(57)【要約】【課題】２つの画像形成部で同時に、放電が始まるピーク間電圧の検出動作を行い、２つの画像形成部での放電の発生タイミングをずらし、放電ノイズを低レベルに抑える。【解決手段】画像形成装置は、感光体ドラム９と、現像ローラ８１と、現像ローラ８１に電圧を印加する交流電圧印加部８６と、現像ローラ８１と感光体ドラム９間での放電検出用の検出部１４と、を含む２つ以上の画像形成部３と、制御部１０と、予想値としての予想ピーク間電圧を記憶する記憶部１２と、を備え、制御部１０は、２つの画像形成部３について同時に放電検出を行い、一方の交流電圧印加部８６には、最初に予想ピーク間電圧以上の交流電圧を印加させ、その後、段階的にピーク間電圧を下げ、他方の交流電圧印加部８６には、最初に予想ピーク間電圧以下の交流電圧を印加させ、その後、段階的にピーク間電圧を上げさせる。【選択図】図９
2010152019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムと、前記感光体ドラムへのトナーの供給のため、前記感光体ドラムにギャップが設けられつつ対向し、画像形成時にトナーを担持する現像ローラと、前記現像ローラに電圧を印加する交流電圧印加部と、前記現像ローラと前記感光体ドラム間での放電発生を検出するための検出部と、を含む画像形成部が２つ以上設けられ、
前記交流電圧印加部を制御し、又、前記検出部の出力に基づき放電発生を認識する制御部と、
前記現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧について、予め定められ、放電が始まる予想値としての予想ピーク間電圧を記憶する記憶部と、を備え、
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化させ、前記感光体ドラムと前記現像ローラ間で放電が始まるピーク間電圧の検出を行う放電検出時、
前記制御部は、２つの前記画像形成部に同時に前記放電検出を行わせるとともに、
段階的にピーク間電圧を変化させる際、
一方の前記交流電圧印加部には、最初に前記予想ピーク間電圧以上の交流電圧を印加させ、その後、放電が検出されなくなるまで、段階的にピーク間電圧を下げつつ交流電圧を印加させ、
他方の前記交流電圧印加部には、最初に前記予想ピーク間電圧以下の交流電圧を印加させ、その後、放電が検出されるまで、段階的にピーク間電圧を上げつつ交流電圧を印加させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記放電検出時に、段階的にピーク間電圧を変化させる際、
前記制御部は、一方の前記交流電圧印加部に最初に前記予想ピーク間電圧の交流電圧を印加させ、最初に印加した交流電圧では放電が発生しなかった場合、２回目以降、一方の前記交流電圧印加部に、放電が検出されるまで、ピーク間電圧を段階的に上げつつ交流電圧を印加させ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】
前記放電検出時に、段階的にピーク間電圧を変化させる際、
前記制御部は、他方の前記交流電圧印加部に、最初に、印加可能な最も小さなピーク間電圧で交流電圧を印加させ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】
感光体ドラムと、前記感光体ドラムへのトナーの供給のため、前記感光体ドラムにギャップが設けられつつ対向し、画像形成時にトナーを担持する現像ローラと、前記現像ローラに電圧を印加する交流電圧印加部と、前記現像ローラと前記感光体ドラム間での放電発生を検出する検出部と、を含む２つ以上の画像形成部と、
装置の各部を制御し、又、前記検出部の出力に基づき放電発生を認識する制御部と、
前記現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧について、放電が始まる予想値である予想ピーク間電圧を記憶する記憶部と、を備え、
放電が検出されるまで、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化させ、前記感光体ドラムと前記現像ローラ間で放電が始まるピーク間電圧の検出を行う放電検出時、
前記制御部は、２つの前記画像形成部に同時に前記放電検出を行わせるとともに、
段階的にピーク間電圧を変化させる際、
一方の前記交流電圧印加部には、最初に、前記予想ピーク間電圧以下の交流電圧を印加させ、その後、段階的にピーク間電圧を上げつつ交流電圧を印加させ、
他方の前記交流電圧印加部には、最初に、一方の前記交流電圧印加部が最初に印加するピーク間電圧よりも低いピーク間電圧の交流電圧を印加させ、その後、段階的にピーク間電圧を上げつつ交流電圧を印加させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
段階的にピーク間電圧を上げていく際、
前記制御部は、他方の前記交流電圧印加部に、最初に、前記交流電圧印加部が印加可能な最も小さなピーク間電圧で交流電圧を印加させ、
一方の前記交流電圧印加部には、前記交流電圧印加部が印加可能な最も小さなピーク間電圧と前記予想ピーク間電圧との中間のピーク間電圧を最初に印加させることを特徴とする請求項４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、十分に帯電したトナーを感光体ドラムに供給し、形成される画像の濃度を確保し、現像効率を高めるには、現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧（ピークトゥピーク）を大きくすればよいが、大きくしすぎると感光体ドラムと現像ローラ間のギャップで放電が発生する。放電が発生すると、感光体ドラム表面の電位変化により静電潜像が乱れ、形成される画像の品質が劣化する。又、感光体ドラムの特性によって、放電電流の流れる方向により、大電流が流れ、感光体ドラムに微少な穴（ピンホール）ができてしまう等の損傷を引き起こす場合がある。従って、ピーク間電圧を大きくするにしても、放電が生じない範囲に留めなければならない。
【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】
ここで、画像形成装置は、カラー画像形成のため、それぞれ異なる色のトナー像を形成する画像形成部を複数備えることがある（例えば、ブラック用、イエロー用、シアン用、マゼンタ用の４つ）。そして、複数の画像形成部を有する画像形成装置では、放電が発生しない範囲で、印刷時に現像ローラにできるだけ大きなピーク間電圧の交流電圧を印加するため、各画像形成部で、感光体ドラムと現像ローラ間で放電が始まるピーク間電圧の検出を行うことがある。
【０００６】
一方で、感光体ドラム等は、最終的にフレームグランドに接続されるところ、放電が発生すれば、その放電のエネルギーがフレームグランドの電位に影響を与える。そのため、放電が生ずると、例えば、制御基板のような、同じくフレームグランドに接続される回路基板上や信号路上の信号にスパイクノイズが現れる。従って、放電が、信号処理や通信におけるエラーや、回路の誤動作等を引き起こす要因となり得る。特に、複数の画像形成部について同時に放電検出を行い、２つ以上の画像形成部で同時に放電が発生した場合、ノイズのレベルが大きくなり、通信エラーや回路の誤動作等を引き起こす可能性が高くなるという問題がある。
【０００７】
そのため、放電検出の性質上、１つの画像形成部で放電が生ずることはやむを得ないものの、ノイズレベルが大きくなり過ぎないように、従来、複数の画像形成部を有する画像形成装置では、放電検出を画像形成部ごと（１つずつ）に行っていた。しかし、このような放電検知方法では、例えば、画像形成部を４つ有する場合、放電検出を４回繰り返さなければならず、印刷時の交流電圧の設定のための放電の検出に、長時間を要するという問題がある。尚、特許文献１には、画像形成部を複数有する構成はなく、上記の問題の解決を示唆する記載はない。
【０００８】
