JPH0611937A

JPH0611937A - 画像濃度制御装置

Info

Publication number: JPH0611937A
Application number: JP4267064A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Narasaki; 和成楢崎; Yoshikazu Kawabe; 義和川邉; Masabumi Yoshizawa; 正文吉澤; Osamu Ito; 修伊藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-11-14
Filing date: 1992-10-06
Publication date: 1994-01-21

Abstract

(57)【要約】【目的】ディジタル方式の電子写真プロセスの定性的
な知識を明確にし、その知識に基づいて制御ルールを構
成することにより、画像濃度制御を行う事を目的とす
る。【構成】入力演算手段１４２ａは低中濃度制御手段１
３０ａの定性モデルを選定し、誤差出力手段１２８の値
に基づき低、中濃度の一致をまず図る。その後に高濃度
制御手段１３２ａを選定し、高濃度の一致を図る。ま
た、限界回避手段１４４によって入力の限界を回避した
後、電子写真プロセス１００に入力を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル露光手段を
用いた電子写真プロセスの画像濃度制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ＯＡ化の急速な促進とともに、扱いが簡
単で画質の良い電子写真プロセスを用いた複写機、プリ
ンタ、ファクシミリ等の需要は増加の一途を辿ってい
る。

【０００３】電子写真プロセスにおいては、環境変化や
使用劣化により、出力画像の濃度やコントラストが元の
原稿より濃くなったり薄くなったりする。そこでプロセ
スの特性を表す関数を定量的に求めることができれば、
目標濃度を実現する入力を求めることができる。しか
し、感光体感度は劣化度、除電光量、光質などで変化
し、現像定数もトナーの物性や劣化度合い、感光体の膜
厚および誘電率など様々な内的要因や温湿度変化などの
外的要因により変化し、それらを定量的に厳密に把握す
ることは非常に困難である。

【０００４】そこで、操作する入力の個数を絞り込み実
験的に求めた画質変化と入力補正値との関係表を用いト
ナー補給量と現像バイアスを個々に制御している特願昭
６３−２５３３８３号公報がある。しかし、制御入力が
少ない、また関係表があらゆる変動を記述していない等
の理由で制御性能が良くない。

【０００５】それに対し、様々な変動に対し適応能力を
増すために例えば特願平２−２０２１８０号公報では、
アナログ露光手段を用いた電子写真プロセスを有する複
写機に対し、プロセスの数式を偏微分して得られた定性
モデルを用いて制御を行っている。定性モデルは入力の
符号によって、出力値の符号がどのように変化するかを
定性式で表したものであり、様々な変化に対して現在の
定性的な関係を求め、その定性モデルに沿って繰り返し
制御する。即ち、状態に応じ定性的に正しい入力補償を
行えば、最終的に必ず理想の画像に制御する事ができ
る。

【０００６】具体的にはアナログ複写機においてスコロ
トロンとうの帯電手段により感光体を帯電する。そして
予め原稿台に設けられている低濃度と高濃度のテストパ
ッチにハロゲンランプが照射されパッチ濃度と反比例し
た光が感光体に与えられ感光体に静電潜像が形成され
る。さらに現像手段において、現像バイアス電圧を印加
された現像剤を用いて静電潜像が現像され感光体上にテ
ストパッチの可視像が形成される。そして感光体上のテ
ストパッチ像の濃度を濃度検出手段によって測定し、各
々のパッチに対し予め設定された目標濃度と比較し誤差
を出力する。

【０００７】ここで入力である帯電電圧、露光エネルギ
ー、現像バイアス電圧の変化と濃度曲線に与える影響の
定性的な関係が既に求められている。即ち、平均濃度を
増加させるためにはバイアスを減少する。コントラスト
を増すためには帯電電圧と露光を増加する。この様に実
測濃度曲線を平行移動と回転移動を行い目標とする濃度
曲線と一致させる定性モデルが与えられている。

【０００８】そして、出力された誤差信号に従って入力
を定性モデルから求めて制御を行う。この動作を繰り返
すことで、望みの画像を得ることができる。

【０００９】また特願平２−２０２１８０号公報は制御
するために制御用の基準濃度パッチを用いて濃度制御を
行う必要がある。そこで制御用の基準濃度パッチを用い
ずに濃度制御を行っている例として１頁分の実際の画像
において濃度検出手段から出力される最高濃度のみ検出
し、最高濃度のみを用いて制御する特願昭４７−７５５
９８がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】

（１）特願平２−２０２１８０号公報の画像濃度制御は
アナログ複写機を対象としており、電子写真プロセスを
数学的に取り扱うことによって、制御入力の変化方向を
決定していた。しかし、レーザービームプリンタを代表
とするディジタルプリンタにおいては、画素ごとに強度
分布を持った光によって露光されるため、そのプロセス
に対し従来の画像濃度制御のように数学的取扱いにより
容易に定性モデルの導出ができず、ディジタル方式を制
御するのに十分な定性モデルが明確でなかった。そのた
め従来の画像濃度制御方法をそのままディジタルのプリ
ンタに用いることが出来なく、ディジタル用の濃度制御
手法が確立されていないという問題があった。

【００１１】（２）さらに、制御するためにはテストト
ナー像を書く必要がありトナー消費量が増加する等の問
題がある。また、特願昭４７−７５５９８号公報は最高
濃度しか検出できず低濃度を検出できない。また相対的
に最高濃度を検出するので最高濃度を得た場合の入力画
像を正確に把握できないので制御性能が十分ではない。

【００１２】（３）仮にディジタル方式の定性知識が確
立され、定性モデルによって入力変化の方向を決める事
ができても入力の定量的な変化分を与える手法が確立さ
れていないという問題も当然生じる。

【００１３】（４）また、入力変化を繰り返して制御す
るためファーストコピーまでに時間がかかるという画像
濃度制御一般の問題点がある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

（１）プロセスの定性的な知識に基づき誤差出力手段か
ら出力される低濃度誤差と逆符号の帯電電圧の変化分あ
るいは低濃度誤差と同符号の現像バイアス電圧の変化分
あるいは中濃度誤差と同符号の露光の変化分の少なくと
も一つの変化分を与える低中濃度制御手段と、プロセス
の定性的な知識に基づき感光体の表面電位と現像バイア
ス電圧をほぼ一定の電位差に保ち、高濃度誤差と同符号
の帯電電圧、現像バイアス電圧の変化分あるいは高濃度
誤差と同符号の露光の変化分、あるいは高濃度誤差が正
の場合は潜像の拡大、高濃度誤差が負の場合は潜像の縮
小を行うよう入力の変化分を与える高濃度制御手段と、
低中濃度制御手段と高濃度制御手段とから出力された入
力の変化分から制御入力を演算し出力する入力処理手段
とを備え、帯電電圧、露光、現像バイアス電圧の少なく
とも一つの入力の更新を繰り返すことにより画像濃度を
目標濃度に一致させる画像濃度制御装置を提供するもの
である。

