JP4867366B2 - 寿命予測システム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置の消耗品の寿命時期を予測する寿命予測システムに関する。

複写機、プリンタ、デジタル複合機などの画像形成装置として、交換可能な消耗品（例えば搬送ローラや感光体等）が装着されるものが広く知られている。この種の画像形成装置では、一般に、消耗品が寿命に近い状態に達したと判定されると、消耗品の交換を促す報知が行われ、この報知に応じてユーザやサービスマンにより消耗品が交換される。消耗品が寿命に近い状態に達したことを判定する方法としては、以下の２つのものがある。

第１の判定方法として、予め設計寿命使用量を決めておき、消耗品の使用量（例えばプリント枚数）が設計寿命使用量に達したときに、消耗品が寿命に近い状態に達したと判定するものがある（例えば、特許文献１を参照）。

第２の判定方法として、消耗品の劣化に起因する現象を検出することにより、消耗品が寿命に近い状態に達したことを判定するものがある。例えば、特許文献２には、シート搬送ローラの寿命判定技術として、ローラ下流側の２地点間のシート搬送時間を測定し、一定枚数のうちシート搬送時間が設定値を超えている割合を求め、この割合に基づいてローラの寿命を判定するものが示されている。

特開２００５−１５７２０１号公報 特開平８−８５６７１号公報

しかし、上記第１の判定方法では、ユーザの使用状況によって寿命がばらつくため、適切なタイミングで寿命報知を行うことが困難である。具体的には、消耗品に対して負荷が小さい使用条件では、消耗品の実際の寿命は設計寿命より長くなるため、設計寿命使用量に基づいて報知を行ったのでは、寿命前の不適切な時期に消耗品が交換されてしまう。一方、消耗品に対して負荷が大きい使用条件では、消耗品の実際の寿命は設計寿命より短くなるため、設計寿命使用量に基づいて報知を行ったのでは、交換用の消耗品を用意するための期間を十分に確保することができない。

一方、上記第２の判定方法では、消耗品の劣化に起因する現象が検出可能な程度に顕在化してからでないと寿命判定することができず、寿命報知が遅れてしまい、消耗品を用意するための期間を十分に確保できない場合がある。

そこで、本発明は、消耗品の寿命時期を適切に予測することが可能な寿命予測システムを提供する。

参考例の寿命予測システムは、交換可能な消耗品が装着される複数の画像形成装置について、前記各画像形成装置の消耗品の寿命時期を予測する寿命予測システムであって、前記各画像形成装置の消耗品の劣化度合いを、消耗品の劣化による現象を検出することにより判定する劣化判定手段と、前記各画像形成装置についての、消耗品の使用条件と、消耗品の使用量と、前記劣化判定手段により判定された消耗品の劣化度合いとに関する情報を収集する情報収集手段と、前記情報収集手段により収集された複数の画像形成装置の情報に基づき、消耗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統計処理手段と、前記各画像形成装置の消耗品の予測寿命使用量を、前記統計処理手段により求められた関係に基づき、当該画像形成装置での消耗品の使用条件から求める寿命予測手段と、を有することを特徴とする。

参考例の１つの態様では、前記劣化判定手段は、前記消耗品の劣化度合いとして、前記消耗品が寿命または寿命に近い状態に達したか否かを判定し、前記情報収集手段は、前記情報として、消耗品の使用条件と、前記劣化判定手段により寿命または寿命に近い状態に達したと判定された時点での使用量である実測寿命使用量との対データを収集し、前記統計処理手段は、前記関係として、消耗品の使用条件と実測寿命使用量との関係を求める。当該構成における好適な態様では、前記統計処理手段は、前記収集された対データから、実測寿命使用量が予め設定された設計寿命使用量よりも所定値以上小さい対データの集合を抽出し、当該集合における消耗品の使用条件の特徴を特定するとともに、当該集合における消耗品の平均的な寿命使用量を求め、前記寿命予測手段は、ある画像形成装置の予測寿命使用量を求める場合、当該画像形成装置での消耗品の使用条件が前記特定された特徴を有するか否かを判断し、特徴を有すると判断されたときには、前記平均的な寿命使用量を予測寿命使用量とし、それ以外のときには、前記設計寿命使用量を予測寿命使用量とする。

また、参考例の１つの態様では、前記各画像形成装置について、当該画像形成装置での消耗品の使用量が前記予測寿命使用量に基づいて決まる寿命報知使用量に達した時点で、消耗品の寿命に関する報知を行う寿命報知手段をさらに有する。

本発明に係る寿命予測システムは、交換可能な消耗品が装着される複数の画像形成装置と、これらに接続される管理装置とを含み、前記各画像形成装置は、消耗品が寿命または寿命に近い状態に達したか否かを、消耗品の劣化による現象を検出することにより判定する劣化判定手段と、前記劣化判定手段により寿命または寿命に近い状態に達したと判定されたとき、消耗品の使用条件と、その時点での消耗品の使用量である実測寿命使用量との対データを前記管理装置に送る第１の情報送信手段と、消耗品の使用条件を所定のタイミングで前記管理装置に送る第２の情報送信手段と、当該画像形成装置での消耗品の使用量が、前記管理装置から通知される予測寿命使用量に基づいて決まる寿命報知使用量に達した時点で、消耗品の寿命に関する報知を行う寿命報知手段と、を有し、前記管理装置は、前記複数の画像形成装置の第１の情報送信手段から対データを受け取って収集する情報収集手段と、前記情報収集手段により収集された対データから、実測寿命使用量が予め設定された設計寿命使用量よりも所定値以上小さい対データの集合を抽出し、当該集合における消耗品の使用条件の特徴を特定するとともに、当該集合における消耗品の平均的な寿命使用量を求める統計処理手段と、前記各画像形成装置の第２の情報送信手段から消耗品の使用条件を受け取ると、当該使用条件が前記特定された特徴を有するか否かを判断し、特徴を有すると判断されたときには、前記平均的な寿命使用量を予測寿命使用量として求め、当該予測寿命使用量を送信元の画像形成装置に通知する寿命予測手段と、を有することを特徴とする。

