JP2019008039A - 画像形成装置、像担持体の研磨方法 - Google Patents

画像形成装置、像担持体の研磨方法 Download PDF

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Abstract

【課題】研磨処理の実行期間を長期化させることなく、放電生成物に起因する不良画像の形成を抑制可能な画像形成装置、及び像担持体の研磨方法を提供すること。【解決手段】画像形成装置は、アモルファスシリコンにより形成された第1感光層を有する第1感光体ドラム341と、有機感光材料により形成された第2感光層を有する第2感光体ドラム311、321、331と、第1感光体ドラム341を駆動させて研磨ローラーに前記第1感光層を研磨させる研磨処理を実行する第1駆動制御部と、前記研磨処理が実行される場合に、第1感光体ドラム341と中間転写ベルト361とを離間させると共に、中間転写ベルト361及び第2感光体ドラム311、321、331を駆動させる第2駆動制御部と、を備える。【選択図】図7

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置、及び画像形成装置で実行される像担持体の研磨方法に関する。
電子写真方式でカラー画像を形成可能な画像形成装置が知られている。前記画像形成装置は、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの各色に対応する感光体ドラム、及び感光体ドラム各々で形成されるトナー像が転写される中間転写ベルトを備える。また、アモルファスシリコンにより形成された第1感光層を有する第1感光体ドラムを用いてブラックのトナー像を形成し、有機感光材料により形成された第2感光層を有する第2感光体ドラムを用いてシアン、マゼンタ、及びイエローのトナー像を形成する画像形成装置が知られている(特許文献1参照)。
ところで、画像形成装置では、前記第1感光体ドラムの前記第1感光層が帯電される際に発生する放電生成物が前記第1感光体ドラムに付着する場合がある。この場合、画像形成装置で不良画像が形成されることがある。具体的に、前記放電生成物は、前記第1感光層の表面に付着して周囲の空気中の水分を吸収する。これにより、前記第1感光層における前記放電生成物の付着位置で電気抵抗が低下して、当該付着位置の周囲で電荷の移動性が向上する。そのため、当該付着位置の周囲における静電潜像の境界が不鮮明となって、不良画像が形成される。これに対し、印刷処理が実行される前のタイミングで前記第1感光層を研磨する研磨処理を実行して、前記第1感光層に付着した前記放電生成物を除去可能な画像形成装置が知られている。例えば、前記研磨処理では、前記第1感光層が前記第1感光層に接触して設けられる研磨ローラー及び中間転写ベルトとの摩擦によって研磨される。
特開2004−302494号公報
ところで、画像形成装置では、中間転写ベルトが空気中の水分を吸収することがある。ここで、画像形成装置において、中間転写ベルトが空気中の水分を吸収した状態で前記研磨処理が実行されると、中間転写ベルトと前記第1感光層との接触部で中間転写ベルトの水分が前記第1感光層に移動する。前記第1感光層に移動した水分は、印刷処理の実行中に発生する前記放電生成物に吸収されることで、不良画像の形成の原因となる。これに対し、前記研磨処理の実行期間を長期化させることで、中間転写ベルトから前記第1感光層に移動した水分を除去することが可能である。しかしながら、前記研磨処理の実行期間が長期化する場合には、その分印刷処理の実行開始が遅れることになる。
本発明の目的は、研磨処理の実行期間を長期化させることなく、放電生成物に起因する不良画像の形成を抑制可能な画像形成装置、及び像担持体の研磨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、第1像担持体と、第2像担持体と、像搬送部材と、研磨部材と、第1駆動制御部と、第2駆動制御部とを備える。前記第1像担持体は、第1感光層を有し、回転可能に設けられ、前記第1感光層の表面でトナー像を担持する。前記第2像担持体は、前記第1感光層よりも静電容量が小さい第2感光層を有し、回転可能に設けられ、前記第2感光層の表面でトナー像を担持する。前記像搬送部材は、前記第1感光層及び前記第2感光層各々と接触して設けられ、前記第1像担持体及び前記第2像担持体各々から転写されるトナー像を搬送する。前記研磨部材は、前記第1感光層の表面と接触して設けられ、前記第1感光層の表面の研磨に用いられる。前記第1駆動制御部は、印刷処理の実行タイミングとは異なる予め定められたタイミングで、前記第1像担持体を駆動させて前記研磨部材に前記第1感光層の表面を研磨させる研磨処理を実行する。前記第2駆動制御部は、前記研磨処理が実行される場合に、前記第1像担持体と前記像搬送部材とを離間させると共に、前記像搬送部材及び前記第2像担持体を駆動させる。
本発明の他の局面に係る像担持体の研磨方法は、第1感光層を有し、回転可能に設けられ、前記第1感光層の表面でトナー像を担持する第1像担持体と、前記第1感光層よりも静電容量が小さい第2感光層を有し、回転可能に設けられ、前記第2感光層の表面でトナー像を担持する第2像担持体と、前記第1感光層及び前記第2感光層各々と接触して設けられ、前記第1像担持体及び前記第2像担持体各々から転写されるトナー像を搬送する像搬送部材と、前記第1感光層の表面と接触して設けられ、前記第1感光層の表面の研磨に用いられる研磨部材と、を備える画像形成装置で実行され、以下の第1駆動ステップと、第2駆動ステップとを含む。前記第1駆動ステップでは、印刷処理の実行タイミングとは異なる予め定められたタイミングで、前記第1像担持体を駆動させて前記研磨部材に前記第1感光層の表面を研磨させる研磨処理が実行される。前記第2駆動ステップでは、前記研磨処理が実行される場合に、前記第1像担持体と前記像搬送部材とが離間されると共に、前記像搬送部材及び前記第2像担持体が駆動される。
