(57)【要約】【課題】試験期間の増大を招くことなく寿命を精度良く推定することができる寿命推定装置、寿命推定方法及び寿命推定プログラムを提供する。【解決手段】ハードディスク２０から試験期間の自然対数β及び試験結果情報を取得し、２次関数情報により示される２次関数から当該試験結果情報により示される残存濃度率αに対応する試験期間の自然対数γを導出し、試験期間の自然対数βから試験期間の自然対数γを減算し（２１４）、ハードディスク２０に記憶されている第１〜第４環境条件の２次関数の係数が共通であるか否かを判定し（２１６）、肯定判定となった場合には２次関数情報により示される２次関数を、減算して得られた値だけ試験期間の自然対数を示す軸に沿って移動させることにより得られた２次関数から残存濃度率αに対応する試験期間を試料の寿命として導出し（２１８，２２６）、当該寿命を表示する（２２８）。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
劣化に関与する物理量を変動させた各々異なる環境条件に対応しており、各環境条件下における予め定められた試料の劣化の度合いと当該劣化に要した期間の対数との関係を示す複数のＮ次関数（Ｎは２以上の整数）であって、最も測定に期間を要するものを除く１以上のＮ次関数が前記劣化の度合いを測定した期間における当該劣化の度合いの始点と終点との間に所定劣化度合いを含む複数のＮ次関数を用いて、前記環境条件毎に導出された前記所定劣化度合いに対応する前記期間の対数と、当該期間の対数に対応する前記環境条件を示す物理量とから導出された回帰直線を示す回帰直線情報、及び前記所定劣化度合いを含むＮ次関数を示すＮ次関数情報が予め記憶された記憶手段と、
推定対象とする環境条件を示す物理量を示す物理量情報を受け付ける受付手段と、
前記回帰直線情報により示される回帰直線を用いて、前記受付手段により受け付けられた前記物理量情報により示される物理量に対応する前記期間の対数を導出する第１導出手段と、
前記第１導出手段により導出された前記期間の対数から、前記Ｎ次関数情報により示される何れか１つのＮ次関数の前記所定劣化度合いにおける前記期間の対数を減算する減算手段と、
前記何れか１つのＮ次関数を前記減算手段により減算されて得られた値だけ前記期間の対数を示す軸に沿って移動させる移動手段と、
前記移動手段によって得られたＮ次関数から前記所定劣化度合いに対応する前記期間を前記試料の寿命として導出する第２導出手段と、
を備えた寿命推定装置。
【請求項２】
前記複数のＮ次関数の各Ｎ次項の係数に基づいて、前記受付手段により受け付けられた前記物理量情報により示される物理量に対応するＮ次項の係数を導出する第３導出手段と、
前記何れか１つのＮ次関数のＮ次項の係数を前記第３導出手段により導出されたＮ次項の係数に置き換える置換手段と、を更に備え、
前記移動手段は、前記置換手段によって得られたＮ次関数を前記減算手段により減算されて得られた値だけ前記軸に沿って移動させる
請求項１記載の寿命推定装置。
【請求項３】
前記何れか１つのＮ次関数は、前記受付手段により受け付けられた前記物理量情報により示される物理量により示される環境条件に最も近い環境条件に対応するＮ次関数である
請求項１又は請求項２記載の寿命推定装置。
【請求項４】
劣化に関与する物理量を変動させた各々異なる環境条件に対応しており、各環境条件下における予め定められた試料の劣化の度合いと当該劣化に要した期間の対数との関係を示す複数のＮ次関数（Ｎは２以上の整数）であって、最も測定に期間を要するものを除く１以上のＮ次関数が前記劣化の度合いを測定した期間における当該劣化の度合いの始点と終点との間に所定劣化度合いを含む複数のＮ次関数を用いて、前記環境条件毎に導出された前記所定劣化度合いに対応する前記期間の対数と、当該期間の対数に対応する前記環境条件を示す物理量とから導出された回帰直線を示す回帰直線情報、及び前記所定劣化度合いを含むＮ次関数を示すＮ次関数情報を記憶手段により予め記憶させ、
推定対象とする環境条件を示す物理量を示す物理量情報を受付手段により受け付け、
前記回帰直線情報により示される回帰直線を用いて、前記受付手段により受け付けられた前記物理量情報により示される物理量に対応する前記期間の対数を導出し、
導出した前記期間の対数から、前記Ｎ次関数情報により示される何れか１つのＮ次関数の前記所定劣化度合いにおける前記期間の対数を減算し、
減算して得られた値だけ前記何れか１つのＮ次関数を前記期間の対数を示す軸に沿って移動させ、
移動させることによって得られたＮ次関数から前記所定劣化度合いに対応する前記期間を前記試料の寿命として導出する
寿命推定方法。
【請求項５】
コンピュータに、
推定対象とする環境条件を示す物理量を示す物理量情報を受け付ける受付ステップと、
劣化に関与する物理量を変動させた各々異なる環境条件に対応しており、各環境条件下における予め定められた試料の劣化の度合いと当該劣化に要した期間の対数との関係を示す複数のＮ次関数（Ｎは２以上の整数）であって、最も測定に期間を要するものを除く１以上のＮ次関数が前記劣化の度合いを測定した期間における当該劣化の度合いの始点と終点との間に所定劣化度合いを含む複数のＮ次関数を用いて、前記環境条件毎に導出された前記所定劣化度合いに対応する前記期間の対数と、当該期間の対数に対応する前記環境条件を示す物理量とから導出された回帰直線を示す回帰直線情報により示される回帰直線を用いて、前記受付ステップにより受け付けられた前記物理量情報により示される物理量に対応する前記期間の対数を導出する第１導出ステップと、
