JP2021005011A - Consumable item management system and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、消耗品管理システム及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a consumables management system and an image forming apparatus.
近年、画像形成装置の消耗品を管理する保守システムが構築されることがある。この保守システムは、画像形成装置と保守サーバーをインターネット等のネットワークにより接続した構成となっている。画像形成装置は消耗品の交換時期が近づいていると判断した場合、保守サーバーへ向けて、消耗品の配送要求信号を通知する。これに応じて、保守サーバーは、当該画像形成装置が設置されている職場等に消耗品を配送する。これによりユーザーは、新しい消耗品を入手することができる。それと同時に、画像形成装置の操作パネルに交換時期が近づいていることをユーザーに知らせることでユーザビリティを向上させることが一般的に行われている。 In recent years, a maintenance system for managing consumables of an image forming apparatus may be constructed. This maintenance system has a configuration in which an image forming apparatus and a maintenance server are connected by a network such as the Internet. When the image forming apparatus determines that it is almost time to replace the consumables, the image forming apparatus notifies the maintenance server of a delivery request signal for the consumables. In response to this, the maintenance server delivers consumables to the workplace or the like where the image forming apparatus is installed. This allows the user to obtain new consumables. At the same time, it is common practice to improve usability by notifying the user that the operation panel of the image forming apparatus is about to be replaced.
画像形成装置における消耗品とは、トナーといった成果物に使用されることで消耗されていく消耗品や、感光体といった成果物を生成するために動作する消耗部品のことである(以下、まとめて消耗品と呼ぶ)。特に成果物に使用されるトナーに関しては、ユーザーが画像形成装置を使用している最中に無くなってしまうと、ユーザーが期待する成果物を作成できなくなってしまう。そのため、無くなる前に配送する必要がある。 Consumables in an image forming apparatus are consumables that are consumed by being used for deliverables such as toner, and consumable parts that operate to generate deliverables such as photoconductors (hereinafter collectively referred to as consumables). Called consumables). In particular, if the toner used for the deliverable is lost while the user is using the image forming apparatus, the deliverable expected by the user cannot be created. Therefore, it is necessary to deliver it before it runs out.
上記要求に対し、ユーザーの消耗品使用履歴からトナー残量を算出して、トナーボトルを使用できる残りの日数(以下、残日数と呼ぶ)を予測し、残日数が所定日数を下回った場合に配送要求信号を通知する技術が提案されている(特許文献1)。 In response to the above request, the remaining amount of toner is calculated from the user's consumables usage history, the remaining number of days that the toner bottle can be used (hereinafter referred to as the number of remaining days) is predicted, and the number of remaining days falls below the predetermined number of days. A technique for notifying a delivery request signal has been proposed (Patent Document 1).
上記残日数予測手段と保守システムとにより、ユーザーごとにトナーの消費速度が異なる場合、或いはトナーの消費速度が変動する場合等にも、適切な時期にトナーを配送することが可能である。 Depending on the remaining days prediction means and the maintenance system, it is possible to deliver the toner at an appropriate time even when the toner consumption rate differs for each user or the toner consumption rate fluctuates.
カラー・モノクロ両方のプリントが可能な画像形成装置においては、カラートナーの枯渇時や、カラープリントに関係する故障の発生時に、モノクロプリントのみ実行可能とするモード(以下、色縮退モードと呼ぶ)を備えたものがある。色縮退モード中は、カラープリントが実行できないため、一時的にカラートナーが消耗されなくなる他、本来カラープリントを実行したいユーザーが代替でモノクロプリントを実行することがあり、一時的にモノクロトナーが多く消耗される可能性がある。このような一時的な使われ方を、色縮退モード中でない定常的な使われ方と混在して使用履歴に蓄積してしまうと、色縮退モード中および色縮退モード解除後の残日数演算の精度が落ちる、という問題がある。 In an image forming apparatus capable of both color and monochrome printing, a mode in which only monochrome printing can be executed when color toner is exhausted or a failure related to color printing occurs (hereinafter referred to as a color degradation mode) is provided. I have something to prepare. In the color degradation mode, color printing cannot be executed, so the color toner is not consumed temporarily. In addition, the user who originally wants to execute color printing may execute monochrome printing instead, and there are many monochrome toners temporarily. May be exhausted. If such a temporary usage is mixed with a regular usage that is not in the color degradation mode and accumulated in the usage history, the number of remaining days in the color degradation mode and after the color degradation mode is released is calculated. There is a problem that the accuracy drops.
このように、残日数演算の精度が落ちた結果、配送要求信号を通知するタイミングがずれ、配送された消耗品がユーザー先に届いた時にはまだ消耗品残量が十分にある「早配」、逆にユーザー先に届く前に消耗品がなくなる「遅配」が発生する可能性がある。過度な「早配」は、配送された消耗品がユーザー先で放置されることで消耗品の劣化が起きるリスクや、実際の交換前に消耗品が紛失するというリスクがある。一方、「遅配」は消耗品の枯渇のために画像形成装置が使用不能の状況に陥り、ユーザーの生産を停止させてしまうことになる。 In this way, as a result of the reduced accuracy of the remaining days calculation, the timing of notifying the delivery request signal is shifted, and when the delivered consumables reach the user, the remaining consumables are still sufficient "early delivery". On the contrary, there is a possibility that "delayed delivery" may occur in which consumables are exhausted before they reach the user. Excessive "early delivery" has the risk that the delivered consumables will be left unattended at the user's site and the consumables will deteriorate, or that the consumables will be lost before the actual replacement. On the other hand, in the case of "delayed delivery", the image forming apparatus becomes unusable due to the depletion of consumables, and the production of the user is stopped.
上記の課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、
複数の消耗品を使用して記録材に多色または単色の画像を形成する画像形成手段(画像形成部110)と、
多色の画像形成を制限しない第一のモードと、
多色の画像形成を制限する第二のモードと、
前記消耗品の使用量を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した使用量の推移を学習する学習手段と、
前記学習手段が学習した推移から前記消耗品の残使用期間を予測する予測手段と、
前記予測手段が予測した残使用期間に基づいて装置を制御する制御手段と、
を有し、
前記学習手段が、前記第一のモードで動作しているときと前記第二のモードで動作しているときとで別々に推移を学習することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the image forming apparatus according to the present invention is
An image forming means (image forming unit 110) for forming a multicolored or monochromatic image on a recording material using a plurality of consumables, and
The first mode, which does not limit multicolor image formation,
A second mode that limits multicolor image formation,
A calculation means for calculating the amount of consumables used, and
A learning means for learning the transition of the usage amount calculated by the calculation means, and
A prediction means for predicting the remaining usage period of the consumable from the transition learned by the learning means, and
A control means that controls the device based on the remaining usage period predicted by the prediction means, and
Have,
The learning means is characterized in that it learns the transition separately when it is operating in the first mode and when it is operating in the second mode.
本発明に係る画像形成装置によれば、色縮退モード中の一時的な使われ方と、色縮退モード中でない定常的な使われ方を、それぞれ別々の使用履歴に蓄積し、これらを切り替えて残日数演算をおこなうことで、残日数演算の精度が落ちない。それにより、配送要求信号を的確なタイミングで出すことができ、「早配」「遅配」を防ぐ。 According to the image forming apparatus according to the present invention, the temporary usage in the color degeneracy mode and the stationary usage not in the color degeneracy mode are accumulated in separate usage histories, and these are switched. By performing the remaining days calculation, the accuracy of the remaining days calculation does not decrease. As a result, the delivery request signal can be issued at an accurate timing, and "early delivery" and "late delivery" are prevented.
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、図1を用いて画像形成装置の動作について説明する。 First, the operation of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
画像形成装置には電子写真方式、オフセット印刷方式、インクジェット方式等複数の方式が挙げられるが、図1に示した画像形成装置101は電子写真方式を用いたカラーの画像形成装置である。 Examples of the image forming apparatus include a plurality of methods such as an electrophotographic method, an offset printing method, and an inkjet method. The image forming apparatus 101 shown in FIG. 1 is a color image forming apparatus using the electrophotographic method.
