JP5454794B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の被転写体に有色トナーによるトナー像が転写される画像形成装置に関するものである。
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、幅方向（主走査方向）の画像面積率（黒字率）に関する画像データに基いて、トナー像を記録媒体に転写するときの転写エネルギを変化させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
これは、転写部材に同じ大きさの転写電流を印加しても、幅方向（主走査方向）の画像面積率が大きくなるほど、トナー像が被転写体に転写される転写率が低下してしまうという現象を解決するための技術である。具体的には、被転写体に転写されるトナー像の幅方向の画像面積率が大きくなるほど、転写部材に印加する転写電流の大きさを大きく設定する必要がある。
上述した従来の画像形成装置は、メモリに保持された画像面積率に関する画像データに基いて転写電流の大きさを調整制御している。しかし、トナーの帯電量や、像担持体や被転写体等の構成部材の特性は、使用環境によって変化したり経時に変化したりするため、画像データに基いて転写電流の大きさを調整制御しても転写効率が安定せずに、記録媒体上に形成する画像の濃度が安定しない可能性が高かった。
このような問題を解決するために、被転写体上に幅方向の画像面積率の異なるトナー像のパッチパターンを複数形成して、それらのパッチパターンのトナー付着量（画像濃度）をフォトセンサでそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いてトナー像の画像面積率に応じて転写部材に印加する転写電流の大きさを調整制御する方策が考えられる。しかし、その場合、フォトセンサで検知された後のパッチパターンをクリーニング装置によって被転写体上から除去するにしてもパッチパターンを形成することで画像形成装置内がトナーで少なからず汚れてしまう不具合や、パッチパターンを形成するためのトナーが余分に消費されてしまいトナーが収容されたトナー容器の交換時期が早まってしまう不具合等が生じてしまうことになる。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、画像形成装置がトナーで汚れてしまったりトナー容器の交換時期が早まったりすることなく、使用環境が変動した場合や経時においても、被転写体に転写されるトナー像の幅方向の画像面積率に関わらず被転写体や記録媒体へのトナー像の転写率が安定する、画像形成装置を提供することにある。
この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、有色トナーによるトナー像が形成される第１像担持体と、透明トナーによるトナー像が形成される第２像担持体と、前記第１像担持体と前記第２像担持体とに対向するとともに、所定方向に走行する被転写体と、前記第１像担持体上に形成されたトナー像を前記被転写体に転写するために転写電流が印加される第１転写部材と、前記第２像担持体持体上に形成されたトナー像を前記被転写体に転写するために転写電流が印加される第２転写部材と、前記第１転写部材に印加される転写電流を可変する可変手段と、前記被転写体に対して当該被転写体の走行方向に直交する幅方向の一部において対向するように配設されるとともに、その対向位置において前記被転写体上に転写されるトナー像のトナー付着量を検知する検知手段と、を備え、前記被転写体における前記対向位置に対応する位置に有色トナーによるトナー像の有色パッチパターンが転写されるように前記第１像担持体に当該トナー像を形成するとともに、前記対向位置を除く幅方向の範囲において前記有色パッチパターンに並列する幅方向の画像面積率を可変して透明トナーによるトナー像の透明パッチパターンが転写されるように前記第２像担持体に当該トナー像を形成して、前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を可変したときの前記有色パッチパターンのトナー付着量を前記検知手段でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに前記可変手段によって前記第１転写部材に印加される転写電流を可変制御するものである。
また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記可変手段は、前記第２転写部材に印加される転写電流をも可変するように構成され、前記可変手段によって前記第１転写部材及び前記第２転写部材に印加される転写電流を同じように変化させて前記有色パッチパターンを形成するとともに前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を可変したときの前記有色パッチパターンのトナー付着量を前記検知手段でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに前記可変手段によって前記第１転写部材に印加される転写電流を可変制御するものである。
また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を第１の所定値としたときと、前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を第２の所定値としたときと、の前記有色パッチパターンのトナー付着量を前記検知手段でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに前記可変手段によって前記第１転写部材に印加される転写電流を可変制御するものである。
また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、記録媒体を連続的に通紙してそれぞれの記録媒体上に画像を形成するときに、連続的に通紙される記録媒体と記録媒体との間のタイミングで、前記第１転写部材に印加される転写電流の可変制御をおこなうものである。
また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記第１像担持体は、異なる色の有色トナーによるトナー像がそれぞれ形成される複数の第１像担持体であって、前記第１転写部材は、前記複数の第１像担持体に形成されたトナー像をそれぞれ前記被転写体に転写するために転写電流がそれぞれ印加される複数の第１転写部材であって、前記複数の第１転写部材ごとに、前記転写電流の可変制御をおこなうものである。
また、この発明の請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、有色トナーによるトナー像が形成される第１像担持体と、透明トナーによるトナー像が形成される第２像担持体と、前記第１像担持体と前記第２像担持体とに対向するとともに、所定方向に走行する被転写体と、前記第１像担持体上に形成されたトナー像を前記被転写体に転写するために転写電流が印加される第１転写部材と、前記第２像担持体持体上に形成されたトナー像を前記被転写体に転写するために転写電流が印加される第２転写部材と、前記被転写体との間に通紙される記録媒体に対して前記被転写体に転写されたトナー像を２次転写するために２次転写電流が印加される２次転写部材と、前記２次転写部材に印加される２次転写電流を可変する可変手段と、前記２次転写部材が対向する位置に対して前記被転写体の走行方向下流側の位置において前記被転写体に対して当該被転写体の走行方向に直交する幅方向の一部において対向するように配設されるとともに、その対向位置において前記被転写体上に残留するトナー像のトナー付着量を検知する検知手段と、を備え、前記被転写体における前記対向位置に対応する位置に有色トナーによるトナー像の有色パッチパターンが転写されるように前記第１像担持体に当該トナー像を形成するとともに、前記対向位置を除く幅方向の範囲において前記有色パッチパターンに並列する幅方向の画像面積率を可変して透明トナーによるトナー像の透明パッチパターンが転写されるように前記第２像担持体に当該トナー像を形成して、前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を可変したときに前記２次転写部材に２次転写されずに前記被転写体に残留する前記有色パッチパターンのトナー付着量を前記検知手段でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに前記可変手段によって前記２次転写部材に印加される２次転写電流を可変制御するものである。
また、請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項６に記載の発明において、前記可変手段によって前記２次転写部材に印加される２次転写電流を変化させるとともに前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を可変したときに前記２次転写部材に２次転写されずに前記被転写体に残留する前記有色パッチパターンのトナー付着量を前記検知手段でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに前記可変手段によって前記２次転写部材に印加される２次転写電流を可変制御するものである。
