以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the following embodiments are examples embodying the present invention, and do not have characteristics that limit the technical scope of the present invention.
[第1実施形態]
図1に示されるように、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置10は、制御部1、画像形成部2、給紙部3、及び排紙部4などを備える電子写真方式のモノクロプリンターである。本発明に係る画像形成装置の他の例には、ファックス、コピー機、及び複合機などが含まれる。また、本発明に係る画像形成装置は、第1実施形態で説明するようにモノクロ対応の画像形成装置10に限らず、各色に対応する画像形成部を備えるタンデム方式などのカラー印刷可能な電子写真方式の画像形成装置であってもよい。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, an image forming apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention includes an electrophotographic monochromatic type including a control unit 1, an image forming unit 2, a paper feeding unit 3, a paper discharging unit 4, and the like. It is a printer. Other examples of the image forming apparatus according to the present invention include a facsimile, a copier, and a multifunction peripheral. Further, the image forming apparatus according to the present invention is not limited to the monochrome-compatible image forming apparatus 10 as described in the first embodiment, but can be a tandem-type electrophotographic apparatus having an image forming unit corresponding to each color. An image forming apparatus of a system may be used.
制御部1は、CPU、RAM、ROM、及びEEPROM(登録商標)などを備え、前記ROMに記憶されている制御プログラムに従って前記CPUで各種の処理を実行することにより画像形成装置10を制御する。
The control unit 1 includes a CPU, a RAM, a ROM, an EEPROM (registered trademark), and the like, and controls the image forming apparatus 10 by executing various processes by the CPU according to a control program stored in the ROM.
画像形成部2は、感光体ドラム21、帯電装置22、光走査装置23、現像装置24、転写ローラー25、クリーニング部材26、除電部材27、及び定着装置28などを備える電子写真方式の画像形成部である。なお、感光体ドラム21は感光体の一例であって、例えば感光体ドラム21に代えて感光体ベルトが感光体として用いられてもよい。
The image forming unit 2 includes an electrophotographic image forming unit including a photosensitive drum 21, a charging device 22, an optical scanning device 23, a developing device 24, a transfer roller 25, a cleaning member 26, a charge removing member 27, and a fixing device 28. It is. The photoconductor drum 21 is an example of a photoconductor, and for example, a photoconductor belt may be used as the photoconductor instead of the photoconductor drum 21.
そして、画像形成装置10では、制御部1によって画像形成部2が制御されることにより、給紙部3の給紙カセット31から供給される紙などのシートに画像が形成される画像形成処理(印刷処理)が実行され、画像形成処理後のシートが排紙部4に排紙される。
In the image forming apparatus 10, the image forming unit 2 is controlled by the control unit 1, so that an image is formed on a sheet such as a sheet supplied from the sheet feeding cassette 31 of the sheet feeding unit 3. The printing process is executed, and the sheet after the image forming process is discharged to the paper discharge unit 4.
具体的に、前記印刷処理では、帯電装置22によって帯電された感光体ドラム21の表面に、光走査装置23による光ビームの走査によって画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム21の表面に形成された静電潜像は、現像装置24によりトナーで現像された後、転写ローラー25によって前記シートに転写される。
Specifically, in the printing process, an electrostatic latent image based on image data is formed on the surface of the photosensitive drum 21 charged by the charging device 22 by scanning of the light beam by the optical scanning device 23. Then, the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 21 is developed with toner by the developing device 24 and then transferred to the sheet by the transfer roller 25.
その後、前記シートに転写されたトナーは、定着装置28によって前記シートに溶融定着される。なお、感光体ドラム21の表面に残存するトナーは、クリーニング部材26によってクリーニングされる。また、感光体ドラム21に残存する電荷は、クリーニング部材26の下流側に配置された除電部材27によって除去される。
Thereafter, the toner transferred to the sheet is fused and fixed to the sheet by the fixing device 28. The toner remaining on the surface of the photosensitive drum 21 is cleaned by the cleaning member 26. Further, the charge remaining on the photosensitive drum 21 is removed by a charge removing member 27 disposed downstream of the cleaning member 26.
感光体ドラム21は、例えばアルミニウム管の周囲に電荷発生材料及び電荷輸送材料を含有する感光層が形成された単層構造の有機感光体(OPC)である。例えば、前記電荷発生材料は、ペリレン系顔料、タロシアニン系顔料等であって、前記電荷輸送材料は、ヒドラゾン系化合物、フルオレノン系化合物、アリールアミン系化合物等である。
The photoconductor drum 21 is, for example, an organic photoconductor (OPC) having a single-layer structure in which a photosensitive layer containing a charge generation material and a charge transport material is formed around an aluminum tube. For example, the charge generation material is a perylene pigment, a thalocyanine pigment, or the like, and the charge transport material is a hydrazone compound, a fluorenone compound, an arylamine compound, or the like.
特に、感光体ドラム21は、正帯電される単層構造の正帯電単層有機感光体(PSLP:Positive−charged Single Layer Photoconductor)ドラムである。なお、感光体ドラム21が多層構造の有機感光体であることも他の実施形態として考えられる。
In particular, the photoconductor drum 21 is a positively-charged single-layer organic photoconductor (PSLP: Positive-charged Single Layer Photoconductor) drum having a positively-charged single-layer structure. It is to be noted that the photoconductor drum 21 may be an organic photoconductor having a multilayer structure as another embodiment.
図2に示されるように、帯電装置22は、感光体ドラム21に接触する帯電ローラー220(帯電部材の一例)を備える。帯電ローラー220は、電源221からプラスの直流電圧を印加される。これにより、帯電ローラー220から感光体ドラム21にプラスの直流電圧が印加されて、感光体ドラム21が所定の帯電電位に帯電する。即ち、本実施形態に係る帯電装置22は、直流電圧に交流電圧を重畳するAC重畳型の帯電装置ではなく、且つ、スコロトロン帯電のように非接触式で感光体ドラム21を帯電させる非接触型の帯電装置でもない。なお、他の実施形態として、帯電装置22がAC重畳型の帯電装置であること、又は非接触式の帯電装置であることも考えられる。
As shown in FIG. 2, the charging device 22 includes a charging roller 220 (an example of a charging member) that comes into contact with the photosensitive drum 21. A positive DC voltage is applied to the charging roller 220 from the power supply 221. As a result, a positive DC voltage is applied from the charging roller 220 to the photoconductor drum 21, and the photoconductor drum 21 is charged to a predetermined charging potential. That is, the charging device 22 according to the present embodiment is not an AC superposition type charging device that superimposes an AC voltage on a DC voltage, and a non-contact type that charges the photosensitive drum 21 in a non-contact type such as scorotron charging. It is not a charging device. As another embodiment, the charging device 22 may be an AC superimposition type charging device or a non-contact type charging device.
除電部材27は、電気的にアースに接地されている。また、除電部材27は、感光体ドラム21の表面に接触した状態で回転可能に支持されている。具体的に、除電部材27は、導電性を有する金属材料又は樹脂材料で形成されたブラシ状のローラー部材である。図2に示されるように、除電部材27は、円筒状の基体部270、及び一端が基体部270に固定され他端が感光体ドラム21の表面に接触するブラシ毛271を有する。なお、除電部材27は、ブラシ状に限らず、導電性を有する金属材料又は樹脂材料で形成された円筒状(ロール状)のローラー部材であってもよい。前記樹脂材料は、例えばゴム又はスポンジなどである。
The neutralization member 27 is electrically grounded. Further, the charge removing member 27 is rotatably supported in contact with the surface of the photosensitive drum 21. Specifically, the charge removing member 27 is a brush-like roller member formed of a conductive metal material or a resin material. As shown in FIG. 2, the charge removing member 27 includes a cylindrical base 270 and brush bristles 271 having one end fixed to the base 270 and the other end in contact with the surface of the photosensitive drum 21. The charge removing member 27 is not limited to a brush shape, and may be a cylindrical (roll-shaped) roller member formed of a conductive metal material or a resin material. The resin material is, for example, rubber or sponge.
ところで、画像形成装置10のように、感光体ドラム21に除電部材27が接触する構成では、その除電部材27の内部静電容量などの電気特性が、感光体ドラム21における電位安定性及びメモリー画像の有無に影響を与えることがある。しかしながら、除電部材27の内部静電容量だけでなく、除電部材27の接触静電容量も電位安定性及びメモリー画像の有無に影響を与えることがある。
By the way, in the configuration in which the charge removing member 27 contacts the photosensitive drum 21 as in the image forming apparatus 10, the electrical characteristics such as the internal capacitance of the charge removing member 27 depend on the potential stability and the memory image on the photosensitive drum 21. May be affected. However, not only the internal capacitance of the charge removing member 27 but also the contact capacitance of the charge removing member 27 may affect the potential stability and the presence or absence of a memory image.
また、画像形成装置10では、除電部材27の内部抵抗などの電気特性が除電性能に影響を与えることがある。しかしながら、除電部材27の内部抵抗だけでなく除電部材27の接触抵抗も除電性能に影響を与えることがある。具体的には、感光体ドラム21は表面抵抗値が高いため、感光体ドラム21の表面上では電荷の横流れが生じない。そのため、除電部材27の内部抵抗が小さくても感光体ドラム21との接触抵抗が大きければ、感光体ドラム21の電荷を効果的に除去することができない。
Further, in the image forming apparatus 10, electric characteristics such as the internal resistance of the charge removing member 27 may affect the charge removing performance. However, not only the internal resistance of the static elimination member 27 but also the contact resistance of the static elimination member 27 may affect the static elimination performance. Specifically, since the photoconductor drum 21 has a high surface resistance value, no lateral flow of charges occurs on the surface of the photoconductor drum 21. Therefore, even if the internal resistance of the charge removing member 27 is small, if the contact resistance with the photosensitive drum 21 is large, the charge on the photosensitive drum 21 cannot be effectively removed.
特に、第1実施形態のように、感光体ドラム21に接触する接触式の帯電装置22が用いられる場合には、スコロトロン帯電のように非接触で帯電する帯電装置に比べて、VOC(Volatile Organic Compounds)等の発生が抑制される。しかしながら、接触式の帯電装置22では、非接触式の帯電装置に比べて帯電性能が劣ることがある。また、帯電装置22が直流電圧印加型の帯電装置であることも帯電性能を阻害する要因になり得る。
In particular, when a contact-type charging device 22 that contacts the photosensitive drum 21 is used as in the first embodiment, a VOC (Volatile Organic) is used as compared with a non-contact charging device such as scorotron charging. Compounds) are suppressed. However, the charging performance of the contact charging device 22 may be inferior to that of the non-contact charging device. Further, the fact that the charging device 22 is a DC voltage application type charging device can also be a factor that impairs the charging performance.
これに対し、画像形成装置10では、以下に説明するように、除電部材27の電気特性が予め設定された第1特定条件を満たすように構成されていることによって、接触静電容量も考慮して電位安定性を向上させると共にメモリー画像の発生を抑制することが可能である。また、以下に説明するように、除電部材27の電気特性が予め設定された第2特定条件を満たすように構成されていることによって、除電部材27の接触抵抗も考慮して除電性能を向上させることが可能である。
On the other hand, in the image forming apparatus 10, as described below, since the electrical characteristics of the charge removing member 27 are configured to satisfy the first specific condition set in advance, the contact capacitance is also considered. Thus, the potential stability can be improved and the occurrence of a memory image can be suppressed. In addition, as described below, since the electrical characteristics of the static elimination member 27 are configured to satisfy the second specific condition set in advance, the static elimination performance is improved in consideration of the contact resistance of the static elimination member 27. It is possible.
まず、図3に示されるように、画像形成部2の感光体ドラム21と除電部材27との間の電気特性を示す等価回路5では、感光体ドラム21の直流抵抗値R1に対応する抵抗51、感光体ドラム21の静電容量C1に対応するコンデンサ52、及び除電部材27の直流抵抗値R2に対応する抵抗53が並列接続されている。
First, as shown in FIG. 3, in the equivalent circuit 5 showing the electrical characteristics between the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27 of the image forming unit 2, the resistance 51 corresponding to the DC resistance R1 of the photosensitive drum 21 A capacitor 52 corresponding to the capacitance C1 of the photosensitive drum 21 and a resistor 53 corresponding to the DC resistance value R2 of the charge removing member 27 are connected in parallel.
一般に、等価回路5において、除電部材27の直流抵抗値R2が低いほど、除電部材27による感光体ドラム21の除電性能が高くなると考えられている。しかしながら、実際には、除電部材27の直流抵抗値R2だけでなく、除電部材27の感光体ドラム21との接触抵抗が除電性能に影響することがわかった。
Generally, in the equivalent circuit 5, it is considered that the lower the DC resistance value R2 of the charge removing member 27, the higher the charge removal performance of the photosensitive drum 21 by the charge removing member 27. However, in fact, it was found that not only the DC resistance value R2 of the charge removing member 27 but also the contact resistance of the charge removing member 27 with the photosensitive drum 21 affects the charge removal performance.
これに対し、図4に示されるように、除電部材27について、交流インピーダンス法により、例えば0.05Hz以上100kHz以下のような予め設定される周波数範囲について除電部材27の内部インピーダンスZ1及び接触インピーダンスZ2を測定すると、Cole−Coleプロットが得られる。これにより、内部インピーダンスZ1における内部抵抗成分Ra及び内部静電容量成分Caと、接触インピーダンスZ2における接触抵抗成分Rb及び接触静電容量成分Cbとが算出可能である。ここで、図4に示されるように、Cole−Coleプロットでは、内部インピーダンスZ1及び接触インピーダンスZ2各々に対応するプロットが半円を描いているが、半楕円形状などの円弧状であってもよい。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the internal impedance Z1 and the contact impedance Z2 of the static eliminator 27 in the preset frequency range of, for example, 0.05 Hz to 100 kHz by the AC impedance method. Is measured, a Cole-Cole plot is obtained. Thereby, the internal resistance component Ra and the internal capacitance component Ca in the internal impedance Z1 and the contact resistance component Rb and the contact capacitance component Cb in the contact impedance Z2 can be calculated. Here, as shown in FIG. 4, in the Cole-Cole plot, the plots corresponding to the internal impedance Z1 and the contact impedance Z2 respectively depict a semicircle, but may have an arc shape such as a semielliptical shape. .
なお、第1実施形態では、感光体ドラム21の芯金と感光層との間の抵抗は無視できるものとする。また、感光体ドラム21の直流抵抗値R1は、除電部材27の直流抵抗値R2に対して非常に大きい。そのため、感光体ドラム21及び除電部材27の合成抵抗R3は、除電部材27の直流抵抗値R2と同じであると考えることが可能である。
In the first embodiment, the resistance between the metal core of the photosensitive drum 21 and the photosensitive layer is assumed to be negligible. The DC resistance R1 of the photosensitive drum 21 is much larger than the DC resistance R2 of the charge removing member 27. Therefore, the combined resistance R3 of the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27 can be considered to be the same as the DC resistance value R2 of the charge removing member 27.
ここで、感光体ドラム21の各領域が除電部材27に接触している除電時間をt、除電時間tの経過後の感光体ドラム21の表面電位の目標値として予め定められた除電後電位をV1、除電部材27による除電開始時の感光体ドラム21の除電前電位をV0、感光体ドラム21の静電容量をCとする。この場合、除電時間tで感光体ドラム21の表面電位を除電前電位V0から除電後電位V1まで除電することが可能な理論上の除電部材27の直流抵抗値R2の値(以下、「算定抵抗値R21」と称する)は下記(1)式に基づいて算出される。なお、感光体ドラム21の線速(表面速度)をS、感光体ドラム21の回転方向における感光体ドラム21と除電部材27との接触幅をLとしたとき、除電時間tはL/Sで算出可能である。
Here, the charge elimination time in which each area of the photosensitive drum 21 is in contact with the charge elimination member 27 is t, and the potential after charge elimination predetermined as the target value of the surface potential of the photosensitive drum 21 after the lapse of the charge elimination time t is V1, the potential before static elimination of the photosensitive drum 21 at the start of static elimination by the static elimination member 27 is V0, and the capacitance of the photosensitive drum 21 is C. In this case, the value of the theoretical DC resistance value R2 of the static elimination member 27 (hereinafter referred to as “calculated resistance”) capable of eliminating the surface potential of the photosensitive drum 21 from the potential V0 before static elimination to the potential V1 after static elimination in the neutralization time t. The value R21 is calculated based on the following equation (1). When the linear speed (surface speed) of the photosensitive drum 21 is S and the contact width between the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27 in the rotation direction of the photosensitive drum 21 is L, the charge removal time t is L / S. It can be calculated.
しかしながら、前述したように、除電部材27による除電性能には、除電部材27の感光体ドラム21との接触インピーダンスも影響する。そのため、画像形成装置10では、下記(2)式及び下記(3)式の条件(前記第2特定条件)が満たされるように除電部材27が構成されている。
However, as described above, the contact impedance of the charge removing member 27 with the photosensitive drum 21 also affects the charge removal performance of the charge removing member 27. Therefore, in the image forming apparatus 10, the charge removing member 27 is configured so as to satisfy the conditions of the following expressions (2) and (3) (the second specific condition).
