部品劣化度算出装置、画像形成装置及びプログラム
【課題】種別の異なる記録材を使用可能な画像形成装置について、記録材の搬送に係る部品の劣化度を精度良く算出する。
【解決手段】画像を形成する記録材の搬送により劣化する画像形成装置の部品について、パラメータ条件選択／変更部５１により、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える記録材の種別の切り替え、当該切り替え直前の種別、当該切り替え直前の種別の記録材が用いられた期間を検出し、予測式選択／変更部５２により、記録材の搬送枚数と前記部品の劣化度との関係を定めた種別毎の関係式の中から使用する関係式を選択し、劣化度算出部５３により、切り替え直前の種別が用いられた期間における部品の劣化度（増分）を算出し、その累計を求めて部品の劣化度を算出する。また、残ライフ日数算出部５４により、部品の劣化度の推移を表す近似曲線を求め、部品の劣化度が限界値に到達する時期を予測する。
【解決手段】画像を形成する記録材の搬送により劣化する画像形成装置の部品について、パラメータ条件選択／変更部５１により、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える記録材の種別の切り替え、当該切り替え直前の種別、当該切り替え直前の種別の記録材が用いられた期間を検出し、予測式選択／変更部５２により、記録材の搬送枚数と前記部品の劣化度との関係を定めた種別毎の関係式の中から使用する関係式を選択し、劣化度算出部５３により、切り替え直前の種別が用いられた期間における部品の劣化度（増分）を算出し、その累計を求めて部品の劣化度を算出する。また、残ライフ日数算出部５４により、部品の劣化度の推移を表す近似曲線を求め、部品の劣化度が限界値に到達する時期を予測する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品劣化度算出装置、画像形成装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用紙等の記録材に画像を形成して出力する画像形成装置の故障予測やその構成部品（例えば、搬送ロール）の寿命予測に関し、種々の発明が提案されている。
【０００３】
例えば、シートを搬送する回転体と、前記回転体の消耗による搬送性能の低下を検出する消耗度検出手段と、前記回転体の稼働時間を計測する時間管理手段と、前記回転体が消耗により搬送不能となる直前の限界消耗度を予め記憶させておく限界消耗度記憶手段と、前記回転体が消耗により搬送不能となる時期を予測する寿命予測手段と、を有し、前記寿命予測手段は、前記消耗度検出手段により検出した前記回転体の消耗度と、前記時間管理手段により計測した前記回転体の稼動期間と、前記限界消耗度記憶手段が記憶している限界消耗度とを利用し、前記回転体が消耗により搬送不能となる寿命時期を、予測関数によって算出する発明が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
例えば、画像形成装置の状態と関連がある複数種類の情報を取得し、該複数種類の情報から指標値を算出し、該指標値の時間変化のデータに基づいて、その後の該画像形成装置の状態の変化を判定する発明が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２６１２３７号公報
【特許文献２】特開２００５−０１７８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、種別の異なる記録材を使用可能な画像形成装置について、記録材の搬送に係る部品の劣化度を精度良く算出することが可能な技術を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る本発明は、画像を形成する記録材の搬送により劣化する画像形成装置の部品について、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える記録材の種別の切り替え、当該切り替え直前の種別、当該切り替え直前の種別の記録材が用いられた期間を検出する検出手段と、記録材の搬送枚数と前記部品の劣化度との関係を定めた種別毎の関係式を有し、前記検出手段による検出結果に応じて関係式を選択し、前記切り替え直前の種別が用いられた期間における前記部品の劣化度を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記部品の劣化度を累計する累計手段と、を備えたことを特徴とする部品劣化度算出装置である。
【０００８】
請求項２に係る本発明は、請求項１に係る本発明において、前記累計手段により累計された前記部品の劣化度の推移を表す近似曲線を求め、当該近似曲線を用いて前記部品の劣化度が限界値に到達する時期を予測する予測手段を備えた、ことを特徴とする部品劣化度予測装置である。
【０００９】
請求項３に係る本発明は、請求項２に係る本発明において、前記近似曲線として、経過日数と前記累計手段により累計された前記部品の劣化度との関係を表すグラフにおいて直近の期間に係る前記部品の劣化度の点を通過する近似曲線を求める、ことを特徴とする部品劣化度予測装置である。
【００１０】
請求項４に係る本発明は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により画像が形成される記録材の搬送により劣化する部品について、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える記録材の種別の切り替え、当該切り替え直前の種別、当該切り替え直前の種別の記録材が用いられた期間を検出する検出手段と、記録材の搬送枚数と前記部品の劣化度との関係を定めた種別毎の関係式を有し、前記検出手段による検出結果に応じて関係式を選択し、前記切り替え直前の種別が用いられた期間における前記部品の劣化度を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記部品の劣化度を累計する累計手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
請求項５に係る本発明は、コンピュータに、画像を形成する記録材の搬送により劣化する画像形成装置の部品について、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える記録材の種別の切り替え、当該切り替え直前の種別、当該切り替え直前の種別の記録材が用いられた期間を検出する検出機能と、記録材の搬送枚数と前記部品の劣化度との関係を定めた種別毎の関係式を有し、前記検出機能による検出結果に応じて関係式を選択し、前記切り替え直前の種別が用いられた期間における前記部品の劣化度を算出する算出機能と、前記算出機能により算出された前記部品の劣化度を累計する累計機能と、を実現させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１、４、６に係る本発明によれば、画像形成装置における記録材の搬送に係る部品の劣化度を、記録材の種別の違いによる劣化の進行具合の差異を考慮して算出することができ、当該部品の劣化度の算出精度が高められる。
【００１３】
請求項２に係る本発明によれば、記録材の搬送に係る部品の劣化度が限界値に到達する時期の予測精度を高めることができる。
【００１４】
請求項３に係る本発明によれば、記録材の搬送に係る部品の劣化度の推移をより的確に表した近似曲線を用いた予測を行うことができ、当該部品の劣化度が限界値に到達する時期の予測精度が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の機能ブロックを例示する図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置で使用する予測式を例示する図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置で使用する予測式の作成方法を説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による消耗品の劣化度の算出フローを例示する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による劣化度（増分）の加算に係る第１手法を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による劣化度（増分）の加算に係る第１手法の処理フローを例示する図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る画像形成装置における消耗品の劣化度を説明する図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による劣化度（増分）の加算に係る第２手法を説明する図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による劣化度（増分）の加算に係る第２手法の処理フローを例示する図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による劣化度（増分）の加算に係る第３手法を説明する図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による残ライフ日数の算出を説明する図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による残ライフ日数の算出を行う場合の消耗品の劣化度の算出フローを例示する図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による消耗品の残ライフ日数の算出フローを例示する図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による曲線の当て嵌めの変形例を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を例示する図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る画像形成装置に係るコンピュータのハードウェア構成を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
まず、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。
画像形成装置は、用紙等の記録材に画像を形成して出力する画像形成機能を備えた装置である。画像形成装置としては、プリンタ（印刷装置）、コピー機（複写装置）、ファクシミリ装置などの装置が挙げられるほか、印刷・複写・ファクシミリ等の機能を複合的に備えた複合機も含まれる。
【００１７】
図１６には、本例の画像形成装置における画像形成部の構造を例示してある。