本発明は、上記問題点を鑑み、２つの画像形成部で同時に、放電が始まるピーク間電圧の検出動作を行って、放電検出に要する時間の短縮化を図る。更に、２つの画像形成部での放電の発生タイミングをずらし、放電によるノイズを、低レベルに抑えることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、前記感光体ドラムへのトナーの供給のため、前記感光体ドラムにギャップが設けられつつ対向し、画像形成時にトナーを担持する現像ローラと、前記現像ローラに電圧を印加する交流電圧印加部と、前記現像ローラと前記感光体ドラム間での放電発生を検出するための検出部と、を含む画像形成部が２つ以上設けられ、前記交流電圧印加部を制御し、又、前記検出部の出力に基づき放電発生を認識する制御部と、前記現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧について、予め定められ、放電が始まる予想値としての予想ピーク間電圧を記憶する記憶部と、を備え、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化させ、前記感光体ドラムと前記現像ローラ間で放電が始まるピーク間電圧の検出を行う放電検出時、前記制御部は、２つの前記画像形成部に同時に前記放電検出を行わせるとともに、段階的にピーク間電圧を変化させる際、一方の前記交流電圧印加部には、最初に前記予想ピーク間電圧以上の交流電圧を印加させ、その後、放電が検出されなくなるまで、段階的にピーク間電圧を下げつつ交流電圧を印加させ、他方の前記交流電圧印加部には、最初に前記予想ピーク間電圧以下の交流電圧を印加させ、その後、放電が検出されるまで、段階的にピーク間電圧を上げつつ交流電圧を印加させることとした。
【００１０】
この構成によれば、２つの画像形成部で同時に放電検出を行うので、１つの画像形成部ごとに放電検出を行う場合に比べ、放電が始まるピーク間電圧の検出に要する時間が大幅に短縮される。又、２つの交流電圧印加部の印加する交流電圧を、一方は段階的に下げてゆき、他方は、段階的に上げてゆくので、同時に放電が発生し難くなる。従って、放電により生ずるノイズは、低レベルで抑えられる。即ち、２つの画像形成部について同時に放電検出を行っても、回路誤動作や通信エラーの発生を招くことがない。
【００１１】
又、請求項２に係る発明は、請求項１の発明において、前記放電検出時に、段階的にピーク間電圧を変化させる際、前記制御部は、一方の前記交流電圧印加部に最初に前記予想ピーク間電圧の交流電圧を印加させ、最初に印加した交流電圧では放電が発生しなかった場合、２回目以降、一方の前記交流電圧印加部に、放電が検出されるまで、ピーク間電圧を段階的に上げつつ交流電圧を印加させることとした。
【００１２】
この構成によれば、一方の交流電圧印加部に最初に予想ピーク間電圧の交流電圧を印加させ、最初に印加した交流電圧では放電が発生しなかった場合、一方の交流電圧印加部に、２回目以降、ピーク間電圧を段階的に上げつつ交流電圧を印加させるので、一方の画像形成部は、他方の画像形成部よりも早く放電が検出される。２つの画像形成部で同時に放電が発生することを防ぐことができる。
【００１３】
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、前記放電検出時に、段階的にピーク間電圧を変化させる際、前記制御部は、他方の前記交流電圧印加部に、最初に、印加可能な最も小さなピーク間電圧で交流電圧を印加させることとした。この構成によれば、他方の交流電圧印加部に、最初に、交流電圧印加部が印加可能な最も小さなピーク間電圧で交流電圧を印加させるので、２つの交流電圧印加部の出力の差が大きくなり、２つの画像形成部で同時に放電が発生し難くなる。
【００１４】
又、請求項４に係る発明は、感光体ドラムと、前記感光体ドラムへのトナーの供給のため、前記感光体ドラムにギャップが設けられつつ対向し、画像形成時にトナーを担持する現像ローラと、前記現像ローラに電圧を印加する交流電圧印加部と、前記現像ローラと前記感光体ドラム間での放電発生を検出する検出部と、を含む２つ以上の画像形成部と、装置の各部を制御し、又、前記検出部の出力に基づき放電発生を認識する制御部と、前記現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧について、放電が始まる予想値である予想ピーク間電圧を記憶する記憶部と、を備え、放電が検出されるまで、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化させ、前記感光体ドラムと前記現像ローラ間で放電が始まるピーク間電圧の検出を行う放電検出時、前記制御部は、２つの前記画像形成部に同時に前記放電検出を行わせるとともに、段階的にピーク間電圧を変化させる際、一方の前記交流電圧印加部には、最初に、前記予想ピーク間電圧以下の交流電圧を印加させ、その後、段階的にピーク間電圧を上げつつ交流電圧を印加させ、他方の前記交流電圧印加部には、最初に、一方の前記交流電圧印加部が最初に印加するピーク間電圧よりも低いピーク間電圧の交流電圧を印加させ、その後、段階的にピーク間電圧を上げつつ交流電圧を印加させることとした。
【００１５】
この構成によれば、２つの画像形成部について同時に放電検出を行うので、１つの画像形成部ごとに放電検出を行う場合に比べ、放電が始まるピーク間電圧の検出に要する時間が大幅に短縮される。又、２つの交流電圧印加部の印加する交流電圧を、いずれも上げてゆくが、最初に印加する交流電圧のピーク間電圧を異ならせるので、２つの画像形成部で同時に放電が発生し難くなる。従って、放電により生ずるノイズは、低レベルで抑えられる。
【００１６】
又、請求項５に係る発明は、請求項４の発明において、段階的にピーク間電圧を上げていく際、前記制御部は、他方の前記交流電圧印加部に、最初に、前記交流電圧印加部が印加可能な最も小さなピーク間電圧で交流電圧を印加させ、一方の前記交流電圧印加部には、前記交流電圧印加部が印加可能な最も小さなピーク間電圧と前記予想ピーク間電圧との中間のピーク間電圧を最初に印加させることとした。
【００１７】
この構成によれば、他方の現像ローラには、最初に、交流電圧印加部が印加可能な最小のピーク間電圧で交流電圧が印加され、一方の現像ローラには、最小のピーク間電圧と予想ピーク間電圧との中間値のピーク間電圧で交流電圧が最初に印加されるので、２つの画像形成部で同時に放電が発生することを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の画像形成装置によれば、２つの画像形成部で同時に放電検出を行うので、放電が始まるピーク間電圧の検出に要する時間が短くなる。従って、工場での検査や、製品の設置先でのセットアップを速やかに行うことができる。又、２つの画像形成部間で最初に印加する交流電圧のピーク間電圧を異ならせる等によって、同時に放電が発生し難くなり回路誤動作や通信エラーの発生を招くことがなくなる。従って、放電対策のためだけにノイズを軽減するための部材を設ける必要も無くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図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。
【００２０】
（画像形成装置の概略構成）
まず、図１、図２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。そして、本実施形態に係るプリンタ１は、図１に示すように、正面上部に操作パネル１ａが、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。
【００２１】
操作パネル１ａは、液晶表示部や、各種キーを備え、プリンタ１の状態（例えば、エラーやモード）の表示や、ユーザからの各種の入力を受け付ける。前記シート供給部２ａは、例えば、コピー用紙、ＯＨＰシート、ラベル用紙等の各種シートを収容し、モータ等の駆動機構（不図示）により回転する給紙ローラ２１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。
【００２２】
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、複数の画像形成部３（４色分）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。
【００２３】
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。）
【００２４】
各感光体ドラム９は、回転可能に支持され、モータＭ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、アルミニウム製のドラムの基体の外周面上に感光層等を有し、駆動装置（不図示）によって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。
