JP4874621B2 - 交換時期予測装置 - Google Patents

Description

本発明は、消耗部品の交換時期を予測する方法に関する。

電子複写機業界では、電子複写機で使用される各種の消耗部品を、機能毎に分類して使い捨てカートリッジとしてモジュール化している。機械に挿入または取り外されるこれらのカートリッジの各々は、交換可能カートリッジを構成し、例えばオーエンス（Ｏｗｅｎｓ）Ｊｒ．他による下記特許文献１およびセーバー（Ｓａｂｅｒ）他による下記特許文献２に記述されているように、業界内の各区域で顧客交換可能装置（ＣＲＵ）と称されている。例えば、カラー電子複写機は合計１０個のＣＲＵ、すなわち撮像、現像、および転写される各分解色シアン、マゼンタ、黄色、黒色（ＣＭＹＫ）用に光受容体カートリッジを４個、現像される各色用にトナーカートリッジを４個、第２黒色トナーカートリッジを１個、および画像を加熱してシートに定着させるフューザーカートリッジを１個含んでいてよい。

電子的に消去可能なプログラム可能読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を用いて、機械内のマイクロプロセッサにより読み取り可能なＣＲＵ用の識別子および状態情報を格納することができる。ＣＲＵと一体化されて、ＥＥＰＲＯＭは、例えばルシュール（ＬｅＳｕｅｕｒ）他による下記特許文献３に記述されているように、ＣＲＵモニタ（ＣＲＵＭ）を構成する。ＣＲＵＭは、ＣＲＵのモデルおよび構成が当該機械での使用に際して互換性を有し、かつ適切であることを検証可能にすべくマイクロプロセッサに識別情報を提供する。この情報は、従量（定額）契約を想定したＣＲＵ群と利用時払い注文を想定したＣＲＵ群を区別するための価格設定、あるいは裁定取引（想定外市場での利用）を避けるための区域指定を含んでいてよい。

ＣＲＵＭはまた、対応するＣＲＵの使用に関係付けられた整数カウント値を累算する。各々のスキャン画像について、例えば、光受容体ＣＲＵは、自身のドラムまたはベルトを設計された回転サイクル回数分回転させる。各サイクルは、カウントされて光受容体ＣＲＵＭに累算することができる。別の例では、トナーカートリッジの印刷ヘッドが各画素毎にある量のインク（流体）を放出する。（電子写真装置は同様に、静電的に帯電したドラム上へある量のトナーを堆積させる。）インク（トナー）ＣＲＵＭは、例えばスプリンゲット（Ｓｐｒｉｎｇｅｔｔ）による下記特許文献４に記述されているように、印刷ヘッドによる各々のインク放出動作をカウントして累算する。

光受容体は、損耗により信頼性が低下し、許容可能なレベルの印刷品質を保てなくなるまで、設計サイクル回数分動作可能である。光受容体が作動して、光受容体ＣＲＵＭによりカウントされたサイクル数が、プログラムされている閾値または終了点を上回った場合、交換が必要である旨をマイクロプロセッサがユーザーに通知することができる。同様に、トナーカートリッジは一定量のトナー材を保持しており、これが印刷工程で消費される。トナーＣＲＵＭによりカウントされる印刷動作（または画素）の個数が当該トナー・モデルについて決められた閾値を上回った場合、マイクロプロセッサは貯蔵容器内のトナー材が消耗しかけている旨をユーザーに通知することができる。

米国特許第５，８０９，３７５号明細書 米国特許第６，１７３，１２８号明細書 米国特許第５，２７２，５０３号明細書 米国特許第５，６３６，０３２号明細書

ＣＲＵ交換の必要性を適時に通知する最適な閾値を決定することは、機械停止時間を回避するために重要である。このため、交換（または補充）対象ＣＲＵをほぼ完全に使い切ることを許す一方、ＣＲＵ製品の注文後の配送に十分な時間を考慮しておく必要がある。印刷カウント数のカウンタ累算値は通常、その後処理が無ければ、マイクロプロセッサが閾値を最適化するための十分な情報を欠いている。

