旋转信息检测装置、旋转控制装置和图像形成设备的制作方法

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旋转信息检测装置、旋转控制装置和图像形成设备的制造方法

本发明涉及一种旋转信息检测装置、旋转控制装置和图像形成设备。



背景技术:

作为一种现有技术中的旋转信息检测装置,专利文献1至3公开了这种旋转信息检测装置。

专利文献1公开了一种方法,其中通过采用为了控制超声波马达的转速而将具有以放射状方式形成的透光狭缝的标尺固定至一轴并旋转并且相对于该标尺将光电断路器布置在两个位置(180度方向)处的构造,来增加位于这两个位置处的速度信息值并将这些值平均化,以便抵消该轴的偏心分量,并且专利文献1还公开了一种其中光电断路器布置在四个位置(90度间隔)处的构造。

专利文献2公开了一种方法,其中一对传感器相对于盘布置在偏移180度的位置处,该盘具有在周向上以预定间隔布置的标记或狭缝,并且在合成来自两个传感器的输出信号时,将一个传感器的输入时刻延迟,由此抵消盘的偏心误差。

专利文献3公开了一种方法,为了获得关于旋转角速度变化的信息,以等角度间隔相对于编码器盘布置多个即四个或更多个检测构件,并且执行平均化程序,由此抵消编码器盘的偏心误差。

[专利文献1]jp-a-2000-188889(发明的实施方式和图5)

[专利文献2]jp-a-2007-248954(第一示例和图9)

[专利文献3]jp-a-6-324062(示例和图3)



技术实现要素:

本发明的目的是,即使将两个检测器在布局中布置在具有相当灵活性的位置处,也能够在检测旋转体的旋转信息时由这两个检测器计算真实旋转误差。

根据本发明的第一方面,提供了一种旋转信息检测装置,该旋转信息检测装置包括:

可旋转的旋转构件,该旋转构件具有在周向上以预定间隔布置在该旋转构件的整周上的多个检测目标部;

两个检测器,这两个检测器在所述检测目标部的旋转方向上固定地布置在所述旋转构件的两个位置处并且能够检测旋转的所述检测目标部;以及

计算单元,该计算单元基于来自所述两个检测器的检测信息来计算所述旋转构件的旋转信息,

其中n为等于或大于2的整数,并且n为1到n-1的整数,

其中所述两个检测器以π/n的角间隔沿着所述旋转构件的周向布置,并且

其中所述计算单元包括抵消计算部,该抵消计算部基于所述两个检测器在当前时间点的的输出以及从所述当前时间点后退nπ/n相位的时间点的n个输出来抵消所述旋转构件的偏心误差,以计算真实旋转误差。

根据本发明的第二方面,在第一方面的旋转信息检测装置中,

在所述两个检测器当中,在形成在所述两个检测器之间的角度等于或小于π/2的范围内布置在所述旋转构件的所述旋转方向的上游侧的那个检测器被称为上游侧检测器,而布置在下游侧的那个检测器被称为下游侧检测器,并且

所述抵消计算部可以将所述真实旋转误差计算为将下述和除以2而获得的值,所述和是将所述上游侧检测器和所述下游侧检测器在所述当前时间点的输出相加而获得的总数与从所述下游侧检测器在从所述当前时间点后退nπ=/n相位的时间点的输出减去所述上游侧检测器在从所述当前时间点后退nπ=/n相位的时间点的输出而获得的n个差的总数之和。

根据本发明的第三方面,在第一或第二方面的旋转信息检测装置中,所述两个检测器可以被布置成之间具有π/2或π/3的角度。

根据本发明的第四方面,提供了一种旋转控制装置,该旋转控制装置包括:

可旋转的旋转体;

驱动所述旋转体的旋转的旋转驱动单元;

根据第一至第三方面中任一方面所述的旋转信息检测装置;以及

旋转控制单元,该旋转控制单元基于由所述旋转信息检测装置计算的所述真实旋转误差来控制所述旋转驱动单元,从而减少所述真实旋转误差。

根据本发明的第五方面,提供了一种图像形成设备,该图像形成设备包括:

保持色调剂图像并旋转的色调剂保持构件;

在所述色调剂保持构件上形成色调剂图像的图像形成单元;以及

第四方面的旋转控制装置,该旋转控制装置控制所述色调剂保持构件的旋转。

根据本发明的第六方面,在第五方面的图像形成设备中,所述色调剂保持构件可以包括:

