JPH0473786A - 熱定着装置の制御装置 - Google Patents

熱定着装置の制御装置

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JPH0473786A
JPH0473786A JP19002290A JP19002290A JPH0473786A JP H0473786 A JPH0473786 A JP H0473786A JP 19002290 A JP19002290 A JP 19002290A JP 19002290 A JP19002290 A JP 19002290A JP H0473786 A JPH0473786 A JP H0473786A
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JP
Japan
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temperature
heater
detection means
amount
heat fixing
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Pending
Application number
JP19002290A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Muto
清 武藤
Makoto Suzuki
誠 鈴木
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/00025Machine control, e.g. regulating different parts of the machine
    • G03G2215/00118Machine control, e.g. regulating different parts of the machine using fuzzy logic

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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

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、熱定着装置の制御装置に関するものである。
[従来技術] 従来、熱定着装置として、第5図に示すようなものがあ
る。この熱定着装置は、ヒーター9.温度ヒユーズ10
.ヒーター点灯制御回路6、および交流電源7からなる
回路を形成している。前記ヒーター9の周囲にはトナー
を用紙へ定着するための熱定着ローラー8が設けられ、
前記熱定着ローラー8の近傍にこの熱定着ローラー8の
温度を検出する温度検出手段1が設けられている。コン
トローラー11は、前記温度検出手段1から入力される
温度が所定の温度以上かどうかを判断して、ヒーター点
灯制御回路6へ制御信号を送る。
前記温度検出手段1から入力された検出温度が所定の温
度よりも低ければ、前記コントローラー11から前記ヒ
ーター点灯制御回路6ヘヒーター点灯信号が送られ、前
記ヒーター9が点灯し前記熱定着ローラー8が暖められ
る。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来における熱定着装置では、熱定着ロ
ーラーの温度と設定温度の比較のみでトナーの点灯を制
御しているため、ヒーターの点灯を連続して行なうと、
温度検出手段には熱応答時間があるため、熱定着ローラ
ーの温度が設定温度まで上昇したあとも熱定着ローラー
の温度が上昇してオーバーシュートが発生するという問
題点があった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、熱定着器のヒーターの点灯制御を、熱定着ロ
ーラーの温度及び温度の変化量と前記温度及び温度の変
化量に対して求められた制御規則に基づいて行ない、温
度のオーバーシュートのない熱定着器の制御装置を提供
することを目的としている。
[課題を解決するための手段] この目的を達成するために本発明の熱定着装置の制御装
置は、用紙上に現像されたトナーを前記用紙へ定着する
熱定着ローラーを暖めるヒータの点灯を制御する熱定着
装置の制御装置において、前記熱定着ローラーの温度を
検出する温度検出手段と、一定の時間間隔における前記
熱定着ローラーの温度の変化量を検出する温度変化量検
出手段と、前記熱定着ローラーの温度と温度変化に対す
る前記ヒーターへ与えるエネルギー量を求めるだめの制
御規則を記憶する記憶手段と、前記温度検出手段によっ
て検出された温度と前記温度変化量検出手段によって検
出された温度の変化量及び前記記憶手段から取り出され
た制御規則に基づいてファジィ論理演算によって前記ヒ
ーターへ与えるエネルギー量を演算する演算手段とを備
えている。
[作用] 上記の構成を有する本発明の熱定着ローラーの温度及び
温度の変化量がそれぞれの検出手段によって検出される
と、この検知された温度及び温度の変化量と記憶手段に
予め記憶されている制御規則に基づいて、演算手段によ
ってファジィ論理演算か実行されて、前記熱定着ローラ
ーを暖めるトナーへ与えるエネルギー量が求められる。
[実施例] 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。
第1図は、本発明の制御装置を備える熱定着装置のブロ
ック図であり、この熱定着装置は、検出手段1.温度及
び温度変化量の演算装置2.マイクロプロセッサ3.ヒ
ーターの点灯制御回路6゜ヒーター9.熱定着ローラー
8.交流電源7及び温度ヒユーズ10により構成されて
いる。
