JPH06148994A - 画像形成制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ファジ−制御を実施する画像形成装置におい
て、使用する部品の特性のばらつきの影響をなくす。ユ
−ザの使用環境に適応して最適な制御を可能にする。 【構成】 必要に応じてメンバ−シップ関数を修正す
る。操作ボ−ドからのマニュアル調整入力に応答して修
正する。センサ自体の検出感度特性を測定し、その結果
に基づいて修正する。感光体上のトナ−付着量（濃度）
を検出し、目標値とのずれが大きい場合に修正する。長
時間コピ−動作を行なった場合に修正する。メンバ−シ
ップ関数を平行移動によって修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば複写機のような
画像形成装置に関し、特に適正な形成画像を得るために
ファジ−推論を利用した制御を実施する制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば複写機のような画像形成装置にお
いては、感光体帯電器の放電電極電圧，感光体帯電器の
放電電流，感光体帯電器のグリッド電極電圧，感光体表
面の帯電電位，感光体表面の露光部電位，感光体表面の
残留電位，原稿露光強度，感光体への画像書込光強度，
現像バイアス電圧，転写チャ−ジャ電圧，転写チャ−ジ
ャ放電電流，現像剤のトナ−濃度，感光体上トナ−付着
量，定着器温度，機内温度，機内湿度，感光体回転時
間，給紙搬送速度等々、様々な要素の各々の状態変化が
それぞれ画像形成プロセスに影響を及ぼし、形成画像品
質が変わる。このため、形成画像品質を適正に維持する
制御は非常に難しい。

【０００３】この種の画像形成制御にファジ−推論を用
いた従来技術は、例えば特開平３−８９３６９号公報に
開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ファジ−推論を用いた
従来の画像形成制御においては、制御の内容に大きな影
響を及ぼすメンバ−シップ関数は、装置の機種毎に予め
実験的に決定されており、変化することはない。従っ
て、装置の設計者が想定した標準的な条件下において
は、適切な画像形成制御が実施される。しかしながら、
実際の装置においては、使用される各部品（例えば感光
体やセンサ）の特性のばらつきにより、装置が設計者が
想定した標準的な条件と異なる状況におかれる場合があ
る。また、ユ−ザの使用環境が、標準的な使用状態とは
大きく異なる場合もある。そのような場合、適正な画像
形成制御はできなくなる。

【０００５】従って本発明は、実際の装置に使用する部
品の特性にばらつきがある場合や、ユ−ザの使用環境が
標準と異なる場合であっても、各々の装置で適正な画像
形成制御を実現することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の画像形成制御装置は、装置の形成画像品質
に影響を及ぼす画像形成プロセスの操作要素を少なくと
も１つ調整する調整手段（５４，２３，５７，５９，５
３，６０）；前記装置の形成画像品質に影響を及ぼす画
像形成プロセスの状態量を少なくとも１つ検出する状態
検出手段（３１〜３６，５１，５８）；該状態検出手段
が検出する画像形成プロセスの状態量と、前記調整手段
が調整する画像形成プロセスの操作要素との関連を定め
る、推論規則（Ｄ１）及びメンバ−シップ関数（Ｄ２）
を保持する記憶手段；前記推論規則及びメンバ−シップ
関数に基づいて、前記状態検出手段が検出した画像形成
プロセスの状態量から、前記調整手段に与える制御目標
値を生成する、ファジ−推論手段（Ｐ１）；及び入力さ
れる情報に基づいて、前記メンバ−シップ関数を自動的
に調整する、関数調整手段（Ｐ２）；を備える。

【０００７】また第２番の発明では、前記状態検出手段
が、感光体帯電器の放電電極電圧，感光体帯電器の放電
電流，感光体帯電器のグリッド電極電圧，感光体表面の
帯電電位，感光体表面の露光部電位，感光体表面の残留
電位，原稿露光強度，感光体への画像書込光強度，現像
バイアス電圧，転写チャ−ジャ電圧，転写チャ−ジャ放
電電流，現像剤のトナ−濃度，感光体上トナ−付着量，
定着器温度，機内温度，機内湿度，感光体回転時間，及
び給紙搬送速度の少なくとも１つを検出し、前記調整手
段が、原稿露光ランプの印加電圧，感光体への画像書込
光の強度，トナ−補給量，感光体帯電器のグリッド電極
印加電圧，現像バイアス印加電圧，転写チャ−ジャ印加
電圧，転写チャ−ジャ出力電流，定着器の温度，及び給
紙搬送速度の少なくとも１つを調整する、ように構成す
る。

【０００８】また第３番の発明では、前記関数調整手段
を、所定期間を経過する毎に、定期的にメンバ−シップ
関数の調整のための処理を実行する（Ｓ２９，Ｓ３
５）、ように構成する。

【０００９】また第４番の発明では、前記関数調整手段
を、画像形成プロセスの操作要素の調整された回数に基
づいてメンバ−シップ関数の調整を実行する（Ｓ２８，
Ｓ３５）、ように構成する。

【００１０】また第５番の発明では、前記関数調整手段
を、画像形成プロセスの操作要素の調整量に基づいてメ
ンバ−シップ関数の調整を実行する（Ｓ３０，Ｓ３
５）、ように構成する。

