JP7697344B2 - 予測装置、予測方法、画像形成装置及び配送システム - Google Patents

Description

本開示は、消耗品を備える装置において、その消耗品の使用可能な残り期間を予測する技術に関する。

スキャナー、プリンター及びコピー機の機能を有する複合機（ＭＦＰ：MultiFunction Peripheral）においては、トナーを収容したトナーボトル等が用いられ、これらのトナーボトル等は、定期的に交換が必要である。

特許文献１によると、消耗品の使用履歴を用いて、各曜日の平均使用量、各週の合計使用量、又は、各月の合計使用量を算出し、算出結果を用いて、使用頻度パターンを導出し、導出した使用頻度パターンに基づいて、消耗品の交換時期を予測する。利用者は、予測された交換時期に合わせて、消耗品を準備しておけば、消耗品の寿命経過による装置の停止時間を短くして、装置の稼働効率を上げることができる。

特開２０１２－２７２４５号公報

特許文献１によると、消耗品の使用履歴を用いて、例えば、各曜日の平均使用量を算出し、算出した平均使用量を用いて、導出した使用頻度パターンに基づいて、消耗品の交換時期を予測する。ここで、消耗品の使用履歴において、使用量が急激に変化しているが、使用量の急激な変化がない場合と比べても、その平均使用量が変わらない場合には、同じ使用頻度パターンが導出され、同じ交換時期が予測される。しかし、交換時期が予測された後、使用量の急激な変化が発生すれば、予測された交換時期の前に、消耗品が寿命に達するおそれがある。

この問題は、トナーボトルだけでなく、消耗品である感光体ドラムや中間転写ベルトにおいても、発生する。また、画像形成装置だけでなく、消耗品である電力を蓄える二次電池を備えた、携帯電話等の家庭用電化製品、乗用車、電車等においても、発生する。一般に、消耗品を備える装置において、発生する。

本開示は、上記の問題点を解決し、消耗品の使用量の急激な変化が発生する場合に、使用量の急激な変化に応じて消耗品の使用可能な残り期間を予測できる予測装置、予測方法、画像形成装置及び配送システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の一態様は、消耗品の使用可能な残り期間を予測する予測装置であって、消耗品の使用量の履歴を記憶している記憶手段と、消耗品の残量を取得する残量取得手段と、前記履歴中に存する使用量のうち、閾値を超える単位時間当たりの使用量の中から、使用量の変動におけるピーク使用量を決定するピーク決定手段と、前記残量及び前記ピーク使用量を用いて、消耗品の使用可能な残り期間を算出する期間算出手段とを備えることを特徴とする。

ここで、前記期間算出手段は、取得した前記残量を前記ピーク使用量で割って、消耗品を使用可能な残り期間を算出してもよい。

ここで、前記残量を取得した時刻を取得する時刻取得手段と、取得した時刻に、前記期間算出手段により算出された残り期間を加算して、消耗品を貯留している収容体を新たな収容体に交換する交換予定時期又は消耗品を貯留している収容体に新たに消耗品を充填する充填予定時期を算出する時期算出手段とを備えてもよい。

ここで、前記履歴における使用量の中から、閾値を超える単位時間当たりの使用量を含む区間を、複数抽出した場合には、前記ピーク決定手段は、抽出した複数の区間のそれぞれから極大の使用量を抽出し、抽出した複数の極大の使用量を用いて、前記ピーク使用量を決定してもよい。

ここで、前記ピーク使用量の決定は、抽出した前記複数の極大の使用量の相加平均を算出することにより、行われる、としてもよい。

ここで、前記閾値を第一閾値とし、前記第一閾値より大きな値を第二閾値とした場合、前記ピーク決定手段は、使用量の履歴のうち、第二閾値より大きい使用量を除外して、極大の使用量を複数個抽出してもよい。

ここで、前記ピーク決定手段は、使用量の履歴のうち、所定期間以外の使用量を除外して、極大の使用量を複数個抽出してもよい。

ここで、前記ピーク決定手段は、使用量の履歴のうち、消耗品の残量が残量閾値以下となった時点以降の使用量を用いて、極大の使用量を複数個抽出してもよい。

ここで、前記期間算出手段は、取得した残量から、消耗品を貯留する収容体の配送に要する期間内の使用量を差し引いた残りの量を、前記ピーク使用量で割って、残り期間を算出してもよい。

また、本開示の一態様は、消耗品の使用量の履歴を記憶しており、消耗品の使用可能な残り期間を予測する予測装置で用いられる予測方法であって、消耗品の残量を取得する残量取得ステップと、前記履歴中に存する使用量のうち、閾値を超える単位時間当たりの使用量の中から、使用量の変動におけるピーク使用量を決定するピーク決定ステップと、前記残量及び前記ピーク使用量を用いて、消耗品を使用可能な残り期間を算出する期間算出ステップとを含むことを特徴とする。

また、本開示の一態様は、上記に記載の予測装置を備える画像形成装置であることを特徴とする。

ここで、前記予測装置は、さらに、前記残量を取得した時刻を取得する時刻取得手段と、取得した時刻に、残り期間を加算して、消耗品を貯留している収容体を新たな収容体に交換する交換予定時期を算出する時期算出手段とを備え、前記画像形成装置は、さらに、前記予測装置により算出された前記交換予定時期を用いて、新たな収容体の発送時期を決定する時期決定手段と、決定した前記発送時期を、収容体の管理を行なう管理装置に対して、通知する通知手段とを備えるとしてもよい。

ここで、前記時期決定手段は、前記交換予定時期、当該画像形成装置が設置されている施設における収容体の在庫情報及び当該施設における収容体の在庫許容数に基づいて、収容体の前記発送時期を決定してもよい。

ここで、前記在庫許容数は、前記記憶手段に記憶されている消耗品の単位時間当たりの使用量の履歴に基づいて、定まる、としてもよい。

ここで、前記記憶手段に記憶されている消耗品の単位時間当たりの使用量が、所定の値より大きい場合、前記在庫許容数は、１以上に定まる、としてもよい。

ここで、前記記憶手段に記憶されている消耗品の単位時間当たりの使用量が、所定の値より小さい場合、前記在庫許容数は、０に定まる、としてもよい。

ここで、さらに、消耗品の残量がニアエンプティであるか否かを判断する検出部と、前記検出部により、消耗品の残量がニアエンプティであると判断される場合、直ちに新たな収容体を発送するように、発送時期を決定する時期決定手段とを備える、としてもよい。

ここで、さらに、収容体の配送に要する時間を設定する設定手段を備え、前記時期決定手段は、前記交換予定時期及び収容体の配送に要する時間を用いて、収容体の発送時期を決定してもよい。

ここで、前記設定手段は、当該画像形成装置が設置されている施設の住所と、収容体を配送する配送元の住所に基づいて、収容体の配送に要する時間を設定してもよい。

を備えることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。

また、本開示の一態様は、上記に記載の画像形成装置及び管理装置からなる配送システムであることを特徴とする。

上記の構成によると、消耗品の使用量の急激な変化が発生する場合に、使用量の急激な変化に応じて消耗品の使用可能な残り期間を予測できるので、予測された残り期間に合わせて、消耗品を貯留している新たな収容体を準備すれば、又は、収容体に新たに消耗品を充填すれば、収容体に貯留している消耗品の使用終了による装置の停止時間を短くして、装置の稼働効率を上げることができる、という優れた効果を奏する。

配送システム１の構成を示す。 時間（日）の経過とトナーの残量の関係を表したグラフ３０１である。 ばらつきを有するトナー消耗率Ｒｄの推移を表したグラフ３１１である。 トナー消耗率Ｒｄがばらつく場合のトナーの残量の推移を表したグラフ３２１である。 ２種類のトナー消耗率Ｒｄの推移を表したグラフ３３１である。 制御回路１００の構成を示すブロック図である。 履歴情報テーブル２０１のデータ構造を示す。 （ａ）交換日２２１のデータ構造を示す。（ｂ）調査期間２３１のデータ構造を示す。 ピーク決定部１４４、期間算出部１４５及び時期算出部１４６における処理を説明する図である。 サーバー装置４の構成を示すブロック図である。 履歴処理、ピーク決定処理及び期間時期処理の全体の動作を示すフローチャートである。 ピーク決定処理の動作を示すフローチャートである。 期間時期処理の動作を示すフローチャートである。 トナー消耗率Ｒｄの推移を表したグラフ５０１である。

