JP2010114701A - Set data discrimination method, failure prediction method, set data discriminating device, failure predicting device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、故障予測の対象となる部品又は内部装置を搭載した被検機から取得された複数種類の情報の組合せからなる組データについて、正常組データであるのか、異常組データであるのかを分別する組データ分別方法及び組データ分別装置に関するものである。また、それら組データ分別方法や組データ分別装置によって分別された正常組データによって正常データ群を構築して、故障予測に利用する故障予測方法、故障予測装置及び画像形成装置に関するものである。 Whether the present invention is normal set data or abnormal set data about the set data consisting of a combination of a plurality of types of information acquired from the inspection machine equipped with a part or internal device to be subject to failure prediction The present invention relates to a group data sorting method and a group data sorting device for sorting. The present invention also relates to a failure prediction method, a failure prediction apparatus, and an image forming apparatus that are used for failure prediction by constructing a normal data group based on the normal set data sorted by the set data sorting method and the set data sorting device.
市場に出回っている様々な機器に発生する故障は、機器の使用が不可能になってしまうものと、機器の使用は可能であるが使用に耐え難いほどの不具合を引き起こしてしまうものとに大別される。前者の故障が発生すると、修理が実施されるまで、機器の不使用を余儀なくされてしまうことから、迅速な修理が要求される。また、後者の故障が発生すると、機器の使用は可能であるものの、使用に耐え難いほどの不具合を引き起こす。例えば、電子写真方式の画像形成装置では、部品としての感光体や、内部装置としての感光体クリーニング装置などの故障に起因して、黒スジなどの異常画像が形成されるようになることがある。プリント動作は正常に行えることから、画像の形成は可能であるが、異常画像しか得られなくなるという使用に耐え難いほどの不具合が発生する。このような不具合が発生した状況では、迅速な修理を要求される場合が殆どである。つまり、何れの種類の故障が発生しても、迅速な修理が要求されるのである。 Failures that occur in various devices on the market can be broadly divided into those that make it impossible to use the device and those that can cause the device to be usable but difficult to withstand. Is done. When the former failure occurs, the device must be not used until the repair is performed, so that a quick repair is required. Further, when the latter failure occurs, the device can be used, but causes a problem that it is difficult to withstand. For example, in an electrophotographic image forming apparatus, an abnormal image such as a black stripe may be formed due to a failure of a photoconductor as a component or a photoconductor cleaning device as an internal device. . Since the printing operation can be performed normally, an image can be formed, but there is a problem that it is difficult to withstand the use that only an abnormal image can be obtained. In the situation where such a problem occurs, in most cases, prompt repair is required. In other words, no matter what kind of failure occurs, prompt repair is required.
しかしながら、部品や内部装置の手配に手間取ったり、サービスマンの都合がつかなかったりして、修理の実施までにある程度の期間を要することが少なくない。 However, it takes time to arrange parts and internal devices, and it is often inconvenient for a service person, so that it takes a certain period of time to carry out the repair.
そこで、従来、電子写真方式の画像形成装置において、部品や内部装置の定期交換を次のようにしてユーザーに促すものが知られている。即ち、部品や内部装置についてそれぞれ、累積プリント枚数を個別にカウントしていき、カウント値が所定の閾値を超えた部品や内部装置が発生した時点で、その部品や内部装置の交換をユーザーに促すのである。このように、各種の部品や内部装置について故障発生前に交換する運用を行うことで、修理の実施までユーザーに不便を強いてしまうといった事態の発生を抑えることができる。 Therefore, conventionally, an electrophotographic image forming apparatus that prompts the user to periodically replace parts and internal devices is known. That is, for each part or internal device, the cumulative number of prints is counted individually, and when a part or internal device whose count value exceeds a predetermined threshold occurs, the user is prompted to replace that part or internal device. It is. As described above, by performing an operation of exchanging various parts and internal devices before the occurrence of a failure, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the user is inconvenienced until the repair is performed.
ところが、部品や内部装置の劣化進行速度には個体差があることから、部品や内部装置の交換を故障発生前に確実にユーザーに促すためには、カウント値の閾値を劣化進行速度の比較的速い個体に合わせて設定せざるを得ない。このような設定では、故障発生までにはまだかなりの余裕があるにもかかわらず、交換を促してしまっている事例が殆どになるため、無駄なコストを多く発生させてしまう。 However, since there are individual differences in the deterioration progress rate of parts and internal devices, in order to prompt the user to replace parts and internal devices before a failure occurs, the threshold value of the count value is set to a relatively low deterioration progress rate. It must be set according to the fast individual. In such a setting, although there is still a considerable margin before the occurrence of a failure, there are almost all cases in which replacement is promoted, so that a lot of useless costs are generated.
一方、近年の機器においては、様々なセンサによる検知結果(以下、センシングデータという)に基づいて、制御パラメータを調整する構成を採用していることが多い。そして、それらのセンシングデータを組み合わせることで、部品や内部装置の故障予測に利用できる場合が少なくない。例えば、電子写真方式の画像形成装置においては、基準トナー像に対する単位面積あたりのトナー付着量を検知する光学センサ、現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ、感光体の表面電位を検知する電位センサなど、様々なセンサを搭載している。本出願人は先に、特許文献1において、各種センサによるセンシングデータをMTS(Maharanobis Taguchi System)法で処理した結果に基づいて、画像形成装置の部品や内部装置の故障発生を予測する方法を開示している。この方法では、まず、部品や内部装置が正常状態にある被検機から、各種のセンシングデータを組み合わせた組データを多量に収集して正常組データ群とする。その後、故障予測の対象となる被検機(正常データ群を取得した被検機、あるいはそれと同じ仕様の別の被検機)を稼働させる。そして、稼働中の被検機から取得した組データについて、前述の正常組データ群による多次元空間内でどのような相対位置関係にあるのかを示すマハラノビス距離を求める。被検機の部品や内部装置が正常状態から異常状態(もうすぐ故障が発生する状態)へと徐々に近づいていくにつれて、組データのマハラノビス距離が徐々に大きくなっていく。このため、マハラノビス距離が所定の閾値に到達した状態を、近い将来に部品や内部装置に故障が発生する異常状態になったとみなすことができる。その時点でユーザーに部品や内部装置の交換を促すことで、まだ十分に使用に耐え得るにもかかわらず交換を促してしまうことによる無駄なコストの発生を低減することができる。 On the other hand, recent devices often employ a configuration in which control parameters are adjusted based on detection results (hereinafter referred to as sensing data) by various sensors. And by combining those sensing data, there are many cases that can be used for failure prediction of components and internal devices. For example, in an electrophotographic image forming apparatus, an optical sensor that detects a toner adhesion amount per unit area with respect to a reference toner image, a toner concentration sensor that detects a toner density of a developer, and a potential that detects a surface potential of a photoreceptor. Various sensors such as sensors are installed. The present applicant previously disclosed a method for predicting the occurrence of a failure in a part of an image forming apparatus or an internal apparatus based on a result of processing sensing data from various sensors by an MTS (Maharanobis Taguchi System) method in Patent Document 1. is doing. In this method, first, a large amount of set data obtained by combining various types of sensing data is collected from an inspection machine in which components and internal devices are in a normal state to obtain a normal set data group. Thereafter, the inspection machine (the inspection machine that acquired the normal data group or another inspection machine having the same specifications) that is the target of failure prediction is operated. Then, the Mahalanobis distance indicating the relative positional relationship in the multidimensional space of the above-described normal set data group is obtained for the set data acquired from the operating test machine. The Mahalanobis distance of the set data gradually increases as the parts and internal devices of the test machine gradually approach from the normal state to the abnormal state (a state where a failure will occur soon). For this reason, a state where the Mahalanobis distance has reached a predetermined threshold value can be regarded as an abnormal state in which a failure occurs in a component or internal device in the near future. By prompting the user to replace the parts and the internal device at that time, it is possible to reduce generation of useless costs due to prompting the replacement even though it can still withstand use.
