(57)【要約】【課題】現像バイアス電圧の交流成分の周波数を適正に設定することにより再現画像の画質を向上することが可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】列設された複数の感光体ドラム上に形成された各色トナー像を中間転写ベルトに多重転写して、中間転写ベルト上の各色トナー像を、記録シートに転写するタンデム型のカラー画像形成装置において、中間転写ベルトのベルト抵抗値Ｒを検出し（ステップＳ２）、中間転写ベルトの抵抗値とこれに適した現像バイアス電圧の交流成分の周波数とを対応付けた抵抗値／周波数対応情報を参照し、検出した中間転写ベルトの抵抗値に対応する周波数を現像バイアス電圧の交流成分の周波数に設定する（ステップＳ３、Ｓ４）。【選択図】図１２
2012154965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上の静電潜像を、現像剤担持体に担持されている現像剤により現像し、前記像担持体上の現像剤像を中間転写体に転写した後、当該中間転写体上の現像剤像をシートに転写する画像形成装置であって、
前記中間転写体の電気抵抗値の大きさを検出する検出手段と、
交流成分を含む現像バイアス電圧を前記現像剤担持体に出力すると共に前記交流成分の周波数を可変可能な電源部と、
前記検出手段による検出値が第１の大きさである場合には、前記交流成分の周波数を第１の値に設定し、前記検出手段による検出値が第１よりも大きい第２の大きさである場合には、前記交流成分の周波数を前記第１よりも低い第２の値に設定する設定手段と、
出力される現像バイアス電圧の交流成分の周波数が前記設定された周波数と同じになるように、前記電源部を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記設定手段は、
前記第１の大きさの検出値を所定の電気抵抗値の基準値とすると共に、前記第１の値の周波数を前記電気抵抗値の基準値に対する基準の周波数とした場合に、
前記検出手段による第２の大きさの検出値と前記電気抵抗値の基準値との差分が大きくなるに連れて、前記交流成分の周波数を、前記基準の周波数に対して低い値に設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記中間転写体の電気抵抗値と現像バイアス電圧の交流成分の周波数について、一方が大きくなると他方が小さくなる対応関係を示す情報を記憶している記憶手段を有し、
前記設定手段は、
前記情報に基づき前記検出値に対応する周波数を現像バイアス電圧の交流成分の周波数に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記設定手段は、
（ａ）１枚のシートの片面への画像形成を１回の画像形成回数としたときその画像形成回数の積算値が所定回数に達するごと、（ｂ）装置周辺または装置内の温度および湿度の少なくとも一方の変動量が所定量以上になったとき、（ｃ）形成画像の画質を安定化させるための画像安定化制御が実行されるとき、（ｄ）所定時間が経過するごと、（ｅ）１回の画像形成の開始に先立って、または終了直後の、少なくとも１つの条件を満たしたときに、前記検出手段による検出値に基づいて前記設定を実行することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
像担持体上に静電潜像を形成し、形成された静電潜像を、現像剤担持体に担持されている現像剤により現像する作像部を有する画像形成装置であって、
交流成分を含む現像バイアス電圧を前記現像剤担持体に出力すると共に前記交流成分の周波数を可変可能な電源部と、
前記作像部と前記電源部を制御して、前記像担持体上に、複数のドットのそれぞれが間隔をおいて配列されてなるドットパターンを複数個、その複数個のドットパターンのそれぞれを前記現像バイアス電圧の交流成分の周波数を異なる値に切り替えて形成させるドットパターン形成手段と、
前記像担持体上に形成されたドットパターンごとに当該ドットパターンに含まれる各ドットの濃度を検出する検出手段と、
前記ドットパターンごとの、各ドットの濃度検出波形の形状に基づいて、現像バイアス電圧の交流成分の周波数Ｘを設定する設定手段と、
前記出力される現像バイアス電圧の交流成分の周波数が前記設定された周波数Ｘと同じになるように前記電源部を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記設定手段は、
前記ドットパターンごとの濃度検出波形の形状に基づき、画質が許容範囲内にある１以上のドットパターンを特定し、特定した１以上のドットパターンのうち、最も画質が低いドットパターンを形成したときに用いられた現像バイアス電圧の交流成分の周波数Ｘ１を設定することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記特定は、
１つのドットに対する濃度検出波形の、第１の濃度を示す閾値Ａにおける幅をＷａ、第１よりも濃度が低い第２の濃度を示す閾値Ｂにおける幅をＷｂ、ＷａをＷｂで除した値をＵ、１つのドットパターンに含まれる複数のドットのそれぞれに対する値Ｕの平均値をＴａｖｅ、画質が許容範囲内にあるか否かを平均値Ｔａｖｅの大きさから判断するための閾値を所定値Ｔ１としたとき、
複数個のドットパターンのうち、平均値Ｔａｖｅ≧所定値Ｔ１の関係を満たすドットパターンを判断することにより行われることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記特定は、
１つのドットに対する濃度検出波形の、第１の濃度を示す閾値Ａにおける幅をＷａ、１つのドットパターンに含まれる複数のドットの数をｐ、複数のドットｐのうち、前記濃度検出波形の幅Ｗａが、画質低下にまで至っていないことを幅Ｗａの大きさから判断するための所定範囲から外れているドットの数をｒ、値ｒを値ｐで除した値を割合Ｔｐｃｔ、画質が許容範囲内にあるか否かを割合Ｔｐｃｔの大きさから判断するための閾値を所定値Ｔ２としたとき、
複数個のドットパターンのうち、割合Ｔｐｃｔ≦所定値Ｔ２の関係を満たすドットパターンを判断することにより行われることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記作像部と前記電源部を制御して、前記像担持体上に、中間調の濃度を有するハーフトーンパターンを複数個、その複数個のハーフトーンパターンのそれぞれを前記現像バイアス電圧の交流成分の周波数を異なる値に切り替えて形成させるハーフトーンパターン形成手段と、を備え、
前記検出手段は、前記複数個のハーフトーンパターンの濃度を検出し、
前記設定手段は、
複数個のハーフトーンパターンのそれぞれについて、そのハーフトーンパターンにおける前記像担持体の回転方向後端部の濃度に基づいて、１以上のハーフトーンパターンを特定し、
特定した１以上のハーフトーンパターンのうち、最も画質が高いハーフトーンパターンを形成したときに用いられた現像バイアス電圧の交流成分の周波数をＸ２としたとき、前記周波数Ｘ１とＸ２の間の値である周波数を、前記周波数Ｘ１に代えて設定することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記周波数Ｘ１とＸ２との間の値とは、周波数Ｘ１とＸ２とを加算して２で除することにより得られる中間値であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記ハーフトーンパターンの特定は、
１つのハーフトーンパターンにおける後端部以外の部分における濃度値をＤ１、当該後端部における濃度値をＤ２、濃度値Ｄ１とＤ２の差分をＤ３、画質が許容範囲内にあるか否かを差分Ｄ３の大きさから判断するための閾値を所定値Ｔ３としたとき、
複数個のハーフトーンパターンのうち、差分Ｄ３≦所定値Ｔ３の関係を満たすハーフトーンパターンを判断することにより行われることを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記ハーフトーンパターンの特定は、
複数個のハーフトーンパターンのうち、ハーフトーンパターンにおける後端部における濃度値が、画質が許容範囲内にあるか否かを判断するための閾値以下の関係を満たすハーフトーンパターンを判断することにより行われることを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体上の静電潜像を、交流成分を含む現像バイアス電圧が印加された現像剤担持体に担持されている現像剤により現像する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ等の画像形成装置では、像担持体、例えば感光体ドラム上に形成された静電潜像をトナーなどの現像剤で現像する方法として、現像剤を担持する現像剤担持体、例えば現像ローラに、直流（ＤＣ）成分に交流（ＡＣ）成分を重畳させてなる現像バイアス電圧を印加し、現像バイアス電圧の印加により生じる感光体ドラムと現像ローラ間の電位差によって、現像ローラに担持されているトナーを感光体ドラムの現像位置において感光体ドラム上の静電潜像の形成部分に移動させてトナーを付着させる方法が用いられている。
【０００３】
この現像方法では、現像バイアス電圧のＡＣ成分により、現像ローラに担持されているトナー粒子が、現像位置において現像ローラと感光体ドラムとの間を往復運動しながら感光体ドラム上の静電潜像の形成部分に付着していくという工程で現像が行われる。
この工程においてトナー粒子の、現像ローラと感光体ドラム間での往復運動が十分であれば、例えばあるトナー粒子が感光体ドラム上の静電潜像の形成部分（画像領域）から少しずれた、本来、現像されるべきでない部分（非画像領域）に移動して、感光体ドラム上の非画像領域に付着したとしても、トナー粒子に往復運動を作用させるＡＣ成分による静電力によって、そのトナー粒子が感光体ドラムの非画像領域から外れて、現像位置を通過するまでの間に現像ローラに戻り、現像ローラから再度、感光体ドラム上の本来の画像領域に付着するという動作が行われ易い。
【０００４】
これに対して、トナー粒子の往復運動が十分でなければ、トナー粒子が感光体ドラム上の非画像領域に付着した場合に現像ローラに戻らずに非画像領域に付着したままの状態になってしまい、本来の画像領域の周辺にトナーが飛び散ったような再現画像になる、いわゆるトナー飛び散りが発生し易くなる。
トナー飛び散りの発生は、再現画像の画質の低下をもたらすが、特に、写真などの中間調の画像をドットパターンで再現する場合に影響を与え易い。中間調の画像をドットパターンで再現する場合、異なる階調値毎に、その階調値に適した各ドットの径、濃度、単位面積当たりの個数などが予め決められるが、ドットのそれぞれにトナー飛び散りが発生すれば、トナー飛び散りのない場合に比べて、ドットの径、形状、濃度などが変化してしまい、本来の適した階調値を表すことができなくなり再現性が低下してしまうからである。
【０００５】
トナー飛び散りの発生を抑制するには、現像ローラと感光体ドラム間でのトナー粒子の往復運動を十分に行わせることが効果的であり、トナーの往復運動を十分に行わせるには、現像バイアス電圧の交流成分の周波数（以下、「現像バイアス周波数」という。）を適正に設定することが必要になる。
特許文献１には、現像バイアス周波数を設定する構成として、環境の温湿度と現像バイアス周波数との対応関係を予めテーブル化し、画像形成時に温湿度を検知して、検知した温湿度に対応する現像バイアス周波数を選択する構成が開示されている。
【０００６】
