(57)【要約】【課題】テストチャートの第１面に形成されるトナー像の濃度変動によって第２面の転写条件設定の精度が低下することを抑制しながら、第１面にトナー像が形成された状態で第２面の転写条件を調整可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】制御部は、第２のテストパターン１０２を出力する場合は、第２のテストチャートＴｃ２の第１面にベタ画像１０３を形成させた後、第２のテストチャートＴｃ２の第２面Ｓ２に第２のテストパターン１０２を形成させ、第２のテストパターン１０２は、それぞれ異なる第２転写電圧にて像担持体から記録材へ転写された複数のトナー像を含み、ベタ画像１０３は、複数のトナー像の各々が形成される領域と重なる位置に少なくとも形成され、ベタ画像１０３が形成される領域のうち複数のトナー像の各々が形成される領域と重なる領域の単位面積当たりのトナー載り量がそれぞれ略同一である。【選択図】図７
2019066804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持して移動する像担持体と、
前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体に担持されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、
前記転写手段に転写電圧を印加する電源と、
前記像担持体に担持されたトナー像を記録材の第１面に転写した後に、前記像担持体に担持されたトナー像を前記記録材の第２面に転写する両面モードを実行可能な画像形成装置であって、
記録材の前記第１面に画像を転写する際に設定される第１転写電圧を調整するための第１のテストパターンと、記録材の前記第２面に画像を転写する際に設定される第２転写電圧を調整するための第２のテストパターンと、の少なくとも一方が形成されたテストチャートを出力するテストチャート出力モードを実行可能な制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第２のテストパターンを出力する場合は、前記テストチャートの前記第１面に所定トナー像を形成させた後、前記テストチャートの前記第２面に前記第２のテストパターンを形成させ、
前記第２のテストパターンは、それぞれ異なる前記第２転写電圧にて前記像担持体から記録材へ転写された複数のトナー像を含み、前記所定トナー像は、前記複数のトナー像の各々が形成される領域と重なる位置に少なくとも形成され、前記所定トナー像が形成される領域のうち前記複数のトナー像の各々が形成される領域と重なる領域の単位面積当たりのトナー載り量がそれぞれ略同一である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定トナー像は、二次色のベタ画像である、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記テストチャートは、前記第１のテストパターンが形成された第１のテストチャートと、前記第２のテストパターンが形成された第２のテストチャートと、を備え、
前記制御部は、前記テストチャート出力モード時において、前記第１のテストチャートを出力させた後に、前記第２のテストチャートを出力する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記テストチャート出力モード時において、前記所定トナー像を転写する際に前記転写手段に印加される前記転写電圧を変更可能に構成されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記所定トナー像は、前記テストチャートの画像形成領域の略全域に形成される、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記所定トナー像は、前記複数のトナー像に対応して複数個所に形成される、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記テストチャート出力モード時において、前記第１のテストパターンと前記第２のテストパターンとを、同一の記録材に出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記記録材に形成された前記第１もしくは第２のテストパターンを読み取ることにより、前記第１もしくは第２のテストパターンの濃度に関する値を取得する濃度取得部を備え、
前記制御部は、前記濃度取得部により取得された結果に基づいて、前記第１転写電圧及び前記第２転写電圧を設定する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１転写電圧及び前記第２転写電圧を変更可能な操作部を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等により記録材に画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、及びこれらの複数の機能を有する複合機等として広く応用されている。電子写真方式は、主に露光、現像、転写、定着の工程を有する。露光では、帯電された感光体にレーザ光を照射して静電潜像を形成し、現像では、トナーによって静電潜像を現像し、転写では、現像されたトナー像を記録材に転写し、定着では、記録材に転写されたトナー像を加熱して定着する。このような画像形成装置では、装置本体の使用環境の変化や長期間の使用に伴う装置本体の変化により、転写電流の最適値が使用環境における設定値と異なることがあり、その場合、良好な転写を得られずに画像不良や濃度不足等を生じてしまう虞があった。
【０００３】
これを解決するために、転写条件を変更した複数のパッチ画像の集合であるテストパターンを記録材に印刷したテストチャートを生成する画像形成装置が開発されている（特許文献１参照）。この画像形成装置では、記録材へトナー像を転写する転写電流を段階的に変更したパッチ画像によりテストパターンを記録材に印刷した後、生成されたテストチャートを画像読取部に読み取らせて濃度を取得する。そして、得られた濃度に基づいて、転写電流の設定をフィードバックすることにより、画像品質の安定性を向上させるようにしている。
【０００４】
また、近年では、１枚の記録材の表面（第１面）と裏面（第２面）とに画像形成を行う両面印刷機能を有する画像形成装置が普及している。このような両面印刷機能を有する画像形成装置において、記録材の表裏の各面に関して転写条件をフィードバックする画像形成装置が開発されている（特許文献２参照）。この画像形成装置では、記録材の表裏の各面にパッチ画像によりテストパターンを印刷してテストチャートを生成した後、生成されたテストチャートの濃度や色度を読み取り、得られた画像情報に基づいて表裏それぞれの転写条件をフィードバックする。また、この画像形成装置では、１枚のテストチャートの表面と裏面とで、テストパターンが重なる領域と重ならない領域とを作り、各々の領域のテストパターンの読み取り結果に基づき、表面でのテストパターンの有無に対応して転写電圧を設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２２１８０３号公報
【特許文献２】特開２０１３−３７１８５号公報
【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、上述した特許文献２に記載の画像形成装置では、１枚のテストチャートにおいて、表面のテストパターンと裏面のテストパターンとが重なる領域と重ならない領域が形成されるため、以下のようになる可能性がある。即ち、先に形成した表面のテストパターンが電気的に抵抗を有するため、表面のテストパターンに重なる領域と重ならない領域とでは、表面のテストパターンの抵抗による分担電圧だけ転写電圧が変化する。このため、裏面のテストパターンは、表面のテストパターンに重なる領域と重ならない領域とで濃度が異なることがある。
