(57)【要約】【課題】特定の電気的負荷に流れる電流を精度よく検出することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】昇圧・平滑整流回路１２６の２次側巻線１２６Ｂの他端は、電流測定用抵抗１３２を介してグランドラインに接続され、この電流測定用抵抗１３２の端子電圧Ｖｄに応じた検出信号Ｓ３が、ＰＷＭ制御回路１２３のＡ／Ｄポート１２３Ｃに取り込まれる。ＰＷＭ制御回路１２３は、この端子電圧Ｖｄと電流測定用抵抗１３２の抵抗値ｒｄとから第２電流ｉ２を算出する。ＰＷＭ制御回路１２３は、Ａ／Ｄポート１２３Ｅに取り込まれる接点電位Ｖ４と、基準電位Ｖ３と、フィードバック抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値ｒ１，ｒ２とから第１電流ｉ１を算出し、第１電流ｉ１及び第２電流ｉ２からベルト電流ｉｂを算出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに電気的に接続される第１電気的負荷及び第２電気的負荷と、
前記第１電気的負荷に印加する第１電圧を生成する第１電圧生成回路と、
前記第２電気的負荷に印加する、前記第１電圧よりも絶対値が大きい第２電圧を生成する第２電圧生成回路と、
前記第１電圧に応じて前記第１電圧生成回路に流れる第１電流を検出する第１電流検出回路と、
前記第２電圧に応じて前記第２電圧生成回路に流れる第２電流を検出する第２電流検出回路と、
前記第１電流及び前記第２電流に基づき、前記第１電気的負荷に流れる第３電流を算出する第３電流算出部と、を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記第２電圧生成回路は、変圧器を有した構成であり、
前記第１電圧生成回路は、前記第１電気的負荷に連なる第１出力端と前記第２電気的負荷に連なる前記第２電圧生成回路の第２出力端との間に接続され、所定の基準電位ラインと前記変圧器の二次側巻線との間に電流を流すシャント回路と、
前記シャント回路に流れる電流を制御して、前記第１出力端の電圧を前記第１電圧に調整する制御回路とを備えて構成されている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１電流検出回路は、前記第１出力端と前記基準電位ラインとの間に設けられた第１抵抗を有し、この第１抵抗の電圧および当該第１抵抗の抵抗値に基づき前記第１電流を検出する構成である請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
周動可能に張設されたベルトと、
前記ベルトに接触し、当該ベルト上の付着物を電気的に吸引する、前記第１電気的負荷としての第１クリーニングローラと、
前記第１クリーニングローラが吸引した前記付着物を電気的に吸引する前記第２電気的負荷としての第２クリーニングローラと、
前記第１クリーニングローラとの間で前記ベルトを挟み、所定電位に接地された押さえローラと、を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第第２電圧生成回路は、変圧器を有して構成され、
前記第２電流検出回路は、前記変圧器の二次側巻線とグランドラインとの間に設けられた第２抵抗を有し、その第２抵抗の端子電圧および当該第２抵抗の抵抗値に基づき前記第２電流を検出する構成である請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、特定の電気的負荷に流れる電流を検出するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、それが有する電気的負荷に流れる電流を検出したい場合がある。例えば、下記特許文献１では、感光体ドラムと転写ローラとの間に媒体が進入した直後に、その間のインピーダンスが変わるため、印刷直前まで定電圧制御を行いつつ、そのときに転写ローラに流れている電流を電流モニタ回路にて検出し、これにより現在のインピーダンスを算出する。そして、印刷開始後は、上記インピーダンスに応じて適切な転写電圧を転写ローラに印加するようにしている。
