(57)【要約】【課題】画像面積率に応じて画像プロセス条件を調整する、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及び画像形成方法であって、さらに良好な画像形成を行うことを可能とする画像形成装置及び画像形成方法の提供。【解決手段】形成する画像の面積率に基づいて画像プロセス条件の基本値を定める基本値設定手段９１と、基本値設定手段９１によって定められた基本値を、少なくともかかる画像のパターンに応じて補正した補正値を算出するための補正値算出手段９１とを用い、補正値算出手段９１によって算出された補正値を用いて画像形成を行うことが可能な画像形成装置１００及び画像形成方法。【選択図】図１
2011209674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
形成する画像の面積率に基づいて画像プロセス条件の基本値を定める基本値設定手段と、
前記基本値設定手段によって定められた前記基本値を、少なくとも前記画像のパターンに応じて補正した補正値を算出するための補正値算出手段とを有し、
前記補正値算出手段によって算出された前記補正値を用いて画像形成を行うことが可能な画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記画像のパターンを数値化する画像パターン数値化手段を有し、
前記補正値算出手段は、前記画像パターン数値化手段によって数値化された前記画像のパターンを用いて前記補正値を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置において、
前記画像パターン数値化手段は、前記画像のパターンをフーリエ変換による周波数特性を用いて数値化することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記画像のパターンに、主走査方向に延びるライン状の画像が含まれているか否かに応じて前記補正値算出手段によって算出される前記補正値が異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記画像のパターンに、副走査方向に延びるライン状の画像が含まれているか否かに応じて前記補正値算出手段によって算出される前記補正値が異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記補正値算出手段によって算出される前記補正値における補正量が、前記画像のパターンに含まれている主走査方向及び／又は副走査方向に延びるライン状の画像が多いほど大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記面積率を、副走査方向に分割した前記画像のそれぞれについて算出する面積率算出手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像形成装置において、
前記補正値算出手段は、前記補正値が、副走査方向に分割した前記画像のうち先端側の画像のほうが大きくなるように、同補正値を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７または８記載の画像形成装置であって、
前記画像パターン数値化手段が、前記画像のパターンをフーリエ変換による周波数特性を用いて数値化する画像形成装置において、
副走査方向に分割した前記画像のそれぞれを２のべき乗で分割して、前記画像パターン数値化手段により、前記画像のパターンをフーリエ変換による周波数特性を用いて数値化することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記補正値算出手段は、画像形成を行う環境における温度及び／又は湿度に応じて前記補正値を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０の何れか１つに記載の画像形成装置において、
複数の像担持体と、
この複数の像担持体上に担持された像を転写される中間転写体とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記画像プロセス条件が転写電流を含み、
前記補正値算出手段によって算出された転写電流に関する前記補正値を用いて画像形成を行うことが可能な画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の画像形成装置であって、
複数の像担持体と、
この複数の像担持体上に担持された像を転写される中間転写体とを有する画像形成装置において、
前記複数の像担持体から前記中間転写体への転写における転写電流に関する前記補正値を求めるための条件と、前記中間転写体から記録媒体への転写における転写電流に関する前記補正値を求めるための条件とが異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１２または１３記載の画像形成装置であって、
複数の像担持体と、
この複数の像担持体上に担持された像を転写される中間転写体とを有する画像形成装置において、
前記複数の像担持体から前記中間転写体への転写における転写電流に関する前記補正値を求めるための条件が、前記複数の像担持体によって異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１４の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記画像プロセス条件が転写バイアスを含み、
前記補正値算出手段によって算出された転写電流に関する前記補正値を用いて転写バイアスを調整し、画像形成を行うことが可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
形成する画像の面積率に基づいて画像プロセス条件の基本値を定める基本値設定手段と、
前記基本値設定手段によって定められた前記基本値を、少なくとも前記画像のパターンに応じて補正した補正値を算出するための補正値算出手段とを用い、
前記補正値算出手段によって算出された前記補正値を用いて画像形成を行うことが可能な画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像面積率に応じて画像プロセス条件を調整する、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
良好な画像形成を行うために、画像面積率に応じて転写電流等の画像プロセス条件を調整する、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及び画像形成方法が知られている（たとえば、〔特許文献１〕ないし〔特許文献３〕参照）。なお、その他、種々の条件に応じてかかる画像プロセス条件を調整するかかる画像形成装置等が知られている（たとえば、〔特許文献４〕ないし〔特許文献７〕参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、形成する画像のパターン、たとえば、画像がベタ画像であるか、ライン状の画像であるか等によって、画像面積率に応じて転写電流等の画像プロセス条件を調整する技術を用いても、画像品質が不安定となる場合があることが、本発明者の鋭意検討によって分かってきた。画像品質が不安定となる場合があるのは、画像がベタ画像であるかライン状の画像であるかによって、画像を形成しているトナー等の量が異なること等に起因すると考察される。
【０００４】
本発明は、画像面積率に応じて画像プロセス条件を調整する、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及び画像形成方法であって、さらに良好な画像形成を行うことを可能とする画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、形成する画像の面積率に基づいて画像プロセス条件の基本値を定める基本値設定手段と、前記基本値設定手段によって定められた前記基本値を、少なくとも前記画像のパターンに応じて補正した補正値を算出するための補正値算出手段とを有し、前記補正値算出手段によって算出された前記補正値を用いて画像形成を行うことが可能な画像形成装置にある。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記画像のパターンを数値化する画像パターン数値化手段を有し、前記補正値算出手段は、前記画像パターン数値化手段によって数値化された前記画像のパターンを用いて前記補正値を算出することを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記画像パターン数値化手段は、前記画像のパターンをフーリエ変換による周波数特性を用いて数値化することを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記画像のパターンに、主走査方向に延びるライン状の画像が含まれているか否かに応じて前記補正値算出手段によって算出される前記補正値が異なることを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記画像のパターンに、副走査方向に延びるライン状の画像が含まれているか否かに応じて前記補正値算出手段によって算出される前記補正値が異なることを特徴とする。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記補正値算出手段によって算出される前記補正値における補正量が、前記画像のパターンに含まれている主走査方向及び／又は副走査方向に延びるライン状の画像が多いほど大きいことを特徴とする。
【００１１】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記面積率を、副走査方向に分割した前記画像のそれぞれについて算出する面積率算出手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１２】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、前記補正値算出手段は、前記補正値が、副走査方向に分割した前記画像のうち先端側の画像のほうが大きくなるように、同補正値を算出することを特徴とする。
【００１３】
請求項９記載の発明は、請求項７または８記載の画像形成装置であって、前記画像パターン数値化手段が、前記画像のパターンをフーリエ変換による周波数特性を用いて数値化する画像形成装置において、副走査方向に分割した前記画像のそれぞれを２のべき乗で分割して、前記画像パターン数値化手段により、前記画像のパターンをフーリエ変換による周波数特性を用いて数値化することを特徴とする。
【００１４】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記補正値算出手段は、画像形成を行う環境における温度及び／又は湿度に応じて前記補正値を算出することを特徴とする。
【００１５】
請求項１１記載の発明は、請求項１ないし１０の何れか１つに記載の画像形成装置において、複数の像担持体と、この複数の像担持体上に担持された像を転写される中間転写体とを有することを特徴とする。
【００１６】
請求項１２記載の発明は、請求項１ないし１１の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記画像プロセス条件が転写電流を含み、前記補正値算出手段によって算出された転写電流に関する前記補正値を用いて画像形成を行うことが可能なことを特徴とする。
【００１７】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の画像形成装置であって、複数の像担持体と、この複数の像担持体上に担持された像を転写される中間転写体とを有する画像形成装置において、前記複数の像担持体から前記中間転写体への転写における転写電流に関する前記補正値を求めるための条件と、前記中間転写体から記録媒体への転写における転写電流に関する前記補正値を求めるための条件とが異なることを特徴とする。
【００１８】
請求項１４記載の発明は、請求項１２または１３記載の画像形成装置であって、複数の像担持体と、この複数の像担持体上に担持された像を転写される中間転写体とを有する画像形成装置において、前記複数の像担持体から前記中間転写体への転写における転写電流に関する前記補正値を求めるための条件が、前記複数の像担持体によって異なることを特徴とする。
【００１９】
