(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、
前記像担持体の表面に当接して転写ニップを形成する転写体と、
前記像担持体と前記転写体との間に転写バイアスを印加して転写電界を形成する転写電界形成手段とを備えており、
前記複数のトナー像形成手段により前記像担持体上に重ねて形成されたトナー像を前記転写ニップで記録媒体に転写する第一転写モードと、
前記第一転写モードと転写条件が異なった、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記転写ニップで前記転写体に転写する第二転写モードとを有し、
前記転写条件として、前記第二転写モードでの転写電流の絶対値を、転写電流の過剰によって転写率が低下しないよう前記第一転写モードでの前記転写電流の絶対値よりも小さくし、
所定のトナー強制消費制御実施条件が満たされたときに、前記トナー像形成手段が有するトナーを強制的に消費するためのベタトナー像を前記像担持体上に形成し、前記第二転写モードで前記転写体に転写し、前記転写体上からクリーニング手段で除去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、
前記第二転写モードでの前記転写バイアスを、温度湿度環境に応じて変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記転写体上のトナー像を検知するトナー像検知手段を有しており、
前記トナー像形成手段により形成した画像濃度調整用のトナー像を前記トナー像検知手段によって検知し、該トナー像検知手段の検知結果に基づいて画像濃度を調整する画像濃度調整制御が実行可能であり、
前記画像濃度調整制御の実行時に、前記第二転写モードで前記画像濃度調整用のトナー像を前記像担持体から前記転写体に転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記転写体上のトナー像を検知するトナー像検知手段を有しており、
前記トナー像形成手段により形成した色ずれ補正用のトナー像を前記トナー像検知手段によって検知し、該トナー像検知手段の検知結果に基づいて色ずれを補正する色ずれ補正制御が実行可能であり、
前記色ずれ補正制御の実行時に、前記第二転写モードで前記色ずれ補正用のトナー像を前記像担持体から前記転写体に転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか一記載の画像形成装置において、
前記第二転写モードで前記像担持体上に形成する前記ベタトナー像は、二つの前記トナー像形成手段それぞれにより形成したトナー像を前記像担持体上で重ねて形成するか、一つの前記トナー像形成手段により形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、
異なる色のトナーを用いてトナー像を形成する３つ以上の前記トナー像形成手段を有しており、
前記第二転写モードで、一色のベタトナー像の上に、該一色のベタトナー像よりも小さな残りの二色のベタトナー像を像担持体表面移動方向と直交する方向に並べて形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５に記載の画像形成装置において、
異なる色のトナーを用いてトナー像を形成する３つ以上の前記トナー像形成手段を有しており、
前記第二転写モードで、一色のベタトナー像の上に、該一色のベタトナー像よりも小さな残りの二色のベタトナー像を像担持体表面移動方向に並べて形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、弾性を有するベルト部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか一記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、複数層を具備する多層構造のベルト部材であり、
前記複数層は、基層と、該基層の上に形成された弾性層とを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像形成装置において、
前記弾性層の表面に複数の粒子を分散させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記粒子として、トナーの正規帯電極性とは逆極性の帯電性能を有するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一記載の画像形成装置において、
前記転写体は、複数の張架部材によって回転可能に設けられたベルト部材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、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体上に形成した各色のトナー像を中間転写ベルトに一次転写した後に、記録媒体に対して二次転写する画像形成装置が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の画像形成装置では、中間転写ベルトが複数の張架部材によって回転可能に張架されている。そして、感光体と中間転写ベルトとが接して形成された一次転写ニップで、感光体上から中間転写ベルトにトナー像が一次転写される。中間転写ベルトからトナー像が二次転写される記録媒体である用紙は、複数の張架部材によって回転可能に張架された二次転写ベルトに担持され、中間転写ベルトと二次転写ベルトとが接して形成された二次転写ニップに搬送される。二次転写ニップには、中間転写ベルトと二次転写ベルトとの間に電源によって二次転写バイアスが印加されることで転写電界が形成され、この転写電界の作用により、中間転写ベルト上のトナー像が二次転写ニップで用紙上に二次転写される。
【０００４】
また、この画像形成装置では、中間転写ベルト上の紙間に相当する部分にトナーパターンを形成し、この紙間に形成したトナーパターンを二次転写ニップで中間転写ベルトから二次転写ベルトに転写する。そして、二次転写ベルト上に転写れたトナーパターンをトナー像検知手段で検知し、トナー像検知手段で検知した検知結果に基づいて、画像形成条件を補正している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明者らが鋭意研究を重ねた結果、中間転写ベルトから二次転写ベルトにトナーパターンを転写するベルト転写時に、転写後の中間転写ベルト上に残留する転写残トナーの量が多くなり過ぎてしまう場合があることがわかった。このように、ベルト転写時に中間転写ベルト上の転写残トナー量が多くなり過ぎてしまうと、中間転写ベルトをクリーニングするクリーニング装置のクリーニング負荷が大きくなり、クリーニング不良が発生するといった問題が生じる。また、現像装置内のトナーをリフレッシュするために感光体を介して中間転写ベルト上に形成されたリフレッシュトナーパターンを、中間転写ベルトから二次転写ベルトに転写する構成の画像形成装置においても、上述したのと同様の問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、前記像担持体の表面に当接して転写ニップを形成する転写体と、前記像担持体と前記転写体との間に転写バイアスを印加して転写電界を形成する転写電界形成手段とを備えており、前記複数のトナー像形成手段により前記像担持体上に重ねて形成されたトナー像を前記転写ニップで記録媒体に転写する第一転写モードと、
前記第一転写モードと転写条件が異なった、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記転写ニップで前記転写体に転写する第二転写モードとを有し、前記転写条件として、前記第二転写モードでの転写電流の絶対値を、転写電流の過剰によって転写率が低下しないよう前記第一転写モードでの前記転写電流の絶対値よりも小さくし、所定のトナー強制消費制御実施条件が満たされたときに、前記トナー像形成手段が有するトナーを強制的に消費するためのベタトナー像を前記像担持体上に形成し、前記第二転写モードで前記転写体に転写し、前記転写体上からクリーニング手段で除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上、本発明によれば、像担持体から転写体にトナー像を転写する第二転写モードで、像担持体上の転写残トナー量を低減させ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】
【０００８】
【図１】用紙と二次転写ベルトへの二次転写率を示す図。
【図２】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図３】プリンタにおけるＫ用の画像形成ユニットを拡大して示す拡大構成図。
【図４】プリンタの中間転写ベルトの横断面を部分的に示す拡大断面図。
【図５】中間転写ベルトを部分的に拡大して示す拡大平面図。
【図６】二次転写ベルト上に形成された画質調整用トナーパターンを説明する拡大斜視図。
【図７】各色の画質調整用トナーパターンを検出し、トナーパターン間隔計測を行う際のタイムチャート。
【図８】リフレッシュトナーパターンの形状の一例を示す模式図。
【図９】リフレッシュトナーパターンの形状の他例を示す模式図。
【図１０】環境を変化させ、ハーフトーントナー像からなるリフレッシュトナーパターンと、ベタトナー像からなるリフレッシュトナーパターンそれぞれにおける転写残トナー量を評価した結果を示すグラフ。
【図１１】用紙と二次転写ベルトへの二次転写率を示す図。
【図１２】低温低湿環境（ＬＬ環境）における濃度制御用トナーパターンの二次転写率を示す図。
【図１３】常温常湿環境（ＭＭ環境）における濃度制御用トナーパターンの二次転写率を示す図。
【図１４】高温高湿環境（ＨＨ環境）における濃度制御用トナーパターンの二次転写率を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［実施形態１］
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラープリンタ（以下、単にプリンタという）の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２は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、実施形態に係るプリンタは、イエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つのトナー像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備えている。また、転写ユニット３０、光書込ユニット８０、定着装置９０、給送カセット１００、レジストローラ対１０１なども備えている。
【００１０】
４つのトナー像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｋトナー像を形成するためのトナー像形成ユニット１Ｋを例にすると、これは、図３に示されるように、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置、帯電装置６Ｋ、現像装置８Ｋ等を備えている。これらの装置が共通の保持体に保持されてプリンタ本体に対して一体的に脱着することで、それらを同時に交換できるようになっている。
【００１１】
感光体２Ｋは、ドラム基体の表面上に有機感光層が形成されたものであって、駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。帯電装置６Ｋは、帯電バイアスが印加される帯電ローラ７Ｋを感光体２Ｋに接触あるいは近接させながら、帯電ローラ７Ｋと感光体２Ｋとの間に放電を発生させることで、感光体２Ｋの表面を一様帯電せしめる。実施形態では、トナーの正規帯電極性と同じマイナス極性に一様帯電せしめる。なお、ここで言う、トナーの正規帯電極性とは、現像装置８内の現像剤中におけるトナーの帯電極性を言う。帯電バイアスとしては、直流バイアスに交流バイアスを重畳したものを採用している。帯電ローラ７Ｋは、金属製の芯金の表面に導電性弾性材料からなる導電性弾性層が被覆されたものである。帯電ローラ等の帯電部材を感光体２Ｋに接触あるいは近接させる方式に代えて、帯電チャージャーによる方式を採用してもよい。
