CN104049494A - 防止由感光鼓旋转轴偏心引起的图像缺陷的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了防止由感光鼓旋转轴偏心引起的图像缺陷的图像形成装置。即使当感光部件的轴偏心时，图像形成装置也能够位置精度高地在感光部件的表面上形成静电潜像。在所述装置中，曝光设备在相应的感光鼓上形成静电潜像，显影设备使静电潜像显影。中间转印带与感光鼓接触地旋转。旋转编码器检测各个感光鼓的鼓轴的旋转速度。检测鼓轴的偏心量，并计算用于校正静电潜像的位置移动的校正系数。控制单元利用计算的校正系数来校正曝光定时，并控制曝光设备基于校正后的曝光定时来在感光鼓上形成图像。

Description

防止由感光鼓旋转轴偏心引起的图像缺陷的图像形成装置

技术领域

本发明涉及能够防止由归因于感光鼓的旋转轴的偏心的感光鼓的表面速度的变化引起的图像缺陷的图像形成装置。

背景技术

在包括复印机、多功能外设和传真机的电子照相图像形成装置中，需要以恒定的表面速度驱动承载调色剂图像的感光鼓和中间转印带。这是因为，首先，感光鼓的表面速度的变化导致激光照射位置偏离要照射的本来的适当位置。其次，在把在感光鼓上形成的调色剂图像转印到中间转印带上的一次转印处理中，如果感光鼓和中间转印带之间的表面速度的差发生类似于AC电流的变化，那么转印到中间转印带的调色剂图像的位置偏离待转印调色剂图像的本来的适当位置。即，在未以恒定的表面速度驱动感光鼓和中间转印带的情况下，在最终在记录片材上形成的图像上出现图像缺陷，比如由各种颜色的图像之间的位置移动引起的图像色移（color shift）或者称为条带的周期性位置移动。

为了克服上述问题，在驱动感光鼓和中间转印带的控制中，基于各种速度检测传感器等的检测结果，进行对作为驱动源的马达的速度的反馈控制，从而确保高精度的速度恒定性。此外，作为驱动马达，由于成本低、安静和效率高而常常使用无刷DC马达（下面称为“BLDC马达”）。近年来，其中在鼓轴上布置旋转编码器并且CPU控制BLDC马达以恒定的速度旋转鼓轴的方法被用于利用BLDC马达的速度反馈控制。

然而，在上述速度反馈控制中，尽管检测鼓轴的旋转速度，但是未检测感光鼓的表面速度，从而存在例如归因于鼓轴的偏心和辊的直径的精度低而感光鼓的表面速度未能恒定的情况。类似地，在中间转印带中，例如由于驱动中间转印带的中间转印带驱动辊的旋转轴的偏心、辊的直径的精度低以及中间转印带的厚度的变化，也会导致相同的问题。

另一方面，导致图像缺陷的因素包括由感光鼓的表面和中间转印带的转印表面之间的摩擦引起的相互干扰。这是因为在感光鼓和中间转印带之一中发生的速度变化影响另一个而引起的。作为另一个因素，可能已提及在把承载在中间转印带上的调色剂图像二次转印到记录片材上期间（尤其是当记录片材是厚纸张时）在中间转印带上的突发的负载变化的发生。这导致高频速度变化，所述速度变化导致一次转印中的位置移动。如上所述，导致图像缺陷的因素各种各样，很难消除导致缺陷的所有因素。

为了解决这个问题，如在日本专利特开2002-333752号公报中所述，提出一种技术，其中图像转印辊（对应于中间转印带）使图像辊（对应于感光鼓）被摩擦驱动。按照这种技术，可获得以下优点：首先，感光鼓上的图像变成中间转印带上的图像，从而通过以感光鼓上的相应位置为基准在中间转印带上形成图像，感光鼓的不规则旋转的影响被降低。另外，其次，即使当例如由于记录片材进入中间转印带的二次转印部分时产生的影响而中间转印带的速度被改变时，也能够确保感光鼓上的相应图像与中间转印带上的图像的匹配，从而一次转印中的图像缺陷不太易于发生。

然而，为了获得第一个优点，重要的是以每个感光鼓的旋转位置为基准形成图像。为此，如在日本专利特开H08-99437号公报中所述，已经开发一种与鼓的旋转移动量同步地进行曝光控制的技术（例如，参见日本专利特开H08-99437号公报）。此外，已经开发一种直接检测感光鼓的表面速度的技术（例如，参见日本专利特开2007-156194号公报）。

在日本专利特开H08-99437号公报中公开的技术与感光鼓的旋转移动量同步地进行曝光控制。然而，在这种技术中，假定旋转轴被布置在感光鼓的中心位置并且感光鼓的直径精确地与设计相同，那么能够获得与通过检测感光鼓的表面移动量而获得的值等同的值，从而使得能够无位置移动地在感光鼓上形成静电潜像。然而实际上，感光鼓的旋转轴极其轻微地偏心，从而即使以恒定地速度旋转感光鼓，由于旋转轴的偏心的不利影响，表面移动量也不恒定。于是，即使当与感光鼓的旋转移动量同步地进行曝光控制时，在感光鼓上形成的静电潜像也可能发生位置移动。

此外，在日本专利特开H2007-156194号公报中公开的技术存在利用表面速度传感器检测感光鼓的表面速度会增大成本的问题。尤其是在利用检测在鼓表面上形成的刻度的表面速度传感器的情况下，鼓表面的热变形，鼓表面的刮擦等会影响检测结果，并且难以克服这种影响。此外，还提出一种与和感光鼓的表面接触的旋转部件同步地控制曝光的方法，不过，这种方法不能克服旋转部件的老化，包括旋转部件的表面的刮擦。

发明内容

本发明提供一种图像形成装置，即使当感光鼓的旋转轴偏心时，所述图像形成装置也能够位置精度高地在感光鼓的表面上形成静电潜像。

本发明提供一种图像形成装置，包括：能旋转的图像承载部件；曝光单元，配置成在图像承载部件上形成静电潜像；显影单元，配置成使静电潜像显影；中间转印部件，配置成在与图像承载部件接触的状态下旋转；速度检测单元，配置成检测图像承载部件的旋转轴的旋转速度；偏心量检测单元，配置成检测旋转轴的偏心量；计算单元，配置成计算校正系数，所述校正系数用于校正由旋转轴的偏心引起的在图像承载部件的表面上形成的静电潜像的位置移动；和控制单元，配置成控制曝光单元在感光鼓的表面上形成针对由所述旋转轴的偏心引起的位置移动被利用校正系数校正的静电潜像，其中，偏心量检测单元包括：旋转部件，配置成与感光鼓的表面接触并且借助感光鼓的旋转被摩擦驱动而旋转，旋转检测单元，配置成检测旋转部件的旋转，和图案检测单元，配置成检测通过使根据所述旋转部件转一圈（onerevolution of the rotating member）而重复地形成在感光鼓的表面上的潜像图案显影而利用显影单元形成的显影图案，并且所述偏心量检测单元利用检测到显影图案的检测时间段、显影图案的节距距离和从所述速度检测单元输出的与所述检测时间段关联的检测值，计算旋转轴的偏心量。

按照本发明，利用与感光鼓的表面上的图像数据的每个区域关联的用以校正偏心量的校正系数，校正图像数据，并利用校正后的图像数据控制曝光设备。这使得即使当感光鼓的旋转轴偏心时，也能够位置精度高地在感光鼓的表面上形成静电潜像。

参考附图，根据例证实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的图像形成装置的基本部分的示意截面图。