環境の温湿度が変化するとトナー帯電量が変化し、トナー帯電量が変化すると現像ローラ上での現像剤搬送量が変化して現像性能が低下することを防止するための技術であり、現像ローラ上での現像剤搬送量が現像バイアス周波数により変化することを利用して、温湿度が変化しても現像ローラ上での現像剤搬送量が同じになるように、温湿度と現像バイアス周波数との対応関係を予めもつようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−９１８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１のように環境の温湿度を検知する構成では、現像バイアス周波数を適正に設定することができないという問題がある。
すなわち、画像形成装置の機内の温湿度は、通常、定着部からの熱や駆動系のギアやローラなどの部材同士間の摩擦熱などにより、機内の場所ごとに異なり、機内における同じ場所でも、機外の温湿度の変化や機内に流れる空気流による熱気の移動などによって経時的に変動することが生じ易い。
【０００９】
このため、機内にセンサを配置して温湿度を検知しても、その時々で、検知した温湿度と、トナーの帯電量に影響を与える現像器内の実際の温湿度とが同じになるとは限らず、検知された温湿度と実際の温湿度とがずれていれば、検知された温湿度により選択された現像バイアス周波数が適正なものとはいえなくなるからである。
また、現像ローラ上の現像剤搬送量を実際に検知するのではなく、現像剤搬送量とトナーの帯電量との関係、トナーの帯電量と温湿度との関係から、現像剤搬送量と温湿度を対応付けて現像剤搬送量を温湿度で推定しようとするものであり、検知された温湿度に対応する現像剤搬送量（推定値）と、実際の現像剤搬送量とが一致しているとは限らず、不一致であれば、選択された現像バイアスＡＣ周波数が適したものともいえない。
【００１０】
上記のようなトナー飛び散りによる画質低下は、いわゆる中間転写方式の画像形成装置において特に影響を受け易い。ここで、中間転写方式とは、像担持体、例えば感光体ドラムに形成された現像剤像を、感光体ドラムの転写位置において中間転写体、例えば中間転写ベルトに一次転写し、中間転写ベルト上に一次転写されたトナー像を、搬送される記録シートに二次転写位置で二次転写する方式のものである。
【００１１】
この中間転写方式において、例えば一次転写の際に転写位置で中間転写ベルトから感光体ドラムに流れる転写電流の流れ込み量が中間転写ベルトの電気抵抗値の変動によって変われば、一次転写の際に感光体ドラム上のトナー像を構成するトナー粒子が中間転写ベルト上の本来、転写されるべき部分（画像領域）から外れたところ（非画像領域）に移動して付着するといった飛び散りが発生し易くなる。現像工程でトナー飛び散りが生じ、これに転写時の飛び散りによりトナー粒子の飛び散る範囲がより広がるようになれば、記録シート上での再現画像の画質がさらに低下してしまうことになる。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、現像バイアス電圧の交流成分の周波数を適正に設定することにより再現画像の画質を向上することが可能な画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、像担持体上の静電潜像を、現像剤担持体に担持されている現像剤により現像し、前記像担持体上の現像剤像を中間転写体に転写した後、当該中間転写体上の現像剤像をシートに転写する画像形成装置であって、前記中間転写体の電気抵抗値の大きさを検出する検出手段と、交流成分を含む現像バイアス電圧を前記現像剤担持体に出力すると共に前記交流成分の周波数を可変可能な電源部と、前記検出手段による検出値が第１の大きさである場合には、前記交流成分の周波数を第１の値に設定し、前記検出手段による検出値が第１よりも大きい第２の大きさである場合には、前記交流成分の周波数を前記第１よりも低い第２の値に設定する設定手段と、出力される現像バイアス電圧の交流成分の周波数が前記設定された周波数と同じになるように、前記電源部を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、前記設定手段は、前記第１の大きさの検出値を所定の電気抵抗値の基準値とすると共に、前記第１の値の周波数を前記電気抵抗値の基準値に対する基準の周波数とした場合に、前記検出手段による第２の大きさの検出値と前記電気抵抗値の基準値との差分が大きくなるに連れて、前記交流成分の周波数を、前記基準の周波数に対して低い値に設定するとしても良い。
【００１５】
さらに、前記中間転写体の電気抵抗値と現像バイアス電圧の交流成分の周波数について、一方が大きくなると他方が小さくなる対応関係を示す情報を記憶している記憶手段を有し、前記設定手段は、前記情報に基づき前記検出値に対応する周波数を現像バイアス電圧の交流成分の周波数に設定するとしても良い。
また、前記設定手段は、（ａ）１枚のシートの片面への画像形成を１回の画像形成回数としたときその画像形成回数の積算値が所定回数に達するごと、（ｂ）装置周辺または装置内の温度および湿度の少なくとも一方の変動量が所定量以上になったとき、（ｃ）形成画像の画質を安定化させるための画像安定化制御が実行されるとき、（ｄ）所定時間が経過するごと、（ｅ）１回の画像形成の開始に先立って、または終了直後の、少なくとも１つの条件を満たしたときに、前記検出手段による検出値に基づいて前記設定を実行するとしても良い。
【００１６】
本発明に係る画像形成装置は、像担持体上に静電潜像を形成し、形成された静電潜像を、現像剤担持体に担持されている現像剤により現像する作像部を有する画像形成装置であって、交流成分を含む現像バイアス電圧を前記現像剤担持体に出力すると共に前記交流成分の周波数を可変可能な電源部と、前記作像部と前記電源部を制御して、前記像担持体上に、複数のドットのそれぞれが間隔をおいて配列されてなるドットパターンを複数個、その複数個のドットパターンのそれぞれを前記現像バイアス電圧の交流成分の周波数を異なる値に切り替えて形成させるドットパターン形成手段と、前記像担持体上に形成されたドットパターンごとに当該ドットパターンに含まれる各ドットの濃度を検出する検出手段と、前記ドットパターンごとの、各ドットの濃度検出波形の形状に基づいて、現像バイアス電圧の交流成分の周波数Ｘを設定する設定手段と、前記出力される現像バイアス電圧の交流成分の周波数が前記設定された周波数Ｘと同じになるように前記電源部を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、前記設定手段は、前記ドットパターンごとの濃度検出波形の形状に基づき、画質が許容範囲内にある１以上のドットパターンを特定し、特定した１以上のドットパターンのうち、最も画質が低いドットパターンを形成したときに用いられた現像バイアス電圧の交流成分の周波数Ｘ１を設定するとしても良い。
さらに、前記特定は、１つのドットに対する濃度検出波形の、第１の濃度を示す閾値Ａにおける幅をＷａ、第１よりも濃度が低い第２の濃度を示す閾値Ｂにおける幅をＷｂ、ＷａをＷｂで除した値をＵ、１つのドットパターンに含まれる複数のドットのそれぞれに対する値Ｕの平均値をＴａｖｅ、画質が許容範囲内にあるか否かを平均値Ｔａｖｅの大きさから判断するための閾値を所定値Ｔ１としたとき、複数個のドットパターンのうち、平均値Ｔａｖｅ≧所定値Ｔ１の関係を満たすドットパターンを判断することにより行われるとしても良い。
【００１８】
また、前記特定は、１つのドットに対する濃度検出波形の、第１の濃度を示す閾値Ａにおける幅をＷａ、１つのドットパターンに含まれる複数のドットの数をｐ、複数のドットｐのうち、前記濃度検出波形の幅Ｗａが、画質低下にまで至っていないことを幅Ｗａの大きさから判断するための所定範囲から外れているドットの数をｒ、値ｒを値ｐで除した値を割合Ｔｐｃｔ、画質が許容範囲内にあるか否かを割合Ｔｐｃｔの大きさから判断するための閾値を所定値Ｔ２としたとき、複数個のドットパターンのうち、割合Ｔｐｃｔ≦所定値Ｔ２の関係を満たすドットパターンを判断することにより行われるとしても良い。
【００１９】
さらに、前記作像部と前記電源部を制御して、前記像担持体上に、中間調の濃度を有するハーフトーンパターンを複数個、その複数個のハーフトーンパターンのそれぞれを前記現像バイアス電圧の交流成分の周波数を異なる値に切り替えて形成させるハーフトーンパターン形成手段と、を備え、前記検出手段は、前記複数個のハーフトーンパターンの濃度を検出し、前記設定手段は、複数個のハーフトーンパターンのそれぞれについて、そのハーフトーンパターンにおける前記像担持体の回転方向後端部の濃度に基づいて、１以上のハーフトーンパターンを特定し、特定した１以上のハーフトーンパターンのうち、最も画質が高いハーフトーンパターンを形成したときに用いられた現像バイアス電圧の交流成分の周波数をＸ２としたとき、前記周波数Ｘ１とＸ２の間の値である周波数を、前記周波数Ｘ１に代えて設定するとしても良い。
【００２０】
ここで、前記周波数Ｘ１とＸ２との間の値とは、周波数Ｘ１とＸ２とを加算して２で除することにより得られる中間値であるとしても良い。
また、前記ハーフトーンパターンの特定は、１つのハーフトーンパターンにおける後端部以外の部分における濃度値をＤ１、当該後端部における濃度値をＤ２、濃度値Ｄ１とＤ２の差分をＤ３、画質が許容範囲内にあるか否かを差分Ｄ３の大きさから判断するための閾値を所定値Ｔ３としたとき、複数個のハーフトーンパターンのうち、差分Ｄ３≦所定値Ｔ３の関係を満たすハーフトーンパターンを判断することにより行われるとしても良い。
【００２１】
さらに、前記ハーフトーンパターンの特定は、複数個のハーフトーンパターンのうち、ハーフトーンパターンにおける後端部における濃度値が、画質が許容範囲内にあるか否かを判断するための閾値以下の関係を満たすハーフトーンパターンを判断することにより行われるとしても良い。
【発明の効果】
【００２２】
上記のように検出手段による中間転写体の検出値の大きさによって現像バイアス電圧の交流成分の周波数を設定する構成をとれば、中間転写体の電気抵抗値が通電の繰り返しなどによって長期間に亘って経時的に徐々に変化しても、実際の電気抵抗の検出値に応じた現像バイアス電圧の交流成分の周波数（現像バイアス周波数）をその都度、設定することができるようになり、従来のように温湿度の検知結果に対応する推定値を用いて現像バイアス周波数を設定する構成に比べて、再現画像の画質を向上することが可能になる。
【００２３】
また、上記のように実際にドットパターンを形成し、形成されたドットパターンの濃度検出波形の形状に基づいて現像バイアス電圧の交流成分の周波数を設定する構成をとれば、ドットパターンを実際に形成しない構成に比べて、より適正な現像バイアス電圧の交流成分の周波数を設定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態１に係るプリンタの全体の構成を示す図である。
【図２】プリンタに備えられる制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】Ｙ色用の抵抗値／周波数対応情報の内容を示す図である。
【図４】ドットパターンの形成例を示す図である。
【図５】感光体ドラム上におけるトナー像の様子を示す拡大図である。
【図６】転写位置における転写電流の流れ込み領域が変化する様子を模式的に現した図である。
【図７】中間転写ベルト上に転写された後のドットパターンにおけるトナー像の様子を示す拡大図である。
【図８】感光体ドラム上に形成されるハーフトーン画像のパターンの形成例を示す模式図である。