【００１２】
一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、後述する光書込ユニットから発せられるレーザー光によって光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、Ｋトナーを用いる現像装置８Ｋによって現像されてＫトナー像になる。そして、後述する中間転写ベルト３１上に一次転写される。
【００１３】
ドラムクリーニング装置３Ｋは、一次転写工程（後述する一次転写ニップ）を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーを除去する。回転駆動されるクリーニングブラシローラ４Ｋ、片持ち支持された状態で自由端を感光体２Ｋに当接させるクリーニングブレード５Ｋなどを有している。回転するクリーニングブラシローラ４Ｋで転写残トナーを感光体２Ｋ表面から掻き取ったり、クリーニングブレードで転写残トナーを感光体２Ｋ表面から掻き落としたりする。
【００１４】
上記除電装置は、ドラムクリーニング装置３Ｋによってクリーニングされた後の感光体２Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００１５】
現像装置８Ｋは、現像剤担持体たる現像ロール９Ｋを内包する現像部１２Ｋと、Ｋ現像剤を撹拌搬送する現像剤搬送部１３Ｋとを有している。そして、現像剤搬送部１３Ｋは、第１スクリュー部材１０Ｋを収容する第１搬送室と、第２スクリュー部材１１Ｋを収容する第２搬送室とを有している。それらスクリュー部材は、それぞれ、軸線方向の両端部がそれぞれ軸受けによって回転自在に支持される回転軸部材と、これの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根とを具備している。
【００１６】
第１スクリュー部材１０Ｋを収容している第１搬送室と、第２スクリュー部材１１Ｋを収容している第２搬送室とは、仕切り壁によって仕切られているが、仕切壁におけるスクリュー軸線方向の両端箇所には、それぞれ両搬送室を連通させる連通口が形成されている。第１スクリュー部材１０Ｋは、螺旋羽根内に保持しているＫ現像剤を、回転駆動に伴って回転方向に撹拌しながら、図中の紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送する。第１スクリュー部材１０Ｋと、後述する現像ロール９Ｋとは互いに向かい合う姿勢で平行配設されているため、このときのＫ現像剤の搬送方向は、現像ロール９Ｋの回転軸線方向に沿った方向でもある。そして、第１スクリュー部材１０Ｋは、現像ロール９Ｋの表面に対してＫ現像剤をその軸線方向に沿って供給していく。
【００１７】
第１スクリュー部材１０Ｋの図中手前側端部付近まで搬送されたＫ現像剤は、仕切壁の図中手前側端部付近に設けられた連通開口を通って、第２搬送室内に進入した後、第２スクリュー部材１１Ｋの螺旋羽根内に保持される。そして、第２スクリュー部材１１Ｋの回転駆動に伴って、回転方向に撹拌されながら、図中手前側から奥側に向けて搬送されていく。
【００１８】
第２搬送室内において、ケーシングの下壁にはトナー濃度センサが設けられており、第２搬送室内のＫ現像剤のＫトナー濃度を検知する。Ｋトナー濃度センサとしては、透磁率センサからなるものが用いられている。Ｋトナーと磁性キャリアとを含有するＫ現像剤の透磁率は、Ｋトナー濃度と相関関係があるため、透磁率センサは、Ｋトナー濃度を検知していることになる。
【００１９】
本プリンタには、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置の第２収容室内にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーをそれぞれ個別に補給するためのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー補給手段が設けられている。そして、プリンタの制御部は、ＲＡＭに、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー濃度検知センサからの出力電圧値の目標値であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のＶｔｒｅｆを記憶している。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー濃度検知センサからの出力電圧値と、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のＶｔｒｅｆとの差が所定値を超えた場合には、その差に応じた時間だけＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー補給手段を駆動する。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置における第２搬送室内にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーが補給される。
【００２０】
現像部１２Ｋ内に収容されている現像ロール９Ｋは、第１スクリュー部材１０Ｋに対向しているとともに、ケーシングに設けられた開口を通じて、感光体２Ｋにも対向している。また、現像ロール９Ｋは、回転駆動される非磁性パイプからなる筒状の現像スリーブと、これの内部にスリーブと連れ回らないように固定されたマグネットローラとを具備している。そして、第１スクリュー部材１０Ｋから供給されるＫ現像剤をマグネットローラの発する磁力によってスリーブ表面に担持しながら、スリーブの回転に伴って、感光体２Ｋに対向する現像領域に搬送する。
【００２１】
現像スリーブには、トナーと同極性であって、感光体２Ｋの静電潜像の電位よりも絶対値が大きく、且つ感光体２Ｋの一様帯電電位よりも絶対値が小さな現像バイアスが印加されている。これにより、現像スリーブと感光体２Ｋの静電潜像との間には、現像スリーブ上のＫトナーを静電潜像に向けて静電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２Ｋの地肌部との間には、現像スリーブ上のＫトナーをスリーブ表面に向けて移動させる非現像ポテンシャルが作用する。それら現像ポテンシャル及び非現像ポテンシャルの作用により、現像スリーブ上のＫトナーが感光体２Ｋの静電潜像に選択的に転移して、静電潜像をＫトナー像に現像する。
【００２２】
図２において、Ｙ，Ｍ，Ｃ用のトナー像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃにおいても、Ｋ用のトナー像形成ユニット１Ｋと同様にして、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ上にＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。トナー像形成ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上方には、潜像書込手段たる光書込ユニット８０が配設されている。この光書込ユニット８０は、パーソナルコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光により、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット８０は、光源から発したレーザー光Ｌを、ポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって光書込を行うものを採用してもよい。
【００２３】
トナー像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの下方には、無端状の中間転写ベルト３１を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写装置としての転写ユニット３０が配設されている。転写ユニット３０は、像担持体たる中間転写ベルト３１の他に、駆動ローラ３２、二次転写対向ローラ３３、クリーニングバックアップローラ３４、４つの一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋなどを有している。また、ベルトクリーニング装置３７なども有している。
【００２４】
中間転写ベルト３１は、そのループ内側に配設された駆動ローラ３２、二次転写対向ローラ３３、クリーニングバックアップローラ３４、及び４つの一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋによって張架されている。そして、駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ３２の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。
【００２５】
４つの一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋは、無端移動せしめられる中間転写ベルト３１を感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋとの間に挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ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。一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋには、一次転写電源によってそれぞれ一次転写バイアスが印加されている。これにより、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像と、一次転写ローラ３５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋとの間に転写電界が形成される。Ｙ用の感光体表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴ってＹ用の一次転写ニップに進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｙ上から中間転写ベルト３１上に一次転写される。このようにしてＹトナー像が一次転写せしめられた中間転写ベルト３１は、その後、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過する。そして、感光体２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト３１上には四色重ね合わせトナー像が形成される。なお、一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。
【００２６】
