JP2012027245A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】稼動効率に影響を与えずに、ユーザの使用状況に応じた交換時期を通知することを可能とする技術を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、装置の使用履歴に基づいて消耗品のライフエンド時期を予測する（ステップ４５０）。さらに画像形成装置は、使用履歴及びライフエンド時期に基づいて、ライフエンド時期になるべく近く、かつ、ユーザの都合に適している日程が交換時期となるように設定する（ステップ７００）。設定された交換時期を装置がユーザへ通知することで、ユーザは、業務になるべく影響を及ぼさずに装置の消耗品を交換できる日程を知ることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、ユーザの使用状況に応じた消耗品交換時期を設定することを可能とする画像形成装置に関する。

複合機に代表される一般的な画像形成装置は、定期的に消耗品の交換が必要である。従来の画像形成装置は、消耗品の日々の使用状況を検出し、残量が所定量に達した時点で消耗品の交換を警告したり、装置の使用を禁止したりしている。

だが画像形成装置の使用頻度はユーザによって異なる。例えば残量が１５００枚程度の画像形成しか出来ない量になったときに、交換の警告をする場合を考える。画像形成装置の使用頻度が１００枚／日以内と少ないユーザは、警告表示から使用不可に至るまで１５日以上かかる。装置の使用頻度が１０００枚／日を超えるユーザは、警告表示から使用不可に至るまで１日程度しかかからない。そのため消耗品の在庫状況によっては交換に時間がかかり、長時間画像形成装置が使えなくなる可能性がある。画像形成装置が利用される場所は多くの場合事業所であることが多いので、画像形成装置の長時間ダウンは業務に支障をきたす。

そこで特許文献１は、ユーザの使用状況に応じた交換時期を通知する技術を開示している。この技術は、まず画像形成装置の稼動予定を時間、日、月、年単位で入力および記録する。この稼動予定時間及び実際の使用時間に基づいて、１日あたりの平均使用頻度を算出する。平均使用頻度に基づいて、ユーザの使用状況に応じた消耗品の交換時期を算出し、ユーザに通知する。

特開２００２−１３２１０２号公報

しかし、装置の稼動予定時間を時間、日、月、年単位で細かく入力する手段は一定の時間及び手間を要し、作業効率がよいとは言えない。また、稼動予定時間の入力を誤ると、消耗品の交換時期を適切に通知できない可能性がある。その場合、装置のスムーズな利用に支障をきたす恐れがある。

それゆえに、本発明の目的は、装置の稼動効率に影響を与えずに、ユーザの使用状況に応じた交換時期を通知することが可能な画像形成装置を提供することである。

本発明に係る画像形成装置は、画像形成のために使用された用紙の枚数を測定するための測定手段と、測定手段の出力に基づいて画像形成装置の使用履歴を記録するための記録手段と、記録手段により記録された使用履歴に基づいて画像形成装置の使用頻度パターンを導出するための導出手段と、導出手段により導出された使用頻度パターンに基づいて消耗品の交換時期を決定するための決定手段と、決定手段により決定された交換時期をユーザへ通知するための通知手段と、を含む。

この画像形成装置によると、画像形成装置が使用されると、記録手段がその使用履歴を記録する。導出手段が、記録手段により記録された使用履歴に基づいて画像形成装置の使用頻度パターンを導出する。決定手段は、導出された使用頻度パターンに基づいて、消耗品の交換時期を決定し、その時期が通知手段によりユーザに通知される。ユーザは、装置の稼動予定時間を細かく入力せずとも消耗品の交換時期を知ることができる。入力作業の必要がないために、入力ミスによる交換時期の誤通知を防ぐことができる。

好ましくは、記録手段は、ユーザが画像形成装置を利用した時間を月、週、曜日、または時間単位で、使用履歴として記録するための手段を含む。

この記録手段は、ユーザの使用履歴を詳細に記録することができる。そのため、使用履歴に基づいて使用頻度パターンを導出する際に、使用頻度パターンを、月、週、曜日、または時間単位まで導出することができる。

好ましくは、決定手段は、使用頻度パターン及び消耗品のトータルライフに基づき消耗品のライフエンド時期を予測するためのライフエンド時期予測手段と、使用頻度パターン及びライフエンド時期予測手段により予測された消耗品のライフエンド時期に基づいて交換時期を決定するための手段と、を含む。

この決定手段は、交換時期の決定の際に、使用頻度パターン及び消耗品のライフエンド時期に基づいて交換時期を決定することで、交換時期までに消耗品をなるべく残量の少ない状態まで利用することができる。

より好ましくは、決定するための手段は、交換時期を、交換時期までに予測される消耗品使用量がライフエンド時期までの使用量予測を超えない範囲で使用頻度パターンに基づいて決定するための手段と、交換時期を、前記範囲内であり、ユーザの都合に適したなるべく遅い日程である日程となるよう決定するための手段とを含む。

