JP2021005306A - 機器管理システム及び機器管理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】初期故障の発生確率に基づいて、保守部品の交換に関する適切な情報を出力する。【解決手段】複数の画像形成装置１０と機器管理装置３０とがネットワークを介して通信する機器管理システム１。画像形成装置１０は、保守部品である給紙ローラー１６１を有し、給紙時間が閾値を超えた場合に給紙ローラー１６１の交換時からその時点までの給紙枚数を機器管理装置３０に送信する。機器管理装置３０は、給紙時間を受信したときの給紙枚数から、あらかじめ設定した給紙ローラー１６１の初期故障期間給紙枚数までの給紙ローラー１６１の故障密度と、給紙ローラー１６１を交換した場合の初期故障期間給紙枚数までの故障密度に基づいて、交換に関する情報を出力する。【選択図】図４
Description
本発明は、複数の画像形成装置を含む機器管理システムに関する。また、本発明は、複数の画像形成装置と通信する機器管理装置に関する。
画像形成装置には寿命に応じて交換が必要となる部品が存在する。このような部品を以下、「保守部品」と呼ぶ。保守部品の交換は、適切なタイミングで行われることが望ましい。
印刷によって生じる保守部品の摩耗に起因する「摩耗故障」に対応するための交換タイミングについては、サービスパーソンが顧客先を一定期間ごとに訪問する定期訪問の際に交換の必要性を判断することが通常行われている。すべての保守部品のスペアを持って定期訪問すると荷物が重くなるため、交換が必要と考えられる保守部品を選ぶ必要があるが、その選定はサービスパーソンの経験などに頼っている。これに対し、特許文献１は、印刷耐用枚数と累積印刷枚数に基づいて定期訪問の前に交換が必要な部品をサービスパーソンに通知することが述べられている。
しかしながら、設計／製造不良、設置時の不備、使用環境との相性などによって導入初期に発生する「初期故障」に対応するための交換タイミングについては、従来、十分に考慮されていなかった。特許文献２には初期故障について言及があるものの、保全方法については述べられていない。
本発明は、初期故障の発生確率に基づいて、保守部品の交換に関する適切な情報を出力することを目的とする。
上記課題を解決する本実施形態は、
複数の画像形成装置と機器管理装置とがネットワークを介して通信する機器管理システムであって、
前記画像形成装置は、
交換可能な部品である保守部品と、
前記保守部品が関わる動作が正常動作であるとみなせる動作後に得られるパラメータの閾値を記憶する記憶部と、
動作後に前記パラメータが前記閾値を超えた場合と、前記保守部品が故障した場合とに、その時点の累積の給紙枚数を前記機器管理装置に送信する通信部
を具備し、
前記機器管理装置は、
特定の給紙枚数であって前記保守部品が故障した場合に初期故障とみなすあらかじめ設定された給紙枚数である初期故障期間給紙枚数を記憶する記憶部と、
複数の前記画像形成装置から受信した、前記保守部品が故障した時点の給紙枚数に基づいて、給紙枚数に応じた故障密度を算出し、
１の前記画像形成装置から受信した、動作後に前記パラメータが前記閾値を超えた時点の給紙枚数から、前記初期故障期間給紙枚数までの前記故障密度に基づいて、前記保守部品の交換に関する情報を出力する
制御部
を具備する
機器管理システムである。
複数の画像形成装置と機器管理装置とがネットワークを介して通信する機器管理システムであって、
前記画像形成装置は、
交換可能な部品である保守部品と、
前記保守部品が関わる動作が正常動作であるとみなせる動作後に得られるパラメータの閾値を記憶する記憶部と、
動作後に前記パラメータが前記閾値を超えた場合と、前記保守部品が故障した場合とに、その時点の累積の給紙枚数を前記機器管理装置に送信する通信部
を具備し、
前記機器管理装置は、
特定の給紙枚数であって前記保守部品が故障した場合に初期故障とみなすあらかじめ設定された給紙枚数である初期故障期間給紙枚数を記憶する記憶部と、
