JP2013225073A - 消耗部品寿命予測装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多様なユーザーの判断基準が存在する状況下で、多くのユーザーが満足する寿命予測の判定基準を設定するとともに、消耗部品の最適交換時期を見出すことで、ユーザーの予防保全に対する満足度をアップし、且つ、消耗部品の長寿命化を図り保守効率を高める。
【解決手段】消耗部品寿命予測装置３００は、画像形成装置１００が交換可能に備えている消耗部品の交換時に、当該消耗部品の交換理由情報（Ｆｌａｇ）を入力するとともに、入力された消耗部品の交換理由情報Ｆｌａｇに応じて、予め設定された消耗部品の交換基準値（基準Ｆ値）を補正する。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に着脱自在に装着された消耗部品の寿命を予測する装置と、これを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、これら複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置に関する。

画像形成装置は、その使用に伴い消耗する消耗部品を着脱自在にして備えている。消耗部品は、定期的あるいはその寿命が来ることで交換されるものであるが、近年、この消耗部品の寿命予測を機械的に行っている。例えば、画像形成装置の消耗部品の寿命予測手法としては、画像形成に関わる消耗部品の寿命を特定の故障リスク値（判定基準値）と比較することにより判定することが知られている。
また、特許文献１には、消耗部品の寿命時期を適切に予測する目的で、消耗部品の使用条件と、消耗部品の使用量と、消耗部品の劣化による現象を検出することにより判定された消耗部品の劣化度合いとに関する情報を収集し、収集された複数の画像形成装置の情報に基づき、消耗部品の使用条件と使用量と劣化度合いとの関係を統計的に求めるシステムが開示されている。

今までの消耗部品の寿命予測では、寿命予測の判定基準値が画像形成装置の機種間で固定されており、ユーザー個々の要求レベルに対応していない。すなわち、画像品質および用紙などの記録材の搬送品質の良し悪しは、個々のユーザーの判断基準に委ねられるものである。従って、判定基準値が固定されると、ユーザー要求レベルに応じた予防保全が難しく、また逆に過剰なサービスが提供されるという問題があった。
特許文献１では、劣化時の消耗部品のデータを収集蓄積しているが、ユーザー個々の要求レベルに対応した使い方をしておらず、ユーザー要求レベルに応じた予防保全は依然として難く、過剰なサービスにもつながってしまう。
本発明は、多様なユーザーの判断基準が存在する状況下で、多くのユーザーが満足する寿命予測の判定基準を設定するとともに、消耗部品の最適交換時期を見出すことで、ユーザーの予防保全に対する満足度をアップし、且つ、消耗部品の長寿命化を図り保守効率を高めることを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明に係る消耗部品寿命予測装置では、画像形成装置が交換可能に備えている消耗部品の交換時に、当該消耗部品の交換理由情報を入力するとともに、入力された消耗部品の交換理由情報に応じて、予め設定された消耗部品の交換基準値を補正することを特徴としている。

本発明によれば、交換判定をするための交換基準値を一律にするのではなく、消耗部品の交換理由情報に応じて、予め設定された消耗部品の交換基準値を補正するので、ユーザー個々の要求レベルに沿った消耗部品の交換基準値を設定することができる。このため、ユーザー個々の要求レベルに沿った交換基準値を消耗部品の寿命予測の判定基準に適応することで、ユーザーの要求レベルに沿った消耗部品の交換が故障前に可能となり、ユーザーの予防保全に対する満足度をアップし、且つ、消耗部品の長寿命化を図りながら、保守のための訪問件数削減を図れて保守効率を高めることができる。

本発明の一実施形態を示す消耗部品寿命予測装置及びそれを備えた画像形成装置の機能を示すブロック図。 消耗部品毎における本体履歴記憶部の消耗部品履歴情報の一例を示す図。 交換基準値算出処理の一形態を示すフローチャート。 消耗部品交換時の交換理由情報による交換基準値の補正内容を示すものであり、交換基準値の算出例の形態を示す図。 消耗部品交換時の交換理由情報による交換基準値の補正内容を示すものであり、交換基準値の算出例の別な形態を示す図。

