(57)【要約】【課題】記録シート表面の凹凸にならった画像濃度ムラの発生を従来よりも抑える。【解決手段】紙搬送ベルト３９ａの体積抵抗率ρｖ，ｂ［Ωｍ］と、紙搬送ベルト３９ａの厚みｔｂ［ｍ］と、中間転写ベルト２１〜紙搬送ベルト３９ａ間で２次転写電流をやりとりするベルト幅方向の長さであるニップ内通電長さＬｂ［ｍ］と、両ベルトの当接部である２次転写ニップのベルト移動方向の長さであるニップ幅Ｗｂ［ｍ］との間に、「ρｖ，ｂ×ｔｂ≧１ｅ９×Ｌｂ×Ｗｂ」という関係を具備させた。【選択図】図１
2011107223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、自らの移動する表面に前記像担持体上のトナー像が転写せしめられる中間転写体と、前記中間転写体に当接して転写ニップを形成しながら、前記転写ニップで自らの表面を前記中間転写体と同じ方向に移動させるベルト部材と、前記中間転写体と前記ベルト部材との間に流す転写電流の制御目標値を出力画像の画像面積に応じて変化させる転写電流制御手段とを備え、前記転写ニップ内に送り込んだ記録シートの表面に、前記中間転写体上のトナー像を転写する画像形成装置において、
前記ベルト部材の体積抵抗率ρｖ，ｂ［Ωｍ］と、前記ベルト部材の厚みｔｂ［ｍ］と、前記転写ニップにて前記中間転写体と前記ベルト部材との間で転写電流をやりとりするベルト幅方向の長さであるニップ内通電長さＬｂ［ｍ］と、前記転写ニップのベルト移動方向の長さであるニップ幅Ｗｂ［ｍ］との間に、次式の関係を具備させたことを特徴とする画像形成装置。
【数１】
2011107223.tif 000011
【請求項２】
トナー像を担持する像担持体と、自らの移動する表面に前記像担持体上のトナー像が転写せしめられる中間転写体と、自らの表面層を前記中間転写体に当接させて転写ニップを形成しながら、前記転写ニップで自らの表面を前記中間転写体と同じ方向に移動させるように回転する回転体と、前記中間転写体と前記回転体との間に流す転写電流の制御目標値を出力画像の画像面積に応じて変化させる転写電流制御手段とを備え、前記転写ニップ内に送り込んだ記録シートの表面に、前記中間転写体上のトナー像を転写する画像形成装置において、
前記回転体の前記表面層の体積抵抗率ρｖ，ｒ［Ωｍ］と、前記表面層の厚みｔｒ［ｍ］と、前記転写ニップにて前記中間転写体と前記回転体との間で転写電流をやりとりする回転体回転軸線方向の長さであるニップ内通電長さＬｒ［ｍ］と、前記転写ニップの回転体表面移動方向の長さであるニップ幅Ｗｒ［ｍ］との間に、次式の関係を具備させたことを特徴とする画像形成装置。
【数２】
2011107223.tif 000012
【請求項３】
トナー像を担持する像担持体と、自らの移動する表面に前記像担持体上のトナー像が転写せしめられる中間転写ベルトと、自らの表面層を前記中間転写体に当接させて転写ニップを形成しながら、前記転写ニップで自らの表面を前記中間転写ベルトと同じ方向に移動させるように回転する第１回転体と、前記転写ニップの裏側で前記中間転写ベルトの裏面に当接しながら回転する第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に流す転写電流の制御目標値を出力画像の画像面積に応じて変化させる転写電流制御手段とを備え、前記転写ニップ内に送り込んだ記録シートの表面に、前記中間転写ベルト上のトナー像を転写する画像形成装置において、
前記第２回転体の前記表面層の体積抵抗率ρｖ，ｒ［Ωｍ］と、前記表面層の厚みｔｒ［ｍ］と、前記転写ニップにて前記第１回転体と前記第２回転体との間で転写電流をやりとりする回転体回転軸線方向の長さであるニップ内通電長さＬｒ［ｍ］と、前記転写ニップの回転体表面移動方向の長さであるニップ幅Ｗｒ［ｍ］との間に、次式の関係を具備させたことを特徴とする画像形成装置。
【数３】
2011107223.tif 000013
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、
前記転写ニップを通過した後の前記ベルト部材、前記回転体、又は前記第２回転体を除電する除電手段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乃至４の何れかの画像形成装置において、
前記画像面積に加えて、画像形成に用いるトナーについて予め記憶しているトナー帯電量にも基づいて前記制御目標値を変化させる処理を実施するように、前記転写電流制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかの画像形成装置において、
前記中間転写体又は前記中間転写ベルトとして、引っ張り弾性率が２［ＧＰａ］以上である中間転写ベルトを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間転写体とこれに当接する部材とによって形成した転写ニップに流す転写電流の制御目標値を、出力画像の画像面積に応じて変化させる構成を具備する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成装置として、中間転写方式を採用したものが広く知られている（例えば特許文献１に記載のもの）。中間転写方式は、感光体等の像担持体の表面に形成したトナー像を中間転写体に中間転写した後、中間転写体とこれに当接する部材とによって形成した転写ニップ内で、中間転写体上のトナー像を記録紙等の記録シートに転写する方式である。中間転写体として、弾性体で構成された柔軟性に優れたものを用いることで、転写ニップ内における記録シートとトナー像との密着性を高めて転写性を向上させることができる。
【０００３】
しかしながら、それでもなお、記録シートとして表面の凹凸の大きなざら紙などを用いると、次に説明する理由により、シート表面の凹凸にならった画像濃度ムラを発生させることがある。即ち、転写ニップ内で中間転写体をシート表面に押し付けても、凹凸の大きい記録シートのシート表面における微小凹部では、中間転写体との間にどうしても空隙を発生させてしまう。この空隙では、中間転写体の表面上のトナーと、記録シートとが密着せずに、トナーに対して押圧力が働かないことで、中間転写体から記録シートへのトナーの転写性が低下する。このため、シート表面の微小凹部に対応する領域の画像濃度が凸部に対応する領域の画像濃度に比べて薄くなってしまうのである。
【０００４】
特に、転写ニップに流れる転写電流を所定の制御目標値になるようにする定電流制御を行う画像形成装置では、次に説明する理由により、その種の画像濃度ムラを発生させ易かった。即ち、画像濃度ムラのないトナー像の転写を実現するためには、シート表面の微小凹部と中間転写体との間の空隙で放電を発生させないままに、転写電流の殆どを中間転写体からシート表面へのトナー移動に寄与させる必要がある。ところが、転写電流を定電流制御する構成では、転写ニップ内での画像部面積と非画像部面積との比率が変わるだけで、トナーの移動に寄与する電流量と、寄与せずに中間転写体からシート表面の非画像領域に流れる電流量との比率が変化してしまう。具体的には、画像面積率の比較的低いトナー像を転写する際には、前者の電流量が非常に多くなって、上述した間隙で放電を発生させ易くなってしまう。これにより、シート表面の微小凹部でトナーを逆帯電させて、シート表面の凹凸にならった画像濃度ムラを発生させてしまうのである。
