JP6281293B2

JP6281293B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP6281293B2
Application number: JP2014009666A
Authority: JP
Inventors: 直人河内; 久間　数修; 数修久間; 真也田中; 敦司永田; 長谷川　亮; 亮長谷川; 春樹永田; 石井　宏一; 宏一石井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2018-02-21
Anticipated expiration: 2034-01-22
Also published as: JP2015138152A

Description

本発明は、画像形成装置に関し、詳しくは、プリンタ、複写機、ファクシミリ、プロッタ等またはそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置に関する。

近年、プリントオン・デマンド（Print On Demand）市場においては付加価値の高い表現が求められている。このような要求に応えるべく、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色に加え、白色や無色透明といった特色のトナーを搭載した画像形成装置が開発されている。白色トナーや無色透明な特色のトナー(以下、クリアトナー、あるいは特色トナーともいう)は、その使われ方として、透明メディア等の記録媒体の下地として白色トナーの全面ベタ画像を形成する使い方が想定される。また、画像の光沢を出すためにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色トナーで形成した画像上にクリアトナーの全面ベタ画像やベタパッチ画像を形成するなど、従来のカラートナーとは異なる使い方も想定される。

ところで、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色を１色もしくは２色以上重ね合わせて形成した一様な全面ベタ画像を背景として、その上に特色のトナーでベタパッチ画像を形成すると、ベタパッチ周辺領域の色が抜けるという不具合現象が発生することが知られている（特許文献１参照）。以下、この不具合現象を、本明細書では「周辺白抜け」と呼び、特色のトナーを「特色トナー」ともいう。

周辺白抜け対策として、像担持体上に特色トナー像が形成される場合、２次転写ニップで転写電界を形成するための２次転写バイアスに、直流成分に交流成分を重畳した重畳バイアスを用いることが有効であることが分かっている。
しかしながら、像担持体上の特色トナーの有無のみで２次転写バイアスの条件を定めると、使われ方によっては周辺白抜けを改善できず、２次転写バイアスの交流成分の大きさによっては異常画像を引き起こすことがある。また、特色トナーの付着量が少なく、交流成分が小さくても周辺白抜けが改善できる場合、余分な交流成分によってハーフトーン画像などでドットのチリ（転写チリ）の悪化を促し、ぼそついたような画像になってしまうという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みて、周辺白抜けを改善し、且つ転写チリを抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、トナー像を表面に担持する複数の像担持体と、前記複数の像担持体の表面にそれぞれ担持されるトナー像が重ね合わせて転写される中間転写体と、前記中間転写体に接触して転写ニップを形成するニップ形成部材と、前記中間転写体上の重ね合わせトナー像を前記転写ニップに挟み込んだ記録媒体に転写する際であって、前記重ね合わせトナー像として、前記複数の像担持体のうち、特定の像担持体に形成された特定のトナー像を含むときには、前記転写ニップに転写電界を形成するための転写バイアスとして交流成分と直流成分とを重畳した重畳バイアスを出力する転写バイアス出力手段と、前記中間転写体上に転写されたのち記録媒体に定着される特定のトナー像の量を検出するトナー量検出手段と、前記トナー量検出手段により検出された特定のトナー像の量に応じて、前記重畳バイアスの交流成分の大きさを変えるように前記転写バイアス出力手段を制御する制御手段と、を備え、前記特定の像担持体が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色とは異なる特色のトナー像を担持するものであり、且つ前記特定のトナー像が前記特色のトナー像である画像形成装置である。

本発明によれば、上記構成により、周辺白抜けを改善し、且つ転写チリを抑制することができる。

一実施形態を示す画像形成装置の全体構成図である。２次転写バイアス電源から出力される２次転写バイアスの波形を示す波形図である。（ａ）は、従来技術の問題をさらに具体的に説明する断面図、（ｂ）は、（ａ）の平面図である。図３に示した画像を形成する際の、２次転写ニップにおけるトナーの挙動を示した拡大模式図である。図３の従来技術の問題を解消する説明するための、２次転写ニップにおけるトナーの挙動を示した拡大模式図である。特色トナーの付着量を変化させたときの周辺白抜けを官能評価した結果を示すグラフである。特色トナーの付着量を０．４[ｍｇ／ｃｍ^２]としたときの、ぼそつき画像の官能評価結果を示すグラフである。実験環境を変えて周辺白抜けを官能評価した結果を示すグラフである。本実施形態の制御構成を示す制御ブロック図である。本発明が適用可能な図１とは異なる構成の画像形成装置に、特定の現像手段としての現像器を付加した場合の全体構成図である。

以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という）を詳細に説明する。図１０を除く後述の実施形態等に亘り、同一の機能および形状等を有する構成要素（部材や構成部品）等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。図および説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がない構成要素は適宜断わりなく省略することがある。公開特許公報等の構成要素を引用して説明する場合は、その符号に括弧を付して示し、各実施形態等のそれと区別するものとする。

まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、一実施形態を示す画像形成装置の全体構成図である。
図１に示す画像形成装置１は、タンデム型の画像形成部（以下、作像部という）によってカラー画像を形成するカラー画像形成装置であり、画像読取部１０、作像部１１、給紙部１２、転写部１３、定着部１４、排紙部１５、制御部１６等から構成される。尚、制御部１６の説明は、説明の都合上から後述の図９を参照して詳述する。

画像読取部１０は、原稿の画像を読み取り、画像情報を生成するためのものである。コンタクトガラス１０１及び読取センサ１０２から構成される。画像読取部１０では、原稿に光を照射し、その反射光をＣＣＤ(電荷結合素子)やＣＩＳ(密着型イメージセンサ)等のセンサで受光し、光の３原色であるＲＧＢ各色の電気的な色分解信号を読み込む。

作像部１１は、イエロー(Ｙ）、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の４色に加え、無色透明（クリア）や白色といった特色（Ｓ)のトナー像を形成・出力する５つの作像ユニット１１０Ｓ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋから構成されている。５つの作像ユニット１１０Ｓ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、画像形成材料として、互いに異なる色のＳ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時交換される。各作像ユニット１１０Ｓ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、装置本体に対して着脱可能に構成されていて、所謂プロセスカートリッジを構成している。以下、共通する構成については、Ｋトナー像を形成するための作像ユニット１１０Ｋを例にとって説明する。

作像ユニット１１０Ｋは、帯電装置１１１Ｋ、像担持体ないしは潜像担持体としての感光体１１２Ｋ、現像装置１１４Ｋ、除電装置１１５Ｋ、感光体クリーニング装置１１６Ｋ等を備えている。これらの装置が共通の保持体に保持されていて、装置本体に対して一体的に着脱することで、それらを同時に交換できるようになっている。

感光体１１２Ｋは、基板の表面上に有機感光層が形成された外径６０ｍｍのドラム形状であり、図１において図示しない駆動手段により反時計回り方向に回転駆動される。帯電装置１１１Ｋは、帯電チャージャ（帯電器）の帯電電極である帯電ワイヤに帯電バイアスを印加することで、帯電ワイヤと感光体１１２Ｋの外周表面との間に放電を発生させ、感光体１１２Ｋの表面を一様に帯電させる。本実施形態では、トナーの帯電極性と同じマイナスの極性に帯電させている。帯電バイアスとしては、直流電圧に交流電圧を重畳したものを採用している。尚、帯電チャージャに代えて、感光体１１２Ｋに接触あるいは近接して設けられる帯電ローラを用いる方式を採用してもよい。

一様に帯電された感光体１１２Ｋの表面には、後述する露光装置１１３から照射されるレーザ光により光走査されて、Ｋ用の静電潜像が形成される。感光体１１２Ｋの一様帯電した表面の全域のうち、レーザ光が照射された箇所は電位が減衰し、レーザ照射箇所の電位が、それ以外の箇所（地肌部）の電位よりも小さい静電潜像となる。このＫ用の静電潜像は、後述するＫトナーを用いる現像装置１１４Ｋによって現像されてＫトナー像になる。そして、後述する中間転写ベルト１３１上に１次転写される。

