CN100456172C

CN100456172C - 图像形成装置

Info

Publication number: CN100456172C
Application number: CNB2005101184215A
Authority: CN
Inventors: 冈部将二
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2025-10-28
Also published as: CN1766763A; JP4503417B2; JP2006126580A

Abstract

本发明涉及电子照相方式的图像形成装置。控制装置3根据回转传感器的输出，求取从动辊16的角速度，求得中间转印带12的运送速度。根据所求得的运送速度，对马达4实行反馈控制，使得中间转印带12的运送速度成为一定。用于反馈控制的反馈控制系数，根据处于从动辊16刚开始上升回转的时刻到经过一定期间时刻，还是所述一定期间经过后，使用不同的反馈控制系数。当反馈控制架设带状像载置体的辊回转时，在辊刚开始上升回转，就能使得辊迅速地收敛到目标速度，不会延迟首张打印，能防止调色剂图像色偏移。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及电子照相方式的图像形成装置。

背景技术

在若干感光体鼓上分别形成异色(青色，品红色，黄色，黑色)调色剂图像，中间转印带作为像载置体沿着所述各感光体鼓移动，所述各色调色剂图像顺序叠合转印在所述中间转印带上，形成彩色图像，这样的图像形成装置可参照例如特开平10-268595号公报(以下简记为“专利文献1”)，或特开2004-109744号公报(以下简记为“专利文献2”)。

在专利文献1中，公开了能抑制因外力冲击引起的中间转印带的振动，使得中间转印带能稳定移动的技术。

在专利文献2中，公开了在中间转印带驱动系统中能确保必要的控制增益且耐干扰强的中间转印带驱动装置的技术。

在设有所述中间转印带的图像形成装置中，驱动中间转印带的驱动辊偏心引起的回转不匀，驱动辊膨胀，运送纸等纪录介质时对中间转印带的负荷，在施加一次转印偏压时感光体鼓对中间转印带的负荷等会引起中间转印带的运送速度变化，使得各色调色剂图像叠合在中间转印带上时，若干色的调色剂图像的形成位置互相偏移，发生色偏移等不良现象。

于是，采取减少中间转印带运送速度变化的方法，作为该方法之一，提出了反馈控制方式：在中间转印带的从动辊上，安装设有圆盘及透射型光断路器的装置，称为检测角速度用的回转式编码器，所述圆盘上开设许多放射状的狭缝孔，所述光断路器将该圆盘夹在中间，相互对向，检测由回转式编码器生成的脉冲信号的脉冲时间，根据该检测到的值得出中间转印带的运送速度，反馈控制驱动辊回转。

但是，当安装回转式编码器的从动辊径的实际尺寸与标准辊径相差较大场合，或者由于环境温度驱动辊径大大膨胀场合，在驱动辊回转上升后，大大偏离目标速度，通过反馈控制，一边振动一边逐渐收敛到目标速度。这时，为了达到目标速度需要化费一定的时间，在该时间内，即振动收敛前，开始一次转印，会发生色偏移等不良现象。

为了避免所述不良现象，可以采用推迟一次转印时间等方法，但这样会引起首张打印件慢的问题。

发明内容

本发明就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本发明的目的在于，提供图像形成装置，反馈控制架设带状像载置体的辊的回转时，在辊回转上升后，使其快速收敛到目标速度，不会延迟实行首张打印，能防止调色剂图像的色偏移。

为了实现上述目的，本发明提出以下方案：

(1)一种图像形成装置，在若干感光体上分别形成不同色的调色剂像，将该各色调色剂像顺序叠合转印在沿着所述各感光体移动的像载置体上，形成彩色图像，其特征在于：

所述像载置体是回转着的环状带，由若干辊架设着；

所述图像形成装置包括：

使得所述辊回转、用于运送所述像载置体的马达；

用于检测所述辊回转角度的回转传感器；

运算装置，根据该回转传感器的输出，求取作为检测对象的辊的角速度，求得所述像载置体的运送速度；

控制装置，根据所求得的运送速度，对所述马达实行反馈控制，使得所述运送速度成为一定；

变更装置，根据处于从所述辊刚开始上升回转的时刻到经过一定期间时刻，还是所述一定期间经过后，变更用于所述反馈控制的反馈控制系数。

(2)在(1)的图像形成装置中，其特征在于，所述反馈控制系数，不管是从所述辊刚开始上升回转的时刻到经过一定期间时刻使用的反馈控制系数，还是所述一定期间经过后使用的反馈控制系数，都是可变的，

