JP5910120B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式が採用される画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置として、現像剤像が形成される感光体を備えるプリンタが知られている。

例えば、４つの感光体ドラムと、４つの転写ローラと、ベルトとを備えるレーザプリンタが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

このレーザプリンタでは、４つの感光体ドラムは、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンのそれぞれに対応して設けられている。また、４つの転写ローラは、それぞれ、４つの感光体ドラムの真下に位置されている。そして、搬送ベルトは、すべての感光体ドラムとすべての転写ローラとの間を順次通過するように印刷用紙を搬送している。

そして、このレーザプリンタでは、印刷用紙の搬送中に搬送ベルトの表面に付着した付着物（たとえば、紙粉や現像剤など）を、第１表面ローラにバイアスを印加することで、第１表面ローラおよび第２表面ローラを介して、ベルトクリーニング装置のケーシング内に収容している。

特開２００７−４１３４８号公報

しかるに、上記した特許文献１に記載のレーザプリンタでは、第１表面ローラにバイアスを印加しているため、レーザプリンタを長期間使用すると、第１表面ローラに流れる電流により第１表面ローラの電気抵抗が変動する、いわゆる通電劣化が起こる。

ここで、第１表面ローラに流れる電流を一定に制御する定電流制御を実施する場合、第１表面ローラの電気抵抗が変動すると、第１表面ローラに流れる電流を一定とするように第１表面ローラに印加される電圧を変動させる必要がある。

そこで、通電劣化した第１表面ローラで定電流制御を実現するために、第１表面ローラに印加される電圧の変動を許容するような、電圧を大きく変動可能な電源を設けると、画像形成装置が高コスト化する。

また、画像形成装置の高コスト化を抑制するために、第１表面ローラの電気抵抗が一定値を超えない頻度でベルトクリーニング装置を交換すると、ベルトクリーニング装置の交換周期を延長することが困難となり、ベルトクリーニング装置を長期間使用することが困難となる。

そこで、本発明の目的は、高コスト化を抑制することができながら、長期間使用することができる画像形成装置を提供することにある。

（１）上記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体と、像担持体に接触され、像担持体に付着した付着物を保持する保持部材と、像担持体に接触されるベルトと、ベルトに接触され、ベルトに付着した付着物を回収する回収部材と、回収部材にバイアスを印加するバイアス印加手段とを備える。

この場合、本発明の画像形成装置は、回収部材の電気抵抗を検知するための検知手段と、保持部材に保持されている付着物を保持部材から回収部材に回収するクリーニング動作を実行していないときに、検知手段の検知に基づいて、回収部材の電気抵抗が所定の範囲内に収束するように前記バイアス印加手段を制御する制御手段とを備える。

このような構成によれば、制御手段は、回収部材の電気抵抗が所定の範囲内に収束するように、バイアス印加手段を制御している。

そのため、所定の範囲内の電気抵抗に調整された回収部材にバイアスを印加することができ、高コスト化を抑制することができながら、長期間使用することができる。
（２）また、本発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体と、像担持体に接触され、像担持体に付着した付着物を回収する回収部材とを備えている。

この場合、本発明の画像形成装置は、回収部材にバイアスを印加するバイアス印加手段と、回収部材の電気抵抗を検知するための検知手段と、像担持体に付着した付着物を回収部材で回収するクリーニング動作を実行していないときに、検知手段の検知に基づいて、回収部材の電気抵抗が所定の範囲内に収束するようにバイアス印加手段を制御する制御手段とを備える。

このような構成によれば、制御手段は、回収部材の電気抵抗が所定の範囲内に収束するように、バイアス印加手段を制御している。

そのため、所定の範囲内の電気抵抗に調整された回収部材にバイアスを印加することができ、高コスト化を抑制することができながら、長期間使用することができる。
（３）また、制御手段は、検知手段によって検知された回収部材の電気抵抗が第１の閾値よりも大きい場合に、回収部材に印加されるバイアスの絶対値を低減させてもよい。

このような構成によれば、回収部材の電気抵抗が増大して第１の閾値を超過した場合に、回収部材に印加されるバイアスの絶対値を低減させて、回収部材の電気抵抗を低減させることができる。

そのため、回収部材の電気抵抗が増大した場合に、回収部材の電気抵抗を低減させることができるため、高コスト化を抑制することができながら、長期間使用することができる。

その結果、回収部材に流れる電流の減少を抑制することができる。
（４）また、制御手段は、回収部材に印加されるバイアスの絶対値を低減させるときに、回収部材に対するバイアスの印加を遮断してもよい。

このような構成によれば、回収部材に対するバイアスの印加を遮断するという簡易な方法で、回収部材の電気抵抗を低減させることができる。
（５）また、制御手段は、検知手段によって検知された回収部材の電気抵抗が第１の閾値よりも小さい第２の閾値よりも小さい場合に、回収部材に印加されるバイアスの絶対値を増大させてもよい。

