JP4952706B2 - 画像形成装置およびトナー補給方法 - Google Patents

Description

本発明は、感光体に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像器を備えた画像形成装置に関し、特に、現像器内のトナーが感光体に対して均一な濃度で供給されるようにトナー補給する技術に関する。

複写機等の画像形成装置として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーによってフルカラー画像を形成するプリンタが知られている。このプリンタには、通常、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナーによるトナー画像をそれぞれ形成するトナー画像形成ユニットが設けられており、各トナー画像形成ユニットによって形成される各色のトナー画像を中間転写ベルト上に転写した後に、中間転写ベルト上のトナー画像を記録シートに転写するようになっている。各トナー画像形成ユニットには、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのそれぞれの色のトナーが収容された現像器と、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像情報に基づく静電潜像が形成される感光体ドラムとがそれぞれ設けられており、それぞれの現像器には、感光体ドラムに形成された静電潜像を各色のトナーによって現像するために感光体ドラムの軸方向に沿って対向配置された現像ローラが設けられている。各現像器には、各色のトナーが収容されたトナーボトルから各色のトナーがそれぞれ補給され、現像器内において攪拌された後に、現像ローラによって、感光体ドラムに供給することにより、感光体ドラム上の静電潜像を現像する。

各現像器内には、トナーボトル内の各色のトナーがトナー補給管によって、現像ローラの軸方向の一方の端部近傍に供給される。現像器内には、現像器内に存在するトナーを現像ローラの軸方向に沿って他方の端部にまで攪拌しつつ搬送するトナー攪拌スクリューが設けられており、トナー攪拌スクリューによって、他方の端部にまで搬送されたトナーは、トナー攪拌スクリューと現像ローラとの間に設けられたトナー供給スクリューによって、トナー攪拌スクリューの搬送方向とは反対方向に搬送される。トナー供給スクリューによって搬送されるトナーは、その搬送の間に現像ローラに供給される。

特許文献１には、画像情報に含まれる濃度情報であるドットカウント値から予測されるトナー消費量を、現像器内におけるトナー濃度を推定することによって補正されたトナー補給量を、所定の周期で現像器に補給する構成の画像形成装置が開示されている。
特開平８−２４８７６０号公報

特許文献１に開示された画像形成装置では、現像器内のトナー濃度を検出するためのセンサーを用いることなく、トナー消費量を予測することができる。しかしながら、特許文献１に開示された画像形成装置では、予め設定された所定の周期で現像器にトナーが補給されるために、現像器内におけるトナーが供給される部分においてトナーが局所的に高濃度になる。このために、現像ローラに対してトナー濃度が均一な状態で供給することができなくなるおそれがある。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、現像器内において均一な濃度となるようにトナー補給する画像形成装置およびトナー補給方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、トナーを含む２成分の現像剤を担持し感光体表面に形成された静電潜像に現像剤を供給する現像ローラと、該現像ローラの軸方向に沿って現像剤を搬送および供給する第１トナー移送手段と、該第１トナー移送手段による現像剤の搬送方向の下流側端部から上流側端部へ現像剤を循環させる第２トナー移送手段とを有し、前記第１トナー移送手段と前記第２トナー移送手段とによって現像剤が内部を循環する現像器と、該現像器の内部における現像剤循環経路にトナーを補給するトナー補給手段と、予め設定された所定の周期の補給タイミングで前記トナー補給手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１トナー移送手段の現像剤搬送領域を現像剤搬送方向に沿って複数に分割して得られるそれぞれの単位領域毎に、前記現像器内において消費されるトナーの予測値に基づいてトナー予測消費量を決定するトナー予測消費量決定部と、前記現像器の内部における現像剤循環経路を前記補給タイミングの１周期の間に現像剤が移動する距離に対して、所定個数の単位領域を割り当てることにより設定された選択領域のトナー予測消費量に基づいてトナー補給量を決定するトナー補給量決定部と、前記トナー補給タイミングにおいて、前記トナー補給量決定部にて決定されたトナー補給量だけトナーを補給するように前記トナー補給手段を制御するトナー補給制御部と、トナー補給の後に、前記選択領域に割り当てられた単位領域のトナー予測消費量を、前記トナー補給量決定部にて決定されたトナー量分だけ減算処理して、前記選択領域に対して現像剤循環方向の上流側に位置する前記所定個数の単位領域を新たな選択領域に設定するトナー予測消費量更新手段と、を備え、前記トナー予測消費量決定部は、前記単位領域のそれぞれに対して決定された前記トナー予測消費量を、バッファメモリがシリアル接続されたメモリにおけるそれぞれのバッファメモリに格納することを特徴とする。

本発明の画像形成装置では、現像器内のトナー濃度を検出することなく、現像器内において移送されるトナーを均一な濃度にすることができる。しかも、トナー濃度を検出するセンサー等を配置する必要がなく経済的であり、また、スペース効率も向上する。

好ましくは、前記トナー予測消費量決定部は、画像形成動作毎に消費されると予測される全トナー予測消費量を、前記単位領域のそれぞれに対して等しくなるように分配した場合に得られるトナー量に基づいて、前記単位領域のそれぞれに対する前記トナー予測消費量を決定することを特徴とする。
好ましくは、前記現像器内における現像剤の循環速度が変更可能になっており、前記単位領域は、前記現像器内における現像剤の循環速度が最も遅くなるように変更された場合における前記補給タイミングの１周期の間にトナーが移動する距離に対応するように設定されていることを特徴とする。

好ましくは、前記制御手段は、前記バッファメモリのそれぞれに格納された前記トナー予測消費量を、所定のタイミングで不揮発性メモリに記憶させる記憶制御部と、電源がオンされた時点で、前記不揮発性メモリに記憶されたトナー予測消費量に基づいて、全てのバッファメモリのそれぞれに対する前記トナー予測消費量を復元するトナー予測消費量復元部と、をさらに有することを特徴とする。

好ましくは、前記記憶制御部は、前記現像器が停止されたタイミングで前記トナー予測消費量を前記不揮発性メモリに記憶させることを特徴とする。
好ましくは、前記トナー予測消費量決定部は、前記選択領域に対して複数の前記単位領域が割り当てられる場合に、当該選択領域において現像剤循環方向の最も下流側に位置する単位領域に対応するバッファメモリをインデックスバッファに設定し、前記記憶制御部は、該インデックスバッファから順番に、２以上の所定数のバッファメモリずつ組み合わせて、各組における前記トナー予測消費量の合計を前記不揮発性メモリにおける１つのアドレスにそれぞれ記憶させることを特徴とする。

好ましくは、前記トナー予測消費量決定部は、前記選択領域に対して前記単位領域が複数割り当てられる場合に、当該選択領域において前記現像剤循環方向の最も下流側に位置する単位領域に対応するバッファメモリをインデックスバッファに設定し、前記記憶制御部は、該インデックスバッファに対応する前記単位領域の前記現像器内の位置に関する情報と、全てのバッファメモリにおいてそれぞれ設定されたトナー予測消費量とを、前記不揮発性メモリにおけるそれぞれのアドレスに記憶させることを特徴とする。

好ましくは、前記トナー予測消費量決定部は、１回の画像形成動作によって消費されると予測される全トナー予測消費量を前記単位領域の個数で除算した場合に得られるトナー量を、前記バッファメモリの全てにおいて格納されたトナー予測消費量に対してそれぞれ加算し、「余り」が生じる場合には、さらに、前記インデックスバッファから、「余り」に対応した個数のバッファメモリのトナー予測消費量に「１」の値ずつ加算することを特徴とする。

好ましくは、前記トナー予測消費量決定部は、１回の画像形成動作によって消費されると予測される全トナー予測消費量を前記単位領域の個数で除算した場合に得られるトナー量を、前記バッファメモリの全てにおいて格納されたトナー予測消費量に対してそれぞれ加算し、「余り」が生じる場合には、さらに、前記インデックスバッファのトナー予測消費量に対してのみ、「余り」に対応するトナー量の全てを加算することを特徴とする。

好ましくは、前記トナー予測消費量決定部は、１回の画像形成動作によって消費されると予測される全トナー予測消費量を、前記静電潜像を形成するための画像情報に含まれるドットカウント情報に基づいて算出することを特徴とする。
好ましくは、前記トナー補給手段は、前記現像器の内部における前記第１トナー移送手段の搬送方向の下流側端部近傍にトナーを補給することを特徴とする。

図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態であるタンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という）の概略構成を示す正面模式図である。図１に示すように、この複写機は、最下部に設けられたシート搬送部Ａと、シート搬送機構Ａ上に設けられた画像プロセス部Ｂと、画像プロセス部Ｂ上に設けられた画像読取部Ｃとを有しており、ネットワーク（例えば社内ＬＡＮ）等に接続された端末装置あるいは操作パネルからのプリントの実行指示（プリントジョブ）を受け付けると、その指示に従って、端末装置からの画像データに基づいて、あるいは、画像読取部Ｃにて読み取られた原稿の画像データに基づいて、画像プロセス部Ｂにおいてシート搬送機構Ａから供給される記録シート上にトナー画像を形成する。

画像プロセス部Ｂは、プリンタの略中央部にて水平状態に張架されて矢印Ｘで示す方向に周回移動可能に配置された中間転写ベルト２１を備えている。中間転写ベルト２１の下方には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーによって中間転写ベルト２１上にトナー画像を順次形成するためのトナー画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが、中間転写ベルト２１の周回移動方向の上流側からその順番で配置されている。中間転写ベルト２１は、トナー画像形成ユニット１０Ｙに近接して配置された従動ローラ２２と、トナー画像形成ユニット１０Ｋに近接して配置された駆動ローラ２３とに巻き掛けられており、駆動ローラ２３が図示しないモータによって回転駆動されることにより、矢印Ｘで示す方向に周回移動する。中間転写ベルト２１は導電性を有している。

Ｙ色のトナー画像を形成するトナー像形成ユニット１０Ｙには、中間転写ベルト２１に対向して配置された感光体ドラム１１Ｙと、この感光体ドラム１１Ｙの表面を帯電させる帯電装置１２Ｙと、帯電装置１２Ｙにて帯電された感光体ドラム１１Ｙの表面の静電潜像をＹ色のトナーによって現像する現像器１３Ｙとが設けられている。感光体ドラム１１Ｙの表面の静電潜像は、露光装置２５から照射されるレーザ光によって形成される。現像器１３Ｙにて現像された感光体ドラム１１Ｙの表面上のＹ色のトナー画像は、感光体ドラム１１Ｙに中間転写ベルト２１を介して対向配置された１次転写ローラ（図示せず）によって中間転写ベルト２１上に転写される。

