JP4720225B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナーからなる画像を記録媒体に形成するプリンタ、複写機等や、複数の機能を兼備する複合機等の画像形成装置に係り、特に、その画像を構成するトナー像を中間転写体に一時的に転写させた後に記録媒体に最終的に転写する中間転写方式を利用した画像形成装置に関するものである。

一般に、中間転写方式を利用するカラー画像形成装置においては、トナー像の中間転写体から記録媒体への二次転写が良好に行えるかが重要な課題の１つになっている。

従来においても、二次転写部に供給される転写紙の後端部においてトナー像のトナーが転写紙から中間転写体に飛翔する現象、いわゆる版画画像という画像劣化が発生することを防止する目的から、中間転写体上にあるトナー像の後端部を検知する検知手段からの検知信号に基づいて二次転写電界形成手段の転写電圧を下げる電界制御手段を備えた画像形成が提案されている（特許文献１など）。この画像形成装置では、転写紙の後端部に印加される二次転写電圧が下げられるため、転写紙上に転写されたトナー像のトナーが中間転写体に飛翔しなくなり、版画画像のない良好な画像を得ることができるとされている。

また、像担持体上のトナー像を中間転写体に一次転写させた後の中間転写体の帯電状態の変動に起因する二次転写性能の劣化を防止できるようにする目的から、一次転写後における中間転写体の転写面側の表面電位を表面電位検知手段で検知し、その検知された中間転写体の表面電位と二次転写ロールに印加する電圧との差が所定の値に保たれるようその転写ロールに印加する電圧を制御する制御手段を設けた画像形成装置が提案されている（特許文献２）。この装置では、二次転写時において二次転写ロールの印加電圧を制御しているため、一次転写後において中間転写体の帯電状態が変動しても一定した良好な二次転写性能を維持できるとされている。

さらに、中間転写体の表面電位にかかわらず常に最適な転写条件を得ることができるようにする目的から、中間転写体の画像担持面の表面電位に応じて転写条件を制御する画像形成装置が提案されている（特許文献３）。この装置では、中間転写体の表面電位にかかわらず常に最適な転写条件を得ることができ、そのため二次転写不良を防止できるとされている。
特開平７−２１０００３号公報 特開平８−５４７８９号公報 特開２００３−３５９９８号公報

しかしながら、このような従来の中間転写方式を利用した画像形成装置においても、次のような問題点がある。

まず、中間転写方式のカラー画像形成装置では、通常、その形成すべき画像が、イエロー、マゼンタ、シアン等の色のトナーを複数重ね合わせて構成されるカラー画像であるか、黒色トナーのみで構成される白黒画像等であるかを識別または選択できるように構成されており、その二次転写電圧についてはカラー画像用の最適な電圧、白黒画像用の最適な電圧等が別々に用意されてそれを使い分けて印加するようにしているが、その画像の具体的な内容によっては良好な二次転写ができないことがある。

すなわち、カラー画像用の二次転写電圧としては、そのカラー画像を構成する多重（多層）トナー像のトナー総量の上限のときにも二次転写がなされるように高い電圧に設定される一方、白黒画像用の二次転写電圧としては、その白黒画像を構成する黒色トナーが１層であることにくわえて黒色トナー自身の帯電量が低いことから低い電圧に設定されているところ、以下のようなカラー画像を形成する場合には、そのカラー画像用の二次転写電圧を印加して二次転写を行うと、そのカラー画像中に白抜け等の画質不良が発生する。たとえば、ハーフトーンを基調とした淡いカラー画像や、赤色や青色等の２次色が含まれるが画像内容がすべてテキストのみの画像等である場合は、画種としてはカラー画像になるためカラー画像用の二次転写電圧が印加されるものの、その二次転写画像（特に両面画像形成時の裏面の画像）に点状の白抜けが発生する。また、黒色の文字等の黒色画像が混在している場合には、その黒色画像の濃度が低下することがある。

このようにハーフトーンを基調とした淡いカラー画像であるときや、赤、青等の二次色が含まれるが画像内容のすべてがテキストのみの画像であるときに一律にカラー画像用の二次転写電圧を印加した場合は、前述したように転写紙の画像のない後端部を通過した後に二次転写電圧を下げたりあるいは中間転写体の表面電位に応じて二次転写電圧を調整したとしても、その二次転写画像に白抜け（特に両面画像形成時の裏面画像の場合）や濃度低下等が発生することがある。

また、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色のトナーで構成されるフルカラー画像においては、カラー画像用の高い二次転写電圧が印加されて二次転写が行なわれるが、特にブラックトナーの二次転写効率が悪いことがあり、この現象は湿度環境によっても影響を受けて違う結果になることもある。しかも、その二次転写時においてブラックトナーが一部飛散してしまうこともある。

本発明は、以上のような問題点等に鑑みてなされたものであり、形成すべき画像の内容の違いにかかわらずその二次転写時に白抜け等の画質不良が発生することがなく、また、ブラックトナー等の二次転写効率の低下やその二次転写時にトナー飛散等が発生することもない、効率の良い二次転写を安定して行なうことができる画像形成装置を提供するものである。

本発明（第１の発明）の画像形成装置は、画像情報に基づく複数色のトナー像を形成し得る作像装置と、この作像装置で形成される各トナー像が一時的に転写される中間転写体と、この中間転写体に前記トナー像を一次転写バイアスを印加した状態で転写させる一次転写手段と、この一次転写手段で中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に二次転写バイアスを印加した状態で転写させる二次転写手段とを有する画像形成装置であって（以上を「共通の要素」とする）、前記画像情報の画像を構成する画素のうちで画素内のドット面積率が最大のものを検出する検出手段と、この検出手段で検出される最大ドット面積率に応じた補正係数を前記二次転写バイアスの値に乗じて補正する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。

ここで、上記最大ドット面積率（MaxＣ_in）を検出する検出手段は、たとえば、画像処理部で扱う対象画像のドット面積率（Ｃ_in：網点面積率）に関する情報を抽出して判別する手段として構成される。また、上記制御手段における補正係数は、予め実験等により各種の最大ドット面積率からなる各色のトナー像の二次転写効率が所望以上となるときの二次転写バイアス（電圧）を調べ、たとえばカラー画像のトナー総量上限用の二次転写電圧を１００としたときの百分率で表わしたものが使用される。

この第１発明の画像形成装置においては、前記画像情報の画像の線幅のうちで最大のものを検出する検出手段を設け、かつ、前記制御手段は、この検出手段で検出される最大線幅に応じた補正係数を前記二次転写バイアスの値にさらに乗じて補正するように構成するとよい。

上記最大線幅を検出する検出手段は、たとえば、画像処理部における対象画像の線幅に関する情報を抽出して判別する手段として構成される。また、その最大線幅に応じた補正係数は、たとえば検出した最大線幅が所定値以下の場合に、最大ドット面積率に応じた補正係数にさらに乗じる別の補正係数である。

また、第１発明の上記各画像形成装置においては、前記画像情報の画像を形成するために使用されるトナーの色を検出する検出手段を設け、かつ、前記制御手段は、この検出手段で検出されるトナー色に応じた補正係数を前記二次転写バイアスの値にさらに乗じて補正するように構成するとよい。

上記使用されるトナーの色を検出する検出手段は、たとえば、画像処理部における対象画像の構成のために使用される画像信号種に関する情報を抽出して判別する手段として構成される。また、トナー色に応じた補正係数は、たとえば検出した最大線幅が所定値以下の場合に、最大ドット面積率に応じた補正係数にさらにトナー色の種類を考慮して乗じる別の補正係数である。

また、本発明（第２の発明）の画像形成装置は、第１の発明における共通の要素と同様の画像形成装置であって、前記中間転写体に転写されて前記二次転写される前の最大ドット面積率からなるトナー像の表面電位を測定する表面電位測定手段と、この表面電位測定手段で測定される最大ドット面積率からなる三重黒色トナー像の表面電位（Ｖpk）と前記中間転写体に最後に転写されるドット面積率１００％からなる基準トナー像の表面電位（Ｖk）とが「Ｖpk≦３．８×Ｖk」との関係を満たすように、多重色トナー像を構成する所定の色のトナーの量を調整する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。

上記表面電位測定手段は、二次転写前の最大ドット面積率（MaxＣ_in）からなるトナー像の表面電位を測定できるものであればよい。この表面電位の測定対象となるトナー像は、通常、所定条件の基準パッチ像とされる。三重黒色トナー像は、イエロー、マゼンタおよびシアン色のトナーを重ね合わせて形成される黒色（いわゆるプロセスブラック）のトナー像である。基準トナー像は、通常黒色のトナー像であるが、これに限定されない。制御手段により調整されるトナーの所定色は、通常、表面電位（Ｖk）の対象となる基準トナー像の色や表面電位（Ｖpk）の対象となる三重黒色トナー像の色が該当するが、これに限定されない。制御手段のトナー量の調整量は、たとえば、後述するように上記最大ドット面積率からなるトナー像の表面電位の測定結果に応じて予め設定されている量にする。

この第２発明の画像形成装置においては、前記制御手段は、前記表面電位（Ｖk）と前記中間転写体に最後に転写される予定のトナー像のトナー量（Ｍ_L）とが「Ｖk／Ｍ_L＞２２」との関係を満たすように、そのトナー量（Ｍ_L）を調整するように構成するとよい。

また、第２発明の上記各画像形成装置においては、前記制御手段は、前記表面電位（Ｖk）と前記中間転写体に最後に転写される予定のトナー像のトナー量（Ｍ_L）とが「Ｖk／Ｍ_L＞２２」との関係を満たすように、その最後に転写される予定のトナー像に対する前記一次転写バイアスの値を調整するように構成するとよい。

さらに、本発明（第３の発明）の画像形成装置は、第１の発明における共通の要素と同様の画像形成装置であって、第１発明の特徴的な構成と第２発明の特徴的な構成を有するものである。すなわち、第１の発明における共通の要素と同様の画像形成装置であって、前記画像情報の画像を構成する画素のうちで画素内のドット面積率が最大のものを検出する検出手段と、前記中間転写体に転写されて前記二次転写される前の最大ドット面積率からなるトナー像の表面電位を測定する表面電位測定手段と、前記検出手段で検出される最大ドット面積率に応じた補正係数を前記二次転写バイアスの値に乗じて補正するとともに、表面電位測定手段で測定される最大ドット面積率からなる三重黒色トナー像の表面電位（Ｖpk）と前記中間転写体に最後に転写されるドット面積率１００％からなる基準トナー像の表面電位（Ｖk）とが「Ｖpk≦３．８×Ｖk」との関係を満たすように、多重色トナー像を構成する所定の色のトナーの量を調整する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。

