JPH1165874A

JPH1165874A - サーバ

Info

Publication number: JPH1165874A
Application number: JP22256297A
Authority: JP
Inventors: E Tiellet Tracey; イー．ティエレットトレイシー; P Holt Charles; ピー．ホルトチャールズ; M Shahin Michael; エム．シャヒンマイケル; E Siegel Robert; イー．シーゲルロバート
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1997-08-19
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 1999-03-09
Anticipated expiration: 2017-08-19
Also published as: JP4054410B2

Abstract

(57)【要約】【課題】機械の傾向を診断および分析することのでき
る機械サーバを提供する。【解決手段】画像処理機械に電気的に接続されたサー
バは、局所のデータアクセスを提供し、かつ、モニタ構
成要素（２０２）と、機械の傾向を追跡し機械サブシス
テムおよび要素の障害を予測するためにデータを分析す
る分析および予測構成要素（２０４）と、より高い水準
で機械を診断することのできる診断構成要素（２０６）
とを含み、この診断構成要素は、モニタ構成要素と、分
析および予測構成要素とに接続され、さらに、遠隔通信
リンクを提供する通信構成要素（２０８）を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械データを監視
し、傾向を予測し、補正応答を提供するためのサーバに
関し、単独の機械、機械群、あるいは、複数の機械群に
基づいて、所定の応答量を提供するサーバからなる階層
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高度拡張診断能力を有する高性能
ホストコンピュータを用いて、遠隔の発生源からの複数
の複写機械(reprographic machine)の動作を監視するた
めのシステムが導入されてきた。これらのシステムは、
診断のために自動的に起動されるリクエストまたは診断
のためにユーザが起動するリクエストを受信するために
その監視される機械と遠隔で対話する能力、そして、よ
り高い水準の診断分析を可能にする記憶データを受信す
るためにそのリクエストしている機械と対話する能力を
有する。そのようなシステムは、本発明の譲受人が所有
する米国特許第 5,038,319号および米国特許第 5,057,8
66号（これらの明細書は、参照のためにここに引用され
ている）に示される。これらのシステムは、適切な通信
回線を介してホストコンピュータが設置された遠隔地側
に選択された機械の動作データ（機械の物理的なデータ
として参照される）を転送することを可能にする遠隔対
話通信（ＲＩＣ : Remote Interactive Communication
）を使用する。この機械の物理的なデータは、監視さ
れるドキュメントシステムから遠隔地側に所定の時間に
自動的に伝送されてもよいし、および／または、ホスト
コンピュータからの特定のリクエストに応答して伝送さ
れてもよい。

【０００３】典型的なＲＩＣシステムにおいては、ホス
トコンピュータは、公衆加入電話システムを経由して、
または公衆システムと専用システムを組み合わせたもの
を経由してモデムを介して局所の複写機械にリンクされ
る。このホストコンピュータは、異なった種類の複数の
機械と通信することを可能にするコンパイラと、その機
械内の診断システムによって得られるものよりも高い水
準の機械の物理的なデータの分析を実行するエキスパー
ト診断システムとを含んでもよい。分析の後、このエキ
スパートシステムは、障害を克服するためにドキュメン
トシステム側の機械オペレータが利用することのできる
指示メッセージを提供してもよい。

【０００４】あるいは、もしエキスパートシステムが、
より大がかりな修理が必要であると判定すれば、あるい
は、予防修理を行うことが望ましいと判定すれば、機械
を識別し、かつ必要とされる保全処置の種類を一般的に
指示するメッセージが局所の現場作業事務所に送られ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したシステムの１
つの難点は、遠隔伝送における大量のデータ伝送および
大容量の帯域幅が必要とされることである。米国特許第
5,394,458号は、局所または遠隔のいずれかでデータを
診断装置に転送するための機械通信インタフェースを開
示するものである。しかしながら、通信の主要な構成要
素は、標準モデムおよびＲＳ−２３２インタフェースで
ある。このシステムの難点は、遠隔監視を行うには比較
的に狭いデータ帯域幅と、ほんのわずかな回数しか監視
することができない能力とである。さらに重要なことに
は、局所または遠隔のいずれかでデータを転送するには
比較的に処理能力の乏しい(dumb)通信インタフェースが
開示されている。インタフェース内での傾向分析能力お
よび診断能力が欠如しており、また、伝送する前の機械
の状態に関する生データを減少させることができない。
さらに、上述の特許に開示されるシステムは、単一の機
械またはファミリーの機械に適用することのできる分析
と診断からなる段階的な技術すなわち階層構造を用いら
れるネットワーク上の他のサーバとの対話能力がない。

【０００６】将来の事務機器は、顧客、製品製造業者の
代理人、または、第３者のサービス組織を含む様々な単
位の団体によって保守サービスがなされることが期待さ
れている。この保守サービスは、部品の修理または交
換、調整、あるいはソフトウェアの更新を含み、可能な
限り簡便で容易に利用できるものでなければならない。
どんな場合にも複雑である製品においてこの簡便な保守
サービスの新しい水準を達成するために、機械の状態に
関する迅速で簡単に理解することができる情報をその製
品を保守すると考えられる者に提供するための新しい方
法が開発される必要がある。経済的に実現可能な方法を
達成するために、製品設計は、品質改善が可能なハード
ウェアおよびソフトウェアを備えたモジュール化された
態様によって、同じ基本技術、そして、センサ技術およ
び診断技術を用いたシリーズの製品に拡張することがで
きる保守サービスを提供するように準備されなければな
らない。

【０００７】したがって、本発明の目的は、局所または
遠隔のホストとの比較的に大きな容量のデータインタフ
ェースを従来通り提供するとともに、機械の傾向を診断
および分析することのできる機械サーバを提供すること
である。本発明のもう１つの目的は、単一の機械、ファ
ミリーの機械、または、種々のファミリーの機械の傾向
を監視および診断するために、ネットワーク上のサーバ
の段階的な水準すなわち階層構造を提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】一つの態様においては、
画像処理機械に電気的に接続されたサーバは、局所のデ
ータアクセスを提供し、かつ、モニタ構成要素と、機械
の傾向を追跡し機械サブシステムおよび要素の障害を予
測するためにデータを分析する分析および予測構成要素
と、より高い水準で機械を診断することのできる診断構
成要素とを含み、この診断構成要素は、モニタ構成要素
と、分析および予測構成要素とに接続され、さらに、遠
隔通信リンクを提供する通信構成要素を含む。

