(57)【要約】【課題】  一つの被転写媒体に複数種類の現像剤を重ねて転写する場合にも各現像剤の転写状態を正確にシミュレーションすること。【解決手段】  用紙Ｐと感光体ドラム３Ｍとの間にイエロートナーＴＹ，マゼンタトナーＴＭが重なって存在する場合、空隙が３種類存在する。すなわち、用紙Ｐの表面とイエロートナーＴＹとの間の空隙ｇ1 、イエロートナーＴＹとマゼンタトナーＴＭとの間の空隙ｇ2 、及び、マゼンタトナーＴＭと感光体ドラム３Ｍの表面との間の空隙ｇ3 が存在する。この場合、空隙ｇ1 ，ｇ2 ，ｇ3 に対応する電界Ｅ1 ，Ｅ2 ，Ｅ3 を計算し、各空隙における電荷移動（放電）を推定した上で、各トナーＴに作用する静電気力を計算し、各トナーＴの移動方向を推定する。【選択図】  図１２
2006208715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電した現像剤によって形成された像を担持する像担持体を複数備え、該各像担持体に担持された上記現像剤を、被転写媒体に静電的に転写して画像を形成する画像形成装置に対し、上記像担持体に担持された現像剤の転写状態をシミュレーションする転写状態シミュレーション方法であって、
少なくとも一つの上記像担持体、その像担持体に担持される上記現像剤、及び上記被転写媒体の初期の帯電状態を設定する帯電状態設定処理と、
該帯電状態設定処理により設定された上記帯電状態に基づき、上記像担持体に担持された現像剤が上記被転写媒体に転写される際の、上記像担持体，上記現像剤，上記被転写媒体の間で生じる電荷移動を推定する電荷移動推定処理と、
該電荷移動推定処理により推定された電荷移動の後に上記現像剤に作用する静電気力を推定する静電気力推定処理と、
該静電気力推定処理により推定された静電気力に基づき、上記現像剤の転写状態を推定する転写状態推定処理と、
を備え、
上記現像剤が、複数の上記像担持体により上記被転写媒体に重ねて転写される場合は、上記電荷移動推定処理では、上記重ねて転写される現像剤同士の間で生じる電荷移動も推定することを特徴とする転写状態シミュレーション方法。
【請求項２】
上記帯電状態設定処理では、少なくとも二つの上記像担持体、その各像担持体にそれぞれ担持される上記各現像剤、及び上記被転写媒体の初期の帯電状態を設定し、
上記二つの像担持体のうち、先に転写がなされる第１の像担持体に担持された第１の現像剤に関する上記電荷移動推定処理では、上記帯電状態設定処理により設定された上記第１の像担持体、上記第１の現像剤、及び上記被転写媒体の帯電状態に基づき上記電荷移動を推定し、
上記二つの像担持体のうち、後から転写がなされる第２の像担持体に担持された第２の現像剤に関する上記電荷移動推定処理では、上記帯電状態設定処理により設定された上記第２の像担持体、上記第２の現像剤、及び上記被転写媒体の帯電状態、並びに、上記第１の現像剤に関する電荷移動推定処理により推定された電荷移動後の上記第１の現像剤の帯電状態に基づき、上記電荷移動を推定することを特徴とする請求項１記載の転写状態シミュレーション方法。
【請求項３】
上記電荷移動推定処理では、上記被転写媒体に対向する前の上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線と、上記被転写媒体に対向している上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線と、上記被転写媒体に対向した後の上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線とからなる３本の電気力線に沿った電荷移動を推定することを特徴とする請求項１または２記載の転写状態シミュレーション方法。
【請求項４】
帯電した現像剤によって形成された像を担持する像担持体を備え、該像担持体に担持された上記現像剤を、被転写媒体に静電的に転写して画像を形成する画像形成装置に対し、上記現像剤の転写状態をシミュレーションする転写状態シミュレーション方法であって、
上記像担持体、上記現像剤、及び上記被転写媒体の初期の帯電状態を設定する帯電状態設定処理と、
該帯電状態設定処理により設定された上記各帯電状態に基づき、上記像担持体に担持された現像剤が上記被転写媒体に転写される際の、上記像担持体，上記現像剤，上記被転写媒体の間で生じる電荷移動を推定する電荷移動推定処理と、
該電荷移動推定処理により推定された電荷移動後に上記現像剤に作用する静電気力を推定する静電気力推定処理と、
該静電気力推定処理により推定された静電気力に基づき、上記現像剤の転写状態を推定する転写状態推定処理と、
を備え、
上記電荷移動推定処理では、上記被転写媒体に対向する前の上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線と、上記被転写媒体に対向している上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線と、上記被転写媒体に対向した後の上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線とからなる３本の電気力線に沿った電荷移動を推定することを特徴とする転写状態シミュレーション方法。
【請求項５】
上記被転写媒体に対向する前の上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線の長さ、及び、上記被転写媒体に対向した後の上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線の長さが、いずれも８７．６４μｍを上回ることを特徴とする請求項３または４記載の転写状態シミュレーション方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の上記電荷移動推定処理及び上記転写状態推定処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項７】
請求項６記載のプログラムが、コンピュータによって読み取り可能に記録されたことを特徴とする記録媒体。
【請求項８】
帯電した現像剤によって形成された像を担持する複数の像担持体と、
該各像担持体毎に設けられ、対応する上記像担持体に担持させるべき上記現像剤を保持する複数の現像剤保持手段と、
被転写媒体を帯電させることにより、上記各像担持体に担持された上記現像剤を上記被転写媒体に静電的に転写させる帯電手段と、
該帯電手段による上記被転写媒体の帯電状態を制御する制御手段と、
を備えた画像形成装置であって、
上記制御手段が、
請求項１〜５のいずれかに記載の転写状態シミュレーション方法により上記現像剤の転写状態をシミュレーションするシミュレーション手段と、
該シミュレーション手段によりシミュレーションされた上記現像剤の転写状態に基づき、上記帯電手段による上記被転写媒体の帯電状態を制御する帯電状態制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
