(57)【要約】【課題】少ない枚数の印字ジョブが続く場合であっても、不必要な攪拌動作の実行を回避しつつ、トナー量を正確に算出することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置では、現像器内のトナー量（ＴＣ比）を計測するにあたって、現像バッファ内を攪拌する。この攪拌動作によって、攪拌周期に応じて検出値が変動するリップルが生じる。このリップルを含む検出結果から正しいＴＣ比を算出するために、所定時間に亘ってサンプリングしたデータを補正することで、ＴＣ比を算出する。たとえば、用紙長が短い一枚の印字ジョブを実行するような場合には、現像器の駆動時間が短く、ＴＣ比を算出するための十分なサンプリング時間を確保できないので、前回のサンプリングによって得られたデータを今回のＴＣ比の算出に用いる。２つの印字ジョブにまたがってサンプリングデータを用いるために、特定の条件を満足したもののみを用いてＴＣ比を算出する。【選択図】図４
2012083541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真式の画像形成装置であって、
トナーと現像剤とを攪拌して感光体に供給するための現像器を備え、前記現像器では、印字動作に連動して攪拌動作が実行され、さらに
前記現像器内のトナー量を検出するための検出部と、
前記現像器内におけるトナーの攪拌動作中に前記検出部の検出結果を所定周期でサンプリングしてサンプリングデータを記憶するための記憶手段と、
所定期間に亘る前記サンプリングデータに基づいて、前記現像器内のトナー量を算出する算出手段と、
今回の印字動作において取得された前記サンプリングデータが前記所定期間に満たない場合に、前回の印字動作において取得された前記サンプリングデータを加えて、前記トナー量を算出することが可能であるか否かを判断する判断手段とを備え、
前記算出手段は、今回の印字動作において取得された前記サンプリングデータが前記所定期間に満たない場合であっても、前回の印字動作において取得された前記サンプリングデータを加えて、前記トナー量を算出することが可能であると判断されたときには、前回の印字動作において取得された前記サンプリングデータと今回の印字動作において取得された前記サンプリングデータとから、前記トナー量を算出する、画像形成装置。
【請求項２】
今回の印字動作において取得された前記サンプリングデータが前記所定期間に満たない場合であって、前回の印字動作において取得された前記サンプリングデータを加えて、前記トナー量を算出することが可能ではないと判断されたときに、印字動作とは独立して攪拌動作を実行する攪拌実行手段をさらに備え、
前記算出手段は、印字動作とは独立して実行される攪拌動作中に取得されるサンプリングデータを用いて、前記トナー量を算出する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記判断手段は、前記現像器内におけるトナーの劣化状態を推定する推定手段を含み、
前記判断手段は、前記現像器内におけるトナーが劣化していると推定された場合に、前回の印字動作において取得された前記サンプリングデータを加えて、前記トナー量を算出することが可能ではないと判断する、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記推定手段は、前回の印字動作の終了から今回の印字動作までの間の期間を計測し、当該計測によって得られた期間が所定のしきい期間を超えている場合に、前記現像器内におけるトナーが劣化していると推定する、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記推定手段は、前記現像器による積算の印字枚数に応じて、前記所定のしきい期間を決定する、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記推定手段は、温度および湿度の計測値に応じて、前記所定のしきい期間を決定する、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記攪拌実行手段は、前回の印字動作において取得された前記サンプリングデータを加えて、前記トナー量を算出することが可能ではないと判断された積算回数が所定回数以上となっており、かつ、前記現像器内のトナーの推定される消費量が所定量以上となっている場合に限って、今回の印字動作の実行後に攪拌動作を実行する、請求項２〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記判断手段は、前記画像形成装置内における環境を検出する環境検出手段を含み、
前記判断手段は、前記画像形成装置内における環境が変化していると検出された場合に、前回の印字動作において取得された前記サンプリングデータを加えて、前記トナー量を算出することが可能ではないと判断する、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記環境検出手段は、今回の印字動作に対応する攪拌動作中における攪拌用モータのトルクの大きさを計測し、当該計測によって得られたトルクの大きさが前回の印字動作に対応する攪拌動作における攪拌用モータのトルクの大きさに比較して、所定のしきい値を超えて変化している場合に、前記画像形成装置内における環境が変化していると検出する、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像器では、印字動作に加えて、所定枚数が印字される毎に攪拌動作が実行されるように構成されており、
前記攪拌実行手段は、前回の印字動作において取得された前記サンプリングデータを加えて、前記トナー量を算出することが可能ではないと判断された積算回数が所定回数以上となっており、かつ、所定枚数が印字される毎に実行される攪拌動作の実行タイミングが所定印字枚数以内に迫っている場合に限って、今回の印字動作の実行後に攪拌動作を実行する、請求項８または９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー量を検出する機能を搭載した電子写真式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置においては、現像器内のトナー量（一般的には、ＴＣ比（トナー対キャリア比））を検出して、各種制御に利用することが一般的である。トナー量の検出には、現像器内に設けられたセンサによって実現される。
【０００３】
このようなトナー量の検出に関して、特開２００９−７５２４２号公報（特許文献１）には、停止している時間が長くなりトナーを攪拌していないと沈殿、凝集して正しいトナー量が検出できなくなるという課題が開示されている。そして、特開２００９−７５２４２号公報には、停止時間に応じてトナーの攪拌時間を設けて、トナー量の検出を遅らせるという構成が開示されている。
【０００４】
なお、一般的なトナー量の検出は、印字ジョブの実行中、すなわち、画像形成装置における画像形成動作と同期して実行させる現像器内での攪拌動作中に行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−７５２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年の画像形成装置の高速化に伴い、各印字ジョブの実行に要する時間も短縮化されている。そのため、少ない枚数（典型的には、１枚）の印字ジョブであれば、比較的短い期間で完了するため、この印字ジョブの実行に伴って現像器内で実行される攪拌動作も短縮化されてしまう。そのため、現像器内における攪拌動作中に実行されるトナー量の検出に用いることの時間が短くなってしまい、トナー量の算出精度が低下するという課題があった。
【０００７】
