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JP5255952B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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JP5255952B2 JP2008218791A JP2008218791A JP5255952B2 JP 5255952 B2 JP5255952 B2 JP 5255952B2 JP 2008218791 A JP2008218791 A JP 2008218791A JP 2008218791 A JP2008218791 A JP 2008218791A JP 5255952 B2 JP5255952 B2 JP 5255952B2
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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、大きな電流が流れ、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. Also, 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、画像形成時に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。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での、現像ローラと感光体ドラムの電位差を把握し、画像形成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 during image formation, and an AC voltage as large as possible is applied to the developing roller. Will do. 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. It is necessary to determine the AC voltage applied to the developing roller so that the potential difference between the developing roller and the photosensitive drum at the AC voltage is grasped and slightly lower than the potential difference during image formation.

ここで、感光体ドラムや現像ローラの振れ(理想的な円筒形、円柱形とのずれ)等により、各画像形成装置の固体ごとに、感光体ドラムと現像ローラ間のギャップの長さは変わる。従って、放電が発生する交流電圧の(ピーク間電圧の)大きさは、それぞれ個体により異なる。一方、むやみに大きい交流電圧を印加し、大きな放電電流を流すと、感光体ドラムに損傷を与える(例えば、感光層と基体を貫く穴が発生)。そこで、放電が発生する交流電圧を探し当てる場合、通常、最初に、現像ローラに小さい交流電圧を印加し、徐々に交流電圧の振幅を大きくし、放電が発生する交流電圧(言い換えると、感光体ドラムと現像ローラの電位差)を測定する。しかし、放電が発生する交流電圧に到るまで、時間を要するという問題がある。   Here, the length of the gap between the photosensitive drum and the developing roller changes for each solid of each image forming apparatus due to the shake of the photosensitive drum and the developing roller (deviation from an ideal cylindrical shape or a cylindrical shape). . Therefore, the magnitude of the AC voltage (the peak-to-peak voltage) at which discharge occurs varies from individual to individual. On the other hand, if a large AC voltage is applied unnecessarily and a large discharge current is applied, the photosensitive drum is damaged (for example, a hole penetrating the photosensitive layer and the substrate is generated). Therefore, when searching for an AC voltage that generates a discharge, normally, a small AC voltage is first applied to the developing roller, the amplitude of the AC voltage is gradually increased, and an AC voltage that generates a discharge (in other words, a photosensitive drum). And the developing roller potential difference). However, there is a problem that it takes time to reach the AC voltage at which discharge occurs.

そこで、特許文献1記載の発明をみると、「・・・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・・・」(特許文献1:請求項1、段落[0015]参照)、「・・・制御装置32においてリークが検知されるまで、この制御装置32により電圧調整装置21を制御して・・・」(特許文献1:段落[0025]参照)とあるのみで、放電が発生する交流電圧を探し当てるまでの時間を短縮化する方策は何ら記載されていない。   Therefore, looking at the invention described in Patent Document 1, "... gradually increase the maximum potential difference ΔVmax between the leak detection voltage and the surface potential of the image carrier ..." (Patent Document 1: Claim 1) , Paragraph [0015]), “... Control voltage regulator 21 with this control device 32 until leak is detected in control device 32” (see Patent Document 1: Paragraph [0025]). However, there is no description on how to shorten the time required to find an AC voltage that generates a discharge.

本発明は、上記問題点を鑑み、現像ローラに印加する交流電圧の範囲を絞り込むことにより、放電が発生する交流電圧の検出に要する時間を短縮することを課題とする。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to reduce the time required to detect the AC voltage at which discharge occurs by narrowing the range of the AC voltage applied to the developing roller.

上記目的を達成するために請求項1に係る画像形成装置は、周面にトナー像を担持する感光体ドラムと、前記感光体ドラムにギャップが設けられつつ対向し、画像形成時にトナーを担持し、前記感光体ドラムへのトナーの供給のため、交流電圧印加部が接続される現像ローラと、前記現像ローラと前記感光体ドラム間での放電発生を検出する検出部と、データを記憶するための記憶部と、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、前記記憶部には、前記現像ローラに印加する交流電圧の段階的な変更を行って、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、前記現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧の上限値と下限値を設定するための設定データが記憶され、前記放電発生検出時、前記現像ローラは、トナーを担持せず、前記制御部は、前記設定データに基づき、前記現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧の範囲を絞り込み、前記交流電圧印加部に絞り込んだ範囲で交流電圧を前記現像ローラに印加させることとした。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to a first aspect of the present invention opposes a photosensitive drum carrying a toner image on a peripheral surface thereof while providing a gap in the photosensitive drum, and carries the toner during image formation. For supplying toner to the photosensitive drum, a developing roller to which an AC voltage applying unit is connected, a detecting unit for detecting occurrence of discharge between the developing roller and the photosensitive drum, and for storing data And a control unit that controls each unit of the apparatus and recognizes the occurrence of discharge when the output of the detection unit is input, and the storage unit includes an AC voltage stage applied to the developing roller. The setting data for setting the upper limit value and the lower limit value of the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller when the occurrence of discharge is detected by the detection unit is detected. , When the serial discharge generation detector, the developing roller does not carry toner, wherein the control unit, based on the setting data, narrowing the range of the peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller, the alternating voltage applying unit An AC voltage was applied to the developing roller within a range narrowed down to

制御部は、放電発生検出時、設定データに基づき、現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧の範囲を絞り込み、交流電圧印加部に絞り込んだ範囲で交流電圧を現像ローラに印加させるので、交流電圧印加部で設定可能なピーク間電圧の下限値から順番に上限値まで交流電圧を現像ローラに印加して、放電の発生を検出する場合に比べ、放電の発生する交流電圧を素早く探し出すことができる。従って、放電が発生し始める交流電圧を検出するまでの時間を短縮することができる。   When detecting the occurrence of discharge, the control unit narrows down the range of the peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller based on the setting data, and applies the AC voltage to the developing roller within the range narrowed down to the AC voltage applying unit. Compared to the case where the occurrence of discharge is detected by applying an AC voltage from the lower limit value of the peak-to-peak voltage that can be set in the voltage application section to the upper limit value in order, it is possible to quickly find the AC voltage that generates the discharge. it can. Therefore, it is possible to shorten the time until the AC voltage at which discharge starts to be detected.

又、請求項2に係る発明は、請求項1記載の発明において、前記設定データは、予め測定された前記感光体ドラムと前記現像ローラのそれぞれの振れに関するデータを含み、前記記憶部は、前記放電発生検出時、前記ギャップに対応して、前記交流電圧印加部が前記現像ローラに印加すべきピーク間電圧の範囲を決定するためのテーブルを記憶し、前記制御部は、前記設定データに基づき、前記ギャップの長さを演算し、前記テーブルと演算した前記ギャップの長さから前記現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧の範囲を絞り込むこととした。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the setting data includes data relating to each shake of the photosensitive drum and the developing roller measured in advance, and the storage unit includes the storage unit When detecting occurrence of discharge, a table for determining a range of a peak-to-peak voltage to be applied to the developing roller by the AC voltage application unit corresponding to the gap is stored, and the control unit is based on the setting data The gap length is calculated, and the range of the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller is narrowed down from the calculated gap length with the table.

