(57)【要約】【課題】コストアップや大型化するのを抑えつつ、拡散反射光と正反射光とを受光することができる光学検知装置及び画像形成装置。【解決手段】発光手段３３と、前記発光手段から照射され照射対象面１２で反射した反射光を受光する受光手段３４とを備えた光学検知装置４０において、前記反射光として拡散反射光と正反射光とを選択的に前記受光手段が受光可能なように、前記発光手段と前記受光手段と前記照射対象面との位置関係を変更する位置関係変更手段を有する。【選択図】図１
2017090511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光手段と、
前記発光手段から照射され照射対象面で反射した反射光を受光する受光手段とを備えた光学検知装置において、
前記反射光として拡散反射光と正反射光とを選択的に前記受光手段が受光可能なように、前記発光手段と前記受光手段と前記照射対象面との位置関係を変更する位置関係変更手段を有することを特徴とする光学検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学検知装置において、
通常の検知動作時に前記受光手段で拡散反射光を受光し、前記光学検知装置の校正時に前記受光手段で正反射光を受光することを特徴とする光学検知装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光学検知装置において、
前記照射対象面の異常検知時に前記受光手段で正反射光を受光することを特徴とする光学検知装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光学検知装置において、
前記照射対象面上に形成された黒色トナー像の画像濃度検知時に前記受光手段で正反射光を受光することを特徴とする光学検知装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光学検知装置において、
前記照射対象面上に形成されたカラートナー像の画像濃度時に前記受光手段で拡散反射光を受光し、
前記照射対象面上に形成された各色トナー像の位置検知時に前記受光手段で拡散反射光を受光することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一記載の光学検知装置において、
前記位置関係変更手段は、前記受光素子及び前記照射対象面に対して前記発光手段を変位させて前記位置関係を変更することを特徴とする光学検知装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか一記載の光学検知装置において、
前記位置関係変更手段は、前記発光手段及び前記照射対象面に対して前記受光手段を変位させて前記位置関係を変更することを特徴とする光学検知装置。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれか一記載の光学検知装置において、
前記位置関係変更手段は、前記発光手段及び前記受光手段に対して前記照射対象面を変位させて前記位置関係を変更することを特徴とする光学検知装置。
【請求項９】
請求項１乃至５のいずれか一記載の光学検知装置において、
前記位置関係変更手段は、前記照射対象面に対して前記発光手段及び前記受光手段を変位させて前記位置関係を変更することを特徴とする光学検知装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一記載の光学検知装置において、
前記受光手段が複数並んで配置されたラインセンサであることを特徴とする光学検知装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一記載の光学検知装置において、
前記照射対象面はローラ部材によって支持されたベルト状部材の表面であることを特徴とする光学検知装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一記載の光学検知装置において、
前記照射対象面に対して前記受光手段が対向するように設置された場合に、前記受光手段が拡散反射光を受光することを特徴とする光学検知装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一記載の光学検知装置を備えた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、光学検知装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光手段から照射され照射対象面で反射した拡散反射光や正反射光を受光手段で受光して所望の情報を検知する光学検知装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、係る光学検知装置であって、発光手段である発光素子と、この発光素子から照射され照射対象面で反射した拡散反射光を受光する受光手段である拡散反射光受光素子と、前記照射対象面で反射した正反射光を受光する受光手段である正反射光受光素子とを備えたものが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、拡散反射光と正反射光それぞれを受光する専用の拡散反射光受光素子と正反射光受光素子とを個別に設けると、コストアップにつながってしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、発光手段と、前記発光手段から照射され照射対象面で反射した反射光を受光する受光手段とを備えた光学検知装置において、前記反射光として拡散反射光と正反射光とを選択的に前記受光手段が受光可能なように、前記発光手段と前記受光手段と前記照射対象面との位置関係を変更する位置関係変更手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
以上、本発明によれば、拡散反射光と正規反射光それぞれを受光するため専用の受光手段を個々に設けることなく、拡散反射光と正反射光とを受光することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】発光素子の位置を変更する例を示す図。
【図２】実施形態に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの概略を示す断面構成図。
【図３】実施例で用いる拡散反射型光学センサの概略図。
【図４】（ａ）トナー付着量と正反射受光出力との関係を示すグラフ、（ｂ）トナー付着量と拡散反射受光出力との関係を示すグラフ。
【図５】受光素子の位置を変更する例を示す図。
【図６】（ａ）発光素子を回転させて位置を変更する例を示す図、（ｂ）受光素子を回転させて位置を変更する例を示す図。
【図７】被検知面の位置を変更する例を示す図。
【図８】発光素子及び受光素子の位置を変更する例を示す図。
【図９】ラインセンサの断面図。
【図１０】ラインセンサを傾けて正反射光を受光する例を示す図。
【図１１】本実施形態で行われるプロセスコントロール動作の内容を示すフローチャート。
【図１２】図１１の動作フローのトナー付着量の算出における光学センサの校正制御のＣＭＹの場合の動作フローを説明するフローチャート。
【図１３】光学センサが設けられた位置に対応するように形成された階調パターンを示す概略図。
【図１４】光学センサの相対光度と周囲温度特性をグラフで示す図。
【図１５】光学センサの検知出力をグラフで示す図である。
【図１６】感度補正係数αの算出例をグラフで示す図。
【図１７】正反射成分分解をグラフで示す図。
【図１８】地肌部補正後の拡散反射出力をグラフで示す図。
【図１９】光学センサで階調パターンを検知する状態を示す図。
【図２０】位置ずれ検出パターンの例を示す図。
【図２１】位置ずれ検出パターンのセンサ出力をグラフで示す図。
【図２２】位置ずれパターンの正反射光出力と拡散反射光出力をグラフで示す図。