【０００９】第２の態様においては、第１の水準のサー
バモジュールは、所定の機械に直接に接続され、傾向分
析能力および診断能力を有する第２の水準のサーバモジ
ュールが、ネットワークに接続され、ネットワークの機
械群に関連付けられ、第３の水準のサーバモジュール
が、ネットワーク上の複数の機械群に関連付けられ、分
析および予測構成要素と、診断構成要素とが、複数の機
械群に関する傾向データと、障害予測データと、機械補
正データとを提供する。

【００１０】本発明の請求項１の態様に従うと、画像処
理機械が、データ収集構成要素と第１の診断構成要素と
を有する制御装置を含み、サーバが、保守サービス代理
人へのアクセスを提供する、画像処理機械に電気的に接
続されたサーバにおいて、前記データ収集構成要素およ
び前記第１の診断構成要素によって生成されるデータを
受け取るために、前記制御装置に接続されたモニタ構成
要素と、データを分析し、機械の傾向を追跡し、そし
て、機械サブシステムおよび構成要素の障害を予測する
ための、前記モニタ構成要素に接続された分析および予
測の構成要素と、機械動作をさらに診断するために、前
記分析予測構成要素と前記第１の診断構成要素とに応答
する第２の診断構成要素とを備えたことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】添付の図面を参照して本発明を詳
細に説明する。

【００１２】本発明によるサーバとともに使用するのに
適しているプリンタの種類は、米国特許第 4,986,526号
に記述される。本発明による制御システムアーキテクチ
ャを用いた類似する複写カラープリンタ１０が図１に示
される。このサーバは、様々な種類のＩＯＴによって実
現されてもよく、必ずしも図１に示される特定の印刷シ
ステムに限定されることはないことを理解すべきであ
る。例えば、本発明は、リソグラフィサーマルインクジ
ェット、液体現像、あるいは、熱転写のような電子写真
のほかに、様々なマーキングシステム(marking system)
に適合する。

【００１３】図１において、印刷システムが動作中に、
多色原稿３８が、ラスタ入力スキャナ（ＲＩＳ）１２に
載置される。ＲＩＳ１２は、原稿全体を取り込んでそれ
を一連のラスタ走査線に変換する。この情報が画像処理
システム（ＩＰＳ）１４に送られる。所望の画像に対応
する信号が、出力複写画像を生成するＲＯＳ１６にＩＰ
Ｓ１４から送られる。ＲＯＳ１６は、回転するポリゴン
ミラーのブロックを備えたレーザ装置を含む。潜像が、
シアン、マゼンタ、黄、および、黒の現像剤によってそ
れぞれ現像される。複写用紙に多色画像を形成するため
に、これらの現像された画像が、複写用紙に転写され、
お互いを位置合わせして重畳される。そして、この多色
画像が、複写用紙に定着させられてカラーコピーを形成
する。

【００１４】さらに図１を参照すると、プリンタまたは
マーキングエンジン１８は、静電記録式印刷機械であ
る。この静電記録式印刷機械は、感光体すなわち光導電
性ベルト２０を用いる。ベルト２０が、矢印２２の方向
に移動して、光導電性表面からなる連続する部分を移動
経路の周囲に配置された様々な処理ステーションを通っ
て継続的に前進させる。まず最初に、光導電性ベルト２
０のある部分が、帯電ステーション３４を通過する。帯
電ステーション３４において、コロナ発生装置すなわち
スコロトロンが、光導電性ベルト２０を比較的に高いほ
ぼ均一な電位に帯電させる。

【００１５】つぎに、ベルト２０の帯電した光導電性表
面は、露光ステーション３６に移動する。露光ステーシ
ョン３６は、そこに載置された多色原稿３８を有するＲ
ＩＳ１２からの画像情報を受け取る。ＲＩＳ１２は、原
稿３８から画像全体を取り込み、それを一連のラスタ走
査線に変換し、それがＩＰＳ１４に電気信号として送ら
れる。ＲＩＳ１２からの電気信号は、原稿のそれぞれの
点における赤、緑、および、青の濃度に対応する。そし
て、ＩＰＳ１４は、所望の画像に対応する信号をＲＯＳ
１６に送る。ＲＯＳ１６は、回転するポリゴンミラーの
ブロックを備えたレーザ装置を含む。１つの潜像が、シ
アンの現像剤によって現像されるように適合されてい
る。もう１つの潜像は、マゼンタの現像剤によって現像
され、第３の潜像は、黄の現像剤によって現像され、第
４の潜像は、黒の現像剤によって現像されるように適合
される。これらの潜像は、ＩＰＳ１４からの信号に対応
する光導電性ベルト上にＲＯＳ１６によって形成され
る。

【００１６】静電潜像が光導電性ベルト２０上に記録さ
れた後、ベルト２０は、それの静電潜像を現像ステーシ
ョン３７に前進させる。この現像ステーションは、従来
の方法と同じように適切な色のトナー粒子を用いて静電
潜像を現像する４つの独立した現像ユニット４０、４
２、４４、および、４６を含む。現像した後、そのトナ
ーが、転写ステーション４８に移動させられ、そこで、
トナー画像が、支持体５２の例えば普通紙のような用紙
に転写される。転写ステーション４８において、用紙コ
ンベヤ５０からなる給紙装置は、用紙を移動させて光導
電性ベルト２０に接触させる。このように、４つの色の
トナー画像は、お互いを位置合わせして重畳されること
で用紙に転写される。用紙が用紙コンベヤ５０の周囲に
４回供給された後、その用紙は、排出されて用紙搬送装
置５４に供給され、矢印５６の方向で定着ロール５８と
加圧ロール６０との間に供給され、そして、用紙受け皿
６２に載置される。