前記第１導出ステップにより導出された前記期間の対数から、前記所定劣化度合いを含むＮ次関数を示すＮ次関数情報により示される何れか１つのＮ次関数の前記所定劣化度合いにおける前記期間の対数を減算する減算ステップと、
前記何れか１つのＮ次関数を前記減算ステップにより減算されて得られた値だけ前記期間の対数を示す軸に沿って移動させる移動ステップと、
前記移動ステップによって得られたＮ次関数から前記所定劣化度合いに対応する前記期間を前記試料の寿命として導出する第２導出ステップと、
を実行させるための寿命推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寿命推定装置、寿命推定方法及び寿命推定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
物質の寿命を推定する方法として、当該物質を劣化に関与する物理量を変動させた複数の異なる環境条件下に置き、意図的に劣化を進めて、当該物質の寿命を推定する方法（アレニウス法）が知られている（例えば、特許文献１〜４を参照。）。
【特許文献１】特許第３３２２２４２号公報
【特許文献２】特許第３９６９７３４号公報
【特許文献３】特許第３８５０３１１号公報
【特許文献４】特許第３４８３５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この方法では、複数の異なる環境条件下において物質が所定の劣化レベルに至るまでの経過時間のみを頼りにして所望の環境条件下での寿命を推定しているため、必ずしも高精度に推定できるとは限らない、という問題点があった。また、この方法では、環境条件によっては劣化の速度が著しく遅くなる場合があり、この場合、所望の劣化レベルに至るまで多大な試験期間を要する、という問題点があった。
【０００４】
本発明は上記問題点を解決するために成されたものであり、試験期間の増大を招くことなく寿命を精度良く推定することができる寿命推定装置、寿命推定方法及び寿命推定プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の寿命推定装置は、劣化に関与する物理量を変動させた各々異なる環境条件に対応しており、各環境条件下における予め定められた試料の劣化の度合いと当該劣化に要した期間の対数との関係を示す複数のＮ次関数（Ｎは２以上の整数）であって、最も測定に期間を要するものを除く１以上のＮ次関数が前記劣化の度合いを測定した期間における当該劣化の度合いの始点と終点との間に所定劣化度合いを含む複数のＮ次関数を用いて、前記環境条件毎に導出された前記所定劣化度合いに対応する前記期間の対数と、当該期間の対数に対応する前記環境条件を示す物理量とから導出された回帰直線を示す回帰直線情報、及び前記所定劣化度合いを含むＮ次関数を示すＮ次関数情報が予め記憶された記憶手段と、推定対象とする環境条件を示す物理量を示す物理量情報を受け付ける受付手段と、前記回帰直線情報により示される回帰直線を用いて、前記受付手段により受け付けられた前記物理量情報により示される物理量に対応する前記期間の対数を導出する第１導出手段と、前記第１導出手段により導出された前記期間の対数から、前記Ｎ次関数情報により示される何れか１つのＮ次関数の前記所定劣化度合いにおける前記期間の対数を減算する減算手段と、前記何れか１つのＮ次関数を前記減算手段により減算されて得られた値だけ前記期間の対数を示す軸に沿って移動させる移動手段と、前記移動手段によって得られたＮ次関数から前記所定劣化度合いに対応する前記期間を前記試料の寿命として導出する第２導出手段と、を備えている。
【０００６】
請求項１記載の寿命推定装置によれば、劣化に関与する物理量を変動させた各々異なる環境条件に対応しており、各環境条件下における予め定められた試料の劣化の度合いと当該劣化に要した期間の対数との関係を示す複数のＮ次関数であって、最も測定に期間を要するものを除く１以上のＮ次関数が前記劣化の度合いを測定した期間における当該劣化の度合いの始点と終点との間に所定劣化度合いを含む複数のＮ次関数を用いて、前記環境条件毎に導出された前記所定劣化度合いに対応する前記期間の対数と、当該期間の対数に対応する前記環境条件を示す物理量とから導出された回帰直線を示す回帰直線情報、及び前記所定劣化度合いを含むＮ次関数を示すＮ次関数情報が記憶手段に予め記憶される。
【０００７】
なお、上記記憶手段には、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、フラッシュＥＥＰＲＯＭ（Flash EEPROM）等の半導体記憶素子、スマート・メディア（SmartMedia（登録商標））、フレキシブル・ディスク等の可搬記録媒体やハードディスク等の固定記録媒体、或いはネットワークに接続されたサーバ・コンピュータ等に設けられた外部記憶装置が含まれる。
【０００８】