即ち、画像形成装置10では、上記(2)式に示されるように、除電部材27の内部抵抗成分Raは、除電部材27の算定抵抗値R21に、感光体ドラム21の線速に対する除電部材27の線速の比率Srに基づいて算出される第1特定値を乗じた値以下である。また、画像形成装置10では、上記(3)式に示されるように、除電部材27の接触抵抗成分Rbは、除電部材27の算定抵抗値R21に、比率Srに基づいて算出される第2特定値を乗じた値以下である。
That is, in the image forming apparatus 10, as shown in the above equation (2), the internal resistance component Ra of the static elimination member 27 is calculated by adding the calculated resistance value R 21 of the static elimination member 27 to the static elimination member 27 with respect to the linear speed of the photosensitive drum 21. Is less than or equal to a value obtained by multiplying the first specific value calculated based on the linear velocity ratio Sr of the above. Further, in the image forming apparatus 10, as shown in the above equation (3), the contact resistance component Rb of the charge eliminating member 27 is calculated based on the calculated resistance value R21 of the charge eliminating member 27 based on the ratio Sr. It is less than or equal to the product of the values.
このように、画像形成装置10では、除電部材27の直流抵抗値R2だけでなく、内部抵抗成分Ra及び接触抵抗成分Rbを考慮して除電部材27の電気特性が決定されていることにより、除電部材27による除電性能を向上させることが可能である。一方、実際の除電部材27の直流抵抗値R2は算定抵抗値R21以下又は算定抵抗値R21より大きい値であってもよい。
As described above, in the image forming apparatus 10, since the electrical characteristics of the charge removing member 27 are determined in consideration of not only the DC resistance value R2 of the charge removing member 27 but also the internal resistance component Ra and the contact resistance component Rb, the charge removal is performed. The static elimination performance of the member 27 can be improved. On the other hand, the actual DC resistance value R2 of the static elimination member 27 may be equal to or smaller than the calculated resistance value R21 or larger than the calculated resistance value R21.
具体的には、除電部材27の内部抵抗成分Ra及び接触抵抗成分Rbが、除電時間tで除電後電位V1まで除電可能な算定抵抗値R21及び感光体ドラム21の線速に対する除電部材27の線速の比率Srに基づいてそれぞれ規定される値以下であることにより、除電部材27による除電性能が向上する。なお、同様の効果が生じるのであれば、前記第1特定値、及び前記第2特定値は、上述した値に限らない。
Specifically, the internal resistance component Ra and the contact resistance component Rb of the static elimination member 27 are calculated according to the calculated resistance value R21 capable of static elimination to the potential V1 after static elimination at the static elimination time t and the line of the static elimination member 27 with respect to the linear velocity of the photosensitive drum 21 By being equal to or less than the values respectively defined based on the speed ratio Sr, the static elimination performance by the static elimination member 27 is improved. Note that the first specific value and the second specific value are not limited to the above-described values as long as a similar effect is obtained.
例えば、画像形成装置10では、図9に示されるように、除電部材27のブラシ毛271が、芯部271A、及び表層部271Bを有する。ここで、図9は1本のブラシ毛271の断面図である。芯部271Aは樹脂製である。表層部271Bはカーボン製であって、芯部271Aの表面を覆う。例えば、表層部271Bは、ブラシ毛271の製造時に芯部271Aと共に形成される。また、表層部271Bは、芯部271Aが形成された後に、その芯部271Aの表面にカーボンが吹き付けられることで形成されてもよい。これにより、ブラシ毛271がカーボンを含む樹脂層のみで形成される構成と比較して、ブラシ毛271の強度を維持しつつ、除電部材27の内部抵抗成分Ra及び接触抵抗成分Rbを低下させることが可能である。なお、表層部271Bは、除電部材27が上記(2)式及び上記(3)式を満たす範囲内で、カーボン以外の成分を含むものであってよい。また、芯部271Aは、カーボンを含んでいてもよい。また、ブラシ毛271がカーボンを含む樹脂層のみで形成されていてもよい。
For example, in the image forming apparatus 10, as shown in FIG. 9, the brush bristles 271 of the charge removing member 27 have a core 271A and a surface layer 271B. Here, FIG. 9 is a cross-sectional view of one brush hair 271. The core 271A is made of resin. The surface portion 271B is made of carbon and covers the surface of the core portion 271A. For example, the surface portion 271B is formed together with the core 271A when the brush bristles 271 are manufactured. Further, the surface portion 271B may be formed by spraying carbon onto the surface of the core 271A after the core 271A is formed. Thus, the internal resistance component Ra and the contact resistance component Rb of the charge removing member 27 are reduced while maintaining the strength of the brush bristles 271 as compared with a configuration in which the brush bristles 271 are formed only of the resin layer containing carbon. Is possible. The surface portion 271B may include a component other than carbon as long as the charge eliminating member 27 satisfies the above formulas (2) and (3). Further, the core 271A may contain carbon. Further, the brush bristles 271 may be formed only of the resin layer containing carbon.
また、画像形成装置10において、除電部材27は、モーターなどの第1駆動部272(図10参照)から供給される回転駆動力を受けて回転する。例えば、除電部材27は、感光体ドラム21より速い線速で回転する。なお、除電部材27は、感光体ドラム21と同じ、又は感光体ドラム21より遅い線速で回転してもよい。また、除電部材27は、感光体ドラム21の線速に対して予め定められた比率を乗じた速度で感光体ドラム21に従動して回転してもよい。
In the image forming apparatus 10, the charge removing member 27 rotates by receiving a rotational driving force supplied from a first driving unit 272 (see FIG. 10) such as a motor. For example, the charge removing member 27 rotates at a linear velocity higher than the photosensitive drum 21. The charge removing member 27 may be rotated at the same speed as the photosensitive drum 21 or at a lower linear velocity than the photosensitive drum 21. Further, the charge removing member 27 may be driven to rotate at a speed obtained by multiplying the linear speed of the photosensitive drum 21 by a predetermined ratio.
また、前述したように、感光体ドラム21の電位安定性及び画像メモリーの有無には、除電部材27の感光体ドラム21との接触インピーダンスも影響する。画像形成装置10では、下記(4)式及び下記(5)式の条件(前記第1特定条件)も満たされるように除電部材27が構成されている。
As described above, the contact stability of the charge removing member 27 with the photosensitive drum 21 also affects the potential stability of the photosensitive drum 21 and the presence or absence of an image memory. In the image forming apparatus 10, the static elimination member 27 is configured to satisfy the following expressions (4) and (5) (the first specific condition).
Ca≦1.0E+05 ・・・(4)
Ca ≦ 1.0E + 05 (4)
0≦Cb/Ca≦0.4 ・・・(5)
0 ≦ Cb / Ca ≦ 0.4 (5)
即ち、画像形成装置10では、上記(4)式に示されるように、除電部材27の内部静電容量成分Caは、予め定められる第4特定値の一例である1.0E+05以下である。また、画像形成装置10では、上記(5)式に示されるように、除電部材27の接触静電容量成分Cbを内部静電容量成分Caで除した値である静電容量比率(Cb/Ca)が、予め定められる第3特定値の一例である0.4以下である。
That is, in the image forming apparatus 10, as shown in the above equation (4), the internal capacitance component Ca of the charge removing member 27 is equal to or less than 1.0E + 05, which is an example of a predetermined fourth specific value. Further, in the image forming apparatus 10, as shown in the above equation (5), the capacitance ratio (Cb / Ca) which is a value obtained by dividing the contact capacitance component Cb of the charge removing member 27 by the internal capacitance component Ca. ) Is 0.4 or less, which is an example of a predetermined third specific value.
このように、画像形成装置10では、除電部材27の内部静電容量成分Ca、及び接触静電容量成分Cbを考慮して除電部材27の電気特性が決定されていることにより、感光体ドラム21の電位安定性を向上させると共に画像メモリーの発生を抑制することが可能である。具体的には、除電部材27に蓄積する電荷が少なくなるように内部静電容量成分Caが定められており、且つ内部静電容量成分Caに対する接触静電容量成分Cbの比率も小さく、除電部材27から電荷が抜けやすくなっているため、電位安定性が向上すると共に画像メモリーの発生が抑制される。なお、同様の効果が生じるのであれば、前記第3特定値及び前記第4特定値は、上述した値に限らない。
As described above, in the image forming apparatus 10, since the electric characteristics of the charge removing member 27 are determined in consideration of the internal capacitance component Ca and the contact capacitance component Cb of the charge removing member 27, the photosensitive drum 21 Can be improved, and the occurrence of image memory can be suppressed. Specifically, the internal capacitance component Ca is determined so that the electric charge accumulated in the static elimination member 27 is small, and the ratio of the contact capacitance component Cb to the internal capacitance component Ca is small. Since the electric charge is easily released from 27, the potential stability is improved and the occurrence of image memory is suppressed. Note that the third specific value and the fourth specific value are not limited to the above-described values as long as a similar effect is obtained.
[実施例]
以下、図5〜図8を参照しつつ、画像形成装置10における測定結果について説明する。
[Example]
Hereinafter, measurement results in the image forming apparatus 10 will be described with reference to FIGS.
図5及び図6は、除電部材27の内部抵抗成分Ra、接触抵抗成分Rb、内部静電容量成分Ca、及び接触静電容量成分Cbを測定するための実験装置90を示す図である。実験装置90は、水平方向へ4mmの間隔を隔てて配置された直径18mmの2本のステンレス製のSUSローラー91及びSUSローラー92を備える。SUSローラー91及びSUSローラー92の間には、アルミ製のフィルム電極93(水平方向長さ150mm)が懸架されている。そして、実験対象である比較例1〜15及び実施例1〜5に係る除電部材27が、フィルム電極93の上面に接触するように配置される。
FIGS. 5 and 6 are diagrams illustrating an experimental device 90 for measuring the internal resistance component Ra, the contact resistance component Rb, the internal capacitance component Ca, and the contact capacitance component Cb of the static elimination member 27. The experimental apparatus 90 includes two stainless steel SUS rollers 91 and 92 each having a diameter of 18 mm and arranged at a distance of 4 mm in the horizontal direction. An aluminum film electrode 93 (horizontal length 150 mm) is suspended between the SUS roller 91 and the SUS roller 92. Then, the static elimination members 27 according to Comparative Examples 1 to 15 and Examples 1 to 5 to be tested are arranged so as to be in contact with the upper surface of the film electrode 93.
また、実験装置90は、除電部材27の上方に配置された直径30mmのSUSローラー95を備える。SUSローラー95には、1kgのウエイト96によって下方へ荷重がかけられており、その荷重がSUSローラー95を介して除電部材27にかけられている。なお、除電部材27、SUSローラー91、92、及び95は回転されない状態で実験される。2本のSUSローラー91、92は、インピーダンス測定器97(日置電機株式会社製のLCRハイテスタ3522)の一方の電極に接続されており、除電部材27の基体部270は、インピーダンス測定器97の他方の電極に接続されており、この状態で、インピーダンス測定器97によるインピーダンス測定が行われる。当該実験において、インピーダンス測定器97の電極の両端には、電圧値が5.0Vの正弦波形の交流電圧が印加される。そして、印加される交流電圧の周波数を0.05Hzから100kHzまでの範囲で変化させながら、除電部材27の内部抵抗成分Ra、接触抵抗成分Rb、内部静電容量成分Ca、及び接触静電容量成分Cbを測定する。測定は複数回(2回〜16回)行われ、測定値の平均値に基づいて図7の表に実験結果が示されている。
Further, the experimental apparatus 90 includes a SUS roller 95 having a diameter of 30 mm disposed above the neutralizing member 27. A load is applied to the SUS roller 95 downward by a 1 kg weight 96, and the load is applied to the charge removing member 27 via the SUS roller 95. The experiment is performed in a state where the charge removing member 27 and the SUS rollers 91, 92, and 95 are not rotated. The two SUS rollers 91 and 92 are connected to one electrode of an impedance measuring device 97 (LCR height tester 3522 manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.), and the base portion 270 of the static elimination member 27 is connected to the other of the impedance measuring device 97. In this state, impedance measurement by the impedance measuring device 97 is performed. In this experiment, a sine waveform AC voltage having a voltage value of 5.0 V is applied to both ends of the electrode of the impedance measuring instrument 97. Then, while changing the frequency of the applied AC voltage in the range of 0.05 Hz to 100 kHz, the internal resistance component Ra, the contact resistance component Rb, the internal capacitance component Ca, and the contact capacitance component of the charge removing member 27 are changed. Measure Cb. The measurement was performed a plurality of times (2 to 16 times), and the experimental results are shown in the table of FIG. 7 based on the average value of the measured values.
また、図7には、図7に示される各例の除電部材27を搭載した画像形成装置10によって前記印刷処理を実行し、除電部材27による感光体ドラム21の除電性能、電位安定性、画像メモリー有無を評価した評価結果が示されている。
7, the printing process is executed by the image forming apparatus 10 equipped with the static elimination member 27 of each example illustrated in FIG. 7, and the static elimination performance of the photosensitive drum 21 by the static elimination member 27, potential stability, and image The results of the evaluation of the presence or absence of the memory are shown.
ここで、前記除電性能については、画像形成装置10において除電部材27によって感光体ドラム21が除電された後、感光体ドラム21の電位が所望の除電後電位V1まで除電されたか否かを評価した。図7では、所望の除電後電位V1まで除電された場合は「○」、所望の除電後電位V1以下まで除電されなかった場合は「×」が除電性能の評価結果として示されている。
Here, regarding the charge removal performance, it was evaluated whether or not the potential of the photosensitive drum 21 was removed to a desired post-discharge potential V1 after the charge removal of the photosensitive drum 21 by the charge removal member 27 in the image forming apparatus 10. . In FIG. 7, “○” indicates that the charge has been removed to the desired post-discharge potential V1, and “x” indicates that the charge has not been removed to the desired post-discharge potential V1 or less.
前記電位安定性については、画像形成装置10において60分間の連続印字を行った後に、帯電装置22で帯電された後の感光体ドラム21の表面電位を測定した結果、前記連続印字の開始前に帯電装置22で帯電された後の初期表面電位から10%以上低下したか否かを評価した。図7では、前記初期表面電位から10%以上低下していない場合は「○」、前記初期表面電位から10%以上低下した場合は「×」が電位安定性の評価結果として示されている。なお、前記初期表面電位から10%以上低下した場合にはカブリ等の問題が生じるおそれがあるため、ここでは10%という値を採用した。
Regarding the potential stability, after performing continuous printing for 60 minutes in the image forming apparatus 10, the surface potential of the photosensitive drum 21 after being charged by the charging device 22 was measured. As a result, before the start of the continuous printing. It was evaluated whether or not the initial surface potential after being charged by the charging device 22 decreased by 10% or more. FIG. 7 shows the evaluation results of the potential stability as “O” when the initial surface potential has not decreased by 10% or more, and “X” when the initial surface potential has decreased by 10% or more. When the initial surface potential is lowered by 10% or more, a problem such as fogging may occur. Therefore, the value of 10% is adopted here.
前記画像メモリー有無については、画像形成装置10において前記印刷処理によって、印刷用紙の先端に予め定められた形状の黒色パッチを形成し、その後の他の領域にはハーフ画像(グレー画像)を印刷させ、画像メモリーの発生の有無を目視で評価した。具体的に、黒色パッチの形状がハーフ画像の領域に現れた場合に画像メモリーが発生したと判断する。図7では、画像メモリーが発生しなかった場合は「○」、画像メモリーが発生した場合は「×」が画像メモリー有無の評価結果として示されている。
Regarding the presence or absence of the image memory, the image forming apparatus 10 forms a black patch of a predetermined shape on the leading edge of the printing paper by the printing process, and then prints a half image (gray image) in another area. The occurrence of image memory was visually evaluated. Specifically, when the shape of the black patch appears in the area of the half image, it is determined that an image memory has occurred. In FIG. 7, “○” indicates that no image memory has occurred, and “×” indicates that an image memory has occurred.
より具体的に、実験に用いた画像形成装置10は、京セラドキュメントソリューションズ株式会社製のプリンター「FS−1320DN」の改造機である。また、画像形成装置10では、感光体ドラム21の除電前電位V0が500[V]、感光体ドラム21の表面速度(線速)Sが0.15[m/s]、接触幅Lが0.005[m]である。また、真空の誘電率ε0が8.9E−12[F/m]、感光体ドラム21の比誘電率εrが3.5、感光体ドラム21の膜厚dが3.5E−05[m]である。この場合、感光体ドラム21の静電容量値Cは、「ε0×εr/d」より8.85E−07[F]となる。
More specifically, the image forming apparatus 10 used in the experiment is a remodeled version of a printer “FS-1320DN” manufactured by Kyocera Document Solutions. Further, in the image forming apparatus 10, the potential V0 before static elimination of the photoconductor drum 21 is 500 [V], the surface speed (linear speed) S of the photoconductor drum 21 is 0.15 [m / s], and the contact width L is 0. .005 [m]. The vacuum permittivity ε0 is 8.9E-12 [F / m], the relative permittivity εr of the photoconductor drum 21 is 3.5, and the film thickness d of the photoconductor drum 21 is 3.5E-05 [m]. It is. In this case, the capacitance value C of the photosensitive drum 21 is 8.85E-07 [F] from “ε0 × εr / d”.