１ 実施の形態
本開示に係る一の実施の形態としての配送システム１について図面を参照しながら説明する。

１．１ 配送システム１
配送システム１は、図１に示すように、画像形成装置５及びサーバー装置４が、ネットワーク２を介して、相互に接続されて、構成されている。

画像形成装置５は、一般のオフィスに設置されている。画像形成装置５は、トナー（消耗品）を収容するトナーボトル（収容体）の交換予定日を予測し、予測した交換予定日を、ネットワーク２を介して、サーバー装置４に対して、送信する。

サーバー装置４は、画像形成装置５のトナーボトルを管理する管理センターに設置されている。サーバー装置４は、画像形成装置５から、ネットワーク２を介して、画像形成装置５に装着されたトナーボトルの交換予定日を受信し、受信した交換予定日を内部に記憶する。管理センターの管理者は、サーバー装置４に記憶されているトナーボトルの交換予定日より前に、画像形成装置５が設置されたオフィスに向けて、新品のトナーボトルを配送するように、手配する。

１．２ 画像形成装置５
画像形成装置５は、図１に示すように、スキャナー、プリンター及びコピー機の機能を有するタンデム型のカラー複合機である。

画像形成装置５は、この図に示すように、筐体底部に、記録シートを収容し、給送する給紙部１３が設けられている。給紙部１３の上方には、電子写真方式により画像を形成するプリンター１２が設けられている。プリンター１２のさらに上方に、原稿を読み取って画像データを生成するイメージリーダー１１、及び、操作画面を表示し、利用者から入力操作を受け付ける操作パネル１９が設けられている。

イメージリーダー１１は、自動原稿搬送装置を有している。自動原稿搬送装置は、原稿トレイにセットされた原稿を、搬送路を介して、１枚ずつ原稿ガラス板へ搬送する。イメージリーダー１１は、自動原稿搬送装置によって原稿ガラス板の所定位置に搬送された原稿、又は、利用者により原稿ガラス板の上に載置された画像をスキャナーの移動によって読み取り、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の多値デジタル信号からなる画像データを得る。

イメージリーダー１１で得られた各色成分の画像データは、制御回路１００において各種のデータ処理を受け、更にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データに変換される。

プリンター１２は、駆動ローラーと従動ローラーとバックアップローラーとにより張架される中間転写ベルト２１、二次転写ローラー２２、中間転写ベルト２１に対向して中間転写ベルト２１の走行方向Ｘに沿って所定間隔で配置された作像部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、定着部５０、制御回路１００等からなる。

作像部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、それぞれ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色のトナー像を作像する。具体的には、各作像部は、像担持体である感光体ドラム、感光体ドラム表面を露光走査するためのＬＥＤアレイ、帯電チャージャー、現像器、クリーナー及び一次転写ローラーなどからなる。

中間転写ベルト２１の上方には、中間転写ベルト２５を挟んで、作像部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋのそれぞれの上方に、トナーボトル３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋが着脱自在に設けられている。トナーボトル３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋには、それぞれ、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの各色のトナーが収容されており、トナーボトル３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋに収容されたそれぞれのトナーが、トナー補給機構３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋによって、作像部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに供給される。

また、トナーボトル３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの側面には、トナーボトル３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋに収容されているトナーがニアエンプティとなったことを検出する、つまり、各トナーボトルのトナー残量が所定値以下か否かを判断する検出センサー３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ（検出部）が設けられている。ここで、所定値は、０に極めて近い値であり、例えば、トナーボトルの当初の充填量の２％の値である。

給紙部１３は、サイズの異なる記録シートを収容する給紙カセット６０、６１、６２と、この記録シートを各給紙カセットから搬送路に繰り出すためのピックアップローラー６３、６４、６５とから構成されている。

作像部２０Ｙ～２０Ｋのそれぞれにおいて、各感光体ドラムは、帯電チャージャーにより一様に帯電され、ＬＥＤアレイにより露光され、感光体ドラムの表面に静電潜像が形成される。各静電潜像は、対応する色の現像器により現像され、各感光体ドラムの表面にＹ～Ｋ色のトナー像が形成され、トナー像は、中間転写ベルト２１の裏面側に配設された各一次転写ローラーの静電作用により、中間転写ベルト２１の表面上に順次転写される。

中間転写ベルト２１上で、Ｙ～Ｋ色のトナー像が多重転写されるように、各色の作像タイミングがずらされている。

一方、給紙部１３のいずれかの給紙カセットから、作像部２０Ｙ～２０Ｋによる作像動作に合わせて、記録シートが給送される。

記録シートは、二次転写ローラー２２とバックアップローラーとが中間転写ベルト２１を挟んで対向する二次転写位置へと搬送路上を搬送され、二次転写位置で、二次転写ローラー２２の静電的作用により、中間転写ベルト２１上で多重転写されたＹ～Ｋ色のトナー像が記録シートへ二次転写される。Ｙ～Ｋ色のトナー像が二次転写された記録シートは、さらに定着部５０まで搬送される。

記録シートの表面のトナー像は、定着部５０の加熱ローラー５１とこれに圧接された加圧ローラー５２との間に形成される定着ニップを通過する際に、加熱及び加圧により、記録シートの表面に融着して定着され、記録シートは、定着部５０を通過した後、排出トレイ１５へ送出される。

操作パネル１９には、液晶表示板などで構成される表示部が設けられ、利用者によって設定された内容、各種のメッセージ、トナーボトルの交換予定日等を表示する。操作パネル１９は、利用者から、コピー開始の指示、コピー枚数の設定、コピー条件の設定、データの出力先の設定などを受け付け、受け付けた内容を制御回路１００に通知する。また、操作パネル１９は、スピーカーを備える。スピーカーは、アナログの音声信号を音に変換して音声を出力する。スピーカーは、例えば、トナーボトルの交換予定日を音声により、利用者に通知する。

１．３ 本開示によるトナーボトルの交換時期の予測
（１）時間の経過とトナーの残量の関係
ここでは、時間の経過とトナーの残量の関係について、説明する。

ここで、所定期間当たりのトナー消費量をトナー消耗率とする。所定期間は、「１日」や「１週間」としてもよいし、「トナー配送にかかる期間」としてもよい。ここでは、１日当たりのトナー消費量をトナー消耗率Ｒｄとする。

仮に、常にＲｄが一定であるとすると、トナーボトルを交換した後からトナーエンプティまでに要する日数Ｎは、
Ｎ＝（トナー充填量）／Ｒｄ
となる（図２参照）。

図２に表したグラフ３０１は、時間（日）の経過とトナーの残量の関係を示す。横軸３０２は、時間の経過を示し、縦軸３０３は、トナーボトルにおけるトナーの残量を示す。直線３０４は、時間の経過に伴って減少するトナーの残量を示す予測線である。常にＲｄが一定であるとしているので、トナーの残量は、線型に単調に減少している。

（２）トナー消耗率Ｒｄがばらつく場合
しかしながら、現実には、画像形成装置の使用頻度は一定ではなく、プリントボリュームが多い日や少ない日が混在し、トナー消耗率Ｒｄは、ばらつきを有する。図３には、ばらつきを有するトナー消耗率Ｒｄの推移を示し、図４には、トナー消耗率Ｒｄがばらつく場合のトナーの残量の推移を示す。

図３に表したグラフ３１１は、時間（日）の経過と、ばらつきを有するトナー消耗率の関係を示す。横軸３１２は、時間の経過を示し、縦軸３１３は、トナー消耗率を示す。折れ線３１４は、時間の経過に伴って、実測された変動するトナー消耗率を示す。ここで、グラフ３１１には、トナー消耗率の平均値３１５を示している。

また、図４に表したグラフ３２１は、時間（日）の経過と、ばらつきを有するトナー消耗率の場合のトナーの残量の関係を示す。横軸３２２は、時間の経過を示し、縦軸３１３は、トナーの残量を示す。直線３２４は、ばらつきのないトナー消耗率の場合のトナーの残量を示す予測線であり、折れ線３２５は、ばらつきを有するトナー消耗率の場合の実測されたトナーの残量を示す。

