CN101957572B - 图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及图像形成装置,其目的在于用一个共用驱动电机(160)同时驱动感光体(1K)和中间转印带(8),力图降低成本,并抑制图像混乱,该图像混乱由感光体(1K)发生以其一周转为周期的图像伸缩引起。具体为,构成用一个共用驱动电机同时驱动感光体(1K)和中间转印带(8)的驱动传动系统,设置检测感光体转动角位移的编码器,设置控制装置,根据图案传感器(90)检测到的在等速驱动共用驱动电机(160)的状态下形成的图案图像,掌握中间转印带(8)上的图像伸缩形态,而后求出共用驱动电机(160)的驱动速度变动形态,该驱动速度变动形态可在曝光点SP上的潜像中发生抵消该图像伸缩形态的潜像伸缩形态。

Description

图像形成装置
技术领域
本发明涉及诸如复印机、传真机、打印机等可将潜像载置体表面上的可视图像转印到由输送装置输送的转印体上的图像形成装置。
背景技术
在现有的上述一类图像形成装置中,作为潜像载置体的鼓状感光体表面上形成的调色剂图像被转印到作为转印体的环状带部件表面。该带部件被架绕在多个辊上,并且在此状态下受到驱动辊的转动驱动而进行环状移动。在这样的结构中,作为驱动传动齿轮,固定在鼓状感光体转动轴上的感光体齿轮如果发生偏心,则感光体每转动一周,便发生一个周期的具有正弦曲线特征的速度变动。而如果感光体发生这样的速度变动,则写入到感光体上潜像相比于原有形状会伸缩,或者,感光体上的调色剂图像相对于原有形状发生伸缩后被转印,从而引起图像形状混乱。
针对上述问题,JP特许第3186610号公报(专利文献1)公开了一种可抑制图像混乱发生的图像形成装置。该图像形成装置在预定时刻在感光体上形成速度变动波形检测用的图案图像,并将其转印到带部件表面。该图案图像为沿着感光体表面移动方向排列多个小片形调色剂图像的图案,如果感光体没有速度变动,则这些调色剂图像以等间距排列。相反,如果感光体发生速度变动,则带部件上的各个调色剂图像不以等间距排列,因此,该间距的偏离反映了感光体的速度变化。根据检测带部件上的调色剂图像的光传感器的输出结果,检测该间距偏离,由此,检测感光体正弦形速度变动波形。进而,求出能够抵消该正弦形速度变动波形的感光体驱动电机的驱动速度变动形态,并将其保存到数据记忆装置中。打印时,根据固定在感光体转动轴上的编码器的输出,掌握感光体一周转周期中的基准时刻。而后,根据该基准时刻以及预先保存的驱动速度变化形态,对感光体驱动电机的驱动速度进行微调。通过该微调,可基本消除感光体的速度变动,抑制图像混乱的发生。
另一方面,近年来针对减少成本或节省占用空间的需求,出现了不同的装置共用同一个驱动源的要求。对于多台装置共用一个驱动源的方式,可以考虑用一台电机来同时驱动感光体以及驱动带部件作环状移动的的驱动辊。然而,对于如上述专利文献1提出的图像形成装置,即在对电机驱动速度进行微调的情况下,如果用一台电机同时驱动感光体和驱动辊,则电机驱动速度的微调不仅会使得感光体的速度发生变化,还会造成带部件速度变化。这样,该电机驱动速度的微调虽然消除了感光体速度的变化,却带来了带部件速度的变化,而该带速度变化将引起新的图像混乱。为此,本发明人认为很难将用一台电机同时驱动感光体和带部件的结构应用到对感光体驱动电机的驱动速度进行微调的结构中。
但是,本发明人通过详细研究感光体的速度变动与图像伸缩之间的关系,找到了能够在一台电机同时驱动感光体以及带部件的结构中,利用电机驱动速度微调,来有效抑止图像混乱发生的方法。具体如图12所示,该图显示了一例潜像载置体的鼓状感光体501以及其周围结构的示意图。该图中鼓状感光体501受到未图示驱动装置驱动而按图中的反时针方向转动。光写入用的激光L照射该感光体501外周表面上的预定转动位置即曝光点SP,将静电潜像写入感光体501表面。随着感光体501的转动,被写入潜像写入位置即曝光点SP的静电潜像在通过未图示显影装置对面的对向位置时受到显影,成为调色剂图像。而后,该调色剂图像随着感光体501的转动,进入感光体501与中间转印带508相接触的转印点TP,在该转印点TP调色剂图像被从感光体501转印到中间转印带508上。以下,为了便于理解,以曝光点SP和转印点TP的位置被设置为180度点对称的结构为例进行说明。
在上述图示结构中,设固定在感光体501的转动轴上的未图示感光体齿轮使用可能发生偏心的齿轮,并且,用不同于驱动中间转印带508的专用的电机来等速驱动感光体501。此时,感光体齿轮偏心引起感光体501发生如图13所示的、以感光体一周转为一个周期的正弦曲线形速度变动。而用不同电机驱动的中间转印带8的速度则如图14所示保持一定。
在图13所示正弦曲线下部峰值的时间点t 1,被写入曝光点SP的静电潜像的形状相比于感光体表面移动方向上的原有形状缩短。该静电潜像受到显影装置显影后,成为调色剂图像,而后,在时间点t2进入转印点TP,被从感光体501转印到中间转印带508上。此时如图13所示,感光体501的速度对应正弦曲线上部峰值。中间转印带508的速度如图14所示,其与感光体501的转动角度无关,基本稳定在目标速度,因此在图13的时间点t2,感光体501的线速度大于带部件的线速度。这样,感光体501上的调色剂图像在带部件表面移动方向上收缩后转印到中间转印带8上。这样,图像分别在曝光点SP以及转印点TP发生收缩。以上对在时间点t 1被写入曝光点SP的图像进行了说明,而在时间点t2写入曝光点SP的图像则与此相反,分别在曝光点SP(时间点t2)和转印点TP(时间点t3)被拉长。因此,当感光体501发生感光体齿轮偏心引起速度变化时,曝光点SP和转印点TP上分别发生图像伸缩。
现有的图像形成装置中,对驱动感光体501的电机的驱动速度进行微调,形成具有与图13所示的感光体速度变动相位相反的速度变动的速度,并以该速度作为目标速度(以下称为“现有目标速度”),用以尽可能减小图13所示的正弦曲线形速度变动,抑制曝光点SP以及转印点TP上的图像伸缩。
另一方面,本发明人考虑主动改变感光体501的速度,以此取代降低感光体501速度变动。例如,用高精度加工的完全不发生偏心的价格昂贵的产品,来作为固定在感光体501转动轴上的未图示感光体齿轮。而且,将驱动感光体501转动的未图示电机同时作为中间转印带508的驱动源,共同使用(以下称为共用电机)。这样的结构虽然不会发生感光体齿轮偏心所引起的感光体501的速度变动,但是,主动改变共用电机的驱动速度可使得感光体501发生同样的速度变动。图15是此时发生在感光体501上的速度变动的示意图。图16是此时发生在中间转印带508上的速度变动的示意图。由于用一台共用电机来同时驱动感光体501和中间转印带508,因此如图15和16所示,感光体501和中间转印带508发生相同振幅和相同相位的速度变动。
在图15所示正弦曲线下部峰值对应的时间点t1,写入曝光点SP上的静电潜像的形状相比于感光体表面移动方向上的原有形状被拉长。而后,该静电潜像被显影成为调色剂图像后,在时间点t2到达转印点TP,被从感光体501转印到中间转印带508上。此时,如图15所示,感光体501的速度对应正弦曲线下部峰值。而此时如图16所示,中间转印带508的速度也为正弦曲线下部峰值。因此,在时间点t2,感光体501和中间转印带508之间的线速度没有差异。因此,在转印点TP,感光体501上的调色剂图像不发生伸缩,以原有形状转印到中间转印带508上。这样,与感光体齿轮偏心所引起的感光体501速度变动不同,控制共用电机驱动,主动改变感光体501的速度,不会在图像转印点TP上造成图像伸缩。共用电机的驱动控制引起的图像伸缩只会发生在曝光点SP。
例如,在图15中的时间点t1,控制共用电机的驱动,将感光体501的速度调节得更快,使其正弦曲线的振幅达到相当于目标速度的两倍的值。为此,与该值相对应,写入曝光点SP的潜像被拉长为原来的两倍。而此时在转印点TP,不但感光体501的速度被调节为其正弦曲线的振幅达到相当于目标速度的两倍的值,中间转印带508的速度也被加快,达到与该值相同,因此感光体与中间转印带之间的线速度没有差异。这样共用电机的驱动控制不会在转印点TP引起图像伸缩的发生。因此,在共用电机的情况下,仅在曝光点SP一个部位将图像(静电潜像)拉长两倍后写入,以抵消感光体齿轮偏心引起曝光点SP和转印点TP两个部位发生的图像收缩。
具体如上所述,感光体齿轮偏心所引起的图像伸缩,是发生在曝光点SP的伸缩和发生在转印点TP的伸缩的重叠所得。如同现有技术,根据传感器检测到的图案图像的结果,来掌握该重叠在中间转印带上形成的图像上最终成为怎样的图像伸缩形态。通过对该图像伸缩形态的发生进行预测,来控制共用电机的驱动,产生可在曝光点SP发生与该伸缩图案逆相位潜像伸缩图案的速度变动形态,使得图像伸缩形态和潜像伸缩形态互相抵消。当如图12所示,将曝光点SP和转印点TP设置为其相位角度之间的位置关系为180°时,可以控制共用电机的驱动,使其产生如图17中一点锁线所示的速度变动形态。对于感光体齿轮偏心引起感光体501发生的速度变动形态,控制驱动发生逆相位且振幅为两倍的速度变动形态,此时,感光体501实际发生的速度变动形态成为图中的实线所示,即为感光体齿轮偏心所引起的速度变动形态(虚线)和共用电机的驱动控制所带来的速度变动形态(一点锁线)两者重叠。进一步详细地说,感光体501实际发生的速度变动形态变与感光体齿轮偏心引起感光体501发生的速度变动形态相位相反且振幅相等。而此时,由于共用电机的驱动控制,中间转印带508如图18所示,发生与感光体速度变动形态完全相同的速度变动形态。在此,如图17所示,在时间点t1所对应的实线曲线的上部峰值时,写入到曝光点SP上的静电潜像成为比原有的拉长状态,而后,该静电潜像经由显影装置显影,成为调色剂图像,并在时间点t2进入转印点TP,此时的实线曲线到达下部峰值。另一方面,在时间点t2,中间转印带508的移动速度也达到图18所示的下部峰值,其波高为图17的实线曲线对应波高的两倍,因此,在时间点t2,中间转印带508的移动速度小于感光体501的移动速度,其间的线速度差异与感光体501的速度变动形态的波形相同。当在转印点TP发生这样的线速度差异时,调色剂图像收缩,该收缩量与先前在曝光点SP静电潜像被拉长的量相等,而后转印到中间转印带508上。这样,在静电潜像曝光点SP的拉长抵消了调色剂图像在转印点TP的收缩,从而中间转印带508上调色剂图像没有伸缩,大小正确。这样,通过共用电机的驱动控制,可以用曝光点SP发生的潜像伸缩形态来抵消感光体齿轮偏心引起的图像伸缩形态。
