JPH04178678A - 画像形成装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、複写機及びレーザプリンタ等の定着に関係す
る画像形成装置に関する。

（従来の技術） 第８図は従来の画像形成装置（定着装置）のブロック図
である。第８図において、１はヒートローラ、２はヒー
トローラ中に装着された熱源であるハロゲンランプ、３
はヒートローラの表面に接触して温度を検出するサーミ
スタ、４は電源、５は電源をＯＮ１０　Ｆ　Ｆする駆動
回路、８は定着装置全体を制御するＣＰＵ、９はＡ／Ｄ
変換器であって、サーミスタ３の出力はＡ／Ｄ変換器に
接続されＣＰ　Ｌｌ’　８によって温度が読み込まれる
。また、ＣＰＵ８の出力は駆動回路５と接続されており
、駆動回路５によって電源の○Ｎ１０　Ｆ　Ｆを制御す
ることにより温度制御を行うことができる。

第９図は従来例におけるヒートローラ温度とハロゲンラ
ンプ○Ｎ１０ＦＦ制御信号を示すものであり、ハロゲン
ランプ２はヒートローラ１の温度が一定温度Ｔ、になる
までＯＮＬ、Ｔ、より温度が上がったら○ＦＦＬ、その
後Ｔ、より温度が下がったら再びＯＮするように制御さ
れる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記従来の構成では、サーミスタ３の温度
検出の出力はヒートローラ２の実際の温度よりも遅れる
ため、実際の温度変化は第９図に示すように、オーバシ
ュート、アンダーシュートを起こす。

本発明は上記従来の問題を解決するものであり、オーバ
シュート、アンダーシュートの発生しない画像形成装置
を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、画像形成装置は、温
度検知装置と温度検知装置の出力を微分する回路とファ
ジィ制御回路とを備え、温度とその変化の状態を検出し
、それをファジィ推論にて温度制御するようにしたもの
である。

（作　用） したがって本発明によれば、外的要因による影響を少な
くでき、オーバシュート、アンダーシュートを起こすこ
となく温度の実時間制御が可能となる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例における画像形成装置（定着
装置）を示すものである。第１図において、ヒートロー
ラ１、ハロゲンランプ２、サーミスタ３、電源４、駆動
回路５は従来例と同様であるので同一番号を付し説明を
省略する。６は駆動回路５に信号を送り電源を○Ｎ１０
　Ｆ　Ｆ　して温度制御を行う制御回路、７はサーミス
タ３の出力を微分する微分回路、８はＣＰＵであるが、
従来例のように直接温度制御に係わらず、間接的にシス
テム全体を制御する。

温度検呂器であるサーミスタ３の出力は制御回路６に入
る。即ち、■はサーミスタ３から制御回路６に直接入る
ことにより温度（Ｔ）を検出する。

一方、サーミスタ３の出力を微分回路７を通した信号■
は、温度の変化率（士）を検出する。

第２図は本発明の一実施例における制御回路６の入呂カ
メンバシップ関数を示す。本実施例ではそれぞれ５段階
ＮＭ、ＮＳ、ＺＲ，ＰＳ、ＰＭに分類する。

入力■は、温度Ｔを設定温度Ｔ。を中心としてその偏度
を横軸としたものである。

入力■は、温度の変化率↑を変化率ゼロのときを中心と
したものである。

出力◎は、ハロゲンランプのＯＮ時間をとったもので一
定値Δｔ、を中心とする。

第３図は上記メンバシップ関数の入出力の関係を示す。

第３図のルールに従い、ハロゲンランプの○Ｎ１０　Ｆ
　Ｆ制御が行われる。

第４図は本発明の一実施例によるヒートローラ温度とハ
ロゲンランプＱ　Ｎ１０　Ｆ　Ｆ制御信号の図である。

次にファジィ制御回路について説明する。本実施例にお
いてファジィ制御回路は第１図の制御回路６に含まれて
いる。

入力変数をＴ、↑、出力変数をｔとするとファジィ推論
の制御規則は次のように表すことができる。

Ｉｆ　Ｔ　　ｉｓ　　ＰＳ　　ａｎｄ　　士　１ｓＮｓ
ｔｈ、ｅｎ　　Δｔ　　ｉｓ　　ｆ　、、　　　　＝ｌ
Ｉ）ここでＰ　Ｓ　（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｓｍａｌｌ）
、Ｎ　Ｓ　（ＮｅｇａｔｉｖｅＳｍａｌｌ）、　　Ｚ　
Ｒ（Ｎｅａｒｌｙ　Ｚｅｒｏ）はファジィ変数、ｆｌは
実数値である。

