KR101303109B1 - 드럼 히터 시스템들 및 방법들 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 특징은 복수의 사이드들, 드럼 및 히터 소자에 접하는 개방 사이드를 갖는 박스를 포함할 수 있는 이미지 전달 드럼에 대한 내부 가열 시스템을 포함할 수 있다. 상기 박스는 상기 내부 가열 시스템의 열 효율성을 최대화하기 위해 자신과 상기 내부 드럼 표면 사이에 작은 갭들을 갖는다. 상기 히터 소자는 중앙 지지 구조체에 배치되는 제 1 및 제 2 지지 구조체들을 포함할 수 있고, 상기 제 1 지지 구조체는 상기 제 2 지지 구조체로부터 떨어져 하나의 사이드에서 엔드 커넥터를 갖는다. 추가로, 제 1 코일은 상기 제 1 지지 구조체 주위에 형성될 수 있고, 제 2 코일은 상기 제 2 지지 구조체 주위에 형성될 수 있으며, 상기 제 2 코일의 하나의 엔드는 상기 엔드 커넥터를 향하여 상기 제 2 지지 구조체를 통해 상기 중앙 지지 구조체 내에서 연장하는 전기 라인에 의해 결합될 수 있다. 상기 히터 소자는 대안적으로 지지 구조체와, 상기 지지 구조체 주위 코일에 감겨진 전기 배선과, 패스너(fastener)에 의해 상기 코일에 접속되는 상기 지지 구조체에 떨어져 연장하는 전기 단자들을 포함할 수 있다. 상기 히터 시스템은 또한 적어도 2개의 회로들, 2개의 채널들, 및 릴레이 스위치를 포함할 수 있고, 상기 릴레이 스위치는 직렬 또는 병렬 전기 구성으로 상기 회로들을 스위칭하도록 동작한다.
릴레이 스위치, 히터 시스템, 패스너, 전기 배선, 엔드 커넥터

Description

드럼 히터 시스템들 및 방법들{Drum heater systems and methods}
도 1은 이미징 시스템의 드럼 시스템을 예시한 도면.
도 2는 드럼에서 사용될 수 있는 오븐 타입 히터 시스템을 예시한 도면.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 오븐 타입 히터 시스템에서 사용될 수 있는 히터 소자를 예시한 도면.
도 4a 및 도 4b는 히터 시스템에 대해 사용될 수 있는 열 차단 회로 설계들을 예시한 도면.
도 5는 제 2 오븐 스타일 히터 시스템을 예시한 도면.
도 6은 상기 제 2 오븐 스타일 히터 시스템에서 사용될 수 있는 제 2 히터 소자를 예시한 도면.
도 7a 내지 도 7e는 도 6 내 히터 소자를 형성하는 방법을 예시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 드럼 시스템 12: 중간 전달 표면
14: 드럼 20: 용지 가이드
23: 롤러 27: 예열기 플레이트
인쇄 시스템들에 있어서, 뜨거운 공기와 같은 에너지의 누출을 최소화하고, 그에 따라 효율적으로 열 에너지를 보존하는 가열 구조가 바람직하다. 예를 들어, 히터 구조 및 내부 드럼 표면 사이에 최소 갭들을 갖는 이미지 드럼으로 정밀하게 부합하는 "오븐 스타일" 히터 구조는 가열 손실의 양을 감소시킬 수 있다. 추가로, 히터 소자들이 대략 750℃-850℃와 같은 고온들에서 동작할 수 있기 때문에, 뜨거운 공기는 드럼의 외부로 누출되어 프린터의 주변 부분들에 손상을 줄 수 있다. 그러한 에너지 손실들은 또한 드럼 동작이 에너지를 낭비하고 드럼 웜 업 레이트들을 증가시킴으로써 비효율적이 되게 한다.
본 명세서의 시스템들 및 방법들에 따라서, 히터 구조의 벽과 같은 오븐 스타일 히터 및 내부 드럼 표면 사이의 갭 공간이 충분히 감소될 수 있으며, 그에 따라 이미징 드럼으로부터 뜨거운 공기 누출을 최소화함으로써 열 효율을 최대화할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 시스템들 및 방법들은 대략 1 내지 5 mm의 내부 드럼 표면 및 오븐 스타일 히터 사이에 갭 공간을 가질 수 있다.
추가적으로, 히터 소자들이 드럼에서 사용될 때, 플리커(flicker)는 가열 소자들을 턴 온 및 오프 할 때 발생할 수 있다. 플리커는 공유된 회로상의 다른 디바 이스들이 가변적인 입력 전압을 수신하도록 할 수 있다. 백열광의 경우에 있어서, 이러한 전압 입력 편차는 광의 바람직하지 않은 사이클릭 디밍(cyclic dimming)을 야기할 수 있다. 따라서, 소비자 만족 및 규제 이유들에 대해, 규제 요구들에 부합하도록 플리커를 감소 및 제어하는 것이 요구된다. 따라서, 본 명세서의 시스템들 및 방법은 제어 가능하게 순차적으로 또는 플리커를 야기하지 않으며 세트들에 따라 턴 온 및 오프되는 반면에, 요구된 이미징 드럼 열 제어 및 빠른 웜 업 레이트를 계속해서 제공하는 여러 작은 히터 소자들과 결함하여 상기 논의된 문제들을 방지 또는 감소시킬 수 있다.
본 명세서의 시스템들 및 방법들에 따라, 드럼 히터 시스템은 하나 또는 그 이상의 독립적으로 제어되는 히터 채널들을 통해 제어될 수 있다. 본 명세서의 다양한 예시적 실시예들에 있어서, 가열 시스템은 드럼의 하나의 엔드 및/또는 드럼의 다른 엔드에 대한 가열을 독립적으로 감지 또는 제어할 수 있다. 이러한 구성은 심지어 잉크로부터의 가열 입력이 불균형할지라도, 이미징 드럼의 엔드들 모두에 대해 일정한 드럼 온도를 유지할 수 있다. 드럼 열 제어 시스템의 다른 구성 요소들은 드럼 온도를 일정하게 제어하는 것을 돕도록 냉각 공기를 제어하기 위해 냉각 팬, 센서들, 및 도관을 포함할 수 있다. 이미징 드럼의 원둘레 주위에 일정한 드럼 온도를 유지하기 위해, 드럼은 히터로부터의 가열이 전체 드럼 표면에 평탄하게 적용되도록 가열 동안 천천히 회전 또는 조깅될 수 있다.
몇 가지 관련된 기술의 드럼 히터들은 상기 논의된 문제들 때문에 에너지 효율적이지 않다. 예를 들어, 관련된 기술의 드럼 히터들, 예로써 오븐 타입이 아닌 드럼 히터들은 그 드럼 히터가 특정한 온도에서 드럼을 유지하기 위해 과도한 전력을 이끌어 내도록 야기할 수 있다. 특히, 석영 할로겐 램프들은 고가이며 높은 침입 전력을 갖는다. 관련된 기술의 드럼 히터는 또한 바람직한 온도를 달성하기 위해 보다 많은 전력 및 시간을 요구할 수 있다. 이미징 표면을 빠르고 일정하게 가열 및 냉각시키기 위한 기능은 효율적인 방식에 따라 수행되어야 한다. 따라서, 관련된 기술 드럼 히터들보다 더 효율적인 드럼 히터 시스템들 및 방법들에 대한 필요성이 존재한다.
