位置するピンを符号Ｅで示し、進行方向後方に位置するピンを符号Ｆで示す。
【００５６】
クロススクリュネジ６０が回転すると、脚部９２Ｙの２本のピンＥ、Ｆには、たとえば螺旋溝８０Ｙから力が伝えられて図１２（ａ）に示すように端部６０１Ｙに向かって移動する。そして、ピンＥから端部（折返し部）６０１Ｙに進入し、端部６０１Ｙに沿って折返し動作を行い、その進行方向が変更される。時間が経つと、ピンＥの後方に位置するピンＦが端部（折返し部）６０１Ｙに進入し、図１２（ｂ）に示すようにピンＥとピンＦが内壁６０１Ｙａを跨ぐような配置を占める。さらに時間が経つと、図１２（ｃ）に示すようにピンＥは端部（折返し部）６０１Ｙを通過し、ピンＦが端部（折返し部）６０１Ｙを通過し、脚部９２Ｙが螺旋溝８０Ｙから螺旋溝８１Ｙへと案内されて折返し動作が行われる。このため、反射濃度センサ５８Ｙは、端部（折返し部）６０１Ｙを通過する際に減速することなく進行方向を反転することができる。なお、脚部９２Ｙが端部（折返し部）６０２Ｙを通過する際も端部（折返し部）６０１Ｙと同様の動作をするので、反射濃度センサ５８Ｙは、端部（折返し部）６０２Ｙを通過する際に減速することなく進行方向を反転することができる。
【００５７】
クロススクリュネジガイド部材９０Ｙと螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙとの接し方は、図８（ａ）に示すように、脚部９２Ｙの底面９２Ｙａと螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの底面８０Ｙａ，８１Ｙａが接している支持方法だと、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙが転倒することなく連続的に動くことができる。  
図８（ｂ）に示すように、本体部９１Ｙの底面９１Ｙａとクロススクリュネジ６０が接している支持方法でも、本体部９１Ｙの底面Ｙａとクロススクリュネジ６０が摺擦しているので、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙが転倒することなく連続的に移動することができる。
【００５８】
クロススクリュネジ６０に形成した螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの端部６０１Ｙ，６０２Ｙの形状が、図１０（ｂ）に示すように、内壁６０１Ｙａ，６０２Ｙａと外壁６０１Ｙｂ，６０２Ｙｂで曲率の異なる円弧で形成された形状の場合、最長幅Ａ２が溝の幅Ａよりも広くなり、端部６０１Ｙ，６０２Ｙの内壁６０１Ｙａ，６０２Ｙａや外壁６０１Ｙｂ，６０２ＹｂでピンＥ，Ｆを支えることができず推進力を失い、図１１（ｂ）を用いて説明した１本のピンで脚部９２Ｙを構成した場合と同じ理由で連続的に端部（折返し部）６０１Ｙ，６０２Ｙを曲がるということができない。したがって、円筒状の２本のピンで脚部９２Ｙを構成したクロススクリュネジガイド部材９０Ｙの場合も、端部６０１Ｙ，６０２Ｙの形状は図１０（ａ）に示す形状とするのが望ましい。
【００５９】
クロススクリュネジガイド部材９０Ｙの脚部９２Ｙの形状が、図７（ａ）に示すように板状になっていて、幅Ｍ＜長さＤとした場合、螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの端部６０１Ｙ，６０２Ｙの形状が、図１０（ａ）に示すように、螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの幅Ａと同一幅Ａ１（Ａ＝Ａ１）とした形状であると、クロススクリュネジ６０が回転してクロススクリュネジガイド部材９０Ｙが感光体軸線方向ａに移動すると、板状の脚部９２Ｙが螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの内壁や外壁に引っかかってしまい、図１３(ａ)，図１３(ｂ)に示すような曲がり方をすることができない。したがって、螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの端部６０１Ｙ，６０２Ｙの形状を、図１０（ｂ）に示すように、内壁６０１Ｙａ，６０２Ｙａと外壁６０１Ｙｂ，６０２Ｙｂの曲率の異なる円弧形状とし、端部（折返し部）６０１Ｙ，６０２Ｙの最長幅Ａ２が各螺旋溝の幅Ａよりも広くして（Ａ＜Ａ２）、端部６０１Ｙ，６０２Ｙの幅が螺旋部の溝幅Ａと異なる形状でなければならない。
【００６０】
