JP7341762B2 - 制御装置、画像形成装置、情報処理装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本開示は、画像形成装置の故障予測の技術に関する。

記録媒体に画像をプリントする画像形成装置の故障を予測する技術がある。特許文献１には、高頻度データセットと低頻度データセットに分けて、装置の状態を示すデータを取得する技術が記載されている。高頻度データはプリント毎に取得され、装置の機能不全の原因を推定するために使用される。低頻度データはセットアップ毎に取得され、消耗品およびコンポーネントの寿命の予測に使用される。

国際公開第０１／０８８６２４号

しかしながら、印刷が行われる毎に計測データを取得して、その計測データを用いて故障予測するための処理をする場合、計測データを取得するための処理負荷、および計測データを用いて予測をするための処理負荷が大きくなる虞がある。

本開示に係わる制御装置は、印刷データに基づき生成された複数ページ分の印刷画像を連続して印刷する連続印刷において、前記複数ページのうちの一部のページは計測対象ページとはせず、前記複数ページのうちの一部の計測対象ページの印刷画像を画像形成装置が印刷しているときの前記画像形成装置の状態を計測したデータである計測データを取得する取得手段と、前記計測データを用いて、前記画像形成装置の故障の可能性を予測する処理を行う予測手段と、を有し、前記予測手段は、前記画像形成装置が印刷をしている間に、前記取得手段によって故障の可能性を予測するために必要な計測データが取得された場合、前記予測する処理を開始することを特徴とする。

本開示の技術によれば、故障予測における処理負荷を抑制することができる。

制御システムの構成例を示す図。 画像形成処理装置の構成の一例を示す図。 比較例における連続印刷時の時系列でのＣＰＵ負荷を示した図。 連続印刷における時系列でのＣＰＵ負荷を示した図。 故障予測の処理を示すフローチャート。 故障予測の処理を示すフローチャート。 連続印刷における時系列でのＣＰＵ負荷を示した図。 故障予測の処理を示すフローチャート。 連続印刷における時系列でのＣＰＵ負荷を示した図。 計測対象ページを決定する処理を示すフローチャート。 計測対象ページを決定する処理を示すフローチャート。 連続印刷における時系列でのＣＰＵ負荷を示した図。 画像形成処理装置の構成の一例を示す図。 計測対象ページを決定する処理を示すフローチャート。

＜実施形態１＞
以下、実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本開示を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが必須のものとは限らない。

［システム構成および画像形成装置の構成について］
図１は、本実施形態の制御システムの構成を示す図である。制御システムは、画像形成装置１０と、外部サーバ１１と、ＰＣ１３と、それらを接続するネットワーク１２と、を有する。

外部サーバ１１は、ネットワークを介して機器を遠隔管理する管理装置である。外部サーバは、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を有し、ＣＰＵがＲＯＭまたはＨＤＤに格納されたコンピュータプログラムおよびデータをＲＡＭに展開して実行することで、外部サーバ１１の有する各機能を制御する。

外部サーバ１１は、例えばサービスセンタに設置されているサーバである。外部サーバ１１は、ネットワーク１２に接続された複数の画像形成装置から、画像形成装置の故障予測情報を取得し、その画像形成装置が故障する可能性が高い場合、所定の通知をする。例えば、その故障する可能性がある箇所をサービスマンまたはユーザに通知する。このため故障する可能性が高い画像形成装置がメンテナンスされるようサービスマンまたはユーザに促すことができる。なお、画像形成装置が故障する可能性が高い場合、後述する画像形成装置の全体制御ユニット１００が所定の通知をしてもよい。

ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、およびＨＤＤを有する情報処理装置である。例えば、ＣＰＵがＲＯＭまたはＨＤＤに格納されたコンピュータプログラムおよびデータをＲＡＭに展開して実行することで、ＰＣ１３が有する各機能の動作制御を行う。このコンピュータプログラムには、画像形成装置１０の印刷ドライバも含まれている。ＰＣ１３は、印刷コマンド及び印刷データを含む印刷ジョブを生成する。そして、ＰＣ１３の外部通信部（不図示）によって、ネットワーク１２を介して印刷ジョブが画像形成装置１０に送信される。

画像形成装置１０は、全体制御ユニット１００と、現像ユニット１０１と、定着ユニット１０２と、トナーユニット１０３と、給紙ユニット１０４と、を有する。画像形成装置１０は例えばレーザビームプリンタである。以下の説明では、画像形成装置１０はレーザビームプリンタであるものとして説明する。

全体制御ユニット１００は、ＣＰＵ１００１、外部通信部１００２、および計測情報記憶部１００３を有する。全体制御ユニット１００は、画像形成装置１０の全体制御を行う制御装置である。

本実施形態においてＣＰＵ１００１は、全体制御、印刷画像生成、故障予測を行う。ＣＰＵ１００１は、現像ユニット１０１、定着ユニット１０２、トナーユニット１０３、給紙ユニット１０４を監視および制御し、現像、定着、トナー供給、または給紙といった一連の画像形成プロセスを実現するように監視および制御する。

また、ＣＰＵ１００１は後述する画像形成ユニットの各計測部による計測結果である計測データを計測情報記憶部１００３に記憶させて管理する。計測情報記憶部１００３は計測データを記憶する専用の記憶領域でもよいし、大容量のＤＲＡＭまたはＳＲＡＭなどの記憶領域の一部をＣＰＵ１００１が割り当てる構成であってもよい。

ＤＲＡＭまたはＳＲＡＭの一部を計測情報記憶部１００３として割り当てる場合、ＣＰＵ１００１は、計測データが記憶される前にＤＲＡＭまたはＳＲＡＭに動的に計測情報記憶部１００３としての記憶領域を確保する方法でもよい。これにより、ＣＰＵ１００１が印刷画像生成後に解放したメモリ領域を有効活用することができる。また、画像形成装置１０全体のＤＲＡＭまたはＳＲＡＭの容量を抑えることもできる。

