(57)【要約】【課題】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を提供する。【解決手段】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１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の清掃工程の下流部の表面状態を検知する検知手段５８（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）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軸線方向ａに往復運動させる移動手段５６（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）とを有し、移動手段は、像担持体軸線方向ａに延在する往動用と復動用の螺旋状のガイド部８０、８１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）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６０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）と、この送り部材を一方向に回転駆動する駆動手段４１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）とを有し、検知手段はガイド部に係合する係合部９０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を有する。【選択図】図３
2013218260.tif 000002
【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清掃工程の下流部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２】
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転写工程の下流部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３】
請求項１又は２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４】
請求項１、２又は３記載の像担持体表面状態検知装置において、
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時に、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５】
請求項４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６】
請求項１、２又は３記載の像担持体表面状態検知装置において、
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＜長さとなり、前記螺旋状のガイド部に進入する脚部を有し、
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時に、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する像担持体表面状態検知装置。
【請求項７】
請求項６記載の像担持体表面状態検知装置において、
前記円弧形状の端部の幅は、前記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項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９】
請求項１ないし８の何れか１項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１１】
請求項１ないし９の何れか１項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、所定時間又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１２】
請求項１ないし１１の何れか１項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１３】
請求項１ないし１１の何れか１項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１４】
請求項１ないし１３の何れか１項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、感光体や中間転写体などの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又は中間転写体のトナー付着やパターンを測定して、像担持体表面の状態を検知するために、転写工程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プロセス条件を変えて画像濃度を適正に制御している。
【０００３】
また、中間転写体上のトナー付着量の関係も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プロセス条件を変えて画像濃度を適正に制御している。さらには、中間転写体上のトナー像により作像位置を検出し、書き込みのタイミングを調整し、色ずれ等を修正している。
【０００４】
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や中間転写体軸線方向である像担持体軸線方向の中心に設置し、複数個の場合、像担持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やパターンの位置検知をしている。
【０００５】
しかし、反射濃度センサが１つの場合、感光体又は中間転写体上の平均化されたトナー付着量を推定しているため、像担持体軸線方向に対してはトナー付着量精度が保障されない。反射濃度センサが複数個の場合、像担持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ともにコスト増になる。また複数の反射濃度センサを設置した場合であっても、像担持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、像担持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】
【０００６】
１個の反射濃度センサを像担持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や中間転写体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、感光体上全域や中間転写体上全域のトナー付着量を測定することができれば、例えば黒スジや転写不良による転写残像、また地肌汚れなどの異常が起きた時に感光体上や中間転写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。
【０００７】
特許文献１では、像担持体軸線方向に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、光学センサを像担持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。
【０００８】
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、単位時間当たりの検知手段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】
【０００９】
本発明に係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清掃工程の下流部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。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、検知手段を像担持体の清掃工程の下流部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】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態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。
【図２】第１の実施形態に係る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。
【図３】第１の実施形態における像担持体表面状態検知装置の構成を示す斜視図。
【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時の概略図。
【図５】第１の実施形態に係る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。
【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。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態における脚部が異なる係合部の形態と、その構成を示す斜視図。
【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。
【図９】（ａ）は第１の実施形態における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。
【図１０】（ａ）は第１の実施形態における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。
【図１１】（ａ）は第１の実施形態におけるピン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。
【図１２】（ａ）は第１の実施形態におけるピン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。
【図１３】（ａ）は第１の実施形態における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。
【図１４】（ａ）〜（ｅ）は第１の実施形態における底面形状が異なる脚部の形態を示す拡大断面図。
【図１５】（ａ）は第１の実施形態におけるピン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。
【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時の概略図、（ｂ）はガイド部の端部の拡大図。
【図１７】第１の実施形態における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。
【図１８】従来の構成と第１の実施形態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。
【図１９】（ａ）〜（ｃ）は検知手段の形態を示す拡大断面図。
【図２０】第１の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。
【図２１】（ａ）は第１の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。
【図２２】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。
【図２３】（ａ）は光学式の反射濃度センサの検知領域内で黒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黒スジが発生している状態を示す平面図。
【図２４】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。
【図２５】本発明の第２の実施形態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。