【００１７】図２に概略的に示されるように、階層によ
るプロセス制御アーキテクチャ１１０は、診断サーバに
必要とされるデータを提供するために、図１に示される
プリンタ１０のようなプリンタに、あるいは、他の適切
などんなマーキング装置にも導入することができる。こ
の階層によるプロセス制御アーキテクチャ１１０は、図
１に示されるようにマーキングエンジン１８のプロセス
制御装置１１に導入され、診断サーバと保守サービスさ
れるマーキングエンジンとの間の密接な関係を示す。本
発明によれば、動作および動作の状態に関する根本的な
低い水準の詳細が、マーキングエンジンから診断サーバ
に一定間隔で頻繁に通知される。この制御アーキテクチ
ャ１１０は、服を縫う者(sewer) と服地にはさみを入れ
る者(marker)との間の親密な結合からなるより一般的な
概念を示す１つの例である。異なった技術に対する制御
構造の内部は異なってもよいが、必要とされるデータを
診断サーバに提供するために、機械エンジンのマーキン
グ装置の状態と動作に関する根本的かつ詳細なデータを
診断サーバに提供する点は類似している。

【００１８】プロセス制御装置１１におけるアーキテク
チャ１１０は、プリンタ１０によって出力される画像の
品質を制御するためにＩＰＳ１４およびＲＯＳ１６と通
信する。アーキテクチャ１１０の主要な目的は、所望の
階調再現曲線（ＴＲＣ）を維持することによって所望の
ＩＯＴ画像品質を維持することである。複写または印刷
されるべき入力画像は、特有のＴＲＣを有する。所望の
画像を出力するＩＯＴは、固有のＴＲＣを有する。もし
ＩＯＴが制御されないで動作すれば、ＩＯＴによって出
力される画像のＴＲＣが、画像のカラー描写を歪ませ
る。したがって、ＩＯＴは、それ固有のＴＲＣを入力画
像のＴＲＣに一致させるように制御されなければならな
い。湿度または温度、および、電子写真材料の老化年齢
（経時）、すなわち、現像剤(developer) 、受光体（例
えば、感光体）、などが新品であったときからの印刷さ
れた回数のような制御することのできない特定の変数の
変化のために、ＩＯＴの固有のＴＲＣは変化することが
ある。図２に示されるように、様々な変化を取り込んで
補正するために、アーキテクチャ１１０は、システム全
体にわたってＩＯＴのマーキングエンジンを観察し、Ｉ
ＯＴの様々な物理的なサブシステム１１３と、サブシス
テム１１３間の相互関係とのいずれをも制御する。

【００１９】図２からわかるように、アーキテクチャ１
１０は、３つの水準に、すなわち、水準１、水準２、水
準３に分割することができる。さらに、アーキテクチャ
１１０は、様々な水準のコントローラ間の対話を調整す
る制御スーパバイザ１１２を有する。水準１は、サブシ
ステム１１３のそれぞれに対するコントローラ１１４を
含む。サブシステム１１３は、例えば、電子写真装置の
帯電ステーション、露光ステーション、現像ステーショ
ン、および、定着ステーションであってもよい。水準２
は、水準１のコントローラ１１４と協同する少なくとも
２つのコントローラ１１５を含む。水準３は、少なくと
も１つのコントローラ１１６を含む。コントローラのそ
れぞれは、直接に接続されるだけでなく、制御スーパバ
イザ１１２に提供される特別のインタフェースを介して
他のコントローラとともに機能しかつ通信する。

【００２０】一般的には、水準１において、アルゴリズ
ムは、それに対応するサブシステムをそれの設定値に維
持する責任がある。水準２は、これらの設定値がどのく
らいであるべきかを判定し、それらを変更するために水
準１のアルゴリズムにその判定を通知する。水準２は、
例えば、感光体の原稿間領域にパッチスケジューリング
アルゴリズムによって配置されるトナーパッチを検査
し、光学センサが、これらのパッチを読み取って、現像
システムによってそこに配置されたトナー量を判定す
る。このパッチは、完全な黒の領域のパッチか、あるい
は５０％（例として）のハーフトーンパッチのいずれで
もよい。これらのパッチの濃さから、水準２のアルゴリ
ズムが、静電電圧およびトナー濃度に関する適切な設定
値を決定する。水準２は、ＴＲＣを実在するもの(entit
y)としては認識せず、ただ単に３つの点（最大の暗さ、
白、および、ある中間の暗さ（この例では５０％））と
して認識する。水準３は、多くの離散する点（一般的に
は、水準２からの３つの点に加えてさらに約４〜６個の
点）からなる曲線としてＴＲＣを取り扱う。制御アーキ
テクチャ１１０のさらなる詳細については、ここに引用
された米国特許第 5,471,313号を参照されたい。

【００２１】水準２のアルゴリズムによって要求される
サブシステム１１３の短期安定性を提供するために、水
準１のコントローラ１１４は、サブシステム１１３のそ
れぞれに対するスカラーの設定値を維持することが要求
される。サブシステム１１３のそれぞれは、その特定の
サブシステムの特定のパラメータすなわち動作設定値を
直接に制御する独立したコントローラ１１４を有する。
図２に示されるコントローラ１１４を描写する直接の制
御ループで局所的に示されるように、水準１のコントロ
ーラ１１４には、サブシステムの動作パラメータを検知
する様々な情報センサから情報が送られる。この検知さ
れたパラメータは、ただ１つのプロセスステップすなわ
ちアルゴリズムを介して送られ、そのアルゴリズムから
は、様々なＩＯＴサブシステム１１３を制御するための
作動制御パラメータが出力される。２つの独立したアル
ゴリズムが、水準１のコントローラ１１４のそれぞれに
提供されてもよい。水準２のコントローラ１１５によっ
て要求される素早い安定性を提供するために、水準１の
サブシステムの設定値が変更されたとき、１つのアルゴ
リズムが素早い応答時間を提供する。設定値が変更され
ない通常のサブシステムの動作中に、第２のアルゴリズ
ムが雑音余裕度を提供する。制御スーパバイザは、どの
アルゴリズムが活性剤の量(activator value) を調節す
るかを判定する手段を提供する。

