(57)【要約】【課題】センサとクリーニング部材とを近接配置した画像形成装置において、センサの汚れを把握する技術を提供する。【解決手段】光量制御信号Ｓｌｃを所定値Ｓｌｃ（２）に設定したときに、中間転写ベルト表面からの反射光を受光するセンサの出力電圧Ｖｐが所定範囲＃１内にあれば、センサは正常と判定する。また、センサの出力電圧Ｖｐが上記範囲＃１より低光量側の範囲＃２内にあれば、センサがトナーで汚れていると判定する。さらに、センサの出力電圧Ｖｐが上記範囲＃１、＃２のいずれにもないときは、センサが故障していると判定する。【選択図】        図９
2004341142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラに巻き掛けられたベルト状の像担持体と、
前記像担持体の表面領域のうち前記像担持体が前記ローラに巻き掛けられた巻き掛け領域に当接して前記像担持体表面に付着したトナーを除去するクリーニング手段と、
前記クリーニング手段の近傍に配置され、前記像担持体表面に向けて光を照射するとともに、該像担持体から出射される光を受光し、その受光量に応じた信号を出力するセンサと、
前記センサからの出力信号に基づいて、前記センサの汚れの程度を判定する制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記センサは、前記制御手段から与えられる光量制御信号に応じた光量で前記像担持体に向けて光を照射する投光部と、前記像担持体から出射される光を受光し、その受光量に応じた信号を前記出力信号として出力する受光部とを備える一方、
前記制御手段は、
所定の設定値に設定した前記光量制御信号を前記投光部に与えたときに前記受光部から出力される前記出力信号のレベルが、該設定値に応じて定められた所定の第１範囲にあるときには前記センサが正常であると判定する一方、前記第１範囲より低受光量側で前記第１範囲に隣接する第２範囲にあるときには前記センサが汚れていると判定する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記出力信号のレベルが、前記第１範囲および前記第２範囲のいずれにもないときは、前記センサが故障していると判定する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記投光部から前記像担持体へ光を照射しない状態での前記受光部からの出力信号を暗出力信号として予め取得しておき、該暗出力信号のレベル、または該暗出力信号に所定のオフセット値を加えたレベルを、前記第２範囲の前記出力信号のレベルにおける低受光量側の閾値とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
必要に応じて、前記制御手段による判定結果を、その判定結果に応じた態様で報知する報知手段をさらに備える請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
像担持体表面に向けて光を照射するとともに、該像担持体から出射される光を受光し、その受光量に応じた信号を出力するセンサの汚れを判定するセンサ汚れ判定方法において、
前記センサからの出力信号に基づいて、前記センサの汚れの程度を判定することを特徴とするセンサ汚れ判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、像担持体に向けて光を照射するとともに、該像担持体から出射される光を受光し、その受光量に応じた信号を出力するセンサを備える画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機およびファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置では、形成されるトナー像の画像濃度を検出するための濃度センサが設けられている。濃度センサとしては、トナー像を担持した像担持体の表面に向けて光を照射し、そこからの出射光を検出する光学的手法によるものが一般的である。そして、濃度センサにより検出した画像濃度の検出結果に基づいて各種の画像形成条件を調整することで、所定の画像濃度を安定して得られるようにしている。
【０００３】
この濃度センサは像担持体に対向配置されるが、その取り付け位置に関して、本願出願人は、ベルト状の像担持体がローラに巻き掛けられた巻き掛け領域に濃度センサを対向させた画像形成装置を先に提案した（特許文献１参照）。このように構成された画像形成装置では、濃度センサとの対向位置における像担持体のばたつきが少ないので、濃度センサと像担持体との距離の変動が効果的に抑制され、画像濃度を高精度に測定することができる。
【０００４】
また、この種の画像形成装置では、像担持体表面に残留付着したトナーを除去するためのクリーニング部材が設けられる。良好なトナー除去効果を得るためには、このクリーニング部材も、像担持体のばたつきの少ないローラへの巻き掛け領域で像担持体表面に当接するように構成されることが好ましい。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２１４８５５号公報（図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年においては、画像形成装置に対する小型化、低コスト化の要求が高まっており、これに伴って、装置を構成する部品の小型化および部品点数の削減が求められている。これにより、上記した濃度センサおよびクリーニング部材の取り付け位置の自由度も制約され、場合によっては、両者を近接して配置せざるを得ないときがある。
【０００７】
このように、センサをクリーニング部材と近接して配置した場合、像担持体表面から掻き落とされて周囲に飛散したトナーが、センサに付着しやすくなる。こうしてセンサにトナーが付着しセンサが汚れると、センサから出射される光およびセンサに入射する光が付着トナーにより遮断または散乱されるため、センサの受光量は画像濃度を正しく反映したものでなくなってしまう。その結果、適切な画像形成条件の調整が行えず、装置の動作が不安定となったり、所定の画像品質が得られないなどの問題が生じる。
【０００８】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、センサとクリーニング部材とを近接配置した画像形成装置において、センサの汚れを把握する技術を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、ローラに巻き掛けられたベルト状の像担持体と、前記像担持体の表面領域のうち前記像担持体が前記ローラに巻き掛けられた巻き掛け領域に当接して前記像担持体表面に付着したトナーを除去するクリーニング手段と、前記クリーニング手段の近傍に配置され、前記像担持体表面に向けて光を照射するとともに、該像担持体から出射される光を受光し、その受光量に応じた信号を出力するセンサと、前記センサからの出力信号に基づいて、前記センサの汚れの程度を判定する制御手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
