JP5081768B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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、直流電源と交流電源とからトナー担持体と像担持体との間に印加させる電圧を変化させる電圧調整装置と、像担持体とトナー担持体との間に流れる電流を検出する電流検出器と、この電流検出器により検出された結果に基づいてリーク（放電）の有無を判断して上記電圧調整装置を制御する制御装置とが設けられた現像装置が開示されている。そして、この現像装置では、制御装置においてリークが検知されるまで、制御装置により電圧調整装置を制御して、トナー担持体と像担持体との間に印加させるリーク検知電圧を変化させ、像担持体とトナー担持体との間にリークを発生させるようにしている。そして、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、制御装置により電圧調整装置を制御し、直流電源と交流電源とからトナー担持体と像担持体との間に、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印加させるようにしている（特許文献１：段落００２３−段落００２６等参照）。
特許第３８１５３５６号公報

しかし、上記特許文献１には、具体的に、どれほどの電流を検出すれば放電が発生したと判断するのかは記載されておらず、上記特許文献１の現像装置では、電流検出器に流れ込んだノイズを放電発生と誤判定するおそれが十分にある。

本発明は、上記問題点を鑑み、ノイズの影響による放電発生の誤検出を抑えることが可能となる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、
装置の各部を制御する制御部と、
前記現像ローラと前記感光体ドラム間での放電発生時に流れる電流を電圧に変換し、その電圧を放電検出信号として前記制御部に出力する検出部と、を有し、
前記制御部が前記現像ローラに印加する交流電圧の１段階の変更を前記交流電圧印加部に指示し、前記交流電圧印加部が交流電圧を前記現像ローラに、前記感光体ドラムおよび前記現像ローラが少なくとも２回転する時間だけ印加する間、前記制御部は、前記検出部が出力する放電検出信号が第１の閾値を越える回数を計数し、
その計数結果が１回であると、前記交流電圧印加部は直前に印加した交流電圧と同じ交流電圧を前記現像ローラに、前記感光体ドラムおよび前記現像ローラが少なくとも２回転する時間だけ印加し、その印加中、前記制御部は、前記検出部が出力する放電検出信号が前記第１の閾値より絶対値が小さくなるよう変更した第２の閾値を越える回数を計数し、
放電検出信号が前記第２の閾値を越えた回数の計数結果が１回以下である場合、前記制御部は、放電は発生しなかったと認識し、
一方、放電検出信号が前記第２の閾値を越えた回数の計数結果が２回以上である場合、前記制御部は、放電が発生したと認識する構成とした。

このような構成によれば、交流電圧を現像ローラに印加した際に、放電は発生しないが放電検出信号にノイズが発生し、放電検出信号が第１の閾値を越える回数が１回となった場合、更に直前に印加した交流電圧と同じ交流電圧を印加し、やはり放電は発生しないので、放電検出信号が第２の閾値を越える回数は１回以下（１回の場合はノイズ発生と考えられる）となる可能性が高く、放電は発生しなかったと認識されることになる。つまり、ノイズの影響による放電発生の誤検出を抑えることが可能となる。

また、通常、感光体ドラムは、基体の製造時の誤差や、感光層等の形成時の条件等により、理想的な円筒形や円柱形からの「振れ（ずれ）」がある。また、現像ローラも、製造時の誤差等で、「振れ」がある。従って、放電の発生に影響するギャップの長さは、厳密には感光体ドラムや現像ローラの回転中も変化する。そして、放電は、感光体ドラムや現像ローラでの振れが大きい部分が、対向部分に到り、ギャップが短くなった時に生じやすくなるところ、交流電圧を印加中、感光体ドラムおよび現像ローラは少なくとも２回転するので、振れが大きい部分を少なくとも２回、対向部分に到達させることができる。即ち、放電が発生する場合、２回以上は放電が検出される可能性が高い。