本発明によれば、研磨処理の実行期間を長期化させることなく、放電生成物に起因する不良画像の形成を抑制することが可能である。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図2は、本発明の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。 図3は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成ユニット及び中間転写装置の構成を示す図である。 図4は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の第2感光体ドラム及びその周辺の構成を示す図である。 図5は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の第1感光体ドラム及びその周辺の構成を示す図である。 図6は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で実行される駆動制御処理の一例を示すフローチャートである。 図7は、図6の駆動制御処理の実行中における第1感光体ドラム及び第2感光体ドラムと中間転写ベルトとの接触状態を示す図である。 図8は、図6の駆動制御処理の実行中における第1感光体ドラム及び第2感光体ドラムと中間転写ベルトとの接触状態を示す図である。
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し、本発明の理解に供する。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ものではない。
[画像形成装置10の概略構成]
まず、図1及び図2を参照しつつ、本発明の実施形態に係る画像形成装置10の概略構成について説明する。ここで、図1は画像形成装置10の構成を示す断面模式図である。
画像形成装置10は、原稿から画像データを読み取るスキャン機能、及び画像データに基づいて画像を形成するプリント機能と共に、ファクシミリ機能、及びコピー機能などの複数の機能を有する複合機である。なお、本発明は、プリンター装置、ファクシミリ装置、及びコピー機などの画像形成装置に適用可能である。
具体的に、図1に示されるように、画像形成装置10は、ADF(自動原稿搬送装置)1、画像読取部2、画像形成部3、給紙部4、制御部5、及び操作表示部6を備える。
ADF1は、原稿セット部、複数の搬送ローラー、原稿押さえ、及び排紙部などを備え、画像読取部2によって読み取られる原稿を搬送する。画像読取部2は、原稿台、光源、複数のミラー、光学レンズ、及びCCDなどを備え、原稿から画像データを読み取ることが可能である。
給紙部4は、給紙カセット、シート搬送路、及び複数の搬送ローラーなどを備える。給紙部4は、前記給紙カセットに収容されるシートを画像形成部3へ供給する。例えば、前記給紙カセットに収容されるシートは、紙、コート紙、ハガキ、封筒、及びOHPシートなどのシート材料である。
制御部5は、不図示のCPU、ROM、及びRAMなどの制御機器を備える。前記CPUは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ROMは、前記CPUに各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め記憶される不揮発性の記憶装置である。前記RAMは、前記CPUが実行する各種の処理の一時記憶メモリー(作業領域)として使用される揮発性の記憶装置である。制御部5では、前記CPUにより前記ROMに予め記憶された各種の制御プログラムが実行される。これにより、画像形成装置10が制御部5により統括的に制御される。なお、制御部5は、集積回路(ASIC)などの電子回路で構成されたものであってもよく、画像形成装置10を統括的に制御するメイン制御部とは別に設けられた制御部であってもよい。
操作表示部6は、制御部5からの制御指示に応じて各種の情報を表示する液晶ディスプレーなどの表示部、及びユーザーの操作に応じて制御部5に各種の情報を入力する操作キー又はタッチパネルなどの操作部を有する。
[画像形成部3の構成]
次に、図1〜図5を参照しつつ、画像形成部3の構成について説明する。ここで、図3は画像形成ユニット31〜34及び中間転写装置36の構成を示す断面模式図である。また、図4は画像形成ユニット31の構成を示す断面模式図である。また、図5は画像形成ユニット34の構成を示す断面模式図である。
画像形成部3は、画像読取部2で読み取られた画像データに基づいて、電子写真方式でカラー又はモノクロの画像を形成する画像形成処理(印刷処理)を実行することが可能である。また、画像形成部3は、外部のパーソナルコンピューター等の情報処理装置から入力された画像データに基づいて、前記印刷処理を実行することも可能である。
具体的に、図1に示されるように、画像形成部3は、複数の画像形成ユニット31〜34、光走査装置35、中間転写装置36、二次転写ローラー37、定着装置38、及び排紙トレイ39を備える。また、図2に示されるように、画像形成部3は、温度センサー3A、湿度センサー3B、第1駆動部3C、第2駆動部3D、伝達切替部3E、第3駆動部3F、及び第4駆動部3Gを備える。
画像形成ユニット31はY(イエロー)、画像形成ユニット32はC(シアン)、画像形成ユニット33はM(マゼンタ)、画像形成ユニット34はK(ブラック)に対応する電子写真方式の画像形成ユニットである。画像形成ユニット31〜34は、中間転写ベルト361の搬送方向D1(図3参照)に沿ってイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順に併設される。
図1、図3及び図4に示されるように、画像形成ユニット31は、第2感光体ドラム311、帯電部材312、現像部313、一次転写ローラー314、除電部315、ドラム清掃部316、及びトナーコンテナ317を備える。また、画像形成ユニット32〜33も、画像形成ユニット31と同様の構成を備える。具体的に、画像形成ユニット32は、第2感光体ドラム321、帯電部材322、現像部323、一次転写ローラー324、除電部325、ドラム清掃部326、及びトナーコンテナ327を備える。また、画像形成ユニット33は、第2感光体ドラム331、帯電部材332、現像部333、一次転写ローラー334、除電部335、ドラム清掃部336、及びトナーコンテナ337を備える。以下、画像形成ユニット31の構成についてのみ説明し、画像形成ユニット32〜33の構成についてはその説明を省略する。
第2感光体ドラム311は、回転可能に設けられ、トナー像を担持する。図4に示されるように、第2感光体ドラム311は、第2感光層311Aを有する。例えば、第2感光層311Aは、光の照射により導電性が向上する有機化合物からなる有機感光材料により形成される。第2感光体ドラム311は、第2感光層311Aの表面でトナー像を担持する。ここに、第2感光体ドラム311、321、331が、本発明における第2像担持体の一例である。なお、第2感光層311Aは、他の感光材料により形成されていてもよい。
