(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像担持体上の潜像をトナーによって現像してトナー像を得る現像手段と、前記潜像担持体に当接して転写ニップを形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材あるいはこれの表面に保持される記録部材、に対して前記潜像担持体上のトナー像を転写するために、前記ニップ形成部材に対して所定の目標値と同じ電流値の転写電流を出力し、且つ前記潜像担持体上のトナー像の画像面積率と前記目標値との関係を示すアルゴリズム及び前記画像面積率に基づいて、前記目標値を決定する転写電流出力手段と、を備え、
トナー像を転写していない状態の前記ニップ形成部材あるいは記録部材に対して前記潜像担持体上のトナー像を転写する第１転写工程と、既にトナー像を転写している状態の前記ニップ形成部材あるいは記録部材の該トナー像に対して前記潜像担持体上のトナー像を重ね合わせて転写する第２転写工程とを実施して重ね合わせトナー像を形成する画像形成装置において、
前記潜像担持体の表面を、前記表面の移動方向にてページの先頭を基準にして所定画素数毎の区画として区分けし、それぞれの区画を前記転写ニップの出口に通す際に、その区画における画像面積率に対応する前記目標値と同じ電流値の転写電流を出力する処理と、
第２転写工程用の前記アルゴリズムとして、第１転写工程用の前記アルゴリズムに比べて、同じ画像面積率に対してより小さな値の前記目標値を関連付けたものを用いる処理とを実施し、
且つ、前記第２転写工程にて、前記出口を通過する前記区画の画像面積率がゼロである場合には、前記目標値と同じ値の前記転写電流を出力する処理に代えて、前記転写電流を所定の下限値以下にする処理を実施するように、前記転写電流出力手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
第２転写工程にて、前記ニップ形成部材あるいは記録部材の全域のうち、前記転写ニップの出口に進入している前記区画に対応する領域、における画像面積率がゼロでない場合には、第２転写工程用の前記アルゴリズムとして、第１アルゴリズムを用いる一方で、前記画像面積率がゼロである場合には、第２転写工程用の前記アルゴリズムとして、前記第１アルゴリズムに比べて、同じ画像面積率に対してより大きな前記目標値を関連付けた第２アルゴリズムを用いる処理を実施するように、前記転写電流出力手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
前記第２転写工程にて、テスト用トナー像を前記転写ニップに進入させた状態で、前記転写電流出力手段から所定の逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖを出力したときにおける前記転写電流出力手段からの出力電圧値を逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖとして記憶し、この逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖに基づいて、第２転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理を、所定のタイミングが到来する毎に実施するアルゴリズム更新手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
前記第１転写工程にて、前記潜像担持体上のテスト用トナー像を前記転写ニップに進入させた状態で、前記転写電流出力手段から所定の限界転写率電流Ｉｄｅｇを出力したときにおける前記転写電流出力手段からの出力電圧値を限界転写率電圧Ｖｄｅｇとして記憶し、この限界転写率電圧Ｖｄｅｇに基づいて、第１転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理も、所定のタイミングが到来する毎に実施するように、前記アルゴリズム更新手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１又は２の画像形成装置において、
前記第１転写工程で前記ニップ形成部材又は記録部材上に転写したテスト用トナー像を、前記第２転写工程で、前記転写ニップに進入させた状態で、前記転写電流出力手段から転写電流を出力しながら前記転写電流出力手段からの出力電圧値を記憶し、且つ前記転写ニップを通過した後における前記ニップ形成部材又は記録部材上の前記テスト用トナーに対する単位面積当たりのトナー付着量を付着量検知手段によって検知する処理を、互いに異なる転写電流の条件で繰り返し実施した後、転写電流値とトナー付着量との関係に基づいて、第２転写工程における逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖを算出し、算出結果に基づいて第２転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理を、所定のタイミングが到来する毎に実施するアルゴリズム更新手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３の画像形成装置において、
前記第１転写工程にて、前記潜像担持体上のテスト用トナー像を前記転写ニップに進入させた状態で、前記転写電流出力手段から転写電流を出力しながら前記転写電流出力手段からの出力電圧値を記憶し、且つ前記転写ニップを通過した後における前記ニップ形成部材又は記録部材上の前記テスト用トナーに対する単位面積当たりのトナー付着量を付着量検知手段によって検知する処理を、互いに異なる転写電流の条件で繰り返し実施した後、転写電流値とトナー付着量との関係に基づいて、第１転写工程における限界転写率電圧Ｖｄｅｇを算出し、算出結果に基づいて第１転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理を、所定のタイミングが到来する毎に実施するように、前記アルゴリズム更新手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項３の画像形成装置において、
前記第２転写工程で、前記ニップ形成部材又は記録部材における画像面積率がゼロである領域を前記転写ニップに進入させつつ、前記潜像担持体における画像面積率がゼロである前記区画を前記転写ニップに進入させた際の前記転写電流出力手段からの出力電圧値と、転写電流値と、前記逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖとに基づいて、第２転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理を実施するように、前記アルゴリズム更新手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４の画像形成装置において、
前記第１転写工程で、前記ニップ形成部材又は記録部材における画像面積率がゼロである領域を前記転写ニップに進入させつつ、前記潜像担持体における画像面積率がゼロである前記区画を前記転写ニップに進入させた際の前記転写電流出力手段からの出力電圧値と、転写電流値と、前記限界転写率電圧Ｖｄｅｇとに基づいて、第１転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理を実施するように、前記アルゴリズム更新手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項３の画像形成装置において、
前記第２転写工程で、前記ニップ形成部材又は記録部材における画像面積率がゼロである領域を前記転写ニップに進入させ、且つ前記潜像担持体上のテスト用トナー像を前記転写ニップに進入させながら、前記潜像担持体の複数の前記区画を前記転写ニップの出口に順次進入させていく過程で、それぞれの区画の画像面積率における前記転写電流出力手段からの出力電圧値を順次記憶した後、前記画像面積率と前記出力電圧値との関係に基づいて、第２転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理を実施するように、前記アルゴリズム更新手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項３の画像形成装置において、
前記第１転写工程で、前記ニップ形成部材又は記録部材における画像面積率がゼロである領域を前記転写ニップに進入させ、且つ前記潜像担持体上のテスト用トナー像を前記転写ニップに進入させながら、前記潜像担持体の複数の区画を前記転写ニップの出口に順次進入させていく過程で、それぞれの画像面積率における前記転写電流出力手段からの出力電圧値を順次記憶した後、前記画像面積率と前記出力電圧値との関係に基づいて、第１転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理を実施するように、前記アルゴリズム更新手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れかの画像形成装置において、
前記潜像担持体として、互いに別体に構成された複数のものを設けるとともに、前記ニップ形成部材として、それら潜像担持体にそれぞれ当接して複数の転写ニップを形成するものを設け、それら複数の転写ニップのうち、転写工程が最も先に行われる転写ニップにて前記第１転写工程を実施させ、且つ他の転写ニップで前記第２転写工程を実施させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１０の何れかの画像形成装置において、
前記現像手段として、前記潜像担持体上の潜像を互いに異なる色のトナーによって現像する複数のものを設けるとともに、前記ニップ形成部材として、無端移動する表面を前記潜像担持体に当接させて前記転写ニップを形成するものを用い、前記潜像担持体に互いに異なる色のトナー像を順次形成し、それぞれを前記ニップ形成部材の周回毎に前記ニップ形成部材の表面に重ね合わせて転写していき、それら周回における初めの周回で前記第１転写工程を実施させ、且つ他の周回で前記第２転写工程を実施させるようにし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、潜像担持体に当接して転写ニップを形成するニップ形成部材に対する転写電流の出力目標値を、潜像担持体上のトナー像の画像面積率に応じて決定する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。この画像形成装置は、潜像担持体たる感光体と、これに当接して転写ニップを形成するニップ形成部材たる転写ローラとの組合せを１つだけ用いて、記録紙にモノクロ画像を形成する。転写ローラに対しては、トナーの正規帯電極性とは逆極性の転写バイアスを印加している。そして、転写ニップ内に送り込んだ記録部材たる記録紙に対して感光体上のトナー像を転写する。感光体の表面において、非画像部や画像部（潜像部分）はともにトナーの正規帯電極性と同極性に帯電しており、非画像部の電位は画像部の電位に比べて大きくなっている。転写ニップの出口では、ニップ形成部材と感光体との間の剥離放電によって両者間に電流が流れるが、このとき、電位のより大きい非画像部に対して、画像部よりも多くの電流が流れる。このため、転写ニップの出口における感光体上の画像面積率が比較的低い場合には、比較的高い場合に比べて、より多くの電流を電源から出力するようにしないと、画像部に対して必要量の電流を流すことができずに、転写不良を発生させてしまう。このような転写不良が起こると、画像面積率に応じた画像濃度ムラが発生してしまう。そこで、この画像形成装置においては、電源からの転写電流の出力目標値を前述の画像面積率に応じて異ならせるようになっている。これにより、画像面積率にかかわらず、安定した画像濃度を得ることができる。
【０００３】
一方、従来より、いわゆる重ね合わせ転写によってカラー画像を形成する画像形成装置が知られている（例えば特許文献２に記載のもの）。重ね合わせ転写は、中間転写体等の転写体に対して、感光体等の潜像担持体上のトナー像を複数重ね合わせて転写する処理である。このような重ね合わせ転写を実現する方式としては、様々な方式が知られている。
【０００４】
例えば、特許文献２に記載の画像形成装置では、いわゆるタンデム方式によって重ね合わせ転写を実現している。具体的には、この画像形成装置は、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｂｋ（黒）のトナー像をそれぞれ個別に形成するための４つの感光体を有している。また、それら感光体にそれぞれ当接してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップを個別に形成するニップ形成部材たる中間転写ベルトも有している。そして、Ｙ用の１次転写ニップにて、Ｙ用の感光体上のＹトナー像を中間転写ベルトに転写する。その後、Ｍ用の１次転写ニップにて、Ｍ用の感光体上のＭトナー像を中間転写ベルトのＹトナー像の上に重ね合わせて転写する。以降、同様にして、Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップにて、中間転写ベルトのＹ，Ｍトナー像の上にＣ，Ｂｋトナー像を重ね合わせて転写する。このような重ね合わせ転写により、中間転写ベルト上にカラー画像を形成することができる。
【０００５】
また、感光体と、この感光体に形成された潜像をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋトナーによってそれぞれ個別に現像する４つの現像装置と、中間転写ベルトとを用いて重ね合わせ転写を実現する画像形成装置も知られている。この種の画像形成装置では、中間転写ベルトを約４周分に渡って周回移動させる過程で、周回毎に異なる色のトナー像を感光体に形成して中間転写ベルトに重ね合わせて転写していくことで、中間転写ベルト上にカラー画像を形成することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような周回毎の転写方式や、上述したタンデム方式によってカラー画像を形成する構成においても、モノクロ機である特許文献１の画像形成装置と同様に、画像面積率に応じた画像濃度ムラを発生させるおそれがある。そこで、本発明者は、タンデム方式のカラープリンタ試験機において、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写電源からの出力電流の目標値を、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の感光体の画像面積率に応じて異ならせる実験を行った。すると、各色のトナー像を感光体から中間転写ベルトに効率良く１次転写することができたが、下流側の１次転写ニップでベルト上のトナー像を感光体非画像部に顕著に逆転写してしまった。例えば、Ｙ用の１次転写ニップで中間転写ベルト上に良好に転写したＹトナー像を、下流側のＭ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップでそれぞれＭ，Ｃ，Ｂｋ用の感光体の非画像部に多量に逆転写してしまうのである。同様に、Ｍトナー像をＣ，Ｂｋ用の１次転写ニップでそれぞれ逆転写したり、Ｃトナー像をＢｋ用の１次転写ニップで逆転写したりするのである。
【０００７】
この逆転写は、感光体の周面のうち、画像面積率の比較的低い領域と、既に中間転写ベルト上に転写しているトナー像とを、１次転写ニップに同時に進入させている状態のときに発生し易い。従来のように、感光体の画像面積率にかかわらず一定の転写電流を出力する構成では、そのような状態になると、ニップ内の感光体領域の殆どが非画像部になるため、感光体とベルトとの間で電流が流れ易くなってベルトの電位が低下する。これにより、感光体の非画像部と中間転写ベルトとの電位差が小さくなって両者間で放電が発生し難くなることから、結果として、トナーの逆転写が抑えられていた。ところが、画像面積率に応じて転写電流の目標値を変化させるようにしたカラープリンタ試験機では、前述のような状態になると、僅かな面積の画像部に対して十分量の電流を流すために目標値をより大きくすることから、ベルトの電位を殆ど低下させない。すると、感光体の非画像部とベルトとの間の放電が抑えられないことから、トナーの逆転写を顕著に発生させていたことがわかった。
【０００８】