多个张紧辊,所述多个张紧辊通过被支撑在支撑构件上而旋转;以及

环状带构件,该环状带构件在所述多个张紧辊上延伸并且能够在对应张紧辊的旋转轴的方向上从所述多个张紧辊拉出,

所述旋转控制装置可以控制所述多个张紧辊中的至少一个张紧辊的旋转;并且

所述两个检测器可以布置在这些检测器不干涉所述环状带构件的拉出操作的位置处。

根据本发明的第七方面,提供了一种图像形成设备,该图像形成设备包括:

形成色调剂图像的图像形成单元;

多个张紧辊,所述多个张紧辊通过被支撑在支撑构件上而旋转;以及

环状带构件,该环状带构件在所述多个张紧辊上延伸并且能够在对应张紧辊的旋转轴的方向上从所述多个张紧辊拉出;

旋转信息检测装置,该旋转信息检测装置附装至所述多个张紧辊中的至少一个张紧辊的旋转轴并且检测该旋转轴的旋转信息;

其中所述旋转信息检测装置包括:

可旋转的旋转构件,该旋转构件具有在周向上以预定间隔布置在该旋转构件的整周上的多个检测目标部;以及

两个检测器,这两个检测器沿着所述旋转构件的所述检测目标部的旋转方向固定地布置在两个位置处并且能够检测旋转的所述检测目标部;并且

其中所述两个检测器之间具有π/2或更小的角度并且布置在这些检测器不干涉所述环状带构件的拉出操作的位置。

根据第一方面,当检测旋转体的旋转信息时,即使两个检测器在布局中布置在具有相当灵活性的位置处,也可以由两个检测器计算真实旋转误差。

根据第二方面,与不具有该构造的方面相比,可以由两个检测器容易地计算旋转体的真实旋转误差。

根据第三方面,与两个检测器布置在间隔小于60度的位置的方面相比,可以简化该构造。

根据第四方面,可以提供一种旋转控制装置,即使将两个检测器在布局中布置在具有相当灵活性的位置处,也能够由两个检测器计算真实旋转误差,并且当对旋转体进行旋转控制时,该旋转控制装置能够进行旋转控制。

根据第五方面,可以提供一种图像形成设备,其中当对可旋转的色调剂保持构件进行旋转控制时,即使将两个检测器在布局中布置在具有相当灵活性的位置处,也能够由两个检测器计算真实旋转误差,并且可以进行旋转控制。

根据第六方面,可以提供一种图像形成设备,其中当对可旋转的环状带构件进行旋转控制时,即使将两个检测器在布局中布置在具有相当灵活性的位置处,也能够由两个检测器计算真实旋转误差,并且可以进行旋转控制,从而容易移除环状带构件。

根据第七方面,可以提供一种图像形成设备,其中当检测可旋转的环状带构件的旋转信息时,将两个检测器在布局中布置在具有相当灵活性的位置处,由此也容易将环状带构件移除。

附图说明

将基于如下附图详细地描述本发明的示例性实施方式,其中:

图1是示出了示例性实施方式的概要并示出了旋转检测装置的一个方面的例示性图;

图2是示出了根据示例性实施方式1的图像形成设备的整个构造的例示性图;

图3a和图3b是示出了示例性实施方式1中的接触/分离机构和与该接触/分离机构互锁的互锁机构的例示性图,该接触/分离机构用于使中间转印带在感光体和该接触/分离机构之间接触和分离;

图4是示出了示例性实施方式1的旋转控制装置的例示性图;

图5a是示出了示例性实施方式1中的编码器盘和检测器之间的位置关系的示意图;

图5b是示出了抵消计算部中的误差计算方法的框图;

图6a是示出了比较实施方式中的编码器盘和检测器之间的位置关系的示意图;

图6b是示出了抵消计算部中的误差计算方法的框图;

图7是示出了比较实施方式中的检测器布局的立体图;

图8a是示出了示例性实施方式2中的编码器盘和检测器之间的位置关系的示意图;

图8b是示出了抵消计算部中的误差计算方法的框图;

图9a是示出了编码器盘和检测器之间的位置关系的示意图;

图9b是示出了在示例性实施方式2中当n为3时抵消计算部中的误差计算方法的框图;

图10是示出了示例性实施方式2中中间转印带和检测器之间的位置关系的立体图;

图11a至图11c是在示例1中获得的曲线图;

图12a至图12c是在示例2中获得的曲线图;以及

图13a至图13c是在比较示例中获得的曲线图。

具体实施方式

示例性实施方式的概要

图1是示出了示例性实施方式的概要并示出了旋转控制装置的一个方面的例示性图。在图1中,当前示例的旋转控制装置包括:可旋转的旋转体1;驱动旋转体1旋转的旋转驱动单元2;检测旋转体1的旋转信息的旋转信息检测装置10;以及旋转控制单元3,该旋转控制单元3基于从旋转信息检测装置10计算的真实旋转误差来控制旋转驱动单元2,从而减少对应的真实旋转误差。