そして、除電部材27による感光体ドラム21の除電後の所望の電位である除電後電位V1を100Vとする。この場合、上記(1)式により、除電部材27の算定抵抗値R21は、2.34E+04[Ω]と算出される。なお、除電後電位V1は、例えばV1=V0×0.2のような演算式によって算出される値であってもよく、裕度を持たせるためにV1=V0×0.22+80のような演算式によって算出される値であってもよい。
Then, the potential V1 after static elimination, which is a desired potential after static elimination of the photosensitive drum 21 by the static elimination member 27, is set to 100V. In this case, the calculated resistance value R21 of the charge removing member 27 is calculated to be 2.34E + 04 [Ω] according to the above equation (1). The potential V1 after static elimination may be, for example, a value calculated by an operation formula such as V1 = V0 × 0.2, or an operation such as V1 = V0 × 0.22 + 80 in order to provide a margin. It may be a value calculated by an equation.
ここで、比較例1〜13及び実施例1〜3では、除電部材27の表面速度(線速)を感光体ドラム21の線速Sと同じ0.15[m/s]に設定した。そのため、比較例1〜13及び実施例1〜3では、除電部材27の内部抵抗成分Raが算定抵抗値R21の3倍である7.02E+04[Ω]以下である場合に、上記(2)式を満たすことになる。また、除電部材27の接触抵抗成分Rbが算定抵抗値R21の1.2倍である2.81E+04[Ω]以下である場合に、上記(3)式を満たすことになる。
Here, in Comparative Examples 1 to 13 and Examples 1 to 3, the surface speed (linear speed) of the charge eliminating member 27 was set to 0.15 [m / s], which is the same as the linear speed S of the photosensitive drum 21. Therefore, in Comparative Examples 1 to 13 and Examples 1 to 3, when the internal resistance component Ra of the charge removing member 27 is equal to or less than 7.02E + 04 [Ω], which is three times the calculated resistance value R21, the above equation (2) is used. Will be satisfied. When the contact resistance component Rb of the charge removing member 27 is equal to or less than 2.81E + 04 [Ω], which is 1.2 times the calculated resistance value R21, the above expression (3) is satisfied.
一方、比較例14〜15及び実施例4〜5では、除電部材27の線速を感光体ドラム21の線速Sより速い速度に設定した。
On the other hand, in Comparative Examples 14 and 15 and Examples 4 and 5, the linear speed of the charge eliminating member 27 was set to a speed higher than the linear speed S of the photosensitive drum 21.
具体的に、比較例14では、除電部材27の線速を感光体ドラム21の線速Sの1.6倍である0.24[m/s]に設定した。そのため、比較例14では、除電部材27の内部抵抗成分Raが算定抵抗値R21の6.42倍である1.502E+05[Ω]以下である場合に、上記(2)式を満たすことになる。また、除電部材27の接触抵抗成分Rbが算定抵抗値R21の2.57倍である6.01E+04[Ω]以下である場合に、上記(3)式を満たすことになる。
Specifically, in Comparative Example 14, the linear velocity of the charge removing member 27 was set to 0.24 [m / s], which is 1.6 times the linear velocity S of the photosensitive drum 21. Therefore, in Comparative Example 14, when the internal resistance component Ra of the charge removing member 27 is equal to or less than 1.502E + 05 [Ω], which is 6.42 times the calculated resistance value R21, the above expression (2) is satisfied. When the contact resistance component Rb of the charge removing member 27 is equal to or less than 6.01E + 04 [Ω], which is 2.57 times the calculated resistance value R21, the above expression (3) is satisfied.
また、比較例15では、除電部材27の線速を感光体ドラム21の線速Sの1.1倍である0.165[m/s]に設定した。そのため、比較例15では、除電部材27の内部抵抗成分Raが算定抵抗値R21の3.57倍である8.35E+04[Ω]以下である場合に、上記(2)式を満たすことになる。また、除電部材27の接触抵抗成分Rbが算定抵抗値R21の1.43倍である3.35E+04[Ω]以下である場合に、上記(3)式を満たすことになる。
In Comparative Example 15, the linear velocity of the charge removing member 27 was set to 0.165 [m / s], which is 1.1 times the linear velocity S of the photosensitive drum 21. Therefore, in Comparative Example 15, when the internal resistance component Ra of the charge removing member 27 is equal to or less than 8.35E + 04 [Ω], which is 3.57 times the calculated resistance value R21, the above expression (2) is satisfied. When the contact resistance component Rb of the charge removing member 27 is equal to or less than 3.35E + 04 [Ω], which is 1.43 times the calculated resistance value R21, the above expression (3) is satisfied.
また、実施例4では、除電部材27の線速を感光体ドラム21の線速Sの1.6倍である0.24[m/s]に設定した。そのため、実施例4では、除電部材27の内部抵抗成分Raが算定抵抗値R21の6.42倍である1.502E+05[Ω]以下である場合に、上記(2)式を満たすことになる。また、除電部材27の接触抵抗成分Rbが算定抵抗値R21の2.57倍である6.01E+04[Ω]以下である場合に、上記(3)式を満たすことになる。
In the fourth embodiment, the linear velocity of the charge removing member 27 is set to 0.24 [m / s], which is 1.6 times the linear velocity S of the photosensitive drum 21. Therefore, in the fourth embodiment, when the internal resistance component Ra of the charge removing member 27 is equal to or less than 1.502E + 05 [Ω], which is 6.42 times the calculated resistance value R21, the above expression (2) is satisfied. When the contact resistance component Rb of the charge removing member 27 is equal to or less than 6.01E + 04 [Ω], which is 2.57 times the calculated resistance value R21, the above expression (3) is satisfied.
また、実施例5では、除電部材27の線速を感光体ドラム21の線速Sの1.7倍である0.255[m/s]に設定した。そのため、実施例5では、除電部材27の内部抵抗成分Raが算定抵抗値R21の6.99倍である1.64E+05[Ω]以下である場合に、上記(2)式を満たすことになる。また、除電部材27の接触抵抗成分Rbが算定抵抗値R21の2.80倍である6.55E+04[Ω]以下である場合に、上記(3)式を満たすことになる。
In the fifth embodiment, the linear velocity of the charge removing member 27 is set to 0.255 [m / s], which is 1.7 times the linear velocity S of the photosensitive drum 21. Therefore, in the fifth embodiment, when the internal resistance component Ra of the charge removing member 27 is equal to or less than 1.64E + 05 [Ω], which is 6.99 times the calculated resistance value R21, the above expression (2) is satisfied. When the contact resistance component Rb of the charge removing member 27 is equal to or less than 6.55E + 04 [Ω], which is 2.80 times the calculated resistance value R21, the above expression (3) is satisfied.
比較例1では、ブラシ毛271が東レ株式会社製SA7の導電性アクリル繊維に開裂処理を施した原糸である除電部材27を用いた。比較例1に係る除電部材27では、原糸抵抗が1.00E+07[Ω]であり、ブラシ繊度が30[μm]であって高く(繊維が太く)、ブラシ密度が100[kF/inch2]であって低密度である。なお、比較例1〜9は、繊維のカーボンの存在状態が原糸の全域に分散している全分散系である。即ち、比較例1〜9に係る除電部材27において、ブラシ毛271はカーボンを含む樹脂層のみで形成されている。
In Comparative Example 1, the charge removing member 27 in which the bristle 271 is a raw yarn obtained by subjecting a conductive acrylic fiber of SA7 manufactured by Toray Co., Ltd. to a cleavage treatment was used. In the static elimination member 27 according to Comparative Example 1, the yarn resistance is 1.00E + 07 [Ω], the brush fineness is 30 [μm], which is high (the fiber is thick), and the brush density is 100 [kF / inch 2 ]. And low density. Comparative Examples 1 to 9 are all-dispersed systems in which the state of carbon in the fiber is dispersed in the entire area of the original yarn. That is, in the static elimination member 27 according to Comparative Examples 1 to 9, the brush bristles 271 are formed only of the resin layer containing carbon.
比較例2では、比較例1と同様に、ブラシ毛271が東レ株式会社製SA7の導電性アクリル繊維に開裂処理を施した原糸である除電部材27を用いた。比較例2に係る除電部材27では、原糸抵抗が1.00E+06[Ω]であり、ブラシ繊度が7[μm]であって低く(繊維が細く)、ブラシ密度が500[kF/inch2]であって高密度である。
In Comparative Example 2, as in Comparative Example 1, a brush neutralizing member 27 was used, in which the bristle 271 was a raw yarn obtained by subjecting a conductive acrylic fiber of SA7 manufactured by Toray Industries, Inc. to a cleavage treatment. In the static elimination member 27 according to Comparative Example 2, the yarn resistance was 1.00E + 06 [Ω], the brush fineness was 7 [μm], which was low (the fiber was fine), and the brush density was 500 [kF / inch 2 ]. High density.
比較例3では、ブラシ毛271がユニチカ株式会社製UUNの導電性ナイロンの原糸である除電部材27を用いた。比較例3に係る除電部材27では、原糸抵抗が1.00E+06[Ω]であり、ブラシ繊度が7[μm]であって低く(繊維が細く)、ブラシ密度が500[kF/inch2]であって高密度である。なお、比較例3〜13及び実施例1〜3に係る除電部材27は、繊維断面形状が円形である。
In Comparative Example 3, the brush bristles 271 used the static elimination member 27 which is a raw yarn of conductive nylon manufactured by Unitika Co., Ltd. In the static elimination member 27 according to Comparative Example 3, the yarn resistance was 1.00E + 06 [Ω], the brush fineness was 7 [μm], which was low (the fiber was fine), and the brush density was 500 [kF / inch 2 ]. High density. The neutralizing members 27 according to Comparative Examples 3 to 13 and Examples 1 to 3 have a circular fiber cross-sectional shape.
比較例4〜6では、比較例3と同様に、ブラシ毛271がユニチカ株式会社製UUNの導電性ナイロンの原糸である除電部材27を用いた。比較例4〜6に係る除電部材27では、原糸抵抗がそれぞれ1.00E+05[Ω]、1.04E+05[Ω]、1.00E+05[Ω]である。また、比較例4〜6に係る除電部材27では、繊度がそれぞれ7[μm]、6[μm]、6[μm]である。更に、比較例4〜6に係る除電部材27では、密度がそれぞれ500[kF/inch2]、550[kF/inch2]、500[kF/inch2]である。
In Comparative Examples 4 to 6, in the same manner as in Comparative Example 3, the charge removing member 27 in which the brush bristles 271 are the raw yarns of UUN conductive nylon manufactured by Unitika Ltd. was used. In the static elimination member 27 according to Comparative Examples 4 to 6, the original yarn resistance is 1.00E + 05 [Ω], 1.04E + 05 [Ω], and 1.00E + 05 [Ω], respectively. In the static elimination members 27 according to Comparative Examples 4 to 6, the finenesses are 7 μm, 6 μm, and 6 μm, respectively. Furthermore, in the static elimination member 27 according to Comparative Examples 4 to 6, the densities are 500 [kF / inch 2 ], 550 [kF / inch 2 ], and 500 [kF / inch 2 ], respectively.
比較例7〜9では、比較例3と同様に、ブラシ毛271がユニチカ株式会社製UUNの導電性ナイロンの原糸である除電部材27を用いた。一方、比較例7〜9に係る除電部材27は、内部抵抗成分Ra及び接触抵抗成分Rbの値が小さくなるように、比較例3に比べて繊維のカーボン量を増加している。比較例7〜9に係る除電部材27では、原糸抵抗が1.00E+05[Ω]、1.00E+04[Ω]、1.00E+05[Ω]であり、ブラシ繊度が6[μm]、7[μm]、6[μm]であって低く(繊維が細く)、ブラシ密度が550[kF/inch2]、500[kF/inch2]、580[kF/inch2]であって高密度である。
In Comparative Examples 7 to 9, similarly to Comparative Example 3, the charge removing member 27 in which the brush bristles 271 were the raw yarn of the conductive nylon manufactured by Unitika Ltd. was used. On the other hand, in the static elimination member 27 according to Comparative Examples 7 to 9, the carbon amount of the fiber is increased as compared with Comparative Example 3 so that the values of the internal resistance component Ra and the contact resistance component Rb are reduced. In the static elimination member 27 according to Comparative Examples 7 to 9, the original yarn resistance was 1.00E + 05 [Ω], 1.00E + 04 [Ω], 1.00E + 05 [Ω], and the brush fineness was 6 [μm], 7 [μm]. ], 6 [μm] and low (the fibers are fine), and the brush density is 550 [kF / inch 2 ], 500 [kF / inch 2 ], 580 [kF / inch 2 ] and high density.
実施例1では、ブラシ毛271がKBセーレン株式会社製のGBN繊維の原糸である除電部材27を用いた。実施例1に係る除電部材27では、原糸抵抗が1.00E+04[Ω]であり、ブラシ繊度が7[μm]であって低く(繊維が細く)、ブラシ密度が500[kF/inch2]であって高密度である。また、実施例1〜3及び比較例10〜13に係る除電部材27では、繊維のカーボンの存在状態が全分散系ではなく、繊維の外側にカーボンが存在する2層構造であり、接触抵抗成分Rbが減少している。即ち、実施例1〜3及び比較例10〜13に係る除電部材27において、ブラシ毛271は芯部271A、及び表層部271Bを有する。
In Example 1, the charge removing member 27 in which the brush bristles 271 are GBN fiber original yarns manufactured by KB Seiren Co., Ltd. was used. In the neutralizing member 27 according to the first embodiment, the yarn resistance is 1.00E + 04 [Ω], the brush fineness is 7 [μm], which is low (the fiber is thin), and the brush density is 500 [kF / inch 2 ]. High density. In addition, in the static elimination member 27 according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 10 to 13, the presence state of carbon in the fiber is not a fully dispersed system, but has a two-layer structure in which carbon exists outside the fiber. Rb is decreasing. That is, in the static elimination member 27 according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 10 to 13, the brush bristles 271 have a core 271A and a surface layer 271B.
比較例10では、実施例1と同様に、ブラシ毛271がKBセーレン株式会社製のGBN繊維の原糸である除電部材27を用いたが、原糸抵抗が2桁高い点で異なる。
In Comparative Example 10, as in Example 1, the brush bristles 271 used the static elimination member 27 which is a raw yarn of GBN fiber manufactured by KB Seiren Co., Ltd. However, the difference is that the raw yarn resistance is higher by two digits.
比較例11〜13では、ブラシ毛271がポリエステル原糸にカーボンを吹き付けた糸である除電部材27を用いた。比較例11〜13に係る除電部材27は、内部抵抗成分Ra及び接触抵抗成分Rbの値が小さくなるように、ポリエステル原糸にカーボンが吹き付けられている。なお、比較例11〜13におけるカーボンの吹き付け量は実施例3と同様であり、ポリエステル原糸の繊度及び密度が実施例3と異なる。
In Comparative Examples 11 to 13, the charge removing member 27 in which the brush bristles 271 were yarns obtained by spraying carbon on the polyester yarn was used. In the static elimination member 27 according to Comparative Examples 11 to 13, carbon is sprayed on the polyester yarn so that the values of the internal resistance component Ra and the contact resistance component Rb are reduced. The amount of carbon sprayed in Comparative Examples 11 to 13 was the same as in Example 3, and the fineness and density of the polyester yarn were different from those in Example 3.
実施例2では、ブラシ毛271がポリエステルの原糸である除電部材27を用いた。実施例2に係る除電部材27では、原糸抵抗が5.80E+03[Ω]であり、ブラシ繊度が7[μm]であって低く(繊維が細く)、ブラシ密度が300[kF/inch2]であって高密度である。また、実施例2に係る除電部材27では、実施例1と同様に繊維の外側にカーボンが存在する2層構造であるが、繊維の外側にカーボン粒子が直接吹き付けられた状態である。これにより、実施例1よりも低いブラシ密度で実施例1と同レベルの電気特性が実現されている。
In Example 2, the charge removing member 27 in which the brush bristles 271 were made of polyester yarn was used. In the static elimination member 27 according to the second embodiment, the yarn resistance is 5.80E + 03 [Ω], the brush fineness is 7 [μm], which is low (the fibers are fine), and the brush density is 300 [kF / inch 2 ]. High density. Further, the static elimination member 27 according to the second embodiment has a two-layer structure in which carbon exists outside the fiber as in the first embodiment, but in a state where carbon particles are directly sprayed outside the fiber. As a result, the same electrical characteristics as those of the first embodiment are realized with a brush density lower than that of the first embodiment.
実施例3では、ブラシ毛271がポリエステルの原糸である除電部材27を用いた。実施例3に係る除電部材27では、原糸抵抗が6.40E+03[Ω]であり、ブラシ繊度が7[μm]であって低く(繊維が細く)、ブラシ密度が300[kF/inch2]であって高密度である。また、実施例3に係る除電部材27では、実施例1と同様に繊維の外側にカーボンが存在する2層構造であるが、繊維の外側にカーボン粒子が直接吹き付けられた状態である。なお、実施例3におけるカーボンの吹き付け量は、実施例2に比べて少ない。
In Example 3, the static elimination member 27 in which the brush bristles 271 were made of polyester yarn was used. In the neutralizing member 27 according to the third embodiment, the yarn resistance is 6.40E + 03 [Ω], the brush fineness is 7 [μm], which is low (the fibers are thin), and the brush density is 300 [kF / inch 2 ]. High density. Further, the static elimination member 27 according to the third embodiment has a two-layer structure in which carbon exists outside the fiber as in the first embodiment, but in a state where carbon particles are directly sprayed outside the fiber. The amount of carbon sprayed in the third embodiment is smaller than that in the second embodiment.
