JP5081769B2 - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP5081769B2
JP5081769B2 JP2008218794A JP2008218794A JP5081769B2 JP 5081769 B2 JP5081769 B2 JP 5081769B2 JP 2008218794 A JP2008218794 A JP 2008218794A JP 2008218794 A JP2008218794 A JP 2008218794A JP 5081769 B2 JP5081769 B2 JP 5081769B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photosensitive drum
unit
discharge
voltage
developing roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008218794A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010054743A (en
Inventor
研介 藤原
保 清水
良太 前田
浩次 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Document Solutions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Document Solutions Inc filed Critical Kyocera Document Solutions Inc
Priority to JP2008218794A priority Critical patent/JP5081769B2/en
Priority to US12/546,845 priority patent/US7979011B2/en
Publication of JP2010054743A publication Critical patent/JP2010054743A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5081769B2 publication Critical patent/JP5081769B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

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。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.

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。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus using toner such as a copying machine, a printer, and a facsimile, a developing roller facing a photosensitive drum is sometimes provided with a gap. A so-called developing bias in which direct current and alternating current are superimposed is applied to the developing roller, and the charged toner flies from the developing roller to the photosensitive drum, and the electrostatic latent image is developed.

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。又、感光体ドラムの特性によって、放電電流の流れる方向により、大電流が流れ、感光体ドラムの損傷を引き起こす場合がある。従って、放電の生ずるような電圧を、画像形成時に現像ローラに印加すべきではない。   Here, in order to sufficiently supply the toner to the photosensitive drum, to ensure the density of the formed image and to improve the development efficiency, the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller should be increased. However, if it is too large, discharge occurs in the gap between the photosensitive drum and the developing roller. When the discharge occurs, the electrostatic latent image is disturbed due to the potential change on the surface of the photosensitive drum, and the quality of the formed image is deteriorated. Further, depending on the characteristics of the photosensitive drum, a large current may flow depending on the direction in which the discharge current flows, causing damage to the photosensitive drum. Therefore, a voltage that causes discharge should not be applied to the developing roller during image formation.

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(例えば、特許文献1:請求項1等参照)。
特許第3815356号公報
Therefore, for example, Patent Document 1 provides a toner carrier that is opposed to the image carrier with a required distance in the development region, and a DC voltage and an AC voltage are superimposed between the toner carrier and the image carrier. In a developing device that applies an applied developing bias voltage and supplies toner to an image carrier to develop an electrostatic latent image, a leak that changes a leak detection voltage applied between the image carrier and the toner carrier A generation unit and a leak detection unit for detecting a leak are provided, and the maximum potential difference ΔVmax between the leak detection voltage and the surface potential of the image carrier is gradually increased to flow between the image carrier and the toner carrier. A developing device is described in which when a current continuously increases, a leak detection unit determines that a leak has occurred (see, for example, Patent Document 1: Claim 1).
Japanese Patent No. 3815356

上述したように、放電による弊害を生じさせず、現像効率を高めるには、感光体ドラムと現像ローラ間での放電が発生せず、かつ、できる限り大きい交流電圧を現像ローラに印加することになる。ここで、放電が生ずる電位差を決定する大きな要因としての、現像ローラと感光体ドラムとのギャップは、感光体ドラムや現像ローラの取付、設置における誤差のため、各画像形成装置で異なる。又、放電が生ずる電位差は、気圧などの影響を受け変動する。従って、放電が生ずる電位差は、各画像形成装置や設置環境等で異なる。そうすると、放電が発生せず、かつ、できるだけ大きい交流電圧の印加の設定を行うには、現像ローラに印加する交流電圧の大きさを変化させつつ、放電の発生の有無を検出し、放電が発生した交流電圧の大きさに基づき、現像ローラと感光体ドラムの電位差を把握し、印刷時にこの電位差を若干下回るように、現像ローラに印加する交流電圧を定める設定を行う必要がある。   As described above, in order to increase development efficiency without causing adverse effects due to electric discharge, no electric discharge occurs between the photosensitive drum and the developing roller, and an AC voltage as large as possible is applied to the developing roller. Become. Here, the gap between the developing roller and the photosensitive drum, which is a major factor that determines the potential difference in which electric discharge occurs, differs depending on each image forming apparatus due to an error in mounting and installation of the photosensitive drum and the developing roller. In addition, the potential difference at which discharge occurs varies under the influence of atmospheric pressure and the like. Therefore, the potential difference at which discharge occurs varies depending on each image forming apparatus, installation environment, and the like. Then, in order to set the application of an AC voltage as large as possible without causing a discharge, the presence or absence of the discharge is detected while changing the magnitude of the AC voltage applied to the developing roller, and the discharge is generated. Based on the magnitude of the AC voltage, it is necessary to determine the potential difference between the developing roller and the photosensitive drum, and to set the AC voltage applied to the developing roller so that the potential difference is slightly smaller during printing.

ここで、放電発生の有無を検出し、放電が発生する現像ローラと感光体ドラムの電位差を正確に把握するには、感光体ドラムの表面電位を安定させる必要がある。なぜなら、感光体ドラムの表面電位がばらつくと、同じ大きさの交流電圧を現像ローラに印加しても、放電が発生する場合と、発生しない場合が生じるためである。   Here, it is necessary to stabilize the surface potential of the photosensitive drum in order to detect the occurrence of discharge and accurately grasp the potential difference between the developing roller where the discharge occurs and the photosensitive drum. This is because if the surface potential of the photosensitive drum varies, there may or may not be a discharge even if an AC voltage of the same magnitude is applied to the developing roller.

尚、特許文献1を見ると、例えば、「・・・感光体ドラムの表面電位は、-550Vにし・・・」(特許文献1:段落[0028]等参照)など記載されているのみで、何ら感光体ドラムの表面電位を安定させる方法の記載はない。例えば、感光体ドラムの表面に汚れや、傷がある場合や、バイアス回路の故障、異常等、特許文献1記載の発明では、感光体ドラムの表面電位が安定するか不明という問題がある。 Incidentally, referring to Patent Document 1, for example, "the surface potential of the ... photoconductor drum, - to 550 V ..." (Patent Document 1: see paragraph [0028], etc.) only been described such as, There is no description of a method for stabilizing the surface potential of the photosensitive drum. For example, in the invention described in Patent Document 1, there is a problem that whether the surface potential of the photosensitive drum is stable, such as when the surface of the photosensitive drum is soiled or scratched, or the bias circuit malfunctions or is abnormal.

又、通常、感光体ドラムには、形成されたトナー像の転写のための中間転写体や転写ローラが接するが、特許文献1記載の発明では、負帯電のトナーを用い、放電検出時、感光体ドラムに負極性の電圧を印加するので、この時、感光体ドラム上に残留するトナーが、中間転写体や転写ローラ等の転写部材に移動する可能性がある。そうすると、感光体ドラムと転写部材の摩擦係数が変動し、中間転写体や感光体ドラム等の回転ムラの原因となる場合がある。この回転ムラは、画像形成時、トナー像形成や、転写の位置ずれ等の要因となり、形成される画像品質の低下を招く場合があるという問題がある。   In general, an intermediate transfer member or a transfer roller for transferring the formed toner image is in contact with the photosensitive drum. However, in the invention described in Patent Document 1, negatively charged toner is used, and when the discharge is detected, the photosensitive drum is exposed to light. Since a negative voltage is applied to the body drum, at this time, toner remaining on the photosensitive drum may move to a transfer member such as an intermediate transfer body or a transfer roller. As a result, the friction coefficient between the photosensitive drum and the transfer member may fluctuate, which may cause uneven rotation of the intermediate transfer member and the photosensitive drum. This uneven rotation causes a problem such as toner image formation or transfer positional deviation during image formation, and there is a problem in that the quality of the formed image may be deteriorated.

本発明は、上記問題点を鑑み、放電の発生の確認時、感光体ドラムの表面電位を安定させ、放電が生ずる感光体ドラムと現像ローラの電位差を正確に確定し、又、放電の発生の確認後での、形成画像の品質低下をなくすことを目的とする。   In view of the above problems, the present invention stabilizes the surface potential of the photosensitive drum when the occurrence of discharge is confirmed, accurately determines the potential difference between the photosensitive drum and the developing roller where the discharge occurs, and prevents occurrence of discharge. The object is to eliminate the deterioration of the quality of the formed image after confirmation.

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、前記感光体ドラムを一定の電位で帯電させる帯電部と、帯電後の前記感光体ドラムの露光を行って静電潜像を形成する露光部と、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、直流電圧印加部と、交流電圧印加部が接続される現像ローラと、転写用の電圧を印加する転写電圧印加部に接続され、トナー像を中間転写体又はシートに転写する転写部と、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、前記検出部の出力が入力され放電発生を認識する制御部と、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段階的な変更を前記交流電圧印加部に指示し、前記検出部により放電の発生を検出する放電発生検出時に、前記制御部は、前記転写電圧印加部に指示して転写時と逆極性の電圧を前記転写部に印加させ、前記帯電部に前記感光体ドラムの帯電を行わせ、前記露光部に前記感光体ドラムの周面全体にわたり露光させることとした。   In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to a first aspect includes a photosensitive drum carrying a toner image on a peripheral surface, a charging unit for charging the photosensitive drum at a constant potential, and the photosensitive after charging. The photosensitive drum is opposed to an exposure unit that exposes the photosensitive drum to form an electrostatic latent image with a gap provided therebetween, and carries toner at the time of image formation to supply toner to the photosensitive drum. A DC voltage application unit; a developing roller to which an AC voltage application unit is connected; a transfer unit connected to a transfer voltage application unit that applies a transfer voltage; and a transfer unit that transfers a toner image to an intermediate transfer member or sheet; A detection unit that detects the occurrence of discharge between the developing roller and the photosensitive drum; and a control unit that controls each unit of the apparatus and that receives an output of the detection unit and recognizes the occurrence of discharge. Part is the developing roller Instructing the AC voltage application unit to change the AC voltage to be applied stepwise, and detecting the occurrence of discharge by the detection unit, the control unit instructs the transfer voltage application unit to perform transfer. A voltage having a polarity opposite to that of the photosensitive drum is applied to the transfer unit, the charging unit charges the photosensitive drum, and the exposure unit exposes the entire peripheral surface of the photosensitive drum.

