(57)【要約】【課題】黒色トナーの消費量を抑えつつ、画像のぼそつきの発生を抑えることができるプリンタを提供する。【解決手段】中間転写ベルトとニップ形成ローラとの当接による二次転写ニップに重畳電圧による二次転写電界を形成しながら、二次転写ニップ内で中間転写ベルト上のトナー像を記録シートに転写するプリンタにおいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像のうち、Ｋトナー像のベルト上におけるトナー付着量を、他色のトナー像のベルト上におけるトナー付着量よりも少なくする条件でトナー像を形成するように像形成手段を構成し、且つ、前記重畳電圧における二つのピーク値のうち、二次転写ニップ内でトナーをベルト側から記録シート側に向けてより強く静電移動させる転写ピーク値ではない方である逆ピーク値の側の値になっている時間の一周期における割合である逆ピーク側デューティーが８５［％］である前記重畳電圧を出力させるようにした。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面に複数色のトナー像を形成する像形成手段と、重畳電圧を出力する電源とを備え、前記像担持体とニップ形成部材との当接による転写ニップに前記重畳電圧による転写電界を形成しながら、前記転写ニップ内で前記像担持体上のトナー像を記録シートに転写する画像形成装置において、
前記複数色のトナー像のうち、黒色トナー像の前記像担持体上におけるトナー付着量を、他色のトナー像の前記像担持体上におけるトナー付着量よりも少なくする条件でトナー像を形成するように前記像形成手段を構成し、
且つ、前記重畳電圧における二つのピーク値のうち、前記転写ニップ内でトナーを前記像担持体側から前記記録シート側に向けてより強く静電移動させる転写ピーク値ではない方である逆ピーク値の側の値になっている時間の一周期における割合である逆ピーク側デューティーが５０［％］よりも高い前記重畳電圧を出力するように、前記電源を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置であって、
前記黒色トナー像を形成するための黒トナーがカーボンを含有するものである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、
環境を検知する環境検知手段と、前記重畳電圧のピークツウピーク値を前記環境検知手段による検知結果に対応する値に変更する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は２の画像形成装置において、
環境を検知する環境検知手段と、前記重畳電圧の一周期の平均電位を前記環境検知手段による検知結果に対応する値に変更する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１又は２の画像形成装置において、
環境を検知する環境検知手段と、前記重畳電圧のピークツウピーク値、及び前記重畳電圧の一周期の平均電位のそれぞれを、前記環境検知手段による検知結果に対応する値に変更する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置において、
使用されるトナーの劣化状態を把握する把握手段と、前記重畳電圧の交流成分の周波数を前記把握手段による把握結果に対応する値に変更する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置において、
使用されるトナーの劣化状態を把握する把握手段と、前記重畳電圧のピークツウピーク値を前記把握手段による把握結果に対応する値に変更する制御手段とを設け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５の何れか一項に記載の画像形成装置において、
使用されるトナーの劣化状態を把握する把握手段と、前記重畳電圧の一周期の平均電位を前記把握手段による把握結果に対応する値に変更する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の画像形成装置であって、
前記逆ピーク側デューティーが７０［％］以上、９０［％］以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９の画像形成装置であって、
前記逆ピーク側デューティーが８０［％］以上であ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】
本発明は画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体の表面に複数色のトナー像を形成する像形成手段と、重畳電圧を出力する電源とを備え、像担持体上のトナー像を次のようにして記録シートに転写する画像形成装置が知られている。即ち、電源から出力した重畳電圧により、像担持体とニップ形成部材との当接による転写ニップに転写電界を形成しながら、転写ニップ内で像担持体上のトナー像を記録シートに転写するのである。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、特色、イエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像のそれぞれを周知の電子写真プロセスによって色ごとの専用の感光体に形成した後、像担持体たる中間転写ベルトに一次転写する作像手段を備えている。そして、電源から出力した重畳電圧により、中間転写ベルトと、ニップ形成部材たる二次転写ローラとの当接による二次転写ニップに転写電界を形成しながら、二次転写ニップに挟み込んだ記録シートに中間転写ベルト上のトナー像を二次転写する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この画像形成装置のように、重畳電圧によって転写ニップに転写電界を形成するものにおいては、他の色のトナーに比べて消費量が多くなるのが一般的である黒色トナーの消費量を抑えようとすると、画像にぼそつきを発生させ易くなるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、像担持体の表面に複数色のトナー像を形成する像形成手段と、重畳電圧を出力する電源とを備え、前記像担持体とニップ形成部材との当接による転写ニップに前記重畳電圧による転写電界を形成しながら、前記転写ニップ内で前記像担持体上のトナー像を記録シートに転写する画像形成装置において、前記複数色のトナー像のうち、黒色トナー像の前記像担持体上におけるトナー付着量を、他色のトナー像の前記像担持体上におけるトナー付着量よりも少なくする条件でトナー像を形成するように前記像形成手段を構成し、且つ、前記重畳電圧における二つのピーク値のうち、前記転写ニップ内でトナーを前記像担持体側から前記記録シート側に向けてより強く静電移動させる転写ピーク値ではない方である逆ピーク値の側の値になっている時間の一周期における割合である逆ピーク側デューティーが５０［％］よりも高い前記重畳電圧を出力するように、前記電源を構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、黒色トナーの消費量を抑えつつ、画像のぼそつきの発生を抑える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】
【０００７】
【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二次転写電源の電気回路の要部を、制御部、入力操作部、環境センサー、中間転写ベルト、駆動ローラ、及び二次転写ローラとともに示すブロック図。
【図３】重畳電圧からなる二次転写バイアスの波形の第一例を示すグラフ。
【図４】重畳電圧からなる二次転写バイアスの波形の第二例を示すグラフ。
【図５】図３に示される二次転写バイアスにおける逆ピーク側デューティーを説明するためのグラフ。
【図６】図４に示される二次転写バイアスにおける逆ピーク側デューティーを説明するためのグラフ。
【図７】中間転写ベルト上に一次転写された各色のトナーと、トナー帯電量Ｑ／Ｍと、プリントのタイミングとの関係を示すグラフ。
【図８】一次転写ニップに進入する前の感光体表面上における各色トナー像の帯電量Ｑ／Ｍとベルト上のトナーＱ／Ｍを示すグラフ。
【図９】第一テストプリントのＫトナー像（ベタ）におけるぼそつきランクと、二次転写バイアスと、環境と、プリントシートの出力タイミングとの関係を示すグラフ。
【図１０】第一テストプリントの青トナー像（ベタ）におけるぼそつきランクと、二次転写バイアスと、環境と、プリントシートの出力タイミングとの関係を示すグラフ。
【図１１】平均電位Ｖａｖｅ＝−１［ｋＶ］、ピークツウピーク値Ｖｐｐ＝３［ｋＶ］に設定した条件Ｂの二次転写バイアスの波形を示すグラフ。
【図１２】平均電位Ｖａｖｅ＝０［ｋＶ］、ピークツウピーク値Ｖｐｐ＝４［ｋＶ］に設定した条件Ｃの二次転写バイアスの波形を示すグラフ。
【図１３】第二テストプリントの条件ＡにおけるＫトナー像のぼそつきランクと直流電圧からなる二次転写バイアスの値との関係を示すグラフ。
【図１４】第二テストプリントの条件Ａにおける青トナー像のぼそつきランクと直流電圧からなる二次転写バイアスの値との関係を示すグラフ。
【図１５】第二テストプリントの条件ＢにおけるＫトナー像のぼそつきランクと重畳電圧からなる二次転写バイアスのピークツウピーク値Ｖｐｐ及び平均電位Ｖａｖｅとの関係を示すグラフ。
【図１６】第二テストプリントの条件Ｂにおける青トナー像のぼそつきランクと重畳電圧からなる二次転写バイアスのピークツウピーク値Ｖｐｐ及び平均電位Ｖａｖｅとの関係を示すグラフ。
【図１７】第二テストプリントの条件ＣにおけるＫトナー像のぼそつきランクと重畳電圧からなる二次転写バイアスのピークツウピーク値Ｖｐｐ及び平均電位Ｖａｖｅとの関係を示すグラフ。
【図１８】第二テストプリントの条件Ｃにおける青トナー像のぼそつきランクと重畳電圧からなる二次転写バイアスのピークツウピーク値Ｖｐｐ及び平均電位Ｖａｖｅとの関係を示すグラフ。
【図１９】第二具体例に係るプリンタの制御部によって実施される劣化検査処理の処理フローを示すフローチャートである。
【図２０】変形形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２１】デューティーの定義を説明するためのグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式でカラートナー像を形成するカラープリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。なお、本発明は、その適用分野がプリンタに限定されるものではなく、複写機、ファクシミリ、複写機能及びＦＡＸ機能を有する複合機などにも適用が可能である。
【０００９】
まず、この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、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を作像するためのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを筐体内に備えている。感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、金属製の素管を基体とするドラム状のものであるが、ループ内側に配設された複数の張架ローラによって張架される無端ベルト状の感光体を用いてもよい。
【００１０】
