JP2023005298A - Machine learning device, data processing system, machine learning method, and data processing method - Google Patents

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Abstract

To make it possible to obtain high-quality printing results with few printing failures.SOLUTION: A machine learning device includes: a state variable acquisition unit for acquiring feature quantity information and medium information, as state variables, among the feature quantity information in an actual printed matter actually printed by an image forming device, first control information that is control information when the actual printed matter is printed, and the medium information of a printing medium used for the actual printed matter; a teacher data acquisition unit for acquiring, as teacher data, difference control information that indicates differences between second control information that sets the feature quantity information within a predetermined threshold and the first control information when the actual printed matter is printed; and a learned model generation unit for generating a learned model by performing machine learning based on the state variables acquired by the state variable acquisition unit and the teacher data acquired by the teacher data acquisition unit.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、機械学習装置、データ処理システム、機械学習方法及びデータ処理方法に関するものである。 The present invention relates to a machine learning device, data processing system, machine learning method, and data processing method.

従来、画像形成装置の制御情報と当該画像形成装置が出力した印刷物との間の相関関係を学習する機械学習装置と、当該機械学習装置によって得られた学習済モデルを利用するデータ処理システムがある(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, there is a machine learning device that learns the correlation between control information of an image forming apparatus and printed matter output by the image forming device, and a data processing system that uses a trained model obtained by the machine learning device. (See Patent Document 1, for example).

この種の機械学習装置は、画像形成装置によって実際に印刷媒体に印刷された実印刷物における特徴量情報(つまり実印刷物に生じている印刷不良に関する情報)と、前記実印刷物に用いられた印刷媒体の媒体情報と、前記実印刷物を印刷した際の制御パラメータである第1制御情報とを状態変数として取得する状態変数取得部と、前記特徴量情報を所定の閾値以内とする第2制御情報(つまり印刷不良の少ない高品質の印刷結果が得られる制御パラメータ)を教師データとして取得する教師データ取得部と、前記状態変数取得部で取得した前記状態変数と前記教師データ取得部で取得した前記教師データとに基づいて機械学習を行うことにより、学習済モデルを生成する学習済モデル生成部とを備えている。 A machine learning device of this type obtains feature amount information (that is, information about printing defects occurring in the actual printed matter) in an actual printed matter actually printed on a printing medium by an image forming apparatus, and the printing medium used in the actual printed matter. and the first control information, which is a control parameter when printing the actual printed material, as state variables; and the second control information ( That is, a teacher data acquisition unit that acquires control parameters for obtaining high-quality printing results with few printing defects as teacher data, the state variables acquired by the state variable acquisition unit, and the teacher data acquired by the teacher data acquisition unit. and a trained model generation unit that generates a trained model by performing machine learning based on the data.

またこの種のデータ処理システムは、機械学習装置によって生成された学習済モデルを利用して、未学習の印刷媒体に印刷する際に実印刷物に印刷不良が生じないようにする制御パラメータである第3制御情報を出力するようになっている。 In addition, this type of data processing system utilizes a learned model generated by a machine learning device to set a control parameter that prevents printing defects from occurring in actual printed matter when printing on an unlearned print medium. 3 to output control information.

そしてこのデータ処理システムから出力される第3制御情報を用いて画像形成装置で印刷を行うことにより、印刷不良の少ない高品質の印刷結果を得ることができるようになっていた。 By printing with the image forming apparatus using the third control information output from the data processing system, it is possible to obtain high-quality printing results with few printing defects.

特開2006-254386号公報JP 2006-254386 A

しかしながら、従来技術では、画像形成装置の経時劣化により、データ処理システムから出力される第3制御情報を用いて印刷を行っても印刷不良の少ない高品質の印刷結果を得ることができない場合があるという問題を有していた。 However, with the conventional technology, due to deterioration over time of the image forming apparatus, even if printing is performed using the third control information output from the data processing system, it may not be possible to obtain a high-quality print result with few print defects. had a problem.

本発明は以上の点を考慮したものであり、印刷不良の少ない高品質の印刷結果を得ることができるようにする機械学習装置、データ処理システム、機械学習方法及びデータ処理方法を提案しようとするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention takes the above into consideration, and proposes a machine learning device, a data processing system, a machine learning method, and a data processing method capable of obtaining high-quality printing results with few printing defects. It is.

本発明の機械学習装置は、画像形成装置によって実際に印刷された実印刷物における特徴量情報と、前記実印刷物を印刷した際の制御情報である第1制御情報と、前記実印刷物に用いられた印刷媒体の媒体情報とのうち、前記特徴量情報と前記媒体情報を状態変数として取得する状態変数取得部と、前記特徴量情報を所定の閾値以内とする第2制御情報と前記実印刷物を印刷した際の前記第1制御情報との差分となる差分制御情報を教師データとして取得する教師データ取得部と、前記状態変数取得部で取得した前記状態変数と前記教師データ取得部で取得した前記教師データとに基づいて機械学習を行うことにより、学習済モデルを生成する学習済モデル生成部とを備える。 A machine learning apparatus according to the present invention includes feature amount information in an actual printed material actually printed by an image forming apparatus, first control information that is control information when the actual printed material is printed, and A state variable acquisition unit that acquires the feature amount information and the medium information among the medium information of the print medium as state variables, and second control information that makes the feature amount information within a predetermined threshold value and the actual printed matter are printed. a teacher data acquisition unit that acquires, as teacher data, differential control information that is a difference from the first control information when the and a trained model generation unit that generates a trained model by performing machine learning based on the data.

本発明のデータ処理システムは、画像形成装置によって実際に印刷された実印刷物の特徴量情報と、前記実印刷物に用いられた印刷媒体の媒体情報とを取得する実印刷物情報取得部と、前記実印刷物情報取得部により取得された前記特徴量情報及び前記媒体情報を、上述の機械学習装置によって生成された学習済モデルに入力し、当該学習済モデルが出力した前記差分制御情報に前記実印刷物を印刷した際の前記第1制御情報を加算して第3制御情報を生成するデータ処理部と、前記第3制御情報を記憶する第3制御情報記憶部とを備える。 A data processing system according to the present invention includes an actual printed matter information acquisition unit that acquires feature amount information of an actual printed matter actually printed by an image forming apparatus and medium information of a printing medium used in the actual printed matter; The feature amount information and the medium information acquired by the printed matter information acquisition unit are input to the learned model generated by the above-described machine learning device, and the actual printed matter is added to the differential control information output by the learned model. A data processing unit that adds the first control information at the time of printing to generate third control information, and a third control information storage unit that stores the third control information.

本発明の機械学習方法は、コンピュータを用いた機械学習方法であって、画像形成装置によって実際に印刷された実印刷物における特徴量情報と、前記実印刷物を印刷した際の制御情報である第1制御情報と、前記実印刷物に用いられた印刷媒体の媒体情報とのうち、前記特徴量情報と前記媒体情報を状態変数として取得するステップと、前記特徴量情報を所定の閾値以内とする第2制御情報と前記実印刷物を印刷した際の前記第1制御情報との差分となる差分制御情報を教師データとして取得するステップと、取得した前記状態変数と前記教師データとに基づいて機械学習を行うことにより、学習済モデルを生成するステップとを備える。 A machine learning method of the present invention is a machine learning method using a computer, and includes a first a step of acquiring the feature amount information and the medium information out of the control information and the medium information of the print medium used for the actual printed material as state variables; a step of obtaining, as teacher data, difference control information that is a difference between the control information and the first control information when the actual printed material is printed; and performing machine learning based on the obtained state variables and the teacher data. and generating a trained model by doing so.

本発明のデータ処理方法は、コンピュータを用いて、画像形成装置によって実際に印刷された実印刷物の特徴量情報と、前記実印刷物に用いられた印刷媒体の媒体情報とを取得するステップと、前記実印刷物情報取得部により取得された前記特徴量情報及び前記媒体情報を、上述の機械学習方法によって生成された学習済モデルに入力し、当該学習済モデルが出力した前記差分制御情報に前記実印刷物を印刷した際の前記第1制御情報を加算して第3制御情報を生成するステップと、前記第3制御情報を記憶するステップとを備える。 The data processing method of the present invention includes the step of obtaining, using a computer, feature amount information of an actual printed matter actually printed by an image forming apparatus and medium information of a printing medium used for the actual printed matter; The feature amount information and the medium information acquired by the actual printed matter information acquisition unit are input to the learned model generated by the above-described machine learning method, and the actual printed matter information is added to the difference control information output by the learned model. generating third control information by adding the first control information at the time of printing; and storing the third control information.

このように、学習済モデルに用いる状態変数に第1制御情報を含まないようにして、学習済モデルから画像形成装置の制御情報が最適な制御情報からどの程度ずれているのかを示す差分制御情報を得、画像形成装置で実印刷物を印刷した際の第1制御情報に差分制御情報を加算することで第3制御情報を得るようにした。こうすることで、学習済モデルにおける実印刷物の特徴量情報の寄与度を上げることができ、画像形成装置の経時劣化により印刷不良の少ない高品質の印刷結果が得られる制御情報が変化する場合でも、最適な第3制御情報を得ることができる。 In this way, by not including the first control information in the state variables used in the trained model, difference control information indicating how much the control information of the image forming apparatus from the trained model deviates from the optimum control information. is obtained, and the third control information is obtained by adding the difference control information to the first control information when the actual printed matter is printed by the image forming apparatus. By doing so, it is possible to increase the degree of contribution of the feature amount information of the actual printed matter in the trained model, and even if the control information changes to obtain high-quality printing results with few printing defects due to deterioration over time of the image forming apparatus. , the optimum third control information can be obtained.

本発明は、印刷不良の少ない高品質の印刷結果を得ることができるようにする機械学習装置、データ処理システム、機械学習方法及びデータ処理方法を実現できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can realize a machine learning device, a data processing system, a machine learning method, and a data processing method that enable obtaining high-quality printing results with few printing defects.

第1の実施の形態に係る画像形成装置の機械的構造を示す図である。1 is a diagram showing a mechanical structure of an image forming apparatus according to a first embodiment; FIG. 第1の実施の形態に係る機械学習装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of a machine learning device according to a first embodiment; FIG. 第1の実施の形態に係る教師あり学習のためのニューラルネットワークモデルの例を示す図である。1 is a diagram showing an example of a neural network model for supervised learning according to the first embodiment; FIG. 第1の実施の形態に係る画像形成装置に内蔵されたデータ処理システムの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of a data processing system incorporated in an image forming apparatus according to a first embodiment; FIG. 第1の実施の形態に係る機械学習方法を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a machine learning method according to the first embodiment; 第1の実施の形態に係るデータ処理方法を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a data processing method according to the first embodiment; 第1の実施の形態に係る画像品質評価の結果を示すグラフである。7 is a graph showing results of image quality evaluation according to the first embodiment; 第2の実施の形態に係るサーバ装置に内蔵されたデータ処理システムの構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a data processing system incorporated in a server device according to a second embodiment; FIG.

以下、発明を実施するための形態(以下、これを実施の形態と呼ぶ)について、図面を用いて詳細に説明する。尚、以下では、本発明の目的を達成するために必要な部分を主に説明し、それ以外の公知技術の部分については適宜説明を省略する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form (this is called embodiment hereafter) for implementing invention is demonstrated in detail using drawing. In the following, the parts required to achieve the object of the present invention will be mainly described, and the description of other known techniques will be omitted as appropriate.

まず、本実施の形態における機械学習装置及び機械学習方法の学習対象としての印刷出力を行う電子写真方式の画像形成装置の基本的な構成について説明する。 First, the basic configuration of an electrophotographic image forming apparatus that performs print output as a learning target of the machine learning apparatus and machine learning method according to the present embodiment will be described.

[1.第1の実施の形態]
[1-1.画像形成装置の構成]
図1は、本発明の第1の実施の形態において用いられる画像形成装置の概略構造図である。ここで例示される画像形成装置10は、いわゆる中間転写方式のフルカラーLEDプリンタであり、図1に示すように、印刷媒体供給部20と、画像形成部30と、転写部40と、定着部50と、出力部60と、制御部70を備える。
[1. First Embodiment]
[1-1. Configuration of Image Forming Apparatus]
FIG. 1 is a schematic structural diagram of an image forming apparatus used in the first embodiment of the invention. The image forming apparatus 10 exemplified here is a so-called intermediate transfer type full-color LED printer, and as shown in FIG. , an output unit 60 and a control unit 70 .

印刷媒体供給部20は、印刷媒体PMを画像形成装置10内に供給するためのものであり、用紙トレイ21と、手差しトレイ22と、複数個の給紙ローラ23とを有する。用紙トレイ21は、複数の印刷媒体PMが積層され収容されるものである。この用紙トレイ21内に収容される印刷媒体PMは、一般用紙(A4普通紙、B4普通紙等)であるのが一般的である。手差しトレイ22は、画像形成装置10本体側面に収納可能に設けられ、主に一般用紙とは異なる特殊な印刷媒体PMに印刷を行う場合に、当該特殊な印刷媒体PMを給紙するためのトレイである。よって、インダストリープリントを行う場合には、主にこの手差しトレイ22が使用される。尚、インダストリープリントとは、医療分野、製造業、あるいは流通業といった産業分野における特定の業種の特定の業務に特化した印刷のことである。複数個の給紙ローラ23は、用紙トレイ21内の、あるいは手差しトレイ22に載置された印刷媒体PMを搬送経路PLに搬送するために適所に配置されたローラである。 The print medium supply unit 20 is for supplying the print medium PM into the image forming apparatus 10 , and has a paper tray 21 , a manual feed tray 22 and a plurality of paper feed rollers 23 . The paper tray 21 accommodates a plurality of stacked print media PM. The print medium PM accommodated in the paper tray 21 is generally general paper (A4 plain paper, B4 plain paper, etc.). The manual feed tray 22 is storably provided on the side surface of the main body of the image forming apparatus 10, and is a tray for feeding the special print medium PM mainly when printing is performed on a special print medium PM different from general paper. is. Therefore, when performing industry printing, this manual feed tray 22 is mainly used. Incidentally, industry printing refers to printing specialized for specific business in a specific industry in an industrial field such as the medical field, manufacturing industry, or distribution industry. The plurality of paper feed rollers 23 are rollers arranged at appropriate positions to transport the print medium PM placed in the paper tray 21 or on the manual feed tray 22 to the transport path PL.

