CN101604134B - 成像设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种成像设备,包括:分别由一个或多个光电导体构成的第一和第二光电导体组;第一和第二驱动控制部分,分别用于控制第一和第二光电导体组的驱动以旋转其中的光电导体;其中调整第一光电导体组和第二光电导体组的旋转相位使它们之间匹配;第一和第二驱动控制部分进行控制使得第一光电导体组在第二光电导体组开始旋转起经过预定的起动延迟时间之后开始旋转,并且将相同的预定目标速度廓线应用于第一和第二光电导体组;其中起动延迟时间基于应用有相同廓线的第一和第二光电导体组开始旋转并分别达到预定速度所需的时间的测量预先确定。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有多个光电导体的成像设备。
背景技术
已知一种成像设备,即所谓的串列式成像设备,其中,采用电子照相过程通过多个各自对应一个调色剂图像的光电导体形成多个调色剂图像,并且将这些调色剂图像叠加。在形成全色图像的串列式成像设备中,通过不同的光电导体形成相应颜色成分的调色剂图像,例如,黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K),并且将每个调色剂图像叠加在一起(例如,参见申请号2006-259177的未审查日本专利申请)。
在这种串列式成像设备中,必须驱动多个各自对应于各个调色剂图像的光电导体以及用于在对应的光电导体上形成调色剂图像的成像部分。通过用一个电机驱动被同时驱动的光电导体Y、M、C以及相应的成像部分(包括显影单元)能够减少元件数量,以此减少了驱动部分的元件数量,并从而减小了设备尺寸。另一方面,对于黑色而言,K光电导体和K成像部分(包括K显影单元)采用不同于用于YMC的电机的电机来驱动,因为与黑色相关的各部分在形成单色图像时独自形成图像。例如,可以采用步进电机作为驱动相应颜色的光电导体和对应成像部分的电机。然而,为了用一个电机来驱动大量的负载,例如用于YMC的负载,优选采用DC(直流)电机,其每体积的驱动力大于步进电机。
在独立驱动相应颜色的各个光电导体和对应的成像部分的结构中,因为K显影单元比其他颜色的显影单元更频繁地用于单色打印,所以可能的情况是,K显影单元的容量设置为大于其他颜色的显影单元的容量,以使得K显影单元的更换频率与其他颜色的显影单元的更换频率相等。在这种情况下,优选具有大驱动力的DC电机。DC电机有时也可用于其他颜色,以便与K共享控制电路和控制程序。然而,当DC电机用于驱动时,会发生如下问题。
具体地,由于元件的装配精度或处理精度,每个光电导体具有非常小的偏心。该偏心在周向速度中引起与转动循环一致的速度不规则。由于速度不规则,产生了带状构造(周期出现的粗糙部分和精细部分)。当具有带状构造的调色剂图像叠加在一起各个调色剂图像中的高密度部分(精细部分)和低密度部分(粗糙部分)不同时,就会发生颜色配准不良,这种颜色配准不良是明显的。有鉴于此,为了匹配各个调色剂图像中的高密度部分和低密度部分,光电导体在装配时具有调整过的旋转相位。此外,要控制每个光电导体的驱动以保持调整过的旋转相位。
如果采用步进电机,就很容易控制旋转相位。然而,当采用DC电机时,从各个光电导体起动到它们到达预定处理速度的期间,每个YMC光电导体的速度增加曲线和K光电导体的速度增加曲线可能不匹配。这使得YMC光电导体或者K光电导体转的更快。因此,在YMC光电导体或K光电导体到达处理速度之前,YMC光电导体和K光电导体的旋转相位发生配准不良。
将对其进行更详细的描述。图10的波形图描述了在传统成像设备中,通过作为驱动源的DC电机起动停止的感光鼓时的速度控制。在图10中,纵轴表示DC电机的目标驱动速度和实际驱动速度。横轴表示时间。在起动电机的时刻(时刻ts),驱动速度的目标值设置为在起动时为初始驱动速度Vi。目标速度设置为随着时间流逝逐渐成为更大的值,并且在时刻t4线性增长到预先确定的用于成像的成像速度(处理速度)Vf。处理速度的一个示例是感光鼓的周向速度为255mm/sec(毫米/秒)。感光鼓的直径为例如30mm。
另一方面,电机的实际驱动速度的传输情况如下所述。在电机起动后,电机保持停止一小段时间。在此期间,因为与目标速度的配准不良增加,所以设置比较电路33的输出变化以逐渐向电机供应高电流。因为从起动时刻ts到电机开始旋转的时刻t0经过一定时间,所以目标速度增长为超过Vi。此后,电机的驱动力克服静摩擦力,因此,每个电机在时刻t0开始旋转。旋转速度急剧增加以跟上目标速度。K光电导体的驱动速度在时刻t1达到目标速度。该点的目标速度是V1,其大于初始驱动速度Vi。另一方面,因为YMC光电导体的负载大于K光电导体的负载,所以它们的驱动速度在时刻t2达到目标速度。该点的目标速度是V2。由于K光电导体和YMC光电导体之间的驱动负载有差异,所以K光电导体比YMC光电导体的速度增加更快。因此,K光电导体和YMC光电导体达到目标速度所需的时间不同。在图10中,在K光电导体和YMC光电导体之间产生了与以下内部区域(阴影区域)的面积相对应的距离(速度和时间的乘积)的旋转相位差,即,旋转角度差,其中该内部区域由连接以下点的线条围成:时刻为t0且目标速度为0的点、时刻为t1且目标速度为V1的点、以及时刻为t2且目标速度为V2的点。
至于每个光电导体起动时的控制,已知一种设备,在该设备中,调整每个光电导体的起动正时,以允许多个光电导体的旋转相位彼此匹配(例如,参见申请号2006-259177的日本未审专利申请)。申请号2006-259177的日本未审专利申请披露的技术不是抑制旋转相位配准不良的产生,而是接受配准不良的产生,并且检测和调整每个光电导体的相位以随后校正该配准不良。此外,该技术需要采用昂贵的用于检测相位的绝对式旋转编码器。
鉴于此,需要一种能够无需采用复杂的昂贵的检测机构来检测旋转相位的配准不良的技术。如果在相位配准不良发生时迅速补偿该配准不良,则可以避免设备以配准不良很大的相位进行操作的情况。需要一种实现上述补偿的技术。
发明内容
根据本发明人的发现,电机起动时引起的旋转相位的配准不良量随着电机之间负载差异的增加而增加。这被认为是,YMC电机的速度增长曲线与K电机的速度增长曲线之间的不一致在起动时被增加。与用单独的电机驱动各个YMC颜色的情况相比,当YMC光电导体和相应的成像部分被单个电机驱动时,用于YMC光电导体和相应的成像部分的电机以及用于K光电导体和K成像部分的电机之间的负载差异增加,从而在起动时可能产生旋转相位配准不良。从防止色彩配准不良的角度看,这不是优选的。
考虑到上述情况,完成了本发明,并且本发明旨在提供一种技术,在包括多个各自形成待叠加图像的光电导体的成像设备中,该技术能够补偿每个光电导体的旋转相位而无需采用复杂和昂贵的检测机构,从而能够抑制旋转相位配准不良引起的色彩配准不良。换句话说,可以防止在第一驱动部分驱动的光电导体和第二驱动部分驱动的光电导体在其停止之后再起动时引起的旋转相位的配准不良。
