(57)【要約】【課題】  媒体上のトナーをより効率的に溶融できる装置およびプリントプロセスを提供する。【解決手段】  フューザ２００では加熱素子２１２がコア２１０の内側に位置し、フューザロール２０２のコア２１０および外層２０８を加熱すべく電源２５０に接続されている。フューザロール２０２の外面２０６と加圧ロール２０４の外面２１４がその間にニップ２０５を形成する。フューザロール２０２の外層２０８は、電圧を印加することによって所望の高温まで迅速に加熱するのに有効な電気特性および熱特性を有する材料からなる。電圧源２３０は、そのオンオフを制御するように構成されたコントローラ２２０に接続している。媒体上のトナーを溶融した後、電圧源２３０を停止してもよい。【選択図】図２
2010055080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体を加熱するフューザであって、
第１の外面を有する外側部分を含むフューザロールと、
前記外側部分に接続し、前記第１の外面を加熱するために前記外側部分に電圧を供給するように構成される電圧源と、
第２の外面を有する加圧ロールと、
前記第１の外面と前記第２の外面との間のニップと、を含み、
前記第１の外面および第２の外面が前記ニップで媒体に接触するように構成される、フューザ。
【請求項２】
前記フューザロールの外側部分がグラファイトまたはグラファイト含有材料からなる、請求項１記載のフューザ。
【請求項３】
媒体を加熱するフューザであって、
第１の外面を有しグラファイトまたはグラファイト含有材料からなる外側部分を含むフューザロールと、
第２の外面を有する加圧ロールと、
前記第１の外面と前記第２の外面との間のニップと、を含み、
前記第１の外面および第２の外面が前記ニップで媒体に接触するように構成される、フューザ。
【請求項４】
媒体を加熱するフューザであって、
外側溶融面とその反対にある内面とを有する連続フューザベルトと、
前記フューザベルトの内側に配置され前記内面に接触する加熱面を含むグラファイトまたはグラファイト含有材料と、
前記材料に接続し、前記フューザベルトを加熱する加熱面を加熱するために前記材料に電圧を供給するように構成される、電圧源と、
外面を有する加圧ロールと、
前記加熱面と前記外面との間のニップと、を含み、
前記溶融面および前記外面が前記ニップで媒体に接触するように構成される、フューザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フューザ（溶融装置）、プリント装置、媒体上のトナーを溶融する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
幾つかのプリントプロセスでは、トナー画像が媒体上に形成され、この媒体が加熱されてその上のトナーを溶融する。このようなプリントプロセスに使用されるプリント装置は、フューザ部材と加圧ロールを有するフューザを含むことができる。プリントプロセスの際、トナー画像を保持する媒体はフューザ部材と加圧ロールとの間に形成されたニップへと送られ、フューザ部材と加圧ロールが媒体に熱と圧力を加え、トナー画像を溶融する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７，２２８，０８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
媒体上のトナーをより効率的に溶融できる装置およびプリントプロセスを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１態様は、媒体を加熱するフューザ（溶融装置）により提供され、前記フューザーは、第１の外面を有する外側部分を含むフューザロールと、前記外側部分に接続し、前記第１の外面を加熱するために前記外側部分に電圧を供給するように構成される電圧源と、第２の外面を有する加圧ロールと、前記第１の外面と前記第２の外面との間のニップと、を含み、前記第１の外面および第２の外面が前記ニップで媒体に接触するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】プリント装置の例示的な実施形態を示す。