請求項１５記載の発明は、請求項１ないし１４の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記画像プロセス条件が転写バイアスを含み、前記補正値算出手段によって算出された転写電流に関する前記補正値を用いて転写バイアスを調整し、画像形成を行うことが可能であることを特徴とする。
【００２０】
請求項１６記載の発明は、形成する画像の面積率に基づいて画像プロセス条件の基本値を定める基本値設定手段と、前記基本値設定手段によって定められた前記基本値を、少なくとも前記画像のパターンに応じて補正した補正値を算出するための補正値算出手段とを用い、前記補正値算出手段によって算出された前記補正値を用いて画像形成を行うことが可能な画像形成方法にある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、形成する画像の面積率に基づいて画像プロセス条件の基本値を定める基本値設定手段と、前記基本値設定手段によって定められた前記基本値を、少なくとも前記画像のパターンに応じて補正した補正値を算出するための補正値算出手段とを有し、前記補正値算出手段によって算出された前記補正値を用いて画像形成を行うことが可能な画像形成装置にあるので、画像面積率に応じて定められる基本値を少なくとも画像のパターンに応じて補正し、画像プロセス条件を調整することで画像形成を安定して行い高品質の画像形成を行うことが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【００２２】
前記画像のパターンを数値化する画像パターン数値化手段を有し、前記補正値算出手段は、前記画像パターン数値化手段によって数値化された前記画像のパターンを用いて前記補正値を算出することとすれば、画像面積率に応じて定められる基本値を、少なくとも画像のパターンに応じた数値を用いて補正し、画像プロセス条件を調整することで画像形成を安定して行い高品質の画像形成を行うことが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【００２３】
前記画像パターン数値化手段は、前記画像のパターンをフーリエ変換による周波数特性を用いて数値化することとすれば、画像面積率に応じて定められる基本値を、少なくとも画像のパターンに応じたフーリエ変換による周波数特性を用いて処理速度と補正精度のバランスを取りながら算出された数値を用いて補正し、画像プロセス条件を調整することで画像形成をより安定して比較的簡易に行いより高品質の画像形成を行うことが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【００２４】
前記画像のパターンに、主走査方向に延びるライン状の画像が含まれているか否かに応じて前記補正値算出手段によって算出される前記補正値が異なることとすれば、画像面積率に応じて定められる基本値を、少なくとも画像のパターンのとくに主走査方向に延びるライン状の画像の有無に応じて補正し、画像プロセス条件を調整することで画像形成をより安定して行いより高品質の画像形成を行うことが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【００２５】
前記画像のパターンに、副走査方向に延びるライン状の画像が含まれているか否かに応じて前記補正値算出手段によって算出される前記補正値が異なることとすれば、画像面積率に応じて定められる基本値を、少なくとも画像のパターンのとくに副走査方向に延びるライン状の画像の有無に応じて補正し、画像プロセス条件を調整することで画像形成をより安定して行いより高品質の画像形成を行うことが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【００２６】
前記補正値算出手段によって算出される前記補正値における補正量が、前記画像のパターンに含まれている主走査方向及び／又は副走査方向に延びるライン状の画像が多いほど大きいこととすれば、画像面積率に応じて定められる基本値を少なくとも画像のパターンに応じて補正するとともに、この補正による補正量がかかる画像のパターンに含まれているライン状の画像が多いほど大きくなるようにすることで、画像プロセス条件を調整することで画像形成を安定して行い高品質の画像形成を行うことが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【００２７】
前記面積率を、副走査方向に分割した前記画像のそれぞれについて算出する面積率算出手段を有することとすれば、画像面積率に応じて定められる基本値を、副走査方向に分割された画像のそれぞれについて、少なくとも画像のパターンに応じて補正し、画像プロセス条件を調整することで画像形成をより安定して行いより高品質の画像形成を行うことが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【００２８】
前記補正値算出手段は、前記補正値が、副走査方向に分割した前記画像のうち先端側の画像のほうが大きくなるように、同補正値を算出することとすれば、画像面積率に応じて定められる基本値を、副走査方向に分割された画像のそれぞれについて、少なくとも画像のパターンに応じて補正するとともに、この補正を、副走査方向における先端側の画像についての補正値が大きくなるようにすることで、画像プロセス条件を調整することで画像形成をより安定して行いより高品質の画像形成を行うことが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【００２９】
前記画像パターン数値化手段が、前記画像のパターンをフーリエ変換による周波数特性を用いて数値化する画像形成装置において、副走査方向に分割した前記画像のそれぞれを２のべき乗で分割して、前記画像パターン数値化手段により、前記画像のパターンをフーリエ変換による周波数特性を用いて数値化することとすれば、画像面積率に応じて定められる基本値を、少なくとも画像のパターンに応じたフーリエ変換による周波数特性を用いて処理速度と補正精度のバランスを取りながら算出された数値を用いて副走査方向に分割された画像のそれぞれについてさらにフーリエ変換に適した分割数で画像を分割することでより高精度に補正し、画像プロセス条件を調整することで画像形成をより高度に安定して比較的簡易に行いより高度に高品質の画像形成を行うことが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【００３０】
前記補正値算出手段は、画像形成を行う環境における温度及び／又は湿度に応じて前記補正値を算出することとすれば、画像面積率に応じて定められる基本値を、画像のパターンとともに温度及び／又は湿度に関する環境の要素によっても補正し、画像プロセス条件を調整することで画像形成を環境に応じて安定して行い環境に応じて高品質の画像形成を行うことが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【００３１】
複数の像担持体と、この複数の像担持体上に担持された像を転写される中間転写体とを有することとすれば、画像面積率に応じて定められる基本値を少なくとも画像のパターンに応じて補正し、画像プロセス条件を調整することで画像形成を安定して行い高品質の画像形成を行うことが可能となるいわゆるタンデム方式の画像形成装置を提供することができる。
【００３２】
前記画像プロセス条件が転写電流を含み、前記補正値算出手段によって算出された転写電流に関する前記補正値を用いて画像形成を行うことが可能なこととすれば、画像面積率に応じて定められる転写電流に関する基本値を少なくとも画像のパターンに応じて補正し、画像プロセス条件を調整することで画像形成を安定して行い高品質の画像形成を行うことが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【００３３】
複数の像担持体と、この複数の像担持体上に担持された像を転写される中間転写体とを有する画像形成装置において、前記複数の像担持体から前記中間転写体への転写における転写電流に関する前記補正値を求めるための条件と、前記中間転写体から記録媒体への転写における転写電流に関する前記補正値を求めるための条件とが異なることとすれば、画像面積率に応じて定められる１次転写電流及び２次転写電流に関する基本値を少なくとも画像のパターンに応じてそれぞれ異なる条件で適切に補正し、画像プロセス条件を調整することで画像形成をより安定して行いより高品質の画像形成を行うことが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【００３４】
複数の像担持体と、この複数の像担持体上に担持された像を転写される中間転写体とを有する画像形成装置において、前記複数の像担持体から前記中間転写体への転写における転写電流に関する前記補正値を求めるための条件が、前記複数の像担持体によって異なることとすれば、画像面積率に応じて定められる１次転写電流に関する基本値を少なくとも画像のパターンに応じて複数の像担持体のそれぞれについて異なる条件で適切に補正し、画像プロセス条件を調整することで画像形成を安定して行い高品質の画像形成を行うことが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【００３５】
前記画像プロセス条件が転写バイアスを含み、前記補正値算出手段によって算出された転写電流に関する前記補正値を用いて転写バイアスを調整し、画像形成を行うことが可能であることとすれば、画像面積率に応じて定められる基本値を少なくとも画像のパターンに応じて補正し、この転写電流に関する補正値を用いて転写バイアスに関する画像プロセス条件を調整することで画像形成を安定して行い高品質の画像形成を行うことが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【００３６】
本発明は、形成する画像の面積率に基づいて画像プロセス条件の基本値を定める基本値設定手段と、前記基本値設定手段によって定められた前記基本値を、少なくとも前記画像のパターンに応じて補正した補正値を算出するための補正値算出手段とを用い、前記補正値算出手段によって算出された前記補正値を用いて画像形成を行うことが可能な画像形成方法にあるので、画像面積率に応じて定められる基本値を補正し、画像プロセス条件を調整することで画像形成を安定して行い高品質の画像形成を行うことが可能となる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の制御系の一部のブロック図である。
【図３】画像面積が等しいが画像パターンが異なる画像の例を示す平面図である。
【図４】本発明を適用した画像形成方法の一部を示すフローチャートである。
【図５】図１に示した画像形成装置において、画像形成を行う環境の区分を決めるためのテーブルを示した図である。
【図６】図１に示した画像形成装置において形成する画像の一例を示した平面図である。
【図７】図１に示した画像形成装置において形成する画像を副走査方向において分割した状態及び分割された画像のパターンを示した概念図である。
【図８】図１に示した画像形成装置において画像のパターンをフーリエ変換した状態を示す概念図である。
【図９】画像面積率に基づいて転写電流の基本値を定めるためのマップの一例を示した図である。
【図１０】図５に示したテーブルに基づいて決められた環境の区分によって、基本値を補正するのに用いるライン補正係数を決めるためのテーブルを示した図である。
【図１１】画像面積率に基づいて転写電流の基本値を定めるためのマップの他の例を示した図である。
【図１２】図１に示した画像形成装置における転写電流のタイミングチャートである。
【図１３】図１に示した画像形成装置において形成する画像の他の例を示した平面図である。
【図１４】図１３に示した画像を副走査方向において分割した状態を示した概念図である。
【図１５】図１３に示した画像に対する転写電流のタイミングチャートである。
【図１６】図１に示した画像形成装置において形成する画像のまた他の例を示した平面図である。
【図１７】図１６に示した画像に対する転写電流のタイミングチャートである。
【図１８】図１３に示した画像に対する、他の方式で算出した転写電流のタイミングチャートである。
【図１９】画像面積率に基づいて転写電流の基本値を定めるためのマップのまた他の例を示した図である。
【図２０】本発明を適用した画像形成方法の他の例の一部を示すフローチャートである。
【図２１】副走査方向に延びるライン状の画像によって補正値算出手段によって算出される補正値が異なる例を説明するための概念図である。