従って、交流電圧を１段階だけ変更して現像ローラに印加した際に放電が発生すると、放電検出信号のピークは２つ以上となる可能性が高い。しかし、放電が微少放電で、ピークのうち１つだけが第１の閾値を越えるような場合、第１の閾値を越える回数が１回として、更に直前に印加した交流電圧と同じ交流電圧を印加する。ここでも、微小放電が発生するが、ここでは第１の閾値より絶対値が小さくなるよう、つまり０Ｖへ近づく方向に変更した第２の閾値を比較に用いるので、第１の閾値を越えなかった放電検出信号のピークも第２の閾値は越えて、放電検出信号が第２の閾値を越える回数は２回以上となり、放電が発生したと認識されることになる。つまり、実際は微少放電が発生したが、放電検出信号が第１の閾値を越える回数が１回で、ノイズが発生したのか、放電が発生したのか不明である場合でも、閾値を変更することで微少放電の発生を正確に検出できる。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、放電が発生したと認識すると、前記制御部は、直前に印加した交流電圧の１段階前の状態から１段階の変更量を分割した変更量で段階的に、前記現像ローラに印加する交流電圧の変更を前記交流電圧印加部に指示し、前記検出部を用いて放電の発生を検出する構成とした。

このような構成によれば、制御部が放電発生を認識した場合、直前に印加した交流電圧の１段階前の状態からより細かい単位で交流電圧を印加し、放電発生が開始する交流電圧付近の交流電圧を精度良く見つけることができる。

また、請求項３に係る発明は、請求項２に記載の発明において、放電の発生を検出すると、前記制御部は、放電発生時に前記現像ローラに印加していた交流電圧のピーク間電圧に対する前記感光体ドラムと前記現像ローラ間の電位差を求め、画像形成時における前記現像ローラと前記感光体ドラムの表面電位の電位差が前記電位差よりも小さくなるように、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を定める構成とした。

このような構成によれば、精度良く見つかった放電発生が開始する交流電圧付近の交流電圧に基づき、放電発生が開始する感光体ドラムと現像ローラ間の電位差付近の電位差を精度良く求めることができ、現像効率が高く、画像形成時に放電が発生しない交流電圧の設定を確実に行うことができる。

また、請求項４に係る発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記制御部は、前記検出部から前記制御部に向けて出力される放電検出信号の変化を監視し、放電検出信号の電圧値の変化率を演算し、
前記第１の閾値および前記第２の閾値は、放電検出信号の電圧値の変化率に対するものである構成とした。

検出部は、ノイズや、検出部の回路構成や、交流電圧印加部等の影響等により、検出部から制御部への信号線での電圧が変動する（安定しない）場合がある。従って、絶対的な閾値（電圧値）では、正確に放電の発生を検出できない可能性がある。しかし、この構成によれば、閾値は、放電検出信号の電圧値の変化率に対するものなので、放電により電流が発生し、検出部から制御部への信号線の状態の大きな変化が生じた場合に、制御部は、放電が発生したと認識する。従って、制御部は、正確に放電の発生を検出することができる。

本発明の画像形成装置によれば、ノイズの影響による放電発生の誤検出を抑えることが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図１乃至図９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、定着装置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、定着装置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。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。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（不図示）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）。

前記定着装置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、定着装置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が設けられ、各検出部１４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感光体ドラム９へ飛翔する。

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に変換する検出回路１４ａと、変換された電圧信号を増幅し、放電検出信号としてＣＰＵ１１に出力するアンプ１５とで構成される。ＣＰＵ１１は、アンプ１５からの放電検出信号を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。尚、本発明に関し、放電検出や現像ローラ８１に印加する交流電圧の設定用プログラムや、放電検出用の閾値ＴＨ１、ＴＨ２（詳細は後述）も記憶部１２は記憶する。また、計時部１１ａは、プリンタ１の制御に必要な時間を計時する。

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。また、制御部１０は、モータＭとも接続され、モータＭへの電力供給のＯＮ／ＯＦＦを制御して、回転駆動力の供給を制御し、感光体ドラム９、現像ローラ８１等の回転を制御する。

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。

また、本発明に関し、制御部１０（ＣＰＵ１１）は、検出部１４（アンプ１５）が接続される。また、本発明の実施時、ＣＰＵ１１は、現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧等を段階的に変える指示を交流電圧印加部８６に与え、検出部１４（アンプ１５）の出力から放電発生の有無の検出や、放電の大きさを判断する。そして、放電の発生を検出した場合、制御部１０は、その時の直流電圧や交流電圧のピーク間電圧等の値に基づき、放電発生時の感光体ドラム９と現像ローラ８１間の電位差を把握し、画像形成時に放電が生じないように、画像形成動作時に印加すべき現像バイアスを決定する。尚、現像バイアスの設定値は記憶部１２に記憶される。

