JP4360384B2

JP4360384B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4360384B2
Application number: JP2006181781A
Authority: JP
Inventors: 浩幸長縄; 政士濱谷; 和司福田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: US7933525B2; JP2008009294A; US20080019723A1

Description

本発明は、被記録媒体に現像剤を転写した画像を形成する画像形成装置に関する。

従来より、現像剤（トナー）を記録用紙等の被記録媒体に転写することで画像形成を行う画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置は、画像の転写位置に被記録媒体を搬送する搬送ベルトを備えている。

この搬送ベルトには、ジャム等により意図しない不要な現像剤が付着する場合がある他、被記録媒体の搬送方向に沿って配設された複数のプロセスカートリッジによりカラー印刷を実行するものでは、各プロセスカートリッジによる画像形成位置（レジストレーション）や濃度を調整するための補正パターン画像の形成に用いた現像剤が付着している場合もある。

但し、転写画像を形成するものではないこれらの現像剤は、転写画像の画質を劣化させる原因となるため、画像形成装置には、これら搬送ベルトに付着した現像剤をクリーニングするためのクリーニングユニットが設けられている。

一般的に、クリーニングユニットでは、搬送ベルトと対向する位置にクリーニングローラを設け、このクリーニングローラに電圧を印加することで、搬送ベルトとクリーニングローラとの間に電位差を生じさせ、搬送ベルト上の帯電した現像剤を静電気力によってクリーニングローラに移動させることにより、搬送ベルトのクリーニング（バイアスクリーニング）を行っている。

また、使用状況の変化やクリーニングローラの経年変化などによってクリーニングローラによるクリーニング性能にばらつきが生じてしまうことを防止するため、搬送ベルトとの電位差が一定となるようにクリーニングローラへの印加電圧のフィードバック制御も行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１０９３８６号

ところで、クリーニングユニットの状態は、使用度数に応じて劣化することが知られている。具体的には、クリーニングローラの表面に形成された微細孔への紙粉の付着等により、搬送ベルトとクリーニングローラとの間の負荷抵抗が変化（通常は増大）する。

しかし、現状では、印刷枚数により間接的にクリーニングローラの状態を把握しているため、使用による状態の劣化（即ち負荷抵抗の増大）を正確に把握することができないという問題があった。

例えば、クリーニングユニットの交換時に、新品ではなく中古品等に交換された場合には、印刷枚数から間接的に把握されるクリーニングユニットの状態と、実際のクリーニングユニットの状態とはかけ離れたものとなってしまい、適切なクリーニングを実行することができない可能性があった。

また、搬送ベルトは、所定の上限値以上の電流が流れると破損する可能性があるため、電流制限を行うことが望ましいが、上述のように電圧制御を行っているクリーニングユニ
ットでは、電流検出のために、別途、新たな構成が必要となってしまい、装置が大型化してしまうという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するために、新たな検出回路等を追加することなく被クリーニング体をバイアスクリーニングする手段（クリーニングローラ等）の状態を的確に把握することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明の画像形成装置は、被クリーニング体と、前記被クリーニング体をクリーニングするクリーニング手段と、制御パラメータに比例した出力電力を前記クリーニング手段に供給して、該クリーニング手段に印加するクリーニング電圧を発生させる印加手段と、前記クリーニング電圧の大きさを検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段での検出結果が目標値と一致するように、前記制御パラメータを制御する制御手段と、前記制御手段が前記印加手段の出力電力の制御に用いる前記制御パラメータと前記電圧検出手段での検出結果の二乗値との比に基づいて、前記被クリーニング体と前記クリーニング手段との間の負荷抵抗を検出する負荷抵抗検出手段と、前記負荷抵抗検出手段での検出結果が、前回の検出結果と比較して所定量以上変動した場合に、前記クリーニング手段の交換が行われた旨を報知する第２報知手段とを備え、前記第２報知手段は、前記負荷抵抗検出手段での検出結果が、前回の検出結果と比較して小さければ、交換前より新しいクリーニング手段に交換された旨を報知し、前回の検出結果と比較して大きければ、交換前より古いクリーニング手段に交換された旨を報知することを特徴とする。

このように構成された本発明の画像形成装置によれば、負荷抵抗検出手段にて検出される負荷抵抗から、クリーニング手段の状態（使用度数）を的確に把握することができ、その結果、クリーニング手段の交換や、クリーニング電圧の制御に有用な情報を得ることができる。

しかも、本発明の画像形成装置によれば、負荷抵抗検出手段は、クリーニング手段を流れる電流の検出を行うことなく、従来装置でもクリーニング電圧の制御に用いられている制御パラメータやクリーニング電圧の検出値に基づいて負荷抵抗を求めているため、新たな検出回路等を追加することなく上述の効果を得ることができ、従来装置にも簡単に適用
することができる。
また、本発明の画像形成装置によれば、クリーニング手段の交換を検出するための構成要素を新たに設けることなく、クリーニング手段の交換が行われた旨をその詳細な情報と共にユーザに報知することができる。
即ち、負荷抵抗検出手段にて検出される負荷抵抗は、クリーニング手段を使用するに従って徐々に増大するため、通常の使用ではあり得ないほど負荷抵抗が急激に変動している場合には、クリーニング手段の交換が行われたものと判断することができるのである。