【図２】フューザロールを含むフューザの例示的な実施形態を示す。
【図３】フューザロールの例示的な実施形態を示す。
【図４】フューザベルトを含むフューザの例示的な実施形態を示す。
【図５】内部加熱されたフューザベルトを含むフューザの例示的な実施形態を示す。
【図６】内部加熱されたフューザベルトを有するフューザを含むプリント装置の例示的な実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
開示されている実施形態は、媒体を加熱するフューザを含む。このフューザは、第１の外面を有する外側部分を含むフューザロールと、外側部分に接続し、第１の外面を加熱するために外側部分に電圧を供給するように構成される電圧源と、第２の外面を有する加圧ロールと、第１の外面と第２の外面との間のニップと、を含む。第１の外面および第２の外面は、ニップで媒体に接触するように構成されている。
【０００８】
開示されている実施形態は、媒体を加熱するフューザをさらに含む。このフューザは、第１の外面を有しグラファイトまたはグラファイト含有材料からなる外側部分を含むフューザロールと、第２の外面を有する加圧ロールと、第１の外面と第２の外面との間のニップと、を含む。第１の外面および第２の外面は、ニップで媒体に接触するように構成されている。
【０００９】
開示されている実施形態は、媒体を加熱するフューザをさらに含む。このフューザは、外側溶融面とその反対にある内面とを有する連続フューザベルトと、フューザベルトの内側に配置され内面に接触する加熱面を含むグラファイトまたはグラファイト含有材料と、材料に接続し、フューザベルトを加熱する加熱面を加熱するために材料に電圧を供給するように構成される電圧源と、外面を有する加圧ロールと、加熱面と外面との間のニップと、を含む。溶融面および外面は、ニップで媒体に接触するように構成されている。
【００１０】
開示されている実施形態は、媒体を加熱するフューザをさらに含む。このフューザは、外側溶融面とその反対にある内面とを有する連続フューザベルトと、フューザベルトの内側に配置され、内面に接触し、グラファイトまたはグラファイト含有材料からなる加熱面と、外面を有する加圧ロールと、加熱面と外面との間のニップを含む。溶融面と外面は、ニップで媒体に接触するように構成されている。
【００１１】
開示されている実施形態は、媒体上のトナーを溶融する方法をさらに含む。この方法は、その上にトナーを有する媒体をフューザ部材の外側溶融面と加圧ロールの外面との間のニップへと送るステップと、溶融面を形成するかまたは溶融面を支持するグラファイトまたはグラファイト含有材料に電圧を印加して溶融面を加熱するステップと、媒体を溶融面と外面に接触させてこの媒体上にトナーを溶融するステップと、を含む。
【００１２】
図１は、例示的なプリント装置１００を示す。本明細書で使用されているように、「プリント装置」という用語は、任意の目的でプリント出力機能を実行する、デジタルコピー機、製本機、多機能機などのあらゆる装置を含む。プリント装置１００は、コート紙または非コート紙（普通紙）などの種々の媒体からプリントを作成するために使用できる。媒体は、種々のサイズおよび重量でよい。実施形態では、プリント装置１００はモジュール構成をとっている。図示されているように、装置は、直列に配置された２つの媒体フィーダモジュール１０２、媒体送りモジュール１０２に隣接するプリンタモジュール１０６、プリンタモジュール１０６に隣接するインバータモジュール１１４、インバータモジュール１１４に隣接し直列に配置された２つのスタッカモジュール１１６を含む。
【００１３】