参考例の寿命予測方法は、交換可能な消耗品が装着される複数の画像形成装置について、前記各画像形成装置の消耗品の寿命時期を予測する寿命予測方法であって、前記各画像形成装置の消耗品の劣化度合いを、消耗品の劣化による現象を検出することにより判定するステップと、前記各画像形成装置についての、消耗品の使用条件と、消耗品の使用量と、前記判定された消耗品の劣化度合いとに関する情報を収集するステップと、前記収集された複数の画像形成装置の情報に基づき、消耗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ステップと、前記各画像形成装置の消耗品の予測寿命使用量を、前記求められた関係に基づき、当該画像形成装置での消耗品の使用条件から求めるステップと、を有することを特徴とする。

参考例の寿命予測装置は、交換可能な消耗品が装着される複数の画像形成装置について、前記各画像形成装置の消耗品の寿命時期を予測する寿命予測装置であって、前記各画像形成装置についての、消耗品の使用条件と、消耗品の使用量と、消耗品の劣化による現象に基づいて判定される消耗品の劣化度合いとに関する情報を収集する情報収集手段と、前記情報収集手段により収集された複数の画像形成装置の情報に基づき、消耗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統計処理手段と、前記各画像形成装置の消耗品の予測寿命使用量を、前記統計処理手段により求められた関係に基づき、当該画像形成装置での消耗品の使用条件から求める寿命予測手段と、を有することを特徴とする。

参考例の寿命予測プログラムは、交換可能な消耗品が装着される複数の画像形成装置について、前記各画像形成装置の消耗品の寿命時期を予測するための寿命予測プログラムであって、コンピュータに、前記各画像形成装置についての、消耗品の使用条件と、消耗品の使用量と、消耗品の劣化による現象に基づいて判定される消耗品の劣化度合いとに関する情報を収集するステップと、前記収集された複数の画像形成装置の情報に基づき、消耗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ステップと、前記各画像形成装置の消耗品の予測寿命使用量を、前記求められた関係に基づき、当該画像形成装置での消耗品の使用条件から求めるステップと、を実行させることを特徴とする。

本発明によれば、消耗品の寿命時期を適切に予測することが可能な寿命予測システムを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、本実施の形態に係る寿命予測システム１００の概略構成図である。この寿命予測システム１００は、交換可能な消耗品が装着される複数の画像形成装置について、各画像形成装置の消耗品の寿命時期を予測するものである。図１において、寿命予測システム１００は、複数の画像形成装置１０と、これらに通信回線Ｎ（インターネット、ＬＡＮ、電話回線等）を介して接続された管理装置２０とを含んで構成されている。

画像形成装置１０は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機など、紙等の印刷媒体に画像を印刷する装置であり、ここでは電子写真方式で印刷を行う電子写真装置である。ただし、画像形成装置１０は、インクジェット方式など、他の印刷方式を利用するものであってもよい。画像形成装置１０は、装置本体に着脱可能に装着される、交換可能な消耗品１を含む。ここで、消耗品１は、装置本体と比較して寿命が短く、消耗した場合に適宜に交換される部品であり、例えば、シート搬送ローラ、感光体、現像ユニット、転写ユニット、定着ユニットなどである。

管理装置２０は、各画像形成装置１０の消耗品１の寿命予測に関する処理を行う装置である。本実施の形態では、管理装置２０は、画像形成装置１０の製造者や販売者の保守センターに設置されたコンピュータシステムである。このコンピュータシステムとしては、各画像形成装置１０の課金管理や保守等を行う既存のコンピュータシステムを利用することができる。なお、以下の説明では、適宜、管理装置を「管理センター」と称する。

図２は、本実施の形態に係る寿命予測システム１００により実現される機能を示す図である。図２に示されるように、寿命予測システム１００は、劣化判定機能１０１、情報収集機能１０２、統計処理機能１０３、寿命予測機能１０４、および寿命報知機能１０５を実現する。

劣化判定機能１０１は、各画像形成装置１０の消耗品１の劣化度合いを、消耗品１の劣化による現象を検出することにより判定する。

情報収集機能１０２は、各画像形成装置１０についての、消耗品１の使用条件と、消耗品１の使用量と、劣化判定機能１０１により判定された消耗品１の劣化度合いとに関する情報を収集する。

統計処理機能１０３は、情報収集機能１０２により収集された複数の画像形成装置１０の情報に基づき、消耗品１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。

寿命予測機能１０４は、各画像形成装置１０の消耗品１の予測寿命使用量を、統計処理機能１０３により求められた関係に基づき、当該画像形成装置１０での消耗品１の使用条件から求める。ここで、上記「予測寿命使用量」とは、消耗品１が寿命または寿命に近い状態に達すると予測される消耗品１の使用量である。消耗品１の使用量としては、動作回数、動作時間、または使用期間などを示す情報が挙げられる。

寿命報知機能１０５は、各画像形成装置１０について、当該画像形成装置１０での消耗品１の使用量が予測寿命使用量に基づいて決まる寿命報知使用量に達した時点で、消耗品１の寿命に関する報知を行う。

