JP2000056614A - 複数の加熱要素への電力印加制御方法および電子写真式印刷システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷媒体の幅の情報により、定着装置に加
える電力を制御する。 【解決手段】 電子写真式プリンタ１のヒューザ２を
制御する定着装置制御システムでは、フォーマッタ２４
が命令を生成してコントローラ２６に送り、表に記録さ
れている情報にアクセスすることによりヒューザ２を付
勢する。最初にフォーマッタ２４のマイクロプロセッサ
がホストコンピュータ２５からの印刷データを使用して
印刷媒体１２の印刷区域を決定する。次に、フォーマッ
タ２４のマイクロプロセッサが、印刷区域のサイズおよ
び位置を使用してコントローラ２６に対する命令のアド
レスを決定し、アドレスを使用して命令にアクセスす
る。次に、フォーマッタ２４は命令をコントローラ２６
に送る。最後にコントローラ２６はフォーマッタ２４に
より規定された印刷区域に対応する所要の温度プロフィ
ールを得るためにヒューザ２の加熱要素に電力を加え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は印刷媒体にトナーを
定着させる電子写真式印刷システムに関し、更に詳細に
は、複数の加熱要素の定着装置の制御を行う複数の加熱
要素への電力印加制御方法および電子写真式印刷システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式印刷システムにおいて、印刷
媒体にトナーを定着させるのに加熱要素（ heating ele
ment）を使用することは周知である。従来の技術は、ア
ルミニウムのような熱伝導材料から形成された円筒に挿
入されるガラス管に封入された一つ以上の抵抗性加熱要
素（ resistive heating element）を使用している。円
筒は、テフロンのような物質で被覆され、トナーが表面
に付着するのを減らしている。このような円筒形の定着
装置は、通常、ヒューザ（ fuser）と言う。抵抗性加熱
要素により発生された熱は、放射、対流、および円筒の
壁を通る熱伝導によりヒューザの外面に伝えられる。し
ばしば、ガラス管にハロゲンガスを詰めて加熱要素を更
に高い温度で動作させる。従来技術における別の定着装
置は、瞬時オン・ヒューザ（ instant on fuser ）と言
われ、抵抗性加熱要素を形成する材料のストリップ（ s
trip）を備えている。抵抗性加熱要素を薄膜成長法（ h
ickfilm deposition process ）によりセラミック基板
上に形成することができる。抵抗性加熱要素は、ガラス
の皮膜で覆われている。ガラスの皮膜は、ガラス上を、
膜スリーブ（ film sleeve）の低摩擦で回転させるほか
に、電気的絶縁をも行なう。通常、瞬時オン・ヒューザ
では、抵抗性加熱要素は、ヒューザの長軸の一端で電気
的に接続してセラミック基板上に製作される。

【０００３】定着装置の使用時に生ずる重要な技術的問
題は、印刷媒体に接触する定着装置の表面の部分を横断
して一様な温度を維持することである。一般に、単独の
温度センサが、印刷媒体が定着装置の上方を通過すると
きの経路の外側に定着装置の表面の一端の近くに設置さ
れている。他の実施形態では、印刷媒体経路内に設置さ
れた温度センサを使用している。温度センサは、定着装
置の表面を横断して一様な温度プロフィール（ tempera
ture profile）を作り出し、定着装置内部の加熱要素へ
の電力の流れを制御する回路の一部である。定着装置の
表面に印刷媒体の熱を負荷すると、印刷媒体と接触して
いる表面上の場所で定着装置の表面温度が低下する。温
度センサが熱負荷（ thermally loaded ）されない区域
にある印刷媒体経路の外側の定着装置の表面の温度を測
定するため、印刷媒体の幅にわたって定着装置の表面の
温度プロフィールの有効な制御を与えるには、この熱負
荷されない区域と印刷媒体経路内部の区域との間の表面
温度の偏りに関する仮定を行なわなければならない。印
刷媒体の幅が変化するにつれて、この温度の偏りの値
は、熱負荷の差のため実質的に変化する。

【０００４】更に他の実施形態は、印刷媒体経路に設置
したサーミスタ（ thermistor ）を使用している。この
実施形態では、加熱要素への電力の流れを制御する回路
は、印刷媒体経路により熱負荷（ thermal loading）を
補償している。しかし、印刷媒体経路の外側にある定着
装置の部分は、熱的に負荷されず、その結果、目標温度
より上に加熱される。定着装置上の高温区域は、定着装
置の表面に接触する圧力ローラの反り（ warping）を生
じ、それにより定着装置の寿命を減らす可能性がある。

【０００５】非一様な温度から生ずる信頼性の問題に加
えて、非一様性は定着品位を低下させる。これは、印刷
媒体の幅を横断する場所、すなわち印刷媒体の幅に対す
る定着装置の表面温度がトナーの最適溶融に対して高す
ぎるかまたは低すぎる場所の現像から発生する。溶融温
度が低すぎると、トナーが適正に印刷媒体に定着しない
可能性がある。溶融温度が高すぎると、定着装置の表面
に付着するトナーが溶解し、トナーが印刷媒体上の正し
い位置からオフセットする。