このように構成された発明では、クリーニング手段の近傍に配置されトナー付着による汚れが発生しやすいセンサの汚れを、センサ自身の出力信号に基づいて判定する。センサがトナーにより汚れてくると、センサから出射される光、および像担持体から出射されてセンサに入射する光のうち少なくとも一方が遮断または散乱されるためセンサの受光量が変化し、センサからの出力信号もその汚れの程度に応じて変化する。したがって、この出力信号に基づいてセンサの汚れの程度を判定することで、センサの汚れを把握することが可能である。
【００１１】
例えば、前記センサを、前記制御手段から与えられる光量制御信号に応じた光量で前記像担持体に向けて光を照射する投光部と、前記像担持体から出射される光を受光し、その受光量に応じた信号を前記出力信号として出力する受光部とを備えるように構成するとともに、前記制御手段を、所定の設定値に設定した前記光量制御信号を前記投光部に与えたときに前記受光部から出力される前記出力信号のレベルが、該設定値に応じて定められた所定の第１範囲にあるときには前記センサが正常であると判定する一方、前記第１範囲より低受光量側で前記第１範囲に隣接する第２範囲にあるときには前記センサが汚れていると判定するように構成することができる。
【００１２】
このように構成された発明では、センサが汚れていなければ、出力信号のレベルは、光量制御信号の設定値に対応した所定の範囲内にあるはずである。したがって、この範囲を第１範囲とし、出力信号のレベルが第１範囲にあるときは、センサが正常であると判定することができる。一方、センサが汚れてくるとその受光量が低下するため、センサの出力信号は低受光量側にシフトする。そこで、センサの出力信号が、前記第１範囲より低受光量側で前記第１範囲に隣接する第２範囲にあるときには、センサが汚れていると判定することができる。こうすることで、センサが汚れていない正常な状態と、センサが汚れた状態とを判別することができる。
【００１３】
また、例えば、前記制御手段は、前記出力信号のレベルが、前記第１範囲および前記第２範囲のいずれにもないときは、前記センサが故障していると判定するように構成されてもよい。すなわち、センサの出力信号が所定範囲から外れる原因としては、センサの汚れ以外にも、センサ自体の故障によるものが考えられる。このようにセンサが故障した場合には、その出力信号は想定される範囲から大きく逸脱すると考えられるから、そのレベルが前記第１および第２範囲のいずれにもないときには、前記センサが故障している可能性が高い。
【００１４】
また、前記制御手段は、前記投光部から前記像担持体へ光を照射しない状態での前記受光部からの出力信号を暗出力信号として予め取得しておき、該暗出力信号のレベル、または該暗出力信号に所定のオフセット値を加えたレベルを、前記第２範囲の前記出力信号のレベルにおける低受光量側の閾値とするようにしてもよい。センサが汚れていても、投光部からの照射光のたとえ一部でも受光部に入射しているかぎり、その出力信号が暗出力信号のレベルを下回ることはないはずである。したがって、この暗出力信号を、センサが汚れていると判定されるセンサ出力信号の範囲、つまり第２範囲のうち低光量側の閾値の指標とすることができる。
【００１５】
さらに、必要に応じて、前記制御手段による判定結果を、その判定結果に応じた態様で報知する報知手段をさらに備えるようにしてもよい。こうすることで、センサの汚れの状態をユーザに知らせ、その状態に応じた適切な措置を取るよう促すことができる。
【００１６】
また、この発明にかかるセンサ汚れ判定方法は、像担持体表面に向けて光を照射するとともに、該像担持体から出射される光を受光し、その受光量に応じた信号を出力するセンサの汚れを判定するセンサ汚れ判定方法において、上記目的を達成するため、前記センサからの出力信号に基づいて、前記センサの汚れの程度を判定することを特徴としている。
【００１７】
このように構成された発明においても、上記した装置と同様に、センサがトナーにより汚れてくると、センサから出射される光、および像担持体から出射されてセンサに入射する光のうち少なくとも一方が遮断または散乱されるためセンサの受光量が変化し、センサからの出力信号もその汚れの程度に応じて変化する。したがって、この出力信号に基づいてセンサの汚れの程度を判定することで、センサの汚れを把握することが可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１はこの発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置１は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置１では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１０がエンジン部ＥＧ各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、シートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００１９】
このエンジン部ＥＧでは、感光体２２が図１の矢印方向Ｄ１に回転自在に設けられている。また、この感光体２２の周りにその回転方向Ｄ１に沿って、帯電ユニット２３、ロータリー現像ユニット４およびクリーニング部２５がそれぞれ配置されている。帯電ユニット２３は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体２２の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。クリーニング部２５は一次転写後に感光体２２の表面に残留付着したトナーを除去し、内部に設けられた廃トナータンクに回収する。これらの感光体２２、帯電ユニット２３およびクリーニング部２５は一体的に感光体カートリッジ２を構成しており、この感光体カートリッジ２は一体として装置１本体に対し着脱自在となっている。
【００２０】