この決定するための手段は、消耗品をなるべく残量の少ない状態まで利用し、さらに、ユーザの都合の良い日程に交換作業を行なうよう、交換時期を決定することができる。

好ましくは、決定手段は、使用頻度パターンに基づいて、ユーザの使用頻度が低いと推測される時期に消耗品を交換するよう交換時期を決定するための手段を含む。

この決定手段は、使用頻度パターンに基づいて交換時期を算出することで、交換時期を、装置の稼動効率に影響の少ない時期にすることができる。

本発明によると、ユーザは、画像形成装置の稼動予定をいちいち入力することなく、消耗品の交換時期を知ることができる。また、ユーザの使用頻度パターンに基づき、使用頻度の低い時間帯に交換作業を行なうことで、画像形成装置のダウンによる影響を従来よりも少なくすることができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。 図１に示す画像形成装置の上部の構成を拡大して示す図である。 図１に示す画像形成装置の画像形成部における用紙検知機能に係る要部の構成を簡略化して示す図である。 図１に示す画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 図１に示す画像形成装置の画像形成部の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の１実施の形態に係る画像形成装置において、画像形成装置の使用履歴から消耗品の交換時期を予測するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の１実施の形態に係る画像形成装置において、画像形成装置の使用履歴に基づいて使用頻度パターンを算出するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の１実施の形態に係る画像形成装置において、画像形成装置の使用頻度パターンに基づいて消耗品のライフエンド時期を算出するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の１実施の形態に係る画像形成装置において、画像形成装置の使用履歴とライフエンド時期に基づいて交換時期を予測するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の１実施の形態に係る画像形成装置において、画像形成装置の１ヶ月間の稼働をシミュレーションした一例を表す表である。 図１０に示されたデータをグラフ化したものである。 本発明の１実施の形態に係る画像形成装置において、画像形成装置の１年間の稼働をシミュレーションした一例を表す表である。 図１２に示されたデータをグラフ化したものである。 本発明の１実施の形態に係る画像形成装置において、画像形成装置内に設置される消耗品の１つである感光体ドラムのライフエンド時期をシミュレーションしたデータの一例であり、４月１５日から５月１２日までのデータを示す表である。 本発明の１実施の形態に係る画像形成装置において、画像形成装置内に設置される消耗品の１つである感光体ドラムのライフエンド時期をシミュレーションしたデータの一例であり、５月１３日から６月９日までのデータを示す表である。 図１４及び図１５に示されたデータの使用枚数予測の数値をグラフ化したものである。 図１４及び図１５に示されたデータの累積カウントの数値をグラフ化したものである。 本発明の１実施の形態に係る画像形成装置において、画像形成装置の時間単位での用紙使用枚数をシミュレーションした一例を表す表である。 図１８に示されたデータをグラフ化したものである。

以下の実施の形態では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。それらの機能および名称も同一である。従って、それらについての詳細な説明は繰返さない。

［全体構成］
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置２０の全体構成を示す図、図２は同画像形成装置２０の上部の構成を拡大して示す図である。

図１及び図２を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置２０は、例えば、複写機、プリンタ装置及びファクシミリ装置等の複合機であって、スキャナ等に読み込まれた画像データ、又は図４に示すクライアントパーソナルコンピュータ（以下、「クライアントＰＣ」という）３２０等の外部装置から伝送された画像データを電子写真方式によって出力する。すなわち、回転駆動される感光体ドラム２２上に静電潜像を形成して、この静電潜像を帯電性のトナーと磁性キャリアの２成分を混合して帯電された現像剤によってトナー像として可視像化した後、用紙２４に転写してモノクロ（単色）画像として出力する。そのために、この画像形成装置２０は、感光体ドラム２２を有する画像形成部２６と、感光体ドラム２２上に形成されたトナー像を用紙に直接的又は間接的に転写する転写機構２８と、用紙上に転写されたトナー像の未定着トナーを溶融させて用紙に定着させる定着ユニット３０とを含む。

さらに、本画像形成装置２０は、用紙収容部３２として機能すると共に用紙２４を複数枚積載可能な多段給紙カセット３４，３６，３８と、この多段給紙カセット３４，３６，３８から供給される用紙２４を画像形成部２６に搬送する用紙搬送部４０と、画像形成部２６で印字された用紙２４を定着ユニット３０へ搬送する用紙搬送装置４２とを含む。

画像形成装置２０は、図１に示すように、主として、露光ユニット４４、現像装置４６、トナー供給装置４８、感光体ドラム２２、帯電器５０、除電装置５２、感光体ドラムクリーニングユニット５４、定着ユニット３０、用紙搬送装置４２、多段給紙カセット３４，３６，３８、排紙トレイ５６及び転写機構２８等を備える装置本体５８と、原稿自動搬送装置６０とを含む。

装置本体５８の上面部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台６２が設けられ、この原稿載置台６２に対して原稿自動搬送装置６０が開閉可能に装置本体５８に取り付けられている。

原稿載置台６２の下方には、原稿の画像情報を読取るスキャナ部６４が配置されており、このスキャナ部６４の下方には、露光ユニット４４、現像装置４６、感光体ドラム２２、帯電器５０、除電装置５２、感光体ドラムクリーニングユニット５４、定着ユニット３０、用紙搬送装置４２、排紙トレイ５６及び転写機構２８が配設されている。

露光ユニット４４は、図４に示す画像処理ＡＳＩＣ３１２から出力された画像データに応じて、レーザ光を帯電器５０によって均一に帯電された感光体ドラム２２の表面に照射して露光し、それによって感光体ドラム２２の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。この露光ユニット４４は、スキャナ部６４の直下で且つ感光体ドラム２２上方に配置されている。露光ユニット４４としては、レーザ照射部６６，６６及び反射ミラー７０，７０を備えたレーザスキャニングユニット（以下、「ＬＳＵ」という）７２，７４が採用されている。本実施の形態では、高速印字処理を行なうために、複数のレーザ光を利用し、照射タイミングの高速化を低減する手法を用いた２ビーム手法を採用しているものとする。なお、本実施の形態では、露光ユニット４４にＬＳＵ７２，７４を用いているが、これに代えて、例えば、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）書込ヘッド等の発光素子をアレイ状に並べたものを用いる構成としてもよい。