【０００７】
即ち、表面のテストパターンを形成する際に個々のパッチ画像によって転写条件を変化させているため、転写条件の違いにより単位面積あたりのトナー載り量が異なるので、記録材の領域によって抵抗値も異なってくる。このため、表面に転写条件の異なる複数のテストパターンが形成されたテストチャートの裏面にテストパターンを形成する際に、表面のテストパターンに重なる領域では、領域によって転写条件が異なって裏面でのトナー載り量が変わってしまう。これにより、裏面のテストパターンのトナー載り量は、裏面の転写設定の変更だけでなく、表面のテストパターンのトナー載り量の変化の影響も受けてしまうので、裏面のテストパターンの濃度に基づいて転写条件を設定する際の精度が低下する虞がある。
【０００８】
このような課題を考慮して、テストチャートの表面にテストパターンを形成しないことも考えられる。しかしながら、通常画像形成時の両面印刷時には、表面にトナーが形成されている頻度が高い。このため、通常画像形成時に近い状態で裏面の転写条件を調整するといった観点からすれば、表面にトナー像が形成された状態でも裏面の転写性を確保できるように調整を行うことが好ましい。
【０００９】
本発明は、テストチャートの第１面に形成されるトナー像の濃度変動によって第２面の転写条件設定の精度が低下することを抑制しながら、第１面にトナー像が形成された状態で第２面の転写条件を調整可能な画像形成装置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】
【００１０】
本発明の画像形成装置は、トナー像を担持して移動する像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像担持体に担持されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、前記転写手段に転写電圧を印加する電源と、前記像担持体に担持されたトナー像を記録材の第１面に転写した後に、前記像担持体に担持されたトナー像を前記記録材の第２面に転写する両面モードを実行可能な画像形成装置であって、記録材の前記第１面に画像を転写する際に設定される第１転写電圧を調整するための第１のテストパターンと、記録材の前記第２面に画像を転写する際に設定される第２転写電圧を調整するための第２のテストパターンと、の少なくとも一方が形成されたテストチャートを出力するテストチャート出力モードを実行可能な制御部と、を備え、前記制御部は、前記第２のテストパターンを出力する場合は、前記テストチャートの前記第１面に所定トナー像を形成させた後、前記テストチャートの前記第２面に前記第２のテストパターンを形成させ、前記第２のテストパターンは、それぞれ異なる前記第２転写電圧にて前記像担持体から記録材へ転写された複数のトナー像を含み、前記所定トナー像は、前記複数のトナー像の各々が形成される領域と重なる位置に少なくとも形成され、前記所定トナー像が形成される領域のうち前記複数のトナー像の各々が形成される領域と重なる領域の単位面積当たりのトナー載り量がそれぞれ略同一であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、テストチャートの第１面に形成されるトナー像の濃度変動によって第２面の転写条件設定の精度が低下することを抑制しながら、第１面にトナー像が形成された状態で第２面の転写条件を調整可能な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】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像形成装置における第１面の二次転写バイアスと第１面のトナー載り量との関係を示すグラフである。
【図４】第１の実施形態に係る画像形成装置における第２面の二次転写バイアスと第２面の画像濃度との関係を示すグラフである。
【図５】第１の実施形態に係る画像形成装置における二次転写バイアスの調整手順を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係る画像形成装置により形成された第１のテストパターンを第１面に有する第１のテストチャートを示す説明図である。
【図７】第１の実施形態に係る画像形成装置により形成された第２のテストパターンを第２面に有する第２のテストチャートを示す説明図である。
【図８】第１の実施形態に係る画像形成装置における操作部の表示部を示す正面図であり、（ａ）は第１面の第１の二次転写バイアス調整の設定画面であり、（ｂ）は第２面の調整を実行するか否かの選択画面である。
【図９】第１の実施形態に係る画像形成装置における操作部の表示部を示す正面図であり、第２面の第２の二次転写バイアス調整の設定画面である。
【図１０】第１の実施形態に係る画像形成装置における第１面のトナー載り量と第２面のテストパターンの色差との関係を示すグラフである。
【図１１】第２の実施形態に係る画像形成装置における二次転写バイアスの調整手順を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態に係る画像形成装置により形成されたテストパターンを有するテストチャートを示す説明図であり、（ａ）は第１のテストパターンが形成された第１面、（ｂ）は第２のテストパターンが形成された第２面である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態を、図１〜図１０を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置１の一例としてタンデム型のフルカラープリンタについて説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置１に限られず、他の方式の画像形成装置であってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。あるいは、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施することができる。
【００１４】
図１に示すように、画像形成装置１は、装置本体１０と、不図示のシート給送部と、画像形成部４０と、不図示のシート排出部と、制御部３０と、操作部６０とを備えている。装置本体１０の内部には、内部の環境情報として温度及び湿度を検知可能な温湿度センサ７０（図２参照）が設けられている。画像形成装置１は、原稿読取装置（濃度取得部）１１、パーソナルコンピュータ等のホスト機器、あるいはデジタルカメラやスマートフォン等の外部機器からの画像信号に応じて、４色フルカラー画像を記録材に形成することができる。原稿読取装置１１は、原稿台に置かれた原稿に対して光源によって照射された反射光を、光学系を介してＣＣＤセンサに結像して、画像情報として検知する。尚、記録材であるシートＳは、トナー像が形成されるものであり、具体例として、普通紙、普通紙の代用品である合成樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等がある。
【００１５】
画像形成部４０は、シート給送部から給送されたシートＳに対して、画像情報に基づいて画像を形成可能である。画像形成部４０は、画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋと、トナーボトル４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋと、露光装置４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋと、中間転写ユニット４４と、二次転写部４５と、定着部４６とを備えている。尚、本実施形態の画像形成装置１は、フルカラーに対応するものであり、画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋは、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。このため、図１中では４色の各構成について同符号の後に色の識別子を付して示すが、明細書中では色の識別子を付さずに符号のみで説明する場合もある。