特許文献1に記載の方法では、MTS法によるデータ処理によって部品や内部装置の異常状態を検出しているが、他の方法によっても異常状態を検出することが可能である。例えば、周知の線形判別法やAdaBoost法(重み付け多数決判別法)などによっても、部品や内部装置の異常状態を検出することが可能である。これらの方法は、正常組データ群をそのまま故障予測に利用するのではなく、故障予測用のアルゴリズムを構築するのに利用する点で、MTS法と異なっている。この一方で、故障予測の対象となる部品や内部装置を搭載した被検機から、複数種類のデータからなる組データを取得し、それを所定のアルゴリズムで処理した結果に基づいて故障予測を行う点で、MTS法と共通している。ある1種類のデータだけに着目していても、異常状態であるか否かを高い精度で判定することはできないが、複数種類のデータを組み合わせることでその高精度の判定が可能になるからである。 In the method described in Patent Document 1, an abnormal state of a component or an internal device is detected by data processing using the MTS method. However, the abnormal state can also be detected by another method. For example, it is possible to detect an abnormal state of a component or an internal device by a well-known linear discriminant method or AdaBoost method (weighted majority vote discriminant method). These methods are different from the MTS method in that the normal group data group is not used for failure prediction as it is, but is used to construct an algorithm for failure prediction. On the other hand, a set of data consisting of a plurality of types of data is acquired from an inspection machine equipped with a part to be predicted for failure or an internal device, and a failure is predicted based on the result of processing with a predetermined algorithm. This is common with the MTS method. Even if we focus only on one type of data, it is not possible to determine with high accuracy whether or not it is an abnormal state, but it is possible to determine with high accuracy by combining multiple types of data. is there.
しかしながら、MTS法、線形判別法、AdaBoost法の何れにおいても、次に説明する理由により、正常状態であるにもかかわらず、異常状態であるとみなしてしまう誤判定が発生し易かった。即ち、部品や内部装置が正常状態にあるときや、故障の前段階である異常状態にあるときには、異常画像や異音などといった機械的あるいは機能的な不具合を顕在化させる現象が発生しない。このため、異常に近い正常状態と、正常に近い異常状態とを判別するのは非常に困難である。このような理由から、従来は、初期運転時など、正常状態であることが明らかなとき、即ち、正常さの度合いが比較的大きいとき、に取得した組データしか、正常組データ群に含めることができなかった。このことが、正常状態であるにもかかわらず、異常状態であるとみなしてしまう誤判定を発生させ易くする原因になっていた。 However, in any of the MTS method, the linear discriminating method, and the AdaBoost method, for the reason described below, an erroneous determination that is considered to be an abnormal state despite the normal state is likely to occur. That is, when a component or internal device is in a normal state or in an abnormal state that is a stage before a failure, a phenomenon that reveals a mechanical or functional failure such as an abnormal image or abnormal noise does not occur. For this reason, it is very difficult to discriminate between a normal state close to abnormal and an abnormal state close to normal. For these reasons, conventionally, only the set data acquired when it is clear that it is normal, such as during initial operation, that is, when the degree of normality is relatively large, is included in the normal set data group. I could not. This has been a cause of facilitating misjudgment that is considered to be an abnormal state despite the normal state.
正常さの度合いの比較的大きな組データしか正常組データ群に含めないことが前述の誤判定の原因になる理由を、MTS法を例にして説明しておく。マハラノビス距離の閾値については、正常組データ群の多次元空間の外側に相当する値に設定の一般的である。多次元空間の内側に相当する値に設定すると、正常状態を異常状態とする誤判定が発生してしまうからである。また、閾値については、正常に近い異常を「異常状態」であると正確に検出する狙いから、正常に近い異常状態のときに取得された組データ(以下、正常に近い異常組データという)と同程度の値に設定することが望ましい。正常に近い異常組データを正常組データ群に含めることができれば、そのような設定は、閾値を正常組データ群の多次元空間の広がりよりも少し大きな値にすることで容易に実現することができる。ところが、正常さの度合いの比較的大きな組データしか含んでいない正常組データ群では、正常に近い異常組データのマハラノビス距離、即ち、閾値の適正値が、正常組データ群の多次元空間の広がりよりもかなり大きな値になる。そして、どの程度大きな値になるのかを正確に把握することが困難であることから、実際に設定した閾値と、適正値とに大きな誤差を発生させることが少なくない。そして、その誤差により、正常であるにもかかわらず、マハラノビス距離が閾値を上回って、異常であるという誤判定を引き起こすのである。 The reason why only the group data having a relatively high degree of normality is included in the normal group data group causes the above-described erroneous determination will be described by taking the MTS method as an example. The threshold value of the Mahalanobis distance is generally set to a value corresponding to the outside of the multi-dimensional space of the normal set data group. This is because if a value corresponding to the inner side of the multidimensional space is set, an erroneous determination that changes the normal state to the abnormal state occurs. In addition, with respect to the threshold, with the aim of accurately detecting an abnormality close to normal as an “abnormal state”, set data acquired in an abnormal state close to normal (hereinafter referred to as abnormal set data close to normal) It is desirable to set the same value. If abnormal group data close to normal can be included in the normal group data group, such setting can be easily realized by setting the threshold value to a value slightly larger than the spread of the multi-dimensional space of the normal group data group. it can. However, in a normal group data group that includes only a relatively large set of normality data, the Mahalanobis distance of the abnormal group data that is close to normal, that is, the appropriate threshold value is the spread of the multidimensional space of the normal group data group. Will be much larger than that. Since it is difficult to accurately grasp how large the value is, a large error is often generated between the actually set threshold value and the appropriate value. Due to the error, the Mahalanobis distance exceeds the threshold even though it is normal, causing an erroneous determination that it is abnormal.
また、線形判別法やAdaBoost法では、正常組データ群の他に、部品や内部装置が異常状態にある被検機から取得した組データだけを含む異常組データ群も利用する。このような方法において、異常状態であるにもかかわらず、正常状態であるとみなしてしまう誤判定の発生を抑えるためには、部品や内部装置が正常に近い異常状態にあるときに取得された組データを、異常組データ群に含める必要がある。ところが、従来は、異常に近い正常状態と、正常に近い異常状態とを判別するのが困難であることから、故障発生の直前に取得した組データ、即ち、異常の度合いが比較的大きな組データしか、異常組データ群に含めることができなかった。そして、このことが故障予測の精度を高める上で障害になっていた。 Further, in the linear discriminant method and the AdaBoost method, an abnormal group data group including only the group data acquired from the test machine in which the parts and internal devices are in an abnormal state is used in addition to the normal group data group. In such a method, in order to suppress the occurrence of a misjudgment that is considered to be a normal state in spite of being in an abnormal state, it is acquired when the component or internal device is in an abnormal state close to normal. It is necessary to include the set data in the abnormal set data group. However, conventionally, since it is difficult to discriminate between a normal state close to abnormal and an abnormal state close to normal, set data acquired immediately before the occurrence of a failure, that is, set data having a relatively high degree of abnormality However, it could not be included in the abnormal group data group. This has been an obstacle to improving the accuracy of failure prediction.
本発明は以上の背景に鑑みてなされたものであり、その第1の目的とするところは、次のような組データ分別方法や組データ装置を提供することである。即ち、被検機から取得された組データについて、部品や内部装置が異常に近い正常状態であるときに取得された組データと、部品や内部装置が正常に近い異常状態であるときに取得された組データとを正確に分別することができる組データ分別方法等である。 The present invention has been made in view of the above background, and a first object of the present invention is to provide the following set data sorting method and set data device. In other words, with respect to the set data acquired from the machine under test, the set data acquired when the part or internal device is in a normal state close to an abnormality and the set data acquired when the part or internal device is in an abnormal state close to normal. A group data separation method that can accurately classify the set data.
