CN103034089B - 图像形成设备 - Google Patents
图像形成设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103034089B CN103034089B CN201210371196.6A CN201210371196A CN103034089B CN 103034089 B CN103034089 B CN 103034089B CN 201210371196 A CN201210371196 A CN 201210371196A CN 103034089 B CN103034089 B CN 103034089B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photosensitive
- photosensitive drums
- gear
- image
- forming apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
- G03G15/043—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with means for controlling illumination or exposure
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/50—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
- G03G15/5033—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the photoconductor characteristics, e.g. temperature, or the characteristics of an image on the photoconductor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
本发明涉及图像形成设备。该图像形成设备包括:校正装置,用于根据光发射器的光发射位置与基准光发射位置的变化执行校正,其中测量装置测量从通过光发射器在感光部件上形成潜像时到通过检测器检测到到达检测位置时的时间间隔,其中校正装置基于由测量装置测量的时间间隔执行校正,以及其中在旋转部件旋转整数圈时,通过光发射器在基准光发射位置处在感光部件上形成的潜像到达检测位置。
Description
技术领域
本发明涉及使用电子照相系统的图像形成设备。
背景技术
在电子照相系统的图像形成设备中,激光束被发射到旋转的感光鼓上,从而使感光鼓的表面曝光以便形成静电潜像。已知的是,在对于高速打印而显影调色剂时,由于相对于旋转方向的扫描间隔的曝光位置变化或者由于感光鼓的旋转变化,在扫描之间出现位置偏差。
由于在图像形成中提供给图像处理部件的充电偏置定时的不一致(nonconformity)或者由于旋转开始定时的不一致,位置偏差使图像质量劣化或者减少寿命。
在日本专利公开No.S63-055708中,在感光鼓上描绘的静电潜像和通过静电潜像改变的感光鼓的表面电位被检测,并且基于检测到的电位信号控制激光束的强度。这可以防止由在激光束和感光鼓之间周期性地产生的垂直扫描方向上的相对位置偏差所引起的图像质量的劣化。
在日本专利申请公开No.H06-274077中,在感光鼓从曝光位置旋转到转印位置的同时,使感光鼓旋转的齿轮旋转整数圈,以便防止由于感光鼓的旋转不均匀(unevenness)引起的旋转方向上的调色剂图像的膨胀和收缩。提出了在曝光位置和转印位置之间的感光鼓的旋转不均匀的均等化(equalization)。
发明内容
然而,在日本专利公开No.S63-055708中,由于例如设备的主体中的温度升高,出现在曝光位置和处理装置之间的相对的位置偏差。在那种情况下,难以检测在温度增大前后的从曝光位置到可以检测静电潜像电位的处理装置(显影辊、转印辊和充电辊)的相对位置偏差。
此外,驱动源(诸如马达)、惰轮齿轮(idler gear)和感光部件齿轮的旋转变化被结合在感光鼓的旋转和驱动中。结果,感光鼓的在形成静电潜像时的旋转速度和在到达处理装置处时的旋转速度不匹配,并且旋转不均匀被反映在检测时间上。存在通过检测器的检测的检测时间偏离并且检测精度降低的问题。
在日本专利申请公开No.H06-274077中,在曝光位置与转印位置之间的感光鼓的旋转不均匀可以被均等化,以便防止由感光鼓的旋转不均匀引起的旋转方向上的调色剂图像的膨胀和收缩。然而,感光鼓的旋转速度的检测的检测精度未被提高。
本发明的一个目的在于,提供一种图像形成设备,其包括:感光部件;旋转以便驱动感光部件的旋转部件;光发射器,用于将光发射到感光部件以形成潜像;检测器,用于检测在感光部件上形成的潜像到达检测位置;测量装置,测量时间;以及校正装置,用于根据光发射器的光发射位置与基准光发射位置的变化执行校正,其中测量装置测量通过光发射器在感光部件上形成潜像时与通过检测器检测到到达检测位置时之间的时间间隔,其中校正装置基于由测量装置测量的时间间隔执行校正,以及其中在旋转部件旋转整数圈时,通过光发射器在基准光发射位置处在感光部件上形成的潜像到达检测位置。
从以下参考附图的示例性实施例的描述中本发明更多的特征将变得清晰。
附图说明
图1是示出根据本发明的图像形成设备的第一实施例的配置的截面的说明图。
图2是示出布置在图像形成设备上的高压电源设备的配置的框图。
图3A是示出根据第一实施例的通过曝光装置的曝光位置和用于检测的静电潜像的检测位置的图。
图3B是从马达到布置在感光鼓上的感光部件齿轮的驱动配置图。
图4A是根据第一实施例的示出由齿隙(backlash)所引起的感光鼓的一圈旋转中的马达齿轮的速度变化(振幅)的图。
图4B是根据第一实施例的示出由齿隙所引起的感光鼓的一圈旋转中产生的惰轮级齿轮(idler stage gear)的速度变化(振幅)的图。
图5A是根据第一实施例的在横轴上示出基于齿隙的感光鼓的一个周期中的表面上的位置并且在纵轴上示出速度变化的曲线图。图5A是包括示出在感光鼓的表面上的点经过曝光位置时的速度变化的点划线、示出在感光鼓的表面上的点经过检测位置时的速度变化的长短交替虚线、以及示出在曝光位置处的速度变化与检测位置处的速度变化之间的差的实线的图。
图5B是根据第一实施例的示出马达齿轮的在曝光位置处的周期与检测位置处的周期之间的差是0的图。
图6A是根据第一实施例的示出惰轮级齿轮的在曝光位置处的周期与检测位置处的周期之间的差是0的图。
图6B是根据第一实施例的示出马达齿轮和惰轮级齿轮的速度变化的和的在曝光位置处的周期与检测位置处的周期之间的差是0的图。
图7A是根据第一实施例的示出在通过曝光装置的曝光位置和用于检测的静电潜像的检测位置处于277度的位置处时的感光鼓的一圈旋转中的马达齿轮的速度变化的图。
图7B是示出在通过曝光装置的曝光位置和用于检测的静电潜像的检测位置处于277度的位置处时的感光鼓的一个周期中的惰轮级齿轮的速度变化的图。
图7C是示出在通过曝光装置的曝光位置和用于检测的静电潜像的检测位置处于277度的位置处时的感光鼓的一圈旋转中的马达齿轮和惰轮级齿轮的速度变化的和的速度变化的图。
图8A是根据第一实施例的示出在通过曝光装置的曝光位置和用于检测的静电潜像的检测位置处于295度的位置处时的感光鼓的一圈旋转中的马达齿轮的速度变化的图。
图8B是示出在通过曝光装置的曝光位置和用于检测的静电潜像的检测位置处于295度的位置处时的感光鼓的一圈旋转中的惰轮级齿轮的速度变化的图。
图8C是示出在通过曝光装置的曝光位置和用于检测的静电潜像的检测位置处于295度的位置处时的感光鼓的一圈旋转中的马达齿轮和惰轮级齿轮的速度变化的和的速度变化的图。
图9是示出布置在图像形成设备上的控制系统的配置的框图。
图10是示出布置在图像形成设备的高压电源设备上的一次转印高压电源电路的配置的图。
图11是示出第一实施例的重合失调(misregistration)校正控制中的基准时间值获得处理的流程图。
图12是示出在中间转印带上形成的重合失调检测图案的示例的平面的说明图。
图13是示出在感光鼓上形成用于重合失调检测的静电潜像的状态的透视的说明图。
图14A是示出通过还用作检测器的充电装置的对在感光鼓上形成的用于重合失调检测的静电潜像的检测的图。
图14B是示出在t时间之后检测在感光鼓上形成的用于重合失调检测的静电潜像的状态的图。
图15A、图15B和图15C是示出一次转印部件移动接近于中间转印带之上的图像载体以及移动离开该图像载体的接触和分离状态的图。
图16是示出检测一次转印部件移动接近于中间转印带之上的图像载体以及移动离开该图像载体的接触和分离状态的光传感器的检测结果的示例的图。
图17是示出第一实施例的重合失调校正控制中的另一个基准时间值获得处理的流程图。
图18是示出图3B中示出的第一实施例的马达齿轮、惰轮级齿轮和感光部件齿轮的旋转的数量和齿轮齿的数量的具体示例的图。
图19是示出根据本发明的图像形成设备的第二实施例的配置的截面的说明图。
图20A是示出根据第二实施例的通过曝光装置的曝光位置和用于检测的静电潜像的检测位置的图。
图20B是从马达到布置在感光鼓上的感光部件齿轮的驱动配置图。
图21A是根据第二实施例的示出感光鼓的一圈旋转中的马达齿轮的速度变化的图。
图21B是示出感光鼓的一圈旋转中的惰轮齿轮的速度变化的图。
图22A是根据第二实施例的示出感光鼓的一圈旋转中的惰轮级齿轮的速度变化的图。
图22B是在横轴上示出感光鼓的表面上的位置并且在纵轴上示出速度变化的曲线图。图22B是包括示出在感光鼓的表面上的点经过曝光位置时的速度变化的点划线、示出在感光鼓的表面上的点经过检测位置时的速度变化的长短交替虚线、以及示出在曝光位置处的速度变化与检测位置处的速度变化之间的差的实线的图。
图23A是根据第二实施例的示出马达齿轮的速度变化是0的图。
图23B是根据第二实施例的示出惰轮齿轮的速度变化是0的图。
图24A是根据第二实施例的示出惰轮级齿轮的速度变化是0的图。
图24B是根据第二实施例的示出马达齿轮、惰轮齿轮和惰轮级齿轮的速度变化的和的速度变化是0的图。
图25A是根据第二实施例的示出在通过曝光装置的曝光位置和用于检测的静电潜像的检测位置处于352.4度的位置处时的感光鼓的一圈旋转中的马达齿轮的速度变化的图。
图25B是示出在通过曝光装置的曝光位置和用于检测的静电潜像的检测位置处于352.4度的位置处时的感光鼓的一圈旋转中的惰轮齿轮的速度变化的图。
图26A是根据第二实施例的示出在通过曝光装置的曝光位置和用于检测的静电潜像的检测位置处于352.4度的位置处时的感光鼓的一圈旋转中的惰轮级齿轮的速度变化的图。
图26B是示出在通过曝光装置的曝光位置和用于检测的静电潜像的检测位置处于352.4度的位置处时的感光鼓的一圈旋转中的马达齿轮、惰轮齿轮和惰轮级齿轮的速度变化的和的速度变化的图。
图27是示出第二实施例的重合失调校正控制中的基准时间值获得处理的流程图。
图28是示出第二实施例的重合失调校正控制中的另一个基准时间值获得处理的流程图。
图29是示出图20B中示出的第二实施例的马达齿轮、惰轮齿轮和惰轮级齿轮的旋转的数量和齿轮齿的数量以及在曝光位置E和D之间的旋转的数量的具体示例的图。
图30是示出根据本发明的图像形成设备的第三实施例的配置的截面的说明图。
图31是用于描述转印部件的另一个配置的图。
具体实施方式
现在将根据附图详细描述本发明的优选实施例。
现在将参考附图详细描述根据本发明的图像形成设备的示例性实施例。然而,在以下实施例中描述的组成元素仅仅是示例性的并且没有意图限制本发明的范围。
第一实施例
将参考图1~18描述根据本发明的图像形成设备的第一实施例的配置。
<图像形成设备的总体配置>