【００１１】また第６番の発明では、前記関数調整手段
が、メンバ−シップ関数をそれを表わす座標に対する平
行移動によって調整する、ように構成する。

【００１２】なお上記括弧内に示した記号は、後述する
実施例中の対応する要素の符号を参考までに示したもの
であるが、本発明の各構成要素は実施例中の具体的な要
素のみに限定されるものではない。

【００１３】

【作用】本発明によれば、関数調整手段によってメンバ
−シップ関数が調整されるので、ファジ−推論の入出力
特性が修正され、画像形成制御の特性が変化する。関数
調整手段は、例えばオペレ−タによる操作ボ−ドからの
マニュアル入力に応答して、あるいは各種センサによっ
て検出された制御状態と制御目標値とのずれに応答し
て、メンバ−シップ関数を調整する。従って、使用する
部品の特性のばらつきに基づく制御特性のずれを補償し
て特性を標準状態に近づけるようにメンバ−シップ関数
を修正したり、制御特性が故意に標準状態からずれるよ
うにメンバ−シップ関数を修正してユ−ザの使用環境に
適合させることができる。

【００１４】第２番の発明では、形成画像品質に影響を
及ぼす画像形成プロセスの状態量として、感光体帯電器
の放電電極電圧，感光体帯電器の放電電流，感光体帯電
器のグリッド電極電圧，感光体表面の帯電電位，感光体
表面の露光部電位，感光体表面の残留電位，原稿露光強
度，感光体への画像書込光強度，現像バイアス電圧，転
写チャ−ジャ電圧，転写チャ−ジャ放電電流，現像剤の
トナ−濃度，感光体上トナ−付着量，定着器温度，機内
温度，機内湿度，感光体回転時間，及び給紙搬送速度の
少なくとも１つを状態検出手段が検出し、形成画像品質
に影響を及ぼす画像形成プロセスの操作要素として、原
稿露光ランプの印加電圧，感光体への画像書込光の強
度，トナ−補給量，感光体帯電器のグリッド電極印加電
圧，現像バイアス印加電圧，転写チャ−ジャ印加電圧，
転写チャ−ジャ出力電流，定着器の温度，及び給紙搬送
速度の少なくとも１つを調整手段が調整する。

【００１５】また第３番の発明では、メンバ−シップ関
数の調整のための処理が、所定期間を経過する毎に定期
的に実行される。これによって、画像形成プロセスの特
性の経時変化が補償される。

【００１６】また第４番の発明では、メンバ−シップ関
数が、画像形成プロセスの操作要素の調整された回数に
基づいて調整される。

【００１７】また第５番の発明では、メンバ−シップ関
数が、画像形成プロセスの操作要素の調整量に基づいて
調整される。

【００１８】また第６番の発明では、メンバ−シップ関
数が、それを表わす座標に対する平行移動によって調整
される。

【００１９】

【実施例】図１に、本発明を実施するデジタル複写機の
機構部の構成を示す。図１を参照すると、この複写機は
その上方に配置されたイメ−ジスキャナ１０と下方に配
置されたプリンタ２０とで構成されている。イメ−ジス
キャナ１０には、露光ランプ１１，コンタクトガラス１
２，第１ミラ−１３，第２ミラ−１４，第３ミラ−１
５，レンズ１６及び一次元ＣＣＤイメ−ジセンサ１７が
備わっている。露光ランプ１１及び第１ミラ−１３は図
示しない第１キャリッジ上に搭載され、第２ミラ−１４
及び第３ミラ−１５は図示しない第２キャリッジ上に搭
載され、第１キャリッジと第２キャリッジが図１の左右
方向に機械的に移動する。光源から受光部までの光路長
が変化しないように、第２キャリッジの移動速度（距
離）は第１キャリッジのそれの１／２になっている。

【００２０】露光ランプ１１から出た光は、コンタクト
ガラス１２上に載置される原稿面で反射し、その反射光
が、第１ミラ−１３，第２ミラ−１４，第３ミラ−１５
及びレンズ１６を通って、ＣＣＤイメ−ジセンサ１７の
受光面に入射する。従って、ＣＣＤイメ−ジセンサ１７
の検出する一次元画像は、原稿面の光反射率分布、即ち
画像の濃淡分布に対応する。また、これらの光学系の画
像読取位置は、第１キャリッジ及び第２キャリッジの移
動に伴なって原稿上を走査されるので、原稿上の二次元
画像の情報がＣＣＤイメ−ジセンサ１７によって読取ら
れる。

