JP2013104978A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 感光体と中間転写ベルト間に発生する放電を抑え、感光体から中間転写体に転写されるトナー像の帯電ムラを防ぐ。
【解決手段】 １次転写部５１が１次転写出力に基づいて感光体４１上に形成されたトナー像を中間転写体５０に転写し、２次転写部７０が２次転写出力に基づいて中間転写体５０上に転写されたトナー像を転写する。２次転写部７０による転写後、２次転写残トナー検知部９１により中間転写体５０上に残ったトナー７５のトナー量のムラを検知する。そして、２次転写残トナー検知部９１からの出力に基づいて、感光体４１上に形成されたトナー像を転写する際に発生する帯電ムラの有無を判定し、１次転写出力の値を設定する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、中間転写体を用いてトナーの転写を行う画像形成装置及び画像形成方法に関する。

従来から、中間転写体（ベルト、ドラム等）を用いた画像形成装置が知られている。このような画像成形装置では、感光体を帯電させると共に原稿画像に合わせて電荷を消去して露光し、感光体に静電潜像を形成する。次に、感光体の静電潜像に現像部を用いてトナーを付着させる。そして、感光体に付着したトナーを中間転写体に転写（１次転写）して、中間転写体に付着したトナーを用紙に転写（２次転写）する。

ところで、１次転写後の中間転写体上のトナー像に帯電ムラが生じると、その帯電量の違いによって２次転写後の用紙上のトナー像（画像）に濃度差（濃度ムラ）が発生することがある。図１０は、２次転写後の濃度ムラが生じた画像の例である。この例では、用紙の搬送方向に複数の濃度ムラ２０１が生じている。本明細書では、このような縞状の濃度ムラを畳状ノイズと称す。

特許文献１には、用紙に画像を転写する際の各々のトナーの転写効率の違いを最小限に抑える画像形成装置が開示されている。
この特許文献１に開示された画像形成装置では、２色のトナーを重ね合わせて画像を形成した際に、中間転写ベルト上の残存する２色のトナーの総量と、その２色のトナーの比率をそれぞれセンサにより検出する。これら検出結果に基づいて、２色のトナーの総量の転写効率と、各々のトナーの転写効率を演算する。そして、この転写効率に基づいて、２色のトナー総量の転写効率が所定値よりも大きくなる範囲内で、各々のトナーの転写効率の差が最も小さくなる２次転写電圧を選択する。これにより、用紙に画像を転写する際の各々のトナーの転写効率の違いを最小限に抑え、かつ総トナー量の転写率が高い高画像再現性を有する画像形成装置を提供している。

特開２００６−１０６２０６号公報

１次転写後の中間転写体上のトナー像における帯電ムラは、感光体と中間転写ベルト間に発生する放電が一因であると考えられる。この放電によって１次転写後のトナー像の帯電量に意図しない不均一が発生し、２次転写後の用紙上の画像に濃度ムラが発生する。それとともに、２次転写後の中間転写体上の残トナーにもトナー量にムラが発生する。また、中間転写体上のトナー像の帯電ムラは、１次転写時における環境等の条件によって発生状況が変化する。

本発明は、上記の状況を考慮してなされたものであり、感光体と中間転写ベルト間に発生する放電を抑え、感光体から中間転写体に転写されるトナー像の帯電ムラを防ぐものである。

本発明の一側面は、１次転写部が１次転写出力に基づいて感光体上に形成されたトナー像を中間転写体に転写し、２次転写部が２次転写出力に基づいて中間転写体上に転写されたトナー像を転写する。２次転写部による転写後、２次転写残トナー検知部により中間転写体上に残ったトナーのトナー量のムラを検知する。そして、２次転写残トナー検知部からの出力に基づいて、感光体上に形成されたトナー像を転写する際に発生する帯電ムラの有無を判定し、１次転写出力の値を設定する。

本発明の一側面によれば、予め設定された１次転写出力の値を用いて２次転写残トナー検知動作が実施され、２次転写残トナーのトナー量のムラが検知されて帯電ムラありと判定された場合には、１次転写出力の値が大きくなるよう変更される。そして、変更後の１次転写出力の値を用いて２次転写残トナー検知動作を繰り返すことにより、２次転写残トナーのトナー量にムラが発生しない最小の１次転写出力の値が決定される。