【００１５】（２）前記画像信号出力手段から出力され
る前記出力画像信号に従って現像される可視像の感光体
上の濃度を少なくとも一つ予測し出力する予測濃度出力
手段と，前記感光体上に作成した前記予測出力濃度に対
応した画像濃度を検出する濃度検出手段と、前記予測濃
度出力手段から出力される前記画像濃度に対応する少な
くとも一つ以上の予測濃度と前記濃度検出手段から出力
される前記予測濃度に対応した少なくとも一つ以上の前
記画像濃度との誤差を出力する誤差出力手段と、プロセ
スの定性的な知識に基づき前記誤差出力手段から出力さ
れる前記誤差より制御入力を決定する制御入力決定手段
とを備え、前記帯電電圧、前記露光、前記現像バイアス
電圧の少なくとも一つの入力の更新を繰り返すことによ
り検出出力濃度を前記予測濃度に一致させる画像濃度制
御装置を提供するものである。

【００１６】（３）帯電電圧、露光、現像バイアス電圧
の入力の入力変化分の濃度変化に対する影響分を計算
し、前記影響分を低中濃度制御手段と高濃度制御手段と
から出力される入力の定量的な変化分として与える変化
分演算手段を付加する画像濃度制御装置を提供するもの
である。

【００１７】（４）連続プリント出力動作中でも画像信
号出力手段から出力される各々一枚分の実際の出力画像
信号の可変する空き時間間隔の長さに対応してパッチ信
号出力手段から出力されるテストパッチ信号を出力する
タイミングを与えるパッチタイミング手段を付加する画
像濃度制御装置を提供するものである。

【００１８】

【作用】（１）ディジタル方式の電子写真プロセスの現
象理解および数値計算から定性的な知識を導出し、その
知識に基づいた低中濃度制御手段や高濃度制御手段を設
ける事により、ディジタル方式の定性的知識を用いて制
御を行うこととなり、環境変化や使用劣化にも適応して
出力濃度を常に理想の濃度に制御する画像濃度制御装置
が実現できる。

【００１９】（２）出力画像信号から出力濃度を予測す
る予測濃度出力手段を設ける事により、出力画像信号か
ら予測された濃度と実際に検出された濃度との誤差を用
いて制御できる事となり、制御用パッチを用いずに制御
可能な画像濃度制御装置を実現できる。

【００２０】（３）入力変化分の濃度変化に対する影響
分を計算し入力の定量的な変化分とする変化分演算手段
を設ける事により、現在の状態に応じた入力の定量的な
変化分を用いて制御できる事となり、収束回数が低減可
能な画像濃度制御装置が実現できる。

【００２１】（４）各々一枚分の実際の出力画像信号の
可変する空き時間間隔に対応してテストパッチ信号を出
力するタイミングを与えるパッチタイミング手段を設け
る事により、制御用に特別に時間を必要とせず連続プリ
ント出力動作中でも制御できる。また効率的に制御の時
間を得る事ができる画像濃度制御装置を実現できる。

【００２２】

【実施例】本発明の第１の実施例は、ディジタル方式の
電子写真プロセスの定性的な知識を明確にし、その知識
に基づいて制御ルールを構成することにより、画像濃度
制御を行う事を目的とする。

【００２３】以下、本発明の第１の実施例について図面
を参照しながら詳細に述べる。図１は、本発明の第１の
実施例にあたる画像濃度制御装置を用いたディジタルプ
リンタの構成図である。

【００２４】図１において、１００は電子写真プロセ
ス、１０１は帯電手段、１０２は露光手段、１０３は現
像手段、１０４は感光体、１２０はパッチ信号出力手
段、１２２は画像信号出力手段、１２４は濃度検出手
段、１２６は目標出力手段、１２８は誤差出力手段、１
３０ａは低中濃度制御手段、１３２ａは高濃度制御手
段、１３４は第１の制御手段、１３６は第２の制御手
段、１３８ａは選定手段、１４０ａは入力処理手段、１
４２ａは入力演算手段、１４４は限界回避手段、１５０
ａは制御入力決定手段である。

【００２５】まず、通常に画像を出力する場合のディジ
タル写真プロセスの動作を説明する。

【００２６】帯電手段１０１で、セレン系の材料よりな
る感光体１０４を帯電させる。この時、帯電電圧は帯電
手段１０１のグリッド電圧によって制御されるが、実際
の帯電電圧は環境によって変動し、グリッド電圧と帯電
電圧の関係は一義には決まらない。

【００２７】次に、画像信号出力手段１２２から送られ
た画像信号に従って半導体レーザーをオン、オフし、半
導体レーザとポリゴンミラーとレンズ群と折り返しミラ
ー等から構成される（図は省略）露光手段１０２によっ
て感光体１０４が露光され静電潜像が形成される。ここ
で感光体１０４上の半導体レーザの走査方向は感光体１
０４の中心軸の左から右方向、即ち主走査方向に走査す
る。なお感光体１０４の回転方向は副走査方向という。
さらに現像手段１０３において、現像バイアス電圧を印
加された現像剤を用いて静電潜像（感光体表面電位の分
布像）が現像され感光体１０４上に可視像が形成され
る。図２に帯電電位、現像バイアス、低露光量及び高露
光量の可視像を生成するのに有効なエネルギ、感光体表
面電位の状態を説明する図を示す。図においてＸ軸は主
走査方向、Ｙ軸は副走査方向、Ｚ軸はレーザの中心が走
査するＸ軸上の表面電位の値を表す。そしてその可視像
を用紙に転写、定着して（図は省略）出力画像が得られ
る。ここで画像の濃度階調は露光を点灯させる時間の変
化（パルス幅変調）によって与えられている。

【００２８】ここで、まずディジタル方式の電子写真プ
ロセスの定性的知識について簡単に述べる。図３に示す
レーザスポットが走査される場合に露光手段、帯電手
段、現像手段は次式のように表現される。

【００２９】

【数１】

【００３０】

【数２】

【００３１】

【数３】

【００３２】（数１）は露光エネルギーの式で、ＥIMは
１画素あたりの総露光エネルギー、Ｐはレーザー光強
度、ｘは主走査方向の座標、ｙは副走査方向の座標、Ｗ
_Xは感光体上で得られるレーザースポットの主走査方
向、Ｗ_Yはレーザースポットの副走査方向の（ｘ，ｙ）
＝（０，０）のレーザ強度を１とした場合の１／ｅ²の
強度でのスポット半径、Δｔはレーザーが点灯している
時間つまりパルス幅、ｖは走査速度である。この式は、
ポリゴンミラーを用いたディジタルプリンタ独自のもの
である。（数２）はセレン系感光体の静電潜像形成の式
で、ＶIMは画像部の感光体表面電位、ＶTは帯電電圧に
よって帯電した感光体表面電位、Ｓは感光体感度であ
る。（数３）は現像の式で、ＤSは出力画像濃度、γSは
現像手段の各種パラメータや現像材の物性、劣化度合
い、感光体の誘電率などで決まる現像定数、ＶBは現像
バイアス電圧である。