上記各現像剤保持手段にそれぞれ添付され、上記各現像剤の帯電特性を指示する指示手段と、
該各指示手段が指示する上記各帯電特性をそれぞれ読み取る読取手段と、
を更に備え、
上記シミュレーション手段が、上記読取手段が読み取った上記各帯電特性に基づき、上記現像剤の転写状態をシミュレーションすることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
上記指示手段がＩＣタグであり、
上記読取手段がＩＣタグリーダであることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置における現像剤の転写状態をシミュレーションする転写状態シミュレーション方法、並びに、その転写状態シミュレーション方法を適用したプログラム、記録媒体、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、感光体等の像担持体を備え、その像担持体の表面にトナー等の現像剤によって形成された像を、中間転写ベルトまたは用紙等の被転写媒体に転写することによって画像を形成する画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置では、像担持体から被転写媒体への現像剤の転写状態を正確にシミュレーションすることが、鮮明な画像を形成する上で極めて重要となる。
【０００３】
そこで、トナーに加わる静電気力（静電力）を電界解析によって求め、その静電気力が感光体の回転に応じて順次変化する状態を計算して、上記転写状態をシミュレーションする試みがなされている（例えば、非特許文献１，特許文献１参照）。
【非特許文献１】伊藤朋之，川本広行著，「電子写真のローラ転写プロセスシミュレーション」，「日本機械学会文集（Ｃ編）」，１９９９年９月，６５巻６３７号，ｐ．８１−８８
【特許文献１】特開２００３−１６２１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、例えばタンデム型のカラープリンタのように、一つの被転写媒体に複数種類の現像剤を重ねて転写する場合のシミュレーションについては、未だ充分な研究がなされていない。また、上記非特許文献１及び特許文献１のように、時々刻々と変化する感光体の回転状態に応じて上記静電気力の変化を順次計算する処理は極めて重く、詳細かつ正確なシミュレーションを困難にしている。
【０００５】
そこで、本発明は、一つの被転写媒体に複数種類の現像剤を重ねて転写する場合にも各現像剤の転写状態を正確にシミュレーションすること、若しくは、現像剤に作用する静電気力の変化の計算処理を簡略化して、現像剤の転写状態を詳細かつ正確にシミュレーション可能にすること、を目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達するためになされた本発明は、帯電した現像剤によって形成された像を担持する像担持体を複数備え、該各像担持体に担持された上記現像剤を、被転写媒体に静電的に転写して画像を形成する画像形成装置に対し、上記像担持体に担持された現像剤の転写状態をシミュレーションする転写状態シミュレーション方法であって、少なくとも一つの上記像担持体、その像担持体に担持される上記現像剤、及び上記被転写媒体の初期の帯電状態を設定する帯電状態設定処理と、該帯電状態設定処理により設定された上記帯電状態に基づき、上記像担持体に担持された現像剤が上記被転写媒体に転写される際の、上記像担持体，上記現像剤，上記被転写媒体の間で生じる電荷移動を推定する電荷移動推定処理と、該電荷移動推定処理により推定された電荷移動の後に上記現像剤に作用する静電気力を推定する静電気力推定処理と、該静電気力推定処理により推定された静電気力に基づき、上記現像剤の転写状態を推定する転写状態推定処理と、を備え、上記現像剤が、複数の上記像担持体により上記被転写媒体に重ねて転写される場合は、上記電荷移動推定処理では、上記重ねて転写される現像剤同士の間で生じる電荷移動も推定することを特徴としている。
【０００７】
このように構成された本発明では、本発明では、帯電状態設定処理により、複数備えられた像担持体のうちの少なくとも一つの像担持体、その像担持体に担持される現像剤、及び、被転写媒体の初期の帯電状態が設定される。すると、その帯電状態設定処理により設定された上記帯電状態に基づき、電荷移動推定処理により、上記像担持体に担持された現像剤が被転写媒体に転写される際の、像担持体，現像剤，被転写媒体の間で生じる電荷移動が推定される。そして、その電荷移動推定処理により推定された電荷移動の後に上記現像剤に作用する静電気力が静電気力推定処理により推定され、その静電気力推定処理により推定された静電気力に基づき、転写状態推定処理にて、上記現像剤の転写状態が推定される。
【０００８】
また、本発明では、上記現像剤が、複数の上記像担持体により上記被転写媒体に重ねて転写される場合は、上記電荷移動推定処理では、上記重ねて転写される現像剤同士の間で生じる電荷移動も推定される。このため、本発明では、現像剤に作用する静電気力を極めて正確に推定することができ、一つの被転写媒体に複数種類の現像剤を重ねて転写する場合にも各現像剤の転写状態を正確にシミュレーションすることができる。
【０００９】
なお、上記帯電状態設定処理では、少なくとも二つの上記像担持体、その各像担持体にそれぞれ担持される上記各現像剤、及び上記被転写媒体の初期の帯電状態を設定し、上記二つの像担持体のうち、先に転写がなされる第１の像担持体に担持された第１の現像剤に関する上記電荷移動推定処理では、上記帯電状態設定処理により設定された上記第１の像担持体、上記第１の現像剤、及び上記被転写媒体の帯電状態に基づき上記電荷移動を推定し、上記二つの像担持体のうち、後から転写がなされる第２の像担持体に担持された第２の現像剤に関する上記電荷移動推定処理では、上記帯電状態設定処理により設定された上記第２の像担持体、上記第２の現像剤、及び上記被転写媒体の帯電状態、並びに、上記第１の現像剤に関する電荷移動推定処理により推定された電荷移動後の上記第１の現像剤の帯電状態に基づき、上記電荷移動を推定してもよい。この場合、第１の現像剤と第２の現像剤との間で生じる電荷移動を一層正確に推定することができ、各現像剤の転写状態を一層正確にシミュレーションすることができる。
【００１０】
また、上記電荷移動推定処理では、上記被転写媒体に対向する前の上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線と、上記被転写媒体に対向している上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線と、上記被転写媒体に対向した後の上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線とからなる３本の電気力線に沿った電荷移動を推定してもよい。この場合、電荷移動を時系列に沿って連続的に推定する場合に比べて処理が簡略化でき、しかも、電荷移動の全体像を反映した正確なシミュレーションが行える。従って、この場合、処理を簡略化することができ、延いては、現像剤の転写状態の詳細かつ正確なシミュレーションも可能となる。
