(57)【要約】【課題】トナー収容器からサブホッパへトナーを供給するトナー充填工程と副トナー収容器から現像装置にトナーを供給するトナー補給工程とを備え、基準トナー像に基づいて作像工程の異常を検知した場合に、異常を修理するまでのダウンタイムの短縮を図ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】複写機の制御部１が、基準トナー像を光反射センサ６０５が検知した検知結果に基づいて、作像プロセス異常判断部５３０が作像プロセスの何処かに異常が生じていると判断した場合に、トナー充填制御部４１０のトナー充填データとトナー補給制御部３１０のトナー補給データとに基づいて、異常の原因がトナー充填工程にあるか否かを判断する異常発生部判断手段であるトナー充填異常判断部７１０を有し、複写機は、トナー充填異常判断部７１０の判断結果を報知する報知手段である表示部７００を有する。【選択図】図８
2010113342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、
該現像装置に供給するトナーを収納したトナー収容器と、
該トナー収容器から該現像装置までトナーを搬送するトナー搬送経路の途中に配置され、該トナー収容器から搬送されるトナーを一度収容し、収容したトナーを該現像装置へと送り出す副トナー収容器と、
該副トナー収容器内にトナーが所定量以上充填された状態となるように該トナー収容器から該副トナー収容器へのトナーの供給（以下、トナー充填と呼ぶ）を制御するトナー充填制御手段と、
該現像装置での必要に応じてなされる該副トナー収容器から該現像装置へのトナーの供給（以下、トナー補給と呼ぶ）を制御するトナー補給制御手段と、
該潜像担持体上または該潜像担持体からトナー像の転写を受けた像担持体上に形成された予め定められた形状のトナー像である基準トナー像を検出する基準トナー像検出手段と、
該基準トナー像検出手段の検出結果に基づいて作像条件を調整して画像濃度を制御する画像濃度制御手段と、
該基準トナー像検出手段の検出結果に基づいて作像工程の何処かに異常が生じているか否かの判断を行う異常発生判断手段とを有する画像形成装置において、
上記異常発生判断手段が作像工程の何処かに異常が生じていると判断した場合に、上記トナー充填の制御データと上記トナー補給の制御データとに基づいて異常の原因がトナー充填工程にあるか否かを判断する異常発生部判断手段と、
該異常発生部判断手段の判断結果を報知する報知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】
請求項１の画像形成装置において、
上記基準トナー像検出手段の検出結果に基づいて上記基準トナー像のトナー付着量を算出するトナー付着量算出手段を備え、
上記異常発生判断手段は、該トナー付着量が所定範囲外となった場合に作像工程の何処かに異常が生じたと判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、
上記副トナー収容器内にトナーが所定量以上充填されているか否かを検出するトナー充填量検知手段と、
上記トナー収容器内のトナーを該副トナー収容器内に搬送して該副トナー収容器へのトナーの充填を行うトナー充填装置と、
該副トナー収容器内のトナーを上記現像装置内に搬送して該現像装置へのトナーの補給を行うトナー補給装置とを備え、
上記トナー充填制御手段は、該トナー充填量検知手段が該副トナー収容器内のトナーの充填量が所定量未満であることを検出したときに該トナー充填装置によるトナー充填を行い、該副トナー収容器内のトナーの充填量が所定量以上となったことを検出すると該トナー充填装置によるトナー充填を停止するものであり、
上記トナー補給制御手段は、前回のトナー充填実行時からのトナーの消費量を累積して累積トナー消費量を算出するトナー消費量算出手段を備え、
上記異常発生判断手段が作像工程の何処かに異常が生じていると判断した場合、上記異常発生部判断手段は、上記トナー充填の制御データと上記トナー補給の制御データとから算出される累積トナー消費量が次の（Ａ）式を満たさない場合に上記異常の原因がトナー充填工程にあると判断することを特徴とする画像形成装置。
累積トナー消費量  ＜  トナー充填停止時の副トナー収容器内のトナー量    ・・・・（Ａ）
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
上記累積トナー消費量は前回のトナー充填実行時からの上記トナー補給装置の動作時間に基づいて算出されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３の画像形成装置において、
上記潜像担持体上に形成された静電潜像の面積を算出する画像面積算出手段を備え、
上記累積トナー消費量は前回のトナー充填実行時からの画像面積の累積に基づいて算出されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１または２の画像形成装置において、
上記トナー収容器内のトナーを上記副トナー収容器内に搬送して該副トナー収容器へのトナーの充填を行うトナー充填装置と、
該副トナー収容器内のトナーを上記現像装置内に搬送して該現像装置へのトナーの補給を行うトナー補給装置と、
或る時点からのトナーの充填量を累積して累積トナー充填量を算出するトナー充填量算出手段と、
上記或る時点からのトナーの消費量を累積して累積トナー消費量を算出するトナー消費量算出手段とを備え、
上記異常発生判断手段が作像工程の何処かに異常が生じていると判断した場合、上記異常発生部判断手段は、上記トナー充填の制御データと上記トナー補給の制御データとから算出される上記或る時点からの累積トナー充填量及び或る時点からの累積トナー消費量が次の（Ｂ）式を満たさない場合に上記異常の原因がトナー充填工程にあると判断することを特徴とする画像形成装置。
或る時点からの累積トナー充填量≒或る時点からの累積トナー消費量    ・・・・（Ｂ）
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
上記或る時点からの累積トナー消費量は上記或る時点からの上記トナー補給装置の動作時間に基づいて算出されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６の画像形成装置において、
上記潜像担持体上に形成された静電潜像の面積を算出する画像面積算出手段を備え、
上記或る時点からの累積トナー消費量は上記或る時点からの画像面積の累積に基づいて算出されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１または２のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記トナー収容器から上記副トナー収容器までトナーを搬送するトナー搬送経路の途中に配置され、該トナー収容器から搬送されるトナーを一度収容し、収容したトナーを該副トナー収容器へと送り出す補助トナー収容器と、
該補助トナー収容器内にトナーが所定量以上充填された状態となるように該トナー収容器から該補助トナー収容器へのトナーの供給（以下、トナー補助充填と呼ぶ）を制御するトナー補助充填制御手段とを備え、
上記トナー充填制御手段は、該副トナー収容器での必要に応じて該補助トナー収容器から該副トナー収容器へのトナーの供給を制御するものであり、
上記異常発生部判断手段は、異常の原因が上記トナー充填工程にあると判断した場合に、上記トナー充填の制御データと上記トナー補助充填の制御データとに基づいて異常の原因がトナー補助充填工程にあるか否かを判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９の画像形成装置において、
上記副トナー収容器内にトナーが所定量以上充填されているか否かを検出するトナー充填量検知手段と、
上記補助トナー収容器内にトナーが所定量以上充填されているか否かを検出するトナー補助充填量検知手段と、
上記トナー収容器内のトナーを該補助トナー収容器内に搬送して該補助トナー収容器へのトナーの充填を行うトナー補助充填装置と、
該補助トナー収容器内のトナーを該副トナー収容器内に搬送して該副トナー収容器へのトナーの充填を行うトナー充填装置と、
該副トナー収容器内のトナーを上記現像装置内に搬送して該現像装置へのトナーの補給を行うトナー補給装置とを備え、
上記トナー補助充填制御手段は、該トナー補助充填量検知手段が該補助トナー収容器内のトナーの充填量が所定量未満であることを検出したときに該トナー補助充填装置によるトナー充填を行い、該補助トナー収容器内のトナーの充填量が所定量以上となったことを検出すると該トナー補助充填装置によるトナー充填を停止するものであり、
上記トナー充填制御手段は、該トナー充填量検知手段が該副トナー収容器内のトナーの充填量が所定量未満であることを検出したときに該トナー充填装置によるトナー充填を行い、該副トナー収容器内のトナーの充填量が所定量以上となったことを検出すると該トナー充填装置によるトナー充填を停止するものであり、
上記トナー充填制御手段は、前回のトナー補助充填実行時からの上記副トナー収容器へのトナーの充填量を累積して累積トナー充填量を算出するトナー充填量算出手段を備え、
上記異常発生部判断手段は、異常の原因が上記トナー充填工程にあると判断した場合に、上記トナー補助充填の制御データと上記トナー充填の制御データとから算出される累積トナー充填量が次の（Ｃ）式を満たさない場合に上記異常の原因がトナー補助充填工程にあると判断することを特徴とする画像形成装置。
累積トナー充填量  ＜  トナー補助充填停止時の補助トナー収容器内のトナー量    ・・・・（Ｃ）
【請求項１１】
請求項１０の画像形成装置において、
上記累積トナー充填量は前回のトナー補助充填実行時からの上記トナー充填装置の動作時間に基づいて算出されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、像担持体上に基準トナー像を形成し、基準トナー像の検出結果に基づいて画像濃度を制御する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電源が投入された直後であるという条件や、プリントアウト枚数の累積が所定枚数に達したという条件など、所定の条件が満足されたことに基づいて、作像条件調整制御を実施する画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３等に記載のもの）。この作像条件調整制御においては、例えば、まず、光学センサの発光手段（例えばＬＥＤ）から発した光を潜像担持体たる感光体、もしくは、像担持体たる転写ベルト上の表面で反射させ、その反射光量を光学センサの受光素子で検知する。次に、予め定められた形状の基準トナー像を感光体の表面に形成した後、感光体上または感光体から転写された転写ベルト上の基準トナー像における光反射量を光学センサによって検知する。そして、それら光反射量の比に基づいて基準トナー像の単位面積あたりにおけるトナー付着量を把握して、感光体の一様帯電電位、現像バイアス、感光体に対する光書込強度、現像剤のトナー濃度の制御目標値などといった作像プロセスの作像条件を調整する。このような作像条件の調整によって画像濃度を制御し、長期に渡って安定した画像濃度のプリントアウトを行うことが可能になる。
【０００３】
また、従来の画像形成装置としては、現像装置に供給するトナーを収容するトナーカートリッジから現像装置にトナーを搬送するトナー搬送経路の途中にサブホッパと呼ばれる副トナー収容器を備えるものが知られている（例えば、特許文献４、特許文献５等に記載のもの）。このような画像形成装置では、トナーカートリッジ内のトナーは一度サブホッパ内に充填するトナー充填工程と、現像装置での必要に応じてサブホッパ内のトナーを現像装置に補給するトナー補給工程とによって現像装置へのトナーの供給を行っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した作像条件調整制御において作像プロセスに何らかの不具合が生じた場合、基準トナー像が正常に作像されず、光反射センサによってそれを検知することとなる。例えば、現像バイアスが正常のまま帯電バイアスが落ちてしまった場合は、画像濃度が調整されない全面ベタが作像され、光反射センサは異常に濃い画像を検知することになる。また、現像装置で使用するトナーを収容するトナーカートリッジから現像装置にトナーの供給を行うメカ機構が不能となった場合、現像装置内のトナーが消費されても現像装置内にトナーが補給されず、光反射センサは異常に薄い画像を検知することになる。
このように作像プロセスの構成要素や作像条件調整の内容に応じて様々な現象が起こり得るが、基準トナー像が"異常"になったことを検出することで作像プロセスの異常をある程度判断することができる。しかしながら、基準トナー像の異常だけでは、作像プロセスの異常が何故発生したのかまでは判断できないため、従来の画像形成装置では異常を修理するために、"異常"検知後は作像プロセスを構成する各要素の正常／異常の切り分け解析を行わなければならなかった。
【０００５】
以下、サブホッパを備えた画像形成装置において作像プロセスの異常を検出した場合の異常を修理する作業工程の具体例を示す。