板状部材で脚部９２Ｙを構成した場合の螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの端部６０１Ｙ，６０２Ｙでの脚部９２Ｙの折返し動作について図１３を用いて説明する。図１３において、符号ＧとＨで示す点は、螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの端部６０１Ｙ，６０２Ｙの外壁６０１Ｙｂ、６０２Ｙｂと脚部９２Ｙとが接している点を示す。クロススクリュネジ６０が回転してクロススクリュネジガイド部材９０Ｙが移動すると、板状の脚部９２Ｙは、たとえばＧ点とＨ点を外壁６０１Ｙｂに接しながら折返し部となる端部６０１Ｙに進入する。そして、図１３（ｂ）に示すように、端部６０１Ｙの内壁６０１Ｙａと対向する板状の脚部９２ＹのＩ点を内壁６０１Ｙａに接しながら端部６０１Ｙを曲がる。脚部９２Ｙの方向が切り変わると、図１３（ｃ）に示すように、Ｇ点とＨ点を外壁６０１Ｙｂに接しながら端部（折返し部）６０１Ｙを曲がるので、引っかかることがなく、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙ（反射濃度センサ５８Ｙ）は減速することなく折り返し動作を行える。なお、脚部９２Ｙが端部（折返し部）６０２Ｙを通過する際も端部（折返し部）６０１Ｙと同様の動きとなる。
【００６１】
このように板状の脚部９２Ｙが内壁６０１Ｙａ，６０２Ｙａおよび外壁６０１Ｙｂ、６０２Ｙｂに接しながら移動するので、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙと螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙとの接し方は、図８（ａ）に示すように、脚部９２Ｙの底面９２Ｙａと螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの底面８０Ｙａ，８１Ｙａが接している支持方法とすると、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙが転倒することなく連続的に動かすことができる。また、円柱状の本体部９１Ｙの幅Ｒが最長幅Ａ２よりも長ければ（Ｒ＞Ａ２）、図８（ｂ）に示すように、本体部９１Ｙがクロススクリュネジ６０で支えられるので、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙを転倒することなく連続的に動かすことができる。
【００６２】
板状の脚部９２Ｙの底面９２Ｙａの形状としては、図７（ａ）に示すように、幅Ｍ＜長さＤの長方形状の他に、図１４（ａ）〜図１４（ｄ）に示す形状が考えられる。図１４（ａ）は、進行方向に対角線が長くなるような菱形形状、図１４（ｂ）は進行方向に長くなる平行四辺形形状、図１４（ｃ）は底面形状が進行方向に長くなる楕円形状であり、楕円の長径が螺旋溝の幅Ａよりも長い形状、図１４（ｄ）は、進行方向に長い長円形状であり、図１４（ｅ）は底面形状が進行方向に短くなる楕円形状であり、楕円の長径が螺旋溝の幅Ａよりも短い形状をそれぞれ示す。各底面形状の脚部９２Ｙにおいても、前述同様に図１０（ｂ）に示すような端部６０１Ｙ，６０２Ｙの形状とすることで、端部６０１Ｙ，６０２Ｙで減速することなく折り返し動作が可能となる。
【００６３】
次にクロススクリュネジガイド部材９０Ｙの脚部９２Ｙの形状を、図７（ｄ）に示すように底面が円形の円筒状のピンを複数配設した形状について説明する。図７（ｄ）に示す形態では、底面形状が円形で円筒状のピン３本を配設した形状としているが、ピンは３本に限定されるものではない。この形態では、円筒状の複数のピンは一直線上に配置されていて、その中心にある円筒状のピンを自由に動けるようにすることで、螺旋溝８０Ｙ、８１Ｙの端部６０１Ｙ，６０２Ｙの形状を、図８（ａ）に示す形状にすることで、脚部９２Ｙが端部６０１Ｙ，６０２Ｙを通過する際に減速することなく折り返し動作が可能となる。
【００６４】
図１５（ａ）は本体部９１Ｙの底面９１Ｙａから、クロススクリュネジガイド部材９０Ｙを見た図である。ここでは脚部９２Ｙを構成する３つのピンを便宜的にピンＢ，Ｃ，Ｄとする。ピンＢはクロススクリュネジガイド部材９０Ｙ（反射濃度センサ５８Ｙ）の進行方向側に位置し、ピンＣは進行方向後方に位置し、ピンＤは、ピンＢとピンＣの間に位置している。これらピンは円柱状の本体部９１Ｙの中心を通る直線Ｇ上に配列されていて、進行方向に等間隔に配置されている。中心に位置するピンＤは、直線Ｇ上から外れるように自由に動けるように構成されている。直線Ｇの延びる方向を進行方向とすると、ピンＤは、これと同一平面において交差する方向へ移動可能に構成されている。具体的には、螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの幅Ａ方向に移動可能に構成されている。
【００６５】