【００２１】イメ−ジスキャナ１０が読取った原稿の二
次元画像情報は、所定の画像処理を受けた後、プリンタ
２０に入力され、レ−ザ書込ユニット２３が出力するレ
−ザ光の強度を変調する。レ−ザ書込ユニット２３は、
高速で回転する多面鏡を有しており、多面鏡で反射し出
力されるレ−ザ光の向きは、図１の紙面に垂直な方向に
走査される。一方感光体ドラム２１は、図１において時
計回りに一定の速度で回転しており、その表面は、ま
ず、メインチャ−ジャ２２からの放電電流によって一様
に高電位に帯電する。帯電した感光体ドラム２１の表面
に、レ−ザ書込ユニット２３からのレ−ザ光が照射され
る。照射される光の強度に応じて、感光体ドラム２１の
表面電位は変化する。従って、感光体ドラム２１の表面
には、再生すべき二次元画像の濃淡分布に対応する電位
分布、即ち静電潜像が形成される。現像器２４の近傍を
通る時に、感光体ドラム２１の表面電位の高低に応じ
て、現像器２４内のトナ−が感光体ドラム２１の表面に
吸着するので、静電潜像はトナ−によって可視化され
る。一方、感光体ドラム２１上の画像形成に同期して、
給紙系２５から１枚の転写紙が給紙され、可視化された
静電潜像、即ちトナ−像に重なるように送り込まれる。
トナ−像は、転写チャ−ジャ２６の近傍を通る時に転写
紙に転写され、転写紙は分離チャ−ジャ２７を通る時に
感光体ドラムから分離する。更にトナ−像は、定着ユニ
ット２９を通る時に、熱によって転写紙に定着される。
転写後に感光体ドラム２１上に残留したトナ−は、クリ
−ニングユニット２８によって回収され、また感光体ド
ラム２１上の電荷は図示しない除電ランプで除電され
る。

【００２２】図１の複写機の電気回路構成を図２に示
す。図２を参照して説明する。この複写機の全体の動作
は、複写プロセス制御ユニット５０によって制御され
る。複写プロセス制御ユニット５０は、コンピュ−タシ
ステムであり、図示しないが、マイクロプロセッサ，Ｒ
ＡＭ，ＲＯＭ，Ａ／Ｄコンバ−タ，タイマ等を内蔵して
いる。複写プロセス制御ユニット５０には、操作ボ−ド
４０，画像処理ユニット５２，レ−ザ書込ユニット２
３，ヒ−タ制御ユニット５３，ランプ制御ユニット５
４，スキャナユニット５５，レンズユニット５６，クラ
ッチ／ソレノイドユニット５７，高圧電源ユニット５
９，及びモ−タ制御ユニット６０が接続されている。ま
た、複写プロセス制御ユニット５０の入力には、不揮発
性ＲＡＭ５１，トナ−付着量センサ３１，表面電位計３
２，定着温度センサ３３，トナ−濃度センサ３４，機内
温度センサ３５，機内湿度センサ３６，及びその他のセ
ンサ５８が接続されている。

【００２３】操作ボ−ド４０は、図示しないが、複写機
上面のオペレ−タの操作し易い位置に配置されており、
多数のキ−スイッチと様々な表示器を備えている。ＣＣ
Ｄイメ−ジセンサ１７が読取った画像情報は、画像処理
ユニット５２を介して、レ−ザ書込ユニット２３に変調
信号として印加される。この例では、レ−ザ書込ユニッ
ト２３の光源にレ−ザダイオ−ドを用いている。レ−ザ
ダイオ−ドの印加電圧は、複写プロセス制御ユニット５
０からの信号によって調整しうる。ヒ−タ制御ユニット
５３は、定着ユニット２９のヒ−タを制御し、定着温度
を調整する。定着温度の制御目標値は、複写プロセス制
御ユニット５０から印加される。ランプ制御ユニット５
４は、露光ランプ１１の光量を制御する。光量の制御目
標値は、複写プロセス制御ユニット５０から印加され
る。スキャナユニット５５は、イメ−ジスキャナ１０の
光学走査系を制御し、レンズユニット５６はレンズ１６
の倍率を調整する。クラッチ／ソレノイドユニット５７
は、様々なクラッチ及びソレノイドとそれらのドライバ
を備えている。高圧電源ユニット５９は、メインチャ−
ジャ２２の放電ワイヤに印加する電力及びそのグリッド
電極に印加する電圧，現像バイアス電圧，転写チャ−ジ
ャ２６に印加する電力及び分離チャ−ジャ２７に印加す
る電力を生成する。トランスを用いて高電圧を得てい
る。また、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御により、各出力
電圧及び電流を制御している。電圧及び電流の制御目標
値は、複写プロセス制御ユニット５０から印加される。
モ−タ制御ユニット６０は、感光体ドラム２１等の駆動
源であるメインモ−タや、給紙系のモ−タを制御する。

【００２４】トナ−付着量センサ３１は、発光ダイオ−
ドとフォトトランジスタで構成される反射型の光学セン
サであり、図１に示すように、現像器２４の少し下流
に、感光体ドラム２１の表面と対向するように配置して
ある。即ち、感光体ドラム２１表面の光反射率からトナ
−付着量を検出する。表面電位計３２は、図１に示すよ
うに露光位置と現像位置の間に、感光体ドラム２１の表
面と対向するように配置してあり、非接触で、感光体ド
ラム２１表面の電位を検出する。定着温度センサ３３
は、サ−ミスタであり、定着ロ−ル内に配置されてい
る。トナ−濃度センサ３４は、透磁率センサであり、現
像剤中のトナ−濃度を検出する。機内温度センサ３５及
び機内湿度センサ３６は、感光体ドラム２１の近傍に配
置されている。図１に示す複写機の、形成画像品質を一
定に維持する制御系の、機能的な構成を図３に示す。図
３を参照して説明する。この制御系は、ファジ−理論を
応用した制御回路であり、様々な入力情報に基づいてフ
ァジ−推論を実施し、制御量である出力値を生成する。

