JPH04366972A - 画像作成装置 - Google Patents

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】本発明は機械、及び人工知能（Ａ
Ｉ）を用いる機械制御に関し、更に詳細には、診断し、
及びこの診断に基づいて動作を制御するためのオンボー
ドエキスパートシステムを有しておって、画像のコピー
、または電子データストリームに基づく画像を作成する
ための、例えば複写装置及びプリンタのような画像作成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】人工知能（ＡＩ）は、認知とコンピュー
タ科学との結合の結果として生じた科学の派生物である
。コンピュータは、元来は数（データ）の操作のために
用いられ、現在は観念（知識）の操作のために用いられ
つつある。傾向及び解答は、数を加算及び減算して総計
を求めるのとちょうど同じように、観察及び感知された
事実の同化によって推論される。コンピュータシステム
は、前に人間にのみ与えられていた思考プロセスを提示
するものとして開発されている。

【０００３】ＡＩの研究は、作業場、学校及び家庭にお
いて問題を解くための実用的システムのほかに、人間の
思考プロセスに関する洞察へ通ずる。「エキスパートシ
ステム」は、実用的結果を得るためのＡＩ技術の一つの
利用である。エキスパートシステムは、知識の操作を通
じて問題を解く。エキスパートシステムは、これが動作
する基礎となる知識ベースを有する推論機構である。こ
の知識ベースは、現場における専門家の経験から編集さ
れ、観念及び原理の記述に適するコンピュータ言語にコ
ード化される。推論機構は、プログラムの流れを制御し
、解答を作る。

【０００４】推論機構は、近年、多くの会社から広く市
販されるようになってきている。これらの会社としては
、米国の、マサチュセッツ州ケンブリッジ市のゴールド
・ヒル・コンピュータズ社　（Ｇｏｌｄ　Ｈｉｌｌ　Ｃ
ｏｍｐｕｔｅｒｓ，　Ｉｎｃ．）、カリフォルニア州マ
ウンテン・ビュー市のインテリコープ　（Ｉｎｔｅｌｌ
ｉｃｏｒｐ）社、フロリダ州ジャクソンビル市のテクノ
ロジィ・アプリケーションズ社　（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，　Ｉｎｃ．）、カリフ
ォルニア州パロ・アルト市のテクノレッジ社（Ｔｅｋｎ
ｏｗｌｅｄｇｅ，　Ｉｎｃ．）、カリフォルニア州パロ
・アルト市のニューロン・データ社　（Ｎｅｕｒｏｎ　
Ｄａｔａ，　Ｉｎｃ．）、及びテキサス州オースチン市
のテキサス・インストルーメンツ　　（Ｔｅｘａｓ　Ｉ
ｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）社がある。２つの推論機構が米
国特許第４，６５８，３７０号及び第４，６４８，０４
４号に開示されている。

【０００５】近年、エキスパートシステムは、農業、科
学、コンピュータ設計、建設、財務、管理、保険、製造
、等のような種々の分野において用いられてきている。 例えば、米国特許第４，５９１，９８３号においては在
庫管理に用いるためのエキスパートシステムが開示され
ており、米国特許第４，５１７，４６８号、第４，６４
２，７８２号及び第４，６４４，４７９号の各々におい
ては蒸気タービン発電所のような産業システムをモニタ
するための診断システムが開示されている。

【０００６】現在、市場においては、「インテリジェン
トマシン　（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｍａｃｈｉｎｅ
）（知能機械）に焦点が置かれている。この機械は、こ
れが働く仕方において、即ち、それ自体の性能をモニタ
する、及び変化する条件に適応する、という仕方におい
て「「インテリジェント　（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　
）（知能的）である。この機械はまた、オペレータの目
的を「理解」し、及び満足させる、というこの機械の能
力により、そのオペレータによって「知能的」であると
認められている。また、予定外の保守及び機械運転停止
を最小にする、と訳せる最高の信頼性により、更に他の
知能が認知されている。

【０００７】現在、多くの機械が市販されており、これ
らはある度合の「知能」を有している。これらの機械に
おいて提供される「知能」は、一般に、ＡＩ技法または
技術を用いていない通例の閉ループフィードバック制御
（ＣＣＬＣ）を具備することによって可能になっている
。現在のＣＣＬＣは、実時間制御をもって動作しており
、問題を推論するための発見的学習または必要な補正動
作を、このときＣＣＬＣシステムを補う並列アクティビ
ティとして利用していない。

【０００８】例をあげると、例えば、原画のコピーを作
る、または供給される電子データを基礎として画像を作
る複写装置またはプリンタのような画像作成装置におい
ては、多数のサブシステムが設けられており、その各々
は、機械即ち装置の全体的目標（所望の画像を包含する
シートを出力する）を達成するために漸増的に協同する
１つまたは複数の機能を行なう。現在市販の画像作成装
置は、通例のフィードバック制御を含む制御アーキテク
チャを使用しており、このように制御されたサブシステ
ムは予め設定されたパラメータに従って動作する。ＣＣ
ＬＣにある一つの問題は、これらサブシステムの挙動が
その使用前に決定されるということである。従って、こ
れらサブシステムに対して設定されたパラメータは製品
開発中の経験を反映するに過ぎない。即ち、ＣＣＬＣシ
ステムは、変化する条件及び現場の機械の操作員から得
られる経験に適応するということを考慮に入れていない
。例えば、閉ループゼログラフィプロセス制御において
は、感光体上の帯電電圧はＣＣＬＣパラメータである。 従って、感光体上の変更電圧は電位計のような感知装置
によって測定される。電位計の予期しない誤作動がある
と、間違ったゼログラフィプロセス制御が行なわれ、コ
ピー品質の劣化及び他の関連の問題が生ずることになる
。一般に、ＣＣＬＣシステムだけでは、前述の型の誤作
動を実際に検出して正規のフィードバック制御された挙
動を拒絶する、という能力を持っていない。このような
潜在問題を予期及び克服するように、全ての企図が、通
例、製品の設計及び開発中に行なわれるのであるが、現
場において製品を実際に使用すると、製品開発中には考
えられなかったこのような異常挙動の発生する場合がし
ばしばある。