【００２５】
各帯電装置７は、感光体ドラム９を一定の電位で帯電させる帯電ローラ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に接して、回転する。又、各帯電ローラ７１には、帯電電圧印加部７２（図４参照）により直流と交流が重畳された電圧が印加され、感光体ドラム９の表面が所定の正極性の電位（例えば、２００Ｖ〜３００Ｖ、暗電位）に均一に帯電される。尚、帯電装置７は、コロナ放電装置等を用いて感光体ドラム９を帯電させるものでも良い。
【００２６】
各現像装置８は、トナーと磁性体のキャリアを含む現像剤（いわゆる２成分現像剤）を収納する（現像装置８ａはブラック、現像装置８ｂはイエロー、現像装置８ｃはシアン、現像装置８ｄはマゼンタの現像剤を収納する）。各現像装置８は、現像ローラ８１と、磁気ローラ８２と、搬送部材８３とを有する。現像ローラ８１は、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、画像形成時に帯電するトナーを担持し、感光体ドラム９へのトナーの供給のため、交流電圧印加部８６（図３参照）が接続される。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３参照）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。
【００２７】
各現像ローラ８１と各磁気ローラ８２の各ローラ軸８１１、８２１は固定されて支軸部材（不図示）等で支持される。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、不図示の駆動機構により、このスリーブ８１２、８２２が回転させられる。そして、現像ローラ８１の磁石８１３と、磁気ローラ８２の磁石８２３では、現像ローラ８１と磁気ローラ８２の対向位置で異極が向かい合う。
【００２８】
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）。
【００２９】
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ブラシ３４を有する。ブレード３３やブラシ３４は、感光体ドラム９に当接して、転写後の残留トナーを等の汚れを掻き取って除去、清掃する。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（例えば、アレイ状のＬＥＤ）が設けられる。
【００３０】
各画像形成部３の下方の露光装置４は、レーザ光を出力するレーザユニットであり、入力されるカラー色分解された画像信号に基づき、光信号であるレーザ光（破線で図示）を、各感光体ドラム９に出力し、帯電後の感光体ドラム９の走査露光を行って、静電潜像を形成する。例えば、露光装置４は、内部に、半導体レーザ装置（レーザダイオード）、ポリゴンミラー、ポリゴンモータ、ｆθレンズ、ミラー（不図示）等が設けられる。この構成で、レーザ光が露光装置４から各感光体ドラム９に照射され画像データに併せた静電潜像が感光体ドラム９上に形成される。具体的に、本実施形態の各感光体ドラム９は正帯電し、光の照射部分は電位が下がり（例えば、ほぼ０Ｖ）、電位の低下部分に正帯電トナーが付着する（例えば、ベタ塗り画像の場合、全ライン、全画素にレーザ光を照射）。尚、露光装置４は、多数のＬＥＤからなるもの等を用いてもよい。
【００３１】
尚、露光装置４には、レーザ光の照射範囲内、かつ、感光体ドラム９への照射範囲外に、受光素子（不図示）が設けられる。この受光素子は、レーザ光が照射されると、電流（電圧）を出力し、この出力は、例えば、後述のＣＰＵ１１（Central Processing Unit）に入力されて放電発生の有無の検出時の同期信号として用いられる（図７参照）。
【００３２】
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（転写部に相当）、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、無端状の中間転写ベルト５２を挟み、転写電圧を印加する転写電圧印加部（不図示）に接続され、トナー像を中間転写ベルト５２に転写する。
【００３３】
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。
【００３４】
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。尚、定着後のシートは、排出トレイ２２に排出され画像形成処理が完了する。
【００３５】
（現像バイアス印加と放電検出用の構成）
次に、図３に基づき、現像バイアス印加と放電検出に関する構成を説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係る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。尚、放電検出は、放電開始電圧を探し当てるために行うものである。
【００３６】
ここで、図３は１つの画像形成部３についてのみ示し、画像形成部３ごとに直流電圧印加部８５、交流電圧印加部８６、検出部１４、アンプ１５が設けられる。ここで、直流電圧印加部８５、交流電圧印加部８６、検出部１４、アンプ１５のそれぞれについて、各画像形成部３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、図３の説明では、ａ、ｂ、ｃ、ｄの符号は省略して説明する。
【００３７】
図３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、キャップ８１４、トナーを担持するスリーブ８１２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。
【００３８】
直流電圧印加部８５は、現像ローラ８１に印加する直流成分を発生させる回路であり、その出力は交流電圧印加部８６に入力される。そして、直流電圧印加部８５は、出力制御部８７を有し、出力制御部８７は、直流電圧印加部８５が出力するバイアスの値をＣＰＵ１１の指示に応じて制御する。
【００３９】
直流電圧印加部８５は、プリンタ１内の電源装置１６（図４参照）からの直流電力の供給を受け、ＣＰＵ１１の指示に応じ、出力制御部８７の制御により、出力電圧が可変な回路である（例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ等）。これにより、現像ローラ８１に印加する交流電圧をバイアスさせることができる。
【００４０】
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が出力する直流電圧を平均値とする交流電圧を出力し、現像ローラ８１に電圧を印加する回路である。そして、交流電圧印加部８６は、Ｖｐｐ制御部８８およびデューティ比／周波数制御部８９を有する。Ｖｐｐ制御部８８は、交流電圧のピーク間電圧（ピークトゥピーク）をＣＰＵ１１の指示に応じて制御する。また、デューティ比／周波数制御部８９は、交流電圧のデューティ比および周波数をＣＰＵ１１の指示に応じて制御する。
【００４１】
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る電源回路であり、出力の正負をスイッチングで反転させ、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（図４参照）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。
【００４２】
そして、交流電圧印加部８６は、例えば、内部に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、直流と昇圧後の交流の重畳された現像バイアスが、例えば、現像ローラ８１のローラ軸８１１に印加される。これにより、スリーブ８１２にも現像バイアスが印加され、スリーブ８１２に担持される帯電トナーが飛翔する。
【００４３】
検出部１４は、現像ローラ８１と感光体ドラム９間の放電発生を検出するための回路であり、放電発生時に流れる電流を電圧信号に変換し、放電の発生を検出する（放電検出信号）。そして、検出部１４は、放電検出信号をアンプ１５に出力する。アンプ１５は、検出部１４からの放電検出信号を増幅しＣＰＵ１１に向けて出力する。
【００４４】
