(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、自らの移動する表面に前記像担持体上のトナー像が転写せしめられる中間転写体と、前記中間転写体に当接して転写ニップを形成しながら、前記転写ニップで自らの表面を前記中間転写体と同じ方向に移動させるニップ形成部材と、前記中間転写体と前記ニップ形成部材との間に流す転写電流を出力する転写電流出力手段と、前記転写ニップにおけるトナー像面積率に応じた転写電流の目標値を求めるためのアルゴリズムを記憶している記憶手段と、前記転写ニップにおけるトナー像面積率を把握した結果と前記アルゴリズムとを用いて求めた目標値と同じ値にするように、前記転写電流出力手段からの出力値を制御する転写電流制御手段とを備え、前記転写ニップ内に送り込んだ記録シートの表面に、前記中間転写体上のトナー像を転写する画像形成装置において、
記録シートの電気抵抗を検知する抵抗検知手段、又は前記電気抵抗と相関関係にある環境パラメータを検知する環境検知手段を設け、
前記アルゴリズムとして、互いに異なる電気抵抗値又は環境パラメータ値に対応する複数のものを前記記憶手段に記憶させ、
複数の前記アルゴリズムのうち、前記抵抗検知手段又は前記環境検知手段による検知結果に応じたものを選択して、前記目標値を求めるためのアルゴリズムとして使用する処理を実施するように、前記転写電流制御手段を構成し、
且つ、複数の前記アルゴリズムのうち、比較的低い電気抵抗値、又は比較的高い環境パラメータ値、に対応する第１アルゴリズムとして、前記トナー像面積率が０［％］から所定の閾値［％］までの範囲にある場合には、前記トナー像面積率の増加に伴って前記目標値を低下させる一方で、前記トナー像面積率が前記閾値［％］を超える範囲にある場合には、前記トナー像面積率の増加に伴って前記目標値を増加させるものを、前記記憶手段に記憶させ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、
複数の前記アルゴリズムのうち、比較的高い電気抵抗値、又は比較的低い環境パラメータ値、に対応する第２アルゴリズムとして、前記トナー像面積率と前記閾値との関係にかかわらず、前記トナー像面積率の増加に伴って前記目標値を増加させるものを、前記記憶手段に記憶させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
複数の前記アルゴリズムのうち、中程度の電気抵抗値、又は中程度の環境パラメータ値、に対応する第３アルゴリズムとして、前記トナー像面積率が０［％］から前記閾値［％］までの範囲にある場合には、前記トナー像面積率の増加に伴って前記目標値を前記第２アルゴリズムよりも低い増加率で増加させるものを、前記記憶手段に記憶させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
前記転写ニップから送り出された記録シートを加熱しながら、前記記録シートにトナー像を定着せしめる定着手段と、
記録シートの第１面に加えて第２面にもトナー像を転写するために、前記定着手段から送り出された記録シートを上下反転させて前記転写ニップに再送する再送手段とを設けるとともに、
前記再送手段によって再送された記録シートにトナー像を転写する際には、前記抵抗検知手段又は前記環境検知手段による検知結果にかかわらず、前記第２アルゴリズムを使用して前記目標値を求める処理を実施するように、前記転写電流制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかの画像形成装置において、
前記転写ニップに送り込まれる記録シートの種類情報を取得する種類情報取得手段を設けるとともに、
複数のシート種類についてそれぞれ、互いに異なる環境パラメータ値に対応する複数の前記アルゴリズムを前記記憶手段に記憶させ、
且つ、複数の前記アルゴリズムのうち、前記種類情報取得手段による取得結果と、前記環境検知手段による検知結果との組み合わせに応じたものを選択して、前記目標値を求めるためのアルゴリズムとして使用する処理を実施するように、前記転写電流制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３、４又は５の画像形成装置であって、
前記閾値が９０［％］以上、１１０［％］以下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、中間転写体とこれに当接して転写ニップを形成するニップ形成部材との間に流す転写電流をトナー像の面積率に応じて変化させる構成を具備する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、転写ニップに流れる転写電流を所定の値にするように定電流制御する画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置において、記録紙として表面の凹凸の大きなざら紙などを用いると、記録紙表面の凹部に対応する領域の画像濃度を凸部に対応する領域の画像濃度に比べて薄くする画像濃度ムラを発生させ易い。
【０００３】
かかる画像濃度ムラの発生を抑えることができる画像形成装置として、特許文献１に記載のものが知られている。この画像形成装置は、転写ニップに進入するトナー像箇所の画像面積率が高くなるほど、転写電流の制御目標値を高い値にするようになっている。転写電流をこのように制御するのは、次に説明する理由による。即ち、転写ニップ内において、中間転写体上のトナー像に対して多くの転写電流が流れ込むと、記録紙表面の凹部とこれに対向しているトナー像箇所との間の空隙で放電が発生して、そのトナー像箇所のトナーを逆帯電させてしまう。すると、そのトナー像箇所における殆どのトナーが記録紙表面の凹部に静電転移しなくなることから、上述した画像濃度ムラが顕著に発生する。このため、転写ニップ内においては、トナー像に対して過剰な転写電流を流さないようにすることが望ましい。ところが、転写電流を定電流制御する構成では、転写ニップ内に進入したトナー像箇所の画像面積率が変わるだけで、そのトナー像箇所に流れる電流量が大きく変化してしまう。具体的には、電源からの転写電流の出力値を一定に制御する条件下では、転写ニップ内に進入するトナー像箇所の画像面積率が低くなるほど、そのトナー像箇所に流れ込む転写電流の量が多くなって、上述した放電が発生し易くなってしまう。逆に、画像面積率が高くなるほど、トナー像箇所に流れ込む転写電流の量が少なくなって、記録紙表面の凹部における画像濃度を不足させ易くなってしまう。そこで、画像面積率が高くなるほどより多くの転写電流を出力することで、画像面積率にかかわらず、トナー像に適切な転写電流を流すようにするのである。
【０００４】
また、特許文献１に記載の画像形成装置においては、転写ニップに送り込む前の記録紙を、次のように予備通紙するようになっている。即ち、記録紙を、トナー像の存在しない転写ニップと、定着装置とに通した後に、再送装置によって転写ニップの手前のレジストローラ対まで戻すのである。この予備通紙により、記録紙を定着装置で加熱して乾燥させてから再び転写ニップに送り込んで、トナー像の転写処理を行う。トナー像を転写する前の記録紙を乾燥させるのは、次に説明する理由による。即ち、転写ニップ内でトナー像に流れ込む転写電流の量は、画像面積率の他に、記録紙の電気抵抗によっても影響される。具体的には、多湿環境下での吸湿によって電気抵抗を大きく低下させた記録紙を用いる場合には、吸湿していない記録紙を用いる場合に比べて、中間転写体の非画像部と記録紙とが直接接触している領域に対して転写電流が流れ易くなる。このため、トナー像に流れ込む転写電流の量が少なくなってしまう。そこで、たとえ多湿環境下で吸湿した記録紙であっても、それを予備通紙によって吸湿していない状態に戻すのである。こうするとこで、記録紙の吸湿状態にかかわらず、転写ニップ内に進入したトナー像箇所に適切なの転写電流を流して、画像濃度ムラの発生を抑えることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる構成においては、実質的なプリント動作の他に、上述した予備通紙が必要になることから、プリント時間を長期化してしまうという問題がある。また、かかる問題を回避するために、給紙カセットから転写ニップに至るまでの給紙路内に記録紙を予備加熱するための専用の予備加熱手段を設けると、装置イニシャルコストやランニングコストを増加させてしまう。