【００１６】
画像形成ユニット（トナー像形成手段）５０は、トナー像を担持して移動する感光ドラム５１と、帯電ローラ５２と、現像装置２０と、前露光装置５４と、クリーニングブレード５５と、を有している。画像形成ユニット５０は、プロセスカートリッジとして一体にユニット化されて、装置本体１０に対して着脱可能に構成され、後述する中間転写ベルト４４ｂにトナー像を形成する。尚、本実施形態では、トナーとして、平均粒径５．５μｍのネガ帯電トナーを用い、キャリアとしては、飽和磁化が０．２０５Ａｍ２／ｍ３、平均粒径３５μｍの磁性キャリアを用いている。また、トナーとキャリアとを、重量比６：９４で混合したものを現像剤として用いている。
【００１７】
感光ドラム５１は、回転可能であり、画像形成に用いられる静電像を担持する。感光ドラム５１は、本実施形態では、外径３０ｍｍの負帯電性の有機感光体（ＯＰＣ）であり、所定のプロセススピード（周速度）で矢印方向に、不図示のモータにより回転駆動される。感光ドラム５１は、アルミニウム製シリンダを基体とし、その表面に表面層として、順に塗布して積層された下引き層と、光電荷発生層と、電荷輸送層との３層を有している。
【００１８】
帯電ローラ５２は、感光ドラム５１の表面に接触し、従動して回転するゴムローラを用いており、感光ドラム５１の表面を均一に帯電する。帯電ローラ５２には、帯電バイアス電源７１（図２参照）が接続されている。帯電バイアス電源７１は、帯電ローラ５２に帯電バイアスとして直流電圧を印加し、帯電ローラ５２を介して感光ドラム５１を帯電する。
【００１９】
露光装置４２は、レーザスキャナであり、制御部３０から出力される分解色の画像情報に従って、レーザ光を発する。露光装置４２によって形成される静電潜像は、小さいドット画像の集合体となっており、ドット画像の密度を変化させることで感光ドラム５１上に形成するトナー像の濃度を変化させることができる。本実施形態では、各色トナー像はそれぞれ最大濃度が１．５〜１．７程度となっており、最大濃度の時のトナーの載り量は０．４〜０．６ｍｇ／ｃｍ２程度となっている。
【００２０】
現像装置２０は、現像バイアスが印加されることにより感光ドラム５１に形成された静電像をトナーにより現像する。現像装置２０は、現像スリーブ２４を有している。現像装置２０は、トナーボトル４１から供給された現像剤を収容すると共に、感光ドラム５１上に形成された静電像を現像する。現像スリーブ２４は、例えばアルミニウムや非磁性ステンレス等の非磁性材料で構成され、本実施形態ではアルミニウム製としている。現像スリーブ２４の内側には、ローラ状のマグネットローラが、現像容器に対して非回転状態で固定設置されている。現像スリーブ２４は、非磁性のトナー及び磁性のキャリアを有する現像剤を担持して、感光ドラム５１に対向する現像領域に搬送する。現像スリーブ２４には、現像バイアス電源７２（図２参照）が接続されている。現像バイアス電源７２は、現像スリーブ２４に現像バイアスとして直流電圧を印加し、感光ドラム５１上に形成された静電像を現像する。
【００２１】
感光ドラム５１に現像されたトナー像は、中間転写ユニット４４に対して一次転写される。一次転写後の感光ドラム５１は、前露光装置５４によって表面を除電される。クリーニングブレード５５は、カウンタブレード方式であり、感光ドラム５１に対して所定の押圧力で当接されている。一次転写後、中間転写ユニット４４に転写されずに感光ドラム５１上に残留したトナーは、感光ドラム５１に当接して設けられたクリーニングブレード５５によって除去され、次の作像工程に備える。
【００２２】
中間転写ユニット４４は、駆動ローラ４４ａや従動ローラ４４ｄ、一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋ等の複数のローラと、これらのローラに巻き掛けられ、トナー像を担持して移動する中間転写ベルト（像担持体）４４ｂとを備えている。従動ローラ４４ｄは、中間転写ベルト４４ｂの張力を一定に制御するようにしたテンションローラである。従動ローラ４４ｄは、不図示の付勢ばねの付勢力によって中間転写ベルト４４ｂを表面側へ押し出すような力が加えられており、この力によって中間転写ベルト４４ｂの搬送方向に２〜５ｋｇ程度の張力が掛けられている。一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋは、感光ドラム５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋにそれぞれ対向して配置され、中間転写ベルト４４ｂに当接し、感光ドラム５１のトナー像を中間転写ベルト４４ｂに一次転写する。一次転写ローラ４７には、一次転写バイアス電源７３（図２参照）が接続されている。
【００２３】
中間転写ベルト４４ｂは、矢印の方向へ１５０ｍｍ／ｓｅｃで回動するようになっている。中間転写ベルト４４ｂは、感光ドラム５１に当接して感光ドラム５１との間で一次転写部を形成し、一次転写バイアス電源７３から一次転写バイアスが印加されることにより、感光ドラム５１に形成されたトナー像を一次転写部で一次転写する。中間転写ベルト４４ｂに一次転写ローラ４７によって正極性の一次転写バイアスを印加することにより、感光ドラム５１上のそれぞれの負極性を持つトナー像が中間転写ベルト４４ｂに順次多重転写される。
【００２４】
中間転写ベルト４４ｂは、裏面側から樹脂層、弾性層、表層の３層構造を有する無端ベルトである。樹脂層を構成する樹脂材料としては、ポリイミドやポリカーボネート等の材料が用いられていて、樹脂層の厚みは７０〜１００μｍとなっている。弾性層を構成する弾性材料としては、ウレタンゴムやクロロプレンゴム等の材料が用いられていて、弾性層の厚みは２００〜２５０μｍとなっている。表層を構成する材料としては、中間転写ベルト４４ｂ表面へのトナーの付着力を小さくして、二次転写のニップ部ＮでトナーがシートＳへ転写しやすくなる材質が望まれる。本実施形態では、表層は、例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の１種類の樹脂材料か、例えば弾性材ゴム、エラストマ、ブチルゴム等の弾性材料のうち２種類以上の材料を基材として使用する。そして、この基材に対して、表面エネルギを小さくし潤滑性を高める材料として、例えばフッ素樹脂等の粉体や粒子を１種類あるいは２種類以上、または粒径を異ならして分散させることにより、表層を形成する。尚、表層の厚みは５〜１０μｍとなっている。中間転写ベルト４４ｂは、カーボンブラック等の抵抗値調整用の導電剤が添加されており、体積抵抗率が１×１０９〜１×１０１４Ω・ｃｍとなっている。
【００２５】
二次転写部４５は、二次転写内ローラ４５ａと、二次転写外ローラ（転写手段）４５ｂと、を備えている。二次転写内ローラ４５ａは、中間転写ベルト４４ｂを介して二次転写外ローラ４５ｂに対向して配置されている。二次転写外ローラ４５ｂには、二次転写バイアス電源（電源）７４（図２参照）が接続されている。二次転写バイアス電源７４は、二次転写外ローラ４５ｂに二次転写バイアス（転写電圧）として直流電圧を印加する。二次転写外ローラ４５ｂは、中間転写ベルト４４ｂに当接し、中間転写ベルト４４ｂとのニップ部Ｎにおいてトナーと逆極性の二次転写バイアスが印加される。これにより、二次転写外ローラ４５ｂは、中間転写ベルト４４ｂに担持されたトナー像を、ニップ部Ｎへ供給されたシートＳに一括して二次転写する。尚、本実施形態の画像形成装置１は、後述するように１枚のシートＳの第１面と前記第１面の裏側の第２面とに両面印刷可能であり、二次転写外ローラ４５ｂは中間転写ベルト４４ｂに担持されたトナー像をシートＳの第１面及び第２面に転写可能である。二次転写内ローラ４５ａの芯金は、接地電位に接続されている。本実施形態では、ニップ部Ｎに、例えば＋４０〜６０μＡの電流が流れるように二次転写バイアスを設定している。
