JPH04291274A - 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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JPH04291274A
JPH04291274A JP3055099A JP5509991A JPH04291274A JP H04291274 A JPH04291274 A JP H04291274A JP 3055099 A JP3055099 A JP 3055099A JP 5509991 A JP5509991 A JP 5509991A JP H04291274 A JPH04291274 A JP H04291274A
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JP
Japan
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control
fuzzy
value
electrophotographic process
section
Prior art date
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Pending
Application number
JP3055099A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Morita
哲也 森田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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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、複写機、プリンタ、フ
ァクシミリ等の電子写真プロセス機構を持つ画像形成装
置において、電子写真プロセスの各部を制御する電子写
真プロセス制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】複写機、レーザプリンタ、LEDプリン
タ、ファクシミリ等、電子写真プロセス機構を持つ画像
形成装置において、従来の電子写真プロセスにおける制
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(テーブル)を予め実験的に
作成しておき、実際の制御に当たっては、この表を参照
することにより各パラメータを制御する方式が一般的で
あった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の方法で
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いという問題がある。 また、周知のPID方式等の制御方式は、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。しかし、複雑な制御対
象や、動特性が頻繁に変動する系などではこの制御方式
を適用することは困難である。本発明は上記事情に鑑み
てなされたものであって、複写機等の電子写真プロセス
機構を持つ画像形成装置において、画像形成装置内部の
各部に設置された多数のセンサから入力される情報を基
に、電子写真プロセスの各部を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。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、電子写真プロセス機構を持つ画像形成装置
の電子写真プロセスの各部を制御する電子写真プロセス
制御装置において、画像形成装置の帯電/像露光/現像
/転写/定着等の部位にそれぞれ電圧計、電流計、温度
センサ、湿度センサ、トナー量計等の計測器を設置し、
各計測器の出力値と制御対象への制御値とを入力とし、
これらの入力に対して制御部のコントローラの操作量を
決定するための制御ルールを予め作成し保持しておき、
制御時には現在の各計測器の出力値と制御対象への制御
値と制御ルールとからコントローラへの操作値を決定す
る操作値決定部を有し、前記制御ルールの前件部と後件
部がファジィ理論におけるメンバーシップ関数として定
義されたファジィルールであり、操作値の決定方法とし
てこれらのファジィルールの前件部に各計測器の出力値
をファジィ化して与えたときの後件部のファジィ値を全
てのルールに対して計算し、min−max−重心法や
代数積−加算−重心法等のファジィ推論方式を用いて最
終的な操作値を決定することを特徴とする。
【0005】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図1は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図であって、図1に示す構
成のプロセス制御装置は、画像を読み取り感光体ドラム
を介して普通紙に入力画像を再生する電子写真プロセス
部2と、複写機1の電子写真プロセスにおける種々の状
態値を取り込むセンサ部3と、帯電用グリッド電圧やレ
ーザ・ダイオード(LD)パワー等を制御する制御部4
と、制御部4へ入力される制御値を決定する操作値決定
部6、及び複写機1のプロセスの状態を変化させながら
センサ部2の各計測器からセンサ出力情報を取り込みセ
ンサ出力情報を特徴パターン化し操作値決定部に転送す
る前処理部とを備えた構成となっている。
【0006】次に、図2は本発明が適用される複写機の
電子写真プロセス部及び本装置におけるセンサ及び制御
対象を示す図であって、図1に示した、帯電/像露光/
現像/転写/定着の電子写真プロセスを行なうための電
子写真プロセス部2と制御対象となる制御部4及びセン
サ部3の具体的な構成例を概略的に示している。図2に
おいて、電子写真プロセス部2は、感光体ドラム11と