【０００６】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プリント時間を長期化したり、専用の予備加熱手段を設けたりすることなく、記録指標面の凹凸に対応した画像濃度ムラ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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー像を担持する像担持体と、自らの移動する表面に前記像担持体上のトナー像が転写せしめられる中間転写体と、前記中間転写体に当接して転写ニップを形成しながら、前記転写ニップで自らの表面を前記中間転写体と同じ方向に移動させるニップ形成部材と、前記中間転写体と前記ニップ形成部材との間に流す転写電流を出力する転写電流出力手段と、前記転写ニップにおけるトナー像面積率に応じた転写電流の目標値を求めるためのアルゴリズムを記憶している記憶手段と、前記転写ニップにおけるトナー像面積率を把握した結果と前記アルゴリズムとを用いて求めた目標値と同じ値にするように、前記転写電流出力手段からの出力値を制御する転写電流制御手段とを備え、前記転写ニップ内に送り込んだ記録シートの表面に、前記中間転写体上のトナー像を転写する画像形成装置において、記録シートの電気抵抗を検知する抵抗検知手段、又は前記電気抵抗と相関関係にある環境パラメータを検知する環境検知手段を設け、前記アルゴリズムとして、互いに異なる電気抵抗値又は環境パラメータ値に対応する複数のものを前記記憶手段に記憶させ、複数の前記アルゴリズムのうち、前記抵抗検知手段又は前記環境検知手段による検知結果に応じたものを選択して、前記目標値を求めるためのアルゴリズムとして使用する処理を実施するように、前記転写電流制御手段を構成し、且つ、複数の前記アルゴリズムのうち、比較的低い電気抵抗値、又は比較的高い環境パラメータ値、に対応する第１アルゴリズムとして、前記トナー像面積率が０［％］から所定の閾値［％］までの範囲にある場合には、前記トナー像面積率の増加に伴って前記目標値を低下させる一方で、前記トナー像面積率が前記閾値［％］を超える範囲にある場合には、前記トナー像面積率の増加に伴って前記目標値を増加させるものを、前記記憶手段に記憶させたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、複数の前記アルゴリズムのうち、比較的高い電気抵抗値、又は比較的低い環境パラメータ値、に対応する第２アルゴリズムとして、前記トナー像面積率と前記閾値との関係にかかわらず、前記トナー像面積率の増加に伴って前記目標値を増加させるものを、前記記憶手段に記憶させたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、複数の前記アルゴリズムのうち、中程度の電気抵抗値、又は中程度の環境パラメータ値、に対応する第３アルゴリズムとして、前記トナー像面積率が０［％］から前記閾値［％］までの範囲にある場合には、前記トナー像面積率の増加に伴って前記目標値を前記第２アルゴリズムよりも低い増加率で増加させるものを、前記記憶手段に記憶させたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、前記転写ニップから送り出された記録シートを加熱しながら、前記記録シートにトナー像を定着せしめる定着手段と、記録シートの第１面に加えて第２面にもトナー像を転写するために、前記定着手段から送り出された記録シートを上下反転させて前記転写ニップに再送する再送手段とを設けるとともに、前記再送手段によって再送された記録シートにトナー像を転写する際には、前記抵抗検知手段又は前記環境検知手段による検知結果にかかわらず、前記第２アルゴリズムを使用して前記目標値を求める処理を実施するように、前記転写電流制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかの画像形成装置において、前記転写ニップに送り込まれる記録シートの種類情報を取得する種類情報取得手段を設けるとともに、複数のシート種類についてそれぞれ、互いに異なる環境パラメータ値に対応する複数の前記アルゴリズムを前記記憶手段に記憶させ、且つ、複数の前記アルゴリズムのうち、前記種類情報取得手段による取得結果と、前記環境検知手段による検知結果との組み合わせに応じたものを選択して、前記目標値を求めるためのアルゴリズムとして使用する処理を実施するように、前記転写電流制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３、４又は５の画像形成装置であって、前記閾値が９０［％］以上、１１０［％］以下であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
これらの発明においては、記憶手段に記憶している複数のアルゴリズムの中から、抵抗検知手段又は環境検知手段による検知結果に応じたものを選択する。選択されたアルゴリズムは、記録シートの吸湿度に見合ったトナー像面積率と転写電流の目標値との関係を示すものである。このため、選択したアルゴリズムに基づいて、トナー像面積率に応じた目標値を求めて転写電流を定電流制御することで、記録シートの吸湿度や、転写ニップ内におけるトナー像面積率にかかわらず、転写ニップ内のトナー像に対して概ね一定の転写電流を流すことが可能になる。よって、記録シート乾燥のための予備通紙によってプリント時間を長期化したり、記録シートを予備加熱するための専用の予備加熱手段を設けたりすることなく、記録紙表面の凹凸に対応した画像濃度ムラの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタの中間転写ベルト上における１０ライン区画を説明するための模式図。
【図３】ベタパターンの一例を示す模式図。
【図４】ベタパターンの他の例を示す模式図。
【図５】第１プリントテストによって得られた２次転写率と２次転写電流と画像面積率との関係を示すグラフ。
【図６】第１プリントテストによって得られた２次転写電流と２次転写バイアスと画像面積率との関係を示すグラフ。
【図７】第２プリントテストによって得られた２次転写率と２次転写電流と画像面積率との関係を示すグラフ。
【図８】第２プリントテストによって得られた２次転写電流と２次転写バイアスと画像面積率との関係を示すグラフ。
【図９】同プリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図。
【図１０】第２アルゴリズムによって表される２次転写電流（制御目標値Ｉ）と画像面積率との関係を示すグラフ。
【図１１】第３アルゴリズムによって表される２次転写電流（制御目標値Ｉ）と画像面積率との関係を示すグラフ。
【図１２】第３アルゴリズムによって表される２次転写電流（制御目標値Ｉ）と画像面積率との関係を示すグラフ。
【図１３】第２アルゴリズムによって表される２次転写電流（制御目標値Ｉ）と画像面積率との関係の第２例を示すグラフ。
【図１４】第３アルゴリズムによって表される２次転写電流（制御目標値Ｉ）と画像面積率との関係の第２例を示すグラフ。
【図１５】第３アルゴリズムによって表される２次転写電流（制御目標値Ｉ）と画像面積率との関係の第２例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を画像形成装置としてのタンデム型の画像形成部によってカラー画像を形成するカラープリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した実施形態について説明する。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、図示しない光書込ユニット、タンデム画像形成部１０、転写ユニット２０、紙搬送ユニット３９、定着装置４０、再送装置５０などを備えている。タンデム画像形成部１０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の各色トナー像を形成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを有している。これらは、画像を形成するための画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋトナーを用いるが、それ以外は互いに同様の構成になっている。