ここで、本発明では、受付手段により、推定対象とする環境条件を示す物理量を示す物理量情報が受け付けられ、第１導出手段により、前記回帰直線情報により示される回帰直線を用いて、前記受付手段により受け付けられた前記物理量情報により示される物理量に対応する前記期間の対数が導出され、減算手段により、前記第１導出手段によって導出された前記期間の対数から、前記Ｎ次関数情報により示される何れか１つのＮ次関数の前記所定劣化度合いにおける前記期間の対数が減算され、移動手段により、前記何れか１つのＮ次関数が前記減算手段により減算されて得られた値だけ前記期間の対数を示す軸に沿って移動され、第２導出手段により、前記移動手段によって得られたＮ次関数から前記所定劣化度合いに対応する前記期間が前記試料の寿命として導出される。
【０００９】
ところで、本発明の発明者らは、画像形成装置により所定濃度の画像を形成した記録用紙を、温度が８０℃（絶対温度が３５３．１５Ｋ）で、かつ湿度が７０％の第１環境条件、温度が７０℃（絶対温度が３４３．１５Ｋ）で、かつ湿度が７０％の第２環境条件、温度が６０℃（絶対温度が３３３．１５Ｋ）で、かつ湿度が７０％の第３環境条件、温度が５０℃（絶対温度が３２３．１５Ｋ）で、かつ湿度が７０％の第４環境条件の各々の環境条件下で放置した際の経過時間に対する当該記録用紙に形成された画像（以下、「試料」という。）の濃度を測定する加速劣化試験を行った。すなわち、ここでは、本発明の環境条件を示す物理量として絶対温度の逆数を適用した。
【００１０】
そして、本発明者らは、上記第１〜第４環境条件毎の、試験期間の自然対数と、試験開始時の試料の濃度に対する当該試料に残存している濃度の割合（以下、「残存濃度率」という。）との関係を２次関数（Ｙ＝ａＸ２＋ｂＸ＋ｃ）に近似した。なお、ここで、Ｙは残存濃度率を、Ｘは試験期間の自然対数を、ａは２次項の係数を、ｂは１次項の係数を、ｃは定数を各々示している。また、２次関数の場合、Ｙ＝ａ（Ｘ―ｐ）２＋ｑの様に変形できる。ここで、（ｐ，ｑ）は、各２次関数における頂点座標に相当する。
【００１１】
図７には、上記第１〜第４環境条件毎の、試験期間の自然対数と残存濃度率との関係の一例を示す２次関数のグラフが示されている。なお、同図の縦軸は残存濃度率を、横軸は試験期間の自然対数を各々示している。また、同図に示される各２次関数の実線部分は試験により実際に得られた残存濃度率に対応している。
【００１２】
所望の環境条件（ここでは、温度が２０℃（絶対温度が２９３．１５Ｋ）で、かつ湿度が７０％）における試料の寿命を推定する場合、先ず、上記第１〜第４環境条件毎の、２次関数における試料の寿命とみなすものとして予め定められた残存濃度率α（所定劣化度合い）に対応する試験期間の自然対数と、絶対温度の逆数（物理量）とから、図８に示されるように回帰直線Ａを導出する。なお、同図において、縦軸は試験期間の自然対数を、横軸は絶対温度の逆数を各々示している。
【００１３】
次に、回帰直線Ａを用いて、所望の環境条件の絶対温度の逆数に対応する試験期間の自然対数βを導出する。
【００１４】
そして、試験期間の自然対数βから、第１環境条件の２次関数及び第２環境条件の２次関数のうちの一方の２次関数の残存濃度率αにおける試験期間の自然対数を減算して得られた値だけ当該２次関数を試験期間の自然対数を示す軸（図７のＸ軸）に沿って移動させ、これによって得られた２次関数から残存濃度率αに対応する試験期間を試料の寿命として導出する。
【００１５】
従って、請求項１に記載の発明によれば、試料の寿命を推定するために異なる環境条件下で試料の劣化の度合いを測定するに当り、最も測定に期間を要するものを除く少なくとも１つの環境条件下で試料の劣化の度合いを所定劣化度合いに至るまで測定すれば良いので、試験期間の増大を招くことなく試料の寿命を推定することができる。
【００１６】
また、請求項１に記載の発明によれば、試料の劣化の度合いと当該劣化に要した期間の対数との関係を示し、かつ当該劣化の度合いを測定した期間における当該劣化の度合いの始点と終点との間に所定劣化度合いを含むＮ次関数から直接的に所定劣化度合いに対応する劣化に要した期間を試料の寿命として導出しているので、試料の寿命を精度良く推定することができる。なお、このことは、アレニウス法を応用したものであるので、アレニウス法と同様に、環境条件を示す物理量として絶対温度（熱的エネルギー）以外にも力学的エネルギー、電気的エネルギー、化学的エネルギー等の物理量や、試料として記録用紙に形成された画像以外にも、高分子材料、電子回路部品、建材、食品、化粧品等の他の試料にも当てはまることである。
【００１７】
以上のように、請求項１記載の寿命推定装置によれば、試験期間の増大を招くことなく寿命を精度良く推定することができる。
【００１８】
また、請求項１に記載の発明は、請求項２に記載の発明のように、前記複数のＮ次関数の各Ｎ次項の係数に基づいて、前記受付手段により受け付けられた前記物理量情報により示される物理量に対応するＮ次項の係数を導出する第３導出手段と、前記何れか１つのＮ次関数のＮ次項の係数を前記第３導出手段により導出されたＮ次項の係数に置き換える置換手段と、を更に備え、前記移動手段が、前記置換手段によって得られたＮ次関数を前記減算手段により減算されて得られた値だけ前記軸に沿って移動させることが好ましい。
【００１９】
また、請求項１又は請求項２に記載の発明は、請求項３に記載の発明のように、前記何れか１つのＮ次関数が、前記受付手段により受け付けられた前記物理量情報により示される物理量により示される環境条件に最も近い環境条件に対応するＮ次関数であることが好ましい。
【００２０】
ところで、本発明の発明者らは、前述した第１〜第４環境条件の内容を変えて前述した加速劣化試験を行った。
