JPH0566641A - 電子写真プロセス制御装置 - Google Patents

電子写真プロセス制御装置

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JPH0566641A
JPH0566641A JP4033714A JP3371492A JPH0566641A JP H0566641 A JPH0566641 A JP H0566641A JP 4033714 A JP4033714 A JP 4033714A JP 3371492 A JP3371492 A JP 3371492A JP H0566641 A JPH0566641 A JP H0566641A
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drum
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exposure
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真プロセスにおいて、感光体ドラム上
に潜像を形成する際に、感光体の特性変化に対して安定
した画像が得られるように制御する電子写真プロセス制
御装置を提供する。 【構成】 電子写真プロセスに使用する感光体ドラム１
の特性のうち、ドラムの摩耗量・静電疲労・露光疲労・
連続使用度・温度や湿度のような複数のドラム劣化要因
を、長期／短期／１日単位等の時間レンジ、又は、大量
／小量／１日分の量等のコピー枚数レンジごとに分類
し、これらの上記感光体ドラム１の劣化度合いをそれぞ
れファジィ推論により定量化する劣化検知部１００〜３
００と、上記各劣化検知部が出力する劣化量を入力と
し、帯電操作値及び露光操作値をファジィ推論により決
定する潜像操作値決定部５００とからなる。

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プロセス制御装置に関し、さら
に詳しくはその感光体ドラム上に潜像を形成する際、感
光体ドラムの特性変化に対して安定した画像が得られる
ように制御する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真プロセスに使用する感光体の帯
電や露光に関する特性は、多くの要因によって複雑に変
化することが知られている。これらの要因は、感光体ド
ラムの摩耗や静電疲労などの長期的劣化要因と、露光疲
労や休止時間などの短期的劣化要因と、温度変化などの
実時間的劣化要因とに分類することができる。帯電電位
や露光量の最適な制御方法は、これらの劣化要因によっ
てそれぞれ異なっている。 従来の電子写真プロセスの
制御方式は、表面電位計やフォトセンサの出力に対して
適切な制御値を参照できる表（以下、「テーブル」とい
う）を予め実験的に作成しておき、実際の制御に当って
は、このテーブルを参照することによって各パラメータ
を制御する方式が一般的であった。
【０００３】また、公知のＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏ
ｎａｌ，Ｉｎｔｅｇｒａｌ，Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａ
ｌ）方式等の制御方式では、周知のように、装置構成が
シンプルで、制御パラメータの調整が簡単であることか
らあらゆる用途に使用されている。感光体ドラムに形成
される潜像電位の制御では、一般に、表面電位計を用い
て感光体ドラムの表面電位を測定し、その帯電量と露光
量を制御して目標の画像電位を得ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電子写真プロセスの制御方式では、テーブル
の作成のために膨大な実験が必要であり、また制御に必
要なデータ量も多くなる上、上述の各要因系を特定せず
に制御を行なうためこの制御方式で適応できる範囲が狭
く、またしばしば装置の暴走等の原因にもなっていた。
【０００５】また、電子写真複写機内のグリッドや感光
体ドラム等の各構成部品は、複写枚数・温度や湿度・ト
ナー濃度・現像剤の疲労等によって、その特性が変化し
たり劣化したりするため、下地汚れや濃度ムラ等が発生
し、安定した出力画像品質が得られなくなる不具合があ
った。
【０００６】さらに、上述のようにその内部や外部環境
の影響によって変動する従来の複写機では、例えばグリ
ッド電圧によるチャージャからの放電によって感光体ド
ラムに帯電された電荷の一部が、レーザダイオード（以
下単に、「ＬＤ」と略記する）からのレーザの照射によ
って除電され感光体ドラム上に潜像を形成する際に、感
光体ドラムやチャージャの劣化等により感光体の表面電
位が変化し、出力画像の濃度が十分に得られなかった
り、連続コピー等による残留電位の上昇により出力画像
に下地汚れが現れたりする問題点があった。
【０００７】一方、ＰＩＤ方式等の制御方式は、複雑な