画像形成装置101は、4色の画像形成部を中間転写ベルト1上に並べて配置した、所謂中間転写タンデム方式の画像形成装置の断面図であり、厚紙対応力や生産性に優れる点から近年主流になっている。画像形成部110で形成されたトナー像は中間転写ベルトユニット102を介して紙搬送部150を搬送される記録材Sに転写されることで記録材Sに画像が形成される。トナーボトル140Y、140M、140C、140Kは画像形成装置101に着脱可能に構成されている。トナーボトル140Y内にはイエローのトナー、トナーボトル140M内にはマゼンタのトナー、トナーボトル140C内にはシアンのトナー、トナーボトル140K内にはブラックのトナーが収容されている。そして、画像形成装置内に設けられたボトルマウントに装着されることで、トナーボトルの補給口に設けられた補給口シャッターが解放される。以下、記録材Sへの画像形成について述べる。 The image forming apparatus 101 is a cross-sectional view of a so-called intermediate transfer tandem type image forming apparatus in which image forming portions of four colors are arranged side by side on an intermediate transfer belt 1, and has been mainstream in recent years because of its excellent cardboard handling capability and productivity. It has become. The toner image formed by the image forming unit 110 is transferred to the recording material S which is conveyed by the paper conveying unit 150 via the intermediate transfer belt unit 102, so that an image is formed on the recording material S. The toner bottles 140Y, 140M, 140C, and 140K are configured to be removable from the image forming apparatus 101. Yellow toner is contained in the toner bottle 140Y, magenta toner is contained in the toner bottle 140M, cyan toner is contained in the toner bottle 140C, and black toner is contained in the toner bottle 140K. Then, by attaching to the bottle mount provided in the image forming apparatus, the replenishment port shutter provided in the replenishment port of the toner bottle is released. Hereinafter, image formation on the recording material S will be described.
<記録材の搬送プロセス>
記録材Sは記録材収納部151内のリフトアップ装置152上に積載される形で収納されており、給紙ローラー153により画像形成タイミングに合わせて給紙される。もちろん、他の給紙方式であってもいい。給紙ローラー153により送り出された記録材Sは給紙搬送パス154を通過し、レジストローラー155へと搬送される。レジストローラー155において斜行補正やタイミング補正を行った後、記録材Sは二次転写部へと送られる。二次転写部は、対向する第一の二次転写部材である二次転写内駆動ローラー2および第二の二次転写部材である二次転写外ローラー156により形成される転写ニップ部である。そして、所定の加圧力と静電的負荷バイアスが与えられることで、中間転写ベルト1上のトナー像が記録材S上に転写される。
<Transfer process of recording material>
The recording material S is stored in a form of being loaded on the lift-up device 152 in the recording material storage unit 151, and is fed by the paper feed roller 153 at the image formation timing. Of course, other paper feeding methods may be used. The recording material S sent out by the paper feed roller 153 passes through the paper feed transfer path 154 and is conveyed to the resist roller 155. After performing skew correction and timing correction on the resist roller 155, the recording material S is sent to the secondary transfer unit. The secondary transfer portion is a transfer nip portion formed by a secondary transfer inner drive roller 2 which is a first secondary transfer member and a secondary transfer outer roller 156 which is a second secondary transfer member. Then, the toner image on the intermediate transfer belt 1 is transferred onto the recording material S by applying a predetermined pressing force and an electrostatic load bias.
<画像の作像プロセス>
以上説明した二次転写部までの記録材Sの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで実行される二次転写部までの画像形成プロセスについて説明する。
<Image image formation process>
The image forming process up to the secondary transfer unit, which is executed at the same timing as the transfer process of the recording material S to the secondary transfer unit described above, will be described.
本実施例では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の各色のトナーにより画像を形成する画像形成部110Y、110Mと、110C、110Kを有する。画像形成装置101は、画像形成部110Kを使用したモノクロ(単色)の画像形成と、画像形成部110Y、110M、110C、110Kを使用したカラー(多色)の画像形成をおこなうことができる。画像形成部110Yと画像形成部110Mと画像形成部110Cと画像形成部110Kとは、トナーの色が異なる以外は、同様の構成であるため、代表して画像形成部110Yを用いて説明する。 In this embodiment, it has image forming portions 110Y and 110M and 110C and 110K that form an image with toners of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (BK). The image forming apparatus 101 can perform monochrome (monochromatic) image formation using the image forming unit 110K and color (multicolor) image forming using the image forming units 110Y, 110M, 110C, 110K. Since the image forming unit 110Y, the image forming unit 110M, the image forming unit 110C, and the image forming unit 110K have the same configuration except that the toner colors are different, the image forming unit 110Y will be described as a representative.
トナー像形成手段である画像形成部110Yは、像担持体である感光体111、感光体111を帯電する帯電器112、露光部113、現像装置114、一次転写ローラー115、および感光体クリーナー116から構成される。図中矢印mの方向に回転する感光体111は、帯電器112により表面を一様に帯電される。レーザー、ポリゴンミラー補正系レンズを含むスキャナユニット117からは図1に不図示の画像処理部301から送信された画像ピクセル情報に応じて変調されたレーザー光が出力される。そして、このレーザー光が折り返しミラーで反射して露光部113にて帯電された感光体111を露光することで、静電潜像が形成される。感光体111上に形成された静電潜像は、現像装置114で静電帯電したトナーによって現像され、感光体上にトナー像が形成される。その後、一次転写ローラー115により所定の加圧力および静電的負荷バイアスが加えられることにより、ベルト部材である中間転写ベルト1上にイエローのトナー像が転写される。その後、感光体111上に残った転写残トナーは感光体クリーナー116により回収され、再び次の画像形成に備える。 The image forming unit 110Y, which is a toner image forming means, is formed from a photoconductor 111 which is an image carrier, a charger 112 which charges the photoconductor 111, an exposure unit 113, a developing device 114, a primary transfer roller 115, and a photoconductor cleaner 116. It is composed. The surface of the photoconductor 111 that rotates in the direction of the arrow m in the figure is uniformly charged by the charger 112. From the scanner unit 117 including the laser and the polygon mirror correction system lens, laser light modulated according to the image pixel information transmitted from the image processing unit 301 (not shown in FIG. 1) is output. Then, the laser beam is reflected by the folded mirror to expose the photoconductor 111 charged by the exposure unit 113, whereby an electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent image formed on the photoconductor 111 is developed by the toner electrostatically charged by the developing device 114, and the toner image is formed on the photoconductor. After that, a predetermined pressing force and an electrostatic load bias are applied by the primary transfer roller 115, so that the yellow toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 1 which is a belt member. After that, the transfer residual toner remaining on the photoconductor 111 is recovered by the photoconductor cleaner 116 to prepare for the next image formation again.
以上説明した画像形成部110は図1の場合、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(Bk)の4セット存在する。そのため、中間転写ベルト1に形成されたイエローのトナー像に対して、画像形成部110Mで形成されたマゼンタのトナー像が中間転写ベルト1に転写される。さらに、形成されたマゼンタのトナー像に対して、画像形成部110Cで形成されたシアンのトナー像が中間転写ベルト1に転写される。さらに、シアンのトナー像に対して、画像形成部110Kで形成されたブラックのトナー像が中間転写ベルト1に転写される。このように、異なる色のトナー像が中間転写ベルト1上に重ねられて形成されることで、フルカラー画像が中間転写ベルト1上に形成される。 In the case of FIG. 1, the image forming unit 110 described above has four sets of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk). Therefore, the magenta toner image formed by the image forming unit 110M is transferred to the intermediate transfer belt 1 with respect to the yellow toner image formed on the intermediate transfer belt 1. Further, the cyan toner image formed by the image forming unit 110C is transferred to the intermediate transfer belt 1 with respect to the formed magenta toner image. Further, the black toner image formed by the image forming unit 110K is transferred to the intermediate transfer belt 1 with respect to the cyan toner image. By superimposing and forming toner images of different colors on the intermediate transfer belt 1 in this way, a full-color image is formed on the intermediate transfer belt 1.
なお、本実施例の色数は4色であったが、色数は4色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。 Although the number of colors in this embodiment was four, the number of colors is not limited to four, and the order of the colors is not limited to this.
次に、中間転写ベルト1を備える中間転写ベルトユニット102について説明する。 Next, the intermediate transfer belt unit 102 including the intermediate transfer belt 1 will be described.