現像装置１１４Ｋは、Ｋトナーとキャリアを含む２成分現像剤が収容される容器(図示せず)を有し、この容器内に具備される現像スリーブ内部のマグネットローラ(図示せず)の磁力によって現像剤を現像スリーブ表面に担持する。上記現像スリーブには、トナーと同極性であって、感光体１１２Ｋの静電潜像よりも大きく、感光体１１２Ｋの帯電電位よりも小さな現像バイアスが印加される。上記現像スリーブと感光体１１２Ｋの静電潜像との間には、上記現像スリーブから静電潜像に向かう現像ポテンシャルが作用する。また、上記現像スリーブと感光体１１２Ｋの地肌部との間には、上記現像スリーブ上のトナーをスリーブ表面に向けて移動させる非現像ポテンシャルが作用する。現像ポテンシャル及び非現像ポテンシャルの作用により、上記現像スリーブ上のＫトナーが感光体１１２Ｋの静電潜像に選択的に付着され現像されることで、感光体１１２Ｋ上にＫ色のトナー像が形成される。

除電装置１１５Ｋは、中間転写ベルト１３１にトナー像が１次転写された後の感光体１１２Ｋの表面を除電する。感光体クリーニング装置１１６Ｋは、図示しないクリーニングブレードとクリーニングブラシとを備えており、除電装置１１５Ｋによって除電された感光体１１２Ｋの表面に残った転写残トナー等を除去する。

図１において、作像ユニット１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙ、１１０Ｓにおいても、作像ユニット１１０Ｋと同様にして、各感光体１１２Ｓ、１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ上にＳ、Ｙ、Ｍ、Ｃトナー像が形成される。

作像ユニット１１０Ｓ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの上方には、潜像書込手段ないしは露光手段としての露光装置１１３が配置されている。露光装置１１３は、画像読取部１０やパーソナルコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像情報に基づいてレーザダイオードから発したレーザ光により、感光体１１２Ｓ、１１２Ｙ、１１２Ｍ１１２Ｃ、１１２Ｋを光走査する。
露光装置１１３は、光源から発せられたレーザ光をポリゴンモータによって回転駆動されるポリゴンミラーによって主走査方向に偏光させながら複数の光学レンズやミラーを介して感光体１１２Ｓ、１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋに照射するものである。レーザ光に代えて、複数のＬＥＤから発せられるＬＥＤ光によって光書込み、照射する構成を採用してもよい。

給紙部１２は、転写部１３に対して記録媒体の一例である用紙を供給するものであり、用紙収容部１２１、給紙ピックアップローラ１２２、給紙ベルト１２３、及びレジストローラ１２４を備えている。給紙ピックアップローラ１２２は、用紙収容部１２１に収容されている用紙(図示せず)を給紙ベルト１２３の方へ移動させるために回転するように設けられている。このように設けられている給紙ピックアップローラ１２２は、収容されている用紙のうち最上段にある用紙を一枚ずつ取り出し、給紙ベルト１２３に載置する。給紙ベルト１２３は、給紙ピックアップローラ１２２によって取り出された用紙を転写部１３に搬送する。レジストローラ１２４は、中間転写ベルト１３１上のトナー像が形成されている部分が転写部１３の転写ニップとしての２次転写ニップ１３９に到達されるタイミングで用紙を送り出すものである。

転写部１３は、作像ユニット１１０Ｓ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの下方に配置されている。転写部１３は、駆動ローラ１３２、従動ローラ１３３、中間転写ベルト１３１、１次転写ローラ１３４Ｓ、１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ、１３４Ｋ、２次転写ローラ１３５、２次転写対向ローラ１３６、トナー付着量センサ１３７、ベルトクリーニング装置１３８を備えている。

中間転写ベルト１３１は、無端状の中間転写体として機能し、そのループの内側に配設された駆動ローラ１３２、従動ローラ１３３、２次転写対向ローラ１３６、１次転写ローラ１３４Ｓ、１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ、１３４Ｋ等によって張架されている。尚、配設とは、配置して設けること、あるいは位置を決めて設けることを、張架とは、張力がかかった状態で掛け渡すことを、それぞれ意味する。

図示しない駆動手段により図中時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ１３２によって、中間転写ベルト１３１は同方向に無端移動・走行し、感光体１１２Ｓ、１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋに接しながら移動する。

中間転写ベルト１３１としては、厚み２０〜２００[μｍ]、好ましくは６０[μｍ]程度のものを用いている。また、体積抵抗率は１×１０^６〜１×１０^１２[Ω・ｃｍ]、好ましくは１×１０^９[Ω・ｃｍ]程度の（三菱化学製ハイレスターＵＰＭＣP ＨＴ４５にて、印加電圧１００Ｖの条件で測定）のカーボン分散ポリイミド樹脂が望ましい。

駆動ローラ１３２に巻き掛けられている中間転写ベルト１３１近傍上には、トナー付着量センサ１３７が配置されている。トナー付着量センサ１３７は、中間転写ベルト１３１上に転写された特定のトナー像の量を検出するトナー量検出手段として機能する。トナー付着量センサ１３７は、光反射型のフォトセンサからなる。トナー付着量センサ１３７は、中間転写ベルト１３１上に付着・形成されている特定のトナー像（無色透明なクリアトナーなどの特色トナー）からの反射光量を検出することにより、特定のトナー像の付着量を測定するものである。
尚、トナー付着量センサ１３７としては、上記機能から、従来から一般的に使用されているトナー濃度を検出・測定するトナー濃度検出手段としてのトナー濃度センサなどを兼ねて用いても良い。その場合、新規なトナー量検出手段を配設することが回避できるので、部品点数を減らしてコストダウンに寄与できる。

１次転写ローラ１３４Ｓ、１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ、１３４Ｋは、中間転写ベルト１３１を挟んで、それぞれ感光体１１２Ｓ、１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋと対向して配置され、中間転写ベルト１３１を移動させるように従動回転する。これにより、中間転写ベルト１３１の表の面と、感光体１１２Ｓ、１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋとが当接（突き当てた状態に接することを意味する）する１次転写ニップが形成される。１次転写ローラ１３４Ｓ、１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ、１３４Ｋには、図示しない１次転写バイアス電源によってそれぞれ１次転写バイアスが印加される。これにより、感光体１１２Ｓ、１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋ上のＳ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像と、１次転写ローラ１３４Ｓ、１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ、１３４Ｋとの間に１次転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１３１に対して順次、各色トナー像が転写される。
Ｓ用の感光体１１２Ｓ表面に形成されたＳトナー像は、感光体１１２Ｓの回転に伴ってＳ用の１次転写ニップに進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、感光体１１２Ｓ上から中間転写ベルト１３１上に１次転写される。このようにしてＳトナー像が１次転写された中間転写ベルト１３１は、その後、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過する。そして、感光体１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋ上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像が、Ｓトナー像上に順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト１３１上にはカラートナー像と無色透明などの特色トナー像とを具備する重ね合わせトナー像が形成される。

１次転写ローラ１３４Ｓ、１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ、１３４Ｋは、金属製の芯金と、この表面上に固定された導電性のスポンジ層とを具備する弾性ローラからなり、外径１６[ｍｍ]、芯金径１０[ｍｍ]で構成されている。接地された外径３０[ｍｍ]の金属ローラを１０[Ｎ]の力でスポンジ層に押し当てた状態で、１次転写ローラ１３４Ｓ、１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ、１３４Ｋの芯金に１０００[Ｖ]の電圧を印加したときに流れる電流Ｉから、スポンジ層の抵抗値Ｒを算出した。具体的には、上記芯金に１０００[Ｖ]の電圧を印加したときに流れる電流Ｉから、オームの法則(Ｒ＝Ｖ／I)に基づいて算出したスポンジ層の抵抗値Ｒは、約３×１０^７[Ω]である。このような１次転写ローラ１３４Ｓ、１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ、１３４Ｋに対して、図示しない１次転写バイアス電源から定電流制御で出力される１次転写バイアスが印加される。尚、１次転写ローラ１３４Ｓ、１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ、１３４Ｋに代えて、転写チャージャや転写ブラシ等を採用してもよい。