制御対象や動特性が頻繁に変動する系などにおける制御
が困難であった。また、表面電位計を用いて感光体ドラ
ムの表面電位を測定し、その帯電量と露光量を制御して
目標の画像電位を得て、感光体ドラムに形成される潜像
電位を制御する方式では、コピーの実行に先立って、こ
の感光体ドラムにその表面電位を測定するための所定の
潜像パターンを作成する必要があるため、複写機等のコ
ピー速度が低下する難点があった。
【０００８】参考文献（１）：「ファジィ制御」菅野道
夫著，日刊工業新聞社（１９８８） （２）：「潜像形成の諸問題とその解析手法について」
電子写真学会誌，第２６巻，第１号（１９８７） 本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、電子写真プロセスにおいて、感光体ドラム上に潜像
を形成する際に、感光体の特性変化に対して安定した画
像が得られるように制御する電子写真プロセス制御装置
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、電子写真プロセスに使用
される感光体ドラムの特性のうち、ドラムの摩耗量・静
電疲労・露光疲労・連続使用度・温度や湿度等のドラム
劣化要因を、長期／短期／１日単位等の時間レンジ、又
は、大量／小量／１日分の量等のコピー枚数レンジごと
に分類し、これらの上記感光体ドラムの劣化度合いをそ
れぞれファジィ推論により定量化する劣化検知部と、上
記各劣化検知部が出力する劣化量を入力とし、帯電操作
値及び露光操作値をファジィ推論により決定する潜像操
作値決定部とからなる構成としている。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の電
子写真プロセス制御装置において、長期的劣化量を計算
する際の入力パラメータとして、ドラム電流値及び回転
数カウンタ値を使用し、短期的劣化量を計算する際の入
力パラメータとして、露光時間及び単位時間当りのコピ
ー枚数を使用し、実時間的劣化量を計算する際の入力パ
ラメータとして、表面電位、温度及び湿度を使用し、上
記各入力パラメータを前件部とし各劣化量を後件部とす
るファジィルールを作成しておき、制御にあたっては、
上記ファジィルールを用いた推論結果を非ファジィ化し
た値で制御を行なう構成としている。
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１記載の電
子写真プロセス制御装置において、長期的劣化量、短期
的劣化量及び実時間的劣化量を前件部とし、帯電操作値
及び露光操作値を後件部とするファジィルールを作成し
ておき、制御にあたっては、上記ファジィルールを用い
た推論結果を非ファジィ化した値で制御を行なう構成と
している。
【００１２】請求項４記載の発明は、電子写真プロセス
に使用される感光体ドラムの特性のうち、ドラムの摩耗
量，静電疲労，露光疲労，連続使用度を、総ドラム回転
数，総通過電荷量，総露光時間，時間当りコピー枚数を
用いて、それぞれメンバーシップ関数として定義し、こ
れらの原因系の１つ以上を前件部とし、制御対象として
のグリッド電圧，光源（ＬＤ）の露光時間を後件部とす
るファジィルールを作成し、制御にあたって、上記ファ
ジィルールを用いた推論結果を非ファジィ化した値で制
御する構成としている。
【００１３】請求項５記載の発明は、請求項４記載の電
子写真プロセス制御装置において、上記ファジィルール
を基にして計算された劣化要因のうちで、最も効果の高
い制御対象に対して選択的に操作量を変更する構成とし
ている。
【００１４】そして、請求項６記載の発明は、電子写真
プロセスに使用される感光体ドラムの特性のうち、ドラ
ムの摩耗量・静電疲労・露光疲労・連続使用度・温度や
湿度等のドラム劣化要因を、長期／中期／１日単位等の
時間レンジ、又は、大量／中量／１日分の量等のコピー
枚数レンジ毎に分類し、感光体の劣化を現す量を、ドラ
ム表面電位やドラム電流等のセンサ情報や、コピー枚数
・温度・湿度等の環境情報から評価するためのメンバー
シップ関数を作成しておくとともに、これらの感光体の
劣化を現す量（前件部）に対して制御対象の操作量（後
件部）を定義したファジィルールをそれぞれ作成してお
き、制御にあたって、上記ファジィルールを用いた推論
結果を非ファジィ化した値で制御する構成としている。
【００１５】また、請求項７記載の発明は、請求項６記
載の電子写真プロセス制御装置において、上記ファジィ
ルールを基にして計算された劣化要因のうちで、最も効
果の高い制御対象に対して選択的に操作量を変更する構
成としている。
【００１６】
【作用】本発明によれば、測定可能なパラメータからな
る感光体の劣化要因を時間レンジ若しくはコピー枚数レ
ンジで分類してメンバーシップ関数を作成しておき、そ
れぞれの劣化要因に合致した最適な制御方式が適用され
ることで、効率的かつ安全な制御がなされる。また、直
接測定が不可能な感光体の特性が、測定可能なパラメー
タのメンバーシップ関数の合成により表現される。さら