本例の画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式であり、代表的な機能部として、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０と、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を用紙Ｐ（記録材の一例）に一括転写（二次転写）させる二次転写部２０と、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着器３４と、を備えている。
また、本例の画像形成装置は、各部の動作を制御する制御部４０、利用者への情報の提示や利用者からの指示を受け付けるためのユーザインタフェース（ＵＩ）４１、を備えている。
【００１８】
本例において、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各々は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ）を有する。また、感光体ドラム１１の各々の周囲には、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に露光ビームＢｍを照射して静電潜像を書き込む露光器１３、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７、といった各種の電子写真用デバイスが順次配設されている。
これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されており、中間転写ベルト１５に対して接離可能に構成されている。
【００１９】
また、本例の画像形成装置は、用紙搬送系として、用紙収容部から用紙Ｐを取り出して二次転写部２０へと送り込む給紙動作を行う給紙機構部３１と、二次転写部２０を通過した用紙Ｐを定着器３４側へと搬送する搬送ベルト３２と、用紙Ｐを定着器３４の入口へとガイドする定着入口ガイド３３と、定着器３４から排紙された用紙Ｐをガイドする排紙ガイド３５と、排紙ガイド５８によりガイドされた用紙Ｐを装置外部に排出する排紙ロール３６と、を備えている。
【００２０】
すなわち、給紙機構部３１により用紙収容部から二次転写部２０へと給紙された用紙Ｐは、二次転写部２０にて中間転写ベルト１５上のトナー像が静電転写された後、中間転写ベルト１５から剥離された状態で搬送ベルト３２へと搬送される。そして、搬送ベルト３２により、定着器３４の動作速度に合わせて、定着入口ガイド３３を介して定着器３４まで搬送される。定着器３４に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器３４によって熱及び圧力を加える定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。その後、定着画像が形成された用紙Ｐは、排紙ガイド３５及び排紙ロール３６を介して、装置外部に設けられた排紙収容部（図示せず）へと搬送される。
【００２１】
図１には、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の機能ブロックを例示してある。
本例の画像形成装置は、画像形成の対象となる用紙（記録材）の搬送により劣化する部品について、これまでの劣化度を算出する劣化度算出機能、及び、劣化度が限界値に到達する将来時期について予測する寿命予測機能を有しており、これらの機能に関わる処理部として、パラメータ条件選択／変更部５１、予測式選択／変更部５２、劣化度算出部５３、残ライフ日数算出部５４、コントローラ５５、データ記憶部５６、表示部５７などを有している。
【００２２】
劣化度算出及び寿命予測の対象の部品としては、用紙の搬送経路に設けられる種々の部品を対象とすることができ、例えば、用紙搬送系の各部に設けられたロール部材やベルト部材など、記録材の搬送に伴って劣化する部品（以下、消耗品という）が対象とされる。このような消耗品は、サイズ、紙質、坪量などの種別が同じ用紙を用いている（搬送している）間には劣化が連続的に進行するが、画像形成に用いられる（搬送される）用紙の種別が切り替わると、その切り替わり前後で劣化の進行が不連続に変化する。
【００２３】
ここで、例えば、消耗品の劣化度を予測する予測式に用紙の種別をパラメータとして含めることを考えると、非線形の影響やパラメータ間の干渉などが顕著になり、精度の良い予測式を作成することが困難である。
そこで、本例の画像形成装置では、後述するように、用紙の種別を複数の用紙条件に分類して、用紙条件毎の予測式（記録材の搬送枚数と部品の劣化度との関係を定めた関係式）を用意しておき、画像形成に用いられる（搬送される）用紙の種別に応じた予測式を選択し、該当する種別の用紙が用いられた期間における消耗品の劣化度（増分）を算出し、当該算出した劣化度（増分）を累計して現状の消耗品の劣化度を算出することで、消耗品の劣化度の算出精度の向上を図っている。
【００２４】
以下では、指定された画像を用紙に形成して出力するプリント（印刷）処理の実行を指示するプリント命令に基づいて、消耗品の劣化度算出及び寿命予測を行う場合について説明するが、これに限定するものではなく、例えば、原稿を画像読み取りして得られる原稿画像を用紙に形成して出力するコピー（複写）処理の実行を指示するコピー命令に基づいて、消耗品の劣化度算出及び寿命予測を行うこともできる。
なお、上記のプリント命令（或いはコピー命令など）には、画像の形成先となる用紙（記録材）の種別（サイズ、紙質、坪量など）を示す用紙条件を特定する情報が設定されているものとする。具体的には、例えば、複数の用紙収容部を備えた画像形成装置について、各用紙収容部に対応付けてその用紙収容部に収容される用紙の用紙条件を予め設定しておき、プリント命令（或いはコピー命令など）において、用紙条件を特定する情報として、用紙収容部を識別する情報を設定するようにする。
【００２５】
コントローラ５５（制御部４０）は、外部の端末等からプリント命令を受信したことに応じて、当該プリント命令に基づくプリント処理を制御する。
また、コントローラ５５は、プリント命令に基づくプリント処理の実行に際し、消耗品の劣化度に関する予測式（後述する）において説明変数として用いられるパラメータの値を取得する。例えば、用紙の搬送経路にある定着器３４に設けられた定着ロール（消耗品の一例）に関する予測式のパラメータとして、装置内の温度及び湿度、プリント枚数、用紙条件、定着ロールを回転駆動するモータの稼働時間などが取得される。コントローラ５５により取得された各パラメータの値は、データ記憶部５６に記憶される。
本例では、プリント命令毎のパラメータ値をデータ記憶部５６に履歴として記憶させているが、劣化度の算出に必要最低限のデータのみを記憶するようにしてもよい。また、本例では、プリント枚数として、対象の消耗品が画像形成装置に設けられてから（交換されてから）の用紙条件毎のプリント枚数を記憶し、モータの稼働時間として、対象の消耗品が画像形成装置に設けられてから（交換されてから）の累積稼働時間を記憶する。
【００２６】
パラメータ条件選択／変更部５１は、プリント命令の受信（プリント処理の実行）毎に、そのプリント命令で選択（指定）された用紙条件を特定する。また、当該特定結果に基づいて、用紙条件の変更（切り替わり）、当該切り替え直前の種別、当該直前の種別の記録材が用いられていた期間を検出する。すなわち、例えば、用紙条件Ｘに係るプリント命令を連続して受信している間は用紙条件の切り替わりは検出されず、用紙条件Ｘに係るプリント命令に続いて用紙条件Ｙに係るプリント命令を受信した場合に用紙条件の切り替わりが検出され、更に、当該切り替え直前の用紙条件Ｘ、当該直前の用紙条件Ｘの記録材が用いられていた期間が検出される。
【００２７】
予測式選択／変更部５２は、パラメータ条件選択／変更部５１により特定された用紙条件に対応する予測式（記録材の搬送枚数と部品の劣化度との関係を定めた関係式）を、劣化度算出部５３において使用する予測式として選択する。また、パラメータ条件選択／変更部５１により用紙条件の切り替わりが検出された場合には、劣化度算出部５３において使用する予測式を変更する。
【００２８】
本例では、図２に例示するように、用紙条件（サイズ、紙質、坪量などの種別）毎に用意された複数の予測式の中から、劣化度算出部５３において使用する予測式を選択する。
図２の例では、定着ロール（消耗品の一例）に関する予測式のパラメータについて、用紙条件を除くパラメータ（装置内の温度及び湿度、プリント枚数、モータの稼働時間）を共通パラメータとし、用紙条件を、サイズ（Ａ３、Ａ４の２種類）、紙質（普通紙、コート紙の２種類）、坪量（Ａ、Ｂの２種類）についてグルーピングし、８種類のグループ（Ｐ１〜Ｐ８）に分けている。そして、共通パラメータと８種類の用紙条件（Ｐ１〜Ｐ８）に対応して、定着ロールの劣化度を算出する８種類の予測式（Ｐｒｅ１〜Ｐｒｅ８）が用意されている。共通パラメータに係る各係数（α、β、γ、ε）は、各予測式（Ｐｒｅ１〜Ｐｒｅ８）で同じ値であり、用紙条件（Ｐ１〜Ｐ８）に係る各係数（δ１〜δ８）は、各用紙条件に応じた値となる。
各予測式は、消耗品（本例では、定着ロール）の劣化メカニズムの考察から作成してもよいし、負荷試験等の結果に基づいて実験的に作成してもよい。
劣化度は、消耗品の劣化の程度を表す指標値であり、例えば、定着ロールの外径、表面状態（ひずみ量、変形量、粗さ等）などの値を用いることができる。
【００２９】
予測式の具体例として、「予測式Ｐｒｅ１＝α（温度）＋β（湿度）＋γ（累積稼働時間）＋δ１（プリント枚数）＋ε」を作成する場合について説明する。本例では、実験にてデータを収集し、重回帰分析にて係数を決定する。
まず、用紙条件Ｐ１（サイズ；Ａ４、紙質；普通紙、坪量；Ａ）の用紙を用いてプリント処理を繰り返し、データを収集していく。このとき、予め定められたプリント枚数毎に（例えば、１０００枚から開始して２０００枚毎に）、装置内の温度及び湿度、累積稼働時間のデータを採取する。また、その際の劣化度（Ｐｒｅ１）として、例えば磨耗比率（新品の定着ロールの外径と磨耗した定着ロールの外径との比）を測定する。
図３には、上記の作業により収集された劣化度、プリント枚数、温度、湿度、累積稼働時間のデータ（実測値）を例示してある。図３のデータ（実測値）に基づいて重回帰分析を行って予測式Ｐｒｅ１の係数を求めると、以下のようになる。なお、各係数値は、浮動小数点表記で示してある。
α＝２．５９１Ｅ−０６
β＝０．００１０２７
γ＝−２．７３３Ｅ−０５
δ１＝−９．６４０Ｅ−０６
ε＝−０．０４６９５
上記の係数を予測式Ｐｒｅ１に当て嵌め、各説明変数（該当用紙条件のプリント枚数、温度、湿度、累積稼働時間）を代入して目的変数（劣化度）を算出すると、図３のデータ（実測値）を精度よく算出できることが分かる。
【００３０】
