JPH04229881A

JPH04229881A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH04229881A
Application number: JP3122347A
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; 黒井　敏彦
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-11-13
Filing date: 1991-04-24
Publication date: 1992-08-19

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及びその装置
に関する。

【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、例えば、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７０
３，インミラーレンズ７０４，及び，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及び第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７０７ａ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７０８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
幅及び波形整形されて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（ＶＳＰ／ＶＳＧ）
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７
１４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】尚、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
７０６上に作成され、そのときのトナー濃度がＰセンサ
７１０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、次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７１０からの入力データが４回連続して　２．５
Ｖより下がった時点より前の９〜１６までの平均をとり
ＶＳＧ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ＶＳＰとする。

【００１７】現像剤中のトナー濃度が適正の時、図５３
（ａ）に示すように、ＶＳＧが４Ｖの場合、ＶＳＰは約
０．４４Ｖ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５３（ｂ）に示すように、Ｖ
ＳＰは０．４４Ｖより高くなる。一方、トナー濃度が高
い場合には、図５３（ｃ）に示すように、パターン濃度
が濃くなるので、ＶＳＰは０．４４Ｖより低くなる。従
って、ＶＳＰ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、ＶＳＧが必ずしも４Ｖではな
いので、ＶＳＰとＶＳＧの比率を用いて、ＶＳＰ／ＶＳ
Ｇ＝　１／９（≒０．４４／４）を基準として、ＶＳＰ
／ＶＳＧ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、例えば、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、例えば、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，及び，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、且つ、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、トナー濃度の急激な変化を回避して、安定したトナ
ー濃度を得ることを第１の目的とする。また、本発明は
上記に鑑みてなされたものであって、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、トナー濃度のバラツキの幅を小さくし、制御精度の
向上が図れることを第２の目的とする。

【００３１】また、本発明は上記に鑑みてなされたもの
であって、記録濃度制御のためのトナー消費量を低減で
きることを第３の目的とする。また、本発明は上記に鑑
みてなされたものであって、原稿のトナー消費量に関係
なく、常に安定したトナー濃度制御を行えることを第４
の目的とする。

【００３２】また、本発明は上記に鑑みてなされたもの
であって、多次元の情報を求めて総合的に判断し、通常
考えられるあらゆる経時環境に対応できることを第５の
目的とする。また、本発明は上記に鑑みてなされたもの
であって、光学的センサやトナー濃度センサを用いた従
来の画像形成方法と比較して、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
ることを第６の目的とする。

【００３３】また、本発明は上記に鑑みてなされたもの
であって、光学的センサと同様に画像濃度の制御を行う
ことができ、且つ、検出用パターンを作成することによ
る無駄なトナーの消費，クリーニング装置への負担，コ
ピースピードの低下等を防止することを第７の目的とす
る。また、本発明は上記に鑑みてなされたものであって
、ユーザ入力の濃い、薄いという曖昧な情報を適切に処
理して、ユーザ所望の画像濃度に調整することを第８の
目的とする。

【００３４】また、本発明は上記に鑑みてなされたもの
であって、トナーホッパー内のトナー残量が変化しても
、トナー補給量を一定に保つことを第９の目的とする。また、本発明は上記に鑑みてなされたものであって、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、且つ、多量のトナー補給を必要とする場合でも、狙
いとする画像濃度を維持することができることを第１０
の目的とする。

【００３５】また、本発明は上記に鑑みてなされたもの
であって、現像剤の劣化要因に応じた最適な画像濃度の
制御を行うことを第１１の目的とする。

【００３６】また、本発明は上記に鑑みてなされたもの
であって、温湿度センサがトナーで汚されることなく、
安定した検知を行えることを第１２の目的とする。

【００３７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記第１及び第
２の目的を達成するために、所定の検出手段によって検
出した画像濃度関連値に基づいて、画像濃度の制御を行
う画像形成方法において、画像濃度関連値の偏位量に比
例する第１の値，画像濃度関連値の大きさと持続時間に
比例する第２の値，及び，画像濃度関連値の変化速度に
比例する第３の値のうち２つ以上の値を用いて記録濃度
の制御を行う画像形成方法を提供するものである。

【００３８】また、本発明は上記第１及び第２の目的を
達成するために、所定の検出手段によって検出した画像
濃度関連値に基づいて、記録濃度の制御を行う画像形成
方法において、画像濃度関連値の偏位量に比例する第１
の値，画像濃度関連値の大きさと持続時間に比例する第
２の値，及び，画像濃度関連値の変化速度に比例する第
３の値のうち２つ以上の値を入力値として、メンバーシ
ップ関数を用いたファジィ推論によって記録濃度の制御
を行う画像形成方法を提供するものである。

【００３９】また、本発明は上記第３及び第４の目的を
達成するために、所定のタイミングで感光体上に画像濃
度関連値を検出するための検出用パターンを作成し、検
出手段で検出用パターンを読み込んで画像濃度関連値を
検出することにより記録濃度の制御を行う画像形成方法
において、画像濃度関連値の偏位量に比例する第１の値
，画像濃度関連値の大きさと持続時間に比例する第２の
値，及び，画像濃度関連値の変化速度に比例する第３の
値のうち２つ以上の値を用いて、検出用パターンの作成
タイミングを制御する画像形成方法を提供するものであ
る。

【００４０】また、本発明は上記第３及び第４の目的を
達成するために、所定のタイミングで感光体上に画像濃
度関連値を検出するための検出用パターンを作成し、検
出手段で検出用パターンを読み込んで画像濃度関連値を
検出することにより記録濃度の制御を行う画像形成方法
において、画像濃度関連値の偏位量に比例する第１の値
，画像濃度関連値の大きさと持続時間に比例する第２の
値，及び，画像濃度関連値の変化速度に比例する第３の
値のうち２つ以上の値を入力値として、メンバーシップ
関数を用いたファジィ推論によって検出用パターンの作
成タイミングを制御する画像形成方法を提供するもので
ある。

【００４１】また、本発明は上記の第１，第２，第３，
及び，第４の目的を達成するために、所定のタイミング
で感光体上に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、検出手段で検出用パターンを読み込ん
で画像濃度関連値を検出することにより記録濃度の制御
を行う画像形成方法において、画像濃度関連値の偏位量
に比例する第１の値，画像濃度関連値の大きさと持続時
間に比例する第２の値，及び，画像濃度関連値の変化速
度に比例する第３の値のうち２つ以上の値を用いて検出
用パターンの作成タイミングを制御し、且つ、第１の値
，第２の値，及び，第３の値のうち２つ以上の値を用い
て記録濃度の制御を行う画像形成方法を提供するもので
ある。

【００４２】また、本発明は上記の第１，第２，第３，
及び，第４の目的を達成するために、所定のタイミング
で感光体上に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、検出手段で検出用パターンを読み込ん
で画像濃度関連値を検出することにより記録濃度の制御
を行う画像形成方法において、画像濃度関連値の偏位量
に比例する第１の値，画像濃度関連値の大きさと持続時
間に比例する第２の値，及び，画像濃度関連値の変化速
度に比例する第３の値のうち２つ以上の値を入力値とし
て、メンバーシップ関数を用いたファジィ推論によって
検出用パターンの作成タイミングを制御し、且つ、第１
の値，第２の値，及び，第３の値のうち２つ以上の値を
入力値として、メンバーシップ関数を用いたファジィ推
論によって記録濃度の制御を行う画像形成方法を提供す
るものである。