中間転写ベルト1は駆動部材と二次転写内部材を兼ねる二次転写内駆動ローラー2、中間転写ベルト1に所定の張力を付与するテンションローラー3、および張架部材である二次転写前ローラー4によって張架されている。そして、中間転写ベルト1は図中矢印Vの方向へと搬送駆動されるベルト部材である。中間転写ベルト1の搬送方向Vに対して二次転写前ローラー4は二次転写内駆動ローラー2の上流側に配置され、テンションローラー3は二次転写内駆動ローラー2の下流に配置されている。テンションローラー3と二次転写前ローラー4の間には一次転写ローラー115が配設されている。テンションローラー3、二次転写前ローラー4には駆動は与えられておらず、中間転写ベルト1の搬送に従動して回転する。 The intermediate transfer belt 1 includes a secondary transfer inner drive roller 2 that also serves as a drive member and a secondary transfer inner member, a tension roller 3 that applies a predetermined tension to the intermediate transfer belt 1, and a secondary transfer pre-roller 4 that is a tension member. It is stretched by. The intermediate transfer belt 1 is a belt member that is conveyed and driven in the direction of the arrow V in the drawing. The secondary transfer pre-roller 4 is arranged on the upstream side of the secondary transfer internal drive roller 2 and the tension roller 3 is arranged on the downstream side of the secondary transfer internal drive roller 2 with respect to the transport direction V of the intermediate transfer belt 1. .. A primary transfer roller 115 is arranged between the tension roller 3 and the secondary transfer pre-roller 4. No drive is given to the tension roller 3 and the secondary transfer pre-roller 4, and the tension roller 3 and the secondary transfer pre-roller 4 rotate in accordance with the transfer of the intermediate transfer belt 1.
テンションローラー3は図中矢印T方向(テンションローラー3と二次転写前ローラー4との間に張架された中間転写ベルト1で形成される平面と平行)に移動可能に保持されており、不図示の付勢手段によって付勢される。これによって、中間転写ベルト1に張力を与えている。中間転写ベルト1にテンションローラー3による張力があたえられた状態で二次転写内駆動ローラー2が摩擦力にて中間転写ベルト1を搬送可能であるように、二次転写内駆動ローラー2の外周部は導電性EPDMにて形成されている。二次転写内駆動ローラー2の外周面の初期摩擦抵抗μは1.0〜1.5程度で設定されている。また、テンションローラー3には中間転写ベルト1を挟んで対向側に中間転写ベルト1に残ったトナーを除去する中間転写クリーナー50をテンションローラー3に対して固定的に取り付けている。 The tension roller 3 is movably held in the direction of arrow T in the figure (parallel to the plane formed by the intermediate transfer belt 1 stretched between the tension roller 3 and the secondary transfer pre-roller 4). It is urged by the illustrated urging means. As a result, tension is applied to the intermediate transfer belt 1. The outer peripheral portion of the secondary transfer inner drive roller 2 so that the secondary transfer inner drive roller 2 can convey the intermediate transfer belt 1 by frictional force in a state where the intermediate transfer belt 1 is tensioned by the tension roller 3. Is made of conductive EPDM. The initial frictional resistance μ of the outer peripheral surface of the secondary transfer inner drive roller 2 is set to about 1.0 to 1.5. Further, an intermediate transfer cleaner 50 for removing the toner remaining on the intermediate transfer belt 1 is fixedly attached to the tension roller 3 on the opposite side of the tension roller 3 with the intermediate transfer belt 1 interposed therebetween.
中間転写ベルト1は、ここでは、ポリイミドにて形成された周長792mm、幅346mm、厚さ60μmのエンドレスベルトである。中間転写体の材料としては、これに限定されるものではないが、上記の他、ポリカーボネート、PVDF、ETFE、PTFE等により形成したものを好適に用い得る。
先述の画像形成部110Y,110M,110C,110Kにより並列処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト1上に一次転写された上流色のトナー像上に重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト1上に形成され、二次転写部へと搬送される。なお、中間転写ベルト1を張架するローラーの本数は図1の構成に限定されるものではない。また、二次転写内駆動ローラー2の材質や外周面の初期摩擦抵抗に関しても上述の構成に限定されるものではない。
The intermediate transfer belt 1 is an endless belt made of polyimide and having a circumference of 792 mm, a width of 346 mm, and a thickness of 60 μm. The material of the intermediate transfer material is not limited to this, but in addition to the above, a material formed of polycarbonate, PVDF, ETFE, PTFE or the like can be preferably used.
The image forming process of each color processed in parallel by the image forming units 110Y, 110M, 110C, 110K described above is performed at the timing of superimposing on the toner image of the upstream color primary transferred on the intermediate transfer belt 1. As a result, a full-color toner image is finally formed on the intermediate transfer belt 1 and transferred to the secondary transfer portion. The number of rollers on which the intermediate transfer belt 1 is stretched is not limited to the configuration shown in FIG. Further, the material of the secondary transfer inner drive roller 2 and the initial frictional resistance of the outer peripheral surface are not limited to the above configurations.
<二次転写以降のプロセス>
以上、それぞれ説明した記録材Sの搬送プロセスおよび画像形成プロセスを以って、二次転写部において中間転写ベルト1に形成されたフルカラーのトナー像が記録材S上に二次転写される。その後、記録材Sは定着前搬送部157により定着装置158へと搬送される。定着装置158には様々な構成および方式があるが、図1では対向する定着ローラー159および加圧ローラー160が形成する定着ニップ内で所定の加圧力と熱量を与えて記録材S上にトナー像を溶融固着させるものである。ここで、定着ローラー159は内部に熱源となるヒータを備え、加圧ローラーは定着ローラー159に向かって付勢されている。定着装置158を通過し排紙反転ローラー161に搬送された記録材Sはそのまま排紙トレイ162上に排出されるか、もしくは両面画像形成を要する場合には分岐装置163に案内されて両面搬送装置164へと搬送されるかの経路選択が行われる。
<Process after secondary transcription>
The full-color toner image formed on the intermediate transfer belt 1 in the secondary transfer unit is secondarily transferred onto the recording material S by the transfer process and the image forming process of the recording material S described above. After that, the recording material S is transported to the fixing device 158 by the pre-fixing transport unit 157. The fixing device 158 has various configurations and methods, but in FIG. 1, a toner image is applied on the recording material S by applying a predetermined pressing force and heat amount in the fixing nip formed by the facing fixing roller 159 and the pressing roller 160. Is melted and fixed. Here, the fixing roller 159 is provided with a heater as a heat source inside, and the pressurizing roller is urged toward the fixing roller 159. The recording material S that has passed through the fixing device 158 and is conveyed to the output reversing roller 161 is discharged as it is on the output tray 162, or if double-sided image formation is required, it is guided by the branching device 163 and is conveyed to the double-sided transfer device. The route is selected to be transported to 164.
両面画像形成を要する場合、記録材Sは排紙反転ローラー161によるスイッチバック動作を行うことで先後端を入れ替え、両面搬送装置164へと搬送される。その後、給紙ローラー153より搬送されてくる後続ジョブの記録材とのタイミングを合わせて、再給紙パス165から給紙搬送パス154に合流し、同様に二次転写部へと送られる。裏面(2面目)の画像形成プロセスに関しては、先述の表面(1面目)の場合と同様なので説明は省略する。 When double-sided image formation is required, the recording material S is transferred to the double-sided transfer device 164 by performing a switchback operation with the paper ejection reversing roller 161 to replace the front and rear ends. After that, at the same timing as the recording material of the succeeding job conveyed from the paper feed roller 153, the paper feed path 165 merges with the paper feed transfer path 154 and is similarly sent to the secondary transfer unit. The image forming process on the back surface (second surface) is the same as that on the front surface (first surface) described above, and thus the description thereof will be omitted.
<トナーボトルからのトナー補給>
図2を用いて消耗品としてのトナーボトルからのトナー補給動作について説明する。
<Toner replenishment from toner bottle>
The toner replenishment operation from the toner bottle as a consumable item will be described with reference to FIG.