劣化度算出部５３は、予測式選択／変更部５２により選択された予測式を用いて、当該予測式に対応する用紙条件（切り替え直前の用紙条件）に合致する用紙を用いたプリント処理が行われていた期間における消耗品の劣化度（増分）を算出し、当該算出した劣化度（増分）を累計して、当該消耗品の劣化度を算出する。すなわち、選択された予測式に各パラメータ値（該当用紙条件のプリント枚数、温度、湿度、累積稼働時間）を代入して該当期間における消耗品の劣化度（増分）を算出し、その累計を求めることで当該消耗品の劣化度が算出される。
本例では、用紙条件の変更時点において、その変更前までの消耗品の劣化度を算出し、用紙条件の変更日時に対応付けてデータ記憶部５６に記憶させる。すなわち、消耗品の劣化度の履歴をデータ記憶部５６に蓄積している。また、本例では、劣化度の算出に用いた各パラメータ値（該当用紙条件のプリント枚数、温度、湿度、累積稼働時間）などについても、用紙条件の変更日時に対応付けて、データ記憶部５６に履歴として蓄積している。
【００３１】
残ライフ日数算出部５４は、データ記憶部５６に記憶された消耗品の劣化度の履歴（劣化度算出部５３による算出結果）に基づいて、消耗品の劣化度の推移を表す近似曲線を求め、当該近似曲線を用いて消耗品の劣化度が限界値に到達する日時（将来時期）を予測し、当該予測した日時と現在日時との差分から残ライフ（寿命）を算出する。具体的には、例えば、定着ロールの劣化度の推移を表す近似曲線が、データ記憶部５６に記憶されている限界値に到達するまでの経過日数（定着ロールの交換等からの経過日数）を算出し、現時点までの経過日数を差し引くことで、定着ロールの残ライフ日数を算出する。
【００３２】
データ記憶部５６には、消耗品の劣化度算出及び寿命予測に関わる種々のデータが記憶される。例えば、各パラメータ値（装置内の温度や湿度、プリント枚数、用紙条件、モータの累積稼働時間）の最新のデータが格納される。また、例えば、消耗品の劣化度に係る履歴データが格納される。より具体的には、用紙条件の変更日時の履歴データ、消耗品の劣化度の履歴データ、残ライフ日数の履歴データ、劣化度の限界値のデータ、劣化度算出時の各パラメータ値（装置内の温度や湿度、プリント枚数、用紙条件、モータの累積稼働時間）の履歴データ、などが格納される。
【００３３】
表示部５７（ＵＩ４１）は、残ライフ日数算出部５４による算出結果を表示装置により表示する。なお、消耗品の劣化度が限界値に到達する日時（将来時期）を表示してもよく、消耗品の残ライフを表示してもよい。また、劣化度算出部５３により算出された現時点における消耗品の劣化度（最新の劣化度）を表示してもよく、消耗品の劣化度の推移をグラフ化して表示してもよい。
【００３４】
すなわち、本例の画像形成装置は、用紙（記録材）の搬送により劣化する部品について、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える用紙条件（記録材の種別）の切り替え、当該切り替え直前の用紙条件、当該直前の用紙条件の用紙が用いられた期間を検出する機能部と、用紙の搬送枚数と部品の劣化度との関係を定めた用紙条件毎の予測式（関係式）を有し、用紙条件に応じた予測式を選択して、切り替え直前の用紙条件が用いられた期間における部品の劣化度を算出する機能部と、当該算出された劣化度を累計する機能部と、を有する部品劣化度算出装置として動作する。
【００３５】
なお、上述した画像形成装置の構成は例示に過ぎず、他の構成態様としてもよい。
すなわち、本例のように、画像形成装置自身が部品劣化度算出装置を備えた構成ではなく、例えば、画像形成装置とは別体の装置（例えば、画像形成装置と通信可能なサーバ装置）に部品劣化度算出装置を設け、複数の画像形成装置に係る部品の劣化度の算出等を共通の部品劣化度算出装置で行うようにしてもよい。
また、本例のように、用紙条件の変更（切り替わり）が検出される毎に、その前の期間（前回の変更時点と今回の変更時点との間の期間）における消耗品の劣化度（増分）を算出する構成ではなく、例えば、プリント命令の実行毎或いはＮ枚のプリント毎に、当該プリントによる消耗品の劣化度（増分）を算出するようにしてもよい。
【００３６】
図４には、本例の画像形成装置による消耗品の劣化度の算出フローを例示してある。
対象となる消耗品の交換後、最初に劣化度の算出を開始するとき、コントローラ５５により各パラメータ値（共通のパラメータデータと用紙条件（８種類のうちの１つ））が設定される（ステップＳ１１、Ｓ１２）。また、この時点での日時データがデータ記憶部５６に格納される（ステップＳ１３）。各パラメータ値は最新のデータがデータ記憶部５６に格納されている。この最新のパラメータ値のうち用紙条件に基づいて、対応する予測式が８種類の予測式の中から選択される（ステップＳ１４）。そして、選択された予測式に最新の共通パラメータを代入して算出される劣化度（増分）が、現状の消耗品の劣化度として算出され、データ記憶部５６に、ステップＳ１３で格納された日時データに対応付けて格納される（ステップＳ１５）。また、算出された現状の消耗品の劣化度は、消耗品の管理者等が閲覧可能なように、表示部５７に表示される（ステップＳ１７）。
次に、異なる用紙条件を指定したプリント命令が生じた場合に、用紙条件の変更が検出され（ステップＳ１６）、各パラメータ値の設定や変更時点の日時データの格納が行われる（ステップＳ１２、Ｓ１３）。そして、対応する予測式が選択され（ステップＳ１４）、選択された予測式に最新の共通パラメータを代入して算出される劣化度（増分）を累計して現状の消耗品の劣化度が算出され、データ記憶部５６に、ステップＳ１３で格納した日時データに対応付けて格納される（ステップＳ１５）。
【００３７】
次に、異なる予測式を用いて算出した劣化度（増分）を累計して消耗品の劣化度を算出する処理について、図５を参照して説明する。図５において、横軸は基準日（例えば、消耗品の交換日）からの経過日数であり、縦軸は消耗品の劣化度である。
第１手法では、経過日数を基準にした観点から、各予測式で算出した劣化度（増分）の加算を行う。すなわち、例えば、図５（ａ）に例示するように、用紙条件２に対応する期間（３０日〜４０日）の開始時点（３０日）の予測式Ｐｒｅ２の値（Ｄ２ａ）と当該期間の終了時点（４０日）の予測式Ｐｒｅ２の値（Ｄ２ｂ）を算出し、その差（Ｄ２ｂ−Ｄ２ａ）を計算することで当該期間における劣化度の増分（Ｄ２）を算出し、当該算出した増分（Ｄ２）をこれまでの消耗品の劣化度（用紙条件１に対応する期間（０日〜３０日）における劣化度の増分（Ｄ１））に加算して、消耗品の交換から４０日を経過した時点（Ａ点）における消耗品の劣化度を算出する。図５（ｂ）には、上記の処理の結果として求められる消耗品の劣化度の推移を示してある。
【００３８】
上記の処理の流れを、図６に例示する処理フローを参照して説明する。
日時データは、劣化度算出開始時点とその後の用紙条件の変更（すなわち、予測式の変更）時点ごとに格納されている。したがって、消耗品の交換から４０日を経過した時点（Ａ点）の直近日時データは、用紙条件２になったときの経過日数３０日である。このときの直近日時データ及びパラメータ（温度、湿度、プリント枚数、モータの累積稼働時間）を読み出し（ステップＳ２１）、当該パラメータと予測式Ｐｒｅ２を用いて３０日時点の劣化度（Ｄ２ａ）を算出する（ステップＳ２２）。次に、現在日時データ及びパラメータを読み出し（ステップＳ２３）、当該パラメータと予測式Ｐｒｅ２を用いて４０日時点の劣化度（Ｄ２ｂ）を算出する（ステップＳ２４）。そして、劣化度（Ｄ２ｂ）から劣化度（Ｄ２ａ）を差し引いて劣化度増分（Ｄ２）を算出する（ステップＳ２５）。その後、直近（図５中のＲ点）の劣化度データを読み出し、（ステップＳ２６）、直近の劣化度データに劣化度増分（Ｄ２）を加算して現在の劣化度を算出し（ステップＳ２７）、データ記憶部５６に格納する（ステップＳ２８）。
【００３９】
ここで、消耗品の劣化度について説明しておく。
消耗品の一例である定着ロールの劣化度としては、定着ロールの外径、表面状態（ひずみ量、変形量、粗さ等）などが用いられる。例えば、定着ロールの外径の変形量（扁平度；定着ロールの径方向の断面において直交する２つの直径比）や、定着ロールの外径の減少量などを用いて劣化度を表現できる。すなわち、図７（ａ）に例示するように、変形量や減少量の値に対して劣化度を関係付けする。図７（ａ）の例では、直線的な対応関係を設定しているが、曲線的な対応関係としてもよく、実験的（或いは理論的）に求めて予め設定しておく。このような関係付けを行うことで、限界の変形量や減少量を１００％（パーセント）として、現在の劣化度を０〜１００％の間の値として示すことができ、現在の状態が凡そ限界までのどの程度の位置であるかを特定することができる。例えば、現在値が８０％であれば、残ライフが２０％であると言える。なお、図７（ｂ）には、算出した劣化度を限界に対してパーセント表示した例を示してある。
【００４０】
次に、異なる予測式を用いて算出した劣化度（増分）を累計して消耗品の劣化度を算出する第２手法について、図８を参照して説明する。図８において、横軸は基準日（例えば、消耗品の交換日）からの経過日数であり、縦軸は消耗品の劣化度である。
第２手法では、劣化度を基準にした観点から、各予測式で算出した劣化度（増分）の加算を行う。すなわち、例えば、図８（ａ）に例示するように、用紙条件１に対応する期間（０日〜３０日）における劣化度の増分（Ｄ１）と同じ値（Ｄ２ａ）となる予測式Ｐｒｅ２上の経過日数を求め、当該経過日数に用紙条件２に対応する期間（３０日〜４５日）の長さ（１５日）を加算した時点の値（Ｄ２ｂ）を算出し、その差（Ｄ２ｂ−Ｄ２ａ）を計算することで当該期間における劣化度の増分（Ｄ２）を算出し、当該算出した増分（Ｄ２）をこれまでの消耗品の劣化度（用紙条件１に対応する期間（０日〜３０日）における劣化度の増分（Ｄ１））に加算して、消耗品の交換から４０日を経過した時点（Ａ点）における消耗品の劣化度を算出する。図８（ｂ）には、上記の処理の結果として求められる消耗品の劣化度の推移を示してある。
【００４１】
上記の処理の流れを、図９に例示する処理フローを参照して説明する。
日時データは、劣化度算出開始時点とその後の用紙条件の変更（すなわち、予測式の変更）時点ごとに格納されている。したがって、消耗品の交換から４０日を経過した時点（Ａ点）の直近日時データは、用紙条件２になったときの経過日数３０日である。このときの直近日時データ及びパラメータ（温度、湿度、プリント枚数、モータの累積稼働時間）を読み出し（ステップＳ３１）、当該パラメータと予測式Ｐｒｅ１を用いて３０日時点の劣化度（Ｄ１）を算出する（ステップＳ３２）。次に、これと同じ劣化度（Ｄ２ａ）となる予測式Ｐｒｅ２上の経過日数を求め（ステップＳ３３）、当該経過日数に用紙条件２に対応する期間（３０日〜４５日）の長さ（１５日）を加算した時点の劣化度（Ｄ２ｂ）を算出する（ステップＳ３４）。そして、劣化度（Ｄ２ｂ）から劣化度（Ｄ２ａ）を差し引いて劣化度増分（Ｄ２）を算出する（ステップＳ３５）。その後、直近（図８中のＲ点）の劣化度データを読み出し、（ステップＳ３６）、直近の劣化度データに劣化度増分（Ｄ２）を加算して現在の劣化度を算出し（ステップＳ３７）、データ記憶部５６に格納する（ステップＳ３８）。