【００４３】また、本発明は上記の第５の目的を達成す
るために、電子写真方式を利用する画像形成方法におい
て、現像装置の動作時間，トナー濃度，トナー消費量，
トナー補給量，補給トナー残量，検出用パターンの光学
的センサによる反射濃度比，現像剤周辺の温湿度，及び
，これらの履歴情報のうちの少なくとも１つの履歴情報
を含めた複数の情報を入力して、現像装置の現像能力を
総合的に推論し、この推論結果に基づいて、潜像形成条
件，トナー補給条件，現像剤の帯電付与部材，現像バイ
アス条件の少なくとも１つを選択的に制御する画像形成
方法を提供するものである。尚、このときのトナー補給
量を演算するのに用いる履歴情報は単位画像形成信号当
たりの履歴情報であることが望ましい。

【００４４】また、本発明は上記の第５，及び，第６の
目的を達成するために、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
行う画像形成方法を提供するものである。尚、このとき
のトナー補給量を演算するのに用いる履歴情報は単位画
像形成信号当たりの履歴情報であることが望ましい。ま
た、画像形成信号を積算するカウンタを少なくとも２つ
以上用い、そのうちの少なくとも１つの積算カウンタの
カウント開始タイミング，カウント停止タイミング，カ
ウント消去タイミングが他の積算カウンタと異なること
が望ましい。

【００４５】また、本発明は上記の第５，及び，第６の
目的を達成するために、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
給制御を行う画像形成方法を提供するものである。尚、
このときのトナー補給量を演算するのに用いる履歴情報
は単位画像形成信号当たりの履歴情報であることが望ま
しい。また、画像形成信号を積算するカウンタを少なく
とも２つ以上用い、そのうちの少なくとも１つの積算カ
ウンタのカウント開始タイミング，カウント停止タイミ
ング，カウント消去タイミングが他の積算カウンタと異
なることが望ましい。

【００４６】また、本発明は上記の第５，及び，第６の
目的を達成するために、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，及び，そ
の履歴情報に基づいて総合的に推論して、設定或いは変
更する画像形成方法を提供するものである。尚、このと
きのトナー補給量を演算するのに用いる履歴情報は単位
画像形成信号当たりの履歴情報であることが望ましい。また、画像形成信号を積算するカウンタを少なくとも２
つ以上用い、そのうちの少なくとも１つの積算カウンタ
のカウント開始タイミング，カウント停止タイミング，
カウント消去タイミングが他の積算カウンタと異なるこ
とが望ましい。

【００４７】また、本発明は上記の第５，及び，第７の
目的を達成するために、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，及び，これら履歴
情報に基づいて総合的に推論して、設定或いは変更する
画像形成方法を提供するものである。

【００４８】また、本発明は上記の第５，及び，第８の
目的を達成するために、前記狙いのトナー濃度を、ユー
ザ入力による情報，及び，その履歴情報に基づいて総合
的に推論して、設定或いは変更する画像形成方法を提供
するものである。

【００４９】また、本発明は上記の第５，及び，第９の
目的を達成するために、電子写真方式の画像形成方法に
おいて、トナーホッパー内のトナー残量，及び，その履
歴情報に基づいて、トナー補給量が一定に維持されるよ
うにトナー補給部材の制御値を推論し、その推論結果に
基づいて、トナー補給部材を制御する画像形成方法を提
供するものである。

【００５０】また、本発明は上記の第５，及び，第１０
の目的を達成するために、電子写真方式の画像形成方法
において、画像形成信号の出力に応じてトナー補給を行
う信号を積算カウントし、そのカウント分随時トナー補
給を行い、また、前記カウントの総量に基づいて、現像
バイアス条件，潜像形成条件等を推論し、その推論結果
に基づいて、複数の制御先を制御する画像形成方法を提
供するものである。

【００５１】また、本発明は上記の第５，第６，及び，
第７の目的を達成するために、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、更に、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，及び，この
単位画像形成信号当たりの履歴情報から推定する画像形
成方法を提供するものである。

【００５２】また、本発明は上記の第１１の目的を達成
するために、現像装置の現像能力を、現像剤に与えるス
トレス，使用環境，トナー濃度の推移等，現像能力の変
動原因系に分類したメンバーシップ関数の合成として推
論し、前記推論の結果に基づいて、潜像形成条件，トナ
ー補給条件，現像バイアス条件の中から選択的に制御す
る画像形成方法を提供するものである。

【００５３】また、本発明は上記の第１２の目的を達成
するために、現像装置の排圧ダクト部に温湿度を検知す
る温湿度センサを配置した画像形成装置を提供するもの
である。

【００５４】また、本発明は上記の第１１の目的を達成
するために、電子写真方式を利用する画像形成方法にお
いて、現像装置の現像能力を変動させる要因を、長期，
中期，短期等のように影響を与える速度別に分類したメ
ンバーシップ関数の合成として推論し、前記推論の結果
に基づいて、潜像形成条件，トナー補給条件，現像バイ
アス条件の中から選択的に制御する画像形成方法を提供
するものである。

【００５５】また、本発明は、現像装置の現像能力を、
現像剤に与えるストレス，使用環境，トナー濃度の推移
等，現像能力の変動原因系に分類したメンバーシップ関
数の合成として推論し、前記推論の結果に基づいて、潜
像形成条件，トナー補給条件，現像バイアス条件の中か
ら選択的に制御する画像形成方法において、作像中にお
いても制御条件を変更する画像形成方法を提供するもの
である。

【００５６】

【作用】本発明の第１項記載の画像形成方法は、画像濃
度関連値の偏位量に比例する第１の値，画像濃度関連値
の大きさと持続時間に比例する第２の値，及び，画像濃
度関連値の変化速度に比例する第３の値のうち２つ以上
の値を用いて記録濃度の制御を行う。

【００５７】また、本発明の第２項記載の画像形成方法
は、画像濃度関連値の偏位量に比例する第１の値，画像
濃度関連値の大きさと持続時間に比例する第２の値，及
び，画像濃度関連値の変化速度に比例する第３の値のう
ち２つ以上の値を入力値として、メンバーシップ関数を
用いたファジィ推論によって記録濃度の制御を行う。

【００５８】また、本発明の第３項記載の画像形成方法
は、画像濃度関連値の偏位量に比例する第１の値，画像
濃度関連値の大きさと持続時間に比例する第２の値，及
び，画像濃度関連値の変化速度に比例する第３の値のう
ち２つ以上の値を用いて、検出用パターンの作成タイミ
ングを制御する。

【００５９】また、本発明の第４項記載の画像形成方法
は、画像濃度関連値の偏位量に比例する第１の値，画像
濃度関連値の大きさと持続時間に比例する第２の値，及
び，画像濃度関連値の変化速度に比例する第３の値のう
ち２つ以上の値を入力値として、メンバーシップ関数を
用いたファジィ推論によって検出用パターンの作成タイ
ミングを制御する。