【０００５】
一方、特許文献２や特許文献３には、出力画像の画像面積率（印字率や出力画素数）が高くなるほど、定電流制御における転写電流の制御目標値を高い値に補正する構成が開示されている。この構成を採用すれば、画像面積率の異なる画像を出力することによる画像濃度ムラの発生を、ある程度までは抑えることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、画像面積率に応じて転写電流の制御目標値を補正してもなお、シート表面の凹凸にならった画像濃度ムラを発生させてしまうことが、本発明者らの実験によって明らかになった。そこで、本発明者らは、その原因を明らかにすべく鋭意研究を行ったところ、次のようなことがわかってきた。即ち、転写電流のうち、トナーの移動に寄与する電流量と、寄与せずに中間転写体からシート表面の非画像領域に流れる電流量との比率は、画像面積率の他、記録シートの電気抵抗や厚みによっても異なってくる。また、トナーの移動に寄与しない電流は、中間転写体とシート表面の非画像領域との間で流れる電流だけからなるものではない。転写ニップの全領域のうち、中間転写体と転写ローラ等とがシートを介在させずに直線接触している領域では、転写電流がシートを介することなく中間転写体と転写ローラとの間で直接流れるが、この電流も、トナーの移動には寄与しない電流である。このため、同じ電気抵抗で且つ同じ厚みの記録シートを使用しても、そのサイズが異なれば、上述の比率が異なってくる。つまり、トナーの移動に寄与する電流量と、寄与しない電流量との比率は、画像面積率の他、記録シートの電気抵抗、厚み、サイズによっても異なってしまうのである。このことが、画像面積率に応じて転写電流の制御目標値を変化させる構成を採用してもなお、シート表面の凹凸にならった画像濃度ムラを発生させてしまう原因になっていた。
【０００７】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シート表面の凹凸にならった画像濃度ムラの発生を従来よりも抑えることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー像を担持する像担持体と、自らの移動する表面に前記像担持体上のトナー像が転写せしめられる中間転写体と、前記中間転写体に当接して転写ニップを形成しながら、前記転写ニップで自らの表面を前記中間転写体と同じ方向に移動させるベルト部材と、前記中間転写体と前記ベルト部材との間に流す転写電流の制御目標値を出力画像の画像面積に応じて変化させる転写電流制御手段とを備え、前記転写ニップ内に送り込んだ記録シートの表面に、前記中間転写体上のトナー像を転写する画像形成装置において、前記ベルト部材の体積抵抗率ρｖ，ｂ［Ωｍ］と、前記ベルト部材の厚みｔｂ［ｍ］と、前記転写ニップにて前記中間転写体と前記ベルト部材との間で転写電流をやりとりするベルト幅方向の長さであるニップ内通電長さＬｂ［ｍ］と、前記転写ニップのベルト移動方向の長さであるニップ幅Ｗｂ［ｍ］との間に、次式の関係を具備させたことを特徴とするものである。
【数１】
2011107223.tif 000003
また、請求項２の発明は、トナー像を担持する像担持体と、自らの移動する表面に前記像担持体上のトナー像が転写せしめられる中間転写体と、自らの表面層を前記中間転写体に当接させて転写ニップを形成しながら、前記転写ニップで自らの表面を前記中間転写体と同じ方向に移動させるように回転する回転体と、前記中間転写体と前記回転体との間に流す転写電流の制御目標値を出力画像の画像面積に応じて変化させる転写電流制御手段とを備え、前記転写ニップ内に送り込んだ記録シートの表面に、前記中間転写体上のトナー像を転写する画像形成装置において、前記回転体の前記表面層の体積抵抗率ρｖ，ｒ［Ωｍ］と、前記表面層の厚みｔｒ［ｍ］と、前記転写ニップにて前記中間転写体と前記回転体との間で転写電流をやりとりする回転体回転軸線方向の長さであるニップ内通電長さＬｒ［ｍ］と、前記転写ニップの回転体表面移動方向の長さであるニップ幅Ｗｒ［ｍ］との間に、次式の関係を具備させたことを特徴とするものである。
【数２】
2011107223.tif 000004
また、請求項３の発明は、トナー像を担持する像担持体と、自らの移動する表面に前記像担持体上のトナー像が転写せしめられる中間転写ベルトと、自らの表面層を前記中間転写体に当接させて転写ニップを形成しながら、前記転写ニップで自らの表面を前記中間転写ベルトと同じ方向に移動させるように回転する第１回転体と、前記転写ニップの裏側で前記中間転写ベルトの裏面に当接しながら回転する第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体との間に流す転写電流の制御目標値を出力画像の画像面積に応じて変化させる転写電流制御手段とを備え、前記転写ニップ内に送り込んだ記録シートの表面に、前記中間転写ベルト上のトナー像を転写する画像形成装置において、前記第２回転体の前記表面層の体積抵抗率ρｖ，ｒ［Ωｍ］と、前記表面層の厚みｔｒ［ｍ］と、前記転写ニップにて前記第１回転体と前記第２回転体との間で転写電流をやりとりする回転体回転軸線方向の長さであるニップ内通電長さＬｒ［ｍ］と、前記転写ニップの回転体表面移動方向の長さであるニップ幅Ｗｒ［ｍ］との間に、次式の関係を具備させたことを特徴とするものである。
【数３】
2011107223.tif 000005
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、前記転写ニップを通過した後の前記ベルト部材、前記回転体、又は前記第２回転体を除電する除電手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかの画像形成装置において、前記画像面積に加えて、画像形成に用いるトナーについて予め記憶しているトナー帯電量にも基づいて前記制御目標値を変化させる処理を実施するように、前記転写電流制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れかの画像形成装置において、前記中間転写体又は前記中間転写ベルトとして、引っ張り弾性率が２［ＧＰａ］以上である中間転写ベルトを用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
これらの発明においては、出力画像の画像面積に応じて転写電流の制御目標値を変化させることで、従来の画像形成装置と同様に、画像面積率の異なる画像を出力することによる画像濃度ムラの発生を抑える。
【００１０】
また、これらの発明のうち、請求項１の発明特定事項の全てを備えるものでは、制御目標値を画像面積に応じて変化させることに加えて、上記数１の式の関係を具備する。これにより、本発明者らが後述する実験で明らかにしたように、転写電流のうち、トナーの移動に寄与する電流量と、寄与せずに中間転写体からシート表面の非画像領域に流れる電流量との比率が、記録シートの電気抵抗、厚み、サイズによらず、画像面積だけに左右されるようになる。かかる構成では、電気抵抗、厚み、サイズの異なる記録シートを用いて前記比率を変化させてしまうことによる画像濃度ムラの発生を回避することが可能になるので、従来に比べて、シート表面の凹凸にならった画像濃度ムラの発生を抑えることができる。