転写ユニット３０の下方には、二次転写ローラ３６、二次転写ベルト４１などを具備するシート搬送ユニット３８が配設されている。無端状の二次転写ベルト４１は、そのループ内側に配設された二次転写ローラ３６などの複数のローラによって張架された状態で、二次転写ローラ３６の回転駆動によって図中時計回り方向に回転せしめられる。そして、二次転写ローラ３６により、中間転写ベルト３１の周方向における全域のうち、二次転写対向ローラ３３に対する掛け回し領域に当接して二次転写ニップを形成している。つまり、転写ユニット３０の二次転写対向ローラ３３と、シート搬送ユニット３８の二次転写ローラ３６とは、互いの間に中間転写ベルト３１及び二次転写ベルト４１を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、転写体たる二次転写ベルト４１のおもて面とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写ベルト４１のループ内に配設された二次転写ローラ３６は接地されている。これに対して、中間転写ベルト３１のループ内に配設された二次転写対向ローラ３３には、二次転写電源３９によって直流バイアスと交流バイアスとを重畳した二次転写バイアスが印加される。これにより、二次転写対向ローラ３３と、二次転写ローラ３６との間に、マイナス極性のトナーを二次転写対向ローラ３３側から二次転写ローラ３６側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。なお、交流バイアスを重畳せず、直流バイアスのみで二次転写バイアスとしても良い。
【００２７】
シート搬送ユニット３８の下方には、用紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給送カセット１００が配設されている。この給送カセット１００は、紙束の一番上の用紙Ｐに給紙ローラ１００ａを当接させており、これを所定のタイミングで回転駆動させることで、その用紙Ｐを給送路に向けて送り出す。給送路の末端付近には、レジストローラ対１０１が配設されている。このレジストローラ対１０１は、給送カセット１００から送り出された用紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ用紙Ｐを二次転写ニップ内で中間転写ベルト３１上の四色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、用紙Ｐを二次転写ニップに向けて送り出す。
【００２８】
二次転写ニップで用紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト３１上の四色重ね合わせトナー像は、二次転写電界やニップ圧の作用によって用紙Ｐ上に一括二次転写されてフルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された用紙Ｐは、二次転写ベルト４１により担持搬送されて二次転写ニップを通過すると、中間転写ベルト３１から曲率分離する。更に、二次転写ベルト４１を掛け回している分離ローラ４２の曲率によって二次転写ベルト４１から曲率分離する。また、二次転写ベルト４１上に用紙Ｐを担持して搬送することで、薄紙など剛性の低い用紙Ｐに対して皺などを生じさせたり、搬送不良によりジャムを引き起こしたりすることなく、安定して二次転写ニップを通過させることができる。
【００２９】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト３１には、用紙Ｐ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、中間転写ベルト３１のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置３７によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト３１のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ３４は、ベルトクリーニング装置３７によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
【００３０】
二次転写ニップよりもシート搬送方向の下流側には、定着装置９０が配設されている。この定着装置９０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ９１と、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ９２とによって定着ニップを形成している。定着装置９０内に送り込まれた用紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ９１に密着させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。定着装置９０内から排出された用紙Ｐは、定着後搬送路を経由した後、機外へと排出される。
【００３１】
実施形態に係るプリンタは、モノクロ画像を形成する場合に、転写ユニット３０におけるＹ，Ｍ，Ｃ用の一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃを支持している支持板の姿勢をソレノイド等の駆動によって変化させる。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の一次転写ローラ３５Ｙ，Ｍ，Ｃを、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃから遠ざけて、中間転写ベルト３１のおもて面を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。このようにして、中間転写ベルト３１をブラック用の感光体２Ｋだけに当接させた状態で、４つのトナー像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのうち、ブラック用のトナー像形成ユニット１Ｋだけを駆動して、Ｋトナー像をブラック用の感光体２Ｋ上に形成する。なお、本発明は、カラー画像を形成する画像形成装置に限らず、モノクロ画像だけを形成する画像形成装置にも適用が可能である。
【００３２】
図４は、中間転写ベルト３１の横断面を部分的に示す拡大断面図である。中間転写ベルト３１は、ある程度の屈曲性を有し且つ剛性の高い材料からなる無端ベルト状の基層３１ａと、これのおもて面上に積層された柔軟性に優れた弾性材料からなる弾性層３１ｂとを具備している。弾性層３１ｂには、粒子３１ｃが分散せしめられていて、それらの粒子３１ｃが自らの一部を弾性層３１ｂの表面から突出させた状態で、図５に示されるように、ベルト面方向に密集して並んでいる。それら複数の粒子３１ｃにより、複数の凹凸がベルト面に形成されている。
【００３３】
基層３１ａの材料としては、樹脂中に、電気抵抗を調整するための充填材や添加材などからなる電気抵抗調整材を分散させたものを例示することができる。その樹脂としては、難燃性の観点からすると、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＥＴＦＥ（エチレン・四フッ化エチレン共重合体）などのフッ素系樹脂や、ポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂等が好ましい。また、機械強度（高弾性）や耐熱性の観点からすると、特にポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂が好適である。
【００３４】
樹脂中に分散せしめる電気抵抗調整材としては、金属酸化物やカーボンブラック、イオン導電剤、導電性高分子材料などを例示することができる。金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素等が挙げられる。分散性を向上させるために、前記金属酸化物に予め表面処理を施したものを用いても良い。カーボンブラックとしては、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ガスブラック等が挙げられる。また、イオン導電剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩が挙げられる。アルキルサルフェート、グルセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アルコールエステル、アルキルベタイン、過塩素酸リチウム等でもよい。それらのイオン導電剤を二種類以上混合して使用してもよい。なお、本発明を適用可能な電気抵抗調整材は、これまで例示したものに限られるものではない。
【００３５】
基層３１ａの前駆体となる塗工液（硬化前の液体の樹脂中に電気抵抗調整材を分散せしめたもの）には、必要に応じて、分散助剤、補強材、潤滑材、熱伝導材、酸化防止剤などを添加してもよい。中間転写ベルト３１の基層３１ａに含有される電気抵抗調整材の添加量は、好ましくは表面抵抗で１×１０８〜１×１０１３［Ω／□］、体積抵抗で１×１０６〜１×１０１２［Ω・ｃｍ］となる量とされる。但し、機械強度の観点から、成形膜が脆く割れやすくならない範囲の量を選択して添加することが必要である。つまり、樹脂成分（ポリイミド樹脂前駆体、ポリアミドイミド樹脂前駆体など）と電気抵抗調整材との配合率を適正に調整した塗工液を用いて、電気特性（表面抵抗及び体積抵抗）と機械強度のバランスがとれたシームレスベルトを製造して用いることが好ましい。電気抵抗調整材の含有量は、カーボンブラックの場合には、塗工液中の全固形分の１０〜２５［ｗｔ％］がよく、更に好ましくは１５〜２０［ｗｔ％］である。また、金属酸化物の場合の含有量は、塗工液中の全固形分の１５０［ｗｔ％］がよく、更に好ましくは１０〜３０［ｗｔ％］である。含有量が前述した範囲よりも少ないと十分な効果が得られず、また含有量が前述した範囲よりも多いと中間転写ベルト３１（シームレスベルト）の機械強度が著しく低下するので、実使用上好ましくない。
【００３６】
基層３１ａの厚みは、特に制限されるものではなく、状況に応じて適宜選択することができるが、３０［μｍ］〜１５０［μｍ］が好ましく、４０［μｍ］〜１２０［μｍ］がより好ましく、５０［μｍ］〜８０［μｍ］が特に好ましい。基層３１ａの厚みが、３０［μｍ］未満であると、亀裂によりベルトが裂けやすくなり、１５０［μｍ］を超えると、曲げによってベルトが割れることがあることがある。一方、基層３１ａの厚みが前述した特に好ましい範囲であると、耐久性の点で有利になる。
【００３７】
ベルト走行安定性を高めるためには、基層３１ａの層厚ムラをできるだけ少なくすることが好ましい。基層３１ａの厚みを調整する方法は、特に制限されるものではなく、状況に応じて適宜選択することができる。例えば、接触式や渦電流式の膜厚計での計測や膜の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で測定する方法が挙げられる。
【００３８】
中間転写ベルト３１の弾性層３１ｂは、上述したように、分散せしめられた複数の粒子３１ｃによる凹凸形状を表面に有している。弾性層３１ｂを形成するための弾性材料としては、汎用の樹脂・エラストマー・ゴムなどを例示することができる。特に、柔軟性（弾性）に優れた弾性材料を用いることが好ましく、エラストマー材料やゴム材料が好適である。エラストマー材料としては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポリアクリル系、ポリジエン系、シリコーン変性ポリカーボネート系などを例示することができる。フッ素系共重合体系等の熱可塑性エラストマーなどでもよい。また、熱硬化性の樹脂としては、ポリウレタン系、シリコーン変性エポキシ系、シリコーン変性アクリル系の樹脂等を例示することができる。
【００３９】
また、ゴム材料としては、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム等を例示することができる。更には、クロロスルホン化ポリエチレン、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ヒドリンゴム等を例示することもできる。これまで例示した材料の中から、所望の性能が得られる材料を適宜選択することが可能である。特に、表面に凹凸のある記録シート、例えばレザック紙などの表面凹凸に追従させるためには、できるだけ柔らかい材料を選択することが好ましい。また、粒子３１ｃを分散せしめることから、熱可塑性のものよりも熱硬化性のものの方が好ましい。熱硬化性のものの方が、その硬化反応に寄与する官能基の効果により樹脂粒子との密着性に優れ確実に固定化することが可能だからである。加硫ゴムも同様の理由により好ましい材料の１つである。
