JPH0310265A - 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、ファジィ推論を用いた制御手段を有する画像
形成装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の画像形成装置の制御装置に於いては、状
態量に応じた確定的な判断に基づき、定式的な制御を行
っていた。

例えば、定着装置では、一般にサーミスタ等の感温素子
により定着装置の温度を検出し、あらかじめ設定した一
定の温度レベルを境にヒータ等の熱源へのヒータ制御を
行っていた。例えば、１８０度よりも検出温度が低い場
合にはヒータを通電（ＯＮ）にし、１８０度よりも検出
温度が高い場合にはヒータを通電停止（ＯＦＦ）にして
いた。

また、目標温度に対する変動を小さくする為の改善策と
して、現在の温度に応じてヒータＯ，Ｎ時間を可変にす
るなど様々な手法が考案されている。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、複写機などの画像形成装置は環境による
変動が大きく、状態量と制御量の関係があいまいな関係
に支配されている場合が多いため、状態量が多くなるに
つれ、上記従来例のように、定式化することがほとんど
の場合、困難であった。

例えば、定着装置の温度制御に於いては、室温、複写枚
数、原稿濃度、紙種、定着装置自体の温度等の状態量が
変動した場合に、転写紙に転写したトナーを定着する定
着能力も複雑に変動するという経験的な関係は知られて
いたが、それらの状態量と制御量の関係を定式化すると
なるとは困難であった。具体的には、環境、及び通紙、
非通紙状態で放熱の度合が異なり、従来のようにいある
温度以上でＯＦＦ、以下でＯＮのような制御では、温度
変動（以下リップルと呼ぶ）が生じ、この温度リップル
の最小値が、トナーを転写紙に定着するに十分な温度で
あることが必要で、温調設定温度を理想状態よりさらに
高めに設定する必要があった。このため、余分な電力を
消費し、定着器を構成する部材により耐熱性のあるもの
を使用する必要があるという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、状態量と制御量の関係があいまいな関
係に支配されているような複写機、レーザプリンタ、イ
ンクジェットプリンタ等の画像形成装置の制御装置に於
いて、そのあいまいな関係をファジィ推論を行うことで
制御量を導出する画像形成装置の制御装置を提供する事
にある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本出願の第一の発明の画像形
成装置は、被記録材上への可視画像形成のプロセスを実
行するための複数のプロセス手段を有する画像形成装置
であって、前記プロセスに関する少なくとも１つの状態
量を検知する手段と、前記状態量に基づき、前記プロセ
ス手段の制御に用いる制御量を推論する手段とを有する
ことを特徴とする。

また、本出願の第二の発明の画像形成装置は、被記録材
上への可視画像形成のプロセスを実行するための複数の
プロセス手段を有する画像形成装置であって、前記画像
形成プロセスに関する少なくとも１つの状態量を検知す
る状態量検知手段、前記画像形成プロセス手段の少なく
とも１つを制御するための制御量を発生する手段、前記
状態量と前記制御量を定性的に関係づける規則を記憶す
る手段、前記状態量と前記制御量を少なくとも１つのあ
いまい集合で表現した関数を記憶する手段、前記規則に
従い状態量の集合に属する度合から制御量の集合に属す
る度合を導出し、その度合に応じて制御量を推論する推
論手段とを有することを特徴とする。

また、本出願の第三の発明の画像形成装置は、転写紙上
に形成された可視像を熱により定着するプロセスを有し
、（１７）転写紙上に形成された可視像を検知する・手
段、前記状態量に基づき、（１７）転写紙上を制御する
ための制御量を推論する手段とを有することを特徴とす
る。

「作用］ 上記第一の発明の構成において、前記推論手段は、前記
検知手段により検知された前記プロセスに関する少なく
とも１つの状態量に基づき、前記プロセス手段の制御に
用いる制御量を推論する。

また、上記第二の発明の構成において、前記推論手段は
、前記状態量と前記制御量の関係を定性的な規則として
関係づける規則記憶手段に記憶された規則に従い、前記
関数記憶手段に記憶された前記状態量と前記制御量を表
現するあいまい集合を用いて、状態量の集合に属する度
合から制御量の集合に属する度合を導出し、その度合に
応じて制御量を推論する。

また、上記本出願の第三の発明の構成において、前記推
論手段は、転写紙上に形成された可視像を熱により定着
するプロセスに形成された可視像を検知する手段により
検知された前記状態量に１ 基づき、（１７）転写紙上を制御するための制御量を推
論する。

［実施例］ 以下に、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は、本発明を画像形成装置の定着装置に適用した
場合の基本ブロック図である。８０１は後述するＣＰＵ
で実際にファジィ推論を行う。

８０３は後述するＲＯＭでファジィ規則及び、メンバシ
ップ関数を記憶する。８０４は後述するＲＡＭでファジ
ィ推論を行う際作業領域として用いる。８０７は後述す
るＩｌｏ、８１３はアナログ信号をディジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換器、１６３は搬送されてきた記録紙を
熱定着で定着させる定着器、１６３−１は定着ローラに
熱を加えるヒータ、１６３−２は定着ヒータの温度を検
知するサーミスタ、１６３−３はＣＰＵ８０１からの指
令により定着ヒータを駆動する制御回路である。