【図２６】第２の実施形態に係る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。
【図２７】第２の実施形態における像担持体表面状態検知装置の構成を示す斜視図。
【図２８】像担持体表面状態検知装置を中間転写ベルトのベルト移動方向から中間転写体側から見た時の概略図。
【図２９】第２の実施形態に係る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。
【図３０】（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。
【図３１】（ａ）〜（ｅ）は、第２の実施形態における脚部が異なる係合部の形態と、その構成を示す斜視図。
【図３２】（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。
【図３３】（ａ）は第２の実施形態における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。
【図３４】（ａ）は第１の実施形態における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。
【図３５】（ａ）は第１の実施形態におけるピン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。
【図３６】（ａ）は第２の実施形態におけるピン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。
【図３７】（ａ）は第２の実施形態における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。
【図３８】（ａ）〜（ｅ）は第２の実施形態における底面形状が異なる脚部の形態を示す拡大断面図。
【図３９】（ａ）は第２の実施形態におけるピン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。
【図４０】（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時の概略図、（ｂ）はガイド部の端部の拡大図。
【図４１】第２の実施形態における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。
【図４２】従来の構成と第２の実施形態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。
【図４３】（ａ）は第２の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。
【図４４】第２の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。
【図４５】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。
【図４６】（ａ）は光学式の反射濃度センサの検知領域内で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スジが発生している状態を示す平面図。
【図４７】本発明の第３の実施形態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。
【図４８】第３の実施形態に係る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。
【図４９】（ａ）は光学式の反射濃度センサの検知領域内で黒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黒スジが発生している状態を示す平面図。
【図５０】第４の実施形態に係る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。
【図５１】第４の実施形態に係る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。
【図５２】第４の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。
【図５３】（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。
【図５４】感光体と対向配置する像担持体表面状態検知装置の別な配置形態を示す図。
【図５５】像担持体表面状態検知装置を２次転写後の記録媒体と対向配置した構成を示す図。
【図５６】像担持体表面状態検知装置とクリーニング装置が一体化された一構成例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を添付図面を用いて説明する。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の構成と配置形態について説明する。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。
（第１の実施形態）
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を代表して説明する。
【００１３】
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。
【００１４】
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の上方に位置する像担持体であり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。
【００１５】
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。
【００１６】
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１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ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。
【００１７】
露光装置７の図中下側には、収容カセット２６、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。収容カセット２６には、記録媒体となる転写紙Ｐが複数枚重ねて収納されている。給紙ローラ２７は、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収容カセット２６から給紙される。
【００１８】
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転写工程を行う２次転写ニップＮ２に向けて送り出す。係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を収容手段たる収容カセット２６から後述の２次転写ニップＮ２まで搬送するものである。
【００１９】
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次転写部材となる１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、ベルトクリーニング装置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転写工程が行われる１次転写ニップＮＹ、ＮＭ、ＮＣ、ＮＢを形成している。
【００２０】
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ＮＹ、ＮＭ、ＮＣ、ＮＢを順次通過していく工程で、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。
【００２１】
２次転写バックアップローラ１２は、２次転写部材となる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Ｎ２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Ｎ２で転写紙Ｐに２次転写される。２次転写ニップＮ２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。
【００２２】
２次転写ニップＮ２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Ｎ２から送り出された転写紙Ｐは、２次転写ニップＮ２よりも上方（転写工程の下流側）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。
【００２３】
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現像剤搬送スクリュ５５Ｙ、５５Ｙがそれぞれ配設されている。
【００２４】
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。
【００２５】
次にドラムクリーニング装置の構成について説明するが、各ドラムクリーニング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内のドラムクリーニング装置２Ｙを代表に説明する。
【００２６】
ドラムクリーニング装置２Ｙは、クリーニングブレード２１Ｙにより感光体１Ｙ上の残留しトナーを掻き取る機能を持つ。掻き取られたトナーはドラムクリーニング装置内に入り、図示しない駆動により回収スクリュ２２Ｙの回転によりドラムクリーニング装置２Ｙの端部から装置外に排出される。
【００２７】
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。
【００２８】
センサユニット５６Ｙは、像担持体軸線方向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側駆動源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、ドラムクリーニング装置２Ｙと帯電装置４Ｙとの間に位置し、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て、感光体１Ｙの清掃工程の下流部の表面状態を検知するものである。すなわち、像担持体表面状態検知装置２００Ｙは、ドラムクリーニング装置２Ｙと帯電装置４Ｙとの間に配置されている。
【００２９】
図４は、ドラムクリーニング装置２Ｙ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１Ｙの回転軸１Ｙａと平行であり、像担持体軸線方向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、像担持体軸線方向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、本体側駆動源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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、像担持体軸線方向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の像担持体軸線方向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５８Ｙ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１Ｙと対向し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。
【００３２】
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５８Ｙ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５８Ｙの検知面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。