また、第2の目的とするところは、次のような故障予測方法、故障予測装置及び画像形成装置を提供することである。即ち、部品や内部装置が正常状態であるにもかかわらず異常状態である誤判定したり、異常状態であるにもかかわらず正常状態であると誤判定したりすることによる故障予測精度の悪化を抑えることができる故障予測方法等である。 A second object is to provide the following failure prediction method, failure prediction apparatus, and image forming apparatus. That is, the failure prediction accuracy is deteriorated by erroneously determining that the component or internal device is in an abnormal state despite being in a normal state, or erroneously determining that it is in a normal state in spite of being in an abnormal state. It is a failure prediction method that can be suppressed.
上記第1の目的を達成するために、請求項1の発明は、部品又は内部装置を搭載した被検機から取得された複数種類の情報の組合せからなる組データについて、該部品又は内部装置が正常状態にあるときに取得された正常組データであるのか、あるいは、該部品又は内部装置が異常状態にあるときに取得された異常組データであるのかを分別する組データ分別方法において、少なくとも、所定の開始時点から、上記部品又は内部装置の故障が発生する時点までの期間に、上記被検機から上記組データを所定の周期で取得及び保存して該組データの時系列データを構築するデータ構築工程と、該時系列データにおける複数の該組データについてそれぞれ、複数のクラスターのうちの何れに該当するのかをクラスター分析によって分類する分類工程と、分類結果に基づいて、故障発生時点よりも前の時点で且つクラスターの出現パターンが変化し始めた時点を、該部品又は内部装置が正常状態から異常状態に移行した移行時点として特定する特定工程と、該時系列データにおける複数の該組データのうち、該移行時点から故障発生時点の直前までに取得された組データを異常組データとして分別する一方で、該開始時点から該移行時点の直前までに取得された組データを正常組データとして分別する分別工程とを実施することを特徴とするものである。
また、上記第2の目的を達成するために、請求項2の発明は、部品又は内部装置を搭載した被検機から取得した複数種類の情報の組合せからなる組データに基づいて、正常な該組データだけからなる正常組データ群を構築する正常組データ群構築工程と、故障予測の対象となる該部品又は内部装置を搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データと、該正常組データ群とに基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測工程とを実施する故障予測方法において、上記正常組データ群構築工程にて、被検機から取得した複数の組データについて、請求項1の組データ分別方法によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別した結果に基づいて、正常組データだけからなる正常組データ群を構築することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、部品又は内部装置を搭載した被検機から取得した複数種類の情報の組合せからなる組データに基づいて、正常な該組データだけからなる正常組データ群と、異常な該組データだけからなる異常組データ群とを構築するデータ群構築工程と、故障予測の対象となる該部品又は内部装置を搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データに基づいて該部品又は内部装置の故障の発生を予測するためのアルゴリズムを、該正常組データ群及び異常組データ群に基づいて構築するアルゴリズム構築工程と、故障予測の対象となる該部品又は内部装置を搭載した該被検機について、稼働中に取得した該組データを該アルゴリズムで処理した結果に基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測工程とを実施する故障予測方法において、上記組データ群構築工程にて、被検機から取得した複数の組データについて、請求項1の組データ分別方法によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別することを特徴とするものである。
また、上記第1の目的を達成するために、請求項4の発明は、部品又は内部装置を搭載した被検機から取得された複数種類の情報の組合せからなる組データについて、該部品又は内部装置が正常状態にあるときに取得された正常組データであるのか、あるいは、該部品又は内部装置が異常状態にあるときに取得された異常組データであるのかを分別する組データ分別装置において、少なくとも、所定の開始時点から、上記部品又は内部装置の故障が発生する時点までの期間に、上記被検機から上記組データを所定の周期で取得及び保存して該組データの時系列データを構築するデータ構築手段と、該時系列データにおける複数の該組データについてそれぞれ、複数のクラスターのうちの何れに該当するのかをクラスター分析によって分類する分類手段と、分類結果に基づいて、故障発生時点よりも前の時点で且つクラスターの出現パターンが変化し始めた時点を、該部品又は内部装置が正常状態から異常状態に移行した移行時点として特定する特定手段と、該時系列データにおける複数の該組データのうち、該移行時点から故障発生時点の直前までに取得された組データを異常組データとして分別する一方で、該開始時点から該移行時点の直前までに取得された組データを正常組データとして分別する分別手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、上記第2の目的を達成するために、請求項5の発明は、部品又は内部装置を搭載した被検機から取得した複数種類の情報の組合せからなる組データに基づいて、正常な該組データだけからなる正常組データ群を構築する正常組データ群構築手段と、故障予測の対象となる該部品又は内部装置を搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データと、該正常組データ群とに基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測手段とを備える故障予測装置において、請求項4の組データ分別装置を設け、被検機から取得した複数の組データについて、該組データ分別装置によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別した結果に基づいて、正常組データだけからなる正常組データ群を上記正常組データ群構築手段に構築させるように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、部品又は内部装置を搭載した被検機から取得した複数種類の情報の組合せからなる組データに基づいて、正常な該組データだけからなる正常組データ群と、異常な該組データだけからなる異常組データ群とを構築するデータ群構築手段と、故障予測の対象となる該部品又は内部装置を搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データに基づいて該部品又は内部装置の故障の発生を予測するためのアルゴリズムを、該正常組データ群及び異常組データ群に基づいて構築するアルゴリズム構築手段と、故障予測の対象となる該部品又は内部装置を搭載した該被検機について、稼働中に取得した該組データを該アルゴリズムで処理した結果に基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測手段とを備える故障予測装置において、請求項4の組データ分別装置を設け、被検機から取得した複数の組データについて、該組データ分別装置によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別した結果に基づいて、正常組データだけからなる正常組データ群や、異常組データだけからなる異常組データ群を、上記データ群構築手段に構築させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、画像を形成する画像形成手段と、部品又は内部装置の故障発生を予測する故障予測手段とを備える画像形成装置において、上記故障予測手段として、請求項6の故障予測装置を用いたことを特徴とするものである。
In order to achieve the first object, the invention according to claim 1 is directed to a set data consisting of a combination of a plurality of types of information acquired from a machine equipped with a component or an internal device. In a group data classification method for classifying whether it is normal group data acquired when in a normal state or abnormal group data acquired when the part or internal device is in an abnormal state, at least, In a period from a predetermined start time to a time when a failure of the component or the internal device occurs, the set data is acquired and stored from the test machine at a predetermined cycle, and time series data of the set data is constructed. A data construction process and a classifier that classifies by cluster analysis which of the plurality of sets of data in the time-series data corresponds to each of a plurality of clusters. And, based on the classification result, specify the point in time before the point of failure occurrence and the point in time when the appearance pattern of the cluster starts to change as the transition point when the part or internal device has transitioned from the normal state to the abnormal state Among the plurality of set data in the process and the time series data, the set data acquired from the transition time to immediately before the failure occurrence time is classified as abnormal set data, while the transition time from the start time to the transition time And a separation step of separating the group data acquired until immediately before as normal group data.
In order to achieve the second object, the invention according to
Further, the invention of claim 3 is based on a set data consisting of a combination of a plurality of types of information acquired from a machine equipped with a component or an internal device, and a normal set data group consisting of only the normal set data; A data group construction process for constructing an abnormal group data group consisting of only the abnormal group data, and a test machine equipped with the part or internal device to be subject to failure prediction, to the group data acquired during operation Based on the normal group data group and the abnormal group data group, an algorithm construction step for constructing an algorithm for predicting the occurrence of a failure in the part or the internal device based on the part or the internal device to be subject to failure prediction A prediction process for predicting the occurrence of a failure of the component or internal device based on the result of processing the set data acquired during operation with the algorithm In the failure prediction method, the plurality of set data acquired from the test machine in the set data group construction step is classified as normal set data or abnormal set data by the set data classification method according to claim 1. It is characterized by doing.
