JP3264973B2 - 画像形成方法 - Google Patents

画像形成方法

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JP3264973B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、転写紙の転写、分離、
搬送の制御を実行する画像形成方法に関し、特に、転
写、分離、搬送状態を各種情報のメンバシップ関数の合
成として推論することにより、転写、分離、搬送条件、
前記各条件の補助条件及び感光体上のトナー像形成条件
を決定する画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来における転写紙の転写、分離、搬送
の制御を実行する画像形成装置或いは画像形成方法に
は、特開昭５８−１２５０７４号公報に開示されている
「複写機の転写紙除湿装置」がある。この装置にあって
は、装置内の湿度を検出する湿度センサと、転写紙の除
湿を行うためのヒータを備えた搬送手段を有し、前記湿
度センサからの検出信号に基づいて前記搬送手段を制御
して転写紙搬送速度を調整することにより、転写紙を常
に良好な状態に保持し、画質を向上させるものである。
【０００３】また、特開昭５７−６４２７０号公報に開
示されている「静電複写方法」は、転写紙の給送後、転
写処理前に転写紙の厚み及び固有抵抗値を測定して演算
処理を実行し、該演算の結果に基づいて転写及び分離の
諸条件を制御することにより、使用する転写紙の種類或
いは環境状態とは無関係に転写紙の分離性を向上させ
て、転写及び分離工程での画質の低下を防止するもので
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術にあっては、個々の制御情報、例えば、湿度セン
サからの検出信号（特開昭５８−１２５０７４号）、或
いは転写紙の厚み及び固有抵抗値（特開昭５７−６４２
７０号公報）のみに基づいて転写、分離、搬送条件を決
定しており、換言すると、転写、分離、搬送条件を固定
値として設定若しくは代表的な状態における適値を設定
しているのみで、電気的特性、物理的特性、環境情報、
時間情報等の複雑な相互関係等を総合的に判断してはい
ない。
【０００５】即ち、転写・分離・搬送性能に影響する転
写紙の状態が変化した場合にあっても、大きく画像が劣
化しないように、或いは多少画像が劣化したとしても紙
詰りなどシステム全体の不具合が発生しないように条件
設定が行われ、その結果、必ずしも各々の状況に応じて
最適な条件ではなく、比較的不具合が発生しにくい標準
的な条件設定になっているのが実状であるため、転写、
分離、搬送条件及び前記各条件の補助条件に関して最適
値を演算することができず、様々な状況において常に安
定した良好な画像を得ることができないという問題点が
あった。
【０００６】一般的に、転写紙の特性と転写・分離・搬
送性能の関係は、３５ｋｇ紙等の薄紙など腰の弱い転写
紙は分離性が悪く、また、顔料等を含有するカラーペー
パー及び吸湿等により、電気抵抗が低下した転写紙は転
写性が劣る。更に、ボンド紙等の表面の粗い転写紙も同
様に転写性が劣る。
【０００７】また、画像としては、転写紙先端にトナー
像がない場合は分離性が劣り、更に、ドット、ライン等
の画像及びハーフトーン画像の場合、過剰な転写条件に
おいては画像が劣化する。加えて、時間的な要因として
は時間が経過するに従い転写・分離装置の性能劣化によ
り同一条件では同様な性能が得られない等の複雑な関連
性が存在する。
【０００８】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたものであり、転写紙に対する転写・分離・
搬送性能の向上を図り、その結果、紙質、環境条件に関
係なく、安定した良好な画像を得ると共に、転写・分離
部における紙詰り回数を大幅に減少させることを第１の
目的とする。
【０００９】また、転写処理後の感光体上の残留トナー
量を最小限に抑えることにより、クリーニング性能を向
上させ、且つ、無駄な消費トナー量を減少させることを
第２の目的とする。
【００１０】更に、変動要因毎に分類し、各々のメンバ
シップ関数の合成として推定することにより制御システ
ムを簡略化し、制御精度の向上を図ることを第３の目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、感光体上に形成されたトナー像を転写紙に
転写して画像を形成する画像形成方法において、前件部
として、転写特性を変動させる短期的時間特性としての
転写紙の厚みと原稿面積率のそれぞれのメンバシップ関
数と、当該メンバシップ関数について使用する転写紙の
厚みと原稿面積率に関する制御ルールと、転写特性を変
動させる中期的時間特性としての現像剤中のトナー濃度
と相対湿度のそれぞれのメンバシップ関数と、当該メン
バシップ関数について使用する現像剤中のトナー濃度と