感光体ドラム２２は、露光ユニット４４の下方に配設され、図示しない駆動手段と図４に示す制御装置３００とにより所定方向（図中の矢印７６方向）に回転するように制御される。

この感光体ドラム２２の周囲には、図２に示すように、画像転写終了後の位置を基準として、感光体ドラム２２の回転方向に沿って、用紙剥離爪７８、感光体ドラムクリーニングユニット５４、電界発生部としての帯電器５０、現像装置４６及び除電装置５２がこの順で配置されている。

用紙剥離爪７８は、ソレノイド８０により感光体ドラム２２の外周面に接離可能に配置されている。この用紙剥離爪７８は、感光体ドラム２２の外周面に当接した状態で、感光体ドラム２２上の未定着トナー像を用紙２４に転写する際にその感光体ドラム２２の表面に張り付いた用紙２４を剥離するものである。なお、用紙剥離爪７８の駆動手段としては、ソレノイド８０に代えて駆動用モータ等を採用してもよい。また、その他の駆動手段の選択も可能である。

現像装置４６は、感光体ドラム２２上に形成された静電潜像を黒トナーで顕像化するものである。現像装置４６の下方には、用紙搬送方向上流側にレジストローラ８２が配置されている。

トナー供給装置４８は、現像装置４６に隣接して配置されており、トナーが充填されたトナー容器８４から排出されるトナーを一時的にホッパ８６に貯留してから現像装置４６に供給する。

帯電器５０は、感光体ドラム２２の上方においてその外周面に近接して配置されており、感光体ドラム２２の表面を所定の電位に均一に帯電させる。本実施の形態では、チャージャー型の帯電器５０を使用しているが、接触型のローラ方式及びブラシ方式等によるものに代用してもよい。

除電装置５２は、感光体ドラム２２の表面に形成されたトナー像を用紙２４に転写し易くするために、この感光体ドラム２２の表面電位を低下させる。本実施の形態では、除電装置５２は、除電電極を用いて構成されているが、代替的に除電ランプ及びその他の方式により除電するようにしてもよい。

感光体ドラムクリーニングユニット５４は、現像・画像転写後における感光体ドラム２２上の表面に残留したトナーを除去・回収する。

上述したように、感光体ドラム２２上で顕像化された静電像は、静電像が有する電荷の逆極性の電界が用紙２４上に転写機構２８から印加されることで用紙２４上に転写される。例えば、静電像が（−）極性の電荷を有しているときは、転写機構２８の印加極性は（＋）極性となる。

転写機構２８は、駆動ローラ８８と、従動ローラ９０と、駆動ローラ８８、従動ローラ９０及び他のローラに巻き掛けられた転写ベルト９２とを含み、これらをユニット化した転写ベルト式ユニットとして構成されている。この転写ベルト９２は、所定の抵抗値（本実施の形態では、１×１０^９〜１×１０^１３Ω・ｃｍの範囲）を有し、感光体ドラム２２の下方において転写ベルト９２の表面が感光体ドラム２２の外周の一部と接触するように配置されている。この転写機構２８では、転写ベルト９２により用紙２４が感光体ドラム２２に押圧されながら搬送される。

感光体ドラム２２と転写ベルト９２との接触部９４には、駆動ローラ８８及び従動ローラ９０とは異なる導電性で転写電界を印加可能な弾性導電性ローラ９６が配置されている。

弾性導電性ローラ９６は、弾性ゴム及び発泡性樹脂等の軟質材料により構成されている。この弾性導電性ローラ９６が弾性を有することで、感光体ドラム２２と転写ベルト９２とが線接触でなく、転写ニップと呼ばれる所定の幅を有する面接触となる。この結果、搬送される用紙２４への転写効率の向上を図ることができる。

さらに、転写ベルト９２の転写領域の用紙搬送方向下流側には、搬送される用紙２４が転写領域で印加された電界を除電し、次工程への搬送をスムーズに行なうための除電ローラ９８が転写ベルト９２の背面側に配置されている。

また、転写機構２８には、図２に良く示されているように、転写ベルト９２の残留トナーによる汚れを取る転写ベルトクリーニングユニット１００と、転写ベルト９２の除電を行なう複数の除電機構１０２とが配置されている。この除電機構１０２に適用される除電手法としては、装置を介して接地する手法、又は積極的に転写電界の極性と逆極性を印加する手法がある。

転写機構２８で用紙上に転写された静電像は、定着ユニット３０に搬送されて加圧・加熱されることで未定着トナーが溶融されて用紙２４上に定着される。

定着ユニット３０は、いわゆる定着ニップ部と呼ばれる、加熱ローラ１０４と加圧ローラ１０６との圧接部１０８において、搬送される用紙２４上の未定着トナーを加熱ローラ１０４により加熱して溶融し、加熱ローラ１０４と加圧ローラ１０６との圧接力による用紙２４上への投鋲作用で、未定着トナーを用紙上に定着するようになっている。

加熱ローラ１０４の外周部には、用紙剥離爪１１０、サーミスタ１１２、及び加熱ローラ１０４の外周部をクリーニングする定着ローラクリーニングユニット１１４が配置され、内周部には、加熱ローラ１０４の表面を所定温度（定着設定温度：概ね１６０〜２００℃）とする熱源１１６が設けられている。