In order to achieve the first object, the invention of claim 4 relates to a set data consisting of a combination of a plurality of types of information acquired from a machine equipped with a component or an internal device. In a group data sorting device that sorts whether normal set data acquired when the device is in a normal state or abnormal set data acquired when the part or internal device is in an abnormal state, At least during a period from a predetermined start time to a time when a failure of the component or internal device occurs, the set data is acquired and stored at a predetermined cycle from the test machine, and time-series data of the set data is obtained. The data construction means to be constructed and the plurality of sets of data in the time-series data are classified by cluster analysis as to which of the plurality of clusters corresponds. Based on the classification means and the classification result, the point in time before the point of failure occurrence and the time when the appearance pattern of the cluster starts to change is identified as the transition point when the part or internal device has transitioned from the normal state to the abnormal state And identifying the group data acquired from the transition time to immediately before the failure occurrence time as abnormal group data among the plurality of the group data in the time-series data, while the transition from the start time The present invention is characterized in that there is provided sorting means for sorting the set data acquired immediately before the time point as normal set data.
In order to achieve the second object, the invention according to
Further, the invention of claim 6 is based on set data consisting of a combination of a plurality of types of information acquired from a test machine equipped with a component or internal device, and a normal set data group consisting of only the normal set data; Data group construction means for constructing an abnormal group data group consisting only of the abnormal group data, and a test machine equipped with the part or internal device to be subject to failure prediction, the group data acquired during operation Based on the normal group data group and the abnormal group data group, an algorithm construction unit for constructing an algorithm for predicting the occurrence of a failure of the part or the internal device based on the part or the internal device to be subject to failure prediction And a predicting means for predicting the occurrence of a failure of the component or the internal device based on the result of processing the set data acquired during operation with the algorithm. In the failure prediction apparatus, the set data classification device according to claim 4 is provided, and the plurality of set data acquired from the test machine is classified as normal set data or abnormal set data by the set data sorting device. On the basis of the above, the data group construction means is configured to construct a normal group data group consisting only of normal group data and an abnormal group data group consisting only of abnormal group data.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image; and a failure predicting unit that predicts a failure of a component or an internal device. It is characterized by using a prediction device.
本発明者らは、次に説明する経緯により、これらの発明を完成させるに至った。即ち、上述したように、部品や内部装置が正常状態にあるときや、異常状態にあるときには、異常画像や異音などといった、機械的あるいは機能的な不具合を顕在化させる現象が発生しない。このため、そのような現象に基づいて異常に近い正常状態と、正常に近い異常状態とを判別することはできない。しかしながら、正常状態と異常状態との境界付近では、組データに何らかの特性変化が急激に起こっている可能性がある。本発明者らは、その特性変化として、組データの挙動に着目した。異常期間中に特有の組データの挙動が認められれば、その挙動に基づいて両状態の境界を特定することが可能になると考えたのである。但し、組データには複数種類のデータが含まれており、それぞれのデータの挙動を個別にみても、組データという組単位での挙動を把握することはできない。そこで、クラスター分析により、組単位での挙動を把握する試みを行った。クラスター分析は、周知の通り、互いに似通った個体同士あるいは変数同士を同類(同じクラスター)としてグループ化するための分析手法である。クラスター分析を用いれば、互いに似通った特性の組データ同士をそれぞれ同一のクラスターで表現して、組データという組単位での挙動を把握することが可能になる。実験の詳細については後述するが、部品や内部装置の故障発生時よりも1週間以上遡った時点から、組データのクラスターの出現パターンが急激に変化し出す現象を確認した。例えば、連続プリント開始から、故障発生よりも1週間以上遡った時点に到達するまでの間は、主にA、B、Cという3種類のクラスターが出現するパターンであったのに対し、その時点に到達するとB、C、Dという3種類のクラスターが出現するパターンに変化し、それ以降、C、D、Eという3種類のクラスターが出現するパターン、D、E、F、Gという4種類のクラスターが出現するパターン・・・といった具合に、故障発生まで出現パターンが順次変化していくのである。このような現象が起きる条件では、クラスターの出現パターンが変化し始めた時点を、部品や内部装置が正常状態から異常状態に移行した移行時点であるとみなすことができる。
請求項1の組データ分別方法や、請求項4の組データ分別装置においては、その移行時点を特定することで、被検機から取得された組データについて、部品や内部装置が異常に近い正常状態であるときに取得された組データと、部品や内部装置が正常に近い異常状態であるときに取得された組データとを正確に分別することができる。
また、故障予測方法、故障予測装置、又は画像形成装置の発明においては、組データの分別法として請求項1の組データ分別方法を用いることで、部品や内部装置が異常に近い正常状態であるときに取得された組データを正常組データ群に含めたり、部品や内部装置が正常に近い異常状態であるときに取得された組データを異常組データ群に含めたりする。このような正常組データ群や異常組データ群を利用することで、正常状態であるにもかかわらず異常状態であるとする誤判定や、異常状態であるにもかかわらず正常状態であるとする誤判定の発生を抑えることができる。
The inventors of the present invention have completed these inventions through the process described below. That is, as described above, when a component or internal device is in a normal state or in an abnormal state, a phenomenon that reveals a mechanical or functional defect such as an abnormal image or abnormal noise does not occur. For this reason, it is not possible to discriminate between a normal state close to abnormal and an abnormal state close to normal based on such a phenomenon. However, in the vicinity of the boundary between the normal state and the abnormal state, there is a possibility that some characteristic change is suddenly occurring in the set data. The present inventors paid attention to the behavior of the set data as the characteristic change. We thought that if the behavior of the unique set data was recognized during the abnormal period, it would be possible to identify the boundary between the two states based on the behavior. However, the group data includes a plurality of types of data, and even if the behavior of each data is viewed individually, it is impossible to grasp the behavior of each unit of the group data. Therefore, an attempt was made to grasp the behavior of each group by cluster analysis. As is well known, cluster analysis is an analysis technique for grouping individuals or variables that are similar to each other into a group (same cluster). If cluster analysis is used, it is possible to represent pair data having characteristics similar to each other by the same cluster, and to understand the behavior of the pair data of the pair data. Although the details of the experiment will be described later, a phenomenon has been confirmed in which the appearance pattern of the cluster of the set data starts to change abruptly at a point more than one week after the failure of the component or internal device. For example, during the period from the start of continuous printing until reaching a point one week before the occurrence of the failure, there were mainly three types of clusters of A, B, and C. When it reaches, it changes to a pattern in which three types of clusters B, C, and D appear, and thereafter, a pattern in which three types of clusters C, D, and E appear, and four types of patterns D, E, F, and G The appearance pattern changes sequentially until the failure occurs, such as a pattern where a cluster appears. Under the conditions in which such a phenomenon occurs, the time point when the appearance pattern of the cluster starts to change can be regarded as the transition time point when the component or the internal device has shifted from the normal state to the abnormal state.
In the group data classification method according to claim 1 and the group data classification device according to claim 4, by specifying the time of the transition, the parts and internal devices of the group data acquired from the machine to be tested are normal. It is possible to accurately distinguish the set data acquired when the state is in the state and the set data acquired when the component or the internal device is in an abnormal state close to normal.
In the invention of the failure prediction method, failure prediction apparatus, or image forming apparatus, the set data classification method according to claim 1 is used as the set data classification method, so that parts and internal devices are in a normal state close to abnormal. The group data acquired sometimes is included in the normal group data group, or the group data acquired when the component or the internal device is in an abnormal state close to normal is included in the abnormal group data group. By using such a normal group data group and an abnormal group data group, it is assumed that the normal state is in spite of being in an abnormal state, or being in a normal state in spite of being in a normal state. The occurrence of erroneous determination can be suppressed.
