(57)【要約】【課題】定電流制御で一次転写する構成で、下流側の潜像担持体に形成されるトナー像の画像面積率によらず安定した画像濃度の画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の作像手段における二つの作像手段であるマゼンタ用作像装置とブラック用作像装置とについて、上流側作像手段であるマゼンタ用作像装置で画像面積率と作像条件とが互いに同一の二つの上流側パターン画像としてのパターン画像Ｓｍ１及びＳｍ２を中間転写ベルト６上の副走査方向の位置が異なる位置にそれぞれ形成し、下流側作像手段であるブラック用作像装置を用いて、互いに作像条件が同一で画像面積率が異なる二つの下流側パターン画像としてパターン画像Ｓｋ１及びＳｋ２を中間転写ベルト６上の副走査方向の位置が上流側パターン画像と一致する位置にそれぞれ形成し、上流側パターン画像のトナー着量を検出する。【選択図】図１
2014219625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動する複数の潜像担持体上にトナー像をそれぞれ形成する複数の作像手段と、
該潜像担持体上のトナー像を表面移動する中間転写体に定電流制御でそれぞれ転写する複数の一次転写手段と、
該中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する二次転写手段と、
該潜像担持体上に形成され、該中間転写体上に転写された濃度調整用パターン像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段と、
該トナー付着量検出手段の検出結果に基づいて、該作像手段の作像条件を制御する制御手段とを有する画像形成装置において、
上記複数の作像手段における二つの作像手段のうちの上記中間転写体の表面移動方向上流側に位置する作像手段を上流側作像手段とし、表面移動方向下流側に位置する作像手段を下流側作像手段としたときに、
該上流側作像手段を用いて、画像面積率と作像条件とが互いに同一の二以上の上流側パターン画像を該中間転写体上の副走査方向の位置が異なる位置にそれぞれ形成し、
該下流側作像手段を用いて、互いに作像条件が同一で画像面積率が異なる二以上の下流側パターン画像を、該中間転写体上の副走査方向の位置が該上流側パターン画像と一致する位置にそれぞれ形成し、
該下流側パターン像が形成された該中間転写体上の該上流側パターン画像のトナー着量を検出する上流側パターン画像検出手段を有する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、
二以上の上記下流側パターン画像のうち、画像面積率が大きい該下流側パターン画像は、上記下流側作像手段で、吐き出し動作を実行するときに作像することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、
上記中間転写体の表面における上記潜像担持体の間に上流側パターン画像検出手段を配置する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、
上記中間転写体は、無端ベルト状で上記潜像担持体に対して接離可能であり、
該中間転写体の内周面における上記上流側パターン画像検出手段と対向する位置の内側に検出手段対抗部材が接離可能な構成であり、
該検出手段対抗部材の接離動作は、その接触位置に対して該中間転写体の表面移動方向上流側の該潜像担持体に対する該中間転写体の接離動作と同期していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかの画像形成装置において、
上記下流側作像手段で作像する画像の画像面積率に応じて、上記上流側作像手段が上記潜像担持体に作像するトナー像のトナー付着量を制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、感光体等からなる潜像担持体を回転させて帯電装置により潜像担持体を均一に帯電させた後に、潜像担持体に対して露光装置による露光で画像を書き込むことで静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像装置で現像して形成した潜像担持体上のトナー像を転写装置で転写紙等の記録媒体に転写している。また、カラー画像形成を行う画像形成装置では、各色の単色のトナー像が形成される複数の潜像担持体を中間転写ベルト等の中間転写体に対してその表面移動方向に沿って並べるように対抗配置した、いわゆるタンデム型の画像形成装置が知られている。タンデム型の画像形成装置では、複数の潜像担持体のそれぞれに単色のトナー像を形成する複数の作像装置を備え、各作像装置が単色のトナー像をそれぞれの潜像担持体上に形成する。複数の潜像担持体上に形成したトナー像をそれぞれの一次転写ニップで中間転写体に順次一次転写する。このような画像形成装置では、例えば環境の変化や装置の経時劣化等の誤差因子の変化により現像能力が変化し、同一の作像条件で画像を形成しても経時で画像濃度が変動してしまう。
【０００３】
このような問題に対して、単位面積当りのトナー付着量を変化させた階調パターン像を作像し、適切な画像濃度が得られる作像条件を決定するプロセスコントロールと呼ばれる制御が行われている（特許文献１及び２等）。プロセスコントロールとしては、潜像担持体上に基準パターン像としてのパッチパターン像の静電潜像を形成してこれを現像装置で現像して、中間転写体に転写して、中間転写体上のパッチパターン像の単位面積当りのトナー付着量から現像装置の現像能力を算出する。そして、その現像能力から現像バイアス、潜像担持体の帯電電位等の各種電位を決定する。このようなプロセスコントロールを行うことで、設置環境の変化や経時劣化が生じても安定した画像形成を行うことができる。以下、単位面積当りのトナー付着量を、単に「トナー付着量」と呼ぶ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
潜像担持体から中間転写体へのトナー像の一次転写を行うときに中間転写体側に印加される一次転写バイアスは定電流制御でバイアス印加するものが一般的である。タンデム型の画像形成装置で、一次転写バイアスを定電流制御する構成では、次のような問題が生じることがあった。すなわち、タンデム型の画像形成装置では、上流側の作像装置で形成され、中間転写体に転写されたトナー像（以下、「上流側トナー像」と呼ぶ）は、下流側の作像装置の一次転写ニップを通過する。このとき、下流側の作像装置で形成されたトナー像（以下、「下流側トナー像」と呼ぶ）の一次転写ニップにおける画像面積率が高いと、当該下流側の一次転写ニップを通過した上流側トナー像の画像濃度が低下するという問題である。
【０００５】
ここで、画像面積率とは、ある範囲の領域全体に対する実際に画像が形成された領域の割合であり、例えば、ある範囲の領域全体のドット数に対する画像が形成されたドット数の割合によって決定する。一次転写ニップは潜像担持体や中間転写体の表面移動方向と平行な副走査方向の幅が狭く、副走査方向に直交する主走査方向の幅が広い領域であるため、主走査方向の幅が広い画像が通過すると、一次転写ニップにおける画像面積率が高くなる傾向がある。
【０００６】
また、トナーの正規帯電極性がマイナス極性の場合、一様帯電された状態の潜像担持体の表面電位は、現像装置が備える現像剤担持体よりもマイナス極性側であり、トナーが供給される部分は現像剤担持体よりもプラス極性側である。現像剤担持体からマイナス極性のトナーが供給されることで、潜像担持体上のトナーが供給される部分の電位がマイナス極性側に僅かにシフトする。このシフト幅は十分に小さいため、考慮しないものとする。
【０００７】
上記問題は、以下の理由のよるものと考えられる。すなわち、一次転写ニップにおける画像面積率が高い状態は、潜像担持体上のトナーが供給された部分の割合が大きい状態であり、現像剤担持体よりもプラス極性側となるこの部分の割合が大きくなるほど潜像担持体表面電位の平均値はプラス側にシフトする。定電流制御ではなく一次転写電圧を一定とする制御で潜像担持体表面電位の平均値がプラス側にシフトすると、一次転写電圧が印加される一次転写部材の電位と潜像担持体表面電位の平均値との電位差が小さくなる。この電位差が小さくなると、一次転写ニップを流れる電流値は小さくなる。一方、定電流制御では、潜像担持体表面電位の平均値がプラス極性側にシフトすると、潜像担持体表面電位の変動に対して定電流を維持するために一次転写電圧もプラス極性側にシフトするように変化する。これにより、一次転写部材の電位と潜像担持体表面電位の平均値との電位差が一定に保たれ、一次転写ニップを流れる電流値が一定となる。
【０００８】
上述したように、定電流制御では画像面積率が高くなると一次転写電圧がプラス極性側にシフトするが、潜像担持体上のトナーが付着していない部分の電位（帯電電位）は、画像面積率の変動に関わらず一定である。また、潜像担持体上のトナーが付着している部分の電位も、画像面積率の変動に関わらず一定である。よって、定電流制御では、潜像担持体上のトナーが付着していない部分とトナーが付着している部分との何れの部分においても、潜像担持体の表面電位と一次転写部材の電位との電位差は、画像面積率が高くなるほど大きくなる。