【図２３】トナーマークパターンが形成されていない状態の中間転写ベルト表面に光を照射したときの光学センサの出力電圧の波形を示す出力電圧波形図。
【図２４】ベルト上の傷を示す図。
【図２５】センサ出力をグラフで示す図。
【図２６】ベルト上の傷を示す図。
【図２７】センサ出力をグラフで示す図。
【図２８】ベルト上の傷を示す図。
【図２９】センサ出力を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの概略を示す断面構成図である。この図に示すフルカラープリンタ１の装置本体２内の略中央部には、４つのドラム状の感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋが、水平状態で図中左右方向に等間隔で離間して並列に配設されている。なお、添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色を示し、この添え字は必要に応じて割愛する。イエロー画像用の感光体３Ｙに着目すると、この感光体３Ｙは例えば直径３０〜１００ｍｍ程度のアルミニウム円筒表面に光導電性物質である有機半導体層を設けた構造よりなり、図中時計回り方向（図に示す矢印方向）に回転駆動される。感光体３Ｙの下方側周囲には静電写真プロセスに従い帯電ローラ４Ｙ、現像ローラ５Ｙを有する現像装置６Ｙ、クリーニング装置７Ｙ等の作像手段が順に配設されている。マゼンタ、シアン、ブラック画像用の感光体３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋ側についても同様である。即ち、用いるトナーの色が異なるだけである。なお、感光体としてはベルト状のものを用いることも可能である。
【０００９】
感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋ及び帯電ローラ４、現像装置６、クリーニング装置７の下方には、各色の画像データに対応したレーザ光を一様帯電済みの感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋに対して照射し静電潜像を形成するための露光装置８が設けられている。各帯電ローラ４と各現像ローラ５との間には、この露光装置８から照射されるレーザ光が感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋに向けて入り込むように細長いスペース（スリット）が確保されている。露光装置８は、レーザ光源、ポリゴンミラー等を用いたレーザスキャン方式のものを示したが、ＬＥＤアレイと結像手段とを組合せた方式の露光装置を用いることもできる。
【００１０】
感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋの上部には、二次転写対向ローラ９、駆動ローラ１０、クリーニングバックアップローラ１１により支持されて反時計回り方向に回転駆動される中間転写ベルト１２が設けられている。中間転写ベルト１２は各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋに対して共通なものであり、各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋの現像工程後の一部が接触するようにほぼ水平状態で扁平に配置されている。また、ベルト内周部には、各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋに対向させて一次転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋが設けられている。中間転写ベルト１２の外周部に対しては、例えば、クリーニングバックアップローラ１１に対向する位置にクリーニング装置１４が設けられている。このクリーニング装置１４はベルト表面に残留する不要なトナーを拭い去る。なお、この中間転写ベルト１２としては、例えば、基体の厚さが５０〜６００μｍの樹脂フィルム或いはゴムを基体とするベルトであって、感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋからのトナー像を転写可能とする抵抗値を有する。
【００１１】
感光体３、帯電ローラ４、現像装置６、クリーニング装置７、露光装置８からなる作像装置により、像担持体たる感光体３上にトナー像が形成され、感光体３上に形成されたトナー像が、一次転写ローラ１３により中間転写ベルト１２上に転写される。また、装置本体２内において露光装置８の下方には複数段、本実施形態では２段の給紙カセット２３，２４が引き出し自在に配設されている。これらの給紙カセット２３，２４内に収納された記録媒体としての用紙Ｓは対応する給紙ローラ２５，２６により選択的に給紙されるもので、転写位置に向けて給紙搬送経路２７がほぼ垂直に形成されている。
【００１２】
中間転写ベルト１２の側方には搬送ベルト３５が配設されている。この搬送ベルト３５のループ内において、２次転写手段としての二次転写ローラ１８が、中間転写ベルト１２の支持ローラの一つである二次転写対向ローラ９と対向するように設けられている。二次転写対向ローラ９と二次転写ローラ１８とは、中間転写ベルト１２及び搬送ベルト３５を挟んで圧接され、所定の転写ニップを形成する。その転写位置直前の給紙搬送経路２７には、転写位置への給紙タイミングをとる一対のレジストローラ２８が設けられている。さらに、転写位置上方には給紙搬送経路２７に連続し、装置本体２の上部の排紙スタック部２９につながる搬送排紙経路３０が形成されている。この搬送排紙経路３０中には、一対の定着ローラを有する定着装置３１や、一対の排紙ローラ３２等が配設されている。なお、装置本体２内において排紙スタック部２９下部の空間は、各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋで用いる各色のトナーを収納し、そのトナーを対応する現像装置６にポンプ等により搬送供給可能なトナー容器収納部３３が設けられている。
【００１３】
このような構成において、用紙Ｓに画像を形成する動作について説明する。先ず、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと言う）、スキャナ、ファクシミリ等から、出力画像に対応する画像信号がコントローラ５０に伝送される。コントローラ５０は、この画像信号を所定の制御動作により決定された適正な出力画像信号に変換し、露光装置８に伝送する。露光装置８では、半導体レーザから出射されたイエロー用の画像データ対応のレーザ光が、帯電ローラ４Ｙにより一様帯電済みの感光体３Ｙの表面に照射されることにより静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置６Ｙによる現像処理を受けてイエロートナーで現像され可視像となり、感光体３Ｙと同期して移動する中間転写ベルト１２上に、一次転写ローラ１３Ｙによる転写作用を受けて転写される。このような潜像形成、現像、転写動作は、感光体３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋ側でもタイミングをとって順次同様に行われる。この結果、中間転写ベルト１２上には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色トナー画像が順次重なり合ったフルカラートナー画像として担持され、搬送される。
【００１４】
