JP2001305813A

JP2001305813A - 画像形成方法

Info

Publication number: JP2001305813A
Application number: JP2001088817A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kato; 真治加藤; Hisao Murayama; 久夫村山; Tetsuya Morita; 哲也森田; Mitsuhisa Kaneya; 光久金矢; Koichi Noguchi; 浩一野口; Toshihiko Kuroi; 敏彦黒井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-11-13
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2001-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】経時環境変動や、原稿種類に対応する応答性
が良く、安定した画像濃度が得られるようにすること。【解決手段】画像形成信号の出力に応じてトナー補給
を行う画像形成方法において、検出用パターンの光学的
センサによる反射濃度比と、その履歴情報を入力して、
所望の画像濃度を維持するためのトナー補給量を推論
し、この推論結果に基づいて、トナー補給制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真装置等の記
録濃度の制御における画像形成方法に関し、より詳細に
は、常に適正な画像形成を行える画像形成方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を用いた画像形成装置にお
いては、所定の方法により担体上に形成された静電潜像
が、現像装置からトナーと呼ばれる着色微粒子を供給さ
れて現像される。トナーは、通常、静電潜像とは逆極性
に帯電されており、静電潜像に静電的に吸着されること
により現像が行われる。

【０００３】トナーを静電潜像とは逆極性に帯電される
方法として、現像剤をトナーとキャリアで構成（一般
に、このような現像剤を二成分系現像剤という）、両者
を混合攪拌することにより互いに摩擦帯電させる方法が
知られている。

【０００４】ところが、二成分系現像剤を使用する現像
方法では、トナーを十分に帯電させることができる反
面、現像に際してはトナーのみが消費されるため、現像
剤におけるトナー濃度（画像濃度）を常に一定に保つた
めの制御が必要である。このために、記録濃度を制御す
るための画像形成方法として、現像剤のトナー濃度を測
定し、トナー濃度に基づいて、トナー補給量を制御する
方法が用いられている。

【０００５】このような画像形成方法では、現像剤のト
ナー濃度を測定する方法として、たとえば、感光体上に
基準となる静電潜像パターン（画像濃度関連値を検出す
るための検出用パターン）を作成し、これを現像した
後、光学的センサを用いて現像画像の濃度を光電的に測
定する間接的な現像剤トナー濃度測定方法や、現像剤の
重量を測定したり、透磁率を測定したりするトナー濃度
センサを用いて直接的な現像剤トナー濃度測定方法が用
いられている。

【０００６】ここで、光学的センサとしてＰセンサ（フ
ォトセンサ）を用いた場合を例として、従来の画像形成
方法について具体的に説明する。

【０００７】図５２は、従来の画像形成方法を適用した
複写装置を示し、コンタクトガラス板７０１上の原稿
（図示せず）の画像は、第１ミラー７０２、第２ミラー
７０３、インミラーレンズ７０４、および、第３ミラー
７０５を介して感光体ドラム７０６の表面に投影され
る。感光体ドラム７０６の回転（図中では反時計方向）
に同期して、第１ミラー７０２および第２ミラー７０３
が所定の速度比で左方に走査駆動される。感光体ドラム
７０６の静電潜像は、現像装置７０７の現像ローラ７０
７ａの現像剤（トナーとキャリアからなる二成分系現像
剤）で現像される。このようにして感光体ドラム７０６
の表面に形成されたトナー像は、転写チャージャー７０
８で記録紙に転写される。記録紙は分離ベルト７０９で
定着部（図示せず）に送られる。

【０００８】一方、第１ミラー７０２のホームポジショ
ンにおける画像投影視野には、図示の如く、検出用パタ
ーンとなる白パターンＰ₀と黒パターンＰ₁が付されて
おり、第１ミラー７０２が露光走査のために左方に駆動
されると、感光体ドラム７０６上に白パターンＰ₀と黒
パターンＰ₁の静電潜像が連続して形成される。

【０００９】現像装置７０７と転写チャージャー７０８
の間には、感光体ドラム７０６表面のトナー濃度を検出
するためのＰセンサ（フォトセンサ）７１０が配置され
ており、Ｐセンサ７１０の検出信号は増幅器７１１で増
幅および波形整形されてＡ／Ｄコンバータ７１２でＡ／
Ｄ変換（アナログ・デジタル変換）されてＭＰＵ（マイ
クロプロセッサ）７１３に出力される。

【００１０】ＭＰＵ７１３は、白パターンＰ₀と黒パタ
ーンＰ₁の対応トナー像の濃度比（Ｖ_SP／Ｖ_SG）を演算
し、濃度比に基づいて、トナー供給量を定め、トナー供
給量に対応する時間の間、ソレノイドドライバ７１４に
ソレノイド付勢指示を与える。ドライバ７１４は、ソレ
ノイド付勢指示を入力するとクラッチソレノイド７１５
に通電する。クラッチソレノイド７１５が通電される
と、トナー切出しローラ７１６が回転し、トナーがトナ
ー貯留槽より現像装置７０７へ供給される。

【００１１】なお、７１７は感光体ドラム７０６を一様
に帯電する帯電チャージャーを示し、７１８は帯電チャ
ージャー７１７で帯電した感光体ドラム７０６表面の所
定部分（白パターンＰ₀と黒パターンＰ₁が投影される
部分）を除電するイレースランプを示す。

【００１２】ここで、イレースランプ７１７の付勢を制
御することにより、白パターンＰ₀と黒パターンＰ₁の
静電潜像が１０枚コピーする毎に１回感光体ドラム７０
６上に作成され、そのときのトナー濃度がＰセンサ７１
０によって検出される。

【００１３】以上の構成において、記録濃度の制御動作
を図５３〜図５５を参照して詳細に説明する。Ｐセンサ
７１０を用いたトナー濃度検知は、感光体ドラム７０６
上に現像されたパターン像の濃度変化を現像剤中のトナ
ー濃度の変化として捕らえて、現像剤中のトナー濃度を
制御するものである。

【００１４】トナー濃度の検知時期は、図５３に示すよ
うに、電源投入後にスタートキーが押下された時の１枚
目とその後の１０枚毎に行われ、トナー濃度が薄いと検
知された場合は、つぎのトナー濃度検知時期まで１０枚
の間１枚毎にクラッチソレノイド７１５がＯＮ→ＯＦＦ
して、トナー切出しローラ７１６を介してトナーの補給
を続ける。一方、イレースランプ７１７は、トナー濃度
検知時期に同期してＯＦＦし、感光体ドラム７０６上に
白パターンＰ₀と黒パターンＰ₁の静電潜像が形成され
る。

【００１５】白パターンＰ₀と黒パターンＰ₁のパター
ン像（現像後の像）がＰセンサ７１０の位置に来ると、
Ｐセンサ７１０は、発光ダイオードをＯＮしてパターン
像に光を照射し、反射光をフォトトランジスタで受光
し、パターン像の濃度を検知する。

【００１６】図５４に示すように、Ｐセンサ７１０の出
力は、トナー濃度が低い場合（白パターンＰ₀ の場合)
には反射光が強くなるので大きな値となり、トナー濃度
が高い場合（黒パターンＰ₁の場合) には反射光が弱く
なるので小さな値となる。ＭＰＵ７１３は、Ｐセンサ７
１０からの入力データが４回連続して 2.5Ｖより下がっ
た時点より前の９〜16までの平均をとりＶ_SGとし、Ｐセ
ンサ７１０からの入力データが４回連続して 2.5Ｖより
下った後、その後の９〜16までの平均をとりＶ _SPとす
る。

【００１７】現像剤中のトナー濃度が適正の時、図５５
（ａ）に示すように、Ｖ_SGが４Ｖの場合、Ｖ_SPは約0.44
Ｖであるとすると、現像剤中のトナー濃度が低くなった
場合、感光体ドラム７０６上に現像されるパターン像も
薄くなるので、図５５（ｂ）に示すように、Ｖ_SPは0.44
Ｖより高くなる。一方、トナー濃度が高い場合には、図
５５（ｃ）に示すように、パターン濃度が濃くなるの
で、Ｖ_SPは0.44Ｖより低くなる。従って、Ｖ_SPの値から
トナー補給をするか否か判定することができる。実際に
は、Ｖ_SGが必ずしも４Ｖではないので、Ｖ_SPとＶ_SGの比
率を用いて、Ｖ_SP／Ｖ_SG＝ 1/9（≒0.44/4）を基準とし
て、Ｖ_SP／Ｖ_SGの大小によりトナー補給を制御するもの
である。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成方法によれば、トナー濃度が低くなった後にト
ナー補給を開始するため、トナーを多量に消費する原稿
が続いた場合には、トナー濃度の変化が急激となり、安
定したトナー濃度を得ることが困難となるという問題点
があった。

【００１９】また、従来の画像形成方法では、トナーを
補給してからトナー濃度が濃くなるまでの間の時間遅れ
を考慮していないため、トナー濃度のバラツキの幅が大
きくなる、換言すれば、制御精度が十分でないという問
題点もあった。

【００２０】また、無条件でコピー枚数１０枚に１回の
割合で検出用パターンを作成するため、たとえば、トナ
ー消費量の少ない原稿から複数枚のコピーを取る場合、
必要でない検出用パターンの作成を行ってコピーに消費
するトナー量以上にトナーを消費するという問題点もあ
った。

【００２１】また、常に、コピー枚数１０枚に１回の割
合でトナー濃度の検出を行うため、たとえば、トナーを
多量に消費する原稿が続いた場合には、トナー量の変化
に対応できないという問題点もあった。

【００２２】また、従来の画像形成方法によれば、検出
用パターンと検出用パターンの間に消費されるトナー消
費量は、原稿の画素密度、および、経時環境等により大
きく変化するため、常に、トナー消費量に見合った適切
なトナー補給を行うことができないという問題点もあっ
た。ここでは、検出用パターン間の原稿の画素密度の変
化（換言すれば、トナー消費量の変化）が、光学的セン
サ出力のフィードバック系において外乱要因となってい
おり、これを補ってトナー濃度に対する精度を向上させ
るには、検出用パターンの作成頻度を増やして、フィー
ドバック量を増加させる方法が考えられるが、検出用パ
ターンを頻繁に作成すると無駄なトナー消費の増加や、
クリーニングにかかる負担の増加等の不具合が生じる。

【００２３】一方、特開昭６３−３３７０４号公報に示
されるように、画像形成信号を計数し、消費トナー量を
検出する第１の検出手段と、現像ローラの稼働時間を求
め、飛散して消費されるトナー量を検出する第２の検出
手段とに基づいて、トナー補給を行ってトナー濃度を一
定に保つものが開示されているが、画像形成信号と消費
トナー量の関係は、経時環境による現像剤の劣化による
キャリアの帯電能力（ＣＡ）変動の影響を受けて、一定
ではないため、現像装置の現像能力が変動してしまい、
状態（経時環境）に対応して、理想の画像品質（トナー
濃度）を維持することは困難であるという問題点があっ
た。

【００２４】また、一般に電子写真方式に用いられる二
成分現像剤は、経時において現像剤劣化によるＣＡ（キ
ャリアの帯電能力）の低下があり、また、現像剤周辺の
環境条件においても、低温低湿では電荷蓄積度が増して
Ｑ／Ｍが上昇し、高温高湿では電荷漏洩度が増してＱ／
Ｍが減少するという現像がある。このようにＱ／Ｍに対
して相互的に影響を与える因子が数多いにもかかわら
ず、換言すれば、制御目標に影響を与える多元的な多く
の情報を考慮して最適な制御値を決定する必要があるに
もかかわらず、１〜２の因子が単独に与える影響のみを
考慮して制御値を決めていたため、状態の変化（経時環
境）に対応することができず、高画像品質を維持できな
いという問題点もあった。

【００２５】また、従来の画像形成方法では、ユーザが
手操作によって画像濃度を調整する場合、濃い、薄いと
いう曖昧な情報を、定量化された階段状の数値として入
力して処理するため、必ずしもユーザ所望の画像濃度に
調整することができないという問題点もあった。

【００２６】また、トナーホッパー内のトナー残量が変
化すると、トナー補給部材の輸送効率が変わるため、同
一の条件でトナーを補給してもトナー補給量を一定に保
つことができないという問題点があった。

【００２７】また、黒ベタ連続作像時のように、連続し
て多量のトナーを消費し、かつ、多量のトナー補給を必
要とする場合には、トナー量の変動が激しくなるため、
狙いとする画像濃度を維持することが困難であるという
問題点もあった。

【００２８】また、従来の画像形成方法では、現像剤の
劣化が検出された場合、現像剤の劣化要因の特定を行わ
ずに、画像濃度の制御を行っているため、必ずしも最適
な制御を行うことができないという問題点もあった。