본 명세서의 시스템들 및 방법에 따라, 드럼 히터는 내부적으로 장착되어 드럼 어셈블리 내에 영구적으로 고정될 수 있다. 그러한 고정식 내부 장착형 히터 오븐 구조들은 스피닝 드럼(spinning drum)에 대해 사용될 수 있다. 히터 오븐은 또한 예를 들어 히터 소자들 및 장착형 하드웨어와, 반사체/라디에이터 어셈블리와, 절연성 벽과, 지지 구조체와, 전기 접속부들을 포함할 수 있다. 드럼 히터는 운모와 같은 난융 재료로 구성된 여러 섹션들로 분할될 수 있고, 짧은 히터 소자들은 각각의 섹션에 장착될 수 있다. 그러한 오븐 스타일 히터들은 매우 치밀하며, 가열 존 및 냉각 존 사이의 분리가 유지될 수 있기 때문에 히터 소자 배선들에 대해 양호한 보호를 제공할 수 있다.
상기의 관점에서, 이미지 전달 드럼에 대한 오븐 스타일 가열 시스템은 여러 사이드들을 갖는 히터 박스를 포함할 수 있다. 히터 박스는 예를 들어 이미지 전달 드럼의 내부에 접하는 적어도 하나의 개방 사이드에 따라 3개 내지 5개 사이드들을 포함하도록 구성될 수 있다. 히터 오븐의 벽들은 그 오븐 및 내부 드럼 표면의 벽들 사이에 단지 작은 갭만이 존재하도록 위치될 수 있다. 예를 들어, 그 갭은 대략 2 내지 3 mm일 수 있다. 그러한 작은 갭은 가열된 공기의 배기와 같은 에너지 손실을 최소화함으로써 히터 시스템의 효율성을 최대화한다.
오븐 스타일 가열 시스템의 히터 박스 내 히터 소자는 지지 구조체와, 상기 지지 구조체 주위를 감싸는 전기 배선과, 상기 지지 구조체에 떨어져 연장하는 전기 단자들을 포함할 수 있다. 전기 단자는 패스너에 의해 코일에 접속될 수 있다. 예에 따라, 상기 지지 구조체는 로드(rod)일 수 있다.
추가적으로, 배선 루프들은 히터 소자 내부 지지 구조체를 매달기 위해 실제 히터 저항 배선 소자의 데드 턴들(dead turns)을 사용하여 형성될 수 있다. 데드 턴들은 가열을 위해 사용되지 않는 히터 저항 배선의 추가적인 엔드 루프들이다. 이러한 구성은 지지 구조체들에서 파손을 야기하는 전형적인 스트레스들을 방지 또는 감소시킬 수 있다. 이러한 스트레스는 프린터에 의해 유입되는 프린터 쇼크 및 진동들, 사용자, 또는 수송 동안 유입될 수 있다. 추가적으로, 튜브로의 로드 경로는 지지 튜브의 컷 엔드들에 대해서와 같이 대량의 표면 결함들 및 파손 개시 포인트들을 갖는 튜브에 대한 민감한 영역으로부터 제거될 수 있다. 이러한 구성은 또한 지지 소자의 엔드들에 적용되는 처리들 또는 고가의 제 2 동작들에 대한 필요성을 제거할 수 있다. 낮은 스트레스 지지 인터페이스를 제공하기 위한 소자 배선의 데드 턴들을 사용하는 것은 어떠한 추가적인 부분들 또는 프로세스들도 요구되지 않기 때문에 매우 저렴하다.
지지 코일들은 기계적 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있는 히터 소자의 여분 의 종단일 수 있다. 이러한 구성은 지지 구조체가 전기 필라멘트들의 배치를 계속해서 제어하는 동안 플로팅하도록 허용할 수 있다. 결과적으로, 지지 로드는 사용하는데 열 확장 동안 축을 따라 로딩되지 않는다. 지지 루프들은 또한 전기적 종단이 히터 시스템에 스트레스를 야기하지 않으며 잘못 정렬되도록 허용할 수 있다.
전기 제어 배선들이 각각의 히터 소자들의 엔드들 모두에 부착되고, 그 배선들의 일부가 오븐의 길이에 따를 때, 전체 드럼 어셈블리가 대체되지 않는 경우, 손상된 히터 소자는 파손의 경우에 대체하는 것이 어렵거나 불가능하다. 일부의 전기 접속들은 고정을 통해 각각의 히터의 엔드들 모두에 이루어진다. 개별적 가열 소자들의 계속되는 제거는 엔드벨들(endbells)이 드럼에 영구적으로 고정되기 때문에 불가능하다. 따라서, 파손이 있을 때 가열 소자들의 손쉬운 제거를 허용하는 드럼 히터 시스템들 및 방법들에 대한 필요성이 존재한다.
단일 소자에 대해 좌측 및 우측 히터들 모두를 갖는 긴 히터 소자들은 짧은 개별적 히터 소자들 대신에 드럼 히터 시스템에 포함될 수 있다. 히터는 모든 전기 접속들이 히터의 하나의 엔드에서 설정되는 싱글 엔디드(single-ended) 수단일 수 있다. 이러한 구성은 어려움 없이 엔드벨 스포크들(endbell spokes)을 통해 파손된 소자의 추출을 가능하게 할 수 있다. 이것은 전체 드럼 어셈블리가 히터 소자 파손의 경우에 교체될 필요가 없기 때문에 보다 비용 효율적인 디자인이다. 긴 소자는 상대적으로 저렴한 2개의 동축 난융 지지 튜브들을 사용하여 구성될 수 있다. 2개 히터 코일들은 튜브 어셈블리의 반대 엔드들에 외부적으로 장착될 수 있고, 리드들은 내부 튜빙 경로들을 통해 싱글 엔드로 리턴될 수 있다. 전기 배선들은 히터에서 구조적 커넥터와 전력 히터 시스템에서 전기적 커넥터로 모두 작동하는 캡에서 종결될 수 있다. 상기 캡은 오븐의 열적 완전성을 유지할 수 있다. 툴이 히터 소자를 수축시켜 삽입하기 위해 사용될 수 있다.
본 명세서의 시스템들 및 방법들에 따라, 히터 소자는 적어도 제 1 및 제 2 지지 구조체들을 포함하는 히터 박스 내에 위치될 수 있고, 상기 제 1 지지 구조체는 상기 제 2 지지 구조체보다 더 크다. 전기 라인들은 상기 제 1 및 제 2 지지 구조체들에 따라 배치될 수 있고, 코일은 상기 제 1 및 제 2 지지 구조체들 주위에 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 엔드 커넥터는 단지 제 2 커넥터에서 종결되는 전기 라인들을 통해 상기 제 1 지지 구조체의 엔드들 상에 포함될 수 있다.
