专利名称：具有转印带驱动控制器的电子照相图像形成装置的制作方法
技术领域：
本总的发明构思涉及一种具有转印带驱动控制器的电子照相图像形成装置，更具体地，涉及检测转印带的速度并基于探测的结果反馈信息到驱动电机以控制转印带的恒定速度驱动的转印带驱动控制器以及具有该转印带驱动控制器的电子照相图像形成装置。
背景技术：
电子照相图像形成装置是通过如下形成期望的图像的装置接收对应于期望图像的数字图像信号；通过使用诸如激光扫描单元(LSU)的曝光器在光导体上形成静电潜像； 通过使用调色剂将静电潜像显影成调色剂图像；将调色剂图像转印到打印介质；以及通过施加热和压力到调色剂图像将调色剂图像定影到打印介质。单通路型彩色图像形成装置通常包括四个光导鼓；四个曝光器，在四个光导鼓上形成静电潜像；以及四个显影器，通过分别提供黑色(K)、青色(C)、洋红(M)和黄色⑴ 的调色剂到四个光导鼓而将形成在四个光导鼓上的静电潜像显影。四个光导鼓接触中间转印带。彩色调色剂图像通过反复地将显影在四个光导鼓上的黑色(K)、青色(C)、洋红(M) 和黄色(Y)的调色剂图像转印到中间转印带而形成。期望的彩色图像通过将彩色调色剂图像转印并定影到打印介质而被打印。在彩色图像形成装置中，由于在图像被转印到打印介质之前图像临时形成在转印带的表面上，所以转印带的线速度的变化是直接影响打印图像的质量的重要因素。转印带的线速度被驱动功率传输部件改变，该驱动功率传输部件用于将驱动功率从驱动源传输到驱动辊。如上所述，连接到用于传输驱动功率到转印带的驱动辊的最后传动装置的精度和连接到转印带的光导鼓的不规则负载导致转印带的线速度的变化并直接影响图像的质量， 但是难以保持相关部件的令人满意的精度。因此，需要通过准确地检测转印带的线速度的变化并基于检测的结果将信息反馈到驱动电机来最小化线速度的变化，以防止颜色的不配准(mis-registration)。
发明内容
本总的发明构思提供一种具有转印带驱动控制器的电子照相图像形成装置，通过准确地检测转印带的线速度的变化并基于检测的结果将信息反馈到驱动电机来最小化线速度的变化，以保持图像质量。根据本总的发明构思的方面，提供一种电子照相图像形成装置，包括多个光导体，不同颜色的调色剂图像分别形成在其上；转印带，当转印带旋转并接触多个光导体时不同颜色的调色剂图像堆叠在转印带上从而在其上形成彩色图像；转印带驱动控制器；以及定影单元，将彩色图像熔化-定影在打印介质上。该转印带驱动控制器包括空转辊，安装在多个支撑辊之一的旋转轴上使得空转辊可以自由旋转，并被转印带缠绕和旋转，其中多个支撑辊布置在转印带中并彼此间隔开预定距离；编码轮，与空转辊一起旋转；编码器，检测关于编码轮旋转的信息；以及控制单元，通过基于由编码器检测的关于编码轮的旋转的信息来反馈控制用于驱动支撑辊的驱动源，从而控制转印带的线速度。
通过参照附图描述本总的发明构思的具体示范性实施例，本总的发明构思的以上和其它的特征以及优点将变得更加明显，附图中图1是示出根据本总的发明构思的实施例的图像形成装置的构造的视图；图2是示出根据本总的发明构思的转印带驱动控制器的构造的透视图；图3是转印带驱动控制器的侧视图；图4是用于描述空转辊与旋转轴之间的关系的侧视图；图5是根据本总的发明构思的另一实施例的空转辊的透视图；图6是用于描述图5所示的空转辊与驱动辊之间的关系的视图；图7是用于描述根据本总的发明构思的转印带驱动控制器的速度控制的曲线图； 以及图8是示出根据本总的发明构思的通过转印带驱动控制器反馈的结果的曲线图。
具体实施例方式图1是示出根据本总的发明构思的实施例的图像形成装置100的构造的视图。首先，参照图1，图像形成装置100包括打印介质传送单元、显影单元110、曝光单元120、光导体130、转印带140和定影单元180。打印介质传送单元是用于容纳最终形成图像的打印介质并将打印介质沿打印介质传送通路传送的单元，并包括容纳多个记录介质的盒102 ；拾取辊103，在盒102上方旋转并拾取打印介质；以及传送辊104，将由拾取辊103拾取的打印介质传送到彩色图像被转印的区域。显影单元110是用于将形成在光导体130上的静电潜像显影成调色剂图像的单元，并包括显影辊111，该显影辊111接触光导体130并旋转以形成调色剂图像。根据本总的发明构思，采用用于提供对应于包括洋红、黄色、青色和黑色的颜色的调色剂的四个显影单元110以形成彩色图像。