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JP5453338B2 - Image forming apparatus and developing bias voltage control method - Google Patents
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JP5453338B2 - Image forming apparatus and developing bias voltage control method - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置及びこのような画像形成装置における現像バイアス電圧制御方法に関する。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus and a developing bias voltage control method in such an image forming apparatus.

電子写真方式を利用した、コピー機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置は、像担持体(例えば、感光体ドラムや転写ベルト)と、画像データに基づいた光を出射して像担持体に静電潜像を形成する露光装置と、像担持体に形成された静電潜像に現像剤(トナー)を供給して該静電潜像を顕像化する現像装置を備えている。   An image forming apparatus such as a copier, a printer, or a facsimile using an electrophotographic method emits light based on an image carrier (for example, a photosensitive drum or a transfer belt) and image data and statically puts it on the image carrier. An exposure apparatus for forming an electrostatic latent image and a developing apparatus for developing the electrostatic latent image by supplying a developer (toner) to the electrostatic latent image formed on the image carrier are provided.

このような現像装置では、現像ローラーに印加される現像バイアス電圧を高くすると、トナー像の形成に必要な量のトナーを像担持体に供給することが容易となる一方で、現像バイアス電圧のピーク値と像担持体の表面電位との間の電位差が大きくなって、像担持体と現像ローラーとの間でリーク(気中放電)が発生しやすくなる。リークが発生すると、像担持体上にランダムな黒点(ノイズ)が発生する、所謂現像リークが発生し、良好な画質のトナー像が形成されない。更に、周辺機器の故障も招きやすくなる。   In such a developing device, when the developing bias voltage applied to the developing roller is increased, it becomes easier to supply the toner necessary for forming the toner image to the image carrier, while the peak of the developing bias voltage is reached. The potential difference between the value and the surface potential of the image carrier increases, and leakage (air discharge) tends to occur between the image carrier and the developing roller. When the leak occurs, a so-called development leak occurs, in which random black spots (noise) are generated on the image carrier, and a toner image with good image quality is not formed. In addition, peripheral devices are likely to fail.

逆に、リークを避けるために現像バイアス電圧を低くすると、トナー像の形成に必要な量のトナーが像担持体に供給されにくくなり、トナー像に濃度ムラが発生する。その結果、良好な画質のトナー像が形成されない。   Conversely, if the developing bias voltage is lowered to avoid leakage, it becomes difficult to supply the amount of toner necessary for forming the toner image to the image carrier, and density unevenness occurs in the toner image. As a result, a good quality toner image is not formed.

従って、現像ローラーには、リークが発生しないように現像バイアス電圧を設定する必要がある。従来より、像担持体と現像ローラーとの間のリークを防ぐ方法として、特許文献1〜5に記載されているように、電源からの異常出力の回数(即ち、リークの回数)をカウントして所定回数以上連続した場合に印字動作を停止する方法や、現像ローラーに印加する電圧を変化させてリークが生じる際の電圧を検出した後に現像バイアス電圧を設定する方法があった。   Therefore, it is necessary to set a developing bias voltage so that the developing roller does not leak. Conventionally, as described in Patent Documents 1 to 5, as a method for preventing leakage between the image carrier and the developing roller, the number of abnormal outputs from the power source (that is, the number of leaks) is counted. There are a method of stopping the printing operation when it continues for a predetermined number of times or a method of setting a developing bias voltage after detecting a voltage when a leak occurs by changing a voltage applied to the developing roller.

特開2006−126878号公報JP 2006-126878 A 特開平07−287482号公報JP 07-287482 A 特開平6−348116号公報JP-A-6-348116 特開平7−287482号公報JP 7-287482 A 特開平6−148997号公報JP-A-6-148997

しかし、上記の方法は、異常出力の回数が所定回数以上連続した場合に印字動作が停止するだけであって、印字を再開する場合にはユーザーが手動で現像バイアス電圧の調整をする等の対応が必要であった。また、現像ローラーに印加する電圧を変化させて最適な現像バイアス電圧を設定する方法は設定に時間と手間がかかってしまう。   However, the above method only stops the printing operation when the number of abnormal outputs continues for a predetermined number of times. When restarting printing, the user manually adjusts the development bias voltage. Was necessary. Further, the method of setting the optimum developing bias voltage by changing the voltage applied to the developing roller takes time and labor for setting.