相対湿度に関する制御ルールと、転写特性を変動させる
長期的時間特性としての使用時間のメンバシップ関数
と、当該メンバシップ関数について使用する使用時間に
関する制御ルールと、を用い、当該前件部のメンバシッ
プ関数と制御ルールから各メンバシップ関数の適合度を
算出し、後件部として、前記各メンバシップ関数の適合
度を反映させる転写電圧についてのメンバシップ関数を
用い、ＭＡＸ合成により転写電圧を決定して、転写紙に
トナー像を転写する制御をおこなう画像形成方法を提供
するものである。
【００１２】また、感光体上に形成されたトナー像を転
写紙に転写して画像を形成する画像形成方法において、
前件部として、転写特性を変動させる現像剤特性として
の現像剤中のトナー濃度と感光体ドラム上のトナー付着
量のそれぞれのメンバシップ関数と、当該メンバシップ
関数について使用する現像在中のトナー濃度と感光体ド
ラム上のトナー付着量に関する制御ルールと、転写特性
を変動させる転写紙特性としての転写紙の厚みと転写紙
の電気抵抗値のそれぞれのメンバシップ関数と、当該メ
ンバシップ関数について使用する転写紙の厚みと転写紙
の電気抵抗値に関する制御ルールと、転写特性を変動さ
せる周囲環境特性としての相対湿度と相対湿度の変化傾
向のメンバシップ関数と、当該メンバシップ関数につい
て使用する相対湿度と相対湿度の変化傾向に関する制御
ルールと、を用い、当該前件部のメンバシップ関数と制
御ルールから各メンバシップ関数の適合度を算出し、後
件部として、前記各メンバシップ関数の適合度を反映さ
せる転写電圧についてのメンバシップ関数を用い、ＭＡ
Ｘ合成により転写電圧を決定して、転写紙にトナー像を
転写する制御をおこなう画像形成方法を提供するもので
ある。
【００１３】また、感光体上に形成されたトナー像を転
写紙に転写して画像を形成する画像形成方法において、
前件部として、転写分離性能を変動させる短期的時間特
性としての転写紙の厚みと原稿面積率のそれぞれのメン
バシップ関数と、当該メンバシップ関数について使用す
る転写紙の厚みと原稿面積率に関する制御ルールと、転
写分離性能を変動させる中期的時間特性としての現像剤
中のトナー濃度と相対湿度のそれぞれのメンバシップ関
数と、当該メンバシップ関数について使用する現像剤中
のトナー濃度と相対湿度に関する制御ルールと、転写分
離特性を変動させる長期的時間特性としての使用時間の
メンバシップ関数と、当該メンバシップ関数について使
用する使用時間に関する制御ルールと、を用い、当該前
件部のメンバシップ関数と制御ルールから各メンバシッ
プ関数の適合度を算出し、後件部として、前記転写紙の
厚みと原稿面積率のそれぞれのメンバシップ関数の適合
度を反映させる転写電圧の補正量についてのメンバシッ
プ関数および現像バイアス電圧の補正量についてのメン
バシップ関数を用い、前記現像剤中のトナー濃度と相対
湿度のそれぞれのメンバシップ関数の適合度を反映させ
る現像バイアス電圧についてのメンバシップ関数を用
い、前記使用時間のメンバシップ関数の適合度を反映さ
せる転写電圧についてのメンバシップ関数を用い、ＭＡ
Ｘ合成により転写電圧および／または現像バイアス電圧
を選択的に決定する制御をおこなう画像形成方法を提供
するものである。
【００１４】また、感光体上に形成されたトナー像を転
写紙に転写して画像を形成する画像形成方法において、
前件部として、転写分離性能を変動させる短期的時間特
性としての転写紙の厚みと原稿面積率のそれぞれのメン
バシップ関数と、当該メンバシップ関数について使用す
る転写紙の厚みと原稿面積率に関する制御ルールと、転
写分離性能を変動させる中期的時間特性としての現像剤
中のトナー濃度と使用枚数のそれぞれのメンバシップ関
数と、当該メンバシップ関数について使用する現像剤中
のトナー濃度と使用枚数に関する制御ルールと、を用
い、当該全件部のメンバシップ関数と制御ルールから各
メンバシップ関数の適合度を算出し、後件部として、前
記転写紙の厚みと原稿面積率のそれぞれのメンバシップ
関数の適合度を反映させる転写電圧についてのメンバシ
ップ関数および転写前除電光量の補正量についてのメン
バシップ関数を用い、前記現像剤中のトナー濃度と使用
枚数のそれぞれのメンバシップ関数の適合度を反映させ
る転写前除電光量についてのメンバシップ関数を用い、
ＭＡＸ合成により転写電圧および／または転写前除電光
量を選択的制御する画像形成方法を提供するものであ
る。
【００１５】
【作用】本発明による画像形成方法は、転写・分離・搬
送性能に大きく寄与する転写紙の特性、例えば、電気的
特性、厚み、腰或いは表面性等の物理的特性、更には、
転写紙の吸湿状態に関連する周囲の温湿度及びその変化
度合、転写装置と分離装置の劣化状態に関連する時間情
報を検知することにより、転写紙への転写性能及び転写
紙の分離・搬送性能を各々のメンバシップ関数の合成と
して推定し、転写、分離、搬送条件、前記各条件の補助
条件及び感光体上のトナー像形成条件を決定し制御する
ことにより、各々の状況において最適な条件に設定し、
