УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК G03G15/01 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству формирования изображения, которое приводит в движение с помощью электродвигателя носитель изображения для формирования цветного изображения на листе для печати.

Предшествующий уровень техники

Существует устройство формирования изображения, в котором тонерное изображение формируется на множестве светочувствительных барабанов, используемых для осуществления формирования цветного изображения, причем тонерное изображение переносится на ленту промежуточного переноса, а затем тонерное изображение, с ленты промежуточного переноса, переносится на лист для печати. Светочувствительный барабан приводится в движение электродвигателем посредством редуктора скорости, вследствие чего образуется изменение угловой скорости или изменение окружной скорости светочувствительного барабана. Поэтому возникает несовмещение цветов, при котором тонерные изображения из множества цветов, которые должны накладываться друг на друга, не накладываются друг на друга во время формирования цветного изображения, или в формируемом с равномерной плотностью изображении возникает полосатость, имеющая периодически неравномерную плотность. Например, угловая скорость светочувствительного барабана изменяется во времени, как показано на фиг.8А. На фиг.8В представлена диаграмма, иллюстрирующая составляющую изменения угловой скорости, которая получается путем осуществления преобразования Фурье над изменением угловой скорости, для каждой частоты. На фиг.8В появляются пики на частотах около 3 Гц, около 36 Гц и около 290 Гц. Изменение в относительно низкочастотной составляющей на частоте около 3 Гц обусловлено эксцентрической составляющей шестерни 102, изменение на частоте около 36 Гц обусловлено неравномерным вращением электродвигателя 100, а изменение на частоте около 290 Гц обусловлено вибрацией, возникающей, когда шестерня 101 и электродвигатель 100 введены в зацепление друг с другом. Изменение в угловой скорости на частоте около 3 Гц вызывает несовмещение цветов, а изменение в угловой скорости на частоте около 36 Гц вызывает полосатость.

Известен способ, в котором для снижения несовмещения цветов детектируют угловую скорость светочувствительного барабана, чтобы осуществить управление с обратной связью электродвигателем, посредством чего снижается изменение угловой скорости частотной составляющей, обуславливаемое редуктором скорости (выложенная заявка на патент Японии № 6-175427).

Вместе с тем, по причине, описываемой ниже, трудно достичь одновременно и снижения несовмещения цветов, и снижения полосатости. Изменение угловой скорости, изображенное на фиг.8В, можно подавить путем регулирования значения коэффициента обратной связи, но изменение угловой скорости на всех частотах подавить нельзя. В соответствии с функцией чувствительности при управлении с обратной связью, когда намереваются ослабить изменение определенной частоты, изменение другой частоты усиливается. Например, когда коэффициент обратной связи, который подавляет изменение угловой скорости на частоте около 3 Гц, что вызывает несовмещение цветов, задан, изменение угловой скорости на частоте около 36 Гц, которое обуславливает полосатость, усиливается. Соответственно при формировании монохромного изображения, если коэффициент обратной связи регулируют для подавления несовмещения цветов, полосатость становится заметной.

Краткое изложение существа изобретения

В соответствии с первым аспектом данного изобретения устройство формирования изображения включает в себя первый и второй носители изображения, которые осуществляют формирование изображения на листе для печати, первый и второй электродвигатели, которые приводят во вращение первый и второй носители изображения, соответственно, первый и второй блоки детектирования, которые детектируют угловую скорость или окружную скорость каждого из первого и второго носителей изображения, соответственно, первый и второй блоки управления, которые осуществляют управление с обратной связью по угловым скоростям первого и второго электродвигателей, соответственно, согласно результату детектирования посредством первого и второго блоков детектирования, и блок управления, который задает коэффициент обратной связи управления, осуществляемого первым и вторым блоками обратной связи, причем блок управления задает первый коэффициент обратной связи для подавления изменения угловой скорости первой частоты, которое вызывает несовмещение накладывающихся друг на друга изображений, для первого и второго блоков обратной связи в первом режиме формирования изображения, в котором изображения, формируемые на первом и втором носителях изображения, накладываются друг на друга, и задает второй коэффициент обратной связи для подавления изменения угловой скорости второй частоты, которое вызывает периодическую неравномерную плотность на изображении, формируемом с равномерной плотностью, по меньшей мере, для одного из первого и второго блоков обратной связи, соответствующего носителю изображения, который осуществляет формирование изображения, во втором режиме формирования изображения, в котором изображение формируют с использованием любого из первого и второго носителей изображения.

В соответствии с другим аспектом данного изобретения устройство формирования изображения включает в себя множество носителей изображения, которые осуществляют формирование изображения на листе для печати, множество электродвигателей, которые приводят во вращение носители изображений, соответственно, множество блоков детектирования, которые детектируют угловую скорость или окружную скорость каждого из множества носителей изображения, множество блоков обратной связи, которые осуществляют управление с обратной связью по угловым скоростям множества электродвигателей, соответственно, согласно результату детектирования множеством блоков детектирования, и блок управления, который задает коэффициент обратной связи для управления с обратной связью, осуществляемого множеством блоков обратной связи, причем блок управления осуществляет управление для подавления изменения угловой скорости некоторой частоты, которое вызывает несовмещение накладывающихся друг на друга изображений нескольких цветов в режиме формирования цветного изображения, в котором изображения нескольких цветов накладываются друг на друга, множеством носителей изображения для формирования цветного изображения, и осуществляет управление для подавления изменения угловой скорости некоторой частоты, которое вызывает периодически неравномерную плотность изображения, формируемого с равномерной плотностью, в режиме формирования монохромного изображения, в котором монохромное изображение формируется с использованием одного из множества носителей изображения.

