(57)【要約】【課題】感光体ドラム９のうちトナー像が形成されない非画像領域Ｆ２で放電を生じさせて、放電による画像領域Ｆ１での感光体ドラム９の損傷をなくす。【解決手段】画像形成装置は、感光体ドラム９と、感光体ドラム９を帯電させる帯電部、感光体ドラム９の露光を行う露光部、現像ローラ８１を有する現像部、現像ローラ８１に交流電圧を印加する交流電圧印加部８６、感光体ドラム９の除電を行う除電部、感光体ドラム９と現像ローラ８１間の放電発生を検出するための検出部、とを備え、感光体ドラム９は、画像領域Ｆ１と非画像領域Ｆ２を有し、現像ローラ８１は、画像領域Ｆ１と非画像領域Ｆ２のいずれの領域にも対向し、放電検出時、露光部は、画像領域Ｆ１の全域に対し露光を行い、帯電部は、画像領域Ｆ１と非画像領域Ｆ２のいずれの領域に対しても帯電を行い、除電部は、非画像領域Ｆ２に対し光を照射しない。【選択図】図１０
2010128149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムと、
前記感光体ドラムを一定の電位で帯電させる帯電部と、
帯電後の前記感光体ドラムの露光を行う露光部と、
トナーを帯電させるとともに、前記感光体ドラムにギャップが設けられつつ対向し前記感光体ドラムに供給するトナーを担持する現像ローラを有する現像部と、
前記現像ローラに交流電圧を印加する交流電圧印加部と、
前記感光体ドラムに対し光を照射して除電を行う除電部と、
前記感光体ドラムと前記現像ローラ間で放電が発生したことを検出するための検出部とを備え、
前記感光体ドラムは、帯電後、前記露光部が走査、露光を行ってトナー像が形成される画像領域と、前記露光部が走査、露光を行わない非画像領域を有し、
前記現像ローラは、前記画像領域と前記非画像領域のいずれの領域にも対向し、
前記交流電圧印加部が前記現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧を段階的に変更して前記検出部を用いて放電の発生を検出する放電検出時、
前記露光部は、前記画像領域の全域を露光するように露光を行い、
前記帯電部は、前記画像領域と前記非画像領域のいずれの領域に対しても帯電を行い、
前記除電部は、前記非画像領域に対し光を照射しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記非画像領域は、前記感光体ドラムの軸線方向端部に設けられることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記除電部は、前記感光体ドラムの軸線方向に沿って対向し、前記非画像領域への除電光の光路上に、遮光を行う遮光部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記除電部は、前記感光体ドラムの軸線方向に沿って対向し、前記非画像領域に除電光を照射する位置に、発光素子を有さない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。
【請求項５】
前記除電部は、前記感光体ドラムの軸線方向に沿って対向し、前記画像領域に除電光を照射するための第１除電部と、前記非画像領域に除電光を照射するための第２除電部と、を有し、
前記放電検出時、前記第２除電部は、消灯可能であ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ等のトナーを用いる画像形成装置には、感光体ドラムと、これに対向する現像ローラとが、ギャップを設けて配されるものがある。そして、例えば、現像ローラに直流と交流が重畳された、いわゆる現像バイアスが印加され、帯電したトナーが現像ローラから感光体ドラムに飛翔し、感光体ドラム上の静電潜像が現像され、現像されたトナー像が用紙に転写、定着されることで、印刷が行われる。
【０００３】
そして、帯電したトナーを十分に感光体ドラムに供給し、形成される画像の濃度を確保し、現像効率を高めるには、現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧（ピークトゥピーク）を大きくすればよいが、大きくしすぎると感光体ドラムと現像ローラ間のギャップで放電が発生する。放電が発生すると、感光体ドラム表面の電位変化により静電潜像が乱れ、形成される画像の品質が劣化する。又、感光体ドラムの特性によって、放電電流の流れる方向により、大電流が流れ、感光体ドラムに微少な穴（ピンホール）ができる等の損傷を引き起こす場合がある。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１には、像担持体と現像領域において所要間隔を介して対向するトナー担持体を設け、このトナー担持体と像担持体との間に直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアス電圧を印加させて、トナーを像担持体に供給して静電潜像を現像する現像装置において、像担持体とトナー担持体との間に印加させるリーク検知電圧を変化させるリーク発生手段と、リークを検知するリーク検知手段とを設け、リーク検知電圧と像担持体の表面電位との最大の電位差ΔＶｍａｘを徐々に増加させて、像担持体とトナー担持体との間に流れる電流が連続して増加した場合、リーク検知手段によってリークと判断する現像装置が記載されている（例えば、特許文献１：請求項１等参照）。
【特許文献１】特許第３８１５３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
まず、特許文献１に記載されるように、現像バイアスにおける交流電圧のピーク間電圧決定のため、意図的に感光体ドラムと現像ローラ間で放電を発生させる場合があるが、この放電により、感光体ドラムの損傷が、トナー像が形成される領域（画像領域）で生じ得るという問題がある。特に、ピンホールができれば、以後、その部分では電荷を保持できず、又、ピンホール周辺の電荷が流れる。従って、ピンホールが、画像領域にできると、ピンホール周辺の画像に異常が現れ、画質が低下する問題がある。
【０００６】
更に、特許文献１記載の発明では、リーク検知時、像担持体とトナー担持体との間に流れる電流を連続して増加させるので、大きな電流が流れ、ピンホールが生じやすいという問題もある。又、リーク検知は、製造ラインでの品質検査時や、顧客先への設置時や、現像ローラの交換時等、何度も行う必要があるが、放電を生じさせるごとに感光体ドラムの損傷は蓄積され、感光体ドラムの早期劣化を招くという問題もある。このように、特許文献１記載の発明では、放電による感光体ドラムの損傷に配慮がなく、言及、示唆もない。
【０００７】
本発明は、上記問題点を鑑み、現像ローラと感光体ドラム間で放電が発生しても、感光体ドラムのうちトナー像が形成されない非画像領域で放電を生じさせることで、画像領域での放電による感光体ドラムの損傷をなくすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１に係る画像形成装置は、感光体ドラムと、前記感光体ドラムを一定の電位で帯電させる帯電部と、帯電後の前記感光体ドラムの露光を行う露光部と、トナーを帯電させるとともに、前記感光体ドラムにギャップが設けられつつ対向し前記感光体ドラムに供給するトナーを担持する現像ローラを有する現像部と、前記現像ローラに交流電圧を印加する交流電圧印加部と、前記感光体ドラムに対し光を照射して除電を行う除電部と、前記感光体ドラムと前記現像ローラ間で放電が発生したことを検出するための検出部とを備え、前記感光体ドラムは、帯電後、前記露光部が走査、露光を行ってトナー像が形成される画像領域と、前記露光部が走査、露光を行わない非画像領域を有し、前記現像ローラは、前記画像領域と前記非画像領域のいずれの領域にも対向し、前記交流電圧印加部が前記現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧を段階的に変更して前記検出部を用いて放電の発生を検出する放電検出時、前記露光部は、前記画像領域の全域を露光するように露光を行い、前記帯電部は、前記画像領域と前記非画像領域のいずれの領域に対しても帯電を行い、前記除電部は、前記非画像領域に対し光を照射しないこととした。