複数の前記画像形成装置から受信した、前記保守部品が故障した時点の給紙枚数に基づいて、給紙枚数に応じた故障密度を算出し、
１の前記画像形成装置から受信した、動作後に前記パラメータが前記閾値を超えた時点の給紙枚数から、前記初期故障期間給紙枚数までの前記故障密度に基づいて、前記保守部品の交換に関する情報を出力する
制御部
を具備する
機器管理システムである。
（１）本実施形態において、１の画像形成装置は、保守部品が関わる動作が正常動作であるとみなせる動作後に得られるパラメータが、閾値を超えた場合にその時点の累積の給紙枚数を機器管理装置に送信する。他方で機器管理装置は、保守部品に故障が発生した画像形成装置から故障が発生した時点の累積の給紙枚数を受信することによって給紙枚数に応じた故障密度を算出する。機器管理装置は、パラメータが閾値を越えた時点の給紙枚数から、あらかじめ設定された初期故障期間給紙枚数までの故障密度に基づいて、１の画像形成装置が保守部品を交換することについての情報を出力する。これにより、本実施形態は、初期故障の発生確率に基づいて、保守部品の交換に関する適切な情報を出力することができる。
（２）本実施形態において、機器管理装置は、保守部品の製造区分（製造時期、ロットなど）ごとに、故障密度を算出する。これにより、本実施形態は、保守部品のロット違いなどに応じて異なる初期故障の発生確率を算出することができるため、より適切な、保守部品の交換に関する情報を出力することができる。
（３）本実施形態において、機器管理装置は、パラメータを閾値が超えたことを通知された保守部品の製造区分（第１の製造区分）とは異なる第２の製造区分の保守部品の故障密度にさらに基づいて、保守部品の交換に関する情報を出力する。これにより、本実施形態は、保守部品の製造区分間で比較ができ、より適切な、保守部品の交換に関する情報を出力することができる。
本発明によれば、初期故障の発生確率に基づいて、保守部品の交換に関する適切な情報を出力することができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本発明中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
以下に説明する実施形態においては、「保守部品」として「給紙ローラー」を、「保守部品が関わる動作」として「給紙（動作）」を、「動作後に得られるパラメータ」として「給紙時間」を示しているが、これは一例にすぎない。
１．機器管理システム
図１は、機器管理システムの構成を示す。
機器管理システム１は、複数の画像形成装置１０がネットワークＮを介して機器管理装置３０と通信するコンピューターシステムである。ネットワークＮは例えばインターネットである。画像形成装置１０は例えばＭＦＰ（Multi-Functional Peripheral）である。機器管理装置３０は、汎用のコンピューターによるサーバー装置である。
２．画像形成装置のハードウェア構成
図２は、画像形成装置のハードウェア構成を示す。
画像形成装置１０は、制御回路１１を備える。制御回路１１は、プロセッサーであるＣＰＵ１１ａ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ１１ｂ（Random Access Memory）、メモリーであるＲＯＭ１１ｃ（Read Only Memory）及び専用のハードウェア回路等から構成され、画像形成装置１０の全体的な動作制御を司る。ＣＰＵ１１ａは、ＲＯＭ１１ｃが記憶する情報処理プログラムをＲＡＭ１１ｂにロードして実行する。ＲＯＭ１１ｃは、ＣＰＵ１１ａが実行するプログラムやデータなどを固定的に記憶する。ＲＯＭ１１ｃは、非一過性のコンピューター読み取り可能な記録媒体の一例である。