常に安定した画像品質及び搬送品質を得るものである。
【００１６】
【実施例】以下、この発明の一実施例を詳細に説明す
る。図１は、本発明による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、１０
０は画像読取部であり、１１０は画像読取部にて読み取
った画像情報を転写紙に転写する作像部である。
【００１７】画像読取部１００は、原稿を載置するコン
タクトガラス１０１と、移動しながらコンタクトガラス
１０１に載置された原稿に対し光を照射する光源１０２
と、光源１０２と共に移動し、原稿からの反射光を偏向
するミラー１０３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１０４、１０５と、ミラー
１０５からの反射光を集束させるレンズ１０６と、レン
ズ１０６からの光を読み取るＣＣＤ１０７とから構成さ
れている。
【００１８】作像部１１０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１１１と、ポリ
ゴンミラー１１１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１１４面上において等間隔になるよう
に補正するｆθレンズと、ｆθレンズ１１２からのレー
ザビームを感光体ドラム１１４に導くミラー１１３と、
静電潜像を形成する感光体ドラム１１４と、感光体ドラ
ム１１４の表面を均一に帯電する帯電チャージャ１１５
と、帯電チャージャ１１５による帯電処理後、ミラー１
１３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ユニット１１６とを有
する。
【００１９】また、所定サイズの転写紙を収納し、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１１
７、１１８と、給紙カセット１１７、１１８から１枚毎
転写紙を転写部方向へ搬送する給紙ローラ１１７ａ、１
１８ａと、給紙ローラ１１７ａ、１１８ａにより給紙さ
れた転写紙を所定のタイミングをとって転写部を送り出
すレジストローラ１１９と、レジストローラ１１９によ
り送り出された転写紙を把持し搬送する転写ベルト１２
０と、転写ベルト１２０の裏側に配置され、且つ、転写
電源（図示せず）に接続されて転写ベルト１２０に把持
された状態の転写紙に感光体ドラム１１４上の像を所定
の転写電圧を印加して転写し、また、転写紙を感光体ド
ラム１１４から分離する転写ローラ１２１と、転写処理
後における転写紙上の像を定着させる定着ユニット１２
２と、転写処理後における感光体ドラム１１４表面の残
留トナーを除去するクリーニングユニット１２３（１２
３ａはクリーニングブレード）と、感光体ドラム１１４
表面の残留電荷を除去する除電ランプ１２４とから構成
されている。
【００２０】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１００において、コンタクトガラ
ス１０１上に載置された原稿は、光源１０２により照明
され、その反射光がミラー１０３、１０４、１０５及び
レンズ１０６を介してＣＣＤ１０７に読み取られる。Ｃ
ＣＤ１０７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。
【００２１】レーザビームはポリゴンミラー１１１、ｆ
θレンズ１１２、ミラー１１３を介して感光体ドラム１
１４へ導かれる。一方、感光体ドラム１１４は事前に帯
電チャージャ１１５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。感光体ドラム１１４上に形成された静電潜像は
現像ユニット１１６により顕像化され、該顕像は給紙カ
セット１１７、１１８から給紙ローラ１１７ａ、１１８
ａ及びレジストローラ１１９によって搬送され転写ベル
ト１２０に把持された状態の転写紙に対し、転写ローラ
１２１により転写される。
【００２２】像が転写された転写紙は、感光体ドラム１
１４より分離され、転写ベルト１２０により搬送されて
定着ユニット１２２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
１１４はクリーニングユニット１２３により残留トナー
が除去され、除電ランプ１２４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。
【００２３】上記のように、本実施例では、感光体ドラ
ム１１４に形成されたトナー像は、転写ベルト１２０を
介して転写ローラ１２１に転写電圧が印加され、トナー
像が搬送されてきた転写紙に転写される。
【００２４】この転写特性が変動する要因としては、種
々考えられるが、主に時間的要素の観点から分類する
と、短期的には転写紙の種類、厚み及びそのときの原稿
の状態により変動する。例えば、転写紙が薄い場合は分
離性能が不充分となり紙詰りになりやすく、そのため転
