(57)【要約】【課題】  簡単な構成で感光体を良好な帯電状態に保つことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  回転駆動される感光体２と、感光体２に接触又は近接して配置され、感光体２を帯電させる帯電ローラ３と、帯電ローラ３に流れる電流を検出するＡＣ電流検知部５と、帯電ローラ３に印加される電圧の微分値を算出する電圧微分検知部８と、電圧の微分値を電流に一致させるゲイン制御部７とを有する構成としている。このように帯電ローラ３に印加される電圧の微分値を帯電ローラ３に流れる電流に一致させておき、帯電ローラ３に流れる電流を相殺するようにした。このため、帯電ローラ３に印加する電圧を上げたときには、帯電ローラ３で発生する放電電流だけを取り出すことができる。従って、この放電電流をもとに帯電ローラ３に印加する電圧を最適に設定することができる。【選択図】        図３
2006276273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される感光体と、
前記感光体に接触又は近接して配置され、前記感光体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記帯電部材に印加される電圧の微分値を算出する微分値算出手段と、
前記電圧の微分値と前記電流とに基づいてゲインを調整するゲイン調整手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ゲイン調整手段は、電圧の微分値を前記電流に一致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】
前記帯電部材に印加される電圧の範囲が、前記帯電部材に放電電流が発生しない範囲内のときに、前記帯電部材に印加される電圧の微分値と、前記帯電部材に流れる電流値とを一致させることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体の所定角度の回転ごとに、前記帯電部材に放電電流が発生しない範囲の電圧と、前記放電電流が発生する範囲の電圧とを前記帯電部材に印加することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
回転駆動される感光体と、
前記感光体に接触又は近接して配置され、前記感光体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記帯電部材に印加される電圧の微分値を参照波形として算出する微分値算出手段と、
前記参照波形と前記電流の波形との差を求め、前記帯電部材に所定値以上の電圧を印加した場合に発生する放電電流を算出する差分算出手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電部材に前記放電電流が発生しない範囲内の電圧を、前記帯電部材に印加し、前記参照波形と前記電流の波形との位相が一致するように調整する位相調整手段を有することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記位相調整手段は、前記参照波形が基準値を取るタイミングを、前記電流の波形が基準値を取るタイミングに一致させることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記位相調整手段は、前記参照波形と前記電流の波形との差分を求め、該差分の波形の位相を前記参照波形又は前記電流の波形の位相に合わせることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記参照波形が前記基準値を取るタイミング又は前記電流の波形が前記基準値を取るタイミングで、前記参照波形と前記電流の波形とが一致するように前記参照波形をオフセットするオフセット手段と、
