JP2024500566A - リボン上に薄いインク層をコーティングするためのコーティングモジュール - Google Patents

Abstract

リボン上に薄いインク層をコーティングするためのコーティングモジュール。内面と外面を備えるリボン（５）と、内面にリボン（２０）を保持して輸送する支持要素（２１）を備えるコンベヤシステムと、リボンの外面に接触して配置されたスクイーズインクローラ（１３）であって、弾性材料で作られた外層（１３１）を備えた当該スクイーズインクローラ（１３）と、その上にインクを保持し、スクイーズインクローラに当該インクを供給するように設計されたリザーバアセンブリ（１１）と、スクイーズインクローラ（１３）と支持ローラ（２１）の間のリボンをコーティングゾーン（Ａ）に沿って押すためのアクティブ要素（１４）を含む圧力コントローラ（ＣＯｐ）と、を備える可変速リボンコーティング用のコーティングモジュール（１０）。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、あらゆる種類のインクを用いた薄いコーティング用のコーティングモジュール、好ましくは熱転写印刷装置用のコーティングモジュールに関する。また、本発明は、リボンをインクでコーティングする方法に関する。

熱転写印刷装置を含む現在の解決法では、使い捨ての既にコーティングされたリボンを使用する。これらの解決法の１つの制限は、リボンの端に達したときにリボンを定期的に交換する必要があることである。

このような使用済みリボンと残りの転写されないインクの廃棄に対応するために、代替クラスの熱転写印刷装置では、非印刷インクを回収しながら、エンドレスリボンを連続的にコーティングしてサーマルヘッドに露出させる。

このような解決法は、以前の熱転写印刷サイクルで使用されなかったインクの残りの部分を再利用し、印刷装置の使い捨てリボンから発生する廃棄物を削減することを提供する。

これは、他のステップの中でも、新しいインクをリボンに連続的にコーティングして、印刷中にリボン上のインクの均一な層を確保することを課す。

また、欧州特許第０４１２１７９号では、エンドレスリボンで構成された熱転写プリンタ用の再びインクを付ける装置を教えている。インクは、円周面にくぼみがあるインクローラによって輸送され、リボンをコーティングするためにインクを拾う。この解決法では、インクローラの表面が刻印されている：ラスタ（またはテクスチャ）表面構造を含む。くぼみを形成するこれらのセル（または外接した空洞）の深さは数μｍである。約８から２５μｍの範囲は技術的に意味があるようであり、約１５μｍのセルの深さが特に有利であることが証明されている。

このようなコーティングシステムの最初の制限は、空洞がインク内の粒子のサイズ範囲の選択を課すことである。例えば、インク内の粒子のサイズが空洞よりも大きい場合、インク内の粒子の完全な分布を適切に適用することはできない。この解決法では、さまざまなインクの使用に大きな可変性を与えることはできない。

２番目の制限は、前述のコーティングシステムが、可変速度でリボンに一定の厚さをコーティングすることができないことである。

このデバイスの３番目の制限は、円周面を定期的に清掃する必要があることである。実際、このような空洞はインクを保持し、数サイクル後にローラの表面を使用すると利点を失う可能性がある。

４番目の制限は、インクがインクローラの空洞によって輸送されるため、一部のインクはこのようなコーティングシステムに対応していないことである。例えば、空洞のサイズよりも大きいサイズの着色剤粒子を含むインクは、当該インクローラに対応していない。実際、インクローラの表面構造のくぼみ内で粒子を輸送することはできない。これはまた、インクにいくつかのサイズ分布の粒子が含まれている場合、コーティング中のインクの望ましくない局所的な不均一性につながる可能性がある。

欧州特許第０４１２１７９号

本発明は、これらの制限を回避する方法およびコーティングモジュールを提供することを目的としている。本発明は、多種多様なインクをコーティングおよび印刷することを可能にする、より機敏で汎用性のあるコーティングモジュールを提供することを目的としている。

本発明は、可変速度リボンコーティング用コーティングモジュールに関する。当該コーティングモジュールは、リボンを保持して輸送するコンベヤシステム；熱溶融インクでリボンをコーティングするコータを備える。当該コータは、熱溶融インクを円周面に運ぶスクイーズインクローラを含む。当該スクイーズインクローラは、弾性材料でできた外層を含む。

コーティングモジュールは、さらに、熱溶融インクをその上に保持し、当該熱溶融インクをコータに供給するように設計されたリザーバアセンブリを含む。コーティングモジュールは、スクイーズインクローラをコンベヤシステムに押しつけて、スクイーズインクローラと、コーティングゾーンに沿ってコンベヤシステムによって支持されたリボンとの間のインクに加えられる圧力を変更するためのアクティブ要素を含む圧力コントローラを含む。外層の弾性材料は、スクイーズインクローラがコンベヤシステムに押しつけられたときに、コンベヤシステムに対して弾性変形することを目的としている。

一態様によると、本発明は、可変速度リボンコーティング用のコーティングモジュールに関する。内面と外面を備えるリボンと、内面にリボンを保持して輸送する支持要素を備えるコンベヤシステムと、リボンの外面に接触して配置されたスクイーズインクローラであって、弾性材料でできた外層を備えたスクイーズインクローラと、インクをその上に保持し、スクイーズインクローラに当該インクを供給するように設計されたリザーバアセンブリと、スクイーズインクローラと支持ローラの間のリボンをコーティングゾーンに沿って押すためのアクティブ要素を含む圧力コントローラと、を含むコーティングモジュールである。

スクイーズインクローラの外層の利点は、リボン上の任意の種類のインクで薄いコーティングを可能にすることである。有利なことに、コーティングモジュールは、リボンが低速（例：１ｍ／ｓ未満）で駆動されるときに、そのようなコーティングをさらに可能にする。