この構成によれば、放電が発生する現像ローラと感光体ドラム間の電位差を把握するため、現像ローラに印加する交流電圧を変化させつつ放電の発生を検出、確認する場合、帯電部に感光体ドラムの帯電を行わせ、露光部に感光体ドラムの周面全体にわたり露光させるので、帯電部が感光体ドラムを一定の電位で帯電させ、感光体ドラムが露光されることにより、露光後の感光体ドラムの表面電位は安定する(例えば、ほぼ0V)。従って、基準となる感光体ドラムの表面電位が安定するので放電が発生する現像ローラと感光体ドラムの電位差を正確に把握することができる。   According to this configuration, in order to grasp the potential difference between the developing roller where the discharge occurs and the photosensitive drum, when detecting and confirming the occurrence of the discharge while changing the AC voltage applied to the developing roller, the charging unit includes a photosensitive member. Since the drum is charged and the exposure part is exposed over the entire surface of the photosensitive drum, the charging part charges the photosensitive drum at a constant potential, and the photosensitive drum is exposed. The surface potential of the body drum is stable (for example, approximately 0 V). Accordingly, since the surface potential of the reference photosensitive drum is stabilized, it is possible to accurately grasp the potential difference between the developing roller and the photosensitive drum where discharge occurs.

又、この構成では、転写部にトナー像の転写時とは逆極性の電圧を印加させるので、中間転写体や転写ローラ等の転写部材への、感光体ドラム上のトナーの移動を防ぐことができ、これにより、転写部材等や、これらに当接する感光体ドラムの回転ムラの発生を抑えることができ、トナー像形成や転写等を、ずれなく正確に行うことができる。   Further, in this configuration, since a voltage having a polarity opposite to that at the time of transferring the toner image is applied to the transfer unit, it is possible to prevent the toner on the photosensitive drum from moving to the transfer member such as the intermediate transfer member or the transfer roller. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of rotation unevenness of the transfer member and the photosensitive drum in contact with the transfer member and the like, and toner image formation and transfer can be accurately performed without deviation.

又、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の発明において、放電発生検出時、前記制御部は、印刷時よりも、前記帯電部の帯電出力を減らす指示を与えることとした。この構成によれば、制御部は、通常の印刷時よりも帯電部の帯電出力を減らすように指示を出すので、露光部の露光により、確実に感光体ドラムの表面電位を安定させることができる。更に、帯電部では、感光体ドラムを帯電させるため比較的高い電圧が印加されるが、この帯電のための電圧印加により、オゾンが発生することがあり、このオゾンが機内の粉塵(トナー、現像剤中の外添剤等)と反応し、帯電生成物が生成される。この帯電生成物が感光体ドラムに付着すると、感光体ドラムや転写部材の摩擦係数が変動し、回転ムラを引き起こす場合がある。又、オゾンは、感光体ドラム表面と反応し、水分を吸着させやすくする。そうすると、帯電生成物が感光体ドラムに降り積もった場合や、水分に帯電生成物が溶け込んだ場合、感光体ドラムの抵抗が下がり、感光体ドラム表面での電荷が移動し、形成される画像の品質が低下する場合がある(いわゆる、像流れ)。そして、本発明では放電の発生の検出、確認のため、帯電部が帯電を行うところ、検出作業が長時間に及べば、帯電生成物が多く生成される場合がある。しかし、この構成では、制御部は、通常の印刷時よりも帯電部の帯電出力を減少させるので、オゾンや帯電生成物の発生量が減少し、回転ムラの発生や放電検出後の画像形成での画質の劣化をなくすことができる。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, when the occurrence of discharge is detected, the control unit gives an instruction to reduce the charging output of the charging unit than during printing. According to this configuration, the control unit issues an instruction to reduce the charging output of the charging unit as compared with normal printing, so that the surface potential of the photosensitive drum can be reliably stabilized by exposure of the exposure unit. . Furthermore, in the charging unit, a relatively high voltage is applied to charge the photosensitive drum. Ozone may be generated by the application of the voltage for charging, and this ozone may generate dust (toner, development) in the machine. It reacts with an external additive in the agent to produce a charged product. When this charged product adheres to the photosensitive drum, the friction coefficient of the photosensitive drum or the transfer member may fluctuate, which may cause rotation unevenness. In addition, ozone reacts with the surface of the photosensitive drum to facilitate the adsorption of moisture. Then, if the charged product falls on the photosensitive drum, or if the charged product dissolves in moisture, the resistance of the photosensitive drum decreases, the charge on the surface of the photosensitive drum moves, and the quality of the image formed May decrease (so-called image flow). In the present invention, the charging unit performs charging for the detection and confirmation of the occurrence of discharge. If the detection operation takes a long time, a large amount of charged products may be generated. However, in this configuration, the control unit reduces the charging output of the charging unit as compared with normal printing, so the amount of ozone and charged products generated is reduced, and rotation unevenness and image formation after discharge detection are performed. Image quality degradation can be eliminated.

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、前記感光体ドラムの清掃を行う清掃部を有することとした。この構成によれば、感光体ドラムの清掃を行う清掃部を有するので、転写部材に付着するトナーを減少させることができる。又、帯電生成物が感光体ドラムに付着しても、付着量を減らすことができる。従って、感光体ドラム等の回転速度ムラや、画質劣化の度合を下げることができる。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a cleaning unit is provided for cleaning the photosensitive drum. According to this configuration, since the cleaning unit that cleans the photosensitive drum is provided, the toner adhering to the transfer member can be reduced. Even if the charged product adheres to the photosensitive drum, the amount of adhesion can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the rotational speed unevenness of the photosensitive drum or the like and the degree of image quality deterioration.

又、請求項4に係る発明は、請求項1乃至3の発明において、放電発生検出時に放電が発生したことを検出した場合、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値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、画像形成時に現像ローラに印加すべき交流電圧を定めることとした。この構成によれば、正確に把握された放電が発生する現像ローラと感光体ドラムの電位差に基づき、現像効率を高めた、適切な画像形成時に放電の生じない交流電圧の設定を行うことができる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the invention, when it is detected that a discharge has occurred when the discharge is detected, the control unit applies the alternating current applied to the developing roller when the discharge has occurred. A potential difference between the photosensitive drum and the developing roller with respect to a voltage peak value is obtained, and development is performed during image formation so that a potential difference between the surface potential of the developing roller and the photosensitive drum during image formation is smaller than the potential difference. The AC voltage to be applied to the roller was determined. According to this configuration, based on the potential difference between the developing roller and the photosensitive drum where the accurately recognized discharge is generated, it is possible to set an alternating voltage that does not generate a discharge at the time of appropriate image formation with improved development efficiency. .

本発明の画像形成装置によれば、現像ローラと感光体ドラム間の放電発生を検出し、放電が発生する現像ローラと感光体ドラムの電位差を把握する場合、感光体ドラムの表面電位が安定するので、正確な現像ローラと感光体ドラムの電位差を把握することができる。又、放電の測定により生ずる画像形成時の転写部材や感光体ドラムの回転ムラの発生や帯電生成物による画像品質の低下のない画像形成装置を提供することができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, when the occurrence of discharge between the developing roller and the photosensitive drum is detected and the potential difference between the developing roller and the photosensitive drum where the discharge is generated is grasped, the surface potential of the photosensitive drum is stabilized. Therefore, an accurate potential difference between the developing roller and the photosensitive drum can be grasped. Further, it is possible to provide an image forming apparatus in which there is no occurrence of uneven rotation of the transfer member or the photosensitive drum during image formation caused by the measurement of discharge, and deterioration in image quality due to the charged product.

以下、本発明の実施形態を図1乃至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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, an electrophotographic tandem color printer 1 (corresponding to an image forming apparatus) will be described as an example. However, each element such as the configuration and arrangement described in the present embodiment does not limit the scope of the invention and is merely an illustrative example.

(画像形成装置の概略構成)
まず、図1乃至図3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。図3は、本発明の実施形態に係る露光装置4(露光部に相当)の一例を示す模式図である。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。
(Schematic configuration of image forming apparatus)
First, the outline of the printer 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a printer 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of each image forming unit 3 according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of an exposure apparatus 4 (corresponding to an exposure unit) according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the printer 1 according to the present embodiment includes a sheet supply unit 2 a, a conveyance path 2 b, an image forming unit 3, an exposure device 4, an intermediate transfer unit 5, a fixing unit 6 and the like in the main body. Provided.

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及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。   The sheet supply unit 2a stores various sheets such as copy sheets, OHP sheets, and label sheets toward the intermediate transfer unit 5 and the like, and is fed by a sheet feeding roller 21 that is rotated by a driving mechanism (not shown) such as a motor. It sends out to the conveyance path 2b. The conveyance path 2 b conveys the sheet in the printer 1 and guides the sheet supplied from the sheet supply unit 2 a to the discharge tray 22 through the intermediate transfer unit 5 and the fixing unit 6. The conveyance path 2b is provided with a pair of conveyance rollers 23, a guide 24, and a registration roller pair 25 that waits for the conveyed sheet in front of the intermediate transfer unit 5 and sends it in time.

図1及び図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。   As shown in FIGS. 1 and 2, the printer 1 includes an image forming unit 3 for four colors as a part for forming a toner image based on image data of an image to be formed. Specifically, the printer 1 includes an image forming unit 3a (including a charging device 7a, a developing device 8a, a charge removing device 31a, a cleaning device 32a, and the like) that forms a black image, and an image forming unit 3b that forms a yellow image. (Equipped with a charging device 7b, a developing device 8b, a static eliminating device 31b, a cleaning device 32b, etc.) and an image forming unit 3c (charging device 7c, developing device 8c, static eliminating device 31c, cleaning device 32c, etc.) for forming a cyan image. And an image forming unit 3d (including a charging device 7d, a developing device 8d, a charge removing device 31d, a cleaning device 32d, and the like) that forms a magenta image.

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。)   Here, the image forming units 3a to 3d will be described in detail with reference to FIG. Each of the image forming units 3a to 3d has basically the same configuration except that the color of the toner image to be formed is different. Therefore, in the following description, the symbols a, b, c, and d in each image forming unit 3 are omitted except for the case where they are specifically described (in FIG. 2, the image forming units 3a, 3b, 3c, and 3d). The reference numerals a, b, c, and d are given to the respective members in the same manner.)

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基体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9は、正帯電型である。   Each photosensitive drum 9 carries a toner image on its peripheral surface, and has, for example, a positively charged amorphous silicon photosensitive layer on the outer peripheral surface of an aluminum drum base. It is driven to rotate counterclockwise at the process speed. Each photosensitive drum 9 of the present embodiment is a positively charged type.

各帯電装置7(帯電部に相当)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。又、各帯電ローラ71には、帯電電圧印加部72(図5参照)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。又、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。   Each charging device 7 (corresponding to a charging unit) has a charging roller 71 and charges the photosensitive drum 9 at a constant potential. Each charging roller 71 is in contact with each photosensitive drum 9 and rotates in accordance with the photosensitive drum 9. In addition, a voltage in which direct current and alternating current are superimposed is applied to each charging roller 71 by a charging voltage applying unit 72 (see FIG. 5), and the surface of the photosensitive drum 9 has a predetermined positive potential (for example, 200V to 300V, dark potential). In addition, a cleaning brush 73 (for example, a resin brush or the like wound around a shaft) for removing foreign matters on the surface of each charging roller 71 is provided. The charging device 7 may be a device that charges the photosensitive drum 9 using a corona discharge type or a brush.