そして、この帯電ユニット２３によって帯電された感光体２２の外周面に向けて露光ユニット６から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームＬを感光体２２上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【００２１】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット４は、図１紙面に直交する回転軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、シアン用の現像器４Ｃ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。この現像ユニット４は、エンジンコントローラ１０により制御されている。そして、このエンジンコントローラ１０からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋが選択的に感光体２２と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色のトナーを担持する現像ローラから感光体２２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【００２２】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ１で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。転写ユニット７は、複数のローラ７２〜７５に掛け渡された、本発明の「像担持体」に相当する中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｄ２に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、感光体２２上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット８から１枚ずつ取り出され搬送経路Ｆに沿って二次転写領域ＴＲ２まで搬送されてくるシートＳ上にカラー画像を二次転写する。
【００２３】
このとき、中間転写ベルト７１上の画像をシートＳ上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域ＴＲ２にシートＳを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ２の手前側にゲートローラ８１が設けられており、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ８１が回転することにより、シートＳが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ２に送り込まれる。
【００２４】
また、こうしてカラー画像が形成されたシートＳは定着ユニット９、排出前ローラ８２および排出ローラ８３を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部８９に搬送される。また、シートＳの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートＳの後端部が排出前ローラ８２後方の反転位置ＰＲまで搬送されてきた時点で排出ローラ８３の回転方向を反転し、これによりシートＳは反転搬送経路ＦＲに沿って矢印Ｄ３方向に搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路Ｆに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ２において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートＳの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートＳの両面に画像を形成することができる。
【００２５】
また、この装置１では、図２に示すように、メインコントローラ１１のＣＰＵ１１１により制御される表示部１２を備えている。この表示部１２は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、ＣＰＵ１１１からの制御指令に応じて、ユーザへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。
【００２６】
なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリである。また、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。
【００２７】
また、ローラ７５の近傍には、クリーナ７６が配置されている。このクリーナ７６は図示を省略する電磁クラッチによってローラ７５に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ７５側に移動した状態でクリーナ７６のブレードがローラ７５に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７１の外周面に残留付着しているトナーを除去する。このクリーナ７６は本発明の「クリーニング手段」として機能するものである。このように、中間転写ベルト７１の表面領域のうちローラ７５に巻き掛けられた巻き掛け領域においてクリーナ７６を当接させることにより、該ベルト７１の回転動作に伴うばたつきの影響を受けることなく、一定の圧力でクリーナ７６を中間転写ベルト７１に当接させることができるので、優れたトナー除去効果を挙げることができる。
【００２８】
さらに、ローラ７５の近傍には、濃度センサ６０が配置されている。この濃度センサ６０は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、必要に応じ、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるトナー像の光学濃度を測定する。そして、その測定結果に基づき、この装置１では、画像品質に影響を与える装置各部の動作条件、例えば各現像器に与える現像バイアスや、露光ビームＬの強度などの調整を行っている。
【００２９】
この濃度センサ６０と中間転写ベルト７１との間の距離が変動すると濃度測定結果に影響を及ぼすため、両者の距離が一定していることが望ましい。そのためには、中間転写ベルト７１の表面領域のうちローラ７２〜７５のいずれかに巻き掛けられた部分に対向するように、濃度センサ６０を配置するのが望ましい。しかしながら、一般に、一次転写領域ＴＲ１および二次転写領域ＴＲ２の近傍には十分な配置スペースを確保することは困難であり、この実施形態のように、事実上、濃度センサ６０の位置がクリーナ７６の近傍に限定されてしまうケースは多い。
【００３０】
図３は濃度センサの構成を示す図である。この濃度センサ６０は、中間転写ベルト７１の表面領域のうちローラ７５に巻き掛けられた巻き掛け領域７１ａに光を照射するＬＥＤなどの発光素子６０１を有している。また、この濃度センサ６０には、後述するようにＣＰＵ１０１から光量制御信号変換部６８０を介して与えられる光量制御信号Ｓｌｃに応じて照射光の照射光量を調整するために、偏光ビームスプリッター６０３、照射光量モニタ用受光ユニット６０４および照射光量調整ユニット６０５が設けられている。光量制御信号変換部６８０は、照射光量を制御するためにＣＰＵ１０１から出力される２種類の８ビットデジタル信号ＤＡ１、ＤＡ２に基づいて、光量制御信号Ｓｌｃを出力する。この光量制御信号変換部６８０の構成については後に詳述する。
【００３１】