帯電部材312は、第2感光体ドラム311の第2感光層311Aを帯電させる。例えば、図4に示されるように、帯電部材312は、第2感光層311Aに接触して設けられたローラー部材である。例えば、帯電部材312は、不図示の電源から印加される直流電圧及び交流電圧により、第2感光層311Aを帯電させる。
現像部313は、トナーを含む現像剤を第2感光層311Aの表面に供給して、第2感光層311Aの表面に形成される静電潜像を現像する。なお、前記現像剤には、前記トナーの帯電量及び流動性などを調整するための外添剤が混入されている。例えば、前記外添剤は酸化チタン又はシリカなどである。現像部313には、トナーコンテナ317から前記現像剤が供給される。ここに、現像部313、323、333が、本発明における第2現像部の一例である。
一次転写ローラー314は、現像部313によって第2感光層311Aの表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト361に転写する。図3及び図4に示されるように、一次転写ローラー314は、中間転写ベルト361を挟んで第2感光体ドラム311と対向する位置で、中間転写ベルト361の内周面と接触して設けられる。一次転写ローラー314は、中間転写ベルト361をその外周面側へ向けて押圧しており、中間転写ベルト361を伸長させている。
また、一次転写ローラー314は、図4に示される第1位置P1と第2位置P2との間を移動可能に設けられている。具体的に、第1位置P1は、一次転写ローラー314によって押圧される中間転写ベルト361の外周面が第2感光体ドラム311の第2感光層311Aと接触する位置である。また、第2位置P2は、一次転写ローラー314によって押圧される中間転写ベルト361の外周面が第2感光体ドラム311の第2感光層311Aから離間する位置である。例えば、画像形成装置10では、一次転写ローラー314、324、334の各々の軸受けが共通の第1支持部材(不図示)によって支持されている。また、前記第1支持部材は、画像形成装置10の筐体によって、第1位置P1に対応する位置と、第2位置P2に対応する位置との間を移動可能に支持されている。前記第1支持部材は、第3駆動部3Fから供給される駆動力によって第1位置P1に対応する位置と、第2位置P2に対応する位置との間を移動する。例えば、第3駆動部3Fは、モーター及び前記モーターの駆動軸の回転運動を前記第1支持部材の移動方向に沿った直線運動に変換するカム部材などを含む。
除電部315は、一次転写ローラー314によってトナー像が転写された後の第2感光層311Aの表面を除電する。具体的に、除電部315は、第2感光層311Aの表面に向けて光を射出して、第2感光層311Aの表面を除電する。
ドラム清掃部316は、第2感光層311Aの表面に残存する前記現像剤を除去する。例えば、ドラム清掃部316は、図4に示されるように、クリーニング部材316A、及び搬送部材316Bを有する。クリーニング部材316Aは、ポリウレタンゴムによってブレード状に形成されており、先端部が第2感光層311Aの表面に接触して設けられる。第2感光層311Aの表面に残存する前記現像剤は、クリーニング部材316Aと当該表面との摩擦により当該表面から除去される。搬送部材316Bは、クリーニング部材316Aによって第2感光層311Aの表面から除去された前記現像剤を、不図示の収容容器まで搬送する。
また、図1、図3及び図5に示されるように、画像形成ユニット34は、第1感光体ドラム341、帯電部材342、現像部343、一次転写ローラー344、除電部345、ドラム清掃部346、及びトナーコンテナ347を備える。なお、帯電部材342、現像部343、除電部345、及びトナーコンテナ347の構成は、画像形成ユニット31の帯電部材312、現像部313、除電部315、及びトナーコンテナ317と同様である。以下、第1感光体ドラム341、一次転写ローラー344、及びドラム清掃部346についてのみ説明する。ここに、現像部343が、本発明における第1現像部の一例である。
第1感光体ドラム341は、回転可能に設けられ、トナー像を担持する。図5に示されるように、第1感光体ドラム341は、第1感光層341Aを有する。第1感光層341Aは、第2感光層311Aよりも静電容量が大きい。具体的に、第1感光層341Aは、第2感光層311Aよりも誘電率が高い感光材料により形成されている。例えば、第1感光層341Aは、アモルファスシリコンにより形成されている。第1感光体ドラム341は、第1感光層341Aの表面でトナー像を担持する。ここに、第1感光体ドラム341が、本発明における第1像担持体の一例である。なお、第1感光層341Aは、第2感光層311Aよりも静電容量が大きい他の感光材料により形成されていてもよい。
一次転写ローラー344は、現像部343によって第1感光層341Aの表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト361に転写する。図3及び図5に示されるように、一次転写ローラー344は、中間転写ベルト361を挟んで第1感光体ドラム341と対向する位置で、中間転写ベルト361の内周面と接触して設けられる。一次転写ローラー344は、中間転写ベルト361をその外周面側へ向けて押圧しており、中間転写ベルト361を伸長させている。
また、一次転写ローラー344は、図5に示される第3位置P3と第4位置P4との間を移動可能に設けられている。具体的に、第3位置P3は、第1位置P1と同様に、一次転写ローラー344によって押圧される中間転写ベルト361の外周面が第1感光体ドラム341の第1感光層341Aと接触する位置である。また、第4位置P4は、第2位置P2と同様に、一次転写ローラー344によって押圧される中間転写ベルト361の外周面が第1感光体ドラム341の第1感光層341Aから離間する位置である。例えば、画像形成装置10では、一次転写ローラー344の軸受けが第2支持部材(不図示)によって支持されている。また、前記第2支持部材は、画像形成装置10の筐体によって、第3位置P3に対応する位置と、第4位置P4に対応する位置との間を移動可能に支持されている。前記第2支持部材は、第4駆動部3Gから供給される駆動力によって第3位置P3に対応する位置と、第4位置P4に対応する位置との間を移動する。例えば、第4駆動部3Gは、第3駆動部3Fと同様に、モーター及び前記モーターの駆動軸の回転運動を前記第2支持部材の移動方向に沿った直線運動に変換するカム部材などを含む。