ある一つの実施態様では、統計処理機能１０３は、使用条件毎に、使用量と劣化度合いとの対応関係を求める。そして、寿命予測機能１０４は、予測対象の画像形成装置１０での使用条件に対応する、使用量と劣化度合いとの対応関係を特定し、当該対応関係に基づいて、劣化度合いが所定閾値に達する使用量を予測寿命使用量として求める。

また、別の好適な一実施態様では、劣化判定機能１０１は、消耗品１の劣化度合いとして、消耗品１が寿命または寿命に近い状態に達したか否かを判定し、情報収集機能１０２は、消耗品１の使用条件と、劣化判定機能１０１により寿命または寿命に近い状態に達したと判定された時点での使用量（以下、「実測寿命使用量」と称す）との対データを収集する。そして、統計処理機能１０３は、収集された複数の画像形成装置１０の対データに基づき、消耗品１の使用条件と実測寿命使用量との関係を求め、寿命予測機能１０４は、上記関係に基づき、予測対象の画像形成装置１０での使用条件に対応する実測寿命使用量を予測寿命使用量として求める。そして、寿命報知機能１０５は、予測寿命使用量から所定使用量だけ減じた使用量を寿命報知使用量とし、消耗品１の実際の使用量が寿命報知使用量に達した時点で、寿命に関する報知を行う。すなわち、劣化判定機能１０１により寿命判定されると予想される時期よりも、一定期間だけ前の段階で報知を行う。寿命に関する報知は、例えば、消耗品１が寿命に近付いた旨の報知、消耗品１の用意や交換を促す報知などである。

上記機能１０１〜１０５は、それぞれ、適宜の態様で実現されればよく、例えば、画像形成装置１０により、管理センター２０により、または画像形成装置１０と管理センター２０との協働により実現される。

以下、上記機能１０１〜１０５を有する寿命予測システム１００の一つの具体的な構成例について詳細に説明する。なお、本構成例では、寿命予測対象の消耗品１として、シート（印刷媒体）を搬送するシート搬送ローラ（以下、「搬送ローラ１」と称す）を例にとる。この搬送ローラ１は、広く知られたものであるので、ここでは説明を省略する。

図３は、画像形成装置１０および管理センター２０の機能構成を示すブロック図である。図３では、１台の画像形成装置１０が代表的に示されているが、他の画像形成装置１０も同様の構成を有する。図３において、画像形成装置１０は、劣化判定部１１、第１の情報送信部１２、第２の情報送信部１３、および寿命報知部１４を有する。

劣化判定部１１は、当該画像形成装置１０の搬送ローラ１が寿命に近い所定の状態に達したか否かを判定する。具体的には、劣化判定部１１は、搬送ローラ１の磨耗や経時劣化によりシート搬送速度が低下することを利用して、搬送ローラ１によるシート搬送速度を検出することにより、搬送ローラ１が寿命に近い状態か否かを判定する。

第１の情報送信部１２は、劣化判定部１１により寿命に近い状態に達したと判定されたとき、搬送ローラ１の使用条件と、その時点での搬送ローラ１の使用量（すなわち実測寿命使用量）との対データを管理センター２０に送る。

第２の情報送信部１３は、上記第１の情報送信部１２による送信とは別の所定のタイミングで、搬送ローラ１の使用条件を管理センター２０に送る。ここで、所定のタイミングは、適宜に決められればよいが、例えば、所定のプリント枚数毎のタイミングや、用紙カセットの用紙切れ検知時や紙詰まり発生時のタイミングなどである。第２の情報送信部１３により送信される使用条件は、上記第１の情報送信部１２により送信される使用条件と実質的に同じものである。

寿命報知部１４は、当該画像形成装置１０での搬送ローラ１の使用量が、管理センター２０から通知される予測寿命使用量に基づいて決まる寿命報知使用量に達した時点で、搬送ローラ１の寿命に関する報知を行う。

なお、上記各機能ブロック１１〜１４は、どのような構成で実現されてもよいが、例えば、ＲＯＭ等の記憶媒体に格納されたプログラムがメモリに読み出されてＣＰＵにより実行されることによって実現される。

一方、管理センター２０は、情報収集部２１、収集情報データベース（ＤＢ）２２、統計処理部２３、統計情報データベース（ＤＢ）２４、および寿命予測部２５を有する。

情報収集部２１は、複数の画像形成装置１０の第１の情報送信部１２から、搬送ローラ１の使用条件と実測寿命使用量との対データを受け取って収集する。

収集情報ＤＢ２２は、情報収集部２１により収集された対データを記憶する。

統計処理部２３は、収集情報ＤＢ２２に格納されている対データから、実測寿命使用量が予め設定された設計寿命使用量よりも所定値以上小さい対データの集合（短寿命の集合）を抽出し、当該短寿命の集合における搬送ローラ１の使用条件の特徴を特定するとともに、当該短寿命の集合における搬送ローラ１の平均的な寿命使用量を求める。ここで、平均的な寿命使用量としては、例えば、短寿命の集合における実測寿命使用量の平均値、中央値（メジアン）、最頻値などが挙げられる。

統計情報ＤＢ２４は、統計処理部２３により特定された、短寿命の集合における搬送ローラ１の使用条件の特徴と、統計処理部２３により求められた、短寿命の集合における搬送ローラ１の平均的な寿命使用量とを保持する。

寿命予測部２５は、各画像形成装置１０の第２の情報送信部１３から搬送ローラ１の使用条件を受け取ると、統計情報ＤＢ２４を参照し、受け取った使用条件が上記特定された特徴を有するか否かを判断し、特徴を有すると判断されたときには、上記平均的な寿命使用量を予測寿命使用量として求め、当該予測寿命使用量を送信元の画像形成装置１０に通知する。

