(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する複数の潜像担持体、及び、それら複数の潜像担持体上に担持される潜像のそれぞれをトナーによって個別に現像してトナー像を得る複数の現像手段の組み合わせと、前記潜像担持体にベルト部材を介して当接する当接部材と、移動する前記ベルト部材を複数の前記潜像担持体と前記ベルト部材との当接による複数の転写ニップに順次通していく過程で、前記転写ニップ内に進入している前記潜像担持体表面上のトナー像を、前記転写ニップに挟み込まれた記録シート、あるいは前記ベルト部材の表面、に重ね合わせて転写するために複数の前記当接部材のそれぞれに対して転写電流を出力し、且つそれぞれの転写電流の出力目標値について、前記出力目標値に対応する潜像担持体の表面を前記出力目標値に対応する前記転写ニップに対して所定の長さだけ送る毎に前記出力目標値を前記所定の長さ範囲における画像面積率に基づいて求めた適正値と同じ値に更新する転写電流出力手段と、を備える画像形成装置において、
前記当接部材の電気抵抗を検知する抵抗検知手段、あるいは前記電気抵抗と相関関係にある所定の電気的特性を検知する電気特性検知手段を設け、
前記適正値を、前記画像面積率に加えて、前記抵抗検知手段又は前記電気特性検知手段による検知結果にも基づいて求め、且つ前記適正値を求めるためのアルゴリズムとして、複数の転写ニップのうち、最上流側の転写ニップについては、前記検知結果が高抵抗側の値にシフトするにつれて、前記出力目標値を小さくする一方で、残りの転写ニップのうち、少なくとも１つについては、前記検知結果が高抵抗側の値にシフトするにつれて、前記出力目標値を大きくするもの、を用いるように、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】
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、前記潜像担持体に無端状のベルト部材を介して当接する当接部材と、前記ベルト部材を周回移動させて、前記潜像担持体と前記ベルト部材との当接による転写ニップに複数回通していく過程で、前記潜像担持体上のトナー像を前記ベルト部材の表面に重ね合わせて転写するために前記当接部材に対して転写電流を出力し、且つ前記潜像担持体の表面を前記転写ニップに対して所定の長さだけ送る毎に前記転写電流の出力目標値を前記所定の長さ範囲における画像面積率に基づいて求めた適正値と同じ値に更新する転写電流出力手段と、を備える画像形成装置において、
前記当接部材の電気抵抗を検知する抵抗検知手段、あるいは前記電気抵抗と相関関係にある所定の電気的特性を検知する電気特性検知手段を設け、
前記適正値を、前記画像面積率に加えて、前記抵抗検知手段又は前記電気特性検知手段による検知結果にも基づいて求め、且つ前記適正値を求めるためのアルゴリズムとして、前記過程における複数の転写工程のうち、始めの転写工程については、前記検知結果が高抵抗側の値にシフトするにつれて、前記出力目標値を小さくする一方で、残りの転写工程のうち、少なくとも１つについては、前記検知結果が高抵抗側の値にシフトするにつれて、前記出力目標値を大きくするもの、を用いるように、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、
前記当接部材に一定の転写電流を出力したときの電流値と出力電圧値との関係を前記電気的特性として検知するように構成した前記転写電流出力手段を、前記電気特性検知手段として機能させ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、
前記関係に基づいて前記当接部材と前記ベルト部材との合成抵抗を算出し、算出結果に基づいて前記適正値を求める処理を実施するように構成した前記転写電流出力手段を、前記抵抗検知手段として機能させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３又は４の画像形成装置において、
画像形成動作中であって、且つ前記潜像担持体の全域のうち、前記転写ニップに進入している領域が全て非画像部になるタイミングで、前記関係を測定する処理を実施するように、前記転写電流検知手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４の画像形成装置において、
非画像形成動作中に、前記潜像担持体及び前記ベルト部材を表面移動させながら、所定の第１転写電流を出力したときと、所定の第２転写電流を出力したときとでそれぞれ前記関係を測定し、それらの測定結果に基づいて前記適正値を求める処理を実施するように、前記転写電流検知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４の画像形成装置において、
ユーザーによる画像形成動作命令を受け付けていない状態で、前記潜像担持体及び前記ベルト部材を表面移動させ、且つ所定の転写電流を出力しながら、所定のテストトナー像を前記潜像担持体に形成し、前記テストトナー像の第１の画像面積率の箇所が前記転写ニップに進入しているときの前記関係と、前記テストトナー像の第２の画像面積率の箇所が前記転写ニップに進入しているときの前記関係とに基づいて前記合成抵抗を算出する処理を実施するように、前記転写電流検知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１乃至７の何れかの画像形成装置において、
前記適正値を求めるためのアルゴリズムとして、重ね合わせの転写を行うための複数の前記転写ニップのうちの最上流側の前記転写ニップ、又は前記過程における複数の転写工程のうちの始めの転写工程、を除く残りの転写ニップ又は転写工程については、画像面積率がａ［％］からｂ［％］まで（但し、０＜ａ＜ｂ）の一般的な範囲内であるときには、画像面積率の増加に伴って前記出力目標値を減少させる一方で、画像面積率がａ［％］未満であるときには、画像面積率が一般的な範囲内にあるときよりも出力目標値を小さな値にするもの、を用いるように、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９】
請求項８の画像形成装置において、
前記アルゴリズムとして、重ね合わせの転写を行うための複数の前記転写ニップのうちの最上流側の前記転写ニップ、又は前記過程における複数の転写工程のうちの始めの転写工程、を除く残りの転写ニップ又は転写工程にて、前記画像面積率がｂ［％］を超えるときには（但し、ｂ＜１００）、画像面積率が一般的な範囲内にあるときよりも出力目標値を大きな値にするもの、を用いるように、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潜像担持体に対して直接あるいはベルト部材を介して当接する当接部材に供給するための転写電流を出力する転写電流出力手段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更新する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転写ローラとを有している。そして、転写ローラに対して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ながら、転写ニップ内に送り込んだ記録シートに対して感光体上のトナー像を転写する。
【０００３】
転写ローラに対して転写バイアスを出力する電源は、出力電圧を調整することで転写ローラに供給する転写電流を所定の出力目標値と同じ値にする定電流制御を実施するようになっている。そして、感光体上のトナー像を記録シートに良好に転写し得る転写電流の適正値が転写ニップにおける感光体上の画像面積率に応じて変化することから、電源は次のようにして転写電流の出力目標値を定期的に更新するようになっている。即ち、感光体の表面を転写ニップに対して所定の長さだけ送る毎に、その長さ範囲における感光体上の平均画像面積率を算出し、算出結果に基づいて、出力目標値を更新するのである。かかる構成では、画像面積率の違いによる画像濃度ムラの発生を抑えることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、この画像形成装置においても、画像濃度ムラを引き起こすことがあった。そこで、本発明者がその原因について研究を行ったところ、次のようなことが判明した。即ち、当接部材たる転写ローラとしては、感光体との密着性を高めるために、芯金上に導電性ゴムの被覆したものを用いるのが一般的である。このような転写ローラは、環境変動や劣化の進行などに伴って電気抵抗が変化する。転写ニップにおける感光体上の画像面積率に応じて転写電流の適正値が異なってくるのは既に述べた通りであるが、転写ローラの電気抵抗によっても、転写電流の適正値が異なってくることが本発明者の実験によって明らかになった。
【０００５】
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、画像濃度ムラの発生を従来よりも抑えることができる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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、潜像を担持する複数の潜像担持体、及び、それら複数の潜像担持体上に担持される潜像のそれぞれをトナーによって個別に現像してトナー像を得る複数の現像手段の組み合わせと、前記潜像担持体にベルト部材を介して当接する当接部材と、移動する前記ベルト部材を複数の前記潜像担持体と前記ベルト部材との当接による複数の転写ニップに順次通していく過程で、前記転写ニップ内に進入している前記潜像担持体表面上のトナー像を、前記転写ニップに挟み込まれた記録シート、あるいは前記ベルト部材の表面、に重ね合わせて転写するために複数の前記当接部材のそれぞれに対して転写電流を出力し、且つそれぞれの転写電流の出力目標値について、前記出力目標値に対応する潜像担持体の表面を前記出力目標値に対応する前記転写ニップに対して所定の長さだけ送る毎に前記出力目標値を前記所定の長さ範囲における画像面積率に基づいて求めた適正値と同じ値に更新する転写電流出力手段と、を備える画像形成装置において、前記当接部材の電気抵抗を検知する抵抗検知手段、あるいは前記電気抵抗と相関関係にある所定の電気的特性を検知する電気特性検知手段を設け、前記適正値を、前記画像面積率に加えて、前記抵抗検知手段又は前記電気特性検知手段による検知結果にも基づいて求め、且つ前記適正値を求めるためのアルゴリズムとして、複数の転写ニップのうち、最上流側の転写ニップについては、前記検知結果が高抵抗側の値にシフトするにつれて、前記出力目標値を小さくする一方で、残りの転写ニップのうち、少なくとも１つについては、前記検知結果が高抵抗側の値にシフトするにつれて、前記出力目標値を大きくするもの、を用いるように、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。
【発明の効果】
【０００７】
本発明においては、転写ニップにおける潜像担持体上の画像面積率と、当接部材の電気抵抗との両方に基づいて転写電流の出力目標値を決定することで、画像面積率しか加味しないで出力目標値を決定していた従来に比べて、より適切な値の転写電流を供給した状態でトナー像を転写ニップで転写する。これにより、画像濃度ムラの発生を従来よりも抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図。
【図３】シェブロンパッチを示す拡大模式図。
【図４】感光体上の１０ライン区画を説明するための模式図。
【図５】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６】図５とは異なる画像を示す部分拡大模式図。
【図７】新品のＣ１次転写ローラ（電気抵抗＝１．４Ｅ７［Ω］）を用いた場合におけるＣ転写率とＭ逆転写率と１次転写電流との関係を示すグラフ。
【図８】使い古したＣ１次転写ローラ（電気抵抗＝５．６Ｅ７［Ω］）を用いた場合におけるＣ転写率とＭ逆転写率と１次転写電流との関係を示すグラフ。
【図９】第１電流適正値Ｉ１と、平均画像面積率Ｘと、電気抵抗との関係を示すグラフ。
【図１０】第２電流適正値Ｉ２と、平均画像面積率Ｘと、電気抵抗との関係を示すグラフ。
【図１１】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１２】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１３】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１４】電気抵抗Ｒが１．４Ｅ７［Ω］である１次転写ローラのＩ−Ｖ特性を示すグラフ。
【図１５】電気抵抗Ｒが５．６４Ｅ７［Ω］である１次転写ローラのＩ−Ｖ特性を示すグラフ。
【図１６】第３変形例に係るプリンタを示す概略構成図。
【図１７】第４変形例に係るプリンタを示す概略構成図。
【図１８】第５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】
【０００９】
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。
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、図示しない光書込ユニット、タンデム画像形成部１０、転写ユニット２０、定着装置４０、再送装置５０などを備えている。タンデム画像形成部１０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）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，Ｋを有している。
【００１０】
転写ユニット２０は、無端状の中間転写ベルト２１、駆動ローラ２２、従動ローラ２３、２次転写対向ローラ２４、４つの１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、２次転写ローラ２６などを有している。像担持体としての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２次転写対向ローラ２４に掛け回されている。そして、駆動ローラ２２の回転駆動によって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２０のループ内側には、駆動ローラ２２、従動ローラ２３、及び２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，Ｋも配設されている。なお、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋや２次転写ローラ２６の役割については後述する。