この第３発明の画像形成装置は、第１発明および第２発明の画像形成装置として既述した各構成を同様に付加したものであってもよい。

第１発明の画像形成装置によれば、二次転写バイアス（電圧）として、検出手段で検出される画像の最大ドット面積率（MaxＣ_in）に応じて予め設定される補正係数を乗じて補正した後の電圧が印加されるため、画像の内容に適した二次転写条件となり、形成すべき画像の内容の違いにかかわらずその二次転写時に白抜け等の画質不良が発生することがなく良好な二次転写を安定して行なうことができる。

また、この第１発明の画像形成装置において、その二次転写バイアスとして、検出手段で検出される画像の最大線幅に応じて予め設定される補正係数をさらに乗じて補正した後の電圧を印加する場合には、形成すべき画像の内容の違いにかかわらず（たとえば、画像内にドット面積率が２００％の赤や青の画像部があるがテキストのみの画像である場合でも）、黒色文字における白抜けや濃度低下等が発生しない、より良好な二次転写を安定して行なうことができる。これにより、黒色文字の品質低下が防止されるようになる。

さらに、この第１発明の画像形成装置において、その二次転写バイアスとして、検出手段で検出される画像の形成に使用されるトナーの色に応じて予め設定される補正係数をさらに乗じて補正した後の電圧を印加する場合には、形成すべき画像の内容の違いにかかわらず（たとえば、画像が黒以外の他色に比べて帯電量が低いマゼンタ色のトナーからなる画像である場合でも）、白抜け等が発生しない、より良好な二次転写を安定して行なうことができる。

第２の発明の画像形成装置によれば、表面電位測定手段で測定される各トナー像の表面電位Ｖk、Ｖpkに基づき、多重色トナー像を構成する所定の色のトナーの量が「Ｖpk≦３．８×Ｖk」との関係を満たすように調整されるため、たとえば中間転写体上のトナー像の表面電位が適切な電位に保たれるようになり、形成すべき画像の違いにかかわらずその二次転写時にブラックトナー等の二次転写効率の低下やその二次転写時にトナー飛散等が発生することがなく、良好な二次転写を安定して行なうことができる。

また、この第２発明の画像形成装置において、中間転写体に最後に転写されるトナー像のトナー量（Ｍ_L）を「Ｖk／Ｍ_L＞２２」との関係を満たすように調整する場合には、そのトナー量（Ｍ_L）が直接補正されることに加えて表面電位（Ｖk）も補正されるようになり、形成すべき画像の違いにかかわらず特にトナー飛散が発生することがなく、より良好な二次転写を安定して行なうことができる。

さらに、この第２発明の画像形成装置において、「Ｖk／Ｍ_L＞２２」との関係を満たすように、中間転写体に最後に転写されるトナー像に対する一次転写バイアスの値を調整する場合には、二次転写直前において中間転写体上のトナー像の表面電位が適正な電位に補正されるようになり、形成すべき画像の違いにかかわらずブラックトナー等の二次転写効率の低下やトナー飛散が発生することがなく、より良好な二次転写を安定して行なうことができる。

第３発明の画像形成装置によれば、第１発明の場合と同様に、二次転写バイアスとして検出手段で検出される画像の最大ドット面積率（MaxＣ_in）に応じて予め設定される補正係数を乗じて補正した後の電圧が印加されるとともに、必要に応じて第２発明の場合と同様に、表面電位測定手段で測定される各トナー像の表面電位Ｖk、Ｖpkに基づき、多重色トナー像を構成する所定の色のトナーの量が「Ｖpk≦３．８×Ｖk」との関係を満たすように調整されるため、形成すべき画像の内容の違いにかかわらずその二次転写時に白抜け等の画質不良が発生することがなく良好な二次転写を安定して行なうことができるうえ、その二次転写時にブラックトナー等の二次転写効率の低下やその二次転写時にトナー飛散等が発生することがなく、良好な二次転写を安定して行なうことができる。特に、二次転写バイアスの補正係数を乗じた調整のみでは良好な二次転写を十分に行えないような状況にある場合には、所定のトナー量を一定の関係を満たすようにさらに調整することによって、良好な二次転写をより確実に行うことができるようになる。

また、この第３発明の画像形成装置において、第１発明および第２発明の画像形成装置として既述した各構成を同様に付加した場合には、その構成を付加した場合の第１発明および第２発明において得られる各作用効果を同様に得ることができる。

図１〜図２は本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置を示すものであり、図１はその全体の構成を示す概要図、図２はその要部説明図である。

［画像形成装置全体の構成について］
このカラー画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー像を専用に形成する４つの作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを備えており、この各作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）において形成する上記４色のトナー像を中間転写ベルト２０の表面に重ね合わせるように一次転写させた後、その中間転写ベルト２０から記録媒体としての記録用紙Ｐ側に二次転写させることにより、いわゆるフルカラー画像を形成することが可能なものである。

この他にも、このカラー画像形成装置１は、４つの作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうちブラック用の作像ユニット１０Ｋのみを稼動することにより白黒画像を形成したり、作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）のすべてを稼動することにより三重黒色（プロセスブラック）の画像を形成したり、作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の１または２を稼動することにより単色のカラー画像を形成することも可能なものである。

作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、いずれも、電子写真プロセスにより前記４色の各トナー像をそれぞれ形成するものであり、装置本体のほぼ中央部で中間転写ベルト２０の下方側となる位置に水平状態に間隔をあけた状態で配設されている。また、これらの作像装置１０は、中間転写ベルト２０の回転方向上流側からイエロー用作像ユニット１０Ｙ、マゼンタ用作像ユニット１０Ｍ、シアン用作像ユニット１０Ｃ、ブラック用作像ユニット１０Ｋの順で配置されている。

また、各作像ユニット１０はいずれも、基本的に、所定の速度で矢印方向に回転駆動されるドラム基体の外周面に有機感光層等が形成された感光ドラム１１と、この感光ドラム１１の表面を一様に帯電する帯電装置１２と、帯電後の感光ドラム１１の表面に画像情報に応じた光を露光して静電潜像を形成する潜像形成装置１３と、その静電潜像を所定の色の現像剤で現像する現像装置１４と、その現像により形成されるトナー像を中間転写ベルト２０に静電的に転写させる一次転写装置１５と、感光ドラム１１の表面を清掃するブレード方式のドラム用クリーニング装置１６とを同様に備えている。

このうち帯電装置１２としては、帯電ロールを用いた接触帯電式の帯電装置が使用されている。潜像形成装置１３としては、レーザ光走査型の書き込み装置が使用されている。この潜像形成装置１３は、原稿読取装置や外部接続機器から入力される画像情報を処理する画像処理部１７から出力される画像信号に基づいて駆動してレーザビーム光ＬＢを感光ドラム１１にむけて走査露光する。現像装置１４としては、現像剤として非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を利用する二成分現像装置が使用されている。

また、一次転写装置１５としては、中間転写ベルト２０を挟んで感光ドラム１１に接触して回転し得るように配置される転写ロール１５ａと、この転写ロール１５ａに対してトナーの帯電極性（本例ではマイナス極性）と逆極性の直流電圧からなる一次転写バイアスを印加する一次転写用電源装置１８とで構成される接触方式の装置が使用されている。一次転写用電源装置１８は、定電流制御方式により所定の出力値からなる一次転写バイアスを印加するように構成されている。

このような各作像ユニット１０においては、矢印方向に回転する感光ドラム１１の表面が、帯電装置１２によって一様に帯電処理された後、その帯電表面に潜像形成装置１３から色分解された画像信号に応じたレーザビームが走査露光されることによって静電潜像が書きこまれる。続いて、その潜像が現像装置１４から供給される二成分現像剤のトナーにより現像されて所定の色のトナー像として形成された後、そのトナー像が感光ドラム１１と一次転写装置の転写ロール１５ａの間を通過する中間転写ベルト２０の表面に順次静電的に一次転写される。一次転写後の感光ドラム１１の表面は、ドラム用クリーニング装置１６のブレードによって残留トナー等が除去されて清掃される。

次に、上記中間転写ベルト２０は、導電材等を含有させて体積抵抗率を調整したポリイミドフィルム等のベルト基材上に、シリコーンゴム等の表面層を積層形成した２層構造の無端状のベルトである。また、中間転写ベルト２０は、駆動ロール２１、二次転写部のバックアップロール２２、複数の従動ロール２３、２４ａ、２４ｂ…に張架されるとともにその従動ロール２４ａ、２４ｂの間で前記各作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光ドラム１１とそれぞれ接するような状態で配設され、駆動ロール２１の回転動力により矢印Ｂ方向に回転走行するようになっている。従動ロール２３は、中間転写ベルト２０に一定の張力を付与するテンションロールである。

この中間転写ベルト２０の周囲には、中間転写ベルト２０をバックアップロール２２に押し当てて二次転写部の圧接域を形成する二次転写ロール２５が配設されている。また、バックアップロール２２に対して中間転写ベルト２０上のトナー像の帯電極性と同極性の直流電圧からなる二次転写バイアスを供給するための二次転写用電源装置２６が設置されている。この電源装置２６からは、その二次転写バイアスがバックアップロール２２の導電性軸に接触する給電部材を介して供給されるようになっている。二次転写ロール２５には、そのロール周面を清掃するクリーニング装置２７が設置されている。

また、中間転写ベルト２０の駆動ロール２１と対向する位置には、そのベルト２０の表面を清掃するブレード方式のベルト用クリーニング装置２８が配設されている。さらに、中間転写ベルト２０の内周面側には、そのベルト内周面に付されたホームポジションマークを検知するマーク検知センサ２９ａや、そのベルト側端部を検知するエッジ検知センサ２９ｂが配設されている。

このような中間転写ベルト２０に（多重）転写されたトナー像は、そのベルト２０の回転に伴ってバックアップロール２２と対向して配置される二次転写ロール２５と対向する二次転写部まで搬送される。そして、二次転写部において中間転写ベルト２０上のトナー像は、そのトナー像の作像および二次転写タイミングに合わせて潜像形成装置１３の下方側に配設されている用紙収容トレイ３０から用紙送出機構３１により送り出され、レジストロール３２等が配された給紙搬送路Ｒ１を通して二次転写部まで搬送される所定サイズの記録用紙Ｐに対し、静電的に二次転写される。