１つの実施形態では、スクイーズインクローラの表面とリボンに接触する支持ローラの表面の両方が滑らかである。

平滑面の利点は、コーティングゾーンに提供されるインクが減少することである。もう１つの利点は、スクイーズインクローラまたは支持ローラの縦方向の回転軸に垂直な平面で、コーティングゾーンに沿ってスクイーズインクローラとリボンの間のインクに加えられる応力プロファイルが、少なくともコーティングゾーンの中心部分で、対称的な釣鐘曲線または放物線状の形状を呈することである。したがって、適用される応力が、より薄いインク層のコーティングを可能にするしきい値を超えたままになることを保証する。

十分な長さの間のこのような動作は、コーティングの制御を有利に改善する。

１つの実施形態では、スクイーズインクローラの円周面は平滑面である。１つの実施形態では、支持ローラの円周面は平滑面である。１つの実施形態では、リボンの内面と外面の両方が平滑面である。

１つの実施形態では、スクイーズインクローラの円周面の粗さプロファイルの算術平均は２マイクロメートルより小さく、０．５μｍよりも小さいのが望ましい。

１つの実施形態では、スクイーズインクローラの表面は、深さが５μｍを超えるくぼみまたは空洞のラスタを含まない。

１つの実施形態では、外層の弾性、スクイーズインクローラの表面、および支持ローラの表面は、支持ローラの縦軸に垂直な平面のコーティングゾーンに沿ってインクに加えられる応力が、最大値の両側で単調になるように設計されている。

１つの実施形態では、圧力コントローラは、コータゾーンの外層を事前に定義された硬さに従って変形させるために、スクイーズインクローラとコンベヤシステムの間の圧力を制御するように構成されている。

１つの実施形態では、圧力コントローラは、第１の速度が変更されたときにリボンにコーティングされたインクの厚さを一定に保つために、スクイーズインクローラとコンベヤシステムの間の圧力を自動的に調整するように構成されている。

１つの実施形態では、圧力コントローラは、リボンの第１の速度を一定に保つリボンにコーティングされたインクの厚さを変更するために、スクイーズインクローラとコンベヤシステムの間の圧力を自動的に調整するように構成されている。

１つの実施形態では、コーティングモジュールは速度コントローラを含み、速度コントローラは、リボンの第１の速度を制御するための第１のモータおよび／またはスクイーズインクローラの第２の接線方向の速度を制御するための第２のモータを含む。

１つの実施形態では、速度コントローラは、第１の速度が変更されたときにリボンにコーティングされたインクの厚さを一定に保つために、第２の速度を自動的に調整するように構成されている。

１つの実施形態では、速度コントローラは、第１の速度を一定に保つリボンにコーティングされたインクの厚さを変更するために、第２の速度を自動的に調整するように構成される。

１つの実施形態では、速度コントローラは、第１の速度と第２の速度の比を０から３まで、できれば０から０．８５の間、または１．１から３の間の所定の範囲に維持するための命令を含む。

１つの実施形態では、コンベヤシステムは、リボンを保持して輸送するコンベヤベルトを含む；当該コンベヤベルトは、少なくとも２つのローラによって保持されて輸送される。

１つの実施形態では、コンベヤベルトはコーティングゾーンに沿ってローラによって保持される。

１つの実施形態では、ローラは、当該ローラによる摩擦によってコンベヤベルトを駆動できるようにする材料で作られた外面を含む。

１つの実施形態では、コータは、熱溶融インクをその上に保持するためのリザーバであって、スクイーズインクローラがリザーバ内のインクと接触するリザーバと、さらに、スクイーズインクローラとリザーバ内のインクのレベルとの間の角度を制御するためのインクコントローラを含むコーティングモジュールを含む。

１つの実施形態では、インクリザーバは、インクローラとリボンとの間で圧搾された過剰なインクを回収するように配置される。１つの実施形態では、コーティングモジュールは、リボン上に残ったインクを加熱するためのヒータをさらに含む。１つの実施形態では、外層の変形により、インクローラとリボンの間の接触の長さを長くすることができる。１つの実施形態では、コーティングモジュールは、リボン上にコーティングされたインク層の厚さを測定するためのセンサをさらに含む。

本発明はさらに、本発明によるコーティングモジュールを含む熱転写印刷装置に関する。リボンはエンドレスなリボンであり、印刷装置はさらに、リボンをコータからプリントヘッドまで周期的に保持して輸送するように設計されたプリントヘッドおよびコンベヤシステムを含む。

本発明はさらに、リボンをコーティングする方法に関する。当該方法は、本発明によるコーティングモジュールを提供することと、リザーバからスクイーズインクローラへのインクを提供することと、リボンを支持ローラとスクイーズインクローラの間の経路に沿って輸送することと、スクイーズインクローラとリボンの両方に接触してインクを加熱することと、リボンとスクイーズインクローラの間で当該インクに圧力を加えること、とを含む。

本発明の１つの実施形態によるコーティングモジュールの概略図である。 コンベヤシステムがリボンを輸送するコンベヤベルトを含むコーティングモジュールの概略図である。 コーティングゾーンの概略図である。 リザーバからスクイーズインクローラにインクを輸送するための中間ローラを含むコーティングモジュールの概略図である。 本発明の１つの実施形態によるコーティングモジュールを含む印刷装置の概略斜視図である。 本発明の別の実施形態によるコーティングモジュールの概略図であり、リザーバは、スクイーズインクローラの円周面にインクを供給する手段を含む。 本発明の１つの実施形態によるコーティングゾーンの別の概略図である。 スクイーズインクローラまたは支持ローラの縦軸に垂直な平面上のコーティングゾーンに沿ったインクの圧力プロファイルを示すグラフである。