【０００９】ＣＣＬＣの取り組み方に伴う他の問題はそ
の適用に関するものである。例えば複写装置のような最
新の機械の複雑性のため、制御システムそれ自体が複雑
になる。扱い易くするため、ＣＣＬＣは一般にサブシス
テムまたはモジュールのレベルに装備される。この「サ
ブシステム」取り組み方には、相異なるサブシステム相
互間のインタラクションの性質及び範囲について仮定を
立てることが必要となる。従って、代表的なＣＬＣは、
全てのサブシステムインタラクションの影響を完全に考
慮に入れるということができない。例えば、一つのサブ
システムがその期待された出力を会話中のサブシステム
へ送ることに失敗すると、この状態がＣＣＬＣの設計に
おいて考慮されていないかぎり、前記会話中のサブシス
テムの制御システムを混乱に陥れる可能性がある。前述
したように、サブシステムの全てのインタラクションは
、現場で機械を実際に使用するまでは一般には知られな
いでいる。どれかの状態を改装することは費用がかかり
且つ時間がかかる。即ち、このような問題を予測してい
なかったので、ＣＣＬＣシステムソフトウェアは迅速な
変更を容易に行なうためには十分な柔軟性がないからで
ある。通例のＣＬＣシステムは全体的複合機械に適用可
能であるが、タスクは著しく複雑且つ困難になる。

【００１０】前述及び他のＣＣＬＣシステム関連の問題
は、通例のＣＬＣシステムよりも適用性の大きい解決を
必要とする。それで、本発明は独特の知識ベース制御ア
ーキテクチャ解決を含む。本発明においては、ＡＩ技法
及び技術（特に、知識ベースシステム開発に含まれてい
るもの）及び通例のＣＬＣシステム技法のうちのあるも
のを組み合わせる。

【００１１】前述したように、エキスパートシステムの
使用は一般に知られており、これは、ＡＩ技法または技
術を使用しないが通例の閉ループフィードバックを介し
てある度合の「知能」を提供するＣＣＬＣシステムの使
用と同様である。米国特許第４，７２１，９７８号、第
４，４２１，４０４号及び第４，５１１，２４２号には
、ＣＣＬＣシステム単独の使用を介してある度合の「人
工知能」を確立または使用するといわれている複写装置
が開示されている。米国特許第４，７２１，９７８号に
おいては、時間にわたって使用されるトナー剤の量を測
定し、トナー剤のレベルが低くなったのが検出されたと
きにのみ単にトナー剤を再供給するという代わりに、前
記測定に基づいてトナー剤を取り替える（明細書の８欄
３７〜４２行）。 米国特許第４，４２１，４０４号は書類取扱装置ジョブ
回復技法に関するものであり、その明細書の１欄６８行
、及び３欄１〜７行には、マイクロプロセッサルーチン
が複写装置内に含まれており、前記マイクロプロセッサ
は「書類送り装置の動作、編集、及び他の領域における
機械使用者の要求を予測するため、ある度合の「人工知
能」の確立を支援している」ということが開示されてい
る。米国特許第４，５１１，２４２号には電子式用紙整
合装置が開示されており、その明細書の２欄６５行から
３欄１７行にわたり、「ある一つの度合の人工知能」を
確立するためにマイクロプロセッサを使用する、という
ことが記載されている。これら特許はある度合のＡＩを
用いているが、これら特許は通例のＣＬＣシステムに依
存しているに過ぎず、従って、これに伴う前述の全ての
問題を有している。

【００１２】米国特許第４，６４２，７８２号、第４，
６４４，４７９号、第４，６４９，５１５号、及び第４
，６９７，２４３号には、エキスパートシステムを用い
て診断機能を行なう装置が開示されている。米国特許第
４，６４２，７８２号には、産業用または他の型のオペ
レーティングシステムに対するコンピュータ診断装置が
開示されている。診断されるオペレーティングシステム
に関係あるルールベースはメモリに記憶される。このル
ールベースは、診断に関係する分野における専門家によ
て確立される。センサがこのシステムのオペレーティン
グパラメータをモニタして出力信号を提供し、この信号
は診断装置へ送られる。オペレーティングシステムにつ
いての一般的な、及びその構成部材についての詳細な、
全体的「健康状態」がディスプレイを介してオペレータ
に提供される。米国特許第４，６４９，５１５号には、
知識ベースシステムの構築に対する総称ファシリティを
開発するためのシステムが開示されている。このシステ
ムは、システム誤動作を診断する際に修理員を支援する
ために会話型モードで使用することが可能である。米国
特許第４，６４４，４７９号には、診断エキスパートシ
ステムを利用して蒸気タービン発電所をモニタする診断
装置が開示されている。米国特許第４，６９７，２４３
号にはエキスパートシステムを使用する方法が開示され
ており、エレベータ故障修理情報の知識ベースを有する
エキスパートシステムが、誤動作を診断するために、遠
隔配備されたエレベータ修理員によって会話的に使用さ
れる。前記諸特許に開示されているエキスパートシステ
ムは、診断機能を行なうが、自己補正機能を提供しない
。

【００１３】米国特許第４，７３９，３６６号には、複
写装置の前の動作に関する情報をメモリに記憶し、その
後、誤動作が生じたときに検索及び解析するようにした
複写装置が開示されている。米国特許第４，８３９，８
２２号には外傷に対する処置を示すためのエキスパート
システムが開示されている。米国特許第４，８３５，６
９０号には、医療用の画像走査、セットアップ及びスケ
ジューリングのための総合エキスパートシステムが開示
されている。 第１のエキスパートシステムがインデックス制約値及び
優先値を獲得し、第２のエキスパートシステムがこれら
の値を最適化する。