【００２２】水準２のコントローラ１１５は、水準１の
コントローラ１１３のように局所的に動作するのではな
く地域的に動作する。水準２のコントローラ１１５は、
中間プロセスの出力を制御する。水準２のコントローラ
１１５のアルゴリズムへの入力は、温度、湿度、現像剤
の年齢（経時）、および、水準２のコントローラ１１５
に影響を及ぼす他のあらゆる要因をも含むスカラー量を
混成した群からなる。地域的な制御形態の２つの例が図
２に示されるが、地域的に動作する適切な形態であれば
どんな形態でも使用することができる。水準２のコント
ローラ１１５は、プリンタ１０の情報処理システムある
いは複写機のスキャナ、または、ユーザインタフェース
のいずれかから入力データを受け取る。この入力データ
は、顧客が出力されることを所望するものを水準２のコ
ントローラ１１５に通知する。顧客によって所望される
画像出力は、入力されたものと必ずしも厳密に同じ画像
ではないかもしれないことに注意することは重要なこと
である。すなわち、顧客は、その画像の外観をカストマ
イズまたは変更したいのかもしれない。

【００２３】水準２のコントローラ１１５に入力される
データは、画像出力ターミナル(IOT) によって出力され
るべき所望の画像の画素ごとの複数ビットからなる。こ
の入力データが、送出されるときに正確に再現されると
仮定する。すなわち、入力画像の三色表色系は、ＩＯＴ
によって出力される画像の対応する領域において計測さ
れる三色表色系に一致すべきである。この三色表色系を
一致させる機能を本発明のアーキテクチャが実現するた
めには、特定のＩＯＴに固有のＴＲＣが判定されなけれ
ばならない。特定のＩＯＴのＴＲＣは、感光体に配置さ
れた試験パッチを検査する光学センサによって検知され
る。いったん特定のＩＯＴの固有のＴＲＣが判定される
と、水準２のコントローラ１１５は、固有のＴＲＣの離
散する点を制御して入力画像データのＴＲＣに一致させ
る。すなわち、この階調再現曲線によって、ＩＯＴは、
顧客が所望する画像に対応する画像を出力することがで
きる。水準２のコントローラ１１５は、ＩＯＴの固有の
階調再現曲線に対応する様々な離散した設定値を検知し
導き出すことによって、これを実行する。さらに、水準
２のコントローラ１１５は、所望のＴＲＣの対応する設
定値に関して、階調再現曲線の設定値の成果を検知す
る。

【００２４】水準２のコントローラ１１５は、水準１の
サブシステムの動作パラメータに関する助言を制御スー
パバイザ１１２に送る。後で説明するように、制御スー
パバイザ１１２は、これらのパラメータに関する助言を
受け入れるかまたは調整し、それらを水準１のサブシス
テムのアクチュエータに送って水準１のサブシステム１
１３の動作を変更する。制御された数量によって水準１
のサブシステムの動作を変更することによって、水準２
の設定値は、階調再現曲線のそれらの所望の位置に維持
される。固有のＴＲＣを検知および生成するために、水
準２のコントローラ１１５は、入力データストリームか
ら最も暗いビットすなわち最も濃密なビットを選択し、
階調再現曲線の最も高い設定値に対応する値をこの濃さ
に割り当てる。さらに、水準２のコントローラ１１５
は、ある濃度レベル、例えば５０％の濃度レベルを選択
し、階調再現曲線の別の設定値に対応するもう１つの濃
度値をこのビットに割り当てる。階調再現曲線の最も低
い設定値は、つねに０であり、入力画像の背景または白
の領域に対応する。水準２のコントローラ１１５は、入
力画像の白領域すなわち濃度０領域を設定し、一定値Ｖ
_cleanを維持することによってこの背景領域を維持す
る。したがって、水準２のコントローラ１１５は、画像
出力プロセスを制御するのに使用される階調再現曲線に
少なくとも３つの点を設定する。

【００２５】さらに、水準２のコントローラ１１５は、
水準２のコントローラ１１５によって入力画像の階調再
現曲線に設定されたいくつかの離散する点に対応するＩ
ＯＴの動作を検知する。すなわち、水準２のコントロー
ラは、どのくらいの濃度レベルが出力されるか、また、
どのくらいの濃度レベルが入力されるかを検知し、この
２つを比較する。固有のＴＲＣの設定値が、変動すれ
ば、あるいは、入力濃度レベルと異なれば、コントロー
ラ１１５は、この差分を補正するために、水準１のパラ
メータに関する助言を送る。水準２のコントローラは、
階調再現曲線のいくつかの離散する点を制御するために
これらの点の出力を継続的に検査する。

【００２６】水準２のコントローラは、黒領域およびハ
ーフトーン領域すなわちＴＲＣの上側領域および中央領
域を制御し、かつ、Ｖ_cleanは、ＴＲＣの下端を維持す
るが、所望の色安定性でもって画像を生成するために
は、階調再現曲線に沿った他の設定値が設定および制御
されなければならない。これらの残りの領域は、他の領
域とまったく同じように出力濃度値が変動するハイライ
ト領域およびシャドウ領域として知られる。水準３のコ
ントローラ１１６は、このハイライト領域およびシャド
ウ領域の出力を制御するための設定値を提供し、これら
の設定値を制御して高品質の出力画像を生成する。水準
３のコントローラ１１６は、ハイライト領域およびシャ
ドウ領域の設定値に対応する画像出力ターミナルの動作
を検知し、この動作データを入力データと比較する。さ
らに、水準３のコントローラ１１６は、ＲＩＳ１２が入
力画像をどう解釈するかを変更することによって、出力
動作データと入力データとの間のいかなる差分をも補正
する。