【００１１】
転写ユニット２０は、無端状の中間転写ベルト２１、駆動ローラ２２、従動ローラ２３、２次転写対向ローラ２４、４つの１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなどを有している。像担持体としての無端状の中間転写ベルト２１は、側方からの眺めが逆三角形状の形状になる姿勢で、駆動ローラ２２、従動ローラ２３及び２次転写対向ローラ２４に掛け回されている。そして、駆動ローラ２２の回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。中間転写ベルト２０のループ内側には、駆動ローラ２２、従動ローラ２３、及び２次転写対向ローラ２４の他に、４つの１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋも配設されている。なお、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの役割については後述する。
【００１２】
タンデム画像形成部１０は、４つの画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを中間転写ベルト２１の上張架面に沿って水平方向に並べる姿勢で、転写ユニット２０の上方に配設されている。画像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、図中反時計回り方向に回転駆動されるドラム状の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、現像ユニット３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとを有している。また、図示しないＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のドラムクリーニング装置も有している。
【００１３】
帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して接触あるいは近接するように配設された帯電ローラを有しており、帯電ローラは図示しない駆動手段によって回転駆動される。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の帯電ローラに対しては、帯電バイアス電源８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって所定の帯電バイアスが印加される。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の帯電ローラと、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間で放電を発生させることで、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面を約−５００［Ｖ］に一様帯電させる。このような帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに代えて、スコロトロン帯電器などを採用してもよい。
【００１４】
帯電手段４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって一様に帯電せしめられた感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面は、図示しない光書込ユニット９０から発せられるレーザー光によって露光走査されてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像を担持する。本プリンタにおいては、レーザー光の照射により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの電位を約−３０［Ｖ］まで減衰させた静電潜像を形成する。
【００１５】
感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、表面に有機感光層を被覆した直径３０［ｍｍ］のドラムからなり、静電容量が９．５Ｅ−７［Ｆ／ｍ２］に調整されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動せしめられながら、それぞれ中間転写ベルト２１の上張架面に当接してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを形成している。
【００１６】
現像装置３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーと磁性キャリアとを含有する図示しない現像剤を収容している。現像装置３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのケーシングには開口が形成されており、この開口からは筒状の現像スリーブにおける周面の一部が露出して感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面に対向している。現像スリーブは、自らと連れ回らないように内部に固定された図示しないマグネットローラの発する磁力により、ケーシング内の現像剤を担持する。そして、自らの回転駆動に伴って、現像剤を自らと感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが対向する現像領域に搬送する。現像領域では、現像スリーブに印加される現像バイアスと、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像との間に、マイナス極性のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーをスリーブ側から感光体側に移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブと感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの非画像部との間に、マイナス極性のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを感光体側からスリーブ側に移動させる非画像ポテンシャルが作用する。現像剤中のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーは、現像領域において、前述した現像ポテンシャルの作用によって感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像に転移する。これにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上の静電潜像が現像されてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像になる。
【００１７】
また、現像装置３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ内部の現像剤のトナー濃度を測定する図示しないトナー濃度センサを有している。このトナー濃度センサによる検知結果は、電圧信号として図示しない制御部に送られる。制御部はＲＡＭを備えており、この中にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー濃度センサからの出力電圧の目標値を記憶している。そして、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー濃度センサからの出力電圧の値と、ぞれぞれに対応する目標値とを比較し、図示しないＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー供給装置を比較結果に応じた時間だけ駆動させる。この駆動により、現像に伴うＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー消費によってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー濃度を低下させた現像剤に対し、適量のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーが供給される。このため、現像装置３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内の現像剤のトナー濃度が所定の範囲内に維持される。感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおいて、全面ベタ画像を形成したときの単位面積あたりのトナー付着量は０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］程度である。