各現像装置8は、トナーと磁性体のキャリアを含む現像剤(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。   Each developing device 8 stores a developer (so-called two-component developer) containing toner and a magnetic carrier (the developing device 8a is black, the developing device 8b is yellow, the developing device 8c is cyan, and the developing device 8d is magenta. Of developer). Each developing device 8 includes a developing roller 81, a magnetic roller 82, and a conveying member 83. Each developing roller 81 faces the photosensitive drum 9 and is provided with a predetermined gap (for example, 1 mm or less). Each magnetic roller 82 faces the upper right of each developing roller 81 and is disposed with a predetermined gap. Each transport member 83 is provided above each magnetic roller 82.

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4参照)。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。   The roller shafts 811 and 821 of each developing roller 81 and each magnetic roller 82 are fixed. Magnets 813 and 823 extending in the axial direction are attached to the roller shafts 811 and 821 inside the developing rollers 81 and the magnetic rollers 82, respectively. Each developing roller 81 and each magnetic roller 82 have cylindrical sleeves 812 and 822 that cover the magnets 813 and 823, respectively, and these sleeves 812 and 822 rotate during image formation (see FIG. 4). . In the magnet 813 of the developing roller 81 and the magnet 823 of the magnetic roller 82, different polarities face each other at a position where the developing roller 81 and the magnetic roller 82 face each other.

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5参照)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。又、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)。   Thereby, a magnetic brush is formed by the magnetic carrier between each developing roller 81 and each magnetic roller 82. The toner is supplied to the developing roller 81 by rotating the magnetic brush and the sleeve 822 of the magnetic roller 82 or applying a voltage to the magnetic roller 82 (magnetic roller bias applying unit 84: see FIG. 5). A thin layer of is formed. The toner remaining after the development is peeled off from the developing roller 81 by a magnetic brush. For example, each conveying member 83 is provided with a screw spirally with respect to the shaft, and conveys and stirs the developer in each developing device 8 to charge the toner to a predetermined level (in this embodiment, the toner is positive). Electrification).

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。又、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。   Each cleaning device 32 cleans the photosensitive drum 9 and has, for example, a cleaning member 33 made of a cylindrical material having elasticity on the outer peripheral portion. The cleaning member 33 abuts on each photosensitive drum 9, and the drum The transfer residual toner on the surface is removed and collected. Further, a neutralization device 31 (for example, an array of LEDs) that performs neutralization by irradiating the photosensitive drum 9 with light is provided below each cleaning device 32.

各画像形成部3の上方の露光装置4(露光部に相当)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。   An exposure device 4 (corresponding to an exposure unit) above each image forming unit 3 converts an input color-separated image signal into an optical signal by a laser output unit (not shown), and the converted light. A laser beam (illustrated by a broken line), which is a signal, is output, and the photosensitive drum 9 after being charged is scanned and exposed to form an electrostatic latent image.

ここで、図3に基づき、露光装置4の概略構成を説明する。図3に示すように、露光装置4には、半導体レーザ装置41(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42(ポリゴンモータ43により回転)と、fθレンズ44、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45等が設けられる(尚、図3では1色分の構成のみを図示。例えば、4色の場合、ポリゴンミラー42は共有され、その他の半導体レーザ装置41、fθレンズ44、ミラー45等は各色分備えられる)。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(例えば、ほぼ0V)、電位の低下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。   Here, a schematic configuration of the exposure apparatus 4 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the exposure device 4 includes a semiconductor laser device 41 (laser diode), a polygon mirror 42 (rotated by a polygon motor 43) that has a plurality of planar reflection surfaces that reflect laser light, and rotates at high speed, and fθ. A lens 44 and a mirror 45 for reflecting the laser light toward each photosensitive drum 9 are provided as appropriate (in FIG. 3, only one color configuration is shown. For example, in the case of four colors, the polygon mirror 42 is The other semiconductor laser device 41, the fθ lens 44, the mirror 45, etc. are provided for each color). With this configuration, laser light is irradiated from the exposure device 4 to each photosensitive drum 9, and an electrostatic latent image combined with image data is formed on the photosensitive drum 9. Specifically, each photosensitive drum 9 of the present embodiment is positively charged, the potential of the light irradiation portion is lowered (for example, approximately 0 V), and the positively charged toner is attached to the portion of the potential decrease (for example, solid image) In this case, all lines and all pixels are irradiated with laser light). The exposure device 4 may be composed of a large number of LEDs.

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46が設けられる。この受光素子46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、放電発生の有無の検出時の同期信号として用いられる(図5参照)。   Note that the exposure device 4 is provided with a light receiving element 46 within the irradiation range of the laser light and outside the irradiation range of the photosensitive drum 9. The light receiving element 46 outputs a current (voltage) when irradiated with laser light, and this output is input to, for example, a CPU 11 (Central Processing Unit) described later, and a synchronization signal at the time of detecting whether or not a discharge has occurred. (See FIG. 5).

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(転写部に相当)、中間転写ベルト52(中間転写体に相当)、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59(図9参照)に接続され、トナー像を中間転写ベルト52に転写する。   Returning to FIG. 1, the intermediate transfer unit 5 receives the primary transfer of the toner image from the photosensitive drum 9 and performs secondary transfer onto the sheet, and each primary transfer roller 51 a to 51 d (corresponding to the transfer unit). And an intermediate transfer belt 52 (corresponding to an intermediate transfer member), a driving roller 53, driven rollers 54, 55, 56, a secondary transfer roller 57, a belt cleaning device 58, and the like. Each of the primary transfer rollers 51a to 51d is in contact with each photosensitive drum 9 via an endless intermediate transfer belt 52, and is connected to a transfer voltage applying unit 59 (see FIG. 9) that applies a transfer voltage. The toner image is transferred to the intermediate transfer belt 52.

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。又、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)。   The intermediate transfer belt 52 is stretched around a driving roller 53 and driven rollers 54, 55, and 56, and rotates in the counterclockwise direction on the paper surface by rotational driving of the driving roller 53 connected to a driving mechanism (not shown) such as a motor. The intermediate transfer belt 52 is made of, for example, a dielectric resin. The driving roller 53 is in contact with the secondary transfer roller 57 via the intermediate transfer belt 52 to form a secondary transfer portion. The toner image transfer to the sheet will be described. Toner images (black, yellow, cyan, and magenta colors) formed by the image forming units 3 are sequentially applied by applying predetermined voltages to the primary transfer rollers 51. The primary transfer is performed on the intermediate transfer belt 52. At this time, the toner images of the respective colors are primarily transferred while being timed so as to be superimposed without deviation. The superimposed toner images are transferred onto the sheet by a secondary transfer roller 57 to which a predetermined voltage is applied. The residual toner remaining on the intermediate transfer belt 52 after the secondary transfer is removed and collected by the belt cleaning device 58 (see FIG. 1).

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。   The fixing unit 6 is disposed downstream of the secondary transfer unit in the transfer material conveyance direction, and fixes the toner image secondarily transferred to the sheet by heating and pressing. The fixing unit 6 is mainly composed of a fixing roller 61 having a built-in heat source and a pressure roller 62 pressed against the fixing roller 61 to form a nip. The sheet on which the toner image has been transferred is heated and pressurized as it passes through the nip, and as a result, the toner image is fixed on the sheet. The fixed sheet is discharged to the discharge tray 22 and the image forming process is completed.

(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と各感光体ドラム9間の放電検出に関する構成を説明する。
(Configuration for discharge detection)
Next, the configuration relating to the application of the developing bias to each developing roller 81 and the detection of the discharge between the respective photosensitive drums 9, which are the features of the present invention, will be described.

図4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と感光体ドラム9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。   FIG. 4 shows a configuration around the developing roller 81 relating to the application of the developing bias to the developing roller 81 and the detection of the discharge between the photosensitive drums 9 according to the embodiment of the present invention. However, FIG. 4 shows only one image forming unit 3. Each image forming unit 3 is provided with a DC voltage application unit 85, an AC voltage application unit 86, a detection unit 14, and an amplifier 15, and the output of each amplifier 15 is This is input to the CPU 11 of the control unit 10 to be described later. Here, each of the DC voltage application unit 85, the AC voltage application unit 86, the detection unit 14, and the amplifier 15 may be affixed with symbols a, b, c, and d indicating the distinction between the image forming units. Since the same components are provided in each image forming unit, in order to avoid complicated description, the following description will be made with the symbols a, b, c, and d omitted.

図4に示すように、感光体ドラム9にギャップが設けられつつ対向する現像ローラ81は、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。又、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。   As shown in FIG. 4, the developing roller 81 that faces the photosensitive drum 9 with a gap is provided with a roller shaft 811, a sleeve 812 that carries toner during image formation, and a cap 814. The roller shaft 811 is inserted through the sleeve 812, and circular caps 814 are fitted to both ends of the sleeve 812. Further, a DC voltage application unit 85 and an AC voltage application unit 86 are connected to the roller shaft 811 of the developing roller 81 for supplying toner to the photosensitive drum 9.

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。   The DC voltage application unit 85 is a circuit that generates a DC component to be applied to the developing roller 81, and its output is input to the AC voltage application unit 86. The DC voltage application unit 85 includes an output control unit 87, and the output control unit 87 controls the bias value output from the DC voltage application unit 85 in accordance with an instruction from the CPU 11.

直流電圧印加部85は、プリンタ1内の電源装置16(図5参照)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。   The DC voltage application unit 85 is a circuit that receives supply of DC power from the power supply device 16 (see FIG. 5) in the printer 1 and whose output voltage is variable under the control of the output control unit 87 in accordance with an instruction from the CPU 11. (For example, there are a plurality of paths to output terminals with different output voltages, and the selection of the path is changed between image formation and discharge detection). Thereby, the alternating voltage applied to the developing roller 81 can be biased.

又、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の印加する直流電圧を平均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。   The AC voltage application unit 86 is, for example, a rectangular wave (pulse shape), and is a circuit that outputs an AC voltage whose average value is the DC voltage applied by the DC voltage application unit 85. AC voltage application unit 86 includes a Vpp control unit 88 and a duty ratio / frequency control unit 89. The Vpp control unit 88 controls the peak-to-peak voltage of the AC voltage according to an instruction from the CPU 11. Further, the duty ratio / frequency control unit 89 controls the duty ratio and frequency of the AC voltage in accordance with an instruction from the CPU 11.

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。又、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。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。   For example, the AC voltage application unit 86 includes a switching element or the like, inverts the output polarity by switching, and outputs an AC voltage. The duty ratio / frequency control unit 89 can control the duty ratio and frequency of the AC voltage by controlling, for example, the positive / negative switching timing of the output of the AC voltage application unit 86. Further, the Vpp control unit 88 uses the voltage between the peaks of the AC voltage to be applied to the developing roller 81 and the duty ratio, and the positive peak in the AC voltage by the step-up / step-down of the DC voltage input from the power supply device 16. The value and the negative peak value are varied according to an instruction from the CPU 11. The configuration of the AC voltage application unit 86 and the configuration that varies the peak-to-peak voltage, the duty ratio, and the frequency of the AC voltage only need to change the peak-to-peak voltage, the duty ratio, and the frequency.