【００２７】図３に示される１つの実施の形態におい
て、制御されるべき水準１のサブシステムは、帯電サブ
システム１１８、露光サブシステム１２０、現像サブシ
ステム１２２、および、定着サブシステム１２６を含
む。さらに、プリンタまたは複写機の他のどのような物
理的なサブシステムであっても容易に制御することがで
き、また、このアーキテクチャに包含することができ
る。水準１のサブシステムのコントローラは、次のコン
トローラのどのコントローラでもまたはそのすべてを含
んでもよい。すなわち、帯電コントローラ、レーザ電力
コントローラ、トナー濃度コントローラ、転写効率コン
トローラ、定着（フューザ）温度コントローラ、クリー
ニングコントローラ、デカーラコントローラ、および、
定着ストリッパコントローラである。コントローラを簡
便に設計することによって、ここに記述されないＩＯＴ
の様々な物理的サブシステムを制御する他のＩＯＴコン
トローラが使用されてもよく、その結果、制御スーパバ
イザ１１２によってそれらのコントローラを図２に示さ
れるように制御でき、また、それらのコントローラはプ
ラグに差し込まれて上述のような態様で動作できる。

【００２８】複写機／プリンタ製品に関する保守サービ
ス情報を提供するアドオンハードウェアモジュールおよ
びアドオンソフトウェアモジュールを用いて付加価値の
ある診断保守サービスを顧客に提供するために、機械サ
ーバの階層構造が、本発明に従って説明される。以下で
は、“機械”という用語は、典型的には、その動作が監
視されている装置を表現するのに用いられるが、複写機
またはプリンタに限定されるものではない。“サーバ”
という用語は、監視機能および分析機能を実行し、か
つ、“機械”と保守サービス環境との間の通信インタフ
ェースを提供している装置を表現するのに用いられる。
そのようなサーバは、機械内に配置された様々なセンサ
からの生データを継続的に頻繁な間隔で適切に受け取
り、機械のサブシステムおよびシステムの機能的状態に
関するそのようなデータおよびレポートを解釈するため
のソフトウェアおよびハードウェアだけでなく、補助的
な構成要素をも備えたコンピュータからなる。機械から
受け取られる直接のセンサデータに加えて、プロセス制
御装置が、機械パラメータ、材料ドリフト(materials d
rift) 、および、その他の画像品質に影響するものを補
正することを試みることを認めるために、プロセス制御
アルゴリズム（水準１、２、および３）におけるパラメ
ータに関する情報も連絡される。制御システムの１つの
特質は、ドリフトの影響が、動作限界（許容度）に達す
るまで補償作動(compensatory actuation)によって隠さ
れることである。したがって、許容限界へのシステムの
推移を評価するために、制御システムのアルゴリズムパ
ラメータが問い合わせられる。もし限界からの距離を判
定することができ、かつ、これらの限界へのシステム劣
化速度が評価されるならば、限界に近づきつつある構成
要素の故障が発生する時期を予測することができる。そ
のようなサーバは、十分な記憶容量を有することによっ
て、サーバが促されて局所的なディスプレイまたはネッ
トワークを介して報告するような時点まで、機械データ
およびそれらの解釈を記憶することができる。さらに、
このサーバは、サーバによって検出されたときに機械の
状態が即座の注意を要する場合、警報信号を局所的に提
供するように、または、ネットワーク接続を介して提供
するようにプログラムされてもよい。

【００２９】さらに、構成要素または性能の劣化が検出
された場合、今にも起ころうとしている故障を予測する
ことによって、機械のための保守サービスの方法に基づ
いて一連の処置を取ることができる。これらの処置は、
保守サービスに関する予測される必要性を主たるオペレ
ータに通知することから、実際に部品が故障する前に適
切な部品を“適時に”実際に注文することまでの範囲に
及ぶものである。サーバは、ファミリーの製品それぞれ
に対して特定の機能群を実行するように構成され、機械
を維持しかつ機械の動作を最適化するのに必要となるか
もしれない修理、部品交換、などどんなことをも実施す
るように顧客または保守サービス代理人に指示を提供す
る。このような機能は、磨耗により定期的に部品を交換
する状態、あるいは、様々なモジュールの動作パラメー
タの調整または不具合のある構成要素の交換が必要とな
るかもしれない画像品質を判定する状態を含む。

【００３０】そのようなサーバに設置されるソフトウェ
アは、部分的に、すべての機械の間で共通するモジュー
ルに汎用的なものであり、かつ、部分的に、顧客が購入
した機械に特有なものである。サーバは、同じキャンパ
ス(campus)内の１つまたは複数の機械に役に立つように
構成され、無線送信機、電話回線、あるいは、ネットワ
ーク接続を介して様々な機械から送られるようなデータ
を受け取ることができる。したがって、サーバは、機械
（あるいは複数の機械）の様々な構成要素およびモジュ
ールから継続的に送られる複雑な生データを解釈し、機
械の最適な動作を維持するために取られる必要がある処
置の本質に関する顧客情報を提供することができる。

【００３１】“基本的な診断”は“付加価値のある診
断”であるという概念は、基本的な診断構成要素として
の機械インタフェースにおいて解釈されていない（生
の）データだけを提供することによって達成される。機
械部品の実際の故障および予測される故障のいずれもの
特定の適切な診断の結果として生じる短縮された保守サ
ービス時間（顧客が保全処置を実施すればまったく時間
がかからないことさえある）を提供するために、サーバ
は、この生データを受け入れて解釈する。このサーバ
は、監視されている機械との相互作用(inter working)
に関する非常に根本的な詳細を提供し、上述のように、
個々の構成要素それぞれの状態に関する詳細な情報も同
様に提供する。これらの情報は、現場の保守サービス診
断だけでなく、製品寿命の前および後で、故障した部品
を正確に思い出し、部品に特有のデータベースエントリ
としての情報と一連番号とを提供し、再生産の際に、個
々の構成要素の動作を試験してそれを規格の既知の正し
い動作と比較することによって製造するときにも役に立
つものである。