ドラム清掃部346は、第1感光層341Aの表面に残存する前記現像剤を除去する。例えば、ドラム清掃部346は、図5に示されるように、クリーニング部材346A、搬送部材346B、及び研磨ローラー346Cを有する。クリーニング部材346A及び搬送部材346Bは、画像形成ユニット31のクリーニング部材316A及び搬送部材316Bと同様である。
研磨ローラー346Cは、第1感光層341Aの表面の研磨に用いられる。具体的に、研磨ローラー346Cは、第1感光層341Aと接触した状態で回転可能に設けられる。研磨ローラー346Cは、外周面に付着する前記現像剤に含まれる前記外添剤を用いて第1感光層341Aの表面を研磨する。例えば、ドラム清掃部346では、クリーニング部材346Aによって第1感光層341Aの表面から除去された前記現像剤の一部が研磨ローラー346Cの外周面に案内される。また、研磨ローラー346Cは、前記現像剤が付着しやすいようにスポンジによって形成される。ここに、研磨ローラー346Cが、本発明における研磨部材の一例である。
光走査装置35は、画像形成ユニット31〜33の第2感光体ドラム311、321、331、及び画像形成ユニット34の第1感光体ドラム341の各々に静電潜像を形成する。
中間転写装置36は、画像形成ユニット31〜33の第2感光体ドラム311、321、331、及び画像形成ユニット34の第1感光体ドラム341の各々から中間転写ベルト361に転写されるトナー像を搬送する。図1及び図3に示されるように、中間転写装置36は、中間転写ベルト361、駆動ローラー362、張架ローラー363、及びベルト清掃部364を備える。
中間転写ベルト361は、第2感光体ドラム311、321、331及び第1感光体ドラム341の感光層各々と接触して設けられ、第2感光体ドラム311、321、331、及び第1感光体ドラム341の各々から転写されるトナー像を搬送する無端状のベルト部材である。図1に示されるように、中間転写ベルト361は、画像形成装置10の前後方向(図1における紙面左右方向)において離間して配置された駆動ローラー362及び張架ローラー363によって張架される。また、中間転写ベルト361は、画像形成ユニット31〜34の一次転写ローラー314、324、334、344によって第2感光体ドラム311、321、331、及び第1感光体ドラム341側へ向けて押圧されている。中間転写ベルト361は、一次転写ローラー314が第1位置P1に配置された状態で第2感光体ドラム311、321、331と接触する。また、中間転写ベルト361は、一次転写ローラー344が第3位置P3に配置された状態で第1感光体ドラム341と接触する。ここに、中間転写ベルト361が、本発明における像搬送部材の一例である。
二次転写ローラー37は、画像形成ユニット31〜34によって中間転写ベルト361の表面に転写されたトナー像をシートに転写する。
定着装置38は、二次転写ローラー37によってシートに転写されたトナー像をそのシートに溶融定着させる。例えば、定着装置38は、図1に示されるように、定着ローラー381及び加圧ローラー382を備える。定着ローラー381は、加圧ローラー382と接触して設けられ、シートに転写されたトナー像を加熱してそのシートに定着させる。加圧ローラー382は、定着ローラー381との間で形成される接触部を通過するシートを加圧する。
温度センサー3Aは、画像形成装置10の筐体内部の温度を検出する。例えば、温度センサー3Aは、サーミスターを含む電気回路である。温度センサー3Aは、画像形成装置10の筐体内部の温度を示す第1電気信号を出力する。温度センサー3Aから出力される前記第1電気信号は、制御部5に入力される。
湿度センサー3Bは、画像形成装置10の筐体内部の湿度を検出する。例えば、湿度センサー3Bは、湿度に応じて電気抵抗が変化する検出部を含む電気回路である。例えば、前記検出部は、基板と、前記基板上において対向して形成された一対の櫛形電極と、前記櫛形電極上に塗布された高分子材料からなる感湿膜とを有する。湿度センサー3Bは、画像形成装置10の筐体内部の湿度を示す第2電気信号を出力する。湿度センサー3Bから出力される前記第2電気信号は、制御部5に入力される。
第1駆動部3Cは、画像形成ユニット31〜34の各々を駆動する。例えば、第1駆動部3Cはモーターである。第1駆動部3Cで生成される駆動力は、不図示の動力伝達機構を介して画像形成ユニット31〜34に供給される。第2感光体ドラム311は、第1駆動部3Cから供給される駆動力により、図4に示される回転方向D3に回転する。また、第1感光体ドラム341は、第1駆動部3Cから供給される駆動力により、図5に示される回転方向D4に回転する。また、研磨ローラー346Cは、第1駆動部3Cから供給される駆動力により、図5に示される回転方向D5に回転する。例えば、研磨ローラー346Cは、第1感光体ドラム341の外周面の線速度とは異なる線速度で回転される。例えば、研磨ローラー346Cは、第1感光体ドラム341の外周面の線速度に対して0.5倍〜2.0倍の線速度で回転される。
第2駆動部3Dは、中間転写ベルト361を駆動する。例えば、第2駆動部3Dはモーターである。第2駆動部3Dで生成される駆動力は、不図示の動力伝達機構を介して駆動ローラー362に供給される。駆動ローラー362は、第2駆動部3Dから供給される駆動力により、回転方向D2(図3参照)に回転する。これにより、中間転写ベルト361は、図3に示される搬送方向D1に沿って走行する。
伝達切替部3Eは、第1駆動部3Cから画像形成ユニット31〜33への駆動力の伝達の有無を切り替える。例えば、伝達切替部3Eは、第1駆動部3Cから画像形成ユニット31〜33への駆動力の伝達経路上に設けられた電磁クラッチである。
画像形成部3では、給紙部4から供給されるシートに以下の手順でカラー画像が形成され、画像形成後のシートが排紙トレイ39に排出される。
まず、画像形成ユニット31において、帯電部材312によって第2感光体ドラム311の第2感光層311Aの表面が所定の電位に一様に帯電される。次に、光走査装置35により第2感光層311Aの表面に画像データに基づく光が照射される。これにより、第2感光層311Aの表面に画像データに対応する静電潜像が形成される。そして、第2感光体ドラム311の第2感光層311A上の静電潜像は、現像部313によってイエローのトナー像として現像(可視像化)される。