【００１４】米国特許第４，７４０，８８５号には、施
設制御のため、数式モデルを選択するために知識工学を
利用する施設を制御するためのコンピュータ制御システ
ムが開示されている。米国特許第４，８６８，７５５号
には航空機のための自動制御システムが開示されており
、その第１の制御装置は操縦者の制御装置に接続されて
いる。前記第１の制御装置は前記操縦制御装置を操作し
、選択された航空機パラメータの用語で表現される目的
地へ到達するようになっている。第２の制御装置は、航
空機が所望の運動を行なうように、一連の目的地を前記
第１の制御装置に与える。第３の制御装置は任務計画装
置として働き、全体的任務計画に従って所望の行動を前
記第２の制御装置に与える。前記第３の制御装置は、飛
行計画及び制御に関する専門技術の分野を有するエキス
パートシステムである。

【００１５】米国ニューヨーク州ロチェスタ市のデモク
ラート・アンド・クロニクル（Ｄｅｍｏｃｒａｔ　ａｎ
ｄ　Ｃｈｒｏｎｉｃｌｅ）　（１９８８年４月１８日）
の論文「人工知能はＰＣに到達」（Ａｒｔｉｆｉｃｉａ
ｌ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ　Ｒｅａｃｈｉｎｇ　Ｐ
Ｃｓ）　には、ＡＩ技術をパーソナルコンピュータに用
いることが開示されている。１９８８年４月２８日付の
タイム（ＴＩＭＥ）誌の６１頁には、複写装置における
ゼロックス（Ｘｅｒｏｘ）　社によるＲＩＣ（Ｒｅｍｏ
ｔｅ　Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔ
ｉｏｎｓ）（遠隔会話型通信）の使用が記載されている
。この論文によれば、診断技術者の特別ゼロックスチー
ムの理論を用いることにより、ＲＩＣは複写装置の内部
計器からデータを読み取り、何かが故障しようとしてい
る時を感知し、修理員に知らせる。この修理員は、適切
な措置をとることによって切迫している運転停止を避け
ることができる、ということを顧客に警告することがで
きる。 しかし、このＲＩＣシステムは複写装置の外部に配置さ
れており、診断するだけであって自己補正式でない。

【００１６】Ｓａｎｙｏ　は複写装置のＩＣカード及び
編集機能によるリモートプログラミングを用いており、
Ｆｕｊｉ　Ｘｅｒｏｘは、編集に制限されているＩＣカ
ードオプションを同社の５０３０型複写装置に装備して
いる。米国デトロイト市の工学協会（Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
ｉｎｇ　Ｓｏｃｉｅｔｙ）のピー・リウ（Ｐ．　Ｌｉｕ
）、シー・エヌ・リー（Ｃ．　Ｎ．　Ｌｅｅ）及びミン
リー・チウ（Ｍｉｎｇ−Ｌｅｅ　Ｃｈｉｕ）　の論文「
プログラマブル制御装置構成のための層化知能アーキテ
クチャ」（Ａ　ＬａｙｅｒｅｄＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃ
ｅ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒ　ｆｏｒ　Ｐｒｏｇｒａｍ
ｍａｂｌｅ　Ｃｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ｃｏｎｆｉｇｕｒａ
ｔｉｏｎｓ）　（１９８７年６月）の７７〜８３頁には
、特定用途に対する制御システムを構成するための知識
ベースシステム構造が開示されている。

【００１７】エキスパートシステム及び制御が、１９８
７年６月発行の「１９８７米国制御協議会会報」（Ｐｒ
ｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　１９８７Ａｍｅｒ
ｉｃａｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）に
おいて論じられている。本明細書において引用した全て
の特許及び出版物については、その内容を本明細書にお
いて参照として説明する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、知能
的であり、もって、自身の性能をモニタし、変化する条
件に適応することのできる機械を提供することにある。 本発明の他の目的は、知能的であり、もって、オペレー
タの目的または要求をよりよく理解するようにオペレー
タと会話し、これら目的または要求に最もよく適合する
ようにオペレータに適応することのできる機械を提供す
ることにある。本発明の更に他の目的は、予測すること
ができ、もって、予定外の保守及び運転停止を回避また
は最小にし、可及的最高の信頼性を提供することのでき
る機械を提供することにある。本発明の更に他の目的は
、知識ベース更新を可能にすることによって性能を改善
する機械を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前述及び他の目的を達成
し、及び前述の欠点を克服するため、種々の機能を行な
うサブシステム及び構成部材を有する機械に診断及び制
御システムを具備させる。実時間制御装置が機械をモニ
タ及び制御し、セットパラメータに従って前記サブシス
テムのうちの少なくとも若干を制御する。前記サブシス
テムの動作を個別的且つ全体的に含み、機械の全体的及
び選択された動作領域を表す情報及び規則を有する第１
のメモリを知識ベースとして用い、このメモリに、この
分野における専門家により、この機械に関する情報及び
規則を供給する。推論機構が、機械内に配置されておっ
て機械、サブシステム及び構成部材の動作をモニタする
センサによって獲得された情報を用いることにより、及
び前記第１のメモリ内の情報及び規則を用いることによ
り、前記実時間制御装置に対してパラメータを決定して
提供する。

【００２０】前記診断及び制御装置を用い、例えば、複
写装置もしくはプリンタのような画像作成装置、または
、これら装置に対する、例えば書類取扱装置もしくは仕
上げ装置のような何らかの独立周辺装置を制御する。 前記画像作成装置中に複数のセンサを設け、エキスパー
トシステムが、前記サブシステムの選択されたセットま
たは全部の性能、及び機械またはその選択された部分の
全体的性能をモニタすることのできるようにする。次い
で、前記エキスパートシステムは前記実時間制御システ
ムにオペレーティングパラメータを提供し、これにより
、要すれば、機械の動作を調整し、例えば、可及的最高
の出力画像品質、紙詰まりなしの運転、またはオペレー
タの他の目的を保持することのできるようにする。追加
のアクチュエータを前記画像作成装置内に設け、これに
より、実時間制御システムがエキスパートシステムから
の命令を実行し、技術員によって前に要求されていた調
整作業を行なうことのできるようにすることも可能であ
る。