【００１１】
また、本発明は、帯電した現像剤によって形成された像を担持する像担持体を備え、該像担持体に担持された上記現像剤を、被転写媒体に静電的に転写して画像を形成する画像形成装置に対し、上記現像剤の転写状態をシミュレーションする転写状態シミュレーション方法であって、上記像担持体、上記現像剤、及び上記被転写媒体の初期の帯電状態を設定する帯電状態設定処理と、該帯電状態設定処理により設定された上記各帯電状態に基づき、上記像担持体に担持された現像剤が上記被転写媒体に転写される際の、上記像担持体，上記現像剤，上記被転写媒体の間で生じる電荷移動を推定する電荷移動推定処理と、該電荷移動推定処理により推定された電荷移動後に上記現像剤に作用する静電気力を推定する静電気力推定処理と、該静電気力推定処理により推定された静電気力に基づき、上記現像剤の転写状態を推定する転写状態推定処理と、を備え、上記電荷移動推定処理では、上記被転写媒体に対向する前の上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線と、上記被転写媒体に対向している上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線と、上記被転写媒体に対向した後の上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線とからなる３本の電気力線に沿った電荷移動を推定することを特徴とするものであってもよい。
【００１２】
このように構成された本発明では、本発明では、帯電状態設定処理により、像担持体、現像剤、及び、被転写媒体の初期の帯電状態が設定される。すると、その帯電状態設定処理により設定された各帯電状態に基づき、電荷移動推定処理により、像担持体に担持された現像剤が被転写媒体に転写される際の、像担持体，現像剤，被転写媒体の間で生じる電荷移動が推定される。そして、その電荷移動推定処理により推定された電荷移動の後に上記現像剤に作用する静電気力が静電気力推定処理により推定され、その静電気力推定処理により推定された静電気力に基づき、転写状態推定処理にて、上記現像剤の転写状態が推定される。
【００１３】
また、本発明では、上記電荷移動推定処理にて、上記被転写媒体に対向する前の上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線と、上記被転写媒体に対向している上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線と、上記被転写媒体に対向した後の上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線とからなる３本の電気力線に沿った電荷移動が推定される。このため、本発明では、電荷移動を時系列に沿って連続的に推定する場合に比べて処理が簡略化でき、しかも、電荷移動の全体像を反映した正確なシミュレーションが行える。従って、本発明では、処理を簡略化することができ、延いては、現像剤の転写状態の詳細かつ正確なシミュレーションも可能となる。
【００１４】
なお、上記各発明は、上記電気力線の長さを特に限定するものではないが、上記被転写媒体に対向する前の上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線の長さ、及び、上記被転写媒体に対向した後の上記像担持体表面から上記被転写媒体に到る電気力線の長さは、いずれも８７．６４μｍを上回るようにしてもよい。
【００１５】
パッシェンの法則によれば、空隙のギャップが８７．６４μｍを超えると、それ以上ギャップが広がってもパッシェン電圧をギャップの長さで割った放電限界電界（本発明では像担持体と被転写媒体との間で放電、すなわち電荷移動が起こる電界に相当）はあまり変化しない。そこで、上記電気力線の長さをいずれも８７．６４μｍを上回るようにすれば、電荷移動の全体像を一層良好に反映した正確なシミュレーションが行えるといった更なる効果が生じる。
【００１６】
また、本発明のプログラムは上記いずれかに記載の上記電荷移動推定処理及び上記転写状態推定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであることを特徴としている。このため、本発明のプログラムをコンピュータに実行させれば、上記いずれかの発明の転写状態シミュレーション方法を容易に実施することができる。
【００１７】
また、本発明の記録媒体は、上記発明のプログラムが、コンピュータによって読み取り可能に記録されたことを特徴としている。このため、本発明の記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに実行させれば、上記いずれかの発明の転写状態シミュレーション方法を容易に実施することができる。
【００１８】
更に、本発明の画像形成装置は、帯電した現像剤によって形成された像を担持する複数の像担持体と、該各像担持体毎に設けられ、対応する上記像担持体に担持させるべき上記現像剤を保持する複数の現像剤保持手段と、被転写媒体を帯電させることにより、上記各像担持体に担持された上記現像剤を上記被転写媒体に静電的に転写させる帯電手段と、該帯電手段による上記被転写媒体の帯電状態を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置であって、上記制御手段が、上記いずれかに記載の転写状態シミュレーション方法により上記現像剤の転写状態をシミュレーションするシミュレーション手段と、該シミュレーション手段によりシミュレーションされた上記現像剤の転写状態に基づき、上記帯電手段による上記被転写媒体の帯電状態を制御する帯電状態制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１９】
このように構成された本発明の画像形成装置では、像担持体毎に設けられた現像剤保持手段は、対応する像担持体に担持させるべき現像剤を保持する。また、帯電手段は、被転写媒体を帯電させることによって各像担持体に担持された現像剤を被転写媒体に静電的に転写させ、制御手段はその帯電手段による被転写媒体の帯電状態を制御する。
【００２０】
そして、本発明では、制御手段に備えられたシミュレーション手段が上記いずれかの転写状態シミュレーション方法により現像剤の転写状態をシミュレーションし、同じく制御手段に備えられた帯電状態制御手段は、そのシミュレーション手段によりシミュレーションされた上記現像剤の転写状態に基づき、上記帯電手段による被転写媒体の帯電状態を制御する。このため、本発明では、シミュレーション手段により現像材の転写状態を上記のように正確にシミュレーションし、それに基づいて被転写媒体の帯電状態を制御することができる。従って、本発明では、現像材を被転写媒体に良好に転写することができ、延いては正確かつ鮮明な画像を形成することができる。