【００４０】
弾性層３１ｂを構成する弾性材料の中でも、耐オゾン性、柔軟性、粒子との接着性、難燃性付与、耐環境安定性などの観点から、アクリルゴムが最も好ましい。アクリルゴムは一般的に市販されているものでよく、特定の製品に限定されるものではない。しかし、アクリルゴムの各種架橋系（エポキシ基、活性塩素基、カルボキシル基）の中ではカルボキシル基架橋系のものがゴム物性（特に圧縮永久歪み）及び加工性の点で優れているので、カルボキシル基架橋系のものを選択することが好ましい。カルボキシル基架橋系のアクリルゴムに用いられる架橋剤としては、アミン化合物が好ましく、多価アミン化合物が最も好ましい。このようなアミン化合物として、具体的には脂肪族多価アミン架橋剤、芳香族多価アミン架橋剤などを例示することができる。更に、脂肪族多価アミン架橋剤としては、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンカーバメイト、Ｎ，Ｎ’−ジシンナミリデン−１，６−ヘキサンジアミンなどを例示することができる。また、芳香族多価アミン架橋剤としては、４，４’−メチレンジアニリン、ｍ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−（ｍ−フェニレンジイソプロピリデン）ジアニリン等が挙げられる。４，４’−（ｐ−フェニレンジイソプロピリデン）ジアニリン、２，２’−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、４，４’−ジアミノベンズアニリド等でもよい。更には、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、１，３，５−ベンゼントリアミン、１，３，５−ベンゼントリアミノメチル等でもよい。
【００４１】
架橋剤の配合量の適正範囲は、アクリルゴム１００重量部に対し、好ましくは０．０５〜２０重量部、より好ましくは０．１〜５重量部である。架橋剤の配合量が少なすぎると、架橋が十分に行われないため、架橋物の形状維持が困難になる。これに対し、含有量が多すぎると、架橋物が硬くなりすぎて、架橋ゴムとしての弾性などが損なわれる。
【００４２】
弾性層３１ｂに用いるアクリルゴムには、上述した架橋剤の架橋反応を促進する狙いで、架橋促進剤を配合してもよい。架橋促進剤の種類は特に限定されるものではないが、前述した多価アミン架橋剤と組み合わせて用いることができるものであることが好ましい。このような架橋促進剤としては、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、第四級オニウム塩、第三級ホスフィン化合物、弱酸のアルカリ金属塩などが挙げられる。グアニジン化合物としては、１，３−ジフェニルグアニジン、１，３−ジオルトトリルグアニジンなどが挙げられる。イミダゾール化合物としては、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾールなどが挙げられる。第四級オニウム塩としては、テトラｎ−ブチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルトリ―ｎ−ブチルアンモニウムブロマイドなどが挙げられる。多価第三級アミン化合物としては、トリエチレンジアミン、１，８−ジアザ‐ビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）などが挙げられる。第三級ホスフィン化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリ−ｐ−トリルホスフィンなどが挙げられる。弱酸のアルカリ金属塩としては、ナトリウムまたはカリウムのリン酸塩、炭酸塩などの無機弱酸塩あるいはステアリン酸塩、ラウリル酸塩などの有機弱酸塩が挙げられる。
【００４３】
架橋促進剤の使用量の適正範囲は、アクリルゴム１００重量部あたり、好ましくは０．１〜２０重量部、より好ましくは０．３〜１０重量部である。架橋促進剤が多すぎると、架橋時に架橋速度が早くなりすぎたり、架橋物表面ヘの架橋促進剤のブルームが生じたり、架橋物が硬くなりすぎたりする場合がある。これに対し、架橋促進剤が少なすぎると、架橋物の引張強さが著しく低下したり、熱負荷後の伸び変化または引張強さ変化が大きすぎたりする場合がある。
【００４４】
アクリルゴムの調製にあたっては、ロール混合、バンバリー混合、スクリュー混合、溶液混合などの適宜の混合方法を採用することが可能である。配合順序は特に限定されないが、熱で反応や分解しにくい成分を充分に混合した後、熱で反応しやすい成分あるいは分解しやすい成分として、例えば架橋剤などを、反応や分解が起こらない温度で短時間に混合すればよい。
【００４５】
アクリルゴムは、加熱することによって架橋物とすることができる。好ましい加熱温度は、１３０［℃］〜２２０［℃］であり、より好ましくは１４０［℃］〜２００［℃］である。また、好ましい架橋時間は、３０秒〜５時間である。加熱方法としては、プレス加熱、蒸気加熱、オーブン加熱、熱風加熱などのゴムの架橋に用いられる方法を適宜選択すればよい。また、一度架橋した後に、架橋物の内部まで確実に架橋させるために、後架橋を行ってもよい。後架橋の時間は、加熱方法、架橋温度、形状などによって異なるが、好ましくは１〜４８時間である。後架橋を行う際の加熱方法、加熱温度については、適宜選択することが可能である。選択した材料に、電気特性を調整するための電気抵抗調整剤、難燃性を得るための難燃剤、必要に応じて、酸化防止剤、補強剤、充填剤、架橋促進剤などの材料を適宜含有させてもよい。さらに、電気特性を調整するための電気抵抗調整剤として、すでに述べた各種材料を使用することができる。但し、カーボンブラックや金属酸化物などは柔軟性を損なうため、使用量を抑えることが好ましく、イオン導電剤や導電性高分子を用いることも有効である。また、それらを併用しても構わない。
【００４６】
ゴム１００重量部に対しは、種々の過塩素酸塩やイオン性液体を０．０１部〜３部添加するのが好ましい。イオン導電剤の添加量が０．０１部以下であると、抵抗率を下げる効果が得られない。また、添加量が３部以上であると、ベルト表面へ導電剤がブルーム又はブリードする可能性が高くなってしまう。
【００４７】
電気抵抗調整材の添加量については、弾性層３１ｂの抵抗値を、表面抵抗で１×１０８〜１×１０１３［Ω／□］、体積抵抗で１×１０６〜１×１０１２［Ω・ｃｍ］の範囲にするように調整することが好ましい。また、近年の電子写真方式の画像形成装置に求められるような、凹凸シートへの高いトナー転写性を得るために、弾性層３１ｂの２３［℃］５０［％］ＲＨ環境下でのマイクロゴム硬度値を３５以下にするように柔軟性を調整することが好ましい。マルテンス硬度、ビッカース硬度など、いわゆる微小硬度での計測は、測定部位のバルク方向の浅い領域、すなわち表面近傍のごく限られた領域の硬度しか測定していなのでベルト全体としての変形性能は評価できない。このため、例えば中間転写ベルト３１全体としての変形性能が低い構成のものに、最表面に柔軟な材料を用いた場合、微小硬度値を低くしてしまう。このような中間転写ベルト３１は変形性能が低い、すなわち凹凸シートへの追従性が悪いので、結果として近年の画像形成装置に求められる凹凸シートへの転写性能を十分に発揮することができなくなってしまう。よって、中間転写ベルト３１全体の変形性能を評価することが可能なマイクロゴム硬度を測定して中間転写ベルト３１の柔軟性を評価することが好ましい。
【００４８】
弾性層３１ｂの層厚は、２００［μｍ］〜２［ｍｍ］が好ましく、４００［μｍ］〜１０００［μｍ］がより好ましい。層厚が２００［μｍ］よりも小さいと、記録シートの表面凹凸への追従性や転写圧力の低減効果を低くしてしまうので好ましくない。また、層厚が２［ｍｍ］よりも大きいと、弾性層３１ｂが自重によって撓み易くなって走行性を不安定にしたり、ベルトを張架しているローラへの掛け回しでベルトに亀裂を発生させ易くなったりするので好ましくない。なお、層厚の測定方法としては、断面を走査型顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することによって測定する方法を例示することができる。
【００４９】
弾性層３１ｂの弾性材料に分散せしめる粒子３１ｃとしては、平均粒子径が１００［μｍ］以下であり、真球状の形状をしており、有機溶剤に不溶であり、且つ、３［％］熱分解温度が２００［℃］以上である樹脂粒子を用いる。粒子３１ｃの樹脂材料に特に制限はないが、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ゴムなどを例示することができる。これらの樹脂材料からなる粒子の母体表面を異種材料で表面処理してもよい。ゴムからなる球状の母体粒子の表面に硬い樹脂をコートしてもよい。また、母体粒子として、中空のものや、多孔質のものを用いてもよい。例えば、粒子３１ｃとして、トナーの正規帯電極性とは逆極性の帯電性能を有するものを用いることができる。本プリンタでは、正帯電性のメラミン樹脂からなる粒子などである。かかる構成では、粒子３１ｃの電荷により、マイナス要素の大きい転写バイアスと打ち消しあい、粒子間で二次転写電流が集中する現象の発生を抑えて、トナーへの逆電荷の注入量をより低減することができる。
【００５０】
これまで例示した樹脂材料の中でも、滑性、トナーに対しての離型性、耐磨耗性などに優れているという観点から、シリコーン樹脂粒子が最も好ましい。樹脂材料を重合法などによって球状の形状に仕上げた粒子であることが好ましく、真球に近いものほど好ましい。また、粒子３１ｃとしては、体積平均粒径が１．０［μｍ］〜５．０［μｍ］であり、且つ単分散粒子であるものを用いることが望ましい。単分散粒子は、単一粒子径の粒子ではなく、粒度分布が極めてシャープな粒子である。具体的には、±（平均粒径×０．５［μｍ］）以下の分布幅の粒子である。粒子３１ｃの粒径が１．０［μｍ］未満であると、粒子３１ｃによる転写性能の促進効果が十分に得られなくなる。これに対し、粒径が５．０［μｍ］よりも大きいと、粒子間の隙間が大きくなってベルト表面粗さを大きくしてしまうことから、トナーを良好に転写できなくなったり、中間転写ベルト３１のクリーニング不良を発生させ易くなったりする。更には、樹脂材料からなる粒子３１ｃは一般に絶縁性が高いことから、粒径が大きすぎると粒子３１ｃの電荷により、連続プリント時にこの電荷の蓄積による画像乱れを引き起こし易くなる。
【００５１】
粒子３１ｃとしては、特別に合成したものを用いても良いし、市販品を用いてもよい。  粒子３１ｃを弾性層３１ｂに直接塗布して、ならすことにより容易に均一に整列させることができる。このようにすることで、粒子３１ｃ同士のベルト厚み方向の重なり合いをほぼなくすことができる。複数の粒子３１ｃの弾性層３１ｂの表面方向における断面の径は、できるだけ均一であることが望ましく、具体的には、±（平均粒径×０．５［μｍ］）以下の分布幅にすることが好ましい。このため、粒子３１ｃの粉末として、粒径分布の小さなものを用いることが好ましいが、特定の粒径の粒子３１ｃだけを選択的に弾性層３１ｂ表面に塗布することを実現する方法を採用すれば、粒径分布の比較的大きな粉末を用いることも可能である。なお、粒子３１ｃを弾性層３１ｂ表面に塗布するタイミングは特に限定されず、弾性層３１ｂの弾性材料の架橋前、架橋後の何れであってもよい。
【００５２】