【００２１】また、オンボードエキスパートシステムは
ＲＩＣボードを介して会話して外部コンピュータシステ
ムとともに働くことができる。この外部コンピュータシ
ステムは外部エキスパートシステムとアクセスし、全体
的診断及び補正能力を強化することができる。従来の代
表的な画像作成装置は多くの誤動作に対する実時間閉ル
ープ制御能力を有しているが、本発明は、エキスパート
システムと実時間制御システムとを結合することにより
、更に多くの機能に対してループを閉じる能力を提供す
る。

【００２２】以下、本発明を図面について詳細に説明す
る。図において、同一符号は同一部材を示す。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を、これを一つの型の複写装置
に用いた実施例について説明するが、本発明は他の複写
装置（例えば、粒子線写真またはイメージスキャナを用
いる複写装置のような）、及び更に他の型の装置、特に
、装置の主目的を漸増的に遂行するために互いに会話す
る複数の構成部材及びシステムを含んでいる装置にも適
用可能である。また、本発明は、例えばコンピュータか
ら電子データストリームを受け取って画像を印字するプ
リンタにも使用可能である。プリンタは複写装置とは若
干異なる。即ち、複写装置は、通例、原画の正確なコピ
ーである画像を作成するが（大きさ及び／又は色が異な
る場合もある）、プリンタは、例えば、文字を印字する
字体を変更することにより、または画像を「生成」する
ためにデータを継ぎ合せることにより、初めて画像を作
成することができる。従って、本発明において用いる「
画像作成装置」という語は、複写装置及びプリンタの両
方、及び、例えば紙のような記録媒体上に画像を形成す
る他の全ての型の装置を意味する。また、本発明は、例
えば書類取扱装置及び仕上げ装置のような画像作成装置
とともに、またはその一部として用いられる個別モジュ
ールに適用可能である。

【００２４】本明細書においては、「モジュール」とい
う語は、一般に、独立することのできる装置を指す。例
えば、仕上げ装置、画像入力端末、及びイメージスキャ
ナは、独立に用いることができるので、モジュールとみ
なされる。前記モジュールはまた、複写装置のような画
像作成装置内で用いる場合にはこの装置のサブシステム
となるので、「サブシステム」と呼ばれる。例えば書類
取扱装置のような別々に製作及び販売される装置もモジ
ュールと（書類取扱装置は独立に使用されるとは限らな
いが）、またはより大形の装置のサブシステムと呼ばれ
る。画像作成装置は、例えばシートフィーダ、現像ステ
ーション、及び定着ステーションのような、一般にはモ
ジュールとみなされない他のサブシステムを有す。装置
はまた、例えばソレノイド、モータ、及びセンサのよう
な、通例は個別要素である構成部材を有す。これら構成
部材は、サブシステムと考えるほどには複雑ない。即ち
、典型的な装置は、例えば、少なくとも１つのモジュー
ル（またはサブシステム）を有し、更に追加の構成部材
を有している場合もある。本発明は、単一モジュール（
独立に用いられようと、大形装置のサブシステムとして
用いられようと）に適用可能であり、及び、１つまたは
複数のサブシステム（モジュールとして設けることがで
きる）を含んでおって更に追加の構成部材を含む場合も
ある大形の装置に適用可能である。

【００２５】次に、図面について説明する。図面は本発
明の一実施例を示すものであり、本発明はこれに限定さ
れるものではない。図１は本発明にかかる複写装置の斜
視図である。複写装置１０は、コピーすべき書類を処理
モジュール１４内の適切な位置へ送るための書類取扱装
置１２を有し、このモジュールにおいて複写処理が行な
われる。コピー用紙ストックが、コピーシート保持トレ
イ１６及び１８から、コピーシートモジュール２０を通
って処理モジュール１４へ送られて操作される。操作済
みコピーは、次いで、仕上げモジュール２２へ送られ、
このモジュールにおいて、例えば、丁合、編集、ステー
プル綴じ、または製本のような処理段階が行なわれる。 ディスプレイスクリーン２６付きの制御パネル２４は、
機械操作員が、装置内の利用可能な種々のオプションを
選択することによってコピー操作を開始及び停止し、及
び、例えばデータ及び目的の入力によって機械操作をそ
の他プログラムすることを可能にする。ディスプレイス
クリーン２６は、制御パネル２４と共に、オペレータが
、選択された機械状態、及び装置の若干の制御状態を視
察することを可能にする。

【００２６】図２に、本発明実施例の複写装置の一般的
な作動的配置を示す。モジュール１４には、導電性基体
上に被着された光導電面を有するベルト３０が設けられ
ている。ベルト３０は、ドライブローラ３２、テンショ
ンローラ３４及びストリップローラ３６により、これら
ローラの回りを回転する。光導電性ベルト３０の順次続
く部分が、該ベルトにより、ベルト３０の通路の回りに
順々に配置されている処理ステーションを通って進ませ
られる。

【００２７】コピー過程の開始に際して、ベルト３０の
一部が帯電ステーションＡを通過する。この帯電ステー
ションにおいて、コロナ発生装置（またはコロノード）
４０がベルト３０の面を比較的高い一様な電位に帯電さ
せる。ベルト３０の面が帯電させられた後、この帯電部
分は露光ステーションＢを通過させられる。露光ステー
ションＢにおいては、コピーすべき書類が、書類取扱装
置１２（例えば、再循環式書類取扱装置を有している場
合もある）により、透明プラテン４２上に送られる。ラ
ンプ４４がこの書類を照明する。この照明された書類か
ら反射した光線はレンズ４６を通って送られてその光像
を形成する。レンズ４６はこの光像をベルト３０の光導
電面上に合焦させ、該面上の電荷を選択的に消散させる
。原画書類内に含まれている情報領域に対応する静電潜
像が前記光導電面上に記録される。