プリント装置１００では、媒体フィーダモジュール１０２は種々のサイズ（幅および長さ）および重量の媒体をプリンタモジュール１０６に送るように構成されている。プリンタモジュール１０６では、配列された現像剤ステーション１１０から帯電した受光体ベルト１０８にトナーが移送され、受光体ベルト上にトナー画像が形成される。このトナー画像は、用紙搬送路を通って送られた各媒体１０４の片側に転写される。この媒体は、媒体上のトナー画像を溶融するように構成されたロールを含むフューザ１１２を通って前進させられる。インバータモジュール１１４は、プリンタモジュール１０６から出た媒体を操作し、媒体をスタッカモジュール１１６に通すかまたは媒体を反転しプリンタモジュール１０６に戻す。スタッカモジュール１１６では、プリントされた媒体がスタッカカート１１８に積まれ、スタック１２０を形成する。
【００１４】
フューザ１１２では、媒体に接触する少なくとも一つのロールが加熱される。フューザ１１２において媒体上のトナーを溶融するために使用するエネルギー量を減らすことが望ましい。
【００１５】
より厚い媒体上のトナーを溶融させるためにその媒体に供給しなければならない熱エネルギー（熱）量は、同じ材料からなるより薄い媒体上の同じトナーを溶融させるためにその媒体に供給しなければならない熱量を上回る。また、非コート媒体よりもコート媒体でトナーを固着させるほうがより多くのエネルギーを要する。加熱フューザロールまたは加熱フューザベルトを含むフューザを使用する場合、種々の媒体をプリントするためにフューザロールまたはフューザベルトの温度をプリントジョブの最中に変更できる。例えば、トナーを薄い媒体上でフューザロールまたはフューザベルトの第１の温度設定値で溶融させることができる。次いでプリントジョブにおいて厚い媒体上のトナーを溶融させるのにその厚い媒体を十分に高い温度まで加熱するために、フューザロールまたはフューザベルトの温度を第２の温度設定値まで上げることができる。プリントジョブの際にフューザロールまたはフューザベルトの温度をこのようにより高温の温度設定値に上げるには、フューザロールまたはフューザベルトに供給される熱量を増やす必要がある。しかしながらこのようなフューザロールまたは支持ロールの熱質量のために、フューザロールまたは支持ロールを加熱することでこのフューザロールまたはフューザベルトを第１の温度設定値から第２の温度設定値まで加熱するには通常相当時間がかかる可能性がある。したがって、この方法では、ロール（単数または複数）を所望の温度設定値まで加熱するのに消費するエネルギー量のほかに、プリントジョブに相当の時間遅延が生じるおそれがある。
【００１６】
図２は、例示的な実施形態に係るフューザ２００を示す。このフューザ２００は、プリント装置において媒体上のトナーを熱効率よく溶融するように構成されている。フューザ２００の実施形態は、種々のプリント装置で使用できる。例えば、フューザ２００を図１に示すプリント装置１００でフューザ１１２の代わりに使用できる。フューザ２００の実施形態は、例えば固体インクジェットプリント装置でも使用できる。
【００１７】
実施形態では、フューザ２００はフューザロール２０２の形態のフューザ部材を含む。フューザロール２０２は、フューザロール２０２の外側部分の外面をなす外側溶融面２０６を含む。実施形態では、外側部分は外層２０８である。外層２０８は、コア２１０の上にある誘電材料層２１３の上に形成されている。
【００１８】
フューザ２００では、１つまたはそれより多くの任意の加熱素子２１２（２つ示されている）がコア２１０の内側に位置している。この加熱素子２１２は、タングステン−石英ランプなどのランプでよい。実施形態では、加熱素子２１２はフューザロール２０２の全長に沿って軸方向に延出する。加熱素子２１２は、フューザロール２０２のコア２１０および外層２０８を加熱すべく加熱素子２１２に電力を供給するように構成された電源２５０に接続されている。実施形態では、電源２５０および加熱素子２１２は、電源２５０を制御するように構成されたコントローラ２２０に接続されている。例えば、プリント装置がプリントジョブ（すなわち、動作モード）間の低電力モードまたはスタンバイモードにあるときにフューザロール２０２を所望の温度で維持するように、加熱素子２１２に電力を供給することができる。