コーティングモジュール１０はコンベヤシステム２を含む。コンベヤシステム２は、リボン２０を保持して輸送するように設計されている。コンベヤシステム２は、好ましくは、所定の経路に沿ってリボン２０を直接または間接的に保持して輸送するローラで構成される。

これらのローラの少なくとも１つは駆動ローラである。コンベヤシステム２は、駆動ローラを回転させるモータを含む。駆動ローラは、リボン２０の速度を制御することができる。

（スクイーズインクローラ）
コータモジュール１０は、熱溶融インク１２でリボン２０をコーティングすることを目的としている。コータ１はスクイーズインクローラ１３で構成されている。スクイーズインクローラ１３は、熱溶融インク１２を円周面上に輸送するように設計されている。熱溶融インク１２は、スクイーズインクローラ１３の円周面からリボン２０に輸送または移送される。

スクイーズインクローラ１３はフレームに取り付けられ、それ自体で回転してインクを円周面に輸送する。１つの実施形態では、スクイーズインクローラ１３は円筒形をしており、その縦軸を中心に回転するようにコーティングシステムのフレームに取り付けられている。

スクイーズインクローラ１３とコンベヤシステムは、リボン２０の外面５１がスクイーズインクローラ１３の円周面に接するように配置されている。コンベヤシステムは、スクイーズインクローラ１３に接するリボンの部分の内面を支持する支持要素を備えていることが望ましい。

スクイーズインクローラ１３の円周面とリボン２０の間の接触は、リボン２０とスクイーズインクローラ１３の間で熱溶融インクが絞られるコーティングゾーン（およびニップ）を作成する。インクは任意でせん断され、リボン２０上にコーティングされる。

（支持要素とコーティングゾーン）
「コーティングゾーン」は、リボン２０とスクイーズインクローラ１３の間の面または接触領域によって定義される場合がある。より好ましくは、「コーティングゾーン」は、スクイーズインクローラ１３の円周面の一部と、リボン２０の一部によって定義される場合があり、リボン２０上のインク層がスクイーズインクローラ１３のインク層に混合されている。

コンベヤシステム２は、少なくともコーティングゾーンＡの一部に沿ってその内面にリボン２０への支持体２１を備えている。「内面」によって、スクイーズインクローラ１３と反対の面、および／またはスクイーズインクローラ１３によってインクがコーティングされたリボン２０の面と反対のリボン２０の面が理解されるべきである。

当該支持の利点の１つは、スクイーズインクローラ１３がコンベヤシステム２に押し付けられたときにリボン２０を支持することである。そして、スクイーズインクローラ１３がコンベヤシステム２に押し付けられたとき、および／または支持体２１に押し付けられたときに、弾性材料でできた外層１３１が弾性変形する。

コンベヤシステム２上のリボンとスクイーズインクローラ１３は、コーティングゾーンＡに沿って接触するように配置され、スクイーズインクローラ１３上の熱溶融インクがスクイーズインクローラ１３の円周面とリボン２０の間で圧搾される。コンベヤシステム２とスクイーズインクローラ１３は、スクイーズインクローラ１３の円周面とリボン２０の間に滑り接触を作り出すように配置される。この接触は、スクイーズローラからリボン２０に熱溶融インクを移すことができるようにする方法で行われる。滑り接触はコーティング接触でもよい。

図１Ａおよび図１Ｂに示された第１の実施形態では、コンベヤシステム２は、コーティングゾーンＡに沿ってリボン２０を支持するローラを備えている。当該描かれた実施形態では、支持体２１は、リボン２０を保持して支持する支持ローラである。好ましくは、支持ローラ２１は、コーティングゾーンＡに沿ってリボン２０を保持して支持する。

１つの実施形態では、支持ローラ２１は円筒形をしており、その縦軸を中心に回転するようにフレームに取り付けられている。

支持ローラ２１の利点の１つは、コーティングゾーンＡ内の経路に沿ってリボン２０の動きを駆動および／または確実にすることである。

別の図示されていない実施形態では、支持体はリボン２０をその内面によって案内し支持するためのガイドを含む。ガイドは、曲線ガイドまたは部分的に丸みを帯びた形状ガイドであることが望ましい。

以下の説明では、「支持ローラ」という用語が使用されているが、当業者は、当該支持ローラも、コーティングゾーンＡ内でリボンを支持するための支持プレートに置き換える必要があることを理解するだろう。その輸送中、リボンはその長さに沿って支持プレートに対してスライドする。

１つの実施形態では、コーティングゾーンは、入口Ａ２と出口Ａ３を含む。入口Ａ２と出口Ａ３の両方は、リボン２０とスクイーズインクローラ１３の間でインク１２６が押される点によって定義される。１つの実施形態では、スクイーズインクローラの縦軸に垂直な平面に沿ったＡ２とＡ３の間の距離を「コーティングゾーンの長さ」と呼ぶ。

コーティングモジュールの実施形態のコーティングゾーンを図２に示す。

支持要素２１は金属製であることが望ましい。この金属の利点の１つは、スクイーズローラに強固な支持を与えて、コーティングゾーンＡ内のインクを絞ることである。

（スクイーズインクローラの外層とコーティングゾーン）
スクイーズインクローラ１３は外層１３１を含むことができる。外層１３１は弾性変形可能であることが望ましい。スクイーズインクローラ１３がリボン２０と接触してリボンを保持するコンベヤシステム２の支持要素２１に圧接すると、外層１３１は弾性変形する。

利点は、スクイーズインクローラ１３の円周面とリボン２０との接触面を大きくすることである。後述するように、接触領域Ａでインク１２６がせん断を受ける時間を長くすることで、転写の均一性が向上する。

もう１つの利点は、リボン２０とスクイーズインクローラ１３（すなわち、ニップ内）の間のインク１２６へのせん断速度のレベルを確保することである。スクイーズインクローラ１３とリボン２０の間に加えられるせん断により、スクイーズインクローラ１３からリボン２０への熱溶融インクの移動が可能になる。