다양한 대안적인 실시예들에 있어서, 높은 반사형 반사체는 이미징 드럼의 내부를 향해 열 에너지를 반사하도록 히터 소자들 뒤에 위치될 수 있다. 대안적으로, 낮은 양의 비효율적 반사형 열 차폐를 갖는 히터 오븐은 또한 가열을 다시 방출함으로써 이미지 드럼의 내부에 효율적인 가열 전달을 제공할 수 있다. 적절한 반사체 또는 라디에이터의 선택은 디자인 제약들 및 요구들에 의존한다.
오븐 스타일 드럼 히터는 내부 드럼 표면의 더 큰 부분이 드럼 냉각 팬으로부터 대류 냉각을 위해 사용 가능하도록 드럼의 내부 표면 영역 또는 드럼 내 상대적으로 작은 섹션을 차지할 수 있다. 따라서, 열 기울기 관리는 가열이 오븐의 내부에 포함되고 드럼 팬이 턴 온 될 때 즉시 제거되지 않기 때문에 향상될 수 있다.
오븐 스타일 히터 시스템은 또한 적어도 2개의 회로들, 2개의 채널들, 및 릴레이 스위치를 포함할 수 있다. 상기 릴레이 스위치는 히터 소자들을 동작시키기 위해 직렬 또는 병렬 구성으로 회로들을 스위칭하기 위해 동작할 수 있다.
도 1은 이미징 시스템의 예시적 드럼 시스템(10)을 도시하고 있다. 드럼 시스템(10)은 드럼(14), 용지 가이드(substrate guide)(20), 롤러(23), 및 예열기 플레이트(27) 상에 지지되는 중간 전달 표면(12)을 포함할 수 있다. 드럼 시스템(10)은 드럼(14) 내에 위치되는 오븐 타입 히터 시스템(101)을 추가로 포함할 수 있다. 동작 동안, 종이 한장과 같은 용지(21)는 중간 전달 표면(12)으로 용지 가이드(20) 및 예열기(27) 사이에서 통과될 수 있다. 중간 전달 표면(12)은 동작 동안 온도를 유지하기 위해 드럼(14) 내에 포함된 오븐 타입 히터 시스템(101)에 의해 가열될 수 있다. 그 후에, 중간 전달 표면(12)에 대한 패턴은 용지(21) 상에 이미지를 형성하기 위해 중간 전달 표면(12)으로부터 용지(21)로 전달될 수 있다.
예시적인 드럼 시스템은 또한 팬(50), 온도 센서(52), 및 온도 제어기(53)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 팬(50) 및 온도 센서(52)는 온도 제어기(53)에 결합될 수 있다. 팬(50)은 드럼(14)의 온도를 제어하기 위해 사용될 수 있다. 팬(50)은 화살표(51)로 표시된 방향에 따라 드럼(14)을 통해 공기를 불어 넣을 수 있다. 예열기(27)는 어떠한 종래 온도 조절 디바이스에 의해 미리 결정된 동작 온도로 세팅될 수 있다. 온도 센서(52)는 드럼 온도를 감지하여 온도 제어기(53)에 감지된 온도를 전달할 수 있다. 물론, 하나 이상의 센서가 상기 시스템에서 사용될 수 있고, 그러므로 온도 제어기(53)는 드럼의 서로 다른 위치들에서 드럼 온도들을 받아들일 수 있다. 감지된 온도 정보에 기초하여, 온도 제어기(53)는 가열 시스템 및/또는 팬(50)을 제어할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 드럼(14)에서 사용될 수 있는 오븐 타입 히터 시스템(400)을 예시하는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 히터 시스템(400)은 지지 구조체에 의해 외부적으로 지지되거나 그 지지 구조체에 의해 내부적으로 지지되는 저항성 배선 코일들일 수 있는 히터 소자들(401)을 포함할 수 있다. 지지 구조체는 예를 들어 석영 튜브 또는 로드일 수 있다. 지지 구조체가 또한 어떠한 난융 재료로 구성될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 배선 코일들(401)의 온도가 제공되는 지지 구조체가 운모의 서비스 한계 이하에 있는 것에 따라 운모가 사용될 수 있다. 히터 소자들(401)이 배선 코일들일 필요는 없으며, 그것들이 단지 예시적인 이유들로 도 2에 도시된다는 것을 또한 이해해야 한다. 배선 코일들(401)은 주방 토스터에서와 같이 보드 상에 감선될 수 있거나 바람직한 전력 또는 풋프린트를 달성하도록 어떠한 수의 공통 방식들에 따라 구성될 수 있다.
도 2에서 히터 소자들(401)은 예를 들어 150W 히터 소자들일 수 있고, 히터 소자들(401)의 길이는 그 소자들이 드럼 길이의 1/2인 수신 섹션들에 부합하도록 허용하는 것일 수 있다. 예에 따라, 도 2에서 히터 시스템(400)은 6.1 mm의 외부 직경을 갖는 융합된 규소 지지 튜브를 포함할 수 있다. 칸탈 AF 또는 니크롬(80) 이외에 다른 것으로 제조된 히터 코일이 상기 튜브 위에 슬라이딩될 수 있다. 어떠한 적절한 합금 재료가 히터 코일들에 대해 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 그 후에, 전기 단자들이 저항성 배선의 마지막 소수의 코일들 상으로 권축 또는 용 접될 수 있다. 전기적 서브 채널은 직렬로 소자들의 쌍을 사용하여 형성될 수 있다. 서브 채널은 또 다른 서브 채널과 함께 쌍을 이루어 주요 전기적 채널을 형성하도록 드럼의 좌측 또는 우측상에 장착될 수 있다. 다른 주요 채널은 반대 엔드에 위치될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 오븐 타입 히터 시스템에서 사용될 수 있는 히터 소자를 예시하는 도면이다. 히터 소자(500)는 단자들(501), 지지 구조체와 같은 로드 또는 튜브(502), 및 코일(504)을 형성하는 저항성 배선(503)을 포함할 수 있다. 단자들(501)은 지지 로드 또는 튜브(502) 주위 코일(504)에서 감겨진 배선(503)을 통해 전기 전류를 통과시킴으로써 가열이 발생될 수 있도록 전력 공급원에 접속될 수 있다. 코일(504)이 그 자체를 지지할 수 없고, 고온들(예로써, 작은 볼륨의 애플리케이션들에서의 높은 전력 동안 생성되는 가열)에서 불안정하게 될 수 있기 때문에, 히터 소자(500)는 중력이 지지 로드 또는 튜브(502) 주위 코일(504)의 턴들을 안정화하도록 허용하는 지지 로드 또는 튜브(502)에 의해 내부적으로 지지될 수 있다. 그러한 내부적 지지 구조체를 사용함으로써, 뜨거운 공기 포켓은 자신의 온도를 상승시키고 가능한 한 파손을 가속화하도록 코일(504) 주위에 트랩되지 않는다.
