JP2008058566A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クリーニングローラの抵抗値が増大しても、良好なクリーニング性能を発揮することができる、画像形成装置を提供する。
【解決手段】ＡＳＩＣ４３から電圧発生回路４６に入力されるＰＷＭ制御信号ＰＷＭ１のデューティＤＵＴＹ１に基づいて、１次クリーニングローラ２２に印加されるべき目標電圧値ＮＶ１を設定する。ＰＷＭデューティＤＵＴＹ１は、１次クリーニングローラ２２の抵抗値に対応している。したがって、ＰＷＭデューティＤＵＴＹ１に基づいて目標電圧値ＮＶ１を設定することにより、１次クリーニングローラ２２の抵抗値に応じた電圧を１次クリーニングローラ２２に印加することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーザプリンタなどの画像形成装置に関する。

従来より、レーザプリンタなどの画像形成装置において、感光ドラムの表面に形成されるトナー像を、用紙搬送ベルトにより搬送される用紙に転写する方式や、感光ドラムの表面に形成されるトナー像を、一旦中間転写ベルトに転写し、この中間転写ベルトから用紙に転写する方式が知られている。

用紙搬送ベルトや中間転写ベルトなどのベルトは、駆動力が入力される駆動ローラと、この駆動ローラから所定間隔を隔てて配置される従動ローラとに巻き回されて、感光ドラムの表面に接触するように配置されている。そのため、ベルト表面には、感光ドラムとの接触のときにトナーが転移して付着したり、用紙との接触によって紙粉が付着したりする。

そこで、これらのベルトを備える画像形成装置では、クリーニングローラがベルトの表面に対向して設けられている。そして、クリーニングローラとベルトとの間に電位差を生じさせ、ベルトの表面上の付着物を静電気力によってクリーニングローラに転移させることにより、ベルトのクリーニングが行われる（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００４−１０９３８６号公報

ベルトの表面上の付着物をクリーニングローラに良好に転移させるためには、クリーニングローラに適当な大きさの電流が流れる必要がある。ところが、クリーニングローラに一定の電流が流れるように、クリーニングローラに供給される電流を制御（電流制御）すると、使用環境や経時劣化によりクリーニングローラの抵抗値が増大したときに、ベルトとクリーニングローラとの間の電位差が過大となり、ベルトが破損（サージによる破損）するおそれがある。

そのため、一般的には、ベルトとクリーニングローラとの間に一定の電位差が生じるように、クリーニングローラに印加される電圧の制御（電圧制御）が行われている。しかしながら、この電圧制御では、使用環境や経時劣化によりクリーニングローラの抵抗値が増大したときに、クリーニングローラに流れる電流が過小となり、ベルトの表面上の付着物をクリーニングローラに良好に転移させることができない。

そこで、本発明の目的は、クリーニングローラの抵抗値が増大しても、良好なクリーニング性能を発揮することができる、画像形成装置を提供することにある。

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、画像形成装置において、ベルトと、前記ベルトの表面に対向して配置されるクリーニングローラと、前記クリーニングローラに印加される電圧を発生させる電圧発生手段と、前記クリーニングローラに印加される電圧値を検出する電圧値検出手段と、前記電圧発生手段に制御信号を入力して、前記電圧値検出手段により検出される電圧値が目標電圧値と一致するように、前記電圧発生手段を制御する制御手段と、前記制御手段から前記電圧発生手段に入力される制御信号のデューティに基づいて、前記目標電圧値を設定する目標電圧値設定手段とを備えることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記クリーニングローラの周囲の温度および相対湿度を検出する温湿度検出手段と、前記温湿度検出手段により検出される温度および相対湿度から絶対湿度を算出する絶対湿度算出手段とを備え、前記目標電圧値設定手段は、前記デューティおよび前記絶対湿度算出手段により算出される絶対湿度に基づいて、前記目標電圧値を設定することを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記デューティおよび前記絶対湿度に応じた前記目標電圧値を記憶するテーブルを備え、前記目標電圧値設定手段は、前記テーブルを参照して、前記目標電流値を設定することを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、前記ベルトに沿って並列配置され、それぞれ現像剤像を担持する複数の像担持体を備えていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記ベルトは、前記現像剤像が転写される媒体を前記像担持体と対向する位置に搬送する搬送ベルトであることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、制御手段から電圧発生手段に入力される制御信号のデューティに基づいて、クリーニングローラに印加されるべき目標電圧値が設定される。