加圧ローラ１０６は、当該ローラ１０６を加熱ローラ１０４に対し所定圧量で圧接させるための加圧部材１１８が配置され、さらに加圧ローラ１０６の外周には、加熱ローラ１０４の外周と同様に、用紙剥離爪１２０及びローラ表面クリーニング部材１２２が配置されている。

定着ユニット３０の近傍には、用紙２４を定着ユニット３０の内外に向かって搬送するための搬送ローラ１２４が備えられている。この搬送ローラ１２４の用紙搬送方向下流側には、用紙２４を排紙トレイ５６に排紙するための排紙ローラ１２６が設けられている。

多段給紙カセット３４，３６，３８は、図１に示すように、互いにサイズの異なる用紙２４を複数枚蓄積しておくためのカセットであり、露光ユニット４４、現像装置４６、感光体ドラム２２、帯電器５０、除電装置５２、感光体ドラムクリーニングユニット５４及び定着ユニット３０等で構成される画像形成部２６の下側に配置されている。

用紙搬送部４０は、多段給紙カセット３４，３６，３８から用紙２４を画像形成部２６に至る用紙搬送路に給紙するための３つの給紙系と、これらの各給紙系から用紙搬送路を介して画像形成部２６に用紙２４を搬送するための３つの用紙搬送系とを備えている。

第１の給紙系は、最上段の第１の給紙カセット３４内の用紙２４を用紙搬送路に１枚ずつ給紙するために、ピックアップローラ１２８と、上下に対をなし捌きローラとして機能する給紙ローラ１３０及び分離ローラ１３２とを含み、これらローラ１２８，１３０，１３２の回転により第１の給紙カセット３４内に積載収容された用紙２４を最上層から１枚ずつピックアップして用紙搬送路上の第１の用紙搬送系に給紙する。ピックアップローラ１２８、給紙ローラ１３０及び分離ローラ１３２は、第１の給紙カセット３４の用紙排出側端部に配置されている。これらローラ１２８，１３０，１３２の動作によって第１の給紙カセット３４内から第１の用紙搬送系に給紙された用紙２４は、当該第１の用紙搬送系の対をなす２組の搬送ローラ１３４，１３６の回転によって用紙搬送路の終端部に位置するレジストローラ８２に向かって搬送される。

第２の給紙系は、中段の第２の給紙カセット３６内の用紙２４を用紙搬送路に１枚ずつ給紙するために、ピックアップローラ１３８と、上下に対をなし捌きローラとして機能する給紙ローラ１４０及び分離ローラ１４２とを含み、これらローラ１３８，１４０，１４２の回転により第２の給紙カセット３６内に積載収容された用紙２４を最上層から１枚ずつピックアップして用紙搬送路上の第２の用紙搬送系に給紙する。ピックアップローラ１３８、給紙ローラ１４０及び分離ローラ１４２は、第２の給紙カセット３６の用紙排出側端部に配置されている。これらローラ１３８，１４０，１４２の動作によって第２の給紙カセット３６内から第２の用紙搬送系に給紙された用紙２４は、当該第２の用紙搬送系の５組の搬送ローラ１４４，１４６，１４８，１３４，１３６の回転によって用紙搬送路の終端部に位置するレジストローラ８２に向かって搬送される。

第３の給紙系は、最下段の第３の給紙カセット３８内の用紙２４を用紙搬送路に１枚ずつ給紙するために、ピックアップローラ１５０と、上下に対をなし捌きローラとして機能する給紙ローラ１５２及び分離ローラ１５４とを含み、これらローラ１５０，１５２，１５４の回転により第３の給紙カセット３８内に積載収容された用紙２４を最上層から１枚ずつピックアップして用紙搬送路上の第３の用紙搬送系に給紙する。ピックアップローラ１５０、給紙ローラ１５２及び分離ローラ１５４は、第３の給紙カセット３８の用紙排出側端部に配置されている。これらローラ１５０，１５２，１５４の動作によって第３の給紙カセット３８内から第３の用紙搬送系に給紙された用紙２４は、当該第３の用紙搬送系の６組の搬送ローラ１５６，１５８，１４６，１４８，１３４，１３６の回転によって用紙搬送路の終端部に位置するレジストローラ８２に向かって搬送される。

用紙搬送経路は、第１、第２、第３のいずれの給紙系であっても、最終的にはレジストローラ８２へと到達する。図３を参照して、用紙搬送経路上には、レジストローラ８２と感光体ドラム２２に挟まれる位置に用紙レジストセンサ２００が配置されている。また、加熱ローラ１０４及び加圧ローラ１０６と、排紙ローラ１２６との間には、用紙定着センサ２１０、及び、用紙排紙センサ２２０が、用紙搬送方向上流側から下流側に向かってこの順で配置されている。これらセンサ２００、２１０、２２０としては、光学式センサ及び超音波式センサ等の用紙２４の通過を無接点で検出するセンサが採用されている。

再び、図１及び図２を参照して、レジストローラ８２は、多段給紙カセット３４，３６，３８各々から供給された用紙２４の先端と感光体ドラム２２上のトナー像とを整合して感光体ドラム２２と転写ベルト９２との間に搬送するように、図示しない駆動手段及び図４に示す制御装置３００によりその動作が制御される。