２次転写ローラ１３５は、２次転写対向ローラ１３６との間に中間転写ベルト１３１と記録媒体を挟み込んで回転する。これにより、中間転写ベルト１３１の表の面と、２次転写ローラ１３５とが当接する２次転写ニップが形成されている。２次転写ローラ１３５は、ニップ形成部材及び転写部材として機能し、２次転写対向ローラ１３６は、ニップ形成部材及び対向部材として機能する。２次転写ローラ１３５は接地されているのに対し、２次転写対向ローラ１３６には、２次転写バイアス電源１３０によって２次転写バイアスが印加される。

２次転写バイアス電源１３０は、直流電源と交流電源とを有しており、２次転写バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳したものを出力することができる。２次転写バイアス電源１３０の出力端子は、２次転写対向ローラ１３６の芯金に接続されている。２次転写対向ローラ１３６の芯金の電位は、２次転写バイアス電源１３０からの出力電圧値とほぼ同じ値になる。

２次転写バイアスを２次転写対向ローラ１３６に印加することで、２次転写対向ローラ１３６と２次転写ローラ１３５との間に、マイナス極性のトナーを２次転写対向ローラ１３６側から２次転写ローラ１３５側に向けて静電移動させる２次転写電界が形成される。これにより、中間転写ベルト１３１上のマイナス極性のトナーを２次転写対向ローラ１３６側から２次転写ローラ１３５側へ移動させることができる。

２次転写バイアス電源１３０には、直流成分としてトナーと同じマイナス極性のものを用い、重畳バイアスの時間平均の電位をトナーと同じマイナス極性にする。尚、重畳バイアスを２次転写対向ローラ１３６に印加しつつ、２次転写ローラ１３５を接地する代わりに、重畳バイアスを２次転写ローラ１３５に印加しつつ、２次転写対向ローラ１３６の芯金を接地してもよく、その場合は直流電圧・直流成分の極性を異ならせる。

エンボス加工が施された用紙等、表面の凹凸が大きい記録媒体を用いる場合には、前述の重畳バイアスを印加することによりトナーを往復移動させつつ相対的には中間転写ベルト１３１側から記録媒体側に移動させて記録媒体上に転移させる。これにより、用紙凹部への転写性を向上させて転写率の向上や中抜け等の異常画像を改善することができる。一方、通常の転写紙等の凹凸の小さい記録媒体を用いる場合には、凹凸パターンにならった濃淡パターンが出現しないので、直流成分のみによる２次転写バイアスを印加することで十分な転写性を得ることができる。

２次転写対向ローラ１３６は、ステンレスやアルミニウム等からなる芯金に抵抗層を積層したものからなる。２次転写対向ローラ１３６は、次の特性を有している。即ち、外径は約２４［ｍｍ］である。また、芯金の径は約１６［ｍｍ］である。抵抗層は、ポリカーボネート、フッ素系ゴム、シリコン系ゴムにカーボンや金属錯体等の導電粒子を分散させたもの、あるいはＮＢＲやＥＰＤＭ等のゴム、ＮＢＲ／ＥＣＯ共重合のゴム、ポリウレタン製の半導電性ゴム等よりなる。その体積抵抗は１０^６〜１０^１２［Ω］、望ましくは１０^７〜１０^９［Ω］である。また、ゴム硬度（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）は２０〜５０度の発泡タイプでもゴム硬度３０〜６０度のゴムタイプでもよいが、中間転写ベルト１３１を介して２次転写ローラ１３５と接触するので小さな接触圧力でも非接触部分が生じないスポンジタイプが望ましい。これは、中間転写ベルト１３１と２次転写対向ローラ１３６との接触圧力が大きいほど文字や細線の中抜けが生じ易く、これを防止するためである。

２次転写ニップを通過した２次転写後の中間転写ベルト１３１上には、記録媒体に転写されなかった転写残トナーが残留している。これは、中間転写ベルト１３１の表面に当接しているクリーニングブレードを備えたベルトクリーニング装置１３８によって中間転写ベルト１３１表面から除去・クリーニングされる。

定着部１４は、ベルト定着方式であり、無端状のベルトである定着ベルト１４１に加圧ローラ１４２を押し当てて構成されている。定着ベルト１４１は、定着ローラ１４３と加熱ローラ１４４とに掛け回されており、少なくとも一方のローラには図示しない熱源・加熱手段（ヒータ、ランプ、あるいは電磁誘導式の加熱装置等）が設けられている。定着ベルト１４１は、定着ローラ１４３と加圧ローラ１４２との間に挟持・押し付けられる状態で、定着ベルト１４１と加圧ローラ１４２との間に定着ニップを形成している。
定着部１４に送り込まれた記録媒体は、その未定着トナー像担持面を定着ベルト１４１に密着させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧によってトナー像中のトナーが軟化するため、トナー像が定着され、記録媒体は機外へと排出される。また、記録媒体のトナー像を転写した面の反対側の面にも画像を形成する場合には、トナー像を定着させた後に、図示しない記録媒体反転機構に搬送させ、同記録媒体反転機構により記録媒体を反転させる。その後は、上述した画像形成工程と同様にして、反対面にもトナー像が形成される。

定着部１４でトナーが定着された記録媒体は、排紙部１５を構成する図示しない排紙ローラを経由して画像形成装置本体２から機外へ排出され、排紙トレイなどの排紙収容部１５１に収容される。

図２を参照して、２次転写バイアス電源１３０から出力される２次転写バイアスについて説明する。図２は、２次転写バイアス電源から出力される２次転写バイアスの波形を示す波形図である。
図２において、オフセット電圧Ｖoffは、２次転写バイアスの直流成分の値である。また、ピークツウピーク値Ｖppは、２次転写バイアスの交流成分のピークツウピーク値である。２次転写バイアスは、オフセット電圧Ｖoffとピークツウピーク値Ｖppとを重畳したものであり、その時間平均値はオフセット電圧Ｖoffと同じ値になる。尚、同図において、戻り電位ピーク値Ｖrは、トナーとは逆極性であるプラス側のピーク値を示している。

前述のとおり、２次転写バイアスを２次転写対向ローラ１３６の芯金に印加することで、２次転写対向ローラ１３６の芯金と２次転写ローラ１３５の芯金との間に、電位差が生じる。トナーの極性がマイナスで２次転写バイアスの極性がトナーと同極性のマイナス極性の場合、マイナス極性のトナーは２次転写対向ローラ１３６から２次転写ローラ１３５側へ移動し、中間転写ベルト１３１上のトナーは記録媒体上へ転写される。また、２次転写バイアスの極性がトナーと逆極性のプラス極性の場合、マイナス極性のトナーが２次転写ローラ１３５側から２次転写対向ローラ１３６へと静電的に引き寄せされる。これにより、記録媒体上に移動したトナーは中間転写ベルト１３１上に再び引き寄せられる。その電位差の時間平均がマイナス側に大きくなるようにすることにより、相対的にトナーは２次転写対向ローラ１３６側から２次転写ローラ１３５側に静電的に移動することになる。
つまり、同図においては２次転写バイアスの時間平均値はマイナス極性であるので、相対的には２次転写対向ローラ１３６から２次転写ローラ１３５側へと移動することになる。即ち、本実施形態では転写バイアスとしての２次転写バイアスの時間平均値が、トナー像を中間転写ベルト１３１側から記録媒体側に転写させる転写方向の極性に設定されている。