【００１１】
また、請求項２の発明特定事項の全てを備えるものでは、制御目標値を画像面積に応じて変化させることに加えて、上記数２の式の関係を具備する。これにより、本発明者らが後述する実験で明らかにしたように、転写電流のうち、トナーの移動に寄与する電流量と、寄与せずに中間転写体からシート表面の非画像領域に流れる電流量との比率が、記録シートの電気抵抗、厚み、サイズによらず、画像面積だけに左右されるようになる。かかる構成では、電気抵抗、厚み、サイズの異なる記録シートを用いて前記比率を変化させてしまうことによる画像濃度ムラの発生を回避することが可能になるので、従来に比べて、シート表面の凹凸にならった画像濃度ムラの発生を抑えることができる。
【００１２】
また、請求項３の発明特定事項の全てを備えるものでは、制御目標値を画像面積に応じて変化させることに加えて、上記数３の式の関係を具備する。これにより、本発明者らが後述する実験で明らかにしたように、転写電流のうち、トナーの移動に寄与する電流量と、寄与せずに中間転写ベルトからシート表面の非画像領域に流れる電流量との比率が、記録シートの電気抵抗、厚み、サイズによらず、画像面積だけに左右されるようになる。かかる構成では、電気抵抗、厚み、サイズの異なる記録シートを用いて前記比率を変化させてしまうことによる画像濃度ムラの発生を回避することが可能になるので、従来に比べて、シート表面の凹凸にならった画像濃度ムラの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】ベタパターンの一例を示す模式図。
【図３】ベタパターンの他の例を示す模式図。
【図４】２次転写電流と、２次転写バイアスと、記録シートの体積抵抗率と、印字率との関係を示すグラフ。
【図５】２次転写率と、２次転写電流と、記録シートの体積抵抗率と、印字率との関係を示すグラフ。
【図６】２次転写率と、２次転写電流と、印字率との関係を示すグラフ。
【図７】同プリンタの電気回路の一部を示すブロック図。
【図８】第２実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を画像形成装置としてのタンデム型の画像形成部によってカラー画像を形成するカラープリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した第１実施形態について説明する。
まず、第１実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
【００１５】
図１は、第１実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、図示しない光書込ユニット、タンデム画像形成部１０、転写ユニット２０、紙搬送ユニット３９、定着装置４０、再送装置５０などを備えている。タンデム画像形成部１０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の各色トナー像を形成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを有している。
【００１６】
転写ユニット２０は、無端状の中間転写ベルト２１、駆動ローラ２２、従動ローラ２３、２次転写対向ローラ２４、４つの１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなどを有している。像担持体としての無端状の中間転写ベルト２１は、側方からの眺めが逆三角形状の形状になる姿勢で、駆動ローラ２２、従動ローラ２３及び２次転写対向ローラ２４に掛け回されている。そして、駆動ローラ２２の回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。中間転写ベルト２０のループ内側には、駆動ローラ２２、従動ローラ２３、及び２次転写対向ローラ２４の他に、４つの１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋも配設されている。なお、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの役割については後述する。
【００１７】
タンデム画像形成部１０は、４つの画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを中間転写ベルト２１の上張架面に沿って水平方向に並べる姿勢で、転写ユニット２０の上方に配設されている。画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、図中反時計回り方向に回転駆動されるドラム状の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、現像ユニット３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとを有している。また、図示しないＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のドラムクリーニング装置も有している。感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ中間転写ベルト２１の上張架面に当接してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを形成しながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる。現像ユニット３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに形成された静電潜像をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーによって現像するものである。また、帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面をトナーの帯電極性と同じ極性に一様帯電せしめるものである。
【００１８】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップの下方では、中間転写ベルト２１のループ内で、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが中間転写ベルト２１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧している。これら１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって１次転写バイアスが印加される。
【００１９】
