CN101581900A - 图像形成设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像形成设备，包括：第一光电导体组，包括用于形成单色图像的一个或多个光电导体件；第二光电导体组，包括用于与第一光电导体组一起形成全彩色图像的一个或多个光电导体件；减速测量部分，用于在第一光电导体组和第二光电导体组在它们各自的惯性下且其驱动停止的情况下旋转时测量各自的减速程度，其中第一光电导体组和第二光电导体组的旋转相位被调整，以在它们之间匹配；和第一驱动控制部分和第二驱动控制部分确定用于对第一驱动部分和第二驱动部分二者进行减速的控制特性曲线，以使得在第一光电导体组和第二光电导体组的停止驱动阶段要被使用的减速程度等于或慢于被减速测量部分测量的减速程度中最慢的一个。

Description

图像形成设备

技术领域

本发明涉及一种具有多个光电导体件的图像形成设备

背景技术

已经知道一种图像形成设备，即所谓的串联式图像形成设备，其中，通过电子照相过程，多个色粉图像通过多个光电导体件形成，每个光电导体件对应于每一个色粉图像，且多个色粉图像都叠合。在能形成全色彩图像的串联式图像生成设备，各个颜色部件——如黄色(Y)、洋红(M)、青色(C)和黑色(K)——通过不同的光电导体件形成，且每个色粉图像被叠合(例如见日本未审查专利申请No.11-91205)。

在串联式图像形成设备中，需要驱动每一个对应于每个色粉图像的多个光电导体件，和用于将色粉图像形成在相应光电导体件上的图像形成部分。部件的数量可以用一个电机通过驱动Y、M和C的光电导体件(这些光电导体件被同时驱动)和相应的图像形成部分(包括显影单元)，以便减少在驱动部分中的部件数量，以便减小设备的尺寸。另一方面，对于黑色来说，K光电导体件和K图像形成部分(包括K显影单元)用不同于用于YMC电机的电机来驱动，因为黑颜色所用的部分仅在单色图像形成过程中形成图像。例如，可以使用步进电机作为用于驱动各种颜色的光电导体件和相应图像形成部分的电机。但是，优选的是使用DC电机，以便用一个电机来驱动大量的负载——如用于YMC的负载。

在各种颜色的每个光电导体件和相应图像形成部分独立地被驱动的结构中，存在这样的情况，其中，K显影单元的容量被设置为比用于其他颜色的显影单元的容量大，以便使得K显影单元的更换频率与用于其他颜色的显影单元的更换频率相等，因为K显影单元会比其他颜色更频繁地用于单色印制。在这种情况下，优选的是具有大驱动力的DC电机。DC电机有时可用于其他颜色，以便与K共享控制电路和控制程序。但是，当DC电机用于驱动时会产生下面的问题。

具体说，由于部件的加工精度或组装精度，每个光电导体件具有非常小的偏心率。这种偏心率在周向速度中会产生速度不规则性，这与旋转周期符合。由于速度不规则性会产生条纹(banding)(周期性出现的粗糙部分和精细部分)。当各个色粉图像中高密度部分(精细部分)和低密度部分(粗糙部分)与具有条纹的色粉图像叠合的情况不同时，发生颜色的重合失调(misregistration)，且该颜色重合失调很显著。有鉴于此，为了在各个色粉图像中将高密度部分与低密度部分匹配，光电导体件在经调整它的旋转相位(rotational phase)的情况下进行组装。进而，每个光电导体件的驱动受到控制，以便保持该被调整的旋转相位。

如果使用步进电机，则旋转相位的控制很容易。但是，当使用DC电机时，每个YMC光电导体件的速度的增加曲线和K光电导体件的速度的增加曲线在从各个光电导体件启动时到它们达到预定处理速度时的一个周期中可能会不匹配。这使得YMC光电导体件或K光电导体件旋转得更快。因而在YMC光电导体件和K光电导体件的旋转相位中发生重合失调。

这将有更详细的描述。图16为显示了在常规图像形成设备中在光电导体鼓通过用于驱动源的DC电机而停止时速度的改变。在图像形成期间，光电导体鼓以恒定的速度Vf旋转。为了停止光电导体鼓，对电机的电流供应不再持续，以允许光电导体鼓自然地停止，或电机被用作电磁止动器，以造成强制制动，由此光电导体鼓被停止。这对应于图16中的时刻td。当光电导体鼓自然地停止时，在对电机的电流供应中断之后，光电导体鼓由于惯性载荷带来的惯性而旋转一段时间。与驱动K光电导体件的电机的减速变化特性曲线(A1K)相比，驱动Y、M和C光电导体件的电机的减速变化特性曲线(A1CL)具有小的斜率。这是因为驱动K光电导体件的电机与驱动Y、M和C光电导体件的电机相比具有降低的负载。当两种电机的减速变化特性彼此不同时，发生相位重合失调。当光电导体件被强制制动停止时，光电导体件靠惯性旋转的时间与光电导体件自然停止的情况相比更短。具体说，每个减速变化特性曲线的斜率比自然停止情况下的它的斜率相比更陡。即使如此，每个光电导体鼓靠惯性旋转一段时间。在这种情况下，驱动Y、M和C光电导体件的电机的减速变化特性曲线(A2CL)的斜率比驱动K光电导体件的电机的减速变化特性曲线(A2K)相比更缓。在强制制动的情况下，由于减速变化特性的差异而发生相位重合失调。

为了防止在减速过程中的旋转相位重合失调，已经提出一种设备，其中每个光电导体件被驱动为以第二转速旋转一预定时间，该第二转速低于作为图像形成过程中转速的第一转速，且随后，当每个光电导体件要被停止时，每个光电导体件被停止(例如见日本未审查专利申请No.2005-266425)。

但是，即使当执行日本未审查专利申请No.2005-266425中所述的停止控制时，当电机载荷的差异很大时，甚至通过执行上述停止控制控制旋转相位的重合失调也会变得不可忽略。从防止颜色重合失调的角度来说这是不希望出现的。

为了防止在减速过程中旋转相位的重合失调，已经提出这样一种设备：其中，每个光电导体件被驱动以第二转速旋转，该第二转速比作为图像形成期间转速的第一转速低，且随后，当每光电导体件需要停止时，每个光电导体件停止)例如见日本未审查专利申请No.2005-266425)。

