JP2793422B2 - Self-diagnosable image forming device - Google Patents

Self-diagnosable image forming device

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JP2793422B2
JP2793422B2 JP4066443A JP6644392A JP2793422B2 JP 2793422 B2 JP2793422 B2 JP 2793422B2 JP 4066443 A JP4066443 A JP 4066443A JP 6644392 A JP6644392 A JP 6644392A JP 2793422 B2 JP2793422 B2 JP 2793422B2
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failure
qualitative
virtual
image forming
forming apparatus
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貞夫 谷川
靖 梅田
哲男 冨山
弘之 ▲吉▼川
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Kyocera Mita Industrial Co Ltd
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Mita Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、自己診断システムを
有する画像形成装置に関するものである。より詳しく
は、近年盛んに研究が行われている人工知能、知識工学
を利用して、装置が動作状態等を自己診断し得るように
した画像形成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus having a self-diagnosis system. More specifically, the present invention relates to an image forming apparatus capable of performing self-diagnosis of an operation state and the like of the apparatus using artificial intelligence and knowledge engineering, which have been actively studied in recent years.

【0002】[0002]

【従来の技術】精密機械や産業機械等の開発分野におい
ては、保全作業の省力化や自動運転の長期化を実現する
ために、最近、人工知能(Artificial Intelligence:い
わゆるAI)技術を利用したエキスパートシステムの研
究が盛んに行われている。エキスパートシステムの中に
は、装置に故障が生じたか否かを自己診断し、また生じ
た故障を自己修復するものが見受けられる。
2. Description of the Related Art Recently, in the field of development of precision machines and industrial machines, in order to realize labor saving of maintenance work and prolonged automatic operation, experts using artificial intelligence (AI) technology have recently been used. Research on the system is being actively conducted. Some expert systems perform self-diagnosis as to whether or not a failure has occurred in the device and self-repair the resulting failure.

【0003】ところが、従来のエキスパートシステム
(自動調節システムや故障診断システム)は、基本的に
は、或るセンサの出力に基づいて対応するアクチュエー
タを作動させるだけであったので、自己修復機械として
は完全なものとはいえなかった。そこで、本願出願人
は、定性物理に基づく対象モデル上での診断/修復推論
を用いた機械制御法を見出し、係る機械制御法を利用し
て、画像形成装置のための新規な自己診断および自己修
復システムを発明し、特許出願を行った(たとえば特願
2−252191号(特開平4−130459号)
照)。
However, conventional expert systems (automatic adjustment systems and failure diagnosis systems) basically only actuate corresponding actuators based on the output of a certain sensor. It was not perfect. Therefore, the applicant of the present application has found a machine control method using diagnosis / repair inference on a target model based on qualitative physics, and a new self-diagnosis and self- Invented a restoration system and filed a patent application.
Flat No. 2-252191 (JP-A-4-130459) reference).

【0004】この先願にかかる画像形成装置のための自
己診断および自己修復システムは、次の特徴を備えてい
る。すなわち、 (1)対象機械(画像形成装置)に備えられたセンサの
検出値を定性値に変換して制御に用いること。 (2)画像形成装置の構造および特性を、画像形成装置
の性質を表わすパラメータの因果関係ネットワーク(パ
ラメータモデル)を用いて定性的に表現していること。
The self-diagnosis and self-repair system for the image forming apparatus according to the prior application has the following features. That is, (1) A detection value of a sensor provided in a target machine (image forming apparatus) is converted into a qualitative value and used for control. (2) The structure and characteristics of the image forming apparatus are qualitatively expressed using a causal relation network (parameter model) of parameters representing the properties of the image forming apparatus.

【0005】(3)定性値に変換されたセンサ値を、パ
ラメータモデルにあてはめ、故障診断および故障修復推
論のための定性シミュレーションを行っていること、で
ある。 つまり、定性モデルベースドシステム(Qualitative Mo
del Based System(QMS))による故障診断および故
障修復を行っていることである。
(3) A qualitative simulation for fault diagnosis and fault repair inference is performed by applying the sensor values converted into qualitative values to a parameter model. In other words, qualitative model-based systems (Qualitative Mo
Del Based System (QMS)) to perform fault diagnosis and repair.

【0006】このような特徴を有する本願出願人の先願
に係る自己診断および自己修復システムによれば、万一
画像形成装置がその構造変更等を伴うような故障を生じ
たとしても、それに柔軟に対応可能である。なぜなら
ば、定性シミュレーションを利用することにより、対象
機械の制御点や制御ループを動的に変更することが可能
だからである。
According to the self-diagnosis and self-healing system of the applicant of the present application having such features, even if a failure such as a structural change of the image forming apparatus occurs, the image forming apparatus can flexibly deal with the failure. It is possible to correspond to. This is because the control points and control loops of the target machine can be dynamically changed by using the qualitative simulation.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
願に係る自己診断および自己修復システムにおいては、
センサの検出値を定性値に変換する際に、その変換に誤
りが生じるという可能性があった。なぜならば、センサ
検出値を定性値に変換する場合には、定性量空間上に境
界標を定義し、その境界標よりも検出値が大きいかまた
は小さいかにより異なる定性値に変換されるわけである
から、境界標は正しく定められていなければならない。
However, in the self-diagnosis and self-repair system according to the prior application,
When converting the detection value of the sensor into a qualitative value, there is a possibility that an error occurs in the conversion. This is because, when converting a sensor detection value into a qualitative value, a landmark is defined on the qualitative quantity space, and is converted into a different qualitative value depending on whether the detected value is larger or smaller than the boundary mark. As such, the landmarks must be correctly defined.

【0008】ところがこの境界標は、画像形成装置の使
用環境等により変化することがあるし、また、センサ検
出値自体も、センサの測定精度の限界等により必ずしも
正確な値とはならないことがある。それゆえ、従来のシ
ステムにおいては、制御の基礎となるセンサ検出値の定
性値化にばらつきが生じ、その結果、正確な定性シミュ
レーションが行えず、故障診断や故障修復に誤りが生じ
るおそれがあった。
However, this landmark may change depending on the use environment of the image forming apparatus and the like, and the sensor detection value itself may not always be an accurate value due to the limit of the measurement accuracy of the sensor. . Therefore, in the conventional system, the qualitative value of the sensor detection value as the basis of the control varies, and as a result, an accurate qualitative simulation cannot be performed, and an error may occur in the failure diagnosis and the failure repair. .

【0009】また、実用的な機械組み込み形システムと
して上記先願に係る自己診断システムを運用する場合、
システム規模が大きいこと、および実行速度が遅いこと
といった点で最適であるとは言えなかった。それゆえ、
自己診断システムについての小型化および高速化が望ま
れる。この発明は、このような背景のもとになされたも
ので、より小型化および高速化が達成され、かつ、正確
な故障診断が可能な画像形成装置を提供することを目的
とする。
When operating the self-diagnosis system according to the prior application as a practical machine embedded system,
It was not optimal in terms of system size and execution speed. therefore,
It is desired to reduce the size and speed of the self-diagnosis system. The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of achieving more miniaturization and higher speed and capable of performing accurate failure diagnosis.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
装置に生じている故障を自己診断することのできる画像
形成装置であって、故障および所定のパラメータの定性
状態が少なくとも設定された複数の仮想事例が記憶され
ている仮想事例記憶手段と、装置の予め定める複数の部
位の状態を検出するための複数のセンサと、各センサに
対応して設けられ、各センサの検出値を定性値に変換す
る際に必要な定性量空間の境界標がファジイ理論のメン
バーシップ関数として記憶された境界標記憶手段と、所
定のタイミングで、装置に故障を強制的に引き起こし、
故障を引き起こす前に読取った前記複数のセンサの検出
値と、故障を引き起こしたときに読取った前記複数のセ
ンサの検出値とを用いて、前記境界標記憶手段に記憶さ
れたメンバーシップ関数を修正する境界標修正手段と、
装置に故障症状が発現したとき、前記複数のセンサの検
出値を読取り、前記境界標記憶手段に記憶されたメンバ
ーシップ関数を用いて、各センサの検出値をファジイ定
性値に変換する変換手段と、前記変換手段で変換された
ファジイ定性値と前記仮想事例記憶手段に記憶されてい
る複数の仮想事例とを比較し、発現中の故障症状を引き
起こしている故障を特定するために、ファジイ定性値と
所定の関係にある仮想事例を選択する選択手段と、を含
むことを特徴とするものである。
According to the first aspect of the present invention,
An image forming apparatus capable of performing self-diagnosis of a failure occurring in the apparatus, wherein a virtual case storage unit storing a plurality of virtual cases in which at least a failure and a qualitative state of a predetermined parameter are set; A plurality of sensors for detecting the state of a plurality of parts determined in advance, and a boundary mark of a qualitative quantity space which is provided corresponding to each sensor and which is necessary when converting the detection value of each sensor into a qualitative value is a fuzzy theory. At a predetermined timing, forcibly causing a failure in the device,
Using the detection values of the plurality of sensors read before causing the failure and the detection values of the plurality of sensors read when causing the failure, the membership function stored in the landmark storage unit is corrected. Landmark correction means,
When a failure symptom appears in the device, a conversion unit that reads the detection values of the plurality of sensors and converts the detection value of each sensor into a fuzzy qualitative value using a membership function stored in the landmark storage unit. Comparing the fuzzy qualitative value converted by the conversion means with a plurality of virtual cases stored in the virtual case storage means, and specifying a fuzzy qualitative value And selecting means for selecting a virtual case having a predetermined relationship.

【0011】請求項2記載の発明は、前記画像形成装置
において、さらに、前記選択手段で選択された仮想事例
に設定されている故障を修復するように作動する故障修
復手段を含むことを特徴とするものである。請求項3記
載の発明は、前記画像形成装置において、前記境界標修
正手段がメンバーシップ関数を修正するために、装置に
故障を強制的に引き起こすタイミングは、前記故障修復
手段により故障修復が完了される度であることを特徴と
するものである。
According to a second aspect of the present invention, the image forming apparatus further comprises a fault repairing means operable to repair a fault set in the virtual case selected by the selecting means. Is what you do. According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the timing at which the fault is forcibly caused to cause a fault in the apparatus in order for the landmark correcting means to correct the membership function is such that the fault repair is completed by the fault repairing means. It is characterized by the fact that

【0012】請求項4記載の発明は、前記画像形成装置
において、前記境界標修正手段がメンバーシップ関数を
修正するために、装置に故障を強制的に引き起こすタイ
ミングは、マニュアル操作等により修正要求信号が入力
されたときであることを特徴とするものである。請求項
5記載の発明は、前記画像形成装置において、前記境界
標記憶手段に記憶されたメンバーシップ関数は、故障症
状別にそれぞれ記憶されていることを特徴とするもので
ある。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the timing at which the failure is forcibly caused in the apparatus in order to correct the membership function by the landmark correcting means is performed by a manual operation or the like. Is input. According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the membership functions stored in the landmark storage unit are stored for each failure symptom.