これまでの発明者らの検討で、エンボス紙など凹凸のある記録媒体の凹部にトナーを十分に転写させるためには、以下の式(１)を満たす必要があることが分かっている（詳しくは、上記特許文献１の表１等参照）。即ち、交流成分の１周期のデューティ（ｄｕｔy）比(＝プラス方向の電圧がかかる時間／１周期の時間×１００)が５０％である正弦波の場合、オフセット電圧Ｖoffとピークツウピーク電圧Ｖppとの関係が式(１)を満たす必要がある。
Ｖpp＞４×｜Ｖoff｜・・・・・（１）

また、直流成分に交流成分を重畳した２次転写バイアスによって転写した場合、交流成分による周期的な画像ムラを発生させないように配慮する必要がある。ここで、交流成分の周波数をｆ［Ｈｚ］、中間転写ベルト１３１の表面の線速をｖ［ｍｍ／ｓｅｃ］、転写ニップ幅をｗ[ｍｍ］とすると、画像が転写ニップを通過する時間はニップ幅を線速で割った値ｗ／ｖ[ｓｅｃ]で、交流成分の周期は１／ｆ[ｓｅｃ]である。従って、転写ニップ幅通過時間中に印加される交流成分の周期回数は、ｗ×ｆ／ｖとなる。周期的な画像ムラが発生しない条件は、この周期回数が４回以上となるように周波数を設定することが望ましく、交流成分の周波数ｆの条件としては以下の式（２）のようになる。
ｆ＞(４／ｗ)×ｖ・・・・・(２)

図３を参照して、本発明が解決しようとする問題をさらに具体的に説明する。図３（ａ）は、本発明が解決しようとする問題をさらに具体的に説明する断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の平面図である。尚、図３（ａ）及び図３（ｂ）において、括弧を付して示す符号は色を表している。図３を始めとして、後述の図４、図５では色をそのまま表すことができないため、Ｃ色は右斜め上のハッチを付して、Ｍ色は左斜め上のハッチを付して、特色トナーＳは梨地模様を付して、Ｃ色とＭ色が重ね合わさった紫色は網目模様を付して、それぞれ表している。
図３（ａ）は白色の記録媒体２０上にＣ色のトナー層２１、Ｍ色のトナー層２２を重ね合わせた全面ベタ画像を背景として、その上に透明な特色トナーの層２３でベタパッチ画像を形成したものの断面を表している。図３（ａ）に示すように、特色トナーの層２３の周辺ではＭ色のトナー層２２及びＣ色のトナー層２１が色抜けを起こし、図３（ｂ）に示すような特色トナーＳの周辺領域が白抜けしたような白抜け画像２５が得られる。このように、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色を１色もしくは２色以上の重ね合わせによって形成した一様な全面ベタ画像を背景として、その上に特色トナーでベタパッチ画像を形成すると、ベタパッチ周辺領域の色が抜けて、白抜け画像２５を生じるという不具合・問題が発生する。背景技術でも説明したように、この現象を「周辺白抜け」と呼ぶ。

この周辺白抜けは、以下の原因で発生することが分かっている。即ち、これは背景の全面ベタ画像全域のうち、特色トナーによってベタパッチ画像が重ねられている領域と、その他の領域との間には、画像の厚みの差（トナーの量であるトナー付着量の差）による段差が形成される。この段差により全面ベタ画像全域におけるベタパッチ画像の周辺領域では、記録媒体との密着性が不十分となり、有色のトナーが中間転写ベルト上から記録媒体に対して良好に転写しなくなることで、周辺白抜けが発生する。

図４を参照して、図３に示した問題に対する従来の技術の対策例を説明する。図４は、図３に示した画像を形成する際の、２次転写ニップにおけるトナーの挙動を示した拡大模式図である。同図において、中間転写ベルト１３１上には、図１の感光体１１２Ｓ、１１２Ｍ、１１２Ｃから１次転写されたトナー像が担持されており、２次転写バイアスを２次転写対向ローラ１３６に印加することで記録媒体２０上に２次転写される。トナー像は、それぞれ図３（ａ）に対応した、Ｃ色のトナー層２１のＣトナー粒子２１１とＭ色のトナー層２２のＭトナー粒子２２１からなる全面ベタ画像部と、特色のトナー層２３のＳトナー粒子２３１からなるベタパッチ画像が記録媒体２０上に重ねられている。

全面ベタ画像全域のなかで、特色トナーのベタパッチ画像が重なる領域３０では、２次転写ニップ１３９において、記録媒体２０に良好に密着している。一方、全面ベタ画像全域のなかで、特色トナーのベタパッチ画像のない領域３１では、ベタパッチ画像が重なる領域３０との間にトナー段差があり、記録媒体２０との間に空隙３２が存在している。この空隙３２により、ベタパッチ画像の周辺領域では記録媒体２０との密着性が弱く、転写不良を起こし、図３に示した周辺白抜け２５が発生する。

図４の周辺白抜け発生の問題に対し、像担持体上に特色トナーが形成される場合、２次転写ニップで転写電界を形成するための２次転写バイアスに、直流成分に交流成分を重畳した重畳バイアスを用いることで改善効果のあることが知られている(上記特許文献１)。これを、図５を参照して説明すると以下のようになる。
図５に示すように、交流成分にプラス極性の直流成分を重畳した重畳バイアスからなる２次転写バイアスを印加すると、記録媒体２０に密着していなかったＣ色のトナー層２１のＣトナー粒子２１１及びＭ色のトナー層２２のＭトナー粒子２２１の一部が離脱する。そして、Ｃトナー粒子２１１とＭトナー粒子２２１が記録媒体２０との間を往復移動する。この往復移動の周期は、２次転写バイアスの交流成分の周期と同期している。始めは記録媒体２０側へ少量の上記離脱したトナー粒子が転移し、転移したトナー粒子は、再び中間転写ベルト１３１上のトナー層に引き戻され、中間転写ベルト１３１側に留まっているトナー粒子と衝突する。このようにして、さらに多くのトナー粒子の離脱を促す。このような往復運動を繰り返すことで、多くのトナー粒子が離脱し、最終的にはベタパッチ画像の周辺領域を含む全面で記録媒体２０側に十分な量のトナー粒子が転写され、周辺白抜けが改善する。

しかしながら、像担持体上の特色トナーの有無のみで２次転写バイアスの条件を定めると、使われ方によっては周辺白抜けを改善できず、２次転写バイアスの交流成分の大きさによっては異常画像を引き起こすことがある。例えば、光沢度や明度を上げ、画像形成・印刷後の画像の高級感を高めるために、特色トナーの付着量が通常よりも多く設定された場合、特色のトナー層２３のＳトナー粒子２３１の数は多くなる。これにより、特色トナーのベタパッチ画像が重なる領域３０と、特色トナーのベタパッチ画像のない領域３１との間のトナーの段差も大きくなり、記録媒体２０との間に空隙３２が更に広がることで、転写不良を引き起こしやすくなる。そのため、特色トナーのベタパッチ画像のない領域３１のトナー層の粒子を転移させるための２次転写バイアスの交流成分Ｖppを大きくする必要がある。

一方で、特色トナーの付着量が少なく設定された場合、２次転写バイアスの交流成分Ｖppが小さくても周辺白抜けが改善できるにもかかわらず、余分な交流成分によってハーフトーン画像などでのドットのチリ（転写チリ）が発生することがある。これにより、ハーフトーン画像などで転写チリの悪化を促し、ぼそついたような画像になってしまうという問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものである。即ち、転写部１３に具備されたトナー付着量センサ１３７により中間転写ベルト１３１上の特色トナーの付着量を検出し、検出されたトナー付着量に応じて、図２の２次転写バイアスの交流成分Ｖppの大きさを制御する。これにより、周辺白抜けを改善しつつ、余分な交流成分による転写チリを防ぐことができるものである。

次に、実施形態に係る画像形成装置１の特徴的な構成について説明する。
まず、本発明者らが行った実験について説明する。本発明者らは、実施形態に係る画像形成装置１と同様の構成の株式会社リコー製の「RICOH Pro C751EX」の一部を改造して試験機として用いた。一部を改造した部分は、無色透明（クリア）や白色といった特色のトナー像を形成・出力できる作像ユニットを備えた点である。そして、この試験機を用いて、種々のプリント実験を実施した。