但是，即使在执行了日本未审查专利申请No.2005-266425中所述的停止控制时，在电机的负载差异很大时，即使通过执行上述的停止控制旋转相位的重合失调也不可忽略。从防止颜色重合失调的角度来说，这是不希望出现的。

发明内容

鉴于上述问题完成了本发明，且本发明的目的是提供一种图像形成设备，其能以彼此正确地一致的光电导体件的旋转相位来减速和停止每个光电导体件。

本发明提供一种图像形成设备，包括：第一光电导体组，包括用于形成单色图像的一个或多个光电导体件；第二光电导体组，包括用于与第一光电导体组一起形成全彩色图像的一个或多个光电导体件；第一驱动部分，用于驱动第一光电导体组，以使它的一个或多个光电导体件旋转；第二驱动部分，用于驱动第二光电导体组，以使它的一个或多个光电导体件旋转；第一驱动控制部分，用于控制第一驱动部分；第二驱动控制部分，用于控制第二驱动部分，和减速测量部分，用于在第一光电导体组和第二光电导体组在它们各自的惯性下且其驱动停止的情况下旋转时测量各自的减速程度，其中构成第一光电导体组和第二光电导体组的每个光电导体件接合到与之相对应的驱动部分，旋转相位彼此匹配；第一光电导体组和第二光电导体组的旋转相位被调整，以在它们之间匹配；和第一驱动控制部分和第二驱动控制部分确定用于对第一驱动部分和第二驱动部分二者进行减速的控制特性曲线，以使得在第一光电导体组和第二光电导体组的停止驱动阶段要被使用的减速程度等于或慢于被减速测量部分测量的减速程度中最慢的一个。

根据本发明的图像形成设备包括第一驱动控制部分和第二驱动控制部分和减速测量部分，该减速测量部分用于在第一光电导体组和第二光电导体组在其驱动停止的情况下在它们各自的惯性下旋转时测量各自的减速程度，其中，第一驱动控制部分和第二驱动控制部分确定用于对第一驱动部分和第二驱动部分二者进行减速的控制特性曲线，以使得在第一光电导体组和第二光电导体组的停止驱动阶段要被使用的减速程度等于或慢于被减速测量部分测量的减速程度中最慢的一个。因而，当被第一驱动部分驱动的光电导体件和被第二驱动部分驱动的光电导体件在具有多个光电导体件——每一个用于形成要被叠合的图像——的图像形成设备中停止时，可以抑制在光电导体件停止期间产生的旋转相位的重合失调。

附图说明

图1为显示了本发明所应用的图像形成设备概况的示意图；

图2为显示了根据本发明实施例的驱动部分和驱动控制部分构造的方块图；

图3为图2所示的CL电机驱动控制电路23的详细构造的方块图；

图4为显示了根据本发明实施例的驱动机构构造的示意图；

图5为显示了根据本发明实施例的当电机停止时用于速度控制的波形的波形图；

图6为显示了本发明实施例中当电机停止时驱动控制部分的过程的流程图；

图7为显示了根据本发明实施例的涉及光电导体鼓旋转相位检测的构造的示意图；

图8A到8C为波形图，每一个都显示了根据本发明的光电导体件旋转相位重合失调校正的状态；

图9为显示了根据本发明实施例的来自相位传感器的旋转相位信号波形的波形图；

图10为流程图，显示了根据本发明的减速测量部分测量具有依靠惯性运行的负载的光电导体件的减速变化特性，以及驱动控制部分确定的减速控制特性曲线；

图11为形成为一个单元的图4所示的驱动机构的驱动单元结构透视图；

图12为示意图，显示了在近侧绘制的每个连结件的状态，以便允许使用者看到图11所示的驱动单元中的光电导体鼓驱动齿轮；

图13为显示了本发明的实施例中每个YMCK处理单元布置为对应于驱动单元的状态的透视图；

图14显示了图13所示的一个处理单元的外观的透视图；

图15A和15B为显示了本发明实施例中用于调整旋转的特性曲线的示意图；

图16为显示了通过使用DC电机来停止光电导体鼓时的减速变化特性的波形图，该电机在常规图像形成设备中用作驱动源。

具体实施方式

在本发明中，单色图像通过使用一个或多个颜色成分形成，且通过比用于全颜色图像的颜色成分更小的颜色成分形成。当单色图像通过多个颜色成分形成时，图像的颜色相位在每个区域中大致一致。

第一驱动部分和第二驱动部分驱动光电导体件。其具体实施例例如包括用于通过作为驱动源的DC电机、齿轮、正时带(timing belt)等从驱动源传递驱动的机构。

减速测量部分在负载通过惯性而被操作的情况下测量每个负载的减速程度。其具体实施例例如包括电机的速度检测电路和基于来自速度检测电路的输出信号来确定电机转速的CPU。在后文描述的实施例中，速度检测电路对应于并入到电机中的频率发生器(FG)和基于来自FG的信号来检测电机转速的逻辑电路。

第一驱动控制部分控制被第一驱动部分驱动的光电导体件的启动、停止和驱动速度。第二驱动控制部分控制被第二驱动部分驱动的光电导体件的启动、停止和驱动速度。其具体实施例例如包括电机的控制电路和向控制电路发出指令的CPU。

图像形成设备还包括已知的机构，如图像形成部分、叠合部分、存放打印纸的送纸盘、第二转印部分、固色部分等，所述第二转印部分将色粉图像转印到中间转引带上，以在从送纸盘馈送的纸张上印制，所述固色部分把转印到打印纸上的色粉图像固色到打印纸上。

图像形成部分布置为用于将色粉图像形成到光电导体件的表面上。图像形成部分包括一个一个的涉及充电、曝光、显影、清理和放电工作的站，这些工作是电子照相过程的步骤。

叠合部分将形成在各个光电导体件上的色粉图像进行转印和叠合。其具体实施例例如包括环状中间转引带和驱动机构，该转引带运动为接连地与各个光电导体件接触，且驱动机构驱动该中间转印带。