前記検出手段1は、熱定着ローラー8の温度を検出する
ための検出器であり、サーミスタを使用している。前記
温度及び温度変化量の演算装置2は前記検出手段1から
の出力を温度或いは、温度変化量に演算する装置である
前記マイクロプロセッサ3はファジィ推論プロセッサ5
と制御規則記憶手段4とから構成される。
前記ファジィ推論プロセッサ5は、演算装置2からの温
度及び温度変化量のデータを用いてヒーター9への点灯
パルスの幅を推論して、推論されたパルス幅を前記ヒー
ターの点灯制御回路6へ出力する。前記ファジィ推論プ
ロセッサ5で推論されたパルス幅に従って前記ヒーター
の点灯制御回路6はヒーター9の点灯制御を行なう。制
御規則記憶手段4は、前記ファジィ推論プロセッサ5で
行なわれるファジィ推論に必要な制御規則を記憶するた
めの記憶手段である。
前記ヒーター9の点灯パルスの幅を求める前記ファジィ
推論は、以下の様な制御規則に基づいて行なわれる。
本実施例で採用した制御規則は次のような7つの規則で
ある。
R1:もし温度が目標温度より中ぐらい低く、かつ、温
度変化量がほぼ0であれば、 ヒーターの点灯パルス幅を大きくする。
R2:もし温度が目標温度より少し低く、かつ、温度変
化量が少し減っていれば、 ヒーターの点灯パルス幅を少し大きく する。
R3:もし温度が目標温度より少し低く、かつ、温度変
化量が少し増していればト ナーの点灯パルス幅を普通にする。
等である。
これを温度と温度変化量の関係で表に示すと第2図のよ
うになる。
第2図の表は、横方向に熱定着ローラー8の温度を強度
によって5段階(VH−かなり高い、SH−少し高い、
MD−普通、SL−少し低い、VL−かなり低い)に分
は縦方向に温度変化量を3段階(UP−上昇、20−は
ぼ一定、DN=下降)に分け、夫々の温度・温度変化量
の強度に対応する最適な前記ヒーター9の点灯パルス幅
をパルス幅によって5段階(VS−大きい、S−少し大
きい、M=普通、W−少し小さい、VW−小さい)に分
けたうちの1つを当てはめる。すなわち前記制御規則R
]は、第2図における(R1)に示され、制御規則R2
は、(R2)に示される。
前記構成のヒーター9の制御装置は以下のように動作す
る。前記検出手段]から検出値が前記温度及び温度変化
量の演算装置2に入力され、演算装置2で温度及び温度
変化量に演算してその演算値か前記ファジィ推論プロセ
ッサ5に入力される。
ファジィ推論プロセッサ5は、前記制御規則記憶手段4
に記憶されている前記制御規則を読み出して、この制御
規則に基づいて以下に示すファジィ推論によってヒータ
ー9の点灯パルスの幅を推論して、推論されたパルス幅
を前記ヒーターの点灯制御回路6へ出力する。ヒーター
の点灯制御回路6は、前記パルス幅に従ってヒーター9
の点灯を制御する。
前記制御規則R1,R2,・・・、R7は温度。
温度変化量、ヒーター9の点灯パルス幅を第2図のよう
に決めているので、より細かな温度制御を行なう場合に
は、前記温度、温度変化量の各段階の中間における温度
、温度変化量では、前記制御規則の前件部(もし〜であ
れば)をどの程度溝たしているのかの割合を演算して、
その割合に応じたヒーター9の点灯パルス幅を推論する
必要がある。そのために本実施例においては、前記割合
を温度、温度変化量及び点灯パルス幅に対するファジィ
変数のメンバシップ関数を用いて算出する。
第3図(a)は、温度に対するファジィ変数VL、SL
、MD、SH,VHのメンバシップ関数μVL (x)
、  μ5L(x)、  μMD (x)、  μSH
(x)、uVH(x)を示したものであり、第3図(b
)は温度変化量に対するファジィ変数UP、  ZO,
DNのメンバシップ関数μUP (y)μ20 (y)
、  μDN (y)を示したものであり、第3図(C
)は、ヒーターの点灯パルス幅に対するファジィ変数V
S、S、M、W、VWのメンバシップ関数μVS (c
)、  μs (c)、ttM(c−)、uW (c)
、  μVW (c)を示したものである。
第1図のファジィ推論プロセッサ5で行なうファジィ推
論は、前記制御規則R1,R2,・・・R7と第3図(
a)、  (b)、  (c) のメンバシップ関数と
を用いてファジィ論理演算を行なって点灯パルス幅の演
算を行なう。
第4図に推論のフローチャートを示す。
ステップ1(以下S1と略す)で前記検出手段1で温度
を表す信号を検知し、この信号を用いて前記温度及び温
度変化量の演算装置2で演算を行なって温度と温度変化
量の実測値xO+VOを算出する。
次に82で前記ファジィ推論プロセッサ5で前記温度及
び温度変化量に対するファジィ変数のメンバシップ関数
を用いて、前記実測値X。、  Y。
におけるメンバシップ値の算出を行なう。
次に83で得られた温度、温度変化量のメンバシップ値
が前記7つの制御規則の前件部をどのくらいの程度で満
たしているのかの割合を、以下に示すようにファジィ論
理積で算出する(第4図において、温度に対するファジ
ィ変数をA、温度の変化量に対するファジィ変数をBで
示している)。
R1: Wl =μVL(xa)  AxXO(ya)
−minl+VL(xo)、μ20(yo)l 614
  (1)R2: W 2 −11sL(In )  
八μDN(To)−minl+5L(xo)、++DN
(yo)l ・・・(2)R3: w 3= xSL(
xe )  人ptlP(To )−minl+5L(
to)、jυP(y、)l  ・ @  @   (3
)この場合式(1)は、前記実測温度X。が温度に対す
る領域VLに入り、かつ、実測温度変化量yoが温度変
化量に対する領域ZOに入るという命題は、XQがVL
に入る割合とYoがZOに入る割合のうち小さい方の値
としての割合で成立すること、言いかえれば、温度XO
%温度の変化量Voの時、制御規則R1の前件部はWl
の割合で成立することを表している。同様に式(2)は