写電圧を下げる必要がある。また、原稿のベタ部の面積
率が低い場合には、転写紙と感光体ドラム１１４との密
着が高まり、従って分離性能が低下する。
【００２５】また、１日程度の中期的には、現像トナー
量の変動により結果的に転写されるトナー量が変動す
る。また、周囲の温湿度の変動により転写紙の特性、例
えば、電気抵抗が変動し転写性能に影響を与える。
【００２６】更に、長期的には、転写ベルト１２０にお
ける材料の特性変化により転写性能が低下する。以上の
状況を勘案して以下の制御ルールを作成し、転写ローラ
１２１に印加する転写電圧の制御を実行する。ここで、
表１、表２は短期的変動要因の制御ルール、表３、表４
は中期的変動要因の制御ルール、表５、表６は長期的変
動要因の制御ルールを各々示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】また、図２は、検知対象である転写紙の厚
み（Ｄ）（転写紙の厚みを求める手段としては、例え
ば、特開昭５７−６４２７０号公報に開示されている手
段により検知する）のメンバシップ関数を示すグラフで
あり、図３は、同様に検知対象である原稿面積率（Ｏ
Ｄ）（例えば、原稿面積率はスキャナからの読取信号に
より決定する）のメンバシップ関数を示すグラフであ
る。
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】図４は、検知対象である現像剤中のトナー
濃度（ＴＣ）（例えば、トナー濃度センサにより検知す
る）のメンバシップ関数を示すグラフであり、図５は、
検知対象である相対湿度（ＲＨ）（例えば、湿度センサ
により検知する）のメンバシップ関数を示すグラフであ
る。
【００３３】
【表５】
【００３４】
【表６】
【００３５】図６は、検知対象である使用時間（Ｔ）
（タイマによりカウントする）のメンバシップ関数を示
すグラフであり、図７は、制御対象である転写電圧（Ｔ
B ）のメンバシップ関数を示すグラフである。
【００３６】図８は、本発明による画像形成方法を実現
する画像形成装置の制御系を概略的に示すブロック図で
あり、例えば、紙厚センサ、原稿面積率を判断する手
段、トナー濃度センサ、湿度センサ、使用タイマからの
アナログ情報信号を入力してデジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換器８０１と、該Ａ／Ｄ変換器８０１から出力さ
れるデジタル信号を入力して上記各情報信号のメンバシ
ップ関数の合成として推定することにより、転写、分
離、搬送条件及び前記各条件の補助条件を演算（ファジ
ィ演算）するファジィ演算処理部８０２（例えば、マイ
クロプロセッサ）と、該マイクロプロセッサ８０２によ
るファジィ演算結果に基づいて制御信号を出力して制御
される制御対象としての転写電源８０３とを有する。
【００３７】上記各々の変動要因による転写電圧をファ
ジィ推論後、更に各々の変動要因によるファジィ推論結
果（即ち、後件部）をＭＡＸ合成することによって最終
的な転写電圧を決定する。図９に上記のファジィ推論過
程の概念図を示す。以上の制御により、各々の状況に最
も適した転写ローラ１２１に対する転写電圧を得ること
が可能となる。
【００３８】次に、本発明による第２の実施例を説明す
る。図１に示した画像形成装置において、転写特性が変
動する要因に関して、各々の工程或いは構成部品の観点
から分類すると、転写処理前のトナー状態及び感光体ド
ラム１１４の電位状態、即ち、画像形成装置側の特性が
挙げられる。
【００３９】例えば、トナーの帯電量が高い場合（トナ
ー濃度が低い場合に相当する）は、転写電圧を上げない
とトナーは転写紙に対して転写されない。また、感光体
ドラム１１４の電位が高い場合は分離性能が低下するた
め、転写電圧を下げる必要がある。
【００４０】また、画像形成装置以外の特性としては、
転写紙の特性及び環境の状態がある。これらの状況を勘
案して以下の制御ルールを作成し、転写ローラ１２１に
印加する転写電圧の制御を実行する。ここで、表７、表
８は画像形成装置側の変動要因を示し、表９、表１０は
画像形成装置以外の変動要因を示す。
【００４１】
【表７】
【００４２】
【表８】
【００４３】
【表９】
【００４４】
【表１０】
【００４５】図１０は、検知対象である感光体ドラム１
１４における電位（ＶD ）（例えば、電位センサにより
検知する）のメンバシップ関数を示すグラフであり、他
のメンバシップ関数は第１の実施例と同じものを使用す
る。
【００４６】次に、本発明による第３の実施例を説明す
る。転写特性の変動要因として、現像剤の特性、転写紙
の特性、周囲環境の特性に分類する。例えば、現像剤の
特性としては、現像剤中のトナー濃度と、実際現像され
る感光体ドラム１１４上のトナー付着量がある。また、
転写紙の特性としては厚みと電気抵抗があり、更に、周
囲環境としては相対湿度とその変化量が挙げられる。以
上の状況を勘案して以下の制御ルールを作成し、転写ロ