전력은 히터 소자(500)의 각각의 엔드에 위치되는 단자들(501)을 통해 코일(504)에 전달될 수 있다. 단자들(501)은 단순화된 정렬을 허용하고, 설치 이전에 전체 어셈블리에 측면 지지 및 안정성을 제공하는 사이드들 모두에 대한 구조를 가질 수 있다. 저항 배선(503)으로 단자들(501)의 실제 전기 접속은 크림프(crimp)와 같이 패스너(507)를 통해 용접되거나 그의 조합일 수 있다. 도 3b에 보다 상세히 도시된 바와 같이, 패스너(507)는 코일(504)과 접촉하는 U자형 엔드를 갖도록 형성될 수 있다. 코일(504)의 각각의 엔드(또는 다중 루프들)에서 전기적으로 단락된 여분의 루프를 생성함으로써, 히터 소자(500)에 대한 추가적인 지지가 제공될 수 있다. 여분의 지지 루프들이 각각의 엔드에서 단락되는 경우, 어떠한 전류 또는 가열도 그 지지 내에 발생되지 않는다. 갭(506)은 지지(502)의 열 확장을 허용하도록 형성될 수 있다.
지지 로드 또는 튜브(502)의 엔드는 패스닝 프로세스 이전 또는 이후 어셈블리 동안 코일(504)을 통해 통과될 수 있다. 코일(504)은 상기 논의된 바와 같이 지지 로드 또는 튜브(502)의 엔드 이외에 배치될 수 있다. 이러한 구성을 사용하여, 전기 단자들(501)로부터 지지 로드 또는 튜브(502)로의 기계적 로드 경로가 감소 또는 제거될 수 있다. 기계적 로드 경로를 제거하는 것은 또한 지지 튜브의 엔드에 크랙들 또는 날카로운 모서리들에 의해 야기되는 스트레스 집중들로 인한 파손의 가능성을 감소 또는 제거한다. 이러한 구성은 지지 로드 또는 튜브(502)의 취약한 부분에 의해 일어난 스트레스를 감소시킬 수 있다. 코일(504) 및 지지 로드 또는 튜브(502)의 직경 사이의 관계를 조정함으로써, 틈새 여유가 스트레스를 증가시키지 않으며 단자들(501) 사이에 잘못된 정렬을 생성하도록 내부 배선 직경 및 외부 튜브 직경 사이에 설정될 수 있다. 스트레스는 코일(504)의 루프들이 히터 소자(500)에서 수축되도록 허용될 때 발생할 수 있다. 코일(504)은 단자(501) 및 지지 로드 또는 튜브(502)의 엔드 사이에 갭을 형성하도록 지지 로드 또는 튜브(502) 위에서 스트레칭될 수 있다. 그 갭은 열 확장에 대해 보상하고, 잘못된 정렬 동안 틈새 여유를 제공하며, 지지 로드 또는 튜브(502)로 통과될 수 있는 구조적 로드들을 짝풀림(decouple)할 수 있고, 그에 따라 지지 로드 또는 튜브(502)와 히터 소자(500)의 파손을 감소시킨다.
도 2로 다시 돌아가서, 운모 지지 구조체 또는 운모 박스는 지지 구조체 및 절연에 따라 가열 시스템(400)에서 사용될 수 있다. 단자들(501)은 예를 들어 리벳들(rivets)을 사용하여 전기적 접속들 및 운모 박스의 엔드들에 패스닝될 수 있다. 운모 벽은 또한 뜨거운 공기 및 적외선 방출이 하나의 사이드로부터 다른 사이드로 교차하는 것을 방지하기 위해 개별적 서브 오븐들로 우측 및 좌측 채널들을 분리할 수 있다. 개별적 오븐들의 엔드들은 지지 구조체로 아래로 연장될 수 있다. 운모 박스의 엔드들 내 구조는 배선들이 드럼의 회전하는 표면에 접촉하는 것을 방지하도록 배선 가이드들을 제공할 수 있다.
가열 소자로부터 방전되는 적외선 에너지에 의해 직접적으로 방출되는 운모 박스의 하부 및 사이드들은 그 하부 및 사이드들이 가열로부터 돌출 및 변형하는 것을 방지하도록 보호되어야 한다. 스테인리스 또는 다른 적절한 반사형 재료로 구성된 반사체 또는 절연체는 돌출 또는 변형을 방지 또는 감소시키도록 배리어(barrier)로 사용될 수 있다. 콜드 스타트(cold start) 웜 업 동안, 히터 소자들은 연장된 시간의 기간 동안 가동될 수 있다. 에너지의 일부는 방출의 형태로 드럼에 직접적으로 전달될 수 있고, 에너지의 일부는 대류를 통해 직접적으로 전달될 수 있다. 드럼의 내부 표면으로 직접적으로 전달하지 않는 방출은 반사체 또는 절 연체에 충돌할 수 있다. 방출의 일부는 드럼에 다시 반사될 수 있다. 스테인리스의 반사도는 특별히 높지는 않으며, 광자들(photons)의 중요한 부분은 금속으로 흡수되거나 가열로 변환될 수 있다. 스테인리스 주위 공기 및 운모 박스가 매우 양호한 절연 배리어를 생성하기 때문에, 금속은 감지할 수 있는 온도(예로써, 400℃)로 가열한다. 반사체는 다시 방출하여 그 에너지가 그 후에 내부 드럼 표면들을 행해 다시 트래블링하여 대류를 통해 공기로 가열을 전달할 수 있다. 이러한 프로세스는 스테인리스의 높은 용융점에 의해 인에이블된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 운모 오븐은 드럼의 축을 따라 도는 크로스 피스(410)에 의해 지지될 수 있다. 예를 들어, 크로스 피스(410)의 하나의 엔드는 드럼(14)의 하나의 엔드벨에서 고리쇠(bushing)에 부합할 수 있는 베어링 핀(415)을 포함한다. 크로스 피스(410)의 다른 엔드는 히터 소자가 12시 포지션에 접하는 히터 소자들과 함께 똑바로 위치되도록 엔드벨(30)을 통해 드럼(14) 외부로 튀어나와 고정될 수 있다. 이러한 포지션은 단지 예시적인 이유들로 개시되며, 어떠한 포지션도 12시 포지션을 제외하고 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 동작에 있어서, 드럼(14)은 포지션에 따라 히터 시스템을 유지하기 위해 패스너로 사용되는 베어링 핀(415)과 함께 히터 주위를 회전할 수 있다.
드럼(14) 냉각은 드럼(14)의 내부를 통해 공기를 통과시켜 달성될 수 있다. 드럼 히터 시스템은 또한 드럼(14) 냉각을 강화할 수 있는 오븐에서 외부적인 다른 구조들 또는 지지 배플들(support baffles)을 포함할 수 있다. 배플들은 드럼(14)의 표면에 대해 공기를 강제로 냉각시킬 수 있다. 배플들로부터 공기의 속도 구성 요소는 드럼(14)의 표면에서 일반적일 수 있고, 따라서 냉각 공기양과 연관된 가열 전달 레이트를 증가시킨다.
또 다른 대안적 실시예는 또 다른 것보다 드럼의 하나의 위치에 더 많은 가열을 전달하는 제어기 및 히터 소자들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 드럼 엔드들이 드럼의 중간보다 더 냉각되기 쉽기 때문에, 히터 소자들은 드럼(14)의 엔드들을 향해 더 많은 가열을 분산시키도록 구성될 수 있다.