感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの上方には、転写ユニットが配設されている。この転写ユニットは、無端状の中間転写ベルト３のループ内に、駆動ローラ４、テンションローラ５、一次転写上流ローラ６、二次転写上流ローラ７、一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋなどを有している。また、中間転写ベルト３のループ外に、ニップ形成ローラ１７、ベルトクリーニング装置２０、トナー付着量センサー２３などを有している。
【００１１】
図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ４の回転に伴って、図中矢印Ａ方向に無端移動せしめられる中間転写ベルト３は、ポリイミド（ＰＩ）製のベルト基体だけからなる単層構造のベルトである。中間転写ベルト３の材料としては、ＰＩの他に、ＰＣ、ＰＡＩ、ＰＰＳ、ＰＥＩ、ＰＥＥＫ等を用いることも可能である。
【００１２】
中間転写ベルト３としては、厚みが２０〜２００［μｍ］、好ましくは８０［μｍ］程度のものが用いられている。中間転写ベルト３の表面抵抗率は、１×１０Ｅ９〜１×１０Ｅ１３［Ω／□］、好ましくは１×１０Ｅ１１［Ω／□］程度である（三菱化学製ハイレスターＵＰ  ＭＣＰ  ＨＴ４５にて、印加電圧５００Ｖの条件で測定した値）。また、中間転写ベルト３の体積抵抗率は、１×１０Ｅ６〜１×１０Ｅ１２［Ω・ｃｍ］、好ましくは１×１０Ｅ９［Ω・ｃｍ］程度である（三菱化学製ハイレスターＵＰ  ＭＣＰ  ＨＴ４５にて、印加電圧１００Ｖの条件で測定した値）。中間転写ベルト３の抵抗値を調整するための抵抗調整材としては、カーボンを用いることが望ましい。
【００１３】
感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト３のおもて面に対して下方から当接してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを形成している。感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとの間に中間転写ベルト３を挟み込んでいる一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋには、トナーの帯電極性とは逆極性の一次転写バイアスが印加される。
【００１４】
ニップ形成ローラ１７は、中間転写ベルト３の周方向における全域のうち、駆動ローラ４に対する掛け回し箇所にベルトおもて面側から当接して二次転写ニップを形成している。ニップ形成ローラ１７は電気的に接地されているのに対し、駆動ローラ４は、二次転写電源１００から出力される重畳電圧からなる二次転写バイアスが印加される。二次転写電源１００の出力端子は、駆動ローラ４の芯金に接続されている。駆動ローラ４の芯金の電位は、二次転写電源１００からの出力電圧値とほぼ同じ値になる。
【００１５】
重畳バイアスを駆動ローラ４に印加しつつ、ニップ形成ローラ１７を接地する代わりに、重畳バイアスをニップ形成ローラ１７に印加しつつ、駆動ローラ４の芯金を接地してもよい。
【００１６】
駆動ローラ４は、ステンレス等からなる芯金に抵抗層を形成したものからなり、次のような特性を有している。即ち、外径は約２４［ｍｍ］であり、芯金に半導電層が被覆されている。半導電層の材質としては、ポリカーボネート、フッ素系ゴム、シリコン系ゴムにカーボンや金属錯体等の導電粒子を分散させたもの、あるいはＮＢＲやＥＰＤＭ等のゴム、ＮＢＲ／ＥＣＯ共重合のゴム、ポリウレタン製の半導電性ゴムなどを例示することができる。半導電層の体積抵抗は１０６〜１０１２［Ω］、望ましくは１０７〜１０９［Ω］である。また、ゴム硬度（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）が２０〜５０度の発泡タイプの材料を用いてもよいし、ゴム硬度が３０〜６０度のゴムタイプの材料を用いてもよいが、ベルト駆動を確実に行うために摩擦係数の高い半導電ゴムを薄層で形成したものが望ましい。
【００１７】
感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面上にＹトナー像，Ｍトナー像，Ｃトナー像，Ｋトナー像（黒色トナー像）を作像する色ごとの構成は互いに同じであるので、Ｋトナー像を作像する構成だけについて説明する。図中時計回り方向に回転駆動される感光体１Ｋの表面（周面）は、除電ランプからの光照射を受けて除電される。そして、帯電装置８Ｋによってマイナス極性に一様に帯電せしめられた後、光書込装置９から出射される光変調されたレーザービームＬの照射を受けた部分が電位を減衰させて静電潜像を担持する。このプリンタにおいては、光書込装置９として、光源から発したレーザービームを回転するポリゴンミラーで反射させて主走査方向に偏向せしめる方式のものを用いている。かかる方式のものに代えて、ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発した光のそれぞれによって光書込するものを用いてもよい。
【００１８】
感光体１Ｋの表面における静電潜像の箇所には、現像装置の現像スリーブ１０Ｋの表面に担持される現像剤（磁性キャリア及びトナーの混合物）によってＫトナーが付着せしめられる。これにより、静電潜像が現像されてＫトナー像になる。なお、現像装置は、回転駆動される複数のスクリュー部材を具備する循環搬送路で搬送している現像剤を、循環搬送路における現像スリーブ１０Ｋとの対向位置にて、図中時計回り方向に回転する現像スリーブ１０Ｋの表面に汲み上げる。そして、汲み上げた現像剤を現像スリーブ１０Ｋの回転に伴って感光体１Ｋとの対向位置に搬送して現像に寄与させた後、現像スリーブ１０Ｋの回転に伴って循環搬送路との対向位置まで搬送したときにスリーブ表面から離脱させて循環搬送路に戻す。
【００１９】
循環搬送路内における所定の位置を通過する現像剤は、透磁率センサーからなるトナー濃度センサーによってトナー濃度が検知される。このトナー濃度の検知結果は、後述する制御部に送られる。制御部は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のそれぞれについて、トナー濃度センサーから送られてくるトナー濃度の検知結果が閾値を下回った場合に、トナー補給装置を所定時間駆動して現像装置にトナーを補給することで、現像剤のトナー濃度を回復させる。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー補給装置は、トナーボトル２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ内のＹトナー，Ｍトナー，Ｃトナー，Ｋトナーを、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置内に送り込むものである。
【００２０】
Ｋ用の一次転写ニップにおいて、一次転写バイアスが印加される一次転写ローラ１１Ｋと、感光体１Ｋの静電潜像との間には、一次転写電界が形成される。感光体１Ｋの表面上に作像されたＫトナー像は、Ｋ用の一次転写ニップ内において、一次転写電界やニップ圧の作用により、中間転写ベルト３のおもて面に一次転写される。
【００２１】
一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、金属製の芯金と、この表面上に固定された導電性のスポンジ層とを具備する弾性ローラからなる。その外径は１６［ｍｍ］程度、芯金径は１０［ｍｍ］程度である。接地された外径が３０［ｍｍ］の金属ローラを１０［Ｎ］の力で前述のスポンジ層に押し当てた状態で、芯金に１０００［Ｖ］の電圧を印加したときに流れる電流値Ｉに基づいて求められるスポンジ層の抵抗値Ｒは、３×１０７［Ω］である。その抵抗値Ｒは、電流値Ｉと、電圧値（１０００Ｖ）とを、オームの法則の式（Ｒ＝Ｖ／Ｉ）に代入することで求められる。
【００２２】
一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに代えて、転写チャージャーや、転写ブラシなどを採用してもよい。
【００２３】
Ｋ用の一次転写ニップを通過した後の感光体１Ｋの表面には、中間転写ベルト３に一次転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、ドラムクリーニング装置のクリーニングブレード１２Ｋによって感光体１Ｋの表面から掻き取られる。
【００２４】
Ｙ，Ｍ，Ｃにおいても、Ｋと同様にして、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ上に作像されたＹトナー像，Ｍトナー像，Ｃトナー像が中間転写ベルト３のおもて面に一次転写される。
【００２５】
各色トナー像のうち、二色以上のトナー像を形成するフルカラーモードでは、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの全てを中間転写ベルト３に当接させてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを形成する。これに対し、Ｋトナー像だけを形成するモノクロモードでは、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの移動によって中間転写ベルト３の張架姿勢を変化させて、中間転写ベルト３をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃから離間させる。これにより、Ｋ用の感光体１Ｋだけを中間転写ベルト３に当接させてＫ用の一次転写ニップだけを形成する。そして、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃや、その周囲の現像装置などは、駆動を停止させる。
【００２６】
筐体内の下部には給紙装置１４が配設されている。この給紙装置１４は、給紙ローラ１５の回転駆動によって、例えば普通紙などからなる記録シートＰを図中矢印Ｂ方向に送り出す。送り出された記録シートＰは、レジストローラ対１６のレジストニップに先端を突き当ててスキューを補正した後、レジストローラ対１６の駆動により、中間転写ベルト３上のトナー像に同期するタイミングで二次転写ニップに送られる。
【００２７】
二次転写ニップ内では、二次転写電界やニップ圧の作用により、中間転写ベルト３上のトナー像が記録シートＰの表面に二次転写される。その後、二次転写ニップを通過した記録シートＰは、二次転写ニップの上方に配設された定着装置１８に送られる。
【００２８】
定着装置１８は、ハロゲンランプ等の発熱源を有する定着ローラ１８ａと、これに向けて押圧される加圧ローラ１８ｂとの当接によって定着ニップを形成している。定着装置１８に送られた記録シートＰは、定着ニップを通過する際に、加熱及び加圧される。この加熱及び加圧によってトナーを軟化させたトナー像は、記録シートＰの表面に定着せしめられる。
【００２９】
定着装置１８を通過した記録シートＰは、排紙ローラ対１９を経由した後、機外へと排出される。
【００３０】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト３のおもて面は、記録シートＰに二次転写されなかった転写残トナーを付着させている。そして、中間転写ベルト３の無端移動に伴って、ベルトクリーニング装置２０との対向位置に進入する。
【００３１】
ベルトクリーニング装置２０は、片持ち支持された状態で自由端を中間転写ベルト３のおもて面に当接させているクリーニング部材２１や、廃トナーコイル２２などを有している。そして、クリーニング部材２１によって中間転写ベルト３のおもて面から掻き取った転写残トナーを、廃トナーコイル２２の回転駆動によってベルトクリーニング装置２０から排出して廃トナーボトルに落とし込む。
【００３２】