【００１８】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上方には、無端状の中間転写ベルト２１を図中時計回りに無端移動せしめながら、その上部張架面を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに当接させてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを形成する転写ユニット２０が配設されている。この転写ユニット２０は、中間転写ベルト２１の他、ベルトループ内に配設された１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、駆動ローラ２２、テンションローラ２３、２次転写対向ローラ２４などを有している。また、ベルトループ内に配設された２次転写ローラ２６、図示しないベルトクリーニング装置２８なども有している。
【００１９】
中間転写ベルト２１は、カーボンを分散した導電性ポリアミドイミド樹脂からなるベルト基体を有する厚さ８０［μｍ］の無端状のベルトであり、その引っ張り弾性率は３．５［ＧＰａ］である。中間転写ベルト２１の体積抵抗率は、温度２５［℃］、湿度４０［％］の環境（以下、実験室環境という）にて約３Ｅ１１［Ω・ｃｍ］、温度２７［℃］、湿度８０［％］の環境（以下、ＨＨ環境という）にて約２Ｅ９［Ω・ｃｍ］である。何れも、三菱化学製ハイレスターＵＰ  ＭＣＰ  ＨＴ４５０にて１００Ｖの電圧印加条件で測定した値である。中間転写ベルト２１は、そして、ベルトループ内に配設された各ローラに掛け回されて張架された状態で、駆動ローラ２２の回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。
【００２０】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップの下方では、中間転写ベルト２１のループ内で、１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが中間転写ベルト２１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧している。１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、金属製の回転軸部材の周面に、イオン導電剤を分散せしめた樹脂からなる導電性スポンジローラ部を設けたものである。導電性スポンジローラ部の体積抵抗率は実験室環境で約４Ｅ８［Ω・ｃｍ］程度、ＨＨ環境で約１Ｅ８［Ω・ｃｍ］程度である。金属製の回転軸部材を、感光体の回転軸に対してベルト移動方向の下流側に３［ｍｍ］ずらした位置に配設している。
【００２１】
１次転写ローラ２５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにより、トナーの帯電極性とは逆極性の１次転写バイアスが印加される。これにより、１次転写ニップ内には、感光体上のトナー像を感光体側からベルト側に引き寄せる転写電界が形成される。中間転写ベルト２１は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、その表面（おもて面）に感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト２１上に４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００２２】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを通過した後の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面に付着している転写残トナーは、プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって具備されている図示しないドラムクリーニングによって感光体表面から除去される。
【００２３】
中間転写ベルト２１のループ外側には、２次転写ローラ２６が配設されており、中間転写ベルト２１の周方向における全域のうち、２次転写対向ローラ２４に対する掛け回し箇所に当接して２次転写ニップを形成している。２次転写対向ローラ２４は、直径が１６［ｍｍ］、体積抵抗率が１Ｅ４［Ω・ｃｍ］のローラであり、２次転写電源８２によって２次転写バイアスが印加される。一方、２次転写ローラ２６は、直径１２［ｍｍ］の芯金の上に、実験室環境にて約５Ｅ８［Ω・ｃｍ］、ＨＨ環境にて約２Ｅ８［Ω・ｃｍ］の体積抵抗率のスポンジ層が被覆された、直径２４［ｍｍ］のローラであり、アース線によって接地されている。
【００２４】
本プリンタは、図示しない給紙カセットを備えている。この給紙カセット内には、記録シートとしての記録紙が複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙には、給紙ローラが当接している。給紙ローラが図示しない駆動手段によって回転駆動すると、給紙カセット内の一番上の記録紙が、給紙路に向けて送り出される。
【００２５】
給紙路の末端には、レジストローラ対３２が配設されている。レジストローラ対３２は、記録紙をローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙を中間転写ベルト２１上の４色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト２１上の４色重ね合わせトナー像は、２次転写バイアスやニップ圧の作用により、２次転写ニップ内で記録紙Ｐに一括して２次転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
【００２６】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト２１には、記録紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、図示しないベルトクリーニング装置によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニング装置は、クリーニングローラを中間転写ベルト２１のおもて面に当接させており、ベルト上の転写残トナーをクリーニングローラに静電転移させて除去するものである。
【００２７】
２次転写ニップの出口の近くには、無端状の紙搬送ベルト３９ａを、駆動ローラ３９ｂと従動ローラ３９ｃとによって水平方向に延在する横長の姿勢で張架しながら、駆動ローラ３９ｂの回転駆動に伴って図中反時計回り方向に無端移動させる紙搬送ユニット３９が配設されている。２次転写ニップで４色重ね合わせトナー像が２次転写された記録紙は、２次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト３９ａの表面に吸着された状態で、ベルトの移動に伴って図中右側から左側に向けて搬送される。そして、駆動ローラ３９ｂによるベルト掛け回し領域に到達すると、ローラ周面に沿って進むベルトに追従することなく、ベルトから分離されて、定着装置４０に受け渡される。
【００２８】
定着装置４０内では、記録紙が、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱定着ローラ４１と、これに向けて押圧される加圧ローラ４２との当接による定着ニップに挟み込まれる。そして、定着ニップ内で加圧や加熱処理によるトナー像の定着処理が施される。このようにしてトナー像が定着せしめられた記録紙は、図示しない排出ローラ対を経由して機外へと排出される。
【００２９】
