(57)【要約】【課題】ロール温度を均一化するための温度均一化装置を有する溶着アセンブリを提供する。【解決手段】第１の部材は、第１のエッジ、第２のエッジ、及び両端間軸線を有し、第２の部材は、第１の部材で溶着ニップを形成し、該溶着ニップが第１の部材及び第２の部材のそれぞれの第１のエッジと第２のエッジとの間に配置される。加熱部材は、第１の部材及び第２の部材の少なくとも一方を画像マーキング材料溶着温度まで加熱するために両端間軸線に沿って延出する。第１の部材及び第２の部材の少なくとも一方の温度を均一化するための温度均一化装置は複数の熱導体を含み、これら複数の熱導体の各熱導体が第１の端部と第２の端部とを含み、１つの導体の第１の端部及び第２の端部が、次の導体の第１の端部及び第２の端部と重なり合った状態で配置され、第１の接点及び第２の接点のそれぞれにおいて第１の部材及び第２の部材の少なくとも一方に接触し、第１の接点と第２の接点との一方から他方に熱を伝導する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１のエッジ、第２のエッジ、及び両端間軸線を有する第１の部材と、
（ｂ）前記第１の部材とともに溶着ニップを形成する第２の部材であって、前記溶着ニップが前記第１の部材及び前記第２の部材のそれぞれの前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間に配置される、第２の部材と、
（ｃ）前記第１の部材及び前記第２の部材の少なくとも一方を画像マーキング材料溶着温度まで加熱するために前記両端間軸線に沿って延出する加熱部材と、
（ｄ）前記第１の部材及び前記第２の部材の前記少なくとも一方の温度を均一化するための温度均一化装置であって、前記温度均一化装置が複数の熱導体を含み、前記複数の熱導体の各熱導体が第１の端部と第２の端部とを含み、１つの導体の前記第１の端部及び前記第２の端部が、次の導体の前記第１の端部及び前記第２の端部と重なり合った状態で配置され、第１の接点及び第２の接点のそれぞれにおいて前記第１の部材及び前記第２の部材の前記少なくとも一方に接触し、第１の接点と第２の接点との一方から他方に熱を伝導する、温度均一化装置と、
を含む溶着アセンブリ。
【請求項２】
前記複数の熱導体の前記各熱導体が、その前記第１の端部及び前記第２の端部を実質的に共通平面内に位置決めするために湾曲される、請求項１に記載の溶着アセンブリ。
【請求項３】
（ａ）受像支持体を供給し、装置フレーム内を移動させるための、支持体供給／処理手段と、
（ｂ）前記受像支持体上に画像を形成するためのマーキング材料を含む画像形成手段と、
（ｃ）溶着アセンブリと、
を含み、
前記溶着アセンブリは、
（ｉ）第１のエッジ、第２のエッジ、及び両端間軸線を有する第１の部材と、
（ｉｉ）第１のエッジ、第２のエッジ、及び両端間軸線を有し、前記第１の部材とともに溶着ニップを形成する第２の部材であって、前記溶着ニップが前記第１の部材及び前記第２の部材のそれぞれの前記第１のエッジと前記第２のエッジとの間に配置される、第２の部材と、
（ｉｉｉ）前記第１の部材及び前記第２の部材の少なくとも一方を画像マーキング材料溶着温度まで加熱するために、前記両端間軸線に沿って延出する加熱部材と、
（ｉｖ）前記第１の部材及び前記第２の部材の前記少なくとも一方の温度を均一化するための温度均一化装置であって、前記温度均一化装置が複数の熱導体を含み、前記複数の熱導体の各熱導体が、第１の端部及び第２の端部を含み、第１の接点及び第２の接点のそれぞれにおいて前記第１の部材及び前記第２の部材の前記少なくとも一方に接触し、第１の接点及び第２の接点の一方から他方に熱を伝導する、前記温度均一化装置と、