また、装置本体５８の一側面（図１において右側の側面）には、複数の用紙種類を大量に収納可能な自動給紙カセット１６０が接続されていると共に、この自動給紙カセット１６０の上方には、主に不定型サイズの印字等に対応する手差しトレイ１６２が設けられている。これら自動給紙カセット１６０及び手差しトレイ１６２からも、画像形成部２６に対して用紙搬送路を介して用紙が供給される。

排紙トレイ５６は、手差しトレイ１６２とは反対側に配置されている。なお、本画像形成装置２０は、排紙トレイ５６に代えて、排紙用紙のステープル処理及びパンチ処理等を行なう後処理装置、並びに複数段排紙トレイ等をオプションとして配置することも可能である。

用紙搬送装置４２は、上述した感光体ドラム２２と多段給紙カセット３４，３６，３８との間に配置されている。この用紙搬送装置４２には、用紙搬送路及び分岐爪等が備えられており、多段給紙カセット３４，３６，３８から供給される用紙２４を１枚ずつ転写機構２８に搬送する機能、転写機構２８で感光体ドラム２２からトナー像が転写された用紙２４を定着ユニット３０に搬送する機能、及び定着ユニット３０で未定着トナー像を用紙２４に定着した後に指定された排紙処理モードに応じて当該用紙２４を搬送する機能が付与されている。

［ハードウェア構成］
図４を参照して、本画像形成装置２０は、当該画像形成装置２０全体を統括して制御する制御装置３００を含む。

制御装置３００は、実質的にコンピュータであって、メインＣＰＵ３０２、フラッシュＲＯＭ３０４、ＤＲＡＭ３０６、ＨＤＤ３０８、画像メモリ３１０及び画像処理ＡＳＩＣ３１２を備えている。

メインＣＰＵ３０２には、共通ＢＵＳライン３１４が接続されており、このＢＵＳライン３１４にフラッシュＲＯＭ３０４、ＤＲＡＭ３０６、ＨＤＤ３０８、画像メモリ３１０及び画像処理ＡＳＩＣ３１２が接続されている。

メインＣＰＵ３０２は、本実施の形態の用紙搬送処理を実現するためのコンピュータプログラムを実行することにより、図５に示す用紙搬送部４０の機能を実現する。このメインＣＰＵ３０２が実行するプログラムは、フラッシュＲＯＭ３０４又はＨＤＤ３０８に記憶されている。

フラッシュＲＯＭ３０４又はＨＤＤ３０８に記憶されたプログラムは、実行時にはフラッシュＲＯＭ３０４又はＨＤＤ３０８から読出されてＤＲＡＭ３０６に格納される。プログラム内の各命令は、メインＣＰＵ３０２内のプログラムカウンタとして機能するレジスタにより示されるＤＲＡＭ３０６内でのアドレスから読出され、メインＣＰＵ３０２により解釈・実行される。実行に必要なデータは、メインＣＰＵ３０２内の上記のレジスタ、ＤＲＡＭ３０６又はＨＤＤ３０８の、命令によって指定されるアドレスから読出される。実行の結果も、これと同様に、メインＣＰＵ３０２内の上記のレジスタ、ＤＲＡＭ３０６、ＨＤＤ３０８の命令により指定されるアドレスに記憶される。

共通ＢＵＳライン３１４には、画像形成部２６、転写機構２８、定着ユニット３０、用紙搬送部４０、用紙搬送装置４２、原稿自動搬送装置６０、スキャナ部６４及び自動給紙カセット１６０、本画像形成装置２０の操作部３１６、及びＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）回線３１８とのインターフェースをとるＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）３２２が接続されている。メインＣＰＵ３０２は、画像形成部２６、転写機構２８、定着ユニット３０、用紙搬送部４０、用紙搬送装置４２、原稿自動搬送装置６０、スキャナ部６４及び自動給紙カセット１６０並びにＮＩＣ３２２を制御して、原稿読取、原稿出力、用紙の給紙及び排紙、並びにＬＡＮ回線３１８に接続されたクライアントＰＣ３２０等の外部装置との通信等の所望の動作を実行させ、ＤＲＡＭ３０６、ＨＤＤ３０８及び画像メモリ３１０にデータを格納したり、そこから読出したりする。

操作部３１６は、装置本体５８の前面に設けられており、この操作部３１６には、スタートキー３２４及び表示パネル３２６等が備えられている。

本実施の形態に係る給紙プログラムは、ＬＡＮ回線３１８及びＮＩＣ３２２を介して他の装置から実質的にコンピュータとして機能する制御装置３００に送信され、ＦＬＡＳＨ ＲＯＭ３０４又はＨＤＤ３０８に記憶される。

［画像形成部２６の電気的構成］
図５を参照して、画像形成部２６は、当該画像形成部２６の制御中枢を司るサブＣＰＵ４００を含む。

サブＣＰＵ４００は、共通ＢＵＳライン３１４に接続されており、このＢＵＳライン３１４を通じて各種のデータ等を図４に示すメインＣＰＵ３０２との間で相互に送受する。このサブＣＰＵ４００には、用紙レジストセンサ２００、用紙定着センサ２１０、用紙排紙センサ２２０に加えて、第１のタイマ２３０、第２のタイマ２４０が接続されている。