【特許文献１】特開平９−１６０４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１の技術では、転写ローラに流れる電流の検出のために、その転写ローラ側に電流モニタ回路を設けた構成になっている。このため、上記定電圧制御等を行う制御回路との配線が長くなり、例えばノイズ等の影響を受けやすく正確な電流検出が行えなくなるおそれがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、特定の電気的負荷に流れる電流を精度よく検出することが可能な画像形成装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明に係る画像形成装置は、互いに電気的に接続される第１電気的負荷及び第２電気的負荷と、前記第１電気的負荷に印加する第１電圧を生成する第１電圧生成回路と、前記第２電気的負荷に印加する、前記第１電圧よりも絶対値が大きい第２電圧を生成する第２電圧生成回路と、前記第１電圧に応じて前記第１電圧生成回路に流れる第１電流を検出する第１電流検出回路と、前記第２電圧に応じて前記第２電圧生成回路に流れる第２電流を検出する第２電流検出回路と、前記第１電流及び前記第２電流に基づき、前記第１電気的負荷に流れる第３電流を算出する第３電流算出部と、を備える。
なお、本発明の「画像形成装置」は、プリンタ（例えばレーザプリンタ）などの印刷装置だけでなく、ファクシミリ装置や、プリンタ機能及び読み取り機能（スキャナ機能）等を備えた複合機であってもよい。また、上記ベルトを有するものであれば、現像ユニット毎に像担持体を備えたタンデム（シングルパス）方式のものに限らず、各現像ユニットが共通の像担持体に対して現像を行う４サイクル（シングルドラム）方式であってもよい。さらに、現像剤像を被記録媒体に直接転写するダイレクト転写方式、あるいは、中間転写ベルトを介して間接的に転写する中間転写方式のいずれであってもよい。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記第２電圧生成回路は、変圧器を有した構成であり、前記第１電圧生成回路は、前記第１電気的負荷に連なる第１出力端と前記第２電気的負荷に連なる前記第２電圧生成回路の第２出力端との間に接続され、所定の基準電位ラインと前記変圧器の二次側巻線との間に電流を流すシャント回路と、前記シャント回路に流れる電流を制御して、前記第１出力端の電圧を前記第１電圧に調整する制御回路とを備えて構成されている。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記第１電流検出回路は、前記第１出力端と前記基準電位ラインとの間に設けられた第１抵抗を有し、この第１抵抗の電圧および当該第１抵抗の抵抗値に基づき前記第１電流を検出する構成である。
【０００７】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、周動可能に張設されたベルトと、前記ベルトに接触し、当該ベルト上の付着物を電気的に吸引する、前記第１電気的負荷としての第１クリーニングローラと、前記第１クリーニングローラが吸引した前記付着物を電気的に吸引する前記第２電気的負荷としての第２クリーニングローラと、前記第１クリーニングローラとの間で前記ベルトを挟み、所定電位に接地された押さえローラと、を備える。
【０００８】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第第２電圧生成回路は、変圧器を有して構成され、前記第２電流検出回路は、前記変圧器の二次側巻線とグランドラインとの間に設けられた第２抵抗を有し、その第２抵抗の端子電圧および当該第２抵抗の抵抗値に基づき前記第２電流を検出する構成である。
【発明の効果】
【０００９】
＜請求項１の発明＞
本構成によれば、第１電圧生成回路に流れる第１電流と、第２電圧生成回路に流れる第２電流とに基づき、第２電気的負荷に流れる第３電流を算出する。従って、第１電流や第２電流を検出するための構成を電気的負荷側に設ける必要がなく、そのための配線も短くて済み、その分だけ精度よく第３電流を検出することができる。