このような構成によれば、回収部材の電気抵抗が減少した場合に、回収部材の電気抵抗を増大させることができるため、高コスト化を抑制することができながら、長期間使用することができる。
（６）また、制御手段は、回収部材に印加されるバイアスを制御することにより、回収部材に流れる電流を所定の範囲に調整してもよい。

このような構成によれば、回収部材に流れる電流を、確実に、所定の範囲に調整することができる。
（７）また、本発明の画像形成装置は、回収部材に接触され、回収部材に回収された付着物を回収部材から除去する除去部材をさらに備えていてもよい。

この場合、バイアス印加手段は、回収部材に回収された付着物を除去部材に回収するように、除去部材にバイアスを印加する。また、制御手段は、除去部材に印加されるバイアスを、回収部材に印加されるバイアスとともに制御する。

このような構成によれば、除去部材に印加されるバイアスを、回収部材に印加されるバイアスの変動に応じて制御することができる。

そのため、回収部材に印加されるバイアスを変動させた場合においても、除去部材によって、回収部材から付着物を確実に除去することができる。
（８）また、ベルトは、静電潜像が現像されることにより形成される現像剤像が転写される被転写部材を、像担持体に接触されるように搬送してもよい。この場合、バイアス印加手段は、現像剤像を像担持体から被転写部材に転写する転写動作時において、回収部材にバイアスを印加する。

このような構成によれば、転写動作時において、回収部材に印加されるバイアスを制御することができる。

そのため、被転写部材を搬送するベルトに付着した付着物を効率よく回収することができる。

本発明の画像形成装置によれば、回収部材の電気抵抗を所定の範囲内に調整することができ、高コスト化を抑制することができながら、長期間使用することができる。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタの中央断面図を示す。 図２は、図１に示すプリンタの電気的構成の要部を示すブロック図である。 図３は、図１に示すプリンタの画像形成動作を示すフロー図である。 図４は、図３に示すクリーニングバイアス制御ステップを示すフロー図である。 図５は、ベルトクリーニングローラに負極性のバイアスを印加した場合の電気抵抗の径時的な変化を示す相関図である。 図６は、ベルトクリーニングローラに正極性のバイアスを印加した場合の電気抵抗の径時的な変化を示す相関図である。 図７は、図３に示すクリーニングバイアス制御ステップの変形例を示すフロー図である。

１．プリンタの全体構成
図１に示すように、画像形成装置の一例としてのプリンタ１は、横置きタイプのダイレクトタンデム型カラープリンタである。

なお、以下の説明において、方向について言及する場合には、プリンタ１を水平に載置した状態を基準として、図１における紙面左側を前側とし、図１における紙面右側を後側とする。また、プリンタ１を前側から見たときを左右の基準とする。すなわち、図１の紙面手前側が右側であり、紙面奥側が左側である。

プリンタ１は、略ボックス形状の本体ケーシング２を備えている。本体ケーシング２の上端部には、本体開口部３を開閉するトップカバー４が、その後端部を支点として揺動可能に設けられている。プリンタ１は、４つのプロセスカートリッジ５を備えている。

すべてのプロセスカートリッジ５は、本体ケーシング２内に着脱可能に設けられ、互いに前後方向に間隔を隔てて並列配置されている。また、４つのプロセスカートリッジ５は、それぞれ、４つの色（ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）のうちの１つに対応している。

プロセスカートリッジ５は、ドラムカートリッジ６と、ドラムカートリッジ６に着脱可能に装着される現像カートリッジ７とを備えている。

ドラムカートリッジ６は、像担持体の一例としての感光ドラム８を備えている。

感光ドラム８は、左右方向に長手の略円筒形状に形成されており、ドラムカートリッジ６に回転可能に設けられている。

また、ドラムカートリッジ６は、感光ドラム８の後上側に対向配置されるスコロトロン型帯電器９と、感光ドラム８の上側に対向配置されるＬＥＤユニット１０とを備えている。

現像カートリッジ７は、現像ローラ１１を備えている。

現像ローラ１１は、左右方向に延び、現像カートリッジ７の後端部において後側から露出されるように設けられ、感光ドラム８に対して前上側から接触されている。

また、現像カートリッジ７は、現像ローラ１１にトナーを供給する供給ローラ１２、現像ローラ１１に供給されたトナーの厚みを規制する層厚規制ブレード１３を備えている。また、現像カートリッジ７には、現像ローラ１１および供給ローラ１２の上側において、現像剤の一例としてのトナーが収容されている。

そして、現像カートリッジ７内のトナーは、供給ローラ１２と現像ローラ１１との間で正極性に摩擦帯電され、層厚規制ブレード１３により、一定厚さの薄層として現像ローラ１１の表面に担持される。

一方、感光ドラム８の表面は、スコロトロン型帯電器９によって一様に帯電された後、ＬＥＤユニット１０によって所定の画像データに基づいて露光される。これにより、感光ドラム８の表面には、画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、現像ローラ１１に担持されるトナーが感光ドラム８の表面上の静電潜像に供給されることにより、感光ドラム８の表面上にトナー像（現像剤像）が担持される。