本発明によれば、１次転写部の１次転写出力の値を適切に設定することにより、感光体と中間転写ベルト間に発生する帯電ムラの発生が抑えられるので中間転写体に転写されるトナーの帯電ムラを防ぐことができる。それゆえ、用紙上の画像ムラを低減することができる。
また、１次転写部の１次転写出力を最小限の出力に設定できるので、１次転写部が複数ある場合に中間転写体から１次転写部（特に最下流側）へのトナーの逆転写を低減できる。

本発明の第１の実施形態における画像形成装置の全体構成例を示すブロック図である。 ２次転写残トナー検知部及び環境センサの配置例を示す説明図である。 １次転写出力と２次転写残トナーの発生状況との関係の一例を示す表である。 １次転写電流と逆転写率との関係の一例を示すグラフである。 画像形成装置の制御系を示すブロック図である。 図３の画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。 Ａ，Ｂは感光体に形成する画像パターンの一例である。 ２次転写残トナー検知部から出力される信号の波形と閾値の例を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態の変形例を示す説明図である。 ２次転写後の画像の濃度ムラの一例である。

以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。説明は下記の順序で行う。なお、各図において共通の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
１．第１の実施形態（２次転写部：用紙に転写した例）
２．変形例（２次転写部：２次転写ローラに転写した例）

＜１．第１の実施形態＞
［画像形成装置の構成例］
まず、画像形成装置の第１の実施の形態の構成例について、図１を参照して説明する。
図１は、本例の画像形成装置を示す全体構成図である。

図１に示すように、画像形成装置１は、電子写真方式により用紙に画像を形成するものであり、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４色のトナーを重ね合わせるタンデム形式のカラー画像形成装置である。この画像形成装置１は、原稿搬送部１０と、用紙収納部２０と、画像読取部３０と、画像形成部４０と、中間転写ベルト５０と、２次転写部７０と、定着部８０を有する。

原稿搬送部１０は、原稿をセットする原稿給紙台１１と、複数のローラ１２とを有している。原稿給紙台１１にセットされた原稿Ｇは、複数のローラ１２によって、画像読取部３０の読取位置に１枚ずつ搬送される。画像読取部３０は、原稿搬送部１０により搬送された原稿Ｇ又は原稿台１３に載置された原稿の画像を読み取って、画像信号を生成する。

用紙収納部２０は、装置本体の下部に配置されており、用紙Ｓのサイズや種類に応じて複数設けられている。この用紙Ｓは、給紙部２１により給紙されて搬送部２３に送られ、搬送部２３によって転写位置である２次転写部７０に搬送される。また、用紙収納部２０の近傍には、手差部２２が設けられている。この手差部２２からは、用紙収納部２０に収納されていないサイズの用紙やタグを有するタグ紙、ＯＨＰシート等の特殊紙が転写位置へ送られる。

画像読取部３０と用紙収納部２０との間には、画像形成部４０と中間転写ベルト５０が配置されている。画像形成部４０は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像を形成するために、４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを有する。

第１の画像形成ユニット４０Ｙは、イエローのトナー像を形成し、第２の画像形成ユニット４０Ｍは、マゼンダのトナー像を形成する。また、第３の画像形成ユニット４０Ｃは、シアンのトナー像を形成し、第４の画像形成ユニット４０Ｋは、ブラックのトナー像を形成する。これら４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、それぞれ同一の構成を有しているため、ここでは第１の画像形成ユニット４０Ｙについて説明する。

第１の画像形成ユニット４０Ｙは、ドラム状の感光体４１と、感光体４１の周囲に配置された帯電部４２と、露光部４３と、現像部４４と、クリーニング部４５を有している。感光体４１は、不図示の駆動モータによって回転する。帯電部４２は、感光体４１に電荷を与え感光体４１の表面を一様に帯電する。露光部４３は、原稿Ｇから読み取られた画像データ又は外部装置から送信された画像データに基づいて、感光体４１の表面に対して露光操作を行い感光体４１上に静電潜像を形成する。

現像部４４は、感光体４１に形成された静電潜像にイエローのトナーを付着させる。これにより、感光体４１の表面に、イエローのトナー像が形成される。クリーニング部４５は、感光体４１の表面に残留しているトナーを除去する。
第２の画像形成ユニット４０Ｍの現像部４４は、感光体４１にマゼンタのトナーを付着させ、第３の画像形成ユニット４０Ｃの現像部４４は、感光体４１にシアンのトナーを付着させる。そして、第４の画像形成ユニット４０Ｋの現像部４４は、感光体４１にブラックのトナーを付着させる。