【０００６】複数の加熱要素（以下、複数加熱要素とも
いう。）を有する定着装置を用いて、その上に印刷を行
なう印刷媒体のサイズに関する情報は定着装置の複数の
加熱要素への電力の印加を制御するために使用される。
これまでは、センサを印刷エンジンに備え、その上で印
刷を行なう印刷媒体のサイズを検出していた。センサは
紙経路に設置されて紙経路を通って移動する印刷媒体の
幅を検出していた。印刷媒体の検出された幅に基づき、
定着装置の長さを横断する所要の温度プロフィールを得
るために、コントローラは一つ以上の加熱要素に電力を
加える。

【０００７】定着装置の長さ方向に分布された複数の加
熱要素は、多様な幅を有する印刷媒体に一様な表面の温
度プロフィール（以下、表面温度プロフィールとい
う。）を与えようとして採用されてきた。定着装置の各
加熱要素への電力は、別々の制御回路により制御され
る。プリンタにより検出された印刷媒体の幅に基づき、
各加熱要素に加える線路の電力のデューティサイクル
（ duty cycle ）を制御することにより、所定の印刷媒
体の幅に対して更に大きい一様性の表面温度プロフィー
ルを作り出すことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、加熱要素を制
御する際に関係する困難の点は、その上に印刷を行なう
印刷媒体の幅に関するデータをコントローラに与えるこ
とである。標準サイズの印刷媒体の場合、このデータの
情報は、印刷媒体を設置するトレイから決まる。注文サ
イズの印刷媒体の場合、印刷媒体経路にあるセンサを使
用して印刷媒体の幅を検出してきた。印刷媒体経路にあ
るセンサを使用して多様な印刷媒体の幅を検出すること
は、大変コストがかかる。印刷媒体経路にあるセンサを
使用せずに印刷媒体の幅を決定し、この情報を使用して
定着装置に加える電力を制御する方法の必要性が存在す
る。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、印刷媒体経路にあるセンサを使用せずにコストを抑
えて印刷媒体の幅を決定することができ、それによって
定着装置に加える電力を制御することができる複数の加
熱要素への電力印加制御方法および電子写真式印刷シス
テムを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】印刷媒体に印刷する電子
写真式印刷システムにおいて、定着装置への電力の印加
を制御する方法が発達してきた。電子写真式印刷システ
ムは、印刷媒体上の印刷区域を規定するデータを生成す
るフォーマッタを備えている。電子写真式印刷システム
は更に、フォーマッタに結合して動作するコントローラ
を備えている。定着装置は、コントローラに動作可能に
結合している。定着装置は、複数の加熱要素を備えてい
る。複数の加熱要素への電力印加制御方法は、フォーマ
ッタからコントローラに複数の加熱要素のどれに電力を
加えるかを規定する命令を送るステップを備えている。
複数の加熱要素への電力印加制御方法は更に、フォーマ
ッタから受け取った命令に従って、コントローラを使用
して、複数の加熱要素への電力の印加を制御するステッ
プを備えている。

【００１１】電子写真式印刷システムは、複数の加熱要
素を有する定着装置を制御するための定着装置制御シス
テムを備えている。定着装置を制御するための装置は、
印刷データから印刷区域を規定するデータを生成し、印
刷区域を規定するデータから命令を生成するフォーマッ
タを備えている。定着装置を制御するための装置は更
に、フォーマッタに動作可能に結合して命令を受け取る
コントローラを備えており、定着装置に動作可能に結合
しているコントローラは、前記命令に応答して複数の加
熱要素への電力の印加を制御する。

【００１２】電子写真式印刷システムは、印刷データか
ら印刷区域を規定するデータを生成し、印刷区域を規定
するデータから命令を生成するフォーマッタを備えてい
る。電子写真式印刷システムは更に、複数の加熱要素を
有する定着装置を備えている。コントローラは、定着装
置に動作可能に結合して、命令に応答して複数の加熱要
素への電力の印加を制御する。

【００１３】

【発明の実施の形態】本実施形態において、定着装置制
御システムを単色の電子写真式プリンタに関して説明す
るが、これに限定されず、当業者は、この明細書を理解
することにより定着装置制御システムがカラーおよび単
色の電子写真式画像形成装置に共に適用可能であること
を認識するであろう。更に、当業者は、この明細書を理
解することにより電子写真式複写機のような他の形式の
電子写真式印刷システムが定着装置制御システムを使用
できることを認識するであろう。

【００１４】図１に、本実施形態の定着装置制御システ
ムを備えた電子写真式プリンタ１の簡略断面図を示す。
ここでは、定着装置制御システムにより制御される定着
装置は、ヒューザ２である。ヒューザ２は、複数加熱要
素を備えた瞬時オン・ヒューザである。本実施形態で
は、定着装置制御システムの実施形態を複数加熱要素を
備えた瞬時オン・ヒューザを使用する電子写真式プリン
タ１に関して説明するが、複数のハロゲン管を有するハ
ロゲン管式ヒューザ（ halogen bulb type fuser）のよ
うな他の形式の定着装置にも適用できることを認識すべ
きである。