前記参照波形が基準値を取るタイミング又は前記電流の波形が前記基準値を取るタイミングで、前記参照波形と前記電流の波形とが一致するように前記参照波形の振幅を調整する増幅手段とを有することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記微分値算出手段は、コンデンサと抵抗とを備えてなることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記帯電部材に前記放電電流が発生しない範囲内の電圧を、前記帯電部材に印加して前記参照波形と前記電流の波形とを一致させ、
前記帯電部材に前記放電電流が発生する範囲内の電圧を、前記前記帯電部材に印加して前記放電電流の検出を行うことを特徴とする請求項５から１０のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記差分算出手段によって算出した放電電流に基づいて、前記帯電部材に印加する電圧を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項５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、放電を帯電原理とする接触又は近接帯電方式で、ＡＣバイアスとＤＣバイアスとを印加して感光体を一様に帯電させる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置に採用する帯電手段として、コロナ放電を利用しないで、電圧を印加した帯電部材を感光体に接触させて感光体を帯電させる接触型の帯電手段が多く用いられている。このような接触型の帯電手段は、従来用いられているコロナ帯電方式の帯電チャージャに比べて、オゾンの発生量が極めて少ない、印加電圧が低いため電源のコストが小さくなる、電気絶縁の設計が行いやすい等の利点を有している。
【０００３】
接触型の帯電手段では、帯電部材にＤＣ電圧を印加して帯電させるものと、ＤＣにＡＣを重畳した電圧（以下、ＤＣ＋ＡＣ重畳電圧という）を印加して帯電させるものがある。この中でも、ＤＣ＋ＡＣ重畳電圧が帯電均一性に優れるため広く用いられている。
【０００４】
しかしながら、ＡＣ電圧は大きすぎると感光体の磨耗に影響がでる。逆に小さくすると、帯電の均一性が保てなくなり、プリントしたときにむらができる。そのため、ＡＣ電圧を必要最低限の最適な値に設定する必要がある。
【０００５】
特許文献１は、電源から印加される電圧により帯電ローラに流れる電流を検知する電流検出回路と、繰り返し波形を発生する繰り返し波形発生回路と、電流検出回路により検出された図１（ａ）に示す電流と、繰り返し波形発生回路により生成された図１（ｂ）に示す繰り返し信号波形を演算する演算回路とを有している。演算回路で図１（ａ）に示す波形と図１（ｂ）に示す波形との差を取ることで放電電流を検出している。
【０００６】
また特許文献２では、図２に示すように環境ごとに交流バイアス振幅と出力電圧ピーク時の瞬時電流との関係を示す曲線を測定しておき、マシン使用時の環境に応じて曲線を選択して放電電流を算出し、この放電電流が一定となるように制御している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−７２６３４号公報
【特許文献２】特開２００２−７２６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１に示す検出電流波形では、ピーク電流の位置は、感光体と帯電部材との間で形成される容量に流れる電流のピークであるが、放電電流がさらに大きくなると、放電電流の位置がピーク電流の位置となる。このため、電流検出回路により検出された電流波形のピークと、繰り返し波形発生回路により生成された繰り返し信号波形のピークとを一致させようとした場合、合わせる場所が異なる結果、波形の差から放電電流を求めることができない。
【０００９】
また帯電部材に印加される電圧波形は、帯電が目的であるので正確な正弦波である必要はなく、実際ひずみの大きな波形が使用されている。帯電部材は一種の容量負荷であり、流れる電流は電圧の微分波形となるためさらにひずみは大きくなる。このため特許文献２のような理想的な正弦波と比較しても放電電流を分離することはできない。
【００１０】
