JP2009265170A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 搬送ベルト等の被クリーニング体の劣化を十分に抑制しつつ、被クリーニング体に付着した付着物を回収する。
【解決手段】 搬送ベルト１３とクリーニングローラ２１との間を流れる第１検出電流値が第１所定値以上となったときには、クリーニング処理時に用いられる印刷時目標電圧として、第１検出電流値が第１所定値以上となる前に比べて小さい電圧を用いる。これにより、画像形成装置が設置された環境や使用頻度等によって大きく変動した場合であっても、搬送ベルト１３の劣化を十分に抑制しつつ、搬送ベルト１３に付着した現像剤等の付着物を回収することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関するもので、特に、電子写真方式の画像形成装置に適用して有効である。

例えば、特許文献１に記載の電子写真方式の画像形成装置では、静電吸引力（クーロン力）を利用して中間転写ベルトに付着した残留現像剤等の付着物を回収している。
そして、特許文献１に記載の発明では、残留現像剤を回収する際に、放電が発生しない程度の電圧を回収ローラに印加することにより、中間転写ベルトの劣化を抑制している。
特開２００２−２２１８６２号公報

しかし、特許文献１に記載の発明では、開発段階で実施された試験結果に基づいて、放電が発生しない程度の電圧を決定しているので、中間転写ベルト等の被クリーニング体の劣化を十分に抑制できない可能性が高い。

すなわち、放電の発生状況や被クリーニング体の劣化度合い等は、画像形成装置が設置された環境や使用頻度等によって大きく変動するので、予め決定された電圧では十分に対応することが難しく、被クリーニング体の劣化を十分に抑制できない可能性が高い。

本発明は、上記点に鑑み、被クリーニング体の劣化を十分に抑制しつつ、被クリーニング体に付着した付着物を回収することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、被クリーニング体に付着した付着物を回収するクリーニング手段と、クリーニング手段に電圧を印加する印加手段と、クリーニング手段と被クリーニング体との間に流れる電流を検出する第１検出手段と、第１検出手段により検出された第１検出電流値が第１所定値以上となったときに、第１検出電流値が第１所定値以上となる前に比べて小さくなるように、印加手段によってクリーニング手段と被クリーニング体との間の電圧を制御する第１制御手段とを備えることを特徴とする。

これにより、請求項１に記載の発明では、画像形成装置が設置された環境や使用頻度等によって大きく変動した場合であっても、被クリーニング体の劣化を十分に抑制しつつ、被クリーニング体に付着した付着物を回収することができる。

なお、特許請求の範囲に記載されたクリーニング手段等に流れる電流の電流値とは、電流の絶対値を意味しており、極性（正負）を考慮した値ではない。同様に、クリーニング手段と被クリーニング体との間等の電圧に関しても、電圧の絶対値を意味しており、極性（正負）を考慮した値ではない。

また、請求項２に記載の発明では、クリーニング手段は、被クリーニング体に面した位置に設けられ、被クリーニング体に付着した付着物を回収する第１クリーニング手段、及び第１クリーニング手段に回収された付着物を回収する第２クリーニング手段を有して構成されており、第１クリーニング手段と第２クリーニング手段との間に流れる電流を検出する第２検出手段と、第２検出手段により検出された第２検出電流値が第２所定値以上となったときに、第２検出電流値が第２所定値以上となる前に比べて小さくなるように、印加手段によって第１クリーニング手段と第２クリーニング手段との間の電圧を制御する第２制御手段とを備えることを特徴とする。

ところで、第１クリーニング手段は、被クリーニング体から回収した付着物（例えば、紙粉）の影響を受けて見かけ上のインピーダンスが変化し、第１クリーニング手段と第２クリーニング手段との間に流れる電流が大きくなるおそれがある。

そして、第１クリーニング手段と第２クリーニング手段との間に流れる電流が大きくなると、放電が発生し易くなり、放電が発生すると、第１クリーニング手段が本当に劣化してインピーダンスが小さくなるので、第１クリーニング手段と被クリーニング体との間に流れる電流が更に大きくなり、被クリーニング体の劣化が進行してしまう。

これに対して、請求項２に記載の発明では、第２検出電流値が第２所定値以上となったときに、第１クリーニング手段と第２クリーニング手段との間の電圧を小さくして第１クリーニング手段の劣化を抑制するので、第１クリーニング手段と被クリーニング体との間に流れる電流が大きくなる（放電が頻発する）ことを抑制でき、被クリーニング体の劣化が抑制できる。

なお、第１検出手段及び第２検出手段のうち少なくとも一方を、請求項３に記載の発明のごとく、フォトカプラを用いたものとすれば、容易に検出手段を構成することができる。

また、請求項４に記載の発明では、クリーニング手段は、被クリーニング体に面した位置に設けられ、被クリーニング体に付着した付着物を回収するクリーニングローラ、クリーニングローラに回収された付着物を回収するクリーニングシャフト、及び被クリーンニング体を挟んでクリーニングローラと反対側に設けられたバックアップローラを有して構成され、印加手段は、クリーニングシャフトとバックアップローラとの間に所定の電圧を印加するとともに、クリーニングシャフトとクリーニングローラとの間の電位を調整することにより、クリーニングローラとバックアップローラとの間の電圧を調整しており、さらに、第１検出手段は、クリーニングローラとクリーニングシャフトとの間の電圧に基づいて電流値を検出することが望ましい。

なお、請求項５に記載の発明では、被クリーニング体は、現像剤像が転写される記録シートを搬送する搬送ベルトであることを特徴とするものである。
また、請求項６に記載の発明のごとく、第１制御手段は、少なくとも電源投入時に実行されることが望ましい。