　２ 第２図は本発明の画像形成装置の一実施例の内部構成を
示す。第２図において、１００は画像読み取り機能と画
像記録機能を有する本体、２００は両面記録の際に記録
媒体（用紙）を裏返しにする両面処理機能や同一記録媒
体に対して複数回の記録を行う多重記録機能を有するペ
ディスクル、３００は原稿の自動給送を行う循環式原稿
給送装置（以下、ＲＤＦと称する）、４００はステイプ
ル付Ｔ合装置（以下、ステイブルソータと称する）であ
り、これらの２００〜４００の各装置は本体１００に対
し、自在に組合せ使用できる。

Ａ１本体（１００） 本体１００において、１０１は原稿を載置する原稿台ガ
ラス、１０３は原稿証明する照明ランプ（露光ランプ）
、１０５．１０７．１０９ばそれぞれ原稿の反射光の光
路を変更する走査用反射ミラー（走査ミラー）、１１１
は合焦および変倍機能を有するレンズ、１１３は光路を
変更する第４の反射ミラー（走査ミラー）である。１１
５は光学系を駆動する光学系モータ、１１７．１１９．
１２１ばそれぞれセンサである。

１３１は感光ドラム、１３３は感光ドラム１３１を駆動
するメインモータ、１３５は高圧ユニット、１３７はブ
ランク露光ユニット、１３９は現像器、１４１は転写帯
電器、１４７は分離帯電器、および１４５はクリーニン
グ装置である。

１５１は上段カセット、１５３は下段カセット、１７１
は手差し給紙口、１５５および１５７は給紙ローラ、１
５９はレジストローラである。また、１６１は画像記録
された記録紙を定着側へ搬送する゛搬送ベルト、１６３
は搬送されてきた記録紙を熱定着で定着させる定着器、
１６７は両面記録の際に用いるセンサである。

上述の感光ドラム１３１の表面は光導電体と導電体を用
いたシームレス感光体から成り、このドラム１３１は回
動可能に軸支されて、後述の複写開始キーの押下に応答
して作動するメインモータ１３３により、本図の矢印の
方向に回転を開始する。次いで、ドラム１３］の所定回
転制御および電位制御処理（前処理）が終了すると、原
稿台ガラス１０１上に置かれた原稿は、第１走査ミラー
１０５と一体に構成された照明ランプ１０３番こより照
明され、その原稿の反射光は第１走査ミラー１０５、第
２走査ミラー１０７、第３走査ミラ１０９、レンズ１１
１、および第４走査ミラー１１３を経てドラム１３１上
に結像する。

ドラム１３１は高圧ユニット１３５によりコロナ帯電さ
れる。その後、照明ランプ１０３ｉこより照射された像
（原稿画像）がスリ・ソト露光され、公知のカールソン
プロセスでドラム１３１上に静電潜像が形成される。

次に、感光ドラム１３１上の静電潜像は、現像器１３９
（７）現像ローラ１４０により現像され、トナー像とし
て可視化され、そのトナー像が転写帯電器１４１により
後述のように転写紙上に転写される。

すなわち、上段カセット１５１もしくは下段力セラｌ−
１５３内の転写紙１．又は手差し給紙口５ １７１にセットされた転写紙は、給紙ローラ１５５もし
くば１５７により本体装置内に送られ、潜像先端と転写
紙の先端とが一致される。その後、転写帯電器１４１と
ドラム１３１との間を転写紙が通過することにより、本
体１００の外へ排出される。

転写後のドラム１３１は、そのまま回転を続行して、ク
リーニングローラおよび弾性ブレードで構成されたクリ
ーニング装置１４５により、その表面が清掃される。

Ｂ、ペディスクル（２００） ペディスクル２００は、本体１００“から切り離すこと
ができ、２０００枚の転写紙を収納し得るデツキ２０１
および両面コピー用中間トレイ２０３とを有している。

また、その２０００枚収納可能なデツキ２０１のリフタ
２０５は、給紙ローラ２０７に常に転写紙が当接するよ
うに、転写紙の量に応じて上昇する。

また１、２１１は両面記録側ないし多重記録側の経路と
排出側経路との経路を切り換える排紙フ　６ ラッパ、２１３．２１５は搬送ベルトの搬送路、２１７
は転写紙押え用の中間トレイおもりである。排紙フラッ
パ２１１、および搬送路２１３．２１５を通った転写紙
は裏返しされて両面コピー用中間トレイ２０３に収納さ
れる。２１９は両面記録と多重記録の経路を切り換える
多重フラッパであり、搬送路２１３と２１５の間に配設
され、上方に回動することにより転写紙を多重記録用搬
送路２１１に導く。２２３は多重フラッパ２１９を通る
転写紙の末端を検知する多重排紙センサである。２２５
は経路２２７を通じて転写紙をドラム１３１側へ給送す
る給紙ローラである。