上述の画像の作像プロセスにおいて、現像装置114内に収容されたトナーを消費することにより、トナー画像を形成している。このため、作像プロセスが行われる度に現像装置114内のトナー量が減少する。現像装置114に備えられた現像トナー量検知センサ131は現像装置内にトナーが一定量以上収容されているかを検知し、現像装置内のトナーが一定量を下回った場合、現像装置に連結されたホッパー132に収容されたトナーを現像装置114内に補給する。ホッパー内部には補給スクリュー133が備えられており、補給スクリューの回転量を制御することにより、一定のトナーを現像装置114内へ補給することを可能としている。ここで、ホッパー内に収容されたトナー量が所定量以下となると、補給スクリューの回転量によらず現像装置114への正確な量のトナー補給が出来なくなる。そこで、ホッパーに備えられたホッパートナー量検知センサ134によりホッパー内にトナーが一定量以上収容されているかを検知し、ホッパー内のトナーが一定量を下回った場合、トナーボトル140に収容されたトナーをホッパー内に補給する。なお、現像トナー量検知センサ131とホッパートナー量検知センサ134としては透磁率を測定するインダクタンスセンサや、圧電振動子を用いた粉体レベルセンサが好適であるが、これらに限るものではない。 In the image image forming process described above, the toner image is formed by consuming the toner contained in the developing apparatus 114. Therefore, the amount of toner in the developing device 114 decreases each time the image forming process is performed. The developing toner amount detection sensor 131 provided in the developing device 114 detects whether or not a certain amount of toner is contained in the developing device, and if the amount of toner in the developing device falls below a certain amount, it is connected to the developing device. The toner contained in the hopper 132 is replenished in the developing device 114. A replenishment screw 133 is provided inside the hopper, and by controlling the amount of rotation of the replenishment screw, it is possible to replenish a constant amount of toner into the developing apparatus 114. Here, when the amount of toner contained in the hopper is less than a predetermined amount, it becomes impossible to supply an accurate amount of toner to the developing device 114 regardless of the rotation amount of the replenishment screw. Therefore, the hopper amount detection sensor 134 provided in the hopper detects whether or not a certain amount of toner is contained in the hopper, and when the amount of toner in the hopper falls below a certain amount, the toner contained in the toner bottle 140 is detected. Is replenished in the hopper. As the developed toner amount detection sensor 131 and the hopper amount detection sensor 134, an inductance sensor for measuring magnetic permeability and a powder level sensor using a piezoelectric vibrator are suitable, but are not limited thereto.
トナーボトル内部には螺旋状のトナー搬送部が形成されており、ホッパーへのトナー補給指示がされた場合に、トナーボトルが回転することでトナーボトル内のトナーは補給口方向に搬送される。さらに、トナーボトルの回転動作に合わせてトナーボトルの収縮動作が行われる。これにより、補給口付近に搬送されたトナーボトル内のトナーはトナーボトルの収縮動作に伴うポンピングにより補給口を通して排出され、ホッパーに補給される。 A spiral toner transporting portion is formed inside the toner bottle, and when a toner replenishment instruction is given to the hopper, the toner in the toner bottle is transported toward the replenishment port by rotating the toner bottle. Further, the toner bottle is contracted in accordance with the rotation operation of the toner bottle. As a result, the toner in the toner bottle conveyed to the vicinity of the replenishment port is discharged through the replenishment port by pumping accompanying the contraction operation of the toner bottle, and is replenished to the hopper.
上述の通り、現像装置114で消費されるトナーは最終的にはトナーボトルから供給されるため、画像形成プロセスを続けることで、トナーボトル内のトナーがなくなる。しかし、トナーボトルは画像形成装置に対して着脱可能に構成されているため、トナーが収容された新しいトナーボトルに交換することで、画像形成装置による画像形成プロセスを継続することが可能である。 As described above, since the toner consumed by the developing device 114 is finally supplied from the toner bottle, the toner in the toner bottle is exhausted by continuing the image forming process. However, since the toner bottle is configured to be removable from the image forming apparatus, it is possible to continue the image forming process by the image forming apparatus by replacing the toner bottle with a new toner bottle containing toner.
<トナーボトル交換時動作>
トナーボトル140からホッパー132へのトナー補給動作を所定回数続けても、ホッパートナー量検知センサ134によってホッパー内のトナーが一定量を下回っていることを検知した場合、トナーボトル140内のトナーが無くなったと判断する。そして、ユーザーにトナーボトルの交換を促す旨のメッセージを操作パネル171に送信する。ただし、現像トナー量検知センサ131で検知したトナー量が所定量を下回るまでは、画像形成プロセスは継続可能である。また、現像トナー量検知センサ131Y、131M、131Cいずれかで検知したトナー量が所定量を下回っても、現像トナー量検知センサ131Kで検知したトナー量が所定量を上回っていれば、モノクロの画像形成プロセスは継続可能である。このような、カラーの画像形成を制限した動作モードを、色縮退モードと呼ぶ。上記以外に、例えば、現像装置114Y、114M、114Cいずれかが故障した場合にも、色縮退モードに移行する。
<Operation when replacing the toner bottle>
Even if the toner replenishment operation from the toner bottle 140 to the hopper 132 is continued a predetermined number of times, if the hopper amount detection sensor 134 detects that the amount of toner in the hopper is below a certain amount, the toner in the toner bottle 140 runs out. Judge. Then, a message prompting the user to replace the toner bottle is transmitted to the operation panel 171. However, the image forming process can be continued until the amount of toner detected by the developing toner amount detection sensor 131 falls below a predetermined amount. Even if the amount of toner detected by the developing toner amount detection sensor 131Y, 131M, or 131C is less than the predetermined amount, if the amount of toner detected by the developing toner amount detection sensor 131K exceeds the predetermined amount, a monochrome image is obtained. The forming process is sustainable. Such an operation mode in which color image formation is restricted is called a color degeneracy mode. In addition to the above, for example, when any of the developing devices 114Y, 114M, and 114C fails, the mode shifts to the color degeneracy mode.
トナーボトル140が新しいトナーボトルに交換されると、ホッパートナー量検知センサ134によってホッパー内のトナーが一定量以上収容されていることを検知するまで、トナーボトル140からホッパー132へトナーの補給動作を続ける。この間、現像トナー量検知センサ131によって現像装置内のトナーが一定量を下回っていれば、補給スクリュー133の制御も行う。ホッパートナー量検知センサ134によって、ホッパー内のトナーが一定量収容されたことを検知すると、ホッパー132へのトナー補給動作を停止する。 When the toner bottle 140 is replaced with a new toner bottle, the toner bottle 140 replenishes the toner to the hopper 132 until the hopper amount detection sensor 134 detects that a certain amount or more of the toner in the hopper is contained. to continue. During this period, if the amount of toner in the developing apparatus is less than a certain amount by the developing toner amount detection sensor 131, the replenishment screw 133 is also controlled. When the hopper amount detection sensor 134 detects that a certain amount of toner in the hopper is stored, the toner supply operation to the hopper 132 is stopped.
<ブロック図>
次に本実施例における画像形成装置のブロック図について、図3を用いて説明する。
<Block diagram>
Next, a block diagram of the image forming apparatus in this embodiment will be described with reference to FIG.
CPU200はROM201、RAM202、画像処理部301、トナー補給処理部303、保守サーバー307、操作パネル171、トナーボトルメモリ304と接続されている。CPU200は不図示のPCまたは操作パネル171を介して印刷ジョブが入力されると、ROM201に格納されたプログラムによって、画像処理部301、トナー補給処理部303に指示を出す。画像処理部301は出力する画像に応じた画像ピクセル情報を取得する。そして、画像ピクセル情報に応じて、レーザー発光指令を生成してスキャナユニット117の発光タイミングを制御する。画像ピクセル情報はトナー使用量の算出にも用いられる。 The CPU 200 is connected to a ROM 201, a RAM 202, an image processing unit 301, a toner replenishment processing unit 303, a maintenance server 307, an operation panel 171 and a toner bottle memory 304. When a print job is input via a PC or an operation panel 171 (not shown), the CPU 200 issues an instruction to the image processing unit 301 and the toner replenishment processing unit 303 by a program stored in the ROM 201. The image processing unit 301 acquires image pixel information according to the image to be output. Then, a laser emission command is generated according to the image pixel information to control the emission timing of the scanner unit 117. The image pixel information is also used to calculate the amount of toner used.
トナー補給処理部303は上述のように現像トナー量検知センサ131とホッパートナー量検知センサ134の検知結果をもとに補給スクリュー133とトナーボトル140の動作タイミングを決定し、それぞれを駆動するためのモーターを回転駆動させる。トナー補給処理部303はトナーボトル140を回転動作させた回数をトナー補給回数として計数し、RAM202に格納する。トナーボトル140には情報記憶手段としてのトナーボトルメモリ304が設けられており、CPU200は記憶された情報の読み取りおよび書き換えが可能に構成されている。トナーボトルメモリ304にはトナーボトル140に入っているトナーの残量情報と、保守サーバー307に配送要求信号を通知したか否かを区別できる情報が記録されている。なお、トナーボトル140が未使用の場合には生産時に充填されたトナーの重量情報が記録されている。CPU200はトナーボトルメモリ304から取得したトナー残量情報から後述の方法で計算されたトナー使用量を逐次減算することで新しいトナー残量を計算し、トナーボトルメモリ304のトナー残量情報を更新する。CPU200は保守サーバー307にトナーボトルの後述の方法で決められたタイミングで配送要求信号を通知する。 As described above, the toner replenishment processing unit 303 determines the operation timings of the replenishment screw 133 and the toner bottle 140 based on the detection results of the developed toner amount detection sensor 131 and the hopper amount detection sensor 134, and drives each of them. Rotate the motor. The toner replenishment processing unit 303 counts the number of times the toner bottle 140 is rotated as the number of times the toner is replenished, and stores it in the RAM 202. The toner bottle 140 is provided with a toner bottle memory 304 as an information storage means, and the CPU 200 is configured to be able to read and rewrite the stored information. The toner bottle memory 304 records information on the remaining amount of toner contained in the toner bottle 140 and information capable of distinguishing whether or not a delivery request signal has been notified to the maintenance server 307. When the toner bottle 140 is not used, the weight information of the toner filled at the time of production is recorded. The CPU 200 calculates a new toner remaining amount by sequentially subtracting the toner usage amount calculated by the method described later from the toner remaining amount information acquired from the toner bottle memory 304, and updates the toner remaining amount information of the toner bottle memory 304. .. The CPU 200 notifies the maintenance server 307 of the delivery request signal at a timing determined by the method described later for the toner bottle.