【０００９】
複数の潜像担持体上のトナー像を中間転写体に一次転写する構成では、上流側の一次転写ニップで中間転写体上に転写された上流側トナー像を形成するトナー（以下、「上流側トナー」と呼ぶ）は下流側の一次転写ニップを通過する。カラー画像形成時には、下流側の一次転写ニップを上流側トナーが通過するタイミングで下流側の潜像担持体上の下流側トナー像を形成するトナー（以下、「下流側トナー」と呼ぶ）が中間転写体に転写される。
下流側の一次転写ニップでは、潜像担持体の表面電位と一次転写部材の電位との電位差による転写電界によって、中間転写体上の上流側トナーに対して一次転写部材側に向かう静電気力が作用する。この静電気力により、中間転写体上の上流側トナーが下流側の一次転写ニップで下流側の潜像担持体に付着する、所謂、逆転写の発生が抑制される。
【００１０】
下流側の一次転写ニップで上流側トナーに作用する静電気力は、下流側の一次転写ニップでの転写電界の電界強度に比例して大きくなる。この電界強度を強くしていった場合、ある程度までは上流側トナーのうちの逆転写するトナーの割合（逆転写率）は減少する傾向にある。そして、ある程度の電界強度となると、それ以上強くしても逆転写率は横ばいとなり、さらに、電界強度を強くしていくと、ある閾値以降は、電界強度を強くするほど上流側トナーの逆転写率は上昇するようになる。これは、電界強度が強くなり過ぎると、上流側トナーに電荷注入による逆帯電トナー発生し、電界強度を強くするほど逆帯電トナーの割合が増加するためと考えられる。
【００１１】
また、潜像担持体の表面電位と一次転写部材の電位との電位差が大きいほど転写電界の電界強度は強くなるため、下流側トナー像の一次転写ニップにおける画像面積率が高くなるほど、上流側トナーに作用する転写電界の電界強度は強くなる。よって、下流側トナー像の一次転写ニップにおける画像面積率が高いときに上流側トナーに作用する電界強度が、上記閾値よりも強いと上記画像面積率が低いときよりも逆転写率が高くなる。
このような逆転写率の増加を防ぐために、電界強度が下流側トナー像の一次転写ニップにおける画像面積率によって変動しても、電界強度が上記閾値を常に超えないように定電流制御の設定電流を小さく設定することが考えられる。しかし、下流側の一次転写ニップでは、電界強度が変動によって弱くなっても下流側トナーの転写に要する電界強度を維持する必要があるため、定電流制御の設定電流をあまり小さく設定することができない。
【００１２】
このため、定電流制御では、下流側トナー像の一次転写ニップにおける画像面積率が低いときには転写電界の電界強度を上記閾値よりも弱く出来ても、上記画像面積率が高いときには転写電界の電界強度が上記閾値を超えてしまうことがある。上記閾値を超えると、上述したように、下流側の一次転写ニップでの上流側トナーの逆転写率が増加し、当該下流側の一次転写ニップを通過した上流側トナー像の画像濃度が低下するという問題が生じると考えられる。
【００１３】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、定電流制御で一次転写する構成で、下流側の潜像担持体に形成されるトナー像の画像面積率によらず安定した画像濃度の画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、表面移動する複数の潜像担持体上にトナー像をそれぞれ形成する複数の作像手段と、該潜像担持体上のトナー像を表面移動する中間転写体に定電流制御でそれぞれ転写する複数の一次転写手段と、該中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する二次転写手段と、該潜像担持体上に形成され、該中間転写体上に転写された濃度調整用パターン像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段と、該トナー付着量検出手段の検出結果に基づいて、該作像手段の作像条件を制御する制御手段とを有する画像形成装置において、上記複数の作像手段における二つの作像手段のうちの上記中間転写体の表面移動方向上流側に位置する作像手段を上流側作像手段とし、表面移動方向下流側に位置する作像手段を下流側作像手段としたときに、該上流側作像手段を用いて、画像面積率と作像条件とが互いに同一の二以上の上流側パターン画像を該中間転写体上の副走査方向の位置が異なる位置にそれぞれ形成し、該下流側作像手段を用いて、互いに作像条件が同一で画像面積率が異なる二以上の下流側パターン画像を、該中間転写体上の副走査方向の位置が該上流側パターン画像と一致する位置にそれぞれ形成し、該下流側パターン像が形成された該中間転写体上の該上流側パターン画像のトナー着量を検出する上流側パターン画像検出手段を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、定電流制御で一次転写する構成で、下流側の潜像担持体に形成されるトナー像の画像面積率によらず安定した画像濃度の画像形成を行う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】
【００１６】
【図１】下流側の作像装置での画像面積率変動の影響を考慮した濃度調整に用いる第二の濃度調整用パターン像の説明図、（ａ）は中間転写ベルトの下面図、（ｂ）中間転写ベルトの側面図。
【図２】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図３】実施形態のプリンタにおける濃度調整を行う制御系の要部構成の一例を示すブロック図。
【図４】中間転写ベルト上に形成された第一の濃度調整用パターン像の説明図。
【図５】ブラック用一次転写ニップでの画像面積率の違いによる転写電圧の変化を説明する説明図、（ａ）は、マゼンタ用一次転写ニップ及びブラック用一次転写ニップ近傍の説明図、（ｂ）は、低画像面積率のときの説明図、（ｃ）は、高画像面積率のときの説明図。
【図６】ブラック用一次転写ニップにおける転写電圧と逆転写率との関係を示すグラフ。
【図７】ブラック画像の画像面積率とマゼンタ画像のトナー付着量との関係を示すグラフ。
【図８】各一次転写ニップの間にトナー付着量検知センサが配置されたプリンタのタンデム型画像形成部と中間転写ベルトとの説明図、（ａ）は、フルカラーモードのときの説明図、（ｂ）は、モノクロモードのときの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係るタンデム型中間転写方式のフルカラー画像形成装置（以下「プリンタ１００」という。）の構成例を示す概略構成図である。
プリンタ１００は、駆動源としての不図示の駆動モータで回転駆動可能な像担持体としての無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト６を中央部に備えている。中間転写ベルト６は、多層構造となっている。中間転写ベルト６のベース層は、例えば伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）シート、ポリイミド系樹脂で形成され、その表面はフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被われている。そして、中間転写ベルト６は複数の支持部材としての支持ローラ（１５，１６，１８，１９）に掛け回され、図中反時計回りに（図中の矢印方向に）回転可能に構成されている。第四支持ローラ１９の左方には、画像転写後に中間転写ベルト６上に残留する残留トナーを除去するクリーニング手段としての中間転写ベルトクリーニング装置７が設けられている。
【００１８】
また、第二支持ローラ１６と第三支持ローラ１８との間に張り渡された中間転写ベルト６の張架部に対向するように、その表面移動方向に沿って四つの作像装置１０が横に並べて配置され、タンデム型画像形成部２００を構成している。四つの作像装置１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、中間転写ベルト６の表面移動方向に沿って、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応した作像手段である。
このタンデム型画像形成部２００の下方には、画像データに基づいて変調されたレーザー光Ｌを照射可能な光書き込み装置（露光装置）５が設けられている。
また、プリンタ１００は、各駆動部の駆動制御を行う制御部５００を備えている。
【００１９】