さらに、請求項７に記載の発明のごとく、第１検出電流値が、前記第１所定値より小さい第４所定値以上となったときに警告を発する警告手段を備えることが望ましい。
また、請求項８に記載の発明では、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の画像形成装置の製造方法であって、画像形成装置を構成する各機器を組み付ける組み付け工程と、組み付け工程の終了後、クリーニング手段に電圧を印加した状態でクリーニング手段と被クリーニング体との間に流れる電流を測定する測定工程と、測定工程にて測定された電流値に基づいて決定された第１所定値を画像形成装置の記憶部に記憶させる記憶工程とを備えることを特徴とする。

これにより、請求項８に記載の発明では、画像形成装置の個体差が考慮された値が第１所定値として設定されるので、画像形成装置が設置された環境や使用頻度等によって大きく変動した場合であっても、被クリーニング体の劣化を確実に抑制しつつ、被クリーニング体に付着した付着物を回収することができる。

本実施形態は本発明に係る画像形成装置をダイレクトタンデム方式のカラーレーザプリンタに適用したものであり、以下に本実施形態を図面と共に説明する。
１．図面の説明
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す中央断面図であり、図２はベルトクリーナ２０の構成を示す図であり、図３は本実施形態に係る印加電圧制御回路３０の概要を示す図であり、図４はメイン制御を示すフローチャートであり、図５及び図６は本実施形態に係るベルト電流検知制御を示すフローチャートであり、図７は電圧制御を示すフローチャートである。

２．画像形成装置の概要
２．１．画像形成装置の概略構造
画像形成装置１の筐体３内には、図１に示すように、記録用紙やＯＨＰシート等の記録シート（以下、用紙という。）に現像剤像を転写することにより、用紙に画像を形成する電子写真方式の画像形成部５が収納されており、この画像形成部５は、周知のごとく、プロセスカートリッジ７、露光器９及び定着器１１等から構成されている。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１は、ダイレクトタンデム方式のカラーレーザプリンタであるため、用紙の搬送方向に沿って直列に複数個（本実施形態では、４個）のプロセスカートリッジ７が配設されている。

具体的には、用紙の搬送方向上流側から順に、ブラック用のプロセスカートリッジ７Ｋ、イエロー用のプロセスカートリッジ７Ｙ、マゼンダ用のプロセスカートリッジ７Ｍ、シアン用のプロセスカートリッジ７Ｃである。

また、各プロセスカートリッジ７Ｋ〜７Ｃは、収納されている現像剤の色が異なるのみで、その構造等は全て同じであり、具体的には、各プロセスカートリッジ７Ｋ〜７Ｃは、現像剤像が担持される感光ドラム７Ａ、及び感光ドラム７Ａを帯電させる帯電器７Ｂ等から構成されている。なお、図１においては、紙面の都合上、シアン用のプロセスカートリッジ７Ｃのみに感光ドラム７Ａ及び帯電器７Ｂの符号を付した。

以上に説明した構成において、帯電した感光ドラム７Ａを露光器９にて露光して感光ドラム７Ａの外周面に静電潜像を形成した後、電荷を帯びた現像剤を感光ドラム７Ａに供給すると、感光ドラム７Ａの外周面に現像剤像が担持（形成）される。

因みに、本実施形態では、現像剤は正電荷を帯び、一方、感光ドラム７Ａのうち露光器９にて露光された部分、つまり静電潜像部分は低電位となり、その他の部分は帯電器７Ｂにより帯電されたままの電位（静電潜像部分よりも高電位）となる。そして、現像剤は、静電潜像部分の電位（低電位）とその他の部分の電位（高電位）の中間の電位を有し、電荷を帯びた現像剤が静電潜像部分に吸着され、感光ドラム７Ａの外周面に現像剤像が担持される。

また、用紙を搬送する搬送ベルト１３を挟んで感光ドラム７Ａと対向する位置には、感光ドラム７Ａに担持された現像剤を用紙に転写させる転写ローラ１５が設けられており、この転写ローラ１５には、負の電位が印加されている。

このため、感光ドラム７Ａに担持されていた現像剤像は、搬送ベルト１３により搬送される用紙に転写される。そして、現像剤像が転写された用紙は、定着器１１に搬送されて加熱され、用紙に転写された現像剤像が用紙に溶着（定着）する。

２．２．ベルトクリーナの詳細構造
ベルトクリーナ２０は、搬送ベルト１３を挟んでプロセスカートリッジ７と反対側に配設され、被クリーニング体である搬送ベルト１３の表面に付着した現像剤や紙粉等の付着物を除去する装置である。

そして、このベルトクリーナ２０は、図２に示すように、クリーニングローラ２１、クリーニングシャフト２２、剥離ブレード２３、飛散防止ブレード２４、圧送ポンプ２５、並びにクリーニングローラ２１及びクリーニングシャフト２２に電圧を印加する印加電圧制御回路３０（図３参照）等から構成されている。

クリーニングローラ２１は、搬送ベルト１３と対向配置されて搬送ベルト１３の表面に付着した付着物（主に、現像剤）を搬送ベルト１３から回収する第１クリーニング手段であり、クリーニングシャフト２２はクリーニングローラ２１の表面に付着した現像剤を回収して現像剤収容部２６に搬送する第２クリーニング手段である。

なお、搬送ベルト１３を挟んでクリーニングローラ２１と反対側には、搬送ベルト１３をクリーニングローラ２１に押し付けるためのバックアップローラ２７（図１参照）が設けられている。