他のトナー画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋも、Ｙ色トナー用のトナー画像形成ユニット１０Ｙと同様に、感光体ドラム１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、帯電装置１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと、現像器１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋとがそれぞれ設けられており、露光装置２２は、感光体ドラム１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋのそれぞれの表面に、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像データに対応した静電潜像が形成されるようにレーザ光を照射する。各感光体ドラム１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに形成された静電潜像は、各現像器１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋによってそれぞれ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナーによって現像されて、現像された各トナー画像が、感光体ドラム１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに中間転写ベルト２１を介してそれぞれ対向配置された１次転写ローラ（図示せず）によって、中間転写ベルト２１上におけるＹ色のトナー画像が転写された領域と同一の領域上に転写される。

各現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋには、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面に形成された静電潜像を現像する現像ローラ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが設けられるとともに、供給されるトナーを搬送しつつ攪拌するトナー攪拌スクリュー１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋと、トナー攪拌スクリュー１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋのそれぞれによって搬送されたトナーを現像ローラ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに沿って反対方向に搬送するトナー供給スクリュー（第１トナー移送手段）１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋがそれぞれ設けられている。

中間転写ベルト２１の上方には、各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの現像器に供給されるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナーが収容されたトナーボトル１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋがそれぞれ設けられており、各トナーボトル１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋに収容された各色のトナーが、サブホッパー１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋをそれぞれ介して、各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに補給される。

本実施形態の複写機では、１色（例えばＫ色）のトナーを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードと、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモードとに切り替え可能になっている。カラーモードによる画像形成動作の場合には、各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにおいて、所定の周速度で回転駆動される各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの外周面に形成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像が、中間転写ベルト２１における同一領域上にそれぞれ重ねて転写される。モノクロモードによる画像形成動作の場合には、選択された１つの画像形成ユニット（通常、黒色トナー用画像形成ユニット１０Ｋ）にて形成されたトナー画像が中間転写ベルト２１における所定領域上に転写される。中間転写ベルト２１を周回駆動させる駆動ローラ２３には、中間転写ベルト２１を介して２次転写ローラ２６が対向して配置されており、この２次転写ローラ２６と、駆動ローラ２３の周面に沿った中間転写ベルト２１の周回移動域との間に、記録シート上にトナー画像を転写する２次転写部を構成する転写ニップＮ１が形成されている。

記録シート搬送部Ｂは、記録シート収納部３１内に収容された記録シートが、１枚ずつ画像プロセス部Ｂに供給されて、中間転写ベルト２１の一方の側方の転写ニップＮ１を通って上方に延びるシート搬送路２７内に搬送される。第１シート搬送路２７内を通過する記録シートは、中間転写ベルト２１と２次転写ローラ２６との間の転写ニップＮ１を記録シートが通過する間に、中間転写ベルト２１上に転写されたトナー画像が、２次転写ローラ２６によって記録シートに２次転写される。転写ニップＮ１を通過した記録シートは、転写ニップＮ１の上方に設けられた定着部４１に供給される。

定着部４１は、例えば、周回移動する加熱ベルト４１ａに加圧ローラ４１ｂが圧接されて構成されており、両者の間に定着ニップＮ２が形成されている。トナー画像が転写された記録シートは、定着ニップＮ２を通過する間に加熱および加圧されることによって記録シート上に熱定着される。画像プロセス部Ｂに設けられた各トナーボトル１５Ｙ、１１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上には、排紙トレイ４３が設けられており、排紙トレイ４３の上方に設けられた適当な空間を介して、画像読取部Ｃが設けられている。定着部４１において熱定着された記録シートは、排紙トレイ４３上に排出される。

図２は、Ｙ色トナーの現像器１３Ｙに対するサブホッパー１６Ｙからのトナーを補給するための構成を示す断面模式図である。なお、他の現像器１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ対するサブホッパー１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋからのトナー補給機構の構成も同様になっている。サブホッパー１６Ｙには、中間転写ベルト２１の上方に設けられたトナーボトル１５ＹからＹ色のトナーが供給され、サブホッパー１６Ｙに供給されたトナーが、サブホッパー１６Ｙの下部に設けられたトナー補給スクリュー３６Ｙによって、トナー補給管１７Ｙを介して、画像形成ユニット１０Ｙに設けられた現像器１３Ｙに補給する。トナー補給スクリュー３６Ｙは、トナー補給モータ３７Ｙによって回転駆動されるようになっており、トナー補給モータ３７Ｙによって所定の回転時間にわたって回転されることにより、所定量のトナーが現像器１４Ｙに供給される。

Ｙ色のトナー用の現像器１３Ｙには、感光体ドラム１１Ｙに対向して配置された現像ローラ１４Ｙが感光体ドラム１１Ｙの軸方向に沿った状態で設けられており、現像ローラ１４Ｙの下方には、現像ローラ１４ＹにＹ色のトナーを供給するための第１トナー移送手段としてのトナー供給スクリュー１８Ｙが現像ローラ１４Ｙと平行に設けられている。また、現像器１３Ｙの内部には、現像ローラ１４Ｙに対して感光体ドラム１１Ｙとは反対側の側方に、トナー供給スクリュー１８Ｙにトナーを供給するトナー攪拌スクリュー（第２トナー移送手段）１９Ｙが、現像ローラ１４Ｙおよびトナー供給スクリュー１８Ｙに平行な状態で設けられている。トナー攪拌スクリュー１９Ｙとトナー供給スクリュー１８Ｙとの間には隔壁３８Ｙが設けられている。サブホッパー１６Ｙから供給されるＹ色のトナーは、現像器１３Ｙにおけるトナー攪拌スクリュー１９Ｙにおける一方の端部（以下、トナー流入側端部とする）近傍に設けられたトナー補給口に流入するようになっており、トナー攪拌スクリュー１９Ｙは、現像器１３Ｙ内に流入したＹ色のトナーを、トナー攪拌スクリュー１９Ｙによって他方の端部（以下、折り返し端部とする）にまで攪拌しつつ搬送する。トナー攪拌スクリュー１９Ｙによって折り返し端部にまで搬送されたトナーは、現像ローラ１４Ｙの下方に配置されたトナー供給スクリュー１８Ｙによって、現像ローラ１４Ｙに沿ってトナー流入側端部に向って攪拌されつつ搬送され、その搬送の間に、現像ローラ１４Ｙに供給される。トナー供給スクリュー１８Ｙによってトナー流入側端部にまで搬送されたトナーは、トナー攪拌スクリュー１９Ｙによって、再度、折り返し端部にまで搬送されることにより現像器１３Ｙ内を循環する。なお、本実施形態では、現像器１３Ｙには、内部に補給されるトナーとともに現像剤が収容された二成分系現像剤が使用されている。

Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナーが供給される各現像器１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの内部にも、同様に、トナー攪拌スクリュー１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ（図１参照）と、トナー供給スクリュー１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ（図１参照）と、それらの間の隔壁３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋ（図２参照）とがそれぞれ設けられており、サブホッパー１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ内のトナーが、補給モータによって回転される補給スクリュー３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋによって、トナー補給管３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋを介して、画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに設けられた現像器１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに補給される。現像器１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに補給されたトナーは、各トナー攪拌スクリュー１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの回転によって、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナーがそれぞれ搬送されつつ攪拌され、各トナー供給スクリュー１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの回転によって、現像ローラ１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに沿って搬送される間に、現像ローラ１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋにそれぞれ供給される。

図３は、プリンタ１における制御系の主要部を示すブロック図である。プリンタ１には、画像形成動作を制御する主制御部であるＣＰＵ５１と、各種データを記憶するためのＲＡＭ５２および各種プログラム等が記憶されたＲＯＭ５３とが設けられており、ＣＰＵ５１とＲＡＭ５２とＲＯＭ５３とが相互に接続されている。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３が保持するプログラムを読み出して、読み出されたプログラムに基づく制御を実施する。また、ＣＰＵ５１等には、入出力インターフェース５４が接続されており、入出力インターフェース５４に、各種データをＣＰＵ５１等に入力させるための入力デバイス５５、および、ＣＰＵ５１等から出力される各種データを表示する表示パネル等の出力デバイス５６が接続されている。さらには、ＣＰＵ５１等には、トナー予測消費量決定部５７、画像濃度解析部５８、不揮発性メモリ５９が接続されている。

Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナーの現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋでは、記録シートに対する１回のプリント動作において予測される全トナー予測消費量に基づいて、各色のトナーをそれぞれ補給制御するようになっている。各現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおけるトナー補給制御は、補給されるトナーの色が異なっていること以外は同様になっている。

Ｙ色のトナーの現像器１３Ｙの内部では、補給されたトナーは、トナー攪拌スクリュー１９Ｙによって、トナー流入側端部から折り返し端部にまで搬送されて、トナー供給スクリュー１８Ｙによって折り返し端部からトナー流入側端部にまで搬送される。トナー供給スクリュー１８Ｙは、現像ローラ１４Ｙの現像領域の全長にわたってトナーが供給されるように、現像ローラ１４Ｙの軸方向長さと同じ長さになっており、また、トナー攪拌スクリュー１９Ｙも、トナー供給スクリュー１８Ｙと同様の軸方向長さになっている。現像ローラ１４Ｙの軸方向長さをＬｒ（ｍｍ）、現像器１３Ｙに流入したトナーが、トナー攪拌スクリュー１９Ｙおよびトナー供給スクリュー１８Ｙによって現像器１３Ｙ内を１往復にわたって循環するために必要な時間（循環時間）をＴｃ（秒）とすると、現像ローラ１４Ｙの軸方向長さの全長にわたって移動するために必要な時間Ｔｒは、「Ｔｒ＝Ｔｃ÷２」となり、トナーの移動速度Ｖｔは、「Ｖｔ（ｍｍ／秒）＝Ｌｒ÷（Ｔｃ÷２）＝Ｌｒ÷Ｔｒ」となる。

現像器１３Ｙに対して、トナーが所定の周期でトナー補給モータ３７Ｙの駆動によるトナー補給動作が行われるようになっており、その周期を「Ｔｈ（秒）」とすると、１回の補給動作により現像器１３Ｙに流入したトナーは、次の補給動作までの１周期の間に、「Ｖｔ×Ｔｈ」（ｍｍ）移動することになる。現像ローラ１４Ｙにおける現像領域の全体（軸方向長さの全長）にわたって補給されたトナーが行き渡るためには、「Ｌｒ≦Ｓ×Ｖｔ×Ｔｈ」、すなわち、「Ｌｒ≦Ｓ×（Ｌｒ÷Ｔｒ）×Ｔｈ」を満足するＳ回（Ｓは正の整数）にわたってトナーを補給する必要がある。従って、Ｓ回にわたるトナー補給によって、現像ローラ１４Ｙの現像領域の全体にわたってトナーが行き渡ることになる。