基準トナー像の検知結果に基づいて制御部が作像プロセスに異常があると判断した場合、操作パネル等の報知手段によって作像プロセスに異常が発生したことをユーザーに異常が生じていることを伝達する。そして、ユーザーがサービスマンを呼び、サービスマンが異常の原因を解析し、原因箇所を修理する。このとき、従来の画像形成装置では、サービスマンは基準トナー像の画像に影響を与え得る箇所のすべてについて異常があるか否かを調べる必要があった。このため、サブホッパ内にトナーを充填するトナー充填プロセスに異常がある場合でも、現像装置等の感光体周りの作像ユニットの各要素についても切り分けて正常／異常の解析を行っていた。このため、サービスマンがトナー充填プロセスに異常があることを断定するまでに時間がかかり、サービスマンが作業をしている間のユーザーが画像形成装置を使用できないダウンタイムが長くなっていた。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、トナー収容器から副トナー収容器へトナーを供給するトナー充填工程と副トナー収容器から現像装置にトナーを供給するトナー補給工程とを備え、基準トナー像に基づいて作像工程の異常を検知した場合に、異常を修理するまでのダウンタイムの短縮を図ることができる画像形成装置を提供することである。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、静電潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、該現像装置に供給するトナーを収納したトナー収容器と、該トナー収容器から該現像装置までトナーを搬送するトナー搬送経路の途中に配置され、該トナー収容器から搬送されるトナーを一度収容し、収容したトナーを該現像装置へと送り出す副トナー収容器と、該副トナー収容器内にトナーが所定量以上充填された状態となるように該トナー収容器から該副トナー収容器へのトナーの供給（以下、トナー充填と呼ぶ）を制御するトナー充填制御手段と、該現像装置での必要に応じてなされる該副トナー収容器から該現像装置へのトナーの供給（以下、トナー補給と呼ぶ）を制御するトナー補給制御手段と、該潜像担持体上または該潜像担持体からトナー像の転写を受けた像担持体上に形成された予め定められた形状のトナー像である基準トナー像を検出する基準トナー像検出手段と、該基準トナー像検出手段の検出結果に基づいて作像条件を調整して画像濃度を制御する画像濃度制御手段と、該基準トナー像検出手段の検出結果に基づいて作像工程の何処かに異常が生じているか否かの判断を行う異常発生判断手段とを有する画像形成装置において、上記異常発生判断手段が作像工程の何処かに異常が生じていると判断した場合に、上記トナー充填データと上記トナー補給データとに基づいて異常の原因がトナー充填工程にあるか否かを判断する異常発生部判断手段と、該異常発生部判断手段の判断結果を報知する報知手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記基準トナー像検出手段の検出結果に基づいて上記基準トナー像のトナー付着量を算出するトナー付着量算出手段を備え、上記異常発生判断手段は、該トナー付着量が所定範囲外となった場合に作像工程の何処かに異常が生じたと判断することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記副トナー収容器内にトナーが所定量以上充填されているか否かを検出するトナー充填量検知手段と、上記トナー収容器内のトナーを該副トナー収容器内に搬送して該副トナー収容器へのトナーの充填を行うトナー充填装置と、該副トナー収容器内のトナーを上記現像装置内に搬送して該現像装置へのトナーの補給を行うトナー補給装置とを備え、上記トナー充填制御手段は、該トナー充填量検知手段が該副トナー収容器内のトナーの充填量が所定量未満であることを検出したときに該トナー充填装置によるトナー充填を行い、該副トナー収容器内のトナーの充填量が所定量以上となったことを検出すると該トナー充填装置によるトナー充填を停止するものであり、上記トナー補給制御手段は、前回のトナー充填実行時からのトナーの消費量を累積して累積トナー消費量を算出するトナー消費量算出手段を備え、上記異常発生判断手段が作像工程の何処かに異常が生じていると判断した場合、上記異常発生部判断手段は、上記トナー充填制御データと上記補給制御データとから算出される累積トナー消費量が次の（Ａ）式を満たさない場合に上記異常の原因がトナー充填工程にあると判断することを特徴とするものである。
累積トナー消費量＜トナー充填停止時の副トナー収容器内のトナー量・・・・（Ａ）
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記累積トナー消費量は前回のトナー充填実行時からの上記トナー補給装置の動作時間に基づいて算出されることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記潜像担持体上に形成された静電潜像の面積を算出する画像面積算出手段を備え、上記累積トナー消費量は前回のトナー充填実行時からの画像面積の累積に基づいて算出されることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、上記トナー収容器内のトナーを上記副トナー収容器内に搬送して該副トナー収容器へのトナーの充填を行うトナー充填装置と、該副トナー収容器内のトナーを上記現像装置内に搬送して該現像装置へのトナーの補給を行うトナー補給装置と、或る時点からのトナーの充填量を累積して累積トナー充填量を算出するトナー充填量算出手段と、上記或る時点からのトナーの消費量を累積して累積トナー消費量を算出するトナー消費量算出手段とを備え、上記異常発生判断手段が作像工程の何処かに異常が生じていると判断した場合、上記異常発生部判断手段は、上記トナー充填の制御データと上記トナー補給の制御データとから算出される上記或る時点からの累積トナー充填量及び或る時点からの累積トナー消費量が次の（Ｂ）式を満たさない場合に上記異常の原因がトナー充填工程にあると判断することを特徴とするものである。
或る時点からの累積トナー充填量≒或る時点からの累積トナー消費量    ・・・・（Ｂ）
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記或る時点からの累積トナー消費量は上記或る時点からの上記トナー補給装置の動作時間に基づいて算出されることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記潜像担持体上に形成された静電潜像の面積を算出する画像面積算出手段を備え、上記或る時点からの累積トナー消費量は上記或る時点からの画像面積の累積に基づいて算出されることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１または２のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記トナー収容器から上記副トナー収容器までトナーを搬送するトナー搬送経路の途中に配置され、該トナー収容器から搬送されるトナーを一度収容し、収容したトナーを該副トナー収容器へと送り出す補助トナー収容器と、該補助トナー収容器内にトナーが所定量以上充填された状態となるように該トナー収容器から該補助トナー収容器へのトナーの供給（以下、トナー補助充填と呼ぶ）を制御するトナー補助充填制御手段とを備え、上記トナー充填制御手段は、該副トナー収容器での必要に応じて該補助トナー収容器から該副トナー収容器へのトナーの供給を制御するものであり、上記異常発生部判断手段は、異常の原因が上記トナー充填工程にあると判断した場合に、上記トナー充填の制御データと上記トナー補助充填の制御データとに基づいて異常の原因がトナー補助充填工程にあるか否かを判断することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記副トナー収容器内にトナーが所定量以上充填されているか否かを検出するトナー充填量検知手段と、上記補助トナー収容器内にトナーが所定量以上充填されているか否かを検出するトナー補助充填量検知手段と、上記トナー収容器内のトナーを該補助トナー収容器内に搬送して該補助トナー収容器へのトナーの充填を行うトナー補助充填装置と、該補助トナー収容器内のトナーを該副トナー収容器内に搬送して該副トナー収容器へのトナーの充填を行うトナー充填装置と、該副トナー収容器内のトナーを上記現像装置内に搬送して該現像装置へのトナーの補給を行うトナー補給装置とを備え、上記トナー補助充填制御手段は、該トナー補助充填量検知手段が該補助トナー収容器内のトナーの充填量が所定量未満であることを検出したときに該トナー補助充填装置によるトナー充填を行い、該補助トナー収容器内のトナーの充填量が所定量以上となったことを検出すると該トナー補助充填装置によるトナー充填を停止するものであり、上記トナー充填制御手段は、該トナー充填量検知手段が該副トナー収容器内のトナーの充填量が所定量未満であることを検出したときに該トナー充填装置によるトナー充填を行い、該副トナー収容器内のトナーの充填量が所定量以上となったことを検出すると該トナー充填装置によるトナー充填を停止するものであり、上記トナー充填制御手段は、前回のトナー補助充填実行時からの上記副トナー収容器へのトナーの充填量を累積して累積トナー充填量を算出するトナー充填量算出手段を備え、上記異常発生部判断手段は、異常の原因が上記トナー充填工程にあると判断した場合に、上記トナー補助充填の制御データと上記トナー充填の制御データとから算出される累積トナー充填量が次の（Ｃ）式を満たさない場合に上記異常の原因がトナー補助充填工程にあると判断することを特徴とするものである。
累積トナー充填量  ＜  トナー補助充填停止時の補助トナー収容器内のトナー量    ・・・・（Ｃ）
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記累積トナー充填量は前回のトナー補助充填実行時からの上記トナー充填装置の動作時間に基づいて算出されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１乃至１１の発明においては、異常発生判断手段が作像工程の何処かに異常が生じていると判断した場合、異常発生部判断手段がトナー充填工程に異常があるか否かを判断してその判断結果を報知手段で報知することにより、ユーザーやサービスマンに異常の原因がトナー充填工程にあるか否かを伝達することができる。このため、報知手段がトナー充填工程に異常があることを報知している場合はトナー充填工程を構成する要素のみの正常／異常の解析を行えばよく、報知手段がトナー充填工程に異常があることを報知していない場合はトナー充填工程を構成する要素の正常／異常の解析は行わなくてよいので、基準トナー像に基づいて作像工程の異常を検知した場合に、異常を修理するまでのダウンタイムの短縮を図ることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態にかかる複写機の概略構成図。
【図２】同複写機のプリンタ部の拡大説明図。
【図３】同複写機の４つの作像ユニットのうちの２つの拡大説明図。
【図４】実施形態１の複写機が備えるトナー供給装置の概略説明図。
【図５】同トナー供給装置を構成するサブホッパと粉体ポンプとの斜視説明図。
【図６】同サブホッパの上室を上方から見た概略断面図。
【図７】同サブホッパの下室を上方から見た概略断面図。
【図８】実施形態１の複写機の画像濃度制御を行う構成のブロック図。
【図９】トナーセンサがトナー無しを検知したタイミング、トナー充填を実行したタイミング、及び、第二クラッチをＯＮにし続けた時間の積算値を示すグラフ。
【図１０】光反射センサの検知結果に基づいた付着量を算出した結果を示すグラフ。
【図１１】実施例１の異常発生部判断手段の概念を説明する図。
【図１２】実施例２の異常発生部判断手段の概念を説明する図。
【図１３】実施形態２の複写機の制御部のブロック図。
【図１４】図９及び図１０を用いて説明した通紙実験における累積トナー充填量と累積トナー消費量との差を示すグラフ。
【図１５】実施例３の異常発生部判断手段の概念を説明する図。
【図１６】実施例４の異常発生部判断手段の概念を説明する図。
【図１７】実施形態３の複写機が備えるトナー供給装置の概略説明図。
【図１８】実施形態３の複写機の制御部のブロック図。
【図１９】実施形態３の異常発生部判断手段の概念を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した画像形成装置としての複写機について説明する。
図１は、本実施形態に係るカラー画像形成装置の一例であるカラー複写機（以下、複写機５００と呼ぶ）を示す概略構成図である。
複写機５００は、中央に画像形成装置本体としてのプリンタ部１００、その下部にテーブル状に構成された給紙部２００が配置され、プリンタ部１００の上方にスキャナ３００、スキャナ３００の上方に原稿自動補給装置４００を配置した構成となっている。
プリンタ部１００内には、複数の支持ローラ（１４、１５、１６）に巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトにより構成された像担持体としての中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、複数の支持ローラ（１４，１５，１６）のうち１つのローラが図示していない駆動装置によって回転駆動され、これにより中間転写ベルト１０が矢印で示す時計方向に表面移動するように駆動され、他のローラが従動回転する。このように表面移動する中間転写ベルト１０の上部の張架部分には、ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローのそれぞれの単色画像を作像する作像ユニット１８が横に並べるようにして配置されている。すなわち、中間転写ベルト１０の第一支持ローラ１４と第二支持ローラ１５との間の張架部分に、４つの作像ユニット１８を配置してタンデム画像形成部２０を構成している。また、第一支持ローラ１４と第三支持ローラ１６との間の張架部分には、中間転写ベルト１０上に形成された基準トナー像である付着量制御パターンのトナーの付着量を検出するため光反射センサ６０５が取り付けられている。
【００１２】
図２は図１に示した複写機５００のプリンタ部１００の拡大説明図である。また、図３はタンデム画像形成部２０が備える４つの作像ユニット１８のうち、中間転写ベルト１０の表面移動方向下流側の２つの作像ユニット１８（ブラック用の１８Ｂｋ及びシアン用の１８Ｃ）の拡大説明図である。
４つの作像ユニット１８は、中間転写ベルト１０に接する像担持体としての感光体ドラム４０を具備している。この感光体ドラム４０の周りには、帯電装置５６、現像装置６０、クリーニング装置５８、除電装置５９等が配置され、さらに感光体ドラム４０が中間転写ベルト１０に接する位置における中間転写ベルト１０の内側には一次転写装置５７が設けられている。本実施形態の場合、４つの作像ユニット１８は同一構造に構成されているが、現像装置６０で使用するトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に分けられている。また、各作像ユニット１８の上方には光変調されたレーザ光Ｌを各感光体ドラム４０表面に照射して各色に対応した静電潜像を感光体ドラム４０表面上に形成する露光装置２１が配置され、このレーザ光Ｌは帯電装置５６と現像装置６０の間で感光体ドラム４０に照射する。
【００１３】
一方、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム画像形成部２０と反対の側には、二次転写装置２２が設けられている。二次転写装置２２は、２つの二次転写ベルト支持ローラ２３間に、無端ベルトである二次転写ベルト２４を巻き掛け、二次転写ベルト２４が中間転写ベルト１０を介して第三支持ローラ１６に押し当てられるように配置されている。なお、図１における二次転写装置２２の左横には、転写紙上に担持された転写画像を定着するための定着装置２５が設けられている。
【００１４】
上述した二次転写装置２２には、画像転写後の転写紙をこの定着装置２５へと搬送する転写紙搬送機能も備えてなる。なお、二次転写装置２２として、非接触のチャージャを配置してもよいが、そのような場合は、画像転写後の転写紙を定着装置２５まで搬送する転写紙搬送装置を、別途設ける必要が生ずる。なお、図１に示す例では、このような二次転写装置２２及び定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成部２０に対して平行に、転写紙の両面に画像を記録する際に転写紙を反転するための転写紙反転装置２８を備えている。
【００１５】