また、請求項８記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項６又は請求項７に記載の発明において、前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を第１の所定値としたときと、前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を第２の所定値としたときと、の前記被転写体に残留する前記有色パッチパターンのトナー付着量を前記検知手段でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに前記可変手段によって前記２次転写部材に印加される２次転写電流を可変制御するものである。
また、請求項９記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項６〜請求項８のいずれかに記載の発明において、記録媒体を連続的に通紙してそれぞれの記録媒体上に画像を形成するときに、連続的に通紙される記録媒体と記録媒体との間のタイミングで、前記２次転写部材に印加される２次転写電流の可変制御をおこなうものである。
また、請求項１０記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項９のいずれかに記載の発明において、前記有色パッチパターンと前記透明パッチパターンを、いずれも、ベタ画像としたものである。
また、請求項１１記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記第１像担持体は、異なる色の有色トナーによるトナー像がそれぞれ形成される複数の第１像担持体であって、前記第１転写部材を、前記複数の第１像担持体に形成されたトナー像をそれぞれ前記被転写体に転写するために転写電流がそれぞれ印加される複数の第１転写部材としたものである。
また、請求項１２記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１１に記載の発明において、前記被転写体を、前記複数の第１像担持体と前記第２像担持体とがそれぞれ対向するように並設された中間転写ベルトとしたものである。
本発明は、画像形成装置がトナーで汚れてしまったりトナー容器の交換時期が早まったりすることなく、使用環境が変動した場合や経時においても、被転写体に転写されるトナー像の幅方向の画像面積率に関わらず被転写体や記録媒体へのトナー像の転写率が安定する、画像形成装置を提供することができる。
この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す断面図である。 中間転写ベルトの近傍を示す構成図である。 制御部を示すブロック図である。 中間転写ベルト上に形成されるパッチパターンを示す概略図である。 画像面積率が異なるときの、１次転写電流と１次転写率との関係を示すグラフである。 画像面積率が異なるときの、２次転写電流と２次転写率との関係を示すグラフである。 別形態における、中間転写ベルト上に形成されるパッチパターンを示す概略図である。 画像面積率と、最適な１次転写電流と、の関係を示すグラフである。 さらに別形態における、中間転写ベルト上に形成されるパッチパターンを示す概略図である。
実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
まず、図１〜図４にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としての複写機を示す構成図であり、図２はその作像部を示す拡大図である。また、図３は、中間転写ベルト８の近傍を示す構成図である。さらに、図４は、画像形成装置１００における制御部８０を示すブロック図である。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の中央には、中間転写ユニット１５（中間転写ベルト装置）が設置されている。また、中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８（被転写体）に対向するように、フルカラー画像を形成するための４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した有色トナー用の作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋと、透明トナーに対応した透明トナー用の作像部６Ｗと、が並設されている。さらに、中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、２次転写部材としての２次転写ローラ１９が配設されている。
図２を参照して、イエローに対応した作像部６Ｙは、第１像担持体としての感光体ドラム１Ｙ（第１感光体ドラム）と、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電部４Ｙ、現像部５Ｙ、クリーニング部２Ｙ、除電部（不図示である。）等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。
なお、他の４つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、６Ｗも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の４つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、６Ｗの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなうことにする。
また、本実施の形態では、有色トナー用の複数の作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにおける感光体ドラムを「第１像担持体としての第１感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ」として、透明トナー用の作像部６Ｗにおける感光体ドラムを「第２像担持体としての第２感光体ドラム１Ｗ」としているが、これらの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、１Ｗの構成はいずれもほぼ同等であるため、これらの呼称を適宜に「感光体ドラム」又は「像担持体」とするとともに個々の感光体ドラムにおける構成・動作の説明を省略する。
ここで、透明トナー用の作像部６Ｗで用いられる透明トナー（現像部やトナー容器に収容されている。）は、有色トナー用の作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋで用いられるトナーとは異なり、着色剤が含有されておらず（又は、透明色の着色剤が含有されていて）、透明色のトナー（透明トナー）である。
図２を参照して、像担持体としての感光体ドラム１Ｙは、不図示のメイン駆動モータによって図２中の反時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光部７（書込部）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。なお、露光部７から発せられるレーザ光Ｌは、図２の紙面垂直方向（主走査方向であって、本願において「幅方向」という。）に走査される。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、現像部５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び１次転写ローラ９Ｙ（第１転写部材）との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上のトナー像が被転写体としての中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング部２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによってクリーニング部２Ｙ内に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、６Ｗでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。すなわち、作像部の上方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、６Ｗの感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、１Ｗ上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、被転写体としての中間転写ベルト８上に重ねて転写（１次転写）する。こうして、中間転写ベルト８上に所望のカラー画像が形成される。
