JP5418829B2 - 反射型光学センサ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、反射型光学センサ及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、トナー濃度を検出するための反射型光学センサ、及び該反射型光学センサを備える画像形成装置に関する。

トナーによって画像を形成する画像形成装置としては、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ装置、マルチファンクションプリンタ（ＭＦＰ）等が広く知られている。このような画像形成装置では、一般的には、感光性を有するドラム（以下では、便宜上、「感光体ドラム」ともいう）の表面に静電潜像を形成し、該静電潜像にトナーを付着させることによっていわゆる現像を行い、「トナー画像」を得ている。

ところで、良好なトナー画像を得るためには、静電潜像の現像に供されるトナー量が適正でなければならない。現像方式には「トナーとキャリアを含む２成分系の現像剤」を用いる方式や、トナーのみで構成された現像剤を用いるモノトナー現像方式等、種々の方式が知られている。なお、静電潜像が現像される現像部へ供給されるトナー量は、「トナー濃度」とも呼ばれている。

トナー濃度が低すぎると、静電潜像に十分な量のトナーが供給されず、画像形成装置から出力される画像（出力画像）は濃度の不十分な画像となってしまう。一方、トナー濃度が高すぎると、出力画像における濃度分布が「高濃度側」に偏り、見づらい画像となってしまう。このように、良好な出力画像を得るためには、トナー濃度が適正な範囲内になければならない。

そこで、トナー濃度を適正な範囲内に制御するため、トナー濃度検出用のパターン（検出用パターン）を形成し、該パターンに光（検出用光）を照射し、反射光の光量変化からトナー濃度を検出する方法が広く行われている（例えば、特許文献１〜５参照）。

ところで、従来のトナー濃度を検出するためのセンサ（トナー濃度検出センサ）は、１個又は２個の発光部（ＬＥＤ）と２個の受光部（正反射光用ＰＤと拡散反射光用ＰＤ）を備える反射型センサモジュールが、主方向に複数個並べられた構成を有している。

反射型センサモジュールのＬＥＤとＰＤは市販されているものであり、ＬＥＤとＰＤを覆うパッケージングの大きさを加味すると、反射型センサモジュールの主方向における長さは２０〜３０ｍｍ程度である。

トナー濃度検出センサの主方向の長さは、一般的にＡ４サイズの紙の長手方向の長さである２９７ｍｍに相当する。このトナー濃度検出センサを構成する反射型センサモジュールの主方向における長さは２０〜３０ｍｍ程度であるため、主方向においてセンサモジュールは１０個程度しか配置することができない。

そこで、従来のトナー濃度検出センサにおける全ての発光部を点灯させた場合、照射対象物（像担担持体、媒体、トナーパターンなど）上のビームスポット（１ｍｍ程度の大きさ）の数は、１０個程度または２０個程度となる。

そのため、従来のトナー濃度検出センサでは、主方向において１０個程度または２０個程度のビームスポットの照射範囲内においてしか、トナーパターンの濃度検出はできない。すなわち、従来のセンサでは、主方向におけるトナー濃度変化を精度良く検出することは困難であった。

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、主方向におけるトナー濃度変化を精度良く検出することが可能な反射型光学センサを提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、高い画像品質を維持することが可能な画像形成装置を提供することにある。

本発明は、第１の観点からすると、有効画像領域内に画像が形成される画像形成装置に用いられ、支持物体上のトナーパターンのトナー濃度を検出する反射型光学センサであって、少なくとも３つの発光部を有する照射系と、少なくとも３つの受光部を有し前記照射系から射出され前記トナーパターンで反射された光を受光する受光系とを有するセンサモジュールを複数備え、前記複数のセンサモジュールは、前記トナーパターンの移動方向に直交する一方向に関して、互いに隣接して配置され、前記一方向における両端に位置する２つの発光部からそれぞれ射出された光による前記支持物体上あるいは前記トナーパターン上の２つの光スポットの中心間距離が、前記有効画像領域の前記一方向の長さ以上であり、前記照射系から射出された光が前記支持物体で反射された時の各受光部の受光量である基準受光量を参照し、前記照射系から射出された光が前記トナーパターンで反射された時の各受光部の受光量である検出受光量を、拡散反射光による受光量と正反射光による受光量とに分離する処理装置を更に備え、前記トナーパターンは、互いにトナー濃度が異なる複数のパターンから構成されており、前記処理装置は、前記照射系から射出された光が前記複数のパターンのうち、トナー濃度が高いパターンで反射された場合は、前記拡散反射光による受光量を用いてトナー濃度を求め、トナー濃度が低いパターンで反射された場合は、前記正反射光による受光量を用いてトナー濃度を求める反射型光学センサである。

本発明における「隣接」は、センサモジュール同士が接触している状態だけでなく、一方向に関して１ｍｍ程度の間隔を有する状態も含む。

これによれば、主方向におけるトナー濃度変化を精度良く検出することが可能である。

本発明は、第３の観点からすると、像担持体と；前記像担持体に対して画像情報に応じて変調された光束を主走査方向に走査し、潜像を形成する光走査装置と；前記潜像にトナーを付着させトナー画像を生成する現像装置と；前記トナー画像を媒体に転写する転写装置と；前記像担持体又は前記媒体上のトナーパターンのトナー濃度を検出するための本発明の反射型光学センサと；を備える画像形成装置である。