このような課題に対する１つのアプローチとして、印字ジョブが終了後も現像器内における攪拌動作を継続するという方法が考えられる。なお、特許文献１においては、目的は異なっているが、結果的に、攪拌動作を行う時間を延長する制御が実行される。
【０００８】
しかしながら、このおうなアプローチを採用すると、トナー量を検出するための時間が確保できない場合には、現像器内での攪拌時間が相対的に長くなることにより、不要な消費電力が増大するとともに、現像器およびトナーが劣化してしまうという課題がある。さらに、また現像器とトナーが劣化してしまうという課題がある。
【０００９】
あるいは、攪拌速度を速めるという制御も提案されているが、このような制御を採用すると、攪拌羽軸の周辺が発熱してしまい、トナーが固着してしまうという別の課題が生じえる。
【００１０】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、少ない枚数の印字ジョブが続く場合であっても、不必要な攪拌動作の実行を回避しつつ、トナー量を正確に算出することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のある局面に従えば、電子写真式の画像形成装置を提供する。画像形成装置は、トナーと現像剤とを攪拌して感光体に供給するための現像器を含む。現像器では、印字動作に連動して攪拌動作が実行される。画像形成装置は、さらに、現像器内のトナー量を検出するための検出部と、現像器内におけるトナーの攪拌動作中に検出部の検出結果を所定周期でサンプリングしてサンプリングデータを記憶するための記憶手段と、所定期間に亘るサンプリングデータに基づいて、現像器内のトナー量を算出する算出手段と、今回の印字動作において取得されたサンプリングデータが所定期間に満たない場合に、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータを加えて、トナー量を算出することが可能であるか否かを判断する判断手段とを含む。算出手段は、今回の印字動作において取得されたサンプリングデータが所定期間に満たない場合であっても、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータを加えて、トナー量を算出することが可能であると判断されたときには、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータと今回の印字動作において取得されたサンプリングデータとから、トナー量を算出する。
【００１２】
好ましくは、画像形成装置は、今回の印字動作において取得されたサンプリングデータが所定期間に満たない場合であって、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータを加えて、トナー量を算出することが可能ではないと判断されたときに、印字動作とは独立して攪拌動作を実行する攪拌実行手段をさらに含む。算出手段は、印字動作とは独立して実行される攪拌動作中に取得されるサンプリングデータを用いて、トナー量を算出する。
【００１３】
さらに好ましくは、判断手段は、現像器内におけるトナーの劣化状態を推定する推定手段を含み、判断手段は、現像器内におけるトナーが劣化していると推定された場合に、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータを加えて、トナー量を算出することが可能ではないと判断する。
【００１４】
さらに好ましくは、推定手段は、前回の印字動作の終了から今回の印字動作までの間の期間を計測し、当該計測によって得られた期間が所定のしきい期間を超えている場合に、現像器内におけるトナーが劣化していると推定する。
【００１５】
さらに好ましくは、推定手段は、現像器による積算の印字枚数に応じて、所定のしきい期間を決定する。
【００１６】
あるいは、さらに好ましくは、推定手段は、温度および湿度の計測値に応じて、所定のしきい期間を決定する。
【００１７】
好ましくは、攪拌実行手段は、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータを加えて、トナー量を算出することが可能ではないと判断された積算回数が所定回数以上となっており、かつ、現像器内のトナーの推定される消費量が所定量以上となっている場合に限って、今回の印字動作の実行後に攪拌動作を実行する。
【００１８】
好ましくは、判断手段は、画像形成装置内における環境を検出する環境検出手段を含み、判断手段は、画像形成装置内における環境が変化していると検出された場合に、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータを加えて、トナー量を算出することが可能ではないと判断する。
【００１９】
さらに好ましくは、環境検出手段は、今回の印字動作に対応する攪拌動作中における攪拌用モータのトルクの大きさを計測し、当該計測によって得られたトルクの大きさが前回の印字動作に対応する攪拌動作における攪拌用モータのトルクの大きさに比較して、所定のしきい値を超えて変化している場合に、画像形成装置内における環境が変化していると検出する。
【００２０】
好ましくは、現像器では、印字動作に加えて、所定枚数が印字される毎に攪拌動作が実行されるように構成されており、攪拌実行手段は、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータを加えて、トナー量を算出することが可能ではないと判断された積算回数が所定回数以上となっており、かつ、所定枚数が印字される毎に実行される攪拌動作の実行タイミングが所定印字枚数以内に迫っている場合に限って、今回の印字動作の実行後に攪拌動作を実行する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、少ない枚数の印字ジョブが続く場合であっても、不必要な攪拌動作の実行を回避しつつ、トナー量を正確に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に従う画像形成装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す作像部の断面構造を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態に従う画像形成装置における制御構造を実現するためのブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１に従うトナー量の算出処理を説明するための図である。
【図５】この発明の実施の形態１に従う画像形成装置において使用される合成可能判断時間を決定するためのテーブル（その１）の例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１に従う画像形成装置において使用される合成可能判断時間を決定するためのテーブル（その２）の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に従うトナー量の算出に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に従うトナー量の算出処理を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態２に従うトナー量の算出に係る処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２４】
［概要］
本実施の形態に従う画像形成装置では、現像器内のトナー量（ＴＣ比）を計測するにあたって、現像バッファ内を攪拌する。この攪拌動作によって、攪拌周期に応じて検出値が変動するリップルが生じる。このリップルを含む検出結果から正しいＴＣ比を算出するために、所定時間に亘ってサンプリングしたデータを補正することで、ＴＣ比を算出する。