を含む、画像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電画像再生機械に関し、より詳細には、温度均一化装置を含むこうした機械における溶着（ヒュージング）アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、静電画像複写のプロセスは、略均一に帯電した光受容部材上にオリジナル文書の光画像を露光することによって開始される。帯電した光受容部材を光画像に対し露光することで、画像領域において電荷を保持しながら、オリジナル文書の非画像領域に対応する領域における光導電性表面を放電し、それによって、光受容部材上にオリジナル文書の静電潜像を作成する。この潜像はその後、現像材料が光導電性表面上の帯電画像領域に引き付けられるように、帯電した現像材料を光受容部材上に付着させることによって可視画像に現像される。
【０００３】
その後、現像材料は、光受容部材から受像複写シート若しくは何か別の画像支持体に転写され、加熱定着／溶着方法及び装置によって永続的に付着され得る画像を作成し、それによって、オリジナル文書の静電画像再生を行なう。このプロセスの最終ステップにおいて、光受容部材の光導電性表面は、連続画像形成サイクルに備えて上記表面に残留する可能性がある残留現像材料を除去するためにクリーニング装置でクリーニングされる。
【０００４】
上述した静電画像複写プロセスは、静電画像形成では周知であり、オリジナル文書の光レンズ複写には一般に使用されている。例えば、変調レーザビームを介して潜像が光導電性表面上に形成されるディジタル・レーザ印刷や、電子的に生成された若しくは記憶された画像に応答して電荷が電荷保持面に付着されるイオノグラフィー印刷及び再生などの他の静電写真印刷用途において、同じようなプロセスもまた存在する。
【０００５】
トナー画像を支持体上に定着若しくは溶着するために、定着／溶着方法及び装置は、トナーが合着し粘着性を帯びる温度までトナーを加熱する、加熱定着／溶着部材を一般に含んでいる。この熱により、トナーは支持体の繊維組織又は微細孔に流れ込むことになる。定着／溶着方法及び装置はまた、トナー流量を増加させるために圧力を付加する圧力部材も含んでいる。冷却することにより、トナーは支持体に永続的に付着されるようになる。
【０００６】
概して、こうした定着若しくは溶着は、通常はローラである溶着部材及び圧力部材によって形成される溶着ニップにおいて行なわれる。一般に、ヒューザ・ロール及び圧力ロールは、レターサイズ及び大きいサイズのシートを処理するのに十分な長さがある。したがって、機械内でヒューザ若しくは溶着装置によって細長い媒体（８．５×１１）の多数のコピーを印刷するとき、この細長い媒体と接触しない部分におけるヒューザ・ロール（媒体経路の外側の部分）の温度は、かかる媒体と接触している部分（媒体経路若しくは用紙経路内の部分）の温度に比較してかなり増加することが認識されている。さらに、ヒューザ・ロール壁が、エナジースター（Energy Star）コンプライアンスを可能にするためにますます薄肉化されるので、軸方向温度の不均一性がますます大きくなることが認識されている。理想としては、ヒューザ・ロールの軸方向温度のプロフィールは、最適エネルギー消費を可能にし、溶着システムの過熱又は加熱不足によって引き起こされる印刷品質不良を回避するために、可能な限り均一にすべきである。
【０００７】
上記不均一性を解決するための取り組みの従来技術例として、「高速ウェイクアップ・ヒューザ」と題した米国特許第５，６０２，６３５号が挙げられ、圧力ロールで形成されたニップに隣接した透明溶着ロールの細長い領域にエネルギーを集中させる内部加熱装置を有する透明溶着ロールを含む、画像をシートに溶着させるための装置を開示する。横方向温度平滑化装置又はレベリング・ロールもまた、ヒューザ・ロールにわたって軸方向にかなり均一な温度を維持するように設けられる。これは、更に細長い紙、即ち、１１若しくは１４インチの紙が通過する、幅の広いヒューザ・ロール、即ち１７インチのロールには特に有用であり、紙に接触しないヒューザ・ロールの端部が過熱することを防止する。予備電力が必要とされないようにコールド・スタートからのクイック・スタートが可能である。