これによれば、高い画像品質を維持することが可能である。

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。 光走査装置の概略構成を説明するための図（その１）である。 光走査装置の概略構成を説明するための図（その２）である。 光走査装置の概略構成を説明するための図（その３）である。 光走査装置の概略構成を説明するための図（その４）である。 図１における反射型光学センサの外形を説明するための図である。 反射型光学センサの配置を説明するための図である。 濃度検出用のトナーパターンを説明するための図である。 反射型光学センサを説明するための図（その１）である。 反射型光学センサを説明するための図（その２）である。 検出用光を説明するための図である。 照明用レンズを説明するための図である。 受光用レンズを説明するための図（その１）である。 受光用レンズを説明するための図（その２）である。 照明用レンズと受光用レンズの一体化を説明するための図である。 照明用レンズ及び受光用レンズの変形例１を説明するための図である。 変形例１の照明用レンズを説明するための図である。 変形例１の受光用レンズを説明するための図である。 照明用レンズ及び受光用レンズの変形例２を説明するための図である。 変形例２の照明用レンズを説明するための図である。 変形例２の受光用レンズを説明するための図である。 照明光学系と受光光学系の一体化を説明するための図（その１）である。 照明光学系と受光光学系の一体化を説明するための図（その２）である。 照明光学系と受光光学系の一体化を説明するための図（その３）である。 図２５（Ａ）〜図２５（Ｃ）は、それぞれ検出用光（Ｓ６〜Ｓ８）が転写ベルトの表面で反射されたときの受光部（Ｄ６〜Ｄ１０）の受光量を説明するための図である。 図２６（Ａ）及び図２６（Ｂ）は、それぞれ検出用光（Ｓ９及びＳ１０）が転写ベルトの表面で反射されたときの受光部（Ｄ６〜Ｄ１０）の受光量を説明するための図である。 濃度検出処理を説明するための図（その１）である。 濃度検出処理を説明するための図（その２）である。 図２９（Ａ）は、検出用光Ｓ６が濃度検出用パターンで反射されたときの受光部（Ｄ６〜Ｄ１０）の受光量を説明するための図であり、図２９（Ｂ）は、検出用光Ｓ７が濃度検出用パターンで反射されたときの受光部（Ｄ６〜Ｄ１０）の受光量を説明するための図であり、図２９（Ｃ）は、検出用光Ｓ８が濃度検出用パターンで反射されたときの受光部（Ｄ６〜Ｄ１０）の受光量を説明するための図である。 図３０（Ａ）は、検出用光Ｓ９が濃度検出用パターンで反射されたときの受光部（Ｄ６〜Ｄ１０）の受光量を説明するための図であり、図３０（Ｂ）は、検出用光Ｓ１０が濃度検出用パターンで反射されたときの受光部（Ｄ６〜Ｄ１０）の受光量を説明するための図である。 図３１（Ａ）は、検出用光Ｓ８が長方形パターンｐ１で反射されたときの受光部（Ｄ６〜Ｄ１０）の受光量を説明するための図であり、図３１（Ｂ）は、検出用光Ｓ８が長方形パターンｐ２で反射されたときの受光部（Ｄ６〜Ｄ１０）の受光量を説明するための図であり、図３１（Ｃ）は、検出用光Ｓ８が長方形パターンｐ３で反射されたときの受光部（Ｄ６〜Ｄ１０）の受光量を説明するための図である。 図３２（Ａ）は、検出用光Ｓ８が長方形パターンｐ４で反射されたときの受光部（Ｄ６〜Ｄ１０）の受光量を説明するための図であり、図３２（Ｂ）は、検出用光Ｓ８が長方形パターンｐ５で反射されたときの受光部（Ｄ６〜Ｄ１０）の受光量を説明するための図である。 図３３（Ａ）は、検出用光Ｓ８が転写ベルトの表面で反射されたときの受光部（Ｄ６〜Ｄ１０）の受光量を説明するための図であり、図３３（Ｂ）は、検出用光Ｓ８が長方形パターンｐ１で反射されたときの受光部（Ｄ６〜Ｄ１０）の受光量を説明するための図である。 図３４（Ａ）は、検出用光Ｓ８が長方形パターンｐ１で反射されたときの各受光部の受光量における正反射光成分を説明するための図であり、図３４（Ｂ）は、検出用光Ｓ８が長方形パターンｐ１で反射されたときの各受光部の受光量における拡散反射光成分を説明するための図である。 発光部Ｅ８のみを点灯させたときの、各照射対象物の相対正反射率を説明するための図である。 発光部Ｅ８のみを点灯させたときの、各照射対象物の相対拡散反射率を説明するための図である。 正反射光を用いたときの検出精度を説明するための図である。 拡散反射光を用いたときの検出精度を説明するための図である。 検出された主方向におけるトナー濃度変化を説明するための図である。 反射型光学センサの変形例１を説明するための図である。 反射型光学センサの変形例２を説明するための図である。 反射型光学センサの変形例３を説明するための図である。 反射型光学センサの変形例４を説明するための図である。 反射型光学センサが複数の反射型センサモジュールから構成される場合を説明するための図（その１）である。 反射型光学センサが複数の反射型センサモジュールから構成される場合を説明するための図（その２）である。 反射型センサモジュールを説明するための図（その１）である。 反射型センサモジュールを説明するための図（その２）である。 各反射型センサモジュールから射出される検出用光を説明するための図である。 転写ベルトで反射され、各反射型センサモジュールで受光される検出用光を説明するための図である。 複数の反射型センサモジュールの配列例１を説明するための図である。 複数の反射型センサモジュールの配列例２を説明するための図である。 複数の反射型センサモジュールの配列例３を説明するための図である。 反射型センサモジュールの変形例を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図３９に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。

このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、反射型光学センサ２２４５及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。

なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。

通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転するものとする。

感光体ドラム２０３０ａの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ａの回転方向に沿って、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、クリーニングユニット２０３１ａが配置されている。

感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｂの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向に沿って、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、クリーニングユニット２０３１ｂが配置されている。

感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｃの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向に沿って、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、クリーニングユニット２０３１ｃが配置されている。

感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｄの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向に沿って、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、クリーニングユニット２０３１ｄが配置されている。

感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。

各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。

光走査装置２０１０は、上位装置からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ２０３４ａにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｄに供給される。

各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。ところで、転写ベルト２０４０上でトナー画像の移動する方向は「副方向」と呼ばれ、該副方向に直交する方向（ここでは、Ｙ軸方向）は「主方向」と呼ばれている。

給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚づつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。

定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。

各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。

反射型光学センサ２２４５は、転写ベルト２０４０の−Ｘ側に配置されている。この反射型光学センサ２２４５については後述する。

次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。

光走査装置２０１０は、一例として図２〜図５に示されるように、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、４つの開口板（２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ、２２０２ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、４つのｆθレンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、８つの折返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０８ｃ、２１０８ｄ）、４つのトロイダルレンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ、２１０７ｃ、２１０７ｄ）、４つの光検知センサ（２２０５ａ、２２０５ｂ、２２０５ｃ、２２０５ｄ）、４つの光検知用ミラー（２２０７ａ、２２０７ｂ、２２０７ｃ、２２０７ｄ）、及び不図示の走査制御装置などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング２３００（図２〜図４では図示省略、図５参照）の所定位置に組み付けられている。

また、カップリングレンズ２２０１ａ及びカップリングレンズ２２０１ｂの光軸に沿った方向を「ｗ１方向」、カップリングレンズ２２０１ｃ及びカップリングレンズ２２０１ｄの光軸に沿った方向を「ｗ２方向」とする。さらに、Ｚ軸方向及びｗ１方向のいずれにも直交する方向を「ｍ１方向」、Ｚ軸方向及びｗ２方向のいずれにも直交する方向を「ｍ２方向」とする。

なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。

ここでは、光源２２００ａ及び光源２２００ｂにおける主走査対応方向は、ｍ１方向であり、光源２２００ｃ及び光源２２００ｄにおける主走査対応方向は、「ｍ２方向」である。そして、光源２２００ａ及び光源２２００ｂにおける副走査対応方向、光源２２００ｃ及び光源２２００ｄにおける副走査対応方向は、いずれもＺ軸方向と同じ方向である。

光源２２００ｂと光源２２００ｃは、Ｘ軸方向に関して離れた位置に配置されている。そして、光源２２００ａは光源２２００ｂの−Ｚ側に配置されている。また、光源２２００ｄは光源２２００ｃの−Ｚ側に配置されている。

カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

開口板２２０２ａは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ａを介した光束を整形する。

開口板２２０２ｂは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光束を整形する。

開口板２２０２ｃは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｃを介した光束を整形する。

開口板２２０２ｄは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｄを介した光束を整形する。

シリンドリカルレンズ２２０４ａは、開口板２２０２ａの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、開口板２２０２ｂの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、開口板２２０２ｃの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、開口板２２０２ｄの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

ポリゴンミラー２１０４は、２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、１段目（下段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。なお、１段目の４面鏡及び２段目の４面鏡は、互いに位相が４５°ずれて回転し、書き込み走査は１段目と２段目とで交互に行われる。

ここでは、シリンドリカルレンズ２２０４ａ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束はポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４ｃ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。

各ｆθレンズはそれぞれ、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、対応する感光体ドラム面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するようなパワーを有する非円弧面形状を有している。

ｆθレンズ２１０５ａ及びｆθレンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、ｆθレンズ２１０５ｃ及びｆθレンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。

そして、ｆθレンズ２１０５ａとｆθレンズ２１０５ｂはＺ軸方向に積層され、ｆθレンズ２１０５ａは１段目の４面鏡に対向し、ｆθレンズ２１０５ｂは２段目の４面鏡に対向している。また、ｆθレンズ２１０５ｃとｆθレンズ２１０５ｄはＺ軸方向に積層され、ｆθレンズ２１０５ｃは２段目の４面鏡に対向し、ｆθレンズ２１０５ｄは１段目の４面鏡に対向している。

そこで、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、ｆθレンズ２１０５ａ、折返しミラー２１０６ａ、トロイダルレンズ２１０７ａ、及び折返しミラー２１０８ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ａ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ａの回転方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「副走査方向」である。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０６ｂ、トロイダルレンズ２１０７ｂ、及び折返しミラー２１０８ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｂ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「副走査方向」である。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｃ、折り返しミラー２１０６ｃ、トロイダルレンズ２１０７ｃ、及び折返しミラー２１０８ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「副走査方向」である。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｄ、折り返しミラー２１０６ｄ、トロイダルレンズ２１０７ｄ、及び折り返しミラー２１０８ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「副走査方向」である。

