JP2010101948A - Failure prediction device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、故障予測に有用な予測有用情報について過去の挙動に対して特異な動きをしているか否かを判定した結果に基づいて、もうすぐ故障が発生するか否かを判定する故障予測装置に関するものである。また、かかる故障予測装置を搭載した複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a failure prediction apparatus that determines whether or not a failure will occur soon based on a result of determining whether or not predictive useful information useful for failure prediction has a specific movement with respect to past behavior. It is about. The present invention also relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer equipped with such a failure prediction apparatus.
従来、市場に出回っている様々な機械や装置においては、故障が発生すると、故障の内容によっては修理完了までかなりの期間に渡って使用不可となって、ユーザーに不便を強いてしまうことがあった。このため、故障の発生を事前に予測して、発生前に対処することが望まれる。 Conventionally, in various machines and devices on the market, when a failure occurs, depending on the content of the failure, it may be disabled for a considerable period of time until the completion of repair, which may inconvenience the user. . For this reason, it is desired to predict the occurrence of a failure in advance and deal with it before the occurrence.
故障の発生を事前に予測する故障予測装置としては、特許文献1に記載のものが知られている。この故障予測装置は、被検対象としての複写機について、プリントジョブ開始時に実行される紙準備動作開始から紙準備完了までに要する紙準備時間をジョブ毎に監視している。複写機の給紙装置が故障を引き起こす予兆として、紙準備時間が長くなってくることが挙げられる。そこで、所定期間遡った過去から現在までに紙準備時間の分散を算出し、算出結果が所定の制限値を超えた時点で、ユーザーにエラーを警告する。これにより、給紙装置についてもうすぐ故障が発生しそうであることをユーザーに事前に知らせることができる。
As a failure prediction apparatus that predicts the occurrence of a failure in advance, a device described in
しかしながら、この故障予測装置においては、ユーザーやサービスマンが、上述したエラーの警告とは無関係に、給紙装置の保守作業を自主的に行った場合、その直後に、給紙装置の故障到来を誤って予測してしまうおそれがあった。具体的には、複写機においては、給紙装置の故障発生直前には、紙準備時間の増加率が急激に高くなるため、過去から現在に至るまでの紙準備時間の分散が制限値を超える。これにより、給紙装置の故障発生を事前に予測することができる。ところが、給紙装置の紙準備時間は、故障発生タイミングよりもかなり早い時点から、少しずつ延長し始める。ユーザーやサービスマンが自主的に給紙装置の保守作業を行った場合、紙準備時間をそれまで少しずつ延長してきた値から、正常な値に急激に戻してしまうため、紙準備時間の分散が一時的に増大する。この増大により、分散が制限値を超えると、故障の到来が誤って予測されてしまうのである。 However, in this failure prediction device, when a user or service person voluntarily performs maintenance work on the paper feeding device regardless of the error warning described above, the failure of the paper feeding device immediately follows. There was a risk of mispredicting. Specifically, in a copying machine, the rate of increase in paper preparation time increases rapidly immediately before a paper feeder failure occurs, so the dispersion of paper preparation time from the past to the present exceeds the limit value. . Thereby, it is possible to predict in advance the occurrence of a failure of the sheet feeding device. However, the paper preparation time of the paper feeder starts to be extended little by little from a point in time that is considerably earlier than the failure occurrence timing. When users or service personnel voluntarily perform maintenance work on the paper feeder, the paper preparation time will be suddenly restored to the normal value from the value that has been gradually extended until then. Increases temporarily. Due to this increase, if the variance exceeds the limit value, the arrival of a fault is predicted incorrectly.
これまで、予測有用情報としての紙準備時間の分散に基づいて故障予測を行う構成において生ずる問題点について説明してきたが、かかる構成に限らず、次のような構成を採用していれば、同様の問題が発生する。即ち、紙準備時間などといった故障予測に有用な予測有用情報について、過去の挙動に対して特異な動きをしているか否かを判定した結果に基づいて故障予測を行う構成である。 So far, the problems that occur in the configuration that performs failure prediction based on the dispersion of paper preparation time as predictive useful information have been described, but not limited to this configuration, if the following configuration is adopted, the same Problems occur. That is, the prediction useful information useful for failure prediction such as the paper preparation time is configured to perform failure prediction based on the result of determining whether or not the behavior is unique with respect to the past behavior.
本発明は以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のような故障予測装置や画像形成装置を提供することである。即ち、予測有用情報について、過去の挙動に対して特異な動きをしているか否かを判定した結果に基づいて被検対象の故障予測を行う構成において、被検対象に対して保守作業が行われることに起因する誤報の発生を回避することができる故障予測装置等である。 The present invention has been made in view of the above background, and an object thereof is to provide the following failure prediction apparatus and image forming apparatus. That is, in the configuration that predicts failure of the test object based on the result of determining whether or not the prediction useful information has a specific movement with respect to the past behavior, maintenance work is performed on the test object. A failure prediction device or the like that can avoid the occurrence of false alarms due to failure.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、故障予測に有用な予測有用情報を被検対象から所定の周期で取得する予測有用情報取得手段と、該予測有用情報取得手段によって取得された予測有用情報について、過去の挙動に対して特異な動きをしているか否かを判定し、且つ判定結果に基づいて、該被検対象についてもうすぐ故障が発生するのか、あるいはまだ故障が発生しないのか、の何れであるのかを判定する判定手段と、該判定手段によってもうすぐ故障が発生する旨の判定がなされた場合にその旨を報知する報知手段とを備える故障予測装置において、上記被検対象に対して保守作業が行われたか否かの保守情報を取得する保守情報取得手段を設けるとともに、保守作業が行われた旨の保守情報が該保守情報取得手段によって取得された場合には、その後の一定期間に、上記予測有用情報の挙動にかかわらず、まだ故障が発生しない旨の判定を行うように、上記判定手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の故障予測装置において、上記予測有用情報として、複数種類のものをそれぞれ上記所定の周期で取得するように、上記予測有用情報取得手段を構成するとともに、複数種類の予測有用情報についてそれぞれ過去の挙動に対して特異な動きをしているか否かを判定し、それぞれの判定結果に対してそれぞれ個別の重み付け処理を施した結果に基づいて、もうすぐ故障が発生するのか、あるいはまだ故障が発生しないのか、の何れであるのかを判定するように、上記判定手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の故障予測装置において、上記被検対象を構成する複数の部品又は内部装置からそれぞれ、上記予測有用情報を取得するように上記予測有用情報取得手段を構成し、それら複数の部品又は内部装置についてそれぞれ、固有の予測有用情報及び上記保守情報に基づいて、もうすぐ故障が発生するのか、あるいはまだ故障が発生しないのか、の何れであるのかを判定する処理を個別に行うように、上記判定手段を構成し、且つ、それら複数の部品又は内部装置について、もうすぐ故障が発生する旨の情報をそれぞれ個別に報知するように、上記報知手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の故障予測装置において、複数の上記部品又は内部装置のうち、他の部品又は内部装置に対する保守作業によって自らの上記予測有用情報に影響を受けてしまうものについては、そのもの自体についての上記保守情報に加えて、該他の部品又は内部装置についての上記保守情報にも基づいて、もうすぐ故障が発生するのか、あるいはまだ故障が発生しないのか、の何れであるのかを判定するように、上記判定手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかの故障予測装置において、上記予測有用情報について、過去の所定回数分の取得結果に基づいて過去の挙動を把握し、且つ、保守作業が行われた旨の保守情報が取得された場合には、その後、該予測有用情報が該所定回数分だけ取得されるまでの期間を上記一定期間とする処理を実施するように、上記判定手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れかの故障予測装置において、画像形成装置を被検対象にすることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の故障予測装置において、上記所定の周期として、上記画像形成装置によって所定回数の画像形成動作が行われる毎の周期を用いるように、上記予測有用情報取得手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、画像情報に基づいて記録体に画像を形成する作像手段を備える画像形成装置において、自らを被検対象にする請求項6又は7の故障予測装置を設けたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
According to a second aspect of the present invention, in the failure prediction apparatus of the first aspect, the predictive useful information acquisition unit is configured to acquire a plurality of types of predictive useful information at the predetermined period. Based on the result of applying individual weighting to each judgment result, it is judged whether or not there is a specific movement with respect to past behavior for each type of predictive useful information. The determination means is configured to determine whether or not a failure has occurred or whether a failure has not occurred yet.