在图12所示的结构中曝光点SP与转印点TP被设置为相位角度相差180°,在这样的结构中,图像分别在两个点上伸长或缩短。为此,中间转印带上的图像所发生的图像伸缩形态成为振幅为图15所示的感光体齿轮偏心引起的感光体速度变动形态的两倍、且相位相同。要抵消这样的图像伸缩形态,需要在曝光点SP发生与其振幅相等且相位相反的潜像伸缩形态。为此,如图17所示,控制共用电机的驱动,发生振幅为感光体齿轮偏心引起的感光体速度变动形态的两倍且相位相反的速度变动形态。但是,在曝光点SP与转印点TP被设置为其间的相位角度关系为180°以外的情况下,中间转印带的图像上所发生的图像伸缩形态与180°的情况不同。例如,当该相位角度的位置关系被设定为90°时,中间转印带的图像上所发生的图像伸缩形态与180°时相比,其振幅为7/10,其相位比感光体501的的速度变动形态慢45°。而要在曝光点SP发生可以抵消这样的图像伸缩形态的潜像伸缩形态,则需要控制共用电机驱动,发生与感光体齿轮偏心引起的图像收缩形态的振幅相等且相位相反的速度变动形态。无论上述相位角度设置如何,感光体齿轮偏心引起中间转印带上的图像所发生的图像伸缩形态都具有以感光体一周转为周期的正弦曲线形特性。而为了发生能够抵消该图像伸缩形态的潜像伸缩形态,共用电机的驱动速度变动形态也具有以感光体一周转为周期的正弦曲线形特性。
以上说明了感光体的速度变动引起的图像混乱,除此之外,带部件的速度变动也会引起图像混乱。例如,当用于驱动带部件的驱动辊发生偏心时,带部件也会发生以驱动辊一周转为周期的正弦曲线形速度变动,由此发生正弦曲线形的图像伸缩形态。另外,用离心成型法形成的带部件会因成型时模具偏心,而在带的周向发生以带一周转为周期的正弦曲线形厚度偏差形态。如果使用这样的带部件,则该带部件会发生以带一周转为周期的正弦曲线形速度变动,进而发生由此引起的正弦曲线形图像伸缩形态。该带部件的速度变动所引起的图像伸缩形态与潜像写入位置上的感光体速度变动无关,是转印位置上的感光体与带部件之间的线速度差异所造成的。对于该图像伸缩形态,可以通过对共用电机的驱动速度进行微调,在曝光点SP发生与该图像伸缩形态相位相反的潜像伸缩形态来抵消该图像伸缩形态。也就是说,对于带部件速度变动所引起的图像混乱,也可以通过感光体和带部件共用的驱动电机的微调得以解消。
发明内容
鉴于上述背景,本发明以提供以下的图像形成装置为目的,该图像形成装置用一个共用的驱动源,来同时驱动潜像载置体、以及用于输送转印体的带驱动装置等输送装置,本发明的图像形成装置不但有利于降低成本,而且能够抑制周期性图像伸缩所带来的图像混乱,该周期性图像伸缩以受驱动源驱动的潜像载置体等部件一周转为周期。
为了实现上述目的,本发明提供以下的图像形成装置。即,
(1)一种图像形成装置,其中包括:收信装置,用于接受图像信息;潜像载置体,在其本身的移动表面上载置潜像;潜像写入装置,根据所述图像信息,在该潜像载置体表面中到达预定的潜像写入位置的部位上,写入潜像;显影装置,对所述潜像载置体的移动表面上的潜像显影,获得可视图像;转印装置,将所述潜像载置体表面中到达预定的转印位置的部位上的可视图像部分转印到转印体上;输送装置,沿所述转印位置上与所述潜像载置体的移动表面的移动方向相同的方向输送所述转印体;以及,图像检测装置,用于检测被转印到所述转印体表面上的可视图像,其特征在于,构成用一个共用驱动源同时驱动所述潜像载置体和所述输送装置的驱动传动系统;设置位置检测装置,用于检测所述驱动传动系统中的部件在其周转轨迹中的位置,该部件的转动移动或环状转动移动造成所述潜像载置体或所述转印体发生速度变动,该速度变动形态为与该部件的周转周期相同的周期的速度增大或减小;并且具备控制装置,该控制装置根据对以等速驱动所述共用驱动源的状态在所述潜像载置体上形成、并被转印到所述转印体上的、用于检测以所述周期发生的图像伸缩形态的图案图像的检测结果,来掌握该图像伸缩形态,并根据该掌握结果,在不同于基于所述图像信息进行图像形成的打印操作的时刻,实行求出所述共用驱动源的驱动速度变动形态的处理,该驱动速度变动形态可在所述潜像写入位置上的潜像中,发生能够抵消所述图像伸缩形态的潜像伸缩形态,而后,在打印操作中,根据所述位置检测装置的检测结果以及所述驱动速度变动形态,来驱动该共用驱动源。
(2)根据上述(1)的图象形成装置,其中,所述控制装置构成为,实行求出所述驱动速度变动形态的处理,该驱动速度变动形态可在所述潜像写入位置上的潜像中发生潜像伸缩形态,该潜像伸缩形态与根据所述图案图像的检测结果所掌握的所述图像伸缩形态相比,振幅相同且相位相反。
(3)根据上述(1)的图象形成装置,其中,所述潜像载置体为受到驱动而转动的圆柱形潜像载置体,所述速度变动形态为该圆柱形潜像载置体每转动一周所发生的速度变动形态,造成该速度变动形态发生的部件为转动部件,该转动部件在围绕所述圆柱形潜像载置体的转动轴转动的同时,向该圆柱形潜像载置体传输动力源的转动驱动力,进而,所述位置检测装置检测该转动部件的转动位置。
(4)根据上述(3)的图象形成装置,其中包括,沿着所述输送装置的转印体输送方向并排设置的多个所述圆柱形潜像载置体、以及将该圆柱形潜像载置体上分别形成的可视图像重合转印到所述转印体上的装置,所述驱动传动系统构成为,向所有的所述圆柱形潜像载置体传输所述共用驱动源的驱动力,而且,使各个圆柱形潜像载置体的速度变动形态的相位保持互相一致。
(5)根据上述(1)的图象形成装置,其中,所述输送装置使得环状带部件以绕设在驱动转动体上的状态,伴随该驱动转动体的转动驱动而进行环状移动,同时,沿着与所述潜像载置体的表面移动方向相同的方向,在所述转印位置输送作为转印体的该带部件、或者受带部件表面支持的作为转印体的记录部件,所述速度变动形态为该带部件发生的以该驱动转动体的一周转为周期的速度变动形态,造成该速度变动形态发生的部件为该驱动转动体,进而,所述位置检测装置检测该驱动转动体的转动位置。
(6)根据上述(1)的图象形成装置,其中,所述输送装置使得环状带部件以绕设在驱动转动体上的状态,伴随该驱动转动体的转动驱动进行环状移动,同时,沿着与所述潜像载置体表面移动方向相同的方向,在所述转印位置输送作为转印体的该带部件、或者受带部件表面支持的作为转印体的记录部件,所述速度变动形态为该带部件每转动一周所发生的速度变动形态,造成该速度变动形态发生的部件为该驱动转动体,造成该速度变动形态发生的部件为该驱动转动体,进而,所述位置检测装置检测该带部件的周向位置。
(7)根据上述(1)的图象形成装置,其中,设置检测误差补偿装置,用于补偿所述转印体的速度变动引起在所述图像检测装置检测图案图像的检测位置上发生的伸缩形态检测误差。
(8)根据上述(1)的图象形成装置,其中,所述输送装置使得绕设在多个支持转动体上的环状带部件随着驱动转动体的转动驱动而进行环状移动,来输送作为转印体的该带部件、或者受带部件表面支持的转印体,设置转动检测装置,用于检测该多个支持转动体中,从动于该带部件环状移动而转动的从动转动体的转动角速度或者转动角位移,将所述控制装置构成为,根据该转动检测装置的检测结果,实行补偿所述驱动速度变动形态的处理。
(9)根据上述(1)的图象形成装置,其中,将所述控装置构成为,实行所述图案图像的形成处理,该图案图像由沿着潜像载置体的表面移动方向排列的多个可视图像构成,用能够测定所述图案图像中的可视图像之间间距的装置作为所述图像检测装置。
本发明的效果在于,用一个共用的驱动源来驱动潜像载置体、以及用于输送转印体的带驱动装置等输送装置,有望降低成本。
此外,本发明根据图案图像检测结果来掌握周期性图像伸缩形态,该周期性图像伸缩形态以接受共用驱动源传动的潜像载置体等部件的一周转为周期。而后,求出共用驱动源的驱动速度变动形态,该驱动速度变动形态可使得潜像写入位置上的潜像发生能够抵消该伸缩形态的潜像伸缩形态,从而在进行打印时,根据该驱动速度变动形态来驱动共用驱动源,抑制上述周期性伸缩所带来的图像混乱。
附图说明
图1是涉及实施方式的打印机结构的示意图。
图2是上述打印机中Y用处理单元结构的放大图。
图3是显示Y用处理单元以及被固定在打印机主机上的的Y用感光体齿轮的立体图。
图4是显示上述打印机的转印单元和驱动传动系统的结构的示意图。
图5是显示上述打印机的驱动传动系统结构的示意图。
图6是显示上述打印机主控制部和驱动控制部配合实行控制的一部分控制流程的流程图。
图7是示例性显示中间转印带上形成的图案图像的示意图。
图8是用于说明图案图像中的小片图像位置与检测时刻之间关系的示意图。
图9是同时显示图案传感器和中间转印带的立体图。
图10是表示主控制部和驱动控制部构成的方框图。
图11是显示第五变形例的打印机要部的示意图。