【００４２】
次に、異なる予測式を用いて算出した劣化度（増分）を累計して消耗品の劣化度を算出する第３手法について、図１０を参照して説明する。図１０において、横軸は基準日（例えば、消耗品の交換日）からの経過日数であり、縦軸は消耗品の劣化度である。
第３手法では、用紙条件の変更時に経過日数をゼロにリセットして、各予測式で算出した劣化度（増分）の加算を行う。すなわち、例えば、図１０（ａ）に例示するように、予測式Ｐｒｅ２を用いて経過日数が０日時点の値（Ｄ２ａ）を算出し、当該経過日数に用紙条件２に対応する期間（３０日〜４５日）の長さ（１５日）を加算した時点の値（Ｄ２ｂ）を算出し、その差（Ｄ２ｂ−Ｄ２ａ）を計算することで当該期間における劣化度の増分（Ｄ２）を算出し、当該算出した増分（Ｄ２）をこれまでの消耗品の劣化度（用紙条件１に対応する期間（０日〜３０日）における劣化度の増分（Ｄ１））に加算して、消耗品の交換から４０日を経過した時点（Ａ点）における消耗品の劣化度を算出する。図１０（ｂ）には、上記の処理の結果として求められる消耗品の劣化度の推移を示してある。
すなわち、第２手法では、用紙条件の変更に伴い、変更前の予測式における経過日数を変更後の予測式における経過日数に変換していたのに対し、第３手法では、用紙条件の変更に伴って経過日数をゼロにリセットしている点で異なる。
【００４３】
次に、消耗品の残ライフ日数の算出について、図１１を参照して説明する。図１１において、横軸は基準日（例えば、消耗品の交換日）からの経過日数であり、縦軸は消耗品の劣化度である。
まず、データ記憶部に格納されている劣化度と算出したときの経過日数データを読み出す。また、このときに、現在の経過日数と劣化度も算出しておく。そして、上述したような手法を用いて、用紙条件が変更された時点毎の消耗品の劣化度を累計する。図１１（ａ−１）には、第１手法による累計事例の一例を示してあり、同図（ａ−２）には、第２手法による累計事例の一例を示してある。いずれの例においても、基準日以降に用紙条件の変更（すなわち、予測式の変更）が４回発生しており、各変更時点において消耗品の劣化の進行が不連続に変化していることが分かる。また、４回の予測式の変更があるので、データ点は、開始点と現在の点も含めて６点がある。図１１（ｂ）は、これらのデータ点を抜き出して、消耗品の劣化度（累計値）をグラフ上にプロットした図である。次に、これらのデータへ曲線の当て嵌めを行う。曲線の当て嵌めには、重回帰分析、基底関数（多項式、対数、指数等）を用いた回帰分析など、種々な方法を利用することができる。図１１（ｃ）には、同図（ｂ）に曲線を当て嵌めた例を示してある。曲線の当て嵌めにより、曲線の式が求められると、その式に劣化度の限界値を代入することで、劣化度が限界値に到達する時期（ライフ日数）を求めることが出来る。そして、このライフ日数から現在の経過日数を差し引くことで、残ライフ日数を求めることができる。
【００４４】
図１２には、本例の画像形成装置による残ライフ日数の算出を行う場合の消耗品の劣化度の算出フローを例示してある。
対象となる消耗品の交換後、最初に劣化度の算出を開始するとき、コントローラ５５により各パラメータ値（共通のパラメータデータと用紙条件（８種類のうちの１つ））が設定される（ステップＳ４１、Ｓ４２）。また、この時点での日時データがデータ記憶部５６に格納される（ステップＳ４３）。各パラメータ値は最新のデータがデータ記憶部５６に格納されている。この最新のパラメータ値のうち用紙条件に基づいて、対応する予測式が８種類の予測式の中から選択される（ステップＳ４４）。そして、選択された予測式に最新の共通パラメータを代入して算出される劣化度（増分）が、現状の消耗品の劣化度として算出され、データ記憶部５６に、ステップＳ１３で格納された日時データに対応付けて格納される（ステップＳ４５）。
次に、異なる用紙条件を指定したプリント命令が生じた場合に、用紙条件の変更が検出され（ステップＳ４７）、各パラメータ値の設定や変更時点の日時データの格納が行われる（ステップＳ４２、Ｓ４３）。そして、対応する予測式が選択され（ステップＳ４４）、選択された予測式に最新の共通パラメータを代入して算出される劣化度（増分）を累計して現状の消耗品の劣化度が算出され、データ記憶部５６に、ステップＳ１３で格納した日時データに対応付けて格納される（ステップＳ４５）。
また、残ライフ日数の算出を行う設定がなされている場合には、現状の消耗品の劣化度の算出及び格納（ステップＳ４５）を行った後に、残ライフの算出を行う（ステップＳ４６、Ｓ４７）。なお、残ライフ日数の算出を行うか否かは、例えば、消耗品の管理者等による操作入力によって設定される。
【００４５】
図１３には、消耗品の残ライフ日数の算出フローを例示してある。
まず、過去の経過日数と消耗品の劣化度をデータ記憶部５６から読み出し（ステップＳ５１）、現在の経過日数に基づいて現時点の消耗品の劣化度を算出し、各経過日数時点の消耗品の劣化度を曲線に当て嵌め（ステップＳ５２）、得られた曲線式と劣化度の限界値とに基づいて、劣化度が限界値に到達する将来時期（ライフ日数）を求め（ステップＳ５３）、その日数から現在の経過日数を差し引いて残ライフ日数を算出し（ステップＳ５４）、算出された残ライフ日数を表示装置により表示する（ステップＳ５５）。
【００４６】
図１４には、曲線の当て嵌めの変形例を示してある。
曲線の当て嵌めは、過去及び現在の経過日数とその時点の劣化度を用いて行う。ここで、用紙条件が変更になる度に予測式が変更されて劣化度の算出が行われるため、滑らかな曲線に各劣化度がのりにくい傾向にある。一方、それぞれ用紙条件に対応した予測式を用いるので、劣化度の精度的には良い。そこで、図１４に例示するように、経過日数と劣化度との関係を表すグラフにおいて、直近の期間（最後に用紙条件が変更されてから現時点までの期間）に係る劣化度の点（図中のＡ点）を通過するように曲線の当て嵌めを行うことで、残ライフ日数の予測精度の向上を図る。
例えば、３次多項式近似の場合には、以下の式を用いて演算される（ただし、ｙは劣化指標を示し、ｘは経過日数を示す）。
ｙ＝ａ０＋ａ１＊ｘ＋ａ２＊ｘ２＋ａ３＊ｘ３
すなわち、上記の式で、Ａ点（直近の期間に係る劣化度の点）を通過するようにａ０〜ａ３の各係数の関係を求め、係数を１つ消去して、残りの係数を求める（例えば、通常の最小２乗法による最適化演算により算出可能）。
【００４７】
図１６には、本例の画像形成装置に係るコンピュータのハードウェア構成を例示してある。
本例では、各種演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）８１、ＣＰＵ８１の作業領域となるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８２や基本的な制御プログラムを記録したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）８３等の主記憶装置、本発明の一実施形態に係るプログラムや各種データを記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）８４等の補助記憶装置、各種情報を表示出力するための表示装置及び操作者により入力操作に用いられる操作ボタンやタッチパネル等の入力機器とのインタフェースである入出力Ｉ／Ｆ８５、他の装置との間で有線又は無線により通信を行うインタフェースである通信Ｉ／Ｆ８６、等のハードウェア資源を有するコンピュータにより構成されている。
そして、本発明の一実施形態に係るプログラムを補助記憶装置８４等から読み出してＲＡＭ８２に展開し、これをＣＰＵ８１により実行させることで、上述したキャリブレーションの制御に係る各機能部をコンピュータ上に実現している。
【００４８】
なお、本発明の一実施形態に係るプログラムは、例えば、当該プログラムを記憶したＣＤ−ＲＯＭ等の外部記憶媒体から読み込む形式や、通信網等を介して受信する形式などにより、本例に係るコンピュータに設定される。
また、本例のようなソフトウェア構成により各機能部を実現する態様に限られず、それぞれの機能部を専用のハードウェアモジュールで実現するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
５１：パラメータ条件選択／変更部、 ５２：予測式選択／変更部、 ５３：劣化度算出部、 ５４：残ライフ日数算出部、 ５５：コントローラ、 ５６：データ記憶部、 ５７：表示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品劣化度算出装置、画像形成装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用紙等の記録材に画像を形成して出力する画像形成装置の故障予測やその構成部品（例えば、搬送ロール）の寿命予測に関し、種々の発明が提案されている。
【０００３】
例えば、シートを搬送する回転体と、前記回転体の消耗による搬送性能の低下を検出する消耗度検出手段と、前記回転体の稼働時間を計測する時間管理手段と、前記回転体が消耗により搬送不能となる直前の限界消耗度を予め記憶させておく限界消耗度記憶手段と、前記回転体が消耗により搬送不能となる時期を予測する寿命予測手段と、を有し、前記寿命予測手段は、前記消耗度検出手段により検出した前記回転体の消耗度と、前記時間管理手段により計測した前記回転体の稼動期間と、前記限界消耗度記憶手段が記憶している限界消耗度とを利用し、前記回転体が消耗により搬送不能となる寿命時期を、予測関数によって算出する発明が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
例えば、画像形成装置の状態と関連がある複数種類の情報を取得し、該複数種類の情報から指標値を算出し、該指標値の時間変化のデータに基づいて、その後の該画像形成装置の状態の変化を判定する発明が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２６１２３７号公報
【特許文献２】特開２００５−０１７８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、種別の異なる記録材を使用可能な画像形成装置について、記録材の搬送に係る部品の劣化度を精度良く算出することが可能な技術を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る本発明は、画像を形成する記録材の搬送により劣化する画像形成装置の部品について、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える記録材の種別の切り替え、当該切り替え直前の種別、当該切り替え直前の種別の記録材が用いられた期間を検出する検出手段と、記録材の搬送枚数と前記部品の劣化度との関係を定めた種別毎の関係式を有し、前記検出手段による検出結果に応じて関係式を選択し、前記切り替え直前の種別が用いられた期間における前記部品の劣化度を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記部品の劣化度を累計する累計手段と、を備えたことを特徴とする部品劣化度算出装置である。