に、制御では、個々の劣化に最適な制御方式が選択的に
あてはめられる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
【００１８】但し、本明細書の記述から明らかに想起し
得る範囲の目的、作用、構成については、説明の煩雑化
を避ける上からその図示及び開示を省略若しくは簡略化
する。 本発明による電子写真プロセス制御装置は、図
１及び図２に示すように、感光体ドラム１の静電疲労や
摩耗等の長期的劣化要因を測定する長期的劣化検知部１
００と、感光体ドラム１の露光疲労や連続使用の度合い
等の短期的劣化要因を測定する短期的劣化検知部２００
と、感光体ドラム１の表面電位や温度及び湿度等の実時
間的劣化要因を測定する実時間的劣化検知部３００と、
ＣＣＤ４０１で原稿画像を読み取り、Ａ／Ｄ変換回路４
０２で原稿画像をデジタル化した後に、原稿画像処理部
４０３で画像処理の補正等を行なった書き込み画像情報
と、長期的劣化検知部１００からの長期的劣化情報と、
短期的劣化検知部２００からの短期的劣化情報と、実時
間的劣化検知部３００からの実時間的劣化情報とを入力
として、帯電部及び露光部への各操作値を出力する潜像
操作値決定部５００と、帯電部のチャージャ２及びグリ
ッド３の電圧により感光体ドラム１の帯電電位を制御す
る帯電制御部６００と、露光部のＬＤ等への出力により
原稿４の露光量を制御する露光制御部７００とから構成
されている。
【００１９】ここで、長期的劣化検知部１００は、感光
体ドラム１を通過する電流を測定するドラム電流計１０
１と、感光体ドラム１の回転数を測定するドラム回転数
カウンタ１０２とを有している。短期的劣化検知部２０
０は、ＬＤ等により感光体ドラム１が露光される時間を
測定する露光時間カウンタ２０１と、コピー枚数を測定
するコピーカウンタ２０２とを有している。実時間的劣
化検知部３００は、感光体ドラム１上の画像部と白地部
の表面電位を測定する表面電位計３０１と、感光体ドラ
ム１周辺の温度や湿度を測定する温度センサ３０２及び
湿度センサ３０３とを有している。
【００２０】図２は本発明の一実施例を示す電子写真プ
ロセス制御装置のセンサ及び制御対象の概略図である。
ハロゲンランプ５等により、コンタクトガラス６と原稿
カバー７との間に載置された原稿４の原稿面に照射され
た光は、ミラー８等を介してＣＣＤ４０１で読み取ら
れ、Ａ／Ｄ変換回路４０２により原稿画像がデジタル化
された後に、原稿画像処理部４０３で所定の画像処理が
施されて潜像操作値決定部５００に入力される。この潜
像操作値決定部５００は、上述のように、帯電部及び露
光部への各操作値を決定し、帯電制御部６００及び露光
制御部７００にそれぞれの操作値を出力する。
【００２１】ところで、図２に示した電子写真プロセス
制御装置の構成部品のうち、例えば、感光体ドラム１や
グリッド３等の構成部品は、複写枚数、複写環境の温度
や湿度、現像器９内の現像剤１０のトナー濃度及び現像
剤１０の疲労等によって、その特性が変化したり劣化し
たりする。このため、これらの構成部品の経時的な特性
の変化や劣化を考慮せずに複写を実行した場合には、コ
ピーに下地汚れや濃度ムラ等が発生して、安定した品質
の出力画像が得られない。
【００２２】このように、その内部や外部環境の影響に
よって変動する従来の複写機では、例えば、グリッド３
の電圧によるチャージャ２からの放電によって感光体ド
ラム１に帯電された電荷の一部が、ＬＤからのレーザの
照射によって除電され感光体ドラム１上に潜像を形成す
る際に、感光体ドラム１やチャージャ２の劣化等により
感光体の表面電位が変化して、出力画像の濃度が十分に
得られなかったり、連続コピー等による残留電位の上昇
により出力画像に下地汚れが現れたりする問題点があ
る。
【００２３】そこで、本発明では、測定可能なパラメー
タからなる感光体の劣化要因を時間レンジ又はコピー枚
数レンジで分類してメンバーシップ関数を作成してお
き、それぞれの劣化要因に合致した最適な制御方式を適
用して、効率的かつ安全な制御を行なう。
【００２４】図３は、図１及び図２に示す電子写真プロ
セス制御装置の長期的劣化要因に関するファジィルール
と、これらのファジィルールを用いて長期的劣化量を計
算する方法を示す図である。つまり、図３に示すドラム
通過電荷量とドラム摩耗量の２つのメンバーシップ関数
が前件部であり、それぞれについて長期的劣化量を示す
各メンバーシップ関数の後件部が示されている。これら
のＭＡＸ合成処理により長期的劣化要因に基づくファジ
ィ推論を行なう。図３における後件部の各メンバーシッ
プ関数の斜線部分は、ファジィ推論の過程を説明するた
めの前件部の各メンバーシップ関数への入力値と対応す
る後件部の領域を示している。
【００２５】また、図４は図３と同様に、図１及び図２
に示す電子写真プロセス制御装置の短期的劣化要因に関
するファジィルールと、これらのファジィルールを用い
て短期的劣化量を計算する方法を示す図である。つま
り、図４に示す露光疲労量と連続使用度の２つのメンバ