【００６０】また、本発明の第５項記載の画像形成方法
は、画像濃度関連値の偏位量に比例する第１の値，画像
濃度関連値の大きさと持続時間に比例する第２の値，及
び，画像濃度関連値の変化速度に比例する第３の値のう
ち２つ以上の値を用いて検出用パターンの作成タイミン
グを制御し、且つ、第１の値，第２の値，及び，第３の
値のうち２つ以上の値を用いて記録濃度の制御を行う。

【００６１】また、本発明の第６項記載の画像形成方法
は、画像濃度関連値の偏位量に比例する第１の値，画像
濃度関連値の大きさと持続時間に比例する第２の値，及
び，画像濃度関連値の変化速度に比例する第３の値のう
ち２つ以上の値を入力値として、メンバーシップ関数を
用いたファジィ推論によって検出用パターンの作成タイ
ミングを制御し、且つ、第１の値，第２の値，及び，第
３の値のうち２つ以上の値を入力値として、メンバーシ
ップ関数を用いたファジィ推論によって記録濃度の制御
を行う。

【００６２】また、本発明の第７項記載の画像形成方法
は、複数の情報を入力して、現像装置の現像能力を総合
的に推論し、この推論結果に基づいて、画像濃度を適正
に制御する。

【００６３】また、本発明の第８項記載の画像形成方法
は、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。

【００６４】また、本発明の第９項記載の画像形成方法
は、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。

【００６５】また、本発明の第１０項記載の画像形成方
法は、第９項記載の画像形成方法で用いる狙いのトナー
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，及び，その履歴情報に基づいて総合的に推論して、
設定或いは変更する。

【００６６】また、本発明の第１１項記載の画像形成方
法は、第９項記載の画像形成方法で用いる狙いのトナー
濃度を、現像周辺の温湿度，現像装置の駆動時間，及び
，これら履歴情報に基づいて総合的に推論して、設定或
いは変更する。

【００６７】また、本発明の第１２項記載の画像形成方
法は、第９項記載の画像形成方法で用いる狙いのトナー
濃度を、ユーザ入力による情報，及び，その履歴情報に
基づいて総合的に推論して、設定或いは変更する。

【００６８】また、本発明の第１３項記載の画像形成方
法は、トナーホッパー内のトナー残量，及び，その履歴
情報に基づいて、トナー補給量が一定に維持されるよう
にトナー補給部材の制御値を推論し、その推論結果に基
づいて、トナー補給部材を制御する。

【００６９】また、本発明の第１３項記載の画像形成方
法は、画像形成信号の出力に応じてトナー補給を行う信
号を積算カウントし、そのカウント分随時トナー補給を
行い、また、前記カウントの総量に基づいて、現像バイ
アス条件，潜像形成条件等を推論し、その推論結果に基
づいて、複数の制御先を制御する。

【００７０】また、本発明の第１７項記載の画像形成方
法は、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、更に、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，及び，この単位画像形成信号当たりの履歴情報から
推定する。

【００７１】また、本発明の第１８項記載の画像形成方
法は、現像装置の現像能力を、現像剤に与えるストレス
，使用環境，トナー濃度の推移等，現像能力の変動原因
系に分類したメンバーシップ関数の合成として推論し、
前記推論の結果に基づいて、潜像形成条件，トナー補給
条件，現像バイアス条件の中から選択的に制御する。こ
のとき、トナー補給条件と、その他の制御条件の制御周
期がことなることが望ましい。また、メンバーシップ関
数のスケールを、光学的センサによる検出用パターンの
検出結果に基づいて、変更することが望ましい。

【００７２】また、本発明の第２１項記載の画像形成装
置は、現像装置の排圧ダクト部に温湿度を検知する温湿
度センサを配置することにより、トナーによって汚染さ
れることなく、安定して検知を行う。

【００７３】また、本発明の第２１項記載の画像形成装
置は、現像装置の現像能力を変動させる要因を、長期，
中期，短期等のように影響を与える速度別に分類し、こ
れらのメンバーシップ関数の合成として推論することに
より、経時環境の変化に対応する。

【００７４】

【実施例】以下、本発明の画像形成方法を、〔実施例１
〕，〔実施例２〕，〔実施例３〕，〔実施例４〕，〔実
施例５〕，〔実施例６〕，〔実施例７〕，〔実施例８〕
，〔実施例９〕，〔実施例１０〕，〔実施例１１〕，〔
実施例１２〕，〔実施例１３〕，〔実施例１４〕，〔実
施例１５〕，〔実施例１６〕の順に図面を参照して詳細
に説明する。

【００７５】〔実施例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例の構成を示し、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１０１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ＶＳＰ／ＶＳＧ（＝Ｒ）を求めるＭ
ＰＵ１０３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ＭＰ
Ｕ１０３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及び減算器１０
５からＲ及びｄＲを入力して、トナー補給量の制御，及
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。

【００７６】以上の構成において、本実施例における画
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。

【００７７】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、ＶＳＰ／ＶＳＧ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ＶＳＰ／ＶＳＧ＝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、トナー補給量及びエラー処
理出力を行う。

【００７８】

【表１】

【００７９】尚、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。

【００８０】ここで、例えば、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，及び，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）。次に、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。

【００８１】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。次に、
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１０
８をＯＮし、決められたトナー量を補給する。

【００８２】更に、ルール１３及び１４の場合（Ｒが極
小，或いは，極大の場合）、エラーカウンタ１０９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，及び，エラー表示等を行
うものである。

【００８３】前述したように、本実施例の画像形成方法
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。

【００８４】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。

【００８５】本実施例では、ＭＰＵ１０３ＴＯファジィ
コントローラ１０６，ラッチ１０４，及び，減算器１０
５をそれぞれ分けているが、全てソフト処理としてＭＰ
Ｕで行う構成としても良いのは勿論である。

【００８６】尚、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，或いは，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。

【００８７】〔実施例２〕図４は本発明の実施例２の構
成を示す。本実施例は、〔実施例１〕の構成に、加減算
器１１０，リミッタ１１１，及び，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。

【００８８】以上の構成において、本実施例の画像形成
方法の制御動作を詳細に説明する。本実施例では、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。

【００８９】

【表２】

【００９０】ここで、Ｒ＝０．４７５　，ｄＲ＝０．０
２５　の入力があった場合、〔実施例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及び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。

【００９１】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１１０
より出力される。例えば、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，或いは，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枚或いは５枚として記憶される。

【００９２】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。尚、電源投入時に、検出用パターン発生間隔を、例
えば、１０枚に設定してラッチしておく必要がある。

【００９３】〔実施例３〕図６は本発明の実施例３の構
成を示す。本実施例は、実施例２の構成に、ラッチ１１
３〜１１６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。

【００９４】以上の構成において、本実施例の画像形成
方法の制御動作を詳細に説明する。実施例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。

【００９５】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。例えば、ルール８，
９に適合するＲの値が中で、ｄＲがＮＬの場合（例えば
、今回のＲが０．４５、前回のＲが０．６　のような場
合）、実施例２においてはトナー補給を停止していたが
、本実施例では、今までの平均値が今回の値より以上、
即ち、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、即ち、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
例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】

【００９６】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。

【００９７】〔実施例４〕図８は、実施例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、４１０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。