二次転写後の中間転写ベルト２０の表面は、ベルト用クリーニング装置２６のブレードによって残留トナー等が除去されて清掃される。図中の符号３３、３４は二次転写部に対する導入側および排出側の各用紙搬送ガイド、３５は除電針板であり、矢付き一点鎖線は記録用紙Ｐの搬送経路を示す。二次転写ロール２５と排出側用紙搬送ガイド３４は接地されている。

また、中間転写ベルト２０からトナー像が転写された記録用紙Ｐは、二次転写部を通過する際に中間転写ベルト２０から自然に剥離された後、排出側の各用紙搬送ガイド３５に誘導されて、その定着装置４０における加熱ロール４１と加圧部材（加圧パッドや加圧ロールなど）４２の圧接域を通過するように送り込まれる。そして、記録用紙Ｐは、この定着装置４０の圧接域の通過により加熱加圧されて定着処理がなされた後、排出ロール４３によって装置本体の外（用紙排出収容部１ａ）に排出される。以上のプロセスを経ることにより、記録用紙Ｐに所望のフルカラー画像、白黒画像、単色カラー画像などが形成される。

このカラー画像形成装置１では、両面画像形成を行なことも可能である。その両面画像形成時には、記録用紙Ｐの片面（第１面）へのトナー像の定着工程が終了すると、その記録用紙Ｐをスイッチバック式により搬送して両面用再送路Ｒ２が設けられた両面用搬送ユニット４５に送り込んでから前記給紙搬送路Ｒ１に合流させるように再送し、表裏面が反転した状態でレジストロール３２のところまで送る。その後、記録用紙Ｐはその他面（第２面）へのトナー像の二次転写タイミングにあわせてレジストロール３２によって二次転写部に送り込まれる。

［制御系の構成について］
そして、このカラー画像形成装置１においては、図２に示すように、装置内の各部位の動作などを総括管理して制御するマイクロコンピュータ等からなるシステム制御装置５０により、一次転写用電源装置１８、二次転写用電源装置２６、潜像形成装置１３等に関係する動作について以下のような制御が行われるようになっている。

すなわち、一次転写用電源装置１８については、その一次転写バイアスの値や印加タイミングなどが制御される。また、特に中間転写ベルト２０の回転方向最下流側に位置するブラック用作ユニット１０Ｋの一次転写用電源装置１８Ｋから出力すべき一次転写バイアス（電流）の値について、後述するように必要に応じた所定の制御が行われる。

また、二次転写用電源装置２６については、その二次転写バイアス（電圧）の値や印加タイミングなどが制御される。特にその二次転写電圧値については、フルカラー画像、白黒画像などの画像種や記録用紙Ｐの種類（普通紙、厚紙、ＯＨＰシートなど）およびその画像形成面（プリント面：その第１面（Ｓｉｄｅ１）および第２面（Ｓｉｄｅ２））に応じて選定されるとともに、二次転写部の合成抵抗の測定結果などに応じて選定されることに加え、図９に示すように、その選定される二次転写電圧値に対して本装置１で形成すべき画像の最大ドット面積率などの条件に応じた所定の補正係数をさらに乗じることで調整されるようになっている。

さらに、潜像形成装置１３については、中間転写ベルト２０上に形成される基準パッチ像（トナー像の１種）の表面電位を検知する表面電位計６０からの検知情報に基づいて、フルカラー画像等の多重色トナー像を構成する所定の色のトナー（主にＫ色トナー）のトナー量を調整するため、そのトナーに係る感光ドラム１１に書き込まれる静電潜像の電位が制御される。

ここで、上記画像種と記録用紙の種類およびプリント面に関する情報については、画像形成装置１が複写機であればその操作パネル（不図示）からの入力情報や用紙サイズ検知センサ（不図示）からの検知情報が、また画像形成装置１がプリンタであれば外部から入力されるプリント指示情報が、それぞれ制御装置５０に送信されることによって把握される。

また、上記二次転写部の合成抵抗（Ｒ_sys）の情報については、二次転写用電源装置２６からバックアップロール２２に合成抵抗測定用の一定の電圧を印加したときに流れる電流値をその電源装置２６内の電流計で実測し、その印加電圧と電流値の情報から（合成）抵抗値を制御装置５０等において演算処理により算出することで得られる。この合成抵抗の測定および算出は、画像形成動作の前後の期間を含む非画像形成時の時期において行われる。

また、上記画像の最大ドット面積率等の検知情報については、画像処理部１７における処理対象の画像（信号）の各情報から、その画像（記録用紙Ｐの片面に形成される画像）を構成する画素のうちで最大ドット面積率（MaxＣ_in）の情報を判別する最大ドット面積率判別回路７１を画像処理部１７に組み込み（または接続し）、その判別回路７１の検出情報を制御装置５０に送信することで得られる。

また、表面電位計６０は、図２に示すように、中間転写ベルト２０の回転方向最下流側に配置の作像ユニット１０Ｋと二次転写部の間となるベルト外周面に対向した状態で配置する測定プローブ（たとえばＴＤＫ製：ＥＦＳ２１Ｄ４４）が使用される。この測定プローブは、中間転写ベルト２０の従動ロール２４の１つを対向電極として利用して中間転写ベルト２０上に形成される所定のトナー像の表面電位を測定することができる。このような表面電位計６０は、その検知情報を送信するため制御装置５０に接続されている。

また、表面電位計６０による表面電位の測定は、プロセスコントロール時の基準パッチ像が形成されて通過するタイミング等の表面電位測定時期に行なわれる。その測定対象となるトナー像は、濃度制御用として使用される制御用パッチや表面電位測定用の基準パッチ（一定の条件からなるトナー像）が所定の作像ユニット１０で形成された後に中間転写ベルト２０に一次転写される。このときの一次転写電流は、一定の基準電流が適用される。

システム制御装置５０は、記憶部に格納される一次転写電流、二次転写電圧、潜像形成（露光）条件の制御に関する制御プログラムにそって所要の制御動作を実行するようになっている、また、同じく記憶部に格納されている最大ドット面積率等に対する補正係数の対象表データに基づいて二次転写電圧に乗じる適切な補正形成を選定したり、表面電位に対する所定の色のトナー量の算出プログラムに基づいて適切な当該トナー量を得るための適切な潜像条件（電位条件）を選定する。

［二次転写電圧調整のための基本的な制御動作］
次に、この制御装置５０による二次転写電圧の調整に関する制御動作について図３を参照しながら説明する。

まず、制御装置５０においては、プリント（画像形成）指令が出されると（ステップＳ１０）、そのプリント指令に係るプリント条件の情報を入手する（ステップＳ１１)。その情報としては、前記したとおりフルカラー画像、白黒画像などの画像種に関する情報や、普通紙、厚紙、ＯＨＰシートなどの記録用紙Ｐの種類に関する情報や、そのプリントがされる記録用紙Ｐの面が第１面または第２面のいずれかに関する情報である。

たとえば、この例では、普通紙の片面に「青空の写真」のカラー画像を形成する場合を想定すると、そのプリント情報としては「普通紙（富士ゼロックス製：Ｐ紙）、カラー画像、片面」との情報が得られることになる。

続いて、画像形成装置１の機内における温度および湿度が温度センサおよび湿度センサ（不図示）にて測定されるとともに、二次転写部における合成抵抗（Ｒ_sys）が測定される（ステップＳ１２）。合成抵抗の測定は、前述したように、二次転写部のバックアップロール２２に二次転写用電源装置２６から一定の測定用電圧を印加したときに流れる電流値を計測した後に、その電圧値および電流値の情報から抵抗値を算出することで行われる。

次いで、この温度湿度の測定情報と合成抵抗（Ｒ_sys）の情報から、図５に示す選定ルールにしたがって二次転写電圧（Ｖ₂）の選定が行われる（ステップＳ１３）。

この選定は、図５の左欄に示す合成抵抗（Ｒ_sys）の各条件に応じて同図の右欄に示す二次転写電圧（Ｖ₂）の算出式により算出することで行われる。図５中における符号Ａ〜Ｇは、図６に示す二次転写電圧を算出するために使用する係数を示す。また、この算出用係数Ａ〜Ｇは、図６で示す環境Ｎｏによって決定されるものであるが、このときの環境Ｎｏは図７に示すように前記（相対）温度および湿度の測定情報を用いて絶対湿度（ＡＨ）から決定される。

たとえば、この例は、２２℃、５５％ＲＨの常温常湿環境で行っていることから、図７に示す絶対湿度の算出式より絶対湿度（ＡＨ）＝９となり、この結果、環境Ｎｏは「６」となる。これにより、算出用係数Ａ〜Ｇは図６の環境Ｎｏ６の欄の数値となる。そして、この際、合成抵抗（Ｒ_sys）が「３０ＭΩ」であると仮定した場合には、二次転写電圧の算出式であるＶ₂＝−（（Ａ／１０））×Ｒ_sys＋Ｂ）より、二次転写電圧（Ｖ₂）はＶ₂＝−（２８×３０＋１１５０）＝−１９９０（Ｖ）となる。

ちなみに、図５に示した二次転写電圧の算出式は、二次転写回帰式のテーブルであるが、これは複数の環境下において画像形成時のトナー総量上限である最大ドット面積率MaxＣ_in２４０％（Ｙ，Ｍ，ＣのＣ_in３色の８０％トナー像を組み合わせたもの）のプロセスブラック（ＰＫ）像の二次転写効率が最大となるときの二次転写電圧を実験的に求め、その測定結果（たとえば図８）に基づいて数式化したものである。

続いて、このプリント指令の画像を構成する画素の最大ドット面積率の検出が行われる（ステップＳ１４）。このときの最大ドット面積率（MaxＣ_in）は、前述したように画像処理部１７における面積率判別回路７１から得られる。この例では、最大ドット面積率（MaxＣ_in）が「１８０％」であると想定する。

次いで、この最大ドット面積率（MaxＣ_in）の情報に基づいて二次転写電圧に関する補正係数（Ｅ）の決定がなされる（ステップＳ１５）。

このときの補正係数の決定は、図４に示すように、最大ドット面積率に対する二次転写電圧調整用の補正係数に関する対照表データ：ルックアップテーブル（図９）が読み出され（ステップＳ２０）、しかる後、そのときの最大ドット面積率の値に対応する係数Ｅ１を、目的とする補正係数Ｅ（＝Ｅ１）として確定する（ステップＳ２１）。

たとえば、この例では、最大ドット面積率（MaxＣ_in）が前記のとおり１８０％であり、また、記録用紙Ｐの片面（Ｓｉｄｅ１）に青空の写真画像を１６５ｍｍ／ｓｅｃの速度（定常速）でプリントする場合であると想定すれば、図９の対照表より、補正係数Ｅは「（Ｅ１＝）７１（％）」となる。