【００２８】静電潜像がベルト３０の光導電面上に記録
された後、この画像を保持するベルトの部分は現像ステ
ーションＣへ進ませられる。現像ステーションＣにおい
て、磁気ブラシ式現像装置４８が現像剤をベルト３０上
の潜像と接触させる。例えば、磁気ブラシ式現像装置４
８は磁気ブラシ式現像ローラ５０及び５２を有す。各ロ
ーラは現像剤を前記潜像と接触させる。ローラ５０、５
２は、これから外方へ延びるキャリヤ細粒とトナー粒子
とのブラシを形成する。前記潜像はこのトナーを引き付
け、該潜像上にトナー粉像を形成する。

【００２９】現像の後、ベルト３０の画像担持部は転写
ステーションＤへ進む。紙、透明画、等のようなコピー
シートがコピーシートモジュール２０から送られる。転
写ステーションＤはコロナ発生装置（またはコロノード
）５４を有し、このコロナ発生装置がイオンをコピーシ
ートの背面に浴びせかけ、これがベルト３０の光導電面
からトナー粒子を引き付ける。トナー剤の転写の後、コ
ピーシートは定着ステーションＥへ送られる。

【００３０】定着ステーションＥは定着装置組立体６０
を有し、転写済みトナー粉をコピーシート上に永久的に
固着させるようになっている。定着装置組立体６０は加
熱式定着ローラ６２及びバックアップローラ６４を具備
する。コピーシートは、コピーシート上のトナー粉像を
定着ローラに接触させる状態で、定着ローラ６２とバッ
クアップローラ６４との間を通過させられる。このよう
にして、トナー粉像はコピーシートに永久的に固着させ
られる。定着の後、コピーシートは出力トレイ６６、仕
上げモジュール２２または画面複写用トレイ６８のいず
れかへ送られ、そこで追加の操作が行なわれる。前述し
た仕方の複写コピー操作は周知のものであって本発明に
かかるものではない。

【００３１】前述の方法においては光を書類から直接に
光導電性ベルト３０上に反射するが、他の構成を用いる
複写装置に本発明を用いて書類の画像を形成する（即ち
、原画書類の潜像をベルト上に形成する）こともできる
。例えば、ラスタ入力走査装置を用いて書類の画像含有
面を走査し、書類上に含まれている画像を表す電子デー
タ信号を生成することができる。次いで、このデータ信
号を用いてレーザビーを制御（または変調）し、光のビ
ームを光導電性ベルトへ導いてその上に潜像を形成する
ことができる。前述の形式のスキャナ及び／又はレーザ
プリンタを用いる複写装置の若干の例については、米国
特許第４，７２４，３３０号、第４，１４９，０９１　
号、第４，８６４，４１５　号、第４，９０３，０７９
　号、及び第４，６４７，９８１　号を参照されたい。 その内容については本明細書において参照とし説明する
。

【００３２】或いはまた、データ信号を用い、電子受容
面（例えばベルトまたはドラム）へ向かうイオンの流れ
を制御してその上に潜像を形成することができる。イオ
ン流を用いて電子受容面上に潜像を形成する複写装置の
例としは、米国特許第４，５８４，５９２　号、第４，
６４６，１６３　号、第４，５２４，３７１　号、第４
，５２４，３７１　号、第４，４６３，３６３　号、第
４，５３８，１６３　号、第４，６４４，３７３　号、
及び第４，７３７，８０５　号を参照されたい。これら
特許の開示内容については本明細書において参照として
説明する。即ち、これら特許の開示において使用されて
いる「ページ」なる語は、ページ上に実際に印字されて
いる画像、または実際の印字画像を表す電子信号を指す
（前記電子信号を書類から走査し、そして直ちにこれを
用いてベルト上に潜像を形成するか、または、例えばフ
ロッピイディスクのようなメモリに記憶させ、あとでこ
れを用いてベルト上に潜像を形成することができる）。 更にまた、画像を、例えばコンピュータから、全ページ
画像と共に、またはページの構成に対する命令と組み合
わせて、送ることができる。

【００３３】本発明においては、光電または圧力感知セ
ンサを複写装置内の所定の位置に、例えば、書類取扱装
置用紙通路もしくはコピーシート搬送装置に沿い、また
は光伝導性ベルトの通路に沿って、配置する。一例をあ
げると、光電センサＳ１　、Ｓ２　、Ｓ３　、Ｓ４　及
びＳ５　を、コピーシート搬送装置の用紙通路に沿い、
コピーシートをコピーシートトレイ１６及び１８から外
方へ運ぶコピーシートトレイコンベヤ８０に至近する位
置に、コピーシートを定着装置６０へ運ぶコンベヤにお
ける位置に、用紙をインバータ８６もしくは出力トレイ
６６へ送るセレクタゲート８２における位置に、または
出力トレイニップ８８における位置に、または両面複写
用トレイ出力部９０における位置に配置する。種々の形
式のもっと多くのセンサを、複写もしくは画像印字モジ
ュール即ち処理モジュール１４内の、または他の任意の
モジュール内の種々の位置に用いることもできる。

【００３４】使用するセンサの数及び形式は、複写装置
において望まれる費用及び複雑性によって定まる。例を
あげると、下記の総称パラメータを感知する。即ち、汚
れ（例えば、複写装置のセンサ及び／又は他の構成部材
上の汚れ）、用紙上または感光体上の画像密度（例えば
、複写装置、マシンサブシステム、及び／又は構成部材
の動作をモニタするため、または、作成すべき画像もし
くは上に画像を作成すべき媒体に基づくサブシステム及
び／又は構成部材の実時間制御に順応するため）、空気
圧、用紙の前縁、用紙の厚さ、用紙のカール、用紙のス
キュー、トナーの流量、用紙または機械的要素の動作検
出、抵抗率、温度、雑音検出装置（切迫しているサブシ
ステムまたは構成部材の故障を検出するため）、近接検
出、気体検出（オゾンを検出するというような）、電流
検出、電圧検出、及びトナーベルトの検出がある。これ
らのセンサ形式の或るものまたは全部を用いて複写装置
の性能及び信頼性を格段に改善することができる。前記
及び追加のセンサの配置場所は、モニタ及び制御される
複写装置、サブシステム及び構成部材によって定まる。 これは、前述の説明から当業者には明らかである。