【００２１】
図９には、前述した第１〜第４環境条件の内容を変えた場合の当該第１〜第４環境条件毎の、試験期間の自然対数と残存濃度率との関係の一例を示す２次関数のグラフが示されている。
【００２２】
図７では、第１〜第４環境条件の２次関数は２次項の係数が共通で表れるのに対し、図９では、第１〜第４環境条件の２次関数は２次項の係数が異なって表れる。
【００２３】
そこで、図９に示される第１〜第４環境条件の２次関数を用いて所望の環境条件における試料の寿命を推定する場合、図９に示される各２次関数における２次項の係数とこれらの２次関数の各々に対応する環境条件の絶対温度の逆数とから図１０に示されるように回帰直線Ｂを導出する。なお、同図において、縦軸は２次項の係数を、横軸は絶対温度の逆数を各々示している。
【００２４】
次に、回帰直線Ｂを用いて、所望の環境条件の絶対温度の逆数に対応する２次項の係数ａ’を導出する。
【００２５】
ここで、前述したように、回帰直線Ａを導出し、当該回帰直線Ａを用いて試験期間の自然対数βを導出する。そして、当該試験期間の自然対数βから、図９において試験期間における残存濃度率の始点と終点との間に残存濃度率αが含まれている２次関数、すなわち、第１環境条件の２次関数及び第２環境条件の２次関数のうちの所望の環境条件に近い環境条件の２次関数（ここでは、第２環境条件の２次関数）の改めて求めた残存濃度率αにおける試験期間の自然対数を減算して得られた値だけ、当該２次関数の２次項の係数をａ’に置き換えることによって得られた２次関数を、試験期間の自然対数を示す軸（図９のＸ軸）に沿って移動させ、これによって得られた２次関数から残存濃度率αに対応する試験期間を試料の寿命として導出する。
【００２６】
従って、請求項２に記載の発明によれば、試料の劣化の度合いと当該劣化に要した期間の対数との関係を示し、かつ当該劣化の度合いを測定した期間における当該劣化の度合いの始点と終点との間に所定劣化度合いを含むＮ次関数のＮ次項の係数を所望の環境条件に対応するＮ次関数のＮ次項の係数にして得られたＮ次関数から直接的に所定劣化度合いに対応する劣化に要した期間を試料の寿命として導出しているので、より高精度に試料の寿命を推定することができる。
【００２７】
また、請求項３に記載の発明によれば、試料の劣化の度合いを測定した期間における当該劣化の度合いの始点と終点との間に所定劣化度合いを含むＮ次関数が複数ある場合には、所望の環境条件に近い環境条件のＮ次関数から直接的に所定劣化度合いに対応する劣化に要した期間を試料の寿命として導出しているので、より高精度に試料の寿命を推定することができる。
【００２８】
一方、上記目的を達成するために、請求項４に記載の寿命推定方法は、劣化に関与する物理量を変動させた各々異なる環境条件に対応しており、各環境条件下における予め定められた試料の劣化の度合いと当該劣化に要した期間の対数との関係を示す複数のＮ次関数（Ｎは２以上の整数）であって、最も測定に期間を要するものを除く１以上のＮ次関数が前記劣化の度合いを測定した期間における当該劣化の度合いの始点と終点との間に所定劣化度合いを含む複数のＮ次関数を用いて、前記環境条件毎に導出された前記所定劣化度合いに対応する前記期間の対数と、当該期間の対数に対応する前記環境条件を示す物理量とから導出された回帰直線を示す回帰直線情報、及び前記所定劣化度合いを含むＮ次関数を示すＮ次関数情報を記憶手段により予め記憶させ、推定対象とする環境条件を示す物理量を示す物理量情報を受付手段により受け付け、前記回帰直線情報により示される回帰直線を用いて、前記受付手段により受け付けられた前記物理量情報により示される物理量に対応する前記期間の対数を導出し、導出した前記期間の対数から、前記Ｎ次関数情報により示される何れか１つのＮ次関数の前記所定劣化度合いにおける前記期間の対数を減算し、減算して得られた値だけ前記何れか１つのＮ次関数を前記期間の対数を示す軸に沿って移動させ、移動させることによって得られたＮ次関数から前記所定劣化度合いに対応する前記期間を前記試料の寿命として導出するものである。
【００２９】
従って、本発明の寿命推定方法によれば、請求項１に記載の発明と同様に作用するので、請求項１記載の発明と同様に、試験期間の増大を招くことなく寿命を精度良く推定することができる。
【００３０】
一方、上記目的を達成するために、請求項５に記載の寿命推定プログラムは、コンピュータに、コンピュータに、推定対象とする環境条件を示す物理量を示す物理量情報を受け付ける受付ステップと、劣化に関与する物理量を変動させた各々異なる環境条件に対応しており、各環境条件下における予め定められた試料の劣化の度合いと当該劣化に要した期間の対数との関係を示す複数のＮ次関数（Ｎは２以上の整数）であって、最も測定に期間を要するものを除く１以上のＮ次関数が前記劣化の度合いを測定した期間における当該劣化の度合いの始点と終点との間に所定劣化度合いを含む複数のＮ次関数を用いて、前記環境条件毎に導出された前記所定劣化度合いに対応する前記期間の対数と、当該期間の対数に対応する前記環境条件を示す物理量とから導出された回帰直線を示す回帰直線情報により示される回帰直線を用いて、前記受付ステップにより受け付けられた前記物理量情報により示される物理量に対応する前記期間の対数を導出する第１導出ステップと、前記第１導出ステップにより導出された前記期間の対数から、前記所定劣化度合いを含むＮ次関数を示すＮ次関数情報により示される何れか１つのＮ次関数の前記所定劣化度合いにおける前記期間の対数を減算する減算ステップと、前記何れか１つのＮ次関数を前記減算ステップにより減算されて得られた値だけ前記期間の対数を示す軸に沿って移動させる移動ステップと、前記移動ステップによって得られたＮ次関数から前記所定劣化度合いに対応する前記期間を前記試料の寿命として導出する第２導出ステップと、を実行させるためのものである。