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。   In the AC voltage application unit 86, for example, a boosting circuit such as a boosting transformer can be provided in the output stage, and the developing bias in which the DC and AC are superimposed after the boosting is, for example, the roller of the developing roller 81. Applied to the shaft 811. As a result, a developing bias is also applied to the sleeve 812, and the charged toner carried on the sleeve 812 flies.

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変換部されたアンプ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。   The detection unit 14 is a circuit that converts a current that flows when a discharge occurs between the developing roller 81 and the photosensitive drum 9 into a voltage signal and detects the occurrence of the discharge, and outputs the converted voltage signal to the amplifier 15. The amplifier 15 amplifies the voltage signal from the detection unit 14 and outputs it to the CPU 11. The CPU 11 A / D converts the voltage signal from the amplifier 15. The CPU 11 can recognize the magnitude of the generated discharge (the magnitude of the current flowing between the developing roller 81 and the photosensitive drum 9) from the output of the amplifier 15 that has been subjected to the A / D conversion unit.

(プリンタ1のハードウェア構成)
次に、図5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5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。
(Hardware configuration of printer 1)
Next, the hardware configuration of the printer 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of the printer 1 according to the embodiment of the present invention.

図5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も記憶部12に記憶される。   As shown in FIG. 5, the printer 1 according to the present embodiment includes a control unit 10 inside. The control unit 10 controls each unit of the printer 1 and receives the output of the detection unit 14 to recognize the occurrence of discharge. For example, the control unit 10 includes a CPU 11, a storage unit 12, and the like. The CPU 11 is a central processing unit, and controls and calculates each unit of the printer 1 based on a control program stored in the storage unit 12 and developed. The storage unit 12 is configured by a combination of nonvolatile and volatile storage devices such as ROM and RAM flash ROM. For example, the storage unit 12 stores a control program, control data, and the like for the printer 1. In the present invention, the storage unit 12 also stores a program for detecting discharge and setting an AC voltage applied to the developing roller 81.

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、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。   The control unit 10 is connected to the sheet supply unit 2a, the conveyance path 2b, the image forming unit 3, the exposure device 4, the intermediate transfer unit 5, the fixing device, the operation panel 13, and the like. Based on this, the operation of each unit is controlled so that image formation is performed appropriately.

尚、図5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。又、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。又、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。又、図5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。又、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。   The operation panel 13 shown in FIG. 5 is provided, for example, at the upper front of the printer 1 and has a liquid crystal screen to display various setting information, warnings, and the like. The operation panel 13 has various operation buttons and accepts operations from the user. The control unit 10 is connected to a user terminal 100 (personal computer or the like) as a transmission source of image data to be printed, and the control unit 10 performs image processing on the received image data and transmits it to the exposure apparatus 4. Then, the exposure device 4 forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 9 based on the image data. A magnetic roller bias applying unit 84 shown in FIG. 5 is a circuit that applies a voltage in which alternating current and direct current are superimposed on the magnetic roller 82. The charging voltage application unit 72 is a circuit that applies a charging voltage to the charging roller 71.

又、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。又、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、放電発生時の現像ローラ81の感光体ドラム9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の設定を決定する。尚、現像バイアスの設定値は記憶部12に記憶できる。   Further, with respect to the present invention, the control unit 10 (CPU 11) is connected to the detection unit 14 (amplifier 15). When the present invention is implemented, the CPU 11 gives an instruction to the AC voltage application unit 86 to change the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81 in a stepwise manner, and discharges from the output of the detection unit 14 (amplifier 15). Detection of occurrence and determination of discharge magnitude. When the occurrence of discharge is detected, the control unit 10 grasps the potential difference of the photosensitive drum 9 of the developing roller 81 at the time of occurrence of discharge based on values such as the DC voltage at that time and the peak-to-peak voltage of the AC voltage. The setting of the developing bias to be applied during the image forming operation is determined so that no discharge occurs during the formation. The setting value of the developing bias can be stored in the storage unit 12.

(放電発生検出動作、及び、現像ローラ81に印加する交流電圧の設定)
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6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7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。
(Discharge occurrence detection operation and setting of AC voltage applied to developing roller 81)
Next, an example of an operation for detecting the occurrence of discharge between the photosensitive drum 9 and the developing roller 81 will be described with reference to timing charts shown in FIGS. FIG. 6 is a timing chart for explaining an outline of the discharge occurrence detection operation according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a timing chart illustrating details of the AC voltage applied to the developing roller 81 according to the embodiment of the present invention. This discharge occurrence detection operation is sequentially performed for each image forming unit 3 one by one.

まず、図6に基づき、放電発生検出動作の概略を説明する。尚、図6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85が現像ローラ81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82バイアス部(図5参照)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82バイアス部が磁気ローラ82に直流電圧を印加するタイミングを示す。   First, the outline of the discharge occurrence detection operation will be described with reference to FIG. In FIG. 6, “developing roller (alternating current)” indicates the timing at which the alternating voltage application unit 86 applies an alternating voltage to the developing roller 81. “Vpp” indicates a change in the peak-to-peak voltage of the AC voltage to the developing roller 81. “Developing roller (DC)” indicates a timing at which the DC voltage application unit 85 applies a DC voltage to the developing roller 81. “Magnetic roller (AC)” indicates the timing at which the magnetic roller 82 bias unit (see FIG. 5) applies an AC voltage to the magnetic roller 82. “Magnetic roller (DC)” indicates a timing at which the magnetic roller 82 bias unit applies a DC voltage to the magnetic roller 82.

又、「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46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。   “Charging roller” indicates the timing at which the charging device 7 charges the photosensitive drum 9. The “synchronization signal” is a synchronization signal output from the light receiving element 46 of the exposure apparatus 4. “Exposure” indicates the exposure (laser beam irradiation) timing of the photosensitive drum 9 in the exposure apparatus 4. “Discharge detection (detector output)” indicates a discharge occurrence detection timing by the detector 14.

〈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。
<Initial operation>
When the discharge generation detecting operation according to the present invention is started, after the photosensitive drum 9, the developing roller 81, the intermediate transfer belt 52, and the like start rotating, in the initial operation, the developing roller 81 and the magnetic roller 82 are respectively connected to the alternating current. A DC voltage is applied. By applying a voltage to the magnetic roller 82 in this initial operation, a small amount of toner is supplied from the magnetic roller 82 to the developing roller 81. In the detection of the occurrence of discharge, basically, toner is not carried on the developing roller 81, but if no toner is carried, the friction between the photosensitive drum 9 and the rotating member (intermediate transfer belt 52, etc.) in contact therewith becomes too large. Therefore, a small amount of toner is supplied to the photosensitive drum 9. After initial operation, transition to the ready state.

〈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。又、現像ローラ81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。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。
<Preparation state> and <Default measurement>
In the ready state, charging of the photosensitive drum 9 by the charging device 7 is started. Note that the voltage applied to the charging device 7 remains ON until the discharge occurrence detection operation is completed. Further, the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81 is increased to the peak-to-peak voltage in the default measurement. Next, the process moves to the default measurement and confirms whether or not a discharge is detected. Note that the default measurement is performed to detect an abnormality in the detection position of the detection unit 14 or the like, the member installation position, the circuit, or the like. After the default measurement, the condition shifts to the condition change state (first time).

〈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。
<Condition change state>
When the condition is changed, the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81 is changed stepwise (for example, increased). Then, in the middle of the condition change state, the synchronization signal that becomes a guide for the start of exposure of the exposure apparatus 4 becomes High. After the synchronization signal is high, the state shifts to the discharge detection state (first time).

〈放電検出状態〉
放電検出状態(1回目)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)。
<Discharge detection status>
In the discharge detection state (first time), a developing bias is applied to the developing roller 81, and the exposure device 4 continues exposure (exposure of the entire surface of the photosensitive drum 9). In the printer 1 of this embodiment, the toner and the photosensitive drum 9 are charged with positive polarity, and the toner is deposited on the exposed portion. Therefore, the continuous exposure is the same as the formation of the electrostatic latent image of the solid image. It is. Therefore, in the discharge detection state, for example, solid image data is sent from the control unit 10 to the exposure apparatus 4 (solid image data is stored in, for example, the storage unit 12).

放電検出状態は、一定時間(例えば、1秒〜数秒間)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。言い換えると、放電する交流電圧の認定まで、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81に印加する交流電圧のピーク間電圧が高められる。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。   The discharge detection state continues for a certain time (for example, 1 second to several seconds), and shifts to a condition change state, for example, when the occurrence of discharge is not recognized from the input of the amplifier 15 to the CPU 11. In the condition change state, the control unit 10 again instructs the AC voltage application unit 86 to issue an AC peak-to-peak voltage change instruction. Thereby, in the discharge detection state after the next time, basically, the presence or absence of discharge is confirmed in a state where the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81 is higher than the previous time. In other words, the condition change state and the discharge detection state are repeated until the AC voltage to be discharged is recognized. During the repetition, the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81 is basically stepwise with a constant step size. Is increased. FIG. 5 shows that the discharge is detected in the nth discharge detection state.

次に、図7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7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。   Next, application of a voltage to the developing roller 81 in the discharge detection state will be described with reference to FIG. In FIG. 7, a timing chart at the time of image formation is shown in the upper part, and a timing chart in the discharge detection state is shown in the lower part.

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、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。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。 First, the rectangular wave in the timing chart at the time of image formation is an example of the waveform of the developing bias (AC + DC) applied to the developing roller 81. “Vdc1” indicates the bias potential of the DC voltage application unit 85. “V0” indicates the potential of the photosensitive drum 9 after exposure by the exposure device 4 (approximately 0 V = bright potential). “V1” indicates a potential after charging of the photosensitive drum 9 (potential of a portion not exposed to light, for example, about 200 to 300 V). “V +1 ” indicates a potential difference between V 0 and the positive peak value of the developing bias at the time of image formation. “V ” indicates a potential difference between V1 and the negative peak value of the developing bias. “Vpp1” indicates the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81 during image formation. “T1” is the time of the high state (positive state) in the rectangular wave. “T01” indicates the period of the rectangular wave.

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。又、「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。 On the other hand, a rectangular wave in the timing chart when the occurrence of discharge is detected indicates the waveform of the developing bias applied to the developing roller 81 when the presence or absence of discharge is detected. “Vdc2” indicates the bias potential of the DC voltage application unit 85 at the time of detection. “V0” indicates a potential (approximately 0 V) after exposure of the photosensitive drum 9 by the exposure device 4 as in the upper part of FIG. “V +2 ” indicates a potential difference between the positive peak value of the developing bias at the time of detection and V0. “Vpp2” indicates a peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81 at the time of detection. “T2” is the time of the high state (positive state) in the rectangular wave. “T02” is a period of a rectangular wave.

