JP6205940B2 - 補給機構の異常診断装置、画像形成装置及び補給機構の異常診断プログラム - Google Patents

Description

本発明は、補給機構の異常診断装置、画像形成装置及び補給機構の異常診断プログラムに関する。

特許文献１には、補給スクリューの積算回転数が所定の値に達していない状態で、濃度検知手段によって検知したトナー濃度が所定のリミット値（Ｌ１）よりも小さくなった際に、トナー補給装置の故障と判断する構成が開示されている。

特許第４８２７３３３号公報

本発明は、補給機構の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に診断することを目的とする。

本発明の請求項１記載の補給機構の異常診断装置は、出力画像のピクセルカウント累積値、及び、トナーを含む現像剤を現像部に補給する補給機構による現像剤補給時間に基づいて、前記補給機構に異常の可能性があると推定する推定手段と、該推定手段により、前記補給機構に異常の可能性があることが推定された場合、前記補給機構の異常の有無を診断する診断手段と、を備えている。

本発明の請求項２記載の補給機構の異常診断装置は、請求項１記載の補給機構の異常診断装置において、前記推定手段は、前記現像剤補給時間が、該現像剤補給時間に対する前記ピクセルカウント累積値の許容範囲外となる回数を数え、該回数が予め定められた閾値に達した場合、前記補給機構に異常の可能性があると推定する。

本発明の請求項３記載の補給機構の異常診断装置は、請求項２記載の補給機構の異常診断装置において、前記推定手段は、前記現像剤補給時間が、該現像剤補給時間に対する前記ピクセルカウント累積値の許容範囲内の場合、前記回数を初期状態にする。

本発明の請求項４記載の補給機構の異常診断装置は、請求項１〜３何れか１項記載の補給機構の異常診断装置において、前記診断手段は、前記現像部に補給される現像剤を収容する収容部内の現像剤の残量が、予め定められた最少残量よりも多い場合であって、前記現像部内のトナー濃度を測定するトナー濃度測定手段の測定結果と前記ピクセルカウント累積値及び前記現像剤補給時間に応じて決められる目標値との差が前記ピクセルカウント累積値及び前記現像剤補給時間に応じて決められる乖離値を超えていること、及び、記録媒体当たりの前記出力画像の平均ピクセルカウント値が予め定められたピクセルカウント値を超えていること、の条件を充足する充足回数を数え、該充足回数が予め定められた閾値に達したとき、前記補給機構に異常があると診断する。

本発明の請求項５記載のトナー補給機構の異常診断装置は、請求項１〜３何れか１項記載のトナー補給機構の異常診断装置において、前記診断手段は、前記現像部に補給される現像剤を収容する収容部内の現像剤の残量が、予め定められた最少残量よりも多い場合であって、前記現像部内のトナー濃度を測定するトナー濃度測定手段の測定結果と前記ピクセルカウント累積値及び前記現像剤補給時間に応じて決められる目標値との差が前記ピクセルカウント累積値及び前記現像剤補給時間に応じて決められる乖離値を超えていること、の条件を充足する充足回数を数え、該充足回数が予め定められた閾値に達したとき、前記補給機構に異常があると診断する。

本発明の請求項６記載のトナー補給機構の異常診断装置は、請求項４又は５記載の補給機構の異常診断装置において、前記診断手段は、前記現像部に補給される現像剤を収容する収容部内の現像剤の残量が、予め定められた最少残量よりも多い場合であって、記録媒体毎に平均像密度に応じた複数のカテゴリに分類し、カテゴリ毎に、前記トナー濃度測定手段の測定結果と前記ピクセルカウント累積値及び前記現像剤補給時間に応じて決められる目標値との差の平均値であるカテゴリ平均値と、前記複数のカテゴリのうち予め定められた１のカテゴリの前記平均値に対する他のカテゴリの前記平均値との差であるカテゴリ平均値の差と、を求め、前記他のカテゴリのうち相対的に平均像密度の大きいカテゴリに対して、前記カテゴリ平均値の差が予め定められた閾値以下の場合、前記複数のカテゴリのうち相対的に平均像密度の小さいカテゴリに対して、前記カテゴリ平均値が予め定められた閾値以下となることを充足する充足回数を数え、前記充足回数が予め定められた閾値に達したとき、前記補給機構に異常があると診断する。

本発明の請求項７記載のトナー補給機構の異常診断装置は、請求項４〜６何れか１項記載の補給機構の異常診断装置において、前記診断手段は、前記条件を充足しない場合、前記充足回数を初期状態にする。

本発明の請求項８記載の画像形成装置は、前記現像部と、前記補給機構と、該補給機構の異常診断を行う請求項１〜７何れか１項記載の補給機構の異常診断装置と、前記現像部から供給される現像剤を用いて、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記補給機構の異常診断の結果、少なくとも異常があることを報知する報知手段と、を備えている。

本発明の請求項９記載の補給機構の異常診断プログラムは、コンピュータを、請求項１〜７の何れか１項記載の推定手段、及び、請求項１〜７の何れか１項記載の診断手段、として機能させる。

本発明の請求項１の補給機構の異常診断装置によれば、出力画像のピクセルカウント累積値と現像剤補給時間との相関に基づかないで異常診断するものと比べて、補給機構の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に診断することができる。

本発明の請求項２の補給機構の異常診断装置によれば、現像剤補給時間が、現像剤補給時間に対するピクセルカウント累積値の許容範囲外となる回数を数え、該回数が予め定められた閾値に達した場合、補給機構に異常の可能性があると推定しない場合に比べて、補給機構の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に診断することができる。

本発明の請求項３の補給機構の異常診断装置によれば、現像剤補給時間が、現像剤補給時間に対するピクセルカウント累積値の許容範囲内の場合、許容範囲外となる回数を初期状態にしない場合に比べて、補給機構の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に診断することができる。

本発明の請求項４の補給機構の異常診断装置によれば、請求項４の診断手段を有しない場合に比べて、補給機構の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に診断することができる。

本発明の請求項５の補給機構の異常診断装置によれば、請求項５の診断手段を有しない場合に比べて、補給機構の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に診断することができる。

本発明の請求項６の補給機構の異常診断装置によれば、請求項６の診断手段を有しない場合に比べて、補給機構の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に診断することができる。

本発明の請求項７の補給機構の異常診断装置によれば、請求項４〜６の条件を充足しないときに充足回数を初期状態にしない場合に比べて、補給機構の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に診断することができる。

本発明の請求項８の画像形成装置によれば、出力画像のピクセルカウント累積値と現像剤補給時間との相関に基づかないで異常診断するものと比べて、出力画像のピクセルカウント累積値と現像剤補給時間との相関に基づいた補給機構の異常診断の結果、少なくとも異常があることを報知することができる。

本発明の請求項９の補給機構の異常診断プログラムによれば、コンピュータを、請求項１〜７何れか記載の推定手段、又は請求項１〜７何れか記載の判断手段として機能させることができる。

第１の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 第１の実施の形態に係る画像形成装置を構成する補給機構の構成を示す概略図である。 第１の実施の形態に係る制御部と画像形成装置の各部との関係を示す制御ブロック図である。 第１の実施の形態に係るピクセルカウント累積値Ｘに対する現像剤補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｕ及び下限Ｙ_Ｌと、求められたピクセルカウント累積値Ｘに対する現像剤補給時間Ｙの推移の一例と、を示すグラフである。 第１の実施の形態に係る補給機構の異常状態推定方法のフロー図である。 第１の実施の形態に係る補給機構の異常診断方法のフロー図である。 第１の実施の形態の変形例に係る補給機構の異常診断方法のフロー図である。 第２の実施の形態に係る補給機構の異常診断方法のフロー図である。 第２の実施の形態に係る補給機構の異常診断方法で用いる平均像密度とカテゴリ毎の濃度平均の関係を示す表である。

≪第１の実施の形態≫
本発明の実施の形態の一例を、図面に基づき説明する。まず、画像形成装置の全体構成及び動作を説明し、次いで、本実施の形態の要部について説明することとする。なお、以下の説明では、図１に矢印Ｈで示す方向を装置高さ方向、図１に矢印Ｗで示す方向の装置幅方向とする。また、装置高さ方向及び装置幅方向のそれぞれに直交する方向（適宜矢印Ｄで示す）を装置奥行き方向とする。

＜画像形成装置の全体構成＞
《全体》
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１０を正面側から見た全体構成を示す概略図である。この図に示される如く、画像形成装置１０は、画像形成部８と、制御部２４と、を含んで構成されている。ここで、制御部２４は、後述する補給機構２２の異常診断装置及びコンピュータの一例である。