なお、図１において、図示は省略するが、画像形成装置１００における露光部７の上方には、原稿が搬送される原稿搬送部や、原稿搬送部で搬送された原稿の画像情報を光学的に読み取る読み取り部、等が設けられている。
ここで、図１を参照して、５つの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、６Ｗは、中間転写ベルト８の走行方向上流側から、透明トナー用の作像部６Ｗ、イエロートナー用の作像部６Ｙ、マゼンタトナー用の作像部６Ｍ、シアントナー用の作像部６Ｃ、黒色トナー用の作像部６Ｋ、の順に並設されている。したがって、中間転写ベルト８には、透明トナー用の第２感光体ドラム１Ｗ（第２像担持体）上に形成された透明トナーによるトナー像が１次転写された後に、有色トナー用の第１感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（複数の第１像担持体）上にそれぞれ形成された有色トナーによるトナー像が１次転写されることになる。
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８（被転写体）は、２次転写部材としての２次転写ローラ１９との当接位置（２次転写ニップ部）に達する。この位置では、２次転写対向ローラ１２Ｂが、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップ部を形成している。そして、２次転写対向ローラ１２Ｂにトナーの極性とは同極性のバイアス（２次転写電流）が２次転写電源７２から印加されるとともに、２次転写ローラ１９にトナーの極性とは逆極性のバイアス（２次転写電流）が２次転写電源７２から印加される。これにより、中間転写ベルト８上に形成されたフルカラーのトナー像は、この２次転写ニップ部の位置に搬送された転写紙等の記録媒体Ｐ上に転写（２次転写）される（２次転写工程である。）。このとき、中間転写ベルト８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残留する。
その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが除去される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
なお、本実施の形態では、中間転写ベルト８を挟む２つのローラ部材（２次転写対向ローラ１２Ｂと２次転写ローラ１９とである。）にそれぞれ極性の異なる２次転写電流を印加して、２つのローラ部材１２Ｂ、１９がいずれも２次転写部材として機能するように構成した。これに対して、２つのローラ部材１２Ｂ、１９のうちいずれか一方のみ（例えば、２次転写ローラ１９である。）に２次転写電流を印加して、その一方のみを２次転写部材として機能させることもできる。
ここで、図１を参照して、ニップ部（２次転写ニップ部）の位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６（又は、側方に配設された給紙部）から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。
レジストローラ対２８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップ部に向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
その後、２次転写ニップ部の位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対（不図示である。）によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、図２にて、作像部における現像部の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像部５Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対向する現像ローラ５１Ｙと、現像ローラ５１Ｙに対向するドクターブレード５２Ｙと、現像剤収容部内に配設された２つの搬送スクリュ５５Ｙと、現像剤収容部に開口を介して連通するトナー補給経路４３Ｙと、現像剤中のトナー濃度を検知する磁気センサ５６Ｙと、等で構成される。現像ローラ５１Ｙは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤が収容されている。
なお、トナー補給経路４３Ｙは、新品のトナーが収容されたトナー容器（不図示である。）から現像装置５Ｙに向けて新品トナーを適宜に補給するためのものである。また、現像装置５Ｙへの新品トナーの補給は、磁気センサ５６Ｙによって検知されるトナー濃度（現像剤中のトナーの割合である。）が所定の範囲内になるようにおこなわれる。
このように構成された現像部５Ｙは、次のように動作する。
現像ローラ５１Ｙのスリーブは、図２の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ５１Ｙ上を移動する。
その後、現像剤収容部内に補給されたトナーは、図２の矢印方向に回転する２つの搬送スクリュ５５Ｙによって、現像剤とともに混合・撹拌されながら、隔絶された２つの現像剤収容部を循環する（図２の紙面垂直方向の移動である。）。そして、現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１Ｙ上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１Ｙ上に担持される。
現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤は、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２Ｙの位置に達する。そして、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１Ｙ上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１Ｙ上に残った現像剤はスリーブの回転にともない現像剤収容部の上方に達して、この位置で現像ローラ５１Ｙから離脱される。
次に、図３にて、中間転写ユニット１５（中間転写ベルト装置）についてさらに詳しく説明する。
図３に示すように、中間転写ユニット１５は、被転写体としての中間転写ベルト８（中間転写体）、５つの１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ 、９Ｗ、駆動ローラ１２Ａ、２次転写対向ローラ１２Ｂ、テンションローラ１２Ｃ、補正ローラ１２Ｄ、中間転写クリーニング部１０、第１フォトセンサ６１（検知手段）、第２フォトセンサ６２（検知手段）、等で構成される。中間転写ベルト８は、複数のローラ部材１２Ａ〜１２Ｄによって張架・支持されるとともに、駆動ローラ１２Ａの回転駆動によって図３中の矢印方向に無端移動される。
フルカラー画像を形成するために有色トナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）によるトナー像がそれぞれ形成される複数の第１像担持体としての第１感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、透明トナーによるトナー像が形成される第２像担持体としての第２感光体ドラム１Ｗと、はそれぞれ被転写体としての中間転写ベルト８に対向（当接）するように並設されている。
５つの１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、９Ｗは、それぞれ、導電性弾性ローラであって、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ 、１Ｍ 、１Ｃ 、１Ｋ 、１Ｗとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、それぞれの１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、９Ｗに、それぞれの１次転写電源７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋ、７１Ｗから、トナーの極性とは逆極性の定電流制御されたバイアス（１次転写電流）が印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、９Ｗの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ 、１Ｍ 、１Ｃ 、１Ｋ、１Ｗ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される（透明トナー像、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、黒色トナー像の順である。）。