According to a third aspect of the present invention, in the failure prediction apparatus according to the first or second aspect, the predicted useful information is acquired so that the predicted useful information is acquired from each of a plurality of parts or internal devices constituting the test object. Each of the plurality of parts or internal devices is configured to determine whether a failure will soon occur or whether a failure has not occurred yet, based on the unique predictive useful information and the maintenance information. The determination means is configured to perform the processing to be performed individually, and the notification means is configured to individually notify information indicating that a failure will occur soon for each of the plurality of parts or the internal device. It is characterized by this.
According to a fourth aspect of the present invention, in the failure prediction apparatus according to the third aspect, the predicted useful information is affected by maintenance work for other parts or internal devices among the plurality of components or internal devices. For things, in addition to the maintenance information about itself, based on the maintenance information about the other parts or internal devices, whether a failure will occur soon or whether a failure has not occurred yet The determination means is configured to determine whether or not there is a feature.
According to a fifth aspect of the present invention, in the failure prediction apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the past useful information is grasped based on a predetermined number of past acquisition results for the predicted useful information, and maintenance is performed. When the maintenance information indicating that the work has been performed is acquired, the determination is performed so that the process until the predicted useful information is acquired for the predetermined number of times is performed as the fixed period. It is characterized by comprising means.
According to a sixth aspect of the present invention, in the failure prediction apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the image forming apparatus is a test object.
According to a seventh aspect of the present invention, in the failure prediction apparatus according to the sixth aspect, the predicted useful information is such that a period every time a predetermined number of image forming operations are performed by the image forming apparatus is used as the predetermined period. The acquisition means is configured.
The invention according to
これらの発明においては、被検対象に対して保守作業が行われた場合には、保守作業後における予測有用情報の挙動を新たに把握し直すまで、被検対象について、予測有用情報にかかわらず、まだ故障が発生しない旨の判定を行うので、保守作業が行われることに起因する誤報の発生を回避することができる。 In these inventions, when maintenance work is performed on the test object, the test object is not related to the predicted useful information until the behavior of the predicted useful information after the maintenance work is newly grasped. Since it is determined that a failure has not yet occurred, it is possible to avoid the occurrence of a false alarm resulting from the maintenance work being performed.
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式によって画像を形成するカラー画像形成装置の一実施形態について説明する。
図1は、実施形態に係るカラー画像形成装置1を示す概略構成図である。また、図2は、カラー画像形成装置1に搭載されている制御部100とその周囲の電気機器との接続状態を示すブロック図である。
Hereinafter, as an image forming apparatus to which the present invention is applied, an embodiment of a color image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic method will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a color
図1において、カラー画像形成装置1は、給紙部10、中間転写ベルト21を備えた転写ユニット20、中間転写ベルト21に沿って配設されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の各色のトナー像形成手段たる画像形成部30Y、30M、30C、30Bkなどを図示しない本体筐体内に備えている。また、中間転写ベルト21上のトナー像のトナー付着量を検知するための付着量検知部50等を備えている。これらの他に、カラー画像形成装置1の各機器をコントロールする制御部100等を備えている。
In FIG. 1, the color
各色の画像形成部30について説明する。なお、ここでは、Bk色の画像形成部30Bkについて説明するが、Y、M,Cの画像形成部30Y〜Cも同様の構成をしている。画像形成部30Bkは、感光体31Bkの周囲に、帯電部32Bk、露光部33Bk、現像部34Bk、1次転写部35Bk、クリーニング部36Bk等が配設されている。
The
画像形成時には、通常運転信号がカラー画像形成装置のコントローラ110によって指示されると感光体31Bkは、制御部100の制御下で図示しない駆動モータによって回転駆動される。また、図2に示すように、制御部100のCPUは感光体モータなどの駆動手段と帯電バイアスを始めとする各作像工程のバイアス出力を順次シーケンシャルに出力する。外部装置からのカラー画像信号は、制御部100の画像信号発生回路101で色変換処理などの画像処理が施され、Bk色の画像信号が露光部33Bkへ出力される。露光部33Bkは、制御部100の露光駆動回路102で、Bkの画像信号を光信号に変換し、この光信号に基づいて露光用レーザーダイオードが点滅しながら、感光体31Bkを走査して露光することで静電潜像を形成する。
At the time of image formation, when a normal operation signal is instructed by the
この感光体31Bk上の静電潜像は現像部34Bkによって現像されてBkトナー像となり、転写部35Bkによって感光体31Bk上のBkトナー像が中間転写ベルト21上に転写される。感光体31Bkは、トナー像転写後にクリーニング部36Bkによって残留トナーがクリーニングされ、除電ランプ38Bkにより除電されて次の画像形成に備えられる。
The electrostatic latent image on the photoreceptor 31Bk is developed by the developing unit 34Bk to become a Bk toner image, and the Bk toner image on the photoreceptor 31Bk is transferred onto the
同様にして、画像形成部30Y,M,Cは、感光体31Y,M,Cの周りに、帯電部、現像部、クリーニング部、除電ランプなどを備えている。そして、感光体31Y、31M、31CにY,M,Cトナー像を形成し、これらは中間転写ベルト21上に重ね合わせて1次転写される。
Similarly, the
各色の画像形成部の下方には、転写手段たる転写ユニット20が配設されている。この転写ユニット20は、無端状の中間転写ベルト21、従動ローラ22、23、駆動ローラ24などを備えている。複数の色のトナー像を担持する像担持体である中間転写ベルト21は、駆動ローラ24、従動ローラ22、23等に張り渡されている。中間転写ベルト21は、トナーの固着を避けるために極めて平滑性の高い材料が用いられている。例えば、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)やポリイミドなど光沢を有する表面をもったベルト材料を好適に用いることができる。駆動ローラ24が、図2に示す制御部100の制御下で図外のモータ等の駆動機構により回転駆動されることにより、中間転写ベルト21は、図1中反時計方向に回転駆動される。各色の感光体31Y,M,C,Bk上に形成されたY,M,C,Bkトナー像は、各色の1次転写ニップで中間転写ベルト21上に重ね合わせて1次転写される。これにより、中間転写ベルト21上には4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。