粒子３１ｃが分散せしめられた弾性層３１ｂの表面方向において、粒子３１ｃが存在している部分と、弾性層３１ｂの表面が露出している部分との投影面積比については、粒子３１ｃが存在している部分の投影面積率を６０［％］以上にすることが望ましい。６０［％］に満たない場合には、トナーと弾性層３１ｂの無垢の表面とを直接接触させる機会を増加させて良好なトナー転写性が得られなくなったり、ベルト表面からのトナークリーニング性を低下させたり、ベルト表面の耐フィルミング性を低下させたりする。なお、中間転写ベルト３１として、弾性層３１ｂに粒子３１ｃを分散させていないものを用いることも可能である。
【００５３】
本実施形態に係るプリンタにおいては、二次転写ベルト４１の表面に対向させて光学センサ２０を設けており、光学センサ２０よりも二次転写ベルト表面移動方向下流側に、二次転写ベルト４１の表面をクリーニングするクリーニングブレード６０を設けている。さらに、クリーニングブレード６０よりも二次転写ベルト表面移動方向下流側には、二次転写ベルト４１の表面に潤滑剤７１を塗布する潤滑剤塗布ローラ７０が配置されている。
【００５４】
感光体２の表面上に形成された画質調整用トナーパターンは、中間転写ベルト３１上に一次転写され、用紙Ｐが二次転写部に存在しない紙間などのタイミングで、中間転写ベルト３１から二次転写ベルト４１に転写される。そして、二次転写ベルト４１上に転写されたトナーパターンの二次転写ベルト４１の表面上における画像濃度（トナー付着量を）ＩＤを、光学センサ２０を用いて検出する。二次転写ベルト４１の表面上の光学センサ２０との対向部を通過した画質調整用トナーパターンは、クリーニングブレード６０によって二次転写ベルト４１上から除去される。そして、このようにクリーニングブレード６０によって画質調整用トナーパターンが除去された後、潤滑剤塗布ローラ７０によって二次転写ベルト４１の表面に潤滑剤７１が塗布される。
【００５５】
ここで、画質調整制御（プロセスコントロール）について説明する。画質調整制御では、テストパターンを作成して、このテストパターンの画像濃度や作像位置を検出した結果に基づいて、画像濃度制御と位置ずれ制御とを行う。画像濃度制御は、例えば、所定のパターン潜像を現像して得られる濃度制御用トナーパターン（画質調整用トナーパターンの一種）のトナー付着量（画像濃度）を検出する。そして、このトナー付着量の検出結果に応じて、現像装置８内の現像剤中のトナー濃度、光書込ユニット８０の書き込み条件（露光パワー等）、帯電バイアスや現像バイアスなどの設定値を変更する。位置ずれ制御は、例えば、位置ずれ制御用トナーパターン（画質調整用トナーパターンの一種）の検出タイミングにより各色トナー像の潜像書き込みタイミングを調整する。
【００５６】
画質調整制御（プロセスコントロール）は、一般には、電源ＯＮ時、印刷ジョブ（画像形成動作）の開始前や終了後、所定枚数の画像形成ごとなどの画像形成動作期間以外の非画像形成動作期間で行われる。ただし、さらなる画質安定化のため、画像形成動作期間中においても、画像領域（一枚の記録シートへ転写される画像部）と画像領域との間の非画像領域である記録シート間に画質調整用パターンを作成して、これを検出して画質調整制御を実施してもよい。
【００５７】
濃度制御用トナーパターンについては、感光体２の径が小さい場合に、画像濃度検出センサの設置スペースの関係から感光体２上で検出することが困難となるが、二次転写ベルト４１上では問題なく検出することができる。一方、位置ずれ制御用トナーパターンについては、感光体間距離のバラツキや、各色潜像の書き込みタイミングによる位置ずれなどに起因した各色トナー像間における位置ずれを観測する必要がある。本実施形態では、中間転写ベルト３１上で位置ずれが生じたトナー像の転写を二次転写ベルト４１上で受けるため、各色トナー像間における位置ずれを観測することができる。そのため、本実施形態では、濃度制御用トナーパターンと位置ずれ制御用トナーパターンとの両方を、光学センサ２０により二次転写ベルト４１上で検出可能にしている。
【００５８】
また、低画像面積の画像形成動作が続くと、現像装置８内に長時間とどまりつづける古いトナーが増えてくるため、トナー帯電特性等が劣化した劣化トナーの量が増えていき、現像能力低下、転写性低下等を引き起こし、画像品質の悪化につながる。このような劣化トナーが現像装置８内に滞留しないように、所定のタイミングで、現像装置８からトナーを感光体２上の画像間（紙間）に対応する非画像領域へ強制的に吐き出させるトナー強制消費制御であるリフレッシュモードを実行する。このトナーの強制吐き出しによってトナー濃度が低下した現像装置８には、新しいトナーが補給され、これにより、現像装置８内の劣化トナーが新しいトナーと入れ替えられる。
【００５９】
リフレッシュモードが実行されると、感光体２上の画像間（記録シート間）に対応する非画像領域にリフレッシュトナーパターン（トナー消費パターン）が作成され、そのリフレッシュトナーパターンを形成する際に現像装置８がトナーを消費する。このようにして形成されたリフレッシュトナーパターンは、感光体２から中間転写ベルト３１に転写され、さらに中間転写ベルト３１から二次転写ベルト４１に転写されて、クリーニングブレード６０により二次転写ベルト４１上から除去される。
【００６０】
図６は二次転写ベルト４１上に形成された各色の画質調整用トナーパターン４００を説明する拡大斜視図である。図７は、画質調整用トナーパターン４００を検出し、トナーパターン間隔計測を行う際のタイミングチャートである。本実施形態に係るプリンタにおいては、各色のトナー像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋで個別にトナー像が形成された後に、各色のトナー像が順次、中間転写ベルト３１上で重ね合わされる。そのため、各色のトナー像に位置ずれがあると、中間転写ベルト３１上で重ね合わせたトナー像に色ずれが生じ、画像品質を低下させるおそれがある。
【００６１】
このような色ずれを改善するために実施する色ずれ補正は、画像形成動作に先だって行われるものである。例えば、画像形成装置の立ち上がり時（主電源スイッチの投入による主電源オンの直後）、復帰時（省電力のための省エネルギーモードから印刷動作が可能なスタンバイモードに復帰した直後）において行われる。また、画質調整用トナーパターン４００の形成と、この画質調整用トナーパターン４００に基づく補正量算出は一連の動作として行われる。また、この一連の動作は、所定以上の温度変化を検出した場合や、所定時間の経過を検出した場合や、所定枚数を印刷した場合等にも行うことも好ましい。また、前記温度、タイマーやカウンタによる所定枚数時には、印刷動作を止めることなく用紙Ｐと用紙Ｐの間である紙間に画質調整用トナーパターン４００を形成する。
【００６２】
次に、正反射光による色ずれ量の算出について説明する。まず、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上に形成された画質調整用トナーパターン４００である各色の横線トナーパターン４００Ｙ１，４００Ｍ１，４００Ｃ１，４００Ｋ１を、中間転写ベルト３１の表面移動方向で異なった位置に転写する。同様に、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上に形成された画質調整用トナーパターン４００である各色の斜線トナーパターン４００Ｙ２，４００Ｍ２，４００Ｃ２，４００Ｋ２を、中間転写ベルト３１の表面移動方向で異なった位置に転写する。その後、図６に示すように、中間転写ベルト３１に転写された画質調整用トナーパターン４００を二次転写ベルト４１に転写し、光学センサ２０（光学センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）によって二次転写ベルト４１上の画質調整用トナーパターン４００を検出する。
【００６３】
例えば、ある特定色、ここでは黒の横線トナーパターン４００Ｋ１の検出信号と、他の各色Ｙ，Ｍ，Ｃの横線トナーパターン４００Ｙ１，４００Ｍ１，４００Ｃ１の検出信号との、それぞれの時間間隔を測定する。その相対時間差によって、図２に示す光書込ユニット８０から照射され感光体２の表面を露光するレーザー光の感光体２に対する副走査位置（円周方向の位置）を制御することで、相対的時間差を目標の相対的時間差になるようにする。二次転写ベルト４１に対する黒色Ｋの作像位置から、他色Ｍ，Ｃ，Ｙの目標のピッチ間隔となるように作像位置を合わせる。図７に示すように、横線トナーパターン４００Ｙ１，４００Ｍ１，４００Ｃ１，４００Ｋ１によって、二次転写ベルト表面移動方向ｙである副走査方向のレジスト位置を合わせる。二次転写ベルト表面移動方向と直交するベルト幅方向である主走査方向ｘのレジスト位置合せは、横線トナーパターンと斜線トナーパターンとの時間間隔差によって位置合せを実行する。
【００６４】
上記例では、画質調整用トナーパターン４００（横線トナーパターン４００１及び斜線トナーパターン４００２）を二次転写ベルト４１上に一回形成する場合で説明したが、これに限るものではない。実際はメカニカルな速度変動要因により、測定時の誤差が発生するため、副走査方向に同じような画質調整用トナーパターン４００を二次転写ベルト４１上に複数回形成する。そして、上述したのと同様に、レジスト調整値を計算し、その平均値を算出することで、メカニカルな周期性の誤差を小さくする。
【００６５】
図６に示すように、画質調整用トナーパターン４００は、二次転写ベルト４１上に主走査方向ｘで３箇所に形成されている。二次転写ベルト４１上の主走査方向両端に形成された２つの画質調整用トナーパターン４００は、書き込み領域の主走査方向両端に形成される。そして、二次転写ベルト４１上の残りの１箇所である主走査方向中央部に形成された画質調整用トナーパターン４００は、書き込み領域の主走査方向中央部に形成される。ここで、「書き込み領域」とは、用紙Ｐ上にトナー像を転写できる範囲である。上記調整値の設定では、書き込み領域内の３箇所の画質調整用トナーパターン４００を用いて、主走査方向ｘ及び副走査方向ｙのレジスト調整値の他に、走査線のスキューの調整値、走査幅の調整値を決定することが可能である。
【００６６】
光学センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃのそれぞれには、発光素子と受光素子とが設けられており、発光素子から照射された光が二次転写ベルト４１で正反射されて受光素子に至る。二次転写ベルト４１上に画質調整用トナーパターン４００があると、受光素子の受光量が変化し、図７に示すような光学センサ２０の出力として、画質調整用トナーパターン４００に対応する検出信号が得られる。この検出信号と閾値レベルとを比較し、トナーパターン検出時のパルス出力波形が、図７に示すように出力される。そして、図中のＳＴＡＲＴからトナーパターン検出時のパルスまでのクロック数をカウントしたカウント数から時間を換算し、ＳＴＡＲＴからの時間Ｔ１、時間Ｔ２、時間Ｔ３、時間Ｔ４が得られる。この結果からトナーパターン検出時の中央位置情報として、例えば、横線トナーパターン４００Ｋ１では、ＴＫ＝（Ｔ１＋Ｔ２）／２が得られ、横線トナーパターン４００Ｃ１では、ＴＣ＝（Ｔ３＋Ｔ４）／２の値が得られる。同様に横線トナーパターン４００Ｍ１，４００Ｙ１、及び、斜線トナーパターン４００Ｙ２，４００Ｍ２，４００Ｃ２，４００Ｋ２も算出する。そして、図６に示す横線トナーパターン４００Ｋ１と横線トナーパターン４００Ｃ１とのパッチ間隔Ｐｃ１＝（ＴＣ−ＴＫ）が算出される。この算出方法と同様に、パッチ間隔Ｐｍ１、Ｐｙ、Ｐｃ２、Ｐｍ２、Ｐｙ２も算出される。
【００６７】
図１は、用紙Ｐと二次転写ベルト４１への二次転写率を示す図である。二次転写率の測定環境は、温度が２３［℃］で相対湿度が５０［％］の常温常湿環境（ＭＭ環境）である。そして、一色ベタトナー像と二色重ねトナー像それぞれを、中間転写ベルト３１から二次転写ベルト４１に転写するベルト転写時と用紙Ｐに転写する用紙転写モードとで、二次転写電流に対する二次転写率をプロットしている。
【００６８】
図１から、用紙転写モードには、一色ベタトナー像と二色重ねトナー像とのうちトナー量が多いほうである二色重ねトナー像の二次転写率が最も高くなるような二次転写電流Ｉ１が設定されている。一方で、ベルト転写時に二次転写率が最も高くなるような二次転写電流Ｉ２は、用紙転写モードの二次転写電流Ｉ１と異なっており、ベルト転写時の二次転写電流Ｉ２は、用紙転写モードの二次転写電流Ｉ１よりも絶対値で小さいことがわかる。