一方、給紙カセット２３，２４の何れかから用紙Ｓが給紙され、給紙搬送経路２７を通ってレジストローラ２８へと搬送される。そして、中間転写ベルト１２上のフルカラートナー画像とタイミングをとって、用紙Ｓがレジストローラ２８より送り出され、二次転写ローラ１８の作用により、中間転写ベルト１２上のフルカラートナー画像が用紙Ｓ上に転写される。フルカラートナー像が転写された用紙Ｓは、搬送ベルト３５により定着装置３１へと搬送され、定着装置３１による定着処理を経て、排紙ローラ３２により排紙スタック部２９上に排紙される。両面印刷の場合は、定着後の用紙Ｓを、切換爪３８を切り換えることにより反転路３６へ導き、切換爪３９を切り換えることにより、反転後の用紙Ｓを再給紙路３７からレジストローラ２８へと再給紙して用紙の表裏を反転させる。このとき、中間転写ベルト１２上には、裏面画像となるトナー画像を形成して担持させておき、用紙Ｓの裏面（第二面）にトナー画像を転写し、定着装置３１による定着処理を経て、排紙ローラ３２により排紙スタック部２９上に排紙する。なお、ここでは、フルカラー印刷の場合で説明したが、特定色あるいはブラックによるモノクロ印刷時であっても、使用されない感光体３が存在するだけで、動作的には同様である。
【００１５】
図３は、本実施形態で用いる拡散反射型の光学センサ４０の概略図を示している。光学センサ４０は、ブラケット４１に保持されており、基板に実装された発光手段としてのＬＥＤからなる発光素子４３と、拡散反射光受光手段としての受光素子４４、これら発光素子４３及び受光素子４４を収容し外乱光の入射を防止するケース４５等を有している。ここでは、黒色の樹脂で成型したケース４５を用いている。また、発光手段としてはレーザーダイオードなども用いることができる。拡散反射光受光手段としては、フォトトランジスタやフォトダイオードなどを用いることができる。発光素子４３及び受光素子４４は、基板の面方向に対して平行な方向に向いて実装されている。受光素子４４は、発光素子４３から照射され、照射対象物である像担持体としての中間転写ベルト１２で反射した拡散反射光を受光する。
【００１６】
図４は、黒トナーパターン及びカラートナーパターン（イエロー、シアン、マゼンタなどのトナーパターン）のトナー付着量（画像濃度）に対する拡散反射光出力の例を示す図である。図４（ｂ）に示ように、カラートナーパターンにおいては、トナー付着量が増加するに伴い、拡散反射光出力が単調増加する。そのため、カラートナーパターンの場合は、拡散反射光出力よりトナー付着量（画像濃度）を検出することが可能となる。一方で、黒トナーパターンの場合、トナー付着量が増加しても拡散反射光出力は、ほとんど変化しないことがわかる。黒トナーの場合、照射光はトナー表面で散乱するか、もしくは吸収されてしまうので、拡散反射光出力を検知することができない。そのため、拡散反射光出力では、黒トナーパターンのトナー付着量（画像濃度）を検出することができない。
【００１７】
図４（ａ）は、黒トナーパターン及びカラートナーパターン（イエロー、シアン、マゼンタなどのトナーパターン）のトナー付着量（画像濃度）に対する正反射光出力の例を示している。図４（ａ）に示すように、黒トナーパターンにおいては、トナー付着量が増加するにつれて正反射光が減少する。前述したように、黒トナーの場合、照射光はトナー表面で散乱するか吸収されるため、トナー付着量が増加するにつれて正反射光出力が単調減少する。このように正反射光出力がトナー付着量に応じて変化するため、黒トナーパターンの場合は、正反射光出力よりトナー付着量（画像濃度）を検出することができる。
【００１８】
ここで、前述したように本実施形態で用いる光学センサ４０は、受光素子４４を用いたセンサである。そのため、単に受光素子４４で拡散反射光を受光しても、黒トナーパターンのトナー付着量（画像濃度）を検出できない課題が生じ得る。一方、正反射光出力を検知するために、受光素子もしくは発光素子を追加で設けることは、光学センサ４０のコストアップにつながることになる。特に、ラインセンサなどの多数の受光素子を配置した光学センサにおいては、正反射光を検知するために追加する受光素子の数も多数必要となるため、かなりのコストアップとなってしまう。
【００１９】
これに対し、拡散反射型センサを用いて、拡散反射光だけではなく正反射光も受光することができれば、コストアップすることなく黒トナーパターンのトナー付着量（画像濃度）検知を行うことが可能となる。そこで、本実施形態においては、拡散反射型センサを用いて、拡散反射光だけではなく正反射光も受光可能なように光学センサ４０を構成している。本実施形態では、発光素子４３と受光素子４４、被検知面である中間転写ベルトおもて面の位置関係を変更することで、光学センサ４０により拡散反射光と正反射光とを受光可能にしている。
【００２０】
＜実施例１＞
図１は、発光素子４３の位置を変更することで拡散反射光と正反射光とが受光可能な光学センサ４０を示す図である。図１に示す光学センサ４０においては、受光素子４４の位置と、中間転写ベルト１２のおもて面である検知対象面の位置とは固定しており、発光素子４３の位置を変更することで、拡散反射光と正反射光とを受光可能としている。図１においては、図中点線で示された位置に発光素子４３が位置するときには、受光素子４４で拡散反射光が受光可能となる。一方、図中点線で示された位置から、図中実線で示された位置に発光素子４３が移動することにより、受光素子４４で正反射光が受光可能となる。
【００２１】
このように、発光素子４３の位置を、受光素子４４と検知対象面とに対して変更することで、受光素子４４により正反射光を受光して正反射光出力の検出が可能となる。そのため、正反射光を受光するために、発光素子や受光素子を追加で配置する必要がないので、コストアップを抑えつつ光学センサ４０により拡散反射光と正反射光とを検出することが可能となる。
【００２２】
なお、発光素子４３と受光素子４４、検知対象面のレイアウト距離は予め決まっているため、受光素子４４が正反射光を受光するレイアウトとなるように位置関係を変更する。また、前記位置関係を変更するために、発光素子４３と受光素子４４を個別の基板やブラケットに配置し、発光素子４３が配置された基板やブラケットを駆動装置により動かして発光素子４３の位置を変更すればよい。また、発光素子４３が配置される基板やブラケットを支持すると共に、基板やブラケットを介した駆動装置による発光素子４３の移動を案内するガイド溝を設けておく。そして、移動後の発光素子４３の位置は、ガイド溝に設けられた突き当て部になどに基板やブラケットなどを突き当てることで決まるようにすることにより、移動後の発光素子４３の位置精度を確保することが可能となる。
【００２３】
また、正反射光出力は発光素子４３と受光素子４４の入射角と反射角の位置関係が一致した場合に、センサの出力値が最大となる特性がある。光学センサ４０の発光素子４３と受光素子４４とは、基板上に配置する際に光軸がズレて実装される場合がある。そのため、センサごとに正反射光出力が最大となるように発光素子４３と受光素子４４との位置関係を調整するような構成としても良い。駆動装置で発光素子４３を移動させるときに、センサ出力をモニターしておき、センサ出力がピーク位置となるところで駆動装置を停止することにより、最適位置に発光素子４３を移動させることが可能となる。前記センサ出力としては、正反射光を検知したいため、検知対象面である中間転写ベルト表面の地肌部（中間転写ベルト表面上におけるトナーパターンがない部分）を、光学センサ４０で検知するようにすれば良い。
【００２４】
センサ位置関係は一度調整すれば基本的には変わらないため、画像形成装置の出荷時や光学センサ交換時などに一度調整を実施して変更量を決め、その後は正反射光を検知するタイミングに決められた変更量だけ、発光素子４３の位置を変更するようにすれば良い。以上のように、必要なタイミングで正反射光を検知できるように発光素子４３を移動させるための駆動装置を設けることで、通常検知動作時は拡散光型センサとして使用する。そして、黒トナーパターンのトナー付着量検知（画像濃度検知）や、光学センサ４０の校正を行う際には、駆動装置によっ発光素子４３を移動させ正反射型センサに切り替えて使用することが可能となり、前述した課題を解決することが可能となる。
【００２５】
＜実施例２＞