請求項２に記載の発明は、前記負荷抵抗検出手段での検出結果が所定の抵抗値より小さければ前記クリーニング手段が装着されているものとし、前記検出結果が前記抵抗値より大きければ前記クリーニング手段が非装着であるものとして、前記クリーニング手段の装着状態を報知する第１報知手段を備えることを特徴とする。

なお、負荷抵抗検出手段にて検出される負荷抵抗は、クリーニング手段が非装着であれば極端に大きく（通常は無限大に）なる。
このように本発明の画像形成装置によれば、負荷抵抗を監視することにより、クリーニング手段の装着の有無を検出するためだけの構成要素を新たに設けることなく、クリーニング手段の装着状態をユーザに報知することができる。

本発明の画像形成装置は、請求項３に記載のように、前記電圧検出手段、及び前記負荷抵抗検出手段での検出結果に基づいて算出された前記クリーニング手段に流れる電流の絶対値が、所定の上限値以下となるように、前記クリーニング電圧の目標値となる出力電圧を決定する決定手段を備えていてもよい。

このように構成された本発明の画像形成装置によれば、負荷抵抗が小さいとき（例えばクリーニング手段が新品のものに交換された時）に、被クリーニング体に過電流が流れること、ひいては被クリーニング体の破損を防止することができる。しかも、クリーニング電圧を印加するための閉回路に電流制限用の抵抗を挿入する必要がないため、回路構成を簡略化することができる。

なお、前記被クリーニング体としては、例えば、請求項４に記載のように、被記録媒体を搬送するベルトが考えられるが、これに限るものではなく、感光体ドラム等であってもよい。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
＜全体構成＞
図１は、本発明が適用されたカラーレーザプリンタ（以降、単に「プリンタ」という）の概略構成を示す側断面図である。

図１に示すように、プリンタ１は、記録用紙ｐをセットした状態で脱着可能な用紙トレイ１２と、用紙トレイ１２にセットされた記録用紙ｐを１枚ずつ抽出する給紙ローラ１４と、給紙ローラ１４により抽出された記録用紙ｐを搬送する一対の搬送ローラ１６と、搬送ローラ１６により搬送される記録用紙ｐをガイドするガイド経路１８と、ガイド経路１８を介して搬送されてきた記録用紙ｐに画像を形成する画像形成部２０と、画像形成部２０により画像の形成された記録用紙ｐを排出トレイ３２に排出する一対の排紙ローラ３４と、これら各部を制御する制御部３６（図２参照）とを備えている。

そして、画像形成部２０は、記録用紙ｐへの画像の形成を行う４つの画像形成ユニット４０と、ガイド経路１８を介して搬送されてきた記録用紙ｐを画像形成ユニット４０によって画像形成が行われる位置（転写位置）に沿って搬送するベルトユニット５０と、画像形成ユニット４０により記録用紙ｐに形成された画像を加熱・加圧して記録用紙ｐに定着させるための定着ユニット６０と、ベルトユニット５０をクリーニングする着脱可能なクリーニングユニット７０とを備えている。

これらのうち、ベルトユニット５０は、記録用紙ｐの搬送経路における下流側に配置されてた駆動モータ（図示せず）からの動力を受けて回転する駆動ローラ５２と、記録用紙ｐの搬送経路における上流側に配置されている従動ローラ５４と、駆動ローラ５２および従動ローラ５４の間に掛け渡された被クリーニング体の一例としての無端の搬送ベルト５６と、画像形成ユニット４０を構成する感光体ドラム４２（後述する）と搬送ベルト５６
を挟んで対向する位置に配置された転写ローラ５８と、クリーニングユニット７０を構成するクリーニング手段の一例としてのクリーニングローラ７２（後述する）と搬送ベルト５６を挟んで対向する位置に配置されたバックアップローラ５９とを備えている。

なお、記録用紙ｐが載置される搬送ベルト５６の面を表面、その反対側の面を裏面として、感光体ドラム４２及びクリーニングローラ７２は搬送ベルト５６の表面側に当接し、転写ローラ５８及びバックアップローラ５９は搬送ベルト５６の裏面側に当接するように配置されている。また、バックアップローラ５９は、クリーニングユニット７０の着脱を容易にするため、その着脱時には、搬送ベルト５６とは非接触となる位置に移動させることが可能なように構成されている。

