JP2010054741A

JP2010054741A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2010054741A
Application number: JP2008218790A
Authority: JP
Inventors: Ryota Maeda; 良太前田; Tamotsu Shimizu; 保清水; Kensuke Fujiwara; 研介藤原; Koji Fujii; 浩次藤井
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2010-03-11
Anticipated expiration: 2028-08-27
Also published as: JP5193748B2

Abstract

【課題】経時変化があった場合でも、ユーザの使用の妨げにならないよう短時間で、放電が発生しない適切な画像形成用の現像ローラへ印加する交流電圧を再設定可能となる画像形成装置を提供する。
【解決手段】交流電圧印加部８６が、簡易放電検出用ピーク間電圧設定値のピーク間電圧を有する交流電圧を現像ローラ８１に印加し、制御部１０が放電発生を認識した場合、制御部１０は、交流電圧印加部８６に簡易放電検出用ピーク間電圧設定値より小さいピーク間電圧の交流電圧を現像ローラ８１に印加させ、その印加時に、制御部１０が放電発生を認識した場合、制御部１０は、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧より小さいピーク間電圧に基づき、画像形成時に現像ローラ８１に印加すべき交流電圧を再設定し、簡易放電検出用ピーク間電圧設定値を更新する。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ等のトナーを用いる画像形成装置では、感光体ドラムと対向する現像ローラとが、ギャップを設けて配されることがある。そして、現像ローラには、直流と交流が重畳された、いわゆる現像バイアスが印加され、帯電したトナーが現像ローラから感光体ドラムに飛翔し、静電潜像が現像される。

ここで、十分にトナーを感光体ドラムに供給し、形成される画像の濃度を確保し、現像効率を高めるには、現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧（ピークトゥピーク）を大きくすればよいが、大きくしすぎると感光体ドラムと現像ローラ間のギャップで放電が発生する。放電が発生すると、感光体ドラム表面の電位変化により静電潜像が乱れ、形成される画像の品質が劣化する。

そこで、例えば、特許文献１には、像担持体と現像領域において所要間隔を介して対向するトナー担持体を設け、このトナー担持体と像担持体との間に直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアス電圧を印加させて、トナー担持体に保持されたトナーを像担持体に供給して静電潜像を現像する現像装置において、像担持体とトナー担持体との間に印加させるリーク検知電圧を変化させて像担持体とトナー担持体との間にリークを発生させるリーク発生手段と、リークを検知するリーク検知手段とを設け、リーク検知電圧と像担持体の表面電位との最大の電位差ΔＶｍａｘを徐々に増加させて、像担持体とトナー担持体との間に流れる電流が連続して増加した場合、リーク検知手段によってリークと判断し、リークが発生した時点におけるリーク検知電圧に基づき、リークが発生しない条件で適切な現像が行える現像バイアスを設定するような現像装置が記載されている（特許文献１：請求項１、段落００２６等参照）。
特許第３８１５３５６号公報

上記特許文献１の現像装置を備えた画像形成装置において、画像形成装置の製造時等に上記のような現像バイアスの設定を行えば、ユーザが画像形成装置を使用する際、放電（リーク）が発生しない適切な現像を行うことができる。しかし、経時変化により、像担持体および現像装置等の状態に変化が生じ、例えば、像担持体と現像装置のトナー担持体とのギャップが変化する等して、放電発生が開始される像担持体とトナー担持体間の電位差が変化する可能性がある。その場合、設定された現像バイアスのままでは放電が発生してしまうおそれがある。

そこで、ユーザによる画像形成装置の使用時に、上記特許文献１のような方法で現像バイアスを設定し直すことが考えられる。これにより、経時変化があった場合でも放電が発生しない適切な現像を行うことができる。しかし、リーク検知電圧を序々に変化させて放電が発生するポイントを探すので、現像バイアスの設定に時間が多くかかってしまい、ユーザの使用の妨げになってしまうといった問題がある。

本発明は、上記問題点を鑑み、経時変化があった場合でも、ユーザの使用の妨げにならないよう短時間で、放電が発生しない適切な画像形成用の現像ローラへ印加する交流電圧を再設定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請求項１に係る画像形成装置は、周面にトナー像を担持する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムにギャップが設けられつつ対向し、画像形成時にトナーを担持し、前記感光体ドラムへのトナーの供給のため、交流電圧印加部が接続される現像ローラと、
前記現像ローラと前記感光体ドラム間での放電発生を検出する検出部と、
装置の各部を制御するとともに、前記検出部の出力に基づき放電発生を認識する制御部と、を備え、
前記交流電圧印加部が、放電検出時に最初に前記現像ローラへ印加する交流電圧のピーク間電圧の設定値である放電検出用ピーク間電圧設定値のピーク間電圧を有する交流電圧を前記現像ローラに印加し、前記制御部が放電発生を認識した場合、前記制御部は、前記交流電圧印加部に前記放電検出用ピーク間電圧設定値より小さいピーク間電圧の交流電圧を前記現像ローラに印加させ、
前記放電検出用ピーク間電圧設定値より小さいピーク間電圧の交流電圧の印加時に、前記制御部が放電発生を認識した場合、前記制御部は、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧より小さいピーク間電圧に基づき、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定し、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新し、
一方、前記制御部が放電発生を認識しない場合、前記制御部は、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧に基づき、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定し、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新する、こととした。

このような構成によれば、放電が発生し易い方向への経時変化があった場合でも、２回のみの現像ローラへの交流電圧印加により、放電が発生しない適切な画像形成用の現像ローラに印加する交流電圧を再設定できるので、再設定が短時間で済み、ユーザの使用の妨げとならない。また、現像ローラへ印加する交流電圧のピーク間電圧の小さくする方向への変化量を小さくすれば、再設定による画像形成用の交流電圧の変化を抑えることができるので、滑らかに画像品質を変化させることができる。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記交流電圧印加部が、前記現像ローラに前記放電検出用ピーク間電圧設定値であるピーク間電圧で交流電圧を印加し、前記制御部が放電発生を認識しない場合、前記制御部は、前記交流電圧印加部に前記放電検出用ピーク間電圧設定値より大きいピーク間電圧の交流電圧を前記現像ローラに印加させ、
前記放電検出用ピーク間電圧設定値より大きいピーク間電圧の交流電圧の印加時に、前記制御部が放電発生を認識した場合、前記制御部は、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定せず、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新せず、
一方、前記制御部が放電発生を認識しない場合、前記制御部は、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧に基づき、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定し、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新する、こととした。

このような構成によれば、放電が発生しにくい方向への経時変化があった場合に、ピーク間電圧が現状より大きくなるように画像形成用の現像ローラに印加する交流電圧を再設定するので、放電を発生させないで現像効率を高めることができる。また、２回のみの交流電圧の印加により短時間での再設定が可能であり、ユーザの使用の妨げとならない。また、現像ローラへ印加する交流電圧のピーク間電圧の大きくする方向への変化量を小さくすれば、再設定による画像形成用の交流電圧の変化を抑えることができるので、滑らかに画像品質を変化させることができる。

また、上記目的を達成するために請求項３に係る画像形成装置は、周面にトナー像を担持する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムにギャップが設けられつつ対向し、画像形成時にトナーを担持し、前記感光体ドラムへのトナーの供給のため、交流電圧印加部が接続される現像ローラと、
前記現像ローラと前記感光体ドラム間での放電発生を検出する検出部と、
装置の各部を制御するとともに、前記検出部の出力に基づき放電発生を認識する制御部と、を備え、
前記交流電圧印加部が、放電検出時に最初に前記現像ローラへ印加する交流電圧のピーク間電圧の設定値である放電検出用ピーク間電圧設定値のピーク間電圧を有する交流電圧を前記現像ローラに印加し、前記制御部が放電発生を認識した場合、
前記制御部は、前記制御部が放電発生を認識しなくなるまで、第１の所定の上限回数の範囲内で、前記交流電圧印加部に、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧より小さいピーク間電圧の交流電圧を前記現像ローラに印加させるループ動作を行い、
前記ループ動作中に、前記制御部が放電発生はないと認識した場合、前記制御部は、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧に基づき、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定し、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新し、
前記ループ動作の回数が前記第１の所定の上限回数に到っても、前記制御部が放電発生を認識した場合、前記制御部は、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧より小さいピーク間電圧に基づき、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定し、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新する、こととした。

