(57)【要約】【目的】交流電圧波形に歪みが発生する異常を高精度に検出することができる画像形成装置を提供すること。【構成】像担持体に像担持体を帯電する工程を含む電子写真方式の画像形成装置において、前記像担持体を帯電する帯電手段は像担持体に当接配置され電圧を印加されることにより像担持体面を帯電する帯電手段であり、前記帯電部材に交流電圧を印加する高圧電源と、前記高圧電源から出力される交流電流の半波の平均値を検出する平均電流検出手段と、前記高圧電源から出力される交流電流のピーク値を検出するピーク電流検出手段と、前記ピーク電流検出手段の検出結果と前記平均電流検出手段の検出結果を比較する第１の比較手段と、を有し、前記第１の比較手段の比較結果により前記帯電手段の異常を検知する。【選択図】　　　図２
2004085902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に像担持体を帯電する工程を含む電子写真方式の画像形成装置において、
前記像担持体を帯電する帯電手段は像担持体に当接配置され電圧を印加されることにより像担持体面を帯電する帯電手段であり、前記帯電部材に交流電圧を印加する高圧電源と、前記高圧電源から出力される交流電流の半波の平均値を検出する平均電流検出手段と、前記高圧電源から出力される交流電流のピーク値を検出するピーク電流検出手段と、前記ピーク電流検出手段の検出結果と前記平均電流検出手段の検出結果を比較する第１の比較手段と、を有し、前記第１の比較手段の比較結果により前記帯電手段の異常を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記平均電流検出手段の検出の値が所定値となるように前記高圧電源により前記帯電部材に印加される交流電圧を制御す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】
前記第１の比較手段は、前記ピーク電流値の検出値に所定定数を掛けた値と、前記平均電流検出手段の検出値の差を算出す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】
前記第１の比較手段の比較結果により前記帯電手段の異常を検知した場合には、前記高圧電源の出力を停止することを特徴とする請求項１，２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
像担持体に像担持体を帯電する工程を含む電子写真方式の画像形成装置において、
前記像担持体を帯電する帯電手段は像担持体に当接配置され電圧を印加されることにより像担持体面を帯電する帯電手段であり、前記帯電部材に交流電圧を印加する高圧電源と、前記高圧電源から出力される交流電流の半波の平均値を検出する平均電流検出手段と、前記高圧電源から出力される交流電流のピーク値を検出するピーク電流検出手段と、前記高圧電源から出力される交流電流の瞬時値と基準値Ａとの大きさを比較する第２の比較手段と、前記第２の比較手段の検出結果により前記高圧電源から出力される交流電流の瞬時値が基準値Ａよりも大となる時間幅を測定する計測手段と、を有し、前記計測手段の結果により前記帯電手段の異常を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記平均電流検出手段の検出の値が所定値となるように前記高圧電源により前記帯電部材に印加される交流電圧を制御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】
前記基準値１は前記ピーク電流値の検出値に所定定数を掛けた値であることを特徴とする請求項５又は６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記計測手段の結果により前記帯電手段の異常を検知した場合には、前記高圧電源の出力を停止することを特徴とする請求項５，６又は７記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関する。より詳しくは、像担持体の帯電を行う画像形成装置における帯電制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、電子写真装置・静電記録装置等の画像形成装置において感光体・誘電体等の被帯電体としての像担持体表面を帯電させる方法としては、細いコロナ放電ワイヤに高圧を印加して発生するコロナを像担持体表面に作用させて帯電を行う非接触帯電であるコロナ帯電が一般的であった。