Ａ／Ｄ変換器１７は、アンプ１５のアナログ出力をデジタル変換してＣＰＵ１１に入力する回路である。このＡ／Ｄ変換された検出部１４（アンプ１５）の出力から、ＣＰＵ１１は、放電の発生や、発生した放電の大きさ（現像ローラ８１と感光体ドラム９間に流れた電流の大きさ）を認識することができる。
【００４５】
次に、磁気ローラ８２と、磁気ローラ８２に電圧を印加する構成を説明する。上述したように、所定の隙間（この隙間に磁気ブラシが形成される）を設けつつ、現像ローラ８１に対向して、互いの軸線方向が平行となるように、磁気ローラ８２が配される。磁気ローラ８２は、ローラ軸８２１、トナーとキャリアを担持するスリーブ８２２、キャップ８２４を有する。ローラ軸８２１はスリーブ８２２を挿通され、スリーブ８２２の両端に円形のキャップ８２４が嵌入される。又、磁気ローラ８２のローラ軸８２１には、直流電圧と交流電圧とが重畳された電圧（磁気ローラバイアス）を磁気ローラ８２に印加する磁気ローラバイアス部８４が接続される。そして、磁気ローラバイアス部８４が、磁気ローラバイアスを印加して、帯電したトナーが静電気力で現像ローラ８１にトナーが供給される。
【００４６】
（プリンタ１のハードウェア構成）
次に、図４に基づき、本発明の第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４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。
【００４７】
図４に示すように、本実施形態に係るプリンタ１は、内部に制御部１０を有する。制御部１０は、例えば、交流電圧印加部８６が印加する交流電圧を制御するなど、装置の各部を制御するとともに、検出部１４の出力に基づき放電発生を認識する。例えば、制御部１０は、ＣＰＵ１１、記憶部１２等で構成される。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。
【００４８】
記憶部１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュＲＯＭ等の不揮発性と揮発性の記憶装置の組み合わせで構成される。例えば、記憶部１２は、プリンタ１の制御プログラムのほか、制御データ等、各種データを記憶する。尚、本発明に関し、記憶部１２は、放電を検出して印刷時に現像ローラ８１に印加する電圧の設定用プログラム等を記憶する。又、記憶部１２は、現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧について、予め定められ、放電が始まる予想値である予想ピーク間電圧を記憶する（詳細は後述）。ＣＰＵ１１は、記憶部１２に記憶された予想ピーク間電圧を参照して、放電検出時の制御が行われる。
【００４９】
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等と接続され、記憶部１２の制御プログラムやデータに基づき適切に画像形成が行われるように各部の動作を制御する。又、制御部１０には、モータＭが接続され、モータＭは、各画像形成部３の各感光体ドラム９等を回転させるための駆動力を供給する。そして、制御部１０は、印刷時や放電検出時に、モータＭを駆動させ、上記の各感光体ドラム９を回転させる。又、このモータＭの駆動を利用し、現像ローラ８１及び磁気ローラ８２の各スリーブを回転させることができる。
【００５０】
又、制御部１０には、Ｉ／Ｆ部１８（インターフェイス部）を介し、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は、その画像データを受信し、感光体ドラム９に静電潜像を形成する。
【００５１】
又、制御部１０（ＣＰＵ１１）には、検出部１４（アンプ１５）の出力が入力される。そして、放電検出時、ＣＰＵ１１は、現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧等を段階的に変える指示をいずれかの交流電圧印加部８６に与え、検出部１４（アンプ１５）のＡ／Ｄ変換後の出力から、その画像形成部３での放電発生の有無の検出や、放電の大きさを判断する。又、各画像形成部３の各帯電装置７（帯電ローラ７１）には、個別に帯電電圧印加部７２が接続され、帯電ローラ７１は感光体ドラム９に当接し、感光体ドラム９を帯電させる。
【００５２】
（放電検出の概要）
次に、図５に基づき、本発明の第１の実施形態に係る放電検出の概要を説明する。図５は、本発明の第１の実施形態に係る放電検出の概要を説明するためのブロック図である。
【００５３】
図２や、図５に示すように、本実施形態のプリンタ１には、画像形成部３ａ〜３ｄの計４つが設けられる。そして、各画像形成部３には、感光体ドラム９に対向する現像ローラ８１と、現像ローラ８１に現像バイアスを印加するための交流電圧印加部８６（８６ａ〜８６ｄ）、直流電圧印加部８５（８５ａ〜８５ｄ）が設けられる。又、各画像形成部３には、放電を検出するための検出部１４（１４ａ〜１４ｄ）とアンプ１５（１５ａ〜１５ｄ）がそれぞれ設けられる。
【００５４】
そして、放電検出を行う場合、本実施形態のプリンタ１では、印加する交流電圧のピーク間電圧を変えつつ、２本の現像ローラ８１に交流電圧を印加する。言い換えると、２色分の画像形成部３で、同時に現像ローラ８１に交流電圧を印加して放電が発生するか確認する。具体的に、放電検出を行う際の２つの画像形成部３の組み合わせは多様であるが、図５では、例えば、［画像形成部３ａと画像形成部３ｃ］の組み合わせと、［画像形成部３ｂと画像形成部３ｄ］の組で放電検出を行う。
【００５５】
そして、ＣＰＵ１１には、放電の発生の検出、認識のため、２つの入力用ポートが用意される。具体的に、画像形成部３ａ（アンプ１５ａ）と画像形成部３ｂ（アンプ１５ｂ）は、ポートＰＡに接続される。又、画像形成部３ｃ（アンプ１５ｃ）と画像形成部３ｄ（アンプ１５ｄ）は、ポートＰＢに接続される。このように、放電の検出を実行する画像形成部３の組み合わせと、ポートＰＡ、ＰＢに接続する画像形成部３の組み合わせを異ならせることで、いずれの画像形成部３で放電が発生したかをＣＰＵ１１は、認識できる。
【００５６】
（放電検出時に印加するピーク間電圧と放電開始電圧の検出）
次に、図６に基づき、本発明の第１の実施形態に係る放電検出時に印加するピーク間電圧と放電開始電圧の検出について説明する。図６は、本発明の第１の実施形態に係る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の段階的な変化を説明するためのグラフである。
【００５７】
まず、図６のグラフにおける横軸は、時間を示し、縦軸は、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。そして、グラフにおける実線は、一方の現像ローラ８１（例えば、現像ローラ８１ａ）に印加する交流電圧のピーク間電圧の推移を示し、グラフにおける破線は、他方の現像ローラ８１（例えば、現像ローラ８１ｃ）に印加する交流電圧のピーク間電圧の推移を示す。
【００５８】
そして、図６のグラフで、２点鎖線で示す直線は、放電の発生が開始されると予想されるピーク間電圧（以下、「予想ピーク間電圧」とする。）の大きさである。予想ピーク間電圧は、例えば、複数のプリンタ１、及び、各画像形成部３での放電が発生する交流電圧のピーク間電圧の平均をとり、統計的に定めることができる。尚、予想ピーク間電圧は、記憶部１２に不揮発的に記憶される。
【００５９】
そして、図６内に実線で示すように、一方の画像形成部３（例えば、画像形成部３ａ）では、放電検出時に最初に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を予想ピーク間電圧以上（例えば、予想ピーク間電圧よりもピーク間電圧を数十Ｖ〜３００Ｖ程度大きくする）とし、段階的に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を下げていく（小さくしてゆく）。尚、図６に一点鎖線で示すように、放電検出時に最初に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧は、予想ピーク間電圧としても良い。
【００６０】