【０００８】
請求項２に係る本発明は、請求項１に係る本発明において、前記累計手段により累計された前記部品の劣化度の推移を表す近似曲線を求め、当該近似曲線を用いて前記部品の劣化度が限界値に到達する時期を予測する予測手段を備えた、ことを特徴とする部品劣化度予測装置である。
【０００９】
請求項３に係る本発明は、請求項２に係る本発明において、前記近似曲線として、経過日数と前記累計手段により累計された前記部品の劣化度との関係を表すグラフにおいて直近の期間に係る前記部品の劣化度の点を通過する近似曲線を求める、ことを特徴とする部品劣化度予測装置である。
【００１０】
請求項４に係る本発明は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により画像が形成される記録材の搬送により劣化する部品について、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える記録材の種別の切り替え、当該切り替え直前の種別、当該切り替え直前の種別の記録材が用いられた期間を検出する検出手段と、記録材の搬送枚数と前記部品の劣化度との関係を定めた種別毎の関係式を有し、前記検出手段による検出結果に応じて関係式を選択し、前記切り替え直前の種別が用いられた期間における前記部品の劣化度を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記部品の劣化度を累計する累計手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
請求項５に係る本発明は、コンピュータに、画像を形成する記録材の搬送により劣化する画像形成装置の部品について、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える記録材の種別の切り替え、当該切り替え直前の種別、当該切り替え直前の種別の記録材が用いられた期間を検出する検出機能と、記録材の搬送枚数と前記部品の劣化度との関係を定めた種別毎の関係式を有し、前記検出機能による検出結果に応じて関係式を選択し、前記切り替え直前の種別が用いられた期間における前記部品の劣化度を算出する算出機能と、前記算出機能により算出された前記部品の劣化度を累計する累計機能と、を実現させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１、４、６に係る本発明によれば、画像形成装置における記録材の搬送に係る部品の劣化度を、記録材の種別の違いによる劣化の進行具合の差異を考慮して算出することができ、当該部品の劣化度の算出精度が高められる。
【００１３】
請求項２に係る本発明によれば、記録材の搬送に係る部品の劣化度が限界値に到達する時期の予測精度を高めることができる。
【００１４】
請求項３に係る本発明によれば、記録材の搬送に係る部品の劣化度の推移をより的確に表した近似曲線を用いた予測を行うことができ、当該部品の劣化度が限界値に到達する時期の予測精度が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の機能ブロックを例示する図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置で使用する予測式を例示する図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置で使用する予測式の作成方法を説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による消耗品の劣化度の算出フローを例示する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による劣化度（増分）の加算に係る第１手法を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による劣化度（増分）の加算に係る第１手法の処理フローを例示する図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る画像形成装置における消耗品の劣化度を説明する図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による劣化度（増分）の加算に係る第２手法を説明する図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による劣化度（増分）の加算に係る第２手法の処理フローを例示する図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による劣化度（増分）の加算に係る第３手法を説明する図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による残ライフ日数の算出を説明する図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による残ライフ日数の算出を行う場合の消耗品の劣化度の算出フローを例示する図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による消耗品の残ライフ日数の算出フローを例示する図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置による曲線の当て嵌めの変形例を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を例示する図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る画像形成装置に係るコンピュータのハードウェア構成を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
まず、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。
画像形成装置は、用紙等の記録材に画像を形成して出力する画像形成機能を備えた装置である。画像形成装置としては、プリンタ（印刷装置）、コピー機（複写装置）、ファクシミリ装置などの装置が挙げられるほか、印刷・複写・ファクシミリ等の機能を複合的に備えた複合機も含まれる。
【００１７】
図１６には、本例の画像形成装置における画像形成部の構造を例示してある。
本例の画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式であり、代表的な機能部として、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０と、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を用紙Ｐ（記録材の一例）に一括転写（二次転写）させる二次転写部２０と、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着器３４と、を備えている。
また、本例の画像形成装置は、各部の動作を制御する制御部４０、利用者への情報の提示や利用者からの指示を受け付けるためのユーザインタフェース（ＵＩ）４１、を備えている。
【００１８】
本例において、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各々は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ）を有する。また、感光体ドラム１１の各々の周囲には、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に露光ビームＢｍを照射して静電潜像を書き込む露光器１３、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７、といった各種の電子写真用デバイスが順次配設されている。
これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されており、中間転写ベルト１５に対して接離可能に構成されている。
【００１９】
また、本例の画像形成装置は、用紙搬送系として、用紙収容部から用紙Ｐを取り出して二次転写部２０へと送り込む給紙動作を行う給紙機構部３１と、二次転写部２０を通過した用紙Ｐを定着器３４側へと搬送する搬送ベルト３２と、用紙Ｐを定着器３４の入口へとガイドする定着入口ガイド３３と、定着器３４から排紙された用紙Ｐをガイドする排紙ガイド３５と、排紙ガイド５８によりガイドされた用紙Ｐを装置外部に排出する排紙ロール３６と、を備えている。
【００２０】
すなわち、給紙機構部３１により用紙収容部から二次転写部２０へと給紙された用紙Ｐは、二次転写部２０にて中間転写ベルト１５上のトナー像が静電転写された後、中間転写ベルト１５から剥離された状態で搬送ベルト３２へと搬送される。そして、搬送ベルト３２により、定着器３４の動作速度に合わせて、定着入口ガイド３３を介して定着器３４まで搬送される。定着器３４に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器３４によって熱及び圧力を加える定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。その後、定着画像が形成された用紙Ｐは、排紙ガイド３５及び排紙ロール３６を介して、装置外部に設けられた排紙収容部（図示せず）へと搬送される。
【００２１】
図１には、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の機能ブロックを例示してある。
本例の画像形成装置は、画像形成の対象となる用紙（記録材）の搬送により劣化する部品について、これまでの劣化度を算出する劣化度算出機能、及び、劣化度が限界値に到達する将来時期について予測する寿命予測機能を有しており、これらの機能に関わる処理部として、パラメータ条件選択／変更部５１、予測式選択／変更部５２、劣化度算出部５３、残ライフ日数算出部５４、コントローラ５５、データ記憶部５６、表示部５７などを有している。
【００２２】
劣化度算出及び寿命予測の対象の部品としては、用紙の搬送経路に設けられる種々の部品を対象とすることができ、例えば、用紙搬送系の各部に設けられたロール部材やベルト部材など、記録材の搬送に伴って劣化する部品（以下、消耗品という）が対象とされる。このような消耗品は、サイズ、紙質、坪量などの種別が同じ用紙を用いている（搬送している）間には劣化が連続的に進行するが、画像形成に用いられる（搬送される）用紙の種別が切り替わると、その切り替わり前後で劣化の進行が不連続に変化する。