【００１１】
タンデム画像形成部１０は、４つの画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｋと、現像ユニット３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとを有している。また、図示しないＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のドラムクリーニング装置も有している。感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｋ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。現像ユニット３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに形成された静電潜像をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーによって現像するものである。また、帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００１２】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｋが中間転写ベルト２１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧している。これら１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって１次転写バイアスが印加される。
【００１３】
タンデム画像形成部１０の上方には、図示しない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，Ｋによって一様帯電せしめられた感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００１４】
感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、表面に有機感光層が被覆された直径６０［ｍｍ］のドラム状の基体を有しており、その基体の静電容量が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反時計回り方向に回転駆動せしめられる。帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって一様に帯電せしめられた感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面は、図示されない光書込ユニットから発せられるレーザー光によって露光走査されてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像を担持する。
【００１５】
現像装置３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。現像剤は、磁性キャリアとポリエステル系の材料からなる重合トナーとを含有している。現像装置３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面に対向している。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像スリーブは、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，Ｍ，Ｃ，Ｋとが対向する現像領域に搬送する。
【００１６】
現像領域では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像スリーブに印加される現像バイアスと、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像との間に、マイナス極性のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像スリーブと感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの非画像部との間に、マイナス極性のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。現像装置３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーは、撹拌などによって約−２５［μｃ／ｇ］の帯電量で帯電しており、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，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像に転移する。これにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上の静電潜像が現像されてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像になる。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上における単位面積あたりのトナー付着量は約０．４３［ｍｇ／ｃｍ２］である。
【００１７】
現像装置３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ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出力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出力目標値とを比較し、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，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー消費によってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー濃度を低下させた現像剤に対し、適量のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーが供給される。このため、現像装置３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内の現像剤のトナー濃度が所定の範囲内に維持される。
【００１８】
タンデムトナー像形成部１０の上方に配設された図示しない光書込ユニットは、帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって約−５２０［Ｖ］に一様帯電せしめられた感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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、ベタ画像を光書込したときにおける静電潜像の電位Ｖｌは、約−４０［Ｖ］である。感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上で現像されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像は、上述したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００１９】
なお、本プリンタにおいては、帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとして、帯電バイアス電源８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって帯電バイアスが印加される帯電部材を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに当接又は近接せしめた状態で、帯電部材と感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に放電を生じせしめて感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを一様帯電させるものを採用している。このような帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに代えて、スコロトロン帯電器などを採用してもよい。
【００２０】
画像形成部の下方には、図示しない給紙カセットが配設されている。給紙カセット内には、記録シートが複数枚重ねられたシート束の状態で収容されており、給紙カセットに配設されている給紙ローラによって給紙路に向けて送り込まれる。なお、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，や、中間転写ベルト２１、搬送ローラなどの線速であるプロセス線速は、約３５０［ｍｍ／ｓｅｃ］に設定されている。
【００２１】
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、記録シート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、記録シート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。
【００２２】
画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方に配設された転写ユニット２０は、中間転写ベルト２１の他に、ベルトループ内に配設された１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、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、ベルトループ外に配設された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。
【００２３】
ベルトループ内の４つの１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、無端移動する中間転写ベルト２１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。
【００２４】
１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、回転軸心を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの回転軸心の直下に位置させるように配設されており、それぞれ、芯金とこれの周面に被覆された導電性スポンジローラ部とを有している。その外形は１６［ｍｍ］で、心金の径は１０［ｍｍ］である。導電性スポンジローラ部の電気抵抗は、初期状態で概ね１．４Ｅ７［Ω］である。この電気抵抗は、接地された外径３０［ｍｍ］の金属ローラを１０［Ｎ］の力で導電性スポンジローラ部に押し当てた状態で、１次転写ローラ心金に１０００［Ｖ］の電圧を印加したときに流れる電流Ｉから、オームの法則（Ｒ＝Ｖ／Ｉ）に基づいて算出された値である。なお、数十万枚の記録シートに対して画像を形成した後、１次転写ローラの導電性スポンジローラ部の電気抵抗を測定したところ、約５．６Ｅ７［Ω］であった。このように、導電性スポンジローラ部は、使用に伴って電気抵抗を徐々に上昇させていく。また、環境変動によっても電気抵抗を変動させる。
【００２５】
１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、ローラの電気抵抗を測定するための抵抗測定ローラ２７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが当接しており、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの回転駆動に伴って従動回転する。直径８［ｍｍ］のステンレス（ＳＵＳ３０４）製の抵抗測定ローラ２７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、リレースイッチ２８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを介してアースが接続されている。通常の、画像形成動作時には、リレースイッチ２８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのコイルが励磁されておらず、電気接点が切られているため、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは電気的にフロート状態になっている。リレースイッチ２８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのコイルが励磁されて電気接点がつながれると、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに供給される１次転写電流がリレースイッチ２８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを介してアースに流れる。
【００２６】
１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップで感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト２１上に１次転写する際には、１次転写電流を所定の出力目標値と同じ値だけ出力する定電流制御を実施する。これにより、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに出力目標値と同じ値の１次転写電流が供給されて、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が中間転写ベルト２１上に１次転写される。また、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、自らから出力する電圧の値を測定する図示しない電圧計を有している。そして、後述する抵抗測定処理を実施するときには、５［μＡ］の１次転写電流を出力しながら、出力電圧値を測定する。そして、測定結果とオームの法則とに基づいて、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの電気抵抗を算出する。
【００２７】