なお、このプリンタは、所定のタイミングで次のような作像条件調整処理を実施する。即ち、中間転写ベルト３にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのテストトナー像を形成する。そして、それぞれのテストトナー像のトナー付着量をトナー付着量センサー２３によって検知した結果に基づいて、所定のトナー付着量になるように、現像スリーブに印加する現像バイアスなどの作像条件を調整する処理である。これにより、Ｙトナー像，Ｍトナー像，Ｃトナー像，Ｋトナー像の画像濃度を長期間に渡って安定化させることができる。この作像条件調整処理を実施するときには、テストトナー像をニップ形成ローラ１７の表面に二次転写しないように、駆動ローラ４にトナーの帯電極性とは逆極性のバイアス（以下、逆バイアスという）を印加する。トナー付着量センサー２３は、反射型光学センサーからなる。
【００３３】
また、このプリンタでは、青色の画像部分をＣトナー像とＭトナー像との二色重ね合わせによって再現する。また、赤色の画像部分をＹトナー像とＭトナー像との二色重ね合わせによって再現する。また、緑色の画像部分をＹトナー像とＣトナー像との二色重ね合わせによって再現する。
【００３４】
図２は、二次転写電源１００の電気回路の要部を、制御部２００、入力操作部５０１、環境センサー５００、中間転写ベルト３、駆動ローラ４、及びニップ形成ローラ１７とともに示すブロック図である。二次転写電源１００は、直流電源１１０、着脱可能に構成された交流電源１４０などを有している。
【００３５】
直流電源１１０は、中間転写ベルト３の表面上のトナーに対して二次転写ニップ内でベルト側から記録シート側に向かう静電気力を付与するための直流電圧（直流成分）を出力するための電源である。そして、直流出力制御部１１１、直流駆動部１１２、直流電圧用トランス１１３、直流出力検知部１１４、出力異常検知部１１５、電気接続部２２１などを具備している。
【００３６】
交流電源１４０は、二次転写ニップ内に交番電界を形成するための交流電圧（交流成分）を出力する電源である。そして、交流出力制御部１４１、交流駆動部１４２、交流電圧用トランス１４３、交流出力検知部１４４、除去部１４５、出力異常検知部１４６、電気接続部２４２と、電気接続部２４３などを具備している。
【００３７】
制御部２００は、直流電源１１０及び交流電源１４０からの出力を制御することが可能である。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを有している。
【００３８】
直流出力制御部１１１には、制御部２００から出力された、直流電圧の出力の大きさを制御するためのＤＣ＿ＰＷＭ信号が入力される。更に、直流出力検知部１１４によって検知された直流電圧用トランス１１３の出力値も入力される。そして、直流出力制御部１１１は、入力されたＤＣ＿ＰＷＭ信号のデューティー比及び直流電圧用トランス１１３の出力値に基づいて、次のような制御を行う。即ち、直流電圧用トランス１１３の出力値をＤＣ＿ＰＷＭ信号で指示された出力値にするように、直流駆動部１１２を介して直流電圧用トランス１１３の駆動を制御する。
【００３９】
直流駆動部１１２は、直流出力制御部１１１からの制御に従って、直流電圧用トランス１１３を駆動する。また、直流電圧用トランス１１３は、直流駆動部１１２によって駆動され、負極性の直流の高電圧出力を行う。なお、交流電源１４０が接続されていない場合には、電気接続部２２１と駆動ローラ４とがハーネス３０１によって電気的に接続されるので、直流電圧用トランス１１３は、ハーネス３０１を介して駆動ローラ４に直流電圧を出力（印加）する。一方、交流電源１４０が接続されている場合、電気接続部２２１と電気接続部２４２とがハーネス３０２によって電気的に接続されるので、直流電圧用トランス１１３は、ハーネス３０２を介して交流電源１４０に直流電圧を出力する。
【００４０】
直流出力検知部１１４は、直流電圧用トランス１１３からの直流高電圧の出力値を検知し、直流出力制御部１１１に出力する。また、直流出力検知部１１４は、検知した出力値をＦＢ＿ＤＣ信号（フィードバック信号）として制御部２００に出力する。これは、環境や負荷によって転写性が落ちないように、制御部２００においてＤＣ＿ＰＷＭ信号のデューティーを制御させるためである。本プリンタでは、二次転写電源１００の本体に対して交流電源１４０が着脱可能であるため、交流電源１４０が接続されている場合と接続されていない場合とで、高電圧出力の出力経路のインピーダンスが変化する。このため、直流電源１１０が定電圧制御を行って直流電圧を出力した場合、交流電源１４０の有無に応じて出力経路中のインピーダンスが変化することにより分圧比が変化する。更に、駆動ローラ４に印加される高電圧が変化してしまうので、交流電源１４０の有無に応じて転写性が変化してしまう。
【００４１】
そこで、本プリンタでは、直流電源１１０が定電流制御を行って直流電圧を出力し、交流電源１４０の有無に応じて出力電圧を変化させるようになっている。これにより、出力経路中のインピーダンスが変化しても、駆動ローラ４に印加される高電圧を一定に保つことができ、交流電源１４０の有無によらず転写性を一定に保つことができる。更に、ＤＣ＿ＰＷＭ信号の値を変更せずに交流電源１４０を着脱することが可能になる。
【００４２】
このように本プリンタでは、直流電源１１０を定電流制御するようになっているが、次のような構成を採用してもよい。即ち、交流電源１４０の着脱時にＤＣ＿ＰＷＭ信号の値を変更するなどして、駆動ローラ４に印加される高電圧を一定に保つことができれば、直流電源１１０を定電圧制御する構成を採用してもよい。
【００４３】
出力異常検知部１１５は、直流電源１１０の出力ライン上に配置されており、電線の地絡等によって出力異常が発生した際には、リークなどの出力異常を示す信号を制御部２００に出力する。これにより、制御部２００による直流電源１１０からの高圧出力を停止するための制御を実施することが可能になる。
【００４４】
交流出力制御部１４１には、制御部２００から、交流電圧の出力の大きさを制御するＡＣ＿ＰＷＭ信号や、交流出力検知部１４４によって検知された交流電圧用トランス１４３の出力値が入力される。そして、交流出力制御部１４１は、入力されたＡＣ＿ＰＷＭ信号のデューティー比、及び交流電圧用トランス１４３の出力値に基づいて、次のような制御を行う。即ち、交流電圧用トランス１４３の出力値がＡＣ＿ＰＷＭ信号で指示された出力値となるように、交流駆動部１４２を介して交流電圧用トランス１４３の駆動を制御する。
【００４５】
交流駆動部１４２には、交流電圧の出力周波数を制御するＡＣ＿ＣＬＫ信号が入力される。そして、交流駆動部１４２は、交流出力制御部１４１からの制御及びＡＣ＿ＣＬＫ信号に基づいて、交流電圧用トランス１４３を駆動する。交流駆動部１４２は、ＡＣ＿ＣＬＫ信号に基づいて交流電圧用トランス１４３を駆動することで、交流電圧用トランス１４３によって生成される出力波形を、ＡＣ＿ＣＬＫ信号で指示された任意の周波数に制御することができる。
【００４６】
交流電圧用トランス１４３は、交流駆動部１４２によって駆動されて交流電圧を生成し、生成した交流電圧と直流電圧用トランス１１３から出力された直流の高電圧とを重畳して重畳電圧を生成する。交流電源１４０が接続されている場合、即ち、電気接続部２４３と駆動ローラ４とがハーネス３０１で電気的に接続されている場合、交流電圧用トランス１４３は、生成した重畳電圧を、ハーネス３０１を介して駆動ローラ４に印加する。なお、交流電圧用トランス１４３は、交流電圧を生成しない場合には、直流電圧用トランス１１３から出力された直流の高電圧を、ハーネス３０１を介して駆動ローラ４に出力（印加）する。駆動ローラ４に出力された電圧（重畳電圧又は直流電圧）は、その後、ニップ形成ローラ１７を介して直流電源１１０内に帰還する。
【００４７】
交流出力検知部１４４は、交流電圧用トランス１４３の交流電圧の出力値を検知して交流出力制御部１４１に出力する。また、検出した出力値をＦＢ＿ＡＣ信号（フィードバック信号）として制御部２００に出力する。これは、環境や負荷によって転写性を低下させないように、制御部２００においてＡＣ＿ＰＷＭ信号のデューティーを制御するためである。なお、交流電源１４０は、定電圧制御を行うものであるが、定電流制御を行うものを用いてもよい。また、交流電圧用トランス１４３（交流電源１４０）が生成する交流電圧の波形については、正弦波、矩形波の何れであってもよいが、本プリンタでは、短パルス状矩形波を採用している。交流電圧の波形を短パルス状矩形波にすることで、より画像品質の向上を図ることが可能になるからである。
【００４８】
なお、二次転写電源１００は、出力電流値を所定の目標電流値と一致させるように出力電圧値を調整する定電流制御方式で直流電圧を出力する。また、ピークツウピーク値Ｖｐｐを所定の目標値と一致させるように振幅を調整する定電圧制御方式で交流電圧を出力する。
【００４９】
図３は、重畳電圧からなる二次転写バイアスの波形の第一例を示すグラフである。同図に示される二次転写バイアスの波形は正弦波になっている。オフセット電圧Ｖｏｆｆは、重畳電圧からなる二次転写バイアスの直流成分（直流電圧）の値である。同図におけるオフセット電圧Ｖｏｆｆは、その極性がマイナスになっている。二次転写バイアスの波形が図示のような正弦波である場合には、オフセット電圧Ｖｏｆｆと、二次転写バイアスの一周期（Ｔ）あたりにおける平均電位Ｖａｖｅとが同じ値になる。よって、同図においては、平均電位Ｖａｖｅもマイナス極性になっている。
【００５０】
このプリンタのように、ニップ形成ローラ１７に対向する駆動ローラ４の芯金に二次転写バイアスを印加する構成では、二次転写バイアスの極性がトナーの正規帯電極性と同じになったときに、二次転写ニップ内のトナーに対して転写方向の静電気力が付与される。転写方向は、中間転写ベルト３側から記録シートＰ側に向かう方向である。一方、二次転写バイアスの極性がトナーの正規帯電極性とは逆極性になったときには、二次転写ニップ内のトナーに対して転写方向とは逆方向の静電気力が付与される。平均電位Ｖａｖｅをトナーの正規帯電極性と同極であるマイナス極性にすることで、二次転写ニップ内でトナーを相対的にベルト表面側からシート表面側に向けて移動させる。これにより、中間転写ベルト３の表面上のトナー像を、記録シートＰの表面上に二次転写することが可能になる。
【００５１】
同図において、転写ピーク値Ｖｔは、二次転写バイアスの一周期（周期Ｔ）内で発生する二つのピーク値のうち、二次転写ニップ内でトナーに対して転写方向の静電気力をより強く付与する方のピーク値である。また、逆ピーク値Ｖｒは、転写ピーク値Ｖｔではない方のピーク値である。同図に示される二次転写バイアスでは、逆ピーク値Ｖｒが転写ピーク値Ｖｔとは逆極性（プラス極性）になっている。
【００５２】
二次転写バイアスの波形は、図３に示されるような正弦波に限られない。三角波や矩形波の二次転写バイアスを採用してもよい。図４は、重畳電圧からなる二次転写バイアスの波形の第二例を示すグラフである。同図に示される二次転写バイアスの波形は、矩形波である。図３に示される二次転写バイアスの正弦波や、図４に示される二次転写バイアスの矩形波は、何れも、後述する逆ピーク側デューティーが５０［％］である。このような特性を有する波形からなる二次転写バイアスでは、何れも、一周期（周期Ｔ）あたりにおける平均電位Ｖａｖｅがオフセット電圧Ｖｏｆｆと同じ値になる。つまり、直流成分の値が平均電位Ｖａｖｅと同じになる。
【００５３】
図５は、図３に示される二次転写バイアスにおける逆ピーク側デューティーを説明するためのグラフである。同図において、中心電位Ｖｃは、二次転写バイアスの交流成分（交流電圧）のピークツウピーク値Ｖｐｐにおける中心の電位である。また、逆ピーク側時間ｔｒは、交流成分の一周期（周期Ｔ）内において、二次転写バイアスの値が中心電位Ｖｃから逆ピーク値Ｖｒに向けて立ち上がり始めた瞬間から、逆ピーク値Ｖｒを経て中心電位Ｖｃに戻るまでの時間である。また、転写ピーク側時間ｔｆは、交流成分の一周期（周期Ｔ）内において、二次転写バイアスの値が中心電位Ｖｃから転写ピーク値Ｖｔに向けて立ち上がり始めた瞬間から、転写ピーク値Ｖｔを経て中心電位Ｖｃに戻るまでの時間である。また、逆ピーク側デューティーは、周期Ｔ内で逆ピーク側時間ｔｒが占める割合であり、図示の波形の場合には５０［％］である。つまり、図示の波形における逆ピーク側デューティーは５０［％］である。