【００３３】（数１）〜（数３）を定量的に把握するこ
とができれば、プロセスの制御も定量的に行うことがで
きる。しかし、感光体感度Ｓや現像定数γSは温湿度変
化や経時変化等による変動が激しく、それらを定量的に
厳密に把握することは困難である。従って、（数１）〜
（数３）をもとに定量的にプロセスを制御しようとする
事も非常に困難となる。しかし、例えばレーザー光強度
Ｐを上げれば１画素あたりの総露光エネルギーＥIMが上
がる（数１）、１画素あたりの総露光エネルギーＥIMが
上がれば画像部の感光体表面電位ＶIMが下がる（数
２）、画像部の感光体表面電位ＶIMが下がれば出力画像
濃度ＤS が上がる（数３）といった知識を得ることは可
能であるので、それらの知識を記述した定性モデルに基
づいてプロセスの制御を行う。定性モデルは入力の符
号、即ち正か負か０のいずれかによって、出力値の符号
がどのように変化するかを定性式で表したものである。

【００３４】ここで、ディジタル方式の電子写真プロセ
スの低、中、高濃度領域に関する定性的知識と定性モデ
ルに基づいた制御ルールの生成について詳しく説明す
る。なお、ディジタル方式の電子写真プロセスの定性的
知識は数式を単純に偏微分する事によっては得られない
ので、プロセスの現象理解や数値計算により知識を導い
た。

【００３５】（数１）〜（数３）をもとに低、中濃度領
域に対し次の定性的知識が得られる。

【００３６】１．帯電電圧Ｔをあげると出力画像濃度Ｄ
Sは下がる（図４ａ）。２．現像バイアスＢをあげると出力画像濃度ＤSは上が
る（図４ｂ）。

【００３７】３．露光Ｐをあげると出力画像濃度ＤSは
上がる（図４ｃ）。４．低、中濃度領域において、帯電電圧Ｔと現像バイア
スＢの変化の影響はほぼ同じである（図５）。

【００３８】５．帯電電圧Ｔ、現像バイアスＢ、露光Ｐ
により低濃度ＤLを同じ量だけ変化させる入力の変化を
与えると、露光Ｐを変化させた場合が最も中濃度ＤMの
変化が大きい（図５）。

【００３９】ここで、帯電電圧の指令値Ｔを与えた場合
の表面電位をＶTとし、現像バイアスの指令値Ｂを与え
た場合の実際の現像バイアスをＶBとする。図４ａ，
ｂ，ｃは帯電電圧、現像バイアス電圧、露光を変化させ
た場合の入力画像濃度に対する出力画像濃度の関係を表
す。図４において↑は入力の増加、↓は入力の減少を表
す。

【００４０】図５は感光体が飽和していない状態におい
て帯電電圧、現像バイアス電圧、露光を低濃度が同じだ
け変化するように入力を変化させた場合の入力画像濃度
に対する出力画像濃度の関係を表す。図４、５において
点線が入力変化前、実線が入力変化後を表す。また、横
軸の入力画像濃度は出力画像信号に従って出力されるパ
ルス幅を表し、縦軸の出力画像濃度は実際にプロセスに
よって可視化された場合の濃度を表す。

【００４１】また、ここでトナーの占める面積率はおお
よそ低濃度ＤL（０〜３５％）、中濃度ＤM（３６〜７０
％）、高濃度ＤH（７１〜１００％）程度と考える。

【００４２】この定性的知識をもとに、低、中濃度領域
において（表１）のようなルール表を構成する。

【００４３】

【表１】

【００４４】ここで、誤差を以下のように定義する。

【００４５】

【数４】

【００４６】即ち低濃度誤差と逆符号の帯電電圧の変化
分あるいは低濃度誤差と同符号の現像バイアス電圧の変
化分を与える。また、中濃度誤差に対しては誤差と同符
号の露光の変化分を与える。

【００４７】また、高濃度領域においては、露光による
感光体や濃度の飽和現象が重要となる。図６ａは感光体
が飽和していない場合を示す。図６ｂに飽和している場
合を示す。現像バイアス電圧が低いと、高濃度領域にお
いて図６ａ，ｂの網掛け部分の潜像の有効エネルギーが
カットされ、露光の増加、または帯電電圧の減少ではあ
まり高濃度を上げることができない。ここでは簡単のた
め有効エネルギのみが出力濃度に影響を与えると考え
る。従って、高濃度を上げるためには現像バイアス電圧
を増加させないといけないが、それだけでは低、中濃度
領域においても濃度が大きくなってしまう。そこで感光
体表面電位と現像バイアス電圧の差が一定値を保つよう
に帯電電圧を同時に増加することにより、低、中濃度領
域において濃度を変化させることなく、高濃度領域の濃
度を増加させることができる。逆に、帯電電圧と現像バ
イアス電圧を同時に減少することにより、高濃度領域の
濃度のみを減少させることができる。

【００４８】あるいは、高濃度が中濃度のように感光体
の飽和領域を使用していない場合は中濃度と同様に露光
を用いて高濃度を制御する事が可能である。しかし露光
を変化させることにより低、中濃度も変化するので露光
を変化させても低、中濃度を一定に保つために図７に示
すように高濃度誤差が正の場合は潜像が拡大、高濃度誤
差が負の場合は潜像が縮小するよう入力の変化分を与え
てもよい。

【００４９】潜像の拡大Ｐ↑ and Ｔ↑ and Ｂ↑
（Ｔ↑に比べ約半分）潜像の縮小Ｐ↓ and Ｔ↓ and Ｂ↓（Ｔ↓に比べ
約半分）しかし、このルールは現在の入力変化の影響が定量的に
掌握できる場合に限る。

【００５０】即ち、高濃度領域において（表２）のよう
なルール表を構成する。

【００５１】

【表２】

【００５２】即ち、飽和している場合、高濃度誤差と同
符号の帯電電圧、現像バイアス電圧の変化分を与える。
飽和していない場合、高濃度誤差と同符号の露光の変化
分を与える。高濃度誤差が正の場合は潜像が拡大、高濃
度誤差が負の場合は潜像が縮小するよう入力の変化分を
与える。