四つの作像装置１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の構造は同一であり、それぞれ各色のトナー像が表面に形成される潜像担持体としての感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を備えている。イエロー用作像装置１０Ｙは、図中の時計回り方向に回転駆動されイエロー用感光体１Ｙの周囲に、イエロー用感光体１Ｙの表面を帯電する帯電装置２を備える。また、光書き込み装置５からのレーザー光Ｌによってイエロー用感光体１Ｙに形成された潜像を現像する現像装置３を備える。さらに、イエロー用感光体１Ｙに残留した現像剤としてのトナー等を除去するクリーニング装置４を備えている。現像装置３では、不図示の現像ローラにはトナーが担持され、現像ローラ印加された現像バイアス電位と、イエロー用感光体１Ｙ表面の電位との電位差である現像ポテンシャルによって、現像ローラ上のトナーがイエロー用感光体１Ｙの表面に供給される。
【００２０】
また、中間転写ベルト６の張架部を間に挟んでイエロー用感光体１Ｙと対向する位置には、イエロー用感光体１Ｙ上のトナー像を中間転写ベルト６に転写するための一次転写部材としての一次転写ローラ１７が配設されている。他の三つの色の作像装置１０（Ｃ，Ｍ，Ｋ）についても、上述したイエロー用作像装置１０Ｙと同様に構成されている。
【００２１】
中間転写ベルト６の第一支持ローラ１５に支持されている部分に対向する位置には、二次転写部１２が配設されている。この二次転写部１２は、各感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）からトナー像を一次転写して形成された中間転写ベルト６上の合成カラー画像を被転写体（記録媒体）としての用紙Ｐに転写する転写部を構成する。プリンタ１００の二次転写部１２は、二次転写部材としての二次転写ローラ８と、第一支持ローラ１５に向かって二次転写ローラ８を加圧するスプリング等からなる加圧部材９とを備えている。
また、中間転写ベルト６の第一支持ローラ１５に支持されている部分の上部に対向する位置には、中間転写ベルト６上に付着したトナー像のトナー付着量を検出する光学センサ１５１が配置されている。
【００２２】
二次転写部１２の上方には、用紙Ｐ上の転写画像（重ね合わせカラートナー像）を定着する定着装置１３が設けられている。定着装置１３は、定着ローラ１３ａに加圧ローラ１３ｂが押し当てられ、両ローラ（１３ａ，１３ｂ）の接触対向部に定着ニップを形成し、この定着ニップにおいて用紙Ｐ上のトナー像に熱と圧とを加えることで定着を行うように構成されている。また、二次転写部１２は、二次転写後の用紙Ｐを定着装置１３へ搬送する搬送機能も備えており、二次転写ローラ８と定着装置１３の定着ニップとの間には、搬送ガイド部材として転写出口ガイド部材３１及び定着前ガイド部材１１が設けられている。二次転写後の用紙Ｐは、転写出口ガイド部材３１及び定着前ガイド部材１１によって案内され、定着ニップに向かって移動するように搬送される。
【００２３】
また、用紙Ｐを二次転写部１２に向かって供給する被転写体供給手段は、給紙テーブル５０、図示しない手差しトレイ、レジストローラ対２８、搬送ローラ対３０、第一給紙路２９ａ及び第二給紙路２９ｂ等を備える。給紙テーブル５０は、給紙カセット２６と、給紙カセット２６上の用紙Ｐを送り出して供給する用紙供給部材としての給紙ローラ２７とを備える。
【００２４】
プリンタ１００におけるカラー画像形成は、例えば次のように行われる。図示しない操作部のスタートスイッチが押下されると、駆動源としての図示しない駆動モータで四つの支持ローラ（１５，１６，１８，１９）の一つが回転駆動され、他の支持ローラが従動回転する。これにより、中間転写ベルト６が図２中の矢印で示す所定回転方向に回転して搬送される。同時に各作像装置１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）において回転駆動された感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）にイエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの単色画像が形成される。そして、中間転写ベルト６の搬送とともに各感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上の単色画像それぞれが順次転写され、中間転写ベルト６上に合成カラー画像（カラートナー像）が形成される。
【００２５】
また、上記スタートスイッチが押下されると、給紙テーブル５０の給紙ローラ２７が回転駆動され、給紙テーブル５０が備える給紙カセット２６から用紙Ｐが繰り出され、図示しない分離ローラで一枚ずつ分離されて第一給紙路２９ａに入る。第一給紙路２９ａに入った用紙Ｐは、搬送ローラ対３０で搬送されてプリンタ１００本体内の第二給紙路２９ｂに導かれ、レジストローラ対２８に突き当って止まる。そして、中間転写ベルト６上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ対２８が回転駆動され、中間転写ベルト６と二次転写部１２の二次転写ローラ８との間の二次転写ニップに用紙Ｐが送り込まれる。そして、二次転写部１２で静電転写されて用紙Ｐ上にカラー画像が記録される。
【００２６】
画像転写後の用紙Ｐは、二次転写部１２から搬送され、搬送ガイド部材を介して定着装置１３へと送り込まれる。そして、定着装置１３の定着ローラ１３ａと加圧ローラ１３ｂとが対向する定着ニップで熱と圧力とが加えられて転写画像が定着された後、排出ローラ３９で排出され、排紙トレイ４０上にスタックされる。
【００２７】
一方、画像転写後の中間転写ベルト６は、画像転写後に中間転写ベルト６上に残留する残留トナーが中間転写ベルトクリーニング装置７で除去され、各作像装置１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）による再度の画像形成に備える。
【００２８】
次に、一定の画像面積で画像濃度が異なるパターン画像を複数作像する第一の濃度調整用パターン像と、これに基づいた濃度調整について説明する。
図３は、プリンタ１００における濃度調整を行う制御系の要部構成の一例を示すブロック図である。プリンタ１００の制御部５００は、定電流制御となるように一次転写ローラ１７に印加する電圧を制御する。また、濃度調整時の光学センサ１５１の検出結果に基づいて決定した作像条件となるように、作像装置１０における帯電装置２による帯電電位や現像装置３の現像バイアス電位を制御したり、光書き込み装置５のレーザー光Ｌの強度を制御したりする。
【００２９】
図４は、中間転写ベルト６上に形成された第一の濃度調整用パターン像の説明図である。
プリンタ１００の制御部５００は、電源投入時あるいは所定枚数の作像を行う度に、各色の画像濃度を適正化するための画像濃度制御を実行する。
【００３０】
画像濃度制御は、まず、図４に示すような、各色の階調パターン像（Ｓｋ，Ｓｍ，Ｓｃ，Ｓｙ）を中間転写ベルト６上における各光学センサ１５１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対向する位置に自動形成する。各色の階調パターン像は、十個の画像濃度が異なる２［ｃｍ］×２［ｃｍ］の面積のトナーパッチからなっている。各色の階調パターン像（Ｓｋ，Ｓｍ，Ｓｃ，Ｓｙ）を作成するときの、感光体１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の帯電電位は、通常の画像形成時の作像プロセスにおける一様な感光体帯電電位とは異なり、値を徐々に大きくする。そして、レーザー光Ｌの走査によって階調パターン像を形成するための複数のパッチ静電潜像を各感光体１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）にそれぞれ形成せしめながら、それらをＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって現像する。この現像の際、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像ローラに印加される現像バイアスの値を徐々に大きくしていく。
【００３１】
このような現像により、四つの感光体１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上にはそれぞれ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの階調パターン像（Ｓｋ，Ｓｍ，Ｓｃ，Ｓｙ）が形成される。これらの階調パターン像（Ｓｋ，Ｓｍ，Ｓｃ，Ｓｙ）は、図４に示すように中間転写ベルト６の主走査方向に所定の間隔で並ぶように一次転写される。このときの、各色の階調パターン像におけるトナーパッチのトナー付着量は最小で０．１［ｍｇ／ｃｍ２］、最大で０．５５［ｍｇ／ｃｍ２］ほどあり、また、トナーＱ／ｄ分布を測定すると、ほぼ正規帯電極性にそろっている。
【００３２】