なお、上記各機能ブロック２１〜２５は、どのような構成で実現されてもよいが、例えば、ＲＯＭ等の記憶媒体に格納されたプログラムがメモリに読み出されてＣＰＵにより実行されることによって実現される。

次に、上記構成を有する寿命予測システム１００の動作について、搬送ローラの寿命判定時の処理、統計処理、所定タイミングでの使用条件の送信処理、寿命予測処理、および寿命報知処理に分けて具体的に説明する。

（搬送ローラの寿命判定時の処理）
図４は、搬送ローラ１の寿命判定時の処理の手順を示すフローチャートである。画像形成装置１０において、プリントジョブの実行中、劣化判定部１１は、搬送ローラ１が寿命に近い所定の状態に達したか否かを判定する（Ｓ１１）。この寿命判定方法について、図５を参照しながら説明する。図５において、搬送ローラ１の搬送方向上流側には、シートの通過を検知する第１のセンサ３１が、搬送ローラ１に近接して配置されている。また、搬送ローラ１の搬送方向下流側には、シートの搬送を検知する第２のセンサ３２が、搬送ローラ１から所定距離だけ離れた位置に配置されている。劣化判定部１１は、シートが搬送される度に、搬送ローラ１によるシート搬送速度を示すデータとして、第１のセンサ３１がシートの到達を検知してから、第２のセンサ３２が当該シートの到達を検知するまでの時間（シート搬送時間）を測定する。そして、劣化判定部１１は、シート搬送時間が所定の寿命判定閾値を超えた頻度が一定基準に達した場合に、搬送ローラ１が寿命に近い状態に達したと判定する。例えば、劣化判定部１１は、直近の過去９回分のシート搬送時間のうち寿命判定閾値を超えているデータの個数を求め、この個数が３個未満であれば寿命に近い状態に達していないと判定し、３個以上であれば寿命に近い状態に達したと判定する。図６には、シート搬送時間の推移の例が示されている。図６において、横軸は搬送ローラ１による搬送枚数を示し、縦軸はシート搬送時間を示す。実線は標準的な使用条件での推移を示し、破線は負荷が大きい使用条件での推移を示し、一点鎖線は負荷が小さい使用条件での推移を示す。図６において、寿命判定閾値は、シート搬送時間の設計値とジャム判定閾値との間に設定されている。

搬送ローラ１が寿命に近い状態に達したと判定された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、劣化判定部１１は、その旨を第１の情報送信部１２および寿命報知部１４に通知する。

第１の情報送信部１２は、劣化判定部１１から当該通知を受けると、寿命判定された旨を管理センター２０に送信すると同時に、搬送ローラ１の使用条件と実測寿命使用量とを含む寿命判定時データを管理センター２０に送信する（Ｓ１２）。図７は、寿命判定時データの一例を示す図である。図７に示されるように、寿命判定時データは、使用条件として、搬送ローラ１の使用開始時点から寿命判定時点までの間における、用紙サイズ毎の搬送枚数比率、紙質毎の搬送枚数比率、白黒／カラーの搬送枚数比率、プロセススピード毎の搬送枚数比率、および温度や湿度毎の搬送枚数比率を含む。また、寿命判定時データは、実測寿命使用量として、搬送ローラ１の使用開始時点から寿命判定時点までの間における、搬送ローラ１による総搬送枚数（以下、「実測寿命枚数」と称す）を含む。

管理センター２０において、情報収集部２１は、第１の情報送信部１２から寿命判定時データを受信すると（Ｓ１３）、受信した寿命判定時データを収集情報ＤＢ２２に記憶させる（Ｓ１４）。

上記処理により、収集情報ＤＢ２２には、多数の画像形成装置１０からの寿命判定時データが蓄積される。

（統計処理）
図８は、統計処理の手順を示すフローチャートである。この統計処理は、適宜のタイミングで実行されればよいが、例えば、寿命判定時データが受信される都度、所定数の寿命判定時データが受信される毎、あるいは定期的に実行される。

管理センター２０において、統計処理部２３は、収集情報ＤＢ２２に蓄積されている多数の寿命判定時データを、実測寿命枚数が予め設定された設計寿命枚数（ここでは１００ｋ枚とする）よりも所定値（ここでは１０ｋ枚とする）以上小さい短寿命グループと、それ以外の標準寿命グループとに層別する（Ｓ２１）。図９は、実測寿命枚数の度数分布の一例を示す図である。図９において、横軸は実測寿命枚数を示し、縦軸は実測寿命枚数毎のデータ数（度数）を示す。図９に示されるように、統計処理部２３は、収集情報ＤＢ２２に蓄積された寿命判定時データを、実測寿命枚数が９０ｋ枚未満の短寿命グループＸと、９０ｋ枚以上の標準寿命グループＹとにグループ分けする。

ついで、統計処理部２３は、層別された短寿命グループＸにおける実測寿命枚数の平均値を求め、当該平均値を短寿命グループの平均寿命枚数として統計情報ＤＢ２４に保持させる（Ｓ２２）。

ついで、統計処理部２３は、層別された標準寿命グループＹについて、用紙サイズ毎の搬送枚数比率、紙質毎の搬送枚数比率、白黒／カラーの搬送枚数比率、プロセススピード毎の搬送枚数比率、および温度や湿度毎の搬送枚数比率の各々の平均値を求め、これらの搬送枚数比率の平均値を、標準寿命グループの平均使用条件データとして統計情報ＤＢ２４に保持させる（Ｓ２３）。図１０には、標準寿命グループの平均使用条件データの一例が示されている。