まず、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。又、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。又、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Highの時間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)。   First, when detecting the occurrence of discharge, the output control unit 87 sets the output of the DC voltage application unit 85 to a set value Vdc2 (for example, 100 V to 200 V) for detecting the occurrence of discharge according to an instruction from the CPU 11. Further, in response to an instruction from the CPU 11, the Vpp control unit 88 sets the Vpp 2 of the AC voltage output from the AC voltage application unit 86. Further, the duty ratio / frequency control unit 89 is instructed by the CPU 11 to detect the duty ratio D2 of the AC voltage output from the AC voltage application unit 86 (the ratio of the high time T2 to the period T02, T2 / T02) for discharge generation detection. And the frequency f2 (= 1 / T02) of the AC voltage output from the AC voltage application unit 86 is set to the setting value for detecting the occurrence of discharge (lower part of FIG. 6).

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%)。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)。これにより、画像形成時と同じ正極性の電圧が現像ローラ8に印加される。   Here, the duty ratio D2 is set to be smaller than the duty ratio D1 at the time of image formation (ratio of the high time T1 to the period T01, T1 / T01) (for example, D1 = 40%, D2 = 30%). The frequency f2 is set so that the positive time of the AC voltage is the same when the image is formed and when the discharge is detected (ie, T1 = T2, for example, when D1 = 40% and D2 = 30%, If the frequency f1 = 4 kHz during image formation, f2 = 3 kHz). As a result, the same positive voltage as that during image formation is applied to the developing roller 8.

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。   It should be noted that the setting value Vdc2 for detecting the occurrence of bias discharge is desirably set higher than the setting value Vdc1 at the time of image formation. This is because the toner is positively charged, and the amount of toner supplied from the magnetic roller 82 to the developing roller 81 when the occurrence of discharge is detected can be suppressed.

(放電発生検出動作の制御の流れ)
次に、図8に基づき、本発明の実施形態に係るプリンタ1の放電発生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。
(Flow of control of discharge occurrence detection operation)
Next, an example of the control flow of the discharge occurrence detection operation of the printer 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing an example of the control flow of the discharge occurrence detection operation of the printer 1 according to the embodiment of the present invention. Note that this flowchart is a control for one image forming unit 3 and is repeated four times in the present embodiment when all colors are used.

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。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。   This discharge occurrence detection operation can be performed, for example, at the time of manufacturing as initial defect detection or initial setting, when the printer 1 is installed, or when the developing device 8 or the photosensitive drum 9 is replaced. The reason why the printer 1 is installed is that the atmospheric pressure changes depending on the altitude of the installation environment (for example, the difference between Japan and the Mexican highlands), and there is a difference in the voltage at which discharge occurs. The reason for performing the replacement of the developing device 8 and the like is that the gap between the photosensitive drum 9 and the developing roller 81 is different from that before the replacement. Note that the present invention is not limited to the above example. For example, it may be performed every time the printer 1 prints a certain number of sheets, and the execution timing can be set as appropriate.

まず、操作部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。   First, when a predetermined operation is performed in the operation unit and the discharge generation detection operation is started (start), the photosensitive drum 9, the developing roller 81, the magnetic roller 82, and the intermediate are driven by a drive mechanism (not shown) according to an instruction from the CPU 11. The rotation of various rotating bodies in the image forming unit 3 such as the transfer belt 52 and the intermediate transfer unit 5 is started (step S1). The driving of each rotating body is continued until the discharge occurrence detecting operation is completed. In the discharge occurrence detection operation, the developing roller 81 basically does not carry toner. Next, the initial operation described in FIG. 5 is performed (step S2). Next, the process proceeds to the preparation state described with reference to FIG. 5 (step S3). For example, the charging voltage application unit 72 starts voltage application to the charging device 7 according to an instruction from the CPU 11.

次に、図6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、放電発生を検出しないことを確認する(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への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)。   Next, the default measurement described in FIG. 6 is performed (step S4). At this time, it is confirmed that the occurrence of discharge is not detected (step S5). This default measurement is performed in a state in which no discharge occurs (for example, the magnitude of the AC voltage to the developing roller 81 is extremely low). If the occurrence of discharge is detected in the default measurement (No in step S5), There may be a gap abnormality or a hardware abnormality of the detection unit 14 or the like. In this case, an error display (step S6) is performed on the operation panel 13 or the like, and the discharge occurrence detection operation ends (end).

一方、CPU11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Yes)、図6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)。   On the other hand, if the signal indicating that the discharge has occurred is not input to the CPU 11 (Yes in step S5), the process shifts to the condition change state described with reference to FIG. Setting is made to increase the peak-to-peak voltage of the AC voltage output by 86 by a predetermined step width ΔV1 (for example, 30 to 100 V, etc.) from the current state (step 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、カウント数が0回でないかを確認し(ステップS9)、0回であれば(ステップS9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S10)、達していれば(ステップS10のYes)、ステップS11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。   Then, the state shifts to a discharge detection state. Specifically, an AC voltage whose peak-to-peak voltage is increased by ΔV1 is applied to the developing roller 81, and exposure is performed for a predetermined time according to an instruction from the CPU 11, during which the CPU 11 Counts the number of times the output voltage of the amplifier 15 exceeds a predetermined threshold (step S8). Then, it is confirmed whether the count number is not 0 (step S9). If it is 0 (No in step S9), the current peak-to-peak voltage can be set to a maximum value (for example, 1500 to 1500) as no discharge occurs. CPU11 confirms whether it has reached 3000V (step S10), and if it has reached (Yes in step S10), the process proceeds to step S11 (details will be described later). If not reached (No in step S10), the process returns to step S7.

ステップS9で、カウント値が1回以上ならば(ステップS9のYes)、放電発生として、CPU11の指示で、Vpp制御部88(図4)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S12)、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S13)。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。   If the count value is 1 or more in step S9 (Yes in step S9), the discharge voltage is generated and the Vpp control unit 88 (FIG. 4) applies the AC voltage application unit 86 to the developing roller 81 in accordance with an instruction from the CPU 11. The peak-to-peak voltage of the AC voltage is decreased from the current state by a predetermined step size ΔV1 (step S12), and further set to a value increased by a predetermined step size ΔV2 (step S13). Here, the predetermined step width ΔV2 can be obtained by dividing the predetermined step width ΔV1 (for example, ΔV2 = 10V when ΔV1 = 50V). In other words, in order to find the peak-to-peak voltage at which discharge occurs more finely, the step size is stepped back and the step size of the step-by-step change in the peak-to-peak voltage is reduced.

その後、ステップS8と同様に、放電検出状態となり、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S14)。言い換えると、刻み幅Δ1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Δ2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。   Thereafter, as in step S8, the discharge detection state is set, and the CPU 11 counts the number of times that the output voltage of the amplifier 15 exceeds a predetermined threshold (step S14). In other words, if a discharge is detected during the stepwise change of the peak-to-peak voltage at the step size Δ1, the discharge is detected at the step size Δ2 in order to obtain the peak-to-peak voltage at which discharge occurs in more detail. Until this occurs, the discharge detection state and the condition change state are repeated.

次に、カウント数が0回でないかを確認し(ステップS15)、0回であれば(ステップS15のNo)、放電発生なしとして、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S16)。もし達していれば(ステップS16のYes)、ステップS11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S12に戻る。一方、カウント値が1回以上であれば(ステップS15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S11に進む。   Next, it is confirmed whether the number of counts is not 0 (step S15). If it is 0 (No in step S15), the current peak-to-peak voltage is the peak-to-peak voltage at which discharge is detected first as no discharge has occurred. CPU11 confirms whether it has reached (step S16). If it has reached (Yes in step S16), the process proceeds to step S11. If not reached (No in step S17), the process returns to step S12. On the other hand, if the count value is 1 or more (Yes in step S15), the CPU 11 determines that a discharge occurs at the current peak-to-peak voltage, and proceeds to step S11.

次に、ステップS11について、詳述する。放電発生検出時(ステップS15のYes、ステップS16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S9のYes)、CPU11は、最大ピーク間電圧、又は、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5に示す電位差V+2(放電検出時又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の電位差)を求める(ステップS11)。 Next, step S11 will be described in detail. When the discharge is detected (Yes in step S15, Yes in step S16), or when the maximum peak-to-peak voltage that can be set cannot be detected (Yes in step S9), the CPU 11 determines the maximum peak-to-peak voltage or discharge 5 is obtained from the peak-to-peak voltage Vpp2, the frequency f2, the duty ratio D2, and the bias set value Vdc2 recognized as the potential difference V +2 (photosensitive drum when discharge is detected or when Vpp2 is applied at the maximum settable value). 9 and the developing roller 81) (step S11).

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、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。 Here, V +2 can be easily obtained. CPU 11 designates the magnitude of the peak-to-peak voltage and issues an instruction to Vpp control unit 88. Therefore, the control part 10 grasps | ascertains Vpp2 at that time, when discharge generation | occurrence | production is detected. Then, based on the duty ratio D2 as a set value and Vdc2 as a reference, the positive side area and the negative side area are made equal to obtain the positive side peak value of Vpp2 and the potential difference between Vdc2. If this potential difference is added with the potential difference between Vdc2 and V0 (V0 is almost 0 V, it can be treated as Vdc2), V +2 is obtained.

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。 Specifically, Vpp2 at the time of discharge occurrence detection operation is changed in stages. Therefore, if the duty ratio D2 and the bias setting value Vdc2 are constant, V +2 is calculated in advance according to the magnitude of each Vpp2. The data may be converted into a lookup table, and the CPU 11 may refer to the table to obtain V +2 . In addition, what is necessary is just to memorize | store this table in the memory | storage part 12, for example.

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を設定する(ステップS17)。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。 Next, based on the obtained V +2 , the CPU 11 develops the developing roller 81 during image formation so that both V +1 and V shown in FIG. 5 are smaller than the obtained V +2. A peak-to-peak voltage Vpp1 of the AC voltage applied to is set (step S17). Specifically, a method determining the Vpp1 are diverse, for example, V +1 and V - than the V +2, or discharge if much smaller does not occur (or to take much margin), the toner used For example, based on an experiment at the time of development, for example, for V +2 obtained, a value of Vpp1 recognized that no discharge occurs during image formation is tabulated, and the CPU 11 refers to the table. Vpp1 may be determined. This table may also be stored in the storage unit 12. This makes it possible to apply as much AC voltage as possible without causing discharge during image formation.

要するに、本実施形態のプリンタ1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、放電発生時に前記現像ローラ81に印加していた交流電圧のピーク値に対する感光体ドラム9と前記現像ローラ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。   In short, when the printer 1 according to the present embodiment detects that a discharge has occurred at the time of occurrence of discharge, the control unit 10 causes the photosensitive drum to correspond to the peak value of the AC voltage applied to the developing roller 81 at the time of occurrence of discharge. The AC voltage to be applied to the developing roller 81 during image formation so that the potential difference between the surface potential of the developing roller 81 and the photosensitive drum 9 during image formation is smaller than the potential difference. It is determined.