【００１０】
＜請求項２の発明＞
本構成によれば、第１電気的負荷、第２電気的負荷側の負荷状態によって、第１出力端に流れる電流の向きが変わることがあり得るが、いずれの向きに流れても共通の算出式に基づき第３電流を求めることができる。
【００１１】
＜請求項３の発明＞
本構成によれば、比較的に簡単な方法で第１電流の検出を行うことができる。
【００１２】
＜請求項４の発明＞
第１クリーニングローラと押さえローラとの間のインピーダンスは、例えばベルト上に印刷媒体（用紙などの紙製の印刷媒体に限らず、ＯＨＰシートなどのプラスチック製の印刷媒体などであってもよい。）が有るか無いかなどで変動し、そこに流れる電流も変化し、所定値以上の電流が流れると例えばベルトが破損してしまうおそれがある。従って、本発明を用いて電流検出を行うことが特に望ましい。
【００１３】
＜請求項５の発明＞
本構成によれば、比較的に簡単な方法で第２電流の検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の一実施形態を図１〜図３を参照しつつ説明する。
１．プリンタの全体構成
図１は、本実施形態の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ１」という）１の内部構成を表す概略断面図である。
図１に例示するプリンタ１は、トナー像形成部４と、ベルト部材としての用紙搬送ベルト６と、定着部８と、給紙部９と、スタッカー１２と、制御部１０とを備え、印刷媒体として用紙Ｐに、外部から入力される画像データに応じた４色の画像を形成する。
【００１５】
そして、トナー像形成部４は、４個の現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｂと、これらの現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｂに貯留されたイエロー，マゼンタ，シアン，及びブラックのトナーＴ（現像剤の一例：図２参照）による４つのトナー像形成工程毎に、感光体としての感光体ドラム３と、その感光体ドラム３を一様に帯電させる帯電器３１と、該帯電後の感光体ドラム３の表面をレーザ光で露光して画像データに応じた静電潜像を形成する露光手段としてのスキャナユニット４１とを備えている。なお、スキャナユニット４１は、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。
【００１６】
以下、各構成要素の構成について詳しく説明する。なお、以下の説明において、色毎に区別する必要のある場合は各部の符号にＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｂ（ブラック）の添え字を付し、区別する必要のない場合は添え字を省略する。
トナー像形成部４の感光体ドラム３は、略円筒形状の部材で構成され、４つがほぼ等間隔に水平方向に並んで、回動可能に配設されている。なお、感光体ドラム３の略円筒形状の部材は、例えば、アルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものが用いられる。そして、このアルミニウム製の基材は、プリンタ１のグランドラインに接地されている。
【００１７】
また、帯電器３１は、いわゆるスコロトロン型の帯電器であり、感光体ドラム３に対向して、その幅方向に延設される帯電ワイヤ３２と、この帯電ワイヤ３２を納めて感光体ドラム３側を開放したシールドケース３３とで構成され、この帯電ワイヤ３２に高電圧を印加することにより、感光体ドラム３の表面を正極性（例えば＋７００Ｖ）に帯電させる。また、シールドケース３３は、上記感光体ドラム３側の開放部にグリッドを設けた構造となっており、このグリッドに規定の電圧を印加することにより感光体ドラム３の表面がほぼグリッド電圧と同電位に帯電される。
【００１８】
スキャナユニット４１は、各感光体ドラム３に、感光体ドラム３の回転方向の帯電器３１より下流側に配設され、外部より入力される画像データの１色分に応じたレーザー光を光源から出射し、ポリゴンモータにより回転駆動されるポリゴンミラーの鏡面などによりレーザー光を走査して、感光体ドラム３の表面へ照射する。