この補正係数（Ｅ）に関する対照表（図９）は、複数の環境（この図９については常温常湿環境で）下においてドット面積率を種々変更しながら、前記したようにトナー総量上限である最大ドット面積率MaxＣ_in２４０％のプロセスブラック（ＰＫ）色トナー像の二次転写効率が最大となるときの二次転写電圧を実験的に求め、そのときの電圧値と従前の二次転写電圧（ＰＫ色トナー像用に適用していた電圧）を対比してその比から補正係数を割り出した結果をまとめたものである。たとえば、常温常湿環境で普通紙の両面について２種のプロセス速度で実験を行った場合において、そのドット面積率が１００〜２４０％の範囲にあるときの各補正係数（Ｅ）の関係をグラフで示すと、図１０に示すようになる。

このようにして決定された補正係数（Ｅ）を用いて、先に算定した二次転写電圧（Ｖ₂）の調整が行われる（ステップＳ１６）。すなわち、この制御では、ステップＳ１３において算定された二次転写電圧（Ｖ₂）に対して補正係数（Ｅ）を乗じ、それにより得られた値（Ｖ₂×Ｅ）が最終的に適用される二次転写電圧（Ｖ）となる。

前掲した例にしたがって具体的に説明すると、青空の写真の画像をプリントする場合、従前においてはその二次転写電圧としてはカラー画像用の値、すなわちトナー総量上限のトナー像が確実に二次転写されるように前述したような合成抵抗から算定された二次転写電圧（Ｖ₂）である「−１９９０Ｖ」が印加されていた。しかし、実際の画像の最大ドット面積率MaxＣ_inが「１８０％」であることから、そのときの補正係数（Ｅ）の「７１％」を前記算定された二次転写電圧（Ｖ₂）に乗じることとなり、結果的に、このときの二次転写電圧は「−１４１３（Ｖ）」となる。このことから従前の画像形成装置では、その画像の二次転写時に過多の二次転写電圧を印加していたことがわかる。

以上のように二次転写電圧が調整されると、先の指令に基づくプリント動作が開始されるようになり（ステップＳ１７）、その同じ（原稿）画像のプリントジョブで指定されたプリント枚数分のプリント動作がすべて終了するまで同じ二次転写電圧の条件下でプリント動作が繰り返される（ステップＳ１８）。このため、プリントする対象の原稿画像が異なれば、その新たな画像の最大ドット面積率MaxＣ_inが検出された後、その面積率MaxＣ_inに応じた適切な二次転写電圧に調整されたうえで、その新たな画像のためのプリント動作が実行されることになる。

このような二次転写電圧に関する制御をしたときの二次転写率を測定したところ、図１１に示すような結果が得られた。

つまり、先の最大ドット面積率像をプリントした時に、従前の画像形成装置では「−１９９０Ｖ」の二次転写電圧を印加しており、そのときの二次転写率は「９５％」（比較例）であったのに対し、本例（実施例）のようにその二次転写電圧を補正係数（Ｅ）の乗算により「−１４１３Ｖ」と調整した場合には、二次転写率が「９９％」に向上した結果が得られた。また、画像としてMaxＣ_inが１００％の画像を用いて同じ試験を行ったところ、図１１に示すように、そのときの二次転写率については、従前の場合（比較例）には「９１％」であったのに対し、今回の制御を行った場合（実施例）には「９９％」に向上した結果が得られた。

特に、プリント対象の画像が淡いカラー画像である場合には、従前のカラー画像用の高めの二次転写電圧を適用した場合には、その電圧が過多となり放電状の白抜けという画質劣化の現象が発生していたが、今回の制御を行った後の二次転写電圧を適用した場合には、そのような白抜け等の画質劣化が発生することなく良好な二次転写ができることが確認できた。

［二次転写電圧調整のための制御動作の変形例］
図１２は、前記カラー画像形成装置１において、二次転写電圧の調整用の補正係数（Ｅ）を決定する際に、最大ドット面積率MaxＣ_inの検出情報に加えて画像の最大線幅の検出情報を加味して補正係数を最終的に決定するようにした構成例（実際にはその制御動作）を示すものである。

この場合、画像の最大線幅（Ｗｍ）の検知情報については、図２に示すように、画像処理部１７における処理対象の画像（信号）の各情報から画像の線幅の情報を取り出して、その最大の線幅を示す情報を判別する最大線幅判別回路７２を画像処理部１７に組み込み（または接続し）、その判別回路７２の検出情報を制御装置５０に送信するように構成される。そして、この最大線幅の検知情報を使用した場合の制御プログラムが制御装置５０の記憶部に格納されており、その制御プログラムにもとづく動作（図１２）が実行されることで補正係数（Ｅ）の決定が行われる。

次に、この構成例の場合における補正係数の決定動作について図１２を参照しながら説明する。

初めに、前述したように最大ドット面積率MaxＣ_inに対する二次転写電圧調整用の補正係数に関する対照表データが読み出され（ステップＳ２０）、その対照表データからそのときの最大ドット面積率の値に対応する補正係数Ｅ１を暫定的な補正係数Ｅ（＝Ｅ１）として確定する（ステップＳ２１）。

続いて、プリント指令の対象である画像を構成する画素の最大線幅の検出が行われる（ステップＳ２２）。このときの最大線幅（Ｗｍ）は、前述したように画像処理部１７における最大線幅判別回路７２から得られる。

この最大線幅（Ｗｍ）が閾値Ｘ以下であるか否かが判断され（ステップＳ２３）、その閾値Ｘ以下でない、すなわちＸよりも大きい線幅であると判断された場合には、プリント対象の画像には線画および文字画像以外の画像（たとえばパッチ状の画像）も含まれているとみなして、それ以降の制御動作を行わず先の暫定的な補正係数Ｅ１を最終的な補正係数Ｅ（＝Ｅ１）としてそのまま確定する（ステップＳ２４）。

一方、ステップＳ２３において最大線幅（Ｗｍ）が閾値Ｘ以下であると判断されると、プリント対象の画像が線画または文字画像のみで構成されているとみなして、次の制御動作に移行する。ここで、上記閾値Ｘは、プリント対象の画像が線画または文字のみで構成されているか否かを判別できるレベルの値に設定すればよく、たとえば１ｍｍとする。

そして、最大線幅（Ｗｍ）が閾値Ｘ以下であると判断された場合には、ステップＳ１４で検出された最大ドット面積率MaxＣ_inが１００％以下であるか否かが判断され（ステップＳ２５）、１００％以下であると判断された場合には、そのプリント対象の線画または文字画像のみで構成されている画像に対して既に十分に低い出力となる補正がなされているため、それ以降の制御動作を行わず先の暫定的な補正係数Ｅ１を最終的な補正係数Ｅ（＝Ｅ１）としてそのまま確定する（ステップＳ２４）。

これに対して、ステップＳ２５において最大ドット面積率MaxＣ_inが１００％を超えていると判断された場合は、線画または文字画像のみで構成されている画像に対して十分な補正がなされていない（出力が高すぎる）ため、さらに出力を減少させるために、第２の補正係数（Ｅ２）が選定される（ステップＳ２６）。

このときの第２補正係数（Ｅ２）は、その実際に１００％を超える最大ドット面積率MaxＣ_inにおける二次転写電圧値（図９の各最大ドット面積率に対応する値）がMaxＣ_in＝１００％時の二次転写電圧に相応する値に補正できるような数値とする。

たとえば、このときのプリント対象の画像（最大線幅は閾値Ｘ以下のもの）が最大ドット面積率１６０％のものである場合を例にして具体的に説明する。まず、この場合における暫定的な二次転写電圧（Ｖ₂）は、前記ステップＳ１３の説明部分で例示したとおりＶ₂＝−１９９０Ｖ（＝２８×３０＋１１５０）であり、その最大ドット面積率１６０％に対する補正係数（Ｅ１）は図９の対照表より「６４％」であることから、その調整後の二次転写電圧（Ｖ）は＝−１２７３．６（＝−１９９０×０．６４）となる。一方、最大ドット面積率が１００％のときの補正係数（Ｅ１）は図９の対照表より「５０％」であることから、その調整後の二次転写電圧（Ｖ）は＝−９９５（＝−１９９０×０．５）となる。したがって、このときの二次転写電圧をMaxＣ_in＝１００％時の二次転写電圧に相応する値に補正するためには、その第２補正係数（Ｅ２）としてＥ２＝７８［＝（９９５／１２７３．６）×１００］（％）という値を採用することなる。

このように第２補正係数（Ｅ２）については、図９に示す対照表データを利用して上記のルールで算出することで選定される。

この第２補正係数（Ｅ２）が選定された場合には、最終的な補正係数Ｅについては、先の暫定的な補正係数Ｅ１に第２補正係数Ｅ２を乗じた値（＝Ｅ１・Ｅ２）として確定される（ステップＳ２７）。そして、このときの二次転写電圧は、この確定した補正係数Ｅを用いてＶ＝Ｖ₂×（Ｅ１・Ｅ２）と調整されることになる（図３のステップＳ１６）。

このような画像の最大線幅をも加味した第２補正係数を採用して二次転写電圧を調整した場合には、特にプリント対象の画像の一部に赤色（Ｒｅｄ）や青色（Ｂｌｕｅ）からなるとともに最大ドット面積率が２００％である線画や文字のカラー（たとえば二次色など）像が存在するものであったときに、その二次転写電圧として、従前の画像形成装置のようにカラー画像であると判断してカラー画像用の高めの転写電圧を適用することがなく、第２補正係数Ｅ２による調整により低めの転写電圧を適用することとなる。この結果、その黒線や黒文字の像について、放電状の白抜けや濃度低下という画質劣化の現象が発生することなく、より一層良好な二次転写ができるようになる。

図１３は、前記カラー画像形成装置１において、二次転写電圧の調整用の補正係数（Ｅ）を決定する際に、最大ドット面積率MaxＣ_inの検出情報に加えて画像の形成に使用されるトナーの色の検出情報を加味して補正係数を最終的に決定するようにした構成例（実際にはその制御動作）を示すものである。

この場合、画像の形成に使用されるトナーの色の検知情報については、図２に示すように、画像処理部１７における処理対象の画像（信号）の各情報から画像を構成するトナーの色に関する情報を取り出し、その色の種類を判別するトナー色判別回路７３を画像処理部１７に組み込み（または接続し）、その判別回路７３の検出情報を制御装置５０に送信するように構成される。そして、この最大線幅の検知情報を使用した場合の制御プログラムが制御装置５０の記憶部に格納されており、その制御プログラムにもとづく動作（図１３）が実行されることで補正係数（Ｅ）の決定が行われる。