【００５４】
図６は、図４に示される二次転写バイアスにおける逆ピーク側デューティーを説明するためのグラフである。図示の矩形波においても、周期Ｔ内で逆ピーク側時間ｔｒが占める割合としての逆ピーク側デューティーは５０［％］である。
【００５５】
逆ピーク側デューティー＝５０［％］の二次転写バイアスを用いて、二次転写ニップ内でトナーをベルト表面側から記録シート表面側に静電移動させるためには、転写ピーク値Ｖｔの絶対値を、逆ピーク値Ｖｒの絶対値よりも大きくする必要がある。そして、転写ピーク値Ｖｔの絶対値が大きくなり過ぎると、二次転写ニップ内において、中間転写ベルト３表面と、凹凸シートのとの間で放電を発生させてしまう。この放電は、トナー粒子を逆帯電させて、そのトナー粒子の二次転写を著しく阻害することから、画像中に多くの白点を発生させてしまったり、トナーが中間転写ベルト上に再付着したりして、画質を著しく損ねてしまう。よって、転写ピーク値Ｖｔの絶対値をある程度の値に留める必要がある。
【００５６】
なお、重畳バイアスからなる二次転写バイアスの波形は、図２１に示されるように、綺麗な矩形波にはならないのが一般的である。図４や図６に示されるような綺麗な矩形波であれば、波形の立ち上がり部から立ち下がり部までの時間を一周期内におけるトナー転写阻害時間として容易に特定することが可能である。しかし、綺麗な矩形波でない場合には、そのような特定ができない。即ち、一方のピーク値（例えば転写ピーク値Ｖｔ）から他方のピーク値（例えば逆ピーク値Ｖｒ）への立ち上がりや、他方のピーク値から一方のピーク値への立ち下がりに時間を要する（ゼロでない）場合には、前述のような特定ができない。そこで、綺麗な矩形波でない場合には、本発明を適用するにあたって、ディーティーを次のように定義するとよい。即ち、二次転写バイアスの周期変動の波形で、ピークツウピークにおける一方のピーク値と他方のピーク値とのうち、二次転写ニップでベルト側から記録シート側へのトナーの静電移動をより阻害する方を阻害ピーク値として定義する。例えば、駆動ローラ４に二次転写バイアスを印加し、且つマイナス帯電性のトナーを用いる構成において、二次転写バイアスの一方のピーク値がプラス極性であり、且つ他方のピーク値がマイナス極性である場合には、プラス極性のピーク値が阻害ピーク値である。阻害ピーク値を他方のピーク値に向けてピークツウピーク値の３０％の値だけシフトさせた位置を波形の基線とする。また、波形が基線よりも阻害ピーク値側となる時間を図２１に示される阻害時間Ａ’として定義する。より詳しくは、波形が基線から阻害ピーク値に向けて立ち上がり又は立ち下がり始めた時点から、基線まで立ち下がる又は立ち上がる直前までの時間を阻害時間Ａ’として定義する。そして、阻害時間Ａ’の周期Ｔにおける割合をデューティーとすればよい。具体的には、図２１における「（阻害時間Ａ’／周期Ｔ）×１００％」の解をデューティーとして求めればよい。なお、駆動ローラ４に二次転写バイアスを印加し、且つマイナス帯電性のトナーを用いる構成では、逆ピーク値Ｖｒが阻害ピーク値になる。そして、阻害時間Ａ’は、基線から逆ピーク値Ｖｒに向けて立ち上がり始めた時点から、基線まで立ち下がった後、更に転写ピーク値Ｖｔに向けて立ち下がり始める直前までの時間になる。これに対し、二次転写バイアスをニップ形成ローラ１７に印加し、且つマイナス帯電性のトナーを用いる構成では、二次転写バイアスとして、０［Ｖ］の位置を基準にして図２１の波形を反転させた波形のものを採用することになる。この場合、転写ピーク値Ｖｔが阻害ピーク値になる。そして、阻害時間Ａ’は、基線から転写ピーク値Ｖｔに向けて立ち下がり始めた時点から、基線まで立ち上がった後、更に逆ピーク値Ｖｒに向けて立ち上がり始める直前までの時間になる。
【００５７】
以上の基本的な構成を備える本プリンタにおいては、次に列記する各種装置の組み合わせが、中間転写ベルト３の表面にトナー像を形成する像形成手段として機能している。即ち、光書込装置９、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＫにＹトナー，Ｍトナー，Ｃトナー，Ｋトナーを作像するための各種装置、一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、及び一次転写バイアス電源からなる組み合わせである。
【００５８】
次に、本発明者らが行った各種のテストプリントについて説明する。
上述した基本的な構成を備えるプリンタ試験機を用意し、このプリンタ試験機における各色の現像条件（現像ポテンシャルなど）を次のように設定した。即ち、中間転写ベルト３上に一次転写されるベタのＫトナー像に対するトナー付着量を、ベタのＹトナー像，Ｍトナー像，Ｃトナー像に対するトナー付着量よりも少なくする条件。
【００５９】
このような条件に設定したことにより、消費量が他の色よりも多くなる傾向の高いＫトナーの消費量を抑えて、ランニングコストの低減を図ることができる。前述の条件であっても、Ｋトナー像が良好に二次転写されれば、Ｋトナー像にぼそつきは発生しないが、二次転写不良が生じると、Ｋトナー像にぼそつきが発生してしまう。ぼそつきは二次転写不良が原因で発生するものであるので、前述のような条件に設定した場合には、Ｋトナー像のトナー付着量を他色と同じにする条件に設定する場合に比べて、Ｋトナー像のぼそつきが発生し易くなる。
【００６０】
プリンタ試験機により、中間転写ベルト３の表面にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのベタトナー像を形成し、それぞれのトナー付着量と、トナー帯電量Ｑ／Ｍとを測定した。トナー付着量については、次のようにして測定した。即ち、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのベタトナー像（大きさ２ｃｍ×１０ｃｍ）を中間転写ベルト３に一次転写した後、それらを二次転写ニップに進入させる前に、プリンタ試験機を停止させた。そして、真空ポンプにつないだトナー吸引治具により、各色のトナー像のトナーを個別に吸引し、その重量を測定した。その後、重量［ｍｇ］をベタトナー像の面積（１０ｃｍ２）で除算した結果をトナー付着量とした。
【００６１】
トナー付着量の測定結果を次の表１に示す。
【表１】
2018189842.tif 000003
【００６２】
表１に示されるように、プリンタ試験機は、ベタのＫトナー像のトナー付着量を、ベタのＹトナー像，Ｍトナー像，Ｃトナー像のトナー付着量よりも多くする条件に設定されていることがわかる。
【００６３】
各色のトナー像のトナー帯電量Ｑ／Ｍについては次のようにして測定した。即ち、トナー付着量の測定のために吸引治具で吸引するときに、吸引治具に電荷量測定器（ケスレー社製  エレクトロメータＭＯＤＥＬ６１７）を接続して、トナーの電荷量を測定した。この測定結果と、吸引したトナーの重量[ｍｇ]とに基づいて、トナー帯電量Ｑ／Ｍ［μＣ／ｇ］を求めた。
【００６４】
中間転写ベルト３上に一次転写された各色のトナーと、トナー帯電量Ｑ／Ｍと、プリントのタイミングとの関係を図７に示す。なお、この測定は、後述する第一テストプリントと同じ条件の連続プリントにおいて、一枚目の記録シートＰに転写されるトナー像と、５０１枚目の記録シートＰに転写されるトナー像とのそれぞれについて実施した。つまり、第一テストプリントと同じ条件の連続プリントにおいて、一枚目の二次転写工程の直前と、５０１枚目の二次転写工程の直前とのそれぞれで連続プリントを一時停止させて測定を行った。同図における一枚目は前者のトナー像を意味しており、５０１枚目は後者のトナー像を意味している。
【００６５】
同図に示されるように、ベタのＫトナー像のトナー帯電量Ｑ／Ｍが、ベタのＣトナー像のトナー帯電量Ｑ／Ｍよりも少なくなっている。ベタのＭトナー像のトナー帯電量Ｑ／Ｍは、ベタのＣトナー像の墨名０帯電量Ｑ／Ｍよりも少しだけ大きくなり、ベタのＹトナー像のトナー帯電量Ｑ／Ｍは、Ｍトナー像と同じか、あるいはＭトナー像よりも少しだけ多くなった。
【００６６】
Ｋのトナー帯電量Ｑ／Ｍが他色のトナー帯電量Ｑ／Ｍよりも少なくなる理由は、二つあると考えられる。一つ目の理由は、Ｙトナー像，Ｃトナー像，Ｍトナー像，Ｋトナー像のうち、一次転写工程が最後になるＫトナー像だけ、他色用の一次転写ニップを通過しないことから、他色用の一次転写ニップを通過する際のチャージアップが生じないからである。Ｙトナー像，Ｍトナー像，Ｃトナー像は何れも、他色用の一次転写ニップを通過する際にチャージアップする。Ｙのトナー帯電量Ｑ／Ｍが各色の中で最も多くなるのは、他色用の一次転写ニップでのチャージアップ量（通過回数）が最も多くなるからである。以下、他色用の転写工程を経ないことによってチャージアップしないこと起因して他色のトナーよりもトナー帯電量Ｑ／Ｍが低くなる現象を「無チャージアップ起因の低帯電量」という。
【００６７】
二つ目の理由は、Ｙトナー，Ｍトナー，Ｃトナー，Ｋトナーのうち、Ｋトナーだけカーボンブラックを含有していることから、摩擦帯電し難くなっていることである。図８は、一次転写ニップに進入する前の感光体表面上における各色トナー像の帯電量Ｑ／Ｍとベルト上のトナーＱ／Ｍを示すグラフである。同図にトナー帯電量Ｑ／Ｍが示されるトナーは何れの色も一次転写ニップ進入前であることから、多色の一次転写ニップを通過することによるチャージアップを引き起こしていない。図示のように、前記チャージアップを引き起こす前においても、各色トナーのうち、Ｋトナーの帯電量Ｑ／Ｍが最も小さくなっている。これは、Ｋトナーだけ、カーボンを含有しているからである。以下、カーボンを含有することによって帯電量が比較的低くなる現象を「カーボン起因の低帯電量」という。
【００６８】
［第一テストプリント］
上述したプリンタ試験機において、直流電圧だけからなる二次転写バイアスを駆動ローラ４を印加する条件で、青ベタのテストトナー像と、黒ベタのテストトナーとを記録シートＰ上にプリントした。そして、記録シートＰ上におけるそれらテストトナー像のぼそつきを評価した。
【００６９】
この第一テストプリントにおける諸条件は次の通りである。
・実験室の温湿度：２３℃５０％（以下、ＭＭとも言う）、及び２７℃８０％（以下、ＨＨとも言う）の二通り。
・プロセス線速：２５６［ｍｍ／ｓｅｃ］。
・記録シート：Ｒｅｙ  Ｏｆｆｉｃｅ（商品名：画像のぼそつきが目立つ紙種）。
・テストトナー像：同一の記録シート上に、ベタのＫトナー像、ベタのＹトナー像、ベタのＭトナー像、ベタのＣトナー像、及びマゼンタとシアンとの二色重ね合わせによるベタの青トナー像。
・テストトナー像の画像面積率：５［％］
・評価対象のプリントシート：連続プリントにおける一枚目のプリントシート、及び多量の連続プリントにおける５０１枚目のプリントシート。
・二次転写バイアス：２３℃５０％環境（ＭＭ）で−１ｋＶ〜−２．５ｋＶ、２７℃８０％環境（ＨＨ）で−０．５〜−３ｋＶ。
【００７０】
ぼそつきについては、評価者によって次に列記する五段階で評価した。
・ランク５：全くぼそつきなく、良好な画質。
・ランク４：ややぼそつきあるが、比較的良好な画質。
・ランク３．５：ややぼそつきがあるが、許容範囲内の画質。
・ランク３：ぼそつきがあり、許容限界を少し下回る画質（許容できない）。
・ランク２：ランク１とランク３との間のぼそつきがある画質。
・ランク１：青ベタの場合には色がまったく再現していない画質であり、黒ベタの場合には記録シートの色が透ける画質。
【００７１】