感光体４１上に付着したトナーは、中間転写体の一例である中間転写ベルト５０に転写される。中間転写ベルト５０は、無端状に形成されており、不図示の駆動モータで感光体４１の回転方向とは逆方向に回転駆動する。中間転写ベルト５０における各画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの感光体４１と対向する位置には、１次転写ローラ５１が設けられている。この１次転写ローラ５１は、本発明の１次転写部の一例であり、中間転写ベルト５０にトナーと反対の極性のバイアス（１次転写出力）を印加することで、感光体４１上に付着したトナーを中間転写ベルト５０に転写する。

そして、中間転写ベルト５０が回転駆動することで、中間転写ベルト５０の表面には、４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋで形成されたトナー像が順次転写される。これにより、中間転写ベルト５０上には、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのトナー像が重なり合いカラー画像が形成される。

中間転写ベルト５０の近傍で、かつ搬送部２３の用紙搬送方向下流側には、２次転写部７０が配置されている。２次転写部７０は、本発明の２次転写部の一例であり、中間転写ベルト５０のトナー像が形成される面に圧接される２次転写ローラ７１と、中間転写ベルト５０を介して２次転写ローラ７１に対向する２次転写対向ローラ７２を備えて構成されている。これら２次転写ローラ７１及び２次転写対向ローラ７２は、中間転写ベルト５０の回転駆動に従動して回転する。２次転写部７０は、搬送部２３によって送られてきた用紙Ｓ上に中間転写ベルト５０に形成されたトナー像（カラー画像）を転写する。この中間転写ベルト５０の近傍には、２次転写残トナー検知部９１及び環境センサ９２（図２参照）が設置されており、これらは後で詳しく説明する。

２次転写部７０における用紙Ｓの排出側には、定着部８０が設けられている。この定着部８０は、用紙Ｓを加圧及び加熱して、転写されたトナー像を用紙Ｓに定着させる。

定着部８０の用紙搬送方向下流側には、切換ゲート２４が配置されている。切換ゲート２４は、定着部８０を通過した用紙Ｓの搬送路を切り換える。すなわち、切換ゲート２４は、片面画像形成におけるフェースアップ排紙を行う場合に、用紙Ｓを直進させる。これにより、用紙Ｓは、一対の排紙ローラ２５によって排紙される。また、切換ゲート２４は、片面画像形成におけるフェースダウン排紙及び両面画像形成を行う場合に、用紙Ｓを下方に案内する。

フェースダウン排紙を行う場合は、切換ゲート２４によって用紙Ｓを下方に案内した後に、用紙反転搬送部２６によって表裏を反転して上方に搬送する。これにより、表裏が反転された用紙Ｓは、一対の排紙ローラ２５によって排紙される。
両面画像形成を行う場合は、切換ゲート２４によって用紙Ｓを下方に案内した後に、用紙反転搬送部２６によって表裏を反転し、再給紙路２７により再び転写位置へ送られる。

一対の排紙ローラ２５の用紙搬送方向下流側に、用紙Ｓを折ったり、用紙Ｓに対してステープル処理等を行ったりする後処理装置を配置してもよい。

［２次転写残トナー検知部及び環境センサ］
ここで、２次転写残トナー検知部９１及び環境センサ９２について、図２を参照して説明する。

（２次転写残トナー検知部の配置例）
２次転写残トナー検知部９１は、本発明の２次転写残トナー検知部の一例であり、２次転写後の中間転写ベルト５０上に残留したトナーを検知する。図２に示すように、２次転写残トナー検知部９１は、２次転写部７０の中間転写ベルト５０の回転駆動方向（以下、ベルト移動方向という）の下流側で、中間転写ベルト５０の近傍に設けられる。

図２に示すように、例えば、画像形成ユニット４０Ｋの現像部４４が備える現像ローラ４４−１により、感光体４１の表面にトナーが付着し、静電潜像に応じたトナー像が形成される。感光体４１に形成されたトナー像（トナー像５２−１，５２−２）は、１次転写ローラ５１により中間転写ベルト５０に転写される。

１次転写ローラ５１に対してベルト移動方向下流側には、転写前搬送ローラ７３が設けられている。転写前搬送ローラ７３は、中間転写ベルト５０の内側（トナー像が形成される側とは反対側）に接触し、その他の複数のローラと共に中間転写ベルト５０を回転駆動させる。中間転写ベルト５０の回転駆動に伴い、中間転写ベルト５０のトナー像（トナー像５２−１，５２−２等）が形成された部分が２次転写部７０へ順次移動される。また、２次転写部７０は、中間転写ベルト５０の回転駆動に合せて用紙Ｓが供給される。