そこで、本発明者は、転写電流の目標値の適切な設定範囲について、鋭意研究を行ったところ、次のようなことがわかってきた。即ち、上述したカラープリンタ試験機では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋという順でトナー像をベルトに順次転写していく構成になっている。最上流側のＹ用の１次転写ニップで中間転写ベルトに転写したトナー像を、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップに順次通していく過程において、そのトナー像中のトナーの損失を完全に無くすことは不可能である。どうしても、ごく少量のトナーを２色目以降の１次転写ニップで感光体に付着させてしまう。このため、全ての色の１次転写ニップを経由するＹトナー像は、一部の１次転写ニップしか経由しないＭ，Ｃ，Ｂｋトナー像に比べて画像濃度を低下させ易い。よって、Ｙ用の１次転写ニップでは、ほぼ最大の転写効率が得られるように転写電流の目標値を設定することが望ましい。具体的には、１次転写ニップでは、１次転写電流を大きくするに従って転写効率を高めていく傾向にあるが、大きくし過ぎると、逆に転写効率を大きく低下させてしまう。感光体の画像部とベルトとの電位差を放電開始電圧よりも大きくして、両者間での放電によって画像部上のトナーを逆帯電させてしまうからである。感光体の画像部と中間転写ベルトとの電位差を放電開始電圧よりも少しだけ低い値に留めることで、ほぼ最大の転写効率を得ることができる。前述の電位差を放電開始電圧よりも少しだけ小さな値にする転写電流値は、感光体上の画像面積率によって異なるが、両者の関係を予め調べておき、アルゴリズム（関数式やデータテーブルなど）として記憶させておけばよい。ところが、前述の電位差を放電開始電圧より少し小さい値に設定すると、感光体の非画像部と中間転写ベルトとの電位差を放電開始電圧よりも大きくしてしまう。非画像部、画像部はともに転写バイアスとは逆極性で且つ非画像部の電位の方が画像部よりも大きいからである。このため、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップにおいて、Ｙ用と同様にして転写電流の目標値を設定すると、顕著な逆転写を引き起こしてしまう。
【０００９】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のような画像形成装置を提供することである。即ち、潜像担持体上の画像面積率に応じた画像濃度ムラの発生を抑えつつ、重ね合わせ転写の際のニップ形成部材側から潜像担持体の非画像部へのトナーの逆転写を抑えることができる画像形成装置である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像担持体上の潜像をトナーによって現像してトナー像を得る現像手段と、前記潜像担持体に当接して転写ニップを形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材あるいはこれの表面に保持される記録部材、に対して前記潜像担持体上のトナー像を転写するために、前記ニップ形成部材に対して所定の目標値と同じ電流値の転写電流を出力し、且つ前記潜像担持体上のトナー像の画像面積率と前記目標値との関係を示すアルゴリズム及び前記画像面積率に基づいて、前記目標値を決定する転写電流出力手段と、を備え、トナー像を転写していない状態の前記ニップ形成部材あるいは記録部材に対して前記潜像担持体上のトナー像を転写する第１転写工程と、既にトナー像を転写している状態の前記ニップ形成部材あるいは記録部材の該トナー像に対して前記潜像担持体上のトナー像を重ね合わせて転写する第２転写工程とを実施して重ね合わせトナー像を形成する画像形成装置において、前記潜像担持体の表面を、前記表面の移動方向にてページの先頭を基準にして所定画素数毎の区画として区分けし、それぞれの区画を前記転写ニップの出口に通す際に、その区画における画像面積率に対応する前記目標値と同じ電流値の転写電流を出力する処理と、第２転写工程用の前記アルゴリズムとして、第１転写工程用の前記アルゴリズムに比べて、同じ画像面積率に対してより小さな値の前記目標値を関連付けたものを用いる処理とを実施し、且つ、前記第２転写工程にて、前記出口を通過する前記区画の画像面積率がゼロである場合には、前記目標値と同じ値の前記転写電流を出力する処理に代えて、前記転写電流を所定の下限値以下にする処理を実施するように、前記転写電流出力手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、第２転写工程にて、前記ニップ形成部材あるいは記録部材の全域のうち、前記転写ニップの出口に進入している前記区画に対応する領域、における画像面積率がゼロでない場合には、第２転写工程用の前記アルゴリズムとして、第１アルゴリズムを用いる一方で、前記画像面積率がゼロである場合には、第２転写工程用の前記アルゴリズムとして、前記第１アルゴリズムに比べて、同じ画像面積率に対してより大きな前記目標値を関連付けた第２アルゴリズムを用いる処理を実施するように、前記転写電流出力手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、前記第２転写工程にて、テスト用トナー像を前記転写ニップに進入させた状態で、前記転写電流出力手段から所定の逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖを出力したときにおける前記転写電流出力手段からの出力電圧値を逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖとして記憶し、この逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖに基づいて、第２転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理を、所定のタイミングが到来する毎に実施するアルゴリズム更新手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、前記第１転写工程にて、前記潜像担持体上のテスト用トナー像を前記転写ニップに進入させた状態で、前記転写電流出力手段から所定の限界転写率電流Ｉｄｅｇを出力したときにおける前記転写電流出力手段からの出力電圧値を限界転写率電圧Ｖｄｅｇとして記憶し、この限界転写率電圧Ｖｄｅｇに基づいて、第１転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理も、所定のタイミングが到来する毎に実施するように、前記アルゴリズム更新手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、前記第１転写工程で前記ニップ形成部材又は記録部材上に転写したテスト用トナー像を、前記第２転写工程で、前記転写ニップに進入させた状態で、前記転写電流出力手段から転写電流を出力しながら前記転写電流出力手段からの出力電圧値を記憶し、且つ前記転写ニップを通過した後における前記ニップ形成部材又は記録部材上の前記テスト用トナーに対する単位面積当たりのトナー付着量を付着量検知手段によって検知する処理を、互いに異なる転写電流の条件で繰り返し実施した後、転写電流値とトナー付着量との関係に基づいて、第２転写工程における逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖを算出し、算出結果に基づいて第２転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理を、所定のタイミングが到来する毎に実施するアルゴリズム更新手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３の画像形成装置において、前記第１転写工程にて、前記潜像担持体上のテスト用トナー像を前記転写ニップに進入させた状態で、前記転写電流出力手段から転写電流を出力しながら前記転写電流出力手段からの出力電圧値を記憶し、且つ前記転写ニップを通過した後における前記ニップ形成部材又は記録部材上の前記テスト用トナーに対する単位面積当たりのトナー付着量を付着量検知手段によって検知する処理を、互いに異なる転写電流の条件で繰り返し実施した後、転写電流値とトナー付着量との関係に基づいて、第１転写工程における限界転写率電圧Ｖｄｅｇを算出し、算出結果に基づいて第１転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理を、所定のタイミングが到来する毎に実施するように、前記アルゴリズム更新手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項３の画像形成装置において、前記第２転写工程で、前記ニップ形成部材又は記録部材における画像面積率がゼロである領域を前記転写ニップに進入させつつ、前記潜像担持体における画像面積率がゼロである前記区画を前記転写ニップに進入させた際の前記転写電流出力手段からの出力電圧値と、転写電流値と、前記逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖとに基づいて、第２転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理を実施するように、前記アルゴリズム更新手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項４の画像形成装置において、前記第１転写工程で、前記ニップ形成部材又は記録部材における画像面積率がゼロである領域を前記転写ニップに進入させつつ、前記潜像担持体における画像面積率がゼロである前記区画を前記転写ニップに進入させた際の前記転写電流出力手段からの出力電圧値と、転写電流値と、前記限界転写率電圧Ｖｄｅｇとに基づいて、第１転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理を実施するように、前記アルゴリズム更新手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項３の画像形成装置において、前記第２転写工程で、前記ニップ形成部材又は記録部材における画像面積率がゼロである領域を前記転写ニップに進入させ、且つ前記潜像担持体上のテスト用トナー像を前記転写ニップに進入させながら、前記潜像担持体の複数の前記区画を前記転写ニップの出口に順次進入させていく過程で、それぞれの区画の画像面積率における前記転写電流出力手段からの出力電圧値を順次記憶した後、前記画像面積率と前記出力電圧値との関係に基づいて、第２転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理を実施するように、前記アルゴリズム更新手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項３の画像形成装置において、前記第１転写工程で、前記ニップ形成部材又は記録部材における画像面積率がゼロである領域を前記転写ニップに進入させ、且つ前記潜像担持体上のテスト用トナー像を前記転写ニップに進入させながら、前記潜像担持体の複数の区画を前記転写ニップの出口に順次進入させていく過程で、それぞれの画像面積率における前記転写電流出力手段からの出力電圧値を順次記憶した後、前記画像面積率と前記出力電圧値との関係に基づいて、第１転写工程用の前記アルゴリズムを更新する処理を実施するように、前記アルゴリズム更新手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１乃至１０の何れかの画像形成装置において、前記潜像担持体として、互いに別体に構成された複数のものを設けるとともに、前記ニップ形成部材として、それら潜像担持体にそれぞれ当接して複数の転写ニップを形成するものを設け、それら複数の転写ニップのうち、転写工程が最も先に行われる転写ニップにて前記第１転写工程を実施させ、且つ他の転写ニップで前記第２転写工程を実施させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１乃至１０の何れかの画像形成装置において、前記現像手段として、前記潜像担持体上の潜像を互いに異なる色のトナーによって現像する複数のものを設けるとともに、前記ニップ形成部材として、無端移動する表面を前記潜像担持体に当接させて前記転写ニップを形成するものを用い、前記潜像担持体に互いに異なる色のトナー像を順次形成し、それぞれを前記ニップ形成部材の周回毎に前記ニップ形成部材の表面に重ね合わせて転写していき、それら周回における初めの周回で前記第１転写工程を実施させ、且つ他の周回で前記第２転写工程を実施させるようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
これらの発明では、第１転写工程や第２転写工程においてそれぞれ、潜像担持体の画像面積率に応じて転写電流を変化させることで、画像面積率に応じた画像濃度ムラの発生を抑えることができる。
また、転写ニップ内においてニップ形成部材あるいは記録部材上のトナー像を潜像担持体の非画像部に接触させる可能性のある第２転写工程（重ね合わせ転写工程）では、そのトナー像の画像面積率に対応する転写電流として、第１転写工程よりも小さな値のものを転写電流出力手段から出力する。これにより、第１転写工程と同じ値のものを出力する場合に比べて、潜像担持体の非画像部とニップ形成部材との電位差を小さくして、両者間での放電の発生を抑えることで、ニップ形成部材あるいは記録部材から潜像担持体の非画像部へのトナーの逆転写を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】感光体上の１０ライン区画を説明するための模式図。
【図３】記録紙とこれに形成された画像との一例を示す模式図。
【図４】図３とは異なる画像を示す部分拡大模式図。
【図５】実験Ａにおける１次転写電圧と１次転写電流とテスト画像との関係を示すグラフ。
【図６】実験Ａにおける１次転写率と１次転写電圧とＭトナー逆転写率とテスト画像との関係を示すグラフ。
【図７】実験Ａにおける１次転写率と１次転写電流とＭトナー逆転写率とテスト画像との関係を示すグラフ。
【図８】実験Ｃでプリントしたテスト画像を示す模式図。
【図９】実験Ｃにおける１次転写電流の経時変化を示すグラフ。
【図１０】第２実施例に係るプリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図。
【図１１】同プリンタの制御部によって実施されるアルゴリズム更新処理の制御フローを示すフローチャート。
【図１２】第３実施例に係るプリンタの制御部によって実施されるアルゴリズム更新処理の制御フローを示すフローチャート。
【図１３】第４実施例に係るプリンタの制御部によって実施されるアルゴリズム更新処理の制御フローを示すフローチャート。
【図１４】第５実施例に係るプリンタの制御部によって実施されるアルゴリズム更新処理の制御フローを示すフローチャート。
【図１５】第６実施例に係るプリンタの制御部によって実施されるアルゴリズム更新処理の制御フローを示すフローチャート。
【図１６】第７実施例に係るプリンタの制御部によって実施されるアルゴリズム更新処理の制御フローを示すフローチャート。
【図１７】第１変形例に係るプリンタを示す概略構成図。
【図１８】同プリンタにおける１次転写電流と、１次転写率と、１次転写ニップにおけるトナーの介在状態との関係を示すグラフ。
【図１９】第２変形例に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２０】第３変形例に係るプリンタを示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を画像形成装置としてのタンデム型の画像形成部によってカラー画像を形成するカラープリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した実施形態について説明する。
【００１４】
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、トナー像形成手段として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋと記す。）用の４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋを備えている。プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、画像を形成するための画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋトナーを用いるが、それ以外は互いに同様の構成になっている。
【００１５】
Ｙトナー像を生成するためのプロセスユニット１Ｙを例にすると、これは、感光体２Ｙ、現像装置３Ｙ、帯電装置、感光体クリーニング装置５Ｙなどを１つのユニットとして共通の保持体に保持しており、プリンタ本体に対して一体的に着脱される。
【００１６】
帯電装置は、感光体２Ｙに対して接触あるいは近接するように配設された帯電ローラ４Ｙを有しており、帯電ローラ４Ｙは図示しない駆動手段によって回転駆動される。この帯電ローラ４Ｙに対しては、図示しない帯電電源によって所定の帯電バイアスが印加される。そして、帯電ローラ４Ｙと感光体２Ｙとの間で放電を発生させることで、感光体２Ｙの表面をトナーの正規帯電極性と同極性に一様に帯電させる。このような方式の帯電装置に代えて、スコロトロン帯電器などを採用してもよい。
【００１７】
感光体２Ｙは、表面に有機感光層を被覆した直径３０［ｍｍ］のドラムからなり、静電容量が９．５Ｅ−７［Ｆ／ｍ２］に調整されている。そして、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動せしめられる。帯電装置によって一様に帯電せしめられた感光体２Ｙの表面は、後述する光書込ユニット９０から発せられるレーザー光によって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。
【００１８】