【００５３】以上のディジタル方式の電子写真プロセス
において、低、中、高濃度の３点を制御する場合の動作
について詳しく説明する。

【００５４】電子写真プロセス１００に帯電電圧、露
光、現像バイアス電圧の制御入力を入力する。帯電手段
１０１は、感光体１０４を設定された帯電電圧に帯電さ
せる。感光体１０４の表面に制御用画像を形成するため
にパッチ信号出力手段１２０から出力される予め設定さ
れた３つのパッチである低濃度パッチ、中濃度パッチ、
高濃度パッチ信号が露光手段１０２に入力される。露光
手段１０２は、設定された露光によって、入力された信
号に基づき感光体１０４に潜像を作成する。現像手段１
０３は、現像バイアス電圧を印加された現像材によっ
て、感光体１０４上に潜像に基づく可視像を作成する。
そして発光素子ＬＥＤと受光素子フォトトランジスタ
（図は省略）から構成された濃度検出手段１２４は、感
光体１０４上に作成された低濃度パッチ、中濃度パッ
チ、高濃度パッチの受光量を検出する。そして受光量と
濃度との関係から濃度を算出し出力画像の濃度は得られ
る。

【００５５】ここで、パッチ信号出力手段１２０から出
力されたパッチに対応して低濃度パッチには低濃度目標
値ｙl_ref、中濃度パッチには中濃度目標値ｙm_ref、高
濃度パッチには高濃度目標値ｙh_refを目標値出力手段
１２６は出力する。そして誤差出力手段１２８は、低，
中，高濃度目標値と測定された低，中，高濃度パッチの
濃度（ｙl,ｙm，ｙh）を用いて低、中、高濃度誤差ｅ
l、ｅm，ｅhを次式によって出力する。

【００５６】

【数５】

【００５７】さらに、誤差出力手段１２８は、誤差の定
性値［ｅl］、［ｅm］、［ｅh］を出力する。ここで、
［］は変数の符号のみに注目した値を表し、正の場合
は＋１、負の場合は−１を出力する。特に誤差が許容値
内（Ｌ1≦ｅ≦Ｌ2）である場合には０を出力する。

【００５８】次に、低中濃度制御手段１３０ａ、高濃度
制御手段１３２ａ、入力処理手段１４０ａから構成され
る制御入力決定手段１５０ａについて説明する。

【００５９】高濃度は高濃度制御手段１３２ａによって
制御するため、低中濃度制御手段１３０ａによって高濃
度誤差を許容値内までは制御できないが、高濃度誤差も
減少させる事を考慮にいれ低、中濃度を制御する。

【００６０】まず、低中濃度制御手段１３０ａは、誤差
出力手段１２４から出力される誤差を判断し、以下(1)
〜(3)の３つの状態の中から一つを選び入力の変化分を
与える。

【００６１】 (1)高濃度誤差が許容値内の場合に低濃度誤差と逆符号の帯電電圧の変化分を与える。 △Ｔ＝−ｋt_l・ｅl（［ｅh］＝０） (2)高濃度誤差と低濃度誤差が同符号の場合に低濃度誤差と同符号の現像バイアス電圧の変化分を与える。 △Ｂ＝ｋb_l・ｅl （［ｅl］＝［ｅh］） (3)高濃度誤差と低濃度誤差が逆符号の場合に低濃度誤差と逆符号の帯電電圧の変化分を与える。 △Ｔ＝−ｋt_l・ｅl（［ｅl］≠［ｅh］）また低中濃度制御手段１３０ａは、中濃度誤差と同符号
の露光の変化分を与える。

【００６２】△Ｐ＝ｋp_l・ｅl ここで、△は変化分、ｋt_l,ｋb_l,ｋp_lは入力の変化
分を求めるために予め設定された定数である。

【００６３】次に、第１の制御手段１３４、第２の制御
手段１３６、選定手段１３８ａから構成される高濃度制
御手段１３２ａについて説明する。

【００６４】第１の制御手段１３４は感光体の表面電位
と現像バイアス電圧をほぼ一定の電位差に保ち、高濃度
誤差と同符号の帯電電圧、現像バイアス電圧の変化分を
与える。第２の制御手段１３６は高濃度誤差と同符号の
露光の変化分を与える。

【００６５】そして選定手段１３８ａは、高濃度制御手
段１３２ａからの出力が入力処理手段１４０ａにより実
際に電子写真プロセス１００への入力として採用される
初回は第１の制御手段１３４により帯電電圧、現像バイ
アス電圧を変化させる。そして制御の結果、高濃度誤差
が設定値以上減少すれば前回と同様に第１の制御手段を
選定し、誤差が設定値以上減少しなければ前回とは違う
第２の制御手段を選定する。

【００６６】また入力演算手段１４２ａ、限界回避手段
１４４から構成される入力処理手段１４０ａについて説
明する。

【００６７】まず、入力演算手段１４２ａは、低、中濃
度の目標濃度への一致を優先させる。すなわち、低濃
度、中濃度のうち一つでも目標濃度からの誤差が許容値
より大きければ低中濃度制御手段１３０ａを選択して
低、中濃度の一致を図り、どちらの誤差も許容値内に治
まっていれば高濃度制御手段１３２ａを選択し高濃度の
一致を図る。

【００６８】そして、限界回避手段１４４は入力の限界
判断を行い限界の場合は次のように他の入力を変化させ
る。

【００６９】Ｔが上限以上Ｔ↑の代わりにＰ↓ Ｂが上限以上Ｂ↑の代わりにＰ↑ Ｐが上限以上Ｐ↑の代わりにＴ↓ 即ち、入力処理手段１４０ａは、次の制御のための帯電
電圧、露光、現像バイアス電圧の制御入力を決定し、電
子写真プロセス１００に入力する。

【００７０】ここで制御入力決定手段１５０ａの動作に
ついて例をあげて説明する。初回の制御において誤差出
力手段１２８から出力された誤差が各々

【００７１】

【数６】

【００７２】である場合は(3)の状態に対応し低中濃度
制御手段１３０ａは以下の入力の変化分を計算し出力す
る。

【００７３】

【数７】

【００７４】また、選定手段１３８ａは第１の制御手段
１３４を選定し、高濃度制御手段１３２ａより以下の入
力の変化分が出力される。

【００７５】

【数８】

【００７６】ここで入力演算手段１４０ａは低中濃度制
御手段１３０ａの出力のみを選択して出力する。

【００７７】現在、各入力が上限でないので入力演算手
段１４２ａの出力がそのまま入力処理手段１４０ａから
の出力となり電子写真プロセスに制御入力として印加さ
れる。

【００７８】そして、制御を繰り返すことによって、誤
差が各々

【００７９】

【数９】

【００８０】定量的にはｅhが１２である場合に前回、
選定手段１３８ａが第１の制御手段１３４を選んで以下
の入力の変化分を与えたとする。

【００８１】

【数１０】

【００８２】ここで、帯電電圧と現像バイアス電圧の変
化はほぼ同じとなるようにｋt_h,ｋb_hの比を予め設定
して置く。

【００８３】ここで、制御を行った結果ｅhが８にな
り、定性的には同様に

【００８４】

【数１１】

【００８５】である。この場合選定手段１３８ａは以下
の判断を行う。

【００８６】 △ｅh＞２前回と同じ第１の制御手段１３４を選定 △ｅh≦２前回と違う第２の制御手段１３６を選定上記判断より第１の制御手段１３４が有効であったの
で、同様に第１の制御手段１３４により入力の変化分が
与えられる。そして入力の限界でない場合はそのまま制
御入力として電子写真プロセス１００に印加される。