２２９は機外へ転写紙を排出する排出ローラである。

両面記録（両面複写）時や多重記録（多重複写）時には
、まず、本体１００の排紙フラッパ２１１を上方に上げ
て、複写済みの転写紙をペディスクル２００の搬送路２
１３．２１５を介して中間トレイ２０３に格納する。こ
のとき、両面記録時には多重フラッパ２１９を下げてお
き、多重記録時には多重フラッパ２１９を上げてお（。

この中間トレイ２０３は、例えば９９枚までの転写紙を
格納することができる。中間トレイ２０３に格納された
転写紙は中間トレイおもり２１７により押さえられる。

次に行う裏面記録時、または多重記録時にば、中間トレ
イ２０３に格納されている転写紙が、下から１枚づつ給
紙ローラ２２５、おもり２１７との作用により、経路２
２７を介して本体１００のレジストローラ１５９へ導か
れる。

Ｃ，ＲＤＦ　（循環式原稿給送装置）（３００）ＲＤＦ
３００において、３０１は原稿束３０２をセットする積
載トレイである。まず、片面原稿時では、半月ローラ３
０４及び分離ローラ３０３によって原稿束３０２の最下
部から一枚づつ分離され、分離された原稿は搬送ローラ
３０５及び全面ベルト３０６によりプラテンガラス１０
１の露光位置までパス■〜■を通って搬送停止され、そ
の後に複写動作が開始する。複写終了後はプラテンガラ
ス１０１上の原稿はパスＩＩＩ、ＩＶを通って搬送大ロ
ーラ３０７によりパスＶ、６へ送られ、さらに排紙ロー
ラ３０８により再ひ原稿束３０２の最上面に戻される。

３０９は原稿−循環を検知するためのリサイクルレバー
であり、原稿給送開始時に原稿束の上部にこのリサイク
ルレバー３０９を載せ、原稿が順次給送されて最終原稿
の後端がリサイクルレバー３０９を抜ける時に自重で積
載トレイ３０１上に落下することにより原稿の一循環を
検知している。

次に、両面原稿時には前述のように原稿をいったんパス
Ｉ、■からパス■に導き、複写終了後、回動可能な切り
換えフラッパ３１０を切り換えることにより原稿の先端
をパスに導き、搬送ローラ３０５によりパス■を通って
全面ベルト３０６でプラテンガラス１０１上に原稿を搬
送停止させる。すなわち、搬送大ローラ３０７の回転に
よりパス■〜ＩＶ〜■のルートで原稿の反転が実行され
る構成となっている。

また、原稿束３０２を一枚づつパス■〜ＩＩ〜ＩＩＴ９ 〜ＩＶ〜Ｖ〜６を通してリサイクルレバ−３０９により
一循検知されるまで搬送することにより、原稿の枚数を
カウントすることもできる。

Ｄ、ステイブルソータ−（、ステイプル付き丁合装置）
（４００） ステイブルソータ−４００は２０ビンの固定のノンソー
トトレイ４１１を有し、丁合を行う。

ソートモードの場合には、複写済みシートは、本体の排
紙ローラ２２９から順次排出され、ソーター４００の搬
送ローラ４０１に入り、搬送バス４０３を通って排出ロ
ーラ４０５からトレイ４１２の各ビンに排出される度毎
に、図示しないビンシフトモータにより、各ビンを上下
に移動させて丁合を行ってい（。また、ステイプルモー
ドが選択されて、本体１００からステイブル信号が入力
すると、ビンシフトモータで１ビンづつ移動させながら
ステイプル装置４２０が各ビンのシートをステイブル（
ｓｔａｐｌｅ）Ｌ／て行（。

第３図は上述の本体１００に設けた操作パネルの配置構
成例を示す。操作パネルは、以下に述べ０ るようなキー群６００とデイスプレィ群７００とを有す
る。

Ｅ、キー群（６００） 第３図において、６０１はアスタリスク（＊）キーであ
り、オペレータ（使用者）が、綴じ残量の設定とか、原
稿枠消しのサイズ設定等の設定モードのときに用いる。

６０６はオールリセ・ソトキーであり、標準モードに戻
すときに押す。また、オートシャットオフ状態から標準
モードに復帰させるときにもこのキー６０２を押す。

６０５は複写開始キー（コピースタートキー）であり、
複写を開始するときに押す。

６０４はクリア／ストップキーであり、待機（スタンバ
イ）中はクリアキー、複写記録中はストップキーの機能
を有する。このクリアキーは、設定した複写枚数を解除
するときにも使用する。

また、ストップキーは連続複写を中断するときに押す。

この押した時点での複写が終了した後に、複写動作が停
止する。

６０３はテンキーであり、複写枚数を設定するときに押
す。また＊（アスタリスク）モードを設定するときにも
使う。６１９はメモリキーであり、使用者が頻繁に使う
モードを登録してお（ことが出来る。ここでは、Ｍ１〜
Ｍ２の４通りのモードの登録が出来る。

