KR20180106872A - 고체 상태 정착기 가열기 및 작동 방법 - Google Patents

Abstract

정착 장치는 용지 상에 이미지를 영구적으로 정착시키기 위해 용지가 전달되는 가압 롤 및 정착기 벨트 사이 닙에서 정착기 벨트를 가열시키는 가열기를 포함한다. 가열기는 닙에서 정착기 벨트에 접촉하고 그것을 가열시키는 부드러운 측, 및 제2 측의 회로를 갖는 실리콘 웨이퍼를 가지며, 회로는 정착기 벨트를 가열시키기 위해 실리콘 웨이퍼를 통해 열을 발생시킨다. 회로는 실리콘 웨이퍼에 에칭되는 복수의 열 생성 집적 회로를 포함할 수 있으며, 각 열 생성 집적 회로는 정착기 벨트를 가열하도록 구성된다. 각 집적 회로는 예를 들어, 정착기 벨트를 가열시키는 실리콘 웨이퍼 내 원하는 온도를 유지하기 위해 발열 상태 및 열 발산 상태 사이를 자동으로 전환함으로써, 실리콘 웨이퍼에 생성되는 그것의 열량을 자기-조정할 수 있다.

Description

고체 상태 정착기 가열기 및 작동 방법{SOLID STATE FUSER HEATER AND METHOD OF OPERATION}

흔히 제록스식 인쇄 또는 복사로 알려진 정전 사진식 인쇄에서, 중요한 공정 단계는 "정착(fusing)"으로 알려져 있다. 제록스식 공정의 정착 단계에서, 이미징 기판, 이를테면 종이 용지 상에 이미지꼴 방식(imagewise fashion)으로 배치된, 드라이 마킹을 만드는 물질, 이를테면 토너에는 기판 상에 영구적으로 토너를 녹이고 그 밖에 정착시키기 위해 열 및/또는 압력이 가해진다. 이러한 방식으로, 바래지 않고, 되묻지 않는 이미지들이 기판들 상에 만들어진다.

상업용 프린터들에 사용될 때 정착 장치들의 가장 흔한 설계는 통상적으로 정착기 롤 및 가압 롤이라 불리우는 두 개의 롤을 포함하여, 기판이 그것들을 통과하게 하기 위해 그것들 사이에 닙(nip)을 형성하는 것이다. 통상적으로, 또한 정착기 롤은 그것의 내부 상에 배치되는, 하나 이상의 발열체를 포함하며, 이들은 전류가 그것들을 통과하는 것에 반응하여 열을 방사한다. 발열체들로부터의 열은 정착기 롤의 표면을 통과하며, 이는 차례로 이미지가 정착될 기판의 측에 접촉하고, 그에 따라 열 및 압력의 조합이 예를 들어, U.S. 특허 5,452,065; 5,493,373; 및 7,460,822 B2에 제시된 바와 같이 이미지를 성공적으로 정착시키게 된다.

벨트 정착기들은 이음매 없는 벨트가 벨트 가이드 주위에 고리 모양으로 만들어지는 정착기 장치의 하나의 유형이다. 가압 롤러는 가압 롤러 및 정착기 롤러 사이에 개재되는 이음매 없는 벨트를 갖는 정착기 롤러 상으로 토너 이미지를 갖는 용지를 압착시킨다. 토너 이미지를 위한 고정 온도는 센서, 이를테면 정착기 롤러와 접촉하고 벨트의 고리 내에 있는 센서에 의해 검출될 수 있는 정착기 롤러의 온도를 기반으로 제어된다. 닙 영역은 정착기 롤러 및 가압 롤러 사이에 위치되는 압착 부분 상에 형성된다. 정착기 어셈블리는 보통 카세트 내에 봉입되고, 그러한 정착기 카세트는 가능한 작은 것이 바람직하기 때문에 벨트 정착기 상의 벨트는 통상적으로 짧다. 벨트 정착기들의 예들은 예를 들어, U.S. 특허 7,228,082 B1, 7,986,893 B2 및 8,121,528 B2에 제시된다.

열을 방사시키기 위한 하나의 구성은 세라믹, 이를테면 알루미늄 나이트라이드로 만들어지는 가열판, 및 가열판 위에 형성되는 저항성 트레이스를 포함하는 가열기로 정착기 벨트를 가열하도록 적응되는 저항성 가열기이며, 가열판은 열을 저항성 트레이스로부터 정착기 벨트로 전달한다. 예를 들어, 저항성 트레이스들은 알루미늄 나이트라이드 표면 상에 제공되었고, 열은 트레이스들(저항성 레이어)에서 발생되었으며 이는 그 다음 저항성 레이어로부터 알루미늄 나이트라이드 표면으로 그리고 그 다음 알루미늄 나이트라이드 표면으로부터 벨트를 가열시키기 위해 이동해야 했다. 정착기 벨트가 맡는 정착 기능을 용이하게 하기 위해 열을 정착기 벨트로 제공했던 열 전달은 이렇게 복잡했다. 예를 들어, U.S. 특허 7,193,180 B2에 제시된 바와 같이, 기판, 기판 위에 형성되는 제1 저항성 트레이스, 및 제1 트레이스와 적어도 부분적으로 포개지도록 형성되는 제2 저항성 트레이스를 포함하는 가열기로 정착기 벨트를 가열시키도록 적응되는 저항성 가열기가 개시된다. 정착기 롤 또는 벨트 내부에 열을 방사하기 위한 다른 구성은 가열판을 가열하도록 구성되는 램프를 사용하는 것이다. 이러한 정착기 고체 가열기 소자들은 고비용 기자재들 및 시간 소모가 큰 공정으로 제조되는 잉크들로 구성되고 벨트 지연을 방지하기 위해 축 방향 온도 제어 및 예열을 위한 복잡한 제어 전략들을 필요로 한다.

금속성 및 세라믹 물질들이 탁월한 열 전도 속성들 및 상승된 온도에 지속적으로 노출될 때 순열 파괴를 견딜 수 있는 증가된 능력을 갖는 것으로 알려져 있고, 이러한 물질들은 그것들 자체를 정착기 유닛들에 사용되는 것들과 같은 고온 발열체들로 사용하기에 가장 적합하게 하는 것으로 알려져 있다. 특정 설계들에서, 열 롤들은 가열 공정에 따라 발생되는 과도한 열을 적절하게 소산시키기 위해 추가된다. 그러나, 위에서 언급된 이유들로 인해, 그리고 본 명세서를 판독 및 이해 시 해당 기술분야의 통상의 기술자들에게 분명해질 아래에서 언급될 다른 이유들로 인해, 해당 기술분야에는 정전 사진식 인쇄에서의 새로운 발열체 설계를 위한 요구가 있다. 그것은 그러한 설계들이 열 롤들 및 다른 추가 구조들에 대한 임의의 요구를 효과적으로 중재하는 경우 유익할 것이다. 또한 발열체에 대한 개선된 독립 제어에 대한 요구가 있다.