【００２５】この実施例では、ファジ−推論のための入
力情報として、以下に示すものを採用している。

【００２６】 ｉ１：メインチャ−ジャワイヤ電圧 ｉ２：メインチャ−ジャワイヤ放電電流 ｉ３：メインチャ−ジャグリッド電圧 ｉ４：感光体表面の暗部電位 ｉ５：感光体表面の明部電位 ｉ６：感光体表面の残留電位 ｉ７：露光ランプの印加電圧 ｉ８：書込レ−ザモニタ出力 ｉ９：現像バイアス電圧 ｉ１０：転写チャ−ジャ電圧 ｉ１１：転写チャ−ジャ放電電流 ｉ１２：現像剤のトナ−濃度 ｉ１３：トナ−付着検出量 ｉ１４：定着器温度検出値 ｉ１５：機内温度検出値 ｉ１６：機内湿度検出値 ｉ１７：感光体回転時間 ｉ１８：給紙搬送速度 メインチャ−ジャワイヤ電圧ｉ１，メインチャ−ジャワ
イヤ放電電流ｉ２，メインチャ−ジャグリッド電圧ｉ
３，現像バイアス電圧ｉ９，転写チャ−ジャ電圧ｉ１
０，及び転写チャ−ジャ放電電流ｉ１１は、高圧電源ユ
ニット５９の各出力端子の電圧及び電流のレベル検出に
よって得られる。また、感光体表面の暗部電位ｉ４，感
光体表面の明部電位ｉ５，及び感光体表面の残留電位ｉ
６は、表面電位計３２によって検出される。感光体表面
の暗部電位は、レ−ザ光が照射されない部分の帯電電位
であり、感光体表面の明部電位は、所定強度のレ−ザ光
を照射した露光部分の帯電電位であり、感光体表面の残
留電位は、除電され帯電処理していない部分の表面電位
である。露光ランプの印加電圧ｉ７は、ランプ制御ユニ
ット５４の出力においてサンプリングした電圧波形から
得られる実効値電圧である。書込レ−ザモニタ出力ｉ８
は、レ−ザ書込ユニット２３が出力するレ−ザ光の走査
範囲一端に固定配置された受光器の検出する受光レベル
である。現像剤のトナ−濃度ｉ１２は、トナ−濃度セン
サ３４の検出レベルである。トナ−付着検出量ｉ１３
は、コンタクトガラス１２の一端に設置される基準濃度
パタ−ンを読取り、該パタ−ンに対応するトナ−像を感
光体２１上に形成した時に、トナ−付着量センサ３１に
よって検出されるレベルである。定着器温度検出値ｉ１
４は定着温度センサ３３によって検出される温度、機内
温度検出値ｉ１５は機内温度センサ３５によって検出さ
れる温度、機内湿度検出値ｉ１６は機内湿度センサ３６
によって検出される湿度である。感光体回転時間ｉ１７
は、感光体ドラム２１が交換されてから現在までのそれ
が回転していた時間の累計値であり、複写プロセス制御
ユニット５０が管理しており、ＲＡＭ５１上に保持され
ている。給紙搬送速度ｉ１８は、給紙制御系に備わった
図示しないセンサによって検出される。

【００２７】このファジ−推論によって生成される出力
値は、露光ランプ電圧設定値ｏ１，書込レ−ザ出力設定
値ｏ２，トナ−補給時間設定値ｏ３，メインチャ−ジャ
グリッド電圧設定値ｏ４，現像バイアス電圧設定値ｏ
５，転写チャ−ジャ電圧設定値ｏ６，転写チャ−ジャ電
流設定値ｏ７，定着温度設定値ｏ８，及び給紙搬送速度
設定値ｏ９である。露光ランプ電圧設定値ｏ１は、ラン
プ制御ユニット５４に制御目標値として入力される。書
込レ−ザ出力設定値ｏ２は、レ−ザ書込ユニット２３の
レ−ザダイオ−ド印加電圧を決定する。トナ−補給時間
設定値ｏ３は、図示しないトナ−補給クラッチをオン／
オフする時間を決定する。メインチャ−ジャグリッド電
圧設定値ｏ４，現像バイアス電圧設定値ｏ５，転写チャ
−ジャ電圧設定値ｏ６，及び転写チャ−ジャ電流設定値
ｏ７は、各制御系の目標値として高圧電源ユニット５９
に印加される。定着温度設定値ｏ８は、ヒ−タ制御ユニ
ット５３に制御温度目標値として印加される。給紙搬送
速度設定値ｏ９は、給紙系の搬送速度を決定する。

【００２８】ファジ−推論処理Ｐ１では、ル−ルベ−ス
Ｄ１上に設けられた様々な推論規則に基づいて、入力情
報ｉ１〜ｉ１８を処理する。また、メンバ−シップ関数
群Ｄ２を利用して、出力値ｏ１〜ｏ９を生成する。ル−
ルベ−スＤ１及びメンバ−シップ関数群Ｄ２の基本情報
は、複写プロセス制御ユニット５０内のＲＯＭに予め記
憶されている。但し実際に使用するメンバ−シップ関数
群Ｄ２は、不揮発性ＲＡＭ５１上に記憶されており、修
正可能になっている。