【０００３】
近年は、低圧プロセス、低オゾン発生量、低コスト等の点から、ローラ型・ブレード型等の帯電部材を像担持体表面に接触させ、帯電部材に電圧を印加することにより像担持体表面を帯電させる接触帯電方式が主流となりつつある。特に、ローラ型の帯電部材は長期に亘って安定した帯電を行うことが可能である。帯電部材に対する印加電圧は直流電圧のみでも良いが、交流電圧を印加し、プラス側、マイナス側への放電を交互に起こすことで帯電を均一に行うことができる。
【０００４】
例えば、直流電圧を印加したときの被帯電体の放電開始閾値電圧（帯電開始電圧）以上のピーク間電圧を有する交流電圧と、直流電圧（直流オフセットバイアス）とを重畳した交流電圧を印加することにより、被帯電体の帯電を均す効果があり、均一な帯電を行うことが知られている。交流電圧の波形としては正弦波が広く用いられている。ＡＣ帯電方式においては、帯電部材の流れる交流電流を制御することで、帯電部材の環境変動の影響を抑え、安定した帯電を実現する方法が広く用いられている。
【０００５】
図１は従来の帯電回路の回路図である。帯電出力回路は直流高圧に交流高圧が重畳された帯電高圧を生成し、図中、２００１の感光ドラムに当接した帯電ローラ１０２に印加する。交流高圧の出力レベルはＣＰＵ１０５から出力されるレベルコントロール信号（ＰＲＩＶＣＮＴ）　により制御される。ＣＰＵ１０５のＩ／Ｏポート１０５Ｄからクロックパルス（ＰＲＩＣＬＫ）が出力されると、プルアップ抵抗１１６、ベース抵抗１０７を介してトランジスタ１０８がスイッチング動作し、プルアップ抵抗１１９と、ダイオード１１０を介して接続されているオペアンプ１１１の出力に応じた振幅のクロックパルスに増幅される。
【０００６】
クロックパルスは、コンデンサ１２４を介して抵抗１１３〜１３２、コンデンサ１１６〜１２０と、オペアンプ１３０，１３１によって構成される４次のバタワース型フィルタから成るフィルタ回路１３２に入力され、該フィルタ回路１３２からは＋１２Ｖを中心とした正弦波が出力される。そして、この出力はプッシュプルの高圧トランスドライブ回路１４６を介して高圧トランス２０４の一次巻線に入力され、二次巻線側に正弦波の交流高圧が発生する。又、高圧トランス二次側の一方は抵抗２４６を介して直流高圧発生回路２４７に接続されていることにより、直流高圧に交流高圧が重畳された高圧が出力保護抵抗２０３を介して帯電ローラ２０２に給電されている。
【０００７】
次に、交流高圧回路の電流検知部１４８について説明する。
【０００８】
前述の交流高圧発生回路の駆動によって発生した交流電流は、コンデンサ１４９を通過し、矢印Ａ方向の半波はダイオード１５１を通過して電流検出回路１５６に入力される。矢印Ｂ方向の半波はダイオード１５４を介して流れる。半波電流は、オペアンプ１５１、抵抗１５２、コンデンサ１５３で構成された積分回路によって整流され、オペアンプ１５１の出力端子には平均電流値に相当する直流電圧が出力される。オペアンプ１５１の出力端子はオペアンプ１１１の正入力端子に接続される。
【０００９】
一方、オペアンプ１１１の正入力にはＣＰＵ１０５のＤ／Ａポート１０５ｆから出力される電流制御信号：ＰＲＩＣＣＮＴ　が入力されており、電流制御信号：ＰＲＩＣＣＮＴ信号に応じて、交流電流の平均値が所定の値となるように交流高圧回路が制御される。又、電流検知部１４９を半波電流のピーク値を検出する回路とし、半波電流のピーク電流値が所定の値となるように交流高圧回路が制御される方式も広く用いられている。
【００１０】
次に、従来の帯電回路における帯電装置の異常検知方法について説明する。
【００１１】