另外,旋转信息检测装置10包括:可旋转的旋转构件11,该旋转构件11具有在周向上以预定间隔布置在该旋转构件的整周上的多个检测目标部12;两个检测器13和14,这两个检测器13和14固定地布置在沿着旋转构件11的检测目标部12的旋转方向的两个位置处并且能够检测旋转的检测目标部12;以及计算单元15,该计算单元15基于来自两个检测器13和14的检测信息计算旋转构件11的旋转信息。当n为2或更大的整数并且n为1至n-1的整数时,这两个检测器13和14沿着旋转构件11的周向以π/n的角度间隔布置,并且计算单元15包括抵消计算部16,该抵消计算部16基于两个检测器13和14在当前时间点的输出以及从该当前时间点后退nπ/n相位的时间点的n个输出来抵消旋转构件11的偏心误差,以计算真实旋转误差。

当旋转体1的旋转信息被旋转信息检测装置10检测到时,旋转体1的旋转轴将与旋转构件11的旋转中心重合,并且旋转体和旋转构件旋转;然而,旋转轴难以与旋转中心重合,因此认为旋转构件11偏心地旋转。因此,为了检测旋转体1的作为该旋转体1的旋转信息的旋转误差,需要消除旋转构件11的偏心分量,并且计算单元15,更具体地说,抵消计算部16将执行这种计算。

这里,对使用检测目标部12以及检测器13和14检测旋转信息的方法没有任何限制,该方法的示例包括各种方法,诸如其中使用光学狭缝作为检测目标部12并且检测器13和14检测穿过狭缝的光的方法、其中使用光学反射表面作为检测目标部12并且检测器13和14检测反射光的方法、其中使用磁体的磁极作为检测目标部12并且使用霍尔元件作为检测器13和14的方法、以及其中使用不均匀表面作为检测目标部12并且使用位移传感器作为检测器13和14的方法。另外,检测目标部12可以形成在旋转构件11的周面侧或与该周面相交的表面侧。另外,只要两个检测器13和14以π/n的角间隔布置,则对形成在两个检测器之间的角度没有任何限制。

接下来,将描述旋转信息检测装置10的示例性实施方式。

从检测旋转体1的真实旋转误差的角度,在两个检测器13和14当中,将在形成在两个检测器13和14之间的角度等于或小于π/2的范围内布置在旋转构件11的旋转方向的上游侧的检测器13称为上游侧检测器13,而将布置在下游侧的检测器14称为下游侧检测器14。于是,优选的是,抵消计算部16将真实旋转误差计算为将下述和除以2而获得的值,所述和是将上游侧检测器13和下游侧检测器14在当前时间点的输出相加而获得的总数与从下游侧检测器14在从当前时间点后退nπ=/n相位的时间点的输出减去上游侧检测器13在从当前时间点后退nπ=/n相位的时间点的输出而获得的n个差的总数之和。

另外,从简化旋转信息检测装置10的构造的角度,优选的是,将两个检测器13和14布置成在它们之间具有π/2或π/3的角度。在这种情况下,将计算单元15中的计算次数减少为较低。

另外,可以按照如下方式执行旋转控制装置在图像形成设备上的应用。换言之,图像形成设备包括保持色调剂图像并旋转的保持构件、在色调剂保持构件上形成色调剂图像的图像形成单元以及控制色调剂保持构件的旋转的旋转控制装置。以上描述的旋转控制装置可以用作该旋转控制装置。

这里,色调剂保持构件可以具有辊状或带状,并且其示例包括带状感光体、中间转印带等。在带状色调剂保持构件的情况下图像形成设备的代表性示例,优选的是,色调剂保持构件包括通过被支撑在支撑构件上而旋转的多个张紧辊以及在多个张紧辊上延伸并且能够在对应张紧辊的旋转轴的方向上从多个张紧辊拉出的环状带构件,旋转控制装置控制所述多个张紧辊中的至少一个的旋转,并且所述旋转控制装置可以是以上描述的旋转控制装置。另外,优选的是,两个检测器13和14布置在这两个检测器不与环状带构件的拉出操作发生干涉的位置处。

作为其中适当地布置该示例的旋转信息检测装置10的布局,提供了如下实施方式。换言之,该图像形成设备包括形成色调剂图像的图像形成单元、通过被支撑在支撑构件上而旋转的多个张紧辊、在多个张紧辊上旋转并且能够在对应张紧辊的旋转轴的方向上从多个张紧辊拉出的环状带构件、以及附装至所述多个张紧辊中的至少一个的旋转轴并检测该旋转轴的旋转信息的旋转信息检测装置。该旋转信息检测检测装置10包括:可旋转的旋转构件11,该旋转构件11具有在周向上以预定间隔布置在旋转构件的整周上的多个检测目标部12;以及两个检测器13和14,这两个检测器13和14固定地布置在沿着旋转构件11的检测目标部12的旋转方向上的两个位置处,并且能够检测旋转的检测目标部12。这两个检测器13和14之间具有π/2或更小的角度,并且布置在这些检测器不与环状带构件的拉出操作发生干涉的位置。