画像形成部30は、トナー像を形成するためのものであり、並列配置された複数(本実施の形態においては5つ)の画像形成ユニット31C、31M、31Y、31K、31S(以下、これらをまとめて画像形成ユニット31ともいう。)を有する。これら複数の画像形成ユニット31C、31M、31Y、31K、31Sは、トナー色が異なるのみでその構成は基本的に同一のものであり、主に、感光体ドラムと、帯電ローラと、現像ローラと、LEDヘッドと、トナータンクとを備える。なお、これらの各構成による画像形成プロセスについては、周知のものと同様のプロセスを採用でき、ここでは詳細な説明を省略する。 The image forming section 30 is for forming a toner image, and includes a plurality of (five in this embodiment) image forming units 31C, 31M, 31Y, 31K, and 31S (hereinafter referred to as these) arranged in parallel. collectively referred to as an image forming unit 31). The plurality of image forming units 31C, 31M, 31Y, 31K, and 31S are basically the same in construction except that the toner colors are different. , an LED head, and a toner tank. As for the image forming process by each of these configurations, a process similar to a well-known process can be adopted, and detailed description thereof will be omitted here.

複数の画像形成ユニット31C、31M、31Y、31K、31Sは、それぞれシアン(Cyan)、マゼンダ(Magenda)、イエロー(Yellow)、ブラック(blacK)及び特殊色のトナー像を形成するためのユニットであり、これら複数の画像形成ユニット31を採用することにより、フルカラー印刷を可能としている。各画像形成ユニット31で形成されたトナー像は、後述する転写部40の中間転写ベルト41に転写される。尚、上記特殊色のトナーとしては、例えばホワイトトナー、クリアトナー、あるいは蛍光色(ネオンイエロー等)トナーを採用することができる。 The plurality of image forming units 31C, 31M, 31Y, 31K, and 31S are units for forming toner images of cyan, magenta, yellow, black, and special colors, respectively. By adopting a plurality of these image forming units 31, full-color printing is possible. A toner image formed by each image forming unit 31 is transferred onto an intermediate transfer belt 41 of a transfer section 40, which will be described later. As the special color toner, for example, white toner, clear toner, or fluorescent color (neon yellow, etc.) toner can be used.

転写部40は、画像形成部30で形成されたトナー像を印刷媒体PMに転写するためのものであり、中間転写ベルト41と、複数の一次転写ローラ42C、42M、42Y、42K、42S(以下、これらをまとめて一次転写ローラ42ともいう。)と、バックアップローラ43と、二次転写ローラ44とを備える。中間転写ベルト41は、駆動用のローラ等を含む複数のローラに支持され主にゴム等の樹脂材料から構成された無端の弾性ベルトである。この中間転写ベルト41の表面には、画像形成ユニット31で形成された各色のトナー像が転写(一次転写)されて形成され、この形成されたトナー像は後に印刷媒体PMに転写(二次転写)される。複数の一次転写ローラ42C、42M、42Y、42K、42Sは、画像形成ユニット31で形成された各色のトナー像を中間転写ベルト41に転写するためのものであり、複数の画像形成ユニット31C、31M、31Y、31K、31Sそれぞれの感光体ドラムに対向配置され、且つ対向する各感光体ドラムとの間に中間転写ベルト41を挟持するように配置される。一次転写ローラ42には、所定の一次転写電圧が印加される。一次転写電圧は、後述する制御部70により制御される。 The transfer unit 40 is for transferring the toner image formed by the image forming unit 30 onto the print medium PM, and includes an intermediate transfer belt 41 and a plurality of primary transfer rollers 42C, 42M, 42Y, 42K, and 42S (hereinafter referred to as , which are also collectively referred to as a primary transfer roller 42 ), a backup roller 43 , and a secondary transfer roller 44 . The intermediate transfer belt 41 is an endless elastic belt supported by a plurality of rollers including drive rollers and made mainly of a resin material such as rubber. A toner image of each color formed by the image forming unit 31 is transferred (primary transfer) onto the surface of the intermediate transfer belt 41, and the formed toner image is later transferred (secondary transfer) onto the print medium PM. ) is done. A plurality of primary transfer rollers 42C, 42M, 42Y, 42K, and 42S are for transferring the toner images of respective colors formed by the image forming units 31 onto the intermediate transfer belt 41, and the plurality of image forming units 31C and 31M are provided. , 31Y, 31K, and 31S, and the intermediate transfer belt 41 is sandwiched between them. A predetermined primary transfer voltage is applied to the primary transfer roller 42 . The primary transfer voltage is controlled by the controller 70, which will be described later.

バックアップローラ43は、中間転写ベルト41を支持する複数のローラのうちの1つであり、後述する二次転写ローラ44に中間転写ベルト41を間に介して対向する位置に配置される。二次転写ローラ44は、搬送経路PLの途中であって、バックアップローラ43に中間転写ベルト41を間に介して対向する位置に配置されており、この二次転写ローラ44と中間転写ベルト41との間に印刷媒体PMを通過させる際に、中間転写ベルト41に予め形成されたトナー像を転写するべく機能する。この二次転写ローラ44には、所定の二次転写電圧が印加される。二次転写電圧は、後述する制御部70により制御される。 The backup roller 43 is one of a plurality of rollers that support the intermediate transfer belt 41, and is arranged at a position facing a secondary transfer roller 44, which will be described later, with the intermediate transfer belt 41 interposed therebetween. The secondary transfer roller 44 is arranged in the middle of the conveying path PL at a position facing the backup roller 43 with the intermediate transfer belt 41 interposed therebetween. functions to transfer a pre-formed toner image to the intermediate transfer belt 41 when the print medium PM is passed between them. A predetermined secondary transfer voltage is applied to the secondary transfer roller 44 . The secondary transfer voltage is controlled by the controller 70, which will be described later.

定着部50は、転写部40でトナー像が転写された印刷媒体PMに熱と圧力を付与することで、トナー像を印刷媒体PM上に定着させるためのものであり、定着ローラ51と加圧ローラ52とを備える。定着ローラ51は、その内部にヒータ(図示省略)が内蔵され、このヒータに供給される電流値により定着温度が制御されている。このヒータに供給される電流値は、後述する制御部70によって制御される。加圧ローラ52は、定着ローラ51に対して付勢力が付与されている。これにより、定着ローラ51と加圧ローラ52との間を通過する印刷媒体PMには所定の定着圧力が印加される。尚、本実施の形態においては、加圧ローラ52を定着ローラ51に対して付勢する構成を採用しているが、加圧ローラ52に代えて固定されたバックアップローラを採用し、定着ローラ51をバックアップローラに対して付勢するような構成を採用してもよい。 The fixing unit 50 applies heat and pressure to the printing medium PM to which the toner image has been transferred by the transfer unit 40 to fix the toner image onto the printing medium PM. and a roller 52 . The fixing roller 51 has a built-in heater (not shown), and the fixing temperature is controlled by the current value supplied to this heater. The current value supplied to this heater is controlled by a control section 70, which will be described later. The pressure roller 52 is biased against the fixing roller 51 . As a result, a predetermined fixing pressure is applied to the print medium PM passing between the fixing roller 51 and the pressure roller 52 . In this embodiment, the pressure roller 52 is urged against the fixing roller 51 . may be urged against the backup roller.

出力部60は、定着部50によりトナー像が定着された印刷媒体PMを実印刷物として画像形成装置10外部に出力するものであり、排出トレイ61と、複数の搬送ローラ62とを備える。排出トレイ61は、画像形成装置10の上部に形成され、搬送経路PLを経て出力された実印刷物APが載置されるものである。複数の搬送ローラ62は、搬送経路PLの各所に設けられ、印刷媒体PMを排出トレイ61まで搬送するものである。また、出力部60のいずれかの位置に、トナー像を定着した際に生じた熱を除去するための冷却手段を任意で設けても良い、冷却手段としては、例えば搬送ローラ62の少なくとも一部に放熱機能を有するローラを採用する、あるいは冷却手段として周知のヒートパイプやヒートシンク、ファン等を出力部60の所定位置に配置する等の構成を採用できる。 The output unit 60 outputs the print medium PM on which the toner image is fixed by the fixing unit 50 to the outside of the image forming apparatus 10 as an actual print, and includes a discharge tray 61 and a plurality of transport rollers 62 . The discharge tray 61 is formed in the upper part of the image forming apparatus 10, and the actual printed matter AP outputted through the transport path PL is placed thereon. A plurality of transport rollers 62 are provided at various locations on the transport path PL to transport the print medium PM to the discharge tray 61 . Cooling means for removing heat generated when the toner image is fixed may optionally be provided at any position of the output section 60. Alternatively, a well-known heat pipe, heat sink, fan, or the like may be arranged at a predetermined position of the output section 60 as a cooling means.

制御部70は、画像形成装置10の各部を制御するためのものであり、周知のCPUや記憶手段等からなる。この制御部70は、上述した通り、二次転写ローラ44に印加される二次転写電圧と、定着ローラ51内部のヒータに供給する電流とを制御する機能を有している。 The control section 70 is for controlling each section of the image forming apparatus 10, and includes a well-known CPU, storage means, and the like. As described above, the control section 70 has the function of controlling the secondary transfer voltage applied to the secondary transfer roller 44 and the current supplied to the heater inside the fixing roller 51 .

上述の通り、本実施の形態において利用される画像形成装置10として、中間転写方式のフルカラーLEDプリンタについて説明を行ったが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれに限定されるものではない。この点について具体的に例示すれば、中間転写方式に代えて感光体ドラムから印刷媒体に直接転写するタンデム式やロータリー式のものを採用すること、フルカラーに代えてモノクロあるいは特殊色のトナーを有しないタイプのフルカラーを採用すること、露光手段としてのLEDヘッドに代えてレーザーヘッドを採用すること、及び、プリンタに代えて複写機、ファクシミリあるいはこれらの機能が組み合わされたデジタル複合機を採用すること等が可能である。 As described above, the intermediate transfer type full-color LED printer has been described as the image forming apparatus 10 used in the present embodiment, but the image forming apparatus to which the present invention is applicable is not limited to this. . Specific examples of this point include adopting a tandem type or rotary type in which the photosensitive drum is directly transferred to the printing medium instead of the intermediate transfer method, and using monochrome or special color toner instead of full color. Adopting a full-color imager that does not emit light, adopting a laser head instead of an LED head as exposure means, and adopting a copier, a facsimile machine, or a digital multi-function machine that combines these functions instead of a printer. etc. is possible.

上述した構成を備える画像形成装置10を用いて印刷を実行する場合、制御パラメータの調整を一旦行った後、経時劣化により最適な制御パラメータが変化してしまい、実印刷物に印刷不良が生じることがある。このように実印刷物に印刷不良が生じた場合、画像形成装置10の制御パラメータを再調整して、最適な制御パラメータを導き出すことで印刷不良の少ない高品質の印刷結果を得るといった作業を行う必要が出てくる。 When printing is performed using the image forming apparatus 10 having the configuration described above, after the control parameters have been adjusted, the optimum control parameters may change due to deterioration over time, resulting in print defects in the actual printed matter. be. When a printing defect occurs in the actual printed material, it is necessary to readjust the control parameters of the image forming apparatus 10 to derive the optimum control parameters to obtain a high-quality print result with few printing defects. comes out.

ここで、この一連の作業(つまり制御パラメータの再調整作業)に従来の学習済モデルを利用する場合を考える。まず従来の学習済モデルを生成する従来の機械学習装置(図示せず)と当該機械学習装置によって生成された従来の学習済モデルを利用する従来のデータ処理システム(図示せず)について簡単に説明する。従来の機械学習装置は、特開2006-254386号公報に記載されているように、画像形成装置10によって実際に印刷媒体に印刷された実印刷物における特徴量情報と、前記実印刷物に用いられた印刷媒体の媒体情報と、前記実印刷物を印刷した際の制御情報(制御パラメータ)である第1制御情報とを状態変数として取得する状態変数取得部と、前記特徴量情報を所定の閾値以内とする制御情報(制御パラメータ)である第2制御情報を教師データとして取得する教師データ取得部と、前記状態変数取得部で取得した前記状態変数と前記教師データ取得部で取得した前記教師データとに基づいて機械学習を行うことにより、学習済モデルを生成する学習済モデル生成部とを備えている。 Here, consider a case where a conventional learned model is used for this series of operations (that is, control parameter readjustment operations). First, a conventional machine learning device (not shown) that generates a conventional trained model and a conventional data processing system (not shown) that uses the conventional trained model generated by the machine learning device will be briefly described. do. As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-254386, a conventional machine learning apparatus includes feature amount information in an actual printed material actually printed on a print medium by the image forming apparatus 10, and a state variable acquisition unit that acquires, as state variables, medium information of a print medium and first control information that is control information (control parameters) when printing the actual printed material; a teacher data acquisition unit that acquires, as teacher data, second control information, which is control information (control parameters) that and a trained model generation unit that generates a trained model by performing machine learning based on the model.

一方、従来のデータ処理システムは、特開2006-254386号公報に記載されているように、従来の学習装置によって生成された従来の学習済モデルを利用して、未学習の印刷媒体に印刷する際に実印刷物に印刷不良が生じないようにする制御情報(制御パラメータ)である第3制御情報を出力するようになっている。 On the other hand, a conventional data processing system uses a conventional trained model generated by a conventional learning device to print on an unlearned print medium, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-254386. Third control information, which is control information (control parameters) for preventing printing defects from occurring in actual printed matter, is output.

従来の機械学習装置によって生成される従来の学習済モデルは、上述したように状態変数に、画像形成装置10のリファレンス機の制御パラメータ(第1制御情報)が含まれていることから、この学習済モデルを利用して得られる制御パラメータ(第3制御情報)がリファレンス機の制御パラメータ(第1制御情報)に引きずられる傾向がある。このため、従来の学習済モデルを利用して得られる制御パラメータ(第3制御情報)が、各画像形成装置10で最適な制御パラメータからずれてしまい再調整がうまく行かない場合がある。 Since the conventional learned model generated by the conventional machine learning apparatus includes the control parameters (first control information) of the reference machine of the image forming apparatus 10 in the state variables as described above, this learning The control parameters (third control information) obtained using the final model tend to be influenced by the control parameters (first control information) of the reference machine. Therefore, the control parameters (third control information) obtained using the conventional learned model may deviate from the optimum control parameters for each image forming apparatus 10, and readjustment may not be successful.

別の言い方をすると、経時劣化により最適な制御パラメータが変化した画像形成装置10では、従来の学習済モデルを利用して制御パラメータの再調整を行ってもうまく行かない(つまり印刷不良の少ない高品質の印刷結果を得ることができない)場合がある。 In other words, in the image forming apparatus 10 in which the optimal control parameters have changed due to deterioration over time, readjustment of the control parameters using the conventional learned model will not work (that is, high-speed printing with few printing defects). quality print results).

そこで、本実施の形態では、以下に記載する機械学習装置100及び機械学習方法により生成される学習済モデルを利用して、画像形成装置10の制御パラメータの再調整を行うようになっている。 Therefore, in the present embodiment, the control parameters of the image forming apparatus 10 are readjusted using a machine learning apparatus 100 and a learned model generated by a machine learning method described below.