【００１５】充電ローラ３は、光伝導体ドラム４の表面
に所定電圧まで帯電させるために使用する。レーザスキ
ャナ５のレーザダイオード（図示せず）は、光伝導体ド
ラム４の表面を横断して掃引されるときにパルス状にオ
ン・オフして光伝導体ドラム４の表面を選択的に放電さ
せるレーザビーム６を放出する。光伝導体ドラム４は、
矢印７で示すように時計回りに回転する。光伝導体ドラ
ム４の表面電圧が選択的に放電してから、現像剤ローラ
８を使用して光伝導体ドラム４の表面にある静電潜像を
現像する。電子写真式印字カートリッジ１１のトナー貯
蔵容器１０に貯蔵されているトナー９は、トナー貯蔵容
器１０の内部の位置から現像剤ローラ８に移動する。現
像剤ローラ８の内部に設置された磁石がトナーを現像剤
ローラ８の表面に磁気的に吸引する。現像剤ローラ８が
反時計回りに回転するにつれて、放電されている光伝導
体ドラム４の表面上の区域と反対に設置されている現像
剤ローラ８の表面にあるトナーが光伝導体ドラム４の表
面と現像剤ローラ８の表面との間の隙間を横断して移動
し、静電潜像を現像する。

【００１６】印刷媒体１２は、紙トレイ１３からつまみ
ローラ１４により電子写真式プリンタ１の紙経路に載せ
られる。印刷媒体１２は、その前縁が光伝導体ドラム４
の下に到達するのと、印刷媒体１２の前縁に対応する静
電潜像を有する光伝導体ドラム４の表面上の領域の回転
とが同期するように駆動ローラ１５により移動する。光
伝導体ドラム４が時計回りに回転し続けるにつれて、放
電区域にトナーが付着している光伝導体ドラム４の表面
が、移転ローラ１６により充電されている印刷媒体１２
に接触し、トナー粒子を光伝導体ドラム４の表面から印
刷媒体１２の表面に吸引する。光伝導体ドラム４の表面
から印刷媒体１２の表面へのトナー粒子の移転は、１０
０パーセントの効率では行なわれず、したがって、幾ら
かのトナー粒子が光伝導体ドラム４の表面に残る。光伝
導体ドラム４が回転し続けるにつれて、その表面に付着
したままになっているトナー粒子が清掃刃１７により除
去され、廃トナーホッパ１８に投入される。

【００１７】印刷媒体１２が光伝導体ドラム４を通過し
て紙経路内を移動するにつれて、コンベアベルト１９が
印刷媒体１２をヒューザ２に運ぶ。印刷媒体１２は、圧
力ローラ２０とヒューザ２を囲むスリーブ２１との間を
通過する。圧力ローラ２０は、印刷媒体１２をスリーブ
２１に対して押しつけてスリーブ２１を変形させる。圧
力ローラ２０は、回転するにつれてスリーブ２１をヒュ
ーザ２の周りに回転させる駆動力を与える。ヒューザ２
において、熱がスリーブ２１を介して印刷媒体１２に加
えられるので、トナー粒子が印刷媒体１２の表面に融着
する。ヒューザ２を出ると、印刷媒体１２は、出力ロー
ラ２２により出力トレイ２３に押し込まれる。

【００１８】フォーマッタ２４は、ホストコンピュータ
２５に入っているアプリケーションプログラムに関連し
て動作するプリンタ・ドライバから、表示リスト、ベク
トル図表、またはラスタ印刷データのような印刷データ
を受取る。フォーマッタ２４は、この比較的高レベルの
印刷データを２進の印刷データのストリーム（以下、２
進印刷データ・ストリームという）に変換する。フォー
マッタ２４は、２進印刷データ・ストリームをコントロ
ーラ２６に送る。加えて、フォーマッタ２４およびコン
トローラ２６は、電子写真式印刷プロセスを制御するの
に必要なデータを交換する。コントローラ２６は、２進
印刷データ・ストリームをレーザスキャナ５に供給す
る。レーザスキャナ５のレーザダイオードに送られた２
進印刷データ・ストリームは、レーザダイオードを脈動
させて光伝導体ドラム４の上に静電潜像を作る。ホスト
コンピュータ２５のアプリケーション動作からプリンタ
ドライバにより送られた印刷データには、フォーマッタ
２４が使用して印刷すべき区域の大きさを決めるデータ
が入っている。このデータは、印刷を行なう印刷媒体１
２のサイズおよび重量を規定する情報を備えている。

【００１９】２進印刷データ・ストリームをレーザスキ
ャナ５に与える他に、コントローラ２６は、高電圧電源
（図１には図示してない）を制御して電圧および電流
を、充電ローラ３、現像剤ローラ８、および移転ローラ
１６のような、電子写真プロセスに使用される構成要素
に供給する。更に、コントローラ２６は、動力をプリン
タの歯車列に与える駆動モータ（図示なし）を制御し、
且つ電子写真式プリンタ１の印刷媒体経路又は紙経路を
通して印刷媒体１２を移動させるのに必要な各種クラッ
チおよび紙送りローラを制御する。電子写真プロセスに
関する詳細な説明は、ジョン・ワイリー・アンド・サン
ズのワイリー・インターサイエンス（ a Wiley-Intersc
ience Publication of John Wiley & Sons）、１９８４
年発行、エドガー・Ｍ・ウィリアムズ著の「ゼログラフ
法の物理と技術（ The Physics andTechnology of xero
graphic Processes）」に開示されている。