이하 본 교시 내용의 하나 이상의 실시예 또는 예의 몇몇 측면에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해 간략화된 발명의 내용을 나타낸다. 이러한 발명의 내용은 광범위한 개요가 아니고, 본 교시 내용의 핵심 또는 중요한 요소들을 식별하는 것으로 의도되지도, 본 발명의 범위를 기술하는 것으로 의도되지도 않는다. 그보다, 이의 주요 목적은 단지 이후에 제시될 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용의 서문으로서 하나 이상의 개념을 간략화된 형태로 나타내는 것이다. 추가 목적들 및 이점들은 도면의 간단한 설명, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 및 청구범위에서 보다 명백해질 것이다.

예들은 정착기 벨트 가열기로서 실리콘 웨이퍼를 포함하되, 전체 정착기 벨트 가열기는 에너지 생성을 위한 회로 경로를 생성할 수 있다. 본 발명자들은 실리콘 웨이퍼 물질이 오늘날 사용되는 고비용 세라믹을 나타낼 때 열 전도의 유사한 성질들을 보이는 것을 발견했다(도 3). 실리콘 웨이퍼 가열기들은 370 ℃ 내지 380 ℃의 온도를 견딜 수 있으며, 이는 약 150 ℃ 내지 약 250 ℃의 통상적인 정착기 온도 요건을 훨씬 초과한다. 또한 실리콘 웨이퍼 가열기들은 실리콘 웨이퍼 및 벨트의 접촉 영역들 사이 낮은 마모율에 적합할 수 있는 표면 속성들을 갖는다.

반도체 기술의 사용을 통해 알려진 제조 공정을 통해 생성되는 실리콘 웨이퍼 가열기들의 제조 또는 원하는 전기 전도도를 보이는(예를 들어, 0.005 ohm-cm 내지 100 ohm-cm) 재생 실리콘 웨이퍼들이 사용될 수 있다. 추가적으로, 회로는 온도의 자기-조절/조정에 사용하기 위해 실리콘 웨이퍼들 내로 통합될 수 있으며, 이는 제록스식 디바이스의 프린터에서 이러한 기능 요구 사항을 제거하는 이점을 제공한다. 이러한 설계를 통해 어떠한 소자의 열 검출도 요구되지 않으며 그에 따라 외부 서미스터들, 제어 회로들 및 열 과도출력을 제거한다. 모든 실리콘 웨이퍼 회로 구성요소(예를 들어, 서미스터들, 레지스터들, 다이오드들, 트랜지스터들)는 실제 가열기 소자의 부분일 수 있다. 이러한 회로들의 많은 것들은 단일 실리콘 웨이퍼 소자 상에 또는 그것에 배치될 수 있으며, 그에 따라 독립 제어 온도 블록들의 매트릭스를 형성한다. 이러한 소자들의 크기로 인해, 그러한 실리콘 웨이퍼 가열기들은 종래 정착기 시스템들보다 낮은 비용으로 제조 및 작동될 수 있다.

본 발명에서 구현되는 앞에서의 그리고/또는 다른 측면들 및 유용성들은 용지 상에 이미지를 인쇄하도록 적응되는 인쇄 디바이스를 제공함으로써 이루어질 수 있다. 상기 인쇄 디바이스는 상기 용지 상에 이미지를 처리 및 인쇄하기 위한 이미지 장치, 상기 이미지를 현상하기 위한 이미지 현상 장치, 상기 용지 상에 상기 이미지를 전사하기 위한 전사 디바이스, 및 정착 장치를 포함할 수 있다. 상기 정착기 장치는 정착기 및 가압 롤을 포함할 수 있다. 상기 정착기는 가열기 및 정착기 벨트를 포함할 수 있으며, 상기 가열기는 상기 닙에서 상기 정착기 벨트에 접촉하고 그것을 가열하도록 구성되는 제1 측, 및 상기 닙에서 먼 제2 측에서 실리콘 웨이퍼에 부착되는 회로를 갖는 상기 실리콘 웨이퍼를 갖는다. 상기 회로는 상기 정착기 벨트를 가열시키기 위해 상기 실리콘 웨이퍼를 통해 열을 발생시키도록 구성될 수 있다. 상기 가압 롤은 용지 상에 이미지를 영구적으로 정착시키기 위해 상기 용지가 전달되는 상기 가압 롤 및 상기 정착기 벨트 사이에 닙을 형성할 수 있다.

여기에 예시되는 측면들에 따르면, 인쇄 디바이스에서 사용 가능한 대표적인 정착 장치는 용지 상에 이미지를 영구적으로 정착시키기 위해 상기 용지가 전달되는 가압 롤 및 정착기 벨트 사이 닙에서 상기 정착기 벨트를 가열시키도록 구성되는 가열기를 포함할 수 있으며, 상기 가열기는 상기 닙에서 상기 정착기 벨트에 접촉하고 그것을 가열하도록 구성되는 제1 측, 및 상기 닙에서 먼 제2 측에서 실리콘 웨이퍼에 부착되는 회로를 갖는 상기 실리콘 웨이퍼를 갖고, 상기 회로는 상기 정착기 벨트를 가열시키기 위해 상기 실리콘 웨이퍼를 통해 열을 발생시키도록 구성된다. 상기 회로는 복수의 열 생성 집적 회로를 포함할 수 있으며, 각 열 생성 집적 회로는 상기 열 생성 집적 회로로부터 상기 실리콘 웨이퍼의 상기 제1 측까지의 상기 실리콘 웨이퍼 부분을 가열시키도록 구성된다. 상기 열 생성 집적 회로들은 예를 들어, 에칭에 의해, 상기 실리콘 웨이퍼에 만들어질 수 있으며, 각 열 생성 집적 회로는 분리된 저항성 발열체이다. 상기 열 생성 집적 회로들은 상기 닙을 가로지르는 임의의 용지의 폭보다 큰 길이를 갖고 고체 상태 실리콘 웨이퍼 어레이 가열기를 형성하는 어레이로 제조될 수 있다. 각 집적 회로는 예를 들어, 상기 정착기 벨트를 가열시키는 상기 실리콘 웨이퍼 내 원하는 온도를 유지하기 위해 발열 상태 및 열 발산 상태 사이를 자동으로 전환함으로써, 상기 실리콘 웨이퍼에 생성되는 그것의 열량을 자기-조정하도록 의도적으로 설계될 수 있다.

