CN103885305B - 驱动装置、图像形成装置、驱动方法和图像形成方法 - Google Patents

驱动装置、图像形成装置、驱动方法和图像形成方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及驱动装置、图像形成装置、驱动方法和图像形成方法。一种驱动装置包括:多个图像承载体,多个图像承载体中的每一个是可旋转的并且能够承载潜像和显影剂图像;可旋转的带,提供可旋转的带从而面对图像承载体;多个图像承载体驱动单元,用于旋转图像承载体;带驱动单元,用于旋转带;以及控制单元。控制单元使得图像承载体驱动单元和带驱动单元开始旋转图像承载体和带,使得图像承载体和带以第一速度旋转。当控制单元检测到图像承载体和带以第一速度旋转时,控制单元使得图像承载体驱动单元和带驱动单元将图像承载体和带的旋转速度加速至比第一速度快的第二速度。

Description

驱动装置、图像形成装置、驱动方法和图像形成方法
技术领域
本发明涉及使用电机等的驱动装置、使用该驱动装置的图像形成装置、使用该驱动装置的驱动方法,以及使用该图像形成装置的图像形成方法。
背景技术
存在一种图像形成装置,其包括多个图像形成单元和沿图像形成单元移动的带。图像形成单元分别包括图像承载体(即,感光鼓),提供图像承载体从而接触带。通过直流电机(即,ID电机)来驱动图像承载体。通过另一直流电机(即,带电机)来驱动带。彼此同步地驱动带电机和ID电机。这样的图像形成装置例如由日本特开专利公开No. 2008-83232公开。
在常规技术中,施加于带电机和鼓电机的峰值电流变得相对大。
发明内容
本发明的一个方面意图提供能够减小峰值电流的驱动装置、图像形成装置、驱动方法以及图像形成装置。
根据本发明的一个方面,提供有一种驱动装置,包括:多个图像承载体,多个图像承载体中的每一个是可旋转的并且能够承载潜像和显影剂图像;带,提供带从而面对图像承载体,带是可旋转的;多个图像承载体驱动单元,用于旋转图像承载体;带驱动单元,用于旋转带;以及控制单元,用于控制图像承载体驱动单元和带驱动单元。控制单元使得图像承载体驱动单元和带驱动单元开始旋转图像承载体和带,使得图像承载体和带以第一速度旋转。当控制单元检测到图像承载体和带以第一速度旋转时,控制单元使得图像承载体驱动单元和带驱动单元将图像承载体和带的旋转速度加速至比第一速度快的第二速度。
用这样的配置,可以减小用于驱动图像承载体驱动单元和带驱动单元的峰值电流。
根据本发明的另一方面,提供一种图像形成装置,包括:上面描述的驱动装置;显影单元,被配置为在图像承载体上形成显影剂图像;转印单元,被配置为直接或者经由带将显影剂图像从图像承载体转印到记录介质;以及定影单元,其将显影剂图像定影到记录介质。
根据本发明的又一方面,提供一种使用上面描述的驱动装置的驱动方法。所述驱动方法包括:启动图像承载体驱动单元和带驱动单元,使得图像承载体和带以第一速度旋转;检测图像承载体和带是否以第一速度旋转;以及使得图像承载体驱动单元和带驱动单元将图像承载体和带的旋转速度加速至第二速度。
根据本发明的再另一方面,提供一种使用上面描述的图像形成装置的图像形成方法。所述图像形成方法包括:启动图像承载体驱动单元和带驱动单元,使得图像承载体和带以第一速度旋转;检测图像承载体和带是否以第一速度旋转;使得图像承载体驱动单元和带驱动单元将图像承载体和带的旋转速度加速至第二速度;在图像承载体上形成显影剂图像;将显影剂图像从图像承载体转印到记录介质;以及将显影剂图像定影到记录介质。
根据后文给出的详细描述,本发明的进一步的适用性范围将变得清楚。然而,应当理解的是,该详细描述和具体的实施例尽管指示了本发明的优选实施例,但是它们是仅当作说明而给出的,因为根据该详细描述,在本发明的精神和范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员将变得清楚。
附图说明
在附图中:
图1是示出根据本发明的实施例1的图像形成装置的配置的示意性剖视图;
图2是示出根据本发明的实施例1的驱动装置的带电机的框图;
图3是示出根据本发明的实施例1的驱动装置的框图;
图4A、4B、4C、4D和4E是分别示出根据比较示例的制动信号、时钟的频率信号、DC电机的旋转速度、锁信号和电源单元的电流值的时序图;
图5A、5B、5C、5D和5E是分别示出根据本发明的实施例1的制动信号、时钟的频率信号、DC电机的旋转速度、锁信号和电源单元的电流值的时序图;
图6A至6p是示出根据本发明的实施例1的驱动装置的驱动定时的时序图;
图7是示出根据本发明的实施例2的驱动装置的带电机的框图;
图8A至8S是示出根据本发明的实施例2的驱动装置的驱动定时的时序图;
图9是示出根据本发明的实施例3的驱动装置的带电机的框图;
图10A至10Q是示出根据本发明的实施例3的驱动装置的驱动定时的时序图;以及
图11是示出直接转印类型的图像形成装置的示例的示意性剖视图。
具体实施方式
后文将参照附图来描述根据本发明的实施例的带单元和图像形成装置。
实施例1
<实施例1的配置>
图1是示出根据实施例1的图像形成装置的配置的透视图。
图像形成装置被配置为例如中间转印类型的彩色打印机。在图像形成装置的下部上提供介质盒2(即,介质存储部分)。介质盒2被配置为存储一叠多个记录介质(即,打印片材)。提供拾取辊3从而接触介质盒2中存储的最上面的记录介质1。拾取辊3旋转以将记录介质1馈送出介质盒2。在拾取辊3附近提供送料辊(feed roller)4a和延迟辊(retardroller)4b。送料辊4a和延迟辊4b将记录介质1单独地一个接一个馈送到馈送路径中。
在记录介质1的馈送路径的入口处提供入口传感器5。入口传感器5被配置为检测记录介质1的前沿和后沿。入口传感器5还可以检测记录介质1的存在/缺失。入口传感器5例如是光遮断器(photo-interrupter)。光遮断器包括光耦合器(即,发光元件和受光元件)和通过记录介质1的推动来旋转的杆。杆旋转以中断或者传输光耦合器的光路径的光。在入口传感器5的下游提供一对第一传送辊6。在记录介质1的前沿到达第一传送辊6的压印线(nip)部分之后,第一传送辊6在特定时间段期满时开始旋转,从而纠正记录介质1的偏斜。在第一传送辊6的下游提供一对第二传送辊7和一对定时辊8。
在定时辊8的下游(并且附近)提供写传感器9。写传感器9被配置为检测已经通过定时辊8的记录介质1的前沿。写传感器9的检测信号用于确定开始图像形成的定时。写传感器9的检测信号还用于改变定时辊8的旋转速度,从而关于(稍后描述的)带11上的图像对齐记录介质1的位置。写传感器9例如是像入口传感器5那样的光遮断器。写传感器9还可以检测记录介质的存在/缺失。在写传感器9的下游提供次级转印辊10(即,次级转印单元)。
在图像形成装置的上部上提供ID(图像鼓)单元20W、20Y、20M、20C和20K。沿带11的旋转方向从下游至上游(图1中从左至右)布置ID单元20W、20Y、20M、20C和20K。ID单元20W、20Y、20M、20C和20K总称为“ID单元20”。ID单元20W、20Y、20M、20C和20K被配置为在带11上形成白色(W)、黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色(K)的显影剂图像(即,调色剂图像)。
ID单元20W、20Y、20M、20C和20K包括作为图像承载体的感光鼓22W、22Y、22M、22C和22K。感光鼓22W、22Y、22M、22C和22K总称为感光鼓22。感光鼓22被配置为承载潜像,并且还承载显影剂图像(即,调色剂图像)。
ID单元20W、20Y、20M、20C和20K还包括充电辊21W、21Y、21M、21C和21K、LED(发光二极管)头部23W、23Y、23M、23C和23K、显影剂盒24W、24Y、24M、24C和24K、显影剂供应辊25W、25Y、25M、25C和25K、显影辊26W、26Y、26M、26C和26K、显影刮板(developing blade)27W、27Y、27M、27C和27K,以及清洁刮板28W、28Y、28M、28C和28K。