ーシップ関数が前件部であり、それぞれについて短期的
劣化量を示す各メンバーシップ関数の後件部が示されて
いる。これらのＭＡＸ合成処理により短期的劣化要因に
基づくファジィ推論を行なう。
【００２６】また、図５は図３及び図４と同様に、図１
及び図２に示す電子写真プロセス制御装置の実時間的劣
化要因に関するファジィルールと、これらのファジィル
ールを用いて実時間的劣化量を計算する方法を示す図で
ある。つまり、図５に示す白地部表面電位、温度値及び
湿度値の３つのメンバーシップ関数が前件部であり、そ
れぞれについて実時間的劣化量を示す各メンバーシップ
関数の後件部が示されている。これらのＭＡＸ合成処理
により実時間的劣化要因に基づくファジィ推論を行な
う。
【００２７】図６は、図３乃至図５に示す導出方法によ
り求められた各劣化量を用いて、露光時間操作値の変更
量を求める方法を示している。つまり、図６に示す長期
的劣化量、短期的劣化量及び実時間的劣化量の３つのメ
ンバーシップ関数が前件部であり、それぞれについて露
光時間変更量を示す各メンバーシップ関数の後件部が示
されている。これらのＭＡＸ合成処理により時間レンジ
の要因に基づくファジィ推論を行なう。図６における後
件部の各メンバーシップ関数の斜線部分は、ファジィ推
論の過程を説明するための前件部の各メンバーシップ関
数への入力値と対応する後件部の領域を示している。
【００２８】図７は、図６に示した露光時間操作値の変
更量の導出方法と同様に、図３乃至図５に示す導出方法
により求められた各劣化量を用いて、帯電電位操作値の
変更量を求める方法を示している。つまり、図７に示す
長期的劣化量、短期的劣化量及び実時間的劣化量の３つ
のメンバーシップ関数が前件部であり、それぞれについ
て帯電電位変更量を示す各メンバーシップ関数の後件部
が示されている。これらのＭＡＸ合成処理によりコピー
枚数レンジの要因に基づくファジィ推論を行なう。図７
における後件部の各メンバーシップ関数の斜線部分は、
ファジィ推論の過程を説明するための前件部の各メンバ
ーシップ関数への入力値と対応する後件部の領域を示し
ている。
【００２９】図１における電子写真プロセス部の状態
は、各々の劣化検知部であるセンサ部５０から取り込ま
れた各部の電流、電圧、カウンタ値および温・湿度等の
出力情報とクロック信号８００とから、ドラム状態に関
連するいくつかのパラメータを生成し、これらのパラメ
ータとＣＣＤ４０１で読み込まれ原稿画像処理部４０３
で出力された書き込み画像情報とから帯電制御と露光制
御が行なわれることを示している。
【００３０】この図１におけるドラム状態に関するパラ
メータの例とその算出方法とを以下に示す。
【００３１】第１のパラメータとしてのドラム表面電位
は、感光体ドラム１上に所定の潜像パターンを作成し、
この感光体ドラム１の画像部と白地部との表面電位を表
面電位計３０１で測定する。ここでは、この表面電位を
目標値に安定させることが潜像制御の目標となる。
【００３２】第２のパラメータとしてのドラム通過電荷
量は、帯電部のチャージャ２から感光体ドラム１に供給
された電流をドラム電流計１０１で測定し、この電流を
感光体ドラム１の使用時間で積分して得られる。すなわ
ち、感光体ドラム１は、長期的な帯電・除電の繰返しに
より、その感度が次第に低下する。このドラム通過電荷
量は、感光体ドラム１の使用限度値（最大定格値）に対
する百分率で表現する。 第３のパラメータとしてのド
ラム摩耗量は、感光体ドラム１の総回転数に略比例す
る。すなわち、感光体ドラム１は、その回転に伴うクリ
ーニング部やブレード等との摺擦によりその表面が削ら
れることによって、その静電容量が低下する。このドラ
ム摩耗量は、ドラム回転数カウンタ１０２のカウント値
をもってドラム摩耗量の代用特性とし、感光体ドラム１
の使用限度値（最大定格値）に対する百分率で表現す
る。
【００３３】第４のパラメータとしての露光疲労量は、
感光体ドラム１の総露光時間に略比例する。すなわち、
感光体ドラム１は、短期的な露光の繰返しによってもそ
の感度が変化し、その露光の繰返しが多くなるほど感度
は低下する。そこで、この露光疲労量は、露光時間カウ
ンタ２０１のカウント値をもって露光疲労量の代用特性
とし、感光体ドラム１の使用限度値（最大定格値）に対
する百分率で表現する。 第５のパラメータとしての連
続使用度は、過去から現在に至るまでの所定時間内に何
枚のコピーが行なわれたかを示す値である。この値は、
複写機等の短期的な使用時間と休止時間との割合を意味
する。感光体ドラム１は、連続使用によりその感度が低
下したり、残留電位が発生したりする。そこで、この連
続使用度は、コピーカウンタ２０２のカウント値により
算出する。
【００３４】第６のパラメータとしての温度値、及び、
第７のパラメータとしての湿度値は、それぞれ温度セン
サ３０２及び湿度センサ３０３で測定する。感光体ドラ
ム１の感度は、その温度値や湿度値の変化によって、大
きく影響を受けるものであり、これは、感光体の静電容
量の変化や、帯電時及び帯電後の漏れ電流等によるが、
