JP5229625B2 - 組データ分別方法、故障予測方法、組データ分別装置、故障予測装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、請求項2の発明は、部品又は内部装置と、複数のセンサーとを搭載した被検機におけるそれら複数のセンサーからそれぞれ所定のタイミングで取得した複数種類のセンシングデータの組合せからなる組データに基づいて、正常な該組データだけからなる正常組データ群を構築する正常組データ群構築工程と、故障予測の対象となる該部品又は内部装置、及び複数のセンサーを搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データと、該正常組データ群とに基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測工程とを実施する故障予測方法において、上記正常組データ群構築工程にて、被検機から取得した複数の組データについて、請求項1の組データ分別方法によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別した結果に基づいて、正常組データだけからなる正常組データ群を構築することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、部品又は内部装置と、複数のセンサーとを搭載した被検機におけるそれら複数のセンサーからそれぞれ所定のタイミングで取得した複数種類のセンシングデータの組合せからなる組データに基づいて、正常な該組データだけからなる正常組データ群と、異常な該組データだけからなる異常組データ群とを構築するデータ群構築工程と、故障予測の対象となる該部品又は内部装置、及び複数のセンサーを搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データに基づいて該部品又は内部装置の故障の発生を予測するためのアルゴリズムを、該正常組データ群及び異常組データ群に基づいて構築するアルゴリズム構築工程と、故障予測の対象となる該部品又は内部装置、及び複数のセンサーを搭載した該被検機について、稼働中に取得した該組データを該アルゴリズムで処理した結果に基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測工程とを実施する故障予測方法において、上記組データ群構築工程にて、被検機から取得した複数の組データについて、請求項1の組データ分別方法によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、部品又は内部装置と、複数のセンサーとを搭載した被検機におけるそれら複数のセンサーからそれぞれ所定のタイミングで取得した複数種類のセンシングデータの組合せからなる組データについて、該部品又は内部装置が正常状態にあるときに取得された正常組データであるのか、あるいは、該部品又は内部装置が異常状態にあるときに取得された異常組データであるのかを分別する組データ分別装置において、少なくとも、所定の開始時点から、上記部品又は内部装置の故障が発生する時点までの期間に、上記被検機から上記組データを所定の周期で取得及び保存して該組データの時系列データを構築するデータ構築手段と、該時系列データにおける複数の該組データについてそれぞれ、複数のクラスターのうちの何れに該当するのかをクラスター分析によって分類する分類手段と、分類結果に基づいて、故障発生時点よりも前の時点で且つクラスターの出現パターンが変化し始めた時点を、該部品又は内部装置が正常状態から異常状態に移行した移行時点として特定する特定手段と、該時系列データにおける複数の該組データのうち、該移行時点から故障発生時点の直前までに取得された組データを異常組データとして分別する一方で、該開始時点から該移行時点の直前までに取得された組データを正常組データとして分別する分別手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、部品又は内部装置と、複数のセンサーとを搭載した被検機におけるそれら複数のセンサーからそれぞれ所定のタイミングで取得した複数種類のセンシングデータの組合せからなる組データに基づいて、正常な該組データだけからなる正常組データ群を構築する正常組データ群構築手段と、故障予測の対象となる該部品又は内部装置、及び複数のセンサーを搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データと、該正常組データ群とに基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測手段とを備える故障予測装置において、請求項4の組データ分別装置を設け、被検機から所定の周期毎に取得した複数の組データについてそれぞれ、該組データ分別装置によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別した結果に基づいて、正常組データだけからなる正常組データ群を上記正常組データ群構築手段に構築させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、部品又は内部装置と、複数のセンサーとを搭載した被検機におけるそれら複数のセンサーからそれぞれ所定のタイミングで取得した複数種類のセンシングデータの組合せからなる組データに基づいて、正常な該組データだけからなる正常組データ群と、異常な該組データだけからなる異常組データ群とを構築するデータ群構築手段と、故障予測の対象となる該部品又は内部装置、及び複数のセンサーを搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データに基づいて該部品又は内部装置の故障の発生を予測するためのアルゴリズムを、該正常組データ群及び異常組データ群に基づいて構築するアルゴリズム構築手段と、故障予測の対象となる該部品又は内部装置、