【0013】請求項6記載の発明は、前記画像形成装置
において、前記仮想事例記憶手段に記憶されている複数
の仮想事例は、故障症状別に区分されて記憶されている
ことを特徴とするものである。請求項7記載の発明は、
前記画像形成装置において、前記選択手段は、定性量空
間を定義し、各仮想事例に設定されている所定のパラメ
ータの定性状態と、前記ファジイ定性値とを、定性量空
間内の位置関係で比較し、ファジイ定性値の位置から最
も近い定性状態のパラメータが設定されている仮想事例
を選択することを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the plurality of virtual cases stored in the virtual case storage means are stored by being classified according to failure symptoms. is there. The invention according to claim 7 is
In the image forming apparatus, the selection unit defines a qualitative quantity space, and compares a qualitative state of a predetermined parameter set in each virtual case with the fuzzy qualitative value based on a positional relationship in the qualitative quantity space. Then, a virtual case in which the parameter of the qualitative state closest to the position of the fuzzy qualitative value is set is selected.

【0014】請求項8記載の発明は、前記画像形成装置
において、前記複数の仮想事例には、それぞれ、故障に
応じた修復方法がさらに設定されていることを特徴とす
るものである。請求項9記載の発明は、前記画像形成装
置において、前記設定されている修復方法は、優先順位
がつけられた複数の登録方法を含むことを特徴とするも
のである。
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, a repair method according to a failure is further set for each of the plurality of virtual cases. According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the set restoration method includes a plurality of registration methods with priorities.

【0015】請求項10記載の発明は、前記画像形成装
置において、前記故障修復手段は、選択手段により選択
された仮想事例に設定されている修復方法を実行するよ
うに作動することを特徴とするものである。請求項11
記載の発明は、前記仮想事例記憶手段に記憶されている
複数の仮想事例を生成するための方法であって、前記画
像形成装置を、装置の性質を表わすパラメータの因果関
係ネットワークによって定性的に表現し、装置に故障症
状が発現したと仮定したときに、装置に有り得るすべて
の状態を前記パラメータの因果関係ネットワークを使っ
て定性的にシミュレーションし、その結果を、故障およ
び所定のパラメータの定性状態を含む複数の仮想事例に
まとめることを特徴とするものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the failure repair means operates to execute a repair method set in the virtual case selected by the selection means. Things. Claim 11
The described invention is a method for generating a plurality of virtual cases stored in the virtual case storage means, wherein the image forming apparatus is qualitatively represented by a causal relation network of parameters representing properties of the apparatus. Then, when it is assumed that a failure symptom has occurred in the device, all possible states of the device are qualitatively simulated using the causal network of the parameters, and the result is used to determine the failure and the qualitative state of the predetermined parameter. And a plurality of virtual cases including the virtual cases.

【0016】請求項12記載の発明は、前記仮想事例の
生成方法において、装置に故障症状が発現したと仮定す
るときに、その故障症状の発現の原因は単一のパラメー
タ変化に起因するとの限定のもとで行うことを特徴とす
るものである。請求項13記載の発明は、前記仮想事例
の生成方法において、装置に故障症状が発現したと仮定
するときに、或るパラメータの変化は他のパラメータに
必ず影響を与えるとの条件のもとで行うことを特徴とす
るものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the method of generating a virtual case, when it is assumed that a failure symptom has occurred in the device, the cause of the occurrence of the failure symptom is caused by a single parameter change. It is characterized by performing under the conditions. According to a thirteenth aspect of the present invention, in the method of generating a virtual case, when it is assumed that a failure symptom has occurred in the apparatus, a change in a certain parameter always affects another parameter. It is characterized by performing.

【0017】[0017]

【作用】この発明によれば、画像形成装置の状態を自己
診断する場合に、診断の都度、センサ値に基づき定性シ
ミュレーションを行わなくてよい。予め、そのような定
性シミュレーションの結果として有り得るすべての状態
が仮想事例として記憶されている。よって、基本的に
は、ファジイ定性値化されたセンサ値を仮想事例と比較
するだけで、短時間で機械の故障を特定できる。
According to the present invention, when the state of the image forming apparatus is self-diagnosed, the qualitative simulation does not have to be performed based on the sensor value every time the diagnosis is performed. In advance, all possible states as a result of such a qualitative simulation are stored as virtual cases. Therefore, basically, the failure of the machine can be specified in a short time only by comparing the sensor value converted into the fuzzy qualitative value with the virtual case.

【0018】この発明では、取り扱える故障症状が、対
象機械(画像形成装置)のパラメータ変化によるものに
限定される。画像形成装置の多くの故障は、パラメータ
変化によるもので対処し得る。もし、パラメータ変化に
よるもの以外の故障、たとえば装置の構造変化を伴うよ
うな故障やアクチュエータの操作範囲の限界等に起因す
る故障にも対応可能にしようとすれば、上述した既提案
のQMSによる定性シミュレーションを活用した故障診
断を追加すればよい。また、対象機械の構造変更等の後
の故障修復により適切に対処するために、既提案の事例
ベース修復計画システム(Case Based Planning System
(CBS))を活用するようにしてもよい。なお、QM
Sによる定性シミュレーションも、CBSも、たとえば
本願出願人の先願である特願平2−252191号(特
開平4−130459号)および/または特願平3−2
51073号(特開平5−88468号)に詳述されて
いるので、それを援用することにし、ここでの説明は省
略する。
In the present invention, the trouble symptoms that can be handled are limited to those caused by changes in the parameters of the target machine (image forming apparatus). Many failures of the image forming apparatus can be dealt with by changing parameters. If a failure other than that caused by a parameter change, such as a failure involving a structural change of a device or a failure caused by a limitation of an operation range of an actuator, can be dealt with, a qualitative analysis based on the already proposed QMS described above can be performed. What is necessary is just to add a failure diagnosis utilizing simulation. In addition, in order to appropriately deal with failure repair after structural changes of the target machine, etc., the already proposed Case Based Planning System (Case Based Planning System)
(CBS)). In addition, QM
Both the qualitative simulation by S and the CBS are described in, for example, Japanese Patent Application No. 2-252191 (Japanese Patent Application No.
Kaihei 4-130459) and / or Japanese Patent Application No. 3-2.
No. 51073 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-88468) will be referred to here, and the description thereof will be omitted.

【0019】具体的に、請求項1記載の発明によれば、
装置に故障症状が発現したとき、複数のセンサの検出値
が読取られて、各検出値はファジイ定性値に変換され
る。センサの検出値をファジイ定性値に変換する際に必
要な境界標としてのメンバーシップ関数は、装置に故障
を強制的に引き起こすという疑似故障法により修正され
る。それゆえ、ファジイ定性値への変換に必要なメンバ
ーシップ関数を常に最適な値に修正していくことがで
き、センサ検出値を精度良くファジイ定性値に変換でき
る。変換されたファジイ定性値は、複数の仮想事例と比
較され、ファジイ定性値と所定の関係、たとえばファジ
イ定性値と最も近い関係にある仮想事例が選択される。
そして選択された仮想事例に設定されている故障が、今
回の故障症状を引き起こした原因であると推定される。
Specifically, according to the first aspect of the present invention,
When a failure symptom occurs in the device, the detection values of a plurality of sensors are read, and each detection value is converted into a fuzzy qualitative value. The membership function as a landmark required for converting the sensor detection value into a fuzzy qualitative value is modified by a simulated failure method that forcibly causes a failure in the device. Therefore, the membership function required for the conversion to the fuzzy qualitative value can be constantly corrected to the optimum value, and the sensor detection value can be accurately converted to the fuzzy qualitative value. The converted fuzzy qualitative value is compared with a plurality of virtual cases, and a virtual case having a predetermined relationship with the fuzzy qualitative value, for example, a closest relationship with the fuzzy qualitative value is selected.
Then, the failure set in the selected virtual case is presumed to be the cause of the current failure symptom.

【0020】請求項2記載の発明によれば、推定された
故障が自動的に修復される。請求項3記載の発明によれ
ば、メンバーシップ関数を修正するタイミングは、故障
修復完了の度であるから、故障修復により装置のパラメ
ータに変化が生じ、その境界標が変化しても、その変化
に追従してメンバーシップ関数を修正することができ
る。
According to the second aspect of the present invention, the estimated failure is automatically repaired. According to the third aspect of the present invention, the timing of correcting the membership function is every time the failure repair is completed. Therefore, even if the parameter of the device changes due to the repair of the failure and the boundary mark changes, the change does not occur. And the membership function can be modified.

【0021】請求項4記載の発明によれば、サービスマ
ン等によりマニュアル操作で修正要求信号が入力される
ごとに、疑似故障法によるメンバーシップ関数の修正が
行われるので、必要なときにメンバーシップ関数の修正
ができる。請求項5記載の発明によれば、故障症状別に
メンバーシップ関数が記憶されているから、故障症状別
に、センサの検出値をより正確にファジイ定性値に変換
することができる。
According to the present invention, the membership function is corrected by the pseudo failure method every time a correction request signal is input manually by a service person or the like. Function can be modified. According to the fifth aspect of the present invention, since the membership function is stored for each failure symptom, the detection value of the sensor can be more accurately converted to a fuzzy qualitative value for each failure symptom.

【0022】請求項6記載の発明では、故障症状別に仮
想事例が区分されているので、或る故障症状が発現した
ときに、それに対応する故障症状に区分された仮想事例
の中から仮想事例を選択すればよく、仮想事例の選択が
迅速にできる。請求項7記載の発明では、ファジイ定性
値と仮想事例とを比較する際に、定性量空間が定義され
て、その定性量空間内の位置関係で仮想事例が選択され
る。係る定性量空間内の位置関係に基づいて仮想事例を
選択すると、仮想事例の選択にばらつきが生じず、選択
精度が向上する。
According to the sixth aspect of the present invention, since the virtual cases are classified according to the failure symptoms, when a certain failure symptom appears, the virtual cases are classified from the virtual cases classified into the corresponding failure symptoms. The virtual case can be selected quickly. In the invention according to claim 7, when comparing the fuzzy qualitative value with the virtual case, a qualitative space is defined, and a virtual case is selected based on a positional relationship in the qualitative space. When the virtual case is selected based on the positional relationship in the qualitative quantity space, the selection of the virtual case does not vary, and the selection accuracy is improved.

【0023】請求項8,9または10記載の発明によれ
ば、仮想事例にさらに故障に応じた修復方法が予め設定
されているから、仮想事例が選択された場合に、その故
障の修復作業が容易に行える。請求項11,12または
13記載の方法発明によれば、仮想事例を故障および所
定のパラメータの定性状態を含む複数の事例にまとめる
ことができるので、仮想事例を故障ごとに利用しやすい
状態で整理することができる。
According to the eighth, ninth or tenth aspect of the present invention, since a repair method corresponding to a failure is further set in the virtual case, when a virtual case is selected, the repair work of the failure is performed. Easy to do. According to the method of the present invention, the virtual cases can be grouped into a plurality of cases including a fault and a qualitative state of a predetermined parameter. can do.