【００３３】
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、像担持体軸線方向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５９Ｙｂに係合するように直線状のセンサガイド溝５８Ｙａが検知面５８１Ｙと反対側の面に形成されている。
【００３４】
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は本体側駆動源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側駆動源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。
【００３５】
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の像担持体軸線方向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。
【００３６】
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。
【００３７】
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が回転運動して像担持体軸線方向ａに移動する時に、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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６０Ｙ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。
【００４３】
クロススクリュネジガイド部材９０Ｙは、像担持体軸線方向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６０Ｙ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又は螺旋溝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６０Ｙ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。
【００４４】
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６０Ｙ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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、像担持体軸線方向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６０Ｙの表面を展開した時に、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６０Ｙの表面を展開した時に、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。
【００４７】
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６０Ｙ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６０Ｙが接して支持する場合がある。
【００４８】
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。
【００４９】
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６０Ｙ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６０Ｙ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６０Ｙ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。
【００５０】
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。
【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（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６０Ｙ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６０Ｙか回転して反射濃度センサ５８Ｙが像担持体軸線方向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。
【００５２】
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。
【００５３】
クロススクリュネジ６０Ｙ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。
【００５４】
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６０Ｙ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６０Ｙ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。
【００５５】
クロススクリュネジ６０Ｙ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。
【００５６】
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６０Ｙが回転してクロススクリュネジガイド部材９０Ｙが像担持体軸線方向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＜Ａ１）、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。
【００５７】
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６０Ｙ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、引っ係ることがなく、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。
【００５８】
このように板状の脚部９２Ｙが内壁６０１Ｙａ、６０２Ｙａ及び外壁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６０Ｙ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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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、像担持体軸線方向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、６０４Ｙによって互いに連続している。各溝６０３Ｙ、６０４Ｙ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。
【００６４】
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、６０４Ｙで連結されている場合、クロススクリュネジ６０Ｙが回転すると、脚部９２Ｙは往動用の螺旋溝８０Ｙを像担持体軸線方向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６０Ｙが回転して反射濃度センサ５８Ｙが像担持体軸線方向ａに移動して端部に位置する直線状の溝６０３Ｙ、６０４Ｙ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。
【００６５】
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６０Ｙ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が像担持体軸線方向（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６０Ｙ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、６０４Ｙをクロススクリュネジ６０Ｙ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。
【００６６】
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を像担持体軸線方向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。
【００６７】
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面積比率１０％以下の検出用トナー像（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、プリンタ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。
【００６８】
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、像担持体軸線方向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。
【００６９】
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が像担持体軸線方向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、像担持体軸線方向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、像担持体軸線方向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。
【００７０】
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、センサを像担持体軸線方向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。
【００７１】
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。
【００７２】
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（トナーパッチ又はトナーパターン）を、１０４は拡散反射受光素子をそれぞれ示す。
【００７３】
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（Ｋ）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（Ｙ、Ｍ、Ｃ）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。
【００７４】
図２０は、本実施形態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１Ｙ上のトナー付着量の関係を示す。感光体１Ｙ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。
【００７５】
本形態の構成による効果は、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できることにある。
【００７６】
例えば、反射濃度センサ５８Ｙの検知サイズ（検知領域）は、図２１（ａ）、図２１（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１Ｙ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。