充电辊21W、21Y、21M、21C和21K(即,充电构件)被配置为向感光鼓22K、22Y、22M、22C和22K供应电荷以对感光鼓22K、22Y、22M、22C和22K的表面均匀地充电。充电辊21W、21Y、21M、21C和21K总称为充电辊21。感光鼓22K、22Y、22M、22C和22K逆时针旋转运送电荷。LED头部(即,曝光单元)23W、23Y、23M、23C和23K位于感光鼓22W、22Y、22M、22C和22K上方。LED头部23W、23Y、23M、23C和23K发光从而对感光鼓22W、22Y、22M、22C和22K的表面曝光以在其上形成潜像。LED头部23W、23Y、23M、23C和23K总称为LED头部23。显影剂盒(即,显影剂存储体)24W、24Y、24M、24C和24K被配置为存储白色、黄色、品红色、蓝绿色和黑色的显影剂(即,调色剂)。显影剂盒24W、24Y、24M、24C和24K总称为显影剂盒24。显影剂供应辊(即,显影剂供应构件)25W、25Y、25M、25C和25K被配置为将从显影剂盒24W、24Y、24M、24C和24K供应的显影剂供应到显影辊26W、26Y、26M、26C和26K。显影剂供应辊25W、25Y、25M、25C和25K总称为显影剂供应辊25。
显影刮板(即,显影剂调节构件)27W、27Y、27M、27C和27K被配置为调节显影辊26W、26Y、26M、26C和26K上的显影剂层的厚度。显影刮板27W、27Y、27M、27C和27K总称为显影刮板27。显影辊(即,显影单元或显影剂承载体)26W、26Y、26M、26C和26K被配置为使得显影剂粘附到感光鼓22W、22Y、22M、22C和22K上的潜像从而使潜像显影(即,形成显影剂图像)。显影辊26W、26Y、26M、26C和26K总称为显影辊26。在感光鼓22W、22Y、22M、22C和22K与稍后描述的转印辊13W、13Y、13M、13C和13K之间的压印线部分处将显影剂图像转印到带11。
清洁刮板(即,清洁构件)28W、28Y、28M、28C和28K被配置为移除在将显影剂图像转印到带11之后留在感光鼓22W、22Y、22M、22C和22K的表面上的显影剂。清洁刮板28W、28Y、28M、28C和28K总称为清洁刮板28。
提供初级转印辊(即,初级转印单元)13W、13Y、13M、13C和13K,从而经由带11面对感光鼓22W、22Y、22M、22C和22K。初级转印辊13W、13Y、13M、13C和13K被配置为使用高电压(即,初级转印电压)首先将显影剂图像从感光鼓22W、22Y、22M、22C和22K转印到带11。初级转印辊13W、13Y、13M、13C和13K总称为初级转印辊13。初级转印辊(即,初级转印构件)13W、13Y、13M、13C和13K和次级转印辊10构成转印单元。
在ID单元20(20W、20Y、20M、20C和20K)与记录介质1的馈送路径(沿第二传送辊7、定时辊8、写传感器9等)之间的区域中提供带11(即,中间转印带)。驱动带11以在图1中顺时针旋转。带11承载从ID单元20转印的显影剂图像,并将显影剂图像运送到次级转印辊10。
带11由次级转印辊10、带辊12、初级转印辊13W、13Y、13M、13C和13K以及带辊14a、14b、14c、14d和14e保持。带11由带辊12驱动以如箭头A所示那样旋转接触感光鼓22W、22Y、22M、22C和22K。
随着带11旋转,首先转印到带11的显影剂图像到达次级转印辊10。向次级转印辊10施加高电压(即,次级转印电压),并且次级转印辊10将显影剂图像从带11转印到记录介质1。
在次级转印辊10的下游提供定影单元30。定影单元30包括定影辊31a和压力辊31b,它们通过施加热和压力将显影剂图像定影到记录介质1。在定影单元30的下游提供排出传感器32。排出传感器32被配置为检测通过定影单元30的记录介质1的前沿和后沿。排出传感器23还可以检测记录介质1的存在/缺失。排出传感器32例如是像入口传感器5那样的光遮断器。
在排出传感器32的下游提供排出辊33、34和35。排出辊33、34和35将记录介质1排出到图像形成装置的外部。排出的记录介质1被放置在提供在图像形成装置的上部盖上的排出部分36上。
图2是示出根据本发明的实施例1的图像形成装置的驱动装置的框图。
驱动装置包括电源单元40和控制单元41。电源单元40被配置为向包括带电机46与ID电机47W、47Y、47M、47C和47K的电机供应24V的DC(直流)电压。控制单元41被配置为控制包括带电机46与ID电机47W、47Y、47M、47C和47K的电机。
控制单元41连接到入口传感器5、写传感器9和排出传感器32。控制单元41连接到送料电机(feed motor)42。送料电机42例如由步进电机构成。送料电机42的旋转速度由从控制单元41发送的脉冲信号的频率来控制。送料电机42经由齿轮连接到拾取辊3和送料辊4a。控制单元41连接到送料离合器(feed clutch)43。送料离合器43连接到拾取辊3。当送料电机42在送料离合器43处于开启(即,接合)状态中开始旋转时,拾取辊3开始旋转以将记录介质1单独地馈送到馈送路径中。
控制单元41连接到传送电机44。传送电机44连接到第一传送辊6、第二传送辊7和定时辊8。控制单元41连接到传送离合器45。传送离合器45连接到第一传送辊6。当在传送离合器45处于开启(即,接合)时传送电机44开始旋转时,第一传送辊6开始旋转。第二传送辊7和定时辊8由传送电机44来驱动。
控制单元41连接到带电机46(即,带驱动单元)。带电机46例如由无刷DC电机构成。带电机46的旋转速度(即,转数)由从控制单元41发送的时钟信号CK的频率来确定。带电机46的开始和停止由从控制单元41发送的制动信号BK来控制。带电机46经由齿轮连接到带辊12。
控制单元41连接到ID(图像鼓)电机47W、47Y、47M、47C和47K(即,图像承载体驱动单元)。ID电机47W、47Y、47M、47C和47K分别连接到ID单元20W、20Y、20M、20C和20K的感光鼓22W、22Y、22M、22C和22K。ID电机47W、47Y、47M、47C和47K总称为ID电机47。每个ID电机47例如由无刷DC电机构成。ID电机47的旋转速度由从控制单元41发送的时钟信号CK的频率来确定。ID电机47的开始和停止由从控制单元41发送的制动信号BK来控制。
控制单元41连接到定影电机48。定影电机48例如由无刷DC电机构成。定影电机48经由齿轮连接到定影辊31a与排出辊33、34和35。定影电机48的旋转速度由从控制单元41发送的时钟信号CK的频率来确定。定影电机48的开始和停止由从控制单元41发送的制动信号BK来控制。
图3是示出实施例1的驱动装置的带电机46的框图。带电机46与ID电机47W、47Y、47M、47C和47K具有相同的配置。因此,将采取带电机46的示例来描述带电机46与ID电机47W、47Y、47M、47C和47K的配置。定影电机48具有与图3中示出的配置相同的配置也是可能的。
带电机46包括电机控制IC(集成电路)51、功率MOSFET(功率金属氧化物半导体场效应晶体管)阵列52和DC电机54。通过电源单元40向带电机46供应24V的DC电压(即,电机驱动电压)。将24V的DC电压输入到电机控制IC 51和功率MOSFET阵列52中。电机控制IC 51是用于控制DC电机54的控制电路。电源单元40供应的24V的DC电压被输入到电机控制IC 51的电源端子Vcc中,并且为电机控制IC 51提供功率。
功率MOSFET阵列52具有6个N沟道MOSFET 52a、52b、52c、52d、52e和52f。N沟道MOSFET 52a、52b、52c、52d、52e和52f包括高侧FET 52a、52b和52c以及低侧FET 52d、52e和52f。
控制单元41具有输出端口OUT1,并且从输出端口OUT1输出制动信号S41a。将输出的制动信号S41a输入到电机控制IC 51的输入端子BK中。当制动信号S41a处于高电平(后文中的H电平)时,电机控制IC 51通过导通低侧FET 52d、52e和52f来停止DC电机54(即,短路制动(short-brake))。当制动信号S41a处于低电平(后文中的L电平)时,电机控制IC 51驱动DC电机54旋转。
控制单元41具有输出端口OUT2,并且从输出端口OUT2输出时钟信号S41b。将输出的时钟信号S41b输入到电机控制IC 51的输入端子CK中。当制动信号S41a处于L电平时,驱动DC电机54以与时钟信号S41b的频率相对应的旋转速度旋转。
控制单元41具有输入端口IN1,并接收从电机控制IC 51的输出端子LK输出的锁信号S51c。
电机控制IC 51具有输出端子UH、VH和WH,并分别从输出端子UH、VH和WH输出高侧栅极信号S51a(S51a-1、S51a-2和S51a-3)。将高侧栅极信号S51a-1、S51a-2和S51a-3输入到高侧FET 52a、52b和52c的栅极端子中。
电机控制IC 51具有输出端子UL、VL和WL,并分别从输出端子UL、VL和WL输出低侧栅极信号S51b(S51b-1、S51b-2和S51b-3)。将低侧栅极信号S51b-1、S51b-2和S51b-3输入到低侧FET 52d、52e和52f的栅极端子中。
