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JP2021092772A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2021092772A
JP2021092772A JP2020199396A JP2020199396A JP2021092772A JP 2021092772 A JP2021092772 A JP 2021092772A JP 2020199396 A JP2020199396 A JP 2020199396A JP 2020199396 A JP2020199396 A JP 2020199396A JP 2021092772 A JP2021092772 A JP 2021092772A
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直樹 福島
延喜 吉田
Nobuyoshi Yoshida
延喜 吉田
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一晴 今村
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Abstract

To reduce the time required for setting a developing bias at which leakage does not occur.SOLUTION: An image forming apparatus has: a rotatable image carrier; an electrifying member that electrifies the image carrier; a rotatable developer carrier that is provided to be opposite to the image carrier in a non-contact state and carries a developer; an application unit that applies, to the developer carrier, a developing bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed to each other; a detection unit that detects the value of a current flowing between the image carrier and the developer carrier; and a control unit that, in a state where the image carrier and the developer carrier are rotated and the developing bias is applied to the developer carrier, controls the AC voltage applied to the developer carrier from the difference between a first current value detected by the detection unit and a second current value smaller than the first current value.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、電子写真方式を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a recording medium using an electrophotographic method.

電子写真方式(電子写真プロセス)を用いたプリンタ等の画像形成装置では、像担持体に形成された静電潜像を現像するために、様々な現像装置が使用されている。その一例として、像担持体とこれに対向する現像剤担持体とが所定の間隙(ギャップ)を設けて配置されている非接触現像方式が知られている。 In an image forming apparatus such as a printer using an electrophotographic method (electrophotographic process), various developing apparatuss are used to develop an electrostatic latent image formed on an image carrier. As an example thereof, a non-contact developing method is known in which an image carrier and a developer carrier facing the image carrier are arranged with a predetermined gap.

非接触現像方式では、現像剤担持体に直流電圧と交流電圧が重畳された現像バイアスが印加されることで、帯電したトナーが現像剤担持体から像担持体へと飛翔し、像担持体に形成された静電潜像へトナー像が現像される。像担持体に現像されたトナー像は、用紙などの記録媒体に転写、定着される。 In the non-contact developing method, a development bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed is applied to the developer carrier, so that the charged toner flies from the developer carrier to the image carrier and becomes the image carrier. A toner image is developed on the formed electrostatic latent image. The toner image developed on the image carrier is transferred and fixed on a recording medium such as paper.

ところで、非接触現像方式では、像担持体および現像剤担持体に駆動がかかることで、像担持体と現像剤担持体との間に設けられている前記ギャップが変動する場合がある。前記ギャップの変動により像担持体と現像剤担持体の間の電界強度が変動することで、形成された画像に濃度ムラが発生する等の問題があった。 By the way, in the non-contact developing method, the gap provided between the image carrier and the developer carrier may fluctuate due to the driving of the image carrier and the developer carrier. There is a problem that density unevenness occurs in the formed image because the electric field strength between the image carrier and the developer carrier fluctuates due to the fluctuation of the gap.

この問題に対して、現像バイアスにおける交流電圧のピーク間電圧(ピークトゥピーク値)を大きくすることで、トナーが現像剤担持体から像担持体へと十分飛翔し、濃度ムラの発生を抑制することが可能である。しかし、前記現像バイアスにおける交流電圧のピーク間電圧を大きくすると、像担持体の表面電位との電位差が大きくなる。そのため、現像剤担持体と像担持体との間に放電が生じ、放電によって放電電流が流れる電流リーク(以下、リークと称する)が発生し、形成される画像にノイズが発生するという問題があった。 To solve this problem, by increasing the inter-peak voltage (peak-to-peak value) of the AC voltage in the development bias, the toner sufficiently flies from the developer carrier to the image carrier, and the occurrence of density unevenness is suppressed. It is possible. However, when the inter-peak voltage of the AC voltage in the development bias is increased, the potential difference from the surface potential of the image carrier becomes large. Therefore, there is a problem that a discharge occurs between the developer carrier and the image carrier, a current leak (hereinafter referred to as a leak) in which a discharge current flows due to the discharge occurs, and noise is generated in the formed image. It was.

前記リークが発生する交流電圧のピーク間電圧(ピークトゥピーク値)は、前記ギャップや気圧などで変化するため、個々の画像形成装置や使用環境の変化によって変化する。 The inter-peak voltage (peak-to-peak value) of the AC voltage at which the leak occurs changes with the gap, atmospheric pressure, and the like, and therefore changes with changes in the individual image forming apparatus and the usage environment.

そのため、特許文献1においては、像担持体と現像剤担持体との間に印加される現像バイアスにおける交流電圧のピーク間電圧(ピークトゥピーク値)を、リークが発生しない値から徐々に増加させている。そして、像担持体と現像剤担持体との間に流れる電流値に基づいてインピーダンスを測定し、インピーダンスの測定値と前記電流値からリークの発生を検知している。 Therefore, in Patent Document 1, the peak-to-peak voltage (peak-to-peak value) of the AC voltage in the development bias applied between the image carrier and the developer carrier is gradually increased from a value at which leakage does not occur. ing. Then, the impedance is measured based on the current value flowing between the image carrier and the developer carrier, and the occurrence of a leak is detected from the measured impedance value and the current value.

特開2005−78015号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-78015

しかしながら、特許文献1では像担持体と現像剤担持体との間のリークの発生を検知するために、インピーダンスを事前に測定する必要があり、リークが発生しない現像バイアスに設定するために要する時間が長くなるという問題があった。 However, in Patent Document 1, it is necessary to measure the impedance in advance in order to detect the occurrence of a leak between the image carrier and the developer carrier, and the time required to set the development bias so that the leak does not occur. There was a problem that it became long.

本発明の目的は、リークが発生しない現像バイアスに設定するために要する時間を短縮することである。 An object of the present invention is to reduce the time required to set a development bias that does not cause leakage.

上記目的を達成するため、本発明は、回転可能な像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電部材と、前記像担持体に対して非接触状態で対向するように設けられ、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを印加する印加部と、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる電流値を検出する検出部と、前記像担持体と前記現像剤担持体が回転され、前記現像剤担持体に前記現像バイアスが印加された状態で、前記検出部により検出された第1の電流値と前記第1の電流値よりも小さい第2の電流値との差から前記現像剤担持体に印加する前記交流電圧を制御する制御部と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is provided with a rotatable image carrier, a charging member for charging the image carrier, and a developing agent so as to face the image carrier in a non-contact state. Between the image-bearing body and the developer-supporting body, a rotatable developer-supporting body that carries the image carrier, an application unit that applies a development bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on the developer-supporting body, and A first detection unit detected by the detection unit in a state where the image carrier and the developer carrier are rotated and the development bias is applied to the developer carrier. It is characterized by having a control unit that controls the AC voltage applied to the developer carrier from the difference between the current value of the above and the second current value smaller than the first current value.

本発明によれば、リークが発生しない現像バイアスに設定するために要する時間を短縮することができる。 According to the present invention, the time required to set the development bias that does not cause leakage can be shortened.

画像形成装置の断面図Cross-sectional view of the image forming apparatus 現像バイアス印加と放電検出に関する構成を示す説明図Explanatory drawing which shows configuration about development bias application and discharge detection (a)Vppを変化させたときの電流値の波形図、(b)実施例における交流電圧と電流値の最大値と最小値の差の関係図(A) Waveform diagram of the current value when Vpp is changed, (b) Relationship diagram of the difference between the maximum value and the minimum value of the AC voltage and the current value in the embodiment. (a)比較例における交流電圧と電流値の関係図、(b)実施例における交流電圧と電流値の変化量の関係図(A) Relationship diagram of AC voltage and current value in Comparative Example, (b) Relationship diagram of change amount of AC voltage and current value in Example (a)比較例における放電発生検出時の交流電圧設定のタイミングチャート、(b)実施例における放電発生検出時の交流電圧設定のタイミングチャート(A) Timing chart of AC voltage setting when discharge generation is detected in Comparative Example, (b) Timing chart of AC voltage setting when discharge generation is detected in Example 実施例1における放電検出制御を示すフローチャートFlow chart showing discharge detection control in Example 1 実施例2における現像バイアス印加の交流電圧と電流値の波形図Waveform diagram of AC voltage and current value applied with development bias in Example 2 実施例2における放電検出制御を示すフローチャートFlow chart showing discharge detection control in Example 2 実施例3における画像形成部の各部材の大小関係を説明するための説明図Explanatory drawing for explaining the magnitude relation of each member of the image forming part in Example 3. 実施例3における放電検出制御を示すフローチャートFlow chart showing discharge detection control in Example 3

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲を以下の実施例に限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail exemplarily with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in the following examples should be appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. It is not intended to limit the scope of the invention to the following examples.

〔実施例1〕
図1を参照して、画像形成装置の全体構成を画像形成動作とともに説明する。図1は、本発明の実施例1に係る画像形成装置の概略構成を示す模式断面図である。
[Example 1]
With reference to FIG. 1, the overall configuration of the image forming apparatus will be described together with the image forming operation. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

<画像形成装置の説明>
画像形成装置は、電子写真方式を用いたレーザプリンタであり、装置本体Mに対してプロセスカートリッジ20が着脱可能に構成されている。ここで、画像形成装置の装置本体Mとは、画像形成装置においてプロセスカートリッジ20を除いた構成部品を示すものである。また、本発明が適用可能な画像形成装置はここに示すものに限られない。例えば、複数のプロセスカートリッジ20を備え、中間転写ベルト(中間転写体)を用いて複数像のトナー像を記録媒体に転写してカラー画像を形成するカラーレーザプリンタにも本発明は適用可能である。
<Explanation of image forming apparatus>
The image forming apparatus is a laser printer using an electrophotographic method, and the process cartridge 20 is detachably attached to the apparatus main body M. Here, the apparatus main body M of the image forming apparatus indicates a component of the image forming apparatus excluding the process cartridge 20. Further, the image forming apparatus to which the present invention is applicable is not limited to those shown here. For example, the present invention is also applicable to a color laser printer provided with a plurality of process cartridges 20 and using an intermediate transfer belt (intermediate transfer body) to transfer a plurality of image toner images to a recording medium to form a color image. ..

像担持体(被帯電体)としての感光ドラム1は、導電性ドラムの外周面にOPC(有機光半導体)感光層を形成したものであり、装置本体の不図示の駆動機構から駆動伝達され、所定のプロセススピードをもって図1の矢印r1方向に回転駆動される。 The photosensitive drum 1 as an image carrier (charged body) has an OPC (organic optical semiconductor) photosensitive layer formed on the outer peripheral surface of the conductive drum, and is driven and transmitted from a drive mechanism (not shown) of the main body of the apparatus. It is rotationally driven in the direction of arrow r1 in FIG. 1 with a predetermined process speed.

帯電部材としての帯電ローラ4は、所定のタイミングで帯電バイアスが印加され、感光ドラム1の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。露光部としてのレーザビームスキャナ6は、帯電された感光ドラム1に対して画像情報に応じたレーザ光を走査露光(照射)することで、感光ドラム1の表面に静電潜像を形成する。 A charging bias is applied to the charging roller 4 as a charging member at a predetermined timing, and the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential. The laser beam scanner 6 as an exposure unit forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1 by scanning and exposing (irradiating) the charged photosensitive drum 1 with a laser beam corresponding to the image information.

現像部としての現像装置は、感光ドラム1の表面に形成された静電潜像に対して現像剤としてのトナーにより現像を行う。現像装置は、現像ローラ7、現像ブレード8、現像容器9によって構成されている。現像ローラ7は、感光ドラム1に対向して配設され、感光ドラム1にトナーを供給するための現像剤担持体である。現像ブレード8は、現像ローラ7に担持されたトナーの層厚を規制し、トナーに電荷を付与するための規制部材である。現像容器9は、感光ドラム1に供給するトナーを収容するための現像剤収容部である。 The developing apparatus as a developing unit develops an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1 with toner as a developing agent. The developing apparatus includes a developing roller 7, a developing blade 8, and a developing container 9. The developing roller 7 is arranged so as to face the photosensitive drum 1, and is a developer carrier for supplying toner to the photosensitive drum 1. The developing blade 8 is a regulating member for regulating the layer thickness of the toner supported on the developing roller 7 and imparting an electric charge to the toner. The developing container 9 is a developing agent accommodating portion for accommodating the toner supplied to the photosensitive drum 1.

現像ローラ7は、装置本体の不図示の駆動機構から駆動伝達され、図1の矢印r2方向に回転駆動される。現像ローラ7の表面には、現像ブレード8によって電荷が付与されたトナー層(磁性穂)が形成される。そして、現像ローラ7は交流電圧と直流電圧を重畳させた現像バイアスが印加されることで、現像バイアスの電界により現像ローラ7に担持されたトナーが感光ドラム1へ飛翔し、感光ドラム1の表面に形成された静電潜像がトナー像として現像される。 The developing roller 7 is driven and transmitted from a drive mechanism (not shown) of the main body of the apparatus, and is rotationally driven in the direction of arrow r2 in FIG. A toner layer (magnetic spike) charged by the developing blade 8 is formed on the surface of the developing roller 7. Then, when a development bias in which an AC voltage and a DC voltage are superimposed is applied to the developing roller 7, the toner carried on the developing roller 7 flies to the photosensitive drum 1 due to the electric field of the developing bias, and the surface of the photosensitive drum 1 is formed. The electrostatic latent image formed on the surface is developed as a toner image.

一方、記録媒体10は不図示の給送ローラなどによって給送され、感光ドラム1と転写ローラ11とのニップ部にて、感光ドラム1の表面に現像されたトナー像(現像剤像)が転写される。トナー像が転写された記録媒体10は、感光ドラム1の表面から分離されて定着装置12に送られ、加熱・加圧されて、転写されたトナー像が記録媒体10に定着される。 On the other hand, the recording medium 10 is fed by a feeding roller (not shown) or the like, and a toner image (developer image) developed on the surface of the photosensitive drum 1 is transferred at the nip portion between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 11. Will be done. The recording medium 10 on which the toner image is transferred is separated from the surface of the photosensitive drum 1 and sent to the fixing device 12, heated and pressurized, and the transferred toner image is fixed on the recording medium 10.

記録媒体10に転写されず感光ドラム1の表面に残ったトナーは、感光ドラム1に当接して感光ドラム1をクリーニングするクリーニング部としてのクリーニングブレード2により除去され、クリーニング容器5に収容される。その後、感光ドラム1の表面は再び帯電ローラ4により帯電され、上述の工程を繰り返し、一連の画像形成のサイクルが行われる。 The toner that is not transferred to the recording medium 10 and remains on the surface of the photosensitive drum 1 is removed by the cleaning blade 2 as a cleaning unit that comes into contact with the photosensitive drum 1 and cleans the photosensitive drum 1, and is housed in the cleaning container 5. After that, the surface of the photosensitive drum 1 is charged again by the charging roller 4, and the above steps are repeated to perform a series of image formation cycles.

本実施例では、感光ドラム1、帯電ローラ4、クリーニングブレード2、クリーニング容器5、及び現像ローラ7、現像ブレード8、現像容器9が、プロセスカートリッジ20として一体化されている。そしてプロセスカートリッジ20は、画像形成装置の装置本体Mに対して着脱可能となっている。 In this embodiment, the photosensitive drum 1, the charging roller 4, the cleaning blade 2, the cleaning container 5, and the developing roller 7, the developing blade 8, and the developing container 9 are integrated as the process cartridge 20. The process cartridge 20 is removable from the device main body M of the image forming apparatus.