ーラ１２１に対する転写電圧の制御を実行する。ここ
で、表１１、表１２は現像剤の変動要因を示し、表１
３、表１４は転写紙の変動要因、表１５、表１６は周囲
環境の変動要因を示している。
【００４７】
【表１１】
【００４８】
【表１２】
【００４９】
【表１３】
【００５０】
【表１４】
【００５１】
【表１５】
【００５２】
【表１６】
【００５３】図１１は、検知対象であるトナー付着量
（ＭＡ）（例えば、光学的反射濃度センサにより検知す
る）のメンバシップ関数を示すグラフであり、図１２
は、同様に検知対象である転写紙の電気抵抗（Ｒ
（Ω））（例えば、特開昭５７−６４２７０号公報に開
示されている方法により検知する）のメンバシップ関数
を示すグラフであり、図１３も、検知対象である相対湿
度（例えば、湿度センサにより検知する）の変化量（Δ
ＲＨ）のメンバシップ関数を示すグラフである。その他
のメンバシップ関数は上記した実施例と同一ものを使用
する。
【００５４】更に、上記の如く、変動要因毎にファジィ
推論することにより、推論結果が不自然な制御値になる
ことがなく、安定した制御が可能となる。
【００５５】また、変動要因系を時間的に分類しファジ
ィ推論するため、時間的に要因が変動する場合でも制御
することが可能になる。
【００５６】更に、変動要因系を各々の工程毎に或いは
構成部品毎に分類し、ファジィ推論するため、変動要因
が変化する場合にあっても制御することが可能となる。
【００５７】次に、本発明の第４の実施例を説明する。
転写分離性能は、短期的には、転写紙の種類、厚さ及び
そのときの原稿の状態により変動し、中期的には現像剤
の摩擦帯電電荷量及び現像剤中のトナー濃度の変動に起
因する現像トナー量の変動や周囲環境の変化に伴う転写
紙の特性変化により変動し、長期的には総使用時間、枚
数に伴う転写ベルト等の特性変化により変動する。
【００５８】また、転写分離特性を改善及び適性に維持
するためには、転写電圧等の直接転写性能に関連する条
件を制御するのみでは不十分である。例えば、感光体上
のトナー像の付着量が非常に少ない場合、転写電圧は適
性な条件がないのは当然であるし、また、感光体上のト
ナー像の付着量が適性量であっても転写紙等の状態によ
り転写電圧を沿面放電や気中放電開始電圧以上にする必
要がある場合等は転写条件以外の条件を変更することに
より、最終的な画像品質を良好に維持する必要がある。
【００５９】図１４は、短期的変動要因、中期的変動要
因、長期的変動要因毎にファジィ演算処理部を配置し、
転写電圧及び現像バイアスを決定し、制御する場合の構
成を示すブロック図である。１４０１〜１４０３はセン
サ等から出力される各種情報信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器、１４０４〜１４０６はＡ／Ｄ変換器
１４０１〜１４０３から出力されたデジタル信号を入力
して上記各情報信号の以下に示すメンバシップ関数の合
成として推定することによりファジィ演算処理を実行す
るファジィ演算処理部（例えば、マイクロプロセッ
サ）、１４０７はファジィ演算処理部１４０４〜１４０
６から出力された信号に基づいて各操作対象に対する操
作値を決定する操作値決定部である。また、１４０８は
操作対象としての転写電源、１４０９は操作対象として
の現像バイアス電源である。
【００６０】以上の構成において、短期的変動要因にあ
っては、検知対象である紙厚センサからの紙厚情報、原
稿面積率情報がＡ／Ｄ変換器１４０１に入力し、デジタ
ル信号Ｄ、ＯＤに変換される。その後、デジタル信号
Ｄ、ＯＤはファジィ演算処理部１４０４に入力し、以下
の短期的変動要因用の制御ルール（表１７、表１８）に
基づいてファジィ演算処理が実行される。
【００６１】
【表１７】
【００６２】
【表１８】
【００６３】次に、中期的変動要因にあっては、検知対
象であるトナー濃度センサからの濃度情報、湿度センサ
からの湿度情報がＡ／Ｄ変換器１４０２に入力し、デジ
タル信号ＴＣ、ＲＨに変換される。その後、デジタル信
号ＴＣ、ＲＨはファジィ演算処理部１４０５に入力し、
以下の中期的変動要因用の制御ルール（表１９、表２
０）に基づいてファジィ演算処理が実行される。
【００６４】
【表１９】
【００６５】
【表２０】
【００６６】次に、長期的変動要因にあっては、検知対
象である使用タイマからのタイマ情報、枚数カウンタか
らの枚数情報がＡ／Ｄ変換器１４０３に入力し、デジタ
ル信号Ｔ、ＣＣに変換される。その後、デジタル信号
Ｔ、ＣＣはファジィ演算処理部１４０６に入力し、以下
の長期的変動要因用の制御ルール（表２１、表２２）に
基づいてファジィ演算処理が実行される。
【００６７】
【表２１】
【００６８】
【表２２】
【００６９】以上のように、上記各々の変動要因による
転写電圧及び現像バイアス電圧をファジィ演算すること
により、即ち、短期的変動要因に関する情報を検知する
ことにより転写電圧及び現像バイアス電圧を決定し、中
期的変動要因に関する情報から現像バイアス電圧の基準