ついで、統計処理部２３は、層別された短寿命グループＸについて、用紙サイズ毎の搬送枚数比率、紙質毎の搬送枚数比率、白黒／カラーの搬送枚数比率、プロセススピード毎の搬送枚数比率、および温度や湿度毎の搬送枚数比率の各々の平均値を求め、これら搬送枚数比率の平均値を、短寿命グループの平均使用条件データとして統計情報ＤＢ２４に保持させる（Ｓ２４）。図１１には、短寿命グループの平均使用条件データの一例が示されている。

ついで、統計処理部２３は、短寿命グループの平均使用条件データと、標準寿命グループの平均使用条件データとを比較することにより、短寿命グループＸにおける使用条件の特徴を特定する（Ｓ２５）。具体的には、統計処理部２３は、平均使用条件データの各データ項目（「Ａ４Ｌ」、「Ａ４Ｓ」、・・・）について、短寿命グループＸと標準寿命グループＹとを比較し、短寿命グループＸの値（搬送枚数比率の平均値）が標準寿命グループＹの値（搬送枚数比率の平均値）よりも２倍以上大きいデータ項目を抽出する。そして、統計処理部２３は、抽出されたデータ項目を特徴データ項目として統計情報ＤＢ２４に保持させる。図１０，１１の例では、図１０の平均使用条件データと図１１の平均使用条件データとが対比され、図１１の網点パターンで示されるように、特徴データ項目として、「Ａ３Ｓ」、「厚紙２」、および「コート紙」が抽出される。

上記処理により、収集情報ＤＢ２２に蓄積された寿命判定時データから短寿命グループが層別され、層別された短寿命グループについて、平均寿命枚数が算出され、使用条件の特徴が抽出される。分かり易く言えば、上記処理では、設計で想定されるよりも大きく寿命が短くなる場合の特徴的な使われ方（すなわち寿命が短くなる原因）を見出すとともに、そのような場合の平均的な寿命枚数を求める。

（所定タイミングでの使用条件の送信処理）
図１２は、所定タイミングでの使用条件の送信処理の手順を示すフローチャートである。画像形成装置１０において、プリントジョブが開始されると（Ｓ３１）、第２の情報送信部１３は、用紙カセットの用紙切れが検知されたか否かを判断し（Ｓ３２）、用紙切れが検知されたと判断された場合には（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ３６に移行し、そうでなければ（Ｓ３２：ＮＯ）、ステップＳ３３に移行する。

ステップＳ３３では、第２の情報送信部１３は、紙詰まりが検知されたか否かを判断し、紙詰まりが検知されたと判断された場合には（Ｓ３３：ＹＥＳ）、ステップＳ３６に移行し、そうでなければ（Ｓ３３：ＮＯ）、ステップＳ３４に移行する。

ステップＳ３４では、第２の情報送信部１３は、搬送ローラ１の使用開始から、または当該送信処理による前回の送信から所定の枚数（例えば１０ｋ枚）のプリントが行われたか否かを判断し、所定枚数プリントされたと判断された場合には（Ｓ３４：ＹＥＳ）、ステップＳ３６に移行し、そうでなければ（Ｓ３４：ＮＯ）、ステップＳ３５に移行する。

ステップＳ３５では、第２の情報送信部１３は、プリントジョブが終了したか否かを判断し、プリントジョブが終了したと判断された場合には（Ｓ３５：ＹＥＳ）、当該送信処理を終了し、そうでなければ（Ｓ３５：ＮＯ）、ステップＳ３２に戻る。

ステップＳ３６では、第２の情報送信部１３は、搬送ローラ１の使用条件を含む定期サンプリングデータを管理センター２０に送信する。図１３は、定期サンプリングデータの一例を示す図である。図１３に示されるように、定期サンプリングデータは、使用条件として、搬送ローラ１の使用開始時点から現時点までの間における、用紙サイズ毎の搬送枚数比率、紙質毎の搬送枚数比率、白黒／カラーの搬送枚数比率、プロセススピード毎の搬送枚数比率、および温度や湿度毎の搬送枚数比率を含む。

上記処理により、所定のタイミングで、各画像形成装置１０から定期サンプリングデータが管理センター２０に送信される。

（寿命予測処理）
図１４は、寿命予測処理の手順を示すフローチャートである。管理センター２０において、寿命予測部２５は、画像形成装置１０の第２の情報送信部１３から定期サンプリングデータを受信するまで待機し（Ｓ４１：ＮＯ）、定期サンプリングデータを受信すると（Ｓ４１：ＹＥＳ）、ステップＳ４２に移行する。

ステップＳ４２では、寿命予測部２５は、受信された定期サンプリングデータが短寿命グループの使用条件の特徴を有するか否かを判断する。具体的には、寿命予測部２５は、統計情報ＤＢ２４に保持されている特徴データ項目の各々について、定期サンプリングデータの値と短寿命グループの平均使用条件データの値とを比較し、定期サンプリングデータの値（搬送枚数比率）が短寿命グループの値（搬送枚数比率の平均値）以上である特徴データ項目を抽出する。そして、寿命予測部２５は、抽出された特徴データ項目の個数が特徴データ項目総数の所定割合以上（ここでは５０％以上）であれば、定期サンプリングデータが短寿命グループの使用条件の特徴を有すると判断し、そうでなければ特徴を有しないと判断する。図１０，１１，１３の例では、図１３の定期サンプリングデータと図１１の短寿命グループの平均使用条件データとが、特徴データ項目「Ａ３Ｓ」、「厚紙２」、および「コート紙」について対比され、定期サンプリングデータの値が短寿命グループの値以上である特徴データ項目として、「厚紙２」および「コート紙」が抽出される。この場合には、抽出された特徴データ項目の個数（２個）が特徴データ項目総数（３個）の５０％以上であるので、定期サンプリングデータが短寿命グループの使用条件の特徴を有すると判断される。