画像形成部８は、媒体収容部１２と、トナー画像形成部１４と、搬送部１６と、定着装置１８と、排出部２０と、補給機構２２と、を備えている。画像形成部８は、後述する記録媒体Ｐに画像を形成するようになっている。制御部２４は、画像形成装置１０の各部の動作を制御するようになっている。

《画像形成部》
〔トナー画像形成部〕
トナー画像形成部１４は、露光装置３０と、画像形成ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋと、中間転写ユニット５０と、を備えている。ここで、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）は、トナー色の一例である。

また、画像形成ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋにおいては、用いられるトナー以外はほぼ同様の構成である。そこで、図１では、画像形成ユニット４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを構成する各部の符号が省略されている。

〈露光装置〉
露光装置３０は、画像形成装置１０を正面から見て、ほぼ中央の領域に配置されている。露光装置３０は、制御部２４から送られる画像信号に基づいて光ビームを出射し、後述する各感光体ドラム４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋの外周面に静電潜像を形成するようになっている。制御部２４から送られる画像信号とは、後述する画像処理部２４６で処理される画像信号をいう。ここで、感光体ドラム４２とは、像保持体の一例である。

露光装置３０から出射される光ビームは、各感光体ドラム４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋの外周面に同じ光量で入射するようになっている。そして、この光ビームは、各感光体ドラム４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋの外周面の主走査方向及び副走査方向に、上記画像信号に基づいて静電潜像（上記光ビームの１ドットを上記各方向に並べた潜像）を形成するようになっている。ここで、主走査方向とは、各感光体ドラム４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋにおける自軸方向をいう。副走査方向とは、この自軸方向に直交する方向をいう。

〈画像形成ユニット〉
画像形成ユニット４０Ｙは、感光体ドラム４２Ｙと、帯電装置４４Ｙと、現像装置４６Ｙと、除去装置４８Ｙと、を有している。同じように、画像形成ユニット４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは、各色に対応するように、感光体ドラム４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋと、帯電装置４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋと、現像装置４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋと、除去装置４８Ｍ、４８Ｃ、４８Ｋと、を有している。以降の説明では、画像形成ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ及びこれらを構成する各部材について、トナー色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）毎の区別が不要な場合は添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。ここで、現像装置４６とは、現像部の一例である。

各画像形成ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋでは、各感光体ドラム４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋの外周面にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成するようになっている。また、画像形成ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは、全体として、装置幅方向に対して各ユニットが傾斜して並んだ状態で配置されている（図１参照）。

（感光体ドラム）
感光体ドラム４２は、図１に示されるように、円筒状に形成され、駆動手段（図示省略）によって自軸周り（矢印Ｒ１方向（図１参照））に回転駆動されるようになっている。感光体ドラム４２は、アルミ製の基材と、この基材上に、下引き層、電荷発生層及び電荷輸送層の順で形成された感光層（図示省略）と、を備えている。

（帯電装置）
帯電装置４４は、図１に示されるように、感光体ドラム４２の自軸方向（装置奥行き方向）に沿って配置されている。帯電装置４４は、帯電ロール４４０と、クリーニングロール４５０と、を備えている。帯電ロール４４０の軸（図示省略）には、感光体ドラム４２の外周面を帯電させるために必要な電圧が印加されるようになっている。そして、帯電ロール４４０は、感光体ドラム４２の外周面を負極性に帯電させるようになっている。クリーニングロール４５０は、帯電ロール４４０の外周面に付着したトナー、紙粉、埃等を除去するようになっている。

（現像装置）
現像装置４６は、図１に示されるように、感光体ドラム４２の自軸方向に沿って配置されている。現像装置４６は、感光体ドラム４２の外周面へトナーを供給するトナー供給体４６Ａと、トナー供給体４６ＡへトナーＴ及びキャリアＣＡを含む現像剤Ｇを搬送する複数の搬送部材４６Ｂと、現像装置４６内のトナーＴの濃度を検出するトナー濃度センサ６０と、を備えている。現像装置４６は、トナーＴで感光体ドラム４２の外周面に形成された静電潜像をトナー画像として現像することで、感光体ドラム４２の外周面にトナー画像を形成するようになっている。また、現像装置４６は、補給機構２２（図２参照）から、現像剤Ｇが補充されるようになっている。ここで、現像装置４６は、現像部の一例である。また、トナー濃度センサ６０は、トナー濃度測定手段の一例である。

トナー濃度センサ６０は、トナーＴとキャリアＣＡとを含む現像剤Ｇの透磁率がそのトナー濃度に応じて変化することを利用し、現像装置４６内の現像剤Ｇの透磁率を検出し、検出結果に基づいてトナー濃度を算出するようになっている。

（除去装置）
除去装置４８は、感光体ドラム４２の自軸方向に沿って配置され、感光体ドラム４２の外周面に接触するブレード４８Ａを備えている。ブレード４８Ａは、後述する中間転写ベルト５２に１次転写されずに、感光体ドラム４２の外周面に残留したトナー（１次転写残りトナー）、紙粉、埃等を、感光体ドラム４２の外周面から除去するようになっている。

〈中間転写ユニット〉
中間転写ユニット５０は、中間転写ベルト５２と、複数（４つ）の１次転写ロール５４と、対向ロール５６と、２次転写ロール５８と、を備えている。

中間転写ベルト５２は、無端状のベルトである。複数（４つ）の１次転写ロール５４及び対向ロール５６は、中間転写ベルト５２の内周面に接触するように配置されている（図１参照）。４つの１次転写ロール５４は、中間転写ベルト５２を挟んで、各感光体ドラム４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋに対し１つずつ対向するように配置されている。１次転写ロール５４は、１次転写に必要な電圧が印加されることにより、各感光体ドラム４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋの外周面に形成されたトナー画像を、中間転写ベルト５２の外周面に１次転写させるようになっている。

２次転写ロール５８は、中間転写ベルト５２を挟んで、対向ロール５６に対向するように配置されている。２次転写ロール５８は、２次転写に必要な電圧が印加されることにより、中間転写ベルト５２の外周面に１次転写されたトナー画像を、記録媒体Ｐに２次転写させるようになっている。

〔補給機構〕
補給機構２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、現像剤Ｇを現像装置４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋへ補給する機能を有する。以降の説明では、補給機構２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ及びこれらを構成する各部材について、トナー色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）毎の区別が不要な場合は添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。

図２は、補給機構２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの構成を示す概略図である。補給機構２２Ｙは、現像剤収容部２２０Ｙと、現像剤輸送部２２２Ｙと、を備えている。現像剤輸送部２２２Ｙの一端側には、開口部２２４Ｙが形成されている。補給機構２２Ｙは、現像剤収容部２２０Ｙに収容された現像剤Ｇを開口部２２４Ｙから現像剤輸送部２２２Ｙにより輸送させて、現像剤Ｇを現像装置４６Ｙに補給する機能を有する。ここで、現像剤収容部２２０は、収容部の一例である。

現像剤収容部２２０Ｙ、２２０Ｍ、２２０Ｃ、２２０Ｋは、装置幅方向に対して並んだ状態で、中間転写ユニット５０の上方に、配置されている（図１参照）。そして、現像剤収容部２２０には、現像装置４６に補充するための現像剤Ｇが収容されている。

現像剤輸送部２２２は、現像剤収容部２２０と、現像剤収容部２２０の下方に配置された現像装置４６と、を接続している。現像剤輸送部２２２は、開口部２２４を介して、現像装置４６に接続されている。そして、現像剤輸送部２２２は、現像剤収容部２２０に収容された現像剤Ｇを現像装置４６へ輸送するようになっている。

なお、現像剤輸送部２２２Ｍ、２２２Ｃ、２２２Ｋは、図２に示されるように、それぞれが接続される現像剤収容部２２０Ｍ、２２０Ｃ、２２０Ｋと現像装置４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋとの配置の関係から、屈曲した形状となっている。そして、現像剤輸送部２２２Ｍ、２２２Ｃ、２２２Ｋのうち装置幅方向に沿った部分には、オーガ２２０Ｍ１、２２０Ｃ１、２２０Ｋ１が設けられている。これにより、現像剤輸送部２２２Ｍ、２２２Ｃ、２２２Ｋでは、現像剤収容部２２０Ｍ、２２０Ｃ、２２０Ｋから流入された現像剤Ｇが、現像剤輸送部２２２Ｍ、２２２Ｃ、２２２Ｋの屈曲した部位まで輸送されるようになっている。また、現像剤輸送部２２２Ｍ、２２２Ｃ、２２２Ｋは、その装置高さ方向に沿った部分で、重力により、屈曲した部位まで輸送された現像剤Ｇを開口部２２４Ｍ、２２４Ｃ、２２４Ｋへ輸送するようになっている。