图2是表示驱动图1中出现的感光鼓的电气和机械结构的示意图。

图3是表示驱动图1中出现的中间转印带的电气和机械结构的示意图。

图4是表示图2和3中的控制单元的内部结构的示图。

图5是对于解释其中利用中间转印带来摩擦驱动图1中出现的感光鼓旋转的摩擦驱动系统有用的示图。

图6是表示在图5中出现的感光鼓的鼓轴上产生的负载转矩随着时间的变化的示图。

图7是表示用辅助转矩来抵消在图5中出现的鼓轴上产生的负载转矩的状态的示图。

图8是表示作为加速转矩和变动转矩成分之和的负载转矩随着时间的变化与图5中出现的感光鼓上的摩擦转矩的最大值之间的关系的示图。

图9是图1中示出的图像形成装置进行的辅助转矩计算处理的流程图。

图10是表示图1中所示的图像形成装置的曝光设备的布置的示图。

图11是图10中的曝光设备的LED头的示意图。

图12是表示用于控制曝光设备的结构的方框图。

图13是表示图12中的LED头的各个LED元件和LED驱动器电路的连接状态的示图。

图14是对于解释图2中出现的感光鼓的鼓轴的偏心有用的截面图。

图15是表示计算图14中出现的鼓轴的偏心成分的系统结构的示图。

图16是表示沿与图15中出现的鼓轴的长度方向垂直的平面得到的截面的示图。

图17是表示图16中的旋转部件的外周面的侧视图。

图18是图1中所示的图像形成装置进行的计算用于校正感光鼓的鼓轴的偏心成分的校正系数的校正系数计算处理的流程图。

图19是图2中出现的旋转编码器的示意图。

图20是对于解释根据来自图19中所示的旋转编码器的检测值来计算感光鼓的表面速度的计算处理有用的示图。

图21是表示被形成以致有调色剂部分和无调色剂部分交替通过一次转印部分的图像数据（斑马条纹图案（zebra pattern）数据）和利用一次转印电流检测部分检测的一次转印电流的检测波形的示图。

图22是表示感光鼓的表面上的地址位置和与所述地址位置相关的相应半径校正系数之间的对应的对应表。

图23是用于检测鼓轴的偏心量的各个信号的定时图。

图24是第一实施例中的副扫描曝光处理的流程图。

图25是本发明的第二实施例中的曝光转印处理的流程图。

具体实施方式

下面参考显示本发明的实施例的附图，详细说明本发明。

图1是根据本发明的第一实施例的图像形成装置的基本部分的示意截面图。用标号200表示的此图像形成装置是电子照相彩色数字复印机。不一定要求图像形成装置200是复印机，它可以是多功能外设或者传真机，并且进一步可以是单色数字复印机、多功能外设或传真机，而不是彩色数字复印机、多功能外设或传真机。

参见图1，作为示例，图像形成装置200具有4个图像形成单元，所述4个图像形成单元大体沿水平方向排列，并且分别具备与黄（Y）、洋红（M）、青（C）和黑（K）相应颜色相关的感光鼓100Y、100M、100C和100K。作为图像承载部件的感光鼓100Y-100K可旋转，并且各自沿着用图1中的箭头A所示的方向旋转。

图像形成单元不仅包括感光鼓100Y-100K，而且包括分别与之相关的一次静电充电器105Y、105M、105C和105K，曝光设备101Y、101M、101C和101K，和显影设备102Y、102M、102C和102K。显影设备102Y-102K包括分别与之相关的显影套筒103Y、103M、103C和103K。此外，图像形成单元包括分别与感光鼓100Y-100K关联的清洁器104Y、104M、104C和104K。

一次静电充电器105Y-105K使相应的相关感光鼓100Y-100K的表面均匀带电。此外，曝光设备101Y-101K分别基于图像信息使感光鼓100Y-100K的带电表面曝光从而形成静电潜像。

显影设备102Y-102K利用包含彩色调色剂的显影套筒（套筒部件）103Y-103K，使在相应的相关感光鼓100Y-100K的表面上形成的静电潜像显影，从而形成相应颜色的调色剂图像。

以分别与感光鼓100Y-100K相对的方式，布置一次转印辊107Y、107M、107C和107K。设置呈环形带形态的中间转印带（图中表示成“ITB”）108作为中间转印部件，以致使中间转印带108传送通过感光鼓100Y-100K和一次转印辊107Y-107K之间。

中间转印带108绕多个拉伸辊110-112被拉伸，并分别与感光鼓100Y-100K的表面接触。拉伸辊110也被称为中间转印带驱动辊，拉伸辊111也被称为二次转印内辊。中间转印带108沿用图1中的箭头B所示的方向旋转。在感光鼓100Y-100K的相应表面上形成的调色剂图像被以叠加关系顺序转印到中间转印带108上从而形成彩色图像。

拉伸辊110是驱动中间转印带108的驱动辊，并且还充当把中间转印带108的张力控制为恒定水平的张紧辊。拉伸辊111是在它和与它相对的二次转印外辊113接触的接触位置处形成压合部（nip）的二次转印内辊。

在二次转印内辊111和二次转印外辊113接触的接触位置处，中间转印带108上的调色剂图像被转印到片材P上。具有转印到上面的调色剂图像的片材P被传送到布置在下游位置的定影设备114中，调色剂图像由定影设备114定影在片材P上。具有定影在上面的调色剂图像的片材P从定影设备114中被送出，然后被排出到图像形成装置200外部。另一方面，利用清洁设备109，清除在完成二次转印之后残留在中间转印带108上的残余调色剂、纸尘等，从而在图像形成处理中反复使用中间转印带108。

图2是表示用于驱动图1中出现的感光鼓100的电气和机械结构的示图。

参见图2，感光鼓100的鼓轴9通过耦接件9a机械地连接到减速齿轮轴8。减速齿轮轴8通过减速齿轮10a与马达轴齿轮11a啮合。减速齿轮轴8和减速齿轮10a由未示出的接合机构固定连接。用于检测减速齿轮轴8的旋转速度的旋转编码器7A被安装在减速齿轮轴8上，利用旋转编码器7A检测的旋转速度检测值被用于例如计算辅助转矩和检测鼓轴9的偏心。

感光鼓100具备主CPU1、控制器2、马达驱动器IC3a、驱动电路4a、旋转位置传感器6a和BLDC马达5a，作为其控制组件。主CPU1总体控制图像形成处理中的各个处理（充电、曝光、显影、一次转印处理等）的开始和停止，以及其它各种设定值。在辅助转矩计算处理中，进行基于从旋转编码器7A检测的值的角速度反馈控制，从而控制器2中具备PID控制器。控制器2把从主CPU1接收的命令信号，比如驱动开/关信号、目标速度信号、寄存器设定值信号和PWM值信号，作为控制信号输出给马达驱动器IC3a。此外，控制器2基于来自旋转编码器7A的信号进行用于速度控制的计算。马达驱动器IC3a基于从控制器2输出的控制信号和从旋转位置传感器6输出的旋转位置信号，控制驱动电路4a，从而切换待提供给BLDC马达5a的相电流并调整所述相电流的电流量。BLDC马达5a借助马达轴齿轮11b和减速齿轮10a驱动鼓轴9旋转。即，来自作为第一驱动源的BLDC马达5a的驱动力被传送给处于其速度因马达轴齿轮11a和减速齿轮10a之间的啮合而被降低的状态中的减速齿轮轴8，并通过耦接件9a被传送给鼓轴9和感光鼓100。BLDC马达5a例如是低惯性（low-inertia）无刷DC马达。

图3是表示用于驱动出现在图1中的中间转印带108的电气和机械结构的示图。

参见图3，通过驱动与中间转印带108的内侧接触地布置的中间转印带驱动辊110旋转，驱动中间转印带108。中间转印带驱动辊110的中间转印带辊轴12通过减速齿轮10b与马达轴齿轮11b啮合。中间转印带辊轴12和减速齿轮10b由未示出的接合机构固定连接。用于检测中间转印带辊轴12的旋转速度的旋转编码器7B被安装在中间转印带辊轴12上。

中间转印带108具备主CPU1、控制器2、马达驱动器IC3b、驱动电路4b、旋转位置传感器6b和BLDC马达5b，作为其控制组件。中间转印带108是基于利用旋转编码器7B检测的检测值，根据角速度反馈控制被驱动的。注意在角速度反馈控制中，PID控制器控制速度，以致主CPU1指示的目标速度（下面称为“处理速度”）和通过把来自旋转编码器7B的检测值转换成处理速度而获得的值之间的差异变小。