<感光ドラムと現像ローラ間の放電検出構成の説明>
次に図2を用いて、現像ローラ7への現像バイアスの印加、及び感光ドラム1と現像ローラ7間の放電検出に関する構成を説明する。図2は、現像バイアス印加と放電検出に関する構成を示す説明図である。
<Explanation of discharge detection configuration between photosensitive drum and developing roller>
Next, with reference to FIG. 2, a configuration relating to application of a development bias to the developing roller 7 and discharge detection between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration relating to development bias application and discharge detection.

図2に示すように、現像ローラ7は、画像形成時にトナーを担持するスリーブ7aを有し、スリーブ7aの長手方向の両端には円形のキャップ7bが嵌入されている。現像ローラ7は、ローラ軸7cを中心に回転駆動される。ここでは、感光ドラム1の外径は30mm、現像ローラ7の外径は感光ドラム1の外径より小さい15mmとし、感光ドラム1と現像ローラ7は共に300mm/sの周速で回転駆動される。 As shown in FIG. 2, the developing roller 7 has a sleeve 7a that supports toner at the time of image formation, and circular caps 7b are fitted at both ends of the sleeve 7a in the longitudinal direction. The developing roller 7 is rotationally driven around the roller shaft 7c. Here, the outer diameter of the photosensitive drum 1 is 30 mm, the outer diameter of the developing roller 7 is 15 mm, which is smaller than the outer diameter of the photosensitive drum 1, and both the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 are rotationally driven at a peripheral speed of 300 mm / s. ..

また、現像ローラ7は、感光ドラム1との間に所定のギャップ(SDギャップ)を設けた非接触状態で対向するように設けられている。本実施例では、キャップ7bはスリーブ7aより外径が大きく、キャップ7bの外周面が感光ドラム1の表面に当接する構成となっている。これにより、現像ローラ7と感光ドラム1との間に所定のギャップが設けられ、現像ローラ7と感光ドラム1とが非接触状態で対向する。ここでは、所定のギャップとして、200μmのSDギャップが設けられている。 Further, the developing roller 7 is provided so as to face the photosensitive drum 1 in a non-contact state with a predetermined gap (SD gap). In this embodiment, the cap 7b has a larger outer diameter than the sleeve 7a, and the outer peripheral surface of the cap 7b is in contact with the surface of the photosensitive drum 1. As a result, a predetermined gap is provided between the developing roller 7 and the photosensitive drum 1, and the developing roller 7 and the photosensitive drum 1 face each other in a non-contact state. Here, a 200 μm SD gap is provided as a predetermined gap.

なお、現像ローラ7と感光ドラム1との間に所定のギャップを設ける構成はこれに限定されるものではない。例えば、現像ローラ7と感光ドラム1を回転可能に支持する枠体によって現像ローラ7と感光ドラム1との間に所定のギャップを設けた構成としてもよい。 The configuration in which a predetermined gap is provided between the developing roller 7 and the photosensitive drum 1 is not limited to this. For example, a predetermined gap may be provided between the developing roller 7 and the photosensitive drum 1 by a frame body that rotatably supports the developing roller 7 and the photosensitive drum 1.

また、現像ローラ7のローラ軸7cには、感光ドラム1へのトナーの供給のため、直流電圧印加部30と交流電圧印加部31が接続されている。直流電圧印加部30と交流電圧印加部31は、現像ローラ7に直流電圧と交流電圧とを重畳した現像バイアスを印加するための印加部である。 Further, a DC voltage application unit 30 and an AC voltage application unit 31 are connected to the roller shaft 7c of the developing roller 7 in order to supply toner to the photosensitive drum 1. The DC voltage application unit 30 and the AC voltage application unit 31 are application units for applying a development bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on the developing roller 7.

直流電圧印加部30は、現像ローラ7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31に入力される。そして、直流電圧印加部30は、出力制御部32を有している。出力制御部32は、直流電圧印加部30が出力するバイアスの値を制御部としてのCPU40の指示に応じて制御する。 The DC voltage application unit 30 is a circuit that generates a DC component applied to the developing roller 7, and its output is input to the AC voltage application unit 31. The DC voltage application unit 30 has an output control unit 32. The output control unit 32 controls the value of the bias output by the DC voltage application unit 30 according to the instruction of the CPU 40 as the control unit.

また、交流電圧印加部31は、直流電圧印加部30の出力する直流電圧を平均値(面積中心値)とする交流電圧を出力する回路である。交流電圧印加部31は、例えば、周波数f=2.5kHz、Duty50%の矩形波状(パルス状)の交流電圧を出力する。そして、交流電圧印加部31は、Vpp制御部33を有している。Vpp制御部33は、交流電圧のピーク間電圧(ピークトゥピーク値)であるVppを制御部としてのCPU40の指示に応じて制御する。 Further, the AC voltage application unit 31 is a circuit that outputs an AC voltage having the DC voltage output by the DC voltage application unit 30 as an average value (area center value). The AC voltage application unit 31 outputs, for example, a rectangular wave-shaped (pulse-shaped) AC voltage having a frequency f = 2.5 kHz and a duty of 50%. The AC voltage application unit 31 has a Vpp control unit 33. The Vpp control unit 33 controls Vpp, which is an inter-peak voltage (peak-to-peak value) of the AC voltage, in response to an instruction from the CPU 40 as a control unit.

検出部35は、感光ドラム1と現像ローラ7との間に流れる電流値を検出する検出部である。検出部35は、整流部34と、検出回路36と、アンプ37とで構成される。整流部34は、直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加した時に現像ローラ7と感光ドラム1との間に流れる電流を整流する。検出回路36は、整流された電流を電圧に変換する。アンプ37は、変換された電圧信号を増幅し、放電検出信号としてCPU40に出力する。A/D変換器38は、アンプ37からの放電検出信号をA/D変換する。CPU40は、A/D変換器38によりA/D変換されたアンプ37の出力から、現像ローラ7と感光ドラム1との間に発生した電流の大きさを認識し、交流電圧の周期時間Tで平均化した電流値を出力する。ここでは、CPU40は、交流電圧の10周期の時間Tである4msで平均化した電流値(平均値)を出力(算出)する。後述するが、CPU40は、検出部35により検出された電流値から現像ローラ7に印加する現像バイアスを制御する制御部である。 The detection unit 35 is a detection unit that detects the current value flowing between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7. The detection unit 35 includes a rectifier unit 34, a detection circuit 36, and an amplifier 37. The rectifying unit 34 rectifies the current flowing between the developing roller 7 and the photosensitive drum 1 when a developing bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed is applied. The detection circuit 36 converts the rectified current into a voltage. The amplifier 37 amplifies the converted voltage signal and outputs it to the CPU 40 as a discharge detection signal. The A / D converter 38 A / D converts the discharge detection signal from the amplifier 37. The CPU 40 recognizes the magnitude of the current generated between the developing roller 7 and the photosensitive drum 1 from the output of the amplifier 37 that has been A / D converted by the A / D converter 38, and has an AC voltage cycle time T. Outputs the averaged current value. Here, the CPU 40 outputs (calculates) a current value (average value) averaged at 4 ms, which is a time T of 10 cycles of AC voltage. As will be described later, the CPU 40 is a control unit that controls the development bias applied to the developing roller 7 from the current value detected by the detection unit 35.

<リーク電流の検出の説明>
図3を用いて、検出部35によるリーク電流の検出(放電検出)について説明する。図3(a)はVppを変化させたときの電流値の波形図であり、図3(b)は実施例1における交流電圧と電流値の変化量(交流電圧の最大値と最小値の差)の関係図である。
<Explanation of leakage current detection>
The detection of the leak current (discharge detection) by the detection unit 35 will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a waveform diagram of the current value when Vpp is changed, and FIG. 3B is a change amount of the AC voltage and the current value in the first embodiment (difference between the maximum value and the minimum value of the AC voltage). ) Is a relational diagram.

図3(a)は現像バイアスにおける交流電圧のピーク間電圧であるVppを変化させたときの現像ローラ7と感光ドラム1間に流れる電流値をプロットしており、横軸は時間、縦軸は整流後の電流値となっている。測定条件としては、不図示の駆動機構により、感光ドラム1と現像ローラ7を駆動させる。次に、帯電ローラ4に帯電バイアスを印加して感光ドラム1の表面電位を−500Vにし、直流電圧印加部30によって現像ローラ7に直流電圧−300Vを印加する。次に、交流電圧印加部31によって現像ローラ7に交流電圧のピーク間電圧Vppを印加する。このとき、図3(b)に示したように、交流電圧のピーク間電圧Vppを1600Vから所定の時間間隔(ここでは1s)で200Vずつ段階的に増加させ、各交流電圧Vppにおける時間と電流値の出力値の関係をプロットする。交流電圧Vppが1.8kVと2.0kVでリーク電流は未発生であったが、交流電圧Vppが2.2kVではリーク電流が発生している。リーク電流の未発生時と比較し、リーク電流の発生時は、リーク電流が現像ローラ7の回転周期で変動する。これは、リーク電流が発生している領域が現像ローラ7の回転周期で変動していることによるものである。現像ローラ7と感光ドラム1との間の距離(SDギャップ)は、現像ローラ7や感光ドラム1、キャップ7bの形状のムラによって変動する。 FIG. 3A plots the current value flowing between the developing roller 7 and the photosensitive drum 1 when Vpp, which is the peak-to-peak voltage of the AC voltage in the development bias, is changed. The horizontal axis is time and the vertical axis is time. It is the current value after rectification. As a measurement condition, the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 are driven by a driving mechanism (not shown). Next, a charging bias is applied to the charging roller 4 to bring the surface potential of the photosensitive drum 1 to −500V, and the DC voltage application unit 30 applies a DC voltage of −300V to the developing roller 7. Next, the AC voltage application unit 31 applies an AC voltage peak-to-peak voltage Vpp to the developing roller 7. At this time, as shown in FIG. 3B, the peak inter-peak voltage Vpp of the AC voltage is gradually increased from 1600 V by 200 V at predetermined time intervals (here, 1 s), and the time and current at each AC voltage Vpp are increased. Plot the relationship between the output values of the values. No leak current was generated when the AC voltage Vpp was 1.8 kV and 2.0 kV, but a leak current was generated when the AC voltage Vpp was 2.2 kV. Compared with the case where the leak current does not occur, when the leak current occurs, the leak current fluctuates with the rotation cycle of the developing roller 7. This is because the region where the leak current is generated fluctuates with the rotation cycle of the developing roller 7. The distance (SD gap) between the developing roller 7 and the photosensitive drum 1 varies depending on the uneven shape of the developing roller 7, the photosensitive drum 1, and the cap 7b.

現像ローラ7が回転すると、現像ローラ7や感光ドラム1の回転周期で、現像ローラ7と感光ドラム1との間の距離が変動する。パッシェンの法則により、本実施例の現像ローラ7と感光ドラム1との間の距離である200μmのギャップ領域では、現像ローラ7と感光ドラム1との間の距離が近づくと放電開始電圧が低くなることが分かっている。現像ローラ7と感光ドラム1との間の距離(SDギャップ)は、現像ローラ7の軸方向において均一ではないため、リーク電流は現像ローラ7と感光ドラム1との間の軸方向におけるギャップ領域のうち、一部の距離が近い領域で発生する。現像ローラ7の軸方向においてSDギャップが変化すると、リーク電流が発生する領域も変化するため、電流値は前記リーク電流が発生する領域の変化に応じた変動をする。よって、図3(a)に示したように、リーク電流が発生している交流電圧のピーク間電圧Vpp=2.2kVの状況では、感光ドラム1や現像ローラ7の回転周期で電流値が変動する。電流値の変動は感光ドラム1の回転周期より小さい現像スリーブの回転周期(ここでは157ms)で変動する。そのため、CPU40は、交流電圧の周期時間(1周期以上の時間)Tで平均化した電流値を出力することで、突発的なノイズとリークによる電流変化の区別をすることができる。尚、本実施例では交流電圧の周期時間Tとして10周期の時間である4msで平均化した電流値を出力しているが、ノイズ除去の観点から平均化する時間Tを数十msまで増やしても良い。 When the developing roller 7 rotates, the distance between the developing roller 7 and the photosensitive drum 1 fluctuates depending on the rotation cycle of the developing roller 7 and the photosensitive drum 1. According to Paschen's law, in the gap region of 200 μm, which is the distance between the developing roller 7 and the photosensitive drum 1 of this embodiment, the discharge start voltage decreases as the distance between the developing roller 7 and the photosensitive drum 1 approaches. I know that. Since the distance (SD gap) between the developing roller 7 and the photosensitive drum 1 is not uniform in the axial direction of the developing roller 7, the leakage current is the axial gap region between the developing roller 7 and the photosensitive drum 1. Of these, it occurs in some areas where the distance is short. When the SD gap changes in the axial direction of the developing roller 7, the region where the leak current is generated also changes, so that the current value fluctuates according to the change in the region where the leak current is generated. Therefore, as shown in FIG. 3A, in the situation where the peak voltage of the AC voltage where the leak current is generated is Vpp = 2.2 kV, the current value fluctuates depending on the rotation cycle of the photosensitive drum 1 and the developing roller 7. To do. The fluctuation of the current value fluctuates in the rotation cycle (here, 157 ms) of the developing sleeve, which is smaller than the rotation cycle of the photosensitive drum 1. Therefore, the CPU 40 can distinguish between sudden noise and current change due to leakage by outputting a current value averaged by the cycle time (time of one cycle or more) T of the AC voltage. In this embodiment, the current value averaged at 4 ms, which is the time of 10 cycles, is output as the cycle time T of the AC voltage, but the average time T is increased to several tens of ms from the viewpoint of noise removal. Is also good.