여기에 예시되는 측면들에 따르면, 인쇄 디바이스에서 사용 가능한 정착기를 작동시키기 위한 방법은 닙을 통해 용지를 전달하는 단계, 실리콘 웨이퍼에 부착되는 회로로서 복수의 집적 회로를 갖는 상기 실리콘 웨이퍼의 제1 측을 가열하는 단계로서, 상기 복수의 집적 회로의 각각은 각각의 상기 집적 회로 및 상기 실리콘 웨이퍼의 상기 제1 측 사이의 상기 실리콘 웨이퍼 부분을 가열시키도록 구성되는, 상기 실리콘 웨이퍼의 상기 제1 측을 가열하는 단계, 및 상기 벨트를 통해 가열된 상기 실리콘 웨이퍼를 갖고 상기 닙에서 상기 용지 상에 이미지를 정착시키는 단계를 포함한다. 상기 가열하는 단계는 상기 실리콘 웨이퍼 내에 에칭되는 복수의 집적 회로를 갖는 상기 실리콘 웨이퍼의 상기 제1 측을 가열하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 복수의 집적 회로는 상기 용지의 폭보다 큰 길이를 갖는 어레이로 배열된다. 또한 상기 방법은 상기 정착기 벨트를 가열시키는 상기 실리콘 웨이퍼 내 원하는 온도를 유지하기 위해 발열 상태 및 열 발산 상태 사이를 자동으로 전환하는 상기 집적 회로들의 각각에 의해 가해지는 열량을 상기 집적 회로들이 자기-조정하는 단계를 포함할 수 있다.

대표적인 실시예들이 여기에 설명된다. 그러나, 여기에 설명되는 장치 및 시스템들의 특징들을 통합하는 임의의 시스템이 대표적인 실시예들의 범위 및 사상에 의해 포함된다는 것이 구상된다.

개시된 장치들, 메커니즘들 및 방법들의 다양한 대표적인 실시예가 이하 도면들을 참조하여 상세하게 설명될 것이며, 여기서 같은 참조 부호들은 유사하거나 동일한 요소들을 지정하고:
도 1은 본 발명의 정착 장치의 실시예를 포함하는 대표적인 토너 이미징 정전 사진식 기계의 관련된 요소들을 나타내는 정면도이다;
도 2는 도 1의 정착 장치의 확대된 개략적인 측면도이다;
도 3은 알루미늄 옥사이드, 알루미늄 나이트라이드 및 실리콘의 분석적 속성들을 설명하는 표이다;
도 4는 대표적인 실시예들에 따른 실리콘 웨이퍼의 상면도이다;
도 5는 대표적인 실시예들에 따른 집적 회로 발열체의 개략도이다; 그리고
도 6은 대표적인 실시예들에 따른 정착 장치의 단면도이다.

여기에 개시되는 디바이스들, 시스템들 및 방법들의 예시적인 예들이 아래에 제공된다. 디바이스들, 시스템들 및 방법들의 실시예는 아래에 설명될 임의의 하나 이상의 예, 및 그것들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있고 아래에 제시될 실시예들에 제한되는 것으로 간주되지 않아야 한다. 그보다, 이러한 대표적인 실시예들은 본 발명이 철저하고 완전하도록, 그리고 본 발명의 범위를 해당 기술분야의 통상의 기술자들에 충분히 전달하도록 제공된다. 그에 따라, 대표적인 실시예들은 여기에 설명된 바와 같은 장치들, 메커니즘들 및 방법들의 사상 및 범위 내에 포함될 수 있는 바와 같은 모든 대안, 변형 및 균등을 포함하도록 의도된다.

개시된 프린터 및 정착기 시스템은 종래 제어 시스템들의 적절한 동작에 의해 작동 및 제어될 수 있다. 많은 종래 특허 및 상품에 의해 교시된 바와 같이, 이미징, 프린팅, 종이 핸들링 및 다른 제어 기능들 및 로직을 종래 또는 범용 마이크로프로세서들을 위한 소프트웨어 명령들로 프로그래밍 및 실행하는 것이 주지되어 있고 바람직하다. 그러한 프로그래밍 또는 소프트웨어는 물론, 특정 기능들, 소프트웨어 유형 및 마이크로프로세서 또는 이용되는 다른 컴퓨터 시스템에 따라 달라질 수 있으나, 컴퓨터 기술분야의 소프트웨어에서의 일반적인 지식과 함께, 여기에 제공되는 것들과 같은 기능적 설명들 및/또는 종래 기능들의 선행 지식에 이용 가능하거나, 또는 그것들로부터 과도한 실험 없이 용이하게 프로그래밍 가능할 것이다. 대안적으로, 임의의 개시된 제어 시스템 또는 방법은 표준 로직 회로들 또는 단일 칩 VLSI 설계들을 사용하여, 부분적으로 또는 전체가 하드웨어로 구현될 수 있다.

먼저 주지된 출발 물질들, 처리 기술들, 구성요소들, 장비 및 다른 주지된 세부사항들에 대한 설명은 본 발명의 세부사항들을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 단지 요악될 수 있거나 생략된다는 것을 언급한다. 그에 따라, 세부사항들이 다르게 주지되지 않은 경우, 그러한 세부사항들과 관련된 선택들을 제시 또는 구술하기 위해 그것을 본 발명의 적용예에 일임한다. 각 엔지니어들 및 다른 이들에 의해 여기에 예시되는 특정 구성요소들의 부속품들, 구성요소의 작동들 또는 구성요소 드라이브 시스템들 중 많은 것들은 단지 대표적인 것이고, 마찬가지로 신규한 모션들 및 기능들이 많은 다른 알려진 또는 용이하게 이용 가능한 대안에 의해 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

수량과 함께 사용되는 한정어 "약"은 언급된 값을 포함하고 문맥에 의해 구술되는 의미를 갖는다(예를 들어, 그것은 적어도 특정 수량의 측정과 연관된 오차의 정도를 포함한다). 구체적인 값과 사용될 때, 그것은 또한 그러한 값을 개시하는 것으로 고려되어야 한다.

여기서 임의의 수치 범위의 값들을 언급할 때, 그러한 범위들은 언급된 범위의 최소 및 최대 사이 각각의 그리고 모든 수 및/또는 분수를 포함하는 것으로 이해된다. 문맥이 분명히 다르게 구술하지 않는 한, 여기에 제시될 각각의 다른 수치 속성 및/또는 원소 범위에도 동일하게 적용된다.

용어들 "인쇄 매체", "인쇄 기판", "인쇄 용지" 및 "용지"는 일반적으로 미리 잘려져 있든 또는 두루마리 종이를 인쇄하도록 설계되어 있든, 이미지들을 위해, 보통 유연한 물리적 종이 용지, 폴리머, 마일라(Mylar) 재료, 플라스틱, 또는 다른 적합한 물리적 인쇄 매체 기판, 용지들, 두루마리 용지들 등을 나타낸다.