次に、この構成例の場合における補正係数の決定動作について図１３を参照しながら説明する。

初めに、前述した構成例の場合と同様に、最大ドット面積率MaxＣ_inに対する二次転写電圧調整用の補正係数に関する対照表データが読み出され、その対照表データからそのときの最大ドット面積率の値に対応する補正係数Ｅ１が暫定的な補正係数Ｅ（＝Ｅ１）として確定される（ステップＳ２０、Ｓ２１）。

続いて、ステップＳ１４で検出された最大ドット面積率MaxＣ_inが１００％以下であるか否かが判断される（ステップＳ３０）。このとき１００％以上であると判断された場合には、プリント対象の画像が多めの量のトナーを使用して構成される画像であり、その使用トナーの色の違いを考慮する必要がないとみなして、それ以降の制御動作を行わず先の暫定的な補正係数Ｅ１を最終的な補正係数Ｅ（＝Ｅ１）としてそのまま確定する（ステップＳ３１）。

一方、ステップＳ３０において最大ドット面積率MaxＣ_inが１００％以下であると判断されると、プリント対象の画像が少ない量のトナーを使用して構成される画像であり、その使用トナーの色の違いを考慮した調整をする必要があるとみなして、次のように画像形成に使用される特定色のトナーの使用割合のすべてが基準値Ｊ以下であるか否かの判断が行われる（ステップＳ３２）。ここで、上記使用割合とは、プリント対象の画像の形成に使用される全トナーに対して占める割合を百分率で示すものである。また、上記特定の色とは、トナー自身の帯電量が低いという観点から、主にブラックＫ色とマゼンタＭ色である。また、上記基準値Ｊとしては、トナーの使用割合が少なく使用トナーの色の違いによる調整を行う必要がないとみなせる下限値である。この例では、基準値Ｊを「４０％」に設定する。

この際、その特定色のトナーの使用割合がいずれも基準値Ｊ以下である場合には、トナーの使用割合が少なく使用トナーの色の違いによる調整を行う必要がないとみなして、それ以降の制御動作を行わず先の暫定的な補正係数Ｅ１を最終的な補正係数Ｅ（＝Ｅ１）としてそのまま確定する（ステップＳ３１）。

一方、その特定色のトナーの使用割合の少なくとも１色以上が基準値Ｊを超える場合には、その基準値Ｊを超えた色がＫ色であるかを判断する（ステップＳ３３）。

基準値Ｊを超えた色がＫ色であるときには、Ｋ色の補正係数Ｅｋを選定する（ステップＳ３４）。このＫ色の補正係数Ｅｋは、Ｋ色の転写率が最良となるような観点から選定される。この例では、たとえばＥｋ＝７０％とする。

また、その基準値Ｊ％を超えた色がＫ色でないときは、次の判断工程（ステップＳ３５）に移行する。ステップＳ３５においては基準値Ｊ％を超えた色がＭ色であるか否かが判断される。

この際、そのＭ色の使用割合が基準値Ｊ％よりも小さいときは先の暫定的な補正係数Ｅ１を最終的な補正係数Ｅ（＝Ｅ１）としてそのまま確定する（ステップＳ３１）が、その利用割合が基準値Ｊ％以上であるときにはＭ色の補正係数Ｅｍを選定する（ステップＳ３６）。このＭ色の補正係数Ｅｍは、Ｍ色の転写率が最良となるような観点から選定される。この例では、たとえばＥｍ＝９０％とする。

このようにして特定色の補正係数Ｅｋ，Ｅｍのどちらか一方が選定された場合には、最終的な補正係数Ｅについては、先の暫定的な補正係数Ｅ１にその選定された特定色用補正係数Ｅｋ，Ｅｍを乗じた値（＝Ｅ１・Ｅｋ、Ｅ１・Ｅｍのいずれか１つ）として確定される（ステップＳ３７）。そして、このときの二次転写電圧は、この確定した補正係数Ｅを用いてＶ＝Ｖ₂×Ｅ１・ＥｋまたはＶ＝Ｖ₂×Ｅ１・Ｅｍのいずれかに調整されることになる（図３のステップＳ１６）。

このような画像の形成に使用されるトナー色の情報をも加味した特定色の補正係数（Ｅｋ，Ｅｍ）を採用して二次転写電圧を調整した場合には、特にプリント対象の画像のほとんどの部分が特定色（たとえばＭ色）のトナーで構成されたものであったときに、その二次転写電圧として、従前の画像形成装置のようにカラー画像であると判断してカラー画像用の高めの転写電圧を適用することがなく、特定色の補正係数（Ｅｋ，Ｅｍ）による調整により低めの転写電圧を適用することとなる。この結果、そのトナー像について、放電状の白抜けという画質劣化の現象が発生することなく、より一層良好な二次転写ができるようになる。

なお、このカラー画像形成装置１においては、必要であれば、二次転写電圧の調整用の補正係数（Ｅ）を決定する際に、最大ドット面積率MaxＣ_inの検出情報に加えて画像の最大線幅の検出情報と画像の形成に使用されるトナーの色の検出情報の双方を加味して補正係数を最終的に決定するように構成することもできる。

この場合は、たとえば、前記した最大線幅の検出情報に応じた第２補正係数Ｅ２を選定するまでの制御動作を実行し（図１２のステップＳ２０〜２７）、その後に、前記した画像の形成に使用されるトナーの色の検出情報に応じた特定色の補正係数（Ｅｋ，Ｅｍ）を選定するまでの制御動作を実行すればよい（図１３のステップＳ３０〜３７）。

このように画像の最大線幅の検出情報と画像形成のための使用トナー色の検出情報の双方を加味して補正係数を選定して二次転写電圧を調整するようにすれば、画像が文字等の画像であって、しかもＭ色等の特定色で形成されている場合であっても、白抜け等の画質劣化のない、良好な二次転写が可能になり、画質良好な画像が得られる。

ちなみに、図１４は、３種類の画像（Ｋ色の文字画像、Ｒ：レッド色の文字画像、ＰＫ：プロセスブラック色のベタ画像）のプリントを二次転写電圧について変更しつつ行い、このときのＫ色文字およびＲ色文字の場合の中抜けの発生グレードと、ＰＫ色ベタの場合の二次転写効率とを調べた結果を示す。

図１４の結果に示されるように、ＰＫ色ベタ画像の場合には、そのトナー量も多いことから、たとえば目視レベルでの色味変化がなくなるとされる「９５％以上」の高い二次転写効率を得るようにする観点からは、その二次転写電圧として−１．４〜−２．２ｋＶという高めの電圧が必要となる。図中の符号Ｈ１は、ベタ画像に対する適切な二次転写電圧の領域を示す。

これに対して、Ｋ色およびＲ色の文字画像のようにテキスト画像の場合には、その二次転写電圧がＰＫ色ベタ画像の場合に比べて低い電圧にすると中抜け（白抜け）のない画像形成ができることがわかる。ただし、その中抜け現象は、二次転写電圧が高すぎる場合に発生することに限られず、二次転写電圧が低すぎる場合にも発生する。二次転写電圧が高すぎる場合には、トナーが中間転写ベルト側に再付着する現象（リトランスファー）によって発生し、また、二次転写電圧が低すぎる場合にも、二次転写不良によって発生している。また、Ｋ色およびＲ色の文字画像の画像する場合には、図中の符号Ｈ２は、文字画像に対する適切な二次転写電圧の領域を示す。

このように画像が文字のみの場合、さらには文字色がＫ色の場合には、二次転写電圧として低めの電圧を印加すれば中抜けがほとんどまたはまったくなくなり（許容グレード「１以下」）、二次転写電圧を画像の内容に応じて調整することが有効であることからわかる。

［トナー量調整のための基本的な制御動作］
次に、この制御装置５０による多重色トナー像を構成する所定色のトナー（主にＫ色トナー）の量の調整に関する制御動作について図１５を参照しながら説明する。

まず、プリント指令が出されると（ステップＳ４０）、作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のすべてを動作させて測定対象の基準パッチ像を形成して中間転写ベルト２０（のプリント対象のトナー像が転写される担持領域よりも前のベルト領域）に一次転写させる（ステップＳ４１）。

このときの基準パッチ像としては、たとえば、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナーからなる単色のパッチトナー像、ＭおよびＣ色のトナーからなる二次色のＢｌｕｅであるパッチトナー像、Ｙ，ＭおよびＣ色のトナーからなる三次色のＰＫ色であるパッチトナー像が形成される。また、この各基準パッチ像は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色のトナー像については１００％のドット面積率で形成され、Ｂ色およびＰＫ色のトナー像については各最大ドット面積率で形成される。さらに、この基準パッチ像の一次転写時には、一次転写用電源装置１８から一次転写バイアスとして一定の基準電流が印加される。

中間転写ベルト２０上の基準パッチ像（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｂ，ＰＫ）は、表面電位計６０を通過する際に、その各トナー像の表面電位がそれぞれ測定される（ステップＳ４２）。この測定された各表面電位のうちＫ色の表面電位ＶkとＰＫ色の表面電位Ｖpkとについて、Ｖpk／Ｖkの値が演算処理される（ステップＳ４３)。

そして、この演算されたＶpk／Ｖkの値が３．８以下であるか否かが判断され（ステップＳ４４）、その値が３．８以下でないときには、トナー量調整用の対照データ（図１６）が読み出され（ステップＳ４５）、そのＶpk／Ｖkの値が３．８以下となるように所定色のトナーの量が調整される（ステップＳ４６）。このときのトナー量の調整は、そのトナー量の調整により特に二次転写前のトナー像の帯電量を適正な値に調整するために、行われるものである。また、上記Ｖpk／Ｖkの値の閾値を「３．８以下」とした点については後述する。

図１６に示すトナー量調整用の対照データは、前記各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｂ，ＰＫ）の基準パッチ像の中間転写ベルト２０上における各トナー量と、その各基準パッチ像の二次転写直前に表面電位計６０により測定したときの表面電位との関係を示したものである。この結果から、中間転写ベルト２０上のトナー量とその二次転写前における表面電位とはほぼ正比例の関係にあることがわかる。ちなみに、図１６中の点線は「ｙ＝２９．８２１ｘ−９９．０４４」という二次関数式で示される。式中のｙは縦軸の表面電位を、ｘは横軸のトナー量を示す。

