JPH04216570A - 画像形成制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機，プリンタ，フ
ァクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置の制御を行
う画像形成制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置は、帯電，
露光，現像，転写，定着等の複数の複写プロセスを有し
ている。画像形成制御装置は、画像形成装置のこれら複
数の複写プロセスを制御することにより、画像形成の制
御を行うものであり、具体的には、所定の操作部等から
入力された複写モードに基づいて、帯電，露光，現像，
転写，定着等の各プロセスの出力が複写モードに対応す
る制御目標値になるように制御する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成制御装置によれば、画像形成装置の各部の状態
に関係なく、外部から入力された複写モードに基づいて
、該当する制御目標値になるように帯電，露光，現像，
転写，定着等の各プロセスの出力を制御しているため、
必ずしも最適な制御が行えず、最良の画像品質を得るこ
とができないという問題点があった。

【０００４】また、従来の画像形成制御装置によれば、
クリーニングブラシの回転数，除電器の電圧，或いは，
現像スリーブの回転数等の制御目標値を固定値としてい
るため、必ずしも最適な制御が行えず、最良の画像品質
を得ることができないという問題点があった。

【０００５】更に、従来の画像形成制御装置は、汎用マ
イクロ・コンピュータ及びロジックＩＣを使用している
ため、応答速度に限界があるという問題点や、これらを
実装する制御ボードが大きくなるという問題点もあった
。

【０００６】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て、画像形成装置の各部の状態を考慮し、常に最適な制
御を行って最良の画像品質を得ることを第１の目的とす
る。

【０００７】また、本発明は上記に鑑みてなされたもの
であって、応答速度を速くし、且つ、装置を小型化する
ことを第２の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記第１の目的
を達成するために、電子写真方式による画像形成装置の
制御を行う画像形成制御装置において、画像形成条件を
入力するための入力手段と、画像形成装置の状態を検知
する検知手段と、画像形成装置の制御対象となる各部の
入出力特性を記憶した知識ベース手段と、入力手段を介
して入力した画像形成条件，検知手段の検知データ，及
び，知識ベース手段の入出力特性とに基づいて、画像形
成装置の制御対象となる各部の制御目標値を推論する推
論手段と、推論手段によって求めた制御目標値を画像形
成装置へ出力する出力手段とを備えた画像形成制御装置
を提供するものである。

【０００９】本発明は上記第２の目的を達成するために
、前述した構成において、入力手段，知識ベース手段，
推論手段，及び，出力手段を半導体集積回路で構成し、
シングルチップとした画像形成制御装置を提供するもの
である。

【００１０】

【作用】本発明の画像形成制御装置において、入力手段
は所定の操作部を介して画像形成条件（複写モード）を
入力する。一方、検知手段は画像形成装置の状態を検知
する。推論手段は、入力手段を介して入力した画像形成
条件，検知手段の検知データ，及び，知識ベース手段の
入出力特性とに基づいて、画像形成装置の制御対象とな
る各部の制御目標値を推論し、出力手段を介して制御目
標値を画像形成装置へ出力する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の画像形成制御装置を複写機に
適用した例を実施例として、図面を参照して詳細に説明
する。

【００１２】図１は本発明の画像形成制御装置の一実施
例のブロック図を示し、大別して、複写機（図示せず）
全体の制御を行うメインコントローラ１００と、複写プ
ロセスを制御するプロセスコントローラ２００と、後述
する露光ランプ及び定着ヒータを付勢するＡＣドライブ
３００と、後述する感光体ドラム回りの各高圧電圧を発
生させる高圧ドライブ５００と、画像形成のための光学
系・作像エンジン４００とから構成される。

【００１３】ここで、プロセスコントローラ２００は、
図示の如く、メインコントローラ１００から複写モード
等の画像形成条件を入力するための入力部２０１と、光
学系・作像エンジン４００の制御対象となる各部のプロ
セス知識ベース（入出力特性）を記憶した知識ベース部
２０２と、入力部２０１を介して入力した画像形成条件
，光学系・作像エンジン４００内に配設された検知手段
（詳細は後述する）からの検知データ，及び，知識ベー
ス部２０２のプロセス知識ベースとに基づいて、光学系
・作像エンジン４００の制御対象となる各部の制御目標
値を推論するプロセス推論器２０３と、プロセス推論器
２０３で求めた制御目標値を光学系・作像エンジン４０
０の各部へ出力する出力部２０４とを備えている。