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、現像ローラーに印加する現像バイアス電圧の調整の簡単化を図った画像形成装置及び現像バイアス電圧制御方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an image forming apparatus and a development bias voltage control method that simplify the adjustment of the development bias voltage applied to the development roller. And

請求項1に記載の発明の画像形成装置は、現像剤であるトナーを表面に担持して搬送する現像ローラーと、当該現像ローラーに現像バイアス電圧を印加する電圧印加部とを有する現像装置と、画像データに基づいた静電潜像が形成され、当該静電潜像が前記現像ローラーから供給されるトナーによって顕像化したトナー像を担持する像担持体と、前記現像ローラーと前記像担持体との間で発生する電圧リークを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果を用いて前記電圧リークが発生してから終了するまでのリーク発生時間を算出する算出手段と、前記算出手段が算出したリーク発生時間に比例して前記現像バイアス電圧の下げ幅を決定し、前記電圧印加部に対して前記現像バイアス電圧の値を前記下げ幅分低下させる制御を行う制御手段と、を備えている。   An image forming apparatus according to an aspect of the present invention includes a developing roller that carries a toner, which is a developer, on a surface thereof and conveys the developing roller, and a voltage applying unit that applies a developing bias voltage to the developing roller; An image carrier that carries a toner image in which an electrostatic latent image based on image data is formed and the electrostatic latent image is visualized by toner supplied from the developing roller, the developing roller, and the image carrier Detecting means for detecting a voltage leak occurring between the calculating means, a calculating means for calculating a leak occurrence time from the occurrence of the voltage leak to the end using the detection result of the detecting means, and the calculating means A control unit that determines a reduction width of the development bias voltage in proportion to the calculated leak occurrence time, and controls the voltage application unit to reduce the value of the development bias voltage by the reduction width. It has a, and.

また、請求項3に記載の発明の現像バイアス電圧制御方法は、現像剤であるトナーを表面に担持して搬送する現像ローラーと当該現像ローラーに現像バイアス電圧を印加する電圧印加部とを有する現像装置と、画像データに基づいた静電潜像が形成され、当該静電潜像が前記現像ローラーから供給されるトナーによって顕像化したトナー像を担持する像担持体と、を備えた画像形成装置の現像バイアス電圧制御方法であって、前記現像ローラーと前記像担持体との間で発生する電圧リークを検出する検出ステップと、前記検出ステップにおける検出結果を用いて前記電圧リークが発生してから終了するまでのリーク発生時間を算出する算出ステップと、前記算出ステップにて算出されたリーク発生時間に比例して前記現像バイアス電圧の下げ幅を決定する決定ステップと、前記電圧印加部が前記現像ローラーに印加する前記現像バイアス電圧の値を前記決定ステップにて決定された前記下げ幅分低下させる制御を行う制御ステップと、を含んだものである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a developing bias voltage control method comprising: a developing roller for carrying and transporting toner as a developer on a surface; and a voltage applying unit for applying a developing bias voltage to the developing roller. Image forming apparatus comprising: an apparatus; and an image carrier that forms an electrostatic latent image based on image data and carries a toner image visualized by toner supplied from the developing roller. A developing bias voltage control method for an apparatus, comprising: a detecting step for detecting a voltage leak occurring between the developing roller and the image carrier; and the voltage leak is generated using a detection result in the detecting step. A calculation step for calculating a leak occurrence time from the start to the end, and a decrease in the developing bias voltage in proportion to the leak occurrence time calculated in the calculation step And a control step for performing control to reduce the value of the developing bias voltage applied to the developing roller by the voltage application unit by the amount of decrease determined in the determining step. It is.

従来、リークが発生したときは印字動作を停止させて手動で現像バイアス電圧を調整したり、現像バイアス電圧を変化させながらリークが発生する電圧値を検出して最適な現像バイアス電圧を設定したりしていたため、時間と手間がかかっていた。しかし、上記の発明によれば、リークが発生した場合、制御手段がリーク発生時間に比例して現像バイアス電圧の下げ幅を決定し、この下げ幅分だけ現像バイアス電圧の値を下げるため、リークが発生しないための最適な現像バイアス電圧の調整を簡単に行うことができる。   Conventionally, when a leak occurs, the printing operation is stopped and the development bias voltage is adjusted manually, or the optimum development bias voltage is set by detecting the voltage value at which the leak occurs while changing the development bias voltage. It took a lot of time and effort. However, according to the above invention, when a leak occurs, the control means determines a reduction width of the development bias voltage in proportion to the leak occurrence time, and the value of the development bias voltage is lowered by this reduction width. Therefore, it is possible to easily adjust the optimum developing bias voltage so as not to occur.

