JP7053510B2

JP7053510B2 - 可変サイズの印刷媒体を伴う定着器アセンブリを外部加熱するための成形定着器反射体

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Publication number: JP7053510B2
Application number: JP2019002422A
Authority: JP
Inventors: シモン・ジョン・グレイ
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2018-01-26
Filing date: 2019-01-10
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2039-01-10
Also published as: US10209649B1; JP2019128594A

Description

本開示は、マーキングおよび印刷システムに関し、より具体的には、可変印刷媒体を収容する定着器アセンブリを加熱するために反射して戻る成形定着器反射体に関する。

典型的なゼログラフィ画像形成デバイスにおいて、トナー画像が印刷媒体等の媒体上に形成され、次いでトナーが加熱されて、媒体上のトナーを定着させる。トナーを媒体上に熱定着させるための１つのプロセスは、加圧ロール、加熱源を収容するための典型的に中空の定着器ロール、ロール間のニップ、および定着器ロールの中央の加熱ランプを含む、定着器アセンブリを使用する。加熱ランプは、定着ロールまたはベルトの外面上に熱を放射する。定着器は、放射された熱の一部を定着ロールに反射し戻すことができる熱隔離ハウジング内に収容される。加熱された定着器ロールまたはベルトは、定着ニップを形成する加圧ロールまたはベルトに押圧される。加熱ランプは、画像形成デバイスで使用される最も幅の広い印刷媒体にトナーを適切に加熱かつ定着させるために、印刷プロセスの全幅にわたって延在する。定着熱は、定着ロールまたはベルトの温度を測定し、画像形成デバイス内の制御された電源に温度情報を供給することによって典型的に制御される。

定着器ローラにわたる温度は、正確な定着を提供するために一貫していなければならない。ランプが定着器ロールを加熱し、熱が定着器を冷却する印刷媒体に移される際、温度が不均一になる。より小さい印刷媒体サイズが定着される場合、定着器全体が加熱されてエネルギを無駄にする。加えて、定着器アセンブリを形成する構成部品の過度な加熱は、非常に損傷を与える場合がある。熱的損傷を防止するために、定着器アセンブリの一部の過熱を制限するためのステップがとられ、紙媒体用紙等のより狭い印刷媒体に接触しない。典型的には、印刷される連続する媒体用紙間のページ間ギャップは、全幅未満の媒体用紙が使用されるとき、増加する。しかしながら、連続する媒体用紙間のページ間ギャップを増加させることは、印刷プロセスが遅くなり、画像化デバイスへの顧客の不満が増大し得る。したがって、より狭い媒体用紙上の印刷に使用するための改善された定着器アセンブリが所望される。

上述した理由のため、また、本明細書を読み、理解することで当業者には明らかになるであろう以下に述べる他の理由のために、加熱される必要のある定着器ローラの部品上に定着器加熱を集中させ、定着器アセンブリの電力消費を低下させることが当該技術に必要である。

実施形態の態様に従って、本開示は、定着器ハウジング内に収容された加圧部材を伴い、定着ニップを形成する回転可能な定着部材を含む、ゼログラフィ画像形成デバイスのための定着器アセンブリに関する。加熱ランプは、定着部材を加熱するために位置決めされる。機構は、ローラを介して加熱ランプによって放出された余剰熱を取り入れ、定着器のモードおよびマーキングされる印刷基材のサイズに応じて、異なるパターン／角度で定着器ロールに余剰熱を反射させるために、定着器ハウジングの内部を変えて使用される。

ある実施形態に従い、成形定着器反射体および放射加熱を組み込む、関連するゼログラフィ印刷システムを示すシステムのブロック図を例解する。ある実施形態に従い、余剰熱を取り入れるための単一の定着器反射体ハウジングを伴う、定着器ロールおよび加圧ロールを例解する。ある実施形態に従い、定着器によって放出された余剰熱を取り入れ、これを定着器ロールに反射し戻すことに有用な、成形定着器反射体を形成する要素を例解する。ある実施形態に従い、余剰熱および廃熱を取り入れるための成形定着器反射体を形成する要素の相対的な移動を例解する。ある実施形態に従い、余剰熱を取り入れるための、成形定着器反射体を形成する反射体要素のテクスチャ領域を例解する。ある実施形態に従い、放出された放射熱の一部の、ある角度での反射を容易にするように位置決めされた、成形定着器反射体の要素を例解する。ある実施形態に従い、放出された放射熱の一部のある角度での反射を容易にするための表面フィーチャを伴い位置決めされた、成形定着器反射体の要素を例解する。ある実施形態に従い、放出された放射熱の反射を容易にするための、初期位置における成形定着器反射体の要素を例解する。ある実施形態に従い、放出された放射熱の反射を容易にするための、別の位置における成形定着器反射体の要素を例解する。ある実施形態に従い、成形定着器反射体で定着器ロールを補助加熱するための方法を例解する。

例示的な実施形態は、本明細書に記載される物質、装置、およびシステムの趣旨および範囲内に含まれ得る全ての代替物、改造物、および等価物を対象にすることを意図される。

添付の図面を参照することにより、本明細書に開示されたプロセスおよび装置のより完全な理解が得られる。これらの図は、便宜性および既存の技術および／または現在の開発の実証の容易さに基づく概略的な表現に過ぎず、したがって、アセンブリまたはその構成部品の相対的なサイズおよび寸法を示すことを意図するものではない。図面において、同じ参照番号が、同様のまたは同一の要素を示すために、全体を通して使用されている。