画像パターンとしては、図３に示したような、Ｃ色のトナーとＭ色のトナーからなるブルーの全面ベタ画像を背景とし、その上に特色トナーでベタパッチを形成するような条件に設定した。特色トナーには無色透明なクリアトナーを用いた。現像剤として、Ｃ色、Ｍ色のトナーは平均粒径が５．２［μｍ］である重合法によるトナーを、特色は平均粒径が６．８［μｍ］である粉砕法によるトナーを使用し、キャリアには平均粒径が５５［μｍ］である表面に樹脂層を被覆した磁性キャリアを使用した。
本試験では２次転写バイアスの直流成分を定電流制御（交流成分は定電圧制御）とし、すべての条件で−１１０[μＡ]に設定した。また、交流成分の周波数は５００[Ｈｚ］であるものを用いた。実験室の環境については、温度２７［℃］、相対湿度８０［％］に設定した。また、記録媒体にはグロスコート紙（坪量１２８ｇ／ｍ^２)を用いた。

図６を参照して、上記試験機を用いた実験において、特色トナーの付着量を変化させたときの周辺白抜けを官能評価した結果について説明する。図６は、特色トナーの付着量を変化させたときの周辺白抜けを官能評価した結果を示すグラフである。
図６の横軸には、２次転写バイアスの交流成分Ｖpp[ｋＶ]を取り、縦軸には、周辺白抜け評価ランク（１〜５）を取っている。図６及び後述の表１において、特色トナーの付着量を、単に付着量と記載していて、ここでの付着量とは、単位面積当たりの質量を指す。
周辺白抜け評価ランク（以下、単に評価ランクともいう）は、決められた通常視力の人間を評価者とし、予め設定した周辺白抜けに関する限度見本との目視観察により官能評価したものである。

上記官能評価結果から、評価ランク３．５以上であれば、周辺白抜けは目立たない程度まで改善できることを確認している。

図６において、特色トナーの付着量が０．４２[ｍｇ／ｃｍ^２]のときは、２次転写バイアスの交流成分Ｖppは８[ｋＶ]に設定することで、評価ランク３．５となる。ところが、特色トナーの付着量が０．４５[ｍｇ／ｃｍ^２]と多くなると、評価ランク３．５となるためには交流成分Ｖppが９[ｋＶ]必要となる。逆に特色トナーの付着量が０．４[ｍｇ／ｃｍ^２]と少なくなると、評価ランク３．５となるための交流成分Ｖppは７[ＫＶ]となり、付着量が多いときよりも小さい値となる。このように、２次転写バイアスの交流成分Ｖppの値は、トナー付着量センサ１３７より検出される特色トナーの付着量が多くなるほど大きくなっていることが分かる。
この結果より、トナー付着量センサ１３７より検出した特色トナーの付着量に応じて、交流成分Ｖppの大きさを、表１のように設定することで、周辺白抜けの官能評価ランク３．５を維持することができる。

図７を参照して、上記試験機を用いた実験において、特色トナーの付着量を０．４[ｍｇ／ｃｍ^２]としたときの、ぼそつき画像の官能評価結果について説明する。図７は、特色トナーの付着量を０．４[ｍｇ／ｃｍ^２]としたときの、ぼそつき画像の官能評価結果を示すグラフである。図７の横軸には、２次転写バイアスの交流成分Ｖpp[ｋＶ]を取り、縦軸には、ぼそつき画像の評価ランク（１〜５）を取っている。
画像パターンとしては、Ｃ色トナーのハーフトーン画像を用い、その上に特色トナーでベタパッチを形成するような条件に設定した。その他の試験条件は、図６で説明したと同様である。

図７に示すとおり、２次転写バイアスの交流成分Ｖppが７[ｋＶ]のときは、ぼそつき画像のランクは評価ランク４であるのに対し、交流成分Ｖppを９[ｋＶ]まで上げると、ぼそつき画像のランクが評価ランク３と悪くなった。ドットの連続パターンからなるハーフトーン画像においては、ドットが交流成分Ｖppによってチリやすくなるため、ぼそつき画像が悪くなった。特色トナーの付着量が０．４[ｍｇ／ｃｍ^２]のときは、２次転写バイアスの交流成分Ｖppが７[ｋＶ]であれば、周辺白抜けを改善でき、且つハーフトーン画像などでドットのチリによるぼそつき画像の悪化を抑制できることが分かった。

図８を参照して、上記試験機を用いた実験において、実験環境を変えて周辺白抜けを官能評価した結果について説明する。図８は、上記試験機を用いた実験において、実験環境を変えて周辺白抜けを官能評価した結果を示すグラフである。
画像パターン及び実験条件は、図６で説明したと同様であり、実験環境のみ温度２３［℃］、相対湿度５０［％］に変えて行った。特色トナーの付着量は０．４[ｍｇ／ｃｍ^２]である。実験結果、図６に示した温度２７［℃］、相対湿度８０［％］のときよりも、特色トナーの付着量は同じにも拘わらず、周辺白抜けの官能評価ランクが良くなった。これは、温度及び湿度が下がると、トナーが凝集しにくくなり、且つトナーの帯電量が上がり転写性が良くなるため、周辺白抜けが良くなることを示している。
温度２３［℃］、相対湿度５０［％］の実験環境においては、２次転写バイアスの直流成分のみで周辺白抜けは評価ランク３．５となる。そのため、交流成分Ｖppを０[ｋＶ]に設定することができ、ハーフトーン画像などでドットのチリによるぼそつき画像の程度は交流バイアス重畳時よりも良くなる。

図９を参照して、本実施形態の制御構成を説明する。図９は、本実施形態の制御構成を示す制御ブロック図である。本実施形態の図１に示す画像形成装置１は、画像形成装置１の全体の制御を司る制御手段としての制御部１６を備えている。制御部１６は、演算手段および制御手段の機能を有するＣＰＵ１７と、情報記憶部とを備えている。情報記憶部は、データを記憶する不揮発性ＲＡＭ１９を含むＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成されている。本実施形態では、各種のプロセスに必要な各種制御プログラム、プリンタのＰＤＬ（Page Description Language）処理系、システムの初期設定値等を納めたＲＯＭ１８と、ワークメモリ用のＲＡＭ１９等とで構成されている。

ＣＰＵ１７は、画像形成装置１に配設されている各種センサ２６からの各種信号、図示しない操作表示部の各種キー等で設定された信号に基づき、情報記憶部を介して画像形成装置１の上記各部の駆動部等の制御を行っている。各種センサ２６としては、代表的なものとしてトナー付着量センサ１３７、温湿度センサ１６５を挙げている。
上記各部の駆動部としては、画像読取部１０、作像部１１、給紙部１２、転写部１３、定着部１４、排紙部１５に配設されているモータやソレノイド等のアクチュエータ、及び電源回路を含む電源、転写部１３の２次転写バイアス電源１３０が挙げられる。

各種センサ２６の情報やトナー付着量センサ１３７、温湿度センサ１６５からの情報・データは、定期的に不揮発性ＲＡＭ１９に記憶する。ＲＯＭ１８には、ＣＰＵ１７の上記機能を発揮させるための制御プログラムや、必要な関係データ（トナー付着量と２次転写バイアスの交流成分Ｖppとの関係データ、上記した（１）、（２）式に係るデータ）などが記憶されている。

制御部１６は、ＲＯＭ１８内に記憶している制御プログラムに基づいて、各機器の駆動を制御する。また、２次転写バイアス電源１３０に対して２次転写バイアスを制御するための制御信号を出力する。２次転写バイアス電源１３０は、制御信号に応じた値の２次転写バイアスを出力する。なお、制御部１６は、上記特許文献１の段落［００９２］〜［００９６］等に記載されている機能を有していることは無論である。