定期サンプリングデータが短寿命グループの使用条件の特徴を有すると判断された場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、寿命予測部２５は、定期サンプリングデータを通知してきた画像形成装置１０に対して、統計情報ＤＢ２４に保持されている短寿命グループの平均寿命枚数を、予測寿命枚数として通知する（Ｓ４３）。画像形成装置１０において、寿命報知部１４は、寿命予測部２５から予測寿命枚数の通知を受けると（Ｓ４４）、通知された予測寿命枚数を予測寿命保持部１４ａに書き込む（Ｓ４５）。なお、寿命予測部２５は、搬送ローラ１が新品に交換されると、予測寿命保持部１４ａに設計寿命枚数を書き込む。このため、搬送ローラ１の使用開始当初から、基本的に予測寿命保持部１４ａには設計寿命枚数が保持されており、管理センター２０からの予測寿命枚数の通知があった場合については、当該通知された予測寿命枚数に書き換えられる。

一方、定期サンプリングデータが短寿命グループの使用条件の特徴を有しないと判断された場合（Ｓ４２：ＮＯ）、寿命予測部２５は、本例では、特に通知等を行わない。

上記処理により、画像形成装置１０から定期サンプリングデータが管理センター２０に送られると、当該定期サンプリングデータが短寿命グループの使用条件の特徴を有するかどうかが判断され、特徴を有する場合には、送信元の画像形成装置１０に対して予測寿命枚数（短寿命グループの平均寿命枚数）が通知される。すなわち、上記処理では、短寿命グループと同じ様な使われ方をしている画像形成装置１０については、同じ様に寿命が短くなると考えて、寿命報知の基準を設計寿命枚数から新たな予測寿命枚数に補正する。

（寿命報知処理）
図１５は、寿命報知処理の手順を示すフローチャートである。画像形成装置１０において、プリントジョブが開始されると（Ｓ５１）、寿命報知部１４は、予測寿命保持部１４ａに保持されている寿命枚数（設計寿命枚数または管理センター２０から通知された予測寿命枚数）から所定枚数（ここでは１０ｋ枚）だけ減じた枚数を寿命報知枚数とし、搬送ローラ１の使用開始から現時点までの搬送枚数が寿命報知枚数に達したか否かを判断する（Ｓ５２）。そして、寿命報知枚数に達したと判断された場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）、ステップＳ５６に移行し、そうでなければ（Ｓ５２：ＮＯ）、ステップＳ５３に移行する。

ステップＳ５３では、寿命報知部１４は、劣化判定部１１から寿命に近い状態に達した旨の通知を受けたか否かを判断する。寿命通知を受けたと判断された場合（Ｓ５３：ＹＥＳ）、ステップＳ５７に移行し、そうでなければ（Ｓ５３：ＮＯ）、ステップＳ５４に移行する。

ステップＳ５４では、劣化判定部１１から寿命に近い状態に達した旨の通知を受けてから搬送ローラ１による搬送枚数が所定枚数（ここでは３ｋ枚）に達したか否かを判断する。そして、所定枚数に達したと判断された場合（Ｓ５４：ＹＥＳ）、ステップＳ５８に移行し、そうでなければ（Ｓ５４：ＮＯ）、ステップＳ５５に移行する。

ステップＳ５５では、寿命報知部１４は、プリントジョブが終了したか否かを判断する。そして、終了したと判断された場合（Ｓ５５：ＹＥＳ）、当該寿命報知処理を終了し、終了していなければ（Ｓ５５：ＮＯ）、ステップＳ５２に戻る。

ステップＳ５６では、すなわち搬送枚数が寿命報知枚数に達したと判断された場合には、寿命報知部１４は、搬送ローラ１の寿命に関する軽度の報知を行う。具体的には、搬送ローラ１が寿命に近付いた旨のメッセージや、交換用の搬送ローラ１の準備を促すメッセージを、画像形成装置１０の不図示のディスプレイ上に表示させる。

ステップＳ５７では、すなわち劣化判定部１１により寿命に近い状態に達したと判定された場合には、寿命報知部１４は、搬送ローラ１の寿命に関する中度の報知を行う。具体的には、搬送ローラ１がほぼ寿命に達した旨のメッセージや、搬送ローラ１の交換を促すメッセージを、不図示のディスプレイ上に表示させる。

ステップＳ５８では、すなわち劣化判定部１１による寿命判定後の搬送枚数が所定枚数に達した場合には、寿命報知部１４は、搬送ローラ１を含む部分の動作または画像形成装置１０の画像形成動作を禁止するとともに、搬送ローラ１の寿命に関する重度の報知を行う。具体的には、搬送ローラ１が寿命に達した旨のメッセージや、搬送ローラ１の交換が必要である旨のメッセージを、不図示のディスプレイ上に表示させる。