一態様において、開示された実施形態は、画像を複写用紙上に印刷するように適合されたゼログラフィデバイスを含み、処理方向に進む複写用紙上に画像を処理し、記録するための画像化装置と、画像を現像するための画像現像装置と、画像を複写用紙上に転写する転写デバイスと、複写用紙上に画像を定着させるための定着器であって、定着器が、間にニップを形成する定着器ロールおよび加圧ロールを含み、それを通って、複写用紙が搬送されて、画像を複写用紙上に永久に定着させる、定着器と、定着器ロールの内面から離間して対向する放射加熱器であって、内面を直接加熱して、放射加熱器によって加熱された内面とは反対側の定着器ロールの外面の温度を上昇させるために、定着器ロールの内面上に放射熱を放出するように適合されている、放射加熱器と、基材に結合され、放出された放射熱と相互作用するように位置決めされたテクスチャ領域であって、放出された放射熱の一部のある角度での反射を容易にするようにサイズ決定され、位置決めされた表面フィーチャを含む、テクスチャ領域と、テクスチャ領域と定着器ロールの外面との間に位置決めされた透過開口部を有するマスク領域であって、入射放射熱がテクスチャ領域に接触する前に透過開口部を通過するように位置決めされている、マスク領域と、を備える。

開示された実施形態は、テクスチャ領域およびマスク領域が、光軸に沿って互いに関して重なる関係間を移動するとき、表面フィーチャが、マスク領域内の透過開口部を通じて視認可能である、ゼログラフィデバイスをさらに含む。

開示された実施形態は、単一の反射定着器ハウジングをさらに含み、ここで、ゼログラフィデバイスは、テクスチャ領域およびマスク領域を、表面フィーチャがマスク領域の透過開口部を通して視認可能ではない閉位置に移動させる。さらに、閉位置は、光軸に沿って互いに重ならない関係に対応する。

開示された実施形態は、内面および外面を画定する定着器ロールを備える用紙を処理することに有用な装置と、定着器ロールの内面から離間して対向する放射加熱器であって、内面を直接加熱して、放射加熱器によって加熱された内面とは反対側の定着器ロールの外面の温度を上昇させるために、定着器ロールの内面上に放射熱を放出するように適合されている、放射加熱器と、基材に結合され、放出された放射熱と相互作用するように位置決めされたテクスチャ領域であって、放出された放射熱の一部のある角度での反射を容易にするようにサイズ決定され、位置決めされた表面フィーチャを含む、テクスチャ領域と、テクスチャ領域と定着器ロールの外面との間に位置決めされた透過開口部を有するマスク領域であって、入射放射熱がテクスチャ領域に接触する前に透過開口部を通過するように位置決めされている、マスク領域と、を含む。

開示された実施形態は、加圧ロールならびに内面および内面の反対側の外面を含む定着器ロールを備える、ゼログラフィ装置内の媒体上にトナーを定着させる方法を含み、本方法は、電磁放射（ＥＥＭＲ）を放出するように適合された１つ以上の光源を有する放射加熱器を使用することにより、内面を直接加熱して、内面の反対側の定着器ロールの外面の温度を増加させるように、定着器ロールの内面を加熱することと、基材に結合され、ＥＥＭＲと相互作用するように位置決めされたテクスチャ領域であって、ＥＥＭＲの一部のある角度での反射を容易にするようにサイズ決定され、位置決めされた表面フィーチャを含む、テクスチャ領域を使用することと、テクスチャ領域と定着器ロールの外面との間に位置決めされた透過開口部を有するマスク領域であって、入射ＥＥＭＲがテクスチャ領域に接触する前に透過開口部を通過するように位置決めされている、マスク領域を使用することとによって、補助加熱のために放出された電磁放射線を取り入れることと、を含む。

特定の用語が、明瞭さのために以下の記載において使用されているが、これらの用語は、図面内の例解のために選択された実施形態の特定の構造のみを参照することを意図し、本開示の範囲を定義または限定することを意図するものではない。以下の図面およびそれに続く記載において、同様の数字表示は、同様の機能の構成部品を指すことを理解されたい。

量に関連して使用される修飾語「約」は、記載された値を包含し、文脈によって規定される意味を有する（例えば、特定の量の測定に関連付けられた少なくとも誤差の程度を含む）。特定の値を使用するとき、その値を開示することも考慮されるはずである。例えば、用語「約２」はまた、値「２」を開示し、範囲「約２～約４」もまた、範囲「２～４」を開示する。