このような構成によれば、放電が発生し易い方向への経時変化があった場合でも、所定の上限回数の範囲内での現像ローラへの交流電圧印加により、放電が発生しない適切な画像形成用の現像ローラに印加する交流電圧を再設定できるので、再設定が短時間で済み、ユーザの使用の妨げとならない。また、上限回数を大きくすることで、放電が発生しない適切な画像形成用の交流電圧の再設定がより確実なものとなる。また、現像ローラへ印加する交流電圧のピーク間電圧の小さくする方向への変化量を小さくすれば、再設定による画像形成用の交流電圧の変化を抑えることができるので、滑らかに画像品質を変化させることができる。

また、請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、前記交流電圧印加部が、前記現像ローラに前記放電検出用ピーク間電圧設定値であるピーク間電圧で交流電圧を印加し、前記制御部が放電発生を認識しない場合、
前記制御部は、前記制御部が放電発生を認識するまで、第２の所定の上限回数の範囲内で、前記交流電圧印加部に、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧より大きいピーク間電圧の交流電圧を前記現像ローラに印加させるループ動作を行い、
前記ループ動作中に、前記制御部が放電発生を認識した場合、前記制御部は、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧より小さいピーク間電圧に基づき、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定し、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新し、
前記ループ動作の回数が前記第２の所定の上限回数に到っても、前記制御部が放電発生を認識しない場合、前記制御部は、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧に基づき、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定し、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新する、こととした。

このような構成によれば、放電が発生しにくい方向への経時変化があった場合に、ピーク間電圧が現状より大きくなるように画像形成用の現像ローラに印加する交流電圧を再設定するので、放電を発生させないで現像効率を高めることができる。上限回数を大きくすれば、よりピーク間電圧が大きくなるよう再設定でき、より現像効率を高めることができる。また、上限回数の範囲内での交流電圧の印加により短時間での再設定が可能であり、ユーザの使用の妨げとならない。また、現像ローラへ印加する交流電圧のピーク間電圧の大きくする方向への変化量を小さくすれば、再設定による画像形成用の交流電圧の変化を抑えることができるので、滑らかに画像品質を変化させることができる。

本発明の画像形成装置によれば、経時変化があった場合でも、ユーザの使用の妨げにならないよう短時間で、放電が発生しない適切な画像形成用の現像ローラへ印加する交流電圧を再設定可能となる。

以下、本発明の実施形態を図１乃至図１０に基づき説明する。本実施形態では、電子写真方式でタンデム型のカラーのプリンタ１（画像形成装置に相当）を例に挙げ説明する。但し、本実施形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。

（画像形成装置の概略構成）
まず、図１および図２を用いて、本発明の実施形態に係るプリンタ１の概略を説明する。図１は、本発明の実施形態に係るプリンタ１の概略構成を示す断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る各画像形成部３の拡大断面図である。そして、本実施形態にかかるプリンタ１は、図１に示すように、本体内に、シート供給部２ａ、搬送路２ｂ、画像形成部３、露光装置４、中間転写部５、定着部６等が設けられる。

前記シート供給部２ａは、中間転写部５等に向け、例えば、コピー用紙、ＯＨＰシート、ラベル用紙等の各種シートを収容し、モータ等の駆動機構（不図示）により回転する給紙ローラ２１により搬送路２ｂに送り出す。そして、搬送路２ｂは、プリンタ１内でシートを搬送し、シート供給部２ａから供給されたシートを、中間転写部５、定着部６を経て排出トレイ２２まで導く。搬送路２ｂには、搬送ローラ対２３やガイド２４および搬送されてくるシートを中間転写部５の手前で待機させ、タイミングをあわせて送り出すレジストローラ対２５等が設けられる。

図１および図２に示すように、プリンタ１は、形成すべき画像の画像データに基づき、トナー像を形成する部分として、４色分の画像形成部３を備える。具体的に、プリンタ１は、ブラックの画像を形成する画像形成部３ａ（帯電装置７ａ、現像装置８ａ、除電装置３１ａ、清掃装置３２ａ等を具備）と、イエローの画像を形成する画像形成部３ｂ（帯電装置７ｂ、現像装置８ｂ、除電装置３１ｂ、清掃装置３２ｂ等を具備）と、シアンの画像を形成する画像形成部３ｃ（帯電装置７ｃ、現像装置８ｃ、除電装置３１ｃ、清掃装置３２ｃ等を具備）と、マゼンタの画像を形成する画像形成部３ｄ（帯電装置７ｄ、現像装置８ｄ、除電装置３１ｄ、清掃装置３２ｄ等を具備）と、を備える。

ここで、図２に基づき、各画像形成部３ａ〜３ｄについて詳述する。尚、各画像形成部３ａ〜３ｄは、形成するトナー像の色が異なるだけで、いずれも基本的に同様の構成である。そこで、下の説明では、各画像形成部３内のａ、ｂ、ｃ、ｄの符号は、特に説明する場合を除き省略する（尚、図２では、画像形成部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ内の各部材に、識別的にａ、ｂ、ｃ、ｄの符号を付すこととする。）

各感光体ドラム９は、周面にトナー像を担持し、例えば、アルミニウム製のドラムの外周面上に正帯電のアモルファスシリコンの感光層を有し、駆動装置（不図示）によって所定のプロセススピードで紙面時計方向に回転駆動される。尚、本実施形態の各感光体ドラム９は、正帯電型である。

各帯電装置７は、帯電ローラ７１を有し、感光体ドラム９を一定の電位で帯電させる。各帯電ローラ７１は、各感光体ドラム９に接し、感光体ドラム９に合わせ回転する。また、各帯電ローラ７１には、帯電電圧印加部７２（図４参照）により直流と交流が重畳された電圧が印加され、感光体ドラム９の表面が所定の正極性の電位（例えば、２００Ｖ〜３００Ｖ、暗電位）に均一に帯電される。また、各帯電ローラ７１の表面の異物を除去する清掃ブラシ７３（例えば、軸に樹脂等のブラシを巻き付けたもの）が設けられる。尚、帯電装置７は、コロナ放電式や、ブラシ等を用いて感光体ドラム９を帯電させるものでも良い。

各現像装置８は、トナーと磁性体のキャリアからなる現像剤（いわゆる２成分現像剤）を収納する（現像装置８ａはブラック、現像装置８ｂはイエロー、現像装置８ｃはシアン、現像装置８ｄはマゼンタの現像剤を収納する）。各現像装置８は、現像ローラ８１と、磁気ローラ８２と、搬送部材８３とを有する。各現像ローラ８１は、それぞれ感光体ドラム９に対向し、所定のギャップ（例えば、１ｍｍ以下）を設けて配される。そして、各磁気ローラ８２は、各現像ローラ８１の右斜め上方に対向し、所定の隙間を設けて配される。そして、各搬送部材８３は、各磁気ローラ８２の上方に設けられる。

各現像ローラ８１と各磁気ローラ８２の各ローラ軸８１１、８２１は固定される。そして、各現像ローラ８１と各磁気ローラ８２の内部の各ローラ軸８１１、８２１には、軸線方向にのびる磁石８１３、８２３が取り付けられる。そして、各現像ローラ８１と各磁気ローラ８２は、それぞれ、磁石８１３、８２３を覆う円筒状のスリーブ８１２、８２２を有し、画像形成時は、このスリーブ８１２、８２２が回転する（図３参照）。そして、現像ローラ８１の磁石８１３と、磁気ローラ８２の磁石８２３では、現像ローラ８１と磁気ローラ８２の対向位置で異極が向かい合う。

これにより、各現像ローラ８１と、各磁気ローラ８２間には、磁性体キャリアで磁気ブラシが形成される。磁気ブラシと磁気ローラ８２のスリーブ８２２の回転や磁気ローラ８２への電圧印加（磁気ローラバイアス印加部８４：図４参照）等で、現像ローラ８１に、トナーが供給され、現像ローラ８１にはトナーの薄層が形成される。また、現像後に残留したトナーは、磁気ブラシで現像ローラ８１から引き剥がされる。各搬送部材８３は、例えば、軸に対しスクリューが螺旋状に設けられ、現像剤を各現像装置８内で搬送、撹拌し、トナーを所定のレベルに帯電させる（本実施形態では、トナーは正帯電）。