一方の画像形成部３では、最初に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を予想ピーク間電圧以上とするので、基本的に放電が生じ、段階的に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を下げていくと、いずれかの時点で放電が検出されなくなる。従って、放電が検出されなくなった時のピーク間電圧に１段階戻したピーク間電圧（１回前のピーク間電圧）が、放電が始まる交流電圧のピーク間電圧として検出される。
【００６１】
尚、現像ローラ８１や感光体ドラム９の取付誤差や、感光体ドラム９や現像ローラ８１の成形上やむを得ない、ふれ（理想的な形状とのずれ）のため、最初に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を予想ピーク間電圧以上としても、放電が生じない場合がある。この場合は、２回目以降に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を段階的に上げていけばよい。そして、ピーク間電圧を段階的に上げていけば、いずれ放電の発生が検出され、放電発生時のピーク間電圧が、放電の発生が開始される交流電圧のピーク間電圧として検出される。
【００６２】
図６内に破線で示すように、他方の画像形成部３（例えば、画像形成部３ｃ）では、放電検出時に最初に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を予想ピーク間電圧以下の値（例えば、交流電圧印加部８６において設定できる最小のピーク間電圧、例えば、６００〜７００Ｖ程度）とし、段階的に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を上げていく（大きくしてゆく）。即ち、放電検出時に、段階的にピーク間電圧を変化させる際、制御部１０は、他方の交流電圧印加部８６に、最初に、交流電圧印加部８６が印加可能な最も小さなピーク間電圧で交流電圧を印加させ得る。
【００６３】
他方の画像形成部３（例えば、画像形成部３ｃ）では、最初に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を予想ピーク間電圧以下とし、段階的に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を上げていくと、いずれかの時点で放電が検出される。従って、放電が検出された時のピーク間電圧が、放電の発生が開始される交流電圧のピーク間電圧として検出される。
【００６４】
（放電発生検出動作、及び、現像ローラ８１に印加する交流電圧の設定）
次に、図７及び図８に示すタイミングチャートで、感光体ドラム９と現像ローラ８１間での放電の発生検出動作の一例を説明する。図７は、本発明の第１の実施形態に係る各画像形成部３での放電発生検出動作の概略を説明するためのタイミングチャートである。図８は、本発明の第１の実施形態に係る各現像ローラ８１に印加する交流電圧の一例を示すタイミングチャートである。尚、図７及び図８における説明は、各画像形成部３で共通するので、画像形成部３の区別を示すａ、ｂ、ｃ、ｄの符号は省略する。又、図７では、実線が放電検出時にピーク間電圧を大きくしてゆく場合を示し、２点鎖線が、放電検出時にピーク間電圧を小さくしてゆく場合を示す。
【００６５】
まず、図７に基づき、放電発生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（図４参照）が磁気ローラ８２に交流電圧を印加するタイミングを示す。「磁気ローラ（直流）」は磁気ローラバイアス部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。又、「帯電ローラ」は、帯電装置７が感光体ドラム９を帯電させるタイミングを示す。「同期信号」は、露光装置４の受光素子が出力する同期用信号である。「露光」は、露光装置４での感光体ドラム９の露光（レーザ光照射）タイミングを示す。「放電検出（検出部出力）」は、検出部１４による放電発生検出タイミングを示す。
【００６６】
〈初期動作〉
本発明に係る放電発生検出動作が開始されると、感光体ドラム９、現像ローラ８１、中間転写ベルト５２等が回転を開始した後、初期動作では、現像ローラ８１と磁気ローラ８２にそれぞれ、試験的に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。この初期動作の後、準備状態に移行する。
【００６７】
〈準備状態〉
準備状態では、帯電装置７による感光体ドラム９への帯電が開始される。尚、放電発生検出動作が終了するまで、帯電装置７に印加される電圧はＯＮのままである。その後、条件変更状態（１回目）に移行する。
【００６８】
〈条件変更状態〉
条件変更状態では、ＣＰＵ１１の指示に基づき、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧の交流電圧のピーク間電圧の設定が行われる。そして、１回目の条件変更状態では、予め定められたピーク間電圧で交流電圧印加部８６が出力を行うように、Ｖｐｐ制御部１０が出力の調整、設定を行う。２回目以降の条件変更状態では、直前に印加したピーク間電圧を段階的に変化するように（例えば、上昇、下降）、Ｖｐｐ制御部１０が出力の調整、設定を行う。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。
【００６９】
〈放電検出状態〉
放電検出状態（１回目）では、条件変更状態で設定されたピーク間電圧で現像ローラ８１に対し現像バイアスが印加され、露光装置４が露光を継続して行う（感光体ドラム９全面の露光）。尚、本実施形態のプリンタ１では、トナーと感光体ドラム９の帯電極性が正極性であり、露光部分にトナーがのるので、継続した露光は、ベタ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）。尚、放電開始電圧が決定されるまで、２つの画像形成部３は同時に放電検出状態となる。
【００７０】
放電検出状態は、一定時間（例えば、１秒〜数秒間）続き、その間、感光体ドラム９や現像ローラ８１は複数回、回転する。そして、ピーク間電圧を段階的に大きくしていく場合は、ＣＰＵ１１へのアンプ１５の入力から放電発生を検出するまで、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、前回よりも現像ローラ８１に印加される交流電圧のピーク間電圧が大きい状態で、放電の有無が確認される。言い換えると、放電する交流電圧の認定まで、条件変更状態と放電検出状態が繰り返され、繰り返しの間、基本的に、段階的に一定の刻み幅で現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧が上げられる。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。
【００７１】
一方、ピーク間電圧を段階的に下げていく場合（予想ピーク間電圧以上のピーク間電圧の交流電圧を最初に印加する場合）、ＣＰＵ１１へのアンプ１５の入力から放電発生を検出しなくなるまで、条件変更状態と放電検出状態が繰り返される。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、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小さい状態で、放電の有無が確認される。言い換えると、放電しなくなるまで、条件変更状態と放電検出状態が繰り返され、繰り返しの間、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下げられる。尚、図７では２回目の放電検出状態で、放電が検出されなくなったことを示す。
【００７２】
次に、図８に基づき、放電検出状態での現像ローラ８１への電圧の印加について説明する。尚、図８では、上段に印刷時のタイミングチャートを、下段に、放電検出状態のタイミングチャートを示している。
【００７３】
まず、印刷時のタイミングチャートにおける矩形波は、現像ローラ８１に印加される現像バイアス（交流＋直流）の波形の一例である。そして、「Ｖｄｃ１」は、直流電圧印加部８５のバイアスの電位を示す。「Ｖ０」は、露光装置４による露光後の感光体ドラム９の電位（ほぼ０Ｖ＝明電位）を示す。「Ｖ１」は、感光体ドラム９の帯電後の電位（露光しない部分の電位。例えば、２００〜３００Ｖ程度）を示す。「Ｖ+1」は、Ｖ０と、印刷時の現像バイアスの正のピーク値との電位差を示す。「Ｖ-」は、Ｖ１と現像バイアスの負のピーク値との電位差を示す。「Ｖｐｐ１」は、印刷時の現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を示す。又、「Ｔ１」は、矩形波におけるＨｉｇｈ状態（正極性状態）の時間である。「Ｔ０１」は、矩形波の周期を示す。