【0024】特に、請求項12または13記載の発明に
よれば、仮想事例を生成する際に、一定条件でフィルタ
リングされるので、生成された仮想事例が装置に有り得
る適切な事例のみになる。
In particular, according to the twelfth or thirteenth aspect, when a virtual case is generated, filtering is performed under a certain condition, so that the generated virtual case is only an appropriate case that can exist in the apparatus.

【0025】[0025]

【実施例】以下には、図面を参照して、小型の電子写真
複写機に適用された自己診断および自己修復システムを
一実施例として説明する。図1は、この発明が適用され
た小型の電子写真複写機の機械構成図であり、この発明
に関係する部分のみが図解的に示された図である。図1
において、1は感光体ドラム、2はメインチャージャ、
3は原稿照明用のハロゲンランプ、4は現像装置、5は
転写・分離チャージャである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a self-diagnosis and self-repair system applied to a small-sized electrophotographic copying machine will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a mechanical configuration diagram of a small-sized electrophotographic copying machine to which the present invention is applied, in which only parts related to the present invention are schematically illustrated. FIG.
, 1 is a photosensitive drum, 2 is a main charger,
Reference numeral 3 denotes a halogen lamp for illuminating a document, 4 denotes a developing device, and 5 denotes a transfer / separation charger.

【0026】メインチャージャ2には、メインチャージ
ャの放電電圧を変化させるためのメインチャージャコン
トローラ2Cが接続されている。また、ハロゲンランプ
3には、ハロゲンランプ3の光量を制御するためのハロ
ゲン光量コントローラ3Cが接続されている。さらに、
転写・分離チャージャ5には、このチャージャ5による
放電電圧、すなわち感光体ドラム1とコピー用紙間の転
写電圧を制御するための転写チャージャコントローラ5
Cが接続されている。
The main charger 2 is connected to a main charger controller 2C for changing the discharge voltage of the main charger. The halogen lamp 3 is connected to a halogen light amount controller 3C for controlling the light amount of the halogen lamp 3. further,
The transfer / separation charger 5 includes a transfer charger controller 5 for controlling a discharge voltage of the charger 5, that is, a transfer voltage between the photosensitive drum 1 and a copy sheet.
C is connected.

【0027】電子写真複写機では、得られたコピー画像
が美しく仕上がっている(正常)か否かが最も重要なこ
とである。そこでこの実施例は、得られたコピー画像が
正常か、画像かぶりを生じているか、画像が薄いかを自
動的に検出し、得られたコピーが画像かぶりを生じてい
たり薄い場合には、係る症状を引き起こしている原因、
すなわち故障を突き止め、その故障を自己修復する装置
を例にとって説明する。
In an electrophotographic copying machine, the most important thing is whether or not the obtained copy image is beautifully finished (normal). Therefore, this embodiment automatically detects whether the obtained copy image is normal, has an image fog, or whether the image is faint. The cause of the symptoms,
That is, a description will be given of an example of a device that locates a failure and self-repairs the failure.

【0028】この実施例には、たとえば4つのセンサが
設けられている。すなわち、感光体ドラム1を露光する
光の量(換言すれば、ハロゲンランプ3の光量)を測定
するための光量センサX、露光後の感光体ドラム1の表
面電位を測定する表面電位センサVs、感光体ドラム1
上のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサD
s、および、コピー濃度センサOsである。コピー濃度
センサOsは、この電子写真複写機によって形成された
コピー画像の濃度を検出するためのものである。コピー
濃度センサOsの検出出力Osに基づいて、電子写真複
写機が正常か、故障症状として画像かぶりが生じている
か、画像が薄いかが判別される。
In this embodiment, for example, four sensors are provided. That is, a light amount sensor X for measuring the amount of light for exposing the photosensitive drum 1 (in other words, the light amount of the halogen lamp 3), a surface potential sensor Vs for measuring the surface potential of the photosensitive drum 1 after exposure, Photoconductor drum 1
Density sensor D for detecting the above toner density
s and the copy density sensor Os. The copy density sensor Os detects the density of a copy image formed by the electrophotographic copying machine. Based on the detection output Os of the copy density sensor Os, it is determined whether the electrophotographic copying machine is normal, whether image fogging has occurred as a failure symptom, or whether the image is faint.

【0029】図2は、図1に示す小型の電子写真複写機
の機能ブロック図であり、この発明に関係する部分のみ
が示されている。図2において、角の丸まったブロック
はいわゆるハードウェアによる機能を表わしており、角
の尖ったブロックは、いわゆるソフトウェアによる機能
(コンピュータ内で実行されるプログラム処理)を表わ
している。なお、ハードウェアによる機能およびソフト
ウェアによる機能の区分けは一例であり、ソフトウェア
の機能をハードウェアにより実現するようにしてもよ
い。
FIG. 2 is a functional block diagram of the small-sized electrophotographic copying machine shown in FIG. 1, and shows only parts related to the present invention. In FIG. 2, blocks with rounded corners represent so-called hardware functions, and blocks with sharp corners represent so-called software functions (program processing executed in a computer). Note that the division of functions by hardware and functions by software is an example, and the functions of software may be realized by hardware.

【0030】図2の機能ブロックと、図1の機械構成と
の対応関係は、次のとおりである。すなわち、図2のセ
ンサには、図1の光量センサX、表面電位センサVs、
トナー濃度センサDs、およびコピー濃度センサOsが
含まれている。図2のアクチュエータコントローラに
は、図1のメインチャージャコントローラ2C、ハロゲ
ン光量コントローラ3Cおよび転写チャージャコントロ
ーラ5Cが含まれている。図2のアクチュエータには、
図1のメインチャージャ2、ハロゲンランプ3および転
写・分離チャージャ5が含まれている。
The correspondence between the functional blocks in FIG. 2 and the machine configuration in FIG. 1 is as follows. That is, the sensor of FIG. 2 includes the light amount sensor X, the surface potential sensor Vs,
A toner density sensor Ds and a copy density sensor Os are included. The actuator controller of FIG. 2 includes the main charger controller 2C, the halogen light amount controller 3C, and the transfer charger controller 5C of FIG. The actuator of FIG.
The main charger 2, the halogen lamp 3, and the transfer / separation charger 5 of FIG. 1 are included.

【0031】図2において、ソフトウェアによる機能ブ
ロックは、たとえば4つの機能ブロックに区分される。
すなわち、診断/修復推論部11、仮想事例保持部1
2、メンバーシップ関数生成部13、および、疑似故障
発生部14である。仮想事例保持部12には、予め生成
された表1および表2に例示する仮想事例が記憶されて
いる。ここに仮想事例とは、電子写真複写機に一時に生
じる故障は単一故障であると限定した条件のもとで、故
障が生じたときの装置状態を定性シミュレーションし、
そのシミュレーション結果のうちの装置にあり得る状態
である。
In FIG. 2, a functional block by software is divided into, for example, four functional blocks.
That is, the diagnosis / repair inference unit 11 and the virtual case holding unit 1
2. The membership function generator 13 and the simulated fault generator 14. The virtual case holding unit 12 stores virtual cases illustrated in Tables 1 and 2 generated in advance. Here, the virtual case is a qualitative simulation of the state of the apparatus at the time of the failure under the condition that the failure occurring in the electrophotographic copying machine at a time is a single failure,
The state of the simulation result that can be present in the device.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】[0033]

【表2】 仮想事例の生成は、上述した本願出願人の先願(特願
2−252191号(特開平4−130459号))等
で説明した定性シミュレーションを用いて行うことがで
きる。定性シミュレーションの仕方を簡単に説明する
と、次のとおりである。この電子写真複写機を、物理的
点から捉えて複数個の要素の結合として表現し、各
要素の挙動および属性ならびに各要素間の結合関係をパ
ラメータを用いて定性的に表わすと、図3に示すパラメ
ータモデルが得られる。なお、この図3に示すパラメー
タモデルは、コピー濃度パラメータOsに関連するパラ
メータのみを取り出した簡略化モデルである。
[Table 2] Generation of virtual case may be performed using a qualitative simulation described in applicant's earlier application described above (Japanese Patent Application No. flat No. 2-252191 (JP-A-4-130459)), and the like. The method of the qualitative simulation will be briefly described as follows. The electrophotographic copying machine, represented as binding of a plurality of elements captured from a physical view point, the qualitatively expressed using parameters binding relationship between behavior and attributes as well as the elements of each element, FIG. The parameter model shown in FIG. Note that the parameter model shown in FIG. 3 is a simplified model in which only parameters related to the copy density parameter Os are extracted.

【0034】図3に示すパラメータモデルにおいて、H
lはハロゲンランプ3の光量パラメータ、Dは原稿の光
学濃度パラメータ、Xは感光体ドラム1を露光する光量
のパラメータ、βは感光体ドラム1の感度パラメータ、
Vnはメインチャージ後の感光体ドラム1の表面電位パ
ラメータ、Vsは露光後の感光体ドラム1の表面電位パ
ラメータ、Vbは現像バイアスのパラメータ、γ0 はト
ナー感度のパラメータ、Dsはドラム上での画像濃度
(トナー濃度)のパラメータ、Vtは転写電圧のパラメ
ータ、ζは用紙感度のパラメータ、を示している。これ
らパラメータのうち、D、β、γ0 およびζは変動する
可能性が小さいので固定値とみなすことができる。それ
ゆえ、コピー濃度パラメータOsが変化する原因は、H
l、Vn、Vb、または、Vtのいずれかが変化したこ
とに起因すると推測できる。そしてこれら4つのパラメ
ータHl、Vn、VbまたはVtが変化してOsが変化
するとき、その変化は必ず3つのセンス対象パラメータ
X、VsまたはDs(図3において丸で囲ったもの)を
変化させる(ただし、Vtの変化に起因するときのみ、
X,Vs,Dsはいずれも変化しない)。
In the parameter model shown in FIG.
l is the light amount parameter of the halogen lamp 3, D is the optical density parameter of the document, X is the parameter of the light amount for exposing the photosensitive drum 1, β is the sensitivity parameter of the photosensitive drum 1,
Vn is the surface potential parameter of the photosensitive drum 1 after the main charge, Vs is the surface potential parameter of the photosensitive drum 1 after exposure, Vb is the parameter of the developing bias, γ 0 is the parameter of the toner sensitivity, and Ds is the parameter on the drum. An image density (toner density) parameter, Vt indicates a transfer voltage parameter, and ζ indicates a paper sensitivity parameter. Among these parameters, D, β, γ 0 and ζ can be regarded as fixed values because the possibility of variation is small. Therefore, the cause of the change in the copy density parameter Os is H
It can be inferred that any one of 1, Vn, Vb, and Vt has changed. Then, when these four parameters Hl, Vn, Vb or Vt change and Os changes, the change always changes three sensing target parameters X, Vs or Ds (circled in FIG. 3) ( However, only when it is caused by a change in Vt,
X, Vs, and Ds do not change).