本发明提供了一种成像设备,包括:第一光电导体组,其由一个或多个形成单色图像的光电导体构成;第二光电导体组,其由一个或多个与所述第一光电导体组一起形成全色图像的光电导体构成;第一驱动部分,其驱动所述第一光电导体组以旋转其中的光电导体;第二驱动部分,其驱动所述第二光电导体组以旋转其中的光电导体;第一驱动控制部分,其控制所述第一驱动部分;和第二驱动控制部分,其控制所述第二驱动部分;其中,构成所述第一光电导体组和所述第二光电导体组的各个光电导体与相应的驱动部分接合,使得旋转相位彼此匹配;所述第一光电导体组和所述第二光电导体组的旋转相位被调整以使之匹配;所述第一驱动控制部分和所述第二驱动控制部分控制所述第一驱动部分和所述第二驱动部分,使得当所述第一光电导体组和所述第二光电导体组开始旋转时,应用低于预定用于全色成像的最终速度的初始驱动速度作为目标速度,并且在所述第一光电导体组和所述第二光电导体组的速度达到所述初始驱动速度之后,所述目标速度从所述初始驱动速度改变为所述最终速度,并且使得预定的目标速度廓线应用于所述第一光电导体组和所述第二光电导体组,其中在所述目标速度廓线中,所述第一光电导体组在所述第二光电导体组开始旋转起经过预定的起动延迟时间之后开始旋转,并且两个光电导体组在所述最终速度下结束;其中所述起动延迟时间基于所述第一驱动部分从起动到达到所述最终速度所需的第一时间和所述第二驱动部分从起动到达到所述最终速度所需的第二时间之间的时间差的测量来预先确定,其中所述第一驱动部分的所述第二驱动部分中的每一个以用于全色成像的所述目标速度廓线来驱动。
在根据本发明的成像设备中,驱动控制部分进行控制,使得当各个光电导体起动时,第一驱动部分在第二驱动部分起动后经过预定的起动延迟时间之后起动,其中,起动延迟时间基于第一驱动部分和第二驱动部分的计数时间的结果来预先确定。因此,可以不采用复杂和昂贵的检测机构的情况下补偿每个光电导体的旋转相位,由此可以防止由旋转相位配准不良引起的色彩配准不良。具体地,在起动时,在具有更大负载的驱动第二光电导体组的驱动部分开始旋转之后的预定时间驱动起动第一光电导体组的驱动部分。因此,可以减少由于负载差异引起的旋转相位的配准不良。
附图说明
图1的说明图描述了本发明所应用的成像设备的概况;
图2的方块图描述了根据本发明实施例的驱动部分和驱动控制部分的结构;
图3的方块图描述了图2所示的CL电机驱动控制电路23的详细结构;
图4的说明图描述了根据本发明实施例的驱动机构的结构;
图5的波形图描述了根据本发明实施例的当用于速度控制的电机起动时的波形;
图6的流程图描述了根据本发明实施例的当电机起动时驱动控制部分的程序;
图7的说明图描述了根据本发明实施例的与感光鼓的旋转相位检测相关的结构;
图8A到8C的波形图分别描述了根据本发明实施例的校正光电导体的旋转相位配准不良的状态;
图9的波形图描述了根据本发明实施例的来自相位传感器的旋转相位信号的波形的一个示例;
图10的波形图描述了在传统的成像设备中当停止的感光鼓被作为驱动源的DC电机起动时的速度控制;
图11的透视图描述了图4所示的驱动机构形成为一个单元的驱动单元的结构;
图12的透视图显示了在图11所示的驱动单元中各个连接器在近侧被拉出以允许用户看见感光鼓驱动齿轮的状态;
图13的透视图描述了在本发明实施例中各个YMCK处理单元布置成与驱动单元相对应的状态;
图14的透视图描述了图13所示的其中一个处理单元的外形;
图15A和15B的说明图描述了在本发明实施例中用于调整旋转的图案;
图16的流程图描述了在本发明实施例中驱动控制部分执行的处理程序;
图17的第二波形图描述了根据本发明实施例的在速度控制期间当电机起动时的波形;以及
图18的流程图描述了根据本发明实施例的一个方面的子程序。
具体实施方式
在本发明中,采用一个或者多个颜色成分并且进一步地采用比形成全色图像更少的颜色成分来形成单色图像。当用多个颜色成分形成单色图像时,图像的颜色相位在各个区域基本一致。在后述的实施例中,仅用K颜色成分形成单色图像。具体地,第一光电导体组仅由一个光电导体构成。这是通常的实施例。应该注意,还存在以下实施例,例如,由于更多的重点放在灰度级上,所以多个光电导体被用于高密度区域和低密度区域。在本发明中,单色意味着单个相位。其不一定是黑色。例如,作为特殊用途,单色可以是红色。在这种情况下,两种颜色成分Y和M相应于第一光电导体组。第一光电导体组可以如上所述由多个光电导体构成。
另一方面,在后述实施例中,采用Y、M、C和K颜色成分形成全色图像。用于Y、M和C的光电导体相应于第二光电导体组。这是通常的实施例。在如上所述单色是红色的情况下,用于C和K的光电导体相应于第二光电导体组。
第一和第二驱动部分驱动光电导体。其特定的实施例包括,例如,通过用作驱动源的DC电机、齿轮、正时皮带等从驱动源传输动力的机构。
驱动控制部分控制由第一和第二驱动部分驱动的光电导体的起动、停止和驱动速度。其特定实施例包括,例如,电机的控制电路和向控制电路发出指令的CPU。
本发明的其中一个主要特征是通过将驱动控制部分开始旋转每个驱动部分的时间偏移预定的起动延迟时间来补偿每个光电导体起动时引起的相位配准不良。起动延迟时间根据测量预先确定。本发明不需要复杂和昂贵的检测机构。然而,通过采用简单的相位检测机构可以检测相位配准不良,并可基于检测的相位配准不良校正起动延迟时间。代替基于相位配准不良的校正,或者除了基于相位配准不良的校正,可基于每个光电导体的累积旋转时间来校正起动延迟时间。
除了光电导体、驱动部分和驱动控制部分,成像设备还包括已知机构,例如成像部分、叠加部分、存储打印纸的进纸盘、将中间转印带上的调色剂图像转印到从进纸盘进给的打印纸上的二次转印部分、将转印到打印纸上的调色剂图像固定到打印纸上的定影部分等。
成像部分设置成用于在光电导体的表面形成调色剂图像。成像部分包括与充电、曝光、显影、清洁和放电相关的各个站,以上是电子照相处理中的步骤。
叠加部分转印并叠加各个光电导体上的调色剂图像。其特定实施例包括,例如,无端中间转印带,其移动并与相应的光电导体依次接触,以及驱动中间转印带的驱动机构。
以下将描述本发明的优选实施例。
在本发明的成像设备中,预定速度可以是最终速度。
本发明的成像设备可进一步包括:相位检测部分,其检测所述第一光电导体组和所述第二光电导体组的旋转相位;和旋转相位校正部分,其基于所述相位检测部分的检测判定匹配的旋转相位是否被维持,并根据所述判定校正所述第一光电导体组和/或所述第二光电导体组的旋转相位;其中所述相位检测部分可获取当各个光电导体以用于全色成像的最终速度旋转时所述光电导体之间的旋转相位的配准不良,并随后基于所述配准不良校正所述起动延迟时间。采用这种结构,可在各个光电导体以用于成像的预定速度旋转期间检测旋转相位,以获取配准不良,并基于该配准不良校正起动延迟时间。因此,可以正确地补偿起动光电导体时引起的旋转相位配准不良,由此防止色彩配准不良。