図１に示すの複写機５００を用いてコピーをとるときは、原稿自動補給装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動補給装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動補給装置４００を閉じてそれで押さえる。
そして、図示していないスタートスイッチを押すと、複写動作が開始される。原稿自動補給装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を補給してコンタクトガラス３２上へと移動した後に、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第一走行体３３及び第二走行体３４を走行する。そして、第一走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに第二走行体３４に向けて反射し、第二走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００１６】
また、複写動作が開始されると、中間転写ベルト１０が回転走行し、同時に、個々の作像ユニット１８でその感光体ドラム４０を回転して各感光体ドラム４０上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の走行とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト１０上で重ね合わせてフルカラー画像を形成する。
さらに、複写動作の開始によって給紙部２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから転写紙を繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６内に入れる。そして、紙搬送ローラ４７で搬送してプリンタ部１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。一方、手差し給紙を選択した場合には手差し給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写紙を繰り出し、手差し分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
【００１７】
そして、中間転写ベルト１０上のフルカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と二次転写装置２２との間の二次転写部に転写紙を送り込み、二次転写装置２２で転写して転写紙上に一括してフルカラー画像を記録する。
二次転写部で画像転写された後の転写紙は、二次転写装置２２によって搬送して定着装置２５へと送り込まれる。定着装置２５で熱と圧力とを加えてフルカラー画像を定着された後の転写紙は、切り換え爪５５で搬送経路を切り換えられることで排出ローラ２６によって排出され、排紙トレイ２７上にスタックされる。または、切り換え爪５５で搬送経路を切り換えられることで転写紙反転装置２８に送られ、そこで反転して再びレジストローラ４９へと導かれ、二次転写部で裏面にも画像を記録された後、排出ローラ２６で排紙トレイ２７上に排出される。
一方、二次転写部で画像を転写紙に転写した後の中間転写ベルト１０は、中間転写体クリーニング装置１７によって画像転写後に表面上に残留する残留トナーが除去され、タンデム画像形成部２０による次の画像形成に備える。
【００１８】
また、図２に示すように、作像ユニット１８は、中間転写ベルト１０の表面移動方向上流側から順にイエロー用の１８Ｙ、マゼンタ用の１８Ｍ、シアン用の１８Ｃ、ブラック用の１８Ｂｋの４つが設けられている。各作像ユニット１８（１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂｋ、以下同様）は、図３に示すように、感光体ドラム４０の周囲に、帯電装置５６、光書き込み系Ｌ、現像装置６０、一次転写装置５７、クリーニング装置５８、除電装置５９を備えている。
また、図３に示すように、現像装置６０は感光体ドラム４０と対向して配置され、トナーとキャリアとからなる二成分の現像剤を担持し、感光体ドラム４０上の静電潜像にトナーを供給して静電潜像を現像する現像ローラ６０１を備える。また、現像ローラ６０１に供給する現像剤を収容する現像剤収容部には回転することにより現像剤を攪拌しながら軸方向に搬送する第一スクリュ６０２及び第二スクリュ６０３を備える。第一スクリュ６０２と第二スクリュ６０３とが互いに逆方向に現像剤を搬送することにより現像装置６０内を現像剤が循環する。また、現像装置６０の第一スクリュ６０２の下方には現像装置６０内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ６０４が配置されている。なお、本実施形態のトナー濃度センサ６０４は透磁率センサである。
また、図２に示すように、複写機５００では４つの作像ユニット１８のうちブラック用の１８Ｂｋを中間転写ベルト１０の表面移動方向の最下流側に配置している。このように配置することにより、４つの感光体ドラム４０のうち、最上流側に配置されたイエロー用の４０Ｙと最下流側に配置されたブラック用の４０Ｂｋとの間の中間転写ベルト１０の移動距離分、Ｂｋ単色モードでのファーストコピー時間を短縮することが可能となっている。
【００１９】
〔実施形態１〕
次に、収容する現像剤内のトナーが消費された現像装置６０にトナーを供給するトナー供給機構の一つ目の実施形態（以下、実施形態１と呼ぶ）について説明する。
図４は、実施形態１の複写機５００が備えるトナー供給装置６００の概略説明図である。トナー供給装置６００は、トナーカートリッジとしてのトナー収容器８０、トナー収容器８０を固定する容器固定部１１１、トナー収容器８０のトナー袋８１内のトナーを吸引する粉体ポンプ７０、及び、粉体ポンプ７０が吸引したトナーを充填して現像装置６０へトナーを搬送するサブホッパ６１等を備える。
図４において、現像装置６０へ補給するトナーを収納したトナー収納手段としてのトナー収容器８０はプリンタ部１００に設けられた不図示のセット部にセットされる。セット部は、プリンタ部１００の外装に設けられた不図示の前扉を開放すると現れ、セット部にはトナー供給装置６００の一部を構成する容器固定部１１１が設けられている。容器固定部１１１にはトナー移送チューブ７８を介して粉体ポンプ７０と連通するノズル１１０が設けられており、トナー収容器８０をセット部へセットするとトナー収容器８０の口金部材８２が容器固定部１１１の孔部に挿入され、トナー収容器８０が容器固定部１１１に固定される。これにより、ノズル１１０がトナー収容器８０の口金部材８２に挿入されて接続状態になる。ノズル１１０の内部には、通路が設けられ、通路はノズル１１０の端部に接続されたトナー補給路としてのトナー移送チューブ７８と連通されている。
【００２０】
トナー収容器８０は、フレキシブルで変形可能な袋状体としてのトナー袋８１を有し、トナー袋８１はポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム等のフレキシブルなシート材（８０〜２００［μｍ］程度の厚み）を単層または複層構成にして袋状容器である。そして、トナー袋８１はその下部中央に唯一のトナー排出部を備えた口金部材８２が固定されている。また、トナー袋８１はトナーが残留しにくいように、トナー排出孔に向かって先細りとなる形状に形成されている。
【００２１】
図５はサブホッパ６１と粉体ポンプ７０との斜視説明図である。
図４に示すように、トナーが補給される現像装置６０の上部に副トナー収容器としてのサブホッパ６１が設けられており、トナー収容器８０のトナーは一旦このサブホッパ６１に収納される。そして、サブホッパ６１上にはトナー収容器８０のトナーをこのサブホッパ６１に移送するスクリューポンプ手段としての粉体ポンプ７０が設けられている。この粉体ポンプ７０は、一軸偏芯スクリューポンプであって、金属などの剛性をもつ材料で偏芯したスクリュ形状に作られたロータ７１と、ゴム等の弾性体で作られ、２条スクリュー形状に形成されたステータ７２と、これらを包み、かつ粉体の補給路を形成する樹脂材料などで作られたフォルダ７３とを有している。ロータ７１は、ピン継ぎ手により連結された駆動軸７４に一体連結されたギヤ７５が不図示のアイドルギヤを介して第一クラッチ７６と駆動連結され、第一クラッチ７６のオン・オフにより粉体ポンプ７０の稼働が制御される。なお、第一クラッチ７６と後述する第二クラッチ６８は不図示の駆動装置によって駆動される回転駆動軸７９に設けられている。
【００２２】
また、フォルダ７３の先端（図４中のフォルダ７３の右端）にはトナー吸い込み部７７が設けられ、トナー吸い込み部７７にトナー移送チューブ８５が接続されている。このトナー移送チューブ８５としては、例えば直径４〜１０［ｍｍ］のフレキシブルなチューブで、耐トナー性に優れたゴム材料（例えば、ポリウレタン、ニトリル、ＥＰＤＭ、シリコン等）から作られているものを用いることがきわめて有効であり、フレキシブルなチューブは上下左右の任意方向へ配管を容易に行うことができる。
【００２３】
サブホッパ６１は、その縦断面形状がほぼ逆三角形状に形成され、その内部は上下に分割されて上室６２と下室６３が設けられている。図６は、上室６２を上方から見た概略断面図であり、図７は下室６３を上方から見た概略断面図である。図６に示すように、床面積が下室６３よりも大きい上室６２には、一対の第一上スクリュ６４及び第二上スクリュ６５と、両スクリュ間に配置され両端部が切り取られた仕切り板が設けられている。図６に示すように、上室６２は符号Ａで示す位置が粉体ポンプ７０によって搬送されたトナーの供給位置であり、位置Ａに供給されたトナーは第一上スクリュ６４及び第二上スクリュ６５の回転によって図６中の矢印Ｐ１方向に移動される。また、符号Ｂは上室６２と下室６３との連通孔であって、２つの上スクリュ（６４，６５）によって矢印Ｐ１方向に移動されたトナーが連通孔Ｂから下室６３へ落下する。
図７に示すように下室６３には下スクリュ６６が設けられており、連通孔Ｂによって位置Ｂ’に供給されたトナーは下スクリュ６６の回転により図７中の矢印Ｐ２方向に移動される。符号Ｃは、下室６３と現像装置６０とを連通する補給口であって矢印Ｐ２方向に移動されるトナーは補給口Ｃから現像装置６０内へ落下して補給される。
【００２４】
このように構成されたサブホッパ６１は、粉体ポンプ７０によって供給されたトナーが一時的に蓄えられ、上スクリュ（６４，６５）及び下スクリュ６６により現像装置６０へ移送される。したがって、実施形態１の複写機５００では上スクリュ（６４，６５）と下スクリュ６６とがサブホッパ６１内でのトナー移送手段を構成している。また、上スクリュ（６４，６５）と下スクリュ６６とは各スクリュのギヤ（６４ａ，６５ａ，６６ａ）がアイドルギヤ列６７を介して回転駆動軸７９に設けられた第二クラッチ６８と駆動連結されており、第二クラッチ６８のオン・オフによりその駆動が制御される。
【００２５】
また、サブホッパ６１には粉体ポンプ７０で移送されたトナーが供給される位置Ａの近傍の側壁に検知位置におけるトナー量が所定量以上あるか否かを検知するトナー検知手段としてのトナーセンサ６９が設けられている。実施形態１のサブホッパ６１が備えるトナーセンサ６９は振動式のセンサであって、上室６２内のトナーに接触する検知面６９ｆにて、トナーが所定量以上あるか否かを検知するものである。
【００２６】
次に、サブホッパ６１から現像装置６０へのトナーの補給動作について説明する。
上述のように構成されたトナー供給装置６００は、現像装置６０が備えるトナー濃度センサ６０４の検知結果に基づいて不図示の制御部より現像装置６０へのトナー補給指令が発せられると、第二クラッチ６８がオンとなり上スクリュ（６４，６５）及び下スクリュ６６を作動する。上スクリュ（６４，６５）と下スクリュ６６を作動すると、その回転時間に応じた量のトナーが現像装置６０に補給される。
このように、サブホッパ６１内の各スクリュが回転することによりサブホッパ６１内のトナーが現像装置６０内に補給されるため、サブホッパ６１がトナー補給装置として機能する。また、第二クラッチ６８をオンにすることでサブホッパ６１内の各スクリュが回転し、第二クラッチ６８をオフにすることで各スクリュの回転が停止するので、後述するトナー補給制御部３１０は第二クラッチ６８のオン／オフを制御することにより現像装置６０へのトナー補給を制御する。
【００２７】
次に、トナー収容器８０からサブホッパ６１へのトナーの充填動作について説明する。
トナーセンサ６９がサブホッパ６１内のトナー量を監視しており、そのトナー検知量が所定量を下回ると、不図示の制御部よりトナー充填命令が発せられ粉体ポンプ７０が作動する。粉体ポンプ７０が作動すると粉体ポンプ７０内に負圧が発生し、トナー収容器８０のトナーが吸引され、粉体ポンプ７０の下方に配置されたサブホッパ６１内へトナーが供給される。このとき、サブホッパ６１へのトナー供給量は高精度に制御する必要はない。このため、任意の時間の間に粉体ポンプ７０によって移送されるトナー移送量はサブホッパ６１が備える上スクリュ（６４，６５）及び下スクリュ６６の駆動によって同じ時間の間に現像装置６０に補給されるトナー補給量よりも多量となるように設定されている。
このように、粉体ポンプ７０が作動することによりトナー収容器８０内のトナーがサブホッパ６１内に充填されるため、粉体ポンプ７０がトナー充填装置として機能する。このため、後述するトナー充填制御部４１０は粉体ポンプ７０のオン／オフを制御することによりサブホッパ６１へのトナー充填を制御する。
また、トナー収容器８０のトナー袋８１はフレキシブル容器であるので、粉体ポンプ７０によるトナー移送に伴って自動的に減容される。
【００２８】
トナー供給装置６００では、トナーセンサ６９の検知結果に基づいて発せられるトナー充填命令により粉体ポンプ７０を何回か作動してもトナーセンサ６９のトナー検知量が所定量を下回ったままであるときは、トナー収容器８０内のトナーがほぼ無くなったトナーニアエンドと判断される。そして、トナーニアエンドと判断されると、例えば操作部の液晶パネル（図示せず）へのカートリッジ交換の表示をし、トナー収容器８０が交換されない場合には所定の作像回数後に作像停止等を行う。
【００２９】