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、ループ外側の２次転写ローラ２６とが当接する２次転写ニップが形成されている。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シートを、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。
【００２８】
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シートに一括して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。
【００２９】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト２１には、記録シート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、図示しないベルトクリーニング装置によってクリーニングされる。
【００３０】
２次転写ニップの図中左側方には、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シートは、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右側から左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。このようにしてトナー像が定着せしめられた記録シートは、図示しない排出ローラ対を経由して機外へと排出される。
【００３１】
定着装置４０から排出された記録シートについては、そのまま排紙ローラ対に送る場合と、排紙ローラ対に送らずに、再送装置５０に送る場合とがある。具体的には、記録シートの第１面だけに画像を形成する片面モードのプリントジョブを実施する際には、定着装置４０から排出された記録シートを例外なく排紙ローラ対に送る。これに対し、記録シートの両面に画像を形成する両面モードのプリントジョブを実施する際において、定着装置４０から排出された記録シートが第１面だけにトナー像を担持するものである場合には、それを排紙ローラ対に送らずに、再送装置５０に送る。但し、両面モードであっても、定着装置４０から排出された記録シートが両面にトナー像を担持するものである場合には、それを排紙ローラ対に送る。定着装置４０を通過した後の記録シートを排紙ローラ対に送るのか、再送装置５０に送るのかの切り換えは、図示しない切り換え爪によるシート搬送先の切り換えによって行われる。
【００３２】
再送装置５０は、定着装置４０から送られてくる記録シートをスイッチバック路５１でスイッチバック搬送することで、その上下を反転させる。その後、記録シートをスイッチバック路５２に送る。スイッチバック路５２を通過した記録シートは、記録シートを図示しない給紙カセットから２次転写ニップに搬送するための給紙路の途中に送り込まれる。これにより、上下を反転させた状態で、２次転写ニップに再送される。
【００３３】
なお、給紙路の後半領域では、記録シートは、後述する抵抗測定ローラ対３１とレジストローラ対３２とを順次通過する。再送装置５０は、記録シートを給紙路における抵抗測定ローラ対３１よりも上流側の位置に送り込む。よって、記録シートは、給紙カセットから送り出された直後のものであるか、再送値５０によって再送されたものであるかにかかわらず、給紙路内において、抵抗測定ローラ対３１とレジストローラ対３２とを必ず経由することになる。
【００３４】
レジストローラ対３２は、２つのローラの回転を停止させた状態で、記録シートの先端が突き当てられることで、記録シートのスキューを矯正する。その後、２つのローラを回転させて記録シートの先端部をレジストニップ内にくわえ込むが、その後すぐにローラの回転を停止させる。そして、記録シートを２次転写ニップでベルト上のトナー像に同期させ得るタイミングで、ローラの回転を再開する。
【００３５】
図２は、本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り、様々な機器やセンサが接続されているが、同図では、それら機器の一部だけを示している。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、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの１次転写電流値を決定し、決定した１次転写電流値となるように、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを制御する。かかる制御部２００は、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとともに転写電流出力手段として機能している。なお、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからの１次転写電流の出力の出力目標値は、制御部２００からＰＷＭ信号として出力されて、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに入力される。
【００３６】
また、制御部２００は、図示しないメイン電源スイッチがＯＮされた直後や、所定枚数のプリントを実施する毎に、位置ズレ量補正処理を実施するようになっている。そして、この位置ズレ量補正処理において、中間転写ベルト２１に、図３に示すようなシェブロンパッチＰＶと呼ばれる複数のトナー像からなる位置ズレ検知用画像を形成する。図２に示した光学センサユニット８６は、その発光手段から発した光を集光レンズに通した後、中間転写ベルト２１の表面で反射させ、その反射光を自らの受光手段で受光して受光量に応じた電圧を出力する。中間転写ベルト２１に形成されたシェブロンパッチＰＶ内のトナー像が光学センサユニット８６の直下を通過する際には、光学センサユニット８６の受光手段による受光量が大きく変化する。これにより、制御部２００は，中間転写ベルト２１に形成されたシェブロンパッチＰＶ内における各トナー像を検知することができる。このように、光学センサユニット８６は、制御部２００との組合せによって像検知手段として機能している。なお、発光手段としては、トナー像を検出するために必要な反射光を作り得る光量をもつＬＥＤ等が用いられている。また、受光手段としては，多数の受光素子が直線状に配列されたＣＣＤなどが用いられている。
【００３７】
制御部２００は、中間転写ベルト２１に形成したシェブロンパッチＰＶ内の各トナー像を検知することで、各トナー像における副走査方向（ベルト移動方向）の位置を検出する。シェブロンパッチＰＶは、図３に示すように、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像を主走査方向（レーザー光が感光体表面上で走査する方向）から約４５［°］傾けた姿勢で、副走査方向であるベルト移動方向に所定ピッチで並べたラインパターン群である。このようなシェブロンパッチＰＶ内のＹ，Ｃ，Ｍトナー像について，Ｋトナー像との検知時間差を読み取っていく。同図では、図紙面上下方向が主走査方向に相当し、左から順に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が並んだ後、これらとは姿勢が９０［°］異なっているＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙトナー像が更に並んでいる。基準色となるＫとの検出時間差ｔｋｙ，ｔｋｃ，ｔｋｍについての実測値と理論値との差に基づいて、各色トナー像の副走査方向のズレ量、即ち位置ズレ量を求める。そして、その位置ズレ量に基づいて、不図示の光書込ユニットの感光体に対する光書込開始タイミングを補正して、感光体や中間転写ベルト２１の速度変動に起因する各色トナー像の位置ズレを低減する。
【００３８】
先に示した図１において、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の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，Ｋ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。
【００３９】
中間転写ベルト２１に対して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを介して転写バイアスを印加する１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ所定の出力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，Ｋ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主走査方向（感光体軸線方向）の画像面積率に基づいて、出力目標値を決定する。画像面積率は、制御部２００から１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに送られる。なお、以下、転写ニップ出口における画像面積率に基づいて転写電流の出力目標値を更新する方式を、ＤＴＣＣ（Dynamic Transfer Current Control）方式という。
【００４０】
感光体の表面は、制御部２００により、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４に示されるように、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、全画素数に対する潜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。制御部２００は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのそれぞれについて、このようにして求めた平均画像面積率の情報を、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにそれぞれ出力する。
【００４１】
１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、１次転写電流の出力目標値を、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に決定する。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、その出力目標値と同じ値の転写電流を出力するように、出力電圧を調整する。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出力目標値が、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する。この変更のタイミングについては、制御部２００から送られてくるタイミング信号に基づいて決定する。
【００４２】
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次転写電流の出力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、感光体においては、静電潜像よりも地肌部の電位が高い状態にある。１次転写ニップ出口においては、感光体の地肌部と中間転写ベルト２１との間で剥離放電が発生する。１次転写電流の殆どが、その剥離放電によるものである場合には、１次転写ニップの出口における中間転写ベルトの電位がそれほど高くならないことから、静電潜像と中間転写ベルトとの電位差が不足して、転写不良が発生してしまう。そこで、中間転写ベルト２１の電位を適切な値まで上昇させ得る出力電圧にするように、例えば１次転写ニップ出口における感光体上の平均画像面積率が５０［％］程度であることを想定して、１次転写電流の出力目標値を設定したとする。すると、ニップ出口の平均画像面積率が５０［％］よりも低くなってニップ出口における感光体地肌部の面積がより大きくなると、剥離放電によって消費される電流量が増加して中間転写ベルト２１の電位を下げることから、転写不良を引き起こしてしまう。また、平均画像面積率が５０［％］よりも高くなってニップ出口における感光体地肌部の面積がより小さくなると、剥離放電によって消費される電流量が減少して中間転写ベルト２１の電位を上昇させることから、ベルトと静電潜像との間で放電を発生させる。この放電により、トナーを逆帯電させることから、転写不良を引き起こしてしまう。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、感光体の静電潜像に適量の電流を流すとともに、感光体の静電潜像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。
【００４３】
図５は、記録シートとこれに形成された画像との一例を示す模式図である。図示の記録シートは、Ａ３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。Ａ３サイズの記録シートの幅は２９７［ｍｍ］である。画像は記録シート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４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。
【００４４】
図６は、図５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次転写電流の出力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。
【００４５】
次に、本発明者が行った実験について説明する。
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、Ｃ用の１次転写ローラ２５Ｃとしては、新品のものと、使い古したものとを用意した。新品の１次転写ローラ２５Ｃの電気抵抗を測定したところ、１．４Ｅ７［Ω］であった。また、使い古した１次転写ローラ２５Ｃの電気抵抗を測定したところ、５．６Ｅ７［Ω］であった。実験については、新品の１次転写ローラ２５Ｃをセットした状態と、新品の代わりに、使い古した１次転写ローラ２５Ｃをセットした状態とでそれぞれ行った。
【００４６】
プリンタ試験機により、２つのテスト画像をプリントした。第１テスト画像は、副走査方向の寸法が６［ｍｍ］、且つ主走査方向の寸法が１４．８５［ｍｍ］であるマゼンタ画像部と、副走査方向の寸法が６［ｍｍ］、且つ主走査方向の寸法が２８２．１５［ｍｍ］のシアン画像部とを具備している。これらマゼンタ画像部とシアン画像部とを主走査方向に並べた２色横並び部を、副走査方向に６［ｍｍ］のスペースを空ける条件で複数並べたパターンが、第１テスト画像である。第１テスト画像において、２色横並び部におけるマゼンタ画像部の画像面積率は５［％］である。また、２色横並び部におけるシアン画像部の画像面積率は９５［％］である。これら２つの画像部が互いに重ならないように主走査方向に並んでいる。以下、この２色横並び部を、Ｍ５％Ｃ９５％画像部とも言う。