中間転写ベルト６上に形成され各階調パターン像（Ｓｋ，Ｓｍ，Ｓｃ，Ｓｙ）の各トナーパッチは、中間転写ベルト６の無端移動に伴って、光学センサ１５１との対向位置を通過する。この際、光学センサ１５１は、トナー付着量を検出するための光を各階調パターン像に照射し、各階調パターン像のトナーパッチに対する単位面積あたりのトナー付着量に応じた量の反射光を受光する。
次に、各色トナーパッチを検知したときの光学センサ１５１の出力電圧と、付着量変換アルゴリズムとから、各色の階調パターン像の各トナーパッチにおける付着量を算出し、算出した付着量に基づき作像条件を調整する。具体的には、トナーパッチにおけるトナー付着量を検知した結果と、各トナーパッチを作像したときの現像ポテンシャルとに基づいてその直線グラフを示す関数（ｙ＝ａｘ＋ｂ）を回帰分析によって計算する。そして、この関数に画像濃度の目標値を代入することで適切な現像バイアス値を演算し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の現像バイアス値を特定する。
【００３３】
制御部５００のメモリ内には、数十通りの現像バイアス値と、それぞれに個別に対応する適切な感光体帯電電位とが予め関連付けられている作像条件データテーブルが格納されている。各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）について、それぞれこの作像条件テーブルの中から、特定した現像バイアス値に最も近い現像バイアス値を選び出し、これに関連付けられた感光体帯電電位を特定する。ここで選びされた現像バイアス値と、特定された感光体帯電電位とを用いた作像条件で作像を行うことで、設置環境の変化や経時劣化が生じても、目標値に近い画像濃度で安定した画像形成を行うことができる。
【００３４】
プリンタ１００では、一次転写ローラ１７に印加される一次転写バイアスは定電流制御で印加されている。この定電流制御の場合、一次転写ニップに形成される転写電界が中間転写ベルト６や一次転写ローラ１７等の転写部材の抵抗変動の影響を受け難く、安定した転写性を実現でき、中間転写ベルト６等の抵抗変動に対してロバスト性の高い転写性を実現することができる。
しかし、感光体１の表面電位の変動に対して定電流を維持するために印加される一次転写電圧は変化する。具体的には、主走査方向における感光体１の表面電位の平均値が変化すると一次転写電圧が変化する。そして、低画像面積率の画像出力時よりも高画像面積率の画像出力時の方が、感光体１の表面電位の平均値がプラス側に高くなるため、一次転写電圧が大きくなり、トナーの有無に関わらず感光体１の表面電位と一次転写電圧との電位差が大きくなる。
【００３５】
プリンタ１００のように、タンデム中間転写方式におけるフルカラーの場合、感光体１から中間転写ベルト６へとトナー像が順次一次転写されていく。このとき、一次転写された中間転写ベルト６上のトナー像は、下流側の感光体１と一次転写ローラ１７とが対向する一次転写ニップにおける一次転写バイアスによって下流側の感光体１へと逆転写される。
このとき、下流側の感光体１から転写されるトナー像の画像面積率が高くなった場合は、定電流制御であるため下流側の一次転写ニップでの一次転写電圧も大きくなる。下流側の一次転写ニップでの転写電圧が大きくなると、それよりも上流側で転写されたトナー像がこの下流側の一次転写ニップを通過する際に放電による逆帯電（プラス帯電）のトナーが増えてしまい、逆転写率が大きくなることがある。このため、下流側の作像装置１０で作像される画像の画像面積率が高いにも関わらず、下流側の作像装置１０で作像される画像の画像面積率が低い画像と同じ作像条件で上流側の画像形成を行うと、上流側の画像の画像濃度の低下を招くという問題が生じる。
【００３６】
しかし、今までの中間転写方式におけるフルカラー時の濃度調整方法では、一次転写ニップにおける画像面積率の小さい階調パターン像を各色で書込んで中間転写体上でパターンを読取り、濃度を調整するだけである。すなわち、下流側の一次転写ニップで転写される画像の画像面積率の変動に起因した上流側で形成された画像である上流側トナー像を形成する上流側トナーの逆転写率の変動を考慮していない。
【００３７】
このため、感光体１上のトナー像を中間転写ベルト６に定電流制御で一次転写する構成で、下流側の作像装置１０で形成された下流側トナー像の一次転写ニップにおける画像面積率によらず上流側トナー像の画像濃度が安定する画像形成を行うことが求められる。
特許文献３には、画像面積率変動による像担持体（感光体）上トナー付着量の変動を防ぐ目的で、画像面積率情報から現像剤汲み上げ量を制御する構成が記載されている。画像面積率情報からトナー付着量を制御してはいるが、下流側の一次転写ニップで画像面積率が高いときには転写電圧が高くなって下流側の一次転写ニップでの逆転写率が増加してしまうという問題は解消できていない。
【００３８】
次に、下流側の一次転写ニップでの下流側トナー像の画像面積率によって上流側トナー像を形成する上流側トナーの逆転写率が変化する不具合について、図５及び図６を用いて説明する。
図５は、ブラック用感光体１Ｋが中間転写ベルト６に当接するブラック用一次転写ニップ１７０Ｋでのブラック画像の画像面積率の違いによる転写電圧とマゼンタトナーの逆転写率との変化を説明する説明図である。図５（ａ）は、中間転写ベルト６におけるマゼンタ用一次転写ニップ１７０Ｍ及びブラック用一次転写ニップ１７０Ｋ近傍の説明図である。図５（ｂ）は、低画像面積率マゼンタ像Ｍ１００が形成された位置に低画像面積率ブラック像Ｋ１００を転写するときの説明図である。一方、図５（ｃ）は、低画像面積率マゼンタ像Ｍ１００が形成された位置に高画像面積率ブラック像Ｋ１０１を転写するときの説明図である。
【００３９】
図５中の矢印Ｙ方向が中間転写ベルト６の表面移動方向に直交する幅方向に平行な主走査方向を示す。図５（ｂ）及び図５（ｃ）中の上図はブラック用一次転写ニップ１７０Ｋにおけるブラック画像（Ｋ１００、Ｋ１０１）が占める割合を模式的に示した図である。また、図５（ｂ）及び図５（ｃ）中の下図は、上図のブラック画像に主走査方向の対応した転写電圧、感光体電位、及び、トナーに作用する電圧について、主走査方向の位置の違いによる値の変化を示す模式図である。
図５（ａ）と、図５（ｂ）及び図５（ｃ）中の上図との矢印Ｘ方向が中間転写ベルト６の表面移動方向と平行な副走査方向である。
【００４０】
定電流制御によってバイアス印加される一次転写ニップであるブラック用一次転写ニップ１７０Ｋでは、下流側トナーであるブラックトナーによって形成される画像のブラック用一次転写ニップ１７０Ｋにおける画像面積率に応じて転写電圧が変化する。そして、ブラック用一次転写ニップ１７０Ｋでの転写電圧が変化すると、中間転写ベルト６上に形成されたマゼンタ画像を形成している上流側トナーであるマゼンタトナーにかかる電圧が変動してしまう。
図５（ｂ）に示すようにブラックトナーによって形成される画像のブラック用一次転写ニップ１７０Ｋにおける画像面積率が低いときには、ブラック用感光体１Ｋの表面の主走査方向におけるほとんどの領域が帯電電位Ｖｄとなる。そして、定電流制御によってブラック用一次転写ローラ１７Ｋに印加される一次転写電圧は、帯電電位Ｖｄよりも少しプラス極性側となる感光体表面平均電位Ｖａ１から所定の電位差ΔＶ２１を有する電圧Ｖ１１となる。
【００４１】
一方、図５（ｃ）に示すようにブラックトナーによって形成される画像のブラック用一次転写ニップ１７０Ｋにおける画像面積率が高いときには、ブラック用感光体１Ｋの表面の主走査方向におけるほとんどの領域が露光電位ＶＬとなる。このため、定電流制御によってブラック用一次転写ローラ１７Ｋに印加される転写電圧は、露光電位ＶＬよりも少しマイナス極性側となる感光体表面平均電位Ｖａ２から所定の電位差ΔＶ２２を有する電圧Ｖ１２となる。
【００４２】
ブラック用一次転写ニップ１７０Ｋでのブラック画像が低画像面積率のときと高画像面積率のときとでは、ブラック用一次転写ニップ１７０Ｋを通過する中間転写ベルト６上のマゼンタトナーに作用する電圧が異なる。中間転写ベルト６上のマゼンタトナーは、ブラック用一次転写ニップ１７０Ｋよりも上流側のマゼンタ用一次転写ニップ１７０Ｍで形成されたマゼンタ画像を形成するトナーである。
図５（ｂ）に示すように、ブラックトナーによって形成される画像のブラック用一次転写ニップ１７０Ｋにおける画像面積率が低いときはマゼンタ画像を形成しているマゼンタトナーにかかる電圧がΔＶ１１である。これに対して図５（ｃ）に示すように、ブラックトナーによって形成される画像のブラック用一次転写ニップ１７０Ｋにおける画像面積率が高いときにはマゼンタ画像を形成しているマゼンタトナーにかかる電圧がΔＶ１２となる。
このように、ブラックトナーによって形成される画像のブラック用一次転写ニップ１７０Ｋにおける画像面積率が高い方が、高い電圧（ΔＶ１１＜ΔＶ１２）が生じるため、結果としてマゼンタトナーの逆転写率が高くなってしまうことがある。
【００４３】