용어 "인쇄 디바이스", "이미징 기계" 또는 "인쇄 시스템"은 여기서 사용될 때 디지털 복사기 또는 프린터, 스캐너, 이미지 인쇄 기계, 제록스식 디바이스, 정전 사진식 디바이스, 디지털 제작 프레스, 문서 처리 시스템, 이미지 복사 기계, 서적 제조 기계, 팩시밀리 기계, 다기능 기계, 또는 일반적으로 인쇄 공정 수행 시 유용한 장치 또는 그 밖에 유사한 것을 지칭하고, 몇몇 마킹 엔진, 공급 메커니즘, 스캐닝 어셈블리 뿐만 아니라 다른 인쇄 매체 처리 유닛들, 이를테면 종이 공급기들, 분류기들 등을 포함할 수 있다. "인쇄 시스템"은 용지들, 두루마리 용지들, 기판들 등을 핸들링할 수 있다. 인쇄 시스템은 임의의 표면 등 상에 마크들을 배치할 수 있고, 입력 용지들 상의 마크들을 판독하는 임의의 기계; 또는 그러한 기계들의 임의의 조합이다.

용어 "회로"는 여기서 사용될 때 하나 이상의 별개의 요소의 형태로 되든 그렇지 않든, 원하는 전기적 출력 또는 물리적 결과 이를테면, 이에 제한되지 않지만, 소정의 영역에서 열 출력을 획득하기 위한 미리 결정된 전기적 속성들을 갖는 임의의 구조(들)를 지칭한다

이제 도 1을 참조하면, 정전 사진식 또는 토너-인쇄 디바이스(8)가 도시된다. 주지된 바와 같이, 이미징 가능한 표면(12)을 갖고 방향(13)으로 회전 가능한 전하 수용체 또는 광 수용체(10)가 표면(12) 상에 정전 잠상을 형성하기 위해 대전 디바이스(14)에 의해 균일하게 대전되고 노출 디바이스(16)에 의해 이미지꼴로 노출된다. 그 후 잠상은 예를 들어, 대전된 토너 입자들(22)의 공급을 그러한 잠상에 도포하기 위한 현상기 롤(20)을 포함하는 현상 장치(18)에 의해 현상된다. 현상기 롤(20)은 해당 기술분야에서 익숙한 바와 같이, 다양한 설계, 이를테면 자기 브러시 롤 또는 도너 롤 중 임의의 것을 가질 수 있다. 대전된 토너 입자들(22)은 잠상의 적절하게 대전된 영역들에 부착된다. 그 다음 광 수용체(10)의 표면은 30으로 개괄적으로 나타낸 전사 구역으로 화살표(13)에 의해 도시된 바와 같이 이동한다. 동시에, 원하는 이미지가 인쇄될 인쇄 용지(24)가 용지 공급 스택(36)으로부터 끌어 당겨져 용지 경로(40)를 따라 전사 구역(30)으로 전달된다.

전사 구역(30)에서, 인쇄 용지(24)는 광 수용체(10)의 표면(12)에 접촉하거나 적어도 근접하게 이동되며, 이는 이 지점에서 그것 상에 토너 입자들을 지니고 있다. 전사 구역(30)에서의 커로트론 또는 다른 대전원(32)은 광 수용체(10) 상의 토너 이미지가 인쇄 용지(24)에 정전식으로 전사되게 한다. 그 다음 인쇄 용지(24)는 해당 기술분야에서 익숙한 바와 같이, 본 발명의 고정밀-가열 및 정착 장치(200)를 갖는 정착 스테이션을 포함하는 후속 스테이션들로, 그리고 그 다음 출력 트레이(60)로 전달된다. 그렇게 토너 이미지가 표면(12)으로부터 인쇄 용지(24)로 전사된 후, 표면(12) 상에 남아 있는 임의의 잔여 토너 입자들은 예를 들어, 클리닝 블레이드(46)를 포함하는 토너 이미지를 드러내는 표면 클리닝 장치(44)에 의해 제거된다.

더 도시되는 바와 같이, 인쇄 디바이스(8)는 중앙 처리 장치(CPU), 전자 저장장치(102) 및 디스플레이 또는 사용자 인터페이스(UI)(100)를 갖는 바람직하게는 프로그래밍 가능한, 자체로서 완비된, 전용 미니-컴퓨터인 참조 부호(90)로 개괄적으로 나타낸, 제어기 또는 전자 제어 서브 시스템(ESS)을 포함한다. UI(100)에서, 사용자는 인쇄될 복수의 상이한 미리 정의된 크기의 용지 중 하나를 선택할 수 있다. 종래 ESS(90)는 센서들, 룩-업 테이블(202) 및 커넥션들의 협조로, 이미지 데이터 이를테면 생성 및 정착되는 토너 이미지들의 픽셀 카운트들을 판독, 캡처, 준비 및 처리할 수 있다. 이와 같이, 그것은 본 발명의 정착 장치(200)를 포함하는 인쇄 디바이스(8)의 구성요소들 및 다른 서브 시스템들에 대한 주 제어 시스템이다.

이제 도 2를 참조하면, 본 발명의 정착 장치(200)가 상세하게 예시되고 이는 정전 사진식 인쇄 디바이스(8)에서 정착되지 않은 토너 이미지들(213)의 균일한 양질의 가열에 적합하다. 예시된 바와 같이, 정착 장치(200)는 정착기 롤 부재 이를테면 정착기 벨트(210)와 정착 닙(206)을 형성하여 장착되는 회전 가능한 가압 부재 또는 롤(204)을 포함한다. 가열기(90A)는 정착기 벨트(210)의 내측 직경과 접촉하게 위치된다. 가열기(90B)는 설계 구성에 의해 요구되는 바에 따라 임의적이다. 그에 따라 위에 정착되지 않은 토너 이미지(213)를 지니는 복사 용지(24)는 양질의 정착을 위해 정착 닙(206)을 통해 화살표(211) 방향으로 공급될 수 있다.

정착 시스템의 임의의 특정 구성에 제한되지 않지만, 개시된 예들은 특히 정착기 벨트 표면 내로 열을 가하기 위한 정적 열원 및 벨트 지지부(예를 들어, 벨트 가이드, 롤러들) 주위에 정착기 벨트가 보내지는 벨트형 정착기 시스템에 사용 가능할 수 있다. 개시된 예들에 따르면, 예를 들어, 정착기 표면에 방사열을 제공하기 위한 방식으로 장착될 수 있는 석영 램프 또는 세라믹 발열판을 갖는 대신, 집적 회로들(IC들), 대규모 반연속 저항성 소자 또는 임의의 기타 구성의 어레이들의 형태로 될 수 있는 전기 회로(예를 들어, 전극들)를 갖는 실리콘 웨이퍼가 벨트가 비교적 부드러운 반대의 압착기 부재(예를 들어, 가압 롤)와 닙(닙은 이러한 벨트형 정착기 유닛이 필수 구성요소가 될 수 있는 이미지 형성 디바이스에 대해 수립되는 정착 요건들에 따라 닙 길이를 갖는다)을 형성하는 지점에서 벨트에 대해 가압될 수 있다. 정착기 벨트는 가압 롤과의 상호작용 및 복사 용지에 따라 실리콘 웨이퍼 가열기 소자의 표면에 걸쳐 이동하도록 요구된다.