Дополнительные признаки и аспекты данного изобретения станут очевидными из нижеследующего подробного описания возможных вариантов осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

фиг.1 иллюстрирует вид в поперечном сечении цветного копировального аппарата в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения;

фиг.2 иллюстрирует функциональную схему конфигурации привода светочувствительного барабана;

фиг.3 иллюстрирует структурную схему блока управления, который управляет электродвигателем;

фиг.4 иллюстрирует диаграмму, изображающую детектирование посредством блока детектирования скорости вращения.

фиг.5А и 5В иллюстрируют диаграммы, изображающие зависимость между отсчетом и угловой скоростью в блоке детектирования скорости вращения;

фиг.6 иллюстрирует структурную схему процесса в блоке управления с обратной связью (ОС);

фиг.7 иллюстрирует структурную схему управления электродвигателем, который приводит во вращение светочувствительные барабаны 11а-11d;

фиг.8А и 8В иллюстрируют диаграммы, изображающие изменение во времени угловой скорости светочувствительного барабана и частотной составляющей изменения угловой скорости;

фиг.9А и 9В иллюстрируют диаграммы, изображающие зависимость функции чувствительности от коэффициента обратной связи;

фиг.10А-10С иллюстрируют диаграммы, изображающие, соответственно, изменение во времени угловой скорости, частотную составляющую изменения угловой скорости и функцию чувствительности, когда коэффициент обратной связи для подавления несовмещения цветов задан;

фиг.11А-11С иллюстрируют диаграммы, изображающие, соответственно, изменение во времени угловой скорости, частотную составляющую изменения угловой скорости и функцию чувствительности, когда коэффициент обратной связи для подавления несовмещения цветов задан;

фиг.12 иллюстрирует блок-схему последовательности операций управления блока процессора (БП), который управляет коэффициентом обратной связи.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

Ниже, со ссылками на прилагаемые чертежи, будут описаны различные возможные варианты осуществления, признаки и аспекты изобретения.

На фиг.1 представлен вид в поперечном сечении устройства формирования изображения в соответствии с возможным вариантом осуществления данного изобретения. Цветной копировальный аппарат в соответствии с возможным вариантом осуществления включает в себя множество блоков формирования изображения, расположенных бок о бок, и использует систему промежуточной передачи. Цветной копировальный аппарат имеет блок 1R считывания изображения и блок 1Р вывода изображения.

Блок 1R считывания изображения осуществляет оптическое считывание изображения документа, преобразует считанное изображение в электрический сигнал и передает результат в блок 1Р вывода изображения. Блок 1Р вывода изображения включает в себя множество блоков 10 (10а, 10b, 10с, 10d) формирования изображения, которые расположены в ряд близко друг к другу, блок 20 подачи листов, блок 30 промежуточной передачи, блок 40 фиксации и блок 50 очистки.

Теперь соответствующие блоки будут описаны подробно. Каждый из блоков 10 (10а, 10b, 10с, 10d) формирования изображения имеет одну и ту же конструкцию. Множество светочувствительных барабанов 11 (11а, 11b, 11с, 11d), служащих в качестве первых носителей изображения, установлены с возможностью вращения вокруг оси, что позволяет им вращаться в направлении, обозначенном стрелкой. Первичные зарядные устройства 12 (12a, 12b, 12c, 12d), блоки 13 (13a, 13b, 13c, 13d) экспозиции, изогнутые зеркала 16 (16a, 16b, 16c, 16d), проявляющие устройства 14 (14a, 14b, 14c, 14d) и очищающие устройства 15 (15a, 15b, 15c, 15d) расположены в направлении вращения, находясь напротив внешних периферийных поверхностей светочувствительных барабанов 11а-11d.

Первичные зарядные устройства 12a-12d прикладывают равномерно распределенный заряд к поверхностям светочувствительных барабанов 11а-11d. Блоки 13a-13d экспозиции экспонируют лазерный луч на светочувствительные барабаны 11а-11d посредством изогнутых зеркал 16a-16d в соответствии с сигналом считываемого изображения из блока 1R считывания изображения. Таким образом, на каждом из светочувствительных барабанов 11а-11d формируется электростатическое скрытое (латентное) изображение.

Электростатические скрытые изображения на светочувствительных барабанах 11а-11d становятся видимыми под действием проявляющих устройств 14a-14d, в которых находятся проявители (именуемые далее тонером) четырех цветов, таких, как черный, пурпурно-красный, голубой и желтый. Видимые изображения (тонерные изображения), которые стали видимыми на светочувствительных барабанах, переносятся на ленту 31 промежуточной передачи, служащей в качестве второго носителя изображения, в блоке 30 промежуточной передачи в положениях Та, Tb, Tc и Td передачи изображения. Хотя в качестве второго носителя изображения в возможном варианте осуществления применяется лента промежуточной передачи, возможно также применение такого осуществляющего промежуточную передачу элемента, как барабан промежуточной передачи, имеющий цилиндрическую форму.