ピンＢ，Ｃは、図１５（ｂ）、図１５（ｃ）、図１５（ｄ）に示すように、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示すピンＥ，Ｆと同様の動き方をする。ピンＤは、ピンＢ，Ｃ，Ｄを結ぶ直線Ｇ上から外れるように移動可能に構成されているので、図１５（ｃ）に示すように、脚部９２Ｙが端部６０１Ｙや端部６０１Ｙ２に進入すると、ピンＢ，Ｄに対して内壁６０１Ｙａや内壁６０２Ｙａによって幅方向に移動する。このため、ピンＢ，Ｃ，Ｄはクロススクリュネジ６０Ｙが回転しているときは、螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙ内に常に係合し、螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙから外れることなく折返し部となる端部６０１Ｙや端部６０２Ｙを減速することなく曲がることができる。
【００６６】
図１６は、像担持体表面状態検知装置２００Ｙの変形例を示す。この像担持体表面状態検知装置２００Ｙで用いるクロススクリュネジ６０Ｙに形成された螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの端部は、図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示すように、感光体軸線方向ａではなく、この軸線方向と交差する周方向にクロススクリュネジ６０Ｙの表面に形成された溝６０３Ｙ，６０４ＹＹによって互いに連続している。各溝６０３Ｙ，６０４ＹＹは、周方向に直線的に形成された溝であり、螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの端部を構成する。
【００６７】
この形態のように、往動用と復動用の螺旋溝８０Ｙ，８１Ｙの端部が円周方向に連続して形成された直線状の溝６０３Ｙ，６０４ＹＹで連結されている場合、クロススクリュネジ６０が回転すると、脚部９２Ｙは往動用の螺旋溝８０Ｙを感光体軸線方向ａに移動し、溝６０３Ｙに案内される。そして、溝６０３Ｙを周方向に移動して、復動用の螺旋溝８１Ｙの端部と対向する位置まで回転すると、同螺旋溝８１Ｙ内へと進入し螺旋溝８１Ｙ内を移動することになる。このため、クロススクリュネジ６０か回転して反射濃度センサ５８Ｙが感光体軸線方向ａに移動して端部６０３Ｙ，６０４ＹＹを通過する際に減速することなく反射濃度センサ５８Ｙの折り返しが可能となる。
【００６８】
ただ、本形態の場合、図４に示す端部６０１Ｙ，６０２Ｙの形状に対して、往動用の螺旋溝８０Ｙから復動用の螺旋溝８１Ｙへと脚部９２Ｙ移動する際に、螺旋溝が形成されたクロススクリュネジ６０が、復動用の螺旋溝８１Ｙと脚部９２Ｙとが対向する位置まで回転しないと反射濃度センサ５８Ｙが復動用の螺旋溝８１Ｙへと案内されない。このため、往動用の螺旋溝８０Ｙから復動用の螺旋溝８１Ｙへ反射濃度センサ５８Ｙが移動する際に円周方向に移動するので、この間、反射濃度センサ５８Ｙが感光体軸線方向（軸線方向）に移動することができないため、図４に示す端部６０１Ｙ，６０２Ｙの場合に比べて切替に時間を要することとなる。反面、端部６０１Ｙ，６０２Ｙはクロススクリュネジ６０の軸方向に湾曲形成しているので、その加工は難しいが、本形態の場合、環状の溝６０３Ｙ，６０４ＹＹをクロススクリュネジ６０の表面に、各螺旋溝の端部と連通するように形成すればよいので、加工性の面では優れたものになる。
【００６９】
ところで、このクロススクリュネジ６０Ｙで反射濃度センサ５８Ｙを感光体軸線方向ａに往復運動して異常部を検知する場合、反射濃度センサ５８Ｙの位置情報がないと感光体１Ｙ上の正常部と異常部の位置がわからない。このため、本形態では、ロータリエンコーダ等の角度検知手段７１Ｙを備えているとともに、検知板６５Ｙをクロススクリュネジ６０Ｙに設置しているので、この情報から反射濃度センサ５８Ｙの感光体１Ｙ上での位置を検知することで、感光体１Ｙ上の正常部と異常部の位置を検知することができる。
【００７０】
感光体１Ｙ上の正常部と異常部の位置の検出方法の別形態としては、図１７に示すように、感光体１Ｙの作像領域の端部に検出用トナー像（検知パターン）Ｓ１を作像する。検出用トナー像Ｓ１を作像するのは、画像形成装置本体が起動した直後でも良いし、記録紙Ｐの所定通紙枚数毎に作像しても良い。検出用トナー像Ｓ１の作像位置は決まっていて、反射濃度センサ５８Ｙがこのパターンを検出した時は、反射濃度センサ５８Ｙがこのパターン上に位置しているということが分かる。また、クロススクリュネジ６０Ｙの回転数は、本体側駆動源４１（モータ）の回転数で決められるので、反射濃度センサ５８Ｙの移動速度も自ずと求められるため、この反射濃度センサ５８Ｙによる検出用トナー像（検知パターン）Ｓ１の検知情報と、本体側駆動源４１（モータ）の回転数から反射濃度センサ５８Ｙの位置を検知するようにしても、感光体１Ｙ上の正常部と異常部の位置を検知することができる。