また特許文献２では、上述したようにマシン使用時の環境に応じて曲線を選択して放電電流を算出し、この放電電流が一定となるように制御している。ところが、特許文献２では、感光体膜厚の磨耗について考慮していない。瞬時電流は、感光体膜厚が薄くなった場合、容量が大きくなって増大する。また特許文献２では、環境を単純に３つに分類しているが湿度と温度の両方の変化によって１０倍程度の差が生じるので、このような３つの分類では必要な精度を確保することができない。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で感光体を良好な帯電状態に保つことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的を達成するために本発明の画像形成装置は、回転駆動される感光体と、前記感光体に接触又は近接して配置され、前記感光体を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記帯電部材に印加される電圧の微分値を算出する微分値算出手段と、前記電圧の微分値と前記電流とに基づいてゲインを調整するゲイン調整手段とを有する構成としている。このように帯電部材に印加される電圧の微分値を帯電部材に流れる電流に一致させておき、帯電部材に流れる電流を相殺するようにした。このため、帯電部材に印加する電圧を上げたときには、帯電部材で発生する放電電流だけを取り出すことができる。従って、この放電電流をもとに帯電部材に印加する電圧を最適に設定することができる。
【００１３】
また上記画像形成装置において、前記ゲイン調整手段は、電圧の微分値を前記電流に一致させるとよい。帯電部材に印加される電圧の微分値を帯電部材に流れる電流に一致させることで、帯電部材に流れる電流を相殺することができる。
【００１４】
上記構成の画像形成装置において、前記帯電部材に印加される電圧の範囲が、前記帯電部材に放電電流が発生しない範囲内のときに、前記帯電部材に印加される電圧の微分値と、前記帯電部材に流れる電流値とを一致させるとよい。帯電部材に放電が発生しない状態のときに、帯電部材に印加される電圧の微分値を帯電部材に流れる電流に一致させておき、帯電部材に流れる電流を相殺するようにした。このため、帯電部材に印加する電圧を上げたときには、帯電部材で発生する放電電流だけを取り出すことができる。従って、この放電電流をもとに帯電部材に印加する電圧を最適に設定することができる。
【００１５】
上記構成の画像形成装置において、前記感光体の所定角度の回転ごとに、前記帯電部材に放電電流が発生しない範囲の電圧と、前記放電電流が発生する範囲の電圧とを前記帯電部材に印加するとよい。帯電部材や感光体の回転によって帯電部材と感光体との間に形成される容量に変動が生じても、この容量がほぼ一定とみなせる時間内で帯電部材に印加される電圧の微分値と、帯電部材に流れる電流値とを一致させることで、放電電流だけを精度よく取り出すことができる。
【００１６】
本発明の画像形成装置は、回転駆動される感光体と、前記感光体に接触又は近接して配置され、前記感光体を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記帯電部材に印加される電圧の微分値を参照波形として算出する微分値算出手段と、前記参照波形と前記電流の波形との差を求め、前記帯電部材に所定値以上の電圧を印加した場合に発生する放電電流を算出する差分算出手段と、を有する構成としている。このように本発明は帯電部材に印加する電圧波形を微分して参照波形としているので、電圧波形が歪んでいても歪み量は参照波形と電流の波形とで略一致するので、放電電流を精度よく取り出すことができる。
【００１７】
上記構成の画像形成装置において、前記帯電部材に前記放電電流が発生しない範囲内の電圧を、前記帯電部材に印加し、前記参照波形と前記電流の波形との位相が一致するように調整する位相調整手段を有するとよい。放電開始電圧以下で参照波形が電流の波形に一致するように調整しているので、放電による精度の悪化を生じない。
【００１８】
上記構成の画像形成装置において、前記位相調整手段は、前記参照波形が基準値を取るタイミングを、前記電流の波形が基準値を取るタイミングに一致させるとよい。帯電ローラに流れる電流波形から、参照波形の波形を合わせるタイミングを生成しているので、放電電流による誤動作がない。