サブホッパ６１内の第一上スクリュ６４の軸部の検知面６９ｆと対向する位置には、検知面６９ｆ上のトナーを除去し、検知面６９ｆにトナーが付着したままの状態となることを防止しする不図示の検知面清掃部材が固定されている。検知面清掃部材は弾性を有するシート状の部材を第一上スクリュ６４の軸部に固定したものであり、第一上スクリュ６４が回転することによってシート状の検知面清掃部材が検知面６９ｆを摺擦し、検知面６９ｆ上のトナーを除去する。検知面６９ｆ上にトナーが付着したまま状態となると、サブホッパ６１内のトナーが所定量に満たない状態であっても検知面６９ｆ上のトナーを検知することでトナーが所定量以上あると誤検知し、トナーが所定量に満たない状態でトナー収容器８０からサブホッパ６１への充填が必要な状態であるにも係わらずトナーの充填動作が行われないおそれがある。サブホッパ６１内のトナーが所定量に満たない状態のままでは、サブホッパ６１から現像装置６０へのトナーの補給動作が成されても、現像装置６０に十分なトナーの補給ができないため現像装置６０内の現像剤のトナー濃度が低下する。現像装置６０内の現像剤のトナー濃度が低下すると感光体ドラム４０上の潜像を現像したときの画像濃度が低下する。一方、実施形態１のサブホッパ６１のように、検知面清掃部材が検知面６９ｆ上のトナーを除去して検知面６９ｆ上でトナーが付着したままの状態となることを防止することにより、サブホッパ６１内のトナーが所定量に満たない状態にも係わらずトナーが所定量以上あると誤検知することを防止できる。これにより、サブホッパ６１から現像装置６０へのトナーの補給量が不足することに起因する画像濃度の低下を防止することができる。なお、検知面清掃部材としては、第一上スクリュ６４の軸部に固定されたシート状の部材に限るものではなく、検知面６９ｆ上のトナーを除去することができる部材であればよい。
【００３０】
次に、基準トナー像検出手段である光反射センサ６０５の検知結果に基づいて、作像条件を調節して画像濃度を制御する画像濃度制御手段としての制御部について説明する。
図８は、複写機５００の制御部１のブロック図である。制御部１は、４つの各作像ユニット１８ごとに設けられているが、その基本的構成はいずれも同様であるので、以下色分け符号（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）を省略して説明する。なお、図８中の符号１ａで示すの制御部１の一部（ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３等）は４つの作像ユニット１８間で共用されている。
【００３１】
制御部１には、中間転写ベルト１０上に形成された基準トナー像である付着量制御パターンを検出する基準トナー像検出手段である光反射センサ６０５が接続されている。また、制御部１は電位制御部５１０、付着量算出部５２０、及び、作像プロセス異常判断部５３０を備えている。付着量算出部５２０は光反射センサ６０５の検知結果に基づいて付着量制御パターンのトナー付着量を算出するトナー付着量算出手段であり、制御部１は、付着量算出部５２０のトナー付着量の算出結果をもとに作像条件を最適化して画像濃度を制御する画像濃度制御手段としての機能を備える。すなわち、トナー付着量の算出結果が所望のトナー付着量と異なる場合は、帯電装置５６による感光体ドラム４０の一様帯電の電位、現像ローラ６０１に印加する現像バイアス、露光装置２１による感光体に対する光書込強度、現像剤のトナー濃度の制御目標値などといった作像プロセスの作像条件を調整する。これにより、作像する画像の濃度の制御を行うことができる。また、作像プロセス異常判断部５３０は、トナー付着量の算出結果をもとにトナーの付着量が所定範囲外となった場合に、作像プロセスの何処かに異常が生じているという判断を行う異常発生判断手段である。
【００３２】
また、制御部１は、トナーセンサ６９の検知結果に応じて、サブホッパ６１に対するトナー充填を実行し、また、累積トナー充填量を算出／保存するトナー充填制御手段としてのトナー充填制御部４１０を備える。トナー充填制御部４１０は、トナーセンサ６９が"トナー無し"を検出すると、第一クラッチ７６をオンにする制御を行う。これにより、粉体ポンプ７０が作動し、トナー収容器８０内のトナーをサブホッパ６１に充填するトナー充填が実行される。なお、トナーセンサ６９が"トナー有り"を検出すると、トナー充填制御部４１０は第一クラッチ７６をオフにする制御を行い、トナー充填を終了する。
さらに、制御部１は、サブホッパ６１から現像装置６０へのトナーの補給を制御し、必要に応じてトナーを補給し、また、累積トナー補給量を算出／保存するトナー補給制御手段としてのトナー補給制御部３１０を備える。トナー補給制御部３１０は、トナー濃度センサ６０４の検知結果に基づいて、現像装置６０内のトナー濃度が低下したことが検出されると、第二クラッチ６８をオンにする制御を行う。これにより、サブホッパ６１内の各スクリュを回転させ、サブホッパ６１内のトナーを現像装置６０へと補給する。
【００３３】
また、制御部１は、制御部１から露光装置２１に送られる画像データに基づいて感光体ドラム４０への書込画像の画像面積をカウントして求められる画像一枚当たりの画像面積を算出する画像面積カウンタ３４０を備える。
【００３４】
また、実施形態１の制御部１は、作像プロセス異常判断部５３０が作像プロセスの何処かに異常が生じているという判断したときに、トナー充填制御部４１０のトナー充填データと、トナー補給制御部３１０のトナー補給データとに基づいて、その異常の原因がトナー充填工程にあるか否かを判断する異常発生部判断手段としてトナー充填異常判断部７１０を備える。
また、制御部１は、表示部７００に接続されており、作像プロセス異常判断部５３０で異常があると判断されたときに、異常が生じていることを表示部７００に表示し、ユーザーやサービスマンに報知する。さらに、トナー充填異常判断部７１０でトナー充填工程に異常の原因があるとの判断がされた場合もその判断結果も表示部７００で報知する。
【００３５】
実施形態１の制御部１の主要部１ａは、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、Ｉ／Ｏユニット１０４等から構成されている。Ｉ／Ｏユニット１０４には、トナー濃度センサ６０４、トナーセンサ６９、及び、光反射センサ６０５がそれぞれ図示しないＡ／Ｄ変換器を介して接続されている。制御部１は、ＣＰＵ１０１が所定のトナー濃度制御プログラムを実行することにより、Ｉ／Ｏユニット１０４を介してトナー供給装置６００に制御信号を伝達し、トナー供給動作を制御する。また、所定の目標出力値補正プログラムを実行することにより、１回の画像形成動作（プリントジョブ）ごとに、光反射センサ６０５の検出結果に基づいて現像装置６０の現像剤収容部内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ６０４の目標出力値を補正し、常に一定の画像濃度が得られるようにする。ＲＯＭ１０２には、ＣＰＵ１０１が実行するトナー濃度制御プログラム、目標出力値補正プログラムなどが記憶されている。また、ＲＡＭ１０３には、Ｉ／Ｏユニット１０４を介して取得したトナー濃度センサ６０４の出力値Ｖｔを一時保存するＶｔレジスタ、現像装置６０内の現像剤のトナー濃度が目標トナー濃度であるときにトナー濃度センサ６０４が出力すべき目標出力値Ｖｔrefを記憶するＶｔrefレジスタ、光反射センサ６０５からの出力値Ｖｓを記憶するＶｓレジスタ等が設けられている。なお、上述したトナー補給動作は、トナー濃度センサ６０４の出力値Ｖｔとトナー濃度制御基準値である目標出力値Ｖｔrefとの差分値Ｔｎ（＝Ｖｔref−Ｖｔ）に基づいて、差分値Ｔｎが＋（プラス）の場合はトナー濃度が十分高いと判断してトナーを補給せず、差分値Ｔｎが−（マイナス）の場合は差分値Ｔｎの絶対値が大きいほどトナー補給量を多くするようにして、出力値Ｖｔが目標出力値Ｖｔrefの値に近づくようにして行う。また、上述した光反射センサ６０５で検出する付着量制御パターンは紙間で予め定められた形状に作像される基準トナー像である。
【００３６】
次に、サブホッパ６１へのトナー充填を行うプロセスの不具合の一例として、トナーエンドセンサであるトナーセンサ６９の検知面６９ｆの検知面清掃部材が破損した場合について説明する。
実施形態１の複写機５００では、画像濃度制御手段である制御部１と光反射センサ６０５により付着量制御パターンを検知するのだが、画像形成プロセスに何らかの不具合が生じた場合は付着量制御パターンが正常に作像されず、光反射センサ６０５の検知結果に基づいてそれを検出することになる。
【００３７】
図９は、横軸に通紙枚数を取ったときの、トナーセンサ６９が"トナー無し"を検知したタイミング（図中「●」プロット）と、トナー充填を実行したタイミング（図中「▲」プロット）を示している。また図９中の斜め線のグラフは、充填動作実行直後からのサブホッパクラッチである第二クラッチ６８をＯＮにし続けた時間（フィード時間）の積算値であり、トナーセンサ６９が"トナー無し"を検知したタイミング（図中「●」プロット）でリセットするものである。
図９に示す通紙では約４７００枚目まではおよそ１００枚ごとにサブホッパ内が"トナー無し"になっていたことが分かる。なお、およそ１０枚の飛び石で"トナー無し"（図中の「▲プロット」）になっているのは、１回目の充填トナーの嵩が安定せず"トナー有り"と検知し、嵩が安定するおよそ１０枚目に再度"トナー無し"を検知するためである。
この通紙では、約４７００枚目以降にトナーセンサ６９の検知面６９ｆを清掃する検知面清掃部材（不図示）が破損してしまい、検知面６９ｆにトナーが付着したままの状態となり、トナーセンサ６９は常に"トナー有り"しか通知しなくなってしまっている（「●」プロットがなくなっている）。なお、粉体ポンプ７０の駆動を制御してサブホッパ６１内へのトナーの充填を制御するトナー充填制御部４１０は、トナーセンサ６９の"トナー無し"のタイミングでトナー充填を実行する。このため、検知面清掃部材の破損のようなハード的な破損が発生すると、トナー充填を実行しなくなる（「▲」プロットもなくなっている）。
【００３８】
図１０は、この通紙において、紙間で付着量制御パターンを作像して光反射センサ６０５で検知し、光反射センサ６０５の検知結果に基づいた付着量を算出した結果を示すグラフである。横軸が通紙枚数であり、縦軸がベタ画像の付着量制御パターンの単位面積当たりのトナーの付着量である。図９を用いて説明した検知面清掃部材が破損した約４７００枚目以降も通紙を続けているが、サブホッパ６１内に現像装置６０へ補給するトナーがなくなった４８００枚目あたりから、付着量が急激に低下していることが分かる。
【００３９】
図１０の４８００枚目以降のようにトナーの付着量がここまで低下したことで、制御部１が付着量制御パターンの検知結果に基づいたプロセス制御を行う際に、作像プロセス異常判断部５３０においてトナー付着量が所定範囲外となったことを判断し、複写機５００の作像工程である作像プロセスの何処かに異常が生じていると判断することができる。ここで、この異常を修理するためには何故異常になったのかは原因解析が必要となる。しかし付着量が低下する原因は作像プロセスの組み合わせの数だけ考えられるため、従来の画像形成装置では、その解析には非常に時間がかかっていた。詳しく説明すると、作像プロセスの何処かに異常が生じているとの判断が成された場合、報知手段で報知することによりユーザーに異常が生じていることを伝達し、ユーザーがサービスマンを呼び、サービスマンが異常の原因を解析し、原因箇所を修理する。このとき、従来の画像形成装置では、サービスマンは付着量制御パターンの画像に影響を与え得る箇所のすべてについて異常があるか否かを調べる必要があった。具体的には、上述した検知面清掃部材が破損した場合のようにトナー充填プロセスに異常がある場合でも、現像装置等の感光体周りの作像ユニットの各部材について異常があるか否かを調べていた。このため、従来の画像形成装置では、サービスマンがトナー充填プロセスに異常があることを断定するまでに時間がかかり、サービスマンが作業をしている間のユーザーが画像形成装置を使用できないダウンタイムが長くなっていた。
【００４０】
一方、実施形態１の複写機５００の制御部１は、付着量制御パターンの付着量が異常に薄くなった場合に、トナー充填プロセスに不具合がないかどうかを、他の作像プロセスと切り分けて判断する異常発生部判断手段としてトナー充填異常判断部７１０を備えている。異常発生判断手段である作像プロセス異常判断部５３０が作像プロセスの何処かに異常が生じていると判断した場合、トナー充填異常判断部７１０がトナー充填工程に異常があるか否かを判断してその判断結果を報知手段である表示部７００で報知することにより、ユーザーやサービスマンに異常の原因がトナー充填工程にあるか否かを伝達することができる。これにより、異常があるか否かを調べる箇所が、トナー充填プロセス、または、それ以外の作像プロセスの何れかに限定され、異常が生じた箇所を断定するまでの時間を短縮することができ、従来の画像形成装置に比べてダウンタイムの短縮を図ることができる。
また、複写機５００の制御部１のトナー補給制御部３１０は、前回のトナー充填実行時からのトナーの消費量を累積して累積トナー消費量を算出するトナー消費量算出手段としてのトナー消費量算出部３２０を備える。そして、作像プロセス異常判断部５３０が作像プロセスに異常があると判断した場合、トナー充填異常判断部７１０は、累積トナー消費量が次の（Ａ１）式を満たさない場合に異常の原因がトナー充填工程にあると判断する。
累積トナー消費量  ＜  トナー充填停止時のサブホッパ内のトナー量    ・・・・（Ａ１）
なお、累積トナー消費量は、トナー充填制御データの一部である前回のトナー充填実行のタイミングのデータ（図９中の「▲」プロット）、及び、トナー補給制御データの一部である第二クラッチ６８をＯＮにし続けた時間のデータから算出される。
【００４１】
〔実施例１〕
図１１は、実施形態１の異常発生部判断手段の一つ目の実施例（実施例１と呼ぶ）の概念を説明する図である。
図１１中の矢印は複写機５００でのトナーの流れを示しており、サブホッパ６１内のトナーセンサ６９の位置にトナーが存在しておらず、トナーセンサ６９が"トナー無し"を検出すると、トナー充填制御部４１０によってトナー充填制御が実施され、トナー収容器８０内のトナーはサブホッパ６１内に充填される。そして、サブホッパ６１内のトナーセンサ６９の位置にトナーが存在する状態までサブホッパ６１へのトナーの充填が成され、トナーセンサ６９が"トナー有り"を検出するとトナー充填制御部４１０によるトナー充填制御が終了する。また、現像装置６０内のトナー濃度センサ６０４の検知結果に基づいて現像装置６０内の現像剤のトナー濃度が所定の濃度よりも低下したことを検出するとトナー補給制御部３１０によってトナー補給制御が実施され、サブホッパ６１内のトナーが現像装置６０内に補給される。トナー補給制御はトナー補給制御部３１０が第二クラッチ６８をＯＮにすることにより、サブホッパ６１内のスクリュが回転し、サブホッパ６１内のトナーが現像装置６０へ補給される。また、トナー補給制御によってサブホッパ６１内のトナーが減少し、トナーセンサ６９が"トナー無し"を検出すると、トナー充填制御部４１０によってトナー充填制御が実施される。
ここで、上記（Ａ１）式の右辺である「トナー充填停止時のサブホッパ内のトナー量」を、トナーセンサ６９が"トナー有り"を検出する高さまでサブホッパ６１内にトナーが存在する状態でのサブホッパ６１内のトナーの量とし、「サブホッパ容量Ｓｖ」と表現する。また、上記（Ａ１）式の左辺である「累積トナー消費量」は、前回のトナー充填制御が終了してからのサブホッパ６１から現像装置６０へのトナーの補給量である累積トナー補給量Ｓｄとする。このとき、上記（Ａ１）は以下の（１）式のように表現することができる。
累積トナー補給量Ｓｄ    ＜  サブホッパ容量Ｓｖ      ・・・（１）