【００７１】
図１８を用いて本発明と従来の反射濃度センサの動き方を説明する。図１８は、計測時間内でのセンサの動き方を模式的に示した図である。同図において、曲線Ｘ１は感光体上を移動する従来のセンサの移動軌跡を示し、曲線Ｘ２はクロススクリュネジ６０Ｙを用いた移動手段による感光体上を移動する反射濃度センサ５８Ｙの移動軌跡を示す。図１８において、双方の計測時間と感光体の直径は同一としている。点線Ｚ１，Ｚ２は、感光体軸線方向ａの中心点の位置を示している。従来構成では点線Ｚ１上をセンサが５回通過できるのに対し、本発明の構成であると、点線Ｚ２上をセンサが７回通過できる。つまり、感光体の表面状態を従来よりも多く検知することが可能である。
【００７２】
これは、例えば図４に示す形態の場合、反射濃度センサ５８Ｙの移動手段を、往動用の螺旋溝８０Ｙと復動用の螺旋溝８１Ｙが互いに交差されたクロススクリュネジ６０Ｙを用い、さらにこれら螺旋溝８０Ｙ、８１Ｙの端部６０１Ｙ，６０２Ｙが感光体軸線方向ａに湾曲して円弧状に連続し、反射濃度センサ５８Ｙを支持するクロススクリュネジガイド部材９０Ｙの脚部９２Ｙと螺旋溝８０Ｙ、８１Ｙの関係が上述のような構成としているので、クロススクリュネジ６０Ｙが回転して反射濃度センサ５８Ｙが往動用の螺旋溝８０Ｙと復動用の螺旋溝８１Ｙとの間で移動する際に、双方の螺旋溝の端部が連続しているため、クロススクリュネジ６０Ｙの回転方向を変更する必要がなくなる。また、反射濃度センサ５８Ｙの移動に使用する往動用の螺旋溝８０Ｙと復動用の螺旋溝８１Ｙとの切り換え時において、反射濃度センサ５８Ｙの移動速度となる本体側駆動源４１の回転速度を減速する必要がなくなる。このため、感光体軸線方向ａにおける、単位時間当たりの反射濃度センサ５８Ｙの移動距離が向上するので、単位時間当たりに反射濃度センサ５８Ｙが特定のポイントとなる中心点Ｚ２上を通過する回数を多くできる。このため、この中心点Ｚ２を反射濃度センサ５８Ｙの検知位置とすると、感光体軸線方向ａにおける検知回数を増やすことができ、反射濃度センサ５８Ｙによる感光体表面の状態をより正確に測定することができる。
【００７３】
これに対し、従来構成では、往動用と復動用の螺旋溝が１つであるので、センサを感光体軸線方向ａに往復運動する場合には、駆動モータの回転方向を切替える必要があるとともに、センサのオーバーランやモータ回転方向の切替え時のショックを低減するために、減速しなければならない。
【００７４】
次に反射濃度センサ５８Ｙと、反射濃度センサ５８Ｙの検知結果による感光体表面の状態の良否判定について説明する。  
一般にプリンタでは、常に安定した画像濃度が得られるようにするために、各感光体の表面にトナーパッチやトナーパターンなどの検出用トナー像Ｓ１を作成し、この検出用トナー像Ｓ１のトナー付着量（トナー濃度）をトナー付着量検出手段により検出し、その検出結果に基づいて現像剤濃度や画像濃度を適正に制御することが行われている。
【００７５】
このようなトナー付着量（トナー濃度）の検出手段としては、発光素子と受光素子を用いて光学的に検出するものが知られており、例えば発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）を、受光素子としてＰＤ（フォトダイオード）又はＰＴｒ（フォトトランジスタ）を組み合わせた反射型フォトセンサが一般的に用いられている。そして、その反射型フォトセンサの構成としては、図１９（ａ）に示すように、検出用トナー像Ｓ１からの正反射光のみを検出するタイプ、図１９（ｂ）に示すように、検出用トナー像Ｓ１からの拡散反射光のみを検出するタイプ、図１９（ｃ）に示すように、両者を検出するタイプ等がある。図１９（ａ）〜図１９（ｃ）において、符号１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃは素子ホルダを、１０２はＬＥＤを、１０３は正反射受光素子を、１は感光体を、Ｓ１は像担持体上の検出用トナー像（トナーパッチまたはトナーパターン）を、１０４は拡散反射受光素子をそれぞれ示す。
【００７６】