【００２９】従来の画像形成装置では、現像剤のおかれ
ている温湿度環境を測定するための温湿度センサを現像
装置の内部に配置しているため、温湿度センサがトナー
で汚れて検知能力が低下するという問題点がった。

【００３０】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て、経時環境変動や、原稿種類に対応する応答性が良
く、安定した画像濃度が得られるようにすることを目的
とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１にかかる画像形成方法は、画像形成信号
の出力に応じてトナー補給を行う画像形成方法におい
て、検出用パターンの光学的センサによる反射濃度比
と、その履歴情報を入力して、所望の画像濃度を維持す
るためのトナー補給量を推論し、この推論結果に基づい
て、トナー補給制御を行うことを特徴とする。

【００３２】また、請求項２にかかる画像形成方法は、
画像形成信号の出力に応じてトナー補給を行う画像形成
方法において、トナー濃度と、トナー濃度と狙いのトナ
ー濃度との差分と、その履歴情報とを入力して、所望の
画像濃度を維持するためのトナー補給量を推論し、この
推論結果に基づいて、トナー補給制御を行うことを特徴
とする。

【００３３】また、請求項３にかかる画像形成方法は、
前記狙いのトナー濃度を、検出用パターンの光学的セン
サによる反射濃度比、および、その履歴情報に基づいて
総合的に推論して、設定あるいは変更することを特徴と
する。

【００３４】また、請求項４にかかる画像形成方法は、
前記狙いのトナー濃度を、現像周辺の温湿度、現像装置
の駆動時間、および、これら履歴情報に基づいて総合的
に推論して、設定あるいは変更することを特徴とする。

【００３５】また、請求項５にかかる画像形成方法は、
前記狙いのトナー濃度を、ユーザ入力による情報、およ
び、その履歴情報に基づいて総合的に推論して、設定あ
るいは変更することを特徴とする。

【００３６】また、請求項６にかかる画像形成方法は、
画像形成信号の出力に応じてトナー補給を行う画像形成
方法において、トナー濃度と、トナー濃度と狙いのトナ
ー濃度との差分と、その履歴情報とを入力して、所望の
画像濃度を維持するためのトナー補給量を推論し、この
推論結果に基づいて、トナー補給制御を行い、さらに、
所望のトナー濃度を検出用パターンの光学的センサによ
る反射濃度比、および、この単位画像形成信号当たりの
履歴情報から推定することを特徴とする。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる画像形成方
法の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

【００３８】〔実施の形態１〕図１は、本発明の画像形
成方法を適用した画像形成装置の一実施の形態の構成を
示し、感光体ドラム（図示せず）上に形成された画像濃
度関連値を検出するための検出用パターンを読み込むた
めのＰセンサ（フォトセンサ）１０１と、Ｐセンサ１０
１で検出した画像関連値をＡ／Ｄ変換（アナログ・デジ
タル変換）するＡ／Ｄコンバータ１０２と、デジタル変
換された画像関連値を入力してＶ_SP／Ｖ _SG（＝Ｒ）を求
めるＭＰＵ１０３と、ＭＰＵ１０３の出力をラッチする
ラッチ１０４と、ラッチ１０４の内容（前回のＲの値）
とＭＰＵ１０３から出力されたＲ（今回のＲの値）との
差ｄＲを求める減算器１０５と、ＭＰＵ１０３および減
算器１０５からＲおよびｄＲを入力して、トナー補給量
の制御、および、エラー処理出力を行うファジィコント
ローラ１０６と、ファジィコントローラ１０６からトナ
ー供給信号を入力し、対応する時間の間クラッチソレノ
イド１０８に通電を行うソレノイドドライバ１０７と、
ファジィコントローラ１０６からエラー処理出力を入力
してエラーの数をカウントするエラーカウンタ１０９と
から構成される。

【００３９】以上の構成において、本実施の形態におけ
る画像形成方法を説明する。ここでは、従来同様に１０
枚に１回検出用パターンを感光体ドラム上に作成して現
像するものとする。

【００４０】先ず、現像された検出用パターンをＰセン
サ１０１で読み取り、それをＡ／Ｄコンバータ１０２で
Ａ／Ｄ変換し、Ｖ_SP／Ｖ_SGをＭＰＵ１０３で計算する。
この出力をファジィコントローラ１０６に入力すると同
時に、そのＶ_SP／Ｖ_SG＝Ｒの値と前記のＲの値（ラッチ
１０４の内容）との差ｄＲを求めてファジィコントロー
ラ１０６に入力する。ファジィコントローラ１０６は、
表１のルールに従って、トナー補給量およびエラー処理
出力を行う。

【００４１】

【表１】

【００４２】なお、ファジィコントローラ１０６では、
Ｒ入力に対して図２（ａ）に示すメンバーシップ関数を
設定しており、ｄＲ入力に対して図２（ｂ）に示すメン
バーシップ関数を設定しており、トナー補給出力に対し
て図２（ｃ）に示すようなメンバーシップ関数を設定し
ている。

【００４３】ここで、たとえば、Ｒ＝0.475 、ｄＲ＝0.
025 の入力があった場合、ファジィコントローラ１０６
は表１のルール、および、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
の各メンバーシップ関数に従って、図３に示すよに、ト
ナー補給量を設定する。先ず、Ｒ＝0.475 と図２（ａ）
の各ルールのメンバーシップ関数の交点の値を計算する
（交点がなければ０）。つぎに、ｄＲ＝0.025 と図２
（ｂ）の各ルールのメンバーシップ関数の交点の値を計
算する。続いて、各ルールの交点の計算値の最小値を計
算する。

【００４４】ここまでの計算によって、図示の如く、ル
ール１から０、ルール２から0.5 、ルール３から0.5 、
ルール４〜１４から０の値が得られる。つぎに、この値
に対応するトナー補給出力のメンバーシップ関数の値
（図２（ｃ）のメンバーシップ関数の値）を求める。こ
の例では、図３に斜線で示すルール２、３からトナー補
給出力（中）と（大）の 0.5以下の面積が得られる（他
は０である）。これらのルール１〜１４の出力の合成を
計算し、図中の右端部分に示す台形を得る。最後に脱フ
ァジィ化処理を行いトナー供給量を決定する。脱ファジ
ィ化処理は、一般的に合成出力の重心を計算することで
行われ、ここでは５（ｇ）が出力される。この値を用い
て従来同様にコピー１枚毎にソレノイドドライバ１０７
をＯＮすることによりクラッチソレノイド１０８をＯＮ
し、決められたトナー量を補給する。

【００４５】さらに、ルール１３および１４の場合（Ｒ
が極小、あるいは、極大の場合）、エラーカウンタ１０
９のカウントを＋１し、連続して３回カウントされる
と、エラー処理としてトナー補給停止、および、エラー
表示等を行うものである。

【００４６】前述したように、本実施の形態の画像形成
方法では、ｄＲを使用することにより、Ｒのみの場合と
比較して、濃度制御の精度が向上する。特に、濃度が急
激に変化した場合の制御精度が顕著に向上する。

【００４７】また、メンバーシップ関数を用いたファジ
ィ推論を行うことにより、原稿の画像面積率が一定でな
かったり、供給したトナーがトナー濃度に反映されるま
で時間遅れがある等の制御関数で定義しにくい要因を、
近似的に処理することが可能となり、記録濃度制御が頑
健になる。

【００４８】本実施の形態では、ＭＰＵ１０３ＴＯファ
ジィコントローラ１０６、ラッチ１０４、および、減算
器１０５をそれぞれ分けているが、全てソフト処理とし
てＭＰＵで行う構成としても良いのは勿論である。

【００４９】なお、電源投入時は、ランチ１０４に値が
ラッチされておらず、ｄＲが大きな値になる可能性があ
るので、電源投入時はＲのみで制御するか、あるいは、
電源ＯＦＦ前に前の値をバッテリーバックアップして、
その値を電源投入時にラッチする等の処理が必要であ
る。

【００５０】〔実施の形態２〕図４は、本発明の実施の
形態２の構成を示す。本実施の形態は、〔実施の形態
１〕の構成に、加減算器１１０、リミッタ１１１、およ
び、ラッチ１１２から成るイレース制御の出力部を加え
たものであり、その他の構成は共通に付き説明を省略す
る。

【００５１】以上の構成において、本実施の形態の画像
形成方法の制御動作を詳細に説明する。本実施の形態で
は、イレース制御の出力部によって検出用パターンの発
生枚数を制御するものであり、この検出用パターンの発
生枚数出力用メンバーシップ関数を図５（ａ）に示す。
また、そのルールを表２に示す。

【００５２】

【表２】

【００５３】ここで、Ｒ＝0.475 、ｄＲ＝0.025 の入力
があった場合、〔実施の形態１〕と同様にトナー補給量
としては５ｇが出力される。一方、ルール１〜１７のう
ちルール２、３がマッチングするので、検出パターン間
隔は、ルール２および３がＰ、その他が０となり、図５
（ｂ）に示す合成出力が得られ、脱ファジィ出力＋５が
得られる。

【００５４】この結果より、前回の検出パターン間隔
（ラッチ１１２の内容）に＋５したものが加減算器１１
０より出力される。たとえば、前回が１０枚ならば、検
出パターン間隔は１５枚、前回が１３枚ならば１８枚と
なる。但し、加減算器１１０の出力はリミッタ１１１に
よって最大値を２０枚、最小値を５枚に制限されるた
め、加減算器１１０から２０枚より大きい値、あるい
は、５枚より小さい値が出力されても、ラッチ１１２に
はそれぞれ２０枚あるいは５枚として記憶される。

【００５５】このように変化の少ない所では、検出パタ
ーン発生間隔を長くしてトナー消費を少なくし、変化の
激しい所では検出パターン発生間隔を短くすることによ
り、トナー補給制御の制御精度の向上を図ることができ
る。なお、電源投入時に、検出用パターン発生間隔を、
たとえば、１０枚に設定してラッチしておく必要があ
る。

【００５６】〔実施の形態３〕図６は、本発明の実施の
形態３の構成を示す。本実施の形態は、実施の形態２の
構成に、ラッチ１１３〜１１６と、平均化回路１１７
と、減算器１１８とを加えたものであり、その他の構成
は共通に付き説明を省略する。

【００５７】以上の構成において、本実施の形態の画像
形成方法の制御動作を詳細に説明する。実施の形態２と
比較した場合、ファジィコントローラ１０６の出力は同
じで、入力部にｉＲを加えたものである。このｉＲ入力
は、今回のＲ入力に対しそれまでの４回のＲ入力をそれ
ぞれラッチし、計５回のＲの値を平均化し、その値と今
回の値との差（今回−平均値）を用いるものである。

【００５８】ｉＲ入力用のメンバーシップ関数を図７に
示す。また、そのルールを表３に示す。表３のルールを
参照してｉＲの考え方を説明する。たとえば、ルール
８、９に適合するＲの値が中で、ｄＲがＮＬの場合（た
とえば、今回のＲが0.45、前回のＲが0.6 のような場
合）、実施の形態２においてはトナー補給を停止してい
たが、本実施の形態では、今までの平均値が今回の値よ
り以上、すなわち、平均値が中以下の場合、前記の0.6
を異常値とみなし、トナー補給出力のルール８を小と
し、平均値の差がＮ、すなわち、平均値の中よりも大き
い場合、トナー消費が急激である（急激に減少したも
の）として、実施の形態２と同様にルール９によりトナ
ー補給を停止するものである。これによってさらに制御
精度を向上させることができる。

【表３】

【００５９】また、ここではｉＲに差分値を用いてルー
ルを簡略化したが、平均値そのものを入力することも可
能である。その場合には、となり同様の制御を行うことができる。

【００６０】〔実施の形態４〕図８は、実施の形態４の
画像形成方法を利用した画像形成装置の構成を示す説明
図であり、図において、４００は画像読取部であり、４
１０は画像読取部にて読み取った画像情報を記録紙に転
写する作像部である。

【００６１】画像読取部４００は、原稿を載置するコン
タクトガラス４０１と、コンタクトガラス４０１に載置
された原稿に対して、移動しながら光を照射する光源４
０２と、光源４０２と共に移動し、原稿からの反射光を
偏向するミラー４０３と、同様にミラー１０３からの反
射光を所定方向へ偏向するミラー４０４、４０５と、ミ
ラー４０５からの反射光を集束させるレンズ４０６と、
レンズ４０６からの光を読み取るＣＣＤ４０７とから構
成されている。