その直接的な関係を把握することは難しい。
【００３５】本発明では、上記のパラメータの組合せに
より、感光体ドラム１等の長期的劣化、短期的劣化及び
実時間的劣化を定量化する情報を作成し、これらの情報
と書き込み画像情報とを基にして、帯電操作値と露光操
作値とを決定する。このときの基本的な操作の流れは、
帯電部制御と露光部制御との２つの制御に大別される。
ここで、露光部の制御には、図３乃至図６のファジィ
ルールを使用する。
【００３６】まず、長期的劣化量を決定する方法につい
て図３を参照して具体的に説明する。図３に示された前
件部及び後件部のＶＳ，ＭＳ，ＭＭ，ＭＬ，ＶＬは、そ
れぞれ、Very Small, Medium Small, Medium, Medium L
arge, Very Largeを意味しており、５つのファジィルー
ルと等価である。したがって、例えばドラム通過電荷量
に関するルールでは、「もしも ”ドラム通過電荷量”
が ”ＶＳ”であるとしたなら、”長期的劣化量”は ”
ＶＳ”となる。」が１つのファジィルールとなる。
【００３７】例えば、ドラム通過電荷量がその最大定格
値の５７％であったとき、そのメンバーシップ関数の前
件部は、 ”ＭＭ”と ”ＭＬ”との２つが適用され、こ
れらの前件部の５７％に相当するそれぞれの後件部のメ
ンバーシップ関数が斜線部分のように得られる。この算
出方法と同様にして、ドラム摩耗量がその最大定格値の
３０％であったとき、そのメンバーシップ関数の前件部
は、 ”ＭＳ”が適用され、この前件部の３０％に相当
する後件部のメンバーシップ関数が斜線部分のように得
られる。以上の二つのメンバーシップ関数をＭＡＸ合成
したものが斜線部分の長期的劣化量である。また、前述
の導出方法と同様にして、図４及び図５においては、短
期的劣化量と実時間的劣化量が得られる。
【００３８】また、図６においては、図３乃至図５の個
々の結果を入力することにより、前述の導出方法と同様
にして、露光時間変更量のメンバーシップ関数が得られ
る。
【００３９】そして、制御対象に使用する最終的な露光
操作値は、潜像操作値決定部５００において、この露光
時間変更量のメンバーシップ関数の斜線部分を非ファジ
ィ化することにより得られる。この露光時間変更量のメ
ンバーシップ関数の斜線部分を非ファジィ化する方法と
しては、例えば、この斜線部分の重心を計算する方法や
斜線部分の面積の中心を計算する方法等がある。
【００４０】一方、帯電部の制御には、図３乃至図５及
び図７のファジィルールを使用する。図７においては、
図３乃至図５において、個々にその長期的劣化量、短期
的劣化量及び実時間的劣化量をそれぞれのファジィルー
ルを基に計算し、これらの劣化量に対する帯電操作値の
関係は、前述の露光制御部への露光操作値の導出方法と
同様のルールを使用して、潜像操作値決定部５００にお
いて最終的な帯電操作値を得る。
【００４１】ここで、表面電位測定を行なったときと、
行なわないときとでは、その推論方法が若干異なり、前
者の場合は、短期的劣化情報と実時間的劣化情報との２
つのメンバーシップ関数をＭＡＸ合成し、後者の場合
は、短期的劣化情報のみから最終的な操作値を得る。こ
れは、表面電位測定のためには、所定の電位測定用パタ
ーンをコピー間に作成しなければならないことに起因し
ている。つまり、感光体ドラム１上の画像部と白地部の
電位は、任意の原稿画像によって測定できるものではな
く、予め用意されたパターンを感光体ドラム１上に作成
して測定するため、操作値の決定方法が２種類必要にな
る。
【００４２】次に、請求項４および請求項５記載の発明
について説明する。なお、上述した実施例と同様の構成
部分についてはその図面において同一の符号を用いるこ
ととし、その説明を省略する。
【００４３】本発明では、直接測定が不可能な感光体の
特性を、測定可能なパラメータのメンバーシップ関数の
合成により表現する。
【００４４】すなわち、感光体ドラム１の特性のうち、
ドラムの摩耗量，静電疲労，露光疲労，連続使用度を、
総ドラム回転数，総通過電荷量，総露光時間，時間当り
コピー枚数を用いて、それぞれメンバーシップ関数とし
て定義し、これらの原因系の１つ以上を前件部とし、制
御対象としてのグリッド電圧，光源（ＬＤ）の露光時間
を後件部とするファジィルールを作成し、制御にあたっ
て、上記ファジィルールを用いた推論結果を非ファジィ
化した値で制御する。
【００４５】また、制御では、個々の劣化に最適な制御
方式を選択的にあてはめる。すなわち、上記ファジィル
ールを基にして計算された劣化要因のうちで、最も効果
の高い制御対象に対して選択的に操作量を変更する。
【００４６】図８における電子写真プロセス部の状態
は、図１と同様にセンサ部５０から取り込まれた各部の
電流、電圧、カウンタ値及び温・湿度等の出力情報とク
ロック信号８００とから、ドラム状態に関連するいくつ
かのパラメータを生成し、これらのパラメータとＣＣＤ
４０１で読み込まれ原稿画像処理部４０３で出力された