なお、スキャナユニット４１により、画像データに応じたレーザー光が感光体ドラム３の表面に照射されると、照射された部分の表面電位が低下（＋１５０〜＋２００Ｖ）することにより、感光体ドラム３の表面には、静電潜像が形成される。
【００１９】
また、現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｂはそれぞれ、各色のトナーＴを収納する現像ユニットケース５５に現像手段としての現像ローラ５２を備えた構成を有し、感光体ドラム３の回転方向に対してスキャナユニット４１より下流側で現像ローラ５２が感光体ドラム３に接するように配設される。そして、各現像ユニット５１は、トナーＴを「＋」（正極性）に帯電させ、均一な薄層として感光体ドラム３へ供給して、現像ローラ５２と感光体ドラム３との接触部において、感光体ドラム３上に形成された「＋」（正極性）の静電潜像に対して、「＋」（正極性）に帯電したトナーＴを反転現像方式で担持させて上記静電潜像を現像する。
【００２０】
なお、現像ローラ５２は、導電性シリコーンゴムなどを基材として円柱状に構成され、表面にフッ素を含有した樹脂、または、ゴム材のコート層が形成されている。また、現像ユニットケース５５に収納されるトナーＴは、正帯電性の非磁性１成分トナーであり、現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｂに応じて、それぞれイエロー，マゼンタ，シアントナー，及びブラックのトナーＴが収容されている。
【００２１】
また、給紙部９は、装置の最下部に設けられており、用紙Ｐを収容する収容トレイ９１と、用紙Ｐを送り出すピックアップローラ９２とから構成されている。そして、収容トレイ９１に収容された用紙Ｐは、ピックアップローラ９２により、給紙部９から１枚ずつ取り出され、搬送ローラ９８，レジストローラ９９を介して用紙搬送ベルト６に送られる。
【００２２】
用紙搬送ベルト６は、感光体ドラム３の幅より狭く、用紙Ｐを上面に担持した状態で、その用紙Ｐと一体に走行するように無端状に構成され、駆動ローラ６２と従動ローラ６３との間に架け渡されている。また、各感光体ドラム３と対向する位置の近傍には、用紙搬送ベルト６を挟んで転写ローラ６１がそれぞれ設けられている。そして、用紙搬送ベルト６は、駆動ローラ６２の回動により、感光体ドラム３と対向する側の表面が、図１に示すように、図中右方向から図中左方向へ移動して、レジストローラ９９から送られて来る用紙Ｐを、感光体ドラム３との間へ順番に搬送して定着部８へ送る。
【００２３】
また、用紙搬送ベルト６の駆動ローラ６２で折り返した面の従動ローラ６３寄りの位置には、除去手段としてのクリーニングローラ１０５（「第１電気的負荷、第１クリーニングローラ」の一例）が設けられている。
【００２４】
図２は、クリーニングローラ１０５を備えたトナー除去部１００の構成を詳細に表す説明図である。図２に示すように、クリーニングローラ１０５は、用紙搬送ベルト６の幅方向に延びた軸部材１０５Ａの周囲にシリコーンからなる発泡材が設けられた構成をなしており、用紙搬送ベルト６を挟んで対向する位置に設けられた金属製の電極ローラ１０４（「押さえローラ」の一例）との間で所定の第１バイアス電圧Ｖ１が印加されて、用紙搬送ベルト６に接触しながら回転するように配設される。この第１バイアス電圧Ｖ１によって、用紙搬送ベルト６に付着したトナーＴ（「付着物」の一例）がクリーニングローラ１０５によって除去される。例えば、電極ローラ１０４をグランドラインに接続して接地すると共に、クリーニングローラ１０５にトナーＴの極性とは逆極性のバイアス（例えば−１２００Ｖ）を印加すれば、トナーＴをクリーニングローラ１０５に吸引して除去することができる。なお、クリーニングローラ１０５は、用紙搬送ベルト６との接触部分が互いに反対方向となるように図示しない駆動手段によって駆動される。
【００２５】