【００３１】
従って、本発明の寿命推定プログラムによれば、請求項１に記載の発明と同様に作用するので、請求項１記載の発明と同様に、試験期間の増大を招くことなく寿命を精度良く推定することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、試験期間の増大を招くことなく寿命を精度良く推定することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００３４】
先ず、図１を参照して、本発明が適用された寿命推定装置１０の構成について説明する。なお、図１は、本実施形態に係る寿命推定装置１０の電気系の主要構成を示すブロック図である。
【００３５】
同図に示されるように、寿命推定装置１０は、本装置全体の動作を制御する制御部１２、ユーザからの各種情報等の入力に使用するキーボード１４及びマウス１６、各種メニューやメッセージ等を表示するディスプレイ１８を含んで構成されている。
【００３６】
制御部１２はＣＰＵ（中央処理装置）２２を備えており、ＣＰＵ２２には、装置の電源スイッチが切られても保持しなければならない各種情報を記憶する記憶手段であるハードディスク２０、各種制御プログラムやデータ等が記憶された記憶手段であるＲＯＭ２４、及びＣＰＵ２２による各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられる記憶手段であるＲＡＭ２６が接続されている。
【００３７】
また、ＣＰＵ２２には、インタフェース部２８を介してキーボード１４及びマウス１６が、表示制御部３０を介してディスプレイ１８が、各々接続されている。すなわち、本実施形態に係る寿命推定装置１０は、汎用のパーソナル・コンピュータにより構成されている。
【００３８】
次に、本実施形態に係る寿命推定装置１０の作用として、先ず、図２を参照して、寿命推定前処理を実行する際の寿命推定装置１０の作用を説明する。なお、図２は、ユーザによりキーボード１４、マウス１６等の操作によって寿命推定前処理の実行指示が入力された際に寿命推定装置１０のＣＰＵ２２により実行される寿命推定前処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ２４の所定領域に予め記憶されている。
【００３９】
同図のステップ１００では、ディスプレイ１８により、前述した加速劣化試験を行って得られた試験結果をキーボード１４及びマウス１６を操作することによって入力することを促す試験結果入力画面の表示を行う。
【００４０】
図３には、本実施形態に係る寿命推定装置１０のディスプレイ１８に表示される試験結果入力画面の一例が示されている。
【００４１】
同図に示されるように、ディスプレイ１８には前述した環境条件の絶対温度及び湿度、前述した環境条件毎の試験期間、及び当該試験期間での濃度を試験結果として入力するための試験結果入力画面が表示され、試験期間と当該試験期間での濃度とが入力されると、ＣＰＵ２２によって当該試験期間の自然対数及び当該試験期間での残存濃度率が算出され、その算出結果が同画面において表示される。また、図示は省略するが、同画面での入力が終了すると、前述した残存濃度率αの入力を促す画面が表示される。なお、本実施形態に係る寿命推定装置１０では、１つの環境条件での試験結果の入力が終了し、他の環境条件での試験結果の入力を行う場合には図３と同様の画面が表示され、当該環境条件での試験結果の入力を行うことができるようになっている。
【００４２】
次のステップ１０２では、試験結果の入力の終了待ちを行い、次にステップ１０４にて試験結果入力画面で入力された試験結果に基づく情報を示す試験結果情報をハードディスク２０に記憶し、ステップ１０６へ移行する。
【００４３】
なお、本実施形態に係る寿命推定装置１０では、上記試験結果情報として、前述した第１〜第４環境条件の絶対温度、前述した第１〜第４環境条件毎の試験期間の自然対数及び当該試験期間での残存濃度率、並びに残存濃度率αを適用している。
【００４４】
ステップ１０６では、上記ステップ１０４でハードディスク２０に記憶した試験結果情報により示される第１〜第４環境条件毎の試験期間の自然対数及び当該試験期間での残存濃度率に基づいて前述した第１〜第４環境条件の２次関数を作成する。
【００４５】
本実施形態では、２次関数を作成する手法として、市販の表計算アプリケーション（一例として、マイクロソフト社製のExcel（登録商標））で２次関数を作成するのと同様の手法を用いている。
【００４６】
なお、本実施形態では、錯綜を回避するため、第１〜第４環境条件の２次関数のうち、第１環境条件の２次関数及び第２環境条件の２次関数の各々の試験期間における残存濃度率の始点と終点との間に残存濃度率αが含まれているものとしているが、加速劣化試験の結果によっては試験期間における残存濃度率の始点と終点との間に残存濃度率αが含まれる２次関数が得られない場合もある。この場合を本発明は対象としていないので、ここでの説明は省略する。