【００２５】
一方、たとえば、用紙長が短い一枚の印字ジョブを実行するような場合には、現像器の駆動時間が短く、ＴＣ比を算出するための十分なサンプリング時間を確保できないので、前回のサンプリングによって得られたデータを今回のＴＣ比の算出に用いる。ここで、２つの印字ジョブにまたがってサンプリングデータを用いるために、特定の条件を満足したもののみを用いてＴＣ比を算出する。
【００２６】
一方、当該条件を満足できない場合には、さらに付加的な条件を満足した場合に限って、ＴＣ比を算出するのに十分なサンプリングデータを確保できるように、現像器内での攪拌動作を行う。
【００２７】
［実施の形態１］
＜全体構成＞
本実施の形態に従う画像形成装置の全体構成について例示する。本発明は、電子写真方式の画像形成装置であればどのようなタイプのものであっても適用可能であるが、以下では、複写機能やプリンタ機能などを搭載した複合機（Multi Function Peripheral；以下「ＭＦＰ」とも称す。）に適用した例を示す。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態１に従う画像形成装置１の全体構成を示す模式図である。図１に示す画像形成装置１は、カラータンデム方式の画像形成装置である。
【００２９】
カラータンデム方式の画像形成装置１は、各々が現像器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋを含む４色の作像部２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋが中間転写体である中間転写ベルト３１に沿って列設されて構成され、それぞれに形成された各色のトナー画像を上記中間転写ベルト３１に転写し（一次転写）、各色トナーの重ね合わせにより多色画像を形成する。さらに、中間転写ベルト３１上で重ね合わされた画像を印刷媒体である用紙Ｓ上に転写し（二次転写）、定着工程を経て出力する。
【００３０】
画像形成装置１は、タンデム方式のデジタルカラー複写機であって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の４色のトナーを順次重ね合わせることによってカラー画像を形成する。
【００３１】
図１を参照して、本実施の形態に従う画像形成装置１は、画像読取部１０と、用紙搬送部２０と、画像形成部３０と、用紙格納部４０と、システムコントローラ２００とを含む。
【００３２】
画像読取部１０は、原稿をセットするための戴荷台３と、原稿台ガラス１１と、戴荷台３にセットされた原稿を原稿台ガラス１１に自動的に１枚ずつ搬送する搬送部２と、読取られた原稿を排出するための排出台４とを含む。さらに、原稿読取部１０は、図示しないスキャナを含む。スキャナは、スキャンモータによって原稿台ガラス１１と平行移動する。スキャナには、原稿を照射する露光ランプ、原稿からの反射光の向きを変える反射ミラー、反射ミラーからの光路を変えるミラー、反射光を集光するレンズ、および受光した反射光に応じて電気信号を発生する３列のＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの光電変換素子が含まれる。
【００３３】
搬送部２によって搬送された原稿は、原稿台ガラス１１上にセットされ、スキャナが原稿台ガラス１１と平行に移動するとき露光走査される。原稿からの反射光は、光電変換素子によって電気信号に変換され、画像形成部３０に入力される。
【００３４】
画像形成部３０は、複数のローラ３２，３３，３４により弛まないように懸架され、これらのローラが図１中で反時計回りに回転することで、所定速度で同方向に回転する無端ベルトである中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１に沿って所定間隔で配置されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）各色トナーに対応する作像部２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ（これらを「作像部２１」とも総称する。）と、各作像部２１に含まれる現像器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ（これらを「現像器２３」とも総称する。）と、感光体２９Ｙ，２９Ｍ，２９Ｃ，２９Ｋ（これらを「感光体２９」とも総称する。）と中間転写ベルト３１を介して対をなす転写ローラ２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ（これらを「転写ローラ２５」とも総称とする。）と、中間転写ベルト３１に転写されたトナー像を用紙に転写された後に定着させる定着器３６と、二次転写後に中間転写ベルト３１上に残留するトナーを除去するクリーニング装置３９とを含む。
【００３５】
用紙格納部４０は、印刷媒体である用紙Ｓを収納する給紙カセット４１を含み、用紙搬送部２０は、給紙カセット４１から用紙Ｓを搬送するためのローラ４２，４３，３４，３５，３７と、印刷された用紙を排出する排紙トレイ３８とを含む。
【００３６】
＜作像部＞
次に、図１に示す作像部２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋについて説明する。
【００３７】
図２は、図１に示す作像部２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋの断面構造を示す模式図である。なお、作像部２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋは、いずれも、基本的な構成はほぼ同様である。但し、作像部２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃがカラープリントのみに使用されるのに対して、作像部２１Ｋがモノクロプリントおよびカラープリントのいずれにも使用されるものであることを考慮して、作像部２１Ｋについては、より大きなサイズのものが利用される場合もある。
【００３８】
図２を参照して、作像部２１は、現像器２３と感光体２９とからなる。現像器２３は、トナーと現像剤とを攪拌して感光体に供給する。より具体的には、現像器２３は、主要な構成要素として、供給スクリュー２３１と、攪拌スクリュー２３２と、現像ローラ２３３と、トナー濃度検知センサ２３４とを含む。
【００３９】
現像ローラ２３３は、感光体２９に隣接して配置され、感光体２９へトナーを現像する。
【００４０】
供給スクリュー２３１は、現像剤を回転方向に搬送しながら現像ローラ２３３に向けて現像剤を供給し、現像を終えた現像剤を現像ローラ２３３から回収して攪拌スクリュー２３２に送り込む。攪拌スクリュー２３２は、供給スクリュー２３１に平行して配置され、トナー補給部（図示しない）から補給される新規のトナーと、現像ローラから供給スクリュー２３１を経て還流される現像剤とを混合および攪拌して、供給スクリュー２３１の方向へ搬送する。
【００４１】
なお、現像器２３における攪拌動作としては、印字動作に連動して実行される攪拌動作（以下「印字動作攪拌制御」とも称す。）と、所定枚数が印字される毎に（例えば、画像安定化処理などにおいて）実行される攪拌動作（以下「所定枚数攪拌制御」とも称す。）が実行されるように構成されている。
【００４２】
トナー濃度検知センサ２３４は、攪拌スクリュー２３２の近傍に配置されており、作像部２１のトナー濃度を検出する。すなわち、トナー濃度検知センサ２３４は、現像器２３内のトナー量を検出するための検出部に相当する。トナー濃度検知センサ２３４がトナー濃度を検知する際には、攪拌スクリュー２３２を回転させる。トナー濃度検知センサ２３４は、一例として、現像器２３内の底面に配置された非接触の磁気式センサからなる。この非接触の磁気式センサでは、コイルに一定の電圧を印加するとともに、現像剤の透磁率の変化に応じて変化する電流の出力値を読取り、その出力値を作像部２１内のトナー濃度を示す情報として出力する。