(3)在(1)或(2)的图像形成装置中，其特征在于，所述反馈控制系数根据预先所设定的条件，设定为不同的值。

(4)在(1)-(3)中任一个的图像形成装置中，其特征在于，所述一定期间是可变的。

(5)在(1)-(4)中任一个的图像形成装置中，其特征在于，所述一定期间按各预先所设定的条件被设定。

按照本发明的图像形成装置，相对于用于一定期间经过后的反馈控制系数，从辊刚开始上升回转的时刻到经过一定期间时刻使用与所述反馈控制系数不同的反馈控制系数，能使得辊回转收敛到目标速度，因此，能在辊刚开始上升回转就迅速地收敛到目标速度。

附图说明

图1是本发明一实施例涉及的图像形成装置的概略构成图；

图2是回转传感器的斜视图；

图3A是控制装置的电气方框图，图3B和图3C是设定内容说明图；

图4是各部信号的时间图；

图5是控制装置实行的控制内容的流程图；

图6表示驱动辊回转上升后大大偏离目标速度场合，以往的中间转印带的速度变化推移波形图，以及本实施例的中间转印带的速度变化推移波形图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明较佳实施例，在以下实施例中，虽然对构成要素，种类，组合，形状，相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。

图1是本发明一实施例涉及的图像形成装置的概略构成图。

该图像形成装置101设有若干个图像形成部，在本实施例中，为四个图像形成部51Y，51C，51M，51K。各图像形成部51Y，51C，51M，51K分别以不同色的调色剂通过电子照相方式形成图像，其中Y表示黄色，C表示青色，M表示品红色，K表示黑色。其中，例如图像形成部51Y设有作为像载置体的感光体鼓10Y，显影组件11Y等用于实现电子照相处理的公知构成各装置，在感光体鼓10Y上形成Y色静电潜像，所述显影组件11Y使得该Y色静电潜像显影。图像形成部51C，51M，51K与图像形成部51Y构成相同，说明从略。

中间转印带12沿着各感光体鼓10Y，10C，10M，10K移动，各感光体鼓10Y，10C，10M，10K上的异色调色剂像分别叠合在该中间转印带12上，实行一次转印。一次转印辊13Y，13C，13M，13K构成一次转印装置，分别与感光体鼓10Y，10C，10M，10K对向配置，通过所述一次转印辊13Y，13C，13M，13K实行一次转印。所述中间转印带12是环状像载置体，在本实施例中，配置成在中间转印带12的下部侧，沿着中间转印带12的回转方向(箭头A方向)，并列设置Y，C，M，K各色用的四个感光体鼓10Y，10C，10M，10K。

通过充电装置(没有图示)对感光体鼓10Y，10C，10M，10K进行充电，曝光装置7对感光体鼓10Y，10C，10M，10K的充电面照射与Y，C，M，K各色对应的光，分别形成潜像。

对向配置的一次转印辊13Y，13C，13M，13K和感光体鼓10Y，10C，10M，10K之间夹持着中间转印带12，在夹持状态下，感光体鼓10Y，10C，10M，10K回转。

驱动辊14，张力辊15，从动辊16等作为支承辊张架支承中间转印带12，通过驱动马达4经减速齿轮5驱动所述驱动辊14回转，从而驱动中间转印带12朝着箭头A方向回转移动。