曝光单元120根据要被形成的图像的信号使被充电辊121均勻地充上预定电势的光导体130的外表面的部分曝光。因此，光导体130的外表面的被曝光单元120曝光的部分的电势被改变，形成静电潜像。光导体130是静电潜像形成在其外表面上的单元，并可以例如由有机光导体 (OPC)形成。根据本总的发明构思，分别对应于包括洋红、黄色、青色和黑色的颜色的四个光导体130安装在转印带140旋转的方向上。光导体130可以以任意次序安装。尽管没有在图1中示出，但是还可以布置用于去除附着在光导体130的外表面上的调色剂的清洁刀片。转印带140是被驱动辊151和从动辊157支撑且在其上旋转并具有约100 μ m的厚度的薄连续带。从多个光导体130转印的包括洋红、黄色、青色和黑色的颜色的每个的调色剂图像在转印带140上交叠，形成彩色图像。多个主转印辊141分别接触多个光导体130 以支撑光导体130与主转印辊141之间的转印带140，并安装在转印带140的内侧。次转印辊170接触从动辊157以支撑在从动辊157与次转印辊170之间的转印带140并把形成在转印带140上的彩色图像转印到打印介质，并且安装在转印带140的外侧。尽管没有在图1中示出，但是可以进一步布置用于去除附着在转印带140上的调色剂的清洁单元。在形成于转印带140上的调色剂图像被二次转印到打印介质之后，清洁单元也可以收集残留在转印带140上的调色剂。例如，清洁单元可以包括清洁刀片，该清洁刀片构造为接触转印带140的外表面并从转印带140剥去残留调色剂的薄层。此外，用于重置光导体130的电势的放电灯(未示出)可以在光导体130周围布置在清洁单元和充电辊121之间。定影单元180将从转印带140 二次转印到打印介质的调色剂图像定影到该打印介质。定影单元180包括加热辊181和挤压辊182。加热辊181是可沿其轴旋转的圆柱形构件，诸如卤素灯(未示出)的热源被安装在其中。挤压辊182是可沿其轴旋转的圆柱形构件，并被安装以挤压加热辊181。耐热弹性层可以安装在加热辊181和挤压辊182的外表面上。通过将打印介质传送经过加热辊181和挤压辊182彼此对应的定影间隙(fixing nib)，调色剂图像被熔化定影到打印介质。此外，图像形成装置100包括排出辊190，用于把被定影单元180定影了调色剂图像的打印介质排出图像形成装置100之外。下面将描述如上所述构造的图像形成装置的操作。当图像形成装置100操作时，将被打印的图像的图像信号传输到控制单元(未示出)。接着，控制单元基于接收的图像信号利用充电辊121将光导体130的外表面均勻地充电至预定的电势，并利用曝光单元120将激光照射到光导体130的外表面而形成静电潜像。同时，显影辊110使调色剂充分带电并将调色剂附着到显影辊111。接着，当调色剂通过显影辊111的旋转而转移到面对光导体130的区域时，附着到显影辊111的调色剂移动到形成在光导体130的外表面上的静电潜像并形成调色剂图像。调色剂图像主要在光导体130和转印带140彼此面对的区域处从光导体130转印到转印带140。形成在四个光导体130上的调色剂图像在转印带140上彼此依次堆叠，由此形成单个堆叠的彩色图像。接着，在从动辊157和次转印辊170彼此对应的区域中，该彩色图像被二次转印到由打印介质传送单元传送的打印介质。通过将打印介质传送经过加热辊181与挤压辊182之间以施加热和压力，该彩色图像被熔化定影到打印介质。接着，打印介质通过排出辊190排出到图像形成装置100之外。同时，在布置清洁单元的情形下，在彩色图像被二次转印到打印介质之后，残留在转印带140上的调色剂可以被清洁单元去除。接着，参照图2至图4，将描述根据本总的发明构思的转印带驱动控制器的构造和操作。图2是示出根据本总的发明构思的转印带驱动控制器160的构造的透视图。图3 是转印带驱动控制器160的侧视图。图4是用于描述空转辊与旋转轴之间的关系的侧视图。转印带线速度的变化极大地影响将要打印的图像的质量。转印带的线速度通常被驱动功率传输部件改变，该驱动功率传输部件用于将驱动功率从驱动源传输到驱动辊。连接到驱动辊的用于传输驱动功率到转印带的最后传动装置的精度和连接到转印带的光导鼓的不规则负载引起转印带的线速度的变化并直接影响图像的质量。参照图2至图4，转印带驱动控制器160是通过减小转印带140的线速度的变化并保持转印带140的线速度恒定从而保持形成在转印带140上的彩色图像的配准的装置，并包括空转辊161、编码轮163、编码器164和控制单元165。