【００８７】即ちまず、低中濃度制御手段１３０ａを選
定し、低、中濃度の一致をまず図り、その後に高濃度制
御手段１３２ａを選定し、高濃度の一致を図る。ここ
で、高濃度を制御している段階で、低濃度や中濃度が制
御許容値からはずれる場合は低中濃度制御手段１３０ａ
を選定し、低、中濃度を制御する段階に戻る。この様な
動作を繰り返すことにより、各々の目標濃度に一致さ
せ、出力画像の濃度の安定を図る。

【００８８】尚、本実施例の場合は低濃度誤差あるいは
中濃度誤差がある場合は高濃度出力手段１３２ａを採用
しないため例で示した高濃度誤差に対する入力変化分の
演算は行う必要がないのは明かである。

【００８９】この様にディジタル方式の電子写真プロセ
スに対しそれぞれの状態に適した制御ルールを用いるこ
とにより、各濃度領域毎に制御を行い容易に複数濃度を
制御することが可能となる。

【００９０】ここで、クレーム１で記述した制御部分の
ブロック図を図８に示す。既に述べたように高濃度制御
手段１３２において感光体が未飽和で高濃度誤差が正の
場合は潜像が拡大、高濃度誤差が負の場合は潜像が縮小
するよう入力の変化分を与えるルールを用いる事も可能
である。このルールは、特性変化が小さい制御対象や現
在の入力変化の影響が定量的に掌握できている制御対象
にのみ適用される事が望ましい。

【００９１】図９に示すクレーム３のように、低中濃度
制御手段１３０ｂにおいて、露光により低、中濃度が制
御できる知識を用い高濃度より低い濃度を露光によって
も制御する事も可能である。このルールは露光エネルギ
が十分で常に感光体が飽和しており高濃度誤差が生じな
い場合に対して有効である。

【００９２】図１０に示すクレーム６のように、選定手
段１３８ｂは、感光体の飽和を直接検出できる表面電位
センサ等がある場合は、表面電位によって飽和を判断し
第１の制御手段１３４、第２の制御手段１３６を選定し
ても良い。また、入力値によってに感光体の飽和をおお
よそ予測できる場合は入力値によって飽和を判断し手段
の選定を行っても良い。

【００９３】第１の実施例で述べたように低、中，高濃
度の３点を制御する場合は制御が複雑になる。そこで入
力処理手段１４０ａが低中濃度制御手段１３０を用いて
最初に低濃度と中濃度の２点を制御した後高濃度制御手
段１３２を用いて高濃度を制御する方が制御動作の動き
が明確で制御しやすい。しかし、かなり誤差が小さくな
ってきた場合や低濃度と高濃度の２点のみを制御する場
合は、図１１に示すクレーム７に記述しているように入
力処理手段１４０ｂを用いて低中濃度制御手段１３０と
高濃度制御手段１３２から出力された入力の変化分を加
算して制御入力を決定してもよい。これにより、制御の
試行回数を減少させることが可能となる。

【００９４】また２点の濃度を制御する場合は、低い方
の濃度を低濃度、高い方の濃度を高濃度と考え制御を行
う事によって容易に制御可能である。

【００９５】ここで、感光体１０４は一般的にマイナス
に帯電させる場合の方が多いが、本実施例では考え方を
理解しやすいようにプラスに帯電させるものとする。マ
イナス帯電の場合は制御入力の変分化をプラスの場合の
逆方向に加えれば容易に対応可能である。

【００９６】なお、濃度検出手段１２４は感光体１０４
上の濃度を検出しているが、転写が転写ベルトで構成さ
れている場合は、転写ベルト上の濃度を検出してもよい
事は明かである。

【００９７】次に第２の実施例について説明する。図１
２は、本発明の第２の実施例の画像濃度制御装置のブロ
ック線図である。

【００９８】本発明の第２の実施例の目的は出力画像信
号から出力濃度を予測し、予測濃度と実際に検出された
濃度との誤差を用いて制御する事により制御用パッチを
用いずに制御可能な画像濃度制御装置を提供する事であ
る。以下本発明の第２の実施例を以下図面を参照しなが
ら説明する。

【００９９】図１２において、１００は電子写真プロセ
ス、１０１は帯電手段、１０２は露光手段、１０３は現
像手段、１０４は感光体、１２２は画像信号出力手段、
２２４は濃度検出手段、２２７ａは予測濃度出力手段、
２２９は誤差出力手段、１５０は制御入力決定手段であ
る。

【０１００】第１の実施例と同じ番号のついた手段につ
いては同様の動作を行う。電子写真プロセス１００に帯
電電圧、露光、現像バイアス電圧の制御入力を入力す
る。帯電手段１０１は、感光体１０４を設定された帯電
電圧に帯電させる。画像信号出力手段１２０は、感光体
１０４の表面に実際に画像を形成するための信号を露光
手段１０２に入力する。露光手段１０２は、設定された
露光によって、入力された信号に基づき感光体１０４に
潜像を作成する。また、現像手段１０３は、現像バイア
ス電圧を印加された現像材によって、感光体１０４上に
潜像に基づく可視像を作成する。

【０１０１】次に、予測濃度出力手段２２７ａについて
詳しく説明する。図１３に示すようにいま感光体１０４
が矢印方向に回転し、その表面に例えば図１４のコピー
画像に対応する可視像が形成される。そこで一点鎖線Ａ
で示された部分が左方から右方へ検出領域２５４の中心
点Ｐを通過する。濃度検出手段２２４は現像手段の後に
配置され感光体面上の検出領域２５４内のトナー量と比
例した電圧を出力する。また、検出領域２５４の拡大図
を図１５に示す。ここで、実際の検出領域２５４は楕円
や円に近い形であるが、説明を簡単にするため図１５の
実線で囲んだ部分とする。また、個々のドットＤ11〜Ｄ
89は各々画像信号出力手段１２２から順次出力される入
力信号の番号を表わしている。ここで、説明の簡単化の
ためＤ11からＤ89までの領域（実際は数千個の領域を検
出する）をＤ11→Ｄ12→…→Ｄ19→Ｄ21……→Ｄ89のよ
うに番号の小さい方から大きい方に出力画像信号のオン
あるいはオフ信号に応じて半導体レーザ（以下、レーザ
という）がオンあるいはオフする。そしてレーザがオン
した部分にトナーが付着するものとする。（１つの入力
信号に対応する画像を１ドットという）。

