(57)【要約】【課題】環境にかかわらず感光体２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上のトナー像を良好に転写しつつ、大面積の画像部を形成した場合における地汚れの発生を抑える。【解決手段】感光体２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと中間転写ベルト７とが当接するＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップに転写電界を形成するための一次転写バイアスを定電流制御で出力するように転写電源ユニットを構成した。また、帯電バイアスを決定するための付着量検知処理にて、各色についてそれぞれ感光体の地汚れ把握領域を一次転写ニップに進入させるのに先立って、転写バイアスの電圧値を高くするためのバイアス上昇用トナー像を一次転写ニップに進入させるための処理であるトナー像進入処理を実施するように、制御部３０を構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、前記潜像担持体の移動する表面を帯電せしめる帯電手段と、前記帯電手段に供給するための帯電バイアスを出力する帯電電源と、前記帯電手段によって帯電せしめられた前記潜像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込手段と、前記潜像を現像してトナー像を得る現像手段と、前記潜像担持体と当接体との当接による転写ニップにて、前記潜像担持体上のトナー像を前記当接体又はこれの表面に保持される記録シートに転写する転写手段と、前記潜像担持体の表面上のトナー像、又はこれを自らの表面に転写した転写体上のトナー像のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、前記潜像担持体の地肌部における地汚れ度合いの把握対象となる領域である地汚れ把握領域、又は、前記地汚れ把握領域に対応する前記転写体の領域である転写体対応領域、のトナー付着量を前記トナー付着量検知手段によって検知するための付着量検知処理、及び前記付着量検知処理による検知結果に基づいて前記帯電電源からの帯電バイアスの出力値を決定する出力値決定処理を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、
前記転写ニップに転写電界を形成するための転写バイアスを出力する転写電源として、転写バイアスを定電流制御で出力するものを用い、
且つ、前記付着量検知処理にて、前記潜像担持体の前記地汚れ把握領域を前記転写ニップに進入させるのに先立って、転写バイアスの電圧値を高くするためのバイアス上昇用トナー像を前記転写ニップに進入させるための処理であるトナー像進入処理を実施するように、前記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２】
請求項１の画像形成装置において、
前記トナー像進入処理にて、前記潜像担持体の表面移動方向における全域のうち、前記地汚れ把握領域よりも前記転写ニップに先に進入する領域に、前記バイアス上昇用トナー像を形成する処理を実施するように、前記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３】
請求項１の画像形成装置において、
前記潜像担持体を複数設け、
前記当接体として、それら潜像担持体にそれぞれ当接して複数の転写ニップを形成する無端移動可能なベルト部材を用い、
且つ、前記トナー像進入処理にて、地汚れ度合いの把握対象となる潜像担持体とは別の潜像担持体に対して前記バイアス上昇用トナー像を形成し、前記別の潜像担持体から前記ベルト部材に転写した前記バイアス上昇用トナー像を、前記ベルト部材の無端移動に伴って、地汚れ度合いの把握対象となる潜像担持体と前記ベルト部材との当接による転写ニップに対して前記地汚れ把握領域よりも先に進入させる処理を実施するように、前記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４】
請求項２又は３の画像形成装置において、
前記潜像担持体の表面、又は、前記転写体の表面、における表面移動方向とは直交する方向の全域のうち、前記バイアス上昇用トナー像が形成されない領域、をトナー付着量の検知対象領域とするように、前記トナー付着量検知手段を配設したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２又は３の画像形成装置において、
前記潜像担持体に潤滑剤粉末を塗布する潤滑剤粉末塗布手段を設け、
且つ、前記潜像担持体の表面、又は、前記転写体の表面、における表面移動方向とは直交する方向の全域のうち、前記バイアス上昇用トナー像が形成される領域、をトナー付着量の検知対象領域とするように、前記トナー付着量検知手段を配設したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２乃至５の何れかの画像形成装置において、
前記付着量検知処理にて、前記潜像担持体の表面移動方向における前記バイアス上昇用トナー像よりも後側に存在する前記地汚れ把握領域に、前記潜像担持体の地肌部と前記現像手段の現像部材との電位差である地肌ポテンシャルを段階的に変化させた地肌パターンを形成する処理と、前記地肌パターンの前記表面移動方向における互いに地肌ポテンシャルの異なる各区画、又は前記転写体における前記各区画にそれぞれ対応する領域である各区画対応領域、のトナー付着量をそれぞれ検知する処理とを実施し、
且つ、前記出力値決定処理にて、前記各区画又は前記各区画対応領域のトナー付着量に基づいて、前記帯電電源からの帯電バイアスの出力値を決定する処理を実施するように、前記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７】
請求項２乃至５の何れかの画像形成装置において、
前記付着量検知処理に先立って、前記潜像担持体の地肌部と前記現像手段の現像部材との電位差である地肌ポテンシャルを段階的に変化させた地肌パターンを前記潜像担持体の地肌部に形成し、前記地肌パターンの前記表面移動方向における互いに地肌ポテンシャルの異なる各区画、又は前記転写体における前記各区画にそれぞれ対応する各区画対応領域、のトナー付着量に基づいて前記帯電電源からの帯電バイアスの仮出力値を決定する仮出力決定処理と、前記各区画又は前記各区画対応領域のトナー付着量と地肌ポテンシャルとの関係を示す第１アルゴリズムを構築する第１アルゴリズム構築処理とを実施した後、
前記付着量検知処理にて、前記仮出力値の条件で前記バイアス上昇用トナー像として、潜像担持体又は前記転写体の表面移動方向における互いに異なる各区画でそれぞれ画像面積を異ならせたものを形成する処理と、前記仮出力値の条件で得られた前記地汚れ把握領域又は前記転写体対応領域における前記区画にそれぞれ対応するトナー付着量を前記付着量検知処理によって検知する処理とを実施し、
その後、前記出力値決定処理を実施するのに先立って、前記各区画のトナー付着量と前記第１アルゴリズムと前記各区画の画像面積と前記仮出力値とに基づいて、画像面積と帯電バイアスの適正値との関係を示す第２アルゴリズムを構築する第２アルゴリズム構築処理を実施し、
且つ、前記出力値決定処理にて、出力画像の面積率と前記第２アルゴリズムとに基づいて前記帯電電源からの帯電バイアスの出力値を決定する処理を実施するように、前記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８】
請求項６又は７の画像形成装置において、
前記地肌パターンを形成する潜像担持体に位置特定用のトナー像を潜像の現像によって形成し、前記トナー付着量検知手段からの出力変化に基づいて、前記位置特定用のトナー像を前記トナー付着量検知手段による検知位置に進入させたタイミングを特定し、この特定結果に基づいて前記各区画又は前記各区画対応領域の前記検知位置への進入タイミングをそれぞれ特定する処理を実施するように、前記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９】
請求項６、７又は８の画像形成装置において、
前記地肌パターンを形成する際に、前記現像部材に供給する現像バイアスを一定にした状態で、前記帯電バイアスを段階的に変化させることで、前記地肌ポテンシャルを段階的に変化させる処理を実施するように、前記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１０】
請求項６乃至９の何れかの画像形成装置において、
前記地肌パターンを形成する際に、前記地肌ポテンシャルを大きな値から小さな値に段階的に変化させる処理を実施するように、前記制御手段を構成し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、潜像担持体の地肌部のトナー付着量を検知した結果に基づいて、潜像担持体を帯電させるための帯電手段に対して帯電バイアスを出力する帯電電源からの出力値を決定する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、次のような電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置が知られている。即ち、潜像担持体たる感光体の移動する表面を帯電装置によって一様に帯電せしめながら、帯電装置との対向位置である帯電位置を通過した感光体表面に対して書込光による光走査を行って感光体表面に静電潜像を形成する。そして、現像装置との対向位置である現像位置に移動した感光体表面の静電潜像を現像装置によって現像してトナー像を得る。その後、感光体表面上のトナー像を、転写手段によって記録シートに直接転写するか、あるいは、感光体に当接して転写ニップを形成する中間転写ベルトなどの当接体を介して記録シートに転写する。
【０００３】
このような電子写真プロセスにおいては、帯電装置に供給する帯電バイアスを単に一定に制御しているだけでは、帯電後の感光体表面の地肌部電位を長期間に渡って一定にすることができない。地肌部電位は、環境（温湿度）の変化、帯電装置における帯電部材（例えば帯電ローラ）の電気抵抗の経時変化、感光体表面層の厚み変化（摩耗）などに応じて変化してしまうからである。地肌部電位が変化すると、現像装置の現像部材（例えば現像ローラ）の電位と、地肌部電位との差である地肌ポテンシャルに過不足が生じて様々な不具合を引き起こす。例えば、地肌ポテンシャルが不足すると、現像部材上のトナーが感光体表面の地肌部に転移して地汚れを引き起こしてしまう。また、現像剤として、トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を用いる二成分現像方式を採用している場合には、地肌ポテンシャルが過剰になると、現像部材上の磁性キャリアが感光体表面に転移する現象であるキャリア付着を引き起こしてしまう。
【０００４】
一方、特許文献１には、次のような画像形成装置が記載されている。即ち、この画像形成装置は、潜像担持体として、互いに異なる色のトナー像を形成するための４つの感光体と、それぞれの感光体に当接して転写ニップを形成するように配設された当接体としての無端移動可能な搬送ベルトとを備えている。そして、搬送ベルトの表面上に保持した記録シートを搬送ベルトとともに移動させて４つの転写ニップに順次通していく過程で、それぞれの転写ニップ内で感光体上のトナー像を記録シートに転写する。４つの感光体については、それぞれ個別の帯電装置によって一様に帯電させているが、帯電装置の帯電部材に印加する帯電バイアスについては、それぞれの感光体の地肌部に対するトナー付着量に基づいて個別に決定している。具体的には、感光体に対して静電潜像の書き込みを行わない状態で帯電部材に印加する帯電バイアスを段階的に変化させることで、地肌ポテンシャルを段階的に変化させた地肌パターンを感光体に形成する。そして、その地肌パターンにおける互いに地肌ポテンシャルの異なる各区画に付着したトナーを転写ニップで転写体たる搬送ベルト上に転写した後、搬送ベルトにおける前記各区画にそれぞれ対応する領域である各区画対応領域のトナー付着量を検知する。この検知結果に基づいて帯電バイアスの値と地汚れの度合いとの関係を特定した後、特定結果に基づいて、電源からの帯電バイアスの出力値として地汚れを発生させない適切な値を決定する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この画像形成装置によれば、前述のようにして帯電バイアスを決定する処理を定期的に実施することで、環境、帯電部材の電気抵抗、感光体表面層の厚みなどの経時変動に起因する地肌ポテンシャルの不適切化による地汚れの発生を抑えることができる。
【０００６】
なお、トナー付着量については、搬送ベルトなどの転写体の表面で検知する代わりに、感光体の表面で検知してもよい。また、帯電バイアスの絶対値を小さくするほど、キャリア付着を発生させ難くする一方で、地汚れを発生させ易くするので、次のような工夫をすることで、地汚れに加えて、キャリア付着の発生も抑えることが可能になる。即ち、地汚れの発生を抑え得るギリギリの値まで帯電バイアスの絶対値を下げるという工夫である。
【０００７】
ところが、特許文献１の画像形成装置において、温湿度等の環境にかかわらず、感光体から記録シートに対してトナー像を良好に転写するために、転写バイアスを定電流制御で出力する構成を採用したとする。すると、地汚れを発生させ易くなってしまうことが、本発明者らの実験によって判明した。具体的には、転写ニップの裏側で搬送ベルトに当接している転写ローラに対して印加する転写バイアスを、転写電源から定電流制御で出力するようにしたところ、地汚れを発生させてしまったのである。特に、感光体表面における移動方向の全域のうち、大面積の画像部を担持している領域を転写ニップに通した直後に、地汚れを発生させ易くなった。
