KR960014300B1

KR960014300B1 - 화상형성장치

Info

Publication number: KR960014300B1
Application number: KR1019920016776A
Authority: KR
Inventors: 야스시 나가다; 겐뉴 노무라
Original assignee: 산요덴끼 가부시끼가이샤; 이우에 사또시
Priority date: 1991-09-18
Filing date: 1992-09-16
Publication date: 1996-10-15
Also published as: JPH0583429A; US5585890A; KR930007197A

Abstract

내용 없음.

Description

화상형성장치

제1도는 본 발명에 관계된 화상형성장치의 일실시예인 복사기의 요부구성을 나타내는 모식적인 측단면도.

제2도는 본 발명에 관계된 화성형성장치의 일실시예인 복사기의 제어부 구성을 나타내는 블록도.

제3도는 조작 패널의 구성을 나타내는 모식도.

제4도는 본 발명 장치에 사용되는 뉴럴네트워크의 구성을 나타내는 모식도.

제5도는 백 프로파 게이션에서의 뉴론의 입출력 함수로서의 S형 함수를 나타내는 그래프의 모식도.

제6도는 MPU제어의 메인루틴을 나타내는 플로차트.

제7도는 자동노광 서부루틴의 플로차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2:자동노광센서 21:자동노광키

22:문자모드키 23:사진모드키

51:MPU

본 발명은 전자사진식의 복사기, 팩시밀리 장치등의 화상형성장치에 관하며, 보다 상세하게는 장치자체가 원고의 상태를 판단해서 여러가지의 제어 항목을 자동적으로 제어하고 복사화상을 형성하는 소위 자동노광 모드시의 제어에 뉴럴네트워크를 사용한 화상형성장치에 관한 것이다.

종래, 전자사진식 복사기등의 화상형성장치에서는, 복사대상 원고의 여러가지의 상태와 그것에 대응한 여러가지 제어항목을 미리 데이터 테이블에 격잡해두고, 자동노광 복사모드가 선택되어 있는 경우에는 복사대상 원고의 상태를 자동노광 센서로 판독하고, 그 결과에 대응한 제어항목의 조건을 데이터 테이블로부터 판독해내서 제어를 행하도록 구성되어 있다.

이와 같은 종래의 화상형성자치에서는 복사대상의 원고 각각에 대응한 최적의 복사조건을 자동 노광 복사에 있어서 실현하는데에는, 원고의 상태를 보다 정확히 나타내는 다수의 입력조건에 각각에 대하여 조정해야할 다수의 제어항목, 예컨데 노광량, 대전량, 현상 바이어스등을 설정하고, 각각을 자세하게 제어할 필요가 있다.

그러나, 다수의 입력조건과 그것에 대한 복수의 제어항목의 출력조건 전부를 테이블 형식의 데이터로서 미리 격납해 두는데에는 다수의 메모리 영역을 필요로하고, 또 모든 조건을 미리 자세하게 설정해 두는 것은 대단한 노력을 필요로 한다. 또, 자동노광 복사시에 모든 원고의 상태를 완전히 판독해서 파악하는 것도 사실상은 곤란하다.

이와 같은 사정 때문에, 근래 개발이 진행되고 있는 뉴럴네트워크(뉴론컴퓨터)를 이용하여 노광제어를 행하는 것이 예컨데, 일본국 특개평 2-96723, 특개평 2-183238호 공보 등에 개시되어 있는바, 이들 어느 것에도 사진의 노출제어의 기술, 틀히 역광시의 노출 제어에 관한 것이고, 화상형성장치에 적용되는 것은 아니다. 또, 본원 출원인에 의한 예를 들면 일본국 특원평 20112188호 등의 출원도 행해지고 있는바, 이들은 컬러 복사기의 색조정 기술이다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 된 것이며, 뉴럴네트워크를 사용함에 따라 여러가지 원고 각각의 다양한 상태에 대응하여 복사시에 최적의 제어를 행할 수 있는 화상형성장치의 제공을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 뉴럴네트워크를 사용하고, 특징적인 원고 다수에 대하여 뉴럴네트워크로 미리 입력조건을 학습시켜두고, 학습후의 결합계수와, 출력계산부분만을 화상형성장치 본체에 보존하여 두고, 필요시에 계산을 행하여 제어한다. 또, 모든 원고의 상태를 완전히 판독하는 것은 곤란하기 때문에, 사진모드, 문자 모드 등의 특수한 모드를 지정하는 키를 설치하고, 유저가 원고를 한정함에 따라 뉴럴네트워크를 이용하여 제어를 행한다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 뉴럴네트워크로 학습후의 결합계수와 출력계산부분만을 장치 본체에 보존해두고, 복수의 입력조건에 대하여 필요시에 계산하고, 출력조건(제어조건)을 출력함으로서 모든 입출력 조건을 데이터 테이블로 보존할 필요가 없고, 따라서 메모리용량이 적어지게 된다. 또, 학습에 대하여도 모든 원고전체를 대상으로 할 필요는 없고, 특징적인 원고만을 학습시키면 된다. 또, 사진모드, 문자모드등의 특수모드를 한정된 만큼, 종래보다도 최적의 제어가 실현된다.