（放電発生検出動作、および、現像ローラ８１に印加する交流電圧の設定）
次に、図５および図６に示すタイミングチャートで、感光体ドラム９と現像ローラ８１間での放電の発生検出動作の一例を説明する。図５は、本発明の実施形態に係る放電発生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。図６は、本発明の実施形態に係る現像ローラ８１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。尚、この放電発生検出動作は、各画像形成部３について、１つずつ順に行われる。

まず、図５に基づき、放電発生検出動作の概略を説明する。尚、図５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が直流電圧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。

また、「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（不図示）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。

〈初期動作〉
本発明に係る放電発生検出動作が開始されると、感光体ドラム９、現像ローラ８１、中間転写ベルト５２等が回転を開始した後、初期動作では、現像ローラ８１と磁気ローラ８２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８２への電圧印加により、少量のトナーが磁気ローラ８２から現像ローラ８１に供給される。放電発生検出では、基本的に、現像ローラ８１にトナーを担持させないが、全くトナーを担持させないと、感光体ドラム９とこれに接する回転部材（中間転写ベルト５２等）との摩擦が大きくなりすぎる等、弊害があるので、若干量、感光体ドラム９にトナーが供給される。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７による感光体ドラム９への帯電が開始される。尚、放電発生検出動作が終了するまで、帯電装置７に印加される電圧はＯＮのままである。また、現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧が測定するピーク間電圧にまで高められる。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、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８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を段階的に上昇させる。そして、条件変更状態の途中で、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。

〈放電検出状態〉
放電検出状態では、現像ローラ８１に対し現像バイアスが印加され、露光装置４が露光を継続して行う（感光体ドラム９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９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、制御部１０から露光装置４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１２が記憶）。

この時、放電検出状態は、一定時間続き、ＣＰＵ１１へのアンプ１５の入力から放電発生を認識しない場合等、条件変更状態に移行する。条件変更状態では、再び、制御部１０は、交流電圧印加部８６に指示し、交流電圧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、前回よりも現像ローラ８１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。以後、放電する交流電圧を認定するまで、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、段階的に一定の刻み幅で現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧が基本的に高められる。尚、図５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。

次に、図６に基づき、放電検出状態での現像ローラ８１への電圧の印加について説明する。尚、図６では、上段に画像形成時のタイミングチャートを、下段に、放電検出状態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＝暗電位。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、放電有無検出時に、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６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６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とで同じとなるよう（Ｔ１＝Ｔ２）、設定される（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。

（放電発生検出動作の制御の流れ）
次に、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の放電発生検出動作の制御の流れの一例を説明する。図７および図８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。

尚、この放電発生検出動作は、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８や感光体ドラム９の交換時に行える。また、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８等の交換時に行うのは、感光体ドラム９と現像ローラ８１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、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Ｓ１）。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、図５で説明した初期動作が行われる（ステップＳ２）。次に、図５で説明した準備状態に移行し（ステップＳ３）、例えば、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。

次に、図５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、ＣＰＵ１１は、検出部１４の出力に基づき放電発生の有無を確認する（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（例えば、現像ローラ８１へ印加する交流電圧の大きさが極めて低い等）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Ｎｏ）、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、操作パネル１３等にエラー表示（ステップＳ６）を行って、放電発生検出動作は終了する（エンド）。

一方、デフォルト測定で放電発生を検出しなければ（ステップＳ５のＹｅｓ）、図５で説明した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現状より所定の刻み幅ΔＶ１（例えば、３０〜１００Ｖなど）だけ増加させる設定が行われる（ステップＳ７）。

そして、次に、放電検出状態に移行し、具体的には、ΔＶ１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の指示により所定時間露光が行われ、その間、ＣＰＵ１１はアンプ１５の出力電圧（放電検出信号）が所定の閾値ＴＨ１を越えた回数をカウントする（ステップＳ８）。ここでの放電検出状態の時間は、感光体ドラム９が少なくとも２回転する時間（例えば、２回転分の時間）がとられる。また、現像ローラ８１は、感光体ドラム９よりも半径が小さく周長が短いので（図３等参照）、感光体ドラム９が少なくとも２回転する間に、それよりも多く回転する（例えば、感光体ドラム９が２回転する間に現像ローラ８１が５回転する）。尚、放電検出状態の時間は予め記憶部１２に記憶させておき、計時部１１ａが計時すればよい。