定着装置４０から排出された記録紙については、そのまま排紙ローラ対に送る場合と、排紙ローラ対に送らずに、再送装置５０に送る場合とがある。具体的には、記録紙の第１面だけに画像を形成する片面モードのプリントジョブを実施する際には、定着装置４０から排出された記録紙を例外なく排紙ローラ対に送る。これに対し、記録紙の両面に画像を形成する両面モードのプリントジョブを実施する際において、定着装置４０から排出された記録紙が第１面だけにトナー像を担持するものである場合には、それを排紙ローラ対に送らずに、再送装置５０に送る。但し、両面モードであっても、定着装置４０から排出された記録紙が両面にトナー像を担持するものである場合には、それを排紙ローラ対に送る。定着装置４０を通過した後の記録紙を排紙ローラ対に送るのか、再送装置５０に送るのかの切り換えは、図示しない切り換え爪による記録紙搬送先の切り換えによって行われる。
【００３０】
再送装置５０は、定着装置４０から送られてくる記録紙をスイッチバック路５１でスイッチバック搬送することで、その上下を反転させる。その後、記録紙をスイッチバック路５２に送る。スイッチバック路５２を通過した記録紙は、図示しない給紙カセットから２次転写ニップに搬送するための給紙路の途中に送り込まれる。これにより、記録紙は、上下を反転させた状態で、２次転写ニップに再送される。
【００３１】
なお、給紙路の後半領域では、記録紙は、後述する抵抗測定ローラ対３１とレジストローラ対３２とを順次通過する。再送装置５０は、記録紙を給紙路における抵抗測定ローラ対３１よりも上流側の位置に送り込む。よって、記録紙は、給紙カセットから送り出された直後のものであるか、再送装置５０によって再送されたものであるかにかかわらず、給紙路内において、抵抗測定ローラ対３１とレジストローラ対３２とを必ず経由することになる。
【００３２】
また、本プリンタにおいては、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋや中間転写ベルト２１の線速であるプロセス線速を１２０［ｍｍ／ｓｅｃ］に設定している。
【００３３】
２次転写対向ローラ２４に対して２次転写バイアスを印加する２次転写電源８２は、制御目標値と同じ値の２次転写電流を出力する。その制御目標値は、２次転写ニップ出口及びその近傍におけるベルト上のトナー像の主走査方向（感光体軸線方向）における画像面積率に基づいて決定される。中間転写ベルト２１の表面は、副走査方向（ベルト表面移動方向）において、ページの先頭を基準にして、図２に示すように、１０画素分ずつの領域毎に理論上の区分けがなされる。そして、区分けによる各区画（以下、「１０ライン区画」という）には、それぞれ主走査方向に一直線上に並ぶ画素の集合からなる画素ラインが１０ラインずつ含まれている。それぞれの画素ラインについては、全画素数に対する画像部の画素数の割合が画像面積率として求められる。そして、１０個の画素ラインの画像面積率の平均値が、「１０ライン区画」における平均画像面積率として、後述する制御部によって求められる。２次転写電流の制御目標値は、複数の「１０ライン区画」のうち、２次転写ニップ出口を通過中の「１０ライン区画」の平均画像面積率に応じたものが決定される。そして、その「１０ライン区画」が２次転写ニップ出口を通過している最中には、制御部は、２次転写電源８２からの出力電流値をその制御目標値と同じ値にするための制御信号を２次転写電源８２に送る。その「１０ライン区画」における最下流側の画素ラインが転写ニップ出口を通過すると、制御部は、２次転写電源８２からの２次転写電流の目標値を、次の「１０ライン区画」の平均画像面積率に応じたものに変更して、それに応じた制御信号を２次転写電源８２に送る。
【００３４】
２次転写ニップ出口の付近における平均画像面積率に基づいて２次転写電流の制御目標値を決定するのは、次に説明する理由からである。即ち、２次転写対向ローラ２４と２次転写ローラ２６との間で流れる２次転写電流の殆どは、ベルトと２次転写ローラ２６とが離間する２次転写ニップ出口における両者間での剥離放電によるものである。２次転写ニップ出口において、２次転写電源８２からの電流供給量が比較的少ないにもかかわらず、ベルト上トナー像の画像面積率が比較的低いと、２次転写電源から供給される２次転写電流の殆どがベルトの非画像部と２次転写ローラ２６との間の剥離放電に使われてしまう。そして、ベルトの画像部には殆ど２次転写電流が流れないことによって転写不良が発生してしまう。２次転写ニップ出口の付近における平均画像面積率に応じた転写電流を流すことで、ベルト上トナー像に適度な２次転写電流を流して、ベルトの画像部と２次転写ローラ２６との電位差を放電開始電圧よりも小さくすることが可能になるからである。
【００３５】
次に、本発明者らが行った実験について説明する。本発明者らは、図１に示したプリンタと同様の構成のプリンタ試験機を用意した。そして、このプリンタ試験機を用いて、テスト画像のプリントテストを行った。記録紙のサイズとしては４２０［ｍｍ］×２９７［ｍｍ］のＡ３サイズを採用した。トナーとしては、常温常湿における帯電量が約−２０［μＣ／ｇ］となるものを用いた。また、テスト画像としては、例えば図３に示すような、副走査方向（記録紙搬送方向）に延びる帯状のベタパターンを採用し、長辺方向に沿って搬送しているＡ３サイズの記録シートに対してそのベタパターンを形成した。ベタパターンの画像面積率については、５［％］、１００［％］、２００［％］の３通りを採用した。画像面積率は、主走査方向（搬送方向と直交する方向）における記録紙サイズに対する各色画像サイズの総和の割合を示す数値である。例えば、図３に示したベタパターンは、黒トナーからなる帯状パターンを１つだけ具備するものであり、その主走査方向のサイズが２９．７［ｍｍ］になっている。これは、主走査方向の記録紙サイズ（２９７ｍｍ）の１０［％］に相当するので、図示のベタパターンは１０［％］の画像面積率で形成されていることになる。また例えば、図４に示すベタパターンは、Ｋトナーからなる帯状パターンＢ１と、Ｍトナーからなる帯状パターンＢ２とを具備するものであり、主走査方向のサイズがそれぞれ２９．７［ｍｍ］になっている。この場合、Ｋの帯状パターン、Ｍの帯状パターンのそれぞれの画像面積率が１０［％］ずつであることになるので、画像面積率の総和は２０［％］である。なお、図示のように複数の帯状パターンを互いにずらして形成した場合だけでなく、複数の帯状パターンを重ね合わせて形成した場合にも、画像面積率の総和はそれぞれの帯状パターンの画像面積率の加算によって求められる。よって、画像面積率の最大値は４００［％］であり、これは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像としてそれぞれ全面ベタ画像を形成した場合の画像面積率である。
【００３６】
［第１プリントテスト］
第１プリントテストでは、実験室の温湿度を空調によって「実験室環境」にした。また、Ａ３サイズの記録紙として、ＮＢＳリコー社製の普通紙（マイペーパー）を用いた。２次転写バイアス電源８２から出力される２次転写バイアスについては、定電流制御を行った。２次転写電流の制御目標値を様々に変化させながら、それぞれの条件でベタパターンをプリントアウトした。この第１プリントテストにおける２次転写率と、２次転写電流（制御目標値）と、画像面積率との関係を図５に示す。また、２次転写電流（制御目標値）と２次転写バイアスと画像面積率との関係を図６に示す。なお、２次転写率は、２次転写ニップ手前のベルト表面上のトナー量に対する、記録紙への転写トナー量の割合を示す数値である。また、画像面積率５［％］の条件では、Ｋ単色で且つ主走査方向サイズが１４．８５［ｍｍ］である帯状ベタパターンを出力した。また、画像面積率１００［％］の条件では、Ｋ全面ベタ画像を出力した。また、画像面積率２００［％］の条件では、Ｍ全面ベタ画像とＫ全面ベタ画像とを重ね合わせて出力した。
【００３７】
図５に示すように、２次転写ニップ出口における画像面積率が高くなるほど、最大の２次転写率を得ることができる２次転写電流値（以下、最大転写率電流値という）が大きくなることがわかる。そして、２次転写電流値が最大転写率電流値よりも小さな条件下では、２次転写電流値の増加につれて２次転写率が増加するのに対し、２次転写電流値が最大転写率電流値よりも大きな条件下では、２次転写電流値の増加につれて２次転写率が低下する。つまり、最大転写率やそれに近い数値を確保して、記録紙表面の凹凸にならった濃淡パターンの発生を抑えるためには、小さすぎず且つ大きすぎない適切な２次転写電流を流す必要がある。そして、「実験室環境」では、２次転写ニップ出口の画像面積率が高くなるほど、適切な２次転写電流の値が大きくなる。