Очищающие устройства 15a, 15b, 15c и 15d, предусмотренные на находящейся дальше по ходу движения стороне от положений Та, Tb, Tc и Td передачи изображения, соскребают тонер, который остается на светочувствительных барабанах 11а-11d без его передачи на ленту 31 промежуточной передачи, чтобы очистить поверхности этих барабанов. В ходе процесса, описанного выше, осуществляется последовательное формирование изображений с помощью соответствующих тонеров.

Блок 20 подачи листов включает в себя кассету 21, которая хранит листы Р, подбирающий валик 22, который подает лист Р из кассеты 21 один за другим, и пару подающих листы валиков 23, которые транспортируют лист Р, подаваемый подбирающим валиком 22. Блок 20 подачи листов также включает в себя направляющую 24 подачи листов и совмещающий валик 25, который подает лист Р в положение Те вторичной передачи синхронно с изображением на ленте 31 промежуточной передачи.

Ниже приводится подробное описание блока 30 промежуточной передачи. Лента 31 промежуточной передачи поддерживается ведущим валиком 32, который передает движущую силу ленте 31 промежуточной передачи, ведомым валиком 33, который приводится во вращение совместно с вращением ленты 31 промежуточной передачи, и противолежащим валиком 34 вторичной передачи. Между ведущим валиком 32 и ведомым валиком 33 образуется плоскость А первичной передачи. Ведущий валик 32 приводится во вращение электродвигателем (не показан).

У задней поверхности ленты 31 промежуточной передачи в положениях Та-Td первичной передачи, где соответствующие фоточувствительные барабаны 11а-11d и лента 31 промежуточной передачи противолежат друг другу, расположены зарядные устройства 35 (35а, 35 35b, 35c, 35d) первичной передачи. На другой стороне, напротив противолежащего валика 34 вторичной передачи, расположен валик 36 вторичной передачи, формирующий положение Те вторичной передачи за счет зазора между валиком 36 вторичной передачи и лентой 31 промежуточной передачи. Валик 36 вторичной передачи прижат к ленте 31 промежуточной передачи под соответствующим давлением.

На расположенной дальше по ходу движения стороне от положения Те промежуточной передачи ленты 31 промежуточной передачи предусмотрен очищающий блок 50 для очистки поверхности формирования изображения ленты 31 промежуточной передачи. Очищающий блок 50 имеет очищающий нож 51 для удаления тонера на ленте 31 промежуточной передачи и коробку 52 для отработанного тонера, в которой заключен отработанный тонер, соскребаемый очищающим ножом 51.

Фиксирующий блок 40 включает в себя фиксирующий валик 41а, имеющий источник тепла, такой как встроенный в него галогенный нагреватель, и фиксирующий валик 41b, который прижат к фиксирующему валику 41а. Фиксирующий блок 40 также включает в себя направляющую 43 для направления листа Р на участок зазора между парой фиксирующих валиков 41а и 41b пары, а также фиксирующую теплоизолирующую крышку 46, которая улавливает тепло от заключенного в ней фиксирующего блока. Фиксирующий блок 40 также включает в себя разрядный валик 44 для направления листа Р, который выпущен из пары фиксирующих валиков 41а и 41b, наружу из устройства, валики 45а и 45b вертикальной траектории, выпускающий валик 48 и выпускной лоток 47, на котором листы Р укладываются в стопку.

Далее будет описана работа цветного копировального аппарата, имеющего такую конфигурацию. Когда сигнал начала формирования изображения передается из центрального блока процессора, начинается операция подачи листов из кассеты 21. В качестве примера будет описан случай, в котором лист подается из кассеты 21. Сначала листы P подаются один за другим из кассеты 21 подбирающим валиком 22. Затем лист Р направляется через направляющую 24 листов с помощью пары 23 валиков подачи листов для транспортировки к совмещающему валику 25. В этот момент совмещающий валик 25 остановлен, так что набегающий конец листа Р вводится в контакт на участке зазора совмещающего валика 25. Затем совмещающий валик 25 начинает вращаться синхронно с изображением, сформированным на ленте 31 промежуточной передачи. Момент начала вращения задают так, что лист Р и тонерное изображение на ленте 31 промежуточной передачи согласуются друг с другом в положении Те вторичной передачи.

С другой стороны, когда выдается сигнал начала формирования изображения, в блоке формирования изображения осуществляется первичный перенос тонерного изображения, сформированного на светочувствительном барабане 11d, на ленту 31 промежуточной передачи в положении Td промежуточной передачи посредством зарядного устройства 35d первичной передачи. Подвергшееся первичной передачи тонерное изображение транспортируется в следующее положение Тс первичной передачи. В положении Тс первичной передачи осуществляется формирование изображения с задержкой, соответствующей времени, затрачиваемому на транспортировку тонерного изображения, между соответствующими блоками формирования изображения, при этом следующее тонерное изображение позиционируется на предыдущее изображение. Этот же процесс выполняется на других блоках формирования изображения, вследствие чего осуществляется первичная передача тонерных изображений четырех цветов на ленту 31 промежуточной передачи. Как описано выше, формирование цветного изображения осуществляется на листе для печати, с помощью блоков 13a-13d экспозиции, светочувствительных барабанов 11a-11d, проявляющих устройств 14a-14d и ленты 31 промежуточной передачи. Когда формируют монохромное изображение, формирование изображения осуществляется с помощью блока 13а экспозиции, светочувствительного барабана 11a, проявляющего устройства 14a и ленты 31 промежуточной передачи.