ところで、各感光体ドラムにおける画像情報が書き込まれる主走査方向の走査領域は「有効走査領域」、「画像形成領域」、あるいは「有効画像領域」などと呼ばれている。

Ａ３サイズの記録紙まで印字可能な画像形成装置では、一般的に、Ａ３サイズの記録紙は、その長手方向に搬送されるので、印字すべきＹ軸方向の長さの最大値は、Ａ３サイズの短手方向の長さとなる。すなわち、有効画像領域は、Ａ３サイズの短手方向の長さ程度である。本実施形態のカラープリンタ２０００は、Ａ３サイズの記録紙まで印字可能な画像形成装置であるものとする。

なお、各折り返しミラーは、ポリゴンミラー２１０４から各感光体ドラムに至る各光路長が互いに一致するとともに、各感光体ドラムにおける光束の入射位置及び入射角がいずれも互いに等しくなるように、それぞれ配置されている。

また、シリンドリカルレンズとそれに対応するトロイダルレンズとにより、偏向点とそれに対応する感光体ドラム表面とを副走査方向に共役関係とする面倒れ補正光学系が構成されている。

ポリゴンミラー２１０４と各感光体ドラムとの間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、ｆθレンズ２１０５ａとトロイダルレンズ２１０７ａと折り返しミラー（２１０６ａ、２１０８ａ）とからＫステーションの走査光学系が構成されている。また、ｆθレンズ２１０５ｂとトロイダルレンズ２１０７ｂと折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）とからＣステーションの走査光学系が構成されている。そして、ｆθレンズ２１０５ｃとトロイダルレンズ２１０７ｃと折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ）とからＭステーションの走査光学系が構成されている。さらに、ｆθレンズ２１０５ｄとトロイダルレンズ２１０７ｄと折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０８ｄ）とからＹステーションの走査光学系が構成されている。

光検知センサ２２０５ａには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｋステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ａを介して入射する。

光検知センサ２２０５ｂには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｃステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｂを介して入射する。

光検知センサ２２０５ｃには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｍステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｃを介して入射する。

光検知センサ２２０５ｄには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｙステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｄを介して入射する。

各光検知センサはいずれも、受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。

走査制御装置は、各光検知センサの出力信号に基づいて対応する感光体ドラムでの走査開始タイミングを検出する

次に、前記反射型光学センサ２２４５について説明する。

この反射型光学センサ２２４５は、一例として図６に示されるように、１つの反射型光学センサである。

ここでは、一例として図７に示されるように、Ｙ軸方向に関して、反射型光学センサ２２４５の中心位置をＹ１とする。そして、設計上は、該位置Ｙ１と有効画像領域の中心位置とが一致している。

そして、反射型光学センサ２２４５によってそのトナー濃度が検出されるトナーパターンをＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３、及びＴＰ４とする。

ＴＰ１はイエローのトナーパターンであり、ＴＰ２はマゼンタのトナーパターンであり、ＴＰ３はシアンのトナーパターンであり、ＴＰ４はブラックのトナーパターンである。なお、以下では、トナーパターンＴＰ１〜ＴＰ４を区別する必要がない場合には、総称して「トナーパターンＴＰ」ともいう。

トナーパターンＴＰは、一例として図８に示されるように、５つの長方形状のパターン（ｐ１〜ｐ５、以下では、便宜上「長方形パターン」という）を有している。各長方形パターンは、転写ベルト２０４０の進行方向に沿って一列に並んでおり、それぞれ全体としてみたときにトナー濃度の階調が異なっている。ここでは、トナー濃度の低い長方形パターンから、ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ５とする。すなわち、長方形パターンｐ１のトナー濃度が最も低く、長方形パターンｐ５のトナー濃度が最も高い。

図８における符号Ｌｐは各長方形パターンのＹ軸方向の長さ（以下では、便宜上、「幅」ともいう）であり、符号Ｗｐは各長方形パターンの転写ベルト２０４０の進行方向の長さである。

各長方形パターンの幅Ｌｐは、有効画像領域の長さ以上となるように設定されている。

ここでは、一例として、Ａ３サイズの紙の短手方向の長さ及びＡ４サイズの紙の長手方向の長さに対応して、Ｌｐ＝３１８ｍｍとしている。

なお、感光体ドラムや転写ベルト２０４０の位置ずれに起因して、トナーパターンに主方向（Ｙ方向）の位置ずれが生じるときは、その位置ずれに応じてトナーパターンの長さを長くしても良い。

また、Ｌｐは、有効画像領域の長さ以上であることが確保されていれば、反射型光学センサ２２４５の主方向（Ｙ方向）の長さＬｙより短くても、あるいは長くても良い。ここでは、一例として、Ｌｐ＜Ｌｙとしている（図７参照）。

トナー濃度の階調は、光源から射出される光束のパワーの調整、光源に供給される駆動パルスにおけるデューティの調整、及び現像バイアスの調整によって変えることができる。また、網点の面積率を変えることによっても、トナー濃度の階調を変化させることができる。

そして、反射型光学センサ２２４５を用いたトナー濃度検出処理が行われる際には、プリンタ制御装置２０９０から走査制御装置にトナーパターンの形成が指示される。

反射型光学センサ２２４５は、一例として図９及び図１０に示されるように、８０１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ８０１）を有する照射系、８０１個の照明用レンズ（ＬＥ１〜ＬＥ８０１）を有する照射光学系、８０１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ８０１）を有する受光系、及び不図示の処理装置を有している。

８０１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ８０１）は、同一基板上にモノリシックに形成されている。そして、８０１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ８０１）は、Ｙ軸方向に沿って等間隔Ｌｅに配置されている。ここでは、一例として、Ｌｅ＝０．４ｍｍである。

８０１個の照明用レンズ（ＬＥ１〜ＬＥ８０１）は、それぞれ８０１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ８０１）に個別に対応している。ここでは、一例として、各照明用レンズの大きさは、直径で０．４ｍｍである。

各照明用レンズは、対応する発光部の＋Ｘ側に配置され、該発光部から射出された光束を転写ベルト２０４０の表面に向けて集光的に導く。なお、以下では、８０１個の発光部から射出された光束によって照射される領域を「スポット走査領域」という（図１０参照）。

ここでは、説明をわかりやすくするため、各発光部から射出され対応する照明用レンズを通過した光束のみが、検出用光（Ｓ１〜Ｓ８０１）として転写ベルト２０４０を照射するものとする（図１１参照）。

転写ベルト２０４０上における各検出用光のビームスポット径（直径）は０．４ｍｍ程度であり、隣接するビームスポットの中心間隔は０．４ｍｍであるため、Ｙ軸方向に関して、転写ベルト２０４０上において両端に位置するビームスポットの中心間距離は３２０ｍｍとなる。これは、有効画像領域の長さ以上である。なお、従来の検出用光による光スポットの大きさは、通常、直径で２〜３ｍｍ程度であった。

ここでは、Ｌｐ＝３１８ｍｍであるため、仮に、トナーパターンに主方向の位置ずれが±１ｍｍ程度存在したとしても、トナーパターンは主方向の全域が検出用光で照射される。そこで、この場合であっても、主方向の全領域におけるトナー濃度の検出が可能である。

また、各照明用レンズの光軸は、対応する発光部の発光面に直交する方向（ここでは、Ｘ軸方向）に平行である。

なお、転写ベルト２０４０の表面は滑らかであり、転写ベルト２０４０の表面に照射された検出用光のほとんどは正反射する。

図９に戻り、受光部（Ｄ１〜Ｄ８０１）は、それぞれ発光部（Ｅ１〜Ｅ８０１）に個別に対応している。

各受光部は、対応する発光部の−Ｚ側であって、該発光部から射出され、転写ベルト２０４０の表面で正反射された光束の光路上に配置されている。そこで、８０１個の受光部の配列ピッチは、８０１個の発光部の配列ピッチと等しい。