もう１つの利点は、コーティングゾーン内にニップができることである。コーティングゾーンは、スクイーズインクローラの外層とリボン２０の間のインク層に対応するニップを備える。１つの実施形態では、コーティングゾーンＡは、スクイーズローラの外層とリボン２０の間のニップ内のインクの厚さがほぼ一定である領域によって定義される。ニップ内では、支持ローラ２１とスクイーズインクローラ１３によって支持されたリボン２０の外面にインク１２６が押しつけられ、リボンの表面にインクが塗布される。

インク１２６は、エンドレスリボンの搬送中にニップを通してフィルム状に絞られ成形される。ニップは、支持ローラ２１によって支持されたリボンとの接触によって外層が弾性変形する領域によって定義することもできる。

１つの実施形態では、外層１３１はエラストマまたはゴムで作られる。エラストマの利点の１つは、高い一軸圧縮を可能にし、スクイーズインクローラ１３の円周面とリボン２０との間のコーティングゾーンＡを増加させることである。インクがシステムに追加されると、ニップ内にインク１２６が存在することで、コーティングゾーンＡの長さがさらに増加する。圧力のしきい値に達すると、ニップ内のインク１２６の厚さが限界に達し、コーティングゾーンの長さが増加する。

第１の実施形態では、スクイーズインクローラ１３の円周面は外層１３１によって作られる。その後、熱溶融インクは弾性材料によって輸送される。エラストマでできた外層１３１のもう１つの利点は、エラストマが高い濡れ性（濡れの度合い）を持ち、熱溶融インクが分子間相互作用の結果として円周面との接触を維持できることである。熱溶融インクは、熱溶融インクの極性に応じてスクイーズインクローラ１３の円周面の濡れ性によって駆動される。つまり、分子間相互作用により、溶融インク１２２がスクイーズインクローラ１３の円周面またはその外層１３１に一時的に付着することがある。

外層１３１の厚さは、１ｍｍから８ｍｍの範囲が好ましく、２ｍｍから５ｍｍの範囲がより好ましい。

外層１３１は、エラストマを含んでもよく、また、エラストマで作られていてもよい。外層は、ＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンジエンモノマーゴム用）などのゴム（天然ゴムまたは合成ゴム）で作られるまたは含むことが望ましい。１つの実施形態では、外層は、ＨＮＢＲ（水素化ニトリルブタジエンゴム用）で作られる、または含む。ＨＮＢＲの利点の１つは、他の合成ゴムよりも熱的および化学的慣性または安定性が高く、外層の寿命を改善することである。

外層１３１の硬度は、ショアＡの３０から９０の範囲が望ましい。

支持ローラ２１の外面の硬度は、スクイーズインクローラ１３の外層１３１の硬度よりも優れていることが望ましい。

別の代替的な実施形態では、スクイーズインクローラは、外層１３１上に放射状に配置された外側のフィルム（図示せず）を備える。その後、熱溶融インクは外側のフィルムによって輸送される。外側のフィルムは、エラストマで作ることもできるし、外層１３１の変形に追随するのに十分な柔軟性があり、その上に熱溶融インクを輸送できる表面張力を持つ任意の材料で作ることもできる。この実施形態では、外層１３１は、外層１３１の円周面上に配置することも、その周囲に配置することもできる。

スクイーズインクローラ１３の円周面は、テクスチャ面でないことが望ましい。スクイーズインクローラの円周面は、平滑面であることが望ましい。スクイーズローラと支持ローラの円周面は、いずれも平滑面であることが望ましい。１つの実施形態では、リボンの内面と外面は平滑面である。

「平滑面」という表現は、少なくとも以下の定義の一つとして理解されなければならない。

「平滑面」という表現は、平坦面として理解することができる。

「平滑面」という表現は、インクを入れることができる個別のポケットを作る凹凸を含まない表面として理解することができる。

「平滑面」という表現は、ラスタまたはテクスチャを施した表面構造を含まない表面として理解することができる。

「平滑面」という表現は、インクで満たされるように設計された複数のくぼみからなる表面を除外したり、彫られた表面や溝のある表面を除外したりする。このため、外層１３１は、当該外層１３１の表面に沿って（規則的にまたは不規則に）配置された複数のくぼみからなるものではない。

１つの実施形態では、「平滑面」は、２マイクロメートルより小さい表面粗さＲａとして理解されなければならず、ここでＲａは、平均線からの偏差の算術平均によって定義される。平滑面の粗さＲａは、０．５マイクロメートルより小さいことが望ましい。

１つの実施形態では、「平滑面」は、より良い結果をもたらす、８μｍ以下、できれば２μｍ以下の深さを持つ空洞からなる粗さを含む表面として理解されなければならない。

平滑面は、リボンとスクイーズインクローラの外面の間でインクを押すことを有利に可能にし、インクが受けるせん断応力および／またはせん断速度を改善または影響する。

スクイーズインクローラ１３は、剛性コア（「剛性フレーム」とも呼ばれる）を含むことができる。外層１３１は、剛性コア上に、または剛性コアの外側に放射状に配置される。剛性コアは、外層１３１に剛性支持を提供し、コーティングゾーンＡでのインクの絞り込みを増加させるという利点がある。１つの実施形態では、剛性コアの円周面は外層１３１と接触している。剛性コアの円周面はコーティングを含むことが望ましい。剛性コアの当該コーティングは、外層１３１の材料の濡れ性とほぼ等しい濡れ性を有することができる。１つの利点は、外層１３１の一部が摩耗してもインクの輸送が確保されることである。外層１３１を通して穴が形成された場合、剛性コアのコーティングは、外層１３１に形成された穴を通して円周面の濡れ性を確保し、スクイーズインクローラのすべての円周面でのインクの輸送を確保する。その後、コーティングモジュールの寿命は有利に改善される。好ましくは、剛性コアは金属またはアルミニウムなどの金属合金を含む材料で作られる。