A
中間転写ベルト21における駆動ローラ24に対する掛け回し箇所には、2次転写バイアスローラ61がベルトおもて面側から当接しており、これによって2次転写ニップ6が形成されている。この2次転写バイアスローラ61には、図2に示すように、制御部100の制御下で、バイアス電源回路104によって2次転写バイアスが印加されている。これにより、2次転写バイアスローラ61と接地された2次転写ニップ裏側ローラ24との間に2次転写電界が形成されている。中間転写ベルト21上に形成された4色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って2次転写ニップに進入する。
A secondary
給紙部10は、給紙カセット11内の記録紙(転写紙)12を、例えば、図示しない給紙コロ11aと分離部材11bにより1枚ずつ分離して図示しないレジストローラ対に送り出す。レジストローラ対が、給紙カセット11から送られてきた記録紙12のタイミング調整を行って、記録紙12を所定のタイミングで2次転写ニップ6に向けて送り出す。2次転写ニップ6では、中間転写ベルト21上の4色トナー像が2次転写電界やニップ圧の作用によって記録紙12上に一括2次転写されて、記録紙12の白色と相まってフルカラー画像となる。
The
このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙12は、定着部40に搬送される。定着部40は、フルカラー画像が形成された記録紙12を定着ローラ41と加圧ローラ42で加熱・加圧することにより、各色のトナーを記録紙12に定着させ、排紙ローラ対により図示しない排紙トレイ上に排出する。
The
なお、感光体31、帯電部32、露光部33、現像部34、1次転写部35、及びクリーニング部36を具備する画像形成部30においては、それら各部のうち、露光部33及び1次転写部35を除く部分がプロセスユニットとして構成されている。このプロセスユニットは、感光体31、帯電部32、現像部34及びクリーニング部36を共通の保持体で保持しており、それらが1つのユニットとして画像形成装置本体に対して一体的に着脱されるものである。
In the
付着量検知部50は、ブラック(Bk)の画像形成部30Bkよりも中間転写ベルト21の移動方向下流側に配設されており、図3に示すように、中間転写ベルト21の幅方向にそれぞれ一対配設された光学的検知手段たる光学センサ51、52を備えている。光学センサ51、52は、それぞれ、図4、図5に示すように発光ダイオードなどからなる発光素子151と、乱反射光を受光する第1受光素子152と、正反射光を受光する第2受光素子153とから構成されている。第1受光素子152及び第2受光素子153は、Siフォトトランジスタや、PD(フォトダイオード)などを用いる。各素子151,152,153は、プリント基板150上に実装されている。また、射出光路上に集光レンズ154が配置されており、発光素子151からの射出光は、集光レンズ154により屈折して、像担持体たる中間転写ベルト21の表面の照射目標に集光される。また、入射光路上にも、集光レンズ155、156が配置されている。中間転写ベルト12上の照射対象物であるトナーから反射した反射光を集光レンズ155、156で集光された光を受光素子152、153が受光する。プリント基板150は、制御部100に接続されている。発光素子151は、図2に示す制御部100の光量調整回路105によって調整された電圧が印加されている。また、制御部100は、第1、第2受光素子152、153からの出力信号をADコンバータ106でデジタル信号に変換処理する。
The adhesion
光学センサ51、52としては、近赤外光および/または赤外光が検出可能なものを用いている。近赤外光および/または赤外光は、トナー像のトナー付着量が同じであれば、トナーの着色剤の影響を受けず、受光素子の出力値がほぼ同じ値を示す。具体的には、ピーク発光波長が840[nm]程度の波長の光を照射する光学素子を用い、ピーク分光感度が840[nm]程度の受光素子を用いる。また、例えば、発光素子を可視光から赤外光の領域までの光を照射する発光素子とし、受光素子を近赤外光または赤外光を受光する受光素子としてもよい。また、受光素子を可視光から赤外光までの領域の光を受光する受光素子とし、発光素子を近赤外光または赤外光を照射する発光素子としてもよい。光学センサをこのような構成にしても、近赤外光または赤外光を検出する光学センサとすることができる。なお、黒色トナーの着色剤として、低価格のカーボンブラックを用いた場合、カーボンは赤外領域でも強い吸光を示すため、図6に示すように、Y、M、C色に比べて付着量検知感度が低くなる。
As the
本実施形態に係るカラー画像形成装置においては、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、各色の画像濃度を適正化するために現像バイアス、帯電バイアス、露光量などを調整するプロセス調整運転が行われている。電子写真方式では、経時劣化や環境変動で画像濃度が変動してしまう弱点があるので、上記プロセス調整運転を実行して画像濃度が安定するように制御しているのである。 In the color image forming apparatus according to the present embodiment, a process adjustment operation for adjusting a developing bias, a charging bias, an exposure amount, etc. in order to optimize the image density of each color when the power is turned on or every time a predetermined number of prints are performed. Has been done. In the electrophotographic system, there is a weak point that the image density fluctuates due to deterioration with time and environmental fluctuations. Therefore, the process adjustment operation is executed to control the image density to be stable.
このプロセス調整運転の制御フローを図7に示す。電源投入時あるいは所定枚数のプリント前後の時間を利用し、プロセス調整運転信号がコントローラ110によって制御部100に指示され、プロセス調整運転がスタートする(図2参照)。
The control flow of this process adjustment operation is shown in FIG. A process adjustment operation signal is instructed to the
プロセス調整運転がスタートすると、制御部100は、画像信号発生回路101を画像ナシの状態とする(S201)。次に、制御部100のCPUは、図4に示したように、中間転写ベルト21に光を照射して正反射光を第2受光素子153で受光する。そして、第2受光素子153の出力(受光信号)が予め決められた所定値になるように、光量調整回路105で光学センサ51、52の発光素子151の発光強度Rを調整する(S202〜S204)。これは、図8に示すように、発光素子151の発光効率個体差、温度変動や経時変動により、第2受光素子153の出力値がばらつく。このため、第2受光素子153の出力値が、目標出力値となるように、発光素子151の発光強度Rを調整することで、精度良くトナー像濃度を計測することが可能となる。すなわち、S202〜S204は、光学センサ51、52で精度良くトナー像の付着量を計測するための光学センサ51、52の校正動作に相当する。
When the process adjustment operation is started, the
このような光学センサ51、52の校正動作が終わったら、図9に示すような、パターン画像60を中間転写ベルト21上における各光学センサ51、52に対向する位置に自動形成する(S205)。パターン画像60は、濃度レベルの異なる5個程度のパッチ画像60Sからなり、Bk色のパターン画像60Bk、M色のパターン画像60M、C色のパターン画像60C(図示せず)、Y色のパターン画像60Y(図示せず)が順次中間転写ベルト12に形成される。このパッチ画像60Sは、露光条件をそれぞれ変えて形成される。このとき帯電、現像バイアス条件は予め決められた特定値で実行される。この中間転写ベルト上のパターン画像を図5に示したように光学センサ51、52で光学的に計測する(S206)。
When the calibration operation of the
次に、各色パターン画像の各パッチ画像60Sを検知して得られた乱反射光を受光する第1受光素子152の5点の受光信号を、先の図6に示したような付着量と受光素子の出力値との関係に基づいて構築された付着量算出アルゴリズムを用いてトナー付着量(画像濃度)に変換処理する。これにより、各パッチ画像60Sのトナー付着量が検知される。本実施形態においては、近赤外および/または赤外光を用いた光学センサを用いているので、色によって第1受光素子152の出力値に差異がないため、付着量算出アルゴリズムを色毎に備える必要がなく、共通の付着量算出アルゴリズムを用いることができる。なお、黒色の着色剤として、カーボンブラックを用いた場合は、先の図6に示したように、Y、M、Cと、Bkとで付着量に対する受光素子の出力値が異なるので、Y、M、C用と、Bk用との2つの付着量算出アルゴリズムを用いる。
Next, the five light reception signals of the first
色毎に各パッチ画像60Sのトナー付着量を検知したら、各パッチ画像のトナー付着量(単位面積あたり)と、各パッチ画像を作成したときの各現像ポテンシャルとの関係から、図10に示すように、線形近似した現像ポテンシャル−トナー付着量直線を各色求める。この現像ポテンシャル−トナー付着量直線から傾きγ、切片x0を各色算出する(S207)。このように各色の傾きγ、切片x0を求めることで、先ほど述べた濃度変動要因(経時劣化・環境変動)によって直線の傾きγおよび切片x0が狙いの特性(図中点線)とずれていることが検出できる。傾きγのずれを補正するための露光光量補正パラメータPを傾きγから決定する。また、現像が開始される現像ポテンシャル(切片X0)のズレを補正するため現像バイアス補正パラメータQを切片x0から決定する(S208)。
When the toner adhesion amount of each
露光光量補正パラメータPを露光信号に掛け合わせることで傾きγが主に補正され、現像バイアスに補正パラメータQを掛け合わせることで切片x0が主に補正されることで、狙いとする画像濃度を安定して得ることが可能となる。なお、上述では、露光光量と現像バイアスを補正しているが、帯電電位や転写電流など画像濃度に寄与するその他のプロセス制御値を補正しても良い。 By multiplying the exposure light amount correction parameter P by the exposure signal, the inclination γ is mainly corrected, and by multiplying the development bias by the correction parameter Q, the intercept x0 is mainly corrected, thereby stabilizing the target image density. Can be obtained. In the above description, the exposure light amount and the development bias are corrected. However, other process control values that contribute to the image density such as a charging potential and a transfer current may be corrected.