そして、各受光部は、対応する発光部からの検出用光が転写ベルト２０４０の表面に照射されたとき、該検出用光の正反射光のみを受光するように設定されている。

各受光部には、ＰＤ（フォトダイオード）を用いることができる。そして、各受光部は、受光量に応じた信号を出力する。ここでは、各受光部の受光面は、ＹＺ平面に平行である。

なお、以下では、発光部を特定する必要がない場合には、発光部Ｅｉと表示する（図１２参照）。そして、発光部Ｅｉに対応する照明用レンズを照明用レンズＬＥｉと表示する。また、発光部Ｅｉから射出され照明用レンズＬＥｉを通過した光束を、検出用光Ｓｉと表示する。また、発光部Ｅｉに対応する受光部を受光部Ｄｉと表示する。

ところで、Ｚ軸方向に関して、転写ベルト２０４０上及びトナーパターン上における検出用光のスポットの中心は、発光部と受光部の中間付近にあることが望ましい。

また、一例として図１３に示されるように、８０１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ８０１）に個別に対応し、転写ベルト２０４０あるいはトナーパターンによって反射された検出用光を集光する８０１個の受光用レンズ（ＬＤ１〜ＬＤ８０１）を有する受光光学系を更に備えていても良い。この場合には、転写ベルト２０４０あるいはトナーパターンによって反射された検出用光が有効的に受光部へ導光され、各受光部の受光量を増加させることが可能となる。すなわち、検出感度を向上させることができる。

なお、以下では、受光部Ｄｉに対応する受光用レンズを受光用レンズＬＤｉと表示する（図１４参照）。

この場合に、一例として図１５に示されるように、照明用レンズＬＥｉと受光用レンズＬＤｉを一体化しても良い。一体化することで、取り付け精度を向上させることができる。

ところで、照明用レンズＬＥｉ及び受光用レンズＬＤｉの少なくとも一方は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向にパワーを持つ球面レンズであっても良いし、Ｚ軸方向のみに正のパワーを持つシリンドリカルレンズ（図１６〜図１８参照）であっても良いし、Ｙ軸方向とＺ軸方向とでパワーが異なるアナモフィックレンズであっても良い。

また、一例として図１９〜図２１に示されるように、上記球面レンズが、入射面は集光パワーを有しているが、射出面は集光パワーを有していないレンズであっても良い。

さらに、一例として図２２〜図２４に示されるように、照射光学系と受光光学系を一体にして、レンズアレイＬＥＤＡとしてもよい。この場合は、反射型光学センサを製造する際の作業性を向上させることができる。また、レンズ面間の配置精度を高めることができる。各レンズ面は、フォトリソグラフィやナノインプリントなどの加工法を用いてガラス基板や樹脂基板上に形成することができる。この場合に、射出面に集光パワーを有していても良い。

次に、反射型光学センサ２２４５を用いて行われる濃度検出処理について説明する。ここでは、図２２〜図２４に示される反射型光学センサが用いられている。この濃度検出処理は、所定のタイミング毎に、及び操作者の要求によって行われる。

（１）プリンタ制御装置２０９０は、８０１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ８０１）を順次点灯させ、転写ベルト２０４０を照明する。ここでは、発光部Ｅｉからの検出用光Ｓｉは、転写ベルト２０４０の表面で正反射される。なお、以下では、便宜上、点灯させた発光部を「点灯発光部」と略述する。

（２）反射型光学センサ２２４５の処理装置は、点灯発光部毎に、各受光部（Ｄ１〜Ｄ８０１）の出力信号に基づいて、各受光部の受光量を個別に求め、それぞれ「基準受光量」として、不図示のメモリに格納する。

ここでは、転写ベルト２０４０からの正反射光は、点灯発光部Ｅｉに対応する受光部Ｄｉと該受光部Ｄｉに隣接する２つの受光部の計３個の受光部のみで受光されるように設定されている（図２５（Ａ）〜図２６（Ｂ）参照）。また、点灯発光部Ｅｉに対応する受光部Ｄｉの受光量を１としている。

（３）プリンタ制御装置２０９０は、走査制御装置に対して、各色毎にトナーパターンの形成を指示する。

（４）走査制御装置は、感光体ドラム２０３０ｄにおける位置Ｙ１を中心にイエローのトナーパターンＴＰ１が形成されるようにＹステーションを制御し、感光体ドラム２０３０ｃにおける位置Ｙ１を中心にマゼンタのトナーパターンＴＰ２が形成されるようにＭステーションを制御する。さらに、走査制御装置は、感光体ドラム２０３０ｂにおける位置Ｙ１を中心にシアンのトナーパターンＴＰ３が形成されるようにＣステーションを制御し、感光体ドラム２０３０ａにおける位置Ｙ１を中心にブラックのトナーパターンＴＰ４が形成されるようにＫステーションを制御する。

そして、Ｙステーションによって形成されたイエローのトナーパターンＴＰ１は転写ベルト２０４０における位置Ｙ１を中心に転写され、Ｍステーションによって形成されたマゼンタのトナーパターンＴＰ２は転写ベルト２０４０における位置Ｙ１を中心に転写され、Ｃステーションによって形成されたシアンのトナーパターンＴＰ３は転写ベルト２０４０における位置Ｙ１を中心に転写され、Ｋステーションによって形成されたブラックのトナーパターンＴＰ４は転写ベルト２０４０における位置Ｙ１を中心に転写される。

（５）プリンタ制御装置２０９０は、所定時間が経過すると、８０１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ８０１）を順次点灯させる。ここでは、トナーパターンの形成が指示されてから、トナーパターンが反射型光学センサ２２４５の前方に到達するまでの時間は略定まっており、プリンタ制御装置２０９０は、トナーパターンが反射型光学センサ２２４５の前方に近づいたと判断される適切なタイミングで、発光部の点灯を開始する。

長方形パターンは、反射型光学センサ２２４５の前方に位置すると、一例として、図２７に示されるように、該長方形パターンは、発光部Ｅ１〜Ｅ３からの検出用光Ｓ１〜Ｓ３及び発光部Ｅ７９９〜Ｅ８０１からの検出用光Ｓ７９９〜Ｓ８０１では照射されないが、発光部Ｅ４〜Ｅ７９８からの検出用光Ｓ４〜Ｓ７９８で照射されるものとする。

そこで、長方形パターンが反射型光学センサ２２４５の前方に位置すると、検出用光Ｓ１〜Ｓ３及び検出用光Ｓ７９９〜Ｓ８０１は、転写ベルト２０４０の表面で正反射され、検出用光Ｓ４〜Ｓ７９８は、長方形パターンの表面で正反射及び拡散反射される（図２８参照）。なお、以下では、便宜上、正反射した光を「正反射光」、拡散反射した光を「拡散反射光」ともいう。

（６）反射型光学センサ２２４５の処理装置は、トナーの色毎に、長方形パターン毎に、そして点灯発光部毎に、各受光部（Ｄ１〜Ｄ８０１）の出力信号に基づいて、各受光部の受光量を個別に求め、それぞれ「検出受光量」として、不図示のメモリに格納する。

図２９（Ａ）には、トナーパターンＴＰ２の長方形パターンｐ１が検出用光Ｓ６で照射されたときの、受光部Ｄ６〜Ｄ１０の受光量が示されている。図２９（Ｂ）には、トナーパターンＴＰ２の長方形パターンｐ１が検出用光Ｓ７で照射されたときの、受光部Ｄ６〜Ｄ１０の受光量が示されている。図２９（Ｃ）には、トナーパターンＴＰ２の長方形パターンｐ１が検出用光Ｓ８で照射されたときの、受光部Ｄ６〜Ｄ１０の受光量が示されている。