【0035】仮想事例を生成するための定性シミュレー
ションは、上述したように、電子写真複写機に一時に生
じる故障は単一故障であるとの前提にたっている。それ
ゆえ、Hl(ハロゲンランプ)不良の場合、Vn(メイ
ンチャージャ)不良の場合、Vb(現像バイアス)不良
の場合、および、Vt(転写チャージャ)不良の場合の
それぞれにつき、センス対象パラメータX,Vs,Ds
の状態が異なる。そこで、この状態が推論されて、仮想
事例として記憶されている。
The qualitative simulation for generating a virtual case is based on the assumption that a single failure occurs in the electrophotographic copying machine at a time, as described above. Therefore, in the case of Hl (halogen lamp) failure, Vn (main charger) failure, Vb (development bias) failure, and Vt (transfer charger) failure, sensing target parameters X, Vs , Ds
Are different. Therefore, this state is inferred and stored as a virtual case.

【0036】次に、仮想事例の生成の仕方の具体例につ
いて、図3のパラメータモデルを用いて説明する。コピ
ー濃度が異常になり、Osがハイ(+)になったとす
る。Os:ハイ(+)の原因がHl:ロー(−)なら
ば、Xはロー(−)となる。また、Os:ハイ(+)の
原因がVn、VbまたはVtの変化に起因するならば、
Xは正常(N)である。なぜならば、仮想事例の生成
は、電子写真複写機に一時に生じる故障は単一故障であ
るとの前提に立っているからである。よって、Os:ハ
イ(+)では、Xは正常(N)またはハイ(+)でなけ
ればならず、ロー(−)はあり得ない。
Next, a specific example of how to generate a virtual case will be described using the parameter model of FIG. It is assumed that the copy density becomes abnormal and Os becomes high (+). If the cause of Os: high (+) is Hl: low (-), X becomes low (-). If the cause of Os: high (+) is caused by a change in Vn, Vb or Vt,
X is normal (N). This is because the generation of the virtual case is based on the premise that a failure occurring in the electrophotographic copying machine at a time is a single failure. Thus, for Os: high (+), X must be normal (N) or high (+), and low (-) is not possible.

【0037】一方、Os:ハイ(+)の根本原因がHl
ならば、Hl:ロー(−)でなければならず、Hlの変
化はパラメータモデル上でX,VsおよびDsに影響を
及ぼすはずである。なぜならば、影響を及ばさない程度
のHlの変化であれば、その結果としてOsも変化しな
いからである。よって、Hlが故障症状を引き起こす根
本原因、つまり故障ならば、X、Vs、および、Ds
は、正常(N)にはなり得ない。
On the other hand, the root cause of Os: high (+) is Hl
Then, Hl must be low (-) and changes in Hl should affect X, Vs and Ds on the parametric model. This is because if the change of Hl is such that it has no effect, Os does not change as a result. Thus, if Hl is the root cause of the failure symptom, ie, failure, then X, Vs, and Ds
Cannot be normal (N).

【0038】このように、仮想事例は、コピー濃度パラ
メータOsが異常を示す場合、その原因は必ず単一パ
ラメータの変化に起因すると限定し、かつ、パラメー
タ変化はセンス対象パラメータ(図3において丸で囲っ
たパラメータ)に必ず影響を与えている、と仮定して生
成される。かかる,の条件下で仮想事例を生成する
と、装置に実際に生じ得るもののみを仮想事例として得
られる。
As described above, in the virtual case, when the copy density parameter Os indicates an abnormality, the cause is always limited to a change in a single parameter, and the parameter change is a parameter to be sensed (in FIG. 3, a circle). (Enclosed parameters). When a virtual case is generated under such a condition, only what can actually occur in the device can be obtained as a virtual case.

【0039】仮想事例の具体例は表1,表2の通りであ
る。表1は、この電子写真複写機に故障症状「画像かぶ
り」が生じたときの4つの仮想事例を示している。表1
は、次のようにして求められたものである。電子写真複
写機でコピーされた画像に画像かぶりが生じている場
合、図3のパラメータモデルから、その原因として、H
l(ハロゲンランプ)不良、Vn(メインチャージャ)
不良、Vb(現像バイアス)不良、または、Vt(転写
チャージャ)不良、が推測できる。
Tables 1 and 2 show specific examples of the virtual case. Table 1 shows four virtual cases when the failure symptom “image fogging” occurs in the electrophotographic copying machine. Table 1
Is obtained as follows. When an image fogged occurs in an image copied by an electrophotographic copying machine, the cause of the image is H based on the parameter model shown in FIG.
l (halogen lamp) failure, Vn (main charger)
A defect, a Vb (development bias) defect, or a Vt (transfer charger) defect can be estimated.

【0040】この場合において、上記の故障は単一故
障に限ること、および、Hlの変化が必ず他のパラメ
ータにも影響を及ぼす、という2つの条件に当てはめる
と、画像かぶりの原因がHl不良の場合には、パラメー
タXはロー(−)、パラメータVsはハイ(+)、パラ
メータDsはハイ(+)になるはずであり、これ以外の
状態はとらない。
In this case, if the above-mentioned faults are limited to a single fault, and if the change in Hl always affects other parameters, the cause of the image fogging is H1 fault. In this case, the parameter X should be low (-), the parameter Vs should be high (+), the parameter Ds should be high (+), and no other state is taken.

【0041】また、画像かぶりの原因がVn不良の場合
は、パラメータXは正常(N)、パラメータVsはハイ
(+)、パラメータDsはハイ(+)となるはずであ
り、これ以外の状態はとらない。また、画像かぶりの原
因が、Vb不良の場合は、パラメータXは正常(N)、
パラメータVsは正常(N)、パラメータDsはハイ
(+)となるはずであり、これ以外の状態はとらない。
If the cause of image fogging is Vn failure, the parameter X should be normal (N), the parameter Vs should be high (+), the parameter Ds should be high (+). I will not take it. When the cause of image fogging is a Vb defect, the parameter X is normal (N),
The parameter Vs should be normal (N), the parameter Ds should be high (+), and no other state is taken.

【0042】また、画像かぶりの原因が、Vt不良の場
合、パラメータXは正常(N)、パラメータVsは正常
(N)、パラメータDsは正常(N)となるはずであ
り、これ以外の状態はとらない。なお、表1における各
パラメータ状態に付加された「1.0」の数値は、後述
するファジイ理論のメンバーシップ関数における度合い
を示している。このファジイ理論のメンバーシップ関数
を導入したことの利点等については後述する。
If the cause of the image fog is Vt failure, the parameter X should be normal (N), the parameter Vs should be normal (N), and the parameter Ds should be normal (N). I will not take it. The numerical value of “1.0” added to each parameter state in Table 1 indicates a degree in a membership function of fuzzy logic described later. The advantages of introducing the membership function of the fuzzy theory will be described later.

【0043】同様に、この電子写真複写機で得られるコ
ピーの濃度が薄い場合、その原因は、図3のパラメータ
モデルにより、Hl(ハロゲンランプ)不良、Vn(メ
インチャージャ)不良、Vb(現像バイアス)不良、ま
たは、Vt(転写チャージャ)不良が推測され、各不良
が生じたときのセンス対象パラメータX,VsおよびD
sの状態は表2に示すとおりとなる。
Similarly, when the density of the copy obtained by the electrophotographic copying machine is low, the causes are as follows: Hl (halogen lamp) failure, Vn (main charger) failure, Vb (development bias) according to the parameter model of FIG. ) A defect or a Vt (transfer charger) defect is estimated, and the parameters X, Vs and D to be sensed when each defect occurs.
The state of s is as shown in Table 2.

【0044】上記表1や表2に例示した仮想事例が、故
障症状別に、予め定性シミュレーションにより求めら
れ、仮想事例保持部12に記憶されている。仮想事例保
持部12には、また、各故障症状における故障ごとに、
予め修復方法が推論されて記憶されている。たとえば、
故障症状「画像かぶり」の故障「Hl不良」に対して
は、次の表3のような修復方法が記憶されている。
The virtual cases exemplified in Tables 1 and 2 are obtained in advance by a qualitative simulation for each failure symptom and stored in the virtual case holding unit 12. The virtual case holding unit 12 also stores, for each failure in each failure symptom,
The restoration method is inferred and stored in advance. For example,
For the failure "Hl failure" of the failure symptom "image fogging", a repair method as shown in Table 3 below is stored.

【0045】[0045]

【表3】 他の故障に対しても、それぞれ、修復方法が記憶されて
いる。この実施例の特徴は、このような仮想事例を予め
定性シミュレーションを用いて算出し、それを保持して
る点である。こうすれば、故障診断の度に、電子写真複
写機の状態を定性シミュレーションする手間が省け、処
理の高速化が図れる。
[Table 3] The repair method is stored for each of the other faults. The feature of this embodiment is that such a virtual case is calculated in advance using a qualitative simulation, and is held. This eliminates the need to perform a qualitative simulation of the state of the electrophotographic copying machine every time a failure is diagnosed, thereby increasing the processing speed.

【0046】次に、図2のメンバーシップ関数生成部1
3には、図4および図5に例示するように、故障症状ご
とに、光量センサX、表面電位センサVsおよびトナー
濃度センサDsの検出値を定性値化する際に用いるメン
バーシップ関数が記憶されている。メンバーシップ関数
は、公知のとおり、ファジイ理論において、或る要素が
或る集合に属する度合い(グレード)を規定する関数で
ある。
Next, the membership function generator 1 shown in FIG.
As shown in FIG. 4 and FIG. 5, a membership function used to qualify the detection values of the light quantity sensor X, the surface potential sensor Vs, and the toner density sensor Ds for each failure symptom is stored in 3. ing. As is well known, a membership function is a function that defines the degree (grade) of a certain element belonging to a certain set in fuzzy logic.

【0047】たとえば図4は、故障症状「画像かぶり」
時に用いるX,Vs,Dsのメンバーシップ関数を示し
ている。コピー濃度センサOs(図1参照)の出力に基
づいてこの電子写真複写機から出力されるコピーに画像
かぶりが生じていると診断/修復推論部11(図2参
照)において判別されると、そのときの光量センサX、
表面電位センサVsおよびトナー濃度センサDsの検出
値が、メンバーシップ関数生成部13に記憶された図4
に示すメンバーシップ関数に基づいて定性値化される。
たとえば、光量センサXの検出値が定量値で2.2
(V)未満では、パラメータX(−:1.0、N:0.
0)に定性値化される。光量センサXの検出定量値が
2.29(V)では、パラメータX(−:0.7、N:
0.3)に定性値化される。また、光量センサXの検出
定量値が2.5(V)以上では、パラメータX(−:
0.0、N:1.0)に定性値化される。
For example, FIG. 4 shows a failure symptom “image fog”.
The X, Vs, and Ds membership functions used at times are shown. If the diagnosis / repair inference unit 11 (see FIG. 2) determines that an image fogging has occurred in a copy output from the electrophotographic copying machine based on the output of the copy density sensor Os (see FIG. 1), Time light intensity sensor X,
The detection values of the surface potential sensor Vs and the toner density sensor Ds are stored in the membership function generation unit 13 in FIG.
Qualitative value based on the membership function shown in
For example, the detection value of the light amount sensor X is 2.2 as a quantitative value.
Below (V), the parameter X (-: 1.0, N: 0.
0). 1. The detected quantitative value of the light amount sensor X is 2. 29 (V), the parameter X (-: 0.7, N:
0.3). When the detected quantitative value of the light quantity sensor X is 2.5 (V) or more, the parameter X (−:
0.0, N: 1.0).