После этого лист Р попадает в положение Те вторичной передачи, и когда лист Р входит в контакт с лентой 31 промежуточной передачи, к валику 36 вторичной передачи синхронно с моментом времени прохождения листа Р прикладывается высокое напряжение. При этом тонерное изображение четырех цветов, сформированное на ленте 31 промежуточной передачи посредством вышеописанного процесса, передается на лист Р. Затем лист Р направляется к участку зазора фиксирующих валиков 41а и 41b посредством направляющей 43. Тонерное изображение фиксируется на листе Р с помощью нагрева пары фиксирующих валиков 41а и 41b и прижатия в зазоре. После этого лист Р транспортируется выпускающим валиком 44, валиками 45а и 45b вертикальной траектории и выпускающим валиком 48 наружу из аппарата и укладывается в стопку на выпускном лотке 47.

Далее, со ссылками на фиг.2, будет описан привод светочувствительных барабанов 11 посредством устройства управления двигателем, включенным в состав устройства формирования изображения. В данном возможном варианте осуществления для каждого из светочувствительных барабанов 11а-11d предусмотрен бесщеточный электродвигатель 100 постоянного тока (ПТ). Этим электродвигателем 100 управляет блок 200 управления. Движущая сила электродвигателя 100 передается на соответствующий светочувствительный барабан 11 посредством шестерни 101, ведущего вала 103 и муфты 102. Таким образом и осуществляется вращение светочувствительного барабана 11.

К ведущему валу 103 прикреплен кодирующий диск 111, причем приводной вал 103 и кодирующий диск 111 вращаются с одинаковой угловой скоростью. Кодер 110 имеет кодирующий диск 111 и датчик 112 кодера. Кодирующий диск 111 является прозрачным диском, имеющим черные линии, напечатанные на нем в радиальном направлении и равноотстоящие по окружности. Датчик 112 кодера имеет светоизлучающий участок и светопринимающий участок, которые предусмотрены на кодирующем диске 111. Когда черный участок диска находится в положении светопринимающего участка, свет, идущий к светопринимающему участку, экранируется, а когда прозрачный участок диска находится в положении светопринимающего участка, свет падает на светопринимающий участок. Датчик 112 кодера генерирует сигнал, зависящий от того, падает ли свет на светопринимающий участок. Как описано выше, кодер 110 подает сигнал, имеющий период, соответствующий угловой скорости ведущего вала 103, в блок 200 управления. Блок 200 управления осуществляет управление с обратной связью электродвигателем 100 на основании сигнала из кодера 110.

На фиг.3 представлена блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию блока 200 управления. Блок 203 детектирования скорости вращения детектирует цикл импульсного сигнала из кодера 110. Блок 203 детектирования скорости вращения детектирует цикл импульсного сигнала 301 путем подсчета количества синхроимпульсов 302 в одном цикле (С₁: от фронта импульсного сигнала 302 до следующего фронта) импульсного сигнала 301, изображенного на фиг.4. Синхроимпульс 302 представляет собой импульсный сигнал, который имеет фиксированный цикл, более короткий, чем цикл импульсного сигнала 301. Синхроимпульс 302 генерируется кварцевым генератором и вводится в блок 203 детектирования скорости вращения.

Затем блок 203 детектирования скорости вращения вычисляет угловую скорость, исходя из ширины детектированного импульса. На фиг.5А показано изменение в угловой скорости ведущего вала 103 при запуске электродвигателя 100, а на фиг.5В показано число отсчетов (цикл импульсов), которые подсчитываются в блоке 203 детектирования скорости вращения в этот момент. Как становится понятно из чертежа, угловая скорость и отсчеты находятся в обратно пропорциональной зависимости. Соответственно угловая скорость вычисляется на основании формулы 1. Блок 203 детектирования скорости вращения выдает детектированную угловую скорость в блок 204 вычисления разности и БП 201. K - коэффициент, устанавливаемый по выбору

Угловая скорость = К/(число отсчетов) (формула 1)

Блок 204 вычисления разности вычисляет разность между детектированной угловой скоростью, выдаваемой из блока 203 детектирования угловой скорости, и заданной угловой скоростью, подаваемой из БП 201. Блок 205 управления с обратной связью (ОС) вычисляет скорректированное значение управления, требуемое для вращения ведущего вала 103 с заданной угловой скоростью, на основании значения разности, выдаваемого из блока 204 вычисления разности и значения (Kp, T_I, T_D) коэффициента обратной связи, подаваемого из БП 201.

Блок 206 генерирования сигнала привода генерирует широтно-импульсно-модулированный (ШИМ) управляющий сигнал рабочего цикла на основании управляющего значения, которое получается путем сложения скорректированного значения управления, выдаваемого из блока 205 управления с ОС и заданного значения управления, выдаваемого из БП 201. ШИМ - сигнал управления представляет собой сигнал, требуемый для того, чтобы подвергнуть электродвигатель 100 ШИМ-управлению (широтно-импульсно-модулированному управлению).