図３０（Ａ）には、トナーパターンＴＰ２の長方形パターンｐ１が検出用光Ｓ９で照射されたときの、受光部Ｄ６〜Ｄ１０の受光量が示されている。図３０（Ｂ）には、トナーパターンＴＰ２の長方形パターンｐ１が検出用光Ｓ１０で照射されたときの、受光部Ｄ６〜Ｄ１０の受光量が示されている。

なお、点灯発光部に対して主方向に２．０ｍｍ以上離れた位置に配置されている受光部では、トナーパターンでの正反射光及び拡散反射光はいずれも受光されないように設定されている。

図３１（Ａ）には、検出用光Ｓ８がトナーパターンＴＰ２の長方形パターンｐ１を照射したときの受光部Ｄ６〜Ｄ１０における受光量が示されている。図３１（Ｂ）には、検出用光Ｓ８がトナーパターンＴＰ２の長方形パターンｐ２を照射したときの受光部Ｄ６〜Ｄ１０における受光量が示されている。図３１（Ｃ）には、検出用光Ｓ８がトナーパターンＴＰ２の長方形パターンｐ３を照射したときの受光部Ｄ６〜Ｄ１０における受光量が示されている。

図３２（Ａ）には、検出用光Ｓ８がトナーパターンＴＰ２の長方形パターンｐ４を照射したときの受光部Ｄ６〜Ｄ１０における受光量が示されている。図３２（Ｂ）には、検出用光Ｓ８が長方形パターンｐ５を照射したときの受光部Ｄ６〜Ｄ１０における受光量が示されている。

図３１（Ａ）〜図３２（Ｂ）に示されるように、トナー濃度が高くなるにつれて、各受光部の受光量が低くなっていることがわかる。なお、Ｄ＿ＡＬＬには、受光部Ｄ６〜Ｄ１０の受光量の合計値が示されている。

（７）反射型光学センサ２２４５の処理装置は、トナーの色毎に、長方形パターン毎に、そして点灯発光部毎に、各受光部の検出受光量を拡散反射光による受光量と正反射光による受光量とに分離する。

ここでは、一例として、発光部Ｅ８のみを点灯させたときの各受光部（Ｄ６〜Ｄ１０）の検出受光量を、拡散反射光による受光量と正反射光による受光量とに分離する場合について、図３３（Ａ）及び図３３（Ｂ）を用いて説明する。図３３（Ａ）には、検出用光Ｅ８の照射対象物が転写ベルト２０４０のときの受光部Ｄ６〜Ｄ１０の受光量（基準受光量）が示され、図３３（Ｂ）には、検出用光Ｅ８の照射対象物がトナーパターン（トナーパターンＴＰ２の長方形パターンｐ１）のときの受光部Ｄ６〜Ｄ１０の受光量（検出受光量）が示されている。なお、Ｄ＿ＡＬＬには、受光部Ｄ６〜Ｄ１０の受光量の合計値が示されている。

（７−１）受光部Ｄ８について
受光部Ｄ８は点灯発光部Ｅ８に対応する受光部であるため、この受光部Ｄ８の検出受光量は全て正反射光による受光量であると仮定する。一般的に、トナーパターンの反射率は、転写ベルト２０４０の反射率よりも低いため、受光部Ｄ８の検出受光量は１（基準受光量）よりも小さくなっている。

（７−２）受光部Ｄ６及び受光部Ｄ１０について
受光部Ｄ６及び受光部Ｄ１０では、基準受光量はいずれも０であった。そこで、受光部Ｄ６及び受光部Ｄ１０の検出受光量は、いずれも、その全てが拡散反射光による受光量である。

（７−３）受光部Ｄ７について
受光部Ｄ７では、基準受光量は０ではなかった。そこで、受光部Ｄ７の検出受光量は、正反射光と拡散反射光とが混在した光による受光量である。

正反射光について考えてみると、受光部Ｄ７の検出受光量と受光部Ｄ８の検出受光量の比率は、受光部Ｄ７の基準受光量と受光部Ｄ８の基準受光量の比率と一致するはずである。

そこで、受光部Ｄ７の基準受光量を受光部Ｄ８の基準受光量で除した値（比率Ａとする）を求める。

そして、受光部Ｄ８の検出受光量に比率Ａを乗じる。ここで得られた値が、受光部Ｄ７の検出受光量に含まれる正反射光による受光量（受光量ａとする）である。

次に、受光部Ｄ７の検出受光量から上記受光量ａを差し引く。ここで得られた値が、受光部Ｄ７の検出受光量に含まれる拡散反射光による受光量である。

（７−４）受光部Ｄ９について
この受光部では、基準受光量は０ではなかった。そこで、受光部Ｄ９の検出受光量は、正反射光と拡散反射光とが混在した光による受光量である。

正反射光について考えてみると、受光部Ｄ９の検出受光量と受光部Ｄ８の検出受光量の比率は、受光部Ｄ９の基準受光量と受光部Ｄ８の基準受光量の比率と一致するはずである。

そこで、受光部Ｄ９の基準受光量を受光部Ｄ８の基準受光量で除した値（比率Ｂとする）を求める。

そして、受光部Ｄ８の検出受光量に比率Ｂを乗じる。ここで得られた値が、受光部Ｄ９の検出受光量に含まれる正反射光による受光量（受光量ｂとする）である。

次に、受光部Ｄ９の検出受光量から上記受光量ｂを差し引く。ここで得られた値が、受光部Ｄ９の検出受光量に含まれる拡散反射光による受光量である。

このようにして、各受光部の検出受光量を、拡散反射光による受光量（図３４（Ａ）参照）と正反射光による受光量（図３４（Ｂ）参照）とに分離することができる。

ここでは、発光部Ｅ８が点灯されたときについて説明したが、発光部Ｅ８以外の発光部が点灯されたときについても同様な方法で、各受光部の検出受光量を、正反射光による受光量と拡散反射光による受光量とに分離することができる。

（８）反射型光学センサ２２４５の処理装置は、トナーの色毎に、長方形パターン毎に、そして点灯発光部毎に、拡散反射光による受光量の合計値、及び正反射光による受光量の合計値を求める。

一般的に、トナーパターンでの正反射光はトナー濃度の増加とともに減少し、拡散反射光はトナー濃度の増加とともに増大する傾向がある。

（９）反射型光学センサ２２４５の処理装置は、トナーの色毎に、長方形パターン毎に、そして点灯発光部毎に、トナー濃度を求める。

ところで、図３５には、各長方形パターンの相対的な正反射率（相対正反射率）が示され、図３６には、各長方形パターンの相対的な拡散反射率（相対拡散反射率）が示されている。

相対正反射率は、照射対象物が転写ベルトのときの受光部Ｄ６〜Ｄ１０の正反射光による受光量の合計値を１として、照射対象物がトナーパターンのときの受光部Ｄ６〜Ｄ１０の正反射光による受光量の合計値を規格化したものである。

また、相対拡散反射率は、照射対象物がトナーパターンのときの受光部Ｄ６〜Ｄ１０の拡散反射光による受光量の合計値を、照射対象物がトナーパターンのときの受光部Ｄ６〜Ｄ１０の正反射光による受光量の合計値で除し、その中の最大値を１として規格化したものである。

ここで、トナー濃度が低いときと高いときの隣接トナー濃度間における相対正反射率の差及び相対拡散反射率の差に着目する。長方形パターンｐ１〜ｐ５におけるトナー濃度が等間隔であれば、この差が大きいほど、トナー濃度変化に対する測定精度が高い。

そこで、トナー濃度が低い長方形パターンｐ１と長方形パターンｐ２の相対正反射率の差をΔ１、トナー濃度が高い長方形パターンｐ４と長方形パターンｐ５の相対正反射率の差をΔ２とする（図３７参照）。