及び複数のセンサーを搭載した該被検機について、稼働中に取得した該組データを該アルゴリズムで処理した結果に基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測手段とを備える故障予測装置において、請求項4の組データ分別装置を設け、被検機から所定の周期毎に取得した複数の組データについてそれぞれ、該組データ分別装置によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別した結果に基づいて、正常組データだけからなる正常組データ群や、異常組データだけからなる異常組データ群を、上記データ群構築手段に構築させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、画像を形成する画像形成手段と、部品又は内部装置と、複数のセンサーと、該部品又は内部装置の故障発生を予測する故障予測手段とを備える画像形成装置において、上記故障予測手段として、請求項5又は6の故障予測装置を用いたことを特徴とするものである。
請求項1の組データ分別方法や、請求項4の組データ分別装置においては、その移行時点を特定することで、被検機から取得された組データについて、部品や内部装置が異常に近い正常状態であるときに取得された組データと、部品や内部装置が正常に近い異常状態であるときに取得された組データとを正確に分別することができる。
また、故障予測方法、故障予測装置、又は画像形成装置の発明においては、組データの分別法として請求項1の組データ分別方法を用いることで、部品や内部装置が異常に近い正常状態であるときに取得された組データを正常組データ群に含めたり、部品や内部装置が正常に近い異常状態であるときに取得された組データを異常組データ群に含めたりする。このような正常組データ群や異常組データ群を利用することで、正常状態であるにもかかわらず異常状態であるとする誤判定や、異常状態であるにもかかわらず正常状態であるとする誤判定の発生を抑えることができる。
図1は、被検機の一例となるカラー画像形成装置1を示す概略構成図である。また、図2は、カラー画像形成装置1に搭載されている制御部100とその周囲の電気機器との接続状態を示すブロック図である。
本発明者らは、図1に示したカラー画像形成装置1と同様の構成のプリンタ試験機を用意した。このプリンタ試験機の内部装置である各色のプロセスユニットを故障予測の対象とすることを想定し、プリンタ試験機に対して、初期不良を引き起こしていないことを確認しているBk用のプロセスユニットを搭載した。そして、所定のモノクロテスト画像を連続して出力する連続プリントを実施した。この連続プリントの実施中、100枚の出力を行う毎に、プリントジョブを一時中止させて、Bk用のプロセスユニットについて、上述したプロセス調整運転を実施させるようにした。そして、プロセス調整運転によって得られる、Bkプロセスユニット用の露光光量補正パラメータP(以下、P値という)、現像バイアス補正パラメータQ(以下、Q値という)、発光強度R(以下、R値という)などを、データ記憶手段に順次記憶させていった。そして、少なくとも、連続プリント開始時から、異常画像である黒スジ画像を引き起こす時点(故障が発生する時点)までの期間に、P値、Q値、R値等のデータからなる組データを順次取得及び保存して、時系列データを構築した。
実施形態に係る故障予測装置は、図1に示した被検機たるカラー画像形成装置1に搭載されている各種の部品や内部装置の故障を予測するものである。より詳しくは、少なくとも、内部装置としての各色のプロセスユニットについて、それぞれ故障の発生を個別に予測するようになっている。各色のプロセスユニットに加えて、又は代えて、転写ユニット20や露光部などの内部装置を故障予測の対象としてもよい。また、中間転写ベルト21などの部品を故障予測の対象としてもよい。
120:故障予測装置
121:組データ群構築手段
122:アルゴリズム構築手段
123:予測手段
Claims (7)
- 部品又は内部装置と、複数のセンサーとを搭載した被検機におけるそれら複数のセンサーからそれぞれ所定のタイミングで取得した複数種類のセンシングデータの組合せからなる組データについて、該部品又は内部装置が正常状態にあるときに取得された正常組データであるのか、あるいは、該部品又は内部装置が異常状態にあるときに取得された異常組データであるのかを分別する組データ分別方法において、
少なくとも、所定の開始時点から、上記部品又は内部装置の故障が発生する時点までの期間に、上記被検機から上記組データを所定の周期で取得及び保存して該組データの時系列データを構築するデータ構築工程と、
該時系列データにおける複数の該組データについてそれぞれ、複数のクラスターのうちの何れに該当するのかをクラスター分析によって分類する分類工程と、
分類結果に基づいて、故障発生時点よりも前の時点で且つクラスターの出現パターンが変化し始めた時点を、該部品又は内部装置が正常状態から異常状態に移行した移行時点として特定する特定工程と、
該時系列データにおける複数の該組データのうち、該移行時点から故障発生時点の直前までに取得された組データを異常組データとして分別する一方で、該開始時点から該移行時点の直前までに取得された組データを正常組データとして分別する分別工程と
を実施することを特徴とする組データ分別方法。 - 部品又は内部装置と、複数のセンサーとを搭載した被検機におけるそれら複数のセンサーからそれぞれ所定のタイミングで取得した複数種類のセンシングデータの組合せからなる組データに基づいて、正常な該組データだけからなる正常組データ群を構築する正常組データ群構築工程と、
故障予測の対象となる該部品又は内部装置、及び複数のセンサーを搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データと、該正常組データ群とに基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測工程とを実施する故障予測方法において、