画像形成ユニット４０は、ベルトユニット５０による記録用紙ｐの搬送方向（図１における矢印参照，以下同様）に沿って４つ配置されており、それぞれが感光体ドラム４２，この感光体ドラム４２への帯電を行う帯電器４４，帯電器４４により一様に帯電した感光体ドラム４２の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する露光器４６，感光体ドラム４２に形成された静電潜像に、プラス（正極性）に帯電させたトナーを付着させることでトナー像を形成する現像部４８などにより構成されている。但し、露光器４６は、その大部分の図示が省略されており、最終的にレーザ光が出射される部分のみが図示されている。

そして、これら帯電器４４，露光器４６，現像部４８により感光体ドラム４２に形成されたトナー像は、トナーの帯電極性と逆極性（即ち、負極性）の転写バイアス（例えば−１０〜−１５μＡ）を感光体ドラム４２との間に生じさせるよう電圧印加された転写ローラ５８により、ベルトユニット５０が搬送する記録用紙ｐに転写される。

なお、各画像形成ユニット４０は、それぞれ異なる色（本実施形態においては、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）の４色）にて画像を形成するものであり、ベルトユニット５０により記録用紙ｐが搬送される方向の上流（図１における従動ローラ５４側）から、マゼンタ，シアン，イエロー，ブラックの順で配置されている。

定着ユニット６０は、対向配置された加熱ローラ６２及び加圧ローラ６４からなり、トナー像が転写された記録用紙ｐを、両ローラ６２，６４によって狭持搬送しながら加熱及び加圧することにより、トナー像を記録用紙ｐに定着させつつ、その記録用紙ｐを排紙ローラ３４に向けて排出するように構成されている。
＜クリーニングユニットの構成＞
次に、本発明の主要部に関わるクリーニングユニット７０は、駆動ローラ５２側から従動ローラ５４側に向かう搬送ベルト５６の表面に接触するように配置され、搬送ベルト５６に付着した付着物（トナーや紙片等のゴミ）を除去するクリーニングローラ７２と、このクリーニングローラ７２に接触してクリーニングローラ７２に付着した付着物を、回収容器（図示せず）の位置まで搬送するクリーニングシャフト７４と、クリーニングシャフト７４に付着した付着物を削ぎ落として回収容器に回収するクリーニングブレード７６とを備えている。

なお、クリーニングローラ７２は、搬送ベルト５６の幅方向に延びた導電性材料（例えば、鉄材にＮｉメッキを施した材料やステンレス材料）からなる軸部材を、シリコーンからなる発泡材で被覆することで構成されており、クリーニングシャフト７４は、導電性材料からなる軸部材により構成されている。

また、クリーニングローラ７２は、搬送ベルト５６に連動して回転駆動され、搬送ベル
ト５６との接触部分が搬送ベルト５６とは逆方向に移動するように構成されている。
更に、クリーニングローラ７２と搬送ベルト５６を介して対向するバックアップローラ５９が接地されると共に、クリーニングローラ７２及びクリーニングシャフト７４には、トナーの帯電極性とは逆極性のクリーニング電圧ＢＣＬＮ１，ＢＣＬＮ２が印加されるように構成されている。つまり、バックアップローラ５９とクリーニングローラ７２との間、及びクリーニングローラ７２とクリーニングシャフト７４との間に電位差（電界）を生じさせ、その電位差によりトナーに作用する静電気力によって、トナーを搬送ベルト５６からクリーニングローラ７２へ、更に、クリーニングローラ７２からクリーニングシャフト７４へ移動させ、クリーニングブレード７６によって掻き取ることにより、クリーニングを行うようにされている。
＜クリーニングユニットに関わる制御系の構成＞
ここで、図２は、制御部３６のうち、クリーニングユニット７０の制御に関わる部分の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、制御部３６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを備えた周知のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）８１を中心に構成され、装置各部を駆動制御するための各種信号を入出力するＡＳＩＣ８２、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等からなる操作パネル部８３を備えている。

また、制御部３６は、クリーニングローラ７２に印加する第１クリーニング電圧ＢＣＬＮ１を発生させる印加手段の一例としての電圧発生回路８４と、クリーニングシャフト７４に印加する第２クリーニング電圧ＢＣＬＮ２を発生させる電圧発生回路８５と、クリーニングローラ７２に印加された第１クリーニング電圧ＢＣＬＮ１の大きさを検出する電圧検出手段の一例としての電圧検出回路８６と、クリーニングシャフト７４に印加された第２クリーニング電圧ＢＣＬＮ２の大きさを検出する電圧検出回路８７とを備えている。

なお、電圧発生回路８４，８５は、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式の制御信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２により、そのデューティ比ＤＵＴＹ１，ＤＵＴＹ２に応じて出力電力が制御される周知のものである。つまり、クリーニング電圧ＢＣＬＮ１，ＢＣＬＮ２の大きさは、電圧発生回路８４，８５が供給する電力の大きさ（ひいてはデューティ比ＤＵＴＹ１，ＤＵＴＹ２）と、その電力の供給を受ける負荷の大きさとによって決まることになる。