【００７４】
一方、放電発生検出時（＝放電検出状態）のタイミングチャートにおける矩形波は、放電検出時に、現像ローラ８１に印加される現像バイアスの波形を示す。「Ｖｄｃ２」は、検出時の直流電圧印加部８５のバイアスの電位を示す。又、「Ｖ０」は、図７上段と同様、露光装置４による露光後の感光体ドラム９の電位（ほぼ０Ｖ）を示す。「Ｖ+2」は、検出時の現像バイアスの正のピーク値とＶ０との電位差を示す。「Ｖｐｐ２」は、検出時の現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を示す。「Ｔ２」は、矩形波におけるＨｉｇｈ状態（正極性状態）の時間である。「Ｔ０２」は、矩形波の周期である。
【００７５】
まず、放電発生検出時、ＣＰＵ１１の指示により、出力制御部８７は直流電圧印加部８５の出力を、放電発生検出用の設定値Ｖｄｃ２（例えば、１００Ｖ〜２００Ｖ）となるように設定する。又、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８は交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のＶｐｐ２を設定する（尚、Ｖｐｐ２は、条件変更状態ごとに値が変化する）。又、ＣＰＵ１１の指示で、デューティ比／周波数制御部８９は、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のデューティ比Ｄ２（周期Ｔ０２に対するＨｉｇｈの時間Ｔ２の比、Ｔ２／Ｔ０２）を放電発生検出用の設定値に設定し、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧の周波数ｆ２（＝１／Ｔ０２）を放電発生検出用の設定値に設定する（図８下段）。
【００７６】
ここで、デューティ比Ｄ２は、印刷時のデューティ比Ｄ１（周期Ｔ０１に対するＨｉｇｈの時間Ｔ１の比、Ｔ１／Ｔ０１）より小さく設定される（例えば、Ｄ１＝４０％、Ｄ２＝３０％）。このように、デューティ比Ｄ２を設定するのは、現像ローラ８１の電位が低い時（負側のピーク時）に放電が生ずると、本実施形態の感光体ドラム９は、大電流が流れる特性（ダイオード的特性）を有するため、できるだけ、負側のピークの電圧の絶対値を小さくするためである。そして、周波数ｆ２は、交流電圧のプラス側時間が印刷時と放電発生検出時で同じとなるよう設定される（即ち、Ｔ１＝Ｔ２。例えば、Ｄ１＝４０％、Ｄ２＝３０％の場合、印刷時の周波数ｆ１＝４ｋＨｚであれば、ｆ２＝３ｋＨｚ）。これにより、印刷時と同じ時間、正極性の電圧が現像ローラ８１に印加される。
【００７７】
（放電発生検出動作の制御の流れ）
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の放電発生検出動作の制御の流れの一例を説明する。図９は、本発明の第１の実施形態に係るプリンタ１において、ピーク間電圧を下げていく場合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。図１０は、本発明の第１の実施形態に係るプリンタ１において、ピーク間電圧を上げていく場合の放電発生検出動作の制御の流れの一例を示すフローチャートである。尚、図９及び図１０の２つのフローチャートで示す、２つの制御は、同時に進行し（２色分）、その同時進行が２回繰り返される（計４色）。
【００７８】
尚、これら放電発生検出動作は、例えば、初期不良発見や初期設定として製造時や、プリンタ１の設置時、現像装置８や感光体ドラム９の交換時に行われる。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。
【００７９】
［ピーク間電圧を下げていく画像形成部３での制御］
まず、図９を説明する。操作パネル１ａ等に対し所定操作がなされ、放電発生検出動作が開始されると（スタート）、ＣＰＵ１１の指示で、モータＭや不図示の駆動機構により、感光体ドラム９、現像ローラ８１、中間転写ベルト５２等の画像形成部３と中間転写部５での各種回転体の回転が開始される（ステップＳ１）。この各回転体の駆動は、放電発生検出動作が終了するまで継続する。次に、図７で説明した初期動作が行われる（ステップＳ２）。次に、図７で説明した準備状態に移行し（ステップＳ３）、例えば、ＣＰＵ１１の指示により、帯電電圧印加部７２が、帯電装置７に電圧印加を開始する。
【００８０】
次に、図７で説明した条件変更状態に移行し、制御部１０は、最初の放電検出状態で、予想ピーク間電圧以上の予め定められた現像ローラ８１に印加すべき交流電圧のピーク間電圧を出力するように、交流電圧印加部８６に指示する。これにより、最初の放電検出状態で現像ローラ８１に印加すべき交流電圧のピーク間電圧が設定される（ステップＳ４）。その後、放電検出状態に移行し、設定された交流電圧で現像ローラ８１に現像バイアスを印加し、制御部１０（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Ｓ５）。次に、カウント数が０回かを確認し（ステップＳ６）、０回でなければ、（ステップＳ６のＮｏ）、放電が発生しているので、条件変更状態に移行し、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８が、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のピーク間電圧を直前の値よりも所定の刻み幅ΔＶａ（例えば、１０〜１００Ｖなど）だけ下げる設定が行われる（ステップＳ７）
【００８１】
一方、カウント数が０回であれば（ステップＳ６のＹｅｓ）、予想ピーク間電圧で放電が発生していないので、条件変更状態に移行し、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８が、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のピーク間電圧を直前の値よりも所定の刻み幅ΔＶａだけ上げる設定が行われる（ステップＳ８）。即ち、放電検出時に、段階的にピーク間電圧を変化させる際、制御部１０は、一方の交流電圧印加部８６に最初に予想ピーク間電圧の交流電圧を印加させ、最初に印加した交流電圧では放電が発生しなかった場合、２回目以降、一方の交流電圧印加部８６に、放電が検出されるまで、ピーク間電圧を段階的に上げつつ交流電圧を印加させる。
【００８２】
その後、放電検出状態に移行し、交流電圧印加部８６と直流電圧印加部８５によって、条件変更状態で設定されたピーク間電圧で現像ローラ８１に現像バイアスを印加し、制御部１０（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Ｓ９ａ、９ｂ）。次に、カウント数が０回かを確認し（ステップＳ１０、ステップＳ１１）。
【００８３】
ステップＳ１０でカウント数が０回であれば（ステップＳ１０のＹｅｓ）、放電が発生しなくなったので、現在カウントした交流電圧のピーク間電圧から、所定の刻み幅ΔＶａを加えたピーク間電圧（言い換えると、１回前の放電検出状態でのピーク間電圧）を、放電の発生が開始されるピーク間電圧と決定する（ステップＳ１２）。一方、カウント数が０回でなければ（＝１回以上であれば、ステップＳ１０のＮｏ）、ステップＳ７に戻る。
【００８４】
そして、ステップＳ１１でカウント数が０回であれば（ステップＳ１１のＹｅｓ）、放電が発生していないので、ステップＳ８に戻る。一方、カウント数が０回でなければ（ステップＳ１１のＮｏ）、現在カウントした交流電圧のピーク間電圧を、放電の発生が開始されるピーク間電圧と決定する（ステップＳ１３）。
【００８５】
その後、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、放電が発生すると決定されたピーク間電圧Ｖｐｐ２、周波数ｆ２、デューティ比Ｄ２、バイアス設定値Ｖｄｃ２から、図８に示す電位差Ｖ+2（放電検出時又は設定可能な最大値でのＶｐｐ２印加時の感光体ドラム９と現像ローラ８１の電位差）を求める（ステップＳ１４）。
【００８６】