一方、現像剤輸送部２２２Ｙは、装置高さ方向に沿った、ほぼ真っ直ぐな形状となっている。このため、現像剤輸送部２２２Ｙは、重力により、現像剤Ｇを開口部２２４Ｙへ輸送するようになっている。

補給機構２２は、制御部２４により現像剤Ｇを現像装置４６に補給するように命令を受けると、現像剤収容部２２０内のアジテーター２２０Ｙ２、２２０Ｍ２、２２０Ｃ２、２２０Ｋ２が、モーター（図示省略）により駆動されるようになっている。そして、補給機構２２は、上記モーターが駆動している間、予め定められた補給速度で、現像装置４６に現像剤Ｇを補給する補給動作を行うようになっている。補給速度とは、現像剤収容部２２０から補給機構２２によって現像装置４６に補給される、単位時間当たりの現像剤Ｇの量をいう。なお、現像剤収容部２２０は、画像形成装置１０本体に取り換え可能とされている。

〔搬送部〕
搬送部１６は、送出ロール１６Ａと、複数の搬送ロール対１６Ｂと、反転搬送部１６Ｄと、後述する排出ロール１６Ｅと、を備えている。送出ロール１６Ａは、媒体収容部１２に収容された記録媒体Ｐを、排出ロール１６Ａよりも記録媒体Ｐの搬送方向下流側へ送り出すようになっている。複数の搬送ロール対１６Ｂは、送出ロール１６Ａにより送り出された記録媒体Ｐが搬送される搬送路１６Ｃに沿って配置されている。そして、複数の搬送ロール対１６Ｂは、送出ロール１６Ａによって送り出された記録媒体Ｐを対向ロール５６と２次転写ロール５８との対向位置（２次転写位置Ｔ２（図１参照））へ搬送するようになっている。

また、搬送部１６には、記録媒体Ｐの両面に画像形成を行うことができるように、記録媒体Ｐの表裏を反転させて搬送させる反転搬送部１６Ｄが設けられている。反転搬送部１６Ｄは、画像形成装置１０を正面側から見て、搬送路１６Ｃを挟んで中間転写ユニット５０の反対側に設けられている。反転搬送部１６Ｄは、表面にトナー画像が定着された記録媒体Ｐをスイッチバックさせる。その後、反転搬送部１６Ｄは、記録媒体Ｐの裏面が中間転写ベルト５２の外周面に対向するように、記録媒体Ｐを、２次転写位置Ｔ２に搬送させるようになっている。

〔定着装置〕
定着装置１８は、定着ロール１８Ａと、加圧ロール１８Ｂと、を備えている。定着装置１８は、２次転写位置Ｔ２に対し、記録媒体Ｐの搬送方向下流側に配置されている（図１参照）。定着装置１８は、記録媒体Ｐに２次転写されたトナー画像を、記録媒体Ｐに定着させるようになっている。定着ロール１８Ａは、記録媒体Ｐにおけるトナー画像が転写された側に配置され、その内周面側にハロゲンヒータ（図示省略）が配置されている。加圧ロール１８Ｂは、搬送路１６Ｃを搬送され、定着ロール１８Ａとの対向位置Ｔ３（図１参照）を通過する記録媒体Ｐを、定着ロール１８Ａに向けて加圧するようになっている。

〔排出部〕
排出部２０は、定着装置１８よりも記録媒体Ｐの搬送方向下流側であって、画像形成装置１０本体の外側上面の一部に、形成されている。トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、搬送路１６Ｃにおける定着装置１８と排出部２０との間の部位に設けられた排出ロール１６Ｅによって、排出部２０に排出されるようになっている。

《制御部》
制御部２４は、前述のとおり、画像形成装置１０の各部の動作を制御するようになっている。図３は、制御部２４と画像形成装置１０の各部との関係を示す制御ブロック図である。制御部２４は、操作表示部２４０、画像処理部２４６、画像記憶部２４４、画像形成部８及び記憶部２４８に、バス２５０を介して接続されている。

操作表示部２４０（図１では図示省略）は、画像形成装置１０本体の外装の一部に設けられ、画像成形装置１０の状態（例えば、紙ジャム等が発生していること）を表示できるようになっている。また、紙ジャム処理等が終了した後、その情報をバス２５０を介して制御部２４に送信できるようになっている。なお、操作表示部２４０は、後述する補給機構２２の異常診断の結果、異常があることを表示（報知）できるようになっている。ここで、操作表示部２４０は、報知手段の一例である。

制御部２４は、外部のＰＣ（図示省略）等から画像記憶部２４４に送信された画像信号を、画像処理部２４６に処理させるようになっている。さらに、制御部２４は、画像処理部２４６で処理された画像信号に基づいて、画像形成部８を動作させるようになっている。

記憶部２４８には、画像形成装置１０を動作させるためのプログラム、補給機構２２の制御プログラム等が予め記憶されている。また、記憶部２４８は、制御部２４が処理した情報がバス２５０を介して送信され、その都度記憶できるようになっている。なお、制御部２０及び記憶部２４８に記憶された補給機構２２の異常診断プログラム３００は、本実施の形態の要部であるため、後述する。

＜画像形成装置の動作＞
次に、画像形成装置１０における動作について、図１を参照しつつ説明する。

制御部２４は、画像記憶部２４４に画像信号が送信されると、画像形成装置１０を作動させる。制御部２４は、この画像信号を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像データに変換する。そして、これらの各色の画像データは、露光装置３０に出力される。

続いて、露光装置３０から各色の画像データに応じて出射された光は、帯電装置４４により帯電された感光体ドラム４２の外周面に入射される。そして、各感光体ドラム４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋの外周面には、各色の画像データに対応した静電潜像が形成される。

さらに、各感光体ドラム４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋの外周面に形成された静電潜像は、各現像装置４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋによって、各色のトナー画像として現像される。

そして、各感光体ドラム４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋの外周面の各色のトナー画像は、これらの外周面が対向する各色ごとに設けられた１次転写ロール５４によって、中間転写ベルト５２の外周面に１次転写される。

一方、記録媒体Ｐは、中間転写ベルト５２の外周面であってトナー画像が１次転写された部位が、周回移動することで２次転写位置Ｔ２に到達するタイミングに合わせるように、媒体収容部１２から送り出され、２次転写位置Ｔ２へ搬送される。そして、２次転写位置Ｔ２に搬送されて通過する記録媒体Ｐには、中間転写ベルト５２の外周面に１次転写されたトナー画像が２次転写される。

続いて、トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置１８に向けて搬送される。定着装置１８では、トナー画像が、定着ロール１８Ａ及び加圧ロール１８Ｂによって加熱、加圧されて、記録媒体Ｐに定着される。

トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、排出部２０に排出され、画像形成動作が終了する。

なお、記録媒体Ｐの両面に画像を形成する場合は、図１に示すように、記録媒体Ｐは、定着装置１８で表面にトナー画像が定着された後、反転搬送部１６Ｄに搬送される。そして、表面にトナー画像が定着された記録媒体Ｐは、反転搬送部１６Ｄでスイッチバックされる。その後、記録媒体Ｐは、２次転写位置Ｔ２で裏面にトナー画像が２次転写され、更に定着装置１８で２次転写されたトナー画像が定着される。最後に、両面にトナー画像が定着された記録媒体Ｐは、排出部２０に排出され、画像形成動作が終了する。

＜要部の構成＞
次に、補給機構２２の異常診断装置としての制御部２４の構成について、説明する。まず、推定手段としての制御部２４の構成について、図４及び５に基づいて説明する。次に、診断手段としての制御部２４の構成について、図６に基づいて説明する。

《推定手段としての制御部》
図４は、本実施の形態に係るピクセルカウント累積値Ｘに対する現像剤補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｕ及び下限Ｙ_Ｌと、求められたピクセルカウント累積値Ｘに対する現像剤補給時間Ｙの推移の一例と、を示すグラフである。図５は、本実施の形態に係る補給機構２２の異常状態推定方法のフロー図である。なお、制御部２４は、後述する補給機構２２の異常診断プログラム３００を用いて、補給機構２２の異常状態を診断するようになっている。