功率MOSFET阵列52的低侧FET 52d、52e和52f的源极端子经由电流检测电阻53接地。将来自电流检测电阻53的电流检测信号S53输入到电机控制IC 51的输入端子RS中。
功率MOSFET阵列52的输出端子连接到DC电机54(即,无刷DC电机)的线圈。DC电机54具有通过星形连接而连接的U相位、V相位和W相位的线圈。DC电机54具有外转子,该外转子具有未示出的永磁体。
在DC电机54的外转子附近提供线圈图案(coil pattern)55。线圈图案55是矩形波形式的铜箔图案。线圈图案55生成具有与DC电机54的旋转速度相对应的频率的电动势。(具有与DC电机54的旋转速度相对应的频率的)该电动势称为FG(频率发生器)脉冲信号S55。将FG脉冲信号S55输入到电机控制IC 51的输入端子FGIN+和FGIN-中。DC电机54的一次旋转生成FG脉冲信号S55的预定数量的脉冲。
在DC电机54附近提供霍尔(Hall)元件56a、56b和56c。霍尔元件56a、56b和56c输出霍尔信号S56a、S56b和S56c。布置霍尔元件56a、56b和56c从而检测外转子的极性的切换。布置霍尔元件56a、56b和56c,使得霍尔元件56a、56b和56c的输出的过零(zero-crossing)在激励的相位切换时发生。将霍尔信号S56a、S56b和S56c分别输入到电机控制IC 51的输入端子H1、H2和H3中。
电机控制IC 51通过控制供应给功率MOSFET阵列52的信号S51a和S51b的占空比(duty)来对施加到DC电机54的线圈的电流执行PWM(脉宽调制)控制。此外,电机控制IC 51使用锁相环(PLL)来控制施加到DC电机54的线圈的电流,从而使FG脉冲信号S55的频率等于输入的时钟信号S41b的频率。因此,DC电机54的旋转速度由时钟信号S41b的频率来控制。
当FG脉冲信号S55的频率与时钟信号S41b的频率之间的差大于±6%时,电机控制IC 51输出H电平的锁信号S51c。当FG脉冲信号S55的频率与时钟信号S41b的频率之间的差小于±6%时,电机控制IC 51输出L电平的锁信号S51c。当控制单元41接收L电平的锁信号S51c时,控制单元41判断DC电机54以所指令的特定旋转速度旋转。
电机控制IC 51具有拥有电流限制功能的电路,用于当电流检测信号S53变得大于阈值(例如,0.25V)时使高侧FET 52a、52b和52c达到关闭状态。当DC电机54启动并加速时,电流限制值由电流限制功能来维持。在DC电机54达到预定旋转速度之后,电流值降低。
<实施例1的操作>
接下来将描述实施例1的图像形成装置的操作。(I)首先,将描述图像形成装置的整体操作。(II)接着,将描述比较示例的驱动定时。(III)然后,将描述实施例1的制动信号与DC电机54的旋转速度之间的关系。(IV)然后,将描述实施例1的驱动装置的驱动定时。(V)最后,将描述实施例1的用于启动和加速带电机46(以及ID电机47W、47Y、47M、47C和47K)的驱动方法。
[I]整体操作
参照图2,根据操作单元(未示出)的用户的操作,控制单元41接收指令以开始图像形成。控制单元41驱动送料电机42、传送电机44、带电机46、ID电机47W、47Y、47M、47C和47K以及定影电机48。参照图1,当驱动电机42、44、46至48时,送料辊4a、第一传送辊6、第二传送辊7、定时辊8、次级转印辊10、带辊12、ID单元20W、20Y、20M、20C和20K(即,感光鼓22和各个辊)、定影辊31a以及排出辊33、34和35被驱动以旋转。
当控制单元41开启送料离合器43时,拾取辊3旋转并将记录介质1并将记录介质1馈送出介质盒2至馈送路径中。进一步地,通过送料辊4a和延迟辊4b的动作,沿馈送路径朝入口传感器5单独地馈送记录介质1。通过第一传送辊6、第二传送辊7和定时辊8,沿馈送路径经由写传感器9朝次级转印辊10进一步传送记录介质1。
当驱动带电机46时,带辊12被驱动以在图1中顺时针旋转,并且带11在图1中开始顺时针旋转。当带11的旋转速度达到预定旋转速度(即,图像形成旋转速度)时,感光鼓22W、22Y、22M、22C和22K上的显影剂图像以该顺序首先转印到带11。将图像形成旋转速度例如设置为每分钟50页(PPM)。换言之,每1分钟将显影剂图像打印在50张A4大小的记录介质(50页)上。
当带11顺时针旋转时,转印到带11的显影剂图像朝次级转印辊10移动。写传感器9检测已经通过定时辊8的记录介质1的前沿。基于来自写传感器9的检测信号,使当记录介质1到达次级转印辊10时的定时与当带11上的显影剂图像到达次级转印辊10的定时彼此相同。在次级转印辊10处,显影剂图像从带11二次(secondarily)转印到记录介质1。
显影剂图像已经转印到的记录介质1通过次级转印辊10的旋转被进一步传送并到达定影单元30。在定影单元30中,定影辊31a和压力辊31b通过施加热和压力将显影剂图像定影到记录介质1。(显影剂图像定影到的)记录介质1由定影辊31a进一步传送,并由排出辊33、34和35排出。记录介质1通过排出传感器32并排出到排出部分36。
[比较示例的驱动定时]
图4A、4B、4C、4D和4E是示出比较示例的驱动装置的驱动定时的时序图。图4A示出制动信号S41a。图4B示出时钟信号41b的频率。图4C示出带电机46的旋转速度(PPM)(以及ID电机47K、47C、47M、47W和47W的旋转速度)。图4D示出锁信号S51c。图4E示出电源单元40供应的电流值(A)。
在比较示例的驱动装置中,在时间T1处,如图4B中所示,(用于带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的)时钟信号S41b的频率从0切换到与50 PPM相对应的频率(即,在图像形成期间的设置频率),而用于带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的制动信号41a保持在H电平(图4A)。
在时间T2处,用于带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的制动信号41a从H电平切换到L电平,如图4A中所示。当制动信号41a从H电平切换到L电平时,带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W开始旋转,并且带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的旋转速度从0加速到50 PPM(即,打印速度),如图4C中所示。在时间T3处,旋转速度达到50 PPM,并且锁信号S51c从H电平变为L电平,如图4D中所示。从时间T3起,带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的旋转速度保持在50 PPM,如图4C中所示。
参照图4E,电源单元40供应的电流值在时间T2与时间T3之间的时段处变得更大。在时间T3之后,电源单元40供应的电流值变得比在时间T2与时间T3之间的时段的电流值小。
即,比较示例的驱动装置被配置为同时并且在单个步骤中将带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的旋转速度从0加速到50 PPM,并因此,施加到这些电机的峰值电流在时间T2与时间T3之间的时段期间变大。因此,需要具有大容量的电源单元40,尽管在时间T3之后并不需要大电流值。因此,驱动装置的大小和成本可能增加。此外,带11与每个图像承载体22之间的磨损可能由于带电机46与鼓电机47K、47C、47M、47Y和47W的旋转速度的变化而增加。结果,带与图像承载体的寿命可能缩短。
出于此原因,如下面所描述的,本发明的实施例1的驱动装置被配置为分散(disperse)启动和加速带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W所需的电流,从而减小峰值电流。
[III]制动信号与DC电机的旋转速度之间的关系
图5A、5B、5C、5D和5E是示出实施例1的驱动装置的驱动定时的时序图。图5A示出制动信号S41a。图5B示出时钟信号S41b的频率。图5C示出带电机46的旋转速度(PPM)(以及ID电机47K、47C、47M、47W和47W的旋转速度)。图5D示出锁信号S51c。图5E示出由电源单元40供应的电流值(A)。