图12是显示感光体以及其周围结构的示意图。
图13是显示感光体齿轮偏心引起的感光体速度变动形态的示意图。
图14是表示中间转印带速度的图。
图15是表示共用电机驱动控制引起的感光体速度变动的图。
图16是表示共用电机驱动控制引起的中间转印带速度变动的图。
图17是显示感光体齿轮偏心引起的感光体速度变动形态、共用电机驱动控制引起的速度变动形态、以及实际的速度变动形态的图。
图18是显示图17所示的共用电机驱动控制引起的中间转印带的速度变动形态的图。
标记的说明
1Y、1C、1M、1K:感光体(圆柱形潜像载置体)
8:中间转印带(转印体、带部件)
12:驱动辊(驱动转动体)
15:转印单元(转印装置)
55Y:显影器(显影装置)
160:共用驱动电机(共用驱动源)
200:主控制部(控制装置中的一部分)
250:驱动控制部(控制装置中的一部分)
P:记录片
具体实施方式
以下利用电子照相方式打印机(以下简称为打印机)作为利用本发明的图像形成装置,说明该打印机的实施方式。
首先说明本实施方式的打印机基本结构。图1是大致显示本实施方式的打印机的结构的示意图。如图所示,该打印机包括用于形成黄色、青色、洋红色、黑色(以下用Y、C、M、K为标记)调色剂图像的四台处理单元6Y、6C、6M、6K。这些处理单元除了使用颜色互不相同的图像形成物质以外,其他结构相同,达到寿命时被交换。以形成Y调色剂图像的处理单元6Y为例说明。如图2所示,该处理单元6Y包括作为圆柱形潜像载置体的鼓状感光体1Y、鼓清洁装置2Y、消电装置(未图示)、充电装置4Y、以及显影器5Y等。处理单元6Y可在打印机主机上装卸,进行一次性消耗性部件交换。
充电装置4Y对受未图示驱动装置驱动而按图中顺时针方向转动的感光体1Y充电,使感光体1Y表面均匀带电。均匀带电的感光体1Y表面上载置用激光L曝光扫描了的Y用静电潜像。该Y用静电潜像受显影器5Y显影,形成为Y调色剂图像,该显影器5Y使用Y显影剂,其中包含Y调色剂和磁性载体。而后,该Y调色剂图像被中间转印到下述作为带部件的中间转印带8上。鼓状清洁装置2Y清除经过了中间转印工序后残留在感光体1Y表面上残留调色剂。上述消电装置消除清洁后残留在感光体1Y上的残留电荷。经过消电,感光体1Y表面被初始化,以备下一次图像形成。其他颜色的处理单元(6C、6M、6K)也同样地在感光体(1C、1M、1K)上形成C、M、K调色剂图像,并将调色剂图像转印到中间转印带8上。
作为显影装置的显影器5具有显影辊51Y,该显影辊51Y被设置为其中一部分从显影器5的框体开口露出。此外,显影器5还包括两个互相平行设置的输送螺旋搅拌器55Y、以及刮板52Y、调色剂浓度传感器(以下称为T传感器)56Y等。
显影器5Y的框体内收纳未图示Y显影剂,该Y显影剂包含磁性载体和Y调色剂。Y显影剂一边受到两个输送螺旋搅拌器搅拌输送,一边被摩擦带电后,由上述显影辊51Y表面载置。而后,Y显影剂层受到刮板52Y对厚度限制后,被输送到与Y用感光体1Y相对设置的显影区域,在此处附着到感光体1Y上的静电潜像上。通过该附着,感光体1Y上形成Y调色剂图像。由于显影而消费了Y调色剂的Y显影剂随着显影辊51Y的转动返回到显影器5Y的框体内。
两个输送螺旋搅拌器55Y之间设置隔离壁。该隔离壁将框体内部分隔为第一供给部53Y和第二供给部54Y,第一供给部53Y中收纳显影辊51Y以及位于图右侧的输送螺旋搅拌器55Y,第二供给部54Y中收纳位于图左侧的输送螺旋搅拌器55Y。位于图右侧的螺旋搅拌器55Y受到未图示驱动装置驱动而转动,将第一供给部53内部的Y显影剂沿着垂直于图面方向,从图表面向图内部输送,向显影辊51Y提供Y显影剂。由图右侧的输送螺旋搅拌器55Y输送、到达第一供给部53Y端部附近的Y显影剂,通过设于上述隔离壁上的未图示开口部,进入第二供给部54Y。在第二供给部54Y中,位于图左侧的输送螺旋搅拌器55Y受到未图示驱动装置驱动而转动,沿着与图右侧的输送螺旋搅拌器55Y相反的输送方向输送来自于第一供给部53Y的Y显影剂。由图左侧的输送螺旋搅拌器55Y输送、到达第二供给部54Y端部附近的Y显影剂,通过设于上述隔离壁另一方的开口部(未图示),返回第一供给部53Y。
用导磁率传感器形成的上述T传感器56Y,被设置在第二供给部54Y的底壁上,输出电压,该电压值对应于通过其上方的Y显影剂导磁率。双成份显影剂包含调色剂和磁性载体,其导磁率与调色剂浓度之间具有良好的相关关系,因此,T传感器56Y输出的电压值与Y调色剂浓度相对应。该输出电压值被送往未图示控制部,该控制部包括RAM,其中保存T传感器56Y输出电压的目标值即Y用Vtref。此外,该RAM中还保存搭载在其他显影器上的未图示T传感器的输出电压目标值,即C用Vtref、M用Vtref、K用Vtref的数据。具体来说,上述控制部控制未图示Y用调色剂输送装置的驱动,向第二供给部54Y内补充Y调色剂,使得T传感器56Y输出的电压值接近Y用Vtref。通过该补充,显影器5Y内部的Y显影剂中的Y调色剂浓度被保持在预定范围内。对于其他处理单元的显影器,用C、M、K用调色剂输送装置实行同样的调色剂补充控制。
在先前所示的图1中,处理单元6Y、6C、6M、6K的下方设置光写入单元7,作为潜像写入装置。该光写入单元7根据图像信息发射激光L,照射处理单元6Y、6C、6M、6K内部各自的感光体,进行曝光。通过该曝光,感光体1Y、1C、1M、1K上形成Y、C、M、K用的静电潜像。在此,光写入单元7用受电机驱动而转动的多面反射镜扫描,并经由多个光学透镜或反射镜,将光源发射的激光L照射到感光体上。
图1中光写入单元7下方设置记录纸收纳装置,其中包括记录纸收纳盒26、以及组装在这些记录纸收纳盒26中的供纸辊27等。记录纸收纳盒26中重叠收纳多张作为片状记录体的记录片P,供纸辊27接触各个记录纸收纳装置中位于最上面的记录片P。当供纸辊27受到未图示驱动装置驱动,进行图中反时针转动时,最上面的记录片P被输出,并送往供纸路70。
该供纸路70末端附近设置定位辊对28。该定位辊对28中用于夹持记录片P的两个辊进行转动,并在夹持了记录片P后立即暂停转动。而后在适当的时刻重新开始转动,将记录片P送往下述二次转印夹持部。
图1中处理单元6Y、6C、6M、6K上方设置转印单元15,其中中间转印带8一边受到拉架一边进行环状转动。作为转印装置的转印单元15,除了具有中间转印带8以外,还包括二次转印偏压辊19、带清洁装置10等。另外还包括四个一次转印偏压辊9Y、9C、9M、9K、驱动辊12、清洁支持辊13、从动辊14、张力辊11等。中间转印带8由这些辊拉架,并受驱动辊12驱动,按图中反时针运转,进行环状移动。一次转印偏压辊9Y、9C、9M、9K分别与感光体1Y、1C、1M、1K夹持上述进行环转移动的中间转印带8,形成各自的一次转印夹持部。这些一次转印偏压辊9Y、9C、9M、9K采用向中间转印带8的内周表面(环的内周表面)施加与调色剂极性相反(如正极性)的转印偏压的方式。除了一次转印偏压辊9Y、9C、9M、9K以外,所有其他的辊都电接地。随着环状移动,中间转印带8依次通过Y、C、M、K用的一次转印夹持部,在该过程中,感光体1Y、1C、1M、1K上的Y、C、M、K调色剂图像受到一次转印而被重合。这样,中间转印带8上便形成了四色重合的调色剂图像(以下称为四色调色剂图像)。
作为驱动转动体的驱动辊12与二次转印辊19之间夹持中间转印带8,并形成二次转印夹持部。中间转印带8上的可视图像即四色调色剂图像在该二次转印夹持部中被转印到记录片P上。该调色剂图像与记录片P的白色互相结合,成为全彩色调色剂图像。经过二次转印夹持部后,中间转印带8上附着了未被转印到记录片P上的转印残留调色剂,该转印残留调色剂由带清洁装置10清洁。在二次转印夹持部中四色调色剂图像经过一次性的二次转印后,该记录片P经由转印后输送路71,被送往定影装置20。
在定影装置20中,定影辊20a和加压辊20b之间形成定影夹持部,其中,定影辊20a内部具有卤素灯等加热源,加压辊20b在转动的同时以预定压力接触定影辊20a。用定影夹持部夹持被送入定影装置20内部的记录片P,并使该记录片P的未定影调色剂图像载置面贴在定影辊20a上。而后,调色剂图像中的调色剂受到加热或加压的影响而被软化,从而全彩色图像得以定影。
定影装置20内全彩色图像被定影后,记录片P被排出定影装置20,到达排纸路72和翻转前输送路73的分支部位。该分支部位上设置可进行摆动的第一转换部件75,通过该第一转换部件75的摆动来转换记录片P的行进通路。具体来说,第一转换部件75前端向接近翻转前输送路73方向摆动时,记录片P的行进通路转向排纸路72方向。而第一转换部件75前端向离开翻转前输送路73方向摆动时,记录片P的行进通路转向翻转前输送路73方向。
在第一转换部件75选择通往排纸路72的行进通路时,记录片P在排纸路72上经由排纸辊对100后,被堆置到设于机外打印机框体上表面上的堆栈部50a上。而当第一转换部件75选择了通往翻转前输送路73的行进通路时,记录片P经由翻转前输送路73,进入翻转辊对21的夹持部。翻转辊对21向着堆栈部50a输送被夹入辊间的记录片P,并在记录片P的后端即将进入夹持部之前,使辊反向转动。通过该反向转动,记录片P转而向着与至此的输送方向相反的方向输送,记录片P的后端进入翻转输送路74。
翻转输送路74从铅直方向的上方向着下方弯曲延伸,该通路中设有第一翻转输送辊对22、第二翻转输送辊对23、以及第三翻转输送辊对24。记录片P被输送,依次经过这些辊对的夹持部,被上下翻转。经上下翻转后的记录纸P返回上述供纸路70后,再次到达二次转印夹持部。而后,记录片P进入二次转印夹持部,此时,未载置图像的表面紧贴中间转印带8,中间转印带上的第二张四色调色剂图像被一次性地二次转印到该图像未载置表面。此后,经由转印后输送路71、定影装置20、排纸路72、以及排纸辊对100,记录片P被堆置到机外堆栈部50a上。通过上述翻转输送,在记录片P两侧表面上形成了全彩色图像。