【００１９】
上記構成の画像形成装置において、前記位相調整手段は、前記参照波形と前記電流の波形との差分を求め、該差分の波形の位相を前記参照波形又は前記電流の波形の位相に合わせるとよい。参照波形と電流の波形との差分波形を求め、この差分波形の位相を参照波形又は電流の波形の位相に合わせるので、位相の調整に一般的な位相検知回路を用いることができる。
【００２０】
上記画像形成装置において、前記参照波形が前記基準値を取るタイミング又は前記電流の波形が前記基準値を取るタイミングで、前記参照波形と前記電流の波形とが一致するように前記参照波形をオフセットするオフセット手段と、前記参照波形が基準値を取るタイミング又は前記電流の波形が前記基準値を取るタイミングで、前記参照波形と前記電流の波形とが一致するように前記参照波形の振幅を調整する増幅手段とを有するとよい。参照波形を電流の波形に一致させることで、Ｓ／Ｎ比が最も高くなる最適な振幅での信号処理が可能となる。
【００２１】
上記構成の画像形成装置において、前記微分値算出手段は、コンデンサと抵抗とを備えてなるとよい。簡単なアナログ回路で微分処理が実現できる。
【００２２】
上記構成の画像形成装置において、前記帯電部材に前記放電電流が発生しない範囲内の電圧を、前記帯電部材に印加して前記参照波形と前記電流の波形とを一致させ、前記帯電部材に前記放電電流が発生する範囲内の電圧を、前記前記帯電部材に印加して前記放電電流の検出を行うとよい。帯電部材に放電が発生しない状態のときに、帯電部材に印加される電圧の微分値を帯電部材に流れる電流に一致させておき、帯電部材に流れる電流を相殺するようにした。このため、帯電部材に印加する電圧を上げたときには、帯電部材で発生する放電電流だけを取り出すことができる。従って、この放電電流をもとに帯電部材に印加する電圧を最適に設定することができる。
【００２３】
上記構成の画像形成装置において、前記差分算出手段によって算出した放電電流に基づいて、前記帯電部材に印加する電圧を制御する制御手段を有するとよい。従って、帯電部材に印加する電圧を最適に制御することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、簡単な構成で感光体を良好な帯電状態に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例１】
【００２６】
まず図３を参照しながら本実施例の構成を説明する。図３に示すように本実施例の画像形成装置１は、感光体２と、帯電ローラ３（以下、ＢＣＲ（Ｂｉａｓ Ｃｈａｒｇｅ Ｒｏｌｌとも表記する）と、ＢＣＲ電源部４と、ＡＣ電流検知部５と、差動増幅器６と、ゲイン制御部７と、電圧微分検知部８と、ＡＣ制御部９とを有している。
【００２７】
電圧微分検知部８は、ＢＣＲ電源部４の電圧波形からその電圧の微分値（ｄＶ／ｄｔ）を求める。ＡＣ電流検知部５は、帯電ローラ３に流れるＡＣ電流を検知する。ゲイン制御部７は、ＡＣ電流検知部５で検知されたＡＣ電流と、電圧の微分値（ｄＶ／ｄｔ）とが一致するようにゲインを調整する。差動増幅器６は、帯電ローラ３に流れるＡＣ電流とα・（ｄＶ／ｄｔ）との差を求め、これを放電電流として出力する。なお、この処理では、帯電ローラ３に印加するＡＣ電圧のレベルを帯電ローラ３に放電電流が生じないレベルで行う。
【００２８】
本実施例では、ＢＣＲ電源部４によって帯電ローラに印加しているＡＣ電圧の波形からその微分値（ｄＶ／ｄｔ）を求める。図４（Ａ）に帯電ローラ３に印加されるＡＣ電圧とＤＣ電圧とを重畳した電圧波形を示す。また図４（Ｂ）にＡＣ電圧波形の微分値（ｄＶ／ｄｔ）を示す。そして、予め把握しておいた感光体２の放電開始ＡＣ電圧以下を印加したときにＢＣＲ電源部４に流れるＡＣ電流を検知し、この値とＡＣ電圧の微分値（ｄＶ／ｄｔ）とが一致するようにゲイン制御部７でｄＶ／ｄｔ値をα倍する。図４（Ｃ）にＢＣＲ電源部４に流れる電流波形を示す。
【００２９】