そして、ＣＰＵ１１はカウント数が何回であるかを確認し（ステップＳ９）、もし０回であれば、放電は発生しなかったとして、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Ｓ１０）、達していれば（ステップＳ１０のＹｅｓ）、ステップＳ１８（図８）に移行する（詳細は後述）。達していなければ（ステップＳ１０のＮｏ）、ステップＳ７に戻る。

また、ステップＳ９で、カウント数が２回以上であれば、放電が発生したとして、後述するステップＳ１３（図８）に移行する。通常、感光体ドラム９は、基体の製造時の誤差や、感光層（例えば、アモルファスシリコンや有機感光体）等の形成時の条件等により、理想的な円筒形や円柱形からの「振れ（ずれ）」がある。また、現像ローラ８１も、製造時の誤差等で、「振れ」がある。従って、放電の発生に影響するギャップの長さは、厳密には感光体ドラム９や現像ローラ８１の回転中も変化する。そして、放電は、感光体ドラム９や現像ローラ８１での振れが大きい部分が、対向部分に到り、ギャップが短くなった時に生じやすくなるところ、放電検出状態中、感光体ドラム９は少なくとも２回転し、現像ローラ８１はそれよりも多く回転するので、振れが大きい部分を少なくとも２回、対向部分に到達させることができる。即ち、放電が発生する場合、２回以上は放電が検出される可能性が高い。

また、ステップＳ９で、カウント数が１回であれば、ノイズが発生したのか、放電が発生したのか不明であるとして、ステップＳ１１に移行する。ここでは、放電検出状態に移行し、具体的には、ステップＳ８と同じ交流電圧を現像ローラ８１に印加し、ＣＰＵ１１の指示により所定時間露光が行われ、その間、ＣＰＵ１１はアンプ１５の出力電圧（放電検出信号）が所定の閾値ＴＨ２を越えた回数をカウントする（ステップＳ１１）。ここでの放電検出状態の時間は、ステップＳ８と同様に、感光体ドラム９が少なくとも２回転する時間がとられる。また、閾値ＴＨ２は、ステップＳ８での閾値ＴＨ１よりも小さくする。具体的には、閾値ＴＨ２は、閾値ＴＨ１の９０％〜５０％程度となるようにすればよい（例えば、ＴＨ１＝１．０Ｖに対して、ＴＨ２＝０．５Ｖ等）。

そして、ＣＰＵ１１はカウント数が何回であるかを確認し（ステップＳ１２）、１回以下であれば、ステップＳ９でカウント数が１回であったのはノイズのためであり、放電は発生しなかったとして、ステップＳ１０に移行する。また、ステップＳ１２で、カウント数が２回以上であれば、放電が発生したとして、ステップＳ１３（図８）に移行する。

例えば、ステップＳ８の放電検出状態で、図９（Ａ）のように、放電は発生しないが検出部１４の出力電圧（放電検出信号）に閾値ＴＨ１を越えるノイズが発生したとする。すると、ステップＳ９でカウント数が１回となり、ステップＳ１１の放電検出状態に移行する。ここでも同様のノイズが発生したとすると、閾値ＴＨ１よりも小さな閾値ＴＨ２をノイズが越えるので、ステップＳ１２でカウント数は１回となり、放電は発生しなかったとして、ステップＳ１０に移行する。また、ステップＳ１１の放電検出状態でノイズが発生しなければ、放電検出信号は閾値ＴＨ２を越えないので、ステップＳ１２でカウント数は０回となり、やはり放電は発生しなかったとして、ステップＳ１０に移行する。このように、放電検出状態でノイズが発生しても、放電が発生したと誤検出することを防げる。

また、例えば、ステップＳ８の放電検出状態で、図９（Ｂ）のように、放電が４回発生したが、放電が微少放電で、検出部１４の出力電圧（放電検出信号）のピークの１つだけが閾値ＴＨ１を越えたとする。すると、ステップＳ９でカウント数が１回となり、ステップＳ１１の放電検出状態に移行する。ここでも、同様に微少放電が発生するが、検出部１４の出力電圧の４つのピークが閾値ＴＨ１よりも小さな閾値ＴＨ２を越えたとする。すると、ステップＳ１２のカウント数は４回で２回以上となり、放電が発生したとして、ステップＳ１３に移行する。このように、放電検出状態で微少放電が発生したが、閾値ＴＨ１との比較では放電が発生したのか、ノイズが発生したのか不明である場合でも、閾値ＴＨ１を小さくした閾値ＴＨ２との比較により、微少放電が発生したことを検出できる。