第一テストプリントのＫトナー像（ベタ）におけるぼそつきランクと、二次転写バイアスと、環境と、プリントシートの出力タイミングとの関係を、図９に示す。また、第一テストプリントの青トナー像（ベタ）におけるぼそつきランクと、二次転写バイアスと、環境と、プリントシートの出力タイミングとの関係を、図１０に示す。それらの図において、一枚目は、連続プリントにおける一枚目に出力したプリントシートを意味している。また、５０１枚目は、連続プリントにおいて５０１枚目に出力したプリントシートを意味している。
【００７２】
図９、図１０からわかるように、Ｋトナー像のぼそつきと、青トナー像のぼそつきとを同じ記録シートＰ上でランク３．５以上にできた（両立）のは、ＭＭの環境における一枚目、及びＨＨの環境における一枚目だけである。それらのうち、ＨＨ環境における一枚目は、−１．５［ｋＶ］の二次転写バイアスの条件でしか両立できていないので、転写バイアスの余裕度が低いと言える。５０１枚目のプリントシートのトナー像では、両立できる条件がなかった。これは、連続プリント枚数が増加するにつれて、現像装置内のトナーの劣化が進行したからである。具体的には、第一テストプリントのように、低画像面積率（第一テストプリントでは５％）の画像を連続プリントすると、現像装置内では、現像に寄与せずに循環搬送路内で長時間に渡って混合及び攪拌されてストレスを受け続けるトナーが発生する。そのトナーは、トナー粒子表面に添加された外添剤を粒子内部に埋没させたり、外添剤を粒子から離脱させたりしている。それらによって外添剤を不足させたトナー粒子は、十分量の外添剤を表面に付着させているトナー粒子に比べて、中間転写ベルト３との接触面積を大幅に増加させていることから、中間転写ベルト３との付着力を高めている。よって、このようなトナーは、記録シートＰに二次転写され難くなる。
【００７３】
［第二テストプリント］
次に列記する条件で、プリンタ試験によって第二テストプリントを実施した。
・温湿度：ＨＨ（２７℃８０％）。
・プロセス線速：２５６ｍｍ／ｓｅｃ。
・記録シート：Ｒｅｙ  Ｏｆｆｉｃｅ。
・テストトナー像：同一の記録シート上に、ベタのＫトナー像、ベタのＹトナー像、ベタのＭトナー像、ベタのＣトナー像、及びマゼンタとシアンとの二色重ね合わせによるベタの青トナー像。
・テストトナー像の画像面積率：５［％］。
・評価対象のプリントシート：連続プリントにおける一枚目のプリントシート。
・二次転写バイアス
条件Ａ：直流電圧のみ。
条件Ｂ：逆ピーク側デューティーが５０［％］未満である低デューティーの重畳電圧。
条件Ｃ：逆ピーク側デューティーが５０［％］を超える高デューティーの重畳電圧。
【００７４】
二次転写バイアスの各条件における各種の特性を次の表２に示す。
【表２】
2018189842.tif 000004
【００７５】
図１１は、平均電位Ｖａｖｅ＝−１［ｋＶ］、ピークツウピーク値Ｖｐｐ＝３［ｋＶ］に設定した条件Ｂの二次転写バイアスの波形を示すグラフである。図１２は、平均電位Ｖａｖｅ＝０［ｋＶ］、ピークツウピーク値Ｖｐｐ＝４［ｋＶ］に設定した条件Ｃの二次転写バイアスの波形を示すグラフである。
【００７６】
画像のぼそつきの評価については第一テストプリントと同様にして実施した。図１３は、第二テストプリントの条件ＡにおけるＫトナー像のぼそつきランクと直流電圧からなる二次転写バイアスの値との関係を示すグラフである。また、図１４は、第二テストプリントの条件Ａにおける青トナー像のぼそつきランクと直流電圧からなる二次転写バイアスの値との関係を示すグラフである。また、図１５は、第二テストプリントの条件ＢにおけるＫトナー像のぼそつきランクと重畳電圧からなる二次転写バイアスのピークツウピーク値Ｖｐｐ及び平均電位Ｖａｖｅとの関係を示すグラフである。また、図１６は、第二テストプリントの条件Ｂにおける青トナー像のぼそつきランクと重畳電圧からなる二次転写バイアスのピークツウピーク値Ｖｐｐ及び平均電位Ｖａｖｅとの関係を示すグラフである。また、図１７は、第二テストプリントの条件ＣにおけるＫトナー像のぼそつきランクと重畳電圧からなる二次転写バイアスのピークツウピーク値Ｖｐｐ及び平均電位Ｖａｖｅとの関係を示すグラフである。また、図１８は、第二テストプリントの条件Ｃにおける青トナー像のぼそつきランクと重畳電圧からなる二次転写バイアスのピークツウピーク値Ｖｐｐ及び平均電位Ｖａｖｅとの関係を示すグラフである。
【００７７】
第二テストプリントにおいて、Ｋトナー像（ベタ）と、青トナー像（ベタ）とで何れもぼそつきのランクを３．５以上にすることができた二次転写バイアスの条件（両立条件）を次の表３にまとめて示す。
【表３】
2018189842.tif 000005
【００７８】
表３に示されるように、条件Ａや条件Ｂでは、Ｋトナー像と青トナー像とでぼそつきランクを両立できる電圧条件が存在しないが、条件Ｃでは両立できる電圧条件が存在している。この結果から、逆ピーク側デューティーを５０［％］よりも高くすることで、Ｋトナーの消費量を抑えつつ、画像のぼそつきの発生を抑え得ることがわかった。
【００７９】
参考までに、Ｋトナー像と青トナー像とでぼそつきランクを両立できる電圧条件における転写ピーク値Ｖｔ［ｋＶ］及び逆ピーク値Ｖｒ［ｋＶ］を次の表４に示す。
【表４】
2018189842.tif 000006
表４に示されるように、Ｋトナー像と青トナー像とでぼそつきランクを両立できる電圧条件において、転写ピーク値Ｖｔは−３．０５〜−３．９０［ｋＶ］の範囲であり、逆ピーク値Ｖｒは−０．５５〜＋０．６０［ｋＶ］の範囲であった。
【００８０】
なお、条件Ａ（直流電圧だけ）において、二次転写バイアスを−３［ｋＶ］にした場合には、Ｋトナー像のぼそつきランクが１、青トナー像のぼそつきランクが２であった。直流電圧の−３［ｋＶ］という数値は、表４における重畳電圧の転写ピーク値Ｖｔと比較すればそれほど高い値ではない。よって、転写方向の静電気力を付与する極性の電圧をある程度の時間継続して印加すると、二次転写ニップ内でトナーに逆電荷を注入してしまうことが示唆される。
【００８１】
逆ピーク側デューティーが５０［％］を超える高デューティーの重畳電圧からなる二次転写バイアスを用いることで、Ｋトナー像と青トナー像とでぼそつきランクを両立させることができたのは、次に説明する理由によるものと考えられる。即ち、無端移動する中間転写ベルト３が二次転写ニップ内に進入すると、二次転写バイアスにより、二次転写ニップに進入したベルト箇所に対する充電が始まる。そして、その充電量がある閾値を超えると、トナー帯電量が低く、トナー付着量も少ないベタトナー像中のトナーに対する逆電荷の注入が始まる。二次転写ニップに進入したベルト箇所に対する充電は、主に転写ピーク側時間ｔｆ内で起こることから、この転写ピーク側時間ｔｆが長くなるほど、Ｋトナーに対する逆電荷の注入量が増加する。高デューティーの二次転写バイアスは、低デューティーの二次転写バイアスに比べて、転写ピーク側時間ｔｆが短いことから、Ｋトナーに対する逆電荷の注入量を低減して、二次転写不良の発生を抑えることが可能になると考えられる。
【００８２】
また、トナー帯電量が高く、トナー付着量も多いマゼンタとシアンの二色重ね合わせによる青トナー像を二次転写ニップ内でベルト表面側から記録シート表面側に静電移動させるためには、転写ピーク値Ｖｔの絶対値をある程度大きくする必要がある。そして、転写ピーク値Ｖｔの絶対値を大きくし過ぎると、二次転写ニップ内において、中間転写ベルト３表面と、記録シートのとの間で放電を発生させてしまう。この放電は、トナー粒子を逆帯電させて、そのトナー粒子の二次転写を著しく阻害することから、画像中に多くの白点を発生させてしまい、画質を著しく損ねてしまう。よって、転写ピーク値Ｖｔの絶対値をある程度の値に留める必要がある。
【００８３】
［第三テストプリント］
次に列記する条件で、プリンタ試験によって第三テストプリントを実施した。
・温湿度：ＨＨ（２７℃８０％）。
・プロセス線速：３５２ｍｍ／ｓｅｃ。
・記録シート：Ｒｅｙ  Ｏｆｆｉｃｅ。
・テストトナー像：同一の記録シート上に、ベタのＫトナー像、及びマゼンタとシアンとの二色重ね合わせによるベタの青トナー像。
・テストトナー像の画像面積率：５［％］。
・二次転写バイアスの条件：表４に示される条件。
・二次転写バイアスの交流成分の周波数：１０００［Ｈｚ］。
【００８４】
テストトナー像を複数の記録シートに連続プリントし、５０１枚目のプリントシートにおけるＫトナー像のぼそつきと、青トナー像のぼそつきとを評価したところ、何れもランク３．５未満になってしまった（何れもランク３）。なお、１枚目のプリントシートでは、Ｋトナー像、青トナー像ともに、ぼそつきのランクは３．５以上であった。５０１枚目のプリントシートでぼそつきのランクが許容範囲外になったのは、上述したように、連続プリント枚数の増加に伴う現像装置内のトナー劣化の進行によるものである。
【００８５】
［第四テストプリント］
次に列記する条件で、プリンタ試験によって第四テストプリントを実施した。
・温湿度：ＨＨ（２７℃８０％）。
・プロセス線速：３５２ｍｍ／ｓｅｃ。
・記録シート：Ｒｅｙ  Ｏｆｆｉｃｅ。
・テストトナー像：同一の記録シート上に、ベタのＫトナー像、及びマゼンタとシアンとの二色重ね合わせによるベタの青トナー像。
・テストトナー像の画像面積率：５［％］。
・二次転写バイアスの逆ピーク側デューティー：８５［％］。
・二次転写バイアスの平均電位Ｖａｖｅ：−０．５［ｋＶ］。
・二次転写バイアスのピークツウピーク値：３［ｋＶ］。
・二次転写バイアスの交流成分の周波数：５００〜２５００［Ｈｚ］。
【００８６】
それぞれの周波数の条件で、テストトナー像を５０１枚の記録シートに連続プリントし、５０１枚目のプリントシートにおけるＫトナー像のぼそつきと、青トナー像のぼそつきとを評価した。この結果を次の表５に示す。
【表５】
2018189842.tif 000007
【００８７】
表５に示されるように、２０００［Ｈｚ］以下の周波数領域では、周波数を高くするにつれて、ぼそつきのランクを向上させることができる。５０１枚目のプリントシートであっても、周波数を１５００〜２０００［Ｈｚ］に設定すれば、Ｋトナー像と青トナー像とでぼそつきのランクを両立させることが可能である。
【００８８】
１５００〜２０００［Ｈｚ］のように周波数を比較的高く設定することで、Ｋトナー像、青トナー像ともにぼそつきを許容範囲内に留めることができた理由は、次のように考えられる。即ち、二次転写バイアスによる交番電界が二次転写ニップに形成されると、交番電界がトナーに対して中間転写ベルト３側から記録シートＰ側に向かう静電気力を付与する向きになっているときに、中間転写ベルト３の表面上のトナーが記録シートＰに転移する。交番電界の向きは短時間で複数回切り替わるが、トナーが二次転写ニップに進入してから一回目の切り替わりのタイミングでベルト上の全てのトナー粒子が記録シートＰの表面に転移にするわけではない。切り替わり回数が増加するにつれて、記録シートＰの表面に転移するトナー粒子の数が増えていく。劣化していなくて中間転写ベルト３との付着力をそれほど高めていないトナーでは、二次転写ニップを通過するまでの電界向きの切り替わり回数が比較的少なくても、記録シートＰに対して十分量のトナーが転移する。これに対し、劣化を進行させていて中間転写ベルト３との付着力を高めているトナーでは、二次転写ニップを通過するまでの電界向きの切り替わり回数（＝周波数）が比較的少ないと、記録シートに対して十分量のトナーを転移させることができない。但し、二次転写バイアスの交流成分の周波数をある程度高い値に設定して電界向きの切り替わり回数を比較的多くすれば、十分量のトナーを記録シートＰに転移させることが可能になる。
【００８９】
なお、表５における周波数＝２２５０［Ｈｚ］以上のように、周波数を過剰に高くすると、切り替わり時間を過剰に短くして一回あたりの切り替わりでトナーをベルト側からシート側に移動させる時間を確保することが困難になる。この結果、ぼそつきを悪化させてしまう。