このことから、１回のトナー補給によって現像器１３Ｙ内に流入したトナーが１周期のトナー補給動作の間に移動する距離に基づいて、現像器１３Ｙ内における現像ローラ１４Ｙの現像領域に沿ったトナーの移動領域を分割して得られる複数のトナー移動領域を設定し、設定されたトナー移動領域のそれぞれにおいてプリント動作毎に消費されると予測されるトナー予測消費量を設定し、トナー移動領域毎に設定されたそれぞれのトナー予測消費量に基づいてトナー補給量を算出するようになっている。トナー移動領域毎に設定されるトナー予測消費量は、現像ローラにおける現像領域の全体において消費されると予測される全トナー予測消費量を前記分配領域のそれぞれに対して均等になるように分配した場合に得られるトナー量に基づいて設定される。但し、本実施形態では、便宜的に、現像ローラ１４Ｙの軸方向に沿って現像器１３Ｙの内部をＮ個の単位領域に分割して、それぞれの単位領域におけるトナー予測消費量を設定し、各トナー移動領域に対応する単位領域の個数に基づいて、トナー移動領域において設定されるトナー予測消費量を算出している。各トナー移動領域のトナー予測消費量は、対応する１または複数の単位領域に設定されたトナー予測消費量の合計になる。

現像器１３Ｙの内部を分割する単位領域の個数Ｎ（但し、Ｎは正の整数）は、現像器１３Ｙ内におけるトナー搬送速度（循環速度）が変化した場合にも、１または複数個の単位領域に設定されたトナー予測消費量が、１つのトナー移動領域のトナー予測消費量に対応できるように設定される。現像器１３Ｙ内における現像ローラ１４Ｙ、トナー供給スクリュー１８Ｙおよびトナー攪拌スクリュー１９Ｙの回転速度は、同一の駆動系によって駆動されるようになっており、記録シートの搬送速度（システム速度）の変更に伴ってそれぞれの回転速度が変更され、これにより現像器１４Ｙ内におけるトナーの搬送速度（循環速度）も変更される。記録シートの搬送速度は、記録シートの厚さ、種類等に応じて変更され、記録シートが厚紙の場合には搬送速度が遅くなるように変更される。従って、単位領域を設定することにより、現像器１３Ｙ内におけるトナー搬送速度（循環速度）が変更される場合にも、容易に対応することができる。

単位領域の個数は、例えば、搬送速度が最も遅い場合に設定されるトナー移動領域の個数をＳｍａｘ、記録シートの搬送速度が最も速い場合に設定されるトナー移動領域の個数をＳｍｉｎとすると、それらの最小公倍数に設定される。この場合には、記録シートの搬送速度が最も遅い場合および最も速い場合のいずれにおいても、トナー移動領域の個数Ｓは、単位領域の整数倍になる。但し、このように、トナー移動領域の個数Ｓは、単位領域の整数倍になる必要はなく、記録シートの搬送速度が変更されてトナーの搬送速度が変化した場合にも、トナー移動領域において設定されるトナー予測消費量と、複数の単位領域において設定されたトナー予測消費量の合計との差が許容範囲内になるように、単位領域の個数Ｎが設定される。

現像器１３Ｙの内部をＮ個に分割して形成されたＮ個の単位領域を、現像ローラ１４Ｙの現像領域に沿って、トナー供給スクリュー１８Ｙによるトナーの搬送方向の下流側から順番に、第１単位領域、第２単位領域、・・・、第Ｎ単位領域とし、次のトナーの補給タイミングにおいて、トナー流入側端部に最も近接した第１単位領域から順番にトナーが補給されるものとする。この場合、１回のプリント動作によって、現像ローラ１４Ｙの現像領域に沿った第１単位領域〜第Ｎ単位領域の全てあるいは一部においてトナーが消費されるために、１回のプリント動作によって消費されると予測される全トナー予測消費量が、第１単位領域〜第Ｎ単位領域のそれぞれにおいてほぼ均等に消費されるものとして、予測された全トナー予測消費量を第１単位領域〜第Ｎ単位領域のそれぞれに均等に振り分けて、振り分けられたトナー予測消費量に基づいて、次のトナー補給タイミングにおいて補給されるトナー補給量を算出する。第１単位領域〜第Ｎ単位領域に設定されるトナー予測消費量は、バッファメモリがシリアル接続されたＲＡＭ５２におけるＹ色のトナーのために割り当てられたバッファメモリ領域の第１バッファＢ［１］、第２バッファＢ［２］、・・・、第ＮバッファＢ［Ｎ］に書き込まれる。

この場合、第１〜第ＮバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］は、第１単位領域〜第Ｎ単位領域のそれぞれに対応させる必要はなく、第１〜第ＮバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］における任意の１つのバッファを、インデックス（Index）バッファＢ［ｉ］（但し、ｉは、１≦ｉ≦Ｎの整数とする）に設定し、このインデックスバッファＢ［ｉ］から順番に、第１単位領域、第２単位領域、・・・に対応させる。他の現像器１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいても、同様に、ＲＡＭ５２におけるＭ、Ｃ、Ｋのそれぞれのトナーのために割り当てられた格納領域の第１バッファＢ［１］、第２バッファＢ［２］、・・・、第ＮバッファＢ［Ｎ］が設定されるとともに、インデックスバッファＢ［ｉ］が設定される。

本実施形態のトナー補給制御では、図３に示す画像濃度解析部５８において、画像読取部Ｃ等の入力デバイス５５から入力される画像データからＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のドットカウント情報を演算し、トナー予測消費量決定部５７において、各記録シートに対する１回のプリント動作によって消費されるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー予測消費量を、第１番目〜第Ｎ番目のそれぞれの第１〜第ＮバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］毎に予測して書き込み、トナー補給タイミングにおけるトナー補給動作によって、第１単位領域からトナー搬送方向上流側に連続する１または複数の単位領域に対してトナーが補給されたものとして、トナー補給された単位領域に対応するバッファに対するトナー予測消費量を、補給されたトナー量分だけそれぞれ減算する。以下、プリント動作毎にトナー予測消費量の設定と、トナー補給タイミングにおけるトナー補給によるトナー予測消費量の減算とを繰り返し、現像器１４Ｙが停止した場合等の所定のタイミングで第１〜第ＮバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］に設定されたトナー予測消費量を不揮発性メモリ５９における所定の記憶領域にバックアップデータとして書き込むようになっている。不揮発性メモリ５９に書き込まれたバックアップデータは、画像形成装置の電源がオフされても消去されないために、その後に画像形成装置の電源がオンされた時点で、不揮発性メモリ５９に書き込まれたバックアップデータに基づいて、第１〜第ＮバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］のそれぞれにおいてトナー予測消費量が復元されて、復元されたトナー予測消費量に基づいてトナー補給制御が実施される。

以下、Ｙ色トナーの現像器１３Ｙにおけるトナー補給制御の詳細について、図４〜図８のフローチャートに基づいて説明する。画像形成装置の電源がオンされると（図４のステップＳ１参照、以下同様）、ＣＰＵ５１は、不揮発性メモリ５９にバックアップデータが存在する場合には、そのバックアップデータを不揮発性メモリ５９から読み出して（ステップＳ２）、読み出されたバックアップデータに基づいて第１〜第ＮバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］におけるトナー予測消費量を復元処理し（ステップＳ３）、ＲＡＭ５２における第１〜第ＮバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］に復元されたトナー予測消費量を書き込む。これにより、各第１〜第ＮバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］は、トナー補給制御を実施するための初期状態とされる。トナー予測消費量を復元処理の詳細については後述する。

このような初期状態において、図５のフローチャートに示すように、プリントジョブが指示されると（図５のステップＳ１１）、ＣＰＵ５１におけるトナー補給制御部は、現像器１３Ｙを駆動し（ステップＳ１２）、現像器１３Ｙにおいてトナーが消費される毎に、ＲＡＭ５２における第１〜第ＮバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］に書き込まれたトナー予測消費量を更新して、更新されたトナー予測消費量に基づいて、現像器１３Ｙにおいてトナー補給動作を実施する。

この場合、ＣＰＵ５１は、まず、画像読取装置等の入力デバイス５５から得られる画像データにおける画像濃度情報を読み取る（ステップＳ１３）。画像濃度情報の読み取りが完了すると（ステップＳ１４において「Ｙｅｓ」）、画像濃度解析部５８において、読み取られた画像濃度情報のドットカウント情報が解析される。画像濃度解析部５８において解析されたドットカウント情報は、トナー予測消費量決定部５７に与えられて、トナー予測消費量決定部５７においてドットカウント情報に基づいてＹ色の全トナー予測消費量（現像ローラ１４Ｙの現像領域の全体で消費されるトナーの予測量）が算出され、ＣＰＵ５１はＹ色の全トナー予測消費量を取得する（ステップＳ１６）。ｎ枚の記録シートに対するｎ回のプリントジョブが指示される場合には、それぞれのプリントジョブ毎にＹ色のトナーの全トナー予測消費量「Ｃ［ｎ］」が算出される。プリントジョブ毎に全トナー予測消費量「Ｃ［ｎ］」が得られると、その全トナー予測消費量「Ｃ［ｎ］」に基づいて、Ｎ個の各単位領域におけるトナー予測消費量をそれぞれ決定して、ＲＡＭ５２において、現像器１３Ｙに割り当てられたＮ個のバッファにそれぞれ書き込む。なお、現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのそれぞれにおいてトナー予測消費量をＮ個のバッファに書き込む処理は同様である。

画像濃度解析部５８では、ビットマップ展開された画像濃度情報を主走査方向に走査して、走査ライン毎に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の階調レベルを解析し、それぞれの階調レベル毎にドットカウント数を算出する。トナー予測消費量決定部５７では、ドットカウント数に、予め算出された１ドット当たりの消費トナー量を乗算することによって、１走査ラインのトナー消費量を算出し、これに基づいて１回のプリント動作において消費される全トナー消費量を算出する。