値を決定し、更に、長期的変動要因に関する情報から転
写電圧の基準値を決定することにより転写電圧及び現像
バイアス電圧を選択的に制御する。この結果、各々の状
況に適した転写電圧及び現像バイアス電圧を得ることが
可能となり、常に紙詰り等の不具合が発生しない良好な
画像が得られる。
【００７０】図１４における各ファジィ演算処理部１４
０４〜１４０６は、各々の変動要因の検知タイミングに
応じて選択的に制御することにより、更に、検知回数及
びファジィ演算回数を減らすことが可能である。
【００７１】上記実施例にあっては、長期的変動要因は
１０００枚複写毎、中期的変動要因は１００枚複写毎、
短期的変動要因は１枚複写毎に検知を行い、選択的に制
御することにより、検知回数（検知動作）及びファジィ
演算回数を減らすことが可能であり、その場合にあって
も、各々変動要因を時間的に分類しているため、何ら支
障なく同様の効果を得ることができる。
【００７２】図１５は、短期的変動要因と中期的変動要
因に関する情報を検知することにより、転写電圧及び転
写前除電光量を制御する場合の構成を示すブロック図で
ある。ここで、中期的変動要因は５００枚毎、短期的変
動要因は１枚毎に検知し、各々選択的にファジィ演算及
び制御を実行している。
【００７３】図１５において、１５０１〜１５０２はセ
ンサ等から出力される各種情報信号をデジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換器、１５０３〜１５０４はＡ／Ｄ変換
器１５０１〜１５０２から出力されたデジタル信号を入
力して上記各情報信号の以下に示すメンバシップ関数の
合成として推定することによりファジィ演算処理を実行
するファジィ演算処理部（例えば、マイクロプロセッ
サ）、１５０５はファジィ演算処理部１５０３〜１５０
４から出力された信号に基づいて各操作対象に対する操
作値を決定する操作値決定部である。また、１５０６は
操作対象としての転写電源、１５０７は操作対象として
の転写前除電電源である。
【００７４】以上の構成において、短期的変動要因にあ
っては、検知対象である紙厚センサからの紙厚情報、原
稿面積率情報がＡ／Ｄ変換器１５０１に入力し、デジタ
ル信号Ｄ、ＯＤに変換される。その後、デジタル信号
Ｄ、ＯＤはファジィ演算処理部１５０３に入力し、以下
の短期的変動要因用の制御ルールに基づいてファジィ演
算処理が実行される。
【００７５】
【表２３】
【００７６】
【表２４】
【００７７】次に、中期的変動要因にあっては、検知対
象であるトナー濃度センサからの濃度情報、枚数カウン
タからの枚数情報がＡ／Ｄ変換器１５０２に入力し、デ
ジタル信号ＴＣ、ＣＣに変換される。その後、デジタル
信号ＴＣ、ＣＣはファジィ演算処理部１５０４に入力
し、以下の中期的変動要因用の制御ルールに基づいてフ
ァジィ演算処理が実行される。
【００７８】
【表２５】
【００７９】
【表２６】
【００８０】上記のように、各々の変動要因による転写
電圧及び転写前除電光量をファジィ演算することにより
選択的に制御する。その結果、転写効率が高く、紙詰り
の少ない良好な画像を維持することが可能になる。
【００８１】ここで、図１６は、検知対象である転写紙
の厚み（Ｄ）のメンバシップ関数を示すグラフであり、
図１７は、制御対象である転写電圧の補正量（ΔＴB ）
のメンバシップ関数を示すグラフであり、図１８は、制
御対象である現像バイアス電圧の補正量（ΔＶB ）のメ
ンバシップ関数を示すグラフであり、図１９は、制御対
象である現像バイアス電圧の基準値（ＶB ）のメンバシ
ップ関数を示すグラフであり、図２０は、検知対象であ
る使用枚数（ＣＣ）のメンバシップ関数を示すグラフで
あり、図２１は、制御対象である転写前除電光量の基準
値（ＰＴ）のメンバシップ関数を示すグラフであり、図
２２は、制御対象である転写前除電光量の補正値（ΔＰ
T ）のメンバシップ関数を示すグラフである。
【００８２】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明による画像形
成方法にあっては、感光体上に形成されたトナー像を転
写紙に転写して画像を形成する画像形成方法において、
転写特性、分離、搬送特性の変動要因を分類し、各々の
メンバシップ関数の合成として、転写、分離、搬送状態
を推定することにより、転写、分離、搬送条件及び前記
各条件の補助条件を決定し、該決定に基づき制御を実行
するため、また、感光体上に形成されたトナー像を転写
紙に転写して画像を形成する画像形成方法において、転
写、分離、搬送特性の変動要因を分類し、各々のメンバ
シップ関数の合成として、転写、分離、搬送状態を推定
することにより、転写、分離、搬送条件、前記各条件の
補助条件及び感光体上のトナー像形成条件を決定し、該
決定に基づき制御を実行するため、転写紙に対する転写
・分離・搬送性能の向上を図り、その結果、紙質、環境
条件に関係なく、安定した良好な画像を得ると共に、転
写・分離部における紙詰り回数を大幅に減少させること