また、トナー濃度が低い長方形パターンｐ１と長方形パターンｐ２の相対拡散反射率の差をΔ１’、トナー濃度が高い長方形パターンｐ４と長方形パターンｐ５の相対拡散反射率の差をΔ２’とする（図３８参照）。

図３７と図３８から明らかなように、Δ１＞Δ１’となり、Δ２＜Δ２’となっている。これは、トナー濃度が低い場合は正反射光による受光量を用いたトナー濃度検出の方が精度が良く、トナー濃度が高い場合は拡散反射光による受光量を用いたトナー濃度検出の方が精度が良いことを示している。そこで、低濃度側でも高濃度側でも正反射光による受光量及び拡散反射光による受光量の一方のみを用いてトナー濃度を検出するよりも、トナー濃度が低い場合は正反射光による受光量を用い、トナー濃度が高い場合は拡散反射光による受光量を用いてトナー濃度の検出を行うことにより、より検知精度の高いトナー濃度検出が可能である。

なお、トナーの色毎に、そして長方形パターン毎に、正反射光による受光量の合計値の基準値、該基準値からのずれ量とトナー濃度の変化量との関係、及び拡散反射光による受光量の合計値の基準値、該基準値からのずれ量とトナー濃度の変化量との関係があらかじめ求められ、濃度テーブルとして不図示のメモリに格納されている。

そこで、反射型光学センサ２２４５の処理装置は、上記濃度テーブルを参照し、トナーの色毎に、長方形パターン毎に、点灯発光部毎に、正反射光による受光量の合計値、あるいは、拡散反射光による受光量の合計値に基づいてトナー濃度を求める。ここで得られたトナー濃度は、プリンタ制御装置２０９０に通知される。

（１０）プリンタ制御装置２０９０は、反射型光学センサ２２４５の処理装置からのトナー濃度情報に基づいて、トナーの色毎に、主方向におけるトナー濃度変化を求める（図３９参照）。

図３９には、ＴＰ２のｐ１（Ｗｐ＝３ｍｍ、Ｌｐ＝３１８mm）での主方向におけるトナー濃度変化が示されている。ここでは、狙いのトナー濃度は、相対トナー濃度０．９５である。

（１１）プリンタ制御装置２０９０は、主方向におけるトナー濃度変化が許容限を超えている場合には、走査制御装置を介して、トナー濃度が狙いのトナー濃度（ここでは相対トナー濃度０．９５）となるように制御、或いは、トナー濃度変化が許容限内となるように制御する。

例えば、走査制御装置は、トナー濃度変化に応じて、対応する光源から射出される光束のパワーを調整したり、光源に供給される駆動パルスにおけるデューティを調整したり、画像データを調整したりする。

従来のトナー濃度検出センサでは、ビームスポットは１０個程度または２０個程度であるため、主方向におけるトナー濃度変化を正確に知ることは困難であった。そして、狙いの画像状態とは異なる画像が出力されてしまうおそれがあった。

本実施形態の反射型光学センサ２２４５を用いれば、従来のトナー濃度検出センサに比べてビーム径が小さく、且つ、主方向に数１００μｍのピッチで数１００点の発光点で転写ベルトを照射することが可能となり、主方向におけるトナー濃度補正を従来よりも精度良く、且つ、主方向の全幅で行うことができる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係るカラープリンタ２０００では、反射型光学センサ２２４５によって本発明の第２の反射型光学センサが構成されている。

また、プリンタ制御装置２０９０によって本発明の画像形成装置における制御装置が構成されている。

以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置２０００によると、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）と、各感光体ドラムに対して画像情報に応じて変調された光束を主走査方向に走査し、潜像を形成する光走査装置と、潜像にトナーを付着させトナー画像を生成する４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）と、トナー画像を転写ベルト２０４０に転写する転写ローラ２０４２と、転写ベルト２０４０に転写されたトナーパターンの濃度を検出するための反射型光学センサ２２４５と、全体を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。

そして、反射型光学センサ２２４５は、同一基板上に８０１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ８０１）がモノリシックに形成されているアレイ光源を有する照射系と、８０１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ８０１）、照射系から射出されトナーパターンで反射された光を受光する受光系とを備えている。

８０１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ８０１）は、Ｙ軸方向に関して等間隔に配置され、Ｙ軸方向における両端に位置する２つの発光部（Ｅ１及びＥ８０１）からそれぞれ射出された光による転写ベルト２０４０上の２つの光スポットの中心間距離が、有効画像領域の長さ以上である。

また、トナーパターンの幅Ｌｐは、３１８ｍｍであり、７９５個の発光部（Ｅ４〜Ｅ７９８）がトナーパターンを照射する。

この場合は、有効画像領域の全長にわたってトナー濃度を検出することができる。そして、主方向に沿った７９５箇所でのトナー濃度が得られるため、主方向におけるトナー濃度変化を、従来よりも飛躍的に精度良く検出することができる。

また、２つの発光部（Ｅ１及びＥ８０１）からそれぞれ射出された光による転写ベルト２０４０上の２つの光スポットの中心間距離が、有効画像領域の長さ以上であるため、感光体ドラム又は転写ベルト２０４０に主方向の位置ずれがあったとしても対応することができる。

また、プリンタ制御装置２０９０は、８０１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ８０１）を時分割点灯させているため、８０１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ８０１）全てを同時点灯させる場合に比べて、ＳＮ比が高く、トナーパターンの主方向におけるトナー濃度変化を精度良く検出することができる。また、時分割点灯させることで、発光部全てを同時点灯させる場合に比べて低消費電力となる。

そして、プリンタ制御装置２０９０は、反射型光学センサ２２４５の処理装置からのトナー濃度情報に基づいて、トナーの色毎に、主方向におけるトナー濃度変化を求め、該トナー濃度変化が許容限を超えている場合には、走査制御装置を介してトナー濃度変化が許容限内となるように制御している。そこで、高い画像品質を維持することが可能である。

なお、上記実施形態では、トナーパターンの幅Ｌｐが、３１８ｍｍの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、感光体ドラム又は転写ベルト２０４０に主方向の位置ずれがあるときには、その位置ずれ量を加味した長さにトナーパターンの幅Ｌｐを設定しても良い。

また、上記実施形態において、反射型光学センサ２２４５の処理装置での処理の少なくとも一部を、プリンタ制御装置２０９０が行っても良い。

また、上記実施形態において、プリンタ制御装置２０９０での処理の少なくとも一部を、反射型光学センサ２２４５の処理装置、あるいは走査制御装置が行っても良い。

また、上記実施形態では、反射型光学センサ２２４５が８０１個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、反射型光学センサ２２４５は、少なくとも３つの発光部と少なくとも３つの受光部とから構成される受発光ユニットを複数有し、該複数の受発光ユニットが、Ｙ軸方向に１列あるいは千鳥状に配列されても良い。この場合に、各受発光ユニットにおける互いに対応する発光部を組として同時に点灯及び消灯し、各組を順次、点灯及び消灯させることで、検出時間を短くすることができる。そして、長方形パターンにおける長さＷｐを小さくしたり、あるいはトナーパターンの移動速度を速くすることができる。

図４０には、一例として、受発光ユニットが３つの発光部と３つの受光部とから構成され、２６７個の受発光ユニット（Ｇ１〜Ｇ２６７）がＹ軸方向に隣接して１列に配列された反射型光学センサが示されている。この場合は、「Ｅ１ａ、Ｅ２ａ、・・・・・、Ｅ２６７ａ」を組として同時に点灯及び消灯させ、続いて「Ｅ１ｂ、Ｅ２ｂ、・・・・・、Ｅ２６７ｂ」を組として同時に点灯及び消灯させ、続いて「Ｅ１ｃ、Ｅ２ｃ、・・・・・、Ｅ２６７ｃ」を組として同時に点灯及び消灯させることができる。