【００３２】基本的には２つのサーバの特徴が存在す
る。“局所的な”サーバ（ハンドヘルド装置を含む）
は、単一の機械に接続され、監視機能、分析機能、診断
機能、および、通信機能を実行する。第２の実施の形態
は、ネットワークおよびサーバを備え、その診断は、そ
れに接続される機械群を必要とする。解決方法の組み合
わせを比較することによって、顧客は損益分岐点を判定
することができる。

【００３３】これらのサーバは、本発明によれば、機械
内に配置されたサーバの診断能力と遠隔の保守サービス
施設に配置されたサーバの診断能力との間にある中間水
準の診断能力を提供する。中間とは、動作することので
きる範囲の大きさにおいてだけではなく、複雑性、帯域
幅、分析の範囲、および、応答時間においても中間であ
ることを意味する。製品自身に組み込まれた診断能力
は、生センサデータへの最も直接のアクセス、最も可能
性の高い帯域幅、そして、最も速い応答可能時間を有す
るが、それは、分析の水準、分析範囲の広さ、および、
維持することのできる記憶容量における経費と機能面で
の要件によって制限される。他方、遠隔の診断サーバ
は、監視および傾向分析のための仮想の制限されない記
憶能力、問題の機械の集団をよりグローバルに把握する
能力、および、利用できるデータならなんでも詳細に分
析するより強力な計算能力を有する。これらの局所およ
びネットワークに基づくサーバは、既存の内部システム
と遠隔システムとの間で連続的に製品を診断することを
提供することを可能にする。

【００３４】現在の方法は、精巧な技術を用いて、それ
ぞれの機械に関する診断情報がそれから得られる生の
（ＮＶＭ）データを遠隔地に送ることである。現在の状
況は、主に、データ内容の領域、帯域幅、および、応答
時間によって制限されている。遠隔アクセスは、一般
に、関連する低速料金および接続料金によって電話回線
を介して行われる。データの抽出は、典型的には、１日
（１週）に約１回発生し、多くの場合、予防処置をとる
のに十分な応答をなすものではなく、および／または、
素早くパラメータを変更することによって傾向を正確に
判定するものではない。

【００３５】診断サーバは、本発明によれば、顧客が調
査に出向く時間を減少させるために、あるいは、顧客に
部品を交換する能力を提供して顧客が調査に出向くこと
をまったく回避するために、内部機械の診断能力を増加
させて、保守サービス方法に使用することのできる改善
された診断および予測情報によって減少した不就業時間
に見合う価値を顧客に提供する。

【００３６】ネットワーク上の多数の機械（典型的には
複写機およびプリンタであるが限定はされない）は、た
だ１つのネットワークサーバに接続される。ネットワー
クまたは特にこの目的のために新規に購入したものの既
存の計算能力は、ジョブ単位に基づいてまたはもし必要
であればさらに頻繁に機械状態を抽出する能力を有する
ソフトウェアを備えている。診断サーバに基づくネット
ワークは、中央“司令部”型の現場保守サービスオペレ
ーションに逆戻りして施設全体への接触点として動作す
るので、顧客によって要求される外部接続の数を減少さ
せる。このネットワークサーバは、継続的に更新される
詳細な機械状態データベースを維持する。このデータベ
ースは、装着された用紙の大きさ、色、ジョブ待ち行列
の混雑状態、および、現在の品質能力のようなエラーで
ない状態の情報を含む。多くの能力（機械状態を記述す
るのに必要とされるあらゆるものを含む）を有するこの
データベースは、診断よりも優れた保守サービスを可能
にし、印刷されるジョブに対する顧客の要求に基づいて
機械にジョブを最適にマッピングするために、ジョブス
ケジューリング、プリントキュー管理、資源割り当て、
および、ユーザへの通知を含む。

【００３７】図４を参照すると、符号２００で概略的に
示されるサーバは、サブシステムおよび構成要素のモニ
タ２０２、分析および予測の構成要素２０４、診断構成
要素２０６、および、通信構成要素２０８を含む。適切
なメモリーが、もともとサーバ２００のモニタの構成要
素、分析および予測の構成要素、診断の構成要素、およ
び、通信の構成要素に備わっていることを理解すべきで
ある。このモニタ構成要素は、特徴抽出器を含んで前処
理能力を備え、この特徴抽出器は、分析予測構成要素に
転送されるべきデータの関連部分を分離する。一般に、
モニタ構成要素２０２は、符号２１０で示されるような
機械データを受け取り、機械の動作および状態を分析
し、また、使用量データおよび構成要素とサブシステム
との磨耗データはもちろん使い捨ての構成要素の使用量
のような機械の傾向を追跡するために分析予測構成要素
２０４に適切なデータを提供する。診断構成要素２０６
は、分析予測２０４からのデータだけでなく様々な機械
センサデータおよび機械制御データをモニタ２０２から
受け取り、ネットワーク上の遠隔サーバまたはエキスパ
ートシステムのような様々な診断ツールを備えた集中型
ホスト機械に相互接続されたネットワークへの回線２１
２上の通信構成要素２０８を介して、重大な診断情報お
よび保守サービス情報を提供するだけでなく符号２１６
で示されるような即座の機械補正も提供する。適切なア
ラーム状況報告、空になった消耗品の補給リクエスト、
および、機械をより徹底した診断を実行するのに足りる
データを含んでもよい。さらに、あらゆる適切な診断装
置に相互接続するためだけでなく、サーバ２００に記憶
される様々な分析データ、予測データ、および診断デー
タを利用するために、局所アクセス２１４すなわち局所
の保守サービス代理人とのインタフェースが提供され
る。