【００３８】
図６に示すように、画像面積率にかかわらず、２次転写バイアスが高くなるにつれてより大きな２次転写電流が流れるが、その増加率があるバイアス値を境にして急激に高くなる（以下、急激に高くなるバイアス値を変曲点という）。特に、画像面積率＝１００［％］や画像面積率２００［％］の場合には、その変曲点が顕著に現れる。また、変曲点に対応する２次転写電流値に着目すると、それは最大転写率電流値とほぼ同じ値であることがわかる。例えば、図６において、画像面積率＝２００［％］の条件における変曲点での２次転写電流値は２．５Ｅ−０．５［−Ａ］であるのに対し、図５において、最大転写率電流値は２．５Ｅ−０．５［−Ａ］であり、両者は一致する。また、図６において、画像面積率＝１００［％］の条件における変曲点での２次転写電流値は１．７５Ｅ−０．５［−Ａ］であるのに対し、図５において、最大転写率電流値は１．７５Ｅ−０．５［−Ａ］であり、両者は一致する。また、図６において、画像面積率＝５［％］の条件における変曲点は解りにくいが、傾きが変化し始める位置を変曲点として曲線式から特定すると、変曲点での２次転写電流値は１．５Ｅ−０．５［−Ａ］と求めることができ、これは図５から特定される最大転写率電流値と一致する。
【００３９】
このように、画像面積率にかかわらず、上記変曲点における２次転写電流値と、最大転写率電流値とが一致するのは、次に説明する理由からである。即ち、２次転写ニップ内においては、基本的には、トナー像に対して大きな２次転写電流が流れるほど、トナー像の２次転写率が高くなる。このため、２次転写バイアスを高くしてより多くの２次転写電流を流すほど、トナー像の２次転写率が高くなる。しかし、記録紙表面の凹部と中間転写ベルト２１との電位差を放電開始電圧よりも大きくするまで、２次転写バイアスを高めると、ベルトと記録紙表面の凹部との間で放電を発生させてトナーを逆帯電させてしまうので、２次転写率が急激に悪化する。また、放電によって２次転写電流値が急激に上昇する。この結果、上記変曲点における２次転写電流値と、最大転写率電流値とが一致するのである。
【００４０】
［第２プリントテスト］
第２プリントテストでは、実験室の温湿度を空調によって「ＨＨ環境」にした。この点の他は、第２プリントテストと同様にしてベタパターンをプリントアウトした。この第２プリントテストにおける２次転写率と、２次転写電流（制御目標値）と、画像面積率との関係を図７に示す。また、２次転写電流（制御目標値）と、２次転写バイアスとの関係を図８に示す。
【００４１】
図７に示されるように、「ＨＨ環境」において、画像面積率５、１００、２００［％］における最大転写率電流値は、２．３Ｅ−０．５［−Ａ］、１．７Ｅ−０．５［−Ａ］、２．７Ｅ−０．５［−Ａ］である。「実験室環境」では画像面積率が高くなるにつれて最大転写率電流値が大きくなっていたが、「ＨＨ環境」では、画像面積率５［％］の条件と、画像面積率１００［％］の条件とで、最大転写率電流値の最小関係が逆転している。ここで、変曲点での２次転写電流値に着目してみる。画像面積率５［％］の環境における変曲点での２次転写電流値は約２．３Ｅ−０．５［−Ａ］であり、これは同環境における最大転写率電流値と一致する。また、画像面積率１００［％］の環境における変曲点での２次転写電流値は約１．７Ｅ−０．５［−Ａ］であり、これは同環境における最大転写率電流値と一致する。つまり、記録紙表面の凹部と中間転写ベルト２１との間で放電を発生させてしまう２次転写バイアスよりも少し低めのバイアス値のときに、最大の２次転写率が得られている点は、「実験室環境」と同様である。すると、「実験室環境」では、画像面積率が５［％］から１００［％］に増加するのにつれて放電開始電圧も増加したのに対し、「ＨＨ環境」では、画像面積率が５［％］から１００［％］に増加するのにつれて放電開始電圧が低下したことになる。このような正反対の現象が起きたのは、記録紙の電気抵抗の違いが関与している。具体的には、「実験室環境」では、記録紙がそれほど吸湿しておらず、比較的高い電気抵抗値になっているため、記録紙表面に対して電流が比較的流れ難い状態になっている。これに対し、「ＨＨ環境」では、記録紙が吸湿によって電気抵抗値を低下させているため、記録紙表面に対して電流が比較的流れ易い状態になっている。画像面積率が１００［％］未満である場合、２次転写ニップで記録紙表面と直接接触する領域が中間転写ベルト２１に存在する（以下、その領域を「直接接触領域」という）。そして、「ＨＨ環境」では「直接接触領域」に２次転写電流が流れ易いため、「直接接触領域」の面積が大きくなるほど（＝画像面積率が低くなるほど）、トナー像に流れる２次転写電流の量が少なくる。このため、トナー像に流れる２次転写電流を適切な値に維持するためには、「実験室環境」の場合とは逆に、画像面積率が高くなるほど（「直接接触領域」の面積が小さくなるほど）、２次転写電源８２からの電流出力値を小さくしなければばらないのである。
【００４２】
なお、たとえ「ＨＨ環境」であっても、画像面積率が１００［％］以上である条件では、２次転写ニップにおいて「直接接触領域」が発生しないため、画像面積率が高くなるほど、トナー像に２次転写電流が流れ難くなる。このため、画像面積率が１００［％］未満である場合とは逆に、画像面積率が高くなるほど、２次転写電源８２からの電流出力値を大きくする必要がある。
【００４３】
また、本発明者らは、追加の実験により、「ＨＨ環境」と「実験室環境」との間の環境では、画像面積率が１００［％］未満の条件において、「実験室環境」のように、画像面積率が高くなるほどトナー像に２次転写電流が流れ難くなるが、画像面積率の増加に対する流れ難さの度合いが「実験室環境」ほど大きくないことも見出した。つまり、「ＨＨ環境」と「実験室環境」との間の環境においては、画像面積率の増加に対する２次転写電流（制御目標値）の増加の割合を「実験室環境」よりも小さくする必要がある。
【００４４】
本発明者らの実験によれば、湿度が７０［％］以上になると、画像面積率が１００［％］未満である条件下において、最大転写率電流値を維持するために、画像面積率の増加につれて２次転写電源８２からの電流出力値を低下させる必要があった。また、湿度が６０［％］を超え且つ７０［％］未満である場合には、画像面積率が１００［％］未満である条件下において、最大転写率電流値を維持するために、画像面積率の増加につれて２次転写電源８２からの出力電流値を増加させる必要があった。また、湿度が６０［％］以下である場合には、画像面積率が１００［％］未満である条件下において、最大転写率電流値を維持するために、画像面積率の増加につれて２次転写電源８２からの出力電流値を増加させるが、その増加率を湿度６０［％］超〜７０［％］の場合に比べて大きくする必要があった。
【００４５】
なお、湿度が高くなるほど、記録紙の吸湿量が増加し、それによって記録紙の電気抵抗が低下するので、湿度は、記録紙の電気抵抗と相関関係にある環境パラメータである。また、一般に、温度が高くなるほど、湿度が高くなるので、温度も、記録紙の電気抵抗と相関関係にある環境パラメータである。
【００４６】
図９は、実施形態に係るプリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、制御手段たる制御部２００は，演算手段たるＣＰＵ２００ａ（Central Processing Unit）、不揮発性メモリたるＲＡＭ２００ｃ（Random Access Memory）、一時記憶手段たるＲＯＭ２００ｂ（Read Only Memory）等を有している。制御部２００は，装置全体の制御を司るものである。制御部２００は、ＲＡＭ２００ｃやＲＯＭ２００ｂ内に記憶している制御プログラムに基づいて、各機器の駆動を制御する。また、外部のパーソナルコンピューター等から送られてくる画像データ（露光時の書き込み信号）に基づいて、中間転写ベルト２１上における「１０ライン区画」の平均画像面積率を演算する。そして、演算結果に基づいて、２次転写電源８２からの出力目標値Ｉを決定した後、その結果を２次転写電源８２に出力する。２次転写電源８２は、出力電流値が制御部２００から送られてきた制御目標値Ｉと同じ値になるように、２次転写バイアスを制御する。