続いて、第2感光体ドラム311の第2感光層311Aに形成されたイエローのトナー像は、一次転写ローラー314により、中間転写ベルト361に転写される。一方、第2感光層311Aの表面に残存する前記現像剤は、ドラム清掃部316により除去される。また、第2感光層311Aは、帯電部材312による次の帯電の前に除電部315により除電される。
次に、画像形成ユニット32〜34においても、画像形成ユニット31と同様の処理手順で、画像形成ユニット32〜34が備える第2感光体ドラム321、331、及び第1感光体ドラム341各々に各色のトナー像が形成されて、中間転写ベルト361にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順に重ねて転写される。そして、中間転写ベルト361に転写されたトナー像は、二次転写ローラー37により、給紙部4から供給されるシートに転写される。
その後、トナー像が転写されたシートは、定着装置38によりトナー像が溶融定着されることで画像が形成され、排紙トレイ39に排出される。
ところで、画像形成装置10では、第1感光体ドラム341の第1感光層341Aが帯電される際に発生する放電生成物が第1感光体ドラム341に付着する場合がある。この場合、画像形成装置10で不良画像が形成されることがある。具体的に、前記放電生成物は、第1感光層341Aの表面に付着して周囲の空気中の水分を吸収する。これにより、第1感光層341Aにおける前記放電生成物の付着位置で電気抵抗が低下して、当該付着位置の周囲で電荷の移動性が向上する。そのため、当該付着位置の周囲における静電潜像の境界が不鮮明となって、不良画像が形成される。
なお、第2感光体ドラム311、321、331でも前記放電生成物は発生するが、第1感光層341Aの静電容量が第2感光層311A、321A、331Aよりも大きいため、第1感光体ドラム341の方が第2感光体ドラム311、321、331よりも帯電時における放電電流量が多く、前記放電生成物の発生量も多い。また、第1感光層341Aは第2感光層311A、321A、331Aよりもクリーニング部材との接触による摩耗が少なく、表面に付着した前記放電生成物が残存しやすい。そのため、特に第1感光体ドラム341で、前記放電生成物による不良画像が形成されやすい。
これに対し、前記印刷処理が実行される前のタイミングで第1感光層341Aの表面を研磨する研磨処理を実行して、第1感光層341Aに付着した前記放電生成物を除去可能な画像形成装置が知られている。例えば、前記研磨処理では、第1感光層341Aが第1感光層341Aに接触して設けられる研磨ローラー346C及び中間転写ベルト361との摩擦によって研磨される。
また、画像形成装置10では、中間転写ベルト361が空気中の水分を吸収することがある。ここで、画像形成装置10において、中間転写ベルト361が空気中の水分を吸収した状態で前記研磨処理が実行されると、中間転写ベルト361と第1感光層341Aとの接触部で中間転写ベルト361の水分が第1感光層341Aに移動する。第1感光層341Aに移動した水分は、前記印刷処理の実行中に発生する前記放電生成物に吸収されることで、不良画像の形成の原因となる。これに対し、前記研磨処理の実行期間を長期化させることで、中間転写ベルト361から第1感光層341Aに移動した水分を除去することが可能である。しかしながら、前記研磨処理の実行期間が長期化する場合には、その分前記印刷処理の実行開始が遅れることになる。
これに対し、本発明の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、前記研磨処理の実行期間を長期化させることなく、前記放電生成物に起因する不良画像の形成を抑制することが可能である。
具体的に、制御部5の前記ROMには、制御部5の前記CPUに後述の駆動制御処理(図6のフローチャート参照)を実行させるための駆動制御プログラムが予め記憶されている。なお、前記駆動制御プログラムは、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5に設けられる不揮発性の記憶装置にインストールされてもよい。
そして、制御部5は、図2に示されるように、第1駆動制御部51、及び第2駆動制御部52を含む。具体的に、制御部5の前記CPUは、前記ROMに記憶された前記駆動制御プログラムを実行する。これにより、制御部5は、第1駆動制御部51、及び第2駆動制御部52として機能する。
第1駆動制御部51は、前記印刷処理の実行タイミングとは異なる予め定められたタイミングで、第1感光体ドラム341を駆動させて研磨ローラー346Cに第1感光層341Aを研磨させる前記研磨処理を実行する。
例えば、前記タイミングは、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などである。
例えば、第1駆動制御部51は、前記タイミングが到来した場合において、画像形成装置10の筐体内部の温度が予め定められた第1閾値以上であって、且つ画像形成装置10の筐体内部の湿度が予め定められた第2閾値以上である場合に、前記研磨処理を実行する。なお、前記第1閾値及び前記第2閾値は、任意に設定される値であってよい。
また、第1駆動制御部51は、前記研磨処理の実行中に、現像部343に第1感光層341Aの表面へ前記現像剤を供給させる。
なお、第1駆動制御部51は、前記タイミングが到来した場合に、画像形成装置10の筐体内部の温度及び湿度のいずれか一方又は両方に関わらず前記研磨処理を実行してもよい。また、第1駆動制御部51は、操作表示部6におけるユーザー操作に応じて前記研磨処理を実行してもよい。また、第1駆動制御部51は、前記研磨処理の実行中に、現像部343に第1感光層341Aの表面へ前記現像剤を供給させなくてもよい。
第2駆動制御部52は、前記研磨処理が実行される場合に、第1感光体ドラム341と中間転写ベルト361とを離間させると共に、中間転写ベルト361及び第2感光体ドラム311、321、331を駆動させる。
具体的に、第2駆動制御部52は、中間転写ベルト361と第2感光体ドラム311、321、331の各々とが接触した状態で、中間転写ベルト361及び第2感光体ドラム311、321、331を駆動させる。
また、第2駆動制御部52は、前記研磨処理の実行期間よりも短い予め定められた離間期間が経過した後に、第1感光体ドラム341と中間転写ベルト361とを接触させる。なお、前記実行期間及び前記離間期間は、任意に設定される期間であってよい。
また、第2駆動制御部52は、前記離間期間が経過した後に、第2感光体ドラム311、321、331と中間転写ベルト361とを離間させて、第2感光体ドラム311、321、331の駆動を停止させる。