【０００８】
米国特許第６，３５３，７１８号（「多数の発熱体を有するゼログラフィ溶着装置」）は、電子写真印刷用溶着装置を開示し、該装置は、２つの並列ランプを備えたヒューザ・ロール、又は発熱体を内部に含んでいる。各ランプは、電力が加えられると、比較的高温の端部及び比較的低温の端部を規定する。これら２つのランプは、１つのランプの高温端部が別のランプの低温端部と隣接するように配置される。起動時には、電力が段階的に各ランプに加えられ、各ランプに対し加えられた電力の漸進的増加は、時間的なずれがある。さらに起動中にも、ランプは直列に接続されるが、この直列接続は作動条件に対しては除去される。これらの特徴は、装置全体の望ましいフリッカー防止効果に役立つ。
【０００９】
米国特許第６，５５７，８３６号（「画像形成装置、及び熱交換率を高くするための熱サーキュレータを有する定着ユニット」）は、画像形成装置、定着ユニット、及び、熱循環システムを開示し、低コストで製造でき、高い熱交換率を保証できる熱サーキュレータが設けられている。熱サーキュレータは、同時転写／定着領域の上流及び下流のそれぞれの位置で中間転写部材と接触する２つの平板状の金属部材と、第１の金属部材の熱を第２の金属部材に伝達する複数のヒートパイプと、を含んでいる。
【特許文献１】米国特許第５，６０２，６３５号
【特許文献２】米国特許第６，３５３，７１８号
【特許文献３】米国特許第６，５５７，８３６号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にしたがって、（ａ）第１のエッジ、第２のエッジ、及び両端間軸線を有する第１の部材、（ｂ）上記第１の部材とともに溶着ニップを形成する第２の部材であって、上記溶着ニップが上記第１の部材及び上記第２の部材のそれぞれの上記第１のエッジと上記第２のエッジとの間に配置される、第２の部材、（ｃ）上記第１の部材及び上記第２の部材の少なくとも一方を画像マーキング材料溶着温度まで加熱するために上記両端間軸線に沿って延出する加熱部材、及び（ｄ）上記第１の部材及び上記第２の部材の上記少なくとも一方の温度を均一化するための温度均一化装置であって、該温度均一化装置が複数の熱導体を含み、こうした複数の熱導体の各熱導体が第１の端部と第２の端部とを含み、上記第１の端部及び上記第２の端部が重なり合った状態で配置され、第１の接点及び第２の接点のそれぞれにおいて上記第１の部材及び上記第２の部材の上記少なくとも一方に接触し、第１の接点と第２の接点との一方から他方に熱を伝導する、温度均一化装置を含む、溶着アセンブリが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の上記及び他の特徴は明白であり、明細書及び請求の範囲を更に読解し、また添付図面を参照することによって容易に理解されるだろう。
【００１２】
本発明がその好ましい実施の形態に関連して以下に記載されるが、発明をその実施の形態に制限することを意図するものでないことは理解すべきである。これに対して、添付された請求の範囲に記載の発明の精神及び範囲内に含まれ得るようなすべての代替物、修正、及び同等物を対象とすることを意図する。
【００１３】
図１は静電画像再生装置を概略的に示し、該装置は、ベルト支持モジュール９０に取り付けられる光導電性ベルト１０を一般に使用する。望ましくは、光導電性ベルト１０は、光導電性材料を下地層にコーティングして形成され、該下地層は、カール防止バッキング層上にコーティングされる。ベルト１０は、矢印１３の方向に移動して、その移動経路の周囲に配置される種々の処理ステーション内を順次に連続部分を前進させる。ベルト１０は、ストリッピング・ロール１４、駆動ロール１６、及びアイドラーロール２１の周囲を閉じたループ１１として引張り状態で移動可能である。ループ１１としてのベルト１０はまた、本発明の高速動作溶着装置７０の周囲に引張り状態で移動可能である。駆動ロール１６が回転すると、矢印１３の方向にベルト１０が前進する。