外部通信部１００２は、ネットワーク１２を介して外部サーバ１１との通信を行い、予測結果を外部サーバ１１に送信する。計測情報記憶部１００３は、ＣＰＵ１００１の指示を受け、画像形成ユニット１０１～１０４の計測部で計測した情報を記憶する。

現像ユニット１０１、定着ユニット１０２、トナーユニット１０３、及び給紙ユニット１０４は、現像、定着、トナー供給、および給紙の一連の画像形成プロセスを実現するためのユニットである。以下、現像ユニット１０１、定着ユニット１０２、トナーユニット１０３、及び給紙ユニット１０４を画像形成ユニット１０１～１０４と呼ぶことがある。

現像ユニット１０１は、ＣＰＵ１００１からの指示に基づき、画像形成プロセスにおける現像工程を実現するためのユニットである。また現像ユニット１０１は、モータ速度・トルク計測部１０１０を有する。モータ速度・トルク計測部１０１０は、ＣＰＵ１００１からの指示に基づいて現像ユニット１０１の内部に備えられている感光ドラム駆動モータの速度とトルクを計測し、計測結果である計測データを計測情報記憶部１００３に送る。

定着ユニット１０２は、画像形成プロセスにおける定着工程を実現するためのユニットである。定着ユニット１０２は内部に温度計測部１０２０を有する。温度計測部１０２０は、ＣＰＵ１００１からの指示に基づいて定着ユニット内の定着器の温度を計測し、計測結果である計測データを計測情報記憶部１００３に送る。

トナーユニット１０３は、画像形成プロセスにおける現像工程において帯電した感光ドラム上にトナーを供給するユニットである。またトナーユニット１０３は、トナー計測部１０３０を有する。トナー計測部１０３０３は、ＣＰＵ１００１からの指示に基づいてトナー残量を計測し、その計測結果である計測データを計測情報記憶部１００３に送る。

給紙ユニット１０４は、画像形成プロセスにおいて用紙の給紙および搬送を実現するためのユニットである。給紙ユニット１０４は、内部のモータ速度およびトルクを計測するモータ速度・トルク計測部１０４０を有する。さらに用紙搬送時の用紙角度を計測する紙搬送角度計測部１０４１、音響を計測する音響計測部１０４３、紙種および紙厚を計測する紙種・紙厚計測部１０４４を有する。給紙ユニット１０４の各計測部１０４０～１０４３は、ＣＰＵ１００１からの指示に基づいて計測を行い、計測結果である計測データを計測情報記憶部１００３に送る。以上が制御システムの構成の説明である。なお、制御システムの構成、画像形成装置の構成については上記に限定されるものではない。

［機能構成］
図２は、全体制御ユニット１００における故障予測を行うための機能の構成の一例を示す図である。全体制御ユニット１００は、取得部２０１、予測部２０２、計測データ管理部２０３、計測指示部２０４、決定部２０５、および比較部２０６を有する。取得部２０１は、画像形成ユニット１０１～１０４の各計測部が計測した計測結果である印刷時の画像形成装置１０の状態を計測した計測データ等を取得する。

予測部２０２は、計測データを用いて、画像形成装置が故障する可能性について予測する故障予測の処理を行う。予測部２０２が行う故障予測では、ある期間内に画像形成装置が故障するか否かを予測するか、または、ある期間内に画像形成装置が故障する可能性の高さを予測する。予測部２０２による故障予測の処理の方法は問わない。例えば、モータ速度またはトルクの計測値と制御値との時系列でのズレを示す情報をもとに、計測値と制御値とのズレが正常範囲から外れる時間を故障する可能性がある時間として予測する。予測部２０２は、画像形成ユニット１０１～１０４の計測部のいずれか１つが計測した計測データを用いて故障予測を行ってもよい。他にも各計測データをもとにして機械学習により得られた故障予測モデルを用いて故障予測をしてもよいし、統計処理または閾値との比較演算等により故障予測を行ってもよい。

計測データ管理部２０３は計測データを管理する。計測指示部２０４は画像形成ユニット１０１～１０４の各計測部に印刷時の画像形成装置１０の状態の計測を指示する。

決定部２０５は、連続印刷する複数のページから計測対象のページ（計測対象ページ）を決定する。比較部２０６は２つの印刷ジョブの設定を比較する。決定部２０５および比較部２０６は後述する実施形態（決定部２０５は実施形態４、５および８、比較部２０６は実施形態８）で機能する。よって、決定部２０５および比較部２０６は、本実施形態ではなくてもよい。

図２の各部の機能は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されているプログラムコードをＲＡＭに展開し実行することにより実現される。または、図２の各部の一部または全部の機能をＡＳＩＣまたは電子回路等のハードウェアで実現してもよい。

［故障予測のための処理のタイミング］
次に、故障予測のための計測データの取得のタイミングおよび故障予測の演算のタイミングについて説明する。図３および４の横軸は時間を示し、縦軸は複数ページ連続して印刷する連続印刷した時の各時間における全体制御ユニット１００のＣＰＵ１００１の演算負荷を示している。図３および図４では、Ｎページ（Ｎは０を含まない自然数）連続印刷したときのＣＰＵ１００１の演算負荷を示している。

図３および図４では、時刻ｔ₀は、全体制御ユニット１００がネットワーク１２から印刷データの受信を開始した時刻である。時刻ｔ₀から、全体制御ユニット１００は、受信した印刷データの解釈と、記録媒体に印刷する画像である複数ページ分の印刷画像の生成を開始する。時刻ｔ₁で、１ページ目の印刷画像が生成されると、全体制御ユニット１００は、他のユニットを制御して１ページ目の印刷画像の印刷を開始する。

全体制御ユニット１００は、印刷開始以降、画像形成ユニット１０１～１０４を制御して印刷画像を印刷するための動作をさせるとともに、後続ページの印刷データの受信および印刷画像の生成を並行して行う。そして、時刻ｔ₂で、全体制御ユニット１００は、最後のＮページ目の印刷画像の生成を完了する。その後、時刻ｔ₃で、最後のＮページ目の印刷を開始するための制御をする。