まず、本発明を適用した組データ分別方法等の実施形態を説明する前に、被検機の一例として、カラー画像形成装置について説明する。
図1は、被検機の一例とな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。
First, a color image forming apparatus will be described as an example of a test machine before an embodiment of a group data sorting method to which the present invention is applied.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a color image forming apparatus 1 as an example of a test machine. FIG. 2 is a block diagram illustrating a connection state between the
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 image forming apparatus 1 includes a
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 image forming unit 30 for each color will be described. Here, the Bk color image forming unit 30Bk will be described, but the Y, M, and C
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。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 image forming unit 30 including the photosensitive member 31, the charging unit 32, the exposure unit 33, the developing unit 34, the primary transfer unit 35, and 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
図1に示した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 shown in FIG. 1, a process adjustment operation for adjusting a developing bias, a charging bias, an exposure amount and the like 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、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。図1に示したカラー画像形成装置においては、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おり、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。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、黒スジ画像が発生することがある。また、感光体31Y,M,C,Bkが劣化による故障を引き起こした際にも、黒スジ画像が発生することがある。
The
次に、本発明者らが行った実験について説明する。
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。このプリンタ試験機の内部装置である各色のプロセスユニットを故障予測の対象とすることを想定し、プリンタ試験機に対して、初期不良を引き起こしていないことを確認しているBk用のプロセスユニットを搭載した。そして、所定のモノクロ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、Bk用のプロセスユニットについて、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、Bkプロセスユニット用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)、発光強度R(以下、R値という)などを、データ記憶手段に順次記憶させていった。そして、少なくとも、連続プリント開始時から、異常画像である黒スジ画像を引き起こす時点(故障が発生する時点)までの期間に、P値、Q値、R値等のデータからなる組データを順次取得及び保存して、時系列データを構築した。
Next, experiments conducted by the present inventors will be described.
The inventors prepared a printer testing machine having the same configuration as that of the color image forming apparatus 1 shown in FIG. Assuming that each color process unit, which is an internal device of this printer testing machine, is the target of failure prediction, a process unit for Bk that has confirmed that no initial failure has been caused to the printer testing machine. equipped. Then, continuous printing for continuously outputting a predetermined monochrome test image was performed. During the continuous printing, every
その後、周知のクラスター分析法により、得られた時系列データについて、それに含まれる複数の組データをそれぞれクラスター分類した。そして、時系列データで示される時系列内において、組データのクラスターがどのような挙動をとっているのかを解析した。具体的には、連続プリント開始時から、異常画像である黒スジ画像を引き起こす時点までの期間を、所定の単位時間毎に区切って、期間開始から終了までの間を複数の経過時間帯に分けた。そして、それぞれの経過時間帯において、どのようなパターンで組データのクラスターが出現しているのかを分析した。すると、連続プリント開始から、故障発生よりも1週間以上遡った時点に到達するまでの間は、特定の出現パターンがずっと継続するが、同時点でパターンが急激に変化し始める現象を確認した。例えば、同時点に到達するまでは、A、B、Cという3種類のクラスターが出現するパターンであったのに対し、その時点に到達するとB、C、Dという3種類のクラスターが出現するパターンに変化し、それ以降、C、D、Eという3種類のクラスターが出現するパターン、D、E、F、Gという4種類のクラスターが出現するパターン・・・といった具合である。実験を繰り返してみたところ、そのように出現パターンが変化し始めることに、比較的高い再現性が認められた。よって、クラスターの出現パターンが変化し始める時点を、内部部品であるBk用のプロセスユニットが正常状態から異常状態に移行した移行時点であるとみなすことができる。 Thereafter, a plurality of sets of data included in the obtained time series data were classified into clusters by a well-known cluster analysis method. Then, the behavior of the cluster of the set data in the time series indicated by the time series data was analyzed. Specifically, the period from the start of continuous printing to the point at which the black streak image that is an abnormal image is generated is divided into predetermined unit times, and the period from the start to the end of the period is divided into a plurality of elapsed time zones. It was. Then, in each elapsed time zone, we analyzed what pattern cluster data appeared in. Then, from the start of continuous printing to the point of reaching one week or more before the occurrence of the failure, the specific appearance pattern continued all the time, but the phenomenon that the pattern started to change suddenly at the same point was confirmed. For example, a pattern in which three types of clusters A, B, and C appear until the simultaneous point is reached, whereas a pattern in which three types of clusters B, C, and D appear when the point is reached Then, a pattern in which three types of clusters C, D, and E appear, a pattern in which four types of clusters D, E, F, and G appear, and so on. When the experiment was repeated, a relatively high reproducibility was recognized in that the appearance pattern started to change. Therefore, the time point at which the appearance pattern of the cluster begins to change can be regarded as the transition time point when the Bk process unit, which is an internal component, has shifted from the normal state to the abnormal state.
プロセスユニットが正常状態から異常状態に移行するときに生ずるクラスターの出現パターンの変化があることを実験により実証したが、プロセスユニットに限らず、様々な機器の部品や内部装置において、同様の現象が認められる可能性は非常に高いと考えられる。 Although it has been experimentally verified that there is a change in the appearance pattern of clusters that occurs when a process unit transitions from a normal state to an abnormal state, the same phenomenon occurs not only in the process unit but also in various equipment parts and internal devices. The likelihood of being recognized is considered very high.
次に、本発明を適用した故障予測装置の実施形態について説明する。
実施形態に係る故障予測装置は、図1に示した被検機たるカラー画像形成装置1に搭載されている各種の部品や内部装置の故障を予測するものである。より詳しくは、少なくとも、内部装置としての各色のプロセスユニットについて、それぞれ故障の発生を個別に予測するようになっている。各色のプロセスユニットに加えて、又は代えて、転写ユニット20や露光部などの内部装置を故障予測の対象としてもよい。また、中間転写ベルト21などの部品を故障予測の対象としてもよい。
Next, an embodiment of a failure prediction apparatus to which the present invention is applied will be described.
The failure prediction apparatus according to the embodiment predicts failures of various components and internal devices mounted on the color image forming apparatus 1 that is a test machine shown in FIG. More specifically, at least for each color process unit as an internal device, the occurrence of a failure is individually predicted. In addition to or instead of the process units for each color, internal devices such as the
また、実施形態に係る故障予測装置は、少なくとも、組データ群構築手段と予測手段とを備えている。組データ群構築手段は、故障予測を行うのに先立って、カラー画像形成装置1から複数種類のデータからなる組データ(少なくともP値、Q値、R値を含む)を取得して、正常組データ群や異常組データ群を構築するものである。また、予測手段は、故障予測の対象となる部品や内部装置を搭載したカラー画像形成装置1について、稼働中に取得した組データと、予め構築しておいた正常組データ群とに基づいて、少なくとも各色のプロセスユニットについてそれぞれ故障の発生を個別に予測するものである。 The failure prediction apparatus according to the embodiment includes at least a set data group construction unit and a prediction unit. Prior to performing failure prediction, the set data group constructing means acquires set data (including at least P value, Q value, and R value) from the color image forming apparatus 1 to obtain a normal set. Data group and abnormal group data group are constructed. Further, the predicting means is based on the set data acquired during operation and the normal set data group that has been built in advance for the color image forming apparatus 1 on which the parts and internal devices that are the targets of failure prediction are mounted. The occurrence of a failure is individually predicted for at least each color process unit.
上記組データ群構築手段は、組データ分別手段を具備しており、この組データ分別手段による組データの分別結果に基づいて、正常組データ群や異常組データ群を構築する。 The group data group construction means includes group data classification means, and constructs a normal group data group and an abnormal group data group based on the group data classification result by the group data classification means.