各色の画像形成部30Y,M,C,Bkにおける感光体表面をクリーニングするクリーニング部36Y,M,C,Bkは、次のようにして、中間転写ベルト21に転写されずに感光体31Y,M,C,Bkの表面上に残った転写残トナーを掻き落としている。即ち、ウレタンゴムブレードなどのブレード部材を感光体31Y,M,C,Bkに当接させることで、その表面から転写残トナーを掻き落としている。このようなブレードクリーニング方式においては、一部の転写残トナーがブレード部材の下に潜ってクリーニング部36Y,M,C,Bkを通過してしまう。例えば、Bk用の画像形成部30Bkを例にすると、図11に示すように、クリーニング部36Bkを通過した転写残トナーは、帯電部32Bk、露光部33Bkを順次通過して現像部34Bkで回収される比率が高い。しかし、通過した転写残トナーの一部は、ブレード部材BLを通過するときにブレード部材BLとの摩擦帯電によって帯電特性を失ったり、形状が変化してしまったりして、現像部34Bkで回収されなくなる。このような転写残トナーは、1次転写部へ移動して、中間転写ベルト21に付着する。正常時においては、このような理由によって1次転写部へ移動する転写残トナーは、ごく微量である。よって、図12に示すように、中間転写ベルト上通過した転写残トナーが全体にごく微量に付着するだけであり、画像品質を著しく損なうようなことは無い。
The
一方、長期の使用によってブレード部材BLが磨耗してくるとブレード部材BLの掻き落とし力が低下する。これにより、図13に示すように、ブレード部材BLを通過するトナーが加速度的に増えていく傾向となる。すると、ブレード部材BLの摩耗箇所から大量のトナーがスジ状に通過する。ブレード部材BLを通過した大量の転写残トナーは、帯電部32Bkに付着して、帯電部32Bkを汚し、帯電能力を低下させる。また、感光体31Bk上の大量の転写残トナーの影響で、露光部33Bkで感光体表面を所定の電位まで減衰させることができなくなる。その結果、異常画像が発生してしまう。また、現像部34Bkもこのような大量の転写残トナーを回収することができず、スジ状に延びる転写残トナーが中間転写ベルト21に転写され、中間転写ベルト21上に縦スジ状の異常画像が発生してしまう。このように正常な画像が得られなくなった画像形成部30Bkは、ただちに修理を要する。
On the other hand, if the blade member BL is worn out due to long-term use, the scraping force of the blade member BL is reduced. As a result, as shown in FIG. 13, the toner passing through the blade member BL tends to increase at an accelerated rate. Then, a large amount of toner passes in a streak shape from the worn part of the blade member BL. A large amount of untransferred toner that has passed through the blade member BL adheres to the charging portion 32Bk, contaminates the charging portion 32Bk, and lowers the charging ability. In addition, due to the large amount of untransferred toner on the photoconductor 31Bk, the surface of the photoconductor cannot be attenuated to a predetermined potential by the exposure unit 33Bk. As a result, an abnormal image is generated. Further, the developing unit 34Bk cannot collect such a large amount of transfer residual toner, and the transfer residual toner extending in a stripe shape is transferred to the
画像形成部30Bkがこのような修理を要する状態に至る少し前から、図14に示すように、中間転写ベルト21表面の全体に均一に付着する転写残トナーの量が増加する。この状態を「軽度の地汚れ」と言うが、使用者にとって気になるような画像劣化とはならず、気づくことは極めて少ない。ブレード摩耗によるクリーニング部36Bkや現像部34Bkの故障の予兆である「軽度地汚れ」がある状態において、プロセス調整運転を行うと、上述のパッチ画像に対するトナー付着量は、低濃度部の付着量が狙いの特性より若干高くなる。その結果、現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示す直線は、図15に示すように、傾きγの若干の低下や切片X0の若干の低下を引き起こす。但し、トナーや感光体の環境経時変動範囲(図中点線の範囲)に起因する傾きγや切片X0の変化と大差ない。
Slightly before the image forming unit 30Bk reaches such a state of repair, the amount of transfer residual toner that uniformly adheres to the entire surface of the
次に、本発明者らが行った実験について説明する。 Next, experiments conducted by the present inventors will be described.
本発明者らは、図1に示したカラー画像形成装置1と同様の構成のプリンタ試験機を用意した。そして、このプリンタ試験機を用いて、テスト画像を連続して出力する連続プリントを実施した。この連続プリントの実施中、100枚の出力を行う毎に、プリントジョブを一時中止させて、上述したプロセス調整運転を実施させるようにした。そして、プロセス調整運転によって得られる上述の露光光量補正パラメータP(以下、P値という)、現像バイアス補正パラメータQ(以下、Q値という)及び発光強度R(以下、R値という)を、データ記憶手段に順次記憶させていった。
The inventors prepared a printer testing machine having the same configuration as that of the color
図16は、各色のプロセスユニットにおけるQ値の経時変化を示すグラフである。図示のように、Bk用のプロセスユニットにおいて、ブレードクリーニング不良に起因する異常画像が発生する少し前に、その他3つのY,M,C用のプロセスユニットにおいて、Q値の変動量が一時的に増大していることがわかる。つまり、ある色のプロセスユニットが故障する少し前に、他色のプロセスユニットのQ値の変動量が一時的に増大するという予兆が見られるのである。但し、同図においては、繰り返しの連続プリント試験によって得られた膨大な量のデータのうち、前述の予兆が顕著に発生しているデータを示したが、変動量が予兆と言えるほど増大しない場合もあった。 FIG. 16 is a graph showing a change with time of the Q value in each color process unit. As shown in the figure, in the Bk process unit, the Q value fluctuation amount is temporarily increased in the other three Y, M, and C process units shortly before an abnormal image due to blade cleaning failure occurs. It can be seen that it has increased. That is, there is a sign that the variation amount of the Q value of the process unit of another color temporarily increases shortly before the process unit of a certain color fails. However, in the same figure, among the enormous amount of data obtained by repeated continuous print tests, the data in which the above-mentioned signs are noticeable is shown, but the fluctuation amount does not increase to the extent that it can be said to be a sign. There was also.
Q値について説明したが、P値も同様の予兆が見られることがわかった。また、ある色で異常画像が発生する前に、その色のR値の変動量が一時的に増大する場合があることもわかった。そこで、本発明者らは、P値、Q値及びR値を組み合わせて、故障の予測を行うことを考えた。そこで、まず、P値、Q値、R値についてそれぞれ、過去の挙動に対して特異な動きをしているか否かを示す時間的特徴量を算出した。かかる時間的特徴量としては、過去所定回数分のサンプリングデータの標準偏差を例示することができる。また、過去所定回数分のサンプリングデータの移動平均値や、過去所定回数分のサンプリングデータの回帰直線の傾きなどでもよい。時間的特徴量の算出方法は、ARIMAモデルなど多数提案されており、適宜の方法を選択すればよい。実験では、過去10回分のサンプリングデータの標準偏差を、時間的特徴量として算出した。 Although Q value was demonstrated, it turned out that the same sign is seen also about P value. It has also been found that the amount of change in the R value of a certain color may temporarily increase before an abnormal image occurs in a certain color. Therefore, the present inventors considered that a failure is predicted by combining the P value, the Q value, and the R value. Therefore, first, a temporal feature amount indicating whether or not the P value, the Q value, and the R value are moving peculiar to the past behavior was calculated. An example of such a temporal feature amount is a standard deviation of sampling data for a predetermined number of times in the past. Moreover, the moving average value of the sampling data for the past predetermined number of times, the slope of the regression line of the sampling data for the past predetermined number of times, or the like may be used. Many methods for calculating temporal feature amounts have been proposed, such as the ARIMA model, and an appropriate method may be selected. In the experiment, the standard deviation of the past 10 sampling data was calculated as a temporal feature amount.