【０００８】
本発明者らは、かかる地汚れを発生させる原因について鋭意研究を行ったところ、次のようなことを見出した。即ち、トナーは高電気抵抗の樹脂を主成分とするものであるので、電流を流し難い物体である。感光体表面において画像面積率が比較的高い領域は、その表面の大部分が電流を流し難いトナーで覆われていることから、転写ニップに進入して感光体と搬送ベルトとの間に挟まれると、両者間での転写電流の流れを阻害する。すると、転写バイアスを定電流制御で出力する転写電源が電流の出力を目標値まで増加させるために出力電圧値を大きく上昇させる。これにより、搬送ベルトと感光体との電位差が一気に大きくなると、搬送ベルトと感光体の地肌部との間や、搬送ベルトと感光体の静電潜像との間で放電による過電流が生じて、地肌部や静電潜像の電位を感光体の正規の帯電極性とは逆極性側に大きくシフトさせる。このように電位をシフトさせた感光体は、転写ニップ通過後に再び帯電装置によって帯電せしめられる際に、正規の帯電極性側に十分に帯電することができず、地肌ポテンシャルの不足による地汚れを引き起こし易くなってしまうのである。
【０００９】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、環境にかかわらず潜像担持体上のトナー像を良好に転写しつつ、大面積の画像部を形成した場合における地汚れの発生を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】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は、潜像担持体と、前記潜像担持体の移動する表面を帯電せしめる帯電手段と、前記帯電手段に供給するための帯電バイアスを出力する帯電電源と、前記帯電手段によって帯電せしめられた前記潜像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込手段と、前記潜像を現像してトナー像を得る現像手段と、前記潜像担持体と当接体との当接による転写ニップにて、前記潜像担持体上のトナー像を前記当接体又はこれの表面に保持される記録シートに転写する転写手段と、前記潜像担持体の表面上のトナー像、又はこれを自らの表面に転写した転写体上のトナー像のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、前記潜像担持体の地肌部における地汚れ度合いの把握対象となる領域である地汚れ把握領域、又は、前記地汚れ把握領域に対応する前記転写体の領域である転写体対応領域、のトナー付着量を前記トナー付着量検知手段によって検知するための付着量検知処理、及び前記付着量検知処理による検知結果に基づいて前記帯電電源からの帯電バイアスの出力値を決定する出力値決定処理を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、前記転写ニップに転写電界を形成するための転写バイアスを出力する転写電源として、転写バイアスを定電流制御で出力するものを用い、且つ、前記付着量検知処理にて、前記潜像担持体の前記地汚れ把握領域を前記転写ニップに進入させるのに先立って、転写バイアスの電圧値を高くするためのバイアス上昇用トナー像を前記転写ニップに進入させるための処理であるトナー像進入処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、環境にかかわらず潜像担持体上のトナー像を良好に転写しつつ、地肌ポテンシャルの不足による地汚れの発生を抑えることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係るプリンタの構成を示す概略構成図。
【図２】同プリンタにおけるＹ用の画像形成ユニットの要部構成を示す構成図。
【図３】同プリンタの電気回路の要部を示すブロック図。
【図４】プロセスコントロールにおける演算処理の流れを示すフローチャート。
【図５】中間転写ベルト上のパッチパターン像を説明する模式図。
【図６】現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示す特性図。
【図７】現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルを説明するたえのグラフ。
【図８】地肌ポテンシャルと、地汚れやキャリア付着の度合いとの関係を示すグラフ。
【図９】帯電電位Ｖｄと帯電バイスＶｃとの関係を示すグラフ。
【図１０】帯電電位Ｖｄと感光体走行距離との関係を示すグラフ。
【図１１】帯電電位Ｖｄと露光量適正値との関係を示すグラフ。
【図１２】地汚れＩＤと、地肌ポテンシャルと、エッジキャリア付着（感光体に対するキャリア付着量）との関係を示すグラフ。
【図１３】同プリンタの制御部３０によって実施される定期ルーチン処理の流れを示すフローチャート。
【図１４】Ｙ用の画像形成ユニット１Ｙにおける地肌パターン形成時の各電位の経時変化を示すグラフ。
【図１５】、空回し運転時における一次転写バイアスと、転写前の帯電電位Ｖｄと、転写後の帯電電位Ｖｄとの関係を示すグラフ。
【図１６】大面積のベタ画像を形成したときにおける一次転写バイアスと、転写前の帯電電位Ｖｄと、転写後の帯電電位Ｖｄとの関係を示すグラフ。
【図１７】トナー像進入処理で中間転写ベルトに１次転写されたＫバイアス上昇用トナー像及びＫ地汚れパターンＫＪＰを示す平面図。
【図１８】地汚れパターンの各区画における地汚れトナー量と、地肌ポテンシャルとの関係を示すグラフ。
【図１９】地汚れトナー量−地肌ポテンシャルの特性曲線と、その近似直線の傾きとの関係を説明するためのグラフ。
【図２０】近似直線と抽出データ群との関係を説明するためのグラフ。
【図２１】第１実施例に係るプリンタにおけるトナー像進入処理で中間転写ベルトに１次転写されたＫバイアス上昇用トナー像及びＫ地汚れパターンＫＪＰを示す平面図。
【図２２】第３実施例に係るプリンタにおけるトナー像進入処理で中間転写ベルトに１次転写されたＫバイアス上昇用トナー像及びＫ地汚れパターンＫＪＰを示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例として、電子写真方式のプリンタについて説明する。まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタの構成を示す概略構成図である。図１に示されるように、このプリンタは、イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。以下、各符号の添字Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒用の部材であることを示す。Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの色順は、図１に示される順に限られるものでなく、他の並び順であっても構わない。
【００１４】
図２は、本プリンタにおけるＹ用の画像形成ユニットの構成を示す構成図である。図２に示されるように、画像形成ユニット１Ｙに備えられた潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｙの周囲には、帯電手段たる帯電ローラ３Ｙ、現像手段たる現像装置４Ｙ、クリーニング装置５Ｙなどが配設されている。ゴムローラからなる帯電ローラ３Ｙは、感光体２Ｙの表面に接触しながら回転するようになっている。本プリンタでは、かかる帯電ローラ３Ｙに対して、帯電バイアスとして、ＡＣ成分を含まないＤＣバイアスを印加する接触ＤＣ帯電方式を採用している。帯電電源ユニット５０は、Ｙ用の帯電ローラ３Ｙに対して帯電バイアスを出力するものである。なお、同図では、各色の帯電ローラのうち、Ｙ用の帯電ローラ３Ｙしか示していないが、帯電電源ユニット５０は、Ｃ，Ｍ，Ｋ用の帯電ローラに対する帯電バイアスもそれぞれ独立した条件（電圧値など）のものを個別に出力するようになっている。また、帯電ローラ３Ｙには、接触ＡＣ帯電ローラ方式や非接触帯電ローラ方式などの他の方式を採用することもできる。
【００１５】
現像装置４Ｙ内には、イエロートナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤が収容されている。この二成分現像剤は、平均粒径４．９〜５．５μｍのトナーと、ブリッジ抵抗が１２．１［ＬｏｇΩ・ｃｍ］以下である小粒径・低抵抗キャリアとを含有するものである。現像装置４Ｙは、感光体２に対向した現像剤担持体たる現像ローラ４ａＹ、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー、図示しないトナー濃度センサー等から構成される。現像ローラ４ａＹは、中空で回転自在なスリーブと、これに連れ回らないように内包されるマグネットローラとから構成されている。
【００１６】
画像形成ユニット１Ｙは、感光体２Ｙと、その周囲に配設される帯電ローラ３Ｙ、現像装置４Ｙ、クリーニング装置５Ｙとが１つのユニットとして共通の支持体に支持されるプロセスカートリッジとして構成されている。これにより、画像形成ユニット１Ｙは、プリンタ本体に対して着脱可能になっており、その寿命到達持に一度に消耗部品を交換できるようになっている。他の画像形成ユニット１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、トナーとしてシアントナー、マゼンダトナー、黒トナーを用いるが、それ以外の構成は、Ｙ用の画像形成ユニットと同様である。
【００１７】
図１において、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの下方には、潜像書込手段たる光書込ユニット６が配設されている。光書込ユニット６は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各色の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの表面に対してレーザー光Ｌの光走査を行う。この光走査により、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上に、イエロー，シアン，マゼンダ，黒用の静電潜像が形成される。
【００１８】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの上方には、各色のトナー像を各色の感光体（２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ）から中間転写ベルト７を介して記録シートＳに転写する中間転写ユニット８が配置されている。中間転写ベルト７は、複数のローラに張架されながら、少なくともいずれか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。中間転写ユニット８は、中間転写ベルト７の他、一次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋ、ブラシローラやクリーニングブレードなどから構成されるベルトクリーニング装置１０、二次転写バックアップローラ１１、光学センサーユニット２０などを備えている。
【００１９】
一次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋは、中間転写ベルト７を各色の感光体との間に挟み込んでいる。これにより、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、当接体としての中間転写ベルト７のおもて面とが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。転写体としての中間転写ユニット８は、画像形成ユニット１Ｋよりもベルト移動方向下流側で、二次転写バックアップローラ１１の近傍にてベルトループ外側に位置する二次転写ローラ１２を備えている。二次転写ローラ１２は、二次転写バックアップローラ１１との間に中間転写ベルト７挟み込んで二次転写ニップを形成している。
【００２０】
二次転写ローラ１２の上方には、定着ユニット１３が配設されている。定着ユニット１３は、互いに回転しながら当接して定着ニップを形成する定着ローラと加圧ローラとを備えている。定着ローラは、ハロゲンヒータを内蔵し、定着ローラ表面が所定の温度となるように、図示しない電源からのヒータへ電力が供給され、加圧ローラとの間に定着ニップを形成している。
【００２１】
プリンタ本体の下部には、出力画像が記録される記録媒体たる記録シートＳを複数枚重ねて収容する給紙カセット１４ａ、１４ｂ、図示しない給紙ローラ、レジストローラ対１５などが配設されている。また、プリンタ本体の側面には、側面から手差しで給紙を行うための手差しトレイ１４ｃが備えられている。また、中間転写ユニット８や定着ユニット１３の図中右側には、両面印刷時に記録シートＳを再び二次転写ニップへ搬送するための両面ユニット１６が設けられている。
【００２２】
プリンタ本体の上部には、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの現像装置へ補給するためのトナーを収容するトナー補給容器１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋが配設されている。また、プリンタ本体には、図示していない廃トナーボトル、電源ユニットなども設けられている。