したがって、この対照データから、Ｖpk／Ｖkの値が３．８以下となるように、Ｋ色トナー像のトナー量やＰＫ色トナー像の量が調整される。具体的には、Ｋ色の表面電位Ｖkが５４Ｖ、ＰＫ色の表面電位Ｖpkが３８７Ｖであると想定したとき、たとえば各色のトナー量をＫ色を増量し、Ｙ，Ｍ，Ｃ色を減量するように現像電位を調整する。この結果、Ｋ色の表面電位が８１Ｖ、ＰＫ色の表面電位が２９８Ｖとなった（図１７）。

そして、このトナー量の調整は、各作像ユニット１０における潜像形成装置１３で形成する静電潜像の潜像電位を調整することで行われる。つまり、トナー量の調整に関する制御情報が画像処理部１７を通して潜像形成装置１３に送信され、その露光量を変更することで感光ドラム１１上の潜像電位を調整することになる。これにより、その調整後の潜像部分には、感光ドラム１１にはその潜像電位に応じた量のトナーが付着することになる。

図１７は、このトナー量の調整を行わない従前の画像形成装置の場合（比較例）とそのトナー量の調整を行うようにした本例の場合（実施例）との測定結果を示す。

比較例のようにトナー量の調整を行わない場合は、図１７の上段側に示すような各トナー量である（たとえばＫ色のトナー量が５．４ｇ、ＰＫ色のトナー量が１６ｇである）。また、このときの表面電位はＶk＝５４Ｖ、Ｖpk＝３８７Ｖであったため、そのときのＶpk／Ｖkの値は「約７．１６（＝３８７／５４）」となり、その閾値の３．８を大幅に上回った値であった。

これに対して実施例のようにトナー量の調整を行った場合、すなわち同図の下段側に示すようにＫ色のトナー量を５．４ｇから「６．１ｇ」に増量させる一方で、ＰＫ色のトナー量は総量規制により１６ｇから「１３．３ｇ」に減量させるように調整した。これにより、その各表面電位Ｖk、ＶpkがＶk＝８１Ｖと上昇したもののＶpk＝２９８Ｖとなり、比較例に比べて低下した結果となった。しかも、このときのＶpk／Ｖkの値についても「約３．６７９（＝２９８／８１）」となり、これはその閾値の３．８以下という条件を満たす値である。

以上のように所定色のトナー量が調整されると、先の指令に基づくプリント動作が開始されるようになり（図１５：ステップＳ４７）、その同じ（原稿）画像のプリントジョブで指定されたプリント枚数分のプリント動作がすべて終了するまで同じ二次転写電圧の条件下でプリント動作が繰り返される（ステップＳ４８）。このため、この制御動作においても、プリントする対象の原稿画像が異なれば、その新たな画像の形成前に基準パッチ像の表面電位（Ｖk、Ｖpk）が測定された後、その表面電位のＶpk／Ｖkの値が３．８以下になるように所定色（Ｋ色、ＰＫ色）のトナーの量が調整されたうえで、その新たな画像のためのプリント動作が実行されることになる。

以下、このようなトナー量に関する制御を行なうことの有効性について説明する。

図１８は、二次転写電圧を変更して４つの作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により形成する各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｂ，ＰＢ）トナー像の中間転写ベルト２０の２地点での表面電位を測定した結果を示す図表である。

このときの各色のトナー像は、いずれも最大ドット面積率で形成した。また、中間転写ベルト２０上の２地点とは、図２に示すように、前記表面電位計６０を配置した二次転写前の地点（転写前）と、二次転写部を通過した後の地点（転写後）である。二次転写後の地点での表面電位については、中間転写ベルト２０の（接地した）駆動ロール２１と対向する位置にベルト外周面に接近した状態で配置した第２表面電位計６１により測定した。また、中間転写ベルト２０は、自己除電能力があるベルト（表面抵抗率が１２・ｌｏｇΩ以下に設定されている）である。これにより、その中間転写ベルト２０の外周面にトナーが存在しないときに表面電位計の測定結果が「０Ｖ」となるようにゼロ点調整をしており、トナーの表面電位を正確に計測できるようにした。さらに、Ｍ色、Ｋ色、Ｂ色およびＰＫ色については二次転写効率についても併せて測定した。

図１８の結果に示されるように、転写前の表面電位はいずれも二次転写電圧を振っても変化しないのに対し、転写後の表面電位は二次転写電圧の変更に伴って変動する。転写後の表面電位は、二次転写されずに中間転写ベルト２０に残ったトナー（残像）の電位（残像電位）である。この電位がゼロのときは、その残像がない状態であって二次転写効率が１００％であることを示すことになる。また、この転写後の表面電位がゼロを境にマイナス極性からプラス極性に転じているのは、二次転写電界の影響によりマイナス帯電極性のトナーが逆極性に帯電して中間転写ベルト側にリトランスファーを起こしている証拠である。

また、図１８の結果から、転写後の表面電位（残像電位）がゼロになるとき、つまり二時転写率が最高になるときの二次転写電圧は、トナー色ごとに異なることがわかる。たとえば、そのゼロになるときの二次転写電圧はＫ色では１２００Ｖで最高転写率に達するが、三次色のＰＫ色では１８００〜２１００Ｖの間で最高の転写率を迎えている。

このようなことから、従前の中間転写方式を採用した画像形成装置においては、通常、その二次転写電圧を多重色のトナー像が最高の二次転写効率になるよう設計されていた。このため、形成すべき画像中にＰＫ色のような多重色の画像部分があれば、二次転写電圧として２１００Ｖを印加するように制御されていた。しかし、その同じ画像のなかに単色画像が混在している場合であっても、二次転写電圧として２１００Ｖが印加されてしまうため、たとえば、その単色画像がＫ色のトナー像であったと仮定すると、その残像電位が＋２０Ｖになりリトランスファーの量が多く、二次転写効率が低かった。

図１８における転写前の各色トナー像の表面電位と、ＰＫ色の表面電位を基準の「１」としたときの各色トナー像の表面電位の比率（Ｖpk／Ｖ）との関係を示すと、図１９のようになる。この図１９から明らかなように、一重色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色の単色画像と三重色のＰＫ色の多重画像とは、その中間転写ベルト上におけるトナー量が違うため表面電位にも差が出ているが、その表面電位についても三重色のときが一重色のときの約３倍になるかというとそうではない。この点は、図１８をみれば明らかであるが、Ｋ色はＰＫ色との差が７倍以上ある。

このような表面電位の差が、最適な二次転写電圧の差の原因となって現れたり、そのときの二次転写効率の差とつながっていると推測される。また、この表面電位の差は、Ｋ色トナーのようにもともとそれ自体がもっている電荷量が低いことや、中間転写ベルトに対して最終に一次転写される色（主にＫ色）のトナー像はその一次転写後で二次転写前に他の作像ユニットの一次転写部を通過して剥離放電を受けることがないため帯電量も増加することなく比較的低い状態に保たれる環境にあることが原因で生じていると推測される。一方、ＰＫ色のトナー像は、３色のトナーが重なって形成され、しかも、他の作像ユニットの一次転写部を通過して剥離放電をうけて帯電量が増加する傾向にあるため、比較的高い帯電状態に置かれる。このことも表面電位の差を生む原因になっている。

以上のことから、中間転写ベルト上におけるトナー像の表面電位を、その表面電位が最も高いＰＫ色の表面電位：Ｖpkとの差が小さくなるようにすれば、ＰＫ色以外の色のトナー像も良好に二次転写されるようになると考えられる。

そこで、図１８の結果について、各色トナー像の表面電位のＶpkとの比と、そのときの二次転写率との関係を調べるため、図２０に示すようなグラフにした。この結果、従来のカラー画像形成装置においては、その単色画像の表面電位が表面電位Ｖpkに対して４．５以上の値であることが判明した。特にＫ色にいたっては、その比が７以上であることがわかった。

そして、図２０の結果からすると、ＰＫ色以外の色のトナー像の表面電位を表面電位Ｖpkに対する比（Ｖpk／Ｖ）が「１」に近づくような状態にできれば、最高の二次転写率（９８％）に近づけることができそうであると予測される。反対に、その比が大きくなると、ＰＫ色以外の色のトナー像の二次転写率は二次曲線的に低下してくることも明らかである。また、図２０における二次曲線を示す近似式は「ｙ＝−（ｘ−１）²＋９８」になる。ここで、式中のｙは二次転写率を、ｘは各色のＶpkに対する比を示す。

したがって、二次転写率（ｙ）について目標値を設定すれば、上記近似式から各色のＶpkに対する比（ｘ）として必要となる値が明らかになる。そこで、その近似式を変形してｘ＝（９８−ｙ）²＋１とすると、その比を示すｘができる限り小さな値とすべき好ましい範囲を求めることを意図してさらに「ｘ≦（９８−ｙ）²＋１」のような不等式に変形したうえで、ｘの値を求めればよい。

また、一般的に、一次転写率および二次転写率はともに９０％以上であれば総合的にみても良好な転写（計８０％）であると評価できる。さらに、残トナーの量を減らすためには、その二次転写効率については９５％以上であることが理想的である。

そして、以上のことから、二次転写率の目標値を「９０％」に設定すると、上記不等式から、ｘ≦（９８−９０）²＋１＝３．８３となる。よって、表面電位の比（Ｖpk／Ｖ）は「Ｖpk／Ｖ≦３．８３」に設定できれば、９０％を超える二次転写率が得られることが期待できる。

また、このように表面電位の比（Ｖpk／Ｖ）を「Ｖpk／Ｖ≦３．８３」にするための方策としては、一次転写の剥離放電を利用して単色のトナー像の表面電位を高める方法（方法１）か、または多重色のトナー像の量を調整して表面電位を下げる方法（方法２）が挙げられる。

ここで、上記方法１について検討する。

この方法１は、前記したように中間転写ベルトに一次転写されたトナー像が他の色の一次転写部を通過する際に剥離放電を受けてそのトナー像の帯電量が増加する現象を利用して、単色のトナー像の表面電位を高めようとするものである。つまり、単色のトナー像の表面電位を高めることにより、表面電位の比（Ｖpk／Ｖ）のうち分母の値（Ｖ）を調整してその比の条件を満たすことを実現させようとするものである。

たとえば、中間転写ベルト２０に最後に一次転写される色のトナー像（本例ではＫ色トナー像）を形成するための作像ユニット１０（Ｋ）における一次転写電流を増加させた場合の効果について検証する。