(실시예)

이하, 본 발명을 그 실시예를 나타내는 도면을 토대로 상술한다.

제1도는 본 발명에 관계된 화상형성장치의 일실시예로서의 복사기 요부 구성을 나타내는 모식적인 측단면도이다.

제1도에 있어서, 참조부호(12)는 판유리제의 원고대이며, 복사대상의 원고가 재치된다. 이 원고대912)에 재치된 원고는 스캐너(IS)에 의해 주사된다. 즉, 스캐너(IS)에는 노광램프(1)가 구비되어 있고, 스캐너(IS)가 화살표시 α 방향으로 이동함에 따라 원고가 노광램프(1)에 의해 노광되고, 그 원고면에서의 반사광이 반사경(M1),(M2)에 의해 반사되어서 자동노광센서(2)에 입력된다.

자동노광센서(2)에 입력된 반사광은 줌렌즈(3)에서 반사경(M3)을 지나 감광체드럼(6)에 도달한다. 감광체드럼(6)의 주위에는 대전용 코로트론(4), 현상기(5), 전사용 코로트론(7), 분리용 코로트론(8), 클리닝장치(9), 제전램프(10)이 배치되어 있다. 감광체드럼(6)은 대전용 코로트론(4)에 의해 소정전하가 인가되어서 대전해 있고, 반사경(M3)에서의 반사광이 대전용 코로트론(4)과 현상기(5)간에 조사되어서 정전잠상을 형성한다. 감광체드럼(6)상에 형성된 정전잠상은 현상기(5)에 의해 현상 되어서 토너상으로 되며, 화살표시(b1)의 경로를 반송되어 가는 도시하지 않는 복사용지에 전사용 코로트론(7)에 의해 전사된다. 토너상을 전사된 후의 복사용지는 분리용 코로트론(8)에 의해 복사 용지가 감광체드럼(6)에서 분리되어 화살표시(b2)의 경로를 정착 롤로(11)에 반송되어서 토너상의 정착이 행해진다.

또한, 토너상이 복사용지에 복사된 후의 감광체드럼(6)의 표면은 클리닝장치(9)에 의해 잔류토너가 제거되고, 또 제전램프(10)에 의해 제전되어서 재차 대전용 코로트론(4)에 의해 대전된다.

제2도에는 본 발명에 관계된 화상형성장치의 일실시예로서의 복사기 제어부의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 발명의 화상형성장치인 복사기는 MPU(51)를 포함하는 마이크로 컴퓨터 시스템에 의해 제어된다. MPU(51)에는 제어프로그램, 정수등을 격납해 두기 위한 ROM(52)과 MPU(51)에 의한 제어에 있어서 데이터를 일시적으로 격납하고, 또한 제어에 필요한 여러가지의 플래그 영역을 가지는 RAM(53)과, MPU(51)가 분체내부 기기의 입출력제어를 행하기 위한 I/O 인터페이스(54)가 접속되어 있다. 또, I/O 인터페이스(54)에는 아닐로그치를 디지탈치로 변환하는 A/D 변환기(55)와, 디지탈치를 아날로그치로 변환하는 D/A 변환기(56)와 조작패널(59)가 접속되어 있다.