【００４７】
次のステップ１０８では、上記ステップ１０６で作成した第１〜第４環境条件の２次関数と上記ステップ１０４でハードディスク２０に記憶した試験結果情報により示される残存濃度率αとから、第１〜第４環境条件毎に、残存濃度率αに対応する試験期間の自然対数を導出すると共に、上記ステップ１０４でハードディスク２０に記憶した試験結果情報により示される第１〜４環境条件の絶対温度から、当該絶対温度の逆数を算出する。
【００４８】
次のステップ１１０では、上記ステップ１０８で得た第１〜第４環境条件毎の試験期間の自然対数及び絶対温度の逆数をハードディスク２０に記憶し、かつ上記ステップ１０６で作成した第１〜第４環境条件の２次関数の係数をハードディスク２０に記憶すると共に、当該第１〜第４環境条件の２次関数のうち、試験期間における残存濃度率の始点と終点との間に残存濃度率αが含まれている２次関数を示す２次関数情報をハードディスク２０に記憶する。なお、本実施形態に係る寿命推定装置１０では、上記２次関数情報として、第１環境情報の２次関数を示す第１の２次関数情報と第２環境情報の２次関数を示す第２の２次関数情報とを適用している。
【００４９】
次のステップ１１２では、上記ステップ１１０でハードディスク２０に記憶した第１〜第４環境条件毎の試験期間の自然対数及び絶対温度の逆数から前述した回帰直線Ａを作成した後、ステップ１１４へ移行し、当該回帰直線Ａを示す第１回帰直線情報をハードディスク２０に記憶する。
【００５０】
なお、本実施形態に係る寿命推定装置１０では、回帰直線を作成する手法として、前述した表計算アプリケーションで回帰直線を作成するのと同様の手法を用いている。
【００５１】
次のステップ１１６では、上記ステップ１１０でハードディスク２０に記憶した第１〜第４環境条件の２次関数の係数が共通であるか否かを判定し、肯定判定となった場合には本寿命推定前処理プログラムを終了する一方、否定判定となった場合にはステップ１１８へ移行する。
【００５２】
ステップ１１８では、上記ステップ１１０でハードディスク２０に記憶した第１〜第４環境条件の２次関数の係数と第１〜第４環境条件の絶対温度の逆数とから前述した回帰直線Ｂを作成した後、ステップ１２０へ移行し、当該回帰直線Ｂを示す第２回帰直線情報をハードディスク２０に記憶し、その後、本寿命推定前処理プログラムを終了する。
【００５３】
次に、図４を参照して、寿命推定処理プログラム実行時の寿命推定装置１０の作用を説明する。なお、図４は、ユーザによりキーボード１４、マウス１６の操作によって寿命推定処理の実行指示が入力された際にＣＰＵ２２により実行される寿命推定処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ２４の所定領域に予め記憶されている。
【００５４】
同図のステップ２００では、図５に示されるように、ディスプレイ１８により、前述した所望の環境条件を示す環境条件情報をキーボード１４及びマウス１６を操作することによって入力することを促す環境条件入力画面の表示を行う。
【００５５】
次のステップ２０２では、環境条件情報の入力待ちを行い、次のステップ２０４にて上記ステップ２０２で入力された環境条件情報をハードディスク２０に記憶した後、ステップ２０６へ移行する。
【００５６】
ステップ２０６では、ハードディスク２０から第１回帰直線情報を取得した後、ステップ２０８へ移行し、第１回帰直線情報により示される回帰直線Ａを用いて、前述したように所望の環境条件の絶対温度の逆数に対応する試験期間の自然対数βを導出し、次のステップ２１０にて当該試験期間の自然対数βをハードディスク２０に記憶する。
【００５７】
ところで、本実施形態に係る寿命推定装置１０では、ハードディスク２０に第１の２次関数情報と第２の２次関数情報が記憶されている。
【００５８】
そこで、次のステップ２１２では、ハードディスク２０から、第１の２次関数情報及び第２の２次関数情報のうち、上記ステップ２０４でハードディスク２０に記憶した環境条件情報により示される環境条件に近い環境条件の２次関数を示す２次関数情報を取得する。
【００５９】
なお、本実施形態に係る寿命推定装置１０では、上記ステップ２１２の処理として、ハードディスク２０から第２の２次関数情報を取得する処理を適用しているが、これに限らず、ハードディスク２０から第１の２次関数情報を取得しても良い。
【００６０】
次のステップ２１４では、ハードディスク２０から試験期間の自然対数β及び試験結果情報を取得し、上記ステップ２１２で取得した２次関数情報により示される２次関数から当該試験結果情報により示される残存濃度率αに対応する試験期間の自然対数γを導出し、試験期間の自然対数βから試験期間の自然対数γを減算する。
【００６１】
次のステップ２１６では、ハードディスク２０に記憶されている第１〜第４環境条件の２次関数の係数が共通であるか否かを判定し、肯定判定となった場合にはステップ２１８へ移行する。
【００６２】
ステップ２１８では、上記ステップ２１２で取得した２次関数情報により示される２次関数を、上記ステップ２１４で減算して得られた値だけ試験期間の自然対数を示す軸に沿って移動させた後、ステップ２２６へ移行する。
【００６３】