本发明的优选实施例描述如下。

本发明的图像形成设备可以进一步包括相位检测部分，用于检测第一光电导体组和第二光电导体组的旋转相位；和旋转相位校正部分，用于基于相位检测部分的检测结果判断第一和第二光电导体组的匹配旋转相位是否被保持，并根据旋转相位校正部分的判断结果来校正第一和/或第二光电导体组(一个或多个)的旋转相位，其中，旋转相位校正部分可以检测匹配的旋转相位是否被保持处于预定的正时，且允许第一和/或第二驱动控制部分(一个或多个)来在旋转相位校正部分判断匹配的旋转相位没有被保持时校正第一和/或第二光电导体组(一个或多个)的旋转相位。通过该结构，当光电导体件的旋转相位在每个光电导体件的启动、旋转和停止的重复运行中彼此偏移，且重合失调量从经调整的状态超出至偏离预定的可允许范围时，重合失调被检测且促使第一和/或第二驱动控制部分来校正旋转相位，由此旋转相位可以在调整之后返回一状态，至少可以返回到可允许范围内的值。进而，根据本发明，可以防止由启动光电导体件造成的旋转相位的重合失调，以使得校正的频率与常规情况相比可以减少。

旋转相位校正部分可以在减速测量部分检测到减速程度之后和在随后的全颜色图像形成之前校正旋转相位。通过该构造，下一个全颜色图像的形成在旋转相位中的重合失调之后在测量被校正之后启动，由此颜色的重合失调不那么显著。

旋转相位校正部分可以在从第一和第二光电导体组启动到它们达到用于图像形成的速度的时间段内忽略相位检测部分的检测结果，且在到达之后可以基于相位检测部分的检测结果判断匹配旋转相位是否被保持。通过该构造，可以在光电导体件以用于图像形成的速度被驱动且光电导体件的旋转相位稳定的状态下检测旋转相位。因此，可以进行校正检测。

减速测量部分可以启动，以测量每次旋转相位校正部分判断出旋转相位没有被保持的时候——作为触发条件——测量减速的程度。通过该构造，确定减速控制并不合适，因为在稳定旋转过程中检测到相位重合失调，且通过重新检测减速来优化减速特性曲线(deceleration pattern)。

根据本发明，当减速测量部分预先发现第一驱动部分和第二驱动部分中哪一个具有较慢程度的减速时，减速测量部分可以测量该减速较慢的那个，而不会测量另一个。通过该构造，光电导体件不会不必要地旋转而造成光电导体件的损耗或磨损。

当形成单色图像时，第一驱动控制部分可以被控制为使得第一光电导体组停止在其旋转相位与启动之前的旋转相位匹配的位置处。通过该构造，其可被控制为使得设置在单色图像形成之后，也可以保持各个光电导体件的旋转相位被调整的状态。

第一光电导体组可以包括一个光电导体件，而第二光电导体组可以包括多个光电导体件。通过该构造，多个光电导体件通过共用的驱动部分驱动。因而，驱动部分的部件数量可以减少，由此，设备尺寸减小且成本降低。进而，本发明可以防止在启动光电导体件时各个光电导体件旋转相位的重合失调。

每个光电导体件可以用于形成不同颜色成分(color component)的色粉图像，第一光电导体组可以用于形成黑色色粉图像，且第二光电导体组可以包括用于分别形成黄色色粉图像、青色色粉图像和洋红色粉图像的三个光电导体件。通过该构造，驱动部分分别设置到YMC光电导体件，它们在彩色图像形成过程中被同时驱动，且K光电导体件仅在单色图像形成过程中被驱动。因此，只有用于形成单色图像的光电导体件被单独驱动，而同时被驱动的光电导体件可以用共用的驱动部分来驱动。不必要的部分可以在形成单色图像过程中停止，由此，可以抑制不必要的电力消耗，且消耗部件的磨损可以被抑制。而且，本发明能防止在光电导体件启动时引起的旋转相位的重合失调。

替换地，作为不同的实施例，第二光电导体组可以是黄色光电导体件、青色光电导体件或洋红光电导体件中的任何一个。具体说，在黄色光电导体件、青色光电导体件和洋红光电导体件由独立的驱动部分驱动的结构中，任何一个光电导体件对应于本发明的第二组光电导体件，而黑色光电导体件对应于第一组光电导体件。

第一和第二驱动部分中的每一个可包括DC电机，分别用于驱动相应的光电导体组。通过该构造，光电导体件可有效地被DC电机驱动，该电机具有的每一体积的驱动力大于步进电机的每体积驱动力。进而，本发明可以防止在光电导体件被启动时引起的旋转相位的重合失调。

根据本发明的图像形成设备可进一步包括：多个图像形成部分，用于在光电导体件上形成色粉图像，每个图像形成部分在不同的光电导电体上形成色粉图像，其中，第一驱动部分对在第一光电导体组上的光电导体件(一个或多个)上形成色粉图像(一个或多个)的图像形成部分(一个或多个)进行驱动，而第二驱动部分对在第二光电导体组的光电导体件(一个或多个)上形成色粉图像(一个或多个)的图像形成部分(一个或多个)进行驱动，且每个图像形成部分可包括至少一个显影部分。通过该构造，图像形成部分，特别是具有大负荷的显影部分，被共用的驱动部分驱动。因而，驱动部分的部件数量可以减少，由此，设备的尺寸减小且成本降低。进而，本发明可以防止在光电导体件被启动时各个光电导体件的旋转相位的重合失调。

上述各个优选实施例可以组合。

参见附图在下文对本发明进行详细描述。应理解，以下的描述在所有方面中对本发明进行了阐述，但并不是对本发明的限制。

<图像形成设备的总体结构>

首先描述根据本发明的图像形成设备的总体结构。特别将对光电导体件、图像形成部分和叠合部分进行描述。

图1为示意性地显示了本发明所应用的图像形成设备的示意图。如图1所示，图像形成设备100根据外部传送的图像数据在预定的纸张(打印纸)上印制多色或单色图像。图像形成设备100包括本体110、自动文档馈送器120和文档读取部分90。

用透明玻璃制造的、且在其上放置有文档的文档台板92安装在本体110的上部。放置在文档台板92上的文档被扫描且被文档读取部分90读取。自动文档馈送器120将文档传送到文档台板92。自动文档馈送器120构造为可沿箭头M的方向枢转，由此文档能被手动地通过打开文档台板92而放置在其上。

本体110包括曝光单元1、显影装置(显影单元)2(2Y、2M、2C、2K)、光电导体鼓3(3Y、3M、3C、3K)、清洁单元4(4Y、4M、4C、4K)、充电器5(5Y、5M、5C、5K)、中间转印带单元6、熔凝单元7、送纸盘81、手动送纸盘82、出纸盘92等。