图1是根据第一实施例的图像形成设备10的配置图。在图1中,作为图像形成设备10的充电装置的充电辊23a、23b、23c和23d使作为被旋转和驱动的多个图像载体的感光鼓22a、22b、22c和22d的表面均匀地充电。作为曝光装置的激光扫描器单元20a、20b、20c和20d使由充电辊23a、23b、23c和23d均匀地充电的感光鼓22a、22b、22c和22d的表面曝光,以便在预定的潜像形成位置处形成静电潜像。作为显影装置的显影设备25a、25b、25c和25d通过调色剂使潜像显影和可视化以便形成图像。
为了防止描述的复杂化,在描述中,感光鼓22表示黄色Y、品红色M、青色C和黑色Bk的四个感光鼓22a、22b、22c和22d。上述情况也适用于有关的图像形成处理装置。
激光扫描器单元20a~20d顺序地发射激光束21a~21d到旋转和驱动的感光鼓22a~22d的表面。在该情况下,预曝光装置230a~230d使感光鼓22a~22d曝光以便使表面电位均匀(level),并且随后充电辊23a~23d预先使感光鼓22a~22d充电。因此,通过激光束21a~21d的发射来形成静电潜像。
显影设备25a~25d以及显影套筒24a~24d将调色剂放置在形成于感光鼓22a~22d的表面上的静电潜像之上以便形成调色剂图像。一次转印辊26a~26d将感光鼓22a~22d的调色剂图像转印到中间转印带30。包括感光鼓22并且与通过充电辊23、显影设备25和一次转印辊26形成调色剂图像直接相关的部件组将被称为图像形成单元。该部件组还可以包括激光扫描器单元20以便被称为图像形成单元。
布置为接近感光鼓22且在感光鼓22周围并且作用于感光鼓22上的部件(预曝光装置230、充电辊23、显影设备25和一次转印辊26)将被称为图像形成处理装置。预曝光装置230和充电辊23将被称为第一图像形成处理装置,并且显影设备25和一次转印辊26将被称为第二图像形成处理装置。
同时,未示出的阻挡传感器(resist sensor)检测由拾取辊13抽出的记录材料12的顶端位置,并且传送被临时停止在顶端已经稍微穿过一对传送辊14和15的位置处。
辊31、32和33旋转和驱动中间转印带30,并且中间转印带30将调色剂图像传送到二次转印辊27的位置。此时,记录材料12的传送被重新开始以便调节由中间转印带30传送的调色剂图像在二次转印辊27的位置处的定时。二次转印辊27转印来自中间转印带30的调色剂图像。
随后,一对定影辊16和17将记录材料12的调色剂图像加热和定影,并且记录材料12被排放到设备外。没有由二次转印辊27从中间转印带30转印到记录材料12的剩余调色剂被清洁刮刀35收集在废弃调色剂容器36中。稍后将描述重合失调检测传感器40的操作。在本说明书中,“重合失调”意味着对于每种颜色的图像的重合失调。
<高压电源设备的配置>
将参考图2描述高压电源设备41的配置。高压电源设备41包括充电高压电源电路43a~43d、显影高压电源电路44a~44d、一次转印高压电源电路46a~46d以及二次转印高压电路48。
充电高压电源电路43a~43d将电压施加到充电辊23a~23d,以便在感光鼓22a~22d的表面上形成背景电位,从而允许通过激光束21的发射形成静电潜像。显影高压电源电路44a~44d将电压施加到显影套筒24a~24d,以便将调色剂放置在感光鼓22a~22d的静电潜像之上从而形成调色剂图像。
一次转印高压电源电路46a~46d将电压施加到一次转印辊26a~26d,以便将感光鼓22a~22d的调色剂图像转印到中间转印带30。二次转印高压电源电路48将电压施加到二次转印辊27,以便将中间转印带30的调色剂图像转印到记录材料12。充电高压电源电路43a~43d包括与充电辊23a~23d连接的电流检测电路50a~50d。电流检测电路50检测在充电辊23与感光鼓22之间流动的电流,以便检测由稍后描述的用于检测的静电潜像块(patch)80的形成引起的感光鼓22a~22d的表面电位的变化。
一次转印高压电源电路46a~46d包括电流检测电路47a~47d。一次转印辊26a~26d中的调色剂图像的转印性能根据流过一次转印辊26a~26d的电流的量而变化。根据电流检测电路47a~47d的检测结果调节施加到一次转印辊26a~26d的偏置电压(高电压),以便即使设备中的温度或者湿度变化也维持转印性能。在一次转印期间执行恒定电压控制,以便以被设定为将流过一次转印辊26a~26d的电流的量调节为目标值的偏置电压为目标。
<重合失调校正控制的概述>
在执行图像形成时,例如,中间转印带30的速度、从激光扫描器单元20发射的激光束21的感光鼓22上的发射位置以及在感光鼓22之间的间距变化。由于这些变化,在感光鼓22a~22d上形成的调色剂图像被彼此叠放在中间转印带30上时,调色剂图像交迭的方式变化。在一些情况下,由于各种变化,在形成的图像中出现重合失调。
因此,图像形成设备检测变化,以便执行与变化对应的校正,从而防止重合失调。
通常,在通过图像形成设备的重合失调校正中,调色剂图像被形成在感光鼓22a~22d的表面上。作为用于重合失调检测的图案400、401、402和403的调色剂图像被转印到中间转印带30的表面,并且面向中间转印带30的检测传感器40(图1)检测图案400、401、402和403。基于检测结果,在图像形成中校正来自激光扫描器单元20的激光束21的发射开始定时。
在本实施例中,除了使用检测传感器40的重合失调校正之外,还执行使用充电辊23的重合失调校正,以便特别地处理从激光扫描器单元20发射的激光束21的感光鼓22上的发射位置的变化。
将描述使用充电辊23的重合失调校正。从激光扫描器单元20输出的激光束21在图3A中示出的曝光位置E处被发射(曝光)到由充电辊23充电的感光鼓22的表面,以便形成静电潜像块80,该静电潜像块80用作在感光鼓22的表面上的图13中示出的用于检测的静电潜像。在本实施例中,静电潜像块80以水平的带状形状被形成,在作为垂直扫描方向的感光鼓22的圆周方向上具有30个点(大约1.2mm)并且在作为主扫描方向的感光鼓22的轴向上具有300mm的长度。显然,在感光鼓22的表面上形成有静电潜像块80的部分的表面电位与其它部分的表面电位是不同的。
在感光鼓22的表面上形成的静电潜像块80随着感光鼓22的旋转一起变化。电流检测电路50在布置有充电辊23的充电位置(其是在感光鼓22周围设置的预定的检测位置D)处检测作为静电潜像块80到达充电位置处的结果的在感光鼓22与充电辊23之间流动的电流的变化。更具体地说,电流检测电路50检测在感光鼓22的表面上形成有静电潜像块80的部分的电位与其它部分的电位之间的差作为在感光鼓22与充电辊23之间流动的电流的变化。
以这种方式,如图3A中所示出的,静电潜像块80在曝光位置E处被形成,并且静电潜像块80在作为充电位置的检测位置D处被检测。测量在离开曝光位置E与到达作为与充电辊23相对的充电位置的检测位置D处之间的时间间隔。在图像形成期间基于测量的时间间隔从基准时间间隔变化多少来校正来自激光扫描器单元20的激光束21的发射开始定时。
在本实施例中,作为充电装置的充电辊23和电流检测电路50用作用于检测静电潜像块80的到达的检测器。作为充电装置的充电辊23将用于通过检测器检测用于检测的静电潜像块80的到达的检测位置D设定为用于使感光鼓22的表面充电的充电位置。
<感光鼓的驱动系统的齿轮配置>
图3A示出图1中的图像形成设备10的图像形成处理组件(诸如感光鼓22、激光扫描器单元20和充电辊23)的布置。该布置为由图1的感光鼓22a~22d指示的四种颜色所共有的。
在图3A中,显影套筒24、中间转印带30、一次转印辊26、预曝光装置230和充电辊23被布置在感光鼓22周围。
在本实施例中,感光鼓22的从由激光束21发射的感光鼓22的表面上的曝光位置E到其中接触充电辊23的检测位置D的旋转角α为270度,如图3A中所示出的。
图3B示出驱动感光鼓22的驱动单元的配置。
马达齿轮701被固定到作为驱动源的马达700的驱动轴。惰轮级齿轮702的大直径的齿轮702a与马达齿轮701啮合。通过未示出的联接器(joint coupling)与感光鼓22接合(engage)以便传递驱动力的感光部件齿轮704与惰轮级齿轮702的小直径齿轮702b啮合。
以这种方式,马达700的旋转驱动力通过马达齿轮701、惰轮级齿轮702和感光部件齿轮704被传递到感光鼓22。感光鼓22可以附接于图像形成设备10的主体以及从图像形成设备10的主体脱离,并且在图像形成设备10中被布置在与感光部件齿轮704相同的轴上。感光鼓22通过未示出的联接器与感光部件齿轮704接合以便输入驱动,从而与感光部件齿轮704一体地旋转。
用于检测相位的原始位置(home position)标志706被布置在感光部件齿轮704上,并且原始位置传感器705可以监视感光部件齿轮704的一个旋转周期。
在通过充电辊23检测静电潜像块80中,旋转的感光鼓22的表面的速度不一定是恒定的,并且出现速度变化。
感光鼓22的表面的速度变化的主要因素包括:如图3B中所示出的形成从马达700到感光鼓22的驱动传动齿轮的马达齿轮701、惰轮级齿轮702和感光部件齿轮704的外直径误差和精度误差。结果,齿轮的表观半径(apparent radius)根据旋转角而变化,并且出现速度变化。
将描述根据本实施例的从马达700到感光鼓22的驱动传动齿轮的驱动配置。
如图18中所示出的,在固定到感光鼓22的感光部件齿轮704旋转一圈的同时惰轮级齿轮702旋转四圈。马达齿轮701旋转16圈。
在本实施例中,假设在相当于JGMA(日本齿轮制造商协会)的等级2地制作齿轮时,由齿隙(齿面之间的松度(looseness))引起的感光鼓22的表面上的位置变化为约18μm。假设在该情况下的速度变化(振幅)为1,由感光鼓22的一圈旋转所引起的马达齿轮701中的速度变化(振幅)在16个周期中为0.4,如图4A中所示出的。由感光鼓22的一圈旋转所引起的惰轮级齿轮702中的速度变化(振幅)在四个周期中为1.3,如图4B中所示出的。
与惰轮级齿轮702啮合的部分处的感光部件齿轮704的表观半径由于感光部件齿轮704的精度误差或者外直径误差而改变,其中感光部件齿轮704的一圈旋转作为一个周期。因此,即使在驱动传动齿轮中没有速度变化,感光鼓22的速度也变化。感光鼓22的速度变化(振幅)在一个周期中为1。
因此,假设感光鼓22的一圈旋转为一个周期,在感光鼓22上产生包括具有1/16周期的马达齿轮701的速度变化、具有1/4周期的惰轮级齿轮702的速度变化和具有1周期的感光部件齿轮704的速度变化的速度变化。
在感光鼓22的表面上的预定位置处的静电潜像块80的在曝光位置E处的速度变化和检测位置D处的速度变化可以不同。在该情况下,从曝光位置E到到达静电潜像块80的检测位置D处的时间间隔根据何处形成静电潜像块80而变化。
因此,在本实施例中考虑在感光鼓22的表面上的预定位置处描绘的静电潜像块80的在曝光位置E处的速度变化和检测位置D处的速度变化之间的差。从差中消除马达齿轮701和惰轮级齿轮702的速度变化。
将描述感光部件齿轮704的速度变化。如图3A中所示出的,在与充电辊23相对的检测位置D处检测描绘在感光鼓22的表面上的用于检测的静电潜像块80中,在感光鼓22的旋转方向上的270度的位置处检测静电潜像块80,其中曝光位置E为0度。
因此,与惰轮级齿轮702啮合的部分处的感光部件齿轮704的在静电潜像块80处于曝光位置E时的表观半径与在静电潜像块80处于检测位置D时的表观半径不同,其中该静电潜像块80被描绘在感光鼓22的表面上的预定位置处。
结果,感光鼓22的绘制有静电潜像块80的部分的在静电潜像块80经过曝光位置E时的速度变化和在静电潜像块80经过检测位置D时的速度变化不同。在静电潜像块80经过曝光位置E时的感光鼓22的速度变化以及在静电潜像块80经过检测位置D时的感光鼓22的速度变化根据在感光鼓22的表面上的哪个位置(极坐标点)处描绘静电潜像块80而变化。
将描述在感光鼓22的表面上的每个点(每个极坐标点)与在每个点经过曝光位置E时的感光鼓22的速度变化和在每个点经过检测位置D时的感光鼓22的速度变化之间的差之间的关系。