図６は、上流側のマゼンタ用一次転写ニップ１７０Ｍで中間転写ベルト６に転写されたマゼンタ画像を形成するマゼンタトナーの逆転写率と、ブラック用一次転写ニップ１７０Ｋにおける転写電圧との関係を示すグラフである。上流側で転写されたマゼンタ画像を形成するマゼンタトナーはマイナスに帯電しているが、下流側のブラック用一次転写ニップ１７０Ｋで印加される転写電圧に応じて逆転写率が異なる。
図６に示すグラフの領域αではブラック用一次転写ニップ１７０Ｋの転写電圧が高くないため、逆転写率がほとんど変化しない。しかし、領域αと領域βとの境目である閾値を超えた領域βでは、転写電圧が高くなり、ブラック用一次転写ニップ１７０Ｋを通過するときに放電によって逆帯電（プラス帯電）するトナーが増えるため、転写電圧が高くなるほど逆転写率が増加している。
【００４４】
なお、領域αでの転写電圧が０［Ｖ］のときでも、ブラック用感光体１Ｋと中間転写ベルト６との線速差によってせん断力が生じることがあり、逆転写率が０［％］にならないことがある。また、領域βでの転写電圧に対する逆転写率の増加量については、中間転写ベルト６の抵抗値、一次転写ローラ１７の抵抗値、一次転写ローラ１７と感光体１との位置関係によって変化する。
本実施形態のプリンタ１００では、中間転写ベルト６の体積抵抗率を３．１６×１０１０［Ω・ｃｍ］とし、一次転写ローラ１７の抵抗率を１０７［Ω・ｃｍ］としている。さらに、一次転写ローラ１７の中心位置が感光体１の中心位置に対して水平方向に３［ｍｍ］、中間転写ベルト６の表面移動方向下流側に設置している。このようなプリンタ１００の場合、図６に示す領域βの範囲の転写電圧では、転写電圧の増加に対する逆転写率の増加率は０.０１［％／Ｖ］となった。
【００４５】
このように下流側に位置する一次転写ニップ１７０における画像面積率の変化によって、この一次転写ニップ１７０よりも上流側の一次転写ニップ１７０で中間転写ベルト６に転写されたトナー像のトナー付着量が低下し、濃度低下を招くことがある。
なお、上述した中間転写ベルト６の体積抵抗率や一次転写ローラ１７の抵抗率の値は一例であって、上述した値とは異なる値であっても一次転写ニップ１７０における画像面積率の変化によって逆転写率の変動は生じ得る。
【００４６】
図１は、下流側の一次転写ニップでの画像面積率変動の影響を考慮した濃度調整に用いる第二の濃度調整用パターン像の説明図である。
図１（ａ）は、マゼンタ用一次転写ニップ１７０Ｍ及びブラック用一次転写ニップ１７０Ｋの近傍の中間転写ベルト６を下方から見た説明図である。また、図１（ｂ）は、マゼンタ用一次転写ニップ１７０Ｍ及びブラック用一次転写ニップ１７０Ｋの近傍の中間転写ベルト６を側方から見た説明図である。
図１に示す第二の濃度調整用パターン像は、濃度調整対象のトナー画像であるマゼンタ画像よりも下流側トナー像であるブラック画像の画像面積率を高くした際に生じる逆転写率の増加を考慮した濃度調整である。
【００４７】
図４を用いて説明した、第一の濃度調整用パターン像を用いた濃度調整モードでは、すべての作像装置１０で、一定の画像面積率で画像濃度が異なるパターン画像を複数作像するものであり、パターン画像の画像面積率を変動させるものではできない。このため、次のような濃度調整制御を行う。
まず、第一の濃度調整用パターン像を用いた濃度調整モード（以下、「通常モード」とよぶ）で狙いのトナー付着量となる作像条件を決定する。
次に、濃度調整対象の作像装置（マゼンタ用作像装置１０Ｍ）よりも下流側の作像装置（ブラック用作像装置１０Ｋ）において、決定した作像条件で第一の濃度調整用パターン像のパターン画像とは画像面積率が異なる第二の濃度調整用パターン像を書き込む。詳しくは、濃度調整対象となる作像装置１０は、第一の濃度調整用パターン像のパターン画像と同じ画像面積率のパターン画像を形成する。一方、この作像装置１０よりも下流側に配置された他の作像装置１０で、主走査方向の幅を広く設定した濃度調整用パターン像を作像する。単位面積当りの画像を形成するドット数が同じであれば、主走査方向の幅を広く設定することで、一次転写ニップ１７０を通過するときに一次転写ニップ１７０全体に対する画像面積率が高くなる。
【００４８】
これにより、濃度調整対象の作像装置１０で形成したトナー像の下流側の一次転写ニップ１７０での逆転写率を増加させた状態で、中間転写ベルト６上のトナー付着量を光学センサ１５１で読み取るモード（以下、「画像面積変動モード」）を実行する。
なお、単位面積当りの画像を形成するドット数を変化させることでも、一次転写ニップ１７０等における画像面積率も変化するが、本実施形態では、単位面積当りの画像を形成するドット数は一定である。
【００４９】
図１では、通常モードで作成されたマゼンタのパターン画像Ｓｍ１と及びブラックのパターン画像Ｓｋ１と、画像面積変動モードで作成されたマゼンタのパターン画像Ｓｍ２及びブラックのパターン画像Ｓｋ２とを便宜的に連続配置した状態となっている。しかし、実際は、通常モードの十個の階調パターンを作成し、画像面積変動モードで用いる作像条件を決定した後に、画像面積変動モードのマゼンタのパターン画像Ｓｍ２及びブラックのパターン画像Ｓｋ２を作像する。
【００５０】
マゼンタ用作像装置１０Ｍでは、通常モードと画像面積変動モードとの両方のモードにおいて、画像面積率と作像条件とが互いに同一の二以上の上流側パターン画像として、パターン画像Ｓｍ１とパターン画像Ｓｍ２とを中間転写ベルト６上にそれぞれ形成する。パターン画像Ｓｍ１とパターン画像Ｓｍ２とは、作成されるタイミングが異なるため、中間転写ベルト６上の副走査方向の位置が互いに異なる位置となる。
一方、ブラック用作像装置１０Ｋでは通常モードで作像したパターン画像Ｓｋ１に対して、作像条件が互いに同一で、画像面積率を大きくしたパターン画像Ｓｋ２を画像面積変動モードのときに作像する。パターン画像Ｓｍ１とパターン画像Ｓｋ１とは、中間転写ベルト６上での副走査方向の位置が一致し、パターン画像Ｓｍ２とパターン画像Ｓｋ２とは、中間転写ベルト６上での副走査方向の位置が一致する。
【００５１】
ここで、通常モードで中間転写ベルト６上に形成されたパターン画像Ｓｍ１がブラック用一次転写ニップ１７０Ｋを通過し、光学センサ１５１でトナー付着量を読み取られたときのトナー付着量を「Ｍ１」とする。また、画像面積変動モードで中間転写ベルト６上に形成されたパターン画像Ｓｍ２がブラック用一次転写ニップ１７０Ｋを通過し、光学センサ１５１でトナー付着量を読み取られたときのトナー付着量を「Ｍ２」とする。さらに、ブラック用一次転写ニップ１７０Ｋを通過時のブラック画像の画像面積率の変動に起因する、光学センサ１５１で読み取られるマゼンタトナーのトナー付着量の変動量を「ΔＭ」とする。ブラック画像の画像面積率が高いほど、ブラック用一次転写ニップ１７０Ｋにおけるマゼンタトナーの逆転写率が高くなるため、トナー付着量「Ｍ２」は、トナー付着量「Ｍ１」よりも、逆転写率が増加した分だけ減少する。
【００５２】
プリンタ１００では、この減少分である光学センサ１５１で読み取られるマゼンタトナーのトナー付着量の差分「ΔＭ」について、「ΔＭ＝Ｍ１−Ｍ２」を算出する。そして、下流側の作像装置１０であるブラック用作像装置１０Ｋで形成されるブラック画像の画像面積率が高い場合には、この差分「ΔＭ」分だけ、マゼンタ用感光体１Ｍ上のトナー付着量を通常よりも多くする。感光体１上のトナー付着量を多くする方法としては、感光体１表面に対する現像ローラの表面の線速をより速くしたり、現像ポテンシャルを高くしたりする方法が挙げられる。
【００５３】
なお、上流側トナー像と下流側トナー像とがともに、通常モードで作像したパターン画像に、狙いのトナー付着量となる作像条件で作像されたパターン画像が含まれている場合は、図１に示すように、このパターン画像（Ｓｍ１及びＳｋ１）を用いる。すなわち、下流側トナー像の画像面積率が低い画像を別途作成しない。そして、上流側トナー像として通常モードと同じパターン画像（Ｓｍ２）を作成し、下流側トナー像として通常モードよりも画像面積率が高いパターン画像（Ｓｋ２）を作成する。そして、下流側トナー像の画像面積率が低い部分に形成された上流側のパターン画像（Ｓｍ１）と、下流側トナー像の画像面積率が高い部分に形成された上流側のパターン画像（Ｓｍ２）とで、トナー付着量の変動量（ΔＭ）を算出する。
【００５４】
上流側トナー像と下流側トナー像との少なくとも何れか一方について、通常モードで作像したパターン画像に、狙いのトナー付着量となる作像条件で作像されたパターン画像が含まれてない場合は、下流側トナー像の画像面積率が低い画像を別途作成する。すなわち、決定した作像条件で、階調パターン像とは別に、階調パターンと同じ大きさ（同じ画像面積率）の画像を上流側トナー像と下流側トナー像との両方について作像し、図１中のパターンＳｍ１及びパターンＳｋ１を形成する。そして、上流側トナー像としてパターンＳｍ１と同じ画像面積率で、且つ、同じ作像条件で、パターン画像（Ｓｍ２）を作成する。また、下流側トナー像として、パターンＳｋ１よりも画像面積率が高いパターン画像（Ｓｋ２）を作成する。そして、下流側トナー像の画像面積率が低い部分に形成された上流側のパターン画像（Ｓｍ１）と、下流側トナー像の画像面積率が高い部分に形成された上流側のパターン画像（Ｓｍ２）とで、トナー付着量の変動量（ΔＭ）を算出する。