在下文中,将基于附图中所示的示例性实施方式进一步详细地描述本发明。

示例性实施方式1

图2是示出了根据示例性实施方式1的图像形成设备的整个构造的例示性图。

在图2中,图像形成设备20是所谓的串列式中间转印类型,其中:形成多种颜色图像(在该示例中,黄色、洋红色、青色和黑色)的图像形成单元21(具体为21a至21d)沿着基本水平的横向方向布置;环状中间转印带22被设置成可在面对图像形成单元21的部分处成环形地旋转;将在图像形成单元21中形成的彩色色调剂图像一次转印到中间转印带22上的一次转印装置23(具体地说,23a至23d;在该示例中,采用一次转印辊51)以与图像形成单元21对应的方式设置在中间转印带22的后表面上;并且将经受一次转印而到达对应的中间转印带22的彩色色调剂图像二次转印(共同转印)到记录材料26的二次转印装置25布置在中间转印带22的位于图像形成单元21(在该示例中,为图像形成单元21d,该图像形成单元21d位于中间转印带22的移动方向的最下游侧)的下游侧的部分中。另外,该示例的图像形成设备20包括:定影装置27,该定影装置27将在二次转印装置25中经受共同转印的色调剂图像定影至记录材料26;以及记录材料输送系统28,该记录材料输送系统28将记录材料26输送到由二次转印装置25进行转印的区域和由定影装置27进行定影的区域。

在该示例性实施方式中,每个图像形成设备21(21a至21d)都包括鼓形感光体31,并且围绕该感光体31设置有对感光体31充电的充电装置32、对感光体进行曝光从而在带电的感光体31上形成静电潜像的曝光装置33、将形成在感光体31上的静电潜像利用彩色色调剂显影的显影装置34以及清除留在感光体31上的色调剂的清洁装置35。

另外,中间转印带22在由支撑构件(未示出)可旋转地支撑的多个(在该示例性实施方式中为五个)张紧辊41至45上延伸,其中使用张紧辊41作为由驱动马达(未示出)驱动的驱动辊,并且使用张紧辊42至45作为从动辊。另外,张紧辊44用作二次转印装置25的面对辊。另外,用于在二次转印之后清除留在中间转印带上的色调剂的清洁装置47设置在中间转印带22的面对张紧辊41的前表面侧上。

该示例的二次转印装置25具有:二次转印辊71,该二次转印辊71被布置成以与张紧辊44对应的方式与中间转印带22的前表面接触;以及张紧辊44,该张紧辊44位于面对二次转印辊71的位置处,并且将中间转印带22夹持在该张紧辊44和二次转印辊71之间,该张紧辊44起到支承辊72的作用。另外,供电辊73被布置成与支承辊72的前表面接触,并且使得在该供电辊73和二次转印辊71之间形成二次转印电场。注意,附图中的附图标记95代表在二次转印之后朝向定影装置27输送记录材料26的输送带,而附图标记112代表稍后将描述的用于定位中间转印带22的定位辊。

另外,在该示例性实施方式中,如图3a和图3b所示,为了更换中间转印带22,设置了用于使中间转印带22与感光体31进行接触或从感光体31分开的接触/分离机构110以及与该接触/分离机构互锁的互锁机构120。接触/分离机构110具有如下构造:相对于被预先设置以在位于图像形成单元21c和21d之间的中间转印带22的后表面上固定在中间转印带22的运动轨迹上的位置的张紧辊42,被设置成能够随着中间转印带22的运动调节位置而改变的定位辊112被布置在定位在中间转印带22的运动方向的最上游侧的图像形成单元21a的上游侧的中间转印带22的后表面上,并且定位辊112由能够围绕振荡支点114振荡的振荡基座113支撑。

另外,如图3b所示,接触/分离机构110的驱动系统包括响应于来自控制装置100的控制信号而开始驱动的驱动马达115,并且来自驱动马达115的驱动力经由利用齿轮、带等构成的驱动传输机构116传输至振荡基座113的振荡支点114。毋庸置疑,该示例的控制装置100也执行与图像形成相关的各种控制。