図５は、受光素子４４の位置を変更することで拡散反射光と正反射光とが受光可能な光学センサ４０を示す図である。図５に示す光学センサ４０においては、発光素子４３の位置と、中間転写ベルト１２のおもて面である検知対象面の位置とは固定しており、受光素子４４の位置を変更することで、拡散反射光と正反射光とを受光可能としている。受光素子４４の位置を、正反射光を受光できる位置に移動することで、実施例１で説明した発光素子４３の位置を変更した場合と同様の効果を得ることができる。受光素子４４の位置を変更する構成の場合も、受光素子４４の位置を変更する量は予め決められたレイアウト分だけ移動させても良いし、正反射光出力が最大となるように受光素子４４の位置を変更しても良い。
【００２６】
＜実施例３＞
図６（ａ）は、発光素子４３の角度を回転させ向きを変更することで拡散反射光と正反射光とが受光可能な光学センサ４０を示す図である。図６（ｂ）は、受光素子４４の角度を回転させ向きを変更することで拡散反射光と正反射光とが受光可能な光学センサ４０を示す図である。なお、図中の実線は正反射光を示しており、破線は拡散反射光を示している。図６（ａ）や図６（ｂ）に示す光学センサ４０のいては、正反射光出力を受光するために、発光素子４３または受光素子４４の角度を回転させることで、拡散反射光と正反射光とを受光可能としている。この場合、発光素子４３や受光素子４４の位置を変更することなく、機械的な構成が複雑にならずに、正反射光と拡散反射光との受光を実現することが可能となる。
【００２７】
ただし、発光素子４３または受光素子４４の角度を回転させるだけで、正反射光を受光できるような構成である必要がある。拡散反射光は一様に出力されているため、正反射光を受光している状態から角度を変更すれば拡散反射光を受光することが可能となる。
【００２８】
なお、図６（ａ）や図６（ｂ）に示すように、発光素子４３と受光素子４４との一方を固定して他方だけ角度を変更できるようにしても良いし、発光素子４３及び受光素子４４の角度を同時に変更できるようにしても良い。また、発光素子４３や受光素子４４の角度を変更する場合、検知するトナーパターンの位置が変わることになるため、作成するトナーパターンは発光素子４３や受光素子４４の角度の変更を考慮したサイズのパターンを作成すると良い。
【００２９】
＜実施例４＞
図７は、検知対象面の位置を変更することで拡散反射光と正反射光とが受光可能な光学センサ４０を示す図である。光学センサ４０で拡散反射光と正反射光とを受光するには、発光素子４３、受光素子４４及び検知対象面の位置関係を変更すれば良い。そのため、実施例４では、発光素子４３の位置と受光素子４４の位置とは固定し、検知対象面の位置を変更することで、拡散反射光と正反射光とを受光可能としている。検知対象面が中間転写ベルト１２の場合には、中間転写ベルト１２の裏側に設けられたローラ部材や対向部材などを、中間転写ベルト１２に対してカムなどで接離させる接離機構を設けておく。そして、受光素子４４で正反射光を受光する場合に、前記接離機構によってローラ部材や対向部材などを中間転写ベルト１２に対して接離させ、受光素子４４で拡散反射光を受光する場合の位置から中間転写ベルト１２の位置を切り替えるようにすれば良い。
【００３０】
＜実施例５＞
図８は、検知対象面に対して発光素子４３及び受光素子４４の位置を変更することで、拡散反射光と正反射光とが受光可能な光学センサ４０を示す図である。図８に示す光学センサ４０においては、発光素子４３と受光素子４４との互いの位置関係はそのままで、光学センサ４０が取り付けられたブラケット４１の位置を検知対象面に対して変更することで、拡散反射光と正反射光との受光を実現することができる。
【００３１】
発光素子４３及び受光素子４４の位置を個別に変更することなく、光学センサ４０として検知対象面に対する位置を変更すれば良いため、機械的な構成を複雑にすることなく、検知対象面に対する発光素子４３及び受光素子４４の位置変更を行うことが可能となる。また、光学センサ４０を取り付けたブラケット４１ごと位置を変更する構成のため、光学センサ４０の素子ごとに位置関係を変更する必要がなく、汎用性が高いといった特長がある。
【００３２】
＜実施例６＞
続いて、拡散反射光型センサで正反射光出力を検知するために、被検知面に対して、発光素子および受光素子の位置を変更する場合の例としてラインセンサを用いた場合について説明する。
【００３３】
図９は、ラインセンサからなる光学センサ４０の断面図である。図９に示す光学センサ４０として用いるラインセンサはＣＩＳ（密着型イメージセンサ）であり、内部に光源１００とレンズアレイ１０１と画像素子１０２とを有している。また、光学センサ４０は、光学センサ４０を中間転写ベルト１２上のベルト幅方向（図中矢印Ａで示す中間転写ベルト１２の走行方向と垂直な方向）に移動させることができるアクチュエータ１０４を有している。
【００３４】
光源１００としては、発光素子が導光体の端部に設けられたものやＬＥＤアレイなどが使用可能である。光源１００は、白色光を照射する。レンズアレイ１０１としては、セルフォック（登録商標）レンズが用いられる。画像素子１０２は、レンズアレイ１０１により結像された光を受光し、受光した光に応じた信号を出力する。画像素子１０２としては、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサなどが用いられる。なお、複数の画像素子１０２が一列に並べて配置されている。画像素子にはＲｅｄ（Ｒ）、Ｇｒｅｅｎ（Ｇ）、Ｂｌｕｅ（Ｂ）のフィルターが表面に設けられ、反射光を「Ｒ，Ｇ，Ｂ」に分けて受光できる。
【００３５】
なお、本実施形態では光源１００が発する光は白色光であり、画像素子１０２としてはＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの光に感度がある受光素子を用いているが、色を検知できる方式であればこれに限定されない。例えば、光源１００をＲ，Ｇ，Ｂの順に切り替えて点灯させたり、Ｒ，Ｇ，Ｂ３光源を用いたりし、画像素子１０２として全波長領域に感度があるセンサを用いるようにしても良い。また、ＣＩＳでなくても縮小光学系のようなセンサでもよい。
【００３６】
ラインセンサの場合も同様に、画像濃度を安定化させるため、所定のタイミングで濃度調整動作を実施する。調整動作においてＣトナー付着量はＢ出力、Ｍトナー付着量はＲ出力、Ｙトナー付着量はＧ出力を用いて付着量を算出する。ラインセンサは拡散反射型センサのため、黒トナーは、中間転写ベルト１２が黒く、黒トナーと反射率の差が小さいため精度よく検知できない。以上より、ラインセンサの場合も同様に正反射光出力を検知するために、センサ位置を変更させて正反射光を受光する。
【００３７】
図１０に示すように、検知対象面である中間転写ベルト１２のおもて面に対して、光学センサ４０を傾けることで前記おもて面で反射された正反射光を画像素子１０２で受光することが可能となる。以上より、光学センサ４０として、拡散光反射型のラインセンサを用いた場合でも、黒トナーの付着量を算出することが可能となる。もちろん、ラインセンサでも、前述したように光源１００や画像素子１０２を中間転写ベルト１２のおもて面に対して個別に位置を変更して正反射光を受光可能にしたり、中間転写ベルトおもて面の位置を変更して正反射光を受光可能にしたりしても良い。
【００３８】
ここで、光学センサ４０として用いるラインセンサであるＣＩＳは、光学系としてのスペースは小さくでき小型化や薄型化を図ることができるといった特徴がある。一方で、焦点深度が浅いため、検知対象面に対して距離を近づけて設置する必要がある。本実施例で用いたＣＩＳの焦点距離は約１［ｍｍ］である。このように焦点距離が短いＣＩＳを用いた場合、正反射光出力を検知するために検知対象面に対して光学センサ４０の位置を傾けると、検知対象面にＣＩＳのケースなどが接触する可能性がある。光学素子と受光素子の関係から、正反射光を受光するためには光学センサ４０を大きく傾ける必要がある場合もある。特に、検知対象面が中間転写ベルト１２であり、平板状で検知するような構成の場合、光学センサ４０を傾けた際に中間転写ベルト１２にＣＩＳのケースが接触しやすい。そのため、検知対象面としてはローラ部材などの曲率を持った部分で検知を行う構成とすると良い。このようにすることで、平板に対して光学センサ４０を、より傾けることが可能となり、正反射光を受光する際にＣＩＳのケースが中間転写ベルト１２に接触してしまうのを抑制することが可能となる。