【００２３】
次に、プリンタの動作について説明する。まず、帯電ローラ３Ｙに図示しない電源より所定の帯電バイアスが印加されて、対向する感光体２Ｙ表面が帯電せしめられる。所定の電位に帯電した感光体２Ｙの表面には、光書込ユニット６によって画像データに基づくレーザー光Ｌの走査がなされ、これによって感光体２Ｙに静電潜像が書き込まれる。静電潜像を担持した感光体２Ｙの表面が感光体２Ｙの回転に伴って現像装置４Ｙに到達すると、感光体２Ｙと対向配置される現像ローラ４ａＹにより、感光体２Ｙの表面の静電潜像にＹトナーが供給される。これにより、感光体２Ｙの表面にＹトナー像が形成される。現像装置３Ｙ内には、図示しないトナー濃度センサーの出力に応じて、トナー補給容器１７Ｙから適量のＹトナーが補給される。
【００２４】
同様の動作が画像形成ユニット１Ｃ，Ｍ，Ｋにおいても所定のタイミングで行われる。これにより、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの表面に、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が形成される。これらＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップで中間転写ベルト７のおもて面に順に重ね合わせて一次転写されていく。この一次転写は、転写バイアス部材たる一次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋに、図示しない転写電源ユニットによってトナーと逆極性の電圧が印加されることで行われる。転写電源ユニットは、４つの一次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋに印加するための転写バイアスをそれぞれ個別に定電流制御で出力するものである。４つの転写バイアスにおけるそれぞれの出力電流目標値をそれぞれ個別に設定することが可能である。転写バイアスを定電流制御で出力することで、環境変動に伴う一次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋの電気抵抗の変動などにかかわらず、各一次転写ニップでそれぞれ一定の転写電流を流す。これにより、環境にかかわらず、良好な一次転写性を維持することができる。
【００２５】
記録シートＳは、給紙カセット１４ａ、１４ｂ、もしくは手差しトレイ１４ｃのいずれかから搬送され、レジストローラ対１５に到達したところで一旦停止する。そして、所定のタイミングに合せてレジストローラ対１５が回転して記録シートＳを二次転写ニップへ向けて送り出す。
【００２６】
中間転写ベルト７上に重ね合わされたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト７とが当接する二次転写ニップで記録シートＳに二次転写される。この二次転写は、図示しない二次転写電源によって二次転写ローラ１２にトナーと逆極性の電圧が印加されることで行われる。記録シートＳは、二次転写ニップを出た後に定着ユニット１３に向けて搬送されて定着ニップに挟み込まれる。記録シートＳ上のトナー像は、定着ニップにて定着ローラからの熱により加熱定着される。トナー像が定着せしめられた記録シートＳは、片面印刷の場合には、各搬送ローラによって機外に排出される。また、両面印刷の場合、記録シートＳは、各搬送ローラによって両面ユニット１６へ搬送されて反転され、先に画像が形成された面とは反対側の面に、上述したように画像が形成された後に機外に排出される。
【００２７】
本プリンタにおいては、環境変動や経時における画像品質の安定化を図るために、所定のタイミングでプロセスコントロールと呼ばれる制御を実施する。プロセスコントロール処理では、感光体２Ｙに複数のパッチ状Ｙトナー像からなるＹパッチパターン像を現像し、それを中間転写ベルト７に転写する。また、感光体２Ｃ，２Ｍ，２Ｋにも、同様にしてＣ，Ｍ，Ｋパッチパターン像を形成する。そして、それらのパッチパターン像における各トナー像のトナー付着量を、光学センサーユニット２０で検出し、その検出結果に基づいて現像バイアスＶｂなどの作像条件を調整する。
【００２８】
図３は、本プリンタの電気回路の要部を示すブロック図である。また、図４は、プロセスコントロールにおける演算処理の流れを示すフローチャートである。図３に示されるように、制御部３０には、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ、光書込ユニット６、給紙モータ８１、レジストモータ８２、中間転写ユニット８、光学センサーユニット２０などが電気的に接続されている。また、帯電電源ユニット５０、現像電源ユニット５１、環境センサー５２、転写電源ユニット５３なども電気的に接続されている。
【００２９】
制御部３０は、演算処理や各種プログラムを実行するＣＰＵ３０ａと、データを記憶するＲＡＭ３０ｂとを備えている。なお、給紙モータ８１は、各給紙カセットや給紙トレイの給紙ローラの駆動源になっている。また、レジストモータ８２は、レジストローラの駆動源になっている。
【００３０】
光学センサーユニット２０は、中間転写ベルト７のベルト幅方向に所定の間隔をおいて並ぶ複数の反射型フォトセンサーを有している。それぞれの反射型フォトセンサーは、中間転写ベルト７や中間転写ベルト７上の後述するパッチ状トナー像の光反射率に応じた信号を出力するように構成されている。この反射型フォトセンサーは、４つ設けられている。そのうちの３つは、Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像やＹ，Ｃ，Ｍ付着トナーに応じた出力を行えるように、ベルト表面上における正反射光及び拡散反射光の両方をとらえて、それぞれの光量に応じた出力を行う。残りの１つは、Ｋトナー像やＫ付着トナーに応じた出力を行うように、ベルト表面上における正反射光だけをとらえてその光量に応じた出力を行う。
【００３１】
制御部３０は、図示しない主電源の投入時や、所定時間経過した後の待機時、所定枚数以上のプリントを出力したあとの待機時など、所定のタイミングで、プロセスコントロール処理を実施する。具体的には、この所定のタイミングが到来すると、まず、図４に示されるように、通紙枚数、印字率、温度、湿度などの環境情報を取得する（ステップＳ１）。次に、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋにおけるそれぞれの現像特性を把握する。具体的には、それぞれの色について、現像ガンマγと現像開始電圧を算出する（ステップＳ２）。具体的には、次のように行う。即ち、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋを回転させながらそれぞれを一様に帯電せしめる。この帯電については、帯電バイアスＶｃとして通常のプリント時における一様な値（例えば−７００Ｖ）とは異なり、その絶対値を大きくしていく。光書込ユニット６によるレーザー光Ｌの走査によって感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋに、パッチ状Ｙトナー像，パッチ状Ｃトナー像、パッチ状Ｍトナー像、パッチ状Ｋトナー像用の静電潜像を形成する。それらを現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋによって現像することで、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋパッチパターン像を形成する。なお、現像の際に、制御部３０は、各色の現像ローラ（４ａ）に印加する現像バイアスＶｂの絶対値も徐々に大きくしていく。現像バイアスＶｂ、帯電バイアスＶｃは、何れも負極性のＤＣバイアスからなる。
【００３２】
Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋパッチパターン像は、図５に示されるように、中間転写ベルト７上に重なり合わずに、ベルト幅方向に並ぶように転写される。具体的には、Ｙパッチパターン像ＹＰＰは、中間転写ベルト７の幅方向における一端部に転写される。また、Ｃパッチパターン像ＣＰＰは、ベルト幅方向において、Ｙパッチパターン像よりも少し中央側にずれた位置に転写される。また、Ｍパッチパターン像ＭＰＰは、中間転写ベルト７の幅方向における他端部に転写される。また、Ｋパッチパターン像ＫＰＰは、ベルト幅方向において、Ｋパッチパターン像よりも少し中央側にずれた位置に転写される。
【００３３】
光学センサーユニット２０は、互いにベルト幅方向の異なる位置でベルトの光反射特性を検知する第１反射型フォトセンサー２０ａ、第２反射型フォトセンサー２０ｂ、第３反射型フォトセンサー２０ｃ、及び第４反射型フォトセンサー２０ｄを有している。これら４つの反射型フォトセンサーのうち、第３反射型フォトセンサー２０ｃは、黒トナーの付着に起因するベルト表面の光反射特性の変化を検知するように、正反射光だけを検知するものを採用している。これに対し、その他の反射型フォトセンサーは、Ｙ，Ｃ又はＭトナーの付着に起因するベルト表面の光反射特性の変化を検知するように、正反射光と拡散反射光との両方を検知するタイプのものである。
【００３４】
第１反射型フォトセンサー２０ａは、中間転写ベルト７の幅方向の一端部に形成されたＹパッチパターン像ＹＰＰのパッチ状Ｙトナー像のＹトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、第２反射型フォトセンサー２０ｂは、ベルト幅方向において、Ｙパッチパターン像ＹＰＰの近くに位置するＣパッチパターン像ＣＰＰのパッチ状Ｃトナー像のＣトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、第４反射型フォトセンサー２０ｄは、中間転写ベルト７の幅方向の他端部に形成されたＭパッチパターン像ＭＰＰのパッチ状Ｍトナー像のＭトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、第３反射型フォトセンサー２０ｃは、ベルト幅方向において、Ｍパッチパターン像ＭＰＰの近くに位置するＫパッチパターン像ＫＰＰのパッチ状Ｋトナー像のＫトナー付着量を検知する位置に配設されている。なお、第１反射型フォトセンサー２０ａ、第２反射フォトセンサー２０ｂ、及び第４反射型フォトセンサー２０ｄの３つは、それぞれトナー像の色が黒以外の３色（Ｙ，Ｃ，Ｍ）であれば、そのトナー付着量を検知することができる。
【００３５】
制御部３０は、光学センサーユニット２０の４つの反射型フォトセンサーから順次送られてくる出力信号に基づいて、各色のパッチ状トナー像の光反射率を演算し、演算結果に基づいてトナー付着量を求めてＲＡＭ３０ａに格納していく。なお、中間転写ベルト７の走行に伴って光学センサーユニット２０との対向位置を通過した各色のパッチパターン像は、ベルトクリーニング装置１０によってベルトおもて面からクリーニングされる。
【００３６】
次に、ＲＡＭ３０ａに格納した画像濃度データ（トナー付着量）と、別途ＲＡＭ１５０ｂに格納した露光部電位（潜像電位）のデータとから、図６に示される直線近似式（Ｙ＝ａ×Ｖｂ＋ｂ）を算出する。同図の２次元座標において、ｘ軸は、露光部電位ＶＬから、そのときに印加した現像バイアスＶｂを減じた値、すなわち現像ポテンシャル（ＶＬ−Ｖｂ）を示している。Ｙ軸は、単位面積当たりのトナー付着量（ｙ）を示す。図６には、パッチ状トナー像の数に対応した数だけ、Ｘ−Ｙ平面上にデータがプロットされる。そのプロットされた複数のデータに基づいて、直線近似をおこなうＸ−Ｙ平面上の区間を決定する。その後、その区間内で、最小自乗法をおこなって直線近似式（ｙ＝ａ×Ｖｂ＋ｂ）を得る。このとき直線近似式に基づいて、現像ガンマγと現像開始電圧Ｖｋとが算出される。現像ガンマγは直線近似式の傾きとして算出され（γ＝ａ）、現像開始電圧Ｖｋは直線近似式とＸ軸との交点として算出される（Ｖｋ＝−ｂ／ａ）。こうして、各色の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの現像特性が算出される（Ｓ２）。
【００３７】
次に、求めた現像特性に基づいて、帯電電位（地肌部電位）Ｖｄの目標値（目標帯電電位）と、露光部電位ＶＬの目標値（目標露光部電位）と、現像バイアスＶｂとが求められる（Ｓ３）。具体的には、目標帯電電位や目標露光部電位は、現像ガンマγと、帯電電位Ｖｄや露光部電位ＶＬとの関係を予め定めたテーブルに基づいて求める。これにより、現像ガンマγに適した目標帯電電位及び目標露光部電位を選択することができる。また、現像バイアスＶｂは、次のようにして求められる。即ち、現像ガンマγと現像開始電圧Ｖｋとの組み合わせによって最大トナー付着量を得るための現像ポテンシャルを求め、その現像ポテンシャルを得ることができる現像バイアスＶｂを求める。そして、その現像バイアスＶｂと地肌ポテンシャルとに基づいて、目標帯電電位が求められる。現像ローラの現像スリーブの表面は、現像バイアスＶｂとほぼ同じ値になることから、感光体の表面が目標帯電電位に帯電し、適切に露光していれば、狙いの現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルを得ることができる。
【００３８】