本発明の実施形態は、この点に限定されないが、本明細書で使用される「複数（ｐｌｕｒａｌｉｔｙ）」および「複数の（ａｐｌｕｒａｌｉｔｙ）」という用語は、例えば、「複数（ｍｕｌｔｉｐｌｅ）」または「２つ以上」を含んでもよい。「複数（ｐｌｕｒａｌｉｔｙ）」または「複数の（ａｐｌｕｒａｌｉｔｙ）」という用語は、２つ以上の構成部品、デバイス、要素、ユニット、パラメータ、または同様のものを記載するために明細書全体にわたって使用されてもよい。例えば、「複数のステーション」は、２つ以上のステーションを含んでもよい。本明細書における「第１の」、「第２の」、「初期の」、「別の」などの用語は、順序、量、または重要性を示すものではなく、１つの位置を別の位置から区別するために使用される。本明細書における「ａ」および「ａｎ」という用語は、量の限定を意味するのではなく、参照された項目のうちの少なくとも１つの存在を示す。

例解目的のために、「定着器ロール」という用語が本明細書で使用されるが、この用語は、印刷または用紙処理操作において使用される、記載された構造の任意のロールに適用でき、ゼログラフィ定着に制限されないということが理解されるであろう。さらに、「定着器」という用語はまた、印刷プロセスのため、または、限定されるものではないが、固定部材、加圧部材、加熱部材、および／またはドナー部材を含む印刷システムにおいて有用な部材を包含する。様々な実施形態において、定着器は、例えば、ローラ、シリンダ、ベルト、プレート、フィルム、用紙、ドラム、ドレルト（ベルトとドラムとの間の中間物）の形態であり得、または定着部材のための他の既知の形態でもあり得る。本明細書に記載および特許請求される「定着器」は、固体インクジェット印刷、図像、ゼログラフィ、フレキソ印刷、オフセット印刷、および同様のもの等、他のタイプの印刷に有用であるように適合されてもよい。

本明細書で使用される、「画像形成デバイス」または「印刷システム」という用語は、デジタル複写機また印刷機、スキャナ、画像印刷機、デジタル製版機、文書処理システム、画像再生機、製本機、ファクシミリ、多機能機械、もしくは同様のものを指し、いくつかのマーキングエンジン、送り機構、スキャニングアセンブリ、ならびに、紙送り装置、仕上げ装置、および同様のもの等、他の印刷媒体処理ユニットを含むことができる。印刷システムは、用紙、ウェブ、マーキング材料、およびどうようのものを取り扱うことができる。印刷システムは、任意の表面上などに印を付けることができ、入力用紙上の印を読み取るいずれの機械であり得、またはそのような機械の任意の組み合わせである。

本明細書で使用されるように、「ゼログラフィ」という用語は、基材またはキャリア、すなわち紙用紙上に静電的に帯電した画像の少なくとも１つの複写を生成するプロセスを含むと理解される。ゼログラフィは、次いで１つ以上の画像に関連付けられた、必ずしも限定ではないが典型的には乾燥トナーであるマーキング材料が、印刷システム内の静電気力によって複写用紙（印刷用紙）に転写される任意の印刷操作である。

「印刷媒体」という用語は、概して、プレカットまたはウェブのいずれかで供給される、通常可撓性であり、時々湾曲する物理的な紙用紙、基材、プラスチック、または他の好適な物理的な画像のための印刷媒体基材を指す。

さらに、加熱の問題に関して、「一次」という用語は、それが属する印刷媒体にトナーを定着させるために用いられた加熱エネルギの、５０％、および最大１００％等の「Ｘ」パーセントを超えて提供することを指す。相応して、「二次」または「補助」という用語は、加熱エネルギの「Ｘ」パーセント未満を提供することを指す。

以下の記載において、参照は、同様の数字が同様の要素を表現する添付の図面でなされる。

ここで図面、より具体的には図１を参照すると、潜像形成、現像、転写、および印刷媒体に適用された画像を定着させる、定着システム１４のステップによってトナー画像を印刷媒体に適用する、画像適用構成部品１２を含む、ゼログラフィ印刷システム１０の実施例の概略図が示される。画像適用構成部品１２は、例解された実施形態においてシアン、マゼンタ、およびイエロー（Ｃ、Ｍ、およびＹ）等、１つ以上のトナー源１６を含み、当該技術で既知の従来型ゼログラフィ技術を用いてもよい。印刷媒体１８は、搬送システム２２によって、１つ以上のトレイ等の印刷媒体源２０から、画像適用構成部品１２に搬送される。搬送システム２２はまた、矢印ｘで示された処理方向において、画像適用構成部品１２から定着システム１４に、その上のトナー画像と共に印刷媒体を運ぶ。例示的な印刷システム１０は、仕上げ装置、紙送り装置、および同様のもの等、様々な他の構成部品を含み得、複写機、印刷機、製本機、ファクシミリ機、または多機能機、およびユーザインターフェース等の入出力デバイスを通って供給される命令またはロジックに従って、システム１０ならびに定着器アセンブリ１４を制御するためのコントローラ（図示せず）として具現化され得る。