クリーニングローラに印加される電圧値を目標電圧値に一致させるフィードバック制御では、具体的に、クリーニングローラに印加される電圧値と目標電圧値とが一致するようにデューティが変更される。クリーニングローラの抵抗値が高い状態と低い状態とでは、クリーニングローラに同じ電圧値を印加するのに必要な電流値が異なるため、その電流値に応じたデューティが設定される。すなわち、デューティは、クリーニングローラの抵抗値に対応している。

したがって、デューティに基づいて目標電圧値を設定することにより、クリーニングローラの抵抗値に応じた電圧をクリーニングローラに印加することができる。そのため、クリーニングローラの抵抗値が増大しても、ベルトとクリーニングローラとの間に、ベルトの表面に付着している付着物をクリーニングローラに転移させるのに十分な電位差を生じさせることができる。その結果、クリーニングローラの抵抗値が増大しても、良好なクリーニング性能を発揮することができる。

請求項２に記載の発明によれば、クリーニングローラの周囲の温度および相対湿度が検出され、その温度および相対湿度から絶対湿度が算出される。そして、絶対湿度およびデューティに基づいて、クリーニングローラに印加されるべき目標電圧値が設定される。

クリーニングローラによってベルトをクリーニングする性能は、クリーニングローラの周囲の絶対湿度（温度および相対湿度）により異なる。そのため、デューティに加え、絶対湿度に基づいて目標電圧値を設定することにより、絶対湿度の高低にかかわらず、ベルトの表面に付着している付着物をクリーニングローラに良好に転移させることができる。その結果、さらに良好なクリーニング性能を発揮することができる。

請求項３に記載の発明によれば、デューティおよび絶対湿度に応じた目標電圧値を記憶するテーブルを備えている。そのため、テーブルを参照することによって、デューティおよび絶対湿度に応じた目標電圧値を速やかに設定することができる。また、デューティおよび絶対湿度に応じた目標電圧値を演算する必要がないので、目標電圧値設定手段にかかる負荷を軽減することができる。

請求項４に記載の発明は、複数の像担持体からベルトに転移した現像剤などの付着物を良好に除去することができる。

請求項５に記載の発明によれば、現像剤像が転写される媒体を搬送する搬送ベルトに付着した付着物を良好に除去することができる。

１．カラーレーザプリンタの全体構成
図１は、本発明の画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を模式的に示す側断面図である。

このカラーレーザプリンタ１は、後述する４つのプロセスユニット９が水平方向において並列的に配置される、横並びタイプのタンデム型のカラーレーザプリンタである。ボックス形状の本体ケーシング２内には、媒体の一例としての用紙Ｐを給紙するための給紙部３と、給紙された用紙Ｐに画像を形成するための画像形成部４と、画像が形成された用紙Ｐを排紙するための排紙部５とが配置されている。
（１）給紙部
給紙部３は、用紙Ｐを積載状態で収容しておくための給紙トレイ６と、給紙トレイ６内の用紙Ｐを１枚ずつ送り出すための給紙ローラ７とを備えている。給紙トレイ６から送り出された用紙Ｐは、用紙搬送路８を通過して、画像形成部４に向けて搬送される。
（２）画像形成部
画像形成部４は、４つのプロセスユニット９を備えている。４つのプロセスユニット９は、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの４色に対応して設けられ、後述する搬送ベルト１９に沿って水平方向に並べて配置されている。すなわち、プロセスユニット９は、ブラックプロセスユニット９Ｋ、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃの４つからなる。これらの４つのプロセスユニット９は、前方から後方に向かって互いに間隔を隔てて、ブラックプロセスユニット９Ｋ、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃの順に並列配置されている。

各プロセスユニット９は、像担持体の一例としての感光ドラム１０、帯電器１１および現像器１３を備えている。

感光ドラム１０は、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成される。この感光ドラム１０は、画像形成時において、後述する搬送ベルト１９との接触位置における搬送ベルト１９の移動方向と同方向（図中時計回り）に回転駆動される。

帯電器１１は、たとえば、ワイヤおよびグリッドを備え、帯電バイアスの印加により、コロナ放電を発生させる正帯電型のスコロトロン型帯電器である。

現像器１３は、各色のトナーを収容している。また、現像器１３は、感光ドラム１０の表面にトナーを供給するための現像ローラ１４と、この現像ローラ１４にトナーを供給するための供給ローラ１５を備えている。