このように、透明トナーを用いることで、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、黒色）のみを用いた通常のフルカラー画像（ノーマルカラー画像モードによる出力画像）に比べて、画像の光沢度の制御が容易になるとともに、４色トナー像の転写率が向上することになる。さらには、出力画像に凹凸を持たせることが可能になる。
なお、本実施の形態１では、装置本体１００の操作パネル（不図示である。）の操作によって、上述した透明トナーと４色の有色トナーとを用いた「特殊カラー画像モード」と、透明トナーを用いることなく４色の有色トナーのみを用いた「ノーマルカラー画像モード」と、黒色トナーのみを用いた「モノクロ画像モード」と、を任意に選択できるようになっている。また、図示は省略するが、このような画像モードの切り替えは、透明トナー用の感光体ドラム１Ｗを中間転写ベルト８から離間する機構と、黒色トナー以外の有色トナー（イエロー、マゼンタ、シアン）用の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを中間転写ベルト８から離間する機構と、の接離動作を組み合わせることによって達成される。
ここで、第１転写部材としての１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、有色トナー用の第１感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（第１像担持体）上に形成された有色トナー像を中間転写ベルト８に転写するためのものであって、それぞれに接続された１次転写電源７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋから転写電流が印加される。これらの有色トナー用の１次転写電源７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋは、電流可変型の電源であって、１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ（第１転写部材）に印加する転写電流の大きさ（電流量）を可変する可変手段として機能する。
また、第２転写部材としての１次転写ローラ９Ｗは、透明トナー用の第２感光体ドラム１Ｗ（第２像担持体）上に形成された透明トナー像を中間転写ベルト８に転写するためのものであって、そこに接続された１次転写電源７１Ｗから転写電流が印加される。なお、後述するように、この透明トナー用の１次転写電源７１Ｗも、１次転写ローラ９Ｗ（第２転写部材）に印加する転写電流の大きさ（電流量）を可変する可変手段として機能させることができる。
本実施の形態において、中間転写体としての中間転写ベルト８は、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＣ（ポリカーボネート）、等を単層又は複数層に構成して、カーボンブラック等の導電性材料を分散させたものである。また、中間転写ベルト８は、体積抵抗率が１０7〜１０12Ωｃｍ程度に、厚さが８０〜１００μｍ程度に設定されている。
なお、必要に応じて中間転写ベルト８の表面に離型層をコートすることもできる。その際、コートに用いる材料として、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パーフルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）、等のフッ素樹脂を使用できるが、これに限定されるものではない。
また、中間転写ベルト８の製造方法としては、注型法、遠心成形法、等があり、必要に応じてその表面を研磨する工程がおこなわれる。
駆動ローラ１２Ａは、不図示のモータによって回転駆動される。これにより、中間転写ベルト８は所定の走行方向（図３の時計方向である。）に走行することになる。
補正ローラ１２Ｄは、蛇行検知センサ（不図示である。）によって検知された中間転写ベルト８の変位（変位量）に基いて、一端側を固定端として他端側が上下方向に移動するように（回転軸が傾斜するように）構成されている。これにより、中間転写ベルト８の幅方向の変位（蛇行）が補正される。
テンションローラ１２Ｃは、中間転写ベルト８の外周面に当接している。２次転写対向ローラ１２Ｂとテンションローラ１２Ｃとの間に、中間転写クリーニング部１０（クリーニングブレード）が設置されている。
２次転写対向ローラ１２Ｂ（２次転写部材）は、被転写体としての中間転写ベルト８を介して２次転写ローラ１９に当接している。２次転写対向ローラ１２Ｂは、芯金上に中抵抗ゴム層を形成したものであって、２３℃５０％環境下での抵抗値が１０7〜１０8.5Ωになるように設定されている。
２次転写ローラ１９（２次転写部材）は、芯金上に、ＮＢＲ（二トリルゴム）等からなりゴム硬度が４８〜５８Ｈｓ程度の導電性ゴム層が形成されたものである。
上述したように、本実施の形態では、２次転写ローラ１９と２次転写対向ローラ１２Ｂとが、中間転写ベルト８との間（２次転写ニップ部）に通紙される記録媒体Ｐに対して中間転写ベルト８に転写されたトナー像を２次転写する２次転写部材として機能している。そして、２次転写電源７２から、２次転写部材として機能する双方のローラ部材１２Ｂ、１９に、それぞれ極性の異なる２次転写電流が印加される。また、本実施の形態では、この２次転写電源７２も、電流可変型の電源であって、２次転写ローラ１９及び２次転写対向ローラ（第２転写部材）に印加する転写電流の大きさ（電流量）を可変する可変手段として機能するように構成されている。
なお、本実施の形態では、２次転写工程をおこなうための２次転写部材として２次転写ローラ１９を用いたが、２次転写部材としてコロナ放電を用いた公知の２次転写器を用いることもできる。
また、本実施の形態では、２次転写ニップ部に対して中間転写ベルト８の走行方向上流側の位置であって、最下流側に位置する黒色トナー用の感光体ドラム１Ｋに対して中間転写ベルト８の走行方向下流側の位置に、中間転写ベルト８に対向するように検知手段としての第１フォトセンサ６１が設置されている。この第１フォトセンサ６１（検知手段）は、中間転写ベルト８（被転写体）に対して、幅方向の全域ではなくて、幅方向（中間転写ベルト８の走行方向に直交する方向であって、図３の紙面垂直方向である。）の一部（図５における一点鎖線上の位置である。）において対向するように配設されている。そして、第１フォトセンサ６１（検知手段）は、その対向位置（設置位置）において、中間転写ベルト８上に転写されたトナー像のトナー付着量（画像濃度）を検知する。
さらに、本実施の形態では、２次転写ニップ部（２次転写部材１２Ｂ、１９が中間転写ベルト８に対向する位置である。）に対して中間転写ベルト８の走行方向下流側の位置であって、中間転写クリーニング部１０に対して中間転写ベルト８の走行方向上流側の位置に、中間転写ベルト８に対向するように検知手段としての第２フォトセンサ６２が設置されている。この第２フォトセンサ６２（検知手段）も、中間転写ベルト８（被転写体）に対して、幅方向（中間転写ベルト８の走行方向に直交する方向であって、図３の紙面垂直方向である。）の一部（図５における一点鎖線上の位置である。）において対向するように配設されている。そして、第２フォトセンサ６２（検知手段）は、その対向位置（設置位置）において、中間転写ベルト８上に残留するトナー像（２次転写ニップ部の位置で２次転写されなかった未転写トナーである。）のトナー付着量（画像濃度）を検知する。
なお、第１フォトセンサ６１と第２フォトセンサ６２とは、いずれも、拡散光又は正反射光を検知する反射型フォトセンサであって、主として発光素子と受光素子とで構成されている。そして、発光素子から中間転写ベルト８上に照射された光の反射光を受光素子で受光して、その反射光量の大きさから中間転写ベルト８上のトナー付着量（画像濃度）を検知する。
次に、図４にて、制御部８０について簡単に説明する。
図４に示すように、制御部８０には、ＲＯＭ８０ａ（不揮発性メモリ）や、ＣＰＵ８０ｂ（演算部）や、ＲＡＭ（一時記憶手段）等が設けられている。装置本体１００における各機能部は、ＲＯＭ８０ａやＲＡＭ８０ｃに記憶された制御プログラムに基いて動作することになる。