【００２９】実際の制御においては、多数の入力情報ｉ
１〜ｉ１８に基づいて多数の出力値ｏ１〜ｏ９を生成す
るので非常に複雑な処理が実行されるが、ここでは理解
を容易にするために、単一の入力情報ｉ１３に基づいて
単一の出力値ｏ３を生成するものと仮定し、その制御を
説明する。

【００３０】ル−ルベ−スＤ１上に設けられた推論規則
を次に示す。

【００３１】 推論規則１： 前件部：トナ−濃度(付着量)が適正値よりも“濃い”な
らば 後件部：“薄く”せよ 推論規則２： 前件部：トナ−濃度(付着量)が適正値よりも“少し濃
い”ならば 後件部：“やや薄く”せよ 推論規則３： 前件部：トナ−濃度(付着量)が適正値よりも“少し薄
い”ならば 後件部：“やや濃く”せよ 推論規則４： 前件部：トナ−濃度(付着量)が適正値よりも“薄い”な
らば 後件部：“濃く”せよ 上記推論規則の“濃い”，“少し濃い”，“少し薄
い”，“薄い”，“薄く”，“やや薄く”，“やや濃
く”及び“濃く”の程度は、メンバ−シップ関数群Ｄ２
の中の各々に対応するメンバ−シップ関数で表わされ
る。これらのメンバ−シップ関数を図４及び図５に示
す。ファジ−推論処理Ｐ１においては、まず、入力され
るトナ−付着検出量ｉ１３を、図５に示すようにメンバ
−シップ関数Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ１３及びＦ１４に入力
し、各々の出力値（程度）を得る。次にメンバ−シップ
関数Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ１３及びＦ１４の出力値を、そ
れぞれメンバ−シップ関数Ｆ２１，Ｆ２２，Ｆ２３及び
Ｆ２４に入力し、入力値のレベルで頭切りされた各関数
領域（図５にハッチングで示す部分）を各々の推論結果
として得る。最後に、これらの推論結果を図６に示すよ
うに合成し、それらの重心位置を求め、重心位置の値
（例えば０．６秒）を推論の最終結果として出力する。
この出力値が、トナ−補給時間の設定値になる。トナ−
補給処理Ｐ５では、例えば、１枚のコピ−プロセスを実
行する毎に、設定されたトナ−補給時間の間だけ、トナ
−補給クラッチをオンし、トナ−を補給する。これによ
って、現像器２４の現像剤中のトナ−濃度が上昇する。

【００３２】ところで、同一機種の複写機であっても、
それに使用される部品（感光体ドラムや各種センサ）の
特性にはばらつきがあるので、同一の制御を実施しても
個々の複写機でコピ−画像の品質にばらつきが生じる。
また、ユ−ザが複写機を使用する環境が、複写機の設計
者が想定する標準的な環境と大きく異なる場合もある。
そこでこの実施例では、メンバ−シップ関数群Ｄ２の内
容を修正することによって、個々の複写機がそれぞれ最
適な画像を形成しうるように構成してある。メンバ−シ
ップ関数群Ｄ２の内容は、関数修正処理Ｐ２によって修
正される。

【００３３】この実施例では、関数修正処理Ｐ２は、操
作ボ−ド４０を利用したオペレ−タからのマニュアル修
正入力，初期診断処理Ｐ３の結果，及び定期診断処理Ｐ
４の結果の３種類の各々の入力デ−タに対応して、メン
バ−シップ関数群Ｄ２の内容を修正することができる。

【００３４】例えば、写真やベタ画像などを頻繁にコピ
−するユ−ザにおいては、標準的な画像の場合と比べる
と、コピ−１枚あたりのトナ−消費量が多くなるので、
トナ−補給時間も通常より長くしなければならない。そ
こで、マニュアル修正モ−ドにおいて、オペレ−タがト
ナ−補給時間を増加するように、その数値を操作ボ−ド
４０から入力すると、関数修正処理Ｐ２は、図７に示す
ように、メンバ−シップ関数群Ｄ２の関数Ｆ２１，Ｆ２
２，Ｆ２３及びＦ２４を、それらの平行移動によって修
正する。この修正によって、ユ−ザの使用環境に適した
画像形成制御が実現する。

【００３５】図３の初期診断処理Ｐ３では、個々の複写
機に使用される部品の特性のばらつきを補償するための
処理が実施される。この処理は、複写機の電源が投入さ
れる毎に１回ずつ実行される。初期診断処理Ｐ３で実行
される処理のうち、一例として、トナ−付着量センサ３
１の特性を補償する処理を図８に示す。