정착기 벨트(210)의 예들은 폴리머 물질들로 구성되는 적어도 하나의 레이어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 정착기 벨트(210)는 내측 표면을 형성하는 기저 레이어, 기저 레이어에 포개지는 중간 레이어, 및 중간 레이어에 포개져 외측 표면을 형성하는 외측 레이어를 포함할 수 있다. 내측 레이어는 폴리이미드 또는 그 밖에 유사한 것으로; 중간 레이어는 정합 물질, 이를테면 실리콘으로; 그리고 외측 레이어는 저마찰 속성들을 갖는 플루오로폴리머, 이를테면 폴리테트라 플루오로에틸렌(Teflon®)으로 구성될 수 있다. 정착기 벨트(210)는 정착 장치(200)에서 그것이 탄력적으로 변형될 수 있게 하는 두께 및 물질 조성을 갖는다.

다른 예들에서, 정착기 벨트(210)는 금속 또는 금속 합금(예를 들어, 강, 스테인리스 강)을 포함할 수 있다. 금속 또는 금속 합금은 중간 레이어를 형성하는 탄성중합체 물질(예를 들어, 실리콘)로 코팅될 수 있다. 저마찰 속성들을 갖는 물질(예를 들어, 폴리테트라 플루오로에틸렌(PFTE), 퍼플루오로알콕시(PFA))은 정착기 벨트(210)의 외측 레이어를 형성하기 위해 중간 레이어 위에 도포될 수 있다.

가열기 물질로서 실리콘의 추가 이점은 물질 그 자체 상에 회로를 생성할 수 있는 기회이다. 이는 실리콘 웨이퍼를 고체 상태 정착기 가열기로서 사용할 수 있게 한다. 용어 "고체 상태"는 여기서 사용될 때 전류를 전환 및 증폭시키기 위해 특수하게 제작된 고체 물질 내 고체 원소들 및 화합물들에 전류가 구속되는 고체 물질들로 전체가 형성되는 그러한 회로들 또는 디바이스들을 지칭한다. 고체 상태는 본 문서에서 언급될 때, 능동 및 수동 구성요소들을 갖는 반도체 기판을 포함할 수 있다. 능동 구성요소들은 트랜지스터들 및 다이오드을 포함하며, 이들은 "고체 상태" 디바이스 이를테면 라디오를 설명할 때 보통 연관되는 용어들이다. 단지 수동 구성요소들(예를 들어, 레지스터들, 커패시터들, 인덕터들)만을 갖는 디바이스들은 고체 물질들로 만들어지나, 이러한 디바이스들은 어떠한 증폭 또는 정류 능력들도 갖지 않기 때문에, "고체 상태"인 것으로 고려되지 않는다. 위에서 논의된 관련 기술의 정착기 가열기를 포함하는 이러한 수동 디바이스들은 고체 상태 디바이스 - 트랜지스터 도입 이전 수십 년간 진공관들과 사용되어 왔다.

도 4는 다이(410)를 포함하여 복수의 다이를 포함하는 실리콘 웨이퍼(400)의 대표적인 상면도이다. 여기서 사용될 때, 용어 "웨이퍼"는 "다이들" 이를테면 집적 회로들 및 다른 마이크로전자 디바이스들의 제조에 사용되는 전자급 반도체 물질, 이를테면 실리콘 결정의 박편을 지칭한다. 해당 기술분야에서 주지된 바와 같이, 웨이퍼는 제조 공정 단계들 이를테면 도핑 또는 이온 주입, 에칭, 다양한 물질들의 침착 및 사진 석판술 패터닝을 사용하여 그것에 그리고 그것 상에 다이들이 제조되는 기판의 역할을 한다. 도 4에서, 다이들의 각각은 다이들이 제조될 수 있는 가능한 제조 영역(420) 내 아주 작은 직사각형으로 표현된다. 직사각형(410)은 하나의 특정 다이를 나타낸다. 여기서 사용될 때, 용어 "다이"는 소정의 기능적 회로가 제조될 수 있는 반도전성 물질의 작은 블록을 지칭한다. 통상적으로, 다수의 다이가 웨이퍼(400)에 그리고/또는 그것 상에 생성된다. 용어들 "다이", "마이크로칩" 및 "집적 회로"는 여기서 호환하여 사용되며, "집적 회로"는 공통의 목적을 이루기 위해 반도전성 물질의 작은 조각 상에 연결되는 전자 구성요소들(예를 들어, 레지스터들, 트랜지스터들, 커패시터들)의 전자 회로를 지칭한다.

실리콘 웨이퍼(400)는 많은 조각으로 절단(또는 "다이싱")될 수 있다. 특히, 웨이퍼는 대표적인 정착기 가열기를 형성하는 다이들(410)의 그룹 또는 어레이(420)로 절단될 수 있으며, 다이들은 분리된 발열체들이다. 어레이(420)는 예를 들어, 해당 기술분야에 주지된 바와 같이 스크라이빙 및 브레이킹에 의해, 기계적 소잉(보통 다이싱 소라 불리우는 기계를 이용)에 의해 또는 레이저 절단에 의해, 분리(또는 "다이싱")될 수 있다. 또한 다이들(410)의 다른 어레이들은 웨이퍼(400)로부터 다이싱될 수 있으며, 어레이들의 크기는 다이들(410)의 임의의 특정 크기 또는 수에 제한되지 않는다.

가열기 소자들의 치수들은 단지 예에 의하고, 임의의 특정 치수에 범위를 제한하지 않는다는 것이 이해된다. 예들에 따르면, 가열기(90A)는 다이들의 실리콘 웨이퍼 어레이(420)를 포함한다. 어레이(420)는 약 350 mm에 걸친 길이 및 약 12 mm의 위아래 폭을 가질 수 있다. 예들에서, 어레이(420)는 적어도 정착기 닙(206)을 통해 공급되는 인쇄 용지의 폭을 커버하기 위해 인쇄 디바이스에 의해 인쇄되는 임의의 인쇄 용지(24)의 폭보다 긴 길이를 가질 수 있다. 가열기는 정착 닙(206)을 통해 화살표(211) 방향으로 공급되는 인쇄 용지(24)의 폭에 걸쳐 인쇄 용지를 정착시키기에 충분하게 정착기 벨트(210)를 가열시키기 위해 가열기(90A)의 길이를 따라 연장될 수 있는 하나의 어레이(420)를 포함할 수 있다. 실리콘 웨이퍼들은 단지 이제 길이가 적어도 약 350 mm인 실리콘 웨이퍼 어레이들의 고려 사항을 허용하는 크기로 적정하게 제조된다. 또한 가열기는 정착을 위해 전체 인쇄 용지의 가열을 보장하기 위해 가열기의 길이를 따라 조합되어 연장되는 복수의 어레이(420)를 포함할 수 있다.