６１１及び６１２は複写濃度キーであり、複写濃度を手
動で調節するときに押す。６１３はＡＥキーであり、原
稿の濃度に応じて、複写濃度を自動的に調節するとき、
またはＡＥ（自動濃度調節）を解除して濃度調節をマニ
ュアル（手動）に切り換えるときに押す。６０７はカセ
ット選択キーであり、上段カセット１５１、中段カセッ
ト１５３、下段べ・−パブツキ２０１を選択するときに
押す。また、ＲＤＦ３００に原稿が載っているときには
、このキー６０７によりＡＰＳ　（自動紙カセツト選択
）が選択できる。ＡＰＳが選択されたときには、原稿と
同じ大きさのカセットが自動選択される。

６１０は等倍キーであり、等倍（原寸）の複写をとると
きに押す。６１６はオート変倍キーであり、指定した転
写紙のサイズに合わせて原稿の画像を自動的に縮小・拡
大を指定するときに押す。

６２６は両面キーであり、片面原稿から両面複写、両面
原稿から両面複写、または両面原稿から片面複写をとる
ときに押す。６２５は綴じ化キーであり、転写紙の左側
へ指定された長さの綴じ代を作成することが出来る。６
２４は写真キーであり、写真原稿を複写するときに押す
。６２３は多重キーであり、２つの原稿から転写紙の同
じ面に画像を作成（合成）するときに押す。

６２０は原稿枠消しキーであり、使用者が定形サイズ原
稿の枠消しを行うときに押し、その際に原稿のサイズは
アスタリスクキー６０１で設定する。６２１はシート枠
消しキーであり、カセットサイズの大きさに合わせて原
稿の枠消しなするときに押す。

６１４はステイブル、ソート、グループの排紙方法を選
択する排紙方法選択キーであり、記録後の゛用１紙をス
テイツクが接続されている場合は、ス３ ティプルモードとソートモードの選択またはその選択モ
ードの解除ができ、仕分けトレイ（ソーター）が接続さ
れている場合は、ソートモードとグループモードの選択
またはその選択モードの解除が出来る。

６１５は紙折り選択キーであり、Ａ３やＢ４のサイズの
記録済紙を断面Ｚ型に折るＺ折りと、Ａ３やＢ４のサイ
ズの記録済紙を半分に折る半折りのいずれか一方の選択
及びその選択の解除が出来る。

Ｆ　デイスプレィ群（７００） 第３図において、７０１は複写に関する情報を表示する
ＬＣＤ　（液晶）タイプのメツセージデイスプレィであ
り、たとえば５×７ドツトで１文字をなし、４０文字文
メツセージや、定形変倍キー６０８．６０９、等倍キー
６１０、ズームキー６１７．６１８で設定した複写倍率
を表示できる。このデイスプレィ７０１は半透渦形液晶
であって、バックライトに２色用いてあり、通常はグリ
ーンのバックライトが点灯し、異常時とか複　４ 写不能状態時にはオレンジのバックライトが点灯する。

７０６は等倍表示器であり、等倍を選択したときに点灯
する。７０３はカラー現像器表示器であり、複写枚数ま
たは自己診断コードを表示する。

７０５は使用カセット表示器であり、上段カセット１５
１、中段カセット１５３、下段カセット２０１のいずれ
かが選択されているかを表示する。

７０４はＡＥ表示器であり、ＡＥキー６１３によりＡＥ
（自動濃度調節）を選択したときに点灯する。７０９は
予熱表示器であり、両面原稿から両面複写、または片面
原稿から両面複写をとるときに点灯する。

なお、標準モードでＲＤＦ３００を使用している時では
複写枚数１枚、濃度ＡＥモード、オート用紙選択、等倍
、片面原稿から片面複写の設定になる。ＲＤＦ３００を
未使用時の標準モードでは複写枚数１枚、濃度マニュア
ルモード、等倍、片面原稿から片面複写の設定となって
いる。

ＲＤＦ３００の使用時と未使用時の差はＲＤＦ３００に
原稿がセットされているか否かで決まる。

７１０は電源ランプであり、電源スィッチ（図示しない
）をオン（投入）にすると点灯する。

Ｇ、制御装置（８００） 第４図は第２図の実施例の制御装置８００の構成例を示
す。第４図において、８０１は本発明を実行するための
演算制御を行う中央演算装置（ＣＰＵ）であり、例えば
１６ビツト・マイクロコンピュータを使用する。８０３
は本発明にかかる制御手順（制御プログラム）をあらか
じめ格納した読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）であり、Ｃ
ＰＵ８０１はこのＲＯＭ８０３に格納された各構成装置
を制御する。８０５は入力データの記憶や作業用記憶領
域等として用いる主記憶装置であるところのランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）である。

８０７はメインモータ１３３等の負荷にＣＰＵ８０１の
制御信号を出力する出力信号転送用のインクフェイス（
Ｉｌｏ）、８０９は画先センサ１２１等の人力信号を入
力してＣＰＵ８０］に送る入力信号転送用のインクフェ
イス、８１１はキー群６００とデイスプレィ群７００と
を入出力制御するインクフェイスである。これらのイン
クフェイス８０７．８０９．８１１は例えばＮＥＣの入
出力回路ボートμＰＤ８２５５を使用する。