一方、ステップ２１６において否定判定となった場合にはステップ２２０へ移行し、ハードディスク２０から第２回帰直線情報を取得し、次のステップ２２２にて、当該第２回帰直線情報により示される回帰直線Ｂを用いて、前述したように、上記ステップ２０４でハードディスク２０に記憶した環境条件情報により示される環境条件の絶対温度の逆数に対応する２次項の係数ａ’を導出した後、ステップ２２４へ移行し、上記ステップ２１２で取得した２次関数情報により示される２次関数を、２次項の係数を係数ａ’に置き換えてから上記ステップ２１４で減算して得られた値だけ試験期間の自然対数を示す軸に沿って移動させた後、ステップ２２６へ移行する。
【００６４】
ステップ２２６では、ハードディスク２０から試験結果情報を取得し、上記ステップ２１８又は上記ステップ２２４で得た２次関数から当該試験結果情報により示される残存濃度率αに対応する試験期間を試料の寿命として導出する。
【００６５】
次のステップ２２８では、図６に示されるように、ディスプレイ１８により、上記ステップ２２６で導出された試料の寿命を示す寿命推定結果画面の表示を行った後、本寿命推定処理プログラムを終了する。
【００６６】
なお、本実施形態に係る寿命推定装置１０では、試料の寿命をディスプレイ１８を用いて可視表示しているが、ディスプレイ１８に代えてスピーカ等の音声再生装置を用いて可聴表示を行ったり、印字することによる永久可視表示を行っても良い。また、上記可視表示、可聴表示及び永久可視表示の複数を組み合わせても良い。このように、試料の寿命を示す情報をディスプレイ１８などの表示手段により表示することで、ユーザは試料の寿命を把握することができる。また、上記ステップ２２６で導出された試料の寿命を示す情報をハードディスク２０などの記憶手段に記憶するようにしても良い。この場合、利便性を向上させることができる。
【００６７】
本実施形態では、上記ステップ２０２が本発明の受付ステップに、上記ステップ２０８が本発明の第１導出ステップに、上記ステップ２１４が本発明の減算ステップに、上記ステップ２１８，２２４が本発明の移動ステップに、上記ステップ２２６が本発明の第２導出ステップに各々相当する。
【００６８】
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る寿命推定装置１０によれば、劣化に関与する物理量を変動させた各々異なる環境条件（ここでは、第１〜第４環境条件）に対応しており、各環境条件下における予め定められた試料（ここでは、画像）の劣化の度合い（ここでは、残存濃度率）と当該劣化に要した期間（ここでは、試験期間）の対数（ここでは、自然対数）との関係を示す複数のＮ次関数（ここでは、２次関数）（Ｎは２以上の整数）であって、最も測定に期間を要するものを除く１以上のＮ次関数（ここでは、第１環境条件の２次関数及び第２環境条件の２次関数）が前記劣化の度合いを測定した期間における当該劣化の度合いの始点と終点との間に所定劣化度合い（ここでは、残存濃度率α）を含む複数のＮ次関数を用いて、前記環境条件毎に導出された前記所定劣化度合いに対応する前記期間の対数と、当該期間の対数に対応する前記環境条件を示す物理量（ここでは、絶対温度の逆数）とから導出された回帰直線（ここでは、回帰直線Ａ）を示す回帰直線情報（ここでは、第１回帰直線情報）、及び前記所定劣化度合いを含むＮ次関数を示すＮ次関数情報（ここでは、２次関数情報）を記憶手段（ここでは、ハードディスク２０）により予め記憶させ、前記回帰直線情報により示される回帰直線を用いて、推定対象とする環境条件を示す物理量に対応する前記期間の対数（ここでは、試験期間の自然対数β）を導出し、導出した前記期間の対数から、前記Ｎ次関数情報により示される何れか１つのＮ次関数の前記所定劣化度合いにおける前記期間の対数（ここでは、試験期間の自然対数γ）を減算し、減算して得られた値だけ前記Ｎ次関数情報により示される何れか１つのＮ次関数を前記期間の対数を示す軸に沿って移動させ、移動させることによって得られたＮ次関数から前記所定劣化度合いに対応する前記期間を前記試料の寿命として導出するので、試験期間の増大を招くことなく寿命を精度良く推定することができる。
【００６９】
また、本実施形態に係る寿命推定装置１０によれば、前記複数のＮ次関数の各Ｎ次項の係数に基づいて、前記受付手段により受け付けられた前記物理量情報により示される物理量に対応するＮ次項の係数（ここでは、係数ａ’）を導出し、前記何れか１つのＮ次関数のＮ次項の係数を導出した係数に置き換え、これによって得られたＮ次関数を、減算して得られた値だけ前記軸に沿って移動させるので、より高精度に寿命を推定することができる。
【００７０】
また、本実施形態に係る寿命推定装置１０によれば、前記何れか１つのＮ次関数が推定対象とする環境条件に最も近い環境条件に対応するＮ次関数（ここでは、第２環境条件の２次関数）であるので、より高精度に寿命を推定することができる。
【００７１】
以上、本発明を上記実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の主旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００７２】