被图像形成设备处理的图像数据对应于使用黑色(K)、青色(C)、洋红(M)和黄色(Y)的颜色的彩色图像。因此，四个显影装置2、四个光电导体鼓3、四个充电装置5、和四个清洁单元4设置为用于形成对应于四种颜色的四种类型的潜像。这些装置中的每一个分别设定为黑色、青色、洋红和黄色，由此形成四个图像站(image station)。字母Y、M、C和K中的任一个缀附在附图中的数字后。

在本发明中用于各种颜色的光电导体鼓3相当于光电导体件。在本发明中用于各种颜色的充电装置5、显影装置2和清洁单元4相当于图像形成部分。

每个充电装置5用于以预定的电位对每个光电导体鼓3的表面均一地充电。可以采用所述的充电器类型的充电装置、接触辊类型的充电装置或刷子类型的充电装置。

曝光单元1构造为激光扫描单元(LSU)，包括激光发射部分和反射镜。LSU包括激光光线发射元件、多边镜和光学元件(透镜或镜子)，每个发射元件独立地发射Y、M、C和K的激光束，多边镜将从每个激光发射元件发射的激光束反射，以将其偏转，光学元件用于将被多边镜反射的激光束引导到各种颜色的光电导体鼓3。代替LSU，曝光单元1可以构造为光学写入头，具有诸如EL或LED这样的布置成阵列的光发射元件。

每个光电导体鼓3的被每个充电装置5充电的周边表面被扫描且被曝光单元1根据输入图像数据用各种颜色的图样来曝光。通过这种曝光，与每种颜色的图像数据一致的静电潜像形成在每个光电导体鼓3的表面上。每个显影装置2使得静电潜像通过色粉(toner)可见地形成在每个光电导体鼓3的周边表面上。每个色粉图像——被形成为是可见的——转印到后面描述的中间转印带61并彼此叠合。每个清洁单元4在显影和图像转印之后将每个光电导体鼓3表面上的残留色粉去除并收集起来。

中间转印带单元6布置在光电导体鼓3的上方。中间转印带单元6包括中间转印带61、中间转印带驱动辊62、中间转印带从动辊63、中间转印辊64(64Y、64M、64C、64K)和中间转印带清洁单元65。中间转印偏置电压应用到每个中间转印辊64，用于将色粉图像转印到光电导体鼓3。

在本发明中中间转印带单元相当于叠合部分。

中间转印带61在图像形成过程中被中间转印带驱动辊62驱动，并与光电导体鼓3Y、3M、3C和3K接触，这些鼓接连地沿旋转方向同时地旋转。形成在光电导体鼓3的周边表面上的各种颜色成分的色粉图像一个接一个地在中间转印带61上被叠合和转移。结果，色粉图像(多色彩的色粉图像)被转印到中间转移带61上。中间转印带61是环状带，该带例如使用具有传导性且厚度约为100到150μm的含树脂的膜。被叠合并转印到中间转印带61上的色粉图像运动到第二转印部分——在该部分处中间转印带驱动辊62和转印辊10彼此接触——然后图像在第二转印部分处被转印到打印纸上，该打印纸从送纸盘馈送。转印偏置电压应用到转印辊10，用于将色粉转印到纸张上。

具有清洁刮片的中间转印带清洁单元65设置为用于在色粉图像在第二转移部分处被转印之后将中间转印带61的表面上的残留色粉去除并收集起来。

送纸盘81设置在曝光单元1下方。送纸盘81存放用于图像形成的纸张(打印纸)。打印纸可从手动送纸盘82馈送。从送纸盘81和手动送纸盘82馈送的纸张经过具有大致竖直形状的纸张传送路径S，以通过转印辊10和熔凝单元7将纸排放在设置在本体110上部处的出纸盘91上。拾取辊11a和11b、传送辊12a、配准辊13、转印辊10、熔凝单元17和传送辊12b布置在从送纸盘81和手动送纸盘82到出纸盘91经过纸张传送路径S的路径上。传送辊12c和12d布置在用于双面印制的反向路径上，该路径与纸张传送路径S平行。

拾取辊11a从送纸盘81一张接一张地拾取纸张，并将纸张供应到纸张传送路径S。类似地，拾取辊11b从手动送纸盘82一张接一张地拾取纸张，并将纸张供应到纸张传送路径S。配准辊13使通过纸张传送路径S被传送的纸张暂时停止，纸张的前端与辊接触。随后，配准辊13以形成在光电导体鼓3上的色粉图像和纸张的位置同步时的正时来传送纸张，并允许纸张经过转印辊10。

熔凝单元7包括加热辊71和压力辊72。加热辊71和压力辊72将从转印辊10传送的纸张进行传送，同时夹住纸张。温度检测器布置在加热辊71的表面上。进而，设置用于外部地对加热辊71进行加热的外部加热带73。未示出的用于控制图像形成设备100运行的控制部分基于来自温度检测器的信号对设置为加热外部加热带73的加热器进行控制，以便将加热辊71的表面控制到预定的温度。当打印纸经过熔凝单元7时，被转印到纸张上的多色色粉图像被熔化、混合并被挤压，以通过来自加热辊71和压力辊72的热和压力的作用而固定到纸张上。

<驱动部分和驱动控制部分的结构>

接下来，将描述用于各种颜色的光电导体鼓3以及图像形成设备110中各种颜色的显影装置2的驱动部分和驱动控制部分。

图2为显示了根据本发明的驱动部分和驱动控制部分的方框图。在图2中，CL电机21为DC电机，其驱动彩色光电导体件3Y、3M和3C以及彩色显影装置2Y、2M和2C。K电机22为DC电机，其驱动黑色光电导体件3K和黑色显影装置2K。

CL电机驱动控制电路23控制CL电机21的启动、停止和驱动速度。CL电机驱动控制电路23为伺服控制电路，它的控制是使CL电机21的驱动速度与来自驱动控制部分25的指令的目标速度一致化。K电机驱动控制电路24控制K电机22的启动、停止和驱动速度。K电机驱动控制电路24为伺服控制电路，它的控制是使K电机22的驱动速度与来自驱动控制部分25的指令的目标速度一致化。