各清掃装置３２は、感光体ドラム９の清掃を行い、例えば、外周部分に弾性を有する円筒状の素材の清掃部材３３を有し、清掃部材３３は、各感光体ドラム９に当接し、ドラム表面の転写残トナーを除去、回収する。また、各清掃装置３２の下方に、感光体ドラム９に対し光を照射して除電を行う除電装置３１（例えば、アレイ状のＬＥＤ）が設けられる。

各画像形成部３の上方の露光装置４は、入力されるカラー色分解された画像信号をレーザ出力部（不図示）にて光信号にそれぞれ変換し、変換された光信号であるレーザ光（破線で図示）を出力し、帯電後の感光体ドラム９の走査露光を行って、静電潜像を形成する。

ここで、露光装置４の概略構成を説明する。露光装置４には、半導体レーザ装置（レーザダイオード）と、レーザ光を反射させる平面反射面を複数持ち高速回転するポリゴンミラー（ポリゴンモータにより回転）と、ｆθレンズ、レーザ光を適宜、各感光体ドラム９に向けて反射させるミラー等が設けられる。この構成で、レーザ光が露光装置４から各感光体ドラム９に照射され、画像データに併せた静電潜像が感光体ドラム９上に形成される。具体的に、本実施形態の各感光体ドラム９は正帯電し、光の照射部分は電位が下がり、電位が下がった部分に正帯電トナーが付着する（例えば、ベタ塗り画像の場合、全ライン、全画素にレーザ光を照射）。尚、露光装置４は、多数のＬＥＤからなるもの等を用いてもよい。

尚、露光装置４には、レーザ光の照射範囲内、かつ、感光体ドラム９への照射範囲外に、受光素子が設けられる。この受光素子は、レーザ光が照射されると、電流（電圧）を出力し、この出力は、例えば、後述のＣＰＵ１１（Central Processing Unit）に入力され、放電発生の有無の確認時の同期信号として用いられる（図４参照）。

図１に戻り、中間転写部５は、感光体ドラム９からトナー像の１次転写を受けて、シートに２次転写を行うもので、各１次転写ローラ５１ａ〜５１ｄ、中間転写ベルト５２、駆動ローラ５３、従動ローラ５４、５５、５６、２次転写ローラ５７、ベルト清掃装置５８等で構成される。各１次転写ローラ５１ａ〜５１ｄは、無端状の中間転写ベルト５２を介して各感光体ドラム９に当接し、転写用の電圧を印加する転写電圧印加部（不図示）に接続され、トナー像を中間転写ベルト５２に転写する。

中間転写ベルト５２は、駆動ローラ５３、従動ローラ５４、５５、５６に張架され、モータ等の駆動機構（不図示）に接続される駆動ローラ５３の回転駆動により紙面反時計方向に周回する。中間転写ベルト５２は、例えば、誘電体樹脂で構成される。また、駆動ローラ５３は、中間転写ベルト５２を介して２次転写ローラ５７と当接し、２次転写部を形成する。シートへのトナー像転写を説明すると、各画像形成部３で形成されたトナー像（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色）は、各１次転写ローラ５１に所定の電圧を印加して、順次、中間転写ベルト５２に１次転写される。この時、各色のトナー像は、ずれなく重畳されるように、タイミングを取られつつ１次転写される。そして、各色重ね合わされたトナー像は、所定の電圧を印加された２次転写ローラ５７により、シートに転写される。尚、２次転写後に中間転写ベルト５２上に残った残トナー等は、ベルト清掃装置５８で除去されて回収される（図１参照）。

前記定着部６は、２次転写部の転写材搬送方向の下流側に配され、シートに２次転写されたトナー像を加熱・加圧して定着させる。そして、定着部６は主として、発熱源を内蔵する定着ローラ６１と、これに圧接される加圧ローラ６２とで構成され、ニップが形成される。そして、トナー像の転写されたシートは、ニップを通過すると加熱・加圧され、その結果、トナー像がシートに定着する。尚、定着後のシートは、排出トレイ２２に排出され画像形成処理が完了する。

（放電検出用の構成）
次に、本発明の特徴となる各現像ローラ８１への現像バイアス印加および各感光体ドラム９と各現像ローラ８１間の放電検出に関する構成を説明する。

図３は、本発明の実施形態に係る現像ローラ８１への現像バイアス印加および感光体ドラム９と現像ローラ８１間の放電発生検出に関する現像ローラ８１周辺の構成を示す。ただし、図３は１つの画像形成部３についてのみ示し、画像形成部３ごとに直流電圧印加部８５、交流電圧印加部８６、検出部１４、アンプ１５が設けられ、各アンプ１５の出力が、後述する制御部１０のＣＰＵ１１に入力される。ここで、直流電圧印加部８５、交流電圧印加部８６、検出部１４、アンプ１５のそれぞれについて、各画像形成部の区別を示すａ、ｂ、ｃ、ｄの符号を付しても良いが、各画像形成部では同様のものが設けられるので、記載の煩雑さを回避するため、以下では、ａ、ｂ、ｃ、ｄの符号は省略して説明する。

図３に示すように、現像ローラ８１は、感光体ドラム９にギャップが設けられつつ対向し、ローラ軸８１１、画像形成時にトナーを担持するスリーブ８１２、キャップ８１４を有する。ローラ軸８１１はスリーブ８１２を挿通され、スリーブ８１２の両端に円形のキャップ８１４が嵌入される。また、現像ローラ８１のローラ軸８１１には、感光体ドラム９へのトナーの供給のため、直流電圧印加部８５と、交流電圧印加部８６が接続される。

直流電圧印加部８５は、現像ローラ８１に印加する直流成分を発生させる回路であり、その出力は交流電圧印加部８６に入力される。そして、直流電圧印加部８５は、出力制御部８７を有し、出力制御部８７は、直流電圧印加部８５が出力するバイアスの値をＣＰＵ１１の指示に応じて制御する。

直流電圧印加部８５は、プリンタ１内の電源装置１６（図４参照）からの直流電力の供給を受け、ＣＰＵ１１の指示に応じ、出力制御部８７の制御により、出力電圧が可変な回路である（例えば、出力電圧が異なる出力端までの経路を複数有し、画像形成時と放電検出時で、その経路の選択を変える等）。これにより、現像ローラ８１に印加する交流電圧をバイアスさせることができる。

また、交流電圧印加部８６は、例えば、矩形波状（パルス状）であり、直流電圧印加部８５の出力する直流電圧を平均値（面積中心値）とする交流電圧を出力する回路である。そして、交流電圧印加部８６は、Ｖｐｐ制御部８８およびデューティ比／周波数制御部８９を有する。Ｖｐｐ制御部８８は、交流電圧のピーク間電圧（ピークトゥピーク）をＣＰＵ１１の指示に応じて制御する。また、デューティ比／周波数制御部８９は、交流電圧のデューティ比および周波数をＣＰＵ１１の指示に応じて制御する。

例えば、交流電圧印加部８６は、スイッチング素子等を備え、出力の正負をスイッチングにより反転させ、交流電圧を出力する。そして、デューティ比／周波数制御部８９は、例えば、交流電圧印加部８６の出力の正負のスイッチングのタイミングを制御することで、交流電圧のデューティ比や周波数を制御することができる。また、Ｖｐｐ制御部８８は、現像ローラ８１に印加すべき交流電圧のピーク間電圧とデューティ比とに基づき、電源装置１６から入力される直流電圧の昇降圧等により、交流電圧における正側のピーク値と負側のピーク値を、ＣＰＵ１１の指示に応じ、可変させる。また、尚、交流電圧印加部８６の構成や、交流電圧のピーク間電圧、デューティ比、周波数を可変させる構成は、ピーク間電圧、デューティ比、周波数を変化できればよい。

そして、交流電圧印加部８６内には、例えば、昇圧用トランス等による昇圧回路を出力段に備えることができ、昇圧後の直流と交流の重畳された現像バイアスが、例えば、現像ローラ８１のローラ軸８１１に印加される。これにより、スリーブ８１２にも現像バイアスが印加され、スリーブ８１２に担持される帯電トナーが飛翔する。