定着システム１４（または単に「定着器」）は、概して、第１および第２の接線方向に回転するロール、すなわち定着器ロール２４および加圧ロール２６、ならびにクリーニングシステム２８を含む。定着器ロール２４および加圧ロール２６は、定着器ハウジング３０内に回転可能に取り付けられ、ハウジングは通常、硬質プラスチックまたは金属製であり、互いに平行に接触して位置合わせされて、ニップ３２を形成し、それを通ってその上のトナー画像（図示せず）と共に用紙１８等の印刷媒体が、矢印ｘの方向に通過する。定着器ロールおよび加圧ロールは、矢印ｚの方向で、プロセス方向とほぼ垂直に位置合わせされたそれぞれの対称軸３４、３６を中心に回転される。定着器ロール２４は、定着器ロール２４の軸３４と平行に位置合わせされた一対の加熱ランプとして例解される、加熱システム３８によって加熱される。駆動システムは、定着器ロール２４および加圧ロール２６を、図１で示される方向に回転させる。例えば、定着器ロール２４は、約３００ｍｍ／秒で駆動されてもよい。加圧ロール２６は、矢印４０により示される、一定のバネ力によって定着器ロール２４と接触するように付勢されている。

定着器ロール２４は、中空であり、約５ｍｍ以下の壁厚さを有するアルミニウムまたは他の好適な金属から形成された剛性の円筒形状スリーブを含み得る。加圧ロール２６は、鋼等の金属コアを含み、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）等の導電性耐熱材料によって覆われた外面上にシリコーンゴムまたは他の整合可能な材料の層を有する円筒形状の整合可能なロールを含み得る。トナー画像を有する紙がニップ３２を通過する際、トナー画像が溶融し、紙１８に永久的に定着される。ニップ３２の下流にある機械的ストリッパフィンガー（図示せず）は、永久画像を有する紙が定着器ロール１６に付着することを防止し、ニップ３２を通って搬送されることを確実にする。

クリーニングシステム２８は、ニップ３２から離間した場所で第１および第２のロール２４、２６のうちの１つに接触する、円筒形状のクリーニングロール４４の形状内に回転可能なクリーニング部材を含む。接触されたロールは、例解された実施形態において、加熱された定着器ロール２４であり、以下の記載においてそのように記載するが、この記載は加圧ロール２６に同様に適用できることを理解されたい。クリーニングロール４４は、パイル４６を含み、クリーニング部材４４がニップ６８で定着器ロールに係合する際、ロールの外面を形成する。フリッカーバー４８は、クリーニングロール４４に係合し、パイル４６からトナー８４を除去する。フリッカーバー４８は、例えば、定着器装置１４のハウジング３０または他の剛性の支持面に、第２の部分の端部７６で取り付けることができる。

加熱システム３８は、上流端部および下流端部で平行に位置合わせされた一対の加熱ランプとして例解される。実施形態において、加熱システムは、定着器ロール上に放射熱を放出する少なくとも１つの放射エネルギ源を含む。放射エネルギ源（複数可）によって放出された放射熱は、定着器ロール２４の一部を所望の温度に加熱する。放射エネルギ源は、所望の時間内に定着器ロール２４の内面上に有効量の放射熱を放出して、定着器ロール２４の外面５４の所望の部分を、所望の温度に加熱することができるいずれの好適なエネルギ源であり得る。加熱ランプまたは加熱源３８は、紫外線（ＵＶ）ランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、レーザアレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ、および有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）アレイのうちの少なくとも１つを含むことができる。熱源３８は、赤外線（ＩＲ）光線および紫外（ＵＶ）光線の形状の電磁放射（ＥＥＭＲ）を、定着器ロール２４の内面に向けて放出するように適合することができる。

加熱システム３８は、定着器ロール２４を全長に沿って均一に加熱する。上記で考察されたように、画像形成デバイス１０によって支持される最も広い媒体よりも狭い印刷媒体のとき、媒体の幅を越える定着ロール２４の一部は、用紙を通して熱を失わず、媒体用紙に接触する定着器ロール２４の一部よりも熱くなる。必要とされるのは、定着器ロールの一部が下流の加熱ランプに達する時間までに均一な温度を達成するように、媒体用紙に接触する定着器ロール２４の一部上に光線（放出された熱）を集束／方向転換させる方法である。

定着器アセンブリは、印刷媒体１８上のトナーが加圧ロール２６で作られたニップを通過する際、定着することができるように、外面／外皮を高温にするための加熱ランプ３８を収容する中空ローラ２４を典型的に収容する。加熱源３８は、定着ロール２４の内側に位置決めされたランプとして示され、定着ロール２０２に放射熱を供給して、定着ロール２４を所望の温度範囲内に維持する。加熱された定着ロール２４は、定着ニップ３２を通過する媒体用紙１８にトナーを定着させる。一実施形態において、ランプ３８は、定着ロール２４の第１の端部から第２の端部まで、実質的に定着ロール２４の軸方向長全体に延在するハロゲン電球を含む。

次に、本発明のある実施形態について記載する。上記で記載された前の実施形態内の同一の部分は同一の参照番号によって示され、第１の実施形態内の同様の部分の記載は省略されることに留意されたい。さらに図２と共に、ある実施形態に従って、反射材料３１０が、再生デバイスのハウジング３０の内皮に添付されて示される。以下で説明されるように、反射材料３１０は、加熱システム３８からなど使い電磁放射を取り入れるために成形、および位置決めされて、定着ロール２４などの定着ロールの任意の部分上に集中され得る補助熱源を形成する。