На фиг.6 представлена диаграмма, иллюстрирующая процесс в блоке 205 управления с ОС. Блок 205 управления с ОС осуществляет пропорционально-интегрально-дифференциальное (ПИД) регулирование на основании значения «е» разности, выдаваемого из блока 204 вычисления разности. Значение управления ПИД регулирования вычисляется на основании формулы 2

здесь K_p, T_I, T_D - значения коэффициентов обратной связи в пропорциональном члене 401, интегральном члене 402 и дифференциальном члене 403 при ПИД-регулировании. Они определяются БП 201 на основании угловой скорости ведущего вала 103.

На фиг.7 представлена структурная схема управления бесщеточными электродвигателями 100а-100d постоянного тока, предназначенными для приведения во вращение светочувствительных барабанов 11а-11d. Светочувствительные барабаны 11а-11d снабжены соответствующими кодерами 110a-110d и электродвигателями 100а-100d, причем электродвигатели 100а-100d управляются соответствующими блоками 200а-200d управления. Блоки 200а-200d управления осуществляют управление с обратной связью электродвигателями 100а-100d на основании сигнала из кодеров 110а-110d. Конфигурации блоков 200а-200d управления являются такими же, как конфигурация блока 200 управления. БП 201 устанавливает заданную угловую скорость, значение коэффициента обратной связи и заданное значение управления в блоках 200а-200d управления, как описано выше. В частности аппарат оснащен первым и вторым носителями изображения для осуществления формирования изображения на листе для печати, первым и вторым электродвигателями для приведения во вращение соответствующих первого и второго носителей изображения, а также первым и вторым детектирующими блоками (кодерами), которые детектируют угловую скорость (или окружную скорость) первого и второго носителей изображения, соответственно. Устройство дополнительно включает в себя первый и второй блоки обратной связи (блок 200 управления), которые соответственно осуществляют управление с обратной связью по угловой скорости первого и второго электродвигателей в соответствии с результатом детектирования первым и вторым детектирующими блоками, а также блок управления (БП 201), который задает коэффициент обратной связи для управления с обратной связью первого и второго блоков обратной связи.

На фиг.8А представлена диаграмма, иллюстрирующая изменение во времени угловой скорости светочувствительного барабана 11, приводимого во вращение электродвигателем 100 посредством шестерни 101. На фиг.8В представлена диаграмма, на которой показана составляющая изменения угловой скорости, получаемая путем осуществления преобразования Фурье над изменением угловой скорости, для каждой частоты. На фиг.8В пики появляются на частоте примерно 3 Гц, примерно 36 Гц и примерно 290 Гц. Изменение относительно низкочастотной составляющей на частоте около 3 Гц обусловлено эксцентрической составляющей шестерни 101, изменение на частоте около 36 Гц обусловлено неравномерным вращением электродвигателя 100, а изменение на частоте около 290 Гц обусловлено вибрацией, возникающей, когда шестерня 101 и электродвигатель 100 введены в зацепление друг с другом. Изменение в угловой скорости на частоте около 3 Гц вызывает несовмещение цветов, при котором тонерные изображения из множества цветов, которые должны накладываться друг на друга, не накладываются друг на друга во время формирования цветного изображения, а изменение в угловой скорости на частоте около 36 Гц вызывает полосатость (неравномерный шаг полос), при которой изображение, которое должно быть сформировано с равномерной плотностью, имеет периодическую неравномерную плотность. Полосатость становится заметной, в частности, когда формируют монохромное изображение.

Изменение угловой скорости, изображенное на фиг.8В, может быть уменьшено путем регулирования значения коэффициента обратной связи, но измерение угловой скорости на всех частотах уменьшить нельзя. В соответствии с функцией чувствительности при управлении обратной связью, когда надлежит ослабить изменение определенной частоты, изменение другой частоты усиливается. На фиг.9 представлена диаграмма, описывающая функцию чувствительности, причем фиг.9А и 9В иллюстрируют функцию чувствительности при задании отличающихся коэффициентов обратной связи. На фиг.9 показано, что изменение угловой скорости усиливается для частоты, указывающей отклик, превышающий 0 дБ, тогда как изменение угловой скорости ослабляется для частоты, указывающей отклик менее 0 дБ. «0 дБ» означает, что изменение угловой скорости не усиливается и не ослабляется. В случае функции чувствительности, изображенной на фиг.9А, сила для коррекции изменения угловой скорости в целом мала, причем изменение угловой скорости на частоте около 20 Гц оказывается наиболее ослабленным, а угловая скорость на частоте около 40 Гц или более усиливается. В случае функции чувствительности, изображенной на фиг.9В, сила для коррекции изменения угловой скорости в целом велика для частоты 100 Гц или менее, причем изменение угловой скорости частоты не более 8 Гц ослабляется, а изменение угловой скорости частоты около 20 Гц усиливается. Эта функция чувствительности представлена формулой 3. Когда намереваются ослабить изменение определенной частоты, изменение другой частоты усиливается. Таким образом, это называется эффектом «водяной кровати»