次に、ステップＳ１３では、ＣＰＵ１１の指示でＶｐｐ制御部８８は、交流電圧印加部８６が現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を、現状より所定の刻み幅ΔＶ１だけ減少させ（ステップＳ１３）、さらに所定の刻み幅ΔＶ２だけ増加させた値に設定する（ステップＳ１４）。ここで、所定の刻み幅ΔＶ２は、所定の刻み幅ΔＶ１を分割したものとできる（例えば、ΔＶ１＝５０Ｖであれば、ΔＶ２＝１０Ｖ等）。言い換えると、放電が発生するピーク間電圧をより細かく探し当てるため、１段階戻って放電発生検出におけるピーク間電圧の段階的な変化の刻み幅を小さくする。

その後、放電検出状態に移行し、具体的には、ΔＶ２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の指示により所定時間露光が行われ、その間、ＣＰＵ１１はアンプ１５の出力電圧（放電検出信号）が所定の閾値ＴＨ１を越えた回数をカウントする（ステップＳ１５）。ここでの放電検出状態の時間は、ステップＳ８と同様に、感光体ドラム９が少なくとも２回転する時間（例えば、２回転分の時間）がとられる。言い換えると、刻み幅ΔＶ１でのピーク間電圧の段階的な変更の際、放電が検出されれば、より詳細に、放電が発生するピーク間電圧を得るため、刻み幅ΔＶ２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。

次に、カウント数が１回以上であるかを確認し（ステップＳ１６）、０回であれば（ステップＳ１６のＮｏ）、放電は発生しなかったとして、現在のピーク間電圧が先に放電を検出したピーク間電圧に達しているかをＣＰＵ１１が確認する（ステップＳ１７）。もし達していれば（ステップＳ１７のＹｅｓ）、ステップＳ１８に移行する。もし、達していなければ（ステップＳ１７のＮｏ）、ステップＳ１４に戻る。一方、カウント値が１回以上であれば（ステップＳ１６のＹｅｓ）、ＣＰＵ１１は、現在のピーク間電圧のときに放電が発生すると認定し、ステップＳ１８に進む。

次に、ステップＳ１８について、詳述する。放電発生検出時（ステップＳ１６のＹｅｓ、ステップＳ１７のＹｅｓ）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Ｓ１０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、周波数ｆ２、デューティ比Ｄ２、バイアス設定値Ｖｄｃ２から、図６下段に示す電位差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Ｓ１８）。

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。

具体的には、放電発生検出動作時のＶｐｐ２は、段階的に変更されＶｐｐ２の大きさはある程度決まっており、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、ＣＰＵ１１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１２に記憶しておけばよい。

次に、ＣＰＵ１１は、図６上段に示した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を設定する（ステップＳ１９）。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。

要するに、本実施形態のプリンタ１では、放電発生検出時に放電が発生したことを検出した場合、制御部１０は、放電発生時に現像ローラ８１に印加していた交流電圧に対する感光体ドラム９と現像ローラ８１間の電位差を求め、画像形成時における現像ローラ８１と感光体ドラム９の表面電位の電位差が上記求めた電位差よりも小さくなるように、画像形成時に現像ローラ８１に印加すべき交流電圧を定めるのである。

そして、このＶｐｐ１の設定が完了すれば、放電発生検出と画像形成時のＶｐｐ１の設定は終了する（エンド）。このように、本発明によれば、現像効率が高く、かつ、画像形成時に放電が発生しない、現像ローラ８１に印加すべきＶｐｐ１を自動的に設定することができる。

次に、他の実施形態について説明する。上記実施形態では、一定の値を有する閾値（絶対閾値）を例に挙げて説明したが、相対閾値（電圧値の変化率）を用いて放電の発生を検出しても良い。即ち、制御部１０は、検出部１４から制御部１０に向けて出力される信号の変化を監視し、放電検出信号の電圧値の変化率を演算（例えば、ＣＰＵ１１が演算）し、閾値は、放電検出信号の電圧値の変化率に対するものとする。