オペアンプ１５１の出力端子は、電流検出信号：ＰＲＩＣＳＮＳとしてＣＰＵ１０５のＡ／Ｄポート１０５ｅに入力される。電流検出信号：ＰＲＩＣＳＮＳは、帯電ＡＣ装置が正常動作しているかを確認するための信号として用いられる。装置が正常動作している場合には、電流制御信号：ＰＲＩＣＣＮＴ　と電流検出信号：ＰＲＩＣＳＮＳ信号は同レベルで推移する。
【００１２】
しかし、高圧回路の故障により高圧出力が出力されなくなった場合、帯電ＡＣ電流が流れないため電流検出信号：ＰＲＩＣＣＮＴは変化しない。即ち、電流検出信号：ＰＲＩＣＣＮＴ　の結果から高圧回路の異常を判断することができる。プリント動作時において、電流制御信号：ＰＲＩＣＣＮＴ　を所定レベルに設定して定電流制御を開始したときに、電流検出信号：ＰＲＩＣＣＮＴ　が所定範囲外である場合には、高圧回路が異常であると判断し、プリント動作を停止していた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように、交流高圧発生回路の駆動により発生する交流電流の平均電流値、或はピーク電流値を電流検出手段によって検出し、そのレベルにより異常検知を行う方法では、交流波形に歪みが生じるといったモードの異常は検知できないという問題があった。
【００１４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、交流電圧波形に歪みが発生する異常を高精度に検出することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、像担持体に像担持体を帯電する工程を含む電子写真方式の画像形成装置において、前記像担持体を帯電する帯電手段は像担持体に当接配置され電圧を印加されることにより像担持体面を帯電する帯電手段であり、前記帯電部材に交流電圧を印加する高圧電源と、前記高圧電源から出力される交流電流の半波の平均値を検出する平均電流検出手段と、前記高圧電源から出力される交流電流のピーク値を検出するピーク電流検出手段と、前記ピーク電流検出手段の検出結果と前記平均電流検出手段の検出結果を比較する第１の比較手段と、を有し、前記第１の比較手段の比較結果により前記帯電手段の異常を検知することを特徴とする。
【００１６】
又、本発明は、像担持体に像担持体を帯電する工程を含む電子写真方式の画像形成装置において、前記像担持体を帯電する帯電手段は像担持体に当接配置され電圧を印加されることにより像担持体面を帯電する帯電手段であり、前記帯電部材に交流電圧を印加する高圧電源と、前記高圧電源から出力される交流電流の半波の平均値を検出する平均電流検出手段と、前記高圧電源から出力される交流電流のピーク値を検出するピーク電流検出手段と、前記高圧電源から出力される交流電流の瞬時値と基準値Ａとの大きさを比較する第２の比較手段と、前記第２の比較手段の検出結果により前記高圧電源から出力される交流電流の瞬時値が基準値Ａよりも大となる時間幅を測定する計測手段と、を有し、前記計測手段の結果により前記帯電手段の異常を検知することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１について説明する。
【００１９】
図４は本実施の形態に係るレーザビームプリンタ４００の構成図である。レーザプリンタ４００は、記録紙Ｐを収納するデッキ４０１を有し、デッキ４０１内の記録紙Ｐの有無を検知するデッキ紙有無センサ、デッキ４０１内の記録紙Ｐのサイズを検知する紙サイズ検知センサ４０３、デッキ４０１から記録紙Ｐを繰り出すピックアップローラ４０４、前記ピックアップローラ４０４によって繰り出された記録紙Ｐを搬送するデッキ給紙ローラ、前記デッキ給紙ローラ４０５と対を成し、記録紙Ｐの重送を防止するためのリタードローラ４０６が設けられている。そして、デッキ給紙ローラ４０５の下流には、デッキ４０１と、後述する両面反転部からの給紙搬送状態を検知するする給紙センサ４０７、更に下流へと記録紙Ｐを搬送するための給紙搬送ローラ４０８、記録紙Ｐを同期搬送するレジストローラ対４０９、前記レジストローラ対４０９への記録紙Ｐの搬送状態を検知するレジ前センサ４１０が配設されている。