上記正常組データ群構築工程にて、被検機から取得した複数の組データについて、請求項1の組データ分別方法によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別した結果に基づいて、正常組データだけからなる正常組データ群を構築することを特徴とする故障予測方法。 - 部品又は内部装置と、複数のセンサーとを搭載した被検機におけるそれら複数のセンサーからそれぞれ所定のタイミングで取得した複数種類のセンシングデータの組合せからなる組データに基づいて、正常な該組データだけからなる正常組データ群と、異常な該組データだけからなる異常組データ群とを構築するデータ群構築工程と、
故障予測の対象となる該部品又は内部装置、及び複数のセンサーを搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データに基づいて該部品又は内部装置の故障の発生を予測するためのアルゴリズムを、該正常組データ群及び異常組データ群に基づいて構築するアルゴリズム構築工程と、
故障予測の対象となる該部品又は内部装置、及び複数のセンサーを搭載した該被検機について、稼働中に取得した該組データを該アルゴリズムで処理した結果に基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測工程とを実施する故障予測方法において、
上記組データ群構築工程にて、被検機から取得した複数の組データについて、請求項1の組データ分別方法によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別することを特徴とする故障予測方法。 - 部品又は内部装置と、複数のセンサーとを搭載した被検機におけるそれら複数のセンサーからそれぞれ所定のタイミングで取得した複数種類のセンシングデータの組合せからなる組データについて、該部品又は内部装置が正常状態にあるときに取得された正常組データであるのか、あるいは、該部品又は内部装置が異常状態にあるときに取得された異常組データであるのかを分別する組データ分別装置において、
少なくとも、所定の開始時点から、上記部品又は内部装置の故障が発生する時点までの期間に、上記被検機から上記組データを所定の周期で取得及び保存して該組データの時系列データを構築するデータ構築手段と、
該時系列データにおける複数の該組データについてそれぞれ、複数のクラスターのうちの何れに該当するのかをクラスター分析によって分類する分類手段と、
分類結果に基づいて、故障発生時点よりも前の時点で且つクラスターの出現パターンが変化し始めた時点を、該部品又は内部装置が正常状態から異常状態に移行した移行時点として特定する特定手段と、
該時系列データにおける複数の該組データのうち、該移行時点から故障発生時点の直前までに取得された組データを異常組データとして分別する一方で、該開始時点から該移行時点の直前までに取得された組データを正常組データとして分別する分別手段とを設けたことを特徴とする組データ分別装置。 - 部品又は内部装置と、複数のセンサーとを搭載した被検機におけるそれら複数のセンサーからそれぞれ所定のタイミングで取得した複数種類のセンシングデータの組合せからなる組データに基づいて、正常な該組データだけからなる正常組データ群を構築する正常組データ群構築手段と、
故障予測の対象となる該部品又は内部装置、及び複数のセンサーを搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データと、該正常組データ群とに基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測手段とを備える故障予測装置において、
請求項4の組データ分別装置を設け、被検機から所定の周期毎に取得した複数の組データについてそれぞれ、該組データ分別装置によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別した結果に基づいて、正常組データだけからなる正常組データ群を上記正常組データ群構築手段に構築させるようにしたことを特徴とする故障予測装置。 - 部品又は内部装置と、複数のセンサーとを搭載した被検機におけるそれら複数のセンサーからそれぞれ所定のタイミングで取得した複数種類のセンシングデータの組合せからなる組データに基づいて、正常な該組データだけからなる正常組データ群と、異常な該組データだけからなる異常組データ群とを構築するデータ群構築手段と、
故障予測の対象となる該部品又は内部装置、及び複数のセンサーを搭載した被検機について、稼働中に取得した該組データに基づいて該部品又は内部装置の故障の発生を予測するためのアルゴリズムを、該正常組データ群及び異常組データ群に基づいて構築するアルゴリズム構築手段と、
故障予測の対象となる該部品又は内部装置、及び複数のセンサーを搭載した該被検機について、稼働中に取得した該組データを該アルゴリズムで処理した結果に基づいて、該部品又は内部装置の故障の発生を予測する予測手段とを備える故障予測装置において、
請求項4の組データ分別装置を設け、被検機から所定の周期毎に取得した複数の組データについてそれぞれ、該組データ分別装置によって正常組データであるのか異常組データであるのかを分別した結果に基づいて、正常組データだけからなる正常組データ群や、異常組データだけからなる異常組データ群を、上記データ群構築手段に構築させるようにしたことを特徴とする故障予測装置。 - 画像を形成する画像形成手段と、部品又は内部装置と、複数のセンサーと、該部品又は内部装置の故障発生を予測する故障予測手段とを備える画像形成装置において、
上記故障予測手段として、請求項5又は6の故障予測装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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