【０００９】
この構成によれば、放電検出時、露光部が画像領域のみ露光を行い、除電部は、非画像領域に対し光を照射しないので、現像ローラと感光体ドラム表面の電位差は、画像領域よりも非画像領域の方が大きい状態で維持される。従って、交流電圧印加部により交流電圧を現像ローラに印加した際、非画像領域で放電が生ずるように仕向けることができる。即ち、放電で感光体ドラムが損傷を受けても、その損傷は非画像領域に限られ、形成される画像にピンホール等の感光体ドラムの損傷の影響は現れない。従って、放電検出を何回行っても、形成される画像の画質に低下はなく、又、感光体ドラムの早期劣化もない。
【００１０】
又、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記非画像領域は、前記感光体ドラムの軸線方向端部に設けられることとした。この構成によれば、非画像領域は、感光体ドラムの軸線方向端部に設けられるので、除電部の光の照射、非照射の調整を行いやすい。
【００１１】
又、請求項３に係る発明は、請求項１又は２の発明において、前記除電部は、前記感光体ドラムの軸線方向に沿って対向し、前記非画像領域への除電光の光路上に、遮光を行う遮光部材を有することとした。この構成によれば、遮光部材で遮光を行うので、除電光の照射領域のコントロールを容易に行うことができ、非画像領域への除電光の非照射が容易に実現される。更に、遮光部材は、除電光を遮光できれば、高価である必要はなく、黒色樹脂板等、安価に済ますことができ、画像形成装置の製造コストの大きな上昇はない。
【００１２】
又、請求項４に係る発明は、請求項１又は２の発明において、前記除電部は、前記感光体ドラムの軸線方向に沿って対向し、前記非画像領域に除電光を照射する位置に、発光素子を有さないこととした。この構成によれば、除電部は、非画像領域に除電光を照射する位置に、発光素子が設けられていないので、現像ローラと感光体ドラム表面の電位差は、画像領域よりも非画像領域の方が大きい状態で維持される。
【００１３】
又、請求項５に係る発明は、請求項１又は２の発明において、前記除電部は、前記感光体ドラムの軸線方向に沿って対向し、前記画像領域に除電光を照射するための第１除電部と、前記非画像領域に除電光を照射するための第２除電部と、を有し、前記放電検出時、前記第２除電部は、消灯可能であることとした。この構成によれば、放電検出時、第２除電部は、消灯可能であるので、放電検出時は、第２除電部を消灯させ、現像ローラと感光体ドラム表面の電位差は、画像領域よりも非画像領域の方が大きい状態で維持され、印刷時には、第２除電部を点灯させ、除電効果を高めるといった、細かな制御が可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置によれば、放電検出時に、感光体ドラムのうちトナー像が形成されない非画像領域で放電を生じさせることで、画像領域での放電による感光体ドラムの損傷をなくすことができ、又、ピンホール等による画像の品質低下がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至１０に基づき説明する。本実施形態では、電子写真方式でタンデム型のカラーのプリンタ１（画像形成装置に相当）を例に挙げ説明する。但し、本実施形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。
【００１６】
（画像形成装置の概略構成）
まず、図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施形態に係るプリンタ１の概略を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るプリンタ１の概略構成を示す断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る各画像形成部３の拡大断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る露光装置４の一例を示す説明図である。そして、本実施形態にかかるプリンタ１は、図１に示すように、本体内に、シート供給部２ａ、搬送路２ｂ、画像形成部３、露光装置４、中間転写部５、定着装置６等が設けられる。
【００１７】
シート供給部２ａは、例えば、コピー用紙、ＯＨＰシート、ラベル用紙等の各種シートを収容し、印刷時、モータ等の駆動機構（不図示）により回転する給紙ローラ２１で、シートを搬送路２ｂに送り出す。そして、搬送路２ｂは、シートを搬送し、シート供給部２ａからのシートを、中間転写部５、定着装置６を経て排出トレイ２２まで導く。搬送路２ｂには、搬送ローラ対２３やガイド２４及び搬送されてくるシートを中間転写部５の手前で待機させ、タイミングをあわせて送り出すレジストローラ対２５等が設けられる。
【００１８】
図１及び図２に示すように、プリンタ１は、形成すべき画像の画像データに基づき、トナー像を形成する部分として、４色分の画像形成部３を備える。具体的に、プリンタ１は、ブラックの画像を形成する画像形成部３ａ（帯電装置７ａ、現像装置８ａ、除電装置３１ａ、清掃装置３２ａ等を具備）と、イエローの画像を形成する画像形成部３ｂ（帯電装置７ｂ、現像装置８ｂ、除電装置３１ｂ、清掃装置３２ｂ等を具備）と、シアンの画像を形成する画像形成部３ｃ（帯電装置７ｃ、現像装置８ｃ、除電装置３１ｃ、清掃装置３２ｃ等を具備）と、マゼンタの画像を形成する画像形成部３ｄ（帯電装置７ｄ、現像装置８ｄ、除電装置３１ｄ、清掃装置３２ｄ等を具備）と、を備える。
【００１９】
ここで、図２に基づき、各画像形成部３ａ〜３ｄを詳述する。尚、各画像形成部３ａ〜３ｄは、形成するトナー像の色が異なるだけで、いずれも基本的に同様の構成である。そこで、以下の説明では、いずれの画像形成部３に属するか識別するためのａ、ｂ、ｃ、ｄの符号は、特に説明する場合を除き省略する（尚、図２では、画像形成部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ内の各部材に、識別的にａ、ｂ、ｃ、ｄの符号を付すこととする。）
【００２０】
各感光体ドラム９は、回転可能に支持され、モータ（不図示）からの駆動力を受けて回転し、周面にトナー像を担持し、例えば、アルミニウム等の基体の外周面上にアモルファスシリコン等の感光層等を有し、所定のスピードで紙面反時計方向に回転駆動される。尚、本実施形態の各感光体ドラム９は、正帯電型である。
【００２１】
各帯電装置７（帯電部に相当）は、帯電ローラ７１を有し、感光体ドラム９を一定の電位で帯電させる。各帯電ローラ７１は、各感光体ドラム９に接し、感光体ドラム９に合わせ回転する。又、各帯電ローラ７１には、帯電電圧印加部７２（図５参照）により直流と交流が重畳された電圧が印加され、感光体ドラム９の表面は所定の正極性の電位（例えば、２００Ｖ〜３００Ｖ、暗電位）に均一に帯電される。尚、帯電装置７は、コロナ放電式や、ブラシ等を用いて感光体ドラム９を帯電させるものでも良い。
【００２２】
各現像装置８（現像部に相当）は、トナーと磁性体のキャリアを含む現像剤（いわゆる２成分現像剤）を収納する（現像装置８ａはブラック、現像装置８ｂはイエロー、現像装置８ｃはシアン、現像装置８ｄはマゼンタの現像剤を収納）。各現像装置８は、トナーを帯電させるとともに、感光体ドラム９に所定のギャップ（例えば、１ｍｍ以下）が設けられつつ対向し感光体ドラム９に供給する帯電したトナーを担持する現像ローラ８１と、磁気ローラ８２と、搬送部材８３とを有する。又、現像ローラ８１は、交流電圧印加部８６等（図４等参照、詳細は後述）が接続される。
【００２３】