この偏光ビームスプリッター６０３は、図３に示すように、発光素子６０１と中間転写ベルト７１との間に配置されており、発光素子６０１から出射される光を中間転写ベルト７１上における照射光の入射面に平行な偏光方向を有するｐ偏光と、垂直な偏光方向を有するｓ偏光とに分割している。そして、ｐ偏光についてはそのまま中間転写ベルト７１に入射する一方、ｓ偏光については偏光ビームスプリッター６０３から取り出された後、照射光量モニタ用の受光ユニット６０４に入射され、この受光ユニット６０４の受光素子６４２から照射光量に比例した信号が照射光量調整ユニット６０５に出力される。
【００３２】
この照射光量調整ユニット６０５は、受光ユニット６０４からの信号と、光量制御信号変換部６８０からの光量制御信号Ｓｌｃとに基づき発光素子６０１をフィードバック制御して発光素子６０１から中間転写ベルト７１に照射される照射光量を光量制御信号Ｓｌｃに対応する値に調整する。このように、この実施形態では、ＣＰＵ１０１からの出力信号によって、照射光量を広範囲に、かつ適切に変更調整することができる。
【００３３】
また、この実施形態では、照射光量モニタ用受光ユニット６０４に設けられた受光素子６４２の出力側に入力オフセット電圧６４１が印加されており、光量制御信号Ｓｌｃがある信号レベルを超えない限り、発光素子６０１が消灯状態に維持されるように構成されている。その具体的な電気的構成は図３に示す通りである。
【００３４】
図４は図３の濃度センサ６０において採用された受光ユニット６０４の電気的構成を示す図である。この受光ユニット６０４では、フォトダイオードなどの受光素子ＰＳのアノード端子は電流−電圧（Ｉ／Ｖ）変換回路を構成するオペアンプＯＰの非反転入力端子に接続されるとともに、オフセット電圧６４１を介して接地電位に接続されている。また、受光素子ＰＳのカソード端子は、オペアンプＯＰの反転入力端子に接続されるとともに、抵抗Ｒを介してオペアンプＯＰの出力端子に接続されている。このため、受光素子ＰＳに光が入射されて光電流ｉが流れると、オペアンプＯＰの出力端子からの出力電圧ＶＯは、
ＶＯ＝ｉ・Ｒ＋Ｖｏｆｆ  …  （式１）
（ただし、Ｖｏｆｆはオフセット電圧値である）
となり、反射光量に対応した信号が受光ユニット６０４から出力される。このように構成した理由について以下説明する。
【００３５】
図５は図３の濃度センサにおける光量制御特性を示す図である。入力オフセット電圧６４１を印加しない場合には、図５の破線で示すような光量特性を示す。つまり、光量制御信号Ｓｌｃ（０）をＣＰＵ１０１から照射光量調整ユニット６０５に与えると、発光素子６０１は消灯状態となり、光量制御信号Ｓｌｃの信号レベルを高めると、発光素子６０１は点灯し、中間転写ベルト７１上への照射光量も信号レベルにほぼ比例して増大する。しかしながら、光量特性は周辺温度の影響や照射光量調整ユニット６０５の構成などによって図５に示す一点鎖線や二点鎖線のように平行シフトすることがあり、仮に同図の一点鎖線のようにシフトしてしまうと、ＣＰＵ１０１から光量制御信号変換部６８０を介して消灯指令、つまり光量制御信号Ｓｌｃ（０）を与えているにもかかわらず、発光素子６０１が点灯していることがある。
【００３６】
これに対し、本実施形態の如く、入力オフセット電圧６４１を印加して予め同図の右手側にシフトさせて不感帯（信号レベルＳｌｃ（０）〜Ｓｌｃ（１））を設けている場合（同図の実線）には、ＣＰＵ１０１から消灯指令、つまり光量制御信号Ｓｌｃ（０）を与えることで確実に発光素子６０１を消灯することができ、装置の誤作動を未然に防止することができる。
【００３７】
一方、信号レベルＳｌｃ（１）を超える光量制御信号Ｓｌｃ（２）が照射光量調整ユニット６０５に与えられると、発光素子６０１は点灯し、中間転写ベルト７１にｐ偏光が照射光として照射される。すると、このｐ偏光は中間転写ベルト７１で反射され、反射光量検出ユニット６０７で反射光の光成分のうちｐ偏光の光量とｓ偏光の光量とが検出され、各光量に対応する信号がＣＰＵ１０１に出力される。
【００３８】
この反射光量検出ユニット６０７は、図２に示すように、反射光の光路上に配置された偏光ビームスプリッター６７１と、偏光ビームスプリッター６７１を通過するｐ偏光を受光し、そのｐ偏光の光量に対応する信号を出力する受光ユニット６７０ｐと、偏光ビームスプリッター６７１で分割されたｓ偏光を受光し、そのｓ偏光の光量に対応する信号を出力する受光ユニット６７０ｓとを備えている。この受光ユニット６７０ｐでは、受光素子６７２ｐが偏光ビームスプリッター６７１からのｐ偏光を受光し、その受光素子６７２ｐからの出力をアンプ回路６７３ｐで増幅した後、その増幅信号をｐ偏光の光量に相当する信号として受光ユニット６７０ｐから出力している。また、受光ユニット６７０ｓは受光ユニット６７０ｐと同様に受光素子６７２ｓおよびアンプ回路６７３ｓを有している。このため、反射光の光成分のうち互いに異なる２つの成分光（ｐ偏光とｓ偏光）の光量を独立して求めることができる。
【００３９】
また、この実施形態では、受光素子６７２ｐ，６７２ｓの出力側に出力オフセット電圧６７４ｐ，６７４ｓがそれぞれ印加されており、アンプ回路６７３ｐ，６７３ｓからＣＰＵ１０１に与えられる信号の出力電圧Ｖｐ，Ｖｓは図５に示すようにプラス側にオフセットされている。
【００４０】
図６は図３の濃度センサにおける反射光量に対する出力電圧の変化の様子を示すグラフである。各受光ユニット６７０ｐ，６７０ｓの具体的な電気的構成については、受光ユニット６０４と同一であるため、ここでは図示説明を省略する。このように構成された受光ユニット６７０ｐ，６７０ｓにおいても、受光ユニット６０４と同様に、反射光量がゼロであるときであっても、各出力電圧Ｖｐ，Ｖｓはゼロ以上の値を有し、しかも反射光量の増大に比例して出力電圧Ｖｐ，Ｖｓも増大する。このように出力オフセット電圧６７４ｐ，６７４ｓを印加することで図５の不感帯の影響を確実に排除することができ、反射光量に応じた出力電圧を出力することができる。
【００４１】
図７はこの実施形態における光量制御信号変換部を示す図である。この光量制御信号変換部６８０は、ＣＰＵ１０１から光量制御のために出力される２種類のデジタル信号ＤＡ１およびＤＡ２に応じた電圧値を有する光量制御信号Ｓｌｃを濃度センサ６０の照射光量調整ユニット６０５に供給するものである。この光量制御信号変換部６８０では、ＣＰＵ１０１からの２つのデジタル信号ＤＡ１、ＤＡ２をそれぞれアナログ信号電圧ＶＤＡ１、ＶＤＡ２に変換する２つのＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器６８１、６８２が設けられている。そして、これらのアナログ信号ＶＤＡ１、ＶＤＡ２はそれぞれバッファ６８３、６８４を介して演算部６９０に入力される。
【００４２】