图5A是在横轴上描绘一个周期中的感光鼓22的表面上的位置并且在纵轴上描绘速度变化的曲线图。在感光鼓22的表面上的每个点(每个极坐标点)经过曝光位置E时的速度变化由点划线示出。同时,在感光鼓22的表面上的每个点经过检测位置D时的速度变化由长短交替虚线示出。点划线和长短交替虚线的相位偏离了270°(3/4周期)的原因在于,感光鼓22的表面上的每个点在经过曝光位置E之后到经过检测位置D时旋转270°。
感光鼓22的表面上的用于检测的静电潜像块80的速度变化是在曝光位置E处的速度变化和检测位置D处的速度变化之间的差,并且该速度变化由图5A的实线示出。
感光鼓22的表面上的用于检测的静电潜像块80的速度变化是在曝光位置E处的速度变化和检测位置D处的速度变化之间的差。检测位置D处的速度变化的相位偏离了3/4周期,或者270度。
将描述在感光鼓22的速度变化之中的马达齿轮701的速度变化。在马达齿轮701中,检测位置D处的速度变化从曝光位置E处的速度变化延迟(偏离)了3/4周期。因此,假设曝光位置E处的速度变化是马达700的第一圈旋转的成分,在到达充电辊23处时的检测位置D处的速度变化是马达700的第十三圈旋转的成分。更具体地说,曝光位置E和检测位置D处的速度变化处于相同的相位,并且关于如图5B中所示出的马达齿轮701的速度变化,在曝光位置E处的马达齿轮701的速度变化与检测位置D处的速度变化(其中相位偏离了3/4周期或者270度的速度变化)之间的差是0。
因此,在感光鼓22从曝光位置E旋转到检测位置D的同时马达齿轮(旋转部件)701旋转了整数圈。以这种方式,由马达齿轮701的外直径误差或者精度误差所引起的感光鼓22的表面的旋转速度的变化不必被考虑。
检测位置D处的惰轮级齿轮702的速度变化也从曝光位置E处的速度变化延迟(偏离)了3/4周期。因此,假设曝光位置E处的速度变化是马达700的第一圈旋转的成分,在到达充电辊23处时的检测位置D处的速度变化是马达700的第四圈旋转的成分。更具体地说,曝光位置E和检测位置D处的速度变化处于相同的相位,并且如图6A中所示出的,在曝光位置E处的速度变化与检测位置D处的速度变化(其中相位偏离了3/4周期或者270度的速度变化)之间的差是0。
因此,在感光鼓22从曝光位置E旋转到检测位置D的同时惰轮级齿轮(旋转部件)702旋转整数圈。以这种方式,由惰轮级齿轮702的外直径误差或者精度误差所引起的感光鼓22的表面的旋转速度的变化不必被考虑。
根据该配置,检测的感光部件齿轮704上的成分最终如图6B中所示出。由马达齿轮701和惰轮级齿轮702所引起的速度变化(振幅)的和是0。同时,由单个感光部件齿轮704所引起的速度变化(振幅)(由感光部件齿轮704的外直径误差或者精度误差所引起的感光鼓22的表面的速度变化)在用于检测的静电潜像块80的检测时被考虑。
因此,如图3B中所示出的,感光部件齿轮704包括原始位置标志706,并且原始位置传感器705检测感光部件齿轮704的一个旋转周期。
静电潜像块80的检测基于一直由原始位置传感器705检测的波形。静电潜像块80被描绘在感光鼓22的表面上的具有相同的极坐标的位置处,即感光部件齿轮704上具有相同的相位的感光鼓22的表面上的位置处。由单个感光部件齿轮704所引起的速度变化(振幅)可以通过减去在每隔一定时间描绘的静电潜像块80之间产生的感光部件齿轮704的速度变化(振幅)而被消除。
根据该配置,可以精确地检测静电潜像块80。
将描述在布置有充电辊23的检测位置D在感光鼓22的旋转方向上相对于曝光位置E偏离多于270度的位置时的检测误差。
作为一个示例,将描述在布置有充电辊23的检测位置D在感光鼓22的旋转方向上相对于曝光位置E在277度的位置(其比270度的位置多偏离7度)处时的齿轮的速度变化以及由速度变化所引起的检测误差。
图7A示出由感光鼓22的一圈旋转所引起的马达齿轮701的速度变化。在本实施例中,从通过激光扫描器单元20的曝光位置E到用于检测的静电潜像块80的检测位置D在感光鼓22的旋转方向上处于277度的位置。相位偏差比图3A中示出的270度大7度。
在图7A中示出的曲线图中,马达齿轮701的速度变化(振幅)是ΔVm,并且感光部件齿轮704的旋转角是θ。如图4A中所示出的,由感光鼓22的一圈旋转所引起的马达齿轮701中的速度变化(振幅)是0.4。在该情况下,马达齿轮701的速度变化(振幅)ΔVm通过以下表达式1表示。
表达式1
ΔVm=|0.4×{sin(θ)-sin(277°)}|
图7B示出由感光鼓22的一圈旋转所引起的惰轮级齿轮702的速度变化。在本实施例中,从通过激光扫描器单元20的曝光位置E到用于检测的静电潜像块80的检测位置D在感光鼓22的旋转方向上处于277度的位置。相位偏差比图3A中示出的270度大7度。
在图7B中示出的曲线图中,惰轮级齿轮702的速度变化(振幅)是ΔVi,并且感光部件齿轮704的旋转角是θ。如图4B中所示出的,由感光鼓22的一圈旋转所引起的惰轮级齿轮702中的速度变化(振幅)是1.3。在该情况下,惰轮级齿轮702的速度变化(振幅)ΔVi通过以下表达式2表示。
表达式2
ΔVi=|1.3×{sin(θ)-sin(277°)}|
在图7A和图7B中示出的马达齿轮701和惰轮级齿轮702的速度变化(振幅)的最大值的和被产生在感光部件齿轮704中,如图7C中所示出的。图7C描绘在图7A和图7B中示出的惰轮级齿轮702和马达齿轮701的速度变化(振幅)的合成。这用作从马达700到感光鼓22的驱动传动齿轮的最大速度变化(振幅),并且在该情况下的最大速度变化(振幅)Vmax通过来自图7C的曲线图的以下表达式3表示。
表达式3
Vmax≈1.2
结果,感光鼓22的表面上的位置变化ΔSd通过以下表达式4表示。
表达式4
ΔSd≈18μm×Vmax=18×1.2≈21μm
更具体地说,感光鼓22从由激光扫描器单元20发射激光束21的曝光位置E旋转到与充电辊23相对的检测位置D。如果在旋转期间固定到感光鼓22的感光部件齿轮704与惰轮级齿轮702之间的旋转角的相位差为七度,则在感光鼓22的表面上可以出现大约21μm的最大检测误差。
作为另一个示例,将描述在布置有充电辊23的检测位置D在感光鼓22的旋转方向上相对于曝光位置E在295度的位置(其比270度的位置多偏离25度)处时的齿轮的速度变化以及由速度变化所引起的检测误差。
图8A示出由感光鼓22的一圈旋转所引起的马达齿轮701的速度变化。在本实施例中,从通过激光扫描器单元20的曝光位置E到用于检测的静电潜像块80的检测位置D在感光鼓22的旋转方向上处于295度的位置。相位偏差比图3A中示出的270度大25度。
在图8A中示出的曲线图中,马达齿轮701的速度变化(振幅)是ΔVm,并且感光部件齿轮704的旋转角是θ。如图4A中所示出的,由感光鼓22的一圈旋转所引起的马达齿轮701中的速度变化(振幅)是0.4。在该情况下,马达齿轮701的速度变化(振幅)ΔVm通过以下表达式5表示。
表达式5
ΔVm=|0.4×{sin(θ)-sin(295°)}|
图8B示出由感光鼓22的一圈旋转所引起的惰轮级齿轮702的速度变化。在本实施例中,从通过激光扫描器单元20的曝光位置E到用于检测的静电潜像块80的检测位置D在感光鼓22的旋转方向上处于295度的位置。相位偏差比图3A中示出的270度大25度。
在图8B中示出的曲线图中,惰轮级齿轮702的速度变化(振幅)是ΔVi,并且感光部件齿轮704的旋转角是θ。如图4B中所示出的,由感光鼓22的一圈旋转所引起的惰轮级齿轮702中的速度变化(振幅)是1.3。在该情况下,惰轮级齿轮702的速度变化(振幅)ΔVi通过以下表达式6表示。
表达式6
ΔVi=|1.3×{sin(θ)-sin(295°)}|
在图8A和图8B中示出的马达齿轮701和惰轮级齿轮702的速度变化(振幅)的最大值的和被产生在感光部件齿轮704中,如图8C中所示出的。图8C描绘在图8A和图8B中示出的惰轮级齿轮702和马达齿轮701的速度变化(振幅)的合成。这用作从马达700到感光鼓22的驱动传动齿轮的最大速度变化(振幅),并且在该情况下的最大速度变化(振幅)Vmax通过来自图8C的曲线图的以下表达式7表示。
表达式7
Vmax2.3
结果,感光鼓22的表面上的位置变化ΔSd通过以下表达式8表示。
表达式8
ΔSd≈18μm×Vmax≈41μm
更具体地说,感光鼓22从由激光扫描器单元20发射激光束21的曝光位置E旋转到与充电辊23相对的检测位置D。在旋转期间固定到感光鼓22的感光部件齿轮704与惰轮级齿轮702之间的旋转角的相位差为25度。结果,在感光鼓22的表面上可以出现大约41μm的最大检测误差。
<控制系统的配置>
将参考图9描述图像形成设备10的控制系统的配置。在图9的视频控制器200中,CPU(中央处理单元)204管理整个视频控制器200的控制。非易失性存储器部分205存储由CPU 204执行的各种控制代码。
这相当于ROM(只读存储器)。或者,这相当于EEPROM(电可擦除和可编程只读存储器)。或者,这相当于硬盘。用于临时存储的RAM(随机访问存储器)206用作CPU 204的工作区或者主存储器。
主机I/F(接口)部分207为被传输到外部装置100(诸如主机计算机)和从外部装置100传输的打印数据和控制数据的输入/输出部分。由主机I/F部分207接收的打印数据作为压缩数据被存储在RAM206中。数据扩展部分208扩展(extend)压缩数据。数据扩展部分208逐行地将存储在RAM 206中的任意压缩数据扩展为图像数据。扩展的图像数据被再次存储在RAM 206中。
附图标记209表示DMA(直接存储器存取)控制部分。DMA控制部分209基于来自CPU 204的指令将RAM 206中的图像数据传输到引擎I/F(接口)部分211。面板I/F(接口)部分210从布置在图像形成设备10的主体上的面板部分接收来自操作者的设定与指令。
引擎I/F部分211为被传输到打印机引擎300和从打印机引擎300传输的信号的输入/输出部分。引擎I/F部分211从未示出的输出缓冲寄存器发出数据信号并且控制与打印机引擎300的通信。系统总线212包括地址总线和数据总线。组成元件连接到系统总线212,并且组成元件可以彼此访问。
将描述打印机引擎300。打印机引擎300基本上包括引擎控制部分54和引擎机构部分58。引擎机构部分58为通过来自引擎控制部分54的各种指令操作的部分。
<引擎机构部分>
布置在引擎机构部分58上的激光扫描器系统331包括形成激光扫描器单元20的激光发射元件、激光驱动器电路、扫描器马达、多面反射镜和扫描器驱动器。激光扫描器系统331为根据从视频控制器200传输的图像数据通过激光束21曝光和扫描感光鼓22以便在感光鼓22上形成静电潜像的部件。
成像系统332为用作图像形成设备10的中心的部分,并且为基于在感光鼓22上形成的静电潜像在记录材料12(诸如片材)上形成调色剂图像的部件。成像系统332包括如上所述的作用在感光鼓22上的图像形成处理装置。称为图像形成单元的部分在上面的描述中被定义,并且成像系统332为该部分。
成像系统332包括图像形成处理元件,诸如其中集成有感光鼓22、充电辊23和显影设备25的处理盒、以及包括中间转印带30和一对定影辊16和17的定影设备。成像系统332还包括产生用于成像的各种偏置(高电压)的高压电源电路。成像系统332还包括例如用于驱动部件的马达,诸如用于驱动感光鼓22的马达。
集成的处理盒包括除电装置、充电辊23、显影设备25和感光鼓22。处理盒还包括非易失性存储器标签。CPU 321或者ASIC(专用集成电路;定制的IC)322从存储器标签读取各种信息和将各种信息写到存储器标签。
传送系统333为管理记录材料12的传送的部分,并且传送系统333包括各种传送系统马达、传送托盘、排放托盘和各种传送辊。
传感器系统334为收集稍后描述的CPU 321和ASIC 322所必需的信息以便控制激光扫描器系统331、成像系统332和传送系统333的传感器组。传感器组至少包括已知的各种传感器,诸如包括一对定影辊16和17的定影设备的温度传感器以及检测图像的浓度的浓度传感器。虽然在图9中传感器系统334与激光扫描器系统331、成像系统332和传送系统333分离,但是传感器系统334可以被包括在这些系统之一内。
<引擎控制部分>