【００９８】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。

【００９９】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。

【０１００】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。尚、４２５は給紙カセット４１７
，４１８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及び記録紙の厚みを
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。

【０１０１】また、本実施例では、感光体ドラム４１４
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。更に、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。

【０１０２】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，及び
，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。

【０１０３】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。この時の感光体ドラム４１４の表面電位は通常
地肌部電位（暗部電位）ＶＤ　が約−８００Ｖ，画像部
電位（明部電位）ＶＬ　が約−１００Ｖに設定されてお
り、現像バイアス電位ＶＢ　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１１７ａ，４１
８ａ，及び，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。

【０１０４】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。

【０１０５】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。

【０１０６】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ＶＳＰ及び基準画像内感光体ドラム４１４の面
の検知信号電圧ＶＳＧが出力され、狙いの画像濃度に対
応するＶＳＰ／ＶＳＧ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。

【０１０７】図９を参照して、実施例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／ＶＳＧ値，及び，ラッチ５０１を介して前回のＶ
ＳＰ／ＶＳＧ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。

【０１０８】次に、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５０２
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。即ち、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。

【０１０９】実施例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ＶＳＰ／ＶＳＧ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。尚、ここで
制御対象及び制御量として、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。

【０１１０】また、実施例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ＶＳＰ／ＶＳＧ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。

【０１１１】実施例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】

【０１１２】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
。実施例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、更にルー
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

【０１１３】こ
こで、具体的に、もしＶＳＰ／ＶＳＧが少し低く、且つ
、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、例えば
、ＶＳＰ／ＶＳＧ＝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ＶＳＰ／Ｖ
ＳＧ＝０．０５はＶＳＰ／ＶＳＧ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。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。例えば、０．２７５ｇ／１秒
分のレーザビームの発光時間×１．２によって０．３３
ｇ／１秒分のレーザビームの発光時間が決まる。実施例
４においては、積算カウンタ５０４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。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／１ｓｅ
ｃ×０．２ｓｅｃ÷０．３ｇ／１ｓｅｃ＝０．２２ｓｅ
ｃ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、実施例４では
０．２ｓｅｃとしている。

【０１１４】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。

【０１１５】また、ファジィルール（推論ルール）の変
更によって、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。更に、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。

【０１１６】〔実施例５〕実施例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、実施例４と同様であるので図示及び説明を省
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。

【０１１７】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。

【０１１８】図１２を参照して、実施例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５１２，及
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。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及び差分計算５１６を介して、ＶＳＰ／ＶＳＧ
の狙い値との差分，及び，ＶＳＰ／ＶＳＧ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。

【０１１９】実施例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ＶＳＰ／ＶＳＧ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，及び
，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。尚、ここで制御対
象及び制御量として、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
施例４と同様な理由による。

【０１２０】また、実施例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ＶＳＰ／ＶＳＧ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。

【０１２１】実施例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】

【０１２２】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。ＶＳＰ／ＶＳＧ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例４
と同様である。

【０１２３】このような方法で制御することにより、実
施例４で示した画像濃度（ＶＳＰ／ＶＳＧ）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、更に、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、且つ、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、実施例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。

【０１２４】尚、実施例５において、ＶＳＰ／ＶＳＧ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。

【０１２５】

【表６】

【０１２６】これらのメンバーシップ関数については、
ＶＳＰ／ＶＳＧ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或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。

【０１２７】〔実施例６〕実施例６では、実施例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。実施例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，及び，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，及び，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，及び，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、実施例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。

【０１２８】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
例では、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。即ち、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。尚、トナー
濃度に関しては実施例５と同様の考え方である。

【０１２９】次に、実施例６における推論のルールを表
７及び表８に示す。実施例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。

【０１３０】

【表７】

【０１３１】

【表８】

【０１３２】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（尚、ルール１０〜１６
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、且つ、温湿度が２０
℃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
関しては実施例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例４と同様であるので説明を省
略する。

【０１３３】このような方法で制御することにより、実
施例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，及び，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。尚、実
施例６においても実施例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。

【０１３４】〔実施例７〕実施例７における画像形成装
置の構成は図８で示した構成（実施例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。尚、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。

【０１３５】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ピ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、実施例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。

【０１３６】図１８を参照して、実施例７における制御
フローを示す。実施例７において、アジテータトルク（
即ち、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。

【０１３７】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。

【０１３８】

【表９】

【０１３９】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。例えば、アジテータトルクが５０
ｋｇ／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。

【０１４０】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。尚、実施例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。

【０１４１】〔実施例８〕実施例８における画像形成装
置は、実施例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（ＶＬ　−ＶＢ　）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。実施例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（ＶＬ　
−ＶＢ　）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。

【０１４２】前述した実施例４〜実施例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。実施例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５４２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。ここで、制御先として現像バイアス５４３，帯電露光５
４４の２つ（２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。実施例８では、更にこ
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。

【０１４３】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。尚、この補正
は毎回リセットされ、初期状態（ＶＤ＝−８００Ｖ，Ｖ
Ｌ　＝−５０Ｖ，ＶＢ　＝−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。

【０１４４】

【表１０】

【０１４５】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。例えば、積算されたトー
タルカウント値（即ち、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−１ｓｅｃであ
った場合、現像バイアスを設定値から−１００Ｖプラス
−５０Ｖの計−１５０Ｖ上げ、露光量を＋１００Ｖ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。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、或いは、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。尚、実施例４〜実施例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。

【０１４６】〔実施例９〕実施例９における画像形成装
置は、実施例４と同様であるので説明及び図示を省略す
る。図２３は実施例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５５２，及び，Ａ／Ｂ演
算部５５１を介して、ファジィコントローラ５５４にＶ
ＳＰ／ＶＳＧ，（ＶＳＰ／ＶＳＧ−ＶＳＰ／ＶＳＧ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５５
４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。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５５
７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。

【０１４７】尚、ここで制御対象及び制御量として、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ＶＳＰ／ＶＳＧ
−前回ＶＳＰ／ＶＳＧではなく、（ＶＳＰ／ＶＳＧ−Ｖ
ＳＰ／ＶＳＧ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、或いは、単純なＶＳＰ／
ＶＳＧ−前回ＶＳＰ／ＶＳＧ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。

【０１４８】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】

【０１４９】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ＶＳＰ／ＶＳＧが少し低く、且つ、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、例えば、ＶＳＰ／ＶＳＧ＝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、ＶＳＰ／ＶＳＧ＝０
．０５はＶＳＰ／ＶＳＧ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。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。実施例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／ｓｅｃ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。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／ｓｅｃ×０．２ｓｅｃ÷０．
３ｇ／ｓｅｃ＝０．２２ｓｅｃ間トナー補給クラッチ５
５７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、実施例９では０．２ｓｅｃ
としている。

【０１５０】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及び追従性
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。

【０１５１】〔実施例１０〕実施例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、実施例４と同様であるので図示及び説明
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。

【０１５２】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。

【０１５３】図２６を参照して、実施例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５
６０，ラッチ５６１，積算カウンタ５６３，及び，Ａ／
Ｂ演算部５６２を介して、狙いのＴ．Ｃ値との差分，及
び，Ｔ．Ｃの前回との差分がファジィコントローラ５６
９に入力されると、ファジィコントローラ５６９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，及び，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。この時、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，及び，Ｄ／Ｅ
演算ＶＳＰ／ＶＳＧ５６７を介して、ＶＳＰ／ＶＳＧの
狙い値との差分，及び，ＶＳＰ／ＶＳＧ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。