検出部１４は、現像ローラ８１と感光体ドラム９間での放電発生時に流れる電流を電圧信号に変換し、放電の発生を検出する回路であり、変換した電圧信号をアンプ１５に出力する。アンプ１５は、検出部１４からの電圧信号を増幅しＣＰＵ１１に出力する。ＣＰＵ１１は、アンプ１５からの電圧信号をＡ／Ｄ変換する。このＡ／Ｄ変換されたアンプ１５の出力から、ＣＰＵ１１は、発生した放電の大きさ（現像ローラ８１と感光体ドラム９間に流れた電流の大きさ）を認識することができる。

（プリンタ１のハードウェア構成）
次に、図４に基づき、本発明の実施形態に係るプリンタ１のハードウェア構成を説明する。図４は、本発明の実施形態に係るプリンタ１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

図４に示すように、本実施形態に係るプリンタ１は、内部に制御部１０を有する。制御部１０は、プリンタ１の各部を制御し、検出部１４の出力が入力され放電発生を認識する。例えば、制御部１０は、ＣＰＵ１１、記憶部１２等から構成される。ＣＰＵ１１は、中央演算処理装置であり、記憶部１２に格納され、展開される制御プログラムに基づきプリンタ１の各部の制御や演算を行う。記憶部１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュＲＯＭ等の不揮発性と揮発性の記憶装置の組み合わせで構成される。例えば、記憶部１２は、プリンタ１の制御プログラム、制御データ等を記憶する。

そして、制御部１０は、シート供給部２ａ、搬送路２ｂ、画像形成部３、露光装置４、中間転写部５、定着装置６、操作パネル１３等と接続され、記憶部１２の制御プログラムやデータに基づき、適切に画像形成が行われるように各部の動作を制御する。

尚、図４に示す操作パネル１３は、例えば、プリンタ１の正面上方に設けられ、液晶画面を有し、種々の設定情報、警告等を表示する。また、操作パネル１３は、種々の操作ボタンを有し、ユーザからの操作を受け付ける。また、制御部１０には、印刷を行う画像データの送信元となるユーザ端末１００（パーソナルコンピュータ等）等が接続され、制御部１０は、受信した画像データを画像処理し、露光装置４に送信し、露光装置４はその画像データに基づき、感光体ドラム９に静電潜像を形成する。また、図４に示す、磁気ローラバイアス印加部８４は、磁気ローラ８２に、交流と直流を重畳した電圧を印加する回路である。また、帯電電圧印加部７２は、帯電ローラ７１に帯電用の電圧を印加する回路である。

（放電発生検出動作）
次に、初期設定としてプリンタ１の製造時に行われる放電発生検出動作について説明する。

まず、図５に基づき、放電発生検出時での現像ローラ８１への電圧の印加について説明する。尚、図５では、上段に画像形成時のタイミングチャートを、下段に、放電発生検出時のタイミングチャートを示している。

まず、画像形成時のタイミングチャートにおける矩形波は、現像ローラ８１に印加される現像バイアス（交流＋直流）の波形の一例である。そして、「Ｖｄｃ１」は、直流電圧印加部８５のバイアスの電位を示す。「Ｖ０」は、感光体ドラム９の露光装置４による露光後の電位（ほぼ０Ｖ＝明電位）を示す。「Ｖ１」は、感光体ドラム９の帯電後の電位（露光しない部分の電位。例えば、２００〜３００Ｖ程度）を示す。「Ｖ＋１」は、Ｖ０と、画像形成時の現像バイアスのプラス側ピーク値との電位差を示す。「Ｖ−」は、Ｖ１と現像バイアスのマイナス側ピーク値との電位差を示す。「Ｖｐｐ１」は、画像形成時の現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を示す。また、「Ｔ１」は、矩形波におけるプラス側時間である。「Ｔ０１」は、矩形波の周期を示す。

一方、放電発生検出時のタイミングチャートにおける矩形波は、放電発生検出時に、現像ローラ８１に印加される現像バイアスの波形を示す。「Ｖｄｃ２」は、検出時の直流電圧印加部８５のバイアスの電位を示す。また、「Ｖ０」は、図５上段と同様、感光体ドラム９の露光装置４による露光後の電位（ほぼ０Ｖ）を示す。「Ｖ＋２」は、検出時の現像バイアスのプラス側ピーク値とＶ０との電位差を示す。「Ｖｐｐ２」は、検出時の現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を示す。「Ｔ２」は、矩形波におけるプラス側時間である。「Ｔ０２」は、矩形波の周期である。

放電発生検出時、ＣＰＵ１１の指示により、出力制御部８７は直流電圧印加部８５の出力を、放電発生検出用の設定値Ｖｄｃ２（例えば、１００Ｖ〜２００Ｖ）に設定する。また、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８は交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のＶｐｐ２を設定する。また、ＣＰＵ１１の指示で、デューティ比／周波数制御部８９は、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のデューティ比Ｄ２（周期Ｔ０２に対するプラス側時間Ｔ２の比、Ｔ２／Ｔ０２）を放電発生検出用の設定値に設定し、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧の周波数ｆ２（＝１／Ｔ０２）を放電発生検出用の設定値に設定する（図５下段）。

ここで、デューティ比Ｄ２は、画像形成時のデューティ比Ｄ１（周期Ｔ０１に対するプラス側時間Ｔ１の比、Ｔ１／Ｔ０１）より小さく設定される（例えば、Ｄ１＝４０％、Ｄ２＝３０％）。そして、周波数ｆ２は、交流電圧のプラス側時間が画像形成時と放電発生検出時で同じとなるよう設定される（即ち、Ｔ１＝Ｔ２。例えば、Ｄ１＝４０％、Ｄ２＝３０％の場合、画像形成時の周波数ｆ１＝４ｋＨｚであれば、ｆ２＝３ｋＨｚ）。

尚、バイアスの放電発生検出用の設定値Ｖｄｃ２は、画像形成時の設定値Ｖｄｃ１よりも高く設定することが望ましい。トナーは正極性に帯電し、放電発生検出時に磁気ローラ８２から現像ローラ８１に供給されるトナーの量を抑えることができるからである。

次に、図６に基づき、本発明の実施形態に係るプリンタ１の放電発生検出動作の制御の流れの一例を説明する。図６は、本発明の実施形態に係るプリンタ１の放電発生検出動作の制御の流れの一例を示す、フローチャートである。尚、このフローチャートは、１つの画像形成部３に対する制御であり、全色行う場合、本実施形態では、４回繰り返される。

この放電発生検出動作は、初期設定として製造時に行われる。まず、操作パネル１３において所定の操作がされ、放電発生検出動作が開始されると（スタート）、ＣＰＵ１１の指示で、不図示の駆動機構により、感光体ドラム９、現像ローラ８１、磁気ローラ８２、中間転写ベルト５２等の画像形成部３と中間転写部５での各種回転体の回転が開始される（ステップＳ６０１）。この各回転体の駆動は、放電発生検出動作が終了するまで継続する。尚、放電発生検出動作では、基本的に、現像ローラ８１はトナーを担持しない。次に、ＣＰＵ１１の指示により、帯電電圧印加部７２が、帯電装置７に電圧印加を開始する（ステップＳ６０２）。

次に、交流電圧印加部８６が初期値のピーク間電圧を有する交流電圧を現像ローラ８１に印加し、ＣＰＵ１１の指示により露光装置４が感光体ドラム９全面の露光を行い（露光された部分はほぼ０Ｖとなる）、その間、ＣＰＵ１１はアンプ１５の出力電圧が所定の閾値を越えた回数をカウントする（デフォルト測定：ステップＳ６０３）。そして、ＣＰＵ１１はカウント数が０回でないか確認し、１回以上であれば放電発生として（ステップＳ６０４のＮｏ）、ステップＳ６０５に進む。このデフォルト測定は、放電が到底発生しないという状態で行われ、デフォルト測定で放電発生を検出すれば、ギャップの異常や検出部１４等のハードの異常が考えられる。この場合、ＣＰＵ１１は操作パネル１３等にエラー表示（ステップＳ６０５）を行って、放電発生検出動作は終了する（エンド）。

