JPH0389369A - 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、画像形成装置に関し、特にファジィ推論を用
いて制御対象を制御する画像形成装置の制御装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、画像形成装置の制御装置においては、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、画像形成装置内の定着装置に対しては、一般に
サーミスタ等の感熱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
の熱源の制御を行っていた。例えば、１８０℃よりも検
出温度が低い場合にはヒータに通電（ＯＮ）　Ｌ／、１
８０℃よりも検出温度が高い場合にはヒータの通電停止
（ＯＦＦ）を行う等であった。

また、目標温度に対する変動を小さくするための改善策
として、現在の温度に応じてヒータＯＮ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する課題］ しかしながら、複写機などの画像形成装置は、一般に環
境による変動が大きく、状態量と操作量の関係があいま
いな関係Ｃ支配されている場合が多いため、状態量が多
くなるじつれ、前記従来例のように制御を定式化するこ
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おいては、室温、複写枚
数、原稿濃度、記録媒体の種類（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、それらの状態量と操作量の
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、および通紙／非通紙状態で放熱の度合が異なり
、従来のようにある温度以上でＯＦＦ　、以下でＯＮを
行うような制御では、温度変動（以下温度リップルと呼
ぶ）が生じるので、この温度リップルの最小値をトナー
が転写紙に定着するに十分な温度とすることが必要あり
、従って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
必要が生じるという問題点があった。

そこで、状態量と操作量のあいまいな関係をファジィ推
論を行うことで操作量を算出するようにすることが考え
られる。

ところで、画像形成装置の制御系の多くは、操作量を決
定して制御対象を制御し、その操作量によりどの様に状
態量が変化したかを検出して再度操作量を決定するとい
ういわゆるフィードバック制御系であり、応答性や安定
性に起因した制御系の遅延がある。

そこでこの制御系の遅延を、ファジィ推論のファジィ規
則またはメンバーシップ関数のなかに反映することが考
えられるが、この方法だけでは検出手段や制御対象であ
る機械間の製造上のばらつきや経時変化等に基づく遅延
量変動に対して充分に対応させることが困難である。

本発明は上記点に鑑みてさなれｋもので、その目的とす
ることろは、上記機械間の製造上のばらつきや経時変化
等に起因した制御系の遅延量の変動影響を排し、制御系
の遅延を正確に補正できるようにすることにある。

［課題を解決するための手段］ そのために、本発明は、装置じ配設される制御対象の状
態量を検知する状態量検知手段、制御対象に操作量を与
える制御手段、状態量と操作量との関係を定性的な規則
として関係づける規則記憶手段、状態量と操作量とを少
なくともひとつのあいまい集合で表現した関数記憶手段
、規則に従い状態量の集合に属する度合から操作量の集
合に属する度合を算出し、その最も可能性の高い操作量
を推論する推論手段、当該推論結果に支配的な規則を算
出する算出手段、推論結果に支配的な規則の遷移順序を
記憶する記憶手段、および推論手段が推論を行う際に次
に支配的となる規則に重みづげを行うとともに、当該重
みを変化させる重みづけ手段を具えたことを特徴とする
。

［作　用］ 本発明の画像形成装置は、ファジィ推論手段において、
推論結果に支配的な規則を算出する手段と、その推論結
果に支配的な規則の遷移順序を記憶する手段を設けると
ともに、推論を行う際に次に推論結果に支配的となる規
則じ重みづけを行い、かつこれを変化させる手段を設け
たことにより、その重みを適切に変化させて制御系の遅
延量の変動に対応できる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

１、制御系（その１） 第１図は、本発明を画像形成装置の定着装置に適用した
実施例を示す、８０１は後述するｃｐｕであり、実際に
ファジィ推論を行う、８０３は後述するＲＯＭであり、
ファジィ規則およびメンバシップ関数を記憶する。８０
５は後述するＲＡＭであり、ファジィ推論を行う際作業
領域として用いる。８０７は後述する入出力部（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は搬送されてきた紙等の記録
媒体を加熱して画像を定着させる定着器、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ＣＰＵ８
０１からの指令社より定着ヒータを駆動する制御回路で
ある。