比較例14では、比較例10と同一の除電部材27を用いた。また、比較例15では、比較例13と同一の除電部材27を用いた。また、実施例4では、比較例5と同一の除電部材27を用いた。また、実施例5では、比較例6と同一の除電部材27を用いた。
In Comparative Example 14, the same static elimination member 27 as in Comparative Example 10 was used. In Comparative Example 15, the same static elimination member 27 as in Comparative Example 13 was used. In Example 4, the same static elimination member 27 as in Comparative Example 5 was used. In Example 5, the same static elimination member 27 as in Comparative Example 6 was used.
図7に示されるように、比較例1〜6及び比較例10では、内部抵抗成分Raが算定抵抗値R21の3倍である7.02E+04[Ω]を超えているため、上記(2)式の条件が満たされていない。一方、比較例7〜9及び比較例11〜13では、内部抵抗成分Raが算定抵抗値R21の3倍である7.02E+04[Ω]以下であるため、上記(2)式の条件が満たされている。また、比較例14では、内部抵抗成分Raが算定抵抗値R21の6.42倍である1.502E+05[Ω]以下であるため、上記(2)式の条件が満たされている。また、比較例15では、内部抵抗成分Raが算定抵抗値R21の3.57倍である8.35E+04[Ω]以下であるため、上記(2)式の条件が満たされている。しかしながら、比較例1〜6、比較例10、及び比較例13では、接触抵抗成分Rbが算定抵抗値R21の1.2倍である2.81E+04[Ω]を超えているため、上記(3)式の条件が満たされていない。そして、比較例1〜6、比較例10、及び比較例13では、除電性能の評価結果が「×」であった。
As shown in FIG. 7, in Comparative Examples 1 to 6 and Comparative Example 10, since the internal resistance component Ra exceeds 7.02E + 04 [Ω], which is three times the calculated resistance value R21, the above equation (2) is used. Condition is not satisfied. On the other hand, in Comparative Examples 7 to 9 and Comparative Examples 11 to 13, since the internal resistance component Ra is equal to or less than 7.02E + 04 [Ω], which is three times the calculated resistance value R21, the condition of the above expression (2) is satisfied. ing. In Comparative Example 14, since the internal resistance component Ra is equal to or less than 1.502E + 05 [Ω], which is 6.42 times the calculated resistance value R21, the condition of Expression (2) is satisfied. In Comparative Example 15, since the internal resistance component Ra is equal to or less than 8.35E + 04 [Ω], which is 3.57 times the calculated resistance value R21, the condition of the above expression (2) is satisfied. However, in Comparative Examples 1 to 6, Comparative Example 10, and Comparative Example 13, the contact resistance component Rb exceeds 2.81E + 04 [Ω], which is 1.2 times the calculated resistance value R21. Expression condition is not satisfied. In Comparative Examples 1 to 6, Comparative Example 10, and Comparative Example 13, the evaluation result of the static elimination performance was “x”.
一方、実施例1〜3では、除電部材27の内部抵抗成分Raが算定抵抗値R21の3倍である7.02E+04[Ω]以下であるという上記(2)式の条件が満たされており、且つ、接触抵抗成分Rbが算定抵抗値R21の1.2倍である2.81E+04[Ω]以下であるという上記(3)式の条件が満たされている。また、実施例4では、除電部材27の内部抵抗成分Raが算定抵抗値R21の6.42倍である1.502E+05[Ω]以下であるという上記(2)式の条件が満たされており、且つ、接触抵抗成分Rbが算定抵抗値R21の2.57倍である6.01E+04[Ω]以下であるという上記(3)式の条件が満たされている。また、実施例5では、除電部材27の内部抵抗成分Raが算定抵抗値R21の6.99倍である1.64E+05[Ω]以下であるという上記(2)式の条件が満たされており、且つ、接触抵抗成分Rbが算定抵抗値R21の2.80倍である6.55E+04[Ω]以下であるという上記(3)式の条件が満たされている。そして、実施例1〜5では、除電性能の評価結果が「○」であった。
On the other hand, in the first to third embodiments, the condition of the above expression (2) that the internal resistance component Ra of the charge removing member 27 is equal to or less than 7.02E + 04 [Ω], which is three times the calculated resistance value R21, is satisfied. In addition, the condition of the above expression (3) that the contact resistance component Rb is equal to or less than 2.81E + 04 [Ω] which is 1.2 times the calculated resistance value R21 is satisfied. Further, in the fourth embodiment, the condition of the above expression (2) that the internal resistance component Ra of the charge removing member 27 is equal to or less than 1.502E + 05 [Ω], which is 6.42 times the calculated resistance value R21, is satisfied. In addition, the condition of the above expression (3) that the contact resistance component Rb is equal to or less than 6.01E + 04 [Ω] which is 2.57 times the calculated resistance value R21 is satisfied. In the fifth embodiment, the condition of the above equation (2) that the internal resistance component Ra of the charge removing member 27 is equal to or less than 1.64E + 05 [Ω], which is 6.99 times the calculated resistance value R21, is satisfied. In addition, the condition of the above expression (3) that the contact resistance component Rb is equal to or less than 6.55E + 04 [Ω], which is 2.80 times the calculated resistance value R21, is satisfied. In Examples 1 to 5, the evaluation result of the static elimination performance was “で”.
ここで、比較例5では除電性能の評価結果が「×」であるのに対して、同一の除電部材27が用いられた実施例4では除電性能の評価結果が「○」に改善している。また、比較例6では除電性能の評価結果が「×」であるのに対して、同一の除電部材27が用いられた実施例5では除電性能の評価結果が「○」に改善している。同様に、比較例10及び比較例13では除電性能の評価結果が「×」であるのに対して、同一の除電部材27が用いられた比較例14及び比較例15では除電性能の評価結果が「○」に改善している。これらの結果から、除電部材27の線速を感光体ドラム21の線速Sより速い速度に設定することで除電性能を向上させることが可能であることがわかる。図8に、比較例5〜比較例6、比較例10、及び比較例13に係る除電部材27を搭載した画像形成装置10における除電部材27の線速と除電後電位V1との関係を示す。
Here, in Comparative Example 5, the evaluation result of the static elimination performance is “×”, whereas in Example 4 in which the same static elimination member 27 is used, the evaluation result of the static elimination performance is improved to “○”. . Further, in Comparative Example 6, the evaluation result of the static elimination performance is “×”, whereas in Example 5 in which the same static elimination member 27 is used, the evaluation result of the static elimination performance is improved to “○”. Similarly, in Comparative Examples 10 and 13, the evaluation result of the static elimination performance is “×”, whereas in Comparative Examples 14 and 15 in which the same static elimination member 27 is used, the evaluation result of the static elimination performance is “X”. It has improved to "○". From these results, it is understood that the static elimination performance can be improved by setting the linear velocity of the static elimination member 27 to a speed higher than the linear velocity S of the photosensitive drum 21. FIG. 8 illustrates the relationship between the linear velocity of the charge removing member 27 and the potential V1 after charge removal in the image forming apparatus 10 in which the charge removing members 27 according to Comparative Examples 5 to 6, 6, and 13 are mounted.
このように、画像形成装置10において、除電部材27の直流抵抗値R2だけでなく、内部インピーダンスZ1及び接触インピーダンスZ2を考慮することによって、所望の除電性能を得ることが可能であることがわかった。より具体的には、上記(2)式及び(3)式の条件が満たされる場合に、所望の除電性能が得られた。
As described above, in the image forming apparatus 10, it was found that a desired static elimination performance can be obtained by considering not only the DC resistance value R2 of the static elimination member 27 but also the internal impedance Z1 and the contact impedance Z2. . More specifically, the desired static elimination performance was obtained when the conditions of the above equations (2) and (3) were satisfied.
また、図7に示されるように、比較例1〜15及び実施例1〜5に係る除電部材27について実験装置90を用いて測定したCole−Coleプロットにおける接触静電容量成分Cbの内部静電容量成分Caに対する静電容量比率(Cb/Ca)を算出した。ここで、比較例1〜4、比較例8〜9、比較例12〜13、及び比較例15では、静電容量比率(Cb/Ca)が0.4を超えているため、静電容量比率(Cb/Ca)が0以上0.4以下であるという上記(5)式の条件が満たされていない。一方、比較例5〜7、比較例10〜11、及び比較例14では、静電容量比率(Cb/Ca)が0.4以下であるため、静電容量比率(Cb/Ca)が0以上0.4以下であるという上記(5)式の条件が満たされている。しかしながら、比較例1〜3、比較例7〜8、及び比較例10〜15では、除電部材27の内部静電容量成分Caが1.0E+5.0を超えているため、内部静電容量成分Caが1.0E+5.0以下であるという上記(4)式の条件が満たされていない。そして、電位安定性及び画像メモリー有無については、前記除電性能の評価結果が「○」であったものについてのみ評価を行った。具体的に、前記除電性能の評価結果が「○」であった比較例7〜9、比較例11〜12、及び比較例14〜15では、電位安定性及び画像メモリー有無の評価結果が「×」であった。
As shown in FIG. 7, the internal capacitance of the contact capacitance component Cb in the Cole-Cole plot measured using the experimental device 90 for the static elimination members 27 according to Comparative Examples 1 to 15 and Examples 1 to 5 The capacitance ratio (Cb / Ca) to the capacitance component Ca was calculated. Here, in Comparative Examples 1 to 4, Comparative Examples 8 to 9, Comparative Examples 12 to 13, and Comparative Example 15, since the capacitance ratio (Cb / Ca) exceeds 0.4, the capacitance ratio The condition of the above expression (5) that (Cb / Ca) is 0 or more and 0.4 or less is not satisfied. On the other hand, in Comparative Examples 5 to 7, Comparative Examples 10 to 11, and Comparative Example 14, since the capacitance ratio (Cb / Ca) is 0.4 or less, the capacitance ratio (Cb / Ca) is 0 or more. The condition of the above expression (5) of not more than 0.4 is satisfied. However, in Comparative Examples 1 to 3, Comparative Examples 7 to 8, and Comparative Examples 10 to 15, since the internal capacitance component Ca of the static elimination member 27 exceeds 1.0E + 5.0, the internal capacitance component Ca Is not more than 1.0E + 5.0, the condition of the above equation (4) is not satisfied. The potential stability and the presence / absence of an image memory were evaluated only for the case where the evaluation result of the static elimination performance was “○”. Specifically, in Comparative Examples 7 to 9, Comparative Examples 11 to 12, and Comparative Examples 14 to 15 in which the evaluation result of the static elimination performance was “O”, the evaluation results of the potential stability and the presence or absence of the image memory were “X”. "Met.
一方、実施例1〜5では、除電部材27の内部静電容量成分Caが1.0E+5.0以下であるという上記(4)式の条件が満たされており、且つ、静電容量比率(Cb/Ca)が0以上0.4以下であるという上記(5)式の条件が満たされている。そして、実施例1〜5では、電位安定性及び画像メモリー有無の評価結果が「○」であった。
On the other hand, in Examples 1 to 5, the condition of the above equation (4) that the internal capacitance component Ca of the charge removing member 27 is 1.0E + 5.0 or less is satisfied, and the capacitance ratio (Cb) is satisfied. / Ca) is not less than 0 and not more than 0.4, which satisfies the condition of the above equation (5). In Examples 1 to 5, the evaluation results of the potential stability and the presence or absence of the image memory were “で”.
このように、画像形成装置10において、除電部材27の直流抵抗だけでなく、内部インピーダンスZ1及び接触インピーダンスZ2を考慮することによって、電位安定性が向上すると共に画像メモリーの発生が抑制されることがわかった。より具体的には、上記(4)式及び(5)式の条件が満たされる場合に、電位安定性が向上すると共に画像メモリーの発生が抑制された。
As described above, in the image forming apparatus 10, not only the DC resistance of the charge removing member 27 but also the internal impedance Z1 and the contact impedance Z2 are taken into consideration, whereby the potential stability is improved and the occurrence of image memory is suppressed. all right. More specifically, when the conditions of the above equations (4) and (5) were satisfied, the potential stability was improved and the occurrence of image memory was suppressed.
ところで、画像形成装置10では、感光体ドラム21を帯電させる帯電ローラー220に印加される印加電圧が変更される。ここで、感光体ドラム21に除電部材27が接触する構成において、前記印加電圧の最大値に合わせて除電部材27の除電性能が設定される場合には、感光体ドラム21の摩耗が促進されて感光体ドラム21の寿命が短期化することがある。これに対し、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置10では、以下に説明するように、必要な除電性能を確保しつつ感光体ドラム21の摩耗を抑制することが可能である。
Incidentally, in the image forming apparatus 10, the applied voltage applied to the charging roller 220 that charges the photosensitive drum 21 is changed. Here, in a configuration in which the charge removing member 27 is in contact with the photosensitive drum 21, when the charge removing performance of the charge removing member 27 is set in accordance with the maximum value of the applied voltage, the wear of the photosensitive drum 21 is promoted. The life of the photosensitive drum 21 may be shortened. On the other hand, in the image forming apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention, as described below, it is possible to suppress the abrasion of the photosensitive drum 21 while securing the required static elimination performance.
具体的に、制御部1の前記ROMには、前記CPUに後述の第1速度変更処理(図11のフローチャート参照)を実行させるための第1速度変更プログラムが予め記憶されている。なお、前記第1速度変更プログラムは、CD、DVD、フラッシュメモリーなどのコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されており、前記記録媒体から読み取られて制御部1の前記EEPROM等の記憶部にインストールされるものであってもよい。
Specifically, a first speed change program for causing the CPU to execute a later-described first speed change process (see a flowchart of FIG. 11) is stored in the ROM of the control unit 1 in advance. The first speed change program is recorded on a computer-readable recording medium such as a CD, a DVD, and a flash memory, and is read from the recording medium and installed in a storage unit such as the EEPROM of the control unit 1. May be used.
そして、制御部1は、図10に示されるように、濃度検出部11、電圧変更部12、及び第1速度変更部13Aを含む。具体的に、制御部1は、前記CPUを用いて前記ROMに記憶されている前記第1速度変更プログラムを実行する。これにより、制御部1は、濃度検出部11、電圧変更部12、及び第1速度変更部13Aとして機能する。
And the control part 1 contains the density detection part 11, the voltage change part 12, and the 1st speed change part 13A as shown in FIG. Specifically, the control unit 1 executes the first speed change program stored in the ROM using the CPU. Thereby, the control unit 1 functions as the density detecting unit 11, the voltage changing unit 12, and the first speed changing unit 13A.
濃度検出部11は、感光体ドラム21の表面に形成される予め定められた画像データに基づくパッチ画像の濃度を検出する濃度検出処理を実行する。
The density detection unit 11 executes a density detection process for detecting the density of a patch image based on predetermined image data formed on the surface of the photosensitive drum 21.
具体的に、画像形成装置10では、図2に示されるように、現像装置24よりも感光体ドラム21の回転方向における下流側であって、転写ローラー25よりも前記回転方向の上流側に、濃度センサー29が設けられている。例えば、濃度センサー29は、発光部及び受光部を有する光センサーである。濃度センサー29では、前記発光部から射出されて感光体ドラム21の表面で反射された光が前記受光部で受光される。そして、前記受光部から受光量に応じた電気信号が出力される。
Specifically, in the image forming apparatus 10, as shown in FIG. 2, on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 21 from the developing device 24, and on the upstream side in the rotation direction from the transfer roller 25, A density sensor 29 is provided. For example, the density sensor 29 is an optical sensor having a light emitting unit and a light receiving unit. In the density sensor 29, the light emitted from the light emitting unit and reflected on the surface of the photosensitive drum 21 is received by the light receiving unit. Then, an electric signal corresponding to the amount of received light is output from the light receiving unit.
例えば、濃度検出部11は、予め定められた第1タイミングが到来した場合に、画像形成部2の各部の動作を制御して感光体ドラム21の表面に前記パッチ画像を形成する。そして、濃度検出部11は、濃度センサー29を用いて、前記パッチ画像の濃度を検出する。例えば、前記第1タイミングは、画像形成装置10の電源投入時、画像形成装置10の一部の機能が停止するスリープ状態から通常状態への復帰時、及び前記印刷処理の実行時などである。
For example, when a predetermined first timing has arrived, the density detection unit 11 controls the operation of each unit of the image forming unit 2 to form the patch image on the surface of the photosensitive drum 21. Then, the density detector 11 detects the density of the patch image using the density sensor 29. For example, the first timing is when the image forming apparatus 10 is powered on, when returning from a sleep state in which some functions of the image forming apparatus 10 are stopped to a normal state, and when executing the print processing.
電圧変更部12は、電源221から帯電ローラー220に印加される前記印加電圧を変更する。
The voltage changing unit 12 changes the applied voltage applied from the power supply 221 to the charging roller 220.