制御回路１１は、画像読取部１２（イメージスキャナ）、画像処理部１４（ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を含む）、画像メモリー１５、画像形成部１６（プリンター）、表示部１７ａを備える操作部１７（タッチパネル）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の大容量の不揮発性の記憶装置１８、ファクシミリ通信部１９及びネットワーク通信インターフェース１３等と接続されている。制御回路１１は、接続されている上記各部の動作制御や、各部との間での信号又はデータの送受信を行う。操作部１７（タッチパネル）は、入力装置の一形態であり、入力装置として、マイクロフォンを含む音声入力装置が設けられてもよい。
３．機器管理装置のハードウェア構成
図３は、機器管理装置のハードウェア構成を示す。
機器管理装置３０は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、ＨＤＤやＳＳＤ等の大容量の不揮発性の記憶装置３４、ネットワーク通信インターフェース３５、操作装置３６及び表示装置３７と、これらを相互に接続するバス３８とを有する。
ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、及びＲＡＭ３３は、制御回路３００を構成する。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２が記憶する情報処理プログラムをＲＡＭ３３にロードして実行する。ＲＯＭ３２は、ＣＰＵ３１が実行するプログラムやデータなどを固定的に記憶する。ＲＯＭ３２は、非一過性のコンピューター読み取り可能な記録媒体の一例である。
４．機器管理システムの動作フロー
図４は、機器管理システムの動作フローを示す。
同図には、機器管理システム１の機能的構成も併せて示している。画像形成装置１０において、画像形成部１６は、保守部品として給紙ローラー１６１を有している。画像形成装置１０において、記憶装置１８は、累積給紙枚数１８１と、給紙時間閾値１８２、製造区分情報１８３を記憶している。
給紙ローラー１６１には、種々の「製造区分」がある。製造区分情報１８３は、これを特定するための情報である。「製造区分」は例えば、給紙ローラー１６１の製造ロットである。この場合の製造区分情報１８３は、ロットナンバーである。
累積給紙枚数１８１は、画像形成部１６に給紙された用紙の枚数をカウントした値である。累積給紙枚数１８１はユーザーによる画像形成装置１０の使用回数の目安である。本実施形態では、給紙ローラー１６１の交換のたびに、その時点の累積給紙枚数１８１も記憶装置１８に記憶される。
給紙時間閾値１８２は、給紙ローラー１６１を使用して用紙が給紙部（不図示）から画像形成部１６の要部に到達するまでの時間である「給紙時間」が、設計の仕様として正常動作とみなせる閾値である。給紙時間閾値１８２は、機器管理システム１の管理者が特定の値（あるいは範囲）に設定する。
（Ｓ１：初期設定）
画像形成装置１０において、制御回路１１は、操作部１７により入力されるユーザーの操作入力に基づいて、記憶装置１８に給紙時間閾値１８２を設定する。他方で、機器管理装置３０においては、制御回路３００が機器管理システム１の管理者による指定に基づいて、記憶装置３４に初期故障期間給紙枚数３４１を設定する。なお、画像形成装置１０における給紙時間閾値１８２の設定は、機器管理装置３０から画像形成装置１０に送信されるコマンドに基づいて設定されてもよい。
画像形成装置１０において、制御回路１１は、操作部１７により入力されるユーザーの操作入力に基づいて、記憶装置１８に給紙時間閾値１８２を設定する。他方で、機器管理装置３０においては、制御回路３００が機器管理システム１の管理者による指定に基づいて、記憶装置３４に初期故障期間給紙枚数３４１を設定する。なお、画像形成装置１０における給紙時間閾値１８２の設定は、機器管理装置３０から画像形成装置１０に送信されるコマンドに基づいて設定されてもよい。
（Ｓ２：通常稼動）