【００３９】
なお、検知対象面をローラ部材上で検知する場合、ローラ部材の直径が小さいと光学センサ４０の位置ずれなどにより正反射光の向きが変化しやすい。特に、ローラ部材の偏心などによりローラ部材が振れてしまう場合、光学センサ４０のセンサ出力が変動しやすくなってしまう。一方で、ローラ部材の直径が大きすぎると、光学センサ４０を傾けることができる範囲が狭くなってしまう。そのため、発光素子と受光素子のレイアウトから正反射光を得るために傾ける角度において、光学センサ４０の焦点距離やサイズ（幅）により、光学センサ４０が検知対象面に接触しない最大のローラ直径を選択するようにすると良い。このようにすることで、光学センサ４０の位置ズレなどによる正反射光の変動を低減しつつ、正反射光を受光するために光学センサ４０を傾ける角度を確保することが可能となる。また、中間転写ベルト１２のばたつきやローラ部材の振れなどを考慮して、多少余裕をもたせて最適なローラ直径を選択すると良い。
【００４０】
以上より、光学センサ４０として用いられる拡散反射型のラインセンサにおいても、検知対象面に対する発光素子と受光素子との位置関係を変更することで、拡散反射光だけではなく正反射光も受光することが可能となる。その結果、正反射光を受光するため専用の受光素子を追加するなどしてコストアップすることなく、黒トナー付着量の検知や校正動作を行うことが可能となる。
【００４１】
＜黒色像検知と感度校正の実施形態＞
本実施の形態における画像形成装置Ａでは、上記のような画像形成モードとは別に、電源投入時、又は或る所定枚数通紙後に各色の画像濃度を適正化するためにプロセスコントロール動作が実行される。このプロセスコントロール動作では、各色複数の階調パターンとしての濃度検知用パッチを、帯電バイアス、現像バイアスとを適当なタイミングで順次切り換えることにより中間転写ベルト１２上に作像する。これらの階調パターンを、図２に示すように、二次転写対向ローラ９近傍における中間転写ベルト１２の外部に配置された光学センサ４０により検知する。そして、その出力電圧をトナー付着量に変換して、現像能力を表す現像γ、現像開始電圧Ｖｋの算出を行い、この算出値に基づき、現像バイアス値及びトナー濃度制御目標値を変更する制御を行っている。
【００４２】
ここで、光学センサ４０は各色感光体３から中間転写ベルト１２に転写するトナーの量を計測するものである。計測方法としては、中間転写ベルト１２上に基準パッチを作成し、ＬＥＤ光を照射する。そして、このパターンからの反射光（正反射光、または拡散反射光）を検出する。光学センサの構成は受光素子として、フォトトランジスタ、フォトダイオードなどが用いられる。
【００４３】
図１１は、本実施形態で行われるプロセスコントロール動作の内容を示すフローチャートである。図１２は、図１１の動作フローのトナー付着量の算出における光学センサ４０の校正制御のＣＭＹの場合の動作フローを説明するフローチャートである。図１３は、光学センサ４０が設けられた位置に対応するように形成された階調パターンを示す概略図である。図１４は、光学センサ４０の相対光度と周囲温度特性をグラフで示す図である。図１５は、光学センサ４０の検知出力をグラフで示す図である。図１６は感度補正係数αの算出例をグラフで示す図である。図１７は、正反射成分分解をグラフで示す図である。図１８は、地肌部補正後の核酸反射出力をグラフで示す図である。以下に、本実施の形態で行われるプロセスコントロール動作の内容について図１１のフローチャートとともに図１３を参照して説明を行う。
【００４４】
まず、電源投入時、所定枚数印刷時に各種モータや各種デバイスのバイアスがオンされ、プロセスコントロールを実行するための準備が行われる（装置立ち上げ）（Ｓ１）。次いで、必要に応じて光学センサ４０のＬＥＤ電流を調整する（Ｓ２）。中間転写ベルト地肌部にＬＥＤ光を照射し、その正反射光を検出する。検出した正反射光出力が４ＶになるようにＬＥＤ電流を調整する（この調整動作を以後Ｖｓｇ調整と表記する）。ただし、Ｖｓｇ調整には時間が掛かるため、前回調整時のＬＥＤ電流値を用いて中間転写ベルト地肌部に所定の時間ＬＥＤ光を照射し、その正反射光を検出し、検出した正反射光出力の平均値を求める（この動作を以後、Ｖｓｇ＿ａｖｅ検知と表記する）。その平均値が所定の範囲内である場合には、ＬＥＤ電流の調整を行う必要性がないと判断し、Ｖｓｇ調整は実行しない。本実施形態では、このステップを実施する際は、正反射光を受光できるように光学センサ４０の位置関係を変更する。このステップ終了後は、光学センサ４０が次に受光すべき反射光が正反射光ならば光学センサ４０の位置関係は変えず、拡散反射光ならば光学センサ４０の位置関係を元に戻す。
【００４５】
次に、現像装置６のトナー濃度センサの出力（Ｖｔ）を取得する（Ｓ３）。これは現在のトナー濃度を知るために測定するものであって、後述するトナー濃度の補正（Ｖｔｒｅｆ）に必要なものである。
【００４６】
次いで、階調パターンを作成する（Ｓ４）。これは現像γを検出するために必要であり、本実施の形態では、具体的に、光学センサ４０が設けられた位置に対応するように、図１３に示すように主走査方向の幅１０ｍｍ、副走査方向の幅１４．４ｍｍ、パターン間隔５．６ｍｍで階調パターンを形成する。作成する各色の階調パターンの数は感光体間ピッチに収まる数とするのが望ましい。なぜなら、作成する各色の階調パターンの全長が感光体間ピッチより長くなると、他の色と重なってしまうことになる。そのため、書き込みの遅延を行い、他の色の階調パターンの作成を待ってから次の色の階調パターンの書き込みを開始しなくてはならなくなる。このような動作となった場合、全色の階調パターンを作成する時間が長くなってしまうことになり、調整動作にかかる時間が長くなる。
【００４７】
本実施形態においては、感光体間ピッチが１００ｍｍのため、感光体間ピッチに収めることができる各色最大の階調パターン数は、（感光体間ピッチ１００ｍｍ）／（パターンの副走査方向の幅［１４．４ｍｍ］＋パターン間隔［５．６ｍｍ］）＝５となる。そのため、各色５パッチ以下でトナーパッチを作成する。そのパターン形成の書き込みに際し、露光量はフル露光（感光体３が充分に除電される値）とし、現像バイアスと帯電バイアスをパターンごとに変更することで階調パターンを作成する。次に、階調パターンを光学センサ４０で検出する（Ｓ５）。上記で作成し、中間転写ベルト１２に転写させた階調パターンにおける各パターンのトナー付着量を光学センサ４０で検出する。
【００４８】
本実施の形態においては、Ｂｋパターンは正反射光のみ検知し、Ｃ、Ｍ、Ｙパターンは正反射光と拡散反射光の両方を検出する。また、濃度検出用の光学センサ４０は図１３に示すように１つしか設置しておらず、この１つのセンサで全色の階調パターンの検知を行う。そのため、光学センサ４０を１つだけ設置する場合は、Ｂｋの階調パターンは１セット（５パッチを１セットとする）でよいが、Ｃ，Ｍ，Ｙの階調パターンは２セット必要になる。そして、１セット目と２セット目の間で、光学センサ４０の位置関係を変更し、正反射光を受光できる状態から拡散反射光を受光できる状態にする。各色階調パターンのうち、正反射光のみを受光するＢｋパターンは１セット（５パッチを１セットとする）でよいが、正反射講光と拡散反射光を受光するＣ，Ｍ，Ｙパターンは少なくとも２セット必要となる。
【００４９】