サブＣＰＵ４００には、用紙レジストセンサ２００、用紙定着センサ２１０、用紙排紙センサ２２０の各センシング出力、及びタイマ２３０、２４０の各計時出力（タイムカウント値）が与えられる。これらセンサ２００、２１０、２２０及びタイマ２３０、２４０は、用紙１枚あたりへ画像を形成するのに要する時間を測定する。各給紙系からレジストローラ８２へと用紙が搬送される。当該用紙の先端が用紙レジストセンサ２００を通過すると、第１のタイマが作動する。そして画像形成を終えた用紙が加熱ローラ１０４及び加圧ローラ１０６の直後に設置された用紙定着センサ２１０を通過すると、第２のタイマ２４０が作動する。これら第１及び第２のタイマが記録した時間の差を求めると、用紙１枚に画像を形成するのに要する時間が測定される。この時間データは共通ＢＵＳライン３１４を通じて、メインＣＰＵ３０２へ伝送される。得られた時間データに基づいて、メインＣＰＵ３０２は、使用枚数の使用履歴をＨＤＤ３０８に記憶させる。

［ソフトウェア構成］
図６―９を参照して、画像形成装置２０のメインＣＰＵ３０２で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、画像形成装置２０のメインＣＰＵ３０２は、このようなプログラムと平行して、画像形成装置としての一般的機能を実現するプログラムを実行する。しかし、そのプログラムは本発明の本質的部分とは直接関係するものではないので、その詳細についてはここでは説明しない。

図６を参照して、メインＣＰＵ３０２は、ＨＤＤ３０８から画像形成装置２０の使用履歴を読み出す（ステップ４５０）。この使用履歴は１時間ごとの用紙使用枚数及び１日の使用量合計を示す。使用量のデータは日々検出されるので、データを記録したままにしておくと記憶容量が膨大になる。そのため１か月より前のデータは１か月平均として集約してもよい。読み出した使用履歴に基づいて、メインＣＰＵ３０２は画像形成装置２０の使用頻度パターンを導出する（ステップ５００）。さらに導出した使用頻度パターンに基づいて、メインＣＰＵ３０２は画像形成装置２０に含まれる消耗品のライフエンド時期を予測する（ステップ６００）。そしてメインＣＰＵ３０２は、読み出した使用履歴及び予測したライフエンド時期に基づいて、画像形成装置２０の交換時期を決定する。ここで後述する方法により、使用頻度が少ない時期を交換時期と決定する（ステップ７００）。これらステップ５００、６００、及び７００の詳細については、後述する。

―使用頻度パターンの導出―
図７を参照して、メインＣＰＵ３０２は、読み出した使用履歴に基づいて、（１）各曜日、（２）各週、（３）各月、の使用頻度パターンを算出する。

（１）各曜日の使用平均の算出
メインＣＰＵ３０２は、各曜日の使用平均を算出する（ステップ５０２）。算出された使用平均に基づいて、１週間のうちどの曜日が事業所の営業日に該当し、どの曜日が事業所の非営業日に該当するかを判別する（ステップ５０４）。判別方法は、ユーザが任意に設定できる。方法の１つとして、対象とする曜日の使用枚数と当該曜日前日との使用枚数とを比較するという方法がある。この方法は、まず各曜日の１時間あたりの使用枚数の平均を多い順に並べる。そして並べた曜日間での差を算出し、その差が１番少ないもの、又は、所定数以下のものを、非営業日と判断する。また別の方法として、使用枚数そのもので判断するという方法がある。各曜日の使用枚数が所定数以下か、又は、全曜日の平均と比べて１０％以下の場合は、非営業日と判別する。これらの方法以外でも、ユーザは任意の方法を設定できる。得られた結果に基づきステップ５０４での判別結果が得られれば、制御はステップ５０６に進み、メインＣＰＵ３０２は営業日及び非営業日を設定する。ステップ５０４での判別結果が得られなければ、制御はステップ５０８へ進む。

（２）各週の使用量の算出
メインＣＰＵ３０２は、各週の使用量合計を算出する（ステップ５０８）。メインＣＰＵ３０２は、算出した各週の使用量合計に基づいて、使用量合計に傾向性を含んだばらつきがあるか否かを判別する（ステップ５１０）。この判別方法は、ユーザが任意に設定できる。方法の１つとして、半数以上の月において、ある週の使用量合計が他の週の使用量合計と比べて１０％以上多い場合は、その週の使用量合計が多い傾向があると判別できる。この方法以外でも、ユーザは任意の方法を設定できる。ステップ５１０の判別結果が傾向性を含んだばらつきがあるものであれば、制御はステップ５１２に進み、メインＣＰＵ３０２は各週の使用パターンを設定する。ステップ５１０の判別結果が傾向性を含んだばらつきがあるものでなければ、制御はステップ５１４へ進む。

（３）各月の使用量の算出
メインＣＰＵ３０２は、各月の使用枚数を算出する（ステップ５１４）。メインＣＰＵ３０２は、算出した各月の使用枚数に基づいて、各月の使用量にばらつきがあるか否かを判別する（ステップ５１６）。この判別方法は、ユーザが任意に設定できる。方法の１つとして、各月の使用枚数と、月単位の使用枚数の平均値とを、比較するという方法がある。この方法によると、例えば、当該平均値と当該使用枚数が所定の割合を超えていれば、傾向性があると判断できる。ステップ５１６での判別結果がばらつきのあるものであれば、制御はステップ５１８に進み、メインＣＰＵ３０２は各月の使用パターンを設定する。ステップ５１６での判別結果がばらつきのあるものでなければ、制御は終了する。

なお、使用頻度パターンの導出に関する時間の区分は、曜日・週・月単位に限らない。ユーザの使用状況に応じて、上期／下期による区分、四半期単位の区分、又は全く別の区分を用いても構わない。