空转辊161安装在支撑辊151的旋转轴152上，使得空转辊161可以自由地旋转。 这里，通孔161a形成在空转辊161中，空转辊161被安装为使得支撑辊151的旋转轴152 贯穿通孔161a。这里，空转辊161的通孔161a的直径形成得大于支撑辊151的旋转轴152 的直径，使得旋转轴152的旋转不显著影响空转辊161。这里，可以添加润滑剂，或者轴承 (球轴承)可以安装在通孔161a和旋转轴152之间用于其间的滑动。空转辊161安装为使得空转辊161的末端接触支撑辊151的末端并且空转辊161 的外表面的一部分被转印带140包围。因此，当转印带140旋转时，空转辊161也被摩擦力旋转。换句话说，尽管空转辊161的末端接触支撑辊151的末端，但是空转辊161主要被转印带140的旋转力旋转。在转印带140与支撑辊151或空转辊161之间没有滑动的条件可以通过以下示出的Eytelwein公式优化。
Tt - mv2 πθ二 _ 2 =βμθ Is -mv这里，Tt表示拉紧侧张力，Ts表示松弛侧张力，V表示转印带140的速度(如果V 的值大于lOm/s，则与转印带140的质量相关的离心力应当被考虑)，m表示转印带140每单位长度的质量，θ表示转印带140绕支撑辊151缠绕的圆弧关于支撑辊151的中心的包角(wrap angle)(单位为弧度)，μ表示摩擦系数，mv2表示由转印带140的质量形成的每单位长度的离心力(也被称作离心张力或额外张力)，e的值为2. 718。根据以上公式，滑动条件与离心力可被忽略的速度下的包角成比例。如果假设摩擦系数为0.8，则当包角为O度时e"0的值为1，当包角为90度时e"0的值为3. 514，当包角为180度时e"0的值为12. 345。因此，清楚的是，随着包角的增大，旋转力增大。因此，用于支撑转印带140的支撑辊151和157具有相同的直径，并且支撑辊151 和157以直到180度的任意包角接触转印带140。此外，空转辊161的直径和支撑辊151的直径相同。如果转印带140与空转辊161之间的滑动被忽略，则转印带140的线速度可以与空转辊161的角速度相同。换句话说，转印带140的线速度可以通过检测空转辊161的角速度来检测，由此可以检测线速度的变化。空转辊161可以安装到多个支撑辊151和157之一，其中多个支撑辊151和157 之一可以是用于经由传动装置153和巧4的传动来接收来自驱动源155的驱动功率的驱动辊，多个支撑辊151和157中的另一个可以是被转印带140缠绕并旋转的从动辊。编码轮163通过连接单元162与空转辊161形成为一体。因此，当空转辊161旋转时，编码轮163也旋转，由此编码轮163的角速度与空转辊161的角速度相同。图4中示出的通孔161a形成为贯穿空转辊161、连接单元162和编码轮163。编码器164检测编码轮163的角速度。尽管没有示出，但是编码器164包括光发射单元和光接收单元，并检测在光发射单元与光接收单元之间旋转的编码轮163的角速度。 这里，光可从其穿过的孔163a形成在编码轮164中。编码轮163和编码器164是用于检测空转辊161的角速度的单元。只要可以检测空转辊161的角速度，本总的发明构思不限于如图4所示的编码轮163和编码器164，可以在其中进行任何各种修改。
通过基于由编码器164检测的关于编码轮163的旋转的信息而反馈信息回到驱动源155并控制支撑辊151的旋转的速度，控制器165控制缠绕支撑辊151的转印带140的线速度。图5是根据本总的发明构思的另一实施例的空转辊的透视图，图6是用于描述图 5所示的空转辊与驱动辊之间的关系的视图。参照图5和图6，空转辊261和编码轮263通过连接单元沈2形成为一体，通孔 261a形成为贯穿空转辊沈1、连接单元262和编码轮沈3。圆形突起264在通孔^la周围形成在空转辊的面对支撑辊251的表面上。通孔^la形成为具有比旋转轴252的直径大的直径。孔263a形成在编码轮沈3中，编码器(图2的164)的光可以穿过孔^3a。当空转辊261通过将支撑辊251的旋转轴252插入空转辊261而安装时，突起264 接触支撑辊251的表面251a。