驱动控制部分25将CL电机21的启动/停止指令发给CL电机驱动控制电路23。在图像形成期间，驱动控制部分25对CL电机驱动控制电路23发出指令，以便以预定的处理速度(用于图像形成的驱动速度)来驱动CL电机21。驱动控制部分25还将K电机22的启动/停止指令发给K电机驱动控制电路24。在图像形成期间，驱动控制部分25对K电机驱动控制电路24发出指令，以便以处理速度来驱动K电机22。

CL电机驱动控制电路23和将指令发送给CL电机驱动控制电路23的驱动控制电路25的功能相当于本发明的第一驱动控制部分。K电机驱动控制电路24和将指令发送给K电机驱动控制电路24的驱动控制部分25的功能相当于本发明的第二驱动控制部分。

减速测量部分26在每个光电导体件旋转期间中断对CL电机21和K电机22的电流供应，并在每个光电导体件以惯性运转时测量每个光电导体件的减速变化特性。

C光电导体件相位传感器27检测光电导体鼓3Y、3M和3C的旋转相位。K光电导体件相位传感器28检测光电导体鼓3K的旋转相位。

图3为显示了图2所示的CL电机驱动控制电路23详细构造的方块示意图。如图3所示，CL电机驱动控制电路23包括电源电路31、逻辑电路32、设定比较电路33和电流控制电路34。本发明中的CL电机为三相DC无刷电机。

电源电路31为桥电路，其控制流过电机绕组的电流。电源电路31包括六个开关晶体管，即两个用于一相。

逻辑电路32接受来自布置到CL电机21上的霍尔元件的信号，以便检测CL电机21的转子的旋转位置，并确定电机绕组的激励顺序，即电源电路31中开关晶体管的开/闭(切换)和开关正时的样式。逻辑电路32还接受来自CL电机驱动控制电路23的启动和停止指令。其根据指令控制每个晶体管的开关。逻辑电路32还具有检测CL电机21的旋转速度的功能。CL电机21已经在其中并入了用于检测旋转速度的频率发生器(FG)。逻辑电路32基于来自频率发生器的信号(FG信号)检测旋转速度。

设定比较电路33将来自驱动控制部分的指令的目标速度与表示CL电机21的旋转速度的FG信号进行比较。具体说，设定比较电路33比较CL电机21的旋转速度是否快于目标旋转速度。当CL电机21的旋转速度高于目标速度时，设定比较电路33向电流控制电路34给出指令，以减少对CL电机21的输入。当CL电机21的旋转速度低于目标速度时，设定比较电路33向电流控制电路34给出指令，以增加对CL电机21的输入。当CL电机21的旋转速度与指令的目标速度一致时，设定比较电路33向驱动控制部分25输出速度锁定信号。驱动控制部分从速度锁定信号识别出CL电机21以目标速度旋转。

电流控制电路34接受来自设定比较电路33的指令，且通过电源电路31控制流过CL电机21的电流。

K电机驱动控制电路24具有与CL电机驱动控制电路23相同的构造。

接下来，将描述把驱动从作为驱动源的CL电机21和K电机22传递到作为负载的光电导体鼓3Y、3M、3C和3K的驱动机构。驱动机构在本发明中包括驱动部分，与电机一起用作驱动源。光电导体鼓驱动齿轮41Y、41M、41C和41K属于光电导体件，因为它们与光电导体鼓3Y、3M、3C和3K整体转动。

图4为显示了根据本发明实施例的驱动机构构造的示意图。在图4中，沿旋转方向的每个光电导体件3的第一端部分通过连结件连接到每个鼓驱动齿轮41Y、41M、41C和41K的旋转轴线，这些齿轮通过连结件布置在本体110上。鼓驱动齿轮41Y、41M和41C通过输入齿轮42和惰轮将驱动力从固定到CL电机21的输出轴处的驱动齿轮传递到光电导体鼓3M。进而，驱动力通过惰轮43a从光电导体鼓驱动齿轮41M传递到光电导体鼓驱动齿轮41Y，且驱动力通过惰轮43b从驱动齿轮41M传递到光电导体鼓驱动齿轮41C。

C光电导体件相位传感器27为光电断路器类型(photo interrupter type)的传感器，用于检测光电导体鼓3C的旋转相位。光电导体鼓驱动齿轮41C在对应于C光电导体件相位传感器27的位置处设置有突出部分45C。该突出部分45C每一转屏蔽C光电导体件相位传感器27的光。由此，C光电导体件相位传感器27输出C旋转相位信号。K光电导体件相位传感器28为光电断路器类型的传感器，用于检测光电导体鼓3K的旋转相位。光电导体鼓驱动齿轮41K在对应于K光电导体件相位传感器28的位置处设置有突出部分45K。该突出部分45K每一转屏蔽K光电导体件相位传感器28的光。由此，K光电导体件相位传感器28输出K旋转相位信号。

在本实施例中，光电导体鼓3Y、3M和3C被驱动同时通过齿轮彼此连接，以使得在驱动过程中旋转相位不会重合失调。每个光电导体鼓驱动齿轮41Y、41M和41C的偏心极大地影响色粉图像中的条纹。但是，齿轮的旋转相位在设备运出工厂时会被调整。光电导体鼓3C的旋转相位被检测，作为三个光电导体鼓3Y、3M和3C的代表。随后，旋转相位在光电导体鼓3C和光电导体鼓3K之间被校正。根据本实施例，光电导体鼓的旋转相位对应于光电导体鼓驱动齿轮41Y、41M和41C的旋转相位。

图11为显示了图4所示的驱动机构被制造为一个单元的驱动单元的结构透视图。图12显示了在近侧绘制连结件以便允许使用者看到图11中所示的驱动单元中的光电导体鼓驱动齿轮的状态。光电导体鼓驱动轴46安装在每个YMCK光电导体鼓驱动齿轮41的中心处。齿轮形成在外周边表面处且在光电导体鼓驱动齿轮46的前端。每个光电导体鼓驱动连结件47的第一端被装配为遮盖在前端处的齿轮。齿轮形成每个光电导体鼓驱动连结件47的内周边处，所述齿轮容易与在相应光电导体鼓驱动轴46的前端处的齿轮啮合，由此光电导体鼓驱动轴46的旋转驱动被传递到光电导体鼓驱动连结件47。每个光电导体鼓驱动连结件47的第二端连接到相应的光电导体鼓3。