【００４３】
より具体的には、現像器２３内におけるトナーの攪拌動作中に検出部であるトナー濃度検知センサ２３４の検出結果を所定周期でサンプリングしてサンプリングデータを記憶し、所定期間に亘るサンプリングデータに基づいて、現像器２３内のトナー量を算出する。
【００４４】
＜制御構造＞
次に、本実施の形態に従う制御ロジックを実現するための制御構造について説明する。
【００４５】
図３は、本発明の実施の形態に従う画像形成装置１における制御構造を実現するためのブロック図である。
【００４６】
図３を参照して、画像形成装置１は、制御構造として、画像形成部３０とシステムコントローラ２００とを含む。画像形成部３０は、主たる構成要素として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０４とを含む。
【００４７】
ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３に予め格納されているプログラムを読み出してタイミングを計りながら各動作を統一的に制御し、例えば、印字ジョブの実行などの動作を円滑に実行させる。すなわち、ＲＯＭ１０３には、画像形成部３０において実行される印字処理に関するプログラムや、本実施の形態に係るトナー残量検出に関するプログラムなどの、各種プログラムが格納されている。ＲＡＭ１０４は、揮発性のメモリであって、ＣＰＵ１０２におけるプログラム実行時のワークエリアとして用いられる。
【００４８】
さらに、ＣＰＵ１０２は、トナー濃度検知センサ２３４（図２参照）と、現像モータ２３５と、温度・湿度センサ１０５と、計時手段１０６と電気的に接続されている。
【００４９】
トナー濃度検知センサ２３４は、図２に示したように、現像器２３内のトナー量を検出するためのセンサである。
【００５０】
現像モータ２３５は、図２に示す現像器２３内の攪拌スクリュー２３２を駆動するためのモータである。現像モータ２３５が駆動することで、攪拌スクリュー２３２が回転して現像器内のトナーが攪拌される。なお、図３に示す現像モータ２３５には、モータドライバや電流センサといった周辺回路も含まれ得る。後述の実施の形態２においては、現像モータ２３５のトルクが検出されるが、このトルクについても、現像モータ２３５からの情報に基づいて算出される。
【００５１】
温度・湿度センサ１０５は、画像形成装置１内の温度および湿度を計測し、その計測値をＣＰＵ１０２へ出力する。
【００５２】
計時手段１０６は、後述するように、印字ジョブ間の時間を計測するような処理に用いられる。
【００５３】
これに対して、システムコントローラ２００は、画像形成部３０におけるプリント動作などの実行を制御する統括コントローラである。システムコントローラ２００は、主たる構成要素として、ＣＰＵ２０１と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０３と、ＦＬＡＳＨメモリ２０４とを含む。
【００５４】
ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に予め格納されているプログラムを読み出してタイミングを計りながら各動作を統一的に制御し、例えば、画像形成部３０における印字ジョブの開始を通知するといった処理を円滑に実行させる。ＲＡＭ２０３は、揮発性のメモリであって、ＣＰＵ２０１におけるプログラム実行時のワークエリアとして用いられる。ＦＬＡＳＨメモリ２０４は、画像形成部３０における印字ジョブの実行などに必要な設定値などを不揮発的に保持する。
【００５５】
＜処理概略＞
次に、本実施の形態に従うトナー量の算出処理の概要について説明する。
【００５６】
図４は、本発明の実施の形態１に従うトナー量の算出処理を説明するための図である。すなわち、図４（ａ）には、１回の印字動作がトナー量の算出に必要な期間より長い場合を示し、図４（ｂ）および図４（ｃ）には、１回の印字動作がトナー量の算出に必要な期間より短い場合を示す。その上で、図４（ｂ）には、先の印字動作において検出されたトナー濃度検知センサ２３４による検出結果を利用できる場合を示し、図４（ｃ）には、先の印字動作において検出されたトナー濃度検知センサ２３４による検出結果を利用できない場合を示す。
【００５７】
上述したように、本実施の形態に従う画像形成装置１は、現像器２３内におけるトナーの攪拌動作中にトナー濃度検知センサ２３４の検出結果を所定周期でサンプリングしてサンプリングデータを記憶するとともに、所定期間に亘るサンプリングデータに基づいて、現像器２３内のトナー量（ＴＣ比）を算出する。
【００５８】
サンプリングの具体例としては、トナー濃度検知センサ２３４からの入力値を所定周期（本実施の形態においては、５０［ｍｓ］周期であるとする）で取得する。このサンプリングの継続時間がＴＣ比を算出するのに十分な時間（本実施の形態においては、１．３［ｓ］であるとする）に亘って取得したサンプリングデータの平均値からＴＣ比が算出される。本実施の形態においては、ＴＣ比を算出するために必要な所定期間（サンプリング継続時間）を１．３［ｓ］としているため、必要なサンプリングデータの個数としては、２６個となる。
【００５９】
まず、図４（ａ）に示すように、印字ジョブが実行されている期間（印字期間１および２）、すなわち、現像器２３における攪拌動作が実行される期間が、必要なサンプリング継続時間より長い場合には、この印字期間１および２の少なくとも一部であるサンプリング継続時間Ｔ１およびＴ２においてそれぞれ取得されたサンプリングデータに基づいて、ＴＣ比がそれぞれ算出できる。
【００６０】
しかしながら、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、少ない枚数の印字ジョブであれば、印字ジョブが実行されている期間（印字期間３および４）が、ＴＣ比の算出に必要なサンプリング継続時間より短くなる。この場合には、たとえ、印字期間３および４の全期間に亘ってサンプリングを継続したとしても、正確なＴＣ比を算出することが難しい。
【００６１】
そこで、図４（ｂ）に示すように、今回の印字動作（例えば、図４（ｂ）に示す印字期間４）において取得されたサンプリングデータに、前回の印字動作（例えば、図４（ｂ）に示す印字期間３）において取得されたサンプリングデータを加えて、ＴＣ比を算出する。
【００６２】
但し、今回の印字動作と前回の印字動作とにおける現像器２３内のトナーの状態が大きく異なっている場合には、それぞれの印字動作において取得されたサンプリングデータを統合したとして、正確なＴＣ比を算出することは難しい。そこで、本実施の形態に従う画像形成装置１では、現像器２３内のトナーの劣化状態を推定し、現像器２３内のトナーが劣化していると判断された場合に、今回の印字動作において取得されたサンプリングデータに、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータを加えて、ＴＣ比を算出するという処理は行わない。これに代えて、図４（ｃ）に示すように、印字動作とは独立して実行される攪拌動作中に取得されるサンプリングデータを用いて、ＴＣ比を算出する。
【００６３】
なお、現像器２３内のトナーの劣化状態を推定する手段として、前回の印字動作の終了から今回の印字動作までの間の期間を計測し、当該計測によって得られた期間が所定のしきい期間を超えている場合に、現像器２３内におけるトナーが劣化していると推定する。
【００６４】