【図２２】画像面積率に基づいて転写電流の基本値を定めるためのマップのさらに他の例を示した図である。
【図２３】ライン状の画像が主走査方向に延びる場合と副走査方向に延びる場合とでトナーのチリの態様が異なることを示す概念図である。
【図２４】確認試験の実験に用いた画像のパターンを示した概略図である。
【図２５】本発明を適用した画像形成装置の他の例の一部の概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、カラーレーザプリンタであるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、印刷機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行なうことが可能である。
【００３９】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を像形成物質としてのトナーを担持することで形成可能な第１の像担持体としての潜像担持体である感光体たる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを平行配設したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式を採用している。
【００４０】
表面移動部材たる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、画像形成装置１００の本体９９の図示しないフレームに回転自在に支持された第２の像担持体としての中間転写体である無端ベルト状の転写ベルト１１の移動方向であって図１において反時計回り方向であるＡ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫあるいはＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。
【００４１】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫあるいはＫ）の画像を形成するための画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００４２】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、本体９９の内部のほぼ中央部に配設された無端のベルトとして構成された転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に位置している。
【００４３】
転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体である転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。よって画像形成装置１００は中間転写方式言い換えると間接転写方式の画像形成装置となっている。したがって画像形成装置１００はタンデム型間接転写方式の画像形成装置である。
【００４４】
転写ベルト１１は、その下側の部分が各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向しており、この対向した部分が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上のトナー像を転写ベルト１１に転写する１次転写部５８を形成している。
【００４５】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向する位置に配設された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００４６】
転写ベルト１１は、ベース層を伸びの少ない材質で構成し、ベース層の表面を平滑性の良い材質によって覆ったコート層とし、ベース層にコート層を重ねて形成した多層構造となっている。ベース層の材質としては、たとえばフッ素樹脂、ＰＶＤＦシート、ポリイミド系樹脂が挙げられ、本形態ではポリイミドを使用している。コート層の材質としては、たとえばフッ素系樹脂等が挙げられる。
【００４７】
転写ベルト１１は、その縁部にそれぞれ、寄り止め部材としての図示しない寄り止めガイドを有している。寄り止めガイドは、転写ベルト１１がＡ１方向に回転するときに、主走査方向に対応した、図１における紙面と垂直な幅方向のうちの何れかの方向に偏倚することを防止するために配設されている。寄り止めガイドは、ウレタンゴム製であるが、その他、シリコンゴムなど各種ゴム材料により構成することができる。
【００４８】
転写ベルト１１は、幅方向において、Ａ４横サイズの転写紙Ｓに対応した幅を有している。よって、画像形成装置１００は、最大でＡ３縦サイズの転写紙Ｓに対する画像形成が可能となっている。
【００４９】
画像形成装置１００は、本体９９内に、４つの画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの上方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えた中間転写ユニットとしての転写ベルトユニット１０と、図１における転写ベルト１１の右側において転写ベルト１１に対向して配設された２次転写装置５と、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫの下方に対向して配設された潜像形成手段としての光書込みユニットである露光装置たる光走査装置８とを有している。
【００５０】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、転写ベルト１１と２次転写装置５との間の２次転写部５７に向けて搬送される転写紙Ｓを多数枚積載可能な給紙カセットとしてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、２次転写部５７に向けて繰り出すレジストローラ対４と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００５１】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、トナー像を転写された転写紙Ｓに同トナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、定着済みの転写紙Ｓである画像出力物を本体９９の外部に排出する排出ローラである排紙ローラ対としての排紙ローラ７と、２次転写部５７を通過した転写紙Ｓを定着装置６に案内する記録材搬送路を形成するガイド部材６７と、転写ベルトユニット１０の上方に配設され、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫと、本体９９の上側に配設され排出ローラ７により本体９９の外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙トレイ１７とを有している。
【００５２】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを回転駆動する図示しない駆動装置と、画像形成装置１００の動作全般を制御する図示しないＣＰＵ、メモリ等を含む制御手段９１と、画像形成装置１００の使用環境を検知する環境検知手段としての、図２に示す、温度検知センサである温度検知手段６９及び湿度検知センサである湿度検知手段７０とを有している。
【００５３】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写バイアスローラとしての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられた、駆動部材である駆動ローラ７２と、張架ローラとしてのクリーニング対向ローラ７４と、駆動ローラ７２及びクリーニング対向ローラ７４とともに転写ベルト１１を張架する支持ローラとしての張架ローラ７５、３３と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１表面をクリーニングする中間転写体クリーニング装置であるベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置１３とを有している。
【００５４】
転写ベルトユニット１０はまた、駆動ローラ７２を回転駆動する図示しない駆動モータを備えた図示しない駆動系と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫにそれぞれ独立して１次転写バイアスを印加する図示しない第１の転写バイアス印加手段としての電源及び制御手段９１の一機能として実現された第１の転写バイアス制御手段とを有している。１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫ、各電源は図２に示す１次転写手段６６Ｙ、６６Ｍ、６６Ｃ、６６ＢＫを構成している。
【００５５】
駆動ローラ７２、クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３は、転写ベルト１１を回転搬送可能に掛け回した支持ローラとなっている。クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３は、駆動ローラ７２によって回転駆動される転写ベルト１１に連れ回りする従動ローラとなっている。１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫは、転写ベルト１１をその裏面から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに向けて押圧してそれぞれ１次転写ニップを形成する。この１次転写ニップは、転写ベルト１１の、張架ローラ７５、３３の間に張り渡した部分において形成されている。張架ローラ７５、３３は、１次転写ニップを安定化する機能を有する。
【００５６】
各１次転写ニップには、１次転写バイアスの影響により、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫとの間に１次転写電界が形成される。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に形成された各色のトナー像は、この１次転写電界やニップ圧の影響によって転写ベルト１１上に１次転写される。
【００５７】
張架ローラ３３は、転写ベルト１１を介して２次転写装置５を当接されており、２次転写部５７を形成している。よって張架ローラ３３は２次転写対向ローラを兼ねている。
クリーニング対向ローラ７４は、転写ベルト１１に、転写に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有している。
【００５８】
転写ベルト１１の寿命は、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの寿命の略整数倍となっている。転写ベルト１１の寿命によりこれを交換する場合において、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫも寿命に達している場合には、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫについても交換を行う。このように、転写ベルト１１の寿命を、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの寿命の略整数倍とすることで、転写ベルト１１と感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫとを同時に交換することが可能となり、メンテナンス性が向上する他、寿命に達した感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを放置した場合における感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの摩擦係数上昇に起因する転写率低下、中抜け画像の発生が抑制ないし防止される。
【００５９】
ただし、転写ベルト１１の寿命を、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの寿命の略整数倍としなくとも、転写ベルト１１の寿命によりこれを交換する場合において、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫが寿命に達している場合、あるいは寿命に近づいている場合に、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫについても交換を行うようにすれば、同様に、メンテナンス性の向上、転写率低下、中抜け画像の発生が抑制ないし防止されといった利点がある。
