(57)【要約】【課題】潜像担持体上のトナー像を定電流制御で中間転写体に転写する構成で、下流側転写位置での逆転写率の上昇に起因して、上流側トナー像を作像するトナーが余計に消費されることを抑制することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の感光体１を有するプリンタ１００で、ブラック用一次転写ローラ１７Ｋは、定電流制御によって転写電圧を制御し、ブラック用転写ニップ６０Ｋの上流側のマゼンタ用一次転写ローラ１７Ｍによって中間転写ベルト６に転写されたマゼンタ用階調パターン像Ｓｍ等が、ブラック用転写ニップ６０Ｋを通過する前後でのトナー付着量の変動を検出するマゼンタ転写ニップ下流側光学センサ１５２Ｍ及び光学センサ１５１を備え、ブラック用一次転写ローラ１７Ｋは、トナー付着量の変動の検出結果に基づいて、定電流制御における目標電流の値を変更する。【選択図】図１
2015102584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動する複数の潜像担持体の表面に、画像情報に基づいてトナー像をそれぞれ形成する複数の作像手段と、
該潜像担持体上のトナー像を表面移動する中間転写体にそれぞれ転写する複数の転写手段と、
該中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する記録媒体転写手段と、を有する画像形成装置において、
上記複数の転写手段のうち、その転写手段よりも上記中間転写体の表面移動方向の上流側に少なくとも一つの他の転写手段を有する下流側転写手段は、定電流制御によって転写電圧を制御し、
該下流側転写手段が転写を行う下流側転写位置の上流側の該他の転写手段によって該中間転写体に転写された上流側トナー像が、該下流側転写位置を通過する前後での該上流側トナー像のトナー付着量の変動を検出するトナー付着量変動検出手段を備え、
該下流側転写手段は、該トナー付着量変動検出手段の検出結果に基づいて、定電流制御における目標電流の値を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
上記複数の転写手段のそれぞれの転写位置に対して上記中間転写体の表面移動方向下流側に、該中間転写体の表面上のトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出センサを備え、
上記トナー付着量変動検出手段は、上記下流側転写位置の上流側に配置された該トナー付着量検出センサで検出された上記上流側トナー像のトナー付着量と、該下流側転写位置の下流側に配置された該トナー付着量検出センサによって検出された該上流側トナー像のトナー付着量と、の差を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
上記トナー付着量検出センサと上記中間転写体との間を遮蔽するセンサシャッター部材を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２または３の何れかに記載の画像形成装置において、
上記中間転写体はベルト状の中間転写ベルトであり、
上記トナー付着量検出センサが対向する位置における中間転写ベルトの裏面と接触する検出位置対抗部材を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
上記複数の転写手段は、上記中間転写ベルトを挟んで上記潜像担持体と対向する転写部材をそれぞれ備え、
該転写部材は、該中間転写ベルトに対して接離可能な構成であり、
上記検出位置対抗部材は、該転写部材の接離動作と同期して変位することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４または５の何れかに記載の画像形成装置において、
上記複数の転写手段は、上記中間転写ベルトを挟んで上記潜像担持体と対向する転写部材をそれぞれ備え、
上記検出位置対抗部材の電気抵抗は、該転写部材の電気抵抗よりも高いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４乃至６の何れかに記載の画像形成装置において、
上記検出位置対抗部材はローラ形状であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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】
この種の画像形成装置としては、感光体等からなる潜像担持体を回転させて帯電装置により潜像担持体を均一に帯電させた後に、潜像担持体に対して露光装置による露光で画像を書き込むことで静電潜像を形成する。この静電潜像を現像装置で現像して形成した潜像担持体上のトナー像を転写装置で転写紙等の記録媒体に転写している。
カラー画像形成を行う画像形成装置では、各色の単色のトナー像が形成される複数の潜像担持体を中間転写ベルト等の中間転写体に対してその表面移動方向に沿って並べるように対抗配置した、いわゆるタンデム型の画像形成装置が知られている。タンデム型の画像形成装置では、複数の潜像担持体のそれぞれに単色のトナー像を形成する複数の作像装置を備え、各作像装置が単色のトナー像をそれぞれの潜像担持体上に形成する。複数の潜像担持体上に形成したトナー像をそれぞれの一次転写ニップで中間転写体に順次一次転写する。
このような画像形成装置では、例えば環境の変化や装置の経時劣化等の誤差因子の変化により現像能力が変化し、同一の作像条件で画像を形成しても経時で画像濃度が変動してしまう。
【０００３】
このような問題に対して、単位面積当りのトナー付着量を変化させた階調パターン像を作像し、適切な画像濃度が得られる作像条件を決定するプロセスコントロールと呼ばれる制御を行うことが知られている（特許文献１及び２等）。プロセスコントロールとしては、潜像担持体上に基準パターン像としてのパッチパターン像の静電潜像を形成してこれを現像装置で現像して、中間転写体に転写して、中間転写体上のパッチパターン像の単位面積当りのトナー付着量から現像装置の現像能力を算出する。そして、その現像能力から現像バイアス、潜像担持体の帯電電位等の各種電位を決定する。このようなプロセスコントロールを行うことで、設置環境の変化や経時劣化が生じても安定した画像形成を行うことができる。以下、単位面積当りのトナー付着量を、単に「トナー付着量」と呼ぶ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
潜像担持体から中間転写体へのトナー像の一次転写を行うときに中間転写体側に印加される一次転写バイアスは定電流制御でバイアス印加するものが一般的である。一次転写バイアスを定電流制御する構成では、潜像担持体の表面電位の変動によって一次転写電圧が変動する。
【０００５】
タンデム型の画像形成装置では、上流側の作像装置で形成され、中間転写体に転写されたトナー像（以下、「上流側トナー像」と呼ぶ）は、下流側の作像装置の一次転写ニップ（以下、「下流側転写ニップ」と呼ぶ）を通過する。上流側トナー像が、下流側転写ニップを通過するときに、上流側トナー像を形成するトナーの一部が下流側転写ニップで中間転写ベルトと接触する潜像担持体に移動する逆転写が生じる。この逆転写は下流側転写ニップにおける一次転写電圧が高いほど多くなる傾向があり、下流側の一次転写電圧が変動すると下流側転写ニップに進入した上流側トナー像のトナー量に対する逆転写したトナー量の割合（以下、「逆転写率」と呼ぶ）も変動する。
【０００６】
また、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、下流側転写ニップにおける逆転写率は、上流側トナー像を形成するトナーの帯電量（Ｑ／Ｍ）の変動によっても変動することが分かった。具体的には、上流側トナー像のトナーの帯電量が大きいほど逆転写率は小さくなり、上流側トナー像のトナーの帯電量が小さいほど逆転写率は大きくなることが分かった。
逆転写率は様々な要素の変動の影響を受けて変動するため、逆転写に影響を与える要素の変動を検出しても、逆転写率の変動量を予測することは困難である。
【０００７】
従来のタンデム型の画像形成装置では、プロセスコントロールの際に、中間転写体上のパッチパターン像の単位面積当りのトナー付着量を検出する位置は、最下流側の一次転写ニップよりも下流側の中間転写体の表面であった。上流側トナー像は、下流側転写ニップを通過した後のトナー付着量、言い換えると、逆転写によって付着量が減少した後のトナー付着量が検出される。このようなプロセスコントロールでは、この付着量が減少した後のトナー付着量が、所望のトナー付着量となるように作像条件を制御するため、逆転写が生じていても所望のトナー付着量のトナー像を得ることができる。このため、下流側転写ニップでの逆転写率が高くなっていても、その影響が最終画像に現れず、逆転写率が高くなっている状態を検出することはできなかった。
【０００８】