【図９】現像バイアス周波数と粒状性および後端掃き寄せとの対応関係およびベルト抵抗値と粒状性の対応関係を示す図である。
【図１０】検出されたベルト抵抗値が基準抵抗値よりも大きい場合における現像バイアス周波数の決定方法を説明するための図である。
【図１１】検出されたベルト抵抗値が基準抵抗値よりも小さい場合における現像バイアス周波数の決定方法を説明するための図である。
【図１２】現像バイアス周波数の設定処理の内容を示すフローチャートである。
【図１３】プリントジョブの実行時における現像バイアス周波数の出力制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態２に係るプリンタの構成を示す図である。
【図１５】実施の形態２に係る制御部の構成を示す図である。
【図１６】中間転写ベルト表面に形成されたＹ色のトナーパターンの形成例を示す図である。
【図１７】トナーパターンに含まれるドットパターンの、パターン検出センサによる検出信号の波形の例を示す図である。
【図１８】トナーパターンに含まれるハーフトーンパターンの、パターン検出センサによる検出信号の波形の例を示す図である。
【図１９】現像バイアス周波数設定処理の内容を示すフローチャートである。
【図２０】第１判断処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図２１】第２判断処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図２２】現像バイアス周波数の可変範囲内において、トナー飛び散りと後端掃き寄せに対する許容範囲内と許容範囲外を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）を例にして説明する。
＜実施の形態１＞
（１）プリンタの全体構成
図１は、プリンタ１の全体の構成を示す図である。
【００２６】
同図に示すように、プリンタ１は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであり、作像部１０と、中間転写部２０と、給送部３０と、定着部４０と、制御部５０と、現像バイアス電源部６０と、ベルト電流値検出部７０と、転写バイアス電源部８０とを備え、ネットワーク（例えば、ＬＡＮ）に接続されて、外部端末（不図示）からの印刷（プリント）ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）色からなるカラーの画像形成を実行する。
【００２７】
作像部１０は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像ユニット１０Ｙ〜１０Ｋを備えている。作像ユニット１０Ｙは、像担持体の一例としての感光体ドラム１１Ｙと、その周囲に配設された帯電器１２Ｙ、露光部１３Ｙ、現像器１４Ｙ、一次転写ローラ１５Ｙ、感光体ドラム１１Ｙを清掃するためのクリーナなどを備えている。
帯電器１２Ｙは、矢印で示す方向に回転する感光体ドラム１１Ｙの周面を帯電させる。ここでは、帯電極性がマイナス極性にされる。
【００２８】
露光部１３Ｙは、帯電された感光体ドラム１１Ｙをレーザ光により露光走査して、感光体ドラム１１Ｙ上に静電潜像を形成する。
現像器１４Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの現像位置において感光体ドラム１１Ｙに対向配置される現像剤担持体の一例としての現像ローラ１９Ｙに担持されている現像剤Ｄを用いて、感光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像を現像する。ここでは、現像剤として、プラスの帯電極性を有するキャリアとマイナスの帯電極性を有するトナーを含む二成分現像剤が用いられ、トナーが感光体ドラム１１Ｙに移動して感光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像に付着することによって現像が行われ、感光体ドラム１１Ｙ上にＹ色のトナー像が作像される。
【００２９】
一次転写ローラ１５Ｙは、感光体ドラム１１上の転写位置において感光体ドラム１１上のＹ色トナー像を静電作用により中間転写部２０の中間転写ベルト２１上に転写させる。他の作像ユニット１０Ｍ〜１０Ｋについても、作像ユニット１０Ｙと同様の構成である。
中間転写ベルト２１は、所定の電気抵抗値を有する、例えばポリイミドなどの樹脂からなる無端状のベルトであり、駆動ローラと従動ローラに張架されて、駆動ローラの駆動力により同図の矢印で示す方向（ベルト周回方向）に周回走行される。
【００３０】
作像ユニット１０Ｙ〜１０Ｋにおいて、感光体ドラム１１Ｙ〜１１Ｋ上に、対応する色のトナー像が作像され、その作像されたトナー像のそれぞれが中間転写ベルト２１上に転写される。このＹ〜Ｋの各色の作像動作は、各色のトナー像が、走行する中間転写ベルト２１の同じ位置に重ね合わせて転写（一次転写）されるようにベルト周回方向の上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
【００３１】
給送部３０は、作像部１０における上記の作像タイミングに合わせて、給紙カセットから記録シートＳを１枚ずつ繰り出して、繰り出された記録シートＳを搬送路３５に沿って二次転写ローラ２２に送る。
２次転写ローラ２２に送られた記録シートＳが二次転写ローラ２２と中間転写ベルト２１の間を通過する際に、中間転写ベルト２１上に形成された各色トナー像が２次転写ローラ２２の静電作用により記録シートＳに一括して二次転写される。
【００３２】
各色トナー像が二次転写された後の記録シートＳは、定着部４０まで搬送され、定着部４０の定着ローラ４１と加圧ローラ４２との間を通過する際に加熱、加圧されることにより、その表面のトナーが記録シートＳの表面に融着して定着された後、排紙ローラ３８によって排紙トレイ３９上に排出される。
現像バイアス電源部６０は、現像器１４Ｙ〜１４Ｋの現像ローラ１９Ｙ〜１９Ｋに現像のための現像バイアス電圧を供給するものであり、作像ユニットのそれぞれに対応する電源部６０Ｙ〜６０Ｋが設けられている。電源部６０Ｙ〜６０Ｋは、それぞれが現像バイアス電圧として直流（ＤＣ）成分に交流（ＡＣ）成分が重畳された電圧を出力する。
【００３３】
この直流成分に交流成分が重畳された現像バイアス電圧が現像ローラ１９Ｙ〜１９Ｋに印加されることにより、現像位置において、現像ローラ１９Ｙ〜１９Ｋと感光体ドラム１１Ｙ〜１１Ｋとの間に現像に必要な所定の電位差が生じ、ＡＣ成分により現像剤Ｄのトナー粒子が現像ローラ１９Ｙ〜１９Ｋと感光体ドラム１１Ｙ〜１１Ｋとの間で往復運動が行われるようになって、トナー粒子の、現像ローラ１９Ｙ〜１９Ｋから感光体ドラム１１Ｙ〜１１Ｋの静電潜像への移動が行われ易くなって現像性が向上する。
【００３４】
現像バイアス電圧は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれについて、その直流電圧の値が例えば、−１００〔Ｖ〕〜−１０００〔Ｖ〕の範囲内の値であり、交流成分の周波数が例えば、５〔ｋＨｚ〕〜９〔ｋＨｚ〕の間で可変され、交流波形が例えば矩形波であり、ピーク・ツー・ピークの値が例えば、１．４〔ｋＶ〕とされる。
電源部６０Ｙ〜６０Ｋは、出力される現像バイアス電圧の交流成分の周波数（現像バイアス周波数）を可変可能に構成されている。このように現像バイアス周波数を可変可能に構成しているのは、現像の際に生じるトナー飛び散りを抑制しつつ、後端掃き寄せを抑制するためである。この理由については、後述する。
【００３５】
ベルト電流値検出部７０は、導電性の電極７１、７２と、電流検出部７３と、ＤＣ電源部７４とを備える。
電極７１、７２は、中間転写ベルト２１の表面側と裏面側とから挟むように中間転写ベルト２１に接触した状態で中間転写ベルト２１を介して対向配置される。これにより、電極７１と電極７２間が、中間転写ベルト２１との接触部位における中間転写ベルト２１の表面から裏面までのベルト厚み部分を介して直列接続される。なお、電極７１、７２は、例えばローラ状であっても良いし、ブラシ状であっても良い。
【００３６】
電流検出部７３は、電極７２と直列接続される。
ＤＣ電源部７４は、電極７１から中間転写ベルト２１、電極７２を介して電流検出部７３までの間に形成される直列回路７５に所定値の直流電圧を供給する。この直流電圧の供給により直列回路７５に電流が流れ、その電流値が電流検出部７３により検出される。電流検出部７３で検出された電流値を示す情報は、制御部５０に送られる。
【００３７】
制御部５０では、電流検出部７３で検出された電流値から、中間転写ベルト２１のベルト表面と裏面間の厚み方向における電気抵抗値（以下、「ベルト抵抗値」という。）を求める。求めたベルト抵抗値は、現像バイアス周波数の適正値を求めるための処理に利用される。この処理については、後述する。
転写バイアス電源部８０は、転写ローラ１５Ｙ〜１５Ｋに対して、一次転写のための所定値の電圧、ここではプラス極性の電圧を供給するものであり、作像ユニット１０Ｙ〜１０Ｋのそれぞれに対応する電源部８０Ｙ〜８０Ｋが設けられている。
（２）制御部５０の構成
図２は、制御部５０の構成を示すブロック図である。
【００３８】
同図に示すように制御部５０は、主な構成要素として、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１０１と、ＣＰＵ１０２と、ＲＯＭ１０３と、ＲＡＭ１０４と、ベルト抵抗値検出部１０５と、現像バイアス周波数設定部（以下、「設定部」という。）１０６と、ベルト抵抗値／現像バイアス周波数対応情報記憶部（以下、「記憶部」という。）１０７などを備え、各部は相互に信号やデータのやりとりを行えるようになっている。
【００３９】
通信Ｉ／Ｆ部１０１は、ネットワーク、ここではＬＡＮと接続するためのＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったインターフェースであり、外部端末からＬＡＮを介して送られてくるプリントジョブのデータを受信する。
ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３から必要なプログラムを読み出し、通信Ｉ／Ｆ部１０１を介して受信したプリントジョブのデータに基づき、作像部１０、中間転写部２０、給送部３０、定着部４０などを制御して画像形成動作を円滑に実行させる。
【００４０】
また、ＣＰＵ１０２は、所定の検出タイミングに、ベルト抵抗値検出部１０５に指示してベルト抵抗値を検出させる処理を行うと共に、設定部１０６に指示して現像バイアス周波数として最適な周波数を、検出されたベルト抵抗値に基づき設定させる処理を行う。
さらに、転写バイアス電源部８０に指示して、プリントジョブ実行中に、一次転写のための電圧を転写ローラ１５Ｙ〜１５Ｋに供給させる。
【００４１】
ベルト抵抗値検出部１０５は、ＣＰＵ１０２からの指示があると、ＤＣ電源部７４に指示して、所定値のＤＣ電圧を出力させる。これにより、ベルト電流値検出部７０の直列回路７５に電流が流れ、その電流値が電流検出部７３で検出され、検出された電流値（検出電流値）を示す情報がベルト抵抗値検出部１０５に送られる。
ベルト抵抗値検出部１０５は、電流検出部７３からの検出電流値に基づきベルト抵抗値を求める。ここでは、ＤＣ電源部７４から出力される電圧値が決まっており、電極７１、７２の抵抗値も予め判っているので、ＤＣ電源部７４の出力電圧値と、電極７１、７２の抵抗値と、検出電流値とから、オームの法則によりベルト抵抗値が求められる。ベルト抵抗値は、転写時の通電を繰り返すことによる耐久や温湿度の影響などにより経時的に変動する特性を有するので、検出毎にその検出時点でのベルト抵抗値が得られることになる。得られたベルト抵抗値を示す情報は、設定部１０６に送られる。