図２は、ある実施形態に従い、余剰熱を取り入れるために成形定着器反射体３１０を伴う、定着器ロールおよび加圧ロールを例解する。成形定着器反射体３１０は、２つの反射用紙、反射体、およびマスクを伴う平坦なハウジングとして視覚化することができる。定着器ロール２４は、少なくとも第１の、および一次加熱源または加熱システム３８、ならびに成形定着器反射体３１０内の第２の、および二次加熱源を含む。したがって、反射体３１０から定着器にわたって反射された熱が、より集束され得、加熱を必要とする部分のみが加熱され、使用されるエネルギが最小限に抑えられて、定着器アセンブリにおけるより低い電力消費に関する当該技術における必要性を満たす。

成形定着器反射体３１０は、基材としてハウジング３０の内皮を使用する反射材料として示され、反射材料は、加熱源３８によって放出される熱と相互作用するように位置決めされる。ハウジングの内部は、加熱を補助するために定着器に向かって熱を反射し戻すことができ、そのため定着器アセンブリ１４は、エネルギを無駄にしない。この考えは、定着器ハウジング（反射体）の内側に成形反射パターンを作成して、様々な角度で熱をローラに反射し戻すことである。成形定着器反射体３１０は、定着ロール２４の軸方向長に沿って延在して、所望される場合、定着器ロール２４全体に熱を反射し戻すことができる。以下に説明されるように、成形定着器反射体３１０は、定着ローラ５４の外面５４上に放出された放射熱の一部を、ある角度で反射することを容易にするようにサイズ決定され、位置決めされた表面フィーチャを有するテクスチャ領域である。

図３Ａは、ある実施形態に従い、定着器によって放出された余剰熱を取り入れ、これを定着器ロールに反射し戻すことに有用な、成形定着器反射体３１０を形成する要素を例解する。上記で記載された前の実施形態内の同一の部分は同一の参照番号によって示され、第１の実施形態内の同様の部分の記載は省略されることに留意されたい。示されるように、成形定着器反射体３１０は、様々な角度で熱をローラ２４、２６に反射するための反射体４１０、およびその間に成形穴または開口部を収容するマスクと呼ばれる薄い反射用紙４２０を含む（図５～８）。赤外線（ＩＲ）等の放出された放射熱は、開口部を通過することができ、次いで、マスク内の開口部によって露出されるパターンまたは表面領域に応じて反射されて戻る。

図３Ｂは、ある実施形態に従い、余剰熱を取り入れるための成形定着器反射体を形成する要素の相対的な移動を例解する。上記で記載された前の実施形態内の同一の部分は同一の参照番号によって示され、第１の実施形態内の同様の部分の記載は省略されることに留意されたい。示されるように、薄い反射体またはマスク４２０は、初期位置と、反射光線が定着ロール２４の区分を覆う別の位置との間で移動可能４３０である。任意の好適な作動機構は、マスク４２０を定着ロール２４の端部に向かって、および定着ロール２４の端部から離すように移動する、または反射体要素４１０上のある表面フィーチャを覆う、もしくは取り外すために使用することができる。例えば、マスク４２０は、電動モータおよびギヤシステムによって、手動でオペレータによって駆動され、またはソレノイドによって作動されてもよい。マスク４２０は、初期位置と最終位置との間で、これらの位置の中間の位置を含み、選択的に移動可能であり、ＩＲ熱等の補助熱に対して放出された電磁放射を取り入れることを可能にし、これを異なるパターンで方向付けることができる。例えば、パターンは、定着される印刷媒体１８のサイズおよび形状に基づくことができ、同様に、パターンは、ロールの端部区分を加熱して、ロールの外面に沿って大きな温度差を維持または防止するように位置決めすることができる。この取り入れられた補助熱は、ロール長に沿って、または表面フィーチャの幾何形状および配向が、ロールの冷却された部分に向け直すことができることに起因して、例えば、印刷媒体１８が、定着器ロールおよび圧力ロールによって形成されたニップ３２を通過する場所に集束され得る。

図４は、ある実施形態に従い、余剰熱を取り入れるための成形定着器反射体３１０を形成する反射体要素４１０のテクスチャ領域を例解する。反射体４１０は、放出された放射熱の一部をある角度で反射する（角度反射）ことを容易にするようにサイズ決定、および位置決めされる鏡のような表面フィーチャ５２０を有するハウジング３０のような基材に結合されたテクスチャ領域５１０、および入射角、すなわち、角度反射がない状態で、放出された放射を反射する実質的に平坦な表面５３０を備える。示されるように、反射面５１０は、表面フィーチャ５２０およびその上に形成される突起５４０のような微細なピットを有する。ピットと突起は、互いに反対側の端部で形成される。表面フィーチャは、その上に小さな屈折構造の層を堆積させることによって、または小さなピラミッド状構造等のくぼみを作成することによって、基材４１０上に作製することができる。くぼみは、内側にある表面フィーチャを作り出し、異なる構成のためにマスクを摺動／位置決めすることを容易にする。そのような表面フィーチャは、ミクロンサイズおよび／またはナノサイズであり得、任意の形状または構成であり得る。このような形状および構成の非限定的な例は、傾斜した、ピラミッド状、逆ピラミッド状、球状、正方形、長方形、三角形、放物線状、楕円体、非対称、対称、円錐、逆柱、逆円錐、マイクロレンズ、およびそれらの組み合わせを含む。