ここで、折れ線３２５と横軸３２２の交点３２７は、ばらつきを有するトナー消耗率により、トナーの残量が推移する場合、トナーボトルがエンプティとなる日（トナーボトルのエンプティ日）を示す。また、直線３２４と横軸３２２の交点３２６は、ばらつきのないトナー消耗率により、トナーの残量が推移する場合、トナーボトルのエンプティ日を示す。

この図に示すように、交点３２７は、交点３２６に先行している。

このように、通常、トナー消耗率は、ばらつきを有するので、トナーボトルがエンプティとなる日を厳密に予測することは、難しい。

特に、図４に示すように、トナー消耗率がばらつく場合における、トナーボトルのエンプティ日（交点３２７）が、トナー消耗率がばらつかない場合における、トナーボトルのエンプティ日（交点３２６）より前倒しになった場合、利用者へのトナーボトルの遅配が発生する可能性がある。一方、過大な余裕を持って早めに、トナーボトルの配送をした場合は、余剰在庫となり好ましくない。

そこで、なるべく余剰在庫を防ぎつつ、遅配とならないトナー配送システムが必要となる。

（３）２種類のトナー消耗率の対比
２種類のトナー消耗率の場合を対比して示す。

図５に表したグラフ３３１は、時間（日）の経過と、２種類のトナー消耗率の関係を示す。横軸３３２は、時間の経過を示し、縦軸３３３は、トナー消耗率を示す。折れ線３３４は、時間の経過に伴う、パターンＡのトナー消耗率を示す。また、折れ線３３５は、時間の経過に伴う、パターンＢのトナー消耗率を示す。ここで、グラフ３３１には、トナー消耗率の平均値３３６を示している。

ここで、パターンＢのトナー消耗率の変動は、パターンＡのトナー消耗率の変動よりも、大きい。一方、パターンＢのトナー消耗率の平均値と、パターンＡのトナー消耗率の平均値とは、一致している。

どちらの場合においても、平均値から予測されるトナーボトルのエンプティ日は、同一である。しかし、予測によるエンプティ日と実際のエンプティ日との差である予測誤差は、パターンＡよりパターンＢのほうが大きい。そのため、パターンＢのような使用履歴に対しては、予測誤差を大きく見積もらなければ、トナーボトルの遅配を招く結果となる。

（４）トナーボトルの交換時期の予測方法
トナーボトルの交換時期の予測方法について、一例として、図９を用いて説明する。

図９に表したグラフ３４１は、時間（日）の経過と、ばらつきを有するトナー消耗率の関係を示す。横軸３４２は、時間の経過を示し、縦軸３４３は、トナー消耗率を示す。折れ線３４４は、図３に示す折れ線３１４と同一であって、時間の経過に伴って、変動するトナー消耗率を示す。ここで、グラフ３４１には、トナー消耗率の平均値Ｒｄ＿ａｖｇ（３４９）を示している。

トナーボトルの単位時間当たりの使用量の履歴情報から、所定の調査期間２３１に含まれ、所定の閾値Ｒｄ＿ｔｈ（３４８、第一閾値）を超える使用量を含む履歴情報を全て抽出する。一例として、図９に示す場合には、区間３５１、３５２、３５３に含まれる履歴情報が抽出される。区間３５１、３５２、３５３に含まれる履歴情報内の使用量は、閾値Ｒｄ＿ｔｈ（３４８）を超えているからである。

ここで、閾値Ｒｄ＿ｔｈを、次のようにして、決定してもよい。

履歴情報テーブル２０１内の全ての履歴情報を用いて、単位時間当たりの使用量の度数分布表を作成する。つまり、単位時間当たりの使用量が含まれる複数のクラスを作成し、全ての履歴情報の使用量について、どのクラスに含まれるか判断し、クラス毎に使用量の度数を計数する。

例えば、第１クラスは、量「１」～量「９９」の使用量の度数を含む。第２クラスは、量「１００」～量「１９９」の使用量の度数を含む。第３クラスは、量「２００」～量「２９９」の使用量の度数を含む。以下、同様に、第ｎクラスは、量「１００００」～量「１００９９」の使用量の度数を含む。ここで、量「１００９９」は、履歴情報テーブル２０１内の履歴情報に含まれる使用量のうち、最大値であるとする。

こうして生成した度数分布表内の全ての度数の合計値のうち、上位２０％の範囲の合計値と下位８０％の範囲の合計値とを仕切るクラスの代表値を閾値Ｒｄ＿ｔｈと決定してもよい。

次に、各区間から、最大の使用量（極大値）を抽出する。一例として、図９に示す場合には、区間３５１内の最大の使用量３４５が抽出される。また、区間３５２、３５３についても、同様に、それぞれの区間内の最大の使用量３４６、３４７が抽出される。ここで、使用量３４５、３４６、３４７を、それぞれ、使用量Ｒｄ２、Ｒｄ９、Ｒｄ１３により示す。

次に、次に示す式により、抽出した最大の使用量の平均値Ｒｄ＿ｍａｘ（ピーク使用量）を算出する。

平均値Ｒｄ＿ｍａｘ＝（ΣＲｄｉ）／ｎ
ここで、ΣＲｄｉは、抽出した最大の使用量の総和を示し、ｎは、抽出した最大の使用量の個数を示す。

図９に示すように、一例として、平均値Ｒｄ＿ｍａｘ＝（ΣＲｄ２、Ｒｄ９、Ｒｄ１３）／３ （３６２）である。

次に、図９に表したグラフ３７１は、時間（日）の経過と、トナーの残量の関係を示す。横軸３７２は、時間の経過を示し、縦軸３７３は、トナーの残量を示す。直線３８１及び直線３８２（予測線）は、ばらつきのないトナー消耗率の場合に、時間の経過に伴って、減少するトナーの残量の推移を示す。トナーボトルは、前の交換日３７４に、新品に交換されている。直線３８１及び直線３８２により、ばらつきのないトナー消耗率の場合における、次の交換予定日３７７が予測される。また、直線３８３は、本開示の予測により得られるトナーの残量の推移を示す。

トナーボトルの現時点（判断日３７５）の残りの残量及び平均値Ｒｄ＿ｍａｘを用いて、次の式により、残りの日数を算出する（３７８）。

残りの日数＝現時点の残量／平均値Ｒｄ＿ｍａｘ
次に、次の式により、トナーボトルの次の交換予定日３７６を算出する（３７９）。

次の交換予定日＝当日（判断日、つまり、現時点）＋残りの日数
こうして、図９に示す元の直線３８２（予測線）は、新たな直線３８３（予測線）に置き換わる。

以上説明したようにして、トナーボトルの次の交換予定日（３７６）が推定される。

上記の方法によると、消耗品であるトナーの急激に変化した過去の使用量を用い、今後も同様に、急激な変化が発生する場合があると仮定して、消耗品の残量の推移を予測するので、消耗品の使用量の急激な変化が発生する場合に、消耗品の使用可能な残り期間を予測できる。

１．４ 制御回路１００
制御回路１００は、図６に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１５１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１５２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１５３、画像メモリ１５４、画像処理回路１５５、ネットワーク通信回路１５６、スキャナー制御回路１５７、入出力回路１５８、プリンター制御回路１５９、記憶回路１６０、出力回路１６２、計時回路１６３、入出力回路１６７及びバス１６６等から構成されている。

ＣＰＵ１５１、ＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５３、画像メモリ１５４、画像処理回路１５５、ネットワーク通信回路１５６、スキャナー制御回路１５７、入出力回路１５８、プリンター制御回路１５９、出力回路１６２、計時回路１６３、入出力回路１６７は、バス１６６を介して、相互に接続されている。記憶回路１６０は、入出力回路１６７に接続されている。

ＣＰＵ１５１、ＲＯＭ１５２及びＲＡＭ１５３は、主制御部１４０を構成している。

ＲＡＭ１５３は、各種の制御変数及び操作パネル１９により設定されたコピー枚数等のデータを一時的に記憶すると共に、ＣＰＵ１５１によるプログラム実行時のワークエリアを提供する。

ＲＯＭ１５２には、コピー動作などの各種ジョブを実行させるための制御プログラム等が格納されている。なお、記憶回路１６０に制御プログラム等が格納されている、としてもよい。