現像装置３Ｙは、Ｙトナーと磁性キャリアとを含有する図示しない現像剤を収容している。現像装置３Ｙのケーシングには開口が形成されており、この開口からは筒状の現像スリーブにおける周面の一部が露出して感光体２Ｙの表面に対向している。現像スリーブは、自らと連れ回らないように内部に固定された図示しないマグネットローラの発する磁力により、ケーシング内の現像剤を担持する。そして、自らの回転駆動に伴って、現像剤を自らと感光体２Ｙとが対向する現像領域に搬送する。現像領域では、現像スリーブに印加される現像バイアスと、感光体２Ｙの静電潜像との間に、マイナス極性のＹトナーをスリーブ側から感光体側に移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブと感光体２Ｙの非画像部との間に、マイナス極性のＹトナーを感光体側からスリーブ側に移動させる非画像ポテンシャルが作用する。現像剤中のＹトナーは、現像領域において、前述した現像ポテンシャルの作用によって感光体２Ｙの静電潜像に転移する。これにより、感光体２Ｙ上の静電潜像が現像されてＹトナー像になる。
【００１９】
現像装置３Ｙは、内部の現像剤のトナー濃度を測定する図示しないトナー濃度センサを有している。このトナー濃度センサによる検知結果は、電圧信号として図示しない制御部に送られる。制御部はＲＡＭを備えており、この中にトナー濃度センサからの出力電圧の目標値を記憶している。そして、トナー濃度センサからの出力電圧の値と前記目標値とを比較し、図示しないＹ用のトナー供給装置を比較結果に応じた時間だけ駆動させる。この駆動により、現像に伴うＹトナー消費によってＹトナー濃度を低下させた現像剤に対し、適量のＹトナーが供給される。このため、現像装置３Ｙ内の現像剤のトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他色用の現像装置（３Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）における現像剤に対しても、同様のトナー供給制御が実施される。
【００２０】
Ｙ用のプロセスユニット１Ｙについて詳しく説明したが、他色用のプロセスユニット１Ｍ，Ｃ，Ｂｋも同様の構成になっており、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｂｋ上にＭ，Ｃ，Ｂｋトナー像が形成される。現像ユニット３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋによって現像されてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋトナー像になる。なお、感光体上に全面ベタ画像を形成したときの単位面積あたりのトナー付着量は０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］程度である。
【００２１】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの下方には、光書込ユニット９０が配設されている。潜像形成手段としての光書込ユニット９０は、画像情報に基づいて発したレーザー光Ｌを、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの一様帯電した表面に照射する。感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋにおけるレーザー露光部の電位は減衰して、周囲の非画像部よりも電位が低い状態になる。このような状態になった箇所がＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの静電潜像となる。なお、光書込ユニット９０は、光源から発したレーザー光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラーによって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋに照射するものである。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによる光走査を行うものを採用することもできる。
【００２２】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの上方には、無端状の中間転写ベルト２１を図中反時計回りに無端移動せしめながら、その下部張架面を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋに当接させてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップを形成する転写ユニット２０が配設されている。感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋトナー像は、各色の１次転写ニップにおいて中間転写ベルト２１上に重ね合わせて１次転写される。
【００２３】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップを通過した後の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの表面に付着している転写残トナーは、感光体クリーニング装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋによって感光体表面から除去される。
【００２４】
光書込ユニット９０の下方には、給紙カセット９５が配設されている。給紙カセット９５内には、記録部材としての記録紙Ｐが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Ｐには、給紙ローラ９５ａが当接している。給紙ローラ９５ａが図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動すると、給紙カセット９５内の一番上の記録紙Ｐが、カセットの図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路に向けて排出される。給紙路に送り込まれた記録紙Ｐは、図中下側から上側に向けて搬送される。なお、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋや中間転写ベルト２１の線速であるプロセス線速は１２０［ｍｍ／ｓｅｃ］に設定されている。
【００２５】
給紙路の末端には、レジストローラ対３２が配設されている。レジストローラ対３２は、記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。
【００２６】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの上方に配設された転写ユニット２０は、中間転写ベルト２１の他、ベルトループ内に配設された１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ、従動ローラ２３、２次転写対向ローラ２４などを有している。また、ベルトループ内に配設された２次転写ローラ２６、ベルトクリーニング装置２８なども有している。
【００２７】
ニップ形成部材としての中間転写ベルト２１は、カーボンを分散した導電性ポリアミドイミド樹脂からなるベルト基体を有する厚さ８０［μｍ］の無端状のベルトであり、その体積抵抗率は１Ｅ９[Ω・ｃｍ］に調整されている（三菱化学製ハイレスターＵＰ  ＭＣＰ  ＨＴ４５０にて１００Ｖの電圧印加条件で測定した値）。そして、ベルトループ内に配設された各ローラに掛け回されて張架された状態で、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方向に無端移動せしめられる。
【００２８】
４つの１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、無端移動する中間転写ベルト２１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋに押し付けるようにして配置される。これにより、中間転写ベルト２１と感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，ｂＫとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップが形成されている。１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、金属製の回転軸部材の周面に、イオン導電剤を分散せしめた樹脂からなる導電性スポンジローラ部を設けたものである。導電性スポンジローラ部の体積抵抗率は５Ｅ８［Ω・ｃｍ］程度である。金属製の回転軸部材を、感光体の回転軸に対してベルト移動方向の下流側に３［ｍｍ］ずらした位置に配設している。
【００２９】
１次転写ローラ２３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋには、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋにより、トナーの帯電極性とは逆極性の１次転写バイアスが印加される。これにより、１次転写ニップ内には、感光体上のトナー像を感光体側からベルト側に引き寄せる転写電界が形成される。中間転写ベルト２１は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、その表面（おもて面）に感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ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２１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。
【００３０】
ベルトループ内側に配設された２次転写対向ローラ２４は、ベルトループ外側に配設された２次転写ローラ２６との間に中間転写ベルト２１を挟み込むように配設されている。これにより、中間転写ベルト２１のおもて面と、２次転写ローラ２６とが当接する２次転写ニップがベルトの図中右側方に形成されている。先に説明したレジストローラ対３２は、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを、中間転写ベルト２１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで、２次転写ニップに向けて送り出す。
【００３１】
２次転写ローラ２６には、トナーとは逆極性の２次転写バイアスが印加される。中間転写ベルト２１上の４色トナー像は、２次転写バイアスやニップ圧の作用により、２次転写ニップ内で記録紙Ｐに一括して２次転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
【００３２】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト２１には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニング装置２８によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニング装置２８は、クリーニングローラを中間転写ベルト２１のおもて面に当接させており、ベルト上の転写残トナーをクリーニングローラに静電転移させて除去するものである。
【００３３】
２次転写ニップの上方には、定着ユニット４０が配設されている。この定着ユニット４０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ４１と、これに向けて押圧される加圧ローラ４２との当接によって定着ニップを形成している。２次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、中間転写ベルト２１から分離した後、定着ユニット４０内に送られる。そして、定着ユニット４０内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ローラ４１によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が定着される。
【００３４】
このようにして定着処理が施された記録紙Ｐは、定着装置４０を出た後、図示しない排紙ローラ対を経て機外へと排出される。
【００３５】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の４つの１次転写ニップのうち、ベルト移動方向の最上流側に位置するＹ用の１次転写ニップでは、トナー像を転写していない状態の中間転写ベルト２１に対して感光体２Ｙ上のＹトナー像が転写される。つまり、Ｙ用の１次転写ニップでは、重ね合わせ転写のない第１転写工程が実施される。これに対し、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップでは、既に中間転写ベルト２１上に転写されているトナー像に対して、感光体上のトナー像を重ね合わせて転写する第２転写工程が実施される。
【００３６】
ニップ形成部材としての中間転写ベルト２１に対して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋを介して転写バイアスを印加する１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、それぞれ所定の目標値と同じ値の転写電流を出力する。１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋからの出力される転写電流の目標値は、それぞれ、転写ニップ出口及びその近傍における感光体上のトナー像の主走査方向（感光体軸線方向）における画像面積率に基づいて決定される。具体的には、感光体の表面は、副走査方向（感光体表面移動方向）において、ページの先頭を基準にして、図２に示すように、１０画素分ずつの領域毎に理論上の区分けがなされる。そして、区分けによる各区画（以下、「１０ライン区画」という）には、それぞれ主走査方向に一直線上に並ぶ画素の集合からなる画素ラインが１０ラインずつ含まれている。それぞれの画素ラインについては、全画素数に対する画像部の画素数の割合が画像面積率として求められる。そして、１０個の画素ラインの画像面積率の平均値が、「１０ライン区画」における平均画像面積率として求められる。１次転写電流の目標値は、複数の「１０ライン区画」のうち、転写ニップ出口を通過中の「１０ライン区画」の平均画像面積率に応じたものが決定される。そして、その「１０ライン区画」が１次転写ニップ出口を通過している最中には、その目標値と同じ出力値になるように１次転写電源（８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）からの出力電圧値が調整される。その「１０ライン区画」における最下流側の画素ラインが転写ニップ出口を通過すると、１次転写電源からの転写電流の目標値が、次の「１０ライン区画」の平均画像面積率に応じたものに変更される。
【００３７】
１次転写ニップ出口の付近における平均画像面積率に基づいて１次転写電流の目標値を決定するのは、次に説明する理由からである。即ち、感光体と中間転写ベルト２１との間で流れる電流の殆どは、感光体と中間転写ベルト２１とが離間する１次転写ニップ出口における両者間での剥離放電によるものである。１次転写ニップ出口において、１次転写電源（８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）からの電流供給量が比較的少ないにもかかわらず、感光体の画像面積率が比較的低いと、１次転写電源から供給される電流の殆どが感光体の非画像部とベルトとの間の剥離放電に使われてしまう。そして、感光体の画像部には殆ど電流が流れないことによって転写不良が発生してしまう。１次転写ニップ出口の付近における平均画像面積率に応じた転写電流を流すことで、感光体の画像部に適度な電流を流すとともに、感光体の画像部とベルトとの電位差を放電開始電圧よりも小さくすることが可能になる。
【００３８】
図３は、記録紙とこれに形成された画像との一例を示す模式図である。図示の記録紙は、Ａ４サイズの普通紙であり、プリンタ内において図中矢印Ａ方向に搬送される。１次転写ニップ内では、この矢印Ａ方向が副走査方向と同じ方向になる。記録紙には、副走査方向に延在する帯状の画像が形成されており、この画像の主走査方向（図中左右方向）における長さは２９．７［ｍｍ］である。Ａ４サイズの記録紙の幅は２９７［ｍｍ］である。画像は記録紙における副走査方向の全域に渡って延在しているので、副走査方向の位置にかかわらず、画像面積率は１０［％］のまま一定である。つまり、図示の画像を出力する際には、１次転写ニップ出口に進入している「１０ライン区画」における平均画像面積率が何れも１０［％］となる。よって、この画像を出力する際には、図２の電流波形とは異なり、一定の１次転写電流が画像先端から後端まで出力され続ける。
【００３９】
図４は、図３とは異なる画像を示す部分拡大模式図である。この画像は、主走査方向の長さが一定ではなく、その長さは副走査方向の位置によって様々である。図示している画像領域では、１０個の画素ラインのうち、副走査方向の先頭から５個分の画素ラインでは画像面積率がそれぞれ１００［％］になっている。これに対し、後端側の５個分の画素ラインでは画像面積率がそれぞれ５０［％］になっている。このような「１０ライン区画」においては、平均画像面積率が７５［％］になるので、７５［％］に応じた値に１次転写電流の目標値が決定される。実施形態では、平均画像面積率の算出は、光書込ユニットにおけるレーザー書き込み信号に基づいてなされている。
【００４０】
次に、本発明者が行った実験について説明する。
［実験Ａ］