図５は、ある実施形態に従い、放出された放射熱の一部のある角度での反射を容易にするように位置決めされた、成形定着器反射体の要素を例解する。反射体４１０およびマスク４２０は、光軸に沿って互いに重なる関係（第２の位置）で示され、表面フィーチャ５２０は、マスク領域４２０内の透過開口部６１０を通って視認可能である。このような重なる位置において、入射放射３８Ｗは、開口部６１０に入り、異なる角度で開口部６１０を出る。表面フィーチャ５２０は、反射体／マスク用紙が互いに対して円滑に移動することを可能にするために、三角形の壁を有する内向きの傾斜する長方形構造として例解される。反射面４１０に向かって、第１の焦点（Ｆ_１）内に位置付けられた加熱システム３８から発する放射３８Ｗ、および第２の焦点（Ｆ_２）に向かって表面フィーチャ５２０によって反射された、反射放射３８Ｒが、図面内の矢印線によって図示される。Ｆ２の方向は、表面フィーチャ５２０のサイズ、形状、および配向に基づいて操作することができる。例えば、ＩＲ３８Ｒをロール２４、２６の中心に方向付けることを可能にするために、一方の端部の反射体パターンまたは表面フィーチャ５２０は、他方の端部に対して反対の角度を有するであろう。

図６は、ある実施形態に従い、放出された放射熱の一部のある角度での反射を容易にするための表面フィーチャを伴い位置決めされた、成形定着器反射体の要素を例解する。上記で記載された前の実施形態内の同一の部分は同一の参照番号によって示され、第１の実施形態内の同様の部分の記載は省略されることに留意されたい。反射体４１０およびマスク４２０は、光軸に沿って互いに重なる関係（第２の位置）で示され、表面フィーチャ７１０は、マスク領域４２０内の透過開口部６１０を通って視認可能である。表面フィーチャ７１０は、突出する、または傾斜した三角形の反射面として示されている。表面フィーチャ７１０は、本発明の傾斜反射要素が反射体４１０上に最密状態で配置される反射要素層を示す。図６および図７の両方に示されるように、開口部は、透過開口部がある角度でＩＲ光等の入射電磁信号を反射する位置にある。

図７は、ある実施形態に従い、放出された放射熱の反射を容易にするための、第１の位置における成形定着器反射体の要素を例解する。上記で記載された前の実施形態内の同一の部分は同一の参照番号によって示され、第１の実施形態内の同様の部分の記載は省略されることに留意されたい。本明細書に例解されるように、マスク４２０上の開口部は、閉位置、すなわち、光軸に沿って互いに重ならない関係に対応する位置１にある。閉位置において、反射用紙上のフィーチャは、熱源３８からの一部を形成しない、または熱線の光路内にある。マスク用紙４２０および反射用紙４１０が正常に位置合わせされるとき、マスク用紙４２０内の穴／開口部６１０を通過する赤外線３８Ｗが反射用紙４１０によって単に真っ直ぐ反射されて３８Ｒ、戻る際、平たんな赤外線（ＩＲ）反射体を形成する。これは、赤外線（ＩＲ）を反射する単一の平らな用紙を有することと同様である。この場合、放射３８Ｗは、入射放射３８Ｗと同じ角度で反射されて戻る３８Ｒ。

図８は、ある実施形態に従い、放出された放射熱の反射を容易にするための、第２の位置における成形定着器反射体の要素を例解する。上記で記載された前の実施形態内の同一の部分は同一の参照番号によって示され、第１の実施形態内の同様の部分の記載は省略されることに留意されたい。本明細書に例解されるように、マスク４２０上の開口部は、開位置、すなわち、光軸に沿って互いに重なる関係に対応する位置２にある。反射体用紙４１０がマスク用紙４２０に対して水平に移動されるとき、内面または角度のある部分５２０が、マスク用紙４２０内の開口部／穴６１０を通して視認可能であり、赤外線３８Ｒが、マスク用紙４２０内の穴を通ってある角度で反射されて戻るであろう。用紙が互いに対して円滑に移動することを可能にするために、角度のある部分５２０は、上記の単一の穴を有する実施例のように、マスク用紙４２０から離間して設置され得る。この場合において、加熱システム３８から発する放射３８Ｗは、反射体４１０の表面フィーチャ５２０と相互作用し、入射放射３８Ｗとは異なる角度で反射して戻る３８Ｒ。

図９は、ある実施形態に従い、成形定着器反射体で定着器ロールを補助加熱するための方法９００を例解する。

方法９００は、印刷機１０によって開始される際、印刷ジョブの開始の際、または紙サイズまたは媒体タイプ等の印刷ジョブの特徴に基づいて、もしくはロール２４、２６にわたって定着器温度等の監視状態に基づいて選択される際、起動されるとき、９１０（開始）で始まる。