ＣＰＵ１５１は、ＲＯＭ１５２に記憶されている制御プログラムに従って動作する。

画像メモリ１５４は、プリントジョブ等に含まれる画像データを一時的に記憶する。

画像処理回路１５５は、例えば、イメージリーダー１１で得られたＲ、Ｇ、Ｂの各色成分の画像データに対して、各種のデータ処理を施して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各再現色の画像データに変換する。

ネットワーク通信回路１５６は、ネットワーク２を介して、外部の端末装置からプリントジョブを受信する。また、ネットワーク通信回路１５６は、ネットワーク２を介して、サーバー装置４に対して、データを送信する。データの一例は、トナーボトルの交換予定日である。

スキャナー制御回路１５７は、イメージリーダー１１を制御し、原稿の読み取り動作を実行させる。

入出力回路１５８は、操作パネル１９から入力信号を受信し、受信した入力信号を主制御部１４０に対して、出力する。また、主制御部１４０から、画像を受信し、受信した画像を操作パネル１９に対して出力して、表示させる。

プリンター制御回路１５９は、プリンター１２を制御し、画像形成動作を実行させる。また、プリンター制御回路１５９は、画像形成を実行する都度、色毎に、画像形成を行った画像データのカバレッジ（画像内の印字率）を生成し、生成したカバレッジを、後述するカバレッジカウンター１４７に対して、出力する。

入出力回路１６７は、記憶回路１６０に対して、データを書き込み、又は、記憶回路１６０から、データを読み出す。

記憶回路１６０については、後述する。

出力回路１６２は、スピーカーに接続されている。出力回路１６２は、主制御部１４０から受信したデジタルの音声信号をアナログの音声信号に変換し、生成したアナログの音声信号をスピーカーに対して、出力する。

計時回路１６３は、現在時刻を出力する。

１．５ 記憶回路１６０
記憶回路１６０（記憶手段）は、不揮発性の半導体メモリから構成されている。なお、記憶回路１６０は、ハードディスクから構成されている、としてもよい。

記憶回路１６０は、履歴情報テーブル２０１、交換日２２１及び調査期間２３１等を記憶するための領域を備えている。

（１）履歴情報テーブル２０１
履歴情報テーブル２０１は、トナーボトル３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋに収容されているトナーの残量、使用量等についての履歴を記憶するためのデータテーブルである。

なお、説明の簡略化のため、履歴情報テーブル２０１においては、トナーボトル３１Ｋに収容されているトナーの残量、使用量等についての履歴を記載し、トナーボトル３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに収容されているトナーの残量、使用量等についての履歴の記載を省略する。以下の記載においても、同様である。

履歴情報テーブル２０１は、図７に示すように、複数の履歴情報２０２を含んで構成されている。各履歴情報２０２は、日時２０３、残量２０４、使用量２０５及び交換情報２０６を含んでいる。

日時２０３は、トナーボトル３１Ｋに収容されているトナーの残量を検出した年月日、時分を示す。

残量２０４は、トナーボトル３１Ｋに収容されているトナーの残量を示す。

使用量２０５は、前回、検出した残量から、今回、検出した残量を差し引いて算出される。つまり、前回、検出した時点から、今回、検出した時点までの間に、使用されたトナーの量を示す。ここで、毎日、トナーボトル３１Ｋに収容されているトナーの残量が検出されるとすれば、使用量２０５は、上述したトナー消耗率に相当する。

交換情報２０６は、トナーボトルが新品に交換されたか否かを示し、交換情報２０６が「交換」である場合に、新品に交換されたことを示す。この時点におけるトナーの残量は、トナーボトルにトナーが満量まで充填された場合の当初の充填量である。

（２）交換日２２１
交換日２２１は、図８（ａ）に示すように、トナーボトルが新品に交換された年月日、時分を示す。

交換日２２１は、トナーボトルが新品に交換された時に、履歴処理部１４３により、記憶回路１６０に書き込まれることにより、設定される。

（３）調査期間２３１は、図８（ｂ）に示すように、履歴情報テーブル２０１を用いて、後述するピーク決定処理を行なうための対象となる期間を示す。調査期間２３１は、開始日２３１ａ及び終了日２３１ｂからなる。開始日２３１ａは、ピーク決定処理の対象となる期間の最初の日（年月日）であり、終了日２３１ｂは、ピーク決定処理の対象となる期間の最後の日（年月日）である。

調査期間２３１は、トナーボトルが新品に交換された日において、その設定がされる。

例えば、開始日２３１ａについては、トナーボトルが新品に交換された日が設定され、終了日２３１ｂについては、開始日２３１ａから３カ月めの日が設定される。ここで、図８（ｂ）に示す調査期間２３１及び３カ月は、一例であって、トナーの種類、トナーの使用の状況等により定めてもよい。

調査期間２３１は、トナーボトルが新品に交換された時に、履歴処理部１４３により、記憶回路１６０に書き込まれることにより、設定される。

なお、履歴情報テーブル２０１に含まれる履歴情報全体の期間のうち、後半の２０％の期間を調査期間２３１としてもよい。ここで、２０％は、一例であって、トナーの種類、トナーの使用の状況等により定めてもよい。

１．６ 主制御部１４０
上述したように、主制御部１４０は、ＣＰＵ１５１が、制御プログラムに従って動作することにより、図６に示すように、時刻取得部１４２、履歴処理部１４３、ピーク決定部１４４、期間算出部１４５、時期算出部１４６、カバレッジカウンター１４７及び残量検出部１４８としての機能を果たす。ここで、主制御部１４０及び記憶回路１６０は、消耗品であるトナーの使用可能な残り期間を予測する予測装置を構成している。

（１）統括制御部１４１
ＣＰＵ１０１が、制御プログラムに従って動作することにより、統括制御部１４１は、画像メモリ１５４、画像処理回路１５５、ネットワーク通信回路１５６、スキャナー制御回路１５７、入出力回路１５８、プリンター制御回路１５９、記憶回路１６０、出力回路１６２、入出力回路１６７等を統一的に制御する。また、統括制御部１４１は、時刻取得部１４２、履歴処理部１４３、ピーク決定部１４４、期間算出部１４５、時期算出部１４６、カバレッジカウンター１４７及び残量検出部１４８を統一的に制御する。

統括制御部１４１は、予め、所定の処理時刻を記憶している。この処理時刻になると、後述する履歴処理、ピーク決定処理、期間時期処理が実行される。これらの処理を実行するために、利用者が通常、画像形成装置５を使用しない時間帯が、処理時刻として、設定される。例えば、処理時刻は、午前５時２５分に設定される。

統括制御部１４１は、後述する時刻取得部１４２により取得した現在時刻が、処理時刻であるか否かを判断する。

処理時刻である場合、統括制御部１４１は、履歴処理部１４３等に対して、後述する履歴処理、ピーク決定処理、期間時期処理を実行するように、制御する。

（２）時刻取得部１４２
時刻取得部１４２（時刻取得手段）は、統括制御部１４１の制御により、計時回路１６３から現在時刻を取得する。現在時刻は、年月日、時分を含む。

（３）カバレッジカウンター１４７及び残量検出部１４８
（カバレッジカウンター１４７）
カバレッジカウンター１４７は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色毎に、画像形成を行った画像データのカバレッジ（画像内の印字率）を、記憶するための累積カウンターを有している。

カバレッジカウンター１４７は、画像形成を行う毎に、プリンター制御部１５９から、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色毎の、画像形成を行った画像データのカバレッジを受信し、受信したカバレッジを、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色毎の累積カウンターに、加算する。

カバレッジカウンター１４７が有する累積カウンターは、対応する色のトナーボトルが新品に交換されると、色毎にリセットされる。

カバレッジカウンター１４７は、都度、累積カウンターの値を、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色毎に、残量検出部１４８に対して、出力する。

（残量検出部１４８）
残量検出部１４８（残量取得手段）は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色毎に、カバレッジカウンター１４７から、累積カウンターの値を受信する。累積カウンターの値を受信すると、残量検出部１４８は、次の式により、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色毎に、トナーボトルのトナーの残量を算出する。