また、クリーニングローラ２１及びクリーニングシャフト２２には、現像剤が帯びている電荷と反対の極性を有する電位（本実施形態では、負電位）が印加されている。すなわち、クリーニングローラ２１と現像剤との間に発生する静電吸引力により搬送ベルト１３の表面に付着した現像剤がクリーニングローラ２１に静電吸着されて搬送ベルト１３がクリーニングされる。

このとき、クリーニングシャフト２２へ印加される電位の絶対値がクリーニングローラ２１より大きくなるように制御されているので、クリーニングローラ２１に静電吸着されている現像剤は、静電吸引力によりクリーニングシャフト２２に転写されるようにしてクリーニングローラ２１から回収される。

そして、クリーニングシャフト２２の表面に回収された現像剤は、薄板状の剥離ブレード２３によって掻き落とされ、この掻き落とされた現像剤は、飛散防止ブレード２４によりクリーニングローラ２１側に飛散してしまうことを防止されるとともに、圧送ポンプ２５により現像剤収容部２６に搬送される。

なお、クリーニングローラ２１の表面は、ウレタンゴム等の多孔質弾性体で構成されているのに対して、クリーニングシャフト２２の表面は硬質な材料（本実施形態では、金属）にて構成されている。

これにより、静電吸引力により搬送ベルト１３からクリーニングローラ２１に回収された現像剤は、クリーニングローラ２１の表面に設けられた微細な孔により保持された状態でクリーニングシャフト２２まで搬送され、クリーニングシャフト２２に回収される。

一方、クリーニングシャフト２２の表面に静電吸着された現像剤は、剥離ブレード２３により機械的に掻き落とされるが、表面が金属製であるので、クリーニングシャフト２２は早期に摩耗してしまうことは殆どない。

２．３．ベルトクリーナの制御部
ベルトクリーナ２０（クリーニングローラ２１及びクリーニングシャフト２２）に電圧を印加する印加電圧制御回路３０は、図３に示すように、第１電圧印加回路３１、第２電圧印加回路３２、及び制御部３３等から構成されている。

そして、第１電圧印加回路３１はクリーニングローラ２１に電圧を印加することによりクリーニングローラ２１に所定電位を発生させる印加手段であり、第２電圧印加回路３２はクリーニングシャフト２２に電圧を印加することによりクリーニングローラ２１に所定電位を発生させる印加手段である。

制御部３３は、第１電圧印加回路３１及び第２電圧印加回路３２等を制御する制御手段であり、この制御部３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等から構成された周知のマイクロコンピュータにて構成されたものである。なお、後述するフローチャートに示される制御用のプログラム等はＲＯＭに格納されており、制御部３３（ＣＰＵ）は、ＲＯＭに格納されているプログラムに従って第１電圧印加回路３１等を制御する。

因みに、本実施形態では、制御部３３は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）３４等の駆動制御用集積回路を介して第１電圧印加回路３１及び第２電圧印加回路３２をパルス幅変調（ＰＷＭ）制御する。

また、第１電圧検出回路３５はクリーニングローラ２１に印加されている電圧（電位）を検出する第１電圧検出手段であり、第２電圧検出回路３６はクリーニングシャフト２２に印加されている電圧（電位）を検出する第２電圧検出手段である。

第１電流検出回路４０は搬送ベルト１３とクリーニングローラ２１との間に流れる電流を検出し、第２電流検出回路４１はクリーニングローラ２１とクリーニングシャフト２２との間に流れる電流を検出する。

そして、第１電圧検出回路３５及び第２電圧検出回路３６で検出された電圧は、ＡＳＩＣ３４に組み込まれたＡ／Ｄコンバータ３４Ａを介して制御部３３に入力されており、制御部３３は、第１電流検出回路４０により搬送ベルト１３とクリーニングローラ２１との間に流れる電流を検出し、第２電流検出回路４１によりクリーニングローラ２１とクリーニングシャフト２２との間に流れる電流を検出する。

３．ベルトクリーナの作動
３．１．ベルトクリーナの作動の概要
ベルトクリーナ２０は、搬送ベルト１３に付着した現像剤を静電吸引力を利用して回収するので、搬送ベルト１３の経年変化や劣化等により搬送ベルト１３のインピーダンスが小さくなると、クリーニングローラ２１と搬送ベルト１３との間で大きな放電が発生し易くなる。そして、クリーニングローラ２１と搬送ベルト１３との間で大きな放電が多発すると、搬送ベルト１３及びクリーニングローラ２１の劣化が著しく進行してしまう。

そこで、本実施形態では、第１電流検出回路４０の検出電流によって、クリーニングローラ２１と搬送ベルト１３との間を流れる電流を検出し、この検出された電流値の絶対値（以下、この値を第１検出電流値という。）が第１所定値以上となったときに、第１検出電流値が第１所定値以上となる前に比べて小さくなるように、第１電圧印加回路３１を制御するものである。

なお、第１所定値とは、クリーニングローラ２１と搬送ベルト１３との間で大きな放電が発生する可能性が高い電流値であって、通常、試験等により決定された値である。以下、その詳細をフローチャートに従って説明する。

３．２．メイン制御（図４参照）
図４に示すメイン制御は、画像形成装置１の電源スイッチ（図示せず。）が投入されたときに起動され、電源スイッチが遮断されたときに終了する。

電源スイッチが投入されてメイン制御が起動されると、先ず、定着器１１の温度を所定温度まで上昇させる等のウォームアップ運転が実行され（Ｓ１）、このウォームアップ運転が終了すると、ベルト電流検知制御が実行される（Ｓ３）。なお、ベルト電流検知制御の詳細は後述する。