成像设备可进一步包括计数部分,其用于计数每个光电导体的累积旋转时间,其中驱动控制部分可根据计数的累积旋转时间校正起动延迟时间。通常,光电导体驱动负载的大小取决于该光电导体的累积旋转时间。这是因为光电导体和与光电导体一起更换的清洁刀片等之间的摩擦力根据旋转时间的累积值变化。根据该实施例,可基于每个光电导体的累积旋转时间校正起动延迟时间。因此,可以正确地补偿起动光电导体时引起的旋转相位配准不良,由此防止色彩配准不良。
所述第一驱动控制部分和所述第二驱动控制部分可进行控制,使得当所述第一光电导体组和所述第二光电导体组开始旋转时,应用低于所述最终速度的初始驱动速度作为所述目标速度,并且在所述第一光电导体组和所述第二光电导体组的速度达到所述初始驱动速度之后,所述目标速度从所述初始驱动速度改变为所述最终速度,以及所述预定速度可以为所述初始驱动速度。采用这种结构,根据本发明的成像设备控制每个光电导体的驱动,其中,将低于预先确定用于成像的成像速度的初始驱动速度作为起动时的目标速度,并在每个光电导体的速度达到初始驱动速度之后,将目标速度从初始驱动速度改变到成像速度以控制每个光电导体的驱动。因此,可以防止由第一驱动部分驱动的光电导体和由第二驱动部分驱动的光电导体起动时引起的旋转相位的配准不良。具体地,因为根据本实施例设定目标速度,所以能够执行正确的旋转控制,使得在从光电导体达到初始驱动速度到它们加速到成像速度的时期内,光电导体的旋转相位不会配准不良。另一方面,在从光电导体起动到它们达到初始驱动速度的时期内,通过以下操作来补偿旋转相位的配准不良:如上所述,驱动控制部分使每个驱动部分的起动彼此不同达预定的起动延迟时间。
因此,与光电导体从起动到它们达到成像速度时的时长内引起的旋转相位配准不良仅通过起动延迟时间补偿的情况相比,可进一步减少旋转相位配准不良。与仅在光电导体达到初始驱动速度之后的加速控制期间控制旋转相位使其彼此匹配的情况相比,本实施例可避免每次在光电导体开始旋转时从光电导体起动到它们达到初始驱动速度时的时长内引起的旋转相位的轻微配准不良变得不可忽略的情况。因此,可防止色彩配准不良。
当形成单色图像时,所述第一驱动控制部分可进行控制使得所述第一光电导体组在所述第一光电导体组开始旋转时的旋转相位与所述第一光电导体组停止旋转时的旋转相位相匹配。通过这种结构,可进行控制使得即便在形成单色图像后,也可维持光电导体的旋转相位得以调整的状态。
第一光电导体组可由单个光电导体构成,第二光电导体组可由多个光电导体构成。通过这种结构,多个光电导体被共同的驱动部分驱动。因此,可减少驱动部分的元件数量,由此,可减少设备尺寸并降低成本。此外,本发明可防止光电导体起动时引起的旋转相位配准不良。
每个光电导体可用于形成不同颜色成分的调色剂图像,第一光电导体组可用于形成黑色调色剂图像,第二光电导体组可由分别用于形成黄色调色剂图像、青色调色剂图像和品红色调色剂图像的三个光电导体构成。采用这种结构,可以分别向在形成彩色图像期间被同时驱动的各个YMC光电导体以及在形成单色图像期间被单独驱动的K光电导体提供驱动部分。因此,可以单独驱动仅用于形成单色图像的光电导体,并且可用共同的驱动部分来驱动被同时驱动的光电导体。在形成单色图像期间,可停止不必要的部分,由此可抑制不必要的能源消耗,也可抑制消耗元件的劣化。此外,本发明可防止光电导体起动时引起的旋转相位配准不良。
可替代地,作为不同的实施例,第二光电导体组可为黄色光电导体、品红色光电导体或者青色光电导体中的任意一个。具体地,在黄色光电导体、品红色光电导体和青色光电导体由独立的驱动部分驱动的结构中,任意一个光电导体相应于第二光电导体组,黑色光电导体相应于第一光电导体组。
第一驱动部分和第二驱动部分的每一个可包括DC电机,分别用来驱动相应的光电导体组。通过这种结构,能够用每体积驱动力大于步进电机的DC电机有效地驱动光电导体。此外,本发明可防止光电导体起动时引起的旋转相位配准不良。
成像设备可进一步包括多个成像部分,其用于在光电导体上形成调色剂图像,每个成像部分在不同的光电导体上形成调色剂图像;其中所述第一驱动部分可驱动在所述第一光电导体组的光电导体上形成调色剂图像的成像部分;所述第二驱动部分可驱动在所述第二光电导体组的光电导体上形成调色剂图像的成像部分;以及每个成像部分可至少包括显影部分。通过这种结构,成像部分,尤其是具有重负载的显影部分,被共同的驱动部分驱动。因此,可减少驱动部分的元件数量,由此减小设备尺寸并降低成本。此外,本发明可防止光电导体起动时引起的旋转相位配准不良。
所述旋转相位校正部分可在预定正时检测匹配的旋转相位是否被维持,并且当所述旋转相位校正部分判定匹配的旋转相位没有被维持时,允许所述第一驱动控制部分和/或所述第二驱动控制部分校正所述第一光电导体组和/或所述第二光电导体组的旋转相位。通过这种结构,当光电导体的起动、旋转、停止重复操作引起光电导体的旋转相位配准不良并且该配准不良量超过预定允许范围并从配准不良量被调整后的状态偏离允许范围时,检测该配准不良以使得第一驱动控制部分和/或第二驱动控制部分校正旋转相位。因此,旋转相位可返回到调整后的状态,至少在允许范围内。此外,本发明可防止光电导体起动时引起的旋转相位配准不良。因此,与传统情况相比,可降低校正的频率。
所述旋转相位校正部分可在所述第一光电导体组和所述第二光电导体组从起动到达到所述最终速度的时长内忽略所述相位检测部分的检测,并基于所述相位检测部分在所述第一光电导体组和所述第二光电导体组达到最终速度后的检测来判定匹配的旋转相位是否被维持。通过这种结构,可在光电导体以成像速度驱动并且光电导体的旋转相位稳定的状态下检测旋转相位。因此,可执行正确的判定。
在此描述的各种优选实施例可彼此结合使用。
以下将参考附图详细描述本发明。可以理解,以下的描述从各个方面来说都是对发明的说明,而非本发明的限制。
(成像设备的整体结构)
首先将描述根据本发明的成像设备的整体结构。特别是,将描述光电导体、成像部分和叠加部分。
图1的说明图示意性地描述了应用本发明的成像设备。如图1所示,成像设备100根据从外部传输的图像数据在预定的纸张(打印纸)上打印多色或者单色图像。成像设备100包括主体110、自动文件进给器120和文件读取部分90。
透明玻璃制造的用于放置文件的文件台板92安装在主体110的上部。放置在文件台板92上的文件被文件读取部分90扫描并读取。自动文件进给器120将文件传送到文件台板92上。自动文件进给器120构造为能够沿箭头M的方向枢转,由此可通过打开文件台板92来在其上手动放置文件。
主体110包括曝光单元1、显影装置(显影单元)2(2Y、2M、2C、2K)、感光鼓3(3Y、3M、3C、3K)、清洁器单元4(4Y、4M、4C、4K)、充电器5(5Y、5M、5C、5K)、中间转印带单元(“中间转印带”单元)6、定影单元7、进纸盘81、手动进纸盘82、排纸盘92等等。