여전히 도 4를 참조하여, 웨이퍼(400)는 정착기 벨트(210)의 내측 표면에 접촉하고 닙(206)(도 2)에서 정착기 벨트를 가열하도록 구성되는 부드러운 측, 및 부드러운 측 반대 편의 웨이퍼의 거친 측에 장착되는 회로(예를 들어, 집적 회로들(IC들))(회로는 정착기 벨트를 가열하기 위해 웨이퍼의 부드러운 측을 통해 열을 발생시키도록 구성된다)을 갖는다. 집적 회로들 및 부드러운 측 사이 실리콘 웨이퍼는 약 1 mil 두께 미만일 수 있고, 실리콘 물질의 고 전도도로 인해 각각의 회로들로부터 발생되는 열은 정착기 벨트(210)로 쉽게 빠져 나간다. 또한 실리콘 물질은 실리콘 표면의 부분 가열을 보다 균일하게 만드는 경향이 있는 이점을 제공한다. 웨이퍼 어레이(420)는 대전 입자들 전체가 실리콘 웨이퍼 내에 구속되는 고체 물질들로 전체가 형성되는 열 생성 회로들을 포함함에 따라 고체 상태 가열기이다.

전기 회로가 실리콘 웨이퍼 어레이(420)로 구성되고/거나 만들어질 수 있는 무수히 많은 방법이 있다. 각각의 전기 회로들은 전기 트레이스들이 종래 가열기 구성요소 표면들을 가열하기 위해 제공되는 종래 회로와 유사하게 보일 수 있다. 저항성 소자들 및 어레이들의 조합들이 제공될 수 있으며, 이들은 자기-발생적 그리고/또는 자기-조정적일 수 있다. 종래 정착기 가열 바 구성요소들에 비한 이점은 실리콘 웨이퍼(400) 내에 에칭되는 열 생성 집적 회로들로서 개별적으로 "픽셀화되는" 전기 회로들의 능력에 있다. 열 발생 회로들은 열 회로들을 방지하기 위해 열을 소산시키기 위한 방법들을 결정하는 대신, 정착기 벨트로 열을 전달하는 소산 메커니즘으로 열을 생성(발생)하도록 설계된다.

집적 회로는 특정 정착 온도 설정점(예를 들어, 약 150 ℃ 내지 250 ℃)을 정의할 수 있는 실리콘 웨이퍼 어레이(420) 상에 제조될 수 있다. 회로는 이미지를 정착시키기 위해 벨트를 가열하기 위해 선택된 물질을 통해 에너지를 발생시키기 위해 사용 가능할 수 있다. 도 5는 다이들(410) 중 하나를 형성하기 위해 실리콘 웨이퍼(400)에 또는 그것 상에 제조될 수 있는 대표적인 집적 회로(500)의 개략도이다. 회로(500)는 저항열 또는 줄열을 통해 전기를 열로 전환하는 발열체이다. 전압원(510)으로부터의 전류는 트랜지스터(520)(예를 들어, NPN 트랜지스터)를 지나 부하 레지스터(530)(예를 들어, 500 Ω)와 접해, 회로의 발열을 야기한다. 또한 집적 회로(500)는 실리콘 웨이퍼로 생성되는 그것의 열량을 자기-조정 또는 자기-조절하도록 의도적으로 설계된다. 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 회로(500)의 발열은 트랜지스터(520)가 스위칭 온되는 동안 계속된다.

회로(500)는 서미스터들(540, 550)을 포함한다. 특정 이론에 제한되지는 않지만, 대표적인 집적 회로(500)에서, 서미스터(540)는 온도가 상승할 때 저항을 증가시키는 정 온도 계수(PTC; Positive Temperature Coefficient) 서미스터(예를 들어, 10K Ω)이고, 서미스터(550)는 온도가 상승할 때 저항을 감소시키는 부 온도 계수(NTC; Negative Temperature Coefficient) 서미스터(예를 들어, 1K Ω)이다. PTC 서미스터(540)는 저레벨의 전류를 생성하고 PTC 트랜지스터가 사실상 오프될 때 보조 발열 방법론을 형성하는 것을 방지하기 위해 높게, 예를 들어, 10K Ω으로 설정될 수 있다. 이는 아래에서 보다 더 상세하게 논의될 바와 같이, NTC 서미스터(550) 저항이 보온 부하 레지스터(530)와 동량에 도달하거나 그 아래로 떨어질 때까지 트랜지스터(520)가 작용할 수 있게 한다.

먼저, NTC 서미스터(550)가 레지스터(530)보다 높게 설정됨에 따라, 트랜지스터(520)는 포화 및 턴 "온"되고 회로(500) 및 주변 실리콘이 가열된다. 회로 온도가 상승함에 따라, NTC 서미스터(550)는 저항을 감소시킨다. 종내에는, 상승 온도에 따라, NTC 서미스터(550)의 저항은 부하 레지스터(530)의 저항 아래로 떨어진다. 이것이 발생할 때, 트랜지스터(520)는 "오프"로 스위칭되고 전류는 레지스터(530)를 거쳐 흐르지 않는다. 대신, 전류는 서미스터(540)로부터 서미스터(550)로 흐른다. 회로(500)는 전류가 레지스터(530)를 통해 흐르지 않아 그것의 가열된 온도로부터 냉각되며, 이는 결과적으로 온도가 떨어짐에 따라 NTC 서미스터(550)의 저항을 증가시킨다. NTC 서미스터 저항의 이러한 증가는 저항이 레지스터(530)의 설정 저항 위로 상승할 때까지 계속되며, 그 결과 트랜지스터(520)가 다시 "온"으로 스위칭되고, 회로(500)는 전류가 레지스터(530)를 통해 다시 흐름에 따라 가열된다. 물론, 상승 회로 온도에 따라, NTC 서미스터 저항은 종내에는 레지스터(530)의 설정 저항 아래로 다시 떨어지고, 이는 트랜지스터를 턴 "오프"시킨다. 가열 상태 및 열 발산 상태 사이 이러한 자동 스위칭은 집적 회로(500)의 온도를 원하는 온도, 이를테면 가열기(90A)(도 2)에 대한 정착 온도에 대해 왔다갔다 하게 유지한다. 그에 따라, 이러한 집적 회로(500)의 자기-조정 특징은 정착기 벨트를 가열시키기 위해 실리콘 웨이퍼 내 원하는 온도를 유지할 수 있다.

복수의 개별적인 열 발생 회로 중의 각 개별적인 열 발생 회로(500)는 그것이 고체 상태 가열기 소자의 설계에 따라 특정 온도에서 작동하도록 그리고 그러한 개별적인 온도에 대하여 자기-조절하도록 설계된다는 점에서 자기-조정적일 수 있다. 실시예들에서, 위에서 나타낸 바와 같이, 정착기 장치에 의해 용지 매체 상에 고정되도록 형성되는 이미지들에 대해 예를 들어, 상이한 크기들, 조성들 및 물질들에 기반한 원하는 열 입력 성능의 차이들을 고려하기 위해 열 발생 소자들의 각각에 대해 예를 들어, 특정 온도 설정점을 변경하기 위해 전기적 바이어싱이 적용될 수 있다.