本発明者は、図１に示した実施形態に係るプリンタと同様の構成のプリンタ試験機を用意した。そして、このプリンタ試験機において、３種類のテスト画像をそれぞれ出力して１次転写電流と１次転写電圧と１次転写率と逆転写率との関係を調べる実験を行った。具体的には、３種類のテスト画像の１つとして、主走査方向の長さが１４．８５［ｍｍ］であってＡ４サイズ紙の長さ方向に沿った副走査方向の全域に渡って延在する短冊状のＢｋ５％テスト画像（画像面積率５％）をプリントした。Ｂｋ用の１次転写電源８１Ｂｋからの出力電圧については、一定電圧を出力する定電圧制御を行った。電圧の制御目標値としては、１０００［Ｖ］から２３００［Ｖ］まで、１００［Ｖ］毎に徐々に上げていき、それぞれの制御目標値でＢｋ５％テスト画像をプリントした。そして、それぞれのプリントにおいて、Ｂｋ用の１次転写電源８１Ｂｋからの出力電流値を測定した。また、Ｂｋ用の１次転写ニップを進入する前のＢｋ用の感光体２ＢｋにおけるＢｋ５％テスト画像に対する単位面積あたりのトナー付着量と、１次転写ニップ通過後の感光体２Ｂｋにおける単位面積あたりのトナー付着量とを測定した。そして、前者のトナー付着量から後者のトナー付着量を差し引いた値の前者に対する割合を１次転写率として求めた。
【００４１】
また、３種類のテスト画像における他の１つとして、Ａ４サイズ紙に対して全面ベタ状に付着するＢｋ１００％テスト画像（画像面積率１００％）をプリントした。また、もう１つとして、Ａ４サイズ紙に対して全面ベタ状に付着するＭ１００％テスト画像の上に、Ｂｋ５％テスト画像を重ねたＭ１００％＋Ｂｋ５％テスト画像をプリンタした。これらのテスト画像についても、Ｂｋ５％テスト画像と同様に、１０００［Ｖ］から２３００［Ｖ］まで、１００［Ｖ］毎に徐々に上げていき、それぞれの条件で１次転写電流値と１次転写率とを測定した。また、Ｍ１００％＋Ｂｋ５％テスト画像については、Ｂｋ用の１次転写ニップを通過した後における感光体２Ｂｋの非画像部に逆転移したＭトナーの付着量を測定して、測定結果のニップ進入時の量に対する割合をＭトナー逆転写率として求めた。なおトナー付着量については、反射分光濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８による分光測定結果に基づいて測定した。
【００４２】
図５は、実験Ａにおける１次転写電圧と１次転写電流とテスト画像との関係を示すグラフである。また、図６は、実験Ａにおける１次転写率と１次転写電圧とＭトナー逆転写率とテスト画像との関係を示すグラフである。また、図７は、実験Ａにおける１次転写率と１次転写電流とＭトナー逆転写率とテスト画像との関係を示すグラフである。
【００４３】
図６に示すように、テスト画像としてＢｋだけからなる単色のトナー像を形成した場合には（Ｂｋ５％、Ｂｋ１００％）、画像面積率にかかわらず、１次転写電圧がある所定の値を超えると、１次転写率が急激に低下し始める。より詳しくは、１次転写電圧が２０００［Ｖ］を超えると、１次転写率が急激に低下し始める。以下、本稿においては、その所定の値を限界転写率電圧Ｖｄｅｇという。限界転写率電圧Ｖｄｅｇは、定電圧制御される転写バイアスの出力電圧目標値を１００［Ｖ］単位で徐々に上昇させながら転写率を測定していく実験において、転写率が２回続けて低下する現象を発生させる１つ前の目標値と同じ値である。画像面積率５％の単色テスト画像と、画像面積率１００％の単色テスト画像とでそれぞれ転写電圧と転写率との関係を調べて、それぞれの画像面積率でともに前述の現象が認められることを要する。例えば、図６においては、１次転写バイアスが１０００〜１８００［Ｖ］の範囲では、画像面積率５％、１００％ともに、１次転写電圧の上昇とともに転写率も上昇している。そして、１次転写電圧を１９００［Ｖ］にすると、それぞれの画像面積率においてともに１８００［Ｖ］の条件よりも１次転写率が低下している。また、１次転写電圧を２０００［Ｖ］にすると、画像面積率５％の画像では１９００［Ｖ］の場合よりも１次転写率が低下しているが、画像面積率１００％の画像では１９００［Ｖ］の場合よりも１次転写率が上昇している。よって、１８００［Ｖ］は限界転写率電圧Ｖｄｅｇではない。画像面積率５％、１００％における１次転写率がともに２回続けて低下するのは、１次転写電圧を２１００、２２００［Ｖ］と順に上昇させていったときであるので、限界転写率電圧Ｖｄｅｇは２１００［Ｖ］の１つ手前の２０００［Ｖ］である。
【００４４】
この２０００［Ｖ］という限界転写率電圧Ｖｄｅｇの条件においては、図５に示すように、１次転写ニップに流れる電流が画像面積率に応じて異なってくる。具体的には、Ｂｋ５％テスト画像の場合にはＶｄｅｇ＝２０００［Ｖ］の条件で３０［μＡ］の１次転写電流が１次転写電源８１Ｂｋから出力されるのに対し、Ｂｋ１００％テスト画像の場合にはＶｄｅｇ＝２０００［Ｖ］の条件で２１［μＡ］の１次転写電流が１次転写電源８１Ｂｋから出力される。このように、１次転写バイアスを定電圧制御する場合においては、感光体上の画像面積率が低くなるほど、多くの１次転写電流が流れる。その理由は、１次転写電圧を一定に制御する定電圧制御の条件下では、画像面積率が低くなるほど、感光体の電荷量が多くなってより多くの電流がベルトと感光体との間に流れるからである。例えば、プリンタ試験機においては、帯電装置によってＢｋ用の感光体２Ｂｋを約−５００［Ｖ］に一様に帯電させている。また、画像部（静電潜像）については、レーザー光Ｌの照射により、−５００［Ｖ］であった電位を約−３０［Ｖ］まで減衰させている。感光体２Ｂｋとして、静電容量が９．５Ｅ−７［Ｆ／ｍ２］であるものを用いているので、感光体２Ｂｋの非画像部の面積電荷密度は、約−４７５［μＣ／ｍ２］程度である。一方、感光体２Ｂｋの画像部の面積電荷密度は、トナーの電荷量０．４５Ｅ−３［ｇ／ｃｍ２］×−２０［μＣ／ｇ］＝−０．００９［μＣ／ｃｍ２］＝−９０［μＣ／ｍ２］と、感光体の残留電位（約−３０［Ｖ］）の電荷量（−２９μＣ／ｍ２）との和であるから、約−１１９［μＣ／ｍ２］である。感光体２Ｂｋにおいては、非画像部の電荷量が画像部よりも約４倍多いのである。このため、１次転写ニップにおいては、感光体２Ｂｋの画像部と中間転写ベルト２１との間に形成される電界よりも、感光体２Ｂｋの非画像部と中間転写ベルト２１との間に形成される電界の方が強くなる。すると、感光体２Ｂｋの画像面積率が小さくなるほど、ベルトと感光体との間に電流が流れ易くなるため、１次転写電源８１Ｂｋからの電圧出力値を所定の値にするために出力電流量が多くなるのである。
【００４５】
このように、定電圧制御においては、画像面積率が小さくなるほど、電源からの出力電流値が多くなるが、同じ画像面積率であっても、環境によってその出力電流値が大きく異なってくる。これは、環境が変動すると、それに伴って中間転写ベルト２１や１次転写ローラ２５Ｂｋの抵抗値が変動するからである。このため、定電圧制御の条件では、たとえ画像面積率に応じて出力電圧の目標値を変化させたとしても、環境によっては１次転写電流が過剰になったり、不足したりして、転写不良を引き起こすことがある。このため、１次転写バイアスについては、定電圧制御ではなく、定電流制御した方が有利である。しかも、単純な定電流制御ではなく、出力電流の目標値を画像面積率に応じて変化させるようにすることが望ましい。
【００４６】
Ｙ用の１次転写ニップにおいては、次に説明する理由により、１次転写電流の目標値として、できる限り高い転写効率が得られる値を採用することが望ましい。即ち、Ｙトナー像は、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の全ての１次転写ニップを順次通過することになり、その度に、僅かながらではあるが、トナーを感光体に付着させて失っていくため、他色のトナー像に比べて薄くなりがちだからである。そこで、Ｙ用の１次転写電源８１Ｙからの出力電流の目標値については、出力電圧を限界転写率電圧Ｖｄｅｇにする値に設定することが望ましい。実験Ａにおいては、２５［℃］の環境下で行っており、この条件で、定電圧制御の目標値を限界転写率電圧Ｖｄｅｇと同じ２０００［Ｖ］に設定すると、Ｂｋ５％テスト画像では図５に示したように３０［μＡ］の１次転写電流が流れるのに対し、Ｂｋ１００％テスト画像では２１［μＡ］の１次転写電流が流れる。単純な定電圧制御では、室温が２５［℃］から変化して、ベルトやローラの抵抗が変化すると、１次転写電圧を２０００［Ｖ］に維持していたとしても、１次転写電流が過剰になったり、不足したりする。２０００［Ｖ］という値は、２５［℃］の環境下における限界転写率電圧Ｖｄｅｇであり、室温が２５［℃］から変化すると、限界転写率電圧Ｖｄｅｇの値も変化してしまうからである。これに対し、限界転写率電流Ｉｄｅｇは、環境にかかわらず一定となる。具体的には、画像面積率が５％であるときには、環境にかかわらず、１次転写電流の値を限界転写率電流Ｉｄｅｇ，５＝３０［μＡ］に一定に維持することで、１次転写効率をほぼ限界まで高めた状態（出力電圧を限界転写率電圧Ｖｄｅｇにした状態）を維持することができる。また、画像面積率が１００％であるときには、環境にかかわらず、１次転写電流の値を限界転写率電流Ｉｄｅｇ，１００＝２１［μＡ］に一定に維持することで、出力電圧を限界転写率電圧Ｖｄｅｇにした状態を維持することができる。
【００４７】
このように、Ｙ用の１次転写電源８１Ｙについては、画像面積率が５％であるときには限界転写率電流Ｉｄｅｇ，５＝３０［μＡ］を目標値とする一方で、画像面積率が１００％であるときには限界転写率電流Ｉｄｅｇ，１００＝２１［μＡ］を目標値とする定電流制御を実施することが望ましい。ところが、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｂｋでも同様の定電流制御を実施すると、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップにおいて、ベルト上のＹトナーを感光体２Ｍ，Ｃ，Ｂｋの非画像部に逆転写させ易くなることがわかった。
【００４８】
例えば、先に示した図６に示したように、Ｂｋ用の１次転写ニップにおいては、１次転写電圧の値によっては、ベルト上のＭ１００％トナー像の感光体２Ｂｋ非画像部への逆転写率（Ｍトナー逆転写率）が非常に高くなってしまう。具体的には、１次転写電圧を１０００〜１５００［Ｖ］に設定した条件ではＭトナー逆転写率は０．０１［％］未満に留まっているが、１次転写電圧を１６００［Ｖ］よりも大きくすると、Ｍトナー逆転写率が急激に上昇し始めることがわかる。
【００４９】
１次転写電圧が上述した限界転写率電圧Ｖｄｅｇを超えると、１次転写率が急激に低下し始める原因は、次のように考えられる。即ち、単色の画像を形成する場合、１次転写電圧が限界転写率電圧Ｖｄｅｇを超えると、感光体における−３０［Ｖ］の画像部と、中間転写ベルト２１との電位差が放電開始電圧を超える。すると、１次転写ニップ内において感光体の画像部（−３０Ｖ）と中間転写ベルト２１との間で放電が盛んに発生するようになり、画像部上のトナーがその放電によって逆帯電してしまう。この逆帯電により、画像部上のトナーが中間転写ベルト２１上に静電移動せずに画像部上に留まってしまうことが、１次転写率を低下させている原因であると考えられる。
【００５０】
このような１次転写率の低下が起こっているときには、１次転写ニップ内において、感光体の−３０［Ｖ］の画像部とベルトとの間のみならず、感光体の−５００［Ｖ］の非画像部とベルトとの間でも、放電が発生している。ところが、単色画像をプリントする際には、１次転写ニップ内において、トナー像が全く存在していない中間転写ベルト２１に対して感光体上のトナー像を転写するので、感光体の非画像部とベルトとの間にはトナーを介在させていない。このため、非画像部とベルトとの間の放電が表立った現象として現れることはない。１次転写率の低下という表立った現象が現れる感光体の画像部（−３０Ｖ）に着目すると、１次転写電源からの出力電圧を２０００［Ｖ］よりも大きくすると、感光体の画像部とベルトとの間の電位差を放電開始電圧よりも大きくすることになる。ベルトの表面電位を把握することが困難であるため、便宜上、１次転写電源からの出力電圧で考えると、実験Ａでは、出力電圧と感光体との電位差を２０３０［Ｖ］よりも大きくすると、感光体とベルトとの電位差を放電開始電圧よりも大きくしていることになる。
【００５１】
一方、先に述べたように、実験Ａにおいて、Ｂｋ用の１次転写電源８１Ｂｋからの出力電圧を１６００［Ｖ］よりも大きくすると、Ｍトナー逆転写率が急激に上昇し始めている。このような急激な上昇が認められる原因は次のように考えられる。即ち、単色画像ではなく、２色以上の重ね合わせによる多色画像をプリントする場合には、２色目以降の１次転写ニップにおいて、既にベルト上に転写しているトナー像を、後段の感光体の非画像部とベルトとの間に介在させる。このとき、感光体の非画像部（−５００Ｖ）と、１次転写電源からの出力電圧との電位差が２０３０［Ｖ］よりも大きいと、非画像部と中間転写ベルト２１との間で放電が発生する。そして、既に中間転写ベルト２１上に転写されていたトナー像中のトナーがその放電によって逆帯電して、感光体の非画像部に逆転写してしまう。感光体の非画像部の電位は約−５００［Ｖ］であるため、１次転写電源からの出力電圧を１５３０［Ｖ］よりも大きくすると、かかる逆転写を引き起こすことになる。実験Ａでは、出力電圧を１００［Ｖ］単位で上昇させているので、１５３０［Ｖ］は１６００［Ｖ］の条件に相当している。このため、先に図６に示したグラフにおいて、１次転写電圧が１６００［Ｖ］を超えると、Ｍトナー逆転写率が急激に上昇し始めていると考えられる。
【００５２】
室温２５［℃］の条件では、既に述べたように、限界転写率電流Ｉｄｅｇ（５％画像ではＩｄｅｇ，５＝３０μＡ、１００％画像ではＩｄｅｇ，１００＝２１μＡ）の１次転写電流を流した場合に、限界転写率電圧Ｖｄｅｇが約２０００［Ｖ］になる。このような１次転写電流の制御をＹ用の１次転写電源８１Ｙだけでなく、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｂｋでも採用したとする。すると、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップ内にてそれぞれ、感光体の非画像部と中間転写ベルトとの電位差を放電開始電圧よりも大きくしてしまうため、ベルト上のトナーを感光体の非画像部に逆転写してしまうことになる。
【００５３】
但し、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップであっても、複数色の重ね合わせ転写における１色目の転写工程になる場合には、Ｙと同様に、１次転写電圧を限界転写率電圧Ｖｄｅｇまで高めても問題ない。１色目の転写工程になる場合には、中間転写ベルト２１上にトナー像を存在させていないからである。例えば、ＭとＣとの重ね合わせによる２色トナー像の場合には、Ｍ用の１次転写ニップで１色目の転写工程を実施することになり、このときベルト上にはトナー像を存在させていない。
【００５４】
２色目以降の転写工程において、１次転写電圧をどの程度にすればよいのかを考察すると、感光体の画像部（−５００Ｖ）との電位差を、２０３０［Ｖ］よりも小さくする値にすれよい。画像部とベルトとの電位差を放電開始電圧よりも小さくすることができるからである。実験Ａにおいて、その値は概ね１６００［Ｖ］に相当する。その値は、２５［℃］における限界転写率電圧Ｖｄｅｇから、感光体の非画像部と画像部との電位差（４３０）を差し引いた値の下二桁を切り上げた値に相当する。以下、その値を、逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖという。
【００５５】
逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖも、限界転写率電圧Ｖｄｅｇと同様に、その値が環境によって異なってくるが、１００％の画像面積率でその逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖを実現する１次転写電流値である逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖ，１００は環境にかかわらず一定となる。具体的には、図５に示すように、１００％の画像面積率である場合には、環境にかかわらず、１次転写電流の値を逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖ，１００＝２１［μＡ］に一定に維持することで、出力電圧を限界転写率電圧Ｖｄｅｇにした状態を維持することができる。
【００５６】
［実験Ｂ］
プリンタ試験機のＹ用のプロセスユニット１Ｙだけ、Ｍ用のプロセスユニット１Ｍだけ、あるいはそれら両方だけ、を用いてテスト画像をプリントして、１次転写率や逆転写率を測定する実験を行った。Ｙ用の１次転写ニップや、Ｍ用の１次転写ニップにおいては、次の表１に示す条件でそれぞれ１次転写電流を定電流制御した。
【表１】
0005610267.tif 000002
【００５７】
実験番号１〜５の何れにおいても、本実験Ｂでは１色目の転写工程となるＹ用の１次転写ニップで、１次転写電流を次のように定電流制御した。即ち、１次転写電源８１Ｙからの出力電圧を約１９００［Ｖ］にするように、平均画像面積率が５［％］の場合には目標値＝２７［μＡ］で定電流制御する一方で、平均画像面積率が１００［％］の場合には目標値＝１８［μＡ］で定電流制御するようにした。平均画像面積率が５［％］よりも大きく且つ１００［％］未満である場合には、５％、２７μＡのプロット点を通り、且つ１００％、１８μＡのプロット点を通る直線に基づいて、平均画像面積率に対応する目標値を選択して定電流制御を行うようにした。出力電圧を約１９００［Ｖ］にするようにしたのは、２５［℃］の環境下における出力電圧を限界転写率電圧Ｖｄｅｇよりも５［％］だけ小さい値にする狙いからである。なお、本発明者の実験によれば、出力電圧を限界転写率電圧Ｖｄｅｇよりも１０［％］小さい値に設定しても、問題ない１次転写効率が得られた。従って、Ｙについては、出力電圧値を、限界転写率電圧Ｖｄｅｇ−０．１×限界転写率電圧Ｖｄｅｇから、限界転写率電圧Ｖｄｅｇまでの範囲にするように、各平均画像面積率における目標値を設定すれば、Ｙトナー像において優れた１次転写効率を実現することができる。