【００６９】
二次転写電流に対する二次転写率は、中間転写ベルト３１から用紙Ｐに転写する用紙転写モードと、中間転写ベルト３１から二次転写ベルト４１に転写するベルト転写時とで異なる。これは転写時の抵抗が用紙Ｐの有無で変化するためである。そのため、用紙転写モードの二次転写率が高くなるような二次転写電流Ｉ１に設定すると、ベルト転写時に二次転写ニップを流れる電流が過剰となり、用紙転写モードと比較してベルト転写時の二次転写率が低下する。また、二次転写率カーブが急峻に変化する領域であるため、使用環境の変化や現像剤の劣化状態の変化に対し、転写率の変動が大きくなってしまう。二次転写率が変動することにより、中間転写ベルト３１上から二次転写ベルト４１上に転写される、画質調整用パターンや濃度制御用パターンやリフレッシュトナーパターンなどの二次転写率が低くなると、中間転写ベルト３１上の転写残トナー量が多くなる。そのため、中間転写ベルト３１をクリーニングするベルトクリーニング装置３７のクリーニング負荷が大きくなって、クリーニング不良が生じるおそれがある。
【００７０】
本実施形態に係るプリンタにおいては、中間転写ベルト３１上から用紙Ｐにトナー像を転写する用紙転写モードと、用紙転写モードと転写条件が異なった、中間転写ベルト３１上から二次転写ベルト４１上にトナー像を転写するベルト転写モードとを有している。そして、前記転写条件として、ベルト転写モードでの二次転写電流Ｉ２の絶対値を、図１に示すように用紙転写モードでの二次転写電流Ｉ１の絶対値よりも小さくしている。図１では、用紙転写モードでの二次転写電流Ｉ１を−１０５［μＡ］とし、ベルト転写モードでの二次転写電流Ｉ２を−９３［μＡ］としている。これにより、二次転写率が高く安定している領域の二次転写電流Ｉ２で、画質調整用トナーパターンや濃度制御用トナーパターンやリフレッシュトナーパターンなどを中間転写ベルト３１上から二次転写ベルト４１上に転写することができる。そして、ベルト転写モードでは、図１からわかるように二次転写電流Ｉ２のほうが二次転写電流Ｉ１よりも二次転写率が高いため、その分、中間転写ベルト３１上の転写残トナー量を少なくすることができる。よって、ベルトクリーニング装置３７のクリーニング負荷が低減され、クリーニング不良の発生を抑制することができる。
【００７１】
また、ベルト転写モードに二次転写電流Ｉ２となるような二次転写バイアスの設定値としては、用紙転写モードに二次転写電流Ｉ１となるような二次転写バイアスの設定値に対して、７０［％］以上１００［％］未満の大きさに設定するのが良い。より好ましくは、８０［％］程度の大きさに設定するのが良い。
【００７２】
また、プリンタ内の温度湿度環境が変化すると、用紙Ｐや中間転写ベルト３１や二次転写ベルト４１などの抵抗が変化するため、用紙転写モードの二次転写電流Ｉ１と、ベルト転写モードの二次転写電流Ｉ２とを温度湿度環境によって変化させる。表１に、低温低湿環境（ＬＬ環境）と、常温常湿環境（ＭＭ環境）と、高温高湿環境（ＨＨ環境）とにおける、用紙転写モードとベルト転写モードそれぞれの二次転写電流Ｉ１，Ｉ２の設定値の一例を示す。
【００７３】
【表１】
0006555571.tif 000002
【００７４】
なお、各温度湿度環境は、温度と相対湿度とがそれぞれ、低温低湿環境（ＬＬ環境）が１０［℃］１５［％］、常温常湿環境（ＭＭ環境）が２３［℃］５０［％］、高温高湿環境（ＨＨ環境）が２７［℃］８０［％］の場合である。また、ＭＭ環境及びＨＨ環境では、二次転写バイアスとして直流バイアスと交流バイアスとを重畳した重畳バイアスを二次転写対向ローラ３３に印加しており、二次転写電流Ｉ１，Ｉ２の設定値は二次転写バイアスの直流成分の出力値である。一方、ＬＬ環境では、二次転写バイアスとして交流バイアスを出力せず直流バイアスのみを二次転写対向ローラ３３に印加しており、二次転写電流Ｉ１，Ｉ２の設定値は直流バイアスの出力値である。
【００７５】
このように、温度湿度環境に応じて、用紙転写モードの二次転写電流Ｉ１と、ベルト転写モードの二次転写電流Ｉ２とを変化させることにより、温度湿度環境によらず常に良好な転写率を得られるようにすることができる。
【００７６】
［実施形態２］
本発明を適用した画像形成装置の第二の実施形態（以下、実施形態２という）について説明する。なお、実施形態２に係る画像形成装置であるプリンタの基本的な構成は、実施形態１に係るプリンタの構成と同様なので、その説明は省略する。
【００７７】
本実施形態に係るプリンタにおいても、実施形態１に係るプリンタと同様に、現像装置８内の現像剤をリフレッシュするリフレッシュモードが実行可能となっている。このリフレッシュモードでは、古いトナーが現像装置８内に滞留しないように一定のタイミングで感光体２の非画像領域に現像装置８からトナーを吐き出し、強制的に現像装置８内のトナーを消費するトナー強制消費制御を実施する。そして、現像装置８内からトナーを吐き出し後に、トナー濃度が低下した現像装置８に新しいトナーを補給するトナー補給制御を実施する。このようなリフレッシュモードを実行することにより、現像装置８内のトナーをリフレッシュして画像品質を改善する。
【００７８】
リフレッシュモードは、例えば、画像面積率２．５［％］以下の画像形成が行われた場合に実施する。そして、画像面積率２．５［％］の画像形成が行われた場合と同等量のトナーが消費されるように、紙間やジョブエンドのタイミングでリフレッシュトナーパターン（トナー消費パターン）を形成する。感光体２の紙間に対応する非画像形成領域に形成されたリフレッシュトナーパターンは、感光体２から中間転写ベルト３１に一次転写された後、中間転写ベルト３１から二次転写ベルト４１に二次転写され、クリーニングブレード６０で除去される。
【００７９】
ここで、中間転写ベルト３１から二次転写ベルト４１へのリフレッシュトナーパターンの転写率が低いと、中間転写ベルト３１上に残留する転写残トナーが多くなり、ベルトクリーニング装置３７のクリーニング負荷が大きくなる。本願発明者らが鋭意研究を重ねた結果、中間転写ベルト３１から二次転写ベルト４１にトナー像を転写する場合には、ハーフトーントナー像の転写率が、ベタパターントナー像の転写率よりも悪くなることが判った。また、中間転写ベルト３１から二次転写ベルト４１に転写するトナー像としては、濃度制御用トナーパターンや位置ずれ制御用トナーパターンやリフレッシュトナーパターンなどがあるが、このなかで、リフレッシュトナーパターンのトナー量が最も多くなる。そのため、リフレッシュトナーパターンをハーフトーントナー像で形成すると、前記クリーニング負荷が大きくなるのがより顕著となる。
【００８０】
そのため、本実施形態に係るプリンタにおいては、リフレッシュトナーパターンをベタパターントナー像で形成する。これにより、中間転写ベルト３１から二次転写ベルト４１へのリフレッシュトナーパターンの転写率が、リフレッシュトナーパターンをハーフトーントナー像で形成した場合よりも向上し、中間転写ベルト３１上に残留する転写残トナーを低減させることができる。よって、ベルトクリーニング装置３７に入力される転写残トナーが少なくなるため、その分、ベルトクリーニング装置３７のクリーニング負荷を小さくすることができる。
【００８１】
表２は、ハーフトーントナー像及びベタトナー像の転写率と転写残トナー量とを示したものである。
【００８２】
【表２】
0006555571.tif 000003
【００８３】
なお、ハーフトーントナー像の画像面積率は５０［％］であり、ベタトナー像の画像面積率は１００［％］である。また、表中の「一色」は一色のトナー像を単体で、「二色重ね」は二色のトナー像を重ね合せて、「三色重ね」は三色のトナー像を重ね合わせて、「四色重ね」は四色のトナー像を重ね合わせて、中間転写ベルト３１上に形成した場合をそれぞれ示している。
【００８４】
表２からわかるように、「一色」、「二色重ね」、「三色重ね」、「四色重ね」のいずれの場合でも、ベタトナー像のほうがハーフトーントナー像よりも転写率が高く、中間転写ベルト３１上の転写残トナー量が少なくなることがわかる。また、二色重ねのハーフトーントナー像と一色のベタトナー像とは、画像面積率が同じ１００［％］であるが、一色のベタトナー像のほうが二色重ねのハーフトーントナー像よりも転写率が高く、中間転写ベルト３１上の転写残トナー量が少ない。同様に、四色重ねのハーフトーントナー像と二色重ねのベタトナー像とは、画像面積率が同じ２００［％］であるが、二色重ねのベタトナー像のほうが四色重ねのハーフトーントナー像よりも転写率が高く、中間転写ベルト３１上の転写残トナー量が少ない。これにより、画像面積率が同じであっても、ハーフトーントナー像を重ね合わせるより、ベタトナー像のほうが中間転写ベルト３１上の転写残トナー量が少なくなる分、ベルトクリーニング装置３７のクリーニング負荷を小さくすることができる。
【００８５】
表３は、リフレッシュトナーパターンを、ハーフトーントナー像で形成した場合とベタトナー像で形成した場合それぞれでのトナー落ち発生枚数を示したものである。
【００８６】
【表３】
0006555571.tif 000004
【００８７】
表３からわかるように、リフレッシュトナーパターンをハーフトーントナー像で形成した場合には、上述したように転写率が悪く中間転写ベルト３１上の転写残トナー量が多くなり、ベルトクリーニング装置３７に入力されるトナー量が多くなる。そのため、ベルトクリーニング装置３７で一旦回収されたトナーが、中間転写ベルト３１上に落ちてしまうトナー落ちが発生している。一方、リフレッシュトナーパターンをベタトナー像で形成した場合には、上述したように転写率が良く中間転写ベルト３１上の転写残トナー量が少なくなり、ベルトクリーニング装置３７に入力されるトナー量が少なくなる。そのため、ベルトクリーニング装置３７で一旦回収されたトナーが、中間転写ベルト３１上に落ちることがなく、トナー落ちが発生していない。
【００８８】
次に、紙間に形成するリフレッシュトナーパターンの形状について説明する。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの四色の各リフレッシュトナーパターンそれぞれを、中間転写ベルト移動方向に位置をずらして重なり合わないように形成すると、四色全てのリフレッシュトナーパターンが収まるように紙間の中間転写ベルト移動方向の幅を大きくする必要がある。そのため、連続画像形成時の生産性が低下してしまう。一方、四色全てのリフレッシュトナーパターンを同じ場所で重ね合わせることで、紙間の中間転写ベルト移動方向の幅を大きくしなくても、四色重ね合わせリフレッシュトナーパターンを紙間に形成することができる。ところが、リフレッシュトナーパターンをベタトナー像で形成する場合には、四色全てのリフレッシュトナーパターンを重ねるとトナー量が多すぎて転写率が低下し、中間転写ベルト３１上の転写残トナー量が多くなってしまう。
【００８９】
そのため、本実施形態に係るプリンタにおいては、紙間に形成するベタトナー像からなるリフレッシュトナーパターンを、最大二色まで重ね合わせるようにしている。これにより、紙間の中間転写ベルト移動方向の幅が大きくなり連続画像形成時の生産性が低下するのを抑えつつ、転写率が低下して中間転写ベルト３１上の転写残トナー量が多くなってしまうのを抑制することができる。
【００９０】
図８は、リフレッシュトナーパターンの形状の一例を示す模式図である。図８は、Ｙ，Ｍ，Ｃの三色のリフレッシュトナーパターンを紙間に形成する場合での各色のリフレッシュトナーパターンの形状を示している。なお、図８は、現像剤のリフレッシュのために吐き出すトナー量が、現像装置８Ｍ，８Ｃに比べて現像装置８が多い場合に紙間に形成する、各色のリフレッシュトナーパターンの形状を示している。
【００９１】