【００１９】
フューザ２００では、外面２１４を有する加圧ロール２０４がフューザロール２０２に隣接して位置している。フューザロール２０２の外面２０６と加圧ロール２０４の外面２１４がその間にニップ２０５を定める。図示されているように、１つまたはそれより多くのトナー画像を保持する媒体２２２がニップ２０５に送られる。ニップ２０５では、フューザロール２０２と加圧ロール２０４が媒体２２２に接触し、熱と圧力を加えて媒体２２２上のトナー画像を溶融させる。
【００２０】
実施形態では、フューザロール２０２の外層２０８は、電圧源２３０を用いて材料に電圧を印加することによって所望の高温まで材料を迅速に加熱するのに有効な電気特性および熱特性を有する材料からなる。実施形態では、電圧源２３０は、そのオンオフを制御するように構成されたコントローラ２２０に接続している。媒体上のトナーを溶融した後、電圧源を停止してよい。実施形態では、電圧が停止すると外層２０８の材料を高温から迅速に冷却することができる。こういった外層２０８の材料の特徴によって、異なる溶融温度を有する媒体を連続してプリントする、例えば厚い媒体（例えば、厚い用紙）の次に薄い媒体（例えば、薄い用紙）をプリントするためにフューザ２００を使用することができる。
【００２１】
実施形態では、外層２０８を（例えば、約２０秒未満、約１０秒未満、または約５秒未満で）少なくともフューザ２００に送られるような種類の媒体の温度設定値に迅速に冷却することができる。印加電圧は、所望の時間内で外層２０８を所望の温度に加熱するのに有効なものである。実施形態では、フューザ２００は、媒体２２２がニップ２０５に到着したことを感知するようにニップ２０５の上流に配置される、光学センサなどの媒体センサ２４０を含む。実施形態では、センサ２４０はコントローラ２２０に接続されている。センサ２４０を使用して媒体２２２がニップ２０５に到着した時間を感知することで、電圧源２３０によって外層２０８に電圧を印加し、媒体２２２がニップ２０５に到着する時間までに外層２０８を所望の温度に加熱することができる。一般には、溶融温度は、種々の重量のコート媒体または非コート媒体を含む種々の媒体で例えば約１５０℃〜約２１０℃である。加熱素子２１２のみを使用して外層２０８を加熱するのに必要な電力よりも少ない電力で、外層２０８を少なくとも温度設定値まで加熱することができる。そして外層２０８の材料を高温から低温まで迅速に冷却することができる。
【００２２】
加熱素子２１２を含むフューザロール２０２の実施形態では、電圧源２３０による外層２０８への電圧供給が停止した場合に、外層２０８は、フューザロール２０２のアイドリング温度のようなおよそ加熱素子２１２によって維持される外層２０８の温度まで冷却することができる。内部加熱素子２１２を含まないフューザロール２０２の実施形態では、外層２０８への電圧供給が停止した場合に、外層２０８はおよそ周囲温度まで冷却することができる。
【００２３】
図３は、フューザロール３０２の例示的な実施形態を示す。図示されているように、フューザロール３０２は、コア３１０の上にある誘電材料層３１３上に配置された外層３０８である外側部分を含む。外層３０８は外面３０６を有する。コア３１０は、１つまたはそれより多くの任意の加熱素子（図示せず）を設けてもよい中空内部３１１を含む。フューザロール３０２はまた、フューザロール３０２を回転させるように構成された駆動機構に係合するための軸方向シャフト３２２、３２４を両端に含む。フューザロール３０２は、フューザ２００で使用することができる。
【００２４】
実施形態では、コア３１０はアルミニウムなどの金属からなる。実施形態では、誘電材料層３１３は、アルミナ、石英、窒化アルミニウムなどのセラミック材料またはポリイミドなどの耐熱ポリマーからなる。実施形態では、外層３０８を誘電材料層３１３上のコーティングとして形成してもよい。他の実施形態では、外層３０８は予め形成された円筒形のスリーブでもよい。このスリーブを、外層３０８が到達する動作温度に耐えることができる適当な接着剤を使用して誘電材料層３１３に接着することができる。