１つの実施形態によれば、スクイーズインクローラ１３は駆動ローラである。コーティングモジュール１０は、駆動スクイーズインクローラ１３を回転させるためのモータと、当該モータに結合された速度コントローラＣＯｓをさらに含むことができる。その後、速度コントローラＣＯｓはスクイーズインクローラ１３の回転速度を制御することができる。第１のモータに電源を供給するために、コーティングモジュール１０に少なくとも１つのバッテリまたは電気栄養を実装することができる。

（リザーバアセンブリおよびローラ）
コータモジュール１０は、リザーバ１１（リザーバアセンブリ１１とも呼ばれる）を備える。１つの実施形態では、リザーバ１１は、熱溶融インク１２をその上に保持するためのものである。

図１Ａおよび図１Ｂに示されている第１の実施形態では、スクイーズインクローラ１３は、リザーバ１１内の熱溶融インク１２と接触して、当該インクをその円周面に輸送するためのものである。スクイーズインクローラ１３は、少なくとも部分的にリザーバ１１内に配置することができる。スクイーズインクローラ１３は、回転によって、液体インクをリザーバ１１からリボン２０に輸送する。当該実施形態では、リザーバ１１にインクが充填されると、スクイーズインクローラの一部が溶融インク１２内に浸漬される。スクイーズインクローラ１３を回転させることにより、インク１２２の層がスクイーズインクローラ１３の円周面上をニップに向かって輸送される。

図３に示されている第２の代替実施形態では、コーティングモジュール１０は、１つまたは複数の中間ローラを含む。１つの中間ローラは、インクと接触するように少なくとも部分的にリザーバ１１内に配置される。１つまたは複数のローラは、インクをリザーバ１１からスクイーズインクローラ１３の円周面に輸送する。

リザーバ１１は、インクを溶かすための加熱装置を含むことができる。１つの実施形態では、リザーバ１１は、インクを例えば温度や粘度のような所定の物理的状態に保つために、混合要素と結合することができる。リザーバ１１は、固体インクまたは熱溶融インクで充填することができる。コーティングモジュール１０は、リザーバ１１に自動的に新しいインクを充填する及び／またはリザーバ１１に定期的に新しいインクを追加する装置を含むことができる。

１つの実施形態では、リザーバ１１は、コーティングゾーンＡから過剰なインク１２５を受け取るように配置される。

リザーバアセンブリの他の例については、本明細書で後述する。

コーティングモジュール１０は、コンベヤシステム２を含む。コンベヤシステム２は、リボン２０を保持して輸送するように設計されている。図４に示すように、コンベヤシステム２は、あらかじめ定義された経路に沿ってリボン２０を直接または間接的に保持して輸送するローラ２０４を備えることが望ましい。これらのローラの少なくとも１つは駆動ローラであってもよい。コンベヤシステムの駆動ローラは、リボンの速度を制御するモータを備え、速度コントローラＣＯｓに接続されている。駆動ローラは、コンベヤシステム２の支持ローラ２１であることが望ましい。

（コンベヤベルト）
図１Ａに示す１つの実施形態では、コンベヤシステム２はコンベヤベルト２３を含む。コンベヤベルト２３は、少なくともコーティングゾーンＡに沿ってリボン２０を保持して輸送するように設計および配置されている。

コンベヤベルト２３は、リボン２０を一方向に回転させる連続軌道と同じ機能を果たす。１つの実施形態では、コンベヤベルトはエンドレスなコンベヤベルトである。リボン２０の内面は、コンベヤベルト２３の外面に保持されている。コンベヤベルトは、ローラによって支持され、輸送されてもよい。

コンベヤベルト２３は、その移動中にリボン２０の一部を支持し、リボン２０に沿った張力を減少させる。コンベヤベルト２３のこの支持機能は、リボン２０にかかる張力のより良い分布を提供することを目的としている。コンベヤベルト２３は、リボンを輸送するローラよりも有利に設計の自由度を提供する。コンベヤベルト２３は、リボン２０をより長い長さにわたって支持することができる。リボン２０を駆動する張力は、リボン２０自体の代わりにコンベヤベルト２３によって得ることができる。したがって、コンベヤベルト２３の張力は、リボン２０の張力とは異なり、ほとんどの場合、高いものにすることができる。さらに、コンベヤベルト２３を使用すると、リボン２０のしわやずれのリスクが低減される。

コンベヤベルト２３は、少なくとも二つのローラ、できれば少なくとも三つのローラの周りに配置されたプラスチックバンドを含むことができる。これらのローラの少なくとも１つは駆動ローラである。他の実施形態では、コンベヤベルト２３は、エラストマのような任意の柔軟な材料、熱硬化性樹脂またはポリイミドのような熱硬化性プラスチック、コルクバンドまたはステンレス鋼やチタンのような金属シートで作られるか、構成されている。好ましい１つの実施形態では、コンベヤベルト２３はコーティングされた金属バンドで構成される。金属バンドは、リボン２０への粘着性または接着性を確保する材料でコーティングすることができる。当該コーティングは、プラスチック材料、例えばシリコーンを含むことが望ましい。このような実施形態では、コーティングは、リボン２０との粘着性と、リボン２０の劣化を避けるための柔らかさを確保する。金属バンドは、コンベヤベルトの剛性を確保する。

図１Ｂに示されている１つの代替実施形態では、コーティングモジュールはコンベヤベルトを備えない。リボンは、コンベヤシステムのローラ２１によって輸送され、支持される。