【０１０２】そこで、予測濃度出力手段２２７ａは濃度
検出領域Ｄ24，Ｄ25，Ｄ33，…，Ｄ75までの２４個のド
ットのなかで入力信号がオンする個数（以後、オン個数
という）をカウントする。例えば図１６〜図１９は全て
１２個がオンする場合の様々なドットパターンを表す。
しかしオン個数が同じでもドットパターンによって実際
の出力画像濃度が変化する。例えば、図１７のような孤
立ドットの集合では図１９に比べ出力濃度は大きくな
る。そのため予測濃度もパターンに従って変化させる必
要がある。また、実際は１ドットの一辺は１００μｍ以
下でありＬＥＤとフォトトランジスタ等で構成される濃
度検出手段２２４の取付誤差等もあり実際の検出画像濃
度と予測画像濃度との領域は完全には一致しない。その
ため入力信号のパターンが大きく変化する領域よりある
一定のパターンが検出領域の周りに広く領域を占める図
１７の場合の濃度を予測し、実際の検出濃度と比較した
方がよい。例えば、図１６、１８、１９の場合検出領域
２５４が左右、前後にズレルと検出濃度は変化する。そ
こで、大きい領域でパターンに規則性がある図１７のよ
うな場合に、予測濃度出力手段２２７ａは前もって設定
されたオン個数やパターンと濃度との関係から出力濃度
を予測し予測濃度ｙref1を出力する。

【０１０３】そして、予測濃度を決定した領域と同じ領
域の画像濃度ｙ1を濃度検出手段２２４はタイミングを
一致させて検出する。そして予測濃度ｙref1と画像濃度
ｙ1を誤差出力手段２２９に入力し、誤差出力手段２２
９はまずその誤差ｅ1を出力する。

【０１０４】

【数１２】

【０１０５】また同様に画像濃度ｙ2,ｙ3…と予測濃度
ｙref2,ｙref2…を用いて誤差出力手段２２９は次々に
誤差ｅ2,ｅ3…を出力する。

【０１０６】

【数１３】

【０１０７】ここで、低濃度と高濃度の２点濃度制御の
場合は、濃度域の振り分けを行い、それぞれの濃度領域
に対応する一番新しい誤差を用いて第１の実施例と同様
に各濃度域にあった誤差を誤差出力手段２２９は最終的
に出力する。例えば、ｅ1〜ｅ3の誤差が出力されｅ1は
低濃度誤差,ｅ2は低濃度誤差,ｅ3は高濃度誤差に対応す
る場合は低濃度誤差ｅl＝ｅ2、高濃度誤差ｅh＝ｅ3の操
作を行い制御入力決定手段１５０に入力する誤差を出力
する。そして、制御入力決定手段１５０は第１の実施例
と同様の動作を行い制御入力を求め濃度制御を行う。

【０１０８】以上のように本実施例によれば、画像信号
出力手段１２２から出力される出力画像信号が濃度を予
測する領域よりも大きい領域でパターンに規則性がある
場合にトナーにより可視化される媒体上のある一定領域
の出力予測濃度を出力する予測濃度出力手段２２７ａを
設け、予測濃度と実際に検出された濃度との誤差を出力
する誤差出力手段２２９の信号に基づいて制御入力決定
手段１５０により出力される入力の変化分を用いて制御
する事により、ドットの分布がある一定の繰り返しであ
る中間調の場合やラインのみを制御する事となり制御用
パッチを用いずとも高精度の制御が可能となる。

【０１０９】尚、センサが検出領域の中央ほど感度が良
い場合は予測濃度出力手段２２７ａにおいてＤ44とＤ42
との出力濃度に与える影響の重みを変化させて予測濃度
を計算しても良い。

【０１１０】また、図２０に示すクレーム１２のように
画像信号出力手段から文字信号のみが出力される場合に
は濃度検出手段１２４の検出領域の文字信号と対応する
濃度を予め求められた文字信号と濃度との関係表を用い
て予測濃度出力手段２２７ｂにより予測濃度を出力する
こと事も可能である。この場合は写真などの画像信号で
はなく文字信号のみが入力される場合に有効である。

【０１１１】次に第３の実施例について説明する。図２
１は、本発明の第３の実施例にあたる画像濃度制御装置
において新たに付加された変化分演算手段の接続関係の
みを示す。

【０１１２】本発明の第３の実施例の目的は、現在の状
態に応じた入力変化に対する濃度のの定量的な変化分を
求め、それを入力の変化分として用いる事により収束回
数が低減可能な画像濃度制御装置を提供する事である。
以下本発明の第３の実施例について説明する。

【０１１３】第１の実施例と同様の動作を行うものに関
してはブロックおよびその動作の説明を省略する。

【０１１４】図２１において、１００は電子写真プロセ
ス、１４０は入力処理手段、３４２は変化分演算手段で
ある。

【０１１５】例えば第１の実施例と同様に、制御を繰り
返すことによって、誤差が各々

【０１１６】

【数１４】

【０１１７】定量的にはｅhが１２である場合に前回、
選定手段１３８ａが第１の制御手段１３４を選んで以下
の入力の変化分を与えたとする。

【０１１８】

【数１５】

【０１１９】ここで、△は変化分、ｋt_h,ｋb_hは入力
の変化分を求めるための変数であり現在ｋth＝4.17,ｋb
h＝3.33である。このように帯電電圧と現像バイアス電
圧の変化はほぼ同じとなるようにｋt_h,ｋb_hの比を予
め設定して置く。そして帯電電圧あるいは現像バイアス
電圧を単独に変化させた場合に濃度の変化によりｋt_h,
ｋb_hの比を修正してゆく。

【０１２０】ここで、制御を行った結果ｅhが８にな
り、定性的には同様に

【０１２１】

【数１６】

【０１２２】この場合選定手段１３８ａは以下の判断を
行う。 △ｅh＞２前回と同じ第１の制御手段１３４を選定 △ｅh≦２前回と違う第２の制御手段１３６を選定上記判断より第１の制御手段１３４が有効であったの
で、同様に第１の制御手段１３４により入力の変化分を
与える。

【０１２３】ここで、前回の入力変化分に対する出力の
変化分により新たな入力△Ｔnew,△Ｂnew及び新たなｋt
_h_new,ｋb_h_newを以下のように求める。添字newは今
回の値、oldは前回の値を表す。

【０１２４】

【数１７】

【０１２５】ここで、図２１においてｕ，ｅ，ｋはぞれ
ぞれ入力、誤差、変数を表す。本実施例のように変化分
演算手段３４２を用い、過去の制御の結果を用い、操作
量を変化分として与えるｋt_h,ｋb_hなどの変数を変化
させてゆく事により現状の状態に合った入力を与える事
が可能となり収束回数の減少できる。

【０１２６】第４の実施例について説明する。図２２
は、本発明の第４の実施例にあたる画像濃度制御装置に
おいて新たに付加されたパッチタイミング手段の接続関
係のみを示す。