더욱이, 실시예는 해제되도록 방출의 대부분 및 뜨거운 공기를 허용하는 그라운드된 그리드와 함께 오븐의 상부를 커버하기 위해 그라운드된 그리드를 사용할 수 있다. 그라운드된 그리드는 안전 소자로 포함될 수 있고, 동작에 대해 필요로 되지 않는다. 예를 들어, 그라운드된 그리드는 가열 코일이 손상 또는 접속 끊기는 경우에 사용자가 충격받는 것으로부터 보호할 수 있고, 그라운드 되지 않은 드럼과 접촉하게 된다. 존재하는 경우, 그라운드된 그리드는 예를 들어 히터 소자들로부터 5 mm 떨어져 위치될 수 있다.
드럼 히터들은 또한 드럼의 가열을 제어하는 채널들을 포함할 수 있다. 본 명세서의 다양한 예시적인 실시예들에 있어서, 가열 시스템은 드럼(14)의 하나의 사이드 및/또는 드럼(14)의 다른 사이드에 대한 가열을 독립적으로 제어할 수 있다. 이러한 제어 프로세스를 사용함으로써, 드럼 표면, 예로써 드럼 표면에 따른 다양한 존들은 더욱 일정하게 가열될 수 있다. 도 1에 도시된 팬(50) 및 센서(52)는 드럼 가열 균일성을 제어하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 히터 시스템들과 함께 사용될 수 있는 열 안정 차단 회로 설계들을 예시하는 도면들이다. 열 차단부들(604, 605, 655, 656, 657, 658)은 안전성 이유들 때문에 사용될 수 있다. 2개의 주요 채널들, 예로써 좌측 및 우측이 사요오딜 수 있다. 도면들에 도시된 각각의 회로는 하나의 주요 채널에 대응할 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 라인 전압은 2개의 채널들에서 드럼 위로 향할 수 있다. 열 차단부들(604, 605)은 주요 채널에 대해 직렬로 위치될 수 있고, 이하 보다 상세히 기술되는 바와 같이 대응하는 히터 회로 위에 배치될 수 있다. 추가로, 2개로 도시되는 동안, 어떠한 수의 열 차단들이 사용될 수 있다. 그 후에, 라인 전압은 릴레이(606)가 직렬 또는 병렬 구성으로 히터 회로들을 스위칭하는 전력 공급 또는 다른 전력 관리 회로 보드로 리턴될 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 열 차단부들(655 내지 658)은 주요 채널상에 배치될 수 있다. 열 차단부들(655 내지 658)은 다시 대응하는 히터 소자들 위에 위치될 수 있다. 이러한 구성은 히터 소자가 230-volt 구성에 따라 구성될 때 4개 퓨즈들(655 내지 658)(직렬로 구성된 2개 퓨즈들)을 사용하는 결과를 나타낼 수 있다. 도 4a 및 도 4b 모두에서, 릴레이(606)는 직렬 또는 병렬 구성으로 히터 회로들을 스위칭하기 위해 동작한다. 상기 기술된 바와 같이, 열 퓨즈들 또는 차단부들(604, 605, 655, 656, 657, 658)은 과도한 가열 조건을 감지하기 위해 히터 회로에 인접하여 위치될 수 있다. 예를 들어, 열 차단부들은 도 1에 도시된 용지 가이드(20) 내 또는 그 가이드 상에 위치될 수 있다. 이미징 드럼(14)에 가까운 근접한 열에 따라 차단부들을 위치시킴으로써, 열 차단부들은 과도한 가열 조건을 감지하여 그 가열 소자를 전기적으로 접속 끊기도록 할 수 있다.
도 5는 제 2의 예시적인 오븐 스타일 히터 시스템을 예시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 히터 시스템(100)은 스피닝 드럼에서 사용되는 내부적으로 장착된 히터 오븐일 수 있다. 히터 시스템(100)은 히터 소자들(102), 장착형 하드웨어(103), 반사체/라디에이터 어셈블리(104), 절연 벽(105), 지지 구조체(106), 및 전기 접속부들(107)을 포함할 수 있다. 히터 시스템(100)은 또한 4개의 히터 소자들(102)을 포함할 수 있다. 4개의 히터 소자들(102)이 단지 예시적인 이유들로 도시되며 어떠한 수의 히터 소자들도 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 전기 접속부들(107)은 각각의 히터 소자(102)의 엔드들(102a) 모두에 이루어질 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 대안적 실시예는 운모 및 스테인리스 대신에 양극처리된 알루미늄과 같은 높은 반사 재료로 구성된 반사체를 사용할 수 있다. 양극 처리된 알루미늄의 반사도가 스테인리스의 반사도 보다 훨씬 더 높기 때문에, 대다수의 광자들은 내부 드럼 표면으로 다시 반사된다. 따라서, 몇 가지 경우들에서 높은 반사 표면의 효율성은 절연되는 비효율적 반사체보다 더 양호할 수 있다. 높은 반사체 표면의 사용은 그것의 전체 효율성을 더 향상시키기 위해 그것과 관련하여 사용되는 절연의 사용의 사용을 제외하지 않는다.
도 2 및 도 5에 있어서, 리벳들이 전기 접속부들(107)과 함께 사용되는 경우, 개별적 히터 소자들(102)의 계속되는 제거는 엔드벨들이 드럼에 영구적으로 고정되기 때문에 불가능할 수 있다. 따라서, 도 6에 도시된 히터 소자(200)는 제거 프로세스를 단순화하도록 사용될 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 히터 시스템(100)에서 사용될 수 있는 제 2 히터 소자 를 예시하는 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 히터 소자(200)는 2개의 튜브들(201, 202)을 사용하여 형성될 수 있다. 튜브들(201, 202)은 석영으로 구성될 수 있다. 튜브(201)는 튜브(202)보다 더 작은 직경을 가질 수 있다. 도 6에서의 튜브들(201, 202)이 동축으로 배열되어 도시될지라도, 히터 소자(200)는 2개의 별개의 히터 채널들에 대해 싱글 엔디드 디바이스를 포함하도록 형성될 수 있다. 히터 코일들(203)은 더 큰 튜브(202) 외부에 형성될 수 있다. 전기 라인(204)은 좌측 채널에 대해 형성되고 더 작은 튜브(201)의 중앙을 통과한다. 좌측 채널에 대한 리턴 전기 라인(205)은 더 작은 튜브(201)의 외부 직경 및 더 큰 튜브(202)의 내부 직경 사이에서 통과한다.
동일한 경로 방식은 우측 채널의 리턴 전기 라인(206)에 대해 사용될 수 있다. 우측 채널의 뜨거운 전기 라인(207)은 튜브들 외부에 있을 수 있다. 4개의 전기 라인들(204 내지 207)은 히터 소자(200)의 하나의 사이드 상에 위치된 엔드 커넥터(208)에서 종결될 수 있다. 히터 소자(200)의 다른 엔드는 그것이 마운트로 적절히 자리 잡도록 포지션에 따라 히터 소자(200)를 안내하는 것을 돕기 위해 선택적 기계적 커넥터(209)를 포함할 수 있다. 엔드 커넥터들(208, 209)은 히터 시스템(100)의 열 완전성을 유지하도록 세라믹 재료로 구성될 수 있다. 도 6에서의 히터 소자(200)는 2개의 채널들이 서로 방해하지 않는다는 것을 보장하는 스페이서(210)를 포함할 수 있다.