【００１４】
最初に、光導電性ベルト表面の一部は、帯電ステーションＡＡを通過する。帯電ステーションＡＡにおいて、概して参照番号２２で示されるコロナ発生装置は、比較的高く且つ実質的に均一な電位に光導電性ベルト１０を帯電する。
【００１５】
更に示されるように、再生装置８は、概して参照番号２９で示されるコントローラ、又は電子制御サブシステム（ＥＳＳ）を含み、該システムは、中央処理装置（ＣＰＵ）、電子記憶装置、及び、ディスプレイ若しくはユーザ・インタフェースを（ＵＩ）を有する内蔵式専用ミニコンピュータである。ＥＳＳ２９は、センサ及び接続を用いて、画像データ及びマシン・ステータス情報を読み込み、取り込み、作成し、さらに処理することができる。このように、これは、本発明の高速動作溶着方法及び装置７０を含む装置８の構成要素及び他のサブシステムに対する主制御システムである。
【００１６】
図１をさらに参照すると、露光ステーションＢＢにおいて、コントローラ又は電子サブシステム（ＥＳＳ）２９は、所望の出力画像を表示するＲＩＳ２８から画像信号を受け取り、これらの信号を処理して、概して参照番号３０で示されるラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）などの変調出力生成器に送信される画像の連続諧調及びグレースケール表示に変換する。ＥＳＳ２９に送信される画像信号は、上記のようなＲＩＳ２８から送られることがあり、又はコンピュータから送られることがあり、それによって、静電写真再生装置８が１つ以上のコンピュータのための遠隔配置プリンタとしての機能を果たすことが可能になる。あるいはまた、プリンタは、高速コンピュータ用の専用プリンタとして働くこともできる。再生装置によって再生されることが望ましい連続諧調画像に対応するＥＳＳ２９からの信号は、ＲＯＳ３０に送信される。
【００１７】
ＲＯＳ３０は、回転ポリゴンミラー・ブロックとともにレーザを含んでいる。好ましくは、９角形のものが使用される。ＲＯＳ３０は、１インチにつき約３００画素以上の解像度で、光導電性ベルト１０の表面上の帯電部分を照明する。ＲＯＳは、ＥＳＳ２９から受信される連続諧調画像に対応して静電潜像をその上に記録するために光導電性ベルト１０を露光することになる。代替方法として、ＲＯＳ３０は、各ラスターベースで、光導電性ベルト１０の帯電部分を照射するように配列される発光ダイオード（ＬＥＤ）の線形配列を使用することもできる。
【００１８】
静電潜像が光導電性表面１２上に記録された後で、ベルト１０は潜像を現像ステーションＣＣに進める。この現像ステーションＣＣは、液体粒子若しくは乾燥粒子の形状で、一般に周知の技術を使用して静電的に潜像に引きつけられるＣＭＹＫカラートナーを含む４つの現像ユニットを有する。潜像の上には、トナー粉体像を形成するキャリヤ粉粒体からトナー粒子が引き付けられる。連続する静電潜像が現像されるにつれて、トナー粒子は現像液材料から減少している。概して参照番号４４によって示されるトナー粒子ディスペンサは、現像ユニット３８の現像ハウジング４６に、トナー粒子を分配する。
【００１９】