制御部２４は、出力画像のピクセルカウント累積値Ｘと現像剤補給時間Ｙとの相関から、補給機構２２の異常状態を診断するようになっている。具体的には、制御部２４は、この相関から、補給機構２２に異常の可能性があると推定するようになっている。さらに、制御部２４は、補給機構２２に異常の可能性があると推定した場合には、補給機構２２の異常の有無を診断するようになっている。なお、制御部２４は、画像形成装置１０によるそれぞれの記録媒体Ｐに画像形成動作が行われる度に（画像形成動作が行われる前に）、この診断をするようになっている。ここで、制御部２４とは、推定手段の一例である。また、制御部２４とは、診断手段の一例である。

出力画像のピクセルカウント累積値Ｘ（以下、累積値Ｘとする。）とは、過去のピクセルカウント値の累積値である。つまり、累積値Ｘは、過去の画像データに基づいて求められる、現像装置４６のトナーＴの総使用量に関連する値である。なお、１ピクセルとは、制御部２４から出力される画像データに基づいて、露光装置３０により感光体ドラム４２の外周面に入射される光ビームの１ドットのことをいう。例えば、主走査方向及び副走査方向において６００ｄｐｉ相当の出力画像の場合、露光装置３０は、感光体ドラム４２の外周面の約４２×６０μｍ^２相当の領域に対し、１ドットの光ビームを出射する。そして、ピクセルカウント値とは、１枚の記録媒体Ｐに画像形成を行う場合に、露光装置３０により感光体ドラム４２の外周面に入射される光ビームのピクセル数をいう。なお、１枚の記録媒体Ｐとは、Ａ４サイズの記録媒体Ｐに換算して数えられる。

また、現像剤補給時間Ｙ（以下、補給時間Ｙとする。）とは、現像剤収容部２２０に収容された現像剤Ｇを現像装置４６に補給させるために、過去に、補給機構２２が補給動作を行った累積時間（アジテーター２２０が駆動された累積時間）である。つまり、補給時間Ｙとは、過去に補給機構２２から現像装置４６に補給された総補給量である。なお、補給時間Ｙは、タイマー２４２（図３参照）によって計測され、記憶部２４８に記憶されるようになっている。

制御部２４は、常時、累積値Ｘ、補給時間Ｙのデータ及び画像形成を行った記録媒体Ｐの枚数を記憶部２４８に書き換えて記憶させるようになっている。そして、制御部２４は、次に補給機構２２の異常診断を行う場合、記憶部２４８に記憶された累積値Ｘ及び補給時間Ｙのデータを、記憶部２４６から読み出して、この診断を行うようになっている。

制御部２４は、補給機構２２の異常診断を行う場合、記憶部２４６から読み出した累積値Ｘ及び補給時間Ｙのデータから、累積値Ｘに対する補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｕ及び下限Ｙ_Ｌを求めるようになっている。そして、制御部２４は、累積値Ｘに対する補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｕ及び下限Ｙ_Ｌを、それぞれ式（１）及び式（２）によって、求めるようになっている。なお、式（１）及び式（２）は、補給機構２２の異常診断プログラム３００の一部として、記憶部２４６に記憶されている。

制御部２４は、実際の補給時間Ｙが、累積値Ｘに対する補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｕよりも大きい（Ｙ＞Ｙ_Ｕ）、又は、下限Ｙ_Ｌよりも小さい（Ｙ＜Ｙ_Ｌ）場合、カウンタ４００にカウント値を１増やして、記憶部２４６に記憶するようになっている（図５の判断ステップＳ１３０及びステップＳ１５０参照）。一方、制御部２４は、実際の補給時間Ｙが、累積値Ｘに対する補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｕ以下（Ｙ≦Ｙ_Ｕ）、且つ、下限Ｙ_Ｌ以上（Ｙ≧Ｙ_Ｌ）の場合（許容範囲内の一例）、カウンタ４００のカウント値を初期状態にして、記憶部２４６に記憶するようになっている（図５の判断ステップＳ１３０及びステップＳ１４０参照）。なお、記憶部２４８は、後述するカウンタ４００、４０２を有している（図１参照）。

式（１） Ｙ_Ｕ＝Ｃ_１Ｕ・Ｘ＋Ｃ_２Ｕ
式（２） Ｙ_Ｌ＝Ｃ_１Ｌ・Ｘ＋Ｃ_２Ｌ

定数Ｃ_１Ｕは、制御部２４により求められた累積値Ｘに対する補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｕを導く際の傾きである。定数Ｃ_２Ｕは、補給時間Ｙに対する累積値Ｘを表すＹ−Ｘ座標におけるＹ切片（オフセット値）である。また、定数Ｃ_１Ｌは、制御部２４により求められた累積値Ｘに対する補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｌを導く際の傾きである。定数Ｃ_２Ｌは、補給時間Ｙに対する累積値Ｘを表すＹ−Ｘ座標におけるＹ切片（オフセット値）である。

定数Ｃ_１Ｕ及び定数Ｃ_１Ｌは、現像装置４６における現像剤Ｇ（トナーＴ）が収容される容積、トナー供給体４６Ａによる感光体ドラム４２への供給能力（供給速度）、補給機構２２による現像装置４６への現像剤Ｇの補給能力（補給速度）等を考慮して定められる。一方、定数Ｃ_２Ｕ及び定数Ｃ_２Ｌは、画像形成装置１０の設置する際（初期設定の際）に実施される現像剤輸送部２２２に対する現像剤補充動作や現像装置４６に補充される現像剤Ｇの量等を考慮して定められる。

図４は、累積値Ｘに対する補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｕ及び下限Ｙ_Ｌと、求められた累積値Ｘに対する補給時間Ｙの推移の一例と、を示すグラフである。このグラフでは、式（１）及び式（２）に、Ｃ_１Ｕを０．５、Ｃ_２Ｕを７５、Ｃ_１Ｌを０．３、Ｃ_２Ｌを−２５と入力した場合を示している。

制御部２４が補給機構２２の異常診断を行うときに、例えば、求められた累積値Ｘが２００、補給時間Ｙが１４０である場合、累積値Ｘに対する補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｕは１７５、累積値Ｘに対する補給時間Ｙの下限Ｙ_Ｌは３５となる。この場合の補給時間Ｙ（１４０）は、補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｕ（１７５）よりも小さく、下限Ｙ_Ｌ（３５）よりも大きいたいため、推定手段としての制御部２４は、補給機構２２が異常状態でないと推定するようになっている。そして、制御部２４は、カウンタ４００の値を初期状態にして、記憶させるようになっている（図５のステップＳ１４０参照）。

また、制御部２４がこの診断を行うときに、求められた累積値Ｘが３００、補給時間Ｙが２８０である場合、累積値Ｘに対する補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｕは２２５、累積値Ｘに対する補給時間Ｙの下限Ｙ_Ｌは６５となる。そうすると、この場合の補給時間Ｙ（２８０）は補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｕ（２２５）よりも大きいため、制御部２４は、カウンタ４００にカウント値を１増やして記憶させるようになっている。

さらに、補給機構２２の異常状態の診断が複数回行われた結果、カウンタ４００のカウント値が予め定められた閾値Ｔ１に達した場合、診断手段としての制御部２４は、補給機構２２の異常の有無を診断する異常診断をするようになっている。

《診断手段としての制御部》
次に、診断手段としての制御部２４の構成について、図６に基づいて説明する。図６は、図５のステップＳ１７０における具体的なフローを示している。

制御部２４は、現像剤収容部２２０内の現像剤Ｇの残量が十分であるかについて判断できるようになっている。一例として、現像剤収容部２２０内の現像剤Ｇの残量が容量の１０％となる量を、この判断の閾値Ｎとする。現像剤収容部２２０内のすべての現像剤Ｇを現像装置４６内に補給するための補給動作に必要な時間を１５００秒と仮定する。そうすると、現像剤Ｇを現像装置４６内に補給するための補給動作に要した総補給時間（過去に補給動作を行った時間）が１３５０秒未満であれば、制御部２４は、現像剤収容部２２０内の現像剤Ｇの残量が十分であると判断するようになっている。ここで、前述したこの判断の閾値Ｎとは、予め定められた最少残量の一例である。

