(57)【要約】【課題】消耗品が使用できる残り日数を正確に推定する画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、１日当たりのトナー使用量を算出して、トナーの使用履歴の格納が許可されていればリストに算出した１日当たりのトナー使用量を格納し、使用履歴の格納が禁止されていればリストに算出した１日当たりのトナー使用量を格納しない処理（Ｓ１００）と、トナーの使用履歴の格納が許可されている場合に、リストに格納される所定期間の１日当たりのトナー使用量に基づいて、ユーザによるトナーの消費傾向を表す特徴量を抽出し、トナーの使用履歴の格納が禁止されている場合に、特徴量を抽出しない処理（Ｓ１０２）と、特徴量に基づいて、トナーを使用できる残り日数である残日数を算出する処理（Ｓ１０３）と、残日数が所定の閾値以下である場合に、トナーボトルの配送を要求する配送要求信号を通知する処理（Ｓ１０４）と、行う。【選択図】図４
2020101682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成に用いられる消耗品を有する画像形成装置であって、
前記消耗品の１日当たりの使用量を算出して、前記消耗品の使用履歴の格納が許可されていれば所定のリストに算出した前記１日当たりの使用量を格納し、前記使用履歴の格納が禁止されていれば前記リストに算出した前記１日当たりの使用量を格納しない使用量算出手段と、
前記消耗品の使用履歴の格納が許可されている場合に、前記リストに格納される所定期間の前記１日当たりの使用量に基づいて、ユーザによる前記消耗品の消費傾向を表す特徴量を抽出し、前記消耗品の使用履歴の格納が禁止されている場合に、前記特徴量を抽出しない抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された前記特徴量に基づいて、前記消耗品を使用できる残り日数である残日数を算出する残日数算出手段と、
算出された前記残日数が所定の閾値以下である場合に、前記消耗品の配送を要求する配送要求信号を通知する通知手段と、を備えることを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項２】
前記使用量算出手段は、前記消耗品の交換時の初期動作が行われている場合に前記使用履歴の格納が禁止され、前記消耗品の交換時の初期動作が行われていない場合に前記使用履歴の格納が許可されることを特徴とする、
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記使用量算出手段は、前記画像形成装置のメンテナンスを行うためのメンテナンスモードが設定されている場合に前記使用履歴の格納が禁止され、前記メンテナンスモードが設定されていない場合に前記使用履歴の格納が許可されることを特徴とする、
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記使用量算出手段は、前記使用履歴の格納が許可されていれば前記抽出手段による前記特徴量の抽出を許可するフラグをオンに設定し、前記使用履歴の格納が禁止されていれば前記抽出手段による前記特徴量の抽出を許可する前記フラグをオフに設定し、
前記抽出手段は、前記フラグの状態に基づいて前記特徴量を抽出するか否かを判断することを特徴とする、
請求項１〜３のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記抽出手段は、前記リストに格納される所定期間の前記１日当たりの使用量に基づき、前記特徴量として、前記１日当たりの使用量の平均値及び標準偏差を算出することを特徴とする、
請求項１〜４のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記抽出手段は、前記リストに格納される所定期間の前記１日当たりの使用量に基づいて、前記特徴量として前記１日当たりの使用量の平均値及び分散値を算出することを特徴とする、
請求項１〜４のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記残日数算出手段は、前記リストに所定期間の前記１日当たりの使用量が格納されている場合に前記残日数を前記特徴量に基づいて算出し、前記リストに前記所定期間の前記１日当たりの使用量が格納されていない場合に前記残日数を未確定である旨を表す値に設定することを特徴とする、
請求項１〜６のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記使用量算出手段は、前記１日当たりの使用量に基づいて前記消耗品の残量を算出し、
前記残日数算出手段は、前記特徴量及び前記残量に基づいて前記残日数を算出することを特徴とする、
請求項１〜７のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記配送要求信号に応じた画面を所定のディスプレイに表示させる表示手段をさらに備えることを特徴とする、
請求項１〜８のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１０】
ネットワークを介して外部のサーバ装置へ前記配送要求信号を送信する通信手段をさらに備えることを特徴とする、
請求項１〜９のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１１】
画像形成に用いられる消耗品を有する画像形成装置により実行される方法であって、
前記消耗品の１日当たりの使用量を算出して、前記消耗品の使用履歴の格納が許可されていれば所定のリストに算出した前記１日当たりの使用量を格納し、前記使用履歴の格納が禁止されていれば前記リストに算出した前記１日当たりの使用量を格納しないステップと、
前記消耗品の使用履歴の格納が許可されている場合に、前記リストに格納される所定期間の前記１日当たりの使用量に基づいて、ユーザによる前記消耗品の消費傾向を表す特徴量を抽出し、前記消耗品の使用履歴の格納が禁止されている場合に、前記特徴量を抽出しないステップと、
前記特徴量に基づいて、前記消耗品を使用できる残り日数である残日数を算出するステップと、
算出された前記残日数が所定の閾値以下である場合に、前記消耗品の配送を要求する配送要求信号を通知するステップと、を含むことを特徴とする、
画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置等の装置における消耗品の管理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の消耗品を管理するために、保守システムが構築される。保守システムは、例えば画像形成装置と保守サーバとをインターネット等のネットワークにより接続して構成される。画像形成装置は、消耗品の交換時期が近づいていることを検出した場合、保守サーバへ新たな消耗品の配送を要求する配送要求信号を通知する。保守サーバは、配送要求信号に応じて当該画像形成装置が設置されている職場等への新たな消耗品の配送を手配する。これによりユーザは、新しい消耗品を入手することができる。画像形成装置は、配送要求信号の通知時に、ディスプレイに交換時期が近づいていることをユーザに知らせる。これによりユーザビリティが向上する。
