JP2010197790A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放電をやむを得ず生じさせる、放電が始まるピーク間電圧の検出時、通信線が放電によるノイズの影響を受けても、確実に通信を行う。
【解決手段】画像形成装置は、感光体ドラムと、感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラと、現像ローラに対し電圧を印加する現像バイアス印加部と、現像ローラと感光体ドラム間での放電発生を検出するための検出部と、現像バイアス印加部の出力すべき電圧の指示を与える主制御部と、主制御部と通信を行って指示を受け、現像バイアス印加部が出力する電圧を制御する高圧制御部と、主制御部と高圧制御部とを通信可能に接続するための第１通信線と、を有し、感光体ドラムと現像ローラ間で放電が始まるピーク間電圧の検出時、主制御部と高圧制御部は、同じデータを再度送信するリトライの回数を印刷時よりも増やす。
【選択図】図９

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、複合機、プリンタ等のトナーを用いる画像形成装置には、感光体ドラムと、これに対向する現像ローラとが、ギャップを設けて配されるものがある。そして、例えば直流と交流が重畳された、いわゆる現像バイアスが現像ローラに印加され、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、感光体ドラム上の静電潜像が現像され、現像されたトナー像が用紙に転写、定着されることで、印刷が行われる。

そして、十分に帯電した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。印刷中に放電が発生すると、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。従って、ピーク間電圧を大きくするにしても、放電が生じない範囲に留めなければならない。

そこで、例えば、特許文献１に、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、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する現像装置が記載されている（特許文献１：請求項１等参照）。
特許第３８１５３５６号公報

ここで、画像形成装置では、装置全体の制御を司る主制御部を設けた基板と、現像ローラ等に印加する数百〜数ｋＶの高圧電圧を発生させる高圧基板が位置的に離されて設けられることがある。そして、高圧基板には、出力制御用の制御部（以下、「高圧制御部」という）が設けられ、主制御部と高圧制御部は通信線で接続され、主制御部の指示に応じ、高圧制御部は高圧基板からの出力電圧を制御する。例えば、主制御部は、高圧制御部に出力すべき電圧の大きさの指示や出力タイミング等を指示し、高圧制御部は主制御部の指示に応じ、現像ローラ等に印加する電圧を可変させる。又、高圧制御部から主制御部に対し応答や電圧印加完了等を知らせるデータが送信される場合もあり、主制御部と高圧制御部間では、各種データのやり取りが行われる。

そして、特許文献１記載のように、画像形成装置には、放電が始まるピーク間電圧を検出のため、あえて放電を生じさせることがある。しかし、放電が生ずれば、画像形成装置内の各種通信線の電位に影響を与え、通信データ内容を認識できないといった通信エラーが生じるという問題がある。特に、放電が始まるピーク間電圧を検出する際、ピーク間電圧の変更指示及び応答等、主制御部と高圧制御部間の通信は必須で、通信を停止させて通信エラー発生を回避できず、主制御部と高圧制御部間の通信はノイズの影響を受けざるを得ない。更に、画像形成装置には、通信エラー状態が続けば、主制御部や高圧制御部の故障等との誤判断で装置自体が停止してしまうものも存在する。

尚、特許文献１をみると、放電検出動作で現像ローラに印加する電圧の制御を高圧制御部としての制御装置（特許文献１：段落［００２５］等参照）が行う。しかし、制御を司る主制御部の記載はなく、放電発生によるノイズのために主制御部と高圧制御部間の通信で通信エラーが頻繁に発生し得る点についても一切言及が無い。従って、特許文献１の記載内容では、上記の放電ノイズによる弊害は解決されない。更に、特許文献１記載の構成では、正確なデータの送受信を行うには、高性能なノイズ対策部品が多数設け、ノイズの影響を軽減する必要があり、製造コスト上好ましくない。

本発明は、上記問題点を鑑み、放電をやむを得ず生じさせる、放電が始まるピーク間電圧の検出時、通信線が放電によるノイズの影響を受けても、確実に通信を行うことを課題とする。

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、感光体ドラムと、前記感光体ドラムへのトナーの供給のため、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する現像ローラと、トナーを飛翔させるため、前記現像ローラに対し直流と交流を重畳させた電圧を印加する現像バイアス印加部と、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ための検出部と、前記現像バイアス印加部の出力すべき電圧の指示を与える主制御部と、前記主制御部と通信を行って指示を受け、前記現像バイアス印加部が出力する電圧を制御する高圧制御部と、前記主制御部と前記高圧制御部とを通信可能に接続するための第１通信線と、を有し、前記現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧を段階的に変化させ、前記感光体ドラムと前記現像ローラ間で放電が始まるピーク間電圧の検出時、前記主制御部と前記高圧制御部は、同じデータを再度送信するリトライの回数を印刷時よりも増やすこととした。

この構成によれば、性質上、意図的に放電を生じさせる、放電が始まるピーク間電圧の検出時に、印刷時よりもリトライ回数を増やすので、放電によるノイズ影響を受け、通信データ内容を認識できない通信エラーが頻繁に生じても、正確にデータの送受信が行え、確実に主制御部と高圧制御部間で通信がなされ、放電が始まるピーク間電圧の検出を円滑に実行することができる。又、通信エラー状態が継続しても、容易に画像形成装置が停止することもなくなる。更に、正確なデータの送受信のために、高性能なノイズ対策部品を多数設ける必要もなくなる。

又、請求項２に係る発明は、請求項１の発明において、放電が始まるピーク間電圧の検出時、前記主制御部と前記高圧制御部との間で通信エラー状態が続く場合、前記主制御部又は前記高圧制御部は、前記現像バイアス印加部を出力停止状態とし、通信を実行して通信エラーを解消した後、前記現像バイアス印加部の出力を再開させることとした。

この構成によれば、リトライ回数を増やしても通信エラー状態が続く場合、通信エラーの発生原因を除くため、一旦現像ローラへの現像バイアスの印加を一時的に中断し、放電を発生させないようにする。これにより、確実に主制御部と高圧制御部間で通信がなされる。又、通信エラー状態の継続により、画像形成装置が停止することもなくなる。

又、請求項３に係る発明は、請求項１又は２の発明において、装置内には、前記感光体ドラムや前記現像ローラを回転させるためのモータを１又は複数有し、前記主制御部の指示を受け前記モータの回転を制御するためのモータ制御部と、前記主制御部と前記モータ制御部を通信可能に接続するための第２通信線が設けられ、放電が始まるピーク間電圧の検出時、前記主制御部と前記モータ制御部は、同じデータを再度送信するリトライの回数を印刷時よりも増やすこととした。

感光体ドラム等を回転させる制御を行うモータ制御部と主制御部間の通信でも放電の影響を受ける場合があるが、この構成によれば、放電が始まるピーク間電圧の検出時、印刷時よりもリトライ回数を増やすので、放電によるノイズの影響を受け、通信データ内容を認識できない通信エラーが頻繁に生じても正確にデータの送受信が行え、確実に主制御部とモータ制御部間で通信がなされ、各種モータを正確に動作させることができる。又、通信エラー状態が継続しても、容易に画像形成装置が停止することもない。更に、正確なデータの送受信のために、高性能なノイズ対策部品を多数設ける必要もなくなる。

又、請求項４に係る発明は、請求項３の発明において、放電が始まるピーク間電圧の検出時、前記主制御部とモータ制御部との間で通信エラー状態が続く場合、前記主制御部は前記現像バイアス印加部を出力停止状態とし、通信を実行して通信エラーを解消した後、前記現像バイアス印加部の出力を再開させることとした。