１つの実施形態では、コンベヤシステム２の支持ローラ２１は、弾性材料の外側のフィルムを含む。支持ローラの外側のフィルムの厚さは、２ｃｍ以下、または２ｍｍ以下であってもよい。外側のフィルムの厚さは、５００μｍから５０００μｍの間が好ましく、２０００μｍから４０００μｍの間がより好ましい。１つの実施形態では、支持体の外側のフィルムはＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンジエンモノマーゴムの場合）またはＨＮＢＲ（水素化ニトリルブタジエンゴムの場合）で作られる。１つの実施形態では、支持体の外側のフィルムはシリコーンゴムＶＭＱ（ビニルメチルシリコーンまたはビニルエチルシリコーン用）でできている。このようなシリコーンゴムの利点の１つは、ＶＭＱが広い温度範囲に耐えることができることである。

当該材料の外側のフィルムは、支持体による摩擦摩耗からコンベヤベルト２３またはリボン２０を保護することができ、コーティングモジュール１０の寿命を有利に延ばすことができる。

（圧力制御）
コーティングモジュール１０は、さらにアクティブ要素１４を含む。アクティブ要素１４は、スクイーズインクローラ１３を支持ローラ２１に押し付けるように設計されている。好ましくは、スクイーズインクローラ１３は、支持ローラ２１に支持されているリボン２０の部分に押し付けられる。利点の１つは、圧力によって外層１３１が変形し、リボン２０にニップ内のインク１２６を押し付けることである。

当該圧力によって、スクイーズインクローラ１３の円周面とリボン２０との間でインク１２６を絞ることができる。有利には、両方のパラメータを組み合わせることができる：圧力と、リボン２０の速度とスクイーズインクローラの円周面の接線方向の速度との間の速度の差は、リボン２０の外面にインクの薄い層をコーティングすることが有利になる。

１つの利点は、外層１３１の変形により、スクイーズインクローラ１３とリボン２０の間でインクが絞られる接触ゾーンが増加することである。

コーティングモジュール１０はさらに圧力コントローラＣＯｐを含み、圧力コントローラＣＯｐは、スクイーズローラを支持ローラ２１および／またはコンベヤシステム２の支持に能動的に押し付けるためのアクティブ要素１４を含む。圧力コントローラＣＯｐは、スクイーズインクローラ１３に加えられる力Ｗをコンベヤシステム２またはコンベヤシステム２の支持２１に対して、またはその逆に制御することができる。

アクティブ要素１４は、スクイーズインクローラ１３とリボン２０またはコンベヤシステム２との間のインクに加えられる圧力を、コーティングゾーンＡに沿って変更することができる。

圧力コントローラＣＯｐは、アクティブ要素１４を制御して、スクイーズインクローラに加えられる力Ｗを制御する。コーティングゾーンＡ上のインク１２６に加えられる圧力またはせん断の制御は、リボン２０上にコーティングされたインク層の厚さを制御するのに有利である。もう１つの利点は、リボン２０の速度が変更されたときに、リボン２０上にコーティングされたインクの厚さを一定に保つことができることである。

圧力コントローラＣＯｐは、所定の硬さまたは弾性に従って、コータゾーン内の外層１３１を変形させる圧力を制御するように構成することができる。圧力コントローラＣＯｐは、ニップまたはコーティングゾーンＡの長さを制御することができる。当該長さにより、スクイーズインクローラ１３の円周面が所定の時間内にリボン２０上を滑り、スクイーズインクローラ１３からリボン２０へのインクの転送を確実にする。実際、圧力が高いほど外層１３１の弾性変形が大きくなり、コーティングゾーンＡの長さが長くなる。

圧力コントローラＣＯｐは、スクイーズインクローラ１３とリボン２０の間の圧力を自動的に調整するように構成することができる。

圧力コントローラＣＯｐは、リボン２０の速度を一定に保ったまま、リボン２０にコーティングされたインクの厚さを変更する力Ｗまたは圧力を自動的に調整するように構成することができる。利点の１つは、リボン２０の速度やインクローラの接線方向の速度を変更せずに、コーティングされたインク１２３の厚さを変更することである。

１つの実施形態では、アクティブ要素１４はリニアスライドを含むことができる。スクイーズインクローラ１３はリニアスライドに沿って平行移動して取り付けられ、圧力コントローラＣＯｐは、当該リニアスライドに沿ってスクイーズインクローラ１３の位置を制御することができる。スクイーズインクローラ１３の位置は、モータ、ばね式要素、またはこの機能を実行することが当業者によって知られているその他の手段で制御することができる。スクイーズインクローラ１３の位置の制御は、支持ローラ２１に対してスクイーズインクローラ１３に加える力を制御することができる。スクイーズインクローラ１３の中心とコンベヤシステム２（例えば、支持ローラ２１の中心Ｃ１）の間の距離を短くすると、スクイーズインクローラ１３に加える力が大きくなる。

支持ローラ２１は、スクイーズインクローラ２１の動きに対してストッパとして機能する。

スクイーズインクローラ１３によってリボン２０に加えられる圧力は、スクイーズインクローラ１３の円周面がリボン２０上を滑るときに、コーティングゾーン内のインク１２６上のせん断速度を有利に確保する。スクイーズインクローラ１３とリボン２０の間に加えられたせん断により、スクイーズローラの円周面からリボン２０に熱溶融インクを移送することができる。

別の例では、アクティブ素子は、コンベヤシステム２の方向またはコンベヤシステム２の支持体の方向にスクイーズインクローラ１３に力を加える磁気手段を含む。

別の実施形態では、圧力コントローラＣＯｐとアクティブ素子は、スクイーズインクローラ１３の方向に支持体２１に加える力を制御する。

（速度制御）
１つの実施形態では、コーティングモジュール１０は、スクイーズインクローラ１３およびコンベヤシステム２の駆動ローラを含む、コーティングモジュール１０の様々な部品を動作させる速度コントローラＣＯｓを含む。