【０００３】
画像形成装置における消耗品は、トナーといった成果物に使用されることで消費される消耗品や、感光体といった成果物を生成するために動作する消耗品（消耗部品）のことである。成果物に使用されるトナーが画像形成装置を使用している最中に消費され尽くすと、ユーザが期待する成果物が作成できなくなってしまう。そのため消耗品は、無くなる前にユーザの元に配送される必要がある。
【０００４】
特許文献１の画像形成装置は、ユーザの消耗品（トナー）の使用履歴からトナー残量を予測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）を算出する。この画像形成装置は、残日数が所定日数を下回った場合に配送要求信号を保守サーバへ通知する。算出した残日数に応じて配送要求信号を保守サーバに通知することで、ユーザ毎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、適切なタイミングでトナーボトルを配送することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−３７５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
消耗品は、ユーザによるプリント動作（以下、「ユーザプリント動作」と呼ぶ）時以外にも、消耗品交換時の初期動作やメンテナンス動作等の、突発的な画像形成装置の動作（以下、「非ユーザ動作」と呼ぶ）により消費されることがある。非ユーザ動作によって使用された消耗品の使用量をユーザの使用履歴に蓄積すると、ユーザプリント動作と非ユーザ動作とがユーザの使用履歴に混在することになる。これは、残日数の算出精度が低下する原因となる。
【０００７】
例えば、消耗品交換時の初期動作によってトナーが消費された場合、ユーザプリント動作による使用量に初期動作による使用量が加わり、消耗品交換時に多くのトナーが消費されたことが使用履歴に蓄積される。初期動作によるトナーの使用量は、一般的にユーザプリント動作時のトナーの使用量よりも多い。そのために画像形成装置は、今後も多くのトナーが使用され、トナーが早くなくなると判断してしまう。消耗品交換は突発的に行われる動作であり、初期動作以降はユーザプリント動作のみによりトナーが消費される。その結果、画像形成装置は、実際にはトナーボトルにトナーが十分あるにもかかわらず、配送要求信号を通知してしまう。
【０００８】
このように、残日数の算出の精度が低下した結果、配送要求信号が不適切なタイミングで通知される。そのために、消耗品残量が十分にある時点で消耗品がユーザの元に配送される「早配」、逆に消耗品がユーザの元に届く前になくなる「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の元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。「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、成果物の生産を停止させてしまうことになる。
消耗品の配送を適切なタイミングで行うためには、残日数をできるだけ正確に推定する必要がある。
【０００９】
本発明は、上記のような問題に鑑み、消耗品が使用できる残り日数である残日数を正確に推定する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像形成装置は、画像形成に用いられる消耗品を有する画像形成装置であって、前記消耗品の１日当たりの使用量を算出して、前記消耗品の使用履歴の格納が許可されていれば所定のリストに算出した前記１日当たりの使用量を格納し、前記使用履歴の格納が禁止されていれば前記リストに算出した前記１日当たりの使用量を格納しない使用量算出手段と、前記消耗品の使用履歴の格納が許可されている場合に、前記リストに格納される所定期間の前記１日当たりの使用量に基づいて、ユーザによる前記消耗品の消費傾向を表す特徴量を抽出し、前記消耗品の使用履歴の格納が禁止されている場合に、前記特徴量を抽出しない抽出手段と、前記抽出手段で抽出された前記特徴量に基づいて、前記消耗品を使用できる残り日数である残日数を算出する残日数算出手段と、算出された前記残日数が所定の閾値以下である場合に、前記消耗品の配送を要求する配送要求信号を通知する通知手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、消耗品が使用できる残り日数である残日数を正確に推定して、消耗品の配送を適切なタイミングで行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の構成図。
【図２】トナーの補給動作の説明図。
【図３】コントローラの説明図。
【図４】消耗品の配送管理処理を表すフローチャート。
【図５】トナー使用量算出処理を表すフローチャート。
【図６】（ａ）は１日当たりのトナー使用量の例示図、（ｂ）はトナーボトル内のトナー残量の例示図。
【図７】特徴量の抽出処理を表すフローチャート。
【図８】残日数の算出処理を表すフローチャート。
【図９】操作パネルに表示される残日数の例示図。
【図１０】配送要求信号の通知判断処理を表すフローチャート。
【図１１】トナーボトル内のトナーの残量推移の例示図。
【図１２】従来技術による残日数の説明図。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は、本実施形態による残日数の説明図。
【図１４】メンテナンスモードのトナー使用量算出処理を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（画像形成装置の構成）
図１は、本実施形態の画像形成装置の構成図である。本実施形態の画像形成装置には、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の種々の方式が適用可能である。ここでは、電子写真方式を用いた画像形成装置１０１について説明する。
【００１５】
画像形成装置１０１は、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応する複数の画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋが、中間転写ベルト１に沿って配置される中間転写タンデム方式である。符号末尾の、Ｙはイエロー、Ｍはマゼンタ、Ｃはシアン、Ｋはブラックを表す。なお、以下の説明において、色別に説明する必要が無い場合は、符号末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。画像形成部１１０Ｙはイエローのトナー像を形成し、画像形成部１１０Ｍはマゼンタのトナー像を形成し、画像形成部１１０Ｃはシアンのトナー像を形成し、画像形成部１１０Ｋはブラックのトナー像を形成する。各色のトナー像は、画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋから中間転写ベルト１に重畳するように転写される。中間転写ベルト１は、紙搬送部１５０により搬送される記録材Ｓにトナー像を転写することで、記録材Ｓに画像を形成する。記録材Ｓに転写されたトナー像は定着器１５８により記録材Ｓに定着される。