すなわち、今回の印字動作において取得されたサンプリングデータがＴＣ比を算出するために必要な所定期間に満たない場合に、前回の印字動作の終了から今回の印字動作までの期間が所定のしきい期間（合成可能判断時間）を超えているか否かを判断し、合成可能判断時間を越えている場合に、現像器２３内におけるトナーが劣化していると推定する。
【００６５】
そして、図４（ｂ）に示すように、今回の印字動作において取得されたサンプリングデータがＴＣ比を算出するために必要な所定期間に満たない場合であっても、トナーが劣化していないと推定されたときには、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータと今回の印字動作において取得されたサンプリングデータとから、ＴＣ比を算出する。
【００６６】
一方、図４（ｃ）に示すように、今回の印字動作において取得されたサンプリングデータがＴＣ比を算出するために必要な所定期間に満たない場合であって、トナーが劣化している推定されたときには、印字動作とは独立して攪拌動作を実行するとともに、印字動作とは独立して実行される攪拌動作中に取得されるサンプリングデータを用いて、ＴＣ比を算出する。なお、図４（ｃ）に示すように、典型的な実装例としては、今回の印字動作に連動して行われる攪拌動作を印字動作の終了後にも継続するような方法が考えられる。
【００６７】
但し、ＴＣ比の算出を印字動作毎に行う必要がない場合には、図４（ｃ）に示すような動作を所定条件が満足された場合に限って行うようにしてもよい。具体的には、トナーが劣化していると判断された（すなわち、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータを加えて、ＴＣ比を算出することが可能ではないと判断された）積算回数が所定回数以上となっており、かつ、現像器２３内のトナーの推定される消費量が所定量以上となっている場合に限って、図４（ｃ）に示すような、印字動作の実行後まで攪拌動作を延長するようにしてもよい。
【００６８】
前者の条件は、複数回に亘ってＴＣ比の算出が省略されているので、ＴＣ比を新たに算出する必要があると考えられるためである。この条件の一例としては、３回程度が好ましい。
【００６９】
後者の条件は、検出されるＴＣ比が大きく変化していることが予想されるため、ＴＣ比を新たに算出する必要があるためである。この条件の一例としては、０．１ｇ程度が好ましい。
【００７０】
＜合成可能判断時間の決定方法＞
次に、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示す合成可能判断時間を決定するための方法の一例について説明する。
【００７１】
トナーの劣化状態は一様に変化するものではないので、現在のトナーの絶対的な劣化状態に応じて、上述の合成可能判断時間（トナーの劣化状態を判断するためのしきい値）を適宜決定することが好ましい。
【００７２】
そこで、第１の方法として、現像器２３による積算の印字枚数に応じて、合成可能判断時間を決定することが考えられる。
【００７３】
図５は、この発明の実施の形態１に従う画像形成装置１において使用される合成可能判断時間を決定するためのテーブル（その１）の例を示す図である。図５に示すテーブルには、印字枚数と合成可能判断時間とが関連付けて規定されている。すなわち、現在のトナーの劣化状態を積算の印字枚数を用いて規定するとともに、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータと今回の印字動作において取得されたサンプリングデータとからＴＣ比を算出できるか否かを判断するための、合成可能判断時間が決定される。
【００７４】
図５を参照して、例えば、現像器２３による積算の印字枚数が１０００枚であれば、合成可能判断時間は１２［ｈ］に設定され、印字枚数が５０００枚であれば、合成可能判断時間は１０［ｈ］に設定される。
【００７５】
次に、第２の方法として、温度および湿度の計測値に応じて、合成可能判断時間を決定することが考えられる。
【００７６】
図６は、この発明の実施の形態１に従う画像形成装置１において使用される合成可能判断時間を決定するためのテーブル（その２）の例を示す図である。図６に示すテーブルには、絶対湿度と合成可能判断時間とが関連付けて規定されている。すなわち、現在のトナーの劣化状態を絶対湿度によって規定するとともに、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータと今回の印字動作において取得されたサンプリングデータとからＴＣ比を算出できるか否かを判断するための、合成可能判断時間が決定される。すなわち、画像形成装置１内の環境状態（絶対湿度）を検出し、この検出値に応じて、合成可能判断時間が決定される。これは、絶対湿度が高いほど、トナーの劣化が進行することを考慮したものである。
【００７７】
図６を参照して、例えば、絶対湿度が１３ｇ／ｍ３であれば、合成可能判断時間は１０．５［ｈ］に設定され、絶対湿度が２ｇ／ｍ３であれば、合成可能判断時間は１２［ｈ］に設定される。
【００７８】
＜処理手順＞
図７は、本発明の実施の形態１に従うトナー量の算出に係る処理手順を示すフローチャートである。図５に示す各ステップの処理は、主として、画像形成部３０のＣＰＵ１０２（図３参照）によって実行される。
【００７９】
まず、システムコントローラ２００によって印字開始が指示されると、ＣＰＵ１０２は、前回の印字動作の終了から今回の印字動作の開始までの期間である停止時間の計測処理を終了し、計測された停止時間をＲＡＭ１０４に書き込む（ステップＳ１００）。この停止時間の計測処理については、後述する。
【００８０】
続いて、ＣＰＵ１０２は、システムコントローラ２００からの印字指令に基づいて、要求された印字動作（今回の印字動作）において消費されることが予想されるトナー量をドットカウント値から算出する。このドットカウント値は、用紙Ｓ上に転写されるトナー像を表現するために必要なトナーを付着すべきドットの数を積算したものである。さらに、ＣＰＵ１０２は、直近のトナー補給実施時からのトナー消費量の積算値に今回の印字動作において消費されることが予想されるトナー消費量を加えて、直近のトナー補給実施時からのトナー消費量の積算値を更新する（ステップＳ１０２）。
【００８１】
ＣＰＵ１０２は、印字動作中に現像モータ２３５を駆動して現像器２３におけるトナー攪拌を実行するとともに、トナー濃度検知センサ２３４の検出結果を所定周期でサンプリングする（ステップＳ１０４）とともに、当該サンプリングによって得られたサンプリングデータをＲＡＭ１０４に記憶する（ステップＳ１０６）。
【００８２】
続いて、ＣＰＵ１０２は、所定期間（本実施の形態においては、１．３［ｓ］）に亘るサンプリングデータ（本実施の形態においては、２６個のサンプリングデータ）がＲＡＭ１０４に記憶されたか否かを判断する（ステップＳ１０８）。所定期間に亘るサンプリングデータがＲＡＭ１０４に記憶されていれば（ステップＳ１０８においてＹＥＳ）、処理はステップＳ１１２へ進む。
【００８３】
これに対して、所定期間に亘るサンプリングデータがＲＡＭ１０４に記憶されていなければ（ステップＳ１０８においてＮＯ）、ＣＰＵ１０２は、印字動作が継続中であるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。印字動作が継続中であれば（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ステップＳ１０４以下の処理が繰返される。これに対して、印字動作が継続中でなければ（ステップＳ１１０においてＮＯ）、処理はステップＳ１２０へ進む。
【００８４】
ステップＳ１１２において、ＣＰＵ１０２は、ＲＡＭ１０４に記憶されている、所定期間に亘るサンプリングデータの平均値からＴＣ比を算出する（ステップＳ１１２）。そして、ＣＰＵ１０２は、今回の印字動作の終了から次回の印字動作の開始までの期間である停止時間の計測処理を開始する（ステップＳ１１４）。最終的に、ＣＰＵ１０２は、印字動作を終了する。