类似于感光鼓100的情况，来自作为驱动中间转印带108的第二驱动源的BLDC马达5b的驱动力经处于其速度因马达轴齿轮11b和减速齿轮10b之间的啮合而被降低的状态中的中间转印带辊轴12，被传送给中间转印带驱动辊110。电气结构与用于驱动每个感光鼓100的电气结构相同。

下面说明图2和3中出现的控制器2的内部结构。

图4是表示图2和3中出现的控制器2的内部结构的示图。

参见图4，控制器2主要包含CPU13，及各自连接到CPU13的ROM14和RAM15。当计算辅助转矩时，以驱动方式控制感光鼓100的CPU13基于来自旋转编码器7A的检测值，利用PID控制器（未示出）进行角速度反馈控制。此外，在图像形成处理期间，CPU13被配置成以与计算的辅助转矩对应的预定占空系数输出PWM信号到马达驱动器IC3a或3b。

CPU13还被配置成进行如后所述的基于来自一次转印电流传感器31的输出的一次转印电流的检测，和基于来自光传感器22的输出的转子20的标记20a（参见图15和16）的检测，这些检测结果用于检测鼓轴9的偏心成分。鼓轴9的偏心成分的检测将在后面详细说明。

在图1中所示的图像形成装置中，每个感光鼓100被配置成由中间转印带108摩擦驱动，以致使每个感光鼓100以追随中间转印带108的方式旋转。

摩擦驱动指的是利用在中间转印带108和感光鼓100之间产生的摩擦力对感光鼓100进行驱动，以致使感光鼓100追随中间转印带108。更准确地，摩擦驱动指的是通过使感光鼓100与之一起旋转的中间转印带108，在中间转印带108的表面速度和感光鼓100的表面速度总是彼此一致的状态下，驱动感光鼓100。

图5是对于说明其中通过中间转印带108摩擦驱动图1中出现的各个感光鼓100旋转的摩擦驱动系统而言有用的示图。

参见图5，图中直观地表示当以预定的处理速度驱动感光鼓100时产生的鼓轴9上的负载转矩T_L和转印部分摩擦转矩T_F。中间转印带108的一个表面与感光鼓100接触从而形成摩擦驱动部分。一次转印辊107被布置在跨中间转印带108与感光鼓100相对的位置。

在中间转印带108与感光鼓100接触的一次转印部分产生的摩擦转矩T_F代表根据感光鼓100的鼓轴9上的转矩的在一次转印部分产生的摩擦力。由于由清洁器104的刮刀、旋转轴的轴承等产生的摩擦力，在感光鼓100上总是具有沿与旋转方向相反的方向产生的负载转矩T_L。于是，负载转矩T_L是通过相加由清洁器104的刮刀，鼓轴承等引起的负载转矩而获得的值。负载转矩T_L中不包括摩擦转矩T_F。

上述负载转矩T_L远远大于摩擦转矩T_F的最大值T_FMAX（T_L>>T_FMAX），从而，仅仅利用摩擦转矩T_F，中间转印带108不能摩擦驱动感光鼓100。

图6是表示在图5中出现的感光鼓100的鼓轴9上产生的负载转矩随时间的变化的示图。负载转矩T_L并不始终恒定，而是取决于例如施加高充电电压的定时和未被转印的残留调色剂与清洁器104的刮刀相遇的定时而经历瞬时变化。注意已知相对于恒定产生的负载转矩T_L，这种瞬时变化成分（下面称为“变动转矩成分”）十分小。

为了通过中间转印带108摩擦驱动感光鼓100旋转，有效的是消除负载转矩T_L。

在本实施例中，通过利用旋转转矩产生单元（例如，BLDC马达5a），沿着与负载转矩T_L相反的方向，对感光鼓100施加与负载转矩T_L的类似直流的成分的量相同量的旋转转矩，在感光鼓100上产生的负载转矩T_L被抵消。从而，施加的用于抵消负载转矩（T_L）的旋转转矩被称为辅助转矩。

图7是表示其中通过辅助转矩抵消在图5中的鼓轴9上产生的负载转矩T_L的状态的示图。在图7中，负载转矩T_L的定常成分被施加于感光鼓100的辅助转矩抵消，从而实际上只有变动转矩成分ΔT_L作用于感光鼓100。

通过利用辅助转矩T_AS抵消负载转矩T_L的定常成分，作为负载转矩成分的变动转矩成分ΔT_L相比于施加于感光鼓100的表面和中间转印带108的表面的接触部分的摩擦转矩T_F变为小的。结果，与中间转印带108的速度的变化同步地摩擦驱动感光鼓100。即，如果经历类似交流的变化的变动转矩成分（在通过辅助转矩抵消负载转矩之后剩余的成分）不大于转印部分摩擦转矩T_F的最大值，那么能够用中间转印带108摩擦驱动感光鼓100。

然而，必须确保感光鼓100的从动性以便在旋转期间追随中间转印带108的类似交流的速度变化，在本实施例中，还考虑用感光鼓100的鼓轴9的鼓惯性和角加速度之积表示的加速转矩。

即，在感光鼓100上的加速转矩和变动转矩成分之和及在感光鼓100和中间转印带108之间产生的摩擦转矩T_F总是满足以下的运动表达式（1）和（2）的条件下，实现其中感光鼓100由中间转印带108摩擦驱动的摩擦驱动：

|T_F|≥J×dω/dt+T_L－T_AS...（1）

|T_F|≥J×dω/dt+ΔT_L...（2）

其中T_F表示最大的转印部分摩擦转矩，J表示鼓轴9上的等价惯性矩（equivalent moment of inertia），dω/dt表示角加速度，T_L表示负载转矩，T_AS表示辅助转矩，ΔT_L表示变动转矩成分。

表达式（1）和（2）指出沿着与负载转矩相反的方向，产生与负载转矩T_L的类似直流的成分的量相同量的旋转转矩作为辅助转矩T_AS，从而把需要施加的转矩的量降低到小于最大摩擦转矩T_F的范围。

加速转矩用鼓轴9的等价惯性矩（下面称为“等价鼓惯性矩”）和感光鼓100的角加速度的乘法表示。注意，每个感光鼓100的角加速度是基于在一次转印部分检测的中间转印带108的表面速度变动成分确定的值。此外，等价鼓惯性矩把所有旋转负载表示成鼓轴9的惯性成分。

图8是表示作为加速转矩和变动转矩成分之和的负载转矩随着时间的变化与图5中出现的感光鼓上的摩擦转矩的最大值之间的关系的示图。

参见图8，变动转矩成分ΔT_L和加速转矩之和总是小于转印部分摩擦转矩T_F的最大值。

基本上，变动转矩成分ΔT_L可被视为可忽略不计的小转矩成分。于是，为了通过辅助转矩以外的转矩提高摩擦驱动能力（从动性），设想增大最大摩擦转矩或者减小加速转矩。改变最大摩擦转矩并不容易，因为最大摩擦转矩与一次转印中的调色剂转印处理密切相关。另一方面，通过降低等价鼓惯性矩，可以较容易地实现加速转矩的减小。加到鼓轴9上的BLDC马达5a的惯性成分极大地受减速齿轮10和马达轴齿轮11之间的齿轮齿数比影响，并且用通过把马达轴惯性乘以齿轮齿数比的平方而获得的值表示。于是，BLDC马达5a的转子的惯性有时变得远远大于作用于鼓轴9的感光鼓100的惯性成分。为了解决这个问题，本实施例中的BLDC马达5a采用内转子型的低惯性BLDC马达。这使得能够大大降低等价鼓惯性矩，结果，加速转矩也被大大降低。

如上所述，通过施加辅助转矩抵消鼓轴9上的负载转矩的类似直流的成分以及还通过选择低惯性马达，完全能够利用在转印部分的摩擦转矩T_F使感光鼓100由中间转印带108摩擦驱动。尽管在本实施例中，BLDC马达5a被用作辅助转矩的产生源，不过这不是限制性的，而是可以采用任何其它组件，只要它产生恒定的转矩即可。