２次転写部７０の２次転写ローラ７１と中間転写ベルト５０とのニップ部を用紙Ｓが通過すると、中間転写ベルト５０に形成されたトナー像７４が用紙Ｓに転写される。

２次転写対向ローラ７２は、中間転写ベルト５０の内側（トナー像が形成される側とは反対側）に接触している。２次転写対向ローラ７２には、用紙Ｓへの転写時に、トナーと同極性のバイアス（２次転写出力）が印加される。これにより、２次転写部７０に転写電界が形成され、ニップ部において中間転写ベルト５０のトナー像が用紙Ｓに転写される。

なお、２次転写時のバイアス（２次転写出力）は、２次転写ローラ７１に印加してもよい。２次転写ローラ７１にバイアスを印加する場合は、トナーと逆極性のバイアスを印加する。

２次転写残トナー検知部９１は、２次転写部７０による２次転写後、中間転写ベルト５０上の２次転写残トナーを検知する。

２次転写残トナー検知部９１には、一例として、反射型光センサを用いることができる。反射型光センサは、反射型光源と受光素子を備えている。反射型光源と受光素子は、中間転写ベルト５０のトナー像が形成される側に、中間転写ベルト５０と対向するように設置される。反射型光源から中間転写ベルト５０に照射された光は、中間転写ベルト５０表面又は中間転写ベルト５０上に残存したトナーに反射した反射光となって、受光素子で受光される。受光される反射光量は、その光の波長に応じたトナーの残存量によって異なる。この反射光量に応じて、反射型光センサから信号が出力される。

なお、２次転写残トナー検知部９１の他の例として、透過型光センサを用いてもよい。透過型光センサは、透過型光源と、透過型光源からの光を検出する受光素子を備える。透過型光源と受光素子は、中間転写ベルト５０を挟んで対向するように設置される。透過型光センサを用いる場合、中間転写ベルト５０は、透過型光源からの光の波長に対して透過性を有する材料から構成される。

反射型光源及び透過型光源は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が好ましい。また、透過型光源からの光としては、中間転写ベルト５０に対して透過性を有する波長であることが好ましい。

（環境センサの配置例）
環境センサ９２は、一例として温度を測定する温度計と湿度を測定する湿度計の機能を備え、所定のタイミング又は指示に応じて測定を行い、測定した温度と湿度の情報を出力する。環境センサ９２は、画像形成部４０の感光体４１の近くに設置することが好ましい。本実施形態では、４つの画像形成ユニット４０Ｙ〜４０Ｋのうち、中間転写ベルト５０の移動方向最下流に配置された第４の画像形成ユニット４０Ｋが備える感光体４１の近くで、例えば感光体４１に対してベルト移動方向下流側に設置している。

（２次転写残トナー及び逆転写）
既述したように、１次転写後の中間転写ベルト５０上のトナー像に帯電ムラが生じると、２次転写後の用紙Ｓ上のトナー像（画像）に濃度差（濃度ムラ）が発生する。すなわち、２次転写の際に用紙Ｓ上に転写されなかった２次転写残トナーが中間転写ベルト５０上に付着する。表面的には、中間転写ベルト５０上の濃度ムラの有無はわからない。図３に、１次転写ローラ５１の１次転写出力（転写電流：μＡ）と２次転写残トナーのトナー量のムラの発生状況を測定した結果を示す。

図３に示す表から、２次転写残トナーのトナー量のムラの発生は、１次転写時における環境等の条件によって発生状況が変化し、２次転写出力（転写電流：μＡ）とは関係のないことがわかる。すなわち、２次転写出力の値に関わらず、温度及び湿度の条件によって２次転写残トナーのトナー量のムラが発生する１次転写出力の閾値が変化している。

測定の結果は以下のとおりである。
・感光体４１付近の環境が常温・常温（ＮＮ）、例えば温度２０℃かつ湿度５０％のとき、１次転写出力が２０μＡでは２次転写残トナーが発生した（×印）。同２５μＡでは２次転写残トナーのトナー量のムラは発生しなかった（○印）。
・感光体４１付近の環境が常温・高湿（ＮＨ）、例えば温度２０℃かつ湿度８０％のとき、１次転写出力が２５μＡでは２次転写残トナーが発生した（×印）。同３０μＡでは２次転写残トナーのトナー量のムラは発生しなかった（○印）。
・感光体４１付近の環境が高温・高湿（ＨＨ）、例えば温度３０℃かつ湿度８０％のとき、１次転写出力が３０μＡでは２次転写残トナーが発生した（×印）。同３５μＡでは２次転写残トナーのトナー量のムラは発生しなかった（○印）。