【０１５４】次に、実施例９における推論のルールを表
１２及び表１３に示す。実施例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５６９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。

【０１５５】

【表１２】

【０１５６】

【表１３】

【０１５７】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。ＶＳＰ／ＶＳＧ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
実施例９と同様につき説明を省略する。

【０１５８】このような方法で制御することにより、実
施例９の画像濃度（ＶＳＰ／ＶＳＧ）と画像形成方法と
の関係の間に、更に、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、且つ、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、実施例９の効果に加えて更に、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。

【０１５９】〔実施例１１〕実施例１１では、実施例１
０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。実施例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，及
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５８１は、狙いのＴ．Ｃと
の差分を出力する。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，及び，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５
８７，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５
８３及び積算カウンタ５８４から変化率（Ｔ．Ｃと前回
のＴ．Ｃとの差分）及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。

【０１６０】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
例では、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。即ち、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。尚、トナー
濃度に関しては実施例１０と同様の考え方である。

【０１６１】次に、実施例１１における推論のルールを
表１４及び表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。

【０１６２】

【表１４】

【０１６３】

【表１５】

【０１６４】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、且つ、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
量に関しては実施例１０と同様である。

【０１６５】このような方法で制御することにより、実
施例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，及び，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。尚、実施例１１においても実施例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。

【０１６６】〔実施例１２〕実施例１２で使用する画像
形成装置は、基本的に実施例４で使用した画像形成装置
と同様であるので図示及び説明を省略し、異なる部分に
関して説明を追加する。実施例１２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。

【０１６７】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。

【０１６８】更に、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
。

【０１６９】図３１は、実施例１２のプロセス制御装置
の構成を示す。実施例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５９０と、環
境状態検知部５９１と、トナー濃度推移検知部５９２と
の３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、或いは、近い将来の現
像能力を推定する。制御先及び制御量決定部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。更に、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。

【０１７０】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，Ｍｅｄｉ
ｕｍ　Ｓｍａｓｌｌ　，Ｍｅｄｉｕｍ，Ｍｅｄｉｕｍ　
Ｌａｒｇｅ，ＶｅｒｙＬａｒｇｅを示している。

【０１７１】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】

【０１７２】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】

【０１７３】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】

【０１７４】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。例えば、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１０
０％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２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１つの変動要因別に分けたブロ
ックの中に２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−ＭＡ
Ｘ合成を行っている。

【０１７５】次に、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１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
例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。

【０１７６】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
．６２（ｍｇ／ｃｍ２　）と演算される。

【０１７７】次に、制御先及び制御量決定部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。

【０１７８】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。

【０１７９】尚、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。

【０１８０】図３５は、制御先及び制御決定部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、次の
表１９に示すルールに従って推論される。尚、決定され
た制御量は毎回リセットされ、初期状態（実施例１２で
は、ＶＤ　＝−８００Ｖ，ＶＬ．＝−５０Ｖ，ＶＢ　＝
−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。

【０１８１】

【表１９】

【０１８２】例えば、現像能力が０．７（ｍｇ／ｃｍ２
　）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。

【０１８３】〔実施例１３〕実施例１３における画像形
成装置においては、実施例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ＶＳＰ
，及び，検出用パターンのない（即ち、画像のない）感
光体面の検知信号電圧ＶＳＧが出力され、現像能力の高
低を判定している。

【０１８４】図３６は、ＶＳＰ／ＶＳＧと現像能力の関
係を示す。図示の如く、ＶＳＰ／ＶＳＧと現像能力の間
には密接な関係がある。そこで実施例１３では、実施例
１２の方法に加えて、ＶＳＰ／ＶＳＧの値に応じて現像
能力推論結果の補正を行っている。

【０１８５】図３７は、実施例１３のプロセス制御装置
の構成を示す。実施例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６００と、環
境状態検知部６０１と、トナー濃度数位検知部６０２と
の３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、或いは、近い将来の現
像能力を推論し、更に、光学的反射濃度センサによる現
像濃度検知部６０３からのＶＳＰ／ＶＳＧ値を入力して
推論結果を補正する。制御先及び制御量決定部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。更に、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６０７、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。

【０１８６】ＶＳＰ／ＶＳＧ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。

【０１８７】

【表２０】

【０１８８】例えば、ＶＳＰ／ＶＳＧ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
。次に、パターン作成時の現像能力の推論結果が、ＶＳ
Ｐ／ＶＳＧ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
例との比較をしたものを示す。

【０１８９】〔実施例１４〕実施例１４で使用する画像
形成装置は、実施例４と同様であるので図示及び説明を
省略する。但し、実施例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、１．０ｓｅｃおきに平均的な
データが取り込むものとする。

【０１９０】図４０は、実施例１４のプロセス制御装置
の構成を示す。実施例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６１１と、短期的要因検知部６１２
との３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、或いは、近い将来の
現像能力を推定する。制御先及び制御量決定部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
。更に、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６１６、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。

【０１９１】次に、本実施例１４における推論の内容に
ついて詳細に説明する。実施例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
３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。

【０１９２】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】

【０１９３】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】

【０１９４】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】

【０１９５】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。例えば、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２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１つの変動要因別に分けたブロックの中に２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。

【０１９６】次に、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１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
例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。

【０１９７】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
．６２（ｍｇ／ｃｍ２　）と演算される。

【０１９８】次に、制御先及び制御量決定部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。

【０１９９】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。

【０２００】尚、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。

【０２０１】図４４は、制御先及び制御決定部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、次の
表２４に示すルールに従って推論される。尚、決定され
た制御量は毎回リセットされ、初期状態（実施例１４で
は、ＶＤ　＝−８００Ｖ，ＶＬ．＝−５０Ｖ，ＶＢ　＝
−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。

【０２０２】

【表２４】

【０２０３】例えば、現像能力が０．７（ｍｇ／ｃｍ２
　）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。

【０２０４】〔実施例１５〕実施例１５における画像形
成装置においては、実施例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ＶＳＰ
，及び，検出用パターンのない（即ち、画像のない）感
光体面の検知信号電圧ＶＳＧが出力され、現像能力の高
低を判定している。

【０２０５】図３６で示したように、ＶＳＰ／ＶＳＧと
現像能力の間には密接な関係がある。そこで実施例１５
では、実施例１４の方法に加えて、ＶＳＰ／ＶＳＧの値
に応じて現像能力推論結果の補正を行っている。図４５
は、実施例１５のプロセス制御装置の構成を示す。実施
例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３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、或いは、近い将来の現像能力を推論し
、更に、光学的反射濃度センサによる現像濃度検知部６
２３からのＶＳＰ／ＶＳＧ値を入力して推論結果を補正
する。制御先及び制御量決定部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。更に
、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６
２８、トナー補給クラッチ制御部６２９がある。

【０２０６】ＶＳＰ／ＶＳＧ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。

【０２０７】

【表２５】

【０２０８】例えば、ＶＳＰ／ＶＳＧ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
。次に、パターン作成時の現像能力の推論結果が、ＶＳ
Ｐ／ＶＳＧ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
。