【００２０】ホストコンピュータ２５により電子写真式
プリンタ１に送られた印刷ジョブを形成する印刷データ
は、印刷媒体１２のシート上の利用可能な全区域のほん
のわずかな部分から印刷媒体１２のシート上の利用でき
る印刷可能な区域のすべてに亘る印刷媒体１２のシート
上の区域をうめる（ cover）ことができる。たとえば、
文字列は印刷媒体１２のシート上の利用可能な区域全体
をうめることができ、一方画像は印刷媒体１２のシート
上の利用可能な区域のわずかな部分しかうめることがで
きない。他に、電子写真式プリンタ１に使用される印刷
媒体１２の色々なサイズは、印刷に利用できる色々な全
体区域を備えている。たとえば、ノートカードの利用可
能な印刷区域は、印刷媒体１２の手紙サイズのシートよ
りはるかに小さい。色々なサイズの区域を同じサイズの
印刷媒体１２に印刷しようとする場合、および印刷媒体
１２の色々なサイズのシートを使用する場合の双方につ
いて、定着装置の構成要素の磨耗は、複数加熱要素に加
える電力を制御することにより減らされ、トナーを印刷
媒体１２に定着させるためのヒューザ２を横断する温度
プロフィールを最適にする。最適な温度プロフィール
（以下、最適温度プロフィールという。）は、印刷媒体
１２の幅の外側のヒューザ２の区域を可能なかぎり低い
温度に維持しながら、ヒューザ２が印刷媒体１２の幅を
横断してトナーを定着するのに十分な熱を与えるもので
ある。

【００２１】フォーマッタ２４が行なう動作の一部とし
て、フォーマッタのファームウェアは、印刷媒体１２に
印刷すべき区域、すなわち、そのサイズおよび位置の両
方、を規定するデータを生成する。フォーマッタ２４
は、ホストコンピュータ２５から受取った印刷データを
使用して印刷媒体１２の印刷区域を規定するデータを生
成する。このデータの生成は、印刷を行なう印刷媒体１
２のサイズの他に、印刷データが占有する印刷媒体の区
域にも影響される。ヒューザ２により発生される高温か
ら生ずる圧力ローラ２０の磨耗を減らすには、トナー定
着領域の外側のヒューザ２の温度を、トナー定着領域に
適格な温度を維持することと矛盾しない、可能なかぎり
低い温度に維持しながら、ヒューザ２が備えている加熱
要素への電力の印加を制御してトナーを印刷媒体１２
の、フォーマッタ２４のファームウェアにより決まる印
刷区域内部に定着させる。

【００２２】印刷をヒューザ２の幅より狭い幅の印刷媒
体に行なう場合を考察する。ヒューザ２を横断する温度
プロフィールの最適化は、融着に理想的な温度を達成す
るように、および印刷媒体１２の幅の外側のヒューザ２
の区域が過熱しないように行なわれる。印刷媒体１２の
幅に対応する加熱要素に電力が加えられ、および印刷媒
体１２の幅の外側の加熱要素に電力が加えられなけれ
ば、ヒューザ２を横断する最適温度プロフィールは得ら
れない。熱は、印刷媒体１２に接触しているヒューザ２
の部分から伝えられるので、所要温度の一様性は達成さ
れない。しかし、印刷媒体１２の幅の外側に設置された
加熱要素に電力を加えることにより、印刷媒体１２に接
触しているヒューザ２の部分からの熱の損失が減り、そ
れによりヒューザ２の温度分布の一様性が向上する。他
に、印刷媒体１２の幅の外側に設置された加熱要素に加
えられる電力のデューティサイクルを制御することによ
り、ヒューザのこの部分の過大な温度が防止され、それ
により圧力ローラ２０の磨耗が減る。

【００２３】ヒューザ２の内部に備えられている複数加
熱要素をこの様式で制御するのにフォーマッタ２４は、
命令を発してコントローラ２６に送る。この命令には、
コントローラ２６に複数加熱要素への電力の印加を制御
してヒューザ２を横断する最適温度プロフィールを達成
するよう指令するのに必要なデータが入っている。フォ
ーマッタ２４は、ＲＯＭのようなその不揮発記憶装置の
中に、フォーマッタにより決定されたサイズおよび場所
を、電力を印刷区域に対応するヒューザ２の複数の加熱
要素に加えるようコントローラ２６に指令するのに使用
される命令に関連づけるのに使用される表を備えてい
る。この表は電子写真式プリンタ１の能力増強に際して
載荷される揮発性記憶装置に格納できる。

【００２４】フォーマッタ２４により生成された命令
は、コントローラ２６に送られる。ヒューザ２が動作温
度に到達するのに必要な時間によるが、適切な時刻に、
コントローラ２６は、フォーマッタ２４により送られた
命令に対応するヒューザ２の加熱要素（これはフォーマ
ッタ２４により規定される印刷区域に対応する）に電力
を加える。印刷媒体経路を横断して設置された複数のサ
ーミスタがコントローラ２６により使用されてヒューザ
２を横断する温度プロフィールをフォーマッタ２４から
送られた命令により規定されるレベルに調整する。印刷
媒体１２がヒューザ２を通過するとき、トナーが移され
ている印刷媒体１２の区域だけが加熱される。ヒューザ
２の複数の加熱要素をこのようにして制御することによ
り、圧力ローラの熱損傷が減り、それによりこの構成要
素の寿命が延びる。

【００２５】フォーマッタにより生成された命令を使用
して複数加熱要素に加える電力を制御するのは、印刷媒
体経路に設置されたセンサを使用して印刷媒体１２が最
小幅を有しているか否かを決定するより、かなり費用が
かかるが、信頼性は優っている。本実施形態の定着装置
制御システムは、印刷媒体の幅を決定するのにセンサを
使用する必要がなく、これにより印刷媒体の幅を検知す
るのに必要な別の構成要素のコストを抑えることができ
る。他に、本実施形態の定着装置制御システムは、プリ
ンタに現存するハードウェアを活用し、印刷媒体経路セ
ンサおよび関連する構成要素を必要とせず、印刷媒体経
路センサを使用する定着装置の制御装置より信頼性が向
上している。