도 7a 내지 도 7e는 도 6에서의 히터 소자를 형성하는 방법을 예시하는 도면들이다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 좌측 코일(203a)의 전기 라인(204)은 작은 튜 브(201) 아래에 삽입될 수 있다. 그에 따라, 도 7b에 도시된 바와 같이, 좌측 사이드에 대한 큰 튜브(202a)는 작은 튜브(201) 위에 삽입되어 코일(203a)로 슬립핑될 수 있다. 도 7c에 도시된 바와 같이, 스페이서 세그먼트(210)는 그 후에 작은 튜브(201) 및 전기 라인(205) 위에 슬립핑될 수 있다. 도 7d에 도시된 바와 같이, 우측 코일(203b)상의 전기 라인(206)은 또 다른 튜브(202b) 아래로 삽입될 수 있다. 그 후에, 상기 구성은 도 7e에 도시된 바와 같이 작은 튜브(201) 및 전기 라인(205) 위에 삽입될 수 있다. 엔드 커넥터들(208, 209) 중 적어도 하나는 전기 라인들(204 내지 207)이 엔드 커넥터들 중 하나에서 종결되도록 핀 또는 평탄한 블레이드 스타일 커넥터에서 종결하는 리드들을 갖는 장소로 패스닝될 수 있다. 그 후에, 단자 라인들을 갖는 엔드 커넥터가 전력 공급원에 접속될 수 있다. 그 다음으로, 엔드 커넥터는 가열 시스템(100)에 대해 구조적 완전성을 제공하며, 전기 커넥터로 작동할 수 있다. 엔드 커넥터들(208, 209)은 예를 들어 접착제를 통해 패스닝될 수 있다.
도 6 및 도 7a 내지 도 7e에 도시된 히터 소자(200)는 히터 소자(200)가 동작에 실패하는 경우, 드럼의 엔드벨 스포크 영역과 같이 개구부를 따른 액세스를 통해 쉽게 제거될 수 있다. 히터 시스템의 엔드에서 포트는 서비스 표본이 전기적으로 접속 끊긴 히터 소자를 제거하여 전체 이미징 드럼 어셈블리의 제거 및 대체 없이 새로운 것을 통해 그것을 대체하도록 허용할 수 있다. 긴 히터 소자를 대체할 때, 툴은 그것이 히터 시스템(100)의 파/블라인드 엔드(far/blind end)에서 장착형 특징들에 대해 검색할 필요가 없도록 사용될 수 있다.
오븐 타입 히터 시스템을 포함하고 전기 케이블로부터 제어되는 하나 또는 그 이상의 히터 소자 채널들을 갖는 드럼은 이미징 드럼의 내부를 가열하도록 사용될 수 있다. 드럼 히터는 하나 또는 그 이상의 주요 히터 채널들을 가질 수 있고, 각각의 이러한 히터 채널들은 2개 또는 그 이상의 서브 채널들로 분리될 수 있다. 주요 히터 채널들은 드럼의 서로 다른 영역들에 선택적으로 가열을 적용하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 히터 시스템들(100(도 5), 400(도 2))은 심한 프린팅이 드럼의 하나의 엔드 또는 다른 것에서 주로 이루어질 때의 기간들 동안 기울기 제어를 통해 돕기 위해 우측 및 좌측 채널을 가질 수 있다. 다중 채널들은 또한 수영가능한 레벨들로 플리커를 감소시키는데 도움을 줄 수 있다.
서미스터들과 같은 가열 감지 디바이스들은 온도를 감지하기 위해 드럼의 각각의 엔드에 위치될 수 있다. 그 후에, 감지된 온도는 2개의 히터 채널들로 결합되는 제어기로 전달될 수 있고, 그 제어기는 히터들에 전달되는 평균 전력을 조정할 수 있다. 추가로, 드럼의 하나 또는 모두가 과열 중이라는 것을 서미스터들 중 하나가 감지할 때, 팬은 가열 시스템을 냉각시키기 위해 턴 온될 수 있다. 냉각 공기는 심지어 드럼의 일부분들이 과열되지 않는 경우조차 전체 드럼을 냉각시킬 수 있다. 이러한 경우에, 과열되지 않은 드럼의 엔드상의 히터 소자는 냉각에 대해 보상하도록 턴 온되어야 한다.
상기 논의된 히터 시스템들(100, 400)은 2개의 600W 채널들을 포함할 수 있다. 이러한 구성은 수용가능한 레벨로 플리커 문제들을 감소시키는 동안 당대적으로 빠른 웜 업을 허용한다. 각각의 주요 채널은 2개의 서브 채널들을 포함할 수 있 다. 이러한 서브 채널들은 같지 않은 저항 서브 채널들의 경우에서와 같이 별개로 작동할 수 있고, 그것들은 87-265VAC로부터 동작을 인에이블하기 위해 같은 저항 서브 채널들의 경우에서와 같이 직렬 또는 병렬로 결합될 수 있다. 직렬 구성은 병렬 경우가 115VAC에 대한 것인 반면에, 230VAC를 통해 히터들을 가동할 때 사용될 수 있다. 각각의 서브 채널은 같은 저항일 수 있고 300W에서 레이팅될 수 있다. 2개 이상의 서브 채널들로 구성된 주오 채널들이 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으며 가능하다는 것을 이해해야 한다.
상기 기술된 바와 같이, 각각의 중 드럼 히터 채널은 2개의 별개의 히터 서브 채널들을 가질 수 있다. 2개의 별개의 히터 서브 채널들은 2개의 동작 모드들을 허용할 수 있다. 예를 들어, 2개의 소자 배선들은 115 V(모드 1)에서 병렬로 그리고 230 V(모드 2)에서 직렬로 동작될 수 있다. 사용되는 스위칭 메카니즘은 더플 폴/더플 스로우 릴레이(double pole/double throw relay)일 수 있고, 이것은 프린터 전자 기기들로부터 스위칭 신호를 수신한다. 모드 1은 115 V에서 중 채널당 600 watts를 제공할 수 있고, 미국 및 일본과 같은 국가들에서 더 낮은 라인 전압으로 동작할 수 있다. 모드 2는 230 V에서 채널당 600 watts를 제공할 수 있고, 유럽 및 오스트레일리아와 같은 국가들에서 더 높은 라인 전압으로 동작할 수 있다.