そして、各磁気ローラ８２は、現像ローラ８１に対向するとともに、磁気ローラバイアス部８４（図５参照）に接続され、磁気ローラバイアス部８４による直流電圧と交流電圧を重畳させた電圧（磁気ローラバイアス）印加により現像ローラ８１にトナーを供給する。そして、各搬送部材８３は、各磁気ローラ８２の下方に設けられる。
【００２４】
各現像ローラ８１と各磁気ローラ８２の各ローラ軸８１１、８２１は、支軸部材（不図示）等で固定支持される。そして、各現像ローラ８１と各磁気ローラ８２の内部の各ローラ軸８１１、８２１には、軸線方向にのびる磁石８１３、８２３が取り付けられる。そして、各現像ローラ８１と各磁気ローラ８２は、それぞれ、磁石８１３、８２３を覆う円筒状のスリーブ８１２、８２２を有し、印刷時や放電検出時、不図示の駆動機構で、このスリーブ８１２、８２２は回転する。又、現像ローラ８１の磁石８１３と、磁気ローラ８２の磁石８２３とは、現像ローラ８１と磁気ローラ８２の対向位置で異極が向かい合う。
【００２５】
これにより、各現像ローラ８１と、各磁気ローラ８２間には、磁性体キャリアで磁気ブラシが形成される。磁気ブラシと磁気ローラ８２のスリーブ８２２の回転や磁気ローラ８２への電圧印加等で、現像ローラ８１に、トナーが供給され、現像ローラ８１にトナーの薄層が形成される。又、現像後に残留したトナーは、磁気ブラシで現像ローラ８１から引き剥がされる。各搬送部材８３は、例えば、軸に対しスクリューが螺旋状に設けられ、現像剤を各現像装置８内で搬送、撹拌し、トナーとキャリアの摩擦等で、トナーを帯電させる（本実施形態では、トナーは正帯電）。
【００２６】
各清掃装置３２は、感光体ドラム９の清掃を行うため、感光体ドラム９の軸線方向に延び、例えば樹脂で形成されるブレード３３や、感光体ドラム９表面を擦って残トナー等を除去する摺擦ローラ３４を有する。ブレード３３や摺擦ローラ３４は、感光体ドラム９に当接し、転写後の残留トナーを等の汚れを掻き取って除去する。又、各清掃装置３２の上方に、感光体ドラム９に対し光を照射して除電を行う除電装置３１（除電部に相当。例えば、発光素子３５としてアレイ状のＬＥＤを具備）が設けられる。
【００２７】
各画像形成部３の上方の露光装置４（露光部に相当）は、入力されるカラー色分解された画像信号を光信号にそれぞれ変換し、変換された光信号であるレーザ光（破線で図示）を出力し、帯電後の感光体ドラム９の露光を行って、静電潜像を形成する。
【００２８】
ここで、図３に基づき、露光装置４の概略構成を説明する。図３に示すように、露光装置４には、半導体レーザ装置４１（レーザダイオード）と、レーザ光を反射させる平面反射面を複数持ち高速回転するポリゴンミラー４２（ポリゴンモータ４３により回転）と、ｆθレンズ４４、レーザ光を適宜、各感光体ドラム９に向けて反射させるミラー４５等が設けられる（尚、図３では１色分の構成のみを図示。例えば、４色の場合、ポリゴンミラー４２は共有され、その他の半導体レーザ装置４１、ｆθレンズ４４、ミラー４５等は各色分備えられる）。この構成で、レーザ光が露光装置４から各感光体ドラム９に照射され画像データに併せた静電潜像が感光体ドラム９上に形成される。
【００２９】
具体的に、本実施形態の各感光体ドラム９は正帯電し、光の照射部分は電位が下がり（例えば、ほぼ０Ｖ）、電位の低下部分に正帯電トナーが付着する（例えば、ベタ塗り画像の場合、画像領域Ｆ１の全ライン、全画素にレーザ光を照射）。尚、露光装置４は、多数のＬＥＤからなるもの等を用いてもよい。そして、露光装置４は、図３の破線で示すように、感光体ドラム９の軸線方向の周面両端から一定距離を空けて露光を行う。従って、各感光体ドラム９は、露光・走査が行われ、トナー像が形成される画像領域Ｆ１と、露光装置４が露光・走査を行わず、トナー像が形成されない非画像領域Ｆ２を有する（境界を２点鎖線で図示）。
【００３０】
尚、露光装置４には、レーザ光の照射範囲内、かつ、感光体ドラム９への照射範囲外に、受光素子４６が設けられる。この受光素子４６は、レーザ光が照射されると、電流（電圧）を出力し、この出力は、例えば、後述のＣＰＵ１１（Central Processing Unit）に入力され、印刷時や放電発生の検出時の同期信号として用いられる（図５参照）。
【００３１】
図１に戻り説明を続ける。中間転写部５は、感光体ドラム９からトナー像の１次転写を受けて、シートに２次転写を行い、各１次転写ローラ５１ａ〜５１ｄ、中間転写ベルト５２、駆動ローラ５３、従動ローラ５４、５５、５６、２次転写ローラ５７、ベルト清掃装置５８等で構成される。各１次転写ローラ５１は、各感光体ドラム９とで、中間転写ベルト５２を挟み、転写電圧印加部（不図示）に接続されて電圧の印加を受け、トナー像を中間転写ベルト５２に転写する。尚、１次転写ローラ５１には、印刷時、トナー像を吸引する極性（本実施形態では負）の電圧が印加され、放電検出時では、感光体ドラム９の帯電電位よりも大きく、印刷時とは逆極性（本実施形態では正）の電圧が印加される。
【００３２】
中間転写ベルト５２は、誘電体樹脂等で構成され、駆動ローラ５３、従動ローラ５４、５５、５６に張架され、モータ等の駆動機構（不図示）に接続される駆動ローラ５３の回転駆動により図１の紙面反時計方向に周回する。又、駆動ローラ５３と２次転写ローラ５７は、中間転写ベルト５２を挟み、ニップ（２次転写部）を形成する。トナー像の転写では、各１次転写ローラ５１に所定の電圧を印加し、各画像形成部３で形成されたトナー像（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色）は、順次、ずれなく重畳されつつ中間転写ベルト５２に１次転写される。そして、各色重ね合わされたトナー像は、所定の電圧を印加された２次転写ローラ５７により、シートに転写される。尚、２次転写後に中間転写ベルト５２上の残トナー等は、ベルト清掃装置５８で除去されて回収される。
【００３３】
前記定着装置６は、２次転写部よりもシート搬送方向下流側に配され、２次転写されたトナー像を加熱・加圧してシートに定着させる。そして、定着装置６は主として、発熱源を内蔵する定着ローラ６１と、これに圧接される加圧ローラ６２とで構成され、ニップが形成される。トナー像の転写されたシートは、ニップを通過すると加熱・加圧され、その結果、トナー像がシートに定着する。その後、シートは、排出トレイ２２に排出される。
【００３４】
（現像ローラ８１への電圧印加及び放電検出用の構成）
次に、図４に基づき、各現像ローラ８１への現像バイアス（直流＋交流）印加と放電検出に関する構成を説明する。図４は、本発明の第１の実施形態に係る現像ローラ８１への現像バイアス印加と放電発生検出に関する現像ローラ８１周辺の構成を示す。
【００３５】
ただし、図４は１つの画像形成部３のみを示し、画像形成部３ごとに直流電圧印加部８５、交流電圧印加部８６、検出部１４、アンプ１５が設けられ、各アンプ１５の出力が、後述の制御部１０のＣＰＵ１１に入力される。ここで、直流電圧印加部８５、交流電圧印加部８６、検出部１４、アンプ１５のそれぞれに、各画像形成部の区別を示すａ、ｂ、ｃ、ｄの符号を付しても良いが、各画像形成部３では同様のものが設けられるので、記載の煩雑さを回避するため、以下では、ａ、ｂ、ｃ、ｄの符号は省略して説明する。
【００３６】
図４に示すように、感光体ドラム９にギャップが設けられつつ対向する現像ローラ８１は、ローラ軸８１１、印刷時にトナーを担持するスリーブ８１２、キャップ８１４を有する。ローラ軸８１１はスリーブ８１２を挿通され、スリーブ８１２の両端に円形のキャップ８１４が嵌入される。又、現像ローラ８１のローラ軸８１１には、感光体ドラム９へのトナーの供給のため、直流電圧印加部８５と、交流電圧印加部８６が接続される。
【００３７】
直流電圧印加部８５は、現像ローラ８１に印加する直流電圧（例えば、５０〜２００Ｖ程度）を発生させる回路であり、その出力は交流電圧印加部８６に入力される。そして、直流電圧印加部８５は、出力制御部８７を有し、出力制御部８７は、直流電圧印加部８５が出力する直流電圧値をＣＰＵ１１の指示に応じて制御する。