【００２５】
例示の実施形態では、正の端子と負の端子を有する電圧源３２６が、フューザロール３０２の両端で外層３０８に接続されている。実施形態では、電圧源３２６は外層３０８の各端に配置された導電リングおよびブラシによって外層３０８に接続され、フューザの動作時にフューザロール３０２が回転させられると電流を電圧源３２６から外層３０８へと供給することができる。他の実施形態では、電圧源３２６を外層３０８に電気接続する他の適当な手段を使用することができる。
【００２６】
外層３０８は、電圧源３２６を用いて電圧（一般的には直流（ＤＣ）電圧）を外層３０８に印加することで材料を所望の温度まで短時間で加熱するのに有効な電気抵抗特性および熱伝導率特性を有する材料からなる。実施形態では、外層３０８はグラファイトまたはグラファイト及び例えばカーボンを含有する複合材料などのグラファイト含有材料からなる。外層３０８（およびフューザロール２０２の外層２０８）を形成するのに適した材料はＡｔｈａｌｉｔｅ（商標）であり、これはワシントン州ベルビューのＣＯＬＤＨＥＡＴ（商標）から市販されている製品で使われている。米国特許番号第６，６４６，２２８号および同第６，７９７，９２４号を参照されたい。これらの特許はそれぞれ、その全体が参照されることにより本明細書に援用される。米国特許番号第６，６４６，２２８号および同第６，７９７，９２４号の特許は、グラファイトまたはグラファイト含有材料からなる電極を含むはんだごてを開示している。米国特許番号第６，６４６，２２８号および同第６，７９７，９２４号の特許は、例えばシリコンやゲルマニウムなどの、半導電性で熱伝導率の低い他の材料を電極の作成に使用できることを開示している。米国特許番号第６，６４６，２２８号および同第６，７９７，９２４号の特許は、電極を形成する材料が以下の特性を有することを開示している。その特性とは、電気抵抗：少なくとも１，５００μΩｃｍまたは３，０００μΩｃｍ以上、熱伝導率：＜１０ＢＴＵ／ｈｒ−ｆｔ−°Ｆまたは１ＢＴＵ／ｈｒ−ｆｔ−°Ｆ〜１０ＢＴＵ／ｈｒ−ｆｔ−°Ｆ、電気を流すことで数秒内におよそ６００°Ｆの温度まで到達できる能力、である。
【００２７】
実施形態では、フューザロール２０２の外層２０８とフューザロール３０２の外層３０８の材料は、少なくとも約５００μΩｃｍ〜少なくとも約３，５００μΩｃｍ、例えば少なくとも約１，０００μΩｃｍ、少なくとも約１，５００μΩｃｍ、少なくとも約２，０００μΩｃｍ、少なくとも約３，０００μΩｃｍ、少なくとも約３，５００μΩｃｍの電気抵抗と、約１ＢＴＵ／ｈｒ−ｆｔ−°Ｆ〜約１０ＢＴＵ／ｈｒ−ｆｔ−°Ｆ、例えば約１ＢＴＵ／ｈｒ−ｆｔ−°Ｆ〜約５ＢＴＵ／ｈｒ−ｆｔ−°Ｆ、約５ＢＴＵ／ｈｒ−ｆｔ−°Ｆ〜約１０ＢＴＵ／ｈｒ−ｆｔ−°Ｆの熱伝導率を有することができる。実施形態では、外層２０８と外層３０８は、印加電圧によってニップでこのような外層に接触する媒体を溶融温度まで加熱するのに有効な温度まで加熱されることができる。例えば、その温度は種々の媒体で約１５０℃〜約２１０℃でもよい。実施形態では、外層２０８および外層３０８に適当な電圧を印加することで、このような層によってこのように異なる種類の媒体を約２０秒未満、約１０秒未満、約５秒未満でこのような温度まで加熱することができる。このような実施形態では、外層２０８または外層３０８の材料は、グラファイト、グラファイト含有材料、電圧源を用いて材料に電圧を印加することで材料を所望の高温まで迅速に加熱するのに有効な電気特性および熱特性を有する、金属または半導体などの別の材料でよい。
【００２８】