【００１６】
画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋには、トナーボトル１４０Ｙ、１４０Ｍ、１４０Ｃ、１４０Ｋから対応する色のトナーが補給される。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。トナーボトル１４０Ｙ、１４０Ｍ、１４０Ｃ、１４０Ｋは、画像形成装置１０１に設けられたボトルマウントに装着されることで、補給口に設けられた補給口シャッタが解放される。トナーボトル１４０からのトナーの補給動作の詳細は後述する。
【００１７】
紙搬送部１５０による記録材Ｓの搬送処理について説明する。記録材Ｓは、記録材収納部１５１に収納されており、リフトアップ部１５２上に積載される。記録材Ｓは、給紙ローラ１５３により記録材収納部１５１から給紙搬送パス１５４へ給紙される。給紙動作は、画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの画像形成のタイミングに応じて開始される。記録材Ｓは、給紙搬送パス１５４をレジストローラ１５５まで搬送される。レジストローラ１５５は、搬送方向に対する記録材Ｓの斜行補正を行い、搬送を再開するタイミングを調整して記録材Ｓを二次転写部へ搬送する。二次転写部は、対向して配置された２つの転写部材である二次転写内駆動ローラ２及び二次転写外駆動ローラ１５６により構成される転写ニップ部である。二次転写部は、所定の加圧力と静電的負荷バイアスが付与されることで、中間転写ベルト１から記録材Ｓへトナー像の転写を行う。
【００１８】
記録材Ｓが二次転写部まで搬送されるタイミングにあわせて、トナー像を二次転写部まで搬送する画像形成プロセスについて説明する。画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、形成するトナー像の色が異なるのみであり、同様の構成により同様の動作を行う。以下に、画像形成部１１０Ｙの構成及び動作について説明し、他の画像形成部１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの説明については省略する。
【００１９】
トナー像形成部としての画像形成部Ｙは、像担持体である感光体１１１、帯電器１１２、現像器１１４、一次転写ローラ１１５、及び感光体クリーナ１１６を備える。画像形成部Ｙの近傍には、レーザ及び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が設けられる。感光体１１１は、ドラム形状であり、矢印ｍ方向に回転する。帯電器１１２は、感光体１１１の表面を一様に帯電する。スキャナユニット１１７は、形成する画像を表す画像ピクセル情報（画像を構成する各画素の位置等の情報）に応じて変調したレーザ光を、感光体１１１の帯電された表面（露光部１１３）に照射する。これにより感光体１１１の表面に画像ピクセル情報に応じた静電潜像が形成される。現像器１１４は、感光体１１１上に形成された静電潜像を、静電帯電したイエローのトナー（現像剤）により現像する。これにより感光体１１１上にイエロートナー像が形成される。同様に、画像形成部Ｍの感光体にはマゼンタのトナー像が形成され、画像形成部Ｃの感光体にはシアンのトナー像が形成され、画像形成部Ｋの感光体にはブラックのトナー像が形成される。
【００２０】
一次転写ローラ１１５は、所定の加圧力及び静電的負荷バイアスが付与されることで、中間転写ベルト１上に感光体１１１からイエローのトナー像を転写する。転写後に感光体１１１上に残った転写残トナーは、感光体クリーナ１１６により回収される。感光体１１１は、転写残トナーの回収により次の画像形成に備える。同様に、画像形成部Ｍの感光体に形成されたマゼンタのトナー像、画像形成部Ｃの感光体に形成されたシアンのトナー像、及び画像形成部Ｋの感光体に形成されたブラックのトナー像が、順次、イエローのトナー像に重畳して中間転写ベルト１に転写される。
【００２１】
以上のような各色の画像形成プロセスが、画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋにより並列に行われる。各画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋで行われる画像形成プロセスは、各色のトナー像が中間転写ベルト１に順次重畳して転写されるタイミングで行われる。その結果、最終的にフルカラーのトナー像が中間転写ベルト１上に形成される。フルカラーのトナー像は、中間転写ベルト１により二次転写部へ搬送される。本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの４色のトナー像を形成する構成について説明したが、色数はこれに限定されない。また、画像形成部１１０の並びも図１に示す構成に限定されない。
【００２２】
中間転写ベルト１は、中間転写ベルトユニット１０２に含まれる。中間転写ベルトユニット１０２は、中間転写ベルト１を張架する二次転写内駆動ローラ２、テンションローラ３、及び二次転写前ローラ４を備える。二次転写内駆動ローラ２は、駆動部材と二次転写内部材とを兼ねる。テンションローラ３は、中間転写ベルト１に所定の張力を付与する。二次転写前ローラ４は、張架部材である。中間転写ベルト１は、二次転写内駆動ローラ２により矢印Ｖ方向に搬送駆動されるベルト部材である。中間転写ベルト１は、搬送駆動されることで各画像形成部１１０から転写されたトナー像を二次転写部へ搬送する。
【００２３】
矢印Ｖが示す中間転写ベルト１の搬送方向に対して、二次転写前ローラ４は二次転写内駆動ローラ２の上流側に配置され、テンションローラ３は二次転写内駆動ローラ２の下流側に配置される。テンションローラ３と二次転写前ローラ４との間には、各画像形成部１１０の一次転写ローラ１１５が配設される。テンションローラ３及び二次転写前ローラ４は、駆動力が付与されず、中間転写ベルト１の搬送に従動して回転する。
【００２４】
テンションローラ３は、矢印Ｔ方向（テンションローラ３と二次転写前ローラ４との間に張架された中間転写ベルト１の方向）に移動可能であり、不図示の付勢部により中間転写ベルト１に張力を与える方向に付勢される。二次転写内駆動ローラ２は、中間転写ベルト１にテンションローラ３による張力が与えられた状態で摩擦力により中間転写ベルト１を搬送可能であるように、外周面が導電性ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）により形成される。二次転写内駆動ローラ２の外周面の初期摩擦抵抗μは１．０〜１．５程度に設定されている。なお、二次転写内駆動ローラ２の材質や外周面の初期摩擦抵抗は、上述の構成に限定されるものではない。テンションローラ３の中間転写ベルト１を挟んで対向する位置には、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５０が、テンションローラ３に対して固定的に取り付けられる。