一方、カウント数が０回であれば、放電が発生しなかったとして（ステップＳ６０４のＹｅｓ）、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８が、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のピーク間電圧を現状より所定の刻み幅（例えば、３０〜１００Ｖなど）だけ増加させる（ステップＳ６０６）。

そして、交流電圧印加部８６が所定の刻み幅だけピーク間電圧を増加させた交流電圧を現像ローラ８１に印加し、ＣＰＵ１１の指示により露光装置４が所定時間感光体ドラム９の全面露光を行い、その間、ＣＰＵ１１はアンプ１５の出力電圧が所定の閾値を越えた回数をカウントする（ステップＳ６０７）。そして、ＣＰＵ１１はカウント数が０回でないかを確認し、０回であれば（ステップＳ６０８のＮｏ）、放電発生なしとして、現状のピーク間電圧が設定可能な最大値（例えば、１５００〜３０００Ｖ）に達しているかをＣＰＵ１１が確認し（ステップＳ６０９）、達していれば（ステップＳ６０９のＹｅｓ）、後述するステップＳ６１０に進む。達していなければ（ステップＳ６０９のＮｏ）、ステップＳ６０６に戻る。ステップＳ６０８で、カウント値が１回以上ならば（ステップＳ６０８のＹｅｓ）、放電発生ありとして、ステップＳ６１０に進む。

次に、ステップＳ６１０について、詳述する。放電発生検出時（ステップＳ６０８のＹｅｓの場合）や、設定可能な最大ピーク間電圧でも検出できなかった場合（ステップＳ６０９のＹｅｓ）、ＣＰＵ１１は、放電が発生すると認めたピーク間電圧Ｖｐｐ２、または最大ピーク間電圧Ｖｐｐ２、周波数ｆ２、デューティ比Ｄ２、バイアス設定値Ｖｄｃ２から、図５に示す電位差Ｖ＋２（放電検出時または設定可能な最大値でのＶｐｐ２印加時の感光体ドラム９と現像ローラ８１間の電位差）を求める（ステップＳ６１０）。

ここで、Ｖ＋２は容易に求めることができる。ＣＰＵ１１は、ピーク間電圧の大きさを指定してＶｐｐ制御部８８に指示を出す。従って、制御部１０は、放電発生を検出した場合、その時のＶｐｐ２を把握している。そして、設定値としてのデューティ比Ｄ２と、Ｖｄｃ２を基準として、正側の面積と負側の面積を等しくすることに基づき、プラス側ピーク値とＶｄｃ２の電位差が求められる。この電位差に、Ｖｄｃ２とＶ０との電位差（Ｖ０は、ほぼ０Ｖなので、Ｖｄｃ２と扱える）を加えれば、Ｖ＋２が求められる。

次に、求められたＶ＋２に基づき、ＣＰＵ１１は、図５に示したＶ＋１と、Ｖ−がいずれも求められたＶ＋２よりも、小さくなるように、画像形成時に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ１を決定し、決定したＶｐｐ１を画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値として記憶部１２に記憶させる（ステップＳ６１１）。

具体的に、Ｖｐｐ１の決定方法は多様であるが、例えば、Ｖ＋１とＶ−をＶ＋２よりも、どれほど小さくすれば放電が発生しないか（マージンをどれほどとるべきか）は、使用トナーにより異なる等の事情から、開発時の実験に基づき、例えば、求められたＶ＋２に対し、画像形成時に放電が発生しないと認められるＶｐｐ１の値をテーブル化し、ＣＰＵ１１がそのテーブルを参照し、Ｖｐｐ１が定められても良い。尚、このテーブルも記憶部１２に記憶しておけばよい。これにより、画像形成時、放電が発生しないできるだけ大きな交流電圧を印加できる。

次に、ＣＰＵ１１は、放電が発生すると認めたピーク間電圧Ｖｐｐ２、または最大ピーク間電圧Ｖｐｐ２を、後述する簡易放電検出時に最初に現像ローラ８１へ印加する交流電圧のピーク間電圧の設定値である簡易放電検出用ピーク間電圧設定値として記憶部１２に記憶させる（ステップＳ６１２）。そして、処理は終了となる（エンド）。

（簡易放電検出動作）
上述のようにして、工場出荷時の本発明の実施形態に係るプリンタ１には、画像形成用の交流電圧が設定されることになるが、経時変化に対応すべく本発明の実施形態に係るプリンタ１には、以下説明する簡易放電検出機能を有している。

図７および図８に基づき、本発明の実施形態に係るプリンタ１の簡易放電検出動作の制御の流れの一例を説明する。図７は、本発明の実施形態に係るプリンタ１の簡易放電検出動作の制御の流れの一例を示すフローチャートである。尚、このフローチャートは、１つの画像形成部３に対する制御であり、全色行う場合、本実施形態では、４回繰り返される。

また、図８は、本発明の実施形態に係る簡易放電検出動作の制御の流れを示すタイミングチャートである。尚、図８での、「現像ローラ（交流）」は、交流電圧印加部８６が現像ローラ８１に交流電圧を印加するタイミングを示す。「Ｖｐｐ」は、現像ローラ８１へ印加する交流電圧のピーク間電圧の大きさの変化を示す。「現像ローラ（直流）」は、直流電圧印加部８５が直流バイアスを出力するタイミングを示す。「磁気ローラ（交流）」は、磁気ローラバイアス印加部８４（図４参照）が磁気ローラ８２に交流電圧を印加するタイミングを示す。「磁気ローラ（直流）」は磁気ローラバイアス印加部８４が磁気ローラ８２に直流電圧を印加するタイミングを示す。「帯電ローラ」は、帯電装置７が感光体ドラム９を帯電させるタイミングを示す。「同期信号」は、露光装置４の受光素子が出力する同期用信号である。「露光」は、露光装置４での感光体ドラム９の露光（レーザ光照射）タイミングを示す。「放電検出（検出部出力）」は、検出部１４による放電発生検出タイミングを示す。

尚、この簡易放電検出動作は、例えば、プリンタ１が一定枚数を印刷するごとに行ってもよいし、毎回のメイン電源オン時（プリンタ１の立上げ時）に行ってもよく、実施タイミングは、適宜設定可能である。

また、簡易放電検出動作において直流電圧印加部８５が出力する直流バイアスは、前述の放電発生検出用の設定値Ｖｄｃ２（図５下段）に設定される。また、簡易放電検出動作において交流電圧印加部８６が出力する交流電圧のデューティ比および周波数は、前述の放電発生検出用の設定値Ｄ２およびｆ２（図５下段）に設定される。

まず、簡易放電検出動作が開始されると（スタート）、ＣＰＵ１１の指示で、不図示の駆動機構により、感光体ドラム９、現像ローラ８１、磁気ローラ８２、中間転写ベルト５２等の画像形成部３と中間転写部５での各種回転体の回転が開始される（ステップＳ７０１）。この各回転体の駆動は、簡易放電検出動作が終了するまで継続する。尚、簡易放電検出動作では、基本的に、現像ローラ８１はトナーを担持しない。

次に、ＣＰＵ１１は、記憶部１２に記憶された簡易放電検出用ピーク間電圧設定値を読み出す（ステップＳ７０２）。

そして、準備状態（図８）に移行する（ステップＳ７０３）。ここでは、ＣＰＵ１１の指示で、直流電圧印加部８５が直流バイアスの出力を開始する。また、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８が、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のピーク間電圧を、ステップＳ７０２で読み出された簡易放電検出用ピーク間電圧設定値まで増加させる。また、ＣＰＵ１１の指示で、帯電電圧印加部７２が、帯電装置７に電圧印加を開始する。そして、準備状態の途中で、露光装置４の露光の開始の目安となる同期信号がＨｉｇｈとなる。同期信号のＨｉｇｈ後に、放電検出状態（１回目）に移行する（図８）。

放電検出状態（１回目）に移行すると、交流電圧印加部８６は、ピーク間電圧が簡易放電検出用ピーク間電圧設定値である交流電圧を現像ローラ８１に印加し、ＣＰＵ１１の指示により露光装置４が所定時間感光体ドラム９の全面露光を行い、その間、ＣＰＵ１１はアンプ１５の出力電圧が所定の閾値を越えた回数をカウントする（ステップＳ７０４）。