また、クリーニングローラ１０５には、クリーニングローラ１０５に付着したトナーＴをクリーニングローラ１０５から除去する金属製（例えば、鉄材にＮｉメッキが施された構成、あるいはステンレス材からなる構成等）の回収ローラ１０６（「第２電気的負荷、第２クリーニングローラ」の一例）と、クリーニングローラ１０５から除去されたトナーＴを貯留しておく貯留ボックス（貯留容器）１０７が設けられている。回収ローラ１０６には、ゴム製のクリーニングブレード１０８が当接しており、このクリーニングブレード１０８は、回収ローラ１０６に付着しているトナーＴを掻きとるように機能する。なお、回収ローラ１０６には、絶対値がクリーニングローラ１０５へのバイアスよりも大きい逆極性のバイアス（例えば−１６００Ｖ）が印加されている。
【００２６】
図１に戻って、転写ローラ６１は、負電圧の電流源１１２により転写ローラ６１と感光体ドラム３との間にトナーＴの帯電極性と逆極性の転写バイアス（例えば−１０〜−１５μＡ）が印加されて、感光体ドラム３上に形成されたトナー像を用紙搬送ベルト６により搬送される用紙Ｐに転写するように構成されている。
【００２７】
また、定着部８は、加熱ローラ８１と、加圧ローラ８２とから構成され、トナー像が転写された用紙Ｐを、加熱ローラ８１及び加圧ローラ８２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、トナー像を用紙Ｐに定着させる。
また、プリンタ１の上面にはスタッカー１２が形成されている。このスタッカー１２は、定着部８の排紙側に設けられており、定着部８から排出される用紙Ｐを収容する。また、制御部１０は、図示しないＣＰＵを用いた制御装置などにより構成され、プリンタ１の動作全般の制御を行う。
【００２８】
２．高圧制御装置の構成
上記制御部１０の制御基板１０Ａ上には、転写ローラ６１、現像ローラ５２、帯電器３１、トナー除去部１００など、プリンタ１に備えられた各電気的負荷にそれぞれ印加するバイアス電圧を生成する高圧制御装置１２０が搭載されている。図３には、このうち、トナー除去部１００へのバイアス電圧（第１バイアス電圧Ｖ１，第２バイアス電圧Ｖ２）を生成する構成部分が図示されている。
【００２９】
具体的には、制御基板１０Ａ上には、第１バイアス生成回路１２１（「第１電圧生成回路」の一例）と、第２バイアス生成回路１２２（「第２電圧生成回路」の一例）と、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって構成されたＰＷＭ（Pulse Width Modulation。パルス幅変調）制御回路１２３と、が備えられている。
【００３０】
（１）第２バイアス生成回路
第２バイアス生成回路１２２は、回収ローラ１０６に印加する第２バイアス電圧Ｖ２（「第２電圧」の一例  例えば目標値−１６００Ｖ）を生成するものであり、ＰＷＭ信号平滑回路１２４、トランスドライブ回路１２５、昇圧・平滑整流回路１２６、出力電圧検出回路１２７を備えている。このうち、ＰＷＭ信号平滑回路１２４は、ＰＷＭ制御回路１２３のＰＷＭポート１２３ＡからのＰＷＭ信号Ｓ１を受けて平滑しトランスドライブ回路１２５に与える役割を果たす。トランスドライブ回路１２５は、受けたＰＷＭ信号Ｓ１に基づき、昇圧・平滑整流回路１２６の１次側巻線１２６Ａに発振電流を流すよう構成されている。
【００３１】
昇圧・平滑整流回路１２６は、トランス（変圧器）１２８、ダイオード１２９、平滑コンデンサ１３０などを備えている。トランス１２８は、２次側巻線１２６Ｂ，１次側巻線１２６Ａ及び補助巻線１２６Ｃを備えている。２次側巻線１２６Ｂの一端は、ダイオード１２９及び第２出力端子ｔ２（「第２出力端」の一例）を介して回収ローラ１０６のローラ軸に接続される接続ライン１３１に接続されている。また、平滑コンデンサ１３０及び放電抵抗１３３がそれぞれ２次側巻線１２６Ｂに並列に接続されている。
【００３２】
このような構成により、１次側巻線１２６Ａの発振電圧は、昇圧・平滑整流回路１２６において昇圧及び整流され、回収ローラ１０６のローラ軸に第２バイアス電圧Ｖ２として印加される。
【００３３】