タンデム画像形成部１０の上方には、図示しない光書込ユニットが配設されている。この光書込ユニットは、帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって一様帯電せしめられた感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面に対し、走査光Ｌによる光書込処理を施して静電潜像を形成するものである。感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに形成された静電潜像は、現像ユニット３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって現像されてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像になる。これらＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像は、上述したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップにて、中間転写ベルト２１のおもて面に重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト２１のおもて面には、４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００２０】
なお、本プリンタにおいては、帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとして、帯電バイアス電源８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって帯電バイアスが印加される帯電部材を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに当接又は近接せしめた状態で、帯電部材と感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に放電を生じせしめて感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを一様帯電させるものを採用している。このような帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに代えて、スコロトロン帯電器などを採用してもよい。
【００２１】
転写ユニット２０の下方には、無端状の紙搬送ベルト３９ａを、駆動ローラ３９ｂと従動ローラ３９ｃとによって水平方向に延在する横長の姿勢で張架しながら、駆動ローラ３９ｂの回転駆動に伴って図中反時計回り方向に無端移動させる紙搬送ユニット３９が配設されている。この紙搬送ユニット３９は、紙搬送ベルト３９ａの無端移動方向における全領域のうち、従動ローラ３９ｃに対する掛け回し領域を、中間転写ベルト２１の無端移動方向における全領域のうち、２次転写対向ローラ２４に対する掛け回し領域に当接させている。これにより、紙搬送ベルト３９ａの従動ローラ３９ｃに対する掛け回し領域と、中間転写ベルト２１の２次転写対向ローラ２４に対する掛け回し領域とが当接する２次転写ニップが形成されている。
【００２２】
紙搬送ベルト３９ａのループ内側に配設された従動ローラ３９ｃは、金属等の導電性材料からなり、アース線によって接地されている。これに対し、中間転写ベルト２１のループ内側に配設された２次転写対向ローラ２４には、２次転写バイアス電源８２により、トナーの帯電極性と同極性の２次転写バイアスが印加されている。これにより、２次転写ニップには、トナーを２次転写対向ローラ２４側から従動ローラ３９ｃ側に静電移動させる２次転写電界が形成される。
【００２３】
２次転写ニップには、記録シートが所定のタイミングで送り込まれる。そして、中間転写ベルト２１上の４色重ね合わせトナー像が、ニップ圧や２次転写電界の作用によって記録シートに一括２次転写される。
【００２４】
２次転写ニップで４色重ね合わせトナー像が２次転写された記録シートは、２次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト３９ａの表面に吸着された状態で、ベルトの移動に伴って図中右側から左側に向けて搬送される。そして、駆動ローラ３９ｂによるベルト掛け回し領域に到達すると、ローラ周面に沿って進むベルトに追従することなく、ベルトから分離されて、定着装置４０に受け渡される。
【００２５】
定着装置４０内では、記録シートが、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱定着ローラ４１と、これに向けて押圧される加圧ローラ４２との当接による定着ニップに挟み込まれる。そして、定着ニップ内で加圧や加熱処理によるトナー像の定着処理が施される。このようにしてトナー像が定着せしめられた記録シートは、図示しない排出ローラ対を経由して機外へと排出される。
【００２６】
定着装置４０から排出された記録シートについては、そのまま排紙ローラ対に送る場合と、排紙ローラ対に送らずに、再送装置５０に送る場合とがある。具体的には、記録シートの第１面だけに画像を形成する片面モードのプリントジョブを実施する際には、定着装置４０から排出された記録シートを例外なく排紙ローラ対に送る。これに対し、記録シートの両面に画像を形成する両面モードのプリントジョブを実施する際において、定着装置４０から排出された記録シートが第１面だけにトナー像を担持するものである場合には、それを排紙ローラ対に送らずに、再送装置５０に送る。但し、両面モードであっても、定着装置４０から排出された記録シートが両面にトナー像を担持するものである場合には、それを排紙ローラ対に送る。定着装置４０を通過した後の記録シートを排紙ローラ対に送るのか、再送装置５０に送るのかの切り換えは、図示しない切り換え爪によるシート搬送先の切り換えによって行われる。
【００２７】
再送装置５０は、定着装置４０から送られてくる記録シートをスイッチバック路５１でスイッチバック搬送することで、その上下を反転させる。その後、記録シートをスイッチバック路５２に送る。スイッチバック路５２を通過した記録シートは、記録シートを図示しない給紙カセットから２次転写ニップに搬送するための給紙路の途中に送り込まれる。これにより、上下を反転させた状態で、２次転写ニップに再送される。
【００２８】
なお、給紙路の後半領域では、記録シートは、後述する抵抗測定ローラ対３１とレジストローラ対３２とを順次通過する。再送装置５０は、記録シートを給紙路における抵抗測定ローラ対３１よりも上流側の位置に送り込む。よって、記録シートは、給紙カセットから送り出された直後のものであるか、再送値５０によって再送されたものであるかにかかわらず、給紙路内において、抵抗測定ローラ対３１とレジストローラ対３２とを必ず経由することになる。
【００２９】
レジストローラ対３２は、２つのローラの回転を停止させた状態で、記録シートの先端が突き当てられることで、記録シートのスキューを矯正する。その後、２つのローラを回転させて記録シートの先端部をレジストニップ内にくわえ込むが、その後すぐにローラの回転を停止させる。そして、記録シートを２次転写ニップでベルト上のトナー像に同期させ得るタイミングで、ローラの回転を再開する。
【００３０】