なお、光学センサ４０がラインセンサの場合は、全色の階調パターンが１セットでもそれぞれの光学センサ４０で、あるセンサは位置関係を変更して正反射光を受光できるようにして、正反射光と拡散反射光の両方の受光出力を得ることができる。（たとえば図１９のように手前側からｘ番目の光学センサ４０は位置関係を変更して正反射光を受光できるようにし、この１つ奥側のｘ＋１番目の光学センサ４０は位置関係を変更せずに拡散反射光を受光する）
【００５０】
次いで、光学センサ４０の検出値をトナー付着量に変換する（Ｓ６）。ここで、光学センサ４０の出力値から、トナー付着量を算出する方法について説明を行う。本実施の形態では、正反射光を受光する受光素子と、拡散反射光を受光する受光素子とを備えた光学センサ４０を使用して、高付着量のトナーパッチを検出できるようにしている。光学センサ４０は、図１４に示す温度変化、経時劣化などにより発光素子の出力が変化したり、受光素子の出力が変化したりする。さらに、像担持体（中間転写ベルト１２）の経時劣化によっても受光素子の出力が変化する。このため、受光素子の出力値を何ら感度補正（校正）することなく受光素子の出力値からトナー付着量を一義的に求めると、正確なトナー付着量の検知を行うことができないといった問題がある。そこで、次のような光学センサの感度補正（校正）制御を行って、拡散反射光を受光する受光素子（以下、拡散反射受光素子）の出力値から、トナーパッチの付着量を求めている。
【００５１】
本実施の形態では、特許文献３に記載の方法を用いて付着量の算出を行っている。以下に、本実施形態の光学センサ校正制御について説明する。なお、以下説明中の記号（略号）の意味は以下の通りである。
Ｖｓｇ・・・転写ベルトの地肌部出力電圧
Ｖｓｐ・・・各パターン部出力電圧
Ｖｏｆｆｓｅｔ・・・オフセット電圧（ＬＥＤ＿ＯＦＦ時の出力電圧）
＿ｒｅｇ．・・・正反射光出力
＿ｄｉｆ．・・・拡散反射光出力
［ｎ］・・・要素数：ｎの配列変数（トナーパッチ数）
【００５２】
まず、Ｂｋの場合について説明する。Ｂｋの場合におけるデータサンプリング：Ｖｓｐ，ΔＶｓｇ算出。初めに、正反射光出力の全ポイント［ｎ］についてオフセット電圧との差分を計算する。これは、センサ出力の増加分をトナー付着量の増加分のみで表すためである。
【００５３】
正反射光出力増分：
【数１】
2017090511.tif 000003
【数２】
2017090511.tif 000004
【００５４】
次に、正反射光出力を正規化する：正規化値Ｒｎの算出。
【数３】
2017090511.tif 000005
最後に、付着量変換テーブルを用いて正規化値Ｒｎを付着量に変換する。正規化値に対応する付着量変換テーブルを予め作成しておき、正規化値に対する付着量変換テーブルを参照して、付着量を求める。以上が、Ｂｋの付着量変換方法である。
【００５５】
次に、図１２のフローチャートを参照して、Ｃ、Ｍ、Ｙの場合について説明する。Ｃ、Ｍ、Ｙの場合におけるデータサンプリング：Ｖｓｐ，△Ｖｓｇ算出（図１５）。初めに、正反射光出力、拡散光出力ともに、全ポイント［ｎ］についてオフセット電圧との差分を計算する（Ｓ１１）。これは、センサ出力の増加分をトナー付着量の増加分のみで表すためである。
正反射光出力増分：
【数４】
2017090511.tif 000006
拡散反射光出力増分：
【数５】
2017090511.tif 000007
【００５６】
次に、感度補正係数αの算出（Ｓ１２）する（図１６）。ステップ（Ｓ１１）にて求めた△Ｖｓｐ＿ｒｅｇ．［ｎ］、△Ｖｓｐ＿ｄｉｆ．［ｎ］から、ポイント毎に△Ｖｓｐ＿ｒｅｇ．［ｎ］／△Ｖｓｐ＿ｄｉｆ．［ｎ］を算出し、正反射光出力の成分分解を行う際に、拡散光出力（ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ［ｎ］）に乗ずる係数αの算出を行う。
【数６】
2017090511.tif 000008
ここで、αの比を最小値により求めたのは、正反射光出力の正反射成分の最小値はほぼゼロであり、かつ正の値となることが解かっているからである。
【００５７】
正反射光の成分分解を実施する（Ｓ１３）（図１７）。以下の式により、正反射光出力の成分分解を行う。
正反射光出力の拡散光成分：
【数７】
2017090511.tif 000009
正反射光出力の正反射成分：
【数８】
2017090511.tif 000010
このようにして、正反射光出力から、拡散光成分を分離すれば、純粋な正反射光成分の
みを抽出することができる。
【００５８】
正反射光出力＿正反射成分の正規化を実施する（Ｓ１４）。次に、各パターン部出力のベルト地肌部出力との比を取り、０〜１までの正規化値へ変換する。
正規化値：
【数９】
2017090511.tif 000011
【００５９】
拡散光出力の地肌部変動を補正する（Ｓ１５）。
次に、［拡散光出力電圧］から［ベルトの地肌部からの拡散光出力成分］を除去する処理を行う。
補正後の拡散光出力、
【数１０】
2017090511.tif 000012
【００６０】
拡散光出力の感度補正を実施する（Ｓ１６）（図１８）。
「正反射光（正反射成分）の正規化値」に対し、地肌部変動補正後の拡散光出力をプロットし、そのプロット線を近似することで、拡散光出力の感度を求め、この感度が予め定めた狙いの感度となるように補正を行う。上記プロット線を近似する方法としては、多項式近似（２次近似）を用いる。
【００６１】
続いて、プロットした点を近似する方法について説明を行う。「正反射光（正反射成分）の正規化値」に対し、地肌部変動補正後の拡散光出力をプロットしたプロット線を多項式近似（本実施の形態においては、２次式近似）して、感度補正係数ηを算出する。
まず、プロット線を２次近似式（ｙ＝ξ１ｘ２＋ξ２ｘ＋ξ３）で近似して、下記のように最小二乗法により係数ξ１、ξ２、ξ３を求める。
【数１１】
2017090511.tif 000013
ｍ：データ数
ｘ［ｉ］：正反射光＿正反射成分の正規化値
ｙ［ｉ］：地肌部変動補正後拡散光出力
なお、計算に用いるｘの範囲は、本実施の形態では０．１≦ｘ≦１．００とする。
【００６２】
上記数１１の（１）、（２）、（３）の連立方程式を解くことで、係数ξ１、ξ２、ξ３を求めることができる。こうして近似されたプロット線から計算されるある正規化値ａがある値ｂとなる様な感度補正係数ηを求める。
【数１２】
2017090511.tif 000014
【００６３】
ステップ（Ｓ１６）で求めた地肌部変動補正後の拡散光出力に対し、上記数１２より求めた感度補正係数ηを乗じることで、付着量と拡散出力との関係が予め定められた関係となるように補正する。
感度補正後の拡散光出力：△Ｖｓｐ＿ｄｉｆ”について
【数１３】
2017090511.tif 000015
以上が、ＬＥＤ光量低下などにより生じる光学センサ４０の経時的な変動などに対する光学センサ出力値の補正（校正）制御（処理）である。上記のように補正することにより、温度変化、経時劣化などによる発光素子や受光素子の出力値変動に対して受光素子の出力値とトナー付着量との関係を一義的な関係に修正することができる。
【００６４】
＜位置検知の実施形態＞
本実施形態の画像形成装置では、本来、重ならなければならない位置に各色のトナー画像が重ならず、各色間で主走査方向や副走査方向に位置ずれが生ずる場合がある。このように、各色間で位置ずれが生じた場合には、各色のトナー画像の位置ずれを補正する必要があり、本実施の形態において、この位置ずれ補正はブラックの画像位置に対して、マゼンタ、シアン、イエローの３色の画像位置を合わせる形で行うこととする。なお、他色の画像位置を基準として補正する形態としても良い。
【００６５】
位置ずれは、本実施形態では図２０に示すようなベルト上の位置ずれ検出用パターンを光学センサ４０で検出する。ここでは、正反射光を受光できるように光学センサ４０の位置関係を変更する。このステップ終了後は、光学センサ４０が次に受光すべき反射光が正反射光ならば光学センサ４０の位置関係は変えず、拡散反射光ならば光学センサ４０の位置関係を元に戻す。このときのセンサ出力は図２１に示すようになる。
【００６６】