組データ群構築手段に具備される組データ分別手段は、データ構築手段と、分類手段と、特定手段と、分別手段とを有している。データ構築手段は、各色のプロセスユニットについてそれぞれ、少なくとも、所定の開始時点から故障が発生する時点までの期間に、各色に固有の組データを所定の周期で個別に取得及び保存して、組データの時系列データを構築するデータ構築処理(データ構築工程)を実施する。例えば、Bk用のプロセスユニットについては、それの故障を個別に予測するために、所定の開始時点からBk用のプロセスユニットの故障が発生するまでの期間に、Bkに固有のP値等からなる組データを取得及び保存して、Bk用の時系列データを構築する。 The group data classification means provided in the group data group construction means includes data construction means, classification means, identification means, and classification means. The data construction means individually acquires and stores set data unique to each color at a predetermined cycle for each process unit of each color at least during a period from a predetermined start time to a time when a failure occurs. A data construction process (data construction process) for constructing the time-series data is performed. For example, for a Bk process unit, in order to predict its failure individually, it consists of a P value specific to Bk, etc., from a predetermined start time until a failure of the Bk process unit occurs. The set data is acquired and stored, and Bk time-series data is constructed.
なお、所定の開始時点については、工場出荷後の初期運転時、部品や内部装置を修理した後の運転開始時などを採用すればよい。 As for the predetermined start time, the initial operation after shipment from the factory, the start of operation after repairing parts or internal devices, etc. may be adopted.
また、故障が発生し始めた時点については、作業者から入力される各色プロセスユニットについての異常発生情報に基づいて特定する。但し、故障が発生し始めた時点を正確に把握する必要はないので、作業者(ユーザーやサービスマン)によって入力される修理履歴情報(修理実行情報)に基づいて、組データの取得及び時系列データの構築を終了してもよい。修理が実行された場合、必ず故障が発生しているからである。本発明者らの実験によれば、プロセスユニットが異常状態になったことに伴ってクラスターの出現パターンが変化し出すと、故障発生後もその変化は継続し、最終的にユニット修理が済むまで続いた。よって、故障が発生した時点を正確に把握しなくても、正常状態から異常状態への移行時点については、クラスターの出現パターンの変化に基づいて正確に特定することが可能である。 Further, the point in time when the failure starts is specified based on the abnormality occurrence information for each color process unit input from the operator. However, since it is not necessary to accurately grasp the point in time when the failure started, the acquisition of the set data and the time series based on the repair history information (repair execution information) input by the operator (user or serviceman) Data construction may be terminated. This is because a failure always occurs when repairs are performed. According to the experiments by the inventors, when the appearance pattern of a cluster starts to change due to the abnormal state of a process unit, the change continues even after a failure occurs until the unit is finally repaired. Followed. Therefore, it is possible to accurately specify the transition point from the normal state to the abnormal state based on the change in the appearance pattern of the cluster without accurately grasping the time point when the failure occurs.
上記分類手段は、組データ群構築手段によって構築された時系列データにおける複数の組データについてそれぞれ、複数のクラスターのうちの何れに該当するのかをクラスター分析によって分類する分類処理(分類工程)を実施する。この分類処理については、各色毎にそれぞれ個別に行う。 The classification means implements a classification process (classification process) for classifying, by cluster analysis, each of a plurality of set data in the time series data constructed by the set data group construction means. To do. This classification process is performed individually for each color.
また、上記特定手段は、分類手段による分類結果に基づいて、プロセスユニットの故障発生時点よりも前の時点で且つクラスターの出現パターンが変化し始めた時点を、プロセスユニットが正常状態から異常状態に移行した移行時点として特定する特定処理(特定工程)を実施する。この特定処理については、各色毎に個別に行う。 In addition, the identification unit determines whether the process unit is changed from a normal state to an abnormal state at a time point before the time when the failure of the process unit occurs and the appearance pattern of the cluster starts to change based on the classification result by the classification unit. The specific process (specific process) specified as the transition point of transition is performed. This specifying process is performed individually for each color.
また、上記分別手段は、時系列データに含まれる複数の組データのうち、上記移行時点から故障発生時点の直前までに取得された組データを異常組データとして分別する。更に、開始時点から該移行時点の直前までに取得された組データを正常組データとして分別する。このような分別処理(分別工程)を、各色についてそれぞれ個別に行う。 Further, the sorting means sorts the set data acquired from the transition time to immediately before the failure occurrence time among the plurality of set data included in the time series data as abnormal set data. Further, the group data acquired from the start time to immediately before the transition time is sorted as normal group data. Such a separation process (sorting step) is performed individually for each color.
故障予測装置の組データ群構築手段は、このようにして分別手段によって分別した正常組データだけを組み合わせたり、異常組データだけを組み合わせたりして、正常組データ群や異常組データ群を構築する組データ群構築処理(組データ群構築工程)を実施する。この組データ群構築処理についても、各色毎に個別に行う。 The group data group construction means of the failure prediction device constructs the normal group data group and the abnormal group data group by combining only the normal group data sorted by the sorting means in this way or by combining only the abnormal group data. The group data group construction process (group data group construction process) is performed. This set data group construction processing is also performed for each color individually.
このようにして、各色のプロセスユニットについての正常組データ群が構築されたら、故障予測装置の予測手段が、各色のプロセスユニットについての故障予測を開始する。具体的は、カラー画像形成装置1から、組データを所定の周期で取得し、取得結果における、予め構築しておいた正常組データ群に対するマハラノビス距離を求める。そして、マハラノビス距離を所定の閾値と比較し、マハラノビス距離がその閾値以上である場合に、もうすぐ故障が発生すると予測して、その旨をディスプレイ表示等でユーザーに報知する。また、マハラノビス距離が閾値未満である場合には、まだ故障が発生しないとみなして、前述の報知を行わない。つまり、実施形態に係る故障予測装置では、MTS法を利用した予測処理を実施する。このような予測処理(予測工程)を、各色のプロセスユニットについてそれぞれ個別に行う。 When a normal set data group for each color process unit is constructed in this way, the prediction means of the failure prediction apparatus starts failure prediction for each color process unit. Specifically, set data is acquired from the color image forming apparatus 1 at a predetermined cycle, and a Mahalanobis distance with respect to a normal set data group constructed in advance in the acquisition result is obtained. Then, the Mahalanobis distance is compared with a predetermined threshold value, and when the Mahalanobis distance is equal to or greater than the threshold value, it is predicted that a failure will occur soon, and this is notified to the user by a display display or the like. When the Mahalanobis distance is less than the threshold value, it is assumed that no failure has occurred yet, and the above notification is not performed. That is, the failure prediction apparatus according to the embodiment performs prediction processing using the MTS method. Such a prediction process (prediction process) is performed individually for each color process unit.
以上の構成の故障予測装置においては、各色のプロセスユニットについてそれぞれ、異常に近い正常状態であるときに取得された組データを正常組データ群に含めたり、正常に近い異常状態であるときに取得された組データを異常組データ群に含めたりする。そして、このような正常組データ群や異常組データ群を利用することで、正常状態であるにもかかわらず異常状態であるとする誤判定や、異常状態であるにもかかわらず正常状態であるとする誤判定の発生を抑えることができる。 In the failure prediction apparatus having the above-described configuration, the process data of each color is included when the set data acquired when it is in a normal state close to an abnormality is included in the normal set data group or acquired when the abnormal state is close to normal. The set data is included in the abnormal group data group. And by using such a normal group data group and an abnormal group data group, it is a misjudgment that it is in an abnormal state despite being in a normal state, and it is in a normal state in spite of being in an abnormal state It is possible to suppress the occurrence of misjudgment.