【００７７】
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上を像担持体軸線方向ａに移動しながら検知する。本来、ドラムクリーニング装置２Ｙにより感光体１Ｙ上のトナー像は清掃されている。しかし、装置の使用時間が長くなるとドラムクリーニング装置、特にクリーニングブレードのエッジの磨耗により感光体１Ｙ上のトナーをすり抜けさせることが発生することがある。すり抜けたトナーはすり抜け幅に応じてスジ（カラートナーの場合は各々の色のスジ、黒トナーの場合は黒スジ。本カラムではイエロースジとなる。）が発生する。これらのスジの量は、図２０に示すように、感光体１Ｙ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。
【００７８】
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２２に示す。
【００７９】
この計測では、イエロートナーを用いて図２３（ａ）に示すようなドラムクリーニング装置を通過した後の本来何も無い感光体１Ｙ上の反射濃度センサ５８Ｙで検出起電力を測定した。図２３（ａ）に示すように、光スポット９６内には何もトナーが無いので、４［Ｖ］以上の検出起電力が発生していた。図２２により面積比率１０％の時の反射濃度センサ５８Ｙの検出起電力は４．０［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。
【００８０】
図２３（ｂ）は、スジ９７が発生した状態を示す。ここでは、光スポット９６内にスジが発生している。このとき反射濃度センサ５８Ｙの起電力は１．５［Ｖ］であった。光スポット９６内のトナーが付着している面積比率は１０％以下なので、検出起電力は４［Ｖ］以上を検出するはずだが、実際測定した検出起電力との差が２．５［Ｖ］以上生じた。
【００８１】
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２４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。
【００８２】
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１Ｙ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各反射濃度センサ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。
（第２の実施形態）
図２５は、第２の実施形態に係る画像形成装置となるプリンタ１００Ａを示す。このプリンタ１００Ａは、第１の実施形態で説明したプリンタ１００に対して像担持体表面状態検知装置の配置場所が異なっている以外は同一構成である。このため、像担持体表面状態検知装置以外の構成は、図１で用いた符号と同一符号を付し、詳細な説明は省略し、像担持体表面状態検知装置の構成と作用を中心に説明する。
【００８３】
本形態における像担持体表面状態検知装置３００は、基本的な構成は像担持体表面状態検知装置２００と同一構成であり、違うところは、各感光体と対向して配置したものではなく、像担持体となる中間転写ベルト８と対向して配置した点が異なっている。像担持体表面状態検知装置３００は、ブラックのトナー画像を中間転写ベルト８に転写する１次転写ニップＮＢと２次転写ニップＮ２との間に、中間転写ベルト８と対向するように配置されている。
【００８４】
像担持体表面状態検知装置３００は、図２６に示すように、中間転写ベルト８の表面状態を検知する検知手段となる反射濃度センサ３５８と、反射濃度センサ３５８を支持し、同反射濃度センサ３５８を中間転写ベルト８の表面移動方向に対して直交する像担持体軸線方向ａに往復運動させる移動手段となるセンサユニット３５６を備えている。
【００８５】
センサユニット３５６は、像担持体軸線方向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３８０、３８１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３６０と、クロススクリュネジ３６０と反射濃度センサ３５８を覆うセンサユニットケース３５９と、クロススクリュネジ３６０を一方向に回転駆動する駆動手段となる本体側駆動源３４１とを備えている。センサユニット３５６は、図２６に示すように、感光体１Ｋと２次転写ローラ１９との間に位置し、反射濃度センサ３５８と中間転写ベルト８の表面とが互いに対向するように配設されている。
【００８６】
図２８は、クロススクリュネジ３６０と反射濃度センサ３５８、中間転写ベルト８をベルト移動方向から見た図であるが、説明し易くするためにセンサユニットケース３５９の記載は省略している。図２８において、クロススクリュネジ３６０は、中間転写ベルト８面と平行であり、像担持体軸線方向ａに延在していて、反射濃度センサ３５８と中間転写ベルト８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３６０の端部は、像担持体軸線方向ａに位置する一対のフレーム３６１、３６２にそれぞれ回転自在に支持されている。フレーム３６２よりも外側に位置するクロススクリュネジ３６０の端部には、本体側駆動源３４１によって回転駆動される駆動ギア３６４と噛合う伝達ギア３６３が固定されている。クロススクリュネジ３６０は、この伝達ギア３６３に駆動力が入力されることで、伝達ギア３６３と一体に回転駆動する。
【００８７】
クロススクリュネジ３６０の表面に形成された螺旋溝３８０は、反射濃度センサ３５８を往動となる図２８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３８１は、反射濃度センサ３５８を複動となる図２８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３６０の表面に形成されている。螺旋溝３８０と螺旋溝３８１は部分的に交差して交差部Ｌが形成されている。
【００８８】
センサユニット３５６は、クロススクリュネジ３６０が一方向に回転駆動することで、像担持体軸線方向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３６０の像担持体軸線方向ａへの長さは、中間転写ベルト８の像担持体軸線方向ａ（幅方向）への長さと同程度でもよいが、本形態では、中間転写ベルト８の全幅よりも長く形成している。つまり、クロススクリュネジ３６０は、中間転写ベルト８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３５８を中間転写ベルト８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１００Ａが動作していない時には、図２８に示すように、センサユニット３５６を中間転写ベルト８と対向し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。
【００８９】
中間転写ベルト８の非作像領域の片側ないしは両側、例えば図２８において中間転写ベルト８の非作像領域となる端部に、反射濃度センサ３５８の検知面３５８１を清掃する清掃部材３７０を配設すると、反射濃度センサ３５８の検知面３５８１に付着したトナーを除去し、中間転写ベルト８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３７０の形態としては、ブラシ等で反射濃度センサ３５８の検知面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。
【００９０】
図２７、図２９に示すように、センサユニットケース３５９の内面３５９ａには、像担持体軸線方向ａに延在する直線状のセンサガイド３５９ｂが設けられている。反射濃度センサ３５８には、センサガイド３５９ｂに係合するように直線状のセンサガイド溝３５８ａが検知面３５８１と反対側の面に形成されている。
【００９１】
クロススクリュネジ３６０は伝達ギア３６３により回転する。伝達ギア３６３は本体側駆動源３４１から駆動力が入力されるため、クロススクリュネジ３６０の駆動には、プリンタ１００Ａが備えている既存の本体側駆動源３４１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。
【００９２】
図２７、図２８に示すように、クロススクリュネジ３６０には、このネジと一体回転する円形の検知板３６５が、その端部に固定されている。検知板３６５との対向部位には、クロススクリュネジ３６０の回転角度を検知板３６５から読み取るロータリエンコーダ等の角度検知手段３７１が配設されている。クロススクリュネジ３６０の回転角度は、反射濃度センサ３５８の像担持体軸線方向ａへの移動距離に相当するので、この角度検知手段３７１と検知板３６５で反射濃度センサ３５８の位置を検出することができる。
【００９３】
反射濃度センサ３５８には、図３０（ａ）、図３０（ｂ）に示すように、往動時には螺旋溝３８０に係合し、往動時には螺旋溝３８１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３９０が設けられている。クロススクリュネジガイド部材３９０は、反射濃度センサ３５８の検知面３５８１と異なる面で、センサガイド溝３５８ａが形成された面と反対側の面に形成された凹部３５８ｂに挿入されて支持される本体部３９１と、クロススクリュネジ３６０の螺旋溝３８０と螺旋溝３８１に係合する脚部３９２を備えている。
【００９４】
本形態では、凹部３５８ｂに本体部３９１を、脚部３９２をクロススクリュネジ３６０の螺旋溝３８０と螺旋溝３８１にそれぞれ挿入し、脚部３９２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３５８は、センサガイド溝３５８ａがセンサガイド３５９ｂと係合し、クロススクリュネジガイド部材３９０がクロススクリュネジ３６０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３６０が回転運動して像担持体軸線方向ａに移動する時に、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。
【００９５】
本形態では、反射濃度センサ３５８とクロススクリュネジガイド部材３９０とを個別に形成し、反射濃度センサ３５８の凹部５８Ｙｃにクロススクリュネジガイド部材３９０の本体部３９１を挿入して両者を一体化したが、図３０（ｂ）に示すように、反射濃度センサ３５８の検知面３５８１と異なる面であり、センサガイド溝３５８ａが形成された面と反対側の面に係合部となる突起部３９３を一体形成してクロススクリュネジガイド部材３９０としてもよい。
【００９６】
図３０（ａ）に示すように、反射濃度センサ３５８とクロススクリュネジガイド部材３９０とが別部材で形成される場合、脚部３９２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３９０は、移動させたい対象部となる反射濃度センサ３５８に対して回転するのが好ましい。図３０（ｂ）に示すように、反射濃度センサ３５８とクロススクリュネジガイド部材３９０が一体で形成される場合には、突起部３９３は円柱形状が望ましい。
【００９７】
反射濃度センサ３５８は、クロススクリュネジガイド部材３９０がクロススクリュネジ３６０の回転に伴ってクロススクリュネジ３６０から力を受けることで、螺旋溝３８０と螺旋溝３８１に沿ってスライドする。
【００９８】
図３１は、クロススクリュネジガイド部材３９０の形態を示す。図３１（ａ）〜図３１（ｅ）に示すクロススクリュネジガイド部材３９０は、本体部３９１と脚部３９２で構成されている。図３１（ａ）の構成は脚部３９２が角形状のもので、図３１（ｂ）〜図３１（ｄ）の構成は脚部３９２が円柱状のものである。図３１（ｂ）は脚部３９２が円柱状の１本のピンで構成され、図３１（ｃ）は脚部３９２が円柱状の２本のピンで構成され、図３１（ｄ）は脚部３９２が円柱状の３本のピンで構成されている。図３１（ｅ）の構成は、図３１（ａ）と図３１（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３９２としたものである。図３１において、符号Ｄは反射濃度センサ３５８の移動方向に対する脚部３９２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３９２の幅を示す。そして、図３１（ｂ）以外の脚部３９２は、幅Ｍ＜長さＤとなるように形成されている。