一方、制御部２４は、現像剤収容部２２０内の現像剤Ｇの残量が十分でないと判断した場合は、補給機構２２の異常の有無の診断を終了するようになっている。

また、制御部２４は、現像剤収容部２２０内の現像剤Ｇの残量が十分であると判断した場合、トナー濃度センサ６０を用いて、現像装置４６内のトナー濃度を測定するようになっている。そして、制御部２４は、トナー濃度センサ６０による測定結果と累積値Ｘ及び補給時間Ｙに応じて決められるトナー濃度の目標値Ｍとの差（以下、トナー濃度差という。）が累積値Ｘ及び補給時間Ｙに応じて決められる乖離値Ｔ２−１を超えているかを判断するようになっている。さらに、制御部２４は、乖離値Ｔ２−１を超えているかの判断をすることに加え、過去に出力した画像の累積値Ｘが、高像密度画像の出力ではないかについても判断するようになっている（図６のステップＳ２１０参照）。なお、ここで、トナー濃度差とは、絶対値である。

ここで、トナー濃度の目標値Ｍとは、画像形成装置１０内の環境（温度、湿度等）、出力画像の像密度並びに補給機構２２、現像剤Ｇ、現像装置４６及び感光体ドラム４２等の劣化の要因による出力画像の濃度変動を抑制するために用いられる。本実施の形態では、製品製造時に補充された現像装置４６内の現像剤Ｇに対するトナー濃度センサ６０による検出結果を基準としたうえで、上記要因を考慮してこの基準に対して補正し、トナー濃度の目標値Ｍとしている。また、乖離値Ｔ２−１は、トナー濃度センサ６０の検出誤差を考慮して決められるものであり、この検出誤差を超える変動を検出するために用いる。

また、累積値Ｘが高像密度画像の出力ではないかについての判断は、例えば、以下のように行われる。制御部２４は、累積値Ｘ及び出力した記録媒体Ｐの総数等のデータから、記録媒体当たりの出力画像の平均ピクセルカウント値を求めるようになっている。制御部２４は、高像密度画像と判断するピクセルカウント値を一例として２５％以上としている。制御部２４は、記録媒体Ｐに対するピクセルの密度が１００％において、ピクセルカウント値を４０００とした場合、過去に出力したピクセルカウント値が２００であれば、平均像密度を５％とするようになっている。そして、過去に出力した画像の記録媒体当たりの出力画像の平均ピクセルカウント値が１０００以上であれば、平均像密度が２５％となり、高像密度画像の出力であると判断するようになっている。なお、記録媒体当たりの出力画像の平均ピクセルカウント値は、過去の一定期間（直近の画像形成動作の行われた期間等）のデータから求めてもよい。

制御部２４は、トナー濃度センサ６０の測定結果が乖離値Ｔ２−１を超えており、且つ、過去に出力した画像が高像密度画像の出力ではない、と判断した場合には、カウンタ４０２のカウント値を１増やして、記憶させるようになっている（図６のステップＳ２１０及びＳ２３０参照）。ここで、このカウント値とは、充足回数の一例である。

さらに、制御部２４は、１増えて記憶されたカウンタ４０２のカウント値が、予め定められた閾値Ｔ２−２に達しているかを判断するようになっている（図６のステップＳ２４０参照）。そして、このカウント値が閾値Ｔ２−２に達している場合、補給機構２２に異常があると判断し、達していない場合異常があるとは判断せずに、補給機構２２の異常の有無の診断を終了するようになっている。

一方、制御部２４は、トナー濃度センサ６０の測定結果が乖離値Ｔ２−２を超えていない、又は、過去に出力した画像が高像密度画像の出力である、と判断した場合には、カウンタ４０２のカウント値を初期状態にして、この診断を終了するようになっている（図６のステップＳ２２０参照）。

なお、補給機構２２の異常診断は、補給機構２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに対して独立して行われる。

＜第１の実施の形態の作用＞
次に、第１の実施の形態の作用について、図５及び図６に基づいて説明する。まず、図５に基づいて説明する。

画像形成装置１０による画像形成動作が開始され、帯電装置４４により感光体ドラム４２の外周面が帯電される前に、補給機構２２の異常診断が開始される。

補給機構２２の異常診断が開始されると、ステップＳ１００において、制御部２４によって累積値Ｘが求められる。

次に、ステップＳ１１０において、制御部２４により補給時間Ｙが求められる。

次に、ステップＳ１２０において、ステップＳ１００で求めた累積値Ｘに基づいて、累積値Ｘに対する補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｕである式（１）及び累積値Ｘに対する補給時間Ｙの下限Ｙ_Ｌである式（２）が、求められる。

次に、判断ステップＳ１３０において、Ｓ１１０で求めた補給時間Ｙが、Ｓ１２０で求めた累積値Ｘに対する補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｕ 以下、且つ、下限Ｙ_Ｌ 以上かが判断される（図５参照）。

判断ステップＳ１３０において、Ｓ１１０で求めた補給時間Ｙが許容範囲内である場合、ステップＳ１４０において、カウンタ４００のカウント値が初期状態とされ、記憶部２４６に記憶される。そして、補給機構２２の異常診断が終了する。

また、判断ステップＳ１３０において、Ｓ１１０で求めた補給時間Ｙが許容範囲外である場合、推定手段としての制御部２４により、ステップＳ１５０において、カウンタ４００の値が１増やされて、記憶部２４６に記憶される。

そして、判断ステップＳ１６０において、ステップＳ１５０で１増えたカウンタ４００のカウント値が、予め定められた閾値Ｔ１に達しているかが判断される。

判断ステップＳ１６０において、カウンタ４００の値が予め定められた閾値Ｔ１に達していると判断された場合、ステップＳ１７０において、診断手段としての制御部２４により、補給機構２２の異常の有無の診断が開始される。なお、補給機構２２の異常の有無の診断については、後述する。

また、判断ステップＳ１６０でカウンタ４００のカウント値が予め定められた閾値Ｔ１に達していないと判断された場合、制御部２４は、補給機構２２の異常の有無の診断を行わず、この診断は終了する。この場合、カウンタ４００のカウント値は、次回の診断まで持ち越される。

以上の説明のとおり、本実施の形態の制御部２４は、累積値Ｘと補給時間Ｙとの相関に基づいて、補給機構２２に異常の可能性があるかを推定する。また、補給機構２２に異常の有無を診断する。

したがって、本実施の形態の制御部２４によれば、累積値Ｘと補給時間Ｙとの相関に基づかないで異常診断するものと比べて、補給機構の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に診断することができる。

次に、比較例（比較例１）として、補給時間Ｙが累積値Ｘの許容範囲外となったときに、補給機構の異常の有無が診断される場合を想定する。この場合、補給時間Ｙが累積値Ｘの許容範囲外となれば、直ちに、補給機構の異常の可能性があると推定され、異常の有無の診断に移行される。

これに対し、本実施の形態の制御部２４では、補給時間Ｙが累積値Ｘの許容範囲外となる回数が数えられる。そして、制御部２４は、その回数が予め定められた閾値Ｔ１に達して初めて、補給機構２２に異常の可能性があると推定し、補給機構２２の異常の有無の診断に移行する。

したがって、本実施の形態の制御部２４によれば、比較例１の場合に比べて、補給機構の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に補給機構２２に異常の可能性が推定される。

次に、比較例（比較例２）として、補給時間Ｙが累積値Ｘの許容範囲内となったときに、過去に許容範囲外となった回数が初期状態にならない場合を想定する。この場合、次回以降の異常診断で補給時間Ｙが許容範囲外となり、許容範囲外となった回数が予め定められた閾値に達すると、制御部２４は、補給機構の異常の有無の診断に移行する。

これに対し、本実施の形態の制御部２４では、補給時間Ｙが累積値Ｘの許容範囲内となった場合、過去に許容範囲外となった回数が初期状態とされる。例えば、高像密度画像の出力が続いたため現像剤の消費量が多い状況となり、一度許容範囲を外れても、再度許容範囲内に戻った場合、過去に許容範囲外となった回数が初期状態とされる。つまり、過去の現像剤の補給及び消費状況に関わらずに、次回の異常診断が行われる。そうすると、前回の異常診断において許容範囲外であったとしても、今回の異常診断において、許容範囲内であれば、異常状態ではないものとみなされる。

したがって、本実施の形態の制御部２４によれば、比較例２の場合に比べて、補給機構の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に診断することができる。

また、本実施の形態の制御部２４は、現像剤輸送部のオーガやアジテーター等の回転数を計測するセンサ等の手段を用いる必要がないため、その分、低コスト化、省スペース化が実現できる。また、本実施の形態の制御部２４は、上記センサ等の手段を用いる必要がないため、そもそもセンサに起因する現像剤Ｇの残量の予想精度のばらつきの影響を受けない。