出力電圧検出回路１２７は、昇圧・平滑整流回路１２６のトランス１２８の補助巻線１２６ＣとＰＷＭ制御回路１２３とに接続されている。出力電圧検出回路１２７は、補助巻線１２６Ｃの両端間で発生する出力電圧Ｖｆを検出して、その検出信号Ｓ２をＰＷＭ制御回路１２３のＡ／Ｄポート１２３Ｂに入力するように構成されている。出力電圧Ｖｆは上記２次側巻線１２６Ｂの出力電圧である第２バイアス電圧Ｖ２と比例関係にあるため、ＰＷＭ制御回路１２３は、この出力電圧Ｖｆが所定の一定値になるようにＰＷＭ信号Ｓ１のデューティ比を適宜変更することで第２バイアス電圧Ｖ２を目標値（例えば−１６００Ｖ）にする定電圧制御を実行する。
【００３４】
（２）第１バイアス生成回路
第１バイアス生成回路１２１は、クリーニングローラ１０５に印加する第１バイアス電圧Ｖ１（「第１電圧」の一例  例えば目標値−１２００Ｖ）を生成するものであり、本実施形態では、上記第２バイアス生成回路１２２が生成する上記第２バイアス電圧Ｖ２に基づき、クリーニングローラ１０５に印加すべき第１バイアス電圧Ｖ１を生成する。具体的には、第１バイアス生成回路１２１は、主として、シャント回路１４０と、シャント電流制御回路１４１（「制御回路」の一例）とを備える。シャント回路１４０は、クリーニングローラ１０５に連なる接続ライン１４２に接続される第１出力端子ｔ１（「第１出力端」の一例）と、上記第２出力端子ｔ２との間に接続された電流調整素子としてのトランジスタ１４３を備えて構成されている。より具体的には、ｐｎｐ型のトランジスタ１４３は、コレクタが第２出力端子ｔ２側に接続され、エミッタが第１出力端子ｔ１側に接続され、ベースが入力抵抗１４４を介して第２出力端子ｔ２側に接続されている。また、トランジスタ１４３のエミッタ（第１出力端子ｔ１）は、フィードバック抵抗Ｒ１，Ｒ２（「第１抵抗」の一例）を介して所定の基準電位（例えば３．３ｖの正電位）Ｖ３ラインに接続されている。なお、基準電位Ｖ３は、後述する接点電位Ｖ４が負とならないような電位であればよく、＋３．３Ｖに限らない。
【００３５】
シャント電流制御回路１４１は、フォトカプラ１４５を介してＰＷＭ制御回路１２３のＰＷＭポート１２３に接続されており、このＰＷＭポート１２３から出力されるＰＷＭ信号Ｓ４に応じてトランジスタ１４３のベース電位を制御することで、シャント回路１４０に流れるシャント電流ｉｓの電流量を調整する役割を果たす。ＰＷＭ制御回路１２３は、フィードバック抵抗Ｒ１，Ｒ２間の接点電位Ｖ４が検出信号Ｓ５としてＡ／Ｄポート１２３Ｅに入力される。この接点電位Ｖ４は、第１バイアス生成回路１２１の出力電圧である第１バイアス電圧Ｖ１と比例関係にあるため、ＰＷＭ制御回路１２３は、この接点電位Ｖ４が所定の一定値になるようにＰＷＭ信号Ｓ４のディーティ比を適宜変更することで第１バイアス電圧Ｖ１を目標値（例えば−１２００Ｖ）にする定電圧制御を実行する。なお、フォトカプラ１４５は、ＰＷＭ制御回路１２３側の電流が、後述する第１電流i１に混じらないようにアイソレートする役割を果たす。
【００３６】
３．用紙搬送ベルトに流れるベルト電流の監視方法
さて、抵抗体であるクリーニングローラ１０５、用紙搬送ベルト６や当該用紙搬送ベルト６上の用紙Ｐは、プリンタ１の温度や湿度に応じてインピーダンスが大きく変動し、これに伴って用紙搬送ベルト６に流れるベルト電流ｉｂ（「第３電流」の一例）も変動する。用紙搬送ベルト６は、一定の電流以上の過電流（例えば１００μＡ）が流れると、穴が開くなど、破損のおそれあるから、上記ベルト電流ｉｂを監視する必要がある。また、使用頻度により用紙搬送ベルト６やクリーニングローラ１０５等が劣化するため、インピーダンスを測定し、その交換時期を把握する必要ある。
【００３７】
ところが、クリーニングローラ１０５及び用紙搬送ベルト６間の負荷状態により、トナー除去部１００と高圧制御装置１２０との間に流れる電流の経路や向きが変わるため、トナー除去部１００側において所定の位置で精度よくベルト電流ｉｂを測定することができない。具体的には、例えば、用紙搬送ベルト６に多量のトナーＴが付着している場合には、用紙搬送ベルト６及びクリーニングローラ１０５間のインピーダンスが大きくなり、ここでの電圧降下が大きくなる。そうすると、第１バイアス電圧Ｖ１が目標値（−１２００Ｖ）よりも低くなるため、これを当該目標値に戻すために、シャント電流制御回路１４１はシャント電流ｉｓを減少させるようにトランジスタ１４３のベース電流が制御され、そのコレクタ−エミッタ間電圧（第１出力端子ｔ１と第２出力端子ｔ２との端子間電圧）を増大させる。このとき、基準電位Ｖ３ラインからフィードバック抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して流れる第１電流ｉ１の一部の電流ｉ１’が第１出力端子ｔ１及びクリーニングローラ１０５を介して回収ローラ１０６側に流れ込む。