この構成によれば、リトライ回数を増やしても通信エラー状態が続く場合、通信エラーの発生原因を除くため、一旦現像ローラへの現像バイアスの印加を一時的に中断し、放電を発生させないようにする。従って、確実に、主制御部とモータ制御部間で通信がなされる。又、通信エラー状態の継続により、画像形成装置が停止することもなくなる。

又、請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の発明において、前記第１通信線は、データの送受信を行うためのデータ通信線と、前記現像バイアス印加部の出力のＯＮ／ＯＦＦを指示するためのリモート通信線で構成されることとした。

この構成によれば、データ通信線の他、現像バイアス印加部の出力のＯＮ／ＯＦＦを指示するためのリモート通信線も有するので、放電でノイズが発生しても、主制御部は、確実に現像バイアス印加部を停止させる指示を高圧制御部に与えることができる。

本発明によれば、放電が始まるピーク間電圧の検出時、通信線が放電によって生じたノイズの影響を受けても、確実に通信を行うことができる。

プリンタの概略構成を示す模型的断面図である。 １つの画像形成部の拡大断面図である。 プリンタのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 現像バイアス印加と放電検出に関する概略構成を示す説明図である。 高圧基板の一例の詳細を説明するためのブロック図である。 現像ローラに印加する電圧の一例を示すタイミングチャートである。 放電が始まるピーク間電圧の検出動作の概略を説明するためのタイミングチャートである。 プリンタでの放電が始まるピーク間電圧の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。 放電が始まるピーク間電圧の検出動作時の主制御部と高圧制御部間の通信制御の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図１〜図９に基づき説明する。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、発明の範囲を限定せず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及び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の概略構成を示す模型的断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る１つの画像形成部３の拡大断面図である。

図１に示すように、本実施形態にかかるプリンタ１は、正面上部に操作パネル１ａ（図１において破線で図示）が、本体内に、給紙部２ａ、搬送路２ｂ、画像形成部３、中間転写部４、定着部５等が設けられる。

操作パネル１ａは、液晶表示部や、各種キーを備え、プリンタ１の状態（例えば、エラーやモード）の表示や、ユーザからの各種の入力を受け付ける。給紙部２ａは、中間転写部４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、各サイズの用紙を収容し、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で搬送路２ｂに送り出す。そして、搬送路２ｂは、プリンタ１内で用紙を搬送し、給紙部２ａから供給された用紙を、中間転写部４、定着部５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及び搬送される用紙を中間転写部４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、図１の右側から、ブラックの画像を形成する画像形成部３ｋと、イエローの画像を形成する画像形成部３ｙと、シアンの画像を形成する画像形成部３ｃと、マゼンタの画像を形成する画像形成部３ｍと、その他、１つの露光装置３１等を備える。

ここで、図２に基づき、各画像形成部３ｋ〜３ｍについて詳述する。尚、各画像形成部３ｋ〜３ｍ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り、同様に説明できる。そこで、図２、及び、下の説明では、各画像形成部３の識別用の符号であるｋ、ｙ、ｃ、ｍの符号は、特に説明する場合を除き省略する。

まず、各感光体ドラム３２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等の感光層を有し、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反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３２は、正帯電型である。

各画像形成部３の下方の露光装置３１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３２の走査露光を行って、静電潜像を形成する。各帯電装置３３は、帯電ローラ３３ａを有し、感光体ドラム３２を一定の電位で正帯電させる。各帯電ローラ３３ａは、各感光体ドラム３２に接し、感光体ドラム３２に合わせ回転する。又、各帯電ローラ３３ａには、帯電電圧印加部９８（図３参照）により直流と交流が重畳された電圧が印加され、各感光体ドラム３２の表面が所定の正極性の電位（例えば、１００Ｖ〜３００Ｖ程度）に均一に帯電される。尚、帯電装置３３は、コロナ放電式や、ブラシ等を用いたものでも良い。

各現像装置３４は、トナーと磁性体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（画像形成部３ｋの現像装置３４はブラック、画像形成部３ｙの現像装置３４はイエロー、画像形成部３ｃの現像装置３４はシアン、画像形成部３ｍの現像装置３４はマゼンタの現像剤を収納する）。尚、本実施形態では、トナーは正帯電のものを用いる。

各現像装置３４は、現像ローラ６（ブラック用は現像ローラ６ｋ、イエロー用は現像ローラ６ｙ、シアン用は現像ローラ６ｃ、マゼンタ用は現像ローラ６ｍ、図５参照）と、磁気ローラ７（ブラック用は磁気ローラ７ｋ、イエロー用は磁気ローラ７ｙ、シアン用は磁気ローラ７ｃ、マゼンタ用は磁気ローラ７ｍ、図５参照）と、搬送部材３５とを有する。各現像ローラ６は、感光体ドラム３２へのトナーの供給のため画像形成時にトナーを担持し、感光体ドラム３２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。各磁気ローラ７は各現像ローラ６の斜下方で対向し所定の隙間を設けて配される。

又、各搬送部材３５は、各磁気ローラ７の下方に設けられる。各現像ローラ６には直流電圧及び交流電圧が重畳した現像バイアスが、各磁気ローラ７にはトナーを各現像ローラ６に移動させるため、磁気ローラバイアスが印加される。尚、正帯電トナーを用いるので本実施形態の現像バイアスでは、直流電圧成分は正極性とされ、トナーを飛翔しやすい状態とし、現像バイアスの交流電圧成分の印加でトナーの飛翔と、一定のトナーの引き戻しを行う。又、磁気ローラバイアスも極性は同様である。

現像プロセスを説明すると、正帯電された感光体ドラム３２に対し、画像データに応じ露光装置３１のレーザ光によって、トナーをのせるべき部分（画素）の露光が行われ、静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム３２において、露光された領域は、正電荷がキャンセルされ、電位が低くなる。そうすると、現像バイアスによって飛翔した正帯電トナーは、電位が低い露光された領域に付着し、静電潜像がトナー像として現像される。

そして、各現像ローラ６と各磁気ローラ７の各ローラ軸６１、７１は固定される。そして、各現像ローラ６と各磁気ローラ７の内部の各ローラ軸６１、７１には、軸線方向にのびる磁石６３、７３が、それぞれ取り付けられる。そして、各現像ローラ６と各磁気ローラ７は、それぞれ、磁石６３、７３を覆う円筒状のスリーブ６２、７２をそれぞれ有し、画像形成時は、モータＭ（図３参照）等から供給される駆動力を受け、スリーブ６２、７２を回転させることができる（尚、スリーブ回転用のモータを設けても良い）。そして、磁石６３と磁石７３は、現像ローラ６と磁気ローラ７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６と、各磁気ローラ７間には、磁性体キャリアで磁気ブラシが形成される。そして、磁気ブラシと磁気ローラ７のスリーブ７２の回転や磁気ローラバイアス印加（磁気ローラバイアス部９ｃ、図３参照）等で、現像ローラ６にトナーが供給され、スリーブ６２の表面にトナーの薄層が形成される。又、現像後に残留したトナーは、磁気ブラシで現像ローラ６から引き剥がされる。各搬送部材３５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３４内で搬送、撹拌し、トナーとキャリアの摩擦等でトナーを所定の電圧（本実施形態では、正極性）に帯電させる。

各清掃装置３６は、感光体ドラム３２の清掃を行い、例えば、弾性を有する円筒状の清掃部材３７を有し、清掃部材３７は、各感光体ドラム３２を摺擦しドラム表面の転写残トナーを除去、回収する。更に、感光体ドラム３２に当接させる樹脂製の平板状のブレードを追加して設けても良い。又、各清掃装置３６の下方に、感光体ドラム３２に対し光を照射して除電を行う除電装置３８（例えば、アレイ状のＬＥＤ）が設けられる。