【００２５】
中間転写ベルト１は、本実施形態では、ポリイミドで形成された、周長７９２［ｍｍ］、幅３４６［ｍｍ］、厚さ６０［μｍ］のエンドレスベルトである。なお、中間転写ベルト１の材料は、これに限定されるものではなく、例えば、ポリカーボネート、ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥ等により形成されたエンドレスベルトを用いることができる。また、中間転写ベルト１を張架するローラの数は図１の構成に限定されるものではない。
【００２６】
以上のようにして二次転写部に記録材Ｓ及びトナー像が搬送されてくる。二次転写部は、中間転写ベルト１に形成されたフルカラーのトナー像を記録材Ｓ上に二次転写する。トナー像が転写された記録材Ｓは、二次転写部から定着前搬送部１５７を介して定着器１５８へ搬送される。
【００２７】
定着器１５８は様々な構成及び方式があるが、本実施形態では、対向して配置される定着ローラ１５９と加圧ローラ１６０とを備える。定着器１５８は、定着ローラ１５９と加圧ローラ１６０とで形成される定着ニップ内で所定の加圧力と熱量を記録材Ｓに付与することで、記録材Ｓ上にトナー像を溶融固着させる。定着ローラ１５９は、内部に熱源となるヒータを備える。加圧ローラ１６０は定着ローラ１５９に向かって付勢されている。
【００２８】
画像定着された記録材Ｓは、フラッパ１６３により、定着器１５８から、排紙反転ローラ１６１或いは両面搬送パス１６４へ搬送される。記録材Ｓを排紙トレイ１６２へ排出する場合、フラッパ１６３は、記録材Ｓを排紙反転ローラ１６１側へ搬送する。両面への画像形成（両面印刷）を行う場合、フラッパ１６３は、記録材Ｓを一旦排紙反転ローラ１６１側へ搬送する。その後、排紙反転ローラ１６１は、スイッチバック動作を行うことで記録材Ｓの先後端を入れ替える。その間にフラッパ１６３は、切り替わって先後端が入れ替わった記録材Ｓを両面搬送パス１６４へ導く。
【００２９】
その後、給紙ローラ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、記録材Ｓは、再給紙パス１６５から給紙搬送パス１５４に合流し、裏面（２面目）への画像形成が行われる。同様に二次転写部へと送られる。裏面（２面目）への画像形成プロセスは、先述の表面（１面目）の場合と同様である。
【００３０】
（トナーボトルから現像器へのトナー補給）
図２は、トナーボトルから現像器１１４への消耗品であるトナーの補給動作の説明図である。画像形成プロセスでは、現像器１１４がトナーにより静電潜像を現像する。現像器１１４は、内部にトナーを収容しており、現像動作によりトナーを消費する。そのために、画像形成プロセスが行われるたびに、現像器１１４内のトナーが減少する。現像器１１４は、トナーが減少するためにトナーボトル１４０からトナーを補給される必要がある。
【００３１】
現像器１１４は、収容するトナーの量を検知する現像トナー量検知センサ１３１を備える。また、現像器１１４は、ホッパ１３２を介してトナーボトル１４０に内部が連通する。現像トナー量検知センサ１３１により検知された現像器１１４内のトナー量が一定量を下回った場合、現像器１１４はホッパ１３２に収容されるトナーが補給される。ホッパ１３２は、内部に補給スクリュー１３３を備える。補給スクリュー１３３の回転量が制御されることで、ホッパ１３２から現像器１１４へ供給されるトナーの量が一定量に保たれる。
【００３２】
ホッパ１３２内に収容されるトナー量が所定量以下になると、補給スクリュー１３３の回転量によらず、ホッパ１３２から現像器１１４へ正確な量のトナー補給ができなくなる。ホッパ１３２は、収容するトナーの量を検知するホッパトナー量検知センサ１３４を備える。ホッパトナー量検知センサ１３４により検知されたホッパ１３２内のトナー量が一定量を下回った場合、ホッパ１３２はトナーボトル１４０に収容されるトナーが補給される。
【００３３】
なお、現像トナー量検知センサ１３１及びホッパトナー量検知センサ１３４は、例えば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を用いることができるが、これらに限られるものではない。
【００３４】
上記の通りトナーボトル１４０は、画像形成装置１０１に設けられる不図示のボトルマウントに着脱可能に構成される。トナーボトル１４０の補給口は、ボトルマウントに装着されることで補給口シャッタが開放される。トナーボトル１４０は内部に螺旋状のトナー搬送部が形成される。トナーボトル１４０は、ホッパ１３２へのトナー補給が指示された場合に、回転することでトナー搬送部によりトナーを補給口方向へ搬送する。そして、トナーボトル１４０内のトナーがトナーボトル１４０の補給口からホッパ１３２に補給される。
【００３５】
このように、現像器１１４で消費されるトナーは、トナーボトル１４０から供給される。そのために、画像形成プロセスが行われることでトナーボトル１４０内のトナーが減少する。トナーが減少したトナーボトル１４０は新しいトナーボトルに交換される。これにより画像形成装置１０１は、画像形成プロセスを継続して実行することが可能である。
【００３６】
（トナーボトル交換）
トナーボトル１４０からホッパ１３２へのトナーの補給動作が所定回数続けられてもホッパトナー量検知センサ１３４がホッパ１３２内の一定量以上のトナーを検知しない場合、画像形成装置１０１は、トナーボトル１４０内のトナーがなくなったと判断する。この場合、画像形成装置１０１は、ユーザにトナーボトル１４０の交換を促す。ただし、画像形成プロセスは、現像トナー量検知センサ１３１が現像器１１４内の一定量以上のトナーを検知しなくなるまで継続可能である。
【００３７】
トナーボトル１４０が交換されると、画像形成装置１０１は、ホッパトナー量検知センサ１３４がホッパ１３２内の一定量以上のトナーを検知するまで、トナーボトル１４０からホッパ１３２へのトナーの補給動作を実行する。この間、現像トナー量検知センサ１３１が検知する現像器１１４内のトナー量が一定量を下回っていれば、画像形成装置１０１は、補給スクリュー１３３を制御してホッパ１３２から現像器１１４へのトナーの補給を行う。ホッパトナー量検知センサ１３４がホッパ１３２内の一定量以上のトナーを検知すると、画像形成装置１０１は、トナーボトル１４０からホッパ１３２へのトナーの補給動作を停止する。
【００３８】
（コントローラ）
図３は、画像形成装置１０１の動作を制御するためにコントローラの説明図である。コントローラ３０は、画像形成動作（搬送処理、画像形成プロセス）の制御の他に、画像形成時に使用される消耗品の配送管理を行う。コントローラ３０は、画像形成装置１０１内部に設けられる。ここでは、消耗品がトナーである場合について説明する。