【００４２】
設定部１０６は、現時点でのベルト抵抗値の大きさに基づき、Ｙ〜Ｋ色毎に現像バイアス周波数の最適値を設定する。この設定には、記憶部１０７に記憶されているＹ色〜Ｋ色毎の抵抗値／周波数対応情報１０８が参照される。
図３は、Ｙ色用の抵抗値／周波数対応情報１０８の内容を示す図である。
同図に示すように、抵抗値／周波数対応情報１０８は、ベルト抵抗値Ｒと現像バイアス周波数Ｘの対応関係を示す情報であり、ベルト抵抗値Ｒの基準値をＲａとして基準値Ｒａに対する差分δの大きさを所定の範囲ごとに区切り、所定の範囲ごとに、その範囲に適した現像バイアス周波数Ｘの値を対応付けてなる。ここで差分δは、ベルト抵抗値Ｒの検出値から基準値Ｒａを差し引いた値に相当する。
【００４３】
ベルト抵抗値Ｒが基準値Ｒａのときに現像バイアス周波数Ｘが基準の周波数（基準値）Ｘ０に対応しており、ベルト抵抗値Ｒが基準値Ｒａよりも小さい場合（差分δがマイナスになる場合）、現像バイアス周波数Ｘが基準値Ｘ０に＋βを加えた値になり（高くなり）、ベルト抵抗値Ｒが基準値Ｒａよりも大きい場合（差分δがプラスになる場合）、現像バイアス周波数Ｘが基準値Ｘ０からγを差し引いた値になる（低くなる）。
【００４４】
同図では、α１＜α２＜・・＜αｍ、β１＜β２＜・・＜βｍ、γ１＜γ２＜・・＜γｍの関係になっているので、ベルト抵抗値Ｒと現像バイアス周波数Ｘは、所定の範囲を単位として、一方が大きくなるに連れて他方が小さくなる関係を有するといえる。
この一方が大きくなると他方が小さくなるという関係は、他のＭ〜Ｋ色についても同様である。なお、ベルト抵抗値Ｒの基準値Ｒａは、例えば１×１０１０〔Ω□〕程度である。ベルト抵抗値Ｒと現像バイアス周波数Ｘの対応関係が、上記の関係になっている理由については、次の（３）項で具体的に説明する。
【００４５】
設定部１０６により設定されたＹ〜Ｋ色用の現像バイアス周波数は、設定された以降のプリントジョブごとに、そのプリントジョブ開始の際に読み出され、プリントジョブ実行中に現像バイアス電源部６０Ｙ〜６０Ｋから現像ローラ１９Ｙ〜１９Ｋに供給される現像バイアス電圧の現像バイアス周波数が、読み出された周波数の値になるように制御される。なお、設定部１０６により現像バイアス周波数が設定されるごとに、現像バイアス周波数の情報が上書き保存（更新）されるとしても良いし、消去せずに過去の情報を管理しつつ最新の情報が読み出されるとしても良い。
【００４６】
以下、ベルト抵抗値Ｒと現像バイアス周波数Ｘの対応関係について、Ｙ色を例に具体的に説明する。
（３）ベルト抵抗値Ｒと現像バイアス周波数Ｘの対応関係について
（３−１）現像バイアス周波数Ｘとドットパターンのドットの粒状性との関係
図４は、ドットパターン１２０の形成例を示す図であり、図４（ａ）は、トナー飛び散が発生していない状態の例を示しており、図４（ｂ）は、トナー飛び散りが発生している状態の例を示している。両図のそれぞれについて、左右方向がベルト周回方向に沿う方向（副走査方向）に相当する。
【００４７】
両図に示すように、ドットパターン１２０は、複数個のドット１２１のそれぞれが間隔１２２をおいて配列されてなり、主に階調画像を擬似的に再現するのに用いられ、１つのドットが例えば直径１〔ｍｍ〕の円形状になっている。再現すべき階調値に応じて、それぞれのドット１２１の大きさと単位面積当たりの個数とが予め決められている。
図４（ａ）に示すようにトナー飛び散りが発生していない状態では、Ａ−Ａ線上におけるドットパターン１２０の濃度分布をとると、同図のグラフの波形Ｆ１〜Ｆ８がドット１２１の濃度を示す部分に相当し、波形Ｆ１〜Ｆ８のうち隣り合うもの同士の間が間隔１２２の濃度を示す部分に相当し、それぞれのドット１２１の濃度がＢで略一定であり、径（ベルト周回方向における幅）もｄで略一定になっている。ドット１２１の形状が円形、濃度がＢ、径がｄであることをそれぞれ以下、基準という。
【００４８】
これに対して、図４（ｂ）に示すようにトナー飛び散りが発生している状態では、ドットのうち、径が基準よりも小さいドット１２５、大きいドット１２６、また形状が星型になっているドット１２７、濃度が基準よりも低いドット１２８などが含まれている。ドットの形状、径、濃度がそれぞれ基準からずれると、濃度分布波形も図４（ｂ）に示すように、基準のドットの波形（図４（ａ））に対して崩れたような波形になる。
【００４９】
このように形状、径、濃度が基準からすれたドットが形成されるのは、トナー飛び散りに起因するものである。このトナー飛び散りは、現像工程と転写工程で発生し易い。
すなわち、現像工程では、現像バイアス周波数Ｘが大きくなると、現像位置において感光体ドラム１１Ｙと現像ローラ１９Ｙ間でのトナー粒子の往復運動が行われ易くなる。
従って、現像ローラ１９Ｙから感光体ドラム１１Ｙに向かって飛翔したトナー粒子が、感光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像である本来の画像領域から外れた位置（非画像領域）に付着したとしても、現像位置を通過するまでの間に再度、現像ローラ１９Ｙに戻り、非画像領域に付着したままになることが少なくて済み、トナー粒子の整列性と再配置性が向上し、より静電潜像に忠実にトナー粒子が付着することになって画質が向上する。
【００５０】
これに対して、現像バイアス周波数Ｘが小さくなると、トナー粒子の往復運動が十分に行われなくなって、感光体ドラム１１Ｙ上の非画像領域にトナー粒子が付着すると、現像ローラ１９Ｙに戻らずに、そのまま非画像領域に付着してしまうことが多くなる。
ドットパターン１２０では、隣り合うドット１２１とドット１２１の間である間隔１２１の部分が非画像領域になり、非画像領域である間隔１２２の部分へのトナー粒子の飛び散り方によって、形状が星型になったドット、径が大きめまたは小さめになったドット、濃度が下がったドットがそれぞれ形成されることが生じる。
【００５１】
図５は、実験により現像バイアス周波数Ｘを可変してドットパターンを形成したときの、感光体ドラム１１Ｙ上におけるトナー像の様子を観察した結果を示す拡大図であり、図５（ａ）が現像バイアス周波数Ｘを５〔ｋＨｚ〕に設定した場合の例を示し、図５（ｂ）が現像バイアス周波数Ｘを９〔ｋＨｚ〕に設定した場合の例を示している。
なお、図５の観察結果は、現像バイアス周波数以外の現像条件を、感光体ドラム１１Ｙの表面電位をＶａ、現像バイアス電圧の実効値をＶｂ、潜像電位（露光された部分の電位）をＶｃとしたとき、ＶａとＶｂの差を１００〔Ｖ〕程度、ＶｂとＶｃの差を２５０〔Ｖ〕程度にすると共に、現像バイアス電圧のＡＣ成分の波形を矩形波、そのピーク・ツー・ピークの電圧を１．４〔ｋＶ〕に設定し、現像バイアス周波数Ｘを可変すること以外は、同じ条件で実験した結果を示している。
【００５２】
両図を見ると、図５（ａ）で示す現像バイアス周波数Ｘが低い場合よりも、図５（ｂ）で示す現像バイアス周波数Ｘが高い場合の方が、１つのドットを構成するトナー粒子の集まり具合が良く、ドットの再現性や整列性が向上しており、ドット周辺へのトナー粒子の飛び散りが少ないことが判る。ドットの再現性や整列性のことを以下、ドットの粒状性という。なお、このドットの粒状性の特性は、現像バイアス周波数Ｘが５〔ｋＨｚ〕と９〔ｋＨｚ〕の間のそれぞれの周波数においても同様に有しており、現像バイアス周波数Ｘが高くなるに連れて向上することが確認されている。
【００５３】
このように現像バイアス周波数Ｘが低から高に移るに連れて現像時におけるドットの粒状性が向上するのは、上記のように現像バイアス周波数Ｘが低から高くなるに連れて、現像位置におけるトナー粒子の往復運動が行われ易くなり、感光体ドラム１１Ｙ上における本来の画像領域ではなくその周辺の非画像領域にトナー粒子が付着してしまっても、一旦、現像ローラ１９Ｙに戻り、再度の往復運動で感光体ドラム１１Ｙの画像領域に移動することで、非画像領域に付着したままにならないことから、非画像領域に付着したままになるトナーの飛び散りが低減されたものと推定される。
【００５４】
次に、転写工程におけるトナー飛び散りについて説明する。
（３−２）ベルト抵抗値Ｒとドットパターンのドットの粒状性との関係
転写工程では、中間転写ベルト２１は、耐久や温湿度などによってベルト抵抗値が変化し、ベルト抵抗値が変化すると、転写電流が転写ローラ１５Ｙから中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム１１Ｙに流れ込む際のその流れ込み領域が変化する。
【００５５】
図６は、転写位置における転写電流の流れ込み領域が変化する様子を模式的に現した図であり、感光体ドラム１１Ｙの回転方向（ドラム回転方向）における幅ｍが本来の転写位置における流れ込み領域を示している。
ベルト抵抗値が小さくなると、抵抗値が下がった分だけ幅ｍよりも広い幅、例えばｍ１に亘った領域まで流れ込み領域が広がることが生じ、この流れ込み領域の広がりは、ベルト抵抗値が小さくなるに連れて大きくなる傾向にある。
【００５６】
このように流れ込み領域が広がると、同図の拡大図に示すように、感光体ドラム１１Ｙ上の一部のトナー粒子３が転写位置において本来、中間転写ベルト２１に転写されるべき領域２６０に到達する前に、領域２６０よりもドラム回転方向上流側の領域２６１において転写が先立って行われてしまうトナー飛び散りが生じ易くなる。
図７は、中間転写ベルト２１上に転写された後のドットパターンにおけるトナー像の様子を観察した結果を示す拡大図であり、図７（ａ）はベルト抵抗値ＲがＲａであった場合を示し、図７（ｂ）は、ベルト抵抗値ＲがＲｂ（＞Ｒａ）であった場合を示している。なお、両図は、ベルト抵抗値が異なる中間転写ベルト２１を実際にそれぞれ取り替えて実験したときの結果を示しており、ベルト抵抗値が異なる以外は同じ条件によるものである。
【００５７】
両図を見ると、図７（ａ）で示すベルト抵抗値Ｒが小さい場合よりも、図７（ｂ）で示すベルト抵抗値Ｒが大きい場合の方が、ドットの粒状性が良くなっていることが判る。このドットの粒状性の特性は、ベルト抵抗値ＲがＲａとＲｂ間のそれぞれの値についても同様に有しており、ベルト抵抗値Ｒが大きくなるに連れてドットの粒状性が向上することが確認されている。
【００５８】
このようにベルト抵抗値Ｒが小から大になるに連れて転写時におけるドットの粒状性が向上するのは、以下の理由による。すなわち、ベルト抵抗値Ｒが小さいと、転写電流が転写ローラ１５Ｙから中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム１１Ｙに流れ込むときのその流れ込み領域が本来の転写位置よりも広がって転写時のトナー飛び散りが発生し易くなる。これに対して、ベルト抵抗値Ｒが大きいと、その流れ込み領域が、ベルト抵抗値Ｒが小さい場合に比べて広がらず、流れ込み領域が広がることによるトナー飛び散りが発生し難くなったからであると推定される。
【００５９】
図５の現像時のトナー飛び散りと、図７の転写時のトナー飛び散りとを比較すると、転写時の方が現像時よりも飛び散りの程度が大きくなっており、この比較結果は、通常、他の一般の画像形成装置にも当てはまる。
（３−３）現像バイアス周波数Ｘと後端掃き寄せとの関係
上記の（３−１）では、現像バイアス周波数Ｘを高くすると現像時のトナー飛び散りの低減を図れることを説明したが、現像バイアス周波数Ｘを高くしすぎると、特に中間調であるハーフトーンのベタ画像（以下、「ハーフトーン画像」という。）に後端掃き寄せと呼ばれる現象が生じ易くなる。
【００６０】