ゲイン制御を終わったら帯電ローラ３に流れる電流と、α×（ｄＶ／ｄｔ）電流との差を放電電流として出力する。放電開始前では差分電流はゼロとなっているが放電開始後は放電電流のみが出力される（図４Ｄ参照）。放電開始点は画質から決まるマージンを考慮しゼロよりわずかに大きい値となるよう制御することで設定される。
【００３０】
このように本実施例は、帯電ローラ３に印加するＡＣ電圧を上げていったときに容量成分の誘起電流を相殺する。さらに、帯電ローラ３と感光体２との回転で生じる容量の変動を補償した上で、アナログ演算によって放電電流だけを取り出すことができる。この結果シンプルなアナログの比較器で短時間に最適ＡＣ電圧の設定が可能となる。
【００３１】
また、ＡＣ制御部９は、図５（Ａ）に示すように帯電ローラ３に印加するＡＣ＋ＤＣの電圧を、ピーク電圧が放電しないレベルと放電するレベルとで切り替えて印加し、放電しないレベルの時にゲイン制御回路８で帯電ローラ３に流れるＡＣ電流が、電圧微分値（ｄＶ／ｄｔ電流）と一致するようにゲインαを制御する。図５（Ｂ）にピーク電圧が放電しないレベルと放電するレベルとで切り替えるタイミングを制御するキャリブレーション信号の波形を示し、図５（ｃ）に同期検波信号の波形を示す。また図５（Ｄ）のＢＣＲ電源部４に流れる電流波形を示し、図５（Ｆ）にＡＣ電圧の微分値（ｄＶ／ｄｔ）とＢＣＲ電流との差分信号を示す。また図５（Ｇ）は、差分信号の同期検波後の信号波形を示す。
【００３２】
ゲインαの調整後に、帯電ローラ３に印加するＡＣ電圧を上げていき、印加電圧が放電レベルとなったときに、ゲイン調整されたα×（ｄＶ／ｄｔ）と帯電ローラ３に流れるＡＣ電流との差の電流から放電電流のみを出力する。この方式によれば感光体２と帯電ローラ３との間の容量が偏心や感光体膜厚のばらつきで変動したとしても、その変動が回転角度に対し緩やかであるので、ほぼ容量が一定とみなせる時間内で帯電ローラ３のＡＣ電圧を放電しない電圧にして（ｄＶ／ｄｔ）のゲインαを調整し、続いて放電させて放電電流のみを取り出すことができる。
【００３３】
この方式によって帯電ローラ３や感光体２の偏心や、感光体膜厚むらなどの影響を補償することができる。この結果、帯電ローラ３に流れるＡＣ電流の平均値が一定となるまで感光体を一周以上にわたり測定する必要がなくなり短時間に最適なＡＣ電圧を設定することが可能になる。
【００３４】
図６に、図３に示す本実施例の詳細な回路構成を示す。ＢＣＲ電圧は高抵抗の入力を持つ反転増幅器１０で位相を反転して低電圧化したのち時定数が大きい容量結合１２入力の非反転増幅器１１でＡＣ分のみを増幅する。この非反転増幅器１１はマイナス入力と固定電位間にＦＥＴを使った可変抵抗器が使われ、ＦＥＴのゲートが高くなるとＦＥＴの抵抗が下がってゲインが増大するようになっている。非反転増幅器１１出力は容量８を介して反転増幅器６の仮想接地点１３に接続され、仮想接地点１３には帯電ローラ３に流れるＡＣ電流に比例する電流が時定数が大きな容量結合で入力されている。反転増幅器６の出力は帯電ローラ３のＡＣ電圧が放電開始以下のときにＡＣ周波数で同期検波されて先程の（ｄＶ／ｄｔ）ゲインを制御しているＦＥＴのゲートにバッファを経由して接続されている。なお同期検波信号は帯電ローラ３のＡＣ電流がプラスの時にオフ、マイナスの時にオンするように設定されているとする。したがって帯電ローラ３のＡＣ電流よりも電圧微分値（ｄＶ／ｄｔ）が大きいときは、反転増幅器６はプラス側に振れＦＥＴゲインを増大させる方向に働く。最終的にはｄＶ／ｄｔ電流と帯電ローラ３のＡＣ電流は一致する。放電開始時はゲイン制御はＯＦＦし、単に帯電ローラ３のＡＣ電流とｄＶ／ｄｔ電流の差が出力され、この出力が一定電圧（マージン設定）と一致するようにＡＣ電圧が制御される。
【００３５】
回路がすべてアナログで構成されていて負帰還でＡＣ電圧が設定されるためＣＰＵ（不図示）側は制御開始信号を送るだけで良い上に帯電ローラ３と感光体２の回転による変動が抑えられるため短時間に制御が完了する。
【００３６】
このように本実施例は、放電しない状態で感光体２と帯電ローラ３間に流れる電流を相殺したので、放電した場合には放電電流のみが取り出されアナログ回路の負帰還でも帯電ローラ３のＡＣ電圧の設定ができるようになった。このためＣＰＵや高精度のＡ／Ｄ変換器が不要でゼログラフィーの制御を制約することがない。