入力データ（Ｔ′、十′）（但しＴ′、ｆ′はＴ、十の
特定の値を示す）が入力されると、（１）式から次式の
結論が得られる。

μｉ　（ｆｉ）＝　μｔｓ（Ｔ’）Δμｐｒｓ＜↑’）
ＡＩ＝−（２）ただしＡはｍｉｎ、　（論理積）演算で
ある。

（１）式の制限規則は複数個あるので、（２）式の結果
を総合した最終の推論結果は次のようになる。

本発明の実施例においては第３図の規則表をファジィル
ールとした。

上記に述べたファジィ制御をマイクロコンピュータを使
って行うには、各メンバシップ関数を記憶するメモリと
入力データとメンバシップ間数をソフトウェアマツチン
グさせるアルゴリズムと上記（１）、　（２）、　（３
）式で示されるｍａｘ　、、ｗｉｎ、演算を行うアルゴ
リズムによｔノ可能である。複写機役びレーザプリンタ
においては、通常マイクロコンピュータによりその多く
の部分を制御するためソフトウェアによる手法は経済的
である。

さらに、印字速度が速いものや、高印字品質が要求され
るために定着性能を向上させる必要がある場合は、ハー
ドウェアによって制御回路を構成することができる。

第５図はファジィ制御回路のブロックを示すものである
。第３図の入出力のファジィルールに従いｎ個（ここで
は、ｎ−１９とする）のルールチップ１０１〜Ｉｏｎと
そのファジィ論理和をとるＭ、　Ａ　Ｘ回路１１０とフ
ァジィ集合を出力値（ここではハロゲンランプの駆動回
路５の制御信号）に非ファジィ化するデファジィファイ
アルチップ１２０からなる。

第６図はルールチップ（１０１〜１０ｎ）の構成を示す
。ここでは（１）式のルールチップの例にする。

第２図の■、■に従い、入力値Ｔ　／、十′のそれぞれ
のメンバシップ関数を出力するメンバシップ関数回路（
２０１〜２０３）と、（１）式に従いファジィ論理積（
へ４　Ｉ　Ｎ）を行うＭ　Ｉ　Ｎ回路２１０とそれにも
とづいてファジィ集合μ、（ｆ、）を出力する′丁Ｉマ
ＵＮＣＡ丁■○Ｎ　　ＧＡＴＥ２２０と、各々のメンバ
シップ関数を記憶するＲＯＭ２３０からなる。

第７図はデファジィファイアルチップの構成を示す。こ
れは（３）式に当たる回路である。

（発明の効果） 本発明は上記実施例から明らかなように次の効果が得ら
れる。

（１）印字用紙の種類、環境温度、印字スピード等の外
的要因による影響を少なくできる。

（２）ウオームアツプ時間及び行き過ぎ温度の問題を最
小化することが可能である。

（３）異なる機器で定着装置の熱容量が変わっても制御
方法は変えなくてよい。

（４）制御をすべてハードで構成することにより温度の
リアルタイム制御が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における画像成形装置のブロ
ック図、第２図は本発明の一実施例における入出力のフ
ァジィ集合のメンバシップ関数、第３図は実施例の入力
と出力のファジルール表、第４図は本発明の一実施例に
おけるヒートローラ温度とハロゲンランプのＯＮ１０　
Ｆ　Ｆ制御信号の説明図、第５図はファジィ制御回路の
ブロック図、第６図は第５図におけるルールチップの構
成図、第７図は第５図におけるデファジファイアルチッ
プの構成図、第８図は従来の画像形式装置のブロック図
、第９図は従来の画像形成装置のヒートローラ温度とハ
ロゲンランプＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御信号の説明図である
。 １・・・ヒートローラ、　　２・・・ハロゲンランプ、
　　３・・・サーミスタ、　４・・・電源、５・・・駆
動回路、　６・・・制御回路、　７・・・微分回路、　
８・・・ＣＰＵ、　　９・・・Ａ／Ｄ変換器、　１０１
〜１Ｏｎ−＝ルールチップ、　１１０・・・ＭＡＸ回路
、　１２０・・・デファジファイアルチップ、　２０１
〜２０３・・・メンバシップ関数回路、　２１０・・・
ＭＩＮ回路、　２２０・・・ＴＲＵＮＣＡＴ　Ｉ○Ｎ　
　ＧＡＴＥ、　　２３０・・・ＲＯＭ。 特許出願人　松下電器産業株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 ハロケ゛ンランフ゛副徒ＩＭｔヲ ｇ’；Ｆ＋＋＋＋−式 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加熱源を内蔵した回転可能な加熱ローラと、該加熱ロー
   ラに圧接しながら回転する圧着ローラの間に、未定着ト
   ナー像を有する記録体を通し、前記記録体上に前記トナ
   ー像を定着させる加熱融着方法を用いる画像形成装置に
   おいて、 前記加熱源に電力を供給する駆動回路と、前記加熱ロー
   ラに接触する温度検知装置と、前記温度検知装置の出力
   を微分する微分回路と、前記温度検知装置と前記微分回
   路からの出力信号を入力として前記駆動回路の制御信号
   を出力とするファジィ制御回路とを有することを特徴と
   する画像形成装置。