設定データに基づき、ギャップの長さを演算し、テーブルと演算したギャップの長さから現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧の範囲を絞り込むので、放電発生に影響のあるギャップの長さに基づき、交流電圧の振幅の範囲を設定することができる。又、設定データは、予め測定された感光体ドラムと現像ローラの振れに関するデータを含むので、感光体ドラム又は現像ローラの一方又は両方が交換されても、データを書き替えることで、現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧の範囲を絞り込むことも可能になる。   Based on the setting data, the gap length is calculated, and the range of the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller is narrowed down from the calculated gap length in the table, so the gap length that affects the occurrence of discharge is reduced. Based on this, it is possible to set the range of the amplitude of the AC voltage. In addition, since the setting data includes data relating to pre-measured photoconductor drum and developing roller deflection, even if one or both of the photoconductive drum and the developing roller are replaced, the data can be rewritten so that the developing roller It is also possible to narrow the range of the peak-to-peak voltage of the AC voltage to be applied.

又、請求項3に係る発明は、請求項1記載の発明において、前記設定データは、前記放電発生検出時に、前記交流電圧印加部が前記現像ローラに印加すべきピーク間電圧の範囲を定めたものであることとした。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the setting data defines a range of a peak-to-peak voltage that the AC voltage application unit should apply to the developing roller when the occurrence of discharge is detected. It was decided to be a thing.

この構成によれば、設定データは、放電発生検出時に、交流電圧印加部が現像ローラに印加すべきピーク間電圧の範囲を定めたものであるので、演算等の処理を行うことなく、直接的に、放電検出時に現像ローラに印加すべき交流電圧の範囲を絞ることができる。   According to this configuration, the setting data defines the range of the peak-to-peak voltage that should be applied to the developing roller by the AC voltage application unit when the occurrence of discharge is detected. In addition, the range of the AC voltage to be applied to the developing roller at the time of detecting the discharge can be narrowed down.

又、請求項4に係る発明は、請求項1乃至3の発明で、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。   According to a fourth aspect of the invention, in the first to third aspects of the invention, when it is detected that a discharge has occurred when the occurrence of 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.

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、現像効率を高めつつ、画像形成時に放電の生じない適切な交流電圧の設定を行うことができる。   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 appropriate alternating voltage that does not generate a discharge during image formation while improving the development efficiency. .

本発明の画像形成装置によれば、現像ローラに交流電圧を印加して放電の発生を検出する場合、印加する交流電圧の範囲を予め絞り込むので、迅速に放電が発生する交流電圧を探し当てることができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, when the occurrence of discharge is detected by applying an AC voltage to the developing roller, the range of the AC voltage to be applied is narrowed down in advance, so that it is possible to quickly find the AC voltage at which discharge occurs. it can.

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及び2を用いて、本発明の実施形態に係るプリンタ1の概略を説明する。図1は、本発明の実施形態に係るプリンタ1の概略構成を示す断面図である。図2は、本発明の実施形態に係る各画像形成部3の拡大断面図である。そして、本実施形態にかかるプリンタ1は、図1に示すように、本体内に、シート供給部2a、搬送路2b、画像形成部3、露光装置4、中間転写部5、定着部6等が設けられる。
(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. 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. 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、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 accommodates various sheets such as copy sheets, OHP sheets, and label sheets, for example, and sends them to the conveyance path 2b by a sheet feeding roller 21 that is rotated by a drive mechanism (not shown) such as a motor. 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外周面上に正帯電のアモルファスシリコンの感光層を有し、駆動装置(不図示)によって所定のプロセススピードで紙面時計方向に回転駆動される。尚、本実施形態の各感光体ドラム9は、正帯電型である。   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, and has a predetermined process speed by a driving device (not shown). Is rotated in the clockwise direction on the paper. 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4参照)により直流と交流が重畳された電圧が印加され、感光体ドラム9の表面が所定の正極性の電位(例えば、200V〜300V、暗電位)に均一に帯電される。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、ブラシ等を用いたものでも良い。   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 application unit 72 (see FIG. 4), 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 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からなる現像剤(いわゆる2成分現像剤)を収納する(現像装置8aはブラック、現像装置8bはイエロー、現像装置8cはシアン、現像装置8dはマゼンタの現像剤を収納する)。各現像装置8は、現像ローラ81と、磁気ローラ82と、搬送部材83とを有する。各現像ローラ81は、それぞれ感光体ドラム9に対向し、所定のギャップ(例えば、1mm以下)を設けて配される。そして、各磁気ローラ82は、各現像ローラ81の右斜め上方に対向し、所定の隙間を設けて配される。そして、各搬送部材83は、各磁気ローラ82の上方に設けられる。   Each developing device 8 accommodates a developer (so-called two-component developer) composed of 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3参照)。そして、現像ローラ81の磁石813と、磁気ローラ82の磁石823では、現像ローラ81と磁気ローラ82の対向位置で異極が向かい合う。   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. 3). . 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部84:図4参照)等で、現像ローラ81に、トナーが供給され、現像ローラ81にはトナーの薄層が形成される。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 unit 84: see FIG. 4). 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。尚、露光装置4には、レーザ光の感光体ドラム9の照射範囲内で、感光体ドラム9への照射範囲外に、受光素子(不図示)が設けられる。この受光素子は、レーザ光が照射されると、電流(電圧)を出力し、この出力は、例えば、後述のCPU11に入力され、放電発生の有無の確認時の同期信号として用いられる(図5参照)。   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. The exposure device 4 is provided with a light receiving element (not shown) within the irradiation range of the laser beam on the photosensitive drum 9 and outside the irradiation range of the photosensitive drum 9. When this light receiving element is irradiated with laser light, it outputs a current (voltage), and this output is input to, for example, a CPU 11 to be described later and used as a synchronization signal when confirming whether or not a discharge has occurred (FIG. 5). reference).

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、シートに2次転写を行い、各1次転写ローラ51a〜51d、中間転写ベルト52、駆動ローラ53、従動ローラ54、55、56、2次転写ローラ57、ベルト清掃装置58等で構成される。各1次転写ローラ51a〜51dは、無端状の中間転写ベルト52を介し各感光体ドラム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4参照)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 the secondary transfer onto the sheet, and each of the primary transfer rollers 51 a to 51 d, the intermediate transfer belt 52, and the 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. 4) for applying a transfer voltage. The 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。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、タイミングを取られつつ1次転写され、ずれなく重畳される。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 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, and are 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、図3に基づき、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。図3は、本発明の実施形態に係る現像ローラ81への現像バイアス印加と感光体ドラム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。
(Configuration for discharge detection)
Next, based on FIG. 3, a configuration relating to development bias application to each developing roller 81 and discharge detection between the respective photosensitive drums 9, which is a feature of the present invention, will be described. FIG. 3 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.

ただし、図3は1つの画像形成部3についてのみ示し、画像形成部3ごとに直流電圧印加部85、交流電圧印加部86、検出部14、アンプ15が設けられ、各アンプ15の出力が、後述する制御部10のCPU11に入力される。ここで、直流電圧印加部85、交流電圧印加部86、検出部14、アンプ15のそれぞれに、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3で設けられるものは同様なので、記載の煩雑さを回避のため、以下では、a、b、c、dの符号は省略して説明する。   However, FIG. 3 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, the direct-current voltage application unit 85, the alternating-current voltage application unit 86, the detection unit 14, and the amplifier 15 may be provided with symbols a, b, c, and d indicating the distinction between the image forming units. Since what is provided in each image forming unit 3 is the same, in order to avoid the complexity of the description, the symbols a, b, c, and d will be omitted below.