―消耗品のライフエンド時期の予測―
当該日からＮ日経過した時点で消耗品のライフエンド時期が到達すると仮定すると、Ｎの値は、下記数式より求めることができる。
（トータルライフ−累積カウント）−（当該日からＮ日目までの使用量予測の総量）＝０
トータルライフは、画像形成装置２０において、用紙を何枚印刷すると、各消耗品の交換が必要な状態になるかを表す数値である。トータルライフは、制御により定まる定数である。累積カウントは、消耗品を交換した時期を起点に算出した、画像形成に使用された用紙の枚数を表す。使用量予測の総量は、使用頻度パターンに基づいて予測される用紙使用枚数の総量を表す。上記数式を満たすＮの値が、当該日から数えたライフエンド時期である。以下図８を参照して、このＮを算出するためのプログラムの制御構造を説明する。初めに、メインＣＰＵ３０２は、変数Ｎの値を１に設定する（ステップ６０２）。そのうえで、メインＣＰＵ３０２は、算出操作を実行する日からＮ日目までの使用量の総量を、使用頻度パターンに基づいて予測する（ステップ６０４）。さらにメインＣＰＵ３０２は、トータルライフから、累積カウント及びＮ日目までの使用量予測の総量を差し引いたものが、０以下になるか否かを判別する（ステップ６０６）。ステップ６０６における判別が０以下と算出されれば、制御はステップ６０８へと進み、Ｎの値から１差し引いた値をライフエンド時期と設定する。ステップ６０６における判別が０以下と算出されなければ、制御はステップ６１０に進み、メインＣＰＵ３０２はＮに１を加算する。その後、制御はステップ６０４へ戻る。

―交換時期の設定―
図９を参照して、メインＣＰＵ３０２は、使用頻度パターンに基づいて、ユーザの使用頻度が少ない（１）日程、（２）時間、になるよう、交換時期を設定する。

（１）消耗品を交換する日程の設定
メインＣＰＵ３０２は、Ｍの値を０に設定し（ステップ７０２）、ライフエンド時期からＭの値の日数分だけ過去に遡った日に該当する日の使用量予測が、所定数以下であるか否かを判別する（ステップ７０４）。この所定数は、例えば、当該日の用紙使用枚数が１ヶ月平均の７０％以下とする、というように、ユーザが任意に設定することができる。ステップ７０４における判別が肯定ならば制御はステップ７０６に進み、否定ならば制御はステップ７０８に進む。ステップ７０８において、メインＣＰＵ３０２はＭの値を１増加させ、制御はステップ７０４へ戻る。ステップ７０６において、メインＣＰＵ３０２は、ライフエンド時期からＭの値を差し引いて表される日程が、消耗品を交換するうえでユーザ及び交換作業を行なうサービスマンにとって、都合のよい日程であるか否かを判別する。この判別が肯定であれば制御はステップ７１０へ進み、否定であれば制御はステップ７０８へ進む。ステップ７１０において、メインＣＰＵ３０２は、ライフエンド時期からＭの値を差し引いて表される日程を、消耗品を交換する日程と決定する。その後、制御はステップ７１２に進む。

（２）消耗品を交換する時間の設定
メインＣＰＵ３０２は、消耗品を交換する時間（Ｋの値）を、多くの事業所で業務が開始する時間である９時に設定する（ステップ７１２）。そして交換時期におけるＫ時の時間帯での使用量予測は、所定数以下であるか否かを判定する（ステップ７１４）。この所定数は、例えば、時間単位での使用枚数平均の半分以下とする、というように、ユーザが任意に設定できる。ステップ７１４の判定が肯定ならば制御はステップ７１６に進み、否定ならば制御はステップ７１８へ進む。ステップ７１８において、メインＣＰＵ３０２はＫの値に加算し、制御はステップ７１４に戻る。ステップ７１６において、メインＣＰＵ３０２は、交換時期におけるＫ時の時間が消耗品を交換するうえでユーザ及びサービスマンにとって都合のよい時間であるか否かを判定する。この判定が肯定ならばメインＣＰＵ３０２はステップ７２０においてＫ時を交換可能な時間帯と決定し、否定ならば制御はステップ７１８へ戻る。

メインＣＰＵ３０２は、予測した交換時期を、任意の方法でユーザに通知する。この方法は、画像形成装置２０に表示機器を設け、警告画面を表示することで通知してもよいし、アラート音を発するような音声装置で通知してもよい。

［動作］
画像形成装置２０は、以下のように動作する。なお以下の説明では、主として図６―９を参照し、主に、使用履歴の読み出しから消耗品の交換時期の決定に至るまでを説明する。

画像形成装置２０は、画像形成装置の使用履歴を、時間、日、月単位で、ＨＤＤ３０８に記録している。使用履歴に基づいて、メインＣＰＵ３０２は、１週間のうちどの曜日が営業日でありどの曜日が非営業日であるか、各週及び各月の使用パターンに傾向性を含んだばらつきがあるか、といった使用頻度パターンを判別する（ステップ５０４、５１０、５１６）。

メインＣＰＵ３０２は、消耗品の交換時期を予測する日程からＮ日目までの使用量の総量を、使用頻度パターンに基づいて予測する（ステップ６０４）。そしてＮ日目までの使用量の総量に基づき、各消耗品のライフエンド時期を設定する（ステップ６０８）。