書き込み画像情報とから帯電制御と露光制御が行なわれ
ることを示している。
【００４７】図９は、図８に示されたドラム通過電荷量
や温度値及び湿度値等から、グリッド電圧の変更量を得
るためのファジィルールである。図９（ａ）に示す各メ
ンバーシップ関数が前件部であり、図９（ｂ）に示す各
グリッド電圧変更量が各メンバーシップ関数の後件部で
ある。
【００４８】また、図１０は、露光制御を行なうための
ファジィルールであり、図１０（ａ）に示す各メンバー
シップ関数が前件部で、図１０（ｂ）に示す各露光時間
変更量が各メンバーシップ関数の後件部である。図１０
における斜線部分は、後述の推論過程を説明するため
の、前件部への入力値と対応する後件部の領域を示して
いる。
【００４９】図８におけるドラム状態に関する各パラメ
ータの例は、図１と同様であるためそのパラメータの例
及びその算出方法の説明を省略する。ところで、各パラ
メータのうち、ドラム表面電位だけは、所定の測定用パ
ターンを感光体ドラム１上に作成する必要がある。この
測定用パターンの作成は、上述したように、複写機等の
コピー速度低下の原因となる。このため、この測定用パ
ターンの作成回数は、できるだけ少なくすることが望ま
しい。
【００５０】そこで、本発明では、この測定用パターン
を作成せずに得られるセンサ情報や長期的な感光体劣化
要因を用いてプロセス制御を行なうことにより、この測
定用パターンの作成回数の低減、乃至はその作成を不要
とすることが可能となる。
【００５１】具体的には、感光体ドラム１の摩耗量，帯
電による疲労，連続使用の度合い等を、それぞれの代用
特性を持つパラメータを用いたメンバーシップ関数とし
て定義しておき、これらのメンバーシップ関数と予め作
成されたファジィ制御ルールに基づいてファジィ推論を
行なって操作値を決定する。
【００５２】すなわち、上述したと同様に図９に示され
た前件部及び後件部のＶＳ，ＭＳ，ＭＭ，ＭＬ，ＶＬ
は、それぞれ、Very Small, Medium Small, Medium, Me
dium Large, Very Largeを意味しており、５つのファジ
ィルールと等価である。
【００５３】従って、例えば、ドラム通過電荷量に関す
るルールでは、「もしも”ドラム通過電荷量”が ”Ｖ
Ｓ”であるとしたなら、”グリッド電圧変更量”は ”
ＶＳ”となる。」が１つのファジィルールとなる。
【００５４】一方、図１０は、露光時間変更量を決定す
るためのファジィルールである。ここでは、先ずその一
例として、上述のドラム通過電荷量のルールを用いてそ
の推論の過程を説明する。図１０において、ドラム通過
電荷量が最大定格の２５％であったとき、その前件部
は、”ＶＳ”と ”ＭＳ”の２つが適用され、これらの
前件部の２５％に相当するそれぞれの後件部のメンバー
シップ関数が斜線部分のように得られる。同様にして、
ドラム摩耗量，露光疲労量，連続使用度，温度値，湿度
値に相当するそれぞれの後件部のメンバーシップ関数が
斜線部分のように得られる。
【００５５】次いで、これらの個々の後件部の結果をＭ
ＡＸ合成することにより、図１１に示すように、露光時
間変更量のメンバーシップ関数が求められる。そして、
制御対象に送出する最終的な操作値は、この露光時間変
更量のメンバーシップ関数の斜線部分を非ファジィ化す
ることにより得られる。
【００５６】次に、請求項６および請求項７記載の発明
について説明する。なお、上述した実施例と同様の構成
部分についてはその図面において同一の符号を用いるこ
ととし、その説明を省略する。本発明では、直接測定が
不可能な感光体の特性を、測定可能なパラメータのメン
バーシップ関数の合成により表現する。
【００５７】本発明では、上記のパラメータの組合せに
より、感光体ドラム１等の長期的劣化、短期的劣化、及
び、実時間的劣化を現す情報を作成し、これらの情報
と、書き込み画像情報を基にして、帯電操作値と露光操
作値とを決定する。このときの基本的な操作の流れは、
帯電部制御と露光部制御との２つの制御に大別される。
【００５８】ここで、帯電部の制御には、図１２と図１
４のルールを使用する。
【００５９】この帯電部の制御では、先ず、長期的劣化
情報と、実時間的劣化情報とを個々に求め、これらの情
報のＭＡＸ合成により最終的な帯電制御値を得る。
【００６０】ただし、実時間的劣化情報は、表面電位測
定用パターンを作成したときしか算出できないため、こ
のパターンを作成する場合と、パターンを作成しない場
合とで、その操作値の決定方法が異なる。
【００６１】この操作値の決定に際しての詳細な計算方
法については、上述した請求項４及び請求項５記載の発
明の導出方法と同様であるので、以下、露光部制御を例
として簡略に説明する。
【００６２】図１３は、露光時間変更量を決定するため
のファジィルールである。
【００６３】ここでは、先ずその一例として、上述の露
光疲労量のルールを用いてその推論の過程を説明する。
図１３において、露光疲労量が最大定格の３５％であっ
たとき、その前件部は、 ”ＭＳ”と ”ＭＭ”の２つ