光电导体鼓驱动齿轮54布置在每个光电导体鼓3的第一端。光电导体鼓3被制造在处理单元53中，该单元包括清洁单元4和充电装置5。

图13为显示了每个YMCK处理单元53Y、53M、53C和53Y布置为对应于驱动单元40的状态的透视图。图14为显示了一个处理单元的外观的透视图。当每个处理单元53安装到本体110时，每个光电导体鼓驱动齿轮54与形成在每个光电导体鼓驱动连接件47的内周边上的齿轮啮合。每个光电导体鼓驱动连结件47的旋转驱动经由光电导体鼓驱动齿轮54传递到光电导体鼓3。

驱动单元40还包括将驱动传递到清洁单元4的清洁装置连结件48、将驱动传递到显影装置2的显影驱动连结件49和将驱动传递到转印辊10的转印驱动连结件50。与清洁驱动连接件48接合的清洁器从动连结件55设置到处理单元53。传递到清洁器从动连结件55的旋转驱动使设置在清洁单元4中的废调色器传送螺杆旋转。

如将在后面描述的图7所示，驱动机构可被如下构造，作为不同的实施例。具体说，每个鼓驱动齿轮41沿轴向方向装配到每个光电导体鼓3的第一端，且所述齿轮在光电导体鼓3安装到本体的情况下与输入齿轮和惰轮啮合，以便传递来自驱动源的驱动力。用于各种颜色的光电导体鼓3为可更换的部件。但是，因为用于各种颜色的鼓驱动齿轮41在本实施例中可与用于各种颜色的光电导体鼓3交换，所以每个光电导体鼓3的旋转相位必须在交换之后调整。

如果光电导体鼓3Y、3M、3C和3K被各个独立的驱动源驱动，且光电导体件旋转相位传感器在上述结构中设置为用于各种颜色，则每个光电导体鼓的旋转相位在它们被安装后进行检测，且其旋转相位可被调整。

因为旋转部分自动地执行下述过程，所以光电导体鼓3的旋转相位在更换之后不用麻烦使用者就可被调整。在光电导体鼓3更换之后，控制部分形成用于调整旋转的特性曲线(pattern)，且将所形成的特性曲线转印到中间转印带61。用于检测的反射式光电传感器布置为与中间转印带61相对。

图15A和15B为显示了用于调整旋转的特性曲线的示意图。如图15A所示，特性曲线包括多根平行的线，这些线与中间转印带61的前进方向正交。特性曲线中线之间的间隔以及线的数量被设置，其方式是从第一条线经过光电传感器时到最后一条线经过光电传感器时的时间段大致等于光电导体鼓3的旋转周期。例如，线的数量为17。

控制部分允许光电传感器检测转印到中间转印带61上的特性曲线，且将每条线的检测正时与每个参考正时进行比较，以便获得每条线的延迟时间或超前时间。当所获得的延迟时间或超前时间被相对于时间进行绘图时，可以容易地获得由于光电导体鼓3的偏心造成的具有正弦波形式的波形(如图15B所示)。

控制部分确定对应于最大延迟时间dmax-的线和对应于最大超前时间dmax+的线，且确定最接近各根线中间的线作为参考相位线。针对各种颜色Y、M、C和K执行该处理。

在用于各种颜色的参考相位线被确定之后，控制部分确定其他参考相位线(Y、M和C的参考相位线)相距参考颜色(例如K)的参考相位线的重合失调量。控制部分基于所确定的重合失调量来校正光电导体鼓3Y、3M和3C的旋转相位。当光电导体鼓3停止时来校正旋转相位。旋转相位的校正将在后文详细描述。

<通过驱动控制部分进行的速度控制>

接下来将描述本发明最有特点的速度控制。图5为根据本发明一实施例的用于速度控制的电机启动时波形的波形图。

根据本实施例，当CL电机21和K电机22停止时，用于对驱动速度的目标值进行减速的速度被设定为等于或缓于图16所示在自然地停止电机的情况下减速变化特性曲线中的减速变化特性曲线A1K，该曲线具有最缓的斜率。图5中的曲线A0代表本实施例中的目标值的变化。曲线A0被确定为是在自然地停止电机的情况下减速变化特性的预先测量的结果。

为了比较，图5显示了减速变化特性曲线A1CL、A1K、A2CL和A2K，以及曲线A0。通过该配置，CL电机21和K电机22被控制为沿A0的减速控制特性曲线来停止。当驱动速度被减速到V1时，开启强制制动。

根据本实施例，在停止时的目标速度降低缓于自然停止时的减速变化特性，由此CL电机21和K电机22二者在没有使目标超限的情况下被减速。

因而，在停止时旋转相位的重合失调被抑制。

<驱动控制部分的过程>

将描述本实施例中电机停止时驱动控制部分25的过程。

图6为显示了在本实施例中当电机被停止时驱动控制部分25的过程。将沿着流程图来描述该过程。

当时间到达停止光电导体鼓的时候，如当图像形成结束时，驱动控制部分25开始图6中的过程。对CL电机驱动控制电路23和K电机驱动控制电路24执行同样的过程，但是在本说明书中，CL电机驱动控制电路23被认为是有代表性的。

驱动控制部分25相对于CL电机驱动控制电路23以预定的增量来降低目标速度(步骤S103)。随后，驱动控制部分25确定目标速度是否到达速度V1(步骤S105)。当目标速度没有到达速度V1时，驱动控制部分25等待预定的时间(步骤S107)，且随后，前进到如上所述的步骤S103。增量和等待时间被设定到每个电机都能遵循基于自然停止时的预先测量的减速变化特性的目标速度变化的程度。在步骤S103中，驱动控制部分25还按照预定的增量来减小目标速度。此后，步骤S103、S105和S107的循环被重复，直到目标速度达到速度V1。目标速度以重复的过程逐渐降低。这相当于从图5中时刻t1到时刻t2的时间段。当作为步骤S105中的判断结果目标速度达到速度V1(步骤S105中的“是”)时，驱动控制部分25开启制动，以便以强制制动来停止CL电机21。强制制动的时间段对应于图5中从时刻t2到时刻t3的时间段。

驱动控制部分25等待，直到CL电机21完全停止(步骤S113)，且随后关闭强制制动(步骤S115)。

<在自然停止时的减速变化特性的测量>

接下来，将解释减速测量部分26自然地停止每个光电导体件以及测量此时的减速变化特性的过程，和驱动控制部分25基于测量结果确定在停止时目标速度的减速控制特性曲线(图5中的A0)的过程。