【0048】表面電位センサVsの検出定量値およびト
ナー濃度センサDsの検出定量値も、同様に、図4に示
すVsのメンバーシップ関数およびDsのメンバーシッ
プ関数を用いて、それぞれ定性値化される。また、画像
濃度が薄いと判別された場合には、光量センサX、表面
電位センサVsおよびトナー濃度センサDsの検出定量
値は、図5に示すX,Vs,Dsのメンバーシップ関数
を用いて、それぞれ定性値化される。
Similarly, the detected quantitative value of the surface potential sensor Vs and the detected quantitative value of the toner density sensor Ds are also qualitatively determined using the membership function of Vs and the membership function of Ds shown in FIG. . When it is determined that the image density is low, the quantitative detection values of the light amount sensor X, the surface potential sensor Vs, and the toner density sensor Ds are calculated using the membership functions of X, Vs, and Ds shown in FIG. Each is qualitatively converted.

【0049】次に、図4または図5に示すメンバーシッ
プ関数の設定の仕方について説明をする。一般に、セン
サの検出定量値を定性値に変換するためには、量空間上
に境界標(ランドマーク)を定義する必要がある。とこ
ろが、修復後の電子写真複写機の正常状態の変化やセン
サの測定精度の限界を考慮すると、境界標を静的なもの
として決定することは容易ではない。もし、境界標を静
的なものとして決定し、その決定に誤りがあれば、この
制御の前提をなすセンサ値の定性値化が正確に行われな
いこととなり、その後の故障診断や故障修復において、
誤診や誤修復が行われる可能性が大きくなる。
Next, how to set the membership function shown in FIG. 4 or 5 will be described. In general, it is necessary to define landmarks (landmarks) on a quantity space in order to convert a detected quantitative value of a sensor into a qualitative value. However, in consideration of a change in the normal state of the electrophotographic copying machine after restoration and a limit of the measurement accuracy of the sensor, it is not easy to determine the landmark as a static one. If the landmarks are determined as static and there is an error in the determination, the qualitative conversion of the sensor values, which is the premise of this control, will not be performed accurately, and it will be used in subsequent fault diagnosis and fault repair. ,
The possibility of misdiagnosis or misrepair is increased.

【0050】そこでこの実施例では、上述のように、故
障症状ごとに境界標を定義し、かつ、境界標をファジイ
理論のメンバーシップ関数を用いて定義した。故障症状
に応じたメンバーシップ関数を用いてセンサの検出定量
値を定性値化するようにすると、センサの読取誤差や、
使用環境の変化等によるセンサ出力の変動に柔軟にかつ
好適に対処できる。
Therefore, in this embodiment, as described above, a landmark is defined for each failure symptom, and the landmark is defined using a membership function of fuzzy logic. If the detected quantitative value of the sensor is converted into a qualitative value using a membership function corresponding to the failure symptom, a reading error of the sensor,
It is possible to flexibly and suitably cope with a change in the sensor output due to a change in the use environment.

【0051】また、センサの検出定量値を定性値化する
場合に、ファジイ理論のメンバーシップ関数を導入する
と、センサの測定精度や使用環境の変化等に依存する実
測定量値と定性値との対応づけに関する問題に柔軟に対
処することができ、センサ値を定性値化する際に、誤り
を生じにくくできる。なお、この段階では、定性値化さ
れたパラメータは、直ちに仮想事例に当てはめていずれ
かの故障を選択するために用いられるわけではない。後
述するように、仮想事例に含まれる複数の故障の1つを
選択するために、所定の計算式に基づいて、パラメータ
の状態と最も状態の近い仮想事例の故障が求められる。
In addition, when a quantitative detection value of a sensor is converted into a qualitative value, a membership function of fuzzy logic is introduced to allow a correspondence between an actual measured value and a qualitative value depending on a measurement accuracy of a sensor, a change in a use environment, and the like. It is possible to flexibly deal with the problem relating to the attachment, and it is possible to prevent errors from occurring when converting the sensor value into a qualitative value. At this stage, the qualitative parameter is not immediately used for selecting any fault by applying it to the virtual case. As described later, in order to select one of a plurality of faults included in the virtual case, a fault of the virtual case having the closest state to the parameter is obtained based on a predetermined calculation formula.

【0052】さらに、この実施例では、疑似故障法(Im
itation Fault 法:IF法 )を導入した。IF法は、電
子写真複写機を出荷する前の初期時、故障修復後、また
はマニュアル入力に基づく任意のタイミングで、アクチ
ュエータを操作することにより電子写真複写機に故障を
強制的に引き起し、故障を引き起こす前の正常時および
故障時のセンサ情報を用いて境界標を動的に決定すると
いう方法である。図4および図5に示すメンバーシップ
関数は、このIF法を用いて決定されたものである。I
F法を用いれば、実際の制御対象である電子写真複写機
ごとに、センサの検出定量値を定性値化するために必要
な量空間上の境界標を動的に決定できるから、定性値化
の基礎をなす境界標を装置毎に精度良く定義することが
できる。
Further, in this embodiment, the pseudo failure method (Im
itation Fault method: IF method) was introduced. The IF method forcibly causes a failure in an electrophotographic copying machine by operating an actuator at an initial time before shipping the electrophotographic copying machine, after repairing a failure, or at an arbitrary timing based on manual input, This is a method of dynamically determining a landmark using sensor information at the time of normal operation and at the time of failure before causing a failure. The membership functions shown in FIGS. 4 and 5 are determined using this IF method. I
By using the F method, it is possible to dynamically determine the landmarks in the quantity space necessary to qualify the quantitative value detected by the sensor for each electrophotographic copying machine that is the actual control target. Can be accurately defined for each device.

【0053】また、IF法を用いれば、後述するよう
に、装置が初期状態のときに定義した境界標を、故障修
復が完了するごとに修正できるから、装置の経時的変化
や使用環境の変化等に合わせて、量空間上の境界標を常
に最適な値に更新していくことができる。図2に戻っ
て、この電子写真複写機の機能ブロックには、上述した
IF法を実行するための疑似故障発生部14が備えられ
ている。
Further, if the IF method is used, as will be described later, the landmarks defined when the device is in the initial state can be corrected each time the repair of the failure is completed. It is possible to always update the landmarks in the quantity space to optimal values in accordance with the above. Returning to FIG. 2, the functional block of this electrophotographic copying machine is provided with a simulated failure generator 14 for executing the above-mentioned IF method.

【0054】なおこの実施例では、図4および図5に示
すように、量空間上の境界標は、ファジイ理論のメンバ
ーシップ関数を用いて定義されている。つまり、境界標
がファジイ化されている。境界標をファジイ化すると、
上述のように、センサの読取誤差が生じたり、環境変化
等の外乱により境界標が変化しても、柔軟に対処できる
という利点がある。
In this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the landmarks in the quantity space are defined using a membership function of fuzzy logic. That is, the landmarks are fuzzy. By fuzzifying the landmarks,
As described above, there is an advantage that it is possible to flexibly cope with a reading error of the sensor or a change in the landmark due to a disturbance such as an environmental change.

【0055】図6は、図2に示す診断/修復推論部11
において行われるファジイ定性推論(Fuzzy Qualitativ
e Reasoning : FQR)のアルゴリズムを表わすフロー
チャートである。次に図6の流れに沿って、この電子写
真複写機における故障診断および故障修復処理について
説明をする。制御動作が始まると、診断/修復推論部1
1によってコピー濃度センサOsの検出値が読取られる
(ステップS1)。そして読取られたコピー濃度Osは
予め定められた基準値と比較され、電子写真複写機が故
障しているか否かの判別がされる(ステップS2)。
FIG. 6 shows the diagnosis / repair inference unit 11 shown in FIG.
Qualitative Reasoning (Fuzzy Qualitativ)
5 is a flowchart illustrating an algorithm of e Reasoning (FQR). Next, a failure diagnosis and a failure repair process in the electrophotographic copying machine will be described with reference to the flow of FIG. When the control operation starts, the diagnosis / repair inference unit 1
The detection value of the copy density sensor Os is read by 1 (step S1). Then, the read copy density Os is compared with a predetermined reference value, and it is determined whether or not the electrophotographic copying machine has failed (step S2).

【0056】たとえば、基準値として、図7に示す条件
が記憶されているとする。すなわち、検出電圧が2.5
(V)未満では画像が薄い、検出電圧が2.5(V)以
上で2.9(V)未満では正常、検出電圧が2.9
(V)以上では画像かぶりという故障有無判別基準値が
設定されているとする。このとき、コピー濃度センサO
sの検出値が3.1(V)ならば、故障症状「画像かぶ
り」が生じていると判定される(ステップS3)。
For example, it is assumed that a condition shown in FIG. 7 is stored as a reference value. That is, the detection voltage is 2.5
If the voltage is less than (V), the image is thin. If the detection voltage is 2.5 (V) or more and less than 2.9 (V), the image is normal.
(V) Above, it is assumed that a failure determination reference value of image fog is set. At this time, the copy density sensor O
If the detected value of s is 3.1 (V), it is determined that the failure symptom "image fogging" has occurred (step S3).

【0057】上記ステップS1〜S3の処理は、この実
施例にかかる電子写真複写機が自動的に故障の有無を判
別する機械であるために行われる処理であるが、この処
理は手動によって行ってもよい。手動によりステップS
1〜S3の処理を行う場合、コピー濃度センサOsを設
けなくてよい。手動による処理では、電子写真複写機か
ら出力されるコピーを見て、サービスマン等が、コピー
がたとえば画像かぶりを生じていると判断すればよい。
そしてこの場合、故障症状として画像かぶりが装置へ入
力される。故障症状の入力は、電子写真複写機に通常備
えられているテンキー等によって入力できるようにすれ
ばよい。
The processes in steps S1 to S3 are performed because the electrophotographic copying machine according to the present embodiment is a machine for automatically determining the presence or absence of a failure. This process is performed manually. Is also good. Step S manually
When performing the processes of 1 to S3, the copy density sensor Os need not be provided. In the manual process, the serviceman or the like may determine that the copy has an image fog, for example, by looking at the copy output from the electrophotographic copying machine.
In this case, an image fog is input to the apparatus as a failure symptom. The input of the failure symptom may be made by a ten key or the like usually provided in the electrophotographic copying machine.