また、第2駆動制御部52は、第2感光体ドラム311、321、331と中間転写ベルト361とが離間した後に、中間転写ベルト361の駆動速度を変更して、第1感光体ドラム341と中間転写ベルト361との速度差を拡大させる。即ち、第2駆動制御部52は、第1感光体ドラム341の外周面の線速度と、中間転写ベルト361の外周面の線速度との差が拡大するように、中間転写ベルト361の駆動速度を変更する。
また、第2駆動制御部52は、前記研磨処理の実行中に現像部313、323、333に第2感光体ドラム311、321、331の表面へ前記現像剤を供給させる。
なお、第2駆動制御部52は、前記離間期間の経過後も第1感光体ドラム341と中間転写ベルト361とが離間した状態を継続させてもよい。また、第2駆動制御部52は、前記離間期間の経過後も第2感光体ドラム311、321、331の各々と中間転写ベルト361とが接触した状態で第2感光体ドラム311、321、331の駆動を継続させてもよい。また、第2駆動制御部52は、第2感光体ドラム311、321、331の各々と中間転写ベルト361とが離間した後に、中間転写ベルト361の駆動速度を変更しなくてもよい。また、第2駆動制御部52は、前記研磨処理の実行中に現像部313、323、333に第2感光体ドラム311、321、331の表面へ前記現像剤を供給させなくてもよい。
[駆動制御処理]
以下、図6を参照しつつ、画像形成装置10において制御部5により実行される駆動制御処理の手順の一例と共に、本発明における像担持体の研磨方法について説明する。ここで、ステップS11、S12・・・は、制御部5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5は、前記タイミングが到来したか否かを判断する。
ここで、制御部5は、前記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、前記タイミングが到来していなければ(S11のNo側)、制御部5は、ステップS11で前記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5は、画像形成装置10の筐体内部の温度が前記第1閾値以上であるか否かを判断する。具体的に、制御部5は、温度センサー3Aから出力される前記第1電気信号に基づいて、画像形成装置10の筐体内部の温度が前記第1閾値以上であるか否かを判断する。
ここで、制御部5は、画像形成装置10の筐体内部の温度が前記第1閾値以上であると判断すると(S12のYes側)、処理をステップS13に移行させる。また、画像形成装置10の筐体内部の温度が前記第1閾値未満であれば(S12のNo側)、制御部5は、処理をステップS11に移行させる。
<ステップS13>
ステップS13において、制御部5は、画像形成装置10の筐体内部の湿度が前記第2閾値以上であるか否かを判断する。具体的に、制御部5は、湿度センサー3Bから出力される前記第2電気信号に基づいて、画像形成装置10の筐体内部の湿度が前記第2閾値以上であるか否かを判断する。
ここで、制御部5は、画像形成装置10の筐体内部の湿度が前記第2閾値以上であると判断すると(S13のYes側)、処理をステップS14に移行させる。また、画像形成装置10の筐体内部の湿度が前記第2閾値未満であれば(S13のNo側)、制御部5は、処理をステップS11に移行させる。
なお、制御部5は、前記駆動制御処理において、ステップS12及びステップS13のいずれか一方又は両方の処理を省略してもよい。
<ステップS14>
ステップS14において、制御部5は、第1感光体ドラム341と中間転写ベルト361とを離間させる。これにより、中間転写ベルト361に含まれる水分が第1感光体ドラム341の第1感光層341Aに移動することが回避される。
具体的に、制御部5は、第4駆動部3Gを駆動させて、前記第2支持部材を第3位置P3(図5参照)に対応する位置から第4位置P4(図5参照)に対応する位置に移動させる。これにより、一次転写ローラー344が、第3位置P3から第4位置P4に移動される。そのため、図7に示されるように、第1感光体ドラム341と中間転写ベルト361とが離間する。
<ステップS15>
ステップS15において、制御部5は、前記研磨処理を実行する。ここに、ステップS15の処理が、本発明における第1駆動ステップの一例であって、制御部5の第1駆動制御部51により実行される。
具体的に、制御部5は、第1駆動部3Cを駆動させる。これにより、第1感光体ドラム341が回転方向D4に回転すると共に、研磨ローラー346Cが回転方向D5に回転する。そのため、第1感光体ドラム341の第1感光層341Aは、研磨ローラー346Cとの接触部において研磨ローラー346Cとの摩擦により研磨される。
ここで、制御部5は、前記研磨処理の実行中に、現像部343に第1感光層341Aの表面へ前記現像剤を供給させる。これにより、前記現像剤に含まれる前記外添剤が研磨ローラー346Cに供給される。そのため、第1感光層341Aは、研磨ローラー346Cと第1感光層341Aとの間の接触部に前記外添剤が介在した状態で研磨ローラー346Cとの摩擦により研磨されるので、その研磨性能が向上する。
具体的に、制御部5は、前記研磨処理の実行が開始されてから、前記離間期間が経過するまでの間、以下の処理を実行する。即ち、制御部5は、帯電部材342を用いて、第1感光体ドラム341の第1感光層341Aの表面を帯電させる。また、制御部5は、光走査装置35を用いて、第1感光層341Aの表面に予め定められた画像に対応する静電潜像を形成させる。また、制御部5は、現像部343を用いて、第1感光層341Aの表面に形成された前記画像に対応する静電潜像を現像させる。これにより、現像部343から第1感光層341Aの表面に前記現像剤が供給される。
なお、ドラム清掃部346に研磨ローラー346Cが設けられていなくてもよい。この場合、前記研磨処理において、ドラム清掃部346のクリーニング部材346Aが、第1感光体ドラム341の第1感光層341Aの研磨に用いられる。具体的に、第1感光層341Aは、クリーニング部材346Aと第1感光層341Aとの間の接触部に前記外添剤が介在した状態で、クリーニング部材346Aの先端部との摩擦により研磨される。ここに、クリーニング部材346Aが、本発明における研磨部材の他の一例である。
<ステップS16>