【００３８】
直流電圧印加部８５は、プリンタ１内の電源装置１６（図５参照）からの直流電力の供給を受け、ＣＰＵ１１の指示に応じ、出力制御部８７の制御により、出力電圧が可変な回路である（例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータや、出力電圧が異なる出力端までの経路を複数有し、その経路の選択を変える等）。これにより、現像ローラ８１に印加する交流電圧がバイアスされる。
【００３９】
又、交流電圧印加部８６は、例えば、矩形波状（パルス状）であり、直流電圧印加部８５の印加する直流電圧を平均値とする交流電圧を現像ローラ８１に交流電圧を印加する回路である。即ち、直流電圧印加部８５の出力直流電圧に交流電圧を重畳させる。そして、交流電圧印加部８６は、Ｖｐｐ制御部８８およびデューティ比／周波数制御部８９を有する。Ｖｐｐ制御部８８は、交流電圧のピーク間電圧（ピークトゥピーク）をＣＰＵ１１の指示に応じて制御する。また、デューティ比／周波数制御部８９は、交流電圧のデューティ比および周波数をＣＰＵ１１の指示に応じて制御する。
【００４０】
例えば、交流電圧印加部８６は、複数のスイッチング素子等を備え、出力の正負をスイッチングにより反転させ、交流電圧を出力する。そして、デューティ比／周波数制御部８９は、例えば、交流電圧印加部８６の出力の正負のスイッチングのタイミングを制御することで、交流電圧のデューティ比や周波数を制御することができる。又、Ｖｐｐ制御部８８は、現像ローラ８１に印加すべき交流電圧のピーク間電圧とデューティ比とに基づき、電源装置１６から入力される直流電圧の昇降圧等により、交流電圧における正側のピーク値と負側のピーク値を、ＣＰＵ１１の指示に応じ、可変させる。尚、交流電圧印加部８６の構成や、交流電圧のピーク間電圧、デューティ比、周波数を可変させる構成は、ピーク間電圧、デューティ比、周波数を変化できればよい。
【００４１】
そして、交流電圧印加部８６内には、例えば、昇圧用トランス等による昇圧回路を出力段に備えることができ、直流電圧に昇圧後の交流を重畳した現像バイアスが、例えば、現像ローラ８１のローラ軸８１１に印加される。これにより、スリーブ８１２にも現像バイアスが印加され、スリーブ８１２に担持される帯電トナーが飛翔する。
【００４２】
検出部１４は、感光体ドラム９と現像ローラ８１間で放電が発生したことを検出するための回路であり、現像ローラ８１と感光体ドラム９間での放電発生時に流れる電流を電圧信号に変換し、変換した電圧信号をアンプ１５に出力する。アンプ１５は、検出部１４からの電圧信号を増幅しＣＰＵ１１に出力する。ＣＰＵ１１は、アンプ１５からの電圧信号をＡ／Ｄ変換する。ＣＰＵ１１は、このＡ／Ｄ変換されたアンプ１５の出力から、放電の発生や発生した放電の大きさを認識することができる。
【００４３】
（プリンタ１のハードウェア構成）
次に、図５に基づき、本発明の第１の実施形態に係るプリンタ１のハードウェア構成を説明する。図５は、本発明の第１の実施形態に係るプリンタ１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【００４４】
図５に示すように、本実施形態に係るプリンタ１は、内部に制御部１０を有する。制御部１０は、プリンタ１の各部を制御し、検出部１４（アンプ１５）の出力が入力され放電発生を認識する。例えば、制御部１０は、ＣＰＵ１１、記憶部１２等から構成される。ＣＰＵ１１は、中央演算処理装置であり、記憶部１２に格納され、展開される制御プログラムに基づきプリンタ１の各部の制御や演算を行う。記憶部１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュＲＯＭ等の不揮発性と揮発性の記憶装置の組み合わせで構成される。例えば、記憶部１２は、プリンタ１の制御用プログラム、データ等を記憶する。尚、本発明に関し、放電検出や現像ローラ８１に印加する電圧の設定用プログラムも記憶部１２に記憶される。そして、制御部１０は、シート供給部２ａ、搬送路２ｂ、画像形成部３、露光装置４、中間転写部５、定着装置６、操作パネル１３等と接続され、記憶部１２の制御プログラムやデータに基づき、適切に画像形成が行われるように各部の動作を制御する。
【００４５】
尚、図５に示す操作パネル１３は、例えば、プリンタ１の正面上方に設けられ、液晶画面を有し、種々の設定情報、警告等を表示する。又、操作パネル１３は、種々の操作ボタンを有し、ユーザからの操作を受け付ける。又、制御部１０には、印刷を行う画像データの送信元となるユーザ端末１００（パーソナルコンピュータ等）等が接続され、制御部１０は、受信した画像データを画像処理し、露光装置４に送信し、露光装置４はその画像データに基づき、感光体ドラム９に静電潜像を形成する。又、図５に示す、磁気ローラバイアス部８４は、磁気ローラ８２に、交流と直流を重畳した電圧を印加する回路である。又、帯電電圧印加部７２は、帯電ローラ７１に帯電用の電圧を印加する回路である。
【００４６】
又、本発明に関し、制御部１０（ＣＰＵ１１）は、検出部１４（アンプ１５）が接続される。又、本発明の実施時、ＣＰＵ１１は、現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧等を段階的に変える指示を交流電圧印加部８６に与え、検出部１４（アンプ１５）の出力から放電発生の有無の検出や、放電の大きさを判断する。そして、放電発生（放電開始電圧）を検出した場合、制御部１０は、その時の直流電圧や交流電圧のピーク間電圧等の値に基づき、放電発生時の現像ローラ８１の感光体ドラム９の電位差を把握し、印刷時に放電が生じないように、画像形成動作時に印加すべき現像バイアスの設定を決定する。尚、現像バイアスの設定値は記憶部１２に記憶できる。
【００４７】
（現像ローラ８１に印加する電圧）
次に、図６に示すタイミングチャートで、現像ローラ８１に印加する電圧の一例を説明する。図６は、本発明の第１の実施形態に係る現像ローラ８１に印加する電圧の一例を示すタイミングチャートである。
【００４８】
図６のタイミングチャートにおける矩形波は、現像ローラ８１に印加される現像バイアス（交流＋直流）の波形の一例である。尚、本例では、デューティ比５０％として図示している。そして、破線で示す「Ｖｄｃ」は、直流電圧印加部８５の直流出力（バイアス）の電位を示す（例えば、５０Ｖ〜２００Ｖ程度）。「Ｖ０」は、感光体ドラム９の露光装置４による露光後の電位（ほぼ０Ｖ＝明電位）を示す。「Ｖ１」は、感光体ドラム９の帯電後の電位（露光しない部分の電位。例えば、２００〜３００Ｖ程度）を示す。「Ｖ+」は、Ｖ０と、現像バイアスの正側のピーク値との電位差を示す。「Ｖ-」は、Ｖ１と現像バイアスの負側のピーク値との電位差を示す。「Ｖｐｐ」は、印刷時や放電検出時に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を示す。
【００４９】
まず、現像ローラ８１に電圧を印加する際、ＣＰＵ１１の指示により、出力制御部８７は直流電圧印加部８５の出力を、設定値Ｖｄｃとする。又、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８は交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のＶｐｐを制御する。又、ＣＰＵ１１の指示で、デューティ比／周波数制御部８９は、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のデューティ比や周波数（例えば２〜４ｋＨｚ程度）を制御する。尚、本実施形態のプリンタ１では、感光体ドラム９とトナーは正帯電である。又、感光体ドラム９の帯電部分へのトナー付着可能性等を考慮して、一般的に、印刷中でも、放電検出時でも、Ｖｄｃ（現像ローラ８１に印加する直流電圧）は、Ｖ１（帯電時の感光体ドラム９の電位）よりも小さい関係が維持される（Ｖｄｃ＜Ｖ１）。