在时间T1处,如图5B中所示,时钟信号S41b的频率从0切换到与13 PPM相对应的频率,而制动信号S41a保持在H电平(图5A)。在时间T2处,制动信号S41a从H电平切换到L电平,如图5A中所示。当制动信号S41a从H电平切换到L电平时,带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的旋转速度从0增加到13 PPM,如图5C中所示。
在时间T3处,DC电机54的旋转速度达到13 PPM,并且锁信号S51c从H电平切换到L电平,如图5D中所示。之后,时钟信号S41b的频率保持在与13 PPM相对应的频率,并且DC电机54的旋转速度保持在13 PPM,如图5C中所示。
在时间T4处,时钟信号S41b的频率被设置为与16 PPM相对应的频率,如图5B中所示。同时,锁信号S51c从L电平变为H电平,如图5D中所示。因此,带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的旋转速度增加。带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的旋转速度在时间T5处达到16 PPM,如图5C中所示。在时间T5处,锁信号S51c从H电平变为L电平,如图5D中所示。
参照图5E,电源单元40供应的电流值在时间T2与时间T3之间的时段处变得更大。然而,该时段处的电流值比图4E中示出的比较示例的相同时段(即,在时间T2与时间T3之间)处的电流值小。
[IV]实施例1的驱动装置的驱动定时
在实施例1的驱动装置中,将带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W分组成两个组。这两个组在将制动信号S41a从H电平切换到L电平的定时上不同。这是为了分散用于启动和加速电机的电流。
在实施例1中,带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的旋转速度未在单个步骤中加速至打印速度。以逐步的方式来改变时钟信号S41b的频率以便分散启动和加速所需的电流。将带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W分组成三个组(即,加速组)A、B和C。
加速组A包括ID电机47K和47C。加速组B包括ID电机47M和47Y。加速组C包括ID电机47W和带电机46。
加速组A、B和C的设置速度以该顺序(即,以加速组A、B和C的顺序)增加。使每个组的设置速度(即,时钟信号S41a的频率)比之前组的设置速度更高。用这样的布置,带11和ID单元20的感光鼓22的旋转速度加速至打印速度,并且减小了带11的移动量与(彼此接触的)感光鼓22的移动量之间的差。
控制单元41具有多个用于带电机46(以及ID电机47K、47C、47M、47Y和47W)的设置速度,从而对应于根据记录介质的类型、环境(即,温度、湿度等)等的打印速度。
[V]实施例1的驱动方法
后文将对根据实施例1的用于启动和加速带电机46(以及ID电机47K、47C、47M、47Y和47W)的驱动方法做出描述。
实施例1的驱动方法包括用于启动带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的旋转的第一处理(从时间T1至时间T3),用于检测带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的旋转速度达到第一速度的第二处理(从时间T2至时间T4),以及用于将带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的旋转速度加速至第二速度的第三处理(从时间T4至时间T14)。第一速度和第二速度也称为第一常量速度和第二常量速度。
图6A至6P是示出实施例1的驱动定时的时序图。图6A、6B、6C、6D、6E和6F示出用于ID电机47K、47C、47M、47Y和47W以及带电机46的制动信号S41a。图6G、6H、6I、6J、6K和6L示出来自ID电机47K、47C、47M、47Y和47W以及带电机46的锁信号S51c。图6M示出用于加速组A(即,ID电机47K和47C)的时钟信号S41b的频率。图6N示出用于加速组B(即,ID电机47M和47Y)的时钟信号S41b的频率。图6O示出用于加速组C(即,ID电机47W和带电机11)的时钟信号S41b的频率。图6P示出电源单元40供应的电流值(A)。
在时间T1处,用于所有电机(即,带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W)的时钟信号CK的频率被设置为与13 PPM(即,第一速度)相对应的频率,如图6M、6N和6O中所示。在时间T2处,用于ID电机47K、47C和47M的制动信号S41a从H电平切换到L电平,如图6A、6B和6C中所示。这使得ID电机47K、47C和47M开始旋转。当ID电机47K、47C和47M的旋转速度达到13 PPM时,来自ID电机47K、47C和47M的锁信号S51c从H电平变为L电平,如图6G、6H和6I中所示。在图6G、6H和6I示出的示例中,锁信号S51c以ID电机47K、47C和47M的顺序从H电平变为L电平。
在当时间T2之后已经经过了预定时间段△T1(50ms)时的时间T3处,用于ID电机47Y与47W和带电机46的制动信号S41a从H电平切换到L电平,如图6D、6E和6F中所示。这使得ID电机47Y与47W和带电机46开始旋转。当ID电机47Y与47W和带电机46的旋转速度达到13PPM(即,第一速度)时,来自ID电机47Y与47W和带电机46的锁信号S51c从H电平变为L电平,如图6J、6K和6L中所示。在该状态中,ID电机47K、47C、47M、47Y和47W以及带电机46的锁信号S51c处于L电平。换言之,控制单元41检测到ID电机47K、47C、47M、47Y和47W以及带电机46的旋转速度达到第一速度(即,13 PPM)。
在时间T4处,用于加速组A(即,ID电机47K和47C)的时钟信号S41b的频率被设置为与16 PPM(即,第一中间速度)相对应的频率,如图6M中所示。在当时间T4之后已经经过了预定时间段△T2(50ms)时的时间T5处,用于加速组B(即,ID电机47M和47Y)的时钟信号S41b的频率被设置为与18 PPM(即,第二中间速度)相对应的频率,如图6N中所示。在当时间T5之后已经经过了预定时间段△T3(50ms)时的时间T6处,用于加速组C(即,ID电机47W和带电机46)的时钟信号S41b的频率被设置为与22 PPM(即,第三中间速度)相对应的频率,如图6O中所示。
在当时间T6之后已经经过了预定时间段△T4(50ms)时的时间T7处,用于加速组A(即,ID电机47K和47C)的时钟信号S41b的频率被设置为与27 PPM(即,第四中间速度)相对应的频率,如图6M中所示。在当时间T7之后已经经过了预定时间段△T5(50ms)时的时间T8处,用于加速组B(即,ID电机47M和47Y)的时钟信号S41b的频率被设置为与32 PPM(即,第五中间速度)相对应的频率,如图6N中所示。在当时间T8之后已经经过了预定时间段△T6(50ms)时的时间T9处,用于加速组C(即,ID电机47W和带电机46)的时钟信号S41b的频率被设置为与35 PPM(即,第六中间速度)相对应的频率,如图6O中所示。
在当时间T9之后已经经过了预定时间段△T7(50ms)时的时间T10处,用于加速组A(即,ID电机47K和47C)的时钟信号S41b的频率被设置为与40 PPM(即,第七中间速度)相对应的频率,如图6M中所示。在当时间T10之后已经经过了预定时间段△T8(50ms)时的时间T11处,用于加速组B(即,ID电机47M和47Y)的时钟信号S41b的频率被设置为与45 PPM(即,第八中间速度)相对应的频率,如图6N中所示。在当时间T11之后已经经过了预定时间段△T9(50ms)时的时间T12处,用于加速组C(即,ID电机47W和带电机46)的时钟信号S41b的频率被设置为与50 PPM相对应的频率,如图6O中所示。在此方面,50 PPM对应于打印速度(即,第二速度)。
在当时间T12之后已经经过了预定时间段△T10(50ms)时的时间T13处,用于加速组A(即,ID电机47K和47C)的时钟信号S41b的频率被设置为与50 PPM相对应的频率,如图6M中所示。在当时间T13之后已经经过了预定时间段△T11(50ms)时的时间T14处,用于加速组B(即,ID电机47M和47Y)的时钟信号S41b的频率被设置为50 PPM,如图6N中所示。直到时间T15,ID电机47K、47C、47M、47Y和47W以及带电机46的旋转速度达到打印速度(即,第二速度)。