二次转印辊17配置在与驱动辊14对向的位置，两者夹着中间转印带12。

在图像形成装置101中，若开始打印动作，各感光体鼓10Y，10C，10M，10K分别按图1中所示顺时钟方向开始回转，通过充电装置(没有图示)使得感光体鼓表面均一带电，从曝光装置7对感光体鼓10Y，10C，10M，10K的带电面照射与Y，C，M，K各色对应的光，分别形成潜像。通过各显影组件11Y，11C，11M，11K对各潜像进行显影。成为Y，C，M，K各色调色剂像。通过各一次转印辊13Y，13C，13M，13K将所述各色调色剂像正确叠合转印到沿着箭头A方向回转移动的中间转印带12上。这样，在中间转印带12上形成彩色合成图像(调色剂像)。

另一方面，供纸组件6配置在图像形成部下方，从该供纸组件6在所设定时间供给作为纪录介质的转印纸P，将其送入驱动辊14和二次转印辊17之间，通过该二次转印辊17将中间转印带12上的彩色合成图像一下子转印在转印纸P上，这称为二次转印。接着，通过定影组件8对该转印纸P上的调色剂像进行定影，排出到排纸盘(没有图示)上。

从动辊16随着中间转印带12表面从动回转，如图2所示，在该从动辊16上安装有回转盘19，在回转盘19上设置若干狭缝19a，从该回转盘19隔开一定距离配置光传感器18，对所述回转盘19发出测定光，接收其反射光或透过光，输出脉冲状检测信号。光传感器18的发光元件发出的光，经过回转盘19的狭缝19a使得接收光元件动作，通过电压比较器，生成脉冲信号。通过光传感器18，回转盘19构成用于检测从动辊16回转角度的回转传感器52。

再回到图1，控制装置3检测该脉冲信号的从变化点到变化点的时间，根据该时间检测从动辊16的角速度，即中间转印带12的运送速度，使得该中间转印带12的运送速度成为一定，进行反馈控制。

驱动辊14决定中间转印带12的运送速度，回转传感器52配置在离驱动辊14近的从动辊16上，能检测更接近实际的运送速度。

驱动辊14外周长为从动辊16外周长的偶数倍。在此，说明“驱动辊14外周长∶从动辊16外周长＝2∶1”的例子。另外，形成在回转盘19上的狭缝19a绕着从动辊16大致以等间隔形成，成为一周期。驱动辊14外周长以及各图像形成部51Y，51C，51M，51K内的感光体鼓10Y，10C，10M，10K的一次转印接点间的间隔设为相同距离，因此，当将各色调色剂像叠合到中间转印带12上时，驱动辊14的偏心不会引起色偏移。

图3A是作为控制装置3的一构成例的电气连接方框图。

控制装置3设有计数部30，每当从动辊16回转一周，在本实施例中，产生8脉冲的脉冲信号，所述计数部30通过对时钟31产生的时钟脉冲进行计数，检测从所述脉冲信号的上升边到另一上升边之间的移动时间，或从所述脉冲信号的下降边到另一下降边之间的移动时间。

时钟31产生一定时间间隔的周期的时钟脉冲，例如，发生数百KHz～数MHz的高频，以例如水晶振荡器等构成。

控制装置3还设有RAM33，运算部32，马达驱动部34，马达驱动器35。所述运算部32求取移动速度(角速度或线速度)，求得该移动速度与目标速度的差分，进而求得速度补正量，以便成为一定速度；所述RAM33存储所述计数部30检测得到的移动时间计数值，以及所述运算部32计算得到的数据；所述马达驱动部34根据该速度补正量输出马达驱动同步信号，使得马达驱动器35变化。

在图3B中，表示按照环境温度(可以将温度传感器设置在图像形成装置101进行检测)例如为30℃以下场合，以及超过30℃场合。在所述各场合，反馈控制开始时，或者从该控制开始经过一定期间时，在RAM33存储求取速度补正量时必要的反馈系数，在此，记为P系数，I系数，D系数。