制御部３０は、次に、帯電バイアスＶｃを決定する。具体的には、目標帯電電位が得られる帯電バイアスＶｃは、感光体表面層の摩耗量や、環境に影響される帯電ローラの電気抵抗などに応じて変化する。そこで、制御部３０は、環境（温湿度）及び感光体走行距離の組み合わせから、目標帯電電位を得ることが可能な帯電バイアスＶｃを求めるためのアルゴリズムを記憶している。このアルゴリズムは、予めの実験に基づいて構築されたものである。そして、環境センサー５２による温湿度の検知結果、及びＲＡＭに記憶している感光体走行距離の組み合わせにより、目標帯電電位を得ることが可能な帯電バイアスＶｃを、アルゴリズムを用いて求める。
【００３９】
現像剤の性質として、地汚れは初期に比べて経時の方が悪く、逆にキャリア付着（エッジキャリア付着）は経時に比べて初期の方が悪い状態である。そのため、現像剤の使用に伴って、最適な地肌ポテンシャルは大きな値の方にシフトする。また一般的に、高温高湿環境では、トナーの帯電量が低いために地汚れが悪化し、逆に低温低湿環境では、キャリア付着が不利になる。このため、本実施形態に係る画像濃度制御においては、地肌ポテンシャルを初期／経時＋環境で最適な値にシフトさせる。
【００４０】
既に実験によって地肌汚れとキャリア付着を目標以下にするのに最適な地肌ポテンシャルは各条件において求められている。このため、帯電ローラやキャリアの劣化及び温湿度の変化などの環境情報があれば、ある程度の補正は可能である。しかし、実験時との誤差や予想外の因子により最適な地肌ポテンシャルが変動する可能性がある。一方、現像開始電圧Ｖｋは感光体２上への現像が開始される電圧として考えることができるので、現像開始電圧Ｖｋの絶対値と同等以上の地肌ポテンシャルがないと地汚れが悪くなると考えられる。
【００４１】
そこで、制御部３０は、図４に示されるように、Ｓ３の工程後に、狙いの現像開始電圧Ｖｋ’を決定する（Ｓ４）。狙いの現像開始電圧Ｖｋ’はあらかじめ実験により環境情報と紐付けされテーブル化されており、最初に取得した環境情報からテーブルを参照して狙いの現像開始電圧Ｖｋ’を決定する。そして、現像開始電圧Ｖｋと狙いの現像開始電圧Ｖｋ’との差分の量で区分を決定する（Ｓ５）。例えば、現像開始電圧Ｖｋが狙いの現像開始電圧Ｖｋ’に対して＋４０Ｖ以上離れていれば区分１、＋４０Ｖ未満＋２０Ｖ以上で区分２、＋２０Ｖ未満０Ｖ以上で区分３というように区分分けする。そして、現像開始電圧Ｖｋがどの区分にあるか特定し、区分毎に補正量を決定する（Ｓ６）。次に、Ｓ３で求めた帯電電位Ｖｄと現像バイアスＶｂとから算出される地肌ポテンシャルに対して、ステップＳ５で決定された補正量を加算して目標地肌ポテンシャルを算出する。そして、この目標地肌ポテンシャルが得られるように帯電バイアスＶｃを決定する（Ｓ７）。
【００４２】
図７は、現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルを説明するためのグラフである。図７に示されるように、地肌ポテンシャルは、帯電電位Ｖｄと現像バイアスＶｂとの差分であり、画像の非画像部（地肌部分）において作用するものである。地肌ポテンシャルが小さいと地汚れが発生し易くなる一方で、地肌ポテンシャルが大きいとキャリア付着が発生し易くなることから、地肌ポテンシャルを適切な値に設定する必要がある。
【００４３】
図８は、地肌ポテンシャルと、地汚れやキャリア付着の度合いとの関係の一例を示すグラフである。この例では、プロセスコントロールの実施により、地肌ポテンシャルの理論値が１４０［Ｖ］に設定された例を示している。理論値と表現したのは、次に説明する理由による。即ち、プロセスコントロールにより、適切な帯電電圧Ｖｄと現像バイアスＶｂとの関係に基づいて地肌ポテンシャルが決定され、それに基づいて帯電バイアスＶｃが決定されることは既に述べた通りである。しかし、その帯電バイアスＶｃにより、帯電電位Ｖｄが目標帯電電位になっているとは限らない。これは、帯電ローラと感光体との間の放電開始電圧が、様々な要因によって変化し、それによって同じ帯電電位Ｖｄを得るための帯電バイアスＶｃが変化するからである。プロセスコントロールでは、帯電バイアスＶｃを決定するにあたり、環境や感光体走行距離を考慮しているが、あくまでも理論的なアルゴリズムによるものであるので、その通りになるとは限らない。また、同じ帯電電位Ｖｄを得るための帯電バイアスＶｃの値は、環境や感光体走行距離とは異なる他のパラメータによって変化する。
【００４４】
同図に示される例では、地肌ポテンシャルが１４０［Ｖ］になっていれば、地汚れ及びキャリア付着の両方を抑えることができる。そこで、制御部３０は、プロセスコントロールの際に、たとえば１４０［Ｖ］の地肌ポテンシャルと、所望の現像ポテンシャルとが得られるように、目標帯電電位を決定している。ところが、帯電電位Ｖｄを得るための帯電バイアスＶｃの値が様々な要因によって変化してしまうことから、プロセスコントロールによって決定した帯電バイアスＶｃによってその目標帯電電位が得られているとは限らない。場合によっては、実際の帯電電位Ｖｄが目標帯電電位（図示の例では１４０Ｖ）から大きくずれることもある。すると、同図において、実際の地肌ポテンシャルが１７０Ｖを超えてキャリア付着が発生したり、実際の地肌ポテンシャルが１１０Ｖを下回って地汚れが発生したりする。
【００４５】
既に述べたように、ゴムローラからなる帯電ローラ（例えば３Ｙ）には、帯電バイアスＶｃが印加される。感光体（例えば２Ｙ）の帯電電位Ｖｄは、図９に示されるように、「Ｖｄ＝ａ×Ｖｃ＋ｂ」という式で表される特性を示す。ａは図９に示されるグラフの傾きであり、ｂはグラフにおけるＶｄ軸切片であり、マイナスの値になる。グラフにおけるＶｃ軸切片は、帯電ローラと感光体との間における放電開始電圧とほぼ同じ値になる。また、傾きａは、ほぼ１になる。
【００４６】
本プリンタにおいては、既に述べたように、感光体に接触させた帯電ローラに対して直流成分だけからなる帯電バイアスを印加する接触ＤＣ帯電方式を採用している。接触ＤＣ帯電方式では、帯電バイアスとしてＡＣ／ＤＣ重畳バイアスを用いる方式とは異なり、ＡＣ電源を必要としないことから、低コスト化を図ることができる。その一方で、帯電ローラと感光体との間に交番電界を形成しないことから、帯電バイアスＶｃの値を同図のグラフに示される放電開始電圧よりも大きくしないと、帯電ローラと感光体との間で放電を生じせしめることができず、感光体を全く帯電させることができない。また、帯電させることができたとしても、放電開始電圧が環境、感光体表面層の摩耗量、帯電ローラの電気抵抗や汚れ量などに応じて変動することから、同じ帯電バイアスＶｃの条件下では帯電電位Ｖｄが変動してしまう。このため、ＡＣ帯電方式に比べて、所望の帯電電位Ｖｄを安定して得ることが難しくなる。
【００４７】
図１０は、帯電電位Ｖｄと感光体走行距離ｘとの関係を示すグラフである。感光体走行距離ｘは、感光体の回転に伴う感光体表面の移動距離の累積値である。図示のように、帯電電位Ｖｄは、「Ｖｄ＝ｅｘ＋ｆ」という式で表される特性を示す。ｅは同グラフの傾きである。ｆは、グラフのＶｄ軸切片である。傾きｅや切片ｆの値は一定ではなく、経時的にランダムに変化する。これは次に説明する理由による。即ち、感光体の表面には、クリーニングブレードや現像剤などが摺擦することから、感光体表面層は経時的に摩耗していく。この摩耗に伴って、感光体の静電容量は経時的に大きくなっていき、それに伴って放電開始電圧が低下して、帯電電位Ｖｄが上昇していく。また、画像面積、画像の形状（例えば縦帯のように主走査方向に一部分だけ画像が存在する形状：この場合には画像に接触する感光体箇所の摩耗が進む）、環境、キャリア付着量など、多様な因子によって磨耗量が変化する。加えて、帯電ローラの表面のトナーやトナー添加剤による汚れの状況はランダムに変化して、それに応じて放電開始電圧も変化する。これらのことから、傾きｅや切片ｆは経時的にランダムに変化するのである。このような変化があったり、感光体表面層の磨耗量を直接計測することができなかったりすることから、算術的な手法によって帯電電位Ｖｄを求めることは非常に困難である。
【００４８】
一方、電子写真プロセスにおいて、安定した画像濃度を得るためには、露光量（潜像の書込光量）を適切に制御する必要がある。露光量が適正値よりも多くなると、ドット径やライン幅が大きくなって、中間調部において画像形状が潰れたようになる。また、適正値よりも少なくなると、ハイライト部が白抜けになることもある。
【００４９】
図１１は、帯電電位Ｖｄと露光量適正値との関係を示すグラフである。感光体の状態が初期状態である場合には、帯電電位Ｖｄは、「Ｖｄ＝ｃＫ＋ｄ」という式で表される特性を示す。ｃはグラフの傾きであり、ｄはグラフのＶｄ軸切片である。露光量を一定にした場合、所望の画像濃度を得るためには帯電電位Ｖｄを安定化させる必要がある。また、感光体の状態が古くなっていくと、帯電電位Ｖｄと露光量適正値との関係式は、「Ｖｄ＝ｃ‘Ｋ＋ｄ’」というように変化していく。このため、露光量を一定にしただけでは、所望の画像濃度を維持することはできない。
【００５０】
図１２は、地汚れＩＤと、地肌ポテンシャルと、エッジキャリア付着（感光体に対するキャリア付着量）との関係を示すグラフである。地汚れＩＤは、感光体の地肌部のトナーを粘着テープに転写して画像濃度を測定した値である。また、エッジキャリア付着は、エッジ部を強調した領域を多く含む特定の画像を出力した際に、感光体における画像のエッジ付近に付着した磁性キャリアをカウントした値である。図示のように、地肌ポテンシャルが下がると地肌汚れＩＤが上昇し、この逆に地肌ポテンシャルが上がるとエッジキャリア付着が上昇する。図示の例では、地肌ポテンシャルの適正値が１８０Ｖ程度になっており、地肌ポテンシャルについては適正値の±３０Ｖ内に留めないと、地肌汚れやキャリア付着が発生してしまう。この適正値は、機種毎によって異なるが、同じ機種であれば、それほど大きく変動しない。
【００５１】
そこで、制御部３０は、プロセスコントロールを実施した後、必要に応じて、目標帯電電位が得られるように帯電バイアスＶｃを調整するための帯電バイアス調整処理を実施するようになっている。
【００５２】
図１３は、制御部３０によって実施される定期ルーチン処理の流れを示すフローチャートである。この定期ルーチン処理において、制御部３０は、まず、プロセスコントロールの実行タイミングについて、到来したか否かを判定する（Ｓ１）。そして、到来していない場合には（Ｓ１でＮ）、定期ルーチン処理を直ちに終了する。一方、到来した場合には（Ｓ１でＹ）、Ｓ２以降のフローを実行する。
【００５３】
Ｓ２においては、上述したプロセスコントロールを実施する。なお、プロセスコントロール処理の開始の前に、連続プリント動作を行っている場合には、連続プリント動作を一時中止してから、プロセスコントロールを開始する。
【００５４】
制御部３０は、プロセスコントロールを終えると、次に、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色の現像装置にそれぞれ収容されている現像剤のトナー濃度を調整するトナー濃度調整処理を実施する（Ｓ３）。プロセスコントロールにおいては、トナー濃度の目標値を変更することもあることから、プロセスコントロールの後に、トナー濃度を調整するのである。現状のトナー濃度が目標値よりも低い場合には現像剤にトナーを補給し、現状のトナー濃度が目標値よりも高い場合には、必要に応じてトナー消費量のトナー像を現像してトナーを強制消費させる。
【００５５】
トナー濃度調整処理を終えると、次に、後述する帯電バイアス調整処理の必要性について判断する。具体的には、感光体走行距離がある閾値まで長くなると、プロセスコントロールにおいて求めた目標帯電電位と、実際の帯電電位Ｖｄとのずれが生じ始めることが経験的に解っている。これに対し、感光体走行距離が閾値まで到達していない場合には、前述のずれはそれほど生じないことが経験的に解っている。そこで、制御部３０は、感光体走行距離が１０ｋｍ（閾値）未満である場合には（Ｓ４でＮ）、判定用のフラグをＯＦＦにした後に（Ｓ８）、Ｓ９に進み、ここでフラグセット中でない（＝帯電バイアス調整処理の必要なし）と判定して、定期ルーチン処理を終了する。
【００５６】
感光体走行距離が閾値に達していても、環境によっては、目標帯電電位と実際の帯電電位Ｖｄとのずれ量が比較的小さい値になることも経験的に解っている。具体的には、温度がある閾値以下の場合には、ずれ量が大きくなるので帯電バイアス調整処理の実施が必要になる。また、温度が閾値を超えていても、絶対湿度が低すぎたり高すぎたりする場合には、ずれ量が大きくなるので帯電バイアス調整処理の実施が必要になる。それら以外のケースでは、ずれ量が比較的小さくなるので、帯電バイアス調整処理の必要性は低い。
【００５７】
そこで、制御部３０は、感光体走行距離が１０ｋｍを超える場合には（Ｓ４でＹ）、次に、１０℃（閾値）以下であるか否かを判定する（Ｓ５）。そして、１０℃以下である場合には（Ｓ５でＹ）、フラグをセットした後に（Ｓ７）、上述したＳ９を経て、帯電バイアス調整処理（Ｓ１０）を実行する。また、１０℃以下でない場合には（Ｓ４でＮ）、絶対湿度について適正範囲内であるか否かを判定する（Ｓ６）。例えば、５ｍｇ／ｍ３よりも高く且つ１８ｍｇ／ｍ３よりも低い（適正範囲内）か否かを判定する。そして、そうでない場合には（Ｓ６でＮ）、先に述べたＳ７、Ｓ９を経て帯電バイアス調整処理（Ｓ１０）を実施する。これに対し、絶対湿度が適正範囲内にある場合には（Ｓ６でＹ）、先に述べたＳ８、Ｓ９を経て、帯電バイアス調整処理を実施することなく定期ルーチン処理を終了する。
【００５８】
このように、感光体走行距離と、環境センサー５２による検知結果（温湿度）とに基づいて、帯電バイアス調整処理の実施タイミングを決定することで、不必要な帯電バイアス調整処理の実施を抑えて装置のダウンタイムを低減することができる。なお、帯電バイアス調整処理を実施した場合には、再びトナー濃度調整処理を実施してから、定期ルーチン処理を終えるようにしてもよい。