【０２０９】〔実施例１６〕実施例１６で使用する画像
形成装置は、基本的に実施例４で使用した画像形成装置
と同様であるので図示及び説明を省略し、異なる部分に
関して説明を追加する。実施例１６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。

【０２１０】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。

【０２１１】更に、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
。

【０２１２】図４７は、実施例１６のプロセス制御装置
の構成を示す。実施例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６３０と、環
境状態検知部６３１と、トナー濃度数位検知部６３２と
の３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、或いは、近い将来の現
像能力を推定する。制御先及び制御量決定部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。更に、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。

【０２１３】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。

【０２１４】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】

【０２１５】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】

【０２１６】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】

【０２１７】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。例えば、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１０
０％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２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。

【０２１８】次に、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１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
例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。

【０２１９】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
．６２（ｍｇ／ｃｍ２　）と演算される。

【０２２０】次に、制御先及び制御量決定部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。

【０２２１】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。

【０２２２】尚、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。

【０２２３】図５１は、制御先及び制御決定部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、次の
表２９に示すルールに従って推論される。尚、決定され
た制御量は毎回リセットされ、初期状態（実施例１６で
は、ＶＤ　＝−８００Ｖ，ＶＬ．＝−５０Ｖ，ＶＢ　＝
−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。

【０２２４】

【表２９】

【０２２５】例えば、現像能力が０．７（ｍｇ／ｃｍ２
　）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。

【０２２６】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、実施例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。

【０２２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
方法は、所定の検出手段によって検出した画像濃度関連
値に基づいて、画像濃度の制御を行う画像形成方法にお
いて、画像濃度関連値の偏位量に比例する第１の値，画
像濃度関連値の大きさと持続時間に比例する第２の値，
及び，画像濃度関連値の変化速度に比例する第３の値の
うち２つ以上の値を用いて記録濃度の制御を行うため、
トナー濃度の急激な変化を回避して、安定したトナー濃
度を得ることができ、且つ、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、トナ
ー濃度のバラツキの幅を小さくし、制御精度の向上を図
ることができる。

【０２２８】また、本発明の画像形成方法は、画像濃度
関連値の偏位量に比例する第１の値，画像濃度関連値の
大きさと持続時間に比例する第２の値，及び，画像濃度
関連値の変化速度に比例する第３の値のうち２つ以上の
値を入力値として、メンバーシップ関数を用いたファジ
ィ推論によって記録濃度の制御を行うため、トナー濃度
の急激な変化を回避して、安定したトナー濃度を得るこ
とができ、且つ、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、トナー濃度のバ
ラツキの幅を小さくし、制御精度の向上を図ることがで
きる。また、記録濃度制御を頑強にすることができる。

【０２２９】また、本発明の画像形成方法は、画像濃度
関連値の偏位量に比例する第１の値，画像濃度関連値の
大きさと持続時間に比例する第２の値，及び，画像濃度
関連値の変化速度に比例する第３の値のうち２つ以上の
値を用いて、検出用パターンの作成タイミングを制御す
るため、記録濃度制御のためのトナー消費量を低減する
ことができる。また、原稿のトナー消費量に関係なく、
常に安定したトナー濃度制御を行うことができる。

【０２３０】また、本発明の画像形成方法は、画像濃度
関連値の偏位量に比例する第１の値，画像濃度関連値の
大きさと持続時間に比例する第２の値，及び，画像濃度
関連値の変化速度に比例する第３の値のうち２つ以上の
値を入力値として、メンバーシップ関数を用いたファジ
ィ推論によって検出用パターンの作成タイミングを制御
するため、記録濃度制御のためのトナー消費量を低減す
ることができる。また、原稿のトナー消費量に関係なく
、常に安定したトナー濃度制御を行うことができる。

【０２３１】また、本発明の画像形成方法は、画像濃度
関連値の偏位量に比例する第１の値，画像濃度関連値の
大きさと持続時間に比例する第２の値，及び，画像濃度
関連値の変化速度に比例する第３の値のうち２つ以上の
値を用いて検出用パターンの作成タイミングを制御し、
且つ、第１の値，第２の値，及び，第３の値のうち２つ
以上の値を用いて記録濃度の制御を行うため、トナー濃
度の急激な変化を回避して、安定したトナー濃度を得る
ことができ、且つ、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、トナー濃度の
バラツキの幅を小さくし、制御精度の向上を図ることが
でき、記録濃度制御のためのトナー消費量を低減するこ
とができ、また、原稿のトナー消費量に関係なく、常に
安定したトナー濃度制御を行うことができる。

【０２３２】また、本発明の画像形成方法は、画像濃度
関連値の偏位量に比例する第１の値，画像濃度関連値の
大きさと持続時間に比例する第２の値，及び，画像濃度
関連値の変化速度に比例する第３の値のうち２つ以上の
値を入力値として、メンバーシップ関数を用いたファジ
ィ推論によって検出用パターンの作成タイミングを制御
し、且つ、第１の値，第２の値，及び，第３の値のうち
２つ以上の値を入力値として、メンバーシップ関数を用
いたファジィ推論によって記録濃度の制御を行うため、
トナー濃度の急激な変化を回避して、安定したトナー濃
度を得ることができ、且つ、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、トナ
ー濃度のバラツキの幅を小さくし、制御精度の向上を図
ることができ、記録濃度制御のためのトナー消費量を低
減することができ、また、原稿のトナー消費量に関係な
く、常に安定したトナー濃度制御を行うことができる。

【０２３３】また、本発明の画像形成方法は、現像装置
の動作時間，トナー濃度，トナー消費量，トナー補給量
，補給トナー残量，検出用パターンの光学的センサによ
る反射濃度比，現像剤周辺の温湿度，及び，これらの履
歴情報のうちの少なくとも１つの履歴情報を含めた複数
の情報を入力して、現像装置の現像能力を総合的に推論
し、この推論結果に基づいて、潜像形成条件，トナー補
給条件，現像剤の帯電付与部材，現像バイアス条件の少
なくとも１つを選択的に制御するため、多次元の情報を
求めて総合的に判断し、通常考えられるあらゆる経時環
境に対応することができる。また、狙いの画像濃度に対
する精度を向上させることができ、検出用パターンの作
成回数を大幅に減らすことができるので、検出用パター
ンを頻繁に作成することで生じるトナーの消費，及び，
クリーニング装置にかかる負担を最小限にすることがで
きる。

【０２３４】また、本発明の画像形成方法は、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
制御を行うため、光学的センサやトナー濃度センサを用
いた従来の画像形成方法と比較して、経時環境変動や、
原稿種類に対応する応答性が良く、安定した画像濃度を
得ることができる。

【０２３５】また、本発明の画像形成方法は、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ため、光学的センサ
やトナー濃度センサを用いた従来の画像形成方法と比較
して、経時環境変動や、原稿種類に対応する応答性が良
く、安定した画像濃度を得ることができる。

【０２３６】また、本発明の画像形成方法は、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，及び，その履歴情報に基づいて総合的に推論し
て、設定或いは変更するため、光学的センサやトナー濃
度センサを用いた従来の画像形成方法と比較して、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
た画像濃度を得ることができる。