图10为显示了对每个光电导体件的减速变化特性进行测量的过程和基于测量结果确定减速控制特性曲线的过程。减速测量部分26以与CL电机21和K电机22相同的方式进行测量。在后面的描述中，CL电机21有关的测量被认为是有代表性的。

减速测量部分26首先对CL电机驱动控制电路23将目标速度设定到Vf，以便以处理速度Vf来旋转CL电机21(步骤S121)。尽管省略了详细描述，但是目标速度继续地根据加速特性曲线增加，设置该特性曲线以便CL电机21能够遵循。在CL电机21的速度达到处理速度Vf时(步骤S123)，减速测量部分26给CL电机驱动控制电路23发出指令，以中断对CL电机21的电流供应(步骤S125)。同时，用于测量的计时器启动(步骤S127)。这对应于图5中的时刻t1。

在对CL电机21的电流供应中断后，CL电机21由于惯性载荷靠惯性运行一段时间(图5中的A1CL)。随后，CL电机21在已经从时刻t1开始经过了时间Td(CL)之后停止。减速测量部分26监视从CL电机驱动控制电路23中的逻辑电路32输出的速度信号(见图3)，并等待直到CL电机21完全停止(步骤S129)。

在CL电机21停止(步骤S129中的“是”)之后，减速测量部分26启动用于测量的计时器，且定义此时计时器的值为测量结果(步骤S131)。计时器的值为图5中的Td(CL)。驱动控制部分25基于测量结果确定减速控制特性曲线(图5中的A0)。

具体说，驱动控制部分25计算当CL电机在其靠惯性运行之后而停止时的减速程度(A1CL)，基于停止时间Td(CL)得到A1CL＝Vf÷Td(CL)，且计算当K电机22在其靠惯性运行之后而停止时的减速程度(A1K)，基于停止时间Td(K)得到A1K＝Vf÷Td(K)。

驱动控制部分25采用A1CL和A1K的较小值(图5中的A1K)作为A0。替换地，驱动控制部分25采用A0，以使得其比A1K多花费一预定的时间来停止CL电机21和K电机。

图6中步骤S103中的增量和步骤S107中的等待时间基于所采用的A0的特性来确定。这被定义为CL电机和K电机共用的减速控制特性曲线。在本实施例中，事先确定步骤S107中的等待时间。在步骤S103中的增量通过将等待时间乘以基于减速特性的测量结果所采用的A0的减速程度(斜率)来确定。

减速测量部分26还通过与CL电机21相同的方式来对K电机22进行测量。减速测量部分26将CL电机21的减速特性与K电机22的减速特性进行比较，并将具有更缓的速度降低(花费更长的时间来停止)的减速特性曲线设定为CL电机21和K电机22共用的减速控制特性曲线。替换地，通过将停止电机所花费的时间延长预定时间而获得的减速特性可以被设定为共用减速控制特性曲线。

当从驱动机构的结构来看，CL电机21和K电机22中的任一个被认为是具有比另一个具有更缓的减速程度时，仅缓慢减速的电机减速特性(图5中K电机)被测量，以便确定减速控制特性曲线A0。在该情况下，急剧减速的电机减速特性(CL电机)没有被测量，以防止光电导体件不必要的旋转而造成损坏和磨损。基于A1K的计算结果来确定减速特性曲线。

何时减速变化特性被测量以及基于测量结果确定加速控制特性曲线的正时的优选例子是光电导体鼓的旋转相位的重合失调超过预定范围时的正时。光电导体鼓旋转相位的重合失调的检测优选地在光电导体鼓以处理速度旋转期间执行。当光电导体鼓停止时，当检测得到重合失调超过预定范围的结果时，自然停止时的减速变化特性通过图6所示的过程来测量。随后，每个光电导体鼓在它们旋转之后被停止，旋转相位的重合失调再次被检测，且在下一个全彩色图像形成之前校正重合失调。旋转相位的重合失调的检测和其校正将在下文描述。

<光电导体鼓旋转相位的检测>

接下来将描述光电导体鼓旋转相位的检测方法。

图7为显示了根据本发明一实施例的光电导体鼓旋转相位检测所涉及的部分的构造的示意图。图7显示了青色光电导体鼓3C、光电导体鼓驱动齿轮41C、与光电导体鼓驱动齿轮41C啮合的惰轮43b、C光电导体鼓相位传感器27和对应于C光电导体件相位传感器27的突出部分45C，它们是从与光电导体鼓3C旋转轴线正交的方向上被看到的。如图7所示，产生C旋转相位信号以便检测旋转相位的C光电导体件相位传感器27布置为对应于光电导体鼓3C。突出部分45C形成在与光电导体鼓3C整体旋转的部分处。C光电导体件相位传感器27固定到本体。每次光电导体鼓3C作出一个旋转时，突出部分45C经过检测部分。在这种情况下，C光电导体件相位传感器27输出C旋转相位信号。例如，可采用光电断路器作为C光电导体件相位传感器。C旋转相位信号输入到驱动控制部分25。

黑色光电导体鼓3K的旋转相位的检测以相同的方式执行。

在本实施例中，YMC光电导体件在制造时被调整，以便不会产生其旋转相位的重合失调。在调整之后，YMC光电导体件与输入齿轮和惰轮啮合，以使得没有机会在操作中发生相位的重合失调。因而，仅形成在青色(C)光电导体件端部处和黑色(BK)光电导体件端部处的突出部分通过相位传感器来检测，且基于这两个相位传感器的旋转相位信号的时间差来校正重合失调。

<光电导体鼓旋转相位的校正>

将描述光电导体鼓旋转相位的校正过程。

首先，在设备的制造过程中光电导体鼓3C和3K的旋转相位被调整到匹配。对调整之后相位匹配的光电导体鼓3C和3K的旋转相位信号的时间差Tp0进行检测和存储。在本实施例中，光电导体鼓3C的延迟和超前时间被存储，光电导体鼓3K被定义为参考。图9为显示了本发明实施例中来自相位传感器的旋转相位信号波形的一个例子的波形图。时间Tp0为用于校正旋转相位的参考。

另一方面，在用于各种颜色的光电导体鼓3旋转期间对光电导体鼓3C的旋转相位信号与光电导体鼓3K的旋转相位信号的时间差Tpx进行测量。所测量的时间差Tpx与参考时间Tp0进行比较，由此可以确定相位中是否发生重合失调。如果由于对时间Tp0的比较结果时间Tpx较多地偏离允许范围，则光电导体鼓的旋转相位被校正，以用于校正重合失调量σ。