また、制御部８０のＣＰＵ８０ｂでは、後述する中間転写ベルト８上に形成するパッチパターンＴＫ、ＴＷに係る画像データ（幅方向の画像面積率に関する画像データである。）と、第１フォトセンサ６１や第２フォトセンサ６２で検知されたパッチパターンＴＫのトナー付着量のデータと、に基いて、１次転写電源７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋから第１転写部材としての１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに印加される最適な１次転写電流や、２次転写電源７２から２次転写部材としての２次転写ローラ１９及び２次転写対向ローラ１２Ｂに印加される最適な２次転写電流が、その画像面積率に応じて求められる。そして、幅方向の画像面積率が異なる画像データが露光部７（又は、ホストコンピュータ）から制御部８０に送られてくると、その画像面積率に対して最適な１次転写電流や２次転写電流（先にＣＰＵ８０ｂで求められたものである。）にて１次転写工程や２次転写工程がおこなわれるように、１次転写電源７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋや２次転写電源７２が制御される。このように、制御部８０は、第１転写部材としての１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに印加される１次転写電流や、２次転写部材としての２次転写ローラ１９及び２次転写対向ローラ１２Ｂに印加される２次転写電流を、可変する可変手段としても機能することになる。
以下、本実施の形態における画像形成装置において特徴的な、構成・動作について詳述する。
本実施の形態では、まず、中間転写ベルト８における対向位置（第１フォトセンサ６１との対向位置である。）に対応する位置に有色トナーによるトナー像の有色パッチパターンＴＫが転写されるように、第１感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（第１像担持体）に有色トナー像を形成するとともに、その対向位置を除く幅方向の範囲において有色パッチパターンＴＫに並列する幅方向の画像面積率を可変して透明トナーによるトナー像の透明パッチパターンＴＷが転写されるように第２感光体ドラム１Ｗ（第２像担持体）に透明トナー像を形成する。
具体的に、本実施の形態では、図５に示すように、白矢印方向に走行する中間転写ベルト８上に、所定間隔を空けて、幅方向（図５の左右方向である。）における画像面積率の異なる３つのパッチパターンが形成される。第１のパッチパターンは、有色トナーによる有色パッチパターンＴＫのみで形成されていて、幅方向の画像面積率が５％に設定されている。第２のパッチパターンは、有色トナーによる有色パッチパターンＴＫと、透明トナーによる透明パッチパターンＴＷと、で形成されていて、双方を合わせた幅方向の画像面積率が５０％程度に設定されている。第３のパッチパターンは、有色トナーによる有色パッチパターンＴＫと、透明トナーによる透明パッチパターンＴＷと、で形成されていて、双方を合わせた幅方向の画像面積率が８０％程度に設定されている。ここで、いずれの有色パッチパターンＴＫも第１フォトセンサ６１（検知手段）に対向する位置（その近傍も含む。）にのみ形成され、透明パッチパターンＴＷはそれ以外の位置に形成されている。
そして、このように透明パッチパターンＴＷの幅方向の画像面積率を可変したときの有色パッチパターンＴＷ（本実施の形態では、図５に示す３つの有色パッチパターンＴＫである。）のトナー付着量を第１フォトセンサ６１でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに可変手段７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋ、８０によって１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ（第１転写部材）に印加される転写電流を可変制御する。
具体的に、図５に示す幅方向（主走査方向）における画像面積率の異なる３つのパッチパターンにおける有色パッチパターンＴＫのトナー付着量が第１フォトセンサ６１の位置でそれぞれ検知されて、その検知データが電気信号として制御部８０（ＣＰＵ８０ｂ）に送られる。そして、ＣＰＵ８０ｂでは、パッチパターンＴＫ、ＴＷに係る画像データ（幅方向の画像面積率に関する画像データである。）と、第１フォトセンサ６１で検知されたパッチパターンＴＫのトナー付着量のデータと、に基いて、１次転写電源７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋから第１転写部材としての１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに印加される最適な１次転写電流が、その画像面積率に応じて求められる。すなわち、幅方向の画像面積率の大きさに応じて、最適な１次転写電流が求められる。なお、このようなパッチパターンの作成工程及び検知工程と、最適な１次転写電流の演算工程と、は通常の画像形成プロセスとは異なるタイミング（例えば、ウォーミングアップ時である。）でおこなわれる。
そして、実際に画像形成プロセス（記録媒体Ｐの通紙をともなう画像形成プロセスである。）がおこなわれるときに、幅方向の画像面積率が異なる画像データが露光部７から制御部８０に送られてくると、その画像面積率に対して最適な１次転写電流（先にＣＰＵ８０ｂで求められたものである。）にて１次転写工程がおこなわれるように、１次転写電源７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋが制御される。
なお、以上述べた１次転写電流の可変制御は、第１転写部材としての１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ（１次転写電源７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋ）ごとにおこなわれる。
また、有色パッチパターンＴＫと透明パッチパターンＴＷは、いずれも、ベタ画像（ベタパッチパターン）である。
そして、このような制御をおこなうことにより、画像形成装置１００の内部が有色トナーで汚れてしまう不具合が生じにくく、有色トナーのトナー容器の交換時期が早まる不具合が生じにくく、使用環境が変動した場合や経時においても、中間転写ベルト８に転写されるトナー像の幅方向の画像面積率に関わらず中間転写ベルト８へのトナー像の転写率（１次転写率）を最適化かつ安定化することができる。
以下、図６を用いて、上述した効果について補足的に説明する。
図６は、幅方向の画像面積率が５％、５０％、８０％と異なるときの、１次転写電流（横軸）と１次転写率（縦軸）との関係を示すグラフであって、１次転写電流を変化させたときの１次転写率の変動を示すものである。なお、「１次転写率」とは、１次転写工程後の中間転写ベルト８上のトナー像のトナー付着量を、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成された１次転写工程前のトナー像のトナー付着量で除した値である。
図６に示すように、幅方向の画像面積率が高くなるほど最適な１次転写電流（１次転写率が最大となる１次転写電流である。）は大きくなる。これは、幅方向の画像面積率が高くなると、その分だけトナーが抵抗体として大きく作用するためである。すなわち、抵抗の大きなトナーを１次転写するために必要な１次転写電流が大きくなる。なお、図６に示す３つのグラフＳ１〜Ｓ３を参照して、いずれも、１次転写電流が大き過ぎると１次転写率が低下する傾向があるが、これは１次転写電流が大き過ぎると中間転写ベルト８から感光体ドラム側にトナー像が逆移行してしまうことによる。また、これらの最適な１次転写電流は、装置の使用環境が変動すれば変化するし、経時において中間転写ベルト８や感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ等の特性値やトナー帯電量が変動すれば変化するものである。
そして、図６に示すような現象は、幅方向の画像面積率が異なる複数のパッチパターンを有色トナーのみで形成した場合も、幅方向の画像面積率が異なる複数のパッチパターンを有色トナーと透明トナーとで形成した場合（本実施の形態における構成である。）も、同じように起こるものである。すなわち、透明トナーを用いて幅方向の画像面積率を変化させた場合であっても、透明トナーが有色トナーと同様に抵抗体として作用して、１次転写電界が画像面積率に応じて変化して１次転写率が変化する。そのため、幅方向の画像面積率が異なる複数のパッチパターンを有色トナーに加えて透明トナーを用いて作成しても、これらのパッチパターン中の有色パッチパターンＴＫのトナー付着量を検知することで、幅方向の画像面積率の変化による１次転写率の変化を正確に検知することができる。
特に、幅方向の画像面積率が異なる複数のパッチパターンを有色トナーと透明トナーとで形成した場合（本実施の形態における構成である。）には、幅方向の画像面積率が異なる複数のパッチパターンを有色トナーのみで形成した場合に比べて、第１フォトセンサ６１に対向する部分以外に有色トナーが使用されないことになるため、有色トナーの消費量を全体的に少なくすることができる。