この実施形態では、Ｄ／Ａ変換器６８１および６８２は、いずれも８ビットの分解能を備え、＋５Ｖの単一電源にて動作する。つまり、これらの出力電圧ＶＤＡ１およびＶＤＡ２は、ＣＰＵ１０１からの８ビットデジタル信号ＤＡ１またはＤＡ２の値（０ないし２５５）に応じて、０Ｖから＋５Ｖまで２５６段階の離散的な値を取る。例えば、ＣＰＵ１０１からのデジタル信号ＤＡ１が０であるとき、Ｄ／Ａ変換器６８１の出力電圧ＶＤＡ１は０Ｖとなる。そして、デジタル信号ＤＡ１の値が１増加する毎に出力電圧ＶＤＡ１は最小電圧ステップΔＶＤＡ＝（５／２５５）Ｖずつ増加し、デジタル信号ＤＡ１が２５５のとき、Ｄ／Ａ変換器６８１の出力電圧ＶＤＡ１は＋５Ｖとなる。Ｄ／Ａ変換器６８２の出力電圧ＶＤＡ２についても同様である。このように、Ｄ／Ａ変換器６８１の出力電圧ＶＤＡ１およびＤ／Ａ変換器６８１の出力電圧ＶＤＡ２は、いずれも８ビットデジタル信号に対応する２５６段階の離散的な値を取りうる。
【００４３】
ここで、発光素子６０１による照射光量を細かく制御するためには、光量制御信号Ｓｌｃをできるだけ細かい刻みで多段階に設定できることが望ましい。デジタル信号ＤＡ１、ＤＡ２のデータビット長を多くすればより細かい設定が可能となるが、装置コストの面では現実的でない。すなわち、Ｄ／Ａ変換器６８１、６８２として入力ビット数がより多く分解能の高いものを使う必要があるが、このようなデバイスは高価である。とりわけＣＰＵについては、８ビットを超えるデータを扱うためにはデータビット長が１６ビットの製品を使用する必要があり、このような製品はデータビット長が８ビットのものに比べて非常に高価となってしまう。
【００４４】
そこで、この実施形態では、これら２つのＤ／Ａ変換器６８１、６８２の出力電圧に対して演算部６９０が所定の演算を行い、その演算結果を光量制御信号Ｓｌｃとすることで、データビット長を８ビットに留めて装置コストを抑えながら、高い分解能で光量制御を行えるようにしている。
【００４５】
演算部６９０は、４つの抵抗器６９１〜６９４とオペアンプ６９５とで構成される減算回路である。４つの抵抗器６９１〜６９４のうち、２つの抵抗器６９１と６９４とは同じ抵抗値Ｒ１を有し、また他の２つの抵抗器６９２と６９３とは同じ抵抗値Ｒ２（ただし、Ｒ２＞Ｒ１）を有している。このような構成では、演算部６９０から出力される出力電圧Ｖｏｕｔは下式：
Ｖｏｕｔ＝ＶＤＡ１−（Ｒ１／Ｒ２）ＶＤＡ２  …  （式２）
で表される。この出力電圧Ｖｏｕｔが光量制御信号Ｓｌｃとして濃度センサ６０の照射光量調整ユニット６０５に入力されている。
【００４６】
こうすることで、０〜５Ｖの電圧範囲で、かつ最小電圧ステップ（Ｒ１／Ｒ２）ΔＶＤＡで、光量制御信号Ｓｌｃを設定することが可能となる。ここで、Ｒ１＜Ｒ２となるようにしているから、結局、８ビットデジタル信号と１個のＤ／Ａ変換器を使って制御する場合と比べ、光量制御信号Ｓｌｃをよりきめ細かく設定することが可能となる。より具体的には、光量制御信号Ｓｌｃの分解能を実質的に（Ｒ２／Ｒ１）倍に向上させることができる。
【００４７】
こうして２つの８ビットデジタル信号の組み合わせ（ＤＡ１，ＤＡ２）によって光量制御信号Ｓｌｃの設定値が前記した信号レベルＳｌｃ（１）を超える値に設定されると、この設定値に応じた光量で発光素子６０１が発光し、その光の一部が上記したようにして中間転写ベルト７１の表面に向け照射される。そして、中間転写ベルト７１の表面で反射した光が受光ユニット６７０ｐ，６７０ｓに受光される。
【００４８】
なお、上記のように構成された濃度センサ６０を用いて中間転写ベルト７１表面または該表面に形成されたトナー像からの反射光量を検出する際には、測定精度向上のため、複数箇所のサンプリングを行い、それらのサンプリングデータを統計的に処理、例えば平均値を求めて以後の処理に用いることが好ましい。
【００４９】
ここで、上記したように、濃度センサ６０はクリーナ７６に近接して配置されている。クリーナ７６によって中間転写ベルト７１の表面から残留トナーが掻き落とされるのに加えて、クリーナ７６が中間転写ベルト７１に対して離当接動作をするため、クリーナ７６の近傍にはトナーが飛散しやすい。これに起因して、トナー付着による濃度センサ６０の汚れが発生しやすい。
【００５０】
図８は濃度センサ６０の部分断面図である。図８に示すように、濃度センサ６０の主要部はハウジング６０の内部に収容されている。また、ハウジング６００の主面のうち中間転写ベルト表面７１ａとの対向面には、例えばポリカーボネート製の透明シート６００ａが取り付けられている。この透明シート６００ａは、発光素子６０１から中間転写ベルト表面７１ａに向けて照射される光および該ベルト表面７１ａから反射される光を透過させるとともに、埃や飛散トナーが濃度センサ６０内部に侵入するのを防いでいる。このように中間転写ベルト表面７１ａに対向している透明シート６００ａの表面には、中間転写ベルト表面７１ａから飛散したトナーＴの付着が起こりやすい。
【００５１】
このように透明シート６００ａの表面にトナーＴが付着すると、光の遮断や散乱が起こる。例えば図８に示すように、発光素子６０１から中間転写ベルト７１に向け出射された所定光量の光Ｌ１はトナーＴにより遮断・散乱され、その結果、中間転写ベルト表面７１ａに到達する光Ｌ２の光量は上記所定光量より少なくなる。同様に、透明シート６００ａを透過して中間転写ベルト表面７１ａから濃度センサ６０に入射する光Ｌ４の光量は、中間転写ベルト表面７１ａから出射された光Ｌ３の光量よりは少なくなってしまう。このような現象は、濃度検出結果に誤差をもたらすこととなる。
【００５２】
図９は光量制御信号とセンサ出力電圧との関係を示す図である。ここでは、代表的にｐ偏光成分に対応した受光ユニット６７０ｐの出力電圧Ｖｐについて説明するが、ｓ偏光成分に対応する出力電圧Ｖｓについても同様の議論が成立する。ただし、ｓ偏光成分はｐ偏光成分に比べて強度が弱くなり、測定のＳ／Ｎ比が低下しやすいので、この実施形態ではｐ偏光成分に基づいて処理を行う。
【００５３】
濃度センサ６０にトナーＴによる汚れがなければ、光量制御信号Ｓｌｃに対するセンサ出力電圧Ｖｐの変化は、図９の実線に示すようになる。すなわち、光量制御信号のレベルがＳｌｃ（１）（図５）以下のとき、発光素子６０１は消灯しており、このとき出力電圧Ｖｐは図６に示すオフセット電圧Ｖｏｆｆに対応した値Ｖｐ０となる。このときの出力信号は、本発明の「暗出力信号」に相当するものである。そして、レベルＳｌｃ（１）を超える光量制御信号Ｓｌｃが与えられると、発光素子６０１がその信号レベルに応じた光量で発光するため、出力電圧Ｖｐも光量制御信号Ｓｌｃに応じて増加してゆき、装置構成に基づく上限値Ｖｐｌｉｍで飽和してそれ以上増加しなくなる。
【００５４】
したがって、光量制御信号Ｓｌｃを、レベルＳｌｃ（１）を上回る所定の値Ｓｌｃ（２）に設定したとき、センサ出力電圧Ｖｐは、光量制御信号の設定値Ｓｌｃ（２）に対応した所定の電圧範囲＃１内にあるはずである。ここで、電圧範囲＃１に幅を持たせているのは、測定精度に悪影響を与えない程度の汚れに起因する出力の変化を許容するとともに、センサ各部の特性ばらつきによる偏差を考慮したものである。
【００５５】