フューザ２００の実施形態は、薄いものから厚いものまで種々の厚さを有するコート媒体または非コート媒体上のトナーを溶融するプリントジョブで使用することができる。例えば、任意の加熱素子２１２を含まないフューザロール２０２の実施形態では、フューザ２００を使用して厚い用紙にプリントするために、電圧をフューザロール２０２の外層２０８に供給し、その厚い用紙上のトナーを溶融するのに十分な高温まで外面２０６を加熱することができる。このような実施形態では、印加電圧と、加熱素子２１２を使用して外層２０８を加熱するときよりも少ないエネルギーで、外層２０８をより迅速に加熱できる。加熱素子２１２も含むフューザロール２０２の他の実施形態では、外層２０８に電圧を印加して補助熱源を設けることで外層２０８を加熱でき、媒体上のトナーを溶融するのに（すなわち、加熱素子２１２に電力を供給することによって外面２０６に供給される熱のほかに）さらなる十分な熱量を与える。フューザ２００は、同じプリント装置で異なる種類の媒体をプリントするのに使用した場合、効率的な性能を提供することができる。
【００２９】
他の実施形態では、熱伝導率の低い抵抗性材料が、媒体上のトナーを溶融するのに有効な温度まで媒体を加熱するためのフューザ部材としてフューザベルトを含むフューザで使用される。図４は、このような実施形態に係るフューザ４００を示す。フューザ４００の実施形態は、種々のプリント装置で使用できる。例えば、フューザ４００は図１に示すプリント装置１００でフューザ１１２の代わりに使用できる。フューザ４００の実施形態は、例えば固体インクジェットプリント装置でも使用できる。
【００３０】
フューザ４００は、フューザロール４０２、加圧ロール４０４、示されるように反対方向に回転するフューザロール４０２と加圧ロール４０４との間にあるニップ４０５を含む。フューザ４００は、アイドラロール４３０、４４０、４５０、４６０も含む。エンドレス（連続）フューザベルト４２４がフューザロール４０２とアイドラロール４３０、４４０、４５０、４６０上に支持されている。フューザベルト４２４には内面４２６とその反対の外面４２８がある。フューザベルト４２４は、矢印Ａによって示される反時計回り方向に回転するように駆動機構によって駆動される。
【００３１】
フューザ４００では、フューザロール４０２とアイドラロール４３０、４４０、４５０、４６０の内部が加熱される。フューザロール４０２とアイドラロール４３０、４４０、４５０、４６０はそれぞれ空中コアを含む。実施形態では、任意の加熱素子４１２がフューザロール４０２内部に配置されており、少なくとも１つの任意の加熱素子４３４、４４４、４５４、４６４がアイドラロール４３０、４４０、４５０、４６０内にそれぞれ配置されている。加熱素子４１２、４３４、４４４、４５４、４６４は、フューザロール４０２とアイドラロール４３０、４４０、４５０、４６０のそれぞれに沿って軸方向に延出する、例えばタングステン石英ランプなどでよい。実施形態では、加熱素子４１２、４３４、４４４、４５４、４６４は電源４９０に接続されている。フューザ４００は、電源４９０に接続するコントローラ４７０を含む。加熱素子４１２、４３４、４４４、４５４、４６４は、フューザロール４０２の外面４０６、アイドラロール４３０の外面４３２、アイドラロール４４０の外面４４２、アイドラロール４５０の外面４５２、アイドラロール４６０の外面４６２をそれぞれ加熱する。熱はこのようなロールからフューザベルト４２４に伝えられる。
【００３２】
実施形態では、フューザロール４０２は外面４０６を有する外層４０８を含む。外層４０８は、誘電材料層４１３の上に設けられている。誘電材料層４１３は、一般的には金属からなるコアの上に設けられている。実施形態では、外層４０８はフューザロール２０２の外層２０８（図２）またはフューザロール３０２の外層３０８（図３）を形成するために使用する材料と同じ材料からなっていてよい。外層４０８の材料は、材料に電圧を印加することで材料を所望の温度まで迅速に加熱するのに有効な電気特性および熱特性を有する。フューザロール４０２の外層は、外面４０６を所望の温度まで加熱するのに有効な電圧を外層に印加するように構成された電圧源４７５に接続されている。電圧源４７５は、フューザロール４０２の外層の加熱を制御するコントローラ４７０に接続されている。フューザロール４０２の加熱された外面４０６によって、外面４０６の上を移動するフューザベルト４２４が加熱される。