なお、デイスプレィ群７００は第３図の各表示器であり
、例えばＬＥＤ　（発光ダイオード）やＬＣＤ　（液晶
デイスプレィ）を使用している。またキー群６００は第
３図の各キーであり、公知のキーマトリックスによって
どのキーが押されたかがＣＰＵ８０１にわかるように構
成されている。

Ｈ０動作例 次に本発明を画像形成装置の定着装置に適用した場合の
温度制御動作例について述べる。温度制御を行う際の状
態量として ■目標温度に対する現在の温度の温度偏差　７ ■単位時間当たりの温度変化量である温度勾配■紙面積 の３つの状態量を用いる。

ただし、この他にも室温、設定枚数、原稿濃度紙サイズ
、放置時間などを用いても良い。

一方、温度制御を行う際の制御量として■ヒータ１６３
−１のＯＮ時間 を用いる。

ただし、定着装置の目標温度、コピー間隔、定着排熱フ
ァンの速度などを制御しても良い。

第５図は上記■〜■の状態量および制御量のメンバシッ
プ関数と呼ばれるファジィ集合である。

温度偏差、温度勾配、紙面積、およびヒータＯＮ時間を
大きくいくつかの集合に分け、例えば、温度偏差の場合
には、 １）ＮＢ　（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　　Ｂｉｇ）負の値で絶
対値が大きい。

２）ＮＳ　（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　　Ｓｍａｌ　１）負の
値で絶対値が小さい。

３）２０　（Ｚｅｒｏ） 　８ ０付近。

、４）ＰＳ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　　Ｓｍａｌｌ）正の値
で絶対値が小さい。

５）ＰＢ　（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　　Ｓｍａｌ　ｌ）正の
値で絶対値が大きい。

とする。ただしこの分割の仕方はあくまでも一例であり
７段階などに分けることも可能である。ここでは各々の
集合に属する度合をＯから１までの値で表現する。第５
図において、 （ａ）は温度偏差のメンバシップ関数、（ｂ）は温度勾
配のメンバシップ関数、（ｃ）は単位時間当りに定着器
を通る紙面積のメンバシップ関数、 （ｄ）はヒータＯＮ時間のメンバシップ関数である。

（ａ）の２０　（ｚｅｒｏ）を例にとり説明すると、温
度偏差がＯｏＣのときはＺＯという集合に属する度合は
、１．０であり、温度偏差が１．５゜Ｃまたは−１，５
°Ｃの時はＺＯという集合に属する度合は０．５である
という意味である。他の場合も同様である。

次に温度偏差と温度勾配と紙面積の状態量からヒータＯ
Ｎ時間を算出する方法について述べる。

ヒータＯＮ時間の決定には、例えば次のようなファジィ
規則を用いる。いま簡単のために、２つのルールで説明
する。

（ルール１） Ｉｆ　　温度偏差＝ＰＢ　ａｎｄ温度勾配＝ＺＯａｎｄ
紙面積＝ＭＥ ｔｈｅｎ　　ヒータＯＮ時間＝ＰＢ （ルール２） Ｉｆ　　温度偏差＝ＰＳ　ａｎｄ温度勾配＝ＺＯａｎｄ
紙面積・ＭＥ ｔｈｅｎ　　ヒータＯＮ時間＝ｐｓ このようにファジィ規則を必要に応じて設定する。この
規則は、経験則・実験などにより適切に定めることがで
きる。また、コンピュータによりランダムに、あるいは
適当なアルゴリズムにしたがって設定しても良い。

ここで、Ｉｆ以下は前件部（条件部）であり、ｔｈｅｎ
以下は後件部（結論部）である。

本実施例の場合のファジィ規則を第６図に示す第７図は
、前記（ルール１）と（ルール２）を用いてファジィ推
論により、ヒータＯＮ時間を算出する一例である。

例として、温度偏差＝Ｘ、温度勾配＝ｙとした場合を考
える。

（ルール１）では、温度偏差のメンバシップ関数より、
入力Ｘに対してμＸの度合でＰＢの集合に含まれ、温度
勾配のメンバシップ関数により、入力ｙに対してμｙの
度合でＺｏの集合に含まれ、紙面積のメンバシップ関数
により、入力Ｚに対してμ２の度合でＭＥの集合に含ま
れる。その後μＸとμｙとμＺの最小値をとり、その値
がルール１の条件部が満たされる度合とする。その値１ とヒータＯＮ時間のメンバシップ関数とのＭＩＮ（最小
値）演算をとると、Ｓの斜線部で示す台形となる。　　
（ルール２）においても同様の計算を行い、Ｔの斜線部
で示す台形がでてくる。この台形の面積はそのルール自
体が導出すべき制御量を示す確率を表すものと考えられ
る。

その後、Ｓの集合とＴの集合の最大値をとり、Ｕの斜線
部で示す新たな集合を作成する。この集合の重心を計算
して得られた値をファジィ推論により得られたヒータの
ＯＮ時間と設定する。すなわち、重心を通る垂線と横軸
との交点が求めるべき制御量である。同様のことを第６
図で示したファジィ規則のすべてについて行う。