具体的に、電圧変更部12は、濃度検出部11によって検出された前記パッチ画像の濃度に基づいて、前記印加電圧を変更する。なお、電圧変更部12は、前記印加電圧と共に、現像装置24に設けられる現像ローラーに印加される現像バイアス電圧も変更する。
Specifically, the voltage changing unit 12 changes the applied voltage based on the density of the patch image detected by the density detecting unit 11. The voltage changing unit 12 changes a developing bias voltage applied to a developing roller provided in the developing device 24 together with the applied voltage.
例えば、画像形成装置10では、前記印加電圧の初期設定値が500Vに設定されている。電圧変更部12は、濃度検出部11によって検出された前記パッチ画像の濃度が予め定められた特定範囲を超えて薄い場合は、前記印加電圧を500Vから800Vに変更する。また、電圧変更部12は、前記パッチ画像の濃度が前記特定範囲を超えて濃い場合は、前記印加電圧を500Vから300Vに変更する。
For example, in the image forming apparatus 10, the initial setting value of the applied voltage is set to 500V. The voltage changing unit 12 changes the applied voltage from 500 V to 800 V when the density of the patch image detected by the density detecting unit 11 is lower than a predetermined specific range. The voltage changing unit 12 changes the applied voltage from 500 V to 300 V when the density of the patch image is higher than the specific range.
なお、画像形成装置10に、機内の温度及び湿度を検出する温湿度センサーが設けられていてもよい。この場合、電圧変更部12は、前記温湿度センサーによる機内の温度及び湿度の検出結果に基づいて、前記印加電圧を変更してもよい。
Note that the image forming apparatus 10 may be provided with a temperature and humidity sensor for detecting the temperature and humidity inside the apparatus. In this case, the voltage changing unit 12 may change the applied voltage based on the detection result of the temperature and humidity inside the device by the temperature and humidity sensor.
第1速度変更部13Aは、帯電ローラー220に印加される前記印加電圧が高いほど、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を増加させる。ここに、第1速度変更部13Aが、本発明における速度変更部の一例である。
The first speed changing unit 13 </ b> A increases the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed of the charge removing member 27 as the applied voltage applied to the charging roller 220 increases. Here, the first speed changing unit 13A is an example of the speed changing unit in the present invention.
具体的に、第1速度変更部13Aは、上記(1)式に基づいて算出される電圧変更部12による前記印加電圧変更後の算定抵抗値をR22としたとき、除電部材27の線速を、比率Srが下記(6)式及び下記(7)式を満たし、且つ感光体ドラム21の線速との差が最小となる第1特定速度に変更する。なお、上記(1)式における除電前電位V0は、電圧変更部12による変更後の前記印加電圧と同一、又は変更後の前記印加電圧に予め定められ係数が乗算されて取得される。
Specifically, when the calculated resistance value after the change of the applied voltage by the voltage changing unit 12 calculated based on the above equation (1) is R22, the first speed changing unit 13A sets the linear velocity of the charge removing member 27 to R22. , The ratio Sr satisfies the following formulas (6) and (7), and is changed to the first specific speed at which the difference from the linear speed of the photosensitive drum 21 is minimized. The potential V0 before static elimination in the above equation (1) is obtained by multiplying the applied voltage after change by the voltage changing unit 12 or by multiplying the applied voltage after change by a predetermined coefficient.
例えば、画像形成装置10では、前述のように、除電部材27が感光体ドラム21より速い線速で回転する。そこで、第1速度変更部13Aは、除電部材27の線速を増加させて、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を増加させる。なお、除電部材27が感光体ドラム21より遅い線速で回転する場合、第1速度変更部13Aは、除電部材27の線速を減少させて、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を増加させてもよい。
For example, in the image forming apparatus 10, as described above, the charge removing member 27 rotates at a linear velocity higher than that of the photosensitive drum 21. Therefore, the first speed changing unit 13A increases the linear speed of the charge removing member 27 to increase the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed of the charge removing member 27. When the charge removing member 27 rotates at a linear speed lower than that of the photosensitive drum 21, the first speed changing unit 13A reduces the linear speed of the charge removing member 27 to reduce the linear speed of the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27. The difference from the linear velocity may be increased.
例えば、画像形成装置10では、内部抵抗成分Ra、接触抵抗成分Rb、及び画像形成装置10で設定可能な前記印加電圧各々に対応する算定抵抗値R22が予め制御部1の前記ROMに格納されている。第1速度変更部13Aは、電圧変更部12により前記印加電圧が変更される場合に、前記ROMに格納されている内部抵抗成分Ra、接触抵抗成分Rb、及び算定抵抗値R22を用いて、上述の条件を満たす除電部材27の線速を算出する。そして、第1速度変更部13Aは、算出結果に基づいて除電部材27の線速を変更する。
For example, in the image forming apparatus 10, the internal resistance component Ra, the contact resistance component Rb, and the calculated resistance value R22 corresponding to each of the applied voltages that can be set in the image forming apparatus 10 are stored in the ROM of the control unit 1 in advance. I have. When the voltage change unit 12 changes the applied voltage, the first speed change unit 13A uses the internal resistance component Ra, the contact resistance component Rb, and the calculated resistance value R22 stored in the ROM to perform the above-described operation. The linear velocity of the static elimination member 27 that satisfies the above condition is calculated. Then, the first speed changing unit 13A changes the linear speed of the charge removing member 27 based on the calculation result.
なお、第1速度変更部13Aは、除電部材27の線速を、前記第1特定速度との差が予め設定された許容値以下の速度に変更してもよい。また、第1速度変更部13Aは、除電部材27の線速を、比率Srが上記(6)式及び上記(7)式を満たす速度に変更してもよい。
Note that the first speed changing unit 13A may change the linear speed of the charge removing member 27 to a speed at which the difference from the first specific speed is equal to or less than a preset allowable value. Further, the first speed changing unit 13A may change the linear speed of the charge removing member 27 to a speed at which the ratio Sr satisfies the above formulas (6) and (7).
また、画像形成装置10において、画像形成装置10で設定可能な前記印加電圧各々に対応する除電部材27の線速を示す第1テーブルデータが予め制御部1の前記ROMに格納されていてもよい。この場合、第1速度変更部13Aは、電圧変更部12により前記印加電圧が変更される場合に、前記第1テーブルデータを用いて除電部材27の線速を変更してもよい。例えば、前記第1テーブルデータは、画像形成装置10を用いた除電前電位V0各々に対応する比率Srと除電後電位V1との関係を調査する実験により得られる実験データに基づいて作成される。ここで、図12に、前記実験により得られる実験データの一例を示す。ここに、前記第1テーブルデータにおける前記印加電圧の最小値に対応する除電部材27の線速と感光体ドラム21の線速との差が、本発明における予め設定された下限値の一例である。また、前記第1テーブルデータにおける前記印加電圧の最大値に対応する除電部材27の線速と感光体ドラム21の線速との差が、本発明における予め設定された上限値の一例である。
In the image forming apparatus 10, first table data indicating the linear velocity of the charge removing member 27 corresponding to each of the applied voltages that can be set in the image forming apparatus 10 may be stored in the ROM of the control unit 1 in advance. . In this case, the first speed changing unit 13A may change the linear speed of the charge removing member 27 using the first table data when the applied voltage is changed by the voltage changing unit 12. For example, the first table data is created based on experimental data obtained by an experiment using the image forming apparatus 10 to investigate the relationship between the ratio Sr corresponding to each of the pre-discharge potentials V0 and the post-discharge potential V1. Here, FIG. 12 shows an example of experimental data obtained by the experiment. Here, the difference between the linear velocity of the charge removing member 27 and the linear velocity of the photosensitive drum 21 corresponding to the minimum value of the applied voltage in the first table data is an example of a preset lower limit value in the present invention. . The difference between the linear velocity of the charge removing member 27 and the linear velocity of the photosensitive drum 21 corresponding to the maximum value of the applied voltage in the first table data is an example of a preset upper limit value in the present invention.
また、第1速度変更部13Aは、感光体ドラム21の線速を変更して、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を増加させてもよい。
Further, the first speed changing unit 13 </ b> A may change the linear speed of the photosensitive drum 21 to increase the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed of the charge removing member 27.
[第1速度変更処理]
以下、図11を参照しつつ、画像形成装置10において制御部1により実行される第1速度変更処理の手順の一例について説明する。ここで、ステップS11、S12・・・は、制御部1により実行される処理手順(ステップ)の番号を表している。
[First speed change processing]
Hereinafter, an example of a procedure of the first speed changing process executed by the control unit 1 in the image forming apparatus 10 will be described with reference to FIG. Here, steps S11, S12,... Represent the numbers of the processing procedures (steps) executed by the control unit 1.
<ステップS11>
まず、ステップS11において、制御部1は、前記第1タイミングが到来したか否かを判断する。
<Step S11>
First, in step S11, the control unit 1 determines whether the first timing has arrived.
ここで、制御部1は、前記第1タイミングが到来したと判断すると(S11のYes側)、処理をステップS12に移行させる。また、前記第1タイミングが到来していなければ(S11のNo側)、制御部1は、ステップS11で前記第1タイミングの到来を待ち受ける。
Here, when determining that the first timing has come (Yes in S11), the control unit 1 shifts the processing to step S12. If the first timing has not arrived (No in S11), the control unit 1 waits for the arrival of the first timing in step S11.
<ステップS12>
ステップS12において、制御部1は、前記濃度検出処理を実行する。ここで、ステップS11及びステップS12の処理は、制御部1の濃度検出部11により実行される。
<Step S12>
In step S12, the control unit 1 executes the density detection processing. Here, the processing of step S11 and step S12 is executed by the density detection unit 11 of the control unit 1.
例えば、制御部1は、画像形成部2の各部の動作を制御して感光体ドラム21の表面に前記パッチ画像を形成する。そして、制御部1は、濃度センサー29を用いて、前記パッチ画像の濃度を検出する。なお、ステップS12において、制御部1は、画像形成装置10の機内の温度及び湿度を検出してもよい。
For example, the control unit 1 controls the operation of each unit of the image forming unit 2 to form the patch image on the surface of the photosensitive drum 21. Then, the control unit 1 detects the density of the patch image using the density sensor 29. In step S12, the control unit 1 may detect the temperature and the humidity inside the image forming apparatus 10.
<ステップS13>
ステップS13において、制御部1は、ステップS12で検出された前記パッチ画像の濃度に基づいて、前記印加電圧を変更する。ここに、ステップS13の処理が、本発明における電圧変更ステップの一例であって、制御部1の電圧変更部12により実行される。
<Step S13>
In step S13, the control unit 1 changes the applied voltage based on the density of the patch image detected in step S12. Here, the process of step S13 is an example of the voltage changing step in the present invention, and is executed by the voltage changing unit 12 of the control unit 1.
例えば、制御部1は、ステップS12で検出された前記パッチ画像の濃度が前記特定範囲を超えて薄い場合は、前記RAMの予め定められた第1記憶領域に記憶されている前記印加電圧の設定値を示すデータを書き換えて、前記印加電圧を800Vに変更する。また、制御部1は、前記パッチ画像の濃度が前記特定範囲を超えて濃い場合は、前記第1記憶領域のデータを書き換えて、前記印加電圧を300Vに変更する。また、制御部1は、前記パッチ画像の濃度が前記特定範囲内である場合に、前記第1記憶領域のデータを書き換えて、前記印加電圧を500Vに変更する。
For example, when the density of the patch image detected in step S12 is lighter than the specific range, the controller 1 sets the applied voltage stored in a predetermined first storage area of the RAM. The applied voltage is changed to 800 V by rewriting the data indicating the value. Further, when the density of the patch image is higher than the specific range, the control unit 1 rewrites the data in the first storage area to change the applied voltage to 300V. Further, when the density of the patch image is within the specific range, the control unit 1 rewrites data in the first storage area to change the applied voltage to 500V.
<ステップS14>
ステップS14において、制御部1は、ステップS13における変更後の前記印加電圧に応じて、除電部材27の線速を変更する。ここに、ステップS14の処理が、本発明における速度変更ステップの一例であって、制御部1の第1速度変更部13Aにより実行される。
<Step S14>
In step S14, the control unit 1 changes the linear velocity of the charge removing member 27 according to the applied voltage after the change in step S13. Here, the process of step S14 is an example of the speed changing step in the present invention, and is executed by the first speed changing unit 13A of the control unit 1.
具体的に、制御部1は、除電部材27の線速を、比率Srが上記(6)式及び上記(7)式を満たし、且つ感光体ドラム21の線速との差が最小となる前記第1特定速度に変更する。例えば、制御部1は、前記RAMの予め定められた第2記憶領域に記憶されている除電部材27の線速の設定値を示すデータを書き換えて、除電部材27の線速を変更する。
Specifically, the control unit 1 determines that the linear velocity of the charge removing member 27 is such that the ratio Sr satisfies the above formulas (6) and (7), and the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed is minimum. Change to the first specific speed. For example, the control unit 1 changes the linear velocity of the charge eliminating member 27 by rewriting data indicating a set value of the linear velocity of the charge eliminating member 27 stored in a predetermined second storage area of the RAM.
このように、第1実施形態に係る画像形成装置10では、帯電ローラー220に印加される前記印加電圧が高いほど、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差が増加する。これにより、前記印加電圧の最大値に合わせて除電部材27の線速が設定される構成と比較して、必要な除電性能を確保しつつ感光体ドラム21の摩耗を抑制することが可能である。
As described above, in the image forming apparatus 10 according to the first embodiment, the difference between the linear velocity of the photosensitive drum 21 and the linear velocity of the charge removing member 27 increases as the applied voltage applied to the charging roller 220 increases. . This makes it possible to suppress the abrasion of the photosensitive drum 21 while securing the required static elimination performance, as compared with a configuration in which the linear velocity of the static elimination member 27 is set according to the maximum value of the applied voltage. .
また、第1実施形態に係る画像形成装置10では、除電部材27の線速が、比率Srが上記(6)式及び上記(7)式を満たし、且つ感光体ドラム21の線速との差が最小となる前記第1特定速度に変更される。これにより、必要な除電性能を確保可能な範囲内で感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差が最小化される。そのため、感光体ドラム21の摩耗をより効果的に抑制することが可能である。
In the image forming apparatus 10 according to the first embodiment, the linear velocity of the charge eliminating member 27 is such that the ratio Sr satisfies the above formulas (6) and (7), and the linear speed of the photosensitive drum 21 is different. Is changed to the first specific speed that minimizes the speed. Thereby, the difference between the linear velocity of the photosensitive drum 21 and the linear velocity of the charge removing member 27 is minimized within a range where the required charge removing performance can be secured. Therefore, abrasion of the photosensitive drum 21 can be more effectively suppressed.
なお、第1速度変更部13Aが、経年劣化等による感光体ドラム21の表面電位の低下に応じて、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を減少させる構成が第1実施形態の変形例として考えられる。例えば、第1速度変更部13Aが、予め定められた期間が経過するごとに、除電部材27の線速を減少させる構成が考えられる。この構成によれば、感光体ドラム21の摩耗をより効果的に抑制することが可能である。
Note that the first speed changing unit 13A reduces the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed of the charge removing member 27 according to a decrease in the surface potential of the photosensitive drum 21 due to aging or the like. It is considered as a modification of the first embodiment. For example, a configuration in which the first speed changing unit 13A decreases the linear speed of the charge removing member 27 every time a predetermined period elapses is considered. According to this configuration, it is possible to more effectively suppress the wear of the photosensitive drum 21.
[第2実施形態]
以下、図13〜図15を参照しつつ、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置10について説明する。第2実施形態に係る画像形成装置10では、除電部材27及び制御部1の構成が第1実施形態と異なる。なお、その他の構成は、第1実施形態と第2実施形態とで共通である。
[Second embodiment]
Hereinafter, an image forming apparatus 10 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the image forming apparatus 10 according to the second embodiment, the configurations of the charge removing member 27 and the control unit 1 are different from those of the first embodiment. Other configurations are common to the first embodiment and the second embodiment.
具体的に、第2実施形態に係る画像形成装置10において、除電部材27は、図13に示されるように、感光体ドラム21に接近する第1方向D1及び第1方向D1とは逆の第2方向D2に移動可能である。例えば、第2実施形態に係る画像形成装置10では、除電部材27の回転軸を支持する軸受けが、画像形成装置10の筐体により第1方向D1及び第2方向D2に移行可能に支持されている。
Specifically, in the image forming apparatus 10 according to the second embodiment, as illustrated in FIG. 13, the charge removing member 27 includes a first direction D1 approaching the photosensitive drum 21 and a first direction D1 opposite to the first direction D1. It is movable in two directions D2. For example, in the image forming apparatus 10 according to the second embodiment, the bearing that supports the rotating shaft of the charge removing member 27 is supported by the housing of the image forming apparatus 10 so as to be able to move in the first direction D1 and the second direction D2. I have.
また、制御部1は、図14に示されるように、第1速度変更部13Aに替えて移動処理部14を含む。
Further, as shown in FIG. 14, the control unit 1 includes a movement processing unit 14 instead of the first speed changing unit 13A.