На фиг.10 представлена диаграмма (фиг.10А), иллюстрирующая изменение во времени угловой скорости, диаграмма (фиг.10В), иллюстрирующая частотную составляющую изменения угловой скорости, и диаграмма (фиг.10С), иллюстрирующая функцию чувствительности, когда коэффициент обратной связи для подавления изменения угловой скорости задается на частоте около 3 Гц. Как показано в случае функции чувствительности на фиг.10С, изменение угловой скорости на частоте около 3 Гц значительно подавляется, а изменение угловой скорости на частоте около 50 Гц значительно усиливается. Как можно понять из сравнения между фиг.10В и 8В, изменение угловой скорости на частоте около 3 Гц, вызывающее несовмещение цветов, можно подавить, а изменение угловой скорости на частоте около 36 Гц, вызывающее полосатость, усиливается. В данном возможном варианте осуществления коэффициент обратной связи, имеющий функцию чувствительности, описанную выше, задается во время формирования цветного изображения. При этом можно предотвратить несовмещение цветов, которое становится проблемой во время формирования цветного изображения. С другой стороны, полосатость оказывается явно выраженной. Именно во время формирования монохромного изображения полосатость становится заметной.

Во время формирования цветного изображения подавление несовмещения цветов является приоритетным, так что коэффициент обратной связи для подавления несовмещения цветов задается во время формирования цветного изображения. В частности, в первом режиме формирования изображения, в котором изображения, сформированные на первом и втором носителях изображения, накладываются друг на друга, задается первый коэффициент обратной связи для подавления изменения угловой скорости первой частоты, которое вызывает несовмещение изображений, которые должны накладываться друг на друга, для первого и второго блоков обратной связи (блока 200 управления). Иными словами, в режиме формирования многоцветного изображения, в котором многоцветное изображение формируют путем наложения друг на друга изображений нескольких цветов на множестве носителей изображения, управление осуществляется таким образом, что подавляется изменение угловой скорости первой частоты, которое вызывает несовмещение изображений накладываемых друг на друга нескольких цветов.

На фиг.11 представлена диаграмма (фиг.11А), иллюстрирующая изменение во времени угловой скорости, диаграмма (фиг.11В), иллюстрирующая частотную составляющую изменения угловой скорости, и диаграмма (фиг.11С), иллюстрирующая функцию чувствительности, когда задан коэффициент обратной связи для подавления изменения угловой скорости на частоте около 40 Гц. Как показано в случае функции чувствительности на фиг.11С, изменение угловой скорости на частоте около 40 Гц значительно подавляется, а изменение угловой скорости на частоте около 200 Гц значительно усиливается. Как можно понять из сравнения между фиг.11В и 8В, изменение угловой скорости на частоте около 36 Гц, которое вызывает полосатость, можно подавить, а изменение угловой скорости на частоте около 3 Гц, которое вызывает несовмещение цветов, подавить нельзя. В данном возможном варианте осуществления коэффициент обратной связи, имеющий функцию чувствительности, описанную выше, задается во время формирования монохромного изображения. При этом можно предотвратить полосатость, которая становится проблемой во время формирования монохромного изображения. С другой стороны, в результате получается, что несовмещение цветов предотвратить нельзя.

Во время формирования монохромного изображения нет шансов того, что тонерные изображения нескольких цветов будут накладываться друг на друга, поэтому не нужно заботиться об изменении угловой скорости, которое вызывает несовмещение цветов. Поэтому во время формирования монохромного изображения задают коэффициент обратной связи для подавления полосатости. Этот коэффициент обратной связи задают, по меньшей мере, для блока 200 управления, соответствующего светочувствительному барабану 11а, предназначенному для черного цвета. В частности, когда второй режим формирования изображения, в котором изображение формируют с использованием любого из первого и второго носителей изображения, второй коэффициент обратной связи для подавления изменения угловой скорости второй частоты, которое вызывает периодически неравномерную плотность на изображении, имеющем равномерную плотность, задают, по меньшей мере, для одного из первого и второго блоков обратной связи (блока 200 управления), соответствующих носителю изображения, который осуществляет формирование изображения. Иными словами, в режиме формирования монохромного изображения, в котором монохромное изображение или одноцветное изображение формируется с использованием любого из множества носителей изображения, управление осуществляется таким образом, что подавляется изменение угловой скорости второй частоты, которое вызывает периодически неравномерную плотность на изображении, имеющем равномерную плотность.

На фиг.12 показана блок-схема последовательности операций управления БП 201, который осуществляет управление изменением коэффициента обратной связи при управлении электродвигателем для приведения в движение светочувствительного барабана в зависимости от того, является ли режим режимом формирования цветного изображения или режимом формирования монохромного изображения. Когда начинается работа по формированию изображения, БП 201 определяет, является ли режим режимом формирования цветного изображения, на основании настройки на операционном блоке или автоматического определения цвета для документа на этапе S901. Когда БП 201 определяет, что режим является работой по формированию цветного изображения («Да» на этапе S901), БП 201 задает первый коэффициент обратной связи для блоков 200а-200d управления, чтобы привести во вращение двигатели 100а-100d, на этапе S902. Первый коэффициент обратной связи подавляет изменение угловой скорости на частоте около 3 Гц, которое вызывает несовмещение цветов. На этапе S903 БП 201 обеспечивает осуществление формирования цветного изображения устройством формирования изображения, а на этапе S904 БП 201 определяет, завершена ли работа по формированию изображения.