さらに、パッチパターンとしてのトナー像は、第１フォトセンサ６１による検知工程後に、中間転写クリーニング部１０の位置で中間転写ベルト８上から除去されることになるが、パッチパターンを作成する際の有色トナーの使用量が多いと、その分だけ装置本体１００内を汚してしまう可能性が高くなる。これに対して、本実施の形態では、パッチパターンを作成する際に使用する有色トナーの量を必要最小限にとどめて、実際に検知工程に用いられない部分には汚れが視認されにくい透明トナーを用いているため、有色トナーによる装置本体１００内の汚れを軽減することができる。
なお、本実施の形態では、記録媒体を連続的に通紙してそれぞれの記録媒体上に画像を形成するとき（連続通紙時）に、上述した１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ（第１転写部材）に印加される転写電流の可変制御（パッチパターンの作成工程及び検知工程と、最適な１次転写電流の演算工程と、である。）が、連続的に通紙される記録媒体と記録媒体との間のタイミング（いわゆる「紙間」のタイミングである。）でおこなわれるようにしている。これにより、連続通紙（連続プリント）中に最適な１次転写電流が変化してしまっても、その変化を上述した転写電流の可変制御で確実に把握して補正することができるため、常に安定した転写画像を提供することができる。
以下、第２フォトセンサ６２（検知手段）を用いた２次転写電流の可変制御について詳述する。
本実施の形態では、まず、中間転写ベルト８における対向位置（第２フォトセンサ６２との対向位置である。）に対応する位置に有色トナーによるトナー像の有色パッチパターンＴＫが転写されるように、第１感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（第１像担持体）に有色トナー像を形成するとともに、その対向位置を除く幅方向の範囲において有色パッチパターンＴＫに並列する幅方向の画像面積率を可変して透明トナーによるトナー像の透明パッチパターンＴＷが転写されるように第２感光体ドラム１Ｗ（第２像担持体）に透明トナー像を形成する。
具体的に、先に図５にて説明したように、幅方向（主走査方向）における画像面積率の異なる３つのパッチパターンが形成される。ここで、いずれの有色パッチパターンＴＫも第２フォトセンサ６２（検知手段）に対向する位置（その近傍も含む。）にのみ形成され、透明パッチパターンＴＷはそれ以外の位置に形成されている。すなわち、第２フォトセンサ６２の幅方向の位置は、第１フォトセンサ６１の幅方向の位置と一致していて、ともに図５の一点鎖線上に配設されている。
そして、このように透明パッチパターンＴＷの幅方向の画像面積率を可変したときに２次転写ローラ１９（２次転写部材）に２次転写されずに中間転写ベルト８に残留する有色パッチパターンＴＷ（本実施の形態では、図５に示す３つの有色パッチパターンＴＫである。）のトナー付着量を第２フォトセンサ６２でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに可変手段７２、８０によって２次転写ローラ１９及び２次転写対向ローラ１２Ｂ（２次転写部材）に印加される２次転写電流を可変制御する。
具体的に、図５に示す幅方向（主走査方向）における画像面積率の異なる３つのパッチパターンにおける有色パッチパターンＴＫのトナー付着量が２次転写ニップ部（２次転写ローラ１９及び２次転写対向ローラ１２Ｂに２次転写電流が印加されている。）を通過した第２フォトセンサ６２の位置でそれぞれ検知されて、その検知データが電気信号として制御部８０（ＣＰＵ８０ｂ）に送られる。そして、ＣＰＵ８０ｂでは、パッチパターンＴＫ、ＴＷに係る画像データ（幅方向の画像面積率に関する画像データである。）と、第２フォトセンサ６２で検知されたパッチパターンＴＫのトナー付着量のデータと、に基いて、２次転写電源７２から２次転写部材としての２次転写ローラ１９及び２次転写対向ローラ１２Ｂに印加される最適な２次転写電流が、その画像面積率に応じて求められる。すなわち、幅方向の画像面積率の大きさに応じて、最適な２次転写電流が求められる。なお、このようなパッチパターンの作成工程及び検知工程と、最適な２次転写電流の演算工程と、は通常の画像形成プロセスとは異なるタイミング（例えば、ウォーミングアップ時である。）でおこなわれる。
そして、実際に画像形成プロセス（記録媒体Ｐの通紙をともなう画像形成プロセスである。）がおこなわれるときに、幅方向の画像面積率が異なる画像データが露光部７から制御部８０に送られてくると、その画像面積率に対して最適な２次転写電流（先にＣＰＵ８０ｂで求められたものである。）にて２次転写工程がおこなわれるように、２次転写電源７２が制御される。
なお、このような第２フォトセンサ６２を用いた２次転写電流の可変制御は、２次転写ニップ部に記録媒体Ｐが通紙されない状態でおこなわれるため、２次転写ローラ１９の表面にパッチパターンが２次転写されることになる。そして、このように２次転写ローラ１９の表面に転写されたパッチパターンは、２次転写ローラ１９の表面に当接するクリーニングブレード（不図示である。）によって除去されることになる。
そして、このような制御をおこなうことにより、画像形成装置１００の内部が有色トナーで汚れてしまう不具合が生じにくく、有色トナーのトナー容器の交換時期が早まる不具合が生じにくく、使用環境が変動した場合や経時においても、中間転写ベルト８に転写されるトナー像の幅方向の画像面積率に関わらず中間転写ベルト８上から記録媒体Ｐ上に転写されるトナー像の転写率（２次転写率）を最適化かつ安定化することができる。
特に、このような第２フォトセンサ６２を用いた２次転写電流の可変制御を、先に説明した第１フォトセンサ６１を用いた１次転写電流の可変制御と同じタイミングでおこなうことで（図５に示すパッチパターンを双方のフォトセンサ６１、６２での検知工程に用いることで）、全体の可変制御に係る時間を短縮化できるとともに、画像面積率に関らず１次転写工程と２次転写工程とを通じて全体の転写率（１次転写率及び２次転写率）を最適化かつ安定化することができる。
以下、図７を用いて、上述した効果について補足的に説明する。
図７は、幅方向の画像面積率が５％、８０％と異なるときの、２次転写電流（横軸）と２次転写率（縦軸）との関係を示すグラフであって、２次転写電流を変化させたときの２次転写率の変動を示すものである。なお、「２次転写率」とは、２次転写工程後の中間転写ベルト８上に残留するトナー像のトナー付着量を、中間転写ベルト８上に１次転写された２次転写工程前のトナー像のトナー付着量で除した値を、１から減じた値である。
図７に示すように、幅方向の画像面積率が高くなるほど最適な２次転写電流は大きくなる。これは、幅方向の画像面積率が高くなると、その分だけトナーが抵抗体として大きく作用するためである。すなわち、抵抗の大きなトナーを２次転写するために必要な２次転写電流が大きくなる。なお、図７に示す２つのグラフＱ１、Ｑ２を参照して、いずれも、２次転写電流が大き過ぎると２次転写率が低下する傾向があるが、これは２次転写電流が大き過ぎると２次転写ニップ部にて中間転写ベルト８側にトナー像が逆移行してしまうことによる。また、これらの最適な２次転写電流は、装置の使用環境が変動すれば変化するし、経時において中間転写ベルト８や２次転写ローラ１９や２次転写対向ローラ１２Ｂ等の特性値やトナー帯電量が変動すれば変化するものである。
そして、図７に示すような現象は、幅方向の画像面積率が異なる複数のパッチパターンを有色トナーのみで形成した場合も、幅方向の画像面積率が異なる複数のパッチパターンを有色トナーと透明トナーとで形成した場合（本実施の形態における構成である。）も、同じように起こるものである。すなわち、透明トナーを用いて幅方向の画像面積率を変化させた場合であっても、透明トナーが有色トナーと同様に抵抗体として作用して、２次転写電界が画像面積率に応じて変化して２次転写率が変化する。そのため、幅方向の画像面積率が異なる複数のパッチパターンを有色トナーに加えて透明トナーを用いて作成しても、これらのパッチパターン中の有色パッチパターンＴＫのトナー付着量を検知することで、幅方向の画像面積率の変化による２次転写率の変化を正確に検知することができる。
特に、幅方向の画像面積率が異なる複数のパッチパターンを有色トナーと透明トナーとで形成した場合（本実施の形態における構成である。）には、幅方向の画像面積率が異なる複数のパッチパターンを有色トナーのみで形成した場合に比べて、第２フォトセンサ６２に対向する部分以外に有色トナーが使用されないことになるため、有色トナーの消費量を全体的に少なくすることができる。
さらに、パッチパターンとしてのトナー像は、第２フォトセンサ６２による検知工程後に、中間転写クリーニング部１０の位置で中間転写ベルト８上から除去されることになるが、パッチパターンを作成する際の有色トナーの使用量が多いと、その分だけ装置本体１００内を汚してしまう可能性が高くなる。これに対して、本実施の形態では、パッチパターンを作成する際に使用する有色トナーの量を必要最小限にとどめて、実際に検知工程に用いられない部分には透明トナーを用いているため、有色トナーによる装置本体１００内の汚れを軽減することができる。