【００９９】
クロススクリュネジガイド部材３９０とクロススクリュネジ３６０の螺旋溝３８０及び螺旋溝３８１は、図３２（ａ）に示すように、脚部３９２の底面３９２ａが螺旋溝３８０及び螺旋溝３８１の底面３８０ａ、３８１ａに接し、本体部３９１とクロススクリュネジ３６０とが離間する形態と、図３２（ｂ）に示すように、本体部３９１の底面３９１ａがクロススクリュネジ３６０の表面と接し、脚部３９２の底面３９２ａと螺旋溝３８０及び螺旋溝３８１の底面３８０ａ、３８１ａとが離間した形態がある。すなわち、脚部３９２の螺旋溝に対する突出方向への長さＪ１を、螺旋溝３８０及び螺旋溝３８１の深さＪ２よりも長く形成すると、図３２（ａ）に示すように、螺旋溝３８０及び螺旋溝３８１の底面３８０ａ、３８１ａに脚部３９２の底面３９２ａが接し、脚部３９２の螺旋溝に対する突出方向への長さＪ１を、螺旋溝３８０及び螺旋溝３８１の深さＪ２よりも短く設定すると、図３２（ｂ）に示すように、螺旋溝３８０及び螺旋溝３８１の底面３８０ａ、３８１ａと脚部３９２の底面３９２ａとが離間する。
【０１００】
クロススクリュネジガイド部材３９０は、像担持体軸線方向ａへ往復運動する際、図３３（ａ）、図３３（ｂ）に示すように、クロススクリュネジ３６０の螺旋溝３８０と螺旋溝３８１溝の交差部Ｌを脚部３９２が通過する必要がある。クロススクリュネジガイド部材３９０の脚部３９２が、図３１（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３９２が螺旋溝３８０又は螺旋溝３８１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３９０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３６０が回転を続けると、図３３（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３９０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３８０を移動しなければならないものが、交差部Ｌで螺旋溝３８１に進入してしまう可能性がある。
【０１０１】
一方、図３１（ａ）、図３１（ｃ）に示すように、クロススクリュネジガイド部材３９０の脚部３９２の進行方向に対する長さＤが螺旋溝３８０、３８１の幅Ａよりも大きい形状の場合（Ｄ＞Ａ）、脚部３９２が交差部Ｌ内に進入しても、脚部３９２の長さＤが溝の幅Ａよりも大きいため、脚部３９２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３６０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３９０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。
【０１０２】
次に、螺旋溝３８０、３８１の端部の構成について説明する。図２７、図２８に示すように、螺旋溝３８０と螺旋溝３８１の両側の端は、それぞれ互いに連続して円弧状の端部３６０１、３６０２を形成しており、この端部３６０１、３６０２により、螺旋溝３８０と螺旋溝３８１とは互いに無端状（連続的）とされている。端部３６０１、３６０２の形状は基本的には同一形状としている。
【０１０３】
端部３６０１、３６０２の形状としては、図３４（ａ）に示すように、端部３６０１、３６０２を形成する溝の内壁３６０１ａ、３６０２ａと外壁３６０１ｂ、３６０２ｂの円弧の中心点Ｎが同一あり、端部３６０１、３６０２の幅Ａ１が溝の幅Ａと同一な形態と、図３４（ｂ）に示すように、端部３６０１、３６０２を形成する溝の内壁３６０１ａ、３６０２ａと外壁３６０１ｂ、３６０２ｂの円弧の中心点Ｎ、Ｎ１が異なることで曲率が異なり、端部３６０１、３６０２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３６０１、３６０２は、図３４（ａ）に示すように、像担持体軸線方向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３６０の表面を展開した時に、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３６０の表面を展開した時に、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３８０、３８１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３６０１、３６０２とするかは、クロススクリュネジガイド部材３９０の脚部３９２の形状を加味して決定する。
【０１０４】
クロススクリュネジガイド部材３９０と螺旋溝３８０、３８１との関係は、先に説明したように、図３２（ａ）に示すように、本体部３９１の底面３９１ａとクロススクリュネジ３６０が接しておらず、脚部３９２の底面３９２ａが螺旋溝３８０、３８１の底面３８０ａ、３８１ａに接して支持する場合と、図３２（ｂ）に示すように、脚部３９２と螺旋溝３８０、３８１の底面３８０ａ、３８１ａが接しておらず、本体部３９１の底面３９１ａとクロススクリュネジ３６０が接して支持する場合がある。
【０１０５】
クロススクリュネジガイド部材３９０の脚部３９２の形状が、図３１（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３８０、３８１の端部３６０１、３６０２の形状は、図３４（ａ）に示す形状にすることで、反射濃度センサ３５８（クロススクリュネジガイド部材３９０）が連続的に移動することが可能となる。
【０１０６】
この点を詳細に説明すると、図３５（ａ）に示すように、クロススクリュネジ３６０に形成された螺旋溝３８０、３８１の端部３６０１、３６０２の形状が、図３４（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３２（ａ）に示すように、脚部３９２の底面３９２ａと螺旋溝３８０、３８１の底面３８０ａ、３８１ａが接している支持方法、あるいは、図３２（ｂ）に示すように、本体部３９１の底面３９１ａとクロススクリュネジ３６０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３６０が回転してクロススクリュネジガイド部材３９０が移動しても、脚部３９２が各螺旋溝の内壁３６０１ａ、３６０２ａと外壁３６０１ｂ、３６０２ｂ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３９０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。
【０１０７】
図３５（ｂ）に示すように、螺旋溝３８０、３８１の端部３６０１、３６０２の形状が、図３４（ｂ）に示すように、各螺旋溝の内壁３６０１ａ、３６０２ａと外壁３６０１ｂ、３６０２ｂの曲率が異なる円弧である形状の場合、端部３６０１、３６０２における最長幅Ａ２が広くなり、内壁３６０１ａ、３６０２ａと外壁３６０１ｂ、３６０２ｂが脚部３９２を側面側から支えることができなくなり、脚部３９２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３９２が傾いて本体部３９１や反射濃度センサ３５８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３９２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３６０１、３６０２を脚部３９２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３９２を構成する場合には、溝の端部形状は図３５（ａ）に示すように螺旋溝３８０、３８１の幅Ａが端部３６０１、３６０２においても均一であり、脚部３９２の進行方向に対して側面側から脚部３９２に接触する幅Ａとするのが望ましい。
【０１０８】
クロススクリュネジガイド部材３９０の脚部３９２の形状が、図３１（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３９０の形態の場合と同じ理由で、クロススクリュネジ３６０の端部の溝の形状は図３４（ａ）に示す形状にすることで、クロススクリュネジ３６０か回転して反射濃度センサ３５８が像担持体軸線方向ａに移動して端部３６０１、３６０２を通過する際に減速することなく反射濃度センサ３５８の折り返しが可能となる。
【０１０９】
２本のピンで脚部３９２を構成した場合の螺旋溝３８０、３８１の端部３６０１、３６０２での脚部３９２の折返し動作について図３６を用いて説明する。図３６において、脚部３９２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。
【０１１０】
クロススクリュネジ３６０が回転すると、脚部３９２の２本のピンＥ、Ｆには、たとえば螺旋溝３８０から力が伝えられて図３６（ａ）に示すように端部３６０１に向かって移動する。そして、ピンＥから端部（折返し部）３６０１に進入し、端部３６０１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）３６０１に進入し、図３６（ｂ）に示すようにピンＥとピンＦが内壁３６０１ａを跨ぐような配置を占める。さらに時間が経つと、図３６（ｃ）に示すようにピンＥは端部（折返し部）３６０１を通過し、ピンＦが端部（折返し部）３６０１を通過し、脚部３９２が螺旋溝３８０から螺旋溝３８１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３５８は、端部（折返し部）３６０１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３９２が端部（折返し部）３６０２を通過する際も端部（折返し部）３６０１と同様の動作をするので、反射濃度センサ３５８は、端部（折返し部）３６０２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。
【０１１１】
クロススクリュネジガイド部材３９０と螺旋溝３８０、３８１との接し方は、図３２（ａ）に示すように、脚部３９２の底面３９２ａと螺旋溝３８０、３８１の底面３８０ａ、３８１ａ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３９０が転倒することなく連続的に動くことができる。  
図３２（ｂ）に示すように、本体部３９１の底面３９１ａとクロススクリュネジ３６０が接している支持方法でも、本体部３９１の底面Ｙａとクロススクリュネジ３６０が摺擦しているので、クロススクリュネジガイド部材３９０が転倒することなく連続的に移動することができる。
【０１１２】
クロススクリュネジ３６０に形成した螺旋溝３８０、３８１の端部３６０１、３６０２の形状が、図３４（ｂ）に示すように、内壁３６０１ａ、３６０２ａと外壁３６０１ｂ、３６０２ｂ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３６０１、３６０２の内壁３６０１ａ、３６０２ａや外壁３６０１ｂ、３６０２ｂでピンＥ、Ｆを支えることができず推進力を失い、図３５（ｂ）を用いて説明した１本のピンで脚部３９２を構成した場合と同じ理由で連続的に端部（折返し部）３６０１、３６０２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３９２を構成したクロススクリュネジガイド部材３９０の場合も、端部３６０１、３６０２の形状は図３４（ａ）に示す形状とするのが望ましい。
【０１１３】