動作９２０において、パターンは、図７に示される前の図（位置１）のように熱が真っ直ぐ反射してローラに戻されるように、平坦に位置決めまたは維持される。様々な位置が、反射に対してマスク４２０を移動させることによって可能である。例えば、ロールの全てまたは大部分を加熱する必要がある大型印刷媒体の場合、熱がロールにわたって真っ直ぐに反射されて戻るので、マスクを位置１に配置する方が良い。しかしながら、中心で給紙される小さな紙のとき、ロールの中央に向かって反射することが好ましく、これを位置２と呼ぶことができる。小さな紙が、右または左の両端をそろえるように、ロールの余白で給紙される場合、余白での反射がより適切であり、これらを位置３および４または他の指定と呼ぶことができる。無数の加熱パターンがあり、マスクを設置することができ、またはフィーチャ５２０を任意の所定のパターンを収容するように成形または集束させることができる。

動作９３０において、本方法は、マスク４２０の位置が、熱を真っ直ぐに反射して戻る位置１のようなデフォルト位置で維持されるか、または媒体の特徴もしくは監視された状態に基づく位置に変更があるかどうかを判定する。動作９３０が、マスクが位置１に維持されるべきであると判定する場合、制御は、動作９５０に移り、ここで印刷動作が完了する。本明細書で使用されるように、印刷動作は、単一の印刷媒体の印刷、または印刷ジョブの完了、もしくはそれらの任意の組み合わせであり得る。動作９３０がマスク位置に変化があると判定する場合、制御は、さらなる処理のために動作９４０に移る。

動作９４０において、例えば、紙のサイズが定着器ロール２４の幅よりも小さいときに正確な位置が選択され、つまり、紙が定着器ロールのちょうど中心を冷却するので、反射用紙４１０は、赤外線（ＩＲ）を定着器ロールまたは印刷機の他の構成部品の中心または中央に反射するように、位置２に移動する。事実上、小さいサイズの紙を定着させるために必要な小さいエリアに熱を集中させる。ＩＲを反射パターンの中心に方向付けることを可能にするために、一方の端部は、他方の端部に対して反対の角度を有するであろう。動作９５０における方法は、方法を動作９２０に戻す前に印刷ジョブ／動作を完了させ、用紙を、定着器ロール２４の外面に放射熱を真っ直ぐ反射させて戻すように位置決めする。

異なる反射体パターンが、可能であり、ロールの異なる部分で反射するように、表面フィーチャ５２０の位置決めによって収容することができる。例えば、ハウジング３０の端部またはロール２４、２６の端部から熱が失われ得る（すなわち、軸方向の温度低下）ので、表面フィーチャは、熱ローラ２４の端部分で放射熱を戻すまたは反射させることができ、端部分からの熱フローを低減させ、それによって熱ローラ２４の中心部分に対して端部分の温度を維持することを容易にして、端部分と中央部分との間の温度差を最小限に抑える。表面フィーチャは、異なるマスク位置の下で、熱が常にロールの部分に向かって反射されるように、位置決めされ、サイズ決定され、または取り除かれることができる。同様に、反射された／放射された熱は、フロント登録システムの前部に、または左右登録システムのロール（端部）の余白に方向付けられ得る。