次に、P値、Q値、M値の時間的特徴量について、それぞれブースティング法という教師付き学習アルゴリズムにより、故障の予測に寄与するための重み付け値を算出した。ブースティング法については数理科学、No.489,MARCH、2004「統計的パタン識別の情報幾何」に詳しい説明が記載されている。要約すると、まず、複数種類のデータからなるデータ組について、正常な状態から、故障予兆状態に変化するまでの履歴を用意する。そして、各種のデータの履歴についてそれぞれ、経時変動グラフの形状から、故障予兆期間を目視で推定し、その故障予兆期間内に相当するデータにマイナス極性のラベルを付す一方で、それ以外のデータ(正常期間内のデータ)にプラス極性のラベルを付す。この操作を100回繰り返すことで、各種のデータについてそれぞれ閾値b1〜b100、判別極性sgn1〜sgn100、重み付け値α1〜α100を決定する。次に、各種のデータの時間的特徴量に基づいて、それぞれのデータについて正常であるか、異常であるかを判別する。この判別は、故障予測をする上で決定的な要素にはならないので、この時の判別は弱判別処理と呼ばれる。弱判別処理は次式のように行われる。なお、Ciは、時間定期特徴量を表している。
弱判別処理を終えたら、次式に基づいて、故障予測の判定に用いるF値を算出する。
上述した閾値、判別極性及び重み付け値は、ラベルの付された教師付きデータは適切に学習が行われ故障予兆期間に相当するものだけが、マイナス極性のF値になるように、決定される。よって、数3の数式によって求められるF値がマイナス極性である場合には、故障予兆期間に入ったと推定することができる。
The above-described threshold value, discrimination polarity, and weighting value are determined so that the labeled supervised data is appropriately learned and only the data corresponding to the failure symptom period has a negative polarity F value. Therefore, when the F value obtained by the
連続プリント試験によって得られたP値、Q値及びR値の時系列データに基づいて、ブースティング法によって閾値、判別極性及び重み付け値を決定して、F値の経時変化を調べてみた。この結果を図17に示す。図示のように、異常画像が発生する少し前の時点、即ち、プロセスユニットが故障する少し前の時点で、F値がプラスからマイナスに転じており、故障の予兆を精度良く捉えていることがわかる。 Based on the time-series data of P value, Q value, and R value obtained by the continuous print test, the threshold value, the discrimination polarity, and the weighting value were determined by the boosting method, and the change with time of the F value was examined. The result is shown in FIG. As shown in the figure, at a point just before the occurrence of the abnormal image, that is, a point just before the failure of the process unit, the F value has changed from positive to negative, and the sign of failure can be accurately captured. Recognize.
ブースティング法によって決定された閾値、判別極性及び重み付け値が、他の個体機にも適用可能であるか否かを調べるために、先のプリンタ試験機と同じ仕様の試験機である1、2、3、5号機を用意した。そして、それぞれ、同様の閾値、判別極性及び重み付け値によってF値の経時変化を調べてみた。1、2、3、4、5号機におけるF値の経時変化を図18、図19、図20、図21、図22に示す。何れの試験機においても、プロセスユニットが故障する少し前の時点で、F値がプラスからマイナスに転じており、故障の予兆を精度良く捉えていることがわかる。
In order to check whether the threshold value determined by the boosting method, the discrimination polarity, and the weighting value are applicable to other individual machines, it is a test machine having the same specifications as the previous printer test machine.
以上の実験から、カラー画像形成装置においては、P値、Q値、R値のような複数種類の予測有用情報についてそれぞれ、次のような処理を行うことで、内部装置である各色のプロセスユニットの故障予測を精度良く行えることがわかった。即ち、過去の挙動に対して特異な動きをしているか否かを判定し、それぞれの判定結果に対してそれぞれ個別の重み付け処理を施した結果に基づいて、もうすぐ故障が発生するか否かの判定を行う処理である。 From the above experiment, in the color image forming apparatus, the process unit for each color as an internal apparatus is performed by performing the following processing for each of a plurality of types of predictive useful information such as P value, Q value, and R value. It was found that the failure prediction can be accurately performed. In other words, it is determined whether or not there is a peculiar movement with respect to the past behavior, and whether or not a failure will soon occur based on the result of performing each weighting process on each determination result. This is a process for making a determination.
ところが、実験により、次のようなおそれがあることがわかった。即ち、ユーザーやサービスマンが、故障予測結果とは無関係に、プロセスユニットの保守作業を自主的に行った場合、その直後に、プロセスユニットの故障到来を誤って予測してしまうおそれがある。 However, it has been found through experiments that the following may occur. That is, when the user or service person voluntarily performs the process unit maintenance work regardless of the failure prediction result, immediately after that, the failure of the process unit may be erroneously predicted.
図23は、正常な状態のY用のプロセスユニットにおけるQ値の経時変化を示すグラフである。また、図24は、正常な状態のY用のプロセスユニットにおけるQ値(Y色)の過去10回分の標準偏差(時間的特徴量)の経時変化を示すグラフである。正常な状態のプロセスユニットでは、図23に示すように、Q値が経時変動するものの、その変動幅はそれほど大きくない。このため、図24に示すように、Q値の過去10回分の標準偏差(以下、10点標準偏差という)もそれほど大きく変動しない。 FIG. 23 is a graph showing the change with time of the Q value in the Y process unit in a normal state. FIG. 24 is a graph showing the change over time of the standard deviation (temporal feature amount) for the past 10 times of the Q value (Y color) in the Y process unit in a normal state. In the process unit in the normal state, as shown in FIG. 23, the Q value varies with time, but the variation range is not so large. For this reason, as shown in FIG. 24, the standard deviation (hereinafter referred to as “10-point standard deviation”) of the past 10 Q values does not vary so much.
図25は、正常な状態から故障状態に推移する際のY用のプロセスユニットにおけるQ値の経時変化を示すグラフである。また、図26は、正常な状態から故障状態に推移する際のY用のプロセスユニットにおけるQ値の10点標準偏差の経時変化を示すグラフである。図示のように、プロセスユニットが故障予兆期間に入ると、Q値の10点標準偏差が急激に大きくなる。この変動を捉えることで、故障予兆期間に入ったことを検出することが可能になる。 FIG. 25 is a graph showing the change with time of the Q value in the process unit for Y when transitioning from the normal state to the failure state. FIG. 26 is a graph showing the change over time of the 10-point standard deviation of the Q value in the process unit for Y when transitioning from the normal state to the failure state. As shown in the figure, when the process unit enters the failure sign period, the 10-point standard deviation of the Q value increases rapidly. By capturing this variation, it is possible to detect that a failure sign period has been entered.