一方、濃度センサ６０がトナーにより汚れていた場合、同じ光量制御信号Ｓｌｃの設定値に対する出力電圧Ｖｐは、例えば図９の一点鎖線に示すように、汚れがないときに比べて低い値となる。さらに、濃度センサ６０の故障により異常な電圧が出力される場合がある。例えば、何らかの理由で発光素子６０１が発光しなくなった場合には、図９の二点鎖線に示すように、光量制御信号Ｓｌｃの設定値に関係なく、出力信号Ｖｐは暗出力信号のレベルＶｐ０に近い値となる。また、これ以外にも、濃度センサ６０を構成する部品の故障や配線のショート、断線などに起因して、光量調整ができなくなったり、受光側に故障が発生することもあり、その故障の態様によって、出力電圧Ｖｐは極端に大きな値となったり、逆に極端に小さな値となったりする。
【００５６】
そこで、この実施形態では、光量制御信号Ｓｌｃの設定値Ｓｌｃ（２）に対応して、濃度センサ６０各部が正常に動作しているとみなせる出力信号Ｖｐの上限値Ｖｐｍａｘおよび下限値Ｖｐｍｉｎを設定し、実際に検出された出力信号Ｖｐがこれらの値により規定される範囲＃１内にあるときには、濃度センサ６０は正常であると判断する。ここでいう「正常」とは、濃度センサ６０の各部が正しく動作しているのはもちろんのこと、トナーによる汚れが測定に影響を与えるに至らない程度である状態を意味する。
【００５７】
一方、暗出力信号のレベルＶｐ０に測定誤差に対応するオフセット値を加えたレベルＶｐｔｈと、上記レベルＶｐｍｉｎとで規定される範囲＃２内に出力電圧Ｖｐがあるときには、濃度センサ６０は汚れていると判断する。この範疇には、濃度センサ６０は正常に動作しているものの、トナーによる汚れに起因してその測定精度が低下しているおそれのある状態が該当する。さらに、出力電圧Ｖｐが上記範囲＃１、＃２のいずれにもないときには、濃度センサ６０に何らかの異常が発生したものと判断する。
【００５８】
より具体的には、エンジンコントローラ１０に設けられたＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０６に予め記憶されたプログラムを実行することにより、トナー像の濃度測定を行うのに先立って図１０に示すセンサチェック動作を行い、濃度センサ６０の汚れの程度および故障の有無を判定している。このように、この実施形態では、ＣＰＵ１０１が本発明の「制御手段」として機能している。
【００５９】
図１０はこの実施形態におけるセンサチェック動作を示すフローチャートである。このセンサチェック動作では、まず発光素子６０１を発光させない状態で、つまり光量制御信号ＳｌｃをレベルＳｌｃ（１）以下の値に設定した状態で、暗出力信号に相当するセンサからの出力信号のレベルＶｐ０を検出する（ステップＳ１）。ここで、暗出力信号は受光ユニット６７０ｐに与えられたオフセット電圧６７４ｐに対応したレベルとなるはずであり、各部の特性ばらつきや測定誤差を含めたとしても、そのレベルＶｐ０は一定の範囲内に収まるはずである。そこで、この暗出力信号のレベルＶｐ０が所定の範囲にあるかどうかをチェックする（ステップＳ２）。ここでの判断がＹＥＳ、すなわち暗出力信号レベルＶｐ０が所定範囲内にあればステップＳ３に進むが、その範囲になければ濃度センサに何らかの異常があるものとして、後述するステップＳ２１以下の動作を実行する。
【００６０】
一方、暗出力信号が上記範囲内にあったときは、次に、所定の光量制御信号Ｓｌｃ（２）を照射光量調整ユニット６０５に与えて発光素子６０５を発光させ、そのときのセンサ出力電圧Ｖｐを検出する。そして、そのレベルと上記したレベルＶｐｔｈ、ＶｐｍａｘおよびＶｐｍｉｎとを順次比較する（ステップＳ４〜Ｓ６）。
【００６１】
これらの比較の結果、センサ出力電圧Ｖｐが図９に示す各電圧レベルに対してどのような関係にあるかがわかり、その結果に応じて以後の処理内容が異なる。すなわち、ステップＳ４〜Ｓ６における判断がいずれもＹＥＳのとき、センサ出力電圧Ｖｐの値は範囲＃１内にあり、このとき濃度センサ６０は正常に動作しており、かつセンサ汚れの影響もないと判定することができる（ステップＳ７）。したがって、このとき、以降の画像形成動作を許可してセンサチェック動作を終了する（ステップＳ８）。
【００６２】
一方、ステップＳ４、Ｓ５のいずれかにおける判断がＮＯであれば、センサ出力電圧Ｖｐの値は、範囲＃１、＃２のいずれにもない。センサ出力がこのように想定される値の範囲から大きくずれるのは、濃度センサ６０に何らかの異常が生じたためである可能性が高い。そこで、この場合には、センサが故障していると判定する（ステップＳ２１）。そして、ユーザに対してはサービスコール、すなわちサービスセンターに連絡して調査を依頼するよう促すメッセージを表示部１２に表示するとともに（ステップＳ２２）、この異常が解消されるまで、以後の画像形成動作は実行しないようにする（ステップＳ２３）。これは、濃度センサ６０によるトナー像の濃度測定が正しく行えない状態では、装置の動作条件を適正に設定することができず、その結果、得られる画像品質を保証することができないからである。
【００６３】
また、ステップＳ６における判断結果がＮＯであったときには、センサ出力電圧Ｖｐは範囲＃２内にある。このとき、濃度センサ６０は正常に動作していると推定できるものの、その出力電圧が低すぎることから、トナーが付着して汚れているものと考えられる。そこで、この場合には、濃度センサ６０が汚れていると判定し（ステップＳ１１）、ユーザに対して清掃要求、すなわち濃度センサ６０のクリーニングを行うよう促すメッセージを表示部１２に表示する（ステップＳ１２）。
【００６４】
なお、ユーザによるセンサのクリーニング作業に供するために、ブラシやスポンジ等のクリーニング用具を装置１の付属品として備えておくのが好ましい。また、ユーザによるクリーニング作業が実施された後には、改めてセンサチェックを実行することが望ましい。ここでは、ユーザによるカバーの開閉操作が行われたときには何らかの処置がなされたものと推定し、このとき上記処理を再実行するようにしている。すなわち、エンジン部ＥＧを覆うカバーの開閉を検出するための開閉センサ（図示省略）の出力信号を監視することでカバーの開閉が行われるのを待ち、開閉操作が行われたと判断したときに、再びステップＳ１から上記処理を実行するようにしている（ステップＳ１３）。
【００６５】
また、濃度センサ６０が汚れていると判定したときに、以後の画像形成動作の実行を許容するか否かについては、装置の仕様に応じて定めればよい。すなわち、良好な画像品質を保証するという観点からは、画像形成を行わない方が好ましい一方、画像品質は多少劣っても画像形成を行いたいという要求に応えるべく、画像形成の実行を許容するようにしてもよい。
【００６６】
以上のように、この発明にかかる第１実施形態の画像形成装置では、クリーナ７６の近傍に配置された濃度センサ６０からの出力電圧に基づいて、センサの汚れの程度を判定している。より具体的には、発光素子６０１を所定の光量で発光させたときに受光ユニット６７０ｐから出力される出力電圧Ｖｐを検出する。そして、その値が光量制御信号Ｓｌｃの設定値に応じて設定された範囲＃１内にあるときにはセンサは正常であると判定する一方、その値が範囲＃１より低光量側に設定された範囲＃２にあるときにはセンサが汚れていると判定する。さらに、センサ出力が上記範囲＃１、＃２のいずれにもないときには、センサが故障していると判定する。