なお、上記重心の変わりに単にそれぞれのルールから求
めた制御量の平均をとってもよい。また、合成した図形
Ｕの面積を２分するところを取っても良い。

次に第８図を参照して、本発明の動作フローを説明する
。これは、１０ｍｓ割り込みのフローチャートである。

２ まず、第９図で設定されるヒータＯＮ時間ｔに応じてｔ
が０か否かを判断して（８−１）、Ｏであれば、ファジ
ィ推論によりヒータＯＮ時間ｔを設定するファジィ推論
サブルーチンを呼び、その後、リターンする。

一方（８−１）の判断で否の場合は、ヒータＯＮ時間ｔ
が正か負かを判断しく８−３）、正の場合には七の値を
１減算して（８−４）、その後ヒータＯＮ時間ｔがＯか
否かを判断して（８−５）０の場合には、ファジィ推論
サブルーチン（８−７）を呼び、その後、リターンする
。（８−５）の判断で、否の場合には、ヒータをＯＮに
して（８−６）、リターンする。

（８−３）の判断で、ヒータＯＮ時間ｔが負の場合には
、ｔの値を１加算して（８−８）、その後ヒータＯＮ時
間ｔが０が否かを判断して（８９）、Ｏの場合には、フ
ァジィ推論サブルーチン（８７７）を呼び、その後、リ
ターンする。（８９）の判断で、否の場合にはヒータを
０　’Ｆ　Ｆにして（８−１０，）、リターンする。

次に第９図のフローチャートを参照して、ファジィ推論
サブルーチン動作フローを説明する。

まず、定着ローラの温度をサーミスタ１６３２で計測し
く９−１）、目標温度に対する現在の温度の偏差及び単
位時間当りの温度変化である温度勾配を算出する（８−
２）。

また、使用者あるいはＲＤＦ３００により指定された紙
サイズより紙面積を算出する（８−３）上述の様に、本
実施においては、ファジィ規則に基づき、温度偏差が大
きいとき、温度勾配が小さいとき、紙面積が大きいとき
は、加熱手段への通電時間を長くし、温度偏差、温度勾
配、紙面積が中くらいのときは通電時間を中くらいにし
、温度偏差が小さいとき、温度勾配が大きいとき、紙面
積が小さいときは加熱手段への通電時間を小さくするよ
うにしている。

その後、全ての図６のファジィルールについて、前述し
た方法で各ファジィ規則に従い状態量のファジィ集合に
属する度合から制御量のファジィ集合に属する度合を算
出しく８−４）　　（８−５）、各ルールに属する集合
の最大値を算出しく８６）、その最も可能性の高い制御
量を重心を求めることで算出しく８−７）、その重心を
ヒータＯＮ時間ｔとして設定する（８−８）。

ヒータＯＮ時間ｔは、１０ｍｓ割り込みの中でヒータＯ
Ｎ時間を制御する時に使用され、１０ｍ５を単位とした
値を設定する。

以上説明したように、本発明の上記実施例によれば、環
境による変動が太き（、状態量と制御量の関係があいま
いな関係に支配されている複写機レーザプリンタ、イン
クジェットプリンタ等の画像形成装置において、複雑に
関係する状態量から、制御量を導出する事が出来、その
時点での環境に応じて、画像形成を行うことが出来る。

このことにより、画像形成装置の電力の消費、紙詰まり
、破損等を最小限に押さえることができ、更にプロセス
制御などを最適に行うことが出来るため、画像の質が向
上し、画像形成の信頼性を著しく　５ 向上させることができるものである。

特に本発明を定着装置に適用すれば定着装置の電力消費
を最小限に押さえることができ、定着器を構成する部材
により耐熱性のあるものを使用しなければならないとい
うことがなくなる。また、環境の変動に対して定着性の
向上を図ることができるため、画質が安定し、信頼性が
向上する。

なお、本実施例において用いたファジィ規則、メンバー
シップ関数は、−例にすぎず、規則・関数の種類・個数
などは適用する画像形成装置のプロセスや精度に応じて
変更することが可能である。その際に上記関数記憶手段
に記憶されたあいまい集合（メンバーシップ関数の集合
）を例えば第３図に示した操作パネルからの指示により
変更することができる。ここで、あいまい集合の変更は
例えば、外部記憶装置としてのＩＣカードに予め種々の
場合に適合したメンバーシップ関数を記憶させておき、
このＩＣカードからのデータを前記関数記憶手段に読み
込むことで実現できる。また、この時ＩＣカードを国毎
の気温、湿度、紙・ト６ ナーの種類の相違など制御量に影響を与える様々な要因
（曖昧さを有する）を考慮して多数作っておき、場所・
季節などの条件に応じて使い分けることもできる。

また、前記推論手段は、上述の様に実際の制御時に最適
の制御量を演算により算出しても良く、また、状態量と
あいまい集合に基づき予め演算した結果をＲＯＭテーブ
ルに入れておき、これを検索するようにしても良い。