【００３７】
また、帯電ローラ３と感光体２の回転に伴う変動を補償することができるので感光体一周以上にわたって測定値を平均化または積分する必要がなくなり、帯電ローラ３の最適電圧を短時間に求めることができる。電源投入後短時間に印字可能にできるためプリンターのスタートアップ待ち時間を減らすことができる。
【実施例２】
【００３８】
添付図面を参照しながら本発明の第２実施例を説明する。図７に本実施例の構成を示す。本実施例は、図７に示すように高圧電源３１と、電流検知部３２と、微分回路３３と、比較器３４、３５と、位相調整回路３６、３７と、オフセット付加部３８と、可変増幅部４０と、差動増幅部４１とを有している。
【００３９】
電流検知部３２は、帯電ローラ３に流れる電流を検知する。微分回路３３は、高圧電源３１の出力電圧を微分して参照波形を生成する。比較器３４は、生成された参照波形を、この参照波形の平均値と比較する参照波形が平均値を取るタイミングを位相調整部３６に出力する。比較器３５は、帯電ローラ３に流れる電流をこの電流の平均値と比較し、電流が平均値を取るタイミングを位相調整部３７に出力する。オフセット付加部３８は、参照波形を帯電ローラ３に流れる電流の波形に一致させるため、参照波形をオフセットする。可変増幅部４０は、参照波形を帯電ローラ３に流れる電流の波形に一致させるため、参照波形を増幅し振幅を調整する。差動増幅部４１は、帯電ローラ３に流れる電流波形とＡＣ電圧を微分した波形との差分をとり、この差分を放電電流として出力する。同期信号生成部４２は、高圧電源３１の電圧波形をもとに同期信号を生成する。同期信号は、オフセット付加部３８、可変増幅部４０に出力される。
【００４０】
図８は、計測器を使い歪みの小さい正弦波の電圧を帯電ローラ３に印加したときの放電電流検知実験の結果である。また図９はコストの安いひずみの大きい高圧電源を使った場合の放電電流検知結果である。理想的な波形を使った場合、差し引く波形として別に生成した正弦波を使っても分離は可能である。しかし図９のようにひずみが大きい場合、電流波形は正弦波と異なっているため参照波形として正弦波を持ってきても放電電流の分離は困難である。
【００４１】
そこで本実施例では、帯電ローラ３に印加する電圧が、放電開始電圧以下では、帯電ローラ３と感光体２とが容量とみなせることから、電圧波形を微分して参照波形とすることで電圧波形が歪んでいても放電電流の分離が可能になる。
【００４２】
帯電ローラ３への印加電圧を微分して参照波形を生成したあと電流波形と一致しなければならないが、放電電流が流れていては一致させることができない。そこで全く同一波形となる放電開始電圧以下で位相、オフセット、振幅を一致させてからその設定のまま帯電ローラ３への印加電圧を上昇させていく。参照波形も放電電流を除いて印加電圧の振幅に比例し増大していくので、電流波形と差し引くと放電電流波形のみ得ることができる。
【００４３】
図１０、１１は波形のあわせこみの手順を示している。まず図１０（Ａ）が高圧電源３１の出力電圧波形（Vbcr）を示し、図１０（Ｂ）がその微分波形（dVbcr/dt）を示す。また、図１０（Ｃ）に帯電ローラ３に流れる電流波形（Ibcr）を示す。本実施例では、図１０（Ｂ）に示すように比較器３４で、電圧波形の微分値（dVbcr/dt）が、基準値(ここでは、電圧波形の微分値の平均値)を取るタイミング（図１０（Ｂ）に示すａ、ｂ）を求める。また図１０（Ｃ）に示すように比較器３５で、電流波形（Ibcr）が、基準値(ここでは、電流値の平均値)を取るタイミング（図１０（Ｃ）に示すｃ、ｄ）を求める。そして、位相調整回路３６又は位相調整回路３７で電流波形の立ち上がりタイミングと、立ち下がりタイミングに、電圧波形の微分値の立ち上がりタイミングと、立ち下がりタイミングとを一致させる。遅延はＰＬＬのディレイラインやＣＲによるものなど一般的な調整方法が適用可能である。理屈では放電開始電圧以下であれば微分波形の位相は電流波形の位相と一致するが、実際には電流波形の検出回路による遅延などで位相が遅れる。このため最初に位相調整が必要となる。また、電流波形の位相遅れを調整するよう位相調整回路３７が電流検知部３２のあとに設けられているが、さらに微分回路３３のあとにも位相調整回路３６が設けられている。これは微分回路３３として容易に実現可能なＣＲ回路＋アンプの場合にも位相が遅れる可能性があるため微分波形と電流波形のいずれが遅れても対応可能にするためである。