ステップS16において、制御部5は、中間転写ベルト361及び第2感光体ドラム311、321、331の各々を駆動させる。これにより、中間転写ベルト361に含まれる水分を、中間転写ベルト361と第2感光体ドラム311、321、331の各々との接触部から第2感光体ドラム311、321、331へ移動させることが可能である。そのため、前記研磨処理の実行中又は実行後に第1感光体ドラム341と中間転写ベルト361とが接触しても、中間転写ベルト361から第1感光体ドラム341の第1感光層341Aに水分が移動することがない。ここに、ステップS14及びステップS16の処理が、本発明における第2駆動ステップの一例であって、制御部5の第2駆動制御部52により実行される。
具体的に、制御部5は、第2駆動部3Dを駆動させる。これにより、中間転写ベルト361は、第2駆動部3Dから供給される駆動力により駆動される。また、制御部5は、伝達切替部3Eを用いて、第1駆動部3Cから画像形成ユニット31〜33への駆動力の伝達経路を接続する。これにより、第2感光体ドラム311、321、331は、第1駆動部3Cから供給される駆動力により駆動される。なお、制御部5は、中間転写ベルト361と第2感光体ドラム311、321、331の各々とが離間している場合は、第3駆動部3Fを駆動させて、中間転写ベルト361と第2感光体ドラム311、321、331の各々とを接触させる。
ここで、制御部5は、前記研磨処理の実行中に、現像部313、323、333に第2感光体ドラム311、321、331の表面へ前記現像剤を供給させる。これにより、中間転写ベルト361から第2感光体ドラム311の第2感光層311Aの表面に移動した水分を前記現像剤に吸収させて、ドラム清掃部316で水分を吸収した前記現像剤を第2感光層311Aの表面から除去することが可能である。第2感光体ドラム321、331についても同様である。
具体的に、制御部5は、前記研磨処理の実行が開始されてから、前記離間期間が経過するまでの間、以下の処理を実行する。即ち、制御部5は、帯電部材312を用いて、第2感光体ドラム311の第2感光層311Aの表面を帯電させる。また、制御部5は、光走査装置35を用いて、第2感光層311Aの表面に前記画像に対応する静電潜像を形成させる。また、制御部5は、現像部313を用いて、第2感光層311Aの表面に形成された前記画像に対応する静電潜像を現像させる。これにより、現像部313から第2感光層311Aの表面に前記現像剤が供給される。画像形成ユニット32、33についても同様である。
なお、ステップS16の処理は、ステップS15の処理の前に実行されてもよい。また、ステップS14の処理は、ステップS15の処理の後に実行されてもよい。
<ステップS17>
ステップS17において、制御部5は、前記離間期間が経過したか否かを判断する。
ここで、制御部5は、前記離間期間が経過したと判断すると(S17のYes側)、処理をステップS18に移行させる。また、前記離間期間が経過していなければ(S17のNo側)、制御部5は、ステップS17で前記離間期間の経過を待ち受ける。
<ステップS18>
ステップS18において、制御部5は、第1感光体ドラム341と中間転写ベルト361とを接触させる。これにより、第1感光層341Aと中間転写ベルト361との摩擦によって第1感光層341Aが研磨されるため、前記研磨処理の実行期間を短縮させることが可能である。
具体的に、制御部5は、第4駆動部3Gを駆動させて、前記第2支持部材を第4位置P4(図5参照)に対応する位置から第3位置P3(図5参照)に対応する位置に移動させる。これにより、一次転写ローラー344が、第4位置P4から第3位置P3に移動される。そのため、図8に示されるように、第1感光体ドラム341と中間転写ベルト361とが接触する。
<ステップS19>
ステップS19において、制御部5は、第2感光体ドラム311、321、331と中間転写ベルト361とを離間させる。
具体的に、制御部5は、第3駆動部3Fを駆動させて、前記第1支持部材を第1位置P1(図4参照)に対応する位置から第2位置P2(図4参照)に対応する位置に移動させる。これにより、一次転写ローラー314、324、334の各々が、第1位置P1から第2位置P2に移動される。そのため、図8に示されるように、第2感光体ドラム311、321、331と中間転写ベルト361とが離間する。
<ステップS20>
ステップS20において、制御部5は、第2感光体ドラム311、321、331の各々の駆動を停止させる。ステップS19及びステップS20の処理により、第2感光体ドラム311の第2感光層311Aにおける、中間転写ベルト361及びクリーニング部材316A等との接触による摩耗が抑制される。第2感光体ドラム321、331についても同様である。
具体的に、制御部5は、伝達切替部3Eを用いて、第1駆動部3Cから画像形成ユニット31〜33への駆動力の伝達経路を遮断する。これにより、第2感光体ドラム311、321、331の各々の駆動が停止する。
<ステップS21>
ステップS21において、制御部5は、中間転写ベルト361の駆動速度を変更して、第1感光体ドラム341の外周面の線速度と中間転写ベルト361の外周面の線速度との差を拡大させる。これにより、第1感光層341Aと中間転写ベルト361との摩擦による第1感光層341Aの研磨効果が向上する。ここで、ステップS18〜ステップS21の処理は、制御部5の第2駆動制御部52により実行される。
例えば、制御部5は、中間転写ベルト361の外周面の線速度が、第1感光体ドラム341の外周面の線速度に対して1.2倍になるように、第2駆動部3Dの出力を上昇させる。
なお、制御部5は、前記駆動制御処理において、ステップS21の処理を省略してもよい。また、制御部5は、前記駆動制御処理において、ステップS19〜ステップS21の処理を省略してもよい。また、制御部5は、前記駆動制御処理において、ステップS17〜ステップS21の処理を省略してもよい。
<ステップS22>
ステップS22において、制御部5は、前記実行期間が経過したか否かを判断する。
ここで、制御部5は、前記実行期間が経過したと判断すると(S22のYes側)、処理をステップS23に移行させる。また、前記実行期間が経過していなければ(S22のNo側)、制御部5は、ステップS22で前記実行期間の経過を待ち受ける。
<ステップS23>
ステップS23において、制御部5は、第1感光体ドラム341及び中間転写ベルト361の駆動を停止させる。
具体的に、制御部5は、第1駆動部3C及び第2駆動部3Dの駆動を停止させる。
<ステップS24>
ステップS24において、制御部5は、第2感光体ドラム311、321、331の各々と中間転写ベルト361とを接触させる。