互锁机构120与接触/分离机构110互锁,从而与图像形成单元21(21a至21c)对应的一次转印装置23(23a至23c)与中间转印带22接触和分开。互锁机构120具有振荡板121,该振荡板121能够在中间转印带22内围绕振荡支点122振荡,以上描述的振荡支点122被设置在与图像形成单元21d的下游侧的位置对应的部分处,并且一次转印装置23a至23c被固定地设置在振荡板121上。偏压弹簧123将振荡板121偏压向中间转印带22侧。另外,响应于振荡基座113的振荡而旋转的旋转构件124设置在接触/分离机构110的振荡基座113的振荡支点114上,悬挂件125设置在与旋转构件124的振荡支点114分开的部分中,并且悬挂件125将被悬挂在振荡板121的振荡自由端上。

接触/分离机构110和互锁机构120致使中间转印带22从图像形成单元21a至21d的感光体21后退,并且致使与图像形成单元21a至21d对应的一次转印装置23的一次转印辊51后退到一次转印辊不与中间转印带22接触的位置。

在具有接触/分离机构110和互锁机构120的构造中,在中间转印带22被布置成与所有图像形成单元21(21a至21d)的感光体31接触的情况下,如图3b所示,接触/分离机构110的定位辊112可以前进至以实线示出的前进位置。此时,中间转印带22由张紧辊42和定位辊112定位,图像形成单元21(21a至21d)的感光体31和中间转印带22被布置成彼此接触,并且与图像形成单元21(21a至21d)对应的一次转印装置23(23a至23d)的一次转印辊51也被布置成与中间转印带22接触。

通过比较,在例如为了更换中间转印带22而将中间转印带22布置成不与图像形成单元21的感光体31接触的情况下,接触/分离机构110的定位辊112可以后退到以双点划线所示的退回位置。此时,中间转印带22由张紧辊42和张紧辊41定位,图像形成单元21(21a至21d)的感光体31和中间转印带22被布置成不彼此接触,并且中间转印带22和退回到退回位置的定位辊112被布置成不彼此接触。

另外,互锁机构120的旋转构件124响应于定位辊112退回到退回位置而移动到以双点划线示出的位置,由此借助于悬挂件125使振荡板121围绕振荡支点122振荡,并且向下推动振荡板。这样,设置在振荡板121上的一次转印装置23(在该示例中,为23a至23d)被布置成不与中间转印带22接触。此时,中间转印带22由于定位辊112退回而松弛。不用说,尽管没有在图中示出,二次转印辊71被构造成能够与互锁机构120一起从中间转印带22退回。

在该示例性实施方式中,旋转控制装置200相对于张紧辊41设置成用来减少对应的张紧辊41的旋转误差。图4是示出了该示例性实施方式的旋转控制装置200的例示性图。张紧辊41的旋转受到控制,由此中间转印带22的旋转受到控制。

在图4中,旋转控制装置200被构造成包括作为可旋转的旋转体的张紧辊41(在张紧辊41处获得中间转印带22的旋转状态)、作为驱动张紧辊41的旋转的旋转驱动单元的驱动马达210、检测张紧辊41的旋转信息并且然后计算真实旋转误差的旋转信息检测装置300以及基于由旋转信息检测装置300计算的真实旋转误差来控制驱动马达210从而减少真实旋转误差的旋转控制单元230。

另外,该旋转信息检测装置300包括:作为可旋转的旋转构件的编码器盘301,该旋转构件具有在周向上以预定间隔布置在旋转构件的整周上的作为多个检测目标部的光学狭缝(未示出);两个检测器303和304,这两个检测器303和304固定地布置在沿着编码器盘301的光学狭缝的旋转方向的两个位置处并且能够检测旋转的光学狭缝;以及抵消计算部310,该抵消计算部310基于来自检测器303和304的检测信息计算编码器盘301的真实旋转误差。

这里,编码器盘301被构造成例如借助于联接附装至张紧辊41的旋转轴41a,并且能够随着张紧辊41的旋转而旋转。另外,两个检测器303和304被布置在使检测器303和304之间具有π/2(90度)的角度的位置(90度相位),并且当从张紧辊41的轴向方向观察时,检测器303和304布置在中间转印带22的圆形轨迹的边界内。作为该示例性实施方式的检测器303和304,使用光电断路器,并且发光元件部分和受光元件部分被布置成将编码器盘301夹在之间。这样,来自发光元件的光随着编码器盘301的旋转而穿过光学狭缝被接收。在该示例中,相对于张紧辊41的旋转方向在两个检测器303和304之间的角度为π/2的部分中,布置在编码器盘301在旋转方向上的上游侧的上游侧检测器为检测器303,而下游侧检测器为检测器304。