ここで、制御手段が行う「前記算出手段が算出したリーク発生時間に比例して前記現像バイアス電圧の下げ幅を決定し、」とは、詳しくは、リーク発生時間の長さに比例して、現像バイアス電圧の下げ幅が大きくなるように制御手段が下げ幅を決定するということである。   Here, the control means "determines the reduction width of the development bias voltage in proportion to the leak occurrence time calculated by the calculation means," specifically, in proportion to the length of the leak occurrence time, That is, the control means determines the reduction width so that the reduction width of the development bias voltage becomes large.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置であって、前記電圧印加部は、交流電圧と直流電圧を重畳させることによって現像バイアス電圧を生成し、当該現像バイアス電圧を前記現像ローラーに印加するものであり、前記制御手段は、前記リーク発生時間が予め定められた時間より短い場合は、前記交流電圧又は前記直流電圧の何れか一方の電圧値を下げ、前記予め定められた時間以上である場合は、前記交流電圧及び前記直流電圧の両方の電圧値を下げて前記現像バイアス電圧を下げる制御を行うものである。   A second aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the voltage application unit generates a development bias voltage by superimposing an alternating voltage and a direct current voltage, and the development bias voltage is generated. When the leak occurrence time is shorter than a predetermined time, the control unit lowers the voltage value of either the AC voltage or the DC voltage, and applies the predetermined voltage to the developing roller. If it is longer than the predetermined time, control is performed to lower the developing bias voltage by lowering the voltage values of both the AC voltage and the DC voltage.

また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の現像バイアス電圧制御方法であって、前記電圧印加部は、交流電圧と直流電圧を重畳させることによって現像バイアス電圧を生成し、当該現像バイアス電圧を前記現像ローラーに印加するものであり、前記制御ステップでは、前記リーク発生時間が予め定められた時間より短い場合は、前記交流電圧又は前記直流電圧の何れか一方の電圧値を下げ、前記予め定められた時間以上である場合は、前記交流電圧及び前記直流電圧の両方の電圧値を下げて前記現像バイアス電圧を下げる制御を行うものである。   The invention according to claim 4 is the developing bias voltage control method according to claim 3, wherein the voltage applying unit generates a developing bias voltage by superimposing an alternating voltage and a direct voltage, A developing bias voltage is applied to the developing roller. In the control step, when the leak occurrence time is shorter than a predetermined time, the voltage value of either the AC voltage or the DC voltage is decreased. When the predetermined time is exceeded, control is performed to lower the developing bias voltage by lowering the voltage values of both the AC voltage and the DC voltage.

これらの発明によれば、リーク発生時間が予め定められた時間より短いときは、制御手段は交流電圧又は直流電圧の何れか一方のみを変化させて現像バイアス電圧を下げるため、現像バイアス電圧の調整を簡単、短時間で行うことができる。   According to these inventions, when the leak occurrence time is shorter than a predetermined time, the control means changes only one of the AC voltage and the DC voltage to lower the development bias voltage, so that the adjustment of the development bias voltage is performed. Can be carried out easily and in a short time.

本発明によれば、リークが発生した場合、制御手段がリーク発生時間に比例して現像バイアス電圧を下げるため、リークが発生しないための最適な現像バイアス電圧の調整を簡単に行うことができる。   According to the present invention, when a leak occurs, the control unit lowers the development bias voltage in proportion to the leak occurrence time, so that the optimum development bias voltage can be easily adjusted to prevent the leak from occurring.

画像形成装置の機械的構成の一例を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a mechanical configuration of the image forming apparatus. 現像装置の構成の概略を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a developing device. 現像バイアス電圧の電圧波形の一例を示す図。The figure which shows an example of the voltage waveform of a developing bias voltage. 気圧とリークが発生するときの現像バイアス電圧の関係を示す図。The figure which shows the relationship between an atmospheric | air pressure and the developing bias voltage when leak arises. 現像バイアス電圧の調整方法の流れを示したフローチャート。6 is a flowchart showing a flow of a method for adjusting a developing bias voltage.

以下、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、本実施の形態では画像形成装置1としてプリンターを例に説明するが、電子写真方式のコピー機、ファクシミリ、またこれらの複数の機能を備えた複合機であってもよい。   Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a printer is described as an example of the image forming apparatus 1. However, an electrophotographic copying machine, a facsimile, or a multifunction machine having a plurality of these functions may be used.

図1は、本実施の形態における画像形成装置1の機械的構成の一例を示す断面図である。画像形成装置1は、露光装置11、現像装置12、帯電器13、感光体ドラム14、転写ローラー15及び定着器16を備えて構成される。   FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a mechanical configuration of an image forming apparatus 1 according to the present embodiment. The image forming apparatus 1 includes an exposure device 11, a developing device 12, a charger 13, a photosensitive drum 14, a transfer roller 15, and a fixing device 16.