まず、中間転写ベルト３１上にＹ色リフレッシュトナーパターンを形成する。そして、そのＹ色リフレッシュトナーパターン上にＭ色リフレッシュトナーパターンとＣ色リフレッシュトナーパターンとを、中間転写ベルト表面移動方向と直交する中間転写ベルト幅方向に並べて形成する。これにより、紙間の中間転写ベルト表面移動方向の幅が大きくなるのを抑えられ、連続画像形成時の生産性が低下するのを抑制できる。
【００９２】
また、表２から、Ｙ色の上に形成されたＭ色の上にさらにＣ色を形成し三色重ねにする場合よりも、Ｙ色とＭ色との二色重ねや、Ｙ色とＣ色との二色重ねとするほうが転写率が高くなるため、中間転写ベルト３１上の転写残トナー量を少なくすることができる。そのため、三色のリフレッシュトナーパターンを紙間に形成する場合には、図８に示すように、最大二色までリフレッシュトナーパターンが重なり合うように、各色リフレッシュトナーパターンを形成するのが好ましい。
【００９３】
図９は、リフレッシュトナーパターンの形状の他例を示す模式図である。なお、図９においても図８と同様に、現像剤のリフレッシュのために吐き出すトナー量が、現像装置８Ｍ，８Ｃに比べて現像装置８が多い場合に紙間に形成する、各色のリフレッシュトナーパターンの形状を示している。
【００９４】
ここで、Ｍ色とＣ色それぞれのリフレッシュトナーパターンを、中間転写ベルト３１上にベルト幅方向で並べて形成するためには、感光体２Ｍ，２Ｃの表面上における中間転写ベルト幅方向（感光体軸線方向）中央よりも片側に形成することになる。そのため、感光体２Ｍ，２Ｃの表面上における中間転写ベルト幅方向（感光体軸線方向）で、リフレッシュトナーパターンが形成される側と形成されない側とでは、ドラムクリーニング装置３による感光体表面の削れ方が異なり偏摩耗するなどの不具合が生じ得る。
【００９５】
そこで、図９においては、中間転写ベルト３１上に形成したＹ色リフレッシュトナーパターン上にＭ色リフレッシュトナーパターンとＣ色リフレッシュトナーパターンとを、中間転写ベルト表面移動方向に並べて形成する。これにより、感光体２Ｍ，２Ｃの表面上における中間転写ベルト幅方向（感光体軸線方向）で中央よりも片側だけにリフレッシュトナーパターンを形成することで、感光体表面が偏摩耗するなどの不具合が生じるのを抑制できる。
【００９６】
また、本実施形態に係るプリンタにおいても、実施形態１係るプリンタと同様に、リフレッシュモードにおけるベルト転写モードの二次転写バイアスの絶対値を、用紙転写モードの二次転写バイアスの絶対値よりも小さくする制御を行ってもよい。その際、用紙転写モードの二次転写電流Ｉ１と、ベルト転写モードの二次転写電流Ｉ２とを、実施形態１の表１に示すように温度湿度環境によって変化させるのが好ましい。このように、温度湿度環境に応じて、用紙転写モードの二次転写電流Ｉ１と、ベルト転写モードの二次転写電流Ｉ２とを変化させることにより、温度湿度環境によらず常に良好な転写率を得られるようにすることができる。
【００９７】
図１０は、温度湿度環境を変化させて、ハーフトーントナー像からなるリフレッシュトナーパターンと、ベタトナー像からなるリフレッシュトナーパターンそれぞれにおける転写残トナー量を評価した結果である。温度湿度環境は、温度と相対湿度とがそれぞれ、低温低湿環境（ＬＬ環境）が１０［℃］１５［％］、常温常湿環境（ＭＭ環境）が２３［℃］５０［％］、高温高湿環境（ＨＨ環境）が２７［℃］８０［％］の場合である。また、図中のΔＩＤは、中間転写ベルト３１上の転写残トナーが残留する領域と、転写残トナーがない領域との画像濃度差のことである。したがって、ΔＩＤが０に近いほど、中間転写ベルト３１上の転写残トナーが少ないことになる。
【００９８】
図１０に示すように、いずれの温度湿度環境においても、リフレッシュトナーパターンをハーフトーントナー像で形成よりもベタトナー像で形成したほうが、ΔＩＤが小さくなり、中間転写ベルト３１上の転写残トナーが少なくなることがわかる。また、用紙転写モードよりもベルト転写モードの二次転写電流を絶対値で小さくすることで、ベルト転写モードにおけるリフレッシュトナーパターンの二次転写率が低下するのを抑えられる。これにより、ΔＩＤがより小さくなり、中間転写ベルト３１上の転写残トナー量をより低減できる。よって、リフレッシュトナーモードで、ベルトクリーニング装置３７に入力される転写残トナーが少なくなりクリーニング負荷が小さくなるので、クリーニング不良やトナー落ちによる異常画像の発生を抑制することができる。また、温度湿度環境に応じて、用紙転写モードとベルト転写モード（リフレッシュモード時）との二次転写電流Ｉ１，Ｉ２を設定することにより、温度湿度環境によらず良好な二次転写率を確保することができる。
【００９９】
［実施形態３］
本発明を適用した画像形成装置の第三の実施形態（以下、実施形態３という）について説明する。なお、実施形態３に係る画像形成装置であるプリンタの基本的な構成は、実施形態１に係るプリンタの構成と同様なので、その説明は省略する。
【０１００】
図１１は、用紙Ｐと二次転写ベルト４１への二次転写率を示す図である。図１１から、用紙転写モードには、一色ベタトナー像と二色重ねトナー像とのうちトナー量が多いほうである二色重ねトナー像の二次転写率が最も高くなるような二次転写電流Ｉ１が設定されている。一方で、一色ベタトナー像のベルト転写時に二次転写率が最も高くなるような二次転写電流Ｉ２は、用紙転写モードの二次転写電流Ｉ１と異なっており、ベルト転写時の二次転写電流Ｉ２は、用紙転写モードの二次転写電流Ｉ１よりも絶対値で小さいことがわかる。
【０１０１】
二次転写電流に対する二次転写率は、中間転写ベルト３１から用紙Ｐに転写する用紙転写モードと、中間転写ベルト３１から二次転写ベルト４１に転写するベルト転写時とで異なる。これは転写時の抵抗が用紙Ｐの有無で変化するためである。そのため、用紙転写モードの二次転写率が高くなるような二次転写電流Ｉ１に設定すると、ベルト転写時に二次転写ニップを流れる電流が過剰となり、用紙転写モードと比較してベルト転写時の二次転写率が低下する。また、二次転写率カーブが急峻に変化する領域であるため、使用環境の変化や現像剤の劣化状態の変化に対し、二次転写率の変動が大きくなってしまう。二次転写率が変動することで、中間転写ベルト３１上から二次転写ベルト４１上に転写される濃度制御用トナーパターンの画像濃度がばらつき、画質調整制御（プロセスコントロール）である画像濃度制御の精度が悪化して、画像濃度変動が生じやすくなってしまう。
【０１０２】
そこで、本実施形態においては、図１１に示すように、画像濃度制御におけるベルト転写モードの二次転写電流Ｉ２の絶対値を、用紙転写モードの二次転写電流Ｉ１の絶対値よりも小さくする。これにより、二次転写率が高く安定している領域の二次転写電流Ｉ２で、濃度制御用トナーパターンを中間転写ベルト３１上から二次転写ベルト４１上に転写することができる。よって、二次転写ベルト４１上に転写された濃度制御用トナーパターンの画像濃度がばらつくのを抑えられ、光学センサ２０による濃度制御用トナーパターンの検知結果に基づいて実行される画像濃度制御の精度を高めることができる。また、図１１からわかるように、ベルト転写モードでは、二次転写電流Ｉ２のほうが二次転写電流Ｉ１よりも二次転写率が高いため、その分、中間転写ベルト３１上の転写残トナーを少なくすることができる。よって、ベルトクリーニング装置３７に入力される転写残トナーが少なくなりクリーニング負荷が小さくなるので、クリーニング不良やトナー落ちによる異常画像の発生を抑制することができる。
【０１０３】
図１２は、低温低湿環境（ＬＬ環境）における濃度制御用トナーパターンの二次転写率を示す図である。図１３は、常温常湿環境（ＭＭ環境）における濃度制御用トナーパターンの二次転写率を示す図である。図１４は、高温高湿環境（ＨＨ環境）における濃度制御用トナーパターンの二次転写率を示す図である。図１２、図１３及び図１４に、実験環境を変化させ、濃度制御用トナーパターンの二次転写率を計測した結果を示す。実験環境は、温度と相対湿度とがそれぞれ、低温低湿環境（ＬＬ環境）が１０［℃］１５［％］、常温常湿環境（ＭＭ環境）が２３［℃］５０［％］、高温高湿環境（ＨＨ環境）が２７［℃］８０［％］の場合である。各色の濃度制御用トナーパターンとしては、Ｙ，Ｍ，Ｃ色に関しては単色のベタ画像を用いており、Ｋ色に関しては単色のハーフトーン画像を用いている。本実施形態においては、濃度制御用トナーパターンの画像濃度検出結果に基づき、現像装置８の現像剤中のトナー濃度、光書込ユニット８０の書き込み条件、帯電バイアスや現像バイアスなどの設定値を変更する画像濃度調整制御を行っている。
【０１０４】
表４に、低温低湿環境（ＬＬ環境）と、常温常湿環境（ＭＭ環境）と、高温高湿環境（ＨＨ環境）とにおける、用紙転写モードとベルト転写モード（画像濃度制御時）それぞれの二次転写電流Ｉ１，Ｉ２の設定値の一例を示す。
【０１０５】
【表４】
0006555571.tif 000005
【０１０６】
なお、ＭＭ環境及びＨＨ環境では、二次転写バイアスとして直流バイアスと交流バイアスとを重畳した重畳バイアスを二次転写対向ローラ３３に印加しており、二次転写電流Ｉ１，Ｉ２の設定値は二次転写バイアスの直流成分の出力値である。一方、ＬＬ環境では、二次転写バイアスとして交流バイアスを出力せず直流バイアスのみを二次転写対向ローラ３３に印加しており、二次転写電流Ｉ１，Ｉ２の設定値は直流バイアスの出力値である。
【０１０７】
図１２、図１３及び図１４に示したように、いずれの温度湿度環境においても、ベルト転写モードでの二次転写電流Ｉ２の絶対値を、用紙転写モードでの二次転写電流Ｉ１の絶対値よりも小さくすることにより、濃度制御用トナーパターンの二次転写率が高くなる。特に、Ｋ色は他色よりもトナーの帯電量が低いため過転写状態になりやすく、ベルト転写モード（画像濃度制御時）での二次転写電流Ｉ２の絶対値を、用紙転写モードでの二次転写電流Ｉ１の絶対値よりも小さくすることで二次転写率が他色よりも大きく改善される。
【０１０８】
また、表６に示すように、各温度湿度環境により、用紙転写モードとベルト転写モード（画像濃度制御時）の二次転写電流Ｉ１，Ｉ２を設定することで、温度湿度環境によらず良好な二次転写率を確保することができる。そのため、画像濃度制御の精度を高めることができる。
【０１０９】
［実施形態４］
本発明を適用した画像形成装置の第四の実施形態（以下、実施形態４という）について説明する。なお、実施形態４に係る画像形成装置であるプリンタの基本的な構成は、実施形態１に係るプリンタの構成と同様なので、その説明は省略する。
【０１１０】
光学センサ２０による各色の位置ずれ制御用トナーパターン（画質調整用トナーパターン）である色ずれ補正用トナーパターンの検知結果に基づいて、各色のトナー像間の位置ずれである色ずれの補正を行う際には、次のような問題が生じ得る。すなわち、反射型光学センサである光学センサ２０のセンサ出力の立ち下がり又は立ち上がりの勾配は、受光素子の受光領域全体に占める色ずれ補正用トナーパターンのエッジ部からの光を受光している箇所の面積比率が刻々と変化するために生じる。そのため、二次転写率が色ずれ補正用トナーパターンごとに変動し、各色ずれ補正用トナーパターンのトナー付着量が異なると、色ずれ補正用トナーパターンのエッジ部を検知した受光量が異なり、前記勾配も異なるものとなる。このため、光学センサ２０のセンサ出力が閾値レベルに達するまでの時間にバラつきが生じ、各色ずれ補正用トナーパターンの位置を正確に検知できず、色ずれが発生してしまう。
【０１１１】
そこで、本実施形態においては、色ずれ補正時におけるベルト転写モードの二次転写電流Ｉ２の絶対値を、用紙転写モードの二次転写電流Ｉ１の絶対値よりも小さくする。これにより、二次転写率が高く安定している領域の二次転写電流Ｉ２で、色ずれ補正用トナーパターンを中間転写ベルト３１上から二次転写ベルト４１上に転写することができる。よって、二次転写ベルト４１上に転写された色ずれ補正用トナーパターンのトナー付着量の変動が小さくなり、各色の色ずれ補正用トナーパターンのエッジ部における形状再現性が良好になる。そのため、色ずれ補正用トナーパターンのセンサ出力タイミングの精度が向上し、センサ出力のバラツキを抑制できる。したがって、光学センサ２０により色ずれ補正用トナーパターンの位置を正確に検知することができ、複数色重ねトナー像の色ずれを十分に低減することができる。