【００６０】
クリーニング装置１３は、図１においてクリーニング対向ローラ７４及び張架ローラ７５の左方に配設されている。クリーニング装置１３は、クリーニング対向ローラ７４に対向する位置、すなわち、Ａ１方向において２次転写部５７の下流側且つ１次転写部５８の上流側の位置で転写ベルト１１に当接するように配設されたクリーニングブレード７６と、クリーニングブレード７６をその内部に収容したケース７７とを有している。
【００６１】
クリーニング装置１３は、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブレード７６で掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。
【００６２】
シート給送装置６１は、転写紙Ｓを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容するものであり、本体９９の下部において光走査装置８の下方に多段、本形態では２段で配設されている。多段のシート給送装置６１により、本体９９の底部に給紙テーブルたるペーパーバンク３１が形成されている。
【００６３】
シート給送装置６１は、最上位の転写紙Ｓの上面に押圧される給紙ローラとしての給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が所定のタイミングで反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の転写紙Ｓを１枚ずつ分離してレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。この点、給紙ローラ３は分離ローラとしても機能する。
シート給送装置６１から送り出された転写紙Ｓは、給紙路３２を経てレジストローラ対４に至り、レジストローラ対４のローラ間に挟まれる。
【００６４】
２次転写装置５は、張架ローラ３３に対向して配置されている。２次転写装置５は、張架ローラ３３との間で転写ベルト１１を挟むようにして配設され、転写ベルト１１との間を通過する転写紙Ｓに転写ベルト１１上のトナー像を転写可能とするための２次転写部材である転写部材としての２次転写ローラ６４と、２次転写ローラ６４をクリーニングするクリーニング装置６５と、２次転写ローラ６４を張架ローラ３３に向けて付勢した付勢部材としての図示しないバネとを有している。
【００６５】
張架ローラ３３は２次転写ローラ６４に対向して配設された２次転写対向ローラであるとともに、２次転写ローラ６４との間で２次転写バイアスを印加する図示しない第２の転写バイアス印加手段としての電源及び制御手段９１の一機能として実現された第２の転写バイアス制御手段を接続されている。２次転写ローラ６４、クリーニング装置６５、バネ、張架ローラ３３、電源は図２に示す２次転写手段６８を構成している。
【００６６】
電源は、張架ローラ３３に、転写ベルト１１上に担持されたトナー像を構成するトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加する。よって張架ローラ３３は、電源によるバイアス印加により転写ベルト１１上に担持されたトナー像に対する斥力を発生させ、これによってかかるトナー像を転写紙Ｓ上に静電転写する。この点、張架ローラ３３は斥力ローラとして機能する。
【００６７】
なお、電源は、２次転写ローラ６４に、転写ベルト１１上に担持されたトナー像を構成するトナーの帯電極性と異極性のバイアスを印加し、張架ローラ３３に転写ベルト１１上に担持されたトナー像に対する引力を発生させ、これによってかかるトナー像を転写紙Ｓ上に静電転写するものであっても良い。この場合、２次転写ローラ６４は引力ローラとして機能する。張架ローラ３３を斥力ローラとして機能させることと２次転写ローラ６４を引力ローラとして機能させることとは、所定の条件に応じて使い分けるようにしても良い。
【００６８】
クリーニング装置６５は、２次転写ローラ６４に先端が当接したブレードを主に有しており、２次転写ローラ６４に付着した紙粉やトナー等の異物を除去し、２次転写ローラ６４をクリーニングするようになっている。
２次転写装置５は、トナー像を転写された後の転写紙Ｓを定着装置６へと搬送するシート搬送機能も有するように、転写部材として無端ベルト状の２次転写ベルトを用いても良い。
【００６９】
定着装置６は、２次転写装置５の上方に配設されている。定着装置６は、内部に熱源を有する定着ローラとしての加熱ローラ６２と、加熱ローラ６２に押し当てられ圧接された加圧ローラ６３とを有している。
【００７０】
定着装置６は、トナー像を担持した転写紙Ｓを加熱ローラ６２と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に挟み込む態様で通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙Ｓの表面に定着するようになっている。
【００７１】
トナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫ内のイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーは、ワックス成分が内部に均一に分散した重合トナーであって、転写ベルト１１に付着した際、ワックス成分の外部への析出が少なくなっている。かかる各色のトナーは、図示しない搬送経路を経て、所定の補給量だけ、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられた現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫに補給される。
【００７２】
画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは互いに同様の構成となっている。画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの周囲に、図１中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、クリーニング手段としてのクリーニング装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫと、除電手段としての除電装置７８Ｙ、７８Ｍ、７８Ｃ、７８ＢＫと、ＡＣ帯電を行なう帯電手段としての帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫと、２成分現像剤により現像を行う現像手段としての現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫと、調整モード時であるプロセスコントロール時に感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上の形成された基準トナー像のトナー濃度及びラインの位置を検出することでトナー濃度及びラインの位置ズレ補正を行うための図示しない像検知センサとを有している。
【００７３】
このような構成の画像形成装置１００において、カラー画像を形成すべき旨の信号が入力されると、制御手段９１において形成すべき画像に対応した画像情報を含む印刷ジョブがメモリに記憶され保持されるとともに、駆動ローラ７２が駆動され、転写ベルト１１、クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３が従動回転するとともに、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫがＢ１方向に回転駆動される。かかる画像情報をメモリに保持する点において、制御手段９１は、画像情報記憶手段として機能する。
【００７４】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫにより表面を一様に帯電され、光走査装置８からの、同図の紙面垂直方向に略一致する主走査方向へのレーザー光の露光走査によりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した静電潜像を形成され、この静電潜像を現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫによりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーにより現像され、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像によって構成された単色画像が形成される。
【００７５】
この点、制御手段９１は、帯電手段駆動手段、潜像形成手段駆動手段、現像手段駆動手段として機能する。
なお、制御手段９１は、光走査装置８を駆動して各色に対応した静電潜像を形成するにあたり、メモリに記憶した画像情報を各色に分解し、各色に分解された画像情報である各色画像情報に基づいて光走査装置８を駆動する。この点、制御手段９１は、画像情報色分解手段、各色画像情報生成手段として機能する。また、制御手段９１は、画像情報を各色に分解することによって生成した各色画像情報をメモリに記憶するようになっており、この点、各色画像情報記憶手段として機能する。
【００７６】
現像により得られたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像は、順次、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによって形成される１次転写バイアスにより、Ａ１方向に回転している転写ベルト１１上の同じ位置に１次転写され、転写ベルト１１上には合成カラー画像が形成される。
【００７７】
一方、カラー画像を形成すべき旨の信号の入力に伴い、ペーパーバンク３１に備えられたシート給送装置６１のいずれかが選択され、選択されたシート給送装置６１に備えられた給送ローラ３が回転して転写紙Ｓを繰り出すとともに１枚ずつ分離して給紙路３２に送り込み、給紙路３２に送り込まれた転写紙Ｓは図示しない搬送ローラでさらに搬送されレジストローラ対４に突き当てられた状態で停止する。
【００７８】
転写ベルト１１上に重ね合わされた合成カラー画像が転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴って２次転写部５７まで移動するタイミングに合わせて、レジストローラ対４が回転し、２次転写部５７では、合成カラー画像が、２次転写部５７に送り込まれた転写紙Ｓに密着し、２次転写バイアス及びニップ圧の作用によって転写紙Ｓに２次転写され、記録される。
【００７９】
転写紙Ｓは２次転写装置５によって搬送されて定着装置６に送り込まれ、定着装置６において加熱ローラ６２と加圧ローラ６３との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像すなわち合成カラー画像を定着される。
【００８０】
定着装置６を通過した、合成カラー画像を定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ７を経て本体９９外に排出され、本体９９の上部の排紙トレイ１７上にスタックされる。
【００８１】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、転写後に残留した転写残トナーをクリーニング装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫにより除去され、除電装置７８Ｙ、７８Ｍ、７８Ｃ、７８ＢＫによって除電され、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫによる次の帯電に供される。
【００８２】
２次転写を終えた２次転写部５７通過後の転写ベルト１１は、クリーニング装置１３に備えられたクリーニングブレード７６によって転写後にその表面に残留した転写残トナーを除去されてクリーニングされ、次の転写に備える。
【００８３】
一方、画像形成装置１００においては、ユーザ指定の通常の画像形成のほかに、プロセスコントロール時における基準トナー像の画像形成が行われる。プロセスコントロールは、画像形成装置１００の各部の経時的変化等による画像形成性能の変化を是正して、経時的に均一な画像を形成するために、画像プロセス条件を調整し制御するために行われる。