現像器１３Ｙにおけるトナー予測消費量をＮ個のバッファに書き込む際には、まず、１回のプリント動作毎に、第１〜第Ｎの単位領域におけるそれぞれのトナー予測消費量がほぼ均等になるように、第１〜第Ｎの単位領域のそれぞれのトナー予測消費量が決定される。例えば、ｎ枚目のプリント動作時に算出された全トナー予測消費量「Ｃ［ｎ］」が、「Ｃ［ｎ］＝ａ［ｎ］×Ｎ＋ｂ［ｎ］」であるとすると（但し、ａ［ｎ］は任意の正の整数であり、ｂ［ｎ］は、ｂ［ｎ］＜ａ［ｎ］を満足する０または正の整数）、全トナー予測消費量「Ｃ［ｎ］」を、Ｎ個の単位領域に均等に分配するために、全トナー予測消費量「Ｃ［ｎ］」をＮで除算し、その「商」のトナー量「ａ［ｎ］」を、第１〜第Ｎの単位領域に分配する。但し、除算の結果「余り」が生じるとき（すなわち、「ｂ［ｎ］」が「０」でないとき）には、その「余り」に対応するトナー量「ｂ［ｎ］」を、インデックスバッファＢ［ｉ］から順番に「ｂ［ｎ］」個のバッファに対して均等に「１」の値ずつ加算する。従って、「余り」が生じないとき（ｂ［ｎ］＝０）には、第１〜第Ｎの単位領域に対応するＲＡＭ５２の第１〜第ＮバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］に対するトナー予測消費量として、全トナー予測消費量「Ｃ［ｎ］」を「Ｎ」で除算した「商」である「ａ［ｎ］」の値が算出される（ステップＳ１７）。また、全トナー予測消費量「Ｃ［ｎ］」をＮで除算して「余り」が生じるとき（「ｂ［ｎ］」が「０」でないとき）には（ステップＳ１８において「Ｙｅｓ」）、その余りに対応するトナー量「ｂ［ｎ］」を、インデックスバッファＢ［ｉ］から第「ｂ［ｎ］−１」番目のバッファＢ［ｉ＋（ｂ［ｎ］−１）］までの「ｂ［ｎ］」個のバッファにおいて設定されたトナー予測消費量「ＣＢ［ｉ］」〜「ＣＢ［ｉ＋（ｂ［ｎ］−１）］」に対して、それぞれ「１」の値を加算する（ステップＳ１９）。また、「１」が加算されるバッファが第Ｎ番目のバッファに達した場合には、第１バッファＢ［１］に戻り、その第１バッファＢ［１］から順番に「１」が加算される。

すなわち、インデックスバッファＢ［ｉ］およびそのインデックスバッファＢ［ｉ］に連続する「ｂ［ｎ］−１」個のバッファＢ［ｉ］〜Ｂ［ｉ＋ｂ［ｎ］−１］のそれぞれに対するトナー予測消費量として「ａ［ｎ＋１］」が決定され、他のバッファには、トナー予測消費量として、それぞれ、「ａ［ｎ］」が決定される。但し、「Ｎ＜（ｉ＋ｂ［ｎ］−１）」の場合には、バッファＢ［ｉ＋１］〜Ｂ［Ｎ］と、Ｂ［１］〜Ｂ［（ｂ［ｎ］−１）−（Ｎ−ｉ）］に対するトナー予測消費量として「ａ［ｎ］＋１」が決定される。そして、第１〜第ＮのバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］において、すでにトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［Ｎ］」が書き込まれている場合には、書き込まれたトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［Ｎ］」に対して、新たに決定されたトナー予測消費量をそれぞれ加算することによって、第１〜第ＮのバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］におけるそれぞれのトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［Ｎ］」を更新する。以下、説明を容易にするために、Ｎ＜（Ｉ＋ｂ［ｎ］−１）の場合については説明を省略する。

図９は、現像器１３Ｙのトナー予測消費量が設定されるＲＡＭ５２の格納領域の説明図である。ＲＡＭ５２の格納領域には、現像器１３Ｙのために割り当てられた格納領域に第１〜第ＮのバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］が設定されて、ｉ番目のバッファがインデックスバッファＢ［ｉ］に設定されている。プリント開始当初は、現像器１３Ｙの全体において、Ｙ色のトナーが所定の濃度になっており、トナー補給を必要としない状態になっているものとして、第１〜第ＮのバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］には、トナー予測消費量ＣＢ［１］〜ＣＢ［Ｎ］としてそれぞれ「０」が設定されているものとする。このような状態で、第１回目のプリント時におけるＹ色の全トナー予測消費量「Ｃ［１］」として、Ｃ［１］＝ａ［１］×Ｎ＋ｂ［１］が算出されると、インデックスバッファＢ［ｉ］およびそのインデックスバッファＢ［ｉ］に連続する「ｂ［１］−１」個のバッファＢ［ｉ］〜Ｂ［ｉ＋ｂ［１］−１］のそれぞれに対する加算値として「ａ［１］＋１」が決定され、他のバッファに対する加算値として、それぞれ、「ａ［１］」が決定される。そして、決定された加算値を、第１〜第ＮのバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］において既に設定されたトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［Ｎ］」にそれぞれ加算することにより、トナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［Ｎ］」を更新する。

図６のフローチャートに示すように、トナー補給動作のタイミングになるまでは（ステップＳ２１において「Ｎｏ」の場合）、ステップＳ２６に進んで、現像器１３Ｙの回転駆動を停止させることなく、ステップＳ１１に戻り、第ｎ回目のプリント動作における全トナー予測消費量「Ｃ［ｎ］」を算出し、図１０に示すように、算出された全トナー予測消費量「Ｃ［ｎ］（＝ａ［ｎ］×Ｎ＋ｂ［ｎ］）」に基づいて、前記説明と同様にして、第１〜第ＮのバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］に対するトナー予測消費量を「ａ［ｎ］＋１」または「ａ［ｎ］」に決定し、決定されたそれぞれのトナー予測消費量が、各バッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］において既に設定されたトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［Ｎ］」に対して加算することにより、新たなトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［Ｎ］」に更新する。

図６のフローチャートに示すように、第１〜第ＮのバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］のそれぞれ対してトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［Ｎ］」が更新された状態で、所定の周期で実施されるトナーの補給タイミングになると（図６のステップＳ２１において「Ｙｅｓ」の場合）、トナーの補給動作を実施するために、第１〜第ＮのバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］にて更新されたトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［Ｎ］」に基づいて、現像器１３Ｙにおいて給補されるＹ色のトナー補給量が決定される（ステップＳ２２）。

この場合、Ｓ個のトナー移動領域における１つのトナー移動領域に対して設定されたトナー予測消費量に基づいてトナー補給量が決定される。このために、Ｓ個のトナー移動領域のそれぞれに対応する単位領域の個数Ｄが予め設定されており、その個数Ｄに基づいてトナー補給量が決定される。従って、図１１に示すように、インデックスバッファＢｉからＤ個のバッファ（Ｂ［ｉ］〜Ｂ［ｉ−１＋Ｄ］）のそれぞれにおいて設定されたトナー予測消費量「ＣＢ［ｉ］」〜「ＣＢ［ｉ−１＋Ｄ］」の合計が、トナー補給量ＣＴとして算出される。

このようにしてトナー補給量ＣＴが決定されると、決定されたトナー補給量ＣＴが現像器１３Ｙに補給されるようにトナー補給モータ３７Ｙの回転時間が決定されて、その回転時間にわたってトナー補給モータ３７Ｙが回転される。これにより、所定量ＣＴのトナーが現像器１３Ｙに補給される（ステップＳ２３）。なお、トナー補給モータ３７Ｙの回転時間（トナー補給動作の時間）は、トナー補給動作の周期よりも短く設定されている。

トナー補給動作が終了すると、図１２に示すように、トナー補給動作によってトナー補給されたＤ個の単位領域に対応するＤ個のバッファ（Ｂ［ｉ］〜Ｂ［ｉ＋Ｄ−１］）におけるトナー予測消費量「ＣＢ［ｉ］」〜「ＣＢ［ｉ＋Ｄ−１］」をそれぞれ「０」に更新する（ステップＳ２４）。そして、図１２に示すように、トナー予測消費量がそれぞれ「０」に更新されたＤ個のバッファの次の第「ｉ＋Ｄ」番目のバッファＢ［ｉ＋Ｄ］を、新たなインデックスバッファＢ［ｉ］に設定する（ステップＳ２５）。従って、このインデックスバッファは、トナー補給された単位領域に対してトナー搬送方向上流側に位置する単位領域、すなわち、次のトナー補給のタイミングでトナー補給される単位領域に対応している。但し、Ｎ＜「ｉ＋Ｄ」になっている場合には、第「ｉ＋Ｄ−Ｎ」番目のバッファが新たなインデックスバッファＢ［ｉ］になる。

以後、同様にして、トナー補給動作が実施されるタイミングにおいて、インデックスバッファＢ［ｉ］からＤ個のバッファ（Ｂ［ｉ］〜Ｂ［ｉ＋Ｄ−１］）のそれぞれに対して設定されたトナー予測消費量「ＣＢ［ｉ］」〜「ＣＢ［ｉ＋Ｄ−１］」の合計が、トナー補給量ＣＴとして算出されて、トナー補給が実施される毎に、Ｄ個のバッファ（Ｂ［ｉ］〜Ｂ［ｉ−１＋Ｄ］）におけるトナー予測消費量「ＣＢ［ｉ］」〜「ＣＢ［ｉ−１＋Ｄ］」がそれぞれ「０」に更新されるとともに、第「ｉ＋Ｄ」番目のバッファＢ［ｉ＋Ｄ］がインデックスバッファＢ［ｉ］に更新される。

このようにして、ｎ回にわたるプリント動作が終了して、Ｙ色トナーの現像器１３Ｙの駆動が停止されると（ステップＳ２６）、第１〜第ＮのバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］にそれぞれ設定されたトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［Ｎ］」を圧縮して不揮発性メモリ５９に記憶するバックアップ処理が実施される（ステップＳ２７）。この場合には、プリント動作が終了した時点のインデックスバッファＢ［ｉ］を基準として、連続する２つのバッファが１組になるように組み合わせ、組み合わされた２つのバッファ（Ｂ［ｉ］とＢ［ｉ＋１］、Ｂ［ｉ＋２］とＢ［ｉ＋３］、・・・）のそれぞれに対して設定されたトナー予測消費量（「ＣＢ［ｉ］」と「ＣＢ［ｉ＋１］」、「ＣＢ［ｉ＋２］」と「ＣＢ［ｉ＋３］」、・・・）を合算し、それぞれの合算値を１つのバックアップデータ（「ＢＡ［１］」、「ＢＡ［２］」、・・・）として、不揮発性メモリ５９における所定の記憶領域に順番に書き込む。但し、インデックスバッファＢ［ｉ］が、第２〜第ＮバッファＢ［２］〜Ｂ［Ｎ］の場合には、第Ｎ番目のバッファＢ［Ｎ］については、第「Ｎ−１」番目のバッファＢ［Ｎ−１］または第１番目のバッファＢ［１］におけるそれぞれのトナー予測消費量「ＣＢ［Ｎ−１］」または「ＣＢ［１］」と合算されてバックアップデータとされ、以後、第１番目のバッファＢ［１］または第２番目のバッファＢ［２］から２つずつ順番に１組にまとめられて、まとめられたそれぞれのバッファのトナー予測消費量が合算されてバックアップデータとされる。