将描述引擎控制部分54。CPU 321使用RAM 323作为主存储器和工作区。引擎控制部分54遵循存储在EEPROM(电可擦除和可编程只读存储器;闪速存储器)324中的各种控制程序。引擎控制部分54控制引擎机构部分58。
更具体地说,CPU 321基于通过引擎I/F部分211和引擎I/F部分325从视频控制器200输入的图像数据和打印控制命令来驱动激光扫描器系统331。具有备用电池的易失性存储器可以代替非易失性存储器。CPU 321控制成像系统332和传送系统333以便控制各种打印序列。CPU 321驱动传感器系统334以便获得为控制成像系统332和传送系统333所必需的信息。
同时,ASIC 322在CPU 321的指令之下控制用于执行各种打印序列的各种马达并且执行显影偏置的高压电源控制。系统总线326包括地址总线和数据总线。引擎控制部分54的组成元件连接到系统总线326,并且组成元件可以彼此访问。ASIC 322可以执行CPU 321的部分或全部功能,或者相反地,CPU 321可以执行ASIC 322的部分或全部功能。
<高压电源设备>
将参考图10描述图2的高压电源设备41中的一次转印高压电源电路46a的配置。其它颜色的一次转印高压电源电路46b~46d具有与图10中示出的一次转印高压电源电路46a相同的电路配置,并且不会重复描述。
在图10中,变压器62将由驱动电路61产生的AC信号的电压升压到几十倍的振幅。包括二极管64、65以及电容器63和66的整流器电路51整流和平滑升压后的AC信号。整流和平滑后的电压信号作为DC电压输出到输出端子53。比较器60控制驱动电路61的输出电压,以便均等化由检测电阻器67和68分压的输出端子53的电压以及由引擎控制部分54设定的设定电压55。根据输出端子53的电压,电流流过一次转印辊26a、感光鼓22a和接地点57。
电流检测电路47a被插入在变压器62的次级电路52与接地点57之间。运算放大器70的输入端子的阻抗高,并且几乎没有电流流动。因此,从接地点57通过变压器62的次级电路52流到输出端子53的直流电流基本上全部流到电阻器71。
运算放大器70的反相输入端子70a通过电阻器71连接到输出端子70b,并且反相输入端子70a虚拟接地到与非反相输入端子70c连接的基准电压73。因此,与流过输出端子53的电流的量成比例的检测电压56出现在运算放大器70的输出端子70b处。电容器72被配置为稳定运算放大器70的反相输入端子70a。
电流的特性由于诸如各种部件的劣化程度和包括装置内温度的环境之类的因素而变化。在刚在开始打印以后的调色剂图像到达一次转印辊26a之前的定时处,引擎控制部分54在A/D(模拟/数字)输入端口处测量电流检测电路47a的检测电压56。引擎控制部分54设定该设定电压55以便将检测电压56调节到预定值。以这种方式,即使周围环境温度或湿度变化,也可以维持调色剂图像的转印性能。
<重合失调校正控制操作>
将描述潜像对齐检测。在通过由激光扫描器单元20发射的激光束21的曝光之后,在感光鼓22上形成用于检测的静电潜像块80。包括在引擎控制部分54内的测量装置测量在用于检测的静电潜像块80离开曝光位置E与到达与充电辊23相对的检测位置D处之间的时间间隔。该时间间隔被预设为重合失调校正控制的基准时间间隔(基准时间值)。通过测量装置的时间间隔的测量表示,通过测量从形成静电潜像块80到检测到静电潜像块80到达检测位置D处的时段中以预定频率输出的时钟的输出的次数来获得与时间间隔对应的值。
图像形成设备10首先在中间转印带30上形成图12中示出的重合失调检测图案(标记)400、401、402和403,以便消除重合失调。通过由下面描述的充电高压电源电路43的电流检测电路50测量电流的变化来执行在连续打印等之后图像形成设备10中的温度变化时执行的重合失调校正控制。由引擎控制部分54测量的、在感光鼓22上形成的用于检测的静电潜像块80离开曝光位置E与到达与充电辊23相对的检测位置D处之间的时间间隔的变化直接反映重合失调。
因此,在打印期间,执行控制以便抵消重合失调。测量装置测量在感光鼓22上形成的用于检测的静电潜像块80离开曝光位置E与到达与充电辊23相对的检测位置D处之间的时间间隔。引擎控制部分54计算在由测量装置测量的检测时间间隔与预设的基准时间间隔之间的时间差。还用作用于校正作为曝光装置的激光扫描器单元20的曝光定时的校正装置的引擎控制部分54根据该时间差来校正曝光定时。调节由引擎控制部分54控制的通过激光扫描器单元20发射激光束21的定时,以便校正重合失调。
<基准时间值获得处理>
图11中示出的流程图示出重合失调校正控制中的基准时间值获得处理。在图11的步骤S501中,图1中示出的重合失调检测传感器40检测图12中示出的中间转印带30的表面上形成的用于重合失调检测的图案400、401、402和403,以便执行正常的重合失调校正控制。在更换诸如感光鼓22和显影套筒24之类的组件之后执行步骤S501的正常的重合失调校正控制时,可以仅仅根据特定定时处的正常的重合失调校正控制来执行图11中示出的流程图。针对每种颜色独立地执行图11中示出的流程图。
将描述正常的重合失调校正控制。在图11的步骤S501中,引擎控制部分54中的图像形成单元在中间转印带30上形成用于重合失调检测的图案400、401、402和403。图12示出用于重合失调检测的图案400、401、402和403的形成。
在图12中,图案400和401用于检测带传送方向(垂直扫描方向)上的重合失调。图案402和403用于检测与带传送方向正交的方向(主扫描方向)上的重合失调。图案402和403指出形成相对于带传送方向(图12的上下方向)以45度角倾斜的图案的示例。在图12中,tsf1~tsf4、tmf1~tmf4、tsr1~tsr4以及tmr1~tmr4指出图案400、401、402和403的检测定时。图12中的箭头表示中间转印带30的移动方向。
中间转印带30的移动速度被定义为v(mm/sec),并且黄色Y为基准颜色。在带传送方向上的用于检测重合失调的图案400和401中的黄色Y与各颜色(品红色M、青色C和黑色Bk)的图案之间的理论距离被定义为dsY(mm)、dsM(mm)和dsC(mm)。
黄色Y为基准颜色。至于带传送方向(垂直扫描方向)上的每种颜色的重合失调δes,在黄色Y与品红色M之间的重合失调被定义为δesM,在黄色Y与青色C之间的重合失调被定义为δseC,并且在黄色Y与黑色Bk之间的重合失调被定义为δesBk。以下表达式9的(1)到(3)指出这些颜色的重合失调。
表达式9
δesM=v×{(tsf2-tsf1)+(tsr2-tsr1)}/2-dsY...(1)
δesC=v×{(tsf3-tsf1)+(tsr3-tsr1)}/2-dsM...(2)
δesBk=v×{(tsf4-tsf1)+(tsr4-tsr1)}/2-dsC...(3)
关于与带传送方向正交的方向(主扫描方向),图12中示出的中间转印带30上的左右的颜色的位置偏差δemf和δemr如下由以下的表达式10的(4)到(6)以及表达式11的(7)到(9)表示。
表达式10
δemfM=v×(tmf2-tsf2)-v×(tmf1-tsf1)...(4)
δemfC=v×(tmf3-tsf3)-v×(tmf1-tsf1)...(5)
δemfBk=v×(tmf4-tsf4)-v×(tmf1-tsf1)...(6)
表达式11
δemrM=v×(tmr2-tsr2)-v×(tmr1-tsr1)...(7)
δemrC=v×(tmr3-tsr3)-v×(tmr1-tsr1)...(8)
δemrBk=v×(tmr4-tsr4)-v×(tmr1-tsr1)...(9)
可以基于表达式10和11的计算结果的正或负来确定重合失调方向,并且基于由表达式10指出的δemr来校正写位置。基于由表达式10和11指出的δemr-δemf来校正主扫描宽度(主扫描倍率)。如果在主扫描宽度(主扫描倍率)中存在误差,不仅δemr而且与主扫描宽度中的校正一起变化的图像频率的变化的量被考虑来计算写位置。
为了消除计算的重合失调,引擎控制部分54改变作为图像形成条件的通过激光扫描器单元20的激光束21的发射(曝光)定时。例如,如果带传送方向(垂直扫描方向)上的重合失调相当于-4行(line),则引擎控制部分54指示视频控制器200将激光束21的发射定时设定为提前+4行。
在图11的步骤S502中,引擎控制部分54根据预定的状态调节在感光鼓22a~22d之间的旋转相位关系,以便减少在存在感光鼓22a~22d的旋转速度的变化时的影响。具体地,在引擎控制部分54的控制下相对于基准颜色的相位调节其它颜色的感光鼓22的相位。在本实施例中,感光部件齿轮704被布置在感光鼓22的旋转轴上,并且原始位置传感器705检测布置在感光部件齿轮704上的原始位置标志706以便调节在感光鼓22的感光部件齿轮704之间的相位关系。
以这种方式,在感光鼓22上显影的调色剂图像被转印到中间转印带30时的感光鼓22的表面的旋转速度具有基本上相同的或类似的速度变化。
具体地,引擎控制部分54控制驱动图3B中示出的感光鼓22的马达700的速度,以便根据预定的状态调节在感光鼓22a~22d之间的旋转相位关系。如果由感光部件齿轮704或感光鼓22的外直径误差或精度误差所引起的感光鼓22的旋转速度变化是如此少以至于可以忽略该变化,则步骤S502的处理可以被跳过。
在图11的步骤S503中,引擎控制部分54使得激光扫描器单元20a~20d在感光鼓22中以预定的旋转相位发射激光束21以便在感光鼓22的表面上形成用于检测的静电潜像块80。
图13是示出使用黄色Y的感光鼓22a在感光鼓22的表面上形成静电潜像块80的图。描绘的静电潜像块80的最大宽度在主扫描方向上的图像区域宽度处为大约300mm,并且静电潜像块80包括在中间转印带30的传送方向上具有30行图案的一个碎片。
为了获得优秀的检测结果,期望的是,静电潜像块80被形成为使得主扫描方向上的宽度等于或大于最大宽度(大约300mm)的一半。在该情况下,例如,显影套筒24a与感光鼓22a脱离,并且因此,调色剂未附着于静电潜像块80。在一次转印辊26a脱离的位置的情况下在感光鼓22a的表面上形成的静电潜像块80被传送到面向充电辊23a的检测位置D。可以通过将从显影高压电源电路44a~44d输出的电压设定为“0”或者通过施加具有与正常极性相反的极性的偏置来防止调色剂附着到静电潜像块80。
通过在图15A~15C中示出的全色模式、单色模式和所有一次转印辊脱离模式之中选择图15C中示出的所有一次转印辊脱离模式来使一次转印辊26脱离。
通过紧靠(abut)布置在脱离杆270上的不平坦的部分来滑动和移动的定位部件260a~260d可旋转地支撑一次转印辊26a~26d。脱离凸轮(cam)271的旋转使脱离杆270在图15的左右方向上移动。如图15A中所示出的,在全色模式中,所有一次转印辊26a~26d通过中间转印带30紧靠感光鼓22a~22d。
如图15B中所示出的,在单色模式中,仅仅一次转印辊26d通过中间转印带30紧靠感光鼓22d,而其它一次转印辊26a~26c与中间转印带30脱离。如图15C中所示出的,在所有一次转印辊脱离模式中,所有一次转印辊26a~26d与中间转印带30脱离。
对于由图像形成设备10的主体驱动的脱离凸轮271的每1/4圈旋转,脱离杆270可以被移到图15A中示出的全色模式、图15B中示出的单色模式和图15C中示出的所有一次转印辊脱离模式的三个位置。
脱离杆270包括在其中光传感器272检测光屏蔽或者光透射以便确定模式的模式检测部分。光传感器272如图16中所示出地检测光屏蔽或者光透射以便检测在图15A~15C中示出的全色模式、单色模式和所有一次转印辊脱离模式的三个位置。
在待机期间,所有一次转印辊26a~26d处于图15C中示出的所有一次转印辊脱离模式的状态。
在图11的步骤S504中,引擎控制部分54与步骤S503的处理同时地或者基本上同时地启动根据黄色Y、品红色M、青色C和黑色Bk准备的定时器(timer)。更具体地说,引擎控制部分54的测量装置开始测量。与充电辊23连接的电流检测电路50开始对电流的检测值进行采样。在该情况下,采样频率为例如10kHz。