在以上描述中,时间段△T1至△T11均被设置为50ms。设置时间段△T1至△T11从而足以将电机加速至设置旋转速度,并且根据实验来确定时间段△T1至△T11。
从时间T3至时间T4的时间段取决于电机的输出、施加于电机的负载以及控制单元41检测锁信号S51c所需的时间的变化。在该示例中,从时间T3至时间T4的时间段为100ms。从时间T14至时间T15的时间段取决于电机的输出和施加于电机的负载的变化。在该示例中,从时间T14至时间T15的时间段为50ms。因此,在ID电机47K、47C、47M、47Y和47W以及带电机46启动之后且在旋转速度达到50 PPM(即,打印速度)之前的总时间(即,从时间T2至时间T15)为700ms。
参照示出电源单元40供应的电流值的图6P,通过分散启动和加速DC电机54所需的电流(由电流限制功能来控制)来减小峰值电流值。此外,将带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W分组成三个加速组A、B和C。加速组A、B和C的设置速度以该顺序(即,以加速组A、B和C的顺序)增加。使每个组的设置速度比之前组的设置速度更大。以这种方式,将带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的旋转速度加速至打印速度,并且带11的移动量与(彼此接触的)感光鼓22的移动量之间的差减小。
<实施例1的优势>
根据本发明的实施例1,用于启动和加速带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W所需的电流(由电流限制功能来控制)被分散,并因此可以降低峰值电流值。因此,电源单元40不需要具有大容量。因此,可以减小驱动装置和图像形成装置的成本和大小。此外,可以减小带11与每个感光鼓22(即,图像承载体)之间的磨损。结果,可以延长带11和感光鼓22的寿命。
实施例2
<实施例2的配置>
图7是示出根据本发明的实施例2的驱动装置的带电机46的框图。向与实施例1(图2)的那些相同的部件分配相同的参考标号。
实施例2的驱动装置包括电源单元40和控制单元41A。电源单元40与实施例1的电源单元40相同。控制单元41A与实施例1的控制单元41在功能上不同。实施例2的驱动装置包括连接到控制单元41A的入口传感器5、写传感器9和排出传感器32。入口传感器5、写传感器9和排出传感器32与实施例1的那些相同。实施例2的驱动装置还包括连接到控制单元41A的送料电机42、送料离合器43、传送电机44、传送离合器45、带电机46、ID电机47K、47C、47M、47Y和47W以及定影电机48。送料电机42、送料离合器43、传送电机44、传送离合器45、带电机46、ID电机47K、47C、47M、47Y和47W以及定影电机48与实施例1的那些相同。
此外,驱动装置包括连接到控制单元41A的ID上举螺线管(lift-up solenoid)61K、61C、61M、61Y和61W(即,传动(shifting)机构)以及ID上举传感器62K、62C、62M、62Y和62W(即,检测单元)。ID上举螺线管61K、61C、61M、61Y和61W总称为ID上举螺线管61。ID上举传感器62K、62C、62M、62Y和62W总称为上举传感器62。
在实施例2的驱动装置中,每个ID单元20是可在其中感光鼓22接触带11的下部位置(即,操作位置)与其中感光鼓22与带11相分离的上部位置(即,收缩位置)之间移动的。使用中的ID单元20定位在下部位置处。相对地,未在使用中的ID单元20定位在上部位置处。当ID上举螺线管61处于开启状态时,通过驱动ID电机47来将ID单元20从下部位置移动到上部位置。
使用中的ID单元20的感光鼓22需要接触带11。然而,未在使用中的ID单元20的感光鼓22不需要接触带11。因此,在实施例2中,移动未在使用中的ID单元20来与带11相分离。用这样的布置,可以延长ID单元20(具体地,感光鼓22)的寿命。
ID上举传感器62检测ID单元20是处于下部位置还是上部位置,并输出检测信号。ID上举传感器62例如由光遮断器构成。当ID单元20处于下部位置时,ID上举传感器62输出H电平的检测信号。当ID单元20处于上部位置时,ID上举传感器62输出L电平的检测信号。
<实施例2的操作>
图8A至8S示出了图7中示出的驱动装置的驱动定时的时序图。
在上面描述的实施例1中,(彩色打印中使用的)ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的旋转速度以逐步的方式增加,并因此其要花费时间直到达到打印速度(即,50 PPM)。因此,其花费时间来完成例如首页的打印。在实施例2中,在单色打印操作中的单个步骤中执行从第一速度(即,13 PPM)到第二速度(即,50 PPM)的加速。后文将对用于在单色打印操作中启动和加速带电机46(和ID电机47K)的驱动方法做出描述。
图8A和8B示出用于ID电机47K和47C的制动信号S41a。图8C示出来自上举传感器62C的检测信号。图8D示出用于ID电机47M的制动信号S41a。图8E示出来自上举传感器62M的检测信号。图8F示出用于ID电机47Y的制动信号S41a。图8G示出来自上举传感器62Y的检测信号。图8H示出用于ID电机47W的制动信号S41a。图8I示出来自上举传感器62W的检测信号。图8J示出用于带电机46的制动信号S41a。图8K、8L、8M、8N、8O和8P示出来自ID电机47K、47C、47M、47Y和47W的锁信号S51c。图8Q示出用于加速组D(即ID电机47C、47M、47Y和47W)的时钟信号S41b的频率。图8R示出用于加速组E(即ID电机47K和带电机46)的时钟信号S41b的频率。图8S示出电源单元40供应的电流值(A)。
在单色打印操作中,使用带电机46和ID电机47K,但不使用ID电机47C、47M、47Y和47W。因此,峰值电流相对低。因此,在实施例2中,将带电机46和ID电机47K分组为加速组D。将ID电机47C、47M、47Y和47W分组为加速组E。在单色打印操作中,控制单元41a在单个步骤中将带电机46和ID电机47K(即,加速组E)的旋转速度从第一速度加速至第二速度(即,打印速度)。此外,在单色打印操作中,ID电机47C、47M、47Y和47W(即,加速组D)用于驱动ID上举螺线管61C、61M、61Y和61W以将ID单元20C、20M、20Y和20W上举到上部位置。
在时间T61处,用于(用来上举ID单元20C、20M、20Y和20W的)电机47C、47M、47Y和47W的时钟信号S41b的频率被设置为与22 PPM相对应的频率,如图8Q中所示。此外,用于其他电机的时钟信号S41b的频率被设置为与13 PPM(即,第一速度)相对应的频率,如图8R中所示。
在时间T62处,用于ID电机47K、47C和47M的制动信号S41a从H电平切换到L电平,如图8A、8B和8D中所示。这使得ID电机47K、47C和47M开始旋转。当ID电机47K的旋转速度达到13 PPM并且ID电机47C和47M达到22 PPM时,锁信号S51c从H电平变为L电平,如图8K、8L和8M中所示。此外,当将ID单元20C和20M举起至上部位置时,来自ID上举传感器62C和62M的检测信号S62C和S62M从H电平变为L电平,如图8C和8E中所示。
在当时间T62之后已经经过了预定时间段△T1(50ms)时的时间T63处,用于ID电机47Y和47M以及带电机46的制动信号S41a被设置为L电平,如图8F、8H和8J中所示。这使得ID电机47Y和47M以及带电机46开始旋转。当ID电机47Y和47M以及带电机46的旋转速度达到13PPM时,来自ID电机47Y和47M以及带电机46的锁信号S51c从H电平变为L电平,如图8N、8O和8P中所示。此外,当将ID单元20Y和20W举起至上部位置时,来自ID上举传感器62Y和62W的检测信号S62Y和S62W从H电平变为L电平,如图8G和8I中所示。
在时间T64处,来自ID电机47K和带电机46的锁信号S51c从H电平变为L电平,如图8K、8L和8M中所示。即,控制单元41检测到ID电机47K和带电机46的旋转速度达到13 PPM(即,第一速度)。然后,用于ID电机47K和带电机46(即,加速组E)的时钟信号S41b的频率被设置为50 PPM(即,打印速度),如图8R中所示。直到时间T65,ID电机47K和带电机46的旋转速度达到打印速度。
时间T62与时间T63之间的时间段△T1被设置为足以将ID电机47K和带电机46的旋转速度加速至设置速度,并且根据实验来确定时间段△T1。在该示例中,时间段△T1为100ms。