【００６２】作像部４１０は、高速で回転してレーザビ
ームを等角度で走査するポリゴンミラー４１１と、ポリ
ゴンミラー４１１により等角度で走査されたレーザビー
ムを感光体ドラム４１４面上において等間隔になるよう
に補正するｆθレンズ４１２と、ｆθレンズ４１２から
のレーザビームを感光体ドラム４１４に導くミラー４１
３と、静電潜像を形成する感光体ドラム４１４と、感光
体ドラム４１４の表面を均一に帯電する帯電チャージャ
４１５と、帯電チャージャ４１５による帯電処理後、ミ
ラー４１３により導かれたレーザビームによる露光によ
り形成された静電潜像を顕像化する現像装置４１６とを
有する。

【００６３】また、所定サイズの記録紙を収納し、装置
本体に対し着脱自在に構成されている給紙カセット４１
７、４１８と、給紙カセット４１７、４１８から１枚毎
に記録紙を転写部方向へ搬送する給紙ローラ４１７ａ、
４１８ａと、給紙ローラ４１７ａ、４１８ａにより給紙
された記録紙を所定のタイミングをとって転写部に送り
出すレジストローラ４１９と、レジストローラ４１９に
より送り出された記録紙に対し感光体ドラム４１４上の
像を転写する転写チャージャ４２１ａと、転写処理後、
記録紙を感光体ドラム４１４から分離する分離チャージ
ャ４２１ｂと、分離チャージャ４２１ｂにより感光体ド
ラム４１４から分離された記録紙を定着ユニット４２２
方向へ搬送する搬送ベルト４２０と、転写処理後におけ
る記録紙上の像を定着させる定着ユニット４２２と、転
写処理後における感光体ドラム４１４表面の残留トナー
を除去するクリーニングユニット４２３と、感光体ドラ
ム４１４表面の残留電荷を除去する除電ランプ４２４と
から構成されている。

【００６４】なお、４２５は給紙カセット４１７、４１
８周辺に配置され、湿度を検知する湿度センサ、記録紙
の給紙間隔を検知するタイマおよび記録紙の厚みを検知
する紙厚センサを示し、４２６は転写前露光を実行する
ＰＴＬ、４２７は記録紙の電気抵抗値を検知する抵抗値
検知部、４２８は転写チャージャ４２１ａ、分離チャー
ジャ４２１ｂの使用時間を積算するタイマである。

【００６５】また、本実施の形態では、感光体ドラム４
１４として一帯電有機感光体を使用し、現像剤としてマ
イナス帯電トナーを含有する２成分現像剤を使用する反
転現像システムを利用している。さらに、レーザビーム
の点灯時間は、画像形成信号として、トナー補給量を決
定するために後述する積算カウンタ５０４によって順次
積算カウントされる。

【００６６】以上の構成において、その動作を説明す
る。第１に画像読取部４００において、コンタクトガラ
ス４０１上に載置された原稿は、光源４０２により照明
され、その反射光がミラー４０３、４０４、４０５、お
よび、レンズ４０６を介してＣＣＤ４０７に読み取られ
る。ＣＣＤ４０７に読み取られた画像情報は所定の画像
処理を経て、半導体レーザ（図示せず）からレーザビー
ムとして出射される。

【００６７】レーザビームはポリゴンミラー４１１、ｆ
θレンズ４１２、ミラー４１３を介して感光体ドラム４
１４へ導かれる。一方、感光体ドラム４１４は事前に帯
電チャージャ４１５によりその表面を均一に帯電されて
おり、上記レーザビームにより露光されて静電潜像を形
成する。このときの感光体ドラム４１４の表面電位は通
常地肌部電位（暗部電位）Ｖ_Dが約−８００Ｖ、画像部
電位（明部電位）Ｖ_Lが約−１００Ｖに設定されてお
り、現像バイアス電位Ｖ_Bの約−６００Ｖとの電位差で
現像される。感光体ドラム４１４上に形成された静電潜
像は現像装置４１６により顕像化され、該顕像は給紙カ
セット４１７、４１８から給紙ローラ４１７ａ、４１８
ａ、および、レジストローラ４１９によって搬送された
記録紙に対し、転写チャージャ４２１ａにより転写され
る。

【００６８】像が転写された記録紙は、分離チャージャ
４２１ｂにより感光体ドラム４１４より分離され、転写
ベルト４２０により搬送されて定着ユニット４２２に入
り定着処理を経た後、装置外部へ排出される。また、転
写処理を終了した感光体ドラム４１４はクリーニングユ
ニット４２３により残留トナーが除去され、除電ランプ
４２４により残留電荷が除去された後、次回の画像形成
処理に備えて待機状態となる。

【００６９】また、図８に示したＰＴＬ４２６は転写チ
ャージャ４２１ａにより転写処理前に感光体ドラム４１
４に光照射することにより、感光体ドラム４１４上の余
分な電荷を消滅させる。

【００７０】ここで、画像形成領域外の感光体ドラム４
１４上には、コピー枚数１０枚に一度、画像濃度制御用
の検出用パターンが形成され、感光体ドラム４１４に近
接して対向配置された反射型の光学的センサで基準画像
（顕像化した検出用パターン）の反射率に対応した検知
信号電圧Ｖ_SPおよび基準画像内感光体ドラム４１４の面
の検知信号電圧Ｖ_SGが出力され、狙いの画像濃度に対応
するＶ_SP／Ｖ_SGと比較することによって、画像濃度の高
低を判定している。

【００７１】図９を参照して、実施の形態４における制
御のフローを説明する。ファジィコントローラ５０２
に、Ｖ_SP／Ｖ_SG値、および、ラッチ５０１を介して前回
のＶ_SP／Ｖ_SGとの差分が入力されると、ファジィコント
ローラ５０２は、単位画像形成信号に対するトナー補給
量の変更度合を推論し、単位補給量当たりのトナー補給
量（ここでは、変更度合）を決定する。単位画像形成信
号当たりトナー補給量記憶・読み出し部５０３は、ファ
ジィコントローラ５０２で決定した変更度合に応じた単
位画像形成信号当たりトナー補給量を記憶する。画像形
成信号（レーザビームの点灯時間）は積算カウンタ５０
４に随時入力され、先に決定された単位補給量当たりの
トナー補給量単位補給量に基づいて、画像形成信号に見
合ったトナーが補給されるようにトナー補給クラッチ５
０５をオン、オフするタイミングが制御される。

【００７２】つぎに、ファジィコントローラ５０２にお
ける推論過程を以下に示す。ファジィコントローラ５０
２は、言語的に表現された制御ルールを定量化し、実際
の数値に置き換え可能にしたものである。すなわち、ル
ールの作り方によって、推論結果、ひいては制御能力が
大きく変わってしまうため、この制御ルールの表現方法
は非常に重要であり、ここで使用するパラメータを的確
に選択する必要がある。

【００７３】実施の形態４では、目標とする画像濃度を
表すものとして、光学的センサのＶ _SP／Ｖ_SGを用い、そ
の履歴を情報として取り込むことによって未来の画像濃
度を推定することができるので、常時画像濃度が所望の
濃度になるように単位画像形成信号当たりのトナー補給
量を前もって切り替えるようになっている。なお、ここ
で制御対象および制御量として、単純なトナー補給量で
はなく、単位画像形成信号当たりのトナー補給量とする
ことで、顕像パターン（検出用パターン）間に作成され
る画像の情報量（換言すれば、トナー消費量）によって
制御精度が変動するのを防いでおり、単純なトナー補給
量にした場合と比較して、制御精度を大きく向上させる
ことができる一つの要因となっている。

【００７４】また、実施の形態４では、総合的な推論
に、ファジィ推論を用いており、画像濃度が薄いという
あいまいな概念は、光学的センサのＶ_SP／Ｖ_SGが低いと
いう表現に置き換えることで論理的に推論が可能であ
り、これらは言語的ルールによって表４に示すように表
現される。

【００７５】実施の形態４によるルールは前件部（もし
〜なら）と後件部（〜とする）からなっている。

【表４】

【００７６】これらの７個のルールは、図１０（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に示すようなメンバーシップ関数によ
り、定量的にファジィ変数として表され、演算可能とな
る。実施の形態４においては上記７個のルールを用いて
推論しているが、特にこれに限定するものではなく、さ
らにルールの数を増やしてきめ細かい制御を行うことも
可能である。前件部における推論演算は、通常の方法に
より、先ず、入力に対して前件部の適合度を入力値と前
件部変数のＭＡＸを取ることによって求め、後件部変数
と前件部適合度のＭＩＮをとってそのルールの結論とす
る。与えられた全てのルールについてそれぞれの結論を
求めた後、全結論のＭＡＸを取ることにより最終的な推
論結果として、設定したＱ／Ｍに対して目標とすべき単
位画像形成信号当たりのトナー補給量が得られる。

【００７７】ここで、具体的に、もしＶ_SP／Ｖ_SGが少し
低く、かつ、変化率が少し＋ならの場合に関して計算例
を示すと、先ず、これらの入力によって先のルール１〜
８を用いて狙いの補給量を演算する。図１１に示すよう
に、たとえば、Ｖ_SP／Ｖ_SG＝０．０５、その前回との差
分＝−０．０７５という条件に対して、ルール７ではＶ
_SP／Ｖ_SG＝０．０５はＶ_SP／Ｖ_SGが中ぐらい低いという
集合に０．３０のグレード（属する度合）であるという
ように各ルールに属する各メンバーシップ関数との交点
を計算する。この交点のうち、最小の値（ルール７では
０）の計算を行い、結論を求める。全てのルールに関し
て同様に結論を求めた後、合成出力によって全ての結論
のＭＡＸをとり（図中の斜線で示す部）その重心を求め
ることで推論結果（ここでは、単位画像形成信号当たり
のトナー補給量の変化度合：×１．２）が得られる。

【００７８】単位画像形成信号当たりのトナー補給量は
記憶・読み出し部５０３に記憶されており、かかる変更
度合に基づいて書換えられ、決定される。たとえば、
０．２７５ｇ／１秒分のレーザビームの発光時間×１．
２によって０．３３ｇ／１秒分のレーザビームの発光時
間が決まる。実施の形態４においては、積算カウンタ５
０４内の積算定数として、トナー補給ローラの回転時間
とトナー補給量の関係が比として０．３ｇ／ｓｅｃに設
定されており、トナー補給クラッチ５０５のオン、オフ
時間は、この０．３ｇ／ｓｅｃと単位画像形成信号当た
りのトナー補給量に基づいて、画像形成信号を積算カウ
ントした量で順次制御される。

【００７９】従って、今、０．２秒分のレーザビームの
点灯時間が積算されていれば、トータルで０．３３ｇ／
１ｓｅｃ×０．２ｓｅｃ÷０．３ｇ／１ｓｅｃ＝０．２
２ｓｅｃ間、トナー補給クラッチをオンすることで、必
要なトナー０．０６６ｇを補給することになる。ここで
レーザビームの点灯時間が何秒分になったら、トナーを
補給するかは、システムによって任意であるが、実施の
形態４では０．２ｓｅｃとしている。

【００８０】このような方法で制御することにより、消
費量に応じて随時トナー補給を行い、コピー枚数１０ご
とに画像濃度が一定になるように、単位画像形成信号当
たりのトナー補給量をファジィ推論を用いて細かく補正
しているため、従来のＰセンサやトナー濃度センサによ
る画像濃度（もしくはトナー濃度）の制御に比較して、
経時環境変動、原稿の種類に対する応答性が良く、常に
画像濃度を所望の濃度に制御することが可能である。

【００８１】また、ファジィルール（推論ルール）の変
さらによって、異機種の画像形成装置のプロセス制御に
も適応可能である。さらに、二次的な効果として開発期
間、開発コストの低減等を図ることができる。

【００８２】〔実施の形態５〕実施の形態５で使用する
画像形成装置は、トナー濃度（Ｔ．Ｃ）が随時検出でき
るように現像装置内部にトナー濃度センサが組み込まれ
ていること以外は、実施の形態４と同様であるので図示
および説明を省略する。ここで、トナー濃度センサ（図
示せず）は０．５ｓｅｃおきに平均的なデータが取り込
めるようになっている。

【００８３】トナー濃度センサとしては、トナー濃度
（以下、Ｔ．Ｃと記載する）の変化による透磁率の変化
を電圧の変化として出力するタイプのものであり、狙い
のＴ．Ｃに対する出力電圧との比較によってＴ．Ｃの高
低を判定している。

【００８４】図１２を参照して、実施の形態５における
制御のフローを説明する。ファジィコントローラ５１４
に、狙いのＴ．Ｃ記憶読み出し部５１１、ラッチ５１
２、および、差分計算５１３を介して、Ｔ．Ｃの狙いの
値との差分、Ｔ．Ｃの前回との差分が入力されると、フ
ァジィコントローラ５１４は、その値に応じて単位画像
に対するトナー補給量（ここでは、変更度）を推論し、
単位画像形成信号当たりトナー補給量記憶・読み出し部
５１７は、ファジィコントローラ５１４で決定した変更
度に応じた単位画像形成信号当たりトナー補給量を記憶
する。