同时,抵消计算部310使两个检测器303和304的发光元件发光并接收来自受光元件的输出信号,并且包括:信号处理部320,该信号处理部320对输出信号进行各种处理;存储器330,该存储器330主要存储输入到信号处理部320的输出信号等。来自抵消计算部310的信息被传输至旋转控制单元230,从而对驱动马达210进行控制。在该示例中,抵消计算部310和旋转控制单元230设置在旋转控制装置200中;然而,无需说,抵消计算部和旋转控制单元也可以设置在图3b所示的控制装置100中。

接下来,将描述在抵消计算部310中进行的处理。

在抵消计算部310中,从两个检测器303和304在当前时间点的输出(当前量)和在从当前时间点后退π/2相位的时间点的输出(过去量)来抵消编码器盘301的偏心误差,从而计算真实旋转误差。具体地说,真实旋转误差将被计算为将下述和除以2而获得的值,所述和是将检测器303和检测器304在当前时间点的输出(当前量)相加而获得总数与从检测器304在从当前时间点后退π/2相位的时间点的输出(过去量)减去检测器303在从当前时间点后退π/2相位的时间点的输出(过去量)而获得的差之和。

参照图5a和图5b进一步描述该计算方法。这里,图5a是示出了编码器盘301与检测器303和304之间的位置关系的示意图,而图5b是示出了抵消计算部310中的误差计算方法的框图。

在图5a和图5b中,该示例性实施方式的抵消计算部310使用相对于来自检测器303侧的输出(a相输出)和来自检测器304侧的输出(b相输出)存储在存储器330中的当前输出和偏移π/2的过去输出来执行框图中所示的计算。换言之,获得了通过从偏移π/2的过去输出中的b相输出减去a相输出而获得的差与当前a相输出和b相输出的总数之和,然后,通过将所获得的和除以2来计算真实旋转误差。这可以通过如下表达式来理解。

这里,当:

a(t):a相输出

b(t):b相输出

tc:当前时间点

tp:π/2(90度)相位后的时间点

ω:角速度

e(t):真实误差

时,

a(tc)=e(tc)+sin(ωtc)…(1)

b(tc)=e(tc)+sin(ωtc-π/2)…(2)

a(tp)=e(tp)+sin(ωtp)…(3)

b(tp)=e(tp)+sin(ωtp-π/2)…(4).

这里,

tp=tc-π/(2ω)…(5)

当表达式(3)和(4)的sin被替换为表达式(5)时,

a(tp)=e(tp)+sin(ωtc-π/2)…(6)

b(tp)=e(tp)+sin(ωtc-π)=e(tp)-sin(ωtc)…(7)

这里,当如图5b的框图中一样加上或减去表达式(1)、(2)、(6)和(7)时,获得如下结果。

{a(tc)+b(tc)-a(tp)+b(tp)}/2

={e(tc)+sin(ωtc)+e(tc)+sin(ωtc-π/2)-e(tp)-sin(ωtc-π/2)+e(tp)-sin(ωtc)}/2=e(tc)

结果,时间点tp的误差(e(tp))也被抵消,并且只计算当前时间点tc的真实误差。

通常,为了提高旋转体诸如张紧辊41的旋转精度,执行如下方法,其中使用旋转编码器检测旋转体的旋转精度,然后执行对驱动马达210的控制的反馈。此时,在仅仅使用一个检测器的情况下,当在编码器盘301的附装中存在偏心误差时,相对于旋转体的一个循环的测量产生误差分量,因而不可能获得旋转体的精确旋转精度。因此,根据现有技术,已经知道如下方法:相对于编码器盘301以180度的相位差附装两个检测器303和304(面对布置),并且将来自两个检测器的输出平均化,由此消除编码器301的偏心分量。

然而,如下面将描述的比较实施方式中所示,难以以180度的相位差精确地布置两个检测器303和304,在这种情况下,难以通过简单地将两个检测器的输出平均化而检测真实旋转误差。

如上所述,在该示例性实施方式中,在计算真实旋转误差(从该真实旋转误差消除偏心分量)之后,可以更精确地控制张紧辊的旋转,由此使得可以更精确地在中间转印带22上形成图像。

另外,在该示例性实施方式中,当在张紧辊41的轴向方向上观察时,可以将两个检测器303和304布置在中间转印带22的圆形轨迹的边界内,并且当更换中间转印带22时,通过定位辊112的退回或将中间转印带22和感光体31或一次转印辊51之间的接触状态释放而使中间转印带22松弛。因此,在检测器303和304保持原样的情况下,中间转印带22能够被从张紧辊41至45的旋转轴的方向上拉出。

在该示例性实施方式中,使用透射构件作为编码器盘301,并且使用断路器作为检测器303和304。然而,该示例性实施方式不限于此,可以使用反射构件作为编码器盘301,并且可以使用反射传感器作为检测器303和304。另外,可以使用另一种方法。