そして、ＡＳＩＣ８２には、クリーニングユニット７０の制御系として、マイコン８１からクリーニング電圧ＢＣＬＮ１，ＢＣＬＮ２の目標値ＭＶ１，ＭＶ２が設定されると、電圧検出回路８６，８７で検出される検出電圧ＤＶ１，ＤＶ２が目標値ＭＶ１，ＭＶ２と一致するように、制御信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２のデューティ比ＤＵＴＹ１，ＤＵＴＹ２を、予め設定された時間間隔（例えば、２４０μｓ）毎に個々に増減制御し、そのデューティ比ＤＵＴＹ１，ＤＵＴＹ２、及び電圧検出回路８６，８７での検出電圧ＤＶ１，ＤＶ２をマイコン８１に通知する制御手段の一例としての回路が少なくとも組み込まれている。＜クリーニング制御の動作＞
以下、マイコン８１のＣＰＵが実行するクリーニング処理を、図３〜図６に示すフローチャートに沿って説明する。

なお、本処理は、記録用紙ｐへの印刷を行うためベルトユニット５０を起動する毎に実行される。
図３に示すように、本処理では、まず、Ｓ１１０にて、バックアップローラ５９とクリーニングローラ７２との間の負荷抵抗の大きさを検出する負荷抵抗検出手段の一例としての負荷検出処理を実行する。

この負荷検出処理では、図４に示すように、まず、Ｓ２１０にて、第１クリーニング電
圧ＢＣＬＮ１の目標値ＭＶ１、及び第２クリーニング電圧ＢＣＬＮ２の目標値ＭＶ２を、いずれも予め設定された測定用バイアスＭＶＣ（本実施形態ではＭＶＣ＝−６００Ｖ）に設定して、Ｓ２２０に進む。

これにより、ＡＳＩＣ８２は、両クリーニング電圧ＢＣＬＮ１，ＢＣＬＮ２が測定用バイアスＭＶＣと一致するよう、即ち、バックアップローラ５９とクリーニングローラ７２との間に測定用バイアスＭＶＣが印加され、且つクリーニングローラ７２とクリーニングシャフト７４とが同電位となるように、制御信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２のデューティ比ＤＵＴＹ１，ＤＵＴＹ２を制御する。

Ｓ２２０では、Ｓ２１０にて目標値ＭＶ１，ＭＶ２を測定用バイアスＭＶＣに設定してから安定するまでの第１待機時間ＷＴ１（本実施形態ではＷＴ１＝１００ｍｓ）が経過したか否かを判断する。

そして、第１待機時間ＷＴ１が経過していれば、Ｓ２３０にてデューティ比ＤＵＴＹ１，ＤＵＴＹ２、及び検出電圧ＤＶ１，ＤＶ２の取得，記憶を行い、Ｓ２４０に進む。
Ｓ２４０では、所定回数デューティ比ＤＵＴＹ１，ＤＵＴＹ２、及び検出電圧ＤＶ１，ＤＶ２を取得したか否かを判断する。
そして、所定回数デューティ比ＤＵＴＹ１，ＤＵＴＹ２、及び検出電圧ＤＶ１，ＤＶ２が取得されていなければ、Ｓ２３０に戻ってデューティ比ＤＵＴＹ１，ＤＵＴＹ２、及び検出電圧ＤＶ１，ＤＶ２の取得、記憶を繰り返し、所定回数取得されていれば、Ｓ２５０に進む。
Ｓ２５０では、Ｓ２３０，Ｓ２４０にて取得した複数のデューティ比ＤＵＴＹ１の平均値ＡＶＤＴを算出し、続くＳ２６０では、その平均値ＡＶＤＴと、検出電圧ＤＶ１（正常ならば測定用バイアスＭＶＣに等しい）とに基づいて、バックアップローラ５９とクリーニングローラ７２との間の負荷抵抗ＬＤ１の大きさを求めて、本処理を終了する。

なお、制御信号ＰＷＭ１のデューティ比ＤＵＴＹ１と、クリーニング電圧ＢＣＬＮ１（即ち検出電圧ＤＶ１）との間には、図７（ａ）に示すように、デューティ比ＤＵＴＹ１が大きくなるほど、クリーニング電圧ＢＣＬＮ１の二乗値は低下するという関係が存在し、しかも、その傾きは、負荷抵抗ＬＤ１が大きいほど大きくなる。但し、図７（ａ）では、クリーニングユニット７０毎の特性のばらつきを考慮して、傾きに幅を持たせて記載している。

従って、この傾きと負荷抵抗ＬＤ１との関係を、予めテーブル等にしてマイコン８１のＲＯＭに記憶させておくことにより、傾き（平均デューティ比ＡＶＤＴと検出電圧ＤＶ１の二乗値との比）から負荷抵抗ＬＤ１の大きさ（ひいては後述するクリーニングローラ７２の使用度数）を簡単に求めることができる。