【００４７】
第２テスト画像は、副走査方向の寸法が６［ｍｍ］、且つ主走査方向の寸法が１４．８５［ｍｍ］であるマゼンタ画像部と、副走査方向の寸法が６［ｍｍ］、且つ主走査方向の寸法が１４．８５［ｍｍ］のシアン画像部とを具備している。これらマゼンタ画像部とシアン画像部とを主走査方向に並べた２色横並び部を、副走査方向に６［ｍｍ］のスペースを空ける条件で複数並べたパターンが、第２テスト画像である。第２テスト画像において、２色横並び部におけるマゼンタ画像部の画像面積率や、シアン画像部の画像面積率は、ともに５［％］である。これら２つの画像部が互いに重ならないように主走査方向に並んでいる。以下、この２色横並び部を、Ｍ５％Ｃ５％画像部とも言う。
【００４８】
第１テスト画像や第２テスト画像をそれぞれ個別にプリントする際、Ｙ，Ｋ用の１次転写電源８１Ｙ，Ｋからは、１次転写電流を出力せず、Ｙ，Ｋ用の感光体２Ｙ，Ｋを中間転写ベルト２１から離間させた。
【００４９】
Ｃ用の１次転写電源８１Ｃからの出力電流値を測定しながら、出力電流値を徐々に大きくしていき、それぞれの出力電流値の条件で、テスト画像をプリントした。また、各プリントでは、Ｃ用の感光体２Ｃ上において、１次転写ニップに進入する前におけるシアン画像部の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上に残った未転写のシアン画像部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。
【００５０】
また、Ｃ用の１次転写ニップに進入する前の中間転写ベルト２１上におけるマゼンタ画像部の単位面積あたりのトナー付着量と、Ｃ用の感光体２Ｃにおける１次転写ニップ通過後の非画像部に逆転移したＭトナーの単位面積あたりの付着量とを測定した。そして、前者に対する後者の割合をＭトナー逆転写率として求めた。なお、１次転写ニップ通過後の感光体上に残ったトナーや逆転写したトナーの付着量については、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。また、中間転写ベルト２１上のトナー付着量や、１次転写ニップ進入前の感光体上のトナー付着量については、Ｔｒｅｋ社の吸引式小型帯電量測定装置Ｍｏｄｅｌ２１０−ＨＳによってベルトや感光体から吸引したトナーの単位面積当たりの質量から算出した。
【００５１】
図７は、新品の１次転写ローラ２５Ｃ（電気抵抗＝１．４Ｅ７［Ω］）を用いた場合におけるＣ転写率とＭ逆転写率と１次転写電流との関係を示すグラフである。また、図８は、使い古した１次転写ローラ２５Ｃ（電気抵抗＝５．６Ｅ７［Ω］）を用いた場合におけるＣ転写率とＭ逆転写率と１次転写電流との関係を示すグラフである。なお、図７に示される関係と、図８に示される関係との差は、１次転写ローラ２５Ｃの電気抵抗の差だけに起因することを、他の実験やシミュレーションで確認している。
【００５２】
図７に示されるように、新品の１次転写ローラ２５Ｃ（電気抵抗＝１．４Ｅ７［Ω］）を用いた場合には、１次転写電流を徐々に大きくしていく過程で、約１５［μＡ］まで大きくした時点で、Ｍ逆転写率が急に増加し始めることがわかる。この時点におけるＭ５％Ｃ９５［％］画像部のＣ転写率は約９３［％］である。その後、更に１次転写電流を大きくしていくと、約２２［μＡ］まで大きくした時点で、Ｍ５％Ｃ９５［％］画像のＭ逆転写率が約５［％］まで増加する。また、この電流条件におけるＭ５％Ｃ５［％］画像部のＣ転写率は、約９１［％］である。また、Ｍ５％Ｃ５％画像部のＣ転写率を最大にする１次転写電流値は５８［μＡ］である。また、Ｍ５％Ｃ９５％画像部のＣ転写率を最大にする１次転写電流値は３４［μＡ］である。
【００５３】
一方、図８に示されるように、使い古した１次転写ローラ２５Ｃ（電気抵抗＝５．６Ｅ７［Ω］）を用いた場合には、１次転写電流を徐々に大きくしていく過程で、１８［μＡ］付近まで大きくした時点で、Ｍ逆転写率が急に増加し始めることがわかる。この時点におけるＣ転写率は約９５［％］である。その後、更に１次転写電流を大きくしていくと、約２８［μＡ］まで大きくした時点で、Ｍ５％Ｃ９５［％］画像のＭ逆転写率が約５［％］まで増加する。また、この電流条件におけるＭ５％Ｃ５％画像部のＣ転写率は、約９４［％］である。また、Ｍ５％Ｃ５％画像部のＣ転写率を最大にする１次転写電流値は４２［μＡ］である。また、Ｍ５％Ｃ９５％画像部のＣ転写率を最大にする１次転写電流値は３０［μＡ］である。
【００５４】
このように、Ｃ転写率を最大にするＣ用の１次転写ニップにおける１次転写電流値は、１次転写ニップ出口における平均画像面積率の他、１次転写ローラ２５Ｍの電気抵抗によっても異なるのである。また、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップについては、Ｍ，Ｃ，Ｋ画像部の転写率だけでなく、Ｙ，Ｍ，Ｃ画像部の逆転写率も考慮して、１次転写電流の出力目標値を設定する必要があるが、逆転写率を一定の値に留め得る１次転写電流値も、１次転写ニップ出口における平均画像面積率の他、１次転写ローラの電気抵抗によっても異なってくる。つまり、１次転写電流の適正値は、１次転写ニップ出口における感光体上の平均画像面積率だけではく、１次転写ローラの電気抵抗によっても異なってくるのである。なお、本明細書では、Ｃ用の１次転写ニップにおけるＣ転写率とＭ逆転写率とを測定した実験結果だけを示したが、Ｍ用の１次転写ニップにおけるＭ転写率やＹ逆転写率も同様の結果になった。また、Ｋ用の１次転写ニップにおけるＫ転写率やＣ逆転写率も同様の結果になった。
【００５５】
以上の実験は、温度２３［℃］、湿度５０［％］にコントロールされた実験室環境で行ったものである。この場合、１次転写ローラの電気抵抗の変動は、経時使用に伴う劣化のみによって起こる。しかしながら、ユーザーのもとでは、室内環境が大きく変動する。温湿度が変動すると、それに伴って１次転写ローラの電気抵抗も変動する。このため、ユーザーのもとにおいては、それほど劣化していない１次転写ローラを用いる場合であっても環境によって１次転写ローラの電気抵抗が変動し、それに伴って１次転写電流の適正値も変動する。
【００５６】
次に、本発明者は、最上流に配設されるＹ用の１次転写ローラ２５Ｙに供給する１次転写電流の適正値について検討した。Ｙ用の１次転写ニップに対しては、それよりも上流側で中間転写ベルト２１上に１次転写された他色のトナー像が進入するということが起こらないため、Ｙ用の感光体２Ｙに対して他色のトナー像が逆転写することはない。よって、逆転写率を考慮せずに、単にＹ転写率だけを考慮して１次転写電流の適正値を決定することができる。
【００５７】
Ｙ用の１次転写ニップにおいても、Ｃ用の１次転写ニップとほぼ同様の結果が得られることから、１次転写ローラの電気抵抗が１．４Ｅ７［Ω］である場合であって、且つＹトナー像の画像面積率が５［％］であるときには、図７に示されるように、最大の転写率が得られる５８［μＡ］を出力目標値とすればよい。また、１次転写ローラの電気抵抗が１．４Ｅ７［Ω］である場合であって、且つＹトナー像の画像面積率が９５［％］であるときには、図７に示されるように、最大の転写率が得られる３４［μＡ］を出力目標値とすればよい。また、１次転写ローラの電気抵抗が５．６Ｅ７［Ω］である場合であって、且つＹトナー像の画像面積率が５［％］であるときには、図８に示されるように、最大の転写率が得られる４２［μＡ］を出力目標値とすればよい。また、１次転写ローラの電気抵抗が５．６Ｅ７［Ω］である場合であって、且つＹトナー像の画像面積率が９５［％］であるときには、図８に示されるように、最大の転写率が得られる３０［μＡ］を出力目標値とすればよい。
【００５８】
図９は、Ｙ用の１次転写電流の適正値である第１電流適正値Ｉ１と、平均画像面積率Ｘと、電気抵抗との関係を示すグラフである。電気抵抗Ｒの違いによるグラフの傾きの変化に基づいて、第１電流適正値Ｉ１を求める公式を導いたところ、次のようになった。
「Ｉ１＝（３．１７Ｅ−１３Ｒ−３．１１Ｅ−５）Ｘ＋（−３．９７Ｅ−１３Ｒ＋６．４９Ｅ−５）」
以下、この式を第１式という。
【００５９】
次に、本発明者は、Ｙよりも下流側に配設されるＭ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ローラ２５Ｍ，Ｃ，Ｋに供給する１次転写電流の適正値について検討した。Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップに対しては、Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像の他、上流側の１次転写工程で得られたＹ，Ｍ，Ｃトナー像が進入する。このため、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップにおける１次転写電流の適正値である第２電流適正値Ｉ２については、Ｍ，Ｃ，Ｋ転写率の他、Ｙ，Ｍ，Ｃ逆転写率も考慮して決定する必要がある。
【００６０】
図１０は、Ｍ，Ｃ，ＫＹ用の１次転写電流の適正値である第２電流適正値Ｉ２と、平均画像面積率Ｘと、電気抵抗との関係を示すグラフである。図７や図８に示されるグラフから、画像面積率が５〜９５［％］の範囲であって、且つ１次転写ローラの電気抵抗が１．４Ｅ７［Ω］である場合において、高い転写率と低い逆転写率とを両立させ得る１次転写電流値は、１５〜２２［μＡ］程度である。また、画像面積率が５〜９５［％］の範囲であって、且つ１次転写ローラの電気抵抗が５．６Ｅ７である場合において、高い転写率と低い逆転写率とを両立させ得る１次転写電流値は、１５〜２８［μＡ］程度である。これを基本に、第２電流適正値Ｉ２を求める公式を導いたところ、次のようになった。
【００６１】
「Ｉ２＝（−２．８６Ｅ−１２Ｒ−１．２０Ｅ−４）Ｘ＋１．４Ｅ−５」
但し、これは、「０≦Ｘ＜０．０５」の場合に適用される式である。以下、この式を第２式という。
【００６２】
「０．０５≦Ｘ≦０．９５」という条件においては、第２電流適正値Ｉ２を求める公式が次のようになった。
「Ｉ２＝（−７．９４Ｅ−１３Ｒ−６．６７Ｅ−６）Ｘ＋（１．４７Ｅ−１３Ｒ＋２．０３Ｅ−５）」
以下、この式を第３式という。
【００６３】
「０．９５＜Ｘ≦１」という条件においては、第２電流適正値Ｉ２を求める公式が次のようになった。
「Ｉ２＝（−１．４３Ｅ−１２Ｒ＋１．２０Ｅ−４）Ｘ＋（１．４３Ｅ−１２Ｒ−１．００ｅ−４）」
以下、この式を第４式という。
【００６４】
第１式からわかるように、最上流のＹについては、１次転写ローラの電気抵抗の上昇に伴って第１電流適正値Ｉ１を低下させることで、Ｙ転写率を高めるようにしている。なお、１次転写ローラの電気抵抗が低いにもかかわらず、１次転写電流値を小さくすると、ニップ出口において画像部に有効な転写電流が流れなくなることから、転写不良を引き起こす。よって、１次転写ローラの電気抵抗の上昇に伴って第１電流適正値Ｉ１を低下させる必要がある。
【００６５】
従来の一般的な画像形成装置のように、１次転写電流を常に一定に出力目標値で定電流制御する構成において、実験に使用した１次転写ローラを用いる場合には、図７に示される結果から、出力目標値を４４［μＡ］程度にするのが一般的である。この場合でも、１次転写ローラの電気抵抗や画像面積率が変動したとしても、約９５［％］程度の転写率は得られる。しかし、第１式で求めた第１電流適正値Ｉ１と同じ値に出力目標値を更新させるようにすれば、９７［％］以上の転写率を常に維持することができる。また、１次転写ローラの電気抵抗を加味しないで単に平均画像面積率Ｘだけに基づいて出力目標値を更新する構成では、第１式を採用する場合よりも転写率が１［％］以上は低くなる。画像濃度がそれだけ良好に再現されないことに加えて、廃トナー量もそれだけ多くなるので、環境負荷に与える影響は少なくない。
【００６６】
そこで、実施形態に係るプリンタにおいては、Ｙ用の１次転写ニップ出口を通過する１０ライン区画について、その平均画像面積率Ｘと第１式とを用いて算出した第１電流適正値Ｉ１と同じ値に１次転写電流の出力目標値を更新する処理を実施するように、制御部２００及び１次転写電源８１を構成している。なお、１次転写ローラ２５Ｙの電気抵抗の測定法については、後に詳述する。
【００６７】
第２式〜第４式からわかるように、Ｍ，Ｃ，Ｋについては、逆転写率をある程度の値に留める狙いから、第１式とは逆に、１次転写ローラの電気抵抗の上昇に伴って第１電流適正値Ｉ１を増加させている。なお、第２式〜第４式において、平均画像面積率Ｘが５［％］よりも低い場合に第２電流適正値Ｉ２を平均画像面積率Ｘの低下に伴って急激に低下させていくのは、逆転写の発生を最小限に留める狙いからである。通常は、１次転写電流を下げると、それに伴って転写率が低下するが、平均画像面積率Ｘが５［％］よりも低い場合には、ベタ画像ではなくて、文字画像など、ある程度ドットを散乱させる画像であることが殆どであり、この場合、ベタ画像に比べて少ない電流量で転写が可能になる。更には、平均画像面積率Ｘが低いと、転写率がある程度低くなっても、画像濃度不足が視認され難くなる。このため、転写率向上よりも逆転写率抑制を重視して、平均画像面積率Ｘの低下に伴って第２電流適正値Ｉ２を急激に低下させていくのである。
【００６８】
また、平均画像面積率Ｘが９５［％］を超える場合に、平均画像面積率Ｘの上昇に伴って第２電流適正値Ｉ２を急激に増加させるのは、次に説明する理由による。即ち、平均画像面積率Ｘが９５［％］を超えると、１次転写ニップに進入している感光体の殆どの領域がトナー像を担持しており、非画像部が殆ど存在しないため、非画像部へのトナーの逆転写が殆ど起こらなくなる。このため、逆転写率抑制よりも、転写率向上を重視して、平均画像面積率Ｘの上昇に伴って第２電流適正値Ｉ２を急激に増加させるのである。全ベタに近い画像では、高い画像濃度が要求されることも、理由の１つである。
【００６９】