この結果から、１次転写時の温度・湿度の条件が同じであれば、印加する１次転写出力の値の大きい方が、２次転写残トナーのトナー量のムラの発生を抑えられる。すなわち、１次転写時に感光体４１と中間転写ベルト５０間における放電が抑えられ、中間転写ベルト５０上に転写されるトナー像の帯電量が均一になり帯電ムラを解消できる。したがって、１次転写時に放電が発生した場合、そのときの１次転写出力よりも高い値の１次転写出力に変更、印加することにより、放電の発生を抑えることができる。

また、常温・常温（ＮＮ）と常温・高湿（ＮＨ）における２次転写残トナーのトナー量のムラ発生の結果を比較すると、同じ温度でも湿度が高い環境にある方が、１次転写出力の閾値が大きくなる。
感光体４１と中間転写ベルト５０間に発生する放電は、温度よりも湿度により影響されるので、環境センサ９２が少なくとも湿度計の機能を有し、湿度に応じて１次転写出力を設定するようにしてもよい。

ところで、１次転写出力を最初から十分に大きい値に設定しておけば１次転写後のトナー像の帯電量が十分に確保され、２次転写後における用紙Ｓ上の濃度ムラの発生を回避できる。しかし、図４に示すように、１次転写出力（転写電流：μＡ）の値を高くすると、逆転写率（％）が増加するという不具合がある。逆転写とは、ある感光体４１から中間転写ベルト５０に転写したトナーが、その下流に配置された感光体４１に再付着することである。逆転写低減の観点からは、１次転写出力の値は低い方が好ましい。

特に、中間転写ベルト５０の移動方向最下流に配置された第４の画像形成ユニット４０Ｋの感光体４１には、その上流に配置された第１〜第３の画像形成ユニット４０Ｙ〜４０Ｃの各感光体４１から中間転写ベルト５０上に転写された各色（イエロー、シアン、マゼンダ）のトナーが逆転写する。したがって、この最下流に配置された感光体４１に形成されたトナー像を転写する際、１次転写ローラ５１の１次転写出力の値を大きく設定してしまうと、逆転写によって、その上流で中間転写ベルト５０上に転写された各色のトナーの損失が増えてしまう。この逆転写は、中間転写ベルト５０の移動方向の上流から２番目、３番目に配置された感光体でも起こるが、トナーの損失は最下流に配置された感光体で最も大きくなる。そのため、特に最下流に配置された感光体に形成されるトナー像を転写するときの１次転写出力の値は、帯電ムラが生じない範囲で最小の値に設定することが好ましい。

また、ブラックのトナーは、通常、炭素主体の微粒子であるカーボンブラックが用いられており、他の色のトナーと比較すると帯電量が少ない。しかし、帯電量が少ないと転写の際に放電の影響を受けやすく、１次転写後のトナー像に帯電ムラが生じる。そこで、感光体に形成されるトナー像の色がブラックの場合、帯電ムラを無くすため１次転写時の１次転写出力の値は大きくしたいが、大き過ぎると逆転写率が増加してしまう。したがって、感光体に形成されるトナー像の色がブラックの場合にも、１次転写出力の値は、帯電ムラが生じない範囲で最小の値に設定することが好ましい。

なお、上述の説明では、１次転写出力及び２次転写出力として転写電流を挙げて説明したが、転写電圧を用いて同様に説明することができる。

［画像形成装置の各部のハードウェア構成例］
次に、本例の画像形成装置１の各部のハードウェア構成について、図５を参照して説明する。
図５は、本例の画像形成装置１の制御系を示すブロック図である。

図５に示すように、画像形成装置１は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）１０１と、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）１０２とを有する。ＲＯＭ１０２に保存されるデータには、例えば画像形成装置１の電源投入時などのタイミングで参照する、画像形成の際の１次転写出力及び２次転写出力の値や、帯電ムラの有無を判定する際の閾値などがある。なお、ＲＯＭ１０２としては、例えば、通常電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭが用いられる。

また、画像形成装置１は、ＣＰＵ１０１の作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１０４と、操作表示部１０５を有する。