本実施例では現像ローラ7が1回転するまでの時間157ms(時間T1)に対して感光ドラム1が1回転するまでの時間314ms(時間T2)の方が長い。そのため、制御部であるCPU40は、1回転する時間が長い方である感光ドラム1が1回転する時間T2における電流値の出力値(平均値)の第1の電流値である最大値と第2の電流値である最小値の差である電流値の変化量を用いて閾値との比較を行う。図3(b)は交流電圧のピーク間電圧Vppを変化させたときの前記電流値の出力値の最大値の推移(実線)と最小値の推移(点線)をプロットしている。なお、前記電流値の出力値の最大値と最小値の差分である電流値の変化量と交流電圧の関係は図4(b)に示す。図3(b)の横軸は現像ローラ7に印加する交流電圧のピーク間電圧Vpp、縦軸は感光ドラム1が1回転する時間における電流値(出力値)の最大値(図中の実線)と最小値(図中の点線)を示している。この電流値の最大値と最小値の差が電流値の変化量である。測定条件としては、不図示の駆動機構により、感光ドラム1と現像ローラ7を駆動させる。次に、帯電ローラ4に帯電バイアスを印加して感光ドラム1の表面電位を−500Vにし、直流電圧印加部30によって現像ローラ7に直流電圧−300Vを印加する。次に、交流電圧印加部31によって現像ローラ7に交流電圧のピーク間電圧Vppを印加する。このとき、交流電圧のピーク間電圧Vppを1600Vから所定の時間間隔(ここでは1s)で200Vずつ段階的に増加させ、各Vppにおける電流値の最大値と最小値をそれぞれプロットする。この各Vppにおける電流値の最大値と最小値の差が電流値の変化量である。現像バイアスにおけるVppを段階的に増加させると、リーク未発生時の電流値の変化量に対して、リーク発生タイミングで電流値の変化量が急激に増加する。すなわち、電流値の変化量が所定の値である閾値以下(ここでは2.0kV以下)ではリークは発生しないが、閾値を超えるとリークが発生することがわかる。 In this embodiment, the time required for the photosensitive drum 1 to rotate once is 314 ms (time T2) longer than the time required for the developing roller 7 to rotate once (time T1). Therefore, the CPU 40, which is a control unit, has a maximum value which is the first current value and a second current value of the output value (average value) of the current value at the time T2 when the photosensitive drum 1, which has a longer one rotation time, makes one rotation. Comparison with the threshold value is performed using the amount of change in the current value, which is the difference between the minimum values, which are the current values of. FIG. 3B plots the transition of the maximum value (solid line) and the transition of the minimum value (dotted line) of the output value of the current value when the inter-peak voltage Vpp of the AC voltage is changed. The relationship between the amount of change in the current value, which is the difference between the maximum value and the minimum value of the output value of the current value, and the AC voltage is shown in FIG. 4 (b). The horizontal axis of FIG. 3B is the inter-peak voltage Vpp of the AC voltage applied to the developing roller 7, and the vertical axis is the maximum value (output value) of the current value (output value) during one rotation of the photosensitive drum 1 (solid line in the figure). And the minimum value (dotted line in the figure) are shown. The difference between the maximum value and the minimum value of this current value is the amount of change in the current value. As a measurement condition, the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 are driven by a driving mechanism (not shown). Next, a charging bias is applied to the charging roller 4 to bring the surface potential of the photosensitive drum 1 to −500V, and the DC voltage application unit 30 applies a DC voltage of −300V to the developing roller 7. Next, the AC voltage application unit 31 applies an AC voltage peak-to-peak voltage Vpp to the developing roller 7. At this time, the peak inter-peak voltage Vpp of the AC voltage is gradually increased by 200 V at a predetermined time interval (here, 1 s) from 1600 V, and the maximum value and the minimum value of the current value at each Vpp are plotted. The difference between the maximum value and the minimum value of the current value at each Vpp is the amount of change in the current value. When Vpp in the development bias is gradually increased, the amount of change in the current value sharply increases at the timing of leakage occurrence with respect to the amount of change in the current value when the leak does not occur. That is, it can be seen that when the amount of change in the current value is equal to or less than the threshold value (here, 2.0 kV or less), no leak occurs, but when the amount exceeds the threshold value, a leak occurs.

以上のことから、制御部であるCPU40は、感光ドラム1と現像ローラ7との間に流れる前記電流値の変化量から、所定の交流電圧Vppにおけるリーク発生の有無を検知することができる。 From the above, the CPU 40, which is a control unit, can detect the presence or absence of leakage at a predetermined AC voltage Vpp from the amount of change in the current value flowing between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7.

次に図4(a)及び図4(b)を参照して、比較例と本実施例の交流電圧のピーク間電圧と電流値の変化量の関係を説明する。図4(a)は比較例における交流電圧のピーク間電圧と電流値の変化量の関係を示す図である。図4(b)は実施例における交流電圧のピーク間電圧と電流値の変化量の関係を示す図である。なお、図4(b)に示す電流値の変化量は、図3(b)に示す電流値の最大値と最小値の差を表したものである。 Next, with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b), the relationship between the peak-to-peak voltage of the AC voltage of the comparative example and the present embodiment and the amount of change in the current value will be described. FIG. 4A is a diagram showing the relationship between the peak-to-peak voltage of the AC voltage and the amount of change in the current value in the comparative example. FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the peak-to-peak voltage of the AC voltage and the amount of change in the current value in the embodiment. The amount of change in the current value shown in FIG. 4B represents the difference between the maximum value and the minimum value of the current value shown in FIG. 3B.

比較例の構成は、感光ドラム1と現像ローラ7との間の電流値の絶対値を、交流電圧の周期時間Tの期間積算した値が出力値となっている。横軸は交流電圧のピーク間電圧、縦軸は前記出力値である。測定条件としては、不図示の駆動機構により、感光ドラム1と現像ローラ7を駆動させる。次に、帯電ローラ4に帯電バイアスを印加して感光ドラム1の表面電位を−500Vにし、直流電圧印加部30によって現像ローラ7に直流電圧−300Vを印加する。次に、交流電圧印加部31によって現像ローラ7に交流電圧のピーク間電圧Vppを印加する。このとき、Vppを0Vから徐々に増加させ、Vppと電流値の出力値の関係をプロットする。図4(a)では、閾値以下である放電開始電圧Vpp以下の電圧であっても、電流値である出力値が電圧Vppに比例して増加しているのがわかる。 In the configuration of the comparative example, the output value is the value obtained by integrating the absolute value of the current value between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 for the period T of the cycle time T of the AC voltage. The horizontal axis is the inter-peak voltage of the AC voltage, and the vertical axis is the output value. As a measurement condition, the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 are driven by a driving mechanism (not shown). Next, a charging bias is applied to the charging roller 4 to bring the surface potential of the photosensitive drum 1 to −500V, and the DC voltage application unit 30 applies a DC voltage of −300V to the developing roller 7. Next, the AC voltage application unit 31 applies an AC voltage peak-to-peak voltage Vpp to the developing roller 7. At this time, Vpp is gradually increased from 0V, and the relationship between Vpp and the output value of the current value is plotted. In FIG. 4A, it can be seen that the output value, which is the current value, increases in proportion to the voltage Vpp even when the discharge start voltage is Vpp or less, which is below the threshold value.

閾値以下(放電開始電圧以下)の電圧Vppにおける出力値の傾きは、感光ドラム1と現像ローラ7間のインピーダンスによって決まるため、SDギャップなどによって変化する。そのため、キャップ7bの部品のバラつきや耐久による摩耗で出力値がばらつく。よって、使用状況でキャップ7bの摩耗や部品のバラつきなどによるSDギャップの変動に対して、リーク発生の電流値を正確に算出することができない。リークの発生の有無を正確に判断するためには、リークが発生しない電圧Vppを用いて感光ドラム1と現像ローラ7間のインピーダンスを求める必要がある。リーク検出にはリークが発生しない電圧Vppでインピーダンス測定をする必要があるため、リーク発生を検知するのに時間がかかる。 Since the slope of the output value at a voltage Vpp below the threshold value (below the discharge start voltage) is determined by the impedance between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7, it changes depending on the SD gap or the like. Therefore, the output value varies due to variations in the parts of the cap 7b and wear due to durability. Therefore, it is not possible to accurately calculate the current value at which a leak occurs with respect to fluctuations in the SD gap due to wear of the cap 7b or variation in parts depending on the usage conditions. In order to accurately determine the presence or absence of leakage, it is necessary to obtain the impedance between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 using a voltage Vpp that does not cause leakage. Since it is necessary to measure the impedance at a voltage Vpp at which no leak occurs in order to detect the leak, it takes time to detect the occurrence of the leak.

一方、本実施例の構成は、図3(b)を用いて説明した通りである。本実施例の構成では、感光ドラム1が1回転する時間T2における電流値の出力値(平均値)の最大値と最小値の差である電流値の変化量を用いてリーク発生の有無の判断を行う。図4(b)に示すように、閾値以下である放電開始電圧Vpp以下の電圧では、電流値の変化量がほぼ変化していないことがわかる。そして、電圧Vppが閾値である放電開始電圧Vppを超えると、電流値の変化量は急激に増加していくのがわかる。すなわち、電流値の変化量が所定の値である閾値以下(放電開始電圧Vpp以下)ではリークは発生しないが、閾値を超えるとリークが発生することがわかる。よって、感光ドラム1と現像ローラ7との間に流れる電流値の変化量から現像ローラ7に印加する現像バイアス(交流電圧)を決定することで、SDギャップの変動などによる電流値のバラつきを取り除くことができる。そのため、本実施例では、感光ドラム1と現像ローラ7間のインピーダンスの測定をすることなく、任意の印加電圧において感光ドラム1と現像ローラ7との間に流れる電流値の変化量から現像ローラ7に印加する現像バイアス(交流電圧)を決定することができ、リークが発生しない現像バイアスに設定するために要する時間を短縮することができる。 On the other hand, the configuration of this embodiment is as described with reference to FIG. 3 (b). In the configuration of this embodiment, the presence or absence of leakage is determined by using the amount of change in the current value, which is the difference between the maximum value and the minimum value of the output value (average value) of the current value during the time T2 in which the photosensitive drum 1 rotates once. I do. As shown in FIG. 4B, it can be seen that the amount of change in the current value hardly changes at a voltage below the threshold value and below the discharge start voltage Vpp. Then, when the voltage Vpp exceeds the threshold value of the discharge start voltage Vpp, it can be seen that the amount of change in the current value increases sharply. That is, it can be seen that a leak does not occur when the amount of change in the current value is equal to or less than a threshold value (discharge start voltage Vpp or less), which is a predetermined value, but a leak occurs when the amount exceeds the threshold value. Therefore, by determining the development bias (AC voltage) applied to the developing roller 7 from the amount of change in the current value flowing between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7, the variation in the current value due to the fluctuation of the SD gap or the like is removed. be able to. Therefore, in this embodiment, the developing roller 7 is based on the amount of change in the current value flowing between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 at an arbitrary applied voltage without measuring the impedance between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7. The development bias (AC voltage) to be applied to can be determined, and the time required to set the development bias to prevent leakage can be shortened.

<放電発生検出動作の交流電圧の設定>
次に図5に基づき、実施例1に係る画像形成装置の放電発生検出動作時の各印加電圧のタイミングについて比較例と比較して説明する。図5(a)は比較例における放電発生検出時の交流電圧Vppの設定とリーク電流に対するタイミングチャートであり、図5(b)は実施例における放電発生検出時の交流電圧Vppの設定とリーク電流に対するタイミングチャートである。
<Setting of AC voltage for discharge generation detection operation>
Next, with reference to FIG. 5, the timing of each applied voltage during the discharge generation detection operation of the image forming apparatus according to the first embodiment will be described in comparison with the comparative example. FIG. 5 (a) is a timing chart for the setting of the AC voltage Vpp and the leak current at the time of detecting the discharge occurrence in the comparative example, and FIG. 5 (b) is the setting of the AC voltage Vpp and the leak current at the time of detecting the discharge occurrence in the example. It is a timing chart for.

図5(a)が比較例の構成であり、図5(b)が実施例1の構成である。図5(a)に示す比較例の構成では、図5(b)に示す実施例1の構成に対して、まず感光ドラム1と現像ローラ7間のインピーダンスを測定する測定時間が必要となる。感光ドラム1と現像ローラ7の間のインピーダンスは、感光ドラム1と現像ローラ7の駆動によるSDギャップの変動によって変化する。そのため、感光ドラム1が1回転するまでの時間T2の期間、感光ドラム1と現像ローラ7間に流れる電流を測定し、SDギャップが最も狭いタイミングで最大値となる電流値を用いて、インピーダンスを求める。その後の動作としては本実施例と同様の電圧Vpp設定とタイミングであるため、図5(b)で説明する。図5(b)の放電発生検出動作時の電圧Vppは、画像形成時の電圧Vppを基に決められている。画像形成時の電圧Vppは、初期設定として1.8kVに設定している。電圧Vppが1.8kVを超えると記録媒体10の白地部にトナーが現像されてしまう、いわゆる地かぶりが悪化するため、電圧Vppの上限は1.8kVに設定している。 FIG. 5 (a) is the configuration of the comparative example, and FIG. 5 (b) is the configuration of the first embodiment. In the configuration of the comparative example shown in FIG. 5A, first, a measurement time for measuring the impedance between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 is required for the configuration of the first embodiment shown in FIG. 5B. The impedance between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 changes due to fluctuations in the SD gap due to the drive of the photosensitive drum 1 and the developing roller 7. Therefore, the current flowing between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 is measured during the period T2 until the photosensitive drum 1 makes one rotation, and the impedance is determined by using the current value that becomes the maximum value at the timing when the SD gap is the narrowest. Ask. Since the subsequent operation is the same voltage Vpp setting and timing as in this embodiment, it will be described with reference to FIG. 5 (b). The voltage Vpp during the discharge generation detection operation in FIG. 5B is determined based on the voltage Vpp during image formation. The voltage Vpp at the time of image formation is set to 1.8 kV as an initial setting. When the voltage Vpp exceeds 1.8 kV, the toner is developed on the white background of the recording medium 10, that is, the so-called background fog deteriorates. Therefore, the upper limit of the voltage Vpp is set to 1.8 kV.

放電発生検出時の電圧Vppとしては、通紙中の温湿度の変化やSDギャップの変動で、閾値である放電開始電圧が変化することを考慮し、初期の放電発生検出動作時の電圧Vppは1.8kVに、オフセット値200Vを足した2.0kVとしている。すなわち、閾値との比較を行う際に現像ローラ7に印加する交流電圧Vppは、画像形成中に現像ローラ7に印加する交流電圧(ここでは1.8kV)より高い交流電圧(ここでは2.0kV)である。CPU40は、初期の放電発生検出時の電圧Vppを2.0kVとした場合の、電流値の出力値(平均値)から感光ドラム1と現像ローラ7間の電流値の変化量が閾値以下と判断した場合、画像形成中の電圧Vppは変更しない。一方、CPU40は、感光ドラム1と現像ローラ7間の電流値の変化量が閾値を超えたと判断した場合には、図5(b)に示すように、現像ローラ7に印加する交流電圧Vppを段階的に下げ、電流値の変化量が閾値以下となる電圧Vppまで下げる。そして、電流値の変化量が閾値以下となる電圧Vppからオフセット値である200Vを引いた電圧Vppを画像形成時の印加電圧Vppに再設定する。これにより、画像形成時にリークが発生するのを防ぐことができる。 As the voltage Vpp at the time of detecting the occurrence of discharge, the voltage Vpp at the time of the initial discharge generation detection operation is set in consideration of the fact that the discharge start voltage, which is the threshold value, changes due to the change in temperature and humidity during paper passing and the fluctuation of the SD gap. It is set to 2.0 kV by adding an offset value of 200 V to 1.8 kV. That is, the AC voltage Vpp applied to the developing roller 7 when comparing with the threshold value is higher than the AC voltage (here, 1.8 kV) applied to the developing roller 7 during image formation (here, 2.0 kV). ). The CPU 40 determines that the amount of change in the current value between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 is equal to or less than the threshold value from the output value (average value) of the current value when the voltage Vpp at the time of initial discharge generation detection is 2.0 kV. If so, the voltage Vpp during image formation is not changed. On the other hand, when the CPU 40 determines that the amount of change in the current value between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 exceeds the threshold value, the CPU 40 applies an AC voltage Vpp applied to the developing roller 7 as shown in FIG. 5 (b). It is gradually lowered to a voltage Vpp at which the amount of change in the current value is equal to or less than the threshold value. Then, the voltage Vpp obtained by subtracting the offset value of 200 V from the voltage Vpp at which the amount of change in the current value is equal to or less than the threshold value is reset to the applied voltage Vpp at the time of image formation. This makes it possible to prevent leaks from occurring during image formation.