도 6은 도 1 및 도 2의 정착 장치(200)와 유사한 인쇄 디바이스에서 사용 가능한 대표적인 정착 장치(600)를 도시한다. 도 6에 도시된 정착 장치(600)의 실시예들은 예를 들어, 인쇄 디바이스(8)에서의 정착 장치(200)를 대신하여, 사용될 수 있다. 인쇄 디바이스(8)는 다양한 크기 및 무게를 갖는, 다양한 매체, 이를테면 코팅된 또는 코팅되지 않은(일반) 종이 용지로부터 인쇄물들을 생성하기 위해 사용될 수 있다.

정착 장치(600)는 외측 표면(612) 및 내측 표면(614)을 갖는 연속적인 정착기 벨트(210), 및 외측 표면(612)에 접촉하는 외측 표면(616)을 갖는 가압 롤(204)을 포함한다. 가압 롤(204)의 외측 표면(616) 및 정착기 벨트(210)의 외측 표면(612)은 닙(206)을 형성한다. 예들에서, 가압 롤(204)은 드라이브 롤이며 정착기 벨트(210)는 자유롭게 스피닝하고 가압 롤(204)과의 체결에 의해 구동된다. 가압 롤(204)은 벨트가 반시계 방향으로 회전하고 닙(206)을 통해 매체를 전달하게 하기 위해 시계 방향으로 회전할 수 있다.

예시된 가압 롤(204)은 코어(618), 코어 상에 제공되는 내측 레이어(620), 및 내측 레이어 상에 제공되는 외측 레이어(622)를 포함한다. 코어(618)는 금속, 금속 합금 또는 오래가는 플라스틱을; 내측 레이어(620)는 탄성 물질, 이를테면 실리콘을; 그리고 외측 레이어(622)는 저마찰 물질, 이를테면 Teflon®을 포함할 수 있다.

정착 장치(600)는 정착기 벨트(210) 내부에 위치되는 가열기(90A)를 갖는 정착기(610)를 더 포함한다. 가열기(90A)는 정적이고 정착기 벨트(210)를 따라 축 방향으로(길이 방향으로) 연장되는 다이들(410)의 실리콘 웨이퍼 어레이(420)를 포함한다. 예들에서, 웨이퍼 어레이(420)는 닙(206)에 위치되고 닙으로 회전되는 정착기 벨트(210)를 가열시키도록 구성된다. 웨이퍼 어레이(420)는 벨트를 향하는 표면을 갖는 부드러운 측(630) 및 반대의 거친 측(632)을 포함하며, 벨트를 향하는 표면은 정착기 벨트(210)의 내측 표면(614)에 접촉하도록 구성된다. 실리콘 웨이퍼 어레이(420)는 열 전도에 의해 정착기 벨트(210)를 가열시킨다. 부드러운 측(630) 벨트를 향하는 표면은 평평할 수 있고, 실질적으로 전체 벨트를 향하는 표면이 정착기 벨트(210)의 내측 표면(614)에 접할 수 있다. 실리콘으로 만들어지는 부드러운 측(630)은 저 마찰 계수를 갖는 것으로 알려져 있으며, 이는 실리콘 웨이퍼 어레이(420)의 벨트를 향하는 표면 및 정착기 벨트의 내측 표면(614) 사이 마찰을 최소화한다.

정착기 벨트(210)는 정착기 벨트 내부에 위치되는 정착기 하우징(640)에 의해 지지된다. 정착기 하우징(640)은 정착기 롤(210)의 축 방향(길이 방향)을 따라 연장되고, 정착기 벨트(210)의 내측 표면(614)의 일부에 접하는 외측 가이드 표면(642)을 포함한다. 정착기 하우징(640)은 실리콘 웨이퍼 어레이(420) 및 정착기 벨트(210)로부터 정착기 하우징(640)으로의 열 전달을 감소시키기 위해 저 열 전도도를 갖는 재료(즉, 단열재)로 구성될 수 있다.

실리콘 웨이퍼 어레이(420)는 벨트를 향하는 표면이 대략, 예를 들어, 닙-폭 방향에서 약 12 mm X 벨트를 가로지르는 방향에서 축 방향으로 350 mm 만큼일 수 있도록 하는 방식으로 구성될 수 있다. 실리콘 웨이퍼 어레이(420)는 정착기 하우징(640)에 장착될 수 있으며, 이는 그 다음 어레이(420) 및 정착기 벨트(210)에 구조적 지지를 제공하면서, 또한 정착 장치의 전기 및 제어 회로 및 실리콘 웨이퍼 어레이(420) 내 집적 회로들(410) 사이 계면으로서 배선 구성요소들(650)에 대한 지지를 제공할 수 있다. 정착기 하우징(640)은 그것이 닙(206)에 적절한 닙 압력을 가하기 위해 가압 롤(204)에 의해 가해지는 힘에 대한 반대 및 필요한 구조적 지지를 제공하는 것과 같은 방식으로 장착될 수 있다. 그에 따라, 정착기 하우징(640)은 그것을 통한 열의 전달을 용이하게 하는 방식으로 정착기 벨트(210)의 내측 표면(614)에 대해 실리콘 웨이퍼 어레이(420)를 압착할 수 있다.

작동 동안, 인쇄 매체(24)는 닙(206)에 공급된다. 도 2 및 도 6은 인쇄 매체가 닙(206)을 향해 공정 방향(A)으로 이동하는 것을 도시한다. 인쇄 매체(204)는 예를 들어, 적어도 하나의 토너 이미지를 갖는 종이 용지일 수 있다. 닙(206)에서, 가압 롤(204)의 외측 표면(616) 및 정착기 벨트(210)의 외측 표면(612)은 인쇄 매체의 반대 표면들에 접촉한다. 정착기 벨트(210)는 마킹 물질을 인쇄 매체에 고정하기에 충분한 고온으로 마킹 물질을 가열하기에 충분한 열 에너지를 인쇄 매체(24)에 공급한다. 예들에서, 실리콘 웨이퍼 어레이(420) 가열기는 닙에서 정착기 벨트(210)에 접촉하고 그것을 가열하도록 구성되는 부드러운 측, 및 닙에서 먼 거친 측에서 실리콘 웨이퍼에 부착되는 회로를 갖는다. 회로는 실리콘 웨이퍼의 부드러운 측 및 정착기 벨트를 정착 온도로 가열시키기 위해 실리콘 웨이퍼를 통해 열을 발생시키고 이미지를 인쇄 매체 상에 고정시킨다. 회로는 실리콘 웨이퍼 어레이에 픽셀화된 발열 회로들로서 만들어지는 복수의 집적 회로를 포함할 수 있으며, 집적 회로들의 각각은 각각의 집적 회로 및 실리콘 웨이퍼의 제1 측 사이의 실리콘 웨이퍼 부분을 가열하도록 구성된다. 집적 회로들은 예를 들어, 정착기 벨트를 가열하는 실리콘 웨이퍼 내 원하는 온도를 유지하기 위해 발열 상태 및 열 발산 상태 사이를 자동으로 전환함으로써, 복수의 집적 회로의 각각에 의해 실리콘 웨이퍼에 가해지는 열을 자동으로 자기-조정할 수 있다.