【００２１】
なお、本発明の画像形成装置において、上記各現像剤保持手段にそれぞれ添付され、上記各現像剤の帯電特性を指示する指示手段と、該各指示手段が指示する上記各帯電特性をそれぞれ読み取る読取手段と、を更に備え、上記シミュレーション手段が、上記読取手段が読み取った上記各帯電特性に基づき、上記現像剤の転写状態をシミュレーションしてもよい。この場合、現像材保持手段に添付された指示手段が指示する帯電特性を読取手段で読み取り、その読み取った帯電特性に基づいて上記シミュレーションを自動的に行うことができるといった更なる効果が生じる。また、この場合、上記指示手段がＩＣタグであり、上記読取手段がＩＣタグリーダであってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施例について、図面を参照して説明する。図１は、本発明が適用された画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ（以下、単にプリンタという）１の内部構成を表す概略断面図である。
【００２３】
図１に例示するプリンタ１は、トナー像形成部４と、用紙搬送ベルト６と、定着部８と、給紙部９と、スタッカー１２と、制御部１０とを備え、被転写媒体としての用紙Ｐに、外部から入力される画像データに応じた４色の画像を形成する。
【００２４】
そして、トナー像形成部４は、４個の現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｂと、これらの現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｂに貯留されたイエロートナーＴＹ、マゼンタトナーＴＭ、シアントナーＴＣ、及びブラックトナーＴＢ（いずれも現像剤に相当：図２参照）による４つのトナー像形成工程毎に、像担持体としての感光体ドラム３と、その感光体ドラム３を一様に帯電させる帯電器３１と、該帯電後の感光体ドラム３の表面をレーザ光で露光して画像データに応じた静電潜像を形成するスキャナユニット４１とを備えている。なお、スキャナユニット４１は、大部分の図示が省略されており、最終的にレーザ光が出射される部分のみが図示されている。
【００２５】
以下、各構成要素の構成について詳しく説明する。なお、以下の説明において、色毎に区別する必要のある場合は各部の符号にＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｂ（ブラック）の添え字を付し、区別する必要のない場合は添え字を省略する。
【００２６】
トナー像形成部４の感光体ドラム３は、略円筒形状の部材で構成され、４つがほぼ等間隔に水平方向に並んで、回動可能に配設されている。なお、感光体ドラム３の略円筒形状の部材は、例えば、アルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものが用いられる。そして、このアルミニウム製の基材は、プリンタ１のグランドラインに接地されている。
【００２７】
また、帯電器３１は、いわゆるスコロトロン型の帯電器であり、感光体ドラム３に対向して、その幅方向に延設される帯電ワイヤ３２と、この帯電ワイヤ３２を納めて感光体ドラム３側を開放したシールドケース３３とで構成され、この帯電ワイヤ３２に高電圧を印加することにより、感光体ドラム３の表面を正極性（例えば＋７００Ｖ）に帯電させる。また、シールドケース３３は、上記感光体ドラム３側の開放部にグリッドを設けた構造となっており、このグリッドに規定の電圧を印加することにより感光体ドラム３の表面がほぼグリッド電圧と同電位に帯電される。
【００２８】
スキャナユニット４１は、各感光体ドラム３に、感光体ドラム３の回転方向の帯電器３１より下流側に配設され、外部より入力される画像データの１色分に応じたレーザー光を光源から出射し、ポリゴンモータにより回転駆動されるポリゴンミラーの鏡面などによりレーザー光を走査して、感光体ドラム３の表面へ照射する。
【００２９】
なお、スキャナユニット４１により、画像データに応じたレーザー光が感光体ドラム３の表面に照射されると、照射された部分の表面電位が低下（＋１５０〜＋２００Ｖ）することにより、感光体ドラム３の表面には、静電潜像が形成される。
【００３０】
また、現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｂはそれぞれ、各色のトナーＴＹ，ＴＭ，ＴＣ，ＴＢを収納する現像ユニットケース５５に現像ローラ５２を備えた構成を有し、感光体ドラム３の回転方向に対してスキャナユニット４１より下流側で現像ローラ５２が感光体ドラム３に接するように配設される。そして、各現像ユニット５１は、トナーＴを「＋」（正極性）に帯電させ、均一な薄層として感光体ドラム３へ供給して、現像ローラ５２と感光体ドラム３との接触部において、感光体ドラム３上に形成された「＋」（正極性）の静電潜像に対して、「＋」（正極性）に帯電したトナーＴを反転現像方式で担持させて上記静電潜像を現像する。
【００３１】
なお、現像ローラ５２は、導電性シリコーンゴムなどを基材として円柱状に構成され、表面にフッ素を含有した樹脂、または、ゴム材のコート層が形成されている。また、現像ユニットケース５５に収納されるトナーＴは、正帯電性の非磁性１成分トナーであり、現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｂに応じて、それぞれイエロートナーＴＹ、マゼンタトナーＴＭ、シアントナーＴＣ、及びブラックトナーＴＢが収容されている。
【００３２】
また、給紙部９は、装置の最下部に設けられており、用紙Ｐを収容する収容トレイ９１と、用紙Ｐを送り出すピックアップローラ９２とから構成されている。そして、収容トレイ９１に収容された用紙Ｐは、ピックアップローラ９２により、給紙部９から１枚ずつ取り出され、搬送ローラ９８，レジストローラ９９を介して用紙搬送ベルト６に送られる。
【００３３】
用紙搬送ベルト６は、感光体ドラム３の幅より狭く、用紙Ｐを上面に担持した状態で、その用紙Ｐと一体に走行するように無端状に構成され、駆動ローラ６２と従動ローラ６３との間に架け渡されている。また、各感光体ドラム３と対向する位置の近傍には、用紙搬送ベルト６を挟んで転写ローラ６１がそれぞれ設けられている。そして、用紙搬送ベルト６は、駆動ローラ６２の回動により、感光体ドラム３と対向する側の表面が、図１に示すように、図中右方向から図中左方向へ移動して、レジストローラ９９から送られて来る用紙Ｐを、感光体ドラム３との間へ順番に搬送して定着部８へ送る。また、用紙搬送ベルト６の駆動ローラ６２で折り返した面には、クリーニングブラシ１０５が設けられている。
【００３４】