在图11的步骤S504中,引擎控制部分54基于通过在步骤S503中的采样获得的电流检测电路50的检测值数据,在检测值为最大值时停止由引擎控制部分54的测量装置的测量,并且计算到达时间(步骤S505)。因此,从由测量装置的测量的开始到停止的计数值相当于在形成静电潜像块80的时刻与电流检测电路50的检测值为最大值的时刻之间的时间间隔。
基于已经检测到感光部件齿轮704的原始位置标志706的原始位置传感器705的输出值91同步的感光部件齿轮704基于静电潜像块80来执行测量。在该情况下,在总是均等化感光部件齿轮704的旋转周期的定时处描绘静电潜像块80。因此,由感光鼓22和感光部件齿轮704的精度所引起的测量误差在本实施例的配置中可以被忽略。
在图11的步骤S506中,引擎控制部分54在EEPROM 324中存储基准时间值(相当于基准时间间隔),该基准时间值为从步骤S504和S505中计算的形成静电潜像块80的时刻到电流检测电路50的检测值为最大值的时刻的时间间隔(计数值)。EEPROM 324可以为例如具有备用电池的RAM。
<输出电流值的检测>
将详细描述图11的步骤S505。将描述在静电潜像块80到达充电辊23a时的电流检测电路50a的输出电流值90具有如图14中所示出的矩形波92的原因和其适合于测量在矩形波92变成高值时的时刻的原因。这是因为,即使电流检测电路50a的输出电流值90的绝对值由于环境变化或者耐久性变化而变化,也可以精确地测量静电潜像块80到达充电辊23a处的定时。
同时,如果阈值可以基于最大值和最小值而变化,则可以检测到最大值和最小值的更精确的中点。用于检测的静电潜像块80具有如图13中所示出的形状的原因在于,基于主扫描方向上的较宽图案增大由充电辊23a检测到的电流值的变化。宽度相当于感光鼓22的旋转方向(垂直扫描方向)上的若干行。以这种方式,在维持电流值的较大变化的同时最大值点急剧地出现,并且增大对比度。
静电图像碎片图像80的最佳的形状根据图像形成设备10的配置而变化。宽度相当于在本实施例中使用的感光鼓22的旋转方向(垂直扫描方向)上的30行。静电图像碎片图像80具有单个图案,其在感光鼓22的轴向(主扫描方向)上具有大约300mm的宽度。然而,形状不限于此。
执行稍后描述的图17中示出的流程图。在该执行中,计算在静电潜像块80到达充电辊23a处时的电流检测电路50a的输出电流值90的检测结果。可以根据该检测结果检测到与感光鼓22的表面上的其中在图11的流程图中检测到输出电流值90的位置一致的位置。
根据模式,基于各种检测结果的感光鼓22的表面上的位置可以被应用于是否检测到在图11和图17的步骤S505中的输出电流值90的确定。上述情况也适用于稍后描述的第二实施例以及图27和图28的流程图。
在S503~S506的执行以及基准时间值的获取之后的状态被定义为基准状态。在本实施例中,在基准状态中感光鼓22从曝光位置E旋转到检测位置D的同时,马达齿轮701和惰轮级齿轮702旋转整数圈。
执行接下来描述的使用充电辊23的重合失调校正控制操作,以便执行用于基于基准状态处理通过激光扫描器单元20的激光束的发射位置的变化的校正。
<使用充电辊的重合失调校正控制操作>
将参考图17的流程图描述在本实施例中的使用充电辊的重合失调校正控制。在执行基准时间值获得处理之后,在通过执行一个作业或者通过连续执行多个作业连续地打印多个片材时执行使用充电辊的重合失调校正控制操作。针对每种颜色独立地执行图17的流程图。
在执行基准时间值获得处理之后,由于多个片材的连续打印而改变了通过激光扫描器单元20的激光束21的发射的发射位置(曝光位置E)。结果,还改变了在静电潜像块80离开曝光位置E与到达与充电辊23相对的检测位置D处之间的时间间隔。执行图17的流程图以便检测该变化,并且如图11的流程图中一样,静电潜像块80被形成以便测量直到到达检测位置D处的时间间隔。图17的步骤S502~S505的细节与图11中示出的步骤S502~S505的处理中相同,并且不会重复描述。相当于在形成静电潜像块80的时刻与电流检测电路50的检测值为最大值的时刻之间的时间间隔的计数值(该计数值指出从由测量装置的测量的开始到停止)被定义为检测时间间隔。
在图17的步骤S1001中,引擎控制部分54将检测时间间隔与基准时间值进行比较。检测时间间隔是在图17的步骤S505中静电潜像块80的检测中流过充电辊23的电流的检测值为最大值时的时间(计数值)。基准时间值为相当于在图11的步骤S506中存储的基准时间间隔的基准时间值。
在图17的步骤S1001中,检测时间间隔(计数值)可以大于基准时间值。在那种情况下,在步骤S1002中,作为校正装置的引擎控制部分54执行校正以便使打印期间通过激光扫描器单元20的激光束21的发射定时提前。
在图17的步骤S1001中,检测时间间隔(计数值)可以小于基准时间值。在那种情况下,在步骤S1003中,作为校正装置的引擎控制部分54执行校正以便使打印期间通过激光扫描器单元20的激光束21的发射定时推后。如果检测时间间隔和基准时间间隔相等,则通过激光扫描器单元20的激光束21的发射定时不改变。
因此,图17的步骤S1002和S1003中的图像形成条件校正处理可以校正由感光鼓22的旋转轴中的偏差所引起或者由感光部件齿轮704中的在齿轮精度方面的外直径误差所引起的重合失调。
如本实施例中所示出的,在感光鼓22的表面上形成的静电潜像块80的检测误差为21μm或更小。在那种情况下,在惰轮级齿轮702旋转整数圈的同时,在感光部件齿轮704的从曝光位置E到检测位置D的移动的处理中,检测位置D处的感光鼓22的旋转方向上的角度误差可以在大约7度之内。
图14A和图14B示出电流检测电路50a的检测结果的示例。图14A示出在图11中示出的流程图的获得基准时间值中在静电潜像块80到达充电辊23a时的电流检测电路50a的输出电流值90。图14A还示出通过检测感光部件齿轮704的原始位置标志706获得的原始位置传感器705的输出值91。通过作为矩形波地检测电流检测电路50a的输出电流值90来获得矩形波92。图14A的横轴以角度显示感光鼓22a的旋转方向上的表面位置。
基于通过检测到感光部件齿轮704的原始位置标志706获得的原始位置传感器705的输出值91同步的感光部件齿轮704基于静电潜像块80执行测量。在该情况下,在感光部件齿轮704的旋转周期总是相同的定时处描绘静电潜像块80。因此,由感光鼓22和感光部件齿轮704的精度所引起的测量误差在本实施例的配置中可以被忽略。
图14B示出在图17的流程图中示出的使用充电辊的重合失调校正控制操作中的在静电潜像块80到达充电辊23a处时的电流检测电路50a的输出电流值90a。激光扫描器单元20在感光部件齿轮704的旋转周期与基准时间值获得处理中的旋转周期相同的定时处描绘在该点处检测的静电潜像块80。如图14B中所示出的,从静电潜像块80到达充电辊23a时的电流检测电路50a的输出电流值90的检测经过时间t之后检测输出电流值90a。
在该情况下,在通过激光扫描器单元20的曝光时刻与由静电潜像块80到达充电辊23a处引起的电流检测电路50a的输出电流值的变化的时刻之间的间隔为基准时间间隔和检测时间间隔。在两个时间间隔之间的差(时间t)为感光鼓22的表面上的曝光位置(发射位置)的变化。
基于该配置,激光扫描器单元20随着感光鼓22的旋转一起使感光鼓22的表面曝光以便形成用于检测的静电潜像块80。还用作测量装置的引擎控制部分54测量在曝光位置E处形成静电潜像块80与通过作为检测器的充电辊23检测到用于检测的静电潜像块80到达检测位置D处之间的检测时间间隔。
还用作校正装置的引擎控制部分54根据在测量的检测时间间隔与预设的基准时间间隔之间的时间差来校正激光扫描器单元20的曝光定时。以这种方式,可以根据通过激光扫描器单元20在感光鼓22上的激光束的发射位置的变化来校正激光扫描器单元20的曝光定时。
在本实施例中,在基准状态中感光鼓22从曝光位置E旋转到检测位置D的同时,使感光鼓22旋转的旋转部件旋转整数圈。换句话说,在基准状态中旋转部件旋转整数圈时,通过激光扫描器单元20在曝光位置处在感光鼓22上形成的图像(潜像)到达检测位置。结果,由旋转部件的外直径误差或者精度误差所引起的感光鼓22的表面的旋转速度的变化不必被考虑,并且可以精确地检测从碎片在曝光位置处的形成到在检测位置处的检测的时间。
虽然在本实施例中充电辊23检测在感光鼓22上的静电潜像块的到达,但是检测方法不限于此。
更具体地说,检测感光鼓22的表面的电位的电位传感器可以被布置在充电辊23的位置处,并且该位置可以用作检测位置D。本实施例可以被应用于使用电位传感器的配置,并且在基准状态中旋转部件旋转整数圈时,通过激光扫描器单元20在曝光位置处在感光鼓22上形成的潜像可以到达检测位置。
检测感光鼓22上的调色剂的调色剂检测传感器可以被布置在充电辊23的位置处,并且该位置可以用作检测位置D。显影设备25可以使静电潜像块80显影以便形成调色剂碎片图像,并且可以在检测位置D处检测调色剂碎片图像。在该情况下,充电辊23可以被布置在检测位置D的下游和曝光位置E的上游。本实施例可以被应用于使用调色剂传感器的配置,并且在基准状态中旋转部件旋转整数圈时,通过激光扫描器单元20在曝光位置处在感光鼓22上形成的潜像可以被转换为调色剂图像,从而到达检测位置。在该情况下,充电辊23可以被布置在检测位置D的下游和曝光位置E的上游。
第二实施例
将参考图19~29描述根据本发明的图像形成设备的第二实施例。在第一实施例中,马达700使感光鼓22旋转和驱动,如图3B中所示出的。在本实施例中,单个马达720使感光鼓22旋转和驱动,如图20B中所示出的。与第一实施例中相同的组件由相同的附图标记指示,并且不会重复描述。
图19是示出本实施例的图像形成设备10的截面的说明图。图20A是示出根据本实施例的通过作为曝光装置的激光扫描器单元20的曝光位置E和用于检测的静电潜像块80的检测位置D的图。
在图20A中,显影套筒24、中间转印带30、一次转印辊26、预曝光设备230以及作为检测器和充电装置的充电辊23被布置在作为图像载体的感光鼓22周围。
充电辊23包括图2中示出的充电高压电源电路43中的电流检测电路50,并且电流检测电路50以电流形式来检测通过在感光鼓22的表面上描绘的用于检测的静电潜像块80产生的电位差。
在该情况下,在旋转方向上感光鼓22从曝光位置E到与作为检测器的充电辊23相对的检测位置D的旋转角α为340.4度。曝光位置E为通过来自作为曝光装置的激光扫描器单元20的激光束21发射的感光鼓22的表面上的位置。
图20B示出本实施例的使感光鼓22旋转和驱动的驱动系统的齿轮配置。
在图20B中,马达齿轮721被固定到作为驱动源的马达720的驱动轴。惰轮齿轮722与马达齿轮721啮合。两个惰轮级齿轮723中的大直径齿轮723a与惰轮齿轮722啮合。四个感光部件齿轮724a、724b、724c和724d中的两个与两个惰轮级齿轮723中的小直径齿轮723b中的每一个啮合。
以这种方式,马达720的旋转驱动力通过马达齿轮721、惰轮齿轮722和两个惰轮级齿轮723被传递到感光部件齿轮724a、724b、724c和724d。感光鼓22a、22b、22c和22d被分别布置在与感光部件齿轮724a、724b、724c和724d相同的轴上,并且旋转驱动力通过未示出的联接器被传递。
在本实施例中,感光鼓22表示黄色Y、品红色M、青色C和黑色Bk的四个感光鼓22a、22b、22c和22d,以便防止描述的复杂化。感光部件齿轮724在描述中表示感光部件齿轮724a、724b、724c和724d。上述情况也适用于有关的图像形成处理装置。
本实施例的感光部件齿轮724a~724d被布置成相对于惰轮级齿轮723具有预定的相位。
至于预定的相位,通过感光部件齿轮724a驱动第一颜色台(station)。在其中感光部件齿轮724a与惰轮级齿轮723的小直径齿轮723b啮合的啮合位置725a处,感光部件齿轮724a与惰轮级齿轮723的小直径齿轮723b啮合的同时,开始曝光。