ここで、連続印刷する複数ページの全ページの印刷中において、故障予測のために画像形成装置１０の状態の計測をし、その計測データを取得して故障予測をする比較例を、図３を用いて説明する。比較例では、図３のとおり、画像形成装置１０の状態を全ページ分計測するため、計測データを取得するための負荷が、１ページ目の印刷画像の印刷開始時刻ｔ₁から最後のページの印刷画像の印刷完了までの時刻ｔ₄の間にわたって生じてしまう。また計測データは、全ページの印刷が完了するまで計測情報記憶部１００３に記憶されるため、データの保存量が大きくなる。さらに、故障予測に使用される計測データの量が多くなるため故障予測の演算負荷も重くなってしまう。このため、データ量および演算負荷の増大を抑えつつ効率的な予測を行うことが求められる。

図４は、本実施形態のＣＰＵ１００１の演算負荷を表す図である。本実施形態では最後のページであるＮページ目の印刷までは画像形成装置１０の状態の計測は行わない。最後のＮページ目の印刷開始時ｔ₃から、計測指示部２０４は画像形成ユニット１０１～１０４の計測部に対して計測をするように指示する。画像形成ユニット１０１～１０４はＮページ目の印刷の処理と並行して計測を行い、全体制御ユニット１００に計測データを送信する。取得部２０１は画像形成ユニット１０１～１０４の計測データを取得し、計測データ管理部２０３は計測情報記憶部１００３に計測データを記憶させる。Ｎページ目の印刷完了および計測データの取得完了後である時刻ｔ₄から、ＣＰＵリソースが故障予測に多く割り当てられて、予測部２０２はＮページ目の印刷時の計測データを用いて故障予測を実行することができる。

このように、本実施形態では、計測指示部２０４は、故障予測のための画像形成装置１０の状態の計測を、画像形成ユニット１０１～１０４の各計測部に対して連続印刷の最後のページの印刷時のみに限定して行わせる。故障予測のためのデータの計測指示およびデータの取得を最後のページに限定することで、故障予測のためのデータ量および演算負荷の増大を抑えつつ効率的な予測を行うことができる。また、計測対象ページを最後のページとすることで、最新の計測データを用いて故障予測を行うことができる。

［フローチャート］
図５は、本実施形態における全体制御ユニット１００の故障予測のための一連の処理を示すフローチャートである。図５のフローチャートで示される一連の処理は、全体制御ユニットのＣＰＵがＲＯＭに記憶されているプログラムコードをＲＡＭに展開し実行することによって行われる。また、図５におけるステップの一部または全部の機能をＡＳＩＣや電子回路等のハードウェアで実現してもよい。なお、各処理の説明における記号「Ｓ」は、当該フローチャートにおけるステップであることを意味し、以後のフローチャートにおいても同様とする。本フローチャートは、画像形成装置１０がＮページの連続印刷を開始してからの故障予測のための処理を示ししている。

Ｓ５０１では連続印刷する複数ページのうち最後のページであるＮページ目の印刷が開始されるかが判定される。最後のページの印刷が開始される場合、Ｓ５０２へ進む。Ｓ５０２において計測指示部２０４は、画像形成ユニット１０１～１０４の各計測部に対して、最後のページを印刷しているときの画像形成装置１０の状態を計測するように指示する。この指示に従い各計測部は、画像形成装置１０の状態の計測を行う。

Ｓ５０３において取得部２０１は、画像形成ユニット１０１～１０４の計測部が計測した計測結果である計測データを取得する。そして計測データ管理部２０３は計測データを故障予測のためのデータとして計測情報記憶部１００３に記憶する。Ｓ５０４において予測部２０２は、最後のページの印刷時の計測データが全て取得されたら、最後のページの印刷時の計測データを用いて故障予測を行う。

以上説明したように本実施形態においては、故障予測に必要なデータの保持を最後の１ページ分に限定し、かつ故障予測の演算をそのページのみに限定する。このため本実施形態によれば、故障予測のための計測データの保存量を、全ページ分計測してそのデータを保持する場合に比べ、削減することができ、データの通信負荷および故障予測の演算負荷を抑制することができる。よって、コストアップを抑えつつ、故障予測情報をユーザまたはサービスマンに提供することができる。

＜実施形態２＞
実施形態１では、最後のページの印刷が完了し、計測データ取得が完了した後に故障予測を開始しているが、本実施形態では最後のページの印刷の途中から故障予測を開始する形態を説明する。本実施形態については、実施形態１からの差分を中心に説明する。特に明記しない部分については実施形態１と同じ構成および処理である。

図６は、本実施形態における全体制御ユニット１００の故障予測のための一連の処理を示すフローチャートである。本フローチャートは、画像形成装置１０がＮページの連続印刷を開始してからの故障予測のための処理を示ししている。

Ｓ６０１～Ｓ６０３についてはＳ５０１～Ｓ５０３の処理と同一であるため説明を省略する。Ｓ６０４では故障予測の演算が開始できる程度に計測データが取得したか判定される。故障予測の演算が開始できる程度に計測データが取得された場合、Ｓ６０５に進み予測部２０２は故障予測を行う。即ち、本実施形態では予測部２０２は最後のページを印刷している間に故障予測を開始することになる。

図７は、図４と同様の図であり、Ｎページ連続印刷した時の本実施形態における時系列のＣＰＵ負荷を示した図である。時刻ｔ₃において最後のページであるＮページ目の印刷開始に基づき計測データの取得を開始する。そして、実施形態１とは異なり、故障予測の演算が開始できる程度に計測データが取得できた時刻ｔ_3aから予測部２０２は故障予測を開始する。

以上説明したように本実施形態によれば、故障予測を行うためのデータの通信負荷および演算負荷を抑制することができる。また、ＣＰＵ演算負荷の重い印刷画像生成が終了した時刻ｔ₂以降は、ＣＰＵ負荷が軽くなっている。このため実施形態１よりも早く故障予測を開始することにより実施形態１よりもＣＰＵリソースを有効に使用することができる。