このような反射型フォトセンサは使用するトナーの種類（黒トナー、カラートナー）や、使用する感光体１の地肌部の状態等により適宜選択される。例えば使用するトナーが黒トナーで感光体１の地肌部に対して正反射光の反射率の差が大きい場合は、図１９（ａ）に示す正反射光のみを検出するタイプで良いが、カラートナーの場合には感光体１の地肌部に対して正反射光の反射率の差が小さいため検出精度が落ちる。このため、カラートナーの場合は図１９（ｂ）に示す拡散反射光を検出するタイプの方が好ましい。また、黒トナーとカラートナーの両方に対応するには、図１９（ｂ）に示す拡散反射光を検出するタイプか、より好ましくは図１９（ｃ）に示す正反射光と拡散反射光の両者を検出するタイプが良い。本形態に係る反射濃度センサ５８Ｙは、光の入反射量の差で感光体１Ｙの表面状態を検知する光学式センサであり、図１９（ｃ）に示すタイプを採用している。
【００７７】
図２０は、現像ポテンシャルと感光体１上のトナー付着量の関係を示す図である。現像ポテンシャルは「感光体電位−現像バイアス［Ｖ］である。図２０中の丸印が測定結果であり、現像ポテンシャルとトナー付着量のデータが直線関係となる領域がある。この直線領域において、本実施例で使用した光学式の反射濃度センサ５８Ｙの検出起電力と感光体１上トナー付着量の関係を図２１に示す。感光体１上のトナー付着量が多くなると、検出起電力［Ｖ］が低下する。
【００７８】
本発明の効果は、各移動手段にクロススクリュネジ６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用すると、各感光体全域のトナー付着量を測定することができる点と、各感光体上のトナー付着量の異常があった場合、その異常箇所を検知することが出来ることにある。
【００７９】
例えば、反射濃度センサ５８Ｙの検知サイズ（検知領域）は、図２２（ａ）、図２２（ｂ）に示すように直径３ｍｍの円の範囲であり、反射濃度センサ５８Ｙは、直径３ｍｍの円内の感光体１上のトナー付着量を検出する。この直径３ｍｍの円を光スポット９６とする。他の反射濃度センサ５８（Ｍ，Ｃ，Ｋ）についても同様である。
【００８０】
この反射濃度センサ５８Ｙから照射される光スポット９６は、感光体１Ｙ上に現像されたトナー像Ｓ１を感光体軸線方向ａに移動しながら検知する。入力したテキストデータや画素数から、光スポット９６内のトナーが付着している割合と、トナーが付着していない割合が分かる。図２１により感光体１上のトナー付着量と反射濃度センサ５８Ｙの検出起電力との関係が分かっているので、光スポット９６内のトナーが付着している面積比率と反射濃度センサ５８Ｙの検出起電力との関係が求められる。
【００８１】
本発明者は、反射濃度センサ５８Ｙを用いて光スポット径を３ｍｍとし、光スポット９６内のトナー付着面積比率を変えながら検出起電力を事前に測定した。その測定結果を図２３に示す。
【００８２】
この計測では、黒色トナーを用いて図２４（ａ）に示すような文字を現像して反射濃度センサ５８Ｙで検出起電力を測定した。図２４（ａ）に示すように、光スポット９６内には「Ｒｉｃｏ」の文字が現像されていて、トナーが付着している割合と、トナーが付着していない割合は７:３であり、そのときの反射濃度センサ５８Ｙの検出起電力は１．５［Ｖ］であった。図２３により面積比率７０％のときの反射濃度センサ５８Ｙの検出起電力は１．５［Ｖ］であり、その差分は０［Ｖ］である。このような差分が発生しない場合には、入力したデータは正常に感光体１Ｙ上に現像されていると判断することができる。
【００８３】
図２４（ｂ）は、白スジ９７が発生した状態を示す。ここでは、光スポット９６内には「Ｒｉｃｏ」の文字の「ｃ」と「ｏ」が正しく現像されていない。このとき反射濃度センサ５８Ｙの起電力は２．５［Ｖ］であった。本来ならば、光スポット９６内のトナーが付着している面積比率は７０％なので、検出起電力は１．５［Ｖ］検出するはずだが、実際測定した検出起電力との差が１．０［Ｖ］生じた。
【００８４】
本形態では、このように入力したデータから検出起電力を予め設定し、検出した検出起電力との差をみてその差分が０であれば正常、差分があれば異常と判断することができる。すなわち、異常画像がなければ、図２５に示すように、検出起電力の差分は時間に対して常に０［Ｖ］であるが、異常がある場合、検出起電力は周期的に０［Ｖ］ではなくなる。このとき異常であると判断することができる。
【００８５】
本形態では、反射濃度センサ５８Ｙから検出起電力の差分を、図２に示す反射濃度センサ５８Ｙが接続された制御手段９９で演算し、その差分情報に応じて感光体表面の状態の良否を判定することができる。この感光体表面の状態の良否を判定は、イエローの感光体１Ｙにだけ実施するものではなく、他の感光体１Ｍ、１Ｃ，１Ｋについても、各感光体と対向は位置された反射濃度センサ５８Ｍ、５８Ｃ，５８Ｋからの検出起電力の差分から制御手段９９で判定する。また、各反射濃度センサの感光体上の位置も、この制御手段９９で判断するので、各検出起電力の差分と反射濃度センサ５８の感光体上での位置情報とから各感光体表面の正常部と異常部の表面状態を、従来よりも正確で低コストに検知することができる。
【００８６】