ところが、故障予兆期間に入っていなくても、図27や図28に示すように、プロセスユニットを交換すると、その直後にQ値の10点標準偏差が急激に大きくなる。これにより、故障予兆期間に入ったものと誤った検出がなされて、誤報を発生させるおそれがある。 However, even if the failure sign period is not entered, as shown in FIGS. 27 and 28, when the process unit is replaced, the 10-point standard deviation of the Q value increases rapidly immediately after that. As a result, it may be erroneously detected that the failure prediction period has been entered, and a false alarm may be generated.
次に、実施形態に係るカラー画像形成装置の特徴的な構成について説明する。
図29は、実施形態に係るカラー画像形成装置に搭載されている故障予測装置120の電気回路を示すブロック図である。この故障予測装置120は、カラー画像形成装置1の制御部100(図2参照)から送られてくるP値、Q値、R値などの予測有用情報を取得するデータ取得部120aと、予測有用情報に基づいて、もうすぐ故障が発生しそうであるか否かを判定する判定手段としての判定部120bとを具備している。また、判定部120bは、時間的特徴量算出部120c、重み付け処理部120e、判定器120f等から構成されている。
Next, a characteristic configuration of the color image forming apparatus according to the embodiment will be described.
FIG. 29 is a block diagram illustrating an electric circuit of the
図30は、故障予測装置120によって実施される処理フローを示すフローチャートである。故障予測装置120のデータ取得部120aは、被検対象となる内部装置(例えばプロセスユニット)について制御部100から送られてくる複数種類の予測有用情報の組を、データセットとして図示しないデータ記憶回路に時系列で記憶していく。時間的特徴量算出部120cは、データ取得部120aに記憶されている各種の予測有用情報についてそれぞれ、所定回数分の過去データをデータ取得部120aから受け取って、時間的特徴量を算出する(S1〜S3)。重み付け処理部120eは、各種の予測有用情報についてそれぞれ、時間的特徴量を先に数1及び数2に示した数式に代入して、異常であるか否かを判定しながら(S4)、その判定結果に対して、先に数3に示した数式によって重み付けをしながらF値を求める(S5)。そして、F値がプラス極性あるいはゼロである場合には(S6でY)、被検対象の内部装置が故障予兆期間には入っていないので、まだ故障が発生しない旨の判定をして、そのまま処理を終了する。一方、F値がマイナス極性であう場合には(S6でN)、被検対象の内部装置が故障予兆期間に入っている可能性がある。但し、故障予兆期間に入っているのではなく、交換された直後であるために、F値がマイナス極性に転じてしまっている可能性もある。そこで、判定器120fは、F値がマイナス極性である場合には、保守情報であるM値をデータ取得部120aから読み出す(S7)。
FIG. 30 is a flowchart showing a processing flow executed by the
この読み出しに先立って、データ取得部120aでは、次のような処理が行われている。即ち、内部装置の保守作業を行ったユーザーやサービスマンは、その旨の情報をカラー画像形成装置の操作パネル111(図2参照)に入力する。この情報は、コントローラ110及び制御部100を介して、故障予測装置120のデータ取得部120aに送られる。そして、データ取得部120aは、その情報を受信すると、それ以降、予測有用情報を所定回数だけ受け取るまでの間、M値を「0」から「1」に変更する。つまり、内部装置の保守作業が行われると、その後、予測有用情報が所定回数分だけ取得されるまでの間、M値が「0」から「1」に変更されるのである。
Prior to this reading, the
判定器120fは、データ取得部120aから読み出したM値が「1」である場合、即ち、保守作業が行われた後の一定期間内である場合には(S8でY)、故障予兆期間に入っていないので、そのまま処理を終了する。これに対し、データ取得部120aから読み出したM値が「0」である場合、即ち、保守作業が行われた後の一定期間内でない場合には(S8でN)、故障予兆期間に入っているので、メンテナンス要求をディスプレイからなる表示部112に表示して、内部装置について、もうすぐ故障する旨をユーザーに報知する。かかる構成においては、被検対象たる内部装置に対して保守作業が行われた場合には、保守作業後における予測有用情報の挙動を新たに把握し直すまで、その内部装置について、F値にかかわらず、まだ故障が発生しない旨の判定を行うので、保守作業が行われることに起因する誤報の発生を回避することができる。
When the M value read from the
M値を求める情報として、被検対象となる内部装置の累積動作回数をカウンタ情報に基づいて把握し、そのカウンタ情報がゼロにリセットされているときに、保守作業が行われたことを把握するようにしてもよい。 As information for obtaining the M value, the cumulative number of operations of the internal device to be tested is grasped based on the counter information, and the maintenance work is grasped when the counter information is reset to zero. You may do it.
なお、F値の算出や、M値の算出は、次の表1に示すように、被検対象となる4つのプロセスユニットに対して、それぞれ個別に行われる。例えば、Y用のプロセスユニットであれば、そのP値、Q値、R値等に基づいて、Y用のプロセスユニットに固有のF値を求め、その結果と、Y用のプロセスユニットに対するM値とに基づいて、Y用のプロセスユニットについて、もうすぐ故障が発生する旨の警告を発信するか否かを決定する。
また、実施形態においては、保守作業が実施された後の一定期間内として、次のような期間を採用している。即ち、本カラー画像形成装置は、1枚のプリント動作が行われる毎に、カウント値をカウントアップするカウンタを備えている。そして、故障予測装置は、予測有用情報であるP値、Q値、R値を、所定回数のプリント動作が行われる毎に、取得するようになっている。また、P値、Q値、R値の時間的特徴量(10点標準偏差)については、上述したように、過去10回分の取得結果に基づいて算出するようになっている。このような構成では、たとえプロセスユニットに対する保守作業が行われたとしても、その後、P値、Q値、R値についてそれぞれ10回分のデータを取得した後には、その保守作業がF値に影響を及ぼすことがなくなる。そこで、保守作業が行われた場合には、その後、10回分のP値、Q値、R値のデータが取得されるまでの期間を、上記一定期間としている。100枚プリント毎にP値、Q値、R値のデータを取得する場合には、上記一定期間は、100×10=1,000枚となる。 In the embodiment, the following period is adopted as a certain period after the maintenance work is performed. In other words, the color image forming apparatus includes a counter that counts up the count value every time one printing operation is performed. The failure prediction apparatus acquires the P value, the Q value, and the R value, which are useful prediction information, every time a predetermined number of printing operations are performed. Further, as described above, the temporal feature quantities (10-point standard deviation) of the P value, the Q value, and the R value are calculated based on the acquisition results for the past 10 times. In such a configuration, even if maintenance work is performed on the process unit, after the data for 10 times each of the P value, Q value, and R value is acquired, the maintenance work affects the F value. No effect. Therefore, when maintenance work is performed, a period until data of P value, Q value, and R value for 10 times is acquired is set as the above-described fixed period. When data of P value, Q value, and R value is acquired every 100 sheets printed, the predetermined period is 100 × 10 = 1,000 sheets.
次に、実施形態に係るカラー画像形成装置の各変形例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各変形例に係るカラー画像形成装置の構成は、実施形態と同様である。
[第1変形例]
図31は、第1変形例に係るカラー画像形成装置の故障予測装置によって実施される処理フローを示すフローチャートである。実施形態に係るカラー画像形成装置の故障予測装置は、M値の内容にかかわらず、P値、Q値及びR値に基づくF値を算出してから、もうすぐ故障が発生する旨の警告を発信するか否かについて、M値に基づいて決定していた。これに対し、第1変形例に係るカラー画像形成装置の故障予測装置は、図示のように、F値の算出に先立って、M値の内容を確認する(S4)。そして、M値の内容が、保守作業が行われた後の一定期間内であることを示している場合には(S5でY)、P値、Q値、R値についての弱判別処理や、それらに基づくF値の算出を行うことなく、一連の処理フローを終了する。これにより、保守作業が行われた後の一定期間内である場合には、弱判別処理やF値の算出を省略して、演算付加を低減することができる。
Next, modifications of the color image forming apparatus according to the embodiment will be described. Unless otherwise specified, the configuration of the color image forming apparatus according to each modification is the same as that of the embodiment.