そして、ＣＰＵ１１がカウント数が０回でないか確認し、カウント数が０回であれば（ステップＳ７０５のＮｏ）、放電発生がなかったとして、条件変更状態に移行し、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８が、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のピーク間電圧を、簡易放電検出用ピーク間電圧設定値より大きい値まで増加させる（ステップＳ７０６、図８の矢印Ａ）。ここでは、５Ｖ〜２０Ｖ、例えば１０Ｖだけ増加させる。次に、放電検出状態（２回目）に移行し（図８）、交流電圧印加部８６は、増加させたピーク間電圧で交流電圧を現像ローラ８１に印加し、ＣＰＵ１１の指示により露光装置４が所定時間感光体ドラム９の全面露光を行い、その間、ＣＰＵ１１はアンプ１５の出力電圧が所定の閾値を越えた回数をカウントする（ステップＳ７０７）。

そして、ＣＰＵ１１はカウント数が０でないか確認し、カウント数が１回以上であれば（ステップＳ７０８のＹｅｓ）、放電が発生したとして、そのまま処理終了となる（エンド）。即ち、記憶部１２に記憶された簡易放電検出用ピーク間電圧設定値および画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値が更新されることはない。

ステップＳ７０８で、もしカウント数が０回であれば（ステップＳ７０８のＮｏ）、放電発生なしとして、ステップＳ７０９に進む。ここでは、ＣＰＵ１１は、放電検出状態（２回目）での交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ２、周波数ｆ２、デューティ比Ｄ２、バイアス設定値Ｖｄｃ２から、図５に示す電位差Ｖ＋２（Ｖｐｐ２印加時の感光体ドラム９と現像ローラ８１間の電位差）を求める。そして、求められたＶ＋２に基づき、ＣＰＵ１１は、図５に示したＶ＋１と、Ｖ−がいずれも求められたＶ＋２以下となるように、画像形成時に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ１を決定し、記憶部１２に記憶された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値を決定されたＶｐｐ１に更新する。これにより、放電が発生せず、より現像効率を高めた適切な現像が可能となる。

そして、ＣＰＵ１１は、記憶部１２に記憶された簡易放電検出用ピーク間電圧設定値を、放電検出状態（２回目）での交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ２に更新し（ステップＳ７１０）、処理終了となる（エンド）。

また、ステップＳ７０５で、カウント数が１回以上であれば（ステップＳ７０５のＹｅｓ）、放電が発生したとして、条件変更状態に移行し、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８が、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のピーク間電圧を、簡易放電検出用ピーク間電圧設定値より小さい値まで減少させる（ステップＳ７１１、図８の矢印Ｂ）。ここでは、５Ｖ〜２０Ｖ、例えば１０Ｖだけ減少させる。次に、放電検出状態（２回目）に移行し（図８）、交流電圧印加部８６は、減少させたピーク間電圧で交流電圧を現像ローラ８１に印加し、ＣＰＵ１１の指示により露光装置４が所定時間感光体ドラム９の全面露光を行い、その間、ＣＰＵ１１はアンプ１５の出力電圧が所定の閾値を越えた回数をカウントする（ステップＳ７１２）。

そして、ステップＳ７１３で、ＣＰＵ１１がカウント数が０回でないか確認し、カウント数が０回であれば（ステップＳ７１３のＮｏ）、放電発生なしとして、前述したステップＳ７０９、Ｓ７１０と進み、記憶部１２に記憶された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値および簡易放電検出用ピーク間電圧設定値が更新される。そして、処理終了となる（エンド）。これにより、放電発生を防いだ適切な現像が可能となる。

また、ステップＳ７１３で、もしカウント数が１回以上であれば（ステップＳ７１３のＹｅｓ）、放電が発生したとして、ステップＳ７１４に進む。ここでは、ＣＰＵ１１は、放電検出状態（２回目）での交流電圧のピーク間電圧より小さいピーク間電圧Ｖｐｐ２（例えば、１０Ｖだけ減少）、周波数ｆ２、デューティ比Ｄ２、バイアス設定値Ｖｄｃ２から、図５に示す電位差Ｖ＋２（Ｖｐｐ２印加時の感光体ドラム９と現像ローラ８１間の電位差）を求める。そして、求められたＶ＋２に基づき、ＣＰＵ１１は、図５に示したＶ＋１と、Ｖ−がいずれも求められたＶ＋２以下となるように、画像形成時に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ１を決定し、記憶部１２に記憶された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値を決定されたＶｐｐ１に更新する。これにより、放電発生を防いだ適切な現像が可能となる。

そして、ＣＰＵ１１は、記憶部１２に記憶された簡易放電検出用ピーク間電圧設定値を、上記の放電検出状態（２回目）での交流電圧のピーク間電圧より小さいピーク間電圧Ｖｐｐ２に更新し（ステップＳ７１５）、処理終了となる（エンド）。

このような簡易放電検出動作によれば、放電が発生し易い方向への経時変化があった場合でも、２回のみの現像ローラへの交流電圧印加により、放電が発生しない適切な画像形成用の現像ローラに印加する交流電圧を再設定できるので、再設定が短時間で済み、ユーザの使用の妨げとならない。また、現像ローラへ印加する交流電圧のピーク間電圧の小さくする方向への変化量を小さくすれば、再設定による画像形成用の交流電圧の変化を抑えることができるので、滑らかに画像品質を変化させることができる。

また、放電が発生しにくい方向への経時変化があった場合に、ピーク間電圧が現状より大きくなるように画像形成用の現像ローラに印加する交流電圧を再設定するので、放電を発生させないで現像効率を高めることができる。また、２回のみの交流電圧の印加により短時間での再設定が可能であり、ユーザの使用の妨げとならない。また、現像ローラへ印加する交流電圧のピーク間電圧の大きくする方向への変化量を小さくすれば、再設定による画像形成用の交流電圧の変化を抑えることができるので、滑らかに画像品質を変化させることができる。

（簡易放電検出動作の別実施形態）
次に、簡易放電検出動作の別実施形態について、図９および図１０を用いて説明する。図９および図１０は、本発明の実施形態に係るプリンタ１の簡易放電検出動作の制御の流れの別実施形態を示すフローチャートである。尚、このフローチャートは、１つの画像形成部３に対する制御であり、全色行う場合、本実施形態では、４回繰り返される。

まず、簡易放電検出動作が開始されると（スタート）、ＣＰＵ１１の指示で、不図示の駆動機構により、感光体ドラム９、現像ローラ８１、磁気ローラ８２、中間転写ベルト５２等の画像形成部３と中間転写部５での各種回転体の回転が開始される（ステップＳ９０１）。この各回転体の駆動は、簡易放電検出動作が終了するまで継続する。尚、簡易放電検出動作では、基本的に、現像ローラ８１はトナーを担持しない。

次に、ＣＰＵ１１は、ステップ数を０に初期化する（ステップＳ９０２）。

そして、ＣＰＵ１１は、記憶部１２に記憶された簡易放電検出用ピーク間電圧設定値を読み出す（ステップＳ９０３）。

次に、準備状態に移行する（ステップＳ９０４）。ここでは、ＣＰＵ１１の指示で、直流電圧印加部８５が直流バイアスの出力を開始する。また、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８が、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のピーク間電圧を、ステップＳ９０３で読み出された簡易放電検出用ピーク間電圧設定値まで増加させる。また、ＣＰＵ１１の指示で、帯電電圧印加部７２が、帯電装置７に電圧印加を開始する。そして、準備状態の途中で、露光装置４の露光の開始の目安となる同期信号がＨｉｇｈとなる。同期信号のＨｉｇｈ後に、放電検出状態に移行する。

放電検出状態に移行すると、交流電圧印加部８６は、ピーク間電圧が簡易放電検出用ピーク間電圧設定値である交流電圧を現像ローラ８１に印加し、ＣＰＵ１１の指示により露光装置４が所定時間感光体ドラム９の全面露光を行い、その間、ＣＰＵ１１はアンプ１５の出力電圧が所定の閾値を越えた回数をカウントする（ステップＳ９０５）。