【００３５】図３、図４及び図５は、本発明にかかる診
断及び制御システムの構成部材及び前記構成部材の一般
的相互関係を示すブロック線図である。図４に示す実施
例は図３の実施例と類似している。但し、図４の実施例
は遠隔コンピュータシステムと連結しており、この遠隔
コンピュータシステムはＲＩＣボード（後述する）を介
してエキスパートシステムにアクセスすることができる
。図５の実施例は複数のエキスパートシステム（分散エ
キスパートシステム）を使用しており、その各々は、本
来、複写装置の異なるサブシステムまたはモジュールに
付属している。

【００３６】一般に、本発明においては、いくつかの人
工知能技法及び技術（特に知識ベースシステム開発に含
まれるもの）ならびに通例の制御技法を組み合わせる。 知識ベース制御アーキテクチャは、実時間制御システム
要素のほかに、これに連結される知識ベース及び超制御
／推論システムから成る。知識ベースは、どのようにし
て全体的機械またはそのうちの選択されたセグメント及
び種々の制御システム要素が動作するかについての理解
と、機械の要素の相互独立性ならびに性能及び挙動に対
するその影響と、制御パラメータのオペレーティングウ
ィンドウ及び前記ウィンドウを保持するのに必要な関連
の補正動作と、機械動作を保持するための択一的動作と
から成る。更に、知識ベースは、故障モード及び可能性
あるその原因と、パラメータの値の範囲と、切迫してい
る故障を信号で知らせるためにこれら値に適用される規
則とを含む。知識ベースはまた、例えば、設計技術者、
現場技術者及びその他から引出される発見的知識を基礎
とする規則から成り、これは、機械が前述の型の問題に
対処することを可能にする。全体的機械についての知識
を知識ベースの一部として持っている知識ベース制御装
置システムは、機械の挙動を絶えずモニタし、全ての不
所望な挙動を検出し、適切な補正措置を取る。

【００３７】知識ベース制御システムのアーキテクチャ
はまた、その知識ベースに対する簡単な変更を助長し、
これにより、機械の性能を改善する。この柔軟性はまた
、使用中の類似の機械から引き出される経験から知識ベ
ースを現場で簡単に更新することができるという利点を
与える。また、この知識ベース方法により、各機械を特
定の顧客の要求に従ってカストマイズすることが可能に
なる。例えば、知識機械が複写装置である場合、この知
識ベース方法により、例えば特定の型の基体の上に画像
を形成するというような特定の顧客の要求に基づいて機
械の動作を再構成し、性能を可及的最高にすることがで
きる。例えば、センサＳ１　ないしＳ５　をコピーシー
ト給送路内に配置することにより、これを通って送られ
るコピーシートの型を決定することができ、そして、信
号を自動的に送って複写装置の構成部材、サブシステム
及び他のシステム要素の動作を調整し（これらを実時間
制御システムによって動作させるパラメータを変更する
ことにより）、紙詰まりを起こすことなしに所定の速度
範囲内で可及的最高の出力画像品質を提供することがで
きる。例えば、定着装置Ｅの温度及び／又は速度、コロ
ノード５４に印加される電圧、及び、用紙取扱の逸脱（
過大のスキューまたは損傷）なしにコピーシート給送シ
ステムが動作することのできる最高速度を、コピーシー
ト給送路内に配置されたセンサＳ１　ないしＳ５　によ
って得られる測定に基づき、コピーシートの型及び他の
特性（例えば、厚さ）に応じて自動的に最適制御するこ
とができる。これら機能のうちの若干を従来のＣＬＣ方
法によって制御するということも考えられるが、従来の
ＣＬＣ方法が取り扱うことのできないもっと多くの知識
及び規則を用いることによって診断及び補正能力を拡張
することができる。

【００３８】図３に示す診断及び制御システムは、一般
に、図４の診断及び制御システムを適用するものよりは
低価格の製品または複雑性の少ない製品に適用される。 図４の診断及び制御システムは遠隔会話型通信（ＲＩＣ
）ボードに連結され、このＲＩＣボードは遠隔コンピュ
ータシステムに連結される。この遠隔コンピュータシス
テムはエキスパートシステム（遠隔エキスパートシステ
ム）を含むかまたはこれに連結される（従ってこれにア
クセスする）。この遠隔エキスパートシステムは、オン
ボードエキスパートシステムの能力を越える機能を行な
うように、例えば、機械の修理が間もなく必要になるで
あろうということ、及び、この修理の仕事が何であるか
ということを推理して技術員に知らせる、というような
能力をもつように装備される。遠隔エキスパートシステ
ムは、オンボードエキスパートシステムの適応制御能力
を越える、または問題を決定するための顧客との該オン
ボードシステムの会話的能力を越える修理が必要である
ということを信号で知らせることができる。オンボード
エキスパートシステムは、多くの修理の仕事を推理して
この情報をＲＩＣを介して外部コンピュータシステムへ
送るという若干の能力を有しているが、これは遠隔エキ
スパートシステムによって補足される。更にまた、ＲＩ
Ｃを介する外部コンピュータとのオンボードエキスパー
トシステムの会話により、機械の現場作業員からの情報
をオンボードエキスパートシステムへ供給し、その知識
ベースを更新することができる。