上記形態では、各感光体の表面状態を検知する検知手段を、光の入反射量の差で各感光体の表面状態を検知する光学式センサとしたが、検知手段としては、このような光学的なセンサに限定されるものではない。例えば、各感光体の表面との接触圧し、その接触圧の変位によって感光体表面状態を検知する接触検知センサを用いて、各感光体表面の状態の良否を判定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）    像担持体
４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  駆動手段
５８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  検知手段
５６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  移動手段
６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  送り部材
７０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  清掃部材
７１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  角度検知手段
８０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  往動用の螺旋状のガイド部
８１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  復動用の螺旋状のガイド部
９０，９３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  係合部
９２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  脚部
２００（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  像担持体表面状態検知装置
５８１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  検知手段の検知面
６０１Ｙ，６０２Ｙ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  ガイド部の端部
６０３Ｙ，６０４ＹＹ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  ガイド部の端部
ａ          像担持体軸線方向
Ａ          ガイド部の幅
Ｄ          脚部の移動方向に対する長さ
Ｊ１        脚部の突出方向への長さ
Ｊ２        ガイド部の深さ
Ｍ          脚部の幅
Ｎ，Ｎ１    任意の点
Ｓ１        検出用トナー像
Ｗ          像担持体の作像領域
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８８】
【特許文献１】特開平５−２８１８１８号公報
【図１】
0005648386.tif 000002
【図２】
0005648386.tif 000003
【図３】
0005648386.tif 000004
【図４】
0005648386.tif 000005
【図５】
0005648386.tif 000006
【図６】
0005648386.tif 000007
【図７】
0005648386.tif 000008
【図８】
0005648386.tif 000009
【図９】
0005648386.tif 000010
【図１０】
0005648386.tif 000011
【図１１】
0005648386.tif 000012
【図１２】
0005648386.tif 000013
【図１３】
0005648386.tif 000014
【図１４】
0005648386.tif 000015
【図１５】
0005648386.tif 000016
【図１６】
0005648386.tif 000017
【図１７】
0005648386.tif 000018
【図１８】
0005648386.tif 000019
【図１９】
0005648386.tif 000020
【図２０】
0005648386.tif 000021
【図２１】
0005648386.tif 000022
【図２２】
0005648386.tif 000023
【図２３】
0005648386.tif 000024
【図２４】
0005648386.tif 000025
【図２５】
0005648386.tif 000026