２、画像形成装置の内部構成 第２図は本実施例に係る画像形成装置の内部構成例を示
す、第２図社おいて、１００は画像読み取り機能と画像
記録機能とを有する本体、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（対して複数回の記録を行う多重記録機能を有するベ
ディスタル、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
ィブル付Ｔ合装置（以下、スティ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、自在に組み合わせ使用できる。

（Ａ）本体（１００）について 本体１００において、１０１は原稿を載置する原稿台ガ
ラス、１０３は原稿照明する照明ランプ（露光ランプ）
　、１０５，１０７および１０９はそれぞれ原稿の反射
光の光路を変更する走査用反射よラー（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（走査よラー）である
、　１１５は光学系を駆動す光学系モータ、１１７，１
１９，１２１は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
ｆ電器、１４７は分離帯電器、および１４５はりリーニ
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、１
６７は両面記録の際に用いるセンナである。また定着器
ユニットの中の１６３−１は定着ローラを加熱するヒー
タ、１８３−２は温度検知のためのサーミスタである。

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１３１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走査よラー１
０５と一体に構成された照明ランプ１０３により照明さ
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走査ミラー１０９、レンズ１１１
、および第４走査尖ラー１３１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１０３により照射された像（
原稿画像）がスリット露光され、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
の現像ローラ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
にように転写紙上に転写される。

すなわち、上段カセット１５１もしくは下段カセット１
５３内の転写紙、又は手差し給紙口１７１にセットされ
た転写紙は、給紙ローラ１５５もしくは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
させられる。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
リーニングローラー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）ベディスタル（２００）についてベディスタル２
０Ｇ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２００
０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、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ラッパ、２１３，
２１５は配送ベルトの搬送路、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＜
、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８（多重複写）時には
、まず本体１００の排紙フラッパ２１１を情報に上げて
、複写済みの転写紙をペディスクル２００の搬送路２１
３，２１５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を上げておく、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は、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）に
ついてＲＤＦ３００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３０４及び分離ローラ３０３によって原稿束３
０２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社よりプラテン
ガラス１０１の露光位置までバスＩ　ＮＩＩ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ｌｏｔ上の原稿はバス■１１■を通って
搬送大ローラ３０７によりバスｖ１■へ送られ、さらに
排紙ローラ３０８により再び原稿束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、原稿が順次急送されて最終原稿
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バス
エ、！■からバス■に導き、複写終了後、駆動可能な切
り換えフラッパ３１０を切り換えることにより原稿の先
端をバスに導き、搬送ローラ３０５によりバスＩＩ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
転によりバスＩｎ〜■〜■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を一枚づつバスＩ　Ｐ−ＩＩ〜ＩＩ
Ｉ〜■〜Ｖ〜■を通してリサイクルレバー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（スティブル付き丁合装ｒａ）
　（４００）　ｅついて スティプルソータ４００は２０ビンの固定のノンソート
トレイ４１１を有し、７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給紙
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、搬送パス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７合を行っていく。また、ステイブルモードが
選択されて、本体１００からスティブル信号が人力する
と、ビンシフトモータで１ビンづつ移動させながらステ
ィブル装置４２０が各ビンのシートをスティプル（ｓｔ
ａｐｌｅ）して行く。

３４操作パネル 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、以下に述べるようなキー群
６００とデイスプレィ群７００とを有する。

（Ａ）キー群（６００）について 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）が綴じ代置の設定、原稿枠消
しのサイズ設定を行う設定モードのときに用いる。６０
６はオールリセットキーであり、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が押下される。

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下される。

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くことが出来る。ここでは、　Ｍｌ
〜Ｍ４の４通りのモードの登録が出来る。