上記処理により、図１６に示されるように寿命報知が行われる。すなわち、搬送ローラ１の使用条件が短寿命グループの使用条件の特徴を有する画像形成装置１０については、管理センター２０から予測寿命枚数は通知されない。そして、搬送ローラ１の搬送枚数が設計寿命枚数（１００ｋ枚）に達する所定枚数（１０ｋ枚）前の時点ｃ１で、すなわち搬送枚数が寿命報知枚数（９０ｋ枚）に達した時点ｃ１で、軽度の報知が行われる。ついで、例えば搬送枚数が１０２ｋ枚に達した時点ｃ２で劣化判定部１１により寿命判定されると、その時点ｃ２で中度の報知が行われる。そして、その後の搬送枚数が３ｋ枚に達した時点ｃ３で、すなわち総搬送枚数が１０５ｋ枚に達した時点ｃ３で、画像形成動作が禁止され、重度の報知が行われる。一方、搬送ローラ１の使用条件が短寿命グループの使用条件の特徴を有する画像形成装置１０については、管理センター２０から予測寿命枚数（ここでは８０ｋ枚）が通知される。そして、搬送ローラ１の搬送枚数が予測寿命枚数（８０ｋ枚）に達する所定枚数（１０ｋ枚）前の時点ｃ１’で、すなわち搬送枚数が寿命報知枚数（７０ｋ枚）に達した時点ｃ１’で、軽度の報知が行われる。ついで、例えば搬送枚数が８２ｋ枚に達した時点ｃ２’で劣化判定部１１により寿命判定されると、その時点ｃ２’で中度の報知が行われる。そして、その後の搬送枚数が３ｋ枚に達した時点ｃ３’で、すなわち総搬送枚数が８５ｋ枚に達した時点ｃ３’で、画像形成動作が禁止され、重度の報知が行われる。

なお、上記具体的な構成例では、搬送ローラ１の劣化度合いをシート搬送時間により判定することとしたが、ジャムの回数や頻度など、他の現象に基づいて判定してもよい。

また、上記構成例では１つの搬送ローラの寿命予測を行う場合を示したが、画像形成装置１０に含まれる複数の搬送ローラについて寿命予測を行うこともできる。この場合、例えば各搬送ローラを識別情報（ローラＩＤ）で識別することにより、搬送ローラ毎に上記と同様の処理を行えばよい。

また、管理センター２０は、定期サンプリングデータを受信した場合、定期サンプリングデータの総搬送枚数が短寿命グループの平均寿命枚数の所定割合以上であるか否かを判断し、所定割合以上であれば上記寿命予測処理を実行し、そうでなければ上記寿命予測処理を実行しないように構成されてもよい。定期サンプリングデータの総搬送枚数が少ない場合には予測精度が低くなると考えられるが、当該構成によれば、この予測精度の低さによる弊害を回避することができるようになる。

また、上記構成例では、寿命判定時データを短寿命グループと標準寿命グループとの２つのグループに分けることとしたが、３つ以上のグループに分けてもよい。例えば、第１〜第ＮのＮ個（Ｎは３以上の整数）のグループに分け、各グループについて使用条件の特徴と平均寿命枚数とを求め、定期サンプリングデータがどのグループの特徴と最も一致するかを判断し、最も一致したグループの平均寿命枚数を定期サンプリングデータの送信元の予測寿命枚数とすることができる。

また、短寿命グループの使用条件の特徴の特定、および定期サンプリングデータが短寿命グループの使用条件の特徴を有するか否かの判断は、次のように行われてもよい。すなわち、統計処理部２３は、短寿命グループの平均使用条件データの各データ項目について、データ項目毎に予め決められた特徴条件が満たされるか否かを判断し、満たされると判断された特徴条件を短寿命グループの使用条件の特徴として抽出する。ここで、特徴条件としては、例えば、「コート紙の搬送枚数比率が３０％以上である」、「カラーの搬送枚数比率が４０％以上である」、「温度１０℃以下での搬送枚数比率が３０％以上である」などが挙げられる。短寿命グループの平均使用条件データの「コート紙」の搬送枚数比率が３５％であった場合、特徴条件「コート紙の搬送枚数比率が３０％以上である」が抽出される。寿命予測部２５は、上記特定された特徴条件の各々について、定期サンプリングデータが当該特徴条件を満たすか否かを判断し、この判断結果（例えば満たすと判断された特徴条件の個数の特徴条件の総数に対する割合）に基づいて定期サンプリングデータが短寿命グループの使用条件の特徴を有するか否かを判断する。

さらに、短寿命グループの使用条件の特徴の特定、および定期サンプリングデータが短寿命グループの使用条件の特徴を有するか否かの判断は、次のように行われてもよい。すなわち、統計処理部２３は、データ項目毎に予め決められた特徴条件の各々について、短寿命グループに属する寿命判定時データのうち当該特徴条件を満たすものの割合を求める。そして、特徴条件の各々について、求めた割合が所定閾値以上か否かを判断し、所定閾値以上であれば、当該特徴条件を特徴として抽出する。ここで、特徴条件としては、「コート紙の搬送枚数比率が３０％以上である」、「カラーの搬送枚数比率が４０％以上である」、「温度１０℃以下での搬送枚数比率が３０％以上である」などが挙げられる。例えば、上記所定閾値が８０％である場合、短寿命グループの１万個の寿命判定時データのうち、９千個の寿命判定時データが特徴条件「コート紙の搬送枚数比率が３０％以上である」を満たすときには、特徴条件を満たすものの割合は９０％であり所定閾値８０％以上であるので、当該特徴条件が特徴として抽出される。

また、上記構成例では搬送ローラの寿命予測を示したが、寿命予測の対象は、感光体等の他の消耗品であってもよい。なお、例えば感光体を寿命予測の対象とする場合、劣化判定部１１は、感光体の表層の削れに伴う帯電電流の増加を利用して、帯電電流を検出することにより感光体の劣化度合い（削れ量）を判定することができる。