ＣＰＵ１０１は、制御部の一例であり、装置全体を制御する。このＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＨＤＤ１０４及び操作表示部１０５にそれぞれシステムバス１０７を介して接続されている。また、ＣＰＵ１０１は、画像読取部３０、画像処理部１０６、画像形成部４０、給紙部２１、２次転写残トナー検知部９１、環境センサ９２にシステムバス１０７を介して接続されている。

ＨＤＤ１０４は、画像読取部３０で読み取って得た原稿画像の画像データを記憶したり、出力済みの画像データ等を記憶したりする。操作表示部１０５は、液晶表示装置（ＬＣＤ）又は有機ＥＬＤ（Electro Luminescence Display）等のディスプレイからなるタッチパネルである。この操作表示部１０５は、ユーザに対する指示メニューや取得した画像データに関する情報等を表示する。さらに、操作表示部１０５は、複数のキーを備え、ユーザのキー操作による各種の指示、文字、数字などのデータの入力を受け付けて入力信号を出力する。

画像読取部３０は、原稿画像を光学的に読み取って電気信号に変換する。例えば、カラー原稿を読み取る場合は、一画素当たりＲＧＢ各１０ビットの輝度情報をもつ画像データを生成する。画像読取部３０によって生成された画像データや、画像形成装置１に接続された外部装置の一例を示すＰＣ（Personal Computer）１２０から送信される画像データは、画像処理部１０６に送られ、画像処理される。画像処理部１０６は、受信した画像データに対してアナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮等の処理を行う。

なお、本例では、外部装置としてパーソナルコンピュータを適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、外部装置としては、例えばファクシミリ装置等その他各種の装置を適用することができる。

例えば、取得部１０８によってファクシミリ装置から画像形成装置１に取り込んだ原稿画像のカラー印刷を実行する場合、画像読取部３０等によって生成されたＲ・Ｇ・Ｂの画像データを画像処理部１０６における色変換ＬＵＴ（Look up Table）に入力する。そして、画像処理部１０６は、Ｒ・Ｇ・ＢデータをＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの画像データに色変換する。そして、色変換した画像データに対して、階調再現特性の補正、濃度補正ＬＵＴを参照した網点などのスクリーン処理、あるいは細線を強調するためのエッジ処理などを行う。

画像形成部４０は、画像処理部１０６によって画像処理された画像データを受け取り、用紙Ｓ上に画像を形成する。

［画像形成装置の動作例］
次に、画像形成装置１の動作例を説明する。
図６は、１次転写出力値の設定処理を示すフローチャートである。

まず、ＣＰＵ１０１は、画像形成に際して２次転写残トナー検知動作を行うべきタイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１）。２次転写残トナー検知動作を行うべきタイミングとなるまでこの処理を繰り返す。
２次転写残トナー検知動作を行うべきタイミングとは、例えば画像形成装置１の電源投入時や環境、耐久等の条件が変化したときである。耐久の条件の変化とは、例えば経年により１次転写ローラ５１又は２次転写ローラ７１の中間転写ベルト５０に対する抵抗が増し、放電そして帯電ムラが生じやすくなるような場合をいう。

ＣＰＵ１０１は、２次転写残トナー検知動作を行うべきタイミングであると判定した場合、１次転写を行う際の１次転写出力の値をＲＯＭ１０２から読み出しＲＡＭ１０３に展開する（ステップＳ２）。なお、１次転写出力を決めるための動作（例えば電源オン時のＡＴＶＣ等）が必要な場合は、１次転写出力の値を決定してＲＡＭ１０３又はＲＯＭ１０２に記憶した後に、２次転写残トナー検知動作を実施する。
また、環境センサ９２の出力に基づいて、感光体４１の環境（温度・湿度）が図３の表のいずれの条件に該当するかを把握し、該当する条件の１次転写出力の値を初期値として用いてもよい。例えば、電源オン時の感光体４１の環境が常温・常湿（ＮＮ）に該当する場合、１次転写出力の値を３０μＡに設定する。