感光体ドラム14は、円筒状の部材であり、図略のモータからの駆動力を受けて、図1における時計回りの方向に回転する。帯電器13は、感光体ドラム14の表面を略一様に帯電する。露光装置11は、レーザダイオード等の光源を備え、帯電器13によって略一様に帯電された感光体ドラム14の表面に対して、画像データに応じた光を照射して、静電潜像を形成する。尚、画像データは、画像形成装置1に接続されたパーソナルコンピュータ等によって送信されたものを画像形成装置1が受信したものである。   The photosensitive drum 14 is a cylindrical member, and rotates in the clockwise direction in FIG. 1 in response to a driving force from a motor (not shown). The charger 13 charges the surface of the photosensitive drum 14 substantially uniformly. The exposure apparatus 11 includes a light source such as a laser diode, and irradiates light corresponding to image data onto the surface of the photosensitive drum 14 that is substantially uniformly charged by the charger 13 to form an electrostatic latent image. Form. The image data is data received by the image forming apparatus 1 that is transmitted by a personal computer or the like connected to the image forming apparatus 1.

現像装置12は、トナーを収納するトナーコンテナを備え、静電潜像が形成された感光体ドラム14の表面にトナーを供給してトナー像を形成する。感光体ドラム14に形成されたトナー像が、後述する転写ローラー15によって、搬送路Pを搬送される用紙又は転写ベルト(図示省略)に転写される。   The developing device 12 includes a toner container that stores toner, and supplies toner to the surface of the photosensitive drum 14 on which the electrostatic latent image is formed to form a toner image. A toner image formed on the photosensitive drum 14 is transferred onto a sheet or a transfer belt (not shown) conveyed on the conveyance path P by a transfer roller 15 described later.

感光体ドラム14と対向する位置には、転写ローラー15が配設されている。転写ローラー15は、導電性を有するゴム材料等で構成され、感光体ドラム14に形成されたトナー像を搬送路Pを搬送される用紙又は転写ベルトに転写する。   A transfer roller 15 is disposed at a position facing the photosensitive drum 14. The transfer roller 15 is made of a conductive rubber material or the like, and transfers the toner image formed on the photosensitive drum 14 onto a sheet or transfer belt that is transported along the transport path P.

定着器16は、ヒータ等を内蔵する定着ローラー160及び定着ローラー160と対向する位置に設けられた加圧ローラー161を備え、トナー像が形成された用紙を加熱搬送することにより、用紙に転写されたトナー像を定着させる。   The fixing device 16 includes a fixing roller 160 having a built-in heater and the like, and a pressure roller 161 provided at a position facing the fixing roller 160. The fixing device 16 is transferred to the paper by heating and conveying the paper on which the toner image is formed. Fix the toner image.

次に、画像形成装置1の画像形成動作について簡単に説明する。先ず、帯電器13により感光体ドラム14の表面が略均一に帯電される。そして、帯電された感光体ドラム14表面が、露光装置11により露光され、静電潜像が感光体ドラム14の表面に形成される。そして、現像装置12により感光体ドラム14の表面にトナーが供給されることによりこの静電潜像が顕像化してトナー像となり、転写ローラー15により感光体ドラム14の表面のトナー像が用紙に転写される。用紙に転写されたトナー像は、定着器16により固着される。   Next, an image forming operation of the image forming apparatus 1 will be briefly described. First, the surface of the photosensitive drum 14 is charged almost uniformly by the charger 13. Then, the charged surface of the photosensitive drum 14 is exposed by the exposure device 11, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 14. Then, the toner is supplied to the surface of the photosensitive drum 14 by the developing device 12 to visualize the electrostatic latent image into a toner image, and the toner image on the surface of the photosensitive drum 14 is transferred to the paper by the transfer roller 15. Transcribed. The toner image transferred to the paper is fixed by the fixing device 16.

図2は、現像装置12の構成の概略を示す断面図であり、図1に示した現像装置12の周辺部を拡大して示したものである。現像装置12は、現像ローラー72、磁気ローラー73、パドルミキサ74、攪拌ミキサ75、穂切りブレード76、仕切板77、及び電圧印加部80を備える。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing an outline of the configuration of the developing device 12, and shows an enlarged peripheral portion of the developing device 12 shown in FIG. The developing device 12 includes a developing roller 72, a magnetic roller 73, a paddle mixer 74, a stirring mixer 75, a panning blade 76, a partition plate 77, and a voltage application unit 80.

現像ローラー72は、表面にトナーを担持して搬送することにより、感光体ドラム14の表面に形成された静電潜像をトナー像として顕像化する。磁気ローラー73は、内部に配置された磁石によって2成分現像剤を吸着して磁気ブラシを発生させ、現像ローラー72にトナーを供給する。   The developing roller 72 carries the toner on its surface and conveys it, thereby developing the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 14 as a toner image. The magnetic roller 73 attracts the two-component developer by a magnet disposed therein to generate a magnetic brush, and supplies toner to the developing roller 72.