【００２６】本実施形態の定着装置制御システムはま
た、印刷媒体経路センサを使用する定着装置の制御装置
にまさる別の信頼性の長所を与える。ヒューザの複数の
加熱要素への電力の印加を制御するために印刷媒体経路
にあるセンサを使用する定着装置制御システムを考察す
る。この定着装置制御システムは印刷媒体経路の幅方向
に、中間加熱要素を印刷媒体経路の中心に設置して分散
配置した三つの加熱要素を使用していると仮定する。こ
の定着装置制御システムでは、印刷媒体センサは、中間
加熱要素の一端に設置されている。

【００２７】印刷媒体センサを活動させるのに必要な幅
より少ない幅の印刷媒体では、中心加熱要素だけがトナ
ー定着温度に達するよう加えられた電力を持つことにな
る。印刷媒体センサを活動させるのに必要な幅以上の幅
がある印刷媒体では、三つの加熱要素全部に加えられる
電力は、トナー定着温度に達するのに必要な電力であ
る。このシステムでは、センサを活動させるのに必要な
幅よりわずかに増分的に大きい印刷媒体は、この特定の
幅の印刷媒体が（印刷する実際の区域にもよるが）トナ
ー定着温度に達するのに十分な電力を中間加熱要素に加
えるのを必要とするだけでなく、トナー定着温度に達す
るのに必要な電力を三つのすべての加熱要素に加えるこ
とになる。

【００２８】しかしながら、本実施形態の定着装置制御
システムは、複数加熱要素への電力の印加を最適に制御
することができるので、上記例の印刷媒体を用いれば、
トナー定着温度に達するのに必要な電力は、印刷区域を
中間加熱要素が覆っていれば、中間加熱要素に加えられ
るだけであり、それにより圧力ローラ２０の不必要な加
熱が回避される。圧力ローラ２０の加熱が信頼性に及ぼ
す影響は、印刷が上記例でのようなサイズを有する印刷
媒体の複数の装置で行なわれれば、特に厳しくなる。

【００２９】電子写真式プリンタ１の定着装置制御シス
テムの実施形態は、フォーマッタ２４が、フォーマッタ
２４により規定される印刷区域に基づきコントローラ２
６に対する命令を生成する能力を有することを必要とす
る。この能力をフォーマッタ２４により規定される印刷
区域に基づき表にある命令にアクセスするファームウェ
アに制御されて動作するマイクロプロセッサまたはマイ
クロコントローラを使用して実施することができる。代
わりに、コントローラ２６に対する命令を生成する能力
を専用論理回路で実施できる。命令を生成する専用論理
回路を印刷区域を規定するデータを使用して設計するこ
とができる。専用論理回路を、印刷区域を規定するデー
タから計算したアドレスに基づきアクセスされる表を使
用して完成することができ、または専用論理回路が印刷
区域を規定するデータから直接命令を生成することがで
きる。

【００３０】コントローラ２６は、フォーマッタ２４に
より送られた命令を認識して定着装置を制御する能力を
備えなければならない。フォーマッタ２４からの命令を
受取るのにマイクロプロセッサまたはマイクロコントロ
ーラを使用することができる。他に、マイクロプロセッ
サまたはマイクロコントローラを使用して、電力を定着
装置の加熱装置に接続することができる電子スイッチま
たは機械的リレーを制御することができる。コントロー
ラ２６を使用して電子スイッチによりヒューザ２の複数
の加熱要素への電力の印加を選択的に制御することは周
知である。しかし、従来の技術では、コントローラ２６
は印刷媒体経路にあるまたは印刷媒体トレイにあるセン
サからデータを受取って、複数の加熱要素を制御する仕
方を決定していた。本実施形態の定着装置制御システム
では、ヒューザ２の複数の加熱要素へ電力を選択的に加
えるのにコントローラ２６が使用する命令は、ホストコ
ンピュータ２５により与えられる印刷データを使用して
フォーマッタ２４により生成される。そしてこの命令
は、フォーマッタ２４からコントローラ２６に送られ
る。コントローラ２６はこの命令を使用してヒューザ２
の複数の加熱要素に電力を選択的に加える。

【００３１】図２は、第１の実施形態の定着装置制御シ
ステムを使用する電子写真式プリンタ１のヒューザ２を
制御する方法の高レベルのフローチャートである。第１
の実施形態の定着装置制御システムでは、フォーマッタ
２４が命令を生成してコントローラ２６に送り、表に記
録されている情報にアクセスすることによりヒューザ２
を付勢する。他に第１の実施形態の定着装置制御システ
ムでは、フォーマッタ２４にあるマイクロプロセッサに
より実行されるファームウェアが命令を生成する。最初
にフォーマッタ２４のマイクロプロセッサがホストコン
ピュータ２５からの印刷データを使用して印刷媒体１２
の印刷区域を決定する（ステップ１００）。次に、フォ
ーマッタ２４のマイクロプロセッサが印刷区域のサイズ
および位置を使用してコントローラ２６に対する命令の
アドレスを決定する（ステップ１０１）。次に、フォー
マッタ２４のマイクロプロセッサが、アドレスを使用し
て命令にアクセスする（ステップ１０２）。次に、フォ
ーマッタ２４は命令をコントローラ２６に送る（ステッ
プ１０３）。最後にコントローラ２６はフォーマッタ２
４により規定された印刷区域に対応する所要の温度プロ
フィールを得るためにヒューザ２の加熱要素に電力を加
える（ステップ１０４）。