【００２０】
又、レジストローラ対の下流には、後述するレーザスキャナ部４１１からのレーザ光に基づいて感光ドラム４０１上にトナー像を形成するプロセスカートリッジ４１２と、感光ドラム４０１上に形成されたトナー像を記録紙Ｐ上に転写するためのローラ部材４１３（以後、転写ローラと記す）、記録紙Ｐ上の電荷を除去し感光ドラム１からの分離を促進するための放電部材４１４（以後、除電針と記す）が配設されている。
【００２１】
更に、除電針４１４の下流には、搬送ガイド４１５、記録紙Ｐ上に転写されたトナー像を熱定着するために内部に加熱用のハロゲンヒータ４１６を備えた定着ローラ４１７と加圧ローラ４１８対、定着部からの搬送状態を検知する定着排紙センサ、定着部から搬送されてきた記録紙Ｐを排紙部か両面反転部に行き先を切り替えるための両面フラッパ４２０が配設されており、排紙部側の下流には、排紙部の紙搬送状態を検知する排紙センサ、記録紙を排紙する排紙ローラ対４２２が配設されている。
【００２２】
一方、記録紙Ｐの両面に印字するために片面印字終了後の記録紙Ｐを表裏反転させ、再度画像形成部へと給紙するための両面反転部側には、正逆転によって記録紙Ｐをスイッチバックさせる反転ローラ４２３対、反転ローラ４２３への紙搬送状態を検知する反転センサ１２４、記録紙Ｐの横方向位置を合わせるための横方向レジスト部（不図示）から記録紙Ｐを搬送するためのＤカットローラ４２５、両面反転部の記録紙Ｐ搬送状態を検知する両面センサ４２６、両面反転部から給紙部へと記録紙Ｐを搬送するための両面搬送ローラ対４２７が配設されている。
【００２３】
又、前記スキャナ部４１１には、後述の外部装置４２８から送出される画像信号に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニット４２９、レーザユニット４２９からのレーザ光を感光ドラム４０１上に走査するためのポリゴンミラー４３０とスキャナモータ４３１、結像レンズ群４３２及び折り返しミラー４３３により構成されている。そして、前記プロセスカートリッジ４１２は、公知の電子写真プロセスに必要な感光ドラム４０１、帯電部材である帯電ローラ４０２と現像ブレード４３４、トナー格納容器４３５等を具備しており、レーザプリンタ４００に対して着脱可能に構成されている。又、図中、４０３は高圧電源部であり、後述する帯電高圧回路の他に、現像ブレード４３４、転写ローラ４１３、除電針４１４に所望の電圧を給電する高圧回路を有している。
【００２４】
４３６はメインモータで、各部に動力を供給している。更に、１はレーザプリンタ４００を制御するプリンタ制御部であり、ＲＡＭ５ａ、ＲＯＭ５ｂ、タイマ５ｃ、デジタル入出力ポート（以下、Ｉ／Ｏポートと記す）５ｄ、アナログ−デジタル変換入力ポート（以下、Ａ／Ｄポートと記す）５ｅ、デジタル−アナログ出力ポート（以下、Ｄ／Ａポートと記す）５ｆ等を具備したＭＰＵ（マイクロコンピュータ）５及び各種入出力制御回路（不図示）等で構成されている。前記プリンタ制御部１は、インターフェイス４３８を介してパーソナルコンピュータ等の外部装置４２８に接続されている。
【００２５】
次に、図２の回路図に基づいて帯電高圧出力制御を説明する。尚、高圧電源部のクロック発生回路（抵抗２０７，２１６とトランジスタ２０８）、フィルタ回路２３２、高圧トランスドライブ回路２４６、高圧トランス２１２、直流高圧発生回路２４６等は従来例で説明した回路構成と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００２６】
図中、２５６と２７４は電流検出回路部である。コンデンサ２４９を通過した交流電流は、ダイオード２５１とダイオード２５４によって分離される。Ａ方向の半波電流は電流検出回路２５６に、Ｂ方向の半波電流は電流検出回路２７４にそれぞれ流れる。
【００２７】