しかし、下流側転写ニップでの逆転写率が高くなった状態で、プロセスコントロールを行うと、上流側トナー像を作像する作像条件は、下流側転写ニップで多くのトナーが逆転写されても所望のトナー付着量を得られるように決定される。このようにして決定された作像条件で画像形成を続けると、上流側トナー像を形成するトナーは、その多くが下流側転写ニップで逆転写によって消費され続けることになる。このため、下流側転写ニップにおける逆転写率が増加した状態で作像条件を決定して画像形成を行うと、上流側トナー像を作像するトナーが余計に消費され続けることとなる。
【０００９】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、次の通りである。すなわち、潜像担持体上のトナー像を定電流制御で中間転写体に転写する構成で、下流側転写位置での逆転写率の上昇に起因して、上流側トナー像を作像するトナーが余計に消費されることを抑制することが可能な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】
上記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、表面移動する複数の潜像担持体の表面に、画像情報に基づいてトナー像をそれぞれ形成する複数の作像と、該潜像担持体上のトナー像を表面移動する中間転写体にそれぞれ転写する複数の転写手段と、該中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する記録媒体転写手段と、を有する画像形成装置において、上記複数の転写手段のうち、その転写手段よりも上記中間転写体の表面移動方向の上流側に少なくとも一つの他の転写手段を有する下流側転写手段は、定電流制御によって転写電圧を制御し、該下流側転写手段が転写を行う下流側転写位置の上流側の該他の転写手段によって該中間転写体に転写された上流側トナー像が、該下流側転写位置を通過する前後での該上流側トナー像のトナー付着量の変動を検出するトナー付着量変動検出手段を備え、該下流側転写手段は、該トナー付着量変動検出手段の検出結果に基づいて、定電流制御における目標電流の値を変更する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、潜像担持体上のトナー像を定電流制御で中間転写体に転写する構成で、下流側転写位置での逆転写率の上昇に起因して、上流側トナー像を作像するトナーを余計に消費することを抑制することが可能となるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係るプリンタの四つの一次転写ニップと、光学センサによる検知位置との拡大説明図。
【図２】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図３】実施形態のプリンタにおける濃度調整を行う制御系の要部構成の一例を示すブロック図。
【図４】中間転写ベルト上に形成された第一の濃度調整用パターン像の説明図。
【図５】マゼンタ用転写ニップ及びブラック用転写ニップの近傍の拡大説明図。
【図６】定電流制御における感光体の表面電位の変動による一次転写電圧の変動を示す説明図。
【図７】下流側転写ニップの一次転写電圧の変動と、上流側トナー像の逆転写率の変動との関係を示すグラフ。
【図８】定電流制御における感光体の表面層の層厚の変動による定電流制御における一次転写電圧の変動を示す説明図。
【図９】モノクロ画像の作像時の四つの一次転写ニップ近傍の説明図。
【図１０】下流側転写ニップの逆転写率算出結果による転写電流値制御を示す説明図。
【図１１】下流側転写ニップの転写電圧と転写率との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係るタンデム型中間転写方式のフルカラー画像形成装置（以下「プリンタ１００」という。）の構成例を示す概略構成図である。
【００１４】
プリンタ１００は、駆動源としての不図示の駆動モータで回転駆動可能な像担持体としての無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト６を中央部に備えている。中間転写ベルト６は、多層構造となっている。中間転写ベルト６のベース層は、例えば伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）シート、ポリイミド系樹脂で形成され、その表面はフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被われている。そして、中間転写ベルト６は複数の支持部材としての支持ローラ（１５，１６，１８，１９）に掛け回され、図中反時計回りに（図中の矢印方向に）回転可能に構成されている。上記支持ローラの一つである第四支持ローラ１９の図中左側には、画像転写後に中間転写ベルト６上に残留する残留トナーを除去するクリーニング手段としての中間転写ベルトクリーニング装置７が設けられている。
【００１５】
また、第二支持ローラ１６と第三支持ローラ１８との間に張り渡された中間転写ベルト６の張架面に対向する位置には、中間転写ベルト６の表面移動方向に沿って四つの作像装置１０が横に並べて配置され、タンデム型画像形成部２００を構成している。四つの作像装置１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、中間転写ベルト６の表面移動方向に沿って、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応した作像手段である。
このタンデム型画像形成部２００の下方には、画像データに基づいて変調されたレーザー光Ｌを照射可能な光書き込みＲ装置（露光装置５）が設けられている。
【００１６】
四つの作像装置１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の構造は同一であり、それぞれ各色のトナー像が表面に形成される潜像担持体としての感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を備えている。イエロー用作像装置１０Ｙは、図中の時計回り方向に回転駆動されイエロー用感光体１Ｙの周囲に、イエロー用感光体１Ｙの表面を帯電する帯電装置２を備える。また、露光装置５からのレーザー光Ｌによってイエロー用感光体１Ｙに形成された潜像を現像する現像装置３を備える。さらに、イエロー用感光体１Ｙに残留した現像剤としてのトナー等を除去するクリーニング装置４を備えている。現像装置３では、不図示の現像ローラにはトナーが担持され、現像ローラ印加された現像バイアス電位と、イエロー用感光体１Ｙ表面の電位との電位差である現像ポテンシャルによって、現像ローラ上のトナーがイエロー用感光体１Ｙの表面に供給される。
【００１７】
また、中間転写ベルト６の張架部を間に挟んでイエロー用感光体１Ｙと対向する位置には、イエロー用感光体１Ｙ上のトナー像を中間転写ベルト６に転写するための一次転写部材としての一次転写ローラ１７が配設されている。他の三つの色の作像装置１０（Ｃ，Ｍ，Ｋ）についても、上述したイエロー用作像装置１０Ｙと同様に構成されている。
【００１８】
中間転写ベルト６の第一支持ローラ１５に支持されている部分に対向する位置には、二次転写装置１２が配設されている。この二次転写装置１２は、各感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）からトナー像を一次転写して形成された中間転写ベルト６上の合成カラー画像を被転写体（記録媒体）としての用紙Ｐに転写する転写部を構成する。プリンタ１００の二次転写装置１２は、二次転写部材としての二次転写ローラ８と、第一支持ローラ１５に向かって二次転写ローラ８を加圧するスプリング等からなる加圧部材９とを備えている。
また、中間転写ベルト６の第一支持ローラ１５に支持されている部分の上部に対向する位置には、中間転写ベルト６上に付着したトナー像のトナー付着量を検出する光学センサ１５１が配置されている。
【００１９】
二次転写装置１２の上方には、用紙Ｐ上の転写画像（重ね合わせカラートナー像）を定着する定着装置１３が設けられている。定着装置１３は、定着ローラ１３ａに加圧ローラ１３ｂを押し当てて、両ローラ（１３ａ，１３ｂ）の接触対向部に定着ニップを形成する構成である。そして、この定着ニップにおいて用紙Ｐ上のトナー像に熱と圧とを加えることで定着を行う。
二次転写装置１２は、二次転写後の用紙Ｐを定着装置１３へ搬送する搬送機能も備えており、二次転写ローラ８と定着装置１３の定着ニップとの間には、搬送ガイド部材として転写出口ガイド部材３１及び定着前ガイド部材１１が設けられている。二次転写後の用紙Ｐは、転写出口ガイド部材３１及び定着前ガイド部材１１によって案内され、定着ニップに向かって移動するように搬送される。
【００２０】
また、用紙Ｐを二次転写装置１２に向かって供給する被転写体供給手段は、給紙テーブル５０、図示しない手差しトレイ、レジストローラ対２８、搬送ローラ対３０、第一給紙路２９ａ及び第二給紙路２９ｂ等を備える。給紙テーブル５０は、給紙カセット２６と、給紙カセット２６上の用紙Ｐを送り出して供給する用紙供給部材としての給紙ローラ２７とを備える。
【００２１】