待ち行列内の印刷ジョブに関するデータは、処理すべき更なる情報を提供する場合がある。機械が使用されている地理的区域を機械の不揮発メモリ（ＮＶＭ）に、および区域毎の交換用ＣＲＵ配送時間をＣＲＵのＣＲＵＭに格納することにより、処理すべき更なる情報を提供することができる。

印刷すべきジョブの原文書がスキャンされたか、または、プリンタが接続しているネットワークから新規印刷ジョブの文書が受信された後で、スキャンまたは送信された画像が解析されて、各々の印刷ヘッドが待ち行列内の対応する印刷ジョブを完了するために必要な光受容体サイクル数および生成すべき画素数を予測することができる。これらは、光受容体およびトナーＣＲＵ群に適用できる例である。しかし、他の種類のＣＲＵ群もまた存在する。例えばフューザＣＲＵ群において、関連する測定量として、必要なフューザロールまたは加圧ロールの回転数、フューザ油の予測消費量、あるいは洗浄／注油ウェブのｍｍ単位での予測移動距離が有り得る。

印刷ジョブを処理する前に、予測使用量から対応する閾値を上回る予測カウント数値が得られる場合、ジョブ完了に追加的な供給が必要であることをユーザーに通知することができる。このような通知により、途中で印刷ジョブが中断されることが回避でき、（手入力または自動応答により）代替的なオプション、例えば現在設置されているＣＲＵ群で利用できる消耗品を使い切ることなく処理可能なように待ち行列内で他のジョブと順序を入れ替える等、が考慮しやくなる。

交換可能カートリッジの予測交換時期（予測耐用年数）を判定する各種のプロセスおよびアルゴリズムを、方法、記憶媒体および／または装置の形式で提供することができる。この成果は、例えば以下の動作を組み合わせることにより実現することができる。交換可能カートリッジのメモリから事象カウント数を読み込むことができ、当該事象カウント数は交換可能カートリッジの消費事象を示す。交換可能カートリッジの現消費状況を判定することができ、ここに現消費状況は初期装填量および交換可能カートリッジの事象カウント数に基づいている。

交換可能カートリッジにおいて見込まれる消費増分量など、ペンディング中の次の処理（つまり、未だ完了していない順番待ちの処理）に関する入力パラメータを、入力装置からまたはネットワークから受信することができる。そして、ペンディング中の処理に対応した消費増分量に基づいて現消費状況を改訂することで、交換可能カートリッジにおける後続消費状況を判定することができる。さらに、この後続消費状況を取替え条件と比較して、取替え条件が満たされているか否かを判定することができる。取替え条件が満たされている場合、オペレータに対し警告インジケータを通知することができる。顧客に追加注文指示および／または購入注文書を提供すべく印刷物が生成されてもよい。

各種の例証的な実施態様において、待ち行列内の未発生ジョブの順序の入れ替えを可能にすべく信号を送ることができる。あるいは、信号によりオペレータに対し取替え条件を警告することができる。

以下の詳細説明は、例えば文書処理システムにおける交換可能カートリッジに言及する。馴染みのある例により説明が分かりやすいように、交換可能カートリッジとして例えばインク貯蔵容器ＣＲＵおよび受光体ドラムＣＲＵ等を想定してよい。しかし、本明細書に述べる原理は、以下で特に議論するＣＲＵ群に限らず任意の公知または後日開発された交換可能カートリッジにも等しく適用できる点を理解されたい。

例えば、スキャン画像等、交換可能カートリッジから独立しているデータ、あるいは過去または予想される将来のジョブからの情報を含むその他の文書複製入力を用いて、ＣＲＵ補充が必要になる時期の予測を裏付けることができる。ジョブ実行の前にＣＲＵの将来の需要を判定するアルゴリズムを用いることにより、未発生ジョブの再スケジューリングおよび／または供給品の再注文が間近に必要となる旨をユーザーに警告することができる。