さらに、Ｋ１とＭ１パターン付近を拡大してセンサ出力１３３を図２２に示す。なお、このパターンを光学センサ４０の位置関係を変更せずに拡散反射光を受光する場合は、センサ出力１３２のようにＢｋパターンを検出できない。これでは基準となるＢｋのパターンを検知できず、ＢｋとＹ，Ｍ，Ｃとの間隔を把握することができない。本実施形態では、光学センサ４０は、予め定めた閾値１３６と受光素子４４が受光した反射光の検出結果とが交差した位置１３７ＢＫ＿１、１３７ＢＫ＿２、１３７Ｍ＿１、１３７Ｍ＿２をもって、位置ずれ検出用パターンのエッジを検知したと判断する。本実施形態では、各位置ずれ検出用パターンから検出される２つのエッジの中点（例えば、１３７ＢＫ＿１と１３７ＢＫ＿２との中点）をもって、それを画像位置と判定する。なお、各位置ずれ検出用パターン２６から検出されるエッジ１３７ＢＫ＿１、１３７ＢＫ＿２、１３７Ｍ＿１、１３７Ｍ＿２をもって、画像位置と判定しても良い。そして、Ｂｋと他の色との画像位置の間隔から位置ずれ量を算出する。位置ずれ量が算出できたら、これを本来の値になるように補正処理し位置ずれ量を調整する。
【００６７】
＜異常検知＞
中間転写ベルト１２あるいは搬送ベルト３５を被パターン形成部材として使用する画像形成装置において、拡散反射光検知センサのみを利用して、中間転写ベルト１２あるいは搬送ベルト３５上の傷や汚れの位置を検出し、ユーザに提示することができる。本実施形態の画像形成装置では、像担持体である中間転写ベルト上にトナー像を形成しない状態で光学センサ４０によって中間転写ベルト表面を検知することにより、中間転写ベルト表面の異常を検知する。ここでの異常とは、傷や汚れを示す。
【００６８】
異常検知は、トナー像の書かれていない状態の中間転写ベルト表面を、中間転写ベルト一周にわたって光学センサ４０により光学的に読み取り、読み取り結果をＣＰＵなどで校正される制御部で演算し、読み取った個所と出力との関係を求める。その際、読み取り値に異常値が含まれていないかどうかを判定する。異常値は、スレッシュレベルを設定し、このスレッシュレベルを超える電圧値の有無により判定する。
【００６９】
図２３は、トナーマークパターンが形成されていない状態の中間転写ベルト表面に光を照射したときの光学センサ４０の出力電圧の波形を示す出力電圧波形図である。図２３（ａ）は正常時の出力状態を示す。図２３（ｂ）は中間転写ベルト１２に傷あるいは汚れがある場合の出力状態を示す。図２３（ｃ）は光学センサ４０に汚れがある場合の出力状態を示す。図２３（ｄ）は中間転写ベルト１２が寿命に達した場合の出力状態を示す。図２３（ｅ）は中間転写ベルト全体が汚れている場合の出力状態を示す。図中Ｖｔｈは光学センサ４０によって読み取ったパターン、及び中間転写ベルト１２の表面を「パターン有り」と検知するためのスレッシュ電圧を示す。このスレッシュ電圧以下になった個所が「パターン有り」と検知する個所である。
【００７０】
（１）光学センサ４０の出力電圧が正常である場合：図２３（ａ）
中間転写ベルト１２の表面を読み取った際の光学センサ４０の出力電圧は、中間転写ベルト１２上に傷や汚れなどの異常がなく、かつ光学センサ４０自体にも汚れや異常などがなければＶｓｇ電圧（基準電圧とする）付近で平坦に推移する。
【００７１】
（２）中間転写ベルト１２の表面に傷や汚れがある場合：図２３（ｂ）
中間転写ベルト１２の表面を読取った際の光学センサ４０の出力電圧は、中間転写ベルト１２上の傷Ｂや汚れを読み取ると、スレッシュ電圧を超えて推移してしまい「パターン有り」と誤検知する。
【００７２】
（３）光学センサ４０に汚れがある場合：図２３（ｃ）
光学センサ４０の出力電圧は、センサ表面が汚れで覆われてしまい、反射型フォトインタラプタの発光部の出力が拡散し、受光部に戻って来なくなるため、Ｖｓｇ電圧まで上昇しない。この例では、Ｖｔｈ電圧で前面に亘って読み取ることができる。そこで、Ｖｓｇの電圧が検出できず、Ｖｔｈ電圧で読み取ることができる場合には、センサ汚れと判断できる。このような状態では、センサとして機能することもできない。
【００７３】
（４）中間転写ベルト１２が寿命の場合：図２３（ｄ）
中間転写ベルト１２の表面を読み取った際の光学センサ４０の出力電圧は、中間転写ベルト１２に寿命が来ると、表面の光沢度にばらつきが生じ、あるいは表面の平滑度が低下し、更には表面がぐにゃぐにゃ曲がったりして、Ｖｓｇ電圧付近を中心に上下に大きく変動し、基準電圧に調整できなくなる。従って、Ｖｓｇ電圧付近を中心に上下に大きく変動した場合に、基準電圧に調整できなくなると中間転写ベルト１２が寿命であると判断することができる。
【００７４】
（５）中間転写ベルト１２の表面にベルト全体を覆う汚れがある場合：図２３（ｅ）
中間転写ベルト１２の表面を読み取った際の光学センサ４０の出力電圧は、中間転写ベルト１２の表面がトナーなどの汚れで覆われてしまっていると、ベルト表面の光沢度が失われてしまうため、Ｖｓｇ電圧まで上昇しなくなり、また、Ｖｔｈでも読み取ることができない。このような場合には、中間転写ベルト全体を覆う汚れがあると判断することができる。この状態では、当然、光学センサ４０はセンサとしての機能も果たせなくなる。
【００７５】
図２４のように、ベルト幅方向で中央部及び両端部の３箇所のみに光学センサ４０（光学センサ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）が設置され、各光学センサ４０による中間転写ベルト上の検出可能域に傷がある場合の異常検知を説明する。中間転写ベルト１２の異常検知では、３箇所の光学センサ４０全てにおいて、光学センサ４０の発光素子４３及び受光素子４４と、中間転写ベルト表面との位置関係を、拡散反射光を受光できる位置関係から正反射光を受光できる位置関係を変更する。正反射光を受光したときの各光学センサ４０の出力は、図２５に示すように、あるところで出力が大きく落ち、これが中間転写ベルト１２上の傷を検知したことになる。中間転写ベルト１２上の傷によって反射光を受光した際の光学センサ４０の出力が変わると、例えば、トナー付着量検知の際に正確なトナー付着量を検知できなくなる可能性がある。また、中間転写ベルト１２上に形成された各色トナー像の位置ずれ検出の際には、中間転写ベルト１２上の傷による出力の落ち込みを、位置ずれ検出パターンとして誤検知してしまい、精度良く各色トナー像の位置ずれ補正ができなくなる可能性がある。したがって、各種の画像調整動作前には、光学センサ４０によって中間転写ベルト１２上の傷の有無を検出しておくことが好ましい。
【００７６】
次に、図２６のように、ベルト幅方向で中央部及び両端部の３箇所のみに光学センサ４０光学センサ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）設置され、各光学センサ４０による中間転写ベルト上の検出可能域外に傷がある場合の異常検知について説明する。先ほどと同様に、中間転写ベルト１２の異常検知では、３箇所の光学センサ４０全てを正反射光を受光できるように位置関係を変更する。正反射光を受光したときの各光学センサ４０の出力は、図２７のように均一であり、中間転写ベルト１２上に傷がないと検知される。各光学センサ４０による中間転写ベルト上の検出可能域外にある傷のため、画質調整動作の際にトナー付着量などを誤検知することはないが、中間転写ベルト１２上の傷を検知できないと画像に傷の影響が現れる可能性がある。
【００７７】
次に、図２８のように光学センサ４０が中間転写ベルト幅方向である主走査方向にライン状に設置されている場合における、中間転写ベルト１２上に傷がある場合の異常検知について説明する。中間転写ベルト１２上の異常検知動作では、ラインセンサ内の全ての光学センサ４０で、光学センサ４０の発光素子４３及び受光素子４４と、中間転写ベルト表面との位置関係を、拡散反射光を受光できる位置関係から正反射光を受光できる位置関係を変更する。図２９は、ラインセンサの各光学センサ４０で正反射光を受光したときの出力を縦軸に、装置手前側から装置奥側への距離を横軸示している。図２９からわかるように、中間転写ベルト１２上の傷に対応して出力が落ちており、複数の光学センサ４０を主走査方向に並べて構成したラインセンサを用いて、中間転写ベルト１２上の傷を検出することで、中間転写ベルト幅方向全域にわたって確実に傷を検出することができる。