図１に戻り、中間転写部４は、感光体ドラム３２からトナー像の１次転写を受け、用紙に２次転写を行い、感光体ドラム３２の１本に付き、１本設けられる各１次転写ローラ４１（４１ｋ〜４１ｍの計４本）、中間転写ベルト４２、駆動ローラ４３、従動ローラ４４〜４６、２次転写ローラ４７、ベルト清掃装置４８等で構成される。各１次転写ローラ４１は、各感光体ドラム３２と無端状の中間転写ベルト４２を挟み込むように中間転写ベルト４２に当接し、交流及び直流が重畳された転写用の電圧を印加する転写バイアス印加部（不図示）に接続され、トナー像を中間転写ベルト４２に転写する。

中間転写ベルト４２は、駆動ローラ４３、従動ローラ４４〜４６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４３の回転駆動により図１の紙面時計方向に周回する。又、駆動ローラ４３は、中間転写ベルト４２を介して２次転写ローラ４７と当接し２次転写部を形成する。用紙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）の転写では、各１次転写ローラ４１に転写バイアスが印加され、タイミングを取られ、順次、ずれなく重畳されつつ、中間転写ベルト４２に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４７で、用紙に転写される。尚、２次転写後の中間転写ベルト４２上の残トナー等は、ベルト清掃装置４８で除去されて回収される。

定着部５は、用紙搬送方向の下流側に配され、用紙に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５は主として、発熱源を内蔵する定着ローラ５１と、これに圧接される加圧ローラ５２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用紙は、ニップを通過すると加熱・加圧され、その結果、トナー像が用紙に定着する。尚、定着後の用紙は、排出トレイ２２に排出され画像形成処理が完了する。

（プリンタ１のハードウェア構成）
次に、図３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３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３に示すように、本実施形態に係るプリンタ１は、内部の制御基板上に主制御部８を有する。主制御部８は、プリンタ１の各部を制御を司る中心となるメインの制御部であって、現像バイアス印加部９ａの出力すべき電圧の指示を与え、例えば、ＣＰＵ８１、記憶部８２等で構成される。

そして、ＣＰＵ８１は、中央演算処理装置であり、記憶部８２に格納され、展開される制御プログラムやデータに基づきプリンタ１の各部の制御や演算を行う。記憶部８２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８２は、プリンタ１の制御プログラム、データ等を記憶する。尚、本発明に関し、放電が始まるピーク間電圧の検出プログラムや、現像バイアス印加部９ａの出力電圧の値を定めたデータ等も記憶する。

そして、主制御部８は、給紙部２ａ、搬送路２ｂ、画像形成部３、露光装置３１、中間転写部４、定着部５、帯電電圧印加部９８等と接続され、記憶部８２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。又、主制御部８には、Ｉ／Ｆ部１８を介し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、主制御部８は、受信した画像データを画像処理し、露光装置３１に送信し、露光装置３１はその画像データに基づき、感光体ドラム３２に静電潜像を形成する。更に、帯電電圧印加部９８は、帯電ローラ３３ａに帯電用電圧を印加する電源回路であり、主制御部８は、帯電電圧印加部９８や、１次転写ローラ４１や２次転写ローラ４７に転写バイアスを印加するための転写バイアス印加部（不図示）等に接続され、出力電圧値や電圧印加タイミング等の制御を行う。

又、主制御部８は、モータ制御部１０（モータ制御基板）と第２通信線Ｌ２で接続される。モータＭは、感光体ドラム３２、現像ローラ６のスリーブ６２等を回転させる回転駆動力を供給し、主制御部８は、モータ制御部１０に対しモータＭへの電力供給のＯＮ／ＯＦＦや回転速度等を指示し、モータ制御部１０はこの指示を受け、モータＭの動作を制御する。即ち、装置内には、感光体ドラム３２や現像ローラ６を回転させるためのモータＭが１又は複数設けられ、主制御部８の指示を受けモータＭの回転を制御するためのモータ制御部１０と、主制御部８とモータ制御部１０を通信可能に接続するための第２通信線Ｌ２が設けられる。

（現像バイアス印加と放電検出用の構成）
次に、図３及び図４に基づき、現像バイアス印加と放電検出に関する構成を説明する。図４は、本発明の実施形態に係る現像バイアス印加と放電検出に関する概略構成を示す説明図である。尚、放電検出は、現像ローラ６に印加する交流電圧のピーク間電圧を段階的に変化させて、放電の発生の有無を確認し、感光体ドラム３２と現像ローラ６間で放電が始まるピーク間電圧を検出する際に行われる。ここで、図４は１つの画像形成部３についてのみ示し、画像形成部３ごとに検出部１４、アンプ１５等が設けられるが、各画像形成部３に対し同様のものが設けられるので、記載の煩雑さの回避のため、図３及び図４の説明では、ｋ、ｙ、ｃ、ｍの符号は省略して説明する。

図４に示すように、感光体ドラム３２にギャップが設けられつつ対向する現像ローラ６は、ローラ軸６１、キャップ６４、トナーを担持するスリーブ６２を有する。ローラ軸６１はスリーブ６２を挿通され、スリーブ６２の両端に円形のキャップ６４が嵌入される。又、現像ローラ６のローラ軸６１は、高圧基板９に設けられる現像バイアス印加部９ａと接続される。現像バイアス印加部９ａは、トナーを飛翔させるため、現像ローラ６に対し直流と交流を重畳させた電圧を印加する。

そして、図３に示すように、現像バイアス印加部９ａの制御を実際に行う高圧制御部９ｂと主制御部８は第１通信線Ｌ１で接続され、主制御部８は、高圧制御部９ｂに対し、出力すべき現像バイアスを指示し、高圧制御部９ｂは、主制御部８が指示した電圧で現像バイアス印加部９ａに現像バイアスを現像ローラ６に対し印加させる。即ち、第１通信線Ｌ１は、主制御部８と高圧制御部９ｂとを通信可能に接続する。その結果、現像ローラ６から帯電したトナーが感光体ドラム３２に飛翔する。尚、放電が始まるピーク間電圧の検出時等にも現像バイアスが印加される。

更に、図３及び図４に示すように、現像ローラ６と現像バイアス印加部９ａとの間には、現像ローラ６と感光体ドラム３２間での放電発生を検出するための検出部１４が接続される。尚、検出部１４は、画像形成部３ごとに設けられる。検出部１４は、現像ローラ６と感光体ドラム３２間での放電発生を検出するための回路であり、放電発生時に現像ローラ６に流れる電流を電圧信号に変換する。そして、検出部１４は電圧信号をアンプ１５に出力する（尚、アンプ１５も画像形成部３ごとに設けることができる）。アンプ１５は検出部１４からの電圧信号を増幅しＣＰＵ８１に向けて出力する。尚、ＣＰＵ８１が増幅回路を有していれば、アンプ１５は不要である。

Ａ／Ｄ変換器１７は、アンプ１５のアナログ出力をデジタル変換してＣＰＵ８１に入力する回路である（尚、Ａ／Ｄ変換器１７も画像形成部３ごとに設けることができる）。このＡ／Ｄ変換された検出部１４（アンプ１５）の出力から、ＣＰＵ８１は、放電の発生や発生した放電の大きさ（現像ローラ６と感光体ドラム３２間に流れた電流の大きさ）を認識できる。尚、ＣＰＵ８１がＡ／Ｄ変換機能を有せば、Ａ／Ｄ変換器１７は不要である。これらの検出部１４、アンプ１５、Ａ／Ｄ変換器１７等によって、主制御部８は、各画像形成部３で放電が発生したか否か、及び、発生した放電の大きさを認識できる。