被成像设备处理的图像数据相应于采用黑色(K)、青色(C)、品红色(M)和黄色(Y)的彩色图像。因此,设置有四个显影装置2、四个感光鼓3、四个充电装置5和四个清洁器单元4以形成对应于四种颜色的四种潜像。这些装置中的每一个分别设置为黑色、青色、品红色和黄色,由此,形成四个图像站。图中,在数字的末尾附加有任一个字母Y、M、C、K。
用于相应颜色的各个感光鼓3相应于本发明的光电导体。用于相应颜色的充电装置5、显影装置2和清洁器单元4相应于本发明的成像部分。
每个充电装置5是将每个感光鼓3的表面均匀充电到预定电位的装置。可采用图示的充电器型充电装置、接触辊型充电装置或电刷型充电装置。
曝光单元1构造为激光扫描单元(LSU),其包括激光发射部分和反射镜。LSU包括:多个激光发射元件,各个激光发射元件独立地发射Y、M、C、K激光束;反射来自各个激光发射元件的激光束以使其偏转的多面镜;以及将多面镜反射的激光束导向相应颜色的感光鼓3的光学元件(透镜或者镜子)。代替LSU,曝光单元1可以构造为具有布置成阵列的光发射元件的光学写入头,所述光发射元件例如是EL(电致发光器件)或者LED(发光二极管)。
被各个充电装置5充电的各个感光鼓3的外周表面被曝光单元1根据输入的图像数据扫描和曝光为相应颜色的图案。随着曝光,在各个感光鼓3的表面形成与各个颜色的图像数据相一致的静电潜像。每个显影单元2用调色剂使得形成在各个感光鼓3外周表面的静电潜像可视化。可视化的各个调色剂图像被转印到后述的中间转印带61上并彼此叠加。在显影和图像转印后,各个清洁器单元4去除并收集各个感光鼓3表面的残余调色剂。
中间转印带单元6设置在感光鼓3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。向每个中间转印辊64施加中间转印偏压以转印感光鼓3上的调色剂图像。
中间转印带单元相应于上述叠加部分。
在成像期间,中间转印带61被中间转印带驱动辊62驱动,并沿着旋转方向顺次与同时旋转的感光鼓3Y、3M、3C、3K接触。感光鼓3外周表面上形成的各个颜色成分的调色剂图像一个接一个地转印并叠加在中间转印带61上。结果,彩色调色剂图像(多色调色剂图像)被转印到中间转印带61上。中间转印带61是采用具有导电性的树脂薄膜的无端带,厚度为例如大约100到150微米。被叠加并转印到中间转印带61上的调色剂图像移动到中间转印带驱动辊62和转印辊10彼此接触的二次转印部分,然后,在二次转印部分处转印到从进纸盘进给的打印纸上。向转印辊10施加转印偏压以将调色剂转印到纸张上。
中间转印带清洁单元65具有清洁刀片,用于在调色剂图像在二次转印部分转印之后去除并收集中间转印带61表面的残留调色剂。
进纸盘81设置在曝光单元1下方。进纸盘81存储用于成像的纸张(打印纸)。可从手动进纸盘82进给打印纸。从进纸盘81和手动进纸盘82进给的纸张经过具有基本垂直形状的纸张传送路径S,经过转印辊10和定影单元7被排出到设置在主体110上部的排纸盘91。拾取辊11a、11b、传输辊12a、配准辊13、转印辊10、定影单元7和传输辊12b设置在从进纸盘81和手动进纸盘82经过纸张传送路径S到达排纸盘91的路径上。传输辊12c和12d设置在与纸张传输路径S并行的、用于双面打印的翻转路径上。
拾取辊11a从进纸盘81一张张地拾取纸张,并将纸张供应到纸张传输路径S。类似地,拾取辊11b从手动进纸盘82一张张地拾取纸张,并将纸张供应到纸张传输路径S。配准辊13临时停止经过纸张传输路径S传送的纸张,使其前端与辊接触。然后,配准辊13在感光鼓3上形成的调色剂图像和纸张的位置同步的时候传送纸张,并使得纸张经过转印辊10。
定影单元7包括加热辊71和加压辊72。加热辊71和加压辊72在夹持来自转印辊10的纸张的同时传输该纸张。在加热辊71的表面上设置有温度检测器。此外,设置有用于在外部加热加热辊71的外部加热带73。未显示的、用于控制成像设备100的操作的控制部分控制设置的加热器,以基于来自温度检测器的信号加热外部加热带73,从而将加热辊71的表面控制为预定温度。当打印纸经过定影单元7时,转印到纸张上的多色调色剂图像被熔融混合并通过加热辊71和加压辊72施加的热和压力被加压固定到纸张上。
(驱动部分和驱动控制部分的结构)
接下来,将描述成像设备110中的用于驱动相应颜色的感光鼓3和相应颜色的显影装置2的驱动部分和驱动控制部分。
图2的方块图描述了根据本发明实施例的驱动部分和驱动控制部分。在图2中,CL电机21是DC(直流)电机,其驱动彩色光电导体3Y、3M和3C以及彩色显影装置2Y、2M和2C。K电机22是DC电机,其驱动黑色光电导体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的起动、停止和驱动速度。CL电机驱动控制电路23是伺服控制电路,其进行控制以使得CL电机21的驱动速度与驱动控制部分25指令的目标速度相一致。K电机驱动控制电路24控制K电机22的起动、停止和驱动速度。K电机驱动控制电路24是伺服控制电路,其进行控制以使得K电机22的驱动速度与驱动控制部分25指令的目标速度相一致。
驱动控制部分25向CL电机驱动控制电路23发出起动/停止CL电机21的指令。在成像期间,驱动控制部分25向CL电机驱动控制电路23发出指令以预定处理速度(用于成像的驱动速度)驱动CL电机21。驱动控制部分25也向K电机驱动控制电路24发出起动/停止K电机22的指令。在成像期间,驱动控制部分25向K电机驱动控制电路24发出指令以处理速度驱动K电机22。
CL电机驱动控制电路23和向CL电机驱动控制电路23发出指令的驱动控制部分25的功能、以及K电机驱动控制电路24和向K电机驱动控制电路24发出指令的驱动控制部分25的功能相应于本发明中的第二驱动控制部分。
C光电导体相位传感器27检测感光鼓3Y、3M和3C的旋转相位。K光电导体相位传感器28检测感光鼓3K的旋转相位。
计数部分29是在更换光电导体3Y、3M、3C和3K后计数累积旋转时间的块。其包括用于计时的时钟计时器和存储计时的非易失性存储器。因为彩色感光鼓3Y、3M和3C具有公用的驱动源并且它们通常同时更换,所以可存储YMC的公用值作为彩色累积旋转时间。另一方面,感光鼓3K在单色打印期间单独旋转。此外,更换周期不同于彩色感光鼓3Y、3M和3C。因此,必须独立于彩色感光鼓3Y、3M和3C的累积旋转时间存储K感光鼓3K的累积旋转时间。
图3的方块图描述了图2所示的CL电机驱动控制电路23的详细结构。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、设置比较电路33和电流控制电路34。本实施例中的CL电机是三相直流无刷电机。
电源电路31是一种控制流经电机绕组的电流的桥接电路。电源电路31包括六个开关晶体管,即,一个相位两个。