【００３９】図４に示すシステムは、一般に、図３に示
すものよりも高価な製品に対するものである。複写装置
またはプリンタにおいエキスパートシステムを使用した
他の実施例を図５に示す。この実施例においては分散エ
キスパートシステムを用いる。即ち、複写装置またはプ
リンタはいくつかのエキスパートシステムを装備されて
おり、その各々は、診断し、及び機械のサブシステムも
しくは従属的機能またはその組合わせに対する補正動作
を推理する、という主機能を有す。いくつかのエキスパ
ートシステムの各々は、本来、全体的機械の実時間制御
装置の従属的要素に連結される。この従属的要素は、一
般に、サブシステムまたは従属的機能に対する実時間制
御装置である。このような分散エキスパートシステムは
、本来、サブシステムまたは従属的機能の実時間制御機
能に連結されるが、これはまた、図４に示すように、全
機械実時間制御装置、ＲＩＣ（随意選択的に）、及びＮ
ＶＭに連結される。また、トータルエキスパートシステ
ムを設け、分散エキスパートシステムの各々の動作及び
これとの会話を調整するようにすることができる。分散
システムを設けることにより、診断及び制御装置に、書
類取扱装置、イメージスキャナ、または仕上げ装置のよ
うな画像作成装置のためのモジュールまたは周辺装置を
装備することができる。これらはまた、別々の装置とし
て製作することができ、これらを画像作成装置のマーキ
ングエンジン部と混合して整合させることができる。

【００４０】図１及び図２に示す複写装置に対する本発
明にかかる診断及び制御システムの適用について次に説
明する。複写装置の出力装置は、モータ、アクチュエー
タ及びソレノイドのような装置であり、これら装置は、
例えば、コピーシート及び書類搬送システムの速度、光
導電性ベルト３０、及び仕上装置２２を制御するという
ような機能を行なう。本発明に従って制御される追加の
出力装置としては画像形成システムの諸要素のような構
成部材があり、このシステムにおいて、原画書類及び光
導電性ベルト３０へ導かれる光の強度、及びコロノード
４０によって帯電させられる光導電性ベルト３０の電位
が、披感知条件に基づいて制御される。また、コロノー
ド５４が帯電させられる電位、及び熱定着装置６０が加
熱される温度も制御される。

【００４１】本質的には、全ての機能を或る費用及び複
雑性レベルで制御することができる。制御される機能の
うちの若干を次に例示する。即ち、 １．　　用紙の分離及び送出し、用紙の搬送、用紙の速
度、タイミング及び向き、カール除去圧力、及び曲げ半
径、２．　　定着の圧力、温度、ローラ速度、オイル分
配速度、及びローラのトルク、 ３．　　増分感光体速度、感光体の電荷または電圧、感
光体のトラッキング力、感光体の駆動トルク、感光体の
トナー像濃度、 ４．　　電荷移動及び消去コロトロンまたはスコロトロ
ンの電圧または電流、帯電用素子のタイミング、５．　
　クリーナローラまたはブラシの速度及び浸透度、クリ
ーナの真空圧及び流量、クリーナローラまたはブラシの
バイアス、 ６．　　トナーディスペンサの速度、トナーの供給レベ
ル、トナーの消耗レベル、 ７．　　現像ローラの速度、現像ローラのバイアス、現
像ローラと感光体との間の隙間、 ８．　　スキャナまたはイメージャのランプ強度、ディ
ジタルイメージャの強度及びタイミング、ならびに９．
　　機械の周囲温度、空気の流れ及び圧力特性、が制御
される。

【００４２】センサＳ１　ないしＳ５　のようなセンサ
、及び複写装置の前述の構成部材を制御するのに一般に
用いられるセンサは、これら構成部材の動作に関する情
報を実時間制御システムに提供し、このシステムは前記
センサによって提供された情報を用い、これにより、例
えば、シートを進ませるための指令を発し、故障信号を
送り、ならびに設定パラメータ及び他の機械制御機能に
基づいて出力装置の動作を実時間制御する。種々のセン
サによって検出される構成部材の動作に関する周期的に
収集される情報も、制御システムにより、ハードディス
クのような不揮発性メモリ（ＮＶＭ）に記憶される。ま
た、実時間制御システムによって直接に使用されない他
の情報はＮＶＭに与えられ、そして、ＲＩＣを介して情
報を送るためにエキスパートシステムによって用いられ
、または修理員によって用いられる。例えば、センサＳ
１に到着するときの用紙の前縁の到着時刻を、用紙フィ
ーダ即ちコピーシート保持トレイ１６内の送りクラッチ
が始動させられる時刻から測定することができる。到着
時刻の統計値（平均及び標準偏差）を記憶し、前記フィ
ーダ及び垂直搬送装置即ちコピーシートコンベヤ８０の
性能が時間とともに劣化しているかどうかを測定するこ
とができる。同様に、定着装置ローラのトルクの情報を
時間にわたって記憶し、ローラの摩損または圧力変動を
評価することができる。これらのデータは、フィーダま
たは定着装置の設定値を変更するのには使用されないが
、切迫している修理動作の警告を開始するのに、または
隣接のサブシステムのパラメータ設定値を変更するのに
用いられ、これにより、システム性能を再最適化するこ
とができる。同様に、ＮＶＭに記憶されるものとして、
周囲温度、汚れ及び雑音検出のしきい値、用紙、定着装
置オイル及びトナーの使用率、ならびに故障率または切
迫故障検出しきい値のような他のデータがある。

【００４３】知識ベースには、技術者、設計者及び技術
員のような画像作成装置の分野の専門家からの知識が供
給される。この知識は、情報、データ、関係、または規
則として記憶され、そして、装置に対する保守を行なう
際に生ずる種々の問題を取り扱う際に技術者が用いる思
考過程を表す。エキスパートシステムは、センサから得
られる情報を基礎として機械性能をモニタし、機械の動
作において、または機械の１つまたは複数のサブシステ
ムまたは構成部材の動作において生ずる全ての問題を、
知識ベースに含まれている情報及び規則を基礎として診
断する。画像作成装置を診断した後、エキスパートシス
テムは、制御命令を実時間制御システムへ送り、これに
より、制御システムが画像作成装置の出力装置を制御す
る際のパラメータを変更し、可能ならば画像作成装置の
所望の品質を保持するようにする。エキスパートシステ
ムは、発生しつつある、またはすでに発生している全て
の問題について、ディスプレイ２６を介して、装置の操
作員に助言することができる。このようにして、画像作
成装置の操作員は、装置が故障する前にこれを修理する
ことができ、このようにして、画像作成装置の全体的性
能を向上させ、そして装置使用の際の全ての損失を回避
または最小にすることができる。エキスパートシステム
はまた、診断または補正の目的で顧客からの入力を調べ
て利用し、またはその推論及び他の関連情報をＲＩＣへ
送る。即ち、エキスパートシステム手段は、直接にまた
は実時間制御手段を介して、操作員とインタフェースす
ることができる。