具体的に、制御部1の前記ROMには、前記CPUに後述の接触圧力変更処理(図15のフローチャート参照)を実行させるための接触圧力変更プログラムが予め記憶されている。そして、制御部1は、前記CPUを用いて前記ROMに記憶されている前記接触圧力変更プログラムを実行することで、濃度検出部11、電圧変更部12、及び移動処理部14として機能する。なお、濃度検出部11及び電圧変更部12については、第1実施形態と異なるところがないため、その説明を省略する。
Specifically, the ROM of the control unit 1 stores in advance a contact pressure change program for causing the CPU to execute a later-described contact pressure change process (see a flowchart in FIG. 15). The control unit 1 executes the contact pressure changing program stored in the ROM using the CPU, thereby functioning as a concentration detecting unit 11, a voltage changing unit 12, and a movement processing unit 14. Note that the density detector 11 and the voltage changer 12 are not different from those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
移動処理部14は、帯電ローラー220に印加される前記印加電圧が高いほど、感光体ドラム21及び除電部材27の離間距離を減少させる。即ち、移動処理部14は、帯電ローラー220に印加される前記印加電圧が高いほど、感光体ドラム21及び除電部材27の接触圧力を増加させる。これにより、感光体ドラム21及び除電部材27の間の接触抵抗成分Rbが減少する。
The movement processing unit 14 decreases the separation distance between the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27 as the applied voltage applied to the charging roller 220 increases. That is, the movement processing unit 14 increases the contact pressure between the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27 as the applied voltage applied to the charging roller 220 increases. Thereby, the contact resistance component Rb between the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27 decreases.
具体的に、移動処理部14は、電圧変更部12により前記印加電圧が増加する場合に、除電部材27を第1方向D1に移動させて感光体ドラム21及び除電部材27の離間距離を減少させる。また、移動処理部14は、電圧変更部12により前記印加電圧が減少する場合に、除電部材27を第2方向D2に移動させて感光体ドラム21及び除電部材27の離間距離を増加させる。
Specifically, when the voltage changing unit 12 increases the applied voltage, the movement processing unit 14 moves the charge removing member 27 in the first direction D1 to reduce the distance between the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27. . Further, when the applied voltage is reduced by the voltage changing unit 12, the movement processing unit 14 moves the charge removing member 27 in the second direction D2 to increase the distance between the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27.
例えば、画像形成装置10では、図14に示されるように、除電部材27を移動させるモーターなどの第2駆動部273が設けられている。また、画像形成装置10では、画像形成装置10で設定可能な前記印加電圧各々に対応する除電部材27の可動範囲内における位置を示す第2テーブルデータが予め制御部1の前記ROMに格納されている。移動処理部14は、電圧変更部12により前記印加電圧が変更される場合に、前記第2テーブルデータを用いて除電部材27を移動させる。
For example, in the image forming apparatus 10, as shown in FIG. 14, a second driving unit 273 such as a motor for moving the charge removing member 27 is provided. Further, in the image forming apparatus 10, the second table data indicating the position within the movable range of the charge removing member 27 corresponding to each of the applied voltages that can be set in the image forming apparatus 10 is stored in advance in the ROM of the control unit 1. I have. The movement processing unit 14 moves the static elimination member 27 using the second table data when the voltage change unit 12 changes the applied voltage.
[接触圧力変更処理]
以下、図15を参照しつつ、画像形成装置10において制御部1により実行される接触圧力変更処理の手順の一例について説明する。なお、前記接触圧力変更処理に含まれる各ステップのうち、前記第1速度変更処理に含まれるステップと処理内容が共通するステップについては、前記第1速度変更処理と同一の符号を付し示すことによりその説明を省略する。
[Contact pressure change processing]
Hereinafter, an example of a procedure of a contact pressure changing process performed by the control unit 1 in the image forming apparatus 10 will be described with reference to FIG. In addition, among the steps included in the contact pressure change processing, steps having the same processing content as the steps included in the first speed change processing are denoted by the same reference numerals as those in the first speed change processing. The description thereof will be omitted.
<ステップS15>
ステップS15において、制御部1は、ステップS13における変更後の前記印加電圧に応じて、除電部材27を第1方向D1又は第2方向D2に移動させて感光体ドラム21及び除電部材27の離間距離を増減させる。ここで、ステップS15の処理は、制御部1の移動処理部14により実行される。
<Step S15>
In step S15, the control unit 1 moves the static elimination member 27 in the first direction D1 or the second direction D2 according to the applied voltage after the change in step S13, and separates the photosensitive drum 21 and the static elimination member 27 from each other. Is increased or decreased. Here, the process of step S15 is executed by the movement processing unit 14 of the control unit 1.
例えば、制御部1は、前記印加電圧が増加する場合に、前記第2テーブルデータに基づいて除電部材27を第1方向D1に移動させて感光体ドラム21及び除電部材27の離間距離を減少させる。また、制御部1は、前記印加電圧が減少する場合に、前記第2テーブルデータに基づいて除電部材27を第2方向D2に移動させて感光体ドラム21及び除電部材27の離間距離を増加させる。
For example, when the applied voltage increases, the control unit 1 moves the charge removing member 27 in the first direction D1 based on the second table data to decrease the distance between the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27. . Further, when the applied voltage decreases, the control unit 1 moves the charge removing member 27 in the second direction D2 based on the second table data to increase the separation distance between the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27. .
このように、第2実施形態に係る画像形成装置10では、帯電ローラー220に印加される前記印加電圧が高いほど、感光体ドラム21及び除電部材27の離間距離が減少する。これにより、前記印加電圧の最大値に合わせて感光体ドラム21及び除電部材27の離間距離が設定される構成と比較して、必要な除電性能を確保しつつ感光体ドラム21の摩耗を抑制することが可能である。
As described above, in the image forming apparatus 10 according to the second embodiment, as the applied voltage applied to the charging roller 220 increases, the separation distance between the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27 decreases. Thus, compared to a configuration in which the separation distance between the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27 is set in accordance with the maximum value of the applied voltage, the wear of the photosensitive drum 21 is suppressed while the necessary charge removing performance is secured. It is possible.
なお、第2実施形態に係る画像形成装置10の制御部1に、第1速度変更部13Aが含まれていてもよい。具体的に、第2実施形態に係る画像形成装置10において、帯電ローラー220に印加される前記印加電圧が高いほど、感光体ドラム21及び除電部材27の離間距離が減少すると共に、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差が増加してもよい。
Note that the control unit 1 of the image forming apparatus 10 according to the second embodiment may include a first speed changing unit 13A. Specifically, in the image forming apparatus 10 according to the second embodiment, as the applied voltage applied to the charging roller 220 increases, the separation distance between the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27 decreases, and the photosensitive drum 21 The difference between the linear velocity of the static elimination member 27 and the linear velocity may increase.
ところで、感光体ドラム21に除電部材27が接触する構成では、トナーに含まれるシリカなどの外添剤が除電部材27に付着することがある。ここで、除電部材27における前記外添剤の付着量が増加すると、感光体ドラム21と除電部材27との間の接触抵抗が上昇して、除電部材27の除電性能が低下する。
By the way, in a configuration in which the charge removing member 27 contacts the photosensitive drum 21, an external additive such as silica contained in the toner may adhere to the charge removing member 27. Here, when the amount of the external additive attached to the charge removing member 27 increases, the contact resistance between the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27 increases, and the charge removing performance of the charge removing member 27 decreases.
[第3実施形態]
以下、図16〜図19を参照しつつ、本発明の第3実施形態に係る画像形成装置10について説明する。第3実施形態に係る画像形成装置10では、制御部1及び画像形成部2の構成が第1実施形態と異なる。なお、その他の構成は、第1実施形態と第3実施形態とで共通である。
[Third embodiment]
Hereinafter, an image forming apparatus 10 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the image forming apparatus 10 according to the third embodiment, the configurations of the control unit 1 and the image forming unit 2 are different from those of the first embodiment. Other configurations are common to the first embodiment and the third embodiment.
具体的に、第3実施形態に係る画像形成装置10では、画像形成部2に濃度センサー29が設けられていない。
Specifically, in the image forming apparatus 10 according to the third embodiment, the image forming unit 2 is not provided with the density sensor 29.
また、制御部1は、図16に示されるように、濃度検出部11、電圧変更部12、及び第1速度変更部13Aに替えて、第1取得処理部15A、第1変化量取得部16A、及び第2速度変更部13Bを備える。
Further, as shown in FIG. 16, the control unit 1 replaces the density detection unit 11, the voltage change unit 12, and the first speed change unit 13A with a first acquisition processing unit 15A and a first change amount acquisition unit 16A. , And a second speed changing unit 13B.
具体的に、制御部1の前記ROMには、前記CPUに後述の第2速度変更処理(図17のフローチャート参照)を実行させるための第2速度変更プログラムが予め記憶されている。そして、制御部1は、前記CPUを用いて前記ROMに記憶されている前記第2速度変更プログラムを実行することで、第1取得処理部15A、第1変化量取得部16A、及び第2速度変更部13Bとして機能する。
Specifically, a second speed change program for causing the CPU to execute a later-described second speed change process (see the flowchart of FIG. 17) is stored in the ROM of the control unit 1 in advance. Then, the control unit 1 executes the second speed change program stored in the ROM by using the CPU, so that the first acquisition processing unit 15A, the first change amount acquisition unit 16A, and the second speed change It functions as the changing unit 13B.
第1取得処理部15Aは、予め設定された第1取得条件に基づいて、トナー(現像剤)の消費量の累積値を取得する。
The first acquisition processing unit 15A acquires the accumulated value of the toner (developer) consumption based on a first acquisition condition set in advance.
例えば、第1取得処理部15Aは、予め定められた第2タイミングが到来した場合に、トナーの消費量の累積値を取得する。例えば、前記第2タイミングは、前記第1タイミングと同様に、画像形成装置10の電源投入時、画像形成装置10の一部の機能が停止するスリープ状態から通常状態への復帰時、及び前記印刷処理の実行時などである。
For example, the first acquisition processing unit 15A acquires the accumulated value of the toner consumption when a predetermined second timing has come. For example, similarly to the first timing, the second timing is when the power of the image forming apparatus 10 is turned on, when returning from the sleep state in which some functions of the image forming apparatus 10 are stopped to the normal state, and when the printing is performed. For example, when a process is executed.
例えば、画像形成装置10では、画像形成装置10で出力された印刷物各々の印字率の累積値である累積印字率が前記EEPROMの予め定められた第3記憶領域に格納されている。例えば、制御部1は、前記印刷処理が実行される場合に、前記印刷処理で印刷される画像データに基づいて、前記印刷処理で出力される印刷物各々における印字率を算出する。また、制御部1は、前記印刷処理で画像が印刷されるシートのサイズが予め定められた基準サイズとは異なる場合には、算出される印字率各々を前記基準サイズのシートにおける印字率に換算する。そして、制御部1は、算出又は換算された印字率各々の合計値に基づいて、前記第3記憶領域に格納されている前記累積印字率を更新する。
For example, in the image forming apparatus 10, the cumulative printing rate which is the cumulative value of the printing rate of each printed matter output by the image forming apparatus 10 is stored in a predetermined third storage area of the EEPROM. For example, when the printing process is executed, the control unit 1 calculates a printing rate of each printed matter output in the printing process based on image data printed in the printing process. When the size of a sheet on which an image is printed in the printing process is different from a predetermined reference size, the control unit 1 converts each of the calculated printing rates into a printing rate of a sheet of the reference size. I do. Then, the control unit 1 updates the cumulative printing rate stored in the third storage area based on the calculated or converted total value of the printing rates.
そして、第1取得処理部15Aは、前記第3記憶領域に格納されている前記累積印字率(前記第1取得条件の一例)に基づいて、トナーの消費量の累積値を取得する。例えば、第1取得処理部15Aは、前記第3記憶領域から読み出される前記累積印字率に予め定められた係数を乗算することで、トナーの消費量の累積値を取得する。
Then, the first acquisition processing unit 15A acquires the accumulated value of the toner consumption based on the accumulated printing rate (an example of the first acquisition condition) stored in the third storage area. For example, the first acquisition processing unit 15A acquires the cumulative value of the toner consumption by multiplying the cumulative printing rate read from the third storage area by a predetermined coefficient.
なお、第1取得処理部15Aは、画像形成装置10で出力された印刷物の枚数の累積値である累積印刷枚数(前記第1取得条件の他の一例)に基づいて、トナーの消費量の累積値を取得してもよい。
The first acquisition processing unit 15A accumulates the toner consumption based on the accumulated number of printed sheets (another example of the first acquisition condition), which is the accumulated value of the number of printed matter output by the image forming apparatus 10. You may get the value.
第1変化量取得部16Aは、第1取得処理部15Aによって取得されるトナーの消費量の累積値に基づいて、除電部材27の接触インピーダンスZ2の接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbを取得する。
The first change amount acquisition unit 16A acquires the change amount ΔRb of the contact resistance component Rb of the contact impedance Z2 of the charge removing member 27 based on the accumulated value of the toner consumption acquired by the first acquisition processing unit 15A.
例えば、画像形成装置10では、予め定められたトナーの消費量の累積値各々に対応する除電部材27の接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbを示す第3テーブルデータが予め制御部1の前記ROMに格納されている。第1変化量取得部16Aは、第1取得処理部15Aによって取得されるトナーの消費量の累積値及び前記第3テーブルデータに基づいて、除電部材27の接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbを取得する。例えば、前記第3テーブルデータは、画像形成装置10を用いた画像形成装置10におけるトナーの消費量の累積値と接触抵抗成分Rbとの関係を調査する実験により得られる実験データに基づいて作成される。ここで、図18に、前記実験により得られる実験データの一例を示す。なお、図18では、トナーの消費量の累積値の算出に用いられる累積印字率Pと接触抵抗成分Rbとの関係が示されている。
For example, in the image forming apparatus 10, the third table data indicating the change amount ΔRb of the contact resistance component Rb of the charge removing member 27 corresponding to each of the predetermined cumulative values of the toner consumption is stored in the ROM of the control unit 1 in advance. Is stored. The first change amount acquisition unit 16A acquires the change amount ΔRb of the contact resistance component Rb of the charge removing member 27 based on the accumulated value of the toner consumption amount acquired by the first acquisition processing unit 15A and the third table data. I do. For example, the third table data is created based on experimental data obtained by an experiment for examining the relationship between the accumulated value of toner consumption and the contact resistance component Rb in the image forming apparatus 10 using the image forming apparatus 10. You. Here, FIG. 18 shows an example of experimental data obtained by the experiment. FIG. 18 shows the relationship between the cumulative printing ratio P and the contact resistance component Rb used for calculating the cumulative value of the toner consumption.
なお、図18に示される実験データから導き出される累積印字率Pと接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbとの関係を示す下記(8)式が予め制御部1の前記ROMに記憶されていてもよい。この場合、第1変化量取得部16Aは、前記第3記憶領域から読み出される累積印字率P及び下記(8)式に基づいて、接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbを取得してもよい。また、制御部1に、第1取得処理部15Aが含まれていなくてもよい。なお、下記(8)式において、F、G、Hは図18に示される実験データから導き出される定数である。
The following equation (8) showing the relationship between the cumulative printing ratio P derived from the experimental data shown in FIG. 18 and the variation ΔRb of the contact resistance component Rb may be stored in the ROM of the control unit 1 in advance. . In this case, the first change amount acquisition unit 16A may acquire the change amount ΔRb of the contact resistance component Rb based on the cumulative printing rate P read from the third storage area and the following equation (8). Further, the control unit 1 may not include the first acquisition processing unit 15A. In the following equation (8), F, G, and H are constants derived from the experimental data shown in FIG.
第2速度変更部13Bは、前記第1取得条件に基づいて取得されるトナーの消費量の累積値の増加に応じて、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を増加させる。
The second speed changing unit 13B calculates the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed of the charge removing member 27 in accordance with the increase in the accumulated value of the toner consumption obtained based on the first obtaining condition. increase.
具体的に、第2速度変更部13Bは、除電部材27の線速を、比率Srが上記(2)式及び下記(9)式を満たし、且つ感光体ドラム21の線速との差が最小となる第2特定速度に変更する。
More specifically, the second speed changing unit 13B sets the linear velocity of the charge removing member 27 such that the ratio Sr satisfies the above equation (2) and the following equation (9), and the difference between the linear velocity of the photosensitive drum 21 and the linear velocity is the smallest. Is changed to the second specific speed.
例えば、画像形成装置10では、前述のように、除電部材27が感光体ドラム21より速い線速で回転する。そこで、第2速度変更部13Bは、除電部材27の線速を増加させて、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を増加させる。なお、除電部材27が感光体ドラム21より遅い線速で回転する場合、第2速度変更部13Bは、除電部材27の線速を減少させて、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を増加させてもよい。
For example, in the image forming apparatus 10, as described above, the charge removing member 27 rotates at a linear velocity higher than that of the photosensitive drum 21. Therefore, the second speed changing unit 13B increases the linear speed of the charge removing member 27 to increase the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed of the charge removing member 27. When the charge removing member 27 rotates at a linear velocity lower than that of the photosensitive drum 21, the second speed changing unit 13B reduces the linear speed of the charge removing member 27 and the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear velocity of the charge removing member 27. The difference from the linear velocity may be increased.