Когда работа по формированию изображения не завершена («Нет» на этапе S904), на этапе S905 БП 201 определяет, формируется ли следующее изображение в режиме формирования цветного изображения. Когда определяется, что следующее изображение формируется в режиме формирования цветного изображения («Да» на этапе S905), процесс возвращается к этапу S903. С другой стороны, когда определяется, что следующее изображение формируется в режиме формирования монохромного изображения на этапе S906 («Нет» на этапе S905), БП 201 задает описываемый далее второй коэффициент обратной связи для блоков 200а-200d управления, а после этого, на этапе S906, значение, сохраненное в блоке 205 управления с ОС, стирается. Когда коэффициент обратной связи изменяется, вращение электродвигателя может оказаться неустойчивым на протяжении периода от нескольких десятков миллисекунд до нескольких сотен миллисекунд. Поэтому процесс переходит к этапу S909, когда заданное время истекло после изменения коэффициента усиления на этапе S906. Заданное время - это время, затрачиваемое на то, чтобы стабилизировать управление электродвигателем, и оно составляет, например, примерно 150 мс.

Когда на этапе S901 определяется, что режим является режимом формирования монохромного изображения («Нет» на этапе S901), БП 201 задает второй коэффициент обратной связи для блоков 200а-200d управления, чтобы привести во вращение электродвигатели 100а-100d, на этапе S908. Второй коэффициент обратной связи - это коэффициент обратной связи, предназначенный для подавления изменения угловой скорости на частоте около 40 Гц, то есть второй коэффициент обратной связи подавляет изменение угловой скорости на частоте около 36 Гц, которое вызывает полосатость. Затем, на этапе S909, БП 201 обеспечивает осуществление формирования монохромного изображения устройством формирования изображения, и на этапе S910 определяется, завершена ли работа по формированию изображения. Когда работа по формированию изображения не завершена («Нет» на этапе S910), БП 201 определяет, формируется ли следующее изображение в режиме формирования цветного изображения, на этапе S911. Когда определяется, что следующее изображение формируется в режиме формирования монохромного изображения («Нет» на этапе S911), процесс возвращается к этапу S909.

С другой стороны, если на этапе S911 определяется, что следующее изображение формируется в режиме формирования цветного изображения («Да» на этапе S911), БП 201 задает первый коэффициент обратной связи для блоков 200а-200d управления, а затем стирает значение, сохраненное в блоке 205 управления с ОС, на этапе S912. Когда истекло заданное время после изменения коэффициента обратной связи на этапе S912, процесс переходит к этапу S903. Когда на этапе S904 или S910 определяется, что работа по формированию изображения завершена («Да» на этапе S904 или S910), БП 201 останавливает электродвигатели 100а-100d на этапе S914, завершая работу по формированию изображения.

Как описано выше, коэффициент обратной связи изменяют в зависимости от того, является ли режим режимом формирования цветного изображения, в результате в режиме формирования цветного изображения может быть сформировано высококачественное изображение, в котором подавлено несовмещение цветов, в то время как в режиме формирования монохромного изображения может быть сформировано высококачественное изображение, в котором подавлена полосатость.

Когда изображение «конфиденциальной информации» или изображение рисунка, копирование и подделка которого запрещены, накладывается на фон с прозрачным тонером во время режима формирования монохромного изображения, в данном возможном варианте осуществления применяется управление для режима формирования монохромного изображения.

В данном возможном варианте осуществления коэффициент обратной связи, который имеет преимущество при несовмещении цветов, задается во время режима формирования цветного изображения. Вместе с тем, когда в режиме формирования цветного изображения формируется фотографическое изображение, имеющее непрозрачный край изображения и область изображения с неравномерной плотностью, можно задать коэффициент обратной связи, имеющий преимущество при полосатости. Это делают потому, что в вышеописанном фотографическом изображении полосатость, вероятно, заметнее, чем несовмещение цветов. В частности, когда фотографическое изображение, имеющее непрозрачный край изображения и область изображения с неравномерной плотностью, формируют в первом режиме формирования изображения, в котором изображения, присутствующие на первом и втором носителях изображения, накладываются друг на друга, первый коэффициент обратной связи для подавления изменения угловой скорости второй частоты, которое вызывает периодически неравномерную плотность на изображении, имеющем равномерную плотность, задают для первого и второго блоков обратной связи (блока 200 управления). С другой стороны, когда в первом режиме формирования изображения формируется изображение, которое не является фотографическим изображением и которое не имеет области изображения равномерной плотности, первый коэффициент обратной связи для подавления изменения угловой скорости первой частоты, которое вызывает несовмещение наложенных друг на друга изображений, задают для первого и второго блоков обратной связи (блока 200 управления).

В описываемом варианте осуществления множество светочувствительных барабанов приводятся во вращение множеством электродвигателей. Однако такое же управление может быть осуществлено даже в конфигурации, в которой некоторые из светочувствительных барабанов приводятся в движение первым двигателем, а остальные светочувствительные барабаны приводятся в движение вторым двигателем.

Коэффициент обратной связи для управления электродвигателем с целью приведения в движение светочувствительных барабанов описан в данном возможном варианте осуществления. Однако то же самое верно и в отношении коэффициента обратной связи для управления электродвигателями с целью приведения в движение ленты промежуточной передачи.