在图3C中，表示运送速度为标准速度以及半速场合，存储从控制开始经过一定期间的间隔，在本实施例中，用控制次数表示，标准速度场合设为8次，半速场合设为4次。

这些数据从图像形成装置101内的ROM读取，存储在RAM33中。

图4是计数部30的一动作例的时间图。

如图4所示，计数部30在来自光传感器18的检测信号的下降边开始计数，在来自时钟31的计数脉冲的例如上升边计数值不断地加1计数。此后若发生检测信号的下降，例如在图示M处，此时的计数值(例如图4的E000h)被转送到运算部32的寄存器，同时，计数值归零，对运算部32发生中断。接着，再开始下一次计数。运算部32使得该中断适合触发电路，从其寄存器读取计数值，进行所设定的运算处理。检测信号的变化点间的计数值根据从动辊16的角速度变化。具体地说，若从动辊16的角速度变快，计数值变小，若从动辊16的角速度变慢，计数值变大。

图5是通过运算部32实行的对驱动马达4的控制例的流程图。

在步骤S10，在打印动作中，驱动马达4开始上升(加速)回转，若驱动马达4达到稳定速度，则使得计数部30的计数值归零，许可来自计数部30的中断，将计数开始设定为“ON”(步骤S11)。

接着，判断是否驱动马达4的刚上升后的最初级，最初的中断的计数值，检测信号变化不与计数动作ON同步，不是正确值，因此，忽略不计第1次的中断控制(步骤S12)。然后，将中断计数归零(n＝0)(步骤S13)。等待来自计数部30的中断，若发生中断(步骤S14的“是”)，则将中断计数增加1，即n＝n+1(步骤S15)。接着，在步骤S16中，从计数部30读出转送到寄存器的第n个计数值Tc_n，在步骤S17中，根据步骤S16中读出的计数值Tc_n计算线速度Vp_n(mm/s)。可以使用以下方法进行步骤S17中的计算：

将计数脉冲的最小计数时间(取样时间)设为Δt(ms)，Tc_n中的计数时间按下式计算：

T_n(ms)＝Tc_n×Δt(n＝1，2，3……)

将“从动辊16半径+中间转印带厚”设为r(mm)，从动辊16的线速度按下式计算：

Vp_n(mm/s)＝2×r×π×1000/(8×T_n)(n＝1，2，3……)

接着，在步骤S18中，排除因噪音等引起的误计数，在本实施例中，将标准速度设为Vs(mm/s)，判断是否处于Vs的±1％的范围，当判断为超过该范围场合(步骤S18的“否”)，作为误计数，回到步骤S13，重新开始。当判断为没有超过该范围场合(步骤S18的“是”)，进入步骤S19。

在步骤S19中，判断环境温度小于或等于30℃还是大于30℃。当环境温度小于或等于30℃场合，进入步骤S20，当环境温度大于30℃场合，进入步骤S21。无论是在步骤S20还是在步骤S21，判断是反馈控制开始时刻，还是从反馈控制开始时刻经过一定期间以后。该一定期间预先存储在RAM33中。在本实施例中，其根据中间转印带12的运送速度(标准速度/半速)条件决定，在此，若是标准速度，期间从控制开始到n＝8次，若是半速，期间从控制开始到n＝4次。

然后，按照各条件，在步骤S22～S25中，计算操作速度V1_n～V4_n(mm/s)。可以使用以下方法进行计算：

先求取与标准速度Vs(mm/s)的差分值(偏差)Ve_n(mm/s)，即：

Ve_n(mm/s)＝Vs-Vp_n(n＝1，2，3……)

求取对该差分值的Vei_n(mm/s)，即：

Vei_n(mm/s)＝Ve_n+Ve_n-1(n＝1，2，3……)

所求得的差分值(偏差)Ve_n，积分速度Vei_n存储在RAM33中。

按下式求得操作速度V1_n(mm/s)：

V1_n(mm/s)＝Kp×Ve_n+Ki×Vei_n+Kd×(Ve_n-Ve_n-1)+Vs

其中，Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数，n＝1，2，3……。

Kp，Ki，Kd预先存储在RAM33中(参照图3B)，可以根据环境温度(30℃以下还是超过30℃)，以及所述一定期间经过时刻以前还是以后，设定各不相同的系数。例如，环境温度30℃以下，控制开始场合，Kp＝PA，Ki＝IA，Kd＝DA，按此计算V1_n(mm/s)。