【００３９】
コントローラ３０は、スキャナユニット１１７、トナーボトルメモリ３０４、及び操作パネル１７１に接続される。また、コントローラ３０は、公衆回線等のネットワークを介して保守サーバ３０７と通信可能に接続される。
【００４０】
トナーボトルメモリ３０４は、トナーボトル１４０に設けられており、トナーボトル１４０の内部に収容されるトナーの残量を表すトナー残量情報を格納する。トナーボトル１４０が未使用の場合、トナーボトルメモリ３０４には、生産時に充填されたトナー量がトナー残量情報の初期値として格納される。トナーボトルメモリ３０４に格納されるトナー残量情報は、コントローラ３０によって書き換え可能に管理されている。また、トナーボトルメモリ３０４には、保守サーバ３０７に後述の配送要求信号が通知されたか否かを判別するための情報が格納される。
【００４１】
操作パネル１７１は、キーボタン、タッチパネル等の入力装置と、ディスプレイ等の出力装置とを組み合わせたユーザインタフェースである。操作パネル１７１は、画像形成装置１０１に設けられており、指示等をコントローラ３０へ送信し、コントローラ３０の制御によりディスプレイに画像表示を行う。
【００４２】
保守サーバ３０７は、画像形成装置１０１とネットワークを介して接続される外部のサーバ装置であり、コントローラ３０からの信号に応じた表示を行うディスプレイを備える。保守サーバ３０７は、画像形成装置１０１の販売元が運営する保守サービス機関に設置される。
【００４３】
コントローラ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２００、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０１、及びＲＡＭ（Random Access Memory）２０２を備える情報処理装置である。ＣＰＵ２００は、ＲＯＭ２０１に格納されるコンピュータプログラムを、ＲＡＭ２０２を作業領域に用いて実行することで、画像形成装置１０１の動作を制御する。ＣＰＵ２００、ＲＯＭ２０１、及びＲＡＭ２０２は、バスＢを介して通信可能に接続される。バスＢには、この他に画像処理部３０１、トナー補給処理部３０３、及び通信部２０３が接続される。また、バスＢにはトナーボトルメモリ３０４及び操作パネル１７１が接続される。
【００４４】
ＣＰＵ２００は、不図示の外部装置又は操作パネル１７１から印刷ジョブが入力されると、画像処理部３０１に、印刷ジョブに応じた指示を送信する。画像処理部３０１は、画像形成する画像に応じた画像ピクセル情報を生成する。画像処理部３０１は、画像ピクセル情報に応じて、レーザ発光指令を生成してスキャナユニット１１７へ送信する。スキャナユニット１１７は、レーザ発光指令により発光タイミングが制御される。画像ピクセル情報は、トナー使用量の予測にも用いられる。
【００４５】
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算出されるトナー使用量の予測値を逐次減算することで新しいトナー残量を算出する。ＣＰＵ２００は算出した新しいトナー残量に応じてトナー残量情報を更新する。ＣＰＵ２００は保守サーバ３０７に新たなトナーボトルの配送を要求する配送要求信号を、後述の方法で決定したタイミングで通信部２０３を介して通知する。
【００４６】
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及びホッパトナー量検知センサ１３４の検知結果に基づいて補給スクリュー１３３及びトナーボトル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。
【００４７】
（消耗品の配送管理）
以上のような画像形成装置１０１による消耗品の配送管理処理について説明する。ここれは、消耗品はトナーであり、トナーボトル１４０の配送管理が行われる。ＣＰＵ２００は、トナーを使用できる残り日数である残日数を予測し、残日数に応じてトナーボトルの配送要求信号を保守サーバ３０７へ通知する。図４は、このような消耗品の配送管理処理を表すフローチャートである。ＣＰＵ２００は、所定の固定周期、例えば１秒に１回の周期で配送管理処理を行う。
【００４８】
ＣＰＵ２００は、トナー補給情報及び画像ピクセル情報に基づいてトナー使用量を算出する（Ｓ１００）。トナー補給情報は、例えばＲＡＭ２０２に格納されるトナー補給回数であり、トナーボトル１４０から補給されたトナー量を表す。トナー使用量の予測処理の詳細は後述する。
【００４９】
トナー使用量を算出したＣＰＵ２００は、日付を確認して、前回、１日当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（Ｓ１０１：Y）、ＣＰＵ２００は、ユーザによる過去の所定期間のトナー使用量の平均値及び標準偏差を算出して、該ユーザの画像形成装置１０１を使用する特徴量を抽出する（Ｓ１０２）。特徴量の抽出処理の詳細は後述する。
【００５０】
特徴量の抽出後にＣＰＵ２００は、トナーボトル１４０内のトナーの残日数を算出する（Ｓ１０３）。日付が進行していない場合（Ｓ１０１：N）、ＣＰＵ２００は特徴量の抽出を行わずにトナーボトル１４０内のトナーの残日数を算出する（Ｓ１０３）。残日数の算出処理の詳細は後述する。ＣＰＵ２００は、トナーボトル１４０内のトナーの残日数とトナーボトル１４０の配送に必要な日数とから、トナー（トナーボトル１４０）の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判断処理の詳細は後述する。以上によりＣＰＵ２００は、１回の配送管理処理を終了する。
【００５１】
図５は、Ｓ１００のトナー使用量算出処理を表すフローチャートである。ここでは、ＣＰＵ２００が時刻Ｔのタイミングでこの処理を行う場合について説明する。前回この処理が行われたタイミングは時刻Ｔ−１である。
【００５２】
ＣＰＵ２００は、トナーボトルメモリ３０４に格納されている前回の処理時のトナーボトル１４０のトナー残量情報（トナー残量ＷT-1）を取得する（Ｓ２００）。トナー残量ＷT-1は、前回ＣＰＵ２００が行った処理により算出されてトナーボトルメモリ３０４に格納されたトナー残量である。トナーボトル１４０が新たに装着されて最初にＣＰＵ２００が図５の処理を行う場合には、トナー残量ＷT-1は、初期値であるトナーボトル１４０の生産時に充填されたトナー量である。
【００５３】
ＣＰＵ２００は、画像処理部３０１から画像ピクセル情報Ｐを取得し、ＲＡＭ２０２からトナー補給回数Ｎを取得する（Ｓ２０１）。画像ピクセル情報Ｐは、これまでに画像形成及び出力を行った画素数の累計値を表す。トナー補給回数Ｎは、これまでにトナーボトル１４０を回転動作させた回数の累計値を表す。
【００５４】