図１に、システム１００の例証的なブロック図を示す。システム１００の機械アセンブリ１１０は、機械内蔵ＮＶＭ１１２と、プロセッサまたは中央処理装置（ＣＰＵ）１１４を含んでいる。機械アセンブリ１１０に関連付けられた交換可能カートリッジ１２０は、カートリッジＣＲＵＭ１２２を含んでいる。ＣＰＵ１１４は、機械内蔵ＮＶＭ１１２およびカートリッジＣＲＵＭ１２２との間で読込みおよび書込みを行なう。

システム１００はまた、文書１３５を処理するスキャナ１３０を含んでいてよい。スキャナ１３０は、文書１３５のスキャンされたパラメータに関する情報をＣＰＵ１１４に提供する。データベース１４０は、例えば顧客スケジュールおよび在庫データ等の追加的な格納情報を提供することができる。ワークステーションまたは端末１５０もまた、端末プロセッサ１５２を介してＣＰＵ１１４と通信することができる。画面モニタ１５４を用いて、ＣＰＵ１１４によりユーザーに提示すべき視覚または音声情報の表示媒体を提供することができる。キーボード、マウス、キーパッドその他のユーザーインタフェース装置等の入力装置１５６を用いて命令または選択データをＣＰＵ１１４に提供することができる。

図２に、例えば文書処理システムにおける、消耗部品の交換時期を予測する方法の例証的なフロー図２００を示す。本方法は、開始点Ｓ２０５から始まって、ステップＳ２１０へ進んで、例えばカートリッジＣＲＵＭを読み込んで識別および動作カウント数情報を取得する。ステップＳ２２０で適切なカートリッジまたはＣＲＵを検査すべく第１の問い合わせを行なう。カートリッジが適切でない場合、ステップＳ２２５において、例えば取り付けられたカートリッジとの非互換性を示す信号がモニタへ送られる。

上記以外の場合、プロセスはステップＳ２３０へ進み、カートリッジＣＲＵＭからのカウント数値に基づいてカートリッジの消費量および消費速度が決定される。プロセスはステップＳ２４０へ進み、待ち行列に加えるべき新規ジョブ上の情報が、例えば文書または文書群を読み込むスキャナから、当該機械が接続されているネットワークから、あるいは例えば入力装置を介した手動指示から提供される。

プロセスはステップＳ２４５へ進み、アルゴリズムを用いて待ち行列内の未評価ジョブの順序が決定される。評価されたジョブとは、大き過ぎするために現在のＣＲＵ残量では完了できないと以前に判定されたジョブである。有用なアルゴリズムは、（１）到着時刻による順序、（２）残量要件に関するＣＲＵ残量による順序、（３）割り当てられた優先順位による順序、および（４）として（１）、（２）、（３）の何らかの組み合せによる順序を含む。各ジョブについて、各ＣＲＵの残量余裕は、実際の残量と必要な残量の差である各ＣＲＵの残量余裕として定義することができる。２個以上のＣＲＵ群を備えるシステムの場合、最小（または最負）残量余裕の大きさに基づいて待ち行列のジョブを順番付ける際にアルゴリズム（２）が好適である。

プロセスはステップＳ２５０へ進み、次のジョブが待ち行列の先頭として認識される。次いでプロセスはステップＳ２５５へ進み、（交換または補充が必要になる前に）カートリッジ残量を判定する。残量は、初期供給または装填量、および当該期間にわたるカートリッジ消費量に基づいて決定される。

ステップＳ２６０で第２の問い合わせが実行され、残量が待ち行列内の次のジョブに充分であるか否かを判定する。問い合わせへの回答が肯定的である場合、プロセスはステップＳ２６５へ進んで過去のジョブおよび現在の待ち行列のジョブの解析を行ない、印刷毎の画素数、ジョブ毎の原文書、および原文書毎の印刷数と、対応する消費速度の推定値と合わせて決定する。