続いて図１を参照すると、静電潜像が現像された後で、ベルト１０上に存在するトナー粉体像は転写ステーションＤＤに進む。印刷用紙４８は、用紙供給装置５０によって転写ステーションＤＤに進められる。好適には、用紙供給装置５０は、スタック５４の最上部用紙と接触する供給ロール５２を含んでいる。供給ロール５２は、最上部の用紙をスタック５４から垂直搬送機構５６へと移動させるように回転する。垂直搬送機構５６は、順次決められた時間に光受容ベルト１０から画像を受け取るために、移動中の支持材料の用紙４８を画像転写ステーションＤＤを通過させて位置決め搬送機構５７へと方向付け、その結果、ベルト上に形成されたトナー粉体画像が転写ステーションＤＤで移動中の用紙と接触する。転写ステーションＤＤは、コロナ発生装置５８を含み、該装置は、用紙４８の裏面にイオンを吹き付ける。これにより、トナー粉体像が光導電性表面１２から用紙４８に引き付けられる。転写後、用紙４８がベルト搬送機構６２を介して矢印６０の方向に移動し続け、用紙４８は溶着ステーションＦＦに移動する。
【００２０】
溶着ステーションＦＦは、本発明による温度均一化装置１５０に加えて、転写されたトナー粉体像をコピー用紙に永続的に付着する、概して参照番号７０によって示されるヒューザ・アセンブリを含んでいる。好ましくは、ヒューザ・アセンブリ７０は、加熱ヒューザローラ７２、及び、圧力ローラ７４を含み、コピー用紙上の粉体像が該ヒューザローラ７２と接触する。圧力ローラは、ヒューザローラに押し付けられてトナー粉体像をコピー用紙に定着させるために必要な圧力を加える。ヒューザローラは、石英ランプ（図示せず）によってなど、内部的に加熱されてもよい。
【００２１】
作動中に、トナー画像を担持する用紙は、ヒューザ７０を通過し、ここで画像は用紙に永続的に定着又は溶着される。ヒューザ７０を通過した後に、ゲートによって、直接出力１７を介してフィニッシャ若しくはスタッカに用紙を移動させたり、又は、双方向経路１００、詳細には最初に単一用紙インバータ８２内に用紙を導く。すなわち、第２の用紙が片面印刷用紙であるか、又は、表面画像及び裏面画像が形成された印刷済み両面印刷用紙のいずれかである場合、この用紙は、ゲート８８を介して直接に出力１７に搬送されることになる。しかしながら、この用紙が両面印刷式であり、表面画像のみが印刷されている場合、ゲート８８は、この用紙をインバータ８２内に、さらに双方向ループ経路１００内に導くように配置されることになり、そこで、用紙は反転され、加速ニップ１０２及びベルト搬送機構１１０に供給され、転写ステーションＤＤ内に戻って再循環し、ヒューザ７０に供給されて、出口経路１７から出る前に、裏面画像を受容し、両面シートの裏面に永続的に画像を定着する。
【００２２】
印刷用紙がベルト１０の光導電性表面１２から離れた後で、光導電性表面１２に付着している残留トナー／現像剤、及び紙の繊維状粒子は、クリーニング・ステーションＥＥで該表面から除去される。クリーニング・ステーションＥＥは、紙の繊維状粒子を移動させ、除去するために光導電性表面１２と接触した状態にある回転可能に取り付けられた繊維ブラシ、及び、転写されなかったトナー粒子を除去するためのクリーニングブレードを含んでいる。このブレードは、用途に応じてワイパー位置若しくはドクター位置に設けることもできる。クリーニングの後で、放電ランプ（図示せず）は、次の連続する画像形成サイクルに対して光導電性表面１２を帯電する前に、その上に残留する静電荷を放散するために光導電性表面１２に光を照射させる。
【００２３】
一般に、ヒューザ・ローラ７２及び圧力ロール７４は、レターサイズ及びより大型の用紙を処理するのに十分な長さがある。したがって、装置内及びヒューザ７０を介して細長い媒体（８．５×１１）の多数のコピーを印刷するとき、この細長い媒体と接触しない部分（媒体経路の外側にある部分）のヒューザ・ロール７２の温度は、こうした媒体が接触する部分（媒体経路若しくは用紙経路の内側の部分）の温度に対しかなり増加する。さらに、ヒューザ・ロール壁が、エナジースター（Energy Star）コンプライアンスを可能にするために一層薄肉化されるので、軸方向温度の不均一性がいっそう大きくなることが認識されている。理想としては、ヒューザ・ロールの軸方向温度のプロフィールは、最適エネルギー消費を可能にし、溶着システムの過熱又は加熱不足によって引き起こされる印刷品質不良を回避するために、可能な限り均一にすべきである。