【００８５】
ステップＳ１２０において、ＣＰＵ１０２は、合成可能判断時間を決定する（ステップＳ１２０）。すなわち、ＣＰＵ１２０は、現像器２３による積算の印字枚数、または、画像形成装置１内の環境状態（絶対湿度）を取得し、この取得した情報に基づいて、図５または図６に示すテーブルを参照して、合成可能判断時間を決定する。続いて、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１００において計測された停止時間が、ステップＳ１２０において決定した合成可能判断時間を越えているか否かを判断する（ステップＳ１２２）。すなわち、ＣＰＵ１０２は、サンプリングデータの合成が可能であるか不可能であるかについて判断する。
【００８６】
停止時間が合成可能判断時間を越えていなければ（ステップＳ１２２においてＮＯ）、ＣＰＵ１０２は、前回の印字動作においてＲＡＭ１０４に記憶されているサンプリングデータを取得し（ステップＳ１２４）、今回の印字動作において取得されたサンプリングデータに、この取得した前回の印字動作におけるサンプリングデータの少なくとも一部を加えることで、合成されたサンプリングデータを生成する（ステップＳ１２６）。その後、ＣＰＵ１０２は、この合成されたサンプリングデータに基づいて、ＴＣ比を算出する（ステップＳ１１２）。そして、ＣＰＵ１０２は、今回の印字動作の終了から次回の印字動作の開始までの期間である停止時間の計測処理を開始する（ステップＳ１１４）。最終的に、ＣＰＵ１０２は、印字動作を終了する。
【００８７】
この合成されたサンプリングデータを生成する具体的な処理内容としては、例えば、今回の印字動作において２０個のサンプリングデータのみが取得されたとすると、不足している６個のサンプリングデータを、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータのうち、最新の５個のサンプリングデータから取得し、現在の印字動作における２０個のサンプリングデータと前回の印字動作における６個のサンプリングデータとを合成して、合計２６個のサンプリングデータを生成する。そして、これらのサンプリングデータの平均値からＴＣ比を算出する。
【００８８】
これに対して、停止時間が合成可能判断時間を越えていれば（ステップＳ１２２においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２は、サンプリングデータ合成不可能と判断された回数をカウントアップする（ステップＳ１３０）。なお、このサンプリングデータ合成不可能と判断された回数は、ＲＡＭ１０４に記憶される。続いて、ＣＰＵ１０２は、サンプリングデータ合成不可能と判断された回数が所定回数（例えば、３回）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１３２）。サンプリングデータ合成不可能と判断された回数が所定回数未満であれば（ステップＳ１３２においてＮＯ）、ＣＰＵ１０２は、今回の印字動作の終了から次回の印字動作の開始までの期間である停止時間の計測処理を開始する（ステップＳ１１４）。最終的に、ＣＰＵ１０２は、印字動作を終了する。
【００８９】
これに対して、サンプリングデータ合成不可能と判断された回数が所定回数以上であれば（ステップＳ１３２においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１０２において更新された直近のトナー補給実施時からのトナー消費量の積算値が所定量（例えば、０．１［ｇ］）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１３４）。直近のトナー補給実施時からのトナー消費量の積算値が所定量未満であれば（ステップＳ１３４においてＮＯ）、ＣＰＵ１０２は、今回の印字動作の終了から次回の印字動作の開始までの期間である停止時間の計測処理を開始する（ステップＳ１１４）。最終的に、ＣＰＵ１０２は、印字動作を終了する。
【００９０】
これに対して、直近のトナー補給実施時からのトナー消費量の積算値が所定量以上であれば（ステップＳ１３４においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２は、トナー濃度検知センサ２３４の検出結果を所定周期でサンプリングした個数がＴＣ比を算出するのに十分な個数（本実施の形態においては、２５個）に達するまでトナー攪拌を延長して実施する（ステップＳ１３６）。その後、ＣＰＵ１０２は、トナー攪拌を延長して実施することで取得された、規定数のサンプルデータに基づいて、ＴＣ比を算出する（ステップＳ１１２）。そして、ＣＰＵ１０２は、今回の印字動作の終了から次回の印字動作の開始までの期間である停止時間の計測処理を開始する（ステップＳ１１４）。最終的に、ＣＰＵ１０２は、印字動作を終了する。
【００９１】
なお、ステップＳ１０６においてＲＡＭ１０４に記憶されたサンプリングデータは、電源オフ時および画像形成装置１のカバー開閉時などにリセットされる。
【００９２】
［実施の形態２］
＜全体構成＞
本実施の形態に従う画像形成装置の全体構成については、図１に示す画像形成装置１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００９３】
＜作像部＞
本実施の形態に従う画像形成装置に含まれる作像部についても、上述したものと同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００９４】
＜制御構造＞
本実施の形態に従う制御ロジックを実現するための制御構造については、図３に示す制御構造と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００９５】
＜処理概略＞
次に、本実施の形態に従うトナー量の算出処理の概要について説明する。
【００９６】
図８は、本発明の実施の形態２に従うトナー量の算出処理を説明するための図である。すなわち、図８（ａ）には、１回の印字動作がトナー量の算出に必要な期間より長い場合を示し、図８（ｂ）および図８（ｃ）には、１回の印字動作がトナー量の算出に必要な期間より短い場合を示す。その上で、図８（ｂ）には、先の印字動作において検出されたトナー濃度検知センサ２３４による検出結果を利用できる場合を示し、図８（ｃ）には、先の印字動作において検出されたトナー濃度検知センサ２３４による検出結果を利用できない場合を示す。
【００９７】
まず、図８（ａ）に示すように、印字ジョブが実行されている期間（印字期間１および２）、すなわち、現像器２３における攪拌動作が実行される期間が、必要なサンプリング継続時間より長い場合には、この印字期間１および２の少なくとも一部であるサンプリング継続時間Ｔ１およびＴ２においてそれぞれ取得されたサンプリングデータに基づいて、ＴＣ比がそれぞれ算出できる。
【００９８】
しかしながら、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示すように、少ない枚数の印字ジョブであれば、印字ジョブが実行されている期間（印字期間３および４）が、ＴＣ比の算出に必要なサンプリング継続時間より短くなる。この場合には、たとえ、印字期間３および４の全期間に亘ってサンプリングを継続したとしても、正確なＴＣ比を算出することが難しい。
【００９９】
そこで、図８（ｂ）に示すように、今回の印字動作（例えば、図８（ｂ）に示す印字期間４）において取得されたサンプリングデータに、前回の印字動作（例えば、図８（ｂ）に示す印字期間３）において取得されたサンプリングデータを加えて、ＴＣ比を算出する。
【０１００】