トナーの残量＝トナーボトルの当初の充填量－累積カウンターの値＊係数α
ここで、トナーボトルの当初の充填量とは、トナーボトルが新品に交換された時に、新品のトナーボトルに充填されているトナーの量を言う。また、係数αは、単位カバレッジ毎に、消費されるトナーの量であり、作像部毎に、又は、その他の条件毎に、定められた値である。

残量検出部１４８は、算出したトナーの残量を出力する。

（４）履歴処理部１４３
履歴処理部１４３は、統括制御部１４１の制御により、以下を実行する。

履歴処理部１４３は、残量検出部１４８から、トナーボトル３１Ｋに収容されているトナーの残量（当日残量）を取得する。

履歴処理部１４３は、入出力回路１６７を介して、履歴情報テーブル２０１から、取得した現在時刻（年月日、時分）の前日の日時を含む履歴情報を読み出す。履歴処理部１４３は、読み出した履歴情報から、残量（前日残量）を抽出し、前日残量から当日残量を差し引いて、使用量（当日の使用量）を算出する。

履歴処理部１４３は、入出力回路１６７を介して、履歴情報テーブル２０１に、現在日時、残量（当日残量）、使用量（当日の使用量）からなる履歴情報を書き込む。

なお、トナーボトル３１Ｋが新品に交換された場合、履歴処理部１４３は、入出力回路１６７を介して、履歴情報テーブル２０１に、現在日時、残量、交換情報「交換」からなる履歴情報を書き込む。この履歴情報には、使用量は、含まれない。

（５）ピーク決定部１４４
ピーク決定部１４４（ピーク決定手段）は、以下に示すようにして、履歴情報テーブル２０１の使用量のうち、閾値Ｒｄ＿ｔｈ（第一閾値）を超える単位時間当たりの使用量の中から、使用量の変動におけるピーク使用量を決定する。

ピーク決定部１４４について、一例として、図９を用いて説明する。

ピーク決定部１４４は、予め、閾値Ｒｄ＿ｔｈを記憶している。図９のグラフ３４１には、閾値Ｒｄ＿ｔｈ（３４８）として、示す。

ピーク決定部１４４は、統括制御部１４１の制御により、以下を実行する。

ピーク決定部１４４は、入出力回路１６７を介して、記憶回路１６０から、調査期間２３１を読み出す。調査期間２３１は、一例として、図８（ｂ）に示すように、開始日２３１ａ「２０２１．１．１０」から終了日２３１ｂ「２０２１．４．０９」までである。

次に、ピーク決定部１４４は、入出力回路１６７を介して、記憶回路１６０に記憶されている履歴情報テーブル２０１から、調査期間２３１内の日時を含む履歴情報を全て読み出す。つまり、ピーク決定部１４４は、一例として、開始日２３１ａ「２０２１．１．１０」から終了日２３１ｂ「２０２１．４．０９」までの日時を含む履歴情報を全て読み出す。

次に、ピーク決定部１４４は、読み出した全ての履歴情報から、閾値Ｒｄ＿ｔｈを超える使用量を含む履歴情報を全て抽出する。一例として、図９に示す場合には、区間３５１、３５２、３５３に含まれる履歴情報が抽出される。区間３５１、３５２、３５３に含まれる履歴情報内の使用量は、閾値Ｒｄ＿ｔｈを超えているからである。

次に、ピーク決定部１４４は、抽出した全ての履歴情報から、使用量が単調に増加し、その後、単調に減少する連続する区間を、全て特定する。一例として、図９に示す場合には、区間３５１が、使用量が単調に増加し、その後、単調に減少する区間に該当する。また、区間３５２、３５３についても、同様である。

次に、ピーク決定部１４４は、特定した各区間から、最大の使用量（極大値）を抽出する。一例として、図９に示す場合には、区間３５１、３５２、３５３内の最大の使用量Ｒｄ２（３４５）、Ｒｄ９（３４６）、Ｒｄ１３（３４７）が抽出される。

次に、ピーク決定部１４４は、抽出した最大の使用量の平均値Ｒｄ＿ｍａｘ（ピーク使用量）を、次の式により、算出する。

平均値Ｒｄ＿ｍａｘ＝（ΣＲｄｉ）／ｎ
ここで、ΣＲｄｉは、抽出した最大の使用量の総和を示し、ｎは、抽出した最大の使用量の個数を示す。

例えば、図９に示す例の場合、ピーク決定部１４４は、以下のように、相加平均を算出する（３６２）。

平均値Ｒｄ＿ｍａｘ＝（Ｒｄ２＋Ｒｄ９＋Ｒｄ１３）／３
次に、ピーク決定部１４４は、算出した平均値Ｒｄ＿ｍａｘを、入出力回路１６７を介して、記憶回路１６０に書き込む。

（６）期間算出部１４５及び時期算出部１４６
期間算出部１４５及び時期算出部１４６について、一例として、図９を用いて説明する。

期間算出部１４５（期間算出手段）は、統括制御部１４１の制御により、以下を実行する。

期間算出部１４５は、入出力回路１６７を介して、記憶回路１６０から、平均値Ｒｄ＿ｍａｘを読み出す。

期間算出部１４５は、残量検出部１４８から、現時点における残りの残量を取得し、次の式により、残りの日数を算出する（３７８）。

残りの日数＝現時点の残量／平均値Ｒｄ＿ｍａｘ
ここで、現時点とは、期間算出部１４５が処理を行なう時点（判断日３７５）である。

時期算出部１４６は、統括制御部１４１の制御により、以下を実行する。

時期算出部１４６（時期算出手段）は、時刻取得部１４２から現在日時（当日）を取得し、次の式により、トナーボトルの次の交換予定日３７６を算出する（３７９）。

次の交換予定日＝当日＋残りの日数
ここで、残量検出部１４８からトナーの残量を取得した日と、上記の現在日時は、同じ日である。

こうして、図９に示す元の直線３８２（予測線）は、新たな直線３８３（予測線）に置き換わる。

次に、時期算出部１４６は、算出した次の交換予定日を、入出力回路１６７を介して、記憶回路１６０に書き込む。また、時期算出部１４６は、次の交換予定日を、入出力回路１５８を介して、操作パネル１９に対して、出力する。操作パネル１９は、次の交換予定日を表示する。

次に、時期算出部１４６は、ネットワーク通信回路１５６に対して、次の交換予定日を、サーバー装置４に送信するように、制御する。

１．７ サーバー装置４
サーバー装置４は、図１０に示すように、ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、ハードディスク４０４、ネットワーク通信回路４０５、入出力回路４０６等から構成されている。

ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１によるプログラム実行時のワークエリアを提供する。

ＲＯＭ４０２には、サーバー装置４が有する機能を実行させるための制御プログラムなどが格納されている。

ＣＰＵ４０１は、ＲＯＭ４０２に記憶されている制御プログラムに従って動作する。

ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２及びＲＡＭ４０３は、主制御部４１１を構成している。

また、ＣＰＵ４０１が、制御プログラムに従って動作することにより、主制御部４１１が機能する。

ネットワーク通信回路４０５は、ネットワーク２を介して、外部の装置からデータを受信する。例えば、ネットワーク通信回路４０５は、画像形成装置５から、次の交換予定日を受信し、受信した交換予定日を、主制御部４１１に対して出力する。また、ネットワーク通信回路４０５は、ネットワーク２を介して、外部の装置に対して、データを送信する。

入出力回路４０６は、ハードディスク４０４からデータを読み出し、ハードディスク４０４にデータを書き込む。例えば、入出力回路４０６は、主制御部４１１の制御により、次の交換予定日を、ハードディスク４０４に書き込む。

ハードディスク４０４は、図１０に示すように、次の交換予定日４２１を記憶するための領域を備えている。

主制御部４１１は、入出力回路４０６及びネットワーク通信回路４０５等を統一的に制御する。例えば、主制御部４１１は、受信した次の交換予定日を、入出力回路４０６を介して、ハードディスク４０４に書き込むように、制御する。

ハードディスク４０４に、次の交換予定日が書き込まれると、サーバー装置４の管理者は、ハードディスク４０４に書き込まれた次の交換予定日までに、新品のトナーボトルが、画像形成装置５が設置されているオフィスに届くように、手配する。

１．８ 画像形成装置５における動作
画像形成装置５における動作について説明する。

（１）履歴処理、ピーク決定処理及び期間時期処理の全体の動作
履歴処理、ピーク決定処理及び期間時期処理の全体の動作について、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。