【0058】ステップS3において、故障症状「画像か
ぶり」が判別されると、次に、光量センサX、表面電位
センサVsおよびトナー濃度センサDsの検出値が読取
られる(ステップS4)。今、読取られた各センサの検
出値が、X:2.26(V)、Vs:2.(V)、D
s:1.9(V)であったとする。読取られた各セン
サ値はメンバーシップ関数生成部13に記憶された画像
かぶり時のメンバーシップ関数(図4)に当てはめら
れ、仮の定性値が決められる(ステップS5)。この具
体例では、X:2.26、Vs:2.、Ds:1.9
が、それぞれ、図4のメンバーシップ関数に当てはめ
られ、X:−0.8、Vs:+0.9、Ds:+0.
7、が得られる。
When the failure symptom "image fog" is determined in step S3, the detection values of the light quantity sensor X, the surface potential sensor Vs, and the toner density sensor Ds are read (step S4). Now, the detected values of the respective sensors read are X: 2. 26 (V), Vs: 2. 6 (V), D
s: Suppose that it was 1.9 5 (V). Each read sensor value is applied to the membership function at the time of image fogging (FIG. 4) stored in the membership function generation unit 13, and a temporary qualitative value is determined (step S5). In this specific example, X: 2. 26 , Vs: 2. 6 , Ds: 1.9
5 are respectively applied to the membership function of FIG. 4, and X: -0.8, Vs: +0.9, Ds: +0.
7 is obtained.

【0059】 つまり、(X,Vs,Ds)=(2.26,2.,1.9) =p(−0.8,+0.9,+0.7) が得られる。なお、センサ検出値の定性値化を、メンバ
ーシップ関数を用いたファジイ定性値化ではなく、特定
の境界標に基づいて行うならば、 (X,Vs,Ds)=(−,+,+) が得られる。
[0059] That is, (X, Vs, Ds) = (2. 26, 2. 6, 1.9 5) = p (-0.8, + 0.9, + 0.7) are obtained. If the qualitative conversion of the sensor detection value is performed based on a specific landmark instead of fuzzy qualitative conversion using a membership function, (X, Vs, Ds) = (−, +, +) Is obtained.

【0060】次に、表1に示す故障症状「画像かぶり」
の仮想事例に列挙された故障と、ステップS5で求めら
れた仮の定性値との一致度Cが算出される(ステップS
6)。この一致度Cの算出は、次のようにして行われ
る。先ず、故障症状「画像かぶり」の仮想事例に列挙さ
れた故障を、X,Vs,Dsの3次元量空間で表現す
る。この表現は、次式で表わせる。
Next, the failure symptom "image fog" shown in Table 1 is shown.
The degree of coincidence C between the failures listed in the virtual case and the temporary qualitative value calculated in step S5 is calculated (step S5).
6). The calculation of the degree of coincidence C is performed as follows. First, the failures listed in the virtual case of the failure symptom “image fogging” are expressed in a three-dimensional quantity space of X, Vs, and Ds. This expression can be expressed by the following equation.

【0061】 Hl不良:(X,Vs,Ds)=f1(−1.0,+1.0,+1.0) Vn不良:(X,Vs,Ds)=(N1.0,+1.0,+1.0) =f2(−0.0,+1.0,+1.0) Vb不良:(X,Vs,Ds)=(N1.0,N1.0,+1.0) =f3(−0.0,+0.0,+1.0) Vt不良:(X,Vs,Ds)=(N1.0,N1.0,N1.0) =f4(−0.0,+0.0,+0.0) 上述の式を図化すると、図8に示す3次元量空間とな
る。図8において、f1、f2、f3、f4が、それぞ
れ、Hl不良、Vn不良、Vb不良およびVt不良の位
置である。
Hl defect: (X, Vs, Ds) = f1 (−1.0, +1.0, +1.0) Vn defect: (X, Vs, Ds) = (N1.0, +1.0, +1) .0) = f2 (−0.0, +1.0, +1.0) Vb defect: (X, Vs, Ds) = (N1.0, N1.0, +1.0) = f3 (−0.0 , +0.0, +1.0) Vt defect: (X, Vs, Ds) = (N1.0, N1.0, N1.0) = f4 (−0.0, +0.0, +0.0) When the equation is plotted, the three-dimensional quantity space shown in FIG. 8 is obtained. In FIG. 8, f1, f2, f3, and f4 are the positions of the Hl defect, the Vn defect, the Vb defect, and the Vt defect, respectively.

【0062】また、ステップS5で求められた仮の定性
値p(−0.8,+0.9,+0.7)は、図8の3次
元量空間において、pに位置する。そこで次に、点pか
ら仮想事例に列挙された各故障の位置f1,f2,f
3,f4までの距離Dを計算すると、次のとおりとな
る。 D(f1)=√{(0.8−1.0)2 + (0.9 −1.0)2 + (0.7 −1.0)2 }= 0.374 D(f2)=√{(0.8−0.0)2 + (0.9 −1.0)2 + (0.7 −1.0)2 }= 0.86 D(f3)=√{(0.8−0.0)2 + (0.9 −0.0)2 + (0.7 −1.0)2 }= 1.241 D(f4)=√{(0.8−0.0)2 + (0.9 −0.0)2 + (0.7 −0.0)2 }= 1.393 そして、上述の式で計算された距離Dが正規化され、一
致度Cが算出される。距離Dの正規化は、次の式に基づ
いてなされる。
The temporary qualitative value p (−0.8, +0.9, +0.7) obtained in step S5 is located at p in the three-dimensional quantity space of FIG. Therefore, next, from the point p, the positions f1, f2, f of the faults listed in the virtual case
Calculating the distance D to 3 and f4 is as follows. D (f1) = √ {( 0.8-1.0) 2 + (0.9 -1.0) 2 + (0.7 -1.0) 2} = 0.374 D (f2) = √ {(0.8-0.0) 2 + (0.9 -1.0) 2 + (0.7 -1.0) 2} = 0.86 D (f3) = √ {(0.8-0.0) 2 + (0.9 -0.0) 2 + (0.7 -1.0) 2} = 1.241 D (f4) = √ {(0.8- 0.0) 2 + (0.9−0.0) 2 + (0.7−0.0) 2 } = 1.393 Then, the distance D calculated by the above equation is normalized, and the coincidence C is calculated. The normalization of the distance D is performed based on the following equation.

【0063】C=1−D/√n (ただし、nはセンスパラメータの数:この場合n=
3) したがって、各一致度Cは、 C(f1)=1−0.374/√3=0.784 C(f2)=1−0.86/√3=0.503 C(f3)=1−1.241/√3=0.284 C(f4)=1−1.393/√3=0.196 となる。この結果、点pからの距離Dの最も近いf1、
すなわち一致度Cの最も大きなf1(Hl不良)が、故
障候補として決定される(ステップS7)。
C = 1−D / √n (where n is the number of sense parameters: in this case, n =
3) Accordingly, each degree of coincidence C is expressed as follows: C (f1) = 1−0.374 / √3 = 0.784 C (f2) = 1−0.86 / √3 = 0.503 C (f3) = 1 −1.241 / √3 = 0.284 C (f4) = 1−1.393 / √3 = 0.196 As a result, f1, which is the closest distance D from the point p,
That is, f1 (Hl failure) having the highest coincidence C is determined as a failure candidate (step S7).

【0064】なお、上述した一致度Cを算出する計算式
は、次の一般式で表わせる。 C=1−√{C(p1)2 +C(p2)2 +…+C(pn)2 }/√n C(pn)=Gm(qn)−Gs(qn) (但し、C:モデル全体の一致度、pn:測定可能な変
数、C(pn):変数pnに対する一致度、qn:変数
pnが取り得る定性値、Gm(qn):故障モデルにお
ける定性値qnのグレード、Gs(qn):測定値にお
ける定性値qnのグレード) なお、ファジイ定性値化でなく、特定の境界標に基づく
通常の定性値化を行う場合は、ステップS6の一致度C
の算出は省略され、 (X,Vs,Ds)=(−,+,+) から直ちに故障がHl不良と決定される。
The equation for calculating the degree of coincidence C can be expressed by the following general equation. C = 1− {C (p1) 2 + C (p2) 2 +... + C (pn) 2 } / Δn C (pn) = Gm (qn) −Gs (qn) (where C: coincidence of the entire model) Degree, pn: measurable variable, C (pn): degree of coincidence with variable pn, qn: qualitative value that variable pn can take, Gm (qn): grade of qualitative value qn in failure model, Gs (qn): measurement (Quality of qualitative value qn in value) When performing normal qualitative qualification based on a specific landmark instead of fuzzy qualitative qualification, the degree of coincidence C in step S6
Is omitted, and from (X, Vs, Ds) = (−, +, +), the failure is immediately determined to be an H1 failure.

【0065】ステップS7において、故障がHl不良と
決定されたので、仮想事例保持部12に記憶されている
故障症状「画像かぶり」の故障「Hl不良」に対応した
修復方法(表3に示す方法)が、その優先度に従って実
行される。優先度順に修復方法を行うために、ステップ
S8ではカウンタxがクリアされ、ステップS9でカウ
ンタxがx=1にされる。次いで、カウンタxの値が記
憶されている修復方法の登録個数を越えていないことが
確認されると(ステップS10)、記憶されている修復
方法のうち、カウンタxの値の優先度(たとえば、最初
の修復が行われる場合は、優先度No.1のHl:UP
(ハロゲンランプ光量を上昇する))の修復が行われる
(ステップS11)。
In step S7, since the failure is determined to be the H1 failure, the repair method corresponding to the failure “H1 failure” of the failure symptom “image fog” stored in the virtual case holding unit 12 (the method shown in Table 3) ) Is executed according to the priority. In order to perform the restoration method in the priority order, the counter x is cleared in step S8, and the counter x is set to x = 1 in step S9. Next, when it is confirmed that the value of the counter x does not exceed the registered number of the stored repair methods (step S10), the priority of the value of the counter x among the stored repair methods (for example, When the first restoration is performed, Hl: UP of priority No. 1
(Increase the amount of halogen lamp light)) is performed (step S11).

【0066】そして、この修復が成功したか否かの判別
がされる(ステップS12)。修復が成功したか否か
は、修復後に、コピーが行われ、その結果出力されるコ
ピーの濃度がコピー濃度センサOsで読取られることに
よりなされる。修復が成功しなかった場合、ステップS
9に戻り、カウンタxのカウント値を1インクリメント
して、次の優先度の修復が行われる。たとえば優先度N
o.2の修復であるVn:DOWN(メインチャージャ
電圧を下げる)が行われる。もし、次の優先度の修復が
登録されていない場合は、その時点で処理は終わる。
Then, it is determined whether or not the restoration has been successful (step S12). Whether or not the restoration was successful is determined by copying after the restoration and reading the density of the copy output as a result by the copy density sensor Os. If the repair was not successful, step S
9, the count value of the counter x is incremented by one, and the next priority is restored. For example, priority N
o. Vn: DOWN (reducing the main charger voltage), which is the repair of No. 2, is performed. If the restoration of the next priority is not registered, the process ends at that point.