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)。そして、プリンタ1は、この制御完了後、画像形成可能な状態に復帰する。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。   When the setting of Vpp1 is completed, the detection of discharge occurrence and the setting of Vpp1 at the time of image formation are completed (END). Then, after the completion of this control, the printer 1 returns to a state where image formation is possible. As described above, according to the present invention, it is possible to automatically set Vpp1 to be applied to the developing roller 81, which has high development efficiency and does not generate discharge during image formation.

次に、図9を利用して、本発明の利点を説明する。図9(a)は、放電発生検出時の画像形成部3の一部拡大図であり、(b)は、中間転写ベルト52に付着するトナー量と中間転写ベルト52の摩擦係数の変動の関係の一例を示すグラフであり、(c)は、放電発生検出時の画像形成部3の一部拡大図であり、(d)は、本発明の実施形態に係る放電発生検出時の画像形成部3の一部拡大図である。   Next, the advantages of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9A is a partially enlarged view of the image forming unit 3 when the occurrence of discharge is detected, and FIG. 9B is a relationship between the amount of toner adhering to the intermediate transfer belt 52 and the fluctuation of the friction coefficient of the intermediate transfer belt 52. FIG. 6C is a partially enlarged view of the image forming unit 3 when discharge occurrence is detected, and FIG. 4D is an image forming unit when discharge occurrence is detected according to the embodiment of the present invention. 3 is a partially enlarged view of FIG.

まず、図9(a)について説明する。図9(a)は、放電発生検出時の画像形成部3での電圧印加の一例を示す。図9(a)では、放電発生検出時、帯電装置7と転写ローラには、帯電のための電圧が印加されないことを示している。   First, FIG. 9A will be described. FIG. 9A shows an example of voltage application in the image forming unit 3 when the occurrence of discharge is detected. FIG. 9A shows that no charging voltage is applied to the charging device 7 and the transfer roller when the occurrence of discharge is detected.

放電発生検出時、感光体ドラム9の電位が安定していないと、同じ現像バイアスを印加しても、放電が発生する場合と放電が発生しない場合が生じやすくなる。従って、上述した画像形成時の交流電圧のピーク間電圧Vpp1の設定の精度が落ち、又、画像形成時の交流電圧のピーク間電圧Vpp1を設定しても、放電が発生してしまう可能性がある。   If the potential of the photosensitive drum 9 is not stable when the occurrence of discharge is detected, even if the same developing bias is applied, a case where a discharge occurs and a case where no discharge occurs are likely to occur. Accordingly, the accuracy of setting the peak-to-peak voltage Vpp1 of the AC voltage at the time of image formation described above decreases, and even if the peak-to-peak voltage Vpp1 of the AC voltage at the time of image formation is set, discharge may occur. is there.

そこで、感光体ドラム9の表面電位を安定させるには、図9(a)に示すように、放電発生検出時、帯電装置7と1次転写ローラ51の電圧を印加をしない方法がある。これにより、感光体ドラム9の電位はほぼゼロ(グランドレベル)で安定する。ここで、本実施形態のプリンタ1では、放電発生検出時、基本的に現像ローラ81にトナーを担持させない。具体的に、磁気ローラ82に正極性の電圧を印加すると、トナーの帯電極性は正なので、斥力でトナーが磁気ローラ82から現像ローラ81に移動する。従って、磁気ローラ82に電圧を印加せず、現像ローラ81にトナーを担持させないように仕向ける。   Therefore, in order to stabilize the surface potential of the photosensitive drum 9, there is a method in which the voltage of the charging device 7 and the primary transfer roller 51 is not applied when the occurrence of discharge is detected, as shown in FIG. As a result, the potential of the photosensitive drum 9 is stabilized at substantially zero (ground level). Here, in the printer 1 of the present embodiment, when the occurrence of discharge is detected, the developing roller 81 basically does not carry toner. Specifically, when a positive voltage is applied to the magnetic roller 82, the toner is positively charged, so that the toner moves from the magnetic roller 82 to the developing roller 81 by repulsion. Therefore, no voltage is applied to the magnetic roller 82, and the developing roller 81 is directed not to carry toner.

しかし、感光体ドラム9表面には、残留するトナーが存在する。又、スリーブ812の回転にトナーが引きずられる等、スリーブ812のトナーは完全になくならず、現像ローラ81上のトナーが感光体ドラム9に飛翔する場合がある。そうすると、中間転写ベルト52の方がトナーよりも電位が低いため、図9(a)に示すように、中間転写ベルト52方向に移動してしまうトナーが現れる。そして、中間転写ベルト52に、放電発生検出時の間、少しずつ中間転写ベルト52にトナーが移り続けることになる。   However, residual toner is present on the surface of the photosensitive drum 9. In addition, the toner on the sleeve 812 is not completely lost because the toner is dragged by the rotation of the sleeve 812, and the toner on the developing roller 81 may fly to the photosensitive drum 9. Then, since the potential of the intermediate transfer belt 52 is lower than that of the toner, toner that moves in the direction of the intermediate transfer belt 52 appears as shown in FIG. Then, the toner continues to move to the intermediate transfer belt 52 little by little while the occurrence of discharge is detected on the intermediate transfer belt 52.

そうすると、図9(b)で一例を示すように、中間転写ベルト52のトナーの付着量によって、中間転写ベルト52の摩擦係数(ミュー)が変動するという問題がある。本実施形態のプリンタ1では、中間転写ベルト52として、例えば、ゴムベルトを採用でき、ゴムベルト自体の摩擦係数は、大きい。しかし、適量のトナーをのせると、トナーという微少な粒子がゴムベルト表面に付着した状態となり、ゴムベルトは、摩擦係数が下がる傾向を示す。しかし、更に、トナー量が多くなると、摩擦係数が大きくなる(多すぎると、例えばベルト清掃装置58が動作してかき取ってしまう等の理由による)。   Then, as shown in an example in FIG. 9B, there is a problem that the friction coefficient (mu) of the intermediate transfer belt 52 varies depending on the toner adhesion amount of the intermediate transfer belt 52. In the printer 1 of the present embodiment, for example, a rubber belt can be adopted as the intermediate transfer belt 52, and the friction coefficient of the rubber belt itself is large. However, when an appropriate amount of toner is applied, minute particles of toner adhere to the surface of the rubber belt, and the rubber belt tends to have a reduced friction coefficient. However, when the toner amount is further increased, the friction coefficient is increased (when the toner amount is excessively large, for example, the belt cleaning device 58 is operated and scraped off).

トナーの種類や粒径、中間転写ベルト52の材質、感光体ドラム9表面の材質、ベルト清掃装置58が動作条件等、摩擦係数は、多様な要因が関与し、図9(b)の特性は一例に過ぎないが、中間転写ベルト52でのトナー量が変わると、中間転写ベルト52の摩擦係数が変動することは明らかである。そして、トナーは通常、万遍なく中間転写ベルト52に分布しないので、ベルト表面の摩擦係数がばらつき、その結果、中間転写ベルト52と、中間転写ベルト52に接する感光体ドラム9の回転ムラ(回転速度ムラ)が生ずる。   Various factors are involved in the friction coefficient, such as the type and particle size of the toner, the material of the intermediate transfer belt 52, the material of the surface of the photosensitive drum 9, the operating conditions of the belt cleaning device 58, and the characteristics shown in FIG. As an example, it is clear that the friction coefficient of the intermediate transfer belt 52 varies as the amount of toner on the intermediate transfer belt 52 changes. Since the toner is generally not distributed uniformly on the intermediate transfer belt 52, the friction coefficient of the belt surface varies. As a result, the rotation unevenness (rotation) of the intermediate transfer belt 52 and the photosensitive drum 9 in contact with the intermediate transfer belt 52 occurs. Speed unevenness) occurs.

そして、回転ムラが生ずれば、放電が発生するピーク間電圧の変動(即ち、画像形成時の交流電圧の設定の正確性の低下)や、放電発生検出後の画像形成でのトナー像の転写位置やトナー像形成位置のずれ等の原因となる。そこで、図9(c)に示すように、制御部10は、転写電圧印加部59に指示して、中間転写ベルト52にトナーがのらないように、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧(以下、「逆バイアス」という。本実施形態では、正極性)を1次転写ローラ5151に印加することが考えられる。この逆バイアスにより、中間転写ベルト52へのトナーの移動を防ぐことができる。   If rotation irregularities occur, fluctuations in the peak-to-peak voltage at which discharge occurs (that is, a decrease in the accuracy of setting the AC voltage during image formation), and transfer of the toner image in image formation after detection of occurrence of discharge This may cause a shift in position and toner image formation position. Therefore, as shown in FIG. 9C, the control unit 10 instructs the transfer voltage application unit 59 to prevent the toner from being applied to the intermediate transfer belt 52, so that the voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is obtained. (Hereinafter referred to as “reverse bias”. In this embodiment, positive polarity) may be applied to the primary transfer roller 5151. This reverse bias can prevent the toner from moving to the intermediate transfer belt 52.

しかし、トナーの移動を確実に防ぐには、比較的大きな(例えば、トナーの帯電電位を確実に上回る)逆バイアスを1次転写ローラ51に印加する必要がある。そうすると、感光体ドラム9が逆バイアス印加のため、帯電する。尚、感光体ドラム9と1次転写ローラ51の対向部分と清掃装置32の間に、除電装置31が存在するが、感光体ドラム9上のトナー等や粉塵等が光を妨げ、確実に除電できない場合がある。従って、放電発生検出時、図9(c)の方法では、感光体ドラム9の表面電位は安定しにくい。   However, in order to reliably prevent the toner from moving, it is necessary to apply a relatively large reverse bias (for example, reliably exceeding the charging potential of the toner) to the primary transfer roller 51. Then, the photosensitive drum 9 is charged due to the reverse bias application. Note that the neutralization device 31 exists between the facing portion of the photosensitive drum 9 and the primary transfer roller 51 and the cleaning device 32. However, the toner, dust, etc. on the photosensitive drum 9 obstruct light and reliably eliminate static electricity. There are cases where it is not possible. Therefore, when the occurrence of discharge is detected, the surface potential of the photosensitive drum 9 is not easily stabilized by the method of FIG. 9C.