中間転写ベルト２１や紙搬送ベルト３９ａとしては、それぞれ遠心成型法によって作成されたものを用いている。参考までに、遠心成型法によるポリイミドベルトの製造方法について説明する。まず、剛直性ポリアミド酸が適量のアミド系の溶媒であるＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）に溶解された剛直性ポリイミド形成ワニス：ＵワニスＳ（商品名：宇部興産社製）と、屈曲性ポリアミド酸が適量のアミド系の溶媒であるＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）に溶解された屈曲性ポリイミド形成ワニス：ＵワニスＡ（商品名：宇部興産社製）とを、重量比で、剛直性ポリイミド形成ワニス：屈曲性ポリイミド形成ワニスが、５：５となるように混合して、混合ワニスを得る。得られた混合ワニスに対して、カーボンブラック［キャボット社製ケッツェンブラック］を分散させたマスターバッチ液を重量比で、８：２となるように混合して、ポリイミドベルト形成用ワニスを調製する。次いで、円筒形の成形型を有する遠心成形装置の回転軸を水平方向に配置し、その成形型を５００ｒｐｍで高速回転させて、成形型内のキャビティの全面に離型液を塗布し、約５０μｍの均一な厚みの離型液膜層を形成する。そして、成形型の回転速度を１００ｒｐｍに減速した後、ベルト素材液として、前述のポリイミドベルト形成用ワニスを、キャビティ内に挿入されるスプレーのノズルより噴出させて、キャビティの全面に前記ポリイミドベルト形成用ワニスを塗布する。その後、成形型の回転数を５００ｒｐｍに上げて、ポリイミドベルト形成用ワニスの塗布液膜を均一化して、ベルト素材層を形成する。更に、約１００℃のドライエアーをスプレー側からキャビティ内に導入して、前記ベルト素材層を乾燥する。次いで、成形型内からベルト素材層を取り出し、ベルト素材層を別の成形型内に配置して、約１２０℃、２０分の条件で加熱することで、溶媒の乾燥と、予備的なイミド化とを行う。更に、ベルト素材層を３２０℃、１２０分の条件で加熱してイミド化を行って、目標とする膜厚の平滑なシームレスベルトポリイミドフィルムを得る。なお、中間転写ベルトと紙搬送ベルトとの抵抗差については、マスターバッチ液中に添加するカーボンブラックの割合によって調整する。
【００３１】
次に、本発明者らが行った実験について説明する。本発明者らは、図１に示したプリンタと同様の構成のプリンタ試験機を用意した。但し、このプリンタ試験機は、後述する第２実施形態に係るプリンタと同様に、中間転写ベルト２１の下方に配設した２次転写ローラを中間転写ベルトに対して当接させて２次転写ニップを形成している点が、図１に示したプリンタと異なっている。２次転写ニップを通過した記録シートは、紙搬送ユニット３９によって定着装置４０まで搬送される。かかる構成のプリンタ試験機における諸条件は次に列記する通りである。
（１）中間転写ベルト２１
厚さ６０［μｍ］、体積抵抗率が１Ｅ９[Ω・ｃｍ］（三菱化学製ハイレスターＵＰ  ＭＣＰ  ＨＴ４５０にて１００Ｖの電圧印加条件で測定した値）のカーボン分散ポリイミドベルト。引っ張り弾性率は、２．６［ＧＰａ］。
（２）トナー
粉砕法によって製造され、母材樹脂がポリエステル系樹脂からなるもの。
（３）２次転写ローラ（中間転写ベルトに当接して２次転写ニップを形成）
ローラ部の表面に導電性ゴム材料からなる弾性層が被覆され、且つローラ部の体積抵抗率が１Ｅ９［Ω・ｃｍ］に調整されたもの。
（４）２次転写対向ローラ２４
ローラ部の表面に導電性ゴム材料からなる弾性層が被覆され、且つローラ部の体積抵抗率が１Ｅ９［Ω・ｃｍ］に調整されたもの。
（５）定着装置４０
定着温度（加熱定着ローラ７１ａの表面温度）を１６５［℃］に設定した。
（６）レジストローラ対３２の一方のローラ
ステンレスローラ。
（７）プロセス線速
実験においては、中間転写ベルト２１等の線速であるプロセスを２８０［ｍｍ／ｓ］に設定した。
（８）２次転写ニップのベルト移動方向の長さＷ
３［ｍｍ］に設定した。
【００３２】
このようなプリンタ試験機を用いて、テスト画像のプリントテストを行った。記録シートのサイズとしては４２０［ｍｍ］×２９７［ｍｍ］のＡ３サイズを採用した。トナーとしては、常温常湿における帯電量が約−２０［μＣ／ｇ］となるものを用いた。また、テスト画像としては、図２に示すような、副走査方向（シート搬送方向）に延びる帯状のベタパターンを採用し、長辺方向に沿って搬送しているＡ３サイズの記録シートに対してそのベタパターンを形成した。ベタパターンの印字率については、５［％］及び１００［％］の２通りを採用した。印字率は、主走査方向（搬送方向と直交する方向）における記録シートサイズに対する各色画像サイズの総和の割合を示す数値である。例えば、図２に示したベタパターンは、黒トナーからなる帯状パターンを１つだけ具備するものであり、その主走査方向のサイズが２９．７［ｍｍ］になっている。これは、主走査方向の記録シートサイズ（２９７ｍｍ）の１０［％］に相当するので、図示のベタパターンは１０［％］の印字率で形成されていることになる。また例えば、図３に示すベタパターンは、Ｋトナーからなる帯状パターンＢ１と、Ｍトナーからなる帯状パターンＢ２とを具備するものであり、主走査方向のサイズがそれぞれ２９．７［ｍｍ］になっている。この場合、Ｋの帯状パターン、Ｍの帯状パターンのそれぞれの印字率が１０［％］ずつであることになる。
【００３３】
第１プリントテストでは、Ａ３サイズの記録シートとして、ＮＢＳリコー社製の普通紙（マイペーパー）を用いた。２次転写バイアス電源８２から出力される２次転写バイアスについては、定電流制御ではなく、定電圧制御を行った。普通紙の含水率を変化させたり、２次転写バイアスの電圧制御値を変化させたり、印字率を変化させたりしながら、それぞれの条件でベタパターンをプリントアウトした。この第１プリントテストにおける２次転写電流と、２次転写バイアスと、記録シートの体積抵抗率と、印字率との関係を図４に示す。
【００３４】
同図に示すように、普通紙として、体積抵抗率が１Ｅ９［Ωｃｍ］であるものを用いた場合、印字率が５［％］であっても、１００［％］であっても、２次転写電流と２次転写バイアスとの関係（以下、電流−電圧特性という）を示すグラフは、殆ど同じになる。これに対し、普通紙として、体積抵抗率が３Ｅ１０［Ωｃｍ］であるものや、２Ｅ１１［Ωｃｍ]であるものを用いた場合、印字率を５［％］にした条件と、印字率を１００［％］にした条件とで、電流−電圧特性のグラフが大きく異なってくる。これは次に説明する理由による。即ち、転写ニップ内において、ベルトと普通紙との間にトナーを介在させている領域（以下、介在領域という）と、介在させていない領域（以下、非介在領域という）とでは、前者の方が電流の通りが良いのが一般的である。但し、普通紙の体積抵抗率が１Ｅ９［Ωｃｍ］という比較的低い値である場合、転写ニップ内における非介在領域でも電流の通りが比較的良くなるので、印字率の違いによる転写電流の差が生じ難い。これに対し、普通紙の体積抵抗率が３Ｅ１０［Ωｃｍ］や２Ｅ１１［Ωｃｍ］といった比較的高い値である場合、転写ニップ内の非介在領域における電流の通りが悪くなるので、介在領域の面積がより大きくなる高印字率の場合の方が、低印字率に比べて転写電流が多くなるからである。
【００３５】