プリンタ１００におけるカラー画像形成は、例えば次のように行われる。図示しない操作部の不図示のスタートスイッチが押されると、駆動源としての図示しない駆動モータで四つの支持ローラ（１５，１６，１８，１９）の一つが回転駆動され、他の支持ローラが従動回転する。これにより、中間転写ベルト６が図２中の矢印で示す所定回転方向に回転して搬送される。同時に各作像装置１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）において感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）が回転駆動され、感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の表面上にイエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの単色画像が形成される。そして、中間転写ベルト６の搬送とともに各感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上の単色画像それぞれが順次転写され、中間転写ベルト６上に合成カラー画像（カラートナー像）が形成される。
【００２２】
また、上記不図示のスタートスイッチが押下されると、給紙テーブル５０の給紙ローラ２７が回転駆動され、給紙テーブル５０が備える給紙カセット２６から用紙Ｐが繰り出され、図示しない分離ローラで一枚ずつ分離されて第一給紙路２９ａに入る。第一給紙路２９ａに入った用紙Ｐは、搬送ローラ対３０で搬送されてプリンタ１００本体内の第二給紙路２９ｂに導かれ、レジストローラ対２８に突き当って止まる。そして、中間転写ベルト６上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ対２８が回転駆動され、中間転写ベルト６と二次転写装置１２の二次転写ローラ８との間の二次転写ニップに用紙Ｐが送り込まれる。そして、二次転写装置１２で静電転写されて用紙Ｐ上にカラー画像が記録される。
【００２３】
画像が転写された後の用紙Ｐは、二次転写装置１２から搬送され、搬送ガイド部材を介して定着装置１３へと送り込まれる。そして、定着装置１３の定着ローラ１３ａと加圧ローラ１３ｂとが対向する定着ニップで熱と圧力とが加えられて転写画像が定着された後、排出ローラ３９で排出され、排紙トレイ４０上にスタックされる。
【００２４】
一方、画像を転写した後の中間転写ベルト６は、その表面上に残留する残留トナーを中間転写ベルトクリーニング装置７で除去され、各作像装置１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）による再度の画像形成に備える。
【００２５】
次に、一定の画像面積で画像濃度が異なるパターン画像を複数作像する第一の濃度調整用パターン像と、これに基づいた濃度調整について説明する。
図３は、プリンタ１００における濃度調整を行う制御系の要部構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、プリンタ１００は、各駆動部の駆動制御を行う制御部５００を備えている。
【００２６】
プリンタ１００の制御部５００は、定電流制御となるように不図示の一次転写電源が一次転写ローラ１７に印加する電圧を制御する。また、濃度調整時の光学センサ１５１の検出結果に基づいて決定した作像条件となるように、作像装置１０における帯電装置２による帯電電位や現像装置３の現像バイアス電位を制御したり、露光装置５のレーザー光Ｌの強度を制御したりする。
【００２７】
図４は、中間転写ベルト６上に形成された第一の濃度調整用パターン像の説明図である。
プリンタ１００の制御部５００は、電源投入時あるいは所定枚数の作像を行う度に、各色の画像濃度を適正化するための画像濃度制御を実行する。
【００２８】
画像濃度制御は、まず、図４に示すような、各色の階調パターン像（Ｓｙ，Ｓｃ，Ｓｍ，Ｓｋ）を中間転写ベルト６上における各光学センサ１５１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に対向する位置に自動形成する。各色の階調パターン像は、十個の画像濃度が異なる２［ｃｍ］×２［ｃｍ］の正方形状のトナーパッチからなっている。各色の階調パターン像（Ｓｙ，Ｓｃ，Ｓｍ，Ｓｋ）を作成するときの、感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の帯電電位は、通常の画像形成時の作像プロセスにおける一様な感光体帯電電位とは異なり、値を徐々に大きくする。そして、レーザー光Ｌの走査によって階調パターン像を形成するための複数のパッチ静電潜像を各感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）にそれぞれ形成せしめながら、それらをＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像装置３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）によって現像する。この現像の際、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像ローラに印加される現像バイアスの値を徐々に大きくしていく。
【００２９】
このような現像により、四つの感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上にはそれぞれ、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの階調パターン像（Ｓｙ，Ｓｃ，Ｓｍ，Ｓｋ）が形成される。これらの階調パターン像（Ｓｙ，Ｓｃ，Ｓｍ，Ｓｋ）は、図４に示すように中間転写ベルト６の主走査方向に所定の間隔で並ぶように一次転写される。このときの、各色の階調パターン像におけるトナーパッチのトナー付着量は最小で０．１［ｍｇ／ｃｍ２］、最大で０．５５［ｍｇ／ｃｍ２］ほどあり、また、トナーのＱ／ｄ（平均帯電量、「ｄ」は平均粒径）分布を測定すると、ほぼ正規帯電極性にそろっている。
【００３０】
中間転写ベルト６上に形成され各階調パターン像（Ｓｙ，Ｓｃ，Ｓｍ，Ｓｋ）の各トナーパッチは、中間転写ベルト６の無端移動に伴って、光学センサ１５１との対向位置を通過する。この際、光学センサ１５１は、トナー付着量を検出するための光を各階調パターン像に照射し、各階調パターン像のトナーパッチに対する単位面積あたりのトナー付着量に応じた量の反射光を受光する。
次に、各色トナーパッチを検知したときの光学センサ１５１の出力電圧と、付着量変換アルゴリズムとから、各色の階調パターン像の各トナーパッチにおける付着量を算出し、算出した付着量に基づき作像条件を調整する。具体的には、トナーパッチにおけるトナー付着量を検知した結果と、各トナーパッチを作像したときの現像ポテンシャルとに基づいてその直線グラフを示す関数（ｙ＝ａｘ＋ｂ）を回帰分析によって計算する。そして、この関数に画像濃度の目標値を代入することで適切な現像ポテンシャルを演算し、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像ポテンシャルを特定し、それぞれの現像ポテンシャルに対応した現像バイアス値を特定する。
【００３１】
制御部５００のメモリ内には、数十通りの現像バイアス値と、それぞれに個別に対応する適切な感光体帯電電位とが予め関連付けられている作像条件データテーブルが格納されている。各作像装置１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）について、それぞれこの作像条件テーブルの中から、特定した現像バイアス値に最も近い現像バイアス値を選び出し、これに関連付けられた感光体帯電電位を特定する。ここで選びされた現像バイアス値と、特定された感光体帯電電位とを用いた作像条件で作像を行うことで、設置環境の変化や経時劣化が生じても、目標値に近い画像濃度で安定した画像形成を行うことができる。
プリンタ１００では、光学センサ１５１は、感光体１上に形成され、中間転写ベルト６上に転写された濃度調整用パターン像である各色の階調パターン像（Ｓｙ，Ｓｃ，Ｓｍ，Ｓｋ）のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段である。また、制御部５００は、光学センサ１５１の検出結果に基づいて作像手段である作像装置１０の作像条件を制御する制御手段である。
【００３２】
プリンタ１００では、一次転写ローラ１７に印加される一次転写バイアスは定電流制御で印加されている。定電流制御の場合、一次転写ニップに形成される転写電界が中間転写ベルト６や一次転写ローラ１７等の転写部材の抵抗変動の影響を受け難く、安定した転写性を実現でき、中間転写ベルト６等の抵抗変動に対してロバスト性の高い転写性を実現することができる。
しかし、一次転写バイアスを定電流制御する構成では、感光体１等の潜像担持体の表面電位の変動に対して定電流を維持するために、潜像担持体の表面電位の変動によって一次転写ローラ１７等の一次転写部材に印加される一次転写電圧が変動する。
【００３３】