【００８５】画像形成信号（レーザビームの点灯時間）
は積算カウンタ５１８に随時入力され、先に決定された
単位補給量当たりのトナー補給量に基づいて、画像形成
信号に見合ったトナーが補給されるようにトナー補給ク
ラッチ５１９をオン、オフするタイミングが制御され
る。また、ラッチ５１５および差分計算５１６を介し
て、Ｖ_SP／Ｖ_SGの狙い値との差分、および、Ｖ_SP／Ｖ_SG
の前回との差分が入力されると、その値に応じてＴ．Ｃ
の狙いの値を変更する。

【００８６】実施の形態５では、目標とする画像濃度を
表すものとして、光学的センサのＶ _SP／Ｖ_SGを用い、そ
の履歴を情報として取り込むことによって、画像が安定
した状態であるかどうかによって、狙いのＴ．Ｃを変え
るべきかどうか判断している。これは、画像濃度が不安
定な状態にあるのに狙いのＴ．Ｃを変えてしまうと、ト
ナー補給に時間遅れがあるために最終目標とする画像濃
度が狙いに集束せず発散する恐れがあるためである。ま
た、狙いのＴ．Ｃに対して実際のＴ．Ｃとの差分、およ
び、Ｔ．Ｃの履歴を情報として取り込むことによって、
未来のＴ．Ｃを推定することができ、常時Ｔ．Ｃが狙い
にあるように単位画像形成信号当たりのトナー補給量を
前もって切り替えるようになっている。なお、ここで制
御対象および制御量として、単純なトナー補給量ではな
く、単位画像形成信号当たりのトナー補給量としている
のは実施の形態４と同様な理由による。

【００８７】また、実施の形態５では、総合的な推論
に、ファジィ推論を用いており、画像濃度が薄いという
あいまいな概念は、光学的センサのＶ_SP／Ｖ_SGが低いと
いう表現に置き換えることで論理的に推論が可能であ
り、これらは言語的ルールによって表５に示すように表
現される。

【００８８】実施の形態５によるルールは前件部（もし
〜なら）と後件部（〜とする）からなっている。

【表５】

【００８９】これら１０個のルールは、図１３に示すよ
うなメンバーシップ関数により、定量的にファジィ変数
として表され、演算可能となる。ここで具体的に、も
し、Ｔ．Ｃが狙いの２％に対して１．５％で、前回Ｔ．
Ｃとの差分が−０．５％である場合の単位画像形成信号
当たりのトナー補給量の変化度合を演算してみると、×
１．２となる。Ｖ_SP／Ｖ_SGに関しても同様に演算するこ
とによって、狙いのＴ．Ｃを補正することができる。こ
れ以降のトナー補給ローラの回転制御方法は実施の形態
４と同様である。

【００９０】このような方法で制御することにより、実
施の形態４で示した画像濃度（Ｖ_SP／Ｖ_SG）と単位画像
形成信号当たりのトナー補給量の関係の間に、さらに、
トナー濃度、画像形成信号という常時検知可能なパラメ
ータを導入し、かつ、ファジィ推論を用いて、これらの
関係を細かく補正し、制御しているため、実施の形態４
の効果に加えて、Ｐセンサパターンの作成回数を減少さ
せることができる。

【００９１】なお、実施の形態５において、Ｖ_SP／Ｖ_SG
の代わりに、図１４に示すような入力手段を用いて、ユ
ーザが所望の濃度をあいまいに入力することも可能であ
る。この場合のルール８〜１０は表６のようになる。こ
こでの入力はコピー毎に行われる。

【００９２】

【表６】

【００９３】これらのメンバーシップ関数については、
Ｖ_SP／Ｖ_SGの場合と同様である。このようにメンバーシ
ップ関数にユーザ入力の濃いあるいは薄いというあいま
いな情報を取り入れることによって、あいまい性を数値
化し、適切に制御することが可能となる。

【００９４】〔実施の形態６〕実施の形態６では、実施
の形態５における光学的センサの代わりに、温湿度セン
サ、感光体の動作時間カウンタが設けられた装置を使用
する。図１５を参照して、制御フローを説明する。実施
の形態６では、総合推論にファジィ推論を用いている。
ファジィコントローラ５２０は、温湿度センサからの温
湿度、および、現像装置の動作カウンタの入力がある
と、その値に応じてファジィ推論を行い、狙いのＴ．Ｃ
を出力する。差分計算５２２は、狙いのＴ．Ｃ、現状の
Ｔ．Ｃ、および、ラッチ５２１を介して前回のＴ．Ｃを
入力し、狙いのＴ．Ｃとの差分、および、この差分の変
化率を出力する。ファジィコントローラ５２３は、実施
の形態５と同様にＴ．Ｃに対する推論を行い、単位時間
当たりのトナー補給量の記憶・読み出し部５２４、積算
カウンタ５２５を介してトナー補給クラッチ５２６を制
御する。

【００９５】一般的に、電子写真方式で用いられる２成
分現像剤は、経時において現像剤劣化のため、ＣＡ（キ
ャリアの帯電能力）が低下する。また、現像剤周辺の環
境条件においても、低温低湿では電荷蓄積度が増すた
め、Ｑ／Ｍが上昇し、高温高湿では電荷漏洩度が増すた
め、Ｑ／Ｍが減少するという現象がある。そこで、本実
施の形態では、これらの関係をルール化することによっ
て、光学的センサ無しでも現像装置の現像能力を予測
し、制御するものである。すなわち、経時における現像
剤劣化を現像装置の動作カウンタから予測し、現像剤周
辺の環境条件におけるＱ／Ｍの変動を温湿度センサによ
って予測し、現像装置の現像能力を制御可能としてい
る。なお、トナー濃度に関しては実施の形態５と同様の
考え方である。

【００９６】つぎに、実施の形態６における推論のルー
ルを表７および表８に示す。実施の形態６によるルール
は前件部（もし〜なら）と後件部（〜とする）からな
り、ルール１〜ルール９はファジィコントローラ５２０
のもの、ルール１０〜ルール１６はファジィコントロー
ラ５２３のものである。

【００９７】

【表７】

【００９８】

【表８】

【００９９】これら１６個のルールは、図１６に示すよ
うなメンバーシップ関数により、定量的にファジィ変数
として表され、演算可能となる（なお、ルール１０〜１
６については図１３と同様である）。ここで具体的に、
もし現像装置の動作時間が８０ｈで、かつ、温湿度が２
０℃５０％であった場合の狙いのＴ．Ｃを演算してみる
と３％となる。単位画像形成信号当たりのトナー補給量
に関しては実施の形態５と同様である。また、以降のト
ナー補給ローラ回転制御は実施の形態４と同様であるの
で説明を省略する。

【０１００】このような方法で制御することにより、実
施の形態５における光学的センサを省略することができ
る。このため、検出用パターンを作成することによる無
駄なトナー消費、および、クリーニング装置にかける負
担、コピースピードの低下等を防止することができる。
なお、実施の形態６においても実施の形態５と同様に光
学的センサを組み合わせて使用することも勿論可能であ
り、この場合の効果としては、感光体の表面電位が使用
枚数等によって変動するような場合においても、従来と
比較して光学的センサの作成回数を減少させても画像濃
度を所望の濃度に保つことができる。

【０１０１】〔実施の形態７〕実施の形態７における画
像形成装置の構成は図８で示した構成（実施の形態４と
同様）で、詳細は省略するが現像装置内のトナーホッパ
ー内のアジテータにかかるトルクが測定できるようにな
っているものとする。このアジタータトルクは、ホッパ
ー内のトナー容量によって変わるものである。また、ト
ナー補給ローラの回転数は、本体メイン制御板から自由
に変更できる構成とする。なお、図８の構成から明らか
なようにトナー補給ローラの回転数は、アジテータトル
クに直接的に影響を与えるものではない、また、総合推
論にはファジィ推論を用いた。

【０１０２】トナー補給ローラの回転によってトナー補
給を行うタイプの画像形成装置においては、図１７に示
すように、同じ回転数ではホッパー内のトナー残量によ
って実際のトナー供給量が変わる。そこで、実施の形態
７においては、アジテータトルクに基づいて、トナー補
給ローラの回転数をファジィ制御することによって、ト
ナー補給ローラの回転時間とトナー補給量の関係が、常
に０．３ｇ／ｓｅｃを維持するように設定することで、
この問題を解決するものである。

【０１０３】図１８を参照して、実施の形態７における
制御フローを示す。実施の形態７において、アジテータ
トルク（すなわち、ホッパー内トナー残量）が５秒おき
に前回値との差分とともにファジィコントローラ５３０
に入力され、ファジィ推論され、トナー補給ローラの回
転制御量が決定される。

【０１０４】ここで、トナー補給ローラの回転数を変え
ているのは、単位画像形成信号当たりのトナー補給量を
一定にするためであり、このためアジテータトルクによ
って、間接的にトナー残量を測り、実際のトナー補給量
が一定になるようにトナー補給ローラの回転数を制御し
ている。これらの制御ルールは表９のように表現するこ
とができる。

【０１０５】

【表９】

【０１０６】これらの５個のルール全てに関して、図１
９に示すようなメンバーシップ関数を作成し、推定を行
い補正量を決定する。たとえば、アジテータトルクが５
０ｋｇ／ｃｍ²、前回との差分が−５ｋｇ／ｃｍ²の
時、トナー補給ローラの回転数は２０５ＲＰＭと推論さ
れる。

【０１０７】このような方法を用いることにより、トナ
ーホッパー内のトナー残量が少ないときでも、トナー補
給量を所望の量に保つことができる。なお、実施の形態
７においては、トナー補給ローラの回転数を変えている
が、トナー補給時間を長くするようにしても良いのは勿
論である。

【０１０８】〔実施の形態８〕実施の形態８における画
像形成装置は、実施の形態４と同様であるが、トナー補
給条件の他に、潜像形成条件、現像バイアス条件の変更
が既知の方法で可能な構成である。これによって現像装
置とは独立に、現像ポテンシャル（Ｖ_L−Ｖ_B）を変え
ることにより、実際の現像量を変えることができる。実
施の形態８では、現像装置の狙いの現像ポテンシャルに
対する現像能力が落ちても、その低下分を現像ポテンシ
ャル（Ｖ_L−Ｖ_B）を変えることによって補い、狙いの
現像量（画像濃度）を維持するものである。

【０１０９】前述した実施の形態４〜実施の形態６に示
したように画像形成信号に基づいてトナー補給を行う装
置においては、狙いのＴ．Ｃ（トナー濃度）に達してい
ない場合、その差分は未だトナー補給されていないトナ
ー補給信号の残分で予測することができる。実施の形態
８は、これを利用したものであり、図２０のその制御フ
ローを示す。総合推論にはファジィ推論を用いており、
トナー補給信号積算カウンタ５４０からトナー補給信号
の残分（トータルカウント）がファジィコントローラ５
４２に入力されると、ファジィコントローラ５４２は、
その量に従ってファジィ推論を行い、制御先と制御量の
決定を行う。

【０１１０】ここで、制御先として現像バイアス５４
３、帯電露光５４４の二つ（二つ以上でも良い）を持っ
ているのは、基本的には現像バイアス５４３を変える方
が対応速度が速いので望ましいが、変えられる範囲が限
られているため、必要な現像ポテンシャルに応じて制御
先を変える必要がある。トナー補給信号は随時積算され
て、カウントされ、適当なトナー補給信号が出力されて
トナー補給クラッチ５４１がオン、オフされる。実施の
形態８では、さらにこのカウント値に基づいて、補給時
間信号に応じて、ファジィ推論を行い、制御先を決定
し、制御を行う。

【０１１１】制御フローとしては、１フレームの画像信
号が出力された後（露光後）、トータルカウントの残り
と前回値との差分によって、トナー補給以外の制御先を
表１０に示すルールによって推論し、現像バイアス、グ
リッド、露光条件を選択して制御を行う。なお、この補
正は毎回リセットされ、初期状態（Ｖ_D＝−８００Ｖ、
Ｖ_L＝−５０Ｖ、Ｖ_B＝−６００Ｖ）に戻り、再び推論
結果により制御されるようになっている。

【０１１２】

【表１０】

【０１１３】これらの６つのルール全てに関して図２１
に示すようなメンバーシップ関数を作成し、推定を行
い、制御先と制御量を決定する。たとえば、積算された
トータルカウント値（すなわち、補給されていないトナ
ーの補給時間）が２０ｓｅｃで、前回との差分が−１ｓ
ｅｃであった場合、現像バイアスを設定値から−１００
Ｖプラス−５０Ｖの計−１５０Ｖ上げ、露光量を＋１０
０Ｖ分上げるようにして、狙いのＴ．Ｃに対して補給で
きないトナーの分だけ画像濃度の低下するのを防いでい
る。