クロススクリュネジガイド部材３９０の脚部３９２の形状が、図３１（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３８０、３８１の端部３６０１、３６０２の形状が、図３４（ａ）に示すように、螺旋溝３８０、３８１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３６０が回転してクロススクリュネジガイド部材３９０が像担持体軸線方向ａに移動すると、板状の脚部３９２が螺旋溝３８０、３８１の内壁や外壁に引っかかってしまい、図３７（ａ）、図３７（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３８０、３８１の端部３６０１、３６０２の形状を、図３４（ｂ）に示すように、内壁３６０１ａ、３６０２ａと外壁３６０１ｂ、３６０２ｂの曲率の異なる円弧形状とし、端部（折返し部）３６０１、３６０２の最長幅Ａ２が各螺旋溝の幅Ａよりも広くして（Ａ＜Ａ１）、端部３６０１、３６０２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。
【０１１４】
板状部材で脚部３９２を構成した場合の螺旋溝３８０、３８１の端部３６０１、３６０２での脚部３９２の折返し動作について、図３７を用いて説明する。図３７において、符号ＧとＨで示す点は、螺旋溝３８０、３８１の端部３６０１、３６０２の外壁３６０１ｂ、３６０２ｂと脚部３９２とが接している点を示す。クロススクリュネジ３６０が回転してクロススクリュネジガイド部材３９０が移動すると、板状の脚部３９２は、たとえばＧ点とＨ点を外壁３６０１ｂに接しながら折返し部となる端部３６０１に進入する。そして、図３７（ｂ）に示すように、端部３６０１の内壁３６０１ａと対向する板状の脚部３９２のＩ点を内壁３６０１ａに接しながら端部３６０１を曲がる。脚部３９２の方向が切り変わると、図３７（ｃ）に示すように、Ｇ点とＨ点を外壁３６０１ｂに接しながら端部（折返し部）３６０１を曲がるので、引っ係ることがなく、クロススクリュネジガイド部材３９０（反射濃度センサ３５８）は減速することなく折り返し動作を行える。なお、脚部３９２が端部（折返し部）３６０２を通過する際も端部（折返し部）３６０１と同様の動きとなる。
【０１１５】
このように板状の脚部３９２が内壁３６０１ａ、３６０２ａ及び外壁３６０１ｂ、３６０２ｂ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３９０と螺旋溝３８０、３８１との接し方は、図３２（ａ）に示すように、脚部３９２の底面３９２ａと螺旋溝３８０、３８１の底面３８０ａ、３８１ａ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３９０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３９１の幅Ｒが最長幅Ａ２よりも長ければ（Ｒ＞Ａ２）、図３２（ｂ）に示すように、本体部３９１がクロススクリュネジ３６０で支えられるので、クロススクリュネジガイド部材３９０を転倒することなく連続的に動かすことができる。
【０１１６】
板状の脚部３９２の底面３９２ａの形状としては、図３１（ａ）に示すように、幅Ｍ＜長さＤの長方形状の他に、図３８（ａ）〜図３８（ｄ）に示す形状が考えられる。図３８（ａ）は、進行方向に対角線が長くなるような菱形形状、図３８（ｂ）は進行方向に長くなる平行四辺形形状、図３８（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３８（ｄ）は、進行方向に長い長円形状であり、図３８（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３９２においても、前述同様に図３４（ｂ）に示すような端部３６０１、３６０２の形状とすることで、端部３６０１、３６０２で減速することなく折り返し動作が可能となる。
【０１１７】
次にクロススクリュネジガイド部材３９０の脚部３９２の形状を、図３１（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３１（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３８０、３８１の端部３６０１、３６０２の形状を、図３２（ａ）に示す形状にすることで、脚部３９２が端部３６０１、３６０２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。
【０１１８】
図３９（ａ）は本体部３９１の底面３９１ａから、クロススクリュネジガイド部材３９０を見た図である。ここでは脚部３９２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３９０（反射濃度センサ３５８）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３９１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３８０、３８１の幅Ａ方向に移動可能に構成されている。
【０１１９】
ピンＢ、Ｃは、図３９（ｂ）、図３９（ｃ）、図３９（ｄ）に示すように、図３６（ａ）〜図３６（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３９（ｃ）に示すように、脚部３９２が端部３６０１や端部３６０１２に進入すると、ピンＢ、Ｄに対して内壁３６０１ａや内壁３６０２ａ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３６０が回転しているときは、螺旋溝３８０、３８１内に常に係合し、螺旋溝３８０、３８１から外れることなく折返し部となる端部３６０１や端部３６０２を減速することなく曲がることができる。
【０１２０】
図４０は、像担持体表面状態検知装置３００の変形例を示す。この像担持体表面状態検知装置３００で用いるクロススクリュネジ３６０に形成された螺旋溝３８０、３８１の端部は、図４０（ａ）、図４０（ｂ）に示すように、像担持体軸線方向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３６０の表面に形成された溝３６０３、３６０４によって互いに連続している。各溝３６０３、３６０４は、周方向に直線的に形成された溝であり、螺旋溝３８０、３８１の端部を構成する。
【０１２１】
この形態のように、往動用と復動用の螺旋溝３８０、３８１の端部が円周方向に連続して形成された直線状の溝３６０３、３６０４で連結されている場合、クロススクリュネジ３６０が回転すると、脚部３９２は往動用の螺旋溝３８０を像担持体軸線方向ａに移動し、溝３６０３に案内される。そして、溝３６０３を周方向に移動して、復動用の螺旋溝３８１の端部と対向する位置まで回転すると、同螺旋溝３８１内へと進入し螺旋溝３８１内を移動することになる。このため、クロススクリュネジ３６０か回転して反射濃度センサ３５８が像担持体軸線方向ａに移動して直線状の溝３６０３Ｙ、３６０４Ｙを通過する際に減速することなく反射濃度センサ３５８の折り返しが可能となる。
【０１２２】
ただ、本形態の場合、図２８に示す端部３６０１、３６０２の形状に対して、往動用の螺旋溝３８０から復動用の螺旋溝３８１へと脚部３９２移動する際に、螺旋溝が形成されたクロススクリュネジ３６０が、復動用の螺旋溝３８１と脚部３９２とが対向する位置まで回転しないと反射濃度センサ３５８が復動用の螺旋溝３８１へと案内されない。このため、往動用の螺旋溝３８０から復動用の螺旋溝３８１へ反射濃度センサ３５８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３５８が像担持体軸線方向（軸線方向）に移動することができないため、図２８に示す端部３６０１、３６０２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３６０１、３６０２はクロススクリュネジ３６０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３６０３、３６０４をクロススクリュネジ３６０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。
【０１２３】
ところで、このクロススクリュネジ３６０で反射濃度センサ３５８を像担持体軸線方向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３５８の位置情報がないと中間転写ベルト８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３７１を備えているとともに、検知板３６５をクロススクリュネジ３６０に設置しているので、この情報から反射濃度センサ３５８の中間転写ベルト８上での位置を検知することで、中間転写ベルト８上の正常部と異常部の位置を検知することができる。
【０１２４】
中間転写ベルト８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４１に示すように、中間転写ベルト８の作像領域の端部に面積比率１０％以下の検出用トナー像（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、プリンタ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３５８がこのパターンを検出した時は、反射濃度センサ３５８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３６０の回転数は、本体側駆動源３４１（モータ）の回転数で決められるので、反射濃度センサ３５８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３５８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３４１（モータ）の回転数から反射濃度センサ３５８の位置を検知するようにしても、中間転写ベルト８上の正常部と異常部の位置を検知することができる。
【０１２５】
図４２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４２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は中間転写ベルト８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３６０を用いた移動手段による中間転写ベルト８上を移動する反射濃度センサ３５８の移動軌跡を示す。点線Ｚ１、Ｚ２は、像担持体軸線方向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、本形態の構成であると、点線Ｚ２上をセンサが７回通過できる。つまり、中間転写ベルト８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。
【０１２６】
これは、例えば図２８に示す形態の場合、反射濃度センサ３５８の移動手段を、往動用の螺旋溝３８０と復動用の螺旋溝３８１が互いに交差されたクロススクリュネジ３６０を用い、さらにこれら螺旋溝３８０、３８１の端部３６０１、３６０２が像担持体軸線方向ａに湾曲して円弧状に連続し、反射濃度センサ３５８を支持するクロススクリュネジガイド部材３９０の脚部３９２と螺旋溝３８０、３８１の関係が上述のような構成としている。そのため、クロススクリュネジ３６０が回転して反射濃度センサ３５８が往動用の螺旋溝３８０と復動用の螺旋溝３８１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ので、クロススクリュネジ３６０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３５８の移動に使用する往動用の螺旋溝３８０と復動用の螺旋溝３８１との切り換え時において、反射濃度センサ３５８の移動速度となる本体側駆動源３４１の回転速度を減速する必要がなくなる。このため、像担持体軸線方向ａにおける、単位時間当たりの反射濃度センサ３５８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３５８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３５８の検知位置とすると、像担持体軸線方向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３５８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。