また、上記実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものではなく、また、上記実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における状況に応じた組み合わせにより種々の発明を抽出できる。上記実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００７３】
例えば、上記実施形態では、回帰直線Ａを導出するために用いられる試験期間の自然対数として、第１〜第４環境条件毎の対応する２次関数における残存濃度率αに対応する試験期間の自然対数を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、試験期間における残存濃度率の始点と終点との間に残存濃度率αが含まれている２次関数のうち、所望の環境条件に最も近い環境条件の２次関数（上記実施形態では、第２環境条件の２次関数）を、これ以外の２次関数（上記実施形態では、第１、第３、第４環境条件の２次関数）の各々に最もフィットするように試験期間の自然対数の軸に沿って移動させて得られる２次関数における残存濃度率αに対応する試験期間の自然対数を適用しても良い。
【００７４】
また、上記実施形態では、第１〜第４環境条件下で加速劣化試験を行って試料の寿命を推定する場合の形態例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、更に環境条件を加えて加速劣化試験を行って試料の寿命を推定しても良いし、第１〜第３環境条件下で加速劣化試験を行って試料の寿命を推定しても良い。このように、複数の異なる環境条件下で加速劣化試験が行われ、かつ当該加速劣化試験によって得られた環境条件毎の試験期間の自然対数と当該試験期間での残存濃度率との関係を示す複数の２次関数のうち、最も測定に期間を要するものを除く１以上の２次関数が残存濃度率を測定した期間における当該残存濃度率の始点と終点との間に残存濃度率αを含んでいれば良い。
【００７５】
また、上記実施形態では、２次関数のパラメータの１つを試験期間の自然対数で表しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、当該試験期間を常用対数や他の対数で表現しても良い。
【００７６】
また、上記実施形態では、２次関数を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、３次関数や４次関数等のＮ次関数（Ｎは２以上の整数）であれば成立する。
【００７７】
また、上記実施形態で説明した寿命推定装置１０の構成（図１を参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施形態では寿命推定装置１０として汎用のパーソナル・コンピュータを用いたが、寿命推定装置１０においてキーボード１４に代えてタブレットを用いても良いし、ハードディスク２０に代えてＮＶＭ（Non Volatile Memory)を用いても良く、専用装置として用いても良いことは言うまでもない。
【００７８】
また、上記実施形態で説明したプログラムの処理の流れ（図２及び図４を参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりすることができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施形態に係る寿命推定装置の電気系の主要構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る寿命推定前処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施形態に係る寿命推定装置のディスプレイに表示される試験結果入力画面の一例を示す正面図である。
【図４】実施形態に係る寿命推定処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施形態に係る寿命推定装置のディスプレイに表示される環境条件入力画面の一例を示す正面図である。
【図６】実施形態に係る寿命推定装置のディスプレイに表示される寿命推定結果画面の一例を示す正面図である。
【図７】第１〜第４環境条件毎の、試験期間の自然対数と残存濃度率との関係の一例を示す２次関数のグラフである。
【図８】第１〜第４環境条件毎の、２次関数における残存濃度率αに対応する試験期間の自然対数と絶対温度の逆数とから導出される回帰直線の一例を示すグラフである。
【図９】第１〜第４環境条件毎の、試験期間の自然対数と残存濃度率との関係の一例を示す２次関数のグラフである。
【図１０】図９に示される各２次関数の２次項の係数と絶対温度の逆数とから導出される回帰直線の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８０】
１０  寿命推定装置
１４  キーボード（受付手段）
１６  マウス（受付手段）
２０  ハードディスク（記憶手段）
２２  ＣＰＵ（第１〜第３導出手段、減算手段、移動手段、置換手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2009244198.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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