また、転写ローラ６１は、負電圧の電流源１１２により転写ローラ６１と感光体ドラム３との間にトナーＴの帯電極性と逆極性の転写バイアス（例えば−１０〜−１５μＡ）が印加されて、感光体ドラム３上に形成されたトナー像を用紙搬送ベルト６により搬送される用紙Ｐに転写するように構成されている。なお、図１では、電流源１１２は上記転写バイアスを０Ｖ，定電圧の２種類に切り換え可能なように記載されているが、これは、便宜上そのように図示したものであって、実際には更に多段階に電圧を制御可能に構成されている。更に、現像ローラ５２と転写ローラ６１との間には、感光体ドラム３の表面に担持されたトナー量を検出するためのトナー量センサ１１３が設けられている。
【００３５】
また、クリーニングブラシ１０５は、用紙搬送ベルト６の幅方向に延びた略円筒部材の周囲にブラシが設けられた構成で、用紙搬送ベルト６を挟んで対向する位置に設けられた電極ローラ１０４との間で所定の電位差が印加されて、用紙搬送ベルト６に接触しながら回転するように配設される。また、クリーニングブラシ１０５には、クリーニングブラシ１０５に付着したトナーＴをクリーニングブラシ１０５から除去する廃トナー除去器１０６と、クリーニングブラシ１０５から除去されたトナーＴを貯留しておく貯留ボックス１０７が設けられている。
【００３６】
また、定着部８は、加熱ローラ８１と、加圧ローラ８２とから構成され、トナー像が転写された用紙Ｐを、加熱ローラ８１及び加圧ローラ８２によって狭持搬送しながら加熱及び加圧することにより、トナー像を用紙Ｐに定着させる。
【００３７】
また、プリンタ１の上面にはスタッカー１２が形成されている。このスタッカー１２は、定着部８の排紙側に設けられており、定着部８から排出される用紙Ｐを収容する。また、制御部１０は、周知のＣＰＵを用いた制御装置などにより構成され、プリンタ１の動作全般の制御を行う。
【００３８】
ところで、４個の感光体ドラム３は、いずれも、感光体ドラム３が用紙搬送ベルト６から離間する上方向に移動可能に保持され、４個の感光体ドラム３に対して跨るように設けられた移動部材７２により位置決めされている。なお、移動部材７２は、４個の感光体ドラム３に跨る長さの板状部材で構成され、図１における左右方向に移動可能に保持されている。また、移動部材７２には、左右方向に延びる略クランク形状の４個の誘導穴７２ａが設けられていて、この誘導穴７２ａのそれぞれに各感光体ドラム３の長手方向側面に設けられた軸３ａが嵌め込まれる。
【００３９】
そして、移動部材７２には、回転力を左右方向の力に換えるリンク７３を介して、モータ７４が設けられ、制御部１０からの指令信号に応じてモータ７４が回転することにより、移動部材７２が右、または、左方向に移動する。このように、移動部材７２が左方向に移動すると、誘導穴７２ａが左方向へ移動する際に、各感光体ドラム３の軸３ａが、誘導穴７２ａの略クランク形状に沿って上方向に移動するため、感光体ドラム３が用紙搬送ベルト６から離間する状態となる。逆に、移動部材７２が右方向の位置にあると、感光体ドラム３は用紙搬送ベルト６に接触する状態となる。通常は、感光体ドラム３が用紙搬送ベルト６に接触した状態で画像形成がなされる。
【００４０】
以上のような構成の本実施の形態におけるプリンタ１での、用紙Ｐへの画像形成の動作は次のようになる。
先ず、給紙部９からピックアップローラ９２により用紙Ｐが１枚供給され、搬送ローラ９８，レジストローラ９９を介して用紙搬送ベルト６へ送られる。次に、図１中一番右側の感光体ドラム３Ｙの表面が、帯電器３１により一様に帯電され、スキャナユニット４１により、イエロー色用の外部から入力された画像データに対応して露光されて、上記のように静電潜像が形成される。次に、この感光体ドラム３Ｙの表面に現像ユニット５１Ｙにおいて正極性に帯電されたイエロートナーＴＹが供給され、現像が行われる。そして、このようにして形成されたトナー像は、用紙搬送ベルト６により搬送される用紙Ｐの表面上に、転写バイアスが印加された転写ローラ６１により転写される。
【００４１】
次に、用紙Ｐが、マゼンタトナーＴＭ、シアントナーＴＣ、及びブラックトナーＴＢ用それぞれの感光体ドラム３と対向する位置へ順番に搬送され、イエロートナーＴＹと同様の手順で、トナー像が感光体ドラム３の表面に形成されて、転写ローラ６１により用紙Ｐに重ね合わせて転写される。最後に、用紙Ｐ上に形成された４色のトナー像は、定着部８において用紙Ｐ上に定着され、スタッカー１２上に排出される。
【００４２】
ところが、この種の画像形成装置では、各色のトナーＴＹ，ＴＭ，ＴＣ，ＴＢを用紙Ｐに重ねていく際、次のような課題が生じていた。図２は、その課題を表す説明図である。なお、図２以降の図面では、説明の便宜上、左側から感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂの順に配設した図面、すなわち、図１を裏側から見た状態に対応する図面を使用する。
【００４３】
図２（Ａ）に示すように、感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃにより、用紙ＰにトナーＴＹ，ＴＭ，ＴＣを順次重ねていく場合、イエロートナーＴＹの帯電量が高いと、トナーＴＭ，ＴＣの転写率が悪化することがある。
【００４４】
また、図２（Ｂ）に示すように、感光体ドラム３Ｍにはトナー像が形成されない場合は、イエロートナーＴＹが感光体ドラム３Ｍのニップ部を通過する際にその帯電量が高まり、シアントナーＴＣの転写率が悪化することがある。
【００４５】
更に、図２（Ｃ）に示すように、感光体ドラム３Ｃにはトナー像が形成されない場合、感光体ドラム３Ｙ，３ＭからイエロートナーＴＹ，マゼンタトナーＴＭが順次転写され、それらの帯電量が高まっていると、例えばマゼンタトナーＴＭが感光体ドラム３Ｃに逆転写されることもある。
【００４６】
従って、プリンタ１などの画像形成装置において、或いは、画像形成装置の設計段階において、トナーＴの転写状態を正確にシミュレーションすることは極めて重要となる。また、そのようなシミュレーション結果を踏まえて各色のトナーＴの転写状態を向上させる方法としては、トナーＴの帯電性の改善など、種々の方法が考えられるが、比較的容易に制御可能な方法として例えば転写電流の制御が考えられる。
【００４７】
図３に示すように、転写ローラ６１Ｙに通電される転写電流をｉ1 ，用紙Ｐの搬送速度をｖ，用紙幅をＬとすると、感光体ドラム３Ｙのニップ部における用紙Ｐの単位面積当りの電荷（転写電荷）σ1 は、σ1 ＝ｉ1 ／ｖＬで表される。感光体ドラム３Ｍのニップ部まで、用紙Ｐはこの帯電量に維持されると推定することができ、感光体ドラム３Ｍのニップ部で新たに印加される単位面積当りの電荷σ2 は、σ2 ＝ｉ2 ／ｖＬで表される（但し、ｉ2 は転写ローラ６１Ｍに通電される転写電流）。感光体ドラム３Ｍのニップ部から感光体ドラム３Ｃのニップ部までは、用紙Ｐの帯電量はσ1＋σ2に維持されるものと推定することができる。
【００４８】