下面，说明计算在图1中所示的图像形成装置200中为了使感光鼓100由中间转印带108摩擦驱动而要施加于感光鼓100的鼓轴9的辅助转矩的方法。

当主电源被开启时，首先，图像形成装置200进入调整模式。在调整模式下，进行定影设备114的定影辊的温度的调整、主扫描线的倾斜的校正、色间校正等等。在调整模式完成之后，图像形成装置200转移到其中可进行打印操作的打印模式。

在调整模式下，进行计算辅助转矩的序列。图像形成装置200能够以多种处理速度进行处理，例如以便不仅兼容普通纸而且兼容厚纸。于是，要求逐个处理速度地计算辅助转矩。

辅助转矩用于抵消负载转矩，并且是通过测量在鼓轴9上产生的负载计算的。在本实施例中，根据BLDC马达5a产生的转矩的值，计算鼓轴9上的负载。

作为控制BLDC马达5a的马达驱动器IC3a（参见图2），使用基于PWM信号来确定施加于BLDC马达5a的每个相电流的量的驱动器IC。PWM信号是作为以恒定频率产生的矩形波信号的脉宽调制信号，并且基于根据PWM信号的高电平持续时间确定的占空系数（通过把高电平区间除以PWM周期而获得）来调整相电流。当占空系数大时，施加于每一相的电流量增大，而当占空系数小时，施加于该相的电流量减小。相电流的大小等价于在马达中产生的转矩，并且相电流的大小与占空系数成比例。于是，占空系数可被视为马达产生的转矩。

为了计算辅助转矩，首先，使一次转印辊107和中间转印带108分开。另外，其次，由于需要检测在图像形成处理期间产生的鼓轴9上的负载转矩，因此把处理速度控制为实际进行图像形成处理的目标处理速度。注意，与负载的恒定产生的成分相比，图像形成处理中的负载的变动转矩成分十分小，从而在计算辅助转矩时，图像形成装置可以处于空转状态。

在调整模式期间进行的辅助转矩计算处理中，首先，主CPU1向用于上下移动一次转印辊的步进马达的驱动器IC（未示出）发出使一次转印辊107收回（即向下移离相关的感光鼓100）的指令。之后，主CPU1控制执行图像形成处理的各个设备，比如曝光设备101、一次静电充电器105和显影设备102。第三，主CPU1发出驱动感光鼓100的指令。

图9是由图1中所示的图像形成装置进行的辅助转矩计算处理的流程图。辅助转矩计算处理由收到来自主CPU1的指令的CPU13根据通过辅助转矩计算程序实现的辅助转矩计算过程来进行。

当开始辅助转矩计算处理时，首先，CPU13从主CPU1接收处理速度设定值、辅助计算启动命令等的辅助转矩计算命令信号（步骤S1）。随后，CPU13选择用以根据相关记录片材P的厚度等计算辅助转矩的多种处理速度之一（步骤S2）。

在选择处理速度之一之后，CPU13进行把每个感光鼓100控制为选择的处理速度的速度反馈控制，从而开始对每个感光鼓100的驱动（步骤S3）。

当开始对每个感光鼓100的驱动时，CPU13等待，直到在开始对每个感光鼓100的驱动之后过去预定时间段（T1）为止（步骤S4）。随后，在所述预定时间段过去之后，CPU13开始对感光鼓100的PWM信号的占空系数的采样，并把采样值保存在RAM15中（步骤S5）。这里，例如，第N个采样值用P_N表示。

随后，CPU13继续对占空系数的采样，直到采样值的数目等于保存在RAM15中的预定采样计数N为止（步骤S6），当采样值的数目变得等于预定采样计数N时，CPU13停止对占空系数的采样（步骤S7）。注意在终止对占空系数的采样之后，主CPU1停止一次静电充电器105、曝光设备101和显影设备102。

随后，CPU使感光鼓100旋转一圈或两圈，随后通过输出驱动停止命令来停止对感光鼓100的驱动（步骤S8）。感光鼓100被旋转一圈或两圈，以致利用清洁器104的刮刀除去感光鼓100上的调色剂。

之后，CPU13利用下式（3），计算采样的占空系数P的平均值（步骤S9）：

$P_{\mathrm{ave}}=\frac{P_1+P_2+P_3+...+P_N}{N}---\left(3\right)$

其中P_ave代表PWM占空系数的平均值，P_N代表第N个采样数据，N代表采样计数（采样值的数目）。

随后，CPU13把平均值P_ave保存在RAM15中（步骤S10）。这完成一个处理速度下的辅助转矩的计算。

之后，CPU13判定是否需要在另一个处理速度下计算辅助转矩（步骤S11），如果需要计算辅助转矩（步骤S11中为“是”），那么重复步骤S2-S10。另一方面，如果不需要在任何其它处理速度下计算辅助转矩（步骤S11中为“否”），那么CPU13终止当前的辅助转矩计算处理。

根据图9中的处理，预定处理速度下的多个占空系数P被采样，并计算采样值的平均值。结果，能够精确地计算预定处理速度下的占空系数P，即用于抵消负载转矩T_L的辅助转矩T_AS。

尽管在图9中的辅助转矩计算处理中，在位于一次转印部分的感光鼓100和中间转印带108不接触的状态下计算辅助转矩，不过这不是限制性的，而是，可以在与上述状态不同的状态下进行辅助转矩计算处理，只要能够计算与在感光鼓100上产生的负载转矩的类似直流的成分的量相同量的转矩即可。

下面，说明图像形成装置200的使相关的感光鼓100的表面曝光从而在感光鼓100的表面上形成静电潜像的曝光设备101。

图10是表示图1中所示的图像形成装置200的曝光设备101的布置的示图。参见图10，曝光设备101的LED头101a由未示出的支承部件以与感光鼓100相对的方式支承和固定在与感光鼓100隔开预定距离D的位置。如图11中所示，LED头101a是通过沿主扫描方向并排排列多个小的LED元件（LED1-LEDN）形成的。

图12是表示用于控制曝光设备101的结构的方框图，图13是表示图12中出现的LED头101a的每个LED元件和LED驱动器电路101b的连接状态的示图。

参见图12和13，曝光设备101包括LED头101a、驱动LED元件的LED驱动器电路101b，和光量调节部分101c。光量调节部分101c连接到ASIC（专用集成电路）50，而ASIC50连接到主CPU1、旋转编码器7A、光传感器22和控制器60。

下面说明利用曝光设备101的曝光控制。

与感光鼓100的旋转同步地进行曝光控制，从而避免由于在时间同步曝光情况下导致的感光鼓100的表面速度变化引起的曝光期间的位置移动。曝光设备101的沿副扫描方向的曝光控制是与后面说明的旋转编码器7A检测的检测值同步地进行的。

ASIC50（参见图12）被配置成通过从主CPU1接收LED曝光开始定时信号、LED曝光停止定时信号和曝光使能信号，能够开始和停止曝光。

当使感光鼓100的表面曝光时，ASIC50把从控制器60发送的图像数据分成相应颜色Y、M、C和K的数据。此外，ASIC50基于图像数据，计算沿LED头101a的主扫描方向排列的每个LED元件的发光量（在本实施例中，通过发光时间段调整发光量）。ASIC50把与每个LED元件相关的发光时间信息作为CLK信号和PWM信号输出给光量调节部分101c。收到信号的光量调节部分101c根据CLK信号，顺序选择形成LED驱动器电路101b的晶体管101b_1（参见图13）的相应基极，该选择从与LED元件LED1相关的一个开始。随后，通过确定每个选择的LED基极的基电压的高电平持续时间的PWM信号，沿主扫描方向形成与图像数据相关的静电潜像。