在上述转印单元15与位于该转印单元上方的堆栈部50a之间,设置罐支持部31。该罐支持部31载置调色剂罐32Y、32C、32M、32K,这些调色剂罐为收纳Y、C、M、K调色剂的调色剂收纳部。调色剂罐32Y、32C、32M、32K被互相排置为相对于水平稍微倾斜一定角度,其设置位置按Y、C、M、K顺序逐渐提高。通过下述调色剂输送装置,调色剂罐32Y、32C、32M、32K中的Y、C、M、K调色剂被分别适量地补充到处理单元6Y、6C、6M、6K的显影器中。这些调色剂罐32Y、32C、32M、32K独立于处理单元6Y、6C、6M、6K,可在打印机主机上装卸。
本打印机根据形成黑白图像的黑白模式和形成彩色图像的彩色模式,在感光体与中间转印带8之间形成不同的接触状态。具体来说,在转印单元15的四个一次转印偏压辊9Y、9C、9M、9K中,K用一次转印偏压辊9K与其他一次转印偏压辊不同,用未图示的专用支架支承。而Y、C、M用的三个一次转印偏压辊9Y、9C、9M则用未图示的共用移动支架支承。该移动支架受未图示磁铁线圈驱动,可向接近感光体1Y、1C、1M方向、以及离开感光体1Y、1C、1M方向移动,当移动支架向离开感光体1Y、1C、1M方向移动时,中间转印带8的拉架姿态发生改变,该中间转印带8与Y、C、M用的感光体1Y、1C、1M分开,而K用感光体1K却依然保持与中间转印带8相接触。这样,在黑白模式中,仅剩下K用感光体1K接触中间转印带8,进行图形形成动作。此时,在四台感光体中只有K用感光体1K受到驱动而转动,而对Y、C、M用感光体1Y、1C、1M,则停止驱动。
当上述移动支架向接近感光体1Y、1C、1M方向移动时,中间转印带8的拉架姿态发生改变,至此为止与三台感光体1Y、1C、1M分开的中间转印带8分别接触该三台感光体1Y、1C、1M。此时,K用感光体保持与中间转印带8的接触。如此,彩色模式以四台感光体1Y、1C、1M、1K都与中间转印带8相接触的状态,进行图像形成。上述结构中,移动支架或上述磁铁线圈等起到离合装置作用,用于使得感光体和中间转印带8结合或分开。
本打印机包括作为控制装置的未图示主控制部,用以控制四台处理单元6Y、6C、6M、6K或光写入单元7等装置。该主控制部包括运算装置CPU(中央处理单元)、数据存储装置RAM(随机存取记忆体)、以及数据存储装置ROM(只读记忆体)等,其根据保存在ROM中的程序,来控制处理单元或光写入单元的驱动。
除了主控制部以外,还具有未图示的驱动控制部。该驱动控制部包括CPU或ROM、以及作为数据存储装置的不挥发性RAM等,其根据保存在ROM中的程序,来控制下述共用驱动电机或感光体电机。
图3是显示可以在打印机主机上装卸的Y用处理单元6Y以及被固定于打印机主机的Y用感光体齿轮151Y的立体图。该图中,感光体齿轮151Y在打印机主机内可转动地受到支承。另一方面,处理单元6Y可以在打印机主机上装卸。处理单元6Y中的感光体1Y包括圆柱形鼓部、以及从该鼓部转动轴线方向两端端面突出的轴部件,这些轴部件分别向单元框体外部突出。在两个轴部件中,位于图面内部的未被图示的一方的轴部件上固定了公知的连轴器。打印机主机一方的感光体齿轮151Y的转动中心上形成连轴器部152Y。该连轴器部152Y沿轴线方向与固定在感光体1Y轴部件上的上述连轴器相连接。通过该连接,感光体齿轮151Y的转动驱动力经由连轴器连接部被传输到感光体1Y。如果将处理单元6Y从打印机主机内拉出,则被固定在感光体1Y轴部件上的未图示连轴器与感光体齿轮151Y上的连轴器部152之间的连接被解除。以上针对Y用处理单元6Y,说明了在打印机主机上装卸时,感光体1Y与感光体齿轮151Y之间的连接机构以及连接解除机构,其他颜色用处理单元具有同样的结构。
在上述结构中,如果感光体齿轮151Y发生偏心,则感光体1Y每转动一周便会发生一周期的表示为正弦曲线特性的速度变动。
下面说明本实施方式的打印机所具有的特征性结构。
图4是大致显示转印单元15和驱动传动系统的结构的示意图。图5是大致显示驱动传动系统结构的示意图。K用感光体1K的感光体齿轮151K与共用驱动源的共用驱动电机160的电机齿轮160a相啮合。共用驱动电机160由定速性能良好的直流非电刷电机、步进电机等构成。从共用驱动电机160的电机齿轮160a传送到K用感光体齿轮151K的驱动力,经由第一中继齿轮161被传送到M用感光齿轮151M。而后,传送到M用感光体齿轮151M的驱动力,经由第二中继齿轮162被传送到C用感光齿轮151C。进而,传送到C用感光体齿轮151C的驱动力,经由第三中继齿轮163被传送到Y用感光齿轮151Y。这样,通过依次转送驱动力,从而能够用一个共用驱动电机160来驱动四台感光体1Y、1C、1M、1K进行转动。
K用感光体齿轮151K除了与电机齿轮160a以及第一中继齿轮161啮合以外,还与第四中继齿轮164相啮合。从感光体齿轮151K传输到第四中继齿轮164上的驱动力,依次经由第五中继齿轮165以及同心齿轮166,被传送到驱动辊齿轮167。驱动辊齿轮167被固定在驱动辊12的转动轴部件上,与驱动辊12一体转动,该驱动辊12用于驱动中间转印带8进行环状移动。通过上述驱动力的传动,共用驱动电机160产生的驱动力驱动中间转印带8进行环状转动。在此,第五中继齿轮165和同心齿轮166一体形成,并且互相在偏离转动轴线的方向上进行一体转动。
优选使用设有电磁离合器的部件作为各种中继齿轮,根据需要传输或者截断来自共用电机的转动驱动力。例如,在形成黑白图像的黑白模式中,通过第一中继齿轮161截断通往下游的驱动力传动,从而使得Y、M、C用三台感光体1Y、1C、1M保持停止而仅驱动K用感光体1K。
在K用感光体齿轮151K周向预定位置设有基准转动角检测用的标记153。与此相对,在图中感光体齿轮151K的左侧,利用光学技术设置标记检测传感器154,用于在感光体齿轮151K成为预定转动角度状态时检测标记153。利用标记检测传感器154检测标记153,以此检测感光体齿轮151K是否达到预定转动角度状态。
驱动控制部250向共用驱动电机160输出预定的驱动电流。本实施方式采用内藏速度传感器的直流无刷电机(即所谓直流伺服电机)作为共用驱动电机160,其中速度传感器用于检测电机轴转动角速度。该直流无刷电机具有U、V、W三相星型绕线线圈和转子。还具有用于检测转子磁极的三个霍尔传感器,作为转子的位置检测部,该霍尔传感器的输出端子与驱动控制部250相连接。而在利用内藏MR(磁阻)传感器的直流伺服电机时,转子周围具有被磁化了的磁模态与MR传感器所形成的转动速度检测部(速度信息检测部),该转动速度检测部的输出端子与驱动控制部250相连接。驱动控制部250分别具有三个高端(high side)晶体管和低端(low side)晶体管,分别与线圈的U、V、W相连接。根据上述霍尔传感器输出的转子位置信号来确定转子位置,并根据该结果生成相转变信号。该相转变信号对驱动控制部250的各个晶体管进行开关控制,依次转换励磁相,使转子转动。
驱动控制部250对速度传感器检测到的转动速度信息与目标转动速度信息进行比较,生成并输出脉宽调制(PWM)信号,该PWM信号使得检测到的电机轴转动速度成为目标转动速度。通过与门(and gate)逻辑运算电路,PWM信号被重叠到上述相转换信号上,由此进行驱动电流斩波。关于实行上述斩波的装置,可示例性地采用公知的PLL控制电路系统,对速度传感器的输出脉冲信号和目标转动速度信息进行比较。而对于获得目标转动速度信息的装置,可示例性地采用输出脉冲信号的装置,该脉冲信号根据预先设定的用于对以感光体一周转为周期的转动速度变动成分进行补偿的目标转动速度实行了频率调制。另外,目标转动速度信息的处理装置也可利用数字电路,而不用模拟电路。在进行数字处理时,可测定速度传感器输出波形的周期,计算转动角速度。或者对速度传感器的输出脉冲数进行计数,根据任意时间内测定的计数值来计算转动角速度。另外,在对转动角位移而不是转动角速度进行检测或控制的情况下,可对速度传感器的输出脉冲数进行计数,计算转动角的位移量。而后,计算与控制目标值输出部输出的目标数据之间的差分,驱动共用电机160,使得该差分值减小。驱动控制部250中通常搭载比例-积分-微分(PID)控制器等元件,用于进行信号处理,消除目标转动速度的偏差、过冲、以及发振等,而后向驱动脉冲发生部输出PWM信号。
图6是显示本打印机主控制部和驱动控制部配合实行控制的一部分控制流程的流程图。在该控制流程中,首先判断是否保存了有效的电机驱动速度变动形态(步骤1,以下用S 1表示)。如果曾经实施过图示的控制流程,则存储器等中已经保存了有效的电机驱动速度变动形态。关于电机驱动速度变动形态,在实行感光体或转印单元15的交换、装卸、或驱动传动系统周边修理等时,可根据下述图案图像的检测,形成新的电机驱动速度变动形态。为此,在产品出货或者交换感光体或转印单元后,并不是立刻就保存了有效的电机驱动速度变动形态,而需要实行S2至S7的步骤。而在已经保存了有效的电机驱动速度变动形态的情况下(S 1为“是”),则根据该有效的电机驱动速度变动形态,直接实行S8和S9步骤。