そして、ベルト電流検知制御（Ｓ３）が終了すると、画像形成装置１に対して印刷命令がされたか否かが判定され（Ｓ５）、印刷命令がされていないと判定された場合には（Ｓ５：ＮＯ）、待機状態となり、一方、印刷命令がされたと判定された場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、印刷命令に従って印刷処理が実行される（Ｓ７）。

次に、搬送ベルト１３に付着した現像剤を回収するためのクリーニング処理が実行された後（Ｓ９）、再び、Ｓ５が実行される。なお、このクリーニング処理（Ｓ９）では、ベルト電流検知制御にて決定された印刷時目標電圧（図６のＳ３９参照）がクリーニングローラ２１及びクリーニングシャフト２２に印加されることにより搬送ベルト１３に付着した現像剤の回収が実行される。

３．３．ベルト電流検知制御（図５及び図６参照）
ベルト電流検知制御が起動されると、図５に示すように、先ず、第２電圧印加回路３２（クリーニングシャフト２２）を制御するための目標電圧、及び第１電圧印加回路３１（クリーニングローラ２１）を制御するための目標電圧が設定される（Ｓ１１、Ｓ１３）。

なお、第１電圧印加回路３１の目標電圧（以下、この目標電圧を第１目標電圧という。）とは、バックアップローラ２７とクリーニングローラ２１との電位差を絶対値で示したものであり、第２電圧印加回路３２の目標電圧（以下、この目標電圧を第２目標電圧という。）とは、クリーニングローラ２１とクリーニングシャフト２２とのの電位差を絶対値で示したものである。例えば、第１目標電圧は１２００Ｖ、第２目標電圧は４００Ｖに設定される。

因みに、本実施形態では、現像剤が正電荷を帯びているので、クリーニングローラ２１及びクリーニングシャフト２２は共に負電位となるように電圧が印加されているため、本実施形態では、クリーニングシャフト２２の電位は、クリーニングローラ２１の電位より低くなっている。つまり、第１目標電圧は、第２目標電圧より小さい値となる。

そして、第１目標電圧及び第２目標電圧が設定されると（Ｓ１１、Ｓ１３）、その設定された目標電圧となるように、第１電圧印加回路３１及び第２電圧印加回路３２が制御された後（Ｓ１５、Ｓ１７）、第１電圧検出回路３５及び第２電圧検出回路３６の検出値に基づいて、第１電圧印加回路３１及び第２電圧印加回路３２それぞれで発生する印加電圧がそれぞれの目標電圧であるか否かが判定される（Ｓ１９）。なお、Ｓ１５及びＳ１７にて実行される電圧制御の詳細は、後述する。

このとき、第１電圧印加回路３１及び第２電圧印加回路３２それぞれで発生する印加電圧がそれぞれの目標電圧でないと判定された場合には（Ｓ１９：ＮＯ）、再び、Ｓ１５が実行される。

一方、第１電圧印加回路３１及び第２電圧印加回路３２それぞれで発生する印加電圧がそれぞれの目標電圧であると判定された場合には（Ｓ１９：ＹＥＳ）、第１電流検出回路４０の検出値に基づいて、クリーニングローラ２１と搬送ベルト１３との間を流れる電流値の絶対値（以下、この値を第１検出電流値という。）が計測される（Ｓ２１）。

次に、第１検出電流値が第１所定値以上であるか否かが判定され（Ｓ２３）、第１検出電流値が第１所定値以上であると判定された場合には（Ｓ２３：ＹＥＳ）、第１目標電圧が所定電圧だけ小さい電圧に再設定された後（Ｓ２５）、再び、Ｓ１５が実行される。

なお、第１所定値とは、クリーニングローラ２１と搬送ベルト１３との間で放電が発生する可能性が高い電流値であって、通常、試験等により決定された値である。また、Ｓ２５における所定電圧とは、１００〜２００Ｖ程度である。

また、Ｓ２３にて第１検出電流値が第１所定値以上でないと判定された場合には（Ｓ２３：ＮＯ）、クリーニングシャフト２２とクリーニングローラ２１との間を流れる電流値の絶対値（第２検出電流値）が計測される（Ｓ２７）。
次に、図６に示すように、第２検出電流値が第２所定値以上であるか否かが判定され（Ｓ２９）、第２検出電流値が第２所定値以上であると判定された場合には（Ｓ２９：ＹＥＳ）、第２目標電圧が所定電圧だけ小さい電圧に再設定された後（Ｓ３１）、再び、Ｓ１５が実行される。なお、Ｓ３１における所定電圧とは、５０〜１００Ｖ程度である。

一方、第２検出電流値が第２所定値以上でないと判定された場合には（Ｓ２９：ＮＯ）、現在の第２目標電圧が第１閾値（例えば、２００Ｖ）未満であるか否かが判定され（Ｓ３３）、現在の第２目標電圧が第１閾値未満であると判定された場合には（Ｓ３３：ＹＥＳ）、現在の第２目標電圧が第１閾値より小さい第２閾値未満（例えば、１００Ｖ）であるか否かが判定される（Ｓ３５）。

そして、現在の第２目標電圧が第２閾値未満であると判定された場合には（Ｓ３５：ＹＥＳ）、ベルトクリーナ２０（特に、クリーニングローラ２１及びクリーニングシャフト２２）を交換すべき旨の警告が画像形成装置１の表示パネル（図示せず。）を介した画像（文字）メッセージ又はスピーカ（図示せず。）を介した音声メッセージにて報知される（Ｓ３７）。

また、現在の第２目標電圧が第１閾値未満でないと判定された場合には（Ｓ３３：ＮＯ）、現在の第１目標電圧が第３閾値（例えば、１０００Ｖ）未満であるか否かが判定される（Ｓ４１）。