【００８４】
画像プロセス条件には、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにトナー像を形成する条件、言い換えると画像形成条件、すなわちたとえば帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫによる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの帯電電位、現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫにおける現像バイアス等、トナー濃度等による現像性能、光走査装置８におけるレーザ光の強度言い換えると潜像書込強度及びこれによる画像形成部の電位等が含まれる。
【００８５】
画像プロセス条件には他に、１次転写手段６６Ｙ、６６Ｍ、６６Ｃ、６６ＢＫによって形成される１次転写バイアス、２次転写手段６８によって形成される２次転写バイアス、これらの転写バイアス、及び、１次転写手段６６Ｙ、６６Ｍ、６６Ｃ、６６ＢＫによって形成される１次転写電流、２次転写手段６８によって形成される２次転写電流、これらの転写電流が含まれる。
【００８６】
この画像プロセス条件の制御は、たとえば、画像濃度が、事前に設定され制御手段９１のメモリに記憶された目標の画像濃度すなわち目標画像濃度である基準画像濃度としての目標付着量となるように行われる。また、この画像プロセス条件の制御は、たとえば、各画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによる各色のトナー像の形成位置の変化を是正して、経時的に均一な画像形成位置を保つために、各画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによる各色のトナー像の形成タイミングを制御する態様で行われる。この制御は、制御手段９１によって行われる。この点、制御手段９１は、画像プロセス条件制御手段、画像プロセス条件設定手段として機能するとともに、制御手段９１ないしメモリは、目標画像プロセス条件記憶手段として機能する。
【００８７】
各色の基準トナー像は、かかる画像濃度に関する画像形成性能の変化、画像形成位置の変化を検出するために、画像形成装置１００の電源投入時、所定回数の画像形成終了時等にプロセスコントロールモードに移行した際に、各画像形成ユニット６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃにおいて、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの幅方向またはＢ１方向における感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上の所定位置に形成され、像検知センサによって検知される。制御手段９１は、プロセスコントロールを開始する条件として画像形成回数をカウントしている。
【００８８】
画像形成装置１００は、非プロセスコントロール時の、ユーザ指定の画像形成時においても、画像濃度を安定させる等して良好な画像形成を行うために、かかる画像プロセス条件を、形成する画像の面積率に基づいて調整し、制御を行うことが可能となっている。
【００８９】
たとえば、画像プロセス条件として、転写電圧、転写電流等の転写条件を調整するケースについて説明する。
このようなケースとしては、主走査方向すなわち転写紙Ｓの搬送方向に直交する方向に相当する方向における画像面積率言い換えると印字率に応じて転写電流を切り替えることが挙げられる。
【００９０】
画像面積に応じて転写電流を変えるのは、２次転写の場合、定電流制御における理想としては、放電を考慮しなければ、トナーが持つ電荷分を電流として流す事にあるためである。トナーにより形成されている画像は、（トナー一粒の平均電荷）×（トナー量）だけの電荷を持っており、このトナー量は、トナーの高さ言い換えると層厚でほぼ決まる。たとえば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を積層させて４層のトナー層を形成した場合の層厚は、単純化すると、ブラックのみのトナー像のトナー層の層厚に比べて４倍となる。ただし、トナー量は厳密には密度にも依る。理想的な現像が行われる場合、トナーの高さ、密度はパターンや配置によらず一定であるため、画像面積さえ見ておけば、良好な転写を行い画像濃度を安定させるための転写電流が得られる。１次転写の場合には、画像部分においてトナーからの電荷の流れが生じるのみならず、非画像部分において感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫから転写ベルト１１に電荷が流れるため、転写率としては、低画像面積であるほど高電流を流すのがよい。１次転写において画像部分から電荷の流れる量と非画像部分から電荷の流れる量は１：２〜１：３程度である。この点、２次転写においては２次転写部５７の前に転写ベルト１１を帯電させなければ非画像部分において転写ベルト１１から転写紙Ｓに電荷が流れないという事情がある。
【００９１】
しかしながら、形成する画像のパターン、たとえば、画像がベタ画像であるか、ライン状の画像であるか等によって、画像面積に応じて転写電流を定めても、画像品質が不安定となる場合があることが、本発明者の鋭意検討によって分かってきた。画像品質が不安定となる場合があるのは、画像がベタ画像であるかライン状の画像であるかによって、画像を形成しているトナー等の量が異なること等に起因すると考察される。
【００９２】
以下、図３に沿って、具体的に説明する。
同図は、画像面積すなわち印字面積が等しいが、画像パターンとしては異なる、具体的には画像の分布が異なる例を示している。ここでいう印字面積が等しいとは、形成する画像を副走査方向に分割したときに、印字面積が等しいことを意味している。同図に示した例においても、印字面積が、パターン１の分割片とパターン２の分割片とで等しくなっている。すなわち、パターン１は主走査方向１６０ｍｍ、副走査方向５００μｍ幅のラインが１０本描画されており、パターン２では主走査方向８ｍｍ、副走査方向１００ｍｍ幅の帯が１本描画されているが、これを副走査方向に１０分割すなわちパターン１においてそれぞれの分割片にラインが１本入るように分割し、パターン２についてもパターン１と同じ副走査方向位置で分割すると、各分割片の印字面積はパターン１、パターン２のどちらも８０ｍｍ２である。よって、印字面積のみに基づいた転写電流制御ではパターン１とパターン２とで同一の転写電流で制御することになる。
【００９３】
しかし、パターン１の場合とパターン２の場合とでは、表れる品質問題すなわちライン状の画像であるライン画像とベタ画像とで要求される画像品質に応じた転写電流条件が異なるため、品質問題の防止を考えた場合は転写電流を変えるのが望ましい。現実的にはこの２パターンは最適である転写電流からして異なる。その理由は複数あるため、以下で順番に説明する。
【００９４】
理由１：ライン画像であるラインパターンとベタ画像であるベタパターンとでは像担持体、記録媒体上のトナーの付着量が異なることがある。
画像形成装置１００のような電子写真の現像においては、ライン画像はベタ画像に比べて最大２倍程度の付着量となる事がある。たとえば今回実験に用いた機械では平均して１．４倍程の付着量の差があった。ライン画像とベタ画像とでは付着量に差がないことが望ましいが、マシンの規模やコスト等によりある程度許容している場合が多いためである。
したがって、図３に示したパターン１はパターン２に比べて最大で２倍のトナー付着量となるため、最適な電流値も２倍とすることが望ましい。このような事情を考慮すれば、ライン画像のようにトナー付着量が大きくなるパターンが形成する画像のうちのどれだけを占めるかによって、転写電流に補正を加えることが望ましいと考察される。
【００９５】
理由２：ベタパターンとラインパターンとでは発生する品質問題が異なる。
ベタパターンとラインパターンでは発生する品質問題が異なる。具体的な例として、低温低湿環境で問題となりやすい項目として以下のものがある。なお、この例は、システムが画像形成装置１００のような４連タンデム中間転写方式の場合にあてはまるものである。
【００９６】
１．ベタ画像について
・二次転写部放電による白抜けを低減ないし防止するには転写電流低めが良い
・転写チリを低減ないし防止するには転写電流高めが良い
【００９７】
２．ライン画像について
・中抜けについては、転写電流はそれほど関係しない
なお、中抜けとは、一次転写でのせん断力不足により、線等の中が白く抜ける現象である。
・搬送中のチリを低減ないし防止するには転写電流高めが良い
【００９８】
これらのことから、ベタ画像がある場合は転写電流値のバランスを取る必要があるが、ライン画像のみであれば転写電流を上げた方が搬送チリの余裕度を高めるのに好適であることが分かる。
【００９９】
したがって、図３の例でいえば、パターン１であれば転写電流を高めに補正し、パターン２であれば転写電流を補正なしで出力するのが最も良い。
よって、最もシンプルな定電流制御である場合、いずれのパターンに対しても異常を出さないようにするために、通常はベタ画像の白抜けと、ベタ画像及びライン画像のチリとの間で転写電流のバランスを取ることになる。
【０１００】
しかし、現在の省スペース、省コストを狙った縦搬送機種等ではレイアウトの制約などによりチリへの余裕度が低くなってしまう事も多々あるため、部品公差も含めて考えた場合、転写プロセスにおいての余裕度向上が必須とも言える。また、このようなチリの問題が起こりやすい画像としてはライン画像が大量にあるような画像が典型的であるため、ベタ画像の白抜けが問題にならないような、ライン画像や文字がメインの画像であれば可能な限り転写電流を上げてチリの余裕度を上げておきたい。
【０１０１】
このように、画像面積が同一であっても、形成する画像のパターン、たとえば、画像がベタ画像であるか、ライン状の画像であるか、その他画像形成を行う環境等によって、定めるべき転写電流値は異なる。すなわち、今までの画像面積に応じた転写電流の制御では、画像面積から見ると最適な電流であっても、画像パターンによっては必ずしも最適な電流とはならなかった。つまり、同一の画像面積であっても、たとえば上述のように画像パターンによってトナー量が変わることがあるため、単に画像面積から推定した最適転写電流が真の最適電流ではないことがあり、また画像パターンによって起こり得る品質問題が異なるため、単に画像面積率を元に決定した最適転写電流は画像品質の安定する電流ではないことが多々あり、結果として画像品質が安定しないという問題があった。画像面積に応じて転写電流を定めても、画像品質が不安定となる場合があるのである。なお、画像のパターンには、画像の配置を含む場合がある。
【０１０２】
このような事情に鑑みると、たとえば従来の定電流制御の画像形成装置においても、ライン画像と文字だけの画像が来た場合には定電流制御で高めの電流設定とする制御も考えられるが、実際の出力画像はラインと文字が混在している事が多くそれが適わなかった。しかし、印字率による転写電流制御においては、たとえば画像を複数に分割することにより、ライン画像が多い場所、ベタ画像が多い場所という条件の形成を容易化し得る。
【０１０３】
そこで、画像形成装置１００では、かかる条件に基づいて補正をかけること、すなわち、転写電流の制御方法として、形成する画像のトナー量に応じた転写電流の基本値に、形成する画像のパターンに対応した補正をかけ、補正された電流値となるように定電流制御を行うことで、チリの余裕度を上げる等して、画像品質の安定化を図っている。なお、すでに述べたように、画像プロセス条件には転写電流の他に、転写バイアスが含まれるが、転写電流の補正により転写バイアスも実質的に適正な値となるように調整される。
【０１０４】
以下、図４に示したステップＳ１からステップＳ１５に沿って、かかる制御について説明する。
【０１０５】
・ステップＳ１
温度検知手段６９及び湿度検知手段７０により現在の温湿度すなわち画像形成を行う環境おける温度及び湿度を取得し、図５に示すように予め設定した環境区分のうち、どの環境に該当するかを判定する。具体的には、温度及び湿度から、絶対湿度を
Tenesの式：絶対湿度=217×(6.11×10(7.5×温度/(温度+237.3)))/(温度+273.15)×相対湿度×0.01
より算出し、得られた絶対湿度から図５に示す表を用いて環境区分を行う。
図５は実験により本形態に相応しい表を予め調べた結果であるが、機種・トナーの特性や狙い等により異なるものであり、他の値であっても良い。