図４１には、一例として、受発光ユニットが９つの発光部と９つの受光部とから構成され、８９個の受発光ユニット（Ｇ１〜Ｇ８９）が、トナーパターンの移動速度に応じた所定のずれ幅（ΔＬとする）でＺ軸方向にずれながらＹ軸方向に隣接して配列された反射型光学センサが示されている。

この場合、８０１個の発光部（Ｅ１ａ、Ｅ１ｂ、・・・・、Ｅ８９ｈ、Ｅ８９ｉ）は、Ｅ８９ｉ→Ｅ８９ｈ→・・・→Ｅ１ｂ→Ｅ１ａの順で、順次、点灯及び消灯が行われる。このとき、トナーパターンは副方向へ速度Ｖで移動しているとする。この場合、スキャン時間を「ｓｔ」とすれば、受発光ユニットＧ８９の発光部の点灯・消灯を完了するのに要する時間は「ｓｔ／８９」であり、受発光ユニットＧ８８の発光部の点灯・消灯を完了するのに要する時間は「ｓｔ／８９」であり、以下同様に、受発光ユニットＧ１の発光部の点灯・消灯を完了するのに要する時間も「ｓｔ／８９」である。

この時間「ｓｔ／８９」の間に、トナーパターンは「Ｖ・ｓｔ／８９」だけ副方向へ移動するので、上記ずれ量ΔＬを、ΔＬ＝Ｖ・ｓｔ／８９となるように設定すれば、８０１個の発光部によるトナーパターンのスポット走査をスキャン時間内に終了させることができる。

図４２には、一例として、受発光ユニットが３つの発光部と３つの受光部とから構成され、２６７個の受発光ユニット（Ｇ１〜Ｇ２６７）がＹ軸方向に千鳥状に隣接して配列された反射型光学センサが示されている。ここでは、主方向において互いに隣接する受発光ユニットは、副方向に所定の距離ΔＬ’だけずれて配置されている。

この場合、８０１個の発光部（Ｅ１ａ、Ｅ１ｂ、・・・、Ｅ２６７ｂ、Ｅ２６７ｃ）は、以下の順で点灯及び消灯が行われる。まず、受発光ユニットＧ２の発光部（Ｅ２ａ、Ｅ２ｂ、Ｅ２ｃ）、受発光ユニットＧ４の発光部（Ｅ４ａ、Ｅ４ｂ、Ｅ４ｃ）、受発光ユニットＧ６の発光部（Ｅ６ａ、Ｅ６ｂ、Ｅ６ｃ）、・・・、受発光ユニットＧ２６６の発光部（Ｅ２６６ａ、Ｅ２６６ｂ、Ｅ２６６ｃ）の計３９９個の発光部が点灯及び消灯され、次に、受発光ユニットＧ１の発光部（Ｅ１ａ、Ｅ１ｂ、Ｅ１ｃ）、受発光ユニットＧ３の発光部（Ｅ３ａ、Ｅ３ｂ、Ｅ３ｃ）、受発光ユニットＧ５の発光部（Ｅ５ａ、Ｅ５ｂ、Ｅ５ｃ）、・・・、受発光ユニットＧ２６７の発光部（Ｅ２６７ａ、Ｅ２６７ｂ、Ｅ２６７ｃ）の計４０２個の発光部が点灯及び消灯される。

上記計３９９個の発光部が点灯及び消灯を完了するのに要する時間は、８０１個の発光部全てが点灯及び消灯を完了するのに要する時間を「Ｔ」とすると、「Ｔ・３９９／８０１」となる。

この時間「Ｔ・３９９／８０１」の間に、トナーパターンは、トナーパターンの移動速度をＶ’とすると「Ｖ’・Ｔ・３９９／８０１」だけ副方向へ移動するので、ずれ量ΔＬ’を、ΔＬ’＝Ｖ’・Ｔ・３９９／８０１のように設定すれば、８０１個の発光部によるトナーパターンのスポット走査をスキャン時間内に終了させることができる。

このように、受発光ユニットを千鳥状に配置すると、図４１に示される反射型光学センサに比べて、副方向の長さを短くすることができる。

また、上記実施形態では、８０１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ８０１）が、Ｙ軸方向に沿って一列に配置されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図４３に示されるように、８０１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ８０１）及び８０１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ８０１）が、トナーパターンの移動速度（Ｖ’’とする）に応じて、Ｙ軸方向に対して傾斜した方向（傾斜角α）に沿って配置されていても良い。

この場合、スキャン時間をＴ’とし、発光部Ｅ１〜Ｅ８０１、受光部Ｄ１〜Ｄ８０１の主方向に関する配列長をＺとすれば、Ｚ・ｔａｎα＝Ｖ’’・Ｔ、が満足されるように、傾斜角αを設定すれば、８０１個の発光部によるトナーパターンのスポット走査をスキャン時間内に適正に終了させることができる。この場合、発光部はＥ８０１→Ｅ８００→Ｅ７９９→・・・→Ｅ２→Ｅ１の順に点灯・消灯される。

また、上記実施形態では、反射型光学センサ２２４５が１つの反射型光学センサの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、一例として図４４及び図４５に示されるように、反射型光学センサ２２４５が、複数のセンサモジュールから構成されていても良い。なお、図４４及び図４５では、４８個のセンサモジュール（２２４５−１〜２２４５−４８）から構成されているが、これに限定されるものではない。

４８個のセンサモジュールは、いずれも同様な構成のセンサモジュールであり、代表として、センサモジュール２２４５−１の構成例が図４６及び図４７に示されている。各センサモジュールは、１７個の発光部、及び１７個の受光部を有している。

図４８には、センサモジュール２２４５−１〜２２４５−４８の各発光部から射出された検出用光が転写ベルト２０４０に入射する様子が示されている。また、図４９には、転写ベルト２０４０で正反射した検出用光が、４８個のセンサモジュール２２４５−１〜２２４５−４８の各受光部で受光される様子が示している。

図５０には、４８個のセンサモジュールがＹ軸方向に沿って一列に隣接して配置されている状態が示されている。

この場合、例えば、センサモジュールの照射系及び受光系がパッケージ内に収容されているとき、該パッケージ同士がほぼ接触して配置されていても良い。また、センサモジュール同士がＹ軸方向に関して、１ｍｍ程度の間隔を有していても良い。

このように、センサモジュールを主方向に複数個配列して反射型光学センサを構成すると、隣接する２つのセンサモジュールの境目に対応する部分にビームが照射されないことが生じるが、この部分は十分小さいので、センサモジュールを主方向に複数個配列した反射型光学センサであっても、トナーパターンの主方向の全領域にわたるトナー濃度の検出は可能である。なお、センサモジュールの繋ぎ目部分について、受光部及び発光部の配列ピッチに連続性があることが望ましい。

また、センサモジュールを主方向に複数個並べることにより、主方向に長い単一の反射型光学センサを用いる場合に比べて、製造コストの低減、取り付け精度の向上といった利点が生まれる。

この場合に、複数のセンサモジュールにおいて、互いに対応する発光部を組として同時に点灯・消灯させても良い。これにより、スキャン時間を短くすることができる。

また、この場合に、複数のセンサモジュールが、一例として図５１に示されるように、トナーパターンの移動速度に応じた所定のずれ量ΔＬで副方向にずれていても良い。

このとき、８１６個の発光部（Ｅ１−１、Ｅ１−２、・・・、Ｅ４８−１６、Ｅ４８−１７）は、Ｅ４８−１７→Ｅ４８−１６→・・・→Ｅ１−２→Ｅ１−１、の順で順次、点灯及び消灯される。ここで、トナーパターンが副方向へ速度Ｖで移動しており、スキャン時間を「ｓｔ」とすれば、センサモジュール２２４５−４８の発光部（Ｅ４８−１７〜Ｅ４８−１）の点灯及び消灯を完了するのに要する時間は「ｓｔ／４８」であり、センサモジュール２２４５−４７の発光部（Ｅ４７−１７〜Ｅ４７−１）の点灯・消灯を完了するのに要する時間は「ｓｔ／４８」であり、以下同様に、センサモジュール２２４５−１の発光部（Ｅ１−１７〜Ｅ１−１）の点灯・消灯を完了するのに要する時間も「ｓｔ／４８」である。