が適用され、これらの前件部の３５％に相当するそれぞ
れの後件部のメンバーシップ関数が斜線部分のように得
られる。
【００６４】同様にして、ドラム摩耗量，露光疲労量，
連続使用度，温度値，湿度値に相当するそれぞれの後件
部のメンバーシップ関数が斜線部分のように得られる。
同様に、連続使用度が５０％であったとき、その露光時
間変更量のメンバーシップ関数が斜線部分のように得ら
れる。これらの２つのメンバーシップ関数をＭＡＸ合成
することにより短期的劣化情報が得られる。
【００６５】一方、図１５においては、上述と同様な手
続きにより実時間的劣化情報が得られる。
【００６６】図１６では、これらの個々の後件部の結果
をＭＡＸ合成することにより、露光時間変更量のメンバ
ーシップ関数を求めている。制御対象に送出する最終的
な操作値は、この露光時間変更量のメンバーシップ関数
の斜線部分を非ファジィ化することにより得られる。
【００６７】ここで、表面電位測定を行なったときと、
行なわないときとでは、その推論方法が若干異なり、前
者の場合は、短期的劣化情報と実時間的劣化情報との２
つのメンバーシップ関数をＭＡＸ合成し、後者の場合
は、短期的劣化情報のみから最終的な操作値を得る。
【００６８】これは、表面電位測定のためには、所定の
電位測定用パターンをコピー間に作成しなければならな
いことに起因している。つまり、感光体ドラム１上の画
像部と白地部の電位は、任意の原稿画像によって測定で
きるものではなく、予め用意されたパターンを感光体ド
ラム上に作成して測定するため、操作値の決定方法が２
種類必要になる。
【００６９】
【発明の効果】本発明によれば、第１に、ドラムの各劣
化要因に対して最適な制御が実施されるので、制御範囲
が広く、且つ装置の暴走等を防ぐことが可能となる。
【００７０】第２に、感光体の表面電位の情報を測定し
なくても長期的劣化要因と短期的劣化要因から帯電部の
チャージャや露光量の制御ができる。
【００７１】第３に、複数のドラム劣化要因に対してキ
メの細かい制御が可能となる。
【００７２】第４に、簡単なファジィルールの変更によ
り、異機種の複写機等のプロセス制御に適応可能であ
る。
【００７３】第５に、感光体の表面電位の測定用パター
ンを作成する回数を減らすことができ、コピー速度の向
上が可能となる。
【００７４】第６に、複写機等の開発期間や開発コスト
を低減できる。
【００７５】第７に、ファジィ推論は入力数が多くなる
と、そのルール数がグレード数の入力数べき乗で増えて
しまうけれど、本方式ではファジィ推論部を２段階使用
しているので全体でのルール数が減少できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子写真プロセス制御装置の一構
成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例を示す電子写真プロセス制御
装置のセンサ及び制御対象の概略図である。
【図３】図１及び図２の電子写真プロセス制御装置の長
期的劣化要因に関するファジィルールと、これらのファ
ジィルールを用いて長期的劣化量を計算する方法を示す
図である。
【図４】図１及び図２の電子写真プロセス制御装置の短
期的劣化要因に関するファジィルールと、これらのファ
ジィルールを用いて短期的劣化量を計算する方法を示す
図である。
【図５】図１及び図２の電子写真プロセス制御装置の実
時間的劣化要因に関するファジィルールと、これらのフ
ァジィルールを用いて実時間的劣化量を計算する方法を
示す図である。
【図６】図３乃至図５の個々のファジィ推論により露光
時間変更量の決定方法を示す図である。
【図７】図３乃至図５の個々のファジィ推論により帯電
電位変更量の決定方法を示す図である。
【図８】請求項４および請求項５記載の発明による電子
写真プロセス制御装置の一構成例を示すブロック図であ
る。
【図９】図２及び図８の電子写真プロセス制御装置によ
りグリッド電圧の変更量を得るためのファジィルールの
一例を示す線図である。
【図１０】図２及び図８の電子写真プロセス制御装置に
より露光時間変更量を得るためのファジィルールの一例
を示す線図である。
【図１１】図２及び図８の電子写真プロセス制御装置に
よるファジィ推論により操作値を得る過程を示す線図で
ある。
【図１２】請求項６および請求項７記載の発明による電
子写真複写機の長期的劣化要因によりグリッド電圧の変
更量を得るためのファジィルールの推論過程の一例を示
す線図である。
【図１３】請求項６および請求項７記載の発明による電
子写真複写機の短期的劣化要因により露光時間変更量を
得るためのファジィルールの推論過程の一例を示す線図
である。
【図１４】請求項６および請求項７記載の発明による電
子写真複写機の実時間的劣化要因によりグリッド電圧の
変更量を得るためのファジィルールの推論過程の一例を
示す線図である。
【図１５】請求項６および請求項７記載の発明による電
子写真複写機の実時間的劣化要因により露光時間変更量
を得るためのファジィルールの推論過程の一例を示す線