<全体フロー>
本実施例におけるトナー残日数予測とトナー配送要求通知について説明する。
<Overall flow>
The toner remaining days prediction and the toner delivery request notification in this embodiment will be described.
CPU200の制御の全体フローについて図4を用いて説明する。 The overall flow of control of the CPU 200 will be described with reference to FIG.
CPU200は1秒に1回の固定周期で図4のフローを実施する。まず、CPU200はトナー補給情報、画像ピクセル情報からトナー使用量を算出する(S100)。詳細は図5を用いて後述する。次に、CPU200は日付情報を取得し、前回、1日あたりのトナー使用量を取得した日から日付が進行したか否かを判断する(S101)。日付が進行している場合、過去所定期間のユーザーのトナー使用量の平均と標準偏差を求めて、ユーザーの画像形成装置を使用する特徴量を抽出する(S102)。特徴量抽出方法の詳細の説明は図7を用いて後述する。S101において、日付が進行していない場合は、特徴量抽出は行わない。次に特徴量とトナー残量から残日数を予測する(S103)。残日数予測の詳細の説明は図8を用いて後述する。次に残日数とトナーボトルの配送にかかる日数との関係からトナー配送要求信号を通知するか否かを判断する(S104)。配送要求信号の通知の詳細説明は図9を用いて後述する。 The CPU 200 carries out the flow of FIG. 4 at a fixed cycle of once per second. First, the CPU 200 calculates the toner usage amount from the toner replenishment information and the image pixel information (S100). Details will be described later with reference to FIG. Next, the CPU 200 acquires the date information, and determines whether or not the date has advanced from the date when the toner usage amount per day was acquired last time (S101). When the date is advanced, the average and standard deviation of the user's toner usage in the past predetermined period are obtained, and the feature amount using the user's image forming apparatus is extracted (S102). A detailed description of the feature amount extraction method will be described later with reference to FIG. 7. In S101, if the date is not advanced, the feature amount extraction is not performed. Next, the number of remaining days is predicted from the feature amount and the remaining amount of toner (S103). A detailed description of the remaining days prediction will be described later with reference to FIG. Next, it is determined whether or not to notify the toner delivery request signal from the relationship between the number of remaining days and the number of days required for delivery of the toner bottle (S104). A detailed description of the notification of the delivery request signal will be described later with reference to FIG.
<トナー使用量算出方法>
ここでCPU200でのトナー使用量の算出方法を図5に示す。
<Toner usage calculation method>
Here, FIG. 5 shows a method of calculating the amount of toner used by the CPU 200.
トナー使用量の算出が時刻Tに実行されると、まずトナーボトルメモリ304から前回実行時(時刻T−1)のトナー残量WT−1を取得する(S200)。 When the calculation of the toner usage amount is executed at the time T, the toner remaining amount WT-1 at the time of the previous execution (time T-1) is first acquired from the toner bottle memory 304 (S200).
次に画像処理部301とトナー補給処理部303からそれぞれ画像ピクセル情報Pとトナー補給回数Nを取得する(S201)。ここでPおよびNは画像出力に伴い累積する値である。 Next, the image pixel information P and the toner replenishment number N are acquired from the image processing unit 301 and the toner replenishment processing unit 303, respectively (S201). Here, P and N are values that accumulate with the image output.
次に前回の演算実行時からのPおよびNの増分ΔPおよびΔNを計算する(S202)。本実施例では画像の1ピクセルあたりのトナー使用量と1回のトナー補給あたりのトナー使用量の代表値があらかじめ実験的に求められており、それぞれ、1ピクセルあたり0.015[mg]と1回の補給あたり180[mg]である。本実施例では出力画像に基づいたトナー使用量推定とトナーボトルからの供給量に基づいたトナー使用量推定の平均をもちいて、演算の1ステップ間でのトナー使用量Qを
Q[mg]=(0.015×ΔP+180×ΔN)/2
と計算する(S203)。
Next, the increments ΔP and ΔN of P and N from the time of the previous calculation execution are calculated (S202). In this embodiment, the representative values of the toner usage per pixel of the image and the toner usage per toner replenishment are experimentally obtained in advance, and 0.015 [mg] and 1 per pixel, respectively. 180 [mg] per replenishment. In this embodiment, the average of the toner usage estimation based on the output image and the toner usage estimation based on the supply amount from the toner bottle is used, and the toner usage amount Q in one step of the calculation is Q [mg] = (0.015 × ΔP + 180 × ΔN) / 2
Is calculated (S203).
次に1日あたりのトナーの使用量を演算する。前回演算時に求めた当日の累積トナー使用量CT−1にQを加算して、時刻T時点での当日の累積トナー使用量CTを求める(S204)。さらにトナー残量WT − 1からQを減算して時刻T時点でのトナー残量WTを求め(S205)、トナーボトルメモリ304のトナー残量情報を更新する(S206)。 Next, the amount of toner used per day is calculated. By adding the Q to the cumulative toner usage C T-1 on the day determined in the previous calculation, determining cumulative toner usage C T of day at time T time (S204). Further the toner remaining amount W T - 1 by subtracting the Q from seeking toner remaining amount W T at time T time point (S205), and updates the toner remaining amount information of the toner bottle memory 304 (S206).
次に日付情報を取得し、前回演算実行時と比較し(S207)、日付が進行している場合、色縮退モードに移行しているかどうか判断する(S208)。色縮退モードでなかった場合は、当日トナー使用量CTを1日あたりのトナー使用量として確定し、当日トナー使用量CTを過去使用量リストAに格納する(S209)。過去使用量リストとは、1日当たりのトナー使用量の履歴を記憶するものである。色縮退モードであった場合は、当日トナー使用量CTを過去使用量リストBに格納する(S210)。その後、CTをCT=0に更新し(S211)、演算を終了する。S207で日付が進行していないと判定されればCTは0にリセットされずに演算が終了し、次回以降の演算実行時に当日トナー使用量CTが累積される。 Next, the date information is acquired, compared with the time of the previous calculation execution (S207), and if the date is advanced, it is determined whether or not the mode is shifted to the color degeneracy mode (S208). If not the color reduction mode, the day to confirm the toner usage C T as a toner usage per day, and stores the day the toner usage C T in the past usage list A (S209). The past usage list is for storing the history of toner usage per day. If there was color reduction mode, stores the day the toner usage C T in the past usage list B (S210). Then, update the C T to C T = 0 (S211), and ends the operation. If it is determined that the date is not progressing at S207 C T 0 is operation terminates without reset, the day of toner usage C T at the next and subsequent operations performed are accumulated.
<特徴量抽出方法>
ここで、図6および図7を用いて特徴量抽出方法を説明する。
<Feature extraction method>
Here, the feature amount extraction method will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
図6(a)は、あるユーザーの1日当たりのトナー使用量の変化を示したものであり、それぞれの点が各日の1日当たりのトナー使用量であり、トナー使用開始から70日経過した時点のものである。また、図6(b)は、トナー初期量(0日)から1日当たりのトナー使用量を減算して、日々のトナー残量の推移を示したものであり、70日経過時点でトナー残量がWである。 FIG. 6A shows a change in the daily toner usage of a certain user, and each point is the daily toner usage of each day, and when 70 days have passed from the start of toner use. belongs to. Further, FIG. 6B shows the daily transition of the remaining amount of toner by subtracting the amount of toner used per day from the initial amount of toner (0 days), and shows the remaining amount of toner after 70 days have passed. Is W.
図7は、本実施例における特徴量を抽出するフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart for extracting the feature amount in this embodiment.