６１１および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下される。６１３は＾Ｅ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下される
。　ａＱ７はカセット選択キーであり、上端カセット１
５１　、中断カセット１５３、下段ペーパデツキ２０１
を選択するときに押下される。またＲＤＦ３００に原稿
が載っているとき社は、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
きに押下される。６１６はオート変倍キーであり、指定
した転写紙のサイズ（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下される。

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
ときに押下される。６２５は綴じ代キーであり、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でき
る。６２４は写真キーであり、写真原稿を複写するとき
に押下される。

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（台底）するときに押下される。

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下され、その際に原稿のサイ
ズはアスタリスクキー８０１で設定される。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
せて原稿の枠消しをするときに押下される。

６１４はステイプル、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、記録後の用紙をステイ
ブラが接続されている場合は、ステイブルモードとソー
トモードの選択またはその選択モードの解除ができ、仕
分はトレイ（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ぞ−ドの選択またはその選択モード
の解除ができる。

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２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。

（Ｂ）デイスプレィ群（７００）について１Ｊ３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、メツセージや、定形変
倍キー６０８，８０９．等倍キー８１０．ズームキー６
１７，８１８で設定した複写倍率を４０文字分表示でき
る。このデイスプレィ７０１は半透過型液晶であって、
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、異常時とか複写不能状態時社はオレ
ンジのバックライトが点灯する。

７０６は等倍表示器であり、等倍複写を選択したとき社
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を使用しているときで
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
との差はＲＤＦ３００に原稿がセットされているか否か
で決まる。

７１Ｇ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。

４、制御系（その２） 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は後述する制御を実行する
ための演算制御を行う中央演算装置（ＣＰｔｌ）であり
、例えば日本電気社製のＶ２Ｏ等の１６ビツト・マイク
ロコンピュータを使用することができる。８０３は本実
施例にかかる制御手順（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、ＣＰＵ
８０１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ＣＰＯ３０１の
制御信号を出力する出力信号転送用インタフェイス（Ｉ
ｌｏ）、８０９は画先センサ１２１等の入力信号を入力
してＣＰＯ３０１に送る入力信号転送用のインタフェイ
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タフェイスである。これらのインタ
フェイス８０７，８０９，８１１には、例えば、日本電
気社製の入出力回路ポート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。また、１６３０は定着系ユニットであり
、第１図における各部１８３，８０７および８１３等を
含むものである。

（以下余白） ５、動作例 次に本発明を画像形成装置の定着装置Ｃ適用した場合の
温度制御動作を例として述べる。温度制御を行う際の状
態量として、例えば ■目標温度に対する現在の温度の温度偏差■単位時間当
たりの温度変化量である温度勾配■単位時間当りに定着
器を通過する記録媒体の面積（紙面後） の３つの状態量を用いる。

温度制御を行う際の操作量として、 ■ヒータ１６３−１のＯＮ時間 を用いる。

第５図は上記■〜■の状態量および操作量のメンバシッ
プと呼ばれるファジィ集合である。温度偏差、温度勾配
、紙面後、およびヒータＯＮ時間の各々は、その量とそ
の量が属する度合（適合度）とによって定められるいく
つかの集合の少なくとも１つに属する。温度偏差、温度
勾配およびヒータＯＮ時間の場合には、 １）　ＮＢ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｂｉｇ）負の値で絶対
値が大きい。