図3に示すように、現像ローラ81は、感光体ドラム9にギャップが設けられつつ対向し、ローラ軸811、画像形成時にトナーを担持するスリーブ812、キャップ814を有する。ローラ軸811はスリーブ812を挿通され、スリーブ812の両端に円形のキャップ814が嵌入される。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. 3, the developing roller 81 is opposed to the photosensitive drum 9 with a gap, and has 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4参照)からの直流電力の供給を受け、CPU11の指示に応じ、出力制御部87の制御により、出力電圧が可変な回路である(例えば、出力電圧が異なる出力端までの経路を複数有し、画像形成時と放電検出時で、その経路の選択を変える等)。これにより、現像ローラ81に印加する交流電圧をバイアスさせることができる。   The DC voltage application unit 85 is a circuit that receives supply of DC power from the power supply device 16 (see FIG. 4) 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。又、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. In addition, the configuration of the AC voltage application unit 86 and the configuration in which the peak-to-peak voltage, the duty ratio, and the frequency of the AC voltage can be varied as long as the peak-to-peak voltage, the duty ratio, and the frequency can be changed.

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、昇圧後の交流と直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 AC and DC 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検出回路14aと、変換した電圧信号を増幅するアンプ15で構成される。例えば、検出回路14aは、放電未発生時の現像ローラ81に流れる電流を抵抗等を用いて電圧に変換した電圧と、放電発生時に現像ローラ81に流れる電流を電圧に変換した電圧とを比較し、その2種の電圧の差分をアンプ15に出力する。即ち、放電発生時の現像ローラ81に流れる電流の変化分を電圧に変換して出力する。尚、放電により流れた電流を電圧に変換する構成は、これに限られない。   The detection unit 14 includes a detection circuit 14a that detects the occurrence of discharge by converting a current flowing when a discharge occurs between the developing roller 81 and the photosensitive drum 9 into a voltage signal, and an amplifier 15 that amplifies the converted voltage signal. Is done. For example, the detection circuit 14a compares a voltage obtained by converting the current flowing through the developing roller 81 when no discharge is generated into a voltage using a resistor or the like, and a voltage obtained by converting the current flowing through the developing roller 81 when a discharge is generated into a voltage. The difference between the two voltages is output to the amplifier 15. That is, the change in the current flowing through the developing roller 81 when the discharge occurs is converted into a voltage and output. In addition, the structure which converts the electric current which flowed by discharge into a voltage is not restricted to this.

尚、本実施形態のプリンタ1では、使用する感光体ドラム9は、正帯電するアモルファスシリコンの感光層を有し、現像ローラ81の電位が高い状態での放電の方が、感光体ドラム9に急激に大電流が流れにくいという特性を有する。そのため、大電流による感光体ドラム9の損傷を回避するため、デューティ比、周波数を調整して、現像ローラ81の電位が高い状態での放電の有無を検出する(詳細は後述)。従って、放電電流は、本実施形態では、現像ローラ81から感光体ドラム9に向けてのみ流れ、放電電流は、現像ローラ81に印加される直流電圧の変動として現れる。   In the printer 1 of the present embodiment, the photosensitive drum 9 to be used has a positively charged amorphous silicon photosensitive layer, and discharging with the developing roller 81 at a higher potential causes the photosensitive drum 9 to discharge. It has the characteristic that a large current is difficult to flow suddenly. Therefore, in order to avoid damage to the photosensitive drum 9 due to a large current, the duty ratio and frequency are adjusted to detect the presence or absence of discharge when the potential of the developing roller 81 is high (details will be described later). Accordingly, in the present embodiment, the discharge current flows only from the developing roller 81 toward the photosensitive drum 9, and the discharge current appears as a variation in the DC voltage applied to the developing roller 81.

アンプ15は、検出部14からの電圧信号を増幅し、放電検出信号としてCPU11に出力する。CPU11は、アンプ15からの放電検出信号をA/D変換する。このA/D変換部されたアンプ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 amplifier 15 amplifies the voltage signal from the detection unit 14 and outputs it to the CPU 11 as a discharge detection signal. The CPU 11 A / D converts the discharge detection 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4に基づき、本発明の実施形態に係るプリンタ1のハードウェア構成を説明する。図4は、本発明の実施形態に係るプリンタ1のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
(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. 4 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of the printer 1 according to the embodiment of the present invention.

図4に示すように、本実施形態に係るプリンタ1は、内部に制御部10を有する。制御部10は、プリンタ1の各部を制御し、検出部14の出力が入力され放電発生を認識する。例えば、制御部10は、CPU11、記憶部12等から構成される。CPU11は、中央演算処理装置であり、記憶部12に格納され、展開される制御プログラムに基づきプリンタ1の各部の制御や演算を行う。   As shown in FIG. 4, 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.

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、データ等を記憶する。又、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を記憶する。又、予め測定された感光体ドラム9や現像ローラ81の振れに関する設定データ(詳細は後述)と、設定データから、放電発生検出時に現像ローラ81に印加する交流電圧の範囲を定めるためのテーブルTB(詳細は後述)を記憶する。   The storage unit 12 is configured by a combination of nonvolatile and volatile storage devices such as ROM, RAM, and flash ROM. For example, the storage unit 12 stores a control program, data, and the like for the printer 1. In addition, the present invention stores a program for detecting discharge and setting an AC voltage applied to the developing roller 81. Further, a table TB for determining the range of the AC voltage applied to the developing roller 81 when the occurrence of discharge is detected from the setting data (details will be described later) relating to the pre-measured photoconductor drum 9 and developing roller 81 and the setting data. (Details will be described later).

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、定着部6、操作パネル13等と接続され、記憶部12の制御プログラムやデータに基づき、適切に画像形成が行われるように各部の動作を制御する。又、制御部10は、モータMとも接続され、モータMへの電力供給のON/OFFを制御して、回転駆動力の供給を制御し、感光体ドラム9、現像ローラ81等の回転を制御する。   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 unit 6, the operation panel 13, and the like. Based on the above, the operation of each unit is controlled so that image formation is appropriately performed. The control unit 10 is also connected to the motor M, controls the ON / OFF of the power supply to the motor M, controls the supply of rotational driving force, and controls the rotation of the photosensitive drum 9, the developing roller 81, and the like. To do.

尚、図4に示す操作パネル13は、例えば、プリンタ1の正面上方に設けられ、液晶画面を有し、種々の設定情報、警告等を表示する。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4に示す、磁気ローラバイアス部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。   Note that the operation panel 13 shown in FIG. 4 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 unit 84 shown in FIG. 4 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、放電発生検出時、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)のアナログ出力をA/D変換して、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との感光体ドラム9の間の電位差を把握し、画像形成時に放電が生じないように、画像形成動作時に印加すべき現像バイアスを決定する。尚、この現像バイアスの設定は記憶部12に記憶される。   Further, with respect to the present invention, the control unit 10 (CPU 11) is connected to the detection unit 14 (amplifier 15). Further, when detecting the occurrence of discharge, the CPU 11 gives an instruction to the AC voltage application unit 86 to stepwise change the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81, and the analog output of the detection unit 14 (amplifier 15) is output to / D conversion is performed to detect the presence or absence of discharge and to determine the magnitude of the discharge. When the occurrence of discharge is detected, the control unit 10 grasps the potential difference between the developing roller 81 and the photosensitive drum 9 at the time of occurrence of discharge based on values such as the DC voltage and the peak-to-peak voltage of the AC voltage at that time. The developing bias to be applied during the image forming operation is determined so that no discharge occurs during the image formation. The setting of the developing bias is stored in the storage unit 12.