【0067】ステップS12において、修復が成功した
と判別されると、ステップS13に進み、IF法が実行
され、処理が終わる。上述のステップS13で行われる
IF法の処理内容を、図9に示す。次に、図9を参照し
てIF法について詳述する。故障修復に成功すると、診
断/修復推論部11によって、光量センサX、表面電位
センサVsおよびトナー濃度センサDsの検出値が読取
られる(ステップS21)。このとき読取られた各セン
サの検出値は、たとえば、X:2.9(V)、Vs:
1.6(V)、Ds:1.4(V)であったとする。
If it is determined in step S12 that the restoration has been successful, the process proceeds to step S13, where the IF method is executed, and the process ends. FIG. 9 shows the processing content of the IF method performed in step S13 described above. Next, the IF method will be described in detail with reference to FIG. When the failure repair is successful, the diagnostic / repair inference unit 11 reads the detection values of the light quantity sensor X, the surface potential sensor Vs, and the toner density sensor Ds (Step S21). The detection values of each sensor read at this time are, for example, X: 2.9 (V), Vs:
It is assumed that 1.6 (V) and Ds: 1.4 (V).

【0068】次いで、疑似故障発生部14(図2参照)
により、ハロゲン光量コントローラ3Cが操作され、ハ
ロゲンランプ3の光量が下げられる(ステップS2
2)。そして、ハロゲンランプ3の光量を微小量ずつ下
げるごとに、電子写真複写機にコピー動作をさせ、その
とき得られるコピーの濃度がコピー濃度センサOsで検
出され、その検出値が読取られる(ステップS23)。
コピー濃度センサOsの検出値は、上述した図7の故障
有無判別基準値に照らされ、Osの値が画像かぶりが発
生する基準値に達したとき、ハロゲンランプ3の光量を
下降する処理は中止される(ステップS24)。
Next, the simulated fault generator 14 (see FIG. 2)
, The halogen light amount controller 3C is operated, and the light amount of the halogen lamp 3 is reduced (step S2).
2). Each time the amount of light of the halogen lamp 3 is reduced by a small amount, the copying machine is caused to perform a copying operation, and the density of the copy obtained at that time is detected by the copy density sensor Os, and the detected value is read (step S23). ).
The detection value of the copy density sensor Os is illuminated by the above-described failure determination reference value shown in FIG. 7, and when the value of Os reaches the reference value at which image fogging occurs, the process of lowering the light amount of the halogen lamp 3 is stopped. Is performed (step S24).

【0069】そして、画像かぶりが発生するまでハロゲ
ンランプ3の光量を下げたときの光量センサX、表面電
位センサVsおよびトナー濃度センサDsの検出値が読
取られる(ステップS25)。読取られた検出値は、た
とえばX:2.6(V)、Vs:2.5(V)、Ds:
1.8(V)であったとする。ステップS21で読取ら
れた故障修復後のX,Vs,Dsの検出値およびステッ
プS25で読取られた画像かぶりが発生した時点での
X,Vs,Dsの検出値は、メンバーシップ関数生成部
13へ与えられ、画像かぶり時のメンバーシップ関数が
生成される。つまり、ステップS21で検出された値が
正常時の境界標、ステップS25で読取られた値が画像
かぶり発生開始時の境界標とされ、図4に示す画像かぶ
り時のメンバーシップ関数は、図10に示すメンバーシ
ップ関数に修復される。
Then, the detection values of the light quantity sensor X, the surface potential sensor Vs, and the toner density sensor Ds when the light quantity of the halogen lamp 3 is reduced until image fog occurs are read (step S25). The read detection values are, for example, X: 2.6 (V), Vs: 2.5 (V), and Ds:
Let it be 1.8 (V). The detected values of X, Vs, and Ds read at step S21 after the repair and the detected values of X, Vs, and Ds at the time when the image fog is read at step S25 are sent to the membership function generating unit 13. Given, a membership function for image fogging is generated. That is, the value detected in step S21 is a landmark when normal, and the value read in step S25 is a landmark when image fogging starts, and the membership function at the time of image fogging shown in FIG. Is restored to the membership function shown in

【0070】次いで、疑似故障発生部14により、ハロ
ゲン光量コントローラ3Cが操作され、ハロゲンランプ
3の光量が上昇される(ステップS26)。そして、ハ
ロゲンランプ3の光量を微小量ずつ上昇させるごとに、
電子写真複写機にコピーを行わせ、そのとき得られるコ
ピー濃度がコピー濃度センサOsで検出され、その値が
読取られる(ステップS27)。
Next, the pseudo failure generator 14 operates the halogen light quantity controller 3C to increase the light quantity of the halogen lamp 3 (step S26). And every time the light amount of the halogen lamp 3 is increased by a minute amount,
The copying is performed by the electrophotographic copying machine, and the copy density obtained at that time is detected by the copy density sensor Os, and the value is read (step S27).

【0071】そして、コピー濃度センサOsの読取値
が、図7の故障有無判別基準値に照らされ、画像が薄い
コピーに達したとき(ステップS28)、そのときの光
量センサX、表面電位センサVsおよびトナー濃度セン
サDsの検出値が読取られる(ステップS29)。この
読取値は、たとえばX:3.5(V)、Vs:0.6
(V)、Ds:0.5(V)であったとする。
Then, the read value of the copy density sensor Os is illuminated with the reference value for judging the presence or absence of a failure shown in FIG. 7 and when the image reaches a light copy (step S28), the light quantity sensor X and the surface potential sensor Vs at that time. Then, the detection value of the toner density sensor Ds is read (step S29). This read value is, for example, X: 3.5 (V), Vs: 0.6
(V) and Ds: 0.5 (V).

【0072】この読取られた値はメンバーシップ関数生
成部13へ送られる。メンバーシップ関数生成部13で
は、ステップS21で読取られた正常時のセンサ値と、
ステップS29で読取られた低濃度画像生成時のセンサ
値とを、それぞれ境界標として、濃度低下時のメンバー
シップ関数の生成が行われる。その結果、図5に示す濃
度低下時のメンバーシップ関数は、図11に示すものに
修復される。
The read value is sent to the membership function generator 13. In the membership function generating unit 13, the sensor value in the normal state read in step S21,
Using the sensor value read at the time of generation of the low-density image read in step S29 as a landmark, a membership function at the time of density reduction is generated. As a result, the membership function at the time of density reduction shown in FIG. 5 is restored to that shown in FIG.

【0073】上述のIF法は、故障修復に成功した後に
行われる以外、たとえばサービスマン等がマニュアルで
IF法実行信号を入力したことに応答して行われてもよ
い。この発明は、上述した実施例の内容に制限されるこ
となく、請求の範囲に記載の範囲に基づき、種々の変更
が可能である。たとえば、上述の実施例では小型の電子
写真複写機を例にとって説明したが、この発明にかかる
自己診断および自己修復システムは、レーザビームプリ
ンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置に対しても適
用することができる。
The above-described IF method may be performed, for example, in response to a manual input of an IF method execution signal by a service person or the like, instead of being performed after the failure has been successfully repaired. The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiments, and various modifications can be made based on the scope of the claims. For example, in the above embodiment, a small electrophotographic copying machine has been described as an example. However, the self-diagnosis and self-repair system according to the present invention is also applied to other image forming apparatuses such as a laser beam printer and a facsimile. be able to.

【0074】また、実施例は、電子写真複写機におい
て、得られたコピー画像が美しく仕上がっていない場合
に故障症状が発現したとして、その故障症状の発現の原
因である故障を自己修復する装置の説明に終始してい
る。しかしながら、この発明は、コピー画像が美しく仕
上がっているか否かとは異なる画像形成装置の他の故障
のための自己診断および自己修復に対しても適用するこ
とができる。
Further, the present embodiment is directed to an electrophotographic copying machine in which a failure symptom appears when an obtained copy image is not beautifully finished, and a failure which causes the occurrence of the failure symptom is self-repaired. It is all about explaining. However, the present invention can also be applied to self-diagnosis and self-repair for other failures of the image forming apparatus different from whether or not the copy image is beautifully finished.

【0075】その他、種々の変更が可能である。Various other changes are possible.

【0076】[0076]

【発明の効果】この発明によれば、画像形成装置に備え
られたセンサの検出値を定性値に変換する際に、その変
換が、装置の使用環境やセンサの検出精度等に影響され
ることなく、ばらつきなく行え、変換されたファジイ定
性値を用いて画像形成装置に故障症状を引き起こしてい
る故障を正しく推定することができる。
According to the present invention, when a detection value of a sensor provided in an image forming apparatus is converted into a qualitative value, the conversion is affected by the use environment of the apparatus, detection accuracy of the sensor, and the like. It is possible to accurately estimate a failure causing a failure symptom in the image forming apparatus using the converted fuzzy qualitative value.

【0077】また、この発明によれば、より小型化およ
びより高速化が図られた自己診断および自己修復システ
ムを有する画像形成装置を提供することができ、実用性
の高い装置を提供することができる。さらにまた、この
発明によれば、センサ検出値を定性値化する際にその基
礎をなす境界標としてのメンバーシップ関数を、装置毎
に精度良く定義することができる。しかも、そのメンバ
ーシップ関数を所定のタイミングで更新できるから、セ
ンサ検出値の定性値化が常に正確に行え、誤診断や誤修
復のない装置とすることができる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus having a self-diagnosis and self-repair system which has been reduced in size and speed, thereby providing a highly practical apparatus. it can. Furthermore, according to the present invention, a membership function as a landmark that forms the basis for converting a sensor detection value into a qualitative value can be accurately defined for each device. In addition, since the membership function can be updated at a predetermined timing, the qualitative conversion of the sensor detection value can always be performed accurately, and a device free from erroneous diagnosis and erroneous repair can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明が適用された小型の電子写真複写機の
機械構成図である。
FIG. 1 is a mechanical configuration diagram of a small electrophotographic copying machine to which the present invention is applied.

【図2】図1に示す小型の電子写真複写機の機能ブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a functional block diagram of the small electrophotographic copying machine shown in FIG.

【図3】図1に示す小型の電子写真複写機の簡略化した
パラメータモデルである。
FIG. 3 is a simplified parameter model of the small electrophotographic copying machine shown in FIG.

【図4】画像かぶり時に用いるX,Vs,Dsのメンバ
ーシップ関数を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing membership functions of X, Vs, and Ds used at the time of image fogging.

【図5】画像濃度低下時に用いるX,Vs,Dsのメン
バーシップ関数を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a membership function of X, Vs, and Ds used when the image density decreases.

【図6】ファジイ定性推論のアルゴリズムを表わすフロ
ーチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an algorithm of fuzzy qualitative inference.

【図7】故障有無判別基準値の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a failure presence / absence determination reference value.

【図8】故障症状「画像かぶり」の仮想事例に列挙され
た故障を、X,Vs,Dsの3次元量空間で表現した図
である。
FIG. 8 is a diagram expressing the failures listed in the virtual case of the failure symptom “image fogging” in a three-dimensional quantity space of X, Vs, and Ds.