【０２３７】また、本発明の画像形成方法は、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，
及び，これら履歴情報に基づいて総合的に推論して、設
定或いは変更するため、光学的センサと同様に画像濃度
の制御を行うことができ、且つ、検出用パターンを作成
することによる無駄なトナーの消費，クリーニング装置
への負担，コピースピードの低下等を防止することがで
きる。

【０２３８】また、本発明の画像形成方法は、狙いのト
ナー濃度を、ユーザ入力による情報，及び，その履歴情
報に基づいて総合的に推論して、設定或いは変更するた
め、ユーザ入力の濃い、薄いという曖昧な情報を適切に
処理して、ユーザ所望の画像濃度に調整することができ
る。

【０２３９】また、本発明の画像形成方法は、トナーホ
ッパー内のトナー残量，及び，その履歴情報に基づいて
、トナー補給量が一定に維持されるようにトナー補給部
材の制御値を推論し、その推論結果に基づいて、トナー
補給部材を制御するため、トナーホッパー内のトナー残
量が変化しても、トナー補給量を一定に保つことができ
る。

【０２４０】また、本発明の画像形成方法は、画像形成
信号の出力に応じてトナー補給を行う信号を積算カウン
トし、そのカウント分随時トナー補給を行い、また、前
記カウントの総量に基づいて、現像バイアス条件，潜像
形成条件等を推論し、その推論結果に基づいて、複数の
制御先を制御するため、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、且つ、多量のトナー補給
を必要とする場合でも、狙いとする画像濃度を維持する
ことができる。

【０２４１】また、本発明の画像形成方法は、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、更に、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，及び，この単位画像形成信号当たりの履歴情報から
推定するため、多次元の情報を求めて総合的に判断し、
通常考えられるあらゆる経時環境に対応することができ
、光学的センサやトナー濃度センサを用いた従来の画像
形成方法と比較して、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。また
、光学的センサと同様に画像濃度の制御を行うことがで
き、且つ、検出用パターンを作成することによる無駄な
トナーの消費，クリーニング装置への負担，コピースピ
ードの低下等を防止することができる。

【０２４２】また、本発明の画像形成方法は、現像装置
の現像能力を、現像剤に与えるストレス，使用環境，ト
ナー濃度の推移等，現像能力の変動原因系に分類したメ
ンバーシップ関数の合成として推論し、前記推論の結果
に基づいて、潜像形成条件，トナー補給条件，現像バイ
アス条件の中から選択的に制御するため、現像剤の劣化
要因に応じた最適な画像濃度の制御を行うことができる
。合わせて、トナー補給条件と、その他の制御条件の制
御周期を異ならせることにより、例えば、トナー補給制
御は推論ごとに行い、他の制御は一枚のコピーに対して
スキャナが原稿先端を検知したときに一回だけ行うよう
にすることにより、作動時の画像濃度の急変を防ぐこと
ができる。また、メンバーシップ関数のスケールを、光
学的センサによる検出用パターンの検出結果に基づいて
、変更することにより、感光体の電位変動による影響を
吸収して、安定した画像濃度制御を行うことができる。

【０２４３】また、本発明の画像形成装置は、現像装置
の排圧ダクト部に温湿度を検知する温湿度センサを配置
するため、トナーによって汚染されることなく、安定し
た温湿度検知を行うことができる。

【０２４４】また、本発明の画像形成方法は、作像中に
制御条件を変更し、画像濃度を制御するため、きめ細か
い制御が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の構成を示す説明図である。

【図２】実施例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】実施例１の画像形成方法の動作を示す説明図で
ある。

【図４】本発明の実施例２の構成を示す説明図である。

【図５】同図（ａ）は実施例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】本発明の実施例３の構成を示す説明図である。

【図７】実施例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】実施例４の制御フローを示す説明図である。

【図１０】実施例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】実施例４のファジィ推論の具体例を示す説明
図である。

【図１２】実施例５の制御フローを示す説明図である。

【図１３】実施例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】実施例６の制御フローを示す説明図である。

【図１６】実施例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，及び，アジテー
タトルクの関係を示す説明図である

【図１８】実施例７の制御フローを示す説明図である。

【図１９】実施例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】実施例８の制御フローを示す説明図である。

【図２１】実施例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】実施例５〜実施例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】実施例９の制御フローを示す説明図である。

【図２４】実施例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】実施例９のファジィ推論の具体例を示す説明
図である。

【図２６】実施例１０の制御フローを示す説明図である
。

【図２７】実施例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】実施例１１の制御フローを示す説明図である
。

【図２９】実施例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】実施例１２の画像形成装置の構成を示す説明
図である。

【図３１】実施例１２の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】実施例１２の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】制御先及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】ＶＳＰ／ＶＳＧと現像能力との関係を示す説
明図である。

【図３７】実施例１３の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】従来法と実施例１３との効果の比較図である
。

【図４０】実施例１４の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】実施例１４の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】制御先及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】実施例１５の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】実施例１６の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】実施例１６の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】制御先及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】従来の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】従来の画像形成方法の制御動作を示す説明図
である。