例えば、画像形成装置10では、内部抵抗成分Ra、接触抵抗成分Rb、及び算定抵抗値R21が予め制御部1の前記ROMに格納されている。第2速度変更部13Bは、第1変化量取得部16Aにより接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbが取得される場合に、前記ROMに格納されている内部抵抗成分Ra、接触抵抗成分Rb、及び算定抵抗値R21を用いて、上述の条件を満たす除電部材27の線速を算出する。そして、第2速度変更部13Bは、算出結果に基づいて除電部材27の線速を変更する。
For example, in the image forming apparatus 10, the internal resistance component Ra, the contact resistance component Rb, and the calculated resistance value R21 are stored in the ROM of the control unit 1 in advance. When the first change amount acquisition unit 16A acquires the change amount ΔRb of the contact resistance component Rb, the second speed change unit 13B calculates the internal resistance component Ra, the contact resistance component Rb stored in the ROM, and calculates The linear velocity of the charge removing member 27 that satisfies the above-described condition is calculated using the resistance value R21. Then, the second speed changing unit 13B changes the linear speed of the charge removing member 27 based on the calculation result.
なお、第2速度変更部13Bは、除電部材27の線速を、前記第2特定速度との差が前記許容値以下の速度に変更してもよい。また、第2速度変更部13Bは、除電部材27の線速を、比率Srが上記(2)式及び上記(9)式を満たす速度に変更してもよい。
The second speed changing unit 13B may change the linear speed of the charge removing member 27 to a speed at which the difference from the second specific speed is equal to or less than the allowable value. Further, the second speed changing unit 13B may change the linear speed of the charge removing member 27 to a speed at which the ratio Sr satisfies the above formulas (2) and (9).
また、画像形成装置10において、予め定められたトナーの消費量の累積値各々に対応する除電部材27の線速を示す第4テーブルデータが予め制御部1の前記ROMに格納されていてもよい。この場合、第2速度変更部13Bは、第1取得処理部15Aにより取得されるトナーの消費量の累積値及び前記第4テーブルデータを用いて除電部材27の線速を変更してもよい。また、この場合、制御部1は、第1変化量取得部16Aを含んでいなくてもよい。例えば、前記第4テーブルデータは、画像形成装置10を用いたトナーの消費量の累積値と除電後電位V1との関係を調査する実験により得られる実験データ、及び画像形成装置10を用いた比率Srと除電後電位V1との関係を調査する実験により得られる実験データに基づいて作成される。
Further, in the image forming apparatus 10, fourth table data indicating the linear velocity of the charge removing member 27 corresponding to each of the predetermined cumulative values of the toner consumption may be stored in the ROM of the control unit 1 in advance. . In this case, the second speed change unit 13B may change the linear speed of the charge removing member 27 using the accumulated value of the toner consumption acquired by the first acquisition processing unit 15A and the fourth table data. In this case, the control unit 1 does not need to include the first change amount acquisition unit 16A. For example, the fourth table data includes experimental data obtained by an experiment for investigating the relationship between the accumulated value of toner consumption and the potential V1 after static elimination using the image forming apparatus 10, and the ratio using the image forming apparatus 10. It is created based on experimental data obtained by an experiment for investigating the relationship between Sr and the potential V1 after static elimination.
また、第2速度変更部13Bは、感光体ドラム21の線速を変更して、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を増加させてもよい。また、第2速度変更部13Bは、予め設定された上限値以下の範囲内で、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を増加させてもよい。
Further, the second speed changing unit 13 </ b> B may change the linear speed of the photosensitive drum 21 to increase the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed of the charge removing member 27. The second speed changing unit 13B may increase the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed of the charge removing member 27 within a range equal to or less than a preset upper limit.
[第2速度変更処理]
以下、図17を参照しつつ、画像形成装置10において制御部1により実行される第2速度変更処理の手順の一例について説明する。
[Second speed change process]
Hereinafter, an example of a procedure of the second speed changing process executed by the control unit 1 in the image forming apparatus 10 will be described with reference to FIG.
<ステップS21>
まず、ステップS21において、制御部1は、前記第2タイミングが到来したか否かを判断する。
<Step S21>
First, in step S21, the control unit 1 determines whether or not the second timing has arrived.
ここで、制御部1は、前記第2タイミングが到来したと判断すると(S21のYes側)、処理をステップS22に移行させる。また、前記第2タイミングが到来していなければ(S21のNo側)、制御部1は、ステップS21で前記第2タイミングの到来を待ち受ける。
When determining that the second timing has come (Yes in S21), the control unit 1 shifts the processing to step S22. If the second timing has not arrived (No in S21), the control unit 1 waits for the arrival of the second timing in step S21.
<ステップS22>
ステップS22において、制御部1は、画像形成装置10におけるトナーの消費量の累積値を取得する。ここで、ステップS21及びステップS22の処理は、制御部1の第1取得処理部15Aにより実行される。
<Step S22>
In step S22, the control unit 1 acquires the accumulated value of the toner consumption in the image forming apparatus 10. Here, the processing of step S21 and step S22 is executed by the first acquisition processing unit 15A of the control unit 1.
具体的に、制御部1は、前記第3記憶領域から読み出される前記累積印字率に前記係数を乗算することで、トナーの消費量の累積値を取得する。
Specifically, the control unit 1 obtains a cumulative value of toner consumption by multiplying the cumulative print rate read from the third storage area by the coefficient.
<ステップS23>
ステップS23において、制御部1は、ステップS22で取得されたトナーの消費量の累積値に基づいて、除電部材27の接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbを取得する。ここで、ステップS23の処理は、制御部1の第1変化量取得部16Aにより実行される。なお、ステップS23の処理は省略されてもよい。
<Step S23>
In step S23, the control unit 1 acquires a change amount ΔRb of the contact resistance component Rb of the charge removing member 27 based on the accumulated value of the toner consumption acquired in step S22. Here, the process of step S23 is executed by the first change amount acquisition unit 16A of the control unit 1. Note that the processing in step S23 may be omitted.
具体的に、制御部1は、ステップS22で取得されたトナーの消費量の累積値及び前記第3テーブルデータに基づいて、除電部材27の接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbを取得する。
Specifically, the control unit 1 acquires a change amount ΔRb of the contact resistance component Rb of the charge removing member 27 based on the accumulated value of the toner consumption acquired in step S22 and the third table data.
<ステップS24>
ステップS24において、制御部1は、ステップS23で取得された除電部材27の接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbに基づいて、除電部材27の線速を変更する。ここで、ステップS24の処理は、制御部1の第2速度変更部13Bにより実行される。
<Step S24>
In step S24, the control unit 1 changes the linear velocity of the charge removing member 27 based on the variation ΔRb of the contact resistance component Rb of the charge removing member 27 acquired in step S23. Here, the process of step S24 is executed by the second speed changing unit 13B of the control unit 1.
具体的に、制御部1は、除電部材27の線速を、比率Srが上記(2)式及び上記(9)式を満たし、且つ感光体ドラム21の線速との差が最小となる前記第2特定速度に変更する。例えば、制御部1は、前記RAMの前記第2記憶領域に記憶されている除電部材27の線速の設定値を示すデータを書き換えて、除電部材27の線速を変更する。
Specifically, the control unit 1 determines that the linear velocity of the charge removing member 27 is such that the ratio Sr satisfies the above formulas (2) and (9), and the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed is minimum. Change to the second specific speed. For example, the control unit 1 changes the linear speed of the charge eliminating member 27 by rewriting data indicating the set value of the linear velocity of the charge eliminating member 27 stored in the second storage area of the RAM.
このように、第3実施形態に係る画像形成装置10では、前記第1取得条件に基づいて取得されるトナーの消費量の累積値の増加に応じて、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差が増加する。これにより、除電部材27における前記外添剤の付着量の増加に伴う除電部材27の除電性能の低下を抑制することが可能である。
As described above, in the image forming apparatus 10 according to the third embodiment, the linear velocity of the photosensitive drum 21 and the static elimination member are increased in accordance with the increase in the cumulative value of the toner consumption acquired based on the first acquisition condition. The difference from the linear velocity of 27 increases. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in the static elimination performance of the static elimination member 27 due to an increase in the amount of the external additive attached to the static elimination member 27.
また、第3実施形態に係る画像形成装置10では、除電部材27の線速が、比率Srが上記(2)式及び上記(9)式を満たし、且つ感光体ドラム21の線速との差が最小となる前記第2特定速度に変更される。これにより、必要な除電性能を確保可能な範囲内で感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差が最小化される。そのため、感光体ドラム21の摩耗を抑制することが可能である。
In the image forming apparatus 10 according to the third embodiment, the linear velocity of the charge eliminating member 27 is such that the ratio Sr satisfies the above formulas (2) and (9), and the linear velocity of the photosensitive drum 21 is different. Is changed to the second specific speed that minimizes the speed. Thereby, the difference between the linear velocity of the photosensitive drum 21 and the linear velocity of the charge removing member 27 is minimized within a range where the required charge removing performance can be secured. Therefore, it is possible to suppress abrasion of the photosensitive drum 21.
なお、第2速度変更部13Bが、画像が形成されるシートの搬送方向に直交する主走査方向における予め定められた分割領域のうち前記分割領域ごとに取得される前記累積印字率が最も多い特定分割領域に対応する前記累積印字率に基づいて取得されるトナーの消費量の累積値の増加に応じて、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を増加させる構成が第3実施形態の変形例として考えられる。例えば、制御部1の前記EEPROMに前記分割領域ごとの前記累積印字率が格納される複数の記憶領域が設けられていることが考えられる。また、第1取得処理部15Aが、前記特定分割領域に対応する前記累積印字率に、前記分割領域の数、及び前記係数を乗算して、トナーの消費量の累積値を取得することが考えられる。この構成によれば、除電部材27における前記主走査方向上の最も前記外添剤の付着量が多い箇所を基準に除電部材27の線速を設定することが可能である。
Note that the second speed changing unit 13 </ b> B determines, from among the predetermined divided areas in the main scanning direction orthogonal to the sheet conveyance direction on which an image is to be formed, the cumulative printing rate acquired for each of the divided areas is the largest. A configuration is provided in which the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed of the charge removing member 27 is increased in accordance with an increase in the cumulative value of the toner consumption obtained based on the cumulative printing rate corresponding to the divided area. It is considered as a modification of the third embodiment. For example, it is conceivable that the EEPROM of the control unit 1 is provided with a plurality of storage areas for storing the cumulative printing rate for each of the divided areas. It is also conceivable that the first acquisition processing unit 15A acquires the cumulative value of toner consumption by multiplying the cumulative print rate corresponding to the specific divided area by the number of the divided areas and the coefficient. Can be According to this configuration, it is possible to set the linear velocity of the charge eliminating member 27 based on a position on the charge eliminating member 27 where the amount of the external additive attached is the largest in the main scanning direction.
また、画像形成装置10が、図19に示されるように、除電部材27の表面を清掃するクリーニング部材274を備える構成が第3実施形態の他の変形例として考えられる。例えば、クリーニング部材274は、感光体ドラム21の回転軸の軸方向に長尺なブレード状の部材であって、除電部材27のブラシ毛271に接触して設けられる。例えば、クリーニング部材274は、除電部材27の外径に対して0.1mm〜1.1mmだけ食い込む位置に設けられる。この構成によれば、除電部材27における前記外添剤の付着を抑制することが可能である。なお、画像形成装置10にクリーニング部材274が設けられる場合、前記第3テーブルデータ、上記(8)式、及び前記第4テーブルデータの内容を修正することが考えられる。
As another modified example of the third embodiment, a configuration in which the image forming apparatus 10 includes a cleaning member 274 that cleans the surface of the charge removing member 27 as illustrated in FIG. For example, the cleaning member 274 is a blade-shaped member that is long in the axial direction of the rotation axis of the photosensitive drum 21, and is provided in contact with the brush bristles 271 of the charge removing member 27. For example, the cleaning member 274 is provided at a position where the cleaning member 274 digs into the outer diameter of the charge removing member 27 by 0.1 mm to 1.1 mm. According to this configuration, it is possible to prevent the external additive from adhering to the charge eliminating member 27. When the cleaning member 274 is provided in the image forming apparatus 10, it is conceivable to correct the contents of the third table data, the expression (8), and the fourth table data.
ところで、感光体ドラム21に除電部材27が接触する構成では、前記印刷処理の実行回数の増加に応じて感光体ドラム21と接触するブラシ毛271の先端が湾曲して、除電部材27の外径が減少することがある。ここで、除電部材27の外径が減少すると、感光体ドラム21及び除電部材27の接触面積が減少して感光体ドラム21と除電部材27との間の接触抵抗が増加し、除電部材27の除電性能が低下する。
By the way, in the configuration in which the charge removing member 27 is in contact with the photosensitive drum 21, the tip of the brush bristles 271 that contact the photosensitive drum 21 is curved in accordance with an increase in the number of executions of the printing processing, and the outer diameter of the charge removing member 27 May decrease. Here, when the outer diameter of the charge removing member 27 decreases, the contact area between the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27 decreases, and the contact resistance between the photosensitive drum 21 and the charge removing member 27 increases. The static elimination performance decreases.
[第4実施形態]
以下、図20〜図23を参照しつつ、本発明の第4実施形態に係る画像形成装置10について説明する。第4実施形態に係る画像形成装置10では、制御部1及び画像形成部2の構成が第1実施形態と異なる。なお、その他の構成は、第1実施形態と第4実施形態とで共通である。
[Fourth embodiment]
Hereinafter, an image forming apparatus 10 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the image forming apparatus 10 according to the fourth embodiment, the configurations of the control unit 1 and the image forming unit 2 are different from those of the first embodiment. Other configurations are common to the first embodiment and the fourth embodiment.
具体的に、第4実施形態に係る画像形成装置10では、画像形成部2に濃度センサー29が設けられていない。
Specifically, in the image forming apparatus 10 according to the fourth embodiment, the image forming unit 2 is not provided with the density sensor 29.
また、制御部1は、図20に示されるように、濃度検出部11、電圧変更部12、及び第1速度変更部13Aに替えて、第2取得処理部15B、第2変化量取得部16B、及び第3速度変更部13Cを備える。
Also, as shown in FIG. 20, the control unit 1 replaces the density detection unit 11, the voltage change unit 12, and the first speed change unit 13A with a second acquisition processing unit 15B and a second change amount acquisition unit 16B. , And a third speed changing unit 13C.
具体的に、制御部1の前記ROMには、前記CPUに後述の第3速度変更処理(図21のフローチャート参照)を実行させるための第3速度変更プログラムが予め記憶されている。そして、制御部1は、前記CPUを用いて前記ROMに記憶されている前記第3速度変更プログラムを実行することで、第2取得処理部15B、第2変化量取得部16B、及び第3速度変更部13Cとして機能する。
Specifically, a third speed change program for causing the CPU to execute a third speed change process (see a flowchart in FIG. 21) described later is stored in the ROM of the control unit 1 in advance. Then, the control unit 1 executes the third speed change program stored in the ROM using the CPU, thereby obtaining the second acquisition processing unit 15B, the second change amount acquisition unit 16B, and the third speed change unit. It functions as the changing unit 13C.
第2取得処理部15Bは、予め設定された第2取得条件に基づいて、除電部材27の外径を取得する。
The second acquisition processing unit 15B acquires the outer diameter of the charge removing member 27 based on a preset second acquisition condition.
例えば、第2取得処理部15Bは、予め定められた第3タイミングが到来した場合に、除電部材27の外径を取得する。例えば、前記第3タイミングは、前記第1タイミングと同様に、画像形成装置10の電源投入時、画像形成装置10の一部の機能が停止するスリープ状態から通常状態への復帰時、及び前記印刷処理の実行時などである。
For example, the second acquisition processing unit 15B acquires the outer diameter of the charge removing member 27 when a predetermined third timing has arrived. For example, the third timing is, similarly to the first timing, when the image forming apparatus 10 is powered on, when returning from a sleep state in which some functions of the image forming apparatus 10 are stopped to a normal state, and when the printing is performed. For example, when a process is executed.
例えば、第2取得処理部15Bは、画像形成装置10における前記累積印刷枚数(前記第2取得条件の一例)に基づいて、除電部材27の外径を取得する。
For example, the second acquisition processing unit 15B acquires the outer diameter of the charge removing member 27 based on the accumulated number of printed sheets in the image forming apparatus 10 (an example of the second acquisition condition).
例えば、画像形成装置10では、画像形成装置10における前記累積印刷枚数が前記EEPROMの予め定められた第4記憶領域に格納されている。例えば、制御部1は、前記印刷処理が実行される毎に、前記第4記憶領域に格納されている前記累積印刷枚数を更新する。
For example, in the image forming apparatus 10, the accumulated number of printed sheets in the image forming apparatus 10 is stored in a predetermined fourth storage area of the EEPROM. For example, the control unit 1 updates the cumulative number of printed sheets stored in the fourth storage area every time the print processing is executed.