【００５０】
従って、図６に示すように、Ｖ-の方がＶ+よりも電位差が大きくなる。そうすると、詳細は後述するが、放電検出時、画像領域Ｆ１は全域にわたり露光され、非画像領域Ｆ２は露光されない。そうすると、本実施形態のプリンタ１では、放電は、現像バイアスが負側のピーク値の時に、感光体ドラム９の帯電している部分（非画像領域Ｆ２）と現像ローラ８１間で生ずることになる。
【００５１】
（放電検出動作）
次に、図７と図８に基づき、感光体ドラム９と現像ローラ８１間での放電の発生検出動作の一例を説明する。図７は、本発明の第１の実施形態に係る放電検出動作の概略を説明するためのタイミングチャートである。図８は、本発明の第１の実施形態に係るプリンタ１の放電検出動作の制御の流れの一例を示すフローチャートである。尚、この放電検出動作は、各画像形成部３について、１つずつ順に行われる。
【００５２】
まず、本実施形態では、現像効率を高めるため、印刷時に放電の生じない範囲で、できるだけ大きなピーク間電圧の交流電圧を現像ローラ８１に印加する。そして、放電が開始されるピーク間電圧の大きさを把握するため、操作パネル１３を操作することにより、プリンタ１に放電検出動作（放電開始電圧の検出動作）を行わせることができる。
【００５３】
そこで、図７に基づき、放電検出動作の概略を説明する。尚、図７での、「現像ローラ（交流）」は、交流電圧印加部８６が現像ローラ８１に交流電圧を印加するタイミングを示す。「Ｖｐｐ」は、現像ローラ８１への交流電圧のピーク間電圧の大きさの変化を示す。「現像ローラ（直流）」は、直流電圧印加部８５が現像ローラ８１に直流電圧を印加するタイミングを示す。「磁気ローラ（交流）」は、磁気ローラバイアス部８４が磁気ローラに交流電圧を印加するタイミングを示す。「磁気ローラ（直流）」は磁気ローラバイアス部８４が磁気ローラ８２に直流電圧を印加するタイミングを示す。
【００５４】
又、「帯電ローラ」は、帯電装置７が感光体ドラム９を帯電させるタイミングを示す。「同期信号」は、露光装置４の受光素子４６が出力する同期用信号である。「露光」は、露光装置４での感光体ドラム９の露光（レーザ光照射）タイミングを示す。「放電検出（検出部出力）」は、検出部１４による放電発生検出タイミングを示す。
【００５５】
〈初期動作〉
放電検出動作が開始されると、感光体ドラム９、現像ローラ８１、中間転写ベルト５２等が回転を開始した後、初期動作では、現像ローラ８１と磁気ローラ８２にそれぞれ、交流と直流の電圧が印加される。この初期動作での磁気ローラ８２への電圧印加により、少量のトナーが磁気ローラ８２から現像ローラ８１に供給される。放電発生検出では、基本的に、現像ローラ８１にトナーを担持させないが、全くトナーを担持させないと、感光体ドラム９とこれに接する回転部材（中間転写ベルト５２等）との摩擦が大きくなりすぎる等、弊害があるので、若干量、感光体ドラム９にトナーが供給される。初期動作の後、準備状態に移行する。
【００５６】
〈準備状態〉と〈デフォルト測定〉
準備状態では、帯電装置７による感光体ドラム９への帯電が開始される。尚、放電検出動作が終了するまで、帯電装置７に印加される電圧はＯＮのままである。又、現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧が、デフォルト測定でのピーク間電圧にまで高められる。次に、デフォルト測定に移行し、放電の検出有無を確かめる。尚、デフォルト測定は、検出部１４等、部材設置位置や回路等の異常発見のため行われる。デフォルト測定の後、条件変更状態（１回目）に移行する。
【００５７】
〈条件変更状態〉
条件変更状態となった場合、現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧は、段階的に変化される（例えば、上昇）。そして、条件変更状態の途中で、露光装置４の露光の開始の目安となる同期信号がＨｉｇｈとなる。同期信号のＨｉｇｈ後に、放電検出状態（１回目）に移行する。
【００５８】
〈放電検出状態〉
放電検出状態（１回目）では、現像ローラ８１に対し現像バイアスが印加され、露光装置４が露光を継続して行う（感光体ドラム９の画像領域Ｆ１の全面の露光）。尚、本実施形態のプリンタ１では、トナーと感光体ドラム９の帯電極性が正極性であり、露光部分にトナーがのるので、継続した露光は、ベタ塗り画像の静電潜像形成と同じである。従って、放電検出状態では、例えば、制御部１０から露光装置４に、ベタ塗りの画像データが送り込まれる（ベタ塗りの画像データは、例えば、記憶部１２が記憶）。
【００５９】
放電検出状態は、一定時間（例えば、１秒〜数秒間）続き、感光体ドラム９や現像ローラ８１を複数回、回転させる。ＣＰＵ１１へのアンプ１５の入力から放電発生を認識しない場合等、条件変更状態に移行する。条件変更状態では、再び、制御部１０は、交流電圧印加部８６に指示し、交流のピーク間電圧の変更指示を出す。これにより、次回以降の放電検出状態では、基本的に、前回よりも現像ローラ８１に印加される交流電圧のピーク間電圧が高い状態で、放電の有無が確認される。言い換えると、放電開始電圧の認定まで、条件変更状態と放電検出状態が繰り返され、繰り返しの間、基本的に、段階的に一定の刻み幅で現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧が高められる。尚、図７ではｎ回目の放電検出状態で、放電が検出されたことを示す。
【００６０】
（放電検出動作の制御の流れ）
次に、図８に基づき、本発明の実施形態に係るプリンタ１の放電検出動作の制御の流れの一例を説明する。尚、このフローチャートは、１つの画像形成部３に対する制御であり、全色行う場合、本実施形態では、４回繰り返される。
【００６１】
尚、この放電検出動作は、例えば、初期不良発見や初期設定として製造時や、プリンタ１の設置時、現像装置８や感光体ドラム９の交換時に行える。又、プリンタ１の設置時に行うのは、設置環境の標高によって気圧が変化し（例えば、日本国内とメキシコの高地との差）、放電が発生する電圧に差があるためである。現像装置８等の交換時に行うのは、感光体ドラム９と現像ローラ８１とのギャップが交換前と変わるためである。尚、上記の例に限られず、例えば、天気による気圧変化のため電源投入時や、プリンタ１が一定枚数を印刷するごとに行っても良いし、実施タイミングは、適宜設定することが可能である。
【００６２】
まず、操作部において所定の操作がされ、放電検出動作が開始されると（スタート）、ＣＰＵ１１の指示で、感光体ドラム９、現像ローラ８１、磁気ローラ８２、中間転写ベルト５２等の画像形成部３と中間転写部５での各種回転体の回転が開始される（ステップＳ１）。この各種回転体の駆動は、放電検出動作が終了するまで継続する。尚、放電検出動作では、基本的に、現像ローラ８１はトナーを担持しない。次に、図７で説明した初期動作が行われ（ステップＳ２）、準備状態に移行し（ステップＳ３）、例えば、ＣＰＵ１１の指示で、帯電電圧印加部７２が、帯電装置７に電圧印加を開始する。
【００６３】
次に、図７で説明したデフォルト測定が行われる（ステップＳ４）。この時、放電発生を検出したか確認する（ステップＳ５）。このデフォルト測定は、放電が到底発生しないという状態（例えば、現像ローラ８１への交流電圧の大きさが極めて低い等）で行われ、デフォルト測定で放電発生を検出すれば（ステップＳ５のＹｅｓ）、ギャップの異常や検出部１４等のハードの異常が考えられる。この場合、操作パネル１３等にエラー表示（ステップＳ６）を行って、放電検出動作は終了する（エンド）。
【００６４】
一方、ＣＰＵ１１に放電が発生した旨の信号が入力されなければ（ステップＳ５のＮｏ）、図７で説明した条件変更状態に移行し、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８は、次の放電検出状態が１回目ならば、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のピーク間電圧を１回目用の設定値（例えば、記憶部に記憶）とし、２回目以降の放電検出状態ならば、直前の値よりも所定の刻み幅ΔＶａ（例えば、３０〜１００Ｖなど）だけ増加させる設定が行われる（ステップＳ７）。