【００２６】
二次転写外ローラ４５ｂは、例えば、外径２４ｍｍであり、イオン導電系発泡ゴム（ＮＢＲゴム）の弾性層と芯金とを有している。二次転写外ローラ４５ｂとしては、ローラ表面粗さＲｚ＝６．０〜１２．０μｍ、抵抗値１×１０５〜１×１０７Ω（Ｎ／Ｎ（２３℃、５０％ＲＨ）測定、２ｋＶ印加）、弾性層の硬度３０〜４０程度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度）のローラを使用している。
【００２７】
定着部４６は、定着ローラ４６ａ及び加圧ローラ４６ｂを備えている。定着ローラ４６ａと加圧ローラ４６ｂとの間をシートＳが挟持され搬送されることにより、シートＳに転写されたトナー像は加熱及び加圧されてシートＳに定着される。シート排出部は、定着後、排出経路から搬送されるシートＳを給送し、例えば、排出口から排出して排出トレイに積載する。また、定着部４６と排出口との間には、定着後のシートを裏返して、再度、二次転写部４５を通過させることができる不図示の反転搬送路が設けられている。反転搬送路の作動により、１枚のシートの両面に画像形成を実現できる。
【００２８】
図２に示すように、制御部３０はコンピュータにより構成され、例えばＣＰＵ３１と、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭ３２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ３３と、外部と信号を入出力する入出力回路（Ｉ／Ｆ）３４とを備えている。ＣＰＵ３１は、画像形成装置１の制御全体を司るマイクロプロセッサであり、システムコントローラの主体である。ＣＰＵ３１は、入出力回路３４を介して、シート給送部、画像形成部４０、シート排出部、操作部６０に接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御する。ＲＯＭ３２には、シートＳに画像を形成するための画像形成制御シーケンス等が記憶される。制御部３０には、帯電バイアス電源７１、現像バイアス電源７２、一次転写バイアス電源７３、二次転写バイアス電源７４が接続され、それぞれ制御部３０からの信号により制御される。また、制御部３０には、二次転写電流センサ７５、温湿度センサ７０、画像濃度センサ７６が接続され、各センサにおいて検知された信号が制御部３０に入力される。ユーザは操作部６０を操作することで印刷ジョブを実行可能であり、制御部３０は操作部６０からの信号を受けて、画像形成装置１の各種デバイスを動作させる。尚、操作部６０は、ユーザの操作により、二次転写バイアスを調整して設定可能である。操作部６０は、後述する第１の二次転写バイアス及び第２の二次転写バイアスを変更可能である。
【００２９】
本実施形態では、制御部３０には、不図示のビデオコントローラが接続されている。ビデオコントローラは、原稿読取装置１１あるいは装置本体１０に対して通信可能に接続された外部機器からの画像情報信号を、画像形成装置１における画像形成に係る信号に変換する。ＣＰＵ３１は、ビデオコントローラからの画像形成に係る信号に基づいて、画像形成装置１の各部の動作を制御する。これにより、画像形成装置１は、記録画像を形成して出力することができる。また、ビデオコントローラには、調整用トナー画像であるパッチ画像の画像情報信号を生成するテストパターン発生部が搭載されている。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２等に記憶された制御プログラムに基づいて、テストパターン発生部からの信号に応じたパッチ画像を形成するように、画像形成装置１の各部を制御する。尚、テストパターン発生部は、ビデオコントローラの外部に設けられていてもよい。
【００３０】
制御部３０は、中間転写ベルト４４ｂに担持されたトナー像をシートＳの第１面に転写した後に、中間転写ベルト４４ｂに担持されたトナー像を同じシートＳの第２面に転写する両面モードを実行可能である。制御部３０は、テストチャートＴｃ１（図６参照），Ｔｃ２（図７参照）を出力するテストチャート出力モードを実行可能である。テストチャートＴｃ１，Ｔｃ２は、第１のテストパターン１０１（図６参照）と、第２のテストパターン１０２（図７参照）と、の少なくとも一方が形成されている。第１のテストパターン１０１は、シートＳの第１面Ｓ１に画像を転写する際に設定される第１の二次転写バイアス（第１転写電圧）を調整するためのテストパターンである。第２のテストパターン１０２は、シートＳの第２面Ｓ２に画像を転写する際に設定される第２の二次転写バイアス（第２転写電圧）を調整するためのテストパターンである。制御部３０は、第２のテストパターン１０２を出力する場合は、テストチャートＴｃ１の第１面Ｓ１にベタ画像（所定トナー像）１０３を形成させた後、テストチャートＴｃ２の第２面Ｓ２に第２のテストパターン１０２を形成する。
【００３１】
テストチャートには、第１のテストパターン１０１が形成された第１のテストチャートＴｃ１と、第２のテストパターン１０２が形成された第２のテストチャートＴｃ２と、を備えるようにできる（図６及び図７参照）。この場合、制御部３０は、テストチャート出力モード時において、第１のテストチャートＴｃ１を出力させた後に、第２のテストチャートＴｃ２を出力するようにできる。また、制御部３０は、テストチャート出力モード時において、ベタ画像１０３を転写する際に二次転写外ローラ４５ｂに印加される第１の二次転写バイアスを変更可能である。
【００３２】
次に、このように構成された画像形成装置１における画像形成動作について説明する。
【００３３】
画像形成動作が開始されると、まず感光ドラム５１が回転して表面が帯電ローラ５２により帯電される。そして、露光装置４２により画像情報に基づいてレーザ光が感光ドラム５１に対して発光され、感光ドラム５１の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像にトナーが付着することにより、現像されてトナー画像として可視化され、中間転写ベルト４４ｂに転写される。
【００３４】
一方、このようなトナー像の形成動作に並行してシートＳが供給され、中間転写ベルト４４ｂのトナー画像にタイミングを合わせて、搬送経路を介してシートＳが二次転写部４５に搬送される。更に、中間転写ベルト４４ｂからシートＳに画像が転写され、シートＳは、定着部４６に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱及び加圧されてシートＳの表面に定着され、装置本体１０から排出される。
【００３５】
次に、画像形成時における二次転写部４５の設定電圧の決定方法について説明する。適正な二次転写電界は、雰囲気環境やシートＳの種類によって変化する。そこで、本実施形態では、トナー像をシートＳに転写する二次転写電界を適正化するために、二次転写のための調整工程としてＡＴＶＣ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）を採用している。このＡＴＶＣが、制御部３０によってトナー像をシートＳに転写する二次転写工程前の非二次転写時に実行される。調整工程としてのＡＴＶＣは、二次転写バイアス電源７４が定電圧制御された複数の調整電圧を印加した上で、調整電圧が印加された時に二次転写電流センサ７５によって二次転写部４５を流れる電流が測定されることにより行われる。ＡＴＶＣによって、調整電圧と検出電流とに基づき、電圧と電流との相関関係を算出することができる。更に、算出された電流と電圧との相関関係に基づいて、二次転写に必要となる二次転写目標電流Ｉｔａｇを流すための電圧Ｖｂが算出される。二次転写目標電流Ｉｔａｇを流すためのＶｂに記録材分担電圧Ｖｐが加算された電圧（Ｖｂ＋Ｖｐ）が、調整工程に続く二次転写工程中、定電圧制御された二次転写バイアスの設定電圧Ｖｔｒとして設定される。その結果、雰囲気環境とシート厚に応じて、適正な電圧値が設定される。また、二次転写中は二次転写バイアスが定電圧制御された状態で印加されるので、シートＳの幅が変わっても二次転写が安定した状態で行われる。