次に、磁気ローラ７に電圧を印加する構成を説明する。上述したように、所定の隙間（この隙間に磁気ブラシが形成される）を設けつつ、現像ローラ６に対向して、互いの軸線方向が平行となるように、磁気ローラ７が配される。磁気ローラ７は、ローラ軸７１、トナーとキャリアを担持するスリーブ７２、キャップ７４を有する。ローラ軸７１はスリーブ７２を挿通され、スリーブ７２の両端に円形のキャップ７４が嵌入される。

又、磁気ローラ７のローラ軸７１は、高圧基板９に設けられる磁気ローラバイアス部９ｃと接続される。主制御部８は、高圧制御部９ｂに対し、出力すべき磁気ローラバイアスを指示し、高圧制御部９ｂは、主制御部８が指示した電圧で磁気ローラバイアス部９ｃに磁気ローラバイアスを磁気ローラ７に対し印加させる。その結果、帯電したトナーが静電気力で現像ローラ６に供給される。

（高圧基板９の構成）
次に、図５に基づき、本発明の実施形態に係る高圧基板９の一例の詳細を説明する。図５は、本発明の実施形態に係る高圧基板９の一例の詳細を説明するためのブロック図である。そして、図５に示すように高圧基板９には、高圧制御部９ｂ、現像バイアス印加部９ａ、磁気ローラバイアス部９ｃ等が設けられる。

高圧制御部９ｂは、主制御部８との通信を行って、主制御部８の指示を受け、現像バイアス印加部９ａや磁気ローラバイアス部９ｃが出力電圧や動作の制御を実際に行う部分である。そして、高圧制御部９ｂには、演算処理装置としてＣＰＵ９１が設けられる。このＣＰＵ９１は、第１通信線Ｌ１で主制御部８のＣＰＵ８１と接続され、位置的に離れた２つのＣＰＵは、通信可能に接続される。

第１通信線Ｌ１は、少なくとも２種類あり、１本はＣＰＵ８１とＣＰＵ９１間でデータ通信を行うためのデータ通信線Ｌ１ｄである。例えば、主制御部８のＣＰＵ８１は、データ通信線Ｌ１ｄを用いても高圧制御部９ｂのＣＰＵ９１に対し、交流電圧のピーク間電圧を指定し、どの画像形成部３、どの現像ローラ６、どの磁気ローラ７に、どれくらいのピーク間電圧で現像バイアスや磁気ローラバイアスを印加すべきかを指示するデータを送信する。現像バイアスや磁気ローラバイアスの出力値を指示するデータを受け、高圧制御部９ｂは、現像バイアス印加部９ａや磁気ローラバイアス部９ｃの出力電圧を制御する。更に、例えば、高圧制御部９ｂのＣＰＵ９１は、主制御部８のＣＰＵ８１に向け、現像バイアスや磁気ローラバイアスの出力値を指示するデータを正確に受け取った旨の返信や、指示どおりの現像バイアス等を出力可能となった旨等を示すデータを送信する。

一方、第１通信線Ｌ１としてのリモート通信線Ｌ１ｒは、実際に各ローラに電圧を印加する現像バイアス印加部９ａと磁気ローラバイアス部９ｃの出力のＯＮ／ＯＦＦをＣＰＵ８１がリモート制御するための信号線である。例えば、ＣＰＵ８１はリモート通信線Ｌ１ｒのＨｉｇｈ、Ｌｏｗの状態を切り替え、高圧制御部９ｂはリモート通信線Ｌ１ｒの状態に応じ、現像ローラ６等への電圧印加のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。即ち、第１通信線Ｌ１は、データの送受信を行うためのデータ通信線Ｌ１ｄと、現像バイアス印加部９ａの出力のＯＮ／ＯＦＦを指示するためのリモート通信線Ｌ１ｒで構成される。

現像バイアス印加部９ａは、直流電圧印加部９２と交流電圧印加部９３で構成することができ、現像ローラ６に接続され、実際に現像ローラ６に現像バイアスを印加する回路である。そして、現像バイアス印加部９ａは、高圧制御部９ｂの制御、指示に基づいた現像バイアスを出力する。

直流電圧印加部９２は、現像ローラ６に印加する直流成分を発生させ、その出力は交流電圧印加部９３に入力される。尚、直流電圧印加部９２は、高圧制御部９ｂの駆動用直流電力を供給できる。例えば、直流電圧印加部９２は、出力制御部９４を有し、出力制御部９４は、直流電圧印加部９２が出力する電圧値をＣＰＵ８１の指示に応じて制御する。

直流電圧印加部９２は、主制御部８からの直流電力の供給を受け（プリンタ１内の電源装置１６からでもよい等、図３参照）、ＣＰＵ８１の指示に応じ、出力制御部９４の制御により出力電圧が可変な回路である（例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ等）。これにより、現像ローラ６に印加する交流電圧をバイアスさせることができる。尚、レギュレータを別途備え、固定された電圧値も直流電圧印加部９２から出力できるようにしてもよい。

又、交流電圧印加部９３は、例えば、矩形波状（パルス状）であり、直流電圧印加部９２が出力する直流電圧を平均値とする交流電圧を出力し、現像ローラ６に電圧を印加する回路である。そして、交流電圧印加部９３はＶｐｐ制御部９５およびデューティ比／周波数制御部９６を有する。Ｖｐｐ制御部９５は、交流電圧のピーク間電圧（ピークトゥピーク）の制御を行う。又、デューティ比／周波数制御部９６は、交流電圧のデューティ比および周波数の制御を行う。昇圧部９７は現像ローラ６に接続するための接続端子の前段に配され、Ｖｐｐ制御部９５等が生成した波形（電圧）の昇圧を行う部分である。高圧制御部９ｂは、出力制御部９４、Ｖｐｐ制御部９５、デューティ比／周波数制御部９６、昇圧部９７を駆使して、現像バイアス印加部９ｂの出力電圧を制御し、例えば、現像ローラ６に数百〜数ｋＶのピーク間電圧を有する交流電圧を現像ローラ６等に印加できる。

例えば、交流電圧印加部９３は、複数のスイッチング素子等を備える電源回路であり、出力の正負をスイッチングで反転させ、交流電圧を出力する。そして、デューティ比／周波数制御部９６は、例えば、交流電圧印加部９３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できる。又、Ｖｐｐ制御部９５は、現像ローラ６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（図３参照）からの入力直流電圧の昇降圧等で、交流電圧における正側のピーク値と負側のピーク値を可変させる。又、例えば、昇圧部９７を複数種のトランス等で構成し昇圧比を可変としても良い。尚、交流電圧印加部９３の構成は、ピーク間電圧、デューティ比、周波数を変化できればよい。

このように、高圧制御部９ｂが、主制御部８の指示を受け、現像バイアス印加部９ａに指示を与え制御することで、図５に示すように、最終的に交流電圧印加部９３から、各現像ローラ６ごとに、任意の直流と昇圧後の交流の重畳された現像バイアスや磁気ローラバイアスを印加することができる。これにより、例えば、現像ローラ６のローラ軸６１に電圧が印加され、その結果、スリーブ６２にも現像バイアスが印加され、スリーブ６２に担持される帯電トナーが飛翔する。尚、図５では、交流電圧印加部９３を１つ設け、交流電圧印加部９３から各現像ローラ６に向けて複数種の電圧を出力する例を示すが、各画像形成部３ごとに現像バイアス印加部９ａや交流電圧印加部９３を設けてもよい。