时间T64与时间T65之间的时间段取决于电机(即,ID电机47K和带电机46)的输出和施加于电机的负载的变化。在该示例中,时间T64与时间T65之间的时间段为50ms。因此,在ID电机47K、47C、47M、47Y和47W以及带电机46启动之后且在ID电机47K和带电机46的旋转速度达到打印速度之前的总时间(即,从时间T62至时间T65)为200ms。
以这种方式,用于启动和加速DC电机54的电流(通过电流限制)被散布,并因此可以减小峰值电流。
在彩色打印操作(其中,ID单元20K、20C、20M、20Y和20W用于形成图像)中,驱动方法与实施例1中描述的驱动方法相同。
<实施例2的优势>
根据本发明的实施例2,当使用数量减少的电机来执行打印时(例如,在单色打印操作中),在单个步骤处执行电机(即,ID电机47K和送料电机46)的旋转速度从第一速度至第二速度(即,打印速度)的加速。因此,可以缩短用于加速至打印速度的时间。因此,例如,可以缩短用于完成首页的打印的时间。此外,因为在单色打印中未在使用中的ID单元20C、20M、20Y和20W保持与带11相分离,所以可以减小感光鼓22(即,图像承载体)与带11的磨损。因此,可以延长可替换部分(即,ID单元20)的寿命。
实施例3
<实施例3的配置>
图9是示出本发明的实施例3的带电机46A的框图。向与实施例1(图3)的那些相同的部件分配相同的参考标号。
带电机46A与ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA(总称为ID电机47A)具有相同的配置。因此,将采取带电机46A的示例来描述带电机46A与ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA的配置。定影电机48具有与图9中示出的配置相同的配置也是可能的。
控制单元41B具有输出端口OUT3,并且从输出端口OUT3输出增益信号S41c。将输出的增益信号S41c输入到带电机46A的晶体管74的基极端子中。晶体管74的发射极端子接地。晶体管74的集电极端子连接到具有电阻值Rb的电阻73。具有电阻值Rb的电阻73连接到具有电阻值Ra的电阻72,并且还连接到运算放大器71的反相放大器端子。功率MOSFET阵列52的低侧FET 52d、52e和52f的源极端子经由电流检测电阻53接地。将来自电流检测电阻53的电流检测信号S53输入到运算放大器71的非反相放大器端子中。运算放大器71的输出端子连接到具有电阻值Ra的电阻72,并且还连接到电机控制IC 51的重置端子RS。电流检测信号S53A从运算放大器71输出并且被输入到电机控制IC 51的重置端子RS中。
电机控制IC 51具有拥有电流限制功能的电路以在电流检测信号S53A变得大于阈值(例如,0.25V)时使高侧FET 52a、52b和52c达到关闭状态。当DC电机54启动并加速时,电流限制值由电流限制功能来维持。在DC电机54达到预定旋转速度之后,电流值降低。
当来自控制单元41B的增益信号S41c为L电平时,晶体管74处于关闭状态。在这种情况中,运算放大器71充当电压输出器(voltage follower),并且运算放大器71的增益为1。当增益信号S41c为H电平时,晶体管74处于开启状态。在这种情况中,运算放大器71的增益为(Ra+Rb)/Rb。例如,当电阻值Ra为1kΩ并且电阻值Rb为2kΩ时,电流检测电阻53的电压乘以1.5。将相乘后的电压(即,电流检测信号S53A)输入到电机控制IC 51的重置端子RS中。换言之,电流限制值降低并且启动电流降低。在此方面,配置实施例3的驱动装置,使得当旋转速度低于或等于22 PPM时,带电机46A(与ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA)可以以相对小的电流来旋转。运算放大器71、电阻72和73以及晶体管74构成切换电流限制值的切换单元。
<实施例3的操作>
图10A至10Q是示出实施例3的驱动定时的时序图。带电机46A与ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA可以以小启动电流来旋转,并因此同时启动带电机46A与ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA。
此外,以逐步的方式将带电机46A与ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA的旋转速度加速至打印速度从而散布电流。将带电机46A与ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA分组成三个组(即,加速组)A、B和C。
加速组A包括ID电机47KA和47CA。加速组B包括ID电机47MA和47YA。加速组C包括ID电机47WA和带电机46A。
加速组A、B和C的设置速度以该顺序(即,以加速组A、B和C的顺序)增加。使每个组的设置速度(即,时钟信号S41a的频率)比之前组的设置速度更高。
后文将对根据实施例3的用于启动和加速带电机46A(以及ID电机47WA、47YA、47MA、47CA和47KA)的驱动方法做出描述。
图10A、10B、10C、10D、10E和10F示出用于ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA以及带电机46A的制动信号S41a。图10G、10H、10I、10J、10K和10L示出来自ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA以及带电机46A的锁信号S51c。图10M示出增益信号S41c。图10N示出用于加速组A(即,ID电机47KA和47CA)的时钟信号S41b的频率。图10O示出用于加速组B(即,ID电机47MA和47YA)的时钟信号S41b的频率。图10P示出用于加速组C(即,ID电机47WA和带电机46A)的时钟信号S41b的频率。图10Q示出电源单元40供应的电流值(A)。
在时间T81处,用于ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA以及带电机46A的时钟信号S41b的频率被设置为与13 PPM(即,第一速度)相对应的频率,如图10N、10O和10P中所示。在该状态中,增益信号S41c处于H电平,如图10M中所示。
在时间T82处,用于ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA以及带电机46A的制动信号S41a从H电平切换到L电平,如图10A至10F中所示。这使得ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA以及带电机46A开始旋转。当ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA以及带电机46A的旋转速度达到13 PPM时,来自ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA以及带电机46A的锁信号S51c从H电平变为L电平,如图10G至10L中所示。
在当时间T82之后已经经过了预定时间段△T1(50ms)时的时间T83处,用于ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA以及带电机46A的时钟信号S41b的频率被设置为与22 PPM(即,第一速度)相对应的频率,如图10N、10O和10P中所示。当ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA以及带电机46A的旋转速度达到22 PPM时,来自ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA以及带电机46A的锁信号S51c从H电平变为L电平,如图10G至10L中所示。
在时间T84处,来自ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA以及带电机46A的锁信号S51c处于L电平。换言之,控制单元41B检测到ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA以及带电机46A的旋转速度达到22 PPM(即,第一速度)。之后,用于ID电机47KA和47CA(即,加速组A)的时钟信号S41b的频率被设置为与27 PPM(即,第一中间速度)相对应的频率,如图10N中所示。同时,增益信号S41c从H电平变为L电平,使得电流限制功能变为对更高的旋转速度进行响应。