パドルミキサ74及び攪拌ミキサ75は、らせん状羽根を有し、互いに逆方向に2成分現像剤を搬送しながら攪拌してトナーを帯電させる。更に、パドルミキサ74は、帯電させたトナーとキャリアとを含む2成分現像剤を磁気ローラー73に供給する。穂切りブレード76は、磁気ローラー73上に形成された磁気ブラシの厚さを規制する。仕切板77は、パドルミキサ74と攪拌ミキサ75との間に設けられ、仕切板77の両端側より外側で、2成分現像剤が自由に通過できるようになっている。   The paddle mixer 74 and the agitation mixer 75 have spiral blades, and agitate the toner while conveying the two-component developer in opposite directions to charge the toner. Further, the paddle mixer 74 supplies a two-component developer containing charged toner and a carrier to the magnetic roller 73. The ear cutting blade 76 regulates the thickness of the magnetic brush formed on the magnetic roller 73. The partition plate 77 is provided between the paddle mixer 74 and the stirring mixer 75 so that the two-component developer can freely pass outside the both end sides of the partition plate 77.

電圧印加部80は、現像ローラー72及び磁気ローラー73に現像バイアス電圧を印加する電源である。尚、現像バイアス電圧は後述する制御部100による制御に従って出力する。図3は、電圧印加部80が現像ローラー72に印加する電圧波形を示している。図3の波形は、周波数3[kHz]、正デューティー30%、ピーク電圧1.6[kV]の交流電圧に200[V]の直流電圧を重畳することによってシフトさせてものである。   The voltage application unit 80 is a power source that applies a development bias voltage to the development roller 72 and the magnetic roller 73. The development bias voltage is output according to control by the control unit 100 described later. FIG. 3 shows a voltage waveform applied to the developing roller 72 by the voltage application unit 80. The waveform in FIG. 3 is shifted by superimposing a DC voltage of 200 [V] on an AC voltage having a frequency of 3 [kHz], a positive duty of 30%, and a peak voltage of 1.6 [kV].

また、図4は、気圧と、感光体ドラム14と現像ローラー72の間でリークが発生するときの現像バイアス電圧の関係を示したものであり、感光体ドラム14と現像ローラー72の周面同士の距離がt=0.3[mm]のときのものである。図4によると、例えば、760[mmHg]の平地では放電電圧(リークが発生し始める電圧)が約1.82[kV]であるのに対し、700[mmHg]の地域では約1.7[kV]となっている。つまり、平地ではピーク電圧が1.82[kV]を超えるとリークが発生しやすいが、標高の高い(気圧の低い)地域では、ピーク電圧が1.7[kV]を超えるとリークが発生しやすくなる。従って、平地等の標高が低い地域で現像バイアス電圧を設定した後に、標高が高い(気圧が低い)地域で同じ画像形成装置を使用すると、リークが発生しやすくなり、現像バイアス電圧を設定し直す必要があった。   4 shows the relationship between the atmospheric pressure and the developing bias voltage when a leak occurs between the photosensitive drum 14 and the developing roller 72. The peripheral surfaces of the photosensitive drum 14 and the developing roller 72 are similar to each other. Is the distance when t = 0.3 [mm]. According to FIG. 4, for example, the discharge voltage (voltage at which leakage starts) is about 1.82 [kV] in the flat area of 760 [mmHg], whereas it is about 1.7 [in the area of 700 [mmHg]. kV]. In other words, leaks are likely to occur when the peak voltage exceeds 1.82 [kV] on flat ground, but leaks occur when the peak voltage exceeds 1.7 [kV] in high altitude areas (low atmospheric pressure). It becomes easy. Therefore, if the same image forming apparatus is used in an area where the altitude is high (atmospheric pressure is low) after setting the development bias voltage in an area where the altitude is low, such as a flat ground, leakage tends to occur, and the development bias voltage is reset. There was a need.

また、画像形成装置の稼働初期にはリークが発生しなくても、稼働時間が長くなると負荷変動が大きくなり、僅かな気圧変化等でリークが発生してトナー像の乱れを引き起こす場合がある。このようなリーク発生を防ぐためには現像バイアス電圧を調整する必要があるが、従来は印字動作を停止させて手動で現像バイアス電圧を調整したり、現像バイアス電圧を変化させながらリークが発生する電圧値を検出して最適な現像バイアス電圧を設定したりしていたため、時間と手間がかかっていた。   Even if no leakage occurs in the initial operation of the image forming apparatus, the load fluctuation increases as the operation time becomes longer, and the leakage may occur due to a slight change in atmospheric pressure, etc., causing the toner image to be disturbed. In order to prevent such a leak from occurring, it is necessary to adjust the developing bias voltage. Conventionally, however, the printing operation is stopped and the developing bias voltage is adjusted manually, or a voltage that causes a leak while changing the developing bias voltage. It took time and effort to detect the value and set the optimum development bias voltage.