【００２３】
ここで、例えば、消耗品の劣化度を予測する予測式に用紙の種別をパラメータとして含めることを考えると、非線形の影響やパラメータ間の干渉などが顕著になり、精度の良い予測式を作成することが困難である。
そこで、本例の画像形成装置では、後述するように、用紙の種別を複数の用紙条件に分類して、用紙条件毎の予測式（記録材の搬送枚数と部品の劣化度との関係を定めた関係式）を用意しておき、画像形成に用いられる（搬送される）用紙の種別に応じた予測式を選択し、該当する種別の用紙が用いられた期間における消耗品の劣化度（増分）を算出し、当該算出した劣化度（増分）を累計して現状の消耗品の劣化度を算出することで、消耗品の劣化度の算出精度の向上を図っている。
【００２４】
以下では、指定された画像を用紙に形成して出力するプリント（印刷）処理の実行を指示するプリント命令に基づいて、消耗品の劣化度算出及び寿命予測を行う場合について説明するが、これに限定するものではなく、例えば、原稿を画像読み取りして得られる原稿画像を用紙に形成して出力するコピー（複写）処理の実行を指示するコピー命令に基づいて、消耗品の劣化度算出及び寿命予測を行うこともできる。
なお、上記のプリント命令（或いはコピー命令など）には、画像の形成先となる用紙（記録材）の種別（サイズ、紙質、坪量など）を示す用紙条件を特定する情報が設定されているものとする。具体的には、例えば、複数の用紙収容部を備えた画像形成装置について、各用紙収容部に対応付けてその用紙収容部に収容される用紙の用紙条件を予め設定しておき、プリント命令（或いはコピー命令など）において、用紙条件を特定する情報として、用紙収容部を識別する情報を設定するようにする。
【００２５】
コントローラ５５（制御部４０）は、外部の端末等からプリント命令を受信したことに応じて、当該プリント命令に基づくプリント処理を制御する。
また、コントローラ５５は、プリント命令に基づくプリント処理の実行に際し、消耗品の劣化度に関する予測式（後述する）において説明変数として用いられるパラメータの値を取得する。例えば、用紙の搬送経路にある定着器３４に設けられた定着ロール（消耗品の一例）に関する予測式のパラメータとして、装置内の温度及び湿度、プリント枚数、用紙条件、定着ロールを回転駆動するモータの稼働時間などが取得される。コントローラ５５により取得された各パラメータの値は、データ記憶部５６に記憶される。
本例では、プリント命令毎のパラメータ値をデータ記憶部５６に履歴として記憶させているが、劣化度の算出に必要最低限のデータのみを記憶するようにしてもよい。また、本例では、プリント枚数として、対象の消耗品が画像形成装置に設けられてから（交換されてから）の用紙条件毎のプリント枚数を記憶し、モータの稼働時間として、対象の消耗品が画像形成装置に設けられてから（交換されてから）の累積稼働時間を記憶する。
【００２６】
パラメータ条件選択／変更部５１は、プリント命令の受信（プリント処理の実行）毎に、そのプリント命令で選択（指定）された用紙条件を特定する。また、当該特定結果に基づいて、用紙条件の変更（切り替わり）、当該切り替え直前の種別、当該直前の種別の記録材が用いられていた期間を検出する。すなわち、例えば、用紙条件Ｘに係るプリント命令を連続して受信している間は用紙条件の切り替わりは検出されず、用紙条件Ｘに係るプリント命令に続いて用紙条件Ｙに係るプリント命令を受信した場合に用紙条件の切り替わりが検出され、更に、当該切り替え直前の用紙条件Ｘ、当該直前の用紙条件Ｘの記録材が用いられていた期間が検出される。
【００２７】
予測式選択／変更部５２は、パラメータ条件選択／変更部５１により特定された用紙条件に対応する予測式（記録材の搬送枚数と部品の劣化度との関係を定めた関係式）を、劣化度算出部５３において使用する予測式として選択する。また、パラメータ条件選択／変更部５１により用紙条件の切り替わりが検出された場合には、劣化度算出部５３において使用する予測式を変更する。
【００２８】
本例では、図２に例示するように、用紙条件（サイズ、紙質、坪量などの種別）毎に用意された複数の予測式の中から、劣化度算出部５３において使用する予測式を選択する。
図２の例では、定着ロール（消耗品の一例）に関する予測式のパラメータについて、用紙条件を除くパラメータ（装置内の温度及び湿度、プリント枚数、モータの稼働時間）を共通パラメータとし、用紙条件を、サイズ（Ａ３、Ａ４の２種類）、紙質（普通紙、コート紙の２種類）、坪量（Ａ、Ｂの２種類）についてグルーピングし、８種類のグループ（Ｐ１〜Ｐ８）に分けている。そして、共通パラメータと８種類の用紙条件（Ｐ１〜Ｐ８）に対応して、定着ロールの劣化度を算出する８種類の予測式（Ｐｒｅ１〜Ｐｒｅ８）が用意されている。共通パラメータに係る各係数（α、β、γ、ε）は、各予測式（Ｐｒｅ１〜Ｐｒｅ８）で同じ値であり、用紙条件（Ｐ１〜Ｐ８）に係る各係数（δ１〜δ８）は、各用紙条件に応じた値となる。
各予測式は、消耗品（本例では、定着ロール）の劣化メカニズムの考察から作成してもよいし、負荷試験等の結果に基づいて実験的に作成してもよい。
劣化度は、消耗品の劣化の程度を表す指標値であり、例えば、定着ロールの外径、表面状態（ひずみ量、変形量、粗さ等）などの値を用いることができる。
【００２９】
予測式の具体例として、「予測式Ｐｒｅ１＝α（温度）＋β（湿度）＋γ（累積稼働時間）＋δ１（プリント枚数）＋ε」を作成する場合について説明する。本例では、実験にてデータを収集し、重回帰分析にて係数を決定する。
まず、用紙条件Ｐ１（サイズ；Ａ４、紙質；普通紙、坪量；Ａ）の用紙を用いてプリント処理を繰り返し、データを収集していく。このとき、予め定められたプリント枚数毎に（例えば、１０００枚から開始して２０００枚毎に）、装置内の温度及び湿度、累積稼働時間のデータを採取する。また、その際の劣化度（Ｐｒｅ１）として、例えば磨耗比率（新品の定着ロールの外径と磨耗した定着ロールの外径との比）を測定する。
図３には、上記の作業により収集された劣化度、プリント枚数、温度、湿度、累積稼働時間のデータ（実測値）を例示してある。図３のデータ（実測値）に基づいて重回帰分析を行って予測式Ｐｒｅ１の係数を求めると、以下のようになる。なお、各係数値は、浮動小数点表記で示してある。
α＝２．５９１Ｅ−０６
β＝０．００１０２７
γ＝−２．７３３Ｅ−０５
δ１＝−９．６４０Ｅ−０６
ε＝−０．０４６９５
上記の係数を予測式Ｐｒｅ１に当て嵌め、各説明変数（該当用紙条件のプリント枚数、温度、湿度、累積稼働時間）を代入して目的変数（劣化度）を算出すると、図３のデータ（実測値）を精度よく算出できることが分かる。
【００３０】
劣化度算出部５３は、予測式選択／変更部５２により選択された予測式を用いて、当該予測式に対応する用紙条件（切り替え直前の用紙条件）に合致する用紙を用いたプリント処理が行われていた期間における消耗品の劣化度（増分）を算出し、当該算出した劣化度（増分）を累計して、当該消耗品の劣化度を算出する。すなわち、選択された予測式に各パラメータ値（該当用紙条件のプリント枚数、温度、湿度、累積稼働時間）を代入して該当期間における消耗品の劣化度（増分）を算出し、その累計を求めることで当該消耗品の劣化度が算出される。
本例では、用紙条件の変更時点において、その変更前までの消耗品の劣化度を算出し、用紙条件の変更日時に対応付けてデータ記憶部５６に記憶させる。すなわち、消耗品の劣化度の履歴をデータ記憶部５６に蓄積している。また、本例では、劣化度の算出に用いた各パラメータ値（該当用紙条件のプリント枚数、温度、湿度、累積稼働時間）などについても、用紙条件の変更日時に対応付けて、データ記憶部５６に履歴として蓄積している。
【００３１】
残ライフ日数算出部５４は、データ記憶部５６に記憶された消耗品の劣化度の履歴（劣化度算出部５３による算出結果）に基づいて、消耗品の劣化度の推移を表す近似曲線を求め、当該近似曲線を用いて消耗品の劣化度が限界値に到達する日時（将来時期）を予測し、当該予測した日時と現在日時との差分から残ライフ（寿命）を算出する。具体的には、例えば、定着ロールの劣化度の推移を表す近似曲線が、データ記憶部５６に記憶されている限界値に到達するまでの経過日数（定着ロールの交換等からの経過日数）を算出し、現時点までの経過日数を差し引くことで、定着ロールの残ライフ日数を算出する。
【００３２】
データ記憶部５６には、消耗品の劣化度算出及び寿命予測に関わる種々のデータが記憶される。例えば、各パラメータ値（装置内の温度や湿度、プリント枚数、用紙条件、モータの累積稼働時間）の最新のデータが格納される。また、例えば、消耗品の劣化度に係る履歴データが格納される。より具体的には、用紙条件の変更日時の履歴データ、消耗品の劣化度の履歴データ、残ライフ日数の履歴データ、劣化度の限界値のデータ、劣化度算出時の各パラメータ値（装置内の温度や湿度、プリント枚数、用紙条件、モータの累積稼働時間）の履歴データ、などが格納される。
【００３３】
表示部５７（ＵＩ４１）は、残ライフ日数算出部５４による算出結果を表示装置により表示する。なお、消耗品の劣化度が限界値に到達する日時（将来時期）を表示してもよく、消耗品の残ライフを表示してもよい。また、劣化度算出部５３により算出された現時点における消耗品の劣化度（最新の劣化度）を表示してもよく、消耗品の劣化度の推移をグラフ化して表示してもよい。
【００３４】
すなわち、本例の画像形成装置は、用紙（記録材）の搬送により劣化する部品について、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える用紙条件（記録材の種別）の切り替え、当該切り替え直前の用紙条件、当該直前の用紙条件の用紙が用いられた期間を検出する機能部と、用紙の搬送枚数と部品の劣化度との関係を定めた用紙条件毎の予測式（関係式）を有し、用紙条件に応じた予測式を選択して、切り替え直前の用紙条件が用いられた期間における部品の劣化度を算出する機能部と、当該算出された劣化度を累計する機能部と、を有する部品劣化度算出装置として動作する。
【００３５】
なお、上述した画像形成装置の構成は例示に過ぎず、他の構成態様としてもよい。
すなわち、本例のように、画像形成装置自身が部品劣化度算出装置を備えた構成ではなく、例えば、画像形成装置とは別体の装置（例えば、画像形成装置と通信可能なサーバ装置）に部品劣化度算出装置を設け、複数の画像形成装置に係る部品の劣化度の算出等を共通の部品劣化度算出装置で行うようにしてもよい。
また、本例のように、用紙条件の変更（切り替わり）が検出される毎に、その前の期間（前回の変更時点と今回の変更時点との間の期間）における消耗品の劣化度（増分）を算出する構成ではなく、例えば、プリント命令の実行毎或いはＮ枚のプリント毎に、当該プリントによる消耗品の劣化度（増分）を算出するようにしてもよい。
【００３６】
図４には、本例の画像形成装置による消耗品の劣化度の算出フローを例示してある。