在当时间T84之后已经经过了预定时间段△T2(50ms)时的时间T85处,用于ID电机47MA和47YA(即,加速组B)的时钟信号S41b的频率被设置为与32 PPM(即,第二中间速度)相对应的频率,如图10O中所示。在当时间T85之后已经经过了预定时间段△T2(50ms)时的时间T86处,用于ID电机47WA和带电机46A(即,加速组C)的时钟信号S41b的频率被设置为与35PPM(即,第三中间速度)相对应的频率,如图10P中所示。
在当时间T86之后已经经过了预定时间段△T4(50ms)时的时间T87处,用于ID电机47KA和47CA(即,加速组A)的时钟信号S41b的频率被设置为与40 PPM(即,第四中间速度)相对应的频率,如图10N中所示。在当时间T87之后已经经过了预定时间段△T5(50ms)时的时间T88处,用于ID电机47MA和47YA(即,加速组B)的时钟信号S41b的频率被设置为与45 PPM(即,第五中间速度)相对应的频率,如图10O中所示。在当时间T88之后已经经过了预定时间段△T6(50ms)时的时间T89处,用于ID电机47WA和带电机46A(即,加速组C)的时钟信号S41b的频率被设置为与50 PPM相对应的频率,如图10P中所示。在此方面,50 PPM是实施例3中的打印速度(即,第二速度)。
在当时间T89之后已经经过了预定时间段△T7(50ms)时的时间T810处,用于ID电机47KA和47CA(即,加速组A)的时钟信号S41b的频率被设置为与50 PPM(即,打印速度)相对应的频率,如图10N中所示。在当时间T810之后已经经过了预定时间段△T8(50ms)时的时间T811处,用于ID电机47MA和47YA(即,加速组B)的时钟信号S41b的频率被设置为与50 PPM(即,打印速度)相对应的频率,如图10O中所示。直到时间T812,ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA以及带电机46A的旋转速度达到50 PPM(即,打印速度)。
设置预定时间段△T1至△T8从而足以将各个电机加速至设置旋转速度,并且根据实验来确定预定时间段△T1至△T8。
从时间T83至时间T84的时间段取决于电机的输出、施加于电机的负载以及控制单元41检测锁信号S51c所需的时间的变化。在该示例中,从时间T83至时间T84的时间段为100ms。从时间T811至时间T812的时间段取决于电机的输出和施加于电机的负载的变化。在该示例中,从时间T811至时间T812的时间段为50ms。因此,在ID电机47K、47C、47M、47Y和47W以及带电机46启动之后且在旋转速度达到50 PPM(即,打印速度)之前的总时间(即,从时间T82至时间T812)为550ms。
参照图10Q,通过分散用于启动和加速DC电机54所需的电流(由电流限制功能来控制)来减小峰值电流值。此外,将带电机46A以及ID电机47KA、47CA、47MA、47KA和47WA分组成三个组A、B和C。加速组A、B和C的设置速度以该顺序(即,以加速组A、B和C的顺序)增加。使每个组的设置速度比之前组的设置速度更大。以这种方式,将带电机46A以及ID电机47KA、47CA、47MA、47YA和47WA的旋转速度加速至打印速度,并且带11的移动量与(彼此接触的)感光鼓22的移动量之间的差减小。因此,可以延长带11和ID单元20的寿命。
此外,(设置旋转速度所需的)电流限制功能在其处开始操作的电流值在电机的启动和加速之间切换。因此,可以同时启动和加速的电机的数量可以增加。结果,可以在短时间段内达到打印速度。
<实施例3的优势>
根据本发明的实施例3,驱动装置配备有用于切换电流限制功能在其处开始操作的电流值的切换单元(即,运算放大器71、电阻72和73,以及晶体管74)。因此,可以同时启动和加速的电机的数量可以增加。因此,可以在短时间段内达到打印速度。
修改
本发明不限于以上描述的实施例1至3,并且可以对其做出修改和改进。
例如,实施例1至3的驱动装置应用于中间转印类型的图像形成装置。然而,实施例1至3中描述的驱动装置可应用于直接转印类型的图像形成装置。
图11示出实施例1、2和3的驱动装置可以应用于的直接转印类型的图像形成装置的示例。在图11中,带11的旋转方向与图1中所示的旋转方向相反。记录介质1由带11来传送,并且以感光鼓22K与转印辊13K之间的压印线部分、感光鼓22C与转印辊13C之间的压印线部分、感光鼓22M与转印辊13M之间的压印线部分以及感光鼓22W与转印带13W之间的压印线部分的该顺序经过。在图11的图像形成装置中,例如,首先将在记录介质1的馈送方向上的下游端的ID单元20W的ID电机47W的旋转速度加速至第二速度。然后,依次将ID单元20Y的ID电机47Y、ID单元20M的ID电机47M、ID单元20C的ID电机47C以及ID单元20K的ID电机47K的旋转速度以该顺序加速至第二速度。
在实施例1和3中,将带电机46(46A)与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W(47KA、47CA、47MA、47YA和47WA)分组成3个组。在实施例2中,将带电机46与ID电机47K、47C、47M、47Y和47W分组成2个组。然而,组的数量并不限于2或3,而是可以基于例如接触带11的ID单元20的数量来任意确定。
实施例1至3的驱动装置用在打印机形式的图像形成装置中。然而,本发明的驱动装置可应用于例如MFP(多功能外设)、复印机、传真机等。
尽管已经详细说明了本发明的优选实施例,但是应当清楚,可以在不偏离如下面的权利要求书中描述的本发明的精神和范围的情况下对本发明做出修改和改进。

Claims (8)

1.一种驱动装置,包括:
多个图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W),多个图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)中的每一个是可旋转的并且能够承载潜像和显影剂图像;
带(11),提供带(11)从而面对图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W),带(11)是可旋转的;
多个驱动单元(46、47K、47C、47M、47Y和47W),包括用于旋转图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)的多个图像承载体驱动单元(47K、47C、47M、47Y和47W)和用于旋转带(11)的带驱动单元(46);以及
控制单元(41),用于控制图像承载体驱动单元(47K、47C、47M、47Y和47W)和带驱动单元(46),
其中,驱动单元(46、47K、47C、47M、47Y和47W)被分组成包括第一组(A)和第二组(B)的多个组,
其中,第一组(A)的驱动单元和第二组(B)的驱动单元在不同的定时开始驱动,
其中,当控制单元(41)检测到被第一组(A)的驱动单元驱动的图像承载体(22K、22C)或带(11)的旋转速度达到第一速度时,控制单元(41)使得第一组(A)的驱动单元将旋转速度从第一速度加速至第二速度,
其中,当控制单元(41)检测到被第二组(B)的驱动单元驱动的图像承载体(22Y、22M)或带(11)的旋转速度达到第一速度时,控制单元(41)使得第二组(B)的驱动单元将旋转速度从第一速度加速至比第二速度快的第三速度。
2.根据权利要求1所述的驱动装置,其中,带(11)运送从图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)转印的显影剂图像,或者运送显影剂图像从图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)转印到的记录介质(1)。
3.根据权利要求1或2所述的驱动装置,其中,当控制单元(41)使得图像承载体驱动单元(47K、47C、47M、47Y和47W)和带驱动单元(46)将图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)和带(11)的旋转速度加速至打印速度时,控制单元(41)设置比第三速度快的第四速度。
4.根据权利要求3所述的驱动装置,其中,当要加速至打印速度的图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)的数量小于或等于预定数量时,控制单元(41)不设置第四速度。