本発明は、画像形成装置が備えている交換可能（着脱可能）な消耗部品の寿命予測の交換基準値の設定に際して、消耗部品の故障予測の判定基準を一律に設定するのではなく、消耗部品交換時のＦ値（故障リスク値）を蓄積し、この蓄積データに基づいて故障予測の判定基準値（基準Ｆ値）を補正することによりユーザー個別対応可能な機能を提供するものである。

画像形成装置が備える消耗部品としては、主に中間転写体や感光体などの像担持体、現像装置、クリーニング装置、定着装置などの画像形成部の構成が挙げられるが、以下、画像形成装置の消耗部品の代表として感光体を例にとって説明する。このため、消耗部品交換時のＦ値（故障リスク値）は、感光体の帯電性能、露光性能などの主要な特性値から算出した値であり、ここでは感光体交換時期の判定に使用する。なお、消耗部品交換時のＦ値（故障リスク値）は、交換部品の種類に応じてそれぞれ定められた特性値から算出し、各種消耗部品の交換時期の判定に用いることができる。

以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明に係る画像形成装置１００は、画像形成部１１０によって、像担持体でありここでは消耗部品となる感光体１２０上に形成された画像パターンに対し、消耗部品寿命予測装置３００によって、その寿命予測が実行される。

消耗部品寿命予測装置３００は、感光体１２０の帯電特性、光電特性を計測する画像計測部３２０と、帯電特性／光電特性の変化量により故障リスク値（Ｆ値）を算出し、故障リスク値（Ｆ）と感光体１２０の特定の交換基準値（基準Ｆ値）を比較することにより、感光体交換が必要かどうかを判断する交換履歴更新手段としての寿命予測部３５０、感光体交換時、感光体交換理由の履歴を残すための交換理由情報となるＦｌａｇ（以下「クレームＦｌａｇ」と呼ぶ）を入力する入力部３４０と、入力部３４０から入力されたクレームＦｌａｇの情報や交換時の故障リスク値（Ｆ値）等からなる感光体交換履歴を記憶する本体およびユニットの履歴記憶部３３０を備えている。

消耗部品寿命予測装置３００は、広域通信手段となるインターネット１３０に通信部３６０を介して情報の送受信が可能に接続されている。寿命予測部３５０は、周知のコンピュータで構成されていて、消耗部品たる感光体１２０の交換が必要な場合、アラーム情報を通信部３６０へ送出し、通信部３６０、インターネット１３０を介して保守管理区となる保守管理サーバー１４０へと送信する機構を備えている。画像計測部３２０は、消耗部品寿命予測装置３００の構成要素ではなく、画像形成装置１００側の構成としてもよい。

インターネット１３０には、保守管理サーバー１４０の他に、保守実施区となる保守端末１５０が通信可能に接続されている。保守端末１５０としては、画像形成装置１００を保持管理する保守管理会社のパソコンであってもよいし、保守管理会社に所属するサービススタッフが所持する携帯端末機器であってもよい。

保守管理サーバー１４０は、インターネット１３０を介して画像形成装置１００（消耗部品寿命予測装置３００）、保守端末１５０と通信可能に構成されていて、通信部３６０から送信されたアラーム情報を受信すると、アラーム情報に従って感光体交換指示を保守端末１５０に配信する機能を備えている。保守端末１５０は、感光体交換指示に従って感光体１２０を交換すべく、アラーム情報を発信した画像形成装置１００にサービススタッフを派遣するように促す機能を備えている。アラーム情報を発信した画像形成装置１００では、サービススタッフによって感光体１２０が交換される。

入力部３４０から入力されるクレームＦｌａｇは、アラーム情報が出る前、即ち交換指示情報が出る前に感光体１２０が交換された時の故障リスク値（Ｆ値）を管理するためのものである。消耗部品寿命予測装置３００は、クレームＦｌａｇを入力した時点で、画像形成装置１００の本体およびユニットの履歴記憶部３３０に記憶（蓄積）されている感光体交換履歴（交換時のＦ値とクレームＦｌａｇ）から寿命予測部３５０が備える補正手段となる交換基準値算出部３５１で交換基準値（基準Ｆ値）の補正をし、この補正された交換基準値（基準Ｆ値）を、交換された新品の感光体１２０の交換基準値（基準Ｆ値）として採用する。