【０１２７】本発明の第４の実施例の目的は、制御用に
特別に時間を必要としない画像濃度制御装置を提供する
事である。以下本発明の第４の実施例について説明す
る。

【０１２８】第１の実施例と同様の動作を行うものに関
してはブロックおよびその動作の説明を省略する。

【０１２９】図２２において、１００は電子写真プロセ
ス、１２０はパッチ信号出力手段、１２１はパッチタイ
ミング手段、１２２は画像信号出力手段である。

【０１３０】第１の実施例に新たにパッチ信号出力手段
１２０から出力されるテストパッチ信号を出力するタイ
ミングを与えるパッチタイミング手段４２１を付加し
た。そこでパッチタイミング手段４２１の動作のみを詳
しく説明する。

【０１３１】一般に画像濃度制御はプリンタ電源投入時
や一定時間毎や一定枚数毎に行われるが、その場合制御
を行うために時間が必要となる。それに対し本実施例で
は制御用の時間を特別に必要とせずに制御を行う。

【０１３２】まず、画像信号出力手段１２２から出力さ
れる１頁分の画像信号のタイミングを図２３に示す。こ
こで各画像信号間は連続せずにある時間間隔空いてい
る。また、画像信号とパッチ信号の出力タイミングを図
２４ａ，ｂに示す。即ち、まず１頁分の画像信号が出力
される。そして１頁分の画像信号が終了すると次の入力
の準備終了信号がパッチタイミング手段４２１に入力さ
れるまで順次、パッチ信号出力手段１２０から低濃度、
中濃度、高濃度などのパッチ信号を出力する。ここで準
備終了信号がパッチタイミング手段４２１に入力される
と新たなパッチ信号は出力されずパッチ信号が強制的に
終了あるいは１つのパッチ信号を出力した後、次の１頁
分の画像信号が出力される。

【０１３３】例えば図２４ａに示すように１つのパッチ
信号が終了する以前に準備終了信号がパッチタイミング
手段４２１に入力される場合には各画像信号間に一つず
つパッチが予め決められた時間出力される。また図２４
ｂに示すように空き時間間隔が図２４ａに比べ長い場合
は各画像信号の間に低濃度、中濃度、高濃度などのパッ
チ信号を出力する。即ち、画像の複雑さによって画像信
号出力手段１２２から出力される１頁分の画像信号を出
力する時間間隔は変化する。そこで１頁分の画像信号が
出力されてから準備終了信号がパッチタイミング手段４
２１に入力されるまでパッチ信号出力手段１２０からパ
ッチ信号を出力する事により、空き時間間隔に応じて画
像信号間に出力するパッチの出力個数が変化できる事と
なる。

【０１３４】この様にして、連続プリント出力動作中で
も画像信号出力手段１２２から出力される各々一枚分の
実際の出力画像信号の空き時間間隔の長さに応じて、パ
ッチ信号出力手段１２０から出力されるテストパッチ信
号を出力するタイミングを与えるパッチタイミング手段
４２１を設けることにより、制御用に特別に時間を必要
とせず効率的に制御用の時間を短縮する事が可能とな
る。

【０１３５】

【発明の効果】ディジタル方式の電子写真プロセスの現
象理解および数値計算から定性的な知識を導出し、その
知識に基づいた低中濃度制御手段や高濃度制御手段を設
ける事により、ディジタル方式の電子写真プロセスの定
性的知識を用いて制御を行うこととなり、環境変化や使
用劣化にも適応して出力濃度を常に理想の濃度に制御す
る画像濃度制御装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の画像濃度制御装置のブ
ロック線図

【図２】感光体表面の潜像、即ち表面電位及びエネルギ
状態をを示す図

【図３】レーザスポットの走査図

【図４】（ａ）は帯電電圧、現像バイアス電圧、露光を
変化させた場合の入力画像濃度に対する出力画像濃度の
関係の変化を表す（ｂ）は帯電電圧、現像バイアス電圧、露光を変化させ
た場合の入力画像濃度に対する出力画像濃度の関係の変
化を表す（ｃ）は帯電電圧、現像バイアス電圧、露光を変化させ
た場合の入力画像濃度に対する出力画像濃度の関係の変
化を表す