潜像担持体の表面電位の変動は、経時使用による現像剤の劣化によってトナーの帯電性が低下したり、使用環境の変化によってトナーの帯電性が変化したりすることによって生じる。詳しくは、潜像担持体上の潜像を現像する現像装置内のトナーの帯電性が低い場合は、現像ポテンシャルに対する潜像担持体へのトナー付着量が増加するため、プロセスコントロールによって現像ポテンシャルが低くなるような作像条件に制御される。画像形成装置の記憶手段には、現像ポテンシャルに対応した現像バイアスと帯電電位との組み合わせが複数種類記憶されており、現像ポテンシャルの値を低くする際には、現像バイアスと帯電電位とがともに低くなるように制御される。帯電電位が低くなることで、潜像担持体の表面電位は低くなる。一方、現像装置内のトナーの帯電性が高い場合は、潜像担持体の表面電位は高くなる。
【００３４】
定電流制御の構成では、潜像担持体の表面電位が低くなると、潜像担持体と一次転写部材との間での定電流を維持するために一次転写部材に印加される一次転写電圧は低くなる。一方、潜像担持体の表面電位が高くなると一次転写電圧も高くなる。
【００３５】
プリンタ１００は、タンデム中間転写方式の画像形成装置であり、フルカラープリントを行うときには、各感光体１から中間転写ベルト６へとトナー像が順次一次転写されていく。
プリンタ１００のようなタンデム型の画像形成装置では、上流側の作像装置で形成され、中間転写体に転写されたトナー像（以下、「上流側トナー像」と呼ぶ）は、下流側の作像装置の一次転写ニップ（以下、「下流側転写ニップ」と呼ぶ）を通過する。上流側トナー像が、下流側転写ニップを通過するときに、上流側トナー像を形成するトナーの一部が下流側転写ニップで中間転写ベルトと接触する潜像担持体に移動する逆転写が生じる。この逆転写は下流側転写ニップにおける一次転写電圧が高いほど多くなる傾向があり、下流側の一次転写電圧が変動すると下流側転写ニップに進入したトナー量に対する逆転写したトナー量の割合（以下、「逆転写率」と呼ぶ）も変動する。
下流側転写ニップにおける一次転写電圧が高い、上流側トナー像が下流側転写ニップを通過する際に、放電による逆帯電（プラス帯電）トナーが増えてしまうため、下流側転写ニップにおける一次転写電圧が高いほど逆転写率が悪化すると考えられる。
【００３６】
また、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、下流側転写ニップにおける逆転写率は、上流側トナー像を形成するトナーの帯電量（Ｑ／Ｍ）の変動によっても変動することが分かった。具体的には、上流側トナー像のトナーの帯電量が大きいほど逆転写率は小さくなり、上流側トナー像のトナーの帯電量が小さいほど逆転写率は大きくなることが分かった。
これは、以下の理由によるものと考えられる。
【００３７】
すなわち、下流側転写ニップでの放電による電荷注入によって、上流側トナー像を形成するトナーの帯電状態がトナーの正規帯電極性とは逆の極性側にシフトする。このとき、弱帯電トナーや逆帯電トナーとなったものが下流側転写ニップで潜像担持体に移動し、逆転写となる。ここで、上流側トナー像のトナーの帯電量が大きいほど、下流側転写ニップで放電による電荷注入を受けても弱帯電トナーや逆帯電トナーとなるトナーの割合が少なくなるため、逆転写率は小さくなると考えられる。逆に、上流側トナー像のトナーの帯電量が小さいほど、電荷注入によって弱帯電トナーや逆帯電トナーとなるトナーの割合が多くなるため、逆転写率は大きくなると考えられる。
逆転写率は様々な要素の変動の影響を受けて変動するため、逆転写に影響を与える要素の一部の変動を検出して、逆転写率の変動量を予測することは困難である。
【００３８】
以下、ブラック用作像装置１０Ｋが有するブラック用感光体１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト６に一次転写するブラック用転写ニップでのマゼンタトナーの逆転写について説明する。
なお、ブラック用作像装置１０Ｋは、四つの作像装置１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）のうち中で最下流側となる位置に配置されている。このため、ブラック用転写ニップではブラック以外の他の三色（イエロー、シアン、マゼンタ）のトナー像のそれぞれについての逆転写が考えられる。しかし、ここでは、ブラック用作像装置１０Ｋに対して一つ上流側の作像装置１０であるマゼンタ用作像装置１０Ｍで作像されたマゼンタトナーの逆転写について説明する。
【００３９】
図５は、中間転写ベルト６に対して、マゼンタ用感光体１Ｍ上のトナー像が転写されるマゼンタ用転写ニップ６０Ｍと、ブラック用感光体１Ｋ上のトナー像が転写されるブラック用転写ニップ６０Ｋと、の近傍の拡大説明図である。
【００４０】
図５に示すように、マゼンタ用感光体１Ｍ上のマゼンタトナー像（Ｓｍ）は、マゼンタ用転写ニップ６０Ｍで中間転写ベルト６に転写され、中間転写ベルト６の表面移動によって搬送され、ブラック用転写ニップ６０Ｋを通過する。そして、ブラック用転写ニップ６０Ｋを通過するときに、マゼンタトナー像の一部がブラック用転写ニップ６０Ｋにおける一次転写バイアス等によってブラック用感光体１Ｋへと逆転写される。
この逆転写はブラック用転写ニップ６０Ｋ等の下流側転写ニップにおける一次転写電圧が高いほど多くなる傾向がある。このため、下流側転写ニップにおける一次転写電圧が変動すると下流側転写ニップに進入したトナー量に対する逆転写したトナー量の割合（以下、「逆転写率」と呼ぶ）も変動する。
【００４１】
逆転写率は、一次転写電圧が変動すると変動し、この一次転写電圧は、定電流制御では一次転写ローラ１７と一次転写ニップで対向する感光体１の表面電位が変動すると変動する。ここで、感光体１の表面電位とは、一様帯電された後に露光された感光体１の表面上の露光された部分とそれ以外の部分との平均電位である。
さらに、感光体１の表面電位は、経時変化や環境変化に起因して現像装置３内のトナーの帯電量が変動すると変動する。
【００４２】
まず、トナーの帯電量の変動に起因する感光体１の表面電位の変動について説明する。
図６は、定電流制御における感光体１の表面電位の変動による一次転写電圧の変動を示す説明図である。
トナーの帯電量が大きいと感光体１の表面電位の絶対値が高くなり、トナーの帯電量が小さいと感光体１の表面電位の絶対値が低くなる。これは以下の理由による。
【００４３】
現像装置３内のトナーは、経時で劣化や環境変化によって帯電性が低下し、帯電量が低下する。トナーの帯電量が低下すると、同じ現像ポテンシャル（現像バイアスＶｂと露光部電位ＶＬとの電位差）であっても、より多くのトナーを現像することができ、現像能力が高くなる。このため、同じ画像濃度を得るために必要な現像ポテンシャルは低い値となる。
【００４４】
プロセスコントロールでは、地肌ポテンシャル（現像バイアスＶｂと帯電電位Ｖｄとの電位差）を一定にした状態で、現像バイアスＶｂ及び帯電電位Ｖｄを水準振りした階調パターン像を作像して、濃度を読み取ることで濃度調整を行う。
トナーの帯電量が小さく、現像能力が高い状態であると、プロセスコントロールの制御によって、低い値の現像ポテンシャルに対応した現像バイアスＶｂ及び帯電電位Ｖｄに設定される。このとき、帯電電位Ｖｄは、図６（ｂ）中のＶｄ２のように、マイナス極性（トナーの正規帯電極性）側の値であって、その絶対値は低い値に設定される。
一方、トナーの帯電量が大きく、現像能力が低い状態であると、プロセスコントロールの制御によって、高い値の現像ポテンシャルに対応した現像バイアスＶｂ及び帯電電位Ｖｄに設定される。このとき、帯電電位Ｖｄは、図６（ａ）中のＶｄ１のように、マイナス極性（トナーの正規帯電極性）側の値で有って、その絶対値は高い値に設定される。
【００４５】
このような感光体１の表面電位の変動に対して、定電流制御においては、図６に示すように、ある一定の電位差ΔＶを生じさせるため、一次転写電圧（Ｖ１１、Ｖ１２）は感光体１の表面電位の絶対値が高いほど低い値となる。よって、図６に示す例においては、帯電電位Ｖｄの絶対値が高い値（Ｖｄ１）のときの一次転写電圧（Ｖ１１）よりも、帯電電位Ｖｄの絶対値が低い値（Ｖｄ２）のときの一次転写電圧（Ｖ１２）の方が高い値となる。
【００４６】
次に、一次転写電圧の変動に起因する逆転写率の変動について説明する。
図７は、下流側転写ニップの一次転写電圧の変動と、上流側トナー像の逆転写率の変動との関係を示すグラフである。図７中の（１）のグラフは、上流側トナー像の帯電量が大きい場合のグラフであり、（２）のグラフは、上流側トナー像の帯電量が小さい場合のグラフである。
【００４７】
マゼンタ用転写ニップ６０Ｍ等の上流側転写ニップで転写された上流側トナー像はマイナスに帯電しているが、ブラック用転写ニップ等の下流側転写ニップで印加される一次転写電圧に応じて逆転写率が異なる。
図７に示すグラフ中の領域Ａでは、下流側転写ニップでの一次転写電圧があまり高くない領域ため、一次転写電圧を変化させても上流側トナー像の逆転写率がほとんど変化しない。一方、図７に示すグラフ中の領域Ｂでは、一次転写電圧が高いほど逆転写率が高くなる傾向がある。これは、一次転写電圧が高くなることで、下流側転写ニップでの放電による電荷注入で注入される電荷量が多くなり、逆帯電（プラス帯電）するトナーが増えるため、一次転写電圧が高いほど逆転写率が増加してしまう。