ここで、検出回路１４ａが直流電圧印加部８５や交流電圧印加部８６等に接続され、これらの印加部等の影響を受ける場合や、ノイズの影響や、検出回路１４ａの回路構成等により、検出部１４から制御部１０への信号線での電圧が変動する（安定しない）場合があり得る。従って、絶対閾値では、正確に放電を検出できない場合がある。このような場合でも、相対閾値を用いれば、放電により電流が発生し、検出部１４から制御部１０への信号線の状態の大きな変化が生じた場合に、制御部１０は、放電が発生したと認識する。従って、制御部１０は、正確に放電の発生を検出することができる。

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、上記実施形態では、放電検出状態において感光体ドラム９を全面露光させてほぼ表面を０Ｖとし、現像ローラ８１に印加する交流電圧のプラス側ピークとの電位差により放電を発生させるようにしていたが、放電検出状態において感光体ドラム９を正帯電だけさせて露光は行わず、現像ローラ８１に印加する交流電圧のマイナス側ピークとの電位差により放電を発生させるようにしてもよい。この場合、放電電流は上記実施形態と逆方向に流れ、放電検出信号の正負も上記実施形態と逆となるので、閾値ＴＨ１および閾値ＴＨ２の正負を上記実施形態と逆にすればよい。つまり、閾値ＴＨ２は、閾値ＴＨ１よりも０Ｖへ近づく方向（絶対値が小さくなるよう）に変更された閾値となる。

本発明は、感光体ドラムと現像ローラを有し、現像ローラに現像バイアス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、本実施形態に係る放電発生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。 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、本実施形態に係るプリンタにおける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。 は、本実施形態に係るプリンタにおける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。 は、（Ａ）放電検出信号にノイズが発生した一例を示す模式的な波形図、（Ｂ）放電が発生した際の放電検出信号の一例を示す模式的な波形図である。

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
８５ 直流電圧印加部
８６ 交流電圧印加部
９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ） 感光体ドラム
１０ 制御部
１１ ＣＰＵ（制御部１０の一部）
１４ 検出部

Claims (4)

1. 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、
   装置の各部を制御する制御部と、
   前記現像ローラと前記感光体ドラム間での放電発生時に流れる電流を電圧に変換し、その電圧を放電検出信号として前記制御部に出力する検出部と、を有し、
   前記制御部が前記現像ローラに印加する交流電圧の１段階の変更を前記交流電圧印加部に指示し、前記交流電圧印加部が交流電圧を前記現像ローラに、前記感光体ドラムおよび前記現像ローラが少なくとも２回転する時間だけ印加する間、前記制御部は、前記検出部が出力する放電検出信号が第１の閾値を越える回数を計数し、
   その計数結果が１回であると、前記交流電圧印加部は直前に印加した交流電圧と同じ交流電圧を前記現像ローラに、前記感光体ドラムおよび前記現像ローラが少なくとも２回転する時間だけ印加し、その印加中、前記制御部は、前記検出部が出力する放電検出信号が前記第１の閾値より絶対値が小さくなるよう変更した第２の閾値を越える回数を計数し、
   放電検出信号が前記第２の閾値を越えた回数の計数結果が１回以下である場合、前記制御部は、放電は発生しなかったと認識し、
   一方、放電検出信号が前記第２の閾値を越えた回数の計数結果が２回以上である場合、前記制御部は、放電が発生したと認識することを特徴とする画像形成装置。
2. 放電が発生したと認識すると、前記制御部は、直前に印加した交流電圧の１段階前の状態から１段階の変更量を分割した変更量で段階的に、前記現像ローラに印加する交流電圧の変更を前記交流電圧印加部に指示し、前記検出部を用いて放電の発生を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 放電の発生を検出すると、前記制御部は、放電発生時に前記現像ローラに印加していた交流電圧のピーク間電圧に対する前記感光体ドラムと前記現像ローラ間の電位差を求め、画像形成時における前記現像ローラと前記感光体ドラムの表面電位の電位差が前記電位差よりも小さくなるように、画像形成時に前記現像ローラに印加すべき交流電圧を定めることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記検出部から前記制御部に向けて出力される放電検出信号の変化を監視し、放電検出信号の電圧値の変化率を演算し、
   前記第１の閾値および前記第２の閾値は、放電検出信号の電圧値の変化率に対するものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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