当没有保存有效的电机驱动速度变动形态时,通过S2至S7的步骤,实行图案图像的检测以及电机驱动速度变动形态的形成。具体如下,首先,为了检测感光体1K在一周转周期中发生的正弦形速度变动形态所引起的图像伸缩形态,在感光体1K表面形成图案图像,并将该图案图像转印到中间转印带8上(S2)。而后,用光学传感器形成的图像检测装置即图案传感器90(参见图4),分别检测构成该图案图像的多个小片图像(S3)。如图7所示,图案图像由沿着中间转印带8的副扫描方向(移动方向)呈梯形排列的多个小片图像45构成,该小片图像之间的间距随着感光体齿轮151K偏心引起的感光体1K正弦形速度变动而变动。在检测各个小片图像的同时,保存标记检测传感器154检测到感光体齿轮151K上标记153的时间。
在S3的检测结果中,除了感光体齿轮偏心造成感光体1K速度变动所引起的小片图像检测时间间隔变动的成份以外,还包含了中间转印带8速度变动所引起的小片图像检测时间间隔变动的成分。从该检测结果中抽取前者的变动成分(S4)。而后,对被抽取的变动成分(即感光体1K的正弦曲线形速度变动形态)进行判断,判断其在小片图像检测时是否存在小片图像检测时间间隔误差(S5)。该误差表示,在小片图像检测时中间转印带8的速度变动所引起的小片图像检测时间间隔和小片图像间距之间的误差。如果存在误差,即在小片图像检测时中间转印带8存在速度变动(S5为“是”),则对该检测到的速度变动图案进行补偿,以消除该误差(S6)。通过到此为止的流程,可以获得在感光体(1K)每转动一周所发生的形成于中间转印带8上的图像中的正弦曲线形伸缩形态(即正弦曲线的振幅和相位)。此后,根据该伸缩形态,计算可以抵消该伸缩形态的电机驱动速度变动形态(S7)。该电机驱动速度变动形态通过主动改变在感光体1K的曝光点SP(潜像写入位置)上的感光体1K的线速度,从而获得潜像伸缩形态,该潜像伸缩形态可用以抵消齿轮偏心造成感光体1K速度变动所引起的图像伸缩形态。在电机驱动速度变动形态形成以后的打印工作中,根据该电机驱动速度变动形态以及反映感光体1K的转动角度状态的标记检测传感器154的输出,来对共用驱动电机160的驱动速度进行微调(S8、S9)。
本发明人发现,在用一台共用驱动电机160同时驱动感光体1K和中间转印带8的上述结构中,共用驱动电机160的转动速度变动所引起的图像伸缩只发生在曝光点SP上,而在转印位置的转印点TP上不会引起发生图像伸缩。具体来说,在本实施方式中,当使得共用驱动电机160的驱动速度发生变化时,感光体1K的线速度以及中间转印带8的线速度也随之分别发生相同量的变化。为此,即使主动改变共用驱动电机的驱动速度,该驱动速度的变动也不会造成感光体1K与中间转印带8之间发生线速度差异。在这样的结构中,主动改变共用驱动电机160的驱动速度所带来的图像伸缩,只会在曝光点SP上写入潜像时发生。因此,通过主动改变共用驱动电机160驱动速度所形成的潜像伸缩形态,可用以抵消感光体齿轮偏心造成感光体1K速度变动所引起的图像伸缩形态,而以能够形成该潜像伸缩形态的驱动速度形态来驱动共用驱动电机160,最终可以消除中间转印带8上的图像伸缩。
以下进一步详细说明图6所示控制流程中的各个步骤。在S2的步骤中,用一定速度驱动共用驱动电机160,同时在任一感光体表面上形成图案图像,并将该图案图像转印到中间转移带8上。图7是示例性显示该图案图像的示意图。该图案图像是以预定间距、沿着副扫描方向(感光体表面移动方向)排列多个用Y、C、M、K中任一颜色形成的小片图像45所形成的图像。如图所示,各个调色剂图像45被形成为沿主扫描方向延伸的矩形形状。图案检测传感器90逐个检测该图案图像中的多个小片图像45,并测定从任意基准时间开始到各个小片图像45被检测为止的时间tk01、tk02、tk03、......。
在S4中,驱动辊12偏心引起带速度变动,出于补偿该带速度变动影响的需要,设定图案图像在带移动方向上的长度Pa为驱动辊12周长的整数倍。而且,利用离心成型法形成的中间转印带8,其每一周转发生的正弦曲线形厚度误差会引起带速度变动,出于补偿该带速度变动影响的需要,长度Pa被设定为带周长的整数倍。在图案传感器90检测到的小片图像检测时间间隔中,重叠了所有速度变动,其中包括感光体的速度变动、以驱动辊一周转为周期发生的中间转印带速度变动、以及带的一个周期中发生的带速度变动,对其中的感光体速度变动,需要进行高精度检测。高精度检测需要间隔Ps较短、密度较高的图案群。而实际上,图案间距Ps取决于可能形成的图案宽度以及运算时间等关系。
例如,当以驱动辊12每一周转所发生的带速度变动成分作为补偿对象时,还需要考虑驱动辊12的转动周期来设定取样图案长度Pa。如果设本打印机中的感光体直径为40mm,驱动辊12的直径为30mm,则换算为中间转印带8的表面移动距离的感光体以及驱动辊12的转动周期分别为125.7mm以及94.2mm。设定取样图案长度Pa为该两个值的公约数。在此,将最小公约数377mm设定为取样图案长度Pa。可将该取样图案长度Pa分为等间隔来设定图案间隔Ps。这样,便可分别精确检测感光体一周转周期的变动成分、以及以驱动辊12一周转为周期的带速度变动。进而,当中间转印带8周向厚度变动引起的带速度变动也作为补偿对象时,可将上述最小公约数377mm的整数倍设定为最接近带一周转的取样图案长度Pa,以此精确检测中间转印带8的周期变动。
对于驱动辊12的驱动源即共用驱动电机160的转动周期那样的、为感光体一个周期的10倍以上的周期中所发生的变动成分,可用低通滤波器对检测数据进行数据处理来去除。
图9是同时显示图案传感器90和中间转印带8的立体图。图案传感器90被设置在中间转印带8上方,用以在图6的S3中检测形成在中间转印带8的图像区域中的带宽度方向端部上的图案图像中的小片图像。该图案传感器90包括未图示照明用光源的LED元件、接受反射光的受光元件、以及一对聚光透镜。LED元件使用具有一定光量的元件,该光量足以形成检测中间转印带8上的图案图像中的各个小片图像45所需要的反射光。受光元件用直线形排列多个受光像素形成的线型受光元件即CCD构成,并被设置在从中间转印带8上的小片图像45反射的光束通过聚光透镜后的入射位置。
图10是表示主控制部200和驱动控制部250结构的方框图。包括图9所示的图案传感器90在内的检测传感器部251所获得的信号经增幅器(AMP)252增幅后,通过滤波器253,仅剩下与图7所示图案图像的检测信号相对应的信号成分。通过滤波器253的信号由A/D转换器254对其进行A/D转换,将其从模拟数据转换为数字数据。取样控制部256控制数据取样,取样数据被保存到FIFO存储器255中。图案图像检测结束后,被保存的数据经由I/O端口260,被从驱动控制部250送往主控制部200。在主控制部200中,来自驱动控制部250的数据由数据总线205被上载到CPU201以及RAM202,CPU201进行运算处理,计算上述补偿对象的变动量。
CPU201在适当的时刻对来自检测传感器251的检测信号进行监视,用发光量控制部257来调整发光量,用以确保在中间转印带8或检测传感器部251中的图案传感器的LED元件发生劣化等时,也能够可靠地检测到图案图像内的小片图像45,使得来自检测传感器部251中的受光元件的受光信号始终保持达到一定水准。
ROM203中存放各种程序,其中包括计算各种偏离量的程序。通过地址总线204指定ROM地址、RAM地址、以及各种输出输入机器。当检测图案图像中的各个小片图像45时,CPU201在预定时间,如标记检测传感器154检测到感光体齿轮151K的标记153(参见图4)时等,向各个部分发送指令,读取保存在ROM203中的图案图像的图像数据,在任一颜色的感光体上开始进行图案图像用的光写入。此时实行的动作与普通打印工作相同。由此,任一颜色的处理单元在感光体表面形成图案图像,并将该图案图像转印到中间转印带8上。用上述驱样控制部256所设定的预定取样周期,将检测传感器部251检测到的该图案图像中的各个小片图像45的检测结果,作为通过A/D转换器254转换了的离散数据,保存到FIFO255中。FIFO255中保存的数据为对应于图案检测传感器90的受光元件的图案反射光量的输出信号数值。该数值随着调色剂颜色或小片图像45的调色剂浓度而变化。在本打印机中,根据数值的峰值认知,进行图案通过检测,而不用预定阀值来进行图案检测的判断。
这样,S3步骤中所得到的小片图像检测时间间隔数据(以下称为“图案检测数据”)被保存到RAM202中。该图案检测数据包含感光体一周转周期的速度变动所引起的时间间隔变动成分、以及中间转印带8厚度偏差造成该中间转印带8一个周期中发生的带速度变动所引起的时间间隔变动成分。本打印机检测上述各个变动成分的振幅以及相位。关于检测方法,例如有将所有数据的平均值作为0,从变动值的零交叉或者峰值,检测该变动成分的振幅和相位。但是,该方法不适用于从检测数据中算出多个变动成分。对此,本打印机采用的方法为,利用正交检波进行数据处理(正交检波处理),来从图案检测数据算出在各个补偿对象的转动周期中发生的变动成分的振幅和相位。正交检波处理是指通信技术领域中公知的用于解调电路的信号解析技术。
在S4的步骤中检测到的各种时间间隔变动成分中,对于在驱动辊12一周转周期中发生的变动成分、或者中间转印带8的一个周期中发生的变动成分,可用以下方法来消除。即对于从上述图案检测数据算出的驱动辊12的一周转周期中发生的变动成分、以及中间转印带一个周期中发生的变动成分,在其振幅以及相位的数据中,不但包含了从感光体转印到中间转印带8上时因感光体与中间转印带之间的线速度差异而造成的小片间隔变动,而且还包含了用图案传感器90检测小片图像45时,在检测位置上的带速度变动所引起的小片检测间距误差。以下,以如图4所示的感光体外周表面上的转印点TP和图案传感器90检测小片图像的检测点DP为例进行说明。同时,以图4结构为例,说明在驱动辊12一周转周期以及带一个周期中的带变动所引起的中间转印带8上的小片检测时间间隔的变动量、与带速度变动引起在检测点DP的小片检测时间间隔检测误差之间的关系。进而说明根据上述图案检测数据,补偿小片检测时间间隔误差,导出适当的图案变动量的方法。在此用在感光体1K上形成黑色图案图像为例进行说明,对于其他颜色的图案图像的形成,可采用相同方法。