图8A到8C为显示了光电导体鼓旋转相位的重合失调被校正的状态的波形图。

当光电导体鼓的相位匹配时，即当时间Tpx与时间Tp0之间的差在预定范围内时，驱动控制部分25同时停止光电导体鼓3K和光电导体鼓3C。在正常使用过程中，两个相位匹配，以使得驱动控制部分25同时停止两个鼓(见图8A)。

当执行黑色印制时，在光电导体鼓3K启动之后，黑色光电导体鼓3K旋转n圈(n为整数)后且在相同旋转相位被停止，由此黑色光电导体鼓3K在不改变黑色光电导体鼓3K和青色光电导体鼓3C的相位之间的关系的情况下停止。

如果光电导体鼓3C的相位与光电导体鼓3K的相位相比从参考值更多地前进时间σ，则光电导体鼓3C与光电导体鼓3K相比以时间σ更早地停止，由此两种光电导体鼓的旋转相位的重合失调可以被校正(图8B)。

相反，如果光电导体鼓3C的相位与光电导体鼓3K的相位相比从参考值延迟时间σ，则光电导体鼓3C与光电导体鼓3K相比以时间σ更晚地停止(光电导体鼓3C被驱动得更多)，由此两个光电导体鼓的旋转相位的重合失调可以被校正(图8C)。

此外，光电导体鼓在另一光电导体鼓停止之后旋转n圈(n为整数)后以相同的方式通过执行σ的校正而停止，由此旋转相位可被校正。

在光电导体鼓3Y、3M、3C和3K被各自的独立驱动源驱动的情况下旋转相位以相同的方式被校正。

除前述实施例外，用于本发明的各种修改都是可能的。这些修改都应解释为属于本发明的范围。本发明应包括在等同于权利要求的含义和本发明范围内的修改。

Claims (11)

1、一种图像形成设备，包括：

第一光电导体组，该第一光电导体组包括用于形成单色图像的一个或多个光电导体件；

第二光电导体组，该第二光电导体组包括用于与第一光电导体组一起形成全彩色图像的一个或多个光电导体件；

第一驱动部分，该第一驱动部分用于驱动第一光电导体组以使它的一个或多个光电导体件旋转；

第二驱动部分，该第二驱动部分用于驱动第二光电导体组以使它的一个或多个光电导体件旋转；

第一驱动控制部分，该第一驱动控制部分用于控制第一驱动部分；

第二驱动控制部分，该第二驱动控制部分用于控制第二驱动部分，和

减速测量部分，该减速测量部分用于在第一光电导体组和第二光电导体组在其驱动被停止的情况下在它们各自的惯性下旋转时测量各自的减速程度，其中

构成第一光电导体组和第二光电导体组的每个光电导体件都接合到与其相对应的驱动部分且旋转相位彼此匹配；

第一光电导体组和第二光电导体组的旋转相位被调整以在它们之间匹配；和

第一驱动控制部分和第二驱动控制部分确定用于对第一驱动部分和第二驱动部分二者进行减速的控制特性曲线，以使得在第一光电导体组和第二光电导体组停止旋转阶段要被使用的减速程度等于或慢于被减速测量部分测量的减速程度中最慢的一个。

2、如权利要求1所述的图像形成设备，还包括：

相位检测部分，该相位检测部分用于检测第一光电导体组和第二光电导体组的旋转相位；和

旋转相位校正部分，该旋转相位校正部分用于基于相位检测部分的检测结果来判断第一光电导体组和第二光电导体组的匹配旋转相位是否被保持，和根据旋转相位校正部分的判断结果来校正第一光电导体组和/或第二光电导体组的旋转相位，其中

旋转相位校正部分检测匹配的旋转相位是否在预定的正时处被保持，且在旋转相位校正部分判断匹配的旋转相位没有被保持时允许第一驱动控制部分和/或第二驱动控制部分校正第一光电导体组和/或第二光电导体组的旋转相位。

3、如权利要求2所述的图像形成设备，其中

旋转相位校正部分在减速测量部分测量减速程度之后且在随后的全彩色图像形成之前校正旋转相位。

4、如权利要求3所述的图像形成设备，其中

旋转相位校正部分忽略从第一光电导体组和第二光电导体组启动到它们到达用于图像形成的速度的时刻的这一时间段内的检测结果，以及在所述达到之后基于相位检测部分的检测结果判断匹配的旋转相位是否被保持。

5、如权利要求4所述的图像形成设备，其中

在旋转相位校正部分判断出旋转相位没有被保持时，作为触发条件，减速测量部分启动以测量减速程度。

6、如权利要求1所述的图像形成设备，其中

当减速测量部分预先发现第一驱动部分和第二驱动部分中的哪一个具有更慢的减速程度时，减速测量部分测量该较慢的那个减速，而不测量另一个。

7、如权利要求1所述的图像输出设备，其中

当形成单色图像时，第一驱动控制部分进行控制，以使得在第一光电导体组启动旋转时第一光电导体组的旋转相位与其停止旋转时的旋转相位匹配。

8、如权利要求1所述的图像形成设备，其中

第一光电导体组包括一个光电导体件，而第二光电导体组包括多个光电导体件。

9、如权利要求8所述的图像形成设备，其中

每个光电导体件都被用于形成具有不同颜色成分的色粉图像，

第一光电导体组用于形成黑色色粉图像，和

第二光电导体组包括三个光电导体件，分别用于形成黄色色粉图像、青色色粉图像和洋红色粉图像。

10、如权利要求1所述的图像形成设备，其中

第一驱动部分和第二驱动部分的每一个都包括DC电机，分别用于驱动相应的光电导体组。

11、如权利要求1所述的图像形成设备，还包括：

多个图像形成部分，该多个图像形成部分用于在光电导体件上形成色粉图像，每个图像形成部分在不同光电导体件上形成色粉图像，其中

第一驱动部分驱动一个或多个图像形成部分，该图像形成部分在第一光电组的一个或多个光电导体件上形成一个或多个色粉图像，且第二驱动部分驱动一个或多个图像形成部分，该图像形成部分在第二光电导体组的一个或多个光电导体件上形成一个或多个色粉图像，和

每个图像形成部分包括至少一个显影部分。

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