ここで、Ｖ+2は容易に求めることができる。ＣＰＵ１１は、ピーク間電圧の大きさを指定してＶｐｐ制御部８８に指示を出す。従って、制御部１０は、放電発生を検出した場合、その時のＶｐｐ２を把握している。そして、設定値としてのデューティ比Ｄ２と、Ｖｄｃ２を基準として、正側の面積と負側の面積を等しくすることに基づき、Ｖｐｐ２の正側のピーク値とＶｄｃ２の電位差が求められる。この電位差に、Ｖｄｃ２とＶ０との電位差（Ｖ０は、ほぼ０Ｖなので、Ｖｄｃ２と扱える）を加えれば、Ｖ+2が求められる。
【００８７】
具体的には、放電発生検出動作時のＶｐｐ２は、段階的に変更されるので、デューティ比Ｄ２、バイアス設定値Ｖｄｃ２を一定とすれば、各Ｖｐｐ２の大きさに応じ、予めＶ+2を算出しておき、ルックアップテーブルとしてデータ化し、ＣＰＵ１１がそのテーブルを参照し、Ｖ+2が求められても良い。尚、このテーブルは、例えば、記憶部１２に記憶しておけばよい。
【００８８】
次に、求められたＶ+2に基づき、ＣＰＵ１１は、図８に示したＶ+1と、Ｖ-がいずれも求められたＶ+2よりも、小さくなるように、印刷時に現像ローラ８１に印加する交流電圧の基準ピーク間電圧（＝感光体ドラム９が摩耗していない状態でのＶｐｐ１）を設定する（ステップＳ１５）。具体的に、基準ピーク間電圧の決定方法は多様であるが、例えば、Ｖ+1とＶ-をＶ+2よりも、どれほど小さくすれば放電が発生しないか（マージンをどれほどとるべきか）は、使用トナー等を考慮して、開発時の実験に基づき、例えば、求められたＶ+2に対し、印刷時に放電が発生しないと認められる基準ピーク間電圧の値をテーブル化し、ＣＰＵ１１がそのテーブルを参照し、基準ピーク間電圧が定められても良い。尚、このテーブルも記憶部１２に記憶しておけばよい。
【００８９】
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、この基準ピーク間電圧の設定が完了すれば、１つの画像形成部３について、放電発生検出と印刷時の基準ピーク間電圧の設定は終了する（エンド）。このように定められた基準ピーク間電圧が、Ｖｐｐ１となる。
【００９０】
［ピーク間電圧を上げていく画像形成部３での制御］
次に、図１０に基づき、放電検出時にピーク間電圧を上げていく画像形成部３での制御の一例を説明する。尚、本制御において、スタート〜ステップＳ２３は、図９のスタート〜ステップＳ３と同じであるので説明を省略する。
【００９１】
次に、図７で説明した条件変更状態に移行し、制御部１０は、最初の放電検出状態で、予想ピーク間電圧以下の予め定められた現像ローラ８１に印加すべき交流電圧のピーク間電圧を出力するように、交流電圧印加部８６に指示する。これにより、最初の放電検出状態で現像ローラ８１に印加すべき交流電圧のピーク間電圧が設定される（ステップＳ２４）。尚、放電検出時にピーク間電圧を上げていく場合、最初の放電検出状態で現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧は、予想ピーク間電圧よりも小さくされる（例えば、設定可能な最低値）。
【００９２】
その後、放電検出状態に移行し、交流電圧印加部８６と直流電圧印加部８５が、設定されたピーク間電圧で現像ローラ８１に現像バイアスを印加し、制御部１０（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Ｓ２５）。次に、カウント数が０回かを確認し（ステップＳ２６）、０回でなければ（ステップＳ２６のＮｏ）、印加した交流電圧で放電が発生したので、放電が発生した際に現像ローラ８１に印加した交流電圧のピーク間電圧を、放電の発生が開始されるピーク間電圧と決定する（ステップＳ２７）。
【００９３】
一方、０回であれば（ステップＳ２６のＹｅｓ）、放電が発生していないので、条件変更状態に移行し、ＣＰＵ１１の指示で、Ｖｐｐ制御部８８が、交流電圧印加部８６の出力する交流電圧のピーク間電圧を直前の値よりも所定の刻み幅ΔＶａだけ上げる設定が行われる（ステップＳ２８）。その後、再び、放電検出状態に移行し、制御部１０（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Ｓ２９）。次に、カウント数が０回かを確認する（ステップＳ３０）。
【００９４】
カウント数が０回でなければ（ステップＳ３０のＮｏ）、放電が発生したので、現在カウントした交流電圧のピーク間電圧を、放電の発生が開始されるピーク間電圧と決定する（ステップＳ３１）。一方、カウント数が０回であれば（ステップＳ３０のＹｅｓ）、ステップＳ２８に戻る。ステップＳ２７及びステップＳ３１で、放電の発生が開始されるピーク間電圧が決定された後、ステップＳ３２に移行する。ステップＳ３２は、放電が発生すると決定されたピーク間電圧Ｖｐｐ２等から図８に示す電位差Ｖ+2を求めるものであるが、ステップＳ３２〜ステップＳ３３は、図９で説明したステップＳ１４〜ステップＳ１５と同様であるので、説明を省略する。
【００９５】
要するに、現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を段階的に変化させ、感光体ドラム９と現像ローラ８１間で放電が始まるピーク間電圧の検出を行う放電検出時、制御部１０は、２つの画像形成部３について同時に放電検出を行わせるとともに、放電検出時に、段階的にピーク間電圧を変化させる際、一方の交流電圧印加部８６には、最初に予想ピーク間電圧以上の交流電圧を印加させ、その後、放電が検出されなくなるまで、段階的にピーク間電圧を下げつつ交流電圧を印加させ、他方の交流電圧印加部８６には最初に予想ピーク間電圧以下の交流電圧を印加させ、その後、放電が検出されるまで、段階的にピーク間電圧を上げつつ交流電圧を印加させる。
【００９６】
このようにして、本発明の構成によれば、２つの画像形成部３で同時に放電検出を行うので、１つの画像形成部３ごとに放電検出を行う場合に比べ、放電が始まるピーク間電圧の検出に要する時間が大幅に短縮される。又、２つの交流電圧印加部８６の印加する交流電圧を、一方は段階的に下げてゆき、他方は、段階的に上げてゆくので、同時に放電が発生し難くなる。従って、放電により生ずるノイズは、低レベルで抑えられる。即ち、２つの画像形成部３について同時に放電検出を行っても、回路誤動作や通信エラーの発生を招くことがない。
【００９７】
又、一方の交流電圧印加部８６に最初に予想ピーク間電圧の交流電圧を印加させ、最初に印加した交流電圧では放電が発生しなかった場合、一方の交流電圧印加部８６に、２回目以降、ピーク間電圧を段階的に上げつつ交流電圧を印加させるので、２つの交流電圧印加部８６の出力差が大きくなり、一方の画像形成部３は、他方の画像形成部３よりも早く放電が検出される。又、他方の交流電圧印加部８６に、最初に、交流電圧印加部８６が印加可能な最も小さなピーク間電圧で交流電圧を印加させる。従って、２つの画像形成部３で同時に放電が発生することを防ぐことができ、放電により生ずるノイズのレベルを低いレベルに留めておくことができる。
【００９８】
（第２の実施形態）
次に、図１１を用いて、本発明の第２の実施形態の一例を説明する。図１１は、本発明の第２の実施形態に係る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の段階的な変化を説明するためのグラフである。尚、本実施形態のプリンタ１は、最初の放電検出状態で現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧の値や、段階的なピーク間電圧の変化の方法が異なるのみで、プリンタ１の構成など、基本的な構成は第１の実施形態と同様であるので、第１の実施形態と共通する部分については、説明、図示を省略する。
【００９９】
まず、図１１のグラフにおける横軸は、図６と同様に、時間を示し、縦軸は、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。そして、グラフにおける実線は、一方の現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧の推移を示し、グラフにおける破線は、他方の現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧の推移を示す。例えば、画像形成部３ａと画像形成部３ｃの組み合わせで放電の検出を行う場合、実線で示すピーク間電圧の交流電圧が、一方の現像ローラ８１ａに印加され、実線で示すピーク間電圧の交流電圧が、他方の現像ローラ８１ｃに印加される。又、図１１のグラフで、２点鎖線で示す直線は、第１の実施形態と同様に、予想ピーク間電圧を示している。