【００１４】次に、図２を参照して、光学系・作像エン
ジン４００の構成を具体的に説明する。光学系・作像エ
ンジン４００は、複数のミラー及びレンズからなる光学
系４０１と、光源である露光ランプ４０２と、感光体ド
ラム４０３と、感光体ドラム４０３を一様に帯電する主
帯電器４０４と、現像スリーブ４０５ａ及びトナー補給
部を備え、感光体ドラム４０３上に形成された潜像を現
像する現像装置４０５と、感光体ドラム４０３上のトナ
ー像を転写紙（図示せず）に転写するための転写帯電器
４０６と、転写後の転写紙を感光体ドラム４０３から分
離するための分離帯電器４０７と、感光体ドラム４０３
の表面をクリーニングするクリーニング装置４０８と、
感光体ドラム４０３の残留電位を除去するための除電器
４０９とから構成される。

【００１５】尚、４１０は現像スリーブ４０５ａを駆動
する現像スリーブ駆動モータ、４１１はトナー補給用ロ
ーラを駆動するトナー補給モータ、４１２はクリーニン
グ装置４０８内のクリーニングローラを駆動するクリー
ナ駆動モータ、４１３は原稿（図示せず）を載置するコ
ンタクトガラスを示す。

【００１６】更に、光学系・作像エンジン４００の内部
には、光学系・作像エンジン４００の各部の状態をプロ
セスコントローラ２００へフィードバックするために、
図示の如く、感光体ドラム４０３の表面電位を検知する
電位センサＳ１と、トナー濃度を検知するトナー濃度セ
ンサＳ２と、画像濃度を検知する画像濃度センサＳ３と
、露光ランプ４０２から原稿へ照射された光の反射光を
受光して原稿濃度を検知する原稿濃度センサＳ４とから
成る検知手段が配設されている。

【００１７】続いて、図３を参照して、本発明の主要部
であるプロセスコントローラ２００について説明する。 プロセスコントローラ２００は、前述したように、入力
部２０１と、知識ベース部２０２と、プロセス推論器２
０３と、出力部（ＤＤＣ）２０４とから成る。尚、本実
施例では、図示の如く、出力部２０４を１２個のＤＤＣ
（直接デジタルコントローラ）で構成している。

【００１８】プロセスコントローラ２００は、高圧ドラ
イブ５００を介して、主帯電器４０４，主帯電器４０４
のグリッド，除電器４０９，クリーニング装置４０８，
分離帯電器４０７，転写帯電器４０６，及び，現像スリ
ーブ４０５ａにそれぞれ高圧電圧を供給すると共に、高
圧ドライブ５００の出力Ｃ，Ｇ，ＱＣ，ＣＢ，Ｄ，Ｔ，
ＤＢの一部をプロセスコントローラ２００内の各ＤＤＣ
２０４にフィードバックして、該当する出力を一定に制
御する。

【００１９】また、プロセスコントローラ２００は、Ａ
Ｃドライブ３００を介して、露光ランプ４０２，定着ヒ
ータ（詳細は省略する）を付勢すると共に、露光ランプ
４０２の電圧の一部及び定着温度検出サーミスタ（詳細
は省略する）の出力をフィードバックし、露光ランプ電
圧，定着温度を一定に制御する。

【００２０】また、プロセスコントローラ２００は、ト
ナー補給モータ４１１を駆動すると共に、トナー濃度セ
ンサＳ２からトナー濃度をフィードバックしてトナー濃
度を一定に制御し、現像スリーブ駆動モータ４１０を駆
動すると共に、現像スリーブ駆動モータ４１０の回転速
度をフィードバックして、現像スリーブ４０５ａの回転
を一定に制御し、クリーナ駆動モータ４１２を駆動する
と共に、クリーナ駆動モータ４１２の回転速度をフィー
ドバックすることにより、クリーナ速度を一定に制御す
る。