ユーザーの操作に伴い、給紙ローラー１６１が使用される給紙動作が行われると、制御回路１１は、その都度、給紙動作に要した時間である「給紙時間」を検知する。さらに制御回路１１は、給紙ローラー１６１の故障の発生の有無を検知する。給紙ローラー１６１の故障が検知された場合、制御回路１１は、機器管理装置３０にその旨を通知する。さらに、給紙時間が給紙時間閾値１８２を超過した場合も、制御回路１１は、機器管理装置３０にその旨を通知する。
ユーザーの操作に伴い、給紙ローラー１６１が使用される給紙動作が行われると、制御回路１１は、その都度、給紙動作に要した時間である「給紙時間」を検知する。さらに制御回路１１は、給紙ローラー１６１の故障の発生の有無を検知する。給紙ローラー１６１の故障が検知された場合、制御回路１１は、機器管理装置３０にその旨を通知する。さらに、給紙時間が給紙時間閾値１８２を超過した場合も、制御回路１１は、機器管理装置３０にその旨を通知する。
（Ｓ３：機器管理装置への通知）
制御回路１１は、給紙ローラー１６１が故障した場合に、その旨を機器管理装置３０に通知する信号を送信する。また、給紙時間が給紙時間閾値１８２を超過した場合も、その旨を機器管理装置３０に通知する信号を送信する。これらの通知の際、制御回路１１は、その時点の累積給紙枚数１８１（前回の交換時から故障時までの累積給紙枚数１８１）と、給紙ローラー１６１の製造区分情報１８３も機器管理装置３０に通知する。
制御回路１１は、給紙ローラー１６１が故障した場合に、その旨を機器管理装置３０に通知する信号を送信する。また、給紙時間が給紙時間閾値１８２を超過した場合も、その旨を機器管理装置３０に通知する信号を送信する。これらの通知の際、制御回路１１は、その時点の累積給紙枚数１８１（前回の交換時から故障時までの累積給紙枚数１８１）と、給紙ローラー１６１の製造区分情報１８３も機器管理装置３０に通知する。
（Ｓ４：故障密度解析）
機器管理装置３０の制御回路３００は、故障の通知を受け付けて、故障発生時の給紙枚数３４２を記憶装置３４に記録する。制御回路３００は、複数の画像形成装置１０から受信した故障発生時の給紙枚数３４２に基づいて、製造区分情報１８３に基づいて特定される製造区分ごとに、「給紙枚数に応じた故障密度３４３」を算出する。「給紙枚数に応じた故障密度３４３」は、ワイブル分布にしたがって、以下のような故障率密度関数で表される。
機器管理装置３０の制御回路３００は、故障の通知を受け付けて、故障発生時の給紙枚数３４２を記憶装置３４に記録する。制御回路３００は、複数の画像形成装置１０から受信した故障発生時の給紙枚数３４２に基づいて、製造区分情報１８３に基づいて特定される製造区分ごとに、「給紙枚数に応じた故障密度３４３」を算出する。「給紙枚数に応じた故障密度３４３」は、ワイブル分布にしたがって、以下のような故障率密度関数で表される。
上記式において、αはワイブル係数（形状パラメータ）、βは尺度パラメータ、ｘは給紙枚数を示す。すなわち、ｘは保守部品である給紙ローラー１６１が故障した時点の、前回の交換時から故障時までの累積給紙枚数１８１である。
（Ｓ５：保全判断）
画像形成装置１０から、給紙時間が給紙時間閾値１８２を超過したことの通知を受信した場合、機器管理装置３０は、その画像形成装置１０で利用されている給紙ローラー１６１の製造ロットの故障密度関数を利用して、初期故障期間給紙枚数３４１に達するまでの初期故障の発生確率を算出する。ここで、初期故障期間給紙枚数３４１は上述のように、特定の給紙枚数であって給紙ローラー１６１が故障した場合に初期故障とみなすあらかじめ設定された給紙枚数である。換言すれば、初期故障期間給紙枚数３４１は、初期故障期間とみなす給紙枚数の上限である。
画像形成装置１０から、給紙時間が給紙時間閾値１８２を超過したことの通知を受信した場合、機器管理装置３０は、その画像形成装置１０で利用されている給紙ローラー１６１の製造ロットの故障密度関数を利用して、初期故障期間給紙枚数３４１に達するまでの初期故障の発生確率を算出する。ここで、初期故障期間給紙枚数３４１は上述のように、特定の給紙枚数であって給紙ローラー１６１が故障した場合に初期故障とみなすあらかじめ設定された給紙枚数である。換言すれば、初期故障期間給紙枚数３４１は、初期故障期間とみなす給紙枚数の上限である。