[First Modification]
FIG. 31 is a flowchart illustrating a processing flow executed by the failure prediction apparatus of the color image forming apparatus according to the first modification. The failure prediction device of the color image forming apparatus according to the embodiment calculates a F value based on the P value, the Q value, and the R value regardless of the contents of the M value, and then issues a warning that a failure will occur soon. Whether or not to do so was determined based on the M value. On the other hand, the failure prediction apparatus for the color image forming apparatus according to the first modification confirms the contents of the M value prior to the calculation of the F value, as shown (S4). When the content of the M value indicates that it is within a certain period after the maintenance work is performed (Y in S5), weak discrimination processing for the P value, the Q value, and the R value, A series of processing flow is ended without calculating the F value based on them. Thereby, when it is within a certain period after the maintenance work is performed, it is possible to omit the weak discrimination processing and the calculation of the F value, and to reduce the calculation addition.
[第2変形例]
第2変形例に係るカラー画像形成装置の故障判定装置は、被検対象となる内部装置として、複数のユニット(例えばプロセスユニット)のうち、他の部品又はユニットに対する保守作業によって自らの予測有用情報(例えば、P値、Q値、R値)に影響を受けてしまうものについては、そのユニット自体についての保守情報としてのM値に加えて、他の部品又はユニットについてのM値にも基づいて、もうすぐ故障が発生するのか、あるいはまだ故障が発生しないのか、の何れであるのかを判定するようになっている。次に示すユニットA〜ユニットDのうち、ユニットCやユニットDは、この種のユニットである。
The failure determination device of the color image forming apparatus according to the second modification uses its own useful prediction information by performing maintenance work on other components or units among a plurality of units (for example, process units) as an internal device to be tested. (For example, P values, Q values, R values) are affected by M values for other parts or units in addition to M values as maintenance information for the units themselves. It is determined whether a failure will occur soon or whether a failure has not occurred yet. Among the following units A to D, the unit C and the unit D are this type of unit.
表2において、ユニットCについては、そのもの自体であるユニットCのM値に加えて、ユニットDのM値にも基づいて、もうすぐ故障が発生するのか、あるいはまだ故障が発生しないのか、の何れであるのかを判定するようになっている。そして、たとえF値が異常を示しても、ユニットC、ユニットDの何れかが保守作業後の一定期間内にある場合には、予測有用情報の挙動にかかわらず、まだ故障が発生しない旨の判定を行う。このため、表2に示すように、F値が異常を示しても、ユニットC、ユニットDの何れかが保守作業後の一定期間内にある場合には、もうすぐ故障する旨の警告を行わない。また、ユニットDについては、そのもの自体であるユニットDのM値に加えて、ユニットBのM値にも基づいて、もうすぐ故障が発生するのか、あるいはまだ故障が発生しないのか、の何れであるのかを判定するようになっている。そして、たとえF値が異常を示しても、ユニットD、ユニットBの何れかが保守作業後の一定期間内にある場合には、予測有用情報の挙動にかかわらず、まだ故障が発生しない旨の判定を行う。このため、表2に示すように、F値が異常を示しても、ユニットD、ユニットBの何れかが保守作業後の一定期間内にある場合には、もうすぐ故障する旨の警告を行わない。 In Table 2, for unit C, whether the failure will occur soon or not yet based on the M value of unit D in addition to the M value of unit C itself. Judgment is made if there is. Even if the F value indicates an abnormality, if either unit C or unit D is within a certain period after maintenance work, the failure has not yet occurred regardless of the behavior of the predicted useful information. Make a decision. For this reason, as shown in Table 2, even if the F value indicates an abnormality, if either unit C or unit D is within a certain period after maintenance work, a warning that a failure will occur soon is not given. . For unit D, whether the failure will occur soon or not yet based on the M value of unit B as well as the M value of unit D itself. It comes to judge. Even if the F value indicates an abnormality, if either unit D or unit B is within a certain period after maintenance work, no failure has occurred yet, regardless of the behavior of the predicted useful information. Make a decision. For this reason, as shown in Table 2, even if the F value indicates an abnormality, if either unit D or unit B is within a certain period after maintenance work, a warning that a failure will occur soon is not given. .
以上、実施形態に係るカラー画像形成装置においては、予測有用情報として、P値、Q値、R値などの複数種類のものをそれぞれ所定の周期(100枚プリント毎)で取得するように、予測有用情報取得手段としてのデータ取得部120aを構成している。また、それら予測有用情報についてそれぞれ、10点標準偏差によって示される過去の挙動に対して特異な動きをしているか否かを弱判定処理によって判定し、それぞれの判定結果に対してそれぞれ個別の重み付け処理を施した結果に基づいて、もうすぐ故障が発生するのか、あるいはまだ故障が発生しないのか、の何れであるのかを判定するように、判定手段としての判定部120bを構成している。かかる構成では、複数種類の予測有用情報についての弱判定の結果に対して、それぞれ故障予測に寄与する度合いに応じた重み付けをした結果で、最終的に、もうすぐ故障するのか否かを判定することで、判定精度を向上させることができる。
As described above, in the color image forming apparatus according to the embodiment, prediction is performed so that a plurality of types of useful information such as P value, Q value, and R value are acquired at a predetermined cycle (every 100 prints). The
また、実施形態に係るカラー画像形成装置において、被検対象を構成する複数の内部装置としての複数のプロセスユニットからそれぞれ、予測有用情報を取得するようにデータ取得部120aを構成している。また、それら複数のプロセスユニットについてそれぞれ、固有の予測有用情報(P値等)及び保守情報(M値)に基づいて、もうすぐ故障が発生するのか、あるいはまだ故障が発生しないのか、の何れであるのかを判定する処理を個別に行うように、判定部120bを構成している。更には、それら複数のプロセスユニットについて、もうすぐ故障が発生する旨の情報をそれぞれ個別に報知するように、報知手段としての表示部112を構成している。かかる構成では、複数のプロセスユニットについてそれぞれ、もうすぐ故障が発生するのか、あるいはまだ故障が発生しないのか、をユーザーなどに知らせることができる。
Further, in the color image forming apparatus according to the embodiment, the
また、第2変形例に係るカラー画像形成装置においては、複数の内部装置としての複数のユニットのうち、他のユニットに対する保守作業によって自らの予測有用情報に影響を受けてしまうものについては、そのもの自体についての保守情報(M値)に加えて、該他のユニットについての保守情報(M値)にも基づいて、もうすぐ故障が発生するのか、あるいはまだ故障が発生しないのか、の何れであるのかを判定するように、判定部120bを構成している。かかる構成では、他のユニットに対する保守作業によって自らの予測有用情報に影響を受けてしまうユニットについて、自らに対して保守作業が行われることに起因する誤報の発生に加えて、他のユニットに対して保守作業が行われることに起因する誤報の発生を回避することができる。 Further, in the color image forming apparatus according to the second modification, among the plurality of units as the plurality of internal devices, those that are influenced by the predicted useful information by the maintenance work for other units are themselves Whether the failure will occur soon or not yet based on the maintenance information (M value) for the other unit in addition to the maintenance information (M value) for itself. The determination unit 120b is configured so as to determine the above. In such a configuration, for units that are affected by their own useful useful information due to maintenance work on other units, in addition to the occurrence of false alarms due to the maintenance work being performed on themselves, Thus, it is possible to avoid the occurrence of false alarms due to maintenance work.