【０１１４】ここで、帯電電位と現像バイアスの間には
ある一定以上の電位差を保って、キャリア付着の防止を
図っていることは言うまでもない。これによって画像面
積の多い画像が取られた場合、あるいは、トナーニアエ
ンドの場合等のようにトナー補給が追従できずに画像濃
度が低下するような条件でも、一時的に画像濃度を所望
の濃度に保つことができる。なお、実施の形態４〜実施
の形態８は独立して使用できるのは勿論であるが、これ
らを組み合わせて用いることもできる。組み合わせたと
きの効果を、従来の光学的センサによる検知のみの制御
と比較して図２２に示す。

【０１１５】〔実施の形態９〕実施の形態９における画
像形成装置は、実施の形態４と同様であるので説明およ
び図示を省略する。図２３は実施の形態９の制御フロー
を示し、図示の如く、ラッチ５５０、積算カウンタ５５
２、および、Ａ／Ｂ演算部５５１を介して、ファジィコ
ントローラ５５４にＶ_SP／Ｖ_SG、（Ｖ_SP／Ｖ_SG−Ｖ_SP／
Ｖ_SGの前回値）／前回の検出用パターンとの間の画像形
成信号の積算値の値が入力されると、ファジィコントロ
ーラ５５４はその値に応じて、単位画像形成信号当たり
のトナー補給量の変更度合を推論し、単位画像形成信号
当たりのトナー補給量記憶・読み出し部５５５に入って
いる単位画像形成信号当たりのトナー補給量を決定す
る。画像形成信号は、積算カウンタ５５２、５５３に随
時入力され積算される。ここで、積算カウンタ５５２の
カウント値は、検出用パターン作成時に読み出され、同
時にリセットされる。

【０１１６】また、積算カウンタ５５３のカウント値
は、ある一定値に達した時、制御信号発生部５５６にそ
の値を出力する。制御信号発生部５５６は、先に決定さ
れた単位画像形成信号当たりのトナー補給量に基づい
て、画像形成信号（レーザビームの点灯時間）積算値に
見合ったトナーが補給されるように、トナー補給クラッ
チ５５７をオン、オフするタイミングを制御することに
より、トナー補給を行う。

【０１１７】なお、ここで制御対象および制御量とし
て、単純なトナー補給量ではなく、単位画像形成信号当
たりのトナー補給量を用い、履歴情報も単純なＶ_SP／Ｖ
_SG−前回Ｖ_SP／Ｖ_SGではなく、（Ｖ_SP／Ｖ_SG−Ｖ_SP／Ｖ
_SGの前回値）／前回の検出用パターンとの間の画像形成
信号の積算値とすることで、検出用パターン間に取られ
る画像によって制御精度が変動するのを防いでおり、単
純なトナー補給量、あるいは、単純なＶ_SP／Ｖ_SG−前回
Ｖ_SP／Ｖ_SGを用いた場合と比較して、制御精度を大きく
向上させることができる。また、この履歴情報も前回だ
けではなく、２回以上前の値を使っても可能なことは言
うまでもない。

【０１１８】これらの制御ルールは表１１のように表現
することができる。

【表１１】

【０１１９】これらの７個のルールは図２４（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に示すようなメンバーシップ関数によ
り、定量的にファジィ変数として表される。ここで、具
体的に、もしＶ_SP／Ｖ_SGが少し低く、かつ、前回との差
分／画像形成信号積算値変化率が少し＋なら、の場合に
関して計算例を示すと、先ず、これらの入力によって、
先のルール１〜７から狙いの補給量を演算する。図２５
に示すように、たとえば、Ｖ_SP／Ｖ_SG＝０．０５、その
前回との差分／画像形成信号積算値＝−０．０７５とい
う条件に対して、ルール７では、Ｖ_SP／Ｖ_SG＝０．０５
はＶ_SP／Ｖ_SGが中ぐらい低いという集合に０．３０のグ
レードであるというように、各ルールに属する各メンバ
ーシップ関数との交点を計算する。この交点のうち最小
の値（ルール７では０）の計算を行い、結論を求める。

【０１２０】全てのルールに関して同様に結論を求めた
後、全てのＭＡＸをとり（斜線部分）、その重心を求め
ることで推論結果（ここでは、単位画像形成信号当たり
のトナー補給量の変更度合：×１．２）が得られる。単
位画像形成信号当たりのトナー補給量は記憶・読み出し
部５５５に記憶されており、かかる変更度合に基づいて
書き換えられ、決定される。実施の形態９では、積算カ
ウンタ内の積算定数として、トナー補給ローラの回転時
間とトナー補給量との関係が比として、０．３ｇ／ｓｅ
ｃに設定されおり、トナー補給クラッチ５５７のオン、
オフ時間は、この値と、単位画像形成信号当たりのトナ
ー補給量を基にして画像形成信号（レーザビームの点灯
時間）を積算カウントした量で順次制御される。

【０１２１】従って、今、０．２秒分のレーザビームの
点灯時間が積算されていれば、トータルで０．３ｇ／ｓ
ｅｃ×０．２ｓｅｃ÷０．３ｇ／ｓｅｃ＝０．２２ｓｅ
ｃ間トナー補給クラッチ５５７をオンすることで、必要
なトナー０．０６６ｇを補給することになる。ここで、
レーザビームの点灯時間が何秒分になったら、積算カウ
ンタ５５３のデータを制御信号発生部５５６に出力して
トナー補給するかは、システムによって任意であるが、
実施の形態９では０．２ｓｅｃとしている。

【０１２２】このような方法で制御を行うことにより、
消費量に応じて随時トナー補給を行い、コピー数１０枚
ごとに画像濃度が一定になるように、単位画像形成信号
当たりのトナー補給量をファジィ推論を用いて細かく補
正しているため、従来のＰセンサやトナー濃度センサに
よる画像濃度（もしくは、トナー濃度）の制御に比較し
て、経時環境変動、原稿種類に対する応答性および追従
性が良く、常に画像濃度が狙いの濃度になるように制御
することが可能となる。

【０１２３】〔実施の形態１０〕実施の形態１０で使用
する画像形成装置は、トナー濃度（Ｔ．Ｃ）が随時検出
できるように現像装置内部にトナー濃度センサが組み込
まれていること以外は、実施の形態４と同様であるので
図示および説明を省略する。ここでは、コピー１枚おき
にコピー動作開始時のデータを除く平均的なデータが取
り込まれるようになっている。

【０１２４】トナー濃度センサとしては、トナー濃度
（以下、Ｔ．Ｃと記載する）の変化による透磁率の変化
を電圧の変化として出力するタイプのものであり、狙い
のＴ．Ｃに対する出力電圧との比較によってＴ．Ｃの高
低を判定している。

【０１２５】図２６を参照して、実施の形態１０におけ
る制御のフローを説明する。狙いのＴ．Ｃ記憶読み出し
部５６０、ラッチ５６１、積算カウンタ５６３、およ
び、Ａ／Ｂ演算部５６２を介して、狙いのＴ．Ｃ値との
差分、および、Ｔ．Ｃの前回との差分がファジィコント
ローラ５６９に入力されると、ファジィコントローラ５
６９はその値に応じて、単位画像形成信号当たりのトナ
ー補給量を推論し、単位画像形成信号当たりのトナー補
給量記憶・読み出し部５７０、制御信号発生部５７１、
および、トナー補給クラッチ５７２を介して、トナー補
給ローラの回転制御を行う。

【０１２６】このとき、制御信号発生部５７１は、積算
カウンタ５６４から出力される積算カウントを入力する
と、所定の単位画像形成信号当たりのトナー補給量に相
当する信号をトナー補給クラッチ５７２へ出力する。ま
た、ラッチ５６６、積算カウンタ５６５、および、Ｄ／
Ｅ演算Ｖ_SP／Ｖ_SG５６７を介して、Ｖ_SP／Ｖ_SGの狙い値
との差分、および、Ｖ_SP／Ｖ_SGの前回との差分がファジ
ィコントローラ５６８に入力されると、ファジィコント
ローラ５６８はその値に応じて狙いのＴ．Ｃを変更す
る。

【０１２７】つぎに、実施の形態９における推論のルー
ルを表１２および表１３に示す。実施の形態９によるル
ールは前件部（もし〜なら）と後件部（〜とする）から
なり、ルール１〜ルール７はファジィコントローラ５６
９のもの、ルール８〜ルール１０はファジィコントロー
ラ５６８のものである。

【０１２８】

【表１２】

【０１２９】

【表１３】

【０１３０】これら１０個のルールは図２７に示すよう
なメンバーシップ関数により、定量的にファジィ変数と
して表され、演算可能となる。ここで具体的に、もし
Ｔ．Ｃが狙い２％に対して１．５％で、前回Ｔ．Ｃとの
差分が−０．５％であり、その間の画像形成信号（ここ
では、レーザビームの発光時間）の積算値が１秒である
場合の単位画像形成信号当たりのトナー補給量を演算し
てみると、×１．２となる。Ｖ_SP／Ｖ_SGに関しても同様
に演算することによって、狙いのＴ．Ｃを補正すること
ができる。これ以降のトナー補給ローラの制御方法は実
施の形態９と同様につき説明を省略する。

【０１３１】このような方法で制御することにより、実
施の形態９の画像濃度（Ｖ_SP／Ｖ_SG）と画像形成方法と
の関係の間に、さらに、トナー濃度、画像形成信号とい
う常時検知可能なパラメータを導入し、かつ、ファジィ
推論を用いてこれらの関係を細かく補正し、制御してい
るので、実施の形態９の効果に加えてさらに、検出用セ
ンサパターンの作成回数を減少させることができる。

【０１３２】〔実施の形態１１〕実施の形態１１では、
実施の形態１０における光学的センサの代わりに、温湿
度センサ、感光体の動作時間カウンタが設けられた装置
を使用する。図２８を参照して、制御フローを説明す
る。実施の形態１１では、総合推論にファジィ推論を用
いている。ファジィコントローラ５８０は、温湿度セン
サからの温湿度、および、現像装置の動作カウンタの入
力があると、その値に応じてファジィ推論を行い、狙い
のＴ．Ｃを出力する。狙いのＴ．Ｃ記憶読み出し部５８
１は、狙いのＴ．Ｃとの差分を出力する。

【０１３３】一方、ファジィコントローラ５８２は、狙
いのＴ．Ｃとの差分、Ｔ．Ｃ、および、変化率（Ｔ．Ｃ
と前回のＴ．Ｃとの差分）を画像形成信号積算値で割っ
た値を入力し、Ｔ．Ｃに対する推論を行い、単位画像形
成信号当たりのトナー補給量の記憶・読み出し部５８
７、制御信号発生部５８８を介してトナー補給クラッチ
５８９を制御する。Ａ／Ｂ演算部５８６は、ラッチ５８
３および積算カウンタ５８４から変化率（Ｔ．Ｃと前回
のＴ．Ｃとの差分）および画像形成信号積算値を入力
し、単位画像形成信号当たりの変化率を求める。また、
制御信号発生部５８８は、積算カウンタ５８５から出力
される積算カウントを入力すると、所定の単位画像形成
信号当たりのトナー補給量に相当する信号をトナー補給
クラッチ５８９へ出力する。

【０１３４】一般的に、電子写真方式で用いられる２成
分現像剤は、経時において現像剤劣化のため、ＣＡ（キ
ャリアの帯電能力）が低下する。また、現像剤周辺の環
境条件においても、低温低湿では電荷蓄積度が増すた
め、Ｑ／Ｍが上昇し、高温高湿では電荷漏洩度が増すた
め、Ｑ／Ｍが減少するという現象がある。そこで、本実
施の形態では、これらの関係をルール化することによっ
て、光学的センサ無しでも現像装置の現像能力を予測
し、制御するものである。すなわち、経時における現像
剤劣化を現像装置の動作カウンタから予測し、現像剤周
辺の環境条件におけるＱ／Ｍの変動を温湿度センサによ
って予測し、現像装置の現像能力を制御可能としてい
る。なお、トナー濃度に関しては実施の形態１０と同様
の考え方である。

【０１３５】つぎに、実施の形態１１における推論のル
ールを表１４および表１５に示す。ルール１〜ルール９
はファジィコントローラ５８０のもの、ルール１０〜ル
ール１６はファジィコントローラ５８２のものである。