【００３６】
ここで、シートに段階的な濃度を有するテストパターンを印刷してテストチャートを生成して、そのトナー載り量に基づいて適正な二次転写バイアスを判定して設定する方法について説明する。この場合、シートの第１面及び第２面の二次転写バイアスの設定を行う際に、ダウンタイムの観点から、一連の両面ジョブ中に１枚のシートの表裏で実施する場合が考えられる。この時、第１面に形成した第１のテストパターンと第２面に形成した第２のテストパターンとは、サイズや画像の書き出し位置によっては表裏で重なることがある。
【００３７】
第１面の第１のテストパターンはシート内で二次転写バイアスの設定を変更して形成するために、変更された転写設定に応じて転写性は異なり、形成されたテストパターンのトナー載り量は異なる。図３に、第１面の画像形成時に印加した二転転写バイアスと第１面のトナー載り量との関係を示す。印加した二次転写バイアスに応じて転写性が変わるため、シートのトナー載り量もそれに応じて変化している。これにより、第１面ではトナー載り量に応じたトナーの抵抗がシートの抵抗に上乗せされるため、第２面のテストパターン出力の際に、シートは第１面のトナー載り量の差分だけ、抵抗の分布を持った状態で第２面のテストパターンを形成することになる。
【００３８】
図４に、第１面のトナー濃度が変化した際の第２面の画像形成時の二転転写バイアスと第２面の単色ベタ画像のトナー濃度との関係を示す。シートとしては、オフィスプランナー（キヤノン販売株式会社製、坪量６４ｇ／ｍ２）を用いて、画像形成装置（キヤノン株式会社製、商品名：ｉｍａｇｅＲＵＮＮＥＲ−ＡＤＶＡＮＣＥ Ｃ５０５１）にて出力した。図４に示すように、第１面のトナー載り量に応じて、第２面の転写性は変化している。例えば、二次転写バイアスの設定が２７５０Ｖの時には、第１面のトナー載り量が１．２ｍｇ／ｃｍ２の場合はトナー濃度が約１．６となり、第１面のトナー載り量が０．６ｍｇ／ｃｍ２の場合はトナー濃度が約１．４となっている。従って、第１面のトナー載り量が、第２面の転写条件の設定に影響を与えていることが明らかである。
【００３９】
シートの第１面及び第２面の二次転写バイアス調整動作を一連の両面ジョブ中に同じシートの表裏で実施する場合には、第２面のテストパターンは、トナー載り量の異なる第１面のテストパターンの裏面に形成される場合が考えられる。この場合、第２面の第２の二次転写バイアスを変更することによるトナー載り量の変化だけでなく、第１面のトナー載り量の変化も検知結果に影響するため、転写設定の精度が低下してしまう。特に、シートが高温高湿環境下などで吸湿して電気的抵抗が相対的に低い薄紙等の低抵抗シートの場合には、シートの抵抗に対するトナーの抵抗の割合が大きくなるため、より顕著に第１面のトナー載り量の影響を受けてしまう。また、昨今のメディアの多様化に伴い、さまざまな抵抗のシートに対応するために、転写設定調整は、設定値の変更幅を大きくして実施することが想定されるため、第１面のトナー載り量の変化も大きくなり、第２面の調整の精度は更に低下してしまう虞がある。
【００４０】
これに対し、本実施形態では、二次転写バイアスの調整制御において、第１面のトナー載り量が、第２面の画像形成時に転写性へ影響することを低減させるために、二次転写バイアスの調整制御の第１面のトナー載り量を略同等にする。本実施形態においては、第１面の第１の二次転写バイアス調整と第２面の第２の二次転写バイアス調整との動作を独立して実施し、かつ、第２面の第２の二次転写バイアスの調整制御を行う場合に、第１面に画像形成を行う場合には、画像形成条件を一定にする。また、第２面の第２の二次転写バイアスの調整制御を行う場合において、第１面に画像形成を行わない場合には、二次転写バイアスを一定にする。
【００４１】
以下、本実施形態の画像形成装置を用いた二次転写バイアスの調整手順について、図５に示すフローチャートと、図６及び図７に示す各テストチャートＴｃ１，Ｔｃ２の説明図とに沿って説明する。まず、所定の条件が満たされた場合に、二次転写バイアスの調整が開始され（ステップＳ１０）、テストチャート出力モードが実行される。ここでの所定の条件は、例えば、画像形成装置１の電源オン時や、所定枚数の画像形成後や、ユーザによる操作部６０の調整開始の操作によるものとする。
【００４２】
そして、ＣＰＵ３１は、テストパターン発生部により、図６に示すように、複数のパッチ画像からなる第１のテストパターン１０１を形成し、第１のテストチャートＴｃ１の第１面Ｓ１に片面の画像形成モードで出力する（ステップＳ１１）。この第１のテストパターン１０１は、それぞれのサイズが１５ｍｍ×１５ｍｍの最大濃度に設定された単色のベタ画像からなるパッチ画像の集合である。各パッチ画像は、イエローのテストパターン１０１ｙ、マゼンタのテストパターン１０１ｍ、シアンのテストパターン１０１ｃ、ブラックのテストパターン１０１ｋの各色について、シートＳの進行方向に沿って配置されている。尚、本実施形態では各パッチ画像をベタ画像としているが、パッチ画像は最大濃度に限らず、ハイライト画像や、多次色画像であってもよい。また、画像サイズも上記のサイズや数に限らず、あるいは複数の第１のテストチャートＴｃ１に亘って出力されてもよい。
【００４３】
ここで、第１のテストパターン１０１を形成する際は、各々のパッチ画像が二次転写外ローラ４５ｂによりシートＳに転写されるタイミングに合わせ、二次転写外ローラ４５ｂに供給する電流値を段階的に変化させるように、第１の二次転写バイアスを変更する。即ち、制御部３０は、第１のテストチャートＴｃ１に、それぞれ複数の異なる第１の二次転写バイアスを用いて第１のテストパターン１０１を転写させる。本実施形態では、選択されたシートＳに対する二次転写電流５０μＡが流れる電圧設定を上述のＡＴＶＣ制御によって算出し、算出結果のＶｔｒを中心として２５０Ｖ毎に±１５００Ｖまで加減算して出力した。また、制御部３０は、第１のテストパターン１０１の出力の際に、パッチ画像の傍らに、第１の二次転写バイアスの設定の水準を識別するために、出力する電圧設定の段階に対応して、−６から＋６までの整数による調整番号１０１ｎを印字している。
【００４４】
そして、ユーザは、第１のテストチャートＴｃ１の第１面Ｓ１に出力された第１のテストパターン１０１を参照し、通常画像形成時の第１面に画像形成する際に印加する第１の二次転写バイアスの調整の必要性について判定を行う（ステップＳ１２）。ユーザにより第１の二次転写バイアスの調整が必要であると判定された場合は、操作部６０からユーザにより最も適した濃度の調整番号１０１ｎを選択できるように構成される（ステップＳ１３）。この時、図８（ａ）に示すように、操作部６０の表示部６１には、第１面Ｓ１の第１の二次転写バイアス調整の最適設定選択画面が表示され、ユーザにより調整番号１０１ｎが入力され、制御部３０のＲＯＭ３２（図２参照）に記憶される。制御部３０は、入力された調整番号１０１ｎに対応して、第１面Ｓ１の第１の最適二次転写バイアスを設定する。即ち、制御部３０は、ユーザから入力された情報に基づき、第１のテストチャートＴｃ１とは異なる後述する第２のテストチャートＴｃ２の第１面にベタ画像１０３を転写する際に二次転写外ローラ４５ｂに印加する第１の二次転写バイアスが設定可能である。
【００４５】
そして、図８（ｂ）に示すように、操作部６０の表示部６１には、第１面Ｓ１に続いて第２面Ｓ２の第２の二次転写バイアスの調整を実施するか否かが表示され、ユーザはいずれか選択する（ステップＳ１４）。ユーザが、第２面Ｓ２の第２の二次転写バイアスの調整を実施しないことを選択した場合は、第２の二次転写バイアス調整は終了される（ステップＳ１９）。この場合、第２面Ｓ２の第２の二次転写バイアスを調整するための別のシートＳを使用する必要はなく、シートＳの消費枚数を抑えることができる。一方、ユーザが、第２面Ｓ２の第２の二次転写バイアスの調整を実施することを選択した場合は、第２面Ｓ２の第２の二次転写バイアスの調整動作が開始される。