【００５８】
実験番号１〜５のうち、実験番号５においては、Ｍ用の１次転写電流の目標値として、Ｙ用の同じものを選択するようにした。これは、従来例に相当する。一方、実験番号１〜４においては、Ｍ用の１次転写電流の目標値として、同じ画像面積率に対してＹ用よりも低い値のものを選択するようにした。
【００５９】
具体的には、実験番号１においては、Ｍ用の１次転写電源８１Ｍについて、次のような定電流制御を行うようにした。即ち、環境にかかわらず、ベルト上にＹトナー像が存在していないときの出力電圧を約１２８０［Ｖ］にするように、感光体上のＭの平均画像面積率が５［％］の場合には目標値＝１１［μＡ］を選択する一方で、平均画像面積率が１００［％］の場合には目標値＝３［μＡ］を選択して定電流制御を行うようにした。平均画像面積率が５［％］よりも大きく且つ１００［％］未満である場合には、５％、１１μＡのプロット点を通り、且つ１００％、３μＡのプロット点を通る直線に基づいて、平均画像面積率に対応する目標値を選択して定電流制御を行うようにした。
【００６０】
また、実験番号２においては、Ｍ用の１次転写電源８１Ｍについて、次のような定電流制御を行うようにした。即ち、環境にかかわらず、ベルト上にＹトナー像が存在していないときの出力電圧を約１４４０［Ｖ］にするように（１６００−１６００×０．１）、感光体２Ｍ上のＭの平均画像面積率が５［％］の場合には目標値＝１５［μＡ］を選択する一方で、平均画像面積率が１００［％］の場合には目標値＝７［μＡ］を選択して定電流制御を行うようにした。平均画像面積率が５［％］よりも大きく且つ１００［％］未満である場合には、５％、１５μＡのプロット点を通り、且つ１００％、７μＡのプロット点を通る直線に基づいて、平均画像面積率に対応する目標値を選択して定電流制御を行うようにした。
【００６１】
また、実験番号３においては、Ｍ用の１次転写電源８１Ｍについて、次のような定電流制御を行うようにした。即ち、環境にかかわらず、ベルト上にＹトナー像が存在していないときの出力電圧を約１６００［Ｖ］にするように、感光体２Ｍ上のＭの平均画像面積率が５［％］の場合には目標値＝１８［μＡ］を選択する一方で、平均画像面積率が１００［％］の場合には１１［μＡ］を選択して定電流制御を行うようにした。平均画像面積率が５［％］よりも大きく且つ１００［％］未満である場合には、５％、１８μＡのプロット点を通り、且つ１００％、１１μＡのプロット点を通る直線に基づいて、平均画像面積率に対応する目標値を選択して定電流制御を行うようにした。
【００６２】
また、実験番号４においては、Ｍ用の１次転写電源８１Ｍについて、次のような定電流制御を行うようにした。即ち、環境にかかわらず、ベルト上にＹトナー像が存在していないときの出力電圧を約１７６０［Ｖ］にするように（１６００＋１６００×０．１）、感光体２Ｍ上の平均画像面積率が５［％］の場合には２３［μＡ］を選択する一方で、平均画像面積率が１００［％］の場合には１６［μＡ］を選択して定電流制御を行うようにした。平均画像面積率が５［％］よりも大きく且つ１００［％］未満である場合には、５％、２３μＡのプロット点を通り、且つ１００％、１６μＡのプロット点を通る直線に基づいて、平均画像面積率に対応する目標値を選択して定電流制御を行うようにした。
【００６３】
なお、ＣやＢｋの１次転写電源８１Ｃ、Ｂｋの目標値については、逆転写を発生させない値として、１１［μＡ］を採用し、画像面積率にかかわらず１１［μＡ］で一定とした。
【００６４】
各実験番号の条件において、それぞれ９種類のテスト画像を出力した。具体的には、第１テスト画像として、画像面積率５％のＭ単色画像をプリントした。また、第２テスト画像として、画像面積率１００％のＭ単色画像をプリントした。それらＭ単色画像については、Ｍ用の１次転写ニップにおける１次転写率をそれぞれ測定した。
【００６５】
また、第３テスト画像として、画像面積率５％のＹ画像に対して、画像面積率５％のＭ画像をＭ用の１次転写ニップで完全に一致させて重ね合わせ転写したＹＭ重ね合わせ画像（ＹＭ完全一致）をプリントした。また、第４テスト画像として、画像面積率１００％のＹベタ画像に対して、画像面積率５％のＭベタ画像をＭ用の１次転写ニップで完全に一致させて重ね合わせ転写したＹＭ重ね合わせ画像（ＹＭ完全一致）をプリントした。これらＹＭ重ね合わせ画像については、Ｍ用の１次転写ニップにおけるＭの１次転写率を測定した。
【００６６】
また、第５テスト画像として、画像面積率５％のＹ単色画像をプリントした。また、第６テスト画像として、画像面積率１００％のＹ単色画像をプリントした。これらＹ単色画像については、Ｍ用の１次転写ニップにおける感光体２Ｍの非画像部に対する逆転写率を測定した。
【００６７】
また、第７テスト画像として、画像面積率５％のＹ画像に対して、画像面積率５％のＭ画像をＭ用の１次転写ニップで完全に一致させて重ね合わせて転写したＹＭ重ね合わせ画像をプリントした。また、第８テスト画像として、画像面積率１００％のＹ画像に対して、画像面積率５％のＭ画像をＭ用の１次転写ニップで重ね合わせて転写したＹＭ重ね合わせ画像をプリントした。これらＹＭ重ね合わせ画像については、Ｍ用の１次転写ニップにおける感光体２Ｍの非画像部に対するＹトナーの逆転写率を測定した。
【００６８】
また、第９テスト画像として、画像面積率５％のＹ単色画像の横に、画像面積率９５％のＭ単色画像を並べて転写したＹ単独＋Ｍ単独画像をプリントした。このＹ単独＋Ｍ単独画像については、Ｍ用の１次転写ニップにおける感光体２Ｍの非画像部に対するＹトナーの逆転写率を測定した。
【００６９】
なお、各テスト画像において、１次転写率や逆転写率を求めるためのトナー付着量については、反射分光濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８を用いて測定した。本実験Ｂにおける実験結果を次の表２に示す。
【表２】
0005610267.tif 000003
【００７０】
上述したように、同じ画像面積率の画像を形成する場合、実験番号１〜４はそれぞれ、１次転写電流の目標値として、実験番号５よりも小さな値のものを選択するようになっている。同じ画像面積率であれば、実験番号１＜２＜３＜４＜５という順で、目標値が大きくなっていく。実験番号２、３、４においては、従来例としての実験番号５に比べて１次転写電流を小さくしているにもかかわらず、実験番号５とほぼ同等の１次転写率が得られている。実験番号１では、実験番号５に比べて１次転写率が大きく低下しているが、これは１次転写電流の値を小さくし過ぎたからである。表２より、２色目以降の１次転写ニップにおいて、１色目の１次転写ニップよりも１次転写電流を小さくしても、過剰なまでに小さくしなければ、１色目と同等の１次転写効率を実現し得ることがわかった。
【００７１】
ＹＭ重ね画像や、Ｙ単独＋Ｍ単独画像を形成する場合、従来例としての実験番号５では、Ｍ用の１次転写ニップでＹトナー像を感光体に逆転写させる現象が顕著に認められている（逆転写率＝０．００３〜０．０５１）。これに対し、Ｍの１次転写電流をＹよりも小さくした実験番号１〜４では、何れも逆転写率が実験番号５よりも改善されている。これは、１次転写電流の目標値をより小さくしたことで、Ｍ用の１次転写ニップにおける感光体非画像部とベルトとの電位差をより小さくして、非画像部〜ベルト間の放電を発生し難くしたからである。特に、Ｍ用の１次転写電源８１Ｍからの出力電圧を上述した逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖとほぼ同じ約１６００［Ｖ］以下に留めるようにした実験番号１〜３（表１参照）では、実験番号５に比べて逆転写率が飛躍的に改善している。これは、出力電圧値を逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖ以下にしたことで、Ｍ用の１次転写ニップにおける感光体非画像部とベルトとの間で放電の発生を有効に抑えたからである。
【００７２】
［実験Ｃ］
プリンタ試験機により、図８に示すテスト画像をプリントした。このテスト画像は、Ａ３サイズの記録紙にプリントされるものであり、複数のＢｋ横帯部と、１つのＢｋ縦帯部と、１つのグリーン縦帯部とを具備している。複数のＢｋ横帯部はそれぞれ、８０［％］の画像面積率で主走査方向（図中左右方向）に延在する横長帯状の形状をしており、副走査方向（図中紙面上下方向）に互いに間隔をあけて並んでいる。Ｂｋ縦帯部は、副走査方向の画像領域の全域に渡って延在する画像面積率３［％］の縦長帯状の形状をしている。また、グリーン縦帯部は、副走査方向の画像領域の全域に渡って延在する縦長帯状のＹ縦帯部とＣ縦帯部との重ね合わせによるものである。このようなテスト画像をプリントする際、４つの１次転写ニップのうち、最下流に位置するＢｋ用の１次転写ニップには、Ｂｋ縦帯部やＢｋ横帯部の他に、前段の転写ニップによるグリーン縦帯部を存在させる。但し、実験Ｂと同様に、Ｂｋ用の１次転写バイアスについては、ベルト上に既に転写されたトナー像であるグリーン縦帯部の画像面積率にはかかわらず、感光体２Ｂｋ上のトナー像であるＢｋ縦帯部やＢｋ横帯部の画像面積率に応じて定電流制御の目標値を変化させるようにした。
【００７３】
Ｙ用の１次転写バイアスについては、感光体上の平均画像面積率が３［％］の場合には目標値＝２７［μＡ］で定電流制御する一方で、平均画像面積率が１００［％］の場合には目標値＝１８［μＡ］で定電流制御するようにした。平均画像面積率が３［％］よりも大きく且つ１００［％］未満である場合には、３％、２７μＡのプロット点を通り、且つ１００％、１８μＡのプロット点を通る直線に基づいて、平均画像面積率に対応する目標値を選択して定電流制御を行うようにした。
【００７４】
一方、Ｃ、Ｂｋ用の１次転写バイアスについてはそれぞれ、感光体上の平均画像面積率が３［％］である場合には目標値＝２３［μＡ］で定電流制御する一方で、平均画像面積率が１００［％］である場合には目標値＝１６［μＡ］で定電流制御するようにした。平均画像面積率が３［％］よりも大きく且つ１００［％］未満である場合には、３％、２３μＡのプロット点を通り、且つ１００％、１６μＡのプロット点を通る直線に基づいて、平均画像面積率に対応する目標値を選択して定電流制御を行うようにした。
【００７５】
図９は、実験ＣにおけるＢｋ用の１次転写ニップでの１次転写電流の経時変化を示すグラフである。なお、同図においては、テスト画像がＢｋ用の１次転写ニップに進入しているときの経時変化だけを示している。図示のように、感光体２Ｂｋ上の平均画像面積率の変化に対して、１次転写電流の変化が迅速に応答しており、「１０ライン区画」毎に平均画像面積率を求め、区画の変わり目に電流の目標値を急激に変化させても、１次転写電流を良好に制御できることがわかった。Ｂｋ用の１次転写ニップにおいて、グリーン縦帯部のＹトナーやＣトナーを感光体２Ｂｋの非画像部に逆転写させてしまう量は少量であり、Ｂｋ用ニップ進入前後におけるグリーン縦帯部の画像濃度差ΔＥを１．５未満（反射分光濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８による測定）に留めることができた。これに対し、Ｂｋ用の１次転写バイアスを単純に２３［μＡ］に一定で定電流制御した場合、ＹトナーやＣトナーの逆転写を顕著に引き起こして、グリーン縦帯部の画像濃度差ΔＥは、３．８にまで上昇した。
【００７６】
次に、実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
実施形態に係るプリンタにおいては、出力電圧値を限界転写率電圧Ｖｄｅｇ、あるいは限界転写率電圧Ｖｄｅｇから限界転写率電圧Ｖｄｅｇ×０．１までの範囲、でほぼ安定させるように、感光体２Ｙ上の平均画像面積率（１０画素ラインの平均）に応じて転写電流の目標値を選択して出力電流を定電流制御する処理を実施するように、Ｙ用の１次転写電源８１Ｙを構成している。平均画像面積率と、出力電圧値を限界転写率電圧Ｖｄｅｇ、あるいは限界転写率電圧Ｖｄｅｇから限界転写率電圧Ｖｄｅｇ×０．１までの範囲、にし得る転写電流の目標値との関係については、関数式やルックアップデータテーブル等のアルゴリズムとして、ＩＣ等のデータ記憶手段に記憶している。このアルゴリズムに基づいて、感光体２Ｙ上の平均画像面積率に対応する目標値を選択し、出力電流をその目標値に一致させるように出力電圧を変化させる定電流制御を行うことで、平均画像面積率にかかわらず、感光体２Ｙの画像部に必要量の１次転写電流を流して良好な１次転写率を得ることができる。
【００７７】
なお、実施形態では、限界転写率電圧Ｖｄｅｇ［Ｖ］の値が２０００［Ｖ］であるため、１次転写電圧を１８００〜２０００［Ｖ］の範囲にするように、平均画像面積率に応じて出力電流の目標値を選択させるアルゴリズムを採用している。平均画像面積率が１００［％］である場合には、１８００［Ｖ］で１５［μＡ］、２０００［Ｖ］で２１［μＡ］がそれぞれ流れるので、１５〜２１［μＡ］の目標値が選択される。また、平均画像面積率が５［％］である場合には、１８００［Ｖ］で２４［μＡ］、２０００［Ｖ］で３０［μＡ］がそれぞれ流れるので、２４〜３０［μＡ］の目標値が選択される。その他の平均画像面積率についても、同様にして、出力電圧を１８００［Ｖ］〜２０００［Ｖ］の範囲に収め得る目標値が選択される。
【００７８】
一方、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｂｋについては、次のような定電流制御を行うように構成している。即ち、状態Ａと、状態Ｂと、状態Ｃとでそれぞれ、１次転写バイアスの制御方法を異ならせるようになっている。
【００７９】
状態Ａは、感光体（２Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）の複数の「１０ライン区画」のうち、１次転写ニップ出口に進入している「１０ライン区画」の平均画像面積率がゼロになっている状態である。このような状態Ａでは、感光体上のトナー像をベルト上に１次転写する必要がないので、感光体上のトナー像の１次転写効率よりも、ベルト上トナーの逆転写の抑制を優先するために、出力電流の目標値として、所定の下限値を選択する。この下限値は、予めの実験により求められたものである。目標値を下限値に設定している限り、感光体の「１０ライン区画」の画像面積率や、その「１０ライン区画」に対応する中間転写ベルト領域である「１０ライン対応ベルト領域」の画像面積率にかかわらず、ベルト上のトナーの逆転写をほぼ回避することができる。実施形態では、かかる下限値として、１１［μＡ］を採用している。
【００８０】
状態Ｂは、１次転写ニップ出口に進入している感光体の「１０ライン区画」の平均画像面積率がゼロよりも大きく、且つ１次転写ニップ出口に進入している「１０ライン対応ベルト領域」の平均画像面積率がゼロになっている状態である。このような状態Ｂでは、１次転写ニップ内の出口付近において、感光体に逆転写させるトナーをベルト上に存在させていない。このため、ベルト上トナーの逆転写の抑制よりも、感光体上のトナー像の１次転写効率を優先するために、転写電流の目標値を選択するためのアルゴリズムとして、次のようなものを用いる。即ち、「１０ライン対応ベルト領域」の平均画像面積率がゼロの場合には（実際にはゼロでない）、出力電圧を、限界転写率電圧Ｖｄｅｇ、あるいは限界転写率電圧Ｖｄｅｇから限界転写率電圧Ｖｄｅｇ×０．１までの範囲、にし得る転写電流の目標値が得られるアルゴリズムである。つまり、Ｙ用のアルゴリズムと同様のものである。このようなアルゴリズムを選択することで、逆転写を発生させることなく、感光体上のトナー像を効率良くベルト上に１次転写することができる。
【００８１】
状態Ｃは、１次転写ニップ出口に進入している感光体の「１０ライン区画」の平均画像面積率や、１次転写ニップ出口に進入している「１０ライン対応ベルト領域」の平均画像面積率がともに、ゼロよりも大きい状態である。このような状態Ｃでは、１次転写ニップ内の出口付近において、感光体に逆転写させるトナーをベルト上に存在させている可能性がある。このため、感光体上のトナー像の１次転写効率よりも、ベルト上トナーの逆転写の抑制を優先するために、転写電流の目標値を選択するためのアルゴリズムとして、次のようなものを用いる。即ち、「１０ライン対応ベルト領域」の平均画像面積率がゼロの場合には（実際にはゼロでない）、出力電圧を、逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖを中心とする所定の範囲、にし得る転写電流の目標値が得られるアルゴリズムである。実施形態では、前記所定の範囲として、Ｖｒｅｖ−Ｖｒｅｖ×０．１から、Ｖｒｅｖ＋Ｖｒｅｖ×０．１までの範囲を採用している。このようなアルゴリズムを選択することで、逆転写を有効に抑えつつ、感光体上のトナー像を効率良くベルト上に１次転写することができる。
【００８２】