另一方面，如下进行利用曝光设备101沿副扫描方向的曝光控制：

图像形成装置200被配置成在记录片材上形成例如600dpi的图像数据，沿副扫描方向的各行之间的距离是通过把2.54cm除以600而获得的值，即约42.3μm（ΔL）。值ΔL首先被定义为沿副扫描方向的行间距的目标节距距离。感光鼓100的旋转速度被计算为通过把来自旋转编码器7A的检测值转换成表面速度V_s而获得的值，通过把ΔL除以V_s，计算副扫描曝光定时间隔Δt。随后，以获得的副扫描曝光定时间隔Δt进行曝光。

下面，说明当通过使感光鼓100的表面曝光而形成静电潜像时导致曝光位置移动的鼓轴9的偏心。

图14是对于说明其中图2中出现的感光鼓100的鼓轴9偏心的状态有用的示图。

参见图14，鼓轴9从感光鼓100的中心O移动距离d，在这种情况下，来自与鼓轴9（和减速齿轮轴8）同轴布置的旋转编码器7A的检测值指示与在曝光位置的表面速度不同的值。

即，在图14中，假定由鼓轴9的偏心而产生的感光鼓100的最大半径和最小半径分别为r1和r2，那么在最大表面速度和最小表面速度之间在相同的角速度ω1下产生速度差（r2–r1）ω1。于是，在利用旋转编码器7A的同步曝光控制（角速度反馈控制）中，在曝光期间，由鼓轴9的偏心成分造成曝光位置的移动。

为了校正曝光位置的移动，在本实施例中，在利用旋转编码器7A的角速度反馈控制中，进行曝光位置的校正。通过把利用曝光设备使感光鼓100上的表面区域曝光的曝光数据乘以对于感光鼓100上的每个表面区域计算的校正值（下面称为“校正系数”），校正曝光位置。

下面说明用于校正曝光位置的移动的校正系数的计算。

图15是表示计算图14中出现的鼓轴9的偏心成分的系统结构的示图。

参见图15，作为硬件组件，计算鼓轴9的偏心成分的系统包括感光鼓100，和作为设置在感光鼓100和与感光鼓100相对地布置的显影套筒103之间的旋转部件的转子20。转子20具有使感光鼓100的表面和显示套筒103的表面保持相互隔开固定距离的状态的功能，并且分别布置在显影套筒的沿着主扫描方向的相对两端。每个转子20例如由轴承形成，并通过接触部分21与感光鼓100的表面上的非图像形成区域接触，所述接触部分21是转子20的外周面（参见下面说明的图16）。此外，显影套筒103具有分别在显影套筒103的旋转轴的沿主扫描方向的相对两端布置在所述旋转轴上的转子103a（参见图16）。类似于转子20，每个转子103a也例如由轴承形成。

图16是表示沿与图15中出现的鼓轴9的长度方向垂直的平面得到的截面的示图。

参见图16，转子20被布置在感光鼓100和显影套筒103之间，转子20与同轴地设置在显影套筒103上的转子103a通过隔离物103b相互邻接。显影套筒103的表面和感光鼓100的表面之间的距离由转子20、转子103a、及布置在转子20和103a之间的间隔物103b适当保持。转子20由预定的压力按压在感光鼓100的表面上。按压压力由未示出的机械设备（比如弹簧）限定。当感光鼓100旋转时，感光鼓100摩擦驱动转子20旋转。作为机械部件的光传感器22以与转子20的外周面相对的方式被布置。光传感器22充当旋转检测单元。

转子20的外周面在预定位置形成有标记20a，例如，当转子20追随感光鼓100旋转一圈时，光传感器22检测到标记20a。即，每当转子20旋转一圈时，光传感器22都检测到标记20a，以把检测结果提供给ASIC50。

如图15中所示，鼓轴偏心成分计算系统包括主CPU1、控制器2、ASIC50、一次转印高压电路30和一次转印电流检测部分31，作为其控制组件。控制器2还充当驱动感光鼓100的控制单元（参见图2）。一次转印高压电路30被配置成使一次转印辊107在一次转印部分产生预定的高电压，并由主CPU1控制。一次转印电流检测部分31被配置成检测经一次转印辊107从一次转印高压电路30流向感光鼓100的电流（下面称为“一次转印电流”），并控制所述高电压以致一次转印电流变得等于预定电流值。注意利用一次转印电流检测部分31检测的检测值被输入控制器2。

下面，说明利用如上构成的鼓轴偏心成分计算系统，校正鼓轴的偏心量的校正系数计算处理。

图18是图1中所示的图像形成装置200进行的用于校正感光鼓100的鼓轴的偏心量的校正系数计算处理的流程图。

该校正系数计算处理是在图像形成装置200的调整模式期间进行的，并且从主CPU1收到校正系数计算命令的控制器2的CPU13（参见图4）根据校正系数计算处理程序进行处理。

即，当从主CPU1收到校正系数计算命令时（步骤S101），CPU13开始用于校正鼓轴的偏心量的校正系数计算处理，并开始对每个感光鼓100的驱动（步骤S102）。此时，根据使用由上面参考图9说明的上述辅助转矩计算处理计算的预定辅助转矩的驱动方法，驱动感光鼓100。

在开始对感光鼓100的驱动之后，CPU13等待旋转编码器7A的光传感器7d（参见后面说明的图19）检测初始位置（狭缝7f），所述初始位置是感光鼓100的旋转的基准位置（步骤S103）。

图19是图2中的旋转编码器7A的示意图。

参见图19，旋转编码器7A主要包括轮7a、和以与轮7a的圆形平面的相应部分相对的方式设置的光传感器7b、7c和7d。轮7a被固定地安装在感光鼓100的减速齿轮轴8上，光传感器7b、7c和7d被固定在未示出的支持部件上。沿着所述圆形平面的周向，轮7a形成有等间距间隔的轮狭缝7e，轮狭缝7e由光传感器7b和7c检测。轮狭缝7e是沿着轮7a的整个圆周形成的，轮狭缝7e的数目被设定成例如800。不过，该数目是任意数目，而不是限制性的。注意当检测感光鼓100的表面速度以便计算校正系数时，控制器2把来自光传感器7b和7c的各个检测值的平均值应用于计算处理。

此外，轮7a的圆形平面具有在轮狭缝7e的内侧的内周部分中只在周向的一个点处形成的狭缝7f，狭缝7f用光传感器7d检测。狭缝7f被称为初始位置，被设定成感光鼓100的基准位置。

下面说明用于基于由图19中所示的旋转编码器7A的光传感器7b和7c检测的检测值来计算感光鼓100的表面速度V_S的计算处理。

图20是对于说明用于基于从旋转编码器7A输出的检测值来计算感光鼓100的表面速度V_s的计算处理有用的示图。

当感光鼓100开始旋转时，检测轮狭缝7e的光传感器7b和7c产生方波脉冲。当检测到分别与它们相对的轮狭缝7时，从每个光传感器7b和7c输出的信号处于高电平，而当未检测到轮狭缝7e时，从每个光传感器7b和7c输出的信号处于低电平。高电平信号和低电平信号从每个光传感器7b和7c被输出给控制器2。控制器2检测来自光传感器7b和7c的检测信号的每个的信号电平从低变高的上升沿，还通过计数相邻的上升沿之间的时间间隔来计算相邻上升沿之间的时间段T_ENC。在基于来自这两个光传感器7b和7c的相应信号确定时间段T_ENC的值的定时，计算时间段T_ENC的值的平均值T_ENCAVE。

图20中的区间A和B是速度检测区间，并且为了检测感光鼓100的表面速度，控制器2通过把对应于区间A和B的每个相应时间段除以2，计算对应于区间A'和B'每一个的时间段T_ENCAVE，区间A和B各自被定义成从输出自光传感器7b的信号的上升沿到之后出现的输出自光传感器7c的信号的第二上升沿的区间。控制器2这样计算其中较早检测到输出自光传感器7b的信号的上升沿的每个区间的检测值（检测的时间段）的平均值。根据这样计算的检测值（平均值）T_ENCAVE，感光鼓100的半径（设计值），和轮狭缝7e的节距距离的角度（在本实施例中，通过360°÷800=0.45°=81÷π获得），计算表面速度V_S。