【００４４】下記の例は、本発明によって取り扱うこと
のできるいくつかの問題または状態、ならびに、本発明
がこれら問題を取り扱う方法を示すものである。但し、
これは例として示すものであり、本発明はこれに限定さ
れるものではない。紙詰まり画像作成装置の構成部材（
特に、ベルト、モータ及びゲートを含む書類及びコピー
シート給送サブシステム）が磨耗すると、書類またはコ
ピーシートに対する駆動力が低下して到着を遅らせる可
能性がある。このような遅れた到着は、予め設定された
到着時刻までに或る点に到着していなかったものとして
検出され、ソフトジャム（即ち、用紙は損傷しないが、
機械が運転停止して困ったことになる）として信号で知
らされる場合がしばしばある。従来の機械は、予め設定
された同じ到着時刻において運転を継続するであろうが
、本発明においては、エキスパートシステム及び知識ベ
ースを用いているので、サブシステム磨耗の増加を推理
し（到着時刻の時間超過増大を検出することにより、ま
たは構成部材の磨耗を直接モニタすることにより、また
はこれら両方により）、そして、到着の遅れを示すため
に設定値を下げること、及び用紙駆動部材の速度を上げ
ること、の一方または両方を行なうことにより、用紙通
路のタイミング及び制御を適応させる。予め設定された
時刻に対する、及び駆動速度に対するこれらの調整が、
それぞれ、最小値及び最大値になると、機械は適正に運
転することができるにであり、技術員の修理作業がエキ
スパートシステムによって指示される。この指示は、顧
客にこのようにすることを指令することにより、または
ＲＩＣによって行なわれる。

【００４５】磨耗の他の例としては、用紙スキューの増
加として現われるものがあり、その結果、用紙の損傷を
伴うハードジャムが生ずる可能性がある。本発明におい
ては、エキスパートシステムが、ローラの不均一な磨耗
を生じさせる原因を少なくする。このような作用は、実
時間制御システムで解析すると、可能であるにしてもコ
ンピュータ的に長過ぎるであろう。エキスパートシステ
ムは、時折りの情報にアクセスすることにより、この推
論を並列に経済的に行なうことができる。切迫している
故障を推理するために発展的推論が要求される他の多く
の場合において、エキスパートシステムは同様に働く。 用紙の詰まり及び／又は損傷なしに運転を継続するので
、この機械は顧客に対して信頼性のより大きいものとな
る。

【００４６】図４の診断及び制御システムは図３のもの
と同様である。但し、図４のシステムにはＲＩＣボード
が設けられ、オンボードエキスパートシステムが遠隔コ
ンピュータシステムと通信することができるようになっ
ており、遠隔エキスパートシステムとアクセスする可能
性もある。更に、ＲＩＣボードにより、オンボードエキ
スパートシステムは、複写装置の修理が必要であるとい
うことを、及びこれが推理した情報を、技術員に示すこ
とができる。また、遠隔エキスパートシステムを有する
または有しないＲＩＣシステム外部コンピュータは、命
令をオンボードエキスパートシステムへ送り、実時間制
御システムに対する適切な命令を介して問題を補正する
ことができる。

【００４７】以上、本発明をその実施例について説明し
たが、この実施例は例として示したものであって本発明
はこれに限定されるものではない。特許請求の範囲に記
載のこどき本発明の精神及び範囲を逸脱することなしに
種々の変形を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる複写装置の斜視図である。

【図２】本発明にかかる複写装置における用紙通路を示
す側面図である。

【図３】本発明の実施例の操作部材を示すブロック線図
である。

【図４】遠隔コンピュータシステムと会話することので
きるオンボードエキスパートシステムを具備する本発明
の他の実施例の操作部材を示すブロック線図である。

【図５】機械の相異なるサブシステムまたはモジュール
に対して分散エキスパートシステムが設けられている本
発明の更に他の実施例の操作部材を示すブロック線図で
ある。

【符号の説明】

Ａ　　帯電ステーション Ｂ　　露光ステーション Ｃ　　現像ステーション Ｄ　　転写ステーション Ｅ　　定着ステーション

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　記録媒体上に画像を形成するための画
   像作成装置において、画像形成動作最中に搬送装置によ
   って記録媒体がシートがこれに対する動作を行なう種々
   のサブシステム及び構成部材へ通過させられる第１の用
   紙通路と、画像作成装置の動作を検査し、及び前記検査
   に基づいて画像作成装置の前記サブシステムならびに構
   成部材を制御するためのオンボード診断及び制御システ
   ムとを少なくとも有しており、前記オンボード診断及び
   制御システムは、前記サブシステムがセットパラメータ
   に従って動作することができるように前記サブシステム
   をモニタ及び制御するための実時間制御手段と、知識ベ
   ース及び推論機構手段を有するエキスパートシステムと
   を備えており、前知識ベースは情報、データ及び規則と
   して表される画像作成装置に関する知識を有しており、
   前記推論機構手段は前記実時間制御手段に前記セットパ
   ラメータを提供するためのものであり、前記推論機構手
   段は、前記実時間制御手段が前記知識ベースによって要
   求される情報に従って前記サブシステム及び構成部材を
   モニタするときに獲得される情報を用いることによって
   前記セットパラメータを決定することを特徴とする画像
   作成装置。