更に、本実施例のように放電発生検出時の電圧Vppを段階的に下げる構成を採用することで、従来のように電圧Vppを増加させて放電開始電圧を求める制御と比較して、リークが発生しない現像バイアスに設定するために要する時間を短縮することができる。理由として、電圧Vppを段階的に下げる構成は、リーク検知時の初期条件の電圧Vppで電流値の変化量が閾値以下と判断された時点で検知が終了するため、最短で1条件の電圧Vppで検知が終了する。一方、電圧Vppを徐々に上げる従来の構成は、確実にリークが発生しない電圧Vppから徐々に電圧Vppを増加させる。そのため、従来の構成は、確実に電流値の変化量が閾値以下となる電圧Vppと画像形成で使用したい電圧Vppの少なくとも2条件以上の電圧Vppで閾値との比較を行う必要がある。以上のことから、放電発生検出時の電圧Vppを段階的に下げる構成を採用することで、リークが発生しない現像バイアスに設定するために要する時間を短縮することができる。 Further, by adopting a configuration in which the voltage Vpp at the time of detecting the occurrence of discharge is gradually lowered as in this embodiment, a leak occurs as compared with the conventional control of increasing the voltage Vpp to obtain the discharge start voltage. The time required to set the development bias that does not occur can be shortened. The reason is that in the configuration where the voltage Vpp is gradually lowered, the detection ends when the amount of change in the current value is determined to be less than the threshold value in the initial condition voltage Vpp at the time of leak detection, so the voltage Vpp under one condition at the shortest. The detection ends with. On the other hand, in the conventional configuration in which the voltage Vpp is gradually increased, the voltage Vpp is gradually increased from the voltage Vpp at which leakage does not surely occur. Therefore, in the conventional configuration, it is necessary to compare the threshold value with the voltage Vpp at which the amount of change in the current value is surely equal to or less than the threshold value and the voltage Vpp at least two conditions of the voltage Vpp desired to be used in image formation. From the above, by adopting a configuration in which the voltage Vpp at the time of detecting the occurrence of discharge is gradually lowered, the time required to set the development bias in which leakage does not occur can be shortened.

<放電発生検出動作のフローチャート>
次に図6を用いて、実施例1に係る画像形成装置の放電発生検出動作の制御の流れについて説明する。
<Flowchart of discharge generation detection operation>
Next, the flow of control of the discharge generation detection operation of the image forming apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

図6は、実施例1に係る画像形成装置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。以下に説明する、放電発生検出動作では、感光ドラム1と現像ローラ7との間に流れる電流値の変化量が閾値を超えたか否かを判断し、その結果から現像ローラ7に印加する現像バイアスを設定する。この放電発生検出動作は、制御部であるCPU40(図2参照)により実行する。なお、この放電発生検出動作は、気圧もしくは温湿度などの画像形成装置の設置環境が変化した時に実行する。あるいは、現像ローラ7又は感光ドラム1の駆動時間(例えばSDギャップが変化する可能性のある現像装置の通紙履歴や現像装置の交換のタイミング)に合わせて実行する。また、放電発生検出動作の実施タイミングは、前述の例に限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。 FIG. 6 is a flowchart showing an example of a flow of control of the discharge generation detection operation of the image forming apparatus according to the first embodiment. In the discharge generation detection operation described below, it is determined whether or not the amount of change in the current value flowing between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 exceeds the threshold value, and the development bias applied to the developing roller 7 is determined from the result. To set. This discharge generation detection operation is executed by the CPU 40 (see FIG. 2), which is a control unit. This discharge generation detection operation is executed when the installation environment of the image forming apparatus such as atmospheric pressure or temperature / humidity changes. Alternatively, it is executed according to the driving time of the developing roller 7 or the photosensitive drum 1 (for example, the paper passing history of the developing device or the timing of replacing the developing device where the SD gap may change). Further, the execution timing of the discharge generation detection operation is not limited to the above-mentioned example, and can be appropriately set.

まず、画像形成装置の電源がONされ、放電発生検出動作が開始されると(スタート)、CPU40の指示で、不図示の駆動機構により、感光ドラム1、現像ローラ7等の各回転体の駆動が開始される(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。次に、帯電ローラ4に帯電バイアスを印加し、直流電圧印加部30によって現像ローラ7に直流電圧−300Vを印加する(ステップS2)。ステップS2から感光ドラム1が1回転する時間(T2)が経過することで(ステップS3)、感光ドラム1の表面が全周にわたって設定した表面電位−500Vになる。次に、現像ローラ7に印加する交流電圧Vppを設定する。通紙中の温湿度の変化やSDギャップの変動を考慮し、現像ローラ7に印加する交流電圧Vppを画像形成時の設定よりオフセット値分だけ高い交流電圧Vppに設定する(ステップS4)。ここでは、現像ローラ7に印加する交流電圧を、画像形成時の交流電圧より200V高い交流電圧Vppに設定する。次に、図4(b)を用いて説明したように、前記設定した交流電圧Vppを現像ローラ7に印加した際に、現像ローラ7と感光ドラム1との間に流れる電流値の変化量が所定値である閾値を超えたかどうかを判断する(ステップS5)。本実施例では閾値を1μAとしている。ここで、電流値の変化量は、感光ドラム1が1回転する時間T2において検出部35により検出された電流値の出力値(平均値)の第1の電流値である最大値と第2の電流値である最小値の差である。 First, when the power of the image forming apparatus is turned on and the discharge generation detection operation is started (start), each rotating body such as the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 is driven by a drive mechanism (not shown) according to the instruction of the CPU 40. Is started (step S1). The driving of each rotating body continues until the discharge generation detection operation is completed. Next, a charging bias is applied to the charging roller 4, and a DC voltage −300V is applied to the developing roller 7 by the DC voltage application unit 30 (step S2). When the time (T2) for one rotation of the photosensitive drum 1 elapses from step S2 (step S3), the surface of the photosensitive drum 1 becomes the set surface potential −500 V over the entire circumference. Next, the AC voltage Vpp applied to the developing roller 7 is set. The AC voltage Vpp applied to the developing roller 7 is set to an AC voltage Vpp higher by an offset value than the setting at the time of image formation in consideration of changes in temperature and humidity and fluctuations in the SD gap during paper passing (step S4). Here, the AC voltage applied to the developing roller 7 is set to an AC voltage Vpp that is 200 V higher than the AC voltage at the time of image formation. Next, as described with reference to FIG. 4B, when the set AC voltage Vpp is applied to the developing roller 7, the amount of change in the current value flowing between the developing roller 7 and the photosensitive drum 1 is increased. It is determined whether or not the threshold value, which is a predetermined value, has been exceeded (step S5). In this example, the threshold value is set to 1 μA. Here, the amount of change in the current value is the maximum value which is the first current value and the second current value of the output value (average value) of the current value detected by the detection unit 35 during the time T2 when the photosensitive drum 1 rotates once. It is the difference between the minimum values that are the current values.

そしてステップS5で前記電流値の変化量が前記閾値を超えていた場合、感光ドラム1と現像ローラ7との間にリークが発生しているため、CPU40は現像バイアスの交流電圧VppをOFFする(ステップS6)。ステップS6で一度VppをOFFする理由として、一たび現像リークが発生すると連続的に電流が流れることによって現像リークが続いてしまうことがあり、連続的に生じる現像リークを一度断絶させている。このようにリークが発生していた場合、画像形成時に現像ローラ7に印加する交流電圧Vppの設定を前記電流値の検出時に現像ローラ7に印加された交流電圧の設定より小さくする必要がある。そこで、制御部であるCPU40は、現像ローラ7に印加する現像バイアス(交流電圧Vpp)を前記電流値の検出時より低い電圧に下げる(ステップS7)。ここでは、画像形成時の交流電圧(例えば1.8kV)より100V低い電圧(例えば1.7kV)に下げる。そしてステップS4に戻り、現像ローラ7に印加する交流電圧を、設定が変更された画像形成中の交流電圧よりオフセット値分だけ高い交流電圧Vppに設定する。このようにして、リーク検知時に現像ローラ7に印加する交流電圧を2.0kVから1.9kVに下げる。そして、再びステップS5で電流値の変化量が閾値を超えるかどうかを確認する。 When the amount of change in the current value exceeds the threshold value in step S5, the CPU 40 turns off the AC voltage Vpp of the development bias because a leak has occurred between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7. Step S6). The reason why Vpp is turned off once in step S6 is that once a development leak occurs, the development leak may continue due to the continuous flow of current, and the continuously generated development leak is cut off once. When such a leak occurs, it is necessary to set the AC voltage Vpp applied to the developing roller 7 at the time of image formation smaller than the setting of the AC voltage applied to the developing roller 7 at the time of detecting the current value. Therefore, the CPU 40, which is a control unit, lowers the development bias (AC voltage Vpp) applied to the developing roller 7 to a voltage lower than that at the time of detecting the current value (step S7). Here, the voltage is lowered to 100 V lower (for example, 1.7 kV) than the AC voltage (for example, 1.8 kV) at the time of image formation. Then, the process returns to step S4, and the AC voltage applied to the developing roller 7 is set to an AC voltage Vpp that is offset value higher than the AC voltage during image formation whose setting has been changed. In this way, the AC voltage applied to the developing roller 7 at the time of leak detection is reduced from 2.0 kV to 1.9 kV. Then, in step S5 again, it is confirmed whether or not the amount of change in the current value exceeds the threshold value.

なお、CPU40は、ステップS5で電流値の変化量が閾値を超えていた場合、リーク検知時に現像ローラ7に印加する交流電圧を段階的に下げて、電流値の変化量が閾値以下となるまで前述の動作を繰り返す。すなわち、制御部であるCPU40は、ステップS5で電流値の変化量が閾値を超えたと検知した場合に、現像ローラ7に印加する交流電圧を段階的に下げて、再び電流値の変化量が閾値を超えたか否かの検知を行う。 When the change amount of the current value exceeds the threshold value in step S5, the CPU 40 gradually lowers the AC voltage applied to the developing roller 7 at the time of leak detection until the change amount of the current value becomes equal to or less than the threshold value. The above operation is repeated. That is, when the CPU 40, which is the control unit, detects that the amount of change in the current value exceeds the threshold value in step S5, the AC voltage applied to the developing roller 7 is gradually lowered, and the amount of change in the current value is the threshold value again. Detects whether or not the value exceeds.

ステップS5で電流値の変化量が閾値を超えていない場合、すなわち電流値の変化量が閾値以下の場合、Vppを印加してから感光ドラム1が1回転する時間T2の期間、ステップS5を繰り返す(ステップS8)。前記期間において電流値の変化量が閾値以下の場合、その時点のリーク検知時の交流電圧Vppからオフセット値分(200V)下げた値を画像形成中の交流電圧Vppに決定する(ステップS9)。すなわち、CPU40は、画像形成中に現像ローラ7に印加する現像バイアス(交流電圧Vpp)を変更せず、現像ローラ7に印加する現像バイアスを決定する。そして、現像バイアスと帯電バイアスをOFFし、その後、感光ドラム1と現像ローラ7の駆動を停止させ(ステップS10)、放電発生検出動作を終了する(エンド)。 If the amount of change in the current value does not exceed the threshold value in step S5, that is, if the amount of change in the current value is equal to or less than the threshold value, step S5 is repeated for a period of time T2 in which the photosensitive drum 1 makes one rotation after applying Vpp. (Step S8). When the amount of change in the current value is equal to or less than the threshold value in the above period, the value obtained by lowering the AC voltage Vpp at the time of leak detection by the offset value (200 V) at that time is determined as the AC voltage Vpp during image formation (step S9). That is, the CPU 40 determines the development bias applied to the developing roller 7 without changing the development bias (AC voltage Vpp) applied to the developing roller 7 during image formation. Then, the development bias and the charge bias are turned off, and then the driving of the photosensitive drum 1 and the development roller 7 is stopped (step S10), and the discharge generation detection operation is terminated (end).

以上から、本実施例によれば、感光ドラム1と現像ローラ7との間を流れる電流値の変化量が閾値を超えたか否かを判断することで、リークが発生しない現像バイアス(電流値の変化量が閾値以下となる現像バイアス)に設定するために要する時間を短縮することができる。 From the above, according to the present embodiment, the development bias (current value) in which leakage does not occur is determined by determining whether or not the amount of change in the current value flowing between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 exceeds the threshold value. The time required to set the development bias (development bias) in which the amount of change is equal to or less than the threshold value can be shortened.

なお、本実施例に記載されているSDギャップ、帯電バイアス、現像バイアス、電流値の閾値などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 The SD gap, charging bias, development bias, current value threshold, etc. described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to those unless otherwise specified. Absent.

また本実施例では、交流電圧の10周期の時間において検出部35から出力された電流値を平均化した平均値を算出する構成を例示したが、交流電圧の周期時間Tはこれに限定されるものではなく、適宜設定すればよい。 Further, in this embodiment, a configuration is illustrated in which the average value obtained by averaging the current values output from the detection unit 35 in the time of 10 cycles of the AC voltage is illustrated, but the cycle time T of the AC voltage is limited to this. It is not a thing, and it may be set appropriately.

また本実施例では、感光ドラム1が1回転する時間の期間において、電流値の変化量を用いた閾値との比較を行う構成を例示したが、閾値との比較を行う期間はこれに限定されるものではない。感光ドラム1が複数回転する時間であってもよいし、現像ローラ7が回転する時間であってもよい。また、感光ドラム1又は現像ローラ7が1回転し終わる前に閾値との比較を終えるようにしてもよい。しかし、感光ドラム1と現像ローラ7との間の距離(SDギャップ)は現像ローラ7と感光ドラム1の回転周期で変動するため、現像ローラ7又は感光ドラム1のうち1回転する時間が長い方を回転させる方が好ましい。また、リークが発生しない現像バイアスに設定するために要する時間を短縮する目的から、現像ローラ7又は感光ドラム1を回転させる時間は短い方が好ましい。 Further, in this embodiment, a configuration in which the comparison with the threshold value using the amount of change in the current value is performed during the period of one rotation of the photosensitive drum 1 is illustrated, but the period for comparison with the threshold value is limited to this. It's not something. It may be the time for the photosensitive drum 1 to rotate a plurality of times, or the time for the developing roller 7 to rotate. Further, the comparison with the threshold value may be completed before the photosensitive drum 1 or the developing roller 7 completes one rotation. However, since the distance (SD gap) between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 varies depending on the rotation cycle of the developing roller 7 and the photosensitive drum 1, the longer one of the developing roller 7 or the photosensitive drum 1 is rotated. It is preferable to rotate. Further, for the purpose of shortening the time required for setting the development bias that does not cause leakage, it is preferable that the time for rotating the developing roller 7 or the photosensitive drum 1 is short.

また本実施例では、図2に示す検出部35が整流部34を有する構成であり、現像ローラ7に流れる電流を整流しているが、この構成に限定されるものではなく、例えば検出部35が整流部34を持たない構成であってもよい。この場合、放電発生検出動作は、以下のように行ってもよい。 Further, in this embodiment, the detection unit 35 shown in FIG. 2 has a configuration having a rectifying unit 34 and rectifies the current flowing through the developing roller 7, but the present invention is not limited to this configuration, and for example, the detection unit 35. May not have a rectifying unit 34. In this case, the discharge generation detection operation may be performed as follows.

例えば、検出部35は、現像ローラ7に印加する交流電圧の正側において感光ドラム1と現像ローラ7との間に流れる第3の電流値、又は現像ローラ7に印加する交流電圧の負側において感光ドラム1と現像ローラ7との間に流れる第4の電流値を検出する。そして、制御部であるCPU40は、現像ローラ7又は感光ドラム1が少なくとも1回転する時間において検出部35により検出された前記第3の電流値の最大値と最小値の差又は前記第4の電流値の最大値と最小値の差から閾値との比較を行う。CPU40は、最大値と最小値の差である前記第3の電流値の変化量又は前記第4の電流値の変化量が閾値を超えた場合に現像ローラ7に印加する現像バイアスの設定を前記電流値の検出時に現像ローラ7に印加された交流電圧の設定より下げる。CPU40は、前記第3の電流値の変化量又は前記第4の電流値の変化量が前記閾値以下の場合に現像ローラ7に印加する現像バイアスの設定を変更しない。 For example, the detection unit 35 is located on the positive side of the AC voltage applied to the developing roller 7 on the third current value flowing between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7, or on the negative side of the AC voltage applied to the developing roller 7. The fourth current value flowing between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 is detected. Then, the CPU 40, which is a control unit, determines the difference between the maximum value and the minimum value of the third current value detected by the detection unit 35 during the time when the developing roller 7 or the photosensitive drum 1 rotates at least once, or the fourth current. The threshold value is compared from the difference between the maximum value and the minimum value. The CPU 40 sets the development bias to be applied to the developing roller 7 when the change amount of the third current value or the change amount of the fourth current value, which is the difference between the maximum value and the minimum value, exceeds the threshold value. It is lower than the setting of the AC voltage applied to the developing roller 7 when the current value is detected. The CPU 40 does not change the setting of the development bias applied to the developing roller 7 when the amount of change in the third current value or the amount of change in the fourth current value is equal to or less than the threshold value.