２）　ＮＳ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｓｍａｌｌ）負の値で
絶対値が小さい。

３）　ＺＯ（Ｚｅｒｏ） Ｏの付近。

４）　ＰＳ（Ｐｏｓｌｔｉｖｅ　Ｓｍａｌｌ）正の値で
絶対値が小さい。

５）　　Ｐａ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　　Ｓｍａｌｌ）正の
値で絶対値が大きい。

とする。

また、紙面後については、 １）　ＳＭ（ＳＭＡＬＬ） 小面積 ２）　ＭＥ（ＭＥＤＩＩＪＭ） 中程度のサイズ ３）　ＬＡ　（ＬＡＲＧＥ） 大面積 とする。

各々の集合に対する適合度はＯから１までの値で表現さ
れる。第５図中（ａ）は温度偏差のメンバシップ関数、
同じ＜（ｂ）は温度勾配のメンバシップ関数、同じ＜（
Ｃ）は単位時間当たりに定着器を通る紙面績のメンバシ
ップ関数、（ｄ）はヒータＯＮ時間のメンバシップ関数
である０例えば、温度偏差の場合、図中（ａ）のＺＯ（
Ｚｅｒｏ）を例にとり説明すると、温度偏差が０℃のと
きはｚＯという集合に属する場合は、１．０である。ま
た、例えば温度偏差が１．５℃（または−１，５℃〉の
時はｚＯおよびｐｓ（またはＮＳ）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績の各状態量から操作量
であるヒータＯＮ時間をファジィ推論によって算出する
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（ルール）を用いる。

（ルール１） Ｉｆ　　温度偏差５＝ＰＢａｎｄ　　温度勾配＋ａＺＯ
ａｎｄ紙面積冨ＭＥ ｔｈｅｎ　　ヒータＯＮ時間＝ＮＳ （ルール２） Ｉｆ　　温度偏差＝ＰＳａｎｄ　　温度勾配−ＺＯａｎ
ｄ紙面積＝ＭＥ ｔｈｅｎ　　ヒータＯＮ時間＝２０ このようなファジィ規則は制御対象や制御環境等に応じ
て適切に設定される。第６図は本例に係る定着器制御を
行う場合のファジィ規則の一例を示す、ここで、Ｅは温
度偏差、ＤＥは温度勾配、ｓｐは紙面績、ＨはヒータＯ
Ｎ時間である。

まず、本例の比較対象として、従来の基本的なファジィ
推論方法について説明する。

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および紙面績＝
２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μ８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、人力ｙに対してμ、の
度合でｚＯの集合に含まれ、紙面績のメンバシップ関数
により、入力Ｚに対してμ８の度合でＭＥの集合心合ま
れる。

まず上記ルールの前件部に従ってμ８とμ、とμ８との
最小値（論理積〉をとり、その値（この場合μ、）をル
ール１の条件部が満たされる度合（適合度）とする０次
に、この度合度を後件部のファジィ集合（反映させるた
め、これとヒータＯＮ時間のメンバシップ関数ＮＳとの
論理積演算（ＭＩＮ演算）を行うと、推論結果としてＳ
の斜線部で示す台形の底辺を除く３辺で定められるもの
を得る。（ルール２）においても同様の演算を行い、Ｔ
の斜線部で示す台形の底辺を除く３辺で定められるファ
ジィ集合の推論結果が得られる。その後、Ｓの集合とＴ
の集合との最大値（論理積）をとり、斜線部Ｕの底辺を
除く辺で示される新たなファジィ集合が最終的な推論結
果として得られる。そして、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。同様のことを第６図で示したファジィ
規則について行う。

ここで、推論結果に支配的な規則を算出する手段につい
て述べる。

第７図の例で説明すると、入力ｘ、ｙ、ｚに対して前述
のＭＩＮ演算が行われ、Ｓの斜線部で示す台形が求まる
が、この台形の面積を（ルール１）の支配度と考え、各
規則から求められた支配度（台形の面積）を比較し、最
大のものを推論結果に支配的な規則とする。この例では
、（ルール１）が支配的な規則である。

つぎに、推論結果に支配的な規則の遷移順序について述
べる。

第８図は定着器の温度と時間との関係を、第９図は第８
図の特徴点における温度偏差と温度勾配との関係を示す
、これら図における■〜■は、それぞれ対応した点であ
る。このように、特徴点はある規則に従い遷移する。そ
して、各特徴点では各特徴を含む規則が支配的となる。