この時間「ｓｔ／４８」の間に、トナーパターンは「Ｖ・ｓｔ／４８」だけ副方向へ移動するので、上記ずれ量ΔＬを、ΔＬ＝Ｖ・ｓｔ／４８のように設定すれば、８１６個の発光部によるトナーパターンのスポット走査をスキャン時間内に終了させることができる。

また、この場合に、複数のセンサモジュールを、一例として図５２に示されるように、千鳥状に配置してもよい。ここでは、主方向において互いに隣接するセンサモジュールは副方向に所定の距離ΔＬ’だけずれて配置されている。

８１６個の発光部は、以下の順で点灯及び消灯が行われる。まず、センサモジュール２２４５−２の発光部（Ｅ２−１〜Ｅ２−１７）、センサモジュール２２４５−４の発光部（Ｅ４−１〜Ｅ４−１７）、センサモジュール２２４５−６の発光部（Ｅ６−１〜Ｅ６−１７）、・・・、センサモジュール２２４５−４８の発光部（Ｅ４８−１〜Ｅ４８−１７）の計４０８個の発光部が点灯及び消灯され、次に、センサモジュール２２４５−１の発光部（Ｅ１−１〜Ｅ１−１７）、センサモジュール２２４５−３の発光部（Ｅ３−１〜Ｅ３−１７）、センサモジュール２２４５−５の発光部（Ｅ５−１〜Ｅ５−１７）、・・・、センサモジュール２２４５−４７の発光部（Ｅ４７−１〜Ｅ４７−１７）の計４０８個の発光部が点灯及び消灯される。

偶数番号のセンサモジュールの計４０８個の発光部が点灯及び消灯を完了するのに要する時間は、８１６個の発光部の全てが点灯及び消灯を完了するのに要する時間を「Ｔ」とすると、「Ｔ／２」となる。

この時間「Ｔ／２」の間に、トナーパターンは、トナーパターンの移動速度をＶ’とすると「Ｖ’・Ｔ／２」だけ副方向へ移動するので、ずれ量ΔＬ’を、ΔＬ’＝Ｖ’・Ｔ／２のように設定すれば、８１６個の発光部によるトナーパターンのスポット走査をスキャン時間内に終了させることができる。

このように、センサモジュールを千鳥状に配置すると、図５１に示される反射型光学センサに比べて、副方向の長さを短くでき、且つ、スキャン時間を短くする事ができる。

また、図５３に示されるように、８１６個の発光部及び受光部は、主方向に対し、トナーパターンの移動速度（Ｖ’’とする）に応じた所定の角（βとする）だけ傾いていても良い。

この場合、スキャン時間をＴ’とし、８１６個の発光部及び受光部の主方向に関する配列長をＺとすれば、Ｚ・ｔａｎβ＝Ｖ’’・Ｔ、が満足されるように、角βを設定すれば、８１６個の発光部によるトナーパターンのスポット走査をスキャン時間内に終了させることができる。この場合、発光部はＥ４８−１７→Ｅ４８−１６→・・・→Ｅ１−２→Ｅ１−１の順に点灯される。

また、上記実施形態では、発光部の数と受光部の数とが同じ場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、転写ベルト２０４０上のトナーパターンを検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラム表面のトナーパターンを検出しても良い。また、画像形成装置が中間転写ベルトを有する場合に、該中間転写ベルト上のトナーパターンを検出しても良い。

また、上記実施形態では、画像形成装置として、複数の感光体ドラムを備えたカラープリンタ２０００の場合について説明したが、これに限らず、例えば１つの感光体ドラムを備え、単色の画像を形成するプリンタにも適用することができる。

また、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機であっても良い。

以上説明したように、本発明の反射型光学センサによれば、主方向におけるトナー濃度変化を精度良く検出するのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高い画像品質を維持するのに適している。

２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２０３３ａ〜２０３３ｄ…現像ローラ（現像装置の一部）、２０３４ａ〜２０３４ｄ…トナーカートリッジ（現像装置の一部）、２０４０…転写ベルト（支持物体）、２０４２…転写ローラ（転写装置の一部）、２２４５…反射型光学センサ、２２４５−１〜２２４５−４８…センサモジュール、Ｄ１〜Ｄ８０１…受光部、Ｅ１〜Ｅ８０１…発光部、Ｇ１〜Ｇ２６７…受発光ユニット、ＬＤ１〜ＬＤ８０１…受光用レンズ、ＬＥ１〜ＬＥ８０１…照明用レンズ、ＴＰ１〜ＴＰ４…トナーパターン。

特開平１−３５４６６号公報 特開２００４−２１１６４号公報 特開２００２−７２６１２号公報 特許第４１５４２７２号公報 特許第４１１００２７号公報

Claims (7)

1. 有効画像領域内に画像が形成される画像形成装置に用いられ、支持物体上のトナーパターンのトナー濃度を検出する反射型光学センサであって、
   少なくとも３つの発光部を有する照射系と、少なくとも３つの受光部を有し前記照射系から射出され前記トナーパターンで反射された光を受光する受光系とを有するセンサモジュールを複数備え、
   前記複数のセンサモジュールは、前記トナーパターンの移動方向に直交する一方向に関して、互いに隣接して配置され、
   前記一方向における両端に位置する２つの発光部からそれぞれ射出された光による前記支持物体上あるいは前記トナーパターン上の２つの光スポットの中心間距離が、前記有効画像領域の前記一方向の長さ以上であり、
   前記照射系から射出された光が前記支持物体で反射された時の各受光部の受光量である基準受光量を参照し、前記照射系から射出された光が前記トナーパターンで反射された時の各受光部の受光量である検出受光量を、拡散反射光による受光量と正反射光による受光量とに分離する処理装置を更に備え、
   前記トナーパターンは、互いにトナー濃度が異なる複数のパターンから構成されており、
   前記処理装置は、前記照射系から射出された光が前記複数のパターンのうち、トナー濃度が高いパターンで反射された場合は、前記拡散反射光による受光量を用いてトナー濃度を求め、トナー濃度が低いパターンで反射された場合は、前記正反射光による受光量を用いてトナー濃度を求める反射型光学センサ。
2. 前記複数の発光部に個別に対応する複数の照明用レンズを含み、前記照射系から射出された光を前記支持物体あるいは前記トナーパターンに導く照射光学系を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の反射型光学センサ。
3. 前記複数の受光部に個別に対応する複数の受光用レンズを含み、前記支持物体あるいは前記トナーパターンで反射された光を前記受光系に集光的に導く受光光学系を更に備えることを特徴とする請求項１及び２に記載の反射型光学センサ。
4. 前記複数のセンサモジュールにおける互いに対応する発光部を組として同時に点灯及び消灯し、各組を順次、点灯及び消灯する照射制御装置を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の反射型光学センサ。
5. 像担持体と；
   前記像担持体に対して画像情報に応じて変調された光束を主走査方向に走査し、潜像を形成する光走査装置と；
   前記潜像にトナーを付着させトナー画像を生成する現像装置と；
   前記トナー画像を媒体に転写する転写装置と；
   前記像担持体又は前記媒体上のトナーパターンのトナー濃度を検出するための請求項１〜４のいずれか一項に記載の反射型光学センサと；を備える画像形成装置。
6. 前記反射型光学センサの検出結果に基づいて、主走査方向におけるトナー濃度変化を求める制御装置を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記画像情報は多色の画像情報であることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。

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