そして、現在の第１目標電圧が第３閾値未満であると判定された場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、又は現在の第２目標電圧が第２閾値未満でないと判定された場合には（Ｓ３５：ＮＯ）、現在の第１目標電圧が第３閾値より小さい第４閾値（例えば、８００Ｖ）未満であるか否かが判定される（Ｓ４３）。

次に、現在の第１目標電圧が第４閾値未満であると判定された場合には（Ｓ４３：ＹＥＳ）、Ｓ３７が実行され、一方、現在の第１目標電圧が第４閾値未満でないと判定された場合には（Ｓ４３：ＮＯ）、ベルトクリーナ２０（特に、クリーニングローラ２１及びクリーニングシャフト２２）の寿命（交換時期）が近い旨の警告が表示パネルを介した画像メッセージ又はスピーカを介した音声メッセージにて報知される（Ｓ４５）。

また、Ｓ４１にて現在の第１目標電圧が第３閾値未満でないと判定された場合（Ｓ４１：ＮＯ）、又はＳ３７若しくはＳ４５が実行されると、現在の第１目標電圧が第１電圧印加回路３１の印刷時目標電圧として設定され、かつ、現在の第２目標電圧が第２電圧印加回路３２の印刷時目標電圧として設定される（Ｓ３９）。

そして、第１目標電圧及び第２目標電圧が初期値（０）に再設定された後（Ｓ４７）、本制御が終了する。
３．４．電圧制御（図７参照）
ベルト電流検知制御（図５）のＳ１５、Ｓ１７で実行される電圧制御は、目標電圧が相違するのみで、制御作動は同一であるので、第１電圧印加回路３１に対して実行される電圧制御（Ｓ１７）を例に電圧制御を説明する。

電圧制御が起動されると、先ず、Ａ／Ｄコンバータ３４Ａを介して第１電圧検出回路３５により検出された電圧値（以下、検出電圧値という。）が読み込まれ（Ｓ５１）、この読み込まれた検出電圧値が第１目標電圧を基準とした下限値より小さいか否かが判定される（Ｓ５３）。

そして、検出電圧値が下限値より小さいと判定された場合には（Ｓ５３：ＹＥＳ）、第１電圧印加回路３１を制御するための制御電圧ＰＷＭ値が所定値だけ大きくされた後（Ｓ５５）、所定時間（例えば、１ミリ秒）が経過したときに（Ｓ５７）、本制御が終了する。

一方、検出電圧値が下限値以上であると判定された場合には（Ｓ５３：ＮＯ）、検出電圧値が第１目標電圧を基準とした上限値より小さいか否かが判定され（Ｓ５９）、検出電圧値が上限値より大きいと判定された場合には（Ｓ５９：ＮＯ）、制御電圧ＰＷＭ値が所定値だけ小さくされた後（Ｓ６１）、所定時間が経過したときに（Ｓ５７）、本制御が終了する。

なお、検出電圧値が上限値未満であると判定された場合、つまり検出電圧値が上限値と下限値との間であると判定された場合には（Ｓ５９：ＹＥＳ）、所定時間が経過したときに（Ｓ５７）、本制御が終了する。

４．本実施形態に係る画像形成装置の特徴
本実施形態では、搬送ベルト１３とクリーニングローラ２１との間を流れる第１検出電流値が第１所定値以上となったときには、第１検出電流値が第１所定値以上となる前に比べて小さい電圧が、クリーニング処理時に用いられる印刷時目標電圧として設定されるので、画像形成装置１が設置された環境や使用頻度等によって大きく変動した場合であっても、搬送ベルト１３の劣化を十分に抑制しつつ、搬送ベルト１３に付着した現像剤等の付着物を回収することができる。

ところで、クリーニングローラ２１は、搬送ベルト１３から回収した付着物（例えば、紙粉）の影響を受けて見かけ上のインピーダンスが変化し、クリーニングローラ２１とクリーニングシャフト２２との間に流れる電流が大きくなるおそれがある。

そして、クリーニングローラ２１とクリーニングシャフト２２との間に流れる電流が大きくなると、放電が発生し易くなり、放電が発生すると、クリーニングローラ２１が本当に劣化してインピーダンスが小さくなるので、クリーニングローラ２１と搬送ベルト１３との間に流れる電流が更に大きくなり、搬送ベルト１３の劣化が著しく進行してしまうおそれが高くなる。

これに対して、本実施形態では、第２検出電流値が第２所定値以上となったときに、クリーニングローラ２１とクリーニングシャフト２２との間の電圧を小さくしてクリーニングローラ２１の劣化を抑制するので、クリーニングローラ２１と搬送ベルト１３との間に流れる電流が大きくなる（放電が頻発する）ことを抑制でき、搬送ベルト１３の劣化が抑制できる。

また、本実施形態では、第１、２目標電圧、つまり印刷時目標電圧が第２閾値又は第４閾値より小さくなった場合には、ユーザに対して警告メッセージを報知するので、ユーザが知らない間に搬送ベルト１３やベルトクリーナ２０等の劣化が進行してしまうことを防止できる。

また、本実施形態では、印刷時目標電圧を決定するためのベルト電流検知制御が、少なくとも画像形成装置１の電源投入時毎に実行されるので、搬送ベルト１３やベルトクリーナ２０等の劣化が早期に進行してしまうことを抑制できる。

５．発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、搬送ベルト１３が特許請求の範囲に記載された被クリーニング体に相当し、クリーニングローラ２１が特許請求の範囲に記載された第１クリーニング手段に相当し、クリーニングシャフト２２が特許請求の範囲に記載された第２クリーニング手段に相当する。