用紙Ｐの帯電量は、トナーＴの転写状態に密接に関連する。従って、転写電流の変化に伴って各色のトナーＴの転写状態がどのように変化するかをシミュレーションすることにより、転写電流を制御して各色のトナーＴの転写率を向上させることが可能になる。以下、このような転写状態のシミュレーション方法について説明する。
【００４９】
本実施の形態のシミュレーション方法を実行するための転写状態シミュレーション処理のプログラムは、図４に示すパーソナルコンピュータ２００のハードディスク装置（ＨＤＤ）２１４に格納されている。パーソナルコンピュータ２００は、このハードディスク装置２１４の他、ＣＰＵ２１１，ＲＯＭ２１２，ＲＡＭ２１３を備えた本体２１０に、ディスプレ２２０、キーボード２３０、マウス２４０等が接続された一般的な構成を有している。
【００５０】
図５は、この転写状態シミュレーション処理を実行するに当たり、キーボード２３０等を介して入力された入力パラメータの一例を表している。パーソナルコンピュータ２００は、このような入力パラメータに基づき、以下に示す転写状態シミュレーション処理を実行する。なお、入力パラメータは、以下の処理の実行中に必要に応じて入力してもよい。この場合、入力パラメータの入力が必要となった時点で、パーソナルコンピュータ２００は待機状態となって必要な入力パラメータの入力を促すメッセージを表示し、必要な入力パラメータが入力されると処理を続行する。すなわち、例えば各トナーの帯電状態を最初に全て入力する必要はなく、１色目に対するシミュレーションを行った後で、２色目のトナーの帯電状態を入力してもよい。
【００５１】
図６は、パーソナルコンピュータ２００にて実行される転写状態シミュレーション処理を表すフローチャートである。なお、前述のように、感光体ドラム３はグランドラインに接地されているため、以下の処理では感光体ドラム３の電位を常に０Ｖに設定するものとする。
【００５２】
処理が開始されると、先ずＳ１にて（Ｓはステップを表す：以下同様）、設定した転写電流値レンジから最初の転写電流が設定される。設定した転写電流値レンジとは、図５の入力パラメータにおけるバイアス電荷の項目に設定されており、既定値の０μＡからｍａｘとして設定された−４５．０μＡまでの範囲である。この場合、最初の転写電流としては０μＡが設定される。なお、バイアス電荷の項目にｍｉｎの値が設定されている場合は、そのｍｉｎの値が最初の転写電流として設定される。
【００５３】
続くＳ２では、１色目（プリンタ１の場合はイエロー）のトナー入力パラメータが設定される。この処理の詳細を、図７に示す。図７に示すように、この処理では、先ず、Ｓ２１にて、入力パラメータにおけるトナー帯電量、トナー帯電量標準偏差、トナー量が読み込まれ、その値がＲＡＭ２１３に設定される。例えば、１色目がイエローである場合は、図５の入力パラメータにおける＠Ｙｅｌｌｏｗの項目に設定された値が読み込まれる。
【００５４】
続いて、Ｓ２２では、設定されたトナー帯電量の標準偏差（すなわち帯電量のばらつき）に従って、正規分布する帯電量を持ったトナーモデルが設定サンプル数作成される。続くＳ２３では、設定されたトナー位置の分布に従い、正規分布する位置データがサンプル数分のトナーモデルに設定され、処理は図６のＳ３へ移行する。
【００５５】
Ｓ３では、ニップ前，ニップ中，ニップ後の電荷移動の計算及びトナー移動の計算がなされる。ここで、本実施の形態では、トナーＴに作用する電界を、図８に示すように電気力線（図８に点線で表示）に沿って１次元化して考える。従って、ニップ前，ニップ中，ニップ後のギャップの長さは、その電気力線の長さとなる。
【００５６】
また、この場合、ニップ前及びニップ後のギャップの長さは、少なくとも８７．６４μｍを上回ることが望ましい。これは、次のような理由による。すなわち、パッシェンの法則によれば、放電が発生する限界電圧としてのパッシェン電圧Ｖp は、次式によって計算され、パッシェン電圧を空隙のギャップで割った放電限界電界は図９に示すような変化となる。
【００５７】
【数１】
2006208715.tif 000003
【００５８】
このため、上記式の３行目の等式が適用される８７．６４μｍよりギャップの長さｇが大きいと、図９に示すように、ギャップの長さ（空隙）が変化しても放電限界電界はあまり変化しなくなる。従って、ニップ前，ニップ後のギャップの長さを８７．６４μｍに設定し、ニップ中の場合と合わせて電荷移動を計算することにより、３本の電気力線に沿った電荷移動を推定するだけの簡単な処理によって電荷移動の全体像を良好に反映したシミュレーションが可能となる。
【００５９】
図１０は、このＳ３の処理の詳細を表すフローチャートである。この処理では、先ずＳ３１にて、図５の入力パラメータにおける＠Ｓｐａｃｅのｉｎの項目に基づき、ニップ前のギャップが設定される。本実施の形態では、ニップ前のギャップ（上記ｉｎ）及びニップ後のギャップ（＠Ｓｐａｃｅのｏｕｔ）を、共に５ｍｍに設定した。
【００６０】
続くＳ３２では、電荷移動の計算がなされる。このＳ３２の処理の詳細を、図１１に示す。図１１に示すように、この処理では、先ずＳ３２１にて各空隙の電位差が計算される。すなわち、各空隙の電界がガウスの定理、Ｅ＝σ／ε0 により計算され、それに基づいて各空隙の電位差が計算される。なお、この空隙の計算（Ｓ３２１）は、トナーＴが１層の場合は比較的単純であるが、２層以上の場合は次のように複雑になる。
【００６１】
例えば、図１２に例示するように、用紙Ｐと感光体ドラム３Ｍとの間にイエロートナーＴＹ，マゼンタトナーＴＭが重なって存在する場合、空隙が３種類存在する。すなわち、用紙Ｐの表面とイエロートナーＴＹとの間の空隙ｇ1 、イエロートナーＴＹとマゼンタトナーＴＭとの間の空隙ｇ2 、及び、マゼンタトナーＴＭと感光体ドラム３Ｍの表面との間の空隙ｇ3 が存在する。この場合、Ｓ３２１では、空隙ｇ1 ，ｇ2 ，ｇ3 に対応する電界Ｅ1 ，Ｅ2 ，Ｅ3 が、次式によって計算され、電位差が計算されるのである。
【００６２】
Ｅ1＝σp／ε0   Ｅ2＝（σp＋σy）／ε0   Ｅ3＝（σp＋σy＋σm）／ε0
但し、σp は用紙Ｐの単位面積当りの電荷、σy はイエロートナーＴＹの単位面積当りの電荷、σm はマゼンタトナーＴＭの単位面積当りの電荷である。また、σy 等は前述のＳ２等の結果に応じて計算され、σp は、前述のσ＝ｉ／ｖＬ等の式によって転写電流に応じて計算される。
【００６３】
マゼンタトナーＴＭが存在しない場合は、空隙ｇ2 ，ｇ3 を合わせた空隙ｇ23に対して電界Ｅ23＝（σp＋σy）／ε0 が計算され、トナーＴが全く存在しない場合は、空隙ｇ1 ，ｇ2 ，ｇ3 を合わせた空隙ｇに対して電界Ｅ123＝σp／ε0 が計算される。更に、３色以上のトナーＴが重なる場合は更に複雑な計算がなされるが、上記と同様の手法によって導くことができるので、ここでは説明を省略する。
【００６４】