ＣＰＵ２００は、画像ピクセル情報Ｐが表す画素数から、前回の処理時に取得した画像ピクセル情報ＰT-1が表す画素数を減算した結果であるΔＰを算出する。また、ＣＰＵ２００は、トナー補給回数Ｎから、前回の処理時に取得したトナー補給回数ＮT-1を減算した結果であるΔＮを算出する（Ｓ２０２）。
【００５５】
ＣＰＵ２００は、算出したΔＰ、ΔＮ、１画素当たりのトナー使用量の代表値、及びトナー補給回数１回当たりのトナー使用量の代表値により、現時刻Ｔにおいて使用されると推定される１回のトナー使用量の推定量（推定使用量Ｑ）を算出する（Ｓ２０３）。推定使用量Ｑは、例えば以下の式により算出される。推定使用量Ｑの単位はミリグラムである。
Ｑ＝（０．０１５×ΔＰ＋１８０×ΔＮ）／２
【００５６】
この式では、１画素当たりのトナー使用量の代表値＝０．０１５［ｍｇ］、トナー補給回数１回当たりのトナー使用量の代表値＝１８０［ｍｇ］である。この式は、出力画像に基づいた推定トナー使用量とトナーボトル１４０からのトナー供給量に基づいた推定トナー使用量との平均を用いて、現時刻Ｔにおいて使用されると推定されるトナーの推定使用量Ｑを求めるための計算式である。
【００５７】
次にＣＰＵ２００は、１日当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に推定使用量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を算出する（Ｓ２０４）。さらにＣＰＵ２００は、トナー残量ＷT-1から推定使用量Ｑを減算して時刻Ｔ時点でのトナー残量ＷTを算出する（Ｓ２０５）。ＣＰＵ２００は、トナーボトルメモリ３０４に格納されるトナー残量情報を、算出した時刻Ｔ時短のトナー残量ＷTに応じて更新する（Ｓ２０６）。
【００５８】
ＣＰＵ２００は、トナーボトル１４０の交換時の初期動作が行われているかどうかを判断する（Ｓ２０７）。初期動作が行われている場合（Ｓ２０７：Y）、ＣＰＵ２００は、履歴格納禁止フラグをオンに設定する（Ｓ２０８）。履歴格納禁止フラグは、後述する過去使用量リストに１日あたりのトナー使用量をＲＡＭ２０２に格納するか否かを判断するために使用される。履歴格納禁止フラグにより、ユーザによる消耗品の使用履歴の格納を許可するか或いは格納を禁止するかが設定される。履歴格納禁止フラグは、通常はオフに設定される。初期動作が行われていない場合（Ｓ２０７：N）、履歴格納禁止フラグはオフのままである。その後、ＣＰＵ２００は、日付を確認して、前回、トナー使用量算出処理を行った日から日付が進行したか否かを判断する（Ｓ２０９）。日付が進行している場合（Ｓ２０９：Y）、ＣＰＵ２００は、履歴格納禁止フラグの状態を確認する（Ｓ２１０）。
【００５９】
履歴格納禁止フラグがオフの場合（Ｓ２１０：Y）、ＣＰＵ２００は、当日の累積トナー使用量ＣTを、１日あたりのトナー使用量として確定して過去使用量リストに格納する（Ｓ２１１）。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リストであり、ＲＡＭ２０２に格納される。その後、ＣＰＵ２００は、特徴量抽出許可フラグをオンに設定する（Ｓ２１２）。特徴量抽出許可フラグとは、図４のＳ１０２の特徴量の抽出処理の実行可否を判断するために使用するフラグである。特徴量抽出許可フラグがオンの場合、図４のＳ１０２の特徴量の抽出処理が実行される。
なお、履歴格納禁止フラグがオンの場合（Ｓ２１０：N）、ＣＰＵ２００は、特徴量抽出許可フラグをオフに設定する（Ｓ２１３）。特徴量抽出許可フラグがオフの場合、図４のＳ１０２の特徴量の抽出処理が実行されない。
【００６０】
特徴量抽出許可フラグの設定後、ＣＰＵ２００は、当日の累積トナー使用量ＣTを０クリアし（Ｓ２１４）、履歴格納禁止フラグをオフに設定して処理を終了する（Ｓ２１５）。なお、日付が進行していない場合（Ｓ２０９：N）、ＣＰＵ２００はＳ２１０以降の処理を行わずにこの処理を終了する。そのために当日の累積トナー使用量ＣTが０リセットされることなくこの処理が終了する。この場合、次回以降の処理（Ｓ２０４の処理）の実行時に、当日の累積トナー使用量ＣTに、Ｓ２０３の処理で算出した推定使用量Ｑが累積される。
【００６１】
図６は、１日当たりのトナー使用量とトナーボトル１４０内のトナー残量の例示図である。図６（ａ）は、ユーザの１日当たりのトナー使用量（累積トナー使用量ＣT）の変化を例示する。各点が各日の１日当たりのトナー使用量である。図６（ａ）では、トナーの使用開始から７０日経過した時点のトナー使用量の変化を示す。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例示する。図６（ｂ）では、７０日経過時点のトナー残量が「Ｗ」である。
【００６２】
図７は、Ｓ１０２の特徴量の抽出処理を表すフローチャートである。特徴量は、ユーザが画像形成装置１０１を使用するときの消耗品の消費傾向を表しており、ここでは、１日当たりのトナー使用量の平均値及び１日当たりのトナー使用量の標準偏差を用いる。
【００６３】
ＣＰＵ２００は、図５のＳ２１２、Ｓ２１３の処理で設定された特徴量抽出許可フラグの状態を確認して特徴量を抽出するか否かを判断する（Ｓ３０１）。特徴量許可フラグがオフの場合（Ｓ３０１：N）、ＣＰＵ２００は、この処理を終了する。この場合、特徴量は抽出されない。つまり、トナーボトル１４０の交換時の初期動作が行われている間、特徴量は抽出されない。
【００６４】
特徴量許可フラグがオンの場合（Ｓ３０１：Y）、ＣＰＵ２００は、ＲＡＭ２０２から図５のＳ２１１の処理で更新された過去使用量リストを取得する（Ｓ３０２）。ＣＰＵ２００は、取得した過去使用量リストに過去の所定期間（ｉ日分）のデータが格納されているか否かを判断する（Ｓ３０３）。ここで、過去のｉ日分のデータの有無を判断するのは、後述する残日数を予測するために過去のｉ日分のトナー使用量が必要となるためである。
【００６５】
過去のｉ日分のトナー使用量のデータが格納されている場合（Ｓ３０３：Y）、ＣＰＵ２００は、特徴量として、過去の所定期間の１日毎のトナー使用量の平均値ＵAVE及び過去の所定期間の１日毎のトナー使用量の標準偏差σを算出する（Ｓ３０４）。所定期間をｉ日、ｎ日前のトナー使用量をＵnとすると、平均値ＵAVE及び標準偏差σは以下の式で算出される。ＣＰＵ２００は、算出した平均値ＵAVE及び標準偏差σをＲＡＭ２０２に格納して処理を終了する（Ｓ３０５）。なお、過去のｉ日分のトナー使用量のデータが格納されていない場合（Ｓ３０３：N）、ＣＰＵ２００は、特徴量（平均値ＵAVE及び標準偏差σ）を抽出せずに処理を終了する。
【００６６】
【数１】
2020101682.tif 000003
【００６７】
本実施形態では、過去の所定期間をｉ日＝３０日としている。残日数を精度よく算出するには３０日分のトナー使用量が必要であるという実験結果が得られたためである。ただし、所定期間（ｉ日）の日数は任意に変更可能なものである。
【００６８】
図８は、Ｓ１０３の残日数の算出処理を表すフローチャートである。ＣＰＵ２００は、残日数の予測に過去の所定期間（ｉ日分）のトナー使用量のデータを用いる。
【００６９】