同理，当环境温度30℃以下，一定期间经过场合，Kp＝PB，Ki＝IB，Kd＝DB，按此计算V2_n(mm/s)。同样，可以设定系数，计算V3_n(mm/s)，V4_n(mm/s)。

与V1_n场合相比，操作速度V2_n～V4_n场合仅仅前馈系数(Kp，Ki，Kd)不同，计算方法相同。

接着，根据步骤S22～S25求得的操作速度，对马达驱动部34发出指令，对马达驱动部34输出马达驱动时钟信号，以便使得现在速度变化，实行中间转印带12的速度控制(步骤S26)。

在步骤S27，判断是否停止驱动马达，若判断打印动作结束，停止驱动马达场合(步骤S27的“是”)，则进入步骤S28，使得驱动马达回转下降，结束处理。

这样，如图2所示，回转传感器安装在从动轴上，从动轴16轴径比标准值大场合，或因环境温度驱动辊14辊径膨胀变大场合，驱动辊14刚开始上升回转后，与目标速度偏差大，从开始上升回转起一定期间，选择反馈系数，使得偏离目标速度的运送速度很快地接近目标速度，所述一定期间以后，再设定反馈系数，能减少因驱动辊14偏心引起的回转不匀，驱动辊14的膨胀，运送纸等纪录介质P时对中间转印带12的负荷，在施加一次转印偏压时感光体鼓10Y，10C，10M，10K对中间转印带12的负荷等引起的中间转印带12的运送速度变化，使其成为一定速度。

图6表示驱动辊14回转上升后大大偏离目标速度场合，上部曲线表示以往的中间转印带12的速度变化推移波形图，下部曲线表示本实施例的中间转印带12的速度变化推移波形图。

所使用的反馈控制系数，无论是从所述从动辊16刚开始上升回转的时刻到一定期间经过时刻所使用的反馈控制系数，还是所述一定期间经过后所使用的反馈控制系数，都可以设为可变。

另外，反馈控制系数也可以根据环境温度以外的各种各样的条件，设定不同的值。

再有，用于区别反馈控制系数的所述一定期间可以设为可变。

上面参照附图说明了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种图像形成装置，在若干感光体上分别形成不同色的调色剂像，将该各色调色剂像顺序叠合转印在沿着所述各感光体移动的像载置体上，形成彩色图像，其特征在于：

所述像载置体是回转着的环状带，由若干辊架设着；

所述图像形成装置包括：

使得所述辊回转、用于运送所述像载置体的马达；

用于检测所述辊回转角度的回转传感器；

2.根据权利要求1中所述的图像形成装置，其特征在于，所述反馈控制系数，不管是从所述辊刚开始上升回转的时刻到经过一定时期时刻使用的反馈控制系数，还是所述一定期间经过后使用的反馈控制系数，都是可变的。

3.根据权利要求1或2中所述的图像形成装置，其特征在于，所述反馈控制系数根据预先所设定的条件，设定为不同的值。

4.根据权利要求1或2中所述的图像形成装置，其特征在于，所述一定期间是可变的。

5.根据权利要求3中所述的图像形成装置，其特征在于，所述一定期间是可变的。

6.根据权利要求1或2中所述的图像形成装置，其特征在于，所述一定期间按各预先所设定的条件被设定。

7.根据权利要求3中所述的图像形成装置，其特征在于，所述一定期间按各预先所设定的条件被设定。

8.根据权利要求4中所述的图像形成装置，其特征在于，所述一定期间按各预先所设定的条件被设定。

9.根据权利要求1或2中所述的图像形成装置，其特征在于，开始上升回转起所述一定期间，选择反馈系数，使得偏离目标速度的运送速度很快地接近目标速度。

10.根据权利要求1或2中所述的图像形成装置，其特征在于，开始上升回转起所述一定期间以后，设定运送速度成为一定的反馈系数。