具体的に、制御部5は、第3駆動部3Fを駆動させて、前記第1支持部材を第2位置P2(図4参照)に対応する位置から第1位置P1(図4参照)に対応する位置に移動させる。これにより、一次転写ローラー314、324、334の各々が、第2位置P2から第1位置P1に移動される。そのため、第2感光体ドラム311、321、331と中間転写ベルト361とが接触する。
なお、制御部5は、前記駆動制御処理において、ステップS24の処理を省略してもよい。
このように、画像形成装置10では、前記印刷処理の実行タイミングとは異なる前記タイミングで実行される前記研磨処理において、第1感光体ドラム341と中間転写ベルト361とが離間される。また、前記研磨処理では、中間転写ベルト361及び第2感光体ドラム311、321、331の各々が、中間転写ベルト361と第2感光体ドラム311、321、331の各々とが接触した状態で駆動される。これにより、中間転写ベルト361に含まれる水分が第1感光体ドラム341の第1感光層341Aに移動することが回避される。また、中間転写ベルト361に含まれる水分を、中間転写ベルト361と第2感光体ドラム311、321、331の各々との接触部から第2感光体ドラム311、321、331へ移動させることが可能である。従って、前記研磨処理の実行期間を長期化させることなく、前記放電生成物に起因する不良画像の形成を抑制することが可能である。
1 ADF
2 画像読取部
3 画像形成部
4 給紙部
5 制御部
6 操作表示部
10 画像形成装置
31〜34 画像形成ユニット
35 光走査装置
36 中間転写装置
37 二次転写ローラー
38 定着装置
39 排紙トレイ
51 第1駆動制御部
52 第2駆動制御部
311 第2感光体ドラム
311A 第2感光層
314 一次転写ローラー
321 第2感光体ドラム
321A 第2感光層
324 一次転写ローラー
331 第2感光体ドラム
331A 第2感光層
334 一次転写ローラー
341 第1感光体ドラム
341A 第1感光層
344 一次転写ローラー
346C 研磨ローラー
361 中間転写ベルト

Claims (9)

  1. 第1感光層を有し、回転可能に設けられ、前記第1感光層の表面でトナー像を担持する第1像担持体と、
    前記第1感光層よりも静電容量が小さい第2感光層を有し、回転可能に設けられ、前記第2感光層の表面でトナー像を担持する第2像担持体と、
    前記第1感光層及び前記第2感光層各々と接触して設けられ、前記第1像担持体及び前記第2像担持体各々から転写されるトナー像を搬送する像搬送部材と、
    前記第1感光層の表面と接触して設けられ、前記第1感光層の表面の研磨に用いられる研磨部材と、
    印刷処理の実行タイミングとは異なる予め定められたタイミングで、前記第1像担持体を駆動させて前記研磨部材に前記第1感光層の表面を研磨させる研磨処理を実行する第1駆動制御部と、
    前記研磨処理が実行される場合に、前記第1像担持体と前記像搬送部材とを離間させると共に、前記像搬送部材及び前記第2像担持体を駆動させる第2駆動制御部と、
    を備える画像形成装置。
  2. 前記第2駆動制御部は、前記研磨処理の実行期間よりも短い予め定められた離間期間が経過した後に前記第1像担持体と前記像搬送部材とを接触させる、
    請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第2駆動制御部は、前記離間期間が経過した後に前記第2像担持体と前記像搬送部材とを離間させて、前記第2像担持体の駆動を停止させる、
    請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第2駆動制御部は、前記第2像担持体と前記像搬送部材とが離間した後に前記像搬送部材の駆動速度を変更して、前記第1像担持体と前記像搬送部材との速度差を拡大させる、
    請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記第1感光層は、アモルファスシリコンにより形成されており、
    前記第2感光層は、有機感光材料により形成されている、
    請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記第1感光層の表面にトナー及び外添剤を含む現像剤を供給する第1現像部を備え、
    前記研磨部材は、回転可能に設けられ、外周面に付着する前記現像剤に含まれる前記外添剤を用いて前記第1感光層の表面を研磨し、
    前記第1駆動制御部は、前記研磨処理の実行中に前記第1現像部に前記第1感光層の表面へ前記現像剤を供給させる、
    請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。
  7. 前記第2感光層の表面にトナーを含む現像剤を供給する第2現像部を備え、
    前記第2駆動制御部は、前記研磨処理の実行中に前記第2現像部に前記第2感光層の表面へ前記現像剤を供給させる、
    請求項1〜6のいずれかに記載の画像形成装置。
  8. 複数の前記第2像担持体を備え、
    前記第1像担持体及び複数の前記第2像担持体は、前記像搬送部材によるトナー像の搬送方向に沿って並んで設けられており、
    前記像搬送部材は、前記第1感光層及び前記第2感光層各々と接触するベルト部材である、
    請求項1〜7のいずれかに記載の画像形成装置。
  9. 第1感光層を有し、回転可能に設けられ、前記第1感光層の表面でトナー像を担持する第1像担持体と、前記第1感光層よりも静電容量が小さい第2感光層を有し、回転可能に設けられ、前記第2感光層の表面でトナー像を担持する第2像担持体と、前記第1感光層及び前記第2感光層各々と接触して設けられ、前記第1像担持体及び前記第2像担持体各々から転写されるトナー像を搬送する像搬送部材と、前記第1感光層の表面と接触して設けられ、前記第1感光層の表面の研磨に用いられる研磨部材と、を備える画像形成装置で実行される像担持体の研磨方法であって、
    印刷処理の実行タイミングとは異なる予め定められたタイミングで、前記第1像担持体を駆動させて前記研磨部材に前記第1感光層の表面を研磨させる研磨処理を実行する第1駆動ステップと、
    前記研磨処理が実行される場合に、前記第1像担持体と前記像搬送部材とを離間させると共に、前記像搬送部材及び前記第2像担持体を駆動させる第2駆動ステップと、
    を含む像担持体の研磨方法。
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