控制调色剂附着量的图像形成装置的制作方法
本发明涉及图像形成装置以及图像形成装置的控制程序。更特定而言，本发明涉及具备具有圆筒形状的感光体鼓和显影装置的图像形成装置以及图像形成装置的控制程序。
背景技术：
在电子照相式的图像形成装置中，有具备扫描功能、传真功能、复印功能、作为打印机的功能、数据通信功能以及服务器功能的MFP(Multi Function Peripheral，多功能复合机)、传真装置、复印机、打印机等。
图像形成装置一般通过在使形成于像承载体上的静电潜像显影而形成调色剂像并将该调色剂像转印到纸张之后，利用定影器使调色剂像在纸张上定影，从而在纸张上形成图像。另外，在图像形成装置中，还存在使用显影装置使形成于感光体鼓上的静电潜像显影而形成调色剂像，使用一次转印辊将调色剂像转印到中间转印带，使用二次转印辊将中间转印带上的调色剂像二次转印到纸张的图像形成装置。在该情况下，感光体鼓以及中间转印带为像承载体。
在图像形成装置中，由于感光体鼓等像承载体的长时间使用所导致的疲劳、图像形成装置周边的温度、湿度的变化等，形成于纸张的图像的浓度有时发生变化。因此，提出了以下技术：通过在像承载体上形成调色剂的测试色块并检测调色剂的附着量，适当地调整显影偏压(bias)等，从而控制调色剂的附着量，使图像的浓度稳定化。
在例如下述文献1中，公开了以下技术：根据在紧接在前的高浓度校正中得到的显影电位，在感光体鼓上以任意的间隔形成多个调色剂色块图像，根据该图像的浓度，设定用于得到作为目标的浓度的图像的显影电位。
专利文献1：日本特开2011－154146号公报
技术实现要素：
在电子照相工艺中，在从显影装置(显影辊)使调色剂显影于感光体鼓时，由于感光体鼓的旋转不均匀，感光体鼓的沿着周向的显影性发生变动。感光体鼓的旋转不均匀是由于感光体鼓的机械公差所导致的偏心而引起的。在以往的方法中，由于感光体鼓的旋转不均匀而在像承载体上的测试色块中发生浓度不均，调色剂的附着量的检测误差变大，导致调色剂附着量控制的精度恶化。另外，每当控制调色剂的附着量时，图像的浓度发生变动，所以存在浓度不稳定这样的问题。
对于用户来说，页面之间的浓度稳定性是决定图像品质的重要项目。因此，要求使图像的浓度稳定的控制系统。
本发明是为了解决上述课题而完成的，其一个目的在于提供一种能够提高调色剂附着量控制的精度的图像形成装置以及图像形成装置的控制程序。
本发明的另一目的在于提供一种能够使图像的浓度稳定的图像形成装置以及图像形成装置的控制程序。
本发明的一个方案涉及一种图像形成装置，具备：感光体鼓，具有圆筒形状；显影装置；色块形成单元，通过使用显影装置来利用调色剂使形成于感光体鼓的表面的静电潜像显影，从而形成多个测试色块中的各测试色块；色块检测单元，检测通过色块形成单元形成的多个测试色块各自中的调色剂附着量；以及近似式计算单元，根据由色块形成单元形成了多个测试色块中的各测试色块时的显影装置的显影偏压以及由色块检测单元检测出的多个测试色块各自中的调色剂附着量，计算对显影装置的显影偏压与调色剂附着量的关系进行近似的近似式，在将n设为自然数的情况下，在通过色块形成单元形成的多个测试色块中的各测试色块中，前一测试色块的前端与接着前一测试色块形成的后一测试色块的前端的间隔d是值L的{(2n－1)/2}倍，值L是感光体鼓的周向的长度，或者值L是附着于感光体鼓的调色剂的附着量的变动的周向的周期。
根据本发明，能够提供一种能够提高调色剂附着量控制的精度的图像形成装置以及图像形成装置的控制程序。另外，根据本发明，能够提供一种能够使浓度稳定的图像形成装置以及图像形成装置的控制程序。
附图说明
图1是示出本发明的第1实施方式中的图像形成装置的结构的剖面图。
图2是示出本发明的第1实施方式中的图像形成装置的控制结构的框图。
图3是示意地示出在中间转印带23上配置的测试色块的图。
图4是示意地示出调色剂附着量与调色剂附着量检测器SE的输出电压的关系的表。
图5是示意地示出对显影装置213的显影偏压与调色剂的附着量的关系进行近似的近似式的计算方法的图表。
图6是示出在本发明的第1实施方式中进行调色剂附着量控制的情况下的图像形成装置的动作的流程图。
图7是用于说明在感光体鼓211处可能发生的偏心和偏心所导致的影响的图。
图8是示意地示出感光体鼓211的旋转不均匀所引起的调色剂的附着量的变动的图表。
图9是示意地示出本发明的第1实施方式中的近似式LN1与表示调色剂的附着量的变动的中心的直线CL的关系的图表。
图10是示意地示出本发明的第2实施方式中的、对显影装置213的显影偏压与调色剂的附着量的关系进行近似的近似式的计算方法的图表。
图11是示出在本发明的第2实施方式中进行调色剂附着量控制的情况下的图像形成装置的动作的流程图。
图12是示意地示出在本发明的第3实施方式中在中间转印带23上配置的测试色块的图。
图13是示意地示出本发明的第3实施方式中的对显影装置213的显影偏压与调色剂的附着量的关系进行近似的近似式的计算方法的图表。
图14是示出在本发明的第3实施方式中进行调色剂附着量控制的情况下的图像形成装置的动作的流程图。
图15是示意地示出在本发明的第4实施方式中通过调色剂附着量检测器SE检测出的带状调色剂像中的调色剂的附着量的副扫描方向的分布的图表。
图16是示出对图15所示的调色剂的附着量的副扫描方向的分布进行FFT解析而得到的结果的图表。
图17是示出在本发明的第4实施方式中进行调色剂附着量控制的情况下的图像形成装置的动作的流程图。
图18是示出本发明的第5实施方式中的图像形成装置的结构的剖面图。
图19是示出在本发明的一个实施例中计算出的各个近似式LN1以及LN2的图表。
图20是比较本发明的一个实施例中的调色剂附着量控制的结果的表。
图21是示出在本发明的一个实施例中将比较例、实施例1以及实施例2各自中的调色剂附着量控制实施了多次的情况下的调色剂量的分布的图。
图22是示出在本发明的一个实施例中将比较例、实施例1以及实施例2各自中的调色剂附着量控制实施了多次的情况下的调色剂量的偏差的表。
具体实施方式
以下，根据附图，说明本发明的实施方式。
[第1实施方式]
首先，说明本实施方式中的图像形成装置的结构。
图1是示出本发明的第1实施方式中的图像形成装置的结构的剖面图。
参照图1，本实施方式中的图像形成装置是MFP，主要具备纸张输送部10、调色剂像形成部20以及定影部30。
纸张输送部10包括供纸盒11、分离部12、输送辊对13、排出辊对14以及排纸托盘15等。供纸盒11收容用于形成图像的纸张。供纸盒11可以是多个。分离部12从在供纸盒11中收纳的多张纸张分离1张纸张，并向输送路径TR供纸。输送辊对13沿着输送路径TR输送纸张。排出辊对14将形成有图像的纸张排出到排纸托盘15。
调色剂像形成部20按照所谓串列方式合成Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)以及K(黑色)这4色的图像，将调色剂像转印到纸张上。调色剂像形成部20包括4组显影部21Y、21M、21C以及21K(以下有时将它们总称为显影部21)、曝光部22、中间转印带23、一次转印辊24、二次转印辊25以及调色剂附着量检测器SE。
各个显影部21在中间转印带23的正下方排列配置。在显影部21Y、21M、21C以及21K中，在此以利用Y的调色剂形成图像的显影部21Y为例进行说明。显影部21Y包括感光体鼓211、带电充电器212以及显影装置213等。在感光体鼓211的周围，配置有带电充电器212以及显影装置213。
感光体鼓211具有圆筒形状，向在图1中箭头A2所示的方向旋转。带电充电器212对感光体鼓211上供给电荷，使感光体鼓211的表面均匀地带电。曝光部22根据接受了图像形成的指示的Y的图像数据，通过激光对均匀地带电了的感光体鼓211进行曝光。由此，在感光体鼓211上形成静电潜像。显影装置213使调色剂附着在感光体鼓211上。由此，感光体鼓211上的静电潜像被显影，在感光体鼓211上形成调色剂像。感光体鼓211上的调色剂像通过一次转印辊24被转印到中间转印带23。在中间转印带23上，形成在纸张上形成的4色相当量的调色剂像的镜像。
中间转印带23是环状的，架设于辊231以及232之间。中间转印带23与纸张输送部10联动地，向箭头A1所示的方向旋转。中间转印带23上的调色剂像通过二次转印辊25被转印到纸张。
二次转印辊25被配置成与中间转印带23中的接触到辊232的部分对置。二次转印辊25与中间转印带23的间隔能够通过未图示的压接分离机构来调整。纸张在二次转印辊25与中间转印带23之间一边被夹着一边被输送。
调色剂附着量检测器SE设置于中间转印带23的上部。调色剂附着量检测器SE检测转印于中间转印带23的表面的测试色块中的调色剂的附着量。
定影部30包括加热辊31和加压辊32。定影部30通过利用加热辊31和加压辊32的夹持部，一边把持着承载有调色剂像的纸张一边沿着输送路径TR输送，从而使调色剂像定影于纸张。
图2是示出本发明的第1实施方式中的图像形成装置的控制结构的框图。
参照图2，图像形成装置具备控制部100、曝光控制部111、显影控制部112、转印控制部113以及定影控制部114。
控制部100包括CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)101、ROM(Read Only Memory，只读存储器)102以及RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)103。CPU101分别与ROM102、RAM103、曝光控制部111、显影控制部112、转印控制部113、定影控制部114以及调色剂附着量检测器SE相互连接。
CPU101控制图像形成装置整体的动作。CPU101根据控制程序进行处理。
ROM102存储CPU101执行的控制程序等。
RAM103是CPU101的作业用的存储器，临时地保存与各种任务有关的数据。
曝光控制部111控制用于曝光的光的强度、对各个感光体鼓211照射用于曝光的光的定时等曝光部22的动作。
显影控制部112控制显影装置213的显影偏压、向显影装置213补充调色剂、显影装置213内的搅拌辊的旋转等显影部21的动作。
转印控制部113控制二次转印辊25的旋转、二次转印辊25的接触以及分离动作等二次转印辊(转印部)25的动作。
定影控制部114控制加热辊31的温度、加压辊32的旋转等定影部30的动作。
图像形成装置在规定的定时进行调色剂附着量控制。调色剂附着量控制是指为了达到目标的调色剂附着量而将显影偏压设定为适合的值的控制。
接下来，说明本实施方式中的调色剂附着量控制的方法。
图3是示意地示出在本发明的第1实施方式中在中间转印带23上配置的测试色块的图。图3(a)是俯视图，图3(b)是侧视图。此外，在图3中，示出了调色剂附着量检测器SE检测测试色块P4中的调色剂的附着量的状态。
参照图3，在进行调色剂附着量控制的情况下，图像形成装置在中间转印带23上，按照测试色块P1、P2、P3以及P4的顺序分别形成多个(在此是4个)测试色块P1、P2、P3以及P4。测试色块P1、P2、P3以及P4分别是包括YMCK中的作为对象的颜色的调色剂的测试色块。多个测试色块P1、P2、P3以及P4分别是通过使用显影装置213来利用调色剂使形成于感光体鼓211的表面的静电潜像显影、并将显影了的调色剂像转印到中间转印带23而形成的。多个测试色块P1、P2、P3以及P4分别在副扫描方向上排列，按比调色剂附着量检测器SE的孔径(aperture)尺寸充分大的尺寸(例如主扫描方向的长度是10mm、副扫描方向的长度是40mm的尺寸)来形成。多个测试色块P1、P2、P3以及P4分别以同一带电偏压以及曝光量来形成，另一方面分别通过以相互不同的4个显影偏压分别显影而形成。
在多个测试色块P1、P2、P3以及P4中的各测试色块中，前一测试色块的前端与后一测试色块的前端的间隔d是感光体鼓211的周向的长度L1的二分之一。
多个测试色块P1、P2、P3以及P4分别通过中间转印带23的旋转，向箭头A1所示的方向被输送至与调色剂附着量检测器SE对置的位置。调色剂附着量检测器SE按照测试色块P1、P2、P3以及P4的顺序检测多个测试色块P1、P2、P3以及P4各自中的调色剂的附着量(测试色块中含有的调色剂的量)。
调色剂附着量检测器SE包括发光元件LE和受光元件RE。发光元件LE包括发光二极管等。发光元件LE对中间转印带23的表面倾斜地照射例如可见光、红外光。受光元件RE包括例如光电二极管等。受光元件RE接收来自中间转印带23的表面的反射光。此外，调色剂附着量检测器SE也可以还包括安装于发光元件LE的发光侧透镜、安装于受光元件RE的受光侧透镜等。测试色块的个数是任意的。
图4是示意地示出调色剂附着量检测器SE检测的调色剂的附着量与调色剂附着量检测器SE的输出电压的关系的图表。
参照图3以及图4，调色剂附着量检测器SE具有伴随所检测的调色剂的附着量的增加而输出电压降低的特性。其原因为，如果向中间转印带表面附着的调色剂的量多，则来自发光元件LE的光被调色剂吸收或者漫反射，来自中间转印带23的表面的反射光量减少。
图像形成装置求出在检测1个测试色块时从调色剂附着量检测器SE逐次输出的输出电压的平均值。然后，图像形成装置使用在ROM102等中预先存储的图4的表，将输出电压的平均值换算为调色剂的附着量，取得1个测试色块中的调色剂的附着量。
图5是示意地示出本发明的第1实施方式中的对显影装置213的显影偏压与调色剂的附着量的关系进行近似的近似式的计算方法的图表。
参照图5，接下来，图像形成装置在以显影偏压为横轴、以调色剂的附着量为纵轴的图表中，在坐标中示出关于多个测试色块P1、P2、P3以及P4各自的显影偏压和所检测出的调色剂的附着量。在此，将关于多个测试色块P1、P2、P3以及P4各自的坐标分别示为坐标PP1、PP2、PP3以及PP4。多个测试色块P1、P2、P3以及P4各自的显影偏压分别是显影偏压V1、V2、V3以及V4(V1<V2<V3<V4)。多个测试色块P1、P2、P3以及P4各自中的调色剂的附着量分别是调色剂附着量M1、M2、M3以及M4(M1<M2<M3<M4)。
接下来，图像形成装置根据坐标PP1、PP2、PP3以及PP4，使用最小二乘法来计算近似式LN1。近似式LN1是对显影装置213的显影偏压与中间转印带23的表面的调色剂的附着量的关系进行近似的式子。此外，近似式也可以作为对显影装置213的显影偏压与感光体鼓23的表面的调色剂的附着量的关系进行近似的式子来计算。
接着，图像形成装置使用近似式LN1来确定(计算)得到期望的调色剂附着量MA的显影偏压VA，将该计算结果存储于RAM103等。显影偏压VA被用作下次以后的图像形成时的显影偏压。
此外，在将n设为自然数的情况下，前一测试色块的前端与后一测试色块的前端的间隔d也可以设定为感光体鼓211的周向的长度L1的二分之(2n－1)倍。换言之，间隔d也可以设定为由以下的式(1)表示的值。
d＝{(2n－1)/2}×L1…(1)
图6是示出在本发明的第1实施方式中进行调色剂附着量控制的情况下的图像形成装置的动作的流程图。
参照图6，图像形成装置的控制部100按照感光体鼓211的周向的长度L1的二分之(2n－1)倍的间隔，在中间转印带23上形成多个测试色块(S1)。接下来，控制部100通过调色剂附着量检测器SE，检测多个测试色块各自中的调色剂的附着量(S3)。接着，控制部100在坐标中示出关于多个测试色块各自的显影偏压和调色剂的附着量，使用最小二乘法来计算对显影偏压与调色剂的附着量的关系进行近似的近似式(S5)。接下来，控制部100根据近似式确定达到目标的调色剂的附着量的显影偏压(S7)。接下来，控制部100将存储在RAM103中的在显影装置213中使用的显影偏压改写为所确定的显影偏压的值(S9)，结束处理。
接下来，说明本实施方式的效果。
图7是用于说明在感光体鼓211处可能发生的偏心和偏心所导致的影响的图。图8是示意地示出感光体鼓211的旋转不均匀所引起的调色剂的附着量的变动的图表。
参照图7以及图8，感光体鼓211由于机械公差而偏心的情况较多。图7的感光体鼓211的实际的旋转中心G从外观上的旋转中心O向图7中右方偏移。在感光体鼓211偏心的情况下，发生旋转不均匀，感光体鼓211与显影装置213的显影辊的距离(显影间隙)周期性地变动。
由于该变动，在形成于中间转印带23上的调色剂像中，发生图8所示那样的副扫描方向的调色剂的附着量的变动。即，在与旋转中心G的距离为极小(距离r1)的位置Z1处，显影间隙为极大，同一显影偏压下的调色剂的附着量为极小。另一方面，在与旋转中心G的距离为极大(距离r2)的位置Z2处，显影间隙为极小，同一显影偏压下的调色剂的附着量为极大。调色剂的附着量的变动的周期T与感光体鼓211的周向的长度L1(感光体鼓211的一周相当量的长度)大致相等。
因此，通过将间隔d设定为感光体鼓211的周向的长度L1的二分之一倍，在前一测试色块PA的前端的位置是位置Z1的情况下，后一测试色块PB的前端的位置为位置Z2。位置Z2是夹着旋转中心O而与位置Z1相反侧的位置。由此，产生消除感光体鼓211的旋转不均匀所引起的调色剂的附着量的变动的效果。
图9是示意地示出本发明的第1实施方式中的近似式LN1与表示调色剂的附着量的变动的中心的直线CL的关系的图表。
参照图9，相对于表示调色剂的附着量的实际变动的中心线的直线CL，坐标PP1以及PP3在调色剂的附着量多的一侧出现，坐标PP2以及PP4在调色剂的附着量少的一侧出现。其结果，感光体鼓211的旋转不均匀所引起的调色剂的附着量的变动被消除，能够得到接近直线CL的近似式LN1。其结果，能够提高调色剂附着量控制的精度，能够使图像的浓度稳定。
[第2实施方式]
本实施方式中的图像形成装置在将4个显影偏压V1、V2、V3以及V4中的第i(i是1～(m－1)的所有自然数)低的显影偏压设为Vi、将与值Vi对应的调色剂的附着量设为Mi的情况下，计算坐标(Vi，Mi)与坐标(Vi+1，Mi+1)的中点的坐标(VMi，MMi)。图像形成装置还根据计算出的中点的坐标，计算近似式LN2。
图10是示意地示出本发明的第2实施方式中的对显影装置213的显影偏压与调色剂的附着量的关系进行近似的近似式的计算方法的图表。
参照图10，图像形成装置通过与第1实施方式同样的方法，分别取得与4个测试色块P1、P2、P3以及P4分别对应的坐标PP1、PP2、PP3以及PP4。接下来，图像形成装置计算包括最低的显影偏压V1的坐标PP1与包括第2低的显影偏压V2的坐标PP2的中点的坐标PP12。图像形成装置计算包括第2低的显影偏压V2的坐标PP2与包括第3低的显影偏压V3的坐标PP3的中点的坐标PP23。图像形成装置计算包括第3低的显影偏压V3的坐标PP3和包括第4低的显影偏压V4的坐标PP4的中点的坐标PP34。然后，图像形成装置根据坐标PP1、PP2、PP3以及PP4中的各坐标以及所计算出的中点的坐标PP12、PP23以及PP34中的各坐标，计算近似式LN2。
接着，图像形成装置使用近似式LN2来确定(计算)得到期望的调色剂附着量MA的显影偏压VA，将该计算结果存储于RAM103等。显影偏压VA被用作下次以后的图像形成时的显影偏压。
图11是示出在本发明的第2实施方式中进行调色剂附着量控制的情况下的图像形成装置的动作的流程图。
参照图11，在该流程图中，在图6所示的流程图中的步骤S3的处理与步骤S5的处理之间，控制部100进行步骤S21的处理。
接着步骤S3的处理，控制部100在坐标中示出关于多个测试色块各自的显影偏压和调色剂的附着量，计算各坐标的中点(S21)。之后，控制部100进入到步骤S5的处理。
此外，本实施方式中的图像形成装置的结构以及上述以外的动作与第1实施方式的情况相同，所以不重复其说明。
根据本实施方式，能够得到与第1实施方式的情况同样的效果。此外，由于还使用中点的坐标来计算近似式，所以能够提高近似式的精度，能够使调色剂的附着量变得更适合。
[第3实施方式]
本实施方式中的图像形成装置通过多个显影偏压中的至少一个显影偏压，形成2个以上的测试色块，将该2个以上的测试色块各自中的调色剂的附着量的平均值作为与上述至少一个显影偏压对应的调色剂的附着量。
图12是示意地示出在本发明的第3实施方式中在中间转印带23上配置的测试色块的俯视图。
参照图12，图像形成装置以间隔d形成多个测试色块P1A、P1B、P2A、P2B、P3A以及P3B中的各测试色块，通过调色剂附着量检测器SE检测多个测试色块P1A、P1B、P2A、P2B、P3A以及P3B各自中的调色剂的附着量。测试色块P1A以及P1B各自的显影偏压是V1(＝200V)，测试色块P2A以及P2B各自的显影偏压是V2(＝280V)，测试色块P3A以及P3B各自的显影偏压是V3(＝350V)。
图13是示意地示出本发明的第3实施方式中的对显影装置213的显影偏压与调色剂的附着量的关系进行近似的近似式的计算方法的图表。
参照图13，接下来，图像形成装置在坐标中示出关于多个测试色块P1A、P1B、P2A、P2B、P3A以及P3B各自的显影偏压和调色剂的附着量。在此，将关于多个测试色块即多个测试色块P1A、P1B、P2A、P2B、P3A以及P3B各自的坐标分别示为坐标PP1A、PP1B、PP2A、PP2B、PP3A以及PP3B。设为通过调色剂附着量检测器SE检测出的多个测试色块P1A以及P1B各自中的调色剂的附着量分别是调色剂附着量M1A以及M1B。设为通过调色剂附着量检测器SE检测出的多个测试色块P2A以及P2B各自中的调色剂的附着量分别是调色剂附着量M2A以及M2B。设为通过调色剂附着量检测器SE检测出的多个测试色块P3A以及P3B各自中的调色剂的附着量分别是调色剂附着量M3A以及M3B。
接下来，图像形成装置计算通过同一显影偏压形成的测试色块P1A以及P1B各自中的调色剂的附着量的平均值。然后，图像形成装置将计算出的平均值作为与显影偏压V1对应的调色剂的附着量M1，示为坐标PP1(V1，M1)。同样地，图像形成装置计算测试色块P2A以及P2B各自中的调色剂的附着量的平均值，将计算出的平均值作为与显影偏压V2对应的调色剂的附着量M2，示为坐标PP2(V2，M2)。同样地，图像形成装置计算测试色块P3A以及P3B各自中的调色剂的附着量的平均值，将计算出的平均值作为与显影偏压V3对应的调色剂的附着量M3，示为坐标PP3(V3，M3)。
接下来，图像形成装置根据坐标PP1、PP2以及PP3，使用最小二乘法来计算对显影装置213的显影偏压与调色剂的附着量的关系进行近似的近似式LN3。
此外，图像形成装置也可以计算坐标PP1与坐标PP2的中点的坐标PP12以及坐标PP2与坐标PP3的中点的坐标PP23，进而根据坐标PP12以及PP23来计算近似式LN3。
接着，图像形成装置使用近似式LN3来确定(计算)得到期望的调色剂附着量MA的显影偏压VA，将该计算结果存储于RAM103等。显影偏压VA被用作下次以后的图像形成时的显影偏压。
图14是示出在本发明的第3实施方式中进行调色剂附着量控制的情况下的图像形成装置的动作的流程图。
参照图14，在该流程图中，在图6所示的流程图中的步骤S3的处理与步骤S5的处理之间，控制部100进行步骤S31的处理。
接着步骤S3的处理，控制部100在坐标中示出关于多个测试色块各自的显影偏压和调色剂的附着量，计算与各显影偏压对应的调色剂的附着量的平均值，并在坐标中示出(S31)。接着，控制部100根据显影偏压和调色剂的附着量的平均值的坐标，使用最小二乘法来计算对显影偏压与调色剂的附着量的关系进行近似的近似式(S5)，进入到步骤S7的处理。
此外，本实施方式中的图像形成装置的结构以及上述以外的动作与第1实施方式的情况相同，所以不重复其说明。
根据本实施方式，能够得到与第1实施方式的情况同样的效果。此外，使用各显影偏压下的调色剂的附着量的平均值来计算近似式，所以能够提高近似式的精度，能够使调色剂的附着量变得更适合。
[第4实施方式]
本实施方式中的图像形成装置计算附着到感光体鼓的调色剂的附着量的周向的周期L2，将多个测试色块各自中的、前一测试色块的前端与后一测试色块的前端的间隔d设为计算出的周期L2的二分之一。
在进行调色剂附着量控制的情况下，图像形成装置首先在中间转印带23上形成附着量变动周期检测用的带状调色剂像，通过调色剂附着量检测器SE检测带状调色剂像中的调色剂的附着量。带状调色剂具有在感光体鼓211的全周范围内延伸的程度的副扫描方向的长度(感光体鼓211的一周相当量的长度)即可。
图15是示意地示出在本发明的第4实施方式中通过调色剂附着量检测器SE检测出的带状调色剂像中的调色剂的附着量的副扫描方向的分布的图表。
参照图15，在形成于中间转印带23上的带状调色剂像中，发生副扫描方向的调色剂的附着量的周期性的变动。接下来，图像形成装置对图15所示的调色剂的附着量的副扫描方向的分布进行FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换)解析。
图16是示出对图15所示的调色剂的附着量的副扫描方向的分布进行FFT解析而得到的结果的图表。此外，图16的纵轴表示通过FFT解析计算的成分值，横轴表示周期。
参照图16，当在带状调色剂像中的调色剂的附着量存在图15所示那样的副扫描方向的周期性的变动的情况下，在FFT解析的结果中，在变动的最主要的周期的位置处出现最大的峰值PV。在图16中，峰值PV为93mm。在控制部100中，根据该FFT解析的结果，将各周期的成分值中的最主要的周期L2设为93mm，将该周期L2作为附着量变动周期存储于RAM103。
接下来，图像形成装置在中间转印带23上形成多个测试色块中的各测试色块，通过调色剂附着量检测器SE检测多个测试色块各自中的调色剂的附着量。在多个测试色块P1、P2、P3以及P4中的各测试色块中，前一测试色块的前端与后一测试色块的前端的间隔d是带状调色剂像中的调色剂的附着量的副扫描方向的变动的周期L2的二分之一。
之后，图像形成装置通过与第1实施方式同样的方法，计算近似式，使用计算出的近似式来确定(计算)得到期望的调色剂附着量MA的显影偏压VA，并存储于RAM103等。
此外，前一测试色块的前端与后一测试色块的前端的间隔d也可以设定为带状调色剂像中的调色剂的附着量的副扫描方向的变动的周期L2的二分之(2n－1)倍。换言之，在将n设为自然数的情况下，间隔d也可以设定为由以下的式(2)表示的值。
d＝{(2n－1)/2}×L2…(2)
图17是示出在本发明的第4实施方式中进行调色剂附着量控制的情况下的图像形成装置的动作的流程图。
参照图17，在该流程图中，代替图11所示的流程图中的步骤S1的处理，控制部100进行步骤S31、S33、S35以及S37的处理。
在步骤S31中，控制部100在中间转印带23上形成带状调色剂像，通过调色剂附着量检测器SE检测带状调色剂像中的调色剂的附着量(S31)。接着，控制部100对带状调色剂像中的调色剂的附着量的分布进行FFT解析(S33)。接下来，控制部100将FFT解析结果中的成分值最大的周期设为带状调色剂像中的调色剂的附着量的副扫描方向的变动的周期L2(S35)。接下来，控制部100以周期L2的二分之(2n－1)倍的间隔，在中间转印带23上形成多个测试色块(S37)。之后，控制部100进入到步骤S3的处理。
此外，本实施方式中的图像形成装置的结构以及上述以外的动作与第1实施方式的情况相同，所以不重复其说明。
如在第1实施方式中说明的那样，副扫描方向的调色剂的附着量的变动是由于感光体鼓211的偏心而引起的。此外，副扫描方向的调色剂的附着量的变动是由显影装置213的显影辊、中间转印带23等其他旋转体的旋转不均匀引起的。因此，如本实施方式那样，通过测定带状调色剂像中的调色剂的附着量的副扫描方向的变动的周期，能够将测试色块的间隔d设定为还考虑了感光体鼓211以外的旋转体的旋转不均匀的影响的值。其结果，能够提高近似式的精度，能够使调色剂附着量变得更适合。
[第5实施方式]
本实施方式中的图像形成装置检测形成于感光体鼓211的表面的测试色块中的调色剂的附着量。
图18是示出本发明的第5实施方式中的图像形成装置的结构的剖面图。
参照图18，本实施方式中的图像形成装置是单色打印机，调色剂像形成部20的结构与第1实施方式中的图像形成装置的情况不同。
调色剂像形成部20包括K的显影部21K、曝光部22、转印辊26以及调色剂附着量检测器SE。
感光体鼓211向在图18中箭头A2所示的方向旋转。带电充电器212对感光体鼓211上供给电荷，使感光体鼓211的表面均匀地带电。曝光部22根据接受了图像形成的指示的图像数据，通过激光对均匀地带电了的感光体鼓211进行曝光。由此，在感光体鼓211上形成静电潜像。显影装置213使调色剂附着在感光体鼓211上。由此，感光体鼓211上的静电潜像被显影，在感光体鼓211上形成调色剂像。感光体鼓211上的调色剂像通过转印辊26被转印到纸张。
调色剂附着量检测器SE设置于感光体鼓211的附近。调色剂附着量检测器SE检测形成于感光体鼓211的表面的测试色块中的调色剂的附着量。图像形成装置根据检测出的调色剂的附着量，使用最小二乘法来计算对显影装置213的显影偏压与感光体鼓23的表面的调色剂的附着量的关系进行近似的近似式。
此外，本实施方式中的图像形成装置的结构以及上述以外的动作与第1实施方式的情况相同，所以不重复其说明。
本发明在如本实施方式那样检测形成于感光体鼓211的表面的测试色块中的调色剂的附着量的结构中也能够适用。
[实施例]
本申请发明人们为了确认第1以及第2实施方式的效果，进行了以下的实验。
图19是示出在本发明的一个实施例中计算出的各个近似式LN1以及LN2的图表。
参照图19，首先，通过325V、365V、415V以及470V这样的各个显影偏压，在中间转印带上形成4个测试色块P1、P2、P3以及P4，使用调色剂附着量检测器，测定4个测试色块各自中的调色剂的附着量。接下来，在坐标中示出4个测试色块各自中的显影偏压和调色剂的附着量，根据与4个测试色块分别对应的4个坐标PP1、PP2、PP3以及PP4，计算出表示显影偏压与调色剂的附着量的关系的近似式LN1。近似式LN1是使用第1实施方式的方法(以后有时记载为实施例1)计算出的近似式。接下来，计算与4个测试色块P1、P2、P3以及P4分别对应的4个坐标PP1、PP2、PP3以及PP4的各个中点，根据与4个测试色块分别对应的4个坐标PP1、PP2、PP3以及PP4以及计算出的中点的坐标PP12、PP23以及PP34，计算出表示显影偏压与调色剂的附着量的关系的近似式LN2。近似式LN2是使用第2实施方式的方法(以后有时记载为实施例2)来计算出的近似式。
真值TV是在实施控制时实际进行调色剂计量而求出的显影特性。可知作为实施例1的近似式LN1接近于真值TV。另外，可知作为实施例2的近似式LN2比近似式LN1更接近于真值TV。
接下来，分别使用近似式LN1以及LN2，确定目标的调色剂附着量为4g/m2的情况下的显影偏压。然后，通过所确定的显影偏压形成调色剂像，测定所形成的调色剂像中的调色剂的附着量。
另外，作为比较例，通过专利文献1公开的方法计算近似式，确定目标的调色剂附着量是4g/m2的情况下的显影偏压。然后，通过所确定的显影偏压形成调色剂像，测定所形成的调色剂像中的调色剂的附着量。
图20是比较本发明的一个实施例中的调色剂附着量控制的结果的表。
参照图20，在比较例中，将目标的调色剂附着量设为4g/m2的情况下的显影偏压为459V，调色剂像中的调色剂的附着量为3.9g/m2，相对于目标的调色剂附着量的偏移变大。另一方面，在使用近似式LN1的情况(实施例1的情况)下，将目标的调色剂附着量设为4g/m2的情况下的显影偏压为464V，调色剂像中的调色剂的附着量为3.95g/m2，相对于目标的调色剂附着量的偏移相比比较例变小。在使用近似式LN2的情况(实施例2的情况)下，将目标的调色剂附着量设为4g/m2的情况下的显影偏压为465V，调色剂像中的调色剂的附着量为3.96g/m2，相对于目标的调色剂附着量的偏移相比近似式LN1的情况进一步变小。
接下来，本申请发明人们将比较例、实施例1以及实施例2各自中的调色剂附着量控制实施多次，每次通过所设定的显影偏压形成调色剂像，并评价所形成的调色剂像中的调色剂的附着量的偏差(6σ)。
图21是示出在本发明的一个实施例中将比较例、实施例1以及实施例2各自中的调色剂附着量控制实施了多次的情况下的调色剂量的分布的图。图22是示出在本发明的一个实施例中将比较例、实施例1以及实施例2各自中的调色剂附着量控制实施了多次的情况下的调色剂量的偏差的表。此外，图22所示的重复偏差(6σ)表示调色剂量的分布中的+6σ至－6σ的范围的宽度。
参照图21以及图22，如果按重复偏差(6σ)进行比较，则在比较例中是0.29g/m2。另一方面，在实施例1中是0.2g/m2，在将调色剂附着量控制实施了多次的情况下调色剂量的变动小于比较例的情况，可知能够使图像的浓度稳定。进而，在实施例2中是0.17g/m2，在将调色剂附着量控制实施了多次的情况下调色剂量的变动相比实施例1进一步变小，可知能够使图像的浓度稳定。
[其他]
本发明的图像形成装置也可以是MFP、单色打印机、彩色打印机、复印机或者传真等。
上述实施方式能够适当地组合。例如，也可以将检测形成于感光体鼓的表面的测试色块中的调色剂的附着量的第5实施方式那样的结构应用于第1～第4实施方式中的各实施方式中。
上述实施方式中的处理既可以通过软件来进行，也可以使用硬件电路来进行。另外，既能够提供执行上述实施方式中的处理的程序，也能够将该程序记录于CD－ROM、软盘、硬盘、ROM、RAM、存储卡等记录介质中而提供给用户。程序通过CPU等计算机来执行。另外，程序也可以经由因特网等通信线路下载到装置中。
应该理解，上述实施方式以及实施例在所有方面都是示例性而非限制性的。本发明的范围不通过上述说明而是通过权利要求书来表示，旨在包括与权利要求书均等的意义以及范围内的所有变更。
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