つまり、■の点では、（ｉｆ　　温度勾配＝ＰＢａｎｄ
　　温度勾配＝ｚＯ）という前件部を含む規則が支配的
となる。この支配的な規則の遷移順序は、ＲＡＭ８０５
に記憶される。

そして、本例では支配的となる規則の遷移順序を考慮し
、さらに推論を行う際に次に支配的となる規則に重みづ
けを行うとともに、その重みを変化させることにより、
遅延量の変動（例えば経時変化等に起因したサーミスタ
の遅延量の変動）によらず、制御系の遅延を常に正確に
補正できるようにする。重みづけはＲＡＭ８０５に記憶
された重みづけデータに基づきＣＰｔ１８０１が行う。

第１０図は本実施例に係り、次に支配的となる規則の重
みを変化させてファジィ推論を行う例である。

第１０図の入力値ｘ、ｙ、ｚにおいて支配的となる規則
は（ルールＡ）で、第９図の■に相当することから次に
支配的となるのは■であり（ルールＢ）の規則とわかる
。そこで、（ルールＢ）から求まるヒータＯＮ時間Ｔに
対しである補正係数を乗じてＴｏを得、次の重心演算を
行い、ヒータのＯＮ時間を決定する。

この補正係数は、検査時や工場出荷時等にその初期値が
決定され、ＲＯＭ８０３または例えばバッテリによりバ
ックアップしたＲＡＭ８０５に格納しておくことができ
る。その後、サーミスタ等の経時変化による遅延量の変
化を反映するために第１１図に示す関数に従い補正係数
を変化させていく、この演算は、ＣＰＯ３０１が行う、
第１１図の関数は、初期設定時の値に対する比率である
。すなわち、例えばヒータ通電時間を積算する手段を設
けるとともに、当該積算値と比率とのルックアップテー
ブルをＲＯＭ等に設け、ＣＰｔｌ８０１がこれを参照し
てその比率を補正係数（！！み）の初期値に乗じればよ
い。

６、制御手段 次に第１２図を参照して、本実施例の制御手順を説明す
る。これは、所定時間（本例ではＬｏｇｓ）毎に割り込
みにより起動される制御手順の一例である。

まず、後述の第１３図で設定されるヒータＯＮ時間１（
１はヒータ通電時間規定のために用いるパラメータであ
って、本例では１０ｍ５を単位とする）に応じ、ｔが０
０”か否かを判断して（ステップ！２−１）、”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コールし、その後リター
ンする。

一方ステップ１２−１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ステップ１２−３）、正の
場合にはｔの値を”１”減算して（ステップ１２−４）
　、その後ヒータＯＮ時間ｔが”０１か否かを判断する
（ステップ１２−５）　、ここで”０”の場合じは、フ
ァジィ推論サブルーチン（ステップ１２−７）をコール
し、その後リターンする。−度ステップ１２−５の判断
で、否の場合にはヒータをＯＮにしくステップ１２−６
）　、　リターンする。

ステップ１２−３の判断で、ヒータＯＮ時間ｔが負の場
合社は、ｔの値を“１“加算しくステップ１２−８）　
、その後ヒータＯＮ時間ｔが”Ｏ“か否かを判断しくス
テップ１２−９）　、”Ｏ”の場合にはファジィ推論サ
ブルーチン（１２−７）をコールし、その後リターンす
る。逆に、ステップ１２−９の判断で否の場合には、ヒ
ータをＯＦＦにしくステップ１２−１０）、リターンす
る。

次に第１３図示の手順を参照して、ファジィ推論サブル
ーチン動作手順の一例を説明する。

まず、定着ローラの温度をサーミスタ１６３−２により
計測しくステップ１３−１）　、目標温度に対する現在
の温度の偏差および単位時間当りの温度変化である温度
勾配を算出する（ステップ１３−２）、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（ステップ１３−３）。