そこで、本実施形態に係る発明では、放電発生検出時、図9(d)に示すように、CPU11の指示により、帯電電圧印加部72が帯電装置7で感光体ドラム9を帯電させ、露光装置4での感光体ドラム9の露光を継続して(周面全体に)行う。これにより、感光体ドラム9と現像ローラ81が対向する区間Lにおいては感光体ドラム9の表面電位が、ほぼゼロVで安定する。これにより、放電が発生するかしないかといったばらつきがなくなり、又、放電発生時の感光体ドラム9と現像ローラ81の電位差を正確に把握することができる。尚、図9に示す本発明では、1次転写ローラ51の逆バイアスも当然印加する。   Therefore, in the invention according to the present embodiment, when the occurrence of discharge is detected, as shown in FIG. 9D, the charging voltage application unit 72 charges the photosensitive drum 9 with the charging device 7 in accordance with an instruction from the CPU 11, thereby exposing the exposure device. 4, the exposure of the photosensitive drum 9 is continued (over the entire circumferential surface). As a result, in the section L where the photosensitive drum 9 and the developing roller 81 face each other, the surface potential of the photosensitive drum 9 is stabilized at substantially zero V. As a result, there is no variation in whether or not the discharge occurs, and the potential difference between the photosensitive drum 9 and the developing roller 81 when the discharge occurs can be accurately grasped. In the present invention shown in FIG. 9, the reverse bias of the primary transfer roller 51 is naturally applied.

又、帯電装置7での帯電により、通常、オゾンや帯電生成物が発生する。オゾンは、感光体ドラム9の表面と反応し、水分を吸着し、これに帯電生成物が溶け込むと、感光体ドラム9の抵抗が低下し、静電潜像を乱し、画質低下の原因となる(像流れ)。又、生成された帯電生成物が感光体ドラム9に降り積もり固着すれば、感光体ドラム9の摩擦係数を変化させ、回転ムラの原因となる。尚、画像形成時であれば、トナーの研磨剤的な作用と清掃装置32の研磨、清掃作用で、像流れや帯電生成物の固着はある程度防がれる。   Further, due to charging by the charging device 7, ozone or a charged product is usually generated. Ozone reacts with the surface of the photosensitive drum 9, adsorbs moisture, and when a charged product dissolves therein, the resistance of the photosensitive drum 9 decreases, disturbs the electrostatic latent image, and causes image quality deterioration. (Image flow). In addition, if the generated charged product falls on and adheres to the photosensitive drum 9, the friction coefficient of the photosensitive drum 9 is changed, which causes rotation unevenness. Note that, during image formation, the toner-like action of the toner and the polishing and cleaning action of the cleaning device 32 can prevent the image flow and the charged product from sticking to some extent.

しかし、放電発生検出時、現像ローラ81には、基本的にトナーを担持させないので、帯電生成物による弊害が顕著に表れやすい。ここで、放電発生検出時では、感光体ドラム9の表面電位を安定できれば良いので、制御部10の指示で、帯電電圧印加部72は、放電発生検出時、画像形成時よりも小さい電圧を印加する(例えば、画像形成時の20〜80%等)。従って、帯電ローラ71に印加される電圧は、画像形成時よりも小さくなるから、オゾンや帯電生成物の生成量が少なくなる。従って、本発明では、帯電生成物やオゾンによる弊害も軽減される。又、画像形成時よりも、露光装置4からのレーザ光のレーザパワーを上げなくても、十分に感光体ドラム9の表面電位を落とすことができる。   However, when the occurrence of discharge is detected, the developing roller 81 basically does not carry toner, so that the adverse effects caused by the charged products are likely to appear significantly. Here, since it is sufficient that the surface potential of the photosensitive drum 9 can be stabilized when the occurrence of discharge is detected, the charging voltage application unit 72 applies a voltage smaller than that at the time of image formation upon detection of the occurrence of discharge. (For example, 20 to 80% during image formation). Therefore, since the voltage applied to the charging roller 71 is smaller than that during image formation, the generation amount of ozone and charged products is reduced. Therefore, in the present invention, adverse effects caused by the charged product and ozone are reduced. Further, the surface potential of the photosensitive drum 9 can be sufficiently lowered without increasing the laser power of the laser light from the exposure device 4 as compared with the image formation.

要するに、本発明では、制御部10が現像ローラ81に印加する交流電圧の段階的な変更を交流電圧印加部86に指示し、検出部14により放電の発生を検出する放電発生検出時に、制御部10は、転写電圧印加部59に指示して転写時とは逆極性の電圧を転写ローラに印加させ、帯電装置7に感光体ドラム9の帯電を行わせ、露光部に感光体ドラム9の周面全体にわたり露光させる。又、この時、制御部10は、印刷時よりも、帯電装置7の帯電出力を減らす指示を与える。   In short, in the present invention, the control unit 10 instructs the AC voltage application unit 86 to stepwise change the AC voltage applied to the developing roller 81, and the control unit 10 detects the occurrence of discharge by the detection unit 14. 10 designates the transfer voltage application unit 59 to apply a voltage having a polarity opposite to that at the time of transfer to the transfer roller, causes the charging device 7 to charge the photoconductor drum 9, and causes the exposure unit to rotate the circumference of the photoconductor drum 9. Expose the entire surface. At this time, the control unit 10 gives an instruction to reduce the charging output of the charging device 7 as compared with printing.

このようにして、本発明の実施形態によれば、放電が発生する現像ローラ81と感光体ドラム9間の電位差を把握するため、現像ローラ81に印加する交流電圧を変化させつつ放電の発生を検出、確認する場合、帯電部(帯電装置7)に感光体ドラム9の帯電を行わせ、露光部(露光装置4)に感光体ドラム9の周面全体にわたり露光させるので、帯電部が感光体ドラム9を一定の電位で帯電させ、感光体ドラム9が露光されることにより、露光後の感光体ドラム9の表面電位(V0)は安定する(例えば、ほぼ0V)。従って、基準となる感光体ドラム9の表面電位が安定するので放電が発生する現像ローラ81と感光体ドラム9の電位差を正確に把握することができる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, in order to grasp the potential difference between the developing roller 81 and the photosensitive drum 9 where the discharge is generated, the discharge is generated while changing the AC voltage applied to the developing roller 81. When detecting and checking, the charging unit (charging device 7) charges the photosensitive drum 9, and the exposure unit (exposure device 4) exposes the entire circumferential surface of the photosensitive drum 9, so that the charging unit is the photosensitive member. When the drum 9 is charged at a constant potential and the photosensitive drum 9 is exposed, the surface potential (V0) of the photosensitive drum 9 after exposure is stabilized (for example, approximately 0 V). Accordingly, since the surface potential of the photosensitive drum 9 serving as a reference is stabilized, the potential difference between the developing roller 81 and the photosensitive drum 9 where discharge occurs can be accurately grasped.

又、転写部(1次転写ローラ51)にトナー像の転写時とは逆極性の電圧を印加するので、中間転写体や転写ローラ等の転写部材(例えば、中間転写ベルト52)への、感光体ドラム9上のトナーの移動を防ぐことができ、転写部材等や、これらに当接する感光体ドラム9の回転ムラの発生を抑えることができ、画像形成のトナー像形成や転写等を、ずれなく正確に行うことができる。又、制御部10は、通常の印刷時よりも帯電部の帯電出力を減らすように指示を出すので、露光部の露光により、確実に感光体ドラム9の表面電位を安定させることができる。更に、帯電部では、感光体ドラム9を帯電させるため比較的高い電圧が印加されるが、この帯電のための電圧印加により、オゾンが発生することがあり、このオゾンが機内の粉塵(トナー、現像剤中のる外添剤等)と反応し、帯電生成物が生成される。この帯電生成物が感光体ドラム9に付着すると、感光体ドラム9や転写部材の摩擦係数が変動し、回転ムラを引き起こす場合がある。又、オゾンは、感光体ドラム9表面と反応し、水分を吸着させやすくする。そうすると、帯電生成物が感光体ドラム9に降り積もった場合や、水分に帯電生成物が溶け込んだ場合、感光体ドラム9の抵抗が下がり、感光体ドラム9表面での電荷が移動し、形成される画像の品質が低下する場合がある(いわゆる、像流れ)。そして、本発明では放電の発生の検出、確認のため、帯電部が帯電を行うところ、検出作業が長時間に及べば、帯電生成物が多く生成される場合がある。しかし、この構成では、制御部10は、通常の印刷時よりも帯電部の帯電出力を減少させるので、オゾンや帯電生成物の発生量が減少し、回転ムラの発生や放電検出後の画像形成での画質の劣化をなくすことができる。   Further, since a voltage having a polarity opposite to that at the time of transfer of the toner image is applied to the transfer portion (primary transfer roller 51), the photosensitive member is exposed to a transfer member such as an intermediate transfer member or a transfer roller (for example, the intermediate transfer belt 52). The movement of the toner on the body drum 9 can be prevented, the occurrence of rotation unevenness of the transfer member and the photosensitive drum 9 in contact therewith can be suppressed, and the toner image formation and transfer of the image formation can be shifted. Can be done accurately. Further, since the control unit 10 issues an instruction to reduce the charging output of the charging unit as compared with normal printing, the surface potential of the photosensitive drum 9 can be reliably stabilized by exposure of the exposure unit. Further, in the charging unit, a relatively high voltage is applied to charge the photosensitive drum 9, and ozone may be generated by the application of the voltage for the charging. It reacts with external additives in the developer, etc., to produce a charged product. If this charged product adheres to the photosensitive drum 9, the friction coefficient of the photosensitive drum 9 or the transfer member may fluctuate, causing uneven rotation. Further, ozone reacts with the surface of the photosensitive drum 9 to facilitate the adsorption of moisture. Then, when the charged product is deposited on the photosensitive drum 9 or when the charged product is dissolved in moisture, the resistance of the photosensitive drum 9 is lowered, and the charge on the surface of the photosensitive drum 9 is moved and formed. Image quality may be degraded (so-called image flow). In the present invention, the charging unit performs charging for the detection and confirmation of the occurrence of discharge. If the detection operation takes a long time, a large amount of charged products may be generated. However, in this configuration, the control unit 10 reduces the charging output of the charging unit as compared with normal printing, so the generation amount of ozone and charged products is reduced, and the occurrence of rotation unevenness and image formation after discharge detection is performed. It is possible to eliminate the deterioration of image quality.

又、感光体ドラム9の清掃を行う清掃部(清掃装置32)を有するので、転写部材に付着するトナーを減少させることができる。又、帯電生成物が感光体ドラム9に付着しても、付着量を減らすことができる。従って、感光体ドラム9等の回転速度ムラや、画質劣化の度合を下げることができる。又、正確に把握された放電が発生する現像ローラ81と感光体ドラム9の電位差に基づき、現像効率を高めた、適切な画像形成時に放電の生じない交流電圧の設定を行うことができる。   Further, since the cleaning unit (cleaning device 32) for cleaning the photosensitive drum 9 is provided, the toner adhering to the transfer member can be reduced. Even if the charged product adheres to the photosensitive drum 9, the amount of adhesion can be reduced. Accordingly, it is possible to reduce the rotational speed unevenness of the photosensitive drum 9 and the like and the degree of image quality deterioration. In addition, based on the potential difference between the developing roller 81 and the photosensitive drum 9 where the accurately grasped discharge is generated, it is possible to set an AC voltage that enhances the development efficiency and does not generate a discharge during appropriate image formation.