【図５】帯電電圧、現像バイアス電圧、露光を低濃度が
同じだけ変化するように入力を変化させた場合の入力画
像濃度に対する出力画像濃度の関係の変化を表す

【図６】（ａ）は感光体の飽和、未飽和と有効エネルギ
との関係を表す（ｂ）は感光体の飽和、未飽和と有効エネルギとの関係
を表す

【図７】潜像の拡大、縮小を説明する図

【図８】クレーム１の制御部分のブロック図

【図９】クレーム３に示す低中濃度制御手段

【図１０】クレーム６に示す選定手段

【図１１】クレーム７に示す入力処理手段

【図１２】本発明の第２の実施例の画像濃度制御装置の
ブロック線図

【図１３】感光体上の濃度検出手段による検出領域を示
す

【図１４】出力画像図

【図１５】検出領域の拡大図

【図１６】第一のドットパターン

【図１７】第二のドットパターン

【図１８】第三のドットパターン

【図１９】第四のドットパターン

【図２０】クレーム１２に示す予測濃度出力手段

【図２１】本発明の第３の実施例の変化分演算手段の接
続図

【図２２】本発明の第４の実施例のパッチタイミング手
段の接続図

【図２３】画像信号出力手段から出力される画像信号の
タイミングを示す

【図２４】（ａ）は画像信号とパッチ信号の出力タイミ
ングを示す（ｂ）は画像信号とパッチ信号の出力タイミングを示す

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/04 １２０ 9122−2Ｈ 15/06 １０１ 15/08 １１５ 9222−2ＨＧ０５Ｂ 13/02 Ｍ 9131−3ＨＨ０４Ｎ 1/23 １０３Ｚ 9186−5Ｃ 1/29 Ｚ 9186−5Ｃ (72)発明者伊藤修大阪府門真市千石東町15−35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体と、前記感光体を所定の帯電電圧に
帯電させる帯電手段と、実際の出力画像信号を出力する
画像信号出力手段と、少なくとも一つ以上の制御用のテ
ストパッチ信号を出力するパッチ信号出力手段と、少な
くとも一つ以上の前記パッチ信号に対応した目標濃度を
出力する目標出力手段と、前記出力画像信号やパッチ信
号に基づき前記感光体に潜像を作成する露光手段と、現
像剤に現像バイアス電圧を印加することにより前記潜像
から可視像を作成する現像手段と、前記感光体上に作成
した画像の濃度を検出する濃度検出手段と、目標出力手
段から出力されるパッチ信号に対応した低、中、高濃度
などの目標濃度と各々の前記目標濃度に対応し濃度検出
手段から出力される各々の画像濃度との差である低、
中、高濃度誤差などを出力する誤差出力手段と、プロセ
スの定性的な知識に基づき誤差出力手段から出力される
低濃度誤差と逆符号の前記帯電電圧の変化分あるいは低
濃度誤差と同符号の前記現像バイアス電圧の変化分ある
いは中濃度誤差と同符号の前記露光の変化分の少なくと
も一つの変化分を与える低中濃度制御手段と、プロセス
の定性的な知識に基づき前記感光体の表面電位と前記現
像バイアス電圧をほぼ一定の電位差に保ち、高濃度誤差
と同符号の前記帯電電圧、前記現像バイアス電圧の変化
分、あるいは高濃度誤差と同符号の前記露光の変化分、
あるいは高濃度誤差が正の場合は潜像の拡大、高濃度誤
差が負の場合は潜像の縮小を行うよう入力の変化分を与
える高濃度制御手段と、前記低中濃度制御手段と前記高
濃度制御手段とから出力された入力の変化分から制御入
力を演算し出力する入力処理手段とを備え、前記帯電電
圧、前記露光、前記現像バイアス電圧の少なくとも一つ
の入力の更新を繰り返すことにより前記画像濃度を前記
目標濃度に一致させる画像濃度制御装置。
【請求項２】低中濃度制御手段がプロセスの定性的な知
識に基づき少なくとも二つの誤差を用い高濃度誤差が許
容値内の場合に低濃度誤差と逆符号の前記帯電電圧の変
化分、高濃度誤差と低濃度誤差が同符号の場合に低濃度
誤差と同符号の現像バイアス電圧の変化分、高濃度誤差
と低濃度誤差が逆符号の場合に低濃度誤差と逆符号の帯
電電圧の変化分を与えることを特徴とする請求項１記載
の画像濃度制御装置。
【請求項３】低中濃度制御手段がプロセスの定性的な知
識に基づき高濃度誤差が常に許容値内の場合には誤差と
同符号の露光の変化分を与えることを特徴とする請求項
１記載の画像濃度制御装置。
【請求項４】高濃度制御手段がプロセスの定性的な知識
に基づき感光体の表面電位と現像バイアス電圧をほぼ一
定の電位差に保ち、高濃度誤差と同符号の前記帯電電
圧、前記現像バイアス電圧の変化分を与える第１の制御
手段と、高濃度誤差と同符号の露光の変化分を与える第
２の制御手段と、前記第１の制御手段と前記第２の制御
手段から一つの手段を選定する選定手段から構成される
事を特徴とする請求項１記載の画像濃度制御装置。
【請求項５】選定手段が第１の制御手段あるいは第２の
制御手段を用いた前回の制御の結果、誤差が設定値以上
減少すれば前回と同様の前記第１の制御手段あるいは前
記第２の制御手段を選定し、誤差が設定値以上減少しな
ければ前回とは違う前記第１の制御手段あるいは前記第
２の制御手段を選定することを特徴とする請求項４記載
の画像濃度制御装置。
【請求項６】選定手段が露光による感光体の表面電位減
少の度合いあるいは入力より前記感光体の飽和状態を判
断し、前記感光体が飽和していれば第１の制御手段を選
定し、前記感光体が飽和していなければ第２の制御手段
を選定することを特徴とする請求項４記載の画像濃度制
御装置。
【請求項７】入力処理手段が低中濃度制御手段と高濃度
制御手段から出力された入力の変化分を加算して制御入
力を決定する入力演算手段と入力の限界値を回避する限
界回避手段とから構成される事を特徴とする請求項１記
載の画像濃度制御装置。
【請求項８】入力処理手段が高濃度制御手段よりも優先
権を持つ低中濃度制御手段あるいは前記高濃度制御手段
から出力される入力の変化分のうちどちらか一方の入力
の変化分を出力する入力演算手段と入力の限界値を回避
する限界回避手段とから構成される事を特徴とする請求
項１記載の画像濃度制御装置。
【請求項９】限界回避手段が計算上、帯電電圧が上限以
上の値を取る場合に前記帯電電圧を増加する代わりに露
光あるいは現像バイアスの少なくとも一つを減少し、現
像バイアス電圧が上限以上の値を取る場合に前記現像バ
イアス電圧を増加する代わりに帯電電圧の減少あるいは
露光の増加の少なくとも一つを行い、露光が上限以上の
値を取る場合に前記露光を増加する代わりに帯電電圧の
減少あるいは現像バイアス電圧の増加の少なくとも一つ
を行い、入力の限界を他の入力を用いる事で回避するこ
とを特徴とする請求項７、８記載の画像濃度制御装置。
【請求項１０】感光体と、前記感光体を所定の帯電電圧
に帯電させる帯電手段と、実際の出力画像信号を出力す
る画像信号出力手段と、前記出力画像信号に基づき前記
感光体に潜像を作成する露光手段と、現像剤に現像バイ
アス電圧を印加することにより前記潜像から可視像を作
成する現像手段と、前記画像信号出力手段から出力され
る前記出力画像信号に従って現像される可視像の感光体
上の濃度を少なくとも一つ予測し出力する予測濃度出力
手段と，前記感光体上に作成した前記予測出力濃度に対
応した画像濃度を検出する濃度検出手段と、前記予測濃
度出力手段から出力される前記画像濃度に対応する少な
くとも一つ以上の予測濃度と前記濃度検出手段から出力
される前記予測濃度に対応した少なくとも一つ以上の前
記画像濃度との誤差を出力する誤差出力手段と、プロセ
スの定性的な知識に基づき前記誤差出力手段から出力さ
れる前記誤差より制御入力を決定する制御入力決定手段
とを備え、前記帯電電圧、前記露光、前記現像バイアス
電圧の少なくとも一つの入力の更新を繰り返すことによ
り検出出力濃度を前記予測濃度に一致させる画像濃度制
御装置。
【請求項１１】予測濃度出力手段が濃度検出手段の検出
領域よりも広い領域に対し前記画像信号出力手段から出
力される前記出力画像信号の分布状態が均一である部分
のみを用い、前記部分が感光体上で現像された可視像の
出力濃度を少なくとも一つ予測し出力することを特徴と
する請求項１０記載の画像濃度制御装置。
【請求項１２】予測濃度出力手段が前記画像信号出力手
段から文字信号が出力される場合に濃度検出手段の検出
領域内の文字信号に対応する濃度を文字信号と濃度との
関係表を用いて、感光体上で現像された可視像の出力濃
度の少なくとも一つを予測し出力することを特徴とする
請求項１０記載の画像濃度制御装置。
【請求項１３】帯電電圧、露光、現像バイアス電圧の入
力の入力変化分の濃度変化に対する影響分を計算し、前
記影響分を低中濃度制御手段と高濃度制御手段とから出
力される入力の定量的な変化分として与える変化分演算
手段を付加するすることを特徴とする請求項１記載の画
像濃度制御装置。
【請求項１４】連続プリント出力動作中でも画像信号出
力手段から出力される各々一枚分の実際の出力画像信号
の可変する空き時間間隔の長さに対応して前記パッチ信
号出力手段から出力されるテストパッチ信号を出力する
タイミングを与えるパッチタイミング手段を付加するこ
とを特徴とする請求項１記載の画像濃度制御装置。