但し、今回の印字動作と前回の印字動作とにおける現像器２３内のトナーの状態が大きく異なっている場合には、それぞれの印字動作において取得されたサンプリングデータを統合したとして、正確なＴＣ比を算出することは難しい。そこで、本実施の形態に従う画像形成装置１では、画像形成装置１内における環境を検出し、画像形成装置１内における環境が変化していると検出された場合に、今回の印字動作において取得されたサンプリングデータに、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータを加えて、ＴＣ比を算出するという処理は行わない。これに代えて、図８（ｃ）に示すように、印字動作とは独立して実行される攪拌動作中に取得されるサンプリングデータを用いて、ＴＣ比を算出する。
【０１０１】
なお、画像形成装置１内における環境を検出する手段として、今回の印字動作に対応する攪拌動作中における現像モータ２３５（攪拌用モータ）のトルクの大きさを計測し、当該計測によって得られたトルクの大きさが前回の印字動作に対応する攪拌動作における現像モータ２３５（攪拌用モータ）のトルクの大きさに比較して、所定のしきい値を超えて変化している場合に、画像形成装置１内における環境が変化していると検出する。
【０１０２】
なお、現像モータ２３５（攪拌用モータ）のトルクの大きさを計測する方法としては、公知技術を用いることができる。例えば、特開２００９−２０４７７７号方向などの開示を参考とすることができる。
【０１０３】
なお、本実施の形態においては、画像形成装置１内における環境が変化しているか否かを判断するための、トルクの大きさの変化についてのしきい値は、０．４［Ｎ・ｍ］程度に設定することができる。
【０１０４】
そして、図８（ｂ）に示すように、今回の印字動作において取得されたサンプリングデータがＴＣ比を算出するために必要な所定期間に満たない場合であっても、画像形成装置１内における環境が変化していないと判断されたときには、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータと今回の印字動作において取得されたサンプリングデータとから、ＴＣ比を算出する。
【０１０５】
一方、図８（ｃ）に示すように、今回の印字動作において取得されたサンプリングデータがＴＣ比を算出するために必要な所定期間に満たない場合であって、画像形成装置１内における環境が変化していると判断されたときには、印字動作とは独立して攪拌動作を実行するとともに、印字動作とは独立して実行される攪拌動作中に取得されるサンプリングデータを用いて、ＴＣ比を算出する。なお、図８（ｃ）に示すように、典型的な実装例としては、今回の印字動作に連動して行われる攪拌動作を印字動作の終了後にも継続するような方法が考えられる。
【０１０６】
但し、ＴＣ比の算出を印字動作毎に行う必要がない場合には、図８（ｃ）に示すような動作を所定条件が満足された場合に限って行うようにしてもよい。具体的には、画像形成装置１内における環境が変化していると判断された（すなわち、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータを加えて、ＴＣ比を算出することが可能ではないと判断された）積算回数が所定回数以上となっており、かつ、所定枚数が印字される毎に実行される攪拌動作（所定枚数攪拌制御）の実行タイミングが所定印字枚数以内に迫っている場合に限って、図４（ｃ）に示すような、印字動作の実行後まで攪拌動作を延長するようにしてもよい。
【０１０７】
前者の条件は、複数回に亘ってＴＣ比の算出が省略されているので、ＴＣ比を新たに算出する必要があると考えられるためである。この条件の一例としては、３回程度が好ましい。
【０１０８】
後者の条件は、所定枚数が印字される毎に（例えば、画像安定化処理などにおいて）実行される攪拌動作（所定枚数攪拌制御）が実行されてからかなりの時間が経過しており、攪拌動作を実行せざるを得ない状況であることが予想されるためである。すなわち、近い将来において、印字動作とは独立して攪拌動作を行わざるを得ないのであるから、このＴＣ比を新たに算出することを兼ねて、所定枚数攪拌動作を実行する。この条件の一例としては、所定枚数攪拌制御があと１０枚以下の印字動作後に開始されるような状態を条件とすることができる。
【０１０９】
なお、この印字動作に加えて、所定枚数が印字される毎に実行される攪拌動作は、１００枚の印字毎に実行される。
【０１１０】
＜処理手順＞
図９は、本発明の実施の形態２に従うトナー量の算出に係る処理手順を示すフローチャートである。図５に示す各ステップの処理は、主として、画像形成部３０のＣＰＵ１０２（図３参照）によって実行される。
【０１１１】
まず、ＣＰＵ１０２は、印字動作中に現像モータ２３５を駆動して現像器２３におけるトナー攪拌を実行するとともに、トナー濃度検知センサ２３４の検出結果を所定周期でサンプリングする（ステップＳ２００）とともに、当該サンプリングによって得られたサンプリングデータをＲＡＭ１０４に記憶する（ステップＳ２０２）。
【０１１２】
続いて、ＣＰＵ１０２は、所定期間（本実施の形態においては、１．３［ｓ］）に亘るサンプリングデータ（本実施の形態においては、２６個のサンプリングデータ）がＲＡＭ１０４に記憶されたか否かを判断する（ステップＳ２０４）。所定期間に亘るサンプリングデータがＲＡＭ１０４に記憶されていれば（ステップＳ２０４においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２１０へ進む。
【０１１３】
これに対して、所定期間に亘るサンプリングデータがＲＡＭ１０４に記憶されていなければ（ステップＳ２０４においてＮＯ）、ＣＰＵ１０２は、印字動作が継続中であるか否かを判断する（ステップＳ２０６）。印字動作が継続中であれば（ステップＳ２０６においてＹＥＳ）、ステップＳ２００以下の処理が繰返される。これに対して、印字動作が継続中でなければ（ステップＳ２０６においてＮＯ）、処理はステップＳ２２０へ進む。
【０１１４】
ステップＳ２１０において、ＣＰＵ１０２は、ＲＡＭ１０４に記憶されている、所定期間に亘るサンプリングデータの平均値からＴＣ比を算出する（ステップＳ２１０）。そして、ＣＰＵ１０２は、印字動作を終了する。
【０１１５】
ステップＳ２２０において、ＣＰＵ１０２は、攪拌スクリュー２３２を回転させたときのトルク、すなわち、攪拌動作中における現像モータ２３５（攪拌用モータ）のトルクの大きさを計測する（ステップＳ２２０）。そして、ＣＰＵ１０２は、次回の印字動作時にサンプリングデータの合成が可能であるか不可能であるかについて判断するために使用するために、ステップＳ２２０において計測されたトルクの大きさを前回トルクとしてＲＡＭ１０４に記憶する（ステップＳ２２２）。
【０１１６】
続いて、ＣＰＵ１０２は、今回の印字動作時において計測されたトルクの大きさが、前回の印字動作時において計測されたトルクの大きさに比較して、所定のトルク差（例えば、０．４Ｎ・ｍ）を超えて変化しているか否かを判断する（ステップＳ２２４）。
【０１１７】
今回の印字動作時において計測されたトルクの大きさが、前回の印字動作時において計測されたトルクの大きさに比較して、所定のトルク差を超えて変化していなければ（ステップＳ２２４においてＮＯ）、ＣＰＵ１０２は、前回の印字動作においてＲＡＭ１０４に記憶されているサンプリングデータを取得し（ステップＳ２２６）、今回の印字動作において取得されたサンプリングデータに、この取得した前回の印字動作におけるサンプリングデータの少なくとも一部を加えることで、合成されたサンプリングデータを生成する（ステップＳ２２８）。その後、ＣＰＵ１０２は、この合成されたサンプリングデータに基づいて、ＴＣ比を算出する（ステップＳ２１０）。そして、ＣＰＵ１０２は、印字動作を終了する。
【０１１８】