、感光体ドラム11を均一に帯電するための帯電用グリ
ッド(もしくは帯電用チャージャ)12と、ハロゲンラ
ンプ14、ミラー15,16、CCD17、原稿画像処
理部18等からなる原稿画像読取装置と、原稿画像処理
部18からの信号により駆動され原稿像に対応した像露
光を行なうレーザ・ダイオード(LD)13と、感光体
ドラム11上に形成された静電潜像を現像してトナー像
を形成するための現像装置19と、感光体ドラム11上
のトナー像を転写紙に転写するための転写用グリッド(
もしくは転写用チャージャ)20と、転写紙を感光体ド
ラム11から分離するための分離用グリッド(もしくは
分離用チャージャ)21と、転写紙に転写されたトナー
像を定着するための定着ローラ22とを有する構成から
なり、制御部4は、上記帯電用グリッド12への印加電
圧を制御するグリッド電圧制御部23と、上記現像装置
19へのトナー補給量を制御するトナー制御部24と、
現像時の現像バイアス電圧を生成する現像バイアス制御
部25と、上記転写用グリッド20の転写電流を制御す
る転写電流制御部26と、上記分離用グリッド21の分
離電流を制御する分離電流制御部27等からなり、セン
サ部3は、感光体ドラム11の表面電位や電流を検出す
る表面電位計28、ドラム電流センサ30、現像装置1
9内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ29、フ
ォト・ダイオード(Pセンサ)31、温度センサ32、
湿度センサ33等の計測器群からなっている。
【0007】次に図3は本発明のより具体的な実施例を
示すものであり、本装置における潜像制御部の内部構成
例を示す図である。この潜像制御部は、センサ部から出
力された情報を基に前処理部5’において特徴パラメー
タを生成し、潜像コントローラ4’に入力するためのグ
リッド/LDの操作値を生成する潜像操作値決定部6’
と、グリッドやLD等の制御対象にグリッド電圧やLD
のパワー/露光時間を転送する潜像コントローラ4’と
からなる。
【0008】さて、複写機内の電子写真プロセス部の構
成と、センサと制御対象の内部構成を図2に示したが、
電子写真プロセス部の各グリッドや感光体ドラム等の構
成部品は、複写枚数/温・湿度/トナー濃度/現像剤の
疲労等によって特性が変化したり劣化したりするため、
下地汚れや濃度むら等が発生し安定した出力画像品質が
得られないという問題がある。すなわち従来の複写機で
は、このように内部・外部環境の影響によって変動する
電子写真プロセス部において、グリッド電圧によって帯
電用グリッド12から放電され、感光体ドラム11に帯
電された電荷の一部がLD13からのレーザの照射によ
って除電され潜像を形成する際、感光体ドラム11や帯
電用グリッド12の劣化等により感光体ドラム11の表
面電位が劣化し、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
像に地汚れが現われたりするという問題点がある。
【0009】そこで、本発明による電子写真プロセス制
御装置では、複写機の帯電/像露光/現像/転写/定着
等の部位にそれぞれ電圧計、電流計、温度センサ、湿度
センサ、トナー量計等の計測器群からなるセンサ部3を
設置し、センサ部3の各計測器の出力値と制御対象への
制御値とを入力とし、これらの入力に対して制御部4の
コントローラの操作量を決定するための制御ルールを予
め作成し保持しておき、制御時には現在の各計測器の出
力値と制御対象への制御値と制御ルールとからコントロ
ーラへの操作値を決定する操作値決定部6を有し、前記
制御ルールの前件部と後件部がファジィ理論におけるメ
ンバーシップ関数として定義されたファジィルールであ
り、操作値の決定方法としてこれらのファジィルールの
前件部に各計測器の出力値をファジィ化して与えたとき
の後件部のファジィ値を全てのルールに対して計算し、
min−max−重心法や代数積−加算−重心法等のフ
ァジィ推論方式を用いて最終的な操作値を決定する。以
下、より詳しく説明する。
【0010】図1に示す電子写真プロセス部2の状態は
、センサ部から取り込まれた各部の電圧や温・湿度セン
サ等のセンサ出力情報を前処理部5において特徴パラメ
ータ化し、操作値決定部6に転送する。ここで特徴パラ
メータとは、センサ出力情報からTimer によって
同期して計測される現像部電位や非現像部電位や温・湿
度やカウント/時間の情報を指す。操作値決定部6では
、前記の特徴パラメータと現在の制御値を基に最適な制
御値に近づけるための操作値を出力する。この操作値決
定部6は予め作成された制御ルールと推論部からなる。
【0011】本発明による電子写真プロセス制御装置で
は、表面電位計や温・湿度センサ等から最適なグリッド
電圧とLDのパワー/露光時間を決定する。その際、複
数のセンサ情報からこれらのコントローラへの操作値を
予め作成しておいたファジィ制御ルールとファジィ推論
方式により求める。ここで、ファジィ理論による制御は
、対象システムをマクロ的にとらえて制御しようする方
法であり、言語的制御則がその中心をなす。言語的制御
則とは、エキスパートが実際に制御対象を制御する場合
に用いる制御知識(経験知識を含む)をあいまいな言語
を用いて、if〜Then型のファジィプロダクション
ルールとして知識表現(ルール化)したもので、前件部
となるif部(条件部)は制御量などを変数とするファ
ジィ命題、後件部となるThen部(結論部)は操作量
を記述するファジィ命題からなる。ファジィ制御の特徴
は、エキスパートの制御ノウハウを知識表現した言語的
制御則を用いて制御を行なう。このことから、ファジィ
制御の得意とする制御の対象は、i)線形、非線形を問
わず複雑な系、ii)系の数学モデルが厳密に表せない
系、iii)動特性の変動する系、iV)非線形な系、
等であり、電子写真プロセスの制御に適している。尚、
ファジィ制御に関しては、文献1;「”ファジィ制御の
方法論”、村上周太、前田幹夫、計測と制御,Vol.
28,No.11,pp.953−958(1989.