【００６５】
そして、次に、放電検出状態に移行し、具体的には、ΔＶａだけピーク間電圧を増加させた交流電圧を現像ローラ８１に印加し、ＣＰＵ１１の指示により所定時間露光が行われ、その間、ＣＰＵ１１はアンプ１５の出力電圧が所定の閾値を越えた回数をカウントする（ステップＳ８）。そして、カウント数が０回かを確認し（ステップＳ９）、０回であれば（ステップＳ９のＹｅｓ）、放電発生なしとして、現状のピーク間電圧が設定可能な最大値（例えば、１５００〜３０００Ｖ）に達しているかをＣＰＵ１１が確認し（ステップＳ１０）、達していれば（ステップＳ１０のＹｅｓ）、ステップＳ１１に移行する（詳細は後述）。達していなければ（ステップＳ１０のＮｏ）、ステップＳ７に戻る。
【００６６】
ステップＳ９で、カウント値が１回以上ならば（ステップＳ９のＮｏ）、放電発生として、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８（図４参照）は、交流電圧印加部８６が現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を、直前に印加した値よりも所定の刻み幅ΔＶａだけ減少させ（ステップＳ１２）、さらに所定の刻み幅ΔＶｂだけ増加させた値に設定する（ステップＳ１３）。ここで、所定の刻み幅ΔＶｂは、所定の刻み幅ΔＶａを分割したものとできる（例えば、ΔＶａ＝５０Ｖであれば、ΔＶｂ＝１０Ｖ等）。言い換えると、放電が発生するピーク間電圧をより細かく探し当てるため、１段階戻って放電発生検出におけるピーク間電圧の段階的な変化の刻み幅を小さくする。
【００６７】
その後、ステップＳ８と同様に、放電検出状態となり、ＣＰＵ１１は、アンプ１５の出力電圧が所定の閾値を越えた回数をカウントする（ステップＳ１４）。言い換えると、刻み幅Δ１でのピーク間電圧の段階的な変更の際、放電が検出されれば、より詳細に、放電が発生するピーク間電圧を得るため、刻み幅Δ２で、放電が検出されるまで、放電検出状態と条件変更状態とが繰り返される。
【００６８】
次に、カウント数が０回か確認し（ステップＳ１５）、０回であれば（ステップＳ１５のＹｅｓ）、放電発生なしとして、現在のピーク間電圧が先に放電を検出したピーク間電圧に達しているかをＣＰＵ１１が確認する（ステップＳ１６）。もし達していれば（ステップＳ１６のＹｅｓ）、ステップＳ１１に移行する。もし、達していなければ（ステップＳ１７のＮｏ）、ステップＳ１３に戻る。一方、カウント値が１回以上であれば（ステップＳ１５のＮｏ）、ＣＰＵ１１は、現在のピーク間電圧のときに放電が発生すると認定し、ステップＳ１１に進む。
【００６９】
次に、ステップＳ１１では、放電発生検出時（ステップＳ１５のＹｅｓ、ステップＳ１６のＹｅｓの場合）や、設定可能な最大ピーク間電圧でも検出できなかった場合（ステップＳ９のＹｅｓ）、最大ピーク間電圧、又は、放電が発生すると認めたピーク間電圧Ｖｐｐに基づき、図６に示した電位差Ｖ-を求める。
【００７０】
ここで、Ｖ-は容易に求めることができる。ＣＰＵ１１は、ピーク間電圧の大きさを指定してＶｐｐ制御部８８に指示を出す。従って、制御部１０は、放電発生を検出した場合、その時のＶｐｐを把握している。そして、設定値としてのデューティ比と、Ｖｄｃを基準として、正側の面積と負側の面積を等しくすることに基づき、Ｖｐｐの負側のピーク値とＶｄｃの電位差が求められる。この電位差に、ＶｄｃとＶ１との電位差（Ｖ１も制御部１０は把握）を加えれば、Ｖ-が求められる（ステップＳ１１）。尚、印刷時と放電検出時で、周波数、デューティ比、現像バイアス設定値を変える場合でも、放電検出時の周波数、デューティ比、バイアス設定値を制御部１０は把握しているので、電位差Ｖ-を求めることができる。
【００７１】
次に、求められたＶ-に基づき、ＣＰＵ１１は、放電検出時のＶ-よりも、印刷時のＶ-及びＶ+の方が電位差が小さくなるように、現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐを設定する（ステップＳ１７）。具体的に、Ｖｐｐの決定方法は多様であるが、例えば、放電検出時よりもピーク間電圧を、どれほど小さくすれば放電が発生しないか（マージンをどれほどとるべきか）は、使用トナーにより異なる等の事情から、開発時の実験に基づき、例えば、求められたＶ-に対し、印刷時に放電が発生しないと認められるＶｐｐの値をテーブル化し、ＣＰＵ１１がそのテーブルを参照し、Ｖｐｐが定められても良い。尚、このテーブルは記憶部１２に記憶しておけばよい。これにより、印刷時、放電が発生しないできるだけ大きな交流電圧を印加できる。そして、このＶｐｐの設定が完了すれば、放電発生検出と印刷時のＶｐｐの設定は終了する（エンド）。
【００７２】
（非画像領域Ｆ２で放電を生じさせる構成）
次に、図９及び図１０に基づき、本発明の第１の実施形態に係るプリンタ１において、非画像領域Ｆ２でのみ放電を生じさせるための構成の一例を説明する。図９は、本発明の第１の実施形態に係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１０は、本発明の第１の実施形態に係る非画像領域Ｆ２の除電を行わないようにするための構成の一例の説明図と電位分布図である。尚、図１０中の縦線網掛部分は、除電光の照射域を示す。
【００７３】
まず、図９を用いて、本実施形態の各画像形成部３における各部材の大小及び取付位置関係を説明する。図９に示す各部材のうち、下から２番目の部材は、感光体ドラム９である。そして、感光体ドラム９では、露光装置４により静電潜像が形成され、トナー像が形成される画像領域Ｆ１（図９において、斜線網掛で図示）と、感光体ドラム９の周面端縁から一定の幅を有し、露光されない非画像領域Ｆ２が存在する。即ち、非画像領域Ｆ２は、感光体ドラム９の軸線方向端部に設けられる。
【００７４】
そして、図９において、感光体ドラム９の下方に示される現像ローラ８１の周面は、画像領域Ｆ１よりも長く、画像領域Ｆ１と非画像領域Ｆ２の両方に対向する。即ち、現像ローラ８１は、画像領域Ｆ１と非画像領域Ｆ２のいずれの領域にも対向する。又、図９で感光体ドラム９の１つ上に示す帯電ローラ７１は、現像ローラ８１と同等の長さか、現像ローラ８１よりも更に長い。又、帯電ローラ７１は、感光体ドラム９と現像ローラ８１が対向する部分よりも更に広い範囲で感光体ドラム９を帯電させる。
【００７５】
そして、帯電ローラ７１の上部に示す部材は、清掃装置３２のブレード３３である。本実施形態のプリンタ１では、ブレード３３は、帯電ローラ７１と同等の長さか、帯電ローラ７１よりも更に長い。そして、ブレード３３は、感光体ドラム９の帯電される領域の清掃を行えるように感光体ドラム９に接する。尚、ブレード３３は、帯電ローラ７１よりも短くても良い。
【００７６】
更に、ブレード３３の上方に示す部材は、除電装置３１である。除電装置３１は、例えば、ブレード３３若しくは帯電ローラ７１と同等の長さである。そして、除電装置３１は、画像領域Ｆ１と非画像領域Ｆ２の両方に除電光を照射できるように、例えば、並列に並べられた発光素子３５を感光体ドラム９に向ける。これにより、画像領域Ｆ１と非画像領域Ｆ２の両方に除電光を照射することはできる。
【００７７】
次に、図１０に基づき、非画像領域Ｆ２の除電を行わないようにするための構成と理由を説明する。図９を用いて説明したように、除電装置３１は、感光体ドラム９の軸線方向に延び、発光素子３５は感光体ドラム９の軸線方向で並ぶように配され、感光体ドラム９に対向する。そして、本実施形態のプリンタ１では、従来のプリンタ１と同様、除電装置３１は、画像領域Ｆ１と非画像領域Ｆ２の両方について除電を行える長さを有する。言い換えると、従来の除電装置３１を流用することができる。
【００７８】