(基本的な放電発生検出動作、及び、放電発生検出時の交流電圧の設定)
次に、図5及び図6に示すタイミングチャートで、感光体ドラム9と現像ローラ81間での放電の発生検出動作の一例を説明する。図5は、本発明の実施形態に係る放電発生検出動作の概略を説明するためのタイミングチャートである。図6は、本発明の実施形態に係る現像ローラ81に印加する交流電圧の詳細を説明するタイミングチャートである。尚、この放電発生検出動作は、各画像形成部3について、1つずつ順に行われる。
(Basic discharge occurrence detection operation and setting of AC voltage when discharge occurrence is detected)
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. 5 is a timing chart for explaining the outline of the discharge occurrence detection operation according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 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5に基づき、放電発生検出動作の概略を説明する。尚、図5での、「現像ローラ81(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81(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、磁気ローラバイアス部84(図4参照)が磁気ローラ82に交流電圧を印加するタイミングを示す。「磁気ローラ(直流)」は磁気ローラバイアス部が磁気ローラ82に直流電圧を印加するタイミングを示す。   First, an outline of the discharge occurrence detection operation will be described with reference to FIG. Note that “developing roller 81 (AC)” in FIG. 5 indicates the timing at which the AC voltage application unit 86 applies an AC 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 81 (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 bias unit 84 (see FIG. 4) applies an AC voltage to the magnetic roller 82. “Magnetic roller (DC)” indicates the timing at which the magnetic roller 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 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測定するピーク間電圧にまで高められる。次に、デフォルト測定に移行し、放電の検出有無を確かめる。尚、デフォルト測定は、検出部14等、部材設置位置や回路等の異常発見のため行われる。デフォルト測定の後、条件変更状態(1回目)に移行する。
<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 to be measured. 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、制御部10は、現像ローラ81に印加する交流電圧のピーク間電圧を段階的に変化させる(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、放電検出状態に移行する。
<Condition change state>
When the condition is changed, the control unit 10 changes the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81 in a stepwise manner (for example, increase). 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.

〈放電検出状態〉
放電検出状態では、現像ローラ81に対し現像バイアスが印加され、感光体ドラム9の表面電位安定のため、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, a developing bias is applied to the developing roller 81, and the exposure device 4 continuously performs exposure (exposure of the entire surface of the photosensitive drum 9) in order to stabilize the surface potential 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).

この時、放電検出状態は、一定時間(例えば、0.5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、交流電圧のピーク間電圧の変更指示を出す。これにより、次回以降の放電検出状態では、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大きい状態とされる。そして、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、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。   At this time, the discharge detection state continues for a certain time (for example, 0.5 seconds to several seconds), and shifts to the 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 instruction to change the peak-to-peak voltage of the AC voltage. Thereby, in the discharge detection state after the next time, the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81 is basically higher than the previous time. The condition change state and the discharge detection state are repeated until the AC voltage to be discharged is recognized, and the peak-to-peak voltage of the AC voltage to be applied to the developing roller 81 is increased stepwise during the repetition. FIG. 5 shows that discharge is detected in the nth discharge detection state.

次に、図6に基づき、放電検出状態での現像ローラ81への電圧の印加について説明する。尚、図6では、上段に画像形成時のタイミングチャートを、下段に、放電検出状態のタイミングチャートを示している。   Next, application of a voltage to the developing roller 81 in the discharge detection state will be described with reference to FIG. In FIG. 6, 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81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 81.

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.

(感光体ドラム9や現像ローラ81の振れデータ)
次に、図7と図8に基づき、本発明の実施形態に係る感光体ドラム9や現像ローラ81の振れに関する設定データを説明する。図7は、本発明の実施形態に係る感光体ドラム9や現像ローラ81の振れを説明するための説明図である。図8は、本発明の実施形態に係る放電発生検出時の現像ローラ81に印加する交流電圧の範囲を設定するためのテーブルTBの一例である。
(Shake data of the photosensitive drum 9 and the developing roller 81)
Next, setting data relating to the shake of the photosensitive drum 9 and the developing roller 81 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining shake of the photosensitive drum 9 and the developing roller 81 according to the embodiment of the present invention. FIG. 8 is an example of a table TB for setting the range of the AC voltage applied to the developing roller 81 when the occurrence of discharge is detected according to the embodiment of the present invention.

ここで、本発明は、感光体ドラム9と現像ローラ81のギャップの長さに応じ、放電発生検出時に現像ローラ81に印加する交流電圧の範囲を絞り込むが、プリンタ1に実際に感光体ドラム9と現像ローラ81を取り付けた状態でのギャップの測定は、機内のスペース上、困難である。そのため、本実施形態のプリンタ1では、予め、感光体ドラム9や現像ローラ81の振れに関しての測定を取付前に実施し、その測定結果から、プリンタ1での取付状態におけるギャップ長を予測する。   Here, according to the present invention, the range of the AC voltage applied to the developing roller 81 upon detecting the occurrence of discharge is narrowed according to the length of the gap between the photosensitive drum 9 and the developing roller 81. Measurement of the gap with the developing roller 81 attached is difficult due to the space in the machine. For this reason, in the printer 1 of the present embodiment, the measurement relating to the shake of the photosensitive drum 9 and the developing roller 81 is performed in advance before mounting, and the gap length in the mounting state in the printer 1 is predicted from the measurement result.

まず、図7(a)と(b)に基づき、現像ローラ81の振れに関して説明する。図7(a)は、現像ローラ81の振れに関しての測定を説明するための説明図である。尚、図7(a)での破線囲部分の拡大図が図7(b)である。   First, with reference to FIGS. 7A and 7B, the deflection of the developing roller 81 will be described. FIG. 7A is an explanatory diagram for explaining the measurement related to the deflection of the developing roller 81. FIG. 7B is an enlarged view of a portion surrounded by a broken line in FIG.

まず、現像ローラ81の振れに関しての測定を行う場合、現像ローラ81をダミードラム90に正対するように、現像ローラ81のローラ軸811を支軸部材91に取り付ける。このダミードラム90は、基準となるドラムであって、振れがなく、又、高精度に位置決めされる。   First, when measuring the deflection of the developing roller 81, the roller shaft 811 of the developing roller 81 is attached to the support shaft member 91 so that the developing roller 81 faces the dummy drum 90. The dummy drum 90 is a reference drum, has no vibration, and is positioned with high accuracy.

ここで、本実施形態の現像ローラ81は、スリーブ812等で構成されるが、例えば、スリーブ812等の製造上の誤差等で、軸線方向に垂直な方向の断面で見た場合、ローラ軸811の中心点から周面までの半径が、全円周方向でばらつく。言い換えると、スリーブ812は、理想的な円筒形ではなく、ずれがあり、そのずれが振れとなる。従って、例えば、現像ローラ81を回転させた場合、厳密にいうと、現像ローラ81と感光体ドラム9のギャップ長は絶えず変化する。   Here, the developing roller 81 of the present embodiment is configured by the sleeve 812 or the like. For example, when viewed in a cross section perpendicular to the axial direction due to manufacturing errors of the sleeve 812 or the like, the roller shaft 811 is formed. The radius from the center point to the circumferential surface varies in the entire circumferential direction. In other words, the sleeve 812 is not an ideal cylindrical shape but has a deviation, and the deviation is a shake. Therefore, for example, when the developing roller 81 is rotated, strictly speaking, the gap length between the developing roller 81 and the photosensitive drum 9 constantly changes.