【００５９】
帯電バイアス調整処理において、制御部３０は、少なくとも、付着量検知処理と、出力値決定処理とを実施する。付着量検知処理は、各色についてそれぞれ、感光体の地肌部における地汚れ度合いの把握対象となる領域である地汚れ把握領域に対応するベルト上対応領域のトナー付着量をトナー付着量検知手段たる光学センサーユニット２０によって検知するための処理である。転写体対応領域としてのベルト上対応領域には、後述する地汚れパターンが形成される。また、出力値決定処理は、光学センサーユニット２０による検知結果に基づいて帯電電源ユニット５０からの帯電バイアスの出力値を決定する処理である。
【００６０】
制御部３０は、付着量検知処理において、各色についてそれぞれ次のような処理を行って、各色の地汚れパターンを中間転写ベルト７上に形成する。即ち、光書込ユニット６を停止させた状態で感光体を回転駆動させながら、帯電バイアスＶｃを段階的に変化させて、感光体表面の周方向において帯電電位Ｖｄ（ひいては地肌ポテンシャル）の異なる複数の区画からなる地肌パターンを形成する。そして、それら区画を感光体の回転に伴って現像位置に通すことで、互いに地汚れ量の異なる複数の区画（互いに異なる地肌ポテンシャルが作用している）からなる地汚れパターンを感光体表面に形成する。そして、この地汚れパターンを中間転写ベルト７に一次転写する。なお、各色の地汚れパターンは、ベルト移動方向において互いに重ならないようにベルトおもて面に一次転写される。
【００６１】
図１４は、Ｙ用の画像形成ユニット１Ｙにおける地肌パターン形成時の各電位の経時変化を示すグラフである。制御部３０は、Ｙ地肌パターンを形成する際に、図示のように、現像バイアスＶｂを一定の値に維持したまま、帯電バイアスＶｃを段階的に変化させていく。本プリンタでは、現像バイアスＶｂ、帯電バイアスＶｃともに、マイナス極性のものを用いていることから、同図に示されるグラフの位置が下になるほど、バイアスの絶対値が大きいことを示している。帯電バイアスＶｃについては、９段階に変化させているが、例えば初めの１段階目では、帯電バイアスＶｃとして１３５０［−Ｖ］の直流バイアスを出力する。その後、感光体表面移動距離で１０ｍｍに相当する時間が経過する毎に、帯電バイアスＶｃの絶対値を２０Ｖずつ小さくしていく。つまり、２段目は１３３０[−Ｖ]、３段目は１３１０［−Ｖ］である。
【００６２】
このようにしてＹ用の感光体２Ｙの表面に形成したＹ地肌パターンをＹ用の現像領域に通すことで、Ｙ地肌パターンにおけるそれぞれの区画に地汚れトナーを付着させたＹ地汚れパターンを形成し、それをＹ用の一次転写ニップで中間転写ベルト７のおもて面に転写する。他色の地汚れパターンについても同様にして形成して中間転写ベルト７のおもて面に転写する。
【００６３】
制御部３０は、地汚れパターンを形成しながら、中間転写ベルト７の地汚れパターンが光学センサーユニット２０との対向位置（検知位置）に進入するタイミングで、反射型フォトセンサーからの出力を取得、記憶する。そして、各区画についてそれぞれ、出力値の平均に基づいてトナー付着量（地汚れトナー量）を算出する。その後、付着量検知処理を終了した後、出力値決定処理を行う。この出力値決定処理では、各色についてそれぞれ、付着量検知処理で算出した地汚れトナー量や、それぞれの地汚れトナー量に対応する区画の帯電バイアスＶｃなどに基づいて、地汚れＩＤを許容範囲にする帯電バイアスＶｃを特定する。そして、特定結果に基づいて帯電バイアス補正値を求めた後、通常のプリント時に採用する帯電バイアスＶｃの設定値を、帯電バイアス補正値の分だけシフトさせて更新する。これにより、感光体の表面をほぼ目標帯電電位で帯電させて所望の地肌ポテンシャルを確保することで、地汚れやキャリア付着の発生を抑えることができる。
【００６４】
通常のプリント動作時において、制御手段としての制御部３０は、帯電電源ユニット５０に対して帯電バイアスＶｃの出力命令信号を送るが、このときに、帯電バイアスＶｃの設定値に応じた信号を送る。これにより、帯電電源ユニット５０から設定値と同じ帯電バイアスＶｃを出力させる。なお、帯電電源ユニット５０は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の帯電ローラに対してそれぞれ独立した値の帯電バイアスＶｃを出力することが可能である。
【００６５】
図１５は、空回し運転時における一次転写バイアスと、転写前の帯電電位Ｖｄと、転写後の帯電電位Ｖｄとの関係を示すグラフである。空回し運転は、一次転写ローラに一次転写バイアスを印加し、且つ、帯電ローラに帯電バイアスを印加した状態で、感光体の回転駆動や中間転写ベルト７の駆動を行う態様である。また、転写前の帯電電位Ｖｄは、感光体の周方向における全域のうち、帯電ローラによって一様に帯電せしめられてから、一次転写ニップに進入する前の領域における帯電電位Ｖｄである。また、転写後の帯電電位Ｖｄは、感光体の周方向における全域のうち、一次転写ニップを通過した直後の領域の帯電電位Ｖｄである。
【００６６】
本プリンタにおいては、いわゆる反転現像方式を採用しており、感光体の地肌部、静電潜像をそれぞれトナーの帯電極性と同極のマイナス極性の電位にしている。また、一次転写バイアスとして、トナーの帯電極性とは逆のプラス極性の電位にしている。同図では感光体の地肌部の帯電電位Ｖｄしか示されていないが、感光体の静電潜像も、マイナス極性の電位になっている。但し、これらは、一次転写ニップに進入する前の感光体表面において成立する事柄である。一次転写ニップでは、感光体と中間転写ベルト７との間で転写電流が流れて、感光体表面にプラスの電荷が注入されることから、図示のように、転写後の帯電電位Ｖｄは転写前に比べてプラス極性側にシフトしている。図示の例では、シフト後も帯電電位Ｖｄはマイナス極性に維持されているが、一次転写ニップ内で流れる電流量によっては、転写後ｐの帯電電位Ｖｄがプラス極性になることもある。
【００６７】
図１６は、大面積のベタ画像を形成したときにおける一次転写バイアスと、転写前の帯電電位Ｖｄと、転写後の帯電電位Ｖｄとの関係を示すグラフである。図示のように、大面積のベタ画像を形成した場合には、転写後の帯電電位Ｖｄや、転写後の潜像電位ＶＬが何れもプラス極性に転じている。これは、電流を流し難い大面積のベタ画像が一次転写ニップに進入した際に、図示のように一次転写バイアスが定電流制御によって上昇して転写前の帯電電位Ｖｄとの差分を大きくすることから、感光体と中間転写ベルト７との間に放電による過電流を発生させるからである。転写後において、静電潜像だった領域と、地肌部だった領域（転写後の帯電電位Ｖｄの領域）とを比較すると、後者の方がプラス側に大きな値になっていて、一次転写バイアスに近づいている。これは、トナーの存在しない後者に対して前者よりも多くの電流が流れたからである。
【００６８】
このように、大面積のベタ画像を形成した場合に、転写後の帯電電位Ｖｄや、転写後の潜像電位ＶＬがプラス極性に転じることがある。すると、次の感光体周回において、感光体を帯電ローラで一様帯電させても、マイナス極性側に十分に大きな値に帯電させることができず、且つ、静電潜像であった領域の電位を地肌部であった領域の電位よりもプラス側に大きくするという履歴を残してしまうことある。何れの領域もマイナス極性の電位であるものの、通常よりも低い値になっている。特に、後者の領域は、前者の領域よりも値が低くなるので地汚れを引き起こし易くなる。後者の領域の地肌ポテンシャルが前者の領域よりも小さくなるからである。
【００６９】
本発明者らは、従来の帯電バイアス調整処理が感光体の全面を地肌部にした状態で帯電バイアスの適正値を調べていたため、その適正値が小面積の画像の出力にしか対応していなかったことに着目した。小面積ではなく、大面積の画像の出力に合わせて帯電バイアスの適正値を調べれば、大面積の画像のみならず、小面積の画像を出力する際にも、感光体を所望の値まで十分に帯電させることが可能になる。
【００７０】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
本プリンタの制御部３０は、帯電バイアス調整処理における付着量検知処理にて、トナー像進入処理を実施する。このトナー像進入処理は、各色についてそれぞれ、感光体の地汚れ把握領域たる地肌パターンを一次転写ニップに進入させるのに先立って、一次転写バイアスの電圧値を高くするためのバイアス上昇用トナー像をその一次転写ニップに進入させるための処理である。なお、地肌パターンは、先に図１４を用いて説明したように、帯電バイアスＶｃの値を９段階に変化させて感光体上に形成したものである。本プリンタにおいては、かかる地肌パターンを形成する直前、具体的には地肌パターンの形成を開始する時点から感光体１回転周期だけ遡った時点において、感光体に対してバイアス上昇用トナー像のための光書込を実施する。この光書込によって感光体上に形成されたバイアス上昇用トナー像の静電潜像は、感光体の回転に伴って一次転写ニップに進入するのに先立って、現像装置によってバイアス上昇用トナー像に現像される。バイアス上昇用トナー像の静電潜像の光書込対象となる感光体領域（地肌パターンが形成される領域に先行する前周回の感光体領域）に対しては、所定の帯電バイアスによる帯電処理が行われる。
【００７１】
感光体には、その回転に伴って、バイアス上昇用トナー像の静電潜像に続いて、上述した地肌パターンが形成される。この地肌パターンに対する光書込は行われないが、地肌パターン内に含まれる区画によっては、地肌ポテンシャルの低さ故に現像装置との対向領域を通過する際に地汚れトナーが付着することがある。このように、地肌パターンに対して地汚れトナーを付着させたものが地汚れパターンである。
【００７２】
トナー像進入処理では、各色においてそれぞれ、感光体上に形成されたバイアス上昇用トナー像と地汚れパターンとが順に一次転写ニップに進入して中間転写ベルト７上に１次転写される。なお、通常のプリントジョブとは異なり、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のバイアス上昇用トナー像は、中間転写ベルト７に対して重ね合わされずに、互いにベルト移動方向のずれた位置に転写されるタイミングで形成される。
【００７３】
図１７は、トナー像進入処理で中間転写ベルト７上に１次転写されたＫ（黒）バイアス上昇用トナー像及びＫ（黒）地汚れパターンＫＪＰを示す平面図である。本発明において、Ｋ地汚れパターンＫＪＰをベルト幅方向の全域に渡って存在させる必要は必ずしもない。ベルト幅方向の全域のうち、光学センサーユニット２０の反射型フォトセンサーによって検知される領域だけにＫ地汚れパターンＫＪＰを存在させればよく、検知されない領域については、地肌部のままにしておかないでトナー像を形成してもよい。同図では、実際には、地汚れトナーをベルト幅方向の全域に渡って付着させているが、Ｋ地汚れパターンＫＪＰの存在領域を明確にするために、あえてベルト幅方向の一部領域だけに点線を付し、その点線の領域だけをＫ地汚れパターンＫＪＰとしている。
【００７４】
中間転写ベルト７の表面のトナー付着量を検知するための光学センサーユニット２０は、３つの反射型フォトセンサーを具備している。ベルト幅方向の全域のうち、一端部のトナー付着量を検知する第１反射型フォトセンサー２０ａ、中央部のトナー付着量を検知する第２反射型フォトセンサー２０ｂ、及び他端部のトナー付着量を検知する第３反射型フォトセンサー２０ｃである。本プリンタでは、それら３つの反射型フォトセンサーがそれぞれベルト幅方向における異なる位置でＫ地汚れパターンＫＪＰのトナー付着量を検知する。このため、図中点線で示されるように、ベルト幅方向の全域に渡って形成された地汚れ領域のうち、中間転写ベルト７の移動に伴ってそれぞれの反射型フォトセンサーの直下を通る領域だけをＫ地汚れパターンＫＪＰとして定義している。
【００７５】
なお、本プリンタでは、Ｋ地汚れパターンＫＪＰの直後に、位置特定用のＫトナー像ＫＳＴを形成している。これは、図１４に示されるように、９段階目の帯電バイアスＶｃが出力された後、帯電バイアスＶｃの絶対値を１段階目の値よりも大きくした感光体領域に対する光書込によって形成された静電潜像が現像されたものである。この位置特定用のＫトナー像ＫＳＴの役割については後述する。
【００７６】
同図に示されるＫバイアス上昇用トナー像は、既にＫ用の一次転写ニップを抜け出ているが、その前はＫ用の感光体上に存在していたものである。同図に示されるＬ１は、感光体の周長を表している。Ｋバイアス上昇用トナー像は、感光体表面移動方向においてほぼ周長Ｌ１と同じ長さで形成される。そして、Ｋ地汚れパターンよりも先行してＫ用の一次転写ニップに進入して、ニップ内で中間転写ベルト７と感光体との間における転写電流の流れを阻害する。これにより、転写電源ユニット５３からのＫ用一次転写バイアスの電流出力値が一時的に急低下することから、転写電源ユニット５３はＫ用一次転写バイアスの出力電圧値を急上昇させて、所望の出力電流値が得られるようにする。すると、一次転写ニップ内では、中間転写ベルト７の電位と感光体の電位（潜像電位）との電位差が急に大きくなることから、Ｋバイアス上昇用トナー像を介してベルトと感光体との間で放電が発生する。また、図示のように、一次転写ニップ内における感光体の表面において、Ｋバイアス上昇用トナー像の形成領域には、感光体表面でＫバイアス上昇用トナー像が形成されていない地肌領域が存在し、この地肌領域でも、ベルトと感光体との間の放電が発生する。これらの結果、感光体におけるＫバイアス上昇用トナー像の潜像領域や地肌領域に対して一次転写バイアスと同極性（本例ではプラス極性）の電荷が過剰に注入されることから、静電潜像や地肌領域の電位がプラス極性側に大きくシフトする。プラスの電荷注入量は、ベルトと感光体との間に多量のトナーを介在させる静電潜像に対してよりも、トナーを介在させない地肌領域の方が多くなる。このため、図１６に示されるように、潜像電位ＶＬよりも、地肌領域の帯電電位Ｖｄの方が一次転写バイアスの値に近づく。但し、潜像電位ＶＬもプラス極性側に大きくシフトして極性をマイナスからプラスに反転させている。このような状態になると、感光体の回転に伴ってそれらの地肌領域や静電潜像の領域が帯電装置によって再び一様に帯電されても、マイナス側に十分に帯電することができなくなる。その直前まで地肌であった領域、静電潜像であった領域の何れも、本来の値よりも帯電電位が低くなるが、前者の領域の方が後者の領域よりも更に帯電電位が低くなる。このため、地肌であった領域で地肌ポテンシャルが大きく不足して地汚れを発生させ易くなる。