ところで、画像形成装置10を用いて印刷を実行する際には、最適な印刷結果を得るべく、様々な制御パラメータが調整される。これら様々な制御パラメータについて本発明者らが検証を行ったところ、当該種々の制御パラメータのうち、二次転写ローラ44に印加する二次転写電圧と定着ローラ51の定着温度(すなわち定着ローラ51内のヒータに供給される電流値)の2つが、特に印刷の質に直接影響する制御パラメータ、言い換えれば印刷面に発生する印刷不良との間に高い相関関係を有する制御パラメータであることが知得された。そして、これら2つの制御パラメータと印刷不良との関係についてさらに詳しく検証を行ったところ、二次転写電圧が高いと、主にチリ(白点が発生する印刷不良)の原因となり、反対に二次転写電圧が低いと、主にカスレ(色が薄くなる印刷不良)の原因となる。また、定着温度が高いと、主に斑点(斑点状の模様が発生する印刷不良)の原因となり、反対に定着温度が低いと、主に定着不良(トナー剥がれの印刷不良)や画ズレ(濃度の薄い部分が生じる印刷不良)の原因となることが知得された。 By the way, when executing printing using the image forming apparatus 10, various control parameters are adjusted in order to obtain an optimum printing result. As a result of verification of these various control parameters by the present inventors, among the various control parameters, the secondary transfer voltage applied to the secondary transfer roller 44 and the fixing temperature of the fixing roller 51 (that is, the temperature inside the fixing roller 51) The current value supplied to the heater) is a control parameter that directly affects the quality of printing, in other words, it is a control parameter that has a high correlation with printing defects that occur on the printing surface. was done. After conducting a more detailed examination of the relationship between these two control parameters and printing defects, we found that high secondary transfer voltage mainly causes dust (printing defects in which white spots occur). A low transfer voltage is the main cause of blurring (printing defects in which colors become light). Also, if the fixing temperature is high, it mainly causes spots (printing defects in which a speckled pattern occurs). It was found that it causes printing defects in which a thin portion occurs.

そこで、以下に示す本発明の第1の実施の形態に係る機械学習装置100においては、その調整対象となる制御パラメータを、二次転写電圧及び定着温度とし、これら2つの制御パラメータの再調整に利用する学習済モデルを生成するための具体的な構成及び一連の機械学習方法について説示する。 Therefore, in the machine learning device 100 according to the first embodiment of the present invention described below, the control parameters to be adjusted are the secondary transfer voltage and the fixing temperature, and these two control parameters are readjusted. A specific configuration and a series of machine learning methods for generating a trained model to be used will be explained.

[1-2.機械学習装置の構成]
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る機械学習装置100の概略ブロック図である。機械学習装置100は、状態変数取得部110と、教師データ取得部120と、学習済モデル生成部130と、記憶部140とを備えている。この機械学習装置100は、いわゆる教師あり学習により学習済モデルを生成する装置である。尚、図2においては、理解を容易にする目的で、機械学習装置100を画像形成装置10とは別体のコンピュータ(サーバ装置やPC等)に内蔵したものを例示しているが、機械学習装置100は画像形成装置10に内蔵されていても良い。
[1-2. Configuration of machine learning device]
FIG. 2 is a schematic block diagram of the machine learning device 100 according to the first embodiment of the invention. The machine learning device 100 includes a state variable acquisition unit 110 , a teacher data acquisition unit 120 , a trained model generation unit 130 and a storage unit 140 . This machine learning device 100 is a device that generates a trained model by so-called supervised learning. In FIG. 2, for the purpose of facilitating understanding, the machine learning device 100 is illustrated as built in a computer (server device, PC, etc.) separate from the image forming device 10. The device 100 may be built in the image forming device 10 .

状態変数取得部110は、画像形成装置10の制御パラメータを再調整することが可能な学習済モデルを生成するために必要な情報を状態変数として取得するものである。機械学習を行うに当たり、状態変数は生成される学習済モデルの精度を決定付ける最も重要な要素である。そして、状態変数として取得する情報の組み合わせが異なれば、生成される学習済モデルも当然異なることから、その組み合わせについても極めて重要な要素であることは本発明において特に留意すべき事項である。 The state variable acquisition unit 110 acquires, as state variables, information necessary for generating a learned model capable of readjusting the control parameters of the image forming apparatus 10 . In machine learning, state variables are the most important factor that determines the accuracy of the generated trained model. If the combination of information acquired as state variables is different, naturally the generated trained model is also different. Therefore, it should be especially noted in the present invention that the combination is also an extremely important factor.

本実施の形態において、状態変数取得部110は、実印刷物APにおける特徴量情報、実印刷物APに用いられた印刷媒体PM(図1参照)の媒体情報の2つの情報を状態変数として取得するものである。さらに状態変数取得部110は、実印刷物APを出力した際の制御パラメータである第1制御情報も併せて取得する。このように、本実施の形態に係る機械学習装置100では、従来の機械学習装置のように、実印刷物APにおける特徴量情報と、実印刷物APに用いられた印刷媒体PMの媒体情報と、実印刷物APを出力した際の制御パラメータである第1制御情報の3つの情報を状態変数として取得するのではなく、これら3つの情報のうち、実印刷物APにおける特徴量情報と、実印刷物APに用いられた印刷媒体PMの媒体情報の2つの情報を状態変数として取得し、実印刷物APを出力した際の制御パラメータである第1制御情報については、状態変数とは別の情報として取得するようになっている。 In the present embodiment, the state variable acquisition unit 110 acquires, as state variables, two types of information: feature amount information in the actual printed material AP and medium information of the print medium PM (see FIG. 1) used in the actual printed material AP. is. Furthermore, the state variable acquisition unit 110 also acquires first control information, which is a control parameter when outputting the actual printed material AP. As described above, in the machine learning apparatus 100 according to the present embodiment, the feature amount information in the actual printed material AP, the medium information of the printing medium PM used in the actual printed material AP, and the actual Instead of acquiring the three pieces of information of the first control information, which are the control parameters when the printed material AP is output, as state variables, among these three pieces of information, the feature amount information in the actual printed material AP and the information used in the actual printed material AP. Two pieces of medium information of the print medium PM obtained are acquired as state variables, and the first control information, which is a control parameter when outputting the actual printed material AP, is acquired as information different from the state variables. It's becoming

尚、状態変数及び第1制御情報を取得する方法については、機械学習装置100と画像形成装置10との接続状態等に合わせて任意に設定でき、ローカルな、あるいはインターネットを介した通信手段等を用いることや、任意の記憶媒体を介して取得される。そして、取得したこれら3つの情報は、1つのデータセットとして後述する記憶部140に記憶される。 Note that the method of acquiring the state variables and the first control information can be arbitrarily set according to the connection state between the machine learning device 100 and the image forming device 10. be used or obtained through any storage medium. These three acquired pieces of information are stored as one data set in the storage unit 140, which will be described later.

実印刷物APにおける特徴量情報とは、実印刷物APに生じている印刷不良に関する情報であり、より具体的には印刷不良の情報に関する情報を含むものである。印刷不良の情報とは、印刷不良の程度に関する情報である。ここで、実際に機械学習装置100に入力する特徴量情報としては、実印刷物APを周知のスキャナを用いて読み込んだ画像データの情報であればよく、実印刷物AP内の印刷不良の具体的な種類や程度を事前に特定しておく等の必要はない。これは、機械学習装置の学習手法が、印刷不良の種類や程度に関わらず、状態変数に対する好適な出力結果としての制御情報を学習するものであり、印刷不良の種類や程度までは判別する必要がないためである。とはいえ、例えば上記画像データの情報を、機械学習装置の入力層に入力するのに好適な情報に事前に調整する前処理プロセスを採用することももちろん可能である。具体的な前処理プロセスについては、画像認識の技術分野において通常用いられる手法が採用できることは当業者であれば容易に理解できるため、ここではその説明を省略する。 The feature amount information in the actual printed matter AP is information about printing defects occurring in the actual printed matter AP, and more specifically includes information about printing failure information. The information about printing failure is information about the degree of printing failure. Here, the feature amount information actually input to the machine learning apparatus 100 may be image data information obtained by reading the actual printed matter AP using a known scanner. There is no need to specify the type or degree in advance. This is because the learning method of the machine learning device learns the control information as a suitable output result for the state variables regardless of the type and degree of the printing defect, and it is necessary to determine the type and degree of the printing defect. This is because there is no However, it is of course possible to employ a pre-processing process, for example, to pre-condition the information of the image data into information suitable for input to the input layer of the machine learning apparatus. For a specific preprocessing process, a person skilled in the art can easily understand that a method commonly used in the technical field of image recognition can be adopted, so the explanation thereof is omitted here.

印刷媒体PMの媒体情報とは、印刷媒体PMについての種々の情報であり、好適には印刷媒体PMのコーティングの有無、素材、厚さ、重量及び密度に関する情報である。上記5種類の媒体情報、すなわちコーティングの有無、素材、厚さ、重量及び密度は、印刷の質に特に影響のある媒体情報として本発明者が特定したものであり、これら5種類の媒体情報に基づいて機械学習を行うことで、効率的に高精度の学習済モデルを生成できるものである。尚、媒体情報としての素材は、印刷媒体PMに用いられている主要な素材を特定すれば足り、付加的に含まれる素材についての情報までをも要するものでは必ずしもない。また、媒体情報としての重量は、印刷媒体の重さに関連する特性を示すものであれば種々のものを利用可能であり、具体的には、例えば坪量や連量といった、画像形成装置の技術分野において一般に用いられるものを利用することができる。 The medium information of the print medium PM is various kinds of information about the print medium PM, and is preferably information about the presence or absence of coating, material, thickness, weight and density of the print medium PM. The above five types of media information, that is, presence or absence of coating, material, thickness, weight, and density, were identified by the present inventor as media information that has a particular effect on print quality. By performing machine learning based on it, it is possible to efficiently generate a highly accurate trained model. It should be noted that the material as the medium information is sufficient to specify the main material used in the print medium PM, and does not necessarily require information about the additionally included material. Various types of weight can be used as medium information as long as it indicates characteristics related to the weight of the print medium. Those commonly used in the technical field can be used.

第1制御情報とは、実印刷物APを出力した際に実際に設定されていた制御パラメータであり、好適には、画像形成装置10における定着ローラ51のトナー定着温度、及び二次転写ローラ44に印加される二次転写電圧である。尚、上記画像形成装置10においては、印刷媒体PMに対し、中間転写ベルト41からトナー像が転写される形式のため、二次転写電圧を第1制御情報として採用しているが、中間転写ベルトを有しない、感光体ドラムから印刷媒体に直接転写するタンデム式の画像形成装置にあっては、トナー色の異なる複数の画像形成ユニットそれぞれが備える感光体ドラムから印刷媒体PMにトナー像を転写する際の転写電圧を第1制御情報として採用すればよい。 The first control information is a control parameter actually set when the actual printed material AP is output. Preferably, the toner fixing temperature of the fixing roller 51 and the secondary transfer roller 44 is the applied secondary transfer voltage. In the image forming apparatus 10, since the toner image is transferred from the intermediate transfer belt 41 onto the print medium PM, the secondary transfer voltage is used as the first control information. In a tandem-type image forming apparatus that directly transfers a toner image from a photosensitive drum to a printing medium without a The current transfer voltage may be used as the first control information.

教師データ取得部120は、印刷不良を含む実印刷物APにおいて、その印刷不良の情報である特徴量情報が所定の閾値以内となる制御パラメータである第2制御情報(つまり印刷不良を含まない印刷結果が得られるような改善された制御パラメータである第2制御情報)と第1制御情報との差分制御情報(以下、第4制御情報という)を、教師データとして取得するものである。この第2制御情報は、例えば技術者が実印刷物APの出力結果及びその際の制御情報(制御パラメータ)等に基づいて導き出した制御情報である。したがって、上記「所定の閾値」とは、特定の値を指すものである必要は必ずしもなく、技術者等から見て適切な出力結果が得られるような制御情報であれば、当該制御情報は「特徴量情報が所定の閾値以内」であるといえる。また、この第2制御情報は、技術者ENによって教師データ取得部に直接入力あるいは種々の通信手段や任意の記憶媒体を介して送信されることにより取得する。尚、この第2制御情報は、状態変数取得部110で取得されデータセットとして記憶部140に記憶された対応するデータセットに関連付けられて、記憶部140内に記憶される。 The teacher data acquisition unit 120 acquires the second control information (that is, the print result that does not include the printing failure) that is the control parameter that the feature amount information that is the information of the printing failure is within a predetermined threshold value in the actual printed material AP that includes the printing failure. Difference control information (hereinafter referred to as fourth control information) between the first control information and the second control information, which is an improved control parameter such that is obtained, is acquired as teaching data. This second control information is, for example, control information derived by an engineer based on the output result of the actual printed matter AP and control information (control parameters) at that time. Therefore, the above-mentioned "predetermined threshold value" does not necessarily indicate a specific value. It can be said that the feature amount information is within a predetermined threshold. Also, the second control information is acquired by the engineer EN by directly inputting it to the teacher data acquiring unit or by transmitting it via various communication means or an arbitrary storage medium. The second control information is stored in the storage unit 140 in association with the corresponding data set acquired by the state variable acquisition unit 110 and stored in the storage unit 140 as a data set.

学習済モデル生成部130は、状態変数取得部110で取得した状態変数としての2つの情報(特徴量情報と媒体情報)からなるデータセットと、教師データ取得部120で取得し対応するデータセットに関連付けられた教師データとに基づいて、機械学習を実行し、学習済モデルを生成するものである。ここで実施される機械学習の具体的な方法については、以下に詳述する。 The trained model generation unit 130 generates a data set consisting of two pieces of information (feature information and medium information) as state variables acquired by the state variable acquisition unit 110 and a corresponding data set acquired by the teacher data acquisition unit 120. Based on the associated teacher data, machine learning is executed to generate a trained model. A specific method of machine learning performed here will be described in detail below.

本実施の形態に係る機械学習装置100は、その学習手法としてニューラルネットワークモデルを用いた教師あり学習を採用している。 Machine learning apparatus 100 according to the present embodiment employs supervised learning using a neural network model as its learning method.

図3は、本実施の形態に係る機械学習装置100において実施される教師あり学習のためのニューラルネットワークモデルの例を示す図である。図3に示すニューラルネットワークモデルにおけるニューラルネットワークは、入力層にあるl個のニューロン(x1~xl)、第1中間層にあるm個のニューロン(y11~y1m)、第2中間層にあるn個のニューロン(y21~y2n)、及び出力層にある2個のニューロン(z1、z2)から構成されている。第1中間層及び第2中間層は、隠れ層とも呼ばれており、ニューラルネットワークとしては、第1中間層及び第2中間層の他に、さらに複数の隠れ層を有するものであってもよく、あるいは第1中間層のみを隠れ層とするものであってもよい。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a neural network model for supervised learning performed in machine learning apparatus 100 according to the present embodiment. The neural network in the neural network model shown in FIG. 3 has l neurons (x1 to xl) in the input layer, m neurons (y11 to y1m) in the first hidden layer, and n neurons in the second hidden layer. , and two neurons (z1, z2) in the output layer. The first intermediate layer and the second intermediate layer are also called hidden layers, and the neural network may have a plurality of hidden layers in addition to the first intermediate layer and the second intermediate layer. Alternatively, only the first intermediate layer may be a hidden layer.