図３に戻り、Ｓ１２０では、Ｓ１１０にて検出した負荷抵抗ＬＤ１に基づいて、実際の印刷実行時に設定するクリーニング電圧ＢＣＬＮ１，ＢＣＬＮ２の目標値ＭＶ１，ＭＶ２である駆動用バイアスＭＶＤ１，ＭＶＤ２（本実施形態では負極性且つ絶対値が２００Ｖより大）を決定する決定手段の一例としての処理を実行する。

具体的には、負荷抵抗ＬＤ１に流れる負荷電流の絶対値が所定の上限値（例えば、１００μＡ）となるようなクリーニング電圧ＢＣＬＮ１を、第１駆動用バイアスＭＶＤ１とし、その第１駆動用バイアスＭＶＤ１に所定電圧（本実施形態では−４００Ｖ）を加えたものを第２駆動用バイアスＭＶＤ２とする。このため、両駆動用バイアスＭＶＤ１，ＭＶＤ２は、図７（ｂ）に示すように、クリーニングユニット７０の使用度数（ひいては負荷抵抗ＬＤ１）が大きくなるに従って徐々に大きな値に設定されることになる。

続くＳ１３０では、クリーニング電圧ＢＣＬＮ１，ＢＣＬＮ２の目標値ＭＶ１，ＭＶ２を、Ｓ１２０にて決定した駆動用バイアスＭＶＤ１，ＭＶＤ２まで段階的に立ち上げるクリーニング電圧立上げ処理を実行し、更に、Ｓ１４０にて、Ｓ１１０にて求められた負荷抵抗の大きさに基づいて、クリーニングユニット７０の装着や交換の有無を判定するクリーニングユニット装着／交換判定処理を実行して、本処理を終了する。

このうち、Ｓ１３０にて実行するクリーニング電圧立上げ処理では、図５に示すように、まず、Ｓ３１０にて、クリーニング電圧ＢＣＬＮ１，ＢＣＬＮ２の目標値ＭＶ１，ＭＶ２を、いずれも先のＳ１２０にて決定した第１駆動用バイアスＭＶＤ１より絶対値が所定電圧（本実施形態では２００Ｖ）だけ小さい値（ＭＶＤ１＋２００Ｖ）に設定し、その後、Ｓ３２０では、第２待機時間ＷＴ２（本実施形態ではＷＴ２＝３０ｍｓ）だけ待機する。

続くＳ３３０では、クリーニング電圧ＢＣＬＮ１，ＢＣＬＮ２の目標値ＭＶ１，ＭＶ２を、いずれも第１駆動用バイアスＭＶＤ１に変更し、その後、Ｓ３４０では、再び第２待機時間ＷＴ２だけ待機する。

続くＳ３５０では、第２クリーニング電圧ＢＣＬＮ２の目標値ＭＶ２を、現目標値ＭＶ２より絶対値が所定電圧（本実施形態では５０Ｖ）だけ高い値（ＭＶ２−５０Ｖ）に変更する。そして、Ｓ３６０では、Ｓ３５０にて設定された目標値ＭＶ２が第２駆動用バイアスＭＶＤ２に達しているか否かを判断し、目標値ＭＶ２が第２駆動用バイアスＭＶＤ２に達していなければＳ３４０に戻って、Ｓ３４０〜Ｓ３６０の処理を繰り返し実行し、目標値ＭＶ２が第２駆動用バイアスＭＶＤ２に達していれば、本処理を終了する。

つまり、このクリーニング電圧立上げ処理によって、第１クリーニング電圧ＢＣＬＮ１は、図８中実線で示すように、測定用バイアスＭＶＣ，第１駆動用バイアスＭＶＤ１＋２００Ｖ，第１駆動用バイアスＭＶＤ１の３段階で立ち上げられ、また、第２クリーニング電圧ＢＣＬＮ２は、第１駆動用バイアスＭＶＤ１に達した後、図８中一点鎖線で示すように、更に、第２待機時間ＷＴ２毎に−５０Ｖずつ第２駆動用バイアスＭＶＤ２に段階的に近づくように立ち上げられることになる（なお、図では、ＢＣＬＮ１とＢＣＬＮ２との差が２００Ｖである場合を例示している）。

次に、先のＳ１４０にて実行するクリーニングユニット装着／交換判定処理では、図６に示すように、まず、Ｓ４１０にて、Ｓ１１０で検出された負荷抵抗ＬＤ１が、予め設定された装着抵抗値ＴＨＳより小さいか否かを判断する。そして、負荷抵抗ＬＤ１が装着抵抗値ＴＨＳより小さければ、クリーニングユニット７０は装着されているものとして、Ｓ４２０にて、その旨を表す報知を操作パネル部８３に行わせ、一方、負荷抵抗ＬＤ１が装着抵抗値ＴＨＳ以上であれば、クリーニングユニット７０は装着されていない（非装着である）ものとして、Ｓ４３０にて、その旨を表す報知を操作パネル部８３に行わせて、Ｓ４４０に進む。