そこで、本実施の形態における画像形成装置1は、リークが発生しない最適な現像バイアス電圧の設定の簡単化を図った。以下、現像バイアス電圧の設定方法について詳しく説明する。   Therefore, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment simplifies the setting of the optimum developing bias voltage that does not cause a leak. Hereinafter, a method for setting the developing bias voltage will be described in detail.

制御部100は、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等からなり、画像形成装置1の動作全般を制御するものであり、リーク検知部101、リーク発生時間計測部102及び現像バイアス電圧制御部103を有する。リーク検知部101は、感光体ドラム14と現像ローラー72との間に流れた過電流を検出することによって、リーク発生を検知する。リーク発生時間計測部102は、リーク検知部101の検知結果を用いて、リークを検知した時から検知を終了するまでの時間、即ち、リークが発生している間の時間(リーク発生時間)を計測する。   The control unit 100 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, and controls the overall operation of the image forming apparatus 1, and includes a leak detection unit. 101, a leak occurrence time measurement unit 102, and a development bias voltage control unit 103. The leak detection unit 101 detects the occurrence of leak by detecting an overcurrent flowing between the photosensitive drum 14 and the developing roller 72. The leak occurrence time measurement unit 102 uses the detection result of the leak detection unit 101 to calculate the time from when a leak is detected until the detection is completed, that is, the time during which the leak is occurring (leak occurrence time). measure.

現像バイアス電圧制御部103は、リーク発生時間に基づいて現像バイアス電圧の下げ幅を決定し、現像バイアス電圧を調整する。リークが発生すると現像バイアス電圧を低く変更する必要があるが、リーク発生時間が長い場合は、短い場合に比べて現像バイアス電圧をより低く設定する必要がある。言い換えると、リーク発生時間が短いにもかかわらず、リーク発生時間が長いときに採用していた現像バイアス電圧の下げ幅を用いて調整すると、現像バイアス電圧の最適値から大きく離れ、画質悪化の原因となる。従って、現像バイアス電圧制御部103は、リーク発生時間計測部102が計測したリーク発生時間に比例して現像バイアス電圧の下げ幅を決定する。   The development bias voltage control unit 103 determines a reduction width of the development bias voltage based on the leak occurrence time, and adjusts the development bias voltage. When a leak occurs, it is necessary to change the developing bias voltage to be low. However, if the leak occurrence time is long, it is necessary to set the developing bias voltage lower than when the leak is short. In other words, if the adjustment is made using the development bias voltage reduction range that was used when the leak occurrence time was long, even though the leak occurrence time was short, it would be far from the optimum value of the development bias voltage, causing deterioration in image quality. It becomes. Therefore, the development bias voltage control unit 103 determines the reduction width of the development bias voltage in proportion to the leak occurrence time measured by the leak occurrence time measurement unit 102.

図5を用いて具体的に説明する。図5は、リークが発生したときの現像バイアス電圧の調整方法の流れを示したフローチャートである。リーク検知部101がリーク発生を検知すると(ステップS11)、リーク発生時間計測部102は時間計測を開始する(ステップS12)。そしてリーク検知部101がリークを検知しなくなると(ステップS13;YES)、リーク発生時間計測部102は時間計測を終了し(ステップS14)、現像バイアス電圧制御部103は、リーク発生時間から現像バイアス電圧の下げ幅を決定する(ステップS15)。   This will be specifically described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a flow of a method for adjusting the developing bias voltage when a leak occurs. When the leak detection unit 101 detects a leak occurrence (step S11), the leak occurrence time measurement unit 102 starts time measurement (step S12). When the leak detection unit 101 no longer detects a leak (step S13; YES), the leak occurrence time measurement unit 102 ends the time measurement (step S14), and the development bias voltage control unit 103 determines the development bias from the leak occurrence time. The amount of voltage decrease is determined (step S15).

現像バイアス電圧制御部103は、リーク発生時間に対する現像バイアス電圧の最適な下げ幅を示したテーブルや計算式等を予め記憶しており、このテーブルや計算式に従って現像バイアス電圧の下げ幅を決定する。現像バイアス電圧の下げ幅の具体例としては、リーク発生時間が1[ms]の時、下げ幅50[Vpp]、リーク発生時間が50[ms]の時、下げ幅100[Vpp]、リーク発生時間が100[ms]の時、下げ幅200[Vpp]となる。これらの数値は、設計者が装置設計時に実験等を行って決定する。   The development bias voltage control unit 103 stores in advance a table, a calculation formula, and the like that indicate an optimal reduction range of the development bias voltage with respect to the leak occurrence time, and determines a reduction range of the development bias voltage according to the table and the calculation formula. . As a specific example of the decrease width of the developing bias voltage, when the leak occurrence time is 1 [ms], the decrease width is 50 [Vpp], when the leak occurrence time is 50 [ms], the decrease width is 100 [Vpp], and the leak occurs. When the time is 100 [ms], the decrease width is 200 [Vpp]. These numerical values are determined by the designer through experiments and the like when designing the apparatus.