あるいは、制御部であるCPU40は、交流電圧の周期時間において検出部35により検出された前記第3の電流値を平均化した第1の平均値又は前記第4の電流値を平均化した第2の平均値を算出する。そして、CPU40は、現像ローラ7又は感光ドラム1が少なくとも1回転する時間において前記算出した第1の平均値の最大値と最小値の差、又は第2の平均値の最大値と最小値の差から閾値との比較を行う。CPU40は、最大値と最小値の差である前記第1の平均値の変化量又は前記第2の平均値の変化量が閾値を超えた場合に現像ローラ7に印加する現像バイアスの設定を前記電流値の検出時に現像ローラ7に印加された交流電圧の設定より下げる。CPU40は、前記第1の平均値の変化量又は前記第2の平均値の変化量が前記閾値以下の場合に現像ローラ7に印加する現像バイアスの設定を変更しない。 Alternatively, the CPU 40, which is a control unit, averages the first average value obtained by averaging the third current value detected by the detection unit 35 in the cycle time of the AC voltage, or the second average value obtained by averaging the fourth current value. Calculate the average value of. Then, the CPU 40 determines the difference between the maximum value and the minimum value of the first average value calculated above, or the difference between the maximum value and the minimum value of the second average value in the time during which the developing roller 7 or the photosensitive drum 1 rotates at least once. Compare with the threshold value. The CPU 40 sets the development bias to be applied to the developing roller 7 when the change amount of the first average value or the change amount of the second average value, which is the difference between the maximum value and the minimum value, exceeds the threshold value. It is lower than the setting of the AC voltage applied to the developing roller 7 when the current value is detected. The CPU 40 does not change the setting of the development bias applied to the developing roller 7 when the amount of change in the first average value or the amount of change in the second average value is equal to or less than the threshold value.

このように構成しても、感光ドラム1と現像ローラ7との間を流れる電流値の変化量が閾値を超えたか否かを判断することができ、リークが発生しない現像バイアス(電流値の変化量が閾値以下となる現像バイアス)に設定するために要する時間を短縮することができる。 Even with this configuration, it is possible to determine whether or not the amount of change in the current value flowing between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 exceeds the threshold value, and development bias (change in current value) that does not cause leakage can be determined. The time required to set the development bias (development bias) in which the amount is equal to or less than the threshold value can be shortened.

本実施例においては、画像形成中のVppを制御したが、画像形成中のVppに限らず、Vppを印加するいかなるタイミングのVppでもよい。本実施例では、リーク検知時に、画像形成時の設定より高いVppを現像ローラ7に印加して(図6のステップS4)、感光ドラムと現像ローラの間に流れる電流値の変化量を閾値と比較(図6のステップS5)したが、これに限定されるものではない。例えば、現像ローラに印加するVppを高くすることなく、その時点で設定されているVppを現像ローラに印加して、感光ドラムと現像ローラの間に流れる電流値を閾値と比較してもよい。このようにすることで、画像形成中のVppに限らず、いかなるタイミングでも、その時点のVppを現像ローラに印加して、感光ドラムと現像ローラの間に流れる電流値の変化量を閾値と比較することができる。この場合、リークが発生しない現像バイアスに設定するために要する時間をさらに短縮することができる。 In this embodiment, Vpp during image formation is controlled, but it is not limited to Vpp during image formation, and Vpp at any timing at which Vpp is applied may be used. In this embodiment, when leak is detected, Vpp higher than the setting at the time of image formation is applied to the developing roller 7 (step S4 in FIG. 6), and the amount of change in the current value flowing between the photosensitive drum and the developing roller is used as a threshold value. A comparison (step S5 in FIG. 6) has been made, but the comparison is not limited to this. For example, the Vpp set at that time may be applied to the developing roller without increasing the Vpp applied to the developing roller, and the current value flowing between the photosensitive drum and the developing roller may be compared with the threshold value. By doing so, not only Vpp during image formation but also Vpp at that time is applied to the developing roller at any timing, and the amount of change in the current value flowing between the photosensitive drum and the developing roller is compared with the threshold value. can do. In this case, the time required to set the development bias that does not cause leakage can be further shortened.

また、本実施例では、図6において、電流値の変化量が閾値を超えたらリークが発生したと判断(ステップS5)し、現像VppをOFFするステップS6に移行したが、これに限定されるものではない。例えば、Vpp印加(図6のステップS4)から感光ドラム1が1回転した(図6のステップS7)後に、電流値の変化量が閾値を超えたか判断(図6のステップS5)してもよい。このようにすることで、前述した実施例1よりもリークが発生しない現像バイアスに設定するために要する時間はかかるものの、従来より前述の時間を短縮することができる。また、突発的なノイズによる電流変化と、感光ドラムと現像ローラとの間のギャップの変化に起因するリークによる電流変化の区別をすることができ、より精度の高い検知を行うことができる。 Further, in this embodiment, in FIG. 6, when the amount of change in the current value exceeds the threshold value, it is determined that a leak has occurred (step S5), and the process proceeds to step S6 in which the development Vpp is turned off, but the present invention is limited to this. It's not a thing. For example, after one rotation of the photosensitive drum 1 from the application of Vpp (step S4 in FIG. 6) (step S7 in FIG. 6), it may be determined whether the amount of change in the current value exceeds the threshold value (step S5 in FIG. 6). .. By doing so, although it takes more time to set the development bias that does not cause leakage than in Example 1 described above, the time described above can be shortened as compared with the conventional case. Further, it is possible to distinguish between the current change due to sudden noise and the current change due to the leak caused by the change in the gap between the photosensitive drum and the developing roller, and it is possible to perform more accurate detection.

また、実施例1の構成において、現像Vppを設定するために電流値の出力値(平均値)の第1の電流値である最大値と第2の電流値である最小値の差を変化量とし、閾値と比較したが、この形態に限られない。言い換えると、第1の電流値は最大値でなくてもよく、第2の電流値は最小値でなくてもよい。以下に他の変形例を示す。 Further, in the configuration of the first embodiment, the difference between the maximum value which is the first current value and the minimum value which is the second current value of the output value (average value) of the current value is changed in order to set the development Vpp. However, the comparison is made with the threshold value, but the present invention is not limited to this form. In other words, the first current value does not have to be the maximum value, and the second current value does not have to be the minimum value. Other modifications are shown below.

実施例1に記載したように、閾値と比較する値に最大値、最小値を採用すると、ノイズによって検知精度が低下する恐れがある。よって、変形例1として、例えば、感光ドラム1周以上の期間における電流値の最大値をヒストグラムで上位n%の値とし、最小値を下位m%の値としてもよい。変形例1の具体的な例として、出力値は4ms毎に平均化された電流値で、感光ドラム1周以上である400msの期間サンプリングする(データは100データ)。サンプリングされたデータに対してnを97%、mを3%とすると、100データ中の3番目に高い出力値を最大値の代わりとし、3番目に低い出力値を最小値の代わりとする。上記、3番目に高い出力値と3番目に低い出力値の差が閾値以上になった場合に、リークが発生したと判断することができる。なおm、nについては適宜設定することが可能である。更に、最大値(最小値)の代わりに、上位n%(下位m%)以上の値を平均化した値を用いてもよい。 As described in the first embodiment, if the maximum value and the minimum value are adopted as the values to be compared with the threshold value, the detection accuracy may be lowered due to noise. Therefore, as a modification 1, for example, the maximum value of the current value in the period of one round or more of the photosensitive drum may be set as the upper n% value in the histogram, and the minimum value may be set as the lower m% value. As a specific example of the modification 1, the output value is a current value averaged every 4 ms, and sampling is performed for a period of 400 ms, which is one round or more of the photosensitive drum (data is 100 data). Assuming that n is 97% and m is 3% with respect to the sampled data, the third highest output value in 100 data is used as a substitute for the maximum value, and the third lowest output value is used as a substitute for the minimum value. When the difference between the third highest output value and the third lowest output value becomes equal to or greater than the threshold value, it can be determined that a leak has occurred. Note that m and n can be set as appropriate. Further, instead of the maximum value (minimum value), a value obtained by averaging higher n% (lower m%) or more may be used.

また、変形例2として、単位時間当たりの電流値の出力値(平均値)の変化量である、横軸を時間で縦軸を電流値としたときの傾き、もしくは、傾きの絶対値が、ある閾値を超えたときにリークが発生したと判断してもよい。リークが発生していない場合、SDギャップが変動すると、電流値はSDギャップに反比例し変動する。リークが発生した場合、発生位置で急激に電流が変化することで傾きが急激に変化する。よって、SDギャップの変動以上に電流が急激に変化した場合、リークが発生したと判断することができる。傾きの閾値としては、例えば、SDギャップ変動の影響で、電流値が感光ドラム1周(314ms)で1μA変化し、時間に対するSDギャップの変動が正弦波であると仮定すると、傾きの閾値は2π/314[μA/ms]と設定することができる。図3(a)では、Vpp1.8kVと2.0kVで傾きがほぼ変化していない状態であるのに対し、2.2kVでは傾きが大きく変動している。 Further, as a modification 2, the slope when the horizontal axis is time and the vertical axis is the current value, which is the amount of change in the output value (average value) of the current value per unit time, or the absolute value of the slope is It may be determined that a leak has occurred when a certain threshold is exceeded. If no leak occurs and the SD gap fluctuates, the current value fluctuates in inverse proportion to the SD gap. When a leak occurs, the slope changes abruptly due to a sudden change in the current at the position where the leak occurs. Therefore, when the current changes more rapidly than the fluctuation of the SD gap, it can be determined that a leak has occurred. As the slope threshold, for example, assuming that the current value changes by 1 μA in one round of the photosensitive drum (314 ms) due to the influence of the SD gap fluctuation and the SD gap fluctuation with time is a sine wave, the slope threshold is 2π. It can be set to / 314 [μA / ms]. In FIG. 3A, the slope is almost unchanged at Vpp 1.8 kV and 2.0 kV, whereas the slope is greatly changed at 2.2 kV.

また、変形例3として、電流値のバラツキである標準偏差を見ることでもリークを判断することが可能である。電流値の出力値(平均値)のデータを、例えば、感光ドラム1周分サンプリングすると78サンプル分の電流の出力値を取得することができる。図3(a)のVpp1.8kVと2.0kVでは、時間が経過しても電流値はほぼ変わらないため、上記電流値の標準偏差としては小さい。一方、リークが発生している2.2kVでは標準偏差が大きくなる。よって、電流値の標準偏差がある閾値を超えたときにリークが発生したと判断することが可能である。閾値としては、例えば、SDギャップ変動の影響で、電流値が感光ドラム1周(314ms)で1μA変化し、時間に対するSDギャップの変動が正弦波であると仮定すると、標準偏差は0.315μAとなる。よって、標準偏差の閾値の一例として0.315μAを標準偏差の閾値として採用してもよい。 Further, as a modification 3, it is possible to determine the leak by looking at the standard deviation, which is the variation of the current value. When the data of the output value (average value) of the current value is sampled for one round of the photosensitive drum, for example, the output value of the current for 78 samples can be obtained. At Vpp 1.8 kV and 2.0 kV in FIG. 3A, the current value does not change with the passage of time, so that the standard deviation of the current value is small. On the other hand, the standard deviation becomes large at 2.2 kV where a leak occurs. Therefore, it is possible to determine that a leak has occurred when the standard deviation of the current value exceeds a certain threshold value. As the threshold value, for example, assuming that the current value changes by 1 μA in one round of the photosensitive drum (314 ms) due to the influence of the SD gap fluctuation and the SD gap fluctuation with time is a sine wave, the standard deviation is 0.315 μA. Become. Therefore, 0.315 μA may be adopted as the standard deviation threshold as an example of the standard deviation threshold.

なお、変形例1〜3について、それぞれの算出方法は一例であり、それぞれの値が算出される手法であれば算出方法は上記方法に限られない。 Note that each of the modified examples 1 to 3 is an example, and the calculation method is not limited to the above method as long as each value is calculated.

〔実施例2〕
図7及び図8を用いて、実施例2に係る画像形成装置について説明する。なお、本例では、放電検出制御が実施例1と異なるだけであり、その他の構成は実施例1とほぼ同様である。従って、本例では、上述した実施例1と同様な構成に関しては同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
[Example 2]
The image forming apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. In this example, the discharge detection control is different from that of the first embodiment, and the other configurations are almost the same as those of the first embodiment. Therefore, in this example, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the first embodiment described above, so that detailed description thereof will be omitted.

<リーク電流の検出の説明>
本実施例の特徴である検出部35によるリーク電流の検出について、図7を用いて説明する。図7は実施例2における現像バイアス印加の交流電圧と電流値の波形図である。
<Explanation of leakage current detection>
The detection of the leak current by the detection unit 35, which is a feature of this embodiment, will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a waveform diagram of an AC voltage and a current value applied with a development bias in the second embodiment.

図7は、べた白画像を形成中の交流電圧印加部31によって現像ローラ7に印加された交流電圧の波形(図中の点線)と、現像ローラ7と感光ドラム1の間に流れる電流値の波形(図中の実線)をプロットしたものである。感光ドラム1と現像ローラ7との電位差によって現像ローラ7表面の電荷が移動するため、交流電圧の電位が変化した時に電流が流れる。本実施例の構成は、交流電圧印加部31が印加する交流電圧が矩形波状であるため、図7に示すように、交流電圧が負から正に変化する時間t=0のタイミングでは、電位差の変化に伴い電流値が流れる。一方、交流電圧が負から正に変化するタイミングから一定の時間が経過したタイミングでは、交流電圧が一定となり、これに応じて電流値が0付近の値となっている。ここで、時間Tは交流電圧の1周期の時間であり、T=1/周波数fである。また、交流電圧が負から正に変化するタイミングから一定の時間としてt=T/4のタイミングを例示している。 FIG. 7 shows the waveform of the AC voltage applied to the developing roller 7 by the AC voltage applying unit 31 forming a solid white image (dotted line in the figure) and the current value flowing between the developing roller 7 and the photosensitive drum 1. It is a plot of the waveform (solid line in the figure). Since the electric charge on the surface of the developing roller 7 moves due to the potential difference between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7, a current flows when the potential of the AC voltage changes. In the configuration of this embodiment, since the AC voltage applied by the AC voltage application unit 31 has a rectangular wave shape, as shown in FIG. 7, at the timing of the time t = 0 when the AC voltage changes from negative to positive, the potential difference is The current value flows with the change. On the other hand, at the timing when a certain time elapses from the timing when the AC voltage changes from negative to positive, the AC voltage becomes constant, and the current value becomes a value near 0 accordingly. Here, the time T is the time of one cycle of the AC voltage, and T = 1 / frequency f. Further, the timing of t = T / 4 is illustrated as a constant time from the timing when the AC voltage changes from negative to positive.