図１１に戻って、Ｓ３２１に続くＳ３２２では、電位差がパッシェン電圧を超えている空隙がないか否か判断される。パッシェン電圧を超えている空隙がある場合は（Ｓ３２２：Ｎ）、Ｓ３２３にて、電位差のパッシェン電圧に対する超過分が最大な空隙について、パッシェン電圧になるように電荷が移動される。Ｓ３２３の処理が上記超過分が最大な空隙についてなされた後は、再びＳ３２２によりパッシェン電圧を超えている空隙がないか判断され、そのような空隙がなくなるまでＳ３２２，Ｓ３２３の処理が繰り返された後（Ｓ３２２：Ｙ）、処理は図１０のＳ３３へ移行する。
【００６５】
Ｓ３３及びそれに続くＳ３４では、Ｓ３１，Ｓ３２と同様の計算がニップ中の空隙に対してなされ、続くＳ３５では、各トナーＴに働く静電気力が計算される。例えば、図１２に示した例の場合、イエロートナーＴＹが用紙Ｐの方向にｄｙ移動したときのエネルギ変化分ｄＷは次式で表される。
【００６６】
【数２】
2006208715.tif 000004
【００６７】
従って、この場合、イエロートナーＴＹに用紙Ｐの方向に作用する静電気力ｆy は次式で表される。
【００６８】
【数３】
2006208715.tif 000005
【００６９】
同様に、図１２に示した例の場合、マゼンタトナーＴＭが用紙Ｐの方向にｄｙ移動したときのエネルギ変化分ｄＷは次式で表される。
【００７０】
【数４】
2006208715.tif 000006
【００７１】
従って、この場合、マゼンタトナーＴＭに用紙Ｐの方向に作用する静電気力ｆは次式で表される。
【００７２】
【数５】
2006208715.tif 000007
【００７３】
なお、上記各式において、Ｓ＝１とおけば単位面積当りのエネルギまたは力を計算することができる。こうして、Ｓ３５にて静電気力が計算されると、続くＳ３６では、その静電気力に基づき、トナーＴを用紙Ｐ側または感光体ドラム３側に仮想的に移動させる処理がなされる。更に、続くＳ３７，Ｓ３８では、Ｓ３１，Ｓ３２と同様の計算がニップ後の空隙に対してなされ、処理は図６のＳ４へ移行する。
【００７４】
Ｓ４では、上記のように計算された１色目のトナーＴの帯電量（上記電荷移動後の帯電量）が設定される。続くＳ５では、Ｓ２と同様に２色目のトナーＴに対する入力パラメータの設定がなされ、Ｓ４にて設定された１色目のトナーＴの電荷移動後の帯電量とＳ５における設定結果とに基づいて、図１０，図１１に示した前述の処理がＳ６にて実行される。そして、その処理によって計算された電荷移動後の１色目，２色目のトナーＴの帯電量が、Ｓ７にて更に設定される。
【００７５】
続くＳ８では、Ｓ２と同様に３色目のトナーＴに対する入力パラメータの設定がなされ、Ｓ７にて設定された１色目，２色目のトナーＴの電荷移動後の帯電量とＳ８における設定結果とに基づいて、図１０，図１１に示した前述の処理がＳ９にて実行される。そして、その処理によって計算された電荷移動後の１色目，２色目，３色目のトナーＴの帯電量が、Ｓ１０にて更に設定される。
【００７６】
更に続くＳ１１では、Ｓ２と同様に４色目のトナーＴに対する入力パラメータの設定がなされ、Ｓ１０にて設定された１色目，２色目，３色目のトナーＴの電荷移動後の帯電量とＳ１１における設定結果とに基づいて、図１０，図１１に示した前述の処理がＳ１２にて実行される。
【００７７】
以上のＳ２〜Ｓ１２の処理により、最初の転写電流に対する計算処理が終了し、続くＳ１５では、転写電流の更新がなされる。すなわち、図５の入力パラメータにおけるバイアス電荷の項目のｎｂｉａｓに設定された刻み数で転写電流値レンジを割った値だけ転写電流を増加させる。続くＳ１６では、転写電流レンジの全ての範囲に対して上記処理が終了したか否かを判断し、否の場合は、Ｓ１５にて更新された転写電流に対してＳ２〜Ｓ１５の処理が実行される。
【００７８】
そして、全電流範囲に対して上記処理が終了した場合は（Ｓ１６：Ｙ）、処理は続くＳ１７へ移行する。Ｓ１７では、各トナーＴの、各転写電流毎の帯電量、静電気力、用紙Ｐ側へ移動したトナーＴの数、感光体ドラム３（ＯＰＣ）側へ移動（または残留）したトナーＴの数、トナーＴの位置などのデータが出力（例えばディスプレイ２２０に表示）され、処理が終了する。なお、このＳ１７にて出力すべきデータは、図５の入力パラメータの結果表示の項目を適宜設定することにより、所望のデータを出力させることができる。
【００７９】
図１３（Ａ）は、イエロートナーＴＹにマゼンタトナーＴＭを重ねて転写する場合のシミュレーションにおいて、感光体ドラム３Ｍのニップ部における各トナーＴの帯電量を転写電流毎に表したグラフである。また、図１３（Ｂ）は、同条件のシミュレーションにおいて、感光体ドラム３Ｍのニップ部において各トナーＴに作用する静電気力を転写電流毎に表したグラフである。各グラフにおいて、イエロートナーＴＹに対する計算結果はＹで示す領域に分布し、マゼンタトナーＴＭに対する計算結果はＭで示す領域に分布した。
【００８０】
これら二つのグラフより、転写電流の絶対値が大き過ぎるとマゼンタトナーＴＭが負に帯電し、その転写率が低下することが分かる。また、転写電流の最適値は、−１０〜−２０μＡの辺りにあることが分かる。このように、本実施の形態の転写状態シミュレーション処理では、重ねて転写されるトナーＴ同士の間で生じる電荷移動も考慮してシミュレーションを行っているため、トナーＴの転写状態を極めて正確にシミュレーションすることができる。
【００８１】
次に、上記転写状態シミュレーション処理を、プリンタ１の制御部１０による制御に応用した例を説明する。本例では、図５の入力パラメータにおける＠Ｙｅｌｌｏｗ等の項目の代わりに、図１に仮想線で示したように、現像ユニットケース５５にその中に収納されたトナーＴの帯電量等の情報を表すＩＣタグ３１０Ｙ〜３１０Ｂが添付され、本体側にはそのＩＣタグを読み取るＩＣタグリーダ３２０Ｙ〜３２０Ｂが設けられている。
【００８２】
図１４は、この例における制御系の構成を表すブロック図である。図１４に示すように、制御部１０はＣＰＵ１０ａ，ＲＯＭ１０ｂ，ＲＡＭ１０ｃを備えたマイクロコンピュータとして構成されている。また、この制御部１０には、前述のＩＣタグリーダ３２０Ｙ〜３２０Ｂ及びトナー量センサ１１３（４個接続されているが１個のみ図示）、並びに、電流源１１２によって印加される電圧を調整することにより転写電流を制御する転写電流制御部３３０などが接続されている。なお、制御部１０には、この他、感光体ドラム３を始めとする各部を駆動するメインモータ３４０を始め、各種センサ及びアクチュエータが接続されているが、本発明には直接関係がないのでそれらの構成の説明を省略する。
【００８３】
図１５は、この制御部１０で、ＲＯＭ１０ｂに記録されたプログラムに基づいて実行される転写電流制御処理を表すフローチャートである。図１５に示すように、この処理では、先ずＳ５１にて、ＩＣタグ３１０Ｙ〜３１０Ｂに書き込まれた各トナーＴの帯電特性等が、ＩＣタグリーダ３２０Ｙ〜３２０Ｂを介して読み取られる。続くＳ５３では、トナー量センサ１１３が検出したトナー量が読み込まれる。なお、このトナー量の読み込みは、用紙Ｐの搬送に伴って各色のトナー像が感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂに順次形成される毎に随時実行される。