次に、図６に基づいて説明する。

補給機構２２の異常の有無の診断では、判断ステップＳ２００のとおり、補給機構２２の補給動作の総補給時間に基づいて現像剤収容部２２０内の現像剤Ｇの残量が十分かについて判断される。現像剤Ｇの残量が十分でないと判断された場合は、この診断が終了する。

現像剤Ｇの残量が十分であると判断された場合は、判断ステップＳ２１０のとおり、トナー濃度センサ６０の測定結果と目標値Ｍとの差が乖離値Ｔ２−１を超えており、且つ、過去に出力した画像が高像密度画像の出力ではないことの条件（以下、条件Ａとする。）が判断される。

条件Ａを満たさない場合には、ステップＳ２２０のとおり、カウンタ４０２が初期状態にされて、この診断が終了する。

一方、条件Ａを満たす場合には、ステップＳ２３０のとおり、カウンタ４０２のカウント値が１増やされる。そして、判断ステップＳ２４０のとおり、１増えたカウンタ４０２のカウント値が、予め定められた閾値Ｔ２−２に達しているかが判断される。

そして、カウンタ４０２の値が予め定められた閾値Ｔ２−２に達している場合には、ステップＳ２５０のとおり、補給機構２２には異常があると判断されて、この診断が終了される。これに対し、カウンタ４０２の値が予め定められた閾値Ｔ２−２に達していない場合には、補給機構２２には異常がないと判断されて、この診断が終了される。

以上の説明のとおり、本実施の形態の制御部２４は、補給機構２２の異常の有無の診断において、最初に、現像剤Ｇを現像装置４６内に補給するための補給動作に要した総補給時間から、現像剤収容部２２０内の現像剤Ｇの残量が十分かについて判断される。そして、現像剤Ｇの残量が十分でないと判断された場合は、この診断が終了する。

ここで、比較例（比較例３）として、図６の判断ステップＳ２００において条件を満たせば、補給機構２２に異常であると判断される場合を想定する。この場合、現像装置内にトナーＴ（又は現像剤Ｇ）が閾値より多いかが判断されない。また、高像密度画像の出力に起因する現像剤Ｇの補給の追従性に低下の疑いがあるかについても判断されない。

これに対し、本実施の形態の制御部２４では、条件Ａを満たしているかが判断される。

したがって、本実施の形態の制御部２４によれば、比較例３の場合に比べて、補給機構の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に診断することができる。

次に、比較例（比較例４）として、条件Ａを満たす場合、その回数に関わらず、補給機構の異常があると診断される場合を想定する。この場合、条件Ａを満たせば、直ちに、補給機構の異常があると診断される。

これに対し、本実施の形態の制御部２４では、条件Ａを満たす場合の回数が数えられる。そして、その回数が予め定められた閾値Ｔ２−２に達して初めて、補給機構２２の異常があると診断される。

したがって、本実施の形態の制御部２４によれば、比較例４の場合に比べて、補給機構の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に診断することができる。

また、比較例（比較例５）として、条件Ａを満たさない場合、過去に条件Ａを満たした回数が初期状態にならない場合を想定する。この場合、次回以降の異常診断で条件Ａを満たし、予め定められた閾値に達すると、補給機構の異常があると診断される。

これに対し、本実施の形態の制御部２４では、条件Ａを満たさない場合、過去に条件Ａを満たした回数が初期状態とされる。つまり、過去の現像剤の補給及び消費状況関わらず、次回の異常診断が行われる。そうすると、前回の異常診断において、条件Ａを満たしていたとしても、今回の異常診断において条件Ａを満たさない場合には、異常状態ではないものとみなされる。

したがって、本実施の形態の制御部２４によれば、比較例５の場合に比べて、補給機構の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に診断することができる。

また、本実施の形態の画像形成装置１０によれば、出力画像のピクセルカウント累積値と現像剤補給時間との相関に基づいて異常診断を行った結果、少なくとも異常があることを報知しないものと比べて、累積値Ｘと補給時間Ｙとの相関に基づいた補給機構２２の異常診断の結果、異常があった場合に異常があることを報知することができる。

また、本実施の形態の補給機構の異常診断プログラムによれば、制御部（コンピュータ）に、出力画像のピクセルカウント累積値と現像剤補給時間との相関に基づかないで異常診断させるものと比べて、制御部２４を、上記推定手段及び上記判断手段として機能させることができる。

≪第１の実施の形態の変形例≫
＜第１の実施の形態の変形例の構成＞
次に、第１の実施の形態の変形例における、補給機構２２の異常診断装置としての制御部２４の構成について、図７に基づいて説明する。この場合の制御部２４は、後述する補給機構２２の異常診断プログラム３０２を用いて、補給機構２２の異常状態を診断できるようになっている。補給機構２２の異常診断プログラム３０４は、記憶部２４８に記憶されている。図７は、本実施の形態に係る補給機構２２の異常診断方法のフロー図である。以下、前述の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。なお、前述の実施の形態と同じ部分（部品等）について、同じ物等については同じ符号を用いて説明する。

本変形例の判断ステップＳ３１０では、第２の実施の形態の判断ステップＳ２１０と異なり、累積値Ｘが高像密度画像の出力ではないかについての判断を行わないようになっている。

補給機構２２による現像装置４６内への現像剤Ｇの補給速度が十分である場合又は補給量が十分である場合（高像密度画像の出力が行われても、現像剤Ｇの補給に高像密度画像出力に対する追従性がある場合）、本変形例が適用される。また、現像剤収容部２２０と現像装置６４との間に一時的に現像剤Ｇを貯留するリザーブタンク（サブタンク）が設けられている場合にも、本変形例が適用される。つまり、このような場合、累積値Ｘが高像密度画像の出力ではないかについての判断を行う必要がない。

＜第１の実施の形態の変形例の作用＞
本実施の形態の制御部２４によれば、現像剤補給時間から見積もった現像剤の残量が予め定められた最少残量よりも多い場合であって、現像部内のトナー濃度を測定するトナー濃度測定手段の測定結果と予め定められたトナー濃度の目標値との差が乖離値を超えていること、の条件を満たす第３回数を数え、該第３回数が予め定められた閾値に達したとき、補給機構に異常があると診断しない場合に比べて、補給機構２２の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に診断することができる。
本変形例の作用は、前述の実施の形態と同様である。

≪第２の実施の形態≫
＜第２の実施の形態の構成＞
次に、第２の実施の形態における、補給機構２２の異常診断装置としての制御部２４の構成について、図８及び図９に基づいて説明する。図８は、本実施の形態に係る補給機構２２の異常診断方法のフロー図である。図９は、補給機構の異常診断方法で用いる平均像密度とカテゴリ毎の濃度平均の関係を示す表である。以下、前述の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。なお、前述の実施の形態と同じ部分（部品等）について、同じ物等については同じ符号を用いて説明する。

制御部２４は、補給機構２２の異常診断プログラム３０４を用いて、補給機構２２の異常状態を診断できるようになっている。補給機構２２の異常診断プログラム３０４は、記憶部２４８に記憶されている。また、記憶部２４６には、カウンタ４０４が設けられている。

本実施の形態の制御部２４は、前述の実施の形態におけるステップＳ１７０（図５参照）において、補給機構２２の異常の有無の診断開始後のフローを示している。

制御部２４は、出力画像の平均像密度を４つのカテゴリに分類し（図９参照）、トナー濃度差の平均値（Δ濃度平均とする。）を求めるようになっている（図８のステップＳ４１０参照）。この４つのカテゴリとは、図９に示されるように、カテゴリ１〜４として、それぞれ、平均像密度が１０％以下、１０％より大きく２０％以下、２０％より大きく７０％以下、７０％より大きく１００％以下に、分類される。また、制御部２４は、図９に示されるように、平均像密度０〜１０％の場合のΔ濃度平均を基準として、他のカテゴリのΔ濃度平均の差を求めるようになっている（図８のステップＳ４２０参照）。ここで、Δ濃度平均とは、カテゴリ平均値の一例である。

具体的には、制御部２４は、常時、画像形成した記録媒体Ｐの出力画像のピクセルカウント値から、各記録媒体Ｐに対して上記４つのカテゴリに分類し、それぞれの記録媒体Ｐ毎に記憶されている累積値Ｘ及び補給時間Ｙのデータから、Δ濃度平均を求めるようになっている。なお、記録媒体当たりの出力画像の平均ピクセルカウント値は、過去の一定期間（直近の画像形成動作の行われた期間等）のデータから求めてもよい。