次に現像バイアス電圧制御部103は、リーク発生時間が予め定められた時間Tより短いとき(ステップS16;YES)、ピーク電圧又は直流電圧の何れか一方を変化させてステップS15で決定した下げ幅分だけ現像バイアス電圧を下げる制御を行う(ステップS17)。一方、リーク発生時間が予め定められた時間T以上であるとき(ステップS16;NO)、現像バイアス電圧制御部103はピーク電圧及び直流電圧の両方を変化させて上記の下げ幅分だけ現像バイアス電圧を下げる制御を行う(ステップS18)。   Next, when the leak occurrence time is shorter than the predetermined time T (step S16; YES), the development bias voltage control unit 103 changes either the peak voltage or the direct current voltage and determines the reduction amount determined in step S15. Control is performed to lower the developing bias voltage by the amount (step S17). On the other hand, when the leak occurrence time is equal to or longer than the predetermined time T (step S16; NO), the development bias voltage control unit 103 changes both the peak voltage and the DC voltage and develops the development bias voltage by the above-described decrease width. Control to lower is performed (step S18).

この時間Tは、リークの発生をピーク電圧又は直流電圧の何れか一方を下げることによって回避可能であるか、或いはピーク電圧及び直流電圧の両方を下げなければ回避できないか否かを分ける閾値的なものである。リーク発生時間が時間Tより短いときは、現像バイアス電圧制御部103はピーク電圧又は直流電圧の何れか一方のみを変化させて現像バイアス電圧を下げればよいため、現像バイアス電圧の調整を簡単、短時間で行うことができる。この時間Tも、設計者が装置設計時に実験等を行って決定する。   This time T is a threshold value that determines whether leakage can be avoided by reducing either the peak voltage or the DC voltage, or if both the peak voltage and the DC voltage are not reduced. Is. When the leak occurrence time is shorter than the time T, the development bias voltage control unit 103 only needs to change either the peak voltage or the DC voltage to lower the development bias voltage. Can be done in time. This time T is also determined by the designer conducting experiments or the like when designing the apparatus.

以上、説明したように、現像バイアス電圧制御部103はリーク発生時間計測部102が計測したリーク発生時間に比例して現像バイアス電圧の下げ幅を決定して電圧値の調整を行うことで、リークが発生しないための現像バイアス電圧の調整を簡単に行うことができる。更に、リーク発生時間が予め定められた時間Tより短いときは、現像バイアス電圧制御部103はピーク電圧又は直流電圧の何れか一方のみを変化させて現像バイアス電圧を下げることによって、現像バイアス電圧の調整を簡単、短時間で行うことができる。   As described above, the development bias voltage control unit 103 determines the reduction amount of the development bias voltage in proportion to the leak occurrence time measured by the leak occurrence time measurement unit 102 and adjusts the voltage value to thereby adjust the leak value. It is possible to easily adjust the developing bias voltage so as not to occur. Further, when the leak occurrence time is shorter than the predetermined time T, the development bias voltage control unit 103 changes only one of the peak voltage and the DC voltage to lower the development bias voltage, thereby reducing the development bias voltage. Adjustment can be performed easily and in a short time.

1 画像形成装置
12 現像装置
14 感光体ドラム(像担持体)
72 現像ローラー
80 電圧印加部
100 制御部
101 リーク検知部(検出手段)
102 リーク発生時間計測部(算出手段)
103 現像バイアス電圧制御部(制御手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 12 Developing apparatus 14 Photosensitive drum (image carrier)
72 Developing roller 80 Voltage application unit 100 Control unit 101 Leak detection unit (detection means)
102 Leak generation time measurement unit (calculation means)
103 Development bias voltage controller (control means)

Claims (4)