また、入力層と第1中間層との間、第1中間層と第2中間層との間、第2中間層と出力層との間には、層間のニューロンを接続するノードが張られており、それぞれのノードには、重みwi(iは自然数)が対応づけられている。 Between the input layer and the first intermediate layer, between the first intermediate layer and the second intermediate layer, and between the second intermediate layer and the output layer, nodes connecting neurons between the layers are provided. , and each node is associated with a weight wi (i is a natural number).

本実施の形態に係るニューラルネットワークモデルにおけるニューラルネットワークは、学習用データセットを用いて、画像形成装置の制御情報と画像形成装置が出力した印刷物との相関関係を学習する。具体的には、2つの状態変数(特徴量情報と媒体情報)のそれぞれについて入力層のニューロンを対応づけ、出力層にあるニューロンの値を、一般的なニューラルネットワークの出力値の算出方法、つまり、出力側のニューロンの値を、当該ニューロンに接続される入力側のニューロンの値と、出力側のニューロンと入力側のニューロンとを接続するノードに対応づけられた重みwiとの乗算値の数列の和として算出することを、入力層にあるニューロン以外の全てのニューロンに対して行う方法を用いることで、算出する。尚、状態変数を入力層のニューロンに対応付けるに際し、状態変数として取得した情報をどのような形式として対応付けるかは、生成される学習済モデルの精度等を考慮して適宜設定することができる。例えば、実印刷物APにおける特徴量情報としての実印刷物APの画像データを入力層に対応付けるに際しては、画像データを所定の領域に分割した上で、分割された各領域の色値(例えばRGB値)情報を入力層にそれぞれ対応付けることができる。 The neural network in the neural network model according to the present embodiment learns the correlation between the control information of the image forming apparatus and the printed matter output by the image forming apparatus using the learning data set. Specifically, each of the two state variables (feature information and medium information) is associated with a neuron in the input layer, and the value of the neuron in the output layer is calculated by a general neural network output value calculation method, that is, , the value of the output-side neuron is the value of the input-side neuron connected to that neuron, and the weight wi associated with the node connecting the output-side neuron and the input-side neuron. is calculated by using a method of calculating the sum of all neurons other than the neurons in the input layer. When the state variables are associated with the neurons of the input layer, the form in which the information obtained as the state variables is associated can be appropriately set in consideration of the accuracy of the generated trained model. For example, when associating the image data of the actual printed material AP as the feature amount information in the actual printed material AP with the input layer, the image data is divided into predetermined regions, and then the color values (for example, RGB values) of each divided region are calculated. Information can be associated with each input layer.

そして、算出された出力層にある2つのニューロンz1、z2の値、すなわち本実施の形態においては定着ローラ51のトナー定着温度の差分値及び二次転写ローラ44に印加される二次転写電圧の差分値と、データセットに関連付けられた、同じく定着ローラ51のトナー定着温度の差分値及び二次転写ローラ44に印加される二次転写電圧の差分値からなる教師データt1、t2とを、それぞれ比較して誤差を求め、求められた誤差が小さくなるように、各ノードに対応づけられた重みwiを調整する(バックプロバケーション)ことを反復する。 Then, the values of the two neurons z1 and z2 in the calculated output layer, that is, the difference value of the toner fixing temperature of the fixing roller 51 and the secondary transfer voltage applied to the secondary transfer roller 44 in the present embodiment, are calculated. The difference value and the teacher data t1 and t2, which are also associated with the data set and consist of the difference value of the toner fixing temperature of the fixing roller 51 and the difference value of the secondary transfer voltage applied to the secondary transfer roller 44, respectively. An error is obtained by comparison, and the weight wi associated with each node is adjusted (back promotion) so that the obtained error becomes small.

そして、上述した一連の工程を所定回数反復実施すること、あるいは前記誤差が許容値より小さくなること等の所定の条件が満たされた場合には、学習を終了して、そのニューラルネットワークモデル(のノードのそれぞれに対応づけられた全ての重みwi)を学習済モデルとして記憶部140に記憶する。 Then, when a predetermined condition such as repeating the series of steps described above is performed a predetermined number of times or the error is smaller than the allowable value, the learning is terminated and the neural network model (of the All weights wi) associated with each node are stored in the storage unit 140 as learned models.

記憶部140に記憶された学習済モデルは、要求に応じて、インターネット等の通信手段や記憶媒体を介して実システムへ適用される。実システム(データ処理システム)に対する学習済モデルの具体的な適用態様については、後に詳述する。 The learned model stored in the storage unit 140 is applied to a real system upon request via communication means such as the Internet or a storage medium. A specific application of the trained model to the actual system (data processing system) will be detailed later.

[1-3.データ処理システムの構成]
次に、上述した機械学習装置100によって生成された学習済モデルの適用例を説示する。図4は、本実施の形態に係るデータ処理システムの概略ブロック図である。本実施の形態においては、データ処理システムとして、画像形成装置200内に、図3を用いて詳述した機械学習方法を経て生成された学習済モデルを適用した場合を例にとり、以下に説示する。
[1-3. Configuration of data processing system]
Next, an application example of the learned model generated by the machine learning device 100 described above will be described. FIG. 4 is a schematic block diagram of the data processing system according to this embodiment. In the present embodiment, as an example of a data processing system, a case where a learned model generated through the machine learning method described in detail with reference to FIG. 3 is applied in the image forming apparatus 200 will be described below. .

本実施の形態に係る画像形成装置200は、フルカラーLEDプリンタであり、画像形成装置10と同様の機械的構造(図1参照)を有している。このため、画像形成装置200の機械的構造については説明を省略する。画像形成装置200は、画像形成装置10と同様の機械的構造に加えて、図4に示すシステム構成を有している。具体的には、この画像形成装置200は、システム構成として、表示・操作部210と、出力制御部220と、実印刷物情報取得部230と、記憶部250と、データ処理部260と、学習済モデル選択部270とを備える。 Image forming apparatus 200 according to the present embodiment is a full-color LED printer and has the same mechanical structure as image forming apparatus 10 (see FIG. 1). Therefore, description of the mechanical structure of the image forming apparatus 200 is omitted. The image forming apparatus 200 has a system configuration shown in FIG. 4 in addition to the mechanical structure similar to that of the image forming apparatus 10 . Specifically, the image forming apparatus 200 has a system configuration including a display/operation unit 210, an output control unit 220, an actual print information acquisition unit 230, a storage unit 250, a data processing unit 260, and a learned and a model selection unit 270 .

表示・操作部210は、画像形成装置200の所定位置に設けられた液晶パネル等からなる表示手段及び操作ボタンあるいはタッチパネル等からなる操作手段を備え、画像形成装置200を利用するユーザに対して所定の通知を行ったり入力動作を可能としたりするための構成である。また、出力制御部220は、画像形成装置200による印刷出力を実現するための種々の構成を制御するための構成であり、CPUと、RAM及びROM等のメモリを少なくとも備えたものが例示される。出力制御部220による制御は、二次転写ローラ44に印加される二次転写電圧と、定着ローラ51の定着温度(詳しくは定着ローラ51内部のヒータに供給する電流)とを制御することを含んでいる。 The display/operation unit 210 includes display means such as a liquid crystal panel provided at a predetermined position of the image forming apparatus 200 and operation means such as operation buttons or a touch panel. It is a configuration for notifying of and enabling input operation. Further, the output control unit 220 is a configuration for controlling various configurations for realizing print output by the image forming apparatus 200, and is exemplified by a configuration including at least a CPU and memories such as RAM and ROM. . Control by the output control unit 220 includes controlling the secondary transfer voltage applied to the secondary transfer roller 44 and the fixing temperature of the fixing roller 51 (specifically, the current supplied to the heater inside the fixing roller 51). I'm in.

実印刷物情報取得部230は、印刷不良を含む実印刷物APに関連する情報を取得するための構成であり、特徴量情報取得部231と、媒体情報取得部232と、第1制御情報取得部233とを備える。この実印刷物情報取得部230によって取得された各種情報は、1つのデータセットとして互いに関連付けられ、後述するデータセット記憶部252に記憶される。 The actual printed matter information acquisition unit 230 is configured to acquire information related to the actual printed matter AP including printing defects, and includes a feature amount information acquisition unit 231 , a medium information acquisition unit 232 , and a first control information acquisition unit 233 . and Various types of information acquired by the actual printed material information acquisition unit 230 are associated with each other as one data set and stored in the data set storage unit 252, which will be described later.

特徴量情報取得部231は、特徴量情報として実印刷物APの画像データを取得するための構成である。この特徴量情報取得部231は、図4に示すように、入出力インターフェース(図示省略)を介して画像形成装置200外部のスキャナSCにローカルに接続されており、このスキャナSCにより読み込まれた実印刷物APの画像データを、特徴量情報として取得する。また、媒体情報取得部232は、印刷媒体PMの情報、詳しくは印刷媒体PMのコーティングの有無、素材、厚さ、重量及び密度に関する情報を取得するための構成である。これらの媒体情報は、例えば印刷媒体PMに予め付与された製品コードを表示・操作部210を介してユーザが入力することにより取得できる。尚、媒体情報としての密度は、厚さと重量(坪量)の値が特定できれば計算により特定することが可能な情報であるので、このような入力操作を必ずしも要しない。 The feature amount information acquisition unit 231 is configured to acquire image data of the actual printed material AP as feature amount information. As shown in FIG. 4, the feature amount information acquisition unit 231 is locally connected to the scanner SC outside the image forming apparatus 200 via an input/output interface (not shown). The image data of the printed matter AP is acquired as feature amount information. The medium information acquisition unit 232 is configured to acquire information on the print medium PM, more specifically information on the presence or absence of coating, material, thickness, weight and density of the print medium PM. Such medium information can be acquired by the user inputting a product code assigned in advance to the print medium PM via the display/operation unit 210, for example. Note that the density as medium information is information that can be specified by calculation if the values of thickness and weight (basis weight) can be specified, so such an input operation is not necessarily required.

また、第1制御情報取得部233は、実印刷物APを出力した際の制御パラメータである第1制御情報、詳しくは二次転写ローラ44に印加される二次転写電圧と定着ローラ51の定着温度とを取得するための構成である。第1制御情報は、出力制御部220のメモリあるいは出力制御部220の制御パラメータが記憶される記憶部250内に記憶されている情報であるので、内部バスを介して取得すればよい。 The first control information acquisition unit 233 also obtains first control information, which is control parameters when the actual printed material AP is output, specifically, the secondary transfer voltage applied to the secondary transfer roller 44 and the fixing temperature of the fixing roller 51 . It is a configuration for obtaining and. The first control information is information stored in the memory of the output control unit 220 or in the storage unit 250 that stores the control parameters of the output control unit 220, so it can be obtained via the internal bus.

記憶部250は、画像形成装置200内の各種情報を記憶するための記憶領域を構成するものであり、学習済モデル記憶部251と、データセット記憶部252と、第3制御情報記憶部253とを含んでいる。学習済モデル記憶部251は、図3を用いて詳述した機械学習方法によって生成された学習済モデル、すなわち、特徴量情報と媒体情報の2つの情報を状態変数として機械学習が実施され、生成された学習済モデルが記憶されたものである。またこの学習済モデル記憶部251には、従来の学習済モデル、すなわち、特徴量情報と媒体情報と第1制御情報の3つの情報を状態変数として機械学習が実施され、生成された学習済モデルも記憶されている。尚、従来の学習済モデルに対して、図3を用いて詳述した機械学習方法によって生成された学習済モデルを、以下、新たな学習済モデルという。 The storage unit 250 constitutes a storage area for storing various information in the image forming apparatus 200, and includes a learned model storage unit 251, a data set storage unit 252, and a third control information storage unit 253. contains. The learned model storage unit 251 performs machine learning using a learned model generated by the machine learning method described in detail with reference to FIG. The learned model is the one that is stored. Further, in this learned model storage unit 251, a conventional learned model, that is, a learned model generated by performing machine learning using three pieces of information as state variables, namely, feature amount information, medium information, and first control information, is stored. is also remembered. A learned model generated by the machine learning method described in detail with reference to FIG. 3 will be referred to as a new learned model hereinafter.

データセット記憶部252は、実印刷物情報取得部230によって取得された、共通する実印刷物APに係る特徴量情報、媒体情報及び第1制御情報が1つのデータセットとして記憶されたものである。第3制御情報記憶部253は、後述するデータ処理部260で出力された第3制御情報が記憶されたものである。 The data set storage unit 252 stores feature amount information, medium information, and first control information related to the common actual printed material AP acquired by the actual printed material information acquisition unit 230 as one data set. The third control information storage unit 253 stores the third control information output from the data processing unit 260, which will be described later.

データ処理部260は、データセット記憶部252に記憶された特定の実印刷物APに関するデータセットと、学習済モデル記憶部251に記憶された2つの学習済モデルのうち学習済モデル選択部270により選択された学習済モデルとを用い、選択された学習済モデルの入力層(の各ニューロン)にデータセットを構成する各種情報を入力する。 The data processing unit 260 selects the data set related to the specific actual printed material AP stored in the data set storage unit 252 and the two learned models stored in the learned model storage unit 251 by the trained model selection unit 270 . Various information constituting a data set is input to (each neuron of) the input layer of the selected trained model.

具体的には、データ処理部260は、学習済モデル選択部270により従来の学習済モデルが選択された場合、この学習済モデルの入力層に、特徴量情報と媒体情報と第1制御情報の3つの情報を入力する。そして、データ処理部260は、この学習済モデルの出力層に二次転写ローラ44に印加される二次転写電圧と定着ローラ51の定着温度とを出力することで、第3制御情報を生成する。 Specifically, when a conventional learned model is selected by the learned model selection unit 270, the data processing unit 260 stores feature information, medium information, and first control information in the input layer of this learned model. Enter 3 pieces of information. Then, the data processing unit 260 outputs the secondary transfer voltage applied to the secondary transfer roller 44 and the fixing temperature of the fixing roller 51 to the output layer of this learned model, thereby generating the third control information. .