まず、CPU200は、色縮退モードに移行しているかどうかを判断する(S300)。色縮退モードでなかった場合は、S209で更新された過去使用量リストAを取得する(S301)。色縮退モードであった場合は、S210で更新された過去使用量リストBを取得する(S302)。次に、取得した過去使用量リストに格納されたデータ数がi日分あるか否かを判定する(S303)。ここで、過去のi日分のデータが有るか否かを判定しているのは、後述する残日数を予測するためには過去のi日分のトナー使用量が必要だからである。過去の所定期間のトナー使用量のデータがある場合(S303でYes)、1日のトナー使用量を、過去の所定期間で平均したUAVEおよび過去の所定期間の標準偏差σを演算する(S304)。所定期間をi日、n日前のトナー使用量をUnとすると、 First, the CPU 200 determines whether or not the mode is shifted to the color degeneracy mode (S300). If the mode is not in the color degeneracy mode, the past usage list A updated in S209 is acquired (S301). In the case of the color degeneracy mode, the past usage list B updated in S210 is acquired (S302). Next, it is determined whether or not the number of data stored in the acquired past usage list is for i days (S303). Here, the reason why it is determined whether or not there is data for the past i days is that the amount of toner used for the past i days is required to predict the number of remaining days, which will be described later. If there is data in the toner usage of past predetermined period (Yes in S303), the toner usage per day, to calculate the standard deviation σ of the averaged U AVE and past predetermined period in the past predetermined period (S304 ). The predetermined time period i date, when the amount of toner used n days and U n,
となる。そして、演算したUAVEとσをRAM202に格納する(S305)。過去の所定期間のトナー使用量のデータが無い場合(S303でNo)は、UAVEおよび、標準偏差σの演算は行わずに終了する。なお、本実施例においては、過去の所定期間を7日としている。これは実験を行い検討した際に、残日数を精度良く予測するには7日分のトナー使用量が必要であるという結果が得られたためである。ただし、これは任意に変更可能なものである。 Will be. Then, the calculated UAVE and σ are stored in the RAM 202 (S305). If there is no data on the amount of toner used in the past predetermined period (No in S303), the process ends without performing the calculation of UAVE and the standard deviation σ. In this embodiment, the past predetermined period is set to 7 days. This is because, when the experiment was conducted and examined, it was found that the amount of toner used for 7 days was required to accurately predict the number of remaining days. However, this can be changed arbitrarily.
<残日数予測方法>
ここで、図8を用いて残日数予測方法を詳細に説明する。
<Method of predicting the number of remaining days>
Here, the method of predicting the number of remaining days will be described in detail with reference to FIG.
トナーの残使用期間である残日数を予測するためには過去の所定期間のトナー使用量のデータが必要である。 In order to predict the number of remaining days, which is the remaining usage period of toner, data on the amount of toner used in the past predetermined period is required.
CPU200は、過去の所定期間のトナー使用量のデータがあるか否かを判定し(S401)、過去の所定期間のトナー使用量のデータがある場合(S401でYes)、S205で算出したトナー残量WTを取得する(S402)。 The CPU 200 determines whether or not there is data on the amount of toner used in the past predetermined period (S401), and if there is data on the amount of toner used in the past predetermined period (Yes in S401), the toner balance calculated in S205 to get the amount W T (S402).
次に、S303で格納したUAVEおよびσを取得する(S403)。続いてCPU200は、あらかじめRAM202に格納してある残量予測誤差σLおよび遅配確率変数rを取得する(S404)。なお、残量予測誤差σLは実験によって求めた予測誤差であり、遅配確率変数rはどれだけの遅配発生確率を許容するかを任意に設定できる変数であり、rが大きいほど遅配発生確率が小さくなる一方で早配確率が増すものである。 Next, the U AVE and σ stored in S303 are acquired (S403). Subsequently, the CPU 200 acquires the remaining amount prediction error σ L and the delayed delivery probability variable r previously stored in the RAM 202 (S404). The remaining amount prediction error σ L is a prediction error obtained by an experiment, and the late delivery probability variable r is a variable that can arbitrarily set how much late delivery probability is allowed, and the larger r, the higher the late delivery probability. While it becomes smaller, the probability of early delivery increases.
そして、CPU200はトナー残量WT、UAVE、σ、残量予測誤差σL、遅配確率変数rを用いてトナーがなくなるまでの残日数Dを求める(S405)。残日数Dの演算方法は後述する。 Then, the CPU 200 uses the remaining amount of toner WT , UAVE, σ, the remaining amount prediction error σ L, and the delayed delivery random variable r to obtain the remaining number of days D until the toner runs out (S405). The calculation method of the number of remaining days D will be described later.
次に過去の所定期間のトナー使用量のデータが無い場合(S401でNo)、残日数Dを999日に設定する。ここで999日は、後述する操作パネル171上に残日数が未確定である旨を表示するためにあらかじめ決めた値であり、他の値でも問題は無い。 Next, when there is no data on the amount of toner used in the past predetermined period (No in S401), the remaining number of days D is set to 999 days. Here, 999 days is a value determined in advance for displaying on the operation panel 171 described later that the number of remaining days is undecided, and there is no problem with other values.
次に、S405で求めた残日数Dを図10に示す操作パネル171に表示する(S406)。表示は消耗品管理画面に消耗品の種別ごとに表示される。ここで、トナーBkは過去の所定期間のトナー使用量のデータが無く、残日数Dが999日になっているとする。この場合操作パネル上には残日数を表示せず、“―――”を表示している。なお、本実施例では残日数表示を“―――”としたが、正しく求められた残日数と区別がつけばよいだけであり、“学習中”でも“999日”でも問題はない。 Next, the remaining number of days D obtained in S405 is displayed on the operation panel 171 shown in FIG. 10 (S406). The display is displayed on the consumables management screen for each type of consumables. Here, it is assumed that the toner Bk has no data on the amount of toner used in the past predetermined period and the remaining number of days D is 999 days. In this case, the number of remaining days is not displayed on the operation panel, but "---" is displayed. In this embodiment, the number of remaining days is displayed as "---", but it is only necessary to distinguish it from the correctly obtained number of remaining days, and there is no problem whether it is "learning" or "999 days".
<残日数D演算>
残日数Dの演算の詳細について説明する。なお、残日数Dを演算するにあたり、この先D日間は過去の所定期間i日の使い方の特徴が継続されるという仮定を置いている。
D日後のトナー使用量(中心値) :UAVE×D
D日後のトナー使用量標準偏差 :√(σ2×D)
D日後の残量の予測誤差 :σL
遅配確率変数 :r
トナー残量 :W
とすると、図6(b)より
<Remaining days D calculation>
The details of the calculation of the number of remaining days D will be described. In calculating the number of remaining days D, it is assumed that the characteristics of how to use the past predetermined period i days will continue for the next D days.
Toner usage after D days (center value): U AVE x D
Standard deviation of toner usage after D days: √ (σ 2 × D)
Prediction error of remaining amount after D days: σ L
Delayed random variable: r
Toner remaining amount: W
Then, from FIG. 6 (b)
となり、これをDについて解くと、 And when this is solved for D,
従って、 Therefore,
以上のように残日数Dを求めることができる。 As described above, the number of remaining days D can be obtained.
ここで、消耗品の中でもトナーボトルのように無くなることで画像形成装置が停止してしまうようなものについては、最短となるDminを採用することで停止のリスクを最大限回避する側の設定にしている。また、遅配確率変数rを調整することによって、遅配を防ぐ確率を任意に設定することが可能である。 Here, for consumables such as toner bottles that stop the image forming device when they disappear, the setting on the side that avoids the risk of stopping as much as possible by adopting the shortest D min. I have to. Further, by adjusting the late delivery probability variable r, it is possible to arbitrarily set the probability of preventing late delivery.