なお、実施形態において、逆転写回避条件電圧Ｖｒｅｖは１６００［Ｖ］であるので、アルゴリズムとしては、出力電圧を１４４０〜１７６０［Ｖ］の範囲に収め得る目標値を平均画像面積率に応じて選択させるものを採用している。平均画像面積率が１００［％］である場合には、１４４０［Ｖ］で７［μＡ］、１７６０［Ｖ］で１６［μＡ］がそれぞれ流れるので、７〜１６［μＡ］の目標値が選択される。また、平均画像面積率が５［％］である場合には、１４４０［Ｖ］で１５［μＡ］、１７６０［Ｖ］で２３［μＡ］がそれぞれ流れるので、１５〜２３［μＡ］の目標値が選択される。その他の平均画像面積率についても、同様にして、出力電圧を１４４０［Ｖ］〜１７６０［Ｖ］の範囲に収め得る目標値が選択される。
【００８３】
また、状態Ｃにおいては、「１０ライン対応ベルト領域」の平均画像面積率は実際にはゼロでないため、実際に流れる１次転写電流は前述の範囲を外れることもある。
【００８４】
また、１次転写電圧を、限界転写率電圧Ｖｄｅｇから一定の範囲内に収めるように出力電流の目標値を選択したり、逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖから一定の範囲内に収めるように出力電流の目標値を選択したりする上において、全ての平均画像面積率でその範囲を統一する必要は必ずしもない。平均画像面積率に応じて、範囲を変化させてもよい。例えば、１次転写ローラが感光体を押圧する圧力分布にムラがあることで、転写電界不足による画像濃度ムラを高画像面積率で発生させ易くなる構成では、その画像濃度ムラを低減するために、高画像面積率のときに目標値をやや高めに設定することは有効である。このような場合、例えば、平均画像面積率が１００［％］の場合には範囲をＶｒｅｖ〜Ｖｒｅｖ×１．１とするのに対し、平均画像面積率が５［％］の場合には範囲をＶｒｅｖ〜Ｖｒｅｖ×１．０とするなど、平均画像面積率が比較的高い場合に範囲をより広くすればよい。
【００８５】
以下、便宜上、本発明のように画像面積率に応じて定電流制御の目標値を変更する方式をＤＴＣＣ（Dynamic Transfer Current Control）方式という。従来、１次転写バイアスの制御方式としては、一般的な定電流方式、一般的な定電圧方式などの他に、ＡＴＶＣ（Active Transfer Voltage Control）方式や、ＰＴＶＣ（Programable Transfer Voltage Control）方式が知られている。ＡＴＶＣ方式を採用した画像形成装置としては、特開平２−１２３３８５号公報に記載のものが知られている。また、ＰＴＶＣ方式を採用した画像形成装置としては、特開平５−１８１３７３号公報に記載のものが知られている。
【００８６】
従来のＡＴＶＣ方式やＰＴＶＣ方式は何れも、基本的には、出力電圧を所定の目標値にするように出力電流を制御する定電圧制御である。１次転写ローラの抵抗（電気抵抗値）が環境変動によって変化すると、それに伴って出力電圧の望ましい値が変化することから、１次転写ローラの抵抗値を所定のタイミング毎に測定した結果に応じて、出力電圧の目標値を変化させる点が、一般的な定電圧制御と異なっている。１次転写ローラの抵抗を測定するときに、ＡＴＶＣ方式では電流を定電流制御するのに対し、ＰＴＶＣでは定電圧制御する。何れの方式においても、従来では、１色目と２色目以降とで出力電圧の目標値として同じ値を採用しているので、２色目以降の１次転写ニップでベルト上のトナーを感光体の非画像部に逆転写してしまう。また、１次転写ローラの抵抗値の測定値に基づく出力電圧の目標値の補正については、所定のタイミング毎に実施するが、急激な環境変動によって抵抗値が急激に変化してしまう場合には、補正した値が実情にそぐわなくなってしまう。そして、このような不具合の発生を抑えるために、抵抗検知タイミングの時間間隔を短くすると、装置のダウンタイムを増加させてしまう。これに対し、本発明においては、電流値を一定にする制御であるため、１次転写ローラの抵抗変化にかかわらず、所定の電流を流して転写性を安定させることができる。
【００８７】
「１０ライン区画」の平均画像面積率に応じて１次転写電流の目標値を変化させる例について説明したが、画像面積率の平均値を算出方法はこれに限られるものではない。例えば、１画素単位や１００画素単位といったように，さまざまの画素数で画像面積率を計算してもよい。区画の変わり目で目標値を急激に変化させずに、徐々に変化させていく方法を採用してもよい。
【００８８】
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例について説明する。
［第１実施例］
一般に、逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖの値は、感光体上の画像面積率の他、感光体の一様帯電電位（以下、地肌部電位という）によって大きく変動する。但し、画像面積率１００［％］のベルト上全ベタ画像についての逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖに対応する逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖ，１００は、地肌部電位の影響を受けず、プロセス線速が一定であればほぼ一定の値となる。第１実施例に係るプリンタでは、先に図５に示したように、感光体の地肌部電位にかかわらず、逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖ，１００がほぼ１１［μＡ］になる。よって、上述した状態Ｃにおいて、平均画像面積率１００［％］に対応する目標値については、予めの試験によって特定しておくことが可能である。
【００８９】
ところが、平均画像面積率が１００［％］未満である画像の場合、逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖ，η（平均画像面積率η＜１００）は、感光体の地肌部電位によって大きく異なる値となる。感光体の地肌部電位がマイナス側に大きくなるほど、逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖ，ηは大きくなる。このため、逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖ，ηについては、平均画像面積率η（η＜１００）が一定であっても、一定の値を採用することができない。
【００９０】
そこで、第１実施例に係るプリンタにおいては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋにそれぞれ、感光体の一様帯電後の地肌部電位を検知する表面電位センサを設けている。そして、Ｍ，Ｃ，Ｂｋの３色については、表面電位センサによる検知結果に基づいて、逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖ，ηに対応する出力電流目標値Ｉｔｒ，ηを補正する処理を実行するように、１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｂｋを構成している。
【００９１】
この補正については、次のように行う。即ち、第１実施例に係るプリンタにおいて、感光体の地肌部電位の検知結果が−５００［Ｖ］である場合における逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖは１６００［Ｖ］である。そして、感光体の地肌部電位が−５００［Ｖ］になっている２色目以降の１次転写ニップに対し、前段の１次転写ニップでベルト上に転写しておいた平均画像面積率１００［％］の単色ベタ画像を進入させたとする。このとき、１次転写電圧の出力値を逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖと同じ１６００［Ｖ］にした場合の出力電流値である逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖ，１００が１１［μＡ］になることが予めの実験によって判明している。また、感光体の地肌部電位が−５００［Ｖ］になっている２色目以降の１次転写ニップに対し、前段の１次転写ニップでベルト上に転写しておいた平均画像面積率５［％］の単色画像を進入させたとする。このとき、１次転写電圧の出力値を逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖと同じ１６００［Ｖ］にした場合の出力電流値である逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖ，５が１８［μＡ］になることが、予めの実験によって判明している。よって、２色目以降の１次転写ニップにおいて、感光体の地肌部電位が−５００［Ｖ］である場合には、その１次転写ニップに対応する出力電流目標値Ｉｔｒ，ηを、次の数１の式に基づいて求める処理を実施するように、１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｂｋをそれぞれ構成している。
【数１】
0005610267.tif 000004
【００９２】
また、２色目以降の１次転写ニップにおいて、感光体の地肌部電位を表面電位センサによって検知した結果が−５００［Ｖ］でない場合には、その１次転写ニップに対応する出力電流目標値Ｉｔｒ，ηを、次のようにして求める処理を実施するように、１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｂｋをそれぞれ構成している。即ち、ＩＣ等のデータ記憶手段には、予めの実験に基づいて構築された補正用計算式を記憶させている。この補正用計算式は、感光体を−５００Ｖに一様帯電させた場合の逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖ，ηと、−５００Ｖとは異なる値に一様帯電させた場合の逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖ，ηとの関係を調べた実験結果に基づいて構築されている。この補正用計算式に、数１の式に基づく出力電流目標値Ｉｔｒ，ηの算出結果と、表面電位センサによる感光体の地肌部電位の検知結果とを代入することで、地肌部電位＝−５００Ｖに対応する出力電流目標値Ｉｔｒ，ηを、実際の地肌部電位に対応する出力電流目標値Ｉｔｒ，ηに補正することができる。１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、このようにして補正した出力電流目標値Ｉｔｒ，ηで定電流制御を行うようになっている。かかる構成では、環境変動などによって感光体の地肌部電位を変動させても、感光体の画像面積率にかかわらず、１次転写電圧を逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖからプラスマイナス１０％の範囲に収めることができる。
【００９３】
一方、一般に、限界転写率電圧Ｖｄｅｇの値も、感光体の地肌部電位によって少なからず影響を受ける。但し、画像面積率１００［％］の感光体上全ベタ画像についての限界転写率電圧Ｖｄｅｇに対応する限界転写率電流Ｉｄｅｇ，１００は、感光体の地肌部電位の影響を受けず、プロセス線速が一定であればほぼ一定の値となる。第１実施例に係るプリンタでは、先に図５に示したように、地肌部電位にかかわらず、限界転写率電流Ｉｄｅｇ，１００がほぼ２１［μＡ］になる。よって、Ｙ用の１次転写ニップ、あるいは、２色以降の１次転写ニップにおける上述した状態Ｃ、において、平均画像面積率１００［％］に対応する電流目標値Ｉｔｒ，１００（Ｖｄｅｇ−Ｖｄｅｇ×０．１〜Ｖｄｅｇ）については、予めの試験によって特定しておくことが可能である。
【００９４】
ところが、平均画像面積率が１００［％］未満である画像の場合、限界転写率電流Ｉｄｅｇ，η（平均画像面積率η＜１００）は、地肌部電位によって異なる値となる。このため、限界転写率電流Ｉｄｅｇ，ηについては、平均画像面積率η（η＜１００）が一定であっても、一定の値を採用することができない。
【００９５】
そこで、第１実施例に係るプリンタにおいては、表面電位センサによる検知結果に基づいて、限界転写率電流Ｉｄｅｇ，η（平均画像面積率η＜１００）に対応する電流目標値Ｉｔｒ，ηを補正する処理を実行するように、Ｙ用の１次転写電源８１Ｙを構成している。また、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｂｋについても、上述した状態Ｂの場合において、限界転写率電流Ｉｄｅｇ，η（平均画像面積率η＜１００）に対応する電流目標値Ｉｔｒ，ηを補正する処理を実行するように構成している。
【００９６】
この補正については、次のように行う。即ち、第１実施例に係るプリンタにおいて、感光体の一様帯電電位が−５００［Ｖ］である場合における限界転写率電圧Ｖｄｅｇは２０００［Ｖ］である。そして、感光体の一様帯電電位が−５００［Ｖ］になっている１次転写ニップ内に、感光体上の平均画像面積率１００［％］の単色ベタ画像を進入させたとする。このとき、１次転写電圧の出力値を限界転写率電圧Ｖｄｅｇと同じ２０００［Ｖ］にした場合の出力電流値である限界転写率電流Ｉｄｅｇ，１００が２１［μＡ］になることが予めの実験によって判明している。また、感光体の一様帯電電位が−５００［Ｖ］になっている２色目以降の１次転写ニップ内に、感光体上の平均画像面積率５［％］の単色ベタ画像を進入させたとする。このとき、１次転写電圧の出力値を限界転写率電圧Ｖｄｅｇと同じ２０００［Ｖ］にした場合の出力電流値である限界転写率電流Ｉｄｅｇ，５が３０［μＡ］になることが、予めの実験によって判明している。この関係に基づいて、感光体の一様帯電電位が−５００［Ｖ］である場合に、１次転写ニップに対応する出力電流目標値Ｉｔｒを求めるための公式を、記憶させている。
【００９７】
また、感光体の一様帯電電位（以下、地肌部電位という）を表面電位センサによって検知した結果が−５００［Ｖ］でない場合には、上記公式によって求めた出力電流目標値Ｉｔｒ，ηを補正するための補正用式も記憶させている。かかる構成では、環境変動などによって感光体の地肌部電位を変動させても、感光体の画像面積率にかかわらず、Ｙ用の１次転写ニップや上記状態Ｂにおいて、１次転写電圧を限界転写率電圧Ｖｄｅｇからマイナス１０％の範囲に収めることができる。
【００９８】
［第２実施例］
図１０は、第２実施例に係るプリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、制御手段たる制御部２００は，演算手段たるＣＰＵ２００ａ（Central Processing Unit）、不揮発性メモリたるＲＡＭ２００ｃ（Random Access Memory）、一時記憶手段たるＲＯＭ２００ｂ（Read Only Memory）等を有している。制御部２００は，装置全体の制御を司るものである。制御部２００は、ＲＡＭ２００ｃやＲＯＭ２００ｂ内に記憶している制御プログラムに基づいて、各機器の駆動を制御する。また、外部のパーソナルコンピューター等から送られてくる画像データ（露光時の書き込み信号）に基づいて、各色感光体における複数の「１０ライン区画」についてそれぞれ平均画像面積率を演算する。平均画像面積率の演算結果は、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋに送られる。
【００９９】
図１１は、制御部２００によって実施されるアルゴリズム更新処理の制御フローを示すフローチャートである。このアルゴリズム更新処理は、所定時間経過毎など、所定のタイミングが到来する毎に実施される。そして、まず、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙにより、感光体２Ｙの表面上に画像面積率１００［％］のＹ横帯テスト画像が形成され、これがＹ用の１次転写ニップで中間転写ベルト２１の表面上に転写される（ステップ１：以下、ステップをＳと記す）。次に、そのＹ横帯テスト画像が中間転写ベルト２１の無端移動に伴ってＭ用の１次転写ニップに進入すると、Ｍ用の１次転写電源８１Ｍが逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖ，１００と同じ値の電流目標値Ｉｔｒ，１００の条件で定電流制御を行う（Ｓ２）。そして、このときの１次転写電源８１Ｍからの出力電圧値が、逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖとして、記憶手段に記憶される（Ｓ３）。次に、感光体２Ｍを全面地肌部としている状態のＭ用の１次転写ニップに対し、中間転写ベルト２１上のトナー像を進入させていない状態で、１次転写電源８１Ｍが所定の電流目標値Ｉｔｒ，０の条件で定電流制御を行う（Ｓ４）。そして、このときの１次転写電源８１Ｍからの出力電圧がデータ記憶手段に記憶される（Ｓ５）。その後、Ｓ５で記憶した電圧について、逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖからプラスマイナス１０％の範囲内に収まっており、且つ希望の値に近いか否かが判断される（Ｓ６）。そして、その判断結果がＮｏである場合には、電流目標値Ｉｔｒ，０が補正された後（Ｓ７）、制御フローがＳ４に戻される。これに対し、判断結果がＹｅｓである場合には、電流目標値Ｉｔｒ，０と、電流目標値Ｉｔｒ１００とに基づいて、平均画像面積率と目標電流値Ｉｔｒ，ηとの関係を示す新たなアルゴリズムが構築される（Ｓ８）。
【０１００】
なお、Ｍ用の電流目標値Ｉｔｒ，ηを求めるためのアルゴリズム更新処理（状態Ｃ用）について説明したが、ＣやＢｋ用の電流目標値Ｉｔｒ，ηについても、同様にして上記状態Ｃ用の新たなアルゴリズムが更新される。
【０１０１】