因此,感光部件齿轮724b驱动待转印的颜色的颜色台。在该情况下,在相位被延迟了角度θb的方向上布置感光部件齿轮724b,以便在其中感光部件齿轮724b与惰轮级齿轮723的小直径齿轮723b啮合的啮合位置725b处以相同的相位开始曝光。通过偏移相位来类似地布置感光部件齿轮724c和725d。
根据感光部件齿轮724a~724d的相位布置,可以在不同的台之间以相同的相位描绘图像。作为相位检测标志的原始位置标志706不必如图3B中示出的第一实施例中一样被布置在感光部件齿轮724上。
如果感光鼓22a的旋转轴具有不能被忽略的偏差,则从通过激光扫描器单元20发射激光束21的曝光位置E的离开到静电潜像块80在与充电辊23相对的检测位置D处的到达的时间的测量结果发生变化。
因此,在本实施例中在感光鼓22的表面上在一个周期内两次形成静电潜像块80。第二静电潜像块80被形成在其中感光鼓22的表面上的相位相对于感光鼓22的表面上的第一静电潜像块80在感光鼓22的旋转方向上偏移180度的位置处。
作为检测器的充电辊23检测两个静电潜像块80在检测位置D处的到达。引擎控制部分54测量检测时间间隔,该引擎控制部分54作为测量在通过激光扫描器单元20发射激光束21的曝光位置E的离开与静电潜像块80在与充电辊23相对的检测位置D处的到达之间的检测时间间隔的测量装置。检测时间间隔的平均值被用作检测时间间隔,以便实现如第一实施例中一样的重合失调校正。
基于驱动配置,激光扫描器单元20如第一实施例中一样地在感光鼓22的表面上曝光和形成静电潜像块80作为图13中示出的第一图案。
虽然未示出,但是激光扫描器单元20在感光鼓22的表面上在具有在感光鼓22的旋转方向上相对于第一图案偏移180度的相位的位置处曝光和形成静电潜像块80作为第二图案。
在本实施例中,激光扫描器单元20在感光鼓22的表面上以30个点(大约1.2mm)×300mm的水平带状形状曝光和形成静电潜像块80。
充电辊23以电流形式来检测通过第一和第二图案的静电潜像块80产生的电位差。
在该情况下,作为测量装置的引擎控制部分54基于感光鼓22的旋转测量在图20A中示出的曝光位置E处形成的静电潜像块80离开曝光位置E和到达与充电辊23相对的检测位置D处之间的检测时间间隔。
如第一实施例中一样,旋转的感光鼓22的表面的速度在通过充电辊23的静电潜像块80的检测中不一定是恒定的,并且出现速度变化。
速度变化的主要因素是,表观的齿轮半径根据旋转角由于马达齿轮721、惰轮齿轮722、惰轮级齿轮723和感光部件齿轮724的外直径误差或者齿轮精度误差而变化。
将描述根据本实施例的从马达720到感光鼓22的驱动传动齿轮的驱动配置。
如图29中所示出的,在固定到感光鼓22的感光部件齿轮724旋转一圈的同时惰轮级齿轮723和惰轮齿轮722旋转4.2圈。马达齿轮721旋转38.1圈。
在固定到感光鼓22的感光部件齿轮724从图20A中示出的曝光位置E移动到与充电辊23相对的检测位置D的同时,齿轮在感光鼓22的旋转方向上旋转。至于齿轮的旋转的数量,感光部件齿轮724旋转0.95圈,惰轮级齿轮723和惰轮齿轮722旋转4圈,并且马达齿轮721旋转36圈。
在本实施例中,假设在相当于JGMA(日本齿轮制造商协会)的等级2地制作齿轮时,由齿隙(齿面之间的松度)引起的感光鼓22的表面上的位置变化为大约16μm。假设在该情况下的速度变化(振幅)为1,由感光鼓22的一圈旋转所引起的马达齿轮721中的速度变化(振幅)在36个周期中为0.14,如图21A中所示出的。
由感光鼓22的一圈旋转所引起的惰轮齿轮722中的速度变化(振幅)在四个周期中为0.19,如图21B中所示出的。由感光鼓22的一圈旋转所引起的惰轮级齿轮723中的速度变化(振幅)在四个周期中为1.1,如图22A中所示出的。
由感光鼓22的一圈旋转所引起的感光部件齿轮724中的速度变化(振幅)在一个周期中为1.0,如图22B中的虚线所示出的。
如图20A中所示出的,在与充电辊23相对的检测位置D处检测描绘在感光鼓22的表面上的用于检测的静电潜像块80中,在感光鼓的旋转方向上的340.4度的位置处检测静电潜像块80,其中曝光位置E为0度。
图22B为在横轴上描绘感光鼓22的表面上的位置并且在纵轴上描绘速度变化的曲线图。在感光鼓22的表面上的每个点(每个极坐标点)经过曝光位置E时的速度变化由点划线示出。在感光鼓22的表面上的每个点经过检测位置D时的速度变化由长短交替虚线示出。以该方式,点划线和长短交替虚线的相位偏离了340.4°的原因在于,感光鼓22的表面上的每个点在经过曝光位置E之后到经过检测位置D时旋转340.4°。
在该情况下,由齿隙(在齿面之间的松度)所引起的感光鼓22的表面上的用于检测的静电潜像块80的速度变化由指出在曝光位置E处的速度变化与检测位置D处的速度变化之间的差的实线(图22B)示出。
在感光鼓22的表面的每一点上的曝光位置E处的速度变化与检测位置D处的速度变化之间的差是在点划线与长短交替虚线之间的差并且由图22B的实线示出。
至于马达齿轮721的速度变化,在静电潜像块80处于曝光位置E时产生的周期与在静电潜像块80处于检测位置D时产生的周期之间存在3/4周期的偏差。在曝光位置E处的马达720的第一圈旋转的成分与其中静电潜像块80到达充电辊23的检测位置D处的第36/38.1圈旋转的成分之间相位是相同的。如图23A中所示出的,在曝光位置E处产生的速度变化与检测位置D处产生的速度变化之间的差是0。
更具体地说,在感光鼓22从曝光位置E旋转到检测位置D的同时,包括在使感光鼓22旋转和驱动的驱动传动齿轮内的马达齿轮721旋转整数圈。结果,由马达齿轮721的外直径误差或者精度误差所引起的感光鼓22的表面的旋转速度的变化不必被考虑。
类似地,在惰轮齿轮722中,在曝光位置E处产生的周期与检测位置D处产生的周期之间的4/38.1周期的差在曝光位置E处是马达720的第一圈旋转的成分。该差在其中静电潜像块80到达充电辊23的检测位置D处是马达720的第四圈旋转的成分。该差处于相同的相位。如图23B中所示出的,在曝光位置E处产生的周期与检测位置D处产生的周期之间的差是0。
更具体地说,在感光鼓22从曝光位置E旋转到检测位置D的同时,包括在使感光鼓22旋转和驱动的驱动传动齿轮内的惰轮齿轮722旋转整数圈。结果,由惰轮齿轮722的外直径误差或者精度误差所引起的感光鼓22的表面的旋转速度的变化不必被考虑。
类似地,在惰轮级齿轮723中,在曝光位置E处产生的周期与检测位置D处产生的周期之间的4/38.1周期的差在曝光位置E处是马达720的第一圈旋转的成分。这是其中静电潜像块80到达充电辊23的检测位置D处的马达720的第四个周期的差。该差处于相同的相位。如图24A中所示出的,在曝光位置E处产生的周期与检测位置D处产生的周期之间的差是0。
更具体地说,布置在还用作测量装置的引擎控制部分54上的未示出的定时器测量检测时间间隔。在感光鼓22从曝光位置E旋转到检测位置D的同时,包括在使感光鼓22旋转和驱动的驱动传动齿轮内的惰轮级齿轮723旋转整数圈。结果,由惰轮级齿轮723的外直径误差或者精度误差所引起的感光鼓22的表面的旋转速度的变化不必被考虑。
至于根据该配置的感光部件齿轮724上的检测成分,由马达齿轮721、惰轮齿轮722和惰轮级齿轮723所引起的速度变化(振幅)的和基本上是0,如图24B中所示出的。由单个感光部件齿轮724所引起的速度变化(振幅)在检测用于检测的静电潜像块80中被考虑。
如所描述的,在本实施例中,第一和第二用于检测的静电潜像块80被形成在感光鼓22的表面上的在感光鼓22的旋转方向上偏移相位180度的位置处。结果,通过感光鼓22的一个旋转周期和单个感光部件齿轮724所引起的速度变化(振幅)可以被求平均。
将描述在其中布置有充电辊23的检测位置D在感光鼓22的旋转方向上相对于曝光位置E偏离多于340.4度的位置时的检测误差。
作为一个示例,将描述在布置有充电辊23的检测位置D在感光鼓22的旋转方向上相对于曝光位置E在352.4度的位置(其比340.4度的位置多偏离12度)处时的齿轮的速度变化以及由速度变化所引起的检测误差。
图25A示出由感光鼓22的一圈旋转所引起的马达齿轮721的速度变化。在本实施例中,从通过激光扫描器单元20的曝光位置E到用于检测的静电潜像块80的检测位置D在感光鼓22的旋转方向上处于352.4度的位置。相位偏差比图20A中示出的340.4度大12度。
在图25A中示出的曲线图中,马达齿轮721的速度变化(振幅)是ΔVm,并且感光部件齿轮724的旋转角是θ。如图21A中所示出的,由感光鼓22的一圈旋转所引起的马达齿轮721中的速度变化(振幅)是0.14。在该情况下,马达齿轮721的速度变化(振幅)ΔVm通过以下表达式12表示。
表达式12
ΔVm=|0.14×{sin(θ)-sin(352.4°)}|
图25B示出由感光鼓22的一圈旋转所引起的惰轮齿轮722的速度变化。在本实施例中,从通过激光扫描器单元20的曝光位置E到用于检测的静电潜像块80的检测位置D在感光鼓22的旋转方向上处于352.4度的位置。相位偏差比图20A中示出的340.4度大12度。
在图25B中示出的曲线图中,惰轮齿轮722的速度变化(振幅)是ΔVi1,并且感光部件齿轮724的旋转角是θ。如图21B中所示出的,由感光鼓22的一圈旋转所引起的惰轮齿轮722中的速度变化(振幅)是0.19。在该情况下,惰轮齿轮722的速度变化(振幅)ΔVi1通过以下表达式13表示。
表达式13
ΔVi1=|0.19×{sin(θ)-sin(352.4°)}|
图26A示出由感光鼓22的一圈旋转所引起的惰轮级齿轮723的速度变化。在本实施例中,从通过激光扫描器单元20的曝光位置E到用于检测的静电潜像块80的检测位置D在感光鼓22的旋转方向上处于352.4度的位置。相位偏差比图20A中示出的340.4度大12度。
在图26A中示出的曲线图中,惰轮级齿轮723的速度变化(振幅)是ΔVi2,并且感光部件齿轮724的旋转角是θ。如图22A中所示出的,由感光鼓22的一圈旋转所引起的惰轮级齿轮723中的速度变化(振幅)是1.1。在该情况下,惰轮级齿轮723的速度变化(振幅)ΔVi2通过以下表达式14表示。
表达式14
ΔVi2=|1.1×{sin(θ)-sin(352.4°)}|
在图25A、图25B和图26A中示出的马达齿轮721、惰轮齿轮722和惰轮级齿轮723的速度变化(振幅)的最大值的和被产生在感光部件齿轮724中,如图26B中所示出的。图26B描述在图25A、图25B和图26A中示出的马达齿轮721、惰轮齿轮722和惰轮级齿轮723的速度变化(振幅)的合成。这用作从马达720到感光鼓22的驱动传动齿轮的最大速度变化(振幅),并且在该情况下的最大速度变化(振幅)Vmax通过来自图26B的曲线图的以下表达式15表示。
表达式15
Vmax≈1.3
结果,感光鼓22的表面上的位置变化ΔSd通过以下表达式16表示。
表达式16
ΔSd≈16μm×Vmax=16×1.3≈21μm
更具体地说,感光鼓22从由激光扫描器单元20发射激光束21的曝光位置E旋转到与充电辊23相对的检测位置D。如果在旋转期间固定到感光鼓22的感光部件齿轮724与惰轮级齿轮723之间的旋转角的相位差为七度,则在感光鼓22的表面上可以出现大约21μm的最大检测误差。
<基准时间值获得处理>
图17中示出的流程图示出了根据本实施例的重合失调校正控制中的基准时间值获得处理。图27的步骤S1202~S1205与第一实施例的图11中示出的步骤S502~S505相同,并且不会重复描述。
在图27的步骤S1205中,引擎控制部分54使用通过在图27的步骤S1204中的采样获得的重合失调检测传感器40的检测值数据。引擎控制部分54作为基准时间间隔计算作为静电潜像块80的检测的结果的流过充电辊23的电流的检测值为最大值时的时间(计数值)。
在步骤S1206中,步骤S1203~S1206被重复直到通过在感光鼓22的表面上偏移相位形成的两个静电潜像块80的测量的完成。
在步骤S1207中,计算作为通过在感光鼓22的表面上偏移相位形成的两个静电潜像块80的检测的结果的流过充电辊23的电流的检测值为最大值时的时间(计数值)的平均值。