【００９０】
また、周波数を高くするにつれて、二次転写工程のときに画像部の周囲にトナー粒子を散らせる転写チリを悪化させ易くなることから、転写チリの抑制という観点からすれば、周波数は低い方がよい。よって、転写チリの抑制という観点では、周波数を２０００［Ｈｚ］に固定することは望ましくない。
【００９１】
次に、このプリンタの特徴的な構成について説明する。このプリンタにおいては、上述したプリンタ試験機と同様に、次のような条件でトナー像を形成するように像形成手段を構成している。即ち、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像のうち、Ｋトナー像の中間転写ベルト３上におけるトナー付着量を、他色のトナー像の中間転写ベルト３上におけるトナー付着量よりも少なくする条件である。具体的には、かかる条件を満足するように、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像条件（現像ポテンシャルなど）を設定している。これにより、Ｋトナーの消費量を抑えて低ランニングコスト化を図ることができる。
【００９２】
また、このプリンタにおいては、二次転写バイアスとして、逆ピーク側デューティーが５０［％］を超える高デューティーの重畳電圧からなるものを出力するように、二次転写電源１００を構成している。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの何れの色においても、画像のぼそつきの発生を抑えることができる。
【００９３】
図２に示されるように、制御部２００には、機内温度、及び機内湿度を測定する環境センサー５００が接続されている。制御部２００は、環境センサー５００に内臓される温度センサーからの出力に基づいて機内温度を把握したり、環境センサーに内蔵される湿度センサーからの出力に基づいて機内湿度（相対湿度）を把握したりすることができる。そして、それらの把握結果に基づいて、機内の環境について、ＨＨ、ＭＭ、ＬＬの何れであるのかを把握する。例えば、温度及び湿度に基づいて算出される絶対湿度が１４．６［ｇ／ｍ３］以上である場合をＨＨとし、５［ｇ／ｍ３］以上、１４．６［ｇ／ｍ３］未満である場合をＭＭとし、５［ｇ／ｍ３］未満である場合をＬＬとする。
【００９４】
環境がＬＬやＭＭである場合は、何れの色においても、トナー帯電量Ｑ／Ｍを十分に高い値に維持することが可能であることから、画像のぼそつきは発生しない。このため、制御部２００は、環境がＬＬやＭＭである場合には、ピークツウピーク値Ｖｐｐを０［ｋＶ］にし、平均電位Ｖａｖｅだけ、その環境に応じた値（予めの実験に基づいて設定された数値）にするための制御信号を二次転写電源１００に出力する。
【００９５】
一方、環境がＨＨである場合は、何れの色においても、トナー帯電量Ｑ／Ｍを高い値に維持することが困難になることから、画像のぼそつきを発生させるおそれがある。そこで、制御部２００は、環境がＨＨである場合には、平均電位ＶａｖｅをＨＨ環境に対応する値にするための制御信号を二次転写電源１００に出力する。具体的には、直流出力制御部１１１には、制御部２００から、直流電圧の出力の大きさを制御するＤＣ＿ＰＷＭ信号を出力する。更に、直流出力検知部１１４によって検知された直流電圧用トランス１１３の出力値も出力する。そして、直流出力制御部１１１は、入力されたＤＣ＿ＰＷＭ信号のデューティー比及び直流電圧用トランス１１３の出力値に基づいて、次のような制御を行う。即ち、直流電圧用トランス１１３の出力値をＤＣ＿ＰＷＭ信号で指示された出力値にするように、直流駆動部１１２を介して直流電圧用トランス１１３の駆動を制御する。
ピークツウピーク値Ｖｐｐについては、あらかじめＨＨ用に格納されていたＶｐｐ電圧値にするべく、制御部２００は、直流出力制御部１１１に対し、直流電圧の出力の大きさを制御するＤＣ＿ＰＷＭ信号を出力する。更に、直流出力検知部１１４によって検知された直流電圧用トランス１１３の出力値も出力する。そして、直流出力制御部１１１は、入力されたＤＣ＿ＰＷＭ信号のデューティー比及び直流電圧用トランス１１３の出力値に基づいて、次のような制御を行う。即ち、直流電圧用トランス１１３の出力値をＤＣ＿ＰＷＭ信号で指示された出力値にするように、直流駆動部１１２を介して直流電圧用トランス１１３の駆動を制御する。
【００９６】
ＨＨの環境下において、トナー帯電量Ｑ／Ｍを十分に大きくすることができていないにもかかわらず、転写ピーク値Ｖｔや平均電位Ｖａｖｅの値（転写方向の静電力を強くする側の値）を比較的小さくすると、十分な強度の二次転写電界を形成することができない。これにより、二次転写不良による画像のぼそつきを発生させてしまう。一方で、ＬＬやＭＭや環境において、トナー帯電量Ｑ／Ｍを十分に大きくしているにもかかわらず、転写ピーク値Ｖｔや平均電位Ｖａｖｅの値を比較的大きくすると、二次転写ニップ内で放電による白点を発生させ易くなる。そして、白点による画像濃度不足を引き起こしてしまう。
【００９７】
そこで、制御部２００は、環境がＨＨである場合には、転写ピーク値Ｖｔ、ピークツウピーク値Ｖｐｐのそれぞれを、環境がＬＬやＭＭである場合に比べてより大きな値にするように、二次転写電源１００からの出力を制御する。かかる構成では、環境にかかわらず、画像のほそつきの発生を抑えつつ、画像中に白点を発生させることによる画像濃度不足の発生を抑えることができる。
【００９８】
［実施例］
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した実施例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、実施例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。
【００９９】
上述したように、トナーの劣化が進行するにつれて、トナー像の二次転写性が低下してトナー像のぼそつきのランクを悪化させる。但し、ある程度劣化したトナーを用いる場合であっても、二次転写バイアスの交流成分の周波数を比較的高い帯域に設定すれば、トナー像のぼそつきのランクを許容範囲内にすることが可能である。この一方で、転写チリの発生を抑制するという観点からすれば、周波数を高くすることは望ましくない。
【０１００】
そこで、実施例に係るプリンタの制御部２００は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のそれぞれについて、トナーの劣化度合いを判定して結果に基づいて、二次転写バイアスの交流成分の周波数を設定する処理を実施するようになっている。二次転写電源１００に対し、前記結果に応じた周波数の交流成分を出力させるための制御信号を出力するのである。なお、各色のトナーの劣化度合いは、色毎の出力画像面積率の違いにより、一律に進行しないのが一般的である。このため、制御部２００は、各色のトナーの劣化度合いを判定した結果のうち、最も悪い結果に応じた周波数の交流成分を二次転写電源１００から出力させるようになっている。以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、トナーの劣化度合いが最も悪くなっている色を、「最大劣化色」という。
【０１０１】
実施例に係るプリンタにおける、「最大劣化色」のトナーの劣化度合いを判定した結果と、二次転写バイアスの交流成分の周波数との関係を、次の表６に示す。
【表６】
2018189842.tif 000008
【０１０２】
表６において、トナーの劣化度合いの数値が大きくなるほど、トナーの劣化が進行していることを示している。また、劣化度合い＝０は、新品のトナーと同様に、ほとんど進行していないことを示している。また、劣化度合い＝４は、画像面積率＝５０［％］の画像を５００枚出力した場合におけるトナーの劣化の進行状況を示している。図示のように、制御部２００は、「最大劣化色」のトナーの劣化度合いが６以下である場合には、劣化度合いが大きくなるにつれて交流成分の周波数を高くする。また、「最大劣化色」のトナーの劣化度合いが６を超える場合には、劣化度合いが６である場合に比べて周波数を増加させるとぼそつきランクを却って悪化させてしまうので、劣化度合いが６である場合と同じ周波数（２０００Ｈｚ）のままにする。
【０１０３】
かかる構成の本プリンタにおいては、「最大劣化色」のトナーの劣化度合いが６以下である場合に、トナーの劣化度合いにかかわらず、トナー像のぼそつきを許容範囲内に留めることができる。
【０１０４】
なお、トナーの劣化度合いを把握する方法としては、様々な方法が知られている。例えば、特開２００７‐３０４３１６号公報、特開２００４‐２４０３６９号号公報、特開平０６‐００３９１３号公報、特開平０８‐２２７２０１号公報、特開２００６‐２５１４０９号公報に記載されたものを例示することができる。
【０１０５】
次に、実施例に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各具体例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各具体例に係るプリンタの構成は、実施例と同様である。
【０１０６】
［第一具体例］
第一具体例に係るプリンタの制御部２００は、過去の５００枚分のプリントにおける出力画像の平均画像面積率（以下、単に平均画像面積率という）に基づいて、トナーの劣化度合いについて０から８までの何れに該当するのかを判定する。より詳しくは、平均画像面積率が低くなるほど、トナーの劣化度合いについてより大きな数値であると判定する。      
【０１０７】
かかる構成では、特別な動作を行うことなく、制御部２００による演算処理だけでトナーの劣化度合いを判定することができる。
【０１０８】
［第二具体例］
平均画像面積率とトナーの劣化度合いとはある程度の相関関係にあるものの、トナーの劣化の進行は、平均画像面積率の他、過去の出力時の環境変動などにも影響される。このため、平均画像面積率だけに基づいて、トナーの劣化度合いを正確に把握することは困難である。
【０１０９】
そこで、制御部２００は、例えば５００枚の出力を行う毎などといった定期的なタイミングで、トナーの劣化度合いを検査するための劣化検査処理を実施する。この劣化検査処理では、まず、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのベタのテストトナー像を中間転写ベルト３上に互いに重ねないで形成する。このとき、トナー像を現像する際の現像ポテンシャル（感光体地肌部電位と潜像電位との差）や、トナー像を一次転写する際の一次転写バイアスについては、予め定められた所定の値に設定する。トナーの劣化が進行するにつれて、トナー像の現像性が低下し、且つ一次転写性も低下するので、中間転写ベルト３上に形成されたテストトナー像のトナー付着量と、トナーの劣化度合いとは良好な相関関係にある。その相関係数は、平均画像面積率とトナーの劣化度合いとの相関係数よりも高い。
【０１１０】
中間転写ベルト３上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのテストトナー像は、中間転写ベルト３の無端移動に伴って、やがて二次転写ニップに進入する。このとき、二次転写ニップ内で、テストトナー像をニップ形成ローラ１７に転移させないように、制御部２００は、逆バイアス（トナーの帯電極性とは逆極性の直流電圧）を二次転写電源１００から出力させる。この出力により、トナーを電気的に中間転写ベルト３の表面に引き寄せるのである。
【０１１１】
二次転写ニップを通過した後のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのテストトナー像は、中間転写ベルト３の移動に伴ってトナー付着量センサー２３との対向位置を通過するときに、自らのトナー付着量が検知される。制御部２００は、トナー付着量センサー２３からの出力に基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナーの劣化度合いを判定し、それらの判定結果に基づいて、「最大劣化色」のトナーの劣化度合いを判定する。