【０１３６】

【表１４】

【０１３７】

【表１５】

【０１３８】これら１６個のルールは図２９に示すよう
なメンバーシップ関数により、定量的にファジィ変数と
して表され、演算可能となる（但し、ルール１０〜１６
は、図２７と同様のため図示せず）。ここで具体的に、
もし現像装置の動作時間が８０ｈで、かつ、温湿度が２
０℃５０％であった場合の狙いのＴ．Ｃを演算してみる
と、３％となる。単位画像形成信号当たりのトナー補給
量に関しては実施の形態１０と同様である。

【０１３９】このような方法で制御することにより、実
施の形態１０における光学的センサを省略することがで
きる。このため、検出用パターンを作成することによる
無駄なトナー消費、および、クリーニング装置にかける
負担、コピースピードの低下等を防止することができ
る。なお、実施の形態１１においても実施の形態１０と
同様に光学的センサを組み合わせて使用することも勿論
可能であり、この場合の効果としては、感光体の表面電
位が使用枚数等によって変動するような場合において
も、従来と比較して光学的センサの作成回数を減少させ
ても画像濃度を所望の濃度に保つことができる。

【０１４０】〔実施の形態１２〕実施の形態１２で使用
する画像形成装置は、基本的に実施の形態４で使用した
画像形成装置と同様であるので図示および説明を省略
し、異なる部分に関して説明を追加する。実施の形態１
２では、トナー濃度（Ｔ．Ｃ）が随時検出できるように
現像装置内部にトナー濃度センサが組み込まれており、
０．５ｓｅｃおきに平均的なデータが取り込めるように
なっている。トナー濃度センサとしては、Ｔ．Ｃの変化
による透磁率の変化を電圧の変化として出力するタイプ
のものを用い、狙いのＴ．Ｃに対する出力電圧との比較
によってＴ．Ｃの高低を判定している。

【０１４１】また、現像装置を駆動しているモータは回
転に応じてパルスを発生し、カウンタによって総回転数
が検出できる構成であり、これによって現像剤がどれく
らい攪拌されたか判るようになっている。

【０１４２】さらに、図３０（ａ）の位置にある現像装
置の排圧ダクト部には、図３０の（ｂ）に示すように、
相対湿度センサ（温湿度センサ）が組み込まれており、
現像装置の相対湿度が判るようになっている。現像剤雰
囲気の環境状態を検知するには現像装置内部の環境を直
接図ることが望ましいが、内部にセンサを配置した場
合、トナーによってセンス部が汚れ、正確な測定が出来
なくなるため、現像装置の排圧ダクト部のフィルタ通過
後の空気を測定することによって、トナーで汚されるこ
となく、精度良く現像装置の内部環境を測定するもので
ある。

【０１４３】図３１は、実施の形態１２のプロセス制御
装置の構成を示す。実施の形態１２では、現像能力を変
動させる要因別に、現像剤に与えるストレス検知部５９
０と、環境状態検知部５９１と、トナー濃度推移検知部
５９２との三つの検知部からそれぞれメンバーシップ関
数を合成したものを入力情報とし、これに基づいて、現
像能力推定部５９３で、現在の現像能力、あるいは、近
い将来の現像能力を推定する。制御先および制御量決定
部５９４は、この推定結果に基づいて、制御先と制御量
を決定する。さらに、この決定された制御量に基づい
て、制御を行う帯電制御部５９５、露光制御部５９６、
現像バイアス制御部５９７、トナー補給クラッチ制御部
５９８がある。

【０１４４】図３２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、各検知
部ごとの現像能力に与える影響を求めるためのメンバー
シップ関数を表している。図中のＶＳ、ＭＳ、ＭＭ、Ｍ
Ｌ、ＶＬはそれぞれ、Very Small、Medium Smasll 、Me
dium、Medium Large、Very Largeを示している。

【０１４５】図３２（ａ）は現像剤に与えるストレス検
知部５９０のメンバーシップ関数を示し、その推論ルー
ルは表１６に示すルール１〜５のようになる。

【表１６】

【０１４６】図３２（ｂ）は現像検知部５９１のメンバ
ーシップ関数を示し、その推論ルールは表１７に示すル
ール６〜１０のようになる。

【表１７】

【０１４７】図３２（ｃ）はトナー濃度推移検知部５９
２のメンバーシップ関数を示し、その推論ルールは表１
８に示すルール１１〜３５のようになる。

【表１８】

【０１４８】ここで、例として、現像剤に与えるストレ
ス検知部５９０の推論過程を説明する。たとえば、現像
剤が寿命に達するのに要する現像装置の総回転時間を１
００％とした場合に、総回転時間が５５％であったとす
ると、図３２（ａ）に示すように前件部がＭＭ、ＭＳに
属する二つのルール３、４にかかる。このルール３、４
に従って、現像能力変化量に相当する後件部の斜線部が
推論される。同様に、相対湿度８５（ＲＨ％）、トナー
濃度１．７５（％）、トナー濃度の前回値との差分０で
あった時の現像能力変化量も推論されるが、トナー濃度
推移検知部５９２のように一つの変動要因別に分けたブ
ロックの中に二つ以上のパラメータがある場合には、ブ
ロック内でファジィ推論方法としては公知のＭＩＮ−Ｍ
ＡＸ合成を行っている。

【０１４９】つぎに、図３３に示すように、各検知部で
求めた推論結果をＭＡＸ合成することによって総合的な
現像能力の変化量を一つのメンバーシップ関数で表し、
この斜線部分を非ファジィ化（重心を求める）すること
によって具体的な変化量が推論される。重心を求めるこ
とによって、現像能力変化量＝−１２％が得られる。実
施の形態１２ではこの値が−３５％以下に連続して１０
回推論された場合、『トナーエンド』を表示して、装置
を停止し、トナー補給待機状態となるようにしている。

【０１５０】求められた現像能力変化量は、現像能力の
初期設定値（設計時の狙い値）を与えることで容易に現
像能力（ｍｇ／ｃｍ²）に変換される。ここで、初期設
定値は０．７（ｍｇ／ｃｍ²）であり、前述した推論結
果（現像能力変化量＝−１２％）から現像能力は０．６
２（ｍｇ／ｃｍ²）と演算される。

【０１５１】つぎに、制御先および制御量決定部５９４
における推論について説明する。ここまで得られた現像
能力は、初期の狙いの現像ポテンシャルに対して黒ベタ
を現像したときの感光体上付着量を示している。従っ
て、この現像能力と、画像濃度とは、図３４に示すよう
に密接な関係があり、求められた現像能力に基づいて、
トナー補給条件の他に、潜像形成条件、現像バイアス条
件を変更することによって常に狙いの画像濃度を維持す
ることができる。

【０１５２】ここで、トナー補給量だけでなく、潜像形
成条件、現像バイアス条件を変えることによって現像ポ
テンシャルを変えているのは、トナー補給のみの制御で
は、応答時間にかなりの遅れがあるためと、作像面積が
高い原稿を連続してコピーしたり、トナーが少なくなっ
たりして狙いの補給量が得られなくなることがあり、こ
のような場合にも安定して画像濃度の制御が行えるよう
にするためである。

【０１５３】なお、これらの制御は、トナー補給量制御
を除いて、原稿の画像先端をスキャナが検知した時点で
のみ決定された制御量をもとに行われ、作像中に制御量
が変更されることはない。これによって、作像中におけ
る画像濃度の急変を防いでいる。また、トナー補給は応
答時間にかなり遅れがあるためできるだけ早く制御をか
けることが望ましいのは勿論である。

【０１５４】図３５は、制御先および制御決定部５９４
のメンバーシップ関数を示しており、矢印を境に上側
（現像能力推論結果）が前件部、下側が後件部であり、
つぎの表１９に示すルールに従って推論される。なお、
決定された制御量は毎回リセットされ、初期状態（実施
の形態１２では、Ｖ_D＝−８００Ｖ、Ｖ_L.＝−５０Ｖ、
Ｖ_B＝−６００Ｖ）に戻り、次回再び推論結果によって
制御されるようになっている。

【０１５５】

【表１９】

【０１５６】たとえば、現像能力が０．７（ｍｇ／ｃｍ
²）と推論された場合、図３５から明らかなように、前
件部がＭＳ、ＭＭに属する８つのルール（ルール４５〜
５２）にかかる。このルールに従って、各制御先に相当
する後件部の斜線部（図３５参照）が推論される。これ
らは、それぞれ重心が求められて制御量が決定される。
ここでは、グリッド制御量：＋６５Ｖ、露光制御量：＋
６５Ｖ、現像バイアス制御量：＋６５Ｖ、トナー補給制
御量：＋２０％を得る。このようにして求められた制御
量は、各制御部で初期設定されている初期制御値を元
に、推論結果に相当するような実際の制御値に変換され
て、制御が行われる。

【０１５７】〔実施の形態１３〕実施の形態１３におけ
る画像形成装置においては、実施の形態１２の装置に加
えて、画像形成領域外の感光体上には、コピー枚数５０
枚に一度、メンバーシップ関数補正用の検出用パターン
が形成され、感光体に近接して対向配置された反射型の
光学的センサで検出用パターンの反射率に応じた検知信
号電圧Ｖ_SP、および、検出用パターンのない（すなわ
ち、画像のない）感光体面の検知信号電圧Ｖ _SGが出力さ
れ、現像能力の高低を判定している。

【０１５８】図３６は、Ｖ_SP／Ｖ_SGと現像能力の関係を
示す。図示の如く、Ｖ_SP／Ｖ_SGと現像能力の間には密接
な関係がある。そこで実施の形態１３では、実施の形態
１２の方法に加えて、Ｖ_SP／Ｖ_SGの値に応じて現像能力
推論結果の補正を行っている。

【０１５９】図３７は、実施の形態１３のプロセス制御
装置の構成を示す。実施の形態１３では、現像能力を変
動させる要因別に、現像剤に与えるストレス検知部６０
０と、環境状態検知部６０１と、トナー濃度推移検知部
６０２との三つの検知部からそれぞれメンバーシップ関
数を合成したものを入力情報とし、これに基づいて、現
像能力推定部６０４で、現在の現像能力、あるいは、近
い将来の現像能力を推論し、さらに、光学的反射濃度セ
ンサによる現像濃度検知部６０３からのＶ_SP／Ｖ_SG値を
入力して推論結果を補正する。制御先および制御量決定
部６０５は、この補正後の推論結果に基づいて、制御先
と制御量を決定する。さらに、この決定された制御量に
基づいて、制御を行う帯電制御部６０６、露光制御部６
０７、現像バイアス制御部６０８、トナー補給クラッチ
制御部６０９がある。

【０１６０】Ｖ_SP／Ｖ_SGから現像能力を推論するメンバ
ーシップ関数を図３８に示し、そのルールを表２０に示
す。

【０１６１】

【表２０】

【０１６２】たとえば、Ｖ_SP／Ｖ_SGが０．１の場合、図
３８から判るように現像能力は−１５％と推論される。
つぎに、パターン作成時の現像能力の推論結果が、Ｖ_SP
／Ｖ _SGによって求めた値（−１５％）になるように、ス
ケールをスライドさせ（補正し）、次回の推論からその
スケールを元に結果を出力する。このような方法で制御
することにより、現像能力の推論結果を実際の付着量に
よって補正することができ、感光体劣化等による電位変
動をも吸収して現像能力の制御を行うことができる。図
３９に画像濃度の安定性に関して、従来法と本実施の形
態との比較をしたものを示す。

【０１６３】〔実施の形態１４〕実施の形態１４で使用
する画像形成装置は、実施の形態４と同様であるので図
示および説明を省略する。但し、実施の形態１４では、
トナー濃度（Ｔ．Ｃ）が随時検出できるように現像装置
内部にトナー濃度センサが組み込まれており、１．０ｓ
ｅｃおきに平均的なデータが取り込むものとする。

【０１６４】図４０は、実施の形態１４のプロセス制御
装置の構成を示す。実施の形態１４では、現像能力を変
動させる要因を影響を与える速度別に、長期的要因検知
部６１０と、中期的要因検知部６１１と、短期的要因検
知部６１２との三つの検知部からそれぞれメンバーシッ
プ関数を合成したものを入力情報とし、これに基づい
て、現像能力推定部６１３で、現在の現像能力、あるい
は、近い将来の現像能力を推定する。制御先および制御
量決定部６１４は、この推定結果に基づいて、制御先と
制御量を決定する。さらに、この決定された制御量に基
づいて、制御を行う帯電制御部６１５、露光制御部６１
６、現像バイアス制御部６１７、トナー補給クラッチ制
御部６１８がある。