そして、ＣＰＵ１１がカウント数が０回でないか確認し、カウント数が１回以上であれば（ステップＳ９０６のＹｅｓ）、放電が発生したとして、条件変更状態に移行し、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８が、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のピーク間電圧を、直前の放電検出状態のピーク間電圧より小さい値まで減少させる（ステップＳ９０７）。ここでは、５Ｖ〜２０Ｖ、例えば１０Ｖだけ減少させる。次に、放電検出状態に移行し、交流電圧印加部８６は、減少させたピーク間電圧で交流電圧を現像ローラ８１に印加し、ＣＰＵ１１の指示により露光装置４が所定時間感光体ドラム９の全面露光を行い、その間、ＣＰＵ１１はアンプ１５の出力電圧が所定の閾値を越えた回数をカウントする（ステップＳ９０８）。

そして、ステップＳ９０９で、ＣＰＵ１１がカウント数が０回でないか確認し、カウント数が１回以上であれば（ステップＳ９０９のＹｅｓ）、放電が発生したとして、ステップＳ９１０に進み、ＣＰＵ１１は、ステップ数を１だけ増加させる。そして、ＣＰＵ１１は、ステップ数が所定値に達しているか判定し、もし所定値に達していなければ（ステップＳ９１１のＮｏ）、ステップＳ９０７に戻り、条件変更状態に移行し、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８が、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のピーク間電圧を、直前の放電検出状態のピーク間電圧より小さい値まで減少させる。ここで、上記所定値は、２以上とすればよいが、あまり大きな値にすると、放電検出状態へ何度も移行し時間がかかるので、２〜５の値にするのが好適である。また、上記所定値を固定値ではなく、操作パネル１３（図４）の操作により設定できるようにしてもよい。

また、ステップＳ９１１で、ステップ数が所定値に達していれば（ステップＳ９１１のＹｅｓ）、ステップＳ９１２に進む。ここでは、ＣＰＵ１１は、直前の放電検出状態での交流電圧のピーク間電圧より小さいピーク間電圧Ｖｐｐ２（例えば、１０Ｖだけ減少）、周波数ｆ２、デューティ比Ｄ２、バイアス設定値Ｖｄｃ２から、図５に示す電位差Ｖ＋２（Ｖｐｐ２印加時の感光体ドラム９と現像ローラ８１間の電位差）を求める。そして、求められたＶ＋２に基づき、ＣＰＵ１１は、図５に示したＶ＋１と、Ｖ−がいずれも求められたＶ＋２以下となるように、画像形成時に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ１を決定し、記憶部１２に記憶された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値を決定されたＶｐｐ１に更新する。これにより、放電発生を防いだ適切な現像が可能となる。

そして、ＣＰＵ１１は、記憶部１２に記憶された簡易放電検出用ピーク間電圧設定値を、直前の放電検出状態での交流電圧のピーク間電圧より小さいピーク間電圧Ｖｐｐ２に更新し（ステップＳ９１３）、処理終了となる（エンド）。

また、ステップＳ９０９で、カウント数が０回であれば（ステップＳ９０９のＮｏ）、放電発生なしとして、ステップＳ９１４に進む。ここでは、ＣＰＵ１１は、直前の放電検出状態での交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ２、周波数ｆ２、デューティ比Ｄ２、バイアス設定値Ｖｄｃ２から、図５に示す電位差Ｖ＋２（Ｖｐｐ２印加時の感光体ドラム９と現像ローラ８１間の電位差）を求める。そして、求められたＶ＋２に基づき、ＣＰＵ１１は、図５に示したＶ＋１と、Ｖ−がいずれも求められたＶ＋２以下となるように、画像形成時に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ１を決定し、記憶部１２に記憶された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値を決定されたＶｐｐ１に更新する。これにより、放電発生を防いだ適切な現像が可能となる。

そして、ＣＰＵ１１は、記憶部１２に記憶された簡易放電検出用ピーク間電圧設定値を、直前の放電検出状態での交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ２に更新し（ステップＳ９１５）、処理終了となる（エンド）。

また、ステップＳ９０６で、カウント数が０回であれば（ステップＳ９０６のＮｏ）、放電発生なしとして、条件変更状態に移行し、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８が、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のピーク間電圧を、直前の放電検出状態のピーク間電圧より大きな値まで増加させる（ステップＳ９１６）。ここでは、５Ｖ〜２０Ｖ、例えば１０Ｖだけ増加させる。次に、放電検出状態に移行し、交流電圧印加部８６は、増加させたピーク間電圧で交流電圧を現像ローラ８１に印加し、ＣＰＵ１１の指示により露光装置４が所定時間感光体ドラム９の全面露光を行い、その間、ＣＰＵ１１はアンプ１５の出力電圧が所定の閾値を越えた回数をカウントする（ステップＳ９１７）。

そして、ＣＰＵ１１がカウント数が０回でないか確認し、カウント数が０回であれば（ステップＳ９１８のＮｏ）、放電発生なしとして、ステップＳ９２１に進み、ＣＰＵ１１は、ステップ数を１だけ増加させる。そして、ＣＰＵ１１は、ステップ数が所定値に達しているか判定し、もし所定値に達していなければ（ステップＳ９２２のＮｏ）、ステップＳ９１６に戻り、条件変更状態に移行し、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８が、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のピーク間電圧を、直前の放電検出状態のピーク間電圧より大きな値まで増加させる。ここでの所定値は、ステップＳ９１１と同じ値とすればよいが、異なる値でもよい。

また、ステップＳ９２２で、ステップ数が所定値に達していれば（ステップＳ９２２のＹｅｓ）、ステップＳ９２３に進む。ここでは、ＣＰＵ１１は、直前の放電検出状態での交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ２、周波数ｆ２、デューティ比Ｄ２、バイアス設定値Ｖｄｃ２から、図５に示す電位差Ｖ＋２（Ｖｐｐ２印加時の感光体ドラム９と現像ローラ８１間の電位差）を求める。そして、求められたＶ＋２に基づき、ＣＰＵ１１は、図５に示したＶ＋１と、Ｖ−がいずれも求められたＶ＋２以下となるように、画像形成時に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ１を決定し、記憶部１２に記憶された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値を決定されたＶｐｐ１に更新する。これにより、放電発生を防ぎ、より現像効率を高めた適切な現像が可能となる。

そして、ＣＰＵ１１は、記憶部１２に記憶された簡易放電検出用ピーク間電圧設定値を、直前の放電検出状態での交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ２に更新し（ステップＳ９２４）、処理終了となる（エンド）。

また、ステップＳ９１８で、カウント数が１回以上であれば（ステップＳ９１８のＹｅｓ）、放電が発生したとして、ステップＳ９１９に進む。ここでは、ＣＰＵ１１は、直前の放電検出状態での交流電圧のピーク間電圧より小さいピーク間電圧Ｖｐｐ２（５Ｖ〜２０Ｖ、例えば、１０Ｖだけ減少）、周波数ｆ２、デューティ比Ｄ２、バイアス設定値Ｖｄｃ２から、図５に示す電位差Ｖ＋２（Ｖｐｐ２印加時の感光体ドラム９と現像ローラ８１間の電位差）を求める。そして、求められたＶ＋２に基づき、ＣＰＵ１１は、図５に示したＶ＋１と、Ｖ−がいずれも求められたＶ＋２以下となるように、画像形成時に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ１を決定し、記憶部１２に記憶された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値を決定されたＶｐｐ１に更新する。これにより、放電発生を防ぎ、より現像効率を高めた適切な現像が可能となる。

そして、ＣＰＵ１１は、記憶部１２に記憶された簡易放電検出用ピーク間電圧設定値を、直前の放電検出状態での交流電圧のピーク間電圧より小さいピーク間電圧Ｖｐｐ２に更新し（ステップＳ９２０）、処理終了となる（エンド）。

このような簡易放電検出動作の別実施形態によれば、放電が発生し易い方向への経時変化があった場合でも、所定の上限回数の範囲内での現像ローラへの交流電圧印加により、放電が発生しない適切な画像形成用の現像ローラに印加する交流電圧を再設定できるので、再設定が短時間で済み、ユーザの使用の妨げとならない。また、上限回数を大きくすることで、放電が発生しない適切な画像形成用の交流電圧の再設定がより確実なものとなる。また、現像ローラへ印加する交流電圧のピーク間電圧の小さくする方向への変化量を小さくすれば、再設定による画像形成用の交流電圧の変化を抑えることができるので、滑らかに画像品質を変化させることができる。