【０１０６】
環境区分の更新は、本形態では画像形成ジョブである印刷ジョブが来るたびに行うことにしたが、機械立ち上げ時や、プロセスコントロールを実施する際等に行うだけでも良いし、他のタイミングで実施しても同様の効果は得られる。
【０１０７】
図５に対応するデータはテーブルとして制御手段９１のメモリに記憶されており、制御手段９１において求めた絶対湿度に基づいて、制御手段９１により環境区分の選択、設定が行われる。この点、制御手段９１は、絶対湿度算出手段、環境区分記憶手段、環境区分設定手段として機能する。
【０１０８】
制御手段９１は、環境区分の設定が終わったところで、送られてきた印刷ジョブをメモリ上に保持する。この説明では、例として、図６に示すような印刷ジョブが送られてきたものとする。同図に示した例は、Ａ３縦で出力するジョブであるとし、同図に示されているように、紙面上下方向が副走査方向に対応しているものとする。
【０１０９】
・ステップＳ２
ステップＳ１にて制御手段９１のメモリ上に保持した、画像形成によって形成する画像を制御手段９１により副走査方向に６４分割する。この点、制御手段９１は画像分割手段として機能する。分割数はマシンであるが像形成装置１００の制御手段９１の処理速度や転写電流出力電源に応じて設定すべきものであり、もっと細かければ尚良い。また、画像によっては少ない分割数でも十分な効果が得られる。
【０１１０】
図７に、このようにして分割された画像の例を示す。同図（ａ）が、図６に示した画像に対応するものとなっているが、同図（ａ）に示した画像は、６４分割よりも少ない数で分割したものとなっている。また、同図（ｂ）、（ｃ）は、図６に示した画像と異なる画像を分割した画像を示している。
【０１１１】
・ステップＳ３
分割された画像を順番にＮ１、Ｎ２、Ｎ３・・・・Ｎ６４と表現する。以下、Ｎｉと表記する。処理の都合上ｉ＝０と初期化する。
【０１１２】
・ステップＳ４
ステップＳ３で得られたＮｉはフルカラーの画像なので、これらをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色で分解し、必要に応じてたとえば２値化処理などの画像処理を行う。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色への分解、画像処理の方法は何であっても良い。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に分割された画像を以下で、Ｎｉｋと表現する。Ｎｉの画像のＹ成分がＮｉ１で、Ｍ成分がＮｉ２、Ｃ成分がＮｉ３、Ｋ成分がＮｉ４である。ここで、初期化のため、ｋ＝０を入れる。
【０１１３】
・ステップＳ５
ここからＮｉｋの画像を処理していく。まずｋに１を加える。すると、いまｉ＝ｋ＝１なので、Ｎｉｋの画像とは、Ｎ１１の画像を指す。このＮｉｋのそれぞれの画像に対し、順次、主走査方向で積分を行い、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれの下段に示されているように副走査方向位置での分布を求める。これは単純にＮｉｋの画像をピクセル毎に分解して、ドットのあるなしを判定し、主走査方向で積分するだけで良い。この点について、図４においては「平均を取る」と記載している。これはステップＳ１０において同じである。
【０１１４】
なお、かかる分布は、副走査方向の位置をｘとしたとき、関数ｆ（ｘ）で表される。また、かかる合計の値は、一定値であるＮｉｋの主走査方向の幅、本形態ではたとえばＡ３縦サイズの幅の値で割れば副走査方向位置における画像面積率、印字率となるため、Ｎｉｋの副走査方向位置における画像面積率、印字率に等価である。
【０１１５】
次いで、Ｎｉｋそれぞれにおける合計の画像面積率である印字率Ｓを計算しておく。印字率Ｓは、上述した副走査方向位置での合計をさらに副走査方向において積分することで得られる、Ｎｉｋで印字する面積である画像面積を、Ｎｉｋ全体の面積で割ったものとなる。この計算は制御手段９１によって行う。この点、制御手段９１は、面積率算出手段として機能する。
【０１１６】
Ｎｉｋの主走査方向の幅としては、本ステップは１次転写についての計算であるためたとえば１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫあるいは転写ベルト１１の幅を用いる。２次転写についての計算では、張架ローラ３３、転写ベルト１１あるいは２次転写ローラ６４の幅を用いる。Ｎｉｋの副走査方向の幅は、転写紙Ｓの副走査方向における長さを分割数で割ったものとなる。
【０１１７】
・ステップＳ６
ステップＳ５で得られた副走査方向の分布ｆ（ｘ）に対して、離散フーリエ変換を行い、周波数ｋの関数Ｆ［ｆ］（ｋ）を求める。このＦ［ｆ］（ｋ）は、たとえば図８に示すように、連続したパターンであるベタ画像が多いのか、離れた部分にあるパターンであるライン画像が多いのかを判定するための目安の関数となる。この計算は、制御手段９１によって行われる。この点、制御手段９１は、Ｎｉｋを形成する画像のパターンをフーリエ変換による周波数特性を用いて数値化する画像パターン数値化手段として機能する。
【０１１８】
・ステップＳ７
Ｆ［ｆ］（ｋ）を用いてベタ画像とライン画像との比率を予測する。
具体的には、次の式（１）から、パターン補正係数という数値を求める。同式中のＬは分割した際の画像の副走査方向幅である。
【０１１９】
【数１】
2011209674.tif 000003
【０１２０】
このパターン補正係数は、ライン画像の量が全体のどの程度を占めるかを求めた式である。これが大きいほどライン画像が多いと予測する。なお、ここでのライン画像とは、主走査方向に延びるライン画像であり、副走査方向に延びるライン画像ではない。定義式は積分表記にしたが、実際はＦ［ｆ］（ｋ）が離散的な関数なので、級数となる。また、厳密には無限級数ではあるが計算は適当なところで打ち切る。具体的には画像幅周期となる周波数１／Ｌから、最小ドット系の逆数までを計算すれば十分である。画像形成装置１００では最小ドットが６０μｍであるから、これが目安となる。一方で、ＦＦＴを使用するため、２のべき乗すなわち２ｎで分割しなければならない。そこで、３２分割とした。Ａ３縦サイズの転写紙Ｓに印刷を行う場合は約１００μｍ毎の分割となる。よって、画像パターン数値化手段として機能する制御手段９１は、副走査方向に分割したＮｉｋを形成する画像のそれぞれを２のべき乗で分割して、かかる画像のパターンをフーリエ変換による周波数特性を用いて数値化するものとなっている。
【０１２１】
上式（１）中の積分領域を分割しているＫは、ライン画像とベタ画像との閾値に相当する。ここでは副走査方向において６００μｍの幅を超えるとライン画像であると認識するものとしたので、Ｋは逆数である１．６７×１０＾３とした。ＬはＡ３縦で６４分割の場合、４２０ｍｍ／６４＝６．５６２５ｍｍとなる。
【０１２２】
・ステップＳ８
具体的にＮｉｋに対する電流を計算する。電流値すなわち１次転写に関する転写電流制御値は次の転写電流算出式である転写電流計算式としての式（２）により求める。同式における基本設定値は、画像面積率毎に決められている、基準となる電流設定値であり、ステップＳ５で計算しておいた印字率Ｓに応じて図９に示すマップに従い決定される基本値である。なお同図は各色共通である。パターン補正係数は式（１）で求めた数値、すなわち、画像パターン数値化手段として機能する制御手段９１によって数値化された、Ｎｉｋを形成する画像のパターンに対応する値である。ライン補正係数は図１０に記載したように環境区分毎に決めた数値である。なお、「１」の値は、画像形成装置１００の特性によって定められる。
【０１２３】
【数２】
2011209674.tif 000004
【０１２４】
図９に示したマップは制御手段９１のメモリに記憶されており、かかる基本値はかかるマップに基づいて制御手段９１によって定められる。この点、制御手段９１は、Ｎｉｋを形成する画像の面積率に基づいて画像プロセス条件である１次転写電流の基本値を定める基本値設定手段として機能する。また、図１０に示したテーブルは制御手段９１のメモリに記憶されており、ライン補正係数は、環境区分設定手段として機能する制御手段９１によって設定された環境区分を用いてかかるテーブルに基づいて制御手段９１によって定められる。
【０１２５】
そして、式（２）による補正値である転写電流の算出は、制御手段９１によって行われる。すなわち、制御手段９１は、基本値設定手段としての制御手段９１によって定められた基本値を補正した補正値である転写電流Ｉｉｋを算出するための補正値算出手段として機能する。制御手段９１は、補正値算出手段として機能するにあたり、式（２）に示したように、Ｎｉｋを形成する画像のパターンに対応するパターン補正係数及び画像形成を行う環境における温湿度に対応するライン補正係数に応じて、基本値設定手段としての制御手段９１によって定められた基本値を補正するようになっている。
【０１２６】
このようにして式（２）を用いて算出される補正値における補正量は、Ｎｉｋを形成する画像のパターンに含まれている主走査方向に延びるライン画像が多いほど大きくなるようになっている。すなわち、転写電流の値は、かかるパターンの画像を構成するトナー総量が同じでも、かかるパターンに含まれているライン画像の割合に応じて、かかるライン画像が多いほど大きくなるように補正されるものであり、これによって適正な転写電流で画像形成が行われることとなる。制御手段９１は、補正値である転写電流ＩｉｋをＮｉｋに対する一次転写率としてメモリに記憶する。この点、制御手段９１は、補正値記憶手段として機能する。
【０１２７】
図１０に関し、本形態では環境区分毎に発生しやすい品質問題を加味して図１０に示したようなテーブルを作成したが、このテーブルは機種の特性や、設計の狙いによるため、他の数値を使用しても良い。たとえば、温度と湿度との何れか一方に基づいてライン補正係数を定めるようにしても良い。さらに、ライン付着量に着目するだけにとどめておいて、環境区分に依らず一定値を使用してもよい。すなわち、補正値算出手段として機能する制御手段９１は、少なくともＮｉｋを形成する画像のパターンに応じて基本値を補正するものであっても良い。なお、本形態では基本設定値を、図１１を例示して後述するように、１次転写と２次転写とで、それぞれの最適値について求めておく方がより高い効果を得る観点から、異なるマップを用いて定めることとしているが、一次転写・二次転写問わず共通にしてもよい。さらに、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色毎に、後述するように基本設定値を変えたり、式（２）に補正係数をかけたりするとさらに高い効果が得られる。
【０１２８】
・ステップＳ９
ステップＳ５〜ステップＳ８でＮｉのｋ番目の画像成分の計算が終わると、ｋ＝４であるか判定を行う。ｋ＜４であればステップＳ５に戻り、次の色について計算する。ｋ＝４であればＮｉについての一次転写電流の計算が終わったので、次にステップＳ１０以降で二次転写電流の計算を行う。
【０１２９】
・ステップＳ１０〜ステップＳ１３
Ｎｉの二次転写電流値について計算を行う。計算の流れは一次転写電流のステップＳ５〜ステップＳ８の場合と同様である。制御手段９１も、上述した各機能を、二次転写電流の補正値の算出についても同様に果たす。補正値である二次転写電流の算出には式（２）を用いる。なお、基本設定値は、図１１に示した、１次転写電流の基本設定値を定めるための図９に示したマップとは異なる２次転写電流用のマップを用いて基本値設定手段としての制御手段９１によって定める。Ｎｉの主走査方向の分布自体は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の主走査方向の分布を足し合わせたものと同じであるので、この時点までＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色毎の主走査方向分布をメモリ上に保持しておき、そこから算出する方法をとっても良い。このようにすることで、処理速度は向上するが、より多くのメモリを使用するため、マシンによって使い分ければ良く、得られるものは計算をし直した場合でもＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のデータを用いた場合でも変わらない。
【０１３０】
・ステップＳ１４
ステップＳ１０〜ステップＳ１３でＮｉのｉ番目の画像成分の計算が終わると、ｉが分割数６４に達しているかの判定を行う。すなわちｉ＜６４であれば、まだ計算していない画像があるので、ステップＳ１０に戻り、次の分割画像について計算する。ｉ＝６４であれば、全ての電流計算が終わっているので、計算を終了する。