【０１２７】
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、センサを像担持体軸線方向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。
【０１２８】
なお、反射濃度センサ３５８と、反射濃度センサ３５８の検知結果による感光体表面の状態の良否判定の説明については、同反射濃度センサ３５８は反射濃度センサ５８と同一構成であり、同一の良否判定となるので省略する。反射濃度センサ３５８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）〜図１９（ｃ）で説明したものを適用することができる。
【０１２９】
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、使用する中間転写ベルト８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中間転写ベルト８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中間転写ベルト８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３５８は、光の入反射量の差で中間転写ベルト８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。
【０１３０】
本形態の構成による効果は、各移動手段にクロススクリュネジ３６０を使用すると、中間転写ベルト８の全域のトナー付着量を測定することができる点と、中間転写ベルト８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できることにある。
【０１３１】
例えば、反射濃度センサ３５８の検知サイズ（検知領域）は、図４３（ａ）、図４３（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３５８は、直径３ｍｍの円内の中間転写ベルト８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３９６とする。
【０１３２】
この反射濃度センサ３５８から照射される光スポット３９６は、中間転写ベルト８上に現像されたトナー像Ｓ１を像担持体軸線方向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３９６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４４に示すように、中間転写ベルト８上のトナー付着量と反射濃度センサ３５８の検出起電力との関係が分かっているので、光スポット３９６内のトナーが付着している面積比率と反射濃度センサ３５８の検出起電力との関係が求められる。
【０１３３】
本発明者は、反射濃度センサ３５８を用いて光スポット径を３ｍｍとし、光スポット３９６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４５に示す。
【０１３４】
この計測では、イエロートナーを用いて図４６（ａ）に示すような文字を現像して中間転写ベルト８上の反射濃度センサ３５８で検出起電力を測定した。図４６（ａ）に示すように、光スポット３９６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７０％であり、その時の反射濃度センサ３５８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、中間転写ベルト８上にスジが発生していないと判断することができる。
【０１３５】
図４６（ｂ）は、スジ３９７が発生した状態を示す。ここでは、光スポット３９６内に「Ｒｉｃｏ」の文字の「ｃ」と「ｏ」が正しく現像されていないスジが発生している。このとき反射濃度センサ３５８の起電力は１．５［Ｖ］であった。光スポット３９６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］を検出するはずだが、実際測定した検出起電力との差が１．０［Ｖ］生じた。
【０１３６】
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２４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。
【０１３７】
本形態においても、反射濃度センサ３５８から検出起電力の差分を、図２６に示す反射濃度センサ３５８が接続された制御手段３９９で演算し、その差分情報に応じて中間転写ベルト８表面の状態の良否を判定することができる。
（第３の実施形態）
図４７は、第３の実施形態に係る画像形成装置となるプリンタ１００Ｂを示す。このプリンタ１００Ｂは、第２の実施形態で説明したプリンタ１００Ａに対して像担持体表面状態検知装置の配置場所が異なっている以外は同一構成である。
【０１３８】
本形態では、図４８に示すように、第２の実施形態で説明した像担持体表面状態検知装置３００を、中間転写ベルト８と対向して配置しているが、中間転写ベルト８のベルトクリーニング装置１０よりも中間転写ベルト８の進行方向下流側に配置したものである。具体的には、ベルトクリーニング装置１０とイエローのトナー画像を中間転写ベルト８に転写する１次転写ニップＮＹとの間で、中間転写ベルト８と対向するように像担持体表面状態検知装置３００を配置している。
【０１３９】
すなわち、この形態において、像担持体表面状態検知装置３００は、中間転写ベルト８の清掃工程の下流部の表面状態を反射濃度センサ３５８で検知し、センサユニット３５６で反射濃度センサ３５８を中間転写ベルト８の表面移動方向に対して直交する像担持体軸線方向ａに往復運動させることになる。
【０１４０】
反射濃度センサ３５８の検知サイズ（検知領域）は、図４３（ａ）、図４３（ｂ）に示したように直径３ｍｍの円の範囲であり、反射濃度センサ３５８は、直径３ｍｍの円（光スポット３９６）内の中間転写ベルト８上のトナー付着量を検出する。
【０１４１】
本形態の場合、反射濃度センサ３５８から照射される光スポット３９６は、中間転写ベルト８上を像担持体軸線方向ａに移動しながら検知する。本来、ベルトクリーニング装置１０により中間転写ベルト８上のトナー像は清掃されている。しかし、装置の使用時間が長くなるとベルトクリーニング装置１０、特にクリーニングブレードのエッジの磨耗により中間転写ベルト８上のトナーをすり抜けさせることが発生することがある。すり抜けたトナーはすり抜け幅に応じてスジ（カラートナーの場合は各々の色のスジ、黒トナーの場合は黒スジ。）が発生する。これらのスジの量は、図４４により中間転写ベルト８上のトナー付着量と反射濃度センサ３５８の検出起電力との関係が分かっているので、光スポット３９６内のトナーが付着している面積比率と反射濃度センサ３５８の検出起電力との関係が求められる。
【０１４２】
この計測では、イエロートナーを用いて図４９（ａ）に示すようなベルトクリーニング装置１０を通過した後の本来何も無い中間転写ベルト８上の反射濃度センサ３５８Ｙで検出起電力を測定した。図４９（ａ）に示すように、光スポット３９６内には何もトナーが無いので、４［Ｖ］以上の検出起電力が発生していた。図４５により面積比率１０％の時の反射濃度センサ３５８の検出起電力は４．０［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、中間転写ベルト８上にスジが発生していないと判断することができる。
【０１４３】
図４９（ｂ）は、スジ３９７が発生した状態を示す。ここでは、光スポット３９６内にスジが発生している。このとき反射濃度センサ３５８の起電力は１．５［Ｖ］であった。、光スポット３９６内のトナーが付着している面積比率は１０％以下なので、検出起電力は４［Ｖ］以上を検出するはずだが、実際測定した検出起電力との差が２．５［Ｖ］以上生じた。
【０１４４】
本形態のように、ベルトクリーニング装置１０とイエローのトナー画像を中間転写ベルト８に転写する１次転写ニップＮＹとの間で、中間転写ベルト８と対向するように像担持体表面状態検知装置３００を配置した場合、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２４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。
（第４の実施形態）
第１の実施形態では、像担持体表面状態検知装置２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋを、ドラムクリーニング装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと帯電装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋとの間に配置して、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの清掃工程の下流部の表面状態を検知するようにしたが、本形態では図５０に示すように、現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと１次転写ニップＮＹ、ＮＭ、ＮＣ、ＮＫの間で、各感光体と対向配置して、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面状態を検知するようにすることで、各感光体表面のトナー付着量を検知することもできる。なお図５０では、担持体表面状態検知装置２００Ｙを現像スリーブ５１Ｙと１次転写ニップＮＹとの間に配置した構成のみを示している。
【０１４５】
このように像担持体表面状態検知装置２００Ｙや他の像担持体表面状態検知装置２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋを配置した場合の反射濃度センサと、反射濃度センサ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。
【０１４６】
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、上記図１９（ａ）〜図１９（ｃ）で説明したように、上述したタイプのセンサが挙げられる。そして、例えば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（トナーパッチ又はトナーパターン）を、１０４は拡散反射受光素子をそれぞれ示す。
【０１４７】
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。
【０１４８】
図５１は、現像ポテンシャルと感光体１Ｙ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５１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、本実施形態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１Ｙ上トナー付着量の関係を図５２に示す。感光体１Ｙ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。
【０１４９】
本形態の効果は、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できることにある。
【０１５０】
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１Ｙ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。
【０１５１】