なお、本実施の形態では、記録媒体を連続的に通紙してそれぞれの記録媒体上に画像を形成するとき（連続通紙時）に、上述した２次転写ローラ１９及び２次転写対向ローラ１２Ｂ（２次転写部材）に印加される転写電流の可変制御（パッチパターンの作成工程及び検知工程と、最適な１次転写電流の演算工程と、である。）が、連続的に通紙される記録媒体と記録媒体との間のタイミング（紙間のタイミングである。）でおこなわれるようにしている。これにより、連続通紙（連続プリント）中に最適な２次転写電流が変化してしまっても、その変化を上述した２次転写電流の可変制御で確実に把握して補正することができるため、常に安定した転写画像を提供することができる。
図８は、別形態における、中間転写ベルト８上に形成されるパッチパターンを示す概略図である。
図８に示すパッチパターン群は、白矢印方向に走行する中間転写ベルト８上において、走行方向に所定間隔を空けて、幅方向（主走査方向）における画像面積率が約１０％ずつ増加するように複数のパッチパターンが形成されたものである。ここで、いずれのパッチパターンにおける有色パッチパターンＴＫも第１フォトセンサ６１及び第２フォトセンサ６２に対向する位置にのみ形成され、全体の画像面積率の大小に関与する透明パッチパターンＴＷはそれ以外の位置に形成されている。
このように、画像面積率の高低の程度を細かに設定して、それらのすべてについて第１フォトセンサ６１を用いた１次転写電流の可変制御や第２フォトセンサ６２を用いた２次転写電流の可変制御をおこなうことで、さらに正確な可変制御をおこなうことができる。
ここで、本実施の形態において、透明トナー用の１次転写電源７１Ｗも第２転写部材としての１次転写ローラ９Ｗに印加する１次転写電流を可変できるように構成して、可変手段７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋ、７１Ｗ、８０によって有色トナー用の１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ（第１転写部材）に合わせて透明トナー用の１次転写ローラ９Ｗ（第２転写部材）に印加される１次転写電流を同じように変化させて有色パッチパターンＴＫを形成するとともに透明パッチパターンＴＷの幅方向の画像面積率を可変したときの有色パッチパターンＴＫのトナー付着量を第１フォトセンサ６１でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに第１転写部材としての１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに印加される１次転写電流を可変制御することもできる。
具体的に、図８に示すように画像面積率が細かく増減されたパッチパターン群を、１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ（第１転写部材）に合わせて透明トナー用の１次転写ローラ９Ｗ（第２転写部材）に印加される１次転写電流を同じように変化させながら、複数組作成する。そして、それらのすべてのパッチパターンにおける有色パッチパターンＴＫのトナー付着量を第１フォトセンサ６１でそれぞれ検知して、それぞれの画像面積率について最適な１次転写電流（１次転写率が最大となる１次転写電流である。）を求める。
図９は、パッチパターンの幅方向の画像面積率と、最適な１次転写電流と、の関係を示すグラフであって、図中の●印が上述した検知工程によってＣＰＵ８０ｂにてプロットされたデータである。そして、ＣＰＵ８０ｂにて、プロットされたデータから近似曲線（図９中の破線である。）を作成して、この画像面積率と最適な１次転写電流との関係をＲＡＭ８０ｃに記憶する。
そして、実際に画像形成プロセス（記録媒体Ｐの通紙をともなう画像形成プロセスである。）がおこなわれるときに、幅方向の画像面積率が異なる画像データが露光部７から制御部８０に送られてくると、その画像面積率に対して最適な１次転写電流（先にＲＡＭ８０ｃに記憶されたものである。）にて１次転写工程がおこなわれるように、１次転写電源７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋが制御される。
このように、１次転写電流を可変しながら画像面積率が細かく増減されるように形成されたパッチパターン群に基いて、１次転写電流の可変制御をおこなうことで、より正確な制御をおこなうことができる。
なお、このような制御は、第２フォトセンサ６２を用いた２次転写電流の可変制御においても適用することができる。
すなわち、可変手段７２、８０によって２次転写ローラ１９及び２次転写対向ローラ１２Ｂ（２次転写部材）に印加される２次転写電流を変化させるとともに透明パッチパターンＴＷの幅方向の画像面積率を可変したときに２次転写ローラ１９に２次転写されずに中間転写ベルト８に残留する有色パッチパターンＴＫのトナー付着量を第２フォトセンサ６２でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに２次転写部材としての２次転写ローラ１９及び２次転写対向ローラ１２Ｂに印加される２次転写電流を可変制御することもできる。
そして、そのように２次転写電流を可変しながら画像面積率が細かく増減されるように形成されたパッチパターン群に基いて、２次転写電流の可変制御をおこなうことで、より正確な制御をおこなうことができる。
また、本実施の形態において、図１０を参照して、透明パッチパターンＴＷの幅方向の画像面積率を第１の所定値（例えば、０％である。）としたときと、透明パッチパターンの幅方向の画像面積率を第２の所定値（例えば、９５％である。）としたときと、の有色パッチパターン（画像面積率が５％に設定されている。）のトナー付着量を第１フォトセンサ６１でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに可変手段７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋ、８０によって１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ（第１転写部材）に印加される１次転写電流を可変制御することもできる。このような場合には、先に図９にて説明した多数のプロットに基いて画像面積率と最適な１次転写電流との関係が求められるのではなく、２つのプロット（上述した２つの画像面積率に基く検知データである。）に基いて画像面積率と最適な１次転写電流との関係を１次関数を用いて求めることになる。
このような制御をおこなう場合には、パッチパターンを作成するために消費される有色トナー（及び、透明トナー）を少なくすることができる。
なお、このような制御は、第２フォトセンサ６２を用いた２次転写電流の可変制御においても適用することができる。
すなわち、図１０を参照して、透明パッチパターンＴＷの幅方向の画像面積率を第１の所定値（例えば、０％である。）としたときと、透明パッチパターンの幅方向の画像面積率を第２の所定値（例えば、９５％である。）としたときと、の有色パッチパターン（画像面積率が５％に設定されている。）のトナー付着量を第２フォトセンサ６２でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに可変手段７２、８０によって２次転写ローラ１９及び２次転写対向ローラ１２Ｂ（２次転写部材）に印加される２次転写電流を可変制御することもできる。
そして、このような制御をおこなう場合にも、パッチパターンを作成するために消費される有色トナー（及び、透明トナー）を少なくすることができる。
以上説明したように、本実施の形態では、画像形成装置１００がトナーで汚れてしまったりトナー容器の交換時期が早まったりすることなく、使用環境が変動した場合や経時においても、中間転写ベルト８（被転写体）に転写されるトナー像の幅方向の画像面積率に関わらず中間転写ベルト８や記録媒体Ｐへのトナー像の転写率を安定化することができる。
なお、本実施の形態では、被転写体として中間転写ベルト８を用いたが、被転写体として中間転写ドラムを用いることもできる。
そして、このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体ドラム（第１像担持体、第１感光体ドラム）、
１Ｗ 感光体ドラム（第２像担持体、第２感光体ドラム）、
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ 有色トナー用の作像部、
６Ｗ 透明トナー用の作像部、
８ 中間転写ベルト（被転写体）、
９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ １次転写ローラ（第１転写部材）、
９Ｗ １次転写ローラ（第２転写部材）、
１９ ２次転写ローラ（２次転写部材）、
６１ 第１フォトセンサ（検知手段）、
６２ 第２フォトセンサ（検知手段）、
７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋ １次転写電源（可変手段）、
７１Ｗ １次転写電源、
７２ ２次転写電源（可変手段）、
１００ 画像形成装置本体（装置本体）、 Ｐ 記録媒体。