実施形態に係る故障予測装置については、カラー画像形成装置1に搭載することも可能である。例えば、先に示した図2では、実施形態に係る故障予測装置120を搭載したカラー画像形成装置1の例を示している。
The failure prediction apparatus according to the embodiment can be installed in the color image forming apparatus 1. For example, FIG. 2 described above shows an example of the color image forming apparatus 1 equipped with the
次に、実施形態に係る故障予測装置120の変形例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、変形例に係る故障予測装置120の構成は、実施形態と同様である。
Next, a modification of the
図11は、変形例に係る故障予測装置120を、カラー画像形成装置1などとともに示すブロック図である。同図において、故障予測装置120は、組データ構築手段121や予測手段123の他に、アルゴリズム構築手段122を有している。なお、組データ構築手段121は、実施形態と同様にして、各色のプロセスユニットについて、正常組データ群や異常組データ群を個別に構築するものである。
FIG. 11 is a block diagram illustrating the
アルゴリズム構築手段122は、周知の線形判別法、AdaBoost法、あるいは主成分分析法により、カラー画像形成装置1から取得した組データに基づいてプロセスユニットの故障を予測するためのアルゴリズムを構築するアルゴリズム構築処理(アルゴリズム構築工程)を実施する。このアルゴリズム構築処理についても、各色のプロセスユニットについてそれぞれ個別に行う。 The algorithm construction means 122 constructs an algorithm for constructing an algorithm for predicting a process unit failure based on the set data acquired from the color image forming apparatus 1 by a known linear discriminant method, AdaBoost method, or principal component analysis method. Perform processing (algorithm construction process). This algorithm construction process is also performed individually for each color process unit.
アルゴリズム構築手段122は、線形判別法を利用する場合には、次のようにしてアルゴリズムを構築する。即ち、まず、各色のプロセスユニットについてそれぞれ、正常組データ群や異常組データ群に基づいて、正常状態と異常状態とを判別するための線形判別関数を前述のアルゴリズムとして構築する。この場合、予測手段123は、各色のプロセスユニットについてそれぞれ、カラー画像形成装置1から取得した組データを、前述の線形判別関数で処理した結果に基づいて異常状態を検出する。
The algorithm construction means 122 constructs an algorithm as follows when the linear discriminant method is used. That is, first, for each color process unit, a linear discriminant function for discriminating between a normal state and an abnormal state based on the normal group data group and the abnormal group data group is constructed as the aforementioned algorithm. In this case, the
また、アルゴリズム構築手段122は、AdaBoost法を利用する場合には、次のようにしてアルゴリズムを構築する。即ち、正常組データ群や異常組データ群を、ブースティング法(「統計的パタン識別の情報幾何」 数理科学、No.489,MARCH、2004を参照)と呼ばれる教師付き学習アルゴリズムで処理する。これにより、組データに含まれる各種のデータについてそれぞれ、プロセスユニットの異常状態の検出に貢献する度合いに応じた数値の重み付け係数を、前述のアルゴリズムとして求める。この場合、予測手段123は、次のようにして各色のプロセスユニットの故障を個別に予測する。即ち、組データに含まれる各所のデータについてそれぞれ、小判別処理を実施して正常か否かを個別に判別する。それぞれの小判別処理では、判別結果をデータ種類に固有の重み付け係数で表す。その際、判別結果が正常である場合にはその重み付け係数の極性をプラス(あるいはマイナス)にするのに対し、異常である場合には逆の極性にする。重み付け係数は、データの種類毎に個別に設定される数値であり、ブースティング法により、プロセスユニットの異常状態の検出に大きく貢献するデータほど、重み付け係数を大きな数値が設定されている。組データに含まれる全ての種類のデータについてそれぞれ小判別処理を実施したら、それらの結果を合計した合計値を算出する。この合計値の極性がプラスになるのかマイナスになるのかの違いにより、部品や内部装置について正常であるか否かの最終的な判別を行う。つまり、合計値の極性がプラスあるいはマイナスになることにより、プロセスユニットの異常状態を検出し、もうすぐ故障が発生する旨の信号を出力する。
Further, when the AdaBoost method is used, the
また、アルゴリズム構築手段122は、主成分分析法を利用する場合には、次のようにしてアルゴリズムを構築する。即ち、正常組データ群や異常組データ群に対して主成分分析を行って、1次から所定の次元までの主成分得点をそれぞれ算出するための式をアルゴリズムとして構築する。この場合、予測手段123は、カラー画像形成装置1から取得された組データを、前述の式で処理した結果に基づいて、各色のプロセスユニとの異常状態を検出する。
Further, when using the principal component analysis method, the algorithm construction means 122 constructs an algorithm as follows. That is, principal component analysis is performed on the normal group data group and the abnormal group data group, and formulas for calculating the principal component scores from the primary to a predetermined dimension are constructed as algorithms. In this case, the
正常組データ群や異常組データ群を取得するカラー画像形成装置1と、プロセスユニットの故障予測対象となるカラー画像形成装置1とが同一である例について説明したが、互いに同一仕様の機種であれば、両者を異ならせてもよい。この場合、例えば、故障予測装置120を電話回線などで複数のユーザーのカラー画像形成装置とそれぞれ接続し、それぞれのカラー画像形成装置から取得した組データに基づいて、正常組データ群や異常組データ群を構築するようにしてもよい。更に、この場合、ユーザーからの連絡、あるいはカラー画像形成装置への入力操作により、故障が発生し始めた時点を把握すればよい。また、故障が発生し始めた時点を把握する代わりに、修理が実行されたタイミングを、ユーザーやサービスマンからの連絡や入力操作で把握してもよい。
The example in which the color image forming apparatus 1 that acquires the normal group data group and the abnormal group data group is the same as the color image forming apparatus 1 that is the target of failure prediction of the process unit has been described. For example, they may be different. In this case, for example, the
また、構築した正常組データ群や異常組データ群と、電話回線等を通じて、各ユーザーのカラー画像形成装置からそれぞれ個別に取得した組データとに基づいて、各ユーザーのカラー画像形成装置のプロセスユニットについての故障予測をそれぞれ個別に行うようにしてもよい。 Further, based on the constructed normal group data group and abnormal group data group and the group data individually acquired from each user's color image forming apparatus through a telephone line or the like, the process unit of each user's color image forming apparatus The failure prediction for each may be performed individually.
1:カラー画像形成装置(被検機)
120:故障予測装置
121:組データ群構築手段
122:アルゴリズム構築手段
123:予測手段
1: Color image forming device (test machine)
120: Failure prediction device 121: Set data group construction means 122: Algorithm construction means 123: Prediction means
Claims (7)
少なくとも、所定の開始時点から、上記部品又は内部装置の故障が発生する時点までの期間に、上記被検機から上記組データを所定の周期で取得及び保存して該組データの時系列データを構築するデータ構築工程と、
該時系列データにおける複数の該組データについてそれぞれ、複数のクラスターのうちの何れに該当するのかをクラスター分析によって分類する分類工程と、
分類結果に基づいて、故障発生時点よりも前の時点で且つクラスターの出現パターンが変化し始めた時点を、該部品又は内部装置が正常状態から異常状態に移行した移行時点として特定する特定工程と、
該時系列データにおける複数の該組データのうち、該移行時点から故障発生時点の直前までに取得された組データを異常組データとして分別する一方で、該開始時点から該移行時点の直前までに取得された組データを正常組データとして分別する分別工程と
を実施することを特徴とする組データ分別方法。 About the set data consisting of a combination of a plurality of types of information acquired from a test machine equipped with a part or internal device, is the normal set data acquired when the part or internal device is in a normal state, or In a group data classification method for classifying whether the part or internal device is abnormal group data acquired when it is in an abnormal state,
At least during a period from a predetermined start time to a time when a failure of the component or internal device occurs, the set data is acquired and stored at a predetermined cycle from the test machine, and time-series data of the set data is obtained. A data construction process to construct;
A classification step of classifying which of a plurality of clusters corresponds to each of the plurality of sets of data in the time series data by cluster analysis;
A specific step of identifying, based on the classification result, a point in time before the occurrence of the failure and a point at which the appearance pattern of the cluster starts to change as a transition point at which the part or internal device has shifted from a normal state to an abnormal state; ,
Among the plurality of set data in the time series data, the set data acquired from the transition time to immediately before the failure occurrence time is classified as abnormal set data, while the start data is immediately before the transition time A group data classification method, comprising: performing a classification step of classifying the acquired group data as normal group data.