その後、第６図示のすべて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操作量のファジィ集合に属する度
合を算出しくステップ１３−４．１３−５）、各ルール
に属する集合の最大値を算出しくステップ１３−６）　
、第１１図に関連して述べた比率から現在の最適な補正
係数を演算して決定し、次に前述の支配的となる規則の
後件部Ｃ補正係数を乗じ（ステップ１３−７）　、重心
を求めることでその最も可能性の高い操作量を算出しく
ステップ１３−８＞　、ヒータＯＮ時間ｔとして設定す
る（ステップ１３−９）。

ヒータＯＮ時間ｔは、上述のように、１０ｍ５割り込み
の中でヒータＯＮ時間を制御する時に使用され、ｌｈｓ
を単位とした値を設定する。

７、他の実施例 以下にファジィ推論を行う際に次に支配的となる規則に
重みづけを行うとともに、その重みを変化させる手段の
他の実施例を説明する。

第６図で示した全ファジィ推論をおこなうときに、次に
支配的となる規則の後件部に対して本例ではある一定の
値を加算または減算する。ここでは、遅延による影響を
抑制する方向、つまり一定の値を加算をするものとする
。

この加算値は、ＲＯＭ８０３やバッテリによりバックア
ップされたＲＡＭ８０５に記憶させておくことができ、
検査時や工場出荷等にその初期値が決定される。その後
、サーミスタ等の経時変化による遅延量の変化を反映す
るために′！Ｊ１４図に示す関数に従い加算値を変化さ
せていく。この演算は、上記第１の実施例と同様にして
にＰＵ８０１が行うことができる。第１４図の関数は、
初期設定時の値に対する比率である。

次に第１５図を参照して、本実施例の制御手順を説明す
る。これは、所定時間（例えばｌ０ｍ５）毎に割り込み
により起動される制御手順の一例である。

まず、従来の第１６図で設定されるヒータＯＮ時間ｔに
応じ、ｔが１０“か否かを判断して（ステップ１５−１
）、＠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コールし、
その後リターンする。

一方ステップ１５−１の判断で否の場谷は、ヒータＯＮ
時間ｔが正か負かを判断しくステップ１５−３）、正の
場合にはｔの値を”１゛減算して（ステップ１５−４）
　、その後ヒータＯＮ時間ｔが”０″か否かを判断する
（ステップ１５−５）。ここで“Ｏ”の場合には、ファ
ジィ推論サブルーチン（ステップ１５−７）をコールし
、その後リターンする。一方ステップ１５−５の判断で
、否の場合社はヒータをＯＮにしくステップ１５−８）
　、　リターンする。

ステップエ５−３の判断で、ヒータＯＮ時間ｔが負の場
合には、ｔの値を”１”加算しくステップ１５−８）　
、その後のヒータＯＮ時間ｔが”Ｏ”か否かを判断しく
ステップ１５−９）、＠０１の場合にはファジィ推論サ
ブルーチン（ステップ１５−７）をコールシ、その後リ
ターンする。逆にステップ１５−９の判断で否の場合に
は、ヒータをＯＦＦにしくステップ１５−１０）、リタ
ーンする。

次に第１６図示の手順を参照して、本例に係るファジィ
推論サブルーチン動作手順の一例を説明する。

まず、定着ローラの温度をサーミスタ１６３−２により
計測しくステップ１Ｂ−１）　、目標温度に対する現在
の温度の偏差および単位時間当りの温度変化である温度
勾配を算出する（ステップ１６−２）。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（ステップ１Ｂ−３）　。