制御部１６は、次のような制御を実施するように構成されている。制御部１６は、トナー付着量センサ１３７により検出された特色トナー像の量に応じて、２次転写バイアスとして、交流成分に直流成分を重畳した重畳バイアスの交流成分Ｖppの大きさを変えるように２次転写バイアス電源１３０を制御する。その際、ＲＯＭ１８に記憶されている２次転写バイアスの交流成分Ｖppの値と特色トナー像の量とのデータを呼び出しながら上記制御が実行される。
これにより、周辺白抜けを改善し、且つ転写チリを抑制することができる。

制御部１６は、「Ｖpp＞４×｜Ｖoff｜」という条件を満たすものを出力するように、２次転写バイアス電源１３０を制御する。かかる構成では、上述したように、周辺白抜けの官能評価ランク３．５を維持することができ、且つ凹凸転写性を良くすることができる。

制御部１６は、交流成分の周波数をｆ［Ｈｚ］、中間転写ベルト１３１の表面の線速をｖ［ｍｍ／ｓｅｃ］、転写ニップ幅をｗ[ｍｍ］としたとき、「ｆ＞(４／ｗ)×ｖ」という条件を満たすものを出力するように、２次転写バイアス電源１３０を制御する。かかる構成では、上述したように、周期的な画像ムラを防ぐことができる。このような２次転写バイアスを出力することで、２次転写ニップ内でトナーを中間転写ベルト表面と記録媒体との間で４往復以上させる。これにより、中間転写ベルト側から記録媒体表面の線部周囲に転移するトナーの量を確実に増加させることができる。

次に、図１０を参照して、本発明が適用可能な画像形成装置について説明する。図１０は、本発明が適用可能な図１とは異なる構成の画像形成装置に、特定の現像手段として現像装置（現像器）を付加した場合の全体構成図である。
本発明は、図１に示したようなタンデム型中間転写方式の画像形成装置に限らず、例えば、特開平９−２９７４７５号公報の図１に示されているような多色画像形成装置にも適用可能である。即ち、上記公報の図１に示されているような多色画像形成装置に、特定のトナー像を形成するための特色のトナーを供給する現像手段、転写バイアス出力手段、トナー量検出手段及び制御手段等を付加して構成することができる。

図１０に示すように、本発明が適用可能な画像形成装置５０は、大別して、カラースキャナからなる画像読取部５２と、カラープリンタからなる画像記録本体５３とから構成されている。画像読取部５２は、照明ランプ１５２、ミラー群１５３、１５４、１５５、レンズ１５６、及びＣＣＤ等のカラーセンサ１５７、コンタクトガラスからなる原稿載置台１５８を有する。画像読取部５２では、原稿載置台１５８上に載置された原稿１５９に照明ランプ１５２により光を照射し、その反射光をミラー群１５３、１５４、１５５及びレンズ１５６を介してカラーセンサ１５７に結像する。そして、原稿１５９のカラー画像情報を、例えばＢｌｕｅ、Ｇｒｅｅｎ、Ｒｅｄの分解光毎に読み取り電気的な信号に変換する。

画像記録本体５３は、書込光学ユニット５４、感光体５５、帯電装置５６、５つの現像装置としての現像器５７Ｓ、５７Ｙ、５７Ｍ、５７Ｃ、５７Ｋ、感光体クリーニング装置５９、除電ランプ６０、クリーニング前除電器６１、中間転写ベルト５８、搬送ユニット７０、転写搬送ベルトユニット７３、定着装置８０等から構成されている。書込光学ユニット５４は露光装置として、感光体５５は単一の像担持体として、搬送ユニット７０は転写材搬送手段として、それぞれ機能する。

次に、現像動作の順序をＳ→Ｙ→Ｍ→Ｃ→Ｋとする例を挙げて説明するが、この画像形成順序に限定されるものではない。中間転写ベルト５８上には、ベルト位置検出用マーカ４１が形成されており、中間転写ベルト５８の周りの適当な位置にマーカ位置検出用の検出装置４０が設けられている。先ず、コピー動作が開始されると、図示しない画像処理部からＳ色の画像データが出力されてスタートする。これと同時に、図示を省略した感光体駆動機構により、感光体５５は反時計方向に回転駆動される。そして、感光体５５は帯電装置５６によりその表面を一様に帯電される。この感光体５５の回転駆動と共に、中間転写ベルト５８も時計方向に回転駆動されるが、画像読取部５２により読み取られたＹ色の画像データを、所定の時間後に書込光学ユニット５４のレーザ光により感光体５５上に光書き込みを行い、静電潜像の形成を行う（以下、Ｓ色の画像データによる静電潜像をＳ潜像と記す）。

また、画像読取部５２で所定のタイミングで、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色の画像データの読み取りが行われることにより形成されるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色の画像データによる静電潜像についても、それぞれＹ潜像、Ｍ潜像、Ｃ潜像、Ｋ潜像と記す。上記Ｓ潜像の先端部から現像可能とすべく、Ｓ色用の現像器５７Ｓの現像位置に潜像先端部が到達する前に現像器５７Ｓが現像可能状態となり、Ｓトナーで現像する。以降、Ｓ潜像領域の現像動作を継続するが、Ｓ潜像後端部がＳ色用の現像位置を通過した時点で現像不動作状態とし、Ｓ色のトナー現像は、少なくとも次のＹ色の画像データによるＹ潜像先端部が到達する前までに完了する。なお、図１０において省略されているが、各現像器５７Ｓ、５７Ｙ、５７Ｍ、５７Ｃ、５７Ｋは上記特開平９−２９７４７５号公報と同様の偏芯カムとクラッチ等の接離動作切替機構により、現像のオン／オフ動作が切り替えられる。感光体５５に形成したＳトナー像は感光体５５と等速駆動されている中間転写ベルト５８の表面に１次転写される。この１次転写は感光体５５と中間転写ベルト５８との接触状態において、１次転写用帯電器６２の放電により行われる。即ち、中間転写ベルト５８上に、ベルト位置検出用マーカ４１を基準として所定の位置にＳトナー像が形成される。

次にＹ（イエロー）工程に進むが、所定のタイミングにて前述したＹ色の現像工程と同じく画像読取部５２によりＹ色の画像データの読み取りを行う。一方、中間転写ベルト５８はＳ現像工程から連続して回転を続け、１周後に再度転写ベルト位置検出用の検出装置がベルト位置検出用マーカ４１を検知した後、この検知信号を基準としてＹ色の画像データによるレーザ光書き込みでＹ潜像形成を行う。Ｙ色用の現像器５７Ｙはその現像位置に対して、先のＳ潜像後端部が通過した後であって、且つＹ潜像の先端が到達する前に現像可能状態となり、Ｙ潜像をＹトナーで現像する。感光体５５上に顕像化されたトナー像は感光体５５に接触・回転を続ける中間転写ベルト５８上に１次転写されるが、同一マーカの検知信号に基づいてＳ、Ｙの潜像が形成されているため、仮に感光体５５上の２色の潜像領域が同一でなくとも、中間転写ベルト５８上の同一領域に転写が行われ、位置合わせが行われる。なお、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の工程についても前述したＳ、Ｙの現像工程と同じであり、その説明は省略する。このようにして、中間転写ベルト５８には感光体５５に順次形成される、Ｓ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像が同一面に順次位置合わせして４色重ねのベルト転写画像が形成され、その後、記録媒体に一括転写（以下、２次転写と称す）が行われる。

次に、中間転写ベルトユニットの構成について説明する。中間転写ベルト５８は駆動ローラ６３ｂ、２次転写対向ローラ６３ｃ、及び従動ローラ群に掛け渡されており、図示しない駆動モータにより前述の如く矢印方向に感光体表面速度と同速に一方向に駆動制御されている。クリーニングユニット６４は、ゴムブレード及び中間転写ベルトからの接離機構（図示せず）で構成されている。
なお、本発明を適用する際には、駆動ローラ６３ｂに巻き掛けられている中間転写ベルト５８近傍上に、上記実施形態と同様構成のトナー付着量センサを配置すればよい。