【００５５】
濃度調整モードでは、下流側の作像装置１０（ブラック用作像装置１０Ｋ）で、一次転写ニップでの画像面積率の高い画像を形成するために、主走査方向の幅が広い画像（Ｓｋ２）を作像している。このため、通常モードのときよりも、消費するトナー量が多くなり、通常の画像形成以外で消費されるトナー量が増加する。
このため、下流側の作像装置１０での画像面積率が高い画像を作像する濃度調整モードでは、この下流側の作像装置１０で現像剤吐き出し動作を行うときに、濃度調整モードを実行することが望ましい。
【００５６】
現像剤吐き出し動作とは、現像装置３内の現像剤が経時で劣化し、地汚れが悪化したときに、通常の画像形成時よりも多くのトナーを感光体１上に付着させ、用紙Ｐに転写せずにクリーニング装置４や中間転写ベルトクリーニング装置７で回収する動作である。現像剤吐き出し動作では、画像形成時に寄与しないトナーを感光体１上に付着させて、現像装置３内の劣化した現像剤を消費し、現像装置３内の現像剤のリフレッシュを行う動作である。現像剤吐き出し動作は、現像装置３が用いる現像剤が、一次成分現像剤または二成分現像剤の何れの現像剤であっても行うことが有り得る動作である。
このような現像剤吐き出し動作を行うときに、濃度調整モードを実行することで、劣化したトナーを用いて濃度調整モードにおける画像面積率が高い画像を作像し、正常なトナーを余分に消費することを防ぐことができる。
【００５７】
プリンタ１００では、ある二つの作像装置１０のうちの上流側に配置された作像装置１０で、画像面積率と作像条件とが同一の二つのパターン画像を副走査方向における位置をずらして感光体１上に形成する。そして、感光体１上に形成したパターン画像を上流側に配置された作像装置１０の一次転写ニップ１７０で中間転写ベルト６に転写する。一方、上記二つの作像装置１０のうちの下流側に配置された作像装置１０では、上流側の作像装置１０で形成される同一のパターン画像のそれぞれが、下流側の一次転写ニップ１７０を通過するタイミングに合わせて、二つのパターン画像を作像する。このとき、下流側の作像装置１０で作像される二つのパターン画像は、互いに同一の作像条件で画像面積率が異なる二つのパターン画像である。そして、上流側の一次転写ニップ１７０で転写された二つのパターン画像のそれぞれと、中間転写ベルト６上における副走査方向の位置が一致するように、下流側の作像装置１０で作像された二つのパターン画像が中間転写ベルト６上に転写される。
【００５８】
このようにして形成された上流側で転写した同一のパターン画像の中間転写ベルト６上でのトナー付着量を下流側の一次転写ニップ１７０の下流側で検出する。これにより、下流側の作像装置１０で作像される下流側トナー像の画像面積率の変動に起因する逆転写率の変動よる上流側の作像装置１０で作像される上流側トナー像のトナー付着量の変動を検出することができる。
そして、この変動量に応じて、上流側トナー像の感光体１上でのトナー付着量が変動するように作像条件を補正する。これにより、下流側トナー像の一次転写ニップ１７０での画像面積率の変動に起因する逆転写率の変動を考慮でき、下流側トナー像の画像面積率がどのような値であっても、上流側トナー像の画像濃度の変動を抑制できる。
【００５９】
フルカラー時に下流側トナー像として画像面積率が高い画像が形成された場合、中間転写ベルト６上の上流側トナー像が下流側の一次転写ニップ１７０を通過するときの上流側トナーの逆転写率が高くなってしまう。下流側の一次転写ニップ１７０での上流側トナーの逆転写率が増加すると、上流側トナー像の用紙Ｐでの画像濃度が低下するおそれがある。これに対して、プリンタ１００では、下流側の一次転写ニップ１７０での上流側トナーの逆転写率の変動を考慮して、下流側トナー像の画像面積率に応じて、上流側トナー像の感光体１上でのトナー付着量を調整する。下流側トナー像として画像面積率が高い画像を作像するときには、上流側トナー像の感光体１上でのトナー付着量を増加させている。このため、下流側の一次転写ニップ１７０での上流側トナーの逆転写率が増加しても上流側トナー像の画像濃度を維持できる。これにより、様々な出力画像に対して安定した濃度の画像を提供できる。
【００６０】
第二の濃度調整用パターン像によって下流側トナー像の画像面積率が非常に高いときの上流側トナーの逆転写率の上昇に起因する上流側トナー像のトナー付着量の低下を算出することができる。そして、この低下分（上記「ΔＭ」分）、上流側の感光体１上での上流側トナー像のトナー付着量を通常よりも多くすることで下流側トナー像の画像面積率が非常に高いときの上流側トナー像の画像濃度の低下を抑制できる。しかし、用紙Ｐに形成される画像の画像面積率は、第一の濃度調整用パターン像と第二の濃度調整用パターン像との何れとも異なるものがほとんどである。
【００６１】
以下、本発明を適用したプリンタ１００での濃度調整対象となる色の作像装置１０よりも下流側の作像装置１０が作像する画像（下流側トナー像）の画像面積率の変動に起因する画像濃度の変動を抑制する濃度調整について、より詳しく説明する。
以下の説明では、上流側トナーとしてマゼンタトナーを用いるマゼンタ用作像装置１０Ｍと、下流側トナーとしてブラックトナーを用いるブラック用作像装置１０Ｋとの濃度調整について説明するが、他の色についても同様である。また、以下の説明は、作像時に用いる補正する前の作像条件は一定であり、色の濃淡は、ある領域の全ドット数に対するトナーを付着させるドット数の割合によって表現する面積階調によって表現するものである場合の濃度調整の説明である。しかし、潜像の書き込み強度を変更するなど作像条件を変更することで色の濃淡を制御する面積階調以外の構成であっても本発明は適用可能である。
【００６２】
プリンタ１００では、階調パターン像を作像して作像条件を決定し、マゼンタ用作像装置１０Ｍでは、決定した作像条件と同一の作像条件によって画像面積率が互いに同一の二以上のパターン画像を形成する。一方、ブラック用作像装置１０Ｋでは、決定した作像条件と同一の作像条件によって画像面積率が互いに異なる二以上のパターン画像を形成する。そして、二つの作像装置１０で作像される二以上のパターン画像の中間転写ベルト６上での副走査方向の位置がそれぞれ一致するように、中間転写ベルト６上に転写する。そして、マゼンタ用作像装置１０Ｍで作像した二以上のパターン画像のそれぞれについて、中間転写ベルト６上でのトナー付着量を光学センサ１５１で検出する。
【００６３】
プリンタ１００のマゼンタ用作像装置１０Ｍでは、作像する作像条件と画像面積率とがともに同一のパターン画像として、二つのパターン画像（Ｓｍ１及びＳｍ２）を作像する。一方、ブラック用作像装置１０Ｋでは、作像条件が同一で画像面積率が異なる二以上のパターン画像の一つとして、主走査方向の幅が狭くブラック用一次転写ニップ１７０Ｋでの画像面積率が低いパターン像（Ｓｋ１）を作像する。さらに、作像条件が同一で画像面積率が異なる二以上のパターン画像の他の一つとして、主走査方向の幅が広くブラック用一次転写ニップ１７０Ｋでの画像面積率が高いパターン像（Ｓｋ２）を作像する。
本実施形態では、下流側トナー像の画像面積率が低いときのパターン画像（Ｓｍ１及びＳｋ１）として、階調パターンを構成する複数のパターン画像（Ｓｍ及びＳｋ）のうち、階調パターン像作像時の作像条件が、決定した作像条件と一致するパターン画像を用いている。しかし、階調パターン像に一致するパターン画像がないときは、決定された作像条件で、下流側トナー像の画像面積率が低いときの上流側のパターン画像のトナー付着量を検出するパターン画像（Ｓｍ１及びＳｋ１）を新たに作像してもよい。
【００６４】
パターン画像（Ｓｍ１）とパターン像（Ｓｍ２）とは、同一の作像条件及び同一の画像面積率で作像し、ブラック用一次転写ニップ１７０Ｋを通過した中間転写ベルト６上でのトナー付着量を検出する。このため、ブラック用作像装置１０Ｋで作像される画像面積率の違いによる逆転写率の変動を考慮した、下流側トナー像の画像面積率と上流側トナー像のトナー付着量との関係を推定できる。
図７は、下流側トナー像の画像面積率と上流側トナー像のトナー付着量との関係を示すグラフである。図７では、パターン像（Ｓｋ１）の画像面積率を５［％］とし、パターン像（Ｓｋ２）の画像面積率を８０［％］としている。図７に示すように、ブラック画像の画像面積率が５［％］のときのマゼンタ画像のトナー付着量を「Ｍ１」とし、ブラック画像の画像面積率が８０［％］のときのマゼンタ画像のトナー付着量を「Ｍ２」とする。
【００６５】
次に、ブラック画像の画像面積率が互いに異なるときの作像条件でブラック画像の画像面積率が階調パターン像と同じ場合のマゼンタ画像のトナー付着量と、ブラック画像の画像面積率が互いに異なるときのマゼンタ画像の実際のトナー付着量との差を算出する。本実施形態では、パターン像（Ｓｍ１及びＳｋ１）として、階調パターン像を用いている。このため、ブラック画像の画像面積率が８０［％］のときのマゼンタ画像のトナー付着量「Ｍ２」と、ブラック画像の画像面積率が５［％］のときのトナー付着量「Ｍ１」との差を算出する。