【００３８】図５を参照すると、ネットワーク２２０に
接続されるだけでなく印刷機械または他の適切などのよ
うな描画機械２２２にも相互接続される典型的な機械サ
ーバ２００が開示される。本発明の目的は、機械ネット
ワークおよび他のネットワークサーバへの相互接続だけ
でなく、機械サーバの様々な形態を考察することである
ことを理解すべきである。本発明は、分析予測構成要
素、階層構造の診断水準が可能な診断構成要素、およ
び、機械から検知データおよび被制御データを受け取る
ための様々な形態のような機械サーバの様々な変形を包
含することを理解すべきである。例えば、図５におい
て、符号２２８で示されるある種の検知データは、モニ
タ２０２および機械制御装置２２４のいずれにも提供さ
れる。符号２２６で示される他のデータは、モニタ２０
２だけに直接に提供され、このモニタ２０２は、また、
回線２３０の制御データを受け取る。通信構成要素２０
８および制御装置２２４のいずれもが、ネットワーク２
２０に接続されるように図示される。ネットワーク２２
０に接続されたネットワークサーバ２１８は、機械サー
バ２００よりも高い水準の分析および診断を機械２２に
提供し、また、図６に示されるように、より高い水準の
分析および診断をネットワークのその他の機械に提供す
る。

【００３９】図６は、回線２３６、２４４、および、２
５２を介してネットワーク２２０に相互接続された機械
１−２３２、機械２−２４０、および、機械３−２４
８、を示す。機械１にはサーバ２３４が取り付けられ、
機械２にはサーバ２４２が取り付けられ、機械３にはサ
ーバ２５０が取り付けられる。本発明の範囲内において
は、これらの機械サーバのそれぞれは、機械の一体部品
であり、スタンドアロン（独立）型の構成要素であって
もよいが、所定の機械に永久的に取り付けられてもよ
く、あるいは、別の機械に容易に移される付加的なまた
は携帯性のある構成要素であってもよい。さらに、サー
バ２３４、２４２、および、２５０は、回線２３８、２
４６、および、２５４を介してネットワーク２２０に相
互接続される。１つの実施の形態においては、回線２５
８を介してネットワークに相互接続されるネットワーク
サーバ２５６は、機械１、２、および、３に専用使用さ
れる。ネットワークサーバ２５６は、局所アクセス構成
要素のほかに、典型的な機械サーバと同じ基本構成要
素、すなわち、モニタ構成要素、分析予測構成要素、診
断構成要素、および、通信構成要素を有してもよい。好
ましい実施の形態においては、ネットワークサーバ２５
６は、所定のファミリーの機械を監視し、傾向を予測
し、かつ、診断するときに、次の位の水準の精巧さを提
供する。図６にさらに示されるように、サーバ２６２を
備えた機械Ａ−２６０、サーバ２７８を備えた機械Ｂ−
２７６、および、サーバ２７０を備えた機械Ｃ−２６８
が、回線２６４、２６６、２７２、２７４、２８０、お
よび、２８２を介してネットワーク２２０に相互接続さ
れる。さらに、ネットワークサーバ２８４が、回線２８
６を介してネットワーク２２０に相互接続され、このネ
ットワークサーバ２８４は、さらなる水準での分析およ
び診断を機械Ａ、Ｂ、および、Ｃに提供する。１つの実
施の形態においては、機械１、２、および、３は、描画
装置からなる１つのクラスに属し、また、機械Ａ、Ｂ、
および、Ｃは、ファミリーの描画装置からなる第２のク
ラスに属する。したがって、ネットワークサーバ２５６
および２８４は、動作が相当に異なってもよく、まった
く異なるクラスの機械を監視するように調整される。さ
らに、ネットワークサーバ２９０が、ネットワークサー
バ２５８および２８４に相互接続され、このネットワー
クサーバ２９０は、次の位の水準でもって、機械１、
２、３、Ａ、Ｂ、および、Ｃに対するサーバ２５６ある
いは２８４のいずれかよりも高い分析能力、診断能力、
そして、ジョブルーティングさえも提供する。さらに、
１つの実施の形態において、回線２９２を介してネット
ワーク２２０に相互接続されるネットワークサーバ２９
０は、傾向分析、特徴分析、形態分析、および、部品供
給追跡のための様々なエキスパート分析ツールを備えた
中央診断ステーションにおけるホストマシンである。

【００４０】図７を参照すると、段階的な水準の監視、
分析、および、診断を所定の機械に提供するために、様
々な機械サーバおよびネットワーク上のネットワークサ
ーバを相互接続する所定の筋書きがフローチャートの形
態で開示される。ブロック３００において、所定の機械
の状態を水準１で検知することが示される。水準１の状
態は、ある数の機械センサおよび被制御データから検知
されてもよいことを理解すべきである。ブロック３０２
は、水準１の分析を示し、判断ブロック３０４におい
て、水準１の応答が要求されているかどうかの判定が３
０２でのこの水準１の分析に基づいてなされる。水準１
の分析は、所定の機械におけるセンサおよび制御によっ
て自動的に提供される単なる分析および補正フィードバ
ックであってもよいことを理解すべきである。

【００４１】しかしながら、本発明においては、水準１
の分析は、所定の機械における通常または決まりきった
分析を越えてまたそれより優れて機械サーバによって実
施される分析である。したがって、図４を参照すれば、
水準１の分析は、典型的な機械分析のほかに、モニタ構
成要素２０２、分析予測構成要素２０４、および、診断
構成要素２０６によってなされるさらなる分析である。
この分析は、ある水準の、機械の障害傾向を追跡するよ
うな傾向追跡、構成要素の磨耗の追跡、および、上述し
たような機械の使用量の追跡を含んでもよい。この水準
の情報は、ネットワークを介してより精巧なモニタに転
送されてもよく、さらに、局所または遠隔アクセスによ
って保守サービス代理人または訓練されたオペレータに
利用されてもよい。