<配送要求信号>
交換用のトナーボトルの配送について図9を用いて説明する。図8で求めた残日数Dがあらかじめ決められた配送閾値以下かを判断し(S601)、配送閾値以下であれば間もなく消耗品としてのトナーボトルが使い切られると判断する。配送要求信号通知フラグが立っていない場合(S602)、交換用のトナーボトルの配送要求信号を操作パネル171に送信するとともに、ネットワークを介して保守サーバー307にも配送要求信号を通知する(S603)。そして、配送要求信号通知フラグを立て、トナーボトルメモリ304に記憶する(S604)。これは、配送要求信号を重複して送らない為である。また、本実施例では残日数の閾値を5日としている。操作パネル171は配送要求信号を受け取ると、図10のように、ユーザーと画像形成装置との入出力インターフェースとしての操作パネル171に配送要求の表示を行うように表示指示を生成する。
<Delivery request signal>
Delivery of the replacement toner bottle will be described with reference to FIG. It is determined whether the remaining number of days D obtained in FIG. 8 is equal to or less than the predetermined delivery threshold value (S601), and if it is equal to or less than the delivery threshold value, it is determined that the toner bottle as a consumable item will be used up soon. When the delivery request signal notification flag is not set (S602), the delivery request signal of the replacement toner bottle is transmitted to the operation panel 171 and the delivery request signal is also notified to the maintenance server 307 via the network (S603). .. Then, the delivery request signal notification flag is set and stored in the toner bottle memory 304 (S604). This is to prevent duplicate delivery request signals from being sent. Further, in this embodiment, the threshold value of the number of remaining days is set to 5 days. When the operation panel 171 receives the delivery request signal, as shown in FIG. 10, the operation panel 171 generates a display instruction so as to display the delivery request on the operation panel 171 as an input / output interface between the user and the image forming apparatus.
<残日数演算の具体例>
ここで、従来技術と本技術をそれぞれ用いて、一時的に色縮退モードに移行した場合のより具体的な残日数を求めた例を図11、図12、図13に示す。
<Specific example of calculation of remaining days>
Here, FIG. 11, FIG. 12, and FIG. 13 show examples of obtaining a more specific number of remaining days when the mode is temporarily shifted to the color degeneracy mode by using the conventional technique and the present technique, respectively.
図11は、本事例で用いるモノクロトナーの残量推移を示した図である。10日目から29日目までの間、色縮退モードで動作しているため、1日目の使用量が多くなっており、50日目にトナーを使い切る。 FIG. 11 is a diagram showing a transition of the remaining amount of the monochrome toner used in this example. Since it operates in the color degeneracy mode from the 10th day to the 29th day, the amount used on the 1st day is large, and the toner is used up on the 50th day.
まず、従来技術を用いた場合を説明する。 First, a case where the prior art is used will be described.
図12は、従来技術を用いて新品のトナーを使い始めて36日時点(トナー残量W=167.9g)でトナーが無くなる日を予測したものである。図12では、過去の1日の使用量平均UAVEと過去の1日の使用量の標準偏差σを算出する際、色縮退モードで使用したトナー使用量を含めている。その結果、36日時点の過去の1日の使用量平均UAVEが20.3g、過去の1日の使用量の標準偏差σが10.9gとなる。残量予測誤差σL=2g、遅配確率変数r=2の時、残日数Dは FIG. 12 is a prediction of the day when the toner runs out at 36 days (remaining amount of toner W = 167.9 g) after starting to use a new toner using the prior art. In FIG. 12, when calculating the average UAVE of the amount used in the past day and the standard deviation σ of the amount used in the past day, the amount of toner used in the color degeneracy mode is included. As a result, the average UAVE used in the past day as of 36 days is 20.3 g, and the standard deviation σ of the used amount in the past day is 10.9 g. When the remaining amount prediction error σ L = 2 g and the late delivery random variable r = 2, the remaining days D is
となり、最短で残り5日(使い始めから41日目)、最長で残り11日(使い始めてから47日目)でトナーボトルが無くなることが求まる。Dminが配送閾値以下になるため、36日目に交換用トナーボトルの配送要求信号が送信され、41日目までにトナーボトルが届く。しかし、41日目の時点ではトナー残量はまだ十分残っており、使い切るまでに9日ほどかかるため、早配となってしまう。 Therefore, it is desired that the toner bottles will run out in the shortest 5 days remaining (41 days after the start of use) and the longest 11 days remaining (47 days after the start of use). Since D min is below the delivery threshold, a delivery request signal for the replacement toner bottle is transmitted on the 36th day, and the toner bottle arrives by the 41st day. However, as of the 41st day, the remaining amount of toner is still sufficient, and it takes about 9 days to use up, resulting in early delivery.
次に、本実施例の場合を説明する。 Next, the case of this embodiment will be described.
図13(a)は、本技術を用いて、新品のトナーを使い始めて36日時点でトナーが無くなる日を予測したものである。図13(a)では、過去の1日の使用量平均UAVEと過去の1日の使用量の標準偏差σを算出する際、色縮退モードで使用したトナー使用量を含む10日目から29日目の使用量を演算に用いない。その結果、36日時点の過去の1日の使用量平均UAVEが9.3g、過去の1日の使用量の標準偏差σが4.9gとなる。残量予測誤差σL=2g、遅配確率変数r=2の時、残日数Dは FIG. 13A is a prediction of the day when the toner runs out 36 days after the start of using a new toner by using this technique. In FIG. 13 (a), when calculating the average UAVE of the amount used in the past day and the standard deviation σ of the amount used in the past day, from the 10th day to the 29th including the amount of toner used in the color degeneracy mode. The daily usage is not used in the calculation. As a result, the amount the average U AVE past day 36 day point 9.3 g, the standard deviation σ of the amount of past one day is 4.9 g. When the remaining amount prediction error σ L = 2 g and the late delivery random variable r = 2, the remaining days D is
となり、最短で残り13日(使い始めから49日目)、最長で残り23日(使い始めてから59日目)でトナーボトルが無くなることが求まる。このように、本実施例では36日目の時点ではまだトナーボトルの配送要求信号は送信されない。 Therefore, it is desired that the toner bottles will run out in the shortest 13 days (49th day after the start of use) and the longest 23 days (59th day after the start of use). As described above, in this embodiment, the toner bottle delivery request signal is not yet transmitted as of the 36th day.
図13(b)は、41日時点(トナー残量W=99.0g)でトナーが無くなる日を予測したものである。同様に演算し、残日数Dは FIG. 13B is a prediction of the day when the toner runs out at the 41st day (remaining amount of toner W = 99.0 g). Calculate in the same way, and the number of remaining days D is
となり、最短で残り5日(使い始めから46日目)、最長で残り14日(使い始めてから55日目)でトナーボトルが無くなることが求まる。Dminが配送閾値以下になるため、交換用トナーボトルの配送要求信号が送信され、46日目までにトナーボトルが配送される。46日目の時点ではトナー残量は少なくなり、あと4日ほどでトナーを使い切るというタイミングでトナーボトルがユーザー先に届く。 Therefore, it is desired that the toner bottles will run out in the minimum of 5 days (46 days after the start of use) and the maximum of 14 days (55 days after the start of use). Since D min is below the delivery threshold, a delivery request signal for the replacement toner bottle is transmitted, and the toner bottle is delivered by the 46th day. As of the 46th day, the remaining amount of toner is low, and the toner bottle arrives at the user when the toner is used up in about 4 days.
上記の例は、色縮退モード解除後にトナーを使い切るケースであったが、色縮退モードのままトナーを使い切るケースにおいても、本発明の効果がある。従来手法では、色縮退モード移行前の使用量が少ない履歴と、色縮退モード中の使用量が多い履歴とを、混在して過去使用量リストに格納していた。このため、色縮退モード中は、その時点での使い方より使用量の少ないデータから残日数を予測してしまう。これにより、期待より長い残日数が予測された結果、遅配が起こる可能性がある。一方、本発明では、色縮退モード中の使用量が多い履歴のみを格納するため、その時点での使い方に見合った最適な残日数を予測することができる。 In the above example, the toner is used up after the color degeneracy mode is released, but the effect of the present invention is also effective in the case where the toner is used up in the color degeneration mode. In the conventional method, the history of low usage before the transition to the color degeneracy mode and the history of high usage during the color degeneration mode are mixed and stored in the past usage list. Therefore, during the color degeneration mode, the number of remaining days is predicted from the data that is used less than the usage at that time. This can result in delayed deliveries as a result of predicting longer days remaining than expected. On the other hand, in the present invention, since only the history of a large amount of usage in the color degeneracy mode is stored, it is possible to predict the optimum number of remaining days suitable for the usage at that time.
このように、本技術を用いることにより、「早配」「遅配」を起こさず、最適なタイミングで交換用のトナーボトルを配送することができる。 As described above, by using this technology, it is possible to deliver the replacement toner bottle at the optimum timing without causing "early delivery" and "late delivery".
本実施例では、トナーの予測例を用いて示したが、本発明はそれに限定したものではなく、あらゆる消耗品に対して適用可能なものである。 In this embodiment, a prediction example of toner is used, but the present invention is not limited to this, and is applicable to all consumables.