在图6的S2步骤中,以一定时间间隔在感光体1K表面写入小片图像的潜像。而后,用以下式1表示中间转印带速度VbT。该VbT中包含当图案图像被从感光体1K转印到中间转印带8上时,驱动辊12一周转周期中的带速度变动。此处,式1中的Vb0表示中间转印带8的平均速度。ΔVb表示在驱动辊12一周转周期中发生的转印带速度变动的振幅。ωb0表示驱动辊12的转动角速度。αb表示图案图像中位于前方的小片图像被转印到中间转印带8的时刻t=0时的带速度变动的初始相位。
VbT=Vb0+ΔVb cos(ωb0t+αb)(式1)
根据电机驱动速度变动形态对共用驱动电机160进行微调时的需要,保存驱动辊齿轮167上的标记167a被第二标记检测传感器168检测到的时刻(tdo),该驱动辊齿轮167与驱动辊12一体转动。
在S3的步骤中,在感光体1K上以微小时间间隔δt形成的任意两个小片图像之间的间距互相以相同时间间隔到达转印点TP。但是,中间转印带8上的小片间距却受到带速度的影响而发生变化。如果中间转印带8的速度大于平均速度,则小片间距变大,而如果带速度小于平均速度,则小片间距变短。包含变动量的小片间距δP0可用以下式2表示。
δP0=VbTδt={Vb0+ΔVb cos(ωb0t+αb)}δt    (式2)
S3的步骤中,在中间转印带8从转印点TP移动到检测点DP所要的时间Tφ后,测定该中间转印带8上的图案图像中的小片间距。换而言之,该检测是在小片图像被从转印点TP送到检测点DP的期间,驱动辊12转动了相位角φd以后的时刻进行的。在各个处理单元中该相位角φd不同,以下分别以Y、C、M、K各自形态的相位角φdy、φdc、φdm、φdk代入进行补偿值的计算。小片间距测定时的带速度VbD用下式3表示。
VbD  =Vb0+ΔVb cos(ωb0t+αbd)(式3)
相对于在转印点TP上的带速度变动,此时的带速度变动被为具有Tφ时间后的相位角φd的变动。在测定中间转印带上的图案通过检测点DP的时间时,如果带速度大于平均速度,则检测到的小片间距较短,而如果带速度大于平均值,则检测到的小片间距较大。此时的差异便是检测误差。用图案检测传感器90检测中间转印带8上的小片图像45时,该小片间距δP可用下式4表示。在此,Pn=Vb0δt。
δP = δP 0 V bD V b 0 = P n V b 0 + Δ V b cos ( ω b 0 t + α b ) V b 0 + Δ V b cos ( ω b 0 t + α b + φ d ) (式4)
在此由于带速度变动成分ΔVb相比于平均速度Vb0充分小,因此可以用式5来近似式4。
(式5)
δP = P n 1 V b 0 { V b 0 + Δ V b cos ( ω b 0 t + α b ) - Δ V b cos ( ω b 0 t + α b + φ d ) } (式5)
上式中大括号内的第二项是中间转印带上小片间距的变动量,第三项是测定时的检测误差量。该式可改写成下式6。
δP = P n 1 V b 0 { V b 0 + 2 Δ V b sin ( φ d 2 ) sin ( ω b 0 t + α b + φ d 2 ) } (式6)
上式表示以保持一定间隔的微小时间δt形成的两个小片图像被转印到中间转印带8上后被图案检测传感器90检测到的小片间距,其中包含检测误差。
利用上述分析,可以调查式2中的中间转印带上的小片间距、与作为该小片间距测定结果之间的关系。基于该测定结果和式2之间的关系,可用下式7和式8来表示驱动辊12一周转周期中发生的带速度变动所引起的中间转印带上的小片间距的变动、与该变动测定结果中的变动的振幅以及相位之间的关系。
实际小片间距的振幅与作为测定结果的小片间距的振幅之间的关系为,
Δ V b : 2 Δ V b sin ( φ d 2 ) (式7)
实际小片间距的相位与作为测定结果的小片间距的相位之间的关系为,
α b : α b + φ d 2 - π 2 (式8)
根据上式可知,因小片检测时的检测误差,被检测到的中间转印带上的小片间距,其变动成分的振幅为2sin(φd/2)倍,相位角度改变了
Figure GSB00000981146400243
度。这样,对该误差量进行补偿后,便可以算出中间转印带上的小片间距的变动量。对于在中间转印带8一周转周期中发生的带速度变动,也可以用同样的方法补偿,根据从转印点TP与检测点DP之间距离,代入中间转印带8的相位角φbby、φbc、φbm、φbk)并进行计算。
在S7的步骤中,能够抵消小片间距变动的电机驱动速度变动形态的计算方法如下。即,首先用共用驱动电机160驱动感光体1K和中间转印带8,求出共用驱动电机160的转动变动、与电机转动变动引起的中间转印带8上的小片间距变动量之间的关系。而后,对小片间距检测所得到的共用驱动电机160的驱动速度变动形态进行分析,该驱动速度变动形态可用于抵消各个补偿对象的转动变动所引起的中间转印带上的小片间距变动。
在图4中,以标记检测传感器154检测到感光体齿轮151Y上的标记153的时刻为基准,设共用驱动电机160的角速度ωm用下式9表示。在此,式9中的ωm0表示共用驱动电机160的平均角速度,Δωm1表示共用驱动电机160的转动速度变动的振幅,ωm1表示转动速度成分的角速度,αm1表示标记检测传感器154的检测基准的变动成分的初始相位。
ωm=ωm0+Δωm1cos(ωm1t+αm1)        (式9)
在上述式9中,右边第二项Δωm1cos(ωm1t+αm1)表示,以标记检测传感器154检测到感光体齿轮151Y上的标记153的时刻为基准,在时间t以任意转动角速度进行转动时发生的转动角速度变动量。具体来说,表示补偿各个补偿对象即在感光体1K的一周转周期、驱动辊12的一周转周期、以及中间转印带8的一个周期中的速度变动所引起的小片变动的转动角速度变动量。本打印机有三个补偿对象,因此,在实行驱动控制时,式9的右边还应加上第三项和第四项的各个转动角速度ωm2、ωm2的变动成分。由于繁杂,在此仅对一个成分进行说明。此时,当设公用驱动电机到感光体1K转动轴的减速比为Gd,并设感光体1K的半径为Rd时,感光体1K的表面移动速度Vdm可用以下式10表示。
Vdm=RdGdωm=RdGdm0+Δωm1cos(ωm1t+αm1)}(式10)
当设从公用驱动电机160到驱动辊12的转动轴的减速比为Gb,并设包含驱动辊12表面与中间转印带8上的平均间距线之间的距离在内的驱动辊8的带驱动半径为Rb时,中间转印带8的表面移动速度Vbm可用以下式11表示。
Vbm=RbGbωm=RbGbm0+Δωm1cos(ωm1t+αm1)}(式11)
在用一个共用驱动电机160同时驱动感光体1K和中间转印带8的结构中,同时发生以式10和式11分别表示的速度变动。该速度变动造成在感光体1K上的曝光点SP和转印点TP上发生小片间距的变动。
下面说明在各个点发生的小片间距的变动量。首先,在曝光点SP上以保持一定间隔的微小时间δt写入任意两个小片图像,该两个小片图像的间距受到感光体1K的速度变动的影响而发生变动。当感光体1K的速度大于平均时,该小片间距变长,而当感光体1K的速度小于平均时,该小片间距变短。包含变动量的小片间距δPms可用下式12表示。
δPmS=Vdmδt=RdGdm0+Δωm1cos(ωm1t+αm1)}δt    (式12)
在转印点TP上,假设感光体1K上以保持一定间隔的微小时间δt形成的两个理想的小片因受到转印时发生的感光体速度变动或中间转印带的速度变动的影响,该两个小片之间的间距δP0发生变动。转印后,如果感光体速度大于平均值,则小片间距变短,而如果感光体速度小于平均值,则小片间距变长。另一方面,中间转印带的带速度大于平均值,则小片间距变长,而如果带速度小于平均值,则小片间距变短。包含变动量在内的转印后小片间距δPmT可用下式13表示。
δP mT = V dm V bm δP d 0 = R d G d { ω m 0 + Δ ω m 1 cos ( ω m 1 t + α m 1 ) } R b G b { ω m 0 + Δω m 1 cos ( ω m 1 t + α m 1 ) } δP d 0 (式13)
与平均速度ωm0相比,共用驱动电机160的速度变动成分Δωm1充分小,因此式13可近似表示为式14。
δP mT = R d G d R b G b δP d 0 ω m 0 { ω m 0 + Δω m 1 cos ( ω m 1 t + α m 1 ) - Δω m 1 cos ( ω m 1 t + α m 1 ) }     (式14)
= R d G d R b G b δP d 0
在上式中变动成分被抵消,仅剩下基于感光体半径、驱动辊半径、以及减速比的一定值成分。因此可知,在转印点TP,小片间距中不会存在电机转动变化所引起的变动量。由此,在转印点TP,即便电机驱动速度发生变动,也会因该变动致使感光体1K和中间转印带8分别发生大致等量的速度变动,从而使得小片转印时,感光体1K和中间转印带8之间的相对位置变动量不会随着电机驱动速度变动而变化。
从上述分析可知,对共用驱动电机160进行驱动控制,在其中形成式9所示的转动角速度变动,可在中间转印带8上得到具有式12所示的小片间距变动的图像。