まず、Ｋ色の一次転写電流（電荷）密度と比（Ｖpk／Ｖ）との関係を調べた結果を図２１に示す。この試験は、Ｋ色の一次転写電流を変更しつつ、ドット面積率が１００％からなるＫ色と最大ドット面積率が２４０％からなるＰＫ色のトナー像を中間転写ベルト２０に一次転写した後にその各トナー像の二次転写前における表面電位を測定したものである。一次転写電荷密度（ρ）は、一次転写電流値をＩ、プロセス速度をＳ、一次転写部の一次転写ロール１５の軸方向の長さをＬとしたとき、ρ＝Ｉ／（Ｓ×Ｌ）と現されるとともに算出できるものである。

図２１の結果からは、一次転写電流密度と比（Ｖpk／Ｖ）との間には相関があることが確認できる。図中に示す点線は、一次転写電流密度をｘ、比（Ｖpk／Ｖ）をｙとしたときの近似式「ｙ＝−０．１７１２ｘ＋１３．８０９」で現されるものである。そして、今、比（Ｖpk／Ｖ）を前記した「３．８９以下」の値にすることが求められていることから、上記近似式にｙ＝３．８９を代入して解くとｘ＝５８．５となり、これによりｙ≦３．８９とするためには一次転写電流密度であるｘを５８．５（×１０^-5μＣ／ｍｍ²）以上の値にする必要がある。

そこで、この知見にもとづき、上記カラー画像形成装置１において１０４mm／sec、１６５mm／secのプロセス速度の場合に必要となるＫ色の一次転写電流値を求めてみる。前記した一次転写電荷密度（ρ）の式、ρ＝Ｉ／（Ｓ×Ｌ）にρ＝５８．５、Ｓ＝１０４、１６５、Ｌ＝３３０（mm）をそれぞれ代入して一次転写電流値Ｉについて解くと、Ｉ（１０４）≒２０（μｍ）、Ｉ（１６５）≒３２（μｍ）という結果が得られた。このことから、従来におけるＫ色の一次転写電流の設定がＩ（１０４）＝１２（μｍ）、Ｉ（１６５）＝２０（μｍ）であったことからすれば、前記「（Ｖpk）／Ｖ≦３．８３」との条件を満たすようにするためのＫ色の一次転写電流を従来の設定値に比べて約１６５％の割合で増加させればよいこととなる。

図２２は、カラー画像形成装置１においてＫ色の一次転写電流を上記各値に変えた場合における所定の色トナー像の表面電位および二次転写効率を測定したときの結果を示すものである。図２２の結果から明らかなように、上記知見にて求められた一次転写電流を印加した場合（実施例）のＫ色の二次転写効率については、従来の一次転写電流を印加した場合（比較例）のそれに比べて、その目標値とした９０％を超える結果が得られることが確認できる。しかも、実施例のようにＫ色の一次転写電流を増加させても、他の色（Ｍ，Ｂ，ＰＫ）の二次転写効率にほとんど影響がない（従来に比べて大幅な変動をもたらすことがない）ことも確認できる。

以上のことから、一次転写電流Ｖを調整する（実際には増加させる）ことにより、表面電位の比（Ｖpk／Ｖ）を「（Ｖpk）／Ｖ≦３．８３」にすることができることが明らかとなり、この結果、前記した方法１の方策が有効であることがわかった。このことからすれば、「（Ｖpk）／Ｖk≦３．８３」という条件を満たすように最後に一次転写する色（Ｋ色が多い）の一次転写電流を調整すれば、転写するトナー像の種類に関係なく目標値の９０％を超える二次転写効率からなる良好な二次転写を行なうことが可能であることもわかる。

次に、前記方法２について検討する。

この方法２は、前記したように中間転写ベルトに一次転写された多重色（ＰＫ色など）のトナー像を構成する所定色のトナー像のトナー量を調整することでそのトナー像の帯電量が変動する現象を利用して、多重色のトナー像における表面電位を低下させようとするものである。つまり、所定の単色のトナーの量を調整する（実際には減少させる）ことにより多重色ＰＫのトナー像の表面電位を下げて、表面電位の比（Ｖpk／Ｖ）のうち分子の値（Ｖpk）を調整してその比の条件を満たすことを実現させようとするものである。

まず、図１６の結果について前述したように、中間転写ベルト上の各色トナー像のトナー量とその各トナー像の表面電位との間には相関があることから、たとえば、中間転写ベルト上のトナーの量が異なると表面電位もそれにほぼ対応して変動することがわかる、その反対に、二次転写前の表面電位を調べることにより中間転写ベルト上にあるトナー像のトナー量を推測できることがわかる。

また、ＰＫ色の表面電位（Ｖpk）とそのときの好適な二次転写電圧との関係を調べると、図２３に示すような結果が得られる。すなわち、ＰＫ色の表面電位（Ｖpk）が異なることに応じて二次転写電圧も調整する必要があることがわかる。表面電位が異なるのは、一般に温度湿度の条件が異なることによるものである。たとえば、そのトナー像の表面電位（Ｖpk）は、高温高湿（２８℃、８５％ＲＨ）の環境下では１００以下の値となり、低温低湿（１０℃、１５％ＲＨ）の環境下では４００に近い値となる。

以上のことから、ＰＫ色トナー像のトナー量を調整することにより、その表面電位を所定の電位にすることができ、また、その表面電位を所定の電位に保てれば二次転写電圧を調整する必要がないことがわかる。一方、ＰＫ色トナー像のベルト上における表面電位を測定することにより、そのときの温度湿度の条件をある程度予測することができるが、そのときのトナー量を調整すればその表面電位を調整することができることがわかる。

そこで、各色のトナーの量を調整すると、図１７で示したようにＫ色トナー像の表面電位（Ｖk）とＰＫ色トナー像の表面電位（Ｖpk）を変えることができ、これにより、前記表面電位の比の条件「Ｖpk／Ｖk≦３．８」を満たすことになることを確認することができた。

以上のことから、前記した方法２の方策は、表面電位の比（Ｖpk／Ｖ）を「Ｖpk／Ｖ≦３．８３」にするためには有効な方策であることがわかった。

［トナー量調整のための制御動作の変形例］
図２４は、前記カラー画像形成装置１の制御装置５０において、前記した「Ｖpk／Ｖk≦３．８」を満たすようにトナー量の調整を行なうことに加えて、Ｋ色トナー像の表面電位（Ｖk）と中間転写ベルト２０に最後に転写されるＫ色トナー像のトナー量（Ｍ_k）とが「Ｖk／Ｍ_k＞２２」との関係を満たすように、そのＫ色トナー像のトナー量（Ｍ_L）およびＫ色トナー像の表面電位（Ｖk）の一方または双方を調整するようにした構成例（実際にはその制御動作）を示すものである。

この場合、Ｋ色トナー像のトナー量（Ｍ_k）については、画像濃度に応じて予め実験的に求められ、現像電位との関係で予め設定される量が使用される。そして、このＫ色のトナー量の予め設定されている量の情報と前記したＫ色基準パッチ像の表面電位検知情報を使用した場合の制御プログラムが制御装置５０の記憶部に格納されており、その制御プログラムにもとづく動作（図２４）が実行されることでそのトナー量（Ｍ_L）および表面電位（Ｖk）の一方または双方の調整が行われる。

次に、この構成例の場合におけるトナー量等の調整動作について図２４を参照しながら説明する。

初めに、前述したように制御装置５０においては、前述したトナー量の調整までの制御動作（図１５のステップＳ４０〜４６）を実行した後にステップＳ５０（図２４）に移行し、Ｋ色トナーのトナー量（Ｍ_k）が検出される。このトナー量（Ｍ_k）の情報は前記判別回路７５から送信されることで得られる。

続いて、このＫ色トナーのトナー量（Ｍ_k）とＫ色の基準パッチ像の表面電位（Ｖk）から「Ｖk／Ｍ_k」の値が演算される（ステップＳ５１）。表面電位（Ｖk）は、前記した表面電位の測定時（図１５のステップＳ４２）に得られた情報が用いられる。

そして、このときの演算結果が「Ｖk／Ｍ_k＞２２」となるか否かが判断され（ステップＳ５２）、Ｖk／Ｍ_kの演算結果が「２２よりも大きい」と判断された場合には、その二次転写時にＫ色トナーの飛散が発生しないとみなして、それ以降の制御動作を行わず先のステップＳ４７（図１５）に戻りプリント動作が開始される。

一方、ステップＳ５２においてＶk／Ｍ_kの演算結果が「２２以下」と判断された場合には、その二次転写時にＫ色トナーの飛散が発生するおそれがあるとみなして、そのＫ色トナーのトナー量（Ｍ_k）およびＫ色トナー像の表面電位（Ｖk）の一方または双方を「Ｖk／Ｍ_k＞２２」の条件を満たすように調整される（ステップＳ５３）。この調整がなされた後は、先のステップＳ４７（図１５）に戻りプリント動作が開始される。

ここで、「Ｖk／Ｍ_k＞２２」の条件が導き出された過程について説明する。

すなわち、最後に一次転写されるＫ色トナー像のトナーが二次転写部の排出側で飛散するのは、その二次転写前におけるそのトナーのもつ電荷量、つまりＱ／Ｍ（Ｑ：電荷量、Ｍ：質量）が他の色のトナーに比べて低いことに起因していると考えられる。ここで、その電荷量：Ｑはそのトナーのもつ表面電位Ｖkに比例することに着目すれば、Ｖk／Ｍと置き換えることが可能である。

そこで、前記カラー画像形成装置１において、中間転写ベルト２０上のＫ色トナー像のトナー量とそのときのＫ色トナー像の表面電位とが種々の関係にあるとき、Ｋ色トナーの二次転写部排出側でのトナー飛散の発生状況について調べた。その結果を図２５に示す。

図中の直線は、各プロットに対する近似線であり、表面電位をｙ、表面電位をｘとしたとき、ｙ＝２１．６３６ｘで現されるものである。Ｋ色トナー像の量とその表面電位とがその近似線より上側の領域に存在するときには二次転写部でＫ色トナーの飛散が発生しないことが認められたのに対し、その近似線を含むその下側の領域に存在するときにはそのＫ色のトナー飛散が発生することが認められた。また、図中の△は、従来におけるＫ色トナー像のトナー量とそのときのＫ色トナー像の表面電位との設定例を示す。

このことからＫ色のトナー飛散が発生しない領域は、近似線を利用して現すと「ｙ＞２１．６３６ｘ」という不等式で表現でき、これを変形して「ｙ／ｘ＞２１．６３６」との条件を満たせばよいことになる。このことからｙ＝Ｖk、ｘ＝Ｍ_kと置き換えて「Ｖk／Ｍ_k＞２２」を条件とした。