かかる構成においては、感光体地肌部電位の変動などにより、データ記憶手段に記憶している電流目標値Ｉｔｒ，ηと平均画像面積率との関係を示すアルゴリズムが実情にそぐわないものになってしまっても、実情に見合ったものを新たに構築することができる。
【０１０２】
［第３実施例］
図１２は、第３実施例に係るプリンタの制御部によって実施されるアルゴリズム更新処理の制御フローを示すフローチャートである。このアルゴリズム更新処理は、所定時間経過毎など、所定のタイミングが到来する毎に実施される。そして、まず、変数ｍ、変数ｎがそれぞれ初期値の「１」に設定される（Ｓ１）。そして、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙにより、Ｙ用の感光体２Ｙ上に画像面積率ｘのＹテスト画像が形成された後、それがＹ用の１次転写ニップで中間転写ベルト２１上に転写される（Ｓ２）。次に、Ｍ用の感光体２Ｍを全面地肌部としているＭ用の１次転写ニップにベルト上のＹテスト画像が進入したときに、Ｍ用の１次転写電源８１Ｍが任意の１次転写電流を出力する（Ｓ３）。そして、このときの１次転写電源８１Ｍからの出力電圧がデータ記憶手段に記憶される（Ｓ４）。次いで、Ｍ用の１次転写ニップを通過した直後の中間転写ベルト上のＹテスト画像に対する単位面積当たりのトナー付着量（Ｍ／Ａ）が、光学センサによって検知にされる（Ｓ５）。この検知結果は、Ｓ４の出力電圧と関連付けられてデータ記憶手段に記憶される（Ｓ６）。その後、変数ｍについて、所定の設定値に達したか否かが判断され（Ｓ７）、達していない場合には、変数ｍに１が加算され、且つＳ３における電流値の条件が変更された後、Ｓ３からのフローが再び実施される（Ｓ７でＮｏ、Ｓ８、Ｓ９）。一方、変数ｍが所定の設定値に達している場合には（Ｓ７でＹｅｓ）、データ記憶手段に記憶されているトナー付着量の変化量と各種電圧との関係に基づいて、逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖが算出される（Ｓ１０）。
【０１０３】
第３実施例では、このようにしてトナー付着量の変化量に基づいて、逆転写率を急激に上昇させる直前の逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖを実測する。その後、Ｍ用の感光体２Ｍで画像面積率ｘｎのＭ画像を現像した後（Ｓ１１）、そのＭ画像をＭ用の１次転写ニップに進入させた状態で、Ｍ用の１次転写電源８１Ｍから電流目標値Ｉｔｒ，ｘｎを出力する（Ｓ１２）。そして、このときの１次転写電源８１Ｍからの出力電圧がデータ記憶手段に記憶された後（Ｓ１３）、その値についてＳ１０で求めた逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖに対してプラスマイナス１０［％］の範囲にあり、且つ希望の値に近いか否かが判定される（Ｓ１４）。この判定結果がＮｏである場合には、電流目標値Ｉｔｒ，ｘｎが補正された後（Ｓ１５）、Ｓ１１からのフローが再び実行される。これに対し、判定結果がＹｅｓである場合には、変数ｎについて、所定の設定値に達しているか否かが判定され、達していない場合には変数ｎに「１」が加算された後、Ｓ１１からのフローが再び実施される（Ｓ１６でＮｏ、Ｓ１７）。これに対し、変数ｎが所定の設定値に達している場合には、画像面積率と、電流目標値Ｉｔｒ，ｘｎとの関係に基づいて、画像面積率と目標電流値Ｉｔｒ、ηとの関係を示すアルゴリズム（状態Ｃ用）が新たに構築される（Ｓ１８）。
【０１０４】
なお、Ｍ用の電流目標値Ｉｔｒ，ηを求めるためのアルゴリズム更新処理（状態Ｃ用）について説明したが、ＣやＢｋ用の電流目標値Ｉｔｒ，ηについても、同様にして上記状態Ｃ用の新たなアルゴリズムが更新される。
【０１０５】
かかる構成においても、感光体地肌部電位の変動などにより、データ記憶手段に記憶している電流目標値Ｉｔｒ，ηと平均画像面積率との関係を示すアルゴリズムが実情にそぐわないものになってしまっても、実情に見合ったものを新たに構築することができる。
【０１０６】
［第４実施例］
図１３は、第４実施例に係るプリンタの制御部２００によって実施されるアルゴリズム更新処理の制御フローを示すフローチャートである。このアルゴリズム更新処理は、所定時間経過毎など、所定のタイミングが到来する毎に実施される。そして、まず、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙにより、感光体２Ｙの表面上に画像面積率１００［％］のＹ横帯テスト画像が現像される（Ｓ１）。このＹテスト画像が感光体の回転に伴ってＹ用の１次転写ニップに進入すると、Ｙ用の１次転写電源８１Ｙから限界転写率電流Ｉｄｅｇ，１００と同じ値を電流目標値Ｉｔｒ，１００とする定電流制御を実行する（Ｓ２）。そして、このときの１次転写電源８１Ｙからの出力電圧が限界転写率電圧Ｖｄｅｇとしてデータ記憶手段に記憶される（Ｓ３）。次に、感光体２Ｙを全面地肌部としている状態で、１次転写電源８１Ｙから限界転写率電流Ｉｄｅｇ，０を出力する（Ｓ４）。そして、このときの１次転写電源８１Ｙからの出力電圧がデータ記憶手段に記憶された後（Ｓ５）、その値について、限界転写率電圧Ｖｄｅｇから、限界転写率電圧Ｖｄｅｇ×０．９の範囲内に収まっており、且つ希望の値に近いか否かが判定される（Ｓ６）。判定結果がＮｏである場合には、限界転写率電流Ｉｄｅｇ，０が補正された後（Ｓ７）、Ｓ４からのフローが再び実行される。これに対し、判定結果がＹｅｓである場合には、限界転写率電流Ｉｄｅｇ，０と、限界転写率電流Ｉｄｅｇ，１００とに基づいて、画像面積率と目標電流値Ｉｔｒ，ηとの関係を示すアルゴリズム（Ｙ色用）が新たに構築される（Ｓ８）。
【０１０７】
なお、Ｙ用の電流目標値Ｉｔｒ，ηを求めるためのアルゴリズム更新処理について説明したが、Ｍ、Ｃ、Ｂｋについても、Ｙと同様にして、上記状態Ｂの場合のためのアルゴリズムが新たに更新される。
【０１０８】
かかる構成においては、感光体地肌部電位の変動などにより、データ記憶手段に記憶している電流目標値Ｉｔｒ，ηと平均画像面積率との関係を示すアルゴリズム（Ｙ用、並びにＭ，Ｃ，Ｂｋの状態Ｂ用）が実情にそぐわないものになってしまっても、実情に見合ったものを新たに構築することができる。
【０１０９】
［第５実施例］
図１４は、第５実施例に係るプリンタの制御部によって実施されるアルゴリズム更新処理の制御フローを示すフローチャートである。このアルゴリズム更新処理は、所定時間経過毎など、所定のタイミングが到来する毎に実施される。そして、まず、変数ｍ、変数ｎがそれぞれ初期値の「１」に設定される（Ｓ１）。次いで、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙにより、Ｙ用の感光体２Ｙ上に画像面積率ｘｎのＹテスト画像が現像される（Ｓ２）。そして、このＹテスト画像がＹ用の１次転写ニップに進入したときに、Ｙ用の１次転写電源８１Ｙが任意の１次転写電流を出力する（Ｓ３）。このときの１次転写電源８１Ｙからの出力電圧がデータ記憶手段に記憶される（Ｓ４）。次いで、Ｙ用の１次転写ニップを通過した直後の中間転写ベルト上のＹテスト画像に対する単位面積当たりのトナー付着量（Ｍ／Ａ）が、光学センサによって検知にされる（Ｓ５）。この検知結果は、Ｓ４の出力電圧と関連付けられてデータ記憶手段に記憶される（Ｓ６）。その後、変数ｍについて、所定の設定値に達したか否かが判断され（Ｓ７）、達していない場合には、変数ｍに「１」が加算され、且つＳ３における電流値の条件が変更された後、Ｓ３からのフローが再び実施される（Ｓ７でＮｏ、Ｓ８、Ｓ９）。一方、変数ｍが所定の設定値に達している場合には（Ｓ７でＹｅｓ）、データ記憶手段に記憶されているトナー付着量の変化量と各種電圧との関係に基づいて、限界転写率電圧Ｖｄｅｇと、限界転写率電流Ｉｄｅｇ，ｘｎとが算出される（Ｓ１０）。
【０１１０】
第５実施例では、このようにしてトナー付着量の変化量に基づいて、１次転写率を急激に低下させる直前の限界転写率電圧Ｖｄｅｇを実測する。その後、Ｙ用の感光体２Ｙで画像面積率ｘｎのＹ画像を現像した後（Ｓ１１）、そのＹ画像をＹ用の１次転写ニップに進入させた状態で、Ｙ用の１次転写電源８１Ｙから限界転写率電流Ｉｄｅｇ，ｘｎ（推定値）を出力する（Ｓ１２）。そして、このときの１次転写電源８１Ｙからの出力電圧がデータ記憶手段に記憶された後（Ｓ１３）、その値についてＳ１０で求めた限界転写率電圧Ｖｄｅｇ〜Ｖｄｅｇ×０．９の範囲内にあり、且つ希望の値に近いか否かが判定される（Ｓ１４）。この判定結果がＮｏである場合には、限界転写率電流Ｉｄｅｇ，ｘｎが補正された後（Ｓ１５）、Ｓ１２からのフローが再び実行される。これに対し、判定結果がＹｅｓである場合には、変数ｎについて、所定の設定値に達しているか否かが判定され（Ｓ１６）、達していない場合には変数ｎに「１」が加算された後（Ｓ１７）、Ｓ１１からのフローが再び実施される。これに対し、変数ｎが所定の設定値に達している場合には、画像面積率と、限界転写率電流Ｉｄｅｇ，ｘｎとの関係に基づいて、画像面積率と目標電流値Ｉｔｒ、ηとの関係を示すアルゴリズム（Ｙ色用）が新たに構築される（Ｓ１８）。
【０１１１】
なお、Ｙ用の電流目標値Ｉｔｒ，ηを求めるためのアルゴリズム更新処理について説明したが、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ用についても、同様にして、状態Ｂの場合における電流目標値Ｉｔｒ，ηを求めるためのアルゴリズムが新たに更新される。
【０１１２】
かかる構成においても、感光体地肌部電位の変動などにより、データ記憶手段に記憶している電流目標値Ｉｔｒ，ηと平均画像面積率との関係を示すアルゴリズム（Ｙ用、並びにＭ，Ｃ，Ｂｋの状態Ｂ用）が実情にそぐわないものになってしまっても、実情に見合ったものを新たに構築することができる。
【０１１３】
［第６実施例］
図１５は、第６実施例に係るプリンタの制御部２００によって実施されるアルゴリズム更新処理の制御フローを示すフローチャートである。このアルゴリズム更新処理は、所定時間経過毎など、所定のタイミングが到来する毎に実施される。そして、まず、変数ｎが初期値の「１」にセットされた後（Ｓ１）、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙにより、感光体２Ｙの表面上に画像面積率１００［％］のＹ横帯テスト画像が現像されて、Ｙ用の１次転写ニップで中間転写ベルト２１上に転写される（Ｓ２）。次に、感光体２Ｍを全面地肌部としている状態のＭ用１次転写ニップに対して、前述のＹ横帯テスト画像が進入すると、Ｍ用の１次転写電源８１Ｍが逆転写回避上限電流Ｉｒｅｖ，１００と同じ値を電流目標値Ｉｔｒ，１００とする定電流制御を実施する（Ｓ３）。このときの１次転写電源８１Ｍからの出力電圧が逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖとしてデータ記憶手段に記憶される（Ｓ４）。次に、Ｍ用の１次転写電源８１Ｍが、逆転写回避上限電圧Ｖｒｅｖ、あるいはこれのプラスマイナス１０％の範囲に収まる電圧、を目標値として出力電圧を定電圧制御する（Ｓ５）。この状態で、Ｍ用の感光体２Ｍ上に画像面積率ｘｎのＭテスト画像が現像された後（Ｓ６）、このＭテスト画像がＭ用の１次転写ニップに進入しているときの１次転写電源８１Ｍからの出力電流値がデータ記憶手段に記憶される（Ｓ７）。そして、変数ｎについて所定の設定値に達しているか否かが判定され（Ｓ８）、達していない場合には、変数ｎに「１」が加算された後、Ｓ６からのフローが再び実施される。これに対し、変数ｎが所定の設定値に達している場合には、Ｓ７で記憶した各画像面積率に対応する電流値に基づいて、画像面積率と電流目標値との関係を示すアルゴリズム（Ｍの上記状態Ｃ用）が構築される（Ｓ９）。
【０１１４】
なお、Ｍの上記状態Ｃ用の電流目標値Ｉｔｒ，ηを求めるためのアルゴリズム更新処理について説明したが、Ｃ、Ｂｋについても、同様にして、上記状態Ｃ用のアルゴリズムが新たに更新される。
【０１１５】
かかる構成においては、感光体地肌部電位の変動などにより、データ記憶手段に記憶している電流目標値Ｉｔｒ，ηと平均画像面積率との関係を示すアルゴリズム（状態Ｃ用）が実情にそぐわないものになってしまっても、実情に見合ったものを新たに構築することができる。
【０１１６】
［第７実施例］
図１６は、第７実施例に係るプリンタの制御部によって実施されるアルゴリズム更新処理の制御フローを示すフローチャートである。このアルゴリズム更新処理は、所定時間経過毎など、所定のタイミングが到来する毎に実施される。そして、まず、変数ｎが初期値の「１」に設定される（Ｓ１）。次いで、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙにより、Ｙ用の感光体２Ｙ上に画像面積率１００％のＹ横帯テスト画像が現像される（Ｓ２）。そして、このＹ横帯テスト画像がＹ用の１次転写ニップに進入したときに、Ｙ用の１次転写電源８１Ｙが限界転写率電流Ｉｄｅｇ，１００と同じ値の電流目標値Ｉｔｒ，１００で定電流制御を行う（Ｓ３）。このときの１次転写電源８１Ｙからの出力電圧が限界転写率電圧Ｖｄｅｇとしてデータ記憶手段に記憶される（Ｓ４）。次いで、Ｙ用の１次転写電源８１Ｙが限界転写率電圧Ｖｄｅｇ、あるいはＶｄｅｇ〜Ｖｄｅｇ×０．９の範囲内の電圧、を目標値とする定電圧制御を実施する（Ｓ５）。この状態で、Ｙ用の感光体２Ｙ上に画像面積率ｘｎのＹ横帯テスト画像を形成してＹ用の１次転写ニップに進入させる（Ｓ６）。このときの１次転写電源８１Ｙからの出力電流値がデータ記憶手段に記憶された後（Ｓ７）、変数ｎについて所定の設定値に達したか否かが判定される（Ｓ８）。そして、達していない場合には、変数ｎに「１」が加算された後（Ｓ９）、Ｓ６からのフローが再び実施される。これに対し、変数ｎが設定値に達している場合には、Ｓ７で記憶した画像面積率と電流との関係に基づいて、画像面積率と目標電流値との関係を示すアルゴリズムが新たに構築される（Ｓ１０）。
【０１１７】
なお、Ｙ用の電流目標値Ｉｔｒ，ηを求めるためのアルゴリズム更新処理について説明したが、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ用についても、同様にして、状態Ｂの場合における電流目標値Ｉｔｒ，ηを求めるためのアルゴリズムが新たに更新される。
【０１１８】
かかる構成においても、感光体地肌部電位の変動などにより、データ記憶手段に記憶している電流目標値Ｉｔｒ，ηと平均画像面積率との関係を示すアルゴリズム（Ｙ用、並びにＭ，Ｃ，Ｂｋの状態Ｂ用）が実情にそぐわないものになってしまっても、実情に見合ったものを新たに構築することができる。
【０１１９】
次に、実施形態に係るプリンタの各変形例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各変形例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。
【０１２０】
［第１変形例］
図１７は、第１変形例に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、装置内で記録紙Ｐを水平方向に搬送しながら、その記録紙Ｐに画像を形成する点が、記録紙Ｐを鉛直方向に搬送する実施形態に係るプリンタと異なっている。
【０１２１】
タンデムトナー像形成部１０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色トナー像を形成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋを有している。転写手段である転写ユニット２０は、ニップ形成部材たる無端状の中間転写ベルト２１、駆動ローラ２２、従動ローラ２３、二次転写対向ローラ２４、４つの１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ、二次転写ローラ２６などを有している。
【０１２２】
無端状の中間転写ベルト２１は、側方からの眺めが逆三角形状の形状になる姿勢で、駆動ローラ２２、従動ローラ２３及び二次転写対向ローラ２４に掛け回されている。中間転写ベルト２１は、カーボン分散ポリイミドベルトであり、厚さ６０［μｍ］、体積抵抗率は、約１Ｅ９［Ω・ｃｍ］（三菱化学製ハイレスターＵＰ（ＭＣＰ−ＨＴ４５０を用い印加電圧１００［Ｖ］での測定値）、引張り弾性率は、２．６［ＧＰａ］である。そして、図示しない駆動装置によって駆動ローラ２２を回転駆動せしめ、中間転写ベルト２１が、図中時計回り方向に無端移動せしめられる。中間転写ベルト２１のループ内側には、駆動ローラ２２、従動ローラ２３、及び二次転写対向ローラ２４の他に、４つの１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋも配設されている。
【０１２３】
タンデムトナー像形成部１０は、４つの画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋを中間転写ベルト２１の上張架面に沿って水平方向に並べる姿勢で、転写ユニット２０の上方に配設されている。画像形成部たる画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、図中反時計回り方向に回転駆動されるドラム状の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋと、現像ユニット３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋと、帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋとを有している。潜像担持体たる感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、それぞれ中間転写ベルト２１の上張架面に当接してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップを形成しながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる。