【００８４】
続くＳ５５では、Ｓ５１，Ｓ５３で得られた情報に基づいて前述の転写状態シミュレーション処理が実行され、各種転写電流に対するトナーＴの帯電状態及び転写特性が算出される。すなわち、前述のＳ２，Ｓ５，Ｓ８，またはＳ１１の処理を、Ｓ５１及びＳ５３にて情報を取得する処理に置き換えることによって、上記転写状態シミュレーション処理が１色毎に実行されるのである。続くＳ５７では、このＳ５５の算出結果を受けて、そのトナーＴを転写する際に適切な転写電流が設定される。
【００８５】
続くＳ５９では、Ｓ５３〜Ｓ５７の処理が４色全てに対して実行されたか否が判断され、否の場合はＳ５３へ移行して次の色に対するＳ５３〜Ｓ５７の処理が実行され、４色全てに対してＳ５３〜Ｓ５７の処理が実行されると（Ｓ５９：Ｙ）、処理が終了する。
【００８６】
このような制御を行った場合、上記転写状態シミュレーション処理を介して決定された最適な転写電流によってトナーＴの転写がなされるので、トナーＴを用紙Ｐに良好に転写することができ、延いては、正確かつ鮮明な画像を形成することができる。
【００８７】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、上記実施の形態において、感光体ドラム３が像担持体に、現像ユニットケース５５が現像剤保持手段に、転写ローラ６１が帯電手段に、制御部１０が制御手段に、ＩＣタグ３１０が指示手段に、ＩＣタグリーダ３２０が読取手段に、それぞれ相当する。また、上記説明では、感光体ドラム３Ｙが第１の像担持体に、イエロートナーＴＹが第１の現像剤に、感光体ドラム３Ｍが第２の像担持体に、マゼンタトナーＴＭが第２の現像剤に、それぞれ相当する。更に、パーソナルコンピュータ２００の処理のうち、Ｓ２，Ｓ５，Ｓ８，Ｓ１１，及びＳ３２１の処理が帯電状態設定処理に、Ｓ３２３の処理が電荷移動推定処理に、Ｓ３５の処理が静電気力推定処理に、Ｓ３６の処理が転写状態推定処理に、それぞれ相当する処理であり、制御部１０の処理のうち、Ｓ５１〜Ｓ５５がシミュレーション手段に、Ｓ５７が帯電状態制御手段に、それぞれ相当する処理である。
【００８８】
また、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、４色全部に対してシミュレーションを行わなくてもよく、例えば、イエローとマゼンタの２色に対してのみシミュレーションを行ってもよい。また、本発明におけるニップ前，ニップ中，ニップ後の３本の電気力線に沿って電荷移動を推定する構成は、モノクロプリンタにも応用可能である。
【００８９】
更に、像担持体はベルトであってもよい。また、本発明は、いわゆる中間転写ベルトを備えた画像形成装置にも適用することができ、感光体（ベルトであってもドラムであってもよい）を像担持体としたときは中間転写ベルトが被転写媒体に、中間転写ベルトを像担持体としたときは用紙等の被記録媒体が被転写媒体に、それぞれ相当する。
【００９０】
また更に、前述の各種処理をパーソナルコンピュータ，マイクロコンピュータ等に実行させるためのプログラムは、ハードディスク装置の他、ＲＯＭ等の素子，フレキシブルディスク，コンパクトディスク，インターネット上のウェブサーバ等の各種記録媒体に記録することができることはいうまでもない。また、上記実施の形態では、用紙ＰやトナーＴの電荷移動前における帯電状態（すなわち初期の帯電状態）の計算をある程度プログラム上で行うと共に感光体ドラム３の電位を０Ｖに自動設定しているが、これらの帯電状態は全てキーボード２３０またはプリンタ１の操作パネル（図示せず）から入力して設定してもよい。すなわち、本発明のプログラムには、帯電状態設定処理を構成するコマンドが全く含まれなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明を適用したカラーレーザプリンタの内部構成を表す概略断面図である。
【図２】この種のプリンタで生じていた課題を表す説明図である。
【図３】転写電流と用紙の帯電量との関係を表す説明図である。
【図４】実施の形態の転写状態シミュレーション処理を行うパーソナルコンピュータの構成を表す説明図である。
【図５】その転写状態シミュレーション処理で使用される入力パラメータの一例を表す説明図である。
【図６】その転写状態シミュレーション処理を表すフローチャートである。
【図７】その処理のうちのトナー入力パラメータ設定ルーチンを表すフローチャートである。
【図８】上記処理のうちのニップ前、中、後の電荷移動，トナー移動計算ルーチンが実行される電気力線を表す説明図である。
【図９】ギャップの長さと放電限界電界との関係を表す説明図である。
【図１０】上記処理のうちのニップ前、中、後の電荷移動，トナー移動計算ルーチンを表すフローチャートである。
【図１１】そのルーチンのうちの電荷の移動計算ルーチンを表すフローチャートである。
【図１２】トナーが重なって転写される場合の空隙を表す説明図である。
【図１３】上記処理によるシミュレーション結果の一例を表す説明図である。
【図１４】上記カラーレーザプリンタの制御系の構成を表す説明図である。
【図１５】その制御系で実行される転写電流制御処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
１…カラーレーザプリンタ        ３…感光体ドラム        ６…用紙搬送ベルト
８…定着部        ９…給紙部        １０…制御部        ３１…帯電器
４１…スキャナユニット          ５１…現像ユニット      ５２…現像ローラ
５５…現像ユニットケース        ６１…転写ローラ        １１３…トナー量センサ
２００…パーソナルコンピュータ    ２１４…ハードディスク装置    ３１０…ＩＣタグ
３２０…ＩＣタグリーダ      ３３０…転写電流制御部      Ｐ…用紙      Ｔ…トナー
【図１】
2006208715.tif 000008
【図４】
2006208715.tif 000009
【図５】
2006208715.tif 000010
【図６】
2006208715.tif 000011
【図７】
2006208715.tif 000012
【図９】
2006208715.tif 000013
【図１０】
2006208715.tif 000014
【図１１】
2006208715.tif 000015
【図１３】
2006208715.tif 000016
【図１４】
2006208715.tif 000017
【図１５】
2006208715.tif 000018
【図２】
2006208715.tif 000019
【図３】
2006208715.tif 000020
【図８】
2006208715.tif 000021
【図１２】
2006208715.tif 000022