電流検出回路２５６は従来例で示した回路と同じであり、半波電流の平均電流値の検出を行う。電流検出回路２５６の出力はオペアンプ２１１を介して高圧発生回路のフィルタ入力部にフィードバックされる。オペアンプ２１１の負入力にはＣＰＵ５のＡ／Ｄポート５ｆからの電流制御信号ＰＲＩＣＣＮＴ　が入力されており、ＰＲＩＣＣＮＴ　の設定レベルに応じて帯電交流電流の半波の平均値が所定の値となるように制御される。
【００２８】
プリント時の制御電流値は帯電バイアスの印加時間、不図示の環境センサで検出した環境条件等に応じて設定し、最適な帯電を実現させる。又、電流検出回路２５６の出力結果は平均電流検出信号：ＰＲＩＣＳＮＳ　としてＣＰＵ５のＡ／Ｄポート５ｆに入力される。ＰＲＩＣＳＮＳ　信号のレベルは、下記の式で表せる。
【００２９】
ＰＲＩＣＳＮＳ＝Ｖｔ−Ｒ（１５２）×Ｉａｖ　　…（式１−１）
ここで、Ｉａｖは帯電交流電流の半波の平均電流値、Ｒ（１５２）は抵抗１５２の抵抗値、Ｖｔは抵抗２５４及び抵抗２５５で分圧されオペアンプ２５１の正入力に入力される電圧である。
【００３０】
一方、電流検出回路２７４は、半波電流のピーク電流値を検出する回路である。Ｂ方向の半波電流はオペアンプ２７１によって反転増幅される。オペアンプ２７１の出力はダイオード２７３、抵抗２７６、コンデンサ２７５で構成された整流回路に接続されており、半波電流のピーク値に変換され、ピーク電流検出号：ＰＲＩＣＰＳＮＳ　としてＣＰＵ５のＡ／Ｄポート５ｇに入力される。ＰＲＩＣＰＳＮＳ信号のレベルは、下記の式で表せる。
【００３１】
ＰＲＩＣＰＳＮＳ＝　Ｒ（２７２）×Ｉｐ　−Ｖｆ　…（式１−２）
ここで、Ｉｐ　は帯電交流電流の半波のピーク値、Ｒ（２７２）は抵抗２７２の抵抗値、Ｖｆ　はダイオード２７３の順方向電圧である。
【００３２】
次に、帯電装置の異常検出方法について説明する。
【００３３】
図９は帯電装置が正常時と異常時における帯電電圧と帯電電流の波形である。図９（Ａ）は正常時の波形であり、帯電電圧はＤＣ電圧に正弦波の交流電流が重畳した波形となっている。帯電電流は帯電交流電圧波形に対して位相が約９０°ずれた正弦波となる。
【００３４】
これは、帯電高圧回路に接続された帯電ローラ２０２を含む負荷の大部分が容量成分であるからである。
【００３５】
一方、図９（Ｂ）は帯電装置に異常が発生した場合を示す。帯電波形に歪みが生じており、これに伴って帯電電流に歪みが発生している状態である。図９（Ｂ）で示すような異常は、帯電高圧回路に接続された出力負荷に異常生じ、負荷のインピーダンスが大きくなった場合に発生する。インピーダンスが大きい状態で、帯電電流値が所定値となるように制御を行うことで、プッシュプル回路で構成された高圧トランスドライブ回路２４６の出力値が増加し、波形に歪みが生じる。これに伴ってトランス２１２の出力波形に歪みが発生する。具体的には、次のような異常がこれに相当する。
【００３６】
・　帯電高圧回路の負荷である帯電ローラ２０２或は感光ドラム２０１の劣化によって容量値が低下する異常。或は抵抗値が大きくなる異常。
【００３７】
・　帯電高圧回路の出力部と、帯電ローラに接続された導電路間の接点で接触不良が発生した異常。
【００３８】
本実施の形態では、上記のような原因で帯電電流に歪みが生じる異常を検出する。
【００３９】
帯電装置の異常検出は平均電流検出信号：ＰＲＩＣＳＮＳ　とピーク電流検出信号：ＰＲＩＣＰＳＮＳ　を用いて行う。図５（Ａ）帯電装置が正常動作している場合における、帯電電流とＰＲＩＣＳＮＳ　信号及びＰＲＩＣＰＳＮＳ信号の波形を示したものである。（Ａ−１）は帯電電流の波形であり、トランス２１２で発生する正弦波の交流電圧によって、正弦波と同等の波形の交流電流が流れている。
【００４０】
図５（Ａ）において矢印Ａの方向は、図２の矢印Ａの方向に流れる方向と一致する。図中、Ｉａｖで示した破線は交流電流の半波分の平均電流値を示している。又、Ｉｐで示した破線は交流電流のピーク値を示している。（Ａ−２）及び（Ａ−３）は平均電流検出信号：ＰＲＩＣＳＮＳ　とピーク電流検出信号：ＰＲＩＣＰＳＮＳ　の波形であり、それぞれ、交流電流の半波の平均電流値（Ｉａｖ）と、ピーク電流値（Ｉｐ）に応じた電圧が検出される。
【００４１】