【０１２４】
感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ（φ６０）は、有機感光体であり、感光層静電容量が、約９．５Ｅ−７［Ｆ／ｍ２］程度になっている。帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、帯電電源８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋにより帯電バイアスが印加され、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの表面をトナーの帯電極性と同じ極性に一様帯電せしめるものである。
【０１２５】
現像手段たる現像装置３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、磁性キャリアとポリエステル系の材料からなる粉砕トナーとを収容しており、それぞれ現像剤担持体たる現像ローラ３ａＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋを有している。現像ローラ３ａＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは不図示の駆動モータにより図中時計回りの方向に回転させて、必要量の現像剤を表面に保持して感光体との対向位置へ搬送する。現像ローラ内部には、複数の磁石が設けられており、現像ローラ表面に保持されている現像剤は、現像領域で現像領域と対向する磁石による磁力で穂立ちし、現像ローラ表面上の磁気穂が感光体と接触する。現像ローラ３ａＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋには、不図示の電源から現像バイアスが印加されている。この現像バイアスと感光体上の静電潜像とによって形成される潜像電界により、現像ローラ３ａＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ上で穂立ちした現像剤からトナーが感光体表面に移動して静電潜像を現像する。
【０１２６】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップの下方では、中間転写ベルト２１のループ内で、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋが中間転写ベルト２１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋに向けて押圧している。４つの１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、金属製の芯金にスポンジ等の弾性体が被覆されたローラであり、芯金を除く体積抵抗値は、１Ｅ９［Ω・ｃｍ］である。これら１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋには、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋによって定電流制御されるトナー帯電極性と逆極性の１次転写電流が印加される。
【０１２７】
タンデムトナー像形成部１０の上方には、図示しない潜像形成手段たる光書込ユニットが配設されている。この光書込ユニットは、帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋによって−６５０［Ｖ］に一様帯電せしめられた感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの表面に対し、走査光Ｌによる光書込処理を施して静電潜像を形成するものである。なお、ベタ画像時における静電潜像の電位Ｖｌは、約−１００［Ｖ］である。感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋに形成された静電潜像は、現像ユニット３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋによって負極性（帯電量約−２０［μｃ／ｇ］トナーで反転現像されてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋトナー像（ベタ画像時におけるトＭ／Ａで約０．６［ｍｇ／ｃｍ２］）になる。これらＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋトナー像は、上述したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップにて、中間転写ベルト２１のおもて面に重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト２１のおもて面には、４色重ね合わせトナー像が形成される。
【０１２８】
従来、画像面積率に応じて転写電流の定電流制御の目標値を変化させる画像形成装置として、特開２００３−１８６２８４号公報に記載のものが知られている。この画像形成装置は、２色目以降の１次転写ニップにおいて、感光体上の画像面積率のみならず、中間転写ベルト上の画像面積率にも基づいて、電流目標値を変化させている。具体的には、感光体上の画像面積率とベルト上の画像面積率との和から、感光体上のトナーとベルト上のトナーとが重なる領域の面積率を差し引いた値に応じて、電流目標値を変化させている。同公報では、このように、感光体上の画像面積率だけでなく、ベルト上の画像面積率を考慮する理由として、１次転写電流が感光体上のトナーのみならず、ベルト上のトナーにも影響を受けるからだとしている。
【０１２９】
しかしながら、画像面積率に応じて１次転写電流が変化するのは、ニップにトナーが介在していることよりも、既に述べたように、感光体の非画像部の電荷量が画像部よりも大きいことによる影響の方が遙かに大きい。現に、本発明者は、図１７に示した第１変形例に係るプリンタと同様の構成のプリンタ試験機を用いた実験で、そのことを立証している。図１８は、同プリンタ試験機によるテストプリントで測定された１次転写電流と、１次転写率と、１次転写ニップにおけるトナーの介在状態との関係を示すグラフである。図示のように、１次転写電流や１次転写率は、ベルト上のトナー付着量には殆ど影響を受けず、感光体の画像面積率に大きな影響を受けていることがわかる。
【０１３０】
よって、同公報に記載の画像形成装置では、感光体上のトナー像と、ベルト上のトナー像とが重なる領域が、それぞれの単独の画像面積と比べて比較的小さい場合には、１次転写電流を過剰なまでに引き下げて転写不良を引き起こしてしまう。また、重なる領域が比較的大きい場合には、重なる領域用の転写電流を上乗せする計算を行っている関係で、１次転写電流を過剰なまでに引き上げて逆転写を引き起こしてしまう。さらに、重なりを判定するために、メモリなどの記憶媒体に色毎の印字位置情報を記憶し、画像毎に重なり率を演算することから、高性能なＣＰＵや容量の大きなメモリが必要となってしまう。
【０１３１】
［第２変形例］
図１９は、第２変形例に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、ニップ形成部材として、中間転写ベルトの代わりに、無端状の紙搬送ベルト１２１を各色の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋに当接させている点が、実施形態に係るプリンタと異なっている。紙搬送ベルト１２１は、その表面に保持した記録紙を、自らの無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップに順次通していく。この過程で、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋトナー像が、記録紙の表面に重ね合わせて転写されていく。
【０１３２】
［第３変形例］
図２０は、第３変形例に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、１つの感光体２の周囲に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の現像装置３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋを有している。画像形成を行う場合、まず、感光体２の表面を帯電手段４によって一様に帯電させた後、感光体２の表面に対してＹ用の画像データに基づいて変調されたレーザ光ーＬを照射して，感光体２の表面にＹ用の静電潜像を形成する。そして、このＹ用の静電潜像を現像装置３Ｙによって現像してＹトナー像を得た後、これを中間転写ベルト２１上に１次転写する。その後、感光体２の表面上の転写残トナーをドラムクリーニング装置５によって除去した後、感光体２の表面を帯電手段４によって再び一様に帯電させる。次に、感光体２の表面に対して、Ｍ用の画像データに基づいて変調されたレーザー光Ｌを照射して、感光体２の表面にＭ用の静電潜像を形成した後、これを現像装置３Ｍによって現像してＭトナー像を得る。そして、このＭトナー像を中間転写べルト２１上のＹトナー像に重ね合わせて１次転写する。以降、同様にして、感光体２上でＣトナー像、Ｂｋトナー像を順次現像して、ベルト上のＹＭトナー像上に順次重ね合わせて１次転写していく。これにより、中間転写ベルト２１上に４色トナー像を形成する。
【０１３３】
その後、中間転写ベルト２１上の４色トナー像を、２次転写ニップで記録紙の表面に一括２次転写して、記録紙上にフルカラー画像を形成する。そして、定着装置４０によって記録紙にフルカラー画像を定着せしめた後、記録紙を機外に排出する。
【０１３４】
このような、周回方式による重ね合わせ転写を行う構成において、１色目（１周目）の転写工程では、実施形態におけるＹ用と同様のアルゴリズムを用いる。これに対し、２色目以降（２〜４周目）の転写工程では、実施形態におけるＭ用と同様のアルゴリズムを用いる。
【０１３５】
以上、実施形態に係るプリンタにおいては、潜像担持体たる感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋと、感光体上の静電潜像をトナーによって現像してトナー像を得る現像手段たる現像装置３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋと、感光体に当接して１次転写ニップを形成するニップ形成部材たる中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１に対して感光体上のトナー像を転写するために、中間転写ベルト２１に対して所定の目標値と同じ電流値の転写電流を出力し、且つ、感光体上のトナー像の画像面積率と前記目標値との関係を示すアルゴリズム、及び画像面積率に基づいて前記目標値を決定する転写電流出力手段たる１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋとを備えている。そして、トナー像を転写していない状態の中間転写ベルト２１に対して感光体上のトナー像を転写する第１転写工程（Ｙ用の１次転写ニップにおける転写工程や、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップにおける上記状態Ｂでの転写工程）と、既にトナー像を転写している状態の中間転写ベルト２１に対して感光体上のトナー像を重ね合わせて転写する第２転写工程（Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップにおける上記状態Ｃでの転写工程）とを実施して重ね合わせトナー像を形成する。更に、第２転写工程（上記状態Ｃ用）の前記アルゴリズムとして、第１転写工程用の前記アルゴリズムに比べて、同じ画像面積率に対してより小さな値の前記目標値を関連付けたものを用いる処理を実施するように、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋを構成している。かかる構成では、既に説明したように、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップ内において、中間転写ベルト２１上のトナー像を感光体の非画像部に接触させる可能性のある第２転写工程（重ね合わせ転写工程）では、そのトナー像の画像面積率に対応する１次転写電流として、第１転写工程よりも小さな値のものを転写電流出力手段から出力する。これにより、第１転写工程と同じ値のものを出力する場合に比べて、感光体の非画像部とベルトとの電位差を小さくして、両者間での放電の発生を抑えることで、ベルトから感光体の非画像部へのトナーの逆転写を抑えることができる。
【０１３６】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップにおける上記状態Ｃでの転写工程である第２転写工程にて、感光体の全域のうち、１次転写ニップの出口から所定範囲内にある領域である「１０ライン区画」における平均画像面積率がゼロである場合には、前記目標値と同じ値の１次転写電流を出力する処理に代えて、１次転写電流を所定の下限値以下にする処理を実施するように、１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｂｋを構成している。かかる構成では、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップ内において、感光体から中間転写ベルト２１にトナー像を転写する必要がないときには、１次転写電流を下限値以下にしてベルト上トナーの感光体非画像部への逆転写を回避することができる。
【０１３７】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、前記第２転写工程にて、中間転写ベルト２１の周方向における全域のうち、１次ニップの出口から所定範囲内にある領域である「１０ライン対応ベルト領域」の平均画像面積率がゼロでない場合には、第２転写工程用の前記アルゴリズムとして、第１アルゴリズムとしての上記状態Ｃ用のアルゴリズムを用いる一方で、前記平均画像面積率がゼロである場合には、第２転写工程用の前記アルゴリズムとして、上記状態Ｃ用のアルゴリズムに比べて、同じ画像面積率に対してより大きな前記目標値を関連付けた上記状態Ｂ用のアルゴリズムを用いる処理を実施するように、１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｂｋを構成している。かかる構成では、Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の１次転写ニップにおける「１０ライン対応ベルト領域」にトナーを存在させておらず、ベルトから感光体非画像部へのトナーの逆転写を発生させることがない場合には、トナーを存在させている場合に比べて転写電界を強めて、１次転写効率を高めることができる。
【符号の説明】
【０１３８】
２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ：感光体（潜像担持体）
３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ：現像装置（現像手段）
２１：中間転写ベルト（ニップ形成部材）
８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ：１次転写電源（転写電流出力手段）
２００：制御部（アルゴリズム更新手段）
Ｐ：記録紙（記録部材）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３９】
【特許文献１】特開平８−８３００６号公報
【特許文献２】特開２００３−１８６２８４号公報
【図１】
0005610267.tif 000005
【図２】
0005610267.tif 000006
【図３】
0005610267.tif 000007
【図４】
0005610267.tif 000008
【図５】
0005610267.tif 000009
【図６】
0005610267.tif 000010
【図７】
0005610267.tif 000011
【図８】
0005610267.tif 000012
【図９】
0005610267.tif 000013
【図１０】
0005610267.tif 000014
【図１１】
0005610267.tif 000015
【図１２】
0005610267.tif 000016
【図１３】
0005610267.tif 000017
【図１４】
0005610267.tif 000018
【図１５】
0005610267.tif 000019
【図１６】
0005610267.tif 000020
【図１７】
0005610267.tif 000021
【図１８】
0005610267.tif 000022
【図１９】
0005610267.tif 000023
【図２０】
0005610267.tif 000024