【００４６】
第２面Ｓ２の第２の二次転写バイアスの調整を行うための第２のテストチャートＴｃ２は、上述した第１のテストパターン１０１を形成した第１のテストチャートＴｃ１と同種の他のシートＳを用いて作成される。そして、第２のテストチャートＴｃ２は、両面モードで出力される。そして、その第２のテストチャートＴｃ２の第１面に対して、ステップＳ１３で設定された第１の二次転写バイアスが印加される。そして、本実施形態では、図７に示すように、所定トナー像としてのベタ画像１０３が形成される（ステップＳ１５）。ベタ画像１０３は、第２のテストパターン１０２の複数のトナー像の各々が形成される領域と重なる位置に少なくとも形成される。ここでのベタ画像１０３は、第２のテストチャートＴｃ２の第１面の画像形成領域の略全域、即ち、例えば、第１面の周囲の余白部を除いたシートＳの全域に、二次色の最大濃度に設定された画像とする。このように最も転写性が厳しい状態である二次色のベタ画像１０３（最大トナー載り量の画像）を第１面に形成することで、第２面Ｓ２の画像の転写性を確保しながら転写条件を設定することができる。また、ベタ画像１０３は、第２のテストチャートＴｃ２の第１面の画像形成領域の略全域に形成され、第１面の全面で単位面積当たりのトナー載り量が略同一である。即ち、ベタ画像１０３は、ベタ画像１０３が形成される領域のうち複数のトナー像の各々が形成される領域と重なる領域の単位面積当たりのトナー載り量がそれぞれ略同一である。
【００４７】
また、第２のテストチャートＴｃ２の第１面に形成する画像は、二次色のベタ画像１０３に限られたものではなく、単色のベタ画像やハーフトーン画像であってもよい。例えば、第２のテストチャートＴｃ２の第１面に形成されるベタ画像１０３が二次色のベタ画像の場合に、二次色の転写効率を優先して転写バイアスを設定することになる。この場合、ハーフトーン画像を転写する際には、二次転写バイアスが過剰気味となる。そこで、ハーフトーン画像を形成する頻度が高いユーザの場合は、第２のテストチャートＴｃ２の第１面に形成する所定トナー像としては、二次色のベタ画像ではなく、ハーフトーン画像を形成した方が通常画像形成時に近い状態で転写条件を設定でき、好ましい。そこで、本実施形態は、第２のテストチャートＴｃ２の第１面に形成される所定トナー像の濃度は、操作部６０から適宜選択可能としてもよい。また、第２のテストチャートＴｃ２の第１面のベタ画像１０３を出力する際の設定は、一定値であれば良いが、ステップＳ１３で設定された最適な第１の二次転写バイアスを適用することで、より最適化された設定で出力することができる。また、第２のテストチャートＴｃ２の第１面にトナー画像を形成しないように選択的に設定可能としてもよい。
【００４８】
そして、ＣＰＵ３１は、テストパターン発生部により、図７に示すように、第２のテストチャートＴｃ２の第２面Ｓ２に、複数のパッチ画像からなる第２のテストパターン１０２を形成して出力する（ステップＳ１６）。ここでの第２のテストパターン１０２は、形状や色に関して、第１のテストチャートＴｃ１の第１面Ｓ１に形成した第１のテストパターン１０１と同様のパターンである。即ち、第２のテストパターン１０２は複数のパッチ画像からなり、各パッチ画像は、イエローのテストパターン１０２ｙ、マゼンタのテストパターン１０２ｍ、シアンのテストパターン１０２ｃ、ブラックのテストパターン１０２ｋを形成する。また、ここでの第２のテストパターン１０２は、それぞれ異なる第２の二次転写バイアスにて中間転写ベルト４４ｂからシートＳへ転写された複数のトナー像としてのパッチ画像を含む。パッチ画像の傍らには、出力する電圧設定の段階に対応して、−６から＋６までの整数による調整番号１０２ｎが印字されている。即ち、制御部３０は、テストチャート出力モード時において、第１のテストチャートＴｃ１に、それぞれ複数の異なる第１の二次転写バイアスを用いて第１のテストパターン１０１を転写させた後、第２のテストチャートＴｃ２を出力する。
【００４９】
ここで、第２のテストチャートＴｃ２の第１面のベタ画像１０３は、余白部を除いたシートＳの全面に形成されているので、第２面Ｓ２の第２のテストパターン１０２は、全てベタ画像１０３に重なって配置される。これにより、第２のテストチャートＴｃ２の第２面Ｓ２において、第１面のトナー載り量が略同一の領域、即ちベタ画像１０３と重なる位置に、複数の異なる第２の二次転写バイアスを用いて第２のテストパターン１０２を形成することができる。
【００５０】
そして、ユーザは、第２のテストチャートＴｃ２の第２面Ｓ２に出力された第２のテストパターン１０２を参照し、通常画像形成時の第２面に画像形成する際に印加する第２の二次転写バイアスの調整の必要性について判定を行う（ステップＳ１７）。ユーザにより第２の二次転写バイアスの調整が必要であると判定された場合は、操作部６０からユーザにより最も適した濃度の調整番号１０２ｎを選択できるように構成される（ステップＳ１８）。この時、図９に示すように、操作部６０の表示部６１には、第２面Ｓ２の第２の二次転写バイアス調整の最適設定選択画面が表示され、ユーザにより調整番号１０２ｎが入力され、制御部３０のＲＯＭ３２（図２参照）に記憶される。制御部３０は、入力された調整番号１０２ｎに対応して、第２面Ｓ２の最適な第２の二次転写バイアスを設定する。その後、第２の二次転写バイアス調整は終了される（ステップＳ１９）。
【００５１】
上述したように、本実施形態の画像形成装置１によれば、制御部３０は、第２のテストチャートＴｃ２の第２面Ｓ２において、第１面のベタ画像１０３と重なる位置に、複数の異なる第２の二次転写バイアスを用いて第２のテストパターン１０２を形成している。このため、第２のテストチャートＴｃ２の第１面に複数の異なる第１の二次転写バイアスを用いてトナー像が形成されている場合に比べて、第２のテストチャートＴｃ２の第２面Ｓ２における転写条件を高精度に設定することができる。即ち、第２のテストパターン１０２の裏側に位置する領域のベタ画像１０３の画像濃度及び第１の二次転写バイアスを一定にしている。これにより、第１面のトナー載り量の振れによる第２のテストパターン１０２におけるトナー載り量振れを抑えながら、第１面にトナー像を形成した状態で第２のテストパターン１０２の転写条件を高精度に設定することができる。即ち、第２のテストチャートＴｃ２の第１面に形成されるベタ画像１０３の濃度変動によって第２面Ｓ２の転写条件設定の精度が低下することを抑制しながら、第１面にベタ画像１０３が形成された状態で第２面Ｓ２の転写条件を調整することができる。
【００５２】
このように、制御部３０は、テストチャートＴｃ１，Ｔｃ２の第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２の転写設定をテストパターン１０１，１０２の検知結果に基づいて決定する制御において、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２との二次転写バイアスの調整動作を独立して実施する。そして、第２面Ｓ２の第２のテストパターン１０２の検知位置の裏面に位置する第１面にトナー像を形成する際に、トナー載り量及び第１の二次転写バイアスを一定にすることで、第１面のベタ画像１０３を所定の略同等の載り量にすることができる。このため、第２のテストチャートＴｃ２の第２面Ｓ２の第２のテストパターン１０２の判定を高精度に実現することができる。
【００５３】