【００２１】更に、プロセスコントローラ２００は、ド
ラム電位センサＳ１，画像濃度センサＳ３，原稿濃度セ
ンサＳ４，及び，ドラム電流センサ（図示せず）の出力
をプロセスコントローラ２００内に取り込む。

【００２２】ところで、一般に感光体ドラム上に形成さ
れるトナー像は、表面電位，露光ラの露光量，現像バイ
アス電圧によって決定され、このトナー像を転写紙に転
写したコピー画像は、転写電流，分離電圧，及び，定着
温度に左右される。また、転写後の感光体ドラムのクリ
ーニング及び除電も画像品質に影響する。換言すれば、
入力部２０１の入力に従ってプロセス推論器２０３にお
いて出力（制御目標値）をどのように設定するかが画像
品質の良否を決定づけることになる。

【００２３】図４及び図５はこの入出力特性（プロセス
知識ベース）の一例を示し、何れも横軸が入力，縦軸が
出力を表す。図４は、露光ランプ電圧（換言すれば、露
光量）を入力条件によってどの様に設定すべきかを示し
たグラフであり、■は複写倍率，■はＶＲデータ（残留
表面電圧），■はＡＤＳモード（コピーの好み），■は
マニュアルノッチ（濃度調整目盛）が入力条件である。 同様に図５は、現像バイアス電圧を入力条件によってど
の様に設定すべきかを示したグラフであり、■はマニュ
アルノッチ（濃度調整目盛），■は原稿濃度データ，■
はＶＲデータ（残留表面電圧），■はＰモードデータ（
サービス用データ）が入力条件である。

【００２４】ここで挙げた入出力特性はごく一部であり
、実際にはこの数十倍以上の入出力特性が考えられる。 しかも、入出力特性は２次元のみの関係ではなく３次元
の関係，或いは，同一入力に対して複数の出力が対応す
る関係や，複数の入力に対して単数の出力が対応する関
係のものが多く存在し、この組み合わせを考慮すると膨
大な数の入出力特性が考えられる。

【００２５】本発明では、この膨大な数のデータ（入出
力特性）をプロセス知識ベースとして知識ベース部２０
２に格納し、複写機のモード及びシーケンス制御を行う
メインコントローラ１００から送られてくる複写倍率，
濃度設定レベル等の各種の複写モードデータと、光学系
・作像エンジン４００から入力した原稿濃度，ドラム表
面電位，画像濃度，トナー濃度等の各プロセスからのフ
ィードバックデータとに基づいて、プロセス推論器２０
３においてプロセスコントローラ２００の各出力の制御
目標値を設定する。

【００２６】プロセス推論器２０３で推論によって求め
た制御目標値は、該当する各ＤＤＣ２０４へ送られる。 各ＤＤＣ２０４は出力が制御目標値に一致するように制
御する。ＤＤＣ２０４の内部は、図６に示すように、入
力信号（アナログデータ）をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換
器２０４ｃと、プロセス推論器２０３から与えられる制
御目標値とＡ／Ｄ変換器２０４ｃの出力するフィードバ
ックデータとからＰＩ（比例・積分）演算によって操作
量を算出するＰＩ演算部２０４ａと、ＰＩ演算部２０４
ａで求めた操作量をパルス巾変調して出力するＰＷＭ（
パルス巾変調器）２０４ｂとから構成され、これによっ
てＤＤＣ２０４の出力は制御目標値に限りなく近づくよ
うに制御されている。

【００２７】入力部２０１は、メインコントローラ１０
０との通信を行うものであり、メインコントローラ１０
０から各種モードデータを受信し、各プロセスの状態（
即ち、プロセスコントローラ２００の入力データ）をメ
インコントローラ１００へ送信する。

【００２８】以上の構成において、図７のフローチャー
トを参照してプロセスコントローラ２００の動作を説明
する。先ず、入力部２０１において、メインコントロー
ラ１００から複写モード等の画像形成条件（モード・デ
ータ）を受信する（Ｓ６０１）。次に、光学系・作像エ
ンジン４００の各部から検知データ（プロセス・データ
）を入力する（Ｓ６０２）。プロセス推論器２０３にお
いて、モード・データ，プロセス・データ，及び，知識
ベース部２０２の知識ベースから制御目標値を推論する
（Ｓ６０３）。それぞれの制御目標値を該当する各ＤＤ
Ｃ２０４へ出力する（Ｓ６０４）。メインコントローラ
１００へ検知データ（プロセス・データ）を送信してＳ
６０１へ戻る（Ｓ６０５）。