時刻取得部１４２は、統括制御部１４１の制御により、計時回路１６３から現在時刻を取得する（ステップＳ１０１）。

統括制御部１４１は、時刻取得部１４２により取得した現在時刻が、処理時刻であるか否かを判断する。一例として、現在時刻が午前５時２５分であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。現在時刻が、処理時刻でないと判断する場合（ステップＳ１０２で「ＮＯ」）、統括制御部１４１は、ステップＳ１０１へ制御を戻して、処理時刻が到来するまで待機する。

現在時刻が、処理時刻であると判断する場合（ステップＳ１０２で「ＹＥＳ」）、履歴処理部１４３は、統括制御部１４１の制御により、残量検出部１４８から、トナーボトル３１Ｋに収容されているトナーの残量（当日残量）を取得する（ステップＳ１０３）。次に、履歴処理部１４３は、前日残量から当日残量を差し引いて、使用量を算出する（ステップＳ１０４）。次に、履歴処理部１４３は、入出力回路１６７を介して、履歴情報テーブル２０１に、現在日時、残量（当日残量）、使用量からなる履歴情報を書き込む（ステップＳ１０５）。

次に、ピーク決定部１４４は、ピーク決定処理を実行する（ステップＳ１０６）。

次に、期間算出部１４５及び時期算出部１４６は、期間時期処理を実行する（ステップＳ１０７）。

以上により、当日における履歴処理、ピーク決定処理、期間時期処理についての動作の説明を終了する。

（２）ピーク決定処理の動作
ピーク決定処理の動作について、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。

なお、以下に説明する動作は、図１１に示すフローチャートのステップＳ１０６の詳細である。

ピーク決定部１４４は、入出力回路１６７を介して、記憶回路１６０から、調査期間２３１を読み出す（ステップＳ１２１）。

次に、ピーク決定部１４４は、入出力回路１６７を介して、記憶回路１６０に記憶されている履歴情報テーブル２０１から、調査期間２３１内の日時を含む履歴情報を全て読み出す（ステップＳ１２２）。

次に、ピーク決定部１４４は、読み出した全ての履歴情報から、閾値を超える使用量を含む履歴情報を全て抽出する（ステップＳ１２３）。

次に、ピーク決定部１４４は、抽出した全ての履歴情報から、使用量が増加し、その後、減少する連続する区間を、１個以上、特定する（ステップＳ１２４）。

次に、ピーク決定部１４４は、特定した各区間から、最大の使用量を抽出する（ステップＳ１２５）。

次に、ピーク決定部１４４は、最大の使用量の平均値Ｒｄ＿ｍａｘ（ピーク使用量）を算出する（ステップＳ１２６）。

次に、ピーク決定部１４４は、算出した平均値Ｒｄ＿ｍａｘを、入出力回路１６７を介して、記憶回路１６０に書き込む（ステップＳ１２７）。

以上により、ピーク決定処理についての動作の説明を終了する。

（３）期間時期処理の動作
期間時期処理の動作について、図１３に示すフローチャートを用いて説明する。

なお、以下に説明する動作は、図１１に示すフローチャートのステップＳ１０７の詳細である。

期間算出部１４５は、入出力回路１６７を介して、記憶回路１６０から、平均値Ｒｄ＿ｍａｘを読み出す（ステップＳ１４１）。

期間算出部１４５は、残量検出部１４８から現時点における残りの残量を取得し、次の式により、残りの日数を算出する。

残りの日数＝現時点の残量／平均値Ｒｄ＿ｍａｘ （ステップＳ１４５）
次に、時期算出部１４６は、時刻取得部１４２から現在日時（当日）を取得し（ステップＳ１４６）、トナーボトルの次の交換予定日を算出する。

次の交換予定日＝当日＋残りの日数 （ステップＳ１４７）
次に、時期算出部１４６は、次の交換予定日を、入出力回路１６７を介して、記憶回路１６０に書き込む（ステップＳ１４８）。

次に、時期算出部１４６は、ネットワーク通信回路１５６に対して、次の交換予定日を、サーバー装置４に送信するように、制御する。ネットワーク通信回路１５６は、次の交換予定日を、サーバー装置４に送信する（ステップＳ１４９）。

サーバー装置４のネットワーク通信回路４０５は、画像形成装置５から、次の交換予定日を受信する（ステップＳ１４９）。主制御部４１１は、受信した次の交換予定日を、入出力回路４０６を介して、ハードディスク４０４に書き込むように、制御する。入出力回路４０６は、次の交換予定日を、ハードディスク４０４に書き込む（ステップＳ１５０）。

サーバー装置４の管理者は、ハードディスク４０４に書き込まれた次の交換予定日までに、新品のトナーボトルが、画像形成装置５が設置されているオフィスに届くように、手配する。

１．９ まとめ
上記の実施の形態によると、履歴情報から、第一閾値を超える使用量の極大値を、複数取得し、取得した極大値の平均値を、ピーク使用量として、算出する。第一閾値を超える使用量の極大値の存在は、過去に、消耗品であるトナーの使用量の急激な変化、特に、使用量が急激に増大する変化があったことを示している。消耗品の残量と算出したピーク使用量とを用いて、消耗品の残り使用可能な残り期間を予測し、消耗品を貯留する収容体の交換予定日を予測する。こうして予測した残り期間及び交換予定日は、使用量の急激な変化を反映したものである。このように、消耗品の使用量の急激な変化が発生する場合に、使用量の急激な変化に応じた残り期間及び交換予定日を予測できるという優れた効果を奏し、特に、消耗品の残量がエンプティに近くなっている場合、その効果を奏する。

２ その他の変形例
本開示について、上記の実施の形態に基づいて説明しているが、上記の実施の形態に限定されない。以下に示すようにしてもよい。

（１）履歴情報テーブル２０１に記憶されている履歴情報を使用する場合に、次のようにしてもよい。

（ａ）ピーク決定部１４４は、履歴情報テーブル２０１に記憶されている全ての履歴情報のうち、所定期間内の使用量のみを用いて、つまり、所定期間以外の使用量を除外して、極大の使用量を複数個抽出してもよい。例えば、所定期間以外の古い履歴情報を除外してもよい。例えば、２年分の履歴情報が含まれている場合、２年分のうち、前半の１年の履歴を除外し、後半の１年のうちに、調査期間を設定してもよい。これにより、最近のトナー消耗率の推移の傾向のみを予測に反映することができる。

（ｂ）ピーク決定部１４４は、履歴情報テーブル２０１に記憶されている全ての履歴情報のうち、トナーボトルに収容されているトナーの残量が予め決められた量（残量閾値）以下となった時点以降の履歴情報を用いて、極大の使用量を複数個抽出してもよい。残量閾値は、例えば、トナーボトルの当初の充填量の５０％である。トナーボトルの残量が多い段階では、トナーボトルの交換予定日を正確に予測する必要がないからである。なお、残量閾値は、トナーの種類、トナーの使用の状況により定められるとしてもよい。

（ｃ）ピーク決定部１４４は、履歴情報テーブル２０１に記憶されている全ての履歴情報のうち、予め設定した第二閾値以上の極端に多い使用量を含む履歴情報を、除外してもよい。ここで、第二閾値は、上述した閾値Ｒｄ＿ｔｈ（第一閾値）より、極めて大きい値である。第二閾値以上の使用量は、ごく稀に発生するものである。例えば、通常、一日に、１０００枚から２０００枚の印刷がされるところ、この日には、特別に、１０００枚から２０００枚より、極めて多い１０万枚が印刷されるような場合である。このような履歴情報は、発生する頻度が極めて少ないため、除外する。第二閾値は、トナーの種類、トナーの使用の状況等により定められるとしてもよい。

（ｄ）期間算出部１４５は、残量検出部１４８から取得したトナーの残量から、トナーを収容するトナーボトルの配送に要する期間内のトナーの使用量を差し引いた残りの量を、ピーク使用量で割って、残り期間を算出してもよい。ここで、トナーボトルは、トナーボトルを管理し配送するサービスセンターから、画像形成装置５が設置されているオフィスまで、配送される。上記のトナーボトルの配送に要する期間とは、サービスセンターからオフィスまで配送される場合に要する時間である。