【００３２】図３に第２の実施形態の定着装置制御シス
テムを使用する電子写真式プリンタ１のヒューザ２を制
御する方法の高レベルのフォローチャートを示す。第２
の実施形態の定着装置制御システムでは、フォーマッタ
２４が命令を生成してコントローラ２６に送り、それら
を印刷区域を規定するデータから計算することによりヒ
ューザ２を付勢する。他に、第２の実施形態の定着装置
制御システムでは、マイクロプロセッサにより実行され
るファームウェアが命令の計算を行なう。最初にフォー
マッタ２４にあるマイクロプロセッサがホストコンピュ
ータ２５からの印刷データを使用して印刷媒体１２の印
刷区域を決定する（ステップ２００）。次に、フォーマ
ッタ２４のマイクロプロセッサが印刷区域のサイズおよ
び位置を指定するデータから命令を計算する（ステップ
２０１）。次に、フォーマッタ２４は命令をコントロー
ラ２６に送る（ステップ２０２）。最後に、コントロー
ラ２６はフォーマッタ２４により規定された印刷区域に
対応する所要の温度プロフィールを得るためにヒューザ
２の加熱要素に電力を加える（ステップ２０３）。

【００３３】図４は二つの加熱要素を有する第１のヒュ
ーザ３００の部分を示す簡略図である。図４に示した第
１のヒューザ３００の部分を定着装置制御システムに使
用することができる。第１の加熱要素３０１および第２
の加熱要素３０２を共にセラミック基板３０３の上に薄
膜堆積プロセスにより形成することができる。第１の加
熱要素３０１は中心部分上方を通過する印刷媒体に融着
エネルギを与える。第２の加熱要素３０２は第１のヒュ
ーザ３００の部分の反対端に設置された二つの直列接続
部分を備えている。定着装置制御システムがサーミスタ
（図示なし）を使用して第１のヒューザ３００の部分の
長さ方向の温度を監視する。定着装置制御システムがこ
れら温度測定値を使用して第１の加熱要素３０１および
第２の加熱要素３０２に加えられる電力のデューティサ
イクルを制御し、フォーマッタ２４により規定された印
刷区域に対応する最適温度プロフィールを達成する。

【００３４】図５は二つの加熱要素を有する第２のヒュ
ーザ４００の部分を示す簡略図である。図５に示した第
２のヒューザ４００の部分を定着装置制御システムに使
用できる。第１の加熱要素４０１および第２の加熱要素
４０２を共にセラミック基板４０３の上に薄膜堆積プロ
セスにより形成することができる。第１の加熱要素４０
１は中心部分上方を通過する印刷媒体に融着エネルギを
与える。第２の加熱要素４０２は図５に示した第２のヒ
ューザ４００の部分の長さにわたり（ span ）、第１の
加熱要素４０１より大きい幅の印刷媒体に使用される。
定着装置制御システムは第１の加熱要素４０１および第
２の加熱要素４０２への電力の同時印加を防止する。定
着装置制御システムはサーミスタ（図示なし）を使用し
て第１のヒューザ４００の部分の長さ方向の温度を監視
する。定着装置制御システムがこれら温度測定値を使用
して第１の加熱要素４０１および第２の加熱要素４０２
に加えられる電力のデューティサイクルを制御し、フォ
ーマッタ２４により規定された印刷区域に対応する最適
温度プロフィールを達成する。

【００３５】図６は二つの加熱要素を有する第３のヒュ
ーザ５００の部分を示す簡略図である。図６に示したヒ
ューザの形式はハロゲン管ヒューザである。ハロゲン管
ヒューザを定着装置制御システムに使用できる。第３の
ヒューザ５００の部分は第１の加熱要素５０１および第
２の加熱要素５０２を備えている。第１の加熱要素５０
１および第２の加熱要素５０２の空間分布は、第１の加
熱要素５０１および第２の加熱要素５０２に加えられる
電力のデューティサイクルの制御を可能とし、フォーマ
ッタ２４により規定された印刷区域に対応する最適温度
プロフィールを達成する。

【００３６】以下に本発明の実施の形態を要約する。

【００３７】１． 印刷媒体（１２）上の印刷区域を規
定するデータを生成するフォーマッタ（２４）と、前記
フォーマッタ（２４）に動作可能に結合しているコント
ローラ（２６）と、前記コントローラ（２６）に動作可
能に結合し、複数の加熱要素（３０１，３０２，４０
１，４０２，５０１，５０２）を有している定着装置
（３００，４００，５００）とを備えている印刷媒体
（１２）に印刷するための電子写真式印刷システム
（１）において、前記複数の加熱要素（３０１，３０
２，４０１，４０２，５０１，５０２）への電力の印加
を制御する方法は、前記フォーマッタ（２４）から前記
コントローラ（２６）に、前記複数の加熱要素（３０
１，３０２，４０１，４０２，５０１，５０２）のどれ
に電力を加えるかを指定する命令を送るステップと、前
記フォーマッタ（２４）から受取った前記命令に従い、
前記コントローラ（２６）を使用して、前記複数の加熱
要素（３０１，３０２，４０１，４０２，５０１，５０
２）への電力の印加を制御するステップと、を備えてい
る複数の加熱要素への電力印加制御方法。