２次転写手段である転写搬送ベルトユニット７３は、駆動ローラ７３ａ、従動ローラ７３ｂ、転写搬送ベルト７４、クリーニングブレード７３ｃ、記録媒体除電用帯電器７５及びベルト除電用帯電器７６等で構成されている。駆動ローラ７３ａ、従動ローラ７３ｂ及びバックアップローラ群には、絶縁性の例えばマイラやＰＶＤＦによる転写搬送ベルト７４が掛け渡されている。転写搬送ベルト７４の周りには、クリーニングブレード７３ｃ、記録媒体除電用帯電器７５及びベルト除電用帯電器７６が配置されている。２次転写対向ローラ６３ｃ及び転写搬送ベルト７４は、ニップ形成部材として機能する。

上述したように中間転写ベルト５８上に４色のトナー像を転写した後、記録媒体は中間転写ベルト５８上の４色トナー像の先端にタイミングを合わせてレジストローラ１２４によって給紙され、転写搬送ベルト７４により２次転写ニップが形成されている２次転写位置Ａに搬送される。その際、転写搬送ベルト７４の裏側から帯電器７３ｄによって逆極性帯電が行われ、中間転写ベルト５８上のトナー像は記録媒体上に一括転写される。
その後、図示及び説明を省略するが、特開平９−２９７４７５号公報の図１に示されていると同様の動作により、転写搬送ベルトユニット７３は駆動ローラ７３ａを中心とする揺動動作によって、中間転写ベルト５８から離間する。そして、転写搬送ベルトユニット７３は図中破線位置を占め、上記特開平９−２９７４７５号公報記載の特有の動作が行われる。
なお、本発明を適用する際には、帯電器７３ｄに対して、上記重畳バイアスを出力する転写バイアス出力手段としての２次転写バイアス電源を接続すればよい。

搬送ユニット７０は、ローラ７０ａ、７０ｂに多孔性のゴムベルト７０ｃが掛け渡され、上下のゴムベルト７０ｃ内に配置されたファン７１によって、下方に排風を行い、記録媒体を吸引しつつ搬送を行う。そして、定着装置８０の定着ローラ７０ａ及び加圧ローラ７０ｂによる熱と圧により定着を完了した記録媒体は、排紙トレイ８２に排出される。

以上説明したように、記特開平９−２９７４７５号公報の図１に示されているような多色画像形成装置にも本発明を適用できる。そして、本発明を適用した画像形成装置においては、周辺白抜けを改善し、且つ転写チリを抑制することが可能となる。

以上に説明した実施形態等は本発明の一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様１］
トナー像を表面に担持する５つの感光体１１２Ｓ、１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋなどの複数の像担持体と、複数の像担持体の表面にそれぞれ担持されるトナー像が重ね合わせて転写される中間転写ベルト１３１などの中間転写体と、中間転写体に接触して２次転写ニップ１３９などの転写ニップを形成する２次転写ローラ１３５及び２次転写対向ローラ１３６などのニップ形成部材と、中間転写体上の重ね合わせトナー像を転写ニップに挟み込んだ記録媒体に転写する際であって、重ね合わせトナー像として、複数の像担持体のうち、感光体１１２Ｓなどの特定の像担持体に形成された特定のトナー像を含むときには、転写ニップに転写電界を形成するための転写バイアスとして交流成分と直流成分とを重畳した重畳バイアスを出力する２次転写バイアス電源１３０などの転写バイアス出力手段と、中間転写体上に転写された特定のトナー像の量を検出するトナー付着量センサ１３７などのトナー量検出手段と、トナー量検出手段により検出された特定のトナー像の量に応じて、重畳バイアスの交流成分の大きさを変えるように転写バイアス出力手段を制御する制御部１６などの制御手段と、を備える画像形成装置である。
この態様１によれば、上記実施形態で説明したように、周辺白抜けを改善し、且つ転写チリを抑制することができる。

［態様２］
［態様１］において、特定の像担持体が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色とは異なるＳ色などの特色のトナー像を担持するものであり、且つ特定のトナー像が特色のトナー像である。
この態様２によれば、上記実施形態で説明したように、周辺白抜けを発生させる可能性が高い特定のトナー像形成時に、転写バイアスとして上記重畳バイアスを採用することで、周辺白抜けの発生を未然に抑えることができる。

［態様３］
トナー像を現像する現像器５７Ｓ、５７Ｙ、５７Ｍ、５７Ｃ、５７Ｋなどの複数の現像手段と、複数の現像手段によりそれぞれ現像されるトナー像を表面に担持する感光体５５などの単一の像担持体と、像担持体の表面にそれぞれ担持されるトナー像が重ね合わせて転写される中間転写ベルト１３１などの中間転写体と、中間転写体に接触して転写ニップを形成する２次転写対向ローラ６３ｃ及び転写搬送ベルト７４などのニップ形成部材と、中間転写体上の重ね合わせトナー像を転写ニップに挟み込んだ記録媒体に転写する際であって、重ね合わせトナー像として、複数の現像手段のうち、現像器５７Ｓなどの特定の現像手段により像担持体に形成された特定のトナー像を含むときには、転写ニップに転写電界を形成するための転写バイアスとして交流成分と直流成分とを重畳した重畳バイアスを出力する転写バイアス出力手段と、中間転写体上に転写された特定のトナー像の量を検出するトナー付着量センサ１３７などのトナー量検出手段と、トナー量検出手段により検出された特定のトナー像の量に応じて、重畳バイアスの交流成分の大きさを変えるように転写バイアス出力手段を制御する制御手段と、を備える画像形成装置である。
この態様３によれば、上記実施形態で説明したように、周辺白抜けを改善し、且つ転写チリを抑制することができる。

［態様４］
［態様３］において、特定の現像手段が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色とは異なるＳ色などの特色のトナーを供給して特定のトナー像を前記像担持体に担持させるものであり、且つ前記特定のトナー像が前記特色のトナー像である。
この態様４によれば、上記実施形態で説明したように、周辺白抜けを発生させる可能性が高い特定のトナー像形成時に、転写バイアスとして上記重畳バイアスを採用することで、周辺白抜けの発生を未然に抑えることができる。

［態様５］
［態様１］ないし［態様４］の何れか１つにおいて、重畳バイアスの交流成分のピークツウピーク値が、検出された特定のトナー像の量が多くなるほど大きく設定されている。
この態様５によれば、上記実施形態で説明したように、周辺白抜けを改善し、且つハーフトーン画像などにおいてもドットの転写チリによるぼそつきの悪化を抑制することができる。

［態様６］
［態様１］ないし［態様５］の何れか１つにおいて、特定のトナー像の量を検出する手段は、トナー付着量センサである。
この態様６によれば、上記実施形態で説明したように、特定のトナー像の量を検出する手段がトナー付着量センサであることが明定された。従って、従来から一般的に使用されているトナー濃度を検出・測定するトナー濃度検出手段としてのトナー濃度センサなどを兼ねて用いることが可能となる。その場合、新規なトナー量検出手段を配設することが回避できるので、部品点数を減らしてコストダウンに寄与できる。

［態様７］
［態様１］ないし［態様６］の何れか１つにおいて、重ね合わせトナー像として、特定のトナー像を含まないときには、転写バイアス出力手段が、重畳バイアスよりも交流成分のピークツウピーク値が小さい重畳バイアスからなるもの、あるいは直流成分だけからなるものを出力するように構成されており、特定のトナー像を具備する重ね合わせトナー像を転写ニップで記録媒体に転写する際には、転写バイアス出力手段は、転写バイアスとして、交流成分のピークツウピーク値の絶対値が直流成分の絶対値の４倍以上であるものを出力する。
この態様７によれば、上記実施形態で説明したように、凹凸転写性を良くすることができる。