【００４２】ブロック３０４において水準１の応答が要
求されているならば、ブロック３０６に示されるよう
に、所定の機械に対して水準１の処置が取られる。ブロ
ック３０８は、ブロック３０２での水準１の分析に関し
て、この処置が完了したどうかを判定する。補正が完了
していなければ、例えば、水準１の分析に基づくいくつ
かの水準１の処置があれば、ブロック３０２での水準１
の分析が続行される。判断ブロック３０４において要求
されるさらなる水準１の応答はないと判定されると、あ
るいは、判断ブロック３０８において補正が完了したと
判定されると、システムは、水準２において機械状態を
検知する。水準２の分析において、さらなるセンサ情報
またはさらなる制御情報と第１の水準の診断分析情報と
が考察される。水準２のブロック３１４において状態を
検知することによって提供されるデータが、ブロック３
１６において分析される。水準１のループと同様に、判
断ブロック３１８が、水準２の応答が要求されているか
どうかを判定する。もし要求されていなければ、この分
析は、水準３で状態を検知し続ける。しかしながら、も
し水準２の分析が応答を要求すれば、ブロック３２０に
おいて水準２の処置が取られる。

【００４３】本発明によれば、この水準２の分析は、図
６のネットワークサーバ２５６または２８４のいずれか
で提供されるようなネットワーク分析のサーバに対応す
る。この水準において、要求される応答は、１つより多
い機械への応答であってもよく、例えば、ネットワーク
サーバ２５６は、機械１、２、および、３に対する応
答、または、機械１、２、および、３の組み合わせに対
する応答を判定してもよく、ネットワークサーバ２８４
は、機械Ａ、Ｂ、および、Ｃの組み合わせに必要な応答
を判定してもよい。判断ブロック３２２において判定さ
れるとき、補正処置が完了していれば、あるいは、判断
ブロック３１８において、水準２の要求される応答がな
ければ、システムは、ブロック３２８において水準３モ
ードでの状態検知に入る。監視、分析、および、診断の
ループは、３つの水準において順番に示されていること
を理解すべきである。しかしながら、分析からなる部分
は、３つの水準で同時に実行されてもよいことを理解す
べきである。なぜなら、共通のセンサデータおよび制御
データは、そして、利用できる診断データは、同時に得
ることもできるからである。

【００４４】ブロック３２８における水準３での状態の
検知は、ブロック３３０に示される水準３の分析にデー
タを提供する。図６に関しては、水準３の分析は、サー
バ２５６および２８４の両方から様々な分析データおよ
び診断データを受け取るネットワークサーバ２９０の分
析に対応する。前のループと同様に、判断ブロック３３
２は、水準３の応答が要求されているかどうかを判定
し、もし要求されていれば、水準３の処置がブロック３
３４に示される。この例では例えばネットワークサーバ
２９０によって、水準３の処置は、機械１、２、３、
Ａ、Ｂ、および、Ｃへの処置、または、これらのあらゆ
る組み合わせへの処置を必要とする。上述において論議
したように、それは、階層構造の水準の監視、分析、傾
向設定、スケジューリング予測、および、診断における
次の位の水準の分析および診断である。水準３での補正
が完了すれば、あるいは、水準３の要求される応答がな
ければ、システムは、所定の時間周期の後に、あるい
は、所定のイベントの完了または所定のイベントの発生
の後に水準１での状態の検知が起動されるまでアイドル
状態のままである。

【００４５】本発明は、説明のための限定するものでな
い好ましい実施の形態を参照して説明された。本発明の
精神と範囲を逸脱することなく様々な変更をなすことが
できる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
機械の傾向を診断および分析することのできる機械サー
バを提供し、単一の機械、ファミリーの機械、または、
種々のファミリーの機械の傾向を監視および診断するた
めのネットワーク上のサーバの段階的な水準すなわち階
層構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を組み込んだカラー複写マーキングエン
ジンと印刷システムを示す概略図である。

【図２】図１に示すシステムのための制御アーキテクチ
ャを示す概略構成図である。

【図３】図１に示すシステムのための制御アーキテクチ
ャの別の構成図である。

【図４】本発明による機械サーバおよびインタフェース
の概略構成図である。

【図５】本発明による機械サーバおよびインタフェース
の別の概略構成図である。

【図６】本発明による複数の機械サーバおよびネットワ
ークサーバの階層構造を示す概略構成図である。

【図７】本発明による傾向分析および診断の階層構造を
説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１０プリンタ１１プロセス制御装置１２ＲＩＳ１８マーキングエンジン３７現像ステーション１１０プロセス制御アーキテクチャ１１２制御スーパバイザ１１４水準１のコントローラ１１５水準２のコントローラ１１６水準３のコントローラ２００機械サーバ２１８ネットワークサーバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０６Ｆ 13/00 ３５５Ｈ０４Ｎ 1/00 １０６ＣＨ０４Ｎ 1/00 １０６１０７Ａ１０７ 1/21 1/21 Ｇ０３Ｇ 15/00 (72)発明者チャールズピー．ホルトアメリカ合衆国 14589 ニューヨーク州ウィリアムソンレイクロード 3223 (72)発明者マイケルエム．シャヒンアメリカ合衆国 14534 ニューヨーク州ピッツフォードワイドウォーターズレーン 12 (72)発明者ロバートイー．シーゲルアメリカ合衆国 14526 ニューヨーク州ペンフィールドウッドサイドドライブ 52

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像処理機械が、データ収集構成要素と
第１の診断構成要素とを有する制御装置を含み、サーバ
が、保守サービス代理人へのアクセスを提供する、画像
処理機械に電気的に接続されたサーバにおいて、前記データ収集構成要素および前記第１の診断構成要素
によって生成されるデータを受け取るために、前記制御
装置に接続されたモニタ構成要素と、データを分析し、機械の傾向を追跡し、そして、機械サ
ブシステムおよび構成要素の障害を予測するための、前
記モニタ構成要素に接続された分析および予測の構成要
素と、機械動作をさらに診断するために、前記分析予測構成要
素と前記第１の診断構成要素とに応答する第２の診断構
成要素と、を備えたことを特徴とするサーバ。
【請求項２】遠隔通信リンクを提供するために、前記
第２の診断構成要素と前記分析予測構成要素とに接続さ
れた通信構成要素を含む請求項１に記載のサーバ。
【請求項３】前記モニタ構成要素が、機械動作を変更
するためのデータを含んだ、前記データ収集構成要素に
依存しないデータを受け取る請求項１に記載のサーバ。