【００３８】２． 前記命令をコントローラ（２６）に
送るステップの前に、前記フォーマッタ（２４）を使用
して印刷区域を規定する前記データから命令を計算する
ステップを更に備えている上記１に記載の複数の加熱要
素への電力印加制御方法。

【００３９】３． 前記命令をコントローラ（２６）に
送るステップの前に、前記フォーマッタ（２４）を使用
して、前記印刷区域を規定するデータを前記複数の加熱
要素（３０１，３０２，４０１，４０２，５０１，５０
２）への電力の印加と関係付ける記憶された情報にアク
セスするステップを更に備えている上記１に記載の複数
の加熱要素への電力印加制御方法。

【００４０】４． 前記アクセスするステップと前記送
るステップとの間に、前記記憶された情報から命令を生
成するステップを更に備え、前記電力の印加を制御する
ステップは、前記記憶された情報に従って前記複数の加
熱要素（３０１，３０２，４０１，４０２，５０１，５
０２）に電力を加えることを有する上記３に記載の複数
の加熱要素への電力印加制御方法。

【００４１】５． 複数の加熱要素（３０１，３０２，
４０１，４０２，５０１，５０２）を有する定着装置
（３００，４００，５００）を制御する電子写真式印刷
システム（１）において、印刷データから印刷区域を規
定するデータを生成し、前記印刷区域を規定するデータ
から命令を生成するフォーマッタ（２４）と、前記フォ
ーマッタ（２４）に動作可能に結合して前記命令を受け
取り、前記定着装置（３００，４００，５００）に動作
可能に結合し、前記命令に応答して前記複数の加熱要素
（３０１，３０２，４０１，４０２，５０１，５０２）
への電力の印加を制御するコントローラ（２６）と、を
備えている上記電子写真式印刷システム（１）。

【００４２】６． 前記フォーマッタ（２４）は、前記
印刷区域を規定するデータを使用して計算により前記命
令を生成する上記５に記載の電子写真式印刷システム
（１）。

【００４３】７． 前記フォーマッタ（２４）は、前記
印刷区域を規定するデータを使用してアクセスされる記
憶された情報から前記命令を生成し、前記定着装置（３
００，４００，５００）は、瞬時オン・ヒューザ（３０
０，４００）を備え、前記複数の加熱要素（３０１，３
０２，４０１，４０２）は、第１の加熱要素（３０１，
４０１）および第２の加熱要素（３０２，４０２）を備
えていることを特徴とする定着装置（３００，４００，
５００）を制御する上記６に記載の電子写真式印刷シス
テム（１）。

【００４４】８． 印刷データから印刷区域を規定する
データを生成し、前記印刷区域を規定するデータから命
令を生成するフォーマッタ（２４）と、前記フォーマッ
タ（２４）に動作可能に結合して前記命令を受けるコン
トローラ（２６）と、前記複数の加熱要素（３０１，３
０２，４０１，４０２，５０１，５０２）を有する定着
装置（３００，４００，５００）であって、前記命令に
応答して前記複数の加熱要素（３０１，３０２，４０
１，４０２，５０１，５０２）への電力の印加を制御す
るために前記コントローラ（２６）が動作可能に結合し
ている定着装置（３００，４００，５００）と、を備え
ている電子写真式印刷システム（１）。

【００４５】９． 前記フォーマッタ（２４）は、前記
印刷区域を規定するデータを使用してアクセスされる記
憶された情報から前記命令を生成する上記８に記載の電
子写真式印刷システム（１）。

【００４６】１０． 前記定着装置（３００，４００，
５００）は、瞬時オン・ヒューザ（３００，４００）を
備え、前記複数の加熱要素（３０１，３０２，４０１，
４０２）は、第１の加熱要素（３０１，４０１）および
第２の加熱要素（３０２，４０２）を備えている上記９
に記載の電子写真式印刷システム（１）。

【００４７】

【発明の効果】本発明の複数の加熱要素への電力印加制
御方法および電子写真式印刷システムによれば、印刷媒
体経路にあるセンサを使用せずにコストを抑えて印刷媒
体の幅を決定することができ、それによって定着装置に
加える電力を制御することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の定着装置制御システムを備えた電
子写真式プリンタを示す簡略断面図である。

【図２】第１の実施形態の定着装置制御システムを使用
する電子写真式プリンタのヒューザを制御する方法の高
レベルを示すフローチャートである。

【図３】第２の実施形態の定着装置制御システムを使用
する電子写真式プリンタのヒューザを制御する方法の高
レベルを示すフォローチャートである。

【図４】二つの加熱要素を有する第１のヒューザの部分
を示す簡略図である。

【図５】二つの加熱要素を有する第２のヒューザの部分
を示す簡略図である。

【図６】二つの加熱要素を有する第３のヒューザの部分
を示す簡略図である。

【符号の説明】 １ 電子写真式印刷システム １２ 印刷媒体 ２４ フォーマッタ ２６ コントローラ ３００，４００，５００ ヒューザ ３０１，３０２，４０１，４０２，５０１，５０２
加熱要素