また、本実施形態では、故障予測の完了時刻（時刻ｔ_5a）を、実施形態１の故障予測の完了時刻（時刻ｔ₅）と比較して早くすることができる。印刷および故障予測演算が完了した後、画像形成装置１０が低消費電力モードに移行する場合がある。この場合、本実施形態では実施形態１に比べ低消費電力モードになる時刻が早くなることから、その間の消費電力を削減することができる。

なお、故障予測の処理において処理のために使用され不要となった計測データは随時破棄されてもよい。本実施形態では、時刻ｔ_3a～ｔ₄の間、計測データを取得しながら予測部２０２は故障予測の処理をする。このため、計測データを随時破棄することによって、計測情報記憶部１００３に記憶される計測データの容量を１ページ分のデータ容量より少ない容量に抑えることができる。

＜実施形態３＞
上述した実施形態では、最後のページであるＮページ目の印刷中の計測データを用いて故障予測をするが、本実施形態では最後のページ以外の計測データを用いて故障予測をする形態について説明する。本実施形態については、実施形態１からの差分を中心に説明する。特に明記しない部分については実施形態１と同じ構成および処理である。

図８は、本実施形態における全体制御ユニット１００の故障予測のための一連の処理を示すフローチャートである。なお、本フローチャートは、画像形成装置１０がＮページの連続印刷を開始してからの処理を示ししている。

Ｓ８０１では計測対象ページの印刷が開始されるか判定される。計測対象ページの印刷が開始される場合Ｓ８０２へ進む。本実施形態の計測対象ページは最後のページであるＮページ目以外のページであればよい。本実施形態では計測対象ページを最後のページの１つ前のページであるＮ－１ページ目であるものとして説明する。

Ｓ８０２～Ｓ８０４についてはＳ６０２～Ｓ６０４の処理と同一であるため、説明を省略する。Ｓ８０５では最後のページであるＮページ目の印刷画像が生成されたか判定される。故障予測は、演算負荷の重い印刷画像の生成が完了してから行われる。よって本ステップで最後のページの印刷画像が生成されたか判定されることにより、連続印刷される全ての印刷画像の生成が完了したかの判定が行われる。最後のページの印刷画像の生成が完了している場合、Ｓ８０６に進み予測部２０２は、計測対象ページであるＮ－１ページ目の計測データを用いて故障予測を行う。

図９は、図４と同様の図であり、Ｎページ連続印刷した時の本実施形態における時系列でのＣＰＵ負荷を示した図である。Ｎ－１ページ目の印刷画像の印刷開始時刻である時刻ｔ_2bから、計測指示部２０４は画像形成ユニット１０１～１０４に計測を指示して、画像形成ユニット１０１～１０４の各計測部によって画像形成装置１０の状態の計測が行われる。このとき、全体制御ユニット１００はＮページ目の印刷画像の生成も並行して行っている。

図９では、Ｎページ目の印刷画像の生成が完了する時刻である時刻ｔ₂の時点で、故障予測演算が開始できる程度まで計測対象ページの計測データが取得されているため、時刻ｔ₂から予測部２０２は故障予測演算を開始している。このように本実施形態では最後のページであるＮページ目の印刷時の計測データは故障予測に用いられない。このため、故障予測演算が開始できる程度まで計測対象ページの計測データが取得されていれば、時刻ｔ₂から予測部２０２は故障予測演算を開始することができる。時刻ｔ₂以降は、最後のページであるＮページ目の印刷画像の生成が完了しているためＣＰＵ負荷は軽くなっている。時刻ｔ₂から故障予測演算を開始することによりＣＰＵリソースを有効に活用することができる。なお、計測データが不足している場合、時刻ｔ₂～ｔ₃の間の、故障予測演算が開始できる程度まで計測データが取得された時刻から、予測部２０２は故障予測を開始する。

以上説明したように本実施形態によれば、故障予測においてデータの通信負荷および演算負荷を抑制することができる。また、最後のページであるＮページ目の印刷時の計測データは故障予測に用いられないため、実施形態１および２と比較して早く故障予測演算を完了させることができる。

＜実施形態４＞
前述の実施形態では、Ｎページ連続印刷中の予め決められたページを計測対象ページとして故障予測をするが、本実施形態では計測対象ページを印刷ジョブごと決定する形態を説明する。

連続印刷する複数ページのうち、文字が１つしかないなど、故障予測に向いていないページが含まれている可能性がある。本実施形態では、故障予測に適しているページを計測対象ページとして決定する。

図１０は、故障予測に適しているページを計測対象ページとして決定するための一連の処理を示すフローチャートである。本実施形態の全体制御ユニット１００は、予め全ページの印刷データを取得してから印刷画像の生成を開始する。本フローチャートは、全体制御ユニット１００が印刷データの取得をしてから、印刷画像を生成するまでの処理について示している。

Ｓ１００１において決定部２０５は、全ページの印刷データを取得する。Ｓ１００２において決定部２０５は、印刷データを取得しながら各ページの画像情報の一部を解析する。そして、決定部２０５は、取得した印刷データにおけるページのうち故障予測に適したページを計測対象ページと決定して、本フローチャートの処理は終了する。

故障予測に適しているページとは、印刷データに含まれる複数のページのうち、文字および画像が多いページである。例えば、印刷データがＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ等のＰＤＬデータの場合、データ内に描画する文字、図形、またはイメージ画像が埋め込まれている。決定部２０５は印刷データを取得しながら、印刷データの各ページ内の文字および画像データサイズを簡易的にチェックし、文字データ量と画像データ量の合計が大きいページを、故障予測に適したページとして決定する。

本フローチャートの処理が終了した後、連続印刷を開始してからの全体制御ユニット１００の故障予測のための一連の処理は、計測対象ページを最後のページと決定した場合は図６に示すフローチャートの処理と同様である。また計測対象ページを最後のページ以外のページと決定した場合は図８に示すフローチャートの処理と同様である。

なお、故障予測に適したページの決定の方法については、文字および画像データ量の合計で判断するのではなく、ＰＤＬデータの一部を解釈して、文字および画像領域がもっとも広いページを故障予測に適したページと決定する方法でもよい。または、トナー使用量の多さ、文字画像比率またはカラー比率の高さ、印刷領域の左右の偏りなどをもとに、故障予測に適したページページを決定する方法でもよい。