一方で、学習済モデル選択部270により新たな学習済モデルが選択された場合、データ処理部260は、この学習済モデルの入力層に、特徴量情報と媒体情報の2つの情報を入力する。そして、データ処理部260は、この学習済モデルの出力層に、第4制御情報としての二次転写ローラ44に印加される二次転写電圧の差分値と定着ローラ51の定着温度の差分値とを出力する。更に、データ処理部260は、この第4制御情報に、前記実印刷物APに関するデータセット内の第1制御情報を加算することで、第3制御情報(つまり二次転写電圧と定着温度)を生成する。 On the other hand, when a new learned model is selected by the learned model selection unit 270, the data processing unit 260 inputs two pieces of information, feature amount information and medium information, to the input layer of this learned model. Then, the data processing unit 260 stores the differential value of the secondary transfer voltage applied to the secondary transfer roller 44 and the differential value of the fixing temperature of the fixing roller 51 as the fourth control information in the output layer of this learned model. to output Furthermore, the data processing unit 260 generates third control information (that is, secondary transfer voltage and fixing temperature) by adding the first control information in the data set regarding the actual printed material AP to the fourth control information. do.

尚、従来の学習済モデルと新たな学習済モデルのどちらを利用した場合でも、データ処理部260によって生成される第3制御情報は二次転写電圧と定着温度とで構成され、実印刷物APにおいて生じている印刷不良を改善することが可能な制御情報である。すなわち、この実印刷物APにおいて用いられた印刷媒体PMを用い、且つこの第3制御情報を制御パラメータとして画像形成装置200で印刷出力を行うことで、所望の印刷物を得ることができるようにデータ処理部260によって調整がなされた制御情報である。 It should be noted that regardless of whether the conventional trained model or the new trained model is used, the third control information generated by the data processing unit 260 is composed of the secondary transfer voltage and the fixing temperature, and in the actual printed material AP This is control information that can improve printing defects that have occurred. That is, data processing is performed so that a desired printed matter can be obtained by printing out with the image forming apparatus 200 using the printing medium PM used in the actual printed matter AP and using the third control information as a control parameter. It is the control information adjusted by the unit 260 .

学習済モデル選択部270は、制御パラメータの調整回数を記憶管理するようになっている。そして、学習済モデル選択部270は、今回の制御パラメータの調整が1回目である場合(つまり初回の調整である場合)には、学習済モデル記憶部251に記憶された2つの学習済モデルのうち従来の学習済モデルを選択する。一方で、学習済モデル選択部270は、今回の制御パラメータの調整が2回目以降である場合(つまり再調整である場合)には、学習済モデル記憶部251に記憶された2つの学習済モデルのうち新たな学習済モデルを選択する。 The learned model selection unit 270 stores and manages the number of times the control parameters have been adjusted. Then, the learned model selection unit 270 selects the two learned models stored in the learned model storage unit 251 when the current adjustment of the control parameters is the first time (that is, when it is the first adjustment). Among them, the conventional trained model is selected. On the other hand, the learned model selection unit 270 selects the two learned models stored in the learned model storage unit 251 when the current adjustment of the control parameter is the second time or later (that is, when it is readjusted). Select a new trained model from among

ここで、制御パラメータの初回調整時には従来の学習済モデルを利用し、再調整時には新たな学習済モデルを利用する理由について簡単に説明する。 Here, the reason why the conventional trained model is used when the control parameters are adjusted for the first time and the new trained model is used when the control parameters are readjusted will be briefly described.

従来の学習済モデルは、上述したように、状態変数として、実印刷物APに係る特徴量情報、媒体情報、画像形成装置200のリファレンス機の制御パラメータ(第1制御情報)の3つの情報を用いて生成され、制御パラメータの絶対値(第3制御情報)を出力するようになっている。このためまだそれほど経時劣化してない画像形成装置200において制御パラメータを初めて調整する際には、従来の学習済モデルを利用して制御パラメータの調整を行った方が、制御パラメータが適切な値から大きく外れてしまうようなことなく適切に調整できる可能性が高い。 As described above, the conventional trained model uses, as state variables, three types of information: feature amount information related to the actual printed material AP, medium information, and control parameters (first control information) of the reference machine of the image forming apparatus 200. and outputs the absolute value of the control parameter (third control information). For this reason, when adjusting the control parameters for the first time in the image forming apparatus 200 that has not deteriorated much over time, it is better to adjust the control parameters using the conventional learned model. There is a good chance that you will be able to adjust it properly without going too far off.

このような理由から、制御パラメータの初回調整時には、従来の学習済モデルを利用するようになっている。 For this reason, the conventional learned model is used when adjusting the control parameters for the first time.

また一方で、従来の学習済モデルは、状態変数にリファレンス機の制御パラメータ(第1制御情報)が含まれていることから、出力する制御パラメータ(第3制御情報)がリファレンス機の制御パラメータに引きずられる傾向がある。このため、経時劣化によって最適な制御パラメータがリファレンス機とずれてしまった画像形成装置200において、従来の学習済モデルを利用して制御パラメータの再調整を行うと、制御パラメータを適切に調整できず、印刷不良の少ない高品質の印刷結果を得ることができない場合がある。 On the other hand, in the conventional trained model, since the control parameters (first control information) of the reference machine are included in the state variables, the control parameters (third control information) to be output are the control parameters of the reference machine. It tends to drag. Therefore, in the image forming apparatus 200 whose optimal control parameters have deviated from those of the reference device due to deterioration over time, if the control parameters are readjusted using the conventional trained model, the control parameters cannot be adjusted appropriately. , it may not be possible to obtain high-quality print results with few print defects.

これに対して、新たな学習済モデルは、状態変数にリファレンス機の制御パラメータ(第1制御情報)を含まず、画像形成装置200の制御パラメータが最適な制御パラメータからどの程度ずれているのかを示す差分制御情報(第4制御情報)を出力するようになっている。こうすることで、新たな学習済モデルは、実印刷物APの特徴量情報の寄与度を上げて、画像形成装置200の制御パラメータ(第1制御情報)に差分制御情報(第4制御情報)を加算して得られる制御パラメータ(第3制御情報)がリファレンス機の制御パラメータ(第1制御情報)に引きずられてしまうことを回避することができる。このため、経時劣化によって最適な制御パラメータがリファレンス機とずれてしまった画像形成装置200において制御パラメータを再調整する際には、新たな学習済モデルを利用して制御パラメータの調整を行った方が、制御パラメータを適切に調整できる可能性が高い。 On the other hand, the new learned model does not include the control parameters (first control information) of the reference machine in the state variables, and indicates how much the control parameters of the image forming apparatus 200 deviate from the optimum control parameters. The difference control information (fourth control information) shown is output. By doing this, the new trained model increases the degree of contribution of the feature amount information of the actual printed material AP, and adds the difference control information (fourth control information) to the control parameter (first control information) of the image forming apparatus 200. It is possible to avoid the control parameter (third control information) obtained by addition being influenced by the control parameter (first control information) of the reference machine. Therefore, when readjusting the control parameters of the image forming apparatus 200 whose optimal control parameters have deviated from those of the reference device due to deterioration over time, it is preferable to adjust the control parameters using a new learned model. However, it is likely that the control parameters can be adjusted appropriately.

このような理由から、制御パラメータの再調整には、新たな学習済モデルを利用するようになっている。 For this reason, a new learned model is used for readjustment of the control parameters.

このように、本実施の形態では、従来の学習済モデルを利用して画像形成装置200の制御パラメータを適切に調整した以降、新たな学習済モデルを利用して画像形成装置200の制御パラメータを適切に再調整することで、画像形成装置200が経時劣化しても、印刷不良の少ない高品質の印刷結果を得ることができるようになっている。 As described above, in the present embodiment, after the control parameters of image forming apparatus 200 are appropriately adjusted using the conventional trained model, the control parameters of image forming apparatus 200 are adjusted using the new trained model. By appropriately readjusting, even if the image forming apparatus 200 deteriorates over time, it is possible to obtain a high-quality print result with few print defects.

[1-4.機械学習方法]
次に、図5に示すフローチャートを用いて、本実施の形態に係る機械学習方法の手順(つまり新たな学習済モデルを生成する手順)について説明する。この機械学習方法はコンピュータを用いることで実現されるものであるが、コンピュータとしては種々のものが適用可能であり、例えば画像形成装置10内の制御部70を構成するものや、画像形成装置10にローカルに接続されたPC、あるいはネットワーク上に配されたサーバ装置等を挙げることができる。
[1-4. Machine learning method]
Next, the procedure of the machine learning method according to this embodiment (that is, the procedure of generating a new trained model) will be described using the flowchart shown in FIG. This machine learning method is realized by using a computer, and various computers can be applied. A PC locally connected to the server or a server device arranged on a network can be used.

本実施の形態に係る機械学習方法としての教師あり学習を実行する場合には、先ず、初期値の重みを備えた学習前モデルを準備する(ステップSP11)。次いで、画像形成装置10によって実際に印字がなされた実印刷物APにおける特徴量情報と、実印刷物APに用いられた印刷媒体PMの媒体情報とを状態変数として取得し、併せて第1制御情報も取得する(ステップSP12)。そして、ステップSP12で取得した状態変数に対応する教師データを取得する(ステップSP13)と共に、あるいはこれに前後して、ステップSP12で取得した状態変数を学習前モデルの入力層(図3参照)に対応付けることで、出力層(図3参照)を生成する(ステップSP14)。 When executing supervised learning as the machine learning method according to the present embodiment, first, a pre-learning model having initial weights is prepared (step SP11). Next, the feature amount information of the actual printed material AP actually printed by the image forming apparatus 10 and the medium information of the printing medium PM used for the actual printed material AP are acquired as state variables, and the first control information is also obtained. Acquire (step SP12). Then, along with acquiring teacher data corresponding to the state variables acquired in step SP12 (step SP13), or before or after this, the state variables acquired in step SP12 are applied to the input layer of the pre-learning model (see FIG. 3). By associating, an output layer (see FIG. 3) is generated (step SP14).

ステップSP14において生成された出力層を構成する制御情報は、学習前モデルによって生成されたものであるため、通常はユーザの要求を満たすような印刷結果が得られる制御情報ではない。そこで、次に、ステップSP13において取得された教師データを構成する第4制御情報とステップSP14において生成された出力層を構成する制御情報とを用いて、機械学習を実施する(ステップSP15)。ここで行う機械学習とは、教師データを構成する第4制御情報と出力層を構成する制御情報とを比較し、両者の誤差を検出し、この誤差が小さくなるような出力層が得られるよう、学習前モデル内の各ノードに対応付けられた重みを調整することによる機械学習を実施する。 Since the control information forming the output layer generated in step SP14 is generated by the pre-learning model, it is usually not the control information that produces a print result that satisfies the user's request. Therefore, next, machine learning is performed using the fourth control information forming the teacher data acquired in step SP13 and the control information forming the output layer generated in step SP14 (step SP15). The machine learning performed here is to compare the fourth control information that constitutes the teacher data and the control information that constitutes the output layer, detect the error between the two, and obtain an output layer that reduces this error. , performs machine learning by adjusting the weights associated with each node in the pre-learning model.

ステップSP15において機械学習が実施されると、さらに機械学習を実施する必要があるか否かを特定し(ステップSP16)、機械学習を継続する場合(ステップSP16でNo)にはステップSP12に戻り、機械学習を終了する場合(ステップSP16でYes)には、ステップSP17に移る。上記機械学習を継続する場合には、ステップSP12~SP15の工程を複数回実施することとなり、通常は、その回数に比例して、最終的に生成される学習済モデルの精度は高くなる。 When the machine learning is performed in step SP15, it is determined whether or not it is necessary to perform further machine learning (step SP16), and if the machine learning is to be continued (No in step SP16), the process returns to step SP12, If the machine learning is finished (Yes in step SP16), the process proceeds to step SP17. When continuing the above machine learning, the steps SP12 to SP15 are performed a plurality of times, and the accuracy of the finally generated learned model usually increases in proportion to the number of times.

機械学習を終了する場合には、各ノードに対応付けられた重みが一連の工程によって調整され生成されたニューラルネットワークを学習済モデルとして記憶部140に記憶し(ステップSP17)、一連の学習プロセスを終了する。ここで記憶された学習済モデル(つまり新たな学習済モデル)を利用して制御パラメータである制御情報を調整するデータ処理方法の手順については後述する。尚、従来の学習済モデルを生成する手順については、特開2006-254386号公報に記載されている手順と同一のため、説明は省略する。 When machine learning ends, the neural network generated by adjusting the weight associated with each node through a series of steps is stored as a trained model in the storage unit 140 (step SP17), and a series of learning processes is performed. finish. A procedure of a data processing method for adjusting control information, which is a control parameter, using the stored learned model (that is, a new learned model) will be described later. Note that the procedure for generating a conventional trained model is the same as the procedure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-254386, so description thereof will be omitted.

[1-5.データ処理方法]
次に、図6に示すフローチャートを用いて、本実施の形態に係るデータ処理システムのデータ処理部260及び学習済モデル選択部270において実行されるデータ処理方法の手順(つまり学習済モデルを利用して制御パラメータを調整する手順)について説明する。
[1-5. Data processing method]
Next, using the flowchart shown in FIG. 6, the procedure of the data processing method executed in the data processing unit 260 and the trained model selection unit 270 of the data processing system according to the present embodiment (that is, using the trained model procedure for adjusting the control parameters using the

図6に示すように、データ処理部260は印刷不良が発生していない場合(ステップSP31でNo)には待機状態を維持し、印刷不良が発生した場合(ステップSP31でYes)には以降のデータ処理を実行するものである。印刷不良が発生したか否かは、ユーザによる申告に基づいて判断され、具体的には印刷不良を改善したい旨の申告が、例えば画像形成装置200の表示・操作部210を介して、あるいは画像形成装置200を管理するカスタマーサービス等に対して行われることにより判断される。本実施の形態においては、印刷不良が画像形成装置200単体で解消できるよう各種構成を内蔵しているから、この画像形成装置200に、例えば印刷不良解消モードといった特定のモードを搭載しておくと利便性の面で好ましい。この場合には表示・操作部210を介して当該モードをユーザが選択することで、以下に示す印刷不良を解消するためのデータ処理が実行される。 As shown in FIG. 6, the data processing unit 260 maintains the standby state when no printing error has occurred (No in step SP31), and when printing error has occurred (Yes in step SP31), the following operations are performed. It performs data processing. Whether or not a printing failure has occurred is determined based on a report by the user. The decision is made by a customer service or the like who manages the forming apparatus 200 . In the present embodiment, since various configurations are built in so that the image forming apparatus 200 alone can eliminate printing defects, if the image forming apparatus 200 is equipped with a specific mode such as a printing defect elimination mode, It is preferable in terms of convenience. In this case, when the user selects the mode via the display/operation unit 210, the following data processing is executed to eliminate printing defects.