なお、本実施例では感光ドラム1と現像ローラ7との間に流れる電流値を検出するタイミングを、交流電圧が負から正になるタイミングから一定時間であるT/4経過後としているが、これに限定されるものではない。図7に点線で示すように、交流電圧は正側(又は負側)において負から正(又は正から負)に変化する領域から、交流電圧が一定となる領域に変化している。このように交流電圧が一定となる領域に相当するタイミングであれば、交流電圧が負から正になるタイミングから一定の時間はT/4に限定されるものではない。また負から正になるタイミングから一定の時間が経過したときだけでなく、正から負になるタイミングから一定の時間が経過したときであってもよい。交流電圧が一定となる領域に相当するタイミング(電圧の変化がおおよそ0となるタイミング)であれば、交流電圧が負から正又は正から負になるタイミングから任意の一定時間後でも同様の効果が得られる。 In this embodiment, the timing for detecting the current value flowing between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 is set after T / 4 has elapsed, which is a certain time from the timing when the AC voltage changes from negative to positive. It is not limited to. As shown by the dotted line in FIG. 7, the AC voltage changes from a region where the AC voltage changes from negative to positive (or positive to negative) on the positive side (or negative side) to a region where the AC voltage becomes constant. As long as the timing corresponds to the region where the AC voltage becomes constant as described above, the constant time from the timing when the AC voltage changes from negative to positive is not limited to T / 4. Further, not only when a certain time elapses from the timing when it changes from negative to positive, but also when a certain time elapses from the timing when it changes from positive to negative. If the timing corresponds to the region where the AC voltage becomes constant (the timing when the voltage change becomes approximately 0), the same effect can be obtained even after an arbitrary fixed time from the timing when the AC voltage changes from negative to positive or positive to negative. can get.

本実施例では、制御部であるCPU40は、現像ローラ7に印加する交流電圧Vppが負から正になるタイミングから一定の時間が経過したときに検出部35により検出された電流値を用いて閾値との比較を行う。このように構成することで、現像ローラ7に印加する交流電圧が変化した時に、感光ドラム1と現像ローラ7との間に流れる電流値によってリーク電流を直接検知することができる。 In this embodiment, the CPU 40, which is a control unit, uses the current value detected by the detection unit 35 when a certain time elapses from the timing when the AC voltage Vpp applied to the developing roller 7 changes from negative to positive to a threshold value. Make a comparison with. With this configuration, when the AC voltage applied to the developing roller 7 changes, the leak current can be directly detected by the current value flowing between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7.

<放電発生検出動作のフローチャート>
次に図8に基づき、実施例2に係る画像形成装置の放電発生検出動作の制御の流れの一例を説明する。
<Flowchart of discharge generation detection operation>
Next, an example of the control flow of the discharge generation detection operation of the image forming apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG.

図8は、実施例2に係る画像形成装置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。以下に説明する、放電発生検出動作では、感光ドラム1と現像ローラ7との間に流れる電流値の変化量が閾値を超えたか否かを判断し、その結果から現像ローラ7に印加する現像バイアスを設定する。この放電発生検出動作は、制御部であるCPU40(図2参照)により実行する。なお、この放電発生検出動作は、気圧もしくは温湿度などの画像形成装置の設置環境が変化した時に実行する。あるいは、現像ローラ7又は感光ドラム1の駆動時間(例えばSDギャップが変化する可能性のある現像装置の通紙履歴や現像装置の交換のタイミング)に合わせて実行する。また、放電発生検出動作の実施タイミングは、前述の例に限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。 FIG. 8 is a flowchart showing an example of a flow of control of the discharge generation detection operation of the image forming apparatus according to the second embodiment. In the discharge generation detection operation described below, it is determined whether or not the amount of change in the current value flowing between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 exceeds the threshold value, and the development bias applied to the developing roller 7 is determined from the result. To set. This discharge generation detection operation is executed by the CPU 40 (see FIG. 2), which is a control unit. This discharge generation detection operation is executed when the installation environment of the image forming apparatus such as atmospheric pressure or temperature / humidity changes. Alternatively, it is executed according to the driving time of the developing roller 7 or the photosensitive drum 1 (for example, the paper passing history of the developing device or the timing of replacing the developing device where the SD gap may change). Further, the execution timing of the discharge generation detection operation is not limited to the above-mentioned example, and can be appropriately set.

まず、画像形成装置の電源がONされ、放電発生検出動作が開始されると(スタート)、CPU40の指示で、不図示の駆動機構により、感光ドラム1、現像ローラ7等の各回転体の回転が開始される(ステップS11)。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。次に、帯電ローラ4に帯電バイアスを印加し、直流電圧印加部30によって現像ローラ7に直流電圧−300Vを印加する(ステップS12)。ステップS2から感光ドラム1が1回転する時間(T2)が経過することで(ステップS13)、感光ドラム1の表面が全周にわたって設定した表面電位−500Vになる。次に、現像ローラ7に印加する交流電圧Vppを設定する。通紙中の温湿度の変化やSDギャップの変動を考慮し、現像ローラ7に印加する交流電圧Vppを画像形成時の設定より高い交流電圧Vppに設定する(ステップS14)。ここでは、現像ローラ7に印加する交流電圧を、画像形成時の交流電圧より200V高い交流電圧Vppに設定する。次に、図7を用いて説明したように、交流電圧が負から正となるタイミングから一定の時間(ここではT/4)が経過したときの電流値の絶対値が所定値である閾値を超えたかどうかを判断する(ステップS15)。本実施例では閾値を10μAとしている。 First, when the power of the image forming apparatus is turned on and the discharge generation detection operation is started (start), the rotating bodies such as the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 are rotated by a drive mechanism (not shown) according to the instruction of the CPU 40. Is started (step S11). The driving of each rotating body continues until the discharge generation detection operation is completed. Next, a charging bias is applied to the charging roller 4, and a DC voltage −300V is applied to the developing roller 7 by the DC voltage application unit 30 (step S12). When the time (T2) for one rotation of the photosensitive drum 1 elapses from step S2 (step S13), the surface of the photosensitive drum 1 becomes the set surface potential −500 V over the entire circumference. Next, the AC voltage Vpp applied to the developing roller 7 is set. The AC voltage Vpp applied to the developing roller 7 is set to an AC voltage Vpp higher than the setting at the time of image formation in consideration of changes in temperature and humidity and fluctuations in the SD gap during paper passing (step S14). Here, the AC voltage applied to the developing roller 7 is set to an AC voltage Vpp that is 200 V higher than the AC voltage at the time of image formation. Next, as described with reference to FIG. 7, the threshold value at which the absolute value of the current value is a predetermined value when a certain time (T / 4 in this case) elapses from the timing when the AC voltage changes from negative to positive is set. It is determined whether or not the value has been exceeded (step S15). In this example, the threshold value is set to 10 μA.

そしてステップS15で前記電流値の絶対値が前記閾値を超えていた場合、感光ドラム1と現像ローラ7との間にリークが発生しているため、CPU40は現像バイアスの交流電圧VppをOFFする(ステップS16)。このようにリークが発生していた場合、画像形成中に現像ローラ7に印加する交流電圧Vppの設定を前記電流値の検出時に現像ローラ7に印加された交流電圧の設定より小さくする必要がある。そこで、制御部であるCPU40は、現像ローラ7に印加する現像バイアス(交流電圧Vpp)を前記電流値の検出時より低い電圧に下げる(ステップS17)。ここでは、画像形成中の交流電圧(1.8kV)より100V低い電圧(1.7kV)に下げる。そしてステップS14に戻り、現像ローラ7に印加する交流電圧を、設定が変更された画像形成中の交流電圧(1.7kV)より200V高い交流電圧Vppに設定する。このようにして、リーク検知時に現像ローラ7に印加する交流電圧を2.0kVから1.9kVに下げる。そして、再びステップS15で電流値の絶対値が閾値を超えるかどうかを確認する。 When the absolute value of the current value exceeds the threshold value in step S15, the CPU 40 turns off the AC voltage Vpp of the development bias because a leak has occurred between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7. Step S16). When such a leak occurs, it is necessary to set the AC voltage Vpp applied to the developing roller 7 during image formation to be smaller than the setting of the AC voltage applied to the developing roller 7 when the current value is detected. .. Therefore, the CPU 40, which is a control unit, lowers the development bias (AC voltage Vpp) applied to the developing roller 7 to a voltage lower than that at the time of detecting the current value (step S17). Here, the voltage is lowered to a voltage (1.7 kV) that is 100 V lower than the AC voltage (1.8 kV) during image formation. Then, returning to step S14, the AC voltage applied to the developing roller 7 is set to an AC voltage Vpp that is 200 V higher than the AC voltage (1.7 kV) during image formation whose setting has been changed. In this way, the AC voltage applied to the developing roller 7 at the time of leak detection is reduced from 2.0 kV to 1.9 kV. Then, in step S15 again, it is confirmed whether or not the absolute value of the current value exceeds the threshold value.

なお、CPU40は、ステップS15で電流値の絶対値が閾値を超えていた場合、リーク検知時に現像ローラ7に印加する交流電圧を段階的に下げて、電流値の絶対値が閾値以下となるまで前述の動作を繰り返す。すなわち、制御部であるCPU40は、ステップS15で電流値の絶対値が閾値を超えたと検知した場合に、現像ローラ7に印加する交流電圧を段階的に下げて、再び電流値の絶対値が閾値を超えたか否かの検知を行う。 When the absolute value of the current value exceeds the threshold value in step S15, the CPU 40 gradually lowers the AC voltage applied to the developing roller 7 at the time of leak detection until the absolute value of the current value becomes equal to or less than the threshold value. The above operation is repeated. That is, when the CPU 40, which is the control unit, detects that the absolute value of the current value exceeds the threshold value in step S15, the AC voltage applied to the developing roller 7 is gradually lowered, and the absolute value of the current value becomes the threshold value again. Detects whether or not the value exceeds.

ステップS15で電流値(絶対値)が閾値を超えていない場合、すなわち電流値が閾値以下の場合、Vppを印加してから感光ドラム1が1回転する時間T2の期間、ステップS15を繰り返す(ステップS18)。前記期間において電流値が閾値以下の場合、その時点のリーク検知時の交流電圧Vppから200V下げた値を画像形成中の交流電圧Vppに決定する(ステップS19)。すなわち、CPU40は、画像形成中に現像ローラ7に印加する現像バイアス(交流電圧Vpp)を変更せず、現像ローラ7に印加する現像バイアスを決定する。そして、現像バイアスと帯電バイアスをOFFし、その後、感光ドラム1と現像ローラ7の駆動を停止させ(ステップS20)、放電発生検出動作を終了する(エンド)。 When the current value (absolute value) does not exceed the threshold value in step S15, that is, when the current value is equal to or less than the threshold value, step S15 is repeated for a period of time T2 in which the photosensitive drum 1 makes one rotation after applying Vpp (step S15). S18). When the current value is equal to or less than the threshold value in the above period, the value obtained by lowering the AC voltage Vpp at the time of leak detection by 200 V at that time is determined as the AC voltage Vpp during image formation (step S19). That is, the CPU 40 determines the development bias applied to the developing roller 7 without changing the development bias (AC voltage Vpp) applied to the developing roller 7 during image formation. Then, the development bias and the charge bias are turned off, and then the driving of the photosensitive drum 1 and the development roller 7 is stopped (step S20), and the discharge generation detection operation is terminated (end).

以上から、本実施例によれば、所定のタイミングで現像ローラ7との間を流れる電流値を検知し、この電流値の絶対値が閾値を超えたか否かを判断する。これにより、リークが発生しない現像バイアス(電流値の絶対値が閾値以下となる現像バイアス)に設定するために要する時間を短縮することができる。 From the above, according to the present embodiment, the current value flowing between the developing roller 7 and the developing roller 7 is detected at a predetermined timing, and it is determined whether or not the absolute value of this current value exceeds the threshold value. This makes it possible to shorten the time required to set the development bias (development bias in which the absolute value of the current value is equal to or less than the threshold value) in which leakage does not occur.

なお、本実施例に記載されているSDギャップ、帯電バイアス、現像バイアス、電流値の閾値などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 The SD gap, charging bias, development bias, current value threshold, etc. described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to those unless otherwise specified. Absent.

また本実施例では、交流電圧の10周期の時間において検出部35から出力された電流値を平均化した平均値を算出する構成を例示したが、交流電圧の周期時間Tはこれに限定されるものではなく、適宜設定すればよい。 Further, in this embodiment, a configuration is illustrated in which the average value obtained by averaging the current values output from the detection unit 35 in the time of 10 cycles of the AC voltage is illustrated, but the cycle time T of the AC voltage is limited to this. It is not a thing, and it may be set appropriately.

〔実施例3〕
図9及び図10を用いて、実施例3に係る画像形成装置について説明する。なお、本例では、画像形成部の各部材の大小関係と放電検出制御が実施例2と異なるだけであり、その他の構成は実施例2とほぼ同様である。従って、本例では、上述した実施例2と同様な構成に関しては同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
[Example 3]
The image forming apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In this example, only the magnitude relationship of each member of the image forming portion and the discharge detection control are different from those in the second embodiment, and the other configurations are almost the same as those in the second embodiment. Therefore, in this example, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the second embodiment described above, so that detailed description thereof will be omitted.

実施例2では、放電発生検出動作シーケンス時に、放電によって感光ドラムの表面電位が変化し、トナーが現像されることでトナーが無駄に消費される場合があった。実施例3では、感光ドラムの非露光領域とこの領域に対向する現像ローラとの間に流れる電流値のみを閾値と比較することで、トナーを消費せずにリークが発生しない現像バイアスに設定するために要する時間を短縮することが可能となる。 In the second embodiment, the surface potential of the photosensitive drum changes due to the discharge during the discharge generation detection operation sequence, and the toner may be unnecessarily consumed due to the development of the toner. In the third embodiment, only the current value flowing between the non-exposed region of the photosensitive drum and the developing roller facing this region is compared with the threshold value to set the development bias that does not consume toner and does not cause leakage. It is possible to reduce the time required for this.