转印带204被安装为部分围绕支撑辊251和空转辊沈1。通过在空转辊261的表面上形成突起沈4，减少了空转辊和支撑辊251彼此接触的区域，由此空转辊261不受支撑辊251的旋转的影响。此外，由于空转辊261不受旋转轴252的旋转的影响，空转辊261可以仅被转印带MO的旋转来旋转。突起沈4的形状不限于图5和图6中示出的形状，可以在其中进行任何各种修改以减小空转辊261和支撑辊 251彼此接触的区域。例如，多个突起可以形成在通孔^la周围。图7是用于描述根据本总的发明构思的转印带驱动控制器的速度控制的视图，图 8是示出根据本总的发明构思的被转印带驱动控制器反馈回的结果的视图。参照图7，由粗实线指示的曲线表示利用激光多普勒速度计(LDV)检测的转印带的速度根据时间的流逝的变化，而由细实线指示的曲线表示利用编码器检测的编码轮的速度根据时间的流逝的变化。比较两条曲线，尽管在一些部分由于转印带与空转辊之间的滑动而引起微小差异，但是两条曲线图总体彼此相似。因此，根据本总的发明构思的编码轮的速度的变化精确地反映转印带的速度的变化。参照图8，由粗实线指示的曲线表示利用LDV检测的转印带的速度根据时间的流逝的变化，而由细实线指示的曲线表示利用编码器检测的编码轮的速度根据时间的流逝的变化。比较两条曲线，作为反馈的结果，与图7相比，速度改变得更少。此外，尽管存在微小差异，但是两条曲线总体彼此相似。因此，根据本总的发明构思的转印带驱动控制器精确地反映了转印带的线速度的变化并在反馈控制期间精确控制转印带的线速度。尽管已经示出和描述了一些实施例，但是本领域技术人员将理解，在这些实施例中可以进行改变而不背离本发明的原理和精神，本发明的范围由权利要求书及其等同物限定。本申请要求于2010年8月16日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请 No. 10-2010-0078857的权益，其公开通过引用整体结合于此。
权利要求
1.一种电子照相图像形成装置，包括多个光导体，不同颜色的调色剂图像分别形成在该多个光导体上；转印带，当转印带旋转并接触所述多个光导体时，不同颜色的所述调色剂图像堆叠在所述转印带上从而在其上形成彩色图像；转印带驱动控制器，包括空转辊，安装在多个支撑辊之一的旋转轴上使得所述空转辊可自由旋转，并被所述转印带缠绕和旋转，其中所述多个支撑辊布置在所述转印带中并彼此间隔开预定距离；编码轮，与所述空转辊一起旋转；编码器，检测关于所述编码轮旋转的信息；以及控制单元，通过基于由所述编码器检测的关于所述编码轮的旋转的信息来反馈控制用于驱动所述支撑辊的驱动源从而控制所述转印带的线速度；以及定影单元，将所述彩色图像熔化定影在打印介质上。
2.如权利要求1所述的电子照相图像形成装置，其中所述空转辊和所述编码轮形成为一体，并且通孔形成在所述空转辊和所述编码轮中使得所述旋转轴可从其穿过。
3.如权利要求2所述的电子照相图像形成装置，其中所述通孔的直径大于所述旋转轴的直径。
4.如权利要求1所述的电子照相图像形成装置，其中所述多个支撑辊的直径相同。
5.如权利要求1所述的电子照相图像形成装置，其中所述多个支撑辊之一是用于接收来自所述驱动源的驱动功率的驱动辊，并且所述多个支撑辊中的另一个是被所述转印带缠绕并旋转的从动辊。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电子照相图像形成装置，其中用于减少所述空转辊和所述支撑辊彼此接触的区域的突起布置在所述空转辊的表面上。
全文摘要
本发明公开了具有转印带驱动控制器的电子照相图像形成装置。该转印带驱动控制器包括空转辊，安装在多个支撑辊之一的旋转轴上使得空转辊可以自由旋转，并被转印带缠绕并旋转，其中多个支撑辊布置在转印带中并彼此间隔开预定距离；编码轮，与空转辊一起旋转；编码器，检测关于编码轮旋转的信息；以及控制单元，通过基于由编码器检测的关于编码轮的旋转的信息来反馈控制用于驱动支撑辊的驱动源从而控制转印带的线速度。
文档编号G03G15/16GK102375382SQ20111023390
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月16日 优先权日2010年8月16日
发明者姜京杓 申请人:三星电子株式会社