【００３６】図８を参照して説明する。まず最初に感光
体ドラム２１をクリ−ニングし、表面のトナ−を除去す
る。そして、センサ３１の発光ダイオ−ドから感光体ド
ラム２１に光を照射し、感光体ドラム２１の表面（地
肌）からの反射光をフォトトランジスタで受光する。感
光体ドラム２１の地肌の光反射率は非常に高いので、こ
の時のセンサ３１の出力レベルは、それの検出感度に応
じて定まる。従って、センサ３１の出力レベルからそれ
自身の検出感度を検知する。検出感度を正確に検出する
ため、実際には、センサ３１の発光ダイオ−ドに流す電
流を１０％と５０％の２種類に切り換え、２種類の発光
量でそれぞれ受光量Ｖ１及びＶ２を検出し、それらに基
づいて検出特性の傾きを求める。センサ３１の付勢電流
と出力電圧との関係を図９に示す。

【００３７】ステップＳ１７では、Ｓ１６で求められた
検出特性の傾きを、予め定められた基準特性と比較す
る。そして、両者の特性差が所定以上の場合には、ステ
ップＳ１９でメンバ−シップ関数を自動的に修正する。
修正されるメンバ−シップ関数の一例を図１０に示す。
図１０においては、図９に示す２種類の特性Ａ及びＢの
それぞれに対応して、メンバ−シップ関数Ｆ１１がどの
ように修正されるかを示している。他の関数Ｆ１２，Ｆ
１３及びＦ１４も同様に修正する必要がある。メンバ−
シップ関数Ｆ１１〜Ｆ１４は、トナ−付着量センサ３１
の出力レベルを入力するので、メンバ−シップ関数Ｆ１
１〜Ｆ１４のパタ−ンを修正することによって、トナ−
付着量センサ３１の検出感度の違いを補償することがで
き、それによって個々の複写機の制御特性のばらつきを
低減しうる。

【００３８】一方、図３に示す定期診断処理Ｐ４では、
定期的に画像形成特性を測定し、経時変化等が生じない
ように処理している。定期診断の結果は調整履歴メモリ
Ｄ３に保持される。調整履歴メモリＤ３の内容を利用し
て、関数修正処理Ｐ２では、必要に応じてメンバ−シッ
プ関数を修正する。定期診断処理Ｐ４及び関数修正処理
Ｐ２に含まれる処理のうち、一例として、トナ−濃度調
整の処理を図１１に示す。

【００３９】図１１を参照して説明する。１枚のコピ−
プロセスが完了する毎に、ステップＳ２１からＳ２２に
進み、ト−タルカウンタＣＮＴ及びコピ−カウンタＣＮ
copyをインクリメント（＋１）する。そして、コピ−カ
ウンタＣＮcopyが１０になると、ステップＳ２２からＳ
２３に進む。ステップＳ２３ではコピ−カウンタＣＮco
pyをクリアし、調整フラグＦadj を参照する。

【００４０】最初は調整フラグＦadj が０なので、ステ
ップＳ２３からＳ２４に進む。Ｓ２４では調整フラグＦ
adj に１をセットする。次のステップＳ２５では、コン
タクトガラス１２の一端に配置された基準濃度パタ−ン
をイメ−ジスキャナ１０で読取り、読取ったパタ−ンに
対応する像をレ−ザ書込ユニット２３で感光体ドラム２
１上に書込み、その像を現像器２４で現像してトナ−像
を感光体ドラム２１の表面に形成する。そして次のステ
ップＳ２６では、感光体ドラム２１に形成された基準濃
度パタ−ンと対応するトナ−像の濃度（光反射率）を、
トナ−付着量センサ３１で検出する。

【００４１】次のステップＳ２７では、前述のファジ−
推論処理Ｐ１を起動する。即ち、ステップＳ２６で検出
した像濃度に基づいてファジ−推論処理Ｐ１を実行し、
その出力としてトナ−補給時間Ｔon（前述のｏ３と同
一）を得る。トナ−補給処理Ｐ５では、トナ−補給時間
Ｔonを入力し、コピ−プロセスを実行する度に、Ｔonの
期間だけトナ−補給クラッチをオンしてトナ−を補給す
る。

【００４２】なお、トナ−を補給して現像剤の濃度が変
わり、その影響が感光体ドラム上の画像濃度に現われる
までにはかなりの時間を要する。従ってこの実施例で
は、トナ−付着量センサ３１による像濃度検出処理を、
１０枚のコピ−動作を実行する毎に１回ずつ行なってい
る。

【００４３】１０枚のコピ−動作を実行し、コピ−カウ
ンタＣＮcopyが１０になると、再びステップＳ２３に進
むが、今度は調整フラグＦadj が１にセットされている
ので、次にステップＳ３１に進む。Ｓ３１では、コンタ
クトガラス１２の一端に配置された基準濃度パタ−ンを
イメ−ジスキャナ１０で読取り、読取ったパタ−ンに対
応する像をレ−ザ書込ユニット２３で感光体ドラム２１
上に書込み、その像を現像器２４で現像してトナ−像を
感光体ドラム２１の表面に形成する。そして次のステッ
プＳ３２では、感光体ドラム２１に形成された基準濃度
パタ−ンと対応するトナ−像の濃度（光反射率）を、ト
ナ−付着量センサ３１で検出する。そして、検出した濃
度が規定範囲内か否かを調べる。具体的には、検出され
たトナ−像の高濃度部レベルＶsgと低濃度部レベルＶsp
を入力し、Ｖsp／Ｖsgが０．１プラスマイナス０．０２
の範囲に入るか否かをチェックする。