ＣＰＵ１０１は、２次転写残トナー検知用の画像パターンの原稿画像を作成し、この原稿画像に基づくトナー像を感光体４１に形成する制御を行う（ステップＳ３）。

２次転写残トナー検知用の画像パターンは、トナー量が多いほど２次転写残トナーの検知が容易である。このため、図７Ａに示すような画像全体にトナーが付着したベタ画像の画像パターン４６が好ましいが、２次転写後の残トナーが検知できればどのような画像パターン（濃度）でもよい。画像形成装置によってはトナーの特性を維持するために現像部４４に滞留するトナーを入れ替える目的で、定期的にベタ画像を形成して排出しているものがある。したがって、この定期的に形成されるベタ画像を２次転写残トナー検知に利用することにより、従来は排出するだけのトナーを他目的にも利用することができるので効率がよい。
また、図７Ｂに示すように、トナーが用紙移動方向（図７Ｂ縦方向）に連続して付着した帯状の画像パターン４７でもよい。この場合、２次転写残トナー検知に使用するトナー量を節約しつつ、ベタ画像の画像パターン４６と同様の検知結果を得ることができる。なお、この場合、２次転写残トナー検知部９１は、帯状の画像パターン４７を検知できる位置に配置する。

ＣＰＵ１０１は、読み出した１次転写出力の値に基づくバイアスを１次転写ローラ５１に印加し、中間転写ベルト５０にトナー像を転写（１次転写）する制御を行う。次に、予め設定された２次転写出力の値に基づくバイアスを２次転写対向ローラ７２に印加し、用紙Ｓにトナー像を転写（２次転写）する制御を行う（ステップＳ４）。

ここで、２次転写残トナー検知部９１が２次転写後の２次転写残トナーの検知を実施し、その内容をＣＰＵ１０１に通知する（ステップＳ５）。

ステップＳ５の判断処理において１次転写後に帯電ムラが発生している場合、中間転写ベルト５０上の２次転写残トナーは、中間転写ベルト５０の幅方向に筋状のトナーの濃度差として現れる。したがって、２次転写残トナー検知部９１が出力する信号の波形は、その濃度差に応じて変動する。２次転写残トナー検知部９１が出力する信号の波形の変動によって帯電ムラの有無を判定する。

図８は、２次転写残トナー検知部９１から出力される信号の波形と閾値の例を示すグラフである。
本実施形態では、一例として２次転写残トナー検知部９１に反射型光センサを用いている。反射型光センサでは、受光素子が受光光量を電気信号に変換して出力する。したがって、反射型光センサの受光素子は、２次転写残トナーが少ない部分については信号９１ｏｕｔの出力が高く、２次転写残トナーが多く存在する部分については中間転写ベルト５０からの反射光が弱いため信号９１ｏｕｔの出力が低くなる。そこで、ＣＰＵ１０１は、信号９１ｏｕｔの出力の極小値が閾値９１ｔｈ以上であれば１次転写後の帯電ムラなし、信号９１ｏｕｔの出力の極小値が閾値９１ｔｈ未満であれば帯電ムラありと判定する。

なお、２次転写残トナー検知部９１に透過型光センサを用いた場合でも同様である。また、本実施形態では、信号９１ｏｕｔの出力の極小値（歪み）と閾値９１ｔｈを比較して帯電ムラの有無を判定しているが、この例に限られない。例えば、２次転写残トナーのトナー量にムラがない場合の理想的な信号波形に対して、信号波形の歪み部分の面積が何パーセントに相当するかによって、帯電ムラの有無を判定してもよい。

ＣＰＵ１０１は、２次転写残トナー検知部９１が出力する信号の波形から帯電ムラの有無を判定する（ステップＳ６）。

ステップＳ６の判定処理において帯電ムラありと判定した場合は、１次転写出力の値が大きくなるよう設定する（ステップＳ７）。そして、ステップＳ３の処理へ移行して２次転写残トナーの検知処理を再度実施する。ここで、１次転写出力の値をどのくらい大きく設定するか、そのステップ幅については、信号波形の変動が小さくなるように、かつ逆転写を考慮して適宜決定する。好ましくは、ステップ幅は小さいほうがよい。

ステップＳ６の判定処理において帯電ムラなしと判定した場合は、このときの１次転写出力の値をＲＯＭ１０２に保存する（ステップＳ８）。なお、この例では、帯電ムラなしと判定したときの１次転写出力の値をＲＯＭ１０２に保存すると説明したが、ＲＯＭ１０２に保存せず、所定の初期値を用いて２次転写残トナーの検知処理を開始してもよい。

上述した実施形態によれば、予め設定された１次転写出力の値を用いて２次転写残トナー検知動作を実施し、２次転写残トナーのトナー量のムラが検知されて帯電ムラありと判定した場合には、１次転写出力の値が大きくなるよう変更する。そして、変更後の１次転写出力の値を用いて２次転写残トナー検知動作を繰り返すことにより、２次転写残トナーのトナー量のムラが発生しない最小の１次転写出力の値を決定することができる。
したがって、感光体と中間転写ベルト間に発生する放電を抑え、感光体から中間転写体に転写されるトナー像の帯電ムラを防ぐことができる。それにより、用紙に転写されるトナー像の濃度ムラを低減できる。