磁気ローラバイアス部９ｃは、磁気ローラ７に接続され、実際に磁気ローラ７に磁気ローラバイアスを印加する回路である。そして、磁気ローラバイアス部９ｃは、高圧制御部９ｂの指示に基づいた磁気ローラバイアスを出力する。尚、磁気ローラバイアス部９ｃの構成は、例えば、現像バイアス印加部９ａと同様でもよいし、磁気ローラバイアスを固定値で出力させる構成でも良く、磁気ローラ７に適切な電圧を印加できればよい。

尚、主制御部８とモータ制御部１０の接続も説明する。主制御部８は、モータ制御部１０と第２通信線Ｌ２で接続される。モータ制御部１０には、演算処理装置としてＣＰＵ１０ａが設けられ、ＣＰＵ８１とＣＰＵ１０ａ間で通信が行われる。尚、通信線をバス形態とし、例えば、ＣＰＵ８１をマスタとし、ＣＰＵ９１及びＣＰＵ１０ａをスレーブとする場合は、第１通信線Ｌ１と第２通信線Ｌ２はつなげられ、若しくは、同一のものとなる。

そして、印刷時や放電が始まるピーク間電圧の検出時、感光体ドラム３２や各スリーブは回転させられる。そして、主制御部８は、感光体ドラム３２等の回転速度をモータ制御部１０に指示するデータを送信し、モータ制御部１０は、主制御部８の指示に応じて、エンコーダ（不図示）等により感光体ドラム３２等の回転速度（周速度）を監視し、指示された回転速度で感光体ドラム３２等を回転させる。又、例えば、モータ制御部１０は、主制御部８に対し、指示を受けた際の応答や、現在の感光体ドラム３２等の回転状況（速度や異常発生等）を示すデータ等を送信し、知らせることができる。従って、印刷時や放電が始まるピーク間電圧の検出時、主制御部８とモータ制御部１０間で、通信が行われる。

（印刷時及び放電検出時に現像ローラ６に印加する現像バイアス）
次に、図６及び図７に示すタイミングチャートで、感光体ドラム３２と現像ローラ６間での放電の発生検出動作の一例を説明する。図６は、本発明の実施形態に係る現像ローラ６に印加する電圧の一例を示すタイミングチャートである。図７は、本発明の実施形態に係る放電が始まるピーク間電圧の検出動作の概略を説明するためのタイミングチャートである。尚、この放電検出は、放電が始まるピーク間電圧を検出するために行われるものであり、各画像形成部３について、１つずつ順に行われる。

まず、図６に基づき、印刷時と放電検出状態での現像ローラ６への電圧の印加について説明する。尚、図６では、上段に印刷時のタイミングチャートを、下段に放電検出状態のタイミングチャートを示している。

まず、印刷時のタイミングチャートにおける矩形波は、現像ローラ６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９２の印刷時のバイアスの電位を示す。「Ｖ０」は、露光装置３１による露光後の感光体ドラム３２の電位（ほぼ０Ｖ＝明電位）を示す。「Ｖ１」は、感光体ドラム３２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、印刷時の現像バイアスの正のピーク値との電位差を示す。「Ｖ_-」は、Ｖ１と現像バイアスの負のピーク値との電位差を示す。「Ｖｐｐ１」は、印刷時の現像ローラ６に印加する交流電圧のピーク間電圧を示す。又、「Ｔ１」は、矩形波におけるＨｉｇｈ状態（正極性状態）の時間である。「Ｔ０１」は、矩形波の周期を示す。

一方、放電検出状態でのタイミングチャートにおける矩形波は、放電検出時（放電が始まるピーク間電圧の検出のため、実際に現像バイアスを現像ローラ６に印加する時）の、現像ローラ６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９２のバイアスの電位を示す。又、「Ｖ０」は、図６上段と同様、露光装置３１による露光後の感光体ドラム３２の電位（ほぼ０Ｖ）を示す。「Ｖ₊₂」は、検出時の現像バイアスの正のピーク値とＶ０との電位差を示す。「Ｖｐｐ２」は、検出時の現像ローラ６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Ｈｉｇｈ状態（正極性状態）の時間である。「Ｔ０２」は、矩形波の周期である。

まず、放電検出時、ＣＰＵ８１の指示を受け、高圧制御部９ｂは、出力制御部９４を利用して直流電圧印加部９２の出力を、放電発生検出用の設定値Ｖｄｃ２（例えば、１００Ｖ〜２００Ｖ）となるように設定する。又、ＣＰＵ８１の指示を受け、高圧制御部９ｂはＶｐｐ制御部９５を利用して、交流電圧印加部９３の出力する交流電圧のＶｐｐ２を設定する（尚、Ｖｐｐ２は、条件変更状態ごとに値が変化する。詳細は後述）。又、ＣＰＵ８１の指示を受け、高圧制御部９ｂは、デューティ比／周波数制御部９６を利用して、交流電圧印加部９３の出力する交流電圧のデューティ比Ｄ２（周期Ｔ０２に対するＨｉｇｈの時間Ｔ２の比、Ｔ２／Ｔ０２）と周波数ｆ２（＝１／Ｔ０２）を放電が始まるピーク間電圧検出用の設定値に設定する（図６下段）。

ここで、デューティ比Ｄ２は、印刷時のデューティ比Ｄ１（周期Ｔ０１に対するＨｉｇｈの時間Ｔ１の比、Ｔ１／Ｔ０１）より小さく設定される（例えば、Ｄ１＝４０％、Ｄ２＝３０％）。このように、デューティ比Ｄ２を設定するのは、本実施形態の感光体ドラム３２は正帯電であって、現像ローラ６の電位が低い時（負側のピーク時）に放電が生ずると、感光体ドラム３２には、大電流が流れる特性（ダイオード的特性）を有するため、できるだけ、負側のピークの電圧の絶対値を小さくするためである。従って、本実施形態のプリンタ１では、現像ローラ６の＋側の電位が高いときに放電が発生する。そして、周波数ｆ２は、交流電圧のプラス側時間が印刷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、印刷時の周波数ｆ１＝４ｋＨｚであれば、ｆ２＝３ｋＨｚ）。これにより、印刷時と同じ時間、正極性の電圧が現像ローラ６に印加される。

次に、図７に基づき、放電が始まるピーク間電圧の検出動作の概略を説明する。尚、図７での、「現像ローラ（交流）」は、交流電圧印加部９３が現像ローラ６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６への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９２が現像ローラ６に直流電圧を印加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部９ｃ（図３参照）が磁気ローラ７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部９ｃが磁気ローラ７に直流電圧を印加するタイミングを示す。又、「帯電ローラ」は、帯電装置３３が感光体ドラム３２を帯電させるタイミングを示す。「同期信号」は、露光装置３１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３１での感光体ドラム３２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。

〈初期動作〉
本発明に係る放電が始まるピーク間電圧の検出動作が開始されると、主制御部８はモータ制御部１０に指示し、感光体ドラム３２、現像ローラ６、中間転写ベルト４２等の回転を開始させた後、初期動作では、現像ローラ６と磁気ローラ７にそれぞれ、交流と直流の電圧が印加される。この初期動作での磁気ローラ７への電圧印加により、少量のトナーが磁気ローラ７から現像ローラ６に供給される。この初期動作の後、準備状態に移行する。

