JP2018120170A - 画像形成装置、画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】除電部材の除電性能の低下を抑制可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供すること。【解決手段】画像形成装置は、感光体と、電気的に接地されており感光体の表面に接触して回転可能に配置されるブラシ状の除電部材と、を備え、予め定められた第３タイミングが到来した場合に（ステップＳ３１のＹｅｓ）、予め設定された取得条件に基づいて除電部材の外径を取得し（ステップＳ３２）、取得された除電部材の外径の減少に応じて除電部材の線速を増加させる（ステップＳ３４）。【選択図】図２１

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置及び画像形成方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、帯電した感光体に静電潜像が形成された後、トナーで現像された前記感光体上のトナー像がシートに転写され、前記感光体に残存する電荷が除電装置によって除去される。前記除電装置の一例として、接地されたブラシ状の除電部材を感光体に接触させて感光体の電荷を除去する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０１−１５４１８６号公報

ところで、感光体にブラシ状の除電部材が接触する構成では、印刷処理の実行回数の増加に応じて感光体と接触するブラシ毛の先端が湾曲して、除電部材の外径が減少することがある。ここで、除電部材の外径が減少すると、感光体及び除電部材の接触面積が減少して感光体と除電部材との間の接触抵抗が増加し、除電部材の除電性能が低下する。

本発明の目的は、除電部材の除電性能の低下を抑制可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、感光体と、除電部材と、速度変更部とを備える。前記除電部材は、ブラシ状であって、電気的に接地されており前記感光体の表面に接触して回転可能に配置される。前記速度変更部は、予め設定された取得条件に基づいて取得される前記除電部材の外径の減少に応じて、前記感光体の線速と前記除電部材の線速との差を増加させる。

本発明の他の局面に係る画像形成方法は、感光体と、電気的に接地されており前記感光体の表面に接触して回転可能に配置されるブラシ状の除電部材と、を備える画像形成装置で実行され、以下の取得ステップと、速度変更ステップとを含む。前記取得ステップでは、予め設定された取得条件に基づいて前記除電部材の外径が取得される。前記速度変更ステップでは、前記取得ステップで取得される前記除電部材の外径の減少に応じて、前記感光体の線速と前記除電部材の線速との差が増加する。

本発明によれば、除電部材の除電性能の低下を抑制可能な画像形成装置及び画像形成方法が提供される。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の要部を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の感光体及び除電部材の間の電気特性を説明するための等価回路を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の除電部材のＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットの結果の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の除電部材のＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットの結果を得るために用いられる実験装置の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の除電部材のＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットの結果を得るために用いられる実験装置の一例を示す図である。 実施例及び比較例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の感光体の線速に対する除電部材の線速の比率と除電後電位との関係を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の除電部材のブラシ毛の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置で実行される第１速度変更処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の感光体の線速に対する除電部材の線速の比率と除電後電位との関係を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の要部を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置で実行される接触圧力変更処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態に係る画像形成装置で実行される第２速度変更処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の累積印字率と除電部材の接触インピーダンスにおける接触抵抗成分との関係を示す図である。 本発明の第３実施形態の変形例に係る画像形成装置の画像形成部の要部を説明するための図である。 本発明の第４実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 本発明の第４実施形態に係る画像形成装置で実行される第３速度変更処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の累積印刷枚数と除電部材の外径との関係を示す図である。 本発明の第４実施形態の変形例に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Ｃａ≦１．０Ｅ＋０５ ・・・（４）

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

＜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。

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。

＜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。

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。

＜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。ここで、ステップＳ１３の処理は、制御部１の電圧変更部１２により実行される。

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。

＜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。ここで、ステップＳ１４の処理は、制御部１の第１速度変更部１３Ａにより実行される。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

＜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。

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。

＜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。

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。

＜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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

第２取得処理部１５Ｂは、予め設定された第２取得条件（本発明の取得条件の一例）に基づいて、除電部材２７の外径を取得する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。ここに、第２変化量取得部１６Ｂが、本発明における変化量取得部の一例である。

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。

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。ここに、第３速度変更部１３Ｃが、本発明における速度変更部の一例である。

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（本発明の特定速度の一例）に変更する。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

＜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。

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。

＜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。ここに、ステップＳ３１及びステップＳ３２の処理が、本発明における取得ステップの一例であって、制御部１の第２取得処理部１５Ｂにより実行される。