このバックアップ処理を、図７のサブルーチンに基づいて説明する。バックアップ処理に際して、ＣＰＵ５１は、まず、インデックスバッファＢ［ｉ］になっているバッファの番号「ｉ」を「１」に初期設定するとともに、処理されたバッファ数をカウントするカウンターのカウント値「ｋ」を初期値「１」に設定する（図７のステップＳ３１）。次いで、「ｉ＝Ｎ」、または、「ｉ＝Ｎ−１」になっていないことを確認し（ステップＳ３２において「Ｎｏ」）、インデックスバッファＢ［ｉ］のトナー予測消費量「ＣＢ［ｉ］」と、その次のバッファ［Ｂｉ＋１］のトナー予測消費量「ＣＢ［ｉ＋１］」とを合算してバックアップデータ「ＢＡ［ｋ］」とし（ステップＳ３３）、バックアップデータ「ＢＡ［ｋ］」を不揮発性メモリ５９のアドレスａｄｒ［ｋ］に書き込む（ステップＳ３４）。なお、「ｋ＝１」の場合におけるバックアップデータ「ＢＡ［１］」は、インデックスバッファＢ［ｉ］とその次のバッファＢ［ｉ＋１］のそれぞれのトナー予測消費量「ＣＢ［ｉ］」および「ＣＢ［ｉ＋１］」の合算値であり、その合算値が不揮発性メモリ５９のアドレスａｄｒ［１］に書き込まれる。その後、「ｉ」およびカウント値「ｋ」がインクリメントされ（ステップＳ３５）、カウント値「ｋ」がバッファの個数「Ｎ」に達したかを確認する（ステップＳ３６）。カウント値「ｋ」がバッファの個数「Ｎ」に達した場合には、全てのバッファにおけるトナー予測消費量のバックアップ処理が完了したものとして処理を終了する。カウント値「ｋ」がバッファの個数「Ｎ」に達していない場合には、ステップＳ３２に戻る。

ステップＳ３２において、「ｉ＝Ｎ−１」、または、「ｉ＝Ｎ」になっている場合には（ステップＳ３２において「Ｙｅｓ」）、ステップＳ３７に進み、「ｉ＝Ｎ−１」の場合には、第「Ｎ−１」番目のバッファ［ＢＮ−１］および第「Ｎ」番目のバッファＢ［Ｎ］のトナー予測消費量「ＣＢ［Ｎ−１］」および「ＣＢ［Ｎ］」を合算してバックアップデータＢＡ［ｋ］とし、「ｉ＝Ｎ」の場合には、第Ｎ番目のバッファＢ［Ｎ］および第１番目のバッファＢ［１］のトナー予測消費量「ＣＢ［Ｎ］」および「ＣＢ［１］」を合算してバックアップデータＢＡ［ｋ］とする（ステップＳ３７）。そして、得られたバックアップデータＢＡ［ｋ］を不揮発性メモリ５９のアドレスａｄｒ［ｋ］に書き込む（ステップＳ３８）。その後、「ｉ」が、「ｉ＋１−Ｎ」に更新されるとともに、カウント値「ｋ」がインクリメントされ（ステップＳ３９）、カウント値「ｋ」がバッファの個数「Ｎ」に達したかを確認する（ステップＳ４０）。カウント値「ｋ」がバッファの個数「Ｎ」に達した場合には、全てのバッファにおけるトナー予測消費量のバックアップ処理が完了したものとして処理を終了する。カウント値「ｋ」がバッファの個数「Ｎ」に達していない場合には、第「ｉ＋１−Ｎ＋１」番目（＝第「ｉ＋２−Ｎ」番目）のバッファＢ［ｉ＋２−Ｎ］と第「ｉ＋１−Ｎ＋２」番目（＝第「ｉ＋１−Ｎ」番目）のバッファＢ［ｉ＋１−Ｎ］のトナー予測消費量「ＣＢ［ｉ＋２−Ｎ］」と「ＣＢ［ｉ＋１−Ｎ］」とを加算してバックアップデータ「ＢＡ［ｋ］」とし（ステップＳ４１）、ステップＳ３８に戻って、得られたバックアップデータ「ＢＡ［ｋ］」を不揮発性メモリ５９のアドレスａｄｒ［ｋ］に書き込む。ステップＳ３８〜Ｓ４１の処理は、第Ｎ番目のバッファＢ［Ｎ］までのバックアップ処理が終了したために、第１番目のバッファＢ［１］に戻って２組のバッファを、番号順にトナー予測消費量のバックアップ処理を継続して行うことを示している。カウント値「ｋ」がバッファ数「Ｎ」に達すると（ステップＳ４０において「Ｙｅｓ」）、現像器１３Ｙに関するトナー予測消費量のバックアップ処理は終了する。

従って、バッファ数Ｎが偶数の場合には、「Ｎ／２」個のバックアップデータが、不揮発性メモリにおける「Ｎ／２」個のアドレスａｄｒ［１］〜アドレスａｄｒ［Ｎ／２］に書き込まれ、バッファの個数「Ｎ」が奇数の場合には「（Ｎ／２）＋１」個のバックアップデータが、不揮発性メモリ５９における「（Ｎ／２）＋１」個のアドレスａｄｒ［１］〜アドレスａｄｒ［Ｎ／２＋１］に書き込まれることになる。

なお、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーの現像器１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのそれぞれにおけるトナー予測消費量のバックアップ処理も、Ｙ色のトナーの現像器１３Ｙにおけるトナー予測消費量のバックアップ処理と同様であるが、ＲＡＭ５２におけるＭ、Ｃ、Ｋのトナーのためにそれぞれ割り当てられた異なるバッファ領域が使用されてトナー予測消費量が設定され、Ｍ、Ｃ、Ｋの各トナーの現像器１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのトナー補給制御およびトナー予測消費量のバックアップ処理が同様に行われる。従って、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各トナーのトナー予測消費量に関するそれぞれＭ個のバックアップデータが、不揮発性メモリ５９に書き込まれる。この場合、現像器１３Ｙに関するバックアップデータが書き込まれたアドレスａｄｒ［１］〜ａｄｒ［Ｍ］に連続するアドレスａｄｒ［Ｍ＋１］〜ａｄｒ［４Ｍ］に、現像器１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＫのそれぞれのＭ個のバックアップデータが、順番に書き込まれる。すなわち、現像器１３Ｍに関するＭ個のバックアップデータが、アドレスａｄｒ［Ｍ＋１］〜ａｄｒ［２Ｍ］に順番に書き込まれ、現像器１３Ｃに関するＭ個のバックアップデータが、アドレスａｄｒ［２Ｍ＋１］〜ａｄｒ［３Ｍ］に順番に書き込まれ、現像器１３Ｋに関するＭ個のバックアップデータが、アドレスａｄｒ［３Ｍ＋１］〜ａｄｒ［４Ｍ］に順番に書き込まれる。

図１４に、現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに対してそれぞれ５個ずつ、合計２０個のバックアップデータＢＡ［１］〜ＢＡ［２０］が不揮発性メモリ５９におけるアドレスａｄｒ［１］〜ａｄｒ［２０］に、書き込まれた状態を示している。現像器１３Ｙに関するバックアップデータ「Ｙ−ＢＡ［１］」〜「Ｙ−ＢＡ［５］」のそれぞれがアドレスａｄｒ［１］〜ａｄｒ［５］に書き込まれており、以下、現像器１３Ｍに関するバックアップデータ「Ｍ−ＢＡ［１］」〜「Ｍ−ＢＡ［５］」がアドレスａｄｒ［６］〜ａｄｒ［１０］に、現像器１３Ｃに関するバックアップデータ「Ｃ−ＢＡ［１］」〜「Ｃ−ＢＡ［５］」がアドレスａｄｒ［１１］〜ａｄｒ［１５］に、現像器１３Ｋに関するバックアップデータ「Ｋ−ＢＡ［１］」〜「Ｋ−ＢＡ［５］」がアドレスａｄｒ［１６］〜ａｄｒ［２０］に、それぞれ書き込まれている。

このように、不揮発性メモリ５９に４Ｍ個のバックアップデータが書き込まれた状態では、画像形成装置の電源がオフされても、不揮発性メモリ５９に書き込まれた４Ｍ個のバックアップデータが保持される。従って、図４および図５のフローチャートに示すように、画像形成装置の電源がオンされると（ステップＳ１）、プリント動作が開始される（ステップＳ１１）前に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのそれぞれの現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ毎に、不揮発性メモリ５９のバックアップデータを読み出して（ステップＳ２）、それぞれの現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、読み出されたバックアップデータに基づいて、Ｎ個のバッファのそれぞれにおけるトナー予測消費量が復元される（ステップＳ３）。

図８は、不揮発性メモリ５９における４Ｍ個のアドレスに書き込まれたバックアップデータに基づいてトナー予測消費量を復元する処理を示すフローチャートである。まず、不揮発性メモリ５９におけるアドレスカウンターのカウント値「ｍ」を「１」に初期設定し、現像器毎の処理の終了をカウントするためのカウンターのカウント値「ｓ」を１に設定する（図８のステップＳ５１参照）。次いで、Ｙ色のトナーの現像器１３Ｙに対応するバックアップデータが書き込まれたアドレスａｄｒ［１］〜ａｄｒ［Ｍ］におけるトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［Ｎ］」の復元作業が完了しているかを確認するために、「ｍ＝ｓ×Ｍ」になっているかを調べる（ステップＳ５２）。「ｍ＝ｓ×Ｍ」（ｓ＝１）になっていない場合（ステップＳ５２において「Ｎｏ」）には、現像器１３Ｙに関する復元処理が完了していないものとして、ステップＳ５３に進んで、現像器１３Ｙにおけるトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［Ｎ］」の復元作業を実施するために、アドレスカウンターのカウント値「ｍ」に対応したアドレスａｄｒ［ｍ］のバックアップデータ「ＢＡ［ｍ］」を読み出して、その値が「０」になっているかを確認する。バックアップデータ「ＢＡ［ｍ］」が「０」になっている場合には、不揮発性メモリ５９に対するバックアップデータの書き込み時に、インデックスバッファＢ［ｉ］および次のバッファＢ［ｉ＋１］におけるトナー予測消費量がそれぞれ「０」になっていることから、現像器１３Ｙにおけるトナー補給される直前の第１単位領域およびそのトナー搬送方向上流側に隣接する第２単位領域のいずれもが、トナー補給された状態で循環していることによって、トナー補給を必要としない所定のトナー濃度を維持しており、それらの単位領域よりもトナー搬送方向上流側に位置する全ての単位領域においても、トナー補給された状態で循環することによりトナー補給を必要としない所定のトナー濃度を維持していることは明らかであることから、Ｎ個のバッファにおける第「２ｍ−１」〜第「Ｎ」バッファＢ［２ｍ−１］〜Ｂ［Ｎ］のそれぞれ（ｍ＝１の場合には、第１〜第ＮバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］の全て）に対するトナー予測消費量「ＣＢ［ｍ］」〜「ＣＢ［Ｎ］」を全て「０」として（ステップＳ５４）、第「２ｍ−１」〜第ＮのバッファＢ［２ｍ−１］〜Ｂ［Ｎ］のそれぞれに書き込む（ステップＳ５５）。そして、この場合には、アドレスカウンターのカウント値「ｍ」を「Ｍ」に設定し（ステップＳ５６）、現像器１３Ｙに関する復元処理が完了したものとして、ステップＳ５２に戻る。