温度X。、温度の変化Et y oのとき制御規則R2
の前件部はW2の割合で成立することを、式(3)は、
温度XOS温度の変化ffi y oのとき制御規則R
3の前件部はW3の割合で成立することを表している。
S4て、前記のように制御規則Rnの前件部かwnの割
合で成立す°れば、その制御規則の実行部もwnの割合
で成立するので、各制御規則ごとの前件部が成立する割
合wnを実行部におけるファジィ変数(VS、S、M、
W、VW)のメンバシップ関数に乗じて実行部のメンパ
ンツブ関数を以下のように修正してS5へ進む。
R1: uVS* (c) −w+ XμVS (c)
R2:μS* (C)−w2 xμS (c)R3: 
μM* (c)−W3 XμM (c)S5で前記修正
された制御規則の実行部のメンバシップ関数によって前
記温度xo、温度の変化fit y Oにおけるヒータ
ーの最適点灯パルス幅C6が以下に示すようにして求め
られる。最適点灯パルス幅COを求めるには、まず前記
のようにして求められた各制御規則の実行部の修正され
たメンバシップ関数の論理和より、前制御規則の総合メ
ンバシップ関数μ* (C)を求める。
μ* (c)−μVs”  (c)uμs本 (C)L
JuM*(c) Ll= wμVw*(c)・ ・ ・
 (3) 上式(3)は熱定着ローラーの温度がX。、温度の変化
量yoのとき、最適温度を維持するためのヒーターの点
灯パルス幅C6の発生度合をパルス幅に対する関数とし
て表わしたものである。次に総合メンバシップ関数のフ
ァジィ変数のパルス幅を総合メンバシップ関数に属する
割合で重み付平均をとることによってヒーターへの点灯
パルス幅Coを求める。
C,−fμ本(c)cdc/J’μ本(c)dcこのよ
うにして求められた点灯パルス幅coが、前記のように
、ヒーターの点灯制御回路6へ出力される。
このように、制御パラメータとして温度だけでなく温度
の変化量も制御パラメータとしているため、温度のオー
バーシュートの少ない熱定着装置の制御を行なうことが
できる。
[発明の効果] 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、熱定着ローラーの温度及び温度の変化量をそれぞれ検
出する検出手段と、前記温度及び温度の変化量からヒー
ターの点灯を制御するパルス幅を求めるための制御規則
を記憶する記憶手段と、前記検出手段によって検出され
た温度及び温度の変化量と、前記記憶手段から取り出さ
れた制御規則とに基づいて、ファジィ論理演算によって
前記ヒーターへ与えるエネルギー量を求める演算手段と
を備えたので、温度のオーバーシュートの少ない熱定着
装置の制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第4図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第1図は本発明の制御装置が適用された熱定
着装置のブロック図、第2図は前記実施例に使用する制
御規則を示す図、第3図(a)は温度に対するファジィ
変数のメンバシップ関数を示す図、(b)は温度の変化
量に対するファジィ変数のメンバシップ関数を示す図、
(C)はヒーターの点灯パルス幅に対するファジィ変数
のメンバシップ関数を示す図、第4図は前記実施例にお
けるファジィ推論のフローチャート、第5図は従来の熱
定着装置を示すブロック図である。 図中、1は検出手段、2は演算装置、3はマイクロプロ
セッサ、6はヒーターの点灯制御回路、7は交流電源、
8は熱定着ローラー、9はヒーターである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、用紙上に現像されたトナーを前記用紙へ定着する熱
    定着ローラーを暖めるヒーターの点灯を制御する熱定着
    装置の制御装置において、 前記熱定着ローラーの温度を検出する温度検出手段と、
    一定の時間間隔における前記熱定着ローラーの温度の変
    化量を検出する温度変化量検出手段と、 前記熱定着ローラーの温度と温度変化に対する前記ヒー
    ターへ与えるエネルギー量を求めるための制御規則を記
    憶する記憶手段と、 前記温度検出手段によって検出された温度と前記温度変
    化量検出手段によって検出された温度の変化量及び前記
    記憶手段から取り出された制御規則に基づいて、ファジ
    ィ論理演算によって前記ヒーターへ与えるエネルギー量
    を演算する演算手段とを含むことを特徴とする熱定着装
    置の制御装置。
JP19002290A 1990-07-16 1990-07-16 熱定着装置の制御装置 Pending JPH0473786A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0720071A2 (en) * 1994-12-27 1996-07-03 Sharp Kabushiki Kaisha Heater controlling unit
US5681494A (en) * 1993-10-15 1997-10-28 Seiko Epson Corporation Temperature control method for fixing device and fixing device and image forming apparatus using same temperature control method
US5747777A (en) * 1995-04-07 1998-05-05 Sharp Kabushiki Kaisha Heater control device

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