速度コントローラＣＯｓは、リボン２０の第１の速度Ｕ_１を制御するためのモータを含む。前述のように、当該モータは、支持ローラ２１の回転を駆動するか、コンベヤシステムの別のローラ２０４の回転を駆動するように構成されることが望ましい。速度コントローラＣＯｓは、スクイーズインクローラ１３の回転速度を制御するための第２ののモータをさらに含む。スクイーズインクローラの回転速度の制御により、スクイーズインクローラ１３の第２の接線方向の速度Ｕ_２（本明細書では第２の速度とも呼ぶ）を制御することができる。「スクイーズインクローラの接線方向の速度」によって、スクイーズインクローラ１３の円周面、できればコーティングゾーンＡに沿った接線方向の速度が理解されるはずである。

利点の１つは、リボン２０とスクイーズインクローラ１３の両方の速度を制御することであり、任意にインク１２６にせん断速度を作り出すことができる。当該せん断速度は、リボン２０の第１の速度Ｕ_１とスクイーズインクローラ１３の第２の速度Ｕ_２の比に直接依存する。また、当該せん断速度は、リボン２０とスクイーズインクローラ１３の間で圧搾されるインクに加えられる圧力にも直接依存する。

１つの実施形態では、速度コントローラＣＯｓは、少なくとも１つの事前格納プログラムを含む。

事前格納プログラムは、スクイーズインクローラ１３の速度Ｕ_２がリボン２０の速度Ｕ_１よりも遅いか速いように、リボン２０の第１の速度Ｕ_１とスクイーズインクローラ１３の接線方向の速度Ｕ_２を制御する指示を含むことができる。当該事前格納プログラムは、スクイーズインクローラ１３の接線方向の速度Ｕ_２に対するリボンの速度Ｕ_１の比率を一定に維持する指示を含むことができる。

事前格納プログラムは、リボン２０の速度Ｕ_１が一定のときにスクイーズインクローラ１３の接線方向の速度Ｕ_２を自動的に調整し、リボン２０上にコーティングされたインク層１２４の厚さを変更する指示を含むことができる。当該実施形態によるコーティングモジュール１０は、リボン２０と同じ速度でリボン２０上のインクの厚さを変更することができるという利点がある。

好ましくは、事前格納プログラムは、速度コントローラＣＯｓによって実装されたときに、スクイーズインクローラ１３の接線方向の速度Ｕ_２にほぼ等しいようにリボン２０の第１の速度Ｕ_１を制御する指示を含む。

第１の速度Ｕ_１とスクイーズインクローラ１３の接線方向の速度Ｕ_２が等しいか、またはほぼ等しい場合、ローラへの損傷を有利に減らし、コーティングモジュールの寿命を改善する。

わかりやすくするため、図は回転または移動の方向を示しているが、方向ベクトルは示していない。

（コーティング工程）
次に、本発明によるコーティング工程を図７を参照して説明する。

コーティングゾーン内のインクにかかる圧力は、スクイーズインクローラ１３と支持ローラ２１の両方の表面の粗さ、スクイーズインクローラ１３の外層１３１の弾性など、いくつかの要因に依存する。

２つのローラ１３，２１の間に圧力Ｗがかかるため、コーティングゾーンＡのインクにかかる圧力は、支持ローラ２１の中心Ｃ１とスクイーズインクローラ１３の中心Ｃ２を通って、軸のインクに対応する最大圧力の点Ａ１で最大値に達する。

１つの実施形態では、圧力コントローラによってスクイーズインクローラ１３にかかる圧力Ｗを作り出す力は、４０ｋＰａから５００ｋＰａの範囲である。

中心Ｃ１は、支持ローラ２１の回転の縦軸で定義されることが望ましい。中心Ｃ２は、スクイーズインクローラ１３の回転の縦軸で定義されることが望ましい。

スクイーズインクローラ１３および／または支持ローラ２１の表面は、圧力が最大圧力の点Ａ１で最大に達するように設計されており、支持ローラまたはスクイーズインクローラの縦軸に垂直な平面のインクにかかる当該圧力が、コーティングゾーンに沿って、最大圧力の当該点Ａ１の両側で単調になるように設計されている。

１つの実施形態では、支持要素（例えば、支持ローラ２１）の円周面は、以前に定義された平滑面である。

好ましくは、コーティングゾーンＡの入口Ａ２から出口Ａ３までは、スクイーズインクローラの外層１３１の変形により、インク１２６にかかる圧力または応力が単調に増加し、スクイーズローラの外層１３１の変形が最大となる最大圧力の点Ａ１に達し、コーティングゾーンＡの出口Ａ３まで単調に減少する。

この圧力プロファイル１４１は、スクイーズローラ１３と支持ローラ２１の両方の、既に説明した粗さのプロファイルによって到達する。スクイーズインクローラの弾性外層のさらなる利点の１つは、加えられた圧力が、記述された圧力プロファイルにつながる当該外層を平坦化することである。

実際、スクイーズインクローラ１３も支持ローラ２１も凹部や空洞を構成していないため、圧力プロファイルは最大圧力の点Ａ１まで単調に増加または減少している。この粗さにより、２つの空洞の間の複数の極大値と、各空洞の中央の複数の極小値を含むプロファイルを得ることが回避される。

好ましくは、リボン５の内面５２および外面５１は、その上にインクを保持するための空洞またはくぼみのない粗さをさらに含み、以前に定義されたように平滑面を含むことができる。

しかし、リボン２０のヤング率は、スクイーズインクローラ１３の外層１３１のヤング率よりもはるかに大きい。たとえば、リボンのヤング率は１から５ＧＰａの範囲で、外層１３１のヤング率は１から１０Ｍｐａの範囲である。したがって、リボン２０の表面の凹凸は問題にならない。リボン２０の弾力性は、コーティングゾーン内で当該リボンを平らにすることを可能にする。