そこで、本実施形態では、現像ローラ81をダミードラム90に正対させつつ取り付け、その状態で、現像ローラ81の軸線方向において、図7(a)に示すように、例えば、A、B、Cの3点で、現像ローラ81を一定の角度で回転させ(例えば、1°〜15°ずつ)、図7(b)で一例として示すように、その都度ギャップ長を測定する。尚、測定点は、A、B、Cの3点に限らず、更に複数設けても良い。又、現像ローラ81の1周に付き、何点のギャップ長を測定するかも任意に定めることができる。又、ギャップの長さを測定する際の器具としては、例えば、現像ローラ81の軸線方向と垂直な方向に、微少な間隔で列状に複数本のレーザ光を一方向からギャップに向けて照射し、ギャップを通過した光を受光するための受光素子を同様に列状に複数配置し、受光した受光素子の数からギャップ長を測定する器具を用いることができるが、これは一例に過ぎず、ギャップの長さを測定できればよい。そして、測定されたダミードラム90と現像ローラ81のギャップの長さと、設計上の理想的なギャップとのずれ(差)が現像ローラ81自体の振れとなる。   Therefore, in the present embodiment, the developing roller 81 is attached while facing the dummy drum 90, and in this state, in the axial direction of the developing roller 81, for example, as shown in FIG. The developing roller 81 is rotated at a fixed angle (for example, 1 ° to 15 °), and the gap length is measured each time as shown as an example in FIG. 7B. Note that the number of measurement points is not limited to three points A, B, and C, and a plurality of measurement points may be provided. In addition, it is possible to arbitrarily determine how many gap lengths are measured on one circumference of the developing roller 81. As an instrument for measuring the length of the gap, for example, a plurality of laser beams are irradiated from one direction toward the gap in a row at a minute interval in a direction perpendicular to the axial direction of the developing roller 81. However, it is possible to use a device in which a plurality of light receiving elements for receiving light that has passed through the gap are similarly arranged in a row and the gap length is measured from the number of light receiving elements received, but this is only an example. It is sufficient if the length of the gap can be measured. Then, the deviation (difference) between the measured gap length between the dummy drum 90 and the developing roller 81 and the ideal gap in design becomes a shake of the developing roller 81 itself.

次に、感光体ドラム9の振れの測定を図7(c)、(d)に基づき説明する。図7(c)は、感光体ドラム9の振れを測定する際の概念図であり、図7(d)は、図7(c)での破線部分の拡大図である。   Next, the measurement of the shake of the photosensitive drum 9 will be described with reference to FIGS. 7 (c) and 7 (d). FIG. 7C is a conceptual diagram when measuring the shake of the photosensitive drum 9, and FIG. 7D is an enlarged view of a broken line portion in FIG. 7C.

まず、図7(c)を説明する。図7(c)では、理想的な振れのない感光体ドラム9´を2点鎖線で例示している。そして、実際の振れのある感光体ドラム9の一例を実線で示している。この実線で例示するように、感光体ドラム9には、若干の振れが存在する。尚、感光体ドラム9におけるA、B、Cのラインは、現像ローラ81でのA、B、Cの各ラインと対応している。   First, FIG. 7C will be described. In FIG. 7C, an ideal photosensitive drum 9 ′ with no shake is illustrated by a two-dot chain line. An example of the photosensitive drum 9 with actual vibration is shown by a solid line. As illustrated by the solid line, the photosensitive drum 9 has a slight shake. The A, B, and C lines on the photosensitive drum 9 correspond to the A, B, and C lines on the developing roller 81, respectively.

この振れの原因は、例えば、感光体ドラム9の基体部分を、その断面が真円となるように形成することは困難で、僅かに楕円となってしまう点がある。又、本実施形態の感光体ドラム9では、アルミ等の基体上に、正帯電のアモルファスシリコンの感光層が蒸着等により形成される(その他、例えば、OPC感光体は塗布により形成)が、その層厚を完全に均等とすることは難しい点がある。これらの点を含め、通常、感光体ドラム9は理想的な円筒形、円柱形と比べ、振れ(ずれ)が存在する。   The cause of this shake is, for example, that it is difficult to form the base portion of the photosensitive drum 9 so that the cross section thereof is a perfect circle, and it becomes slightly elliptical. In the photosensitive drum 9 of the present embodiment, a positively charged amorphous silicon photosensitive layer is formed on a substrate such as aluminum by vapor deposition or the like (for example, an OPC photosensitive member is formed by coating). It is difficult to make the layer thickness completely uniform. Including these points, the photosensitive drum 9 usually has a shake (shift) as compared with an ideal cylindrical shape and a cylindrical shape.

そこで、本実施形態では、感光体ドラム9をプリンタ1に取り付ける前にその振れ量を測定する。具体的には、図7(d)に示すように、感光体ドラム9を発光側測定器92と受光側測定器93の間に設置する(図7(d)は、感光体ドラム9を軸線方向から見た図)。そして、発光側測定器92から、例えば、感光体ドラム9の軸線方向と垂直な方向で(図7(c)の紙面に垂直な方向)、現像ローラ81のA、B、C点と対応する位置で、微少な間隔で列状に複数本のレーザ光を照射し、他方の受光側測定器93に受光素子を同様に列状に配置する。   Therefore, in this embodiment, the amount of shake is measured before the photosensitive drum 9 is attached to the printer 1. Specifically, as shown in FIG. 7 (d), the photosensitive drum 9 is installed between the light emission side measuring device 92 and the light receiving side measuring device 93 (FIG. 7 (d) shows the photosensitive drum 9 as an axis. View from the direction). Then, from the light emission side measuring device 92, for example, in a direction perpendicular to the axial direction of the photosensitive drum 9 (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 7C), it corresponds to points A, B, and C of the developing roller 81. At the position, a plurality of laser beams are radiated in rows at a minute interval, and the light receiving elements are similarly arranged in rows on the other light receiving side measuring device 93.

その具体例を図7(e)用いて説明する。尚、図7(e)は、図7(c)のA点の破線囲部分の拡大図である。具体的に、受光側測定器93に受光素子の受光位置から、理想的な感光体ドラム9´の周面の位置(二点鎖線で図示)に対する感光体ドラム9の実際のずれ(振れ)を測定する。その振れ量の1例として、A点における振れ量の一例が、図7(e)におけるDAとなる。そして、感光体ドラム9のA、B、Cの各点において、一定量ずつ回転させながら、1周につき複数点で、感光体ドラム9の振れ量を測定してゆく。   A specific example will be described with reference to FIG. FIG. 7 (e) is an enlarged view of a portion surrounded by a broken line at point A in FIG. 7 (c). Specifically, the light receiving side measuring device 93 is caused to detect the actual deviation (shake) of the photosensitive drum 9 from the light receiving position of the light receiving element with respect to the ideal peripheral surface position (illustrated by a two-dot chain line) of the photosensitive drum 9 ′. taking measurement. As an example of the shake amount, an example of the shake amount at point A is DA in FIG. Then, the amount of shake of the photosensitive drum 9 is measured at a plurality of points per rotation while rotating by a fixed amount at each point A, B, and C of the photosensitive drum 9.

次に、図8に基づき、放電発生検出時に現像ローラ81に印加する交流電圧の範囲設定(範囲の絞り込み)の一例を説明する。   Next, an example of the range setting (range narrowing) of the AC voltage applied to the developing roller 81 when the occurrence of discharge is detected will be described with reference to FIG.

まず、図8における上方の表G1を説明する。まず、A1、B1、C1の値は、図7(a)と図7(b)を用いて説明したように、A点、B点、C点の各点において、現像ローラ81を1周させつつ、ダミードラム90と現像ローラ81のギャップ長の測定結果のうち、最短のギャップ長である。   First, the upper table G1 in FIG. 8 will be described. First, as described with reference to FIGS. 7A and 7B, the values of A1, B1, and C1 are set so that the developing roller 81 is rotated once at each of the points A, B, and C. However, it is the shortest gap length among the measurement results of the gap length between the dummy drum 90 and the developing roller 81.