ＣＰＵ２００は、過去使用量リストに過去の所定期間（ｉ日分）のトナー使用量のデータが格納されているか否かを判断する（Ｓ４０１）。過去の所定期間のトナー使用量のデータが格納されている場合（Ｓ４０１：Y）、ＣＰＵ２００は、図５のＳ２０５の処理で算出したトナー残量ＷTをトナーボトルメモリ３０４から取得する（Ｓ４０２）。ＣＰＵ２００は、図６のＳ３０５でＲＡＭ２０２に格納した平均値ＵAVE及び標準偏差σを取得する（Ｓ４０３）。ＣＰＵ２００は、予めＲＡＭ２０２に格納してある残量予測誤差σL及び遅配確率変数ｒを取得する（Ｓ４０４）。なお、残量予測誤差σLは実験によって算出された予測誤差であり、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る。遅配確率変数ｒが大きいほど遅配発生確率が小さくなり且つ早配確率が大きくなる。ＣＰＵ２００は、取得したトナー残量ＷT、標準偏差σ、残量予測誤差σL、及び遅配確率変数ｒに基づいて、トナーボトル１４０からトナーが無くなるまでの残日数Ｄを算出する（Ｓ４０５）。残日数Ｄの算出方法は後述する。
【００７０】
過去の所定期間のトナー使用量のデータが格納されていない場合（Ｓ４０１：N）、ＣＰＵ２００は、残日数Ｄを所定日数、本実施形態では９９９日に設定する（Ｓ４１０）。「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予め決められた値であり、残日数が未確定であることが明らかにできるのであれば他の値であってもよい。
【００７１】
ＣＰＵ２００は、残日数Ｄを操作パネル１７１のディスプレイに表示する（Ｓ４０６）。図９は、操作パネル１７１に表示される残日数Ｄの例示図である。表示は消耗品管理画面６００に消耗品の種別毎に表示される。ここで、ブラックのトナーＫ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日になっていることを表す。この場合、消耗品管理画面６００に残日数が表示されず、「―――」が表示される。なお、本実施形態では残日数表示を「―――」としているが、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」や「999日」であってもよい。
【００７２】
Ｓ４０５の残日数の算出方法について詳細に説明する。なお、残日数Ｄは、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で算出される。
算出には、以下の値が用いられる。
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の標準偏差  ：（σ２×Ｄ）１／２
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
【００７３】
図６（ｂ）により、トナー残量Ｗは、以下の式で表される。
ＵAVE×Ｄ＋ｒ×（σ２×Ｄ）１／２＝Ｗ
【００７４】
この式から残日数Ｄは、以下の式で算出される。
【００７５】
【数２】
2020101682.tif 000004
【００７６】
ＣＰＵ２００は、以上のような式により残日数Ｄを算出する。ここで、消耗品の中でもトナーボトル１４０のように無くなることで画像形成装置１０１の動作が停止してしまうようなものについては、最短となる残日数Ｄminを採用することで停止のリスクを最大限回避する。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。なお、Ｓ１０２の特徴量の抽出処理で特徴量が抽出されない場合、ＣＰＵ２００は、Ｓ４０３の処理で最新の平均値ＵAVE及び標準偏差σを取得することができない。この場合、ＣＰＵ２００は、過去にＲＡＭ２０２に格納された平均値ＵAVE及び標準偏差σを用いて残日数Ｄを算出することになる。
【００７７】
図１０は、Ｓ１０４の配送要求信号の通知判断処理を表すフローチャートである。ＣＰＵ２００は、図８のＳ４０５の処理或いはＳ４１０の処理で算出した残日数Ｄと所定の配送閾値とを比較する（Ｓ６０１）。配送閾値は、配送元から配送先へ消耗品を配送するために必要な日数に基づいて設定され、本実施形態では７日としている。残日数Ｄが配送閾値よりも大きい場合（Ｓ６０１：N）、ＣＰＵ２００は、消耗品（トナーボトル１４０）の配送を要求せずにこの処理を終了する。残日数Ｄが配送閾値以下である場合（Ｓ６０１：Y）、ＣＰＵ２００は、消耗品としてトナーボトル１４０に収容されるトナーがまもなく使い切られると判断する。この場合、ＣＰＵ２００は、配送要求信号通知フラグを確認する（Ｓ６０２）。配送要求信号通知フラグは、配送要求信号が通知済みであるか否かを表す。ＣＰＵ２００は、配送要求信号通知フラグがオンである場合に（Ｓ６０２：N）、配送要求信号が通知済みであると判断するために、この処理を終了する。
【００７８】
配送要求信号通知フラグがオフの場合（Ｓ６０２：Y）、ＣＰＵ２００は、交換用のトナーボトルの配送要求信号を操作パネル１７１へ送信するとともに、通信部２０３を介して外部の保守サーバ３０７へ配送要求信号を通知する（Ｓ６０３）。ＣＰＵ２００は、配送要求信号通知フラグをオンにしてトナーボトルメモリ３０４に記憶する（Ｓ６０４）。配送要求信号が重複して通知されないように、配送要求信号通知フラグはオンに設定される。
【００７９】
操作パネル１７１は配送要求信号を受け取ると、配送要求を指示する画面をディスプレイに表示する。これにより画像形成装置１０１のユーザは、交換用のトナーボトル１４０の手配を行うことができ、適切なタイミングで交換用のトナーボトル１４０を入手することが可能である。
【００８０】
保守サーバ３０７は、通信部２０３を介してＣＰＵ２００から取得する配送要求信号に応じて、配送要求を指示する画面を所定のディスプレイに表示する。保守サーバ３０７がこのような画面を表示することで、保守サーバ３０７のオペレータは、表示内容を確認して、トナーボトルの交換或いは常備のための配送手配の要否（配送の個数を含む）を確認することができる。これにより、適切なタイミングで交換用のトナーボトルを画像形成装置１０１の設置場所に対して配送することが可能である。
【００８１】
（残日数算出の具体例）
従来技術と本実施形態とによるトナーボトル１４０の交換時の初期動作を含めた残日数Ｄの相違について説明する。
【００８２】
図１１はトナーボトル１４０内のトナーの残量推移の例示図である。トナーボトル１４０を交換した１日目には、交換時の初期動作が行われる。そのために１日目のトナー使用量が多くなり、トナー残量が大きく減少している。この例では、交換から５０日目にトナーボトル１４０内のトナーが使い切られている。
【００８３】
図１２は、従来技術による残日数Ｄの説明図である。図１２では、新品のトナーボトル１４０の使用開始から３０日時点での残日数Ｄが予測されている。３０日時点のトナー残留Ｗは２７８．９［ｇ］である。
【００８４】