ここで、トナー充填プロセスが正常であれば上記（１）式の関係が成り立つ。
【００４２】
なお、上記（１）式の左辺である累積トナー補給量Ｓｄは第二クラッチ６８をＯＮにし続けた時間に比例する。そして、図９及び図１０で示す実験結果となる通紙では、第二クラッチ６８をＯＮにし続けた時間をカウントしたところ、図９のグラフで示すように検知面清掃部材が破損したおよそ４７００枚目以降（図９中の破線で示し領域）では上記（１）式が破綻するような履歴を辿ったことが分かった。このとき、上記（１）式の左辺と右辺のディメンジョンは、予め実験してあるトナー供給装置６００による補給能力[ｇ／ｓｅｃ]のデータを用いて統一した。すなわち、上記（１）式の左辺の累積トナー補給量Ｓｄは、サブホッパ６１内にトナーが十分収容されている状態で第二クラッチ６８をＯＮにしたときにサブホッパ６１から現像装置６０に補給されるトナーの時間当たりの補給量[ｇ／ｓｅｃ]を予め実験によって求め、この値に第二クラッチ６８をＯＮにし続けた時間の値を掛けることによって算出する。また、サブホッパ容量Ｓｖは、トナーセンサ６９が"トナー有り"を検出し、トナー充填制御が終わった状態でのサブホッパ６１内のトナーを取り出して計測することによって得られる固定値である。
このように上記（１）式の関係を満たすか否かによって、付着量制御パターンが薄くなった際に、トナー充填プロセスが正常か／異常かを他のプロセスとは切り分けて判断することができる。トナー充填プロセスの異常としては、実施形態１のように検知面清掃部材の破損に限るものではない。他の例としては、トナーセンサ６９が故障し、常に"トナー有り"を検出した信号は発し続ける状態であっても上記（１）式の関係を満たさない状態となることによって、トナー充填プロセスに異常があることを検出することができる。
【００４３】
実施例１では、上記（１）式の関係に基づいて、トナー充填プロセスが正常か／異常かを他のプロセスとは切り分けて判断する異常発生部判断手段としてのトナー充填異常判断部７１０を制御部１が備えている。そして、複写機５００において上記（１）式の関係が満たされていない場合は、トナー充填異常判断部７１０がトナー充填プロセスに異常があると判断し、複写機５００に異常が生じていることを報知するとともに、トナー充填プロセスに異常が生じていることを表示部７００に報知する。
トナー充填プロセスに異常がある場合は表示部７００でその旨が報知されるため、サービスマンがトナー充填プロセスに異常があることを断定するまでに時間を要さず、付着量制御パターンの検知結果に基づいて複写機５００に異常が生じていると判断された場合の修理までのダウンタイムを低減することができる。
【００４４】
なお、複写機５００では、表示部７００はユーザーが操作を行う液晶パネルである。表示部７００としては液晶パネルに限るものではなく、トナー充填プロセスに異常があるときに点灯するランプなど、少なくともサービスマンなどの保守管理を行う者にトナー充填プロセスに異常があることを報知することができるものであればよい。
【００４５】
〔実施例２〕
図１２は、実施形態１の異常発生部判断手段の二つ目の実施例（実施例２と呼ぶ）の概念を説明する図である。
図１２に示す実施例２の概念では、トナー収容器８０からサブホッパ６１を介して現像装置６０にトナーを補給する構成は実施例１の概念と同様であるので説明は省略する。
上述した実施例１ではサブホッパ容量Ｓｖと、累積トナー消費量としての累積トナー補給量Ｓｄとを比較することによってトナー充填プロセスに異常があるかどうかを判断する。一方、本実施例２では、前回のトナー充填制御が実行された後、現像装置６０から感光体ドラム４０に供給されて現像に用いられたトナーの量であるトナー現像量の累積値である累積トナー現像量Ｓｐを累積トナー消費量として、サブホッパ容量Ｓｖと比較することによってトナー充填プロセスに異常があるかどうかを判断する。累積トナー現像量Ｓｐは、画像面積カウンタ３４０が算出する画像一枚当たりの画像面積と、予め実験によって求められた静電潜像に対する単位面積当たりの目標付着量［ｍｇ／ｃｍ２］との積によって算出される一枚の画像のトナー消費量を、トナー充填制御が終了してから次のトナー充填制御が開始されるまでの間、累積しつづけることによって算出することができる。ここで次のトナー充填制御が開始された場合は累積トナー現像量Ｓｐはリセットされる。複写機５００では、制御部１が備えるトナー消費量算出部３２０が一枚の画像の画像面積に基づいてその画像のトナー消費量を算出し、さらに算出したトナー消費量の値を前回のトナー充填実行時から累積して累積トナー現像量Ｓｐを算出する。このとき、上記（Ａ１）は以下の（２）式のように表現することができる。
累積トナー現像量Ｓｐ    ＜  サブホッパ容量Ｓｖ      ・・・（２）
ここで、トナー充填プロセスが正常であれば、上記（２）式の関係が成り立つ。
実施例２では、このような上記（２）式の関係を満たすか否かによって、付着量制御パターンが薄くなった際に、実施例１と同様にトナー充填プロセスが正常か／異常かを他のプロセスとは切り分けて判断することができる。
【００４６】
〔実施形態２〕
上述した実施形態１の複写機５００では、前回のトナー充填実行時からのトナーの消費量を累積した累積トナー消費量と、トナー充填停止時のサブホッパ６１内のトナー量と、が所定の関係を満たす否かによって、異常の原因がトナー充填工程にあるか否かを判断する。異常の原因がトナー充填工程にあるか否かを判断する要素としては、これに限るものではない。以下、複写機５００の二つ目の実施形態として、或る時点からのトナーの充填量を累積した累積トナー充填量と、或る時点からのトナーの消費量を累積した累積トナー消費量と、が所定の関係を満たす否かによって、異常の原因がトナー充填工程にあるか否かを判断する実施形態（以下、実施形態２と呼ぶ）について説明する。
【００４７】
図１３は、実施形態２の複写機５００の制御部１のブロック図である。
実施形態２の複写機５００は、異常の原因がトナー充填工程にあるか否かを判断する構成が実施形態１の複写機５００と異なり、他の構成は共通するため、共通する構成については説明を省略する。
図１３に示すように、実施形態２の複写機５００の制御部１は、トナー充填制御部４１０が、或る時点からのトナーの充填量を累積して累積トナー充填量を算出するトナー充填量算出手段としてのトナー充填量算出部４２０を備える点で図８に示す実施形態１の制御部１と異なる。また、実施形態１のトナー消費量算出手段としてのトナー消費量算出部３２０が、前回のトナー充填実行時からのトナーの消費量を累積して累積トナー消費量を算出するものであるのに対して、実施形態２のトナー消費量算出部３２０は、或る時点からのトナーの消費量を累積して累積トナー消費量を算出する点でも実施形態２は実施形態１と異なる。
【００４８】
図１４は、図９及び図１０を用いて説明した通紙における通紙開始時からの累積トナー充填量と累積トナー消費量との差を縦軸としたグラフである。図１４に示すように、検知面清掃部材が破損した４７００枚目辺りまでは、縦軸の値は「０」を挟んで上下に周期的変動している。このとき、通紙開始時からの累積トナー充填量と累積トナー消費量とは略等しい状態ということが出来る。そして、検知面清掃部材が破損し、サブホッパ６１内に現像装置６０へ補給するトナーがなくなった４８００枚目あたりから、縦軸の値がマイナス方向に急激に低下して、通紙開始時からの累積トナー充填量に比べて通紙開始時からの累積トナー消費量が急激に多くなっていることが分かる。
【００４９】
実施形態２の複写機５００では、作像プロセス異常判断部５３０が作像プロセスに異常があると判断した場合、トナー充填異常判断部７１０は、或る時点からの累積トナー充填量と、或る時点からの累積トナー消費量と、が次の（Ｂ）式を満たさない場合に異常の原因がトナー充填工程にあると判断する。
或る時点からの累積トナー充填量  ≒  或る時点からの累積トナー消費量    ・・・・（Ｂ）
或る時点としては、通紙開始時に限らず、複写機５００に異常が発生していない状態の時点で、「或る時点からの累積トナー充填量」と「或る時点からの累積トナー消費量」との「或る時点」が同時であればよい。
或る時点からの累積トナー充填量は、トナー充填制御データの一部である、或る時点から第一クラッチ７６をＯＮにし続けた時間のデータから算出される。また、或る時点からの累積トナー消費量は、トナー補給制御データの一部である、或る時点から第二クラッチ６８をＯＮにし続けた時間のデータから算出される。
【００５０】
〔実施例３〕
図１５は、実施形態２の異常発生部判断手段の一つ目の実施例（実施例３と呼ぶ）の概念を説明する図である。
図１５中の矢印は実施形態２の複写機５００でのトナーの流れを示している。サブホッパ６１内のトナーセンサ６９の位置にトナーが存在しておらず、トナーセンサ６９が"トナー無し"を検出すると、トナー充填制御部４１０によってトナー充填制御が実施され、トナー収容器８０内のトナーはサブホッパ６１内に充填される。そして、サブホッパ６１内のトナーセンサ６９の位置にトナーが存在する状態までサブホッパ６１へのトナーの充填が成され、トナーセンサ６９が"トナー有り"を検出するとトナー充填制御部４１０によるトナー充填制御が終了する。また、現像装置６０内のトナー濃度センサ６０４の検知結果に基づいて現像装置６０内の現像剤のトナー濃度が所定の濃度よりも低下したことを検出するとトナー補給制御部３１０によってトナー補給制御が実施され、サブホッパ６１内のトナーが現像装置６０内に補給される。トナー補給制御はトナー補給制御部３１０が第二クラッチ６８をＯＮにすることにより、サブホッパ６１内のスクリュが回転し、サブホッパ６１内のトナーが現像装置６０へ補給される。また、トナー補給制御によってサブホッパ６１内のトナーが減少し、トナーセンサ６９が"トナー無し"を検出すると、トナー充填制御部４１０によってトナー充填制御が実施される。
ここで、上記（Ｂ）式の左辺である「或る時点からの累積トナー充填量」は、或る時点よりトナー収容器８０からサブホッパ６１へのトナーの供給量とし、「累積トナー充填量Ｓｅ」と表現し、上記（Ｂ）式の右辺である「或る時点からの累積トナー消費量」は、或る時点よりサブホッパ６１から現像装置６０へのトナーの補給量である「累積トナー補給量Ｓｄ」と表現する。このとき、上記（Ｂ）式は以下の（３）式のように表現することができる。
累積トナー充填量Ｓｅ  ≒  累積トナー補給量Ｓｄ      ・・・（３）
ここで、トナー充填プロセスが正常であれば上記（３）式の関係が成り立つ。
【００５１】
なお、上記（３）式の左辺である累積トナー充填量Ｓｅは第一クラッチ７６をＯＮにし続けた時間に比例し、右辺である累積トナー補給量Ｓｄは第二クラッチ６８をＯＮにし続けた時間に比例する。
そして、図１４で示す実験結果となる通紙では、第一クラッチ７６をＯＮにし続けた時間と第二クラッチ６８をＯＮにし続けた時間とをカウントしたところ、図１４のグラフで示すように検知面清掃部材が破損したおよそ４７００枚目以降（図１４中の破線で示し領域）では上記（３）式が破綻するような履歴を辿ったことが分かった。このとき、上記（３）式の左辺と右辺のディメンジョンは、予め実験してあるトナー供給装置６００による補給能力[ｇ／ｓｅｃ]のデータを用いて統一した。すなわち、上記（３）式の右辺の累積トナー補給量Ｓｄは、サブホッパ６１内にトナーが十分収容されている状態で第二クラッチ６８をＯＮにしたときにサブホッパ６１から現像装置６０に補給されるトナーの時間当たりの補給量[ｇ／ｓｅｃ]を予め実験によって求め、この値に第二クラッチ６８をＯＮにし続けた時間の値を掛けることによって算出する。また、上記（３）式の左辺の累積トナー充填量Ｓｅは、トナー収容器８０内にトナーが十分収容されている状態で第一クラッチ７６をＯＮにしたときにトナー収容器８０からサブホッパ６１に充填されるトナーの時間当たりの充填量[ｇ／ｓｅｃ]を予め実験によって求め、この値に第一クラッチ７６をＯＮにし続けた時間の値を掛けることによって算出する。
このように上記（３）式の関係を満たすか否かによって、付着量制御パターンが薄くなった際に、トナー充填プロセスが正常か／異常かを他のプロセスとは切り分けて判断することができる。
【００５２】
〔実施例４〕
図１６は、実施形態２の異常発生部判断手段の二つ目の実施例（実施例４と呼ぶ）の概念を説明する図である。
図１６に示す実施例４の概念では、トナー収容器８０からサブホッパ６１を介して現像装置６０にトナーを補給する構成は実施例１の概念と同様であるので説明は省略する。
上述した実施例３では累積トナー充填量Ｓｅと、或る時点からの累積トナー消費量としての累積トナー補給量Ｓｄとを比較することによってトナー充填プロセスに異常があるかどうかを判断する。一方、本実施例４では、或る時点の後、現像装置６０から感光体ドラム４０に供給されて現像に用いられたトナーの量であるトナー現像量の累積値である累積トナー現像量Ｓｐを或る時点からの累積トナー消費量として、累積トナー充填量Ｓｅと比較することによってトナー充填プロセスに異常があるかどうかを判断する。
累積トナー現像量Ｓｐは、画像面積カウンタ３４０が算出する画像一枚当たりの画像面積と、予め実験によって求められた静電潜像に対する単位面積当たりの目標付着量［ｍｇ／ｃｍ２］との積によって算出される一枚の画像のトナー消費量を、或る時点からその値がリセットされるまでの間、累積しつづけることによって算出することができる。実施形態２の複写機５００では、制御部１が備えるトナー消費量算出部３２０が一枚の画像の画像面積に基づいてその画像のトナー消費量を算出し、さらに算出したトナー消費量の値を或る時点から累積して累積トナー現像量Ｓｐを算出する。このとき、上記（Ｂ）式は以下の（４）式のように表現することができる。
累積トナー充填量Ｓｅ  ≒    累積トナー現像量Ｓｐ      ・・・（４）
ここで、トナー充填プロセスが正常であれば、上記（４）式の関係が成り立つ。
実施例４では、このような上記（４）式の関係を満たすか否かによって、付着量制御パターンが薄くなった際に、実施例１と同様にトナー充填プロセスが正常か／異常かを他のプロセスとは切り分けて判断することができる。
【００５３】
〔実施形態３〕
上述した実施形態１の複写機５００のトナー供給装置６００が備える粉体ポンプ７０とサブホッパ６１との組み合わせは一組である。粉体ポンプ７０とサブホッパ６１との組み合わせの数としては、一組に限らず複数組備えた構成であっても良い。以下、粉体ポンプ７０とサブホッパ６１との組み合わせを複数組備えた、トナー供給機構の三つ目の実施形態（以下、実施形態３と呼ぶ）について説明する。
図１７は、実施形態３の複写機５００が備えるトナー供給装置６００の概略説明図である。実施形態３のトナー供給装置６００は、実施形態１と同様に、トナー収容器８０及びトナー収容器８０を固定する容器固定部１１１を備える。そして、実施形態３のトナー供給装置６００は、トナーの搬送経路の上流側からトナーを吸引する粉体ポンプ７０と、粉体ポンプ７０が吸引したトナーを充填してトナーの搬送経路の下流側へトナーを搬送するサブホッパ６１との組み合わせを二組備えている点で実施形態１のトナー供給装置６００と異なる。
【００５４】