また、実施形態に係るカラー画像形成装置においては、予測有用情報としてのP値、Q値、R値についてそれぞれ、過去の10回分(所定回数分)の取得結果に基づいて過去の挙動である10点標準偏差を把握し、且つ、保守作業が行われた旨の保守情報が取得された場合(M値が1である場合)には、その後、それら予測有用情報が10回分だけ取得されるまでの期間を、予測有用情報にかかわらず、まだ故障が発生しない旨の判定を行う一定期間とする処理を実施するように、判定部120bを構成している。かかる構成では、10回分の取得タイミングの経過により、保守作業の実施が故障予測の判定に影響を及ぼすことがなくなった直後から、通常の故障予測をすぐに再開することができる。 Further, in the color image forming apparatus according to the embodiment, the P value, the Q value, and the R value as the useful prediction information are past behaviors based on the acquisition results of the past 10 times (predetermined times). When the point standard deviation is grasped and the maintenance information indicating that the maintenance work has been performed is acquired (when the M value is 1), until the predicted useful information is acquired only 10 times thereafter. The determination unit 120b is configured to perform a process in which the period is set to a fixed period in which it is determined that a failure has not yet occurred regardless of the useful prediction information. In such a configuration, normal failure prediction can be resumed immediately after the acquisition timing for 10 times does not affect the determination of failure prediction due to the execution of maintenance work.
また、実施形態に係るカラー画像形成装置においては、所定のサンプリング周期として、所定回数の画像形成動作が行われる毎の周期を用いるように、データ取得部120aを構成している。かかる構成では、サンプリング周期を把握するための手段として、既設のプリント枚数カウンタを利用することができる。
In the color image forming apparatus according to the embodiment, the
1:カラー画像形成装置(被検対象)
20:転写ユニット(作像手段の一部)
30Y,M,C,Bk:画像形成部(内部装置、作像手段の一部)
100:制御部(予測有用情報取得手段、判定手段)
111:操作パネル(保守情報取得手段)
112:表示部(報知手段)
120:故障予測装置
120a:データ取得部(予測有用情報取得手段)
120b:判定部(判定手段)
1: Color image forming device (subject to be examined)
20: Transfer unit (part of image forming means)
30Y, M, C, Bk: Image forming unit (internal device, part of image forming means)
100: Control unit (predictive useful information acquisition means, determination means)
111: Operation panel (maintenance information acquisition means)
112: Display unit (notification means)
120:
120b: determination unit (determination means)
Claims (8)
上記被検対象に対して保守作業が行われたか否かの保守情報を取得する保守情報取得手段を設けるとともに、
保守作業が行われた旨の保守情報が該保守情報取得手段によって取得された場合には、その後の一定期間に、上記予測有用情報の挙動にかかわらず、まだ故障が発生しない旨の判定を行うように、上記判定手段を構成したことを特徴とする故障予測装置。 Predictive useful information acquisition means for acquiring useful predictive information useful for failure prediction from a subject to be examined at a predetermined cycle, and predictive useful information acquired by the predictive useful information acquisition means with respect to past behavior Determination means for determining whether or not a failure will occur soon for the subject to be examined or whether a failure has not yet occurred based on the determination result; In a failure prediction device comprising notification means for notifying that when a determination is made that a failure will occur soon by the determination means,
Provided with maintenance information acquisition means for acquiring maintenance information as to whether maintenance work has been performed on the subject to be examined;
When maintenance information indicating that maintenance work has been performed is acquired by the maintenance information acquisition means, it is determined that a failure has not occurred yet, regardless of the behavior of the predicted useful information, for a certain period thereafter. As described above, a failure prediction apparatus comprising the determination means.
上記予測有用情報として、複数種類のものをそれぞれ上記所定の周期で取得するように、上記予測有用情報取得手段を構成するとともに、
複数種類の予測有用情報についてそれぞれ過去の挙動に対して特異な動きをしているか否かを判定し、それぞれの判定結果に対してそれぞれ個別の重み付け処理を施した結果に基づいて、もうすぐ故障が発生するのか、あるいはまだ故障が発生しないのか、の何れであるのかを判定するように、上記判定手段を構成したことを特徴とする故障予測装置。 The failure prediction apparatus according to claim 1,
As the predictive useful information, the predictive useful information acquisition unit is configured to acquire a plurality of types of information at the predetermined cycle,
Based on the results of applying individual weighting to each judgment result, it is judged whether or not there is a specific movement with respect to past behavior for each of multiple types of useful prediction information. A failure prediction apparatus comprising the determination means configured to determine whether a failure has occurred or whether a failure has not occurred yet.
上記被検対象を構成する複数の部品又は内部装置からそれぞれ、上記予測有用情報を取得するように上記予測有用情報取得手段を構成し、
それら複数の部品又は内部装置についてそれぞれ、固有の予測有用情報及び上記保守情報に基づいて、もうすぐ故障が発生するのか、あるいはまだ故障が発生しないのか、の何れであるのかを判定する処理を個別に行うように、上記判定手段を構成し、
且つ、それら複数の部品又は内部装置について、もうすぐ故障が発生する旨の情報をそれぞれ個別に報知するように、上記報知手段を構成したことを特徴とする故障予測装置。 The failure prediction apparatus according to claim 1 or 2,
The predicted useful information acquisition means is configured to acquire the predicted useful information from each of a plurality of components or internal devices constituting the test object,
For each of these parts or internal devices, a process for individually determining whether a failure will occur soon or whether a failure has not yet occurred based on the unique predictive useful information and the maintenance information described above. Configure the determination means to do so,
In addition, the failure prediction device is characterized in that the notification means is configured to individually notify information indicating that a failure will occur soon for the plurality of components or internal devices.
複数の上記部品又は内部装置のうち、他の部品又は内部装置に対する保守作業によって自らの上記予測有用情報に影響を受けてしまうものについては、そのもの自体についての上記保守情報に加えて、該他の部品又は内部装置についての上記保守情報にも基づいて、もうすぐ故障が発生するのか、あるいはまだ故障が発生しないのか、の何れであるのかを判定するように、上記判定手段を構成したことを特徴とする故障予測装置。 The failure prediction apparatus according to claim 3,
Among the plurality of parts or internal devices, those that are affected by the predicted useful information of themselves due to maintenance work on other parts or internal devices, in addition to the maintenance information about itself, The determination means is configured to determine whether a failure is about to occur or whether a failure has not occurred yet, based on the maintenance information about the component or the internal device. Failure prediction device.
上記予測有用情報について、過去の所定回数分の取得結果に基づいて過去の挙動を把握し、且つ、保守作業が行われた旨の保守情報が取得された場合には、その後、該予測有用情報が該所定回数分だけ取得されるまでの期間を上記一定期間とする処理を実施するように、上記判定手段を構成したことを特徴とする故障予測装置。 The failure prediction apparatus according to any one of claims 1 to 4,
For the predicted useful information, when the past behavior is grasped based on the past predetermined number of acquisition results and maintenance information indicating that the maintenance work has been performed is acquired, the predicted useful information is thereafter A failure prediction apparatus, characterized in that the determination means is configured to perform a process of setting the period until the predetermined number of times is acquired as the predetermined period.
画像形成装置を被検対象にすることを特徴とする故障予測装置。 The failure prediction apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A failure prediction apparatus, characterized in that an image forming apparatus is a test target.
上記所定の周期として、上記画像形成装置によって所定回数の画像形成動作が行われる毎の周期を用いるように、上記予測有用情報取得手段を構成したことを特徴とする故障予測装置。 The failure prediction apparatus according to claim 6,
The failure prediction apparatus according to claim 1, wherein the predictive useful information acquisition unit is configured to use a period for each predetermined number of image forming operations performed by the image forming apparatus as the predetermined period.
自らを被検対象にする請求項6又は7の故障予測装置を設けたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus including an image forming unit that forms an image on a recording body based on image information,
8. An image forming apparatus comprising the failure prediction apparatus according to claim 6 or 7 which makes itself a test object.
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