また、本提案では説明のために特徴量として標準偏差を用いているが、計算上は標準偏差を二乗した分散を用いても構わない(分散を用いることで平方根をとることを回避可能)。 In addition, although the standard deviation is used as the feature quantity in this proposal for explanation, the variance obtained by squared the standard deviation may be used in the calculation (the square root can be avoided by using the variance).
実施例1では、色縮退モード時の残日数予測を、色縮退モード中の使用量の履歴のみから予測していた。このため、色縮退モードへの移行直後には、まだ過去i日分の使用量のデータが過去使用量リストに溜まっておらず、即座に残日数を予測できない。その結果、トナーボトルの遅配が起こる可能性がある。 In Example 1, the number of remaining days in the color degeneracy mode was predicted only from the history of the amount used in the color degeneracy mode. Therefore, immediately after the transition to the color degeneracy mode, the usage data for the past i days is not yet accumulated in the past usage list, and the remaining days cannot be predicted immediately. As a result, delayed delivery of toner bottles may occur.
本実施例では、色縮退モードへの移行直後のモノクロトナーの残日数を、色縮退モード移行前のモノクロトナーとカラートナーの使用量の履歴から予測する。基本構成(図1〜図5、図8〜10)は実施例1と同様であり、特徴量抽出の方法(実施例1では図7、本実施例では後述の図14)のみが異なる。 In this embodiment, the number of remaining days of the monochrome toner immediately after the transition to the color degeneracy mode is predicted from the history of the usage amount of the monochrome toner and the color toner before the transition to the color degradation mode. The basic configuration (FIGS. 1 to 5, 8 to 10) is the same as that of the first embodiment, and only the feature amount extraction method (FIG. 7 in the first embodiment and FIG. 14 described later in the present embodiment) is different.
図14は、本実施例における特徴量を抽出するフローチャートである。図7は、本実施例における特徴量を抽出するフローチャートである。 FIG. 14 is a flowchart for extracting the feature amount in this embodiment. FIG. 7 is a flowchart for extracting the feature amount in this embodiment.
まず、CPU200は、色縮退モードに移行しているかどうかを判断する(S700)。色縮退モードでなかった場合の以降の処理は、実施例1(図7のS301、S303〜305)と同様である。色縮退モードであった場合は、S210で更新された過去使用量リストBを取得する(S705)。 First, the CPU 200 determines whether or not the mode is shifted to the color degeneracy mode (S700). Subsequent processing when the color degeneracy mode is not set is the same as in Example 1 (S301, S303 to 305 in FIG. 7). In the case of the color degeneracy mode, the past usage list B updated in S210 is acquired (S705).
次に、取得した過去使用量リストBに格納されたデータ数がi日分あるか否かを判定する(S706)。過去の所定期間のトナー使用量のデータがある場合(S706でYes)、S703に進み、過去使用量リストBに格納されたデータを元にUAVEおよびσを演算・格納し、処理を終了する。所定期間のデータがない場合(S706でNo)、過去使用量リストAに格納されたデータ数がi日分あるか否かを判定する(S707)。所定期間のデータがある場合(S707でYes)、過去使用量リストAを補正して過去使用量リストBを生成する(S708)。補正方法の詳細の説明は図15を用いて後述する。その後、S703に進み、過去使用量リストBに格納されたデータを元にUAVEおよびσを演算・格納し、処理を終了する。所定期間のデータがない場合(S707でNo)、UAVEおよびσの演算は行わずに終了する。 Next, it is determined whether or not the number of data stored in the acquired past usage list B is for i days (S706). If there is toner usage data for the past predetermined period (Yes in S706), the process proceeds to S703, UAVE and σ are calculated and stored based on the data stored in the past usage list B, and the process ends. .. When there is no data for a predetermined period (No in S706), it is determined whether or not the number of data stored in the past usage list A is for i days (S707). When there is data for a predetermined period (Yes in S707), the past usage list A is corrected to generate the past usage list B (S708). A detailed description of the correction method will be described later with reference to FIG. After that, the process proceeds to S703, UAVE and σ are calculated and stored based on the data stored in the past usage list B, and the process is terminated. If there is no data for a predetermined period (No in S707), the operation of UAVE and σ ends without being performed.
図15は、上述の過去使用量リストの補正例を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing a correction example of the above-mentioned past usage list.
色縮退モードに移行する直前の過去使用量リストAが図15(a)のようなデータだったとする。表の単位はグラムで、例えば、1日目のトナー使用量は、Yが5.9g、Mが6.7g、Cが6.8g、Kが9.9g、2日目は、Yが5.0g、という履歴を示している。この過去使用量リストAを補正して生成した過去使用量リストBのデータを図15(b)に示す。まず、色縮退モード移行後は、カラートナーが消耗しないことを再現するために、Y、M、Cのトナーの使用量はすべて零に置き換える。また、Kのトナーの使用量は、色縮退モード移行前のY、M、C、Kのトナーの使用量を統合して算出する。本実施例では、色縮退モード移行後のKのトナーの使用量を、色縮退モード移行前のY、M、C、Kのトナーの使用量の加重和として算出する。 It is assumed that the past usage list A immediately before shifting to the color degeneration mode is the data as shown in FIG. 15 (a). The unit of the table is grams. For example, the amount of toner used on the first day is 5.9 g for Y, 6.7 g for M, 6.8 g for C, 9.9 g for K, and 5 for Y on the second day. It shows a history of 0.0 g. The data of the past usage list B generated by correcting the past usage list A is shown in FIG. 15 (b). First, after shifting to the color degeneracy mode, the amount of toner used in Y, M, and C is all replaced with zero in order to reproduce that the color toner is not consumed. Further, the amount of toner used for K is calculated by integrating the amount of toner used for Y, M, C, and K before the transition to the color degeneracy mode. In this embodiment, the amount of K toner used after the transition to the color degeneracy mode is calculated as the weighted sum of the amounts of Y, M, C, and K toner used before the transition to the color degeneracy mode.
色縮退モード移行前のY、M、C、Kのトナーの使用量をそれぞれUaY、UaM、UaC、UaK、色縮退モード移行後のKのトナーの使用量をUbKとすると、
UbK=αUaK+β(UaY+UaM+UaK)
で表される。ここで、αおよびβは適当な定数で、市場での装置の使われ方のデータなどから決定すればよい。本実施例では、一例として、α=0.9、β=0.2とした。
このように、本技術を用いることにより、色縮退モード移行直後で過去の使用量のデータの蓄積が不足している場合でも、即座に残日数を予測することができる。これにより、トナーボトルの遅配の可能性を減らすことができる。
Color degenerate mode transition before Y, M, C, K toner usage each U aY, U aM, U aC , U aK, when the amount of toner K after the color degenerate mode transition, and U bK,
U bK = αU aK + β ( U aY + U aM + U aK)
It is represented by. Here, α and β are appropriate constants and may be determined from data on how the device is used in the market. In this example, as an example, α = 0.9 and β = 0.2.
In this way, by using this technology, the number of remaining days can be predicted immediately even when the accumulation of past usage data is insufficient immediately after the transition to the color degeneracy mode. This can reduce the possibility of delayed delivery of the toner bottle.
101 画像形成装置、110 画像形成部、
140Y,M,C,K トナーボトル、171 操作パネル、
301 画像処理部、303 トナー補給処理部、
304 トナーボトルメモリ、307 保守サーバー
101 image forming apparatus, 110 image forming unit,
140Y, M, C, K Toner Bottle, 171 Operation Panel,
301 Image processing unit, 303 Toner replenishment processing unit,
304 Toner Bottle Memory, 307 Maintenance Server
Claims (2)
多色の画像形成を制限しない第一のモードと、
多色の画像形成を制限する第二のモードと、
前記消耗品の使用量を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した使用量の推移を学習する学習手段と、
前記学習手段が学習した推移から前記消耗品の残使用期間を予測する予測手段と、
前記予測手段が予測した残使用期間に基づいて装置を制御する制御手段と、
を有し、
前記学習手段が、前記第一のモードで動作しているときと前記第二のモードで動作しているときとで別々に推移を学習することを特徴とする画像形成装置。 An image forming means for forming a multicolored or monochromatic image on a recording material using a plurality of consumables,
The first mode, which does not limit multicolor image formation,
A second mode that limits multicolor image formation,
A calculation means for calculating the amount of consumables used, and
A learning means for learning the transition of the usage amount calculated by the calculation means, and
A prediction means for predicting the remaining usage period of the consumable from the transition learned by the learning means, and
A control means that controls the device based on the remaining usage period predicted by the prediction means, and
Have,
An image forming apparatus, characterized in that the learning means separately learns transitions when operating in the first mode and when operating in the second mode.
Priority Applications (1)
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