5.根据权利要求1或2所述的驱动装置,其中,图像承载体驱动单元(47KA、47CA、47MA、47YA和47WA)和带驱动单元(46A)包括电机(46A、47KA、47CA、47MA、47YA和47WA);
其中,驱动装置还包括切换单元(71、72、73和74),其切换施加于电机(46A、47KA、47CA、47MA、47YA和47WA)的电流限制值,
其中,当图像承载体驱动单元(47KA、47CA、47MA、47YA和47WA)和带驱动单元(46)将图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)和带(11)的旋转速度加速时,控制单元(41)使得切换单元(71、72、73和74)切换电流限制值。
6.一种图像形成装置,包括:
根据权利要求2所述的驱动装置;
显影单元(26K、26C、26M、26Y和26W),被配置为在图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)上形成显影剂图像;
转印单元(13K、13C、13M、13Y和13W、10),被配置为直接或者经由带(11)将显影剂图像从图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)转印到记录介质(1);以及
定影单元(30),其将显影剂图像定影到记录介质(1)。
7.一种使用根据权利要求1所述的驱动装置的驱动方法,所述驱动方法包括:
启动图像承载体驱动单元(47K、47C、47M、47Y和47W)和带驱动单元(46),使得图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)和带(11)以第一速度旋转;
检测图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)和带(11)是否以第一速度旋转;以及
使得图像承载体驱动单元(47K、47C、47M、47Y和47W)和带驱动单元(46)将图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)和带(11)的旋转速度加速。
8.一种使用根据权利要求6所述的图像形成装置的图像形成方法,所述图像形成方法包括:
启动图像承载体驱动单元(47K、47C、47M、47Y和47W)和带驱动单元(46),使得图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)和带(11)以第一速度旋转;
检测图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)和带(11)是否以第一速度旋转;
使得图像承载体驱动单元(47K、47C、47M、47Y和47W)和带驱动单元(46)将图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)和带(11)的旋转速度加速;
在图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)上形成显影剂图像;
将显影剂图像从图像承载体(22K、22C、22M、22Y和22W)转印到记录介质(1);以及
将显影剂图像定影到记录介质(1)。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6485069B2 (ja) * 2014-02-03 2019-03-20 株式会社リコー ベルト搬送装置、画像形成装置及び画像形成システム
US20170179854A1 (en) * 2015-12-21 2017-06-22 Schneider Eletric Usa, Inc. Motor on-delay timer
CN109849536B (zh) * 2019-01-31 2022-01-28 厦门汉印电子技术有限公司 一种马达相位方法、装置、存储介质和打印机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5950052A (en) * 1996-09-17 1999-09-07 Seiko Epson Corporation Image forming apparatus
CN1421749A (zh) * 2001-11-16 2003-06-04 夏普公司 彩色图像形成设备及其控制方法
CN101846919A (zh) * 2009-03-27 2010-09-29 兄弟工业株式会社 图像形成设备
CN102314115A (zh) * 2010-07-02 2012-01-11 佳能株式会社 组合使用不同类型的驱动力进行图像形成的图像形成装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3269289B2 (ja) * 1994-10-31 2002-03-25 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
JPH11191989A (ja) * 1997-12-26 1999-07-13 Canon Inc モータ制御方法、モータ制御装置および画像形成装置
EP1160632B1 (en) * 1999-11-11 2009-01-21 Seiko Epson Corporation Image forming device and image forming method
JP2001339978A (ja) * 2000-05-29 2001-12-07 Canon Inc 回転体制御装置および画像形成装置
JP2003162118A (ja) * 2001-11-28 2003-06-06 Canon Inc 画像形成装置および画像形成装置の駆動方法およびプログラムおよび記憶媒体
JP4404221B2 (ja) 2006-09-26 2010-01-27 株式会社沖データ 画像形成装置
JP4545728B2 (ja) * 2006-09-28 2010-09-15 株式会社沖データ 画像形成装置
JP5263674B2 (ja) * 2009-01-19 2013-08-14 株式会社リコー 画像形成装置
JP5404212B2 (ja) * 2009-06-30 2014-01-29 キヤノン株式会社 モータ制御装置及び画像形成装置
KR101704715B1 (ko) * 2009-10-28 2017-02-08 에스프린팅솔루션 주식회사 화상형성장치 및 그 인쇄방법
JP2012177879A (ja) * 2010-06-30 2012-09-13 Canon Inc 画像形成装置
JP5725761B2 (ja) * 2010-08-20 2015-05-27 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2014089438A (ja) * 2012-10-04 2014-05-15 Canon Inc 画像形成装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5950052A (en) * 1996-09-17 1999-09-07 Seiko Epson Corporation Image forming apparatus
CN1421749A (zh) * 2001-11-16 2003-06-04 夏普公司 彩色图像形成设备及其控制方法
CN101846919A (zh) * 2009-03-27 2010-09-29 兄弟工业株式会社 图像形成设备
CN102314115A (zh) * 2010-07-02 2012-01-11 佳能株式会社 组合使用不同类型的驱动力进行图像形成的图像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103885305A (zh) 2014-06-25
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US20140178102A1 (en) 2014-06-26
JP5789247B2 (ja) 2015-10-07
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US9122223B2 (en) 2015-09-01
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