さらに、制御回路３００は、交換する部品の製造ロットの故障密度関数にしたがって、初期故障期間給紙枚数（交換により累積枚数はリセットされる）に達するまでの初期故障の発生確率（すなわち、故障密度３４３の累積値）を算出する。両者を比較し、交換後の発生確率の方が低くなる場合は交換すべきと判断する。交換しても初期故障の発生確率が低くならない場合は、交換せず維持すべきと判断する。
以上に説明した動作フローによると、給紙時間が給紙時間閾値１８２を超過するという、いわば故障の兆候を検知した時点で画像形成装置１０が機器管理装置３０にその旨を通知する（Ｓ２）。これにより、故障が実際に発生する前に機器管理装置が保全判断をする（Ｓ５）ことができ、初期故障の発生及びそれに伴うダウンタイムの発生を未然に防ぐことができる。
図５を参照すると、故障密度と給紙枚数に基づく保全判断処理を説明するための図が示されている。図５において、初期故障期間給紙枚数３４１は「１０００枚」である。第１の製造区分の給紙ローラー１６１の故障密度は、給紙枚数に応じて、図に例示するように推移するものとする。第２の製造区分の給紙ローラー１６１の故障密度も同様に、図の例示のように推移するものとする。なお、一般的に言って、保守部品を交換してまもなくの間（初期故障期間経過前）は初期故障期間経過後よりも故障密度が大きくなり、初期故障期間経過後、安定する。
以下、第１の製造区分が「初期ロット」、第２の製造区分が「後期ロット」であるものとする。
図５において、２００枚の時点（Ｑ）で給紙時間閾値１８２の超過が発生したものとする。この場合、Ｑ〜Ｐ１の範囲（すなわち、初期ロットの部品の使用開始から初期故障期間給紙枚数３４１「１０００枚」に相当する範囲）で初期ロットの故障密度を累積した値（曲線より下の範囲の面積部分）が初期ロットの部品のまま交換を行わず利用し続けた場合の初期故障発生確率となる。一方、Ｑ〜Ｐ２の範囲（すなわち、時点（Ｑ）で後期ロットの部品に交換したと仮定した場合に後期ロットの部品の使用開始から初期故障期間給紙枚数３４１は「１０００枚」に相当する範囲）で後期ロットの故障密度を累積した値が部品を交換した場合の初期故障発生確率となる。
機器管理装置３０は、Ｑ〜Ｐ１の故障密度の累積値とＱ〜Ｐ２の故障密度の累積値との比較を行い、保全判断する。図５の例では後者の方が小さい値となるため、交換すべきという判断となる。
５．変形例
本実施形態においては「保守部品」として「給紙ローラー」を例示したが、その他に例えば「搬送ローラー」「定着ローラー」「中間転写ベルト」が「保守部品」であってもよい。これらが保守部品の場合は、例えば、搬送動作や、形成画像の用紙への定着動作にかかる時間を「パラメータ」とする。
本実施形態においては「保守部品」として「給紙ローラー」を例示したが、その他に例えば「搬送ローラー」「定着ローラー」「中間転写ベルト」が「保守部品」であってもよい。これらが保守部品の場合は、例えば、搬送動作や、形成画像の用紙への定着動作にかかる時間を「パラメータ」とする。
６．付記
（１）本実施形態において、１の画像形成装置は、保守部品が関わる動作が正常動作であるとみなせる動作後に得られるパラメータが、閾値を超えた場合にその時点の累積の給紙枚数を機器管理装置に送信する。他方で機器管理装置は、保守部品に故障が発生した画像形成装置から故障が発生した時点の累積の給紙枚数を受信することによって給紙枚数に応じた故障密度を算出する。機器管理装置は、パラメータが閾値を越えた時点の給紙枚数から、あらかじめ設定された初期故障期間給紙枚数までの故障密度に基づいて、１の画像形成装置が保守部品を交換することについての情報を出力する。これにより、本実施形態は、初期故障の発生確率に基づいて、保守部品の交換に関する適切な情報を出力することができる。