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印刷媒体（１２）上の印刷区域を規定する
   データを生成するフォーマッタ（２４）と、前記フォー
   マッタ（２４）に動作可能に結合しているコントローラ
   （２６）と、前記コントローラ（２６）に動作可能に結
   合し、複数の加熱要素（３０１，３０２，４０１，４０
   ２，５０１，５０２）を有している定着装置（３００，
   ４００，５００）とを備えている印刷媒体（１２）に印
   刷するための電子写真式印刷システム（１）において、
   前記複数の加熱要素（３０１，３０２，４０１，４０
   ２，５０１，５０２）への電力の印加を制御する方法
   は、前記フォーマッタ（２４）から前記コントローラ
   （２６）に、前記複数の加熱要素（３０１，３０２，４
   ０１，４０２，５０１，５０２）のどれに電力を加える
   かを指定する命令を送るステップと、 前記フォーマッタ（２４）から受取った前記命令に従
   い、前記コントローラ（２６）を使用して、前記複数の
   加熱要素（３０１，３０２，４０１，４０２，５０１，
   ５０２）への電力の印加を制御するステップと、を備え
   ていることを特徴とする複数の加熱要素への電力印加制
   御方法。
2. 【請求項２】 前記命令をコントローラ（２６）に送る
   ステップの前に、前記フォーマッタ（２４）を使用して
   印刷区域を規定する前記データから命令を計算するステ
   ップを更に備えていることを特徴とする請求項１に記載
   の複数の加熱要素への電力印加制御方法。
3. 【請求項３】 前記命令をコントローラ（２６）に送る
   ステップの前に、前記フォーマッタ（２４）を使用し
   て、前記印刷区域を規定するデータを前記複数の加熱要
   素（３０１，３０２，４０１，４０２，５０１，５０
   ２）への電力の印加と関係付ける記憶された情報にアク
   セスするステップを更に備えていることを特徴とする請
   求項１に記載の複数の加熱要素への電力印加制御方法。
4. 【請求項４】 前記アクセスするステップと前記送るス
   テップとの間に、前記記憶された情報から命令を生成す
   るステップを更に備え、 前記電力の印加を制御するステップは、前記記憶された
   情報に従って前記複数の加熱要素（３０１，３０２，４
   ０１，４０２，５０１，５０２）に電力を加えることを
   有することを特徴とする請求項３に記載の複数の加熱要
   素への電力印加制御方法。
5. 【請求項５】複数の加熱要素（３０１，３０２，４０
   １，４０２，５０１，５０２）を有する定着装置（３０
   ０，４００，５００）を制御する電子写真式印刷システ
   ム（１）において、 印刷データから印刷区域を規定するデータを生成し、前
   記印刷区域を規定するデータから命令を生成するフォー
   マッタ（２４）と、 前記フォーマッタ（２４）に動作可能に結合して前記命
   令を受け取り、前記定着装置（３００，４００，５０
   ０）に動作可能に結合し、前記命令に応答して前記複数
   の加熱要素（３０１，３０２，４０１，４０２，５０
   １，５０２）への電力の印加を制御するコントローラ
   （２６）と、を備えていることを特徴とする電子写真式
   印刷システム（１）。
6. 【請求項６】前記フォーマッタ（２４）は、前記印刷区
   域を規定するデータを使用して計算により前記命令を生
   成することを特徴とする請求項５に記載の電子写真式印
   刷システム（１）。
7. 【請求項７】前記フォーマッタ（２４）は、前記印刷区
   域を規定するデータを使用してアクセスされる記憶され
   た情報から前記命令を生成し、 前記定着装置（３００，４００，５００）は、瞬時オン
   ・ヒューザ（３００，４００）を備え、 前記複数の加熱要素（３０１，３０２，４０１，４０
   ２）は、第１の加熱要素（３０１，４０１）および第２
   の加熱要素（３０２，４０２）を備えていることを特徴
   とする定着装置（３００，４００，５００）を制御する
   ための請求項６に記載の電子写真式印刷システム
   （１）。
8. 【請求項８】印刷データから印刷区域を規定するデータ
   を生成し、前記印刷区域を規定するデータから命令を生
   成するフォーマッタ（２４）と、 前記フォーマッタ（２４）に動作可能に結合して前記命
   令を受けるコントローラ（２６）と、 前記複数の加熱要素（３０１，３０２，４０１，４０
   ２，５０１，５０２）を有する定着装置（３００，４０
   ０，５００）であって、前記命令に応答して前記複数の
   加熱要素（３０１，３０２，４０１，４０２，５０１，
   ５０２）への電力の印加を制御するために前記コントロ
   ーラ（２６）が動作可能に結合している定着装置（３０
   ０，４００，５００）と、を備えていることを特徴とす
   る電子写真式印刷システム（１）。
9. 【請求項９】前記フォーマッタ（２４）は、前記印刷区
   域を規定するデータを使用してアクセスされる記憶され
   た情報から前記命令を生成することを特徴とする請求項
   ８に記載の電子写真式印刷システム（１）。
10. 【請求項１０】前記定着装置（３００，４００，５０
    ０）は、瞬時オン・ヒューザ（３００，４００）を備
    え、 前記複数の加熱要素（３０１，３０２，４０１，４０
    ２）は、第１の加熱要素（３０１，４０１）および第２
    の加熱要素（３０２，４０２）を備えていることを特徴
    とする請求項９に記載の電子写真式印刷システム
    （１）。