在步骤S1208中,引擎控制部分54将作为在步骤S1207中计算的平均值的时间(计数值)的基准时间值存储在EEPROM 324中。
<重合失调校正控制操作>
将参考图28的流程图描述根据本实施例的重合失调校正控制。针对每种颜色独立地执行图28的流程图。
在图28的步骤S1202~S1207中执行与图27中示出的步骤S1202~S1207中相同的处理,并且不会重复描述。感光鼓22的旋转轴可以被偏离,或者可以存在感光部件齿轮704的齿轮精度方面的外直径误差。结果,改变了从静电潜像块80离开通过来自激光扫描器单元20的激光束21发射的曝光位置E到到达与充电辊23相对的检测位置D处的时间。为了检测该变化,在与图27的步骤S1203中相同的曝光位置E处在图28的步骤S1203中也形成静电潜像块80。
在图28的步骤S1301中,引擎控制部分54将检测时间间隔的平均时间与基准时间间隔进行比较。在图28的步骤S1205中,检测在感光鼓22的表面上的不同的相位的两个静电潜像块80以便测量两个检测时间间隔(计数值)。比较在步骤S1207中计算的两个检测时间间隔的平均值与在图27的步骤S1208中存储的基准时间值。
在图28的步骤S1301中,通过检测在感光鼓22的表面上的不同的相位的两个静电潜像块80获得的两个检测时间间隔(计数值)的平均值可以大于基准时间值。在那种情况下,作为校正装置的引擎控制部分54执行校正以便在打印期间使马达720加速,从而在步骤S1302中增大感光鼓22的旋转速度。
在图28的步骤S1301中,通过检测在感光鼓22的表面上具有不同的相位的两个静电潜像块80获得的两个检测时间间隔(计数值)的平均值可以小于基准时间值。在那种情况下,作为校正装置的引擎控制部分54执行校正以便在打印期间使马达720减速,从而在步骤S1303中降低感光鼓22的旋转速度。如果检测时间间隔的平均值和基准时间间隔相等,则马达720的旋转速度不改变。
因此,图28的步骤S1302和S1303中的图像形成条件校正处理可以校正由感光鼓22的旋转轴中的偏差所引起或者由感光部件齿轮724中的在齿轮精度方面的外直径误差所引起的重合失调。
在本实施例中,激光扫描器单元20随着感光鼓22的旋转一起使感光鼓22的表面曝光,以便形成用于检测的静电潜像块80。还用作测量装置的引擎控制部分54测量直到由作为检测器的充电辊23检测到用于检测的静电潜像块80到达检测位置D的检测时间间隔。
计算在测量的检测时间间隔和预设的基准时间间隔之间的时间差。根据该时间差,还用作校正装置的引擎控制部分54校正作为用于旋转和驱动感光鼓22的驱动源的马达720的旋转速度。结果,可以根据由驱动传动齿轮等的旋转不均匀所引起的感光鼓22的旋转不均匀,基本上校正激光扫描器单元20的曝光定时。其它配置与在其它实施例中的相同,并且可以获得相同的优点。
如本实施例中所示出的,感光鼓22的表面上的检测误差等于或小于21μm。在该情况下,感光部件齿轮724、惰轮齿轮722和惰轮级齿轮723旋转整数圈。同时,在感光鼓22的表面上在从曝光位置E到检测位置D的迁移长度中,图20A中示出的检测位置D的角度误差可以等于或小于12度。其它配置与在第一实施例中的相同,并且可以获得相同的优点。
第三实施例
将参考图30描述根据本发明的图像形成设备的第三实施例。在上面描述的实施例的图像形成设备10中,在感光鼓22上显影的调色剂图像被一次转印到中间转印带30并且被从中间转印带30二次转印到记录材料12,如图1~19中所示出的。本实施例示出应用到图像形成设备10的示例,在其中在感光鼓22上显影的调色剂图像被直接转印到由记录材料传送带1传送的记录材料12,如图30中所示出的。与上面描述的实施例中相同的组件由相同的附图标记指示,并且不会重复描述。
在图30中,在本实施例中,记录材料传送带1将记录材料12顺序地传送到在感光鼓22a~22d与布置为与感光鼓22a~22d相对的转印辊2a~2d之间的压合部。如在上面描述的实施例中一样,图像形成处理装置将在感光鼓22上显影的调色剂图像顺序地且直接地转印到记录材料12。
图30中示出的图像形成设备10还具有上面描述的实施例中示出的感光鼓22的驱动配置。以这种方式,可以精确地检测静电潜像块80。激光扫描器单元20随着感光鼓22的旋转一起使感光鼓22的表面曝光以便形成用于检测的静电潜像块80。还用作测量装置的引擎控制部分54测量直到由作为检测器的充电辊23检测到用于检测的静电潜像块80到达检测位置D的检测时间间隔。
计算在测量的检测时间间隔和预设的基准时间间隔之间的时间差。还用作校正装置的引擎控制部分54根据该时间差来校正激光扫描器单元20的曝光定时。以这种方式,可以根据由驱动传动齿轮等的旋转不均匀所引起的感光鼓22的旋转不均匀,校正激光扫描器单元20的曝光定时。其它配置与在上面描述的实施例中的相同,并且可以获得相同的优点。
第四实施例
将参考图31描述根据本发明的图像形成设备的第四实施例。在第一和第二实施例中,作为一次转印装置的示例的一次转印辊26被布置在越过中间转印带30与感光鼓22相对的位置处。在本实施例中,作为一次转印辊26的替代,作为用于通过加压形成一次转印压合部的一次转印装置的转印部件110被布置在越过中间转印带30与感光鼓22相对的位置处。
在图31中,围绕旋转轴102可旋转地支撑的支架101保持作为一次转印装置的转印部件110。插入布置在转印框架(frame)120上的限制孔121中的旋转停止器103约束支架101的摆动角。
转印部件110包括与中间转印带30接触的接触表面110a。在中间转印带30移动时中间转印带30与转印部件110的接触表面110a摩擦。从感光鼓22上的与接触表面110a相对的位置将调色剂图像转印到中间转印带30。
使用转印叶片(blade)的接触型一次转印装置也可以被应用作为一次转印装置。
在上面描述的实施例中,在感光鼓22的表面上形成的用于检测的静电潜像块80随着感光鼓22的旋转一起移动。充电辊23被用作用于检测静电潜像块80到达布置在感光鼓22周围的检测位置D处的检测器。
包括电流检测电路50以作为用于检测感光鼓22的表面上的曝光位置E处的变化的检测器,并且可以与感光鼓22直接接触的显影套筒或者转印辊也可以被应用作为检测器。
通过检测器检测的感光鼓22的表面上的曝光位置E处的变化被反馈到重合失调的校正。该变化也被用来基于通过检测器的检测定时控制用于开始使感光鼓22旋转的操作的偏置施加定时的最优化。在该情况下,具有该配置的图像形成设备10可以以同样的方式精确地检测静电潜像块80的电位。
其它实施例
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明,但是应当理解,本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围将被给予最宽的解释从而包括所有这样的修改、等同的结构与功能。
Claims (15)
1.一种图像形成设备,包括:
感光部件;
旋转部件,旋转以便驱动感光部件;
光发射器,将光发射到感光部件并且形成潜像;
检测器,检测在感光部件上形成的潜像到达检测位置;
测量装置,测量时间;以及
校正装置,根据光发射器的光发射位置相对于基准光发射位置的变化执行校正,
其中测量装置测量从通过光发射器在感光部件上形成潜像时到通过检测器检测到潜像到达检测位置时的时间间隔,
其中校正装置基于由测量装置测量的时间间隔执行校正,以及
其中在旋转部件旋转整数圈时,通过光发射器在基准光发射位置处在感光部件上形成的潜像到达检测位置。
2.根据权利要求1所述的图像形成设备,其中校正装置基于由测量装置测量的时间间隔与基准时间间隔之间的差来执行校正。
3.根据权利要求1所述的图像形成设备,还包括用于对感光部件充电的充电装置,
其中所述充电装置包括所述检测器,并且检测位置是用于由充电装置对感光部件的表面充电的位置。
4.根据权利要求1所述的图像形成设备,其中校正装置基于由测量装置测量的时间间隔来校正光发射器发射光到感光部件以便形成图像的定时。
5.根据权利要求1所述的图像形成设备,其中校正装置基于由测量装置测量的时间间隔来校正感光部件的旋转速度。
6.根据权利要求1所述的图像形成设备,其中旋转部件是将驱动力传递到感光部件的齿轮。
7.根据权利要求6所述的图像形成设备,还包括:
感光部件齿轮,与感光部件同轴地布置并且与感光部件接合,
其中旋转部件是将驱动力传递到感光部件齿轮的齿轮。
8.根据权利要求6所述的图像形成设备,还包括:
另一个齿轮,将驱动力传递到所述齿轮,其中
在另一个齿轮旋转整数圈时所述齿轮旋转一圈。
9.根据权利要求1所述的图像形成设备,其中存在多个感光部件,并且通过光发射器在多个感光部件上形成的潜像通过不同颜色的调色剂可视化,以便形成多种颜色的调色剂图像。
10.根据权利要求9所述的图像形成设备,还包括:
带,在多个感光部件上形成的多层调色剂图像被转印于所述带。
11.根据权利要求9所述的图像形成设备,还包括:
传送记录材料的带,在多个感光部件上形成的多层调色剂图像被转印于记录材料。
12.根据权利要求10所述的图像形成设备,还包括:
调色剂检测器,检测所述带上的调色剂,
其中校正装置根据来自调色剂检测器的输出来校正光发射器发射光到感光部件的定时,以及
其中基准光发射位置是在通过校正装置根据来自调色剂检测器的输出校正用于通过光发射器发射光到感光部件的定时之后并且在记录材料上形成图像之前的光发射位置。
13.一种图像形成设备,包括:
感光部件;
旋转部件,旋转以便驱动感光部件;
光发射器,将光发射到感光部件并且形成潜像;
显影装置,通过调色剂使潜像可视化;
检测器,检测感光部件上的调色剂图像到达检测位置处;
测量装置,测量时间;以及
校正装置,根据光发射器的光发射位置相对于基准光发射位置的变化执行校正,
其中测量装置测量从通过光发射器在感光部件上形成潜像时到通过检测器检测到由显影装置可视化的与潜像对应的调色剂图像到达检测位置时的时间间隔,
其中校正装置基于由测量装置测量的时间间隔来执行校正,以及
其中在旋转部件旋转整数圈时,与通过光发射器在基准光发射位置处在感光部件上形成的潜像对应的调色剂图像到达检测位置。
14.根据权利要求13所述的图像形成设备,
其中校正装置基于由测量装置测量的时间间隔与基准时间间隔之间的差来执行校正。
15.根据权利要求13所述的图像形成设备,其中存在多个感光部件,其中图像形成设备包括:带,在多个感光部件上形成的多层不同颜色的调色剂图像被转印于所述带;以及用于检测所述带上的调色剂的调色剂检测器,
其中校正装置根据来自调色剂检测器的输出来校正光发射器发射光到感光部件的定时,以及
其中基准光发射位置是在通过校正装置根据来自调色剂检测器的输出来校正用于通过光发射器发射光到感光部件的定时之后并且在记录材料上形成图像之前的光发射位置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011220915 | 2011-10-05 | ||
JP2011-220915 | 2011-10-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103034089A CN103034089A (zh) | 2013-04-10 |
CN103034089B true CN103034089B (zh) | 2015-09-02 |
Family
ID=48021090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210371196.6A Expired - Fee Related CN103034089B (zh) | 2011-10-05 | 2012-09-29 | 图像形成设备 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9042754B2 (zh) |
JP (1) | JP6000783B2 (zh) |