【００４７】
制御部２００には、温湿度センサ８５が接続されている。制御部２００は、制御目標値Ｉを、「１０ライン区画」の平均画像面積率と、温湿度センサ８５による湿度検知結果とに基づいて決定する。具体的には、図１０のグラフに示すように、湿度が３５［％］以上、６０［％］未満であって、且つ「１０ライン区画」の平均画像面積率ｘが１００［％］未満である場合には、「制御目標値Ｉ＝−０．０６３２ｘ−１３．６８４」という関数式を用いて、制御目標値Ｉ［μＡ］を決定する。また、湿度が３５［％］以上、６０［％］未満であって、且つ「１０ライン区画」の平均画像面積率ｘが１００［％］以上である場合には、「制御目標値Ｉ＝−０．０７ｘ−１３．００」という関数式を用いて、制御目標値Ｉ［μＡ］を決定する。なお、湿度６０［％］未満は、比較的低い環境パラメータ値である。よって、図１０に示した２つの関数式の組み合わせは、比較的低い環境パラメータ値に対応する第２アルゴリズムとして機能している。
【００４８】
また、図１１のグラフに示すように、制御部２００は、湿度が６０［％］以上、７０［％］未満であって、且つ「１０ライン区画」の平均画像面積率ｘが１００［％］未満である場合には、「制御目標値Ｉ＝−０．０１０５ｘ−１７．４４７」という関数式を用いて、制御目標値Ｉ［μＡ］を決定する。また、湿度が６０［％］以上、７０［％］未満であって、且つ「１０ライン区画」の平均画像面積率ｘが１００［％］以上である場合には、「制御目標値Ｉ＝−０．０８５ｘ−１０．００」という関数式を用いて、制御目標値Ｉ［μＡ］を決定する。なお、湿度６０［％］以上、７０［％］未満は、中程度の環境パラメータ値である。よって、図１０に示した２つの関数式の組み合わせは、中程度の環境パラメータ値に対応する第３アルゴリズムとして機能している。
【００４９】
また、図１２のグラフに示すように、制御部２００は、湿度が７０［％］以上、８０［％］未満であって、且つ「１０ライン区画」の平均画像面積率ｘが１００［％］未満である場合には、「制御目標値Ｉ＝０．０４２１ｘ−２１．２１１」という関数式を用いて、制御目標値Ｉ［μＡ］を決定する。また、湿度が７０［％］以上、８０［％］未満であって、且つ「１０ライン区画」の平均画像面積率ｘが１００［％］以上である場合には、「制御目標値Ｉ＝−０．１ｘ−７．００」という関数式を用いて、制御目標値Ｉ［μＡ］を決定する。なお、湿度７０［％］以上、８０［％］未満は、比較的高い環境パラメータ値である。よって、図１１に示した２つの関数式の組み合わせは、比較的高い環境パラメータ値に対応する第１アルゴリズムとして機能している。
【００５０】
以上のように、制御部２００は、記憶手段たるＲＯＭ２００ｂに記憶している複数のアルゴリズムの中から、環境検知手段としての温湿度センサ８５による湿度検知結果に応じたものを選択する。選択されたアルゴリズムは、記録紙の吸湿度に見合った平均画像面積率と２次転写電流の制御目標値Ｉとの関係を示すものである。このため、選択したアルゴリズムに基づいて、「１０ライン区画」の平均画像面積率に応じた制御目標値Ｉを求めて２次転写電源８２からの出力を定電流制御することで、記録紙の吸湿度や、２次転写ニップ内における画像面積率にかかわらず、２次転写ニップ内のトナー像に対して概ね一定の２次転写電流を流すことが可能になる。よって、記録紙乾燥のための予備通紙によってプリント時間を長期化したり、記録紙を予備加熱するための専用の予備加熱手段を設けたりすることなく、画像濃度ムラの発生を抑えることができる。
【００５１】
湿度が３５［％］以上、６０［％］未満の環境下において使用する制御目標値Ｉと画像面積率との関係を示すアルゴリズムは、図１０に示したような直線グラフ状のものに限られない。例えば、図１３に示すような曲線グラフ状の関係を示すアルゴリズムでもよい。また、湿度が６０［％］以上、７０［％］未満の環境下において、図１１に示したような直線グラフ状の関係を示すアルゴリズムに代えて、例えば、図１４に示すような階段グラフ状の関係を示すアルゴリズムを用いてもよい。また、湿度が７０［％］以上、８０［％］未満の環境下において、図１２に示したような直線グラフ状の関係を示すアルゴリズムに代えて、図１５に示すような曲線グラフ状の関係を示すアルゴリズムを用いてもよい。
【００５２】
また、通常は、画像面積率＝１００［％］の位置を境にして、アルゴリズムによって示されるグラフの傾きを変化させることが望ましいが、プリンタの構成によっては、その境を多少ずらした方がよい場合もあり得る。但し、９０［％］以上、１１０［％］以下の範囲に設定することが、最大転写率電流値を適切に維持するためには望ましい。
【００５３】
中間転写ベルト２１としては、２．６［ＧＰａ］の引張り弾性率（ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７に準じた引張試験方法で測定）を発揮するポリイミドベルトを用いている。このようなベルトは、ベルト速度変動に起因する各色の重ね合わせずれ（色ずれ）の発生を抑えることができる。なお、記録紙表面の凹凸パターンに対応する濃度ムラについては、ゴム製ベルトよりも発生させ易くなる。従来では、濃度ムラの抑制を優先する場合にはゴム製ベルトを選択する一方で、重ね合わせずれの抑制を優先する場合にはポリイミドベルトを選択していたため、ムラ抑制とずれ抑制とを両立させることが困難であったが、本プリンタでは、ポリイミドベルトであっても濃度ムラの発生を効果的に抑えることができる。よって、ムラ抑制とずれ抑制とを両立させることが可能になった。
【００５４】
また、本プリンタにおいては、２次転写電流だけでなく、１次転写電流も、画像面積率に応じて制御目標値を決定するように、制御部２００を構成している。具体的には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップの出口についてそれぞれ、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの「１０ライン区画」の平均画像面積率を求め、その結果に応じたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写電流の制御目標値を決定する。そして、その結果を、１次転写電源８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに出力する。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップにおいて、画像面積率にかかわらず、優れた１次転写率を維持することができる。
【００５５】
両面プリントモードを実施する場合において、記録紙の第１面にトナー像を２次転写するときには、記録紙が湿度に応じた吸湿量になっているので、これまで説明してきたようにして２次転写電流の制御目標値Ｉを決定する必要がある。しかし、記録紙の第２面にトナー像を２次転写するときには、既に記録紙が定着装置４０を通過していることで、吸湿量を大幅に低下させている。たとえ高湿環境下であっても、定着装置４０を通過した後の記録紙の吸湿量は、トナー像に流れる２次転写電流の量に殆ど影響を与えないほど、低い吸湿量になっている。
【００５６】
そこで、制御部２００は、再送装置５０によって再送された記録紙にトナー像を２次転写する際（第２面にトナー像を２次転写する際）には、温湿度センサ８５による湿度検知結果にかかわらず、第２アルゴリズム（図１０）を使用して制御目標値Ｉを求める処理を実施する。
【００５７】
複数のアルゴリズムとして、互いに異なる湿度に対応する第２アルゴリズム、第３アルゴリズム、及び第１アルゴリズムを用いる例を示したが、次のようなアルゴリズムを採用していもよい。即ち、互いに異なる温度域についてそれぞれ、画像面積率と最大転写率電流値との関係を予めの実験によって調べ、それらの関係を個別に示す複数のアルゴリズムを採用してもよい。この場合、ＲＯＭ２００ｂに記憶させた複数のあるアルゴリズムの中から、温湿度センサ８５による温度検知結果に対応するものを選択して、制御目標値を求めるためのアルゴリズムとして使用する処理を実施するように、制御部２００を構成すればよい。
【００５８】