ここで、粉体ポンプ７０とサブホッパ６１との組み合わせが一組のみの場合に生じ得る問題について説明する。
トナー収容器８０から現像装置６０にトナーを供給するサブホッパ６１までのトナーの搬送経路が短い場合（例えば、２０［ｃｍ］）は、粉体ポンプ７０とサブホッパ６１との組み合わせが一組のみの構成であっても、トナー収容器８０から現像装置６０まで問題なくトナーの搬送が可能である。
しかし、複写機５００のレイアウトの都合により、トナー収容器８０から現像装置６０にトナーを供給するサブホッパ６１までのトナーの搬送経路が非常に長くなる場合がある。例えば、トナー収容器８０から現像装置６０にトナーを供給するサブホッパ６１までのトナーの搬送経路が２００［ｃｍ］と非常に長い場合は、トナー収容器８０から現像装置６０にトナーを供給するサブホッパ６１まで一つの粉体ポンプ７０でトナーを吸引して搬送しようとすると、搬送力不足でトナー収容器８０から粉体ポンプ７０までの搬送経路の途中でトナーが詰まり易くなる。搬送経路の途中でトナーが詰まると、トナーセンサ６９がサブホッパ６１内のトナーの充填量が所定量未満であることを検出して粉体ポンプ７０を駆動してもサブホッパ６１に対してトナーを供給できなくなる。サブホッパ６１に対してトナーを供給できないと、トナーセンサ６９がサブホッパ６１内のトナーの充填量が所定量未満であることを検出し続けるため、トナー充填制御部４１０は粉体ポンプ７０を駆動し続ける。搬送力不足であるため粉体ポンプ７０を駆動し続けても搬送経路の途中でトナーが詰まった状態を解消することができない。そして、粉体ポンプ７０を連続駆動することで粉体ポンプ７０やその駆動系の温度が上昇し、この温度上昇が原因でトナー供給装置６００が破損するおそれがある。
【００５５】
次に図１７に示す実施形態３のトナー供給装置６００について説明する。
実施形態３のトナー供給装置６００は、現像装置６０の上方に配置された下流側サブホッパ６１ａと、下流側サブホッパ６１ａにトナーを供給する下流側粉体ポンプ７０ａとを備え、さらに、トナー収容器８０から下流側粉体ポンプ７０ａまでの間のトナー搬送経路に上流側サブホッパ６１ｂと上流側サブホッパ６１ｂにトナーを供給する上流側粉体ポンプ７０ｂとを備える。
実施形態３のトナー供給装置６００は粉体ポンプ７０及びサブホッパ６１の組み合わせを２組備えているが、各組み合わせの粉体ポンプ７０及びサブホッパ６１は、図５〜図７を用いて説明した実施形態１のトナー供給装置６００が備える１組の粉体ポンプ７０及びサブホッパ６１と同様の構成である。また、トナー収容器８０から上流側粉体ポンプ７０ｂまでの搬送経路を形成する上流側トナー移送チューブ７８ｂ及び上流側サブホッパ６１ｂから下流側粉体ポンプ７０ａまでの搬送経路を形成する下流側トナー移送チューブ７８ａは、実施形態１のトナー供給装置６００が備えるトナー移送チューブ７８と同様の構成である。また、実施形態３のトナー供給装置６００において、トナー収容器８０やプリンタ部１００のセット部は実施形態１と同様の構成であり、トナー収容器８０をセット部へセットすることにより、トナー収容器８０内と上流側トナー移送チューブ７８ｂとが連通する。
【００５６】
次に、下流側サブホッパ６１ａから現像装置６０へのトナーの補給動作について説明する。
トナー供給装置６００は、現像装置６０が備えるトナー濃度センサ６０４の検知結果に基づいて不図示の制御部より現像装置６０へのトナー補給指令が発せられると、下流側サブホッパ６１ａの第二クラッチ６８がオンとなり上スクリュ（６４，６５）及び下スクリュ６６を作動する。下流側サブホッパ６１ａの上スクリュ（６４，６５）と下スクリュ６６を作動すると、その回転時間に応じた量のトナーが現像装置６０に補給される。
このように、サブホッパ６１内の各スクリュが回転することによりサブホッパ６１内のトナーが現像装置６０内に補給されるため、サブホッパ６１がトナー補給装置として機能する。また、第二クラッチ６８をオンにすることでサブホッパ６１内の各スクリュが回転し、第二クラッチ６８をオフにすることで各スクリュの回転が停止するので、後述するトナー補給制御部３１０は第二クラッチ６８のオン／オフを制御することにより現像装置６０へのトナー補給を制御する。
【００５７】
次に、トナー収容器８０から上流側サブホッパ６１ｂまでのトナーの充填動作について説明する。
上流側サブホッパ６１ｂが備えるトナーセンサ６９は上流側サブホッパ６１ｂ内のトナー量を監視しており、そのトナー検知量が所定量を下回ると、不図示の制御部より上流側トナー充填命令が発せられ上流側粉体ポンプ７０ｂが作動する。上流側粉体ポンプ７０ｂが作動すると、上流側粉体ポンプ７０ｂ内に負圧が発生し、トナー収容器８０内のトナーが吸引され、上流側粉体ポンプ７０ｂの下方に配置された上流側サブホッパ６１ｂ内へトナーが供給される。このとき、上流側サブホッパ６１ｂへのトナー供給量は高精度に制御する必要はない。このため、任意の時間の間に上流側粉体ポンプ７０ｂによって移送されるトナー移送量は上流側サブホッパ６１ｂが備える上スクリュ（６４，６５）及び下スクリュ６６の駆動によって同じ時間の間に下流側トナー移送チューブ７８ａへのトナーの供給量よりも多量となるように設定されている。
このように、上流側粉体ポンプ７０ｂが作動することによりトナー収容器８０内のトナーが上流側サブホッパ６１ｂ内に充填されるため、上流側粉体ポンプ７０ｂがトナー補助充填装置として機能する。このため、後述する上流側トナー充填制御部４１０ｂは上流側粉体ポンプ７０ｂのオン／オフを制御することにより上流側サブホッパ６１ｂへのトナー充填（以下、トナー補助充填と呼ぶ）を制御する。
また、トナー収容器８０のトナー袋８１はフレキシブル容器であるので、上流側粉体ポンプ７０ｂによるトナーの移送に伴って自動的に減容される。
【００５８】
実施形態３のトナー供給装置６００では、上流側サブホッパ６１ｂのトナーセンサ６９の検知結果に基づいて発せられる上流側トナー充填命令により上流側粉体ポンプ７０ｂを何回か作動しても上流側サブホッパ６１ｂのトナーセンサ６９のトナー検知量が所定量を下回ったままであるときは、トナー収容器８０内のトナーがほぼ無くなったトナーニアエンドと判断される。そして、トナーニアエンドと判断されると、例えば操作部の液晶パネル（図示せず）へのカートリッジ交換の表示をし、トナー収容器８０が交換されない場合には所定の作像回数後に作像停止等を行う。
【００５９】
次に、上流側サブホッパ６１ｂから下流側サブホッパ６１ａまでのトナーの充填動作について説明する。
実施形態３のトナー供給装置６００では、下流側サブホッパ６１ａが備えるトナーセンサ６９は下流側サブホッパ６１ａ内のトナー量を監視しており、そのトナー検知量が所定量を下回り、且つ、上流側サブホッパ６１ｂが備えるトナーセンサ６９のトナー検知量が所定量を上回っている場合は、不図示の制御部より下流側トナー充填命令が発せられ下流側粉体ポンプ７０ａが作動し、さらに、上流側サブホッパ６１ｂの第二クラッチ６８がオンとなり上スクリュ（６４，６５）及び下スクリュ６６を作動する。
上流側サブホッパ６１ｂの各スクリュが作動することにより、上流側サブホッパ６１ｂの上スクリュ（６４，６５）と下スクリュ６６を作動すると、その回転時間に応じた量のトナーが下流側トナー移送チューブ７８ａに供給される。また、下流側粉体ポンプ７０ａが作動することにより、下流側粉体ポンプ７０ａ内に負圧が発生し、下流側トナー移送チューブ７８ａ内のトナーが吸引され、下流側粉体ポンプ７０ａの下方に配置された下流側サブホッパ６１ａ内へトナーが補給される。このとき、下流側サブホッパ６１ａへのトナー供給量は高精度に制御する必要はない。
このため、任意の時間の間に下流側粉体ポンプ７０ａによって移送されるトナー移送量は下流側サブホッパ６１ａが備える上スクリュ（６４，６５）及び下スクリュ６６の駆動によって同じ時間の間に現像装置６０に補給されるトナー補給量よりも多量となるように設定されている。また、任意の時間の間に上流側サブホッパ６１ｂが備える上スクリュ（６４，６５）及び下スクリュ６６の駆動によって下流側トナー移送チューブ７８ａに供給されるトナーの供給量は、同じ時間の間に下流側粉体ポンプ７０ａによって移送されるトナー移送量よりも多量となるように設定されている。
また、実施形態３のトナー供給装置６００では、下流側サブホッパ６１ａが備えるトナーセンサ６９のトナー検知量が所定量を下回っている場合であっても、下流側サブホッパ６１ａが備えるトナーセンサ６９のトナー検知量が所定量を下回っている場合は、下流側粉体ポンプ７０ａは作動させない。
【００６０】
実施形態３のトナー供給装置６００では、トナー収容器８０から下流側粉体ポンプ７０ａまでのトナーの搬送経路に上流側粉体ポンプ７０ｂ及び上流側サブホッパ６１ｂを備え、上流側サブホッパ６１ｂが備えるトナーセンサ６９で上流側サブホッパ６１ｂ内のトナーが所定量あるか否かを確認しているため、トナー収容器８０から下流側粉体ポンプ７０ａまでのトナーの搬送経路の途中でトナーが所定量あるかどうかを確認することが出来る。
【００６１】
次に、基準トナー像検出手段である光反射センサ６０５の検知結果に基づいて、作像条件を調節して画像濃度を制御する画像濃度制御手段としての制御部について説明する。
図１８は、実施形態３の複写機５００の制御部１のブロック図である。制御部１は、４つの各作像ユニット１８ごとに設けられているが、その基本的構成はいずれも同様であるので、以下色分け符号（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）を省略して説明する。なお、図８中の符号１ａで示すの制御部１の一部（ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３等）は４つの作像ユニット１８間で共用されている。
【００６２】
実施形態３の制御部１は、実施形態１と同様に光反射センサ６０５が接続されており、さらに、電位制御部５１０、付着量算出部５２０、及び、作像プロセス異常判断部５３０を備えている。
実施形態３の制御部１は、上流側トナーセンサ６９ｂの検知結果に応じて、上流側サブホッパ６１ｂに対するトナー充填を実行し、また、補助累積トナー充填量を算出／保存するトナー補助充填制御手段としての上流側トナー充填制御部４１０ｂを備える。上流側トナー充填制御部４１０ｂは、上流側トナーセンサ６９ｂが"トナー無し"を検出すると、上流側粉体ポンプ７０ｂの第一クラッチ７６をオンにする制御を行う。これにより、上流側粉体ポンプ７０ｂが作動し、トナー収容器８０内のトナーを上流側サブホッパ６１ｂに充填するトナー補助充填が実行される。なお、上流側トナーセンサ６９ｂが"トナー有り"を検出すると、上流側トナー充填制御部４１０ｂは第一クラッチ７６をオフにする制御を行い、トナー補助充填を終了する。
【００６３】
また、実施形態３の制御部１は、下流側トナーセンサ６９ａの検知結果に応じて、下流側サブホッパ６１ａに対するトナー充填を実行し、また、累積トナー充填量を算出／保存するトナー充填制御手段としての下流側トナー充填制御部４１０ａを備える。下流側トナー充填制御部４１０ａは、下流側トナーセンサ６９ａが"トナー無し"を検出すると、下流側粉体ポンプ７０ａの第一クラッチ７６をオンにするとともに、上流側サブホッパ６１ｂの第二クラッチ６８をオンにする制御を行う。これにより、上流側サブホッパ６１ｂと下流側粉体ポンプ７０ａとが作動し、上流側サブホッパ６１ｂ内のトナーが下流側トナー移送チューブ７８ａに移動し、下流側トナー移送チューブ７８ａに移動したトナーを下流側サブホッパ６１ａに充填するトナー充填が実行される。なお、下流側サブホッパ６１ａの下流側トナーセンサ６９ａが"トナー有り"を検出すると、下流側トナー充填制御部４１０ａは下流側粉体ポンプ７０ａの第一クラッチ７６をオフにするとともに、上流側サブホッパ６１ｂの第二クラッチ６８をオフにする制御を行い、トナー充填を終了する。
さらに、実施形態３の制御部１は、下流側サブホッパ６１ａから現像装置６０へのトナーの補給を制御し、必要に応じてトナーを補給し、また、累積トナー補給量を算出／保存するトナー補給制御手段としてのトナー補給制御部３１０を備える。トナー補給制御部３１０は、トナー濃度センサ６０４の検知結果に基づいて、現像装置６０内のトナー濃度が低下したことが検出されると、下流側サブホッパ６１ａの第二クラッチ６８をオンにする制御を行う。これにより、下流側サブホッパ６１ａ内の各スクリュを回転させ、下流側サブホッパ６１ａ内のトナーを現像装置６０へと補給する。
【００６４】
また、実施形態３の制御部１は、実施形態１と同様に、制御部１から露光装置２１に送られる画像データに基づいて感光体ドラム４０への書込画像の画像面積をカウントして求められる画像一枚当たりの画像面積を算出する画像面積カウンタ３４０を備える。
【００６５】
また、実施形態３の制御部１は、作像プロセス異常判断部５３０が作像プロセスの何処かに異常が生じているという判断したときに、下流側トナー充填制御部４１０ａのトナー充填データと、トナー補給制御部３１０のトナー補給データとに基づいて、その異常の原因がトナー充填プロセスにあるか否かを判断する異常発生部判断手段としてトナー充填異常判断部７１０を備える。さらに、実施形態３のトナー充填異常判断部７１０は、異常の原因がトナー充填プロセスにあると判断したときに、上流側トナー充填制御部４１０ｂのトナー補助充填データと、下流側トナー充填制御部４１０ａのトナー充填データとに基づいて、その異常の原因がトナー充填プロセス中のトナー補助充填プロセスにあるか、トナー補助充填プロセスよりも下流側の工程にあるかを判断する機能を備える。
【００６６】
また、制御部１は、表示部７００に接続されており、作像プロセス異常判断部５３０で異常があると判断されたときに、異常が生じていることを表示部７００に表示し、ユーザーやサービスマンに報知する。さらに、トナー充填異常判断部７１０でトナー充填プロセスに異常の原因があるとの判断がされた場合は、その異常の原因がトナー充填プロセス中のトナー補助充填プロセスにあるか、トナー補助充填プロセスよりも下流側の工程にあるかの判断結果も表示部７００で報知する。
【００６７】
実施形態３の制御部１の主要部１ａは、実施形態１と同様の構成であり、作像プロセス異常判断部５３０も実施形態１と同様の処理を行うことによって、作像プロセスの何処かに異常が生じていると判断する。  実施形態３の複写機５００の制御部１は、付着量制御パターンの付着量が異常に薄くなった場合に、トナー充填プロセスに不具合が無いかどうかを、他の作像プロセスと切り分けて判断し、さらに、トナー充填プロセスに不具合がある場合には、トナー補助充填プロセスに不具合が無いかどうかを、他のトナー充填プロセスと切り分けて判断するトナー充填異常判断部７１０を備えている。
【００６８】
作像プロセス異常判断部５３０が作像プロセスの何処かに異常が生じていると判断した場合、トナー充填異常判断部７１０がトナー充填プロセスに異常があるか否かを判断してその判断結果を報知手段である表示部７００で報知することにより、ユーザーやサービスマンに異常の原因がトナー充填プロセスにあるか否かを伝達することができる。さらに、トナー充填異常判断部７１０がトナー充填プロセスに異常があると判断した場合には、トナー補助充填プロセスに不具合に異常があるか否かを判断してその判断結果を表示部７００で報知することにより、ユーザーやサービスマンに異常の原因がトナー補助充填プロセスにあるか否かを伝達することができる。