尚、上述した本実施形態の画像形成装置１では、図５のステップＳ１２において、第１のテストパターン１０１はユーザによって判定されているが、これには限られない。例えば、画像形成装置１に設けられたセンサにより、シートＳに形成されたテストパターンを読み取る構成であってもよい。即ち、画像形成装置１は、シートＳに形成された第１のテストパターン１０１又は第２のテストパターン１０２を読み取ることにより、読み取ったテストパターンの濃度に関する値を取得する濃度取得部を備えるようにできる。この場合、制御部３０は、濃度取得部により取得された結果、即ち第１のテストパターン１０１の濃度に関する値に基づいて、第１面Ｓ１の最適な第１の二次転写バイアスを設定する。同様に、制御部３０は、濃度取得部により取得された結果、即ち第２のテストパターン１０２の濃度に関する値に基づいて、第２面Ｓ２の最適な第２の二次転写バイアスを設定する。例えば、濃度取得部として原稿読取装置１１を用いて、ステップＳ１１で出力された第１のテストパターン１０１を読み取り、その濃度検出結果に応じて、第１面Ｓ１の最適な第１の二次転写バイアスを設定するようにしてもよい。また、定着部４６の下流側に配置された濃度取得部としての光学センサ等のシートパッチ検出センサで画像を読み取り、その濃度検出結果に基づいて、第１面Ｓ１の最適な第１の二次転写バイアスを設定するようにしてもよい。
【００５４】
また、上述した本実施形態の画像形成装置１では、第２面Ｓ２の第２の二次転写バイアスの調整を実施する際に、第２のテストチャートＴｃ２であるシートＳの第１面Ｓ１の略全域にベタ画像１０３が形成されるが（図５のステップＳ１５）、これには限らない。例えば、略全域のベタ画像１０３の代わりに、第２のテストパターン１０２に重なる位置に一致すると共に、重ならない位置には形成されないように、第２のテストパターン１０２の複数のトナー像に対応して複数個所に形成されるようにしてもよい。即ち、第２のテストチャートＴｃ２の第２面Ｓ２のテストパターン形成領域の裏側のみに、トナー載り量及び第１の二次転写バイアスが一定のパッチ画像を形成するようにしてもよい。この場合、第１のテストパターンを全面ベタ画像にする場合に比べて、トナーの消費を抑えることができる。
【００５５】
＜実施例＞
本実施形態の画像形成装置１を用いて、第１面にベタ画像を形成し、第２面にパッチ画像を形成して、パッチ画像の色差を確認した。シートとしては、キヤノン製オフィスプランナーを使用した。尚、本実施形態では、二次転写バイアスの調整をユーザの目視での判断に基づいて決定しているため、異なるパッチ画像の判定結果が同等と判断できる色差の限度を、ΔＥ＝３．２とした。この値は、色差基準のＡ級許容差（ＪＩＳ  Ｚ  ８７２１等、一般色見本の許容差）となっており、ΔＥ＝３．２以下であれば同等の色と判断でき、テストパターンの判定結果において影響の出ない色差である。そして、図１０に、第１面のベタ画像のトナー載り量と、第２面に形成したパッチ画像の色差との関係を示す。
【００５６】
（実施例１）
本実施形態で実施した条件である第１面にブラック単色画像のベタ画像を形成し、第２面に単色ベタ画像のパッチ画像を形成した。ここでは、第１面の単色のベタ画像を最大トナー載り量０．６ｍｇ／ｃｍ２とし、その振れを１０％の±０．０６ｍｇ／ｃｍ２とした。その結果、図１０に示すように、第２面の色差はΔＥ＝０．２１となり、ΔＥ＝３．２以下を満たした。
【００５７】
（実施例２）
色差が最も大きくなる組み合わせとして、第１面に二次色画像のベタ画像を形成し、第２面に単色ベタ画像のパッチ画像を形成した。ここでは、第１面の二次色のベタ画像を最大トナー載り量１．２ｍｇ／ｃｍ２とし、その振れを１０％の±０．１２ｍｇ／ｃｍ２とした。その結果、図１０に示すように、第２面の色差はΔＥ＝２．０８となり、ΔＥ＝３．２以下を満たした。従って、第１面に単色ベタ画像または二次色ベタ画像を形成したいずれの場合も、１０％のトナー載り量振れであれば、テストパターンの判定結果において影響の出ない色差となった。ここで、本実施形態では、トナー量の振れが１０％以内の場合は、トナー載り量が略同一とみなした。また、トナー載り量の振れが±０．１５ｍｇ／ｃｍ２以内の場合は、トナー載り量が略同一とした。より好ましくは、トナー載り量の振れは、５％以内に抑えることが好ましく、トナー載り量の振れは、±０．１０ｍｇ／ｃｍ２以内に抑えることが好ましい。但し、トナー載り量が略同一の範囲は、これらに限られないのは勿論である。尚、テストチャートをユーザで判定するのではなく、ＣＰＵ３１で判定させる場合は、トナー載り量を略同一とする範囲は、第２面のパッチ画像が形成されている領域と重なる全領域でなくてもよい。この場合、例えば、第２面のパッチ画像のうち少なくとも濃度センサで検知される領域（判定領域）と重なる領域（第１面の領域）のトナー載り量が略同一であるようにすればよい。
【００５８】
また、上述した実施例１，２において、第１面にベタ画像を形成する際の第１の二次転写バイアスを一定にして、第１面のトナー像のシート上のトナー載り量を複数回測定して、ばらつきを確認した。その結果、実施例１において、単色のベタ画像を形成した場合のトナー載り量のばらつきは、０．０３ｍｇ／ｃｍ２であり、実施例２において、二次色のベタ画像を形成した場合のトナー載り量のばらつきは０．０５ｍｇ／ｃｍ２であった。従って、トナー載り量のばらつきは、実施例１，２で想定したトナー載り量の１０％の振れよりも十分に小さかったため、第２面の色差の検知結果には大きな影響を及ぼすものではないことを確認できた。
【００５９】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を、図１１及び図１２を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、図１２（ａ）に示すように、テストチャートＴｃの第１面Ｓ１に形成された第１のテストパターン２０１が、第１の領域２０１ａと第２の領域２０１ｂとを有する点で、第１の実施形態と構成を異にしている。第１の領域２０１ａは、トナー載り量が略同一である領域であり、第２の領域２０１ｂは、複数の異なる転写電圧を用いて形成された領域である。この場合、制御部３０は、テストチャート出力モード時において、第１のテストパターン２０１と第２のテストパターン２０２とを、同一のシートＳであるテストチャートＴｃに出力する。これにより、第２面Ｓ２の第２の二次転写バイアスの調整時に第１面Ｓ１のトナー像の影響をなくし、かつ、二次転写バイアスの調整を、一連の両面ジョブ中に同じシートＳの表裏で実施するようにしている。但し、それ以外の構成については、第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
【００６０】
本実施形態の画像形成装置１を用いた二次転写バイアスの調整手順について、図１１に示すフローチャートに沿って説明する。まず、所定の条件が満たされた場合に、二次転写バイアスの調整が開始され（ステップＳ２０）、テストチャート出力モードが実行される。ここでの所定の条件は、例えば、画像形成装置１の電源オン時や、所定枚数の画像形成後や、ユーザによる操作部６０の調整開始の操作によるものとする。
【００６１】
操作部６０の表示部６１には、第１面Ｓ１の他に第２面Ｓ２の二次転写バイアスの調整を実施するか、あるいは第１面Ｓ１のみ二次転写バイアスの調整を実施するかが表示され、ユーザはいずれか選択する（ステップＳ２１）。ユーザが、第１面Ｓ１の他に第２面Ｓ２の二次転写バイアスの調整を実施することを選択した場合は、ＣＰＵ３１は、シートＳを両面の画像形成モードで出力する。ＣＰＵ３１は、テストパターン発生部により、図１２（ａ）に示すように、第１面Ｓ１に第１のテストパターン２０１を形成して出力する（ステップＳ２２）。ここでの第１のテストパターン２０１は、２０ｍｍ×４００ｍｍのサイズで、各色について、単色の最大濃度に設定されたベタ画像を、長手方向をシートＳの進行方向に沿わせて配置している。即ち、第１のテストパターン２０１は、イエローのテストパターン２０１ｙ、マゼンタのテストパターン２０１ｍ、シアンのテストパターン２０１ｃ、ブラックのテストパターン２０１ｋを、幅方向に並べて配置している。
【００６２】