Claims

複写用紙上に画像を印刷するように適合されたゼログラフィデバイスであって、
処理方向に進む前記複写用紙上に画像を処理し、記録するための画像化装置と、
前記画像を現像するための画像現像装置と、
前記画像を前記複写用紙上に転写する転写デバイスと、
前記複写用紙上に前記画像を定着させるための定着器であって、前記定着器が、間にニップを形成する定着器ロールおよび加圧ロールを含み、それを通って、前記複写用紙が搬送されて、前記画像を前記複写用紙上に永久に定着させる、定着器と、
前記定着器ロールの内面から離間して対向する放射加熱器であって、前記内面を直接加熱して、前記放射加熱器によって加熱された前記内面とは反対側の前記定着器ロールの外面の温度を上昇させるために、前記定着器ロールの前記内面上に放射熱を放出するように適合されている、放射加熱器と、
基材に結合され、前記放出された放射熱と相互作用するように位置決めされたテクスチャ領域であって、前記放出された放射熱の一部のある角度での反射を容易にするようにサイズ決定され、位置決めされた表面フィーチャを含む、テクスチャ領域と、
前記テクスチャ領域と前記定着器ロールの前記外面との間に位置決めされた透過開口部を有するマスク領域であって、入射放射熱が前記テクスチャ領域に接触する前に前記透過開口部を通過するように位置決めされている、マスク領域と、を備える、ゼログラフィデバイス。
前記放射加熱器が、放射熱を放出するように動作する少なくとも１つの光源を備える、請求項１に記載のゼログラフィデバイス。
前記テクスチャ領域および前記マスク領域が、光軸に沿って互いに関して重なる関係間を移動するとき、前記表面フィーチャが、前記マスク領域内の前記透過開口部を通じて視認可能である、請求項２に記載のゼログラフィデバイス。
前記重なる関係において、前記放射熱が、前記マスク領域内の前記透過開口部を通ってある角度で反射されて戻ることになる、請求項３に記載のゼログラフィデバイス。
前記少なくとも１つの光源が、ＵＶランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、レーザアレイ、発光ダイオードアレイ、および有機発光ダイオードアレイのうちの１つ以上を含む、請求項４に記載のゼログラフィデバイス。
前記表面フィーチャが、傾斜した、ピラミッド状、逆ピラミッド状、球状、正方形、長方形、三角形、放物線状、楕円体、非対称、対称、円錐、逆柱、逆円錐、マイクロレンズ、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される部材を含む、請求項３に記載のゼログラフィデバイス。
前記テクスチャ領域および前記マスク領域が、閉位置に移動するとき、前記表面フィーチャが、前記マスク領域内の前記透過開口部を通して視認可能ではなく、前記閉位置が、光軸に沿って互いに関して重ならない関係に対応する、請求項２に記載のゼログラフィデバイス。
前記閉位置において、前記放射熱が、前記マスク領域内の前記透過開口部を通じて真っ直ぐに反射されて戻ることになる、請求項７に記載のゼログラフィデバイス。
前記放出された放射熱が、赤外線電磁放射であり、画像を前記複写用紙上に印刷する前に、前記マスク領域が、前記定着器ロール上に真っ直ぐ反射して戻る初期位置にある、請求項２に記載のゼログラフィデバイス。
前記複写用紙上に画像を印刷する間、前記マスク領域は、それが前記定着器ロールを通過する際、前記複写用紙上に前記赤外線電磁放射線を集中させる別の位置にある、請求項９に記載のゼログラフィデバイス。
複写用紙を処理するのに有用な装置であって、
内面および外面を画定する定着器ロールと、
前記定着器ロールの前記内面から離間して対向する放射加熱器であって、前記内面を直接加熱して、前記放射加熱器によって加熱された前記内面とは反対側の前記定着器ロールの前記外面の温度を上昇させるために、前記定着器ロールの前記内面上に放射熱を放出するように適合されている、放射加熱器と、
基材に結合され、前記放出された放射熱と相互作用するように位置決めされたテクスチャ領域であって、前記放出された放射熱の一部のある角度での反射を容易にするようにサイズ決定され、位置決めされた表面フィーチャを含む、テクスチャ領域と、
前記テクスチャ領域と前記定着器ロールの前記外面との間に位置決めされた透過開口部を有するマスク領域であって、入射放射熱が前記テクスチャ領域に接触する前に前記透過開口部を通過するように位置決めされている、マスク領域と、を備える、ゼログラフィデバイス。
前記放射加熱器が、放射熱を放出するように動作する少なくとも１つの光源を備える、請求項１１に記載の装置。
前記テクスチャ領域および前記マスク領域が、光軸に沿って互いに関して重なる関係間を移動するとき、前記表面フィーチャが、前記マスク領域内の前記透過開口部を通じて視認可能である、請求項１２に記載の装置。
前記重なる関係において、前記放射熱が、前記マスク領域内の前記透過開口部を通ってある角度で反射されて戻ることになる、請求項１３に記載の装置。
前記少なくとも１つの光源が、ＵＶランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、レーザアレイ、発光ダイオードアレイ、および有機発光ダイオードアレイのうちの１つ以上を含む、請求項１４に記載の装置。
前記表面フィーチャが、傾斜した、ピラミッド状、逆ピラミッド状、球状、正方形、長方形、三角形、放物線状、楕円体、非対称、対称、円錐、逆柱、逆円錐、マイクロレンズ、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される部材を含む、請求項１３に記載の装置。
前記テクスチャ領域および前記マスク領域が、閉位置に移動するとき、前記表面フィーチャが、前記マスク領域内の前記透過開口部を通して視認可能ではなく、前記閉位置が、光軸に沿って互いに関して重ならない関係に対応する、請求項１２に記載の装置。
前記閉位置において、前記放射熱が、前記マスク領域内の前記透過開口部を通じて真っ直ぐ反射されて戻ることになる、請求項１７に記載の装置。
前記放出された放射熱が、赤外線電磁放射であり、画像を前記複写用紙上に印刷する前に、前記マスク領域が、前記定着器ロール上に真っ直ぐ反射して戻る初期位置にあり、画像を前記複写用紙上に印刷する間、前記マスク領域が、それが前記定着器ロールを通過する際、前記赤外線電磁放射線を前記複写用紙上に集中させる別の位置にある、請求項１２に記載の装置。
加圧ロールならびに内面および前記内面の反対側の外面を含む定着器ロールを備える、ゼログラフィ装置内の媒体上にトナーを定着させる方法であって、
電磁放射（ＥＥＭＲ）を放出するように適合された１つ以上の光源を有する放射加熱器を使用することにより、前記内面を直接加熱して、前記内面の反対側の前記定着器ロールの前記外面の温度を増加させるように、前記定着器ロールの前記内面を加熱することと、
基材に結合され、前記ＥＥＭＲと相互作用するように位置決めされたテクスチャ領域であって、前記ＥＥＭＲの一部のある角度での反射を容易にするようにサイズ決定され、位置決めされた表面フィーチャを含む、テクスチャ領域を使用することと、
前記テクスチャ領域と前記定着器ロールの前記外面との間に位置決めされた透過開口部を有するマスク領域であって、入射ＥＥＭＲが前記テクスチャ領域に接触する前に前記透過開口部を通過するように位置決めされている、マスク領域を使用することとによって、補助加熱のために前記放出された電磁放射線を取り入れることと、を含み、
前記ＥＥＭＲが、赤外線電磁放射線であり、画像を前記媒体上に印刷する前に、前記マスク領域が、前記定着器ロール上に真っ直ぐ反射して戻る第１の位置にある、方法。