【００２４】
次に図１乃至図５を参照すると、本発明の温度均一化装置１５０を含む溶着アセンブリ７０の詳細が示されている。図２Ａは、本発明の温度均一化装置の第１の実施の形態を含む図１の溶着アセンブリの一部を概略的に示している。図２Ｂは、本発明の温度均一化装置の第２の実施の形態を含む図１の溶着アセンブリの一部を概略的に示している。図３は、図２Ａの実施の形態を端面から見た概略図である。図４は、図２Ｂの実施の形態の熱導体による熱伝導を図式的に示した図である。図５は、本発明に従って組み立てられた装置を含む複数の溶着装置の軸方向位置に対する温度をグラフ表示した図である。
【００２５】
図のように、溶着アセンブリ７０は、（ａ）第１の端部７６、第２の端部７７、及び両端間軸線Ａｘを有する第１の部材７２、（ｂ）上記第１の部材７２とともに溶着ニップ７５を形成する第２の部材７４（この溶着ニップ７５は第１の部材及び第２の部材のそれぞれの第１のエッジと第２のエッジとの間に配置されている）、（ｃ）上記第１の部材及び第２の部材の少なくとも１つを画像マーキング材料溶着温度まで加熱するための、両端間軸線に沿って延出する加熱部材７３、及び（ｄ）上記第１の部材及び第２の部材の少なくとも一方の温度を軸方向に均一化するための温度均一化装置１５０を一般に含んでいる。図のように、第１の部材及び第２の部材は、それぞれローラから構成することができる。しかしながら、周知のように、第２の部材は連続ベルトから構成することもできる。
【００２６】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、温度均一化装置１５０は、ホルダ、及び複数の熱導体１５２を含み、これら熱導体１５２は各々ホルダ１５４に取り付けられる。熱導体５２は、第１の端部１５６及び第２の端部１５７を有し、第１の接点Ｐ１及び第２の接点Ｐ２のそれぞれにおいて第１の部材と第２の部材との少なくとも１つに接触し、第１の接点Ｐ１及び第２の接点Ｐ２のどちらかが他方に対して高温であるかによって一方から他方に熱を伝達する。
【００２７】
温度均一化装置は、複数の導体１５２を支持するためのフレーム又はホルダ１５４を含んでいる。複数の熱導体１５２は、１組の熱導体を有し、各熱導体は、第１の端部Ｅ１及び第２の端部Ｅ２を有する。さらに、各導体１５２は湾曲され、溶着部材７２の表面上の第１の接点Ｐ１に第１の端部Ｅ１を位置決めし、実質的に溶着部材７２と共通表面Ｓ１内で第２の接点Ｐ２に第２の端部Ｅ２を位置決めする。熱導体１５２は、ホルダ若しくはフレーム１５４の長手方向軸Ａｙに沿って端から端まで重なり合った状態で一体に配置され、支持され、又は取り付けられる。フレーム又はホルダ１５４は、例えばアルミニウムでできている。１つの実施の形態において、１つの導体の第１の端部及び第２の端部は、上述したように次の導体の第１の端部及び第２の端部と重なり合った状態で配置されている。
【００２８】
本発明によると、各熱導体１５２は、繊維ストランド、例えば炭素繊維ストランドから構成される。各ストランドの湾曲部は、複数の熱導体の各熱導体１５２がＶ字状であるようにされる。あるいはまた、湾曲部は、複数の熱導体の各熱導体１５２がＵ字状であるようにされてもよい。こうした導体１５２は、各熱導体１５２の各第１の端部Ｅ１及び各第２の端部Ｅ２が、例えば第１の溶着部材７２の表面Ｓ１と９０度以外の角度で接触するように取り付けられ、又はフレーム１５４から支持される。第１の接点Ｐ１及び第２の接点Ｐ２は、溶着部材７２の端部間軸線Ａｘに沿って一方から他方へと変位される。
【００２９】