一方、図５（Ｂ）は前述の図９（Ｂ）と同様に帯電電流に歪みが生じる異常時の場合の波形である。電流のピーク値：Ｉｐ’は正常時のピーク電流値：Ｉｐよりも大となっている。これに伴い、（Ｂ−３）で示すピーク電流検出信号：ＰＲＩＣＰＳＮＳ　のレベルもＩｐ’となる。このように、正常動作時と前述の異常発生時の場合では、ピーク電流検出信号：ＰＲＩＣＰＳＮＳ　のレベルが異なる。本実施の形態では、ピーク電流検出信号：ＰＲＩＣＰＳＮＳ　のレベルをモニターし、そのレベルを基準値と比較し、基準値に対して所定範囲以上のずれがある場合は、帯電装置に異常があり、高圧出力波形に歪みが発生していると判断する。
【００４２】
図７は帯電装置異常検出の一連の処理を示すフロー図である。
【００４３】
先ず、帯電交流高圧出力時のタイミングにおいて、処理をスタートする（Ｓ７０１）。続いて、ＣＰＵ５のＡ／Ｄポート５ｆに入力される平均電流検出信号：ＰＲＩＣＳＮＳ　を読み込み（Ｓ７０２）、Ｓ７０３で帯電回路の異常検知処理を行う。ここでは、ＣＰＵ５のＤ／Ａポート５ｅで設定している制御電流設定信号：ＰＲＩＣＣＮＴ　と、Ｓ７０２で読み込んだ平均電流検出信号：ＰＲＩＣＳＮＳ　のレベルの差が基準値：α以下であるかを判断する。
【００４４】
基準値：αは、ＣＰＵ５のＤ／Ａポートの精度、Ａ／Ｄポートの精度等、回路上で発生するバラツキを考慮して設定されている。Ｓ７０３で前記信号の差が基準値以上である場合は、帯電高圧回路に異常があると判断し（Ｓ７１１）、帯電出力を停止し（Ｓ７１２）、一連の処理を終わる。ここで言う帯電高圧回路異常とは、検出した半波の交流電流値が制御値とは異なる場合の異常であり、下記の場合等が該当する。
【００４５】
・　高圧発生回路の故障により、高圧出力が出力されない異常。例えば抵抗２３８がオープンの場合。
【００４６】
・　平均電流検出回路の故障により、電流検出が正しく行えない異常。例えば抵抗１５２がショートした場合。
【００４７】
一方、Ｓ７０３で前記信号の差が基準値以下である場合は、Ｓ７０４からの帯電装置の異常検出処理に進む。Ｓ７０４ではＳ７０２で読み込んだ平均電流検出信号：ＰＲＩＣＳＮＳ　を平均電流検出値：Ｉａｖ（ｓ）　に変換する。変換は、ＣＰＵ５のＲＡＭ５ａに予め記憶された変換テーブルを用いて行う。
【００４８】
続いて、Ｓ７０５でピーク電流検出信号：ＰＲＩＣＰＳＮＳ　の読み込みを行い、Ｓ７０６でピーク電流検出値：Ｉｐ（ｓ）に変換する。変換は前述の平均電流検出信号：ＰＲＩＣＳＮＳ　の変換と同様に、予め記憶されたテーブルを用いて行う。続いてＳ７０７では、ピーク電流検出値：Ｉｐ（ｓ）から、帯電交流電流が理想的な正弦波である場合の平均電流値：γを算出する。理想的な正弦波交流電流の半波のピーク値：Ｉｐと平均値：Ｉａｖの関係は、Ｉａｖ＝０．６３×Ｉｐ　の関係にあることから、γ＝０．６３×Ｉｐ（ｓ）　としている。
【００４９】
続いてＳ７０８では、平均電流検出値：Ｉａｖ（ｓ）　と、Ｓ７０７で算出したピーク電流検出値：Ｉｐ（ｓ）からの平均電流値：γの差と、基準値：βの値以下であるかを判断する。基準値：βはプリント時に帯電ローラと感光ドラム間で発生する放電によって発生する帯電電流の波形歪みを考慮して設定されている。ここで、Ｉｐ（ｓ）とγの差が基準値：β以下である場合は、Ｓ７０７に進み一連の処理を終了する。
【００５０】
一方、Ｉｐ（ｓ）とγの差が基準値：β以上である場合は、帯電装置異常と判断し（Ｓ７１０）、帯電出力を停止し（Ｓ７１２）、一連の処理を終了する（Ｓ７０７）。ここで言う帯電装置異常とは、検出した半波の交流波形に歪みが生じている異常であり、下記の場合等が該当する。
【００５１】
・　帯電高圧の負荷故障により、帯電交流出力の波形に歪みが発生している異常。例えば、帯電ローラ２０２のインピーダンスが増加した場合。
【００５２】
・　高圧発生回路の故障により、帯電交流出力の波形に歪みが発生している異常。例えば、フィルタ回路２３２が故障により、フィルタ回路の出力が非正弦波となった場合。
【００５３】