画像形成時（現像時）には、感光ドラム１０が回転駆動され、この回転に伴って、感光ドラム１０の表面が帯電器１１からのコロナ放電により一様に正帯電されていく。そして、その正帯電した部分が、露光器１２からのレーザビームの高速走査により露光されることにより、感光ドラム１０の表面には、用紙Ｐに形成すべき画像に対応した各色の静電潜像が形成されていく。この静電潜像は、現像ローラ１４からトナーが供給されることにより、トナー像に現像される。

なお、露光器１２は、ＬＥＤアレイで構成されて、各プロセスユニット９に備えられていてもよいし、光源およびポリゴンミラーを備えるスキャナユニットとして、画像形成部４の上方に配置されていてもよい。

また、画像形成部４は、各感光ドラム１０の表面に担持されるトナー像を用紙Ｐに転写するための転写部１６を備えている。

転写部１６は、４つのプロセスユニット９の下方に配置されている。この転写部１６は、駆動ローラ１７と、駆動ローラ１７に対して用紙Ｐの搬送方向における上流側に対向配置される従動ローラ１８と、駆動ローラ１７および従動ローラ１８の間に掛け渡され、その上側部分の表面が各感光ドラム１０と接触する無端状のベルトの一例としての搬送ベルト１９と、各感光ドラム１０と搬送ベルト１９を挟んで対向配置される転写ローラ２０と、搬送ベルト１９の下側部分に下方から対向配置されるクリーニングユニット２１とを備えている。

駆動ローラ１７は、モータ（図示せず）からの駆動力により、感光ドラム１０と逆方向（図中反時計回り）に回転される。駆動ローラ１７が回転されると、搬送ベルト１９が感光ドラム１０との接触位置における感光ドラム１０の移動方向と同方向（図中反時計回り）に周回走行し、従動ローラ１８が従動して回転する。

給紙部３から画像形成部４に搬送されてくる用紙Ｐは、搬送ベルト１９上に供給され、搬送ベルト１９の周回走行により、各感光ドラム１０と搬送ベルト１９との間を順次通過するように搬送される。この搬送中に、転写ローラ２０に印加される転写バイアスによって、各感光ドラム１０に担持されているトナー像が色重ねして用紙Ｐに転写される。

クリーニングユニット２１は、クリーニングローラの一例としての１次クリーニングローラ２２、２次クリーニングローラ２３、ウレタンブレード２４および貯留部２５を備えている。

１次クリーニングローラ２２は、搬送ベルト１９の移動方向と直交する水平方向に延びるように配置され、その周面が搬送ベルト１９の下側部分の表面（下面）に接触している。この１次クリーニングローラ２２は、導電性材料（たとえば、鉄材にＮｉメッキを施した材料やステンレス材料）からなる軸を、シリコーンからなる発泡材で被覆することにより構成されている。１次クリーニングローラ２２は、搬送ベルト１９との接触位置における搬送ベルト１９の移動方向と逆方向（図中反時計回り）に回転駆動される。

２次クリーニングローラ２３は、１次クリーニングローラ２２と平行に延びるように配置され、１次クリーニングローラ２２の周面に接触している。この２次クリーニングローラ２３は、鉄材などの導電性材料からなる棒状部材（軸）により構成されている。

また、１次クリーニングローラ２２と搬送ベルト１９の下側部分を挟んで対向する位置には、バックアップローラ２６が１次クリーニングローラ２２と平行に延びるように配置されている。

搬送ベルト１９の表面に付着したトナーや紙粉などの付着物を除去するためのクリーニング処理時には、１次クリーニングローラ２２および２次クリーニングローラ２３に、それぞれ１次クリーニング電圧ＢＣＬＮ１および２次クリーニング電圧ＢＣＬＮ２が印加される。一方、バックアップローラ２６は、アースに接続されている。これにより、バックアップローラ２６（搬送ベルト１９）と１次クリーニングローラ２２との間、および１次クリーニングローラ２２と２次クリーニングローラ２３との間に電位差が生じる。バックアップローラ２６と１次クリーニングローラ２２との間の電位差により、搬送ベルト１９の表面上の付着物が１次クリーニングローラ２２に転移する。そして、１次クリーニングローラ２２に転移した付着物は、１次クリーニングローラ２２と２次クリーニングローラ２３との間の電位差により、１次クリーニングローラ２２から２次クリーニングローラ２３へと転移する。２次クリーニングローラ２３に転移した付着物は、ウレタンブレード２４により掻き取られて、２次クリーニングローラ２３から脱落し、貯留部２５に貯留される。