そこで、本プリンタにおいては、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップについては、Ｙ用の１次転写ニップとは異なる式により、１次転写電流の目標値を求めるようになっている。具体的には、本プリンタでは、大面積地肌領域とそれ以外の領域との区分けとなるａ［％］という平均画像面積率として、５［％］を採用している（ａ＝５％）。つまり、平均画像面積率が５［％］未満となる感光体領域（１０ライン区画）を、特に逆転写の発生し易い大面積地肌領域として取り扱っている。また、極大画像領域とそれ以外の領域との区分けとなるｂ［％］という平均画像面積率として、９５［％］を採用している（ｂ＝９５％）。つまり、平均画像面積率が９５［％］を超える感光体領域を、全面ベタ部に近い極大画像領域として取り扱っている。そして、平均画像面積率ｘが５［％］未満であるとき（ａ％未満）、即ち、１次転写ニップの出口に感光体の大面積地肌領域が位置したときには、上記第２式に基づいて１次転写電流の目標値を求める。即ち、画像面積率が５［％］未満（ａ［％］未満）であるときには、平均画像面積率ｘが一般的な範囲内にあるときよりも１次転写電流の出力目標値を小さな値にする。また、平均画像面積率ｘが５［％］〜９５［％］の一般的な範囲内にあるときには、上記第３式に基づいて１次転写電流の目標値を求める。つまり、一般的な範囲内にあるときには（ａ［％］〜ｂ［％］（但し、０＜ａ＜ｂ）、平均画像面積率ｘの増加に伴って１次転写電流の出力目標値を減少させる。また、平均画像面積率ｘが９５［％］を超えるとき、即ち、１次転写ニップの出口に感光体の極大画像領域が位置したときには、上記第４式に基づいて１次転写電流の目標値を求める。つまり、平均画像面積率ｘが９５［％］を超えるときには（ｂ［％］（但し、ｂ＜１００）を超えるときには）、平均画像面積率ｘが一般的な範囲内にあるときよりも１次転写電流の出力目標値を大きな値にする。
【００７０】
従来の一般的な画像形成装置のように、１次転写電流を常に一定に出力目標値で定電流制御する構成において、実験に使用した１次転写ローラを用いる場合には、図７に示される結果から、出力目標値を２２［μＡ］程度にするのが一般的である。かかる構成では、平均面積率画像Ｘが比較的高いと、著しい転写率が起こってしまう。また、平均画像面積率Ｘが比較的低いと、転写率が著しく低下してしまう。よって、良好な画質が得られない。例えば、出力目標値＝２２［μＡ］、１次転写ローラの電気抵抗＝１．４Ｅ７、平均画像面積率Ｘ＝９５［％］の場合、逆転写率は５［％］まで悪化してしまう。また、出力目標値＝２２［μＡ］、１次転写ローラの電気抵抗＝１．４Ｅ７、平均画像面積率Ｘ＝５［％］の場合、転写率は９１［％］まで低下してしまう。また、出力目標値＝２２［μＡ］、１次転写ローラの電気抵抗＝５．６Ｅ７、平均画像面積率Ｘ＝５［％］の場合、逆転写率は約３［％］まで上昇し、且つ転写率が約９２［％］まで低下する。
【００７１】
これに対し、実施形態に係るプリンタでは、平均画像面積率Ｘや電気抵抗Ｒにかかわらず、逆転写率を約２［％］以下に抑えつつ、転写率を９１［％］〜９６［％］の範囲に維持することができる。
【００７２】
本発明者らは、実際に、１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋの出力目標値を第２式〜第４式の条件で求めた第２電流適正値Ｉ２と同じ値にするように、制御部２００及び１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋを構成したところ、電気抵抗Ｒにかかわらず、特に、グリーンやレッドを多く含む高面積率の画像において、低逆転写率及び高転写率の優れた画質を実現することができた。さらに、全ベタのグリーンやレッドでは転写率を優先して大きな１次転写電流を供給するようになることから、画像濃度をかなり濃くすることができた。
【００７３】
実施形態のプリンタにおいては、制御部２００と、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの組み合わせが、それぞれ転写電流出力手段として機能している。そして、制御部２００は、感光体２Ｙ表面における各１０ライン区画の平均画像面積率Ｘを算出する。また、各１０ライン区画について、平均画像面積率Ｘと、予め測定されている１次転写ローラ２５Ｙの電気抵抗Ｒと、第１式とに基づいて、第１電流適正値Ｉ１を算出する。そして、１０ライン区画の先端がＹ用の１次転写ニップ出口に進入するタイミングで、その１０ライン区画についての第１電流適正値Ｉ１の算出結果を、１次転写電源８１Ｙに出力する。１次転写電源８１Ｙは、出力目標値を、制御部２００から送られてくる第１電流適正値Ｉ１と同じ値に更新して定電流制御を実施する。
【００７４】
また、制御部２００は、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋについてそれぞれ、感光体表面における各１０ライン区画の平均画像面積率Ｘを算出する。また、各１０ライン区画について、平均画像面積率Ｘと、予め測定されている１次転写ローラ２５Ｍ，Ｃ，Ｋの電気抵抗Ｒと、第２式〜第４式とに基づいて、第２電流適正値Ｉ２を算出する。そして、１０ライン区画の先端がＭ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップ出口に進入するタイミングで、その１０ライン区画についての第２電流適正値Ｉ２の算出結果を、１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋに出力する。１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋは、出力目標値を、制御部２００から送られてくる第２電流適正値Ｉ２と同じ値に更新して定電流制御を実施する。
【００７５】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、制御部２００と、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、抵抗測定ローラ２７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、リレースイッチ２８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの組み合わせが、抵抗検知手段として機能している。抵抗検知手段は、直径８［ｍｍ］のステンレス（ＳＵＳ３０４）製の抵抗測定ローラ２７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを、リレースイッチ２８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの励磁によって接地した状態で、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対してそれぞれ一定の電流を出力する。そして、そのときの１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからの出力電圧値と、出力電流値と、オームの法則とに基づいて、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの電気抵抗を算出する。
【００７６】
１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの電気抵抗Ｒを算出するタイミングは、プリントジョブ開始時である。ユーザーからのプリント命令を受信した際に、各色の感光体に対する光書込を開始する前に、各感光体や中間転写ベルトを駆動した状態で、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの電気抵抗Ｒを測定する。また、連続プリント動作中には、所定枚数のプリントを行う毎に、プリントジョブを一時中断して、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの電気抵抗Ｒを測定する。これにより、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの経時劣化に起因する電気抵抗Ｒの変動のみならず、環境変動に伴う１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの電気抵抗Ｒの変動にも対応することができる。
【００７７】
かかる構成の本プリンタにおいては、１次転写ニップ出口における感光体上の１０ライン区画の平均画像面積率Ｘと、１次転写ローラの電気抵抗Ｒとの両方に基づいて１次転写電流の適正値を求めることで、平均画像面積率Ｘしか加味しないで適正値を求めていた従来に比べて、より適切な値の転写電流を供給した状態でトナー像を１次転写ニップで転写する。これにより、画像濃度ムラの発生を従来よりも抑えることができる。
【００７８】
なお、電気抵抗の測定のために１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに当接させる金属部材は、ローラ形状のものに限られない。ブラシ形状やブレード形状の金属を１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに当接させて、電流をアースに導くようにしてもよい。また、部材の材質についても、良好な導電性があれば金属に限定されない。但し、１次転写ローラより低い電気抵抗であることが求められる。樹脂層などの材料を採用する場合には、樹脂層の厚さと体積抵抗率の積を、１Ｅ２［Ωｍ２］以下にすることが望ましい。
【００７９】
ところで、ＤＴＣＣ方式では、感光体上の転写ニップ出口における平均画像面積率に応じて１次転写電流の出力目標値を決定する際に、転写ニップ出口における中間転写ベルト２１上のトナー像の平均画像面積率は考慮していない。これは次に説明する理由による。即ち、中間転写ベルト２１上にトナー像が存在する場合には、中間転写ベルト２１上のトナー像の平均画像面積率を考慮しなくても、トナーの逆転写があまり発生しない適度な範囲で、１次転写電圧が自動的に上昇するからである。
【００８０】
特許文献２に記載の画像形成装置においては、中間転写ベルト上の転写済みトナー像と、転写前トナー像との重なりの割合と画像の比率（転写済みトナー像と転写前トナー像との和から重なり部分を差し引いた値）に基づいて、１次転写電流の出力目標値を決定している。かかる構成では、トナーが重なっていないところで高い転写電流が付与され、その結果、逆転写率が大きくなり、著しい画像濃度低下が発生する。また、重ね転写時に１次転写電流を高くするようになっているが、転写効率の転写電流依存性のカーブの傾向は単色と重ねで同等であり、重ね転写時に電流を高くする必要はない。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必要があるために、高性能なＣＰＵや容量の大きなメモリが必要となる。これに対し、本プリンタでは、単純に転写されるトナー像の画像面積率に応じて転写電流を制御するだけであるため、安価なシステムで高画質な画像が実現できる。
【００８１】
また、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。
【００８２】
従来のＡＴＶＣ方式やＰＴＶＣ方式は何れも、基本的には、出力電圧を所定の出力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、出力電圧の出力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出力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地肌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出力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。
【００８３】
これに対し、ＤＴＣＣ方式は、電流値を一定にする制御であるため、元々、多少１次転写ローラの抵抗が変化しても安定した出力画像を提供できる。さらに、本発明の１次転写ローラや転写ニップの抵抗を考慮したＤＴＣＣ方式では、著しく安定した最終画像の提供が可能となる。
【００８４】
なお、上述したように、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップにおける１次転写電流をＤＴＣＣ方式で制御する場合には、１次転写ローラの抵抗が下がるのに伴って、逆転写の発生を抑えるために、１次転写電流を全体的に下げるアルゴリズムを用いているが、１次転写ローラの抵抗が著しく下がり、ベタ画像の低画像面積率画像の濃度低下が無視できないような場合は、１次転写ローラ抵抗の低下に連動して、現像電圧を上げるのが有効である。このように制御すれば、画像濃度の無いに等しい。
【００８５】
次に、本発明者は、以下の実験を行った。
プリンタ試験機によって３種類のテスト画像を出力した。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Ｋ１００［％］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、Ｋ５［％］テスト画像を重ねたＭ１００［％］＋Ｋ５［％］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、Ｋ５［％］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［％］＋Ｋ５［％］テスト画像については、Ｋ用の１次転写ニップを通過した後における感光体２Ｋの地肌部に逆転移した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。
【００８６】
図１１は、この実験における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１２は、この実験における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１３は、この実験における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。
【００８７】
図１２に示されるように、テスト画像としてＫだけからなる単色のトナー像を形成した場合には（Ｋ５［％］、Ｋ１００［％］）、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。この２０００［Ｖ］という条件においては、図１１に示されるように、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、Ｋ５［％］テスト画像の場合には１次転写電圧＝２０００［Ｖ］の条件で３０［μＡ］の１次転写電流が１次転写電源８１Ｋから出力されるのに対し、Ｋ１００［％］テスト画像の場合には１次転写電圧＝２０００［Ｖ］の条件で２１［μＡ］の１次転写電流が１次転写電源８１Ｋ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。
【００８８】