そして、制御部２４は、平均像密度の大きい側の２つのカテゴリ（カテゴリ３、４）のΔ濃度平均の差の何れか一方が予め定められた閾値Ｔ３−１以下の場合（図８の判断ステップＳ４３０参照）、補給機構２２の高像密度画像出力に対する追従性が低下している可能性があると判断するようになっている。この場合、平均像密度の小さい側の２つのカテゴリ（図９のカテゴリ１、２参照）のΔ濃度平均の何れか一方が予め定められた閾値Ｔ３−２以下であるかを判断するようになっている（図８の判断ステップＳ４４０参照）。ここで、Δ濃度平均の差とは、カテゴリ平均値の差の一例である。

そして、制御部２４は、判断ステップＳ４４０の何れの条件も満たさない場合、カウンタ４０４のカウント値を初期状態にして、この診断を終了するようになっている。一方、制御部２４は、判断ステップＳ４４０の条件を満たす場合、カウンタ４０４のカウント値を１増やし、更に、その値が予め定められた閾値Ｔ３−３に達している場合は、補給機構２２に異常があると判断し、この診断を終了するようになっている（図８のステップＳ４５０〜Ｓ４８０参照）。ここで、このカウント値とは、充足回数の一例である。

制御部２４は、平均像密度の大きい側の２つのカテゴリ（カテゴリ３、４）のΔ濃度平均の差の何れか一方が予め定められた閾値Ｔ３−１以下でない場合（図８の判断ステップＳ４３０参照）、補給機構２２の高像密度画像出力に対する追従性の低下の疑いがないと判断するようになっている。この場合、制御部２４は、前述の図７（第２の実施の形態の変形例）のフローに従い、補給機構２２の異常診断を行うようになっている。

ここで、図８及び９に基づいて、制御部２４による補給機構２２の異常診断について更に詳しく説明する。例えば、Δ濃度平均の差が−０．７％以下の場合、高像濃度密度画像の追従性の低下の疑いがあると判断する閾値Ｔ３−１とする。そうすると、図９に示されるように、カテゴリ４（平均像密度７０％より大きく１００％以下）では、Δ濃度平均の差が閾値Ｔ３−１よりも低下していることになる。この場合は、制御部２４は、図８に示す判断ステップＳ４４０以降のフローに従い、補給機構２２の異常診断を行うようになっている。

＜第２の実施の形態の作用＞
次に、本実施の形態の作用について、図８に基づいて説明する。

補給機構２２の異常の有無の診断では、ステップＳ４００のとおり、補給機構２２の補給動作の総補給時間に基づいて現像剤収容部２２０内の現像剤Ｇの残量が十分かについて判断される。現像剤Ｇの残量が十分でないと判断された場合は、この診断が終了する。

現像剤Ｇの残量が十分であると判断された場合は、ステップＳ４１０において、カテゴリ毎のΔ濃度平均が求められる。また、ステップＳ４２０において、Δ濃度平均の基準に対する各Δ濃度平均の差も求められる。

次に、判断ステップＳ４３０において、平均像密度の大きい側の２つのカテゴリ（カテゴリ３、４）のΔ濃度平均の差の少なくとも何れか一方が予め定められた閾値Ｔ３−１以下であるかが判断される。

そして、この条件を満たさない場合には、判断ステップＳ３１０以降に従い、補給機構２２の異常診断が行われる。なお、ステップＳ３１０以降のフローは、図８に示す判断ステップＳ４４０以降のフローに準じる。

一方、この条件を満たす場合、補給機構２２の高像密度画像出力に対する追従性の低下の疑いがあると判断される。そして、判断ステップＳ４４０で、平均像密度の小さい側の２つのカテゴリ（図カテゴリ１、２）のΔ濃度平均の何れか一方が予め定められた閾値Ｔ３−２以下かが判断される。

そして、判断ステップＳ４４０の何れの条件も満たさない場合、ステップＳ４９０において、カウンタ４０４が初期状態とされて、この診断が終了する。この場合、判断ステップＳ４３０の条件を満たしているにも関わらず、相対的に低像密度画像出力であるカテゴリ１、２のΔ濃度平均が定められた閾値Ｔ３−２よりも大きいことから、低像密度画像出力を行う限りでは現像剤Ｇの補給の追従性については異常とは認められない。つまり、高像密度画像出力において追従性が低下していると判断できる。

一方、判断ステップＳ４４０の条件を満たす場合、ステップＳ４５０でカウンタ４０４のカウント値が１増やされ、更に、判断ステップＳ４６０でそのカウント値が予め定められた閾値Ｔ３−３に達している場合は、補給機構２２に異常があると判断されて、この診断が終了する。

以上の説明のとおり、本実施の形態の制御部２４により、カテゴリ３、４のΔ濃度平均の差の何れか一方が閾値Ｔ３−１未満であるかが判断される（判断ステップＳ４３０）。

ここで、ステップＳ４３０において、カテゴリ１をΔ濃度平均の差を求めるための基準とするのは、カテゴリ１が他のカテゴリに比べて平均像密度が最も小さいため、カテゴリ１のΔ濃度平均の値のばらつきが他のカテゴリに対して小さいと考えられるためである。

さらに、ステップＳ４３０において、この基準に対する差で判断するのは、補給機構２２毎のばらつき（いわゆる個体ばらつき）によって、現像剤Ｇの補給能力が慢性的に低下している状態等でも、Δ濃度平均を用いる場合に比べて、高像密度画像出力における追従性の低下を確実に検出するためである。ここで、現像剤Ｇの補給能力が慢性的に低下している状態とは、補給機構２２の個体ばらつきに起因して、現像剤Ｇの補給能力が設計値よりも低下し、高像密度画像出力だけでなく、低像密度画像出力においても追従できない状態をいう。

具体的には、判断ステップＳ４３０の条件を満たす場合、高像密度画像出力の追従性について低下の疑いがあると判断される。その後、判断ステップＳ４４０の判断が行われる。ここで、判断ステップＳ４３０の条件及び判断ステップＳ４４０の条件を満たし、更に、ステップＳ４５０でカウンタ４０４のカウント値が１増やされ、判断ステップＳ４６０でそのカウント値が予め定められた閾値Ｔ３−３に達している場合を考える。この場合、高像密度画像出力の追従性に異常があり、低像密度画像出力の追従性にも異常があると判断される。すなわち、現像剤Ｇの補給能力が慢性的に低下している状態と判断される。つまり、判断ステップＳ４３０においてΔ濃度平均の差による判断が行われたうえで、この条件を満たす場合に判断ステップＳ４４０が行われることで、現像剤Ｇの補給能力が慢性的に低下しているのか、高像密度画像出力の場合に追従性が満たされていないのかについて判断できる。

したがって、本実施の形態の制御部２４によれば、判断ステップＳ４３０においてΔ濃度平均に基づいて判断する場合に比べて、正確に高像密度画像出力の追従性の低下の疑いが判断される。

また、判断ステップＳ４３０の条件を満たす場合、高像密度画像出力の追従性の低下の疑いがあると判断され、その後、判断ステップＳ４４０で、相対的に低像密度画像出力であるカテゴリ１、２のΔ濃度平均が定められた閾値Ｔ３−２以下かが判断される。判断ステップＳ４４０の条件を満たした場合、ステップＳ４５０において、カウンタ４０４のカウント値が１増やされる。そして、カウンタ４０４のカウント値が予め定められた閾値Ｔ３−３に達した場合は、像密度に関係なくトナー濃度センサ６０の出力が低下しており、ステップＳ４８０で補給機構２２に異常があると判断される。

したがって、本実施の形態の制御部２４によれば、判断ステップＳ４３０の後、判断ステップＳ４４０を行わないに比べて、補給機構の異常を、現像剤の補給及び消費状況に応じて適切に診断することができる。

なお、Δ濃度平均の差に対する閾値Ｔ３−１又はΔ濃度平均に対する閾値Ｔ３−２は、カテゴリ毎に設定してもよい。これにより、各閾値Ｔ３−１、Ｔ３−２に応じて、異常状態の程度を分類することができる。ここで、異常状態の程度とは、推定される現像剤Ｇの残量に対する異常状態の分類である。例えば、現像剤Ｇの残量が多いと推定されるにも関わらず、異常状態である場合、現像剤輸送部２２２に現像剤Ｇが詰まっている等がある。