さらに、画像形成部４は、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着させるための定着部２７を備えている。

定着部２７は、加熱ローラ２８および加圧ローラ２９を備えている。加圧ローラ２９は、加熱ローラ２８に対して下方から圧接されている。搬送ベルト１９により搬送される用紙Ｐは、加熱ローラ２８と加圧ローラ２９との間に送り込まれる。そして、加熱ローラ２８と加圧ローラ２９との間を用紙Ｐが通過する間に、その用紙Ｐに転写されているトナー像が、加熱および加圧により用紙Ｐに定着される。
（３）排紙部
排紙部５は、画像形成部４側に向かって開放される断面略Ｃ字状の用紙搬送路３０を備えている。定着部２７から搬送されてくる用紙Ｐは、その用紙搬送路３０を通過し、排紙ローラ３１によって、本体ケーシング２の上面に形成されている排紙トレイ３２上に排紙される。
２．バックアップローラの圧接に関する構成
図２および図３は、クリーニング処理を実行するための制御部の構成を、バックアップローラの圧接に関する構成とともに図解的に示す図である。

バックアップローラ２６は、１次クリーニングローラ２２に対して相対的に強く圧接した状態（重圧接状態）と、相対的に弱く圧接した状態（軽圧接状態）とに変位させることができるようになっている。すなわち、このカラーレーザプリンタ１には、バックアップローラ２６の軸３３と平行に延びる支持軸３４と、この支持軸３４に一端が回動可能に支持され、他端が軸３３に対して上方から当接するアーム３５と、アーム３５の下方に配置され、アーム３５に下方から接触するカム３６と、アーム３５の他端に接続され、１次クリーニングローラ２２に向けて付勢するばね３７とが備えられている。

カム３６は、モータ（図示せず）により回転駆動される。

カム３６が回転駆動されて、その低位置周面（カム３６の回転軸から相対的に近い周面）がアーム３５と接触した状態では、図２に示すように、ばね３７の付勢力により、アーム３５がバックアップローラ２６の軸３３を１次クリーニングローラ２２側に押圧する。これにより、バックアップローラ２６は、１次クリーニングローラ２２に対して強く圧接した重圧接状態となる。

カム３６がさらに回転駆動されて、その高位置周面（カム３６の回転軸から相対的に遠い周面）がアーム３５と接触した状態では、図３に示すように、カム３６によりアーム３５が持ち上げられて、アーム３５がバックアップローラ２６の軸３３から離間する。これにより、バックアップローラ２６は、その自重により１次クリーニングローラ２２に対して圧接する軽圧接状態となる。
３．制御部の構成
また、このカラーレーザプリンタ１は、クリーニング処理を実行するための制御部４１を備えている。

制御部４１は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを備える目標電圧値設定手段および絶対湿度算出手段の一例としてのマイクロコンピュータ４２と、このマイクロコンピュータ４２に接続され、各部を駆動制御するための各種信号を入出力する制御手段の一例としてのＡＳＩＣ４３とを備えている。

マイクロコンピュータ４２には、各種指令を入力するための入力キーや各種表示を行うための表示パネルなどを備える操作パネル部４４が接続されている。この操作パネル部４４は、たとえば、本体ケーシング２（図１参照）の上面に配置されている。

ＡＳＩＣ４３には、１次クリーニングローラ２２に印加する１次クリーニング電圧ＢＣＬＮ１を発生させる電圧発生手段の一例としての電圧発生回路４６と、２次クリーニングローラ２３に印加する２次クリーニング電圧ＢＣＬＮ２を発生させる電圧発生回路４５と、１次クリーニングローラ２２に印加される１次クリーニング電圧ＢＣＬＮ１を検出する電圧値検出手段の一例としての電圧検出回路４７と、２次クリーニングローラ２３に印加される２次クリーニング電圧ＢＣＬＮ２を検出する電圧検出回路４８と、カム３６を回転させるモータ（図示せず）を駆動するモータ駆動回路５０とが接続されている。