この後端掃き寄せとは、感光体ドラム１１Ｙ上に形成される現像後におけるハーフトーン画像の形成領域のうち、ドラム回転方向の先端部から中央部を介して後端部をみたときに、先端部と中央部に位置すべきトナー粒子の一部が後端部側に流れて後端部に集まるようになり、先端部や中央部の濃度が本来よりもやや下がり（薄くなり）、後端部の濃度が本来よりもやや上がる（濃くなる）といったように、ハーフトーン画像における先端部から後端部にかけて濃度ムラが生じる現象である。
【００６１】
図８は、感光体ドラム１１Ｙ上に形成されるハーフトーン画像のパターン（ハーフトーンパターン）１３０の形成例を示す模式図であり、図８（ａ）は後端掃き寄せが発生していない状態を示し、図８（ｂ）は後端掃き寄せが発生している状態を示している。
後端掃き寄せは、上記のようにハーフトーンパターン１３０におけるドラム回転方向の後端部１３１の濃度が先端部や中央部の濃度よりも濃くなることにより、ドラム回転方向に沿って濃度ムラが生じる現象である。
【００６２】
図８（ａ）に示すように後端掃き寄せが発生していない状態では、Ａ−Ａ線上におけるハーフトーンパターン１３０の濃度分布をとると、同図のグラフの波形Ｇ０に示すように濃度が略一定（中間長の階調値に相当する濃度）になっている。
これに対して、後端掃き寄せが発生している状態では、図８（ｂ）のグラフのピーク波形Ｇａに示すように、ハーフトーンパターン１３０におけるドラム回転方向の後端部１３１の濃度が先端部や中央部よりも高濃度になっている。
【００６３】
このように現像時にハーフトーンパターン１３０にドラム回転方向に沿って濃度ムラが発生するのは、現像バイアス周波数が高くなり、現像位置においてトナー粒子の往復運動が過度になったことにより、ハーフトーンパターン１３０におけるドラム回転方向の先端部や中央部に本来、付着すべきトナー粒子の一部が付着せずに往復運動を継続してしまい、先端部から中央部にかけて徐々にずれて後端部の方に移動して、後端部では本来、後端部に位置すべきトナー粒子と、中央からずれてきたトナー粒子とが足し合わされるようになって、後端部の濃度が先端部や中央部に比べて上がることによるものと推定される。
【００６４】
この後端掃き寄せによるハーフトーン画像の濃度ムラは、階調再現性の低下に繋がるので、トナー飛び散りとの関係を考慮して、現像バイアス周波数Ｘを設定する必要が生じる。なお、後端掃き寄せは、現像工程で発生するが転写工程では発生せず、ベルト抵抗値Ｒの大きさが変化しても影響を受けることがないことが確認されている。
（３−４）現像バイアス周波数Ｘの設定方法
図９（ａ）は、現像バイアス周波数Ｘと、粒状性および後端掃き寄せとの対応関係を表形式で示す図であり、図９（ｂ）は、ベルト抵抗値Ｒと、粒状性および後端掃き寄せとの対応関係を表形式で示す図であり、図９（ｃ）は、ベルト抵抗値Ｒが異なる場合の現像バイアス周波数Ｘと粒状性との対応関係をグラフで示す図であり、図９（ｄ）は、現像バイアス周波数Ｘと後端掃き寄せとの対応関係をグラフで示す図である。
【００６５】
図９（ａ）〜図９（ｄ）から、現像バイアス周波数Ｘと粒状性とは、現像バイアス周波数Ｘが高くなるに連れて粒状性が良くなる関係を有し、現像バイアス周波数Ｘと後端掃き寄せとは、現像バイアス周波数Ｘが低くなるに連れて後端掃き寄せが良くなる関係を有し、ベルト抵抗値Ｒが変化した場合、現像バイアス周波数Ｘが同じ値であれば、ベルト抵抗値Ｒが大きいほど粒状性が良くなる関係を有していることが判る。
【００６６】
これらの関係をもとに、ベルト抵抗値Ｒに適した現像バイアス周波数Ｘの値を設定することができる。この設定方法を、図１０と図１１を用いて説明する。
図１０は、ベルト抵抗値Ｒの可変範囲内で基準となる値（基準抵抗値）Ｒａに対して、検出された抵抗値（検出抵抗値）Ｒｂが大きかった場合における現像バイアス周波数Ｘの設定方法を説明するための図である。
【００６７】
図１０（ａ）は、現像バイアス周波数Ｘと粒状性との関係を示す図であり、実線で示すグラフが基準抵抗値Ｒａの場合を、一点鎖線で示すグラフが検出抵抗値Ｒｂの場合を示しており、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の現像バイアス周波数Ｘと同じレンジ（範囲）をとった場合の現像バイアス周波数Ｘと後端掃き寄せとの関係を示す図である。
両図において粒状性の基準をＪとして、ベルト抵抗値が基準値Ｒａの場合、現像バイアス周波数Ｘを基準値Ｘ０にすれば、基準Ｊの粒状性が得られ、かつ後端掃き寄せとしてＵ０が得られることが判る。
【００６８】
これに対して、ベルト抵抗値が基準値Ｒａよりも高いＲｂである場合、基準値Ｒａのときと同じ粒状性Ｊを得るには、現像バイアス周波数Ｘを基準値Ｘ０よりも低いＸ１に設定すれば良く、現像バイアス周波数ＸをＸ１に設定すれば、後端掃き寄せをＵ０よりも良好なＵ１を得られることになる。
一方、ベルト抵抗値Ｒが基準値Ｒａよりも低いＲｃの場合には、図１１（ａ）に示すように粒状性Ｊを得るには、現像バイアス周波数Ｘを基準値Ｘ０よりも高いＸ２に設定すれば良く、この場合には後端掃き寄せはＵ０よりも低減するＵ２が得られることになる。なお、後端掃き寄せの低下をできるだけ抑制するには、粒状性を基準Ｊよりも少し下げて、現像バイアス周波数ＸをＸ０とＸ２の間に設定することもできる。
【００６９】
従って、ベルト抵抗値Ｒの、基準値Ｒａとの差分δの大きさに対する粒状性の変化幅と後端掃き寄せの変化幅とを実験などから求めて、差分δの大きさごとに、粒状性と後端掃き寄せとが、再現画像の画質が人の目で劣化と感じられる範囲まで低下しないように（画質が一定レベル以上の範囲内に収まるように）、その差分δの大きさに適した現像バイアス周波数Ｘの値を対応付けることにより、現像バイアス電圧の交流成分の周波数を適正に設定して、再現画像の画質の向上を図ることが可能になる。
【００７０】
このベルト抵抗値Ｒの、基準値Ｒａとの差分δの大きさを所定の範囲ごとに区切り、それぞれの範囲に対して、その範囲に適した現像バイアス周波数Ｘを対応付けた結果が図３に示すＹ色の抵抗値／周波数対応情報１０８に相当し、記憶部１０７に予め格納される。
（４）制御部５０による現像バイアス周波数の設定と現像バイアス周波数の出力制御
図１２は、現像バイアス周波数の設定処理の内容を示すフローチャートである。
【００７１】
この設定処理は、図示しないメインルーチンにより所定時間、例えば０．１秒ごとにコールされることにより繰り返し実行される。
図１２に示すように現像バイアス周波数の設定時期であるか否かを判断する（ステップＳ１）。この判断は、例えば１枚のシートにおける片面へのプリントを行うことを１回の画像形成回数として、プリントごとに画像形成回数を積算する構成をとった場合に、その画像形成回数の積算値（プリント回数）が所定回数、例えば１０００回に達したか否かにより行うとすることができる。プリント回数が所定値に達するごとに、その時点でのベルト抵抗値Ｒに適した現像バイアス周波数Ｘの値を設定することができる。
【００７２】
現像バイアス周波数の設定時期ではないことを判断すると（ステップＳ１で「ＮＯ」）、メインルーチンにリターンする。現像バイアス周波数の設定時期であることを判断すると（ステップＳ１で「ＹＥＳ」）、ベルト抵抗値Ｒを検出する（ステップＳ２）。この検出は、ベルト抵抗値検出部１０５が実行する。
そして、検出されたベルト抵抗値Ｒから基準値Ｒａを差し引いた値（差分）δを求め（ステップＳ３）、記憶部１０７に記憶されている抵抗値／周波数対応情報１０８を参照し、求めた差分δが属する抵抗値の範囲に対応する現像バイアス周波数を読み出し、読み出した現像バイアス周波数を、プリントジョブ時に用いるべき現像バイアス周波数として設定して（ステップＳ４）、メインルーチンにリターンする。
【００７３】
この現像バイアス周波数の設定は、設定部１０６により実行され、例えば現像バイアス周波数を示す情報が設定部１０６に設けられている不揮発性の記憶部（不図示）に記憶されることにより行われる。なお、前回の設定で現像バイアス周波数を示す情報が既に記憶されている場合には、これに代えて今回の現像バイアス周波数を示す情報が保存される（今回の情報に更新される）。また、現像バイアス周波数が設定されるごとに、プリント回数がゼロにリセットされる。
【００７４】
上記では、プリント回数が所定回数に達したときを、現像バイアス周波数の設定条件を満たしたとして、現像バイアス周波数を設定するとしたが、これに限られない。例えば、装置周辺または装置内の温度および湿度の少なくとも一方の変動量が所定量以上になったときを設定条件としても良い。ベルト抵抗値Ｒは、温度、湿度によっても変動が生じる場合があり、温度、湿度の影響を受けて変動している実際のベルト抵抗値Ｒの大きさに基づき、その時点での最適な現像バイアス周波数を設定することができる。
【００７５】
さらに、いわゆる色ずれ補正や階調補正などの、形成画像の画質を安定化させるための画像安定化制御の実行時期と同じ時期に達したときを設定条件としても良い。例えば、装置の電源オン時、プリント回数が所定値に達したとき、ジャムや故障などからの復帰の際、節電（スリープ）状態からの解除時などの時期が考えられる。
また、本実施の形態では、ベルト抵抗値Ｒを検出するという処理だけで、その検出時における最適な現像バイアス周波数を設定することができることから、所定時間ごとや１回のプリントごとに、その開始に先立って、または終了直後などに設定を実行するとしても良い。さらに、上記の少なくとも１つの条件を満たしたときに設定するとしても良い。
【００７６】
図１３は、プリントジョブの実行時における現像バイアス周波数の出力制御処理の内容を示すフローチャートである。この出力制御処理は、図示しないメインルーチンにより所定時間、例えば０．１秒ごとにコールされることにより繰り返し実行される。
図１３に示すようにプリントジョブを実行するか否かを判断する（ステップＳ５）。
プリントジョブの実行を判断すると（ステップＳ５で「ＹＥＳ」）、設定部１０６に設けられている記憶部から現像バイアス周波数を示す情報を読み出して（ステップＳ６）、読み出した現像バイアス周波数と同じ値のＡＣ周波数の現像バイアス電圧が出力されるように、現像バイアス電源部６０Ｙを制御して（ステップＳ７）、リターンする。
【００７７】
これにより、プリントジョブ実行中には、現像バイアス周波数の設定処理で設定された周波数とＡＣ周波数が一致する現像バイアス電圧が現像ローラ１９Ｙに供給されることになる。なお、プリントジョブを実行しないことを判断すると（ステップＳ５で「ＮＯ」）、そのままリターンする。
以上、説明したように本実施の形態では、ベルト抵抗値Ｒとこれに適した現像バイアス周波数Ｘとを対応付けた抵抗値／周波数対応情報を保持しておいて、ベルト抵抗値Ｒが検出されると、その検出値に対応する現像バイアス周波数Ｘを適正値として設定するので、トナー飛び散りと後端掃き寄せによる画質劣化を抑制して、トナー飛び散りと後端掃き寄せの両方をバランスさせたトータルの再現画像の画質向上を図ることができる。
【００７８】
＜実施の形態２＞
上記実施の形態１では、抵抗値／周波数対応情報を参照し、検出されたベルト抵抗値Ｒに適した現像バイアス周波数Ｘを設定するとしたが、本実施の形態２では、現像バイアス周波数Ｘを異なる値に可変しながら実際に中間転写ベルト１２上にトナーパターンを形成し、形成されたトナーパターンをセンサで検出して、その検出結果から再現画像の画質が一定レベル以上のトナーパターンを特定し、特定したトナーパターンを形成したときの現像バイアス周波数Ｘを、検出時点における適正値として設定するとしており、この点が実施の形態１と異なっている。以下、説明の重複を避けるため、実施の形態１と同じ内容についてはその説明を省略し、同じ構成要素については同符号を付すものとする。