＜２．変形例＞
図９は、本発明の第１の実施形態の変形例を示す説明図である。
２次転写残トナー検知動作時において、必ずしも画像パターンを用紙に転写する必要はない。例えば、図９に示すように、中間転写ベルト５０上のトナー像を２次転写ローラ７１に転写してもよい。２次転写ローラ７１に転写する場合でも、１次転写時に帯電ムラがあれば中間転写ベルト５０上に２次転写残トナー７５のトナー量にムラが発生するので、これを検出することにより１次転写時の帯電ムラの有無を判定できる。なお、２次転写ローラ７１に転写されたトナー像７４は、２次転写ローラ７１に設けられたクリーニング部７６によって除去される。

なお、上述した第１の実施形態では、２次転写残トナー検知部として光センサを用いたが、ＩＤＣセンサを用いてもよい。ＩＤＣセンサにより２次転写残トナーの濃度を検出し、その検出結果から１次転写時の帯電ムラを判定してもよい。この場合、ＩＤＣセンサに対応した位置にパッチ等の画像パターンを作成すればよい。

また、本明細書において、時系列的な処理を記述する処理ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）をも含むものである。

以上、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の変形例、応用例を取り得ることは勿論である。

１…画像形成装置、 １０…原稿搬送部、 １１…原稿給紙台、 １２…ローラ、 １３…原稿台、 ２０…用紙収納部、 ２１…給紙部、 ２２…手差部、 ２３…搬送部、 ２４…切換ゲート、 ２５…排紙ローラ、 ２６…用紙反転搬送部、 ２７…再給紙路、 ３０…画像読取部、 ４０…画像形成部、 ４１…感光体、 ４２…帯電部、 ４３…露光部、 ４４…現像部、 ４４−１…現像ローラ、 ４５…クリーニング部、 ５０…中間転写ベルト、 ５１…１次転写部、 ７０…２次転写部、 ７１…２次転写ローラ（転写ローラ）、 ７２…２次転写対向ローラ、 ７３…転写前搬送ローラ、 ７６…クリーニング部、 ９１…２次転写残トナー検知部、９２…環境センサ

Claims (7)

1. トナー像が形成される感光体と、
   １次転写出力に基づいて前記感光体上に形成されたトナー像を転写する１次転写部と、
   前記１次転写部によって、前記感光体上のトナー像が転写される中間転写体と、
   ２次転写出力に基づいて前記中間転写体上に転写されたトナー像を転写する２次転写部と、
   前記２次転写部による転写後、前記中間転写体上に残ったトナーのトナー量のムラを検知する２次転写残トナー検知部と、
   前記２次転写残トナー検知部からの出力に基づいて、前記感光体上に形成されたトナー像を転写する際に発生する帯電ムラの有無を判定し、前記１次転写出力の値を設定する制御を行う制御部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記帯電ムラが発生したと判定した場合、前記１次転写出力の値を大きくする
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記中間転写体の移動方向に沿って設けられた複数の感光体と、
   前記感光体ごとに設けられた１次転写部を備え、
   前記制御部は、前記中間転写体の移動方向最下流に配置された前記１次転写部の１次転写出力の値を設定する
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記中間転写体の移動方向最下流に配置された感光体上に形成されるトナー像の色はブラックであること
   請求項３に記載の画像形成装置。
5. 少なくとも湿度を測定できる環境センサ、をさらに備え、
   前記制御部は、前記環境センサで測定された湿度に応じて前記１次転写出力の値を設定する
   請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記環境センサはさらに温度を測定し、前記制御部は、前記環境センサで測定された湿度及び温度に応じて１次転写出力の値を設定する
   請求項５に記載の画像形成装置。
7. １次転写部が１次転写出力に基づいて感光体上に形成されたトナー像を中間転写体に転写する工程と、
   ２次転写部が２次転写出力に基づいて前記中間転写体上に転写されたトナー像を転写する工程と、
   前記２次転写部による転写後、２次転写残トナー検知部により前記中間転写体上に残ったトナーのトナー量のムラを検知する工程と、
   前記２次転写残トナー検知部からの出力に基づいて、前記感光体上に形成されたトナー像を転写する際に発生する帯電ムラの有無を判定し、前記１次転写出力の値を設定する工程と、
   を含む画像形成方法。

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