【図9】疑似故障法(IF法)の処理内容を表わすフロ
ーチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing processing contents of a pseudo failure method (IF method).

【図10】IF法により修正された画像かぶり時のメン
バーシップ関数を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a membership function at the time of image fogging corrected by the IF method.

【図11】IF法により修正された画像濃度低下時のメ
ンバーシップ関数を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a membership function at the time of image density reduction corrected by the IF method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体ドラム 2 メインチャージャ 3 ハロゲンランプ 4 現像装置 5 転写・分離チャージャ 2C メインチャージャコントローラ 3C ハロゲン光量コントローラ 5C 転写チャージャコントローラ 11 診断/修復推論部 12 仮想事例保持部 13 メンバーシップ関数生成部 14 疑似故障発生部 X 光量センサ Vs 表面電位センサ Ds トナー濃度センサ Os コピー濃度センサ REFERENCE SIGNS LIST 1 photoconductor drum 2 main charger 3 halogen lamp 4 developing device 5 transfer / separation charger 2C main charger controller 3C halogen light amount controller 5C transfer charger controller 11 diagnostic / repair inference unit 12 virtual case holding unit 13 membership function generation unit 14 pseudo failure Generator X light intensity sensor Vs surface potential sensor Ds toner density sensor Os copy density sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲吉▼川 弘之 東京都千代田区四番町8四番町住宅804 (56)参考文献 特開 昭58−66967(JP,A) 特開 昭58−94012(JP,A) 特開 昭62−35916(JP,A) 特開 平2−82271(JP,A) 特開 平3−27058(JP,A) 特開 平2−311860(JP,A) 特開 平3−7963(JP,A) 特開 平3−10269(JP,A) 特開 平4−74224(JP,A) 特開 平4−258080(JP,A) 特開 平5−173821(JP,A) 特開 昭58−221856(JP,A) 特開 昭63−233655(JP,A) 特開 昭62−52601(JP,A) 特開 平1−219697(JP,A) 特開 平1−169611(JP,A) 特開 昭62−23328(JP,A) 特開 平1−278865(JP,A) 特開 平1−291918(JP,A) 特開 平2−235074(JP,A) 特開 平2−302828(JP,A) 特開 平2−113262(JP,A) 特開 昭63−70268(JP,A) 特開 平4−130330(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 21/00 370 - 540──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor ▲ Yoshi ▼ Hiroyuki Kawa 804 Yonbancho, Yobancho, Chiyoda-ku, Tokyo 804 (56) References JP-A-58-66967 (JP, A) JP-A-58 -94012 (JP, A) JP-A-62-235916 (JP, A) JP-A-2-82271 (JP, A) JP-A-3-27058 (JP, A) JP-A-2-311860 (JP, A) JP-A-3-7963 (JP, A) JP-A-3-10269 (JP, A) JP-A-4-74224 (JP, A) JP-A-4-258080 (JP, A) JP-A-5-Japanese 173821 (JP, A) JP-A-58-221856 (JP, A) JP-A-63-233655 (JP, A) JP-A-62-52601 (JP, A) JP-A-1-219697 (JP, A) JP-A-1-169611 (JP, A) JP-A-62-2328 (JP, A) JP-A-1-278865 (JP, A) JP-A-1-291918 (JP, A) JP-A-2-235074 (JP, A) JP-A-2-302828 (JP, A) JP-A-2-113262 (JP, A) JP-A-63-70268 (JP, A) Kaihei 4-130330 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G03G 21/00 370-540

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】装置に生じている故障を自己診断すること
のできる画像形成装置であって、 故障および所定のパラメータの定性状態が少なくとも設
定された複数の仮想事例が記憶されている仮想事例記憶
手段と、 装置の予め定める複数の部位の状態を検出するための複
数のセンサと、 各センサに対応して設けられ、各センサの検出値を定性
値に変換する際に必要な定性量空間の境界標がファジイ
理論のメンバーシップ関数として記憶された境界標記憶
手段と、 所定のタイミングで、装置に故障を強制的に引き起こ
し、故障を引き起こす前に読取った前記複数のセンサの
検出値と、故障を引き起こしたときに読取った前記複数
のセンサの検出値とを用いて、前記境界標記憶手段に記
憶されたメンバーシップ関数を修正する境界標修正手段
と、 装置に故障症状が発現したとき、前記複数のセンサの検
出値を読取り、前記境界標記憶手段に記憶されたメンバ
ーシップ関数を用いて、各センサの検出値をファジイ定
性値に変換する変換手段と、 前記変換手段で変換されたファジイ定性値と前記仮想事
例記憶手段に記憶されている複数の仮想事例とを比較
し、発現中の故障症状を引き起こしている故障を特定す
るために、ファジイ定性値と所定の関係にある仮想事例
を選択する選択手段と、を含むことを特徴とする自己診
断可能な画像形成装置。
An image forming apparatus capable of self-diagnosing a failure occurring in an apparatus, wherein a virtual case storage storing a plurality of virtual cases in which at least a failure and a qualitative state of a predetermined parameter are set is stored. Means, a plurality of sensors for detecting the state of a plurality of predetermined parts of the apparatus, and a qualitative quantity space which is provided corresponding to each sensor and which is necessary when converting the detection value of each sensor into a qualitative value. A landmark storage means in which the landmark is stored as a membership function of fuzzy theory, at a predetermined timing, forcibly causing a failure in the device, and detecting values of the plurality of sensors read before causing the failure; Using the detection values of the plurality of sensors read when causing the landmark, a landmark correction means for correcting the membership function stored in the landmark storage means, Conversion means for reading the detection values of the plurality of sensors when a failure symptom appears in the device, and converting the detection values of each sensor into fuzzy qualitative values using a membership function stored in the landmark storage means; Comparing the fuzzy qualitative value converted by the converting means with a plurality of virtual cases stored in the virtual case storing means, and identifying a fault causing an onset failure symptom; And selecting means for selecting a virtual case having a predetermined relationship.
【請求項2】請求項1記載の画像形成装置において、さ
らに、 前記選択手段で選択された仮想事例に設定されている故
障を修復するように作動する故障修復手段を含むことを
特徴とするものである。
2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a failure repair unit that operates to repair a failure set in the virtual case selected by the selection unit. It is.
【請求項3】請求項2記載の画像形成装置において、 前記境界標修正手段がメンバーシップ関数を修正するた
めに、装置に故障を強制的に引き起こすタイミングは、
前記故障修復手段により故障修復が完了される度である
ことを特徴とするものである。
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the timing at which the landmark correcting means forcibly causes the device to malfunction in order to correct the membership function includes:
It is characterized in that each time the failure repair is completed by the failure repair means.
【請求項4】請求項2記載の画像形成装置において、 前記境界標修正手段がメンバーシップ関数を修正するた
めに、装置に故障を強制的に引き起こすタイミングは、
マニュアル操作等により修正要求信号が入力されたとき
であることを特徴とするものである。
4. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the timing at which the boundary marker correcting means forcibly causes the device to malfunction in order to correct the membership function is:
This is characterized in that the correction request signal is inputted by manual operation or the like.
【請求項5】請求項1記載の画像形成装置において、 前記境界標記憶手段に記憶されたメンバーシップ関数
は、故障症状別にそれぞれ記憶されていることを特徴と
するものである。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the membership functions stored in the landmark storage unit are stored for each failure symptom.
【請求項6】請求項1記載の画像形成装置において、 前記仮想事例記憶手段に記憶されている複数の仮想事例
は、故障症状別に区分されて記憶されていることを特徴
とするものである。
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of virtual cases stored in the virtual case storage means are stored by being classified according to failure symptoms.
【請求項7】請求項1,2,3または4記載の画像形成
装置において、 前記選択手段は、定性量空間を定義し、各仮想事例に設
定されている所定のパラメータの定性状態と、前記ファ
ジイ定性値とを、定性量空間内の位置関係で比較し、フ
ァジイ定性値の位置から最も近い定性状態のパラメータ
が設定されている仮想事例を選択することを特徴とする
ものである。
7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said selecting means defines a qualitative quantity space, and a qualitative state of a predetermined parameter set in each virtual case, and A fuzzy qualitative value is compared with a positional relationship in a qualitative quantity space, and a virtual case in which a parameter of a qualitative state closest to the position of the fuzzy qualitative value is set is selected.
【請求項8】請求項2記載の画像形成装置において、 前記複数の仮想事例には、それぞれ、故障に応じた修復
方法がさらに設定されていることを特徴とするものであ
る。
8. The image forming apparatus according to claim 2, wherein a repair method corresponding to a failure is further set for each of the plurality of virtual cases.
【請求項9】請求項8記載の画像形成装置において、 前記設定されている修復方法は、優先順位がつけられた
複数の登録方法を含むことを特徴とするものである。
9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the set restoration method includes a plurality of registration methods with priorities.
【請求項10】請求項8記載の画像形成装置において、 前記故障修復手段は、選択手段により選択された仮想事
例に設定されている修復方法を実行するように作動する
ことを特徴とするものである。
10. The image forming apparatus according to claim 8, wherein said failure repair means operates to execute a repair method set in the virtual case selected by the selection means. is there.
【請求項11】請求項1記載の仮想事例記憶手段に記憶
されている複数の仮想事例を生成するための方法であっ
て、 前記画像形成装置を、装置の性質を表わすパラメータの
因果関係ネットワークによって定性的に表現し、装置に
故障症状が発現したと仮定したときに、装置に有り得る
すべての状態を前記パラメータの因果関係ネットワーク
を使って定性的にシミュレーションし、その結果を、故
障および所定のパラメータの定性状態を含む複数の仮想
事例にまとめることを特徴とする、仮想事例の生成方
法。
11. A method for generating a plurality of virtual cases stored in virtual case storage means according to claim 1, wherein said image forming apparatus is controlled by a causal network of parameters representing properties of the apparatus. Expressed qualitatively, when it is assumed that a failure symptom has occurred in the device, all possible states of the device are qualitatively simulated by using a causal network of the parameters, and the result is represented by a failure and a predetermined parameter. A method of generating a virtual case, wherein the virtual case includes a plurality of virtual cases including a qualitative state.
【請求項12】請求項11記載の仮想事例の生成方法に
おいて、 装置に故障症状が発現したと仮定するときに、その故障
症状の発現の原因は単一のパラメータ変化に起因すると
の限定のもとで行うことを特徴とするものである。
12. The virtual case generation method according to claim 11, wherein when it is assumed that a failure symptom has occurred in the apparatus, the cause of the occurrence of the failure symptom is limited to a single parameter change. And is carried out in
【請求項13】請求項12記載の仮想事例の生成方法に
おいて、 装置に故障症状が発現したと仮定するときに、或るパラ
メータの変化は他のパラメータに必ず影響を与えるとの
条件のもとで行うことを特徴とするものである。
13. The method of generating a virtual case according to claim 12, wherein when it is assumed that a failure symptom has occurred in the device, a change in a certain parameter always affects another parameter. It is characterized by performing in.
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