又、図8の上方の表G1におけるA2、B2、C2の値は、図7(c)〜(e)を用いて説明したように、感光体ドラム9のA点、B点、C点の各点において、感光体ドラム9を1周させつつ、振れ量を測定した際のうち、感光体ドラム9が太くなる方向での(感光体ドラム9の半径が長くなる方向での)最大の振れ量である。   Also, the values of A2, B2, and C2 in the upper table G1 in FIG. 8 are the values of the points A, B, and C of the photosensitive drum 9, as described with reference to FIGS. 7 (c) to (e). At each point, the maximum deflection in the direction in which the photosensitive drum 9 becomes thicker (in the direction in which the radius of the photosensitive drum 9 becomes longer) is measured when the shake amount is measured while rotating the photosensitive drum 9 once. Amount.

そして、図8の上方の表で示すように、ダミードラム90と現像ローラ81のギャップ長から、感光体ドラム9の振れ量を引けば、感光体ドラム9と現像ローラ81をプリンタ1に取り付けた場合の、最短となる場合のA点、B点、C点でのギャップ長(DsA、DsB、DsCとして図8の表で図示)を予測することができる。具体的には、以下の式となる。
A1−A2 = DsA、 B1−B2 = DsB、 C1−C2 = DsC
そして、DsA、DsB、DsCのうち、ギャップ長が最も短いものを選択する。
As shown in the upper table of FIG. 8, the photosensitive drum 9 and the developing roller 81 are attached to the printer 1 by subtracting the shake amount of the photosensitive drum 9 from the gap length between the dummy drum 90 and the developing roller 81. In this case, the gap lengths at points A, B, and C (shown in the table of FIG. 8 as DsA, DsB, and DsC) can be predicted. Specifically, the following equation is obtained.
A1-A2 = DsA, B1-B2 = DsB, C1-C2 = DsC
Then, the shortest gap length is selected from DsA, DsB, and DsC.

選択した最も短いギャップ長に基づき、放電発生検出時に現像ローラ81に印加する交流電圧の範囲をテーブルTBに基づき絞り込む。例えば、図8に示す、X1、X2、X3、X4・・・は、選択された最も短いギャップ長を示す(例えば、60〜200μm程度の値)。Y1、Y2、Y3、Y4・・・は、放電発生検出時に現像ローラ81に印加する交流電圧のピーク間電圧の下限値を示す(例えば、700〜1500V程度)。Z1、Z2、Z3、Z4・・・は、放電発生検出時に現像ローラ81に印加する交流電圧のピーク間電圧の上限値を示す(例えば、1200〜3000V程度)。尚、「・・・」は、以下続いて設定可能であることを示し、その数に特に制限はない。   Based on the selected shortest gap length, the range of the AC voltage applied to the developing roller 81 when the occurrence of discharge is detected is narrowed based on the table TB. For example, X1, X2, X3, X4... Shown in FIG. 8 indicate the shortest selected gap length (for example, a value of about 60 to 200 μm). Y1, Y2, Y3, Y4... Indicate the lower limit value of the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81 when the occurrence of discharge is detected (for example, about 700 to 1500 V). Z1, Z2, Z3, Z4... Indicate the upper limit value of the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81 when the occurrence of discharge is detected (for example, about 1200 to 3000 V). Note that “...” Indicates that it can be subsequently set, and the number is not particularly limited.

例えば、X1=80μm、X2=90μm、X3=100μm、X4=110μmと仮定すると(X1<X2<X3<X4の関係)、ギャップ長が長いほど放電は生じ難くなるので、Y1<Y2<Y3<Y4とすればよい(例えば、Y1=800V、Y2=850V、Y3=900V、Y4=950Vなど)。又、Zの値に関しても、Z1<Z2<Z3<Z4とすればよい(例えば、Z1=1400V、Z2=1450V、Z3=1500V、Z4=1550Vなど)。   For example, assuming that X1 = 80 μm, X2 = 90 μm, X3 = 100 μm, and X4 = 110 μm (relationship of X1 <X2 <X3 <X4), the longer the gap length, the less likely discharge occurs, so Y1 <Y2 <Y3 < Y4 may be set (for example, Y1 = 800V, Y2 = 850V, Y3 = 900V, Y4 = 950V, etc.). Also, the value of Z may be Z1 <Z2 <Z3 <Z4 (for example, Z1 = 1400V, Z2 = 1450V, Z3 = 1500V, Z4 = 1550V, etc.).

このように、現像ローラ81や感光体ドラム9の振れに関する設定データに基づき、放電発生検出時に現像ローラ81に印加する交流電圧の範囲を絞り込むことができる。従って、上記の例で言えば、例えば、放電発生検出時に、常に、下限値としてのピーク間電圧がから始められず(例えば、Vpp700〜800V)、範囲が絞られる。尚、表におけるXn、Yn、Zn(いずれも、n=1、2、3、4、・・・・、nの最大値は、任意に設定可能)の値は実験結果や、交流電圧印加部86の構成等に合わせて適宜設定可能であり、上記の例に限られるものではない。   As described above, the range of the AC voltage applied to the developing roller 81 when the occurrence of discharge can be narrowed down based on the setting data relating to the shake of the developing roller 81 and the photosensitive drum 9. Therefore, in the above example, for example, when the occurrence of discharge is detected, the peak-to-peak voltage as the lower limit value is not always started from (for example, Vpp 700 to 800 V), and the range is narrowed. The values of Xn, Yn, Zn in the table (n = 1, 2, 3, 4,..., The maximum value of n can be arbitrarily set) are experimental results and AC voltage application units. It can be set as appropriate in accordance with the configuration of 86, and is not limited to the above example.

そして、本実施形態のプリンタ1は、各色の現像ローラ81と感光体ドラム9の組み合わせについて、放電発生検出時に現像ローラ81に印加する交流電圧の範囲を定めるため、例えば、A、B、Cの各点での、ダミードラム90と現像ローラ81との最短となるギャップ長や、感光体ドラム9の最も大きな振れ量を、設定データ(図8での上方の表G1)として記憶部12に記憶し、図8の下方のテーブルTBも記憶部12に記憶する。   The printer 1 of the present embodiment determines the range of AC voltage applied to the developing roller 81 when the occurrence of discharge is detected for the combination of the developing roller 81 and the photosensitive drum 9 for each color. The shortest gap length between the dummy drum 90 and the developing roller 81 at each point and the largest shake amount of the photosensitive drum 9 are stored in the storage unit 12 as setting data (upper table G1 in FIG. 8). Then, the table TB in the lower part of FIG.

まとめると、記憶部12には、現像ローラ81に印加する交流電圧の段階的な変更を行って、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、現像ローラ81に印加する交流電圧のピーク間電圧の上限値と下限値を設定するための設定データが記憶され、制御部10は、放電発生検出時、設定データに基づき、現像ローラ81に印加する交流電圧のピーク間電圧の範囲を絞り込み、交流電圧印加部86に絞り込んだ範囲で交流電圧を現像ローラ81に印加させる。   In summary, the storage unit 12 changes the AC voltage applied to the developing roller 81 in a stepwise manner, and the detection unit 14 detects the occurrence of discharge, and the AC voltage applied to the developing roller 81 is detected. Setting data for setting the upper limit value and the lower limit value of the peak-to-peak voltage is stored, and the control unit 10 determines the range of the peak-to-peak voltage range of the AC voltage applied to the developing roller 81 based on the setting data when the occurrence of discharge is detected. The AC voltage is applied to the developing roller 81 within a range narrowed down and narrowed down to the AC voltage application unit 86.