また、このカラーレーザプリンタ１には、クリーニングユニット２１の周囲の温度および相対湿度を検出するための温湿度検出手段の一例としての温湿度センサ４９が備えられている。温湿度センサ４９の検出信号は、ＡＳＩＣ４３に入力されるようになっている。

ＡＳＩＣ４３は、マイクロコンピュータ４２によって設定される１次クリーニング電圧ＢＣＬＮ１の目標電圧値ＮＶ１と、電圧検出回路４７によって検出される検出電圧値ＤＶ１とが一致するように、電圧発生回路４６に入力する制御信号としてのＰＷＭ(Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)制御信号ＰＷＭ１のデューティＤＵＴＹ１を設定する。電圧発生回路４６は、ＰＷＭ制御信号ＰＷＭ１のデューティＤＵＴＹ１に応じた電力を１次クリーニングローラ２２に供給する。１次クリーニング電圧ＢＣＬＮ１は、電圧発生回路４６から出力される電力の大きさと、その電力の供給を受ける１次クリーニングローラ２２の抵抗値とによって決まる。

また、ＡＳＩＣ４３は、マイクロコンピュータ４２によって設定される２次クリーニング電圧ＢＣＬＮ２の目標電圧値ＮＶ２と、電圧検出回路４８によって検出される検出電圧値ＤＶ２とが一致するように、電圧発生回路４５に入力する制御信号としてのＰＷＭ制御信号ＰＷＭ２のデューティＤＵＴＹ２を設定する。電圧発生回路４５は、ＰＷＭ制御信号ＰＷＭ２のデューティＤＵＴＹ２に応じた電力を２次クリーニングローラ２３に供給する。２次クリーニング電圧ＢＣＬＮ２は、電圧発生回路４５から出力される電力の大きさと、その電力の供給を受ける２次クリーニングローラ２３の抵抗値とによって決まる。

さらに、ＡＳＩＣ４３は、ＰＷＭ制御信号ＰＷＭ１のデューティＤＵＴＹ１およびＰＷＭ制御信号ＰＷＭ２のデューティＤＵＴＹ２を、マイクロコンピュータ４２に通知する機能を有している。また、ＡＳＩＣ４３は、温湿度センサ４９から入力される検出信号から得られる温度および相対湿度のデータを、マイクロコンピュータ４２に入力する機能を有している。

マイクロコンピュータ４２は、次に説明するクリーニング処理において、デューティＤＵＴＹ１、ならびに温度および相対湿度のデータに基づいて、１次クリーニング電圧ＢＣＬＮ１の目標電圧値ＮＶ１と、２次クリーニング電圧ＢＣＬＮ２の目標電圧値ＮＶ２とを設定する。
４．クリーニング処理
図４は、クリーニング処理を説明するためのフローチャートである。

このクリーニング処理は、たとえば、カラーレーザプリンタ１の電源投入および画像形成指示（印刷指示）の入力に応答して行われる。

まず、１次クリーニングローラ２２および２次クリーニングローラ２３に、測定用電圧として、それぞれ−８００Ｖおよび−１２００Ｖが印加される（Ｓ１）。

次に、１次クリーニングローラ２２の回転が開始されるとともに、搬送ベルト１９の周回走行が開始される（Ｓ２）。

また、カム３６が回転駆動されて、カム３６の低位置周面がアーム３５に接触された状態とされる。これにより、バックアップローラ２６は、１次クリーニングローラ２２に対して強く圧接する重圧接状態となる（Ｓ３：圧接オン）。

そして、１次クリーニングローラ２２の回転開始から１．５秒間が経過すると、マイクロコンピュータ４２は、ＡＳＩＣ４３から通知されるデューティＤＵＴＹ１を一定周期で所定回数取得する（Ｓ４）。たとえば、マイクロコンピュータ４２は、デューティＤＵＴＹ１を５ｍｓｅｃの周期で１２８回取得する。

デューティＤＵＴＹ１を所定回数取得すると（Ｓ５：ＹＥＳ）、マイクロコンピュータ４２は、その取得したデューティＤＵＴＹ１の平均値を算出する（Ｓ６）。

また、マイクロコンピュータ４２は、ＡＳＩＣ４３から入力される温度および相対湿度のデータに基づいて、クリーニングユニット２１の周囲の絶対湿度を算出する（Ｓ７）。具体的には、マイクロコンピュータ４２は、図５に示す絶対湿度算出テーブルを参照して、クリーニングユニット２１の周囲の絶対湿度Ｈａを算出する。