（１）実施の形態２に係るプリンタの構成
図１４は、実施の形態２に係るプリンタ２０１の構成を示す図であり、実施の形態１で配置されていたベルト電流値検出部７０が設けられておらず、中間転写ベルト２１の下方であり、作像ユニット１０Ｋよりもベルト周回方向の下流側、かつ二次転写位置２２１よりもベルト周回方向の上流側の位置にパターン検出センサ２１０が配置されている。
【００７９】
パターン検出センサ２１０は、発光部と受光部を有する反射型の光学センサであり、発光部から中間転写ベルト２１の表面に向かって光が発せられ、その光の、中間転写ベルト２１表面に形成されているトナーパターン（図１６）からの反射光を受光部で受光して、受光した光量の大きさに応じた電気信号を出力するものである。出力された電気信号は、制御部２５０に送られる。
（２）制御部２５０の構成
図１５は、実施の形態２に係る制御部２５０の構成を示す図であり、実施の形態１の制御部５０に設けられていたベルト抵抗値検出部１０５と、設定部１０６と、記憶部１０７に代えて、パターン形成部２５１と現像バイアス周波数設定部２５２が設けられている。
【００８０】
パターン形成部２５１は、作像部１０を制御して、Ｙ〜Ｋ色ごとに、中間転写ベルト２１表面に複数個のトナーパターン（図１６）のそれぞれを、現像バイアス周波数Ｘを異なる値に切り替えて形成する。
現像バイアス周波数設定部２５２は、形成されたトナーパターンの、パターン検出センサ２１０による検出結果に応じてその検出時点での現像バイアス周波数を設定する。以下、Ｙ色を例にして、トナーパターンの形成例と現像バイアス周波数の設定方法とを具体的に説明する。
（３）トナーパターンについて
図１６は、中間転写ベルト２１表面に形成されたＹ色のｚ個（ｚは、２以上の整数）のトナーパターンＰ１〜Ｐｚの形成例を示す図であり、図１４の矢印Ａで示す方向から中間転写ベルト２１表面を見たときの図に相当する。
【００８１】
図１６に示すように、複数個のトナーパターンＰ１〜Ｐｚのそれぞれは、ベルト周回方向に所定の間隔をおいて形成されてなる。トナーパターンＰ１は、ドットパターンＱ１とハーフトーンパターンＥ１を含み、トナーパターンＰ２は、ドットパターンＱ２とハーフトーンパターンＥ２を含み、トナーパターンＰｚは、ドットパターンＱｚとハーフトーンパターンＥｚを含んでいる。他のトナーパターンＰ３・・ＰＺ−１も同様である。
【００８２】
ドットパターンＱ１は、複数個のドットｄ１、ｄ２・・ｄｐがベルト周回方向に所定の間隔をおいて形成されてなり、ハーフトーンパターンＥ１は、所定の中間調の階調値を示す濃度のベタ画像からなる。他のトナーパターンＰ２〜Ｐｚについても、トナーパターンＰ１と同じ構成になっている。
トナーパターンＰ１〜Ｐｚのそれぞれは、現像バイアス周波数Ｘが異なるが、これ以外の作像条件が同じであり、同じ印字用データに基づき作像ユニット１０Ｙにおいて感光体ドラム１１Ｙ上に形成され、その形成後に中間転写ベルト２１上に転写される。トナーパターンＰ１〜Ｐｚは、中間転写ベルト２１上での主走査方向における転写位置が同図の一点鎖線で示す、パターン検出センサ２１０による検出ライン２０９上にそれぞれ形成されるようになっている。なお、印字用データは、予めＲＯＭ１０３などに格納されている。
【００８３】
感光体ドラム１１Ｙから中間転写ベルト２１上に転写されたＹ色のトナーパターンＰ１〜Ｐｚは、中間転写ベルト２１の周回走行によりパターン検出センサ２１０の検出位置に向かって移動し、検出位置を通過する際に検出ライン２０９上でそれぞれ検出される。
図１７は、ドットパターンＱ１〜Ｑｚのうち、あるドットパターンの、パターン検出センサ２１０による検出信号の波形（検出波形）Ｆ０の例を示す図であり、横軸が時間、縦軸が濃度になっている。濃度は、大きくなるにつれて濃くなることを示す。
【００８４】
同図に示す検出波形Ｆ０における波形Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３・・Ｆｐは、ドットｄ１、ｄ２、ｄ３・・ｄｐの検出部分に相当し、波形Ｆ１〜Ｆｐのそれぞれの時間軸における幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３・・Ｗｐは、ドットｄ１、ｄ２、ｄ３・・ｄｐの径の大きさに相当する。
ドットパターンにトナーの飛び散りが発生していなければ、それぞれのドットの粒状性が略均等であり、ドットの粒状性が略均等ということは、それぞれのドットの大きさが略同じであるといえ、幅Ｗ１〜Ｗｐもそれぞれが略同じ幅になるはずである。
【００８５】
これに対して、トナーの飛び散りが発生していれば、ドットごとに粒状性が異なり、ドットの大きさが異なって、幅Ｗ１〜Ｗｐのそれぞれにばらつきが生じることになる。
同図の波形Ｆ２は、トナーの飛び散りにより、ドットｄ２が本来の大きさよりも小さくなって、幅Ｗ２が本来の幅Ｗ１よりも狭くなった例を示している。
波形Ｆ３は、ドットｄ３を構成するトナー粒子の一部がドットｄ３の周囲に飛び散ったことにより、ドットｄ３が本来の大きさよりも拡張されたようになって幅Ｗ３が本来の幅Ｗ１よりも広くなり、ドットｄ３の中央部の濃度が下がり、ドットｄ３の周辺部（飛び散りにより生じた部分）の濃度が中央部に対して低い濃度になっている例を示している。
【００８６】
このように、ドットパターンＱ１〜Ｑｚのそれぞれの検出波形をモニターして、検出波形の形状を解析することにより、ドットパターンＱ１〜Ｑｚのうち、トナーの飛び散りが生じていないパターン、トナーの飛び散りが生じているが記録シートＳ上での再現画像の画質に影響を与える程度には至っていないパターン、トナーの飛び散りの程度が画質に影響を与える程度に至っているパターンなどを区別して、画質が一定以上のドットパターンを判断することができるようになる。この判断方法については、後述する。
【００８７】
図１８は、ハーフトーンパターンＥ１〜Ｅｚのうち、あるハーフトーンパターンの、パターン検出センサ２１０による検出信号の波形（検出波形）Ｇ０の例を示す図であり、横軸が時間、縦軸が濃度になっている。濃度は、大きくなるにつれて濃くなることを示す。
同図に示す検出波形Ｇ０の時間軸における幅Ｌが、検出対象のハーフトーンパターンのベルト周回方向における長さに相当する。
【００８８】
同図は、ハーフトーンパターンに後端掃き寄せが発生している場合の例を示しており、波形Ｇ０のうち、後端部（ベルト周回方向下流側の端部）の波形Ｇａがピークを有する波形になっている。ハーフトーンパターンの濃度値は、後端部が最大値Ｄ２になっており、先端部（ベルト周回方向上流側の端部）から中央部を介して後端部までの間の濃度よりも濃くなっている。
【００８９】
ハーフトーンパターンに後端掃き寄せが発生していなければ、上記の図８（ａ）に示すようにハーフトーンパターンの先端部から後端部にかけて濃度値が略一定になり、ハーフトーンパターンの濃度値を示す波形Ｇ０の形状は、略フラットになる。
このことから、ハーフトーンパターンＥ１〜Ｅｚのそれぞれの検出波形をモニターして、検出波形の形状を解析することにより、ハーフトーンパターンＥ１〜Ｅｚのうち、後端掃き寄せが生じていないパターン、後端掃き寄せが生じているが記録シートＳ上での再現画像の画質に影響を与える程度には至っていないパターン、後端掃き寄せの程度が画質に影響を与える程度に至っているパターンなどを区別して、画質が一定レベル以上のハーフトーンパターンを判断することができるようになる。
【００９０】
画質が一定レベル以上のドットパターンとハーフトーンパターンの判断は、現像バイアス周波数設定部２０２による現像バイアス周波数設定処理において実行される。
（４）現像バイアス周波数設定処理の内容
図１９は、現像バイアス周波数設定処理の内容を示すフローチャートであり、現像バイアス周波数の設定時期が到来するごとに実行される。この現像バイアス周波数の設定時期は、上記実施の形態１と同じとすることができる。
【００９１】
現像バイアス周波数の設定時期になると、Ｙ色のトナーパターンを形成する（ステップＳ１０）。このＹ色のトナーパターンは、図１６に示すトナーパターンＰ１〜Ｐｚに相当する。Ｙ色のトナーパターンの形成は、作像部１０Ｙにおける感光体ドラム１１Ｙ上への帯電、露光、現像の各工程により感光体ドラム１１Ｙ上に形成されたトナーパターンＰ１〜Ｐｚのトナー像が中間転写ベルト２１上に転写されることにより行われる。このトナーパターンＰ１〜Ｐｚの形成の現像工程では、上記のようにトナーパターンＰ１〜Ｐｚのそれぞれについて、トナーパターンを現像する際に用いられる現像バイアス周波数Ｘが異なる値に順次、切り替えられることにより実行される。
【００９２】
例えば、トナーパターンＰ１に対して現像バイアス周波数Ｘ１、トナーパターンＰ２に対して現像バイアス周波数Ｘ２（ここで、Ｘ１＜Ｘ２）・・トナーパターンＰｚに対して現像バイアス周波数Ｘｚ（ここで、ＸＺ−１＜Ｘｚ）とされる。現像バイアス周波数Ｘ１、Ｘ２・・Ｘｚの値は、予め決められており、例えば５〔ｋＨｚ〕〜９〔ｋＨｚ〕の範囲においてＺ（複数）に等分された値が設定される。感光体ドラム１１Ｙに形成されたトナーパターンＰ１〜Ｐｚのそれぞれの静電潜像が現像位置に到達するタイミングに合わせて、現像バイアス周波数Ｘが切り替えられる。
【００９３】
ステップＳ１１では、変数ｎを１に設定する。そして、画質が一定レベル以上のドットパターンを判断するための第１判断処理（ステップＳ１２）と、画質が一定レベル以上のハーフトーンパターンを判断するための第２判断処理（ステップＳ１３）を実行する。
（４−１）第１判断処理の内容
図２０は、第１判断処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【００９４】
同図に示すように、ｎ番目、ここではｎ＝１としてドットパターンＱ１の、パターン検出センサ２１０からの濃度検出信号を取得する（ステップＳ２１）。
取得した濃度検出信号をモニターして、その検出波形のうち、ドットｄ１〜ｄｐの濃度値を示す波形Ｆ１〜Ｆｐのそれぞれについて、閾値Ａ（図１７）における幅Ｗａを検出する（ステップＳ２２）。図１７の例では、幅Ｗａは、波形Ｆ１であればＷ１、波形Ｆ２であればＷ２、波形Ｆ３であればＷ３ａが検出されることになる。
【００９５】
さらに、波形Ｆ１〜Ｆｐのそれぞれについて、閾値Ｂ（図１７）における幅Ｗｂを検出する（ステップＳ２３）。ここで、閾値Ｂは、閾値Ａよりも低い濃度値に相当し、トナー飛び散りによりトナー粒子が飛び散った部分の濃度と同程度の濃度値が予め設定されている。図１７の例では幅Ｗｂは、波形Ｆ１、Ｆ２では閾値Ａの幅Ｗａと同じＷ１、Ｗ２になるが、波形Ｆ３についてはＷ３が検出される。この幅Ｗ３のうち、幅Ｗ３ａ以外の部分は、トナー飛び散りによりドットｄ３の本来の大きさに対してその周辺に飛び散ったトナー粒子の濃度値を示す部分に相当する。
【００９６】
このようにトナー飛び散りが発生すると、ドットごとにそのドットの周囲にトナーが飛び散った部分の濃度が検出波形に現れ、波形の形状がトナーの飛び散りの状態によって波形Ｆ３のような階段状になったり山型になったりする。換言すれば、波形の形状が階段状や山型になっていれば、トナー飛び散りが発生している蓋然性が高いといえる。
従って、異なる２つの閾値ＡとＢを用いて波形の幅ＷａとＷｂの大きさをそれぞれ検出して、検出されたそれぞれの幅ＷａとＷｂの差分をとれば、その差分の大きさからトナー飛び散りの発生の有無を判断することができる。
【００９７】