被転写部材の一例としての用紙Ｐは、本体ケーシング２の底部に設けられる給紙トレイ１８内に収容されており、各種ローラによって、後上側へＵターンするように搬送されて、所定のタイミングで１枚ずつ、感光ドラム８と、感光ドラム８に下側から接触されるベルトの一例としての搬送ベルト１９との間に給紙される。そして、用紙Ｐは、搬送ベルト１９によって、すべての感光ドラム８とすべての転写ローラ２０との間を、すべての感光ドラム８に接触されるように、前側から後側に向かって搬送される。このとき、用紙Ｐにトナー像が転写される。なお、以下の説明において、トナー像が感光ドラム８から用紙Ｐに転写される動作を転写動作という。

そして、用紙Ｐは、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２との間を通過するときに加熱および加圧される。このとき、用紙Ｐには、トナー像が熱定着される。

その後、用紙Ｐは、前上側へＵターンするように搬送されて、トップカバー４に設けられる排紙トレイ２３に排紙される。
２．感光ドラムおよび搬送ベルトのクリーニングに関する構成
本体ケーシング２内には、４つの保持部材の一例としてのドラムクリーニングローラ３０と、１つのベルトクリーニングユニット３１とが設けられている。
（１）感光ドラムのクリーニングに関する構成
４つのドラムクリーニングローラ３０のそれぞれは、４つの感光ドラム８のそれぞれの後側に、１つずつ対向配置されている。また、ドラムクリーニングローラ３０は、対応する感光ドラム８に対して後側から接触されている。また、ドラムクリーニングローラ３０は、ドラムクリーニングローラ軸４１と、ドラムクリーニングローラ本体４２とを備えている。なお、ドラムクリーニングローラ３０は、ドラムクリーニングローラ軸４１を中心として回転可能である。

ドラムクリーニングローラ軸４１は、金属からなり、左右方向に延びる略円柱形状に形成されている。

ドラムクリーニングローラ本体４２は、樹脂からなり、左右方向に延びる略円筒形状に形成され、ドラムクリーニングローラ軸４１の左右方向両端部を露出するように、ドラムクリーニングローラ軸４１を被覆している。
（２）搬送ベルトのクリーニングに関する構成
ベルトクリーニングユニット３１は、搬送ベルト１９の下側、かつ、給紙トレイ１８の上側に配置されている。ベルトクリーニングユニット３１は、収容筐体３２と、回収部材の一例としてのベルトクリーニングローラ３７と、除去部材の一例としての回収ローラ３３と、掻き取りブレード３９とを備えている。

収容筐体３２は、前後方向に延びる略ボックス形状に形成されている。収容筐体３２の後端部の上壁には、上側へ開放される回収口３４が形成されている。

ベルトクリーニングローラ３７は、回収口３４の前上側に配置されている。ベルトクリーニングローラ３７は、ベルトクリーニングローラ軸３５と、ベルトクリーニングローラ本体３６とを備えている。

ベルトクリーニングローラ軸３５は、金属からなり、左右方向に沿って延びる略円柱形状に形成されている。ベルトクリーニングローラ軸３５は、収容筐体３２に回転可能に支持されている。

ベルトクリーニングローラ本体３６は、導電性の樹脂などから、左右方向に延びる略円筒形状に形成され、ベルトクリーニングローラ軸３５の左右方向両端部を露出するように、ベルトクリーニングローラ軸３５を被覆している。

回収ローラ３３は、ベルトクリーニングローラ３７に後下側から接触されるように、回収口３４内において収容筐体３２に回転可能に支持されている。回収ローラ３３は、金属からなり、左右方向に沿って延びる略円柱形状に形成されている。

掻き取りブレード３９は、回収ローラ３３の後下側に配置されている。掻き取りブレード３９は、左右方向に長手の略平板形状に形成されており、その後端部、即ち基端部において収容筐体３２に支持されるとともに、その前端部、即ち遊端部において回収ローラ３３の周面に接触されている。

また、搬送ベルト１９の内側には、対向ローラ３８が設けられている。

対向ローラ３８は、ベルトクリーニングローラ３７の上側において、搬送ベルト１９の下側部分を挟んで対向配置されている。対向ローラ３８は、金属からなり、左右方向に沿って延びる略円柱形状に形成されている。
３．プリンタの電気的構成
図２に示すように、プリンタ１は、制御手段の一例としてのマイクロコンピュータ５１と、バイアス印加手段の一例としてのベルトクリーニングバイアス回路５６と、検知手段の一例としての電流検出回路５４と、ドラムクリーニングバイアス回路５８とを備えている。

なお、以下の説明において、ベルトクリーニングローラ軸３５に印加されるバイアスをベルトクリーニングバイアスという。回収ローラ３３に印加されるバイアスを回収バイアスという。ドラムクリーニングローラ軸４１に印加されるバイアスをドラムクリーニングバイアスという。