また、クリーニングローラ２１及びクリーニングシャフト２２により特許請求の範囲に記載されたクリーニング手段が構成され、第１電圧印加回路３１及び第２電圧印加回路３２により特許請求の範囲に記載された印加手段が構成され、第１電流検出回路４０が第１検出手段に相当し、第２電流検出回路４１が特許請求の範囲に記載された第２検出手段に相当し、Ｓ３及びＳ９が特許請求の範囲に記載された第１、２制御手段に相当する。

（第２実施形態）
第１実施形態では、２つの電圧印加回路３１、３２により印加手段が構成されていたが、本実施形態に係る印加電圧制御回路３０では、図８に示すように、１つの電圧印加回路３７にてクリーニングシャフト２２とバックアップローラ２７との間に所定の電圧を印加するとともに、クリーニングシャフト２２とクリーニングローラ２１との間の電位を、可変抵抗器３８を用いて調整している。因みに、本実施形態に係る可変抵抗器３８は、半導体にて構成された、いわゆるシャント抵抗（シャント素子）である。

すなわち、本実施形態に係る印加電圧制御回路３０では、クリーニングローラ２１とバックアップローラ２７との間の電圧、つまりクリーニングローラ２１と搬送ベルト１３との電圧を、可変抵抗器３８にて制御している。

なお、図８は本実施形態に係る印加電圧制御回路３０の概要を示す図であり、図８中、Ｒ１はクリーニングシャフト２２で発生するインピーダンスを意味し、Ｒ２はクリーニングローラ２１とバックアップローラ２７との間で発生するインピーダンスを意味している。

また、図８では、第１電圧検出回路３５及び第２電圧検出回路３６は省略されているが、本実施形態では、第１電圧検出回路３５は、クリーニングローラ２１とバックアップローラ２７との間の電圧（ＢＣＬＮ１電圧）を検出し、第２電圧検出回路３６はクリーニングシャフト２２とバックアップローラ２７との間の電圧（ＢＣＬＮ２電圧）を検出する。

そして、図９及び図１０は本実施形態に係るベルト電流検知制御を示すフローチャートであり、以下、図９及び図１０に基づいて、本実施形態に係るベルトクリーナ２０の作動を説明する。なお、メイン制御及び電圧制御は第１実施形態と同じであるので、説明を省略する。

ベルト電流検知制御が起動されると、先ず、図９に示すように、電圧印加回路３７の制御目標電圧（以下目標電圧と略す。）が設定され（Ｓ７１）、その設定された目標電圧となるように、電圧印加回路３７が制御された後（Ｓ７３）、第２電圧検出回路３６の検出値に基づいて、電圧印加回路３７で発生する印加電圧が目標電圧（例えば、１２００Ｖ）より小さいか否かが判定される（Ｓ７５）。

なお、本実施形態では、電圧印加回路３７は、バックアップローラ２７とクリーニングシャフト２２との間に電圧を印加しているので、Ｓ７１の目標電圧は、バックアップローラ２７とクリーニングシャフト２２との電位差の絶対値（以下、ＢＣＬＮ２電圧という。）を示している。

そして、ＢＣＬＮ２電圧が目標電圧より小さいと判定された場合には（Ｓ７５：ＮＯ）、再び、Ｓ７３が実行され、一方、ＢＣＬＮ２電圧が目標電圧より小さくないと判定された場合には（Ｓ７５：ＮＯ）、ＢＣＬＮ１電圧の目標電圧が設定されるとともに、ＢＣＬＮ２電圧の目標電圧が再設定される（Ｓ７７）。

なお、Ｓ７７を実行する前にＳ７１〜Ｓ７５を実行する理由は、以下の通りである。
すなわち、本実施形態では、前述したように、クリーニングシャフト２２とバックアップローラ２７との間に所定の電圧を印加した状態で、クリーニングシャフト２２とクリーニングローラ２１との間の電位を調整することによりＢＣＬＮ１電圧を制御する。

このため、仮に、ＢＣＬＮ２電圧が０Ｖの状態でＢＣＬＮ１電圧の制御を開始すると、ＢＣＬＮ１電圧も０Ｖとなるので、可変抵抗器３８を制御するための制御電圧が最大値となったまま不動となり、制御不可能な状態となってしまう。

そこで、本実施形態では、ＢＣＬＮ２電圧をＢＣＬＮ１電圧の目標電圧（例えば、１２００Ｖ）より大きくした後、ＢＣＬＮ２電圧の目標電圧を再設定して、ＢＣＬＮ１電圧及びＢＣＬＮ２電圧の制御を開始している。

因みに、本実施形態では、０Ｖ〜５Ｖの範囲で制御電圧を可変制御することが可能であり、本実施形態では、制御電圧が大きくなるほどＢＣＬＮ１電圧が大きくなる。
そして、ＢＣＬＮ１電圧及びＢＣＬＮ２電圧の目標電圧が設定されると（Ｓ７７）、その設定された目標電圧となるように、電圧印加回路３７及び可変抵抗器３８が制御される（Ｓ７９、Ｓ８１）。

次に、図１０に示すように、ＢＣＬＮ１電圧（可変抵抗器３８）用の制御電圧が最大値であるか否か、つまりクリーニングローラ２１とバックアップローラ２７との電圧が大きくなり、クリーニングローラ２１と搬送ベルト１３との間を流れる電流値（第１実施形態の第１検出電流値に相当）が所定値以上となったか否かが判定される（Ｓ８３）。