故障予測の対象となる該部品又は内部装置を搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データと、該正常組データ群とに基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測工程とを実施する故障予測方法において、
上記正常組データ群構築工程にて、被検機から取得した複数の組データについて、請求項1の組データ分別方法によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別した結果に基づいて、正常組データだけからなる正常組データ群を構築することを特徴とする故障予測方法。 A normal set data group construction step of building a normal set data group consisting only of the normal set data, based on the set data consisting of a combination of a plurality of types of information acquired from a test machine equipped with components or internal devices;
Predicting the occurrence of a failure of the component or internal device based on the set data acquired during operation and the normal set data group for the inspection machine equipped with the component or internal device subject to failure prediction In the failure prediction method for performing the prediction process
Based on the result obtained by classifying the plurality of set data acquired from the test machine in the normal set data group building process as normal set data or abnormal set data by the set data sorting method according to claim 1. A failure prediction method characterized by constructing a normal group data group consisting of only normal group data.
故障予測の対象となる該部品又は内部装置を搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データに基づいて該部品又は内部装置の故障の発生を予測するためのアルゴリズムを、該正常組データ群及び異常組データ群に基づいて構築するアルゴリズム構築工程と、
故障予測の対象となる該部品又は内部装置を搭載した該被検機について、稼働中に取得した該組データを該アルゴリズムで処理した結果に基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測工程とを実施する故障予測方法において、
上記組データ群構築工程にて、被検機から取得した複数の組データについて、請求項1の組データ分別方法によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別することを特徴とする故障予測方法。 Based on set data consisting of a combination of multiple types of information acquired from a test machine equipped with parts or internal devices, a normal set data group consisting only of the normal set data and an abnormality consisting only of the abnormal set data A data group construction process for constructing a tuple data group;
An algorithm for predicting the occurrence of a failure of the component or internal device based on the set data acquired during operation for the inspection machine equipped with the component or internal device subject to failure prediction, An algorithm construction process for construction based on the data group and the abnormal group data group;
Predicting the occurrence of failure of the component or internal device based on the result of processing the set data acquired during operation with the algorithm for the inspection machine equipped with the component or internal device subject to failure prediction In the failure prediction method for performing the prediction process
In the set data group construction step, the plurality of set data acquired from the test machine is classified as normal set data or abnormal set data by the set data classification method according to claim 1. Failure prediction method.
少なくとも、所定の開始時点から、上記部品又は内部装置の故障が発生する時点までの期間に、上記被検機から上記組データを所定の周期で取得及び保存して該組データの時系列データを構築するデータ構築手段と、
該時系列データにおける複数の該組データについてそれぞれ、複数のクラスターのうちの何れに該当するのかをクラスター分析によって分類する分類手段と、
分類結果に基づいて、故障発生時点よりも前の時点で且つクラスターの出現パターンが変化し始めた時点を、該部品又は内部装置が正常状態から異常状態に移行した移行時点として特定する特定手段と、
該時系列データにおける複数の該組データのうち、該移行時点から故障発生時点の直前までに取得された組データを異常組データとして分別する一方で、該開始時点から該移行時点の直前までに取得された組データを正常組データとして分別する分別手段とを設けたことを特徴とする組データ分別装置。 About the set data consisting of a combination of a plurality of types of information acquired from a test machine equipped with a part or internal device, is the normal set data acquired when the part or internal device is in a normal state, or In the group data sorting device for sorting whether the part or the internal device is abnormal group data acquired when it is in an abnormal state,
At least during a period from a predetermined start time to a time when a failure of the component or internal device occurs, the set data is acquired and stored at a predetermined cycle from the test machine, and time-series data of the set data is obtained. Data construction means to construct;
Classifying means for classifying which of the plurality of clusters corresponds to each of the plurality of sets of data in the time series data by cluster analysis,
A specifying means for specifying, based on the classification result, a time point before the time of occurrence of the failure and a time point when the appearance pattern of the cluster starts to change as a transition time point when the component or internal device has shifted from a normal state to an abnormal state; ,
Among the plurality of set data in the time series data, the set data acquired from the transition time to immediately before the failure occurrence time is classified as abnormal set data, while the start data is immediately before the transition time A group data sorting device, comprising: a sorting unit that sorts the acquired group data as normal group data.
故障予測の対象となる該部品又は内部装置を搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データと、該正常組データ群とに基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測手段とを備える故障予測装置において、
請求項4の組データ分別装置を設け、被検機から取得した複数の組データについて、該組データ分別装置によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別した結果に基づいて、正常組データだけからなる正常組データ群を上記正常組データ群構築手段に構築させるようにしたことを特徴とする故障予測装置。 Normal group data group construction means for constructing a normal group data group consisting only of the normal set data based on the group data consisting of a combination of a plurality of types of information acquired from a test machine equipped with parts or internal devices;
Predicting the occurrence of a failure of the component or internal device based on the set data acquired during operation and the normal set data group for the inspection machine equipped with the component or internal device subject to failure prediction In a failure prediction apparatus comprising a prediction means for
The set data sorting device according to claim 4 is provided, and a plurality of set data acquired from the test machine is determined based on the result of sorting whether the set data sorting device is normal set data or abnormal set data. A failure prediction apparatus characterized in that a normal group data group consisting only of group data is constructed by the normal group data group construction means.
故障予測の対象となる該部品又は内部装置を搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データに基づいて該部品又は内部装置の故障の発生を予測するためのアルゴリズムを、該正常組データ群及び異常組データ群に基づいて構築するアルゴリズム構築手段と、
故障予測の対象となる該部品又は内部装置を搭載した該被検機について、稼働中に取得した該組データを該アルゴリズムで処理した結果に基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測手段とを備える故障予測装置において、
請求項4の組データ分別装置を設け、被検機から取得した複数の組データについて、該組データ分別装置によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別した結果に基づいて、正常組データだけからなる正常組データ群や、異常組データだけからなる異常組データ群を、上記データ群構築手段に構築させるようにしたことを特徴とする故障予測装置。 Based on set data consisting of a combination of multiple types of information acquired from a test machine equipped with parts or internal devices, a normal set data group consisting only of the normal set data and an abnormality consisting only of the abnormal set data A data group construction means for constructing a tuple data group;
An algorithm for predicting the occurrence of a failure of the component or internal device based on the set data acquired during operation for the inspection machine equipped with the component or internal device subject to failure prediction, Algorithm construction means for construction based on the data group and the abnormal group data group,
Predicting the occurrence of failure of the component or internal device based on the result of processing the set data acquired during operation with the algorithm for the inspection machine equipped with the component or internal device subject to failure prediction In a failure prediction apparatus comprising a prediction means for
The set data sorting device according to claim 4 is provided, and a plurality of set data acquired from the test machine is determined based on the result of sorting whether the set data sorting device is normal set data or abnormal set data. A failure prediction apparatus characterized by causing the data group construction means to construct a normal group data group consisting only of group data and an abnormal group data group consisting only of abnormal group data.
上記故障予測手段として、請求項6の故障予測装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image; and a failure prediction unit that predicts a failure occurrence of a component or an internal device.
An image forming apparatus using the failure prediction apparatus according to claim 6 as the failure prediction means.
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