これにより、異常があるか否かを調べる箇所が、トナー充填プロセス、または、それ以外の作像プロセスの何れかに限定され、異常が生じた箇所を断定するまでの時間を短縮することができ、従来の画像形成装置に比べてダウンタイムの短縮を図ることができる。
さらに、実施形態３の複写機５００では、異常がある箇所がトナー充填プロセスである場合に、異常があるか否かを調べる箇所が、トナー補助充填プロセス、または、それ以外のトナー充填プロセスの何れかに限定され、異常が生じた箇所を断定するまでの時間をさらに短縮することができる。
【００６９】
また、実施形態３の複写機５００の制御部１のトナー補給制御部３１０は、実施形態１と同様に、前回のトナー充填実行時からのトナーの消費量を累積して累積トナー消費量を算出するトナー消費量算出部３２０を備える。そして、作像プロセス異常判断部５３０が作像プロセスに異常があると判断した場合、トナー充填異常判断部７１０は、累積トナー消費量が次の（Ａ２）式を満たさない場合に異常の原因がトナー充填プロセスにあると判断する。
累積トナー消費量  ＜  トナー充填停止時の下流側サブホッパ内のトナー量    ・・・・（Ａ２）
なお、累積トナー消費量は、トナー充填制御データの一部である前回のトナー充填実行のタイミングのデータ、及び、トナー補給制御データの一部である下流側サブホッパ６１ａの第二クラッチ６８をＯＮにし続けた時間のデータから算出される。
【００７０】
図１９は、実施形態３の異常発生部判断手段の概念を説明する図である。
図１９中の矢印は複写機５００でのトナーの流れを示している。
上流側サブホッパ６１ｂ内の上流側トナーセンサ６９ｂの位置にトナーが存在しておらず、上流側トナーセンサ６９ｂが"トナー無し"を検出すると、上流側トナー充填制御部４１０ｂによってトナー補助充填制御が実施され、トナー収容器８０内のトナーは上流側サブホッパ６１ｂ内に充填される。そして、上流側サブホッパ６１ｂ内の上流側トナーセンサ６９ｂの位置にトナーが存在する状態まで上流側サブホッパ６１ｂへのトナーの充填が成され、上流側トナーセンサ６９ｂが"トナー有り"を検出すると上流側トナー充填制御部４１０ｂによるトナー補助充填制御が終了する。
下流側サブホッパ６１ａ内の下流側トナーセンサ６９ａの位置にトナーが存在しておらず、下流側トナーセンサ６９ａが"トナー無し"を検出すると、下流側トナー充填制御部４１０ａによってトナー充填制御が実施され、上流側サブホッパ６１ｂ内のトナーは下流側サブホッパ６１ａ内に充填される。そして、下流側サブホッパ６１ａ内の下流側トナーセンサ６９ａの位置にトナーが存在する状態まで下流側サブホッパ６１ａへのトナーの充填が成され、下流側トナーセンサ６９ａが"トナー有り"を検出すると下流側トナー充填制御部４１０ａによるトナー充填制御が終了する。また、トナー充填制御によって上流側サブホッパ６１ｂ内のトナーが減少し、上流側トナーセンサ６９ｂが"トナー無し"を検出すると、上流側トナー充填制御部４１０ｂによってトナー補助充填制御が実施される。
【００７１】
現像装置６０内のトナー濃度センサ６０４の検知結果に基づいて現像装置６０内の現像剤のトナー濃度が所定の濃度よりも低下したことを検出するとトナー補給制御部３１０によってトナー補給制御が実施され、下流側サブホッパ６１ａ内のトナーが現像装置６０内に補給される。トナー補給制御はトナー補給制御部３１０が下流側サブホッパ６１ａの第二クラッチ６８をＯＮにすることにより、下流側サブホッパ６１ａ内の各スクリュが回転し、下流側サブホッパ６１ａ内のトナーが現像装置６０へ補給される。また、トナー補給制御によって下流側サブホッパ６１ａ内のトナーが減少し、下流側トナーセンサ６９ａが"トナー無し"を検出すると、下流側トナー充填制御部４１０ａによってトナー充填制御が実施される。
【００７２】
ここで、上記（Ａ２）式の右辺である「トナー充填停止時の下流側サブホッパ内のトナー量」を、下流側トナーセンサ６９ａが"トナー有り"を検出する高さまで下流側サブホッパ６１ａ内にトナーが存在する状態での下流側サブホッパ６１ａ内のトナーの量とし、「下流側サブホッパ容量Ｓａ」と表現する。また、上記（Ａ２）式の左辺である「累積トナー消費量」は、前回のトナー充填制御が終了してからの下流側サブホッパ６１ａから現像装置６０へのトナーの補給量である累積トナー補給量Ｓｄとする。このとき、上記（Ａ２）は以下の（５）式のように表現することができる。
累積トナー補給量Ｓｄ    ＜  下流側サブホッパ容量Ｓａ      ・・・（５）
ここで、トナー充填プロセスが正常であれば上記（５）式の関係が成り立つ。
【００７３】
上記（５）式の左辺である累積トナー補給量Ｓｄは下流側サブホッパ６１ａの第二クラッチ６８をＯＮにし続けた時間に比例する。このとき、上記（５）式の左辺と右辺のディメンジョンは、予め実験してあるトナー供給装置６００による補給能力[ｇ／ｓｅｃ]のデータを用いて統一した。すなわち、上記（５）式の左辺の累積トナー補給量Ｓｄは、下流側サブホッパ６１ａ内にトナーが十分収容されている状態で下流側サブホッパ６１ａの第二クラッチ６８をＯＮにしたときに下流側サブホッパ６１ａから現像装置６０に補給されるトナーの時間当たりの補給量[ｇ／ｓｅｃ]を予め実験によって求め、この値に下流側サブホッパ６１ａの第二クラッチ６８をＯＮにし続けた時間の値を掛けることによって算出する。また、下流側サブホッパ容量Ｓａは、下流側トナーセンサ６９ａが"トナー有り"を検出し、トナー充填制御が終わった状態での下流側サブホッパ６１ａ内のトナーを取り出して計測することによって得られる固定値である。
このように上記（５）式の関係を満たすか否かによって、付着量制御パターンが薄くなった際に、トナー充填プロセスが正常か／異常かを他のプロセスとは切り分けて判断することができる。
【００７４】
実施形態３の複写機５００の制御部１の下流側トナー充填制御部４１０ａは、前回のトナー補助充填実行時からの下流側サブホッパ６１ａへのトナーの供給量を累積して累積トナー充填量を算出する累積トナー充填量算出手段であるトナー充填量算出部４２０を備える。そして、トナー充填異常判断部７１０がトナー充填プロセスに異常があると判断した場合、トナー充填異常判断部７１０は、累積トナー充填量が次の（Ｃ１）式を満たさない場合に異常の原因がトナー補助充填工程にあると判断する。
累積トナー充填量  ＜  トナー補助充填停止時の上流側サブホッパ内のトナー量    ・・・・（Ｃ１）
累積トナー充填量は、トナー補助充填制御データの一部である前回のトナー補助充填実行のタイミングのデータ、及び、トナー充填制御データの一部である上流側サブホッパ６１ｂの第二クラッチ６８をＯＮにし続けた時間のデータから算出される。
【００７５】
上記（Ｃ１）式の右辺である「トナー充填停止時の上流側サブホッパ内のトナー量」を、上流側トナーセンサ６９ｂが"トナー有り"を検出する高さまで上流側サブホッパ６１ｂ内にトナーが存在する状態での上流側サブホッパ６１ｂ内のトナーの量とし、「上流側サブホッパ容量Ｓｂ」と表現する。また、上記（Ｃ１）式の左辺である「累積トナー充填量」は、前回のトナー補助充填制御が終了してからの上流側サブホッパ６１ｂから下流側サブホッパ６１ａへのトナーの供給量である累積トナー充填量Ｓｃとする。このとき、上記（Ｃ１）は以下の（６）式のように表現することができる。
累積トナー充填量Ｓｃ    ＜  上流側サブホッパ容量Ｓｂ      ・・・（６）
ここで、トナー補助充填プロセスが正常であれば上記（６）式の関係が成り立つ。
【００７６】
なお、上記（６）式の左辺である累積トナー充填量Ｓｃは上流側サブホッパ６１ｂの第二クラッチ６８及び下流側粉体ポンプ７０ａの第一クラッチ７６をＯＮにし続けた時間に比例する。このとき、上記（６）式の左辺と右辺のディメンジョンは、予め実験してあるトナー供給装置６００による充填能力[ｇ／ｓｅｃ]のデータを用いて統一した。すなわち、上記（６）式の左辺の累積トナー充填量Ｓｃは、上流側サブホッパ６１ｂ内にトナーが十分収容されている状態で上流側サブホッパ６１ｂの第二クラッチ６８及び下流側粉体ポンプ７０ａの第一クラッチ７６をＯＮにしたときに、上流側サブホッパ６１ｂから下流側サブホッパ６１ａに供給されるトナーの時間当たりの充填量[ｇ／ｓｅｃ]を予め実験によって求め、この値に下流側サブホッパ６１ａの第二クラッチ６８及び下流側粉体ポンプ７０ａの第一クラッチ７６をＯＮにし続けた時間の値を掛けることによって算出する。また、上流側サブホッパ容量Ｓｂは、上流側トナーセンサ６９ｂが"トナー有り"を検出し、トナー補助充填制御が終わった状態での上流側サブホッパ６１ｂ内のトナーを取り出して計測することによって得られる固定値である。
このように上記（６）式の関係を満たすか否かによって、トナー充填プロセスに異常があると判断された際に、トナー補助充填プロセスが正常か／異常かを他のトナー充填プロセスとは切り分けて判断することができる。
【００７７】
実施形態３の複写機５００の制御部１が備えるトナー充填異常判断部７１０では、上記（５）式の関係に基づいて、トナー充填プロセスが正常か／異常かを他の作像プロセスとは切り分けて判断する。そして、複写機５００において上記（５）式の関係が満たされていない場合は、トナー充填異常判断部７１０がトナー充填プロセスに異常があると判断する。さらに、トナー充填異常判断部７１０がトナー充填プロセスに異常があると判断した場合、トナー充填異常判断部７１０は、上記（６）式の関係に基づいて、トナー補助充填プロセスが正常か／異常かを他のトナー充填プロセスとは切り分けて判断する。そして、複写機５００において上記（５）式の関係及び上記（６）式の関係が満たされていない場合は、トナー充填異常判断部７１０がトナー補助充填プロセスに異常があると判断し、複写機５００に異常が生じていることを報知するとともに、トナー充填プロセスのトナー補助充填プロセスに異常が生じていることを表示部７００に報知する。また、複写機５００において上記（５）式の関係を満たされず、上記（６）式の関係が満たされている場合は、トナー充填異常判断部７１０がトナー補助充填プロセス以外のトナー充填プロセスに異常があると判断し、その旨を表示部７００に報知する。
【００７８】
実施形態３のトナー供給装置６００では、トナー収容器８０から現像装置６０までのトナー搬送経路のうち、トナー収容器８０から下流側サブホッパ６１ａまでのトナー搬送経路の構成がトナー充填プロセスであり、トナー収容器８０から上流側サブホッパ６１ｂまでのトナー搬送経路の構成がトナー補助充填プロセスである。
トナー充填プロセスに異常がある場合は、トナー補助充填プロセスに異常があるか、それ以外のトナー充填プロセスに異常があるかが表示部７００で報知されるため、サービスマンがトナー充填プロセスに異常があることを断定するまでに時間を要さず、付着量制御パターンの検知結果に基づいて複写機５００に異常が生じていると判断された場合の修理までのダウンタイムを低減することができる。
【００７９】
実施形態３の複写機５００では、サブホッパ６１と粉体ポンプ７０との組み合わせを２つ備えているため、トナー収容器８０から現像装置６０にトナーを供給するサブホッパ６１（実施形態３では下流側サブホッパ６１ａ）までのトナー搬送経路が長い場合に、サブホッパ６１と粉体ポンプ７０との組み合わせが一つのみの実施形態１の複写機５００よりもトナー搬送経路の途中でトナーが詰まり難くなる。これは、一つの粉体ポンプ７０の吸引によって搬送されるトナー搬送経路の距離を短くすることができるためである。なお、サブホッパ６１と粉体ポンプ７０との組み合わせの数としては二つに限るものではなく、トナー搬送経路の長さと一つの粉体ポンプ７０の吸引力とに応じて３つ以上設けても良い。
【００８０】
以上、実施形態１または実施形態２によれば、静電潜像を担持する潜像担持体である感光体ドラム４０と、感光体ドラム４０上に静電潜像を形成する潜像形成手段である露光装置２１と、感光体ドラム４０上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置６０と、現像装置６０に供給するトナーを収納したトナー収容器８０と、トナー収容器８０から現像装置６０までトナーを搬送するトナー搬送経路の途中に配置され、トナー収容器８０から搬送されるトナーを一度収容し、収容したトナーを現像装置６０へと送り出す副トナー収容器であるサブホッパ６１と、サブホッパ６１内にトナーが所定量以上充填された状態となるようにトナー収容器８０からサブホッパ６１へのトナーの供給（以下、トナー充填と呼ぶ）を制御するトナー充填制御手段であるトナー充填制御部４１０と、現像装置６０での必要に応じてなされるサブホッパ６１から現像装置６０へのトナーの供給（以下、トナー補給と呼ぶ）を制御するトナー補給制御手段であるトナー補給制御部３１０と、感光体ドラム４０からトナー像の転写を受けた像担持体である中間転写ベルト１０上に形成された基準トナー像である付着量制御パターンを検出する基準トナー像検出手段である光反射センサ６０５と、光反射センサ６０５の検出結果に基づいて作像条件を調整して画像濃度を制御する画像濃度制御手段である制御部１と、光反射センサ６０５の検出結果に基づいて作像工程の何処かに異常が生じているか否かの判断を行う異常発生判断手段である作像プロセス異常判断部５３０とを有する画像形成装置である複写機５００において、作像プロセス異常判断部５３０が作像プロセスの何処かに異常が生じていると判断した場合に、トナー充填の制御データとトナー補給の制御データとに基づいて異常の原因がトナー充填工程にあるか否かを判断する異常発生部判断手段であるトナー充填異常判断部７１０を有し、トナー充填異常判断部７１０の判断結果を報知する報知手段である表示部７００を有することにより、作像プロセス異常判断部５３０が作像工程の何処かに異常が生じていると判断した場合、トナー充填異常判断部７１０がトナー充填工程に異常があるか否かを判断してその判断結果を表示部７００に表示して報知することにより、ユーザーやサービスマンに異常の原因がトナー充填工程にあるか否かを伝達することができる。このため、表示部７００でトナー充填工程に異常があることを表示している場合はトナー充填工程を構成するトナー収容器８０からサブホッパ６１までの工程のみの正常／異常の解析を行えばよい。一方、表示部７００がトナー充填工程に異常があることを表示していない場合はトナー収容器８０からサブホッパ６１にトナーを充填するまでの工程の正常／異常の解析は行わなくてよい。このため付着量制御パターンに基づいて作像工程の異常を検知した場合に、異常を修理するまでのダウンタイムの短縮を図ることができる。
【００８１】
また、複写機５００は、光反射センサ６０５の検出結果に基づいて付着量制御パターンのトナー付着量を算出するトナー付着量算出手段であるトナー消費量算出部３２０を備え、作像プロセス異常判断部５３０は付着量制御パターンのトナー付着量が所定範囲外となった場合に作像工程の何処かに異常が生じたと判断する。画像濃度制御に用いるトナーの付着量が所定の範囲内か否かによって作像工程に異常があるかどうかを判断するため、異常があるか否かを判断するためのセンサ等の新たな検知手段を設ける必要がない。