以上のとおり、本実施の形態では、各画像形成装置についての、消耗品の使用条件と、消耗品の使用量と、消耗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。そして、各画像形成装置の消耗品の予測寿命使用量を、上記統計的に求められた関係に基づき、当該画像形成装置での消耗品の使用条件から求める。このため、本実施の形態によれば、複数の画像形成装置における消耗品の使用条件と使用量と劣化度合いとの関係に基づいて、予測対象の画像形成装置における消耗品の使用条件に応じて、消耗品の寿命時期を適切に予測することができる。これにより、ユーザの使用状況の違いに応じて、適切な寿命報知使用量を設定することが可能となり、ユーザやサービスマンに適切な交換タイミングを指示することが可能となる。この結果、寿命前の不適切な時期に消耗品が交換されてしまうといった問題や、交換用の消耗品を用意するための期間を十分に確保することができないといった問題などを回避することが可能となる。例えば、シート搬送ローラの磨耗や経時劣化によるジャム等のトラブルを未然に防ぎ、ダウンタイムの低減を図ることが可能となる。また、上述の従来の第２の判定方法と比較しても、本実施の形態によれば、消耗品の劣化に起因する現象が検出可能な程度に顕在化する前の段階で寿命予測や寿命報知を行うことができ、より適切なタイミングで寿命報知を行うことが可能となる。

また、本実施の形態では、各画像形成装置についての、消耗品の使用条件と、消耗品の劣化による現象を検出することにより消耗品が寿命または寿命に近い状態に達したと判定された時点での使用量（実測寿命使用量）との対データを収集し、収集された情報に基づき、消耗品の使用条件と実測寿命使用量との関係を求める。そして、各画像形成装置の消耗品の予測寿命使用量を、上記関係に基づき、当該画像形成装置での消耗品の使用条件から求める。このため、本実施の形態によれば、簡易な構成で寿命時期の予測を行うことができる。

さらに、本実施の形態では、収集された対データから、実測寿命使用量が予め設定された設計寿命使用量よりも所定値以上小さい対データの集合（短寿命グループ）を抽出し、当該集合における消耗品の使用条件の特徴を特定するとともに、当該集合における消耗品の平均的な寿命使用量を求める。そして、ある画像形成装置の予測寿命使用量を求める場合、当該画像形成装置での消耗品の使用条件が上記特定された特徴を有するか否かを判断し、特徴を有すると判断されたときには、上記平均的な寿命使用量を予測寿命使用量とし、それ以外のときには、設計寿命使用量を予測寿命使用量とする。分かり易く言えば、本実施の形態では、設計で想定しているよりも大きく寿命が短かった場合のデータ群に基づいて、大きく寿命が短くなるような特徴的な使われ方（すなわち寿命が短くなる原因）を見出すとともに、当該データ群の平均的な寿命使用量を算出する。そして、上記特徴的な使われ方と同じような使われ方をしている画像形成装置では同じように寿命が大きく短くなると考えて、そのような画像形成装置については上記平均的な寿命使用量を予測寿命使用量とする。このため、本実施の形態によれば、より簡易な構成で寿命時期の予測を行うことができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更することができる。

実施の形態に係る寿命予測システムの概略構成図である。 実施の形態に係る寿命予測システムにより実現される機能を示す図である。 画像形成装置および管理センターの機能構成を示すブロック図である。 搬送ローラの寿命判定時の処理の手順を示すフローチャートである。 搬送ローラの寿命判定方法を説明するための図である。 シート搬送時間の推移の例を示す図である。 寿命判定時データの一例を示す図である。 統計処理の手順を示すフローチャートである。 実測寿命枚数の度数分布の一例を示す図である。 標準寿命グループの平均使用条件データの一例が示されている。 短寿命グループの平均使用条件データの一例が示されている。 所定タイミングでの使用条件の送信処理の手順を示すフローチャートである。 定期サンプリングデータの一例を示す図である。 寿命予測処理の手順を示すフローチャートである。 寿命報知処理の手順を示すフローチャートである。 寿命報知のタイミングを説明するための図である。

符号の説明

１ 消耗品（搬送ローラ）、１０ 画像形成装置、１１ 劣化判定部、１２ 第１の情報送信部、１３ 第２の情報送信部、１４ 寿命報知部、１４ａ 予測寿命保持部、２０ 管理装置（管理センター）、２１ 情報収集部、２２ 収集情報ＤＢ、２３ 統計処理部、２４ 統計情報ＤＢ、２５ 寿命予測部、１００ 寿命予測システム。

Claims (1)

1. 交換可能な消耗品が装着される複数の画像形成装置と、これらに接続される管理装置とを含み、
   前記各画像形成装置は、
   消耗品が寿命または寿命に近い状態に達したか否かを、消耗品の劣化による現象を検出することにより判定する劣化判定手段と、
   前記劣化判定手段により寿命または寿命に近い状態に達したと判定されたとき、消耗品の使用条件と、その時点での消耗品の使用量である実測寿命使用量との対データを前記管理装置に送る第１の情報送信手段と、
   消耗品の使用条件を所定のタイミングで前記管理装置に送る第２の情報送信手段と、
   当該画像形成装置での消耗品の使用量が、前記管理装置から通知される予測寿命使用量に基づいて決まる寿命報知使用量に達した時点で、消耗品の寿命に関する報知を行う寿命報知手段と、を有し、
   前記管理装置は、
   前記複数の画像形成装置の第１の情報送信手段から対データを受け取って収集する情報収集手段と、
   前記情報収集手段により収集された対データから、実測寿命使用量が予め設定された設計寿命使用量よりも所定値以上小さい対データの集合を抽出し、当該集合における消耗品の使用条件の特徴を特定するとともに、当該集合における消耗品の平均的な寿命使用量を求める統計処理手段と、
   前記各画像形成装置の第２の情報送信手段から消耗品の使用条件を受け取ると、当該使用条件が前記特定された特徴を有するか否かを判断し、特徴を有すると判断されたときには、前記平均的な寿命使用量を予測寿命使用量として求め、当該予測寿命使用量を送信元の画像形成装置に通知する寿命予測手段と、を有する、
   ことを特徴とする寿命予測システム。

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