ができる。
【００８３】また、転写処理後の感光体上の残留トナー
量を最小限に抑えることにより、クリーニング性能を向
上させ、且つ、無駄な消費トナー量を減少させることが
できる。
【００８４】更に、変動要因毎に分類し、各々のメンバ
シップ関数の合成として推定することにより制御システ
ムを簡略化し、制御精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成方法を応用した画像形成
装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】転写紙の厚さのメンバシップ関数を示すグラフ
である。
【図３】原稿面積率のメンバシップ関数を示すグラフで
ある。
【図４】現像剤中のトナー濃度のメンバシップ関数を示
すグラフである。
【図５】相対湿度のメンバシップ関数を示すグラフであ
る。
【図６】使用時間のメンバシップ関数を示すグラフであ
る。
【図７】転写電圧のメンバシップ関数を示すグラフであ
る。
【図８】本発明による画像形成方法を実現する画像形成
装置における制御系を示すブロック図である。
【図９】本発明のファジィ推論過程の概念を示す説明図
である。
【図１０】感光体ドラム電位のメンバシップ関数を示す
グラフである。
【図１１】トナー付着量のメンバシップ関数を示すグラ
フである。
【図１２】転写紙における電気抵抗のメンバシップ関数
を示すグラフである。
【図１３】相対湿度における変化量のメンバシップ関数
を示すグラフである。
【図１４】本発明による画像形成方法を実現する画像形
成装置における他の制御系を示すブロック図である。
【図１５】本発明による画像形成方法を実現する画像形
成装置における他の制御系を示すブロック図である。
【図１６】転写紙の厚みのメンバシップ関数を示すグラ
フである。
【図１７】転写電圧の補正量のメンバシップ関数を示す
グラフである。
【図１８】現像バイアス電圧の補正量のメンバシップ関
数を示すグラフである。
【図１９】現像バイアス電圧の基準値のメンバシップ関
数を示すグラフである。
【図２０】使用枚数のメンバシップ関数を示すグラフで
ある。
【図２１】転写前除電光量の基準値のメンバシップ関数
を示すグラフである。
【図２２】転写前除電光量の補正量のメンバシップ関数
を示すグラフである。
【符号の説明】
１００ 画像読取部 １１０ 作像部 １１４ 感光体ドラム １１６ 現像ユニ
ット １２０ 転写ベルト １２１ 転写ロー
ラ ８０１ Ａ／Ｄ変換器 ８０２ ファジィ
演算処理部 ８０３ 転写電源 １４０１〜１４０
３ Ａ／Ｄ変換器 １４０４〜１４０６ ファジィ演算処理部 １４０７ 操作値決定部 １４０８ 転写電
源 １４０９ 現像バイアス電源 １５０１〜１５０
２ Ａ／Ｄ変換器 １５０３〜１５０４ ファジィ演算処理部 １５０５ 操作値決定部 １５０６ 転写電
源 １５０７ 転写前除電電源
フロントページの続き (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 (56)参考文献 特開 昭58−125074（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−64270（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−311860（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−89373（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−89369（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−272638（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−273834（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 15/00 G03G 15/06 G03G 15/16 G03G 21/00 G03G 21/06 - 21/08 G05B 13/02 G06F 9/44

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 感光体上に形成されたトナー像を転写紙
    に転写して画像を形成する画像形成方法において、 前件部として、 転写特性を変動させる短期的時間特性としての転写紙の
    厚みと原稿面積率のそれぞれのメンバシップ関数と、当
    該メンバシップ関数について使用する転写紙の厚みと原
    稿面積率に関する制御ルールと、 転写特性を変動させる中期的時間特性としての現像剤中
    のトナー濃度と相対湿度のそれぞれのメンバシップ関数
    と、当該メンバシップ関数について使用する現像剤中の
    トナー濃度と相対湿度に関する制御ルールと、 転写特性を変動させる長期的時間特性としての使用時間