이전에, 통상의 기술자는 열이 조정되지 않는 경우 실리콘-기반 집적 회로들에서의 순열 파괴에 대한 가능성이 있음에 따라 고온 환경에 적용 가능하도록 설계된 실리콘 웨이퍼를 용이하게 고려할 수 없었다. 위에서 언급된 바와 같이, 광범위한 실험을 통해 매체-유용한 실리콘 웨이퍼들이 그것들이 그러한 사용을 위해 고려될 수 있게 하는 수락할만한 열을 견디는 성능을 갖는 것으로 결정되었다. 통상적인 실리콘-기반 IC 회로 설계에서, 이를테면 열 발생을 최소로 유지하고 열 제거를 용이하게 하는 설계 파라미터들은 실리콘-기반 IC 회로들의 순열 파괴로 이어지는 열 축적을 방지하는 것으로 알려졌었다. 이러한 점에서, 그것은 그러한 실리콘-기반 집적 회로들을 정착을 위해 요구되는 설계된 상승 온도 프로파일들에 따라 구동하기 위해 통상적인 실리콘-기반 집적 회로들에 관한 통상적 고려 사항과 반대로 작동한다.

Claims (10)

1. 인쇄 디바이스에서 사용 가능한 정착 장치로서, 상기 정착 장치는 용지 상에 이미지를 영구적으로 정착시키기 위해 상기 용지가 전달되는 가압 롤 및 정착기 벨트 사이 닙에서 상기 정착기 벨트를 가열시키도록 구성되는 가열기를 포함하며, 상기 가열기는 상기 닙에서 상기 정착기 벨트에 접촉하고 그것을 가열하도록 구성되는 제1 측, 및 상기 닙에서 먼 제2 측에서 실리콘 웨이퍼에 부착되는 회로를 갖는 상기 실리콘 웨이퍼를 갖고, 상기 회로는 상기 정착기 벨트를 가열시키기 위해 상기 실리콘 웨이퍼를 통해 열을 발생시키도록 구성되는, 정착 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 회로는 복수의 열 생성 집적 회로를 포함하고, 각 열 생성 집적 회로는 상기 열 생성 집적 회로로부터 상기 실리콘 웨이퍼의 상기 제1 측까지의 상기 실리콘 웨이퍼 부분을 가열시키도록 구성되는, 정착 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 열 생성 집적 회로들은 상기 실리콘 웨이퍼 내에 에칭되는, 정착 장치.
4. 청구항 2에 있어서, 각 열 생성 집적 회로는 분리된 저항성 발열체를 포함하는, 정착 장치.
5. 용지 상에 이미지를 인쇄하도록 적응되는 인쇄 디바이스로서,
   상기 용지 상에 이미지를 처리 및 인쇄하기 위한 이미징 장치;
   상기 이미지를 현상하기 위한 이미지 현상 장치;
   상기 이미지를 상기 용지 상에 전사하기 위한 전사 디바이스;
   가열기 및 정착기 벨트를 갖는 정착기로서, 상기 가열기는 상기 닙에서 상기 정착기 벨트에 접촉하고 그것을 가열하도록 구성되는 제1 측, 및 상기 닙에서 먼 제2 측에서 실리콘 웨이퍼에 부착되는 회로를 갖는 상기 실리콘 웨이퍼를 갖고, 상기 회로는 상기 정착기 벨트를 가열시키기 위해 상기 실리콘 웨이퍼를 통해 열을 발생시키도록 구성되는, 상기 정착기; 및
   용지 상에 이미지를 영구적으로 정착시키기 위해 상기 용지가 전달되는 가압 롤 및 상기 정착기 벨트 사이에 닙을 형성하는 상기 가압 롤을 포함하는, 인쇄 디바이스.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 회로는 복수의 열 생성 집적 회로를 포함하고, 각 열 생성 집적 회로는 상기 열 생성 집적 회로로부터 상기 실리콘 웨이퍼의 상기 제1 측까지의 상기 실리콘 웨이퍼 부분을 가열시키도록 구성되는, 인쇄 디바이스.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 열 생성 집적 회로들은 상기 실리콘 웨이퍼 내에 에칭되는, 인쇄 디바이스.
8. 인쇄 디바이스에서 사용 가능한 정착기를 작동시키기 위한 방법으로서, 상기 정착기는 용지 상에 이미지를 영구적으로 정착시키기 위해 상기 용지가 전달되는 가압 롤 및 정착기 벨트 사이에 닙을 형성하도록 구성되는 상기 정착기 벨트를 갖고, 상기 정착기는 상기 닙에서 상기 정착기 벨트에 접촉하고 그것을 가열하도록 구성되는 제1 측, 및 상기 닙에서 먼 제2 측에서 실리콘 웨이퍼에 부착되는 회로를 갖는 상기 실리콘 웨이퍼를 갖는 가열기를 포함하고, 상기 회로는 상기 정착기 벨트를 가열시키기 위해 상기 실리콘 웨이퍼를 통해 열을 발생시키도록 구성되며, 상기 방법은:
   a) 상기 닙을 통해 용지를 전달하는 단계;
   b) 상기 실리콘 웨이퍼에 부착되는 상기 회로로서 복수의 집적 회로를 갖는 상기 실리콘 웨이퍼의 상기 제1 측을 가열하는 단계로서, 상기 복수의 집적 회로의 각각은 각각의 상기 집적 회로 및 상기 실리콘 웨이퍼의 상기 제1 측 사이의 상기 실리콘 웨이퍼 부분을 가열시키도록 구성되는, 상기 실리콘 웨이퍼의 상기 제1 측을 가열하는 단계; 및
   c) 상기 벨트를 통해 가열된 상기 실리콘 웨이퍼를 갖고 상기 닙에서 상기 용지 상에 이미지를 정착시키는 단계를 포함하는, 방법.
9. 청구항 8에 있어서, 상기 단계 b)는 상기 실리콘 웨이퍼 내에 에칭되는 복수의 집적 회로를 갖는 상기 실리콘 웨이퍼의 상기 제1 측을 가열하는 단계를 포함하며, 상기 복수의 집적 회로는 상기 용지의 폭보다 큰 길이를 갖는 어레이로 배열되는, 방법.
10. 청구항 8에 있어서, 상기 집적 회로들이 상기 복수의 집적 회로의 각각에 의해 상기 실리콘 웨이퍼에 가해지는 상기 열을 자동으로 자기-조정하는 단계를 더 포함하는, 방법.

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