図２６は、このような条件に基づく制御の有効性を確認するために行なった試験結果を示すものである。すなわち、従来のカラー画像形成装置では、Ｋ色トナー量Ｍ_kがＭ_k＝５．４（ｇ／ｍ²）、その表面電位ＶkがＶk＝５４（Ｖ）であり、Ｖk／Ｍ_kの値が「１０」であったところ（比較例）、Ｖk／Ｍ_k＞２２となるようにそのトナー量Ｍ_kとそのＫ色の一次転写電流Ｖkを図２６に示すように調整した。その結果、Ｋ色トナーの二次転写部での飛散が発生しなくなり、また、Ｋ色トナー像の二次転写効率もその目標値である９０％を超える値を得ることができた。また、このときのＶpk／Ｖkの値も「Ｖpk／Ｖk≦３．８」の条件を満足するものであった。

よって、このような制御を行なった場合には、目標値を超える良好な二次転写効率を得ることができることに加えて、Ｋ色トナーの二次転写部での飛散の発生を防止することができることが判明した。このような効果は、Ｋ色トナー量Ｍ_kとＫ色の一次転写電流Ｖkをそれぞれ単独で調整した場合でも、ほぼ同様に得られる。

ちなみに、「Ｖk／Ｍ_k＞２２」との条件を満たすように調整する対象であるＫ色トナー像のトナー量（Ｍ_L）とＫ色トナー像の表面電位（Ｖk）の一方または双方の判別（使い分け）は、たとえば、一次転写電流値を増加しただけでは条件を満たすことができない場合にトナー量の調整を行うことで補うという観点で行なえばよい。

なお、このカラー画像形成装置１では、中間転写ベルト２０の画像形成領域外で前記基準パッチ像を形成し、そのパッチ像が二次転写部において二次転写ロール２５に付着することを防止するため、そのバックアップロール２２に対して二次転写用電源装置２６から通常の転写時に印加する二次転写電圧とは逆極性の電圧を印加している。この場合でも、ＰＫ色トナー像の表面電位Ｖpkの検知情報から、その二次転写ロール２５へのパッチ像の付着を確実に防止するため、その表面電位Ｖpkと同じ大きさの逆極性の電圧を二次転写用電源装置２６から印加するように構成することができる。

［二次転写電圧調整のための制御動作とトナー量調整のための制御動作の併用］
このカラー画像形成装置１においては、前記した二次転写電圧調整のための制御動作（図３および図４のステップＳ１０〜１８、Ｓ２０〜２１：必要に応じてＳ１２，Ｓ１３に示す制御動作を含む）と、前記したトナー量調整のための制御動作（図１５のステップＳ４０〜４８：必要に応じて図２４に示す制御動作を含む）とを併用することが可能である。

この場合、その制御動作の実行する順番は、先に二次転写電圧調整のための制御動作を行い、その後でトナー量調整のための制御動作を行なうことになるが、必要によってはその逆の順番で行なってもよい。また、これらはプリント動作開始前に一連の制御動作として連続して行なうように構成するが、場合によっては、時期をずらして実行するように構成しても構わない。

このように前記２つの制御動作を併用する場合には、二次転写電圧調整のための制御動作によって、前述したように形成すべき画像の内容の違いにかかわらずその二次転写時に白抜け等の画質不良が発生することがなく良好な二次転写を安定して行なうことが可能になる。これに加えて、トナー量調整のための制御動作によって、前述したようにその二次転写時にブラックトナー等の二次転写効率の低下やその二次転写時にトナー飛散等が発生することがなく、良好な二次転写を安定して行なうことが可能になる。特に、二次転写バイアスの補正係数（Ｅ）を乗じた調整のみでは良好な二次転写を十分に行えないような状況にある場合には、所定のトナー量等を一定の関係を満たすようにさらに調整することによって良好な二次転写をより確実に行うことが可能になり、この点で有利である。

［他の実施の形態］
なお、前記実施の形態では、中間転写ベルト２０に対して４色用の作像ユニット１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を中間転写ベルトの回転方向にそって直列に配置した形式（タンデム型）のカラー画像形成装置１の場合について説明したが、中間転写方式を利用するものであればこれ以外の形式のカラー画像形成装置であっても同様に適用することができる。

たとえば、中間転写ベルトに対して１つの感光ドラム（感光体）を配置し、その１つの感光ドラムに対して４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像装置が１つずつ順番に対向する形式（４サイクル型）のカラー画像形成装置や、１つの感光ドラムに対して４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像装置が感光ドラムの回転方向の周面にそって順次配置した形式のカラー画像形成装置である。この形式の画像形成装置においても、感光ドラムへのブラック（Ｋ）色のトナー像の中間転写ベルトへの一次転写は最後に行うように構成されることが多い。

本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置の全体を示す概略図である。 図１の画像形成装置の要部を示す説明図である。 補正係数を乗じて二次転写電圧を調整する制御動作を示すフローチャートである。 補正係数の決定に関する制御動作部分を示すフローチャートである。 合成抵抗に基づく二次転写電圧の算定方法を示す図表である。 二次転写電圧の算定に使用する算出用係数を決定するための情報を示す図表である。 絶対湿度で分類される各環境を示す対照表図である。 各環境ごとにおける合成抵抗と二次転写電圧の関係を示すグラフ図である。 最大ドット面積率等に対応する補正係数を示す図表である。 ドット面積率と補正係数との関係を示すグラフ図である。 最大ドット面積に対する二次転写効率の比較例および実施例の試験結果を示す図表である。 最大線幅の情報を加味した補正係数の決定に関する制御動作部分を示すフローチャートである。 特定色のトナーの使用割合の情報を加味した補正係数の決定に関する制御動作部分を示すフローチャートである。 異なる内容の画像ごとの二次転写電圧値と中抜け発生グレードまたは二次転写効率との測定結果を示すグラフ図である。 表面電位に関する特定条件を満たすように所定色のトナー量を調整する制御動作を示すフローチャートである。 中間転写ベルト上のトナー像のトナー量とそのトナー像の表面電位との測定結果を示すグラフ図である。 トナー量とその表面電位との関係に関する比較例および実施例の試験結果を示す図表である。 二次転写電圧に対する各色トナー像の表面電位および二次転写効率の試験結果を示す図表である。 各色のトナー像ごとの転写前の表面電位および表面電位比（Ｖpk／Ｖ）との測定結果を示すグラフ図である。 各色の表面電位比（Ｖpk／Ｖ）と二次転写効率との関係を示すグラフ図である。 Ｋ色の一次転写電荷密度とその表面電位比（Ｖpk／Ｖk）との測定結果を示すグラフ図である。 表面電位に関する特定条件を満たすようにＫ色の一次転写電流を調整した実施例とその調整をしない比較例における二次転写効率の試験結果を示す図表である。 ＰＫ色の表面電位（Ｖpk）と二次転写電圧との関係を示すグラフ図である。 Ｋ色トナー像の表面電位とそのトナー量が特定の関係になるようにそのトナー量等を調整する制御動作を加味した、所定色のトナー量を調整する制御動作を示すフローチャートである。 中間転写ベルト上のＫ色トナー像のトナー量とそのトナー像の表面電位比（Ｖk）の関係とトナー飛散の発生有無の測定結果を示すグラフ図である。 Ｋ色およびＰＫ色のトナー量とＫ色の一次転写電流を調整した実施例とその調整をしない比較例における二次転写効率およびトナー飛散の発生状況の試験結果を示す図表である。

符号の説明

１…カラー画像形成装置、１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ…作像ユニット（作像装置）、１５…一次転写装置（転写ロール）、１８…一次転写用電源装置（一次転写手段の一部）、２０…中間転写ベルト（中間転写体）、２２…バックアップロール（二次転写手段の一部）、２５…二次転写ロール（二次転写手段の一部）、２６…二次転写用電源装置（二次転写手段の一部）、５０…システム制御装置（制御手段）、６０…表面電位計（表面電位測定手段）、７１…最大ドット面積率判別回路、７２…最大線幅判別回路、７３…使用トナーの色判別回路、Ｐ…記録用紙（記録媒体）。

Claims (6)

1. 画像情報に基づく複数色のトナー像を形成し得る作像装置と、この作像装置で形成される各トナー像が一時的に転写される中間転写体と、この中間転写体に前記トナー像を一次転写バイアスを印加した状態で転写させる一次転写手段と、この一次転写手段で中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に二次転写バイアスを印加した状態で転写させる二次転写手段とを有する画像形成装置であって、
   前記画像情報の画像を構成する各色のトナー像の同一の画像範囲内において、画素毎に、各色のドット面積率を足し合わせた合計値のうちの最大値となるものを検出する検出手段と、
   この検出手段で検出される当該最大値となるドット面積率に応じた補正係数を前記二次転写バイアスの値に乗じて補正する制御手段と
   を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記中間転写体に転写されて前記二次転写される前の最大ドット面積率からなるトナー像の表面電位を測定する表面電位測定手段を設け、
   かつ、前記制御手段は、前記検出手段で検出される最大ドット面積率に応じた補正係数を前記二次転写バイアスの値に乗じて補正するとともに、前記表面電位測定手段で測定される最大ドット面積率からなる三重黒色トナー像の表面電位（Ｖpk）と前記中間転写体に最後に転写されるドット面積率１００％からなる単色黒色の基準トナー像の表面電位（Ｖk）とが「Ｖpk≦３．８×Ｖk」との関係を満たすように、多重色トナー像を構成する所定の色のトナーの量を調整する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像情報の画像の線幅のうちで最大のものを検出する検出手段を設け、
   かつ、前記制御手段は、この検出手段で検出される最大線幅に応じた補正係数を前記二次転写バイアスの値にさらに乗じて補正する請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像情報の画像を形成するために使用されるトナーの色を検出する検出手段を設け、
   かつ、前記制御手段は、この検出手段で検出されるトナー色に応じた補正係数を前記二次転写バイアスの値にさらに乗じて補正する請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記表面電位（Ｖ_k ：単位Ｖ）と前記中間転写体に最後に転写される予定のトナー像のトナー量（Ｍ_L ：単位ｇ／ｍ ² ）とが「Ｖ_k／Ｍ_L＞２２」との関係を満たすように、そのトナー量（Ｍ_L）を調整する請求項２ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記表面電位（Ｖ_k ：単位Ｖ）と前記中間転写体に最後に転写される予定のトナー像のトナー量（Ｍ_L ：単位ｇ／ｍ ² ）とが「Ｖ_k／Ｍ_L＞２２」との関係を満たすように、その最後に転写される予定のトナー像に対する前記一次転写バイアスの値を調整する請求項２ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。

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