その後、第６図示のすべて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操作量のファジィ集合に属する度
合を算出しくステップ１６−４．１６−５）、各ルール
に属する集合の最大値を算出し、（ステップ１６−６）
　、上記ステップ１３−７を同様にして最適の加算値を
得、次に前述の支配的となる規則の後件部に一定の値を
加算しくステップ１６−７）　、重心を求めることでそ
の最も可能性の高い操作量を算出しくステップ１６−８
）　、ヒータＯＮ時間ｔとして設定する。（ステップ１
ｌｉ−９）　。

ヒータＯＮ時間ｔは、本例でも１０ｍ５割り込みの中で
ヒータＯＮ時間を制御する時に使用され、１ｈ＋ｓを単
位とした値を設定する。

８、その他 なお、以上の実施例では制御対象を定着手段とした場合
について述べたが、帯電手段、露光手段、転写手段、記
録媒体給送手段、搬送手段、および画像形成モード設定
手段等、装置内の各手段に対しても同様の制御を施すこ
とができる。

例えば、転写手段における状態量としては、室温、湿度
、気圧等、操作量としては帯電時に印加する電流をとる
ことができる。

また、露光手段における状態量としては、感光体の電位
、現像バイアス等、操作量としては露光ランプの点灯電
圧をとることができる。

まｋ、搬送手段における状態量としては、搬送速度、搬
送速度勾配、湿度等、操作量としては搬送速度制御電圧
をとることができる。

また、本実施例においては電子写真複写機の定着器を例
としたが、本発明の画像形成装置としては、必ずしも電
子写真複写機に限らず、インクジェットプリンタ、サー
マルプリンタ等にも適用可能である０例えば、本実施例
の定着器としてはヒータ！ｌ１ＩＩ御を例にとったが、
インクジェットプリンタにおいて印字したインクを乾燥
させる手段を用いるとすれば、これも広義（は定着器と
いえる。さらに定着器以外の手段、例えば光学系駆動モ
ータ制御等に本発明は適用可能である。

また、上述のファジィ推論のアルゴリズムは一例であっ
て、アルゴリズムを変形しても差支えない。例えば複数
の規則の合成時に面積の最大値の重心をとるかわりに、
縦軸が最大となる値に対する横軸の値を推論結果として
もよい、また、ファジィ規則の数や内容も経験則に基づ
き変形することが可能である。

また、ファジィ集合や規則を独立してＲＡＭやＲＯＭに
記憶させておき制御の際にファジィ推論の演算を行うの
ではなく、予めすべての状態量の入力の組み合せについ
てあらかじめ推論した結果をルックアップテーブル（Ｒ
ＯＭ）に記憶しておけば状態量の入力に応じて簡単に出
力を得ることができる。