従来は、過去３０日の１日のトナー使用量の平均値ＵAVE及び過去３０日の１日のトナー使用量の標準偏差σを算出する際に、交換時の初期動作で使用されたトナー使用量が含まれる。その結果、３０日時点の過去３０日の１日のトナー使用量の平均値ＵAVEが１７．４［ｇ］、過去３０日の１日のトナー使用量の標準偏差σが２０．６［ｇ］となる。残量予測誤差σL＝５［ｇ］、遅配確率変数ｒ＝５とすると、最短の残日数Ｄminが７日、最長の残日数Ｄmaxが７２日となる。つまりトナーボトル１４０は、最短で残り７日（使用開始から３７日）、最長で残り７２日（使用開始から１０２日）でトナーが使い切られると予測される。
【００８５】
最短の残日数Ｄminが配送閾値以下であるために、ＣＰＵ２００は、３０日目に交換用のトナーボトルの配送要求信号を通知することになる。交換用のトナーボトルは、３７日目までに画像形成装置１０１のユーザの元に配送される。しかし、実際には３７日目の時点で画像形成装置１０１に装着されているトナーボトル１４０のトナー残量が十分であり、使い切るまでに１０日以上ある。この場合、トナーボトルの早配となる。
【００８６】
図１３は、本実施形態による残日数Ｄの説明図である。図１３（ａ）では、新品のトナーボトル１４０の使用開始から３０日時点（トナー残留Ｗ＝２７８．９［ｇ］）での残日数Ｄが予測されている。図１３（ａ）では、過去３０日の１日のトナー使用量の平均値ＵAVE及び過去３０日の１日のトナー使用量の標準偏差σを算出する際に、交換時の初期動作で使用された使用量を含む１日目のトナー使用量を用いない。その結果、３０日時点の過去３０日の１日のトナー使用量の平均値ＵAVEが１４．２［ｇ］、過去３０日の１日のトナー使用量の標準偏差σが１０．８［ｇ］となる。残量予測誤差σL＝５［ｇ］、遅配確率変数ｒ＝５とすると、最短の残日数Ｄminが１３日、最長の残日数Ｄmaxが５５日となる。つまりトナーボトル１４０は、最短で残り１３日（使用開始から４３日）、最長で残り５５日（使用開始から８５日）でトナーが使い切られると予測される。このように、本実施形態では、使用開始から３０日目の時点でＣＰＵ２００が交換用のトナーボトルの配送要求信号を通知することはない。
【００８７】
図１３（ｂ）では、新品のトナーボトル１４０の使用開始から４０日時点（トナー残留Ｗ＝２３６．６［ｇ］）での残日数Ｄが予測されている。図１３（ａ）と同様の処理を行うと、最短の残日数Ｄminが７日、最長の残日数Ｄmaxが３８日となる。つまりトナーボトル１４０は、最短で残り７日（使用開始から４７日）、最長で残り３８日（使用開始から７８日）でトナーが使い切られると予測される。
【００８８】
最短の残日数Ｄminが配送閾値以下であるために、ＣＰＵ２００は、４０日目に交換用のトナーボトルの配送要求信号を通知する。交換用のトナーボトルは、４７日目までに画像形成装置１０１のユーザの元に配送される。４７日目の時点で画像形成装置１０１に装着されているトナーボトル１４０のトナー残量が少なくなり、あと３日ほどでトナーが使い切られる。このように、本実施形態では、「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ユーザの元に配送することができる。
【００８９】
以上ではトナーの使用量に基づく例を説明したが、本実施形態は、トナー（トナーボトル）に限定するものではなく、記録材Ｓ等の他の消耗品であっても適用可能である。また、本実施形態では消耗品の特徴量として使用量の平均値及び標準偏差を用いているが、標準偏差を二乗した分散値を標準偏差の代わりに特徴量に用いてもよい。
【００９０】
（メンテナンスモード）
画像形成装置１０１は、状態を最適に保つために、サービスマン等によりメンテナンスが行われる。メンテナンスは、画像形成装置１０１をメンテナンスモードで動作させて行われる。メンテナンスモードでは、サービスマンは、サービスマン用の画面からメンテナンス用の調整やテストプリント等を指示する。メンテナンスモードがユーザによる使用ではないために、メンテナンス動作による消耗品の使用量をユーザの使用履歴として蓄積してしまうと、残日数の精度が低下する。ここでは、メンテナンスモードで消耗品が消費される場合の残日数の算出方法について説明する。
【００９１】
メンテナンスモードは、サービスマンが操作パネル１７１を操作することで設定される。メンテナンスモードでは、画像形成装置１０１の調整動作やテストプリントが可能になる。画像形成装置１０１の調整動作では、画像形成部１１０及び中間転写ベルトユニット１０２が駆動される。調整動作では、感光体１１１や中間転写ベルト１の表面に付着した汚れを取り除くクリーニング動作や、画像調整用のトナー像を形成して画像形成に用いるパラメータを調整する画像調整動作等が行われる。テストプリントでは、記録材Ｓに所定の画像が形成されて、画像形成装置１０１の正常動作が確認される。
【００９２】
サービスマンが操作パネル１７１により調整動作の実行を指示すると、操作パネル１７１からＣＰＵ２００に調整動作の実行指示が送信される。サービスマンが操作パネル１７１によりテストプリントの実行を指示すると、操作パネル１７１からＣＰＵ２００に印刷ジョブ及びテストプリント用ジョブであることを識別する情報が送信される。ＣＰＵ２００は、操作パネル１７１から送信される指示や印刷ジョブ、情報に基づいて、メンテナンスモード用の動作であるかどうか判断することができる。
【００９３】
図１４は、メンテナンスモードで消耗品（トナー）が消費された場合の使用量（トナー使用量）算出処理を表すフローチャートである。ＣＰＵ２００は、図５のＳ２００〜Ｓ２０６の処理と同様の処理により、累積トナー使用量ＣT及びトナー残量ＷTを取得する（Ｓ９００〜Ｓ９０６）。ＣＰＵ２００は、画像形成装置１０１がメンテナンスモードで動作中であるか否かを判定する（Ｓ９０７）。メンテナンスモードで動作中である場合（Ｓ９０７：Y）、ＣＰＵ２００は、履歴格納禁止フラグをオンにする（Ｓ９０８）。メンテナンスモードで動作中ではない場合（Ｓ９０７：N）、履歴格納禁止フラグはオフのままである。その後、ＣＰＵ２００は、図５のＳ２０９〜Ｓ２１５と同様の処理によりトナー使用量を算出する（Ｓ９０９〜Ｓ９１５）。メンテナンスモードで動作していない場合（Ｓ９０７：N）、ＣＰＵ２００は、履歴格納禁止フラグをオンにすることなく、特徴量抽出許可フラグをオフに設定して（Ｓ９１３）、累積トナー使用量ＣTを０クリアする（Ｓ２１４）。
【００９４】
以降、ＣＰＵ２００は、特徴量抽出及び残日数演算を行うことにより、メンテナンスによって消耗品が使用された場合であっても、ユーザによる使用量だけを履歴に残すことができ、残日数演算の精度を上げることができる。
【００９５】
以上の説明において使用した各種の数値は一例であり、上記の数値に限るものではない。また、画像形成装置１０１に限らず、消耗品を用いて動作する装置であれば、本発明を適用可能である。このように画像形成装置１０１は、予備の消耗品の配送要求が適切なタイミングで行うことが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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