これにより、トナーボトルの配送に要する時間を考慮して、交換予定日を決定することができる。

（ｅ）トナーボトルは、上記の通り、トナーボトルを管理し配送するサービスセンターから、画像形成装置５が設置されているオフィスまで、配送される。上記のトナーボトルの配送に要する期間を、上述した、調査期間２３１（図８（ａ）、図９）として設定してもよい。

（２）画像形成装置５は、次のように構成してもよい。

画像形成装置５は、時期算出部１４６により算出された交換予定日（交換予定時期）を用いて、消耗品を収容するトナーボトルの発送時期を決定する時期決定部（時期決定手段）を備えてもよい。ネットワーク通信回路１５６（通知手段）は、決定した発送時期を、消耗品を収容するトナーボトルの管理を行なうサーバー装置４（管理装置）に対して、通知する。

（３）画像形成装置５の操作パネル１９は、利用者から、トナーボトルの在庫許容数の入力を受け付けるとしてもよい。ここで、在庫許容数とは、利用者のオフィスにおいて、消耗品であるトナーを収容するトナーボトルを在庫できる最大数である。

在庫許容数は、少なく設定することが好ましく、在庫を置かない設定（在庫許容数＝０）を基本とする。

例えば、在庫許容数＝０が設定されている場合、在庫が無ければ、次の交換予定日に、１本のトナーボトルが配送されるように、手配する。一方、在庫許容数＝０が設定されている場合、在庫があれば、次の交換予定日には、トナーボトルを配送しないようにする。

在庫許容数＝１が設定されている場合、在庫が無ければ、次の交換予定日に、２本のトナーボトルが配送されるように、手配する。在庫許容数＝１が設定されている場合、在庫＝１であれば、次の交換予定日に、１本のトナーボトルが配送されるように、手配する。在庫許容数＝１が設定されている場合、在庫＝２であれば、次の交換予定日には、トナーボトルを配送しないようにする。

また、トナー消耗率の高い利用者（又は、トナー消耗率の高いオフィス）の場合、トナーの消費量が極めて多く、トナーボトルの交換予定日より、早く、トナーボトルがエンプティとなり、新品のトナーボトルの配送が遅れるリスクがある。このため、トナー消耗率が予め決められた値を超える利用者（オフィス）に対しては、在庫許容数を増やす運用としてもよい。

また、トナー消耗率の低い利用者の場合、トナーボトルの交換の予測時期とは関係なく、トナーボトルのトナーのニアエンプティを検出する検出センサーにより、トナーのニアエンプティが検出された場合に、画像形成装置５は、利用者に対して、表示又は音声により、トナーのニアエンプティを通知し、利用者は、その後、サービスセンターに対して、トナーボトルの発送を要求する運用としてもよい。

画像形成装置５が利用者に対してトナーのニアエンプティを通知した場合であっても、トナーボトル内には、若干量のトナーが収容されており、トナー消耗率の低い利用者であれば、直ちにトナー切れが発生することなく、印刷を行なうことができるからである。

ここで、時期決定部は、交換予定日、画像形成装置５が設置されているオフィス（施設）におけるトナーボトルの在庫情報及び当該オフィスにおける消耗品の在庫許容数に基づいて、トナーボトルの発送時期を決定してもよい。

ここで、オフィスにおけるトナーボトルの在庫許容数は、記憶回路１６０（記憶手段）に記憶されている消耗品の単位時間当たりの使用量の履歴に基づいて、定まる、としてもよい。

また、記憶回路１６０に記憶されている消耗品の単位時間当たりの使用量が、所定の値より大きい場合、在庫許容数は、１以上に決定される、としてもよい。

また、記憶回路１６０に記憶されている消耗品の単位時間当たりの使用量が、所定の値より小さい場合、在庫許容数は、０に決定される、としてもよい。

（４）上述の実施の形態では、交換する対象を消耗品であるトナーを収容するトナーボトルとしているが、画像形成装置を構成する他の消耗品でも構わない。例えば、感光体ドラムを含むドラムユニット、中間転写ベルトを含む転写ユニット等であるとしてもよい。

感光体ドラムの場合には、その累積の回転数を使用量と捉えることができ、中間転写ベルトには、その累積の周回距離数を使用量と捉えることができる。

（５）画像形成装置は、モノクロ型の複合機であるとしてもよい。また、画像形成装置は、図１に示すイメージリーダー１１を備えていない印刷装置であるとしてもよい。

（６）検出センサーにより、トナーボトルのトナー残量が所定値以下であると判断される場合、つまり、トナーがニアエンプティとなったことを検出した場合、時期決定部は、直ちにトナーボトルを発送するように、発送時期を決定してもよい。

（７）画像形成装置５は、次のように構成してもよい。

（ａ）画像形成装置５は、トナーボトルを供給するサービスセンターから、画像形成装置５が設置されているオフィスへのトナーボトルの配送に要する時間を設定する設定部（設定手段）を備えている、としてもよい。

時期決定部は、設定された交換予定日及びトナーボトルの配送に要する時間を用いて、トナーボトルの発送時期を決定してもよい。つまり、交換予定日から、配送に要する時間を差し引いて、発送時期を決定してもよい。

（ｂ）設定部は、画像形成装置５が設置されている施設の住所と、トナーボトルを配送する配送元（サービスセンター）の住所に基づいて、トナーボトルの配送に要する時間を設定してもよい。

例えば、設定部は、施設の住所と配送元の住所との間の距離に応じて、トナーボトルの配送に要する時間を設定してもよい。

（８）画像形成装置５は、次のようにしてもよい。

図１４に表したグラフ５０１は、時間（日）の経過と、ばらつきを有するトナー消耗率の関係を示す。横軸５０２は、時間の経過を示し、縦軸５０３は、トナー消耗率を示す。変化線５１１は、時間の経過に伴って、変動するトナー消耗率を示す。ここで、グラフ５０１には、閾値Ｒｄ＿ｔｈ（第一閾値、５０４）を示している。また、グラフ５０１には、閾値Ｒｄ＿ｔｈ（５０４）を横軸方向に延長した閾値線５１２も示している。

ピーク決定部１４４は、履歴情報テーブル２０１に記憶されている履歴情報を用いて、図１４に示すように、仮想的に、変化線５１１を描き、変化線５１１と閾値線５１２とで囲まれる閉領域の面積を求める。

図１４には、一例として、閾値Ｒｄ＿ｔｈ（５０４）以上の使用量を含む履歴情報のうち、所定の区間ｉ（５１３）内の日時を含む履歴情報について、変化線５１１と閾値線５１２とで囲まれる閉領域５０８の面積Ａｉを示す。

ピーク決定部１４４は、次の式により、区間ｉにおける平均使用量Ｒｄｉを算出する。

Ｒｄｉ ＝ 面積Ａｉ／区間ｉの長さ（日数） ＋ Ｒｄ＿ｔｈ （５２１）
ピーク決定部１４４は、次の式により、平均値Ｒｄ＿ｍａｘを算出する。

Ｒｄ＿ｍａｘ ＝ ΣＲｄｉ／ｎ （５２２）
ここで、ΣＲｄｉは、Ｒｄｉの総和を示し、ｎは、Ｒｄｉの個数を示す。

上記のように、変化線５１１と閾値線５１２とで囲まれる閉領域の面積を用いることにより、平均値Ｒｄ＿ｍａｘを算出することができる。

（９）上記の実施の形態においては、画像形成装置の主制御部１４０及び記憶回路１６０が予測装置を構成している。しかし、これには、限定されない。

サーバー装置４が、画像形成装置の主制御部１４０及び記憶回路１６０に相当する主制御部及び記憶回路を備え、サーバー装置４の主制御部及び記憶回路が予測装置を構成していてもよい。画像形成装置５の残量検出部１４８が、トナーの残量を検出すると、ネットワーク通信回路１５６は、検出されたトナーの残量を、ネットワーク２を介して、サーバー装置４に対して、送信する。サーバー装置４は、トナーの残量を受信し、受信したトナーの残量により、サーバー装置４の記憶回路に記憶されている履歴情報テーブルを更新する。サーバー装置４の予測装置は、履歴情報テーブルを用いて、トナーの使用可能な残り期間を予測する。また、トナーの使用可能な残り期間を用いて、消耗品であるトナーを収容するトナーボトルの交換時期を予測する。