〈準備状態〉と〈デフォルト測定〉
準備状態では、帯電装置３３による感光体ドラム３２への帯電が開始される。尚、放電が始まるピーク間電圧の検出動作が終了するまで、帯電装置３３に印加される電圧はＯＮのままである。又、現像ローラ６に印加する交流電圧のピーク間電圧が、デフォルト測定でのピーク間電圧にまで高められる。尚、デフォルト測定での現像ローラ６に印加する交流電圧のピーク間電圧は、例えば、設定可能な最小値とされる。次に、デフォルト測定に移行し、放電の検出有無を確かめる。尚、デフォルト測定は、放電が起こりえない状態での放電発生を確かめるものであり、検出部１４等、部材設置位置や回路等の異常発見のため行われる。デフォルト測定の後、条件変更状態（１回目）に移行する。

〈条件変更状態〉
条件変更状態となった場合、現像ローラ６に印加する交流電圧のピーク間電圧は、段階的に変化される（例えば、上昇）。そして、条件変更状態の途中で、露光装置３１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。

〈放電検出状態〉
放電検出状態では、現像ローラ６に対し現像バイアスが印加され、露光装置３１が露光を継続して行う（感光体ドラム３２全面の露光）。尚、本実施形態のプリンタ１では、トナーと感光体ドラム３２の帯電極性が正極性であり、露光部分にトナーがのるので、継続した露光は、ベタ塗り画像の静電潜像形成と同じである。従って、放電検出状態では、例えば、主制御部８から露光装置３１に、ベタ塗りの画像データが送り込まれる（ベタ塗りの画像データは、例えば、記憶部８２が記憶）。

放電検出状態は、一定時間（例えば、１秒〜数秒間）続き、その間、感光体ドラム３２や現像ローラ６は複数回、回転する。そして、ＣＰＵ８１へのアンプ１５の入力から放電発生を検出しない場合等、一定の場合、条件変更状態に移行する。条件変更状態では、再び主制御部８は、高圧制御部９ｂに交流のピーク間電圧の変更指示を出す。これにより、次回以降の放電検出状態では、基本的に、前回よりも現像ローラ６に印加される交流電圧のピーク間電圧が高い状態で、放電の有無が確認される。言い換えると、放電が始まるピーク間電圧の認定まで、条件変更状態と放電検出状態が繰り返され、繰り返しの間、基本的に、段階的に一定の刻み幅で現像ローラ６に印加する交流電圧のピーク間電圧が高められる。尚、図７ではｎ回目の放電検出状態で、放電が検出されたことを示す。

（放電が始まるピーク間電圧の検出の制御の流れ）
次に、図８に基づき、本発明の実施形態に係るプリンタ１での放電が始まるピーク間電圧の検出動作の制御の流れの一例を説明する。図８は、本発明の実施形態に係るプリンタ１での放電が始まるピーク間電圧の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。

尚、放電が始まるピーク間電圧の検出は、例えば、初期不良発見や初期設定として製造時や、プリンタ１の設置時、現像装置３４や感光体ドラム３２の交換時に行われる。又、プリンタ１の設置時に行うのは、設置環境の標高によって気圧が変化し（例えば、日本国内とメキシコの高地との差）、放電が発生する電圧に差があるためである。現像装置３４等の交換時に行うのは、感光体ドラム３２と現像ローラ６とのギャップが交換前と変わるためである。尚、上記の例に限られず、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良いし、実施タイミングは、適宜設定することが可能である。

まず、プリンタ１に所定操作がなされ、放電が始まるピーク間電圧の検出動作が開始されると（スタート）、主制御部８（ＣＰＵ８１）からモータ制御部１０（ＣＰＵ１０ａ）への指示で、モータＭや不図示の駆動機構により、感光体ドラム３２、現像ローラ６、磁気ローラ７、中間転写ベルト４２等の画像形成部３と中間転写部４での各種回転体の回転が開始される（ステップＳ１）。この各回転体の駆動は、放電が始まるピーク間電圧の検出動作が終了するまで継続する。次に、図７で説明した初期動作が行われる（ステップＳ２）。次に、図７で説明した準備状態に移行し（ステップＳ３）、例えば、ＣＰＵ８１の指示により、帯電電圧印加部９８が、帯電装置３３に電圧印加を開始する。

次に、図７で説明したデフォルト測定が行われる（ステップＳ４）。この時、主制御部８は、放電発生を検出したかを確認する（ステップＳ５）。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（ステップＳ５のＹｅｓ）、ギャップ長の異常や検出部１４等の異常が考えられる。この場合、操作パネル１ａやユーザ端末１００のディスプレイ等にエラー表示（ステップＳ６）を行って、放電が始まるピーク間電圧の検出動作は終了する（エンド）。

一方、ＣＰＵ８１に放電が発生した旨の信号が入力されなければ（ステップＳ５のＮｏ）、図６で説明した条件変更状態に移行し、主制御部８（ＣＰＵ８１）は、高圧制御部９ｂに対し、次の放電検出状態が１回目ならば、交流電圧印加部９３の出力する交流電圧のピーク間電圧を１回目用の設定値（例えば、記憶部８２に記憶）とし、２回目以降の放電検出状態ならば、直前の値よりも所定の刻み幅ΔＶａ（例えば、３０〜１００Ｖなど）だけ増加させる指示を行う（ステップＳ７）。

その後、放電検出状態に移行し、高圧制御部９ｂの制御のもと、現像バイアス印加部９ａは、現像ローラ６に現像バイアスを印加する。具体的には、主制御部８に指示された大きさの交流電圧等を現像ローラ６に印加し、ＣＰＵ８１の指示により露光が行われ、その間、ＣＰＵ８１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Ｓ８）。

そして、主制御部８は、カウント数が０回かを確認し（ステップＳ９）、０回であれば（ステップＳ９のＹｅｓ）、放電発生なしとして、ステップＳ７に戻る。このように、放電が始まるピーク間電圧を得るため、刻み幅ΔＶａで、放電が検出されるまで、放電検出状態と条件変更状態とが繰り返される。一方、カウント数が１回以上ならば（ステップＳ９のＮｏ）、ステップＳ１０に移行する。

次に、ステップＳ１０について詳述する。放電の発生を検出した時（ステップＳ９のＮｏ）、ＣＰＵ８１は、放電が発生すると認めたピーク間電圧Ｖｐｐ２、周波数ｆ２、デューティ比Ｄ２、バイアス設定値Ｖｄｃ２から、図６に示す電位差Ｖ₊₂（放電検出時のＶｐｐ２印加時の感光体ドラム３２と現像ローラ６の電位差）を求める（ステップＳ１０）。

ここで、Ｖ₊₂は容易に求めることができる。主制御部８（ＣＰＵ８１）は、ピーク間電圧の大きさを指定して高圧制御部９ｂに指示を出す。従って、主制御部８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、Ｖｐｐ２の正側のピーク値と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。

具体的には、放電が始まるピーク間電圧の検出動作時のＶｐｐ２は、段階的に変更されるので、デューティ比Ｄ２、バイアス設定値Ｖｄｃ２を一定とすれば、各Ｖｐｐ２の大きさに応じ、予めＶ₊₂を算出しておき、ルックアップテーブルとしてデータ化し、ＣＰＵ８１がそのテーブルを参照し、Ｖ₊₂が求められても良い。尚、このテーブルは、例えば、記憶部８２に記憶しておけばよい。

次に、求められたＶ₊₂に基づき、ＣＰＵ８１は、図６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、印刷時に現像ローラ６に印加する交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ１を設定する（ステップＳ１１）。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、使用トナー等を考慮して、開発時の実験に基づき、例えば、求められたＶ₊₂に対し、印刷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、ＣＰＵ８１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８２に記憶しておけばよい。これにより、印刷時、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。そして、このＶｐｐ１の設定が完了すれば、１つの画像形成部３について、放電発生検出と印刷時のＶｐｐ１の設定は終了する（エンド）。