他にも、決定部２０５は、故障予測に適しているページを選択するのではなく、故障予測に不向きなページの場合のみ別ページを選択するようにして計測対象ページを決定してもよい。例えば、印刷データ解析の結果、決定部２０５は、故障予測に不向きなページであるような、文字および画像データ量が小さいページ又は全面白紙ページであると判断した場合、そのページの前後の計測可能なページを計測対象ページとして決定してもよい。

以上説明したように本実施形態によれば、故障予測に適したページを計測対象ページとして決定することにより、故障予測の精度を上げることができる。なお、故障予測に適しているページを選択して計測対象ページを決定する処理はＰＣ１３で行ってもよい。例えば、ＰＣ１３は、印刷ドライバによる印刷データの生成時に、故障予測に適しているページを判定して計測対象ページを決定する。そして、ＰＣ１３は印刷データにおける計測対象ページを特定するための情報を、その印刷データの付属情報として印刷データとともに画像形成装置１０に送信する方法でもよい。この方法によれば、画像形成装置１０で故障予測に適しているページを決定する必要がないため、画像形成装置１０の演算負荷を増やすことなく、故障予測に適したページを計測対象ページとして決定することができる。

＜実施形態５＞
実施形態４は、印刷データを全て取得してから故障予測に適しているページを決定する形態であった。本実施形態では、画像形成装置１０が印刷データを取得しながら印刷する場合において、印刷データを取得しながら故障予測に適しているページを決定する形態について説明する。

図１１は、本実施形態における全体制御ユニット１００の故障予測のための一連の処理を示すフローチャートである。本フローチャートは、全体制御ユニット１００がＮページ連続印刷するための印刷データを取得してからの処理を示している。また、故障予測に適しているページの決定方法は、印刷時のトナー使用量が多いページを故障予測に適しているページと判定する方法を用いるものとして説明する。

Ｓ１１０１において決定部２０５は、１ページ目の印刷画像が生成されたら、１ページ目の印刷画像の印刷時のトナー使用量を導出する。Ｓ１１０２において計測指示部２０４は、１ページ目の印刷時の画像形成装置の状態の計測を画像形成ユニット１０１～１０４に指示する。本ステップの段階では、２ページ目以降の印刷画像が生成されていないため、２ページ目以降のトナー使用量は導出できない。１ページ目はトナー使用量が多く、１ページ目が故障予測に適したページである可能性があることから、計測指示部２０４は１ページ目印刷中の画像形成装置１０の計測を指示する。

Ｓ１１０３において取得部２０１は計測データを取得し、計測データ管理部２０３は１ページ目の計測データを計測情報記憶部１００３に記憶させる。Ｓ１１０４において決定部２０５は、次ページの印刷画像が生成されたら、次ページの印刷画像の印刷時のトナー使用量を導出する。

Ｓ１１０５において決定部２０５は、次ページのトナー使用量と、計測情報記憶部１００３に記憶されている計測データを得るために計測されたページのトナー使用量を比較する。例えば、次ページが２ページ目である場合、計測情報記憶部１００３に記憶されている計測データは１ページ目印刷時の計測データである。この場合、１ページ目のトナー使用量と２ページ目のトナー使用量が比較される。

Ｓ１１０６において決定部２０５は、Ｓ１１０５の比較の結果、次ページが故障予測の計測に適しているページであるか判定する。本実施形態では決定部２０５は、次ページのトナー使用量の方が多いか判定する。次ページが故障予測の計測に適している場合（Ｓ１１０６がＹＥＳ）、Ｓ１１０７において計測指示部２０４は次ページの印刷画像を印刷時の画像形成装置１０の状態の計測を画像形成ユニット１０１～１０４に指示する。

Ｓ１１０８において計測データ管理部２０３は、計測情報記憶部１００３に記憶されている以前の計測データを破棄する。Ｓ１１０６の判定において次ページが故障予測の適していると判定されているため、記憶されている以前のページの計測データは不要となる。このため、次ページの印刷時の計測データに置き換えるために現在記憶されている計測データは破棄される。計測データを差し替えて記憶することにより、計測情報記憶部１００３に記憶される計測データは、１ページ分の計測データとすることができる。

Ｓ１１０９において取得部２０１は次ページ印刷時の計測データを取得し、計測データ管理部２０３は計測データを計測情報記憶部１００３に記憶させる。

次ページが故障予測の計測に適していると判定されなかった場合（Ｓ１１０６がＮＯ）、または１１０９の処理が終了した場合Ｓ１１１０に進む。次ページよりも記憶されている計測データのページの方が故障予測に適している場合、次ページ印刷中の計測は指示されない。よって計測情報記憶部１００３の計測データの差替えも行われない。

Ｓ１１１０では次ページがあるか判定される。次ページがある場合（Ｓ１１１０がＹＥｓ）、Ｓ１１０４に戻り、Ｓ１１０４～Ｓ１１０９の処理を繰り返す。次ページがない場合（Ｓ１１１０がＮＯ）Ｓ１１１１に進む。

このように複数ページの印刷画像が順次、生成され印刷される過程で、故障予測に適したページの計測データが上書きされて記憶される。そして次に生成された印刷画像と、保持されている計測データのページの印刷画像とが比較される。次に生成された印刷画像が故障予測により適している場合はそのページの計測データを上書きして更新される。このため、記憶されている計測データは、故障予測に適しているページの計測データが残ることなる。

Ｓ１１１１～Ｓ１１１２の処理は、Ｓ８０４～Ｓ８０５の処理と同一であるので説明を省略する。なお、最後のページであるＮページ目が故障予測に適しているページである場合は、Ｎページ目の印刷が終了するまで待つことになる。

Ｓ１１１３において予測部２０２は、計測情報記憶部１００３に現在記憶されている計測データに基づき計測を行う。即ち、本ステップにおいて計測情報記憶部１００３に記憶されている計測データは、連続印刷したＮページのうち、故障予測に適しているページの計測データが記憶されていることになる。よって、予測部２０２は、計測情報記憶部１００３に記憶されている計測データを用いることにより、故障予測に適している計測データを用いて故障予測をすることができる。