Ｓ４４０では、本処理が今回実行されたことで検出された負荷抵抗（今回検出値）ＬＤ１から、本処理が前回実行されたときに検出され後述するＳ４９０にて記憶された負荷抵抗（前回検出値）ＰＬＤ１を減じることにより、負荷抵抗の変動値ΔＬＤを求める。

続くＳ４５０では、Ｓ４４０にて求めた負荷抵抗の変動値の絶対値｜ΔＬＤ｜が、予め設定された交換抵抗値ＴＨＫより大きいか否かを判断する。そして、変動値の絶対値｜ΔＬＤ｜が交換抵抗値ＴＨＫ以下であれば、クリーニングユニット７０の交換は行われていないものとしてＳ４９０に進み、変動値の絶対値｜ΔＬＤ｜が交換抵抗値ＴＨＫより大き
ければ、クリーニングユニット７０の交換が行われたものとしてＳ４６０に進む。

Ｓ４６０では、今回検出値ＬＤ１と前回検出値ＰＬＤ１とを比較し、今回検出値ＬＤ１が前回検出値ＰＬＤ１より小さければ、交換前より新しいクリーニングユニット７０に交換されたものとして、Ｓ４７０では、その旨を表す報知を操作パネル部８３に行わせてからＳ４９０に進み、逆に、今回検出値ＬＤ１が前回検出値ＰＬＤ１より大きければ、交換前より古いクリーニングユニット７０に交換されたものとして、Ｓ４８０では、その旨を表す報知を操作パネル部８３に行わせてからＳ４９０に進む。

最後に、Ｓ４９０では、前回検出値ＰＬＤ１を今回検出値ＬＤ１で更新して、本処理を終了する。
つまり、Ｓ４１０〜Ｓ４３０が第１報知手段の一例としての処理であり、Ｓ４４０〜Ｓ４９０が第２報知手段の一例としての処理である。
＜効果＞
以上説明したように、プリンタ１では、電圧発生回路８４の出力を制御する制御信号ＰＷＭ１のデューティ比ＤＵＴＹ１と、実際にクリーニングローラ７２に印加されたクリーニング電圧ＢＣＬＮ１の検出電圧ＤＶ１とに基づいて、バックアップローラ５９とクリーニングローラ７２との間の負荷抵抗ＬＤ１を検出するようにされている。

なお、負荷抵抗ＬＤ１は、クリーニングユニット７０（特にクリーニングローラ７２）の使用度数に応じて増大する（なお、クリーニングユニット７０が装着されていない場合も導通していないので増大する）ため、この負荷抵抗ＬＤ１はクリーニングユニット７０の状態を正しく反映したものとなる。

従って、プリンタ１によれば、検出した負荷抵抗ＬＤ１に基づいて、駆動用バイアスＭＶＤ１，ＭＶＤ２の決定や、クリーニングユニット７０の装着，交換の有無の判定を的確に行うことができる。

しかも、プリンタ１によれば、バックアップローラ５９とクリーニングローラ７２との間を流れる電流を検出することなく、従来装置でも用いられている制御パラメータの１つであるデューティ比ＤＵＴＹ１と検出電圧ＶＭ１（測定用バイアスＭＶＣ）とから負荷抵抗ＬＤ１を求めているため、新たな検出回路を追加することなく上記効果を得ることができ、従来装置にも簡単に適用することができる。

また、プリンタ１では、クリーニングユニット７０の交換の有無を単に判定するだけでなく、交換されたクリーニングユニット７０が、交換前より新しいものか古いものかまで判定して、これを報知するようにされているため、使用者の利便性をより向上させることができる。

しかも、プリンタ１では、負荷抵抗ＬＤ１の変化によって、クリーニングユニット７０の装着，交換の有無を判定しており、これらの判定のために、専用の検出回路を別途設ける必要がないため、装置構成を簡略化することができる。

更に、プリンタ１では、駆動用バイアスＭＶＤ１，ＭＶＤ２を、バックアップローラ５９とクリーニングローラ７２との間を流れる電流、即ち、搬送ベルト５６に流れる電流が、既定値以下となるように設定しているため、過大な電流が流れることによるクリーニングローラ７２や搬送ベルト５６の破損を防止することができる。

また、このように、負荷電流を考慮して駆動用バイアスＭＶＤ１，ＭＶＤ２が設定されるため、クリーニング電圧ＢＣＬＮ１，ＢＣＬＮ２をクリーニングローラ７２やクリーニ
ングシャフト７４に印加するための閉回路に電流制限用の抵抗を挿入する必要がなく、回路構成を簡略化することができる。

また、プリンタ１では、クリーニング電圧ＢＣＬＮ１，ＢＣＬＮ２を立ち上げる際に、目標値ＭＶ１，ＭＶ２を駆動用バイアスＭＶＤ１，ＭＶＤ２にいきなり一致させるのではなく、段階的に近づけるようにされているため、クリーニング電圧ＢＣＬＮ１，ＢＣＬＮ２の立上げ時に、クリーニングローラ７２や搬送ベルト５６に瞬時的な過電流が流れることも確実に防止することができる。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。