次に、本発明者らは、第２テストプリントを実施した。この第２テストプリントにおいても、記録シートとして、ＮＢＳリコー社製の普通紙（マイペーパー）を用いた。但し、２次転写バイアス電源８２から出力される２次転写バイアスについては、定電流制御を行った。普通紙の体積抵抗率を加熱等によって変化させたり、２次転写電流の制御目標値を変化させたりしながら、それぞれの条件でベタパターンをプリントアウトした。この第２プリントテストにおける２次転写率と、２次転写電流と、記録シートの体積抵抗率と、印字率との関係を図５に示す。なお、２次転写率は、ベルト表面上のトナー量に対する、記録シートへの転写トナー量の割合を示す数値である。
【００３６】
同図に示すように、印字率を一定にした条件であっても、２次転写電流の制御目標値を比較的小さく設定すると、普通紙の体積抵抗率に応じて２次転写率が大きく異なってくることがわかる。これは、２次転写電流が比較的少ない条件において、普通紙の体積抵抗率に応じて、２次転写ニップ内での微小放電量が大きく変化するためだと考えられる。実験では普通紙を用いたが、粗面紙では、ベルトと紙表面との間に形成される空隙量がもっと増加することから、体積抵抗率の違いによる２次転写率の差がより顕著に生ずる。
【００３７】
次に、本発明者らは、第３テストプリントを実施した。第３テストプリントにおいても、記録シートとして、ＮＢＳリコー社製の普通紙（マイペーパー）を用いた。また、２次転写バイアス電源８２から出力される２次転写バイアスを定電流制御した。普通紙の体積抵抗率を比較的高い２Ｅ１１［Ωｃｍ］に調整した条件で、２次転写電流の制御目標値を変化させたり、印字率を変化させたりしながら、ベタパターンをプリントアウトした。この第３プリントテストにおける２次転写率と、２次転写電流と、印字率との関係を図６に示す。
【００３８】
同図に示すように、普通紙の体積抵抗率が比較的高い場合に、９０［％］を超える２次転写率を実現するためには、印字率に応じて２次転写電流の制御目標値を変化させなければならないことがわかる。この原因は、紙の非画像部を直接流れる電流の大きさが、紙の抵抗によって変化するからである。普通紙に代えて、粗面紙を用いた場合、印字率の違いによる２次転写電流の適正値の差は、より顕著になってくる。
【００３９】
また、２次転写電流の適正値は、紙の厚みやサイズによっても異なってくることがわかった。これは次に説明する理由による。即ち、２次転写ニップの全領域のうち、中間転写ベルト２１と２次転写ローラとが紙を介在させずに直線接触している領域では、２次転写電流が紙を介することなくベルトとローラとの間で直接流れるが、この電流も、トナーの移動には寄与しない電流である。このため、同じ電気抵抗の紙を使用しても、そのサイズや厚みが異なれば、２次転写ニップ内でトナーの移動に寄与する電流量と寄与しない電流量との比率が異なってくるのである。
【００４０】
このように、従来の画像形成装置においては、紙の抵抗が環境変動や定着装置通過などによって変化したり、異なる厚みやサイズの紙が使用されたりすると、２次転写電流の適正値が変化して画質に大きく影響していた。このため、印字率やトナーの帯電量に応じて２次転写電流の制御目標値を補正しても、紙の凹凸にならった画像濃度ムラの発生を抑えることが困難であった。
【００４１】
本発明者らは、このような２次転写電流の適正値の変化に対応する方策として、中間転写ベルト２１に当接して２次転写ニップを形成する当接部材（実施形態に係るプリンタでは紙搬送ベルト３９ａ）の電気抵抗を高抵抗にすることを考えた。当接部材が高抵抗であれば、紙のサイズ、厚み、電気抵抗などが変化しても、２次転写ニップ内で、紙が介在していない領域には２次転写電流が殆ど流れないかもしれないと考えたからである。
【００４２】
このことについて詳述する。
トナーを転写するために必要な転写電流は、トナーの帯電量、付着量，プロセス線速などにもよるが、一般的には数〜数十［μＡ］である。定電流電源の電流制御精度を加味すると、紙の非画像部や紙の介在しないニップ領域に流れ込んでトナーの移動に寄与しなくなる電流量を０．１［μＡ］以下に留めることができれば、トナーの移動に寄与する電流量を的確にコントロールできるはずである。トナーの静電移動のために必要な電位差（トナー層に働く電位差）は高く見積もっても１０００［Ｖ］程度である。よって、紙の非画像部などを流れる電流量を０．１［μＡ］以下に留めるためには、例えば当接部材として紙搬送ベルト３９ａを用いる場合には、オームの法則によれば、その抵抗Ｒを、１ｅ９［Ω］（＝１０００［Ｖ］／０．１ｅ−６［Ａ］）以上にすればよいと考えられる。抵抗Ｒは、紙搬送ベルト３９ａの体積抵抗率と二次転写ニップにおけるベルト移動方向の長さであるニップ幅Ｗｂ［ｍ］と、２次転写ニップにて中間転写ベルト２１と紙搬送ベルト３９ａとの間で２次転写電流をやりとりするベルト幅方向の長さであるニップ内通電長さＬｂ［ｍ］とで求められる。このニップ内通電長さＬｂとは、具体的には、２次転写ニップのベルト幅方向において、紙搬送ベルト３９ａを介して２次転写対向ローラ２４と従動ローラ３９ｃとが対向している領域である。すると、上記数１で示した条件式を満足させた条件下で、印字率に応じて２次転写電流の制御目標値を変化させれば、紙のサイズ、厚み、電気抵抗などが変化しても、トナーの移動に寄与しない電流量を０．１［μＡ］以下に留めることができるはずである。なお、本プリンタにおいて、数１のρｖ，ｒ、ｔｒは、紙搬送ベルト３９ａの体積固有抵抗率、厚みである。
【００４３】
そこで、本発明者らは、次のような実験を行った。即ち、まず、上述した試験機において、ニップ幅Ｗｂを測定した。詳しくは、全面ベタトナーを担持させた中間転写ベルト２１に対して２次転写ローラを当接させて２次転写ニップを形成した後、２次転写ローラを中間転写ベルト２１から離間させた。そして、２次転写ローラに付着したトナーの領域におけるローラ回転方向の長さをマイクロスコープ（キーエンス製ＶＨＸ６００）で測定し、その結果をニップ幅Ｗｂとした。測定結果は３［ｍｍ］であった。次に、中間転写ベルト２１に対し、２次転写ローラを当接させて２次転写ニップを形成する代わりに、紙搬送ベルト３９ａにおける従動ローラ３９ｃに対する掛け回し領域を当接させて２次転写ニップを形成する構成（図１の構成）するように、試験機を改造した。紙搬送ベルト３９ａとしては、厚さ＝１００［μｍ］で、体積抵抗率＝１Ｅ１３ｃｍ（１ｅ１１Ωｍ）のものを用いた。体積抵抗率は、三菱化学製ハイレスターＵＰ  ＭＣＰ  ＨＴ４５０により、１００Ｖの印加電圧の条件で測定されたものである。２次転写ニップにおけるニップ内通電長さＬｂ［ｍ］は、０．３［ｍ］に設定した。この試験機において、上記数１の式の左辺である「ρｖ，ｂ×ｔｂ」を計算すると、「１ｅ１１［Ωｍ］×１００ｅ−６［ｍ］＝１ｅ７Ωｍ２」となる。また、上記数１の式の右辺である「１ｅ９［Ω］×Ｌｂ［ｍ］×Ｗｂ［ｍ］を計算すると、「１ｅ９［Ω］×０．３［ｍ］×３ｅ−３［ｍ］＝９ｅ５Ωｍ２」となる。「１ｅ７Ωｍ２≧９ｅ５Ωｍ２」であるので、試験機は上記数１の式の条件を満足していることになる。
【００４４】