対象となる消耗品の交換後、最初に劣化度の算出を開始するとき、コントローラ５５により各パラメータ値（共通のパラメータデータと用紙条件（８種類のうちの１つ））が設定される（ステップＳ１１、Ｓ１２）。また、この時点での日時データがデータ記憶部５６に格納される（ステップＳ１３）。各パラメータ値は最新のデータがデータ記憶部５６に格納されている。この最新のパラメータ値のうち用紙条件に基づいて、対応する予測式が８種類の予測式の中から選択される（ステップＳ１４）。そして、選択された予測式に最新の共通パラメータを代入して算出される劣化度（増分）が、現状の消耗品の劣化度として算出され、データ記憶部５６に、ステップＳ１３で格納された日時データに対応付けて格納される（ステップＳ１５）。また、算出された現状の消耗品の劣化度は、消耗品の管理者等が閲覧可能なように、表示部５７に表示される（ステップＳ１７）。
次に、異なる用紙条件を指定したプリント命令が生じた場合に、用紙条件の変更が検出され（ステップＳ１６）、各パラメータ値の設定や変更時点の日時データの格納が行われる（ステップＳ１２、Ｓ１３）。そして、対応する予測式が選択され（ステップＳ１４）、選択された予測式に最新の共通パラメータを代入して算出される劣化度（増分）を累計して現状の消耗品の劣化度が算出され、データ記憶部５６に、ステップＳ１３で格納した日時データに対応付けて格納される（ステップＳ１５）。
【００３７】
次に、異なる予測式を用いて算出した劣化度（増分）を累計して消耗品の劣化度を算出する処理について、図５を参照して説明する。図５において、横軸は基準日（例えば、消耗品の交換日）からの経過日数であり、縦軸は消耗品の劣化度である。
第１手法では、経過日数を基準にした観点から、各予測式で算出した劣化度（増分）の加算を行う。すなわち、例えば、図５（ａ）に例示するように、用紙条件２に対応する期間（３０日〜４０日）の開始時点（３０日）の予測式Ｐｒｅ２の値（Ｄ２ａ）と当該期間の終了時点（４０日）の予測式Ｐｒｅ２の値（Ｄ２ｂ）を算出し、その差（Ｄ２ｂ−Ｄ２ａ）を計算することで当該期間における劣化度の増分（Ｄ２）を算出し、当該算出した増分（Ｄ２）をこれまでの消耗品の劣化度（用紙条件１に対応する期間（０日〜３０日）における劣化度の増分（Ｄ１））に加算して、消耗品の交換から４０日を経過した時点（Ａ点）における消耗品の劣化度を算出する。図５（ｂ）には、上記の処理の結果として求められる消耗品の劣化度の推移を示してある。
【００３８】
上記の処理の流れを、図６に例示する処理フローを参照して説明する。
日時データは、劣化度算出開始時点とその後の用紙条件の変更（すなわち、予測式の変更）時点ごとに格納されている。したがって、消耗品の交換から４０日を経過した時点（Ａ点）の直近日時データは、用紙条件２になったときの経過日数３０日である。このときの直近日時データ及びパラメータ（温度、湿度、プリント枚数、モータの累積稼働時間）を読み出し（ステップＳ２１）、当該パラメータと予測式Ｐｒｅ２を用いて３０日時点の劣化度（Ｄ２ａ）を算出する（ステップＳ２２）。次に、現在日時データ及びパラメータを読み出し（ステップＳ２３）、当該パラメータと予測式Ｐｒｅ２を用いて４０日時点の劣化度（Ｄ２ｂ）を算出する（ステップＳ２４）。そして、劣化度（Ｄ２ｂ）から劣化度（Ｄ２ａ）を差し引いて劣化度増分（Ｄ２）を算出する（ステップＳ２５）。その後、直近（図５中のＲ点）の劣化度データを読み出し、（ステップＳ２６）、直近の劣化度データに劣化度増分（Ｄ２）を加算して現在の劣化度を算出し（ステップＳ２７）、データ記憶部５６に格納する（ステップＳ２８）。
【００３９】
ここで、消耗品の劣化度について説明しておく。
消耗品の一例である定着ロールの劣化度としては、定着ロールの外径、表面状態（ひずみ量、変形量、粗さ等）などが用いられる。例えば、定着ロールの外径の変形量（扁平度；定着ロールの径方向の断面において直交する２つの直径比）や、定着ロールの外径の減少量などを用いて劣化度を表現できる。すなわち、図７（ａ）に例示するように、変形量や減少量の値に対して劣化度を関係付けする。図７（ａ）の例では、直線的な対応関係を設定しているが、曲線的な対応関係としてもよく、実験的（或いは理論的）に求めて予め設定しておく。このような関係付けを行うことで、限界の変形量や減少量を１００％（パーセント）として、現在の劣化度を０〜１００％の間の値として示すことができ、現在の状態が凡そ限界までのどの程度の位置であるかを特定することができる。例えば、現在値が８０％であれば、残ライフが２０％であると言える。なお、図７（ｂ）には、算出した劣化度を限界に対してパーセント表示した例を示してある。
【００４０】
次に、異なる予測式を用いて算出した劣化度（増分）を累計して消耗品の劣化度を算出する第２手法について、図８を参照して説明する。図８において、横軸は基準日（例えば、消耗品の交換日）からの経過日数であり、縦軸は消耗品の劣化度である。
第２手法では、劣化度を基準にした観点から、各予測式で算出した劣化度（増分）の加算を行う。すなわち、例えば、図８（ａ）に例示するように、用紙条件１に対応する期間（０日〜３０日）における劣化度の増分（Ｄ１）と同じ値（Ｄ２ａ）となる予測式Ｐｒｅ２上の経過日数を求め、当該経過日数に用紙条件２に対応する期間（３０日〜４５日）の長さ（１５日）を加算した時点の値（Ｄ２ｂ）を算出し、その差（Ｄ２ｂ−Ｄ２ａ）を計算することで当該期間における劣化度の増分（Ｄ２）を算出し、当該算出した増分（Ｄ２）をこれまでの消耗品の劣化度（用紙条件１に対応する期間（０日〜３０日）における劣化度の増分（Ｄ１））に加算して、消耗品の交換から４０日を経過した時点（Ａ点）における消耗品の劣化度を算出する。図８（ｂ）には、上記の処理の結果として求められる消耗品の劣化度の推移を示してある。
【００４１】
上記の処理の流れを、図９に例示する処理フローを参照して説明する。
日時データは、劣化度算出開始時点とその後の用紙条件の変更（すなわち、予測式の変更）時点ごとに格納されている。したがって、消耗品の交換から４０日を経過した時点（Ａ点）の直近日時データは、用紙条件２になったときの経過日数３０日である。このときの直近日時データ及びパラメータ（温度、湿度、プリント枚数、モータの累積稼働時間）を読み出し（ステップＳ３１）、当該パラメータと予測式Ｐｒｅ１を用いて３０日時点の劣化度（Ｄ１）を算出する（ステップＳ３２）。次に、これと同じ劣化度（Ｄ２ａ）となる予測式Ｐｒｅ２上の経過日数を求め（ステップＳ３３）、当該経過日数に用紙条件２に対応する期間（３０日〜４５日）の長さ（１５日）を加算した時点の劣化度（Ｄ２ｂ）を算出する（ステップＳ３４）。そして、劣化度（Ｄ２ｂ）から劣化度（Ｄ２ａ）を差し引いて劣化度増分（Ｄ２）を算出する（ステップＳ３５）。その後、直近（図８中のＲ点）の劣化度データを読み出し、（ステップＳ３６）、直近の劣化度データに劣化度増分（Ｄ２）を加算して現在の劣化度を算出し（ステップＳ３７）、データ記憶部５６に格納する（ステップＳ３８）。
【００４２】
次に、異なる予測式を用いて算出した劣化度（増分）を累計して消耗品の劣化度を算出する第３手法について、図１０を参照して説明する。図１０において、横軸は基準日（例えば、消耗品の交換日）からの経過日数であり、縦軸は消耗品の劣化度である。
第３手法では、用紙条件の変更時に経過日数をゼロにリセットして、各予測式で算出した劣化度（増分）の加算を行う。すなわち、例えば、図１０（ａ）に例示するように、予測式Ｐｒｅ２を用いて経過日数が０日時点の値（Ｄ２ａ）を算出し、当該経過日数に用紙条件２に対応する期間（３０日〜４５日）の長さ（１５日）を加算した時点の値（Ｄ２ｂ）を算出し、その差（Ｄ２ｂ−Ｄ２ａ）を計算することで当該期間における劣化度の増分（Ｄ２）を算出し、当該算出した増分（Ｄ２）をこれまでの消耗品の劣化度（用紙条件１に対応する期間（０日〜３０日）における劣化度の増分（Ｄ１））に加算して、消耗品の交換から４０日を経過した時点（Ａ点）における消耗品の劣化度を算出する。図１０（ｂ）には、上記の処理の結果として求められる消耗品の劣化度の推移を示してある。
すなわち、第２手法では、用紙条件の変更に伴い、変更前の予測式における経過日数を変更後の予測式における経過日数に変換していたのに対し、第３手法では、用紙条件の変更に伴って経過日数をゼロにリセットしている点で異なる。
【００４３】
次に、消耗品の残ライフ日数の算出について、図１１を参照して説明する。図１１において、横軸は基準日（例えば、消耗品の交換日）からの経過日数であり、縦軸は消耗品の劣化度である。
まず、データ記憶部に格納されている劣化度と算出したときの経過日数データを読み出す。また、このときに、現在の経過日数と劣化度も算出しておく。そして、上述したような手法を用いて、用紙条件が変更された時点毎の消耗品の劣化度を累計する。図１１（ａ−１）には、第１手法による累計事例の一例を示してあり、同図（ａ−２）には、第２手法による累計事例の一例を示してある。いずれの例においても、基準日以降に用紙条件の変更（すなわち、予測式の変更）が４回発生しており、各変更時点において消耗品の劣化の進行が不連続に変化していることが分かる。また、４回の予測式の変更があるので、データ点は、開始点と現在の点も含めて６点がある。図１１（ｂ）は、これらのデータ点を抜き出して、消耗品の劣化度（累計値）をグラフ上にプロットした図である。次に、これらのデータへ曲線の当て嵌めを行う。曲線の当て嵌めには、重回帰分析、基底関数（多項式、対数、指数等）を用いた回帰分析など、種々な方法を利用することができる。図１１（ｃ）には、同図（ｂ）に曲線を当て嵌めた例を示してある。曲線の当て嵌めにより、曲線の式が求められると、その式に劣化度の限界値を代入することで、劣化度が限界値に到達する時期（ライフ日数）を求めることが出来る。そして、このライフ日数から現在の経過日数を差し引くことで、残ライフ日数を求めることができる。
【００４４】
図１２には、本例の画像形成装置による残ライフ日数の算出を行う場合の消耗品の劣化度の算出フローを例示してある。
対象となる消耗品の交換後、最初に劣化度の算出を開始するとき、コントローラ５５により各パラメータ値（共通のパラメータデータと用紙条件（８種類のうちの１つ））が設定される（ステップＳ４１、Ｓ４２）。また、この時点での日時データがデータ記憶部５６に格納される（ステップＳ４３）。各パラメータ値は最新のデータがデータ記憶部５６に格納されている。この最新のパラメータ値のうち用紙条件に基づいて、対応する予測式が８種類の予測式の中から選択される（ステップＳ４４）。そして、選択された予測式に最新の共通パラメータを代入して算出される劣化度（増分）が、現状の消耗品の劣化度として算出され、データ記憶部５６に、ステップＳ１３で格納された日時データに対応付けて格納される（ステップＳ４５）。
次に、異なる用紙条件を指定したプリント命令が生じた場合に、用紙条件の変更が検出され（ステップＳ４７）、各パラメータ値の設定や変更時点の日時データの格納が行われる（ステップＳ４２、Ｓ４３）。そして、対応する予測式が選択され（ステップＳ４４）、選択された予測式に最新の共通パラメータを代入して算出される劣化度（増分）を累計して現状の消耗品の劣化度が算出され、データ記憶部５６に、ステップＳ１３で格納した日時データに対応付けて格納される（ステップＳ４５）。