マイクロコンピュータ５１は、ＣＰＵおよびメモリなどにより構成されている。マイクロコンピュータ５１は、ＣＰＵによるプログラム処理によってソフトウェア的に実現される構成として、ベルトクリーニングバイアス制御部５９と、ドラムクリーニングバイアス制御部６１とを備えている。ベルトクリーニングバイアス制御部５９は、ベルトクリーニングバイアス回路５６を制御する。ドラムクリーニングバイアス制御部６１は、ドラムクリーニングバイアス回路５８を制御する。マイクロコンピュータ５１は、ベルトクリーニングバイアス回路５６およびドラムクリーニングバイアス回路５８に電気的に接続されている。また、マイクロコンピュータ５１は、電流検出回路５４からの検出信号を受信可能に、電流検出回路５４に電気的に接続されている（図２中に点線で示す。）。

ベルトクリーニングバイアス回路５６は、ベルトクリーニングローラ軸３５および回収ローラ３３に電気的に接続されている。ベルトクリーニングバイアス回路５６は、マイクロコンピュータ５１のベルトクリーニングバイアス制御部５９の制御に基づいて、所定のベルトクリーニングバイアスをベルトクリーニングローラ軸３５に印加するとともに、所定の回収バイアスを回収ローラ３３に印加する。

電流検出回路５４は、ベルトクリーニングバイアス回路５６と回収ローラ３３との間に電気的に介在され、ベルトクリーニングバイアス回路５６と回収ローラ３３との間に流れる電流を計測する。

ドラムクリーニングバイアス回路５８は、ドラムクリーニングローラ軸４１に電気的に接続されている。ドラムクリーニングバイアス回路５８は、マイクロコンピュータ５１のドラムクリーニングバイアス制御部６１の制御に基づいて、所定のドラムクリーニングバイアスをドラムクリーニングローラ軸４１に印加する。
４．プリンタの印刷動作
ベルトクリーニングローラ軸３５がステンレス（ＳＵＳ２３）からなり、ベルトクリーニングローラ本体３６がシリコーン樹脂、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）からなるベルトクリーニングローラ３７を例に挙げて、プリンタ１の印刷動作を具体的に説明する。

なお、図５に示すように、ベルトクリーニングローラ３７に−１５００Ｖのバイアスを印加した場合には、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗は、経時的に増大する。ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗が経時的に増大するバイアスを、第１のバイアスとする。また、ベルトクリーニングローラ３７に−４００Ｖのバイアスを印加した場合には、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗は、経時的に減少する。ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗が経時的に減少するバイアスを、第２のバイアスとする。

また、図６に示すように、ベルトクリーニングローラ３７に＋１５００Ｖのバイアスを印加した場合には、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗は、経時的に増大する。つまり、＋１５００Ｖのバイアスは、第１のバイアスである。また、ベルトクリーニングローラ３７に＋４００Ｖのバイアスを印加した場合には、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗は、経時的に減少する。つまり、＋４００Ｖのバイアスは、第２のバイアスである。
（１）予備動作
図３に示すように、プリンタ１の電源をオンにすると、画像形成動作の前に予備動作が実施される（Ｓ１）。予備動作では、現像カートリッジ７において、トナーの予備攪拌動作が実施されるとともに、現像カートリッジ７の装着の有無の検知や、現像カートリッジ７の仕様の検知などが実施される。
（２）画像形成動作
プリンタ１の予備動作が終了し、外部のパーソナルコンピュータなどから送信される画像データを受信すると、上記した画像形成動作が開始される（Ｓ２）。

画像形成動作時には、ドラムクリーニングローラ軸４１には、ドラムクリーニングバイアス回路５８から、例えば、−３００Ｖのドラムクリーニングバイアスが印加される。

また、ベルトクリーニングローラ軸３５には、ベルトクリーニングバイアス回路５６から、例えば、−１５００Ｖのベルトクリーニングバイアス（第１のバイアス）が印加される。

また、回収ローラ３３には、ベルトクリーニングバイアス回路５６から、例えば、−２０００Ｖの回収バイアスが印加される。

また、対向ローラ３８は、本体ケーシング２に接地されている。

なお、画像形成動作が開始された当初では、ベルトクリーニングローラ軸３５から対向ローラ３８へ向かって１０μＡの電流が流れている。

また、回収ローラ３３からベルトクリーニングローラ軸３５へ向かって、１０μＡの電流が流れている。なお、この回収ローラ３３からベルトクリーニングローラ軸３５へ向かって流れる電流は、電流検出回路５４で測定される。

そして、電流検出回路５４で測定された電流（１０μＡ）と、回収ローラ３３およびベルトクリーニングローラ軸３５間の電位差（５００Ｖ：−１５００Ｖ−（−２０００Ｖ））とから、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗が、５０×１０^６Ω（５００／１０×１０^−６）と計算される。

そして、画像形成動作時においては、上記したように、用紙Ｐが感光ドラム８と転写ローラ２０との対向部分を通過するときに、感光ドラム８に担持されているトナー像が用紙Ｐに転写される。