【０１１２】
図１９は、本プリンタの制御部２００によって実施される劣化検査処理の処理フローを示すフローチャートである。フローチャートにおけるＳ（ステップ）２〜７までのフローが劣化検査処理の処理フローである。この処理フローに先立って、制御部２００は、劣化検査処理を実施すべき定期タイミングについて到来したか否かを判定し（Ｓ１）、到来した場合にＳ２以降の処理フローを実施する。
【０１１３】
劣化検査処理を開始した制御部２００は、連続プリントジョブ中であるか否かを判定し（Ｓ２）、連続プリントジョブ中である場合には（Ｓ２でＹ）、連続プリントジョブを一時中止してから（Ｓ３）、Ｓ４以降の処理フローを実施する。一方、連続プリントジョブ中でない場合には（Ｓ２でＮ）、Ｓ３の工程を実施することなく、Ｓ４以降の処理フローを実施する。
【０１１４】
Ｓ４以降の処理フローにおいて、制御部２００は、まず、二次転写電源１００から逆バイアスを出力させた後（Ｓ４）、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのテストトナー像を中間転写ベルト３上に形成する（Ｓ５）。その後、トナー付着量センサー２３からの出力に基づいて「最大劣化色」のトナーの劣化度合いを判定する（Ｓ６、Ｓ７）。最後に、連続プリントジョブを一時中止している場合には（Ｓ８でＹ）連続プリントジョブを再開してから、一時中止していない場合には（Ｓ８でＮ）直ちに、一連の処理フローをＳ１にリターンさせる。
【０１１５】
かかる構成においては、第一具体例に係るプリンタに比べて、「最大劣化色」のトナーの劣化度合いを正確に把握することができる。
【０１１６】
［第三具体例］
トナーの一次転写性は、トナーの劣化度合いの他に、環境などにも影響を受ける。よって、中間転写ベルト３の表面に一次転写されたトナー像のトナー付着量は、トナーの劣化度合いの他、環境にも影響されている。
【０１１７】
そこで、本プリンタにおいては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面上のテストトナー像のトナー付着量を個別に検知するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー付着量センサーを設けている。そして、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に形成したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのテストトナー像のトナー付着量を、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー付着量センサーによって個別に検知する。
【０１１８】
制御部２００は、例えば５００枚の出力を行う毎などといった定期的なタイミングで、トナーの劣化度合いを検査するための劣化検査処理を実施する。この劣化検査処理では、まず、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのベタのテストトナー像をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに形成する。このとき、トナー像を現像する際の現像ポテンシャルについては、予め定められた所定の値に設定する。トナーの劣化が進行するにつれて、トナー像の現像性が低下する。よって、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのテストトナー像のトナー付着量と、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナーの劣化度合いとは良好な相関関係にある。その相関係数は、トナー付着量の検知結果が環境による一次転写性の影響を受けていない分だけ、中間転写ベルト３の表面に一次転写されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのテストトナー像のトナー付着量と、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナーの劣化度合いとの相関係数よりも高い。
【０１１９】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのテストトナー像は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー付着量センサーによってトナー付着量が検知される。制御部２００は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー付着量センサーからの出力に基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナーの劣化度合いを判定し、それらの判定結果に基づいて、「最大劣化色」のトナーの劣化度合いを判定する。
【０１２０】
かかる構成においては、第二具体例に係るプリンタに比べて、「最大劣化色」のトナーの劣化度合いを正確に把握することができる。
【０１２１】
［第四具体例］
第四具体例に係るプリンタにおいては、操作表示部５１に設けられたぼそつき発生ボタンがユーザーによって押下されたことに基づいて、制御部２００がトナーの劣化度合いを判定する。つまり、出力画像にぼそつきを感じたユーザーによってぼそつき発生ボタンが押された場合に、トナーの劣化度合いについてある程度進行していると判定する。表６のように０〜８までの数値で判定するのではなく、周波数の変更が必要になるほど劣化しているという定性的な判定を行うのである。そして、ぼそつき発生ボタンが押下されると、交流成分の周波数を所定の上限閾値の範囲内で、それまでの値よりも高くする。
【０１２２】
その後、平均画像面積率の変化によっては、トナーの劣化度合いが改善してくる。にもかかわらず、周波数を高くしたままでいると、転写チリのランクを不要に悪化させてしまうことになる。そこで、制御部２００は、ぼそつき発生ボタンが押されたことに基づいて交流成分の周波数を高くした場合には、その後、プリント枚数の増加に伴って周波数を徐々に低くしていく。
【０１２３】
次に、実施形態に係るプリンタの一部の構成を他の構成に変形した変形形態について説明する。図１９は、本発明を適用した変形形態に係るプリンタを示す概略構成図である。なお、以下に特筆しない限り、変形形態に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。同図において、トナー像形成ユニット９１Ｙ，９１Ｍ，９１Ｃ，９１Ｋの下方には、無端状の中間転写ベルト３を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニットが配設されている。転写ユニットは、像担持体たる中間転写ベルト３の他に、駆動ローラ４、テンションローラ５、二次転写裏面ローラ９２、４つの一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋなどを有している。また、ベルトクリーニング装置２０、トナー付着量センサー２３なども有している。
【０１２４】
中間転写ベルト３は、そのループ内側に配設された駆動ローラ４、二次転写裏面ローラ９２、駆動ローラ４、及び４つの一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋによって張架されている。そして、駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ４の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。
【０１２５】
４つの一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、無端移動せしめられる中間転写ベルト３を感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとの間に挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３のおもて面と、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋには、一次転写電源によってそれぞれ一次転写バイアスが印加されている。これにより、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像と、一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋとの間に転写電界が形成される。Ｙ用の感光体１Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体１Ｙの回転に伴ってＹ用の一次転写ニップに進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、感光体１Ｙ上から中間転写ベルト３上に一次転写される。このようにしてＹトナー像が一次転写せしめられた中間転写ベルト３は、その後、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過する。そして、感光体１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト３上にはカラー画像が形成される。
【０１２６】
転写ユニットの下方には、二次転写ニップ裏打ちローラ３６、シート搬送ベルト（一般的には二次転写ベルトや転写部材などとも呼称される）４１などを具備するシート搬送ユニット３８が配設されている。無端状のシート搬送ベルト４１は、そのループ内側に配設された二次転写ニップ裏打ちローラ３６、分離ローラ４２などの複数のローラによって張架された状態で、二次転写ニップ裏打ちローラ３６の回転駆動によって図中時計回り方向に回転せしめられる。そして、二次転写ニップ裏打ちローラ３６により、中間転写ベルト３の周方向における全域のうち、二次転写裏面ローラ９２に対する掛け回し領域に当接している。つまり、転写ユニットの二次転写裏面ローラ９２と、シート搬送ユニット３８の二次転写ニップ裏打ちローラ３６とは、互いの間に中間転写ベルト３及びシート搬送ベルト４１を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３のおもて面と、ニップ形成部材たるシート搬送ベルト４１のおもて面とが当接する二次転写ニップが形成されている。
【０１２７】
シート搬送ベルト４１のループ内に配設された二次転写ニップ裏打ちローラ３６は接地されているのに対し、中間転写ベルト３のループ内に配設された二次転写裏面ローラ９２には、二次転写電源１００によって二次転写バイアスが印加される。これにより、二次転写裏面ローラ９２と、二次転写ニップ裏打ちローラ３６との間に、マイナス極性のトナーを二次転写裏面ローラ９２側から二次転写ニップ裏打ちローラ３６側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。
【０１２８】