【００３８】
一方、例えば、高湿であり、かつ、クリーニングローラ１０５と電極ローラ１０４とによって用紙搬送ベルト６が高いニップ力で挟まれた場合には、用紙搬送ベルト６及びクリーニングローラ１０５間のインピーダンスが小さくなり、ここでの電圧降下も小さくなる。そうすると、第１バイアス電圧Ｖ１が目標値（−１２００Ｖ）よりも高くなるため、これを当該目標値に戻すために、シャント電流制御回路１４１はシャント電流ｉｓを増大させるようにトランジスタ１４３のベース電流が制御され、そのコレクタ−エミッタ間電圧（第１出力端子ｔ１と第２出力端子ｔ２との端子間電圧）を減少させる。このとき、上記ベルト電流ｉｂの一部の電流ｉｂ’が第１出力端子ｔ１側に流れ込み、上記第１電流ｉ１と合流する。このように、クリーニングローラ１０５及び用紙搬送ベルト６間の負荷状態により、トナー除去部１００と高圧制御装置１２０との間に流れる電流の経路や向きが変わるのである。
【００３９】
そこで、本実施形態では、まず、昇圧・平滑整流回路１２６の２次側巻線１２６Ｂに流れる第２電流ｉ２（＝電流ｉｃ（回収ローラ１０６から第２出力端子ｔ２を介して２次側巻線１２６Ｂに流れ込む電流）＋シャント電流ｉｓ）を検出するための構成が設けられている。具体的には、昇圧・平滑整流回路１２６の２次側巻線１２６Ｂの他端は、電流測定用抵抗１３２（「第２抵抗」の一例）を介してグランドラインに接続されており、この電流測定用抵抗１３２の端子電圧Ｖｄに応じた検出信号Ｓ３が、ＰＷＭ制御回路１２３のＡ／Ｄポート１２３Ｃに取り込まれる。電流測定用抵抗１３２には、上記第２電流ｉ２が流れ、この電流値に応じて端子電圧Ｖｄも変化する。ＰＷＭ制御回路１２３は、この端子電圧Ｖｄと電流測定用抵抗１３２の抵抗値ｒｄとから第２電流ｉ２を算出することができる。従って、この電流測定用抵抗１３２及びＰＷＭ制御回路１２３が「第２電流検出回路」として機能する。
【００４０】
また、ＰＷＭ制御回路１２３は、上記Ａ／Ｄポート１２３Ｅに取り込まれる接点電位Ｖ４と、基準電位Ｖ３と、フィードバック抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値ｒ１，ｒ２とから第１電流ｉ１を算出することができる。従って、このフィードバック抵抗Ｒ１，Ｒ２及びＰＷＭ制御回路１２３が「第１電流検出回路」として機能する。
【００４１】
ここで、用紙搬送ベルト６及びクリーニングローラ１０５間のインピーダンスが小さくなり、電流ｉｂ’が第１出力端子ｔ１側に流れ込むときは、ベルト電流ｉｂは次の式で表すことができる。
【００４２】
[数１]
ｉｃ＋ｉｂ’＝（Ｖｄ／ｒｄ）−ｉ１
ｉ１＝（Ｖ３−Ｖ１）／（ｒ１＋ｒ２）
ｉｂ＝ｉｃ＋ｉｂ’＝（Ｖｄ／ｒｄ）−{（Ｖ３−Ｖ１）／（ｒ１＋ｒ２）}
一方、用紙搬送ベルト６及びクリーニングローラ１０５間のインピーダンスが大きくなり、電流ｉ１’が第１出力端子ｔ１及びクリーニングローラ１０５を介して回収ローラ１０６側に流れ込むときは、ベルト電流ｉｂは次の式で表すことができる。
【００４３】
[数２]
ｉｃ＝（Ｖｄ／ｒｄ）−ｉ１
ｉ１＝（Ｖ３−Ｖ１）／（ｒ１＋ｒ２）
ｉｂ＝ｉｃ＝（Ｖｄ／ｒｄ）−{（Ｖ３−Ｖ１）／（ｒ１＋ｒ２）}
この結果、数式１，２において、ベルト電流ｉｂを算出する式が一致している。このことは、電流ｉｂ’及び電流ｉ１’のいずれが流れても、同一の数式（数式１，２）で、ベルト電流ｉｂを算出することができることを意味する。ＰＷＭ制御回路１２３は、図示しないメモリから上記数式に関する情報を読み出して、この数式に従って随時ベルト電流ｉｂの算出を行う。従って、このときＰＷＭ制御回路１２３は、「第３電流算出部」として機能する。
【００４４】