なお、本実施形態ではトナー使用量を用いて故障予測に適しているページを決定しているが、他の判定方法を用いる場合は、Ｓ１１０１、Ｓ１１０４においてその判定方法に用いられる印刷画像の特徴量を決定する。

図１２は、図４と同様の図であり、Ｎページ連続印刷した時の本実施形態における時系列でのＣＰＵ負荷を示した図である。まずｔ₀から全体制御ユニット１００は印刷データの受信を開始する。時刻ｔ₀から時刻ｔ₁の間に、全体制御ユニット１００は１ページ目の印刷画像を生成し、１ページ目の印刷画像から、１ページ目を印刷した場合のトナー使用量が導出される。

時刻ｔ₁から、１ページ目の印刷が開始される。計測指示部２０４は、画像形成ユニット１０１～１０４に１ページ目の印刷中の画像形成装置１０の状態の計測を指示し、取得部２０１は計測データを取得しているためＣＰＵ負荷が生じている。

時刻ｔ_2cで２ページ目の印刷画像の生成が完了する。このため、決定部２０５は１ページ目のトナー使用量と２ページ目のトナー使用量を比較する。図では２ページ目のほうが、トナー使用量が多いことから、計測指示部２０４は画像形成ユニット１０１～１０４に２ページ目の印刷中の計測を指示し、取得部２０１は２ページ目の印刷時の計測データを取得しているためＣＰＵ負荷が生じている。

Ｎ－２ページ目、Ｎ―１ページ目、Ｎページ目では、以前のページのトナー使用量の方が多いと判定されたため、印刷中の画像形成装置１０の状態の計測の指示は行われていない。このため、計測の指示、計測データの取得のためのＣＰＵ負荷は、Ｎ－２ページ目、Ｎ―１ページ目、Ｎページ目印刷時には無いことが示されている。

時刻ｔ₂は全体制御ユニット１００が最後のページであるＮページ目の印刷画像の生成が完了した時刻である。時刻ｔ₂で、すでに計測データが故障予測できる程度に計測情報記憶部１００３に記憶されているため、予測部２０２は故障予測演算を開始している。なお、計測データが取得できていない場合は、計測データが取得でき次第、故障予測を開始する。

本実施形態では故障予測に適している印刷画像の決定については、トナー使用量が多いページを故障予測に適しているページとして決定する方法としているが、それに限定されるものではない。他にも、文字画像比率の高さ、カラー比率の高さ、印刷領域の大きさまたは偏り等に基づき故障予測に適している印刷画像を決定してもよい。

また、本実施形態では、連続印刷するＮページから故障予測に適しているページを決定しているが、Ｎページ目を除くページから故障予測に適しているページを決定してもよい。Ｎページ目を除くことで、Ｎページ目は計測対象ページとして決定されない。このためＮページ目の印刷画像が生成された後、計測データが予測演算できる程度に取得され次第故障予測をすることができる。

以上説明したように本実施形態によれば、計測データを記憶するための記憶領域を増やすことなく、連続印刷する複数ページのうち故障予測に適しているページを印刷しているときの計測データを用いて故障予測を行うことができる。

＜実施形態６＞
上述の実施形態では故障予測に使用する計測データは１ページ分のデータであるが、本実施形態では連続印刷するＮページのうちの２以上のページの印刷時の計測データに基づき故障予測をする形態について説明する。

例えば、計測指示部２０４は連続印刷されるＮページのうち、最初、中央、最後の各ページの印刷時における画像形成装置１０の状態の計測を指示する。それぞれの計測データは計測情報記憶部１００３に記憶され、予測部２０２は、最後のページの印刷完了後に、記憶されている３ページ分の計測データを用いて故障予測を行う。

本実施形態によれば、印刷の最初および最後のページと、安定動作中の中央の３つのページの印刷中の計測データをもとに故障予測できるため、さらに予測の精度を向上させることができる。

他にも、最初と最後の２ページを計測対象ページとしてもよいし、中間の複数ページを計測対象ページとしてもよい。または、実施形態４または５のように故障予測に適しているページの計測データを用いて故障予測をする形態においても、故障予測に用いられる計測データは２以上のページの計測データでもよい。例えば、故障予測に適している上位の２つのページの計測データを保持しておき、予測部２０２はその計測データを用いて故障予測してもよい。

また、計測情報記憶部１００３の空き容量または、ＣＰＵ１００１の演算能力に応じ、故障予測に用いる計測データを何ページ分とするか決定してもよい。また、計測指示部２０４は、複数のページの印刷時の計測を指示し、計測データ管理部２０３は、その複数ページ分の計測データを故障予測するまで記憶させておく。そして予測部２０２は、記憶されている計測データに優先順位を付け、優先順位に基づきＣＰＵ１００１が処理できる限りの計測データを使って故障予測を行う方法でもよい。

＜実施形態７＞
本実施形態では画像形成ユニット１０１～１０４のそれぞれに一時記憶部が配置されている形態を説明する。前述の実施形態５または実施形態６では画像形成ユニット１０１～１０４が計測する毎に取得部２０１は計測データを取得している。一方、本実施形態では、取得部２０１は、故障予測をする前の１回のみ各画像形成ユニット１０１～１０４の一時記憶部から計測データを取得する。

図１３は、本実施形態における画像形成装置１０の構成を示す図である。実施形態１と同様の構成については同じ番号を付して説明は省略する。本実施形態の現像ユニット１０１には一時記憶部１０１１、定着ユニット１０２には一時記憶部１０１２、トナーユニット１０３には一時記憶部１０１３、給紙ユニット１０４には一時記憶部１０１４、がそれぞれ配されている。

本実施形態の全体制御ユニット１００による故障予測のための一連の処理の例として、再度図１１を用いて説明する。Ｓ１１０３、またはＳ１１０９では、画像形成ユニット１０１～１０４の計測部が計測した結果であるそれぞれの計測データは、その計測データを得るために計測したそれぞれの画像形成ユニット１０１～１０４の一時記憶部１０１１～１０１４に記憶される。Ｓ１１０８において画像形成ユニット１０１～１０４の一時記憶部１０１１～１０１４に計測データが保存されている場合は、記憶されている計測データが破棄されてから、Ｓ１１０９において計測データが保存される。