（放電が始まるピーク間電圧の検出時の通信）
次に、図５、図８等を参照して、本発明の実施形態に係るプリンタ１での放電が始まるピーク間電圧の検出時の通信について説明する。尚、放電が始まるピーク間電圧の検出ではトナーを磁気ローラ７から現像ローラ６に供給しないので、磁気ローラ７には基本的に交流電圧を印加しなくてよい。このように、放電が始まるピーク間電圧の検出時、磁気ローラバイアスに関しての通信をほとんど行う必要がないので、以下では主制御部８と高圧制御部９ｂ間での現像バイアス印加に関する通信を主として説明する。

そして、図８でのステップＳ４、Ｓ７等のように、主制御部８（ＣＰＵ８１）から高圧制御部９ｂ（ＣＰＵ９１）に向けて、現像バイアス印加部９ａが出力すべき電圧が指示される。又、高圧制御部９ｂから主制御部８に向けて、指示を正確に受けた旨の返信や、「現像バイアスの変更が完了した」等の状況報告を行うことも考えられる。更に、指示や状況報告だけではなく、主制御部８は、高圧制御部９ｂが稼働しているか（生きているか）を確認するための信号を送信し、これに対し応答するアクノリッジ信号を高圧制御部９ｂが返答する場合もある。このように、放電が始まるピーク間電圧の検出では、絶えず主制御部８と高圧制御部９ｂ間で通信が行われる。

ここで、放電が始まるピーク間電圧の検出ではやむを得ず放電を発生させる。しかし、放電を発生させると電磁波が生じて送信中のデータ内容に影響を与える場合がある。又、放電電流がグランドに流れ込み、グランドの電位を揺らす場合もある。即ち、放電は、主制御部８と高圧制御部９ｂ間の通信におけるノイズとなる。

特に、これらの主制御部８と高圧制御部９ｂ間の通信は、図５に示した第１通信線Ｌ１としてのデータ通信線Ｌ１ｄを用いた、シリアル通信等で行われる。データ通信線Ｌ１ｄは、位置的に離れた主制御部８と高圧制御部９ｂを繋ぐため機内をかけ回されるので、信号の波形の崩れ等によりノイズの影響を受けやすい側面がある。

従って、放電が始まるピーク間電圧の検出時では、放電によるノイズの影響により、主制御部８や高圧制御部９ｂは、受け取ったデータが破損している場合や、データの内容を認識（理解）できない場合が生ずる。即ち、通信エラーが生ずる場合がある。ここで、通信を行う必要が無ければ、無通信とすることで放電によるノイズの影響を避けることができるが、放電が始まるピーク間電圧の検出動作中は、主制御部８と高圧制御部９ｂ間の通信を完全に止めることができない。

このように、通信エラーが生じやすい、放電が始まるピーク間電圧の検出動作中に、何ら対策を施さなければ、例えば、主制御部８や高圧制御部９ｂは、正確、適切にデータの送信、受信が行えず、主制御部８は次の指示を与えることができない等の問題が生ずる。又、通信エラー状態が続けば、制御停止や、故障発生の誤判断等によってプリンタ１自体の動作が全て停止してしまう場合も生じ得る。

そこで、本実施形態のプリンタ１では、放電が始まるピーク間電圧の検出時では、印刷時よりも、通信におけるリトライ回数増やす等の特徴を有する。そこで、以下、図９を用いて、本発明の実施形態に係る放電が始まるピーク間電圧の検出動作時の通信制御の一例を示す。図９は、本発明の実施形態に係る放電が始まるピーク間電圧の検出動作時の主制御部８と高圧制御部９ｂ間の通信制御の一例を示すフローチャートである。

（放電が始まるピーク間電圧の検出時の通信制御の一例）
まず、図９におけるスタートは、図８のスタートと同様、放電が始まるピーク間電圧の検出動作が始まった時点である。そして、現像バイアスにおける交流電圧のピーク間電圧の指示や、指示に対する応答など、主制御部８と高圧制御部９ｂ間でデータ通信が行われる（ステップＳ２１）。

次に、送信側（主制御部８又は高圧制御部９ｂ）は、受信側（主制御部８又は高圧制御部９ｂ）からの異常なくデータを受信した旨の応答の有無を確認する（ステップＳ２２）。言い換えると、送信側はデータを正確に受信した旨のアクノリッジの返信を確認する。具体的に、定められた時間帯又は一定時間内に応答があるかを確認する（後述のステップＳ２５、ステップＳ２９でも同様）。もし、定められた時間帯時点又は一定時間内に応答があれば（ステップＳ２２のＹｅｓ）、通信は異常無しに行われたので、放電が始まるピーク間電圧の検出が完了したかを確認する（ステップＳ２３）。完了していれば（ステップＳ２３のＹｅｓ）、放電が始まるピーク間電圧の検出動作時における通信制御は完了してよいので、処理を完了する。一方、完了していなければ、主制御部８と高圧制御部９ｂ間でのデータ送信は続けられるので、ステップＳ２１に戻る。

一方、定められた時間帯又は一定時間内に応答がなければ（ステップＳ２２のＮｏ）、送信側は、先に送信したデータの再送信を行う。即ち、リトライを行う（ステップＳ２４）。リトライ後、再度、送信側は、受信側から異常なくデータを受信した旨の応答の有無を確認する（ステップＳ２５）。もし、応答があれば（ステップＳ２５のＹｅｓ）、通信は異常無しに行われたのでステップＳ２３に移行する。もし、応答が無ければ（ステップＳ２５のＮｏ）、リトライ回数が、放電が始まるピーク間電圧の検出時の上限回数に到ったかを確認する（ステップＳ２６）。

ここで、放電が始まるピーク間電圧の検出時は、印刷時よりもリトライ回数が多い。現像バイアス印加部９ａは高圧の電圧を発生させる等により放電発生がなくても、主制御部８と高圧制御部９ｂ間の通信が適切に行われない場合がある。そのため、印刷時でもリトライは実行される。しかし、例えば、印刷時のリトライ回数を３〜５回とすれば、放電が始まるピーク間電圧の検出時には、リトライ回数を６〜１０回、或いは、十数回として、印刷時よりも放電が始まるピーク間電圧の検出時のリトライ回数を２倍以上（例えば２〜５倍程度）に増やす（リトライ回数の設定は、記憶部８２や高圧制御部９ｂ内に記憶させておく）。即ち、現像ローラ６に印加する交流電圧のピーク間電圧を段階的に変化させ、感光体ドラム３２と現像ローラ６間で放電が始まるピーク間電圧の検出時、主制御部８と高圧制御部９ｂは、同じデータを再度送信するリトライの回数を印刷時よりも増やす。このようにリトライ回数を増やすことで、リトライ中に主制御部８と高圧制御部９ｂ間の通信が適切に行われる確率が高くなる。

もし、上限回数に至っていなければ（ステップＳ２６のＮｏ）、ステップＳ２４に戻りリトライが実行される。一方、上限回数に至れば（ステップＳ２６のＹｅｓ）、送信側（主制御部８又は高圧制御部９ｂ）は、現像バイアス印加部９ａの出力を停止させる（ステップＳ２７）。主制御部８が送信側である場合、主制御部８は、図５で示したリモート通信線Ｌ１ｒの状態を変化させ、高圧制御部９ｂに現像バイアス印加部９ａの出力を停止させる指示を出す。リモート通信線Ｌ１ｒはパルス信号ではなく、時間的に継続した状態変化（Ｈｉｇｈ、Ｌｏｗ）が現れるので、放電ノイズの影響を受けない。一方で高圧制御部９ｂが送信側である場合、単に、現像バイアス印加部９ａの出力を停止させればよい。