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Ｋ用の感光体２Ｋを約−５００［Ｖ］に一様に帯電させている。また、潜像部（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２Ｋ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２Ｋの地肌部の面積電荷密度は、約−４７５［μＣ／ｍ２］程度である。一方、感光体２Ｋの潜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２Ｋにおいては、地肌部の電荷量が潜像部よりも約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２Ｋの潜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２Ｋの地肌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２Ｋ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８１Ｋ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。
【００８９】
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２５Ｋ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出力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、出力電流の出力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。
【００９０】
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次転写電流の出力目標値として、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，Ｋ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からの出力電流の出力目標値については、出力電圧を最大の転写効率が得られる値まで大きくすることが望ましい。この実験においては、２５［℃］の環境下で行っており、１次転写電圧を２０００［Ｖ］にした条件で最大の転写効率が得られている。この条件では、Ｋ５［％］テスト画像では図１１に示したように３０［μＡ］の１次転写電流が流れるのに対し、Ｋ１００［％］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［℃］の環境下で最大の転写効率が得られる電圧条件であり、室温が２５［℃］から変化すると、最大の転写効率を実現する電圧条件も変化してしまうからである。これに対し、最大の転写効率が得られる電流条件は、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３０［μＡ］に一定に維持することで、最大の転写効率を実現することができる。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１００＝２１［μＡ］に一定に維持することで、最大の転写効率を実現することができる。
【００９１】
このように、Ｙ用の１次転写電源８１Ｙについては、画像面積率に応じて出力電流の出力目標値を変化させることで、最大の転写効率を維持することができる。ところが、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋでも同様の定電流制御を実施すると、Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｋの地肌部に逆転写させ易くなることがわかった。
【００９２】
例えば、図１２に示されるように、Ｋ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２Ｋ地肌部への逆転写率（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。
【００９３】
一方、１次転写電圧が２０００［Ｖ］を超えると、転写効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、１次転写電圧が２０００［Ｖ］を超えると、感光体における−３０［Ｖ］の潜像部と、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潜像部（−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、潜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、潜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潜像部上に留まってしまうことが、転写効率を低下させている原因であると考えられる。
【００９４】
このような転写効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］の潜像部とベルトとの間のみならず、感光体の−５００［Ｖ］の地肌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、感光体の地肌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、地肌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。転写効率の低下という表立った現象が現れる感光体の潜像部（−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、感光体の潜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、この実験では、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。
【００９５】
先に述べたように、この実験において、Ｋ用の１次転写電源８１Ｋ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、後段の感光体の地肌部とベルトとの間に介在させる。このとき、感光体の地肌部（−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、地肌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、感光体の地肌部に逆転写してしまう。感光体の地肌部の電位は約−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。この実験では、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１１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。
【００９６】
室温２５［℃］の条件では、既に述べたように、５［％］画像では１次転写電流＝３０［μＡ］、１００［％］画像では１次転写電流＝２１［μＡ］の条件の場合に、それぞれ１次転写電圧が最大の転写効率を実現し得る約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，Ｋ用の１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋでも採用したとする。すると、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップ内にてそれぞれ、感光体の地肌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地肌部に逆転写してしまうことになる。
【００９７】
Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップでは、ニップ出口において、感光体の地肌部と中間転写ベルト２１との間で放電が発生すると、ベルト上のトナーが正規とは逆のプラス極性に逆帯電して、感光体の地肌部に逆転写してしまう。感光体の転写ニップ出口付近における平均画像面積率が所定のａ［％］を下回るとき、即ち、感光体の大面積地肌領域が転写ニップ出口に進入するときに、（１）式に基づいて出力目標値を決定すると、１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋからの１次転写バイアスの出力値を非常に大きくすることになる。すると、転写ニップ出口における感光体の地肌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、両者間で放電を発生させ易くなる（図１２参照）。
【００９８】
そこで、本プリンタにおいては、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップについては、次のようにして１次転写電流の出力目標値を求めるようになっている。大面積地肌領域とそれ以外の領域との区分けとなるａ［％］という平均画像面積率として、５［％］を採用している（ａ＝５［％］）。つまり、平均画像面積率が５［％］未満となる感光体領域（１０ライン区画）を、特に逆転写の発生し易い大面積地肌領域として取り扱っている。また、極大画像領域とそれ以外の領域との区分けとなるｂ［％］という平均画像面積率として、９５［％］を採用している（ｂ＝９５［％］）。つまり、平均画像面積率が９５［％］を超える感光体領域を、全面ベタ部に近い極大画像領域として取り扱っている。そして、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋについては、既に述べたように、第２式〜第４式に基づいて、第２電流適正値Ｉ２を求めるように、制御部２００を構成している。
【００９９】
先に示した図１０において、Ｙ用の１次転写電流の出力目標値と、Ｍ用の１次転写電流の出力目標値とに着目すると、９５［％］以下の面積率範囲では、平均画像面積率が同じであれば後者の出力目標値は前者の出力目標値よりも小さくなる。これは次に説明する理由による。即ち、Ｙ用の１次転写ニップは、常に第１転写工程になり、それ以前にベルト上に転写されたトナー像が存在しないため、転写ニップ出口でベルトから感光体２Ｙの地肌部へのトナーの逆転写を発生させることがない。このため、優れた転写効率を得ることだけに着目して、グラフの傾きや切片を設定している。これに対し、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップでは、逆転写を発生させる可能性がある。そこで、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップでは、優れた転写効率を得ることだけに着目するのではなく、トナーの逆転写を抑えることにも着目して、グラフの傾きや切片を設定している。このため、５〜９５［％］の範囲において、平均画像面積率が同じであれば、第２電流適正値Ｉ２の方が、第１電流適正値Ｉ１よりも小さくなるのである。
【０１００】
Ｍ、Ｃ，Ｋに着目すると、平均画像面積率が５〜９５［％］の範囲内であるときには、１次関数のグラフが負の傾きになっている。これに対し、平均画像面積率が５［％］未満であるときには、１次関数のグラフが正の傾きになっている。これは以下に説明する理由による。
【０１０１】
即ち、感光体の転写ニップ出口付近における平均画像面積率が５［％］未満と極めて低い場合には、転写ニップ出口において感光体上にトナーが殆どない状態になっている。特に平均画像面積率０［％］であるときには、転写ニップ出口において感光体上にはトナーが全くない状態になっている。このような状態では、感光体からベルトへのトナーの転写処理を行う必要は全くない。よって、基本的には、１次転写バイアスの印加を中断しても画質に影響を及ぼさない。また、０［％］以上であっても、５［％］未満という非常に低い平均画像面積率の条件では、転写ニップ出口に極小面積の画像が位置することになる。この極小面積の画像の色調がハーフトーンでない場合には、それは文字画像や線画像である場合が殆どでる。文字画像や線画像であれば、多少のトナー逆転写が発生しても、それによる画像濃度ムラは殆ど視認されない。また、極小面積の画像の色調がハーフトーンである場合、感光体表面では周囲を地肌部で囲まれる孤立ドット状のドット潜像が所定の間隔をあけて並んでいる状態となっている。この状態では、極小のドット潜像が地肌部に囲まれており、ドット潜像のプラスの電荷や、周囲の地肌部の電位の影響で、地肌部の１次転写電流が潜像部に流れ込み易くなる。しかも、ドット潜像に付着しているトナー量がごく僅かであるため、それほど１次転写電圧を高くしなくても、ドット潜像上のトナーを中間転写ベルト２１に転写することができる。更に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの全色の廃トナー量に着目すれば、１次転写電流を多くすることによる転写効率の増加よりも、１次転写電流を小さくすることによる逆転写トナー量の減少を優先した方が有利である。１次転写電流を小さくすることによる逆転写トナー量の減少を優先する方が、廃トナーを減少させて、トナーの有効利用率を高めることができるからである。当然のことながら、Ｙトナーの画像面積率がより大きくなれば、Ｍ用の１次転写電源８１Ｍからの１次転写電圧の出力値が上昇し、Ｙトナーの逆転写率が増加することになる。このため、本プリンタのように、感光体上の転写ニップ出口における平均画像面積率が著しく低い場合は、電流を下げた方が廃トナー量を低減する上で有利であることがわかる。
【０１０２】
そこで、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップにおいて、感光体のニップ出口付近における平均画像面積率が５［％］未満であるときには、１次転写電流の出力目標値を十分に小さくして、逆転写の発生を効果的に抑制する。逆転写の発生を回避するという観点からすれば、出力目標値を１０［μＡ］付近まで下げることが望ましい。しかし、そのようにすると、転写ニップ出口に１０［％］程度の平均画像面積率の感光体領域が進入したときに、１次転写電流を急激に高めなければならないにもかかわらず、電源の出力応答性の限界から十分に高めることができず、転写不良を引き起こすおそれがでてくる。そこで、１０［μＡ］までは下げずに、１５［μＡ］以上を維持するようになっている。電源の応答性によっては、１０［μＡ］程度まで下げてもよい。また、平均画像面積率が５［％］未満である範囲で、グラフを正の傾きとしているのは、平均画像面積率が０［％］から５［％］に近づくに従って、次の瞬間の平均画像面積率が５［％］よりやや大きくなって、１次転写電流を２６［μｍ］程度まで急激に高めなければならなくなる可能性が高くなるからである。
【０１０３】
Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップ出口において、感光体上の１０ライン区画の平均画像面積率が１００［％］である場合には、感光体の画像形成可能領域の全てにトナーが付着しており、転写ニップ出口に感光体地肌部が全く存在しない状態になる。転写ニップ出口において、ベルト上のトナーは感光体地肌部に逆転写するため、感光体地肌部のない状態では逆転写が起こらない。このため、１次転写電流を非常に大きくしても、逆転写を発生させることがない。しかも、転写ニップ出口に全面ベタ画像を位置させる状態であり、全面ベタ画像はハーフトーン画像とは異なり、転写電流不足に起因する転写画像のムラや濃度不足が目立ち易い。特に、１次転写ニップでの圧力ムラが装置のリアとフロント（出力画像上の左右）とで大きい場合には左右濃度偏差として視認され易くなる。よって、平均画像面積率が１００［％］である場合には、１次転写電流の出力目標値を通常よりも高めに設定して良好な転写効率を優先することが望ましい。
【０１０４】
平均画像面積率が１００［％］ではないものの、９５［％］を超えている場合には、１次転写電流の出力目標値を通常よりも高めに設定して良好な転写効率を優先することが望ましい。そこで、第４式を採用するのである。図１０に示されるように、５〜９５［％］の範囲では負の傾きになっていたグラフが、９５［％］を超えた範囲では正の傾きに転じる。そして、平均画像面積率が高くなるにつれて、１次転写電流の出力目標値も増加する。これにより、１次転写電流を通常よりも高めにして、画像濃度不足の顕在化を抑えることができる。
【０１０５】
先に図１０に示したように、Ｍ，Ｃ，Ｋのそれぞれにおいて、平均画像面積率が０［％］であるときに決定される１次転写電流の出力目標値は、平均画像面積率が１００［％］であるときに決定される出力目標値よりも小さく設定されている。これにより、０［％］であるときには逆転写の抑制を優先する一方で、１００［％］であるときには転写効率の向上を優先することができる。
【０１０６】
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。
［第１変形例］
第１変形例に係るプリンタにおいては、抵抗検知手段の代わりに、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの電気抵抗と相関関係にある電気的特性を検知する電気特性検知手段を設けている。電気特性検知手段は、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋや感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを回転させ、且つ中間転写ベルト２１を無端移動させた状態で、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して一定の電流を供給する。このときの１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからの出力電流値と出力電圧との関係であるＩ−Ｖ特性を、電気的特性として求める。
【０１０７】
図１４は、電気抵抗Ｒが１．４Ｅ７［Ω］である１次転写ローラのＩ−Ｖ特性を示すグラフである。また、図１５は、電気抵抗Ｒが５．６４Ｅ７［Ω］である１次転写ローラのＩ−Ｖ特性を示すグラフである。本発明者の行った実験では、これらのＩ−Ｖ特性から、１次転写ニップの電気抵抗であるニップ抵抗Ｒｎｉｐを次のようにして求めることができた。即ち、感光体を−５２０［Ｖ］で一様帯電させ、感光体全面を非画像部（地肌部）にした状態で１次転写ニップに進入させ、且つ１次転写ローラに３０［μＡ］の電流を供給した際の１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからの出力電圧Ｖｏｕｔ［Ｖ］とニップ抵抗Ｒｎｉｐとの関係は、「Ｒｎｉｐ＝４．９４Ｅ４Ｖ−１．３２Ｅ７」という式になった。以下、この式を第５式という。なお、ニップ抵抗Ｒｎｉｐは、１次転写ローラと中間転写ベルトとの合成抵抗である。
【０１０８】
このニップ抵抗Ｒｎｉｐは、オームの法則に基づいて測定される１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの電気抵抗Ｒに近い値になることが、本発明者の実験によって確認された。上述した第１式〜第４式のように、ニップ抵抗Ｒｎｉｐと平均画像面積率Ｘとに基づいて第１電流適正値Ｉ１や第２電流適正値Ｉ２を求める式を実験に基づいて構築すれば、電気抵抗Ｒを測定する場合と同様に、第１電流適正値Ｉ１や第２電流適正値Ｉ２としてそれぞれ適切な値を求めることが可能である。
【０１０９】
なお、中間転写ベルト２１の電気抵抗が１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの電気抵抗よりも十分に低い場合には、第５式によって求めたニップ抵抗Ｒｎｉｐを、そのまま１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの電気抵抗Ｒとして第１式〜第４式に代入して第１電流適正値Ｉ１や第２電流適正値Ｉ２を求めても良い。例えば、実験に使用したプリンタ試験機では、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとして電気抵抗Ｒ＝１．４Ｅ７［Ω］のものを用いた場合、中間転写ベルト２１として体積抵抗率がｘ［Ω・ｃｍ］であるものを用いても、体積抵抗率が２ｘ［Ω・ｃｍ］であるものを用いても、Ｉ−Ｖ特性は殆ど変化しなかった。プリンタ試験機では、転写ニップの抵抗Ｒｎｉｐのうち、中間転写ベルト２１の電気抵抗が占める割合は１／１０以下とであると考えられるため、ニップ抵抗Ｒｎｉｐをほぼ電気抵抗Ｒであるとみなしても差し支えない。
【０１１０】
第１変形例に係るプリンタにおいては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップにおけるニップ抵抗Ｒｎｉｐを、次のようにして測定する。即ち、中間転写ベルト２１の表面は、周方向において、２次転写ニップで記録シートに重ね合わせられるシート対応領域と、記録シートに重ね合わされないシート非対応領域とに大別される。更に、シート非対応領域は、プリントジョブ開始直後や終了直前におけるシート搬送不実施時におけるものと、連続画像形成動作中における互いに隣り合う２つのシート対応領域の間に位置するシート間対応領域とに分類される。電気特性検知手段は、シート非対応領域がＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップに進入していないときに、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップのニップ抵抗Ｒｎｉｐを測定する。連続プリント動作中の場合には、シート間対応領域がＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップに進入する毎に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップのニップ抵抗Ｒｎｉｐを測定する。これにより、連続プリント動作中に機内の温湿度が変動しても、その変動に起因する１次転写ローラの電気抵抗Ｒの変動に対応することができる。
【０１１１】
［第２変形例］
第２変形例に係るプリンタは、以下に特筆する点の他が、実施形態に係るプリンタと同様の構成になっている。
図９に示されるように、平均画像面積率ｘが１００［％］（１．０）であるＹベタ画像を１次転写する場合には、１次転写電流の電気抵抗にかかわらず、第１電流適正値Ｉ１がほぼ一定の値になる（約３．０Ｅ−０．５Ａ）。この一定の値の１次転写電流を予め実験によって測定しておく（以下、測定値を全ベタ転写時適正電流値という）。Ｙ用の１次転写電源８１Ｙからの出力電流値の目標値をこの全ベタ転写時適正電流値と同じ値にした定電流制御の条件下で、平均画像面積率ｘが１００［％］であるＹテストベタ画像をＹ用の感光体２Ｙから中間転写ベルト２１に１次転写している最中の１次転写電源８１Ｙからの出力電圧値（以下、全ベタ転写時出力電圧値という）を測定する。その測定値は、そのときの１次転写ローラ２５Ｙの電気抵抗の条件で、１次転写ローラ２５Ｙと感光体２Ｙとの間に適切な強度の１次転写電界を形成するのに必要な１次転写ローラ２５Ｙの芯金の電位である。１次転写ローラ２５Ｙの電気抵抗が変化しなければ、どのような平均画像面積率ｘのＹトナー像を１次転写する場合であっても、１次転写ローラ２５Ｙの芯金の電位を全ベタ転写時出力電圧値と同じ値にすれば、１次転写ローラ２５Ｙと感光体２Ｙとの間で適切な強度の１次転写電界を形成することができる。
【０１１２】
そこで、１次転写電源８１Ｙからの出力を、全ベタ転写時出力電圧値を目標値とする定電圧制御する条件下で、感光体２Ｙにおける全面地肌部の箇所をＹ用の１次転写ニップに進入させているときにおける１次転写電源８１Ｙからの出力電流値を測定する（以下、この測定値を全面地肌部進入時出力電流値という）。そして、全面地肌部進入時出力電流値を平均画像面積率ｘ＝０［％］のときの第１電流適正値Ｉ１とし、且つ全ベタ転写時適正電流値を平均画像面積率ｘ＝１００［％］のときの第１電流適正値Ｉ１とする直線式の一次関数を求める。そして、プリントジョブ中には、Ｙの１０ライン区画の平均画像面積率ｘに対応する第１電流適正値Ｉ１を算出し、定電流制御における１次転写電源８１Ｙから出力目標値を算出結果と同じ値に更新する。
【０１１３】
このように、最上流のＹについては、１次転写ローラ２５Ｙの電気抵抗と相関関係にある電気的特性として、全ベタ転写時出力電圧値と、全面地肌部進入時出力電流値とを測定し、測定結果に基づいて構築した一次関数に基づいて、第１電流適正値Ｉ１を求める。
【０１１４】
図１０に示されるように、平均画像面積率ｘが１００［％］（１．０）であるＭ，Ｃ，Ｋベタ画像を１次転写する場合には、１次転写電流の電気抵抗にかかわらず、第２電流適正値Ｉ２がほぼ一定の値になる（約２．０Ｅ−０．５Ａ）。この値を予めの実験によって測定してＭ，Ｃ，Ｋ全ベタ転写時適正電流値として制御部に記憶させておく。Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋからの出力電流値の目標値をＭ，Ｃ，Ｋ全ベタ転写時適正電流値と同じ値にした定電流制御の条件下で、平均画像面積率ｘが１００［％］であるＭ，Ｃ，Ｋテストベタ画像をＭ，Ｃ，Ｋ用の感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋから中間転写ベルト２１に１次転写している最中の１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋからの出力電圧値（以下、Ｍ，Ｃ，Ｋ全ベタ転写時出力電圧値という）を測定する。それぞれの測定値は、そのときの１次転写ローラ２５Ｍ，Ｃ，Ｋの電気抵抗の条件で、１次転写ローラ２５Ｍ，Ｃ，Ｋと感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に適切な強度の１次転写電界を形成するのに必要な１次転写ローラ２５Ｍ，Ｃ，Ｋの芯金の電位である。１次転写ローラ２５Ｍ，Ｃ，Ｋの電気抵抗が変化しなければ、どのような平均画像面積率ｘのＭ，Ｃ，Ｋトナー像を１次転写する場合であっても、１次転写ローラ２５Ｍ，Ｃ，Ｋの芯金の電位をＭ，Ｃ，Ｋ全ベタ転写時出力電圧値と同じ値にすれば、１次転写ローラ２５Ｍ，Ｃ，Ｋと感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋとの間で適切な強度の１次転写電界を形成することができる。
【０１１５】
そこで、１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋからの出力を、Ｍ，Ｃ，Ｋ全ベタ転写時出力電圧値を目標値とする定電圧制御する条件下で、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋにおける全面地肌部の箇所をＭ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップに進入させているときにおける１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋからの出力電流値を測定する（以下、この測定値をＭ，Ｃ，Ｋ全面地肌部進入時出力電流値という）。
【０１１６】
また、１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋからの出力を、Ｍ，Ｃ，Ｋ全ベタ転写時出力電圧値を目標値とする定電圧制御する条件下で、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋにおける平均画像面積率ｘが９５［％］である箇所をＭ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップに進入させているときにおける１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋからの出力電流値を測定する（以下、この測定値をＭ，Ｃ，Ｋ９５％画像部進入時出力電流値という）。
【０１１７】
また、１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋからの出力を、Ｍ，Ｃ，Ｋ全ベタ転写時出力電圧値を目標値とする定電圧制御する条件下で、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋにおける平均画像面積率ｘが５［％］である箇所をＭ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップに進入させているときにおける１次転写電源８１Ｍ，Ｃ，Ｋからの出力電流値を測定する（以下、この測定値をＭ，Ｃ，Ｋ５％画像部進入時出力電流値という）。
【０１１８】
そして、Ｍ，Ｃ，Ｋについてそれぞれ、５％画像部進入時出力電流値と、９５％画像部進入時出力電流値とに基づいて、平均画像面積率ｘが５〜９５％という一般的な範囲である場合における１次直線を求める。具体的には、５％画像部進入時出力電流値を平均画像面積率ｘ＝５［％］のときの第２電流適正値Ｉ２とし、且つ９５％画像部進入時出力電流値を平均画像面積率ｘ＝９５［％］のときの第２電流適正値Ｉ２とする直線式の一次関数を求める。
【０１１９】
次に、５％画像部進入時出力電流値と、９５％画像部進入時出力電流値とに基づいて、平均画像面積率ｘが５〜９５％という一般的な範囲である場合における１次直線を求める。具体的には、５％画像部進入時出力電流値を平均画像面積率ｘ＝５［％］のときの第２電流適正値Ｉ２とし、且つ９５％画像部進入時出力電流値を平均画像面積率ｘ＝９５［％］のときの第２電流適正値Ｉ２とする直線式の一次関数を求める。プリントジョブ中において、１０ライン区画の平均画像面積率ｘが一般的な範囲である場合には、この１次関数に基づいて１次転写電流の出力目標値を更新する。