印刷不良が発生すると、画像形成装置200は、表示・操作部210等の所定のユーザインターフェースを介して、印刷不良を解消するために必要な実印刷物情報(すなわち実印刷物APの特徴量情報、媒体情報及び第1制御情報)をユーザに対して要求する。この要求に基づいてユーザから入力された実印刷物情報は、1つのデータセットとしてデータセット記憶部252に記憶され、データ処理部260は、このデータセット記憶部252を参照することにより、実印刷物情報を取得する(ステップSP32)。ユーザに対する実印刷物情報の要求としては、表示・操作部210に各種情報の取得方法を表示したり、あるいは図示しない音声出力手段を介してナビゲーション音声を出力したりすることでユーザに各種情報の入力作業を促すものである。 When a printing defect occurs, the image forming apparatus 200 obtains actual printed matter information (that is, feature amount information of the actual printed matter AP, medium information and first control information) from the user. The actual printed matter information input by the user based on this request is stored as one data set in the data set storage unit 252, and the data processing unit 260 refers to the data set storage unit 252 to obtain the actual printed matter information. (step SP32). As a request for the actual printed matter information to the user, various information can be input to the user by displaying a method of obtaining various information on the display/operation unit 210, or by outputting a navigation voice through voice output means (not shown). It encourages work.

ユーザにより必要な実印刷物情報が入力されると、データ処理部260は、今回の制御情報の調整に利用する学習済モデルを学習済モデル選択部270に選択させ、選択された学習済モデルを取得する(ステップSP33)。具体的には、学習済モデル選択部270は、今回の制御パラメータ(制御情報)の調整が初回の調整である場合には、学習済モデル記憶部251に記憶されている学習済モデルのうち、従来の学習済モデルを選択し、今回の制御パラメータの調整が初回の調整でない場合(つまり再調整の場合)には、新たな学習済モデルを選択する。 When the user inputs the necessary actual printed material information, the data processing section 260 causes the learned model selection section 270 to select a learned model to be used for adjusting the current control information, and acquires the selected learned model. (step SP33). Specifically, when the current adjustment of the control parameter (control information) is the first adjustment, the learned model selection unit 270 selects, among the learned models stored in the learned model storage unit 251, A conventional trained model is selected, and if the current control parameter adjustment is not the first adjustment (that is, readjustment), a new trained model is selected.

そして、データ処理部260は、取得した学習済モデルが従来の学習済モデルの場合には、この学習済モデルの入力層にステップSP32で取得した実印刷物情報である実印刷物APの特徴量情報、媒体情報及び第1制御情報を入力し、この学習済モデルの出力を第3制御情報とする。一方で、取得した学習済モデルが新たな学習済モデルの場合には、データ処理部260は、この学習済モデルの入力層にステップSP32で取得した実印刷物情報のうちの実印刷物APの特徴量情報、媒体情報を入力し、この学習済モデルの出力を差分制御情報(第4制御情報)とし、更にステップSP32で取得した実印刷物情報である第1制御情報にこの差分制御情報(第4制御情報)を加算することで第3制御情報とする(ステップSP34)。 Then, when the acquired learned model is a conventional learned model, the data processing unit 260 stores the feature amount information of the actual printed matter AP, which is the actual printed matter information acquired in step SP32, in the input layer of this learned model, The medium information and the first control information are input, and the output of this trained model is used as the third control information. On the other hand, if the acquired trained model is a new learned model, the data processing unit 260 stores the feature amount of the actual printed material AP among the actual printed material information acquired in step SP32 in the input layer of this trained model. Information and medium information are input, the output of this learned model is used as difference control information (fourth control information), and further this difference control information (fourth control information) is added to obtain the third control information (step SP34).

データ処理部260は、この第3制御情報を一旦第3制御情報記憶部253に記憶し(ステップSP35)、ユーザによる再印刷指示を待つ(ステップSP36)。そして、例えばユーザによる表示・操作部210の操作により、再印刷指示があると、出力制御部220は、第1制御情報に代えて第3制御情報記憶部253内の第3制御情報に基づき、二次転写ローラ44に印加される二次転写電圧と定着ローラ51の定着温度とを調整した上で(つまり制御パラメータを調整した上で)、再度の印刷処理を実行する(ステップSP37)。 The data processing unit 260 temporarily stores this third control information in the third control information storage unit 253 (step SP35), and waits for a reprint instruction from the user (step SP36). Then, for example, when the user issues a reprint instruction by operating the display/operation unit 210, the output control unit 220 replaces the first control information with the third control information in the third control information storage unit 253, After adjusting the secondary transfer voltage applied to the secondary transfer roller 44 and the fixing temperature of the fixing roller 51 (that is, after adjusting the control parameters), the printing process is executed again (step SP37).

[1-6.まとめと効果]
ここまで説明したように、第1の実施の形態では、機械学習装置100に、画像形成装置10によって実際に印刷された実印刷物APにおける特徴量情報と、前記実印刷物APを印刷した際の制御情報である第1制御情報と、前記実印刷物APに用いられた印刷媒体の媒体情報とのうち、前記特徴量情報と前記媒体情報を状態変数として取得する状態変数取得部110と、前記特徴量情報を所定の閾値以内とする第2制御情報と前記実印刷物APを印刷した際の前記第1制御情報との差分となる差分制御情報(第4制御情報)を教師データとして取得する教師データ取得部120と、前記状態変数取得部110で取得した前記状態変数と前記教師データ取得部120で取得した前記教師データとに基づいて機械学習を行うことにより、学習済モデルを生成する学習済モデル生成部130とを設けた。
[1-6. Summary and Effects]
As described above, in the first embodiment, the machine learning apparatus 100 is provided with the feature amount information in the actual printed material AP actually printed by the image forming apparatus 10 and the control when the actual printed material AP is printed. a state variable acquisition unit 110 for acquiring, as state variables, the feature amount information and the medium information out of the first control information, which is information, and the medium information of the print medium used in the actual printed matter AP; Acquisition of teacher data for acquiring, as teacher data, difference control information (fourth control information) that is a difference between second control information that makes information within a predetermined threshold and the first control information when the actual printed material AP is printed and a trained model generation unit that generates a trained model by performing machine learning based on the state variables acquired by the state variable acquisition unit 110 and the teacher data acquired by the teacher data acquisition unit 120. A section 130 is provided.

また本実施の形態では、機械学習装置100の適用例である画像形成装置200に、データ処理システムの機能として、画像形成装置200によって実際に印刷された実印刷物APの特徴量情報と、前記実印刷物APに用いられた印刷媒体の媒体情報とを取得する実印刷物情報取得部230と、前記実印刷物情報取得部230により取得された前記特徴量情報及び前記媒体情報を、機械学習装置100によって生成された新たな学習済モデルに入力し、前記学習済モデルが出力した前記差分制御情報(第4制御情報)に前記実印刷物APを印刷した際の前記第1制御情報を加算して第3制御情報を生成するデータ処理部260と、前記第3制御情報を記憶する第3制御情報記憶部253とを設けた。 Further, in the present embodiment, the image forming apparatus 200, which is an application example of the machine learning apparatus 100, is provided with the feature amount information of the actual printed material AP actually printed by the image forming apparatus 200 and the actual printed material AP as a function of the data processing system. A machine learning device 100 generates an actual printed matter information acquisition unit 230 for acquiring medium information of a printing medium used in a printed matter AP, and the feature amount information and the medium information acquired by the actual printed matter information acquiring unit 230. The third control information is added to the difference control information (fourth control information) output by the learned model, and the first control information when the actual printed matter AP is printed is added to the new learned model. A data processing unit 260 for generating information and a third control information storage unit 253 for storing the third control information are provided.

このように、本実施の形態では、学習済モデルに用いる状態変数に第1制御情報を含まないようにして、学習済モデルから画像形成装置200の制御情報が最適な制御情報からどの程度ずれているのかを示す差分制御情報(第4制御情報)を得、画像形成装置200で実印刷物APを印刷した際の第1制御情報に差分制御情報(第4制御情報)を加算することで第3制御情報を得るようにした。こうすることで、本実施の形態では、学習済モデルにおける実印刷物APの特徴量情報の寄与度を上げることができ、画像形成装置200の経時劣化により最適な制御情報が変化する場合でも、最適な第3制御情報を得ることができる。かくして、本実施の形態によれば、印刷不良の少ない高品質の印刷結果を得ることができる。 As described above, in the present embodiment, the first control information is not included in the state variables used in the trained model, and the degree of deviation of the control information of the image forming apparatus 200 from the learned model from the optimum control information is calculated. By obtaining difference control information (fourth control information) indicating whether the actual printed material AP is printed by the image forming apparatus 200 and adding the difference control information (fourth control information) to the first control information when the actual printed material AP is printed, the third control information is obtained. I got the control information. By doing so, in the present embodiment, the degree of contribution of the feature amount information of the actual printed material AP to the learned model can be increased, and even if the optimum control information changes due to deterioration over time of the image forming apparatus 200, the optimum control information can be obtained. third control information can be obtained. Thus, according to the present embodiment, it is possible to obtain high-quality printing results with few printing defects.

また本実施の形態では、画像形成装置200に、データ処理システムの機能として、第1学習済モデルとしての新たな学習済モデルと第2学習済モデルとしての従来の学習済モデルの2つの学習済モデルを記憶する学習済モデル記憶部251と、学習済モデル記憶部251に記憶されている2つの学習済モデルのうちの1つを選択する学習済モデル選択部270とを設け、当該学習済モデル選択部270が、画像形成装置200における制御パラメータの初回調整時には、従来の学習済モデルを選択し、以降の再調整時には、新たな学習済モデルを選択するようにした。そしてデータ処理部260が、学習済モデル選択部270により選択された学習済モデルを利用して第3制御情報を出力し、当該第3制御情報に基づいて画像形成装置200の出力制御部220が制御パラメータ(二次転写電圧と定着温度)を調整するようにした。 Further, in the present embodiment, image forming apparatus 200 has two trained models, a new trained model as the first trained model and a conventional trained model as the second trained model, as functions of the data processing system. A trained model storage unit 251 for storing a model and a trained model selection unit 270 for selecting one of the two trained models stored in the trained model storage unit 251 are provided. The selection unit 270 selects the conventional learned model when adjusting the control parameters in the image forming apparatus 200 for the first time, and selects the new learned model when performing subsequent readjustments. Data processing unit 260 outputs third control information using the learned model selected by learned model selection unit 270, and output control unit 220 of image forming apparatus 200 outputs third control information based on the third control information. Control parameters (secondary transfer voltage and fixing temperature) are adjusted.

このように本実施の形態では、画像形成装置200による初回の制御パラメータ調整時、つまり画像形成装置200がそれほど経時劣化していないと想定される制御パラメータの初回調整時には、従来の学習済モデルを利用することで制御パラメータをより適切に調整することができ、制御パラメータの再調整時、つまり画像形成装置200が経時劣化している可能性がある制御パラメータの再調整時には、新たな学習済モデルを利用することで制御パラメータをより適切に調整することができる。 As described above, in the present embodiment, when the image forming apparatus 200 adjusts the control parameters for the first time, that is, when the image forming apparatus 200 is assumed to have not degraded so much over time, the conventional learned model is used for the first adjustment of the control parameters. The control parameters can be adjusted more appropriately by using the new learned model. can be used to adjust the control parameters more appropriately.

ここで、画像形成装置200で印刷した実印刷物APの品質を評価する所定の画像品質評価を行った結果を図7のグラフに示す。このグラフは、複数種類(A~M)の印刷媒体のそれぞれにおける、制御パラメータ再調整前の実印刷物APの画像のPQ(劣化)レベルと、制御パラメータの再調整後のPQレベルとを示している。尚、制御パラメータの再調整には、新たな学習済モデルを利用している。またPQレベルは、数値が高いほど画像の劣化度合いが大きく、0.6以下であれば、実用レベルの品質(つまり高品質)であることを示している。 FIG. 7 is a graph showing the result of predetermined image quality evaluation for evaluating the quality of the actual printed material AP printed by the image forming apparatus 200 . This graph shows the PQ (deterioration) level of the image of the actual printed material AP before readjustment of the control parameters and the PQ level after readjustment of the control parameters for each of a plurality of types (A to M) of print media. there is A new learned model is used for readjustment of the control parameters. The higher the PQ level, the greater the degree of deterioration of the image, and a value of 0.6 or less indicates a practical level of quality (that is, high quality).

尚、今回の画像品質評価では、MT(マハラノビス・タグチ)システムを利用して、PQレベルを求めた。具体的には、目視で印刷不良がないと判断できる(つまり画像品質が良好な)複数の実印刷物APの特徴量情報から単位空間を作成しておき、この単位空間を組み込んだMTシステムに、評価対象となる実印刷物APの特徴量情報を入力し、その結果(つまりMTシステムの出力)を、当該実印刷物APの画像のPQレベルとした。このように、あらかじめ画像品質が良好な複数の実印刷物APの特徴量情報から作成した単位空間を組み込んだMTシステムでは、入力した実印刷物APの特徴量情報が正常に近い場合(つまり入力した実印刷物APの画像品質が良好であれば)0~1程度の値を出力し、入力した実印刷物APの特徴量情報が不良である場合(つまり入力した実印刷物APの画像品質が良好でなければ)1より大きな値を出力する。尚、本実施の形態では、画像品質をより厳しく評価する為、MTシステムの出力値が0.6以下であれば、実用レベルの品質と評価するようにした。 In this image quality evaluation, the PQ level was determined using the MT (Mahalanobis Taguchi) system. Specifically, a unit space is created from the feature amount information of a plurality of actual printed materials AP that can be visually judged to have no printing defects (that is, the image quality is good), and the MT system incorporating this unit space, The feature amount information of the actual printed material AP to be evaluated was input, and the result (that is, the output of the MT system) was used as the PQ level of the image of the actual printed material AP. In this way, in an MT system that incorporates a unit space created in advance from the feature amount information of a plurality of actual printed matter APs with good image quality, when the input feature amount information of the actual printed matter AP is close to normal (that is, the input actual If the image quality of the printed matter AP is good), a value of about 0 to 1 is output. ) outputs a value greater than one. In the present embodiment, in order to evaluate the image quality more strictly, if the output value of the MT system is 0.6 or less, the quality is evaluated as practical level.

このグラフから、複数種類(A~M)の印刷媒体の全てにおいて、制御パラメータ再調整前よりも再調整後の方が、実印刷物APのPQレベルが下がっている(つまり実印刷物APの品質が上がっている)ことがわかる。さらに制御パラメータ調整前のPQレベルが0.6より大きく実印刷物APの品質が実用レベルに達していない印刷媒体(A~H)では、Bを除くA、C~Hで、制御パラメータ再調整後に、PQレベルが0.6以下となり実印刷物APの品質が実用レベルに達していることがわかる。 From this graph, it can be seen that the PQ level of the actual printed matter AP is lower after readjustment than before the control parameter readjustment (that is, the quality of the actual printed matter AP is lower than that before readjustment of the control parameters) for all of the multiple types (A to M) of print media. is rising). Furthermore, for print media (A to H) where the PQ level before the control parameter adjustment is greater than 0.6 and the quality of the actual printed matter AP has not reached the practical level, for A and C to H excluding B, after readjustment of the control parameter , the PQ level is 0.6 or less, and the quality of the actual printed material AP has reached a practical level.