ＰＷＭ制御回路１２３は、例えば、上記算出処理によるベルト電流ｉｂが、所定値（例えば用紙搬送ベルト６を破損させるレベルよりもやや小さい電流値）以上であったときは、ベルト電流ｉｂが当該所定値以下の一定値にさせる定電流制御に切り替える。また、ＰＷＭ制御回路１２３は、算出処理によるベルト電流ｉｂと、現在の第１バイアス電圧Ｖ１または第２バイアス電圧Ｖ２の値とからクリーニングローラ１０５及び用紙搬送ベルト６のインピーダンスを算出し、この値が所定値以上になったときに、クリーニングローラ１０５等の交換時期と判断し、その旨のメッセージ等をプリンタ１の図示しない表示部に表示させるなどして、ユーザに報知する。
【００４５】
４．本実施形態の効果
（１）本実施形態によれば、上述したように、ベルト電流ｉｂの算出に使用される第１電流ｉ１及び第２電流ｉ２はいずれも、トナー除去部１００側ではなく、制御基板１０Ａ側の各バイアス生成回路１２１，１２２に流れる電流であるため、制御基板１０Ａ側で検出することができる。このため、電気的負荷側に電流モニタ回路を設けた従来構成とは異なり、制御基板から電流モニタ回路までの配線が不要となり、また、例えば配線に対するノイズの影響等を軽減できる。
【００４６】
（２）また、用紙搬送ベルト６及びクリーニングローラ１０５間のインピーダンスが小さくなり、電流ｉｂ’が第１出力端子ｔ１側に流れ込むときも、また、用紙搬送ベルト６及びクリーニングローラ１０５間のインピーダンスが大きくなり、電流ｉ１’が第１出力端子ｔ１及びクリーニングローラ１０５を介して回収ローラ１０６側に流れ込むときも、同一の数式（数式１，２）で、ベルト電流ｉｂを算出することができ、算出処理の簡略化を図ることができる。
【００４７】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、第２バイアス生成回路１２２のみトランス（変圧器）１２８を有する構成としたが、第１バイアス生成回路１２１にもトランスを設けて第２バイアス生成回路１２２とは独立的にバイアス電圧を生成する構成であってもよい。
【００４８】
（２）また、上記実施形態では、第１バイアス電圧Ｖ１及び第２バイアス電圧Ｖ２を負極性とした例で説明したが、正極性であってもよく、この場合、各電流方向は上記実施形態とは逆になる。
【００４９】
（３）ベルトとしては、上記用紙搬送ベルト６以外に、例えば中間転写ベルトなどであってもよい。
【００５０】
（４）付着物としては、トナーＴ以外に、紙粉等であってもよい。
【００５１】
（５）電気的負荷としてクリーニングローラ１０５及び回収ローラ１０６等としたが、これに限らず、互いに電気的に接続される複数の電気的負荷であれば、例えば帯電器３１、現像ローラ５２や転写ローラ６１など、他の電気的負荷であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンタの内部構成を表す概略断面図
【図２】トナー除去部の構成を詳細に表す説明図
【図３】トナー除去部へのバイアス電圧を生成する構成部分のブロック図
【符号の説明】
【００５３】
１…プリンタ（画像形成装置）
６…用紙搬送ベルト（ベルト）
１０４…電極ローラ（押さえローラ）
１０５…クリーニングローラ（第１電気的負荷、第１クリーニングローラ）
１０６…回収ローラ（第２電気的負荷、第２クリーニングローラ）
１２１…第１バイアス生成回路（第１電圧生成回路）
１２２…第２バイアス生成回路（第２電圧生成回路）
１２３…ＰＷＭ制御回路（電流検出回路、第３電流検出部）
１３２…電流測定用抵抗（第２抵抗）
１４０…シャント回路
１４１…シャント電流制御回路（制御回路）
ｉ１…第１電流
ｉ２…第２電流
ｉｂ…ベルト電流（第３電流）
ｉｓ…シャント電流（シャント回路に流れる電流）
Ｒ１，Ｒ２…フィードバック抵抗（第１抵抗）
ｔ１…第１出力端子（第１出力端）
ｔ２…第２出力端子（第２出力端）
Ｔ…トナー（付着物）
Ｖ１…第１バイアス電圧（第１電圧）
Ｖ２…第２バイアス電圧（第２電圧）
【図１】
2008058475.tif 000003
【図２】
2008058475.tif 000004
【図３】
2008058475.tif 000005