これに対して、ステップＳ５３において、バックアップデータ「ＢＡ［ｍ］」が「０」になっていない場合には、第１単位領域および第２単位領域のいずれもが、所定のトナー濃度でないためにトナー補給が必要であるとして、ステップＳ５７に進み、読み出されたバックアップデータ「ＢＡ［ｍ］」を２で除算し（ステップＳ５７）、その「商」（＝ＢＡ［ｍ］／２）を、それぞれ、現像器１３Ｙに対応するＮ個のバッファにおける第「２ｍ−１」番目および第「２ｍ」番目のバッファＢ［２ｍ−１］およびＢ［２ｍ］（ｍ＝１の場合には、第１番および第２番のバッファＢＡ［１］およびＢＡ［２］）のトナー予測消費量「ＣＢ［２ｍ−１］」および「ＣＢ［２ｍ］」とする（ステップＳ５８）。バックアップデータ「ＢＡ［ｍ］」を２で除算して余り「１」がある場合（ステップＳ５９）には、第「２ｍ−１」番目のトナー予測消費量「ＣＢ［２ｍ−１］」に１を加算する（ステップＳ６０）。このようにして、第「２ｍ−１」番目および第「２ｍ」番目のバッファＢ［２ｍ−１］およびＢ［２ｍ］のトナー予測消費量「ＣＢ［２ｍ−１］」および「ＣＢ［２ｍ］」が決定されると、決定されたトナー予測消費量「ＣＢ［２ｍ−１］」および「ＣＢ［２ｍ］」を、第「２ｍ−１」番目および第「２ｍ」番目のバッファＢ［２ｍ−１］およびＢ［２ｍ］に書き込む（ステップＳ６１）。そして、アドレスカウンターのカウント値「ｍ」に「１」をインクリメントして（ステップＳ６２）、ステップＳ５２に戻る。

ステップＳ５２〜Ｓ６２では、前述と同様に、不揮発性メモリ５９におけるアドレス［ｍ］に書き込まれたバックアップデータ「ＢＡ［ｍ］」を読み出して、読み出されたバックアップデータ「ＢＡ［ｍ］」が「０」の場合には、第１〜第ＮのバッファＢ［ｍ］〜Ｂ［Ｎ］の全てのトナー予測消費量「ＣＢ［ｍ］」〜「ＣＢ［Ｎ］」としてそれぞれ「０」を書き込み、バックアップデータ「ＢＡ［ｍ］」が「０」でない場合には、バッファＢ［ｍ］のトナー予測消費量「ＣＢ［ｍ］」として「ＢＡ［ｍ］／２」または「ＢＡ［ｍ］／２＋１」を書き込むとともに、バッファＢ［ｍ＋１］のトナー予測消費量「ＣＢ［ｍ＋１］」として「ＢＡ［１］／２」を書き込む。以後、同様にして、第ＮのバッファＢ［Ｎ］まで、トナー予測消費量「ＣＢ［Ｎ］」を算出して書き込む。

このようにして、現像器１３Ｙに関するバックアップデータ「ＢＡ［１］」〜「ＢＡ［Ｍ］」の全ての復元処理が終了すると、「ｍ＝Ｍ」となり、ステップＳ５２において「Ｙｅｓ」となる。これにより、ステップＳ６３に進み、現像器毎の復元処理の終了をカウントするカウンターのカウント値「ｓ」をインクリメントする。そして、「ｓ＝４Ｍ」であるかを確認し（ステップＳ６４）、ｓ＝４Ｍでない場合（ステップＳ６４において「Ｎｏ」）には、全ての現像器の復元処理が終了していないものとして、ステップＳ５３に進み、前述した現像器１３Ｙにおけるバックアップデータの復元処理と同様にして、現像器１３Ｍに関するバックアップデータの復元処理が実施される。以後、同様にして、現像器１３Ｃおよび１３Ｋに関するバックアップデータの復元処理が実施される。その後、ステップＳ６４においてｓ＝４Ｍになると、全ての現像器のバックアップデータの復元処理は終了する。

ＲＡＭ５２における現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのそれぞれに対応した格納領域の第１〜第ＮのバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］のそれぞれに対して、復元されたトナー予測消費量「ＣＢ［１］〜ＣＢ［Ｎ］」が書き込まれると、前述したように、書き込まれたトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［Ｎ］」に基づく、図５および図６のフローチャートに示す処理によって、トナー補給が実施されることになる。

＜実施例＞
以下、Ｙ色のトナーの現像器１３Ｙにおけるトナーの補給制御の具体例について説明する。なお、Ｙ色のトナーの画像形成ユニット１０の現像器１３Ｙに設けられた現像ローラ１４Ｙの軸方向長さを４００ｍｍ、トナーの補給動作の周期を２秒とする。また、プリンタ１におけるシステム速度は変更可能になっており、システム速度が最も遅く設定された場合には、現像器１３Ｙに流入したトナーが、トナー攪拌スクリュー１９Ｙによって、トナー流入側端部から折り返し端部にまで搬送されて、トナー供給スクリュー１８Ｙによって折り返し端部からトナー流入側端部にまで搬送されるために必要な循環時間Ｔｃは、４０秒になっている。この場合には、トナーの補給動作の１周期の間（２秒間）に、トナーが移動する距離は、４００÷（４０÷２）×２＝４０（ｍｍ）となり、補給されたトナーが、現像ローラ１４Ｙの全長にわたって移動する間に実施されるトナー補給回数Ｓは、４００÷４０＝１０（回）になる。このように、現像器１３Ｙ内におけるトナーの循環速度が最も遅く設定された場合には、トナー補給を１０回にわたって実施すれば、補給されたトナーは、現像ローラ１４Ｙの全長にわたって移動することから、本実施例では、現像器１３Ｙの内部を１０個の単位領域に分割して、ＲＡＭ５２において現像器１３Ｙに対して割り当てられた格納領域における１０個のバッファを、第１〜第１０のバッファＢ［１］〜Ｂ［１０］とし、第１バッファＢ［１］をインデックスバッファとしている。

このような構成において、プリンタ１が通常のシステム速度に設定された場合における現像器１３Ｙ内でのトナーの循環時間Ｔｃを１５秒とすると、トナーの補給動作の１周期の間（２秒間）にトナーが移動する距離は、４００÷（１５÷２）×２＝１０６.６６６・・・（ｍｍ）となり、約１０６.６６７（ｍｍ）になる。このことから、補給されたトナーが、現像ローラ１４Ｙの全長にわたって移動する間に実施されるトナー補給回数Ｓは、４００÷１０６.６６７＝３．７４９９・・・以上、すなわち、４回以上になる。トナー補給回数Ｓを４回とすると、現像器１３Ｙの内部を１０個の単位領域に分割した本実施例では、１回のトナー補給によってトナーが移動する距離は、２．５個の単位領域に対応するが、４回のトナー補給の間に、現像ローラ１４Ｙの全長にわたってトナーが移動するためには、３個の単位領域（Ｄ＝３）が必要になる。このことから、１回のトナー補給によってトナーが移動する距離に対応するトナー移動領域の１つに対して３個の単位領域（Ｄ＝３）を割り当てている。

以下、Ｙ色のトナーの現像器１３Ｙにおいて、３枚の記録シートに対してプリント動作を実施する場合におけるトナー補給制御について説明する。プリント動作が開始されていない状態では、図１５に示すように、各バッファＢ［１］〜Ｂ［１０］においてトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［１０］」は全て「０」になっている。このような状態で、１枚目のプリント動作における原稿画像濃度情報に含まれるドットカウント情報を取得して、取得されたドットカウント情報に基づいて、１枚目のプリント動作において消費されると予測されるＹ色の全トナー予測消費量Ｃ［１］として、例えば「８９２」が算出される（なお、この全トナー予測消費量の値は、便宜的に設定したものであり、実際のトナー量を表すものではない）。この場合には、全トナー予測消費量「８９２」を１０で割った「商」である「８９」が、各バッファＢ［１］〜Ｂ［１０］のそれぞれに対して均等に割り当てられ、「余り」の「２」については、インデックスバッファである第１バッファＢ［１］と、その次の第２バッファＢ［２］の２つのバッファにそれぞれ「１」の値ずつ割り当てられる。従って、第１〜第１０の各バッファＢ［１］〜Ｂ［１０］において設定されるトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［１０］」は、図１６に示すように、第１および第２の各バッファＢ［１］およびＢ［２］のトナー予測消費量「ＣＢ［１］」および「ＣＢ［２］」が、それぞれ「９０」であるのに対して、第３〜第１０の各バッファＢ［３］〜Ｂ［１０］のトナー予測消費量「ＣＢ［３］」〜「ＣＢ［１０］」は、それぞれ「８９」になる。

このような状態で、例えば、２枚目のプリント動作を開始する前にＹ色のトナーの補給タイミングとなると、Ｄ＝３であることから、第１〜第３のバッファＢ［１］〜Ｂ［３］のそれぞれにおいて設定されたトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［３］」の合算値「２６９」が、トナー補給量に決定される。従って、Ｙ色のトナーが現像器１３Ｙに対して「２６９」のトナー量で補給されるように、トナー補給モータ３７Ｙが所定の時間にわたって回転制御される。そして、トナー補給動作が実施されることにより、図１７に示すように、第１〜第３の各バッファＢ［１］〜Ｂ［３］におけるトナー予測消費量を「０」に更新し、第１〜第３バッファＢ［１］〜Ｂ［３］の次のバッファである第４バッファＢ［４］をインデックスバッファに更新する。従って、この時点では、第１〜第１０の各バッファＢ［１］〜Ｂ［１０］に設定されたトナー予測消費量ＣＢ「［１］」〜ＣＢ「［１０］」の合計は「６２３」になる。