そして、本実施形態のプリンタ１では、除電装置３１と非画像領域Ｆ２の間に、遮光部材３６が設けられる。遮光部材３６は、感光体ドラム９の非画像領域Ｆ２に除電光を当てないようにするための部材であって、除電装置３１から感光体ドラム９への光の光路上に設けられる。即ち、交流電圧印加部８６が現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を段階的に変更して検出部１４を用いて放電の発生を検出する放電検出時、露光装置４は、画像領域Ｆ１の全域を露光するように露光を行い、帯電装置７は、画像領域Ｆ１と非画像領域Ｆ２のいずれの領域に対しても帯電を行い、除電装置３１は、非画像領域Ｆ２に対し光を照射しない。更に、除電装置３１は、感光体ドラム９の軸線方向に沿って対向し、非画像領域Ｆ２への除電光の光路上に、遮光を行う遮光部材３６を有する。ここで、遮光部材３６は、除電光を遮るものであれば良く、例えば、黒色樹脂板や反射板等を用いることができ、特に制限はない。
【００７９】
この遮光部材３６の存在により、非画像領域Ｆ２の除電は行われず、又、露光装置４は、非画像領域Ｆ２の露光を行わないので、非画像領域Ｆ２は、帯電ローラ７１によって帯電される電位を維持する（本実施形態では２００〜３００Ｖ）。一方、画像領域Ｆ１は、除電装置３１の除電光で、電位が０Ｖ付近まで低下する（例えば、０Ｖ〜数十Ｖ）。又、この除電直後の感光体ドラム９の電位の分布の一例を図１０の下方に示す。そして、図１０の下方をみると、印刷時や放電検出時、非画像領域Ｆ２の電位は、帯電ローラ７１によって帯電させられる電位で安定する。即ち、非画像領域Ｆ２の電位が、画像領域Ｆ１よりも高い状態で安定する。
【００８０】
又、放電検出時、感光体ドラム９は回転し、画像領域Ｆ１は、帯電ローラ７１によって帯電されるものの、画像領域Ｆ１は露光装置４によって露光され、除電装置３１による除電光を受け、電位の高低が繰り返される。従って、遮光部材３６を設けない場合と遮光部材３６を設ける場合とでは、非画像領域Ｆ２の電位の安定度が異なる。即ち、非画像領域Ｆ２は、除電光や露光装置４の露光を受けず電位の高低がないので、除電を行わない非画像領域Ｆ２の方が、電位が確実に維持される。尚、放電検出時、１次転写ローラ５１には、感光体ドラム９の帯電電位よりも大きな、印刷時と逆極性の電圧（本実施形態では正極性）が印加されるので、１次転写ローラ５１は、非画像領域Ｆ２の電位を高めることはあっても、下げることはない。従って、放電検出時における露光直後でも感光体ドラム９の電位の分布は、図１０の下方に示すような分布となる。
【００８１】
このように、遮光部材３６を設けることで、非画像領域Ｆ２の電位が安定し、又、露光装置４による露光によって、現像ローラ８１と対向する部分の感光体ドラム９の電位は、非画像領域Ｆ２の方が確実に高くなる。そして、放電検出時、例えば、図６に示したような現像バイアスを印加することによって、画像領域Ｆ１よりも、非画像領域Ｆ２と現像ローラ８１間で放電が起きやすくなる。
【００８２】
具体的に言うと、画像領域Ｆ１よりも非画像領域Ｆ２の方が、感光体ドラム９と現像ローラ８１間の電位差が確実に大きくなり、図６に示すように、非画像領域Ｆ２の帯電電位Ｖ１と現像バイアスの負側のピーク値との電位差Ｖ-の方が、露光部による露光後の画像領域Ｆ１の電位Ｖ０と現像バイアスのピーク値との電位差（例えばＶ+）よりも大きくなる（図６参照）。
【００８３】
従って、放電検出時、非画像領域Ｆ２と現像ローラ８１との間で放電を生ずるように仕向けることができる。そして、画像領域Ｆ１と現像ローラ８１間では、放電が生じ難いので、画像領域Ｆ１は、放電によってピンホール等の損傷を受けることが無くなり、放電開始電圧の検出による画質の低下、感光体ドラム９の短命化を防ぐことができる。そして、放電が発生した際の電位差Ｖ-よりも、印刷時の現像バイアスでのＶ-や、正側のピーク値と露光後の電位（図６におけるＶ+）を小さく設定することにより、印刷時に放電が生ずることが無くなる。又、放電が生じたとしても、上述の通り、現像ローラ８１と非画像領域Ｆ２間で放電が生ずる確率が高いので、画質低下を招く感光体ドラム９の損傷は少ない。
【００８４】
このようにして、本発明の第１の実施形態によれば、放電検出時、露光部が画像領域Ｆ１のみの露光を行い、除電装置３１は、非画像領域Ｆ２に対し光を照射しないので、画像領域Ｆ１よりも非画像領域Ｆ２の方が、現像ローラ８１と感光体ドラム９表面の電位差を大きい状態で維持できる。従って、交流電圧印加部８６により交流電圧を現像ローラ８１に印加した際、非画像領域Ｆ２で放電が生ずるように仕向けることができる。即ち、放電で感光体ドラム９が損傷を受けても、その損傷は非画像領域Ｆ２に限られ、形成される画像にピンホール等の感光体ドラム９の損傷の影響は現れない。従って、放電検出を何回行っても、形成される画像の画質に低下はない。又、放電検出を何回行っても、非画像領域Ｆ２に放電の発生が限られるので、感光体ドラム９の早期劣化が防がれる。
【００８５】
又、非画像領域Ｆ２は、感光体ドラム９の軸線方向端部に設けられるので、除電装置３１の光の照射、非照射の調整を行いやすい。又、遮光部材３６で遮光を行うので、除電光の照射領域のコントロールを容易に行うことができ、非画像領域Ｆ２への除電光の非照射を容易に実現することができる。更に、遮光部材３６は、除電光を遮光できれば、高価である必要はなく、黒色樹脂板等、安価に済ますことができ、画像形成装置（例えば、プリンタ１）の製造コストの大きな上昇を招くことがない。
【００８６】
（第２の実施形態）
次に、図１１に基づき、第２の実施形態を説明する。図１１は、第２の実施形態に係る非画像領域Ｆ２の除電を行わないようにするための構成の一例の説明図である。尚、第２の実施形態は、非画像領域Ｆ２の除電を行わないようにするための構成が異なるのみであり、他の構成は、第１の実施形態と同様であるので、第１の実施形態と同様の部分については、説明、図示を省略する。
【００８７】
具体的に、第１の実施形態では、遮光部材３６により除電光を非画像領域Ｆ２に当てないようにして、非画像領域Ｆ２の電位の安定化を図ったが、第２の実施形態では、除電装置３１の長さを調整して、非画像領域Ｆ２の除電を行わないようにした点で異なる。具体的に、図１１に示すように、除電装置３１は、感光体ドラム９の軸線方向に沿って対向するが、除電装置３１の長さは、第１の実施形態よりも短く、除電装置３１の発光素子３５は、画像領域Ｆ１に対向する位置にのみ配される。即ち、除電装置３１は、感光体ドラム９の軸線方向に沿って対向し、非画像領域Ｆ２に除電光を照射する位置に、発光素子３５を有さない。
【００８８】
このようにして、除電装置３１の長さを、感光体ドラム９の軸線方向における画像領域Ｆ１の長さと同等又は以下とするので、非画像領域Ｆ２の除電は行われない。従って、印刷中や、放電検出時、非画像領域Ｆ２の電位は、画像領域Ｆ１よりも高い状態で安定する。即ち、本実施形態の構成によれば、除電装置３１は、非画像領域Ｆ２に除電光を照射する位置に、発光素子３５が設けられていないので、非画像領域Ｆ２の方が、画像領域Ｆ１よりも現像ローラ８１と感光体ドラム９表面の電位差を大きい状態を維持することができる。
【００８９】
（第３の実施形態）
次に、図１２に基づき、第３の実施形態を説明する。図１２は、第３の実施形態に係る非画像領域Ｆ２の除電を行わないようにするための構成の一例の説明図である。尚、第３の実施形態は、非画像領域Ｆ２の除電を行わないようにするための構成が異なるのみであり、他の構成は、第１、第２の実施形態と同様であるので、第１、第２の実施形態と同様の部分については、説明、図示を省略する。
【００９０】