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。

＜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。

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。

＜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。ここに、ステップＳ３４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３速度変更部１３Ｃにより実行される。

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。

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。

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。

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。

１ 制御部
２ 画像形成部
３ 給紙部
４ 排紙部
１０ 画像形成装置
１１ 濃度検出部
１２ 電圧変更部
１３Ａ 第１速度変更部
１３Ｂ 第２速度変更部
１３Ｃ 第３速度変更部
１４ 移動処理部
１５Ａ 第１取得処理部
１５Ｂ 第２取得処理部
１６Ａ 第１変化量取得部
１６Ｂ 第２変化量取得部
１７ 回転制御部
２１ 感光体ドラム
２２ 帯電装置
２３ 光走査装置
２４ 現像装置
２５ 転写ローラー
２６ クリーニング部材
２７ 除電部材
２７０ 基体部
２７１ ブラシ毛
２７２ 第１駆動部
２７３ 第２駆動部
２７４ クリーニング部材
２８ 定着装置
２９ 濃度センサー

Claims (12)

1. 感光体と、
   電気的に接地されており前記感光体の表面に接触して回転可能に配置されるブラシ状の除電部材と、
   予め設定された取得条件に基づいて取得される前記除電部材の外径の減少に応じて、前記感光体の線速と前記除電部材の線速との差を増加させる速度変更部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記取得条件が、累積印刷枚数、前記除電部材の累積回転回数、及び前記除電部材を駆動する駆動部に流れる電流値のいずれか一つ又は複数を含む、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記除電部材の外径の減少量に基づいて、交流インピーダンス法による予め定められた周波数範囲のＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットから得られる前記除電部材の接触インピーダンスの抵抗成分の変化量を取得する変化量取得部を備え、
   前記速度変更部が、交流インピーダンス法による前記周波数範囲のＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットから得られる前記除電部材の内部インピーダンスの抵抗成分をＲａ、前記接触インピーダンスの抵抗成分をＲｂ、前記変化量取得部によって取得される前記変化量をΔＲｂ、前記感光体の線速に対する前記除電部材の線速の比率をＳｒ、前記感光体及び前記除電部材の接触幅を前記感光体の線速で除して得られる除電時間の間に前記感光体の除電前電位を予め定められた除電後電位まで低下させるために必要な前記除電部材の直流抵抗値として予め定められた演算式に基づいて算出される算定抵抗値をＲ２１としたとき、前記除電部材の線速を、前記比率Ｓｒが下記（１）式及び下記（２）式を満たす速度に変更する、
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
   

   

   
4. 前記速度変更部が、前記除電部材の線速を、前記比率Ｓｒが上記（１）式及び上記（２）式を満たし、且つ前記感光体の線速との差が最小となる特定速度、又は前記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する、
   請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記感光体の静電容量をＣ、前記除電時間をｔ、前記除電前電位をＶ０、前記除電後電位をＶ１としたとき、前記算定抵抗値Ｒ２１は下記（３）式に基づいて算出される、
   請求項３又は４に記載の画像形成装置。
   

   
6. 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、印刷処理の実行時とは異なる予め定められたタイミングで前記除電部材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回転制御部を備える、
   請求項２に記載の画像形成装置。
7. 前記速度変更部は、前記除電部材の線速を増加させて、前記感光体の線速と前記除電部材の線速との差を増加させる、
   請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記速度変更部は、前記除電部材の線速を減少させて、前記感光体の線速と前記除電部材の線速との差を増加させる、
   請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記感光体が接触型の帯電部材によって帯電される、
   請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記感光体が直流電圧の印加によって帯電される、
    請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記除電部材が、円筒状の基体部、及び一端が前記基体部に固定され他端が前記感光体の表面に接触するブラシ毛を有し、
    前記ブラシ毛が、樹脂製の芯部、及び前記芯部の表面を覆うカーボン製の表層部を有する、
    請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 感光体と、電気的に接地されており前記感光体の表面に接触して回転可能に配置されるブラシ状の除電部材と、を備える画像形成装置で実行される画像形成方法であって、
    予め設定された取得条件に基づいて前記除電部材の外径を取得する取得ステップと、
    前記取得ステップで取得される前記除電部材の外径の減少に応じて、前記感光体の線速と前記除電部材の線速との差を増加させる速度変更ステップと、
    を含む画像形成方法。

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