【０１６５】つぎに、本実施の形態１４における推論の
内容について詳細に説明する。実施の形態１４において
検知部は、現像能力に与える影響が変わる時間的レンジ
で、長期（数日単位）、中期（数時間単位）、短期（数
分単位）の三つが存在し、長期的要因検知部６１０は、
検知対象として現像装置の総回転数のカウンタがあり、
現像剤の劣化による現像能力変化を検知している。中期
的要因検知部６１１は、検知対象として相対湿度センサ
があり、相対湿度変化による現像能力変化を検知してい
る。また、短期的要因検知部６１２は、検知対象として
トナー濃度センサがあり、トナー濃度変化による現像能
力変化を検知している。但し、これらの検知対象は特に
これに限定するものではなく、現像能力に影響を与える
時間的レンジが長期、中期、短期で分類されるものであ
れば良い。

【０１６６】図４１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、各検知
部ごとの現像能力に与える影響を求めるためのメンバー
シップ関数を表している。図４１（ａ）は長期的要因検
知部６１０のメンバーシップ関数を示し、その推論ルー
ルは表２１に示すルール１〜５のようになる。

【表２１】

【０１６７】図４１（ｂ）は中期的要因検知部６１１の
メンバーシップ関数を示し、その推論ルールは表２２に
示すルール６〜１０のようになる。

【表２２】

【０１６８】図４１（ｃ）は短期的要因検知部６１２の
メンバーシップ関数を示し、その推論ルールは表２３に
示すルール１１〜３５のようになる。

【表２３】

【０１６９】ここで、例として、長期的要因検知部６１
０の推論過程を説明する。たとえば、現像剤が寿命に達
するのに要する現像装置の総回転時間を１００％とした
場合に、総回転時間が５５％であったとすると、図４１
（ａ）に示すように前件部がＭＭ、ＭＳに属する二つの
ルール３、４にかかる。このルール３、４に従って、現
像能力変化量に相当する後件部の斜線部が推論される。
同様に、相対湿度８５（ＲＨ％）、トナー濃度１．７５
（％）、トナー濃度の前回値との差分０であった時の現
像能力変化量も推論されるが、短期的要因検知部６１２
のように一つの変動要因別に分けたブロックの中に二つ
以上のパラメータがある場合には、ブロック内でファジ
ィ推論方法としては公知のＭＩＮ−ＭＡＸ合成を行って
いる。

【０１７０】つぎに、図４２に示すように、各検知部で
求めた推論結果をＭＡＸ合成することによって総合的な
現像能力の変化量を一つのメンバーシップ関数で表し、
この斜線部分を非ファジィ化（重心を求める）すること
によって具体的な変化量が推論される。重心を求めるこ
とによって、現像能力変化量＝−１２％が得られる。実
施の形態１４ではこの値が−３５％以下に連続して１０
回推論された場合、『トナーエンド』を表示して、装置
を停止し、トナー補給待機状態となるようにしている。

【０１７１】求められた現像能力変化量は、現像能力の
初期設定値（設計時の狙い値）を与えることで容易に現
像能力（ｍｇ／ｃｍ²）に変換される。ここで、初期設
定値は０．７（ｍｇ／ｃｍ²）であり、前述した推論結
果（現像能力変化量＝−１２％）から現像能力は０．６
２（ｍｇ／ｃｍ²）と演算される。

【０１７２】つぎに、制御先および制御量決定部６１４
のおける推論について説明する。ここまで得られた現像
能力は、初期の狙いの現像ポテンシャルに対して黒ベタ
を現像したときの感光体上付着量を示している。従っ
て、この現像能力と、画像濃度とは、図４３に示すよう
に密接な関係があり、求められた現像能力に基づいて、
トナー補給条件の他に、潜像形成条件、現像バイアス条
件を変更することによって常に狙いの画像濃度に維持す
ることができる。

【０１７３】ここで、トナー補給量だけでなく、潜像形
成条件、現像バイアス条件を変えることによって現像ポ
テンシャルを変えているのは、トナー補給のみの制御で
は、応答時間にかなりの遅れがあるためと、作像面積が
高い原稿を連続してコピーしたり、トナーが少なくなっ
たりして狙いの補給量が得られなくなることがあり、こ
のような場合にも安定して画像濃度の制御が行えるよう
にするためである。

【０１７４】なお、これらの制御は、トナー補給量制御
を除いて、原稿の画像先端をスキャナが検知した時点で
のみ決定された制御量をもとに行われ、作像中に制御量
が変更されることはない。これによって、作像中におけ
る画像濃度の急変を防いでいる。また、トナー補給は応
答時間にかなり遅れがあるため、できるだけ早く制御を
かけることが望ましいのは勿論である。

【０１７５】図４４は、制御先および制御決定部６１４
のメンバーシップ関数を示しており、矢印を境に上側
（現像能力推論結果）が前件部、下側が後件部であり、
つぎの表２４に示すルールに従って推論される。なお、
決定された制御量は毎回リセットされ、初期状態（実施
の形態１４では、Ｖ_D＝−８００Ｖ、Ｖ_L.＝−５０Ｖ、
Ｖ_B＝−６００Ｖ）に戻り、次回再び推論結果によって
制御されるようになっている。

【０１７６】

【表２４】

【０１７７】たとえば、現像能力が０．７（ｍｇ／ｃｍ
²）と推論された場合、図４４から明らかなように、前
件部がＭＳ、ＭＭに属する８つのルール（ルール４５〜
５２）にかかる。このルールに従って、各制御先に相当
する後件部の斜線部（図４４参照）が推論される。これ
らは、それぞれ重心が求められて制御量が決定される。
ここでは、グリッド制御量：＋６５Ｖ、露光制御量：＋
６５Ｖ、現像バイアス制御量：＋６５Ｖ、トナー補給制
御量：＋２０％を得る。このようにして求められた制御
量は、各制御部で初期設定されている初期制御値を元
に、推論結果に相当するような実際の制御値に変換され
て、制御が行われる。

【０１７８】〔実施の形態１５〕実施の形態１５におけ
る画像形成装置においては、実施の形態１４の装置に加
えて、画像形成領域外の感光体上には、コピー枚数５０
枚に一度、メンバーシップ関数補正用の検出用パターン
が形成され、感光体に近接して対向配置された反射型の
光学的センサで検出用パターンの反射率に応じた検知信
号電圧Ｖ_SP、および、検出用パターンのない（すなわ
ち、画像のない）感光体面の検知信号電圧Ｖ _SGが出力さ
れ、現像能力の高低を判定している。

【０１７９】図３６で示したように、Ｖ_SP／Ｖ_SGと現像
能力の間には密接な関係がある。そこで実施の形態１５
では、実施の形態１４の方法に加えて、Ｖ_SP／Ｖ_SGの値
に応じて現像能力推論結果の補正を行っている。

【０１８０】図４５は、実施の形態１５のプロセス制御
装置の構成を示す。実施の形態１５では、現像能力を変
動させる要因を、影響を与える速度別に、長期的要因検
知部６２０と、中期的要因検知６２１と、短期的要因検
知部６２２との三つの検知部からそれぞれメンバーシッ
プ関数を合成したものを入力情報とし、これに基づい
て、現像能力推定部６２１で、現在の現像能力、あるい
は、近い将来の現像能力を推論し、さらに、光学的反射
濃度センサによる現像濃度検知部６２３からのＶ _SP／Ｖ
_SG値を入力して推論結果を補正する。制御先および制御
量決定部６２５は、この補正後の推論結果に基づいて、
制御先と制御量を決定する。さらに、この決定された制
御量に基づいて、制御を行う帯電制御部６２６、露光制
御部６２７、現像バイアス制御部６２８、トナー補給ク
ラッチ制御部６２９がある。

【０１８１】Ｖ_SP／Ｖ_SGから現像能力を推論するメンバ
ーシップ関数を図４６に示し、そのルールを表２５に示
す。

【０１８２】

【表２５】

【０１８３】たとえば、Ｖ_SP／Ｖ_SGが０．１の場合、図
４６から判るように現像能力は−１５％と推論される。
つぎに、パターン作成時の現像能力の推論結果が、Ｖ_SP
／Ｖ _SGによって求めた値（−１５％）になるように、ス
ケールをスライドさせ（補正し）、次回の推論からその
スケールを元に結果を出力する。このような方法で制御
することにより、現像能力の推論結果を実際の付着量に
よって補正することができ、感光体劣化等による電位変
動をも吸収して現像能力の制御を行うことができる。

【０１８４】〔実施の形態１６〕実施の形態１６で使用
する画像形成装置は、基本的に実施の形態４で使用した
画像形成装置と同様であるので図示および説明を省略
し、異なる部分に関して説明を追加する。実施の形態１
６では、トナー濃度（Ｔ．Ｃ）が随時検出できるように
現像装置内部にトナー濃度センサが組み込まれており、
０．２ｓｅｃおきに平均的なデータが取り込めるように
なっている。トナー濃度センサとしては、Ｔ．Ｃの変化
による透磁率の変化を電圧の変化として出力するタイプ
のものを用い、狙いのＴ．Ｃに対する出力電圧との比較
によってＴ．Ｃの高低を判定している。

【０１８５】また、現像装置を駆動しているモータは回
転に応じてパルスを発生し、カウンタによって総回転数
が検出できる構成であり、これによって現像剤がどれく
らい攪拌されたか判るようになっている。

【０１８６】さらに、図３０（ａ）の位置にある現像装
置の排圧ダクト部には、図３０の（ｂ）に示すように、
相対湿度センサ（温湿度センサ）が組み込まれており、
現像装置の相対湿度が判るようになっている。現像剤雰
囲気の環境状態を検知するには現像装置内部の環境を直
接図ることが望ましいが、内部にセンサを配置した場
合、トナーによってセンス部が汚れ、正確な測定が出来
なくなるため、現像装置の排圧ダクト部のフィルタ通過
後の空気を測定することによって、トナーで汚されるこ
となく、精度良く現像装置の内部環境を測定するもので
ある。

【０１８７】図４７は、実施の形態１６のプロセス制御
装置の構成を示す。実施の形態１６では、現像能力を変
動させる要因別に、現像剤に与えるストレス検知部６３
０と、環境状態検知部６３１と、トナー濃度推移検知部
６３２との三つの検知部からそれぞれメンバーシップ関
数を合成したものを入力情報とし、これに基づいて、現
像能力推定部６３３で、現在の現像能力、あるいは、近
い将来の現像能力を推定する。制御先および制御量決定
部６３４は、この推定結果に基づいて、制御先と制御量
を決定する。さらに、この決定された制御量に基づい
て、制御を行う帯電制御部６３５、露光制御部６３６、
現像バイアス制御部６３７、トナー補給クラッチ制御部
６３８がある。各制御部によって制御される各電源は全
てアナログ的に制御可能なものとなっている。

【０１８８】図４８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、各検知
部ごとの現像能力に与える影響を求めるためのメンバー
シップ関数を表している。

【０１８９】図４８（ａ）は現像剤に与えるストレス検
知部６３０のメンバーシップ関数を示し、その推論ルー
ルは表２６に示すルール１〜５のようになる。

【表２６】

【０１９０】図４８（ｂ）は現像検知部６３１のメンバ
ーシップ関数を示し、その推論ルールは表２７に示すル
ール６〜１０のようになる。

【表２７】

【０１９１】図４８（ｃ）はトナー濃度推移検知部６３
２のメンバーシップ関数を示し、その推論ルールは表２
８に示すルール１１〜３５のようになる。

【表２８】

【０１９２】ここで、例として、現像剤に与えるストレ
ス検知部６３０の推論過程を説明する。たとえば、現像
剤が寿命に達するのに要する現像装置の総回転時間を１
００％とした場合に、総回転時間が５５％であったとす
ると、図４８（ａ）に示すように前件部がＭＭ、ＭＳに
属する二つのルール３、４にかかる。このルール３、４
に従って、現像能力変化量に相当する後件部の斜線部が
推論される。同様に、相対湿度８５（ＲＨ％）、トナー
濃度１．７５（％）、トナー濃度の前回値との差分０で
あった時の現像能力変化量も推論される。

【０１９３】つぎに、図４９に示すように、各検知部で
求めた推論結果をＭＡＸ合成することによって総合的な
現像能力の変化量を一つのメンバーシップ関数で表し、
この斜線部分を非ファジィ化（重心を求める）すること
によって具体的な変化量が推論される。重心を求めるこ
とによって、現像能力変化量＝−１２％が得られる。実
施の形態１６ではこの値が−３５％以下に連続して１０
回推論された場合、『トナーエンド』を表示して、装置
を停止し、トナー補給待機状態となるようにしている。

【０１９４】求められた現像能力変化量は、現像能力の
初期設定値（設計時の狙い値）を与えることで容易に現
像能力（ｍｇ／ｃｍ²）に変換される。ここで、初期設
定値は０．７（ｍｇ／ｃｍ²）であり、前述した推論結
果（現像能力変化量＝−１２％）から現像能力は０．６
２（ｍｇ／ｃｍ²）と演算される。