その後、データの再送信が行われ（ステップＳ２８）、送信側は、受信側から異常なくデータを受信した旨の応答の有無を確認する（ステップＳ２９）。尚、この時、複数回（例えば、３〜５回）のリトライが行われても良い。もし、応答が無ければ（ステップＳ２９のＮｏ）、放電が無い状態でも適切に通信を行うことができないので、故障や主制御部８や高圧制御部９ｂの通信ポートの異常が考えられ、例えば、主制御部８は放電が始まるピーク間電圧の検出動作を中断し、操作パネル１ａ等にエラーメッセージを表示させる（ステップＳ３０→エンド）。

一方、応答があれば（ステップＳ２９のＹｅｓ）、主制御部８又は高圧制御部９ｂは、現像バイアス印加部９ａの出力停止状態を解除する（ステップＳ３１）。具体的には、例えば、主制御部８がリモート通信線Ｌ１ｒの状態を変え、現像バイアス印加部９ａを出力可能とする。即ち、放電が始まるピーク間電圧の検出時、主制御部８と高圧制御部９ｂとの間で通信エラー状態が続く場合、主制御部８又は高圧制御部９ｂは、現像バイアス印加部９ａを出力停止状態とし、通信を実行して通信エラーを解消した後、現像バイアス印加部９ａの出力を再開させる。その後、ステップＳ２３に移行して、放電が始まるピーク間電圧の検出動作と主制御部８と高圧制御部９ｂ間の通信が継続される。

尚、図５を用いて説明したように、放電が始まるピーク間電圧の検出時には、主制御部８とモータ制御部１０間でも通信が行われるので、主制御部８とモータ制御部１０間の通信でも通信エラーが生ずる場合がある。そこで、図９に示した通信制御を、主制御部８とモータ制御部１０間の通信制御に適用することができる。例えば、図９及び、図９に関する説明での「高圧制御部９ｂ」を「モータ制御部１０」に置き換えればよい。

即ち、放電が始まるピーク間電圧の検出時、主制御部８とモータ制御部１０は、同じデータを再度送信するリトライの回数を印刷時よりも増やす。更に、放電が始まるピーク間電圧の検出時、主制御部８とモータ制御部１０との間で通信エラー状態が続く場合、主制御部８は、現像バイアス印加部９ａに出力停止を指示し、通信を実行して通信エラーを解消した後、現像バイアス印加部９ａに出力再開を指示する。

このようにして、本実施形態の構成によれば、主制御部８と高圧制御部９ｂ間の通信に関し、性質上、意図的に放電を生じさせる、放電が始まるピーク間電圧の検出時に、印刷時よりもリトライ回数を増やすので、放電によるノイズ影響を受け、通信データ内容を認識できない通信エラーが頻繁に生じても、正確にデータの送受信が行え、確実に主制御部８と高圧制御部９ｂ間で通信がなされ、放電が始まるピーク間電圧の検出を円滑に実行することができる。又、リトライ回数を増やしても通信エラー状態が続く場合、通信エラーの発生原因を除くため、一旦現像ローラ６への現像バイアスの印加を一時的に中断し、放電を発生させないようにする。これにより、確実に主制御部８と高圧制御部９ｂ間で通信がなされる。又、通信エラー状態の継続により、画像形成装置が停止することもなくなる。更に、正確なデータの送受信のために、高性能なノイズ対策部品を多数設ける必要もなくなる。

又、主制御部８とモータ制御部１０間の通信に関しても、放電の影響を受ける場合があるが、本実施形態の構成によれば、印刷時よりもリトライ回数を増やすので、放電によるノイズ影響を受け、主制御部８とモータ制御部１０間の通信で通信データ内容を認識できない通信エラーが頻繁に生じても正確にデータの送受信が行え、確実に主制御部８とモータ制御部１０間で通信がなされ、各種モータを正確に動作させることができる。又、リトライ回数を増やしても通信エラーが続く場合、通信エラーの発生原因を除くため、一旦現像ローラ６への現像バイアスの印加を一時的に中断し、放電を発生させないようにする。従って、確実に主制御部８とモータ制御部１０間で通信がなされる。又、通信エラー状態の継続により、画像形成装置が停止することもなくなる。更に、データ通信線Ｌ１ｄの他、現像バイアス印加部９ａの出力のＯＮ／ＯＦＦを指示するためのリモート通信線Ｌ１ｒも有するので、放電でノイズが発生しても、主制御部８は、確実に現像バイアス印加部９ａを停止させる指示を高圧制御部９ｂに与えることができる。更に、正確なデータの送受信のために、高性能なノイズ対策部品を多数設ける必要もなくなる。

ここで、他の実施形態について説明する。上述の実施形態では、感光体ドラム３２、トナーが正帯電であり、現像バイアス等で正極性の直流バイアスを印加する正帯電方式の画像形成装置を説明したが、本発明は、負帯電方式の画像形成装置にも適用できる。

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。

本発明は、感光体ドラムと現像ローラを有し、現像ローラ等に電圧（直流＋交流）を印加する画像形成装置に利用可能である。

１ プリンタ（画像形成装置） ３２ 感光体ドラム
６（６ｋ、６ｙ、６ｃ、６ｍ） 現像ローラ
８ 主制御部 ９ａ 現像バイアス印加部
９ｂ 高圧制御部 １０ モータ制御部
１４ 検出部 Ｌ１ 第１通信線
Ｌ１ｄ データ通信線 Ｌ１ｒ リモート通信線
Ｌ２ 第２通信線 Ｍ モータ

Claims (5)

1. 感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムへのトナーの供給のため、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する現像ローラと、
   トナーを飛翔させるため、前記現像ローラに対し直流と交流を重畳させた電圧を印加する現像バイアス印加部と、
   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ための検出部と、
   前記現像バイアス印加部の出力すべき電圧の指示を与える主制御部と、
   前記主制御部と通信を行って指示を受け、前記現像バイアス印加部が出力する電圧を制御する高圧制御部と、
   前記主制御部と前記高圧制御部とを通信可能に接続するための第１通信線と、を有し、
   前記現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧を段階的に変化させ、前記感光体ドラムと前記現像ローラ間で放電が始まるピーク間電圧の検出時、
   前記主制御部と前記高圧制御部は、同じデータを再度送信するリトライの回数を印刷時よりも増やすことを特徴とする画像形成装置。
2. 放電が始まるピーク間電圧の検出時、
   前記主制御部と前記高圧制御部との間で通信エラー状態が続く場合、
   前記主制御部又は前記高圧制御部は、前記現像バイアス印加部を出力停止状態とし、通信を実行して通信エラーを解消した後、前記現像バイアス印加部の出力を再開させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 装置内には、前記感光体ドラムや前記現像ローラを回転させるためのモータを１又は複数有し、
   前記主制御部の指示を受け前記モータの回転を制御するためのモータ制御部と、
   前記主制御部と前記モータ制御部を通信可能に接続するための第２通信線が設けられ、
   放電が始まるピーク間電圧の検出時、
   前記主制御部と前記モータ制御部は、同じデータを再度送信するリトライの回数を印刷時よりも増やす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. 放電が始まるピーク間電圧の検出時、
   前記主制御部とモータ制御部との間で通信エラー状態が続く場合、
   前記主制御部は、前記現像バイアス印加部を出力停止状態とし、通信を実行して通信エラーを解消した後、前記現像バイアス印加部の出力を再開させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第１通信線は、データの送受信を行うためのデータ通信線と、前記現像バイアス印加部の出力のＯＮ／ＯＦＦを指示するためのリモート通信線で構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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