故障予測を開始する前のＳ１１１１では、計測データが画像形成ユニット１０１の一時記憶部１０１１～１０１４に保存できるまで待つ。一時記憶部１０１１～１０１４に計測データが記憶されたら、取得部２０１は、一時記憶部１０１１～１０１４から計測データを取得する。そして、計測情報記憶部１００３に予測できる程度に計測データが記憶（転送）されたかが判定される。その他のステップは実施形態５と同様であるため説明を省略する。

また、実施形態６のように、故障予測に用いられる計測データが複数ページ分ある場合、各画像形成ユニット１０１～１０４で計測して得られた計測データは、その計測したユニットの一時記憶部１０１１～１０１４に記憶させておく。そして一時記憶部１０１１～１０１４の計測データは、故障予測の前にまとめて計測情報記憶部１００３に送信される。

以上説明したように本実施形態によれば、画像形成ユニット１０１～１０４から計測情報記憶部１００３への計測データの転送回数を削減することができる。また、全体制御ユニットの計測情報記憶部１００３へのデータ転送帯域を削減することができる。

＜実施形態８＞
本実施形態では、計測データを得るための計測対象ページを決定する他の方法を説明する。前述の実施形態では、連続印刷する複数ページから計測対象ページが決められていた。連続印刷は、例えば１つの印刷ジョブにおける複数のページの印刷命令によって行われる印刷である。本実施形態では、１つの印刷ジョブではなく、複数の印刷ジョブを、１つの印刷ジョブとみなして（連続印刷とみなして）、計測対象ページを決定する方法を説明する。

図１４は、本実施形態における全体制御ユニット１００の故障予測のための一連の処理を示すフローチャートである。本フローチャートでは実施形態１～３のように計測対象ページが予め決まっている場合における本実施形態の故障予測のための一連の処理を説明する。

Ｓ１４０１では計測対象ページの印刷が開始されるか判定される。例えば、計測対象ページは、連続印刷する複数ページ（Ｎページ）のうちのＮ－１ページ目と決められているものとする。計測対象ページの印刷が開始される場合Ｓ１４０２へ進む。

Ｓ１４０２では、後続の印刷ジョブがあるか判定される。後続の印刷ジョブがある場合（Ｓ１４０２がＹＥＳ）、Ｓ１４０３において比較部２０６は後続の印刷ジョブと現在処理されている印刷ジョブの設定を比較する。Ｓ１４０４では比較の結果、後続の印刷ジョブの所定の設定が、現在の連続印刷ジョブの所定の設定と共通しているか判定される。所定の設定とは、例えば、用紙または印刷の種別（片面または両面等）である。

設定が共通している場合（Ｓ１４０４がＹＥＳ）、Ｓ１４０５において決定部２０５は、現在の印刷ジョブと後続の印刷ジョブによる印刷を１つの印刷ジョブとして処理を行う。つまり、決定部２０５は、現在の印刷ジョブと後続の印刷ジョブによる印刷を１つの連続印刷として計測対象ページを決定する処理をする。本フローでは計測対象ページは連続印刷のＮ－１ページ目と決められている。このため決定部２０５は、後続の印刷ジョブによる連続印刷におけるＮ－１ページ目を計測対象ページと決定する。さらに後続の印刷ジョブにおいても、Ｓ１４０１～Ｓ１４０５の処理が行われる。Ｓ１４０６～Ｓ１４１０の処理は、Ｓ８０２～Ｓ８０６の処理と同一であるため説明を省略する。

なお、Ｓ１４０７では取得部２０１は、現在の印刷ジョブと設定が共通している後続の印刷ジョブがある場合、現在の印刷ジョブと後続の印刷ジョブを１つの印刷ジョブとみなしたときの計測対象ページの計測データを取得することになる。

他にも、実施形態４のように印刷データを含む印刷ジョブを取得したときに、計測対象ページを決定する形態においては、印刷ジョブ取得時に所定の設定が共通している後続の印刷ジョブがあるか判定する。そして、所定の設定が共通している後続の印刷ジョブがあれば、後続の印刷ジョブと現在の印刷ジョブを１つの印刷ジョブとみなして計測対象ページを決定してもよい。

また、実施形態５のように印刷しながら計測対象ページを決定する形態においては、現在印刷処理している印刷ジョブの最後のページであるＮページ目の印刷画像生成時に、所定の設定が共通している後続の印刷ジョブがあるか判定される。そして所定の設定が共通している後続の印刷ジョブがある場合は、現在の印刷ジョブと後続の印刷ジョブを１つの印刷ジョブとみなして後続の処理をする。つまり現在の印刷ジョブによる連続印刷の終了時には予測部２０２は故障予測を行わない。そして後続の印刷ジョブの印刷画像が生成されたら、さらに故障予測に適しているページがあるか決定するための処理が行われる。この場合も、後続の印刷ジョブの最後のページの画像生成時においても、さらに所定の設定が共通している後続に印刷ジョブがあるか判定される。そして、複数の印刷ジョブを通して故障予測に適しているページの計測データが、故障予測に用いられる。

以上説明したように本実施形態おいては、後続の印刷ジョブと現在の印刷ジョブとを１つのジョブとみなして処理が行われる。このため、印刷ジョブが続いている場合において、印刷ジョブ間に故障予測処理が行われることを抑制することができる。このため、後続の印刷ジョブにおける故障予測による待ち時間を削減することができる。

＜その他の実施形態＞
上述の実施形態では、画像形成装置１０が故障予測を行うが、図２の故障予測のための各部の機能と同様の機能を有する外部サーバ１１が故障予測をしてもよい。例えば、画像形成装置は、計測データを、外部通信部１００２を用いて外部サーバ１１に送信する。外部サーバ１１は少なくとも取得部２０１と予測部２０２とを有し、外部サーバ１１が送信された計測データを取得して故障予測を行ってもよい。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１０ 画像形成装置
１００ 全体制御ユニット
２０１ 取得部
２０２ 予測部