【００３３】
フューザベルト４２４の例示的な実施形態は、ポリイミドまたはこれと同様のポリマーからなるベース層、シリコーンなどのエラストマー材料からなる、ベース層上の中間層、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）という商標でデュポンパフォーマンスエラストマー株式会社から販売されているフルオロエラストマーまたはこれと同様のポリマーからなる、中間層上の外層を含む。ベース層がフューザベルト４２４の内面４２６を形成し、外層が外面４２８を形成する。
【００３４】
フューザ４００の動作時、少なくとも１つのトナー画像を保持する媒体４２２は媒体送り装置によってニップ４０５に送られる。ニップ４０５で、回転しているフューザベルト４２４の外面４２８は媒体４２２の片面に接触し、加圧ロール４０４の表面４１４は媒体４２２の反対の面に接触する。フューザベルト４２４と加圧ロール４０４は、媒体４２２上のトナーを溶融するのに十分な熱と圧力を加える。
【００３５】
実施形態では、フューザ４００は媒体４２２のニップ４０５への到着を感知すべくニップ４０５の上流に配置された光学センサなどの媒体センサ４８０を含む。センサ４８０は、コントローラ４７０に接続されている。センサ４８０を使用して媒体４２２のニップ４０５への到着時間を感知することで、電圧源４７５によってフューザロール４０２の外層４０８に電圧を印加し、媒体４２２がニップ４０５に到着する時間までに外面４０６を所望の温度まで加熱することができる。
【００３６】
実施形態では、フューザベルト４２４を所望の温度で維持するために加熱素子４１２、４３４、４４４、４５４、４６４に電力を供給することができ、フューザロール４０２の外層４０８に電圧を印加することでこの外層４０８をさらに加熱し、媒体上のトナーを溶融するのに有効な温度まで外面４０６を加熱することができる。
【００３７】
図５は、別の実施形態に係るフューザ５００を示す。フューザ５００は、回転可能な連続フューザベルト５１０、加圧ロール５０４、フューザベルト５１０と加圧ロール５０４との間のニップ５０５を含む。実施形態では、フューザベルト５１０は円筒形状である。一般的にフューザベルト５１０は、スチール、ステンレススチールなどの金属からなる。フューザベルト５１０には外面５１２とその反対側の内面５１４がある。ポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＴＥ）またはこれと同様のポリマーなどの低摩擦特性および耐熱性を持つ材料で、外面５１２をコーティングすることができる。フューザベルト５１０は、 反時計回り方向に回転するように駆動機構（図示せず）によって駆動される。
【００３８】
フューザ５００は、誘電材料層５２３上に設けられた外層５２２とフューザベルト５１０内に配置されたサーミスタ５２４を有する加熱部材５２０をさらに含む。実施形態では、加熱部材５２０は静止している。荷重を加えることで外層５２２が下方に付勢されてニップ５０５でフューザベルト５１０の内面５１４に接触する。実施形態では、内面５１４に対向する外層５２２の底面のほぼ全体が付勢されて内面５１４に接触することができる。実施形態では、底面は平坦でよい。外層５２２は、フューザベルト５１０の全長を加熱部材５２０で加熱できるようにフューザベルト５１０に沿って軸方向に延出している。
【００３９】
実施形態では、外層５２２はフューザロール２０２の外層２０８（図２）、フューザロール３０２の外層３０８（図３）、フューザロール４０２の外層４０８（図４）を形成するために使用する材料と同じ材料からなっていてよい。例えば、外層５２２の材料はグラファイトまたはグラファイト含有材料でよい。外層５２２は電圧源５５０に接続されており、この電圧源は、ニップ５０５で媒体上のトナーを溶融するのに有効な温度までフューザベルト５１０の溶融面５１２を加熱するために外層５２２を十分な高温まで加熱するのに有効な電圧を外層５２２に印加するように構成されている。外層５２２の材料は、電圧源５５０によって材料に電圧を印加した場合に、材料を所望の温度まで短時間（例えば、約２０秒未満、約１０秒未満、約５秒未満）で加熱するのに有効な電気特性および熱特性を有する。