その他の作用は、前述の実施の形態と同様である。

以上のとおり、本発明を特定の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施の形態が可能である。

例えば、第１の実施の形態では、制御部２４は、図５に示されるように、累積値Ｘを求めた後、補給時間Ｙを求めている。しかし、累積値Ｘ及び補給時間Ｙの相関を求めることができればよく、逆に求めても同時に求めてもよい。

また、第１の実施の形態では、制御部２４は、図５のステップＳ１２０のように、累積値Ｘに対する補給時間Ｙの上限Ｙ_Ｕ及び下限Ｙ_Ｌを求めている。しかし、累積値Ｘ及び補給時間Ｙの相関が分かればよいため、補給時間Ｙに対する累積値Ｘの上限及び下限を求めた上で、判断ステップＳ１３０において、累積値Ｘは、補給時間の上限及び下限内かを判断してもよい。

また、第１の実施の形態における閾値Ｔ１について特に例示はしていないが、１と設定してもよい。

また、第２の実施の形態では、カウンタ４０２が予め定められた閾値Ｔ２−２を超えたかを判断せず、ステップＳ２１０の条件を満たす場合、補給機構２２に異常があると判断してもよい。

また、第２の実施の形態では、現像剤Ｇの残量の判断に、現像剤Ｇの補給量が推定できる情報を用いればよい。例えば、ピクセルカウント累積値Ｘを用いてもよいし、現像剤供給機構におけるオーガ２２２の駆動回転数を用いてもよい。

また、第２の実施の形態では、高像密度画像の出力であるかの判断は、現像剤Ｇの補給量の高像密度追従性に応じて実施するかを決定すればよい。

また、第２の実施の形態では、トナー濃度センサ６０の測定結果の予め定められた乖離値Ｔ２−１に対する判断は、閾値を複数設けてもよい。この場合、乖離値Ｔ２−１に応じて異常状態（故障）の深刻度を規定することができる。乖離値Ｔ２−１のより大きい閾値を閾値２（＞閾値１）としたときに、閾値１を超えた場合には警告とし、更に、閾値２を超えた場合にはサービス対応が必要等の報知をしてもよい。

また、第２の実施の形態では、トナー濃度センサ６０の測定結果の予め定められた乖離値Ｔ２−１に対する判断は、現像装置４６内のトナー濃度低下を検出することができればよく、中間転写体上に固定電位条件で作成した濃度検出用パッチを、光学式トナー濃度センサで検出した結果を用いてもよい。

また、補給機構２２が異常であることの報知は、操作表示部２４０に表示することで行うとしたが、表示以外の方法（音等）により報知するようにしてもよい。さらに、操作表示部２４０を用いずに、異常であることをネットワーク等を介して、サービスマン、カストマーセンター等に報知してもよい。

第２の実施の形態では、カテゴリ１〜４のうち、平均像密度が相対的に大きいカテゴリ３、４について、判断ステップＳ４１０を行うとした。これに対し、カテゴリを分類した後、Δ濃度平均の差が閾値を超えて低下しているカテゴリを選択して、判断ステップＳ４１０を行うようにしてもよい。

また、補給機構２２の異常診断プログラム３００、３０２、３０４、３０６は、記憶部２４８に記憶されているとしたが、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記憶媒体に記憶された異常診断プログラムをインストールするようにしてもよい。また、ネットワークを介して、異常診断プログラムをインストールするようにしてもよい。

１０ 画像形成装置
１４ トナー画像形成部
２２ 補給機構
２４ 制御部（推定手段の一例、診断手段の一例、補給機構の異常診断装置の一例、コンピュータの一例）
４２ 感光体ドラム（像保持体の一例）
４６ 現像装置（現像部の一例）
６０ トナー濃度センサ（トナー濃度測定手段の一例）
２２０ 現像剤収容部（収容部の一例）
３００、３０２、３０４ 異常診断プログラム
Ｇ 現像剤
Ｎ 閾値（予め定められた最少残量の一例）
Ｍ 目標値
Ｐ 記録媒体
Ｔ トナー
Ｔ２−２、Ｔ３−３ 閾値
Ｔ２−１ 乖離値
Ｘ ピクセルカウント累積値
Ｙ 補給時間（現像剤補給の累積時間の一例）

Claims (9)

1. 出力画像のピクセルカウント累積値、及び、トナーを含む現像剤を現像部に補給する補給機構による現像剤補給時間に基づいて、前記補給機構に異常の可能性があると推定する推定手段と、
   該推定手段により、前記補給機構に異常の可能性があることが推定された場合、前記補給機構の異常の有無を診断する診断手段と、
   を備えた補給機構の異常診断装置。
2. 前記推定手段は、
   前記現像剤補給時間が、前記ピクセルカウント累積値に対する前記現像剤補給時間の上限よりも大きい場合となる回数、又は、下限よりも小さい場合となる回数を数え、
   該回数が予め定められた閾値に達した場合、前記補給機構に異常の可能性があると推定する、
   請求項１記載の補給機構の異常診断装置。
3. 前記推定手段は、
   前記現像剤補給時間が、前記ピクセルカウント累積値に対する前記現像剤補給時間の上限以下、且つ、下限以上の場合、
   前記回数を初期状態にする、
   請求項２記載の補給機構の異常診断装置。
4. 前記診断手段は、
   前記現像部に補給される現像剤を収容する収容部内の現像剤の残量が、予め定められた最少残量よりも多い場合であって、
   前記現像部内のトナー濃度を測定するトナー濃度測定手段の測定結果と前記ピクセルカウント累積値及び前記現像剤補給時間に応じて決められる目標値との差が前記ピクセルカウント累積値及び前記現像剤補給時間に応じて決められる乖離値を超えていること、及び、記録媒体当たりの前記出力画像の平均ピクセルカウント値が予め定められたピクセルカウント値を超えていないこと、の条件を充足する充足回数を数え、該充足回数が予め定められた閾値に達したとき、
   前記補給機構に異常があると診断する、
   請求項１〜３何れか１項に記載の補給機構の異常診断装置。
5. 前記診断手段は、
   前記現像部に補給される現像剤を収容する収容部内の現像剤の残量が、予め定められた最少残量よりも多い場合であって、
   前記現像部内のトナー濃度を測定するトナー濃度測定手段の測定結果と前記ピクセルカウント累積値及び前記現像剤補給時間に応じて決められる目標値との差が前記ピクセルカウント累積値及び前記現像剤補給時間に応じて決められる乖離値を超えていること、の条件を充足する充足回数を数え、該充足回数が予め定められた閾値に達したとき、
   前記補給機構に異常があると診断する、
   請求項１〜３何れか１項に記載の補給機構の異常診断装置。
6. 前記診断手段は、
   前記現像部に補給される現像剤を収容する収容部内の現像剤の残量が、予め定められた最少残量よりも多い場合であって、
   記録媒体毎に平均像密度に応じた複数のカテゴリに分類し、
   カテゴリ毎に、前記トナー濃度測定手段の測定結果と前記ピクセルカウント累積値及び前記現像剤補給時間に応じて決められる目標値との差の平均値であるカテゴリ平均値と、前記複数のカテゴリのうち予め定められた１のカテゴリの前記平均値に対する他のカテゴリの前記平均値との差であるカテゴリ平均値の差と、を求め、
   前記他のカテゴリのうち相対的に平均像密度の大きいカテゴリに対して、前記カテゴリ平均値の差が予め定められた閾値以下の場合、前記複数のカテゴリのうち相対的に平均像密度の小さいカテゴリに対して、前記カテゴリ平均値が予め定められた閾値以下となることを充足する充足回数を数え、
   前記充足回数が予め定められた閾値に達したとき、前記補給機構に異常があると診断する、
   請求項４又は５記載の補給機構の異常診断装置。
7. 前記診断手段は、
   前記条件を充足しない場合、前記充足回数を初期状態にする、
   請求項４〜６何れか１項記載の補給機構の異常診断装置。
8. 前記現像部と、
   前記補給機構と、
   該補給機構の異常診断を行う請求項１〜７何れか１項記載の補給機構の異常診断装置と、
   前記現像部から供給される現像剤を用いて、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記補給機構の異常診断の結果、少なくとも異常があることを報知する報知手段と、
   を備えた画像形成装置。
9. コンピュータを、
   請求項１〜７の何れか１項記載の推定手段、及び、
   請求項１〜７の何れか１項記載の診断手段、
   として機能させる補給機構の異常診断プログラム。
   

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