逻辑电路32接收布置在CL电机21上的霍尔元件的信号以检测CL电机21的转子的旋转位置,并确定电机绕组的激励次序,即,电源电路31中的开关晶体管的接通/断开(开关)模式和开关正时。逻辑电路32还接收来自CL电机驱动控制电路23的起动和停止指令。其根据该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中集成有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。
设置比较电路33比较驱动控制部分指令的目标速度和指示CL电机21的旋转速度的FG信号。具体地,设置比较电路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,设置比较电路33向电流控制电路34发出指令以降低向CL电机21的输入。当CL电机21的旋转速度低于目标速度时,设置比较电路33向电流控制电路34发出指令以提高向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,设置比较电路33向驱动控制部分25输出速度锁定信号。驱动控制部分根据该速度锁定信号得知CL电机21以目标速度旋转。
电流控制电路34接收来自设置比较电路33的指令,并控制通过电源电路31流经CL电机21的绕组的电流。
K电机驱动控制电路24具有与CL电机驱动控制电路23相同的结构。
接下来,将描述从作为驱动源的CL电机21和K电机22向作为负载的感光鼓3Y、3M、3C和3K传输驱动力的驱动机构的结构。驱动机构与作为驱动源的电机一起构成本发明的驱动部分。感光鼓驱动齿轮41Y、41M、41C和41K属于光电导体,因为它们与感光鼓3Y、3M、3C和3K一起旋转。
图4的说明图描述了根据本发明实施例的驱动机构的结构。在图4中,每个光电导体3沿旋转方向的第一末端部分通过连接器连接到每个感光鼓驱动齿轮41Y、41M、41C和41K的旋转轴,感光鼓驱动齿轮41Y、41M、41C和41K通过连接器设置在主体110上。感光鼓驱动齿轮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输出轴上的驱动齿轮传输到感光鼓3M。此外,驱动力通过惰轮43a从感光鼓驱动齿轮41M传输到感光鼓驱动齿轮41Y,并且驱动力通过惰轮43b从感光鼓驱动齿轮41M传输到感光鼓驱动齿轮41C。
C光电导体相位传感器27是光电断路器型传感器,用于检测感光鼓3C的旋转相位。感光鼓驱动齿轮41C在对应于C光电导体相位传感器27的位置处设置有突出部分45C。突出部分45C在每次旋转中遮蔽C光电导体相位传感器27的光线。响应于此,C光电导体相位传感器27输出C旋转相位信号。K光电导体相位传感器28是光电断路器型传感器,用于检测感光鼓3K的旋转相位。感光鼓驱动齿轮41K在对应于K光电导体相位传感器28的位置处设置有突出部分45K。突出部分45K在每次旋转中遮蔽K光电导体相位传感器28的光线。响应于此,K光电导体相位传感器28输出K旋转相位信号。
在本实施例中,感光鼓3Y、3M、3C用齿轮彼此耦连而被驱动,使得在驱动过程中旋转相位不会配准不良。每个感光鼓驱动齿轮41Y、41M和41C的偏心极大地影响调色剂图像中的带状构造。然而,当设备从工厂装运时,齿轮的旋转相位被调整好。因此,检测感光鼓3C的旋转相位作为三个感光鼓3Y、3M、3C的代表。然后,校正感光鼓3C和感光鼓3K之间的旋转相位。根据本实施例,感光鼓的旋转相位相应于感光鼓驱动齿轮41Y、41M和41C的旋转相位。
图11的透视图描述了驱动单元的结构,其中,图4所示的驱动机构制成为一个单元。图12描述了在图11所示的驱动单元中连接器在近侧被拉出以允许用户看见感光鼓驱动齿轮的状态。在每个YMCK感光鼓驱动齿轮41的中心安装有感光鼓驱动轴46。在感光鼓驱动齿轮46前端的外周表面上形成有齿轮。每个感光鼓驱动连接器47的第一末端配合成覆盖前端的齿轮。在每个感光鼓驱动连接器47的内周表面形成有齿轮,其与相应的感光鼓驱动轴46前端的齿轮轻微啮合,由此,感光鼓驱动轴46的旋转驱动传输到感光鼓驱动连接器47。每个感光鼓驱动连接器47的第二末端连接到相应的感光鼓3。
感光鼓从动齿轮54设置在每个感光鼓3的第一末端。感光鼓3形成为包括清洁器单元4和充电装置5的处理单元53。
图13的透视图描述了每个YMCK处理单元53Y、53M、53C和53K设置成相应于驱动单元40的状态。图14的透视图描述了一个处理单元的外形。当各个处理单元53安装到主体110时,每个感光鼓从动齿轮54与形成在各个感光鼓驱动连接器47内周的齿轮啮合。各个感光鼓驱动连接器47的旋转驱动通过感光鼓从动齿轮54传输到感光鼓3。
驱动单元40还包括:向清洁器单元4传输驱动力的清洁器驱动连接器48、向显影装置2传输驱动力的显影驱动连接器49和向转印辊10传输驱动力的转印驱动连接器50。与清洁器驱动连接器48接合的清洁器从动连接器55设置在处理单元53上。传输到清洁器从动连接器55的旋转驱动力转动设置在清洁器单元4中的废调色剂传送螺杆。
如后述的图7所示,驱动机构可如下所述构造为不同的实施例。具体地,每个感光鼓驱动齿轮41沿轴线方向配合到每个感光鼓3的第一末端,并在感光鼓3安装到主体上时与输入齿轮和惰轮接合,以便从驱动源传输驱动力。用于相应颜色的感光鼓3是可更换元件。然而,由于在本实施例中用于相应颜色的感光鼓驱动齿轮41与用于相应颜色的感光鼓3一起更换,所以不得不在更换后调整每个感光鼓3的旋转相位。
如果在上述结构中,感光鼓3Y、3M、3C和3K由各自的独立驱动源驱动并且为相应颜色提供光电导体旋转相位传感器,则在每个光电导体安装之后检测其旋转相位,并能够调整其旋转相位。
因为未图示的控制成像设备中各个部分操作的主控制部分会自动执行下述程序,所以能够在更换感光鼓3之后调整其旋转相位而无需麻烦用户。在更换感光鼓3之后,主控制部分形成用于调整旋转的图案,并将形成的图案转印到中间转印带61上。用于检测的反射型光传感器设置成与中间转印带61相对。
图15A和15B的说明图描述了用于调整旋转的图案。如图15A所示,图案包括多个垂直于中间转印带61行进方向的平行线。图案中的线间距和线的数量以这样的方式设置,使得从第一条线经过光传感器到最后一条线经过光传感器的时长基本等于感光鼓3的旋转周期。例如,线的数量是17。
主控制部分允许光传感器检测转印到中间转印带61上的图案,并比较每条线的检测正时与每个参考正时,以获得每条线的起动延迟时间或者提前时间。当相对于时间绘制出获取的起动延迟时间或提前时间时,理想地,可以获得由感光鼓3的偏心引起的正弦波波形(见图15B)。
主控制部分确定相应于最大起动延迟时间dmax-的线条和对应于最大提前时间dmax+的线条,并确定最接近各条线中间的线作为参考相位线。对各个Y、M、C、K颜色执行该处理。