また、電力を蓄える二次電池（収容体）を備える、携帯電話等の家庭用電化製品、乗用車、電車等が、上記の予測装置を備えるとしてもよい。この場合、消耗品は、二次電池に蓄えられる電力であり、単位時間当たりの使用量は、単位時間当たりの電力使用量である。予測装置は、上記と同様の主制御部及び記憶回路を備える。記憶回路は、過去の電力使用量の履歴情報を含む履歴情報テーブルを記憶している。予測装置は、二次電池の電力の残量を取得し、取得した電力の残量により、履歴情報テーブルを更新する。予測装置は、履歴情報テーブルを用いて、二次電池の使用可能な残り可動時間を予測する。また、残り可動時間を予測した日時を取得し、取得した日時に、二次電池の使用可能な残り可動時間を加算することにより、二次電池の充電予定時期（充填予定時期）を算出する。充電予定時期が到来すると、二次電池は、充電される。

（１０）上記の実施の形態においては、式（平均値Ｒｄ＿ｍａｘ＝（ΣＲｄｉ）／ｎ）により、最大の使用量の平均値Ｒｄ＿ｍａｘ（ピーク使用量）を算出している。しかし、これには限定されない。

ピーク使用量は、過去の最大の使用量、最大の使用料の±１０％の範囲内（好ましくは、＋１０％～－５％の範囲内）、又は、極大使用量（極大使用量の±１０％の範囲内を含む（好ましくは、極大使用量の＋１０％～－５％の範囲内を含む））に基づく使用量（例えば、平均使用量）である、としてもよい。

（１１）上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。

本開示に係る予測装置は、消耗品の使用量の急激な変化が発生する場合に、使用量の急激な変化に応じて消耗品の使用可能な残り期間を予測できるという優れた効果を奏し、消耗品の交換時期を予測する技術として有用である。

１ 配送システム
２ ネットワーク
４ サーバー装置
５ 画像形成装置
１１ イメージリーダー
１２ プリンター
１３ 給紙部
２０Ｙ～２０Ｋ 作像部
２１ 中間転写ベルト
２２ 二次転写ローラー
２５ 中間転写ベルト
３１Ｙ～３１Ｋ トナーボトル
３２Ｙ～３２Ｋ 検出センサー
５０ 定着部
１００ 制御回路
１０１ ＣＰＵ
１４０ 主制御部
１４１ 統括制御部
１４２ 時刻取得部
１４３ 履歴処理部
１４４ ピーク決定部
１４５ 期間算出部
１４６ 時期算出部
１４７ カバレッジカウンター
１４８ 残量算出部
１５１ ＣＰＵ
１５２ ＲＯＭ
１５３ ＲＡＭ
１５４ 画像メモリ
１５５ 画像処理回路
１５６ ネットワーク通信回路
１５７ スキャナー制御回路
１５８ 入出力回路
１５９ プリンター制御回路
１６０ 記憶回路
１６２ 出力回路
１６３ 計時回路
１６６ バス
１６７ 入出力回路
４０１ ＣＰＵ
４０２ ＲＯＭ
４０３ ＲＡＭ
４０４ ハードディスク
４０５ ネットワーク通信回路
４０６ 入出力回路

Claims (20)

1. 消耗品の使用可能な残り期間を予測する予測装置であって、
   消耗品の使用量の履歴を記憶している記憶手段と、
   消耗品の残量を取得する残量取得手段と、
   前記履歴中に存する使用量のうち、閾値を超える単位時間当たりの使用量の中から、使用量の変動におけるピーク使用量を決定するピーク決定手段と、
   前記残量及び前記ピーク使用量を用いて、消耗品の使用可能な残り期間を算出する期間算出手段と
   を備えることを特徴とする予測装置。
2. 前記期間算出手段は、取得した前記残量を前記ピーク使用量で割って、消耗品を使用可能な残り期間を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の予測装置。
3. 前記残量を取得した時刻を取得する時刻取得手段と、
   取得した時刻に、前記期間算出手段により算出された残り期間を加算して、消耗品を貯留している収容体を新たな収容体に交換する交換予定時期又は消耗品を貯留している収容体に新たに消耗品を充填する充填予定時期を算出する時期算出手段とを備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の予測装置。
4. 前記履歴における使用量の中から、閾値を超える単位時間当たりの使用量を含む区間を、複数抽出した場合には、前記ピーク決定手段は、抽出した複数の区間のそれぞれから極大の使用量を抽出し、抽出した複数の極大の使用量を用いて、前記ピーク使用量を決定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の予測装置。
5. 前記ピーク使用量の決定は、抽出した前記複数の極大の使用量の相加平均を算出することにより、行われる
   ことを特徴とする請求項４に記載の予測装置。
6. 前記閾値を第一閾値とし、前記第一閾値より大きな値を第二閾値とした場合、前記ピーク決定手段は、使用量の履歴のうち、第二閾値より大きい使用量を除外して、極大の使用量を複数個抽出する
   ことを特徴とする請求項４に記載の予測装置。
7. 前記ピーク決定手段は、使用量の履歴のうち、所定期間以外の使用量を除外して、極大の使用量を複数個抽出する
   ことを特徴とする請求項４に記載の予測装置。
8. 前記ピーク決定手段は、使用量の履歴のうち、消耗品の残量が残量閾値以下となった時点以降の使用量を用いて、極大の使用量を複数個抽出する
   ことを特徴とする請求項４に記載の予測装置。
9. 前記期間算出手段は、取得した残量から、消耗品を貯留する収容体の配送に要する期間内の使用量を差し引いた残りの量を、前記ピーク使用量で割って、残り期間を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の予測装置。
10. 消耗品の使用量の履歴を記憶しており、消耗品の使用可能な残り期間を予測する予測装置で用いられる予測方法であって、
    消耗品の残量を取得する残量取得ステップと、
    前記履歴中に存する使用量のうち、閾値を超える単位時間当たりの使用量の中から、使用量の変動におけるピーク使用量を決定するピーク決定ステップと、
    前記残量及び前記ピーク使用量を用いて、消耗品を使用可能な残り期間を算出する期間算出ステップと
    を含むことを特徴とする予測方法。
11. 請求項１に記載の予測装置を備える
    ことを特徴とする画像形成装置。
12. 前記予測装置は、さらに、
    前記残量を取得した時刻を取得する時刻取得手段と、
    取得した時刻に、残り期間を加算して、消耗品を貯留している収容体を新たな収容体に交換する交換予定時期を算出する時期算出手段とを備え、
    前記画像形成装置は、さらに、
    前記予測装置により算出された前記交換予定時期を用いて、新たな収容体の発送時期を決定する時期決定手段と、
    決定した前記発送時期を、収容体の管理を行なう管理装置に対して、通知する通知手段と
    を備えることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記時期決定手段は、前記交換予定時期、当該画像形成装置が設置されている施設における収容体の在庫情報及び当該施設における収容体の在庫許容数に基づいて、収容体の前記発送時期を決定する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記在庫許容数は、前記記憶手段に記憶されている消耗品の単位時間当たりの使用量の履歴に基づいて、定まる
    ことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記記憶手段に記憶されている消耗品の単位時間当たりの使用量が、所定の値より大きい場合、前記在庫許容数は、１以上に定まる
    ことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記記憶手段に記憶されている消耗品の単位時間当たりの使用量が、所定の値より小さい場合、前記在庫許容数は、０に定まる
    ことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
17. さらに、消耗品の残量がニアエンプティであるか否かを判断する検出部と、
    前記検出部により、消耗品の残量がニアエンプティであると判断される場合、直ちに新たな収容体を発送するように、発送時期を決定する時期決定手段と
    を備えることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
18. さらに、
    収容体の配送に要する時間を設定する設定手段を備え、
    前記時期決定手段は、前記交換予定時期及び収容体の配送に要する時間を用いて、収容体の発送時期を決定する
    を備えることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
19. 前記設定手段は、当該画像形成装置が設置されている施設の住所と、収容体を配送する配送元の住所に基づいて、収容体の配送に要する時間を設定する
    を備えることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
20. 請求項１２に記載の画像形成装置及び管理装置からなる
    ことを特徴とする配送システム。

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