また、次のようなアルゴリズムを採用してもよい。即ち、互いに異なる記録紙電気抵抗域についてそれぞれ、画像面積率と最大転写率電流値との関係を予めの実験によって調べ、それらの関係を個別に示す複数のアルゴリズムを採用してもよい。この場合、記録紙を図１に示した抵抗測定ローラ対３１に通した際に、その記録紙の電気抵抗を測定する。具体的には、抵抗測定ローラ対３１の一方のローラ３１ａから他方のローラ３１ｂに向けては、抵抗測定電源８３から出力した測定電流を流している。そして、その測定電流の値を、電流計３４によって測定している。記録紙がローラ間のニップを通過する際における電流測定値と、電圧出力値とに基づいて、記録紙の電気抵抗を求めることが可能である。このようにして求めた電気抵抗に対応するアルゴリズムを選択して、制御目標値を求めるためのアルゴリズムとして使用する処理を実施するように、制御部２００を構成すればよい。
【００５９】
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実施例のプリンタについて説明する。
一般にプリンタにおいては、ユーザーの意向により、様々な種類の記録紙が使用される。また、ＯＨＰシートなど、紙とは異なる材質の記録部材が使用されることもある。共通している点は、シート状に成形された記録シートになっているという点である。記録シートは、材質や表面処理などによって吸湿のし易さが異なってくる。このため、記録シートの電気抵抗と、湿度との関係は記録シートの種類によって異なる。よって、２次転写ニップに流れる２次転写電流を、より精度良く最大転写率電流値の付近に保つためには、記録シートの種類毎に、複数の湿度域について、それぞれ画像面積率と最大転写率電流値との関係を調べてアルゴリズムを構築することが望ましい。
【００６０】
そこで、実施例に係るプリンタにおいては、複数種類の記録シートについてそれぞれ、前述のようにして構築した、互いに異なる湿度域に対応する複数のアルゴリズム（第２アルゴリズム、第３アルゴリズム及び第１アルゴリズム）を記憶させている。その一例について説明すると、例えば、ＮＢＳリコー社製の「タイプ６０００  ７０Ｗ紙」は、上述したマイペーパーに比べて電気抵抗が低くなる傾向にある。このため、同じ湿度環境であれば、マイペーパーに比べて転写電流が流れ易くなる。そこで、「タイプ６０００  ７０Ｗ紙」については、第１アルゴリズムとして、次の２つの関係式をＲＯＭ２００ｂに記憶させている。即ち、画像面積率ｘが０［％］以上、１００［％］未満である場合に採用される関係式として、「制御目標値Ｉ［μＡ］＝０．０６３２ｘ−２３．３１５８」という式を記憶させている。また、画像面積率が１００［％］以上である場合に採用される関係式として、「制御目標値Ｉ［μＡ］＝−０．１ｘ−７．００」という式を記憶させている。
【００６１】
また、ＯＨＰシートは、絶縁性であり、且つ吸湿性を有していないので、湿度の検知結果にかかわらず、同じアルゴリズムを用いるようにする。
【００６２】
先に図９に示したように、外部のパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データは、データ入力ポート３００を介して制御部２００に入力される。画像データは、画像そのものの他に、出力すべき記録紙のサイズの情報や、記録紙の種類の情報が含まれている。これらの情報は、パーソナルコンピュータ等にインストールされたプリンタドライバユーティリティソフトを用いたユーザーによって入力されたものである。実施例に係るプリンタにおいては、記録紙の種類の情報を含む画像データを取得するデータ入力ポート３００が、記録シートの種類情報を取得する種類情報取得手段として機能している。
【００６３】
制御部２００は、画像データが送られてくると、その画像データに含まれる記録シートの種類情報に対応するアルゴリズムだけを抜き出す。更に、抜き出したものの中から、温湿度センサ８５による湿度に対応するものを特定し、それを制御目標値Ｉを求めるためのアルゴリズムとして使用する。
【００６４】
以上、実施形態に係るプリンタにおいては、ＲＯＭ２００ｂに記憶させている複数のアルゴリズムのうち、比較的高い湿度に対応する第１アルゴリズムとして、画像面積率が０［％］から所定の閾値である９９［％］までの範囲にある場合には、画像面積率の増加に伴って制御目標値Ｉ（２次転写電流）を低下させる一方で、画像面積率が９９［％］を超える範囲にある場合には、画像面積率の増加に伴って制御目標値Ｉ（２次転写電流）を増加させるものを、採用している（図１２参照）。かかる構成においては、記録紙の電気抵抗を吸湿によってかなり低下させている場合であっても、２次転写ニップ内で中間転写ベルト２１と記録紙とが直接接触する直接接触領域の面積が大きくなるほど、２次転写バイアスをより大きくすることで、トナー像に対して有効な２次転写電流を流して、画像濃度ムラの発生を抑えることができる。
【００６５】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、ＲＯＭ２００ｂに記憶させている複数のアルゴリズムのうち、比較的高い抵抗値に対応する第２アルゴリズムとして、画像面積率が１００［％］よりも低いか否かにかかわらず、画像面積率の増加に伴って制御目標値Ｉを増加させるものを採用している（図１０参照）。かかる構成では、記録紙の電気抵抗が２次転写ニップにおいてトナー像に流れる２次転写電流にそれほど影響を与えないほど高くなっているという状況下で、画像面積率にかかわらず、トナー像に対して最大転写率電流値に近い２次転写電流を流すことができる。
【００６６】
また、実施形態に係るプリンタにおいては、ＲＯＭ２００ｂに記憶させている複数のアルゴリズムのうち、中程度の湿度に対応する第３アルゴリズムとして、画像面積率が０［％］から９９［％］までの範囲にある場合には、画像面積率の増加に伴って制御目標値Ｉを第２アルゴリズムよりも低い増加率で増加させるものを採用している（図１１参照）。かかる構成では、記録紙の電気抵抗を中程度の吸湿によってある程度低下させている状況下において、画像面積率にかかわらず、トナー像に対して最大転写率電流値に近い２次転写電流を流すことができる。
【００６７】
また、実施形態に係る複写機においては、２次転写ニップから送り出された記録シートを加熱しながら、記録シートにトナー像を定着せしめる定着装置４０と、記録シートの第１面に加えて第２面にもトナー像を転写するために、定着装置４０から送り出された記録シートを上下反転させて２次転写ニップに再送する再送装置５０とを設けている。そして、再送装置５０によって再送された記録シートにトナー像を転写する際には、湿度の検知結果にかかわらず、第２アルゴリズムを使用して制御目標値Ｉを求める処理を実施するように、転写電流制御手段たる制御部２００を構成している。かかる構成では、定着装置４０を通過したことに起因して多湿環境下であるにもかかわらず記録シートの電気抵抗値をかなり高い値にしているにもかかわらず、かなり低い値に対応する第１アルゴリズムを使用してしまうことによる画像濃度ムラの発生を回避することができる。
【００６８】
また、実施例に係るプリンタにおいては、２次転写ニップに送り込まれる記録シートの種類情報を取得する種類情報取得手段たるデータ入力ポートを設けるとともに、複数のシート種類についてそれぞれ、互いに異なる湿度域に対応する複数のアルゴリズムをＲＯＭ２００ｂに記憶させている。そして、複数のアルゴリズムのうち、シート種類情報の取得結果と、湿度検知結果との組み合わせに応じたものを選択して、制御目標値Ｉを求めるためのアルゴリズムとして使用する処理を実施するように、制御部２００を構成している。かかる構成では、記録シートの種類にかかわらず、画像濃度ムラの発生を抑えることができる。
【符号の説明】
【００６９】
２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（像担持体）
２１：中間転写ベルト（中間転写体）
２６：２次転写ローラ（ニップ形成部材）
４０：定着装置（定着手段）
５０：再送装置（再送手段）
８２：２次転写電源（転写電流出力手段）
８５：温湿度センサ（環境検知手段）
２００：制御部（転写電流制御手段）
２００ｂ：ＲＯＭ（記憶手段）
３００：データ入力ポート（種類情報取得手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特開２０１０−１９１０８８号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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