在确定用于各颜色的参考相位线之后,控制部分确定其他参考相位线(Y、M和C的参考相位线)与参考颜色(例如,K)的参考相位线之间的配准不良量。控制部分基于确定的配准不良量校正感光鼓3Y、3M和3C的旋转相位。在感光鼓3停止时校正旋转相位。以下,将详细描述旋转相位的校正。
(驱动控制部分执行的速度控制)
接下来将描述本发明最大的特征,即,速度控制。图5的波形图描述了根据本实施例的当用于速度控制的电机起动时的波形。
如图5所示,驱动控制部分25在时刻ts1起动CL电机21,以实线表示目标速度。具体地,在时刻ts1,CL电机21的目标速度是初始驱动速度Vi,然后,目标速度线性增长,在时刻t4保持为恒定的成像速度Vf。响应于此,CL电机21的实际旋转如实线曲线所示变化。驱动控制部分25在时刻ts2还起动K电机22,以虚线指示目标速度。具体地,在时刻ts2之前,K电机22的目标速度是零,时刻ts2之后,K电机22的目标速度与CL电机21的目标速度一致。时刻ts2比时刻ts1晚DT。响应于此,K电机22的实际旋转如虚线曲线所示变化。
起动延迟时间DT是根据试验的预定时长。在本实施例中,起动延迟时间DT是5ms。如下所述进行试验。具体地,CL电机21和K电机22以图5所示的目标速度起动,通过多个设备多次测量起动前后的旋转相位的配准不良的变化,并统计分析测量结果以确定该值。试验的详细条件如下所述。就感光鼓3的周向速度来说,初始驱动速度Vi为52.1mm/s。就感光鼓3的周向速度来说,处理速度Vf为225mm/s。
可根据每个光电导体的累积旋转时间来校正起动延迟时间DT。具体地,旋转光电导体的旋转载荷的一个原因在于清洁单元65的清洁刀片与感光鼓3的表面接触引起的摩擦力。摩擦力取决于感光鼓3的表面状态和清洁刀片的边缘状态。光电导体和清洁刀片是周期更换的消耗元件。因此,负载扭矩根据它们更换后感光鼓3旋转的累积旋转时间而变化。鉴于此,可基于彩色累积旋转时间和K感光鼓3K的累积旋转时间根据试验提前获取DT的最佳值,结果可制成能够被驱动控制部分25参照的数据表。
当通过相位检测部分测量光电导体的相位差时,可根据试验提前获取相对于相位差的起动延迟时间的值,以便能够根据测量得到的相位偏差确定最佳起动延迟时间DT,其结果可制成能够被驱动控制部分25参照的数据表。具体地,可根据相位配准不良校正起动延迟时间DT。
以下通过示例描述各电机的负载扭矩。例如,K电机22的负载扭矩,即,K电机22在旋转期间所需的驱动扭矩是60mN·m;同时,CL电机21的负载扭矩,即,CL电机21在旋转期间所需的驱动扭矩为100mN·m。
因为CL电机21在K电机22之前起动,所以当感光鼓3K开始旋转时,感光鼓3Y、3M和3C的旋转相位超前于感光鼓3K的旋转相位。然而,在CL电机跟上目标速度之前,CL电机21旋转的上升要慢于K电机22。因此,在感光鼓3K起动之后,感光鼓3Y、3M和3C相对于感光鼓3K的相位提前逐渐减小。根据本实施例,起动延迟时间DT确定为使得,当CL电机21和K电机22跟上目标速度时(图5中时刻t5),感光鼓3Y、3M和3C的旋转相位与感光鼓3K的旋转相位彼此匹配。此后,感光鼓3Y、3M、3C和3K以同样的相位加速旋转,然后,达到处理速度Vf,该速度是稳定状态的旋转。
(驱动控制部分的程序)
以下将描述驱动控制部分25的处理程序。图16的流程图显示了下本实施例中由驱动控制部分25执行的处理程序。在图16中,当驱动控制部分25从外部接收到开始成像的指令时,其响应于该指令,向后述的子处理发出命令,以开始CL电机的旋转(步骤S10)。外部指令包括,例如,从主控制部分到驱动控制部分25的指令。可选择地,驱动控制部分25中的CPU(中央处理器)作为主控制部分执行处理程序,这意味着CPU也用作主控制部分。CL电机开始旋转的正时相应于图5中的时刻ts1。独立地起动子处理,以控制K电机的旋转和CL电机的旋转,这些子处理是根据CPU时间的分时同时处理的程序。详细的旋转控制由后述子处理执行。
在CL电机21开始旋转之后,驱动控制部分25等待(WAIT)预定时间(5ms)(步骤S20),然后,向用于控制K电机的子处理发出命令以开始旋转K电机22(步骤S30)。步骤S20中的等待时间相应于图5中的DT,步骤S30中K电机22起动的时间相应于图5中的时间ts2。
此后,当驱动控制部分25从主控制部分接收到停止指令时,其向用于控制各电机的子处理发出命令以停止CL电机21和K电机22(步骤S40)。
图6的流程图显示了在每个电机的驱动控制中驱动控制部分25的程序(子处理)。以下,将参考流程图描述两个子处理,它们是用于K电机的驱动控制的子处理和用于CL电机的驱动控制的子处理。将参考相应的流程图描述各程序。
在子处理执行期间,驱动控制部分25向CL电机驱动控制电路23(在用于K电机的子处理执行期间,是K电机驱动控制电路24。以下,圆括号中的说明是指用于K电机22的控制)发出开始信号,此外,向电机驱动控制部分设置目标速度(步骤S100)。对于CL电机21的起动,初始驱动速度Vi设置为目标速度。对于K电机22的起动,目前等于CL电机21的目标速度的速度被设置为目标速度。
初始驱动速度Vi是CL电机21能够以其起动的值,并处于电路规格的可设置范围内。
响应于步骤S100中的指令,CL电机驱动控制电路23(K电机驱动控制电路24)以设定的目标速度起动两个电机。
然后,作为各自子处理的驱动控制部分25开始斜向上处理,以顺次将目标速度增加到处理速度Vf。具体地,驱动控制部分25对CL电机驱动控制电路23(K电机驱动控制电路24)以预定的增量增加目标速度(步骤S120)。然后,驱动控制部分25确定目标速度是否达到作为最终目标值的处理速度Vf(步骤S130)。当目标速度没有达到最终目标时,驱动控制部分25在等待预定时间后(步骤S135)进行到步骤S120。等待时间预先设定为使得每个电机能够跟上目标速度的变化的时间。在步骤S120,驱动控制部分25进一步以预定的增量增加目标速度。此后,重复步骤S135、S120和S130的循环处理,直到目标速度达到处理速度Vf。通过重复处理来增加目标速度。这相应于图5中从时刻ts1(ts2)到时刻t4的时期。当步骤S130的判定结果为目标速度达到处理速度Vf时,驱动控制部分25继续以处理速度Vf作为目标进行速度控制。这相应于图5中的时刻t4。
驱动控制部分25等待从每个电机驱动控制部分输出速度锁定信号(步骤S140),并使得控制成像设备100的整个操作的主控制部分开始成像(步骤S150)。驱动控制部分和主控制部分可采用分开的硬件资源(CPU、存储被CPU执行的处理程序的ROM(只读存储器)、提供工作区域的RAM(随机存取存储器)等)来实现,或者采用共同的硬件资源来实现。
驱动控制部分25测量成像处理期间青色感光鼓3C的旋转相位信号和黑色感光鼓3K的旋转相位信号之间的时间差Tpx。后面将描述旋转相位信号的时间差Tpx的测量。