第１の接点Ｐ１及び第２の接点Ｐ２は、相対的に異なる温度である。特に、温度均一化装置１５０は、細長い媒体領域、即ち、細長い媒体（レターサイズ用紙）と接触する部材７２の領域と、こうした細長い媒体領域の外側に位置する領域との境界線にわたるか、又は横断することになるように加熱された溶着部材７２に押し付けられて取り付けられるべきである。上記に示されたように通常では、細長い媒体領域の外側にある領域は比較的高温であり、このため、装置１５０による熱伝導が、高温領域から比較的低温の領域に向かうことになる。
【００３０】
このように、本発明によると、相対的に異なる温度にある、溶着システム（溶着部材７２）の領域間の温度を均一化するために、炭素繊維ブラシとしての温度均一化装置１５０が使用される。図のように、装置又はブラシ１５０は、炭素繊維１５２などのＵ字形（図２Ａ）若しくはＶ字形（図２Ｂ）の熱導体を含み、該熱導体は、軸方向の熱伝導率を高くし、１つの領域から隣接する領域まで部材７２に沿って熱エネルギーを軸方向に高温から低温に伝達する（図４）ために配置される。例えば加熱ヒューザ・ロール７２と接触している炭素繊維ブラシ１５０は、温度の平衡が溶着装置に沿って達成されるまで、熱エネルギーそのものとして伝達し続けることになる。この装置又は炭素繊維ブラシ１５０は、溶着部材７２と接触するように、又は、直接的若しくは間接的に加熱される他の溶着部材と接触するように、溶着アセンブリ７０に取り付けられることもできる。
【００３１】
炭素繊維材料のストランド若しくは導体１５２は、それらが直角以外の角度で溶着部材と接触するように付着又は取り付けられる。これによって確実に、繊維端部Ｅ１、Ｅ２が角位置の分だけ変位されて、炭素繊維の軸線の一端から入る熱が、接触した溶着部材に沿って軸方向の別の位置に伝達可能になる。軸方向に伝達された熱は、前の繊維の第２の端部Ｅ１が接触するところで始点を有する別の繊維の第１の端部Ｅ１へと伝わる。
【００３２】
炭素繊維ストランド若しくは導体１５２は、連続的に端部が開放された「Ｕ」型若しくは「Ｖ」型形状の構成でもよい（図２Ａ、図２Ｂ）。これらは、アルミニウム、プラスチック、又は取り付け及び機械剛性を付与する他の好適な材料でできている保持装置又はフレーム１５４に取り付けられることができる。これにより、高温領域から低温領域までの加熱された装置７２の軸線Ａｘに沿って炭素繊維内部に熱が伝導され伝達されることになる。
【００３３】
こうした装置を実施する効果として、以下の（ａ）乃至（ｅ）が挙げられる：（ａ）画像欠陥を引き起こすヒューザ・ロールに沿って「高温地点」の温度を低下させる、より均一な軸方向温度のヒューザプロフィール；
（ｂ）隣接する領域において問題を引き起こす可能性がある機械内の過剰熱の最小化；
（ｃ）過剰熱がロールの動作範囲に転送され、周辺領域に放出されずに溶着に使用されるという、全エネルギー消費量の一層の効率性；
（ｄ）ヒートパイプ及び対応付けられる機械装置（ハードウェア）に対する低コスト代替物、及び、
（ｅ）特別指定又は特別設置によるヒート・ランプの必要性の除去。
【００３４】
次に図５を参照すると、提案された装置の有効性を証明するために、炭素繊維ロールが５５ｐｐｍの溶着システムの圧力ロールと接触した状態で配置されている温度シミュレーションが作成されている。ヒューザが単一の均一ランプによって加熱され、用紙がエッジ位置合わせされる最悪ケースのシナリオについて考えた。多数の形状によるランプ及び／又は中心が位置合わせされた用紙を用いて、より好ましい結果を得ることができる。２００部の縦方向給紙Ａ６（Short Edge Feed A6）ペーパーはシステム内を走行され、圧力ロール及びヒューザ・ロールの軸方向温度の各プロフィールが以下の３つの構成に対して比較された：
（ｉ）ヒートパイプが圧力ロールと接触するシステム；
（ｉｉ）炭素繊維ブラシが圧力ロールと接触するシステム；
（ｉｉｉ）ヒートパイプ又は炭素繊維ブラシが圧力ロールと接触しない名目上の（比較のためだけの）システム。
【００３５】