Claims (20)

1. 印刷データに基づき生成された複数ページ分の印刷画像を連続して印刷する連続印刷において、前記複数ページのうちの一部のページは計測対象ページとはせず、前記複数ページのうちの一部の計測対象ページの印刷画像を画像形成装置が印刷しているときの前記画像形成装置の状態を計測したデータである計測データを取得する取得手段と、
   前記計測データを用いて、前記画像形成装置の故障の可能性を予測する処理を行う予測手段と、を有し、
   前記予測手段は、前記画像形成装置が印刷をしている間に、前記取得手段によって故障の可能性を予測するために必要な計測データが取得された場合、前記予測する処理を開始する
   ことを特徴とする制御装置。
2. 前記画像形成装置が前記計測対象ページの印刷画像を印刷しているときの前記画像形成装置の状態の計測を、前記画像形成装置の計測手段に指示する計測指示手段をさらに有し
   前記取得手段は、
   前記計測指示手段の指示によって得られた前記計測データを取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記計測対象ページは、前記複数ページのうちの最後の１ページである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記計測対象ページは、前記複数ページのうちの２以上のページであり、
   前記予測手段は、前記２以上のページの前記計測データを用いて前記処理をする
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
5. 前記２以上のページは、少なくとも前記複数ページの最初のページおよび最後のページを含む
   ことを特徴とする、請求項４に記載の制御装置。
6. 前記予測手段は、
   前記画像形成装置が前記最後の１ページの印刷画像を印刷している間に、前記処理を開始する
   ことを特徴とする請求項３または５に記載の制御装置。
7. 前記計測対象ページは、前記複数ページのうちの最後のページ以外のページであり、
   前記予測手段は、
   前記最後のページの印刷画像が生成された後に、前記処理を開始する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
8. 前記印刷データに基づき、前記複数ページから前記計測対象ページを決定する決定手段をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１、２、および７のいずれか１項に記載の制御装置。
9. 前記複数ページのうちの１ページの印刷画像が生成されるごとに、該ページの印刷画像である第１の印刷画像と、現在記憶されている前記計測データを得るために計測されたページの印刷画像である第２の印刷画像とを比較し、前記第２の印刷画像よりも前記第１の印刷画像の方が前記処理に適している場合は、前記第１の印刷画像のページを新たな計測対象ページとして決定する決定手段と、
   前記取得手段が前記計測対象ページの前記計測データを取得した場合、他の計測データが既に記憶されているときは、前記他の計測データを、前記取得手段が取得した前記計測データに置き換えて記憶させる管理手段と、をさらに有し、
   前記予測手段は、
   前記複数ページの全ての印刷画像が生成された場合、または、前記複数ページの全ての印刷画像が印刷された場合、現在記憶されている前記計測データを用いて前記処理をする
   ことを特徴とする請求項１、２、および７のいずれか１項に記載の制御装置。
10. 前記決定手段は、前記画像形成装置が印刷した場合のトナー使用量に基づき、前記計測対象ページを決定する
    ことを特徴とする請求項８または９に記載の制御装置。
11. 第１の印刷ジョブの後続に第２の印刷ジョブがある場合、前記第１の印刷ジョブの設定と、前記第２の印刷ジョブの設定と比較する比較手段をさらに有し、
    前記取得手段は、
    前記比較の結果、前記第１の印刷ジョブと前記第２の印刷ジョブとの所定の設定が共通している場合、前記第１の印刷ジョブと前記第２の印刷ジョブとを１つの印刷ジョブとみなした場合の前記計測対象ページの前記計測データを取得する
    ことを特徴とする請求項１から１０にいずれか１項に記載の制御装置。
12. 前記予測手段は、
    前記処理を行っている間に、記憶手段に記憶されている前記計測データの一部が不要となった場合、前記不要となった計測データを破棄する
    ことを特徴とする請求項１から１１にいずれか１項に記載の制御装置。
13. 前記予測手段による前記処理の結果、前記画像形成装置の故障の可能性が高い場合、所定の通知をする
    ことを特徴とする請求項１から１２にいずれか１項に記載の制御装置。
14. 前記取得手段は、前記処理が開始される前に、
    前記画像形成装置における画像形成手段を構成する各ユニットに配され、印刷時における前記画像形成手段のそれぞれ前記計測データを記憶する一時記憶手段から、前記計測データを取得する。
    ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の制御装置。
15. 前記画像形成装置とネットワークを介して接続されている
    ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の制御装置。
16. 請求項１から１４のいずれか１項に記載の制御装置を備え、
    印刷画像に基づき印刷を行う画像形成手段と、
    前記計測データを得るための、印刷時の前記画像形成装置の状態を計測する計測手段と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
17. 前記計測手段によって
    モータ速度、モータのトルク、温度、トナー残量、搬送されている用紙の角度、および音響の少なくとも１つが計測される
    ことを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
18. 請求項１または２に記載の制御装置と接続されている情報処理装置であって、
    前記印刷データを生成する生成手段と、
    前記印刷データを生成する際に、前記複数ページのうち前記処理に適しているページを前記計測対象ページと決定する決定手段と、
    前記印刷データと、前記計測対象ページを特定するための情報と、を前記制御装置に送信するための送信手段と、
    を有することを特徴とする情報処理装置。
19. 印刷データに基づき生成された複数ページ分の印刷画像を連続して印刷する連続印刷において、前記複数ページのうちの一部のページである計測対象ページの印刷画像を画像形成装置が印刷しているときの前記画像形成装置の状態を計測したデータである計測データを取得する取得ステップと、
    前記計測データを用いて、前記画像形成装置の故障の可能性を予測する処理を行う予測ステップと、
    を含み、
    前記予測ステップでは、前記画像形成装置が印刷をしている間に、前記取得ステップによって故障の可能性を予測するために必要な計測データが取得された場合、前記予測する処理を開始することを特徴とする
    ことを特徴とする制御方法。
20. コンピュータを、請求項１から１５のいずれか１項に記載の制御装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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