また、補正係数の乗算はＣＰＯ３０１により行わずに、
乗算回路を別途設けて行ってもよい。

以上説明したようＣ本発明の上記実施例によれば、従来
、環境の変化に対して固定された制御が行われていた画
像形成装置に複雑な要因を考慮した制御を与えることに
より、効率的な画像形成処理を行うことができる。また
、その際複数のパラメータに基づいて制御量を決定する
ので、仮に入力データの一部に誤差があったとしてもｌ
！ｄＪ御量Ｃ大量Ｃ大幅が生じるのを防止することがで
きる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、ファジィ推論を行う際に
次に支配的となる規則の重みを変化させるという、検出
手段や＄Ｊａ対象の製造上のばらつきや経時変化等に起
因した制御系の遅延量の変動を補正する専用の手段を設
けたことにより、遅延に対する補正を独立して制御でき
るとともに、機械間のばらつきや経時変化によらず操作
量を容易かつ正確に補正することができる。このことに
より、画像形成装置の電力の消費、紙詰り、破損等を常
に最小限に押さえることができ、更Ｃ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向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係り、本発明を定着装置に
適用した場合の制ａＩＩ系の構成例を示す基本ブロック
図、 第２図は本実施例に係る画像形成装置の全体の内部構成
例を示す断面図、 第３図は実施例の操作パネルの外観構成例を示す平面図
、 ３４４図は本実施例に係る制御系の全体的回路構成例を
示すブロック図、 第５図は本実施例で採用可能なメンバシップ関数を説明
するための線図、 第６図は本実施例に適用可能なファジィ規則を示す説明
図、 第７図は従来のファジィ推論の方法を説明するための説
明図、 ′ｓ８図は本実施例のｆｌＪｍ対象である定着機の温度
と時間との関係を示す線図、 第９図は第８図における各特徴点での温度偏差と温度勾
配とを示す説明図、 ＄１０図は本実施例で適用したファジィ推論の方法を説
明するための説明図、 第１１図は本実施例に係る補正係数の初期設定値に対す
る比率を示す線図、 第１２図は本実施例に係る制御対象（ヒータ）の制御手
順の一例を示すフ・ローチャート、第１３図は本実施例
に係るファジィ推論手順の一例を示すフローチャート、 第１４図は本発明の第２の実施例に係る補正値の初期設
定値に対する比率を示す線図、 第１５図は当該第２の実施例に係る制御対象（ヒータ）
の制御手順の一例を示すフローチャート、 第１６図は当該第２の実施例２係るファジィ推論手順の
一例を示すフローチャートである。 １００・・・　画像形成装置本体、 １６３・・・　定着装置、 １６３−１・・・　ヒータ、 １６３−２・・・　サーミスタ、 １６３−３・・・　駆動回路、 ２００・・・　ベディスタル、 ３００・・・　ＲＤＦ　。 ４００・・・　ステイプルソータ、 ６００・・・　キー群、 ７００・・・　デイスプレィ群、 ８０１−ＣＰＵ　。 ８０３・・・　ＲＯＭ　。 ８０５・・・　ＲＡＭ　。 メンバ 第 シップ閥秋 ５図 フ丁ジイメ兄ワ°」２示１凶 第６図 友ｌａ器の」−１乙時間の関１翫 第８図 温度偏差 、各５竹４臥薫て゛の、ＪｃｊＬ倫ゑ乙渫底勾配第９図 ネ南’！（氷状のネＩＪｓｐＨ亀（足イ直１＝ダ丁する
よｔＱ第１１図 １０ｍ５　書ｉ’）込升フロー’ｒ〒−）第１２図 ヒーター通電時間 ネ南゛工値の字刀、冥Ｉｔ言又定儂ドク↑するル牢第１
４図 ｉｏｍｓ零ツリ八升フへ−すマ一ト 第１５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）装置に配設される制御対象の状態量を検知する状態
   量検知手段、 前記制御対象に操作量を与える制御手段、 前記状態量と前記操作量との関係を定性的な規則として
   関係づける規則記憶手段、 前記状態量と前記操作量とを少なくともひとつのあいま
   い集合で表現した関数記憶手段、 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
   操作量の集合に属する度合を算出し、その最も可能性の
   高い操作量を推論する推論手段、当該推論結果に支配的
   な規則を算出する算出手段、 前記推論結果に支配的な規則の遷移順序を記憶する記憶
   手段、および ２）前記装置は感光体上に潜像を形成し、現像手段によ
   り可視化し、転写紙上に可視像を転写する装置であつて
   、 前記制御対象は、帯電手段、露光手段、現像手段、転写
   手段、記録媒体給送手段、記録媒体搬送手段、定着手段
   、および画像形成モード設定手段の少なくともひとつで
   あることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 ３）前記算出手段は、前記規則の後件部の影響が最も大
   きいものを選択することを特徴とする請求項１記載の画
   像形成装置。 ４）前記重みづけ手段は、前記規則の後件部に所定の係
   数を乗じることを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。 ５）前記係数は、所定の定性的な規則に従うものである
   ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。 ６）前記重みづけ手段は、規則の後件部に所定の値を加
   算または減算することを特徴とする請求項１記載の画像
   形成装置。 ７）前記値は、所定の定性的な規則に従うものであるこ
   とを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。