在S7的步骤中,对于图案图像的形成及检测所得到各个补偿对象的检测误差引起的小片变动成分,计算共用驱动电机160的驱动速度变动形态,以抵消上述共用驱动电机160驱动角速度变动引起的小片变动成分。在此,为了根据检测到的小片间距变动来求出共用驱动电机160的驱动速度变动形态,可在实际的小片形成时间间隔Te内展开表示小片间距变动的式12,获得共用驱动电机160转动角速度变动所引起的小片变动成分。这样,在设定图案图像写入周期为一定时间间隔Te的条件下,可以根据检测写入后的带上的小片而得到的小片变动成分,算出共用驱动电机160的驱动速度变动形态。
关于小片间距的检测,不但有以最前面的小片为基准来测定累积间距的方法、还有测定相邻小片间距的方法。在各个测定中展开式12。首先,如图8所示,以图案图像中位于最前面的小片的检测时间tk01为基准(0),对经过时间TeN(N为自然数)后写入的第N个小片的累积小片间距Pc_N,可在一定时间间隔Te内对式12的时间δt进行积分,获得式15。
P C _ N = ∫ 0 TeN δP dm dt = ∫ 0 TeN R d G d { ω m 0 + Δω m 1 cos ( ω m 1 t + α m 1 ) } dt (式15)
从上述15可获得下式16。
P C _ N = R d G d ω m 0 TeN + R d G d Δω m 1 ω m 1 sin ( ω m 1 TeN + α m 1 ) + C (式16)
式16中的积分常数C可用式17表示。
C = - R d G d Δ ω m 1 ω m 1 sin ( α m 1 ) (式17)
上式展示了式9表示的共用驱动电机160的驱动速度变动形态与累积小片间距之间的关系。式16的右边第一项表示小片检测数据增加的斜率,作为图像时表示整体倍数。右边第二项表示累积小片间距的变动量。
在图案测定中,当图案检测传感器90检测到以一定时间间隔Te写入中间转印带8的图案群时,小片检测数据(时间数据)便被保存到上述RAM202中。CPU201根据中间转印带8或感光体的表面移动速度平均值,将检测数据(时间数据)转换为中间转印带8上的累积图案间距。该检测数据(累积间距数据)的平均增加量相当于式16中的右边第一项,变动成分相当于式16的右边第二项。利用上述正交检波处理,从图案变动数据中算出补偿对象在转动角速度为ωm1的周期中发生的正弦波变动成分的振幅和相位。式18和式19分别表示抵消振幅Am1和相位Bm1的反相值与驱动速度变动形态的振幅Δωm和相位αm1之间的关系。式16中右边第三项C为偏差常数,其使得相同右边的第二项周期变动的零位在振幅方向发生偏离,但不影响正交变换所检测到的振幅以及相位。
- A m 1 = R d G d Δ ω m 1 ω m 1 (式18)
Bm1=αm1                (式19)
在此,式19的相位Bm1是用标记检测传感器154检测标记153的检测基准的相位值。根据式18和式19求出共用驱动电机160转动角速度变动成分的振幅Δωm和相位αm1,算出能够抵消小片检测时发生的转动角速度变动成分的驱动速度变动形态。
在S7步骤中,如图8所示,在时间间隔Te期间写入的N个小片图像45中第N个小片与相邻的第N-1个小片之间的相邻小片间距Pr_N可用下式20表示。
P r _ N = P C _ N - P C _ N - 1
(式20)
= R d G d ω m 1 Te + R d G d Δ ω m 1 ω m 1 { sin ( ω m 1 TeN + α m 1 ) - sin ( ω m 1 Te ( N - 1 ) + α m 1 ) }
该式可改写成下式21。
R r _ N = R d G d ω m 1 Te + 2 R d G d Δ ω m 1 ω m 1 sin ( ω m 1 Te 2 ) cos ( ω m 1 TeN + α m 1 - ω m 1 Te 2 ) (式21)
由此可知式9表示的共用驱动电机160的驱动速度变动形态与相邻小片间距之间的关系。式21中的右边第一项相当于小片检测数据的平均值,作为图像时表示平均小片间距。右边第二项表示相邻小片间距的变动量。
在图案间距的测定中,当图案检测传感器90检测到以一定时间间隔Te写入中间转印带8的图案群时,小片检测数据(时间数据)便被保存到上述RAM202中。CPU201根据中间转印带8或感光体的表面移动速度平均值,将检测数据(时间数据)转换为中间转印带8上的相邻小片间距。该检测数据(相邻小片间距数据)的平均量相当于式21中的右边第一项,变动成分相当于式21的右边第二项。利用上述正交检波处理,从小片间距变动数据中算出补偿对象在转动角速度为ωm1的周期中发生的余弦波变动成分的振幅和相位。式22和式23分别表示抵消该振幅A′m1和相位B′m1的反相值与共用驱动电机160d的驱动速度变动形态的振幅Δωm和相位αm1之间的关系。
- A m 1 ′ = - 2 R d G d Δω m 1 ω m 1 sin ( ω m 1 Te 2 ) (式22)
B m 1 = α m 1 - ω m 1 Te 2 (式23)
在此,如上所述,式23的相位Bm1是标记检测传感器154检测感光体齿轮151Y的标记153时的基准相位值。
在S8的步骤中,本打印机的CPU201根据各个补偿对象在转动周期中的变动成分的振幅和相位的数据,从图7所示图案图像的各个小片的检测信号,计算共用驱动电机160的驱动速度变动形态。该驱动速度变动形态用于补偿共用驱动电机160的转动速度,减小在感光体1K的一周转周期中发生的图像伸缩形态。该驱动速度变动形态被设定到图10中的驱动控制目标值输出部258中,由该驱动控制目标值输出部258向共用驱动电机160的电机驱动器输出转动速度目标信号(数字数据或者脉冲列信号)。
在S9的步骤中,根据驱动速度变动形态对共用驱动电机160的驱动速度进行微调。此时形成的图像中消除了感光体一个周期中发生的伸缩形态。
本打印机中,在二次转印偏压辊19与中间转印带8相接触形成的二次转印夹持部,中间转印带上的调色剂图像在该二次转印夹持部中被转印到记录片P上。与从感光体一次转印到中间转印带时相同,从中间转印带8二次转印到记录片P上时,随着中间转印带8与记录片P之间的线速度差异,在二次转印夹持部中也会发生图像伸缩。二次转印偏压辊19带有驱动源,其构成为相对于中间转印带8的速度变动,以一定速度进行转动。该结构造成线速度差异。此时,受到输送的记录片P贴在二次转印偏压辊19上,因此该记录片P与中间转印带8之间发生线速度差异,从而引起图像伸缩。对此,如果用压力接触相对设置的驱动辊12并使该驱动辊12从动转动的部件作为二次转印偏压辊19,则在二次转印夹持部内,二次转印偏压辊19便可追随夹持部内的记录片P移动。而后,夹持部内的记录片P因与调色剂或带之间发生摩擦,跟随带移动,因而,即便存在带速度变动,记录片P和二次转印偏压辊19的线速度也能够保持一致,避免二次转印夹持部内发生图像伸缩。因此,优选将二次转印偏压辊19设为从动辊。另外,二次转印偏压辊19具有驱动源时,优选实行速度控制,使得二次转偏压印辊19与中间转印带保持一致。
各色感光体齿轮151Y、151C、151M、151K分别被组装成使得偏心引起的转动速度变动的相位互相同步的转动状态。各色感光体齿轮分别采用相同模具,并利用成型法形成,因此相互之间的偏心量相等。进而,各个感光体齿轮被组装成相互之间的速度变动形态的相位同期,因此,不仅K色图像,在Y、C、M色图像中,因感光体一个周期的速度变动引起的图像混乱也能够得以消除。此外,对于下述结构,即用带有离合器的部件作为中继齿轮,并在黑白模态时解除K以外的其他感光体上的驱动的结构,可进行如下处理。即,在可以使得各个感光体齿轮151Y、151C、151M、151K互相之间因偏心引起的速度变动形态的相位成为同期的位置上,设置标记。而后,设置多个标记检测传感器,分别用于检测各色感光体齿轮151Y、151C、151M、151K上的标记。在彩色模态时,调整Y、C、M的转动相位,直到各个标记检测传感器分别以相同时刻检测标记,才开始图像形成。
下面说明涉及各种变形例的打印机。在下述中如果没有特别注明,各个变形例的打印机的结构与上述实施方式中相同。
第一变形例
关于图像混乱的发生原因,除了感光体齿轮偏心引起发生以感光体一周转为周期的伸缩形态以外,还有驱动辊12偏心引起中间转印带8发生以驱动辊一周转为周期的正弦曲线形速度变动。在第一变形例的打印机中,用驱动辊12偏心引起以驱动辊一周转为周期的中间转印带速度变动,来取代感光体齿轮偏心引起的以感光体一周转为周期的正弦曲线形感光体速度变动,抑制该速度变动引起的图像混乱。具体为根据上述图案图像中的各个小片图像的检测结果,掌握该带速度变动引起的图像伸缩形态。而后,求出共用驱动电机160的驱动速度变动形态,该驱动速度变动形态能够在曝光点SP的写入潜像中发生伸缩形态,该伸缩形态可以抵消上述带速度变动引起的图像伸缩形态。
在驱动辊12的驱动辊齿轮167的周向预定位置上设有基准转动角检测用的标记167a。而在该驱动辊齿轮167的图中左侧设有第二标记检测传感器168(参见图5)。当驱动辊齿轮167到达预定转动角度姿态时,该第二标记检测传感器168利用光学技术检测标记167a。通过第二标记检测传感器168检测标记167a,可得知驱动辊齿轮167K达到预定转动角度状态。
在打印工作中,根据上述驱动速度变动形态、以及第二目标检测传感器168检测标记167a的检测时刻,对共用驱动电机160的驱动速度进行微调,从而在曝光点SP发生能够抵消图像伸缩形态的潜像伸缩形态。