そこで、ステップＳ２４では、波形Ｆ１〜Ｆｐのそれぞれについて、幅ＷａをＷｂで除した値Ｕ（＝Ｗａ／Ｗｂ）を算出し、算出値Ｕ１〜Ｕｐの平均値Ｔａｖｅを算出する。トナー飛び散りが激しくなるほど、検出波形において裾の部分が頂部よりも広くなる形状になり、検出波形Ｆにおいて閾値Ｂにおける幅Ｗｂの方が閾値Ａにおける幅Ｗａよりも大きくなるので、算出値Ｕが小さくなる。従って、算出値Ｕの平均値であるＴａｖｅが小さいということは、トナー飛び散りが激しいことを示し、平均値Ｔａｖｅが大きいということは、トナー飛び散りが少ないことを示しているといえる。
【００９８】
算出された平均値Ｔａｖｅが所定値Ｔ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ２５）。この所定値Ｔ１は、平均値Ｔａｖｅの大きさからトナー飛び散りが再現画像の画質の許容範囲内にあるか否か判断するための第１閾値であり、予め設定されている。
平均値Ｔａｖｅ≧所定値Ｔ１の場合、平均値Ｔａｖｅの大きさに基づく判断では許容範囲と判断され、平均値Ｔａｖｅ＜所定値Ｔ１の場合、許容範囲内にはないと判断される。
【００９９】
平均値Ｔａｖｅ≧所定値Ｔ１と判断すると（ステップＳ２５で「ＹＥＳ」）、波形Ｆ１〜Ｆｐのうち、幅Ｗａが所定範囲から外れているものを特定し、特定した波形に対応するドットの数ｒの、全数ｐに対する割合Ｔｐｃｔを算出する（ステップＳ２６）。
ここで、所定範囲は、幅Ｗａの大きさからトナー飛び散りの大きさを判断するための範囲であり、トナー飛び散りが発生していない本来の幅Ｗの大きさに許容量を付加してなり、予め設定されている。この意味で、トナー飛び散りによる画質低下にまで至っていないことを幅Ｗａの大きさから判断するための所定範囲といえる。
【０１００】
トナー飛び散りにより径が小さくなったドットや、飛び散ったトナー粒子により極端に径が大きくなったドットなどを判定するために用いられる。
割合Ｔｐｃｔは、幅Ｗａが所定範囲から外れているドットの個数ｒを、ドットｄ１〜ｄｐの全数であるｐ（複数）で除することにより算出される。
算出された割合Ｔｐｃｔが所定値Ｔ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ２７）。この所定値Ｔ２は、割合Ｔｐｃｔの大きさからトナー飛び散りが再現画像の画質の許容範囲内にあるか否かを判断するための第２閾値であり、予め設定されている。
【０１０１】
割合Ｔｐｃｔ≦所定値Ｔ２の場合、許容範囲内と判断され、割合Ｔｐｃｔ＞所定値Ｔ２の場合、許容範囲内にはないと判断される。
割合Ｔｐｃｔ≦所定値Ｔ２と判断すると（ステップＳ２７で「ＹＥＳ」）、ｎ番目、ここでは１番目のドットパターンＱ１について、トナー飛び散りが発生していない、または発生していても画質に影響を与える程度ではなく、トナー飛び散りが画質の許容範囲内（画質が一定レベル以上）と判断して（ステップＳ２８）、リターンする。
【０１０２】
平均値Ｔａｖｅ＜所定値Ｔ１と判断した場合（ステップＳ２５で「ＮＯ」）、割合Ｔｐｃｔ＞所定値Ｔ２と判断した場合には（ステップＳ２７で「ＮＯ」）、ドットパターンＱ１について、トナー飛び散りが許容範囲内にない、すなわち範囲外である（画質が一定レベルよりも低い）と判断して（ステップＳ２９）、リターンする。上記の許容範囲内にあるか否かの判断結果は、一時的に保存され、後述のステップＳ１６以降において利用される。得られた判断結果が保存され利用されることは、以下に説明する他の判断結果が得られた場合について同様に適用される。
【０１０３】
なお、第１判断処理では、平均値Ｔａｖｅと所定値Ｔ１の大小関係と、割合Ｔｐｃｔと所定値Ｔ２の大小関係の両方を判断するとしたが、装置構成によっては、いずれか一方だけを判断する構成をとるとしても良い。
（４−２）第２判断処理の内容
図２１は、第２判断処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【０１０４】
同図に示すように、ｎ番目、ここではｎ＝１のハーフトーンパターンＥ１の、パターン検出センサ２１０からの濃度検出信号を取得する（ステップＳ４１）。
取得した濃度検出信号をモニターして、その検出波形の全域Ｌ（図１８）のうち、パターン先端から所定長さの範囲Ｌ１における濃度の平均値Ｄ１を算出する（ステップＳ４２）。ここで、範囲Ｌ１は、ハーフトーンパターンＥ１において後端掃き寄せが発生すると想定される後端部を示す範囲Ｌ２を除く部分（先端から後端部までの間の領域）のベルト周回方向における長さに相当する。
【０１０５】
次に、範囲Ｌ２における最大濃度値Ｄ２を求め（ステップＳ４３）、濃度値Ｄ１とＤ２の差分Ｄ３を算出する（ステップＳ４４）。
算出された差分Ｄ３が所定値Ｔ３以下であるか否かを判断する（ステップＳ４５）。ここの所定値Ｔ３は、差分Ｄ３の大きさから後端掃き寄せが再現画像の画質の許容範囲内にあるか否かを判断するための閾値であり、予め設定されている。
【０１０６】
差分Ｄ３≦所定値Ｔ３と判断すると（ステップＳ４５で「ＹＥＳ」）、ｎ番目、ここでは１番目のハーフトーンパターンＥ１について、後端掃き寄せが発生していない、または発生していても画質に影響を与える程度ではなく、後端掃き寄せが画質の許容範囲内（画質が一定レベル以上）と判断して（ステップＳ４６）、リターンする。
差分Ｄ３＞所定値Ｔ３と判断すると（ステップＳ４５で「ＮＯ」）、ハーフトーンパターンＥ１について、後端掃き寄せが許容範囲内にない、すなわち範囲外である（画質が一定レベルよりも低い）と判断して（ステップＳ４７）、リターンする。
【０１０７】
図１９に戻って、ステップＳ１４では、変数ｎの値が最後の値ｚであるか否かを判断する。最後ではないと判断すると（ステップＳ１４で「ＮＯ」）、現在のｎの値に「１」をインクリメントした値を新たなｎの値、ここではｎ＝２として（ステップＳ１５）、ステップＳ１２に戻る。ステップＳ１２では、２番目のトナーパッチＰ２に含まれるドットパターンＱ２についてトナー飛び散りが許容範囲内であるか否かが判断され、ステップＳ１３では、トナーパッチＰ２に含まれるハーフトーンパターンＥ２について後端掃き寄せが許容範囲内であるか否かが判断される。
【０１０８】
ステップＳ１４で変数ｎの値が最後の値ｚに達するまで、ステップＳ１２〜Ｓ１５の処理が繰り返し実行される。これにより、トナーパターンＰ１〜Ｐｚのそれぞれについて順次、トナー飛び散りと後端掃き寄せが許容範囲内にあるか否かが判断されることになる。
変数ｎの値が最後の値ｚに達したことを判断すると（ステップＳ１４で「ＹＥＳ」）、ｚ個のドットパターンＱ１〜Ｑｚのうち、第１判断処理で許容範囲内であると判断されたパターンを特定する（ステップＳ１６）。
【０１０９】
ドットパターンＱ１〜Ｑｚの形成時に適用される現像バイアス周波数Ｘは、上記のようにドットパターンＱ１からＱｚにかけて段階的に上げられる条件になっており、実施の形態１で説明したように現像時におけるトナー飛び散りは、現像バイアス周波数Ｘが低くなると生じ易く、現像バイアス周波数Ｘが高くなると生じ難くなる関係を有している。
このことから、許容範囲内にあると判断されるドットパターンは、現像バイアス周波数Ｘが最大であるＱｚから降順にＱＺ−１、ＱＺ−２・・Ｑｍ（ここで、ｚ≧ｍ＞１）というように連続し、許容範囲内ではないと判断されるドットパターンは、現像バイアス周波数Ｘが最小のＱ１から順にＱ２、Ｑ３・・Ｑｍ−１というように連続する傾向になり易い。
【０１１０】
ステップＳ１７では、許容範囲内と特定されたドットパターンＱｚ〜Ｑｍのうち、形成時に適用された現像バイアス周波数が最小のものの周波数Ｘ１を記憶する。
許容範囲内に属するドットパターンＱｚ〜Ｑｍのうち、現像バイアス周波数が最も小さいものがＱｍであり、ドットパターンＱｍを形成したときの現像バイアス周波数Ｘ１が許容範囲内における最小の現像バイアス周波数になり、現像バイアス周波数がＸ１以上であれば、トナー飛び散りが許容範囲内に入ることになる。
【０１１１】
図２２は、現像バイアス周波数の可変範囲内において、トナー飛び散りと後端掃き寄せに対する許容範囲内と許容範囲外を模式的に示す図である。
同図に示すように、現像バイアス周波数Ｘ１を境に許容範囲内と許容範囲外とが分けられており、トナー飛び散りの欄における許容範囲内にドットパターンＱｚ〜Ｑｍを形成したときの周波数が含まれ、許容範囲外にドットパターンＱ１〜Ｑｍ−１を形成したときの周波数が含まれることになる。
【０１１２】
図１９に戻り、ステップＳ１８では、ｚ個のハーフトーンパターンＥ１〜Ｅｚのうち、第２判断処理で許容範囲内であると判断されたパターンを特定する。
ハーフトーンパターンＥ１〜Ｅｚの形成時に適用される現像バイアス周波数Ｘは、ドットパターンと同様に、ハーフトーンパターンＥ１からＥｚにかけて段階的に上げられる条件になっており、実施の形態１で説明したように現像時における後端掃き寄せは、現像バイアス周波数Ｘが高くなると生じ易く、現像バイアス周波数Ｘが低くなると生じ難くなる関係を有している。
【０１１３】
このことから、許容範囲内にあると判断されるハーフトーンパターンは、現像バイアス周波数Ｘが最小であるＥ１から順にＥ２・・Ｅｓ（ここで、１≦ｓ＜ｚ）というように連続し、許容範囲内ではないと判断されるドットパターンは、現像バイアス周波数Ｘが最大であるＥｚから降順にＥＺ−１、ＥＺ−２・・ＥＳ＋１というように連続する傾向になり易い。
【０１１４】
ステップＳ１９では、許容範囲内と特定されたハーフトーンパターンＥ１〜Ｅｓのうち、形成時に適用された現像バイアス周波数が最大であるＥｓの周波数Ｘ２を記憶する。
図２２において後端掃き寄せを示す欄を見ると、現像バイアス周波数Ｘ２を境に許容範囲内と許容範囲外とが分けられていることが判る。この許容範囲内にハーフトーンパターンＥ１〜Ｅｓを形成したときの周波数が含まれ、許容範囲外にハーフトーンパターンＥｚ〜ＥＳ＋１を形成したときの周波数が含まれることになり、現像バイアス周波数がＸ２以下であれば、後端掃き寄せが許容範囲内に入ることになる。
（４−３）現像バイアス周波数の設定
図１９に戻り、ステップＳ２０では、記憶しておいた現像バイアス周波数Ｘ１とＸ２の中間の値Ｘ３（図２２参照）を、現時点での最適な現像バイアス周波数に設定して、メインルーチンにリターンする。このように現像バイアス周波数をＸ１とＸ２の中間値（Ｘ１とＸ２を加算して２で除した値）であるＸ３に設定するのは、次の理由による。
【０１１５】
すなわち、現像バイアス周波数Ｘ１とＸ２の間の範囲は、トナーの飛び散りの許容範囲と後端掃き寄せの許容範囲との重複範囲を示し、この重複範囲内では一定以上の画質を維持できるので、Ｘ１以上、Ｘ２以下の範囲内のどの値をとっても良いことになるが、トナーの飛び散りと後端掃き寄せとは、一方が良ければ他方が悪くなる関係にあり、トナーの飛び散りと後端掃き寄せの両方を、特に優劣をつけずに同程度に抑制させるには、その中間値Ｘ３が適していると考えられるからである。
【０１１６】
従って、例えばトナーの飛び散りよりも後端掃き寄せの方を優先しようとすれば、現像バイアス周波数をＸ１または重複範囲内においてＸ１により近い値に設定する構成をとることができ、また、後端掃き寄せよりもトナーの飛び散りの方を優先しようとすれば、Ｘ２または重複範囲内においてＸ２により近い周波数に設定する構成をとることもできる。いずれをとるかは、装置ごとに予め決められるとしても良いし、例えばユーザによる選択、すなわち優劣なし、一方を優先などの入力を受け付ける構成をとるとしても良い。
【０１１７】
ユーザからの選択を受け付ける構成をとる場合には、例えば優劣なし、トナー飛び散りを優先、後端掃き寄せを優先のそれぞれに対して、周波数の重複領域内において設定されるべき周波数の値が予め決められて、選択された結果に応じてその周波数の値を設定するとしても良い。また、周波数の重複領域内におけるいずれかの値をユーザが入力可能に構成して、その入力値を現像バイアス周波数として設定する構成としても良い。