【００６７】
このように、センサ出力の検出結果に基づいてその汚れの程度を判定することで、センサの汚れの程度を把握することができ、その結果に応じて、必要な措置を速やかに取ることが可能となる。また、こうしてセンサの汚れをチェックしてからトナー像の濃度測定を行うので、トナー像の濃度を精度よく測定することができ、その測定結果に基づいて装置の動作条件を適正に調整することができる。また、センサの汚れを随時チェックしながらトナー像の濃度測定を行うので、トナーを飛散させやすいクリーナ７６と濃度センサ６０とを近接配置することができ、装置の小型化を図ることができる。
【００６８】
以上説明したように、この実施形態では、中間転写ベルト７１、クリーナ７６、濃度センサ６０およびＣＰＵ１０１が、それぞれ本発明の「像担持体」、「クリーニング手段」、「センサ」および「制御手段」として機能している。また、発光素子６０１および照射光量調整ユニット６０５が本発明の「投光部」として機能する一方、反射光量検出ユニット６０７が本発明の「受光部」として機能している。また、表示部１２が本発明の「報知手段」として機能している。さらに、センサ出力電圧Ｖｐの範囲＃１、＃２がそれぞれ本発明の「第１範囲」、「第２範囲」に相当している。
【００６９】
（第２実施形態）
次に、この発明にかかる画像形成装置の第２実施形態について説明する。この実施形態における装置構成は、上記した第１実施形態の画像形成装置と同一であるので説明を省略する。この実施形態では、トナー像の濃度測定に先立って、以下に説明する光量設定処理を行っている。この光量設定処理は、トナー像を担持しない中間転写ベルト７１表面から反射光量検出ユニット６０７に入射する光を検出したときのセンサ出力Ｖｐが所定値となるように、発光素子６０１の発光光量を調整するための処理である。
【００７０】
このように、中間転写ベルト７１にトナーが付着しない状態でのセンサ出力Ｖｐを一定値に制御することで、センサ出力とトナー像の濃度との関係を一意的に表すことができ、後の処理が容易となるとともに、受光素子６７２ｐ，６７２ｓの感度が良好な領域で測定を行うことができるので、測定精度の向上も期待できる。さらに、後述するように、この実施形態では、濃度センサ６０のチェックを、この光量設定処理と併せて行っている。
【００７１】
図１１はこの発明にかかる第２実施形態における光量設定処理を説明するための原理図であり、図１２は光量設定処理を示すフローチャートである。また、図１３は光量設定処理において行う光量検出動作を示すフローチャートである。なお、この光量設定処理における、濃度センサ６０の出力電圧Ｖｐとそれに基づくセンサの状態判定の基本的な考え方は、第１実施形態において説明したものと同じである。したがって、第１実施形態と同様の原理に基づく処理については第１実施形態の説明を援用し、ここでは詳しい説明を省略することとする。
【００７２】
図１１に示すように、センサ出力電圧Ｖｐは、不感帯（図５）を設けたことによる低レベル側の領域Ｚ１および回路構成上出力電圧が飽和する領域Ｚ３の間の領域Ｚ２において、光量制御信号Ｓｌｃに比例して変化する。これは、発光素子６０１の発光光量が光量制御信号Ｓｌｃに比例する（図５）とともに、センサ出力電圧Ｖｐが中間転写ベルト７１からの反射光量に比例する（図６）ためである。図１１に示す特性は、部品の特性ばらつきや経時変化、さらにはセンサ汚れ等によって変動する。しかし、この領域Ｚ２内における２点について光量制御信号Ｓｌｃとセンサ出力電圧Ｖｐとの関係を実測すれば、その特性を把握することができる。その結果から、センサ出力電圧Ｖｐを所定の基準値Ｖｐｒｅｆに制御するための光量制御信号Ｓｌｃ（ｒｅｆ）の値を求めることが可能である。
【００７３】
具体的な光量制御信号Ｓｌｃ（ｒｅｆ）の求め方について、図１２および図１３を参照して説明する。まず、第１実施形態におけるセンサチェック動作と同様に、暗出力信号の検出を行う。すなわち、発光素子６０１を発光させない状態でセンサからの出力信号のレベルＶｐ０を検出し（ステップＳ１０１）、そのレベルが所定範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、暗出力信号電圧Ｖｐ０が上記範囲にない場合には、センサ故障と判定し（ステップＳ１２１）、その判定結果に応じた処理（ステップＳ１２２、Ｓ１２３）を実行する。
【００７４】
暗出力信号電圧Ｖｐ０が正常な範囲にあれば、次に、光量制御信号Ｓｌｃを図１１に示す値Ｓｌｃ（３）に設定し（ステップＳ１０３）、図１３に示す光量検出サブルーチンをコールする（ステップＳ１０４）。こうして光量制御信号Ｓｌｃを設定することにより、発光素子６０１が所定光量で発光する。
【００７５】
光量検出ルーチンでは、上記発光光量に対応したセンサ出力電圧Ｖｐ３を検出する（ステップＳ２０１）。そして、第１実施形態におけるセンサチェックと同様にして、検出した電圧Ｖｐ３と、上記光量制御信号Ｓｌｃの設定値に対応して定められるレベルＶｐｔｈ、ＶｐｍａｘおよびＶｐｍｉｎとの比較を行う（ステップＳ２０２〜Ｓ２０４）。さらに、その比較の結果に基づき、濃度センサ６０が正常であるか、汚れているか、または故障しているかを判定し（ステップＳ２０５〜Ｓ２０７）、図１２の光量設定処理に戻る。
【００７６】
次のステップＳ１０５では、光量検出ルーチンでの判定結果に応じて、以後の処理を異ならせる。すなわち、判定結果が「正常」であれば、ステップＳ１０６に進み、光量制御信号Ｓｌｃを図１１に示す値Ｓｌｃ（４）に設定し（ステップＳ１０６）、再び光量検出ルーチンをコールする（ステップＳ１０７）。この光量制御信号Ｓｌｃ（４）は、先に設定した値Ｓｌｃ（３）より大きい値であり、そのため、発光素子６０１は、より高光量で発光することとなる。この状態で実行される光量検出ルーチンの内容は上記した１回目のコール時と同じであるが、センサ出力電圧Ｖｐ４と比較される各値Ｖｐｔｈ、ＶｐｍａｘおよびＶｐｍｉｎについては、光量制御信号Ｓｌｃの設定値の違いに伴って、必要に応じ変更することができる。
【００７７】
そして、光量検出ルーチンの実行後にも判定結果のチェックを行う（ステップＳ１０８）。２回の光量検出ルーチンの実行により検出されたセンサ出力電圧Ｖｐ３、Ｖｐ４がいずれもセンサが正常であることを示す値、すなわち図９の範囲＃１に属する値であった場合にはステップＳ１０９に進み、これら２つの出力電圧を比較する（ステップＳ１０９）。ここで、図１１に示す関係から、光量制御信号Ｓｌｃ（３）に設定したときの出力電圧Ｖｐ３よりも、光量制御信号Ｓｌｃ（４）に設定したときの出力電圧Ｖｐ４の方が大きくなるはずである。したがって、比較の結果、電圧Ｖｐ４の方が大きければ測定は適正に行われたものとして、次に基準光量を得るための基準光量制御信号Ｓｌｃ（ｒｅｆ）を計算により求める（ステップＳ１１０）。
【００７８】
この計算は、２回の光量検出の結果Ｖｐ３、Ｖｐ４と図１１に示す関係に基づいて、例えば次式：