在完成成像后,主控制部分向驱动控制部分25发出指令以停止电机。驱动控制部分25响应于该停止指令执行停止两个电机的处理(步骤S170)。具体地,驱动控制部分25向CL电机驱动控制电路23(K电机驱动控制电路24)发出停止信号。此外,驱动控制部分25在停止处理期间校正感光鼓的旋转相位。后面将详细描述旋转相位的校正。
(感光鼓旋转相位的检测)
接下来,将描述感光鼓旋转相位的检测方法。
图7的说明图描述了本实施例中作为与感光鼓的旋转相位检测相关的相位检测部分的若干部分的结构。具体地,图7显示了青色感光鼓3C、感光鼓驱动齿轮41C、与感光鼓驱动齿轮41C接合的惰轮43b、C光电导体相位传感器27以及相应于C光电导体相位传感器27的突出部分45C,这些元件是从垂直于感光鼓3C的旋转轴的方向观察的。如图7所示,产生C旋转相位信号以检测旋转相位的C光电导体相位传感器27布置成对应于感光鼓3C。突出部分45C形成在与感光鼓3C一起旋转的部分上。C光电导体相位传感器27固定到主体。每次感光鼓3C转动一圈,突出部分45C经过检测部分。在此情况下,C光电导体相位传感器27输出C旋转相位信号。例如,可采用光电断路器作为C光电导体相位传感器27。
C旋转相位信号输入到驱动控制部分25。
以同样的方式执行黑色感光鼓3K的旋转相位检测。
在本实施例中,调整YMC光电导体以便在制造时不会在其上产生旋转相位配准不良。调整之后,YMC光电导体与输入齿轮和惰轮接合,因此,在操作期间,没有机会发生相位配准不良。因此,相位传感器仅仅检测形成在青色(C)光电导体末端和黑色(BK)光电导体末端的突出部分,并且基于两个相位传感器的旋转相位信号的时间差来校正配准不良。
(感光鼓旋转相位的校正)
将描述感光鼓的旋转相位校正程序。
首先,在设备的制造过程中,将感光鼓3C和3K的旋转相位调整到匹配。测量并存储调整后相位匹配的感光鼓3C和3K的旋转相位信号的时间差Tp0。在本实施例中,将感光鼓3K作为参考,存储感光鼓3C的延迟和提前。图9的波形图描述了在本实施例中来自相位传感器的旋转相位信号的波形的一个示例。时间Tp0是校正旋转相位的参考。
另一方面,如图6的流程图中步骤S165的说明中所述,在各颜色的感光鼓3旋转期间,测量感光鼓3C的旋转相位信号和感光鼓3K的旋转相位信号之间的时间差Tpx。将测量的时间差Tpx与参考时间Tp0比较,由此可确定是否发生了相位配准不良。如果时间Tpx与时间Tp0比较,其结果偏离超出了允许范围,则校正感光鼓的旋转相位以校正配准不良量σ。
图8A到8C的波形图描述了感光鼓的旋转相位配准不良被校正的状态。
当感光鼓的相位匹配时,即,当时间Tpx与时间Tp0之间的差处于预定范围内时,驱动控制部分25同时停止感光鼓3K和感光鼓3C。在正常使用过程中,两个相位是匹配的,因此驱动控制部分25同时停止两个感光鼓(见附图8A)。
当执行黑色打印时,在感光鼓3K起动后,黑色感光鼓3K以n转(n为整数)的旋转相位停止,由此,黑色感光鼓3K停止而不改变黑色感光鼓3K和青色感光鼓3C的相位之间的关系。
如果感光鼓3C的相位从参考值比感光鼓3K的相位提前了时间σ,则感光鼓3C比感光鼓3K早停止时间σ,由此,可校正两个感光鼓的旋转相位的配准不良(图8B)。
相反,如果感光鼓3C的相位从参考值比感光鼓3K的相位延迟了时间σ,则感光鼓3C比感光鼓3K晚停止时间σ(感光鼓3C被驱动的更久),由此可校正两个感光鼓的旋转相位的配准不良(图8C)。
任意一个感光鼓在停止后以相同的n转(n为整数)方式执行σ校正而被停止,由此可校正旋转相位。
在感光鼓3Y、3M、3C和3K由各自独立的驱动源驱动的情况下,以相同的方式校正旋转相位。
(速度控制的改型)
以下将描述速度控制的不同实施例。
图17的第二个波形图表示根据本实施例在速度控制期间当电机起动时的波形。
根据本实施例,当CL电机21和K电机22起动时,驱动速度的目标值在起动时设置为初始驱动速度Vi,像图10所示的传统波形图那样。然而,本实施例中的波形不同于传统波形之处在于,在时刻t3之前,驱动速度的目标值维持在Vi。假设初始驱动速度Vi等于图10中传统波形中的初始驱动速度Vi。初始驱动速度Vi由设计者设置为一个很大的值,其使得CL电机21和K电机22可以克服静摩擦力而起动。
CL电机的起动时间设置为ts1,而K电机的起动时间设置为延迟了预定时间的时刻ts2。
在目标速度被维持到初始驱动速度Vi的期间,设置比较电路33的输出向电流限制电路33发出指令,以根据相对于目标速度的配准不良向电机提供电流。此后,电机的驱动力克服静摩擦力,使得电机在时刻t0开始旋转。然后,每个电机的旋转速度急剧增加到初始驱动速度Vi。K感光鼓的驱动速度在时刻t1达到目标速度。另一方面,由于负载重于K光电导体,所以YMC光电导体的驱动速度在稍晚于时刻t1的时刻t2达到目标速度。如上所述,由于YMC光电导体和K光电导体之间驱动负载的差异,与YMC光电导体相比,K光电导体稍微急剧地加速。
然而,K光电导体和YMC光电导体之间的时间差是很小的。因为目标速度低于图10中的速度V1和V2。从起动时刻t0达到初始驱动速度Vi所需的时间与速度的乘积的区域(由连接以下点的线条围成的内部区域的面积:时间为t0且目标速度为零的点;时间为t1且目标速度为Vi的点;时间为t2且目标速度为Vi的点)小于传统波形中的相应区域。具体地,与传统波形相比,可更加抑制K感光鼓和YMC光电导体在起动时的旋转相位差。
当CL电机21达到目标速度时,CL电机驱动控制电路23向驱动控制部分25输出速度锁定信号。当K电机22达到目标速度时,K电机驱动控制电路24向驱动控制部分25输出速度锁定信号。当驱动控制部分25确认输出了这些速度锁定信号(时刻t3)时,驱动控制部分25随后增加目标速度至处理速度Vf。
根据本发明人的研究,在CL电机21和K电机22达到目标速度之后(时刻t1和t2之后),沿着目标速度来控制两个电机的速度。在图10所示的传统速度控制中,在时刻t1和t2之后,也沿着目标速度来控制两个电机的速度。因此,可以认为,在电机被激励时,通过在起动时改善旋转相位的配准不良,大大改善了从起动到停止时YMC感光鼓和K感光鼓之间的旋转相位的配准不良。
根据本实施例,当目标速度被维持在电机可起动的初始驱动速度Vi时,电机被起动。与驱动速度达到初始驱动速度Vi之前的时长(从时刻ts1到时刻t1的时长和从时刻ts2到时刻t2的时长)相比,即使在每个电机的驱动速度暂时达到初始驱动速度Vi之后增加目标速度,电机也能正确的遵循目标速度。因此,与传统技术相比,可抑制旋转相位的配准不良。
将描述本实施例中的子处理程序。在本实施例中,驱动控制部分25类似地执行图16所示的程序,但是子处理不同于图16中的子处理。
图18是本实施例中的子处理的流程图。通过比较图6和图18可知,图18中的流程图包括与图6不对应的步骤S210。其他步骤与图6相对应。具体地,图6中的步骤S100对应于图18中的步骤S200。此外,图6中的步骤S120对应于图18中的步骤S220。具体地,图6中的步骤对应于图18中的步骤数比图6中的步骤数加100得到的步骤。