另外,在该示例性实施方式中,当松开中间转印带22时使用了接触/分离机构110和互锁机构120,然而,不用说,可以使用另一种构造作为松开中间转印带22的方法。

比较实施方式

接下来,为了进行比较,将作为比较实施方式来描述其中不使用如以上描述的示例中一样的过去时间点的相位输出的情况的示例。

在比较实施方式1中,检测器303和304以π/2相位(90度)布置;然而,在比较实施方式中,检测器如图6a所示布置在180度处(被布置成彼此面对),并且将根据图6b中的框图来描述计算旋转误差的方法。注意,将相同的附图标记赋予与示例性实施方式1中相同的结构元件,因此省略这些元件的描述。

在这种情况下,为了计算旋转误差,将a相输出和b相输出相加,然后将该相加的量除以2,这是将在该示例中计算的旋转误差。此时,当检测器303和304以180度的相位差精确地布置时,平均误差可以不变地就成为真实旋转误差;然而,当检测器布置有相位偏移时,难以检测到真实旋转误差。

在从180度相位发生偏移的情况下,已知如下方法:将一个检测器延迟附装误差角度,并且将两个检测器的输出进行合成,由此消除附装误差。

换言之,根据示例性实施方式1,比较实施方式相当于通过使用a(tc)和b(tp)两个值来计算误差的方法。

在该条件下,为了计算精确误差,需要满足之间的关系,也就是说,两个检测器303和304布置在从180度相位偏移的相位非常小的位置处,或者只有在e(t)非常逐渐地改变的情况下才可应用比较示例。

因而,认为示例性实施方式1中的计算使得在附装两个检测器303和304时发生的相位偏移具有相当的灵活性。

另外,图7是示出了比较实施方式中的检测器的布局的立体图。当以这种方式布置检测器303和304时,在将中间转印带22从张紧辊41拉出时,检测器304(在图7中以假想线绘制)与中间转印带22的拉出操作发生干涉。结果,检测器304布置在图中的拉出中间转印带22时的禁止附装区域中,不可能在保持检测器304原样不动的情况下将中间转印带22拉出。在将干涉拉出操作的检测器304移除之后将中间转印带22移除并且在更换中间转印带22之后再次附装检测器304时,预期检测器304的附装位置将从第一位置移位,并且难以执行精确旋转控制。另外,共同移除两个检测器303和304然后再将它们附装也同样如此。

因而,如在示例性实施方式1中那样布置两个检测器303和304,然后,在不移除两个检测器303和304的情况下进行中间转印带22的更换操作,因而认为保持了精确旋转控制。

示例性实施方式2

图8a是示出了示例性实施方式2中的编码器盘301与检测器303和304之间的位置关系的示意图,图8b是示出了抵消计算部310中的误差计算方法的框图。注意,将相同的附图标记赋予与示例性实施方式1中的结构元件相同的结构元件,并且省略它们的描述。

在图8a和图8b中,与示例性实施方式1不同,该示例性实施方式的检测器303和304以π/n相位差布置(n为等于或大于2的整数)。另外,抵消计算部310相对于来自检测器303侧的输出(a相输出)和来自检测器304侧的输出(b相输出)使用当前输出(当前量)和过去的相位偏移π/n至(n-1)π/n并且存储在存储器330中的(n-1)输出(过去量)来进行框图中示出的计算。

换言之,获得以下各项的和:通过在偏移π/n的过去输出中从b相输出减去a相输出而获得的差;通过在以π/n的间隔偏移直到(n-1)π/n的(n-1)过去输出中从b相输出减去a相输出而获得的差;当前a相输出;以及当前b相输出,然后将该和除以2,由此计算真实旋转误差。这由如下表达构成。

这里,当:

n:等于或大于2的自然数

π/n:检测器的相位差

a(t):a相输出

b(t):b相输出

t[0]:当前时间点

t[n]:(nπ)/n相位后的时间点(这里,n=1至n-1)

ω:角速度

e(t):真实误差

时,

a(t[0])=e(t[0])+sin(ωt[0])…(1)

b(t[0])=e(t[0])+sin(ωt[0]-π/n)…(2)

a(t[n])=e(t[n])+sin(ωt[n])…(3)

b(t[n])=e(t[n])+sin(ωt[n]-π/n)…(4).

这里,t[n]=t[0]-(nπ)/(nω)…(5).