<画像形成部の各部材の大小関係>
実施例3における画像形成部の各部材の大小関係について図9を用いて説明する。図9は実施例3における画像形成部の各部材の大小関係の一例を説明するための説明図である。図9において、現像ローラ7の軸方向において、トナーコート領域L1は、現像ローラ7のトナーが担持される現像剤担持領域である。トナーコート領域L1は、現像ローラ7の現像剤担持領域に対向し、現像ローラ7からトナーが付与される感光ドラム1の領域に相当する。L2は帯電ローラ4の軸方向におけるローラ幅である。帯電ローラ4のローラ幅L2は、帯電ローラ4により帯電される感光ドラム1の帯電領域に相当する。L3は感光ドラム1の外周面に形成された感光層の幅に相当するドラム塗工幅である。実施例3の構成では、現像ローラ7の軸方向において、現像ローラ7のトナーコート領域L1に対して帯電ローラ4のローラ幅L2と、感光ドラム1のドラム塗工幅L3の長さの関係(大小関係)が、L1<L2,L1<L3となっている。すなわち、現像ローラ7の軸方向において、帯電ローラ4により帯電される感光ドラム1の帯電領域(ローラ幅L2)は、現像ローラ7のトナーコート領域L1より広い(L1<L2)。また、レーザビームスキャナ6は、現像ローラ7の軸方向において、感光ドラム1に対して現像ローラ7のトナーコート領域L1より広い領域(走査露光可能幅L4(不図示))に露光することが可能である(L1<L4)。そして、帯電ローラ4により帯電される感光ドラム1の帯電領域(ローラ幅L2)の表面電位をVDとする。レーザビームスキャナ6により露光される感光ドラム1の露光領域の表面電位をVLとする。ここで、レーザビームスキャナ6により露光される感光ドラム1の露光領域は、現像ローラ7のトナーコート領域L1に対応する感光ドラム1の領域であり、レーザビームスキャナ6の走査露光可能幅L4より狭い領域である。現像ローラ7に印加する直流電圧VDCは、負に帯電されたトナー3が現像ローラ7から感光ドラム1へ現像されることを防ぐために、VL<VDCの関係となるように設定する。なお、トナーが正に帯電している場合はVL>VDCの関係となる。
<Relationship between the size of each member of the image forming part>
The magnitude relationship of each member of the image forming portion in the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining an example of the magnitude relationship of each member of the image forming portion in the third embodiment. In FIG. 9, in the axial direction of the developing roller 7, the toner coat region L1 is a developer supporting region on which the toner of the developing roller 7 is supported. The toner coat region L1 faces the developer-carrying region of the developing roller 7 and corresponds to the region of the photosensitive drum 1 to which the toner is applied from the developing roller 7. L2 is the roller width of the charging roller 4 in the axial direction. The roller width L2 of the charging roller 4 corresponds to the charging region of the photosensitive drum 1 charged by the charging roller 4. L3 is a drum coating width corresponding to the width of the photosensitive layer formed on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 1. In the configuration of the third embodiment, the relationship between the roller width L2 of the charging roller 4 and the drum coating width L3 of the photosensitive drum 1 with respect to the toner coating region L1 of the developing roller 7 in the axial direction of the developing roller 7 ( (Size relationship) is L1 <L2, L1 <L3. That is, in the axial direction of the developing roller 7, the charging region (roller width L2) of the photosensitive drum 1 charged by the charging roller 4 is wider than the toner coat region L1 of the developing roller 7 (L1 <L2). Further, the laser beam scanner 6 can expose the photosensitive drum 1 to a region wider than the toner coat region L1 of the developing roller 7 (scanning exposure width L4 (not shown)) in the axial direction of the developing roller 7. (L1 <L4). Then, the surface potential of the charging region (roller width L2) of the photosensitive drum 1 charged by the charging roller 4 is defined as VD. Let VL be the surface potential of the exposed region of the photosensitive drum 1 exposed by the laser beam scanner 6. Here, the exposure region of the photosensitive drum 1 exposed by the laser beam scanner 6 is the region of the photosensitive drum 1 corresponding to the toner coat region L1 of the developing roller 7, and is narrower than the scan exposure possible width L4 of the laser beam scanner 6. The area. The DC voltage VDC applied to the developing roller 7 is set so that the relationship of VL <VDC is set in order to prevent the negatively charged toner 3 from being developed from the developing roller 7 to the photosensitive drum 1. When the toner is positively charged, the relationship is VL> VDC.

上記関係にすることにより、図9に示した感光ドラム1の露光されない非露光領域H1,H2の表面電位がVD、トナーコート領域L1に対向する感光ドラム1の露光領域の表面電位がVLとなり、VD<VL<VDCの関係となる。すなわち、現像ローラ7のトナーコート領域L1に対向する感光ドラム1の領域の電位VLが、現像ローラ7に印加される直流電圧VDCと、感光ドラム1の帯電領域(ローラ幅L2)においてレーザビームスキャナ6により露光されない非露光領域(非画像領域)の電位VDとの間になる。なお、トナーが正帯電の場合は、VD>VL>VDCとなる。よって感光ドラム1の非露光領域H1,H2とこの領域H1,H2に対向する現像ローラ7との間の電位差が、現像ローラ7のトナーコート領域L1に対向する感光ドラム1との間の電位差に対して大きくなる。そのため、感光ドラム1の非露光領域H1,H2でリークが発生しやすくなる。本実施例ではリーク検知時にトナーコート領域L1で確実にリークしない電位差に設定する必要がある。本実施例では、SDギャップのバラつきや気圧を考慮し、パッシェンの法則を基に放電開始電圧を算出することで、Vppに対してVLとVDCの電位差を決定している。本実施例ではリーク検知時のVppを1.2kV、VDを−600V、VLを−200V、VDCを0Vとしている。このように設定にすることで、感光ドラム1と現像ローラ7との間の最大の電位差ΔVmax=Vpp/2+|VDC−VD|=1200Vとなり、実施例2の初期の放電発生検出動作時のΔVmax(Vpp=2.0kV、VD=−500V、VDC=−300V)と同等の電位差とすることができる。 With the above relationship, the surface potentials of the unexposed non-exposed regions H1 and H2 of the photosensitive drum 1 shown in FIG. 9 become VD, and the surface potential of the exposed region of the photosensitive drum 1 facing the toner coat region L1 becomes VL. The relationship is VD <VL <VDC. That is, the potential VL of the region of the photosensitive drum 1 facing the toner coat region L1 of the developing roller 7 is the DC voltage VDC applied to the developing roller 7 and the laser beam scanner in the charged region (roller width L2) of the photosensitive drum 1. It is between the potential VD of the non-exposed region (non-image region) that is not exposed by 6. When the toner is positively charged, VD> VL> VDC. Therefore, the potential difference between the non-exposed regions H1 and H2 of the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 facing the regions H1 and H2 becomes the potential difference between the photosensitive drum 1 facing the toner coat region L1 of the developing roller 7. On the other hand, it gets bigger. Therefore, leaks are likely to occur in the non-exposed regions H1 and H2 of the photosensitive drum 1. In this embodiment, it is necessary to set the potential difference so that the toner coat region L1 does not leak reliably at the time of leak detection. In this embodiment, the potential difference between VL and VDC with respect to Vpp is determined by calculating the discharge start voltage based on Paschen's law in consideration of the variation in the SD gap and the atmospheric pressure. In this embodiment, Vpp at the time of leak detection is 1.2 kV, VD is -600 V, VL is -200 V, and VDC is 0 V. With this setting, the maximum potential difference between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 becomes ΔVmax = Vpp / 2 + | VDC-VD | = 1200V, and ΔVmax during the initial discharge generation detection operation of Example 2 The potential difference can be the same as (Vpp = 2.0 kV, VD = −500 V, VDC = −300 V).

以上のことから、上記構成にすることで、放電発生検出動作時にトナーコート領域でリークが発生することなく、非露光領域でリークの有無を検知することが可能となる。 From the above, with the above configuration, it is possible to detect the presence or absence of a leak in the non-exposed region without causing a leak in the toner coat region during the discharge generation detection operation.

<放電発生検出動作のフローチャート>
次に図10に基づき、実施例2に係る画像形成装置の放電発生検出動作の制御の流れの一例を説明する。図10は、実施例3に係る画像形成装置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。
<Flowchart of discharge generation detection operation>
Next, an example of the control flow of the discharge generation detection operation of the image forming apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing an example of a flow of control of the discharge generation detection operation of the image forming apparatus according to the third embodiment.

まず、画像形成装置の電源がONされ、放電発生検出動作が開始されると(スタート)、CPU40の指示で、不図示の駆動機構により、感光ドラム1、現像ローラ7等の各回転体の回転が開始される(ステップS21)。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。次に、感光ドラム1の帯電領域の表面電位が−600Vとなる帯電バイアスを帯電ローラ4に印加し、トナーコート領域L1に対向する感光ドラム1の現像剤担持領域に対してレーザビームスキャナ6により露光することで感光ドラム1のトナーコート領域L1の表面電位を−200Vにする(ステップS22)。ステップS22から感光ドラム1が1回転する時間(T2)が経過することで(ステップS23)、感光ドラム1の表面を全周にわたって設定した表面電位にする。次に、現像ローラ7に印加する交流電圧Vppを設定する。実施例1の初期の放電発生検出動作時のΔVmaxと同等になるように、現像ローラ7に印加する交流電圧Vppを画像形成時の設定より低い交流電圧Vppに設定する(ステップS24)。ここでは、現像ローラ7に印加する交流電圧を、画像形成時の交流電圧より600V低い交流電圧Vppに設定する。次に、交流電圧が負から正となるタイミングから一定の時間T/4が経過したときの電流値の絶対値が所定値である閾値を超えたかどうかを判断する(ステップS25)。本実施例では閾値を10μAとしている。 First, when the power of the image forming apparatus is turned on and the discharge generation detection operation is started (start), the rotating bodies such as the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 are rotated by a drive mechanism (not shown) according to the instruction of the CPU 40. Is started (step S21). The driving of each rotating body continues until the discharge generation detection operation is completed. Next, a charging bias at which the surface potential of the charged region of the photosensitive drum 1 is −600 V is applied to the charging roller 4, and the laser beam scanner 6 is applied to the developer-carrying region of the photosensitive drum 1 facing the toner coat region L1. The surface potential of the toner coat region L1 of the photosensitive drum 1 is set to −200 V by exposure (step S22). When the time (T2) for one rotation of the photosensitive drum 1 elapses from step S22 (step S23), the surface of the photosensitive drum 1 is set to the set surface potential over the entire circumference. Next, the AC voltage Vpp applied to the developing roller 7 is set. The AC voltage Vpp applied to the developing roller 7 is set to an AC voltage Vpp lower than the setting at the time of image formation so as to be equivalent to ΔVmax at the initial discharge generation detection operation of the first embodiment (step S24). Here, the AC voltage applied to the developing roller 7 is set to an AC voltage Vpp which is 600 V lower than the AC voltage at the time of image formation. Next, it is determined whether or not the absolute value of the current value when a certain time T / 4 elapses from the timing when the AC voltage changes from negative to positive exceeds the threshold value which is a predetermined value (step S25). In this example, the threshold value is set to 10 μA.

そしてステップS25で前記電流値が前記閾値を超えていた場合、感光ドラム1と現像ローラ7との間にリークが発生しているため、CPU40は現像バイアスの交流電圧VppをOFFする(ステップS26)。このようにリークが発生していた場合、画像形成中に現像ローラ7に印加する交流電圧Vppの設定を前記電流値の検出時に現像ローラ7に印加された交流電圧の設定より小さくする必要がある。そこで、制御部であるCPU40は、現像ローラ7に印加する現像バイアス(交流電圧Vpp)を前記電流値の検出時より低い電圧に下げる(ステップS27)。ここでは、画像形成中の交流電圧(1.8kV)より100V低い電圧(1.7kV)に下げる。そしてステップS24に戻り、現像ローラ7に印加する交流電圧を、設定が変更された画像形成中の交流電圧(1.7kV)より600V低い交流電圧Vppに設定する。このようにして、リーク検知時に現像ローラ7に印加する交流電圧を1.2kVから1.1kVに下げる。そして、再びステップS25で電流値が閾値を超えるかどうかを確認する。 When the current value exceeds the threshold value in step S25, the CPU 40 turns off the AC voltage Vpp of the development bias because a leak has occurred between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7 (step S26). .. When such a leak occurs, it is necessary to set the AC voltage Vpp applied to the developing roller 7 during image formation to be smaller than the setting of the AC voltage applied to the developing roller 7 when the current value is detected. .. Therefore, the CPU 40, which is a control unit, lowers the development bias (AC voltage Vpp) applied to the developing roller 7 to a voltage lower than that at the time of detecting the current value (step S27). Here, the voltage is lowered to a voltage (1.7 kV) that is 100 V lower than the AC voltage (1.8 kV) during image formation. Then, returning to step S24, the AC voltage applied to the developing roller 7 is set to an AC voltage Vpp which is 600 V lower than the AC voltage (1.7 kV) during image formation whose setting has been changed. In this way, the AC voltage applied to the developing roller 7 at the time of leak detection is reduced from 1.2 kV to 1.1 kV. Then, in step S25 again, it is confirmed whether or not the current value exceeds the threshold value.

なお、CPU40は、ステップS25で電流値が閾値を超えていた場合、リーク検知時に現像ローラ7に印加する交流電圧を段階的に下げて、電流値が閾値以下となるまで前述の動作を繰り返す。すなわち、制御部であるCPU40は、ステップS25でリークが発生したと検知した場合に、現像ローラに印加する交流電圧を段階的に下げて、感光ドラム1と現像ローラ7との間のリークの検知を行う。 When the current value exceeds the threshold value in step S25, the CPU 40 steps down the AC voltage applied to the developing roller 7 at the time of leak detection, and repeats the above operation until the current value becomes equal to or less than the threshold value. That is, when the CPU 40, which is the control unit, detects that a leak has occurred in step S25, the AC voltage applied to the developing roller is gradually lowered to detect the leak between the photosensitive drum 1 and the developing roller 7. I do.

ステップS25で電流値が閾値を超えていない場合、すなわち電流値が閾値以下の場合、Vppを印加してから感光ドラム1が1回転する時間T2の期間、ステップS25を繰り返す(ステップS28)。前記期間において電流値が閾値以下の場合、その時点のリーク検知時の交流電圧Vppから600V上げた値を画像形成中の交流電圧Vppに決定する(ステップS29)。すなわち、CPU40は、画像形成中に現像ローラ7に印加する現像バイアス(交流電圧Vpp)を変更せず、現像ローラ7に印加する現像バイアスを決定する。そして、現像バイアスと帯電バイアスをOFFし、その後、感光ドラム1と現像ローラ7の駆動を停止させ(ステップS30)、放電発生検出動作を終了する(エンド)。 When the current value does not exceed the threshold value in step S25, that is, when the current value is equal to or less than the threshold value, step S25 is repeated for a period of time T2 in which the photosensitive drum 1 makes one rotation after applying Vpp (step S28). When the current value is equal to or less than the threshold value in the above period, the value increased by 600 V from the AC voltage Vpp at the time of leak detection at that time is determined as the AC voltage Vpp during image formation (step S29). That is, the CPU 40 determines the development bias applied to the developing roller 7 without changing the development bias (AC voltage Vpp) applied to the developing roller 7 during image formation. Then, the development bias and the charge bias are turned off, and then the driving of the photosensitive drum 1 and the development roller 7 is stopped (step S30), and the discharge generation detection operation is terminated (end).

以上から、本実施例によれば、放電発生検出動作時にトナーコート領域に対向する感光ドラム1を露光し、トナーコート領域の非露光領域でリーク検知を行う。これにより、無駄にトナーを消費することを防ぎ、かつ、リークが発生しない現像バイアスに設定するために要する時間を短縮することができる。 From the above, according to the present embodiment, the photosensitive drum 1 facing the toner coated region is exposed during the discharge generation detection operation, and leak detection is performed in the non-exposed region of the toner coated region. As a result, it is possible to prevent wasteful consumption of toner and shorten the time required to set the development bias so that leakage does not occur.

なお、本実施例に記載されているSDギャップ、帯電バイアス、現像バイアス、電流値の閾値などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 The SD gap, charging bias, development bias, current value threshold, etc. described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to those unless otherwise specified. Absent.

〔他の実施例〕
前述した実施例では、露光部としてレーザビームスキャナを使用したが、これに限定されるものではなく、例えばLEDアレイ等を使用しても良い。
[Other Examples]
In the above-described embodiment, the laser beam scanner is used as the exposure unit, but the present invention is not limited to this, and for example, an LED array or the like may be used.

また前述した実施例では、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして、感光ドラム1と、該感光ドラム1に作用するプロセス手段としての帯電部,現像部,クリーニング部を一体に有するプロセスカートリッジ20を例示した。しかし、プロセスカートリッジ20は、これに限定されるものではない。感光ドラム1の他に、帯電部材、現像部、クリーニング部のうち、いずれか1つを一体に有するプロセスカートリッジであっても良い。 Further, in the above-described embodiment, the photosensitive drum 1 and the charging unit, the developing unit, and the cleaning unit as the process means acting on the photosensitive drum 1 are integrated as a process cartridge that can be attached to and detached from the apparatus main body of the image forming apparatus. The process cartridge 20 having is illustrated. However, the process cartridge 20 is not limited to this. In addition to the photosensitive drum 1, a process cartridge having any one of a charging member, a developing unit, and a cleaning unit may be used.