このとき、感光ドラム８の周面には、用紙Ｐに転写されなかったトナー（付着物の一例）が残存する場合がある。また、搬送ベルト１９の表面には、用紙Ｐの紙粉（付着物の一例）が付着する場合がある。

感光ドラム８の周面に残存する転写残トナーは、感光ドラム８の回転に伴って、ドラムクリーニングローラ３０に対向される。すると、転写残トナーは、ドラムクリーニングバイアスによって、ドラムクリーニングローラ３０の周面に静電気的に保持される。

搬送ベルト１９の表面に付着した紙粉は、搬送ベルト１９の周回に伴って、ベルトクリーニングローラ３７に対向される。すると、紙粉は、ベルトクリーニングバイアスによって、ベルトクリーニングローラ３７の周面に静電気的に保持される。

ベルトクリーニングローラ３７の周面に保持された紙粉は、ベルトクリーニングローラ３７の回転に伴って回収ローラ３３に対向され、回収バイアスによって、回収ローラ３３の周面に静電気的に保持される。その後、回収ローラ３３の周面に保持された紙粉は、掻き取りブレード３９によって物理的に掻き取られる。掻き取られた紙粉は、ベルトクリーニングユニット３１の収容筐体３２内に落下されて、貯留される。

そして、画像形成動作が継続されてベルトクリーニングローラ３７に−１５００Ｖのベルトクリーニングバイアス（第１のバイアス）が印加され続けると、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが、経時的に増大する。すると、ベルトクリーニングローラ軸３５から対向ローラ３８へ向かって流れる電流が経時的に減少する。

そこで、ベルトクリーニングバイアスを、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒを低減させる第２のバイアスに切り替える（Ｓ３）。

図４に示すように、ベルトクリーニングバイアスを切り替えるには、まず、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒを測定する（Ｓ３１）。

ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒを測定するには、まず、回収ローラ３３からベルトクリーニングローラ軸３５へ向かって流れる電流を、電流検出回路５４で測定する。

そして、電流検出回路５４で測定された電流と、回収ローラ３３およびベルトクリーニングローラ軸３５間の電位差とから、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒを計算する。

次いで、ベルトクリーニングバイアスを切り替えるには、測定された電気抵抗Ｒと、第１の閾値の一例としての上限抵抗値Ｒａ（例えば、１×１０^８Ω）とを比較する（Ｓ３２）。

そして、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが上限抵抗値Ｒａよりも大きい場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）には、例えば、電気抵抗Ｒが経時的に減少する−４００Ｖのバイアス（第２のバイアス）を、ベルトクリーニングローラ３７に印加する（Ｓ３４）。

このとき、クリーニングバイアスとともに回収バイアスも切り替える。詳しくは、クリーニングバイアスの絶対値を低減させるに伴って、回収バイアスの絶対値も低減させる。なお、このとき、クリーニングバイアスと回収バイアスとの電位差を一定に保つように、回収バイアスを切り替える。具体的には、−９００Ｖのバイアスを、回収ローラ３３に印加する。

これにより、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが、経時的に減少し、ベルトクリーニングローラ軸３５から対向ローラ３８へ向かって流れる電流が経時的に増大する。

なお、ベルトクリーニングローラ本体３６の電気抵抗Ｒが上限抵抗値Ｒａよりも小さい場合（Ｓ３２：ＮＯ）には、ベルトクリーニングバイアスを切り替えない。

また、ベルトクリーニングバイアスを切り替えた後、さらに画像形成動作が継続されて、ベルトクリーニングローラ３７に−４００Ｖのベルトクリーニングバイアス（第２のバイアス）が印加され続けると、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが、経時的に減少する。すると、ベルトクリーニングローラ軸３５から対向ローラ３８へ向かって流れる電流が経時的に増加する。

そこで、ベルトクリーニングバイアスを、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒを増大させる第１のバイアスに切り替える（Ｓ３）。

ベルトクリーニングバイアスを切り替えるには、測定された電気抵抗Ｒと、第２の閾値の一例としての下限抵抗値Ｒｂ（例えば、１×１０^６Ω）とを比較する（Ｓ３３）。

そして、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが下限抵抗値Ｒｂよりも小さい場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）には、例えば、電気抵抗Ｒが経時的に増大する−１５００Ｖのバイアス（第１のバイアス）を、ベルトクリーニングローラ３７に印加する（Ｓ３５）。

このとき、クリーニングバイアスとともに回収バイアスも切り替える。詳しくは、クリーニングバイアスの絶対値を増大させるに伴って、回収バイアスの絶対値も増大させる。なお、このとき、クリーニングバイアスと回収バイアスとの電位差を一定に保つように、回収バイアスを切り替える。具体的には、−２０００Ｖのバイアスを、回収ローラ３３に印加する。

これにより、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが、経時的に増大し、ベルトクリーニングローラ軸３５から対向ローラ３８へ向かって流れる電流が経時的に減少する。

なお、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが下限抵抗値Ｒｂよりも大きい場合（Ｓ３３：ＮＯ）には、ベルトクリーニングバイアスを切り替えない。