プロセスはステップＳ２７０へ進み、予想される将来のジョブおよびジョブ待ち行列の入力と解析を可能にし、これらについて同じ判定がなされる。プロセスはステップＳ２７５へ進み、決定および予想される消費速度でカートリッジが使い切られるまでの期間を決定する。プロセスはステップＳ２８０へ進み、機械内蔵ＮＶＭから地理的区域コードを、およびＣＲＵＭに格納されている区域毎のＣＲＵ補給時間を読む。

プロセスはステップＳ２８５に進んで第３の問い合わせが行なわれ、消耗までの期間が、注文が出された後の補給間隔を超えるか否かが判定される。回答が否定的な場合、プロセスはステップＳ２９０へ進み、補給または交換を行なう必要がある旨が通知され、次いでプロセスはステップＳ２９５へ進んで現在のジョブを完了し、ステップＳ２４０へ戻る。上記以外の場合、プロセスはステップＳ２９５へ飛んで現在のジョブを完了し、次いでプロセスはステップＳ２４０へ戻る。

ステップＳ２６０における問い合わせへの回答が否定的な場合、プロセスはステップＳ３００へ進み、ジョブは先に評価済みであるとマーク付けされる。プロセスはステップＳ３０５において、待ち行列内の現行ジョブの後の追加的な未評価ジョブに関して別の問い合わせを行なう。スケジューリングされた未評価ジョブが存在しない場合、プロセスはステップＳ３１０へ進み、次のジョブを完了させるには残量が不足している旨の信号が発せられる。待ち行列に、現在のジョブの後の追加的な未評価ジョブが含まれている場合、プロセスはステップＳ２４０へ戻る。

このように、本プロセスはＣＲＵＭに記録された事象カウント数だけでなく、例えばステップＳ２４０で入力を提供するスキャナおよび／または入力装置および／またはネットワーク等の他の装置からの入力データにも基づいて、交換可能カートリッジの期待消費量を予測可能にする。これらの入力を用いて、ステップＳ２４５で順序が付与されたジョブ待ち行列を構成し、ステップＳ２５０で次のジョブを識別して、それによりステップＳ２５５でＣＲＵ残量が次のジョブのために十分であるか否かを判定し、ステップＳ３１０において待ち行列内の任意のジョブについて残量が不足している旨の信号を発することができる。プロセスはステップＳ３１５へ進み、再注文命令および／または購入注文書を印刷するよう機械が指示され、ステップＳ３２０での終了に至る。

以下に本発明の実施の形態の主たる変形例についてまとめる。

本発明の方法の一態様においては、前記後続消費状況を取替え条件と比較して、取替え条件が満足されているか否かを判定するステップと、前記取替え条件が満足されていれば警告インジケータを発信するステップとを更に含む。本発明の方法の一態様においては、入力装置から入力パラメータを受信するステップが、スキャナから入力パラメータを受信するステップを含む、含む。本発明の方法の一態様においては、入力装置から入力パラメータを受信するステップが、手動インターフェイス装置から入力パラメータを受信するステップを含む。本発明の方法の一態様においては、後続消費状況を判定するステップが更に、前記入力パラメータに基づいて将来の消費事象を判定するステップと、前記現消費状況および将来の消費事象に基づいて前記後続消費状況を判定するステップとを含む。本発明の方法の一態様においては、前記後続消費状況を取替え条件と比較して、取替え条件が満たされているか否かを判定するステップが、事象カウント数の変化および連続する事象カウント数の変化の間隔に基づいて前記交換可能カートリッジの消費速度を判定するステップと、消耗条件と、補給配送間隔に前記交換可能カートリッジの消費速度を乗算した値との間の取替え条件閾値を判定するステップと、前記現消費状況およびペンディング中の消費増分に基づく後続消費状況が、前記取替え条件閾値に一致するか否かを判定するステップとを含む。本発明の方法の一態様においては、警告インジケータを発信するステップが、前記交換可能カートリッジが廃棄時期にある旨の信号を送信するステップを含む。本発明の方法の一態様においては、警告インジケータを発信するステップが、待ち行列内において、先に完了した処理に直接的に連なる複数のペンディング中の処理を判定するステップと、前記待ち行列内におけるこの直接的に連なるペンディング中の処理を、ペンディング中の次の処理よりも優先させて順序付けるステップとを含む。本発明の方法の一態様においては、将来の消費事象を判定するステップが、未だ処理されていない複数の将来のジョブを受信するステップを含む。