A/D 변환기(55)에는 자동노광센서(2)가 접속되어 있고, 이 자동노광센서(2)에 의한 원고에서의 반사광량의 검출결과가 디지탈 신호로 변환되어서 I/O 인터페이스(54)로 출력된다. 또, A/D 변환기(55)에는 고압유닛(57) 및 노광랜프용 레규레이터(REGULATOR)(58)가 접속되어 있다. 고압 유닛(57)은 대전용 코론트론(4)에 의한 감광체드럼(6)의 대전량, 현상기(5)의 현상바이어스를 가변적으로 조절하기 위한 것이며, 또 노광램프용 레규레이터(58)는 노광램프(1)의 광량을 가변적으로 조절하기 위한 것이다. 제3도는 조작패널(59)의 구성을 나타내는 모식도이다. 조작패널(59)에는 원고의 복사를 실행시키는 복사스타트키(20), 자동노광모드에 의한 복사를 실생시키는 자동노광키(21), 원고가 문자의 배열에 의해 구성되어 있는 경우에 그 취지를 지정하는 문자모드키(22), 원고가 사전인 경우에 그 취지를 지정하는 사진모드키(23), 복사매수등을 입력하기 위한 텐키(24)등이 배치되어 있다. 제4도는 본 발명 장치에 사용되어지는 뉴럴네트워크의 구성을 나타내는 모식도.

본 실시예에서는, 뉴럴네트워크(NEURALNETWORK)는 입력층(LI), 중간층(LM), 출력층(LO)의 3층 구조를 가지고 있고, 동일층내에서의 유닛 끼리의 결합은 없다. 각 유닛은 각각이 속하는 층 이외의 층의 각 유닛과 결합계수(시냅스웨이트 또는 중량계수)를 통해 결합되어 있다. 입력층(LI)의 유닛은 프리스캔시에 순차적으로 자동노광센서(2)가 판독한 치의 최소치, 편균치 및 조작패널(59)의 문자모드키(22) 또는 사진모드키(23)의 조작에 의해 입력되어 있는 선택모드치가 각각의 유닛에 입력신호로서 부여된다. 출력층(LO)의 각 유닛으로부터는 노광량, 대전량, 현상바이어스량등의 제어항목의 제어출력치가 출력된다.

이 뉴럴네트워크에서는, 학습방식은 3층 백 프로파 게이션(BACK-PROPAGATION)을 채용하고 있다.

백 프로파게이션에 있어서는 뉴론(NEURON)의 입출력 함수로서 제5도의 그래프에 나타나 있는 바와 같은 하기식(1)으로 표시되는 S(SIGMOID)형 함수를 이용한다.

y=1/(1=e^-x) (1)

어떤 뉴론 J으로의 총입력은 하기식(2)으로 표시되는 바와 같이 그 뉴론 J와 시냅스(SYNAPSE)결합해 있는 뉴론 YI의 출력과 시냅스웨이트 WIJ를 곱해서 합한 값으로 된다.

그리고, 상기식(2)에 의해 산출된 뉴론(J)으로의 총입력에 대하여 그 출력을 하기식(3)으로 정의된다.

yi=1/(1+e^-x) (3)

상기식(2) 및 (3)에 따라서 입력층(L1)에 입력된 신호는 네트워크의 시냅스 웨이트에 따라서, 입력층 LI→중간층 LM→출력층 LO의 순서로 순차적으로 계산이 행해진다. 출력층 LO의 계산결과는 교사신호와 비교된다. 출력층 LO의 계산결과와 교사신호와의 차이 정도는 구체적으로는, I번째의 출력층 LO를 YI로 하고, 교사신호를 DI로 하면, 오차 E로서 하기식(4)으로 표시된다.

E=1/2Σ(야-yi)^z(4)

백 프로파게이션은 이 오차 E를 극소화하도록 네트워크의 시냅스웨이트를 수정하는 처리이다.

그 학습신호 δ는, 출력층 LO로부터 중간층 LM으로의 소정에 관하여는 하기식(5)으로 표시된다.

δi=(di-yi)f(ui) (5)

여기서 UI는 전술한 식(2)에 나타나 있는 제I번째의 뉴론 상태이고, F는 식(3)으로 표시되어 있는 S형 함수이다.