상기 논의된 히터 시스템들(100, 400)은 주요 채널당 2개의 독립 소자 배선들을 포함하도록 구성될 수 있다. 배선들 중 하나는 단지 115 V 동작에 대해서만 사용될 수 있고, 다른 배선은 230 V 동작에 대해서만 사용될 수 있다. 이러한 구성을 통해, 230 V 히터 시스템은 저전력 레벨들에 대해 보다 잘 맞고 플리커를 감소 시키는 서스테이닝 히터(sustaining heater)와 같은 115 V 환경에서 사용될 수 있다. 이러한 구성은 단지 2개의 물리적 히터 소자들로부터 주요 채널당 3개의 사용가능한 가열 플럭스들(fluxes)을 허용한다. 직렬/병렬 구조에 있어서, 소자 배선들 자체는 구조를 단순화하기 위해 동일한 직경 및 동일한 길이일 수 있다. 동일한 사이즈인 소자 배선들은 보다 많은 신뢰성을 제공할 수 있다. 게다가, 직렬/병렬 구조는 중간 직경의 같은 사이즈 배선들을 나타낼 수 있거나 더 큰 배선보다 직경에서 더 작은(그리고 훨씬 더 약한) 또 다른 배선보다 직경에서 더 큰(그리고 더 강한) 하나의 배선을 포함할 수 있다.
모드 1은 87V 내지 132V 사이에서 모든 낮은 전압 동작에 대해 사용될 수 있는 명목상 115V 전기 라인을 포함할 수 있다. 모드 2는 모든 고전압 동작(198V 내지 265V)에 대해 사용될 명목상 230V 전기 라인을 포함할 수 있다. 따라서, 모드 1 및 모드 2 모두는 주요 채널당 600-watts를 제공할 수 있다. 2개 채널들을 사용할 때, 전력의 전체 1200 watts는 콜드 스타트로부터 웜 업 동안 드럼을 가열하도록 사용가능할 수 있다. 수치적 값들이 단지 표현적이라는 것을 이해해야 한다. 표 1은 이하 모드 1 및 2에 대해 사용될 수 있는 전류, 전압, 및 저항의 예를 나타내고 있다.
모드 1 모드 2
저전압 히터 고전압 히터
디자인 전압 115 V 230 V
전류 5.2 Amps 2.5 Amps
등가 저항 22.04 Ohms 88.17 Ohms
다양한 예시적 실시예들에 있어서, 전체 인쇄 시스템은 취급될 수 있는 어떠한 라인 전압에서도 동작하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 시스템은 87V(일본에서 낮은 라인) 및 265(유럽 및 오스트레일리아에서 높은 라인) 사이에서 작동하고 자동적으로 적용된 라인 전압을 검출하는 자동 스위칭 전력 공급원을 통해 구성될 수 있다. 인쇄 시스템이 (프린터의 전체 수명까지) 연장된 시간의 기간들 동안 이러한 전압 범위에서 동작하도록 구성될 수 있는 반면에, 인쇄 시스템들에서 히터 시스템들은 이러한 전압 범위에서 동작하지 않아야 한다. 드럼 가열 시스템이 라인 전압에 접속될 수 있을지라도, 히터 시스템들에서 RMS 전압은 "ACCycle Dropping"를 통해 감소될 수 있다. 이러한 구성은 라인 전압과 무관하게 (평균적으로) 그것들의 레이팅된 전력에서 또는 그 이하로 히터 시스템들을 유지할 수 있다. 따라서, 각각의 600-watt의 채널들은 인쇄 시스템의 동작 라인 전압과 무관하게 단지 최대 600-watts를 나타낼 수 있다.
인쇄 시스템에서 제어된 전력을 제공하기 위한 AC 전력 라인 전압의 사용은 그것이 어떠한 변환 없이 로드들에 직접적으로 적용될 수 있기 때문에 매우 비용 효율적일 수 있고, 큰 전력 용량이 존재한다. 몇 가지 색상의 프린터 인쇄 시스템들에 있어서, 큰 전력 요구들은 DC 전력이 AC 전력 대신 사용되는 경우 전체 제품 비용에 추가될 수 있다. 따라서, 제어된 AC 전력은 "제로 크로싱 검출기"를 사용하여 얼마나 많은 라인 사이클들이 로드(히터)로 통과되는지를 제어하기 위해 트라이액(triac)이 사용될 수 있다. 예를 들어, 모드 1(115V 채널)에서, 모든 사이클들은 라인 전압이 115VAC인 경우 통과시키도록 허용될 수 있다. 라인 전압이 140VAC인 경우, 그에 따라 사이클들의 단지 일부분만이 로드로 통과하도록 허용될 수 있다. 100 volts의 라인 전압에서 100-ohm 히터 시스템은 1 amp를 끌어낼 수 있고, 동작하는 모든 사이클들을 통해 100 watts를 생산한다.
140 volts에서, 동일한 히터 시스템은 1.4 amps를 끌어낼 수 있고, 순간적으로 196 watts를 제공할 수 있다. 그러나, 이러한 히터는 2 사이클들이 아닌 단지 약 1 사이클에 턴 온될 수 있고, 단지 100 watts인 히터에 평균 전력을 나타낸다. 히터 시스템에서 사이클들의 일부를 제어함으로써, 전력 시스템은 어떠한 라인 전압하에서 동일한 효과적인 전력을 사용할 수 있다. 그러므로, 히터 소자들 및 트라이액들은 높은 라인 전압까지 피크 과도 전류들 및 와트들을 취하도록 구성될 수 있지만, 피크 정상 상태 전류들 및 와트량을 취하지는 않는다.
인쇄 시스템들에서 히터 소자들의 저항 및 전력은 히터의 요구들에 대해 의존하는 얼마의 명목상 전압에 특정될 수 있다. 예를 들어, 전압은 115V 또는 230V 일 수 있다. 높은 라인 전압은 표준 라인 전압보다 더 높은 대략 10%에서 규정된다. 예를 들어, 미국에서 전자 디바이스들은 120V에서 동작하며, 높은 라인 전압은 약 132V로 규정된다. 히터 시스템들은 각각의 모드가 참조할 최대 전압이 ㄱ그것들 범위들의 각각에 대한 높은 라인 전압이도록 5V 모드 및 230V 모드 모두에서 동작할 수 있다. 115V 라인은 230V 라인이 264 피크 RMS 전압 이하를 나타내야 하는 반면에, 132VAC 피크 RMS 전압 이하를 나타내야 한다. 모드 1 및 모드 2 각각에 대해 115V 이하 또는 230V 이하의 어떠한 전압도 히터 시스템에 전달될 모든 사이클들을 나타낼 수 있다. 전압이 115V 또는 230V 라인 전압위로 증가될 때(132V 또는 264V 까지), 사이클 드롭핑은 115V 또는 230V에서의 것과 등가인 와트량을 나타내는 인쇄 시스템에서 각각 사이클들의 수를 감소시킬 수 있다.
상기 개시된 히터 시스템들 매우 신뢰성 있다. 따라서, 히터 시스템들은 예를 들어 높은 작업 사이클 네트워크 프린터인 이미징 시스템들에서 사용되고, 300,000 내지 3백만 프린트들 사이의 서비스 수명을 가지며, 5년 동안까지 사용 상태를 유지하는 것을 기대할 수 있다. 직렬 및/또는 병렬 동작에서 여러 히터 채널들의 사용은 히터 시스템들이 짧은 간격들 동안 더 높은 와트량에서보다 그것들의 레이팅된 와트량에서 동작할 수 있다. 여러 히터 채널들은 반복되는 웜 업들 및 사이클 드롭핑에 의해 야기되는 열/기계적 스트레스를 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따라서, 히터 구조의 벽과 같은 오븐 스타일 히터 및 내부 드럼 표면 사이의 갭 공간이 충분히 감소될 수 있으며, 그에 따라 이미징 드럼으로부터 뜨거운 공기 누출을 최소화함으로써 열 효율을 최대화할 수 있는 시스템들 및 방법들이 제공된다.