メインＣＰＵ３０２は、用紙の使用量予測がいつの日時で所定数以下になるかで、消耗品の交換時期を判別する（ステップ７０４、７１４）。その際、メインＣＰＵ３０２は、当該日時での交換が可能か否かを考慮することで、ユーザの使用状況に応じた交換時期の提案を可能とする（ステップ７０６、７１６）。

得られた交換時期を、ＣＰＵ３０２は任意の手段でユーザへ通知する。ユーザはこの交換時期に応じて消耗品の交換作業を行なうと、画像形成装置のダウンによる事業所への影響を従来よりも少なくすることができる。

［シミュレーション例］
図１０−１９を参照して、本発明に係るシミュレーション例を示す。

―各曜日の使用パターンの設定―
図１０及び図１１を参照して、各曜日の用紙使用枚数が図１０に表されている。この使用枚数の値は曜日によって大きく異なる。図１０のデータをグラフ化した図１１を参照すると、画像形成装置２０の使用頻度は水曜と日曜に極端に減っており、これらの曜日が非営業日であると判別できる（ステップ５０４、５０６）。

―各月の使用パターンの設定―
図１２及び図１３を参照して、各月の用紙使用枚数が図１２に表されている。図１２のデータをグラフ化した図１３を参照すると、画像形成装置２０の使用頻度は１月、５月、８月、１２月に極端に減っている。これらの月は一般に長期休暇をとる事業所が多く、他の月に比べ画像形成装置の稼働時間が減少する。そのため各月の画像形成装置の使用量に、傾向性を含んだばらつきがあると判別することができる（ステップ５１６、５１８）。

―ライフエンド時期の予測―
図１４及び図１５を参照して、累積カウントは当該日までにどれだけ用紙が使用されたかの累積枚数を表す。使用枚数予測は事業所が営業日か非営業日かといった、ユーザの使用頻度パターンに応じて予測されている。画像形成装置２０に設置される感光体ドラムは、用紙使用枚数が４５０００枚に達した時点で交換が必要となる。そのため累積カウント値が４５０００を超える直前の日である６月４日がライフエンド時期だと算出できる（ステップ６０６、６０８）。図１６は使用枚数予測のデータをグラフに表したものであり、図１７は累積カウントの値をデータ化したものである。

―交換時間の決定―
図１８及び図１９を参照して、図１８のデータをグラフにしたものが図１９である。図１９を参照して、８−９時、１９−２０時、２０−２１時の時間帯は、他の時間帯に比べて用紙使用枚数が少ない。そのためこれらの時間帯は消耗品の交換のために画像形成装置２０をダウンさせても業務へ及ぼす影響は少ないと考えられ、交換時間に設定することができる（ステップ７１６）。

上記実施の形態によると、ユーザは、画像形成装置の稼動予定を入力しなくとも、消耗品の交換時期を事前に知ることができる（ステップ４５０、５００、６００、７００）。また、交換時期を日程及び時間ともユーザの都合の良い時期に設定することで、画像形成装置の稼動効率に影響を及ぼすことなく、消耗品を交換することができる（ステップ７１０、７２０）。

なお、本明細書で開示した実施の形態は単に例示であって、本発明が上述した実施の形態のみに限定されるわけではない。本発明の範囲は、本明細書の記載内容を参酌した上で、別紙の特許請求の範囲における請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。

２０ 画像形成装置
２６ 画像形成部
２００ 用紙レジストセンサ
２１０ 用紙定着センサ
２２０ 用紙排紙センサ
２３０ 第１のタイマ
２４０ 第２のタイマ
３００ 制御装置
３０２ メインＣＰＵ
３０４ ＦＬＡＳＨ ＲＯＭ
３０６ ＤＲＡＭ
３０８ ＨＤＤ
３１０ 画像メモリ
４００ サブＣＰＵ

Claims (5)

1. 画像形成のために使用された用紙の枚数を測定するための測定手段を含む画像形成装置であって、さらに、
   前記測定手段の出力に基づいて前記画像形成装置の使用履歴を記録するための記録手段と、
   前記記録手段により記録された前記使用履歴に基づいて前記画像形成装置の使用頻度パターンを導出するための導出手段と、
   前記導出手段により導出された前記使用頻度パターンに基づいて消耗品の交換時期を決定するための決定手段と、
   前記決定手段により決定された前記交換時期をユーザへ通知するための通知手段と、を含む画像形成装置。
2. 前記記録手段は、ユーザが前記画像形成装置を利用した時間を月、週、曜日、または時間単位で、前記使用履歴として記録するための手段を含む、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記決定手段は、
   前記使用頻度パターン及び前記消耗品のトータルライフに基づき前記消耗品のライフエンド時期を予測するためのライフエンド時期予測手段と、
   前記使用頻度パターン及び前記ライフエンド時期予測手段により予測された前記消耗品のライフエンド時期に基づいて、前記交換時期を決定するための手段と、を含む請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記決定するための手段は、
   前記交換時期を、前記交換時期までに予測される消耗品使用量が前記ライフエンド時期までの使用量予測を超えない範囲で前記使用頻度パターンに基づいて決定するための手段と、
   前記交換時期を、前記範囲内であり、ユーザの都合に適したなるべく遅い日程である日程となるよう決定するための手段とを含む、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記決定手段は、前記使用頻度パターンに基づいて、ユーザの使用頻度が低いと推測される時期に消耗品を交換するよう前記交換時期を決定するための手段を含む、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
   

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