또, 각 중간층 LM의 학습신호δ는 류론J보다도 1계단 상층에 존재하는 뉴론K를 고려하여 하기식(6)으로부터 구해진다.

그리고 식(5), 및 식(6)에 의거하여 하기식(7)에 표해 표시되는 규정에 의해 시냅스웨이트가 구해진다.

△wij(n+1)=η (δi yi)+α△wij(n) (7)

여기서, N은 학습정수를 A는 안정화 정수를 각각 표시하고 있다.

또한 입출력 함수인 식(3)은,

F'=F(1-F)

로 되고, 식(5) 및 식(6)은 용이하게 실행가능하다.

이와 같은 백프로파 게이션을 사용한 학습은 구체적으로는, 복사원고를 복사하고, 그 결과로 얻어진 복사물이 최적의 화질로 되도록 제어항목인 노광, 대전, 현상바이어스의 각량을 현상프로세스의 지식을 가지는 소위 전문가(EXPERT)로 부르는 사람에게 조정시킨다.

그때, 각 조정치 및 복사원고를 자동노광센서로 판독한 치의 최소치 및 평균치의 데이터 및 모드를 대기시켜 둔다. 그리고, 특징의 어떤 복사원고 다수에 대하여 전술한 작업을 반복해서 데이터를 수집한다. 이와 같이 하여 수집된 데이터가 백프로파 게이션의 학습용의 교사신호가 되고, 퍼스널 컴퓨터 등으로 이것을 학습시켜서 오차가 극소화하도록 네트워크의 결합계수를 수정한다.

다음에, 실제의 제어에 있어서는 백프로파 게이션에 의하여 학습을 종료한 결합계수 데이터 및 뉴럴네트워크의 입력층 LI→중간층 LM→출력층 LO의 순으로 순차적으로 한방향으로 출력 계산을 행하는 부분만을 MPU(51)에 편입한다. 그리고, 자동노광 모드가 선택되어서 복사가 개시된 경우에, 복사동작 전에 노광램프(1)를 점등해서 복사원고를 주사한다(프리스캔), 이 프리스캔할때, 원고에서의 반사광량을 순차적으로 자동노광센서(2)로 검출해둔다.

이와 같이해서 자동노광센서(2)에 의해 얻어진 치내의 최소치 및 평균치를 구하고, 이들과 지정되어 있는 모드(통상의 복사모드인가, 사진모드인가 혹은 문자모드인가의 구별)를 입력데이터로 하고, 학습에 의해 구해져 미리 편입되어 있는 결합계수에 따라서 출력계산을 행한다. 출력계산의 결과는 각각 제어해야할 노광량, 대전량 및 현상바이어스량으로서 출력되므로, 복사동작시에 그들을 조절해서 적정한 화질이 얻어지도록 복사를 행한다.

다음에, 제어부의 MPU(51)에 의한 제어수단에 대하여 제6도 및 제7도의 플로차트를 참조해서 설명한다.

제6도는 MPU(51)의 제어의 메인루틴을 나타내는 플로차트이고, 우선, 스텝 SI에서는 복사스타트키(20)가 누름조작되었는가 아닌가가 판단된다. 이 결과가 NO이면 대기상태를 계속하고, YES이면 복사개시로 되어서 스텝 S33으로 처리가 진행된다. 여기서는 자동노광키(21)이 선택되어 있는가 아닌가가 판단된다. YES이면 자동노광복사 모드이고, 스텝 S5의 후술하는 자동노광서브루틴으로 처리가 진행된다.

스텝 S7의 복사동작에 의해 일련의 복사프로세스가 실행되고, 스텝 S9에서는 복사인가 아닌가가 판단된다.

YES이면 스텝 S7로 처리가 되돌아가서 복사동작이 반복된다. NO이면 메인루틴은 종료한다.

다음에 제7도의 자동노광 서브루틴의 플로차트에 대하여 설명한다.

우선, 스텝 S11의 원고노광 주사는 복사동작전에 원고상태를 판독하기 위한 처리이다. 즉, 노광램프(1)를 점등시켜, 스캐너(1S)를 원고주사방향으로 화살표시 A만큼 이동시킨다. 그때 노광램프(1)에 의해 원고의 복사해야할 면이 조사되어서 그 반사광이 집광되어서 점선 C로 나타나 있는 바와 같이 반사경(M1), (M2), 자동노광센서(2), 줌렌즈(3), 반사경(M3)를 경유하여 감광체드럼(6)에 도달한다. 이때, 줌렌즈(3)의 앞의 자동노광센서(2)에 의해 반사광량이 검지된다.