【０１１２】
また、本実施形態においても、色ずれ補正時におけるベルト転写モードでは、二次転写電流Ｉ２のほうが二次転写電流Ｉ１よりも二次転写率が高いため、その分、中間転写ベルト３１上の転写残トナーを少なくすることができる。よって、ベルトクリーニング装置３７に入力される転写残トナーが少なくなりクリーニング負荷が小さくなるので、クリーニング不良やトナー落ちによる異常画像の発生を抑制することができる。
【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）
画像形成装置において、中間転写ベルト３１などの像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成ユニット１などのトナー像形成手段と、前記像担持体の表面に当接して転写ニップを形成する二次転写ベルト４１などの転写体と、前記像担持体と前記転写体との間に転写バイアスを印加して転写電界を形成する二次転写電源３９などの転写電界形成手段とを備えており、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記転写ニップで用紙Ｐなどの記録媒体に転写する用紙転写モードなどの第一転写モードと、前記第一転写モードと転写条件が異なった、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記転写ニップで前記転写体に転写するベルト転写モードなどの第二転写モードとを有する。
（態様Ａ）においては、前記第一転写モードと前記第二転写モードとで、転写条件を異ならせることで、上記実施形態について説明したように、第二転写モードで転写後の像担持体上に残留する転写残トナーの量を低減させることができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記第二転写モードでの前記転写バイアスの絶対値を、前記第一転写モードでの前記転写バイアスの絶対値よりも小さくする。
像担持体から用紙にトナー像を転写する第一転写モードと、像担持体から転写体にトナー像を転写する第二転写モードとでは、転写ニップに用紙などの記録媒体が有るか無いかによって転写時の抵抗が変化する。そのため、第二転写モードでの転写バイアスが、第一転写モードで転写率が高くなるような転写バイアスと同じであると、転写ニップを流れる転写電流が過剰となり転写率が低下するおそれがある。
（態様Ｂ）においては、第二転写モードでの転写バイアスの絶対値を、第一転写モードでの転写バイアスの絶対値よりも小さくするので、第二転写モードで転写ニップを流れる転写電流が過剰となるのを抑制することができる。これにより、転写ニップを流れる転写電流が過剰となる場合よりも、第二転写モードでの転写率を高めることが可能となる。よって、その分、第二転写モードで転写後の像担持体上に残留する転写残トナーの量を低減させることができる。
（態様Ｃ）
（態様Ｂ）において、前記第二転写モードでの前記転写バイアスを、前記第一転写モードでの前記転写バイアスに対して７０［％］以上１００［％］未満の大きさに設定する。これによれば、上記実施形態について説明したように、第二転写モードで良好な転写率を確保することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ｂ）または（態様Ｃ）のいずれかにおいて、前記第二転写モードでの前記転写バイアスを、温度湿度環境に応じて変更する。これによれば、上記実施形態について説明したように、温度湿度環境の変化によらず第二転写モードで良好な転写率を確保することができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、前記転写体上のトナー像を検知する光学センサ２０などのトナー像検知手段を有しており、前記トナー像形成手段により形成した濃度制御用トナーパターンなどの画像濃度調整用のトナー像を前記トナー像検知手段によって検知し、当該トナー像検知手段の検知結果に基づいて画像濃度を調整する画像濃度制御などの画像濃度調整制御が実行可能であり、前記画像濃度調整制御の実行時に、前記第二転写モードで前記画像濃度調整用のトナー像を前記像担持体から前記転写体に転写する。これによれば、上記実施形態について説明したように、画像濃度調整制御の精度を高めることができる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、前記転写体上のトナー像を検知する光学センサ２０などのトナー像検知手段を有しており、前記トナー像形成手段により形成した色ずれ補正用トナーパターンなどの色ずれ補正用のトナー像を前記トナー像検知手段によって検知し、当該トナー像検知手段の検知結果に基づいて色ずれを補正する色ずれ補正制御が実行可能であり、前記色ずれ補正制御の実行時に、前記第二転写モードで前記色ずれ補正用のトナー像を前記像担持体から前記転写体に転写する。これによれば、上記実施形態について説明したように、色ずれ補正制御の精度を高めることができる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、所定のトナー強制消費制御実施条件が満たされたときに、前記第二転写モードで、前記トナー像形成手段が有するトナーを強制的に消費するためのベタトナー像を前記像担持体上に形成する。これによれば、上記実施形態について説明したように、トナー像形成手段が有するトナーを強制的に消費する際に、ハーフトーントナー像を像担持体上に形成する場合よりも、転写体への転写率を高めることができる。
（態様Ｈ）
（態様Ｇ）において、前記トナー像形成手段を複数有しており、前記第二転写モードで前記像担持体上に形成する前記ベタトナー像は、二つの前記トナー像形成手段それぞれにより形成したトナー像を前記像担持体上で重ねて形成するか、一つの前記トナー像形成手段により形成する。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写率が低下して像担持体上の転写残トナー量が多くなってしまうのを抑制することができる。
（態様Ｉ）
（態様Ｈ）において、異なる色のトナーを用いてトナー像を形成する３つ以上の前記トナー像形成手段を有しており、前記第二転写モードで、一色のベタトナー像の上に、該一色のベタトナー像よりも小さな残りの二色のベタトナー像を像担持体表面移動方向と直交する方向に並べて形成する。これによれば、上記実施形態について説明したように、連続画像形成時の生産性が低下するのを抑えつつ、転写率が低下して像担持体上の転写残トナー量が多くなってしまうのを抑制することができる。
（態様Ｊ）
（態様Ｈ）において、異なる色のトナーを用いてトナー像を形成する３つ以上の前記トナー像形成手段を有しており、前記第二転写モードで、一色のベタトナー像の上に、該一色のベタトナー像よりも小さな残りの二色のベタトナー像を像担持体表面移動方向に並べて形成する。これによれば、上記実施形態について説明したように、連続画像形成時の生産性が低下するのを抑えつつ、転写率が低下して像担持体上の転写残トナー量が多くなってしまうのを抑制することができる。また、トナー像形成手段に設けられた感光体の表面が偏摩耗するのを抑制できる。
（態様Ｋ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｊ）のいずれかにおいて、前記像担持体は、弾性を有するベルト部材である。これによれば、上記実施形態について説明したように、表面凹凸シートに対するトナー像の転写性を向上させることができる。
（態様Ｌ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｊ）のいずれかにおいて、前記像担持体は、複数層を具備する多層構造のベルト部材であり、前記複数層は、基層３１ａなどの基層と、前記基層の上に形成された弾性層３１ｂなどの弾性層とを含む。これによれば、上記実施形態について説明したように、表面凹凸形状の記録媒体に対するトナー像の転写性を向上させることができる。
（態様Ｍ）
（態様Ｌ）において、前記弾性層の表面に複数の粒子３１ｃなどの粒子を分散させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、像担持体表面からのトナー離型性を高めて転写効率を向上させることができる。また、像担持体からの記録媒体の分離性を高めることができる。
（態様Ｎ）
（態様Ｍ）において、前記粒子として、トナーの正規帯電極性とは逆極性の帯電性能を有するものを用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、トナーへの逆電荷の注入量をより低減することができる。
（態様Ｏ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｎ）のいずれかにおいて、前記転写体は、複数の張架部材によって回転可能に設けられたベルト部材である。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写体上に記録媒体を担持して転写ニップに記録媒体を搬送することができ、記録媒体に皺などが生じたり、記録媒体が詰まったりするのを抑制することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１        トナー像形成ユニット
２        感光体
３        ドラムクリーニング装置
４        クリーニングブラシローラ
５        クリーニングブレード
６        帯電装置
７        帯電ローラ
８        現像装置
９        現像ロール
１０      スクリュー部材
１１      スクリュー部材
１２      現像部
１３      現像剤搬送部
２０      光学センサ
３０      転写ユニット
３１      中間転写ベルト
３１ａ    基層
３１ｂ    弾性層
３１ｃ    粒子
３２      駆動ローラ
３３      二次転写対向ローラ
３４      クリーニングバックアップローラ
３５      一次転写ローラ
３６      二次転写ローラ
３７      ベルトクリーニング装置
３８      シート搬送ユニット
３９      二次転写電源
４１      二次転写ベルト
４２      分離ローラ
６０      クリーニングブレード
７０      潤滑剤塗布ローラ
７１      潤滑剤
８０      光書込ユニット
９０      定着装置
９１      定着ローラ
９２      加圧ローラ
１００    給送カセット
１００ａ  給紙ローラ
１０１    レジストローラ対
４００    画質調整用トナーパターン
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１５】
【特許文献１】特許第５５３３０６２号公報
【図１】
0006555571.tif 000006
【図２】
0006555571.tif 000007
【図３】
0006555571.tif 000008
【図４】
0006555571.tif 000009
【図５】
0006555571.tif 000010
【図６】
0006555571.tif 000011
【図７】
0006555571.tif 000012
【図８】
0006555571.tif 000013
【図９】
0006555571.tif 000014
【図１０】
0006555571.tif 000015
【図１１】
0006555571.tif 000016
【図１２】
0006555571.tif 000017
【図１３】
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【図１４】
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