尚、このグラフには示していないが、従来の学習済モデルを利用して制御パラメータの再調整を行った場合の画像品質評価では、再調整前と再調整後とで実印刷物APのPQレベルがほとんど変わらず品質向上が見られなかった。 Although not shown in this graph, in the image quality evaluation when the control parameters are readjusted using the conventional trained model, the PQ level of the actual printed material AP before and after readjustment is was almost unchanged and no improvement in quality was observed.

図7に示す画像品質評価から明らかなように、本実施の形態の新たな学習済モデルを利用して画像形成装置200の制御パラメータの再調整を行うことで、印刷不良の少ない高品質の印刷結果を得ることができる。 As is clear from the image quality evaluation shown in FIG. 7, by readjusting the control parameters of the image forming apparatus 200 using the new learned model of the present embodiment, high-quality printing with few printing defects can be achieved. You can get results.

[2.第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図8は、第2の実施の形態に係るデータ処理システムの概略ブロック図である。図8に示す通り、本実施の形態に係るデータ処理システムは、インターネットに接続されたサーバ装置300で構成されている。また、このサーバ装置300には、インターネットを介して複数の端末装置TD(例えば、スマートフォンやタブレット端末、PC等)及び画像形成装置10が接続されている。
[2. Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the invention will be described. FIG. 8 is a schematic block diagram of a data processing system according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, the data processing system according to this embodiment comprises a server device 300 connected to the Internet. In addition, a plurality of terminal devices TD (for example, smart phones, tablet terminals, PCs, etc.) and image forming apparatuses 10 are connected to the server device 300 via the Internet.

サーバ装置300は、送受信部310と、記憶部320と、データ処理部330と、学習済モデル修正部340とを備えている。送受信部310は、端末装置TD及び/又は画像形成装置10から送信される実印刷物情報及びフィードバック情報を取得すると共に、後述する第3制御情報を端末装置TD及び/又は画像形成装置10へ送信するためのものである。送受信部310への実印刷物情報の送信方法は、種々の方法が採用でき、例えば特徴量情報と媒体情報は、端末装置TDに予めインストールされたアプリケーションを介して送信され、第1制御情報は、端末装置TD内のアプリケーションの操作をトリガとして動作する画像形成装置10によって送信されるようにしても良い。また、送受信部310により送信される第3制御情報は、画像形成装置10に送信することで画像形成装置10が第3制御情報を反映するようにしても良いし、端末装置TDに送信し、ユーザがこの端末装置TDが受信した情報を画像形成装置10に入力することで画像形成装置10に第3制御情報を反映するようにしても良い。 The server device 300 includes a transmission/reception section 310 , a storage section 320 , a data processing section 330 , and a learned model correction section 340 . The transmitting/receiving unit 310 acquires actual printed material information and feedback information transmitted from the terminal device TD and/or the image forming apparatus 10, and transmits third control information (to be described later) to the terminal device TD and/or the image forming apparatus 10. It is for Various methods can be adopted for transmitting the actual printed material information to the transmitting/receiving unit 310. For example, the feature amount information and the medium information are transmitted via an application pre-installed in the terminal device TD, and the first control information is It may be transmitted by the image forming apparatus 10 operating with the operation of the application in the terminal device TD as a trigger. Further, the third control information transmitted by the transmission/reception unit 310 may be transmitted to the image forming apparatus 10 so that the image forming apparatus 10 reflects the third control information, or the third control information may be transmitted to the terminal device TD, The third control information may be reflected in the image forming apparatus 10 by the user inputting the information received by the terminal device TD into the image forming apparatus 10 .

記憶部320は、サーバ装置300内の各種情報を記憶するための記憶領域を構成するものであり、学習済モデル記憶部321と、データセット記憶部322と、第3制御情報記憶部323とを含んでいる。学習済モデル記憶部321は、種々の実印刷物情報及び種々の画像形成装置に対応可能なように、複数の学習済モデルが記憶されている。尚、学習済モデル記憶部321に記憶されている複数の学習済モデルは、それぞれ第1の実施の形態における学習済モデルと同様、実印刷物APの特徴量情報と媒体情報とを入力して、差分制御情報(第4制御情報)を出力するものである。ここで、複数の学習済モデルは、印刷方式や機能等の異なる複数種類の画像処理装置に対応すべく、画像形成装置の種類に対応して準備することが好ましい。データセット記憶部322は、送受信部310で受信した、共通する実印刷物APに係る特徴量情報と媒体情報と第1制御情報とを1つのデータセットとして記憶したものである。第3制御情報記憶部323は、後述するデータ処理部330で出力された第3制御情報が記憶されたものである。 The storage unit 320 constitutes a storage area for storing various information in the server device 300, and includes a trained model storage unit 321, a data set storage unit 322, and a third control information storage unit 323. contains. The learned model storage unit 321 stores a plurality of learned models so as to be compatible with various types of actual printed matter information and various image forming apparatuses. Note that the plurality of learned models stored in the learned model storage unit 321 are input with the feature amount information and the medium information of the actual printed matter AP, similarly to the learned models in the first embodiment. It outputs differential control information (fourth control information). Here, it is preferable to prepare a plurality of trained models corresponding to the types of image forming apparatuses so as to correspond to a plurality of types of image processing apparatuses having different printing methods, functions, and the like. The data set storage unit 322 stores the feature amount information, the medium information, and the first control information related to the common actual printed matter AP received by the transmission/reception unit 310 as one data set. The third control information storage unit 323 stores the third control information output from the data processing unit 330, which will be described later.

データ処理部330は、送受信部310を介して送信されデータセット記憶部322に記憶された特定のデータセットと、学習済モデル記憶部321に記憶された複数の学習済モデルのうち、データセットの内容及び画像形成装置の種類等に基づいて特定される一の学習済モデルとを用い、この学習済モデルの入力層にデータセットを構成する各種情報を入力することで、差分制御情報としての二次転写電圧の差分値と定着温度の差分値を出力し、更に、この差分制御情報に前記第1制御情報を加算して得た第3制御情報としての二次転写電圧と定着温度とを出力するものである。 The data processing unit 330 selects a specific data set transmitted via the transmission/reception unit 310 and stored in the data set storage unit 322 and a plurality of trained models stored in the trained model storage unit 321. By using one trained model specified based on the content and the type of image forming apparatus, etc., and inputting various kinds of information constituting a data set into the input layer of this trained model, two data sets are obtained as differential control information. The differential value of the secondary transfer voltage and the differential value of the fixing temperature are output, and the secondary transfer voltage and the fixing temperature are output as third control information obtained by adding the first control information to the difference control information. It is something to do.

学習済モデル修正部340は、送受信部310で受信したフィードバック情報に基づき、学習済モデル記憶部321内の対応する学習済モデルをより高精度とするべく修正するためのものである。フィードバック情報とは、データ処理部330によって出力された第3制御情報に基づいて再度印刷を行った結果、印刷不良が改善しなかった、あるいは別の印刷不良は発生した場合等に、端末装置TD及び/又は画像形成装置10から送信される情報である。学習済モデル修正部340では、このフィードバック情報を対応する学習済モデルに対する学習用のデータセットとして利用することで、一旦学習済モデル記憶部321に記憶された学習済モデルをも随時修正することを可能としている。 The learned model correction unit 340 is for correcting the corresponding learned model in the learned model storage unit 321 based on the feedback information received by the transmission/reception unit 310 so as to have higher accuracy. The feedback information refers to a case where, as a result of reprinting based on the third control information output by the data processing unit 330, the printing failure is not improved, or another printing failure occurs, the terminal device TD and/or information transmitted from the image forming apparatus 10 . The trained model correction unit 340 uses this feedback information as a learning data set for the corresponding trained model, so that the trained model once stored in the trained model storage unit 321 can be corrected as needed. It is possible.

本実施の形態に係るサーバ装置300によるデータ処理方法は、実印刷物情報の取得や第3制御情報の適用の際にインターネットを介した通信を利用すること以外は図6に示す方法と概ね同様であるので、ここでは説明を省略する。 The data processing method by server device 300 according to the present embodiment is generally the same as the method shown in FIG. Therefore, the description is omitted here.

ここまで説明したように、第2の実施の形態では、サーバ装置300にデータ処理システムの機能を設けることにより、既存の画像形成装置に対しても本システムを容易に適用することが可能である。また、サーバ装置300に、学習済モデル修正部340を設けることにより、学習済モデルが随時更新可能となり、データ処理の精度が常に向上するため、常に最適なデータ処理の結果を提供することができる。 As described above, in the second embodiment, by providing the server device 300 with the functions of the data processing system, the present system can be easily applied to existing image forming apparatuses. . In addition, by providing the learned model correction unit 340 in the server device 300, the learned model can be updated at any time, and the accuracy of data processing is always improved, so that the optimum data processing result can always be provided. .

[3.他の実施の形態]
[3-1.他の実施の形態1]
上述した第1の実施の形態では、機械学習装置100の適用形態として、画像形成装置10や通常のPCに内蔵されていても良いとした。これに限らず、機械学習に際し、特に入力パラメータが多数存在する場合には、その演算量は極めて多くなるため、通常の画像形成装置10に搭載されたCPUのみでは学習済モデルを生成するまでに長時間を要する可能性がある。したがって、機械学習装置100を画像形成装置10や通常のPCに内蔵する場合には、GPU等の高性能演算装置を追加する、あるいは機械学習時の演算をネットワークを介して接続された他のPCやサーバ装置の演算能力を活用する等、演算処理の時間を短縮するための処置を行うことが好ましい。
[3. Other embodiments]
[3-1. Other embodiment 1]
In the first embodiment described above, the machine learning device 100 may be incorporated in the image forming apparatus 10 or a normal PC as an application form. Not limited to this, in the case of machine learning, especially when there are a large number of input parameters, the amount of calculation becomes extremely large. It can take a long time. Therefore, when the machine learning device 100 is incorporated in the image forming device 10 or a normal PC, a high-performance computing device such as a GPU is added, or another PC connected via a network to perform computation during machine learning. It is preferable to take measures to shorten the processing time, such as utilizing the computing power of the server device.

[3-2.他の実施の形態2]
上述した第1の実施の形態における実印刷物情報取得部230の各構成における情報取得方法は、上記の方法に限定されない。具体的に例示すれば、特徴量情報取得部231は、スキャナ以外の撮像手段(例えば、スマートフォンに内蔵されたカメラ機能や、画像形成装置の排出口等に設置された画像読み取りセンサ)を用いて読み込まれた実印刷物APの画像データを、インターネット等を介して受信することで特徴量情報を取得しても良い。また、媒体情報取得部232は、印刷媒体PMの製品コードに代えて、表示・操作部210あるいは所定のアプリケーションを介して、ユーザが実測により取得した情報等をインタラクティブなプロセスを経て入力する、あるいは画像形成装置200側に印刷媒体PMの媒体情報を取得するための種々のセンサを採用することで、画像形成装置200内部で自動的に取得する等の方法により、媒体情報を取得しても良い。
[3-2. Other Embodiment 2]
The information acquisition method in each configuration of the actual printed matter information acquisition unit 230 in the above-described first embodiment is not limited to the above method. As a specific example, the feature amount information acquisition unit 231 uses imaging means other than a scanner (for example, a camera function built into a smartphone, an image reading sensor installed at an outlet of an image forming apparatus, etc.). The feature amount information may be obtained by receiving the read image data of the actual printed matter AP via the Internet or the like. In place of the product code of the print medium PM, the medium information acquisition unit 232 inputs information obtained by actual measurement by the user through an interactive process via the display/operation unit 210 or a predetermined application, or By adopting various sensors for acquiring the medium information of the print medium PM on the image forming apparatus 200 side, the medium information may be acquired by a method such as automatic acquisition inside the image forming apparatus 200. .

[3-3.他の実施の形態3]
上述した第1の実施の形態では、データ処理システムを構成する画像形成装置200を中間転写方式のフルカラーLEDプリンタとしたものについて例示を行ったが、プリンタに代えて、プリンタ以外の機能、例えばスキャナ機能やファクシミリ機能をさらに備えたデジタル複合機としてもよい。この場合は、デジタル複合機自体がスキャナ機能を備えていることから、特徴量情報の取得に際し、上述した外部のスキャナSCを利用する必要がない。したがって、この場合には完全なオフライン状態のデジタル複合機においても、第1の実施の形態に係るデータ処理システムを構成することができる。
[3-3. Other embodiment 3]
In the above-described first embodiment, the image forming apparatus 200 constituting the data processing system is illustrated as an intermediate transfer type full-color LED printer. It may be a digital multi-function device further equipped with a function and a facsimile function. In this case, since the digital MFP itself has a scanner function, there is no need to use the above-described external scanner SC when acquiring the feature amount information. Therefore, in this case, the data processing system according to the first embodiment can be configured even in a completely offline digital multifunction peripheral.

[3-4.他の実施の形態4]
上述した第2の実施の形態に係るデータ処理システムは、説明の便宜上、単一のサーバ装置300によって実現しているが、サーバ装置の数は限定されない。また、このデータ処理システムをクラウドサービスの形態で提供することも可能である。
[3-4. Other embodiment 4]
Although the data processing system according to the second embodiment described above is realized by a single server device 300 for convenience of explanation, the number of server devices is not limited. It is also possible to provide this data processing system in the form of a cloud service.

[3-5.他の実施の形態5]
上述した第1の実施の形態では、制御パラメータ(制御情報)の初回調整時に、従来の学習済モデルを利用し、以降の再調整時には、新たな学習済モデルを利用するようにした。これに限らず、例えば、制御パラメータの初回調整は、従来の学習済モデルを利用しない方法で行うようにしてもよい。具体的には、制御パラメータの初回調整はユーザに行わせるようにしてもよい。また制御パラメータの初回調整時に、従来の学習済モデルとは異なる既存の学習済モデルや、新たな学習済モデルを利用してもよい。
[3-5. Other embodiment 5]
In the first embodiment described above, the conventional learned model is used for the initial adjustment of the control parameters (control information), and the new learned model is used for subsequent readjustments. Alternatively, for example, the initial adjustment of the control parameters may be performed by a method that does not use a conventional learned model. Specifically, the initial adjustment of the control parameters may be performed by the user. Also, an existing trained model different from the conventional trained model or a new trained model may be used when adjusting the control parameters for the first time.