CN (1) | CN103034089B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6335013B2 (ja) * | 2014-04-30 | 2018-05-30 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
KR20170013103A (ko) * | 2015-07-27 | 2017-02-06 | 에스프린팅솔루션 주식회사 | 화상형성장치 및 이에 사용되는 노광유닛 제어방법 |
JP2019124878A (ja) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
JP7271284B2 (ja) * | 2019-04-17 | 2023-05-11 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5278586A (en) * | 1991-02-19 | 1994-01-11 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus with automatic multiple image alignment |
CN101609284A (zh) * | 2008-06-17 | 2009-12-23 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 曝光影像偏差的校正方法和成像装置 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6355708A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 垂直磁気ヘツド |
JP3224593B2 (ja) * | 1992-04-20 | 2001-10-29 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JPH06274077A (ja) * | 1993-03-18 | 1994-09-30 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置の感光体駆動方法 |
JP3333360B2 (ja) | 1995-08-31 | 2002-10-15 | 京セラ株式会社 | 画像形成方法 |
JPH1039571A (ja) * | 1996-07-19 | 1998-02-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 多色画像形成装置及びその色ずれ調整方法 |
JP3612695B2 (ja) * | 1996-10-23 | 2005-01-19 | 富士ゼロックス株式会社 | 多色画像形成装置及びその色ずれ調整方法 |
JPH1195509A (ja) * | 1997-09-18 | 1999-04-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 画像形成装置 |
US6408157B1 (en) * | 2001-02-16 | 2002-06-18 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
JP2004012549A (ja) * | 2002-06-03 | 2004-01-15 | Ricoh Co Ltd | カラー画像形成の色ずれ検出方法、その装置及びカラー画像形成装置 |
JP2004074643A (ja) * | 2002-08-20 | 2004-03-11 | Ricoh Co Ltd | 色ずれ補正方法、光書き込み装置及び画像形成装置 |
JP2005017768A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Ricoh Co Ltd | 多色画像形成装置 |
JP4438484B2 (ja) * | 2004-04-05 | 2010-03-24 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
JP2005292736A (ja) | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
US7417651B2 (en) * | 2005-01-06 | 2008-08-26 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus |
JP4765592B2 (ja) * | 2005-12-06 | 2011-09-07 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
JP4873689B2 (ja) * | 2006-03-10 | 2012-02-08 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 表面電位計および表面電位測定方法 |
JP2007310029A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP4853244B2 (ja) * | 2006-11-14 | 2012-01-11 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
JP4961296B2 (ja) * | 2007-08-02 | 2012-06-27 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
JP5168644B2 (ja) * | 2008-06-27 | 2013-03-21 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP4710992B2 (ja) * | 2009-02-26 | 2011-06-29 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
JP2011186260A (ja) | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP5653283B2 (ja) * | 2010-06-30 | 2015-01-14 | キヤノン株式会社 | カラー画像形成装置及び画像形成装置 |
JP6061461B2 (ja) * | 2010-12-15 | 2017-01-18 | キヤノン株式会社 | カラー画像形成装置 |
JP5863314B2 (ja) * | 2011-07-29 | 2016-02-16 | キヤノン株式会社 | カラー画像形成装置 |
-
2012
- 2012-09-26 JP JP2012212695A patent/JP6000783B2/ja active Active
- 2012-09-29 CN CN201210371196.6A patent/CN103034089B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-10-01 US US13/632,455 patent/US9042754B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5278586A (en) * | 1991-02-19 | 1994-01-11 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus with automatic multiple image alignment |
CN101609284A (zh) * | 2008-06-17 | 2009-12-23 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 曝光影像偏差的校正方法和成像装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9042754B2 (en) | 2015-05-26 |
US20130089345A1 (en) | 2013-04-11 |
JP6000783B2 (ja) | 2016-10-05 |
JP2013092757A (ja) | 2013-05-16 |
CN103034089A (zh) | 2013-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5998729B2 (ja) | 移動体検出装置及び画像形成装置 | |
JP5653314B2 (ja) | カラー画像形成装置 | |
JP5258470B2 (ja) | 画像形成装置 | |
CN101078902B (zh) | 能够精确控制调色剂浓度的图像形成方法和设备 | |
CN103261973B (zh) | 彩色图像形成装置 | |
EP2541892B1 (en) | Color image forming apparatus | |
CN103034089B (zh) | 图像形成设备 | |
US11442374B2 (en) | Image forming apparatus using measurement images to control speed of photoreceptors and intermediate transfer member | |
US8705993B2 (en) | Electrostatic image forming apparatus utilizing index patterns for toner image alignment | |
US9207611B2 (en) | Image forming apparatus and control method thereof | |
JP4651363B2 (ja) | 無端移動部材駆動制御装置及び画像形成装置と無端移動部材の移動速度制御方法 | |
CN101261467B (zh) | 图像形成设备及其控制方法 | |
JP2006258993A (ja) | 画像形成装置及び画像形成条件変更方法 | |
CN103869651A (zh) | 图像形成装置 | |
CN107357149B (zh) | 图像形成装置以及画质调整方法 | |
JP6335435B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP6975404B2 (ja) | 画像形成装置 | |
US7409178B2 (en) | Color laser printer and detachable transfer belt unit for correcting color and position difference | |
JP5157875B2 (ja) | 画像形成装置、色ずれ補正方法、プログラムおよび記録媒体 | |
JP4451105B2 (ja) | 画像記録装置 | |
JP2009031435A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2013156598A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2001239699A (ja) | 画像形成装置並びに画像形成装置の制御方法および記憶媒体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150902 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |