(57)【要約】【課題】クリーニング装置に供給するトナーの量を適切に決定できるようにする。【解決手段】クリーニング装置に供給するトナー吐出し量を決定するためのトナー供給量を変化させながら設定し（ステップＳ１）、通常作像ごとに感光ドラム１の駆動トルクを測定し（ステップＳ３）、当該通常作像が終了するごとに、上記設定されたトナー供給量のトナーをクリーニング装置に供給し（ステップＳ４）、クリーニング装置に供給された総トナー量と駆動トルク変化量から最適なトナー吐出し量を決定する（ステップＳ９）。【選択図】図３
2014041204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する像担持体と、
前記像担持体に静電潜像を形成する形成手段と、
現像剤を用いて、前記形成された静電潜像を現像する現像手段と、
前記像担持体上の現像剤像を転写材に転写する転写手段と、
前記転写手段によって前記像担持体上の現像剤像を転写材に転写した後に当該像担持体上に残留した残留物を、当該像担持体に当接させたブレードによって除去するクリーニング手段と、
前記像担持体の回転負荷を計測する計測手段と、
前記現像剤を前記クリーニング手段に供給するために、前記形成手段および前記転写手段を制御する制御手段と、
前記制御手段が前記形成手段と前記転写手段を制御することによって複数の異なる現像剤量を前記クリーニング手段に供給した後の前記計測手段の計測結果に基づき、前記クリーニング手段に供給する現像剤量を決定する決定手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記決定手段は、前記計測手段の計測結果に基づき前記クリーニング手段に供給する現像剤量と前記計測結果の変化量との関係を求め、前記クリーニング手段に供給する現像剤量と前記計測結果の変化量との関係から所定値の変化量に対応する現像剤量を求めることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
画像情報に基づき画像印字率を測定する測定手段と、
前記画像印字率に基づいて、前記画像情報に基づく作像において前記クリーニング手段に供給される現像剤量を算出する算出手段と
をさらに有し、
前記制御手段は、
前記決定手段によって決定された現像剤量と、前記算出手段によって算出された現像剤量とに基づき、前記クリーニング手段に供給する現像剤量を制御することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
入力した画像情報に基づき形成手段および転写手段とを制御して画像を形成する通常作像時でない時に、前記制御手段が前記形成手段および前記転写手段を制御し、前記現像剤を前記クリーニング手段に供給することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
複数の画像形成装置と、当該複数の画像形成装置のそれぞれと情報のやり取りを行うことができるコンピュータとからなる画像形成システムであって、
前記コンピュータは、前記複数の画像形成装置のうちの少なくとも一部に検証情報を送信し、これに応じて当該画像形成装置が送信した検証結果を受信し、受信した検証結果に基づいて画像形成関連条件を算出し、算出した画像形成関連条件を、当該画像形成装置を含む前記複数の画像形成装置に送信し、
前記複数の画像形成装置はそれぞれ、前記コンピュータから受信した画像形成関連条件に基づいて画像形成を行う
ことを特徴とする画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体に付着した残留物をブレードによって除去する画像形成装置および画像形成システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、光導電性感光体等の回転可能な像担持体の表面に画像情報に対応した潜像を形成し、その潜像をトナー像（現像剤像）として現像し、紙等の記録媒体に転写した後に定着させ、画像形成物として出力する。転写後の像担持体は、表面に付着している転写残トナーや紙粉等の残留物がクリーニング装置によって除去され、繰り返し画像形成に使用される。クリーニング装置としては、クリーニング部材に、たとえば弾性体ブレード（クリーニングブレード）を用い、このクリーニングブレードを像担持体の回転方向に対向して当接させたブレードクリーニング方式を採用したものが汎用されている。記録媒体にトナー像が転写された後、像担持体表面は像担持体の回転に応じてクリーニングブレードのエッジ部で拭掃され、表面の残留物が掻き取られる。
【０００３】
しかし、このようなクリーニング装置では、供給されるトナー量が少ない場合には、像担持体表面とクリーニングブレードのエッジ部との摺動摩擦に起因して、クリーニングブレードの先端部にめくれが生じる可能性がある。
【０００４】
これに対処するために、像担持体表面とクリーニングブレードの圧接部に、トナー等の現像剤を潤滑剤として像担持体表面に付着させて供給するものが提案されている。さらにトナー等の現像剤の供給を、クリーニングブレードの歪が一定以上になったときに行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２１７７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の画像形成装置では、クリーニングブレードに供給する現像剤の量を最適化できず、必要以上の量の現像剤を供給してしまう可能性があった。
【０００７】
本発明は、クリーニング手段に供給する現像剤量を適切に決定できるようにし、ブレードのめくれを防ぐために現像剤が必要以上に消費されないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の画像形成装置は、回転する像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成する形成手段と、現像剤を用いて、前記形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記像担持体上の現像剤像を転写材に転写する転写手段と、前記転写手段によって前記像担持体上の現像剤像を転写材に転写した後に当該像担持体上に残留した残留物を、当該像担持体に当接させたブレードによって除去するクリーニング手段と、前記像担持体の回転負荷を計測する計測手段と、前記現像剤を前記クリーニング手段に供給するために、前記形成手段および前記転写手段を制御する制御手段と、前記制御手段が前記形成手段と前記転写手段を制御することによって複数の異なる現像剤量を前記クリーニング手段に供給した後の前記計測手段の計測結果に基づき、前記クリーニング手段に供給する現像剤量を決定する決定手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項５記載の画像形成システムは、複数の画像形成装置と、当該複数の画像形成装置のそれぞれと情報のやり取りを行うことができるコンピュータとからなる画像形成システムであって、前記コンピュータは、前記複数の画像形成装置のうちの少なくとも一部に検証情報を送信し、これに応じて当該画像形成装置が送信した検証結果を受信し、受信した検証結果に基づいて画像形成関連条件を算出し、算出した画像形成関連条件を、当該画像形成装置を含む前記複数の画像形成装置に送信し、前記複数の画像形成装置はそれぞれ、前記コンピュータから受信した画像形成関連条件に基づいて画像形成を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、クリーニング手段に供給する現像剤量を適切に決定でき、ブレードのめくれを防ぐために必要以上に多くの量の現像剤が消費されないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１中のクリーニング装置側から感光ドラムを見た場合の斜視図である。
【図３】図１の画像形成装置、特に本体制御装置が実行するトナー供給量決定処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】トナー供給量の設定値を５回変更して、図３のトナー供給量決定処理を実行したときの結果の一例を示す図である。
【図５】図４の結果に基づいて作像１枚当たりのトナー供給量に対する作像１枚当たりの駆動トルク変化量をグラフ化したものである。
【図６】図１中の本体制御装置が実行する、最小トナー供給量が決定された後の印刷処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】作像枚数に対する感光ドラムの駆動トルク変動をグラフ化したものである。
【図８】第２の実施の形態に係る画像形成システムのシステム構成の一例を示す図である。
【図９】図８の画像形成システムが実行する制御処理の流れを示す図である。
【図１０】図８中のホストコンピュータによって選択された一部の画像形成装置のそれぞれが実行するトナー供給量決定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】図８中のホストコンピュータが図８中の画像形成装置に指示した検証用トナー供給量に対して、画像形成装置がホストコンピュータＨＣに提供した検証結果の一例を示す図である。
【図１２】図１１の結果に基づいて作像１枚当たりのトナー供給量に対する作像１枚当たりの駆動トルク変化量をグラフ化したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００１４】
同図に示すように、この画像形成装置は、回転する像担持体である感光ドラム１を囲むように上から向かって時計回りに配置された帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置６、分離装置７、クリーニング装置９および画像形成前露光装置１０を備えている。また、感光ドラム１を回転させる駆動モータＭ１には、回転負荷（駆動トルク）を計測するトルク測定器１１１が接続されている。
【００１５】
画像読取装置１０２によって読み取られた画像情報は、本体制御装置１０１に供給される。本体制御装置１０１は、ＣＰＵ（central processing unit）、ＲＯＭ（read only memory）及びＲＡＭ（random access memory）を含む。本体制御装置１０１は、供給された画像情報を画像処理装置１０３に出力する。画像処理装置１０３は、入力された画像情報に各種画像処理を施し、レーザ制御装置１０７に出力する。レーザ制御装置１０７は、画像処理後の画像情報に応じてレーザ駆動回路１０８を制御する。レーザ駆動回路１０８は、露光装置３に、感光ドラム１に向けて画像処理後の画像情報に対応したレーザを照射させる。感光ドラム１は図１中の矢印Ｒ１方向に回転しているので、帯電装置２によって、その表面全体がマイナスに帯電されている。このため感光ドラム１上には、露光装置３からのレーザの照射に応じた静電潜像が形成される。なお、帯電装置２への電流の供給は、一次電流発生装置１０６によってなされる。
【００１６】
本実施の形態では、現像方式として、公知の反転現像方式を採用している。現像装置４には現像剤としてマイナスに帯電したトナーが内包されている。現像装置４は、静電潜像をトナー像（現像剤像）に現像する。現像ローラ（現像スリーブ）４ａは、現像剤であるトナーを担持する現像剤担持体であり、担持したトナーを感光ドラム１に付着させる。そして、現像ローラ４ａは、モータ（図示せず）により図中の矢印Ｒ２方向に所定の速度で回転駆動される。また現像ローラ４ａには、現像バイアス発生装置１０９によって所定の現像バイアスが印加される。
【００１７】
紙などの転写材Ｓは、レジストローラ５によって感光ドラム１へ搬送される。コロナ帯電器を用いた転写装置６は、感光ドラム１上のトナー像を転写材Ｓ上に転写する。さらに転写材Ｓは、分離帯電器７によって感光ドラム１から分離され、搬送ベルト８によって定着装置１１に搬送され、定着装置１１によって画像が定着された後、画像形成装置の外へ排出される。なお、転写装置６への電流の供給は、転写電流発生装置１１０によってなされる。
【００１８】
転写材Ｓが分離された後の感光ドラム１の表面には、転写残トナーや紙粉等の残留物が付着しているが、次の画像形成のためにクリーニング装置９によって除去される。クリーニング装置９は、クリーニングブレード９ａおよびクリーニング容器９ｂからなり、クリーニングブレード９ａが感光ドラム１の表面を清掃する。クリーニングブレード９ａは、たとえばウレタンゴム等の弾性体製の弾性体ブレードである。
【００１９】
図２は、クリーニング装置９側から感光ドラム１を見た場合の斜視図である。同図に示すように、クリーニングブレード９ａは、感光ドラム１の回転軸方向Ｘに沿って、ブレード端面のエッジ部分を感光ドラム１の表面と対向して配置され、感光ドラム１と所定領域で当接したニップ部（クリーニング部）を形成している。回転している感光ドラム１の表面は、クリーニングブレード９ａのエッジ部で拭掃され、その表面上（像担持体上）の残留物が掻き取られる。掻き取られた残留物は、クリーニング容器９ｂの底部に落ち、排出スクリュー（図示せず）により、クリーニング容器９ｂ内から外部の回収トナー容器（図示せず）に排出される。
【００２０】
感光ドラム１は、モータＭ１（図１参照）により回転軸Ｘを介して駆動される。図１に戻り、モータＭ１には、トルク測定器１１１が接続されている。トルク測定器１１１は、モータＭ１に流れる駆動電流に基づいて駆動トルクを測定する。
【００２１】
画像形成時に感光ドラム１に供給されるトナー量が少ない場合、感光ドラム１の表面とクリーニングブレード９ａとの摺動摩擦に起因して、クリーニングブレード９ａの先端部がめくれる可能性が生じる。この摺動摩擦を低減させるために本実施の形態では、感光ドラム１の表面とクリーニングブレード９ａとのニップ部に、潤滑剤として現像剤であるトナーを感光ドラム１の表面に付着させて供給する。このとき、感光ドラム１上にはベタ画像が形成される。感光ドラム１上のベタ画像は、帯電装置２によって帯電された感光ドラム１上の感光ドラムの回転軸方向における全画像形成領域を露光装置３によって露光し、露光後の静電潜像に現像装置４によってトナー像を作成することで、形成される。
【００２２】
その後、転写材Ｓを搬送せず、かつ転写装置６および分離装置７にバイアスをかけずに感光ドラム１を回転させることで、クリーニング装置９のニップ部にトナー像を搬送し、これによって、トナーを供給する。クリーニング装置９に供給されるトナー量（現像剤量）は、後述する方法によって決定される。そして、決定されたトナーの量に基づき、感光ドラム１上に形成されるベタ画像の画像領域のサイズ、すなわち、感光ドラム１の回転方向の長さが決定される。つまり、露光装置３の露光を制御し、べた画像を形成するために露光装置３が感光ドラム１上を露光する領域を調整する。
【００２３】
なお本実施の形態では、決定されるトナー量は作像１枚当たりで定義されている。また本実施の形態では、このベタ画像のトナー像のクリーニング装置９への供給は、通常の作像動作後の後回転時に行われる。よって、このベタ画像によるクリーニング装置９へ供給するトナー量は、通常の作像動作によってクリーニング装置９へ供給されたトナーの量での不足分となる。よって、通常の作像動作における作像枚数によっても、後回転時にクリーニング装置９へ供給されたトナーの量が異なる。
【００２４】
以上のように構成された画像形成装置が実行する制御処理を、図３〜図７を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図３は、本実施の形態の画像形成装置、特に本体制御装置１０１が実行するトナー供給量決定処理の手順を示すフローチャートである。本トナー供給量決定処理は、クリーニング装置９の状態に適した、クリーニング装置９へのトナー供給量を決定するものである。本トナー供給量決定処理は、ユーザが操作部１０４から開始を指示することに応じて開始される。
【００２６】
本トナー供給量決定処理が開始されると、本体制御装置１０１は、通常作像後に現像装置４からクリーニング装置９へ供給するトナー量（以下「トナー供給量」という）ｇｎを設定する（ステップＳ１）。このトナー供給量ｇｎは、ｎ回目に対応した量でありあらかじめ定められた量である。ステップＳ１〜Ｓ７の処理は所定回数繰り返される。以下、繰り返した回数をｎ（１≦ｎ≦所定回数）で表現する。
【００２７】
トナー供給量ｇｎを設定した後、本体制御装置１０１は、画像処理装置１０３に対して通常作像を指示する（ステップＳ２）。
【００２８】
通常作像時にトルク測定器１１１は、モータＭ１に流れる駆動電流に基づいて駆動トルクを計測し、この駆動トルク測定値を計測結果として本体制御装置１０１に送信する。本体制御装置１０１は、この駆動トルク測定値を受信し、たとえば上記ＲＡＭに記憶する（ステップＳ３）。
【００２９】
また画像印字率測定装置１０５は、この通常作像時の画像印字率を計測し、測定した画像印字率を画像処理装置１０３に送信する。本体制御装置１０１は、画像処理装置１０３からその画像印字率を読み出して、上記ＲＡＭに記憶する（ステップＳ４）。画像印字率は、画像処理装置１０３から出力される画像処理された画像データに基づいて求められる値であり、トナーを使用して画像を形成する画像領域に応じた値である。
【００３０】
次に、本体制御装置１０１は、通常作像後の後回転時に、設定した量ｇｎのトナーを供給するように現像装置４を制御する（ステップＳ５）。この結果、設定された量ｇｎのトナーが現像装置４からクリーニング装置９に供給される。
【００３１】
次に、本体制御装置１０１は、設定されたトナー供給量ｇｎでの作像枚数が所定の枚数Ｘ（トナー供給量切替のターゲット枚数）を超えたかどうかを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６の判定の結果、作像枚数が、トナー供給量切替のターゲット枚数Ｘ以下の場合には、本体制御装置１０１は、処理をステップＳ２に戻して、ステップＳ２〜Ｓ５の処理を繰り返す。一方、作像枚数が、トナー供給量切替のターゲット枚数Ｘを超えた場合には、本体制御装置１０１は、処理をステップＳ７に進める。即ち、次の後回転時にクリーニング装置９ａへのトナー供給が行なわれた後、ステップＳ１においてトナー供給量を設定した直後から直前の通常作像終了時までにクリーニング装置９に供給された総トナー量Ｋｎと駆動トルク変化量Ｔｎを算出する。ただし“ｎ”は、トナー供給量の設定回数を示している。
【００３２】
トナー供給量ｇｎを設定したときに、クリーニング装置９に供給された総トナー量Ｋｎは、次式（１）によって算出される。
【００３３】
Ｋｎ＝｛ｇｎ＋Ｄｎ×Ｕ×（１−Ｒ）｝×Ｎｎ  …（１）
ここで、Ｄｎは、本体制御装置１０１のＲＡＭに記憶された画像印字率から算出される通常作像時の平均印字率であり、Ｕは、単位画像印字率当たりのトナー消費量である。また、Ｒは、あらかじめ求められている感光ドラム１上のトナー量が転写材Ｓに転写される転写効率であり、Ｎｎは、トナー供給量ｇ１を設定したときから直前の通常作像終了時までの作像枚数である。
【００３４】
また駆動トルク変化量Ｔｎは、トナー供給量ｇｎを設定した直後にトルク測定器１１１によって測定された駆動トルク測定値から、直前の通常作像終了時にトルク測定器１１１によって測定された駆動トルク測定値までの変化量を算出することによって得られる。２つの駆動トルク測定値は、いずれも測定後、ＲＡＭに記憶されたものである。
【００３５】
さらに本体制御装置１０１は、上記総トナー量Ｋｎおよび駆動トルク変化量Ｔｎに基づいて、作像１枚当たりのトナー供給量“Ｋｎ／Ｎｎ”と作像１枚当たりの駆動トルク変化量“Ｔ１／Ｎｎ”を算出し、ＲＡＭに記憶する。
【００３６】
本実施の形態では、トナー供給量および駆動トルク変化量として作像１枚当たりの値を求めたが、１枚以外の所定の作像枚数当たりの値を求めてもかまわない。なお、以下、「作像１枚当たり」を、単に、「１枚当たり」と略記する。
【００３７】
次に、本体制御装置１０１は、トナー供給量の設定回数が所定の回数Ｙ（本実施の形態では、５回）を超えたかどうかを判定する（ステップＳ８）。この判定の結果、トナー供給量の設定回数ｎが、所定の回数Ｙ以下の場合には、本体制御装置１０１は、処理をステップＳ１に戻し、ステップＳ１〜Ｓ７の処理を繰り返す。
【００３８】
この場合、ステップＳ１において、本体制御装置１０１は、トナー供給量の設定回数に応じて現像装置４からクリーニング装置９へ供給される新たなトナー供給量を設定する。トナー供給量の設定回数ｎが、たとえば３回目の場合には、新たなトナー供給量として“ｇ３”が設定される。本体制御装置１０１は、このトナー供給量ｇ３についても同様に、新たな総トナー供給量Ｋ３と新たな駆動トルク変化量Ｔ３を算出し、１枚当たりのトナー供給量“Ｋ３／Ｎ３”と１枚当たりの駆動トルク変化量“Ｔ３／Ｎ３”を算出し、ＲＡＭに記憶する。
【００３９】
一方、ステップＳ８の判定の結果、トナー供給量の設定回数ｎが、所定の回数Ｙを超えた場合には、本体制御装置１０１は、処理をステップＳ９に進める。即ち、トナー供給量の設定回数ごとの１枚当たりのトナー供給量“Ｋｎ／Ｎｎ”と１枚当たりの駆動トルク変化量“Ｔｎ／Ｎｎ”からトナー供給量の最小値を決定し（ステップＳ９）、本トナー供給量決定処理を終了する。
【００４０】
トナー供給量の最小値とは、クリーニング装置９のクリーニングブレードがめくれないようにするために、作像時にクリーニング装置９に供給する必要があるトナー供給量である。トナー供給量をｎ回変えて求めた、トナー供給量の設定回数ごとの１枚当たりのトナー供給量“Ｋｎ／Ｎｎ”と１枚当たりの駆動トルク変化量“Ｔｎ／Ｎｎ”を用いて、１枚当たりのトナー供給量と１枚当たりの駆動トルク変化量との関係を求めることができる。そして、１枚当たりのトナー供給量と１枚当たりの駆動トルク変化量との関係から、クリーニングブレードの状態に適した作像時にクリーニング装置９に供給する必要があるトナー供給量を求めることができる。
【００４１】
図４は、トナー供給量の設定値を５回変更して、上記図３のトナー供給量決定処理を実行したときの結果の一例を示す図である。図示例では、上記式（１）の“Ｕ”、つまり単位画像印字率（１％）当たりのトナー消費量を“６ｍｇ”とし、“Ｒ”、つまり転写効率を“９８％”とする。
【００４２】
そして、“Ｎ１〜N５”、つまり作像枚数を“１００枚”とする。ここで、“Ｎ１”を“１００枚”（本実施の形態では、“Ｎ２”〜“Ｎ５”も同様に“１００枚”）としたのは、トナー供給量の設定値を５パターンとして、トナー供給量の最小値を確定するための枚数を５００枚としたからである。つまり、感光ドラム１とクリーニングブレード９ａの交換枚数として設定される５０００枚に対して、５００枚前後が、トナー供給量の最小値を決定するための枚数として適切と思われるからである。
【００４３】
図５は、図４の結果に基づいて１枚当たりのトナー供給量に対する１枚当たりの駆動トルク変化量をグラフ化したものである。
【００４４】
本実施の形態の画像形成装置では、感光ドラム１およびクリーニングブレード９ａの交換枚数として設定される５０００枚に対して駆動トルク変化量が３００ｇｆを超えると、クリーニングブレード９ａがめくれる可能性が出てくる。この値“３００ｇｆ”は、クリーニングブレード９ａの弾性率等の物性から決定されるしきい値であり、あらかじめ求められて本体制御装置１０１のＲＡＭに記憶されている。“３００ｇｆ”は、作像５０００枚に対する駆動トルク変化量であるので、１枚当たりの駆動トルク変化量は、“０.０６ｇｆ”となる。図５のグラフでは、１枚当たりの駆動トルク変化量“０.０６ｇｆ”に対するトナー供給量は、“２ｍｇ”である。したがって、本体制御装置１０１は、この値“２ｍｇ”を１枚当たりの必要なトナー供給量、つまりトナー供給量の最小値に決定し（以下「最小トナー供給量」という）、ＲＡＭに記憶する。
【００４５】
最小トナー供給量が決定された後の通常作像、つまり印刷処理は、上記最小トナー供給量をクリーニング装置９に供給しつつなされる。このトナー供給は、通常作像後の後回転によってなされるが、その際、本体制御装置１０１は、常に最小トナー供給量がクリーニング装置９に供給されるように、通常作像時の画像印字率や印刷枚数に応じてトナー供給量を変動させている。
【００４６】
図６は、本体制御装置１０１が実行する、最小トナー供給量が決定された後の印刷処理の手順を示すフローチャートである。
【００４７】
本印刷処理が開始されると、本体制御装置１０１は、先ず画像処理装置１０３に対して通常作像動作を開始させる（ステップＳ１１）。この作像動作と並行して、画像印字率測定装置１０５は、作像中の画像について画像印字率を測定し、測定した画像印字率を画像処理装置１０３に送信する。
【００４８】
本体制御装置１０１は、作像が終了するまで待った（ステップＳ１２）後、画像処理装置１０３から画像印字率を読み出す（ステップＳ１３）。そして本体制御装置１０１は、読み出した画像印字率に基づいて作像１枚当たりのトナー供給量Ｋを算出する（ステップＳ１４）。１枚当たりのトナー供給量Ｋは、次式（２）によって算出される。
【００４９】
Ｋ＝Ｄ×Ｕ×（１−Ｒ）  …（２）
ここで、Ｄは、記憶された画像印字率から求められる作像中の１枚当たりの平均印字率、Ｕは、単位画像印字率当たりのトナー消費量、Ｒは、あらかじめ求められている感光ドラム１上のトナー量が転写材Ｓに転写される転写効率である。
【００５０】
次に、本体制御装置１０１は、上記算出したトナー供給量Ｋに基づいて、トナー供給が必要かどうかを判定する（ステップＳ１５）。具体的には、トナー供給量Ｋと上記最小トナー供給量とを比較し、トナー供給量Ｋが、最小トナー供給量以下（所定量以下）の場合にトナー供給が必要と判定する一方、トナー供給量Ｋが、最小トナー供給量よりも大きい場合にトナー供給が必要でないと判定する。
【００５１】
ステップＳ１５の判定の結果、トナー供給が必要であるときには、本体制御装置１０１は、供給すべきトナー供給量を算出する（ステップＳ１６）。この供給すべきトナー量は、最小トナー供給量、つまり１枚当たりの最小トナー供給量と実際に供給されたトナー量との差分に、直前の作像枚数を乗算することで算出される。
【００５２】
そして本体制御装置１０１は、その後の後回転時に、ステップＳ１６で算出されたトナー供給量のトナーを供給した（ステップＳ１７）後、本印刷処理を終了する。
【００５３】
一方、ステップＳ１５の判定の結果、トナー供給が必要でないときには、本体制御装置１０１はそのまま、本印刷処理を終了する。
【００５４】
このように本実施の形態では、感光ドラム１やクリーニングブレード９ａの寿命に対して比較的初期の段階（たとえば、寿命の１／１０程度）で、あらかじめクリーニングブレード９ａのめくれを抑制するのに必要な最小トナー供給量を決定することができる。
【００５５】
決定された最小トナー供給量は、本実施の形態の画像形成装置が使用している転写材Ｓの種類や、本実施の形態の画像形成装置が設置されている環境に応じて最適化されているので、供給過剰にはならず、かつ必要な供給量となる。また、初期の段階で供給量を決定して一定割合で現像装置４からトナーを供給するため、トナー供給量の急激な変化による画像形成状態の変化を抑制することも可能となる。
【００５６】
また、クリーニングブレード９ａや感光ドラム１が交換された場合や、転写材Ｓおよび設置環境に大きな変化があった場合には、再度クリーニング装置９への最小トナー供給量を決定することができる。このとき、例えば、ユーザが操作部１０４から上記図３のトナー供給量決定処理の開始を指示する。
【００５７】
図７は、作像枚数に対する感光ドラムの駆動トルク変動をグラフ化したものである。同図中、従来の画像形成装置についての駆動トルク変動を破線で記載し、本実施の形態の画像形成装置についての駆動トルク変動を実線で記載してある。また“Ｔ０”は、初期トルク（回転負荷の初期値）を示し、“Ｔｓ”は、許容トルク、つまりクリーニングブレード９ａがめくれないための上限値を示し、“５０００”は、感光ドラム１およびクリーニングブレード９ａが寿命となる作像枚数を示している。
【００５８】
図７に示すように、従来の画像形成装置では、作像によりトルクが上昇し、トルクが許容トルク“Ｔｓ”を超えると、現像装置４からクリーニング装置９にトナーを供給してトルクを下げている。このとき、最初のトナー供給がなされるまでの期間と、最初のトナー供給がなされてから次のトナー供給がなされるまでの期間とでは、トナーの消費量が異なるので、トナーの帯電量が変化し、画像の安定性が劣化する虞がある。
【００５９】
これに対して、本実施の形態の画像形成装置では、決定されたトナー供給量を、各作像動作後にクリーニング装置９に供給する。このとき、作像１枚当たりのトナー消費量は、従来の画像形成装置と比較して変化が少なく、濃度の安定性も向上する。また、トルク変動の推移は、許容トルク“Ｔｓ”に徐々に近づいて行き、感光ドラム１およびクリーニングブレード９ａの寿命（５０００枚）と同時期に許容トルク“Ｔｓ”を超えている。つまり、このように設計できるため、現像装置４からクリーニング装置９に供給される総トナー量も必要最小量に近づけることができる。
【００６０】
上記実施の形態では、ベタ画像のトナー像のクリーニング装置９への供給を後回転時に行っていたが、後回転時に限らず、入力画像情報に基づき画像を形成する通常作像時以外のタイミングであれば構わない。たとえば、ジョブ終了毎にべた画像のトナー像のクリーニング装置への供給を行ってもかまわない。
【００６１】
（第２の実施の形態）
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成システムのシステム構成の一例を示す図である。
【００６２】
同図に示すように、本実施の形態の画像形成システムは、複数（図示例では、３０台）の画像形成装置（プリンタ）と、ホストコンピュータＨＣとによって構成され、各画像形成装置は、ホストコンピュータＨＣに接続されている。各画像形成装置はいずれも、前記第１の実施の形態の画像形成装置と同様の構成のものを採用している。したがって、各画像形成装置のハードウェアは、図１および図２に記載されたものをそのまま採用することにする。
【００６３】
このような画像形成システムとしては、大規模オフィス等で同一の画像形成装置を複数台使用する場合が考えられ、その場合には、コストや画像の再現性等の観点から、転写材Ｓは単一の種類のものが使用されることが多い。
【００６４】
本実施の形態の画像形成システムでは、ホストコンピュータＨＣと各画像形成装置とは、たとえばＬＡＮ（Local Area Network）によって接続される。ホストコンピュータＨＣと各画像形成装置（の本体制御装置１０１）との間では、ＬＡＮを介して情報のやり取りがなされる。
【００６５】
図９は、本実施の形態の画像形成システムが実行する制御処理の流れを示す図である。
【００６６】
同図において、ホストコンピュータＨＣは、接続された全ての画像形成装置（プリンタ）の中から、トナー供給量、つまり上記第１の実施例では「最小トナー供給量」を決定するのに必要な一部の画像形成装置を選択する。そして、ホストコンピュータＨＣは、選択した画像形成装置のそれぞれに検証用トナー供給量（検証情報）を指示する（ブロックＢ１）。図８では一部の画像形成装置として、プリンタＰａ〜Ｐｏの１５台が選択されている（図８中、選択されているプリンタには“★”印が付与されている）ので、図９でも同様に、プリンタＰａ〜Ｐｏが選択されているものとする。
【００６７】
ホストコンピュータＨＣから検証用トナー供給量が指示された各画像形成装置Ｐａ〜Ｐｏは、図１０を用いて後述するトナー供給量決定処理を実行することにより、トナー供給量と駆動トルク変化量を算出する。そして、各画像形成装置Ｐａ〜Ｐｏは、その算出結果、つまり検証結果をホストコンピュータＨＣに提供する（ブロックＢ２）。ホストコンピュータＨＣは、各画像形成装置Ｐａ〜Ｐｏから提供された検証結果に基づいてトナー供給量の最適条件（画像形成関連条件）を算出する（ブロックＢ３）。そしてホストコンピュータＨＣは、算出された最適条件に基づいてトナー供給量（最小トナー供給量）を決定し、決定したトナー供給量を全画像形成装置（トナー供給量決定に参加していないものも含む）に通知する（ブロックＢ４）。
【００６８】
図１０は、ホストコンピュータＨＣによって選択された上記一部の画像形成装置のそれぞれが実行するトナー供給量決定処理の手順を示すフローチャートである。同図のトナー供給量決定処理は、上述の図３のトナー供給量決定処理の一部を変更することによって構成されている。したがって、図１０中、図３の処理と同様の処理を行うステップには同一番号を付し、その説明は省略する。
【００６９】
本トナー供給量決定処理は、ホストコンピュータＨＣがトナー供給量を決定するために必要な一部の画像形成装置を選択し、選択した画像形成装置のそれぞれに検証用トナー供給量を送信したときに開始される。なお、一部の画像形成装置の選択は、任意で行なわれるものでも良いし、使用頻度等のデータを全画像形成装置からホストコンピュータＨＣに転送し、ホストコンピュータＨＣ内で統計的に処理して選択してもよい。また、画像形成装置の選択は一部に限らず、全部としてもよい。
【００７０】
本実施の形態の画像形成システムでトナー供給量の決定のために検証されるトナー供給量は、上記第１の実施の形態の画像形成装置が設定した５パターンと同じ個数および同じ内容のものを採用している。そのためホストコンピュータＨＣは、各パターンの検証用トナー供給量に対して最低でも１台の画像形成装置を割り振ることになる。より高い信頼性を確保するためには、各検証用トナー供給量ごとに複数台の画像形成装置を選択して検証することが望ましい。図８のシステム構成では、検証用トナー供給量の５パターン（供給量＃１〜＃５）のそれぞれに対して、３台の画像形成装置が選択されている。即ち、トナー供給量の決定に使用される画像形成装置として１５台が、使用されない画像形成装置として１５台が選択されている。このとき、トナー供給量の決定に使用されない画像形成装置は通常通り使用可能となる。
【００７１】
図１０に戻り、本トナー供給量決定処理が開始されると、まず本体制御装置１０１は、ホストコンピュータＨＣから検証用トナー供給量を受信する（ステップＳ２１）。
【００７２】
次に本体制御装置１０１は、受信した検証用トナー供給量に基づいてステップＳ２〜Ｓ７の各処理を実行し、トナー供給量の設定直後からクリーニング装置９に供給されたトナー量と駆動トルク変化量を算出する。ただし本実施の形態では、トナー量と駆動トルク変化量は、ともに作像１枚当たりの量である。そして本体制御装置１０１は、算出したトナー量と駆動トルク変化量をホストコンピュータＨＣに送信する（ステップＳ２２）。
【００７３】
図１１は、ホストコンピュータＨＣが画像形成装置Ｐａ〜Ｐｏに指示した検証用トナー供給量に対して、画像形成装置Ｐａ〜ＰｏがホストコンピュータＨＣに提供した検証結果の一例を示す図である。また図１２は、図１１の結果に基づいて１枚当たりのトナー供給量に対する１枚当たりの駆動トルク変化量をグラフ化したものである。この図１１および図１２はそれぞれ、上記第１の実施の形態における図４および図５と対応するものである。
【００７４】
ホストコンピュータＨＣには、第１の実施の形態の画像形成装置と同様に、駆動トルク変化量の許容値（図１２では、“０.０６ｇｆ”）があらかじめ決定されて、たとえば記憶装置（図示せず）に記憶されている。ホストコンピュータＨＣは、第１の実施の形態の画像形成装置が上記図３のステップＳ９で図５を用いて実行した処理と同様の処理を実行することにより、１枚当たりの必要なトナー供給量（最小トナー供給量）を“２ｍｇ”と決定する。そしてホストコンピュータＨＣは、決定した最小トナー供給量を全画像形成装置に指示する（図９のブロックＢ４参照）。ホストコンピュータＨＣから最小トナー供給量の指示を受けると、各画像形成装置は、指示された最小トナー供給量を自身の記憶装置、たとえばＲＡＭに記憶する。最小トナー供給量の記憶後に印刷処理を実行する場合には、各画像形成装置は、第１の実施の形態の画像形成装置と同様の最小トナー供給量が決定された後の印刷処理を実行する。この印刷処理は、図６を用いて詳述したので、ここでは省略する。
【００７５】
このように本実施の形態では、検証用トナー供給量を複数台の画像形成装置に割り振って提供し、各画像形成装置から提供されたに基づいてトナー供給量の最適化を行なう。従って、１台の画像形成装置でトナー供給量の最適化を行なうより短時間でトナー供給量の最適化を行うことが可能となる。また、複数台の画像形成装置で検証を行なうので、検証中の測定誤差等の偶発的な外乱要因に対しても、平均化等の統計処理でより安定的に対応することが可能となる。
【符号の説明】
【００７６】
１  感光ドラム
２  帯電装置
３  露光装置
４  現像装置
６  転写装置
９  クリーニング装置
９ａ  クリーニングブレード
１０１  本体制御装置
１０２  画像読み取り装置
１０３  画像処理装置
１０４  操作部
１０５  画像印字率測定装置
１０６  一次電流発生装置
１０７  レーザー制御装置
１０８  レーザー駆動回路
１０９  現像バイアス発生装置
１１０  転写電流発生装置
１１１  トルク測定器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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