このようにして、電流検出回路５４の検知に基づいて、ベルトクリーニングバイアスを、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが所定の範囲内に収束するように制御する。

これにより、ベルトクリーニングローラ軸３５から対向ローラ３８へ向かって流れる電流は、所定の範囲に調整される。
（４）ドラムクリーニングローラからの転写残トナーの回収動作
そして、このプリンタ１では、上記した画像形成動作が終了すると（Ｓ４）、上記したクリーニングバイアス切り替え制御（Ｓ３）と同様のクリーニングバイアス切り替え制御（Ｓ５）が実施された後、ドラムクリーニングローラ３０に保持されている転写残トナーを、ベルトクリーニングユニット３１へ回収するクリーニング動作（クリーニング動作の一例）が開始される（Ｓ６）。

このとき、ドラムクリーニングローラ軸４１には、ドラムクリーニングバイアス回路５８から、例えば、６００Ｖのドラムクリーニングバイアスが印加される。

クリーニング動作時においては、まず、ドラムクリーニングローラ３０に保持されている転写残トナーが、ドラムクリーニングバイアスにより、感光ドラム８の周面に吐き出される。

感光ドラム８の周面に吐き出された転写残トナーは、感光ドラム８の回転に伴って、搬送ベルト１９に対向される。

すると、感光ドラム８の表面上の転写残トナーは、転写ローラ２０の転写バイアスにより、搬送ベルト１９の表面に転写される。

その後、搬送ベルト１９の表面に転写された転写残トナー（付着物の一例）は、搬送ベルト１９の周回に伴ってベルトクリーニングローラ３７に対向される。

すると、上記した紙粉と同様に、転写残トナーは、ベルトクリーニングバイアスによって、ベルトクリーニングローラ３７の周面に静電気的に保持され、回収ローラ３３に静電気的に転移された後、掻き取りブレード３９で掻き取られて、ベルトクリーニングユニット３１の収容筐体３２内に貯留される。

このようにして、クリーニング動作が終了する（Ｓ７）。
５．作用効果
（１）このプリンタ１によれば、図４に示すように、マイクロコンピュータ５１は、ベルトクリーニングバイアスを、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが所定の範囲内（例えば、１×１０^６〜１×１０^８Ω）に収束するように制御している。

そのため、所定の範囲内の電気抵抗Ｒに調整されたベルトクリーニングローラ３７にベルトクリーニングバイアスを印加することができ、ベルトクリーニングローラ軸３５から対向ローラ３８へ向かって流れる電流を一定に制御することができる。

その結果、高コスト化を抑制することができながら、ベルトクリーニングユニット３１を長期間使用することができる。
（２）また、このプリンタ１によれば、図４に示すように、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが増大して上限抵抗値Ｒａ（１×１０^８Ω）を超過した場合に、ベルトクリーニングバイアスの絶対値を低減させて、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒを低減させることができる。

そのため、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが増大した場合に、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒを低減させることができるため、高コスト化を抑制することができながら、ベルトクリーニングユニット３１を長期間使用することができる。
（３）また、このプリンタ１によれば、図４に示すように、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが減少して下限抵抗値Ｒｂ（１×１０^６Ω）未満となった場合に、ベルトクリーニングバイアスの絶対値を増大させて、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒを増大させることができる。

そのため、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが減少した場合に、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒを増大させることができるため、高コスト化を抑制することができながら、ベルトクリーニングユニット３１を長期間使用することができる。
（４）また、このプリンタ１によれば、ベルトクリーニングローラ軸３５から対向ローラ３８へ向かって流れる電流を、確実に、所定の範囲に調整することができる。

そのため、ベルトクリーニングローラ３７のクリーニング性能の低下を確実に抑制することができ、搬送ベルト１９に付着した紙粉や転写残トナーをより効率よく回収することができる。
（５）また、このプリンタ１によれば、回収バイアスを、ベルトクリーニングバイアスに応じて切り替えることができる。

そのため、ベルトクリーニングバイアスを変動させた場合においても、回収ローラ３３によって、ベルトクリーニングローラ３７から紙粉や転写残トナーを確実に除去することができる。
（６）また、このプリンタ１によれば、図３に示すように、画像形成動作時において、ベルトクリーニングバイアスを制御することができる。

そのため、用紙Ｐを搬送する搬送ベルト１９に付着した紙粉や転写残トナーを効率よく回収することができる。
６．変形例
（１）第１変形例
上記した実施形態では、電流検出回路５４によって測定された電流と、回収ローラ３３およびベルトクリーニングローラ軸３５間の電位差とから、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒを計算している。

そして、ベルトクリーニングバイアスを、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが所定の範囲内に収束するように制御している。

しかし、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒを計算することなく、例えば、上限抵抗値Ｒａに対応する下限電流値Ｉａと、下限抵抗値Ｒｂに対応する上限電流値Ｉｂとを、マイクロコンピュータ５１のメモリに記憶させておき、下限電流値Ｉａおよび上限電流値Ｉｂと、回収ローラ３３からベルトクリーニングローラ軸３５へ向かう電流との比較に基づいて、ベルトクリーニングバイアスを制御することもできる。