以上、説明した通り、本実施の形態における帯電装置においては、帯電交流電流の平均値の検出値：Ｉａｖ（ｓ）　と、ピーク値の検出値：Ｉｐ（ｓ）を比較することで交流電流波形の歪みの発生を判断することで、帯電装置の異常を検出することが可能となった。
【００５４】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００５５】
前記実施の形態１では、帯電交流電流の平均値とピーク値をそれぞれ検出して比較することで交流波形の歪みを検知し、帯電装置の異常判断を行った。本実施の形態における帯電手段の基本構成は実施の形態１の場合と同じであるが、本実施の形態においては、周期的に変化する交流電流のレベルと、一定の基準レベルを比較し、電流レベルが基準レベルよりも高くなる時間を検出することで、交流波形の歪みを検知し、帯電装置の異常判断を行うことを特徴とする。
【００５６】
図３は本実施の形態における帯電高圧手段の回路図である。
【００５７】
前記実施の形態１と異なるのは、矢印Ｂ方向に流れる帯電交流電流の検出を行う回路のみである。矢印Ｂ方向に流れる半波の交流電流は、ダイオード２５４を通過し、電流幅検出回路３７４に入力される。半波電流はオペアンプ３７２で構成された反転増幅回路で電圧に変換され、オペアンプ３７２の出力部には半波電圧が出力される。オペアンプの出力部にはダイオード３７７、抵抗３７３、抵抗３７９、コンデンサ３８０で構成されたピーク電圧検出回路が接続されている。
【００５８】
ダイオード３７７のカソード部の電圧レベルは半波電圧のピーク値のレベルとなる。３７８はコンパレータであり、負入力には半波電圧のピーク値の半分の電圧レベルが抵抗３７３と抵抗３７８で分圧されて入力されている。
【００５９】
一方、正入力には半波波形が入力される。オペアンプの出力部は抵抗３７６により５Ｖ電源でプルアップされてＣＰＵ５のＩ／Ｏポート５ｈに入力されており、半波電圧の電圧レベルによって０Ｖ或は５Ｖレベルで変移する。ＣＰＵ５のＩ／Ｏポート５ｈでは、コンパレータ３７８の出力が５Ｖの場合はＨＩＧＨレベル、０Ｖの場合はＬＯＷレベルとして検知される。
【００６０】
図６は帯電電流、平均電流検出信号：ＰＲＩＣＳＮＳ　、電流幅検出信号：ＰＲＩＣＷＳＮＳの波形である。図６（Ａ）は正常動作時の波形、図６（ｂ）は実施の形態１で示した異常と同じモードの異常発生時の波形である。平均電流検出信号：ＰＲＩＣＳＮＳ　の波形は正常時、異常発生とも実施の形態１と同じである。
【００６１】
電流幅検出信号：ＰＲＩＣＷＳＮＳの信号は、半波電流の推移と共に変化する。半波電流の瞬時値がピーク値の半分のレベルよりも高いタイミングで５Ｖとなり、それ以外のタイミングでは０Ｖとなるパルス状の波形となる。電流幅検出信号：ＰＲＩＣＷＳＮＳ信号のパルス幅は、正常時の場合でｔｗ１、波形が歪んだ異常時ではｔＷ２となり、正常時と異常時で異なる。本実施の形態では、電流幅検出信号：ＰＲＩＣＷＳＮＳ信号のパルス幅：τを検出し、その値を基準値と比較し、基準値に対して所定範囲異常である場合には、波形に歪みが発生している異常が発生していると判断する。
【００６２】
図８は帯電装置異常検出装置の一連の処理を示すフロー図である。
【００６３】
Ｓ８０１で帯電交流高圧出力時のタイミングにおいて処理をスタートし、Ｓ８０２，Ｓ８０３では実施の形態１と同様の処理方法で帯電高圧回路の異常検出を行う。ここで異常と判定した場合には、Ｓ８０８に進み帯電回路異常と判断し、Ｓ８０９で帯電出力を停止して、一連の処理を終える。
【００６４】
一方、Ｓ８０３で異常と判断されなかった場合は、Ｓ８０４に進む。Ｓ８０４では電流幅検出信号：ＰＲＩＣＷＳＮＳ信号のパルス幅：τの測定を行う。測定はＩ／Ｏポート５ｈがＨＩＧＨレベルとなる時間を測定することで行う。測定はＣＰＵ５の内部タイマ５Ｃを用いて行い、電流幅検出信号：ＰＲＩＣＷＳＮＳ信号がＬＯＷからＨＩＧＨに変移した立ち上がりでタイマースタートし、ＨＩＧＨからＬＯＷへの立下りでタイマをストップすることで行う。
【００６５】