試験機のように体積抵抗率の高い紙搬送ベルト３９ａを用いると、２次転写ニップでベルトに放電電荷を蓄積させることがある。この蓄積をベルト複数周回に渡って繰り返していくと、２次転写ニップ内での転写性に悪影響を及ぼしてしまう。そこで、試験機には、図１に示すように、２次転写ニップを通過した後の紙搬送ベルト３９ａの表面を除電する除電ローラ３９ｄを設けた。除電ローラ３９ｄは、芯金の表面上に体積抵抗率が約１Ｅ８［Ωｃｍ］であるゴム層を設けたものである。この除電ローラ３９ｄに対し、振幅３ｋＶ、周波数２ｋＨｚ、オフセット電圧０Ｖの交流電圧からなる除電バイアスを印加して、紙搬送ベルト３９ａを除電するようにした。
【００４５】
この試験機を用いて、表面の凹凸が大きい紙（ＮＢＳリコー  ＦＣ和紙タイプ「さざ波」）に対して様々な２次転写電流の条件下でテスト画像を出力して、画質を評価する実験を行った。テスト画像としては、印字率５％の単色画像、及び、印字率１００％の二色重ね画像の２種類を採用した。画質としては、紙表面の凹凸の凸部における画像濃度と、凹部における白抜けとを評価した。また、両評価を総合した総合評価も行った。この結果を、次の表１及び表２に示す。
【表１】
2011107223.tif 000006
【表２】
2011107223.tif 000007
【００４６】
印字率５％、印字率１００％の何れにおいても、２次転写電流の増加に伴って凹部の白抜けが目立っていき、それによって画像品質が低下していくことがわかる。これは、既に説明したように、２次転写電流が増加していくにつれて、凹部と中間転写ベルト２１との空隙で放電が発生してトナーを逆帯電させ易くなるからである。
【００４７】
２つの表からわかるように、印字率５％のときには２次転写電流の制御目標値を１５［−μＡ］に設定する一方で、印字率１００％のときには２次転写電流の制御目標値を２５［−μＡ］に設定することで、凹凸の大きな紙を使用しても、濃度ムラのない良好な画像を得ることができる。
【００４８】
プリントに使用する紙（さざ波）の大きさや厚みを変えて同様の実験を行ったところ、同様の結果が得られた。よって、数１の式の条件を満たすことで、印字率に応じて２次転写電流の制御目標値を変化させるだけで、紙の厚みやサイズにかかわらず、画像濃度ムラのない良好な画像が得られることがわかった。
【００４９】
そこで、第１実施形態に係るプリンタにおいては、実験に使用した試験機と同様に、紙搬送ベルト３９ａとして上記数１の式の条件を満たすことが可能な高抵抗のものを用いている。また、試験機と同様の除電ローラ１６ｃを備えている。紙搬送ベルト３９ａを除電する除電手段としては、これに限られるものではなく、例えばコロナチャージャーを用いたり、接地された除電針などを用いたりしてもよい。
【００５０】
図７は、第１実施形態に係るプリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、制御手段たる制御部２００は，演算手段たるＣＰＵ２００ａ（Central Processing Unit）、不揮発性メモリたるＲＡＭ２００ｃ（Random Access Memory）、一時記憶手段たるＲＯＭ２００ｂ（Read Only Memory）等を有している。制御部２００は，装置全体の制御を司るものである。制御部２００は、ＲＡＭ２００ｃやＲＯＭ２００ｂ内に記憶している制御プログラムに基づいて、各機器の駆動を制御する。また、外部のパーソナルコンピューター等から送られてくる画像データ（露光時の書き込み信号）に基づいて、各色の画像の印字率を演算する。印字率の演算結果は、２次転写電源８２に送られる。２次転写電源８２は、２次転写電流を一定にするように出力電圧を調整する定電流制御部を具備している。この定電流制御部は、制御部２００から送られてきた印字率の演算結果に基づいて、２次転写電流の制御目標値Ｉを次式のように変化させる。
【数４】
2011107223.tif 000008
【００５１】
この式におけるＡ、Ｂはそれぞれ試験機を用いた実験に基づいて定められたものである。トナーと中間転写ベルト２１との間には、非静電的な付着力が存在するため、制御目標値Ｉの値はベルト上の単位面積当たりの帯電量（Ｑ／Ａ［Ｃ／ｍ２］）に対して画像領域の幅（ニップ内通電長さＬｂ）とベルトの線速（＝プロセス速度ｖ［ｍ／ｓ］）とを乗じた値（Ｑ／Ａ×Ｌｂ×ｖ）よりも大きくなるのが一般的である。数４の式において、印字率ηｉが０〜１になっているが、これは「ηｉ×Ｑｉ」をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ計算するからである。
【００５２】
数４の式からわかるように、本プリンタでは、各色のトナーの電荷量に基づいて制御目標値Ｉを求めている。但し、各色のトナーの帯電量にあまり差がない場合や、現像装置内のトナーの帯電量が環境やストレスに対して安定している場合には、印字率だけに基づいて２次転写電流を制御しても、大きな効果が得られる。制御目標値Ｉを求める関数も、数４の数式に限られるものではなく、もっと単純な関数を用いてもよい。逆に、温湿度、シートの体積抵抗率、中間転写ベルト２１上のトナーの付着量などといった、他の物理量を考慮した、より複雑な関数を用いることも可能である。特に、トナーの帯電量は湿度によって大きく変化するため、温湿度センサで得られる湿度情報によって、数４の式中のＱｉ、切片、傾きなどを補正するのは有効である。更に、関数を使わずに、各色トナーの帯電量や印字率に応じて予め定められたテーブルに基づいて、制御目標値を求めてもよい。
【００５３】
本プリンタにおいては、表面凹凸の大きな記録シートを用いる場合には、転写効率よりも画像濃度ムラ抑制を優先する目的で、２次転写電流の制御目標値として、９０％程度の転写効率が得られる値を採用する。これに対し、凹凸が少ないことから画像濃度ムラを発生させ難い普通紙が用いられる場合には、制御目標値をより大きくして、転写効率の向上を図っている。
【００５４】
具体的には、パーソナルコンピューターで起動するプリントユーティリティーや、プリンタ本体に設けられた操作パネルを操作するユーザーにより、「凹凸紙モード」が選択された場合には、次の数５の式に基づいて制御目標値Ｉを決定する。一方、ユーザーにより、「普通紙モード」が選択された場合には、次の数６の式に基づいて制御目標値Ｉを決定する。
【数５】
2011107223.tif 000009
【数６】
2011107223.tif 000010
【００５５】
これらの式からわかるように、「凹凸紙モード」が選択された場合には、「普通紙モード」が選択された場合に比べて、制御目標値Ｉを大きくする。これにより、シート表面凹凸にならった画像濃度ムラを発生させ難い「普通紙モード」では、「凹凸紙モード」に比べて、転写効率を向上させることができる。
【００５６】
制御目標値Ｉの補正のタイミングは、記録シートを１画素分だけ搬送する毎のタイミングとしている。つまり、本プリンタでは、記録シートの各画素ライン（主走査方向に延びる画素ライン）毎に、印字率を求め、その結果に基づいて制御目標値Ｉを補正している。但し、例えば、数〜数十ライン毎など、補正時間間隔をより広げてもよい。また、印字率については、二次転写ニップの出口部に限らず、ニップの中央や、ニップ内に存在する印字率の平均値を使うことも可能である。
【００５７】