ここで、制御電圧が最大値であるときにクリーニングローラ２１とバックアップローラ２７との電圧が大きくなるのは、クリーニングローラ２１とクリーニングシャフト２２との間のインピーダンスが低下すると、可変抵抗器３８の抵抗を大きくしてもクリーニングローラ２１とクリーニングシャフト２２との電圧を大きくすることができなくなるためである。

このとき、制御電圧が最大値である、つまり第１検出電流値に相当する電流値が所定値以上となったと判定された場合には（Ｓ８３：ＹＥＳ）、ＢＣＬＮ１電圧の目標電圧及びＢＣＬＮ２電圧の目標電圧が共に現在の目標電圧より所定電圧（例えば、１００Ｖ）だけ低い電圧に再設定される（Ｓ８５）。

一方、制御電圧が最大値でない、つまり第１検出電流値に相当する電流値が所定値以上となっていないと判定された場合には（Ｓ８３：ＮＯ）、第１電圧検出回路３５により検出されたＢＣＬＮ１電圧、及び第２電圧検出回路３６により検出されたＢＣＬＮ２電圧それぞれが、それぞれの目標電圧となっているか否かが判定される（Ｓ８７）。

そして、ＢＣＬＮ１電圧及びＢＣＬＮ２電圧のうち少なくとも一方の電圧が、その目標電圧となっていないと判定された場合には（Ｓ８７：ＮＯ）、再び、Ｓ７９が実行される。

一方、ＢＣＬＮ１電圧及びＢＣＬＮ２電圧が共に目標電圧となっていると判定された場合（Ｓ８７：ＹＥＳ）、又はＳ８５が実行された場合には、現在のＢＣＬＮ２電圧の目標電圧（以下、第２目標電圧という。）が第５閾値（例えば、１２００Ｖ）未満であるか否かが判定される（Ｓ８９）。

そして、現在の第２目標電圧が第５閾値未満であると判定された場合には（Ｓ８９：ＹＥＳ）、現在の第２目標電圧が第５閾値より小さい第６閾値（例えば、１０００Ｖ）未満であるか否かが判定される（Ｓ９１）。

このとき、現在の第２目標電圧が第６閾値未満であると判定された場合には（Ｓ９１：ＹＥＳ）、ベルトクリーナ２０を交換すべき旨の警告が表示パネルを介した画像メッセージ又はスピーカを介した音声メッセージにて報知される（Ｓ９３）。

また、現在の第２目標電圧が第６閾値未満でないと判定された場合には（Ｓ９１：ＮＯ）、ベルトクリーナ２０の寿命が近い旨の警告が表示パネル介した画像メッセージ又はスピーカ介した音声メッセージにて報知される（Ｓ９５）。

また、Ｓ８９にて現在の第２目標電圧が第５閾値未満でないと判定された場合（Ｓ８９：ＮＯ）、又はＳ９３若しくはＳ９５が実行されると、現在、ＢＣＬＮ１電圧に対して設定されている目標電圧（以下、第１目標電圧という。）が第１電圧印加回路３１の印刷時目標電圧として設定され、かつ、現在の第２目標電圧が第２電圧印加回路３２の印刷時目標電圧として設定される（Ｓ９７）。

その後、第１目標電圧及び第２目標電圧が初期値（０）に再設定された後（Ｓ９９）、本制御が終了する。
以上に説明したように、本実施形態では、可変抵抗器３８の制御電圧に基づいて、クリーニングローラ２１と搬送ベルト１３との間を流れる電流値、つまり第１検出電流値が所定値以上となったか否かを容易に判定することができる。

（第３実施形態）
第１実施形態では、第２電圧検出回路３６の検出電圧に基づいて第２検出電流値を検出したが、本実施形態は、図１１に示すように、第１実施形態に係る印加電圧制御回路３０と同様な印加電圧制御回路３０において、フォトカプラ３９を用いてクリーニングローラ２１とクリーニングシャフト２２との間を流れる電流値（第２検出電流値）を検出するものである。

すなわち、第２検出電流値の増減に応じてフォトカプラからＡ／Ｄコンバータ３４Ａに入力される電圧が増減するので、本実施形態では、フォトカプラからＡ／Ｄコンバータ３４Ａに入力される電圧に基づいて第２検出電流値を検出している。

（第４実施形態）
上述の実施形態では、クリーニングローラ２１と搬送ベルト１３との間を流れる第１検出電流値の閾値である第１所定値等は、開発段階の試験検討により決定された値であったが、本実施形態は、画像形成装置１の製造時に、その製造された画像形成装置１毎に第１所定値等を設定するものである。

なお、図１２は画像形成装置１の製造工程の概略を示す工程図表である。そして、本実施形態では、図１２に示すように、画像形成装置１の製造する際には、先ず、画像形成装置１を構成する機器及び部品が組み付ける組み付け工程が行われる（Ｓ１００）。

次に、組み付けられた機器及び部品が正常作動するか否かを検査する検査工程が終了すると（Ｓ１１０）、クリーニングローラ２１等に電圧を印加した状態でクリーニングローラ２１と搬送ベルト１３との間を流れる電流、及びクリーニングローラ２１とクリーニングシャフト２２との間を流れる電流を測定する測定工程が行われる（Ｓ１２０）。

そして、測定工程（Ｓ１２０）にて測定された電流値を基準として決定された第１所定値及び第２所定値を制御部３３のＲＯＭに記憶する記憶工程が行われ（Ｓ１３０）、画像形成装置１の製造が終了する。

以上のように、本実施形態では、画像形成装置１の個体差が考慮された値が第１所定値として設定されるので、画像形成装置１が設置された環境や使用頻度等によって大きく変動した場合であっても、搬送ベルト１３の劣化を確実に抑制しつつ、搬送ベルト１３に付着した現像剤等の付着物を回収することができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、搬送ベルト１３に付着した現像剤等を回収するベルトクリーナ２０に本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、現像剤像が転写される中間転写ベルトのベルトクリーナにも適用することができる。