次に、他の実施形態について説明する。上記の実施形態では、各感光体ドラム9から中間転写ベルト52に1次転写し、その後、シートに2次転写する例を挙げたが、各感光体ドラム9からシートに直接トナー像を転写する構成においても、本発明を適用することができる(例えば、各感光体ドラム9に転写ローラが直接接し、シートがそのニップを通過する態様や、搬送用ベルトが各感光体ドラム9に接し、シートを搬送用ベルトに載せ、シートがそのニップを通過する態様など)。   Next, another embodiment will be described. In the above-described embodiment, an example in which primary transfer is performed from each photoconductive drum 9 to the intermediate transfer belt 52 and then secondary transfer is performed to the sheet is described. However, a toner image is directly transferred from each photoconductive drum 9 to the sheet. The present invention can also be applied to the configuration (for example, a mode in which a transfer roller is in direct contact with each photoconductor drum 9 and a sheet passes through the nip, or a conveyance belt is in contact with each photoconductor drum 9 and On a conveying belt, and the sheet passes through the nip.

又、上記の実施形態では、正帯電の感光体ドラム9やトナーを例に挙げて説明したが、本発明は負帯電の感光体ドラム9やトナーを用いた場合にも適用することができる。具体的に、放電発生検出時、帯電装置7は、感光体ドラム9に負極性の電圧を印加し、露光装置4が、表面電位をほぼゼロVで安定させる。又、転写ローラには、負極性の逆バイアス電圧を印加することになる。又、上記の実施形態では、カラーの画像形成装置について説明を行ったが、例えば、画像形成部3a(ブラック)のみを有するモノカラーの画像形成装置にも適用することができる。   In the above embodiment, the positively charged photosensitive drum 9 and toner have been described as examples. However, the present invention can also be applied to the case where a negatively charged photosensitive drum 9 and toner are used. Specifically, when the occurrence of discharge is detected, the charging device 7 applies a negative voltage to the photosensitive drum 9, and the exposure device 4 stabilizes the surface potential at approximately zero volts. In addition, a negative reverse bias voltage is applied to the transfer roller. In the above embodiment, the color image forming apparatus has been described. However, the present invention can be applied to, for example, a monocolor image forming apparatus having only the image forming unit 3a (black).

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。   The embodiment of the present invention has been described above, but the scope of the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

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(直流+交流)を印加する画像形成装置に利用可能である。   The present invention is applicable to an image forming apparatus that includes a photosensitive drum and a developing roller and applies a developing bias (DC + AC) to the developing roller.

本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。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a printer according to an embodiment. 本実施形態に係る各画像形成部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of each image forming unit according to the present embodiment. 本実施形態に係る露光装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the exposure apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る現像ローラへの現像バイアス印加と感光体ドラム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。2 shows a configuration around a developing roller in relation to application of a developing bias to the developing roller and detection of electric discharge between photosensitive drums according to the present embodiment. 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。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of a printer according to the present embodiment. 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。5 is a timing chart for explaining an outline of a discharge occurrence detection operation according to the embodiment. 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。6 is a timing chart illustrating details of an AC voltage applied to the developing roller according to the present embodiment. 本実施形態に係るプリンタ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。6 is a flowchart illustrating an example of a control flow of a discharge occurrence detection operation of the printer according to the embodiment. (a)は、放電発生検出時の画像形成部の一部拡大図であり、(b)は、中間転写ベルトに付着するトナー量と中間転写ベルトの摩擦係数の変動の関係の一例を示すグラフであり、(c)は、放電発生検出時の画像形成部の一部拡大図であり、(d)は、本発明の実施形態に係る放電発生検出時の画像形成部の一部拡大図である。(A) is a partially enlarged view of the image forming unit when the occurrence of discharge is detected, and (b) is a graph showing an example of the relationship between the amount of toner adhering to the intermediate transfer belt and the fluctuation of the friction coefficient of the intermediate transfer belt. (C) is a partially enlarged view of the image forming unit at the time of detecting discharge occurrence, and (d) is a partially enlarged view of the image forming unit at the time of detecting discharge occurrence according to the embodiment of the present invention. is there.

符号の説明Explanation of symbols

1 プリンタ(画像形成装置) 4 露光装置(露光部)
3(3a、3b、3c、3d) 画像形成部
32(32a、32b、32c、32d) 清掃装置
51(51a、51b、51c、51d) 1次転写ローラ51(転写部)
52 中間転写ベルト(中間転写体) 59 転写電圧印加部
7(7a、7b、7c、7d) 帯電装置(帯電部)
71(71a、71b、71c、71d) 帯電ローラ(帯電部の一部)
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer (image forming apparatus) 4 Exposure apparatus (exposure part)
3 (3a, 3b, 3c, 3d) Image forming unit 32 (32a, 32b, 32c, 32d) Cleaning device 51 (51a, 51b, 51c, 51d) Primary transfer roller 51 (transfer unit)
52 Intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 59 Transfer voltage application unit 7 (7a, 7b, 7c, 7d) Charging device (charging unit)
71 (71a, 71b, 71c, 71d) Charging roller (part of charging unit)
8 (8a, 8b, 8c, 8d) Developing device 81 (81a, 81b, 81c, 81d) Developing roller 85 DC voltage application unit 86 AC voltage application unit 9 (9a, 9b, 9c, 9d) Photosensitive drum 10 control unit 11 CPU (part of control unit 10)
14 detector

Claims (4)

周面にトナー像を担持する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムを一定の電位で帯電させる帯電部と、
帯電後の前記感光体ドラムの露光を行って静電潜像を形成する露光部と、
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、
転写用の電圧を印加する転写電圧印加部に接続され、トナー像を中間転写体又はシートに転写する転写部と、
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、前記検出部の出力が入力され放電発生を認識する制御部と、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段階的な変更を前記交流電圧印加部に指示し、前記検出部により放電の発生を検出する放電発生検出時に、
前記制御部は、前記転写電圧印加部に指示して転写時と、逆極性の電圧を前記転写部に印加させ、前記帯電部に前記感光体ドラムの帯電を行わせ、前記露光部に前記感光体ドラムの周面全体にわたり露光させることを特徴とする画像形成装置。
A photosensitive drum carrying a toner image on its peripheral surface;
A charging unit for charging the photosensitive drum at a constant potential;
An exposure unit that forms an electrostatic latent image by exposing the photosensitive drum after charging;
A developing roller that faces the photoconductor drum with a gap, carries a toner during image formation, and is connected to an AC voltage application unit for supplying the toner to the photoconductor drum;
A transfer unit that is connected to a transfer voltage application unit that applies a transfer voltage, and that transfers a toner image to an intermediate transfer member or sheet;
A detector for detecting the occurrence of discharge between the developing roller and the photosensitive drum;
A control unit that controls each part of the device and recognizes the occurrence of discharge when the output of the detection unit is input;
Instructing the AC voltage application unit to change the AC voltage applied to the developing roller by the control unit to the AC voltage application unit, and detecting the occurrence of discharge by the detection unit,
The control unit instructs the transfer voltage application unit to apply a voltage having a reverse polarity to the transfer unit during transfer, causes the charging unit to charge the photosensitive drum, and causes the exposure unit to perform the photosensitive operation. An image forming apparatus that exposes the entire peripheral surface of a body drum.
放電発生検出時、
前記制御部は、印刷時よりも、前記帯電部の帯電出力を減らす指示を与えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
When discharge occurrence is detected,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit gives an instruction to reduce a charging output of the charging unit than during printing.
前記感光体ドラムの清掃を行う清掃部を有する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。   The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a cleaning unit that cleans the photosensitive drum. 放電発生検出時に放電が発生したことを検出した場合、
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値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1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
When it is detected that a discharge has occurred when the discharge is detected,
The control unit obtains a potential difference between the photosensitive drum and the developing roller with respect to a peak value of the AC voltage applied to the developing roller at the time of occurrence of discharge, and surfaces of the developing roller and the photosensitive drum during image formation The image forming apparatus according to claim 1, wherein an AC voltage to be applied to the developing roller at the time of image formation is determined so that a potential difference between the potentials is smaller than the potential difference.
JP2008218794A 2008-08-27 2008-08-27 Image forming apparatus Active JP5081769B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008218794A JP5081769B2 (en) 2008-08-27 2008-08-27 Image forming apparatus
US12/546,845 US7979011B2 (en) 2008-08-27 2009-08-25 Image forming apparatus having a photoconductive drum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008218794A JP5081769B2 (en) 2008-08-27 2008-08-27 Image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010054743A JP2010054743A (en) 2010-03-11
JP5081769B2 true JP5081769B2 (en) 2012-11-28

Family

ID=42070746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008218794A Active JP5081769B2 (en) 2008-08-27 2008-08-27 Image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5081769B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6217551B2 (en) 2013-10-11 2017-10-25 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming apparatus
JP7408437B2 (en) * 2020-03-03 2024-01-05 キヤノン株式会社 Image forming device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001027837A (en) * 1999-07-14 2001-01-30 Minolta Co Ltd Image forming device
JP4235334B2 (en) * 2000-01-20 2009-03-11 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP2005164852A (en) * 2003-12-01 2005-06-23 Seiko Epson Corp Image forming apparatus, discharge detecting method for the image forming apparatus and image forming method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010054743A (en) 2010-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5264436B2 (en) Image forming apparatus
JP4885018B2 (en) Image forming apparatus
US7831159B2 (en) Image forming apparatus for forming toner image using developer made of toner and carrier
US7844200B2 (en) Image forming apparatus with a pre-exposure light control feature
JP5227669B2 (en) Image forming apparatus
JP5175687B2 (en) Image forming apparatus
JP2010145595A (en) Image forming apparatus
JP5637967B2 (en) Image forming apparatus
JP5081769B2 (en) Image forming apparatus
JP2008180790A (en) Image forming apparatus
JP5193749B2 (en) Image forming apparatus
JP5193748B2 (en) Image forming apparatus
JP2016212276A (en) Image forming apparatus
JP5081768B2 (en) Image forming apparatus
JP2018120219A (en) Image forming apparatus
JP5396069B2 (en) Image forming apparatus
US10656553B2 (en) Image forming apparatus capable of efficiently reducing the influence of discharge products adhering to the surface of an image bearing member
JP5193747B2 (en) Image forming apparatus
JP5255952B2 (en) Image forming apparatus
JP5452000B2 (en) Image forming apparatus
JP2010151981A (en) Image forming apparatus
JP2020056867A (en) Image forming apparatus
JP2010224071A (en) Image forming apparatus
JP2019015894A (en) Image forming apparatus
US20230137796A1 (en) Image forming apparatus capable of acquiring temperature value of image-carrying member, temperature value acquisition method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120807

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120808

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120903

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150907

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5081769

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03