【００４８】
領域Ａでの一次転写電圧が０［Ｖ］のときでも、感光体１と中間転写ベルト６との線速差によってせん断力が生じることで、逆転写率が０［％］にならないことがある。
領域Ｂでの一次転写電圧の増加に対する逆転写率の増加量については、中間転写ベルト６の抵抗値、一次転写ローラ１７の抵抗値、一次転写ローラ１７と感光体１との位置関係によって変化する。
本実施形態のプリンタ１００では次のような設定となっていた。中間転写ベルト６の体積抵抗率が１．０×１０１０．５［Ω・ｃｍ］であり、一次転写ローラ１７の体積抵抗率が１．０×１０７［Ω・ｃｍ］で、一次転写ローラ１７の中心位置が感光体１の中心位置に対して水平方向に３［ｍｍ］下流側となるように設置されていた。このようなプリンタ１００では、上流側トナー像のトナーの帯電量が小さい状態（図中（２）のグラフ）で、一次転写電圧が領域Ｂでグラフが直線近似となる範囲での一次転写電圧に対する逆転写率の増加率は０．０１［％／Ｖ］となった。このとき、上流側トナー像の下流側転写ニップの上流側における中間転写ベルト６上のトナー（一次転写後のトナー）帯電量は、−５０［μＣ／ｇ］であった。
【００４９】
下流側転写ニップにおける一次転写電圧が高いほど逆転写率は高くなるが、下流側転写ニップ通過前の上流側トナー像のトナー帯電量の絶対値が大きい場合、図７中の（１）のグラフで示すように、一次転写電圧に対する逆転写率の傾きは緩やかになる。ここで、上流側トナー像のトナー帯電量の絶対値とは、トナーの正規帯電極性側の値であり、本実施形態ではマイナス極性の帯電量である。そして、この上流側トナー像のトナー帯電量が大きいほど、下流側転写ニップで放電が発生しても逆帯電（プラス帯電）し難いため、一次転写電圧に対する逆転写率の傾きは緩やかになる。
【００５０】
上流側トナー像のトナー帯電量は、マゼンタ用作像装置１０Ｍ等の上流側作像装置の現像装置３内でのトナー帯電量の変動によって変動する。
例えば、低温低湿環境において上流側作像装置が有する現像装置３内のトナー帯電量が大きくなると、そのトナーによって作像される上流側トナー像のトナー帯電量は大きくなり、下流側転写ニップにおける逆転写率は高くなり難い。
【００５１】
次に、感光体１の表面層の膜厚変動に起因する逆転写率の変動について説明する。
図８は、定電流制御における感光体１の表面層の層厚の変動による定電流制御における一次転写電圧の変動を示す説明図である。
【００５２】
感光体１の表面層の膜厚が厚いと感光体１の静電容量は低くなる。これは、以下の理由による。静電容量は以下の（１）式で表すことができる。
Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ  ・・・・・（１）
上記（１）式において、「Ｃ」は静電容量、「ε」は誘電率、「Ｓ」は感光体１の表面積、「ｄ」は感光体１の表面層の膜厚である。
【００５３】
コンデンサモデルにおける電位と電荷との関係は以下の（２）式のようになる。
Ｑ＝Ｃ・Ｖ  ・・・・・（２）
上記（２）式において、「Ｑ」は電荷量、「Ｖ」は電位である。
また、電荷と電流との関係式は関係は以下の（３）式のようになる。
Ｑ=Ｉ・t  ・・・・・（３）
上記（３）式において、「Ｉ」は電流、「ｔ」は時間である。
【００５４】
上記（１）〜（３）式の関係より、電流値を「Ｉ」とすると、以下の（４）式の関係が成り立つ。
Ｉ＝ε・Ｓ・Ｖ／（ｄ・ｔ）  ・・・・・（４）
【００５５】
上記（４）式より、感光体１の表面層の膜厚が厚い場合、「ｄ」の値が大きくなるため定電流制御で同じ電流「Ｉ」を流すためには電圧「Ｖ」を大きくする必要がある。このため同じ転写電流値でも感光体１の表面層の膜厚が厚いと図８（ｂ）に示すように転写電圧（Ｖ１３）が上昇し、定電流制御の目標電流値が低い電流値でもすぐに転写率が立上ってしまう。
一方、感光体１の表面層の膜厚が経時の削れによって薄くなった場合、図８（ａ）で示すように転写電圧（Ｖ１１）が低下するため、高い電流値でなければ、一次転写部材と像担持体との電位差が高くならず転写率が立上らなくなる。よって、感光体１の表面層の膜厚が薄くなると、所望の転写率を得るために最適な電流値（定電流制御の目標電流の値）が、膜厚が厚いときとは異なる場合が存在する。
【００５６】
このように、転写率の立ち上り方が感光体１の表面層の膜厚で異なるということは、下流側転写ニップを形成する感光体１の表面層の膜厚によって、下流側転写ニップにおける逆転写率も異なる可能性がある。
すなわち、感光体１の表面層の膜厚が厚い使用初期の状態では、ある目標電流値による定電流制御を行ったときの一次転写電圧が大きくなるため、逆転写率は高くなり易い傾向となると考えられる。一方、感光体１の表面層の膜厚が使用により削れて薄くなった経時使用後の状態では、逆転写率は低くなり易い傾向となると考えられる。
【００５７】
なお、下流側転写ニップを形成する感光体１の表面層の膜厚が厚く、逆転写率が高くなり易い状態であっても、上流側トナー像のトナー帯電量が大きければ、逆転写率の上昇は抑制される。また、下流側転写ニップを形成する感光体１の表面層の膜厚が薄くなり、逆転写率が低くなり易い状態であっても、上流側トナー像のトナー帯電量が小さければ、逆転写率は上昇する。
【００５８】
図１は、中間転写ベルト６の表面上における四つの一次転写ニップ６０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）と、光学センサ１５１による検知位置との拡大説明図である。
図１に示すように、それぞれの一次転写ニップ６０同士の間で、中間転写ベルト６上のトナー付着量を検出する転写ニップ下流側光学センサ１５２（Ｙ，Ｃ，Ｍ）を備える。
このような構成により、他の一次転写ニップ６０の下流側に位置する一次転写ニップ６０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を通過する前後での上流側トナー像のトナー付着量をそれぞれ検出し、一次転写ニップ６０を通過する前後でのトナー付着量の変動を検出できる。
【００５９】
詳しくは、シアン用転写ニップ６０Ｃを通過する前の上流側トナー像であるイエロートナー像（イエロー用階調パターン像Ｓｙ）のトナー付着量は、イエロー転写ニップ下流側光学センサ１５２Ｙによって検出できる。また、シアン用転写ニップ６０Ｃを通過した後のイエロートナー像のトナー付着量は、シアン転写ニップ下流側光学センサ１５２Ｃによって検出できる。
同様に、マゼンタ用転写ニップ６０Ｍを通過する前の上流側トナー像（Ｓｙ，Ｓｃ）のトナー付着量は、シアン転写ニップ下流側光学センサ１５２Ｃによって検出できる。また、マゼンタ用転写ニップ６０Ｍを通過した後の上流側トナー像（Ｓｙ，Ｓｃ）のトナー付着量は、マゼンタ転写ニップ下流側光学センサ１５２Ｍによって検出できる。
【００６０】
さらに、ブラック用転写ニップ６０Ｋを通過する前の上流側トナー像（Ｓｙ，Ｓｃ，Ｓｍ）のトナー付着量は、マゼンタ転写ニップ下流側光学センサ１５２Ｍによって検出できる。そして、ブラック用転写ニップ６０Ｋを通過した後の上流側トナー像（Ｓｙ，Ｓｃ，Ｓｍ）のトナー付着量は、光学センサ１５１によって検出できる。
【００６１】
制御部５００は、下流側転写ニップを通過する前の上流側トナー付着量の検出値と、下流側転写ニップを通過した後の上流側トナー付着量の検出値とに基づいて、当該下流側転写ニップにおける上流側トナー像の逆転写率を算出する。
下流側転写ニップを通過する前の上流側トナー付着量をＴ１［ｇ／ｃｍ２］とし、下流側転写ニップを通過した後の上流側トナー付着量をＴ２［ｇ／ｃｍ２］としたときに、逆転写率Ｔａ［％］は以下の（５）式で算出できる。
Ｔａ＝（Ｔ１−Ｔ２）／Ｔ１×１００  ・・・・・（５）
【００６２】
タンデム中間転写方式のプリンタ１００において、フルカラー画像の作像時では、最上流側の一次転写ニップ６０（Ｙ）から二次転写ニップまで、三つの一次転写ニップ６０（Ｃ，Ｍ，Ｋ）を通過する。
【００６３】
従来のタンデム中間転写方式の画像形成装置では、ブラック用転写ニップ６０Ｋより下流側の光学センサ１５１のみで階調パターン像を読み取っていた。この方法では、上流側トナー像（階調パターン像）を形成するトナーが、どの一次転写ニップ６０でどのくらい逆転写されたのか分からないまま、最終的に最下流の一次転写ニップ６０（Ｋ）を通過後に上流側トナー像のトナー付着量を読み取ることになる。
【００６４】
一方、図１に示す本実施形態のプリンタ１００では、各一次転写ニップ６０の間に転写ニップ下流側光学センサ１５２（Ｙ，Ｃ，Ｍ）を設け、最下流側の一次転写ニップ６０の下流側には光学センサ１５１を備えている。これにより、上流側トナー像（階調パターン像）を形成するトナーが、どの一次転写ニップ６０でどのくらい逆転写されたのか検出可能となる。
【００６５】
プリンタ１００は、図１に示すように、それぞれの一次転写ニップ６０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の間で画像濃度（トナー付着量）を読み取る構成である。また、各転写ニップ下流側光学センサ１５２（Ｙ，Ｃ，Ｍ）が画像濃度を読み取るセンサ読み取り位置の中間転写ベルト６の裏側にはレーザーの反射光を安定させるためのセンサ対向部材１５３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）が配置されている。