이 자동노광센서(2)에 의해 검지된 반사광량의 치는 A/D 변화기(55) 및 I/O 인터페이스(54)를 지나 MPU(51)에 입력되며, 또, RAM(53)내에 격납된다. 이 동작이 원고주사중에 반복되어 RAM(53)내에 복수의 데이터가 축적되어간다.

다음에 스텝 S13에서는 RAM(53)내에 상술한 바와 같이 하여 축적되어 있는 데이터로부터 평균치 및 최소치가 판독되어서 RAM(53)에 격납된다. 다음에 스텝 S15, S17, S19에서는 특수모드(사진모드 혹은 문자모드)가 설정되어 있고, 그 원고의 타입(사진인가 또는 문자만인가)을 한정함에 따라, 종래 이상으로 최적의 화질을 실현하는 것을 목적으로 하고 있다. 그리고, 그 모드가 선택되어 있는가 아닌가를 사진모드키(23) 또는 문자 모드키(22)의 조작유무에 의해 판단된다. 또, 스텝 S17, S21, S23에서는 이들의 모드가 선택되어 있는 경우에 그것을 RAM(53)내에 있는 모드플래그에 각치 0, 1, 2를 대응시켜서 기억한다.

다음에 스텝 S25에서는 RAM(53)에 격납되어 있는 평균치, 최소치 및 모드플래그치를 입력치로하고, ROM(52)내에 미리 격납되어 있는 백프로파 게이션에 의해 학습을 종료한 결합계수의 데이터에 따라서 뉴럴네트워크의 출력계산을 상기 식(2) 및 식(3)으로 행하고, 제어 대상의 출력치인 노광량, 대전량 및 현상바이어스량을 계산한다.

다음에 스텝 S27에서는 I/O 인터페이스(54) 및 D/A 변환기(56)을 지나 고압유닛(57) 또는 노광램프 레규레이터(58)에 스텝 S25에서 구해진 출력치를 일반적으로 설정한다. 이들의 치에 의거하여 스텝 S7에서의 복사동작시에 대전용 코로트론(4), 현상기(5) 및 노광램프(1)이 제어된다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명장치에서는 뉴럴네트워크를 사용하면 보다 자세한 제어가 필요한 부분에서 복수의 입력조건에 대하여 복수의 출력치를 발생할 필요가 있는 경우에, 대량의 기억영역을 필요로하는 데이터 테이블을 사용하지 않고 미리 구해져 있는 학습후의 결합계수에 의해 기기내부에서 계산하여 구해지는 것이 가능하므로, 메모리 용량을 삭감할 수 있고, 또 자동복사 모드에 의한 복사시에 사진모드 혹은 문자모드등의 원고상태를 한정한 결과로 뉴럴네트워크를 사용함에 따라 최적의 화질로 복사가 가능하게 되는 것이다.

Claims

원고의 상태를 판독하고, 그 결과에 맞게 화상형성 동작에 필요한 제어항목을 자동적으로 제어해서 상기 원고의 복사화상을 형성하도록 되어 있는 화상형성장치에 있어서, 복수의 원고상태에 의거하여 상기 제어항목을 자동적으로 제어할 수 있도록 미리 학습한 뉴럴네트워크를 구비하고, 화상형성 동작전에 원고 상태를 판독하고, 그 결과를 상기 뉴럴네트워크에 부여해서 화상형성 동작에 필요한 상기 제어 항목을 자동적으로 제어하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서, 원고의 판독조건을 선택하는 원고상태 선택 수단을 구비하고, 상기 뉴럴네트워크는 원고의 판독조건에 각각에 맞게 복수의 원고상태에 의거하여 상기 제어항목을 자동적으로 제어할 수 있도록 미리 학습해 있고, 상기 원고상태 선택수단에 의한 선택 상태에 따라서 화상형성 동작에 필요한 상기 제어 항목을 자동적으로 제어하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.