В этом варианте осуществления речь идет о коэффициенте обратной связи контура ОС. Вместе с тем, когда перед входным блоком ОС расположен фильтр, такой, как фильтр нижних частот, постоянная этого фильтра также может изменяться. В частности, во время режима формирования цветного изображения можно задать первую постоянную фильтра для подавления несовмещения цветов, а во время режима формирования монохромного изображения можно задать вторую постоянную фильтра для подавления полосатости.

В этом варианте осуществления угловая скорость электродвигателя 100 детектируется кодером 110, подсоединенным к ведущему валу 103. Вместе с тем, угловую скорость можно детектировать на основании сигнала ОС из электродвигателя 100. В альтернативном варианте можно детектировать окружную скорость светочувствительного барабана 11 или ленты 31 промежуточной передачи, а управление с обратной связью можно осуществлять в соответствии с результатом этого детектирования.

В описываемом варианте осуществления значения блоков 200а-200d управления изменяются, а в движение приводятся все светочувствительные барабаны 11а-11b. Вместе с тем, данное изобретение применимо к устройству формирования изображения, имеющему механизм для отделения ленты 31 промежуточной передачи от светочувствительных барабанов 11а-11d во время режима формирования монохромного изображения.

Цветное изображение в данном возможном варианте осуществления формируется множеством светочувствительных барабанов. Вместе с тем, данное изобретение также применимо к конфигурации, в которой цветное изображение формируется одним светочувствительным барабаном и множеством проявляющих устройств.

Хотя данное изобретение описано со ссылками на возможные варианты осуществления, следует понять, что изобретение не ограничивается раскрытыми возможными вариантами осуществления. Объем притязаний нижеследующей формулы изобретения надлежит толковать в самом широком смысле как охватывающий все модификации, эквивалентные конструкции и функции.

В данной заявке испрашивается приоритет японской заявки на патент № 2009-178017, поданной 30 июля 2009.

Изобретение относится к устройству формирования изображения. Заявленное устройство формирования изображения содержит первый и второй носители изображения, первый и второй блоки формирования изображения, которые формируют изображение на первом и втором носителях изображения, соответственно, первый и второй электродвигатели, которые приводят во вращение первый и второй носители изображения, соответственно, первый и второй блоки детектирования, которые детектируют угловую скорость или окружную скорость каждого из первого и второго носителей изображения, соответственно, первый и второй блоки обратной связи, которые осуществляют управление с обратной связью вращением первого и второго электродвигателей, соответственно, согласно результату детектирования первого и второго блоков детектирования, средство определения, выполненное с возможностью определения режима формирования изображения, и блок управления, который задает коэффициент обратной связи для управления с обратной связью, на основании определенного режима формирования изображения. Технический результат - снижение несовмещения цветов и снижение полосатости. 6 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Устройство формирования изображения, содержащее
первый и второй носители изображения, первый и второй блоки формирования изображения, которые формируют изображение на первом и втором носителях изображения соответственно,
первый и второй электродвигатели, которые приводят во вращение первый и второй носители изображения соответственно,
первый и второй блоки детектирования, которые детектируют угловую скорость или окружную скорость каждого из первого и второго носителей изображения соответственно,
первый и второй блоки обратной связи, которые осуществляют управление с обратной связью вращением первого и второго электродвигателей соответственно согласно результату детектирования первого и второго блоков детектирования,
средство определения, выполненное с возможностью определения режима формирования изображения, и
блок управления, который задает коэффициент обратной связи для управления с обратной связью на основании определенного режима формирования изображения,
при этом блок управления задает первый коэффициент обратной связи для подавления изменения угловой скорости на первой частоте для первого и второго блоков обратной связи в режиме формирования многоцветного изображения, в котором изображения, формируемые на первом и втором носителях изображения, накладываются друг на друга, и задает второй коэффициент обратной связи для подавления изменения угловой скорости на второй частоте для первого блока обратной связи в режиме формирования одноцветного изображения, в котором изображения, сформированные на первом и втором носителях изображения, не накладываются.

2. Устройство по п.1, в котором первый и второй носители изображения являются светочувствительными барабанами для формирования тонерного изображения.

3. Устройство по п.1, в котором первый коэффициент обратной связи является коэффициентом обратной связи для подавления изменения угловой скорости на частоте 3 Гц и второй коэффициент обратной связи является коэффициентом обратной связи для подавления изменения угловой скорости на частоте 36 Гц.

4. Устройство по п.1, в котором блок управления задает коэффициент обратной связи на основании определенного режима формирования изображения и типа изображения, и,
когда режим формирования изображения является режимом формирования многоцветного изображения и тип изображения является фотографическим изображением, блок управления задает второй коэффициент обратной связи для первого и второго блоков обратной связи.

5. Устройство по п.1, в котором блок управления задает коэффициент обратной связи первого управления, выполняемого первым и вторым блоками обратной связи на основании определенного режима формирования изображения и типа изображения и,
когда режим формирования изображения является режимом формирования многоцветного изображения и тип изображения является изображением, имеющим область равномерной плотности, блок управления задает второй коэффициент обратной связи для первого и второго блоков обратной связи.

6. Устройство по п.4, в котором, когда режим формирования изображения является режимом формирования многоцветного изображения и тип изображения не является фотографическим изображением, блок управления задает первый коэффициент обратной связи для первого и второго блоков обратной связи.

7. Устройство по п.1, в котором режим формирования одноцветного изображения является режимом формирования монохромного изображения.