即，利用下式，计算感光鼓100的表面速度（V_S）：

$V_S=\frac{R\×81\÷\mathrm{\π}}{T_{\mathrm{ENCAVE}}}---\left(4\right)$

其中R代表感光鼓的半径（设计值），T_ENCAVE代表来自旋转编码器7A的检测值（时间段）。

基于上面所述，通过把沿副扫描方向的线间距离ΔL除以如上计算的感光鼓100的表面速度（V_S），能够定义副扫描曝光定时间隔。

然而，如从式（4）清楚可见，由于表面速度是在假定半径r恒定的情况下计算的，因此如果鼓轴9的旋转轴从感光鼓100的中心位置偏心，那么在曝光位置的表面速度不同于利用式（4）计算的表面速度。于是，在本实施例中，为感光鼓100的表面上的每个预定区域计算校正系数，并且基于已用计算的校正系数校正的实际表面速度，在副扫描曝光定时间隔（曝光数据）处在每个感光鼓100的表面上形成无位置移动的静电潜像（参见后面说明的图24）。

重新参见图18，当CPU13确认旋转编码器7A的光传感器7d检测到狭缝7f时，CPU13向主CPU1传送初始位置检测信号（步骤S104）。此时，从CPU13收到初始位置检测信号的主CPU1向ASIC50输出曝光使能信号。

之后，已向主CPU1发送初始位置检测信号的CPU13根据利用旋转编码器7A的光传感器7b对轮狭缝7e的检测，开始每个轮狭缝7e的编号（步骤S105）。这里，轮狭缝7e从No.1开始被顺序编号，最终被编号到例如No.800，800是轮狭缝的总数，如上参考图19所述。注意在此时，收到曝光使能信号的ASIC50向曝光设备101发送开始曝光的命令。注意如后所述，在利用布置在感光鼓100和显影套筒103之间的光传感器22（参见图16）检测到转子20的标记20a的定时，进行利用曝光设备101的曝光。

发送给曝光设备101的图像数据是预先保存在ASIC50中的斑马条纹图案，并且与光传感器22进行的对标记20a的检测同步地发送具有预定浓度的全实心（solid）图像形成数据或者非图像形成数据。基于发送的数据，形成由实心图像部分和非图像部分构成的潜像图案，并且形成的潜像图案被显影，从而形成由实心图像部分和非图像部分构成的显影图案。预先配置发送图像数据的方式，以致响应利用光传感器22对标记图案的首次检测到，发送全实心图像形成数据。

图21是相互关联地表示被形成以致有调色剂部分和无调色剂部分交替通过一次转印部分的图像数据（斑马条纹图案数据）、和利用一次转印电流检测部分31根据图像数据检测的一次转印电流的检测波形的示图。参见图21，与实心图像部分相关的一次转印电流小，与非图像部分相关的一次转印电流大。本实施例利用一次转印电流值的在一次转印部分存在调色剂的情况和在一次转印部分不存在调色剂的情况之间变化的特性。

在表示一次转印电流的检测波形的图21中，通过把预定电流值设定为阈值I_TH，从而把一次转印电流值转换成方波脉冲信号，能够测量每个有调色剂区间和每个无调色剂区间的相应时间段。注意通过改变由形成一次转印电流检测部分的电阻器R和电容器C确定的滤波常数，能够改变一次转印电流值的脉冲信号的上升时间和下降时间。

此时，总是等间距间隔地形成在感光鼓100的表面上形成的斑马条纹图案中的有调色剂区间和无调色剂区间。通过测量表示根据斑马条纹图案输出的一次转印电流值的脉冲信号的每个脉冲的持续时间（检测到的时间段），和与所述持续时间（检测到的时间段）相关的感光鼓100上的每个表面区域的角速度，能够利用下式（5），确定从鼓轴9的旋转中心到一次转印部分（感光鼓100的表面上的给定位置）的半径r：

L＝ω×r×t

$r=\frac{L}{\mathrm{\ω}\×t}---\left(5\right)$

其中

t：基于一次转印电流检测的时间段（检测到的时间段）

ω：利用旋转编码器7A检测的鼓轴9的角速度

L：（总是在感光鼓上均匀地形成的）斑马条纹图案的空间间隔

于是，通过这样测量在感光鼓100的表面上的每个区域位置的半径r，能够获得从鼓轴9的旋转中心到感光鼓100的表面的半径r的变化。在上式（5）中，L对应于作为转子20的一部分的扇形的周长，且该周长的值本身无意义，从而实际上，通过设定L=1，检测半径r的变化比率，从而，计算鼓轴9的偏心成分。

重新参见图18，之后，每当CPU13从光传感器22检测到表示对转子20转一圈的检测的检测信号时，CPU13就在检测到该检测信号的定时把紧接在检测之前给予轮狭缝7e的轮狭缝编号m保存在RAM15中，并使曝光设备101进行斑马条纹图案的曝光（步骤S106）。之后，CPU13判定从一次转印电流检测部分输出的值是否已变得小于I_TH，即，一次转印电流是否下降，如果否，那么等待一次转印电流下降（步骤S107）。注意，依据一次转印电流的下降，检测斑马条纹图案的实心图像部分。

在步骤S107，如果检测到一次转印电流的下降沿，那么CPU13启动用于计算一次转印电流的下降沿-下降沿区间的计数器，并开始计数流逝的时间（步骤S108）。

随后，CPU13判定是否再次检测到一次转印电流的下降沿，如果否，那么等待再次检测到一次转印电流的下降沿（步骤S109）。在再次检测到一次转印电流的下降沿之后，CPU13把用计数器计数的累积计数值T_N（N：整数）与在步骤S106中顺序保存在RAM15中的轮狭缝编号中的最小编号m关联地保存在RAM15中，随后删除该最小编号（步骤S110）。在保存用计数器计数的累积计数值T_N之后，CPU13把计数器的计数重置为0，随后重复步骤S7-S9，直到与累积计数值T_N相关的轮狭缝编号m等于800为止（步骤S111）。一次转印电流检测部分充当节距检测单元。

随后，CPU13判定与累积计数值T_N相关的轮狭缝编号m是否等于800（步骤S112），如果等于800，那么CPU13向主CPU1发送停止图像形成处理的命令（步骤S113）。当从CPU13收到该命令时，主CPU1顺序停止高压电源和曝光控制。随后，CPU13停止对感光鼓100的驱动（步骤S114）。之后，CPU13计算各自与利用调色剂图像形成的图案（斑马条纹节距）编号T_N（N是整数）相关的各个时间段中的角速度ωn（n是整数）的平均值（步骤S115）。

随后，CPU13利用下式（6），基于感光鼓100的鼓轴9的偏心，计算感光鼓100的表面上的每个图像形成区域中的半径r的校正系数X_N（N是整数）（步骤S116）：

X_N=1/（ω_ave_N）/T_N…（6）

随后，CPU13利用下式（7），把校正系数X_N转换成Y_N（步骤S117）：

Y_N=X_N/（X_AVE）…（7）

其中X_AVE表示X_N的平均值。

随后，CPU13创建与校正系数Y_N相关的轮狭缝编号表（步骤S18）。

根据图18中的校正系数计算处理，根据对随同感光鼓100的旋转一起地被摩擦驱动的转子20的标记20a的检测，在感光鼓100的表面上形成斑马条纹图案。随后，基于其间检测到形成的斑马条纹图案的检测时间段、该检测时间段中的鼓轴9的角速度ω、和斑马条纹图案的节距（斑马条纹节距），确定针对每个斑马条纹图案的感光鼓100的半径r。对轮7a的整个圆周（即感光鼓100的整个圆周）进行该操作。随后，基于与每个斑马条纹节距相关的角速度ω的平均值和该斑马条纹节距，计算因鼓轴9的偏心而变化的鼓半径r的校正系数X_N。此外，把计算的每个斑马条纹节距的校正系数X_N除以校正系数X_N的平均值，从而获得作为每个斑马条纹节距的校正系数比率的校正系数Y_N。随后，通过使获得的校正系数Y_N与每个轮狭缝编号关联，创建对应表。这使得能够以与感光鼓100的表面上的地址位置关联的方式，确定用于校正由鼓轴9的偏心引起的曝光期间的位置移动的校正系数。