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を像担持体軸線方向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５２により感光体１Ｙ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。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結果は、図２２である。
【０１５２】
この計測では、黒色トナーを用いて図５３（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５３（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、その時の反射濃度センサ５８Ｙの検出起電力は１．５［Ｖ］であった。図２２により面積比率７０％の時の反射濃度センサ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。
【０１５３】
図５３（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。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。
【０１５４】
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２４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。
【０１５５】
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５０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各反射濃度センサ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。
【０１５６】
像担持体表面状態検知装置２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋの配置としては、図５４に示すように、１次転写ニップＮＹ、ＮＭ、ＮＣ、ＮＫとドラムクリーニング装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋとの間で、各感光体と対向配置してもよい。この位置は、１次転写工程後の各感光体上のトナー残量を検知するための位置である。このように配置として場合、環境変化や経時において各感光体や中間転写ベルト８の初期の機能が低下した時に、本像担持体表面状態検知装置で転写残量を検知し、各感光体に与える帯電電位や現像バイアス、転写バイアス等、転写残量を減らすプロセス条件を発するためのトリガーとして使用することができる。
【０１５７】
また、トナーの転写率が多くなった場合には、ドラムクリーニング装置のクリーニングブレードの各感光体への巻き付きを防止するセンサとしても使用することが可能であり、ユーザーが使用して故障する前に、制御手段９９によって故障判断をすることもできる。
【０１５８】
上記形態では、各像担持体表面状態検知装置を像担持体となる感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋや、中間転写ベルト８と対向配置して、それぞれの表面の状態の良否を判定したが、図５５に示すように、２次転写構成が行われる２次転写ニップＮ２と定着装置２０との間に、例えば像担持体表面状態検知装置３００を転写紙Ｐに向かって配置することで、２次転写ニップＮ２を通過した転写紙Ｐ上のトナー像の状態（記録材表面の異常画像）を検知することができる。
【０１５９】
上記各形態において、像担持体表面状態検知装置は単独の構成として各プリンタに装備する形態として説明したが、例えば図５６に示すように、像担持体表面状態検知装置３００にクリーニング機能を持たせて一体化するようにした像担持体表面状態検知装置４００としてもよい。この場合、像担持体表面状態検知装置４００のセンサユニットケース３５９にトナー取入口３０２とクリーニングブレード３０１を形成し、クリーニングブレード３０１で書き取ったトナーをトナー取入口３０２内からセンサユニットケース３５９内に取り込むように構成する。この場合、反射濃度センサ３５８は、クリーニングブレード３０１よりも中間転写ベルト８の移動方向の下流側に配置するのが好ましい。すなわち、像担持体表面状態検知装置４００の上流側にトナー取入口３０２とクリーニングブレード３０１を配置する。このような一体型の構成とすることで、コンパクト化を図ることができる。
【０１６０】
クリーニング機能を一体化させるという点では、像担持体表面状態検知装置２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋのセンサユニットケース５９Ｙ、５９０Ｍ、５９Ｃ、５９Ｋに、トナー取入口３０２とクリーニングブレード３０１を像担持体表面状態検知装置４００の場合と同様に形成してもコンパクト化を図ることができる。
【０１６１】
上記形態では、各感光体や中間転写ベルト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。
【０１６２】
上記形態において、各像担持体表面状態検知装置は、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する画像形成装置に適用したが、適用範囲はこの範囲に限定されるものではなく、１つの色の感光体を備えたモノクロの画像形成装置にも適用することができる。
上記形態において、現像剤は二成分現像剤として説明したが、一成分現像剤を用いた場合でも、二成分現像剤を用いた場合と同様の作用効果を発揮することができる。
【符号の説明】
【０１６３】
１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）    像担持体
２、１０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）  クリーニング手段（清掃工程）
８  像担持体（中間転写体）
９（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）  １次転写部材（転写工程）
１９                  ２次転写部材（転写工程）
４１、３４１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）  駆動手段
５８、３５８（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）  検知手段
５６、３５６（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）  移動手段
６０、３６０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）  送り部材
７０、３７０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）  清掃部材
７１、３７１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）  角度検知手段
８０、３８０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）  往動用の螺旋状のガイド部
８１、３８１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）  復動用の螺旋状のガイド部
９０、９３、３９０、３９１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）  係合部
９２、３９２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）  脚部
２００（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）  像担持体表面状態検知装置
３００、４００  像担持体表面状態検知装置
５８１、３５８１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）  検知手段の検知面
６０１、６０２、（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）３６０１、３６０２  ガイド部の端部
６０３、６０４（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】
【０１６４】
【特許文献１】特開平５−２８１８１８号公報
【図１】
2013218260.tif 000003
【図２】
2013218260.tif 000004
【図３】
2013218260.tif 000005
【図４】
2013218260.tif 000006
【図５】
2013218260.tif 000007
【図６】
2013218260.tif 000008
【図７】
2013218260.tif 000009
【図８】
2013218260.tif 000010
【図９】
2013218260.tif 000011
【図１０】
2013218260.tif 000012
【図１１】
2013218260.tif 000013
【図１２】
2013218260.tif 000014
【図１３】
2013218260.tif 000015
【図１４】
2013218260.tif 000016
【図１５】
2013218260.tif 000017
【図１６】
2013218260.tif 000018
【図１７】
2013218260.tif 000019
【図１８】
2013218260.tif 000020
【図１９】
2013218260.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2013218260.tif 000023
【図２２】
2013218260.tif 000024
【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】
2013218260.tif 000029
【図２８】
2013218260.tif 000030
【図２９】
2013218260.tif 000031
【図３０】
2013218260.tif 000032
【図３１】
2013218260.tif 000033
【図３２】
2013218260.tif 000034
【図３３】
2013218260.tif 000035
【図３４】
2013218260.tif 000036
【図３５】
2013218260.tif 000037
【図３６】
2013218260.tif 000038
【図３７】
2013218260.tif 000039
【図３８】
2013218260.tif 000040
【図３９】
2013218260.tif 000041
【図４０】
2013218260.tif 000042
【図４１】
2013218260.tif 000043
【図４２】
2013218260.tif 000044
【図４３】
2013218260.tif 000045
【図４４】
2013218260.tif 000046
【図４５】
2013218260.tif 000047
【図４６】
2013218260.tif 000048
【図４７】
2013218260.tif 000049
【図４８】
2013218260.tif 000050
【図４９】
2013218260.tif 000051
【図５０】
2013218260.tif 000052
【図５１】
2013218260.tif 000053
【図５２】
2013218260.tif 000054
【図５３】
2013218260.tif 000055
【図５４】
2013218260.tif 000056
【図５５】
2013218260.tif 000057
【図５６】
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