次に履歴記憶部３３０について解説する。
履歴記憶部３３０は本体履歴記憶部３３１とユニット履歴記憶部３３２で構成されている。ユニット履歴記憶部３３２は消耗部品（感光体）のユニットに装着されたＩＤチップ１６０で感光体１２０の履歴情報として以下の項目を更新／保持する機能を有している。
・装着年月日時分：装着時の年月日時分を書き込む
・装着時トータルカウンタ：装着時の本体トータルカンタ値を書き込む
・製造ＩＤ：生産時の個別識別番号
・ＰＭカウンタ／枚数：画像形成装置への装着時はリセットされ、稼動時は画像形成装置本体が備えているＰＭカウンタ値／枚数を書き込む
・ＰＭカウンタ／距離：画像形成装置への装着時はリセットされ、稼動時は画像形成装置本体が備えているＰＭカウンタ値／距離を書き込む
・Ｆ値／現在値：画像形成装置本体で算出されたＦ値が定期的に更新される
・Ｆ値／ＭＡＸ値：Ｆ値の絶対値のＭＡＸ値(最悪値)を保持
・Ｆ値／基準値：画像形成装置本体への装着時、画像形成装置本体で算出された交換基準値（基準Ｆ値）を書き込む（初期の基準Ｆ値が更新される）
「Ｆ値／現在値」は、稼働量／稼働時間に応じて変化し、交換基準として設定された「Ｆ値／基準値」と比較され、交換アラーム情報の発信基準に使用される。また、本体履歴記憶部３３１には、他のログ情報と共に過去に交換された交換部品（ここでは感光体１２０）の履歴情報として以下の項目を更新／保持する機能を有している。
・装着年月日時分： 装着時の年月日時分を書き込む
・装着時トータルカウンタ： 装着時のトータルカンタ値を書き込む
・製造ＩＤ： 生産時の個別識別番号
・ＰＭカウンタ／枚数： 画像形成装置への装着時はリセットされ、ＰＭ用の枚数カウンタ値を書き込む
・ＰＭカウンタ／距離：画像形成装置への装着時はリセットされ、ＰＭ用の距離カウンタ値を書き込む
・Ｆ値／交換時：交換で取り外される直前の故障リスク値（Ｆ値）
・クレームＦｌａｇ：保守実施区（保守端末１４０）で手入力された交換理由情報となるＦｌａｇ
「Ｆ値／交換時」は、ユニット履歴記憶部３３２の「Ｆ値／現在値」の値が交換時の故障リスク値（Ｆ値）として書き込まれたものである。

クレームＦｌａｇは基準となる故障リスク値（Ｆ値）を補正する時に、当該の「Ｆ値／交換時」のデータを使用するかどうかの判断に用い、以下３つの識別が可能である。
・Ｆｌａｇ０：故障リスク値（Ｆ値）基準による交換運用の指示で交換
・Ｆｌａｇ１：故障リスク値（Ｆ値）基準による交換運用の指示前の交換で感光体に起因する画像不良による交換
・Ｆｌａｇ２：故障リスク値（Ｆ値）基準による交換運用の指示前の交換であるが感光体に起因する交換ではない。

感光体交換毎に本体履歴記憶部３３１の感光体履歴情報は、図２のように更新される。感光体交換時にクレームＦｌａｇがセットされると、交換基準値算出部３５１により全ての感光体履歴データが検索され、クレームＦｌａｇから寿命予測部３５０が以下のように判定し、新品感光体のための基準Ｆ値を算出し、更新する。この交換基準値算出処理について図３のフローチャートを基に説明する。