11)」や文献2「”ファジィ制御向きファジィ推論法
”、水本雅晴、計測と制御,Vol.28,No.11
,pp.959−969(1989.11)」等を参照
【0012】ここで、ファジィルールは、例えば文献2
で述べられているように前件部(条件部)と後件部(結
論部)からなる。具体的なルールの例を以下に述べる。 ルール1:if ”温度が非常に高い”and  ”非
現像部電圧がやや低い” Then ”グリッド電圧をやや上げる”and ”L
Dパワーをやや下げる” ルール2:if ”Pセンサ電位が非常に低い(現像部
が非常に濃い)” and  ”現像部電位が非常に高い”Then ”現
像バイアスをやや上げる”and ”LDパワーをやや
下げる” ルール3:if ”(前件部)” Then ”(後件
部)”上記のような複数のファジィルールを基に文献2
のpp.959−961に述べられたファジィ推論法を
用いて各操作値を決定する。
【0013】次に具体例として、図3に示した潜像制御
部を例に説明する。 〈潜像制御部の動作〉図3において、前処理部5’は図
1に示した前処理部5の一部に相当し、この前処理部5
’では、表面電位計を用いて現像部電位と非現像部電位
を検出し、温・湿度センサから複写機内部の温度・湿度
を、またコピーカウントから単位時間あたりのコピー枚
数を算出する。尚、前処理部5’のTimerは連続す
る複写の時間間隔を測定するための時計である。潜像操
作値決定部6’は図1に示した操作値決定部6の一部に
相当し、この潜像操作値決定部6’では前処理部5’の
出力である特徴パラメータ(現像部電位等)の他に、制
御部からの制御値(グリッド電圧等)を入力とし、前述
のファジィルールを適用することによりグリッド操作値
とLD操作値を決定する。 〈潜像コントローラ〉潜像コントローラ4’は図1の複
写機内部の制御部4の一部に相当し、潜像操作値決定部
6’からのグリッド操作値とLD操作値に従って帯電用
グリッド12のグリッド電圧と、LD13のパワーと露
光時間を供給する。以上のようにして、潜像制御部の制
御が行なわれる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複写機等の電子写真プロセス機構を持つ画像形成装置に
おいて、画像形成装置内部の各部に設置された多数のセ
ンサから入力される情報を基に、電子写真プロセスの各
部をファジィ制御する電子写真プロセス制御装置を提供
することができる。そして、本発明の電子写真プロセス
制御装置においては、ファジィ制御を応用した操作値決
定部を有することにより、 1.複写機等の画像形成装置の出力画像の画質を画像形
成装置内部の状態から推定できる. 2.経時的に変化する電子写真プロセスの状態に対して
も、実時間でプロセス制御が可能である.3.学習によ
り、異機種の画像形成装置のプロセス制御に適応可能で
ある. 4.複写機等の画像形成装置の開発期間、開発コストを
低減できる. 等の作用効果が得られる。
【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】本発明が適用される複写機の電子写真プロセス
部及び本装置におけるセンサ及び制御対象を示す概略図
である。
【図3】本装置における潜像制御部の内部構成例を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
1  画像形成装置 2  電子写真プロセス部 3  センサ部 4  制御部 5  前処理部 6  操作値決定部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子写真プロセス機構を持つ画像形成装置
    において電子写真プロセスの各部を制御する装置であっ
    て、画像形成装置の帯電/像露光/現像/転写/定着等
    の部位にそれぞれ電圧計、電流計、温度センサ、湿度セ
    ンサ、トナー量計等の計測器を設置し、各計測器の出力
    値と制御対象への制御値とを入力とし、これらの入力に
    対して制御部のコントローラの操作量を決定するための
    制御ルールを予め作成し保持しておき、制御時には現在
    の各計測器の出力値と制御対象への制御値と制御ルール
    とからコントローラへの操作値を決定する操作値決定部
    を有し、前記制御ルールの前件部と後件部がファジィ理
    論におけるメンバーシップ関数として定義されたファジ
    ィルールであり、操作値の決定方法としてこれらのファ
    ジィルールの前件部に各計測器の出力値をファジィ化し
    て与えたときの後件部のファジィ値を全てのルールに対
    して計算し、min−max−重心法や代数積−加算−
    重心法等のファジィ推論方式を用いて最終的な操作値を
    決定することを特徴とする電子写真プロセス制御装置。
JP3055099A 1991-03-19 1991-03-19 電子写真プロセス制御装置 Pending JPH04291274A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5311268A (en) * 1992-05-21 1994-05-10 Canon Kabushiki Kaisha Fixing device using fuzzy inference
JPH06148997A (ja) * 1992-11-13 1994-05-27 Canon Inc 画像処理装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5311268A (en) * 1992-05-21 1994-05-10 Canon Kabushiki Kaisha Fixing device using fuzzy inference
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