Ｓｌｃ（ｒｅｆ）＝Ｓｌｃ（３）＋｛Ｓｌｃ（４）−Ｓｌｃ（３）｝×（Ｖｐｒｅｆ−Ｖｐ３）／（Ｖｐ４−Ｖｐ３）  …  （式３）
により求めることができる。ＣＰＵ１０１から照射光量調整ユニット６０５に与える光量制御信号Ｓｌｃをこうして求めた基準値Ｓｌｃ（ｒｅｆ）に設定すれば、中間転写ベルト７１の表面領域７１ａにトナーが全く付着しない場合のセンサ出力は基準値Ｖｐｒｅｆとなる。したがって、トナー像の光学濃度を求める際には、この値Ｖｐｒｅｆを基準としてセンサ出力の実測値Ｖｐを評価することで、センサの特性ばらつきやトナーによる汚れの影響を受けることなく、安定してトナー像の濃度測定を行うことが可能となる。
【００７９】
なお、光量制御信号Ｓｌｃを基準値Ｓｌｃ（ｒｅｆ）に設定するには、光量制御信号Ｓｌｃがこの基準値Ｓｌｃ（Ｒｅｆ）に最も近くなるように、ＣＰＵ１０１から照射光量調整ユニット６０５に与える８ビットデジタル信号ＤＡ１、ＤＡ２を定めればよい。また、濃度センサ６０の汚れの程度は刻々と変化するから、基準光量制御信号Ｓｌｃ（ｒｅｆ）については、トナー像の濃度測定を行う度ごとに、その測定に先立って実行することが望ましい。
【００８０】
一方、ステップＳ１０５またはＳ１０８において、判定結果が「汚れ」、すなわちセンサが汚れていることを示すものであったときには、ステップＳ１３１に進み、「清掃要求」メッセージを表示部１２に表示し、第１実施形態の場合と同様にする。すなわち、ユーザによるカバー開閉操作を待って、ステップＳ１０１からの上記処理を再実行する（ステップＳ１３２）。また、判定結果が「故障」であったときには、サービスコールを促すメッセージを表示し（ステップＳ１２２）、以後の画像形成動作の実行を禁止した上で（ステップＳ１２３）、光量設定処理を終了する。
【００８１】
さらに、ステップＳ１０９において、２つのセンサ出力電圧の大小関係が本来とは異なっていた場合には、濃度センサ６０の異常と考えられるから、この場合にも、ステップＳ１２１以降の「故障」判定およびそれに伴う処理を実行する。
【００８２】
以上のように、第２実施形態における光量設定処理では、２種類の光量で発光素子６０１を発光させて、それぞれにおけるセンサ出力電圧Ｖｐを検出し、その検出結果に基づいて、濃度測定時への照射光量を設定している。そのため、トナーが付着しない状態でのセンサ出力は常に一定の基準値Ｖｐｒｅｆとなり、センサの特性ばらつきの影響が少ない。その結果、トナー像の濃度測定を精度よく、しかも安定して行うことができる。また、センサ出力に基づいて濃度センサ６０の状態判定を行っているので、センサ汚れの程度を的確に把握することができる。そして、その判定結果に応じて必要なメッセージを表示するので、センサの異常を速やかにユーザに報知し、必要な処置を促すことができる。
【００８３】
（その他）
上記のようにして濃度センサ６０の状態判定およびそれに加えて光量調整を行った後に、トナー像の濃度を測定し、その結果に基づいて装置各部の動作条件の調整を行うことができるが、この種の調整技術については従来より数多くの提案および開示がなされているので、ここでは説明を省略する。
【００８４】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、濃度センサ６０の構成については、上記各実施形態に記載したものに限定されるものではなく、像担持体に向けて光を照射するとともに、その照射領域から出射される光を検出してその光学濃度を検出するものであれば、上記とは異なる構成を有するものであってもよい。
【００８５】
また、上記した各実施形態では、センサ出力が図９に示す範囲＃２にあるときには一義的に「センサが汚れている」と判定するようにしているが、例えば「軽度の汚れ」と「重度の汚れ」というように、センサが汚れていると判定する範囲＃２をさらに細かく区分するようにしてもよい。そして、その区分に応じて、以後の処理を異ならせるようにしてもよい。
【００８６】
また、上記した各実施形態では、センサの異常をメッセージとして表示部１２に表示することでユーザに報知しているが、これ以外にも、例えば予め録音された音声メッセージやアラーム音により報知するようにしてもよい。
【００８７】
また、センサの故障と判定した場合には、サービスマンが故障箇所を特定する際の助けとなるように、単に故障の発生を知らせるだけでなく、上記したいずれのステップにおいて故障と判定したかを識別できるエラーコードを併せて表示するようにしてもよい。
【００８８】
また、上記した各実施形態では、受光した２つの偏光成分（ｐ，ｓ）の光量を検出する濃度センサ６０を備えているが、これ以外に、例えば単一光成分のみを検出するように構成された濃度センサを備える装置に対しても、本発明を適用することが可能である。
【００８９】
また、上記各実施形態は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色のトナーを用いて画像を形成する装置に本発明を適用したものであるが、トナー色の種類および数については上記に限定されるものでなく任意である。例えば、ブラック色によるモノクロ画像のみを形成可能な装置に対しても本発明を適用することができる。また、本発明のようなロータリー現像方式の装置のみでなく、各トナー色に対応した現像器がシート搬送方向に沿って一列に並ぶように配置された、いわゆるタンデム方式の画像形成装置に対しても本発明を適用可能である。さらに、本発明は、上記実施形態のような電子写真方式の装置に限らず、画像形成装置全般に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】濃度センサの構成を示す図である。
【図４】図３の濃度センサにおいて採用された受光ユニットの電気的構成を示す図である。
【図５】図３の濃度センサにおける光量制御特性を示す図である。
【図６】図３の濃度センサにおける反射光量に対する出力電圧の変化の様子を示すグラフである。
【図７】この実施形態における光量制御信号変換部を示す図である。
【図８】濃度センサの部分断面図である。
【図９】光量制御信号とセンサ出力電圧との関係を示す図である。
【図１０】この実施形態におけるセンサチェック動作を示すフローチャートである。
【図１１】この発明にかかる第２実施形態における光量設定処理を説明するための原理図である。
【図１２】光量設定処理を示すフローチャートである。
【図１３】光量設定処理において行う光量検出動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１２…表示部（報知手段）、  ６０…濃度センサ（センサ）、  ７１…中間転写ベルト（像担持体）、  ７６…クリーナ（クリーニング手段）、  １０１…ＣＰＵ（制御手段）、  ６０１…発光素子（投光部）、  ６０５…照射光量調整ユニット（投光部）、  ６０７…反射光量検出ユニット（受光部）
【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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