寿命予測部３５０は、図３のステップＳ３１では、感光体履歴にクレームＦｌａｇ“１”があるか否かを判断し、クレームＦｌａｇ“１”がない場合には、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、今回のクレームＦｌａｇが“０”、か否かを判断し、クレームＦｌａｇが“０”、即ち「Ｆ値基準による交換運用の指示で交換」された場合は、ステップＳ３７において、前回のクレームＦｌａｇを参照し、Ｆｌａｇが“０”および“２”の場合は現在使用されている基準Ｆ値は寿命的に余裕があると判断し、任意の係数“ａ”を乗じて感光体１２０の長寿命化のため交換基準Ｆ値を緩くし、この値で新品の感光体の「Ｆ値／基準値」を更新する。

ステップＳ３１でクレームＦｌａｇが“１”の場合は、前回、感光体１２０に起因する画像不良で交換されたので、ＥＭ防止を優先させるため、直ぐには変更せず前回の基準Ｆ値を継続使用する。

ステップＳ３２において、今回のクレームＦｌａｇが“１”、即ち「Ｆ値基準による交換指以前に感光体に起因する画像不良で交換」された場合は、ステップＳ３３において、感光体履歴からクレームＦｌａｇ“１”の全ての「Ｆ値／交換時」の総和を求め、クレームＦｌａｇ“１”の件数で割り平均を算出し、この値で新品感光体の「Ｆ値／基準値」を更新する。

ステップＳ３２で今回のクレームＦｌａｇが“１”、ではない場合、ステップＳ３４において、前回のクレームＦｌａｇが“１”、であるか否かを判断し、前回のクレームＦｌａｇが“１”である場合、今回のクレームＦｌａｇが“２”、即ち「Ｆ値基準による交換指以前に交換されたが感光体に起因する画像不良ではない。」場合は、何故交換されたか判断できないため、前回の基準Ｆ値を「Ｆ値／基準値」として変更して継続使用する。

このように、本形態よれば、交換判定をするための交換基準値（基準Ｆ値）を一律にするのではなく、消耗部品（感光体１２０）の交換理由情報となるクレームＦｌａｇ状態に応じて、予め設定された消耗部品の交換基準値（基準Ｆ値）を補正するので、ユーザー個々の要求レベルに沿った消耗部品の交換基準値（基準Ｆ値）を設定することができる。このため、ユーザー個々の要求レベルに沿った交換基準値（基準Ｆ値）を消耗部品（感光体１２０）の寿命予測の判定基準に適応することで、ユーザーの要求レベルに沿った消耗部品（感光体１２０）の交換が故障前に可能となり、ユーザーの予防保全に対する満足度をアップし、且つ、消耗部品の長寿命化を図りながら、保守のための訪問件数削減を図れて保守効率を高めることができる。

図４、図５は、感光体交換時のクレームＦｌａｇによる基準Ｆ値の補正を示した具体例である。図４はクレームＦｌａｇによる基準F値の算出の一形態を示し、図５はクレームＦｌａｇによる基準F値の算出の別な形態を示す。

１００ 画像形成装置
１０１ 消耗部品
３４０ 入力部
３００ 消耗部品寿命予測装置
３３０ 交換理由情報蓄積手段
３３０ 故障リスク値蓄積手段
３５０ 交換履歴更新手段、交換基準値に更新する手段（寿命予測部）
３５１ 補正手段（交換基準値算出部）
Ｆ値 故障リスク値
基準Ｆ値 交換基準値
Ｆｌａｇ 交換理由情報