这里,当如框图中所示进行加法和减法时,得到如下结果。

{a(t[0])+b(t[0])+σ[n=1至n-1]{-a(t[n])+b(t[n])}}/2

={e(t[0])+sin(ωt[0])+e(t[0])+sin(ωt[0]-π/n)+σ[n=1至n-1]{-e(t[n])-sin(ωt[0]-(nπ)/n)+e(t[n])+sin(ωt[0]-((n+1)π)/n)}/2

={e(t[0])+sin(ωt[0])+e(t[0])+sin(ωt[0]-(nπ)/n)-sin(ωt[0]-π/n)+sin(ωt[0]-π)}/2=e(t[0])

结果,仅计算当前时间点t[0]的真实旋转误差。

这里,n=3的情况是指两个检测器303和304以π/3(60度)相位布置的情况。

图9a和图9b示出了作为示例性实施方式2的示例的n为3(π/3的相位差)的情况:图9a是示出了编码器盘301与检测器303和304之间的位置关系的示意图,而图9b是示出了抵消计算部310中的误差计算方法的框图。另外,图10是示出了中间转印带22与两个检测器303和304之间此时的位置关系的立体图。该示例性实施方式与示例性实施方式1的不同之处在于,两个检测器303和304以π/3(60度)的相位角布置。

在图9a和图9b中,该示例性实施方式中的抵消计算部310相对于来自检测器303侧的输出(a相输出)和来自检测器304侧的输出(b相输出)使用当前输出(当前量)和偏移π/3和2π/3相位并且存储在存储器330中的过去输出(过去量)来进行框图中所示的计算。换言之,获得以下各项的和:通过在偏移π/3的过去输出中从b相输出减去a相输出获得的差;通过在偏移2π/3的过去输出中从b相输出减去a相输出获得的差;当前a相输出;以及当前b相输出,然后将该和除以2,由此计算真实旋转误差。

这是通过在以上描述的表达式(等式)中将n替换为3获得的。然而,在这种情况下,不用说,计算真实旋转误差。

这里,在该示例性实施方式中,两个检测器303和304以π/3相位(60度)布置;然而,在这种情况下,如图10所示,当在平行于张紧辊41的轴向方向的方向上观察中间转印带22侧时,能够将两个检测器303和304容易地布置在中间转印带22的圆形轨迹的范围内。因此,容易进行中间转印带22的移除操作。不用说,计算过程比在示例性实施方式1的情况略微更为复杂。

作为示例性实施方式2的示例,两个检测器303和304以π/3(60度)的相位布置;然而,如在表达式中所示,两个检测器303和304可以被布置成具有π/3以外的π/n的相位关系。因而,并不否认,当两个检测器303和304被布置成具有更小相位时,计算真实旋转误差时进行的计算更复杂。因而,优选的是,以π/2(90度)的相位或以π/3(60度)的相位布置两个检测器303和304。

示例

示例1

图11a至图11c是计算相对于编码器盘以π/2(90度)相位布置两个检测器时计算旋转误差的曲线图。

图11a示出了b相位比a相位多延迟π/2相位,而图11b示出了由两个检测器获得的输出波形,并且示出了当前时间点的a相位和b相位的波形以及π/2相位后的波形(如前所述)。

作为图5b的框图中所示的相对于曲线图的计算结果,计算了如图11c所示的真实旋转误差。

示例2

图12a至图12c是当相对于编码器盘以π/3(60度)的相位布置两个检测器时计算旋转误差的曲线图。

图12a示出了b相位比a相位多延迟π/3的相位,而图12b示出了由两个检测器获得的输出波形,并且示出了当前时间点的a相位和b相位的输出波形、π/3相位后的波形(如过去1所述)和2π/3相位后的波形(如过去2所述)。

作为图9b的框图中所示的相对于曲线图的计算结果,计算了如图12c所示的真实旋转误差。

比较示例

图13a至图13c是相对于编码器盘以π(180度)相位布置两个检测器时计算旋转误差的曲线图。

图13a示出了b相位比a相位多延迟π相位,而图13b示出了由两个检测器获得的输出波形,并且示出了当前时间点的a相和b相的波形。

作为图6b的框图中所示的相对于曲线图的计算结果,计算了如图13c所示的真实旋转误差。

换言之,在比较示例中,也可以计算真实旋转误差;然而,不用说,所计算的值是否是实际旋转误差取决于检测器等的实际布置,如在以上描述的比较实施方式中示出的一样。

已经为了图示和描述的目的提供了本发明的示例性实施方式的上述描述。并不是为了将本发明穷尽或限于所公开的精确形式。显然,许多变型和改变对本领域技术人员来说都是明显的。选择和描述所述实施方式是为了更好地理解本发明的原理及其实际应用,由此使得本发明的技术人员能够理解本发明具有各种实施方式并具有适合于所设想的具体应用的各种变型。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同物来限定。

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