中間転写ベルト２１としては、２．６［ＧＰａ］の引張り弾性率（ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７に準じた引張試験方法で測定）を発揮するポリイミドベルトを用いている。このようなベルトは、ベルト速度変動に起因する各色の重ね合わせずれ（色ずれ）の発生を抑えることができる。なお、シート表面の凹凸パターンに対応する濃度ムラについては、ゴム製ベルトよりも発生させ易くなる。従来では、濃度ムラの抑制を優先する場合にはゴム製ベルトを選択する一方で、重ね合わせずれの抑制を優先する場合にはポリイミドベルトを選択していたため、ムラ抑制とずれ抑制とを両立させることが困難であったが、本プリンタでは、ポリイミドベルトであっても濃度ムラの発生を効果的に抑えることができる。よって、ムラ抑制とずれ抑制とを両立させることが可能になった。
【００５８】
かかる構成の本プリンタにおいては、制御目標値Ｉを補正することで、特に粗面紙において大きな効果が得られるが、普通紙においても、制御目標値Ｉを補正しない場合に比べて、２次転写率を数パーセント向上させることができた。
【００５９】
次に、本発明を適用した第２実施形態のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、第２実施形態に係るプリンタの構成は、第１実施形態と同様である。図８は、第２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、中間転写ベルト２１に対して、回転体たる２次転写ローラ２６を当接させて２次転写ニップを形成している点が、第１実施形態に係るプリンタと異なっている。２次転写ニップを通過した記録シートは、ニップ側方に配設された紙搬送ユニット３９の紙搬送ベルトによって定着装置４０まで搬送される。
【００６０】
２次転写対向ローラ２４としては、無垢の金属表面をベルト裏面に接触させる金属ローラを用いている。また、２次転写ローラ２６としては、金属ローラの表面に、厚さ１５０μｍ、体積抵抗率２Ｅ１３Ωｃｍ（三菱化学製ハイレスタ−ＵＰ  ＭＣＰ  ＨＴ４５０印加電圧１００Ｖ測定値）のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）シート（大倉工業製）を導電性カーボン両面テープ（日新ＥＭ）で接着して表面層を形成したものを用いている。この２次転写ローラ２６に対しては、２次転写ニップよりも下流側で除電手段としての除電ローラ２７を当接させている。除電ローラ２７は、芯金の上に体積抵抗率約１Ｅ８Ωｃｍのゴム層が被覆されたものである。除電手段は、これに限られるものではなく、例えばコロナチャージャーを用いたり、接地した除電針などを用いたりしてもよい。
【００６１】
かかる構成の本プリンタにおいては、上記数２の条件を具備させることで、印字率に応じて制御目標値Ｉを補正してやれば、記録シートの電気抵抗、厚み、サイズにかかわらず、画像濃度ムラの発生を抑えることができる。なお、本プリンタでは、上記数２のρｖ，ｒ、ｔｒ、は、２次転写ローラ２６の表面層の体積抵抗率、厚みである。
【００６２】
本発明者らは、本プリンタと同様の構成の試験機を用意した。そして、この試験機における中間転写ベルト２１に全面ベタトナー像を形成した状態で、その領域に２次転写ローラ２６を押し付けた後、離間させた。２次転写ローラ２６に付着したトナーの幅をマイクロスコープ（キーエンス製ＶＨＸ６００）で測定し、その結果をニップ幅Ｗｒとした。結果は３［ｍｍ］であった。また、２次転写ニップにて中間転写ベルト２１と回転体たる２次転写ローラ２６との間で２次転写電流をやりとりするローラ回転軸線方向の長さであるニップ内通電長さＬｒ［ｍ］は、３［ｍ］であった。
【００６３】
この試験機において、上記数２の式の左辺である「ρｖ，ｒ×ｔｒ」を計算すると、「２ｅ１１［Ωｍ］×１５０ｅ−６［ｍ］＝３ｅ７Ωｍ２」となる。また、上記数２の式の右辺である「１ｅ９［Ω］×Ｌｒ［ｍ］×Ｗｒ［ｍ］を計算すると、「１ｅ９［Ω］×０．３［ｍ］×３ｅ−３［ｍ］＝９ｅ５Ωｍ２」となる。「３ｅ７Ωｍ２≧９ｅ５Ωｍ２」であるので、この試験機は上記数２の条件を満足していることになる。
【００６４】
この試験機を用いてプリントテストを行ったところ、第１実施形態と同様に、記録紙の電気抵抗、厚さ、サイズにかかわらず、シート表面の凹凸にならった画像濃度ムラのない画像を形成することができた。そこで、第２実施形態に係るプリンタにおいては、試験機と同じ構成を採用している。
【００６５】
なお、２次転写対向ローラ２４と２次転写ローラ２６とのうち、２次転写ローラ２６について、上記数２の数式を具備させた例について説明したが、その代わりに、２次転写対向ローラ２４について上記数３の数式を具備させても、同様の効果を得ることができる。
【００６６】
これまで、トナー像の面積率として、印字率を採用した例について説明したが、画素数など、面積率を反映する他のパラメータを用いてもよい。
【００６７】
以上、第１実施形態、第２実施形態に係るプリンタにおいては、２次転写ニップを通過した後の紙搬送ベルト３９ａを除電する除電手段たる除電ローラ３９ｄ、２次転写ニップを通過した後の２次転写ローラ２６を除電する除電手段たる除電ローラ２７を設けている。かかる構成では、既に説明したように、紙搬送ベルト３９ａや２次転写ローラ２６を２次転写ニップ進入毎にチャージアップさせてしまうことに起因する画質劣化の発生を回避することができる。
【００６８】
また、第１実施形態や第２実施形態に係るプリンタにおいては、画像面積としての印字率に加えて、予め記憶しているトナー帯電量ηｉの情報にも基づいて制御目標値Ｉを補正する処理を実施するようになっている。かかる構成では、トナー帯電量を加味することで、より適切な値に制御目標値Ｉを補正することができる。
【００６９】
また、第１実施形態や第２実施形態に係るプリンタにおいては、中間転写体として、引っ張り弾性率が２［ＧＰａ］以上である中間転写ベルト２１を用いている。かかる構成では、既に説明したように、従来では困難であった、シート表面の凹凸パターンに対応した濃度ムラの抑制と、各色の重ね合わせずれの抑制とを両立させることができる。
【符号の説明】
【００７０】
２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（像担持体）
２１：中間転写ベルト（中間転写体）
２６：２次転写ローラ（回転体）
２７：除電ローラ（除電手段）
３９ａ：紙搬送ベルト（ベルト部材）
３９ｄ：除電ローラ（除電手段）
８２：２次転写電源（転写電流制御手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７１】
【特許文献１】特開２００７−１２１６１９号公報
【特許文献２】特開平０６−２８９６８２号公報
【特許文献３】特開平０７−１７５３４０号公報
【図１】
2011107223.tif 000014
【図２】
2011107223.tif 000015
【図３】
2011107223.tif 000016
【図４】
2011107223.tif 000017
【図５】
2011107223.tif 000018
【図６】
2011107223.tif 000019
【図７】
2011107223.tif 000020
【図８】
2011107223.tif 000021