【００７７】
そこで、本プリンタにおいては、図１７に示されるように、中間転写ベルト７の幅方向において、第１反射型フォトセンサー２０ａ、第２反射型フォトセンサー２０ｂ、第３反射型フォトセンサー２０ｃによる被検対象となる領域には、Ｋバイアス上昇用トナー像を形成しない。つまり、それら反射型フォトセンサーの直下を通過する領域（以下、センサー被検領域という）については、Ｋバイアス上昇用トナー像を形成しないようになっている。これは、感光体の表面において、中間転写ベルト７におけるセンサー被検領域に対応する領域にはＫバイアス上昇用トナー像を形成せずに、地肌領域にすることを意味する。上述したように、感光体の回転軸線方向において、Ｋバイアス上昇用トナー像の静電潜像だった領域と、それに隣接する地肌だった領域とを比較すると、後者の領域の方が次の周回時に地汚れを発生させ易くなる。図示のようにかかる領域にＫ地汚れパターンＫＳＴを形成してその地汚れトナー量を反射型フォトセンサーで検知することで、最も不利な条件における地汚れトナー量を検知する。そして、その検知結果に基づいて帯電バイアスを決定することで、大面積の画像を形成する場合、小面積の画像だけを形成する場合の何れにおいても、地汚れを許容範囲内に収め得る適切な値に、帯電バイアスを設定することができる。よって、本プリンタによれば、地肌ポテンシャルの不足による地汚れの発生を抑えることができる。
【００７８】
図１７に示されるように、中間転写ベルト７において、Ｋ地汚れパターンＫＪＰよりもベルト移動方向の上流側には、ベルト幅方向に並ぶ３つの位置特定用のＫトナー像ＫＳＴが形成されている。３つのうち、図中左側の位置特定用のＫトナー像ＫＳＴは、中間転写ベルト７の移動に伴って第１反射型フォトセンサー２０ａの直下に進入する。また、図中真ん中の位置特定用のＫトナー像ＫＳＴは、中間転写ベルト７の移動に伴って第２反射型フォトセンサー２０ｂの直下に進入する。また、図中右側の位置特定用のＫトナー像ＫＳＴは、中間転写ベルト７の移動に伴って第３反射型フォトセンサー２０ｃの直下に進入する。
【００７９】
制御部３０は、付着量検知処理において、図１７に示される３つのＫ地汚れパターンＫＪＰがそれぞれ反射型フォトセンサー（２０ａ〜ｃ）の直下（検知位置）に進入する理論上のタイミング（所定の計時値）よりも少し早いタイミングで、サンプリング処理を開始する。このサンプリング処理は、３つの反射型フォトセンサーの出力値をそれぞれ高速の時間間隔でサンプリングして記憶していく処理である。そして、それぞれの反射型フォトセンサーについて出力値が大きく変化したタイミングを、位置特定用のＹトナー像ＹＳＴがその反射型フォトセンサーの直下に進入したタイミングとして記憶するとともに、サンプリング処理を終了する。その後、サンプリングデータを時系列で区分けして、Ｋ地汚れパターンＫＪＰの各区画に対応するサンプリングデータ群をそれぞれ構築する。このようにしてサンプリングデータ群を構築することは、各区画についてそれぞれ検知位置への進入タイミングを特定することと同意である。
【００８０】
各区画についてそれぞれサンプリングデータ群を構築したら、それぞれのサンプリングデータを平均した結果に基づいて、各区画のトナー付着量（地汚れトナー量）を求める。Ｋ地汚れパターンＫＪＰについてだけ説明したが、Ｙ，Ｃ，Ｍ地汚れパターンについても、それぞれ同様にしてパターンの直後に形成した位置特定用のトナー像を形成し、その検知タイミングに基づいて、各区画のサンプリングデータ群を構築する。
【００８１】
本プリンタにおいては、現像ポテンシャルによって静電潜像へのトナーの転移を積極的に促した位置特定用のトナー像が反射型フォトセンサーによる検知位置に進入すると、センサーの出力値が大きく変化する。このため、反射型フォトセンサーの出力変化に基づいて、位置特定用のトナー像が検知位置に進入したタイミングを正確に測定することが可能である。そのタイミングと、地汚れパターンにおける各区画がそれぞれ検知位置に進入するタイミングとの時差は、次のようになる。即ち、地汚れパターンを形成するために帯電バイアスＶｃを段階的に変化させ始めたタイミングと、地汚れパターンの各区画がそれぞれ検知位置に進入するタイミングとの時差よりも大幅に小さくなる。このように時差が小さくなることで、帯電バイアスＶｃを段階的に変化させ始めたタイミングを基準にして各区画の検知位置への進入タイミングを特定する場合とは異なり、進入タイミングを正確に特定することが可能になる。これにより、地汚れパターンの各区画の検知位置への進入タイミングを精度良く特定することができないことに起因する地汚れやキャリア付着の発生を抑えることができる。
【００８２】
帯電バイアス調整処理において、帯電電源ユニット５０から出力される各色についての帯電バイアスを決定する出力値決定処理では、以下に説明する理論に基づいて、帯電バイアスを決定している。
【００８３】
図１８は、地汚れパターンの各区画における地汚れトナー量と、地肌ポテンシャルとの関係を示すグラフである。同図では、互いに異なる形状のプロット点で結ばれる複数のグラフが描かれているが、それらは、互いに異なる感光体走行距離の画像形成ユニットで実験した結果に基づく特性を示している。図示のように、画像形成ユニットによって、グラフの特性が大きく異なっている。図中で一番上側のグラフ（▲のプロット点で結ばれたグラフ）の特性を示した画像形成ユニットでは、比較的小さな地肌ポテンシャルで比較的多くの地汚れトナー量を発生させている。このことから、その画像形成ユニットは、現像剤の劣化によってトナー帯電量（Ｑ／Ｍ）が比較的低くなったり、放電開始電圧が比較的高くなって帯電電位ＶＤが目標帯電電位よりも低くなったりして、地汚れが発生し易くなっていると考えられる。このような画像形成ユニットでは、帯電バイアスＶｃをより大きな値（負極性のバイアスなので絶対値をより大きな値）に調整して、実際の帯電電位Ｖｄを引き上げることで、地汚れの発生を抑える必要がある。
【００８４】
一方、図中で「□」のプロット点で結ばれたグラフの特性を示した画像形成ユニットでは、比較的大きな地肌ポテンシャルでも比較的少ない地汚れトナー量になっている。このことから、その画像形成ユニットは、放電開始電圧が比較的低くなって帯電電位ＶＤが目標帯電電位よりも高くなって、キャリア付着が発生し易くなっていると考えられる。このような画像形成ユニットでは、帯電バイアスＶｃをより小さな値（負極性のバイアスなので絶対値をより小さな値）に調整して、実際の帯電電位Ｖｄを引き下げることで、キャリア付着の発生を抑える必要がある。
【００８５】
図１９は、地汚れトナー量−地肌ポテンシャルの特性曲線と、その近似直線の傾きとの関係を説明するためのグラフである。同図において、地汚れトナー量−地肌ポテンシャルの特性曲線は、２つ存在する。それぞれ、実験データを取得した画像形成ユニットについて全てのプロット点を結んだものである。帯電バイアス補正値を求める際には、このような特性曲線を用いるのではなく、その近似直線を求める。そして、後述するように、近似直線のうち、地汚れトナー量が中程度になる領域だけを使用する。このため、中程度の地汚れトナー量の領域（以下、中程度付着領域という）で適切な傾きになる近似直線を得る必要がある。ところが、図中における上側の特性曲線のように、特性曲線が全体的に比較的多い地汚れトナー量の領域（以下、高付着領域という）に存在していると、特性曲線の高付着量側が立ち上がった形状になることから、中程度付着領域で適正値よりも大きな傾きの近似直線になってしまう。また、図中における下側の特性曲線のように、特性曲線が全体的に比較的少ない地汚れトナー量の領域（以下、低付着領域という）に存在していると、特性曲線の低付着量側が横に寝た形状になることから、中程度付着領域で適正値よりも小さな傾きの近似直線になってしまう。
【００８６】
そこで、制御部３０は、地汚れパターンの各区画にそれぞれ対向するサンプリングデータ群について、地汚れトナー量が所定の下限値から上限値までの範囲内にあるサンプリングデータだけを抽出する。そして、抽出したサンプリングデータだけからなる抽出データ群に基づいて、近似直線を求める。なお、サンプリング数の抽出数が２つ以下であった場合には、直線近似ができないことから、帯電バイアス調整処理を終了する。
【００８７】
図２０は、近似直線と抽出データ群との関係を説明するためのグラフである。同図では、４つの抽出データ群に基づいて、４つの近似直線が求められている。何れの抽出データ群（同じ形状のプロット点の集合）も、サンプリングデータの地汚れトナー付着量が、下限値から上限値までの範囲内に収まっていることがわかる。なお、本プリンタでは、下限値として０．００５［ｍｇ／ｃｍ２］を採用している。また、上限値として０．０５［ｍｇ／ｃｍ２］を採用している。
【００８８】
制御部３０は、このようにして近似直線を求めたら、次に、その近似直線に基づいて、限界超え付着量となる地肌ポテンシャルを限界超え地肌ポテンシャルとして特定する。限界超え付着量は、地汚れＩＤを許容範囲のギリギリに留める地汚れトナー量よりも僅かに多い値であり、予めの実験によって定められた定数である。そして、下限値と上限値との間の値になっている。換言すると、限界超え付着量を下限値と上限値との間にするように、下限値や上限値が定められている。本プリンタでは、限界超え付着量として０．００７［ｍｇ／ｃｍ２］を採用している。
【００８９】
次に、制御部３０は、限界超え付着量となる限界超え地肌ポテンシャルＰ１を特定したら、帯電バイアス補正値βを次の式に基づいて求める。即ち、「β＝Ｐ１−（Ｐ２−Ｓ１）」という式である。この式において、Ｐ２は、プロセスコントロールにおいて採用された地肌ポテンシャルの理論値としての地肌ポテンシャル理論値である。また、Ｓ１は、所定のマージン量である。このマージン量Ｓ１は、予めの実験によって定められた定数であり、これを地肌ポテンシャル理論値Ｐ２から減じることで、地肌ポテンシャル理論値Ｐ２を採用している条件における限界超え付着量が得られる地肌ポテンシャルである理論限界超えポテンシャルが求められる。換言すると、限界超え地肌ポテンシャルＰ１からマージンＳ１を減じることで、現状で地汚れトナー量を確実に許容範囲にする地肌ポテンシャルが求められる。先に示される式では、理論限界超えポテンシャルを限界超え地肌ポテンシャルＰ１から減じることで、帯電バイアスＶｃについて、帯電電位Ｖｄをほぼ目標帯電電位にするための適切な補正量である帯電バイアス補正値βを求めている。
【００９０】
本プリンタでは、マージン量Ｓ１として９０［Ｖ］を採用している。このため、例えば、地肌ポテンシャル理論値Ｐ２が１６０［Ｖ］であり、且つマージン量Ｓ１が９０［Ｖ］であり、限界超え地肌ポテンシャルＰ１が１３９［Ｖ］である場合には、帯電バイアス補正値βは、次のようにして求められる。即ち、「β＝１３９−（１６０−９０）＝６９［Ｖ］」と求められる。なお、本プリンタでは、帯電バイアス補正値βの上限値を５０［Ｖ］に設定していることから、帯電バイアス補正値βの算出結果がこの例のように６９［Ｖ］になった場合には、帯電バイアス補正値βが上限値と同じ５０［Ｖ］に補正される。
【００９１】
制御部３０は、帯電バイアス補正値βを求めたら、プロセスコントロールで決定した帯電バイアスＶｃから帯電バイアス補正値βを減じることで、帯電電位Ｖｄをほぼ目標帯電電位にすることが可能な値に帯電バイアスＶｃを補正する。なお、帯電バイアス補正値βがプラスの値である場合、帯電バイアスＶｃはよりマイナス側に大きな値に補正されることから、実際の地肌ポテンシャルがより大きくなって地汚れの発生が抑えられるようになる。これに対し、帯電バイアス補正値βがマイナスの値である場合、制御部３０は、帯電バイアスＶｃを帯電バイアス補正値βの絶対値の分だけプラス側にシフトさせた値（絶対値を小さくした値）に補正する。これにより、実際の地肌ポテンシャルがより小さくなってキャリア付着の発生が抑えられるようになる。なお、帯電バイアス補正値βがマイナスの値になった場合において、その絶対値の上限値は５０に設定されている。このため、例えば帯電バイアス補正値βが「−６９Ｖ」と求められた場合には、帯電バイアスＶｃは５０［Ｖ］だけプラス側にシフトさせた値に補正される。
【００９２】
本プリンタでは、既に説明したように、次のようにして帯電バイアス補正値βを決定している。即ち、近似直線を下限値と上限値との間のサンプリングデータだけに基づいて算出し、限界超え付着量を下限値と上限値との間に設定し、且つ、限界超え地肌ポテンシャルＰ１、地肌ポテンシャル理論値Ｐ２及びマージン量Ｓ１に基づいて決定している。かかる構成では、サンプリングデータの地汚れトナー量の座標が全て地汚れＩＤの許容範囲を超える値であったとしても、地汚れＩＤを許容範囲に留め得る帯電バイアス補正値βを求めることが可能である。このため、キャリア付着を生じてしまうほど地肌ポテンシャルを大きくすることなく地汚れパターンを形成することができるので、地汚れパターン形成時のキャリア付着の発生を回避することができる。