次に、Ｓ８０５では、Ｓ８０４で検出したパルス幅検出値：τｓ　と、交流電流波形が理想的な正弦波である場合のパルス幅：τｒｅｆ　との差が基準値：θ以下であるかの判断を行う。τｒｅｆ　は、高圧交流出力の周波数をｆとすると、下記の式で表せる。
【００６６】
τｒｅｆ　＝１／３×１／ｆ　　　　…（式２−１）
基準値：θはプリント時に帯電ローラと感光ドラム間で発生する放電によって発生する帯電電流の波形歪みを考慮して設定されている。Ｓ８０５でτｓ　とτｒｅｆ　の差が基準値：θ以下の場合には、Ｓ８０６に進み一連の処理を終了する。
【００６７】
一方、τｓ　とτｒｅｆ
の差が基準値：θ以上の場合には、帯電装置異常と判断し
（Ｓ８０７）出力を停止し（Ｓ８０９）、一連の処理を終了する（Ｓ８０９）。ここで言う帯電装置異常とは、実施の形態１で説明した異常と同様に、半波の交流波形に歪みが生じている異常である。
【００６８】
以上、説明した通り、本実施の形態における帯電装置においては、周期的に変化する交流電流のレベルと、一定の基準レベルを比較し、電流レベルが基準レベルよりも高くなる時間を検出して交流波形の歪みを判断することで、帯電装置の異常を検出することが可能となった。
【００６９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、帯電部材に交流電圧を印加する高圧電源と、前記高圧電源から出力される交流電流の半波の平均値を検出する平均電流検出手段と、前記高圧電源から出力される交流電流のピーク値を検出するピーク電流検出手段と、前記ピーク電流検出手段の検出結果と前記平均電流検出手段の検出結果を比較する第１の比較手段と、を有し、前記第１の比較手段の比較結果によって帯電装置の異常を検知する構成とすることで、帯電電流波形に歪みが発生する帯電装置の異常を検出することが可能となった。
【００７０】
又、帯電部材に交流電圧を印加する高圧電源と、前記高圧電源から出力される交流電流の半波の平均値を検出する平均電流検出手段と、前記高圧電源から出力される交流電流のピーク値を検出するピーク電流検出手段と、前記高圧電源から出力される交流電流の瞬時値と基準値Ａとの大きさを比較する第２の比較手段と、前記第２の比較手段の検出結果により前記高圧電源から出力される交流電流の瞬時値が基準値Ａよりも大となる時間幅を測定する計測手段と、を有し、前記計測手段の結果によって帯電手段の異常を検知する構成とすることで、帯電電流波形に歪みが発生する帯電装置の異常を検出することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の帯電高圧回路の回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１の帯電高圧回路の回路図である。
【図３】本発明の実施の形態２の帯電高圧回路の回路図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図５】本発明の実施の形態１の帯電電流検出波形の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態２の帯電電流検出波形の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１の異常検知処理のフロー図である。
【図８】本発明の実施の形態１の異常検知処理のフロー図である。
【図９】本発明の実施の形態１の帯電電圧波形と帯電電流波形の説明図である。
【符号の説明】
１０１　　感光ドラム
１０２　　帯電ローラ
１０５　　中央演算処理装置（ＣＰＵ）
１０５ｄ　Ｉ／Ｏポート
１０５ｅ　Ｄ／Ａポート
１１２　　トランス
１５１　　オペアンプ
１０８　　トランジスタ
１１０　　ダイオード
１１６　　抵抗
１４９　　コンデンサ
４００　　画像形成装置本体
４１２　　プロセスカートリッジ
４０１　　感光ドラム
４０３　　は高圧電源
４３４　　現像スリーブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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