また上述した第1の実施の形態では、学習済モデル選択部270が、制御パラメータの調整回数を記憶管理するようになっていて、1回目の制御パラメータ調整時には、従来の学習済モデルを選択し、2回目以降の制御パラメータ調整時には、新たな学習済モデルを選択するようにした。ここで例えば、学習済モデル選択部270が、画像形成装置200にこれから印刷する印刷媒体がセットされたタイミング(例えば今までセットされていた印刷媒体とは別の種類の印刷媒体がセットされたタイミング)で、制御パラメータの調整回数をリセットするようにしてもよい。この場合、学習済モデル選択部270は、画像形成装置200に印刷媒体がセットされた後、1回目の制御パラメータ調整時には、従来の学習済モデルを選択し、2回目以降の制御パラメータ調整時には、新たな学習済モデルを選択するようになる。 In the above-described first embodiment, the learned model selection unit 270 stores and manages the number of times the control parameters have been adjusted, and selects the conventional learned model when adjusting the control parameters for the first time. , a new learned model is selected when adjusting the control parameters for the second and subsequent times. Here, for example, the learned model selection unit 270 determines the timing at which a printing medium to be printed from now on is set in the image forming apparatus 200 (for example, the timing at which a different type of printing medium from the printing medium that has been set so far is set). ), the number of times of adjustment of the control parameter may be reset. In this case, after the print medium is set in the image forming apparatus 200, the learned model selection unit 270 selects the conventional learned model during the first control parameter adjustment, and selects the conventional learned model during the second and subsequent control parameter adjustments. A new trained model will be selected.

またこれに限らず、表示・操作部210を介して、従来の学習済モデルを用いるようユーザに指示された場合に、学習済モデル選択部270が、従来の学習済モデルを選択し、新たな学習済モデルを用いるようユーザに指示された場合に、新たな学習済モデルを選択するようにしてもよい。 Further, not limited to this, when the user instructs to use the conventional trained model via the display/operation unit 210, the trained model selection unit 270 selects the conventional trained model and creates a new model. A new trained model may be selected when the user instructs to use a trained model.

[3-6.他の実施の形態6]
上述した第1の実施の形態では、状態変数に含まれる媒体情報に、印刷媒体のコーティングの有無、素材、厚さ、重量及び密度の5つの情報が含まれているとした。これに限らず、媒体情報には、これら5つの情報のうちの少なくとも1つが含まれていればよく、またこれら5つの情報以外の情報が含まれていてもよい。第2の実施の形態についても同様である。
[3-6. Other embodiment 6]
In the above-described first embodiment, the medium information included in the state variables includes five pieces of information: presence/absence of coating of the print medium, material, thickness, weight, and density. The medium information is not limited to this, and may contain at least one of these five pieces of information, and may contain information other than these five pieces of information. The same applies to the second embodiment.

また上述した第1の実施の形態では、学習により調整される制御パラメータ(つまり学習済モデルに用いられる制御情報)が、二次転写ローラ44に印加する二次転写電圧と定着ローラ51の定着温度であるとした。これに限らず、二次転写電圧と定着温度のどちらか一方を調整するようにしてもよいし、二次転写電圧と定着温度以外の制御パラメータを一緒に調整するようにしてもよい。つまり、学習により調整される制御パラメータには、少なくとも二次転写電圧と定着温度のうちの1つが含まれていればよい。第2の実施の形態についても同様である。尚、画像形成装置10、200の転写方式が、感光体ドラムから印刷媒体に直接転写する方式の場合、学習により調整される制御パラメータは、二次転写電圧でなく、感光体ドラムから印刷媒体に直接転写する際の転写電圧となる。 Further, in the above-described first embodiment, the control parameters adjusted by learning (that is, the control information used in the learned model) are the secondary transfer voltage applied to the secondary transfer roller 44 and the fixing temperature of the fixing roller 51. was assumed to be Alternatively, either the secondary transfer voltage or the fixing temperature may be adjusted, or control parameters other than the secondary transfer voltage and the fixing temperature may be adjusted together. In other words, the control parameters to be adjusted by learning should include at least one of the secondary transfer voltage and the fixing temperature. The same applies to the second embodiment. When the transfer method of the image forming apparatuses 10 and 200 is a method of transferring directly from the photoreceptor drum to the print medium, the control parameter adjusted by learning is not the secondary transfer voltage, but the transfer voltage from the photoreceptor drum to the print medium. This is the transfer voltage for direct transfer.

[3-7.他の実施の形態7]
さらに本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した各実施の形態の一部または全部を任意に組み合わせた実施の形態や、一部を抽出した実施の形態にもその適用範囲が及ぶものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。そして、それらはすべて、本発明の技術思想に含まれるものである。
[3-7. Other embodiment 7]
Furthermore, the present invention is not limited to the embodiments described above. That is, the scope of the present invention also extends to embodiments obtained by arbitrarily combining a part or all of the above-described embodiments, and embodiments obtained by extracting a part thereof. It is possible to implement various modifications within a range that does not deviate. All of them are included in the technical idea of the present invention.

本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置などで広く利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used, for example, in an electrophotographic image forming apparatus.

10……画像形成装置、44……二次転写ローラ、51……定着ローラ、70……制御部、100……機械学習装置、110……状態変数取得部、120……教師データ取得部、130……学習済モデル生成部、140……記憶部、200……画像形成装置、220……出力制御部、230……実印刷物情報取得部、231……特徴量情報取得部、232……媒体情報取得部、233……第1の制御情報取得部、250……記憶部、251……学習済モデル記憶部、252……データセット記憶部、253……第3制御情報記憶部、260……データ処理部、270……学習済モデル選択部、300……サーバ装置、320……記憶部、330……データ処理部、340……学習済モデル修正部、AP……実印刷物、PM……印刷媒体。 10 image forming apparatus 44 secondary transfer roller 51 fixing roller 70 control unit 100 machine learning device 110 state variable acquisition unit 120 teacher data acquisition unit 130... Learned model generation unit 140... Storage unit 200... Image forming apparatus 220... Output control unit 230... Actual printed matter information acquisition unit 231... Feature amount information acquisition unit 232... Medium information acquisition unit 233 First control information acquisition unit 250 Storage unit 251 Learned model storage unit 252 Data set storage unit 253 Third control information storage unit 260 Data processing unit 270 Trained model selection unit 300 Server device 320 Storage unit 330 Data processing unit 340 Trained model correction unit AP Actual printed matter PM … printed media.

Claims (9)

画像形成装置によって実際に印刷された実印刷物における特徴量情報と、前記実印刷物を印刷した際の制御情報である第1制御情報と、前記実印刷物に用いられた印刷媒体の媒体情報とのうち、前記特徴量情報と前記媒体情報を状態変数として取得する状態変数取得部と、
前記特徴量情報を所定の閾値以内とする第2制御情報と前記実印刷物を印刷した際の前記第1制御情報との差分となる差分制御情報を教師データとして取得する教師データ取得部と、
前記状態変数取得部で取得した前記状態変数と前記教師データ取得部で取得した前記教師データとに基づいて機械学習を行うことにより、学習済モデルを生成する学習済モデル生成部と
を備える機械学習装置。
Of the feature amount information in the actual printed material actually printed by the image forming apparatus, the first control information that is the control information when the actual printed material is printed, and the medium information of the printing medium used in the actual printed material , a state variable acquisition unit that acquires the feature amount information and the medium information as state variables;
a teacher data acquisition unit that acquires, as teacher data, differential control information that is a difference between second control information that sets the feature amount information within a predetermined threshold value and the first control information when the actual printed matter is printed;
a trained model generation unit that generates a trained model by performing machine learning based on the state variables acquired by the state variable acquisition unit and the teacher data acquired by the teacher data acquisition unit. Device.
前記特徴量情報は、前記実印刷物における印刷不良の情報を含む
請求項1に記載の機械学習装置。
The machine learning device according to claim 1, wherein the feature amount information includes information about printing defects in the actual printed material.
前記媒体情報は、前記印刷媒体のコーティングの有無、素材、厚さ、重量及び密度のうちの少なくとも1つを含む
請求項1又は2に記載の機械学習装置。
3. The machine learning device according to claim 1, wherein the medium information includes at least one of coating presence/absence, material, thickness, weight, and density of the print medium.
前記画像形成装置は、電子写真方式であり、
前記第1制御情報及び前記第2制御情報は、前記画像形成装置におけるトナー定着温度及び転写電圧のうちの少なくとも一方を含む
請求項1~3のいずれかに記載の機械学習装置。
The image forming apparatus is an electrophotographic system,
4. The machine learning device according to claim 1, wherein said first control information and said second control information include at least one of toner fixing temperature and transfer voltage in said image forming apparatus.
画像形成装置によって実際に印刷された実印刷物の特徴量情報と、前記実印刷物に用いられた印刷媒体の媒体情報とを取得する実印刷物情報取得部と、
前記実印刷物情報取得部により取得された前記特徴量情報及び前記媒体情報を、請求項1~4のいずれかに記載の機械学習装置によって生成された学習済モデルに入力し、当該学習済モデルが出力した前記差分制御情報に前記実印刷物を印刷した際の第1制御情報を加算して第3制御情報を生成するデータ処理部と、
前記第3制御情報を記憶する第3制御情報記憶部と
を備えるデータ処理システム。
an actual printed material information acquiring unit for acquiring feature amount information of an actual printed material actually printed by an image forming apparatus and medium information of a printing medium used for the actual printed material;
The feature amount information and the medium information acquired by the actual printed matter information acquisition unit are input to a trained model generated by the machine learning device according to any one of claims 1 to 4, and the trained model is a data processing unit that generates third control information by adding first control information obtained when the actual printed matter is printed to the output difference control information;
A data processing system comprising: a third control information storage unit that stores the third control information.
前記学習済モデルを第1学習済モデルとして当該第1学習済モデルと、当該第1学習済モデルとは異なる第2学習済モデルとを記憶する学習済モデル記憶部と、
前記学習済モデル記憶部に記憶されている前記第1学習済モデルと前記第2学習済モデルのうちの1つを選択する学習済モデル選択部とを備え、
前記第2学習済モデルは、
画像形成装置によって実際に印刷された実印刷物における特徴量情報と、前記実印刷物を印刷した際の第1制御情報と、前記実印刷物に用いられた印刷媒体の媒体情報とを状態変数とし、前記特徴量情報を所定の閾値以内とする第2制御情報を教師データとして、当該状態変数と当該教師データとに基づいて機械学習を行うことにより生成された学習済モデルであり、
前記データ処理部は、
前記学習済モデル選択部により前記第1学習済モデルが選択された場合、画像形成装置によって実際に印刷された実印刷物の特徴量情報と、前記実印刷物に用いられた印刷媒体の媒体情報とを前記第1学習済モデルに入力し、当該第1学習済モデルが出力した前記差分制御情報に前記実印刷物を印刷した際の第1制御情報を加算して前記第3制御情報を生成し、
前記学習済モデル選択部により前記第2学習済モデルが選択された場合、画像形成装置によって実際に印刷された実印刷物の特徴量情報と、前記実印刷物を印刷した際の第1制御情報と、前記実印刷物に用いられた印刷媒体の媒体情報とを前記第2学習済モデルに入力し、当該第2学習済モデルの出力を前記第3制御情報とする
請求項5に記載のデータ処理システム。
a trained model storage unit that stores the first trained model as a first trained model and a second trained model that is different from the first trained model;
a trained model selection unit that selects one of the first trained model and the second trained model stored in the trained model storage unit;
The second trained model is
The feature amount information in the actual printed material actually printed by the image forming apparatus, the first control information when the actual printed material was printed, and the medium information of the printing medium used in the actual printed material are used as state variables, and A learned model generated by performing machine learning based on the state variables and the teacher data, using second control information having feature amount information within a predetermined threshold value as teacher data,
The data processing unit
When the first learned model is selected by the learned model selection unit, the feature amount information of the actual printed material actually printed by the image forming apparatus and the medium information of the printing medium used for the actual printed material are selected. Inputting to the first learned model and adding the first control information when the actual printed material is printed to the difference control information output by the first learned model to generate the third control information;
When the second learned model is selected by the learned model selection unit, feature amount information of an actual printed material actually printed by an image forming apparatus, first control information when the actual printed material is printed, 6. The data processing system according to claim 5, wherein the medium information of the print medium used for the actual printed matter is input to the second trained model, and the output of the second trained model is used as the third control information.
前記学習済モデル選択部は、
画像形成装置における制御情報の初回調整時には、前記第2学習済モデルを選択し、当該画像形成装置における制御情報の再調整時には、前記第1学習済モデルを選択する
請求項6に記載のデータ処理システム。
The learned model selection unit
7. The data processing according to claim 6, wherein the second learned model is selected when the control information is adjusted for the first time in the image forming apparatus, and the first learned model is selected when the control information is readjusted in the image forming apparatus. system.
コンピュータを用いた機械学習方法であって、
画像形成装置によって実際に印刷された実印刷物における特徴量情報と、前記実印刷物を印刷した際の制御情報である第1制御情報と、前記実印刷物に用いられた印刷媒体の媒体情報とのうち、前記特徴量情報と前記媒体情報を状態変数として取得するステップと、
前記特徴量情報を所定の閾値以内とする第2制御情報と前記実印刷物を印刷した際の前記第1制御情報との差分となる差分制御情報を教師データとして取得するステップと、
取得した前記状態変数と前記教師データとに基づいて機械学習を行うことにより、学習済モデルを生成するステップと
を備える機械学習方法。
A machine learning method using a computer,
Of the feature amount information in the actual printed material actually printed by the image forming apparatus, the first control information that is the control information when the actual printed material is printed, and the medium information of the printing medium used in the actual printed material , a step of acquiring the feature amount information and the medium information as state variables;
a step of obtaining, as teacher data, difference control information, which is a difference between second control information in which the feature amount information is within a predetermined threshold and the first control information when the actual printed matter is printed;
A machine learning method comprising: generating a trained model by performing machine learning based on the acquired state variables and the teacher data.
コンピュータを用いて、画像形成装置によって実際に印刷された実印刷物の特徴量情報と、前記実印刷物に用いられた印刷媒体の媒体情報とを取得するステップと、
取得した前記特徴量情報及び前記媒体情報を、請求項8に記載の機械学習方法によって生成された学習済モデルに入力し、当該学習済モデルが出力した前記差分制御情報に前記実印刷物を印刷した際の第1制御情報を加算して第3制御情報を生成するステップと、
前記第3制御情報を記憶するステップと
を備えるデータ処理方法。
using a computer to acquire feature amount information of an actual printed material actually printed by an image forming apparatus and medium information of a printing medium used for the actual printed material;
The obtained feature amount information and the medium information are input to a trained model generated by the machine learning method according to claim 8, and the actual printed material is printed on the differential control information output by the trained model. adding the current first control information to generate third control information;
and storing the third control information.
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