具体的に、第１の実施形態では、遮光部材３６により除電光を非画像領域Ｆ２に当てないようにして、非画像領域Ｆ２の電位の安定化を図る。第２の実施形態では、遮光部材３６を用いずに、除電装置３１の長さを調整して、非画像領域Ｆ２の除電を行わない。そして、図１２に示すように、第３の実施形態では、除電装置３１は、感光体ドラム９の軸線方向に沿って対向するが、図１２において、画像領域Ｆ１に除電光を照射するための除電装置３１０（第１除電部に相当）と、左側の非画像領域Ｆ２に除電光を照射するための除電装置３１１（第２除電部に相当）と、左側の非画像領域Ｆ２に除電光を照射するための除電装置３１２（第２除電部に相当）との、複数（３つ）に分割される。即ち、除電装置３１は、感光体ドラム９の軸線方向に沿って対向し、画像領域Ｆ１に除電光を照射するための第１の除電部（除電装置３１０）と、非画像領域Ｆ２に除電光を照射するための第２の除電部（除電装置３１１、３１２）と、を有し、放電検出時、第２の除電部は、消灯可能である。
【００９１】
そして、各除電装置３１０〜３１２の点灯を制御するための点灯制御部１０ａ（点灯回路）が設けられる。点灯制御部１０ａは、制御部１０の指示に基づき、各除電装置３１０〜３１２の点灯、消灯を制御する。そして、放電検出時、制御部１０は、点灯制御部１０ａに対し、非画像領域Ｆ２に除電光を照射するための除電装置３１１、３１２を消灯させる指示を出す。この指示により、放電検出時、除電装置３１１と除電装置３１２は、消灯状態を保ち、非画像領域Ｆ２の電位は、高い状態で安定する。尚、図１２は、除電装置３１１と除電装置３１２を消灯させている状態を示す。
【００９２】
一方、印刷時、各除電装置３１０〜３１２を点灯させ非画像領域Ｆ２の除電を行うと、感光体ドラム９の周面の電位がほぼ均一となり、効率的にブレード３３や摺擦ローラで清掃を行える場合があるので、印刷時は、各除電装置３１０〜３１２を全て点灯させるようにしても良い。又、例えば、ジョブごとに、交互に、除電装置３１１と除電装置３１２のうちいずれか一方のみを点灯させるようにして、一方の非画像領域Ｆ２では、画像領域Ｆ１と同等のクリーニング特性を得るようにして、画像領域Ｆ１と非画像領域Ｆ２のクリーニング特性を近づけるとともに、他方の非画像領域Ｆ２では、印刷時、放電が生じたとしても、その放電を非画像領域Ｆ２に分散して導くようにして、より一層の感光体ドラム９の長寿命化を図っても良い。
【００９３】
このようにして、本実施形態の構成によれば、放電検出時、第２の除電部（除電装置３１１、除電装置３１２）は、消灯可能であるので、放電検出時は、第２の除電部を消灯させ、非画像領域Ｆ２での現像ローラ８１と感光体ドラム９表面の電位差を高い状態を維持し、印刷時には、第２の除電部を点灯させ、除電効果を高めるといった、細かな制御が可能となる。
【００９４】
次に、他の実施形態について説明する。上記の実施形態では、各感光体ドラム９から中間転写ベルト５２に１次転写し、その後、シートに2次転写する例を挙げたが、各感光体ドラム９からシートに直接トナー像を転写する構成においても、本発明を適用することができる（例えば、各感光体ドラム９に転写ローラが直接接し、シートがそのニップを通過する態様や、搬送用ベルトが各感光体ドラム９に接し、シートを搬送用ベルトに載せ、シートがそのニップを通過する態様など）。
【００９５】
又、上記の実施形態では、正帯電の感光体ドラム９やトナーを例に挙げて説明したが、本発明は負帯電の感光体ドラム９やトナーを用いた場合にも適用することができる。具体的に、放電発生検出時、帯電装置７は、感光体ドラム９に負極性の電圧を印加し、露光装置４が、表面電位をほぼゼロＶで安定させる。又、１次転写ローラ５１には、印刷時には正極性、放電検出時には負極性の逆バイアス電圧を印加することになる。又、上記の実施形態では、カラーの画像形成装置について説明を行ったが、例えば、画像形成部３ａ（ブラック）のみを有するモノカラーの画像形成装置にも適用することができる。
【００９６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、感光体ドラム９と現像ローラ８１を有し、現像ローラ８１に現像バイアス（直流＋交流）を印加し、除電装置３１を有する画像形成装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】第１の実施形態に係るプリンタの概略構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る各画像形成部の拡大断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る露光装置の一例を示す説明図である。
【図４】第１の実施形態に係る現像ローラへの現像バイアス印加と放電発生検出に関する現像ローラ周辺の構成を示す。
【図５】第１の実施形態に係るプリンタのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係る現像ローラに印加する電圧の一例を示すタイミングチャートである。
【図７】第１の実施形態に係る放電検出動作の概略を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】第１の実施形態に係るプリンタの放電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。
【図９】第１の実施形態に係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１０】第１の実施形態に係る非画像領域の除電を行わないようにするための構成の一例の説明図と電位分布図である。
【図１１】第２の実施形態に係る非画像領域の除電を行わないようにするための構成の一例の説明図である。
【図１２】第３の実施形態に係る非画像領域の除電を行わないようにするための構成の一例の説明図である。
【符号の説明】
【００９９】
１    プリンタ１（画像形成装置）
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）            画像形成部
３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ）  除電装置（除電部）
３１０          除電装置（第１除電部）
３１１、３１２  除電装置（第２除電部）
３５  発光素子                      ３６  遮光部材
４    露光装置（露光部）
７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）  帯電装置（帯電部）
７１（７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ）  帯電ローラ（帯電部の一部）
８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）  現像装置（現像部）
８１（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ）  現像ローラ
８６  交流電圧印加部
９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）  感光体ドラム
１０  制御部                            １４  検出部
Ｆ１  画像領域                          Ｆ２  非画像領域
【図１】
2010128149.tif 000003
【図２】
2010128149.tif 000004
【図３】
2010128149.tif 000005
【図４】
2010128149.tif 000006
【図５】
2010128149.tif 000007
【図６】
2010128149.tif 000008
【図７】
2010128149.tif 000009
【図８】
2010128149.tif 000010
【図９】
2010128149.tif 000011
【図１０】
2010128149.tif 000012
【図１１】
2010128149.tif 000013
【図１２】
2010128149.tif 000014