上述の実施例においては、電子写真の画像形成んプロセ
スを例として説明したが、画像形成プロセスはこれに限
らず、例えばインクジェット記録装置において、被記録
材上にインクを吐出した後これを乾燥させるプロセスな
ども同様に、ファジィ推論を利用することができる。す
なわち、乾燥のための温風或は熱風を送る時間の制御な
どが考えられる。

また、上記実施例においては、プロセスの一例として定
着プロセスを中心に説明したが、帯電手段の帯電時間、
露光手段の露光時間、現像手段の現像スピード、転写手
段の転写スピード、給紙手段の給紙スピード、搬送手段
の搬送スピードなど様々なプロセスに本発明のファジィ
推論を適用することができる。

なお、本発明は、当然ながら白黒のみでなく、カラーの
画像形成装置にも適用可能である。

［発明の効果］ 本発明によれば、状態量と制御量の関係があしＡまいな
関係に支配されているような画像形成装置の制御をファ
ジィ推論を用いることで円滑かつ高精度に行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本プロ・ツク図、第２図は、本発
明の実施例の複写機の全体構成図、 第３図は、本発明の実施例の複写機の操作ノ＼ネルの外
観図、 第４図は、 第５図は、 第６図は、 第７図は、 第８図は、 第９図は、 ローヂャ 本発明の実施例の制御装置の回路図 メンバーシップ関数を示す図、 ファジィ規則を示す図、 ファジィ推論方法の説明図、 割り込みフローチャート、 本発明を定着器に適用した場合のフ トである。 ８０１　・　・ ８０３　　・　・ ８０５　　・　・ ８０７　・　・ ８１３　・　・ ６３−１ １　６３−２ ６３−３ ＰＵ ＯＭ ＡＭ １０ Ａ／Ｄ変換器 ・・ヒータ ・・サーミスタ ・・駆動回路 　９ ０ １８０−９０　　０　　９０　　１８０第５図　メンバ
シップ関数 ヒータＯＮ時間（ｍｓｅｃ） （Ｅ　　ｉｓ　　ＰＢ　　ａｎｄ （〕／ＰＳａｎｄ （ｌｌ　　ＺＯａｎｄ （”　　　ＺＯａｎｄ （〃　　ＺＯａｎｄ （”　　　ＺＯａｎｄ （ノ／ＺＯａｎｄ （ｌｌ　　ＺＯａｎｄ （〃　　ＺＯａｎｄ （〃　　ＺＯａｎｄ （”　　　ＺＯａｎｄ ＤＥ　　ｉｓ　　ＺＯａｎｄ 〃　　　ＺＯａｎｄ ”　　　　ＺＯａｎｄ 〃　　　ＰＢａｎｄ ”　　　　ＰＳａｎｄ ｌｌ　　　ＺＯａｎｄ ／／　　　　Ｎ５ａｎｄ ／／　　　　ＮＢａｎｄ ”　　　　ＺＯａｎｄ 〃　　　ＺＯａｎｄ ”　　　　ＺＯａｎｄ Ｓ　Ｐ　　ｉ　ｓ　　ＭＥ）　→Ｈ 〃　　　ＭＥ）→Ｈ 〃　　　ＭＥ）→Ｈ 〃　　　ＭＥ）→Ｈ 〃　　　ＭＥ）→Ｈ 〃　　　ＭＥ）→Ｈ 〃、　　　　ＭＥ）→Ｈ 〃　　　ＭＥ）→Ｈ ／　　　ＭＥ）→Ｈ 〃　　　ＬＡ）→Ｈ 〃　　　ＳＭ）→Ｈ ｓＰＢ ５ＰＳ ｉｓＺ。 ｓＮＢ ５ＮＳ ｉｓＺ○ ｓＰＳ ５ＰＢ ｉｓＺ。 ｓＰＳ ｓＮＳ 第６図 ファジィ規則 ６７３ 第９図　本発明を定着器に適用した場合のフローチャー
ト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）被記録材上への可視画像形成のプロセスを実行す
   るための複数のプロセス手段を有する画像形成装置にお
   いて、 前記プロセスに関する少なくとも１つの状態量を検知す
   る手段と、 前記状態量に基づき、前記プロセス手段の制御に用いる
   制御量を推論する手段とを有することを特徴とする画像
   形成装置。 （２）被記録材上への可視画像形成のプロセスを実行す
   るための複数のプロセス手段を有する画像形成装置にお
   いて、 前記プロセスに関する少なくとも１つの状態量を検知す
   る手段、 前記状態量と、前記プロセス手段の少なくとも１つを制
   御するための制御量を定性的に関係づける規則を記憶す
   る手段、 前記状態量と前記制御量を少なくとも１つのあいまい集
   合で表現した関数を記憶する手段、前記規則に従い前記
   状態量の集合に属する度合から前記制御量の集合に属す
   る度合を導出し、その度合に応じて前記制御量を推論し
   前記画像形成する手段、 とを有することを特徴とする画像形成装置。 （３）前記推論手段は、ある時点での少なくとも１つの
   状態量が、前記規則の前件部の前記状態量をあいまい集
   合で表現した関数に属する度合を導出する適合度導出手
   段、 前記規則の後件部の前記制御量をあいまい集合で表現し
   た関数が、その時点での前記状態量に合致する度合を、
   前記適合度導出手段により導出された度合を用いて推論
   する手段、所定の複数の規則について、前記推論手段で
   推論された結果を合成する手段、 前述の合成手段により導出された関数から実際の制御量