特開２００１−３３１００５号公報

Claims (12)

  1. 有色トナーによるトナー像が形成される第１像担持体と、
    透明トナーによるトナー像が形成される第２像担持体と、
    前記第１像担持体と前記第２像担持体とに対向するとともに、所定方向に走行する被転写体と、
    前記第１像担持体上に形成されたトナー像を前記被転写体に転写するために転写電流が印加される第１転写部材と、
    前記第２像担持体持体上に形成されたトナー像を前記被転写体に転写するために転写電流が印加される第２転写部材と、
    前記第１転写部材に印加される転写電流を可変する可変手段と、
    前記被転写体に対して当該被転写体の走行方向に直交する幅方向の一部において対向するように配設されるとともに、その対向位置において前記被転写体上に転写されるトナー像のトナー付着量を検知する検知手段と、
    を備え、
    前記被転写体における前記対向位置に対応する位置に有色トナーによるトナー像の有色パッチパターンが転写されるように前記第１像担持体に当該トナー像を形成するとともに、前記対向位置を除く幅方向の範囲において前記有色パッチパターンに並列する幅方向の画像面積率を可変して透明トナーによるトナー像の透明パッチパターンが転写されるように前記第２像担持体に当該トナー像を形成して、前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を可変したときの前記有色パッチパターンのトナー付着量を前記検知手段でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに前記可変手段によって前記第１転写部材に印加される転写電流を可変制御することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記可変手段は、前記第２転写部材に印加される転写電流をも可変するように構成され、
    前記可変手段によって前記第１転写部材及び前記第２転写部材に印加される転写電流を同じように変化させて前記有色パッチパターンを形成するとともに前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を可変したときの前記有色パッチパターンのトナー付着量を前記検知手段でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに前記可変手段によって前記第１転写部材に印加される転写電流を可変制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
  3. 前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を第１の所定値としたときと、前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を第２の所定値としたときと、の前記有色パッチパターンのトナー付着量を前記検知手段でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに前記可変手段によって前記第１転写部材に印加される転写電流を可変制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
  4. 記録媒体を連続的に通紙してそれぞれの記録媒体上に画像を形成するときに、連続的に通紙される記録媒体と記録媒体との間のタイミングで、前記第１転写部材に印加される転写電流の可変制御をおこなうことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 前記第１像担持体は、異なる色の有色トナーによるトナー像がそれぞれ形成される複数の第１像担持体であって、
    前記第１転写部材は、前記複数の第１像担持体に形成されたトナー像をそれぞれ前記被転写体に転写するために転写電流がそれぞれ印加される複数の第１転写部材であって、
    前記複数の第１転写部材ごとに、前記転写電流の可変制御をおこなうことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 有色トナーによるトナー像が形成される第１像担持体と、
    透明トナーによるトナー像が形成される第２像担持体と、
    前記第１像担持体と前記第２像担持体とに対向するとともに、所定方向に走行する被転写体と、
    前記第１像担持体上に形成されたトナー像を前記被転写体に転写するために転写電流が印加される第１転写部材と、
    前記第２像担持体持体上に形成されたトナー像を前記被転写体に転写するために転写電流が印加される第２転写部材と、
    前記被転写体との間に通紙される記録媒体に対して前記被転写体に転写されたトナー像を２次転写するために２次転写電流が印加される２次転写部材と、
    前記２次転写部材に印加される２次転写電流を可変する可変手段と、
    前記２次転写部材が対向する位置に対して前記被転写体の走行方向下流側の位置において前記被転写体に対して当該被転写体の走行方向に直交する幅方向の一部において対向するように配設されるとともに、その対向位置において前記被転写体上に残留するトナー像のトナー付着量を検知する検知手段と、
    を備え、
    前記被転写体における前記対向位置に対応する位置に有色トナーによるトナー像の有色パッチパターンが転写されるように前記第１像担持体に当該トナー像を形成するとともに、前記対向位置を除く幅方向の範囲において前記有色パッチパターンに並列する幅方向の画像面積率を可変して透明トナーによるトナー像の透明パッチパターンが転写されるように前記第２像担持体に当該トナー像を形成して、前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を可変したときに前記２次転写部材に２次転写されずに前記被転写体に残留する前記有色パッチパターンのトナー付着量を前記検知手段でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに前記可変手段によって前記２次転写部材に印加される２次転写電流を可変制御することを特徴とする画像形成装置。
  7. 前記可変手段によって前記２次転写部材に印加される２次転写電流を変化させるとともに前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を可変したときに前記２次転写部材に２次転写されずに前記被転写体に残留する前記有色パッチパターンのトナー付着量を前記検知手段でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに前記可変手段によって前記２次転写部材に印加される２次転写電流を可変制御することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
  8. 前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を第１の所定値としたときと、前記透明パッチパターンの前記幅方向の画像面積率を第２の所定値としたときと、の前記被転写体に残留する前記有色パッチパターンのトナー付着量を前記検知手段でそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて幅方向の画像面積率の異なるトナー像を形成するときに前記可変手段によって前記２次転写部材に印加される２次転写電流を可変制御することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の画像形成装置。
  9. 記録媒体を連続的に通紙してそれぞれの記録媒体上に画像を形成するときに、連続的に通紙される記録媒体と記録媒体との間のタイミングで、前記２次転写部材に印加される２次転写電流の可変制御をおこなうことを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
  10. 前記有色パッチパターンと前記透明パッチパターンは、いずれも、ベタ画像であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
  11. 前記第１像担持体は、異なる色の有色トナーによるトナー像がそれぞれ形成される複数の第１像担持体であって、
    前記第１転写部材は、前記複数の第１像担持体に形成されたトナー像をそれぞれ前記被転写体に転写するために転写電流がそれぞれ印加される複数の第１転写部材であることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
  12. 前記被転写体は、前記複数の第１像担持体と前記第２像担持体とがそれぞれ対向するように並設された中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
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