【０１００】
そして、図１１内に実線で示すように、一方の画像形成部３（例えば、画像形成部３ａ）では、放電検出時に最初に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を予想ピーク間電圧以下（例えば、予想ピーク間電圧と、他方の画像形成部３で現像ローラ８１に最初の放電検出状態で印加するピーク間電圧との中間のピーク間電圧）とし、段階的に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を上げていく（大きくしてゆく）。
【０１０１】
図１１内に破線で示すように、他方の画像形成部３（例えば、画像形成部３ｃ）では、最初の放電検出状態で現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を予想ピーク間電圧以下かつ一方の画像形成部３（例えば、画像形成部３ａ）で、最初の放電検出状態で現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧よりも小さいピーク間電圧（例えば、交流電圧印加部８６において設定できる最小のピーク間電圧、例えば、６００〜７００Ｖ程度）とし、段階的に現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を上げていく（大きくしてゆく）。尚、２つの画像形成部３では、各ピーク間電圧は、同じ刻み幅で、段階的に大きくしていく（図１１において、ΔＶａとして図示）。
【０１０２】
そして、本実施形態では、ピーク間電圧を上げていき、放電の発生が検出されれば、放電発生が検出された時点で現像ローラ８１に印加していた交流電圧のピーク間電圧が、放電が始まるピーク間電圧と決定される。従って、本実施形態では、２つの画像形成部３のいずれも、放電検出時に、ピーク間電圧を段階的に大きくしていく点で、ピーク間電圧の変化のさせ方が、第１の実施形態とは異なる。又、本実施形態は、第１の実施形態と２つの画像形成部３のいずれも、放電が検出された際、その時の交流電圧のピーク間電圧の設定値が現像ローラ８１に放電が始まるピーク間電圧と決定される点で異なる。
【０１０３】
即ち、放電が検出されるまで、現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧を段階的に変化させ、感光体ドラム９と現像ローラ８１間で放電が始まるピーク間電圧の検出を行う放電検出時、制御部１０は、２つの画像形成部３について同時に放電検出を行わせるとともに、段階的にピーク間電圧を変化させる際、一方の交流電圧印加部８６には、最初に、予想ピーク間電圧以下の交流電圧を印加させ、その後、段階的にピーク間電圧を上げつつ交流電圧を印加させ、他方の交流電圧印加部８６には、最初に、一方の交流電圧印加部８６が最初に印加するピーク間電圧よりも低いピーク間電圧の交流電圧を印加させ、その後、段階的にピーク間電圧を上げつつ交流電圧を印加させる。又、放電検出時に、段階的にピーク間電圧を上げていく際、制御部１０は、他方の交流電圧印加部８６に、最初に、交流電圧印加部８６が印加可能な最も小さなピーク間電圧で交流電圧を印加させ、一方の交流電圧印加部８６には、交流電圧印加部８６が印加可能な最も小さなピーク間電圧と予想ピーク間電圧との中間値のピーク間電圧の交流電圧を最初に印加させ得る。
【０１０４】
尚、具体的な制御は、図１０のフローチャートを援用することができ、２つの画像形成部３で、最初の放電検出状態で現像ローラ８１に印加する交流電圧のピーク間電圧が異なるだけで（図１０のステップＳ２４部分）、制御の流れ自体は同様である。このように、本実施形態のプリンタ１では、２つの画像形成部３について同時に放電検出動作を行い、かつ、最初の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異ならせるので、２つの画像形成部３で同時に放電が発生することを防ぐことができる。
【０１０５】
このようにして、第２の実施形態の構成によれば、２つの画像形成部３について同時に放電検出を行うので、１つの画像形成部３ごとに放電検出を行う場合に比べ、放電が始まるピーク間電圧の検出に要する時間が大幅に短縮される。又、２つの交流電圧印加部８６の印加する交流電圧を、いずれも上げてゆくが、最初に印加する交流電圧のピーク間電圧を異ならせる。又、他方の現像ローラ８１には、最初に、交流電圧印加部８６が印加可能な最小のピーク間電圧で交流電圧が印加され、一方の現像ローラ８１には、最小のピーク間電圧と予想ピーク間電圧との中間値のピーク間電圧で交流電圧が最初に印加されるので、２つの画像形成部３で同時に放電が発生することを防ぐことができる。従って、放電により生ずるノイズは、低レベルで抑えられる。
【０１０６】
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）。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。
【０１０７】
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】
【０１０８】
本発明は、複数の画像形成部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】
【０１０９】
【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。
【図４】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５】第１の実施形態に係る放電検出の概要を説明するためのブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係る放電検出時に現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧の段階的な変化を説明するためのグラフである。
【図７】第１の実施形態に係る各画像形成部での放電発生検出動作の概略を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】第１の実施形態に係る各現像ローラに印加する交流電圧の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】第１の実施形態に係るプリンタにおいて、ピーク間電圧を下げていく場合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。
【図１０】第１の実施形態に係るプリンタにおいて、ピーク間電圧を上げていく場合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。
【図１１】第２の実施形態に係る放電検出時に現像ローラに印加する交流電圧のピーク間電圧の段階的な変化を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【０１１０】
１    プリンタ（画像形成装置）
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）    画像形成部
８１（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ）  現像ローラ
８６（８６ａ、８６ｂ、８６ｃ、８６ｄ）  交流電圧印加部
９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）    感光体ドラム
１０  制御部                      １２  記憶部
１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）  検出部
【図１】
2010152019.tif 000003
【図２】
2010152019.tif 000004
【図３】
2010152019.tif 000005
【図４】
2010152019.tif 000006
【図５】
2010152019.tif 000007
【図６】
2010152019.tif 000008
【図７】
2010152019.tif 000009
【図８】
2010152019.tif 000010
【図９】
2010152019.tif 000011
【図１０】
2010152019.tif 000012
【図１１】
2010152019.tif 000013