【０１２０】
また、９５％画像部進入時出力電流値を平均画像面積率ｘ＝９５［％］のときの第２電流適正値Ｉ２とし、且つＫ全ベタ転写時適正電流値を平均画像面積率ｘ＝１００［％］のときの第２電流適正値Ｉ２とする直線式の一次関数を求める。プリントジョブ中において、１０ライン区画の平均画像面積率ｘが９５［％］を超えるには、この１次関数に基づいて１次転写電流の出力目標値を更新する。
【０１２１】
また、全面地肌部進入時出力電流値を平均画像面積率ｘ＝０［％］のときの第２電流適正値Ｉ２とし、且つ５％画像部進入時出力電流値を平均画像面積率ｘ＝５［％］のときの第２電流適正値Ｉ２とする直線式の一次関数を求める。プリントジョブ中において、１０ライン区画の平均画像面積率ｘが５［％］未満である場合には、この１次関数に基づいて１次転写電流の出力目標値を更新する。
【０１２２】
このように、Ｍ，Ｃ，Ｋについては、１次転写ローラ２５Ｙの電気抵抗と相関関係にある電気的特性として、全ベタ転写時出力電圧値と、全面地肌部進入時出力電流値と、５％画像部進入時出力電流値と、９５％画像部進入時出力電流値とを測定し、測定結果に基づいて構築した一次関数に基づいて、第２電流適正値Ｉ２を求める。
【０１２３】
かかる構成では、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについてそれぞれ、電気抵抗Ｒやニップ抵抗Ｒｎｉｐを求めることなく、第１電流適正値Ｉ１や第２電流適正値Ｉ２を求めることができる。
【０１２４】
［第３変形例］
図１６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、再送装置を有しておらず、機内における記録シートの搬送方向が鉛直方向下側から上側に向かう方向であり、且つ各色の画像形成ユニットが中間転写ベルト２１の下方に配設されている点が、実施形態に係るプリンタと異なっている。再送装置を備えないことで、両面プリントを実施することができないが、その分、装置の小型化を図っている。
【０１２５】
［第４変形例］
図１７は、第４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、ベルト部材として、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，Ｋ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，Ｋ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，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【０１２６】
［第５変形例］
図１８は、第５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，Ｋ用の現像装置３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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ー光ー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、Ｋ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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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］
態様Ａは、潜像を担持する潜像担持体（例えば感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、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（例えば現像装置３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、潜像担持体に直接あるいはベルト部材（例えば中間転写ベルト２１）を介して当接する当接部材（例えば１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、潜像担持体と当接部材との当接、あるいは潜像担持体とベルト部材との当接による転写ニップにて、潜像担持体上のトナー像を、転写ニップに挟み込まれた記録シート、あるいは前記ベルト部材の表面、に転写するために当接部材に対して転写電流を出力し、且つ潜像担持体の表面を転写ニップに対して所定の長さだけ送る毎に転写電流の出力目標値をその所定の長さ範囲における画像面積率に基づいて求めた適正値と同じ値に更新する転写電流出力手段（例えば制御部２００、及び１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、を備える画像形成装置において、当接部材の電気抵抗を検知する抵抗検知手段、あるいは前記電気抵抗と相関関係にある所定の電気的特性を検知する電気特性検知手段を設けるとともに、前記適正値を、前記画像面積率に加えて、抵抗検知手段又は前記電気特性検知手段による検知結果にも基づいて求める処理を実施するように、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。
【０１３０】
［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、潜像担持体及び現像手段の組み合わせを複数設けるとともに、それら潜像担持体に対してそれぞれベルト部材を介して当接するように当接部材を複数設け、且つ、移動する前記ベルト部材を複数の潜像担持体による複数の転写ニップに順次通していく過程で、それぞれの転写ニップで潜像担持体上のトナー像を前記ベルト部材、あるいは前記ベルト部材の表面に保持される記録シートに重ね合わせて転写するようにしたことを特徴とするものである。かかる構成においては、複数の潜像担持体に対してほぼ並行して形成したトナー像を重ね合わせることで、複数のトナー像を個別のタイミングで形成してから重ね合わせる場合に比べて、重ね合わせトナー像を短時間で形成することができる。
【０１３１】
［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ａにおいて、ベルト部材として、無端状のものを用い、ベルト部材を周回移動させて転写ニップに繰り返し通していく過程で、潜像担持体上のトナー像を前記ベルト部材の表面に重ね合わせて転写するようにしたことを特徴とするものである。かかる構成では、潜像担持体を１つだけしか設けていなくても、重ね合わせトナー像を形成することができる。
【０１３２】
［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ｂ又はＣにおいて、前記適正値を求めるためのアルゴリズムとして、重ね合わせの転写のための複数の転写工程のうち、最上流側の転写工程については、前記検知結果が高抵抗側の値にシフトにつれて、前記出力目標値を小さくする一方で、残りの転写工程のうち、少なくとも１つについては、前記検知結果が高抵抗側の値にシフトにつれて、前記出力目標値を大きくするもの、を用いるように、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。かかる構成では、既に説明したように、逆転写を発生させることのない最上流側の転写工程では、転写率の向上を最優先にした電流条件でトナー像を転写する一方で、逆転写を発生させる可能性のある転写工程では、転写率の向上と逆転写率の抑制との兼ね合いを考慮した電流条件でトナー像を転写することができる。
【０１３３】
［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｄにおいて、当接部材に一定の転写電流を出力したときの電流値と出力電圧値との関係を前記電気的特性として検知するように構成した転写電流出力手段を、電気特性検知手段として機能させたことを特徴とするものである。かかる構成では、当接部材に当接させる金属部材や、金属部材とアースとの間を入切するリレースイッチを設けることなく、転写電流の電気抵抗を把握することができる。
【０１３４】
［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ｅにおいて、前記関係に基づいて前記当接部材と前記ベルト部材との合成抵抗を算出し、算出結果に基づいて前記適正値を求める処理を実施するように構成した前記転写電流出力手段を、前記抵抗検知手段として機能させたことを特徴とするものである。かかる構成では、当接部材に当接させる金属部材や、金属部材とアースとの間を入切するリレースイッチを設けることなく、転写電流の電気抵抗を把握することができる。
【０１３５】
［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ｅ又はＦにおいて、画像形成動作中であって、且つ前記潜像担持体の全域のうち、前記転写ニップに進入している領域が全て非画像部になるタイミングで、前記関係を測定する処理を実施するように、転写電流検知手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、既に説明したように、連続画像形成動作中に環境変動があったとしても、転写電流の目標値を適切な値に更新することができる。
【０１３６】
［態様Ｈ］
態様Ｈは、態様Ｆにおいて、非画像形成動作中に、前記潜像担持体及び前記ベルト部材を表面移動させながら、所定の第１転写電流を出力したときと、所定の第２転写電流を出力したときとでそれぞれ前記関係を測定し、それらの測定結果に基づいて前記適正値を求める処理を実施するように、前記転写電流検知手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、転写電流の値を１つだけに固定する場合よりも、当接部材の電気抵抗をより正確に把握することができる。
【０１３７】
［態様Ｉ］
態様Ｉは、態様Ｆにおいて、ユーザーによる画像形成動作命令を受け付けていない状態で、前記潜像担持体及び前記ベルト部材を表面移動させ、且つ所定の転写電流を出力しながら、所定のテストトナー像を前記潜像担持体に形成し、前記テストトナー像の第１の画像面積率の箇所が前記転写ニップに進入しているときの前記関係と、前記テストトナー像の第２の画像面積率の箇所が前記転写ニップに進入しているときの前記とに基づいて前記合成抵抗を算出する処理を実施するように、前記転写電流検知手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、電圧測定時の画像面積率の値を１つだけに固定する場合よりも、当接部材の電気抵抗をより正確に把握することができる。
【０１３８】
［態様Ｊ］
態様Ｊは、態様Ｂ〜Ｉの何れかにおいて、前記適正値を求めるためのアルゴリズムとして、重ね合わせの転写のための複数の転写工程のうち、最上流側の転写工程を除く残りの転写工程については、画像面積率がａ［％］からｂ［％］まで（但し、０＜ａ＜ｂ）の一般的な範囲内であるときには、画像面積率の増加に伴って前記出力目標値を減少させる一方で、画像面積率がａ［％］未満であるときには、画像面積率が一般的な範囲内にあるときよりも出力目標値を小さな値にするもの、を用いるように、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。かかる構成では、転写ニップ出口における潜像担持体へのトナーの逆転写の発生を抑えることができる。具体的には、残りの転写工程では、潜像担持体の大面積地肌領域を転写ニップ出口に位置させたときに、トナーの逆転写を特に発生させ易くなる。大面積地肌領域は、潜像担持体の全領域のうち、転写ニップ出口における画像面積率が０［％］以上、ａ［％］未満（例えば５％未満）という非常に小さな値になる領域である。画像面積率＝０［％］である場合には、そもそも転写処理を実行する必要はない。また、画像面積率＝０［％］でなくても、ａ［％］未満という極めて低い画像面積率である場合には、潜像担持体から記録シート又はベルト部材に転写するトナー量が極めて少量であったり、潜像担持体の極小面積の潜像部に対して周囲の極大面積の地肌部から電流が流れ込んだりするため、それほど大きな転写電流を出力しなくても、潜像担持体の極小面積の潜像部に対して必要量の電流を流すことができる。そこで、画像面積率がａ［％］未満になったとき、即ち、逆転写を特に発生させ易い状態になったときには、画像面積率＝ａ［％］のときよりも転写電流の目標値を小さくする。これにより、画像面積率＝ａ［％］未満という極小の潜像部に対して必要量の転写電流を流してトナーを転写するとともに、転写ニップ出口における潜像担持体の地肌部とニップ形成部材との電位差を小さくして、トナーの逆転写の発生を抑えることができる。
【０１３９】
［態様Ｋ］
態様Ｋは、態様Ｊにおいて、アルゴリズムとして、重ね合わせの転写のための複数の転写工程のうち、最上流側の転写工程を除く残りの転写工程において前記画像面積率がｂ［％］を超えるときには（但し、ｂ＜１００）、画像面積率が一般的な範囲内にあるときよりも出力目標値を大きな値にするもの、を用いるように、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。かかる構成では、既に説明したように、全面ベタ画像、あるいはこれに近いほど高画像面積率の画像を転写する際には、１次転写電流を非常に大きくしても、ベルトから感光体へのトナーの逆転写が殆ど起こらないことから、１次転写電流を非常に大きくして画像濃度不足を効果的に抑えることができる。
【符号の説明】
【０１４０】
２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：現像装置（現像手段）
２１：中間転写ベルト（ベルト部材）
２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：１次転写ローラ（当接部材）
８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：１次転写電源（転写電流出力手段や抵抗検知手段の一部）
２００：制御部（転写電流出力手段や抵抗検知手段の一部）
Ｐ：記録紙（記録部材）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４１】
【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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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