【０１３１】
・ステップＳ１５
ステップＳ１〜ステップＳ１４までの計算結果を元に、転写電流すなわち１次転写電流の補正値Ｉｉｋ、２次転写電流の補正値Ｉｉを用いて定電流で制御を行い、画像形成を行う。具体的な例を図１２に記載した。電流がかかり始めるタイミングがずれているのは、画像形成装置１００のようにタンデム中間転写方式の場合、上流から書き込みを始めて、順次重ねていくためである。
【０１３２】
以上が、図４のフローチャートに沿って説明した本形態の制御方法である。
なお、本形態では転写電流を形成する画像のパターン毎に制御する方法にしたが、同じようにパターン毎に現像ポテンシャル等の他の画像形成プロセスすなわち画像プロセス条件を制御する事でも、同等の効果が得られる。画像プロセス条件には、現像ポテンシャルの他に、たとえば、トナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫから現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫへのトナーの補給量が挙げられる。画像面積率によってトナーの消費量が左右されるとともに、ライン画像ではトナーの消費量が増加するためである。
【０１３３】
大まかな制御の流れとしては以上であるが、さらに細かく制御の例を挙げて説明する。
【０１３４】
図１３に示す画像パターンの場合の電流制御について説明する。
説明の簡易化のため、副走査方向の分割数を５とし、副走査方向の余白は無視して考える。また、副走査方向において、帯状の画像の幅が全て同じだとする。また、実機上の制御では同図のパターンを出力する命令を受け取った際に、まずＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色で分解するが、今回はＫ単色だとして説明する。
【０１３５】
なお、予め結果を述べると、同図の画像パターンは主走査方向幅が異なるだけなので、ＦＦＴのパワースペクトルは絶対値が異なるだけで、分布は同じである。周波数１／Ｌだけに有限値があり、他の周波数は全て０となる。
【０１３６】
図１３に示したパターンを５分割すると、図１４に示すように５つの短冊状の画像になる。
次にこの各画像片について主走査方向で平均を取って、副走査方向ごとの分布とする。
このときの副走査方向の分割数は２のべき乗にすると、ＦＦＴが使えるため良いが、ＦＦＴ以外でパターン判断をするのであれば他の分割数でも良い。今回はＦＦＴを使用するので、３２分割として説明する。
【０１３７】
各短冊を副走査方向に対して３２分割して求めた濃度分布に対してＦＦＴを行うと、今回の例の場合、周波数１／Ｌのみ有限値で、他は０となる。従って、式（１）の計算式によって算出されるパターン補正係数は０となり、これを代入した式（２）から転写電流制御値が決定する。つまり、今回はライン画像がないため、式（２）から求められる転写電流＝基本設定値となり、転写電流の補正値は基本設定値に一致する。基本設定値に一致しない補正値のみを補正値とすれば、画像形成装置１００は、補正値算出手段としての制御手段９１によって算出された補正値を用いて画像形成を行うことが可能であるといえる。
【０１３８】
なお、図１３に示した画像パターンの基本設定値は、副走査方向において分割した各短冊内の総面積で決まるため、基本設定値自体は、５つの各短冊相互間で互いに異なる。同図に示した画像パターンについてすでに述べた計算を行うと、図１５に示すような転写電流出力になる。
【０１３９】
図１６に示す画像パターンの場合の電流制御について説明する。
同図は副走査方向に５分割したときの各画像片の印字率が、図１３に示した画像パターンと等しくなるように線で構成された画像であるとする。線は、Ｎ１では図１３に示した画像パターンと同じベタ画像であるが、Ｎ２〜Ｎ５ではライン画像である。さらにわかりやすくするために、線は各画像片内で等間隔に並んでいるとする。このとき、図１３に示した場合とＦＦＴをかけるところまでは共通であり、ＦＦＴをかけた結果からが異なるため、ここから説明する。
【０１４０】
図１３に示した場合では１／Ｌのみが有限値であったが、図１６に示した場合では、１／Ｌのところと１／Ｌ＋１／２のところとに同一のピークが表れる。ピークの大きさは図１３に示した場合と同じである。
【０１４１】
従って、式（１）によるパターン補正係数の計算値は０．５になる。これは全ての画像片で同じである。
よって、かかる計算値を式（２）に代入すると、次の式（３）のようになる。
【０１４２】
【数３】
2011209674.tif 000005
【０１４３】
ライン補正係数については、たとえば、図５に示した分類すなわち環境区分がＭＭ環境であると仮定すると、図１０より、ライン補正係数＝１．４なので、これを式（３）に代入すると、次の式（４）のようになる。
【０１４４】
【数４】
2011209674.tif 000006
【０１４５】
従って、この場合の転写電流制御を、図１３に示した場合における図１５に示したタイミングチャートに重ねて書くと、図１７に示すようになる。同図において、太い線が図１６に示した場合を示しており、細い線が図１３に示した場合を示している。ベタ画像に関しては共通の電流を用い、ライン画像の部分になると転写電流を上げていることがこの波形から確認される。
【０１４６】
・副走査方向に分割した画像パターン毎の転写電流の算出条件の最適化について
２次転写電流の値は、転写紙Ｓの搬送方向下流側すなわち先端側が大きくなるように制御するのが好ましい。これは、転写紙Ｓが２次転写部５７に進入したとき、進入直後は２次転写部５７における電場が安定せず、相対的に２次転写電流の値が低くなることがあり、２次転写電流の値が低くなるとチリが発生するためである。つまり、２次転写においては、転写紙Ｓの先端部の画像においてチリが発生しやすいという傾向がある。
【０１４７】
そのため、２次転写電流の補正値は、副走査方向に分割した画像パターンのうち転写紙Ｓの先端側の画像のほうが大きくなるように算出するのが好ましい。具体的には、たとえば、補正値である転写電流の算出に、式（２）に代えて、次の式（２’）を用いる。同式（２’）を用いた場合の転写電流制御を図１３に示した場合における図１５に示したタイミングチャートに重ねて書くと、図１８に示すようになる。
【０１４８】
【数５】
2011209674.tif 000007
【０１４９】
式（２’）に示した計算式は、２次転写における転写紙Ｓの副走査方向における領域を、図１８において領域Ａで示している先端側の領域と、同図において領域Ｂで示しているそれ以外の領域とで、別個に２次転写電流を求めるようになっている。同図から明らかなように、この場合の２次転写電流の補正値は、転写紙Ｓの先端側が大きくなるようになっており、これによって先端チリがより軽減され、画像品質が安定、向上することとなる。
【０１５０】
ただし、転写紙Ｓが薄紙、コート紙のように分離性の低い場合には、転写紙Ｓの先端側の２次転写電流が低い方が適しているため、これらの転写紙Ｓに画像形成を行う場合には式（２）を用い、それ以外の転写紙Ｓに画像形成を行う場合には式（２’）を用いることがより好ましい。
【０１５１】
なお、本例の目的は、先端チリの抑制等にあるため、領域Ａと領域Ｂとの境界は、同目的に適した位置とされ、またこれら領域Ａと領域Ｂとに分割することで同目的は十分に果たされるが、領域の分割数は３つ以上であってもかまわない。
このような最適化は以下の各例において適宜採用可能である。
【０１５２】
・Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色毎の転写電流の算出条件の最適化について
すでに述べたように、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色毎に、基本設定値を変えると、転写電流の補正がより良い値となる。このことは、一般的に、カラー画像形成装置では、色毎に、具体的には、各色トナーの配置、重ね順、特性などの違いによって、制御値を変えることで高画質化を図る傾向に一致している。
【０１５３】
具体的には、実験により、色毎に、１次転写電流に関する基本設定値である転写基本設定としての電流基本値と、パターンの判定式とを変更し最適化した。前者については、図１９に示すマップにより電流基本値を定めることとし、後者については、次の式群により各色の転写電流の補正値を算出することとした。図１９に示すマップは図９に示したマップに相当するものであり、式群は式（２）の転写電流計算式に相当するものである。
【０１５４】
【数６】
2011209674.tif 000008
【０１５５】
図１８は、４連タンデム方式において、下流の像担持体ほど転写電流を下げている態様で、転写電流の補正値を求めるための条件である基本設定値が、複数の像担持体によって異なっている点が特徴となっている。これは一般的に知られている高画質化の技術に一致している。なお、基本設定値は、かかる態様となっていれば、場合に応じて適宜設定される。また、式（５）においては、式（２）においてライン補正係数としていた変数部分が、式（５）における各式中では「０．３」、「０．７」、「０．７」、「０．５」と定数、言い換えると固定値となっている。
【０１５６】
このように、制御の係数及び基本値を最適化することで、式（２）を用いた上述の形態と同等レベルの異常画像余裕度を持ちながら、さらなる高画質が得られる。このことから分かるように、転写電流の補正値を求めるための計算式、または計算式中の係数、変数は、適宜最適化され得るものである。これは１次転写電流に関してのみならず、２次転写電流に関しても同様である。
【０１５７】
・副走査方向に分割された画像に対応する転写電流相互間の調整について
副走査方向に分割された画像であって隣り合う画像のそれぞれについて算出された転写電流の値の間に大きな変動がある場合は、算出された転写電流に、変動を抑制する処理を行うことが望ましい。
【０１５８】
これは、副走査方向に分割された、隣り合う画像の急激に印字率が変わった場合でも、それに応じて上述のようにして単純に転写電流の設定を行うと、隣り合う画像間において設定された転写電流が大幅に変化する場合があり、この場合、転写電流を大幅に変えた瞬間に電源出力が乱れ、これが画像の乱れとして表れることがあるためである。特に、転写電流をすでに述べたようにして算出すると、小面積のベタ画像からライン画像の集合が来た場合等も、転写電流値が急激に変動し得るため、画像の乱れが生じる場合が多くなる可能性がある。
【０１５９】
そこで、一定以上の電流変動があった場合は、出力乱れが画像上に表れない程度に抑えるリミッタを加える処理を行うことが好ましい。具体的な制御の流れは図２０に示すとおりである。同図においてはステップＳ１５〜ステップＳ２２のみを示しているが、これらの処理は図４に示したステップＳ１４とステップＳ１５との間に行われるものである。よって、図２０に示す処理を行う場合には、図４に示したステップＳ１５は、図２０に示したステップＳ２２の次に、ステップＳ２３として行われることとなる。
【０１６０】
図２０に示した処理について説明する。まず、分割画像Ｎｉｋについての転写電流値である１次転写電流値Ｉｉｋについてのリミッタ処理を行い、次いで分割画像Ｎｉについての転写電流値である２次転写電流値Ｉｉについてのリミッタ処理を行う。
【０１６１】
１次転写電流値Ｉｉｋについてのリミッタ処理は、まず、１次転写電流値Ｉｉｋをｋ毎に、すなわち色毎にソートし、ｉ及びｋを０とする（ステップＳ１５）。次いで、ｋに１を加え（ステップＳ１６）、ｉに１を加えて（ステップＳ１７）、１次転写電流値Ｉｉｋの変化｜Ｉｉｋ−Ｉ（ｉ＋１）ｋ｜が、その許容限界である最大値ΔImaxより大きいか否かを判断する（ステップＳ１８）。これにより、副走査方向で分割された各画像であって副走査方向において隣り合う２つの同一色の画像の１次転写電流値の差分の大きさが、最大値ΔImaxより大きいか否かが判断される。
【０１６２】
かかる差分の大きさが最大値ΔImaxより大きい場合には、かかる２つの同一色の画像のうち副走査方向における下流側の画像の１次転写電流値Ｉ（ｉ＋１）ｋを、直前の電流値すなわちかかる２つの同一色の画像のうち副走査方向における上流側の画像の１次転写電流値ＩｉｋにΔImaxを加えた値に更新する（ステップＳ１９）。かかる差分の大きさが最大値ΔImax以下である場合にはかかる更新を行わずｉが６４に達しているか否かを判断し（ステップＳ２０）、ｉが６４に達するまで、ステップＳ１７及びステップＳ１８並びに必要な場合にステップＳ１９を実行する。
【０１６３】