【００８２】
また、複写機５００は、サブホッパ６１内にトナーが所定量以上充填されているか否かを検出するトナー充填量検知手段であるトナーセンサ６９と、トナー収容器８０内のトナーをサブホッパ６１内に搬送してサブホッパ６１へのトナーの充填を行うトナー充填装置である粉体ポンプ７０と、サブホッパ６１内のトナーを現像装置６０内に搬送して現像装置６０へのトナーの補給を行うトナー補給装置として機能するサブホッパ６１内の各スクリュとを備え、トナー充填制御部４１０は、トナーセンサ６９がサブホッパ６１内のトナーの充填量が所定量未満であることを検出したときに粉体ポンプ７０によるトナー充填を行い、サブホッパ６１内のトナーの充填量が所定量以上となったことを検出すると粉体ポンプ７０によるトナー充填を停止するものである。また、トナー補給制御部３１０は、前回のトナー充填実行時からのトナーの消費量を累積して累積トナー消費量を算出するトナー消費量算出手段であるトナー消費量算出部３２０を備え、作像プロセス異常判断部５３０が作像工程の何処かに異常が生じていると判断した場合、トナー充填異常判断部７１０は、トナー充填の制御データとトナー補給の制御データとから算出される累積トナー消費量が次の（Ａ１）式を満たさない場合に異常の原因がトナー充填工程にあると判断する。
累積トナー消費量  ＜  トナー充填停止時のサブホッパ内のトナー量    ・・・・（Ａ１）
この（Ａ１）式を満たすか否かを判断することによって、トナー充填データとトナー補給データとに基づいてトナー充填工程に異常があるか否かを判断する構成を実現することができる。
【００８３】
また、実施例１の複写機５００では、累積トナー消費量として、前回のトナー充填実行時からの粉体ポンプ７０の動作時間に基づいて算出することができる累積トナー補給量Ｓｄを用いることにより、累積トナー消費量とサブホッパ容量Ｓｖとを比較する構成を実現することができる。
【００８４】
また、実施例２の複写機５００では、感光体ドラム４０上に形成された静電潜像の面積を算出する画像面積算出手段である画像面積カウンタ３４０を備え、累積トナー消費量として、前回のトナー充填実行時からの画像面積の累積に基づいて算出することができる累積トナー現像量Ｓｐを用いることにより、累積トナー消費量とサブホッパ容量Ｓｖとを比較する構成を実現することができる。
【００８５】
実施形態２の複写機５００は、トナー収容器８０内のトナーを副トナー収容器であるサブホッパ６１内に搬送してサブホッパ６１へのトナーの充填を行うトナー充填装置である粉体ポンプ７０と、サブホッパ６１内のトナーを現像装置６０内に搬送して現像装置６０へのトナーの補給を行うトナー補給装置として機能するサブホッパ６１内の各スクリュと、を備える。また、トナー充填制御部４１０は、或る時点からのトナーの充填量を累積して累積トナー充填量を算出するトナー充填量算出手段であるトナー充填量算出部４２０を備える。さらに、トナー補給制御部３１０は、或る時点からのトナーの消費量を累積して累積トナー消費量を算出するトナー消費量算出手段であるトナー消費量算出部３２０を備える。そして、異常発生判断手段である作像プロセス異常判断部５３０が作像工程の何処かに異常が生じていると判断した場合、異常発生部判断手段であるトナー充填異常判断部７１０は、トナー充填の制御データとトナー補給の制御データとから算出される「或る時点からの累積トナー充填量」及び「或る時点からの累積トナー消費量」が次の（Ｂ）式を満たさない場合に異常の原因がトナー充填工程にあると判断する。
或る時点からの累積トナー充填量≒或る時点からの累積トナー消費量    ・・・・（Ｂ）
この（Ｂ）式を満たすか否かを判断することによって、トナー充填データとトナー補給データとに基づいてトナー充填工程に異常があるか否かを判断する構成を実現することができる。
【００８６】
また実施例４の複写機５００では、或る時点からの累積トナー消費量は、或る時点からの粉体ポンプ７０の動作時間に基づいて算出することができる累積トナー補給量Ｓｄを用いることにより、累積トナー消費量と累積トナー充填量Ｓｅとを比較する構成を実現することができる。
【００８７】
また、実施例５の複写機５００では、感光体ドラム４０上に形成された静電潜像の面積を算出する画像面積算出手段である画像面積カウンタ３４０を備え、累積トナー消費量として、或る時点からの累積に基づいて算出することができる累積トナー現像量Ｓｐを用いることにより、累積トナー消費量と累積トナー充填量Ｓｅとを比較する構成を実現することができる。
【００８８】
実施形態３の複写機５００では、トナー収容器８０から現像装置６０までトナーを搬送するトナー搬送経路の途中に配置され、トナー収容器８０から搬送されるトナーを一度収容し、収容したトナーを現像装置６０へと送り出す副トナー収容器である下流側サブホッパ６１ａと、トナー収容器８０から下流側サブホッパ６１ａまでトナーを搬送するトナー搬送経路の途中に配置され、トナー収容器８０から搬送されるトナーを一度収容し、収容したトナーを下流側サブホッパ６１ａへと送り出す補助トナー収容器である上流側サブホッパ６１ｂを備える。また、実施形態３の複写機５００は、下流側サブホッパ６１ａ内にトナーが所定量以上充填された状態となるように上流側サブホッパ６１ｂから下流側サブホッパ６１ａへのトナーの供給（以下、トナー充填と呼ぶ）を制御するトナー充填制御手段である下流側トナー充填制御部４１０ａと、現像装置６０での必要に応じてなされる下流側サブホッパ６１ａから現像装置６０へのトナーの供給（以下、トナー補給と呼ぶ）を制御するトナー補給制御手段であるトナー補給制御部３１０と、上流側サブホッパ６１ｂ内にトナーが所定量以上充填された状態となるようにトナー収容器８０から上流側サブホッパ６１ｂへのトナーの供給（以下、トナー補助充填と呼ぶ）を制御するトナー補助充填制御手段である上流側トナー充填制御部４１０ｂとを備える。さらに、実施形態３の複写機５００は、作像プロセス異常判断部５３０が作像プロセスの何処かに異常が生じていると判断した場合に、トナー充填データとトナー補給データとに基づいて異常の原因がトナー充填工程にあるか否かを判断する異常発生部判断手段であるトナー充填異常判断部７１０を有し、トナー充填異常判断部７１０は、異常の原因がトナー充填工程にあると判断した場合に、トナー充填の制御データとトナー補助充填の制御データとに基づいて異常の原因がトナー補助充填工程にあるか否かを判断する。作像プロセス異常判断部５３０が作像プロセスの何処かに異常が生じていると判断し、トナー充填異常判断部７１０がトナー充填工程の何処かに異常が生じていると判断した場合に、トナー充填異常判断部７１０は、トナー充填の制御データとトナー補助充填の制御データとに基づいて異常の原因がトナー補助充填工程にあるか否かを判断する。
実施形態３の複写機５００では、実施形態１と同様に、作像プロセス異常判断部５３０が作像工程の何処かに異常が生じていると判断した場合、トナー充填異常判断部７１０がトナー充填工程に異常があるか否かを判断してその判断結果を表示部７００に表示して報知することにより、ユーザーやサービスマンに異常の原因がトナー充填工程にあるか否かを伝達することができる。このため、表示部７００でトナー充填工程に異常があることを表示している場合はトナー充填工程を構成するトナー収容器８０から下流側サブホッパ６１ａまでの工程のみの正常／異常の解析を行えばよい。一方、表示部７００がトナー充填工程に異常があることを表示していない場合はトナー収容器８０から下流側サブホッパ６１ａにトナーを充填するまでの工程の正常／異常の解析は行わなくてよい。このため付着量制御パターンに基づいて作像工程の異常を検知した場合に、異常を修理するまでのダウンタイムの短縮を図ることができる。さらに、実施形態３の複写機５００では、トナー充填異常判断部７１０がトナー充填工程に異常があると判断した場合に、トナー充填異常判断部７１０はトナー補助充填工程に異常があるか否かを判断してその判断結果を表示部７００に表示して報知する。これにより、表示部７００でトナー補助充填工程に異常があることを表示している場合はトナー補助充填工程を構成するトナー収容器８０から上流側サブホッパ６１ｂまでの工程のみの正常／異常の解析を行えばよい。一方、表示部７００がトナー充填工程に異常があり、トナー補助充填工程には異常が無いことを表示している場合は、上流側サブホッパ６１ｂから下流側サブホッパ６１ａまでの工程のみの正常／異常の解析を行えばよい。このため、付着量制御パターンに基づいて作像工程の異常を検知した場合に、異常を修理するまでのダウンタイムの更なる短縮を図ることができる。
【００８９】
また、実施形態３の複写機５００は、下流側サブホッパ６１ａ内にトナーが所定量以上充填されているか否かを検出するトナー充填量検知手段である下流側トナーセンサ６９ａと、上流側サブホッパ６１ｂ内にトナーが所定量以上充填されているか否かを検出するトナー補助充填量検知手段である上流側トナーセンサ６９ｂとを有する。さらに、トナー収容器８０内のトナーを上流側サブホッパ６１ｂ内に搬送して上流側サブホッパ６１ｂへのトナーの充填を行うトナー補助充填装置として機能する上流側粉体ポンプ７０ｂと、上流側サブホッパ６１ｂ内のトナーを下流側サブホッパ６１ａ内に搬送して下流側サブホッパ６１ａへのトナーの充填を行うトナー充填装置として機能する上流側サブホッパ６１ｂ内の各スクリュ及び下流側粉体ポンプ７０ａとを有する。また、下流側サブホッパ６１ａ内のトナーを現像装置６０内に搬送して現像装置６０へのトナーの補給を行うトナー補給装置として機能する下流側サブホッパ６１ａ内の各スクリュを備える。上流側トナー充填制御部４１０ｂは、上流側トナーセンサ６９ｂが上流側サブホッパ６１ｂ内のトナーの充填量が所定量未満であることを検出したときに上流側粉体ポンプ７０ｂによるトナー充填を行い、上流側サブホッパ６１ｂ内のトナーの充填量が所定量以上となったことを検出すると上流側粉体ポンプ７０ｂによるトナー充填を停止するものである。また、下流側トナー充填制御部４１０ａは、下流側トナーセンサ６９ａが下流側サブホッパ６１ａ内のトナーの充填量が所定量未満であることを検出したときに、上流側サブホッパ６１ｂ内の各スクリュ及び下流側粉体ポンプ７０ａによるトナー充填を行う。そして、下流側トナーセンサ６９ａが下流側サブホッパ６１ａ内のトナーの充填量が所定量以上となったことを検出すると上流側サブホッパ６１ｂ内の各スクリュ及び下流側粉体ポンプ７０ａによるトナー充填を停止する。下流側トナー充填制御部４１０ａは、前回のトナー補助充填実行時からの下流側サブホッパ６１ａへのトナーの充填量を累積して累積トナー充填量Ｓｃを算出するトナー充填量算出手段であるトナー充填量算出部４２０を備える。トナー充填異常判断部７１０は、異常の原因がトナー充填プロセスにあると判断した場合に、トナー補助充填の制御データとトナー充填の制御データとから算出される累積トナー充填量が次の（Ｃ１）式を満たさない場合に異常の原因がトナー補助充填工程にあると判断することを特徴とする。
累積トナー充填量  ＜  トナー補助充填停止時の上流側サブホッパ内のトナー量    ・・・・（Ｃ１）
この（Ｃ１）式を満たすか否かを判断することによって、トナー補助充填データとトナー充填データとに基づいてトナー補助充填工程に異常があるか否かを判断する構成を実現することができる。
【００９０】
また、実施形態３の複写機５００では、累積トナー充填量Ｓｃは、前回のトナー補助充填実行時からの上流側サブホッパ６１ｂ内の各スクリュ及び下流側粉体ポンプ７０ａの動作時間に基づいて算出することにより、累積トナー充填量Ｓｃと上流側サブホッパ容量Ｓｂとを比較する構成を実現することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  制御部
１０  中間転写ベルト
１７  中間転写体クリーニング装置
１８  作像ユニット
２０  タンデム画像形成部
２１  露光装置
２２  二次転写装置
２５  定着装置
４０  感光体ドラム
５６  帯電装置
５７  一次転写装置
５８  クリーニング装置
５９  除電装置
６０  現像装置
６１  サブホッパ
６１ａ  下流側サブホッパ
６１ｂ  上流側サブホッパ
６８  第二クラッチ
６９  トナーセンサ
６９ａ  下流側トナーセンサ
６９ｂ  上流側トナーセンサ
６９ｆ  検知面
７０  粉体ポンプ
７０ａ  下流側粉体ポンプ
７０ｂ  上流側粉体ポンプ
７６  第一クラッチ
８０  トナー収容器
１００  プリンタ部
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＯＭ
１０３  ＲＡＭ
１０４  Ｉ／Ｏユニット
１１０  ノズル
１１１  容器固定部
２００  給紙部
３００  スキャナ
３１０  トナー補給制御部
３２０  トナー消費量算出部
３４０  画像面積カウンタ
４００  原稿自動補給装置
４１０  トナー充填制御部
４１０ａ  下流側トナー充填制御部
４１０ｂ  上流側トナー充填制御部
４２０  トナー充填量算出部
５００  複写機
５１０  電位制御部
５２０  付着量算出部
５３０  作像プロセス異常判断部
６００  トナー供給装置
６０１  現像ローラ
６０４  トナー濃度センサ
６０５  光反射センサ
７００  表示部
７１０  トナー充填異常判断部
Ｓａ  下流側サブホッパ容量
Ｓｂ  上流側サブホッパ容量
Ｓｃ  累積トナー充填量
Ｓｄ  累積トナー補給量
Ｓｅ  累積トナー充填量
Ｓｖ  サブホッパ容量
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９２】
【特許文献１】特開２００７−３３７７０号公報
【特許文献２】特開２００６−１９５２８１号公報
【特許文献３】特許３０４１８０８号
【特許文献４】特許３７４１６９１号
【特許文献５】特開２００７−１１４４２９号公報
【図１】
2010113342.tif 000003
【図２】
2010113342.tif 000004
【図３】
2010113342.tif 000005
【図４】
2010113342.tif 000006
【図５】
2010113342.tif 000007
【図６】
2010113342.tif 000008
【図７】
2010113342.tif 000009
【図８】
2010113342.tif 000010
【図９】
2010113342.tif 000011
【図１０】
2010113342.tif 000012
【図１１】
2010113342.tif 000013
【図１２】
2010113342.tif 000014
【図１３】
2010113342.tif 000015
【図１４】
2010113342.tif 000016
【図１５】
2010113342.tif 000017
【図１６】
2010113342.tif 000018
【図１７】
2010113342.tif 000019
【図１８】
2010113342.tif 000020
【図１９】
2010113342.tif 000021