   を導出する手段、 により構成され、前記規則に従い前記状態量の集合に属
   する度合から前記制御量の集合に属する度合を導出し、
   その最も可能性の高い制御量を推論することを特徴とす
   る請求項第２項記載の画像形成装置。 （４）更に、前記関数記憶手段に記憶されたあいまい集
   合を変更する手段を備えたことを特徴とする請求項第２
   項記載の画像形成装置。 （５）前記変更手段は操作部を有し、該操作部より前記
   あいまい集合の変更を指示できることを特徴とする請求
   項第３項記載の画像形成装置。 （６）前記変更手段は、外部記憶手段を有し、該外部記
   憶手段に記憶されたあいまい集合に基づき前記関数記憶
   手段に記憶されたあいまい集合を変更することを特徴と
   する請求項第３項記載の画像形成装置。 （７）前記外部記憶装置はＩＣカードであることを特徴
   とする請求項第６項記載の画像形成装置。 （８）更に、前記状態量と前記制御量を少なくとも１つ
   のあいまい集合で表現した関数を、三角形の端点で記憶
   する手段を備えたことを特徴とする請求項第２項記載の
   画像形成装置。 （９）前記状態量と前記制御量を少なくとも１つのあい
   まい集合で表現した関数を、任意の関数として記憶する
   手段を備えたことを特徴とする請求項第２項記載の画像
   形成装置。（１０）前記適合度導出手段と前記推論手段
   とに、最小値演算手段を備えたことを特徴とする請求項
   第３項記載の画像形成装置。 （１１）前記適合度導出手段と前記推論手段とに、乗算
   手段を備えたことを特徴とする請求項第３項記載の画像
   形成装置。 （１２）前記推論手段は、最大値演算手段を備えたこと
   を特徴とする請求項第３項記載の画像形成装置。 （１３）前記制御量導出手段に、重心を導出する手段を
   備えたことを特徴とする請求項第３項記載の画像形成装
   置。 （１４）前記規則記憶手段、前記関数記憶手段、と、前
   記推論手段の少なくとも１つは、マップ化されたＲＯＭ
   が、使用されていることを特徴とする請求項第２項記載
   の画像形成装置。 （１５）前記プロセスは感光体上に潜像を形成し、現像
   手段により可視化し、転写紙上に可視画像を転写するプ
   ロセスであることを特徴とする請求項第２項記載の画像
   形成装置。（１６）前記プロセス手段は、帯電手段、露
   光手段、現像手段、転写手段、給紙手段、搬送手段、定
   着手段、画像形成モード設定手段のいずれか少なくとも
   １つを含むことを特徴とする請求項第２項記載の画像形
   成装置。 （１７）転写紙上に形成された可視像を熱により定着す
   るプロセスを有する画像形成装置において前記定着プロ
   セスに関わる所定の状態量を検知する手段、 前記状態量に基づき、前記定着プロセスを制御するため
   の制御量を推論する手段とを有することを特徴とする画
   像形成装置。 （１８）前記所定の状態量は、室温、設定枚数、原稿濃
   度、紙サイズ、放置時間、定着装置の目標温度との温度
   偏差、単位時間当りの温度偏差である温度勾配、のうち
   少なくともひとつであり、前記定着プロセスの制御は、
   定着装置の加熱手段への通電時間、定着装置の目標温度
   、コピー間隔、定着排熱ファンの速度、のうち少なくと
   もひとつの制御であることを特徴とする請求項第１７項
   記載の画像形成装置。 （１９）更に、前記状態量と前記制御量を定性的な規則
   として関係づける規則を記憶する手段、前記状態量と前
   記制御量を少なくともひとつのあいまい集合で表現した
   関数を記憶する手段、前記規則に従い状態量の集合に属
   する度合から制御量の集合に属する度合を導出し、その
   最も可能性の高い制御量を推論する推論手段、 とを有することを特徴とする請求項第１７項記載の画像
   形成装置。 （２０）前記推論手段は、ある時点での少なくとも１つ
   の状態量が、前記規則の前件部である前記状態量をあい
   まい集合で表現した関数に属する度合を導出する適合度
   導出手段、前記規則の後件部である前記制御量をあいま
   い集合で表現した関数が、その時点での前記状態量に合
   致する度合を、前記適合度導出手段により導出された度
   合を用いて推論する手段、 所定の複数の規則について、前記推論手段で推論された
   結果を合成する手段、 前述の合成手段により導出された関数から実際の制御量
   を導出する手段、 により構成され、前記規則に従い前記状態量の集合に属
   する度合から前記制御量の集合に属する度合を導出し、
   その最も可能性の高い制御量を推論することを特徴とす
   る請求項第１９項記載の画像形成装置。