【００４４】検出した濃度が規定範囲内であれば、ステ
ップＳ３３に進み、フラグＦadj及びＦ２をクリアす
る。また、検出した濃度が規定範囲を外れる場合には、
ステップＳ３４に進む。Ｓ３４では、まず調整カウンタ
ＣＮadj をインクリメントし、トナ−補給時間Ｔonを生
成し、Ｖsp／Ｖsg及びＴonを記憶し、フラグＦ２を１に
セットする。

【００４５】ステップＳ３４で生成されるトナ−補給時
間Ｔonは、ファジ−推論で得られる値ではなく、この例
では、目標値と検出値（Ｖsp／Ｖsg）との偏差に所定の
係数を掛けて算出される。また、フラグＦ２が１にセッ
トされている時には、トナ−補給処理Ｐ５は、ステップ
Ｓ３４で生成されるトナ−補給時間Ｔonに従って、トナ
−補給クラッチを制御する。

【００４６】従って、ファジ−推論処理Ｐ１によって生
成されるトナ−補給時間Ｔonが適正でなく、制御誤差が
大きい場合には、調整フラグＦadj がセットされた後、
検出濃度が規定範囲に入るまで、ステップＳ３４が繰り
返し実行されることになる。ステップＳ３４を実行した
回数は、調整カウンタＣＮadj に保持されている。

【００４７】ステップＳ３２で検出した濃度が規定範囲
に入ると、ステップＳ３３を通ってＳ２８に進む。Ｓ２
８では、調整カウンタＣＮadj の内容を参照する。調整
カウンタＣＮadj の値が５以上であると、即ちファジ−
推論処理Ｐ１の制御誤差が大きいと、ステップＳ３５に
進む。また、全コピ−枚数を計数するト−タルカウンタ
ＣＮＴの値が５０００以上になった場合には、ステップ
Ｓ２９からＳ３５に進み、またＳ３４のトナ−補給時間
Ｔonの最大値が、所定時間Ｔｘを越えている場合には、
ステップＳ３０からＳ３５に進む。

【００４８】ステップＳ３５では、それまでの調整の内
容に基づいて、メンバ−シップ関数を例えば図１２のよ
うに調整する。即ち、ト−タルカウンタＣＮＴ，調整カ
ウンタＣＮadj ，トナ−補給時間Ｔon，及び検出値（Ｖ
sp／Ｖsg）の情報が、調整履歴メモリＤ３に存在するの
で、それらの内容に基づいて、制御誤差が小さくなる方
向に、メンバ−シップ関数を修正する。また、ステップ
Ｓ３５を実行すると、調整履歴メモリＤ３の内容はクリ
アされる。

【００４９】なお、ステップＳ２９ではト−タルコピ−
枚数（ＣＮＴの内容）によって、メンバ−シップ関数の
調整時期を識別しているが、例えば感光体ドラムの累積
回転時間を所定値（２００時間など）と比較しても同様
に識別できる。

【００５０】

【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、関数調整
手段（Ｐ２）によってメンバ−シップ関数が調整される
ので、ファジ−推論の入出力特性が修正され、画像形成
制御の特性が変化する。従って、使用する部品の特性の
ばらつきに基づく制御特性のずれを補償して特性を標準
状態に近づけるようにメンバ−シップ関数を修正した
り、制御特性が故意に標準状態からずれるようにメンバ
−シップ関数を修正してユ−ザの使用環境に適合させる
ことができる。

【００５１】第２番の発明では、形成画像品質に影響を
及ぼす画像形成プロセスの状態量として、感光体帯電器
の放電電極電圧，感光体帯電器の放電電流，感光体帯電
器のグリッド電極電圧，感光体表面の帯電電位，感光体
表面の露光部電位，感光体表面の残留電位，原稿露光強
度，感光体への画像書込光強度，現像バイアス電圧，転
写チャ−ジャ電圧，転写チャ−ジャ放電電流，現像剤の
トナ−濃度，感光体上トナ−付着量，定着器温度，機内
温度，機内湿度，感光体回転時間，及び給紙搬送速度の
少なくとも１つを状態検出手段が検出し、形成画像品質
に影響を及ぼす画像形成プロセスの操作要素として、原
稿露光ランプの印加電圧，感光体への画像書込光の強
度，トナ−補給量，感光体帯電器のグリッド電極印加電
圧，現像バイアス印加電圧，転写チャ−ジャ印加電圧，
転写チャ−ジャ出力電流，定着器の温度，及び給紙搬送
速度の少なくとも１つを調整手段が調整するので、適切
な画像形成制御が実現する。

【００５２】また第３番の発明では、メンバ−シップ関
数の調整のための処理が、所定期間を経過する毎に定期
的に（ＣＮＴ）実行されるので、これによって、画像形
成プロセスの特性の経時変化が補償される。

【００５３】また第４番の発明では、メンバ−シップ関
数が、画像形成プロセスの操作要素の調整された回数
（ＣＮadj）に基づいて調整されるので、ファジ−推論
による制御誤差が低減される。

【００５４】また第５番の発明では、メンバ−シップ関
数が、画像形成プロセスの操作要素の調整量（Ｔon）に
基づいて調整されるので、ファジ−推論による制御誤差
が低減される。