本実施形態では、電圧発生回路８４，８５の代わりに設けられた電圧発生回路９０の構成と、クリーニング電圧立上げ処理の手順が、第１実施形態とは異なっているだけであるため、この相違する部分を中心に説明する。

図９は、クリーニング電圧ＢＣＬＮ１，ＢＣＬＮ２を発生させる電圧発生回路９０の構成を示す一部ブロック図を含んだ回路図である。
図９に示すように、電圧発生回路９０は、トランス９１と、トランス９１の一次コイルに流れる電流を、ＡＳＩＣ８２から供給される制御信号ＰＷＭ２に従って断続制御する駆動回路９２と、コンデンサＣ１〜Ｃ３及びダイオードＤ１〜Ｄ３により構成され、トランス９１の二次コイルに誘起された電圧を昇圧して、第２クリーニング電圧ＢＣＬＮ２の出力端に供給する昇圧回路９３と、昇圧回路９３の出力と第１クリーニング電圧ＢＣＬＮ１の出力端とを接続する経路中に設けられたトランジスタ９４と、ＡＳＩＣ８２から供給される制御信号ＰＷＭ１を平滑化して、トランジスタ９４を駆動するバイアス電圧を発生させるバイアス回路９５とを備えている。

つまり、第１クリーニング電圧ＢＣＬＮ１は、第２クリーニング電圧ＢＣＬＮ２を降圧することで生成されるように構成されている。
ここで、図１０は、クリーニング電圧立上げ処理の内容を示すフローチャートである。

本処理では、図１０に示すように、まず、Ｓ５１０にて、第１クリーニング電圧ＢＣＬＮ１の目標値ＭＶ１を、先のＳ１２０にて決定した第１駆動用バイアスＭＶＤ１に設定し、第２クリーニング電圧ＢＣＬＮ２の目標値ＭＶ２を、第１駆動用バイアスＭＶＤ１より絶対値が所定電圧（本実施形態では２００Ｖ）だけ大きな値（ＭＶＤ１−２００Ｖ）に設定し、Ｓ５２０では、第２待機時間ＷＴ２（本実施形態ではＷＴ２＝３０ｍｓ）だけ待機する。

続くＳ５３０では、第２クリーニング電圧ＢＣＬＮ２の目標値ＭＶ２を、現目標値ＭＶ２より絶対値が所定電圧（本実施形態では５０Ｖ）だけ大きな値（ＭＶ２−５０Ｖ）に変更する。そして、Ｓ５４０では、Ｓ５３０にて設定された目標値ＭＶ２が第２駆動用バイアスＭＶＤ２に達しているか否かを判断し、目標値ＭＶ２が第２駆動用バイアスＭＶＤ２に達していなければＳ５２０に戻って、Ｓ５２０〜Ｓ５４０の処理を繰り返し実行し、目標値ＭＶ２が第２駆動用バイアスＭＶＤ２に達していれば、本処理を終了する。

つまり、第２クリーニング電圧ＢＣＬＮ２を第２駆動用バイアスＭＶＤ２まで一気に立ち上げると、電圧発生回路９０の特性上、図１１（ａ）に示すように、第１クリーニング電圧ＢＣＬＮ１も、これに追従して一気に立ち上がった後、目標値ＭＶ１である第１駆動用バイアスＭＶＤ１に収束することになる。このため、クリーニングローラ７２には、第１駆動用バイアスＭＶＤ１を超える大きな第１クリーニング電圧ＢＣＬＮ１（過電圧）が瞬時的に印加され、その結果、クリーニングローラ７２や搬送ベルト５６に過電流が流れ
てしまうことになる。

これに対して、本実施形態のプリンタ１では、第２クリーニング電圧ＢＣＬＮ２を段階的に立ち上げているため、図１１（ｂ）に示すように、その立ち上げ時に発生する第１駆動用バイアスＭＶＤ１からの超過分の大きさが抑制され、その結果、クリーニングローラ７２や搬送ベルト５６に過電流が流れてしまうことを防止することができる。
［他の実施形態］
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、搬送ベルト５６を被クリーニング体としているが、これに限るものではなく、感光体ドラム４２を被クリーニング体としてもよい。また、記録用紙ｐをガイドするガイド経路１８が、搬送ベルトを用いて構成されている場合には、その搬送ベルトを被クリーニング体としてもよい。

上記実施形態において、電圧発生回路８４，８５，９０は、制御信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２のデューティ比ＤＵＴＹ１，ＤＵＴＹ２により出力電力が制御されるように構成されているが、ベースバンド信号からなる制御信号の信号レベルにより出力電力が制御されるように構成されている場合は、デューティ比ＤＵＴＹ１，ＤＵＴＹ２の代わりに、その信号レベルを用いて、負荷抵抗ＬＤ１を求めるように構成すればよい。