更に具体的には、設定データは、予め測定された感光体ドラム9と現像ローラ81のそれぞれの振れに関するデータを含み、記憶部12は、放電発生検出時、ギャップに対応して、交流電圧印加部86が現像ローラ81に印加すべきピーク間電圧の範囲を決定するためのテーブルTBを記憶し、制御部10は、設定データに基づき、ギャップの長さを演算し、テーブルTBと演算したギャップの長さから現像ローラ81に印加する交流電圧のピーク間電圧の範囲を絞り込む。   More specifically, the setting data includes data measured in advance for each of the photosensitive drum 9 and the developing roller 81, and the storage unit 12 applies an AC voltage corresponding to the gap when the occurrence of discharge is detected. The table 86 for determining the range of the peak-to-peak voltage to be applied to the developing roller 81 by the unit 86 is stored, and the control unit 10 calculates the gap length based on the setting data, and calculates the gap calculated from the table TB. From this length, the range of the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81 is narrowed down.

(放電発生検出動作の制御の流れ)
次に、図9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9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 a 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. 9 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等により、放電発生検出動作が開始されると(スタート)、記憶部12から設定データが読み出されるとともに、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。   First, when a discharge occurrence detection operation is started by a predetermined operation or the like in the operation unit (start), setting data is read from the storage unit 12 and, at the instruction of the CPU 11, a photosensitive drum is driven by a drive mechanism (not shown). 9. The rotation of various rotating bodies in the image forming unit 3 and the intermediate transfer unit 5 such as the developing roller 81, the magnetic roller 82, and the intermediate transfer belt 52 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.

次に、制御部10は、設定データとテーブルTBに基づき、現像ローラ81に印加する交流電圧の範囲を設定するとともに、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。   Next, the control unit 10 sets the range of the AC voltage applied to the developing roller 81 based on the setting data and the table TB, and the initial operation described with reference to 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 in accordance with an instruction from the CPU 11.

次に、図5で説明したデフォルト測定が行われる(ステップS4)。この時、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、設定可能な交流電圧のうち、最も低いピーク間電圧の交流電圧を現像ローラ81に印加等)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. 5 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 where discharge does not occur at all (for example, the AC voltage having the lowest peak-to-peak voltage among settable AC voltages is applied to the developing roller 81), and the occurrence of discharge is detected by default measurement. If so (No in step S5), an abnormality in the gap or an abnormality in the hardware of the detection unit 14 or the like is considered. 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5で説明した条件変更状態に移行し、CPU11の指示で、Vpp制御部88が、交流電圧印加部86の出力する交流電圧のピーク間電圧を現状より所定の刻み幅ΔV1(例えば、30〜100Vなど)だけ増加させる設定が行われる(ステップS7)。尚、初回のステップS7では、制御部10は、ステップ2で設定した交流電圧の範囲における下限値に、交流電圧印加部86の出力を合わせる様に、Vpp制御部88に指示を出す。   On the other hand, if a signal indicating that the discharge has occurred is not input to the CPU 11 (Yes in step S5), the process proceeds 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). In the first step S7, the control unit 10 instructs the Vpp control unit 88 to match the output of the AC voltage application unit 86 with the lower limit value in the AC voltage range set in step 2.

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(初回の放電検出状態では、設定した下限値のピーク間電圧の交流電圧)を現像ローラ81に印加し、CPU11の指示によりこの間露光が行われ、その間、CPU11はアンプ15の出力電圧(放電検出信号)が所定の閾値を越えた回数をカウントする(ステップS8)。   Then, the process proceeds to the discharge detection state, and specifically, an AC voltage in which the peak-to-peak voltage is increased by ΔV1 (in the first discharge detection state, an AC voltage having a set lower limit peak-to-peak voltage) is developed. This is applied to the roller 81, and exposure is performed during this time according to an instruction from the CPU 11. During this time, the CPU 11 counts the number of times that the output voltage (discharge detection signal) of the amplifier 15 exceeds a predetermined threshold (step S8).

そして、カウント数が感光体ドラム9と現像ローラ81のうち、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先に設定した範囲における上限値に達したかを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, it is confirmed whether the count number is 0 times between the photosensitive drum 9 and the developing roller 81 (step S9). If the count number is 0 (No in step S9), the current peak-to-peak voltage is determined as no discharge. CPU 11 confirms whether or not the upper limit value in the previously set range has been reached (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S10で、カウント値が0回でないならば(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3)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 not 0 in step S10 (Yes in step S9), the discharge voltage is generated and the Vpp control unit 88 (FIG. 3) 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(放電検出信号)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, similarly to step S8, the discharge detection state is set, and the CPU 11 counts the number of times that the output voltage (discharge detection signal) 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 a 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、ステップS9と同様に、カウント数が感光体ドラム9と現像ローラ81のうち、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S16のNo)、ステップS12に戻る。一方、カウント値が0回で無ければ(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, as in step S9, it is confirmed whether the count number is 0 times between the photosensitive drum 9 and the developing roller 81 (step S15). If it is 0 times (No in step S15), no discharge is generated. Then, the CPU 11 confirms whether or not the current peak-to-peak voltage has reached the peak-to-peak voltage at which discharge was detected previously (step S16). If it has reached (Yes in step S16), the process proceeds to step S11. If not reached (No in step S16), the process returns to step S12. On the other hand, if the count value is not 0 (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S10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6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 discharge is detected (Yes in step S15, Yes in step S16), or even when the maximum peak-to-peak voltage that can be set cannot be detected (Yes in step S10), the CPU 11 determines the maximum peak-to-peak voltage or discharge From the peak-to-peak voltage Vpp2, the frequency f2, the duty ratio D2, and the bias setting value Vdc2 that are recognized to occur, the potential difference V +2 shown in FIG. 6 (photosensitive drum when discharging 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、放電発生検出動作時のVpp2は、段階的に変更され、デューティ比D2、バイアス設定値Vdc2を一定とすれば、各Vpp2の大きさに応じ、予めV+2を算出しておき、ルックアップテーブルとしてデータ化し、CPU11がそのルックアップテーブルを参照し、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 during the discharge occurrence detection operation is changed in stages, and 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 obtain V +2 by referring to the lookup table. 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6に示したV+1と、V-がいずれも求められたV+2よりも小さくなるように、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、放電が発生せず、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 causes the developing roller 81 to make an adjustment so that both V +1 and V shown in FIG. 6 are smaller than the obtained V +2. A peak-to-peak voltage Vpp1 of the AC voltage to be applied is set (step S17). Specifically, there are various methods for determining Vpp1. For example, how much smaller V +1 and V than V +2 will not cause discharge (how much margin should be taken) depends on the toner used. For example, for the obtained V +2 , a value of Vpp1 that is recognized as causing no discharge during image formation may be tabulated, and the CPU 11 may determine Vpp1 by referring to the table. This table may also be stored in the storage unit 12. As a result, during image formation, no discharge is generated, and as much AC voltage as possible can be applied.

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.

このようにして、制御部10は、放電発生検出時、設定データに基づき、現像ローラ81に印加する交流電圧のピーク間電圧の範囲を絞り込み、交流電圧印加部86に絞り込んだ範囲で交流電圧を現像ローラ81に印加させるので、交流電圧印加部86で設定可能なピーク間電圧の下限値から順番に上限値まで交流電圧を現像ローラ81に印加して、放電の発生を検出する場合に比べ、放電の発生する交流電圧を素早く探し出すことができる。従って、放電が発生し始める交流電圧を検出するまでの時間を短縮することができる。   In this way, the control unit 10 narrows down the range of the peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81 and detects the AC voltage within the range narrowed down to the AC voltage application unit 86 based on the setting data when the occurrence of discharge is detected. Since it is applied to the developing roller 81, compared to the case where the AC voltage is applied to the developing roller 81 in order from the lower limit value of the peak-to-peak voltage that can be set by the AC voltage application unit 86 to detect the occurrence of discharge. It is possible to quickly find the AC voltage at which discharge occurs. Therefore, it is possible to shorten the time until the AC voltage at which discharge starts to be detected.