このセンサ対向部材１５３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）は、図１に示す構成例では直方体の非回転部材としてベルトと摺擦することになるが、ローラ部材とすることでベルトとの摺擦がなくなり、ベルトの長寿命化を図ることができる。
【００６６】
図９は、モノクロ画像の作像時の中間転写ベルト６の表面上における四つの一次転写ニップ６０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）と、光学センサ１５１による検知位置との拡大説明図である。
図９に示すように、モノクロ画像を作像するときには、カラー画像を一次転写する際に用いる一次転写ローラ１７（Ｙ，Ｃ，Ｍ）が中間転写ベルト６から離間する。これにより、図９に示すように、カラー画像用の感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ）及び一次転写ローラ１７（Ｙ，Ｃ，Ｍ）が中間転写ベルト６に対して非接触となる。
非接触とすることで、必要な時以外に互いが摺擦することを防止し、感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ）及び一次転写ローラ１７（Ｙ，Ｃ，Ｍ）と、中間転写ベルト６との長寿命化を図ることができる。
【００６７】
また、図１及び図９に示すように、センサ対向部材１５３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）は、それぞれの上流側に位置する一次転写ローラ１７（Ｙ，Ｃ，Ｍ）の接離動作に同期して、中間転写ベルト６に対して接離する。これにより、モノクロ画像を作像するときには、図９に示すように、センサ対向部材１５３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）が中間転写ベルト６から離間した状態になる。これにより、必要な時以外に互いが摺擦することを防止し、センサ対向部材１５３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）と中間転写ベルト６との長寿命化を図ることができる。
【００６８】
また、光学センサ１５１及び転写ニップ下流側光学センサ１５２（Ｙ，Ｃ，Ｍ）のそれぞれと、中間転写ベルト６との間には、不図示のシャッター部材が設けられている。そして、各センサ（１５１、１５２）において、画像濃度（トナー付着量）を読み込まないときには、シャッター部材によってセンサと中間転写ベルト６との間を遮蔽し、飛散トナーがセンサに付着することを防止する。
【００６９】
センサ対向部材１５３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）の電気抵抗は、一次転写ローラ１７の電気抵抗よりも高くしておくことが望ましい。これにより、一次転写バイアス印加時に生じる電荷が感光体１ではなく、センサ対向部材１５３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）に流れ込むことを防止できる。
特に一次転写ローラ１７が金属ローラで、中間転写ベルト６の内側の表面抵抗が１．０×１０１０［Ω／□］の場合には、センサ対向部材１５３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）に電荷が流れこみ易い。このため、センサ対向部材１５３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）の体積抵抗率を１．０×１０７［Ω・ｃｍ］以上にすることが望ましい。
【００７０】
図１０は、下流側転写ニップの逆転写率算出結果による転写電流値制御を示す説明図である。
まず、プロセスコントロール時において現像バイアスＶｂと帯電電位Ｖｄとを水準振りした上流側トナー像の階調パターン像が中間転写ベルト６上に転写される。そして、下流側転写ニップの上流側と下流側とにそれぞれ配置されたセンサ（１５１、１５２）によって、画像濃度が読み取られる。
【００７１】
上流側トナー像がマゼンタ用階調パターン像Ｓｍの場合、下流側転写ニップであるブラック用転写ニップ６０Ｋでの逆転写率（Ｔａｍ）は、次の（６）式によって算出できる。
Ｔａｍ＝（Ｔ１ｍ−Ｔ２ｍ）／Ｔ１ｍ×１００  ・・・・・（６）
上記（６）式において、「Ｔ１ｍ」は、マゼンタ転写ニップ下流側光学センサ１５２Ｍによって検出されたマゼンタ用階調パターン像Ｓｍのトナー付着量である。また、「Ｔ２ｍ」は、光学センサ１５１によって検出されたマゼンタ用階調パターン像Ｓｍのトナー付着量である。
【００７２】
また、このとき同時に二次転写の位置で狙いのトナー付着量になるような現像バイアスＶｂと帯電電位Ｖｄとが、上述したプロセスコントロールにおいて、光学センサ１５１の検出結果に基づいて決定される。
ここで決定された現像バイアスＶｂと帯電電位Ｖｄとの条件で、ブラック用転写ニップ６０Ｋ等の下流側転写ニップでの逆転写率を各センサ（１５１、１５２）の検出結果に基づいて算出する。
【００７３】
経時や環境変動によって逆転写率が上昇し、逆転写率が予め設定された閾値を超えた場合には、逆転写率が閾値を超えた下流側転写ニップにおける定電流制御の目標電流値を低くするように制御する。
定電流制御の目標電流値を低くする制御を行うことで、その下流側転写ニップにおける一次転写電圧が図１０に示すように制御前よりも低くなり、逆転写率を下げることができる。しかし、一次転写電圧を低くすると、その下流側転写ニップを形成する感光体１から中間転写ベルト６への一次転写率も低下してしまうおそれがある。
【００７４】
図１１は、下流側転写ニップの定電流制御の目標値を変化させて、一次転写電圧が変化したときの一次転写電圧の変化に対する転写率の関係の一例を示すグラフである。図１１中の破のグラフが一次転写の転写率（以下、「通常の転写率」ともいう）の変動を示している。
【００７５】
図１１に示すように、通常の転写率は、転写電圧の増加に対して山なりの放物線を描くように変化する。このため、図１１中の「α１」と「α２」との間の範囲のように転写率が高い範囲においては、転写電圧の変動に対する転写率の変動幅は小さくなる。また、転写率が最大となる転写電圧よりも転写電圧が大きくなると、転写率が低下する。図１１は、転写電圧以外は一定の場合のグラフであり、転写電圧の変動に対する転写率の変動の関係は図１１に示すような関係で一定ではなく、下流側転写位置で転写されるトナーの帯電量や使用環境の変動等で変動する。
【００７６】
一方、逆転写率は、図１０に示すように、下流側転写位置の転写電圧が低い範囲ではほぼ一定で、転写電圧がある値よりも大きくなると、転写電圧の増加量に対して高い割合の増加量で逆転写率が直線的に上昇する。
図１０は、転写電圧以外は一定の場合のグラフであり、転写電圧の変動に対する逆転写率の変動の関係は図１０に示すような関係で一定ではなく、下流側転写位置を通過する上流側トナー像を形成するトナーの帯電量や使用環境の変動等で変動する。よって、下流側転写位置の転写電圧が変動しなくても上流側トナー像を形成するトナーの帯電量や使用環境の変動等により逆転写率が悪化することがある。
【００７７】
上流側トナー像を形成するトナーの帯電量や使用環境の変動等により逆転写率が悪化したときの下流側転写手段の転写電圧は、以下の三つの範囲の何れかに含まれる。
一つ目は、図１１中の「α１」と「α２」との間のように転写電圧の変動に対する転写率の変動幅が小さい範囲である。
二つ目は、上記一つ目の範囲よりも転写電圧が高い範囲（図１１中の「α２」よりも左側の範囲）である。
三つ目は、上記一つ目の範囲よりも転写電圧の値が低い範囲（図１１中の「α１」よりも左側の範囲）である。
【００７８】
逆転写率が悪化したときの下流側転写手段の転写電圧の値が、上記一つ目の範囲に含まれる場合、転写電圧を下げることによる逆転写率を低減する効果は大きく、転写電圧を下げることによる通常の転写率が変動する影響は小さくなる。このため、下流側転写位置での転写電圧を下げるように定電流制御の目標電流の値を下げる制御を行うことによって、下流側転写位置での通常の転写率を維持しつつ逆転写率を下げることができる。
一般的に、定電流制御における目標電流値は、通常の転写率が高い電位差を確保できるように設定されている。このため、逆転写率が悪化したときの下流側転写手段の転写電圧が、上記一つ目の範囲に含まれる可能性は高い。
【００７９】
逆転写率が悪化したときの転写電圧が、上記二つ目の範囲に含まれる場合は、通常の転写率が最大となる転写電圧よりも高い範囲となるため、転写電圧を下げるほど通常の転写率も高くなる。このため、下流側転写位置での転写電圧を下げるように定電流制御の目標電流の値を下げる制御を行うことによって、下流側転写位置での通常の転写率を向上させつつ逆転写率を下げることができる。
【００８０】