現像剤であるトナーを表面に担持して搬送する現像ローラーと、当該現像ローラーに現像バイアス電圧を印加する電圧印加部とを有する現像装置と、
画像データに基づいた静電潜像が形成され、当該静電潜像が前記現像ローラーから供給されるトナーによって顕像化したトナー像を担持する像担持体と、
前記現像ローラーと前記像担持体との間で発生する電圧リークを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果を用いて前記電圧リークが発生してから終了するまでのリーク発生時間を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出したリーク発生時間に比例して前記現像バイアス電圧の下げ幅を決定し、前記電圧印加部に対して前記現像バイアス電圧の値を前記下げ幅分低下させる制御を行う制御手段と、
を備えた画像形成装置。
A developing device having a developing roller that carries and transports toner as a developer on the surface; and a voltage applying unit that applies a developing bias voltage to the developing roller;
An image carrier that carries a toner image in which an electrostatic latent image based on image data is formed and the electrostatic latent image is visualized by toner supplied from the developing roller;
Detecting means for detecting a voltage leak generated between the developing roller and the image carrier;
A calculation means for calculating a leak occurrence time from the occurrence of the voltage leak to the end using the detection result of the detection means;
Control means for determining a reduction width of the development bias voltage in proportion to the leak occurrence time calculated by the calculation means, and for controlling the voltage application unit to reduce the value of the development bias voltage by the reduction width; ,
An image forming apparatus.
前記電圧印加部は、交流電圧と直流電圧を重畳させることによって現像バイアス電圧を生成し、当該現像バイアス電圧を前記現像ローラーに印加するものであり、
前記制御手段は、前記リーク発生時間が予め定められた時間より短い場合は、前記交流電圧又は前記直流電圧の何れか一方の電圧値を下げ、前記予め定められた時間以上である場合は、前記交流電圧及び前記直流電圧の両方の電圧値を下げて前記現像バイアス電圧を下げる制御を行うものである請求項1に記載の画像形成装置。
The voltage application unit generates a development bias voltage by superimposing an AC voltage and a DC voltage, and applies the development bias voltage to the development roller.
The control means reduces the voltage value of either the AC voltage or the DC voltage when the leak occurrence time is shorter than a predetermined time, and when the leak occurrence time is equal to or longer than the predetermined time, The image forming apparatus according to claim 1, wherein control is performed to lower the developing bias voltage by lowering both the AC voltage and the DC voltage.
現像剤であるトナーを表面に担持して搬送する現像ローラーと当該現像ローラーに現像バイアス電圧を印加する電圧印加部とを有する現像装置と、画像データに基づいた静電潜像が形成され、当該静電潜像が前記現像ローラーから供給されるトナーによって顕像化したトナー像を担持する像担持体と、を備えた画像形成装置の現像バイアス電圧制御方法であって、
前記現像ローラーと前記像担持体との間で発生する電圧リークを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおける検出結果を用いて前記電圧リークが発生してから終了するまでのリーク発生時間を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにて算出されたリーク発生時間に比例して前記現像バイアス電圧の下げ幅を決定する決定ステップと、
前記電圧印加部が前記現像ローラーに印加する前記現像バイアス電圧の値を前記決定ステップにて決定された前記下げ幅分低下させる制御を行う制御ステップと、
を含んだ現像バイアス電圧制御方法。
An electrostatic latent image is formed based on image data, a developing device having a developing roller for carrying and transporting toner as a developer on the surface, and a voltage applying unit for applying a developing bias voltage to the developing roller, A developing bias voltage control method for an image forming apparatus, comprising: an image carrier that carries a toner image in which an electrostatic latent image is visualized by toner supplied from the developing roller;
A detection step of detecting a voltage leak occurring between the developing roller and the image carrier;
A calculation step for calculating a leak occurrence time from the occurrence of the voltage leak to the end using the detection result in the detection step;
A determining step for determining a reduction width of the developing bias voltage in proportion to the leak occurrence time calculated in the calculating step;
A control step of performing control to reduce the value of the developing bias voltage applied to the developing roller by the voltage application unit by the lowering width determined in the determining step;
Development bias voltage control method including
前記電圧印加部は、交流電圧と直流電圧を重畳させることによって現像バイアス電圧を生成し、当該現像バイアス電圧を前記現像ローラーに印加するものであり、
前記制御ステップでは、前記リーク発生時間が予め定められた時間より短い場合は、前記交流電圧又は前記直流電圧の何れか一方の電圧値を下げ、前記予め定められた時間以上である場合は、前記交流電圧及び前記直流電圧の両方の電圧値を下げて前記現像バイアス電圧を下げる制御を行う請求項3に記載の現像バイアス電圧制御方法。
The voltage application unit generates a development bias voltage by superimposing an AC voltage and a DC voltage, and applies the development bias voltage to the development roller.
In the control step, when the leak occurrence time is shorter than a predetermined time, the voltage value of either the AC voltage or the DC voltage is decreased, and when the leak generation time is equal to or longer than the predetermined time, 4. The developing bias voltage control method according to claim 3, wherein control is performed to lower the developing bias voltage by lowering both the AC voltage and the DC voltage.
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