【００６６】
ブラック画像の画像面積率が互いに異なるパターン画像として、階調パターン像とは画像面積率が異なるブラック画像のパターン画像を複数作成する場合は、それぞれの場合について算出する。すなわち、画像面積率が異なるブラック画像のパターン画像のそれぞれの場合について、マゼンタ画像の実際のトナー付着量と、ブラック画像の画像面積率が階調パターン像の画像面積率である場合でのマゼンタ画像のトナー付着量との差を算出する。
【００６７】
図７に示すように、ブラック画像の画像面積率が８０［％］のときのマゼンタ画像のトナー付着量とブラック画像の画像面積率が階調パターン像の画像面積率のときのマゼンタ画像のトナー付着量との差は「ΔＭ」となる。ブラック画像について画像面積率が互いに異なるパターン画像の他方は階調パターン像そのものであるため、この他方の場合のマゼンタ画像のトナー付着量と、階調パターン像の画像面積率でのマゼンタ画像のトナー付着量との差は「０」となる。
【００６８】
このように、ブラック画像が二つの画像面積率のときのマゼンタ画像のトナー付着量と、階調ブラック画像の画像面積率がパターン像の画像面積率のときのマゼンタ画像のトナー付着量との差を算出する。このため、ブラック画像が任意の画像面積率の画像に対して、その画像を形成したときのマゼンタ画像のトナー付着量と、ブラック画像の画像面積率が階調パターン像の画像面積率でのマゼンタ画像のトナー付着量との差を算出する関係を推定できる。プリンタ１００では、図７中の直線ηで示す関係を推定できる。
【００６９】
この推定した関係とブラック画像の作像する部分の画像面積率とに基づいて、ブラック画像の画像面積率が階調パターン像の画像面積率に対応したときと、作像する部分の画像面積率に対応したときとのマゼンタ画像のトナー付着量の差を算出できる。ここでブラック画像の作像する部分の画像面積率が６０［％］の場合、図７に示すように、画像面積率が６０［％］のときの直線ηの縦軸の値が決定した作像条件で実際に作像した場合のマゼンタ画像のトナー付着量の推定値となる。そして、図７に示すように、直線ηで示す関係より、次の値を算出できる。すなわち、ブラック画像の画像面積率が階調パターン像の画像面積率であるときのマゼンタ画像のトナー付着量と、ブラック画像の作像する部分の画像面積率に対応したマゼンタ画像のトナー付着量の推定値との差である「ΔＭ２」を算出できる。
【００７０】
この算出したマゼンタ画像のトナー付着量の差に基づいて、実際に作像したときのマゼンタ画像のトナー付着量が、ブラック画像の画像面積率を階調パターン像の画像面積率としたときのマゼンタ画像のトナー付着量に近付くように、補正する。具体的には、マゼンタ用感光体１Ｍ上のトナー付着量を調節する補正を作像条件に対して行う。
図７に示す例では、ブラック画像の画像面積率６０［％］のときに、マゼンタ画像の中間転写ベルト６上でのトナー付着量が「Ｍ１」となるように、マゼンタ用感光体１Ｍ上に付着させるトナー付着量を制御する。詳しくは、マゼンタ用感光体１Ｍのトナー付着量が決定した作像条件の場合よりも「ΔＭ２」分増加するように作像条件を補正する。決定した作像条件に対してトナー付着量を増加させる補正としては、マゼンタ用感光体１Ｍ表面に対する現像ローラの表面の線速をより速くしたり、現像ポテンシャルを高くしたりする方法が挙げられる。
【００７１】
そして、補正した作像条件を用いてマゼンタ用作像装置１０Ｍや光書き込み装置５を制御して画像形成を行う。これにより、ブラック画像の画像面積率の違いによって、ブラック用一次転写ニップ１７０Ｋでのマゼンタ画像の逆転写率が変動してもマゼンタ用画像の中間転写ベルト６上でのトナー付着量が「Ｍ１」近傍で安定する。よって、下流側の作像装置１０で作像される画像（下流側トナー像）の画像面積率によらず、上流側トナー像の画像濃度が安定する画像形成を行うことが可能となる。
これにより、下流側トナー像の画像面積率がどのような値であっても、上流側トナー像の下流側の一次転写ニップ１７０を通過した中間転写ベルト６上でのトナー付着量の変動を抑制できる。
【００７２】
上述した説明では、色の濃淡を面積階調によって表現する構成の場合について説明したが、面積階調以外の構成であっても本発明は適用可能である。面積階調以外の構成としては、露光のレーザー光の強度等の作像条件を異ならせ、１ドット当りのトナー付着量を変動させて、色の濃淡を表現するものがある。この場合は、階調パターン像を作像したときとは露光のレーザー光の強度等の作像条件が異なり、感光体１上での１ドット当りのトナー付着量が異なる。このため、下流側トナー像の画像面積率が互いの異なるパターン画像の中間転写ベルト６上でのトナー付着量を比較したものをそのまま用いることができない。よって、下流側トナー像が階調パターン像の画像面積率のときとの上流側トナー像のトナー付着量の差について、下流側トナー像が階調パターン像の画像面積率のときの上流側トナー像のトナー付着量に対する比を算出する。これにより、下流側トナー像の画像面積率に対する上流側トナー像のトナー付着量の変動割合の関係を推定する。
【００７３】
この下流側トナー像の画像面積率と上流側トナー像のトナー付着量の変動割合との関係と、作像する部分の下流側トナー像の画像面積率とに基づいて、作像する部分の上流側トナー像の作像条件を補正する。これにより、書き込み強度によって色の濃度を表現する構成において、上流側トナー像について画像情報上では濃度が同一の部分同士について、下流側トナー像の画像面積率が変動しても同一のトナー付着量とすることができ、画像濃度が安定した画像形成を実現できる。
【００７４】
また、画像面積変動モードでは、濃度調整対象の色のトナーを転写する一次転写ニップ１７０よりも中間転写ベルト６の表面移動方向下流側の他の一次転写ニップ１７０で転写する画像の画像面積率を大きくして、濃度調整対象のトナーの逆転写率を上昇させる。これにより、濃度調整対象の作像装置１０よりも下流側の作像装置１０で、高画像面積率の画像を出力した際の濃度調整対象の目標付着量を設定することができる。
このように下流側トナー像の画像面積率の増加に起因する上流側トナー逆転写率の上昇によって上流側トナー像の濃度低下を抑えられるので、様々な画像に対して濃度低下が生じることがなく、経時においても安定した画像品質を提供することができる。
【００７５】
図８は、各一次転写ニップの間にトナー付着量検知センサが配置されたプリンタ１００のタンデム型画像形成部２００と中間転写ベルト６との説明図である。図８（ａ）は、フルカラーモードのときの説明図であり、図８（ｂ）は、モノクロモードのときの説明図である。
【００７６】
図８に示す構成では、光学センサ１５１のほかに、トナー付着量検知センサとしての転写ニップ間光学センサ１５２（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を備える。
図２に示すプリンタ１００では、フルカラーモードにおいて、最上流のイエロー用一次転写ニップ１７０Ｙから二次転写部までの間に三つの一次転写ニップ１７０を通過することになる。よって、下流側の一次転写ニップ１７０での上流側トナーの逆転写率上昇という課題については、どの一次転写ニップ１７０で、どのくらいトナー付着量が変化したのか分からないまま、最下流側のブラック用一次転写ニップ１７０Ｋを通過した後のトナー付着量を光学センサ１５１で読み取ることになる。
そこで図８に示すように、各一次転写ニップ１７０間に配置された転写ニップ間光学センサ１５２によってトナー付着量を読み取ることで各一次転写ニップ１７０でのトナー付着量変動を正確に把握することできる。
【００７７】
また、図８に示すように、転写ニップ間光学センサ１５２（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の読み取り位置の中間転写ベルト６の裏面には、転写ニップ間光学センサ１５２からの照射光に対する反射光を安定させるためのセンサ対向部材１５３（Ｙ，Ｍ，Ｃ）が配置されている。そして、このセンサ対向部材１５３（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は一次転写ローラ１７（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の接離動作と同期することで、モノクロモード時には図８（ｂ）に示すように、中間転写ベルト６の裏面から離間した状態となる。これにより、モノクロモード時には、センサ対向部材１５３（Ｙ，Ｍ，Ｃ）が中間転写ベルト６に接触することがなくなり、モノクロ時における中間転写ベルト６及びカラー用の感光体１（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の寿命低下を防ぐことが出来る。
【００７８】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