文書処理システムの例証的なブロック図である。 交換時期を予測する例証的なフロー図である。

符号の説明

１００ システム、１１０ 機械アセンブリ、１１２ 機械内蔵ＮＶＭ、１１４ 中央処理装置、１２２ カートリッジＣＲＵＭ、１３０ スキャナ、１３５ 文書、１４０ データベース、１５０ 端末、１５２ 端末プロセッサ、１５４ 画面モニタ、１５６ 入力装置、２００ フロー図。

Claims (4)

1. 交換可能カートリッジの予測交換時期を判定する交換時期予測装置であって、
   前記交換可能カートリッジのメモリから、前記交換可能カートリッジの消費事象を示す事象カウント数を読み込む手段と、
   前記交換可能カートリッジの初期装填量および事象カウント数に基づいて、前記交換可能カートリッジの残量を判定する手段と、
   待ち行列における複数の印刷ジョブについて、待ち行列への到着時、前記交換可能カートリッジの残量に関わる要件、および、割り当てられた優先順位のうち少なくともいずれかに基づいて処理順序を決定する手段と、
   当該処理順序に基づいて前記複数の印刷ジョブを実行した場合について、前記交換可能カートリッジの消費状況を推定する手段と、
   当該推定された消費状況と前記交換可能カートリッジの残量とに基づいて、前記交換可能カートリッジの予測交換時期を判定する手段と、
   を備える、交換時期予測装置。
2. 請求項１に記載の交換時期予測装置において、
   前記交換可能カートリッジの消費状況を推定する前記手段は、
   前記交換可能カートリッジの残量が前記処理順序における先頭の印刷ジョブの実行のために十分であるか否かを判定する手段と、
   前記交換可能カートリッジの残量が前記先頭の印刷ジョブの実行のために十分である旨の判定がされたときに、前記交換可能カートリッジの消費状況を推定する手段と、
   前記交換可能カートリッジの残量が前記先頭の印刷ジョブの実行のために十分でない旨の判定がされたときに、前記先頭の印刷ジョブに評価済みである旨のマーク情報を与える手段と、
   を備え、
   前記交換時期予測装置は、さらに、
   前記交換可能カートリッジの残量が前記先頭の印刷ジョブの実行のために十分である旨の判定がされたときに、前記先頭の印刷ジョブを実行する手段を備え、
   前記処理順序を決定する前記手段は、前記マーク情報が印刷ジョブに与えられているか否かに基づいて、前記待ち行列における評価済みでない印刷ジョブについて前記処理順序を決定する、交換時期予測装置。
3. 請求項２に記載の交換時期予測装置において、
   前記待ち行列における印刷ジョブの総てが評価済みであるときに、前記交換可能カートリッジの残量が前記待ち行列におけるいずれの印刷ジョブについても十分でない旨の信号を発する手段を備える、交換時期予測装置。
4. 前記交換可能カートリッジの予測交換時期が、前記交換可能カートリッジの消耗までの期間によって表される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の交換時期予測装置において、
   前記交換可能カートリッジの補給または交換に要される時間が前記交換可能カートリッジの消耗までの期間を超える場合に、前記交換可能カートリッジの補給または交換が必要である旨の信号を発する手段を備える、交換時期予測装置。

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