逆転写率が悪化したときの転写電圧が、上記三つ目の範囲に含まれる場合、目標電流の値を下げることで下流側転写位置での転写率が下がり、所望の濃度のトナー像が得られなくなる可能性がある。この場合は、濃度調整によって、下流側の感光体１に形成されるトナー像のトナー付着量を増やすように作像条件を設定することで補填することが可能である。
【００８１】
プリンタ１００では、逆転写率を下げるために定電流制御の目標電流値を下げる制御を行った場合には、プロセスコントロール終了時にもう一度、狙いのトナー付着量となる現像バイアスＶｂと帯電電位Ｖｄとの条件でパターン像を中間転写ベルト６上に形成する。
【００８２】
そして、定電流制御の目標電流値を下げる制御を行った下流側転写ニップで転写されたパターン像が、二次転写の位置でのトナー付着量が狙い通りになっているか光学センサ１５１でトナー付着量を確認する。仮に、狙いのトナー付着量になっていなければ、定電流制御の目標電流値を下げる制御を行った後の目標電流値でプロセスコントロールを実施し、狙いのトナー付着量となる現像バイアスＶｂと帯電電位Ｖｄとの組み合わせを決定する。
これにより、上流側トナー像を形成するトナーが、下流側転写ニップでの逆転写率が増加することで、余計に消費されることを防止できる。
【００８３】
図８を用いて説明したように、特に経時において感光体１の表面層が削れて膜厚が薄くなってしまった際には、定電流制御における目標電流値に対する一次転写率の立ち上りが遅くなり、目標電流値を低く設定できない場合もある。この場合には、感光体１をプリンタ１００から着脱する感光体ユニットの交換を促すことで余計なトナー消費を防止することができる。
【００８４】
このように本実施形態のプリンタ１００は、一次転写ニップ６０が定電流制御の画像形成装置である。そして、ブラック用転写ニップ６０Ｋ等の下流側転写ニップでの逆転写率が増加することによってマゼンタ用作像装置１０Ｍ等の上流側作像装置のトナーの浪費を抑制するものである。具体的には、下流側転写ニップに対して上流側と下流側とに画像濃度センサ（１５１、１５２）を配置している。そして、プロセスコントロールの際に、上流側作像装置で作像された上流側トナー像の下流側転写ニップにおける逆転写率を検出し、逆転写率が増加して閾値を超えたときには、下流側転写ニップでの定電流制御の目標電流値を低くする制御を実行している。
【００８５】
下流側転写ニップで転写されるトナー像を形成する現像装置３内の現像剤の経時劣化に伴ってトナー帯電量が低下してしまう場合は、プロセスコントロールによって感光体１の表面電位（非露光部）の絶対値が小さくなる。これにより、一次転写電圧が大きくなっていき、任意の目標電流値に対する逆転写率は悪化する。このような場合、プリンタ１００では、プロセスコントロールの際に逆転写率が閾値を超えていることを検出する度に、下流側転写ニップにおける定電流制御の目標電流値を下げていく制御が実行されることになる。
【００８６】
なお、逆転写率が高くなることを抑制するために、トナーの帯電量が低下して感光体１の表面電位の絶対値が小さくなった場合でも逆転写が生じ難いように、下流側転写ニップの定電流制御における目標電流値を、予め低い値に設定しておく構成が考えられる。しかし、この構成では、下流側転写ニップにおける転写率を確保できなくなり、適切な設定が困難である。
また、転写電圧に対する転写率は、転写電圧が高くなるほど転写率も高くなる傾向があるが、転写電圧がある値となった状態を境に、転写電圧を高くしても転写率が高くならず、さらに転写電圧を上げると、転写率が低下する場合がある。下流側転写ニップにおける転写電圧と転写率との関係が、転写電圧が上記ある値となった状態よりも高い場合は、逆転写率を下げるために、目標電流値を下げても転写率の低下に繋がらず、逆転写率の低下と転写率の維持との両立を図れる場合がある。
【００８７】
一方、感光体１の経時劣化によって、感光体１の表面層の膜が削れて薄膜化していく場合は、削れてなくなってしまった膜厚分だけ一次転写における電気抵抗が小さくなるため、一次転写の定電流制御において一次転写電圧が低くなる。このため、下流側転写ニップを形成する感光体１の表面層が薄膜化していく場合は、定電流制御における任意の目標電流値に対する逆転写率は生じ難くなる。しかし、転写電圧が低くなると、その下流側転写ニップで転写されるべき下流側トナー像の転写率が低下することが生じる。このため、下流側転写ニップを形成する感光体１の表面層が薄膜化する現象に対しては、下流側転写ニップにおける定電流制御の目標電流値を上げていく制御が実行されることになる。
目標電流値を上げる制御を行うと逆転写率は悪化する傾向にあるため、下流側トナー像の転写率を維持しつつ、逆転写率の悪化を抑制することが出来なくなった場合は、感光体ユニットの交換を促す。
【００８８】
プリンタ１００は、上述した制御を行うことにより、経時における感光体１の表面層の膜厚変動や現像剤劣化に伴う感光体１の帯電電位変動に対して、余計なトナーを消費することなく、安定した画像品質を提供できる。
プリンタ１００では、濃度調整用パターン像である階調パターン像（Ｓｙ，Ｓｃ，Ｓｍ）が下流側転写ニップ（６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋ）を通過する前後のトナー付着量を検出し、その差に基づいて逆転写率を算出している。逆転写率の算出に用いるトナー像としては、階調パターン像に限るものではない。しかし、階調パターン像を逆転写率の算出に用いることで、逆転写率の算出用のトナー像を別途に作像する必要が無くなる。
【００８９】
上述した実施形態のプリンタ１００では、四つの一次転写ニップ６０の全てが定電流制御を行う構成である。これに限るものではない。上流側に他の一次転写ニップ６０のある下流側転写ニップの少なくとも一つが、定電流制御を行う構成であれば、本発明は適用可能である。
【００９０】
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）
表面移動する複数の感光体１等の潜像担持体の表面に、画像情報に基づいてトナー像をそれぞれ形成する複数の作像装置１０等のトナー像形成手段と、潜像担持体上のトナー像を表面移動する中間転写ベルト６等の中間転写体にそれぞれ転写する複数の一次転写ローラ１７及び不図示の一次転写電源等の転写手段と、中間転写体上のトナー像を用紙Ｐ等の記録媒体に転写する二次転写装置１２等の記録媒体転写手段と、を有するプリンタ１００等の画像形成装置において、複数の転写手段のうち、その転写手段よりも中間転写体の表面移動方向の上流側に少なくとも一つのマゼンタ用一次転写ローラ１７Ｍ等の他の転写手段を有するブラック用一次転写ローラ１７Ｋ等の下流側転写手段は、定電流制御によって転写電圧を制御し、下流側転写手段が転写を行うブラック用転写ニップ６０Ｋ等の下流側転写位置の上流側の他の転写手段によって中間転写体に転写されたマゼンタ用階調パターン像Ｓｍ等の上流側トナー像が、下流側転写位置を通過する前後での上流側トナー像のトナー付着量の変動を検出するマゼンタ転写ニップ下流側光学センサ１５２Ｍ、光学センサ１５１及び制御部５００等のトナー付着量変動検出手段を備え、下流側転写手段は、トナー付着量変動検出手段の検出結果に基づいて、定電流制御における目標電流の値を変更する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、下流側転写位置を通過する前後での上流側トナー像のトナー付着量の変動を検出することで、下流側転写位置での逆転写率を算出することができる。そして、逆転写率が予め設定された閾値を超えた場合には、下流側転写手段の定電流制御における目標電流の値を下げるように変更することで、下流側転写位置での転写電圧を下げ、逆転写率を下げることができる。これにより、下流側転写位置での逆転写率の上昇に起因して、上流側トナー像を作像するトナーを余計に消費することを抑制することが可能となる。
本体態様では、上述したように、その転写手段よりも中間転写体の表面移動方向の上流側に少なくとも一つの他の転写手段を有する下流側転写手段の、目標電流の値を下げる制御を行っている。下流側転写手段は定電流制御であるため目標電流の値を下げると、下流側転写位置での潜像担持体の電位と転写電圧との電位差が小さくなり、その結果、下流側転写位置での潜像担持体から中間転写体への通常の転写率が低下することが懸念される。
通常の転写率は、図１１に示すように、転写電圧の増加に対して山なりの放物線を描くように変化する。このため、図１１中の「α１」と「α２」との間の範囲のように転写率が高く山なりの頂上付近となる範囲では、転写電圧の変動に対する転写率の変動幅は小さくなる。すなわち、図１１中の横軸方向の変化に対する縦軸方向の変化量は小さくなる。また、転写率が最大となる転写電圧よりも転写電圧が大きくなると、転写率が低下する。
図１１は、転写電圧以外は一定の場合のグラフであり、転写電圧の変動に対する転写率の変動の関係は図１１に示すような関係で一定ではなく、下流側転写位置で転写されるトナーの帯電量や使用環境の変動等で変動する。
一方、逆転写率は、図１０に示すように、下流側転写位置の転写電圧が低い範囲ではほぼ一定で、転写電圧がある値よりも大きくなると、転写電圧の増加量に対して高い割合の増加量で逆転写率が直線的に上昇する。