【００４４】
次に電流波形が最小となるときに参照波形の最小値とが一致するようにオフセット調整する。タイミングは位相調整した帯電ローラ３の電圧波形の比較器出力３４の立下り波形のｅで行なえば最小点のタイミングで行なうことができる。その次に今度は同波形のｆで最大値が一致するように参照波形の振幅を調整する。このように本実施例では、電流波形のピークで調整しないので図１１に示すように参照波形のピークよりも放電による電流波形のピークが大きい場合も調整のタイミングがずれることがない。
【００４５】
このように本実施例では、帯電ローラ３に印加される電圧波形を微分して参照波形としているので、高圧電源３１の電圧波形が歪んだ正弦波であっても適用可能である。また、放電開始電圧以下で参照波形が一致するように調整するので放電による精度悪化がない。また帯電ローラ３に印加される電圧波形から波形合わせのタイミングをとっているので放電電流による誤動作が無い。
【００４６】
また位相調整で差波形との位相をとることで一般的な正弦波を対象にした位相検知回路が適用可能である。また参照波形を電流波形に一致するようにすることでその差波形の電流スケールが電流波形と一致するので絶対値での測定に有効である。また、電流波形を参照波形に一致するようにしたのでＳ／Ｎ比が最も高くなる最適な振幅で信号処理が可能となる。ＣＲによって微分しているので簡易なアナログ回路で実現できる。
【００４７】
なお、上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】従来技術を説明するための図である。
【図２】従来技術を説明するための図である。
【図３】画像形成装置の構成を示す図である。
【図４】（Ａ）はＢＣＲ電源部４の電圧波形であり、（Ｂ）は電圧波形の微分波形であり、（Ｃ）は帯電ローラに流れる電流の波形であり、（Ｄ）は放電電流波形である。
【図５】（Ａ）はＢＣＲ電源部４の電圧波形であり、（Ｂ）はキャリブレーション信号の波形を示し、（Ｃ）は同期検波信号の波形を示し、（Ｄ）は帯電ローラに流れる電流波形を示し、（Ｅ）は、差分信号の波形を示し、（Ｆ）は、同期検波後の信号波形を示す図である。
【図６】画像形成装置の構成を示す図である。
【図７】実施例２の画像形成装置の構成を示す図である。
【図８】計測器を使い歪みの小さい正弦波の電圧を帯電ローラに印加したときの放電電流検知実験を示す図である。
【図９】コストの安いひずみの大きい高圧電源を使った場合の放電電流検知結果を示す図である。
【図１０】電圧の微分波形を帯電ローラに流れる電流に一致させる手順を示す図である。
【図１１】電圧の微分波形を帯電ローラに流れる電流に一致させる手順を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  画像形成装置
２  感光体
３  帯電ローラ
４  ＢＣＲ電源部
５  ＡＣ電流検知部
６  差動増幅部
７  ゲイン制御部
８  電圧微分検知部
９  ＡＣ制御部
３１  高圧電源
３２  電流検知部
３３  微分回路
３４、３５  比較器
３６、３７  位相調整回路
３８  オフセット付加部
３９  検波部
４０  可変増幅部
４１  差動増幅部
【図１】
2006276273.tif 000003
【図２】
2006276273.tif 000004
【図３】
2006276273.tif 000005
【図４】
2006276273.tif 000006
【図５】
2006276273.tif 000007
【図６】
2006276273.tif 000008
【図７】
2006276273.tif 000009
【図８】
2006276273.tif 000010
【図９】
2006276273.tif 000011
【図１０】
2006276273.tif 000012
【図１１】
2006276273.tif 000013