図５に示す絶対湿度算出テーブルは、マイクロコンピュータ４２のＲＯＭに格納されている。この絶対湿度算出テーブルは、温度Ｔ（℃）および相対湿度ψ（％）をパラメータとして絶対湿度Ｈａ（ｇ／ｍ^３）を計算式から算出し、適当な温度範囲および相対湿度範囲ごとに相対湿度ψの平均値を求め、それらを対応づけてＲＯＭに記憶させることにより作成される。

この実施形態では、絶対湿度算出テーブルは、温度Ｔの範囲（３２℃以上、２８℃以上３１℃以下、２４℃以上２７℃以下、２０℃以上２３℃以下、１６℃以上１９℃以下、１２℃以上１５℃以下、１１℃以下）で７つに区分されている。そして、各区分は、相対湿度ψの範囲（８０％以上、６０％以上７９％以下、４０％以上５９％以下、２０％以上３９％以下、１９％以下）で５つに区分されており、この５つの各区分に、絶対湿度Ｈａが対応づけられている。たとえば、温度Ｔが２８℃以上３１℃以下であって、相対湿度ψが４０％以上５９％以下である区分に対しては、絶対湿度Ｈａ＝１６（ｇ／ｍ^３）が対応づけて記憶されている。

図４を再び参照して、マイクロコンピュータ４２は、デューティＤＵＴＹ１の平均値およびクリーニングユニット２１の周囲の絶対湿度Ｈａを算出すると、それらに基づいて、１次クリーニング電圧ＢＣＬＮ１の目標電圧値ＮＶ１および２次クリーニング電圧ＢＣＬＮ２の目標電圧値ＮＶ２を設定する（Ｓ８）。具体的には、マイクロコンピュータ４２は、図６に示すテーブルの一例としての目標電圧値設定テーブルを参照して、目標電圧値ＮＶ１，ＮＶ２を設定する。

図６に示す目標電圧値設定テーブルは、マイクロコンピュータ４２のＲＯＭに格納されている。絶対湿度ＨａおよびデューティＤＵＴＹ１を変化させて、各条件で搬送ベルト１９に付着している付着物を貯留部２５に良好に集めることができる１次クリーニング電圧ＢＣＬＮ１および２次クリーニング電圧ＢＣＬＮ２を求め、適当な絶対湿度Ｈａの範囲およびデューティＤＵＴＹ１の範囲ごとに１次クリーニング電圧ＢＣＬＮ１および２次クリーニング電圧ＢＣＬＮ２の各平均値を算出し、それらを対応づけてＲＯＭに記憶させることにより作成される。

この実施形態では、目標電圧値設定テーブルは、絶対湿度Ｈａの範囲（１０ｇ／ｍ^３以上３０ｇ／ｍ^３以下、５ｇ／ｍ^３以上９ｇ／ｍ^３以下、１ｇ／ｍ^３以上４ｇ／ｍ^３以下）で３つに区分されている。そして、１０ｇ／ｍ^３以上３０ｇ／ｍ^３以下の区分は、デューティＤＵＴＹ１の平均値の範囲（５５．５％以下、５５．６％以上６０．５％以下、６０．６％以上）で３つに区分されており、この３つの各区分に、１次クリーニング電圧ＢＣＬＮ１の目標電圧値ＮＶ１および２次クリーニング電圧ＢＣＬＮ２の目標電圧値ＮＶ２が対応付けられている。また、５ｇ／ｍ^３以上９ｇ／ｍ^３以下の区分は、デューティＤＵＴＹ１の平均値の範囲（５７．０％以下、５７．１％以上６２．５％以下、６２．６％以上６４．０％以下、６４．１％以上）でさらに４つに区分されており、この４つの各区分に、１次クリーニング電圧ＢＣＬＮ１の目標電圧値ＮＶ１および２次クリーニング電圧ＢＣＬＮ２の目標電圧値ＮＶ２が対応付けられている。さらに、１ｇ／ｍ^３以上４ｇ／ｍ^３以下の区分は、デューティＤＵＴＹ１の平均値の範囲（６５．０％以下、６５．１％以上６７．０％以下、６７．１％以上６７．５％以下、６７．６％以上）でさらに４つに区分されており、この４つの各区分に、１次クリーニング電圧ＢＣＬＮ１の目標電圧値ＮＶ１および２次クリーニング電圧ＢＣＬＮ２の目標電圧値ＮＶ２が対応付けられている。たとえば、絶対湿度Ｈａが５ｇ／ｍ^３以上９ｇ／ｍ^３以下であって、デューティＤＵＴＹ１の平均値が５７．１％以上６２．５％以下である区分に対しては、１次クリーニング電圧の目標値ＮＶ１＝−１３００Ｖ、２次クリーニング電圧の目標値ＮＶ２＝−１７００Ｖが記憶されている。