また、放電が発生しにくい方向への経時変化があった場合に、ピーク間電圧が現状より大きくなるように画像形成用の現像ローラに印加する交流電圧を再設定するので、放電を発生させないで現像効率を高めることができる。上限回数を大きくすれば、よりピーク間電圧が大きくなるよう再設定でき、より現像効率を高めることができる。また、上限回数の範囲内での交流電圧の印加により短時間での再設定が可能であり、ユーザの使用の妨げとならない。また、現像ローラへ印加する交流電圧のピーク間電圧の大きくする方向への変化量を小さくすれば、再設定による画像形成用の交流電圧の変化を抑えることができるので、滑らかに画像品質を変化させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、図７で示す簡易放電検出動作を次のように変更してもよい。ステップＳ７０２で、記憶部１２に記憶された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値を読み出すようにし、ステップＳ７０３で、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８が、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のピーク間電圧を、ステップＳ７０２で読み出された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値まで増加させるようにする。そして、ステップＳ７０９で、ＣＰＵ１１が、記憶部１２に記憶された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値を、放電検出状態（２回目）のピーク間電圧に更新し、処理終了となるようにする（ステップＳ７１０は削除）。また、ステップＳ７１４で、ＣＰＵ１１が、記憶部１２に記憶された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値を、放電検出状態（２回目）のピーク間電圧より小さいピーク間電圧に更新し、処理終了となるようにする（ステップＳ７１５は削除）。

また、図９および図１０で示す簡易放電検出動作を次のように変更してもよい。ステップＳ９０３で、記憶部１２に記憶された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値を読み出すようにし、ステップＳ９０４で、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８が、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のピーク間電圧を、ステップＳ９０３で読み出された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値まで増加させるようにする。そして、ステップＳ９１２で、ＣＰＵ１１が、記憶部１２に記憶された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値を、直前の放電検出状態でのピーク間電圧より小さいピーク間電圧に更新し、処理終了となるようにする（ステップＳ９１３は削除）。また、ステップＳ９１４で、ＣＰＵ１１が、記憶部１２に記憶された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値を、直前の放電検出状態でのピーク間電圧に更新し、処理終了となるようにする（ステップＳ９１５は削除）。また、ステップＳ９１９で、ＣＰＵ１１が、記憶部１２に記憶された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値を、直前の放電検出状態でのピーク間電圧より小さいピーク間電圧に更新し、処理終了となるようにする（ステップＳ９２０は削除）。また、ステップＳ９２３で、ＣＰＵ１１が、記憶部１２に記憶された画像形成用交流電圧のピーク間電圧設定値を、直前の放電検出状態でのピーク間電圧に更新し、処理終了となるようにする（ステップＳ９２４は削除）。

本発明は、感光体ドラムと現像ローラを有し、現像ローラに交流電圧を印加する画像形成装置に利用可能である。

は、本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成を示す断面図である。は、本発明の実施形態に係る画像形成部の拡大断面図である。は、本実施形態に係る現像ローラへの現像バイアス印加および感光体ドラムと現像ローラ間の放電発生検出に関する現像ローラ周辺の構成を示す。は、本実施形態に係るプリンタのハードウェア構成の一例のブロック図である。は、本実施形態に係る現像ローラに印加する交流電圧の詳細を説明するタイミングチャートである。は、放電発生検出動作の制御の流れの一実施形態を示すフローチャートである。は、簡易放電検出動作の制御の流れの一実施形態を示すフローチャートである。は、簡易放電検出動作の制御の流れの一実施形態を示すタイミングチャートである。は、簡易放電検出動作の制御の流れの別実施形態を示すフローチャートである。は、簡易放電検出動作の制御の流れの別実施形態を示すフローチャートである。

符号の説明

１プリンタ（画像形成装置）
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）画像形成部
８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）現像装置
８１（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ）現像ローラ
８６交流電圧印加部
９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）感光体ドラム
１０制御部
１１ＣＰＵ（制御部１０の一部）
１４検出部

Claims

周面にトナー像を担持する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムにギャップが設けられつつ対向し、画像形成時にトナーを担持し、前記感光体ドラムへのトナーの供給のため、交流電圧印加部が接続される現像ローラと、
前記現像ローラと前記感光体ドラム間での放電発生を検出する検出部と、
装置の各部を制御するとともに、前記検出部の出力に基づき放電発生を認識する制御部と、を備え、
前記交流電圧印加部が、放電検出時に最初に前記現像ローラへ印加する交流電圧のピーク間電圧の設定値である放電検出用ピーク間電圧設定値のピーク間電圧を有する交流電圧を前記現像ローラに印加し、前記制御部が放電発生を認識した場合、前記制御部は、前記交流電圧印加部に前記放電検出用ピーク間電圧設定値より小さいピーク間電圧の交流電圧を前記現像ローラに印加させ、
前記放電検出用ピーク間電圧設定値より小さいピーク間電圧の交流電圧の印加時に、前記制御部が放電発生を認識した場合、前記制御部は、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧より小さいピーク間電圧に基づき、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定し、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新し、
一方、前記制御部が放電発生を認識しない場合、前記制御部は、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧に基づき、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定し、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新する、
ことを特徴とする画像形成装置。
前記交流電圧印加部が、前記現像ローラに前記放電検出用ピーク間電圧設定値であるピーク間電圧で交流電圧を印加し、前記制御部が放電発生を認識しない場合、前記制御部は、前記交流電圧印加部に前記放電検出用ピーク間電圧設定値より大きいピーク間電圧の交流電圧を前記現像ローラに印加させ、
前記放電検出用ピーク間電圧設定値より大きいピーク間電圧の交流電圧の印加時に、前記制御部が放電発生を認識した場合、前記制御部は、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定せず、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新せず、
一方、前記制御部が放電発生を認識しない場合、前記制御部は、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧に基づき、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定し、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
周面にトナー像を担持する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムにギャップが設けられつつ対向し、画像形成時にトナーを担持し、前記感光体ドラムへのトナーの供給のため、交流電圧印加部が接続される現像ローラと、
前記現像ローラと前記感光体ドラム間での放電発生を検出する検出部と、
装置の各部を制御するとともに、前記検出部の出力に基づき放電発生を認識する制御部と、を備え、
前記交流電圧印加部が、放電検出時に最初に前記現像ローラへ印加する交流電圧のピーク間電圧の設定値である放電検出用ピーク間電圧設定値のピーク間電圧を有する交流電圧を前記現像ローラに印加し、前記制御部が放電発生を認識した場合、
前記制御部は、前記制御部が放電発生を認識しなくなるまで、第１の所定の上限回数の範囲内で、前記交流電圧印加部に、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧より小さいピーク間電圧の交流電圧を前記現像ローラに印加させるループ動作を行い、
前記ループ動作中に、前記制御部が放電発生はないと認識した場合、前記制御部は、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧に基づき、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定し、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新し、
前記ループ動作の回数が前記第１の所定の上限回数に到っても、前記制御部が放電発生を認識した場合、前記制御部は、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧より小さいピーク間電圧に基づき、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定し、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新する、
ことを特徴とする画像形成装置。
前記交流電圧印加部が、前記現像ローラに前記放電検出用ピーク間電圧設定値であるピーク間電圧で交流電圧を印加し、前記制御部が放電発生を認識しない場合、
前記制御部は、前記制御部が放電発生を認識するまで、第２の所定の上限回数の範囲内で、前記交流電圧印加部に、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧より大きいピーク間電圧の交流電圧を前記現像ローラに印加させるループ動作を行い、
前記ループ動作中に、前記制御部が放電発生を認識した場合、前記制御部は、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧より小さいピーク間電圧に基づき、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定し、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新し、
前記ループ動作の回数が前記第２の所定の上限回数に到っても、前記制御部が放電発生を認識しない場合、前記制御部は、直前に印加した交流電圧のピーク間電圧に基づき、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を再設定し、前記放電検出用ピーク間電圧設定値を更新する、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。