（２）本実施形態において、機器管理装置は、保守部品の製造区分（製造時期、ロットなど）ごとに、故障密度を算出する。これにより、本実施形態は、保守部品のロット違いなどに応じて異なる初期故障の発生確率を算出することができるため、より適切な、保守部品の交換に関する情報を出力することができる。
（３）本実施形態において、機器管理装置は、パラメータを閾値が超えたことを通知された保守部品の製造区分（第１の製造区分）とは異なる第２の製造区分の保守部品の故障密度にさらに基づいて、保守部品の交換に関する情報を出力する。これにより、本実施形態は、保守部品の製造区分間で比較ができ、より適切な、保守部品の交換に関する情報を出力することができる。
本技術の各実施形態及び各変形例について上に説明したが、本技術は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
１…機器管理システム
１０…画像形成装置
１１…制御回路
１３…ネットワーク通信インターフェース
１８…記憶装置
３０…機器管理装置
３００…制御回路
３４…記憶装置
１０…画像形成装置
１１…制御回路
１３…ネットワーク通信インターフェース
１８…記憶装置
３０…機器管理装置
３００…制御回路
３４…記憶装置
Claims (4)
- 複数の画像形成装置と機器管理装置とがネットワークを介して通信する機器管理システムであって、
前記画像形成装置は、
交換可能な部品である保守部品と、
前記保守部品が関わる動作が正常動作であるとみなせる動作後に得られるパラメータの閾値を記憶する記憶部と、
動作後に前記パラメータが前記閾値を超えた場合と、前記保守部品が故障した場合とに、その時点の累積の給紙枚数を前記機器管理装置に送信する通信部
を具備し、
前記機器管理装置は、
特定の給紙枚数であって前記保守部品が故障した場合に初期故障とみなすあらかじめ設定された給紙枚数である初期故障期間給紙枚数を記憶する記憶部と、
複数の前記画像形成装置から受信した、前記保守部品が故障した時点の給紙枚数に基づいて、給紙枚数に応じた故障密度を算出し、
１の前記画像形成装置から受信した、動作後に前記パラメータが前記閾値を超えた時点の給紙枚数から、前記初期故障期間給紙枚数までの前記故障密度に基づいて、前記保守部品の交換に関する情報を出力する
制御部
を具備する
機器管理システム。 - 請求項１に記載の機器管理システムであって、
前記機器管理装置の前記制御部は、
前記保守部品の製造区分ごとに、前記故障密度を算出する
機器管理システム。 - 請求項２に記載の機器管理システムであって、
前記機器管理装置の前記制御部は、
前記パラメータが前記閾値を超えた動作に関わる前記保守部品の第１の製造区分とは異なる第２の製造区分の前記保守部品に対して算出された前記故障密度にさらに基づいて、前記保守部品の交換に関する情報を出力する
機器管理システム。 - 交換可能な部品である保守部品と、
前記保守部品が関わる動作が正常動作であるとみなせる動作後に得られるパラメータの閾値を記憶する記憶部と、
動作後に前記パラメータが前記閾値を超えた場合と、前記保守部品が故障した場合とに、その時点の累積の給紙枚数を前記機器管理装置に送信する通信部
を具備する画像形成装置と、ネットワークを介して通信する通信部と、
特定の給紙枚数であって前記保守部品が故障した場合に初期故障とみなすあらかじめ設定された給紙枚数である初期故障期間給紙枚数を記憶する記憶部と、
複数の前記画像形成装置から受信した、前記保守部品が故障した時点の給紙枚数に基づいて、給紙枚数に応じた故障密度を算出し、
１の前記画像形成装置から受信した、動作後に前記パラメータが前記閾値を超えた時点の給紙枚数から、前記初期故障期間給紙枚数までの前記故障密度に基づいて、前記保守部品の交換に関する情報を出力する
制御部
を具備する
機器管理装置。
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