更に前述した実施例では、感光ドラム1を含むプロセスカートリッジ20が画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば感光ドラム1とこれに作用する各プロセス手段がそれぞれ組み込まれた画像形成装置、或いは感光ドラム1とこれに作用するプロセス手段がそれぞれ着脱可能な画像形成装置としても良い。 Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the process cartridge 20 including the photosensitive drum 1 is removable from the device main body of the image forming apparatus is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, an image forming apparatus in which the photosensitive drum 1 and each process means acting on the photosensitive drum 1 are incorporated may be used, or an image forming apparatus in which the photosensitive drum 1 and the process means acting on the photosensitive drum 1 are detachably attached to each other may be used.

また前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であってもよい。あるいは、記録媒体担持体を使用し、該記録媒体担持体に担持された記録媒体に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であってもよい。あるいは、中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像を記録媒体に一括して転写する画像形成装置であってもよい。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。 Further, in the above-described embodiment, the printer is exemplified as the image forming apparatus, but the present invention is not limited thereto. For example, it may be another image forming apparatus such as a copying machine or a facsimile apparatus, or another image forming apparatus such as a multifunction device combining these functions. Alternatively, it may be an image forming apparatus that uses a recording medium carrier and sequentially superimposes and transfers toner images of each color on the recording medium supported on the recording medium carrier. Alternatively, it is an image forming apparatus that uses an intermediate transfer body, sequentially superimposes and transfers toner images of each color on the intermediate transfer body, and collectively transfers the toner images carried on the intermediate transfer body to a recording medium. May be good. Similar effects can be obtained by applying the present invention to these image forming devices.

H1,H2 …非露光領域
L1 …トナーコート領域
L2 …帯電ローラのローラ幅
L3 …ドラム塗工幅
M …画像形成装置本体
1 …感光ドラム(像担持体)
2 …クリーニングブレード
4 …帯電ローラ(帯電部材)
6 …レーザビームスキャナ
7 …現像ローラ(現像剤担持体)
7a …スリーブ
7b …キャップ
7b …ローラ軸
8 …現像ブレード
9 …現像容器
10 …記録媒体
20 …プロセスカートリッジ
30 …直流電圧印加部
31 …交流電圧印加部
32 …出力制御部
33 …Vpp制御部
34 …整流部
35 …検出部
36 …検出回路
37 …アンプ
38 …A/D変換器
40 …CPU(制御部)
H1, H2 ... Non-exposed area L1 ... Toner coating area L2 ... Roller width of charging roller L3 ... Drum coating width M ... Image forming apparatus main body 1 ... Photosensitive drum (image carrier)
2 ... Cleaning blade 4 ... Charging roller (charging member)
6 ... Laser beam scanner 7 ... Developing roller (developer carrier)
7a ... Sleeve 7b ... Cap 7b ... Roller shaft 8 ... Development blade 9 ... Development container 10 ... Recording medium 20 ... Process cartridge 30 ... DC voltage application unit 31 ... AC voltage application unit 32 ... Output control unit 33 ... Vpp control unit 34 ... Rectifier 35 ... Detection unit 36 ... Detection circuit 37 ... Amplifier 38 ... A / D converter 40 ... CPU (Control unit)

Claims (20)

回転可能な像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電部材と、
前記像担持体に対して非接触状態で対向するように設けられ、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを印加する印加部と、
前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる電流値を検出する検出部と、
前記像担持体と前記現像剤担持体が回転され、前記現像剤担持体に前記現像バイアスが印加された状態で、前記検出部により検出された第1の電流値と前記第1の電流値よりも小さい第2の電流値との差から前記現像剤担持体に印加する前記交流電圧を制御する制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
With a rotatable image carrier,
A charging member that charges the image carrier and
A rotatable developer carrier provided so as to face the image carrier in a non-contact state and carrying a developer, and a rotatable developer carrier.
An application unit that applies a development bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on the developer carrier, and an application unit.
A detection unit that detects the current value flowing between the image carrier and the developer carrier, and
From the first current value and the first current value detected by the detection unit in a state where the image carrier and the developer carrier are rotated and the development bias is applied to the developer carrier. A control unit that controls the AC voltage applied to the developer carrier based on the difference from the second current value, which is also small.
An image forming apparatus characterized by having.
前記制御部は、前記検出部により検出された前記第1の電流値と前記第2の電流値との差が閾値を超えた場合に、前記現像剤担持体に印加される前記交流電圧を、前記電流値を検出する検出時に前記現像剤担持体に印加された交流電圧より小さい値に設定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The control unit applies the AC voltage applied to the developer carrier when the difference between the first current value and the second current value detected by the detection unit exceeds a threshold value. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the current value is set to a value smaller than the AC voltage applied to the developer carrier at the time of detection. 前記制御部は、前記第1の電流値と前記第2の電流値との差が閾値を超えたと検知した場合に、前記現像剤担持体に印加する交流電圧を段階的に下げて、再び前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる前記第1の電流値と前記第2の電流値との差が閾値を超えたか否かを検知することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 When the control unit detects that the difference between the first current value and the second current value exceeds the threshold value, the control unit gradually lowers the AC voltage applied to the developer carrier, and again. Claim 1 or 2 is characterized in that it detects whether or not the difference between the first current value and the second current value flowing between the image carrier and the developer carrier exceeds a threshold value. The image forming apparatus according to. 前記制御部は、前記検出部により検出された前記第1の電流値と前記第2の電流値との差が閾値以下の場合に、前記現像剤担持体に印加する交流電圧の設定を変更しない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。 The control unit does not change the setting of the AC voltage applied to the developer carrier when the difference between the first current value and the second current value detected by the detection unit is equal to or less than the threshold value. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the image forming apparatus is characterized. 前記制御部は、前記現像剤担持体又は前記像担持体が少なくとも1回転する時間において前記検出部により検出される前記第1の電流値と前記第2の電流値との差から前記現像剤担持体に印加する前記交流電圧を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The control unit carries the developer based on the difference between the first current value and the second current value detected by the detection unit during the time during which the developer carrier or the image carrier rotates at least once. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the AC voltage applied to the body is controlled. 前記第1の電流値は前記検出部により検出された前記電流値の最大値であり、前記第2の電流値は前記検出部により検出された前記電流値の最小値であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The first current value is the maximum value of the current value detected by the detection unit, and the second current value is the minimum value of the current value detected by the detection unit. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5. 前記検出部は、前記現像剤担持体に印加する交流電圧の正側において前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる第3の電流値、又は前記現像剤担持体に印加する交流電圧の負側において前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる第4の電流値を検出し、
前記制御部は、前記検出部により検出された前記第3の電流値の最大値と最小値の差又は前記第4の電流値の最大値と最小値の差が閾値を超えた場合に、前記現像剤担持体に印加される前記交流電圧を、前記電流値を検出する検出時に前記現像剤担持体に印加された交流電圧より小さい値に設定することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
The detection unit has a third current value flowing between the image carrier and the developer carrier on the positive side of the AC voltage applied to the developer carrier, or an AC applied to the developer carrier. The fourth current value flowing between the image carrier and the developer carrier on the negative side of the voltage is detected.
When the difference between the maximum value and the minimum value of the third current value or the difference between the maximum value and the minimum value of the fourth current value detected by the detection unit exceeds the threshold value, the control unit said. The image according to claim 6, wherein the AC voltage applied to the developer carrier is set to a value smaller than the AC voltage applied to the developer carrier at the time of detection when the current value is detected. Forming device.
前記検出部は、前記現像剤担持体に印加する交流電圧の正側において前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる第3の電流値、又は前記現像剤担持体に印加する交流電圧の負側において前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる第4の電流値を検出し、
前記制御部は、前記交流電圧の周期時間において前記検出部により検出された前記第3の電流値を平均化した第1の平均値又は前記第4の電流値を平均化した第2の平均値を算出し、前記算出した前記第1の平均値の最大値と最小値の差、又は前記第2の平均値の最大値と最小値の差が閾値を超えた場合に、前記現像剤担持体に印加される前記交流電圧を、前記電流値を検出する検出時に前記現像剤担持体に印加された交流電圧より小さい値に設定することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
The detection unit has a third current value flowing between the image carrier and the developer carrier on the positive side of the AC voltage applied to the developer carrier, or an AC applied to the developer carrier. The fourth current value flowing between the image carrier and the developer carrier on the negative side of the voltage is detected.
The control unit has a first average value obtained by averaging the third current value detected by the detection unit during the cycle time of the AC voltage, or a second average value obtained by averaging the fourth current value. When the difference between the maximum value and the minimum value of the calculated first average value or the difference between the maximum value and the minimum value of the second average value exceeds the threshold value, the developer carrier The image forming apparatus according to claim 6, wherein the AC voltage applied to the developer is set to a value smaller than the AC voltage applied to the developer carrier at the time of detecting the current value.
前記検出部は、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる電流を整流した電流値を出力し、
前記制御部は、前記交流電圧の周期時間において前記検出部から出力された電流値を平均化した値を出力することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The detection unit outputs a current value obtained by rectifying the current flowing between the image carrier and the developer carrier.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the control unit outputs a value obtained by averaging the current values output from the detection unit in the cycle time of the AC voltage. ..
回転可能な像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電部材と、
前記像担持体に対して非接触状態で対向するように設けられ、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを印加する印加部と、
前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる電流値を検出する検出部と、
前記像担持体と前記現像剤担持体が回転され、前記現像剤担持体に前記現像バイアスが印加された状態で、前記現像剤担持体に印加する交流電圧が負から正又は正から負になるタイミングから一定の時間が経過したときに前記検出部により検出された電流値から前記現像剤担持体に印加する前記交流電圧を制御する制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
With a rotatable image carrier,
A charging member that charges the image carrier and
A rotatable developer carrier provided so as to face the image carrier in a non-contact state and carrying a developer, and a rotatable developer carrier.
An application unit that applies a development bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on the developer carrier, and an application unit.
A detection unit that detects the current value flowing between the image carrier and the developer carrier, and
With the image carrier and the developer carrier rotated and the development bias applied to the developer carrier, the AC voltage applied to the developer carrier changes from negative to positive or from positive to negative. A control unit that controls the AC voltage applied to the developer carrier from the current value detected by the detection unit when a certain time elapses from the timing.
An image forming apparatus characterized by having.
前記制御部は、前記現像剤担持体に印加する交流電圧が負から正又は正から負になるタイミングから一定の時間が経過したときに前記検出部により検出された電流値が閾値を超えた場合に、前記現像剤担持体に印加される前記交流電圧を、前記電流値を検出する検出時に前記現像剤担持体に印加された交流電圧より小さい値に設定することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 When a certain time elapses from the timing when the AC voltage applied to the developer carrier changes from negative to positive or positive to negative, the current value detected by the detection unit exceeds the threshold value. The ninth aspect of the present invention is characterized in that the AC voltage applied to the developer carrier is set to a value smaller than the AC voltage applied to the developer carrier at the time of detection when the current value is detected. The image forming apparatus according to the description. 前記制御部は、前記検出部により検出された電流値が閾値以下の場合に、前記現像剤担持体に印加する交流電圧の設定を変更しないことを特徴とする請求項10又は11に記載の画像形成装置。 The image according to claim 10 or 11, wherein the control unit does not change the setting of the AC voltage applied to the developer carrier when the current value detected by the detection unit is equal to or less than the threshold value. Forming device. 前記制御部は、前記電流値が閾値を超えたと検知した場合に、前記現像剤担持体に印加する交流電圧を段階的に下げて、再び前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる電流値が閾値を超えたか否かを検知することを特徴とする請求項10又は11に記載の画像形成装置。 When the control unit detects that the current value exceeds the threshold value, the control unit gradually lowers the AC voltage applied to the developer carrier, and again between the image carrier and the developer carrier. The image forming apparatus according to claim 10 or 11, wherein it detects whether or not the flowing current value exceeds a threshold value. 前記検出部は、前記現像剤担持体に印加される交流電圧が一定となる領域において前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる電流値を検出することを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。 10. The detection unit is characterized in that it detects a current value flowing between the image carrier and the developer carrier in a region where the AC voltage applied to the developer carrier is constant. The image forming apparatus according to any one of 13 to 13. 帯電された像担持体に露光する露光部を有し、
前記現像剤担持体の軸方向において、前記帯電部材により帯電される前記像担持体の帯電領域は、前記現像剤担持体の現像剤を担持する現像剤担持領域より広く、
前記露光部は、前記現像剤担持体の軸方向において、前記像担持体に対して前記現像剤担持体の前記現像剤担持領域より広い領域に露光することが可能であり、
前記制御部により閾値との比較を行う時には、前記現像剤担持体の軸方向において、前記像担持体の前記現像剤担持領域に対向する領域の電位が、前記現像剤担持体に印加される前記直流電圧と、前記像担持体の帯電領域において前記露光部により露光されない非露光領域の電位との間になるように、前記露光部は前記像担持体の前記現像剤担持領域に対向する領域を露光することを特徴とする請求項10乃至14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
It has an exposed portion that exposes to a charged image carrier,
In the axial direction of the developer carrier, the charged region of the image carrier charged by the charging member is wider than the developer-supporting region that supports the developer of the developer carrier.
The exposed portion can be exposed to a region wider than the developer-supporting region of the developer-supporting body with respect to the image-supporting body in the axial direction of the developing agent-supporting body.
When the control unit makes a comparison with the threshold value, the potential of the region of the image carrier facing the developer-bearing region in the axial direction of the developer-bearing body is applied to the developer-supporting body. The exposed area faces the developer-bearing area of the image-bearing body so that it is between the DC voltage and the potential of the non-exposed area that is not exposed by the exposed area in the charged area of the image-bearing body. The image forming apparatus according to any one of claims 10 to 14, wherein the image forming apparatus is exposed.
前記制御部は、前記現像剤担持体又は前記像担持体が少なくとも1回転する時間において前記検出部により検出される前記電流値から前記現像剤担持体に印加する前記交流電圧を制御することを特徴とする請求項10乃至15のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The control unit is characterized in that the AC voltage applied to the developer carrier is controlled from the current value detected by the detector during a time during which the developer carrier or the image carrier rotates at least once. The image forming apparatus according to any one of claims 10 to 15. 前記制御部は、前記現像剤担持体又は前記像担持体の駆動時間に合わせて前記現像剤担持体に印加する前記交流電圧を制御する動作を行うことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の画像形成装置。 Any of claims 1 to 16, wherein the control unit performs an operation of controlling the AC voltage applied to the developer carrier according to the driving time of the developer carrier or the image carrier. The image forming apparatus according to item 1. 前記制御部は、温湿度もしくは気圧が変化した時に前記現像剤担持体に印加する前記交流電圧を制御する動作を行うことを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The image forming according to any one of claims 1 to 17, wherein the control unit performs an operation of controlling the AC voltage applied to the developer carrier when the temperature / humidity or atmospheric pressure changes. apparatus. 前記現像剤担持体に印加される交流電圧が矩形波状であることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 18, wherein the AC voltage applied to the developer carrier has a rectangular wavy shape. 前記制御部は、前記現像剤担持体に印加する前記交流電圧を制御する動作を行う場合に、前記現像剤担持体又は前記像担持体のうち1回転する時間が長い方を少なくとも1回転させることを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の画像形成装置。 When the control unit performs an operation of controlling the AC voltage applied to the developer carrier, the control unit rotates at least one of the developer carrier and the image carrier, whichever has a longer rotation time. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 19.
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