【図５４】従来の画像形成方法の制御動作を示す説明図
である。

【図５５】従来の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】

１０１　　　　Ｐセンサ（フォトセンサ）　　　　１０
２　　　　Ａ／Ｄコンバータ１０３　　　　ＭＰＵ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　１０４　　　　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５１２　　
５１５　　　　ラッチ　　　　　　　　　　　　　　５
１３　　５１６　　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　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　５５１　　　　Ａ／Ｂ演算部５５２　　５５３　　　　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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　５６２　　　　Ａ／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５６７　　　　Ｄ／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５８４　　５８５　　　　積算カウンタ　　　　　　　
　５８６　　　　Ａ／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５９０　　６００　　６３０　　　　ストレス検知部５
９１　　６０１　　６３１　　　　環境状態検知部５９
２　　６０２　　６３２　　　　トナー濃度推移検知部
５９３　　６０４　　６１２　　６２４　　６３３　　
　　現像能力推定部５９４　　６０５　　６１４　　６２５　　６３４　　
　　制御先及び制御量決定部５９５　　６０６　　６１５　　６２６　　６３５　　
　　帯電制御部５９６　　６０７　　６１６　　６２７　　６３６　　
　　露光制御部５９７　　６０８　　６１７　　６２８　　６３７　　
　　現像バイアス制御部５９８　　６０９　　６１８　　６２９　　６３８　　
　　トナー補給クラッチ制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　所定の検出手段によって検出した画像
濃度関連値に基づいて画像濃度の制御を行う画像形成方
法において、前記画像濃度関連値の偏位量に比例する第
１の値，　前記画像濃度関連値の大きさと持続時間に比
例する第２の値，及び，前記画像濃度関連値の変化速度
に比例する第３の値のうち２つ以上の値を用いて記録濃
度の制御を行うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】　　所定の検出手段によって検出した画像
濃度関連値に基づいて記録濃度の制御を行う画像形成方
法において、前記画像濃度関連値の偏位量に比例する第
１の値，前記画像濃度関連値の大きさと持続時間に比例
する第２の値，及び，前記画像濃度関連値の変化速度に
比例する第３の値のうち２つ以上の値を入力値として、
メンバーシップ関数を用いたファジィ推論によって記録
濃度の制御を行うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】　　所定のタイミングで感光体上に画像濃
度関連値を検出するための検出用パターンを作成し、検
出手段で検出用パターンを読み込んで画像濃度関連値を
検出することにより記録濃度の制御を行う画像形成方法
において、前記画像濃度関連値の偏位量に比例する第１
の値，前記画像濃度関連値の大きさと持続時間に比例す
る第２の値，及び，前記画像濃度関連値の変化速度に比
例する第３の値のうち２つ以上の値を用いて、前記検出
用パターンの作成タイミングを制御することを特徴とす
る画像形成方法。
【請求項４】　　所定のタイミングで感光体上に画像濃
度関連値を検出するための検出用パターンを作成し、検
出手段で検出用パターンを読み込んで画像濃度関連値を
検出することにより記録濃度の制御を行う画像形成方法
において、前記画像濃度関連値の偏位量に比例する第１
の値，前記画像濃度関連値の大きさと持続時間に比例す
る第２の値，及び，前記画像濃度関連値の変化速度に比
例する第３の値のうち２つ以上の値を入力値として、メ
ンバーシップ関数を用いたファジィ推論によって前記検
出用パターンの作成タイミングを制御することを特徴と
する画像形成方法。
【請求項５】　　所定のタイミングで感光体上に画像濃
度関連値を検出するための検出用パターンを作成し、検
出手段で検出用パターンを読み込んで画像濃度関連値を
検出することにより記録濃度の制御を行う画像形成方法
において、前記画像濃度関連値の偏位量に比例する第１
の値，前記画像濃度関連値の大きさと持続時間に比例す
る第２の値，及び，前記画像濃度関連値の変化速度に比
例する第３の値のうち２つ以上の値を用いて前記検出用
パターンの作成タイミングを制御し、且つ、前記第１の
値，第２の値，及び，第３の値のうち２つ以上の値を用
いて記録濃度の制御を行うことを特徴とする画像形成方
法。
【請求項６】　　所定のタイミングで感光体上に画像濃
度関連値を検出するための検出用パターンを作成し、検
出手段で検出用パターンを読み込んで画像濃度関連値を
検出することにより記録濃度の制御を行う画像形成方法
において、前記画像濃度関連値の偏位量に比例する第１
の値，前記画像濃度関連値の大きさと持続時間に比例す
る第２の値，及び，前記画像濃度関連値の変化速度に比
例する第３の値のうち２つ以上の値を入力値として、メ
ンバーシップ関数を用いたファジィ推論によって前記検
出用パターンの作成タイミングを制御し、且つ、前記第
１の値，第２の値，及び，第３の値のうち２つ以上の値
を入力値として、メンバーシップ関数を用いたファジィ
推論によって記録濃度の制御を行うことを特徴とする画
像形成方法。
【請求項７】　　電子写真方式を利用する画像形成方法
において、現像装置の動作時間，トナー濃度，トナー消
費量，トナー補給量，補給トナー残量，検出用パターン
の光学的センサによる反射濃度比，現像剤周辺の温湿度
，及び，これらの履歴情報のうちの少なくとも１つの履
歴情報を含めた複数の情報を入力して、現像装置の現像
能力を総合的に推論し、この推論結果に基づいて、潜像
形成条件，トナー補給条件，現像剤の帯電付与部材，現
像バイアス条件の少なくとも１つを選択的に制御するこ
とを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】　　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９】　　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１０】　　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，及び，その履
歴情報に基づいて総合的に推論して、設定或いは変更す
ることを特徴とする請求項９の画像形成方法。
【請求項１１】　　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，及び，これら履歴情報
に基づいて総合的に推論して、設定或いは変更すること
を特徴とする請求項９の画像形成方法。
【請求項１２】　　前記狙いのトナー濃度を、ユーザ入
力による情報，及び，その履歴情報に基づいて総合的に
推論して、設定或いは変更することを特徴とする請求項
９の画像形成方法。
【請求項１３】　　電子写真方式の画像形成方法におい
て、トナーホッパー内のトナー残量，及び，その履歴情
報に基づいて、トナー補給量が一定に維持されるように
トナー補給部材の制御値を推論し、その推論結果に基づ
いて、トナー補給部材を制御することを特徴とする画像
形成方法。
【請求項１４】　　電子写真方式の画像形成方法におい
て、画像形成信号の出力に応じてトナー補給を行う信号
を積算カウントし、そのカウント分随時トナー補給を行
い、また、前記カウントの総量に基づいて、現像バイア
ス条件，潜像形成条件等を推論し、その推論結果に基づ
いて、複数の制御先を制御することを特徴とする画像形
成方法。
【請求項１５】　　前記トナー補給量を演算するのに用
いる履歴情報が単位画像形成信号当たりの履歴情報であ
ることを特徴とする請求項７，８，９，及び，１０の画
像形成方法。
【請求項１６】　　前記画像形成信号を積算するカウン
タを少なくとも２つ以上用い、そのうちの少なくとも１
つの積算カウンタのカウント開始タイミング，カウント
停止タイミング，カウント消去タイミングが他の積算カ
ウンタと異なることを特徴とする請求項１５の画像形成
方法。
【請求項１７】　　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、更に、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，及び，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。
【請求項１８】　　電子写真方式を利用する画像形成方
法において、現像装置の現像能力を、現像剤に与えるス
トレス，使用環境，トナー濃度の推移等，現像能力の変
動原因系に分類したメンバーシップ関数の合成として推
論し、前記推論の結果に基づいて、潜像形成条件，トナ
ー補給条件，現像バイアス条件の中から選択的に制御す
ることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１９】　　前記トナー補給条件と、その他の制
御条件の制御周期がことなることを特徴とする請求項１
８の画像形成方法。
【請求項２０】　　前記メンバーシップ関数のスケール
を、光学的センサによる検出用パターンの検出結果に基
づいて、変更することを特徴とする請求項１８の画像形
成方法。
【請求項２１】　　電子写真方式の画像形成装置におい
て、現像装置の排圧ダクト部に温湿度を検知する温湿度
センサを配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】　　電子写真方式を利用する画像形成方
法において、現像装置の現像能力を変動させる要因を、
長期，中期，短期等のように影響を与える速度別に分類
したメンバーシップ関数の合成として推論し、前記推論
の結果に基づいて、潜像形成条件，トナー補給条件，現
像バイアス条件の中から選択的に制御することを特徴と
する画像形成方法。
【請求項２３】　　前記トナー補給条件と、その他の制
御条件の制御周期がことなることを特徴とする請求項２
２の画像形成方法。
【請求項２４】　　前記メンバーシップ関数のスケール
を、光学的センサによる検出用パターンの検出結果に基
づいて、変更することを特徴とする請求項２２の画像形
成方法。
【請求項２５】　　現像装置の現像能力を、現像剤に与
えるストレス，使用環境，トナー濃度の推移等，現像能
力の変動原因系に分類したメンバーシップ関数の合成と
して推論し、前記推論の結果に基づいて、潜像形成条件
，トナー補給条件，現像バイアス条件の中から選択的に
制御する画像形成方法において、作像中においても制御
条件を変更することを特徴とする画像形成方法。