その後、２枚目のプリント動作における原稿画像濃度情報であるドットカウント情報を取得して、取得されたドットカウント情報に基づいて、２枚目のプリント動作において消費されるＹ色の全トナー予測消費量「Ｃ［２］」を算出し、第１〜第Ｎの各バッファＢ［１］〜Ｂ［１０］のそれぞれにおけるトナー予測消費量を更新する。例えば、２枚目のプリント動作において消費されるＹ色の全トナー予測消費量が「１０２６」とすると、各バッファＢ［１］〜Ｂ［１０］のそれぞれおいて既に設定されたトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［１０］」に対して「１０２」を均等に加算し、余りの「６」については、インデックスバッファである第４バッファＢ［４］から第９バッファＢ［９］までの６個のバッファのそれぞれのトナー予測消費量「ＣＢ［４］」〜「ＣＢ［９］」に、「１」をさらに加算する。その結果、図１８に示すように、第１〜第３の各バッファＢ［１］〜Ｂ［３］のそれぞれのトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［３］」は「１０２」に更新され、第４〜第９の各バッファＢ［４］〜Ｂ［９］のトナー予測消費量「ＣＢ［４］」〜「ＣＢ［９］」は「１９２」に更新され、第１０のバッファＢ［１０］のトナー予測消費量「ＣＢ［１０］」は「１９１」に更新される。

このようにして、第１〜第１０の各バッファＢ［１］〜Ｂ［１０］におけるトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［１０］」が更新された状態で、３枚目のプリント動作を開始する前の所定のタイミングで、Ｙ色のトナーの補給動作が開始される。この場合、インデックスバッファである第４バッファＢ［４］から３個（＝Ｄ個）のバッファＢ［４］〜Ｂ［６］において設定されたトナー予測消費量の合算値がトナー補給量に決定される。従って、第４〜第６のバッファＢ［４］〜Ｂ［６］のそれぞれにおいて設定されたトナー予測消費量「ＣＢ［４］」〜「ＣＢ［６］」の合計「５７６」がトナー補給量になる。

その後、所定のタイミングでトナー補給動作が実施されると、図１９に示すように、第４〜第６の各バッファＢ［４］〜Ｂ［６］におけるトナー予測消費量「ＣＢ［４］」〜「ＣＢ［６］」を「０」に更新し、トナーが補給された３個のバッファ第４〜第６バッファＢ［４］〜Ｂ［６］の次のバッファである第７バッファＢ［７］をインデックスバッファに設定する。従って、この時点での、第１〜第１０の各バッファＢ［１］〜Ｂ［１０］に設定されたトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［１０］」の合計は「１０７３」になる。

その後、３枚目のプリント動作における原稿画像濃度情報であるドットカウント情報を取得して、取得されたドットカウント情報に基づいて、３枚目のプリント動作において消費されるＹ色の全トナー予測消費量として「１５６３」が算出されると、各バッファＢ［１］〜Ｂ［１０］に設定されたトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［１０］」に対して「１５６」をそれぞれ加算し、余りの「３」については、インデックスバッファである第７バッファＢ［７］から３つのバッファ（第７バッファＢ［７］〜第９バッファＢ［９］）のそれぞれに対して、さらに「１」の値ずつ加算する。その結果、図２０に示すように、第１〜第３の各バッファＢ［１］〜Ｂ［３］のトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［３］」は、「１５６」にそれぞれ更新され、第４〜第９の各バッファＢ［４］〜Ｂ［９］のトナー予測消費量「ＣＢ［４］」〜「ＣＢ［９］」は、「３４９」に更新され、第１０のバッファＢ［１０］のトナー予測消費量「ＣＢ［１０］」は「３４７」に更新される。

このようにして、第１〜第１０の各バッファＢ［１］〜Ｂ［１０］におけるトナー予測消費量が更新されると、所定のタイミングで、Ｙ色のトナーの補給動作が開始される。この場合のトナー補給量は、インデックスバッファから３つのバッファにおいて設定されたトナー予測消費量の合計であることから、第７〜第９のバッファＢ［７］〜Ｂ［９］のそれぞれにおいて設定されたトナー予測消費量「ＣＢ７」〜「ＣＢ９」の合計「１０４７」になる。

その後、所定のタイミングでトナー補給動作が実施されると、図２１に示すように、第７〜第９の各バッファＢ［７］〜Ｂ［１０］におけるトナー予測消費量「ＣＢ［７］」〜「ＣＢ［９］」をそれぞれ「０」に更新し、第７〜第９バッファＢ［７］〜Ｂ［９］の次のバッファである第１０バッファＢ［１０］をインデックスバッファに設定する。従って、この時点での、第１〜第１０の各バッファＢ［１］〜Ｂ［１０］に設定されたトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［１０］」の合計は「１５８９」になる。

このようにして、３枚の記録シートに対するプリント動作が終了して、Ｙ色の現像器１０Ｙの駆動が停止されると、第１〜第１０の各バッファＢ［１］〜Ｂ［１０］に設定されたＹ色のトナー予測消費量を圧縮して、不揮発性メモリ５９に記憶する。この場合には、設定されたインデックスバッファを基準として、２つのバッファずつ、それぞれのバッファにおいて設定されたトナー予測消費量の合計をバックアップデータとして、不揮発性メモリ５９におけるアドレスａｄｒ［１］〜［５］に記憶する。すなわち、３枚の記録シートに対するプリント動作が終了した時点では、第１０バッファＢ［１０］がインデックスバッファとして設定されていることから、図２２に示すように、第１０バッファＢ［１０］と第１バッファＢ［１］とにそれぞれ設定されたＹ色のトナー予測消費量「３４７」および「２５８」の合計「６０５」がＹ色トナーのバックアップデータ「Ｙ−ＢＡ［１］」とされ、以下、順番に、第２バッファＢ［２］と第３バッファＢ［３］とにそれぞれ設定されたトナー予測消費量「２５８」および「２５８」の合計「５１６」がＹ色トナーのバックアップデータ「Ｙ−ＢＡ［２］」、第３バッファＢ［４］と第５バッファＢ［５］とにそれぞれ設定されたトナー予測消費量「１５６」および「１５６」の合計「３１２」がＹ色トナーのバックアップデータ「Ｙ−ＢＡ［３］」、第６バッファＢ［６］と第７バッファＢ［７］とにそれぞれ設定されたトナー予測消費量「１５６」および「０」の合計「１５６」がＹ色トナーのバックアップデータ「Ｙ−ＢＡ［４］」、第８バッファＢ［８］と第９バッファＢ［９］とにそれぞれ設定されたトナー予測消費量「０」および「０」の合計「０」がＹ色トナーのバックアップデータ「Ｙ−ＢＡ［５］」とされ、それぞれのバックアップデータ「Ｙ−ＢＡ［１］」〜「Ｙ−ＢＡ［５］」が、不揮発性メモリ５９のアドレスａｄｒ［１］〜ａｄｒ［５］に書き込まれる。

このようにして、不揮発性メモリ５９にバックアップデータが書き込まれた状態で、画像形成装置の電源がオフされ、その後に、画像形成装置の電源がオンされると、不揮発性メモリ５９のバックアップデータが読み出されて、トナー予測消費量が復元される。この場合には、不揮発性メモリ５９のアドレスａｄｒ［１］に記憶されたＹ色トナーのバックアップデータ「Ｙ−ＢＡ［１］」の値である「６０５」を「２」で除算した「商」である「３０２」を、現像器１３Ｙに対応する１０個のバッファにおける第１バッファＢ［１］および第２バッファＢ［２］のそれぞれに振り分けて、余り「１」を第１バッファＢ［１］に加算することによって、第１バッファＢ［１］におけるトナー予測消費量「ＣＢ［１］」の値を「３０３」に更新する。

以下、同様に、第３バッファＢ［３］および第４バッファＢ［４］のそれぞれに、不揮発性メモリ５９のアドレスａｄｒ［２］に記憶されたＹ色トナーのバックアップデータ「Ｙ−ＢＡ［２］」の値である「５１６」を「２」で除算した「商」である「２５８」が書き込まれる。第５バッファＢ［５］および第６バッファＢ［６］のそれぞれには、不揮発性メモリ５９のアドレスａｄｒ［３］に記憶されたＹ色トナーのバックアップデータ「Ｙ−ＢＡ［３］」の値である「３１２」を「２」で除算した「商」である「１５６」が書き込まれる。第７バッファＢ［７］および第８バッファＢ［８］のそれぞれには、不揮発性メモリ５９のアドレスａｄｒ［４］に記憶されたＹ色トナーのバックアップデータ「Ｙ−ＢＡ［４］」の値である「１５６」を「２」で除算した「商」である「７８」が書き込まれる。第９バッファＢ［９］および第１０バッファＢ［１０］のそれぞれには、不揮発性メモリ５９のアドレスａｄｒ［５］に記憶されたＹ色トナーのバックアップデータ「Ｙ−ＢＡ［５］」の値が「０」であることから、それぞれ「０」が書き込まれる。これにより、図２３に示すように、第１〜第１０の各バッファＮ［１］〜Ｎ［１０］のそれぞれに、トナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［１０］」が復元される。

復元されたトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［１０］」の合計は「１５８９」であり、復元前におけるトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［１０］」の合計と同一になる。しかも、第１〜第１０の各バッファＮ［１］〜Ｎ［１０］における復元されたトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［１０］」の値は、「０」〜「３０３」の範囲であり、復元前のトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［１０］」の値の範囲「０」〜「３４７」との差が小さく、再現性よく復元されている。

以上のように、本実施形態では、所定の周期で補給されるトナー量が、トナー補給の周期の間にトナーが移動する距離に基づいて設定されたトナー移動領域毎に、予測されるトナー予測消費量に基づいて設定されることから、現像器には、トナー移動領域において消費されたトナーに対応する適切な量のトナーが、当該トナー移動領域に補給される。しかも、トナー移動領域毎にトナーが補給されることから、トナー供給ローラのトナー搬送方向に沿ったトナー濃度が局部的に高濃度になるおそれがなく、現像ローラに供給されるトナー濃度を容易に均一化することができる。さらには、現像器内におけるトナー濃度を検出するための濃度センサー等が不要になり、経済性を向上させることができ、また、濃度センサーを配置するためのスペースが不要になることから、スペース効率を向上させることができる。さらには、トナー補給の周期の間にトナーが移動する距離に基づいて設定されたトナー移動領域を、現像器内におけるトナー搬送速度が変更される場合にも対応できるように単位領域に基づいて設定していることから、トナー搬送速度が変更される場合にも容易に対応することができる。単位領域毎に設定されるトナー予測消費量をバックアップする際に、複数の単位領域のトナー予測消費量をまとめて不揮発性メモリの１つのアドレスに書き込む構成であるために、トナー予測消費量をバックアップするための不揮発性メモリの記憶容量を低減することができる。従って、低容量の不揮発性メモリを使用することができ経済性を向上させることができる。