【０１１８】
なお、上記では現像バイアス周波数がＸ１≦Ｘ２の関係から、トナーの飛び散りの許容範囲と後端掃き寄せの許容範囲とが重複する場合の例を説明したが、例えば現像バイアス周波数がＸ１＞Ｘ２の関係になることもあり得る。このような関係になれば、トナーの飛び散りの許容範囲と後端掃き寄せの許容範囲とが重複しなくなるが、この場合でもＸ１とＸ２の中間値を設定することが望ましい。Ｘ１とＸ２の一方に片寄った値に設定すると、トナー飛び散りと後端掃き寄せの一方による画質劣化がより大きくなるからである。
【０１１９】
上記のステップＳ２０で設定された周波数Ｘ３が、設定時以降における画像形成動作時に現像バイアス電圧の現像バイアス周波数として適用されることになる。
以上、説明したように本実施の形態では、実際に、複数個のトナーパターンＰ１〜Ｐｚのそれぞれを、現像バイアス周波数を異なる値に切り替えて形成し、形成されたトナーパターンＰ１〜Ｐｚのうち、画質レベルが許容範囲内に入るトナーパターンを形成したときに用いられた現像バイアス周波数を設定するとしたので、より装置構成に適した現像バイアス周波数を設定して、トナーの飛び散りと後端掃き寄せの抑制を図り、再現画像の画質を一定以上に維持することが可能になる。
【０１２０】
なお、上記ではＹ色を例に説明したが、他のＭ〜Ｋ色についてもＹ色と同様の処理を行うことにより、装置構成に適した現像バイアス周波数を設定することができる。
本発明は、画像形成装置に限られず、現像バイアス周波数の設定方法であるとしてもよい。また、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＰＤなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。また、上記の実施の形態における処理がソフトウェアにより行なわれる構成であっても良いし、ハードウェア回路を用いて行なれる構成であっても良い。
【０１２１】
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施の形態１では、ベルト電流値検出部７０の電極７１、７２が中間転写ベルト２１の表面と裏面に常時、接触した状態の構成例を説明したが、これに限られない。
【０１２２】
例えば、電極７１、７２を中間転写ベルト２１に対して接触、離間可能に構成して、ベルト抵抗値Ｒの検出時以外には離間状態にして、ベルト抵抗値Ｒの検出時にだけ接触状態に切り替える制御を行うとしても良い。画像形成時に電極７１、７２を中間転写ベルト２１から離間させ、画像形成以外のときに接触させてベルト抵抗値Ｒを検出する構成をとることにより、周回走行中の中間転写ベルト２１に電極７１、７２が接触している場合に生じる接触部における摺動摩擦による磨耗を常時接触した状態の構成よりも抑制できる。
【０１２３】
また、中間転写ベルト２１を介して電極７１、７２間に流れる電流値を計測し、計測した電流値と、電極７１、７２の抵抗値と、電極７１、７２に供給される電圧値とからベルト抵抗値Ｒを求めたが、これに限られない。例えば、定電流回路であれば、電極７１、７２間の電圧値を計測して、計測した電圧値と定電流の電流値とからベルト抵抗値Ｒを求めることもできる。
【０１２４】
なお、ベルト抵抗値Ｒの大きさは、例えば定電流であれば電極７１、７２間の電圧値の大きさに置き換えることもでき、この電圧値の大きさがベルト抵抗値の大きさを示すものといえるので、ベルト抵抗値Ｒの大きさの検出には、ベルト抵抗値を指標する電圧値などを検出することを含む意味で用いることができる。
（２）上記実施の形態１では、ベルト抵抗値Ｒの基準値Ｒａに対する差分と現像バイアス周波数Ｘとの対応関係を示す情報１０８をテーブル形式で予め記憶している構成例を説明したが、検出されたベルト抵抗値Ｒに適した現像バイアス周波数Ｘを設定することができる構成であれば、この構成に限られない。
【０１２５】
例えば、ベルト抵抗値Ｒとこれに適した現像バイアス周波数Ｘとを一対一に対応付けた情報を記憶しておく構成としても良い。また、ベルト抵抗値Ｒと現像バイアス周波数Ｘとの関係式を予め求めておき、この関係式を用いるとしても良い。
（３）上記実施の形態２では、トナーパターンＰ１〜Ｐｚとして、ドットパターンＱ１〜ＱｚとハーフトーンパターンＥ１〜Ｅｚを形成するとしたが、例えばドットパターンＱだけを形成する構成をとることもできる。
【０１２６】
この構成をとる場合、第２判断処理（ステップＳ１３）と、ハーフトーンパターンの特定（ステップＳ１８）と、現像バイアス周波数Ｘ２の記憶（ステップＳ１９）の各処理が行われず、現像バイアス周波数の設定（ステップＳ２０）では、ステップＳ１７で記憶された周波数Ｘ１（ドットパターンについての許容範囲内で最小の周波数）を設定することができる。このようにすれば、トナーの飛び散りを許容範囲内に収めつつ、後端掃き寄せによる画質劣化を最も抑制することができる。
【０１２７】
また、ハーフトーンパターンＥ１〜Ｅｚだけを形成するとしても良い。この場合、ステップＳ１９で記憶された周波数Ｘ２（ハーフトーンパターンについての許容範囲内で最大の周波数）を現像バイアス周波数として設定することができる。
（４）上記実施の形態２では、ハーフトーンパターンＰ１〜Ｐｚのそれぞれについて、ドラム回転方向後端部の濃度の最大値Ｄ２とこれ以外の部分における濃度の平均値Ｄ１との差分Ｄ３の大きさにより後端掃き寄せが許容範囲にあるか否かを判断するとしたが、この方法に限られない。例えば、ハーフトーンパターンの後端部における濃度の最大値が所定の閾値以下であれば、後端掃き寄せが許容範囲にあり、閾値よりも大きければ許容範囲にないことを判断する方法をとることもできる。
【０１２８】
また、ハーフトーンパターンの後端部の濃度値Ｄ１と、これ以外の部分の濃度値Ｄ２を平均値、最大値をとる構成としたが、後端部とこれ以外の部分との濃度値の差分の大きさが判れば良く、平均値や最大値に限られない。それぞれの部分の濃度値を指標するもの、例えばそれぞれの部分についてその後端縁での濃度値を比較すると方法をとっても良い。これらの濃度値を含めて、濃度値Ｄ１、Ｄ２と表すことができる。
【０１２９】
（５）上記実施の形態２では、トナーパターンＰ１〜Ｐｚを反射型の光学センサにより検出するとしたが、トナーパターンＰ１〜Ｐｚを検出可能なものであれば、これに限られない。例えば、中間転写ベルト２１が光透過性を有するものであれば、透過型の光学センサを用いることもできる。
また、感光体ドラム１１Ｙ〜１１Ｋから中間転写ベルト２１上に転写された後のトナーパターンＰ１〜Ｐｚを検出するとしたが、像担持体上に形成されたトナーパターンを検出することができれば良く、例えば感光体ドラム１１Ｙ〜１１Ｋ上のトナーパターンＰ１〜Ｐｚ（転写前のもの）を検出するとしても良い。
【０１３０】
さらに、トナーパターンとしてのドットパターンとハーフトーンパターンの形状、個数、濃度などが上記のものに限られないことはいうまでもなく、また、ハーフトーンパターンの濃度は、後端掃き寄せが人の目で判りやすい階調値、例えば最小の濃度値と最大の濃度値の中間を示す階調値などとすることが望ましい。
（６）上記実施の形態では、本発明に係る画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。カラーやモノクロの画像形成に関わらず、交流成分を含む現像バイアス電圧を用いて現像を行い、交流成分の周波数を可変可能な構成の画像形成装置、例えば複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等に適用できる。
【０１３１】
また、上記では、タンデム型として、中間転写ベルトなどの中間転写体の周回移動方向に沿って列設された複数の感光体ドラムなどの像担持体上に形成された各色の現像剤像を、それぞれの像担持体の転写位置で中間転写体に静電的に多重転写し、中間転写体に多重転写された各色の現像剤像を二次転写位置で記録シートに転写する中間転写方式の例を説明したが、これに限られない。
【０１３２】
例えば、搬送ベルトで搬送される記録シートが、列設された複数の像担持体のそれぞれの転写位置を順次、通過する際に、それぞれの像担持体上の現像剤像をその記録シート上に多重転写する、いわゆる直接転写方式の構成などにも適用することができる。
さらに、１つの像担持体上に形成された現像剤像を像担持体の転写位置で記録シートに転写するモノクロの画像形成装置にも適用することができる。なお、中間転写方式においては、中間転写体も現像剤像を担持する機能を有するので、感光体ドラムとは別の像担持体ということができる。また、像担持体の形状が上記のものに限られず、例えばドラム状に代えてベルト状のものを用いることや、その逆とすることもできる。
【０１３３】
また、現像剤を担持する現像剤担持体として現像ローラ１９Ｙ〜１９Ｋを用いる例を説明したが、ローラ状に限られず、例えばスリーブ状のものなどを用いることもできる。現像剤として、キャリアとトナーを含む二成分現像剤を用いる構成例を説明したが、例えばキャリアが含まれず、トナーが含まれる一成分現像剤を用いる構成にも適用できる。
また、上記実施の形態及び上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本発明は、像担持体を有する画像形成装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１３５】
１、２０１      プリンタ
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ      感光体ドラム
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ      現像器
１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ      現像ローラ
２１      中間転写ベルト
５０、２５０      制御部
６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ      現像バイアス電源部
７０      ベルト電流値検出部
８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋ      転写バイアス電源部
１０５      ベルト抵抗値検出部
１０６、２５２      現像バイアス周波数設定部
１０７      ベルト抵抗値／現像バイアス周波数対応情報記憶部
１０８      抵抗値／現像バイアス周波数対応情報
１２０、Ｑ１〜Ｑｚ      ドットパターン
１２１、１２５、１２６、１２７、１２８、ｄ１〜ｄｐ      ドット
１２２      間隔
１３０、Ｅ１〜Ｅｚ      ハーフトーンパターン
１３１      ハーフトーンパターンの後端部
２１０      パターン検出センサ
２５１      パターン形成部
Ｄ      現像剤
Ｆ０      ドットパターンの検出波形
Ｆ１〜Ｆｐ      各ドットの検出波形
Ｇ０      ハーフトーンパターンの検出波形
Ｐ１〜Ｐｚ      トナーパターン
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３      現像バイアス周波数
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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