上記実施形態では、デューティ比ＤＵＴＹ１とクリーニング電圧ＢＣＬＮ１との間に、デューティ比ＤＵＴＹ１が大きくなるほど、クリーニング電圧ＢＣＬＮ１の二乗値が小さくなるという関係が存在するように構成されているが、逆にデューティ比ＤＵＴＹ１が大きくなるほど、クリーニング電圧ＢＣＬＮ１の二乗値が大きくなるという関係が存在するように構成されていてもよい。

上記実施形態では、トナーが正極性であるためクリーニング電圧ＢＣＬＮ１，ＢＣＬＮ２を負極性に設定したが、トナーが負極性である場合には、クリーニング電圧ＢＣＬＮ１，ＢＣＬＮ２を正極性に設定すればよい。

上記実施形態では、クリーニングユニット装着／交換判定処理（Ｓ１４０）を、クリーニング電圧立上げ処理（Ｓ１３０）の後に実行しているが、負荷検出処理（Ｓ１１０）の後であれば、どのタイミングで実行してもよい。

カラーレーザプリンタの概略構成を示す側断面図。クリーニングユニットに関わる制御系の構成を示すブロック図。クリーニング処理の内容を示すフローチャート。負荷検出処理を詳細を示すフローチャート。クリーニング電圧立上げ処理の詳細を示すフローチャート。クリーニングユニット装着／交換判定処理の詳細を示すフローチャート。（ａ）が制御信号ＰＷＭ１のデューティ比ＤＵＴＹ１とクリーニング電圧ＢＣＬＮ１の二乗値との関係、及びクリーニング電圧ＢＣＬＮ１が印加される負荷との関係を示すグラフ、（ｂ）が駆動用バイアスＭＶＤ１，ＭＶＤ２の設定方法を説明するための説明図。クリーニング処理中にクリーニング電圧ＢＣＬＮ１，ＢＣＬＮ２が変化する様子を示す説明図。第２実施形態における電圧発生回路の構成を示す一部ブロック図を含んだ回路図。第２実施形態におけるクリーニング電圧立上げ処理の詳細を示すフローチャート。クリーニング電圧立上げ処理の効果を示す説明図。

符号の説明

１…カラーレーザプリンタ（プリンタ）１２…用紙トレイ１４…給紙ローラ１６…搬送ローラ１８…ガイド経路２０…画像形成部３２…排出トレイ３４…排紙ローラ３６…制御部４０…画像形成ユニット４２…感光体ドラム４４…帯電器４６…露光器４８…現像部５０…ベルトユニット５２…駆動ローラ５４…従動ローラ５６…搬送ベルト５８…転写ローラ５９…バックアップローラ６０…定着ユニット６２…加熱ローラ６４…加圧ローラ７０…クリーニングユニット７２…クリーニングローラ７４…クリーニングシャフト７６…クリーニングブレード８１…マイクロコンピュータ（マイコン）８３…操作パネル部８４，８５，９０…電圧発生回路８６，８７…電圧検出回路９１…トランス９２…駆動回路９３…昇圧回路９４…トランジスタ９５…バイアス回路

Claims

被クリーニング体と、
前記被クリーニング体をクリーニングするクリーニング手段と、
制御パラメータに比例した出力電力を前記クリーニング手段に供給して、該クリーニング手段に印加するクリーニング電圧を発生させる印加手段と、
前記クリーニング電圧の大きさを検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段での検出結果が目標値と一致するように、前記制御パラメータを制御する制御手段と、
前記制御手段が前記印加手段の出力電力の制御に用いる前記制御パラメータと前記電圧検出手段での検出結果の二乗値との比に基づいて、前記被クリーニング体と前記クリーニング手段との間の負荷抵抗を検出する負荷抵抗検出手段と、
前記負荷抵抗検出手段での検出結果が、前回の検出結果と比較して所定量以上変動した場合に、前記クリーニング手段の交換が行われた旨を報知する第２報知手段と、
を備え、
前記第２報知手段は、前記負荷抵抗検出手段での検出結果が、前回の検出結果と比較して小さければ、交換前より新しいクリーニング手段に交換された旨を報知し、前回の検出結果と比較して大きければ、交換前より古いクリーニング手段に交換された旨を報知することを特徴とする画像形成装置。
前記負荷抵抗検出手段での検出結果が所定の抵抗値より小さければ前記クリーニング手段が装着されているものとし、前記検出結果が前記抵抗値より大きければ前記クリーニング手段が非装着であるものとして、前記クリーニング手段の装着状態を報知する第１報知手段と、
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。
前記電圧検出手段、及び前記負荷抵抗検出手段での検出結果に基づいて算出された前記クリーニング手段に流れる電流の絶対値が、所定の上限値以下となるように、前記クリーニング電圧の目標値となる出力電圧を決定する決定手段を備え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。
前記被クリーニング体は、被記録媒体を搬送するベルトであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。