将描述没有包括在图6中的步骤S210。
当各个电机的驱动速度遵循目标速度时,CL电机驱动控制电路23和K电机驱动控制电路24分别输出速度锁定信号。驱动控制部分25等待这些速度锁定信号的输出(步骤S210)。在检测到两个电机输出了速度锁定信号之后(步骤S210中“是”),驱动控制部分25开始斜向上处理,以将目标速度从初始驱动速度Vi增加到处理速度Vf。这相应于图5中的时刻t3。
根据步骤S210的处理,在CL电机21和K电机22达到初始目标速度Vi之前,目标速度被维持在Vi,并且,在两个电机达到目标速度之后,开始斜向上处理,如图17所示。
Claims (10)
1.一种成像设备,包括:
第一光电导体组,其由一个或多个形成单色图像的光电导体构成;
第二光电导体组,其由一个或多个与所述第一光电导体组一起形成全色图像的光电导体构成;
第一驱动部分,其驱动所述第一光电导体组以旋转其中的光电导体;
第二驱动部分,其驱动所述第二光电导体组以旋转其中的光电导体;
第一驱动控制部分,其控制所述第一驱动部分;和
第二驱动控制部分,其控制所述第二驱动部分;其中
构成所述第一光电导体组和所述第二光电导体组的各个光电导体与相应的驱动部分接合,使得旋转相位彼此匹配;
所述第一光电导体组和所述第二光电导体组的旋转相位被调整以使之匹配;
所述第一驱动控制部分和所述第二驱动控制部分控制所述第一驱动部分和所述第二驱动部分,使得当所述第一光电导体组和所述第二光电导体组开始旋转时,应用低于预定用于全色成像的最终速度的初始驱动速度作为目标速度,并且在所述第一光电导体组和所述第二光电导体组的速度达到所述初始驱动速度之后,所述目标速度从所述初始驱动速度改变为所述最终速度,并且使得预定的目标速度廓线应用于所述第一光电导体组和所述第二光电导体组,其中在所述目标速度廓线中,所述第一光电导体组在所述第二光电导体组开始旋转起经过预定的起动延迟时间之后开始旋转,并且两个光电导体组在所述最终速度下结束;其中
所述起动延迟时间基于所述第一驱动部分从起动到达到所述最终速度所需的第一时间和所述第二驱动部分从起动到达到所述最终速度所需的第二时间之间的时间差的测量来预先确定,其中所述第一驱动部分和所述第二驱动部分中的每一个以用于全色成像的所述目标速度廓线来驱动。
2.根据权利要求1所述的成像设备,进一步包括:
相位检测部分,其检测所述第一光电导体组和所述第二光电导体组的旋转相位;和
旋转相位校正部分,其基于所述相位检测部分的检测判定匹配的旋转相位是否被维持,并根据所述判定校正所述第一光电导体组和/或所述第二光电导体组的旋转相位;其中
所述相位检测部分获取当各个光电导体以用于全色成像的最终速度旋转时所述光电导体之间的旋转相位的配准不良,并随后基于所述配准不良校正所述起动延迟时间。
3.根据权利要求1所述的成像设备,进一步包括:
计数部分,其用于计数每个光电导体的累积旋转时间,其中
所述第一驱动控制部分和所述第二驱动控制部分根据计数的累积旋转时间校正所述起动延迟时间。
4.根据权利要求1所述的成像设备,其中
当形成单色图像时,所述第一驱动控制部分进行控制使得所述第一光电导体组在所述第一光电导体组开始旋转时的旋转相位与所述第一光电导体组停止旋转时的旋转相位相匹配。
5.根据权利要求1所述的成像设备,其中
所述第一光电导体组由单个光电导体构成,所述第二光电导体组由多个光电导体构成。
6.根据权利要求5所述的成像设备,其中
每个光电导体用于形成不同颜色成分的调色剂图像,
所述第一光电导体组用于形成黑色调色剂图像,和
所述第二光电导体组由分别用于形成黄色调色剂图像、青色调色剂图像和品红色调色剂图像的三个光电导体构成。
7.根据权利要求1所述的成像设备,其中
所述第一驱动部分和所述第二驱动部分中的每一个驱动部分分别包括用来驱动相应的光电导体组的直流电机。
8.根据权利要求1所述的成像设备,进一步包括:
多个成像部分,其用于在光电导体上形成调色剂图像,每个成像部分在不同的光电导体上形成调色剂图像;其中
所述第一驱动部分驱动在所述第一光电导体组的光电导体上形成调色剂图像的成像部分;所述第二驱动部分驱动在所述第二光电导体组的光电导体上形成调色剂图像的成像部分;以及
每个成像部分至少包括显影部分。
9.根据权利要求2所述的成像设备,其中
所述旋转相位校正部分在预定正时检测匹配的旋转相位是否被维持,并且当所述旋转相位校正部分判定匹配的旋转相位没有被维持时,允许所述第一驱动控制部分和/或所述第二驱动控制部分校正所述第一光电导体组和/或所述第二光电导体组的旋转相位。
10.根据权利要求9所述的成像设备,其中
所述旋转相位校正部分在所述第一光电导体组和所述第二光电导体组从起动到达到所述最终速度的时长内忽略所述相位检测部分的检测,并基于所述相位检测部分在所述第一光电导体组和所述第二光电导体组达到最终速度后的检测来判定匹配的旋转相位是否被维持。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6408157B1 (en) * | 2001-02-16 | 2002-06-18 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
CN1504835A (zh) * | 2002-12-02 | 2004-06-16 | ������������ʽ���� | 图像形成方法及其装置 |
CN1577140A (zh) * | 2003-07-07 | 2005-02-09 | 株式会社理光 | 图像形成装置 |
Family Cites Families (8)
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---|---|---|---|---|
JP2001117315A (ja) * | 1999-10-18 | 2001-04-27 | Sharp Corp | 画像形成装置 |
US6519432B1 (en) * | 2001-07-17 | 2003-02-11 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6408157B1 (en) * | 2001-02-16 | 2002-06-18 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
CN1504835A (zh) * | 2002-12-02 | 2004-06-16 | ������������ʽ���� | 图像形成方法及其装置 |
CN1577140A (zh) * | 2003-07-07 | 2005-02-09 | 株式会社理光 | 图像形成装置 |
Non-Patent Citations (2)
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