図４を再び参照して、こうして目標電圧値ＮＶ１，ＮＶ２が設定されると、１次クリーニングローラ２２および２次クリーニングローラ２３に、それぞれ設定された目標電圧値ＮＶ１の１次クリーニング電圧ＢＣＬＮ１および目標電圧値ＮＶ２の２次クリーニング電圧ＢＣＬＮ２が印加される（Ｓ９）。これにより、搬送ベルト１９から付着物を積極的に除去するためのクリーニングが開始される（Ｓ１０）。

そして、クリーニング開始から所定時間が経過すると（Ｓ１２：ＹＥＳ）、１次クリーニングローラ２２に対する１次クリーニング電圧の印加、および２次クリーニングローラ２３に対する２次クリーニング電圧の印加が中止される。また、１次クリーニングローラ２２の回転が停止されるとともに、搬送ベルト１９の周回走行が停止される。これにより、搬送ベルトから付着物を積極的に除去するためのクリーニングが終了となる（Ｓ１２）。

その後は、カム３６が回転駆動されて、カム３６の高位置周面がアーム３５に接触された状態とされる。これにより、バックアップローラ２６は、１次クリーニングローラ２２に対して自重で弱く圧接する低圧接状態となる（Ｓ１３：圧接オン）。なお、この低圧接状態は、次にクリーニング処理が開始されて、Ｓ３でカム３６の低位置周面がアーム３５に接触された状態とされるまで維持され、用紙Ｐに対する画像形成動作（印刷動作）は、低圧接状態で行われる。
５．作用効果
以上のように、このカラーレーザプリンタ１では、ＡＳＩＣ４３から電圧発生回路４６に入力されるＰＷＭ制御信号ＰＷＭ１のデューティＤＵＴＹ１に基づいて、１次クリーニングローラ２２に印加されるべき目標電圧値ＮＶ１が設定される。

１次クリーニングローラ２２に印加される電圧値を目標電圧値ＮＶ１に一致させるフィードバック制御では、具体的に、１次クリーニングローラ２２に印加される電圧値と目標電圧値ＮＶ１とが一致するようにＰＷＭデューティＤＵＴＹ１が変更される。１次クリーニングローラ２２の抵抗値が高い状態と低い状態とでは、１次クリーニングローラ２２に同じ電圧値を印加するのに必要な電流値が異なるため、その電流値に応じたＰＷＭデューティＤＵＴＹ１が設定される。すなわち、ＰＷＭデューティＤＵＴＹ１は、１次クリーニングローラ２２の抵抗値に対応している。

したがって、ＰＷＭデューティＤＵＴＹ１に基づいて目標電圧値ＮＶ１を設定することにより、１次クリーニングローラ２２の抵抗値に応じた１次クリーニング電圧ＢＣＬＮ１を１次クリーニングローラ２２に印加することができる。そのため、１次クリーニングローラ２２の抵抗値が増大しても、搬送ベルト１９と１次クリーニングローラ２２との間に、搬送ベルト１９の表面に付着している付着物を１次クリーニングローラ２２に転移させるのに十分な電位差を生じさせることができる。その結果、１次クリーニングローラ２２の抵抗値が増大しても、良好なクリーニング性能を発揮することができる。

また、このカラーレーザプリンタ１では、１次クリーニングローラ２２の周囲の温度Ｔおよび相対湿度ψが検出され、その温度Ｔおよび相対湿度ψから絶対湿度Ｈａが算出される。そして、絶対湿度ＨａおよびＰＷＭデューティＤＵＴＹ１に基づいて、１次クリーニングローラ２２に印加されるべき目標電圧値ＮＶ１が設定される。