また、画像形成装置10では、予め定められた前記累積印刷枚数各々に対応する除電部材27の外径を示す第5テーブルデータが予め制御部1の前記ROMに格納されている。第2取得処理部15Bは、前記第4記憶領域から読み出される前記累積印刷枚数及び前記第5テーブルデータに基づいて、除電部材27の外径を取得する。例えば、前記第5テーブルデータは、画像形成装置10を用いた画像形成装置10における前記累積印刷枚数と除電部材27の外径との関係を調査する実験により得られる実験データに基づいて作成される。ここで、図22に、前記実験により得られる実験データの一例を示す。
In the image forming apparatus 10, fifth table data indicating the outer diameter of the charge removing member 27 corresponding to each of the predetermined cumulative number of printed sheets is stored in the ROM of the control unit 1 in advance. The second acquisition processing unit 15B acquires the outer diameter of the charge removing member 27 based on the accumulated number of printed sheets read from the fourth storage area and the fifth table data. For example, the fifth table data is created based on experimental data obtained by an experiment for examining the relationship between the cumulative number of printed sheets and the outer diameter of the charge removing member 27 in the image forming apparatus 10 using the image forming apparatus 10. . Here, FIG. 22 shows an example of experimental data obtained by the experiment.
なお、第2取得処理部15Bは、除電部材27の累積回転回数(前記第2取得条件の他の例)に基づいて、除電部材27の外径を取得してもよい。また、第2取得処理部15Bは、除電部材27を駆動する第1駆動部272に流れる電流値(前記第2取得条件の他の例)に基づいて、除電部材27の外径を取得してもよい。また、第2取得処理部15Bは、前記累積印刷枚数、前記累積回転回数、及び第1駆動部272に流れる電流値のうちのいずれか複数に基づいて、除電部材27の外径を取得してもよい。例えば、第2取得処理部15Bは、前記累積印刷枚数に基づいて取得される除電部材27の外径と、前記累積回転回数に基づいて取得される除電部材27の外径との平均値を、除電部材27の外径として取得してもよい。
Note that the second acquisition processing unit 15B may acquire the outer diameter of the charge removing member 27 based on the cumulative number of rotations of the charge removing member 27 (another example of the second acquisition condition). Further, the second acquisition processing unit 15B acquires the outer diameter of the static elimination member 27 based on the current value (another example of the second acquisition condition) flowing through the first drive unit 272 that drives the static elimination member 27. Is also good. The second acquisition processing unit 15 </ b> B acquires the outer diameter of the charge removing member 27 based on any one of the cumulative number of printed sheets, the cumulative number of rotations, and the current value flowing through the first driving unit 272. Is also good. For example, the second acquisition processing unit 15B calculates the average value of the outer diameter of the static elimination member 27 acquired based on the cumulative number of printed sheets and the outer diameter of the static elimination member 27 acquired based on the cumulative number of rotations. It may be obtained as the outer diameter of the charge removing member 27.
第2変化量取得部16Bは、第2取得処理部15Bによって取得される除電部材27の外径の減少量に基づいて、除電部材27の接触インピーダンスZ2の接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbを取得する。
The second change amount acquisition unit 16B acquires the change amount ΔRb of the contact resistance component Rb of the contact impedance Z2 of the charge removal member 27 based on the decrease amount of the outer diameter of the charge removal member 27 acquired by the second acquisition processing unit 15B. I do.
例えば、画像形成装置10では、予め定められた除電部材27の外径の減少量各々に対応する除電部材27の接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbを示す第6テーブルデータが予め制御部1の前記ROMに格納されている。第2変化量取得部16Bは、第2取得処理部15Bによって取得される除電部材27の外径、及び前記ROMに予め格納された画像形成装置10の製造時における除電部材27の外径に基づいて、除電部材27の外径の減少量を算出する。そして、第2変化量取得部16Bは、算出された除電部材27の外径の減少量及び前記第6テーブルデータに基づいて、除電部材27の接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbを取得する。例えば、前記第6テーブルデータは、画像形成装置10を用いた除電部材27の外径の減少量と接触抵抗成分Rbとの関係を調査する実験により得られる実験データに基づいて作成される。
For example, in the image forming apparatus 10, the sixth table data indicating the change amount ΔRb of the contact resistance component Rb of the static elimination member 27 corresponding to each of the predetermined reduction amounts of the outer diameter of the static elimination member 27 is stored in the control unit 1 in advance. It is stored in ROM. The second change amount acquisition unit 16B is configured based on the outer diameter of the charge eliminating member 27 acquired by the second acquisition processing unit 15B and the outer diameter of the charge eliminating member 27 stored in the ROM before manufacturing the image forming apparatus 10. Thus, the reduction amount of the outer diameter of the charge removing member 27 is calculated. Then, the second change amount acquiring unit 16B acquires the change amount ΔRb of the contact resistance component Rb of the charge eliminating member 27 based on the calculated outer diameter reduction amount of the charge eliminating member 27 and the sixth table data. For example, the sixth table data is created based on experimental data obtained by an experiment for examining the relationship between the outer diameter reduction amount of the charge eliminating member 27 and the contact resistance component Rb using the image forming apparatus 10.
第3速度変更部13Cは、前記第2取得条件に基づいて取得される除電部材27の外径の減少に応じて、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を増加させる。
The third speed changing unit 13C increases the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed of the charge removing member 27 according to the decrease in the outer diameter of the charge removing member 27 acquired based on the second acquisition condition. Let it.
具体的に、第3速度変更部13Cは、除電部材27の線速を、比率Srが上記(2)式及び上記(9)式を満たし、且つ感光体ドラム21の線速との差が最小となる第3特定速度に変更する。
More specifically, the third speed changing unit 13C sets the linear velocity of the charge eliminating member 27 such that the ratio Sr satisfies the expression (2) and the expression (9) and the difference between the linear velocity of the photosensitive drum 21 and the linear velocity is the smallest. Is changed to the third specific speed.
例えば、画像形成装置10では、前述のように、除電部材27が感光体ドラム21より速い線速で回転する。そこで、第3速度変更部13Cは、除電部材27の線速を増加させて、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を増加させる。なお、除電部材27が感光体ドラム21より遅い線速で回転する場合、第3速度変更部13Cは、除電部材27の線速を減少させて、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を増加させてもよい。
For example, in the image forming apparatus 10, as described above, the charge removing member 27 rotates at a linear velocity higher than that of the photosensitive drum 21. Therefore, the third speed changing unit 13C increases the linear speed of the charge removing member 27 to increase the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed of the charge removing member 27. When the charge removing member 27 rotates at a linear speed lower than that of the photosensitive drum 21, the third speed changing unit 13C reduces the linear speed of the charge removing member 27 to reduce the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed of the charge removing member 27. The difference from the linear velocity may be increased.
例えば、第3速度変更部13Cは、第2変化量取得部16Bにより接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbが取得される場合に、前記ROMに格納されている内部抵抗成分Ra、接触抵抗成分Rb、及び算定抵抗値R21を用いて、上述の条件を満たす除電部材27の線速を算出する。そして、第3速度変更部13Cは、算出結果に基づいて除電部材27の線速を変更する。
For example, when the change amount ΔRb of the contact resistance component Rb is acquired by the second change amount acquisition unit 16B, the third speed changing unit 13C may use the internal resistance component Ra, the contact resistance component Rb, Using the calculated resistance value R21, the linear velocity of the charge removing member 27 that satisfies the above condition is calculated. Then, the third speed changing unit 13C changes the linear speed of the charge removing member 27 based on the calculation result.
なお、第3速度変更部13Cは、除電部材27の線速を、前記第3特定速度との差が前記許容値以下の速度に変更してもよい。また、第3速度変更部13Cは、除電部材27の線速を、比率Srが上記(2)式及び上記(9)式を満たす速度に変更してもよい。
Note that the third speed changing unit 13C may change the linear speed of the charge removing member 27 to a speed at which the difference from the third specific speed is equal to or less than the allowable value. Further, the third speed changing unit 13C may change the linear speed of the charge removing member 27 to a speed at which the ratio Sr satisfies the above formulas (2) and (9).
また、画像形成装置10において、予め定められた除電部材27の外径の減少量各々に対応する除電部材27の線速を示す第7テーブルデータが予め制御部1の前記ROMに格納されていてもよい。この場合、第3速度変更部13Cは、第2取得処理部15Bによって取得される除電部材27の外径の減少量及び前記第7テーブルデータを用いて除電部材27の線速を変更してもよい。また、この場合、制御部1は、第2変化量取得部16Bを含んでいなくてもよい。例えば、前記第7テーブルデータは、画像形成装置10を用いた除電部材27の外径の減少量と除電後電位V1との関係を調査する実験により得られる実験データ、及び画像形成装置10を用いた比率Srと除電後電位V1との関係を調査する実験により得られる実験データに基づいて作成される。
In the image forming apparatus 10, seventh table data indicating the linear velocity of the charge removing member 27 corresponding to each of the predetermined reduction amounts of the outer diameter of the charge removing member 27 is stored in the ROM of the control unit 1 in advance. Is also good. In this case, the third speed changing unit 13C changes the linear velocity of the charge eliminating member 27 using the amount of decrease in the outer diameter of the charge eliminating member 27 acquired by the second acquisition processing unit 15B and the seventh table data. Good. In this case, the control unit 1 does not need to include the second change amount acquisition unit 16B. For example, the seventh table data is obtained by using experimental data obtained by an experiment for investigating the relationship between the reduction amount of the outer diameter of the charge removing member 27 using the image forming apparatus 10 and the potential V1 after charge removal, and using the image forming apparatus 10. It is created based on experimental data obtained by an experiment for examining the relationship between the ratio Sr and the potential V1 after static elimination.
また、第3速度変更部13Cは、感光体ドラム21の線速を変更して、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を増加させてもよい。また、第3速度変更部13Cは、予め設定された上限値以下の範囲内で、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差を増加させてもよい。
Further, the third speed changing unit 13C may change the linear speed of the photosensitive drum 21 to increase the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed of the charge removing member 27. Further, the third speed changing unit 13C may increase the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed of the charge removing member 27 within a range equal to or less than a preset upper limit value.
[第3速度変更処理]
以下、図21を参照しつつ、画像形成装置10において制御部1により実行される第3速度変更処理の手順の一例について説明する。
[3rd speed change process]
Hereinafter, an example of a procedure of the third speed change process executed by the control unit 1 in the image forming apparatus 10 will be described with reference to FIG.
<ステップS31>
まず、ステップS31において、制御部1は、前記第3タイミングが到来したか否かを判断する。
<Step S31>
First, in step S31, the control unit 1 determines whether the third timing has arrived.
ここで、制御部1は、前記第3タイミングが到来したと判断すると(S31のYes側)、処理をステップS32に移行させる。また、前記第3タイミングが到来していなければ(S31のNo側)、制御部1は、ステップS31で前記第3タイミングの到来を待ち受ける。
Here, when determining that the third timing has come (Yes in S31), the control unit 1 shifts the processing to step S32. If the third timing has not arrived (No in S31), the control unit 1 waits for the arrival of the third timing in step S31.
<ステップS32>
ステップS32において、制御部1は、除電部材27の外径を取得する。ここで、ステップS31及びステップS32の処理は、制御部1の第2取得処理部15Bにより実行される。
<Step S32>
In step S32, the control unit 1 acquires the outer diameter of the charge removing member 27. Here, the processing of step S31 and step S32 is executed by the second acquisition processing unit 15B of the control unit 1.
具体的に、制御部1は、前記第4記憶領域から読み出される前記累積印刷枚数及び前記第5テーブルデータに基づいて、除電部材27の外径を取得する。
Specifically, the control unit 1 acquires the outer diameter of the charge removing member 27 based on the accumulated number of printed sheets read from the fourth storage area and the fifth table data.
<ステップS33>
ステップS33において、制御部1は、ステップS32で取得された除電部材27の外径の減少量に基づいて、除電部材27の接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbを取得する。ここで、ステップS33の処理は、制御部1の第2変化量取得部16Bにより実行される。なお、ステップS33の処理は省略されてもよい。
<Step S33>
In step S33, the control unit 1 acquires a change amount ΔRb of the contact resistance component Rb of the charge eliminating member 27 based on the decrease amount of the outer diameter of the charge eliminating member 27 acquired in step S32. Here, the process of step S33 is executed by the second variation obtaining unit 16B of the control unit 1. Note that the processing in step S33 may be omitted.
具体的に、制御部1は、ステップS32で取得された除電部材27の外径、及び前記ROMに予め格納された画像形成装置10の製造時における除電部材27の外径に基づいて、除電部材27の外径の減少量を算出する。そして、制御部1は、算出された除電部材27の外径の減少量及び前記第6テーブルデータに基づいて、除電部材27の接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbを取得する。
More specifically, the control unit 1 determines whether or not the static elimination member 27 is obtained based on the outer diameter of the static elimination member 27 obtained in step S32 and the outer diameter of the static elimination member 27 stored in the ROM before manufacturing the image forming apparatus 10. The amount of decrease in the outer diameter of 27 is calculated. Then, the control unit 1 acquires a change amount ΔRb of the contact resistance component Rb of the charge eliminating member 27 based on the calculated decrease amount of the outer diameter of the charge eliminating member 27 and the sixth table data.
<ステップS34>
ステップS34において、制御部1は、ステップS33で取得された除電部材27の接触抵抗成分Rbの変化量ΔRbに基づいて、除電部材27の線速を変更する。ここで、ステップS34の処理は、制御部1の第3速度変更部13Cにより実行される。
<Step S34>
In step S34, the control unit 1 changes the linear velocity of the charge removing member 27 based on the variation ΔRb of the contact resistance component Rb of the charge removing member 27 acquired in step S33. Here, the process of step S34 is executed by the third speed changing unit 13C of the control unit 1.
具体的に、制御部1は、除電部材27の線速を、比率Srが上記(2)式及び上記(9)式を満たし、且つ感光体ドラム21の線速との差が最小となる前記第3特定速度に変更する。例えば、制御部1は、前記RAMの前記第2記憶領域に記憶されている除電部材27の線速の設定値を示すデータを書き換えて、除電部材27の線速を変更する。
Specifically, the control unit 1 determines that the linear velocity of the charge removing member 27 is such that the ratio Sr satisfies the above formulas (2) and (9), and the difference between the linear speed of the photosensitive drum 21 and the linear speed is minimum. Change to the third specific speed. For example, the control unit 1 changes the linear speed of the charge eliminating member 27 by rewriting data indicating the set value of the linear velocity of the charge eliminating member 27 stored in the second storage area of the RAM.
このように、第4実施形態に係る画像形成装置10では、前記第2取得条件に基づいて取得される除電部材27の外径の減少に応じて、感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差が増加する。これにより、除電部材27における外径の減少に伴う除電部材27の除電性能の低下を抑制することが可能である。
As described above, in the image forming apparatus 10 according to the fourth embodiment, the linear velocity of the photosensitive drum 21 and the static elimination member 27 are reduced in accordance with the decrease in the outer diameter of the static elimination member 27 acquired based on the second acquisition condition. The difference with the linear velocity of the line increases. Thereby, it is possible to suppress a decrease in the static elimination performance of the static elimination member 27 due to a decrease in the outer diameter of the static elimination member 27.
また、第4実施形態に係る画像形成装置10では、除電部材27の線速が、比率Srが上記(2)式及び上記(9)式を満たし、且つ感光体ドラム21の線速との差が最小となる前記第3特定速度に変更される。これにより、必要な除電性能を確保可能な範囲内で感光体ドラム21の線速と除電部材27の線速との差が最小化される。そのため、感光体ドラム21の摩耗を抑制することが可能である。
Further, in the image forming apparatus 10 according to the fourth embodiment, the linear velocity of the charge eliminating member 27 is such that the ratio Sr satisfies the formulas (2) and (9) and the linear velocity of the photosensitive drum 21 is different. Is changed to the third specific speed that minimizes the speed. Thereby, the difference between the linear velocity of the photosensitive drum 21 and the linear velocity of the charge removing member 27 is minimized within a range where the required charge removing performance can be secured. Therefore, wear of the photosensitive drum 21 can be suppressed.
なお、画像形成装置10が、図23に示されるように、回転制御部17を備える構成が第4実施形態の変形例として考えられる。具体的に、回転制御部17は、前記累積印刷枚数又は前記累積回転回数が予め定められた基準値だけ増加するごとに、前記印刷処理の実行時とは異なる予め定められた第4タイミングで、除電部材27を前記印刷処理の実行時における回転方向とは逆方向に回転させる。例えば、回転制御部17は、除電部材27を予め定められた時間又は回転回数だけ前記印刷処理の実行時における回転方向とは逆方向に回転させる。この構成によれば、ブラシ毛271の先端の湾曲が定期的に矯正されるため、除電部材27の外径の減少を抑制することが可能である。なお、画像形成装置10に回転制御部17が設けられる場合、前記第5テーブルデータの内容を修正することが考えられる。
Note that a configuration in which the image forming apparatus 10 includes the rotation control unit 17 as shown in FIG. 23 is considered as a modification of the fourth embodiment. Specifically, every time the cumulative number of prints or the cumulative number of rotations increases by a predetermined reference value, the rotation control unit 17 performs a predetermined fourth timing different from the time of execution of the print processing, The static elimination member 27 is rotated in a direction opposite to the rotation direction when the printing process is performed. For example, the rotation control unit 17 rotates the charge removing member 27 in a direction opposite to the rotation direction at the time of executing the printing process for a predetermined time or the number of rotations. According to this configuration, since the curvature of the tip of the brush bristles 271 is regularly corrected, a decrease in the outer diameter of the charge removing member 27 can be suppressed. When the rotation control unit 17 is provided in the image forming apparatus 10, the contents of the fifth table data may be corrected.