【００９３】
図１４に示されるように、本プリンタでは、地汚れパターンを形成する際に、帯電バイアスＶｃを段階的に上昇させている。これは、帯電バイアスを絶対値の大きな値から小さな値に段階的に変化させることを意味しており（帯電バイアスＶｃがマイナス極性であることから下降するほど絶対値が大きくなる）、地肌ポテンシャルを段階的に小さくしていくことになる。つまり、各区画を地汚れトナー量の小さなものから順に帯電バイアスＶｃの設定によって感光体に形成していく。地汚れが発生するということは、僅かではあるものの、現像剤のトナーが消費されてトナー濃度を低下させていることになる。地汚れトナー量の小さな区画から順に感光体に形成していくことで、地汚れパターンの先端から後端までを形成する過程でトナー濃度を少しずつ低下させていくようにしている。これにより、トナー濃度の低下に起因する区画に対する地汚れトナー量の不適切化を抑えて、地汚れ性能をより高精度に検出することができる。そして、トナーを多く消費する位置特定用のトナー像を地汚れパターンよりもベルト移動方向の後側に形成することで、その現像タイミングを地汚れパターン後端部の現像タイミングよりも後にしている。これにより、位置特定用のトナー像の現像によるトナー濃度の低下による地汚れ性能検出精度の低下を回避することができる。
【００９４】
また、位置特定用のトナー像ＫＳＴについては、必ずしも、Ｋ地汚れパターンＫＪＰよりもベルト移動方向の前側や後側に形成する必要はない。例えば、位置特定用のＹトナー像ＫＳＴを、Ｋ地汚れパターンＫＪＰに対してベルト幅方向に並べて形成してもよい。
【００９５】
また、地汚れパターンを形成する際に、現像バイアスＶｂを一定にした状態で帯電バイアスＶｃを段階的に変化させる例について説明したが、その逆に、帯電バイアスＶｃを一定にした状態で現像バイアスＶｂを段階的に変化させてもよい。
【００９６】
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例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、各実施例に係るプリンタの構成は実施形形態と同様である。
［第１実施例］
図１７に示されるＫバイアス上昇用トナー像のベルト幅方向における長さ（長さ方向面積）については、できるだけ大きくすることが望ましい。長さ方向面積を大きくするほど、より大面積の画像にも対応すること（適切値をより大面積に対応させること）が可能になるからである。しかしながら、大面積のＫバイアス上昇用トナー像を形成すると、Ｋ用の現像装置に多量のＫトナーが補給されることでＫトナーの撹拌不良が発生し、Ｋトナーの帯電量Ｑ／Ｍの不足によって地汚れを起こし易くなることがある。この場合、Ｋ地汚れパターンの各区画に対する地汚れトナー量が、通常の帯電量Ｑ／Ｍの場合に比べて多くなることから、帯電バイアスを精度良く適正値に設定することが困難になってしまう。
【００９７】
そこで、本プリンタは、トナー進入処理において、帯電バイアスの決定対象となっている感光体が形成している一次転写ニップに対して、他の感光体で形成したバイアス上昇用トナー像を進入させる処理を実施するようになっている。例えば、Ｋ用の感光体の帯電バイアスについては、Ｋ用の感光体上のＫ地汚れパターンＫＪＰをＫ用の一次転写ニップに進入させるのに先立って、Ｍバイアス上昇用トナー像をＫ用の一次転写ニップに進入させる。そのＭバイアス上昇用トナー像は、Ｍ用の感光体上で現像されてＭ用の一次転写ニップで中間転写ベルト７上に１次転写されたものである。図２１に示されるように、Ｋ用の一次転写ニップを通過した中間転写ベルト７上で、Ｋ地汚れパターンＫＪＰの直前にＭバイアス上昇用トナー像を位置させるタイミングで、Ｍバイアス上昇用トナー像をＭ用の画像形成ユニットで形成する。
【００９８】
また、Ｍについては、Ｍ用の感光体上のＭ地汚れパターンＭＪＰをＭ用の一次転写ニップに進入させるのに先立って、Ｃバイアス上昇用トナー像をＭ用の一次転写ニップに進入させる。そのＣバイアス上昇用トナー像は、Ｃ用の感光体上で現像されてＣ用の一次転写ニップで中間転写ベルト７上に１次転写されたものである。また、Ｃについては、Ｃ用の感光体上のＣ地汚れパターンＣＪＰをＣ用の一次転写ニップに進入させるのに先立って、Ｙバイアス上昇用トナー像をＣ用の一次転写ニップに進入させる。そのＹバイアス上昇用トナー像は、Ｙ用の感光体上で現像されてＹ用の一次転写ニップで中間転写ベルト７上に１次転写されたものである。
【００９９】
なお、各色のうち、最も上流側に位置するＹについては、Ｙ用の感光体上のＹ地汚れパターンＹＪＰをＹ用の一次転写ニップに進入させるのに先立って、Ｋバイアス上昇用トナー像をＹ用の一次転写ニップに進入させる。そのＹバイアス上昇用トナー像は、Ｋ用の感光体上で現像されてＫ用の一次転写ニップで中間転写ベルト７上に１次転写されたものである。中間転写ベルト７の移動に伴って、Ｙ用の一次転写ニップに進入するのに先立って、二次転写ニップ、ベルトクリーニング装置１０によるクリーニング位置に進入することになるが、次に説明する理由により、Ｙ用の一次転写ニップに進入することができる。即ち、制御部３０は、Ｙバイアス上昇用トナー像を二次転写ニップに進入させるタイミングで、二次転写電源に対して逆バイアス出力命令信号を発信する。これにより、二次転写バイアスの極性を正規のプラスからマイナスに反転させることで、二次転写ニップ内において、中間転写ベルト７から二次転写ローラ１２へのＹバイアス上昇用トナー像の逆転写を阻止する。また、Ｙバイアス上昇用トナー像をベルトクリーニング装置１０によるクリーニング位置に進入させるタイミングで、ベルトクリーニング装置１０を中間転写ベルト７から離間させる。
【０１００】
以上の構成の本プリンタにおいては、帯電不足のトナーを地汚れパターンに付着させることによる帯電バイアスの不適切化を抑えることができる。なお、各色について帯電バイアス調整処理をほぼ同時に行うと、例えば、Ｋ用の一次転写ニップに進入させるためのＹバイアス上昇量トナー像を形成してＹトナーの帯電量Ｑ／Ｍを不足させたＹ用の画像形成ユニットの感光体にＹ地汚れパターンを形成することになる。つまり、結局、全ての色において、帯電量Ｑ／Ｍの不足による地汚れトナー量の増加を引き起こしてしまう。そこで、制御部３０は、各色についてそれぞれ帯電バイアス調整処理の実施タイミングをずらすようになっている。
【０１０１】
［第２実施例］
実施形態に係るプリンタにおいては、各色の画像形成ユニットに潤滑剤塗布機構を設けていなかった。潤滑剤塗布機構は、ステアリン酸亜鉛粉末などの潤滑剤を感光体の表面に塗布するものである。ステアリン酸亜鉛塊と感光体とにそれぞれ当接しながら回転するのに伴って、ステアリン酸亜鉛塊から掻き取って得たステアリン酸亜鉛粉末を感光体に塗布するものが一般的である。かかる潤滑剤塗布機構を設けることで、感光体からのトナー離型性を高めて、一次転写効率を高めたり、感光体からの転写残トナーのクリーニング性を高めたりすることができる。
【０１０２】
このような潤滑剤塗布機構を設けた場合、感光体の全域を潤滑剤の薄膜で覆うことから、大面積の画像部の形成時に、感光体とベルトとの間で発生する放電の量が、地肌部と静電潜像とで大差なくなる。このため、一次転写ニップへの進入前に光書込によって電位を大きく減衰させている静電の電位（潜像電位ＶＬ）の方が地肌部の帯電電位Ｖｄ（転写後Ｖｄ）よりも適切値から遠ざかる。よって、再帯電が施されると、それまで静電潜像であった領域の方が、地肌部であった領域よりも帯電電位ＶＬが一次転写バイアスに近づいて地汚れを発生させ易くなる。
【０１０３】
そこで、本プリンタは、感光体の回転軸線方向において、地汚れパターンを形成する領域に対して、パターン形成前の先行する周回でバイアス上昇用トナー像を形成する。これにより、最も地汚れを引き起こし易くなる領域の地汚れトナー量を適切に検知して、適切な帯電バイアスの値を決定することができる。
【０１０４】
［第３実施例］
本プリンタは、帯電バイアス調整処理において、付着量検知処理に先立って、各色についてそれぞれ、仮出力決定処理と、第１アルゴリズム決定処理とを実施する。仮出力決定処理では、感光体に段階的な地肌パターンを形成し、その地肌パターンに対する地汚れトナーの付着による地汚れパターンを中間転写ベルト７に一次転写する。そして、その地汚れパターンの各区画（地肌パターンの各区画対応領域）のトナー付着量に基づいて帯電バイアスの適正値を算出し、算出値を仮出力値として決定する。地肌パターンに先行してバイアス上昇用トナー像を形成していないので、その仮出力値は、従来の帯電バイアス調整処理における決定値を同じ値になる。その値のままでは、大面積の画像部を形成した場合に地汚れを発生させてしまうおそれがある。
【０１０５】
第１アルゴリズム構築処理では、仮出力決定処理にて検知しておいた各区画についてのトナー付着量と、各区画の地肌ポテンシャルとの関係を示す第１アルゴリズムを構築する。より詳しくは、最小二乗法による相関関数（一次関数）を第１アルゴリズムとして構築する。この第１アルゴリズムに基づいて、トナー付着量を特定の値だけ増減させたい場合における地肌ポテンシャルの増減量を求めることができる。
【０１０６】
次に、制御部３０は、付着量検知処理を実施するが、その際、バイアス上昇用トナー像として、感光体の表面移動方向（ベルト移動方向）における互いに異なる各区画でそれぞれ画像面積を異ならせたものを形成する。このとき、帯電バイアスについては、前述した仮出力値に設定する。感光体の周面におけるバイアス上昇用トナー像を形成した次の周回の領域には、実施形態とは異なり、地肌パターンを形成せず、仮出力値の帯電バイアスの条件で一様に帯電させた一様帯電地肌部を形成する。このように、一様に帯電させた一様帯電地肌部であっても、前の周回でバイアス上昇用トナー像の画像面積を各区画で異ならせているので、各区画にそれぞれ対応する領域（バイアス上昇用トナー像の各区画）で地汚れトナー量が異なってくる。
【０１０７】
図２２は、トナー像進入処理で中間転写ベルト７上に１次転写されたＫバイアス上昇用トナー像及びＫ地汚れパターンＫＪＰを示す平面図である。Ｋバイアス上昇用トナー像は、ベルト移動方向において８段階に画像面積を異ならせたものである。ベルト移動方向においてより先行する区画の方が後続の区画よりも画像面積が小さくなっている。先頭の区画の直前の領域には、画像が全く形成されていないが、この領域は、次の周回における地汚れ把握領域の第１区画となる。また、Ｋバイアス上昇用トナー像の第１区画、第２区画、第３区画、第４区画、第５区画、第６区画、第７区画、第８区画は、次の周回における地汚れ把握領域の第２区画、第３区画、第４区画、第５区画、第６区画、第７区画、第８区画、第９区画となる。
【０１０８】
同図において、Ｋ地汚れパターンＫＪＰにおける各区画で、地汚れトナー量が互いに異なっているが、これは地肌ポテンシャルの違いによるものではなく、先行する周回における画像面積の違いによるものである。
【０１０９】
制御部３０は、Ｋ地汚れパターンＫＪＰにおける各区画のトナー付着量を反射型フォトセンサーからの出力値に基づいて求め、その結果を記憶回路に記憶する。このようにして付着量検知処理を終えたら、次に、記出力値決定処理を実施するのに先立って、Ｋ地汚れパターンＫＪＰの各区画のトナー付着量と、先に構築しておいた第１アルゴリズムとに基づいて、そのトナー付着量をほぼゼロにするための帯電バイアスの補正値を算出するそして、各区画にそれぞれ対応する帯電バイアスの補正値と、各区画の画像面積と、仮出力値とに基づいて、画像面積と帯電バイアスの適正値との関係を示す第２アルゴリズムを構築する第２アルゴリズム構築処理を実施する。
【０１１０】
その後、制御部３０は、プリントジョブにおいて、１頁分の画像領域を感光体表面移動方向に所定のピッチで区画し、各区画の画像面積を求める。そして、感光体の回転に伴って各区画を帯電ローラとの対向位置に進入させるタイミング毎に、出力値決定処理を実施する。その出力値決定処理では、帯電ローラとの対向位置に進入する画像部の画像面積に対応する帯電バイアスの適正値を第２アルゴリズムから特定し、その結果を帯電バイアスの出力値として決定する。
【０１１１】
かかる構成では、１頁分の画像において、副走査方向に画像部の面積が大きく異なっていても、それぞれの面積に応じて帯電バイアスを適切に設定して、地汚れの発生を抑えることができる。更には、感光体を必要以上に帯電させることを防止して感光体の長寿命化を図ることもできる。
【０１１２】
これまで、感光体上のトナー像を、中間転写ベルトを介して記録シートに転写するプリンタについて説明したが、感光体上のトナー像を転写ニップで搬送ローラや搬送ベルト上の記録シートに転写する構成の画像形成装置においても、本発明の適用が可能である。