＜変形例＞
上記実施形態では、第ｎ回目のプリント動作時に取得された画像濃度情報に基づいて算出される全トナー予測消費量「Ｃ［ｎ］」が、「Ｃ［ｎ］＝ａ［ｎ］×Ｎ＋ｂ［ｎ］」の場合に（但し、ａ［ｎ］は任意の正の整数であり、ｂ［ｎ］は、ｂ［ｎ］＜ａ［ｎ］を満足する０または正の整数）、全トナー予測消費量「Ｃ［ｎ］」をＮで除算して、その「商」であるａ［ｎ］の値を、第１〜第Ｎの単位領域に分配し、「余り」（すなわち、ｂ［ｎ］が「０」でないとき）が生じるときには、その「余り」に対応するトナー量ｂ［ｎ］を、インデックスバッファＢ［ｉ］から順番に「ｂ［ｎ］」個のバッファに「１」の値ずつ均等に加算する構成であったが、このような構成に限らず、全ての余りｂ［ｎ］を、インデックスバッファＢ［ｉ］にのみ加算するようにしてもよい。

また、第１〜第ＮバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］の全てにおけるトナー予測消費量「ＣＢ［１］」〜「ＣＢ［Ｎ］」を不揮発性メモリ５９にバックアップする際に、２つのトナー予測消費量「ＣＢ［ｍ］」および「ＣＢ［ｍ＋１］」を合算して不揮発性メモリ５９における1つのアドレスにそれぞれ記憶する構成であったが、第１〜第ＮバッファＢ［１］〜Ｂ［Ｎ］の全て）におけるトナー予測消費量ＣＢ［１］〜ＣＢ［Ｎ］のそれぞれを、不揮発性メモリ５９における1つのアドレスにそれぞれ記憶してもよい。この場合には、インデックス領域に設定された単位領域の現像器内における位置に関する情報、すなわち、インデックス領域が何番目の単位領域に対して設定されているかの情報も、不揮発性メモリ５９における1つのアドレスに記憶する必要がある。従って、不揮発性メモリ５９には、Ｎ＋１個のアドレスが必要になる。

さらに、上記実施形態では、所定の周期でトナー補給される構成において、トナー補給動作の間に移動される距離毎に設定されるトナー移動領域を、単位領域に基づいて設定する構成であるために、記録シートの搬送速度が変更される場合にも容易に対応できるようになっているが、このような構成に限らず、記録シートの搬送速度が変更されないような場合には、トナー移動領域を単位領域に基づいて設定する必要はなく、トナー移動領域のそれぞれに対してトナー予測消費量を設定するようにしてもよい。さらに、現像剤は二成分現像剤に限らない。

また、本発明に係る画像形成装置は、タンデム型カラーデジタル複写機に限るものではなく、例えば、回転軸の周囲に４つの現像器を配置し、これら４つの現像器を、順次、感光体ドラムに対向させてフルカラー画像を形成する、いわゆる４サイクル方式の画像形成装置、１つの現像器しか備えていないモノクロ画像形成装置等であってもよい。また、本発明のシート搬送機構は、複写機に限らず、プリンタ、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等にも適用できる。

本発明は、現像器内のトナーを現像ローラによって感光体に供給する画像形成装置において、現像器内のトナー濃度を検出することなく、現像ローラに対して均一なトナー濃度になるようにトナー補給することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例であるタンデム型カラーデジタル複写機の概略構成を示す正面模式図である。 その複写機に設けられた画像形成ユニットの具体的構成を示す正面図である。 本実施形態に係る画像形成装置の制御系のブロック図である。 本実施形態に係るトナー補給制御処理を説明するためのフローチャートである。 本実施形態に係るトナー補給制御処理を説明するためのフローチャートである。 本実施形態に係るトナー補給制御処理を説明するためのフローチャートである。 本実施形態に係るトナー補給制御処理を説明するためのフローチャートである。 本実施形態に係るトナー補給制御処理を説明するためのフローチャートである。 本実施形態に係るトナー補給制御処理においてトナー予測消費量が設定されるＲＡＭの記憶領域の説明図である。 本実施形態に係るトナー補給制御処理においてトナー予測消費量が設定されるＲＡＭの記憶領域の説明図である。 本実施形態に係るトナー補給制御処理においてトナー予測消費量が設定されるＲＡＭの記憶領域の説明図である。 本実施形態に係るトナー補給制御処理においてトナー予測消費量が設定されるＲＡＭの記憶領域の説明図である。 本実施形態に係るトナー補給制御処理においてトナー予測消費量が設定されるＲＡＭの記憶領域および不揮発性メモリの記憶領域の説明図である。 本実施形態に係るトナー補給制御処理においてバックアップデータが書き込まれ不揮発性メモリの説明図である。 本発明の実施例におけるＲＡＭの格納領域に設定されるバッファの説明図である。 本発明の実施例におけるＲＡＭの格納領域に設定されるバッファの説明図である。 本発明の実施例におけるＲＡＭの格納領域に設定されるバッファの説明図である。 本発明の実施例におけるＲＡＭの格納領域に設定されるバッファの説明図である。 本発明の実施例におけるＲＡＭの格納領域に設定されるバッファの説明図である。 本発明の実施例におけるＲＡＭの格納領域に設定されるバッファの説明図である。 本発明の実施例におけるＲＡＭの格納領域に設定されるバッファの説明図である。 本発明の実施例における不揮発性メモリの記憶領域に記憶されたトナー予測消費量の説明図である。 本発明の実施例におけるＲＡＭの格納領域に設定されるバッファの説明図である。

符号の説明

Ａ シート搬送機構
Ｂ 画像プロセス部
Ｃ 画像読取部
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ トナー像形成ユニット
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ 感光体ドラム
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ 現像器
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ 現像ローラ
１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ トナーボトル
１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ サブホッパー
１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ トナー供給スクリュー
１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ トナー攪拌スクリュー
２１ 中間転写ベルト
３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋ トナー補給スクリュー
３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋ トナー補給モータ
５１ ＣＰＵ
５７ トナー予測消費量決定部
５８ 画像濃度解析部
５９ 不揮発性メモリ

Claims (11)

1. トナーを含む２成分の現像剤を担持し感光体表面に形成された静電潜像に現像剤を供給する現像ローラと、該現像ローラの軸方向に沿って現像剤を搬送および供給する第１トナー移送手段と、該第１トナー移送手段による現像剤の搬送方向の下流側端部から上流側端部へ現像剤を循環させる第２トナー移送手段とを有し、前記第１トナー移送手段と前記第２トナー移送手段とによって現像剤が内部を循環する現像器と、
   該現像器の内部における現像剤循環経路にトナーを補給するトナー補給手段と、
   予め設定された所定の周期の補給タイミングで前記トナー補給手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記第１トナー移送手段の現像剤搬送領域を現像剤搬送方向に沿って複数に分割して得られるそれぞれの単位領域毎に、前記現像器内において消費されるトナーの予測値に基づいてトナー予測消費量を決定するトナー予測消費量決定部と、
   前記現像器の内部における現像剤循環経路を前記補給タイミングの１周期の間に現像剤が移動する距離に対して、所定個数の単位領域を割り当てることにより設定された選択領域のトナー予測消費量に基づいてトナー補給量を決定するトナー補給量決定部と、
   前記トナー補給タイミングにおいて、前記トナー補給量決定部にて決定されたトナー補給量だけトナーを補給するように前記トナー補給手段を制御するトナー補給制御部と、
   トナー補給の後に、前記選択領域に割り当てられた単位領域のトナー予測消費量を、前記トナー補給量決定部にて決定されたトナー量分だけ減算処理して、前記選択領域に対して現像剤循環方向の上流側に位置する前記所定個数の単位領域を新たな選択領域に設定するトナー予測消費量更新手段と、
   を備え、
   前記トナー予測消費量決定部は、前記単位領域のそれぞれに対して決定された前記トナー予測消費量を、バッファメモリがシリアル接続されたメモリにおけるそれぞれのバッファメモリに格納することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナー予測消費量決定部は、画像形成動作毎に消費されると予測される全トナー予測消費量を、前記単位領域のそれぞれに対して等しくなるように分配した場合に得られるトナー量に基づいて、前記単位領域のそれぞれに対する前記トナー予測消費量を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像器内における現像剤の循環速度が変更可能になっており、
   前記単位領域は、前記現像器内における現像剤の循環速度が最も遅くなるように変更された場合における前記補給タイミングの１周期の間にトナーが移動する距離に対応するように設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、
   前記バッファメモリのそれぞれに格納された前記トナー予測消費量を、所定のタイミングで不揮発性メモリに記憶させる記憶制御部と、
   電源がオンされた時点で、前記不揮発性メモリに記憶されたトナー予測消費量に基づいて、全てのバッファメモリのそれぞれに対する前記トナー予測消費量を復元するトナー予測消費量復元部と、をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記記憶制御部は、前記現像器が停止されたタイミングで前記トナー予測消費量を前記不揮発性メモリに記憶させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記トナー予測消費量決定部は、前記選択領域に対して複数の前記単位領域が割り当てられる場合に、当該選択領域において現像剤循環方向の最も下流側に位置する単位領域に対応するバッファメモリをインデックスバッファに設定し、
   前記記憶制御部は、該インデックスバッファから順番に、２以上の所定数のバッファメモリずつ組み合わせて、各組における前記トナー予測消費量の合計を前記不揮発性メモリにおける１つのアドレスにそれぞれ記憶させることを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
7. 前記トナー予測消費量決定部は、前記選択領域に対して前記単位領域が複数割り当てられる場合に、当該選択領域において前記現像剤循環方向の最も下流側に位置する単位領域に対応するバッファメモリをインデックスバッファに設定し、
   前記記憶制御部は、該インデックスバッファに対応する前記単位領域の前記現像器内の位置に関する情報と、全てのバッファメモリにおいてそれぞれ設定されたトナー予測消費量とを、前記不揮発性メモリにおけるそれぞれのアドレスに記憶させることを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
8. 前記トナー予測消費量決定部は、１回の画像形成動作によって消費されると予測される全トナー予測消費量を前記単位領域の個数で除算した場合に得られるトナー量を、前記バッファメモリの全てにおいて格納されたトナー予測消費量に対してそれぞれ加算し、「余り」が生じる場合には、さらに、前記インデックスバッファから、「余り」に対応した個数のバッファメモリのトナー予測消費量に「１」の値ずつ加算することを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
9. 前記トナー予測消費量決定部は、１回の画像形成動作によって消費されると予測される全トナー予測消費量を前記単位領域の個数で除算した場合に得られるトナー量を、前記バッファメモリの全てにおいて格納されたトナー予測消費量に対してそれぞれ加算し、「余り」が生じる場合には、さらに、前記インデックスバッファのトナー予測消費量に対してのみ、「余り」に対応するトナー量の全てを加算することを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
10. 前記トナー予測消費量決定部は、１回の画像形成動作によって消費されると予測される全トナー予測消費量を、前記静電潜像を形成するための画像情報に含まれるドットカウント情報に基づいて算出することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記トナー補給手段は、前記現像器の内部における前記第１トナー移送手段の搬送方向の下流側端部近傍にトナーを補給することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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