ｉが６４に達すると、ｋが４に達しているか否かを判断し（ステップＳ２１）、ｋが４に達するまで、ステップＳ１７、ステップＳ１８及びステップＳ２０並びに必要な場合にステップＳ１９を実行し、更新が必要な場合の更新を全ての色に対して行う。
【０１６４】
ｋが４に達すると、１次転写電流値Ｉｉｋについてのリミッタ処理と同様にして、２次転写電流値Ｉｉについてのリミッタ処理を行う（ステップＳ２２）。
このようにすることで、電源出力が不安定になり、画像が乱れる事が抑制ないし防止される。
【０１６５】
図２０に示したステップＳ１５からステップＳ２２までの転写電流値のリミッタ処理は、制御手段９１により行われる。この点、制御手段９１は、転写電流リミッタ処理手段として機能する。
【０１６６】
・副走査方向のライン判定の追加について
上述の形態では、副走査方向についてＦＦＴを行いライン画像・ベタ画像の判定を行うことで、処理速度と予測精度のバランスを取ったが、かかる判定では、ライン画像について、主走査方向に延びるライン画像のみがライン画像として扱われ、副走査方向に延びるライン画像がライン画像扱いされない。後述するように、ライン画像においてトナーが散る現象は、主走査方向に延びるライン画像の方が、副走査方向に延びるライン画像よりも生じ易い。
【０１６７】
しかし、より良い画像形成には、副走査方向に延びるライン画像についてもトナーの散りを考慮した方が好ましい。
そのため、副走査方向に延びるライン画像についても、基本設定値を補正する画像パターンに含めた方が好ましい。以下これについて説明する。
【０１６８】
基本的な考え方はすでに述べた補正手法と同様である。具体的に、図７（ａ）に示した画像を例にとって説明する。
図７（ａ）については、図４に沿った説明のステップＳ５において、主走査方向で積分を行い、図７（ａ）の下段に示されているように副走査方向位置での分布を求めたが、これでは同下段の画像から明らかなように、副走査方向に延びるライン画像について認識されない。
【０１６９】
そのため、副走査方向に延びるライン画像を認識するようにするため、図２１に示すように、副走査方向で平均すなわち積分を行い、同図の下段に示されているように、主走査方向の位置をｘとして、主走査方向位置での分布である関数ｆ（ｘ）を得る。この関数ｆ（ｘ）の計算方法及びその後の処理方法はすでに述べたのと同様であるが、副走査方向に延びるライン画像についても補正に加味するため、計算式（２）に対応する式は次の計算式（６）のようになる（計算式（２）を変更したのと同様に計算式（６）も変更しましたが、よろしいでしょうか？）。
【０１７０】
【数７】
2011209674.tif 000009
【０１７１】
計算式（６）において計算式（２）と比して加えられた項は「副走査方向パターン補正係数」の項であり、「主走査方向パターン補正係数」の項は、計算式（２）における「パターン補正係数」の項に相当する。計算式（６）を用いて算出される補正値における補正量は、計算式（２）を用いた場合と同様に、当該画像のパターンに含まれているライン画像が多いほど大きくなるようになっている。すなわち、転写電流の値は、かかるパターンの画像を構成するトナー総量が同じでも、かかるパターンに含まれているライン画像の割合に応じて、かかるライン画像が多いほど大きくなるように補正されるものであり、これによって適正な転写電流で画像形成が行われることとなる。ただし、計算式（６）においては、計算式（２）と比べて、副走査方向に延びるライン画像が多いほど算出される補正値が大きくなるようになっている。
【０１７２】
なお、計算式（６）における基本設定値は、計算式（２）におけるものよりも若干低いものを使用した。たとえば、２次転写電流については、図２２に示すマップを用いた。これは、計算式（６）と計算式（２）の違いに応じて最適化を図ったものである。本例では主走査方向と副走査方向とで分割して計算したが、他の計算方法を使用しても良いし、計算式も計算式（６）でなくとも同様の効果が得られるものであればよい。
【０１７３】
主走査方向に延びるライン画像と副走査方向に延びるライン画像との違いについて少し補足する。搬送中にトナーが散る現象の一つの典型としては、搬送経路中に摩擦帯電等により高電位になった部材が存在し、そこにトナーが引き付けられることによるものである。このような搬送チリでは、転写紙Ｓの搬送方向である副走査方向にトナーが散ることが多いため、主走査方向に沿って引かれたラインが最も厳しい条件となる。逆に副走査方向に引かれたラインであれば、このような散りは目立ちにくい。
【０１７４】
このことを図示したのが図２３である。同図（ａ）に示すように、主走査方向に引かれたライン画像では、ライン全体がライン画像が延びる主走査方向と垂直方向に、破線で囲んだ領域において散るため、非常に目立つが、同図（ｂ）に示すように、副走査方向に延びるライン画像であれば破線で示すようにラインが少し伸びたような散り方なので若干目立ちにくい。
【０１７５】
従って、計算式（２）を用いた例のように主走査方向のライン画像について注目するのが最も効果的であり、計算時間とのバランスが取りやすいのであるが、計算処理等に余裕がある場合等は、計算式（６）を用いた例のように副走査方向のライン画像についても計算するとより高い効果が得られる。特にベタ画像・ライン画像の付着量比が大きい場合は、副走査方向についても処理する方が高い効果が得られる。ただし計算式（２）とは逆に副走査方向のライン画像について計算し主走査方向のライン画像については考慮しないようにしても良い。
【０１７６】
・実験による確認試験
画像形成装置１００のような４連タンデム中間転写方式の画像形成装置において、次の３通りの転写電流制御を行い、各制御で出力した図２４に示す４種類の画像について、トナーの散りと、濃度ムラ、白抜けについて官能評価を行った。なお、濃度ムラの評価は、ベタ画像であるベタパッチがある画像、すなわち同図のパターン２とパターン３との画像について行っており、面内での色のムラが目で見てわかるかどうか判断した。
【０１７７】
１．定電流制御
２．印字率に応じた定電流制御
３．印字率に画像パターン補正を加えた制御
「２．」の制御方法は「背景技術」の欄で説明した従来の技術に相当するものである。「３．」の制御方法は式（２）を用いて転写電流を算出する画像形成装置１００における制御に相当するものである。
【０１７８】
なお、違いがわかりやすいように、画像面積率０．１％の低印字率で１０００枚通紙した後の現像剤を使用し、搬送散りが発生しやすい搬送レイアウトを敢えて用いた。環境は温度が１０℃、湿度が１５％ＲＨの環境において行った。
【０１７９】
官能評価の結果を下表に示す。
同表から分かるように、「１．」の制御方法である定電流制御ではパターン３のように副走査位置によって印字率が変わるチャートにおいて、濃度を均一に出す事が難しいため、濃度ムラにおいて、「２．」及び「３．」の制御方法に劣っている。
【０１８０】
白抜けは全ての条件で○となっているが、これは全体的に白抜け防止のために基本転写電流を低めに設定しているからである。しかし、この副作用としてチリが発生してしまう。実際、「１．」及び「２．」の制御方法ではパターン４において、用紙搬送方向に散ってしまっていた。
【０１８１】
「３．」の制御方法では、ラインの多い画像においては転写電流を上げる制御を行っているため、チリの余裕度が向上しており、搬送チリは目視ではわからないレベルであった。また、「３．」の制御方法では、副作用である放電による白抜けも、ラインであるためほぼ表れておらず、副作用はなかった。
このように、以上の実験にて、「３．」の制御方法の実効性が確認された。
【０１８２】
【表１】
2011209674.tif 000010
【０１８３】
ここで、制御手段９１は、メモリに、以上述べた、形成する画像の面積率に基づいて画像プロセス条件の基本値を定める基本値設定手段としての制御手段９１と、基本値設定手段としての制御手段９１によって定められたかかる基本値を、少なくともかかる画像のパターンに応じて補正した補正値を算出するための補正値算出手段としての制御手段９１とを用い、補正値算出手段としての制御手段９１によって算出されたかかる補正値を用いて画像形成を行うことが可能な画像形成方法を実行するための画像形成プログラムを記憶している。この点、制御手段９１ないしメモリは、画像形成プログラム記憶手段として機能している。かかる画像形成プログラムは、制御手段９１に備えられたメモリのみならず、半導体媒体（たとえば、ＲＯＭ、不揮発性メモリ等）、光媒体（たとえば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ−Ｒ等）、磁気媒体（たとえば、ハードディスク、磁気テープ、フレキシブルディスク等）その他の記憶媒体に記憶可能であり、かかるメモリ、他の記憶媒体は、かかる画像形成プログラムを記憶した場合に、かかる画像形成プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記録媒体を構成する。
【０１８４】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１８５】
たとえば、画像形成装置は、タンデム型であっても、上述した間接転写方式でなく、図２５に示すように、直接転写方式を採用可能である。図２５はタンデム型直接転写方式の画像形成装置の一部を示しており、上述の形態と同様の構成には同じ符号を付している。この画像形成装置では、上述の転写ベルト１１に代えて記録媒体搬送体であるシート搬送ベルト１１’を有しており、シート搬送ベルト１１’で搬送されている過程の転写紙に、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙで形成した各色のトナー像を順次重ね転写する。上述の画像形成方法を行うための基本的な制御の流れは同じである。ただし、２次転写が存在しないため、１次転写の基本設定値が上述のものと異なり、式（２）を用いる場合の基本設定値に対して、各面積率で５μＡ出力を上げた。
【０１８６】
また、画像形成装置は、いわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することが可能であるし、他にも、シート状の有機感光体等の像担持体上に各色のトナー像を現像するものの色重ね自体は別にある中間転写体を用いる方式、あるいは中間転写体を複数用いる方式、中間色トナーを用いる方式等の画像形成装置にも同様に適用することが可能である
【０１８７】
その他、画像形成装置は、近年では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラーのものが多くなってきているが、画像形成装置は、モノカラー画像のみを形成可能なものであっても良い。
このような画像形成装置に用いる現像剤は、二成分現像剤に限らず、一成分現像剤であっても良い。
【０１８８】
画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機でなく、これらの単体であっても良いし、その他、複写機とプリンタとの複合機等の他の組み合わせの複合機であっても良い。
【０１８９】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１９０】
１１    中間転写体
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ    複数の像担持体
９１    基本値設定手段、補正値算出手段、画像パターン数値化手段、面積率算出手段
１００    画像形成装置
Ｓ    記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１９１】
【特許文献１】特開２００１−３３１００５号公報
【特許文献２】特開２００９−１６８９０６号公報
【特許文献３】特開２００４−２９５１４号公報
【特許文献４】特開平５−２７３８７４号公報
【特許文献５】特開平９−１３４０４５号公報
【特許文献６】特開２００６−９８４７３号公報
【特許文献７】特開平１０−２５４２５８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】
2011209674.tif 000026
【図１７】
2011209674.tif 000027
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2011209674.tif 000031
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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