図５は、上記の３つの場合に対する圧力ロール表面温度プロフィールを示している。ヒートパイプや炭素繊維ブラシのいずれも圧力ロールと接触しないとき、溶着ニップの前の圧力ロール表面上の最高温度及び最低温度間の温度差がＴ＝１９２℃であることを理解することができる。圧力ロールと接触する厚さ０．３ｍｍの炭素繊維ブラシは、この温度差をＴ＝１５３℃まで低減する。確実には、ヒートパイプはより均一な温度を実現し、Ｔ＝５４℃に低減する。炭素繊維ブラシの厚さを増加させることによってより好ましい効果を達成することができる。たとえば、厚さを０．３ｍｍから１ｍｍに増加させることによって、圧力ロール上の最高温度及び最低温度間の温度差を、Ｔ＝１２３℃に減少することができる。
【００３６】
上記のシミュレーションにおいて、５インチの距離にわたって軸方向に２５０ワットの電力を転送できる直径１７．１ｍｍ／厚さ１．２５ｍｍのヒートパイプロールと、温度差が５℃若しくはコンダクタンスが６．３５Ｗｍ／Ｃであることを想定した。また、厚さ０．３ｍｍの炭素繊維ブラシでは、軸方向熱コンダクタンスが０．０１２６Ｗｍ／Ｃであり、厚さ１ｍｍの炭素繊維ブラシでは、軸方向熱コンダクタンスが０．０４０４Ｗｍ／Ｃである（これらの数値は炭素繊維熱コンダクタンスが８００Ｗｍ／Ｃであることに基づいている）。いかなる場合においても、圧力ロール、及びヒートパイブ若しくは炭素繊維間の接触長が４ｍｍであると想定した。
【００３７】
図に示すように、以下の（ａ）乃至（ｄ）を含む溶着アセンブリが提供される：
（ａ）第１のエッジ、第２のエッジ、及び両端間軸線を有する第１の部材；
（ｂ）上記第１の部材とともに溶着ニップを形成する第２の部材であって、溶着ニップが第１の部材及び第２の部材の各々の第１のエッジと第２のエッジとの間に配置される、第２の部材；
（ｃ）上記第１の部材及び上記第２の部材の少なくとも一方を画像マーキング材料溶着温度まで加熱するための、両端間軸線に沿って延出する加熱部材；
（ｄ）上記第１の部材及び上記第２の部材の少なくとも一方の温度を均一化するための温度均一化装置であって、該温度均一化装置が複数の熱導体を含み、これら複数の熱導体の各熱導体が、第１の端部及び第２の端部を含み、該第１及び第２の端部は重なり合った状態で配置され、第１の接点と第２の接点の一方から他方に熱を伝導するために第１の接点及び第２の接点のそれぞれにおいて第１の部材と第２の部材との少なくとも一方に接触する、温度均一化装置。
【００３８】
当初示された及び修正された請求の範囲は、本明細書中に開示された実施の形態及び教示の変形物、代替物、修正、改良、同等物、及び略同等物を、現時点で予想若しくは理解されていない、例えば出願人や特許権者及び他の人々から起こり得るこうしたものを含めて網羅する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明の温度均一化装置を含む溶着アセンブリを示す静電画像再生機械の概略正面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の温度均一化装置の第１の実施の形態を含む、図１の溶着アセンブリの一部を示す概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の温度の均一化装置の第２の実施の形態を含む、図１の溶着アセンブリの一部を示す概略図である。
【図３】図３は、図２Ａの実施の形態を端面から見た概略図である。
【図４】図４は、図２Ｂの実施の形態の熱導体による熱伝導を図式的に示した図である。
【図５】図５は、本発明に従って組み立てられた１つの装置を含む複数の溶着装置の軸方向位置に対する温度をグラフ表示した図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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