また、本発明は、第１検出電流値が第１所定値以上となったときに、第１検出電流値が第１所定値以上となる前に比べて小さくなるように、第１電圧印加回路３１を制御した後、第１検出電流値が第１所定値より小さい第３所定値以下となったときに、第１検出電流値が第３所定値以下となる前に比べて大きくなるように、第１電圧印加回路３１を制御してもよい。

このようにすれば、クリーニングローラ２１と搬送ベルト１３との電圧が過度に小さくなることを防止できるので、現像剤等の付着物を確実に回収することができる。
また、第１検出電流値及び第２検出電流値の検出手法は、上述の実施形態に示された手法に限定されものではなく、その手法により検出してもよい。

また、上述の実施形態では、印刷時目標電圧を決定するためのベルト電流検知制御が、少なくとも画像形成装置１の電源投入時に実行されたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばプロセスカートリッジ７を交換するためにカバー（図示せず。）を開いた後、そのカバーが閉じられたとき等にベルト電流検知制御を実行させてもよい。

また、一定の印刷枚数毎にベルト電流検知制御を実行させてもよい。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す中央断面図である。 本発明の実施形態に係るベルトクリーナ２０の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る印加電圧制御回路３０の概要を示す図である。 本発明の実施形態に係るメイン制御を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係るベルト電流検知制御を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係るベルト電流検知制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る電圧制御を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る印加電圧制御回路３０の概要を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るベルト電流検知制御を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るベルト電流検知制御を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る印加電圧制御回路３０の概要を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置１の製造工程を示す工程図表である。

符号の説明

１…画像形成装置、５…画像形成部、７…プロセスカートリッジ、
７Ａ…感光ドラム、７Ｂ…帯電器、７Ｃ…プロセスカートリッジ、
７Ｋ…プロセスカートリッジ、７Ｍ…プロセスカートリッジ、
７Ｙ…プロセスカートリッジ、９…露光器、１１…定着器、１３…搬送ベルト、
１５…転写ローラ、２０…ベルトクリーナ、２１…クリーニングローラ、
２２…クリーニングシャフト、２３…剥離ブレード、２４…飛散防止ブレード、
２５…圧送ポンプ、２６…現像剤収容部、２７…バックアップローラ、
３０…印加電圧制御回路、３１…第１電圧印加回路、３１…電圧印加回路、
３２…第２電圧印加回路、３３…制御部、３４Ａ…Ａ／Ｄコンバータ、
３５…第１電圧検出回路、３６…第２電圧検出回路、３７…電圧印加回路、
３８…可変抵抗器。

Claims (8)

1. 被クリーニング体に付着した付着物を回収するクリーニング手段と、
   前記クリーニング手段に電圧を印加する印加手段と、
   前記クリーニング手段と前記被クリーニング体との間に流れる電流を検出する第１検出手段と、
   前記第１検出手段により検出された第１検出電流値が第１所定値以上となったときに、前記第１検出電流値が第１所定値以上となる前に比べて小さくなるように、前記印加手段によって前記クリーニング手段と前記被クリーニング体との間の電圧を制御する第１制御手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記クリーニング手段は、前記被クリーニング体に面した位置に設けられ、前記被クリーニング体に付着した付着物を回収する第１クリーニング手段、及び前記第１クリーニング手段に回収された付着物を回収する第２クリーニング手段を有して構成されており、
   前記第１クリーニング手段と前記第２クリーニング手段との間に流れる電流を検出する第２検出手段と、
   前記第２検出手段により検出された第２検出電流値が第２所定値以上となったときに、前記第２検出電流値が第２所定値以上となる前に比べて小さくなるように、前記印加手段によって前記第１クリーニング手段と前記第２クリーニング手段との間の電圧を制御する第２制御手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１検出手段及び前記第２検出手段のうち少なくとも一方は、フォトカプラを用いたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記クリーニング手段は、
   前記被クリーニング体に面した位置に設けられ、前記被クリーニング体に付着した付着物を回収するクリーニングローラ、
   前記クリーニングローラに回収された付着物を回収するクリーニングシャフト、及び
   前記被クリーンニング体を挟んで前記クリーニングローラと反対側に設けられたバックアップローラを有して構成され、
   前記印加手段は、前記クリーニングシャフトと前記バックアップローラとの間に所定の電圧を印加するとともに、前記クリーニングシャフトと前記クリーニングローラとの間の電位を調整することにより、前記クリーニングローラと前記バックアップローラとの間の電圧を調整しており、
   さらに、前記第１検出手段は、前記クリーニングローラと前記クリーニングシャフトとの間の電圧に基づいて電流値を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記被クリーニング体は、現像剤像が転写される記録シートを搬送する搬送ベルトであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
6. 前記第１制御手段は、少なくとも電源投入時に実行されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
7. 前記第１検出電流値が、前記第１所定値より小さい第３所定値以上となったときに警告を発する警告手段を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１つに記載の画像形成装置の製造方法であって、
   前記画像形成装置を構成する各機器を組み付ける組み付け工程と、
   前記組み付け工程の終了後、前記クリーニング手段に電圧を印加した状態で前記クリーニング手段と前記被クリーニング体との間に流れる電流を測定する測定工程と、
   前記測定工程にて測定された電流値に基づいて決定された前記第１所定値を画像形成装置の記憶部に記憶させる記憶工程と
   を備えることを特徴とする画像形成装置の製造方法。