Claims (4)

  1. 가열 시스템에 있어서,
    축을 갖는 이미징 드럼(imaging drum) 내에 위치되고 상기 이미징 드럼의 상기 축에 비대칭적으로 배치된 히터 박스(heater box)로서, 내부 드럼 표면에 접하는 개방 사이드를 포함하는, 상기 히터 박스; 및
    상기 히터 박스 내에 위치된 적어도 하나의 히터 소자를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 히터 소자는,
    중앙 지지 구조체에 배치된 제 1 및 제 2 지지 구조체들로서, 상기 제 1 지지 구조체는 상기 제 2 지지 구조체로부터 떨어진 일단에서 엔드 커넥터를 갖는, 상기 제 1 및 제 2 지지 구조체들;
    상기 제 1 지지 구조체 주위에 형성된 제 1 코일; 및
    상기 제 2 지지 구조체 주위에 형성된 제 2 코일로서, 상기 제 2 코일의 일단은 상기 제 2 지지 구조체를 통해 상기 엔드 커넥터를 향한 상기 중앙 지지 구조체 내에 연장되는 전기 라인에 의해 연결되는, 상기 제 2 코일을 포함하는, 가열 시스템.
  2. 제 1 항의 가열 시스템을 포함하는 인쇄 시스템에 있어서,
    상기 가열 시스템은 상기 이미징 드럼의 적어도 2개의 서로 다른 부분들을 독립적으로 가열하도록 제어되는, 인쇄 시스템.
  3. 가열 소자에 있어서:
    중앙 지지 구조체 상에 배치되는 제 1 및 제 2 지지 구조체들로서, 상기 제 1 지지 구조체는 상기 제 2 지지 구조체로부터 떨어진 일단에서 엔드 커넥터를 갖는, 상기 제 1 및 제 2 지지 구조체들;
    축을 갖는 크로스 피스로서, 상기 제 1 지지 구조체와, 상기 제 2 지지 구조체와, 상기 중앙 지지 구조체가 상기 크로스 피스의 축에 비대칭적으로 배열되도록 상기 제 1 지지 구조체와, 상기 제 2 지지 구조체와, 상기 중앙 지지 구조체를 지지하는, 상기 크로스 피스;
    상기 제 1 지지 구조체 주위에 형성된 제 1 코일; 및
    상기 제 2 지지 구조체 주위에 형성된 제 2 코일로서, 상기 제 2 코일의 일단은 상기 엔드 커넥터를 향해 상기 제 2 지지 구조체를 통해 상기 중앙 지지 구조체 내에서 연장하는 전기 라인에 의해 결합되는, 상기 제 2 코일을 포함하는, 가열 소자.
  4. 삭제
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7971987B2 (en) * 2008-02-29 2011-07-05 Xerox Corporation Heated drum assembly having integrated thermal sensing for use in a printer
JP5355153B2 (ja) * 2009-03-11 2013-11-27 キヤノン株式会社 感光体ユニット及び画像形成装置
US8637795B2 (en) 2011-02-04 2014-01-28 Honeywell International, Inc. Self-configuring flexible heater
US8714725B2 (en) * 2011-11-10 2014-05-06 Xerox Corporation Image receiving member with internal support for inkjet printer
EP2798907B1 (en) * 2011-12-26 2015-09-16 Arçelik Anonim Sirketi Oven wherein the power of the heater is controlled
US8721024B2 (en) 2012-06-06 2014-05-13 Xerox Corporation Inkjet printer having an image drum heater and cooler
US8807737B2 (en) 2012-06-07 2014-08-19 Xerox Corporation Inkjet printer having an image drum heater with heater seals
US8749603B2 (en) 2012-06-12 2014-06-10 Xerox Corporation Inkjet printer having an image drum heating and cooling system
ES2847889T3 (es) * 2012-07-24 2021-08-04 Al Bernstein Elemento de cuerpo radiante con múltiples zonas de calefacción
CN102894485B (zh) * 2012-10-23 2015-04-01 深圳市合元科技有限公司 电子烟用雾化装置、雾化器及电子烟
TWI596979B (zh) * 2016-03-30 2017-08-21 Qin-Jun Zhou Heat rollers
US9987859B2 (en) * 2016-09-29 2018-06-05 Ricoh Company, Ltd. Reflectors for evenly heating a drum dryer of a print system
TWI643752B (zh) 2017-07-07 2018-12-11 虹光精密工業股份有限公司 加熱滾輪及使用其之影像形成設備
US11300595B2 (en) 2018-11-07 2022-04-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Adaptive connection of resistive elements and temperature-dependent resistive elements
CN110303778A (zh) * 2019-07-04 2019-10-08 上海博昊数码科技有限公司 一种丝带数码印花喷绘机
WO2021194492A1 (en) * 2020-03-26 2021-09-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Heating for a printing drum

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0325453A (ja) * 1989-06-23 1991-02-04 Mita Ind Co Ltd 感光体ドラムの保温装置
US6713728B1 (en) * 2002-09-26 2004-03-30 Xerox Corporation Drum heater

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3417226A (en) * 1965-04-19 1968-12-17 Dietzgen Co Eugene Temperature responsive apparatus
GB1291855A (en) * 1969-02-22 1972-10-04 Frank R Ford Ltd Improvements relating to thermographic machines
US3805020A (en) * 1972-12-04 1974-04-16 E Bates Thermal treatment of textiles
US4498757A (en) * 1982-08-17 1985-02-12 Burroughs Corporation Demountable, modular toner-fuser assembly for electrographic print apparatus
US4792860A (en) * 1987-02-27 1988-12-20 Kuehrle Manfred R Thermodynamic printing method and means
JPH0553487A (ja) * 1991-08-22 1993-03-05 Ricoh Co Ltd 画像形成方法
DE69321789T2 (de) * 1992-08-12 1999-06-10 Seiko Epson Corp Verfahren und Vorrichtung für Tintenstrahlaufzeichnung
US5401937A (en) * 1994-01-18 1995-03-28 Sakaguchi Dennetsu Kabushiki Kaisha Sheathed heater
JP2001052850A (ja) * 1999-08-12 2001-02-23 Tokuden Co Ltd 誘導発熱ローラ装置
US6753515B2 (en) * 2000-04-28 2004-06-22 Ricoh Company, Ltd. Induction heating type fixing device for an image forming apparatus and induction heating coil therefor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0325453A (ja) * 1989-06-23 1991-02-04 Mita Ind Co Ltd 感光体ドラムの保温装置
US6713728B1 (en) * 2002-09-26 2004-03-30 Xerox Corporation Drum heater

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Publication number Publication date
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TW200714121A (en) 2007-04-01
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KR20070026200A (ko) 2007-03-08
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