表面移動する複数の感光体１等の潜像担持体上にトナー像をそれぞれ形成する複数の作像装置１０等の作像手段と、潜像担持体上のトナー像を表面移動する中間転写ベルト６等の中間転写体に定電流制御でそれぞれ転写する複数の一次転写ローラ１７等の一次転写手段と、中間転写体上のトナー像を用紙Ｐ等の記録媒体に転写する二次転写部１２等の二次転写手段と、潜像担持体上に形成され、中間転写体上に転写された濃度調整用パターン像のトナー付着量を検出する光学センサ１５１等のトナー付着量検出手段と、トナー付着量検出手段の検出結果に基づいて、作像手段の作像条件を制御する制御部５００等の制御手段とを有するプリンタ１００等の画像形成装置において、複数の作像手段における二つの作像手段のうちの中間転写体の表面移動方向上流側に位置するマゼンタ用作像装置１０Ｍ等の作像手段を上流側作像手段とし、表面移動方向下流側に位置するブラック用作像装置１０Ｋ等の作像手段を下流側作像手段としたときに、上流側作像手段を用いて、画像面積率と作像条件とが互いに同一のパターン画像Ｓｍ１及びＳｍ２等の二以上の上流側パターン画像を中間転写体上の副走査方向の位置が異なる位置にそれぞれ形成し、下流側作像手段を用いて、互いに作像条件が同一で画像面積率が異なるパターン画像Ｓｋ１及びＳｋ２等の二以上の下流側パターン画像を、中間転写体上の副走査方向の位置が上流側パターン画像と一致する位置にそれぞれ形成し、下流側パターン像が形成された中間転写体上の上流側パターン画像のトナー着量を検出する光学センサ１５１等の上流側パターン画像検出手段を有する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、下流側トナーの画像の一次転写ニップにおける画像面積率の違いによる当該一次転写ニップでの上流側トナーの逆転写率の変動を考慮した以下の関係を推定できる。すなわち、下流側トナー像の画像面積率と、当該一次転写ニップ通過後の中間転写体上での上流側トナー像のトナー付着量との関係を推定できる。詳しくは、互いに同一の作像条件で画像面積率が互いに異なる二以上の下流側パターン画像のうち、画像面積率が最も小さい下流側パターン画像と中間転写体上での副走査方向の位置が同じ位置となる上流側パターン画像の実際のトナー付着量を基準付着量とする。そして、画像面積率が最も小さい下流側パターン画像とは画像面積率が異なる他の下流側パターン画像と中間転写体上での副走査方向の位置が同じ位置となる上流側パターン画像の実際のトナー付着量と上記基準付着量との差を算出する。これにより、下流側トナーを用いて任意の画像面積率の下流側トナー像を形成したときの、下流側の一次転写ニップ通過後の中間転写体上での上流側トナー像のトナー付着量と、上記基準付着量との差を算出する関係を推定できる。この推定した関係と下流側トナーを用いて作像する部分の画像面積率とに基づいて、下流側トナーを用いて作像する部分と副走査方向の位置が同じ位置となる上流側トナーを用いて作像する部分のトナー付着量と上記基準付着量との差を算出できる。
この算出したトナー付着量の差に基づいて、下流側トナーを用いて作像する部分と副走査方向の位置が同じ位置となる上流側トナーを用いて作像する部分のトナー付着量が上記基準付着量に近付くように、潜像担持体上のトナー付着量を調節する補正を上流側の作像条件に対して行う。補正した作像条件を用いて上流側作像手段を制御して画像形成を行う。これにより、下流側トナー像の一次転写ニップにおける画像面積率の違いによって上流側トナーの逆転写率が変動しても、下流側の一次転写ニップ通過後の中間転写体上での上流側トナー像のトナー付着量が、上記基準付着量に近い値で安定する。これにより、下流側トナー像の一次転写ニップでの画像面積率によらず、上流側トナー像の画像濃度が安定した画像形成を行うことが可能となる。よって、本態様によれば、定電流制御で一次転写する構成で、下流側の潜像担持体に形成されるトナー像の画像面積率によらず安定した画像濃度の画像形成を行うことが可能となる、という優れた効果がある。
（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、パターン画像Ｓｋ１及びＳｋ２等の二以上の下流側パターン画像のうち、パターン画像Ｓｋ２等の画像面積率が大きい下流側パターン画像は、ブラック用作像装置１０Ｋ等の下流側作像手段で、吐き出し動作を実行するときに作像する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、経時劣化した現像剤のリフレッシュのための吐き出し動作と、画像面積率が高い下流側パターン画像の作像とを組み合わせることで、余分なトナー消費を抑制することができる。さらに、吐き出し動作とともに下流側パターン画像の作像を実行することで、濃度調整を行うために要する時間の短縮を図ることができる。
（態様Ｃ）
態様ＡまたはＢにおいて、中間転写ベルト６等の中間転写体の表面における感光体１等の潜像担持体の間に転写ニップ間光学センサ１５２等の上流側パターン画像検出手段を配置する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、各一次転写直後のトナー付着量を検出でき、ブラック用作像装置１０Ｋ等の下流側作像手段のそれぞれの一次転写ニップ１７０等の一次転写ニップを通過した直後にトナー付着量を検出できる。これにより、複数の下流側作像手段の一次転写ニップのそれぞれについて、そこよりも上流側の上流側作像手段で作像したトナー像のトナー付着量がどのように変化したかを把握できる。これにより、上流側作像手段について、より正確な濃度制御を実施できる。
（態様Ｄ）
態様Ｃにおいて、中間転写ベルト６等の中間転写体は、無端ベルト状で感光体１等の潜像担持体に対して接離可能であり、中間転写体の内周面における転写ニップ間光学センサ１５２等の上流側パターン画像検出手段と対向する位置の内側にセンサ対向部材１５３等の検出手段対抗部材が接離可能な構成であり、検出手段対抗部材の接離動作は、その接触位置に対して中間転写体の表面移動方向上流側の潜像担持体に対する中間転写体の接離動作と同期している。
これによれば、上記実施形態について説明したように、モノクロ時のカラー用の感光体１等の使用しない作像手段の潜像担持体を中間転写体から離間しているときに、中間転写体の不要な寿命低下を防止することが出来る。
（態様Ｅ）
態様Ａ乃至Ｄの何れかにおいて、ブラック用作像装置１０Ｋ等の下流側作像手段で作像する画像の画像面積率に応じて、マゼンタ用作像装置１０Ｍ等の上流側作像手段がマゼンタ用感光体１Ｍ等の潜像担持体に作像するトナー像のトナー付着量を制御する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、下流側作像手段で作像されるトナー像の一次転写ニップにおける画像面積率によらず、上流側作像手段で作像されるトナー像の画像濃度の変動を抑えることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１  感光体
１Ｙ  イエロー用感光体
１Ｋ  ブラック用感光体
１Ｍ  マゼンタ用感光体
２  帯電装置
３  現像装置
４  クリーニング装置
５  光書き込み装置
６  中間転写ベルト
７  中間転写ベルトクリーニング装置
８  二次転写ローラ
９  加圧部材
１０  作像装置
１０Ｙ  イエロー用作像装置
１０Ｋ  ブラック用作像装置
１０Ｍ  マゼンタ用作像装置
１１  定着前ガイド部材
１２  二次転写部
１３  定着装置
１３ａ  定着ローラ
１３ｂ  加圧ローラ
１５  第一支持ローラ
１６  第二支持ローラ
１７  一次転写ローラ
１７Ｋ  ブラック用一次転写ローラ
１８  第三支持ローラ
１９  第四支持ローラ
２６  給紙カセット
２７  給紙ローラ
２８  レジストローラ対
２９ａ  第一給紙路
２９ｂ  第二給紙路
３０  搬送ローラ対
３１  転写出口ガイド部材
３９  排出ローラ
４０  排紙トレイ
５０  給紙テーブル
１００  プリンタ
１５１  光学センサ
１５２  転写ニップ間光学センサ
１５３  センサ対向部材
１７０Ｙ  イエロー用一次転写ニップ
１７０Ｋ  ブラック用一次転写ニップ
１７０Ｍ  マゼンタ用一次転写ニップ
１７０  一次転写ニップ
２００  タンデム型画像形成部
５００  制御部
Ｌ  レーザー光
Ｐ  用紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特開平７−２５３６９４号公報
【特許文献２】特開平１０−１５３９０９号公報
【特許文献３】特開２０１０−０２０００８号公報
【図１】
2014219625.tif 000003
【図２】
2014219625.tif 000004
【図３】
2014219625.tif 000005
【図４】
2014219625.tif 000006
【図５】
2014219625.tif 000007
【図６】
2014219625.tif 000008
【図７】
2014219625.tif 000009
【図８】
2014219625.tif 000010