１次クリーニングローラ２２によって搬送ベルト１９をクリーニングする性能は、１次クリーニングローラ２２の周囲の絶対湿度（温度Ｔおよび相対湿度ψ）により異なる。そのため、ＰＷＭデューティＤＵＴＹ１に加え、絶対湿度Ｈａに基づいて目標電圧値ＮＶ１を設定することにより、絶対湿度Ｈａの高低にかかわらず、搬送ベルト１９の表面に付着している付着物を１次クリーニングローラ２２に良好に転移させることができる。その結果、さらに良好なクリーニング性能を発揮することができる。

さらに、このカラーレーザプリンタ１は、ＰＷＭデューティＤＵＴＹ１および絶対湿度Ｈａに応じた目標電圧値ＮＶ１を記憶する目標電圧値設定テーブルを備えている。そのため、目標電圧値設定テーブルを参照することによって、ＰＷＭデューティＤＵＴＹ１および絶対湿度Ｈａに応じた目標電圧値ＮＶ１を速やかに設定することができる。また、ＰＷＭデューティＤＵＴＹ１および絶対湿度Ｈａに応じた目標電圧値ＮＶ１を演算する必要がないので、マイクロコンピュータ４２にかかる負荷を軽減することができる。
６．変形例
なお、画像形成動作時（軽圧接状態）においても、前述のクリーニング処理と同様にして、ＰＷＭデューティＤＵＴＹ１および絶対湿度Ｈａに応じた目標電圧値ＮＶ１が設定されてもよい。

また、前述の実施形態では、タンデム方式のカラーレーザプリンタ１において、用紙Ｐを搬送する搬送ベルト１９のクリーニングに関して、本発明が適用された場合を取り上げたが、本発明は、各色毎のトナー像を、各像担持体から中間転写ベルトに転写し、その後、中間転写ベルトから用紙に一括転写する中間転写タイプのカラーレーザプリンタにおいて、中間転写ベルトのクリーニングに関して適用することもできる。また、本発明を、モノクロレーザプリンタにおいて、用紙を搬送する搬送ベルトや中間転写ベルトのクリーニングに関して適用することもできる。

本発明の画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を模式的に示す側断面図である。 クリーニング処理を実行するための制御部の構成を、バックアップローラの圧接に関する構成（重圧接状態）とともに図解的に示す図である。 クリーニング処理を実行するための制御部の構成を、バックアップローラの圧接に関する構成（軽圧接状態）とともに図解的に示す図である。 クリーニング処理を説明するためのフローチャートである。 絶対湿度算出テーブルの一例を示す図である。 目標電圧値設定テーブルの一例を示す図である。

符号の説明

１ カラーレーザプリンタ
１０ 感光ドラム
１９ 搬送ベルト
２２ １次クリーニングローラ
４１ 制御部
４２ マイクロコンピュータ
４３ ＡＳＩＣ
４６ 電圧発生回路
４７ 電圧検出回路
４９ 温湿度センサ

Claims (5)

1. ベルトと、
   前記ベルトの表面に対向して配置されるクリーニングローラと、
   前記クリーニングローラに印加される電圧を発生させる電圧発生手段と、
   前記クリーニングローラに印加される電圧値を検出する電圧値検出手段と、
   前記電圧発生手段に制御信号を入力して、前記電圧値検出手段により検出される電圧値が目標電圧値と一致するように、前記電圧発生手段を制御する制御手段と、
   前記制御手段から前記電圧発生手段に入力される制御信号のデューティに基づいて、前記目標電圧値を設定する目標電圧値設定手段とを備えることを特徴とする、画像形成装置。
2. 前記クリーニングローラの周囲の温度および相対湿度を検出する温湿度検出手段と、
   前記温湿度検出手段により検出される温度および相対湿度から絶対湿度を算出する絶対湿度算出手段とを備え、
   前記目標電圧値設定手段は、前記デューティおよび前記絶対湿度算出手段により算出される絶対湿度に基づいて、前記目標電圧値を設定することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記デューティおよび前記絶対湿度に応じた前記目標電圧値を記憶するテーブルを備え、
   前記目標電圧値設定手段は、前記テーブルを参照して、前記目標電流値を設定することを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ベルトに沿って並列配置され、それぞれ現像剤像を担持する複数の像担持体を備えていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記ベルトは、前記現像剤像が転写される媒体を前記像担持体と対向する位置に搬送する搬送ベルトであることを特徴とする、請求項４に記載の画像形成装置。

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