特開２００７-１９９６４２号公報

次に履歴記憶部３３０について解説する。
履歴記憶部３３０は本体履歴記憶部３３１とユニット履歴記憶部３３２で構成されている。ユニット履歴記憶部３３２は消耗部品（感光体）のユニットに装着されたＩＤチップ１６０で感光体１２０の履歴情報として以下の項目を更新／保持する機能を有している。
・装着年月日時分：装着時の年月日時分を書き込む
・装着時トータルカウンタ：装着時の本体トータルカンタ値を書き込む
・製造ＩＤ：生産時の個別識別番号
・ＰＭカウンタ／枚数：画像形成装置への装着時はリセットされ、稼動時は画像形成装置本体が備えているＰＭカウンタ値／枚数を書き込む
・ＰＭカウンタ／距離：画像形成装置への装着時はリセットされ、稼動時は画像形成装置本体が備えているＰＭカウンタ値／距離を書き込む
・Ｆ値／現在値：画像形成装置本体で算出されたＦ値が定期的に更新される
・Ｆ値／ＭＡＸ値：Ｆ値の絶対値のＭＡＸ値(最悪値)を保持
・Ｆ値／基準値：画像形成装置本体への装着時、画像形成装置本体で算出された交換基準値（基準Ｆ値）を書き込む（初期の基準Ｆ値が更新される）
「Ｆ値／現在値」は、稼働量／稼働時間に応じて変化し、交換基準として設定された「Ｆ値／基準値」と比較され、交換アラーム情報の発信基準に使用される。また、本体履歴記憶部３３１には、他のログ情報と共に過去に交換された交換部品（ここでは感光体１２０）の履歴情報として以下の項目を更新／保持する機能を有している。
・装着年月日時分： 装着時の年月日時分を書き込む
・装着時トータルカウンタ： 装着時のトータルカンタ値を書き込む
・製造ＩＤ： 生産時の個別識別番号
・ＰＭカウンタ／枚数： 画像形成装置への装着時はリセットされ、ＰＭ用の枚数カウンタ値を書き込む
・ＰＭカウンタ／距離：画像形成装置への装着時はリセットされ、ＰＭ用の距離カウンタ値を書き込む
・Ｆ値／交換時：交換で取り外される直前の故障リスク値（Ｆ値）
・クレームＦｌａｇ：保守実施区（保守端末１５０または、画像形成装置の操作部）で手入力された交換理由情報となるＦｌａｇ
「Ｆ値／交換時」は、ユニット履歴記憶部３３２の「Ｆ値／現在値」の値が交換時の故障リスク値（Ｆ値）として書き込まれたものである。

このように、本形態によれば、交換判定をするための交換基準値（基準Ｆ値）を一律にするのではなく、消耗部品（感光体１２０）の交換理由情報となるクレームＦｌａｇ状態に応じて、予め設定された消耗部品の交換基準値（基準Ｆ値）を補正するので、ユーザー個々の要求レベルに沿った消耗部品の交換基準値（基準Ｆ値）を設定することができる。このため、ユーザー個々の要求レベルに沿った交換基準値（基準Ｆ値）を消耗部品（感光体１２０）の寿命予測の判定基準に適応することで、ユーザーの要求レベルに沿った消耗部品（感光体１２０）の交換が故障前に可能となり、ユーザーの予防保全に対する満足度をアップし、且つ、消耗部品の長寿命化を図りながら、保守のための訪問件数削減を図れて保守効率を高めることができる。

Claims (4)

1. 画像形成装置が交換可能に備えている消耗部品の交換時に、当該消耗部品の交換理由情報を入力するとともに、前記入力された消耗部品の交換理由情報に応じて、予め設定された前記消耗部品の交換基準値を補正することを特徴とする消耗部品寿命予測装置。
2. 画像形成装置が備えている消耗部品の交換時に、当該消耗部品の交換理由情報を入力する入力部と、
   前記消耗部品の交換理由情報を蓄積する手段と、
   前記消耗部品の交換時の故障リスク値を蓄積する手段と、
   前記消耗部品交換毎に、前記交換理由情報を蓄積する手段に蓄積された交換理由情報と前記故障リスク値を蓄積する手段に蓄積された故障リスク値を交換履歴として更新する手段と、
   前記更新された交換履歴情報からユーザーの要求レベルに応じた交換基準値を補正する補正手段を備えたことを特徴とする消耗部品寿命予測装置。
3. 新品の消耗部品の交換基準値を、前記補正された交換基準値に更新する手段を有することを特徴とする請求項２記載の消耗部品寿命予測装置。
4. 交換可能な消耗部品を備えた画像形成装置において、
   前記消耗部品寿命予測装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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