对于感光体齿轮偏心造成感光体每转动一周发生的正玄形感光体速度变动所引起的图像混乱、以及驱动辊12偏心造成驱动辊每转动一周发生的正玄形带速度变动所引起的图像混乱,可以在曝光点发生能够同时抵消该双方图像混乱的潜像伸缩形态。此时,优选将驱动辊12的一周转周期设为感光体一周转周期的整数倍。
第二变形例
由于中间转印带8周向厚度不均匀,存在以带一周转为周期的正玄形带速度变动引起的图像混乱。可在第一变形例的打印机中,取代感光体齿轮偏心造成以感光体一周转为周期的正弦曲线形感光体速度变动所引起的图像混乱,而对带周向厚度不均匀造成以带一周转为周期的正弦曲线形带速度变动所引起图像混乱进行抑制。具体为根据上述图案图像中的各个小片图像的检测结果,掌握该带速度变动引起的图像伸缩形态。而后,求出共用驱动电机160的驱动速度变动形态,该驱动速度变动形态能够在曝光点SP的写入潜像中发生伸缩形态,该潜像伸缩形态可以抵消上述带速度变动引起的图像伸缩形态。
在中间转印带8圈内表面的周向预定位置上设有带标记8a。在中间转印带8的圈内侧设有带标记传感器91,用以作为位置检测装置,在预定位置检测带标记8a。当中间转印带8进行环状移动达到预定相位形态时,带标记传感器91对带标记8a进行检测。
在打印操作中,根据上述驱动速度变动形态、以及带标记传感器91检测带标记8a的检测时刻,对共用驱动电机160进行微调,在曝光点SP发生能够抵消图像伸缩形态的潜像伸缩形态。
对于感光体齿轮偏心造成感光体每转动一周发生的正弦曲线形感光体速度变动所引起的图像混乱、以及带厚度不均造成带以带一周转为周期的正弦曲线形带速度变动所引起的图像混乱,可以在曝光点发生能够同时抵消该双方图像混乱的潜像伸缩形态。此时,优选将感光体一周转周期设为带一个周期的整数倍。
第三变形例
在转印单元15中搭载反馈控制,可有效提高图案图像的变动成分的检测精度。例如,在图1中的从动辊14的转动轴上固定旋转编码器,该从动辊14从动于中间转印带8的环状移动而转动。根据该旋转编码器输出的转动信息,对共用驱动电机160的驱动速度进行微调,使得旋转编码器的输出成为目标转动角速度,由此抑制带速度变动,以良好的精度,检测感光体齿轮偏心造成感光体速度变动所引起的图像伸缩。
在共用驱动电机160的电机轴上装设速度传感器。用该速度传感器检测共用驱动电机160的转动状态,并将该检测信号反馈到驱动控制部250的电机驱动器,进行驱动速度微调,使共用驱动电机160以预定速度稳定转动。关于电机内藏型速度传感器,例如可使用印刷线圈式频率发电机(FG)或MR传感器等等。
如上所述,第三变形例的打印机在图案图像的形成或检测时,对共用驱动电机160的驱动速度进行反馈控制,因此可以省略图6中的S5和S6的处理。但是,受到抑制的驱动辊12的速度变动变成感光鼓的转动变动,成为图像变动的原因。对此,可以用相同于感光体一个周期变动成分的处理来进行补偿。
第四变形例
上述实施方式中使用的图案检测传感器90具备照明用光源LED元件、接受反射光的受光元件、以及一对聚光透镜。该传感器所采用的方式为检测小片通过时间,因此在检测时受到带速度变动的影响。对此,第四变形例的打印机采用直接检测方式,用区域型CCD传感器作为图案检测传感器90,拍摄相邻的两个小片,直接测定相邻小片之间的间距。该结构不受带速度变动影响,能够以高精度检测相邻小片之间的间距,为此,可省略实行图6中的S5和S6的步骤,进一步提高图案变动的检测精度。
第五变形例
图11是显示第五变形例的打印机要部的示意图。该打印机用环形带形状的感光带303作为潜像载置体,该感光带303受三个支持辊拉架,并通过其中之一的驱动辊驱动,沿着与中间转印带8相同方向进行环状移动。在感光带303架绕在位于最下方的辊上的架绕位置,该感光带303与中间转印带305相接触,形成转印夹持部(转印点)。感光带303周围依次设置以下装置:充电器,对感光带303充电,使其带预定电位;未图示的曝光装置,根据图像信号,用激光301对带电表面曝光,形成静电潜像;显影装置300,向静电潜像提供带电调色剂,进行显影;以及,转印辊304,将调色剂像转印到中间转印带305上。
转印辊304被设于中间转印带305内侧,并与位于感光带305最下端的辊相对设置。图案传感器306用于检测中间转印带305上的图案图像。上述感光带303会因驱动辊偏心或感光带303厚度偏差分布,而发生感光带303表面移动速度变动。在上述结构中对以一周转为周期的感光带303的表面移动速度变动进行补偿时,可根据感光带303的转动角速度ω0b、以及激光301相对于感光带一个周期的的曝光点SP,求出共用驱动电机(此时为同时驱动感光带303和中间转印带305两条带的电机)的驱动速度变动形态,该驱动速度变动形态能够发生用于抵消图像伸缩形态的潜像伸缩形态。与上述感光体半径R以及转动角速度ω相当的参数可根据感光带303的周长和表面移动速度设定。

Claims (9)

1.一种图像形成装置,其中包括:
收信装置,用于接受图像信息;
潜像载置体,在其本身的移动表面上载置潜像;
潜像写入装置,根据所述图像信息,在该潜像载置体表面中到达预定的潜像写入位置的部位上,写入潜像;
显影装置,对所述潜像载置体的移动表面上的潜像显影,获得可视图像;
转印装置,将所述潜像载置体表面中到达预定的转印位置的部位上的可视图像部分转印到转印体上;
输送装置,沿所述转印位置上与所述潜像载置体的移动表面的移动方向相同的方向输送所述转印体;以及,
图像检测装置,用于检测被转印到所述转印体表面上的可视图像,其特征在于,
构成用一个共用驱动源同时驱动所述潜像载置体和所述输送装置的驱动传动系统;
设置位置检测装置,用于检测所述驱动传动系统中的部件在其周转轨迹中的位置,该部件的转动移动或环状转动移动造成所述潜像载置体或所述转印体发生速度变动,该速度变动形态为与该部件的周转周期相同的周期的速度增大或减小;并且,
具备控制装置,该控制装置根据对以等速驱动所述共用驱动源的状态在所述潜像载置体上形成、并被转印到所述转印体上的、用于检测以所述周期发生的图像伸缩形态的图案图像的检测结果,来掌握该图像伸缩形态,并根据该掌握结果,在不同于基于所述图像信息进行图像形成的打印操作的时刻,实行求出所述共用驱动源的驱动速度变动形态的处理,该驱动速度变动形态可在所述潜像写入位置上的潜像中,发生能够抵消所述图像伸缩形态的潜像伸缩形态,而后,在打印操作中,根据所述位置检测装置的检测结果以及所述驱动速度变动形态,来驱动该共用驱动源。
2.根据权利要求1的图像形成装置,其中,
所述控制装置构成为,实行求出所述驱动速度变动形态的处理,该驱动速度变动形态可在所述潜像写入位置上的潜像中发生潜像伸缩形态,该潜像伸缩形态与根据所述图案图像的检测结果所掌握的所述图像伸缩形态相比,振幅相同且相位相反。
3.根据权利要求1的图像形成装置,其中,
所述潜像载置体为受到驱动而转动的圆柱形潜像载置体,
所述速度变动形态为该圆柱形潜像载置体每转动一周所发生的速度变动形态,
造成该速度变动形态发生的部件为转动部件,该转动部件在围绕所述圆柱形潜像载置体的转动轴转动的同时,向该圆柱形潜像载置体传输动力源的转动驱动力,进而,所述位置检测装置检测该转动部件的转动位置。
4.根据权利要求3的图像形成装置,其中包括,
沿着所述输送装置的转印体输送方向并排设置的多个所述圆柱形潜像载置体、以及将该圆柱形潜像载置体上分别形成的可视图像重合转印到所述转印体上的装置,
所述驱动传动系统构成为,向所有的所述圆柱形潜像载置体传输所述共用驱动源的驱动力,而且,使各个圆柱形潜像载置体的速度变动形态的相位保持互相一致。
5.根据权利要求1的图像形成装置,其中,
所述输送装置使得环状带部件以绕设在驱动转动体上的状态,伴随该驱动转动体的转动驱动而进行环状移动,同时,沿着与所述潜像载置体的表面移动方向相同的方向,在所述转印位置输送作为转印体的该带部件、或者受带部件表面支持的作为转印体的记录部件,
所述速度变动形态为该带部件发生的以该驱动转动体的一周转为周期的速度变动形态,
造成该速度变动形态发生的部件为该驱动转动体,
进而,所述位置检测装置检测该驱动转动体的转动位置。
6.根据权利要求1的图像形成装置,其中,
所述输送装置使得环状带部件以绕设在驱动转动体上的状态,伴随该驱动转动体的转动驱动进行环状移动,同时,沿着与所述潜像载置体表面移动方向相同的方向,在所述转印位置输送作为转印体的该带部件、或者受带部件表面支持的作为转印体的记录部件,
所述速度变动形态为该带部件每转动一周所发生的速度变动形态,
造成该速度变动形态发生的部件为该驱动转动体,
进而,所述位置检测装置检测该带部件的周向位置。
7.根据权利要求1的图像形成装置,其中,
设置检测误差补偿装置,用于补偿所述转印体的速度变动引起在所述图像检测装置检测图案图像的检测位置上发生的伸缩形态检测误差。
8.根据权利要求1的图像形成装置,其中,
所述输送装置使得绕设在多个支持转动体上的环状带部件随着驱动转动体的转动驱动而进行环状移动,来输送作为转印体的该带部件、或者受带部件表面支持的转印体,
设置转动检测装置,用于检测该多个支持转动体中,从动于该带部件环状移动而转动的从动转动体的转动角速度或者转动角位移,
将所述控制装置构成为,根据该转动检测装置的检测结果,实行补偿所述驱动速度变动形态的处理。
9.根据权利要求1的图像形成装置,其中,
将所述控制装置构成为,实行所述图案图像的形成处理,该图案图像由沿着潜像载置体的表面移动方向排列的多个可视图像构成,
用能够测定所述图案图像中的可视图像之间间距的装置作为所述图像检测装置。
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