図である。
【図１６】請求項６および請求項７記載の発明による電
子写真プロセス制御装置によるファジィ推論により露光
時間の操作値を得る過程を示す線図である。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム ２ チャージャ ３ グリッド ５０ センサ部 １００ 長期的劣化検知部 １０１ ドラム電流計 １０２ ドラム回転数カウンタ ２００ 短期的劣化検知部 ２０１ 露光時間カウンタ ２０２ コピーカウンタ ３００ 実時間的劣化検知部 ３０１ 表面電位計 ３０２ 温度センサ ３０３ 湿度センサ ４０３ 原稿画像処理部 ５００ 潜像操作値決定部 ６００ 帯電制御部 ７００ 露光制御部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電子写真プロセスに使用される感光体ドラ
    ムの特性のうち、ドラムの摩耗量・静電疲労・露光疲労
    ・連続使用度・温度や湿度等のドラム劣化要因を、長期
    ／短期／１日単位等の時間レンジ、又は、大量／小量／
    １日分の量等のコピー枚数レンジごとに分類し、これら
    の上記感光体ドラムの劣化度合いをそれぞれファジィ推
    論により定量化する劣化検知部と、 上記各劣化検知部が出力する劣化量を入力とし、帯電操
    作値及び露光操作値をファジィ推論により決定する潜像
    操作値決定部とからなることを特徴とする電子写真プロ
    セス制御装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の電子写真プロセス制御装置
    において、 長期的劣化量を計算する際の入力パラメータとして、ド
    ラム電流値及び回転数カウンタ値を使用し、 短期的劣化量を計算する際の入力パラメータとして、露
    光時間及び単位時間当りのコピー枚数を使用し、 実時間的劣化量を計算する際の入力パラメータとして、
    表面電位、温度及び湿度を使用し、 上記各入力パラメータを前件部とし各劣化量を後件部と
    するファジィルールを作成しておき、制御にあたって
    は、上記ファジィルールを用いた推論結果を非ファジィ
    化した値で制御を行なうことを特徴とする電子写真プロ
    セス制御装置。
  3. 【請求項３】請求項１記載の電子写真プロセス制御装置
    において、 長期的劣化量、短期的劣化量及び実時間的劣化量を前件
    部とし、帯電操作値及び露光操作値を後件部とするファ
    ジィルールを作成しておき、制御にあたっては、上記フ
    ァジィルールを用いた推論結果を非ファジィ化した値で
    制御を行なうことを特徴とする電子写真プロセス制御装
    置。
  4. 【請求項４】電子写真プロセスに使用される感光体ドラ
    ムの特性のうち、ドラムの摩耗量，静電疲労，露光疲
    労，連続使用度を、総ドラム回転数，総通過電荷量，総
    露光時間，時間当りコピー枚数を用いて、それぞれメン
    バーシップ関数として定義し、これらの原因系の１つ以
    上を前件部とし、制御対象としてのグリッド電圧，光源
    （ＬＤ）の露光時間を後件部とするファジィルールを作
    成し、制御にあたって、上記ファジィルールを用いた推
    論結果を非ファジィ化した値で制御することを特徴とす
    る電子写真プロセス制御装置。
  5. 【請求項５】請求項４記載の電子写真プロセス制御装置
    において、 上記ファジィルールを基にして計算された劣化要因のう
    ちで、最も効果の高い制御対象に対して選択的に操作量
    を変更することを特徴とする電子写真プロセス制御装
    置。
  6. 【請求項６】電子写真プロセスに使用される感光体ドラ
    ムの特性のうち、ドラムの摩耗量・静電疲労・露光疲労
    ・連続使用度・温度や湿度等のドラム劣化要因を、長期
    ／中期／１日単位等の時間レンジ、又は、大量／中量／
    １日分の量等のコピー枚数レンジ毎に分類し、感光体の
    劣化を現す量を、ドラム表面電位やドラム電流等のセン
    サ情報や、コピー枚数・温度・湿度等の環境情報から評
    価するためのメンバーシップ関数を作成しておくととも
    に、これらの感光体の劣化を現す量（前件部）に対して
    制御対象の操作量（後件部）を定義したファジィルール
    をそれぞれ作成しておき、制御にあたって、上記ファジ
    ィルールを用いた推論結果を非ファジィ化した値で制御
    することを特徴とする電子写真プロセス制御装置。
  7. 【請求項７】請求項６記載の電子写真プロセス制御装置
    において、 上記ファジィルールを基にして計算された劣化要因のう
    ちで、最も効果の高い制御対象に対して選択的に操作量
    を変更することを特徴とする電子写真プロセス制御装
    置。
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