ここで、第１のテストパターン２０１は、第１の領域２０１ａと第２の領域２０１ｂとを有している。第１の領域２０１ａは、トナー載り量が略同一であり、第２面Ｓ２の調整に影響しないように、第１のテストパターン２０１の形成時に第１の二次転写バイアスを一定にしている。第２の領域２０１ｂは、複数の異なる転写電圧を用いて形成されており、第１面Ｓ１の調整用に、第１のテストパターン２０１の形成時に第１の二次転写バイアスの水準を振っている。制御部３０は、第１面Ｓ１への第１のテストパターン２０１の出力時に、第１の領域２０１ａと第２の領域２０１ｂとを交互に形成するように、第１の二次転写バイアスを制御している。本実施形態では、選択されたシートＳに対する二次転写電流５０μＡが流れる電圧設定を上述のＡＴＶＣ制御によって算出し、算出結果のＶｔｒを中心として５００Ｖ毎に±１５００Ｖまで加減算して出力した。また、パッチ画像の傍らには、出力する電圧設定の段階に対応して、−３から＋３までの整数による調整番号２０１ｎが印字されている。尚、第２の領域２０１ｂは、画像判定領域を識別できるようにブラックで枠線を印字している。
【００６３】
そして、ＣＰＵ３１は、テストパターン発生部により、図１２（ｂ）に示すように、第２面Ｓ２に、複数のパッチ画像からなる第２のテストパターン（複数の調整用トナー像）２０２を形成して出力する（ステップＳ２３）。ここでの第２のテストパターン２０２は、形状や色に関して、上述した第１の実施形態の第１のテストチャートＴｃ１の第１面Ｓ１に形成した第１のテストパターン１０１と同様のパターンである。即ち、第２面Ｓ２には、１５ｍｍ×１５ｍｍのサイズのパッチ画像を、テストチャートＴｃの搬送方向に沿って３０ｍｍ間隔を開けて配置して、第２のテストパターン２０２を形成している。各パッチ画像は、イエローのテストパターン２０２ｙ、マゼンタのテストパターン２０２ｍ、シアンのテストパターン２０２ｃ、ブラックのテストパターン２０２ｋを形成する。この時、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２とで、各色のパッチの中心位置を揃えて表裏で重なるように配置にしている。
【００６４】
また、第２のテストパターン２０２を形成する際は、以下のようにする。即ち、各々のパッチ画像が二次転写外ローラ４５ｂによってテストチャートＴｃに転写されるタイミングに合わせて、二次転写外ローラ４５ｂに供給する電流値を段階的に変化させるように、第２の二次転写バイアスを変更する。本実施形態では、選択されたシートＳに対する二次転写電流５０μＡが流れる電圧設定を上述のＡＴＶＣ制御によって算出し、算出結果のＶｔｒを中心として５００Ｖ毎に±１５００Ｖまで加減算して出力した。また、制御部３０は、第２のテストパターン２０２の出力の際に、パッチ画像の傍らに、第２の二次転写バイアスの設定の水準を識別するために、出力する電圧設定の段階に対応して、−３から＋３までの整数による調整番号２０２ｎを印字している。
【００６５】
そして、ユーザは、第１面Ｓ１に出力された第１のテストパターン２０１を参照し、通常画像形成時の第１面に画像形成する際に印加する第１の二次転写バイアスの調整の必要性について判定を行う。また、ユーザは、第２面Ｓ２に出力された第２のテストパターン２０２を参照し、通常画像形成時の第２面に画像形成する際に印加する第２の二次転写バイアスの調整の必要性について判定を行う（ステップＳ２４）。ユーザにより第２の二次転写バイアスの調整が必要であると判定された場合は、操作部６０からユーザにより最も適した濃度の調整番号２０１ｎ，２０２ｎが選択できるように構成される。制御部３０は、選択された調整番号２０１ｎ，２０２ｎに対応して、各面Ｓ１，Ｓ２の最適な二次転写バイアスを設定し（ステップＳ２５）、二次転写バイアス調整は終了される（ステップＳ２６）。
【００６６】
一方、ステップＳ２１において、ユーザが第１面Ｓ１のみ二次転写バイアスの調整を実施することを選択した場合は、第１面の第１の二次転写バイアスの調整動作が開始される。第１面のみの調整の場合は、テストパターン発生部にて、図１２（ｂ）に示すような第１のテストパターンを第１面Ｓ１に形成して出力する（ステップＳ２７）。そして、第１面Ｓ１に出力された第１のテストパターンの第１の二次転写バイアスについて、最適設定の判定を行う（ステップＳ２８）。第１面Ｓ１の第１の二次転写バイアスの最適設定は、第１のテストパターンがユーザによって参照され、最も適した濃度の調整番号が選択される。制御部３０は、選択された調整番号に対応して、第１面Ｓ１の最適な第１の二次転写バイアスを設定し（ステップＳ２９）、二次転写バイアス調整は終了される（ステップＳ２６）。
【００６７】
上述したように、本実施形態の画像形成装置１によれば、制御部３０は、テストチャートＴｃの第２面Ｓ２において、第１面Ｓ１の第１の領域２０１ａと重なる位置に、複数の異なる第２の二次転写バイアスを用いて第２のテストパターン２０２を形成している。このため、第２のテストパターン２０２が第１面Ｓ１の複数の異なる第１の二次転写バイアスを用いたトナー像に重なる位置に形成されている場合に比べて、テストチャートＴｃの第２面Ｓ２における転写条件を高精度に設定することができる。即ち、第２のテストパターン２０２の裏側に位置する領域の所定トナー像の画像濃度及び第１の二次転写バイアスを一定にしている。これにより、第１面Ｓ１のトナー載り量の振れによる第２のテストパターン２０２におけるトナー載り量振れを抑えながら、第１面Ｓ１にトナー像を形成した状態で第２のテストパターン２０２の転写条件を高精度に設定することができる。即ち、テストチャートＴｃの第１面Ｓ１に形成される所定トナー像の濃度変動によって第２面Ｓ２の転写条件設定の精度が低下することを抑制しながら、第１面Ｓ１に所定トナー像が形成された状態で第２面Ｓ２の転写条件を調整することができる。
【００６８】
尚、例えば、画像形成装置１に、シートＳに形成されたテストパターンをセンサで読み取る構成にしてもよい。即ち、画像形成装置１は、シートＳに形成された第１のテストパターン２０１又は第２のテストパターン２０２を読み取ることにより、読み取ったテストパターンの濃度に関する値を取得する濃度取得部を備えるようにできる。この場合、制御部３０は、濃度取得部により取得された結果、即ち第１のテストパターン２０１の第２の領域２０１ｂの濃度に関する値に基づいて、第１面Ｓ１の最適な第１の二次転写バイアスを設定する。同様に、制御部３０は、濃度取得部により取得された結果、即ち第２のテストパターン２０２の濃度に関する値に基づいて、第２面Ｓ２の最適な第２の二次転写バイアスを設定する。
【００６９】
また、第１面Ｓ１の画像判定用の第２の領域２０１ｂが十分に確保されており、第２面Ｓ２のパッチ画像の裏面にトナー像の載り量が略同等のパッチ画像を形成可能であれば、第１面Ｓ１の第１のテストパターン２０１は連続でなく分割されていても良い。また、パッチ画像のサイズは、ユーザの認識しやすさを優先して大きくしたり、あるいは二次転写電圧の変更水準を増やすために小さくするなど、適宜設定することができる。また、シートＳのサイズや、パッチ画像のサイズに応じて、二次転写電圧調整用のシートＳの出力枚数が増減してもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１…画像形成装置、１１…原稿読取装置（濃度取得部）、３０…制御部、４４ｂ…中間転写ベルト（像担持体）、４５ｂ…二次転写外ローラ（転写手段）、５０，５０ｃ，５０ｋ，５０ｍ，５０ｙ…画像形成ユニット（トナー像形成手段）、６０…操作部、７４…二次転写バイアス電源（電源）、１０１…第１のテストパターン、１０２…第２のテストパターン（複数のトナー像）、１０３…ベタ画像（所定トナー像）、２０１…第１のテストパターン、２０２…第２のテストパターン（複数のトナー像）、Ｓ…シート（記録材）、Ｓ１…第１面、Ｓ２…第２面、Ｔｃ…テストチャート、Ｔｃ１…第１のテストチャート、Ｔｃ２…第２のテストチャート。
【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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