【００２９】前述した実施例では、プロセスコントロー
ラ２００内に画像形成の全入力条件、例えば、ドラム表
面電位，画像濃度，原稿濃度等を取り込むので、出力条
件（制御目標値）の精度が向上する。また、知識ベース
部２０２には、過去の実験データ及び入出力特性を格納
してあるので、出力条件（制御目標値）の精度が向上す
る。また、各入力条件、例えば、表面電位を決める帯電
クリッド電位の制御目標値や、画像濃度を決める露光ラ
ンプ電圧及び現像バイアス電圧等の制御目標値を任意に
設定でき、且つ、これらを環境条件（電源電圧，温湿度
，負荷等）に関わらず一定に制御することができるので
、一切の環境条件を考慮することなく高画質の画像形成
を行うことができる。

【００３０】また、プロセスコントローラ２００をシン
グルチップの半導体集積回路で構成したので、装置の小
型化を容易に図ることができる。更に、プロセス推論器
２０３を論理演算のための専用ハードウェアで構成して
いるので、高速処理を行うことができる。従って、従来
のように画像形成のための制御目標値をメインコントロ
ーラ１００側で設定する必要がなく、メインコントロー
ラ１００をモードやシーケンス制御に専有させることが
でき、複写機全体の高速化や，信頼性の向上を図ること
ができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成制
御装置は、電子写真方式による画像形成装置の制御を行
う画像形成制御装置において、画像形成条件を入力する
ための入力手段と、画像形成装置の状態を検知する検知
手段と、画像形成装置の制御対象となる各部の入出力特
性を記憶した知識ベース手段と、入力手段を介して入力
した画像形成条件，検知手段の検知データ，及び，知識
ベース手段の入出力特性とに基づいて、画像形成装置の
制御対象となる各部の制御目標値を推論する推論手段と
、推論手段によって求めた制御目標値を画像形成装置へ
出力する出力手段とを備えたため、画像形成装置の各部
の状態を考慮し、常に最適な制御を行って最良の画像品
質を得ることができる。また、本発明は前述した構成に
おいて、入力手段，知識ベース手段，推論手段，及び，
出力手段を半導体集積回路で構成し、シングルチップと
したため、応答速度を速くでき、且つ、装置の小型化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成制御装置の一実施例のブロッ
ク図。

【図２】光学系・作像エンジンの構成を示す説明図。

【図３】プロセスコントローラの構成を示す説明図。

【図４】及び

【図５】入出力特性の例を示す説明図。

【図６】ＤＤＣの構成を示す説明図。

【図７】プロセスコントローラの動作を示すフローチャ
ート。

【符号の説明】

１００　　　　メインコントローラ ２００　　　　プロセスコントローラ ２０１　　　　入力部 ２０２　　　　知識ベース部 ２０３　　　　プロセス推論器 ２０４　　　　出力部（ＤＤＣ） ３００　　　　ＡＣドライブ ４００　　　　光学系・作像エンジン ５００　　　　高圧ドライブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電子写真方式による画像形成装置の制
   御を行う画像形成制御装置において、画像形成条件を入
   力するための入力手段と、前記画像形成装置の状態を検
   知する検知手段と、前記画像形成装置の制御対象となる
   各部の入出力特性を記憶した知識ベース手段と、前記入
   力手段を介して入力した画像形成条件，前記検知手段の
   検知データ，及び，前記知識ベース手段の入出力特性と
   に基づいて、前記画像形成装置の制御対象となる各部の
   制御目標値を推論する推論手段と、前記推論手段によっ
   て求めた前記制御目標値を前記画像形成装置へ出力する
   出力手段とを備えたことを特徴とする画像形成制御装置
   。
2. 【請求項２】　　前記入力手段，前記知識ベース手段，
   前記推論手段，及び，前記出力手段は、半導体集積回路
   から構成され、シングルチップであることを特徴とする
   請求項１の画像形成制御装置。