【００７８】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
発光素子４３などの発光手段と、前記発光手段から照射され中間転写ベルト１２などの照射対象面で反射した反射光を受光する受光素子４４などの受光手段とを備えた光学センサ４０などの光学検知装置において、前記反射光として拡散反射光と正反射光とを選択的に前記受光手段が受光可能なように、前記発光手段と前記受光手段と前記照射対象面との位置関係を変更する位置関係変更手段を有する。
（態様Ａ）においては前記発光手段と前記受光手段と前記照射対象面との位置関係を前記位置関係変更手段によって変更することで、単一の前記受光手段により拡散反射光と正規反射光とを選択的に受光することができる。よって、拡散反射光と正規反射光それぞれを受光するため専用の受光手段を個々に設けることなく、拡散反射光と正規反射光とを受光することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、通常の検知動作時に前記受光手段で拡散反射光を受光し、前記光学検知装置の校正時に前記受光手段で正反射光を受光する。これによれば、上記実施形態について説明したように、拡散反射光と正規反射光それぞれを受光するため専用の受光手段を個々に設けることなく、光学検知装置の感度校正を行うことができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）において、前記照射対象面の異常検知時に前記受光手段で正反射光を受光する。これによれば、上記実施形態について説明したように、拡散反射光と正規反射光それぞれを受光するため専用の受光手段を個々に設けることなく、前記照射対象面の傷などの異常を検出しやすくなる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）において、前記照射対象面上に形成された黒色トナー像の画像濃度検知時に前記受光手段で正反射光を受光する。これによれば、上記実施形態について説明したように、拡散反射光と正規反射光それぞれを受光するため専用の受光手段を個々に設けることなく、カラートナーだけではなく黒色トナーも含めて画像濃度の調整を行うことが可能となる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）において、前記照射対象面上に形成されたカラートナー像の画像濃度時に前記受光手段で拡散反射光を受光し、前記照射対象面上に形成された各色トナー像の位置検知時に前記受光手段で拡散反射光を受光する。これによれば、上記実施形態について説明したように、拡散反射光と正規反射光それぞれを受光するため専用の受光手段を個々に設けることなく黒色トナー像も含めて各色トナー像との位置関係を把握して位置ずれ調整を行うことが可能となる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかにおいて、前記位置関係変更手段は、前記受光素子及び前記照射対象面に対して前記発光手段を変位させて前記位置関係を変更する。これによれば、上記実施形態について説明したように、拡散反射光出力と正反射光出力の検出が可能となる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかにおいて、前記位置関係変更手段は、前記発光手段及び前記照射対象面に対して前記受光手段を変位させて前記位置関係を変更する。これによれば、上記実施形態について説明したように、拡散反射光出力と正反射光出力の検出が可能となる。
（態様Ｈ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかにおいて、前記位置関係変更手段は、前記発光手段及び前記受光手段に対して前記照射対象面を変位させて前記位置関係を変更する。これによれば、上記実施形態について説明したように、センサ側に関しては位置を変更することなく被検知面のみ位置を変更するため、メカ機構が複雑にならずに正反射を受光することが可能となる。
（態様Ｉ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかにおいて、前記位置関係変更手段は、前記照射対象面に対して前記発光手段及び前記受光手段を変位させて前記位置関係を変更する。これによれば、位置関係を変更するための機械的機構をシンプルな構成にすることが可能となる。
（態様Ｊ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｉ）のいずれかにおいて、前記受光手段が複数並んで配置されたラインセンサである。これにより、前記照射対象面における所定方向全域を検知することが可能となる。
（態様Ｋ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｊ）のいずれかにおいて、前記照射対象面はローラ部材によって支持されたベルト状部材の表面である。ローラ部材などの曲率を持った部分で検知を行うことで、平板に対してセンサを、より傾けることが可能となり、正反射光を受光する際にセンサのケースが被検知面に接触してしまうのを防ぐ事が可能となる。
（態様Ｌ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｊ）のいずれかにおいて、前記照射対象面に対して前記受光手段が対向するように設置された場合に、前記受光手段が拡散反射光を受光する。これによれば、拡散反射型のセンサにおいて、前記位置関係を変更することにより、正反射光を受光することが可能となる。
（態様Ｍ）
画像形成装置において、（態様Ａ）乃至（態様Ｌ）のいずれか一記載の光学検知装置を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、拡散反射光と正規反射光それぞれを受光するため専用の受光手段を個々に設けることなく、拡散反射光と正規反射光とを受光して、最適な画像形成条件で画像形成を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００７９】
１      フルカラープリンタ
３      感光体
４      帯電ローラ
５      現像ローラ
６      現像装置
７      クリーニング装置
８      露光装置
９      二次転写対向ローラ
１０    駆動ローラ
１１    クリーニングバックアップローラ
１２    中間転写ベルト
１３    一次転写ローラ
１４    クリーニング装置
１８    二次転写ローラ
２３    給紙カセット
２４    給紙カセット
２５    給紙ローラ
２６    給紙ローラ
２７    給紙搬送経路
２８    レジストローラ
２９    排紙スタック部
３０    搬送排紙経路
３１    定着装置
３２    排紙ローラ
３３    トナー容器収納部
３５    搬送ベルト
３６    反転路
３７    再給紙路
３８    切換爪
３９    切換爪
４０    光学センサ
４１    ブラケット
４３    発光素子
４４    受光素子
４５    ケース
５０    コントローラ
１００  光源
１０１  レンズアレイ
１０２  画像素子
１０４  アクチュエータ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特許第５４３４８２４号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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