又、設定データに基づき、ギャップの長さを演算し、テーブルTBと演算したギャップの長さから現像ローラ81に印加する交流電圧のピーク間電圧の範囲を絞り込むので、放電が発生に影響のあるギャップの長さに基づき、交流電圧の範囲を設定することができる。又、設定データは、予め測定された感光体ドラム9と現像ローラ81の振れに関するデータを含むので、感光体ドラム9又は現像ローラ81の一方又は両方が交換されても、振れデータを書き替えることで、現像ローラ81に印加する交流電圧のピーク間電圧の範囲を絞り込むことも可能になる。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、現像効率を高めつつ、画像形成時に放電の生じない適切な交流電圧の設定を行うことができる。   Further, the gap length is calculated based on the setting data, and the range of the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81 is narrowed down from the calculated gap length with the table TB. The range of AC voltage can be set based on the length of the gap. Further, since the setting data includes data relating to the pre-measured shake of the photosensitive drum 9 and the developing roller 81, the shake data is rewritten even if one or both of the photosensitive drum 9 and the developing roller 81 are replaced. Thus, the range of the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller 81 can be narrowed down. Further, based on the potential difference between the developing roller 81 and the photosensitive drum 9 where the accurately recognized discharge is generated, it is possible to set an appropriate alternating voltage that does not generate a discharge during image formation while improving the development efficiency.

次に、他の実施形態について説明する。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、1次転写ローラ71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。   Next, another embodiment will be described. 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 primary transfer roller 71. 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).

又、上記実施形態では、放電発生検出時に現像ローラ81に印加する交流電圧の範囲を設定データに基づき、テーブルTBを参照して求めたが、予め測定した現像ローラ81と感光体ドラム9の振れに基づき、放電発生検出時に現像ローラ81に印加する交流電圧の範囲そのもの(例えば、ピーク間電圧800Vから1400Vまで等)を設定データとして記憶部12に記憶しておいても良い。即ち、設定データは、放電発生検出時に、交流電圧印加部86が現像ローラ81に印加すべきピーク間電圧の範囲を定めたものとする。これにより、演算等の処理を行うことなく、直接的に、放電検出時に現像ローラ81に印加すべき交流電圧の範囲を絞ることができる。   In the above embodiment, the range of the AC voltage applied to the developing roller 81 when the occurrence of discharge is detected is obtained based on the setting data with reference to the table TB. However, the pre-measured fluctuations of the developing roller 81 and the photosensitive drum 9 are determined. On the basis of the above, the range of the AC voltage applied to the developing roller 81 when the occurrence of discharge is detected (for example, the peak-to-peak voltage from 800 V to 1400 V) may be stored in the storage unit 12 as setting data. That is, the setting data defines the range of the peak-to-peak voltage that the AC voltage application unit 86 should apply to the developing roller 81 when the occurrence of discharge is detected. Thereby, it is possible to directly narrow the range of the AC voltage to be applied to the developing roller 81 when discharge is detected without performing processing such as calculation.

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.

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. 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 part concerning an embodiment. 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 related to development bias application to the developing roller and detection of electric discharge between the photosensitive drums according to the embodiment. 実施形態に係るプリンタのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of a printer according to an embodiment. 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。It is a timing chart for demonstrating the outline of the discharge generation detection operation which concerns on embodiment. 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 embodiment. 実施形態の感光体ドラムや現像ローラの振れを説明するための説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining shake of the photosensitive drum and the developing roller according to the embodiment. 実施形態に係る放電発生検出時の現像ローラに印加する交流電圧の範囲を設定するためのテーブルの一例である。It is an example of the table for setting the range of the alternating voltage applied to the developing roller at the time of discharge generation detection which concerns on embodiment. 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.

符号の説明Explanation of symbols

1 プリンタ(画像形成装置)
3(3a、3b、3c、3d) 画像形成部
8(8a、8b、8c、8d) 現像装置
81(81a、81b、81c、81d) 現像ローラ
85 直流電圧印加部 86 交流電圧印加部
9(9a、9b、9c、9d) 感光体ドラム
10 制御部 11 CPU(制御部の一部)
14 検出部
1 Printer (image forming device)
3 (3a, 3b, 3c, 3d) Image forming unit 8 (8a, 8b, 8c, 8d) Developing device 81 (81a, 81b, 81c, 81d) Developing roller 85 DC voltage applying unit 86 AC voltage applying unit 9 (9a) 9b, 9c, 9d) Photosensitive drum 10 Control unit 11 CPU (part of control unit)
14 detector

Claims (4)

周面にトナー像を担持する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムにギャップが設けられつつ対向し、画像形成時にトナーを担持し、前記感光体ドラムへのトナーの供給のため、交流電圧印加部が接続される現像ローラと、
前記現像ローラと前記感光体ドラム間での放電発生を検出する検出部と、
データを記憶するための記憶部と、
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、
前記記憶部には、前記現像ローラに印加する交流電圧の段階的な変更を行って、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、前記現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧の上限値と下限値を設定するための設定データが記憶され、
前記放電発生検出時、
前記現像ローラは、トナーを担持せず、
前記制御部は、前記設定データに基づき、前記現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧の範囲を絞り込み、前記交流電圧印加部に絞り込んだ範囲で交流電圧を前記現像ローラに印加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 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 detector for detecting the occurrence of discharge between the developing roller and the photosensitive drum;
A storage unit for storing data;
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;
In the storage unit, the AC voltage applied to the developing roller is changed stepwise, and a peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller at the time of occurrence of discharge detected by the detection unit is detected. The setting data for setting the upper and lower limit values is stored,
Upon detection of the occurrence of discharge,
The developing roller does not carry toner,
The control unit narrows a range of a peak-to-peak voltage of an AC voltage applied to the developing roller based on the setting data, and causes the developing roller to apply an AC voltage within a range narrowed to the AC voltage applying unit. An image forming apparatus.
前記設定データは、予め測定された前記感光体ドラムと前記現像ローラのそれぞれの振れに関するデータを含み、
前記記憶部は、前記放電発生検出時、前記ギャップに対応して、前記交流電圧印加部が前記現像ローラに印加すべきピーク間電圧の範囲を決定するためのテーブルを記憶し、
前記制御部は、前記設定データに基づき、前記ギャップの長さを演算し、前記テーブルと演算した前記ギャップの長さから前記現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧の範囲を絞り込むことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
The setting data includes data relating to each shake of the photosensitive drum and the developing roller measured in advance,
The storage unit stores a table for determining a range of a peak-to-peak voltage that the AC voltage application unit should apply to the developing roller in correspondence with the gap when the occurrence of discharge is detected,
The control unit calculates the length of the gap based on the setting data, and narrows down the range of the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the developing roller from the calculated length of the gap with the table. The image forming apparatus according to claim 1.
前記設定データは、前記放電発生検出時に、前記交流電圧印加部が前記現像ローラに印加すべきピーク間電圧の範囲を定めたものであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the setting data defines a range of a peak-to-peak voltage that the AC voltage application unit should apply to the developing roller when the occurrence of discharge is detected. 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.
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