また、残ライフ日数の算出を行う設定がなされている場合には、現状の消耗品の劣化度の算出及び格納（ステップＳ４５）を行った後に、残ライフの算出を行う（ステップＳ４６、Ｓ４７）。なお、残ライフ日数の算出を行うか否かは、例えば、消耗品の管理者等による操作入力によって設定される。
【００４５】
図１３には、消耗品の残ライフ日数の算出フローを例示してある。
まず、過去の経過日数と消耗品の劣化度をデータ記憶部５６から読み出し（ステップＳ５１）、現在の経過日数に基づいて現時点の消耗品の劣化度を算出し、各経過日数時点の消耗品の劣化度を曲線に当て嵌め（ステップＳ５２）、得られた曲線式と劣化度の限界値とに基づいて、劣化度が限界値に到達する将来時期（ライフ日数）を求め（ステップＳ５３）、その日数から現在の経過日数を差し引いて残ライフ日数を算出し（ステップＳ５４）、算出された残ライフ日数を表示装置により表示する（ステップＳ５５）。
【００４６】
図１４には、曲線の当て嵌めの変形例を示してある。
曲線の当て嵌めは、過去及び現在の経過日数とその時点の劣化度を用いて行う。ここで、用紙条件が変更になる度に予測式が変更されて劣化度の算出が行われるため、滑らかな曲線に各劣化度がのりにくい傾向にある。一方、それぞれ用紙条件に対応した予測式を用いるので、劣化度の精度的には良い。そこで、図１４に例示するように、経過日数と劣化度との関係を表すグラフにおいて、直近の期間（最後に用紙条件が変更されてから現時点までの期間）に係る劣化度の点（図中のＡ点）を通過するように曲線の当て嵌めを行うことで、残ライフ日数の予測精度の向上を図る。
例えば、３次多項式近似の場合には、以下の式を用いて演算される（ただし、ｙは劣化指標を示し、ｘは経過日数を示す）。
ｙ＝ａ０＋ａ１＊ｘ＋ａ２＊ｘ２＋ａ３＊ｘ３
すなわち、上記の式で、Ａ点（直近の期間に係る劣化度の点）を通過するようにａ０〜ａ３の各係数の関係を求め、係数を１つ消去して、残りの係数を求める（例えば、通常の最小２乗法による最適化演算により算出可能）。
【００４７】
図１６には、本例の画像形成装置に係るコンピュータのハードウェア構成を例示してある。
本例では、各種演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）８１、ＣＰＵ８１の作業領域となるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８２や基本的な制御プログラムを記録したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）８３等の主記憶装置、本発明の一実施形態に係るプログラムや各種データを記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）８４等の補助記憶装置、各種情報を表示出力するための表示装置及び操作者により入力操作に用いられる操作ボタンやタッチパネル等の入力機器とのインタフェースである入出力Ｉ／Ｆ８５、他の装置との間で有線又は無線により通信を行うインタフェースである通信Ｉ／Ｆ８６、等のハードウェア資源を有するコンピュータにより構成されている。
そして、本発明の一実施形態に係るプログラムを補助記憶装置８４等から読み出してＲＡＭ８２に展開し、これをＣＰＵ８１により実行させることで、上述したキャリブレーションの制御に係る各機能部をコンピュータ上に実現している。
【００４８】
なお、本発明の一実施形態に係るプログラムは、例えば、当該プログラムを記憶したＣＤ−ＲＯＭ等の外部記憶媒体から読み込む形式や、通信網等を介して受信する形式などにより、本例に係るコンピュータに設定される。
また、本例のようなソフトウェア構成により各機能部を実現する態様に限られず、それぞれの機能部を専用のハードウェアモジュールで実現するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
５１：パラメータ条件選択／変更部、 ５２：予測式選択／変更部、 ５３：劣化度算出部、 ５４：残ライフ日数算出部、 ５５：コントローラ、 ５６：データ記憶部、 ５７：表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成する記録材の搬送により劣化する画像形成装置の部品について、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える記録材の種別の切り替え、当該切り替え直前の種別、当該切り替え直前の種別の記録材が用いられた期間を検出する検出手段と、
記録材の搬送枚数と前記部品の劣化度との関係を定めた種別毎の関係式を有し、前記検出手段による検出結果に応じて関係式を選択し、前記切り替え直前の種別が用いられた期間における前記部品の劣化度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記部品の劣化度を累計する累計手段と、
を備えたことを特徴とする部品劣化度算出装置。
【請求項２】
前記累計手段により累計された前記部品の劣化度の推移を表す近似曲線を求め、当該近似曲線を用いて前記部品の劣化度が限界値に到達する時期を予測する予測手段を備えた、
ことを特徴とする請求項１に記載の部品劣化度予測装置。
【請求項３】
前記予測手段は、前記近似曲線として、経過日数と前記累計手段により累計された前記部品の劣化度との関係を表すグラフにおいて直近の期間に係る前記部品の劣化度の点を通過する近似曲線を求める、
ことを特徴とする請求項２に記載の部品劣化度予測装置。
【請求項４】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により画像が形成される記録材の搬送により劣化する部品について、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える記録材の種別の切り替え、当該切り替え直前の種別、当該切り替え直前の種別の記録材が用いられた期間を検出する検出手段と、
記録材の搬送枚数と前記部品の劣化度との関係を定めた種別毎の関係式を有し、前記検出手段による検出結果に応じて関係式を選択し、前記切り替え直前の種別が用いられた期間における前記部品の劣化度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記部品の劣化度を累計する累計手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
コンピュータに、
画像を形成する記録材の搬送により劣化する画像形成装置の部品について、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える記録材の種別の切り替え、当該切り替え直前の種別、当該切り替え直前の種別の記録材が用いられた期間を検出する検出機能と、
記録材の搬送枚数と前記部品の劣化度との関係を定めた種別毎の関係式を有し、前記検出機能による検出結果に応じて関係式を選択し、前記切り替え直前の種別が用いられた期間における前記部品の劣化度を算出する算出機能と、
前記算出機能により算出された前記部品の劣化度を累計する累計機能と、
を実現させるためのプログラム。
【請求項１】
画像を形成する記録材の搬送により劣化する画像形成装置の部品について、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える記録材の種別の切り替え、当該切り替え直前の種別、当該切り替え直前の種別の記録材が用いられた期間を検出する検出手段と、
記録材の搬送枚数と前記部品の劣化度との関係を定めた種別毎の関係式を有し、前記検出手段による検出結果に応じて関係式を選択し、前記切り替え直前の種別が用いられた期間における前記部品の劣化度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記部品の劣化度を累計する累計手段と、
を備えたことを特徴とする部品劣化度算出装置。
【請求項２】
前記累計手段により累計された前記部品の劣化度の推移を表す近似曲線を求め、当該近似曲線を用いて前記部品の劣化度が限界値に到達する時期を予測する予測手段を備えた、
ことを特徴とする請求項１に記載の部品劣化度予測装置。
【請求項３】
前記予測手段は、前記近似曲線として、経過日数と前記累計手段により累計された前記部品の劣化度との関係を表すグラフにおいて直近の期間に係る前記部品の劣化度の点を通過する近似曲線を求める、
ことを特徴とする請求項２に記載の部品劣化度予測装置。
【請求項４】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により画像が形成される記録材の搬送により劣化する部品について、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える記録材の種別の切り替え、当該切り替え直前の種別、当該切り替え直前の種別の記録材が用いられた期間を検出する検出手段と、
記録材の搬送枚数と前記部品の劣化度との関係を定めた種別毎の関係式を有し、前記検出手段による検出結果に応じて関係式を選択し、前記切り替え直前の種別が用いられた期間における前記部品の劣化度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記部品の劣化度を累計する累計手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
コンピュータに、
画像を形成する記録材の搬送により劣化する画像形成装置の部品について、当該部品の劣化の進行に不連続性を与える記録材の種別の切り替え、当該切り替え直前の種別、当該切り替え直前の種別の記録材が用いられた期間を検出する検出機能と、
記録材の搬送枚数と前記部品の劣化度との関係を定めた種別毎の関係式を有し、前記検出機能による検出結果に応じて関係式を選択し、前記切り替え直前の種別が用いられた期間における前記部品の劣化度を算出する算出機能と、
前記算出機能により算出された前記部品の劣化度を累計する累計機能と、
を実現させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−１４１４８４（Ｐ２０１２−１４１４８４Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３６７（Ｐ２０１１−３６７）
【出願日】平成２３年１月５日（２０１１．１．５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月５日（２０１１．１．５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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