【００５５】また第６番の発明では、メンバ−シップ関
数が、それを表わす座標に対する平行移動によって調整
される（図７）ので、調整や計算の変更が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の複写機の機構部を示す正面図であ
る。

【図２】 図１の複写機の電装部を示すブロック図であ
る。

【図３】 図１の複写機の制御系の一部を機能的に示す
ブロック図である。

【図４】 図３のＤ２内のメンバ−シップ関数を示すマ
ップである。

【図５】 図３のＤ２内のメンバ−シップ関数を示すマ
ップである。

【図６】 推論の中間結果を合成して示すマップであ
る。

【図７】 移動により修正されるメンバ−シップ関数を
示すマップである。

【図８】 処理Ｐ２，Ｐ３の一部分を示すフロ−チャ−
トである。

【図９】 センサ３１の特性を示すグラフである。

【図１０】 修正されるメンバ−シップ関数を示すマッ
プである。

【図１１】 処理Ｐ２，Ｐ４の一部分を示すフロ−チャ
−トである。

【図１２】 修正されるメンバ−シップ関数を示すマッ
プである。

【符号の説明】

１０：イメ−ジスキャナ １１：露光ランプ １２：コンタクトガラス １３：第１ミラ− １４：第２ミラ− １５：第３ミラ− １６：レンズ １７：一次元ＣＣＤイメ−ジセンサ ２０：プリンタ ２１：感光体ドラム ２２：メインチャ−ジャ ２３：レ−ザ書込ユニ
ット ２４：現像器 ２５：給紙系 ２６：転写チャ−ジャ ２７：分離チャ−ジャ ２８：クリ−ニングユニット ２９：定着ユニット ３１：トナ−付着量センサ ３２：表面電位計 ３３：定着温度センサ ３４：トナ−濃度セン
サ ３５：機内温度センサ ３６：機内湿度センサ ４０：操作ボ−ド ５０：複写プロセス制
御ユニット ５１：不揮発性ＲＡＭ ５２：画像処理ユニッ
ト ５３：ヒ−タ制御ユニット ５４：ランプ制御ユニ
ット ５５：スキャナユニット ５６：レンズユニット ５７：クラッチ／ソレノイドユニット ５９：高圧電源ユニット ６０：モ−タ制御ユニ
ット

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/08 １１５ 9222−2Ｈ 15/16 Ｈ０４Ｎ 1/00 １０６ Ｃ 7046−5Ｃ // Ｇ０５Ｂ 13/02 Ｎ 9131−3Ｈ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置の形成画像品質に影響を及ぼす画像
   形成プロセスの操作要素を少なくとも１つ調整する調整
   手段；前記装置の形成画像品質に影響を及ぼす画像形成
   プロセスの状態量を少なくとも１つ検出する状態検出手
   段；該状態検出手段が検出する画像形成プロセスの状態
   量と、前記調整手段が調整する画像形成プロセスの操作
   要素との関連を定める、推論規則及びメンバ−シップ関
   数を保持する記憶手段；前記推論規則及びメンバ−シッ
   プ関数に基づいて、前記状態検出手段が検出した画像形
   成プロセスの状態量から、前記調整手段に与える制御目
   標値を生成する、ファジ−推論手段；及び入力される情
   報に基づいて、前記メンバ−シップ関数を自動的に調整
   する、関数調整手段；を備える画像形成制御装置。
2. 【請求項２】 前記状態検出手段は、感光体帯電器の放
   電電極電圧，感光体帯電器の放電電流，感光体帯電器の
   グリッド電極電圧，感光体表面の帯電電位，感光体表面
   の露光部電位，感光体表面の残留電位，原稿露光強度，
   感光体への画像書込光強度，現像バイアス電圧，転写チ
   ャ−ジャ電圧，転写チャ−ジャ放電電流，現像剤のトナ
   −濃度，感光体上トナ−付着量，定着器温度，機内温
   度，機内湿度，感光体回転時間，及び給紙搬送速度の少
   なくとも１つを検出し、前記調整手段は、原稿露光ラン
   プの印加電圧，感光体への画像書込光の強度，トナ−補
   給量，感光体帯電器のグリッド電極印加電圧，現像バイ
   アス印加電圧，転写チャ−ジャ印加電圧，転写チャ−ジ
   ャ出力電流，定着器の温度，及び給紙搬送速度の少なく
   とも１つを調整する、前記請求項１記載の画像形成制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記関数調整手段は、所定期間を経過す
   る毎に、定期的にメンバ−シップ関数の調整のための処
   理を実行する、前記請求項１記載の画像形成制御装置。
4. 【請求項４】 前記関数調整手段は、画像形成プロセス
   の操作要素の調整された回数に基づいてメンバ−シップ
   関数の調整を実行する、前記請求項１記載の画像形成制
   御装置。
5. 【請求項５】 前記関数調整手段は、画像形成プロセス
   の操作要素の調整量に基づいてメンバ−シップ関数の調
   整を実行する、前記請求項１記載の画像形成制御装置。
6. 【請求項６】 前記関数調整手段は、メンバ−シップ関
   数をそれを表わす座標に対する平行移動によって調整す
   る、前記請求項１記載の画像形成制御装置。