图22中示出创建的对应表。

图22是指示感光鼓100的表面上的地址位置和分别与地址位置关联的校正系数Y_N的对应表。注意，当在图18中的步骤S112中判定轮狭缝编号等于800时，来自转子20的标记检测信号不被同步，从而，直接在前的斑马条纹图案的检测结果被用于对应区间的地址。

这里，说明图22中的偏移量（200+α）。

在根据本实施例的图像形成装置中，每个曝光设备101被布置在与一次转印部分相对的位置（从一次转印部分旋转180°的位置）。此外，光传感器7b被布置在从曝光设备101的位置起沿着感光鼓100的旋转方向再前移90°的位置。轮7a的圆周对应于800个狭缝，从而，使作为曝光位置的狭缝7f从在光传感器7b的狭缝7f移位对应于200个狭缝的距离。

图23是用于检测鼓轴的偏心量的各种信号的定时图。

图23表示应用于鼓轴偏心成分计算处理的主要信号。首先，光传感器7b检测初始位置（狭缝7f）。当检测到初始位置时，开始响应从光传感器7b输出的脉冲信号的每个上升沿的检测，进行轮狭缝7e的编号。同时，从主CPU1向ASIC50输出曝光使能信号，从而ASIC50开始曝光控制。之后，ASIC50开始与利用光传感器22的标记的检测同步地输出斑马条纹图案（参见图21）。当由显影设备102转印到感光鼓100的表面上的调色剂到达一次转印部分时，一次转印电流的检测值变化（参见图21）。于是，通过设定预定阈值，能够参考下降沿，测量斑马条纹图案的检测的持续时间段。图23中的符号α指示在检测到初始位置之后到ASIC50检测到从光传感器22发送给它的指示转子20转一圈的检测信号为止，利用光传感器7b检测的轮狭缝7e的数目。

即，当通过使感光鼓100曝光而形成静电潜像时，通过应用与地址位置相关的校正系数，该地址位置是通过相加“200+α”到感光鼓100的表面上的变得与光传感器7b相对并由光传感器7b检测的地址位置计算的，能够校正在实际曝光区域中的鼓轴9的偏心量。这使得能够形成无位置移动的精确静电潜像。

下面，说明其中考虑用于校正计算的鼓轴的偏心量的校正系数的打印处理（副扫描曝光处理）。

图24是表示其中考虑鼓轴的偏心成分的校正值的副扫描曝光处理的流程图。该副扫描曝光处理由执行副扫描曝光处理程序的ASIC50（参见图12）执行。

参见图24，当控制器60（参见图12）从图像形成装置200的用户接口或者从PC等收到打印操作命令时，控制器60向主CPU1输出开始图像形成装置200的各种处理控制的命令信号。此时，ASIC50从控制器60接收图像数据（步骤S201）。随后，ASIC50把图像数据分解成相应颜色Y、M、C和K的信息项，以便控制相关的曝光设备101（步骤S202）。

随后，分解了图像数据的ASIC50使利用鼓轴偏心成分计算处理计算的校正系数Y_N和与副扫描方向上的感光鼓100的表面的相应区域对应的每种颜色的图像数据项相关联（步骤S203）。注意，各个系数与各个图像数据项的关联是利用把曝光开始定时设定成检测到初始位置、并使副扫描方向上的第一图像数据项与初始位置关联从而使副扫描方向上的图像数据项与感光鼓表面（图像承载部件表面）上的相应位置关联的方法实现的。这种情况下，对于图像数据的与一张记录片材对应的各个部分，根据检测到初始位置的定时来开始曝光。

随后，ASIC50根据图像数据在副扫描方向上的位置，利用用图18中的校正系数计算处理计算的与感光鼓100的表面上的地址相关的校正系数Y_N，用下式（8）计算表示副扫描同步曝光定时的副扫描曝光时间段Δt_P（步骤S204）：

Δt_P=ΔL÷V_S×Y_N…（8）

其中Δt_P：副扫描曝光时间段，ΔL：副扫描方向上的目标节距距离，V_S：从旋转编码器的检测值转换来的表面速度，Y_N：校正系数（N指示区域）。

计算了副扫描曝光时间段的ASIC50判定是否从主CPU1收到曝光开始信号，如果否，那么一直等到检测到曝光开始信号为止（步骤S205）。当收到曝光开始信号时，ASIC50开始向曝光设备101输出CLK信号和PWM信号（步骤S206）。注意在控制器2利用光传感器7_c检测到初始位置的定时，主CPU1传送曝光开始定时信号。

随后，ASIC50判定是否从主CPU1收到曝光停止信号，如果否，那么一直等到收到曝光停止信号为止（步骤S207）。当收到曝光停止信号时，ASIC50停止控制曝光设备101（步骤S208），之后终止当前的副扫描曝光处理。从而，使得能够通过消除鼓轴9的偏心的影响，对感光鼓100进行曝光控制。

根据图24中的处理，由于利用用与图像数据的每个区域相关的校正系数Y_N计算的副扫描同步曝光时间段，控制每个曝光设备101，因此能够校正感光鼓100的鼓轴9的偏心量。这使得能够位置精度高地在每个感光鼓100的表面上形成静电潜像。

下面参考图25，说明本发明的第二实施例。

在本实施例中，类似于第一实施例，本发明被应用于电子照相彩色图像形成装置。根据本实施例的图像形成装置具有与根据第一实施例的图像形成装置的基本结构相同的基本结构，包括驱动感光鼓的结构（参见图6），从而省略其说明。

即，根据本实施例的感光鼓100的鼓轴9通过耦接件9a连接到减速齿轮轴8，如图2中所示。此外，来自BLDC马达5a的旋转转矩经减速齿轮轴8和鼓轴9、通过马达齿轮11a和减速齿轮10a之间的啮合被传送给感光鼓100。减速齿轮轴8和减速齿轮10a由未示出的接合机构固定连接。此外，旋转编码器7A被固定地安装在减速齿轮轴8上，并且类似于第一实施例，利用旋转编码器7A检测的旋转速度的检测值用于检测鼓轴9（减速齿轮轴8）的偏心量。

感光鼓100具备主CPU1、控制器2、马达驱动器IC3a、驱动电路4a、BLDC马达5a和旋转位置传感器6a，作为其控制组件。

控制器2接收来自主CPU1的命令信号（驱动开/关信号、目标速度信号、寄存器设定值信号等等），并把各种控制信息（驱动开/关信号和PWM值信号等）输出给马达驱动器IC3a。在打印操作期间，进行基于从旋转编码器7A检测的值的角速度反馈控制，从而，控制器2中具备PID控制器（未示出）。马达驱动器IC3a基于从控制器2输出的控制信号和从旋转位置传感器6a输出的旋转位置信号，控制驱动电路4a切换待提供给BLDC马达5a的相电流，并调整相电流的电流量。

根据本实施例的驱动中间转印带的结构和根据第一实施例的驱动中间转印带108的结构相同，中间转印带是利用基于来自布置在中间转印带辊轴12上的旋转编码器7B的输出的角速度反馈控制驱动的。

本实施例在以驱动方式控制感光鼓100的方法方面不同于第一实施例。即，在本实施例中，鼓轴9的偏心量的检测结果反映在来自旋转编码器7A的输出上。

下面，说明利用在第一实施例中说明的鼓轴的偏心量的检测结果来校正来自旋转编码器7A的检测值，并基于校正后的检测值来控制感光鼓100等的方法。

首先，说明第二实施例要解决的在来自旋转编码器7A的检测值的校正之前彼此独立地控制感光鼓100的速度和中间转印带108的速度的情况下引起的问题。

当利用在第一实施例中说明的方法进行曝光控制时，高精度地确定在每个感光鼓100的表面上形成的调色剂图像的位置。此外，当感光鼓100被配置成由中间转印带108摩擦驱动时，图像也以确保与感光鼓100相同的位置精度的方式被转印到中间转印带108上。然而，当感光鼓100未被中间转印带108摩擦驱动时，在一次转印部分，在感光鼓100和中间转印带108之间产生表面速度的差异，这在图像中引起转印位置移动。当在驱动感光鼓100的控制中只利用基于来自旋转编码器7A的检测值的角速度反馈控制时，表面速度差有时增大。如在第一实施例中同样所述，这是因为由于鼓轴9的偏心，不能精确地检测表面速度。