具体的には、回収ローラ３３からベルトクリーニングローラ軸３５へ向かう電流が下限電流値Ｉａ未満となったときに、ベルトクリーニングバイアスを、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが低減するように切り替え、回収ローラ３３からベルトクリーニングローラ軸３５へ向かう電流が上限電流値Ｉｂを超過したときに、ベルトクリーニングバイアスを、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが増大するように切り替える。

この第１変形例においても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（２）第２変形例
上記した実施形態では、上限抵抗値Ｒａおよび下限抵抗値Ｒｂを設定し、上限抵抗値Ｒａおよび下限抵抗値Ｒｂと、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒとを比較して、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが上限抵抗値Ｒａと下限抵抗値Ｒｂとの間に収束するように、ベルトクリーニングバイアスを制御している。

しかし、上限抵抗値Ｒａまたは下限抵抗値Ｒｂのいずれか一方を設定して、上限抵抗値Ｒａまたは下限抵抗値Ｒｂと、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒとの比較に基づいて、ベルトクリーニングバイアスを制御することもできる。

具体的には、上限抵抗値Ｒａを設定した場合には、常には、電気抵抗Ｒが経時的に増加する−１５００Ｖのベルトクリーニングバイアス（第１のバイアス）をベルトクリーニングローラ３７に印加し、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが上限抵抗値Ｒａを超過したときに、電気抵抗Ｒが経時的に減少する−４００Ｖのベルトクリーニングバイアス（第２のバイアス）をベルトクリーニングローラ３７に印加する。

また、下限抵抗値Ｒｂを設定した場合には、常には、電気抵抗Ｒが経時的に減少する−４００Ｖのベルトクリーニングバイアス（第２のバイアス）をベルトクリーニングローラ３７に印加し、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが下限抵抗値Ｒｂ未満となったときに、電気抵抗Ｒが経時的に増加する−１５００Ｖのベルトクリーニングバイアス（第１のバイアス）をベルトクリーニングローラ３７に印加する。

この第２変形例においても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（３）第３変形例
上記した実施形態では、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが上限抵抗値Ｒａを超過したときに、電気抵抗Ｒが経時的に減少するバイアスをベルトクリーニングローラ３７に印加している。

しかし、図７に示すように、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒが上限抵抗値Ｒａを超過したとき（Ｓ３２：ＹＥＳ）に、ベルトクリーニングバイアスの印加を遮断することもできる（Ｓ３７）。

この場合には、ベルトクリーニングバイアスの印加が遮断されているか否かを判断し（Ｓ３６）、遮断されている場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）には、所定時間経過後（Ｓ３８：ＹＥＳ）にベルトクリーニングバイアスの印加を再開する（Ｓ３９）。

第３変形例によれば、ベルトクリーニングローラ３７に対するベルトクリーニングバイアスの印加を遮断するという簡易な方法で、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒを低減させることができる。

また、第３変形例においても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（４）第４変形例
上記した実施形態では、ベルトクリーニングローラ３７の電気抵抗Ｒに基づいてベルトクリーニングバイアスを制御し、ドラムクリーニングローラ３０には、一定のドラムクリーニングバイアスを印加している。

しかし、ドラムクリーニングローラ３０に印加されるドラムクリーニングバイアスを、上記した実施形態のベルトクリーニングバイアスと同様に制御することもできる。この場合には、ドラムクリーニングローラ３０が、回収部材の一例であり、ドラムクリーニングバイアス回路５８が、バイアス印加手段の一例である。

また、感光ドラム８に付着した付着物をドラムクリーニングローラ３０で回収する動作が、クリーニング動作の一例である。なお、第４変形例では、画像形成動作中（図３中のＳ３参照）には、ドラムクリーニングバイアスを制御せず、画像形成前において、ドラムクリーニングローラ３０の電気抵抗Ｒが所定の範囲内に収束するようにドラムクリーニングバイアスを制御する。

第４変形例によれば、マイクロコンピュータ５１は、ドラムクリーニングバイアスを、ドラムクリーニングローラ３０の電気抵抗が所定の範囲内に収束するように制御する。

そのため、所定の範囲内の電気抵抗に調整されたドラムクリーニングローラ３０にバイアスを印加することができ、ドラムクリーニングローラ３０に流れる電流を、容易に一定に制御することができる。

その結果、ドラムクリーニングローラ３０のクリーニング性能の低下を抑制することができ、感光ドラム８に付着した転写残トナーを効率よく回収することができる。
（５）第５変形例
上記した第４変形例において、ドラムクリーニングローラ３０に保持された付着物を現像カートリッジ７に回収することもできる（いわゆるクリーナレス方式）。

この場合には、ドラムクリーニングローラ３０に保持されている転写残トナーは、上記したように感光ドラム８の周面に吐き出された後、感光ドラム８の回転に伴って現像ローラ１１に対向され、現像ローラ１１を介して、現像カートリッジ７内に回収される。