【０１９５】つぎに、制御先および制御量決定部６３４
における推論について説明する。ここまで得られた現像
能力は、初期の狙いの現像ポテンシャルに対して黒ベタ
を現像したときの感光体上付着量を示している。従っ
て、この現像能力と、画像濃度とは、図５０に示すよう
に密接な関係があり、求められた現像能力に基づいて、
トナー補給条件の他に、潜像形成条件、現像バイアス条
件を変更することによって常に狙いの画像濃度を維持す
ることができる。

【０１９６】ここで、トナー補給量だけでなく、潜像形
成条件、現像バイアス条件を変えることによって現像ポ
テンシャルを変えているのは、トナー補給のみの制御で
は、応答時間にかなりの遅れがあるためと、作像面積が
高い原稿を連続してコピーしたり、トナーが少なくなっ
たりして狙いの補給量が得られなくなることがあり、こ
のような場合にも安定して画像濃度の制御が行えるよう
にするためである。

【０１９７】なお、この制御は、作像中にも常時行われ
るが、制御量が極めて細かく、各電源もそれに対応して
アナログ的にきめ細かく出力可能なタイプを使用してい
るため、作像中における画像濃度の急変も無く理想的な
制御が可能となる。

【０１９８】図５１は、制御先および制御決定部６３４
のメンバーシップ関数を示しており、矢印を境に上側
（現像能力推論結果）が前件部、下側が後件部であり、
つぎの表２９に示すルールに従って推論される。なお、
決定された制御量は毎回リセットされ、初期状態（実施
の形態１６では、Ｖ_D＝−８００Ｖ、Ｖ_L.＝−５０Ｖ、
Ｖ_B＝−６００Ｖ）に戻り、次回再び推論結果によって
制御されるようになっている。

【０１９９】

【表２９】

【０２００】たとえば、現像能力が０．７（ｍｇ／ｃｍ
²）と推論された場合、図５１から明らかなように、前
件部がＭＳ、ＭＭに属する８つのルール（ルール４５〜
５２）にかかる。このルールに従って、各制御先に相当
する後件部の斜線部（図５１参照）が推論される。これ
らは、それぞれ重心が求められて制御量が決定される。
ここでは、グリッド制御量：＋６５Ｖ、露光制御量：＋
６５Ｖ、現像バイアス制御量：＋６５Ｖ、トナー補給制
御量：＋２０％を得る。このようにして求められた制御
量は、各制御部で初期設定されている初期制御値を元
に、推論結果に相当するような実際の制御値に変換され
て、制御が行われる。

【０２０１】従来の制御方式においては、テーブル参照
型の制御が主体であり、制御値のステップ幅が大きいた
め、作像中に現像バイアス等を変更すると画像濃度が一
時的に急変してしまうので、作像中の画像濃度調整が困
難であったが、実施の形態１６によれば、作像中でもき
め細かい制御により、常時理想的な制御を行うことが可
能となり、画像濃度の安定性が高まる。

【０２０２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
方法にあっては、経時環境変動や、原稿種類に対応する
応答性が良く、安定した画像濃度が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる実施の形態１の構成を示す説明
図である。

【図２】実施の形態１で使用するメンバーシップ関数を
示す説明図である。

【図３】実施の形態１にかかる画像形成方法の動作を示
す説明図である。

【図４】本発明にかかる実施の形態２の構成を示す説明
図である。

【図５】同図（ａ）は実施の形態２で使用するメンバー
シップ関数を示す説明図、同図（ｂ）は合成出力を示す
説明図である。

【図６】本発明にかかる実施の形態３の構成を示す説明
図である。

【図７】実施の形態３で使用するメンバーシップ関数を
示す説明図である。

【図８】画像形成装置の構成を示す説明図である。

【図９】実施の形態４にかかる制御フローを示す説明図
である。

【図１０】実施の形態４で使用するメンバーシップ関数
を示す説明図である。

【図１１】実施の形態４にかかるファジィ推論の具体例
を示す説明図である。

【図１２】実施の形態５にかかる制御フローを示す説明
図である。

【図１３】実施の形態５で使用するメンバーシップ関数
を示す説明図である。

【図１４】ユーザ入力手段の一例を示す説明図である。

【図１５】実施の形態６にかかる制御フローを示す説明
図である。

【図１６】実施の形態６で使用するメンバーシップ関数
を示す説明図である。

【図１７】トナー補給量、トナー残量、および、アジテ
ータトルクの関係を示す説明図である。

【図１８】実施の形態７にかかる制御フローを示す説明
図である。

【図１９】実施の形態７で使用するメンバーシップ関数
を示す説明図である。

【図２０】実施の形態８にかかる制御フローを示す説明
図である。

【図２１】実施の形態８で使用するメンバーシップ関数
を示す説明図である。

【図２２】実施の形態５〜実施の形態８を組み合わせた
場合の効果と、従来の光学的センサによる検知のみの制
御の効果とを比較した説明図である。

【図２３】実施の形態９にかかる制御フローを示す説明
図である。

【図２４】実施の形態９で使用するメンバーシップ関数
を示す説明図である。

【図２５】実施の形態９にかかるファジィ推論の具体例
を示す説明図である。

【図２６】実施の形態１０にかかる制御フローを示す説
明図である。

【図２７】実施の形態１０で使用するメンバーシップ関
数を示す説明図である。

【図２８】実施の形態１１にかかる制御フローを示す説
明図である。

【図２９】実施の形態１１で使用するメンバーシップ関
数を示す説明図である。

【図３０】実施の形態１２にかかる画像形成装置の構成
を示す説明図である。

【図３１】実施の形態１２にかかるプロセス制御装置の
構成を示す説明図である。

【図３２】各検知部で使用するメンバーシップ関数を示
す説明図である。

【図３３】実施の形態１２にかかるファジィ推論の具体
例を示す説明図である。

【図３４】画像濃度と現像能力の関係を示す説明図であ
る。

【図３５】制御先および制御量決定部で使用するメンバ
ーシップ関数を示す説明図である。

【図３６】Ｖ_SP／Ｖ_SGと現像能力との関係を示す説明図
である。

【図３７】実施の形態１３にかかるプロセス制御装置の
構成を示す説明図である。

【図３８】現像能力検知部のメンバーシップ関数を示す
説明図である。

【図３９】従来法と実施の形態１３との効果の比較図で
ある。

【図４０】実施の形態１４にかかるプロセス制御装置の
構成を示す説明図である。

【図４１】各検知部で使用するメンバーシップ関数を示
す説明図である。

【図４２】実施の形態１４にかかるファジィ推論の具体
例を示す説明図である。

【図４３】画像濃度と現像能力の関係を示す説明図であ
る。

【図４４】制御先および制御量決定部で使用するメンバ
ーシップ関数を示す説明図である。

【図４５】実施の形態１５にかかるプロセス制御装置の
構成を示す説明図である。

【図４６】現像能力検知部のメンバーシップ関数を示す
説明図である。

【図４７】実施の形態１６にかかるプロセス制御装置の
構成を示す説明図である。

【図４８】各検知部で使用するメンバーシップ関数を示
す説明図である。

【図４９】実施の形態１６にかかるファジィ推論の具体
例を示す説明図である。

【図５０】画像濃度と現像能力の関係を示す説明図であ
る。

【図５１】制御先および制御量決定部で使用するメンバ
ーシップ関数を示す説明図である。

【図５２】従来における画像形成方法を適用した複写装
置を示す説明図である。

【図５３】従来における画像形成方法の制御動作を示す
説明図である。

【図５４】従来における画像形成方法の制御動作を示す
説明図である。

【図５５】従来における画像形成方法の制御動作を示す
説明図である。

【符号の説明】

１０１Ｐセンサ（フォトセンサ）１０２Ａ
／Ｄコンバータ１０３ＭＰＵ１０４ラ
ッチ１０５減算器１０６フ
ァジィコントローラ１０７ソレノイドドライバ１０８ク
ラッチソレノイド１０９エラーカウンタ１１０加
減算器１１１リミッタ１１２ラ
ッチ１１３〜１１６ラッチ１１７平均化回路１１８減
算器５０１ラッチ５０２フ
ァジィコントローラ５０３単位画像形成信号当たりのトナー補給量記憶
・読み出し部５０４積算カウンタ５０５ト
ナー補給クラッチ５１１狙いのＴ．Ｃ記憶読み出し部５１２５１５ラッチ５１３５１
６差分計算５１４ファジィコントローラ５１７単位画像形成信号当たりのトナー補給量記憶
・読み出し部５１８積算カウンタ５１９ト
ナー補給クラッチ５２０ファジィコントローラ５２１ラ
ッチ５２２差分計算５２３フ
ァジィコントローラ５２４単位時間当たりのトナー補給量記憶・読み出
し部５２５積算カウンタ５２６ト
ナー補給クラッチ５３０ファジィコントローラ５４０トータル補給信号積算カウンタ５４１トナー補給クラッチ５４２フ
ァジィコントローラ５５０ラッチ５５１Ａ
／Ｂ演算部５５２５５３積算カウンタ５５４フ
ァジィコントローラ５５５単位画像形成信号当たりのトナー補給量記憶
・読み出し部５５６制御信号発生部５５７ト
ナー補給クラッチ５６０狙いのＴ．Ｃ記憶読み出し部５６１ラッチ５６２Ａ
／Ｂ演算部５６３積算カウンタ５６４積
算カウンタ５６５積算カウンタ５６６ラ
ッチ５６７Ｄ／Ｅ演算部５６８フ
ァジィコントローラ５６９ファジィコントローラ５７０単位画像形成信号当たりのトナー補給量記憶
・読み出し部５７１制御信号発生部５７２ト
ナー補給クラッチ５８０ファジィコントローラ５８１狙いのＴ．Ｃ記憶読み出し部５８２ファジィコントローラ５８３ラ
ッチ５８４５８５積算カウンタ５８６Ａ
／Ｂ演算部５８７単位画像形成信号当たりのトナー補給量記憶
・読み出し部５８８制御信号発生部５８９ト
ナー補給クラッチ５９０６００６３０ストレス検知部５９１６０１６３１環境状態検知部５９２６０２６３２トナー濃度推移検知部５９３６０４６１２６２４６３３現像能力
推定部５９４６０５６１４６２５６３４制御先お
よび制御量決定部５９５６０６６１５６２６６３５帯電制御
部５９６６０７６１６６２７６３６露光制御
部５９７６０８６１７６２８６３７現像バイ
アス制御部５９８６０９６１８６２９６３８トナー補
給クラッチ制御部６０３６２３現像能力検知部６１０６２０長期的要因検知部６１１６２１中期的要因検知部６１２６２２短期的要因検知部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森田哲也東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者金矢光久東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者野口浩一東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者黒井敏彦東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成信号の出力に応じてトナー補給
を行う画像形成方法において、検出用パターンの光学的センサによる反射濃度比と、そ
の履歴情報を入力して、所望の画像濃度を維持するため
のトナー補給量を推論し、この推論結果に基づいて、ト
ナー補給制御を行うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】画像形成信号の出力に応じてトナー補給
を行う画像形成方法において、トナー濃度と、トナー濃度と狙いのトナー濃度との差分
と、その履歴情報とを入力して、所望の画像濃度を維持
するためのトナー補給量を推論し、この推論結果に基づ
いて、トナー補給制御を行うことを特徴とする画像形成
方法。
【請求項３】前記狙いのトナー濃度を、検出用パター
ンの光学的センサによる反射濃度比、および、その履歴
情報に基づいて総合的に推論して、設定あるいは変更す
ることを特徴とする請求項２に記載の画像形成方法。
【請求項４】前記狙いのトナー濃度を、現像周辺の温
湿度、現像装置の駆動時間、および、これら履歴情報に
基づいて総合的に推論して、設定あるいは変更すること
を特徴とする請求項２に記載の画像形成方法。
【請求項５】前記狙いのトナー濃度を、ユーザ入力に
よる情報、および、その履歴情報に基づいて総合的に推
論して、設定あるいは変更することを特徴とする請求項
２に記載の画像形成方法。
【請求項６】画像形成信号の出力に応じてトナー補給
を行う画像形成方法において、トナー濃度と、トナー濃度と狙いのトナー濃度との差分
と、その履歴情報とを入力して、所望の画像濃度を維持
するためのトナー補給量を推論し、この推論結果に基づ
いて、トナー補給制御を行い、さらに、所望のトナー濃
度を検出用パターンの光学的センサによる反射濃度比、
および、この単位画像形成信号当たりの履歴情報から推
定することを特徴とする画像形成方法。