【０１１３】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａは、潜像担持体（例えば感光体２）と、前記潜像担持体の移動する表面を帯電せしめる帯電手段（例えば帯電ローラ３）と、前記帯電手段に供給するための帯電バイアスを出力する帯電電源（例えば帯電電源ユニット５０）と、前記帯電手段によって帯電せしめられた前記潜像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込手段（例えば光書込ユニット６）と、前記潜像を現像してトナー像を得る現像手段（例えば現像装置４）と、前記潜像担持体と当接体（例えば中間転写ベルト７）との当接による転写ニップにて、前記潜像担持体上のトナー像を前記当接体又はこれの表面に保持される記録シートに転写する転写手段（例えば一次転写ローラ９）と、前記潜像担持体の表面上のトナー像、又はこれを自らの表面に転写した転写体上のトナー像のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段（例えば光学センサーユニット２０）と、前記潜像担持体の地肌部における地汚れ度合いの把握対象となる領域である地汚れ把握領域、又は、前記地汚れ把握領域に対応する前記転写体の領域である転写体対応領域、のトナー付着量を前記トナー付着量検知手段によって検知するための付着量検知処理、及び前記付着量検知処理による検知結果に基づいて前記帯電電源からの帯電バイアスの出力値を決定する出力値決定処理を実施する制御手段（例えば制御部３０）とを備える画像形成装置において、前記転写ニップに転写電界を形成するための転写バイアスを出力する転写電源として、転写バイアスを定電流制御で出力するものを用い、且つ、前記付着量検知処理にて、前記潜像担持体の前記地汚れ把握領域を前記転写ニップに進入させるのに先立って、転写バイアスの電圧値を高くするためのバイアス上昇用トナー像（例えばＫバイアス上昇用トナー像ＫＪＰ）を前記転写ニップに進入させるための処理であるトナー像進入処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【０１１４】
かかる構成においては、転写バイアスを定電流制御で出力することで、環境にかかわらず潜像担持体上のトナー像を良好に転写することができる。
また、次に説明する理由により、大面積の画像を形成した場合における地汚れの発生を抑えることもできる。即ち、特許文献１に記載の画像形成装置では、大面積の画像部を形成した場合に発生する転写ニップにおける感光体の電位のシフトを想定せずに、感光体上に画像を全く形成しない状態で地肌パターンを形成していた。そして、その地肌パターンにおける地汚れトナー量に基づいて帯電バイアスを決定していた。このようにして決定した帯電バイアスでは、感光体に小面積の画像部しか形成しない場合には地汚れの発生を抑えることが可能である。しかし、大面積の画像部を形成した場合には、転写ニップ内での感光体電位のシフトによって次回の感光体周回で地汚れを引き起こすおそれがある。そこで、態様Ａにおいては、前述した地汚れパターンのような地汚れ把握領域を転写ニップに進入させるのに先立って、定電流制御される転写バイアスの電圧値を高くするためのバイアス上昇用トナー像を転写ニップに進入させる。これにより、転写ニップ内で潜像担持体の電位を意図的にシフトさせることで、転写ニップ通過後の潜像担持体における地汚れ把握領域を帯電手段によって再帯電させたときの帯電電位を、潜像担持体上に大面積の画像部を形成した場合と同様に、所望の値よりも低くする。これにより、潜像担持体の地汚れ把握領域に対して大面積の画像部を形成した場合とほぼ同量の地汚れトナーを付着させてその付着量に基づいて帯電バイアスを決定することで、感光体を次のような値に帯電させるようにする。即ち、大面積の画像部を形成した場合でも地汚れの発生を抑えることができる値である。よって、大面積の画像を形成した場合における地汚れの発生を抑えることができるのである。
［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記トナー像進入処理にて、前記潜像担持体の表面移動方向における全域のうち、前記地汚れ把握領域よりも前記転写ニップに先に進入する領域に、前記バイアス上昇用トナー像を形成する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、帯電バイアスの決定対象となる潜像担持体に対してバイアス上昇用トナー像を形成するという簡単な処理により、一次転写ニップで潜像担持体の電位を大面積の画像部に対応する値にシフトさせることができる。
【０１１５】
［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ａにおいて、前記潜像担持体を複数設け、前記当接体として、それら潜像担持体にそれぞれ当接して複数の転写ニップを形成する無端移動可能なベルト部材（例えば中間転写ベルト７）を用い、且つ、前記トナー像進入処理にて、地汚れ度合いの把握対象となる潜像担持体とは別の潜像担持体に対して前記バイアス上昇用トナー像を形成し、前記別の潜像担持体から前記ベルト部材に転写した前記バイアス上昇用トナー像を、前記ベルト部材の無端移動に伴って、地汚れ度合いの把握対象となる潜像担持体と前記ベルト部材との当接による転写ニップに対して前記地汚れ把握領域よりも先に進入させる処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、第１実施例で説明したように、帯電不足のトナーを地汚れパターンに付着させることによる帯電バイアスの不適切化を抑えることができる。
【０１１６】
［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様ＢはＣにおいて、前記潜像担持体の表面、又は、前記転写体の表面、における表面移動方向とは直交する方向の全域のうち、前記バイアス上昇用トナー像が形成されない領域、をトナー付着量の検知対象領域とするように、前記トナー付着量検知手段を配設したことを特徴とするものである。かかる構成では、第２実施例で説明したように、潜像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布機構を設けていない構成において、トナー付着量の検知対象領域を、最も地汚れの発生し易い領域にすることができる。
【０１１７】
［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｂ又はＣにおいて、前記潜像担持体に潤滑剤粉末を塗布する潤滑剤粉末塗布手段（例えば潤滑剤塗布機構）を設け、且つ、前記潜像担持体の表面、又は、前記転写体の表面、における表面移動方向とは直交する方向の全域のうち、前記バイアス上昇用トナー像が形成される領域、をトナー付着量の検知対象領域とするように、前記トナー付着量検知手段を配設したことを特徴とするものである。かかる構成では、第２実施例で説明したように、潜像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布機構を設けている構成において、トナー付着量の検知対象領域を、最も地汚れの発生し易い領域にすることができる。
【０１１８】
［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ｂ〜Ｅの何れかにおいて、前記付着量検知処理にて、前記潜像担持体の表面移動方向における前記バイアス上昇用トナー像よりも後側に存在する前記地汚れ把握領域に、前記潜像担持体の地肌部と前記現像手段の現像部材との電位差である地肌ポテンシャルを段階的に変化させた地肌パターンを形成する処理と、前記地肌パターンの前記表面移動方向における互いに地肌ポテンシャルの異なる各区画、又は前記転写体における前記各区画にそれぞれ対応する領域である各区画対応領域、のトナー付着量をそれぞれ検知する処理とを実施し、且つ、前記出力値決定処理にて、前記各区画又は前記各区画対応領域のトナー付着量に基づいて、前記帯電電源からの帯電バイアスの出力値を決定する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、地肌パターンの各区画のトナー付着量に基づいて、地汚れを抑え得る帯電バイアスの値を精度良く求めることができる。
【０１１９】
［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ｂ〜Ｅの何れかにおいて、前記付着量検知処理に先立って、前記潜像担持体の地肌部と前記現像手段の現像部材との電位差である地肌ポテンシャルを段階的に変化させた地肌パターンを前記潜像担持体の地肌部に形成し、前記地肌パターンの前記表面移動方向における互いに地肌ポテンシャルの異なる各区画、又は前記転写体における前記各区画にそれぞれ対応する各区画対応領域、のトナー付着量に基づいて前記帯電電源からの帯電バイアスの仮出力値を決定する仮出力決定処理と、前記各区画又は前記各区画対応領域のトナー付着量と地肌ポテンシャルとの関係を示す第１アルゴリズムを構築する第１アルゴリズム構築処理とを実施した後、前記付着量検知処理にて、前記仮出力値の条件で前記バイアス上昇用トナー像として、潜像担持体又は前記転写体の表面移動方向における互いに異なる各区画でそれぞれ画像面積を異ならせたものを形成する処理と、前記仮出力値の条件で得られた前記地汚れ把握領域又は前記転写体対応領域における前記区画にそれぞれ対応するトナー付着量を前記付着量検知処理によって検知する処理とを実施し、その後、前記出力値決定処理を実施するのに先立って、前記各区画のトナー付着量と前記第１アルゴリズムと前記各区画の画像面積と前記仮出力値とに基づいて、画像面積と帯電バイアスの適正値との関係を示す第２アルゴリズムを構築する第２アルゴリズム構築処理を実施し、且つ、前記出力値決定処理にて、出力画像の面積率と前記第２アルゴリズムとに基づいて前記帯電電源からの帯電バイアスの出力値を決定する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、第３実施例で説明したように、１頁分の画像において、副走査方向に画像部の面積が大きく異なっていても、それぞれの面積に応じて帯電バイアスを適切に設定して、地汚れの発生を抑えることができる。更には、潜像担持体を必要以上に帯電させることを防止して潜像担持体の長寿命化を図ることもできる。
【０１２０】
［態様Ｈ］
態様Ｈは、態様Ｇ又はＧにおいて、前記地肌パターンを形成する潜像担持体に位置特定用のトナー像を潜像の現像によって形成し、前記トナー付着量検知手段からの出力変化に基づいて、前記位置特定用のトナー像を前記トナー付着量検知手段による検知位置に進入させたタイミングを特定し、この特定結果に基づいて前記各区画又は前記各区画対応領域の前記検知位置への進入タイミングをそれぞれ特定する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、地汚れパターンの各区画についてトナー付着量検知手段による検知位置への進入タイミングを精度良く特定することができないことに起因する地汚れやキャリア付着の発生を抑えることができる。
【０１２１】
［態様Ｉ］
態様Ｉは、態様Ｆ、Ｇ又はＨにおいて、前記地肌パターンを形成する際に、前記現像部材に供給する現像バイアスを一定にした状態で、前記帯電バイアスを段階的に変化させることで、前記地肌ポテンシャルを段階的に変化させる処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、帯電バイアスを変化させるという簡単な処理によって地肌パターンを形成することができる。
【０１２２】
［態様Ｊ］
態様Ｊは、態様Ｆ〜Ｉの何れかにおいて、前記地肌パターンを形成する際に、前記地肌ポテンシャルを大きな値から小さな値に段階的に変化させる処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、実施形態で説明したように、位置特定用のトナー像の現像によるトナー濃度の低下による地汚れ性能検出精度の低下を回避することができる。
【符号の説明】
【０１２３】
２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：帯電ローラ（帯電手段）
６：光書込ユニット（潜像形成手段）
７：中間転写ベルト（当接体、転写体、ベルト部材）
９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：一次転写ローラ（転写手段）
２０：光学センサーユニット（トナー付着量検知手段）
３０：制御部（制御手段）
５０：帯電電源ユニット（帯電電源）
ＫＪＰ：Ｋバイアス上昇用トナー像
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２４】
【特許文献１】特許第４５４５７２８号
【図１】
2015176045.tif 000003
【図２】
2015176045.tif 000004
【図３】
2015176045.tif 000005
【図４】
2015176045.tif 000006
【図５】
2015176045.tif 000007
【図６】
2015176045.tif 000008
【図７】
2015176045.tif 000009
【図８】
2015176045.tif 000010
【図９】
2015176045.tif 000011
【図１０】
2015176045.tif 000012
【図１１】
2015176045.tif 000013
【図１２】
2015176045.tif 000014
【図１３】
2015176045.tif 000015
【図１４】
2015176045.tif 000016
【図１５】
2015176045.tif 000017
【図１６】
2015176045.tif 000018
【図１８】
2015176045.tif 000019
【図１９】
2015176045.tif 000020
【図２０】
2015176045.tif 000021
【図１７】
2015176045.tif 000022
【図２１】
2015176045.tif 000023
【図２２】
2015176045.tif 000024