第５変形例においても、上記した第４変形例と同様の作用効果を得ることができる。
（６）その他の変形例
上記した実施形態では、クリーニングバイアス制御を、画像形成動作中（図３中のＳ３参照）、および、画像形成動作とクリーニング動作との間（図３中のＳ５参照）の両方において実施しているが、例えば、画像形成動作とクリーニング動作との間のみ実施する場合など、いずれか一方のみ実施することもできる。

この場合においても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

１ プリンタ
８ 感光ドラム
１９ 搬送ベルト
３０ ドラムクリーニングローラ
３３ 回収ローラ
３７ ベルトクリーニングローラ
５１ マイクロコンピュータ
５４ 電流検出回路
５６ ベルトクリーニングバイアス回路
５８ ドラムクリーニングバイアス回路
Ｐ 用紙

Claims (9)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体に接触され、前記像担持体に付着した付着物を保持する保持部材と、
   前記像担持体に接触されるベルトと、
   前記ベルトに接触され、前記ベルトに付着した付着物を回収する回収部材と、
   前記回収部材にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
   前記回収部材の電気抵抗を検知するための検知手段と、
   前記保持部材に保持されている付着物を前記保持部材から前記回収部材に回収するクリーニング動作を実行していないときに、前記検知手段の検知に基づいて、前記回収部材の電気抵抗が所定の範囲内に収束するように前記バイアス印加手段を制御する制御手段と
   を備え、
   前記制御手段は、前記検知手段によって検知された前記回収部材の電気抵抗が第１の閾値よりも大きい場合に、前記回収部材に印加されるバイアスの絶対値を低減させることを特徴とする、画像形成装置。
2. 静電潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体に接触され、前記像担持体に付着した付着物を回収する回収部材と、
   前記回収部材にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
   前記回収部材の電気抵抗を検知するための検知手段と、
   前記像担持体に付着した付着物を前記回収部材で回収するクリーニング動作を実行していないときに、前記検知手段の検知に基づいて、前記回収部材の電気抵抗が所定の範囲内に収束するように前記バイアス印加手段を制御する制御手段と
   を備え、
   前記制御手段は、前記検知手段によって検知された前記回収部材の電気抵抗が第１の閾値よりも大きい場合に、前記回収部材に印加されるバイアスの絶対値を低減させることを特徴とする、画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記回収部材に印加されるバイアスの絶対値を低減させるときに、前記回収部材に対するバイアスの印加を遮断することを特徴とする、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記検知手段によって検知された前記回収部材の電気抵抗が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値よりも小さい場合に、前記回収部材に印加されるバイアスの絶対値を増大させることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記回収部材に印加されるバイアスを制御することにより、前記回収部材に流れる電流を所定の範囲に調整することを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 静電潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体に接触され、前記像担持体に付着した付着物を保持する保持部材と、
   前記像担持体に接触されるベルトと、
   前記ベルトに接触され、前記ベルトに付着した付着物を回収する回収部材と、
   前記回収部材にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
   前記回収部材の電気抵抗を検知するための検知手段と、
   前記保持部材に保持されている付着物を前記保持部材から前記回収部材に回収するクリーニング動作を実行していないときに、前記検知手段の検知に基づいて、前記回収部材の電気抵抗が所定の範囲内に収束するように前記バイアス印加手段を制御する制御手段と
   を備え、
   前記制御手段は、前記回収部材に印加されるバイアスを制御することにより、前記回収部材に流れる電流を所定の範囲に調整することを特徴とする、画像形成装置。
7. 静電潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体に接触され、前記像担持体に付着した付着物を回収する回収部材と、
   前記回収部材にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
   前記回収部材の電気抵抗を検知するための検知手段と、
   前記像担持体に付着した付着物を前記回収部材で回収するクリーニング動作を実行していないときに、前記検知手段の検知に基づいて、前記回収部材の電気抵抗が所定の範囲内に収束するように前記バイアス印加手段を制御する制御手段と
   を備え、
   前記制御手段は、前記回収部材に印加されるバイアスを制御することにより、前記回収部材に流れる電流を所定の範囲に調整することを特徴とする、画像形成装置。
8. 前記回収部材に接触され、前記回収部材に回収された付着物を前記回収部材から除去する除去部材をさらに備え、
   前記バイアス印加手段は、前記回収部材に回収された付着物を前記除去部材に回収するように、前記除去部材にバイアスを印加し、
   前記制御手段は、前記除去部材に印加されるバイアスを、前記回収部材に印加されるバイアスとともに制御することを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記ベルトは、前記静電潜像が現像されることにより形成される現像剤像が転写される被転写部材を、前記像担持体に接触されるように搬送し、
   前記バイアス印加手段は、前記現像剤像を前記像担持体から前記被転写部材に転写する転写動作時において、前記回収部材にバイアスを印加することを特徴とする、請求項１または６に記載の画像形成装置。

Images