図１０は、転写電圧以外は一定の場合のグラフであり、転写電圧の変動に対する逆転写率の変動の関係は図１０に示すような関係で一定ではなく、下流側転写位置を通過する上流側トナー像を形成するトナーの帯電量や使用環境の変動等で変動する。よって、下流側転写位置の転写電圧が変動しなくても上流側トナー像を形成するトナーの帯電量や使用環境の変動等により逆転写率が悪化することがある。
上流側トナー像を形成するトナーの帯電量や使用環境の変動等により逆転写率が悪化したときの下流側転写手段の転写電圧は、以下の三つの範囲の何れかに含まれる。
一つ目は、図１１中の「α１」と「α２」との間のように転写電圧の変動に対する転写率の変動幅が小さい範囲である。
二つ目は、上記一つ目の範囲よりも転写電圧が高い範囲（図１１中の「α２」よりも左側の範囲）である。
三つ目は、上記一つ目の範囲よりも転写電圧の値が低い範囲（図１１中の「α１」よりも左側の範囲）である。
逆転写率が悪化したときの下流側転写手段の転写電圧の値が、上記一つ目の範囲に含まれる場合、転写電圧を下げることによる逆転写率を低減する効果は大きく、転写電圧を下げることによる通常の転写率が変動する影響は小さくなる。このため、下流側転写位置での転写電圧を下げるように定電流制御の目標電流の値を下げる制御を行うことによって、下流側転写位置での通常の転写率を維持しつつ逆転写率を下げることができる。
一般的に、定電流制御における目標電流値は、通常の転写率が高い電位差を確保できるように設定されている。このため、逆転写率が悪化したときの下流側転写手段の転写電圧が、上記一つ目の範囲に含まれる可能性は高い。
逆転写率が悪化したときの転写電圧が、上記二つ目の範囲に含まれる場合は、通常の転写率が最大となる転写電圧よりも高い範囲となるため、転写電圧を下げるほど通常の転写率も高くなる。このため、下流側転写位置での転写電圧を下げるように定電流制御の目標電流の値を下げる制御を行うことによって、下流側転写位置での通常の転写率を向上させつつ逆転写率を下げることができる。
逆転写率が悪化したときの転写電圧が、上記三つ目の範囲に含まれる場合、目標電流の値を下げることで下流側転写位置での通常の転写率が下がり、所望の濃度のトナー像が得られなくなる可能性がある。この場合は、濃度調整によって、潜像担持体に形成されるトナー像のトナー付着量を増やすように作像条件を設定することで補填することが可能である。
（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、複数の一次転写ローラ１７及び不図示の一次転写電源等の転写手段のそれぞれの一次転写ニップ６０等の転写位置に対して中間転写ベルト６等の中間転写体の表面移動方向下流側に、中間転写体の表面上のトナー像のトナー付着量を検出する転写ニップ下流側光学センサ１５２（Ｙ，Ｃ，Ｍ）または光学センサ１５１等のトナー付着量検出センサを備え、制御部５００等のトナー付着量変動検出手段は、ブラック用転写ニップ６０Ｋ等の下流側転写位置の上流側に配置されたマゼンタ転写ニップ下流側光学センサ１５２Ｍ等のトナー付着量検出センサで検出されたマゼンタ用階調パターン像Ｓｍ等の上流側トナー像のトナー付着量と、下流側転写位置の下流側に配置された光学センサ１５１等のトナー付着量検出センサによって検出された上流側トナー像のトナー付着量と、の差を算出する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、下流側転写位置での逆転写率を算出する構成を実現可能となる。
（態様Ｃ）
態様Ｂにおいて、転写ニップ下流側光学センサ１５２（Ｙ，Ｃ，Ｍ）または光学センサ１５１等のトナー付着量検出センサと中間転写ベルト６等の中間転写体との間を遮蔽する不図示のシャッター部材等のセンサシャッター部材を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、センサシャッター部材を設けることで中間転写体上トナーがトナー付着量検出センサに付着してトナー付着量が読取れなくなることを防止することができる。
（態様Ｄ）
態様ＢまたはＣの何れかの態様において、中間転写体はベルト状の中間転写ベルト６等の中間転写ベルトであり、転写ニップ下流側光学センサ１５２（Ｙ，Ｃ，Ｍ）等のトナー付着量検出センサが対向する位置における中間転写ベルトの裏面と接触するセンサ対向部材１５３（Ｙ，Ｃ，Ｍ）等の検出位置対抗部材を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、トナー付着量検出センサが対向する位置における中間転写ベルトのおもて面でのレーザーの反射光を安定させることができ、トナー付着量検出センサの検出精度の向上を図ることができる。
（態様Ｅ）
態様Ｄにおいて、複数の転写手段は、中間転写ベルト６等の中間転写ベルトを挟んで感光体１等の潜像担持体と対向する一次転写ローラ１７等の転写部材をそれぞれ備え、転写部材は、中間転写ベルトに対して接離可能な構成であり、センサ対向部材１５３等の検出位置対抗部材は、転写部材の接離動作と同期して変位する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、必要な時以外に互いが摺擦することを防止し、検出位置対抗部材と中間転写ベルトとの長寿命化を図ることができる。
（態様Ｆ）
態様ＤまたはＥの何れかの態様において、複数の転写手段は、中間転写ベルト６等の中間転写ベルトを挟んで感光体１等の潜像担持体と対向する一次転写ローラ１７等の転写部材をそれぞれ備え、センサ対向部材１５３等の検出位置対抗部材の電気抵抗は、転写部材の電気抵抗よりも高い。
これによれば、上記実施形態について説明したように、検出位置対抗部材の電気抵抗を高くすることで転写部材から印加された電荷が検出位置対抗部材へ流れ込むことを防ぎ、潜像担持体へ流れ込む電荷が不足することに起因する画像濃度低下を防ぐことができる。
（態様Ｇ）
請求項Ｄ乃至Ｆの何れかの態様において、センサ対向部材１５３等の検出位置対抗部材はローラ形状であることを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、検出位置対抗部材をローラ形状の回転体とすることで、検出位置対抗部材と中間転写ベルト６等の中間転写ベルトとの摺擦を抑制し、摺動する部材を用いる構成よりも中間転写ベルトの長寿命化を図ることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１Ｙ  イエロー用感光体
１Ｋ  ブラック用感光体
１Ｍ  マゼンタ用感光体
１  感光体
２  帯電装置
３  現像装置
４  クリーニング装置
５  露光装置
６  中間転写ベルト
７  中間転写ベルトクリーニング装置
８  二次転写ローラ
９  加圧部材
１０  作像装置
１０Ｙ  イエロー用作像装置
１０Ｋ  ブラック用作像装置
１０Ｍ  マゼンタ用作像装置
１１  定着前ガイド部材
１２  二次転写装置
１３  定着装置
１３ａ  定着ローラ
１３ｂ  加圧ローラ
１５  第一支持ローラ
１６  第二支持ローラ
１７  一次転写ローラ
１７Ｍ  マゼンタ用一次転写ローラ
１７Ｋ  ブラック用一次転写ローラ
１８  第三支持ローラ
１９  第四支持ローラ
２６  給紙カセット
２７  給紙ローラ
２８  レジストローラ対
２９ａ  第一給紙路
２９ｂ  第二給紙路
３０  搬送ローラ対
３１  転写出口ガイド部材
３９  排出ローラ
４０  排紙トレイ
５０  給紙テーブル
６０Ｃ  シアン用転写ニップ
６０Ｋ  ブラック用転写ニップ
６０Ｍ  マゼンタ用転写ニップ
６０  一次転写ニップ
１００  プリンタ
１５１  光学センサ
１５２  転写ニップ下流側光学センサ
１５２Ｙ  イエロー転写ニップ下流側光学センサ
１５２Ｃ  シアン転写ニップ下流側光学センサ
１５２Ｍ  マゼンタ転写ニップ下流側光学センサ
１５３  センサ対向部材
２００  タンデム型画像形成部
５００  制御部
Ｌ  レーザー光
Ｐ  用紙
Ｓｍ  マゼンタ用階調パターン像
Ｓｙ  イエロー用階調パターン像
Ｖｂ  現像バイアス
Ｖｄ  帯電電位
ＶＬ  露光部電位
ΔＶ  電位差
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９２】
【特許文献１】特開平７−２５３６９４号公報
【特許文献２】特開平１０−１５３９０９号公報
【特許文献３】特開２０１０−０２０００８号公報
【図１】
2015102584.tif 000003
【図２】
2015102584.tif 000004
【図３】
2015102584.tif 000005
【図４】
2015102584.tif 000006
【図５】
2015102584.tif 000007
【図６】
2015102584.tif 000008
【図７】
2015102584.tif 000009
【図８】
2015102584.tif 000010
【図９】
2015102584.tif 000011
【図１０】
2015102584.tif 000012
【図１１】
2015102584.tif 000013