为了解决该问题，在本实施例中，校正来自旋转编码器7A的检测值，以消除在一次转印位置的鼓轴9的偏心成分的影响。

图25是在基于鼓轴9的偏心量的检测结果来校正来自旋转编码器7A的检测值时进行的曝光转印处理的流程图。该曝光转印处理由执行曝光转印处理程序的CPU13执行。

参见图25，当从主CPU1收到各种控制信号（驱动开（ON）信号，和表示包括处理速度的寄存器设定值的信号）时，CPU13开始曝光转印处理（步骤S301）。之后，CPU13把各种控制信号输出给马达驱动器IC，以便开始基于来自旋转编码器7A的检测值的感光鼓100和中间转印带108的角速度反馈控制（步骤S302）。之后，CPU13判定是否从光传感器7d（参见图19）收到初始位置检测信号，如果否，那么等到检测到所述检测信号为止（步骤S303）。随后，当收到初始位置检测信号时，CPU13通过把由在鼓轴9的径向相对两侧进行检测的光传感器7b和7c输出的检测值（对向位置检测值）乘以相应的相关校正系数Y_N，顺序校正所述检测值，并把速度控制切换成基于校正后的检测值的速度反馈控制（步骤S304）。注意这里乘以的校正系数Y_N取自在第一实施例中准备的对应表（校正表）（参见图22）。光传感器7b和光传感器7c在鼓轴9的径向相对的位置，从而，这两个光传感器大体同时检测的轮狭缝的相应地址彼此相差400，为对应于环绕旋转编码器7A的轮7a的整个圆周的轮狭缝的总数的800的一半。于是，当在检测初始位置时用光传感器7b检测的轮狭缝7e的地址为1时，用光传感器7c检测的轮狭缝7e的地址为通过把该值加上400而获得的值，即401。即，通过把来自光传感器7b和光传感器7c的相应输出乘以与地址1和401相关的校正系数Y_N，随后顺序把来自光传感器7b和光传感器7c的后续输出乘以与地址2和402、3和403…相关的相应校正系数Y_N，能够相对容易地实现校正。之后，CPU13判定是否从主CPU1收到驱动停止信号，并继续感光鼓100和中间转印带108的驱动直到收到驱动停止信号为止（步骤S305）。

在从主CPU1收到驱动停止信号之后，CPU13把驱动停止信号输出给马达驱动器IC，以停止感光鼓100和中间转印带108的驱动（步骤S306），之后终止当前的副扫描曝光处理。

根据图25中的曝光转印处理，基于鼓轴的偏心量的检测结果，校正来自旋转编码器7A的检测值，并基于校正后的检测值，对感光鼓100进行角速度反馈控制。结果，除了第一实施例提供的有益效果之外，通过减少感光鼓100和中间转印带108之间的角速度差的产生，能够无位移地把在相应感光鼓100的表面上形成的静电潜像转印到中间转印带108上。

其它实施例

本发明的实施例也可用读出并执行记录在存储介质（例如，非临时性计算机可读存储介质）上的计算机可执行指令以完成本发明的一个或多个上述实施例的功能的系统或设备的计算机实现，以及用由通过从存储介质读出并执行计算机可执行指令以完成一个或多个上述实施例的功能的系统或设备的计算机进行的方法实现。计算机可包括中央处理器（CPU）、微处理器（MPU）或者其它电路中的一个或多个，并且可包括独立的计算机或者独立的计算机处理器的网络。例如可从网络或者存储介质把计算机可执行指令提供给计算机。例如，所述存储介质可包括硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、分布式计算系统的存储器、光盘（比如压缩光盘（CD）、数字通用光盘（DVD）或者蓝光光盘（BD）^TM）、闪存设备、存储卡等中的一个或多个。

尽管参考例证实施例，说明了本发明，不过要理解，本发明并不局限于公开的例证实施例。以下权利要求的范围应被赋予最宽广的解释以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。

本申请要求2013年3月15日提交的日本专利申请No.2013-053399的优先权，该申请在此整体引为参考。

Claims (10)

1.一种图像形成装置，包括：

感光鼓，配置成承载调色剂图像；

曝光单元，配置成在所述感光鼓上形成静电潜像以便形成调色剂图像；

显影单元，配置成利用调色剂使静电潜像显影；

中间转印部件，配置成在与所述感光鼓接触的状态下旋转；

速度检测单元，配置成检测所述感光鼓的旋转轴的旋转速度；

偏心量检测单元，配置成检测所述旋转轴的偏心量；

计算单元，配置成计算校正系数，所述校正系数用于校正由所述旋转轴的偏心引起的在所述感光鼓的表面上形成的静电潜像的位置移动；和

控制单元，配置成控制所述曝光单元在所述感光鼓的表面上形成针对由所述旋转轴的偏心引起的位置移动被利用所述校正系数校正的静电潜像，

其中，所述偏心量检测单元包括：

旋转部件，配置成与所述感光鼓的表面接触并且借助所述感光鼓的旋转被摩擦驱动而旋转，

旋转检测单元，配置成检测所述旋转部件的旋转，和

图案检测单元，配置成检测通过使根据所述旋转部件转一圈而重复地形成在所述感光鼓的表面上的潜像图案显影而利用所述显影单元形成的显影图案，并且

所述偏心量检测单元利用检测到显影图案的检测时间段、显影图案的节距距离和从所述速度检测单元输出的与所述检测时间段关联的检测值，计算所述旋转轴的偏心量。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述计算单元对于所述感光鼓的表面上的每个显影图案，利用显影图案的节距距离和各自从所述速度检测单元输出且与所述感光鼓的表面上的显影图案相关联的检测值的平均值，来计算用以校正所述旋转轴的偏心量的校正系数。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述控制单元利用所述计算单元算出的校正系数来校正待由所述曝光单元进行的曝光的定时，并控制所述曝光单元基于校正后的曝光定时来在所述感光鼓的表面上形成针对由所述旋转轴的偏心引起的位置移动被校正的静电潜像。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述速度检测单元是旋转编码器，并且从所述速度检测单元输出的检测值是所述旋转轴的角速度。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括节距检测单元，所述节距检测单元配置成检测显影图案的节距距离，

其中，所述节距检测单元基于从一次转印辊流向所述感光鼓的一次转印电流的变化，检测显影图案的节距距离，所述一次转印辊形成把所述感光鼓的表面上的显影图案转印到所述中间转印部件的一次转印部分。

6.根据权利要求5所述的图像形成装置，其中，显影图案由实心图像部分和无调色剂部分构成，并且所述节距检测单元通过检测一次转印电流从对应于各个无调色剂部分的第一值变成对应于与无调色剂部分相邻的各个实心图像部分的第二值的点，检测显影图案的节距距离，第二值小于第一值。

7.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，旋转部件具有确保所述感光鼓和以与所述感光鼓相对的方式布置的显影设备的套筒部件之间的预定间隔的功能。

8.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述控制单元执行用于把从所述速度检测单元输出的检测值反馈到驱动所述感光鼓的驱动单元的反馈控制，所述控制单元利用校正系数校正从所述速度检测单元输出的检测值，然后把校正后的检测值反馈给所述感光鼓的所述驱动单元。

9.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述感光鼓被所述中间转印部件摩擦驱动，并且所述控制单元使辅助转矩被施加于所述感光鼓以便抵消作用于所述感光鼓的负载转矩。

10.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，驱动所述感光鼓的驱动单元是低惯性DC马达。