【００４０】
実施形態では、外層５２２は誘電材料層５２３上に形成されたコーティングでもよい。他の実施形態では、外層５２２は誘電材料層５２３に接着された抵抗性材料の１つまたはそれより多くの小片を含んでもよい。
【００４１】
フューザ５００では、適当な熱伝導性潤滑剤をフューザベルト５１０の内面５１４に塗布し、フューザベルト５１０の回転時に外層５２２と内面５１４との間に生じる摩擦を減らすことができる。
【００４２】
外層５２２は、ニップ５０５で内面５１４に熱エネルギーを供給するように構成されている。フューザ５００の動作では、少なくとも１つのトナー画像を保持する媒体５２２がニップ５０５に送られる。ニップ５０５では、回転しているフューザベルト５１０の加熱された外面５１２が媒体５２２の片面に接触し、加圧ロール５０４の外面５１４が媒体５２２の反対側の面に接触する。フューザベルト５１０と加圧ロール５０４は十分な熱エネルギーと圧力を媒体５２２に加え、媒体５２２上のトナーを溶融する。実施形態では、フューザ５００は、媒体５２２のニップ５０５への到着を感知するようにニップ５０５の上流に配置された、光学センサなどの媒体センサ５４０を含む。実施形態では、センサ５４０はコントローラ（図示せず）に接続されている。センサ５４０を使用して媒体５２２のニップ５０５への到着時間を感知することで、電圧を電圧源５５０によって外層５２２に印加することができ、その結果外層５２２は媒体５２２がニップ５０５に到着する時間までに所望の温度まで加熱される。
【００４３】
フューザ５００の実施形態は、媒体上のトナーのエネルギー効率の良い溶融を行うように構成されている。加熱部材５２０の外層５２２を十分に高温に加熱し、種々の媒体上のトナーをニップ５０５において低電力で溶融するのに有効な温度まで、フューザベルト５１０の外面５１２をニップ５０５で加熱することができる。
【００４４】
図６は、米国特許番号第７，２２８，０８２号（その全てを参照することによって本明細書に援用されている）に開示されているプリント装置のようなプリント装置６５０の実施形態を示す。このプリント装置６５０は、ニップ６０５を形成する回転可能な連続ベルト６０２と加圧ロール６０４を有するフューザ６００を含む。図５に示すフューザ５００の実施形態をフューザ６００の代わりにプリント装置６５０で使用することができる。プリント装置６５０は、回転可能な受光体６３０をさらに含む。受光体６３０上にトナー画像を形成するために、帯電装置６３４が受光体６３０の外面を帯電する。そして露光装置６３６が受光体６３０上に静電潜像を形成する。次いで現像剤装置６４０が静電潜像にトナー粒子を塗布し、受光体６３０上にトナー画像を形成する。トナー画像は、受光体６３０から用紙供給スタック６２０より運ばれた媒体６２２へと転写される。トナー画像を保持する媒体６２２はフューザ６００のニップ６０５へと運ばれる。プリント装置６５０は、プリントの際に画像形成装置の動作を制御するように構成されたコントローラ６４５を含む。コントローラ６４５は、フューザ５００のセンサ５４０と電圧源５５０の動作を制御することができる。媒体６２２がニップ６０５を通過した後、媒体は出力トレイ６１２へと運ばれる。
【符号の説明】
【００４５】
２００    フューザ
２０２    フューザロール
２０４    加圧ロール
２０６    外面
２０８    外層
２１０    コア
２１２    加熱素子
２１４    外面
２２０    コントローラ
２３０    電圧源
２５０    電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010055080.tif 000008