転写ユニットの下方には、記録シートＰを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙装置１４が配設されている。この給紙装置１４は、紙束の一番上の記録シートＰに給紙ローラ１５を当接させており、これを所定のタイミングで回転駆動させることで、その記録シートＰを給送路に向けて送り出す。給送路の末端付近には、レジストローラ対１６が配設されている。このレジストローラ対１６は、給紙装置１４から送り出された記録シートＰをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録シートＰを二次転写ニップ内で中間転写ベルト３上の４色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録シートＰを二次転写ニップに向けて送り出す。二次転写ニップで記録シートＰに密着せしめられた中間転写ベルト３上のカラー画像は、二次転写電界やニップ圧の作用によって記録シートＰ上に一括二次転写される。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録シートＰは、二次転写ニップを通過すると、中間転写ベルト３から曲率分離する。更に、シート搬送ベルト４１を掛け回している分離ローラ４２の曲率によってシート搬送ベルト４１から曲率分離する。
【０１２９】
なお、ニップ形成部材たるシート搬送ベルト４１を中間転写ベルト３に当接させて二次転写ニップを形成する構成に代えて、次のような構成を採用してもよい。即ち、ニップ形成部材たるニップ形成ローラを中間転写ベルト３に当接させて二次転写ニップを形成する構成である。
【０１３０】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト３には、記録シートＰに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト３のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置２０によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト３のループ内側に配設された駆動ローラ４は、ベルトクリーニング装置２０によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
【０１３１】
トナー付着量センサー２３は、中間転写ベルト３のループ外側に配設されている。そして、中間転写ベルト３の周方向における全域のうち、テンションローラ５に対する掛け回し箇所に対して、所定の間隙を介して対向している。この状態で、中間転写ベルト３上に一次転写されたトナー像が自らとの対向位置に進入した際に、そのトナー像の単位面積あたりのトナー付着量（画像濃度）を測定する。
【０１３２】
二次転写ニップよりもシート搬送方向の下流側には、定着装置１８が配設されている。この定着装置１８は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ１８ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ１８ｂとによって定着ニップを形成している。
【０１３３】
定着装置１８内に送り込まれた記録シートＰは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ１８ａに密着させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。定着装置１８内から排出された記録シートＰは、定着後搬送路を経由した後、機外へと排出される。
【０１３４】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａは、像担持体（例えば中間転写ベルト３）の表面に複数色のトナー像を形成する像形成手段（例えば、光書込装置９、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＫにＹトナー，Ｍトナー，Ｃトナー，Ｋトナーを作像するための各種装置、一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、及び一次転写バイアス電源からなる組み合わせ）と、重畳電圧を出力する電源（例えば二次転写電源１００）とを備え、前記像担持体とニップ形成部材（例えばニップ形成ローラ１７）との当接による転写ニップに前記重畳電圧による転写電界を形成しながら、前記転写ニップ内で前記像担持体上のトナー像を記録シート（例えば記録シートＰ）に転写する画像形成装置（例えばプリンタ）において、前記複数色のトナー像のうち、黒色トナー像（例えばＫトナー像）の前記像担持体上におけるトナー付着量を、他色のトナー像の前記像担持体上におけるトナー付着量よりも少なくする条件でトナー像を形成するように前記像形成手段を構成し、且つ、前記重畳電圧における二つのピーク値のうち、前記転写ニップ内でトナー像前記像担持体側から前記記録シート側に向けてトナーをより強く静電移動させる転写ピーク値（例えば転写ピーク値Ｖｔ）ではない方である逆ピーク値（例えば逆ピーク値Ｖｒ）の側の値になっている時間の一周期における割合である逆ピーク側デューティーが５０［％］よりも高い前記重畳電圧を出力するように、前記電源を構成したことを特徴とするものである。
【０１３５】
態様Ａにおいては、像形成手段が、黒色トナー像の像担持体上におけるトナー付着量を、他色のトナー像の像担持体上におけるトナー付着量よりも少なくする条件でトナー像を形成することで、黒色トナーの消費量を抑えることができる。
【０１３６】
また、態様Ａにおいては、次に説明する理由により、画像のぼそつきの発生を抑えることができる。即ち、像担持体の表面が転写ニップ内に進入すると、電源から出力される重畳電圧により、転写ニップに進入した像担持体箇所に対する充電が始まる。そして、その充電量がある閾値を超えると、トナー帯電量が他の色よりも低く、トナー付着量も他の色よりも少ない黒トナーに対する逆電荷の注入が始まる。転写ニップに進入した像担持体ト箇所に対する充電は、重畳電圧が転写ピーク値の側の値になっている時間内で起こることから、この時間が長くなるほど、黒トナーに対する逆電荷の注入量が増加する。態様Ａのように、逆ピーク側デューティーが５０［％］を超える重畳電圧を用いると、本発明者らが実験で明らかにしたように、黒トナーに対する逆電荷の注入量を低減して、転写不良の発生を抑えることが可能になる。これにより、転写不良による画像のぼそつきの発生を抑えることができる。
【０１３７】
［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａであって、前記黒トナー像を形成するための黒トナーがカーボンを含有するものであることを特徴とするものである。かかる構成では、黒色のトナー粒子を安価なカーボンによって着色することで、黒色のトナーのランニングコストを更に低減することができる。
【０１３８】
［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ａ又はＢにおいて、環境を検知する環境検知手段（例えば環境センサー５００）と、前記重畳電圧のピークツウピーク値（例えばピークツウピーク値Ｖｐｐ）を前記環境検知手段による検知結果に対応する値に変更する制御手段（例えば制御部２００及び二次転写電源１００の組み合わせ）とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成においては、環境にかかわらず、画像のぼそつきの発生を抑えつつ、画像中に白点を発生させることによる画像濃度不足の発生を抑えることができる。
【０１３９】
［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ａ又はＢにおいて、環境を検知する環境検知手段と、前記重畳電圧の一周期の平均電位（例えば平均電位Ｖａｖｅ）を前記環境検知手段による検知結果に対応する値に変更する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成においては、環境にかかわらず、画像のぼそつきの発生を抑えつつ、画像中に白点を発生させることによる画像濃度不足の発生を抑えることができる。
【０１４０】
［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ａ又はＢにおいて、前記重畳電圧のピークツウピーク値、及び前記重畳電圧の一周期の平均電位のそれぞれを、前記環境検知手段による検知結果に対応する値に変更する制御手段を設けたことを特徴とするものである。かかる構成においても、環境にかかわらず、画像のぼそつきの発生を抑えつつ、画像中に白点を発生させることによる画像濃度不足の発生を抑えることができる。
【０１４１】
［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ａ〜Ｅの何れかにおいて、使用されるトナーの劣化状態を把握する把握手段と、前記重畳電圧の交流成分の周波数を前記把握手段による把握結果に対応する値に変更する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成においては、トナーの劣化度合いにかかわらず、画像のぼそつきの発生を抑えつつ、画像中に白点を発生させることによる画像濃度不足の発生を抑えることができる。
【０１４２】
［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ａ〜Ｅの何れかにおいて、使用されるトナーの劣化状態を把握する把握手段と、前記重畳電圧のピークツウピーク値を前記把握手段による把握結果に対応する値に変更する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成においては、トナーの劣化度合いにかかわらず、画像のぼそつきの発生を抑えつつ、画像中に白点を発生させることによる画像濃度不足の発生を抑えることができる。
【０１４３】
［態様Ｈ］
態様Ｈは、態様Ａ〜Ｅの何れかにおいて、使用されるトナーの劣化状態を把握する把握手段と、前記重畳電圧の一周期の平均電位を前記把握手段による把握結果に対応する値に変更する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成においては、トナーの劣化度合いにかかわらず、画像のぼそつきの発生を抑えつつ、画像中に白点を発生させることによる画像濃度不足の発生を抑えることができる。
【０１４４】
［態様Ｉ］
態様Ｉは、態様Ａ〜Ｈの何れかであって、前記逆ピーク側デューティーが７０［％］以上、９０［％］以下であることを特徴とするものである。
【０１４５】
［態様Ｊ］
態様Ｊは、態様Ｉであって、前記逆ピーク側デューティーが８０［％］以上であることを特徴とするものである。
【符号の説明】
【０１４６】
１：感光体（像形成手段の一部）
３：中間転写ベルト（像担持体）
９：光書込装置（像形成手段の一部）
１１：一次転写ローラ（像形成手段の一部）
１７：ニップ形成ローラ（ニップ形成部材）
１００：二次転写電源（電源、制御手段の一部）
２００：制御部（制御手段の一部）
５００：環境センサー（環境検知手段）
Ｐ：記録シート
Ｖｔ：転写ピーク値
Ｖｒ：逆ピーク値
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４７】
【特許文献１】特開２０１５−１３８１５２号公報
【図１】
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【図２】
2018189842.tif 000010
【図３】
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【図４】
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【図５】
2018189842.tif 000013
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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