    のメンバシップ関数と、当該メンバシップ関数について
    使用する使用時間に関する制御ルールと、 を用い、 当該前件部のメンバシップ関数と制御ルールから各メン
    バシップ関数の適合度を算出し、 後件部として、 前記各メンバシップ関数の適合度を反映させる転写電圧
    についてのメンバシップ関数を用い、 ＭＡＸ合成により転写電圧を決定して、転写紙にトナー
    像を転写する制御をおこなうことを特徴とする画像形成
    方法。
  2. 【請求項２】 感光体上に形成されたトナー像を転写紙
    に転写して画像を形成する画像形成方法において、 前件部として、 転写特性を変動させる現像剤特性としての現像剤中のト
    ナー濃度と感光体ドラム上のトナー付着量のそれぞれの
    メンバシップ関数と、当該メンバシップ関数について使
    用する現像在中のトナー濃度と感光体ドラム上のトナー
    付着量に関する制御ルールと、 転写特性を変動させる転写紙特性としての転写紙の厚み
    と転写紙の電気抵抗値のそれぞれのメンバシップ関数
    と、当該メンバシップ関数について使用する転写紙の厚
    みと転写紙の電気抵抗値に関する制御ルールと、 転写特性を変動させる周囲環境特性としての相対湿度と
    相対湿度の変化傾向のメンバシップ関数と、当該メンバ
    シップ関数について使用する相対湿度と相対湿度の変化
    傾向に関する制御ルールと、 を用い、 当該前件部のメンバシップ関数と制御ルールから各メン
    バシップ関数の適合度を算出し、 後件部として、 前記各メンバシップ関数の適合度を反映させる転写電圧
    についてのメンバシップ関数を用い、 ＭＡＸ合成により転写電圧を決定して、転写紙にトナー
    像を転写する制御をおこなうことを特徴とする画像形成
    方法。
  3. 【請求項３】 感光体上に形成されたトナー像を転写紙
    に転写して画像を形成する画像形成方法において、 前件部として、 転写分離性能を変動させる短期的時間特性としての転写
    紙の厚みと原稿面積率のそれぞれのメンバシップ関数
    と、当該メンバシップ関数について使用する転写紙の厚
    みと原稿面積率に関する制御ルールと、 転写分離性能を変動させる中期的時間特性としての現像
    剤中のトナー濃度と相対湿度のそれぞれのメンバシップ
    関数と、当該メンバシップ関数について使用する現像剤
    中のトナー濃度と相対湿度に関する制御ルールと、 転写分離特性を変動させる長期的時間特性としての使用
    時間のメンバシップ関数と、当該メンバシップ関数につ
    いて使用する使用時間に関する制御ルールと、 を用い、 当該前件部のメンバシップ関数と制御ルールから各メン
    バシップ関数の適合度を算出し、 後件部として、 前記転写紙の厚みと原稿面積率のそれぞれのメンバシッ
    プ関数の適合度を反映させる転写電圧の補正量について
    のメンバシップ関数および現像バイアス電圧の補正量に
    ついてのメンバシップ関数を用い、 前記現像剤中のトナー濃度と相対湿度のそれぞれのメン
    バシップ関数の適合度を反映させる現像バイアス電圧に
    ついてのメンバシップ関数を用い、 前記使用時間のメンバシップ関数の適合度を反映させる
    転写電圧についてのメンバシップ関数を用い、 ＭＡＸ合成により転写電圧および／または現像バイアス
    電圧を選択的に決定する制御をおこなうことを特徴とす
    る画像形成方法。
  4. 【請求項４】 感光体上に形成されたトナー像を転写紙
    に転写して画像を形成する画像形成方法において、 前件部として、 転写分離性能を変動させる短期的時間特性としての転写
    紙の厚みと原稿面積率のそれぞれのメンバシップ関数
    と、当該メンバシップ関数について使用する転写紙の厚
    みと原稿面積率に関する制御ルールと、 転写分離性能を変動させる中期的時間特性としての現像
    剤中のトナー濃度と使用枚数のそれぞれのメンバシップ
    関数と、当該メンバシップ関数について使用する現像剤
    中のトナー濃度と使用枚数に関する制御ルールと、 を用い、 当該全件部のメンバシップ関数と制御ルールから各メン
    バシップ関数の適合度を算出し、 後件部として、 前記転写紙の厚みと原稿面積率のそれぞれのメンバシッ
    プ関数の適合度を反映させる転写電圧についてのメンバ
    シップ関数および転写前除電光量の補正量についてのメ
    ンバシップ関数を用い、 前記現像剤中のトナー濃度と使用枚数のそれぞれのメン
    バシップ関数の適合度を反映させる転写前除電光量につ
    いてのメンバシップ関数を用い、 ＭＡＸ合成により転写電圧および／または転写前除電光
    量を選択的制御することを特徴とする画像形成方法。
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