［態様８］
［態様１］ないし［態様７］の何れか１つにおいて、特定のトナー像を具備する重ね合わせトナー像を転写ニップで記録媒体に転写する際には、転写バイアスの時間平均値が、トナー像を中間転写体側から記録媒体側に転写させる転写方向の極性に設定されている。
この態様８によれば、上記実施形態で説明したように、重畳バイアスでトナーを記録媒体側へ確実に転写することができる。

［態様９］
［態様１］ないし［態様８］の何れか１つにおいて、特定のトナー像を具備する重ね合わせトナー像を転写ニップで記録媒体に転写する際には、転写バイアス出力手段は、転写バイアスとして、交流成分の周波数をｆ[Ｈｚ]、転写ニップの中間転写体の表面移動方向の長さであるニップ幅をｗ[ｍｍ]、中間転写体の表面の線速をｖ[ｍｍ／ｓｅｃ]で表した式である「ｆ＞(４／ｗ)×ｖ」という関係を具備するものを出力する。
この態様９によれば、上記実施形態で説明したように、周期的な画像ムラを防ぐことができる。

［態様１０］
［態様１］ないし［態様９］の何れか１つにおいて、特定のトナー像を具備する重ね合わせトナー像を転写ニップで記録媒体に転写する際には、制御手段は、使用環境に応じて、重畳バイアスの交流成分の大きさを変えるように、転写バイアス出力手段を制御する。
この態様１０によれば、上記実施形態で説明したように、環境変動しても周辺白抜けを防ぐことができる。

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、本発明を適用する画像形成装置は、他のタイプの画像形成装置であってもよい。即ち、本発明を適用する画像形成装置は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、プロッタ等またはそれら複数の機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置であってもよい。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１画像形成装置
１０画像読取部
１１作像部
１２給紙部
１３転写部
１４定着部
１５排紙部
１６制御部（制御手段）
１７ＣＰＵ
１８ＲＯＭ
１９ＲＡＭ
２０記録媒体
２６各種センサ
１１０作像ユニット
１１１帯電装置
１１２感光体（潜像・像担持体）
１１３露光装置
１１４現像装置
１１５除電装置
１１６感光体クリーニング装置
１３０２次転写バイアス電源（転写バイアス出力手段）
１３１中間転写ベルト（中間転写体）
１３５２次転写ローラ（ニップ形成部材の一部、転写部材）
１３６２次転写対向ローラ（ニップ形成部材の一部、対向部材）
１３７トナー付着量センサ（トナー量検出手段）
１３９２次転写ニップ（転写ニップ）
Ｖpp ピークツウピーク値（重畳バイアスの交流成分）

特開２０１３−１２５０５３号公報

Claims

トナー像を表面に担持する複数の像担持体と、
前記複数の像担持体の表面にそれぞれ担持されるトナー像が重ね合わせて転写される中間転写体と、
前記中間転写体に接触して転写ニップを形成するニップ形成部材と、
前記中間転写体上の重ね合わせトナー像を前記転写ニップに挟み込んだ記録媒体に転写する際であって、前記重ね合わせトナー像として、前記複数の像担持体のうち、特定の像担持体に形成された特定のトナー像を含むときには、前記転写ニップに転写電界を形成するための転写バイアスとして交流成分と直流成分とを重畳した重畳バイアスを出力する転写バイアス出力手段と、
前記中間転写体上に転写されたのち記録媒体に定着される特定のトナー像の量を検出するトナー量検出手段と、
前記トナー量検出手段により検出された特定のトナー像の量に応じて、前記重畳バイアスの交流成分の大きさを変えるように前記転写バイアス出力手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記特定の像担持体が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色とは異なる特色のトナー像を担持するものであり、且つ前記特定のトナー像が前記特色のトナー像である画像形成装置。
トナー像を現像する複数の現像手段と、
前記複数の現像手段によりそれぞれ現像されるトナー像を表面に担持する単一の像担持体と、
前記像担持体の表面にそれぞれ担持されるトナー像が重ね合わせて転写される中間転写体と、
前記中間転写体に接触して転写ニップを形成するニップ形成部材と、
前記中間転写体上の重ね合わせトナー像を前記転写ニップに挟み込んだ記録媒体に転写する際であって、前記重ね合わせトナー像として、前記複数の現像手段のうち、特定の現像手段により前記像担持体に形成された特定のトナー像を含むときには、前記転写ニップに転写電界を形成するための転写バイアスとして交流成分と直流成分とを重畳した重畳バイアスを出力する転写バイアス出力手段と、
前記中間転写体上に転写されたのち記録媒体に定着される特定のトナー像の量を検出するトナー量検出手段と、
前記トナー量検出手段により検出された特定のトナー像の量に応じて、前記重畳バイアスの交流成分の大きさを変えるように前記転写バイアス出力手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記特定の現像手段が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色とは異なる特色のトナーを供給して特定のトナー像を前記像担持体に担持させるものであり、且つ前記特定のトナー像が前記特色のトナー像であることを特徴とする画像形成装置。
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記重畳バイアスの交流成分のピークツウピーク値が、前記検出された特定のトナー像の量が多くなるほど大きく設定されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記トナー量検出手段は、トナー付着量センサであることを特徴とする画像形成装置。
請求項１ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記重ね合わせトナー像として、前記特定のトナー像を含まないときには、前記転写バイアス出力手段が、前記重畳バイアスよりも前記交流成分のピークツウピーク値が小さい重畳バイアスからなるもの、あるいは直流成分だけからなるものを出力するように構成されており、
前記特定のトナー像を具備する前記重ね合わせトナー像を前記転写ニップで記録媒体に転写する際には、前記転写バイアス出力手段は、前記転写バイアスとして、前記交流成分のピークツウピーク値の絶対値が前記直流成分の絶対値の４倍以上であるものを出力することを特徴とする画像形成装置。
請求項１ないし５の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記特定のトナー像を具備する前記重ね合わせトナー像を前記転写ニップで記録媒体に転写する際には、前記転写バイアスの時間平均値が、前記トナー像を前記中間転写体側から記録媒体側に転写させる転写方向の極性に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１ないし６の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記特定のトナー像を具備する前記重ね合わせトナー像を前記転写ニップで記録媒体に転写する際には、前記転写バイアス出力手段は、前記転写バイアスとして、前記交流成分の周波数をｆ[Ｈｚ]、前記転写ニップの前記中間転写体の表面移動方向の長さであるニップ幅をｗ[ｍｍ]、前記中間転写体の表面の線速をｖ[ｍｍ／ｓｅｃ]で表した式である「ｆ＞(４／ｗ)×ｖ」という関係を具備するものを出力することを特徴とする画像形成装置。
請求項１ないし７の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記特定のトナー像を具備する前記重ね合わせトナー像を前記転写ニップで記録媒体に転写する際には、前記制御手段は、使用環境に応じて、前記重畳バイアスの交流成分の大きさを変えるように、前記転写バイアス出力手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
トナー像を表面に担持する複数の像担持体と、
前記複数の像担持体の表面にそれぞれ担持されるトナー像が重ね合わせて転写される中間転写体と、
前記中間転写体に接触して転写ニップを形成するニップ形成部材と、
前記中間転写体上の重ね合わせトナー像を前記転写ニップに挟み込んだ記録媒体に転写する際であって、前記重ね合わせトナー像として、前記複数の像担持体のうち、特定の像担持体に形成された特定のトナー像を含むときには、前記転写ニップに転写電界を形成するための転写バイアスとして交流成分と直流成分とを重畳した重畳バイアスを出力する転写バイアス出力手段と、
を備える画像形成装置において、
前記特定の像担持体が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色とは異なる特色のトナー像を担持するものであり、且つ前記特定のトナー像が前記特色のトナー像であって、前記中間転写体上に転写されたのち記録媒体に定着される前記特定のトナー像の量に応じて、前記重畳バイアスの交流成分の大きさを変えることを特徴とする画像形成装置。