この合成されたサンプリングデータを生成する具体的な処理内容としては、例えば、今回の印字動作において２０個のサンプリングデータのみが取得されたとすると、不足している６個のサンプリングデータを、前回の印字動作において取得されたサンプリングデータのうち、最新の５個のサンプリングデータから取得し、現在の印字動作における２０個のサンプリングデータと前回の印字動作における６個のサンプリングデータとを合成して、合計２６個のサンプリングデータを生成する。そして、これらのサンプリングデータの平均値からＴＣ比を算出する。
【０１１９】
これに対して、今回の印字動作時において計測されたトルクの大きさが、前回の印字動作時において計測されたトルクの大きさに比較して、所定のトルク差を超えて変化していれば（ステップＳ２２４においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２は、サンプリングデータ合成不可能と判断された回数をカウントアップする（ステップＳ２３０）。なお、このサンプリングデータ合成不可能と判断された回数は、ＲＡＭ１０４に記憶される。続いて、ＣＰＵ１０２は、サンプリングデータ合成不可能と判断された回数が所定回数（例えば、３回）以上であるか否かを判断する（ステップＳ２３２）。サンプリングデータ合成不可能と判断された回数が所定回数未満であれば（ステップＳ２３２においてＮＯ）、ＣＰＵ１０２は、印字動作を終了する。
【０１２０】
これに対して、サンプリングデータ合成不可能と判断された回数が所定回数以上であれば（ステップＳ２３２においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２は、次回の所定枚数攪拌制御の実行タイミングが所定印字枚数（例えば、１０枚）以内であるかを判断する（ステップＳ２３４）。次回の所定枚数攪拌制御実行タイミングが所定印字枚数を超えていれば（ステップＳ２３４においてＮＯ）、ＣＰＵ１０２は、印字動作を終了する。
【０１２１】
これに対して、次回の所定枚数攪拌制御実行タイミングが所定印字枚数以内であれば（ステップＳ２３４においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２は、所定枚数攪拌制御を前倒しで実行する（Ｓ２３６）。その後、ＣＰＵ１０２は、所定枚数攪拌制御を前倒しで実行することで取得された、規定数のサンプルデータに基づいて、ＴＣ比を算出する（ステップＳ２１０）。そして、ＣＰＵ１０２は、印字動作を終了する。
【０１２２】
なお、ステップＳ２０６においてＲＡＭ１０４に記憶されたサンプリングデータは、電源オフ時および画像形成装置１のカバー開閉時などにリセットされる。
【０１２３】
［その他の形態］
本発明の別の局面としては、以下のように表現することもできる。
【０１２４】
本発明のある局面に従えば、現像器内のトナーを攪拌する攪拌制御と、現像器内のトナー量を検出するトナーセンサと、攪拌制御中にトナーセンサの入力を一定時間サンプリングするサンプリング制御と、サンプリング制御による結果からトナー量を算出するトナー量算出手段とを有する画像形成装置である。画像形成装置は、各印字間の停止時間を計測する停止時間計測手段と、各印字におけるサンプリング制御の結果を記憶するサンプリング結果記憶手段とを有し、現在印字におけるサンプリング制御を実施する時間が一定時間に満たない場合に、停止時間計測手段の結果から、現在印字のサンプリング制御の結果と、サンプリング結果記憶手段により記憶した前回印字サンプリング結果と、を合成可能か判断する判断手段を有し、判断手段の結果に基づいてトナー量を算出する。
【０１２５】
好ましくは、画像形成装置は、トナー劣化状態を検出する手段を有し、停止時間計測手段により計測した停止時間が所定値以上の場合に、サンプリング結果合成不可能と判断し、所定値をトナー劣化状態に基づいて変更する。
【０１２６】
好ましくは、画像形成装置は、温湿度を検出する温湿度検出手段を有し、停止時間計測手段により計測した停止時間が所定値以上の場合に、サンプリング結果合成不可能と判断し、所定値を温湿度に基づいて変更する。
【０１２７】
好ましくは、画像形成装置は、現像器内へトナーを補給するトナー補給制御と、各印字におけるトナー消費量を予測するトナー消費量予測手段と、各印字におけるトナー消費量予測手段の結果を積算する予測トナー消費量積算手段とを有し、判断手段により合成可能と判断した場合は、サンプリングデータを合成してトナー量を算出し、判断手段により合成不可能と判断し、不可能と判断した印字が所定回数以上続いた場合で、予測トナー消費量積算手段により予測したトナー消費量が所定値以上になった場合に、印字終了後に攪拌制御を延長してトナー量を算出する。
【０１２８】
本発明の別の局面に従えば、現像器内のトナーを攪拌する攪拌制御と、現像器内のトナー量を検出するトナーセンサと、攪拌制御中にトナーセンサの入力を一定時間サンプリングするサンプリング制御と、サンプリング制御による結果からトナー量を算出するトナー量算出手段とを有する画像形成装置である。画像形成装置は、画像形成装置内の環境を検出する環境検出手段と、各印字におけるサンプリング制御の結果を記憶するサンプリング結果記憶手段とを有し、現在印字におけるサンプリング制御を実施する時間が一定時間に満たない場合に、環境検出手段により検出した環境の変化から、現在印字のサンプリング制御の結果と、サンプリング結果記憶手段により記憶した前回印字サンプリング結果と、を合成可能か判断する判断手段を有し、判断手段の結果に基づいてトナー量を算出する。
【０１２９】
好ましくは、環境検出手段は、攪拌制御実施時のモータのトルクを検出する手段であり、前回印字時と現在印字時においてトルクが所定値以上変化した場合、サンプリング結果合成不可能と判断する。
【０１３０】
好ましくは、画像形成装置は、所定枚数ごとに攪拌制御を行う所定枚数攪拌制御を有し、判断手段により合成可能と判断した場合は、サンプリングデータを合成してトナー量を算出し、判断手段により合成不可能と判断し、不可能と判断した印字が所定回数以上続いた場合で、所定枚数攪拌制御の実行タイミングが所定範囲内の場合に、所定枚数攪拌制御の実行タイミングを早めて、トナー量を算出する。
【０１３１】
［作用効果］
上述したように、本実施の形態に従う画像形成装置によれば、少ない枚数の印字ジョブが続く場合であっても、不必要な攪拌動作の実行を回避しつつ、トナー量を正確に算出することができる。
【０１３２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３３】
１  画像形成装置、２  搬送部、３  戴荷台、４  排出台、１０  画像読取部、１１  原稿台ガラス、２０  用紙搬送部、２１，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ  作像部、２３，２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ  現像器、２５，２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ  転写ローラ、２９，２９Ｙ，２９Ｍ，２９Ｃ，２９Ｋ  感光体、３０  画像形成部、３１  中間転写ベルト、３２，３３，３４，４２，４３，３４，３５，３７  ローラ、３６  定着器、３８  排紙トレイ、３９  クリーニング装置、４０  用紙格納部、４１  給紙カセット、１０３，２０２  ＲＯＭ、１０４，２０３  ＲＡＭ、１０５  湿度センサ、１０６  計時手段、２００  システムコントローラ、２０４  ＦＬＡＳＨメモリ、２３１  供給スクリュー、２３２  攪拌スクリュー、２３３  現像ローラ、２３４  トナー濃度検知センサ、２３５  現像モータ、Ｓ  用紙。
【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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