このような圧力プロファイル１４１は、温度と相まって、溶融インクの挙動の変化に寄与し、当該インクの粘度を減少させるのに有利である。

実際、インクはせん断減粘挙動を有するため、インクに加えられる圧力が最も高いほど、インクの粘度は減少する。

スクイーズインクローラ上の弾性層の利点は、スクイーズインクローラの縦方向の回転軸に垂直な平面で、コーティングゾーンに沿ってスクイーズインクローラとリボンの間のインクに加えられる圧力プロファイルが、少なくともコーティングゾーンＡの中心部分で対称的な釣鐘曲線または放物線状の形状を呈することである。そのため、インクの粘度を低下させるのに十分な圧力に相当するしきい値以上に一定時間、加えられる圧力が維持される。粘度を低下させると、コーティングゾーンの出口のリボン上のインクコーティング層の厚さを薄くすることができるという利点がある。

十分な長さＤまたは時間の間にインク１２６にかかるこのような圧力は、コーティングの制御を有利に改善し、１０μｍより小さい非常に薄い層でのコーティングを可能にする。さらに、当該コーティングは、リボンが１ｍ／ｓ以下のような低速の輸送速度で駆動される場合にも行われる。

１つの実施形態では、（後述するように）溶融インクの温度を調整することによって粘度を制御することもできる。

１つの実施形態では、第１の速度Ｕ_１を第２の速度Ｕ_２と異なる速度で駆動することによって、インクにかかる圧力を増加させることができる。

（温度制御）
１つの実施形態では、スクイーズインクローラ１３によって輸送されるインクの温度は、第１のヒータによって制御される。好ましくは、コーティングモジュール１０は、スクイーズインクローラ１３上のインクを加熱するヒータを含む。当該ヒータは、スクイーズインクローラ１３の内側に配置して、その円周面上のインクを加熱することができる。スクイーズローラ上のインクの温度の制御は、コーティングゾーンＡ上のインクの粘度の制御を確実にする。

１つの実施形態では、コーティングゾーンＡ上のリボン２０の温度は、第２のヒータによって制御される。好ましくは、コンベヤシステム２は、リボンを内面から加熱する第２のヒータを備えており、任意にコンベヤベルト２３を介して加熱する。ヒータは、支持ローラ２１などのコンベヤシステム２の支持要素に配置することができる。リボン２０の温度制御により、コーティングゾーンＡ上のリボン２０とスクイーズインクローラ１３の間で圧搾されるインクの温度を制御することができる。任意に、第２のヒータを、隣接するリボンの経路またはコーティングゾーンＡ付近に配置することもできる。当該実施形態は、コーティングゾーンＡに到着する前にリボンを加熱することを有利に可能にし、コーティングゾーンＡで圧搾されるインクの温度制御を改善する。

ヒータは、支持ローラ２１、スクイーズインクローラ１３および／またはエンドレスリボンを事前に加熱することを有利に可能にする。

図５に示すように、コンベヤシステム２は、コーティングゾーンＡと最大圧力の点Ａ１を覆う角度Ｂに沿って、リボン２０が支持ローラ２１によって支持されるように配置されている。

リボン２０は、支持ローラ２１との第１の接触点から角度Ｂ１に沿って最大圧力の点Ａ１までの距離に沿って、支持ローラ２１によって支持されている。この距離に沿って、残りのインク１２２は前述のように支持ローラ２１によって加熱される。

リボン２０は、最大圧力の点から角度Ｂ２に沿って支持ローラ２１と分離するまで、支持ローラ２１によって支持される。この距離に沿って、コーティングされたインク１２４の層は、リボン２０を介して支持ローラによって加熱される。コーティングゾーンＡを通過した後のコーティングされたインクの層を加熱することは、有利にインク層を溶融させて維持し、コーティングされたインク１２４の層の均一性を向上させる。

好ましくは、角度Ｂ１は１０°から９０°の範囲である。

好ましくは、角度Ｂ２は１０°から９０°の範囲である。

角度Ｂ１は、リボン２０を支持するコンベヤシステム２の前のローラＹに対する支持ローラ２１の相対位置に直接依存する。

角度Ｂ２は、リボン２０を支持するコンベヤシステム２の後続ローラＺに対する支持ローラ２１の相対位置に直接依存する。

ここでの「前のローラ」および「後続ローラ」という用語は、リボン２０の輸送方向に応じて、それぞれ支持ローラ２１の前後でリボン２０を支持するコンベヤシステム２の最も近いローラとして理解されるべきである。

図４に示す１つの実施形態では、コーティングモジュール１０は熱筐体を含む。熱筐体は隔離壁２０５を含むことができる。熱筐体は、コーティングモジュール１０を熱的に隔離するように配置される。リボン２０が熱筐体を通過するために、熱筐体内で開口部を管理することができる。

熱筐体は、リボン２０とスクイーズインクローラ１３の間に圧搾または位置するインク１２６の温度の制御を改善することができる。この温度制御は、リボン２０にコーティングされたインクの厚さの制御を改善するコーティングゾーンＡで圧搾された溶融インクの均一な粘度を有利に確保する。

このゾーンの温度を制御するヒータは、コントローラＣＯｓ、ＣＯｐに接続されることが好ましい。温度制御は、コーティングゾーンＡで溶融インク１２の粘度の制御を有利にし、コーティングの制御を改善する。

（ローラ間のニップ）
リザーバアセンブリは、溶融または固体インクをその上に貯蔵し、スクイーズインクローラの円周面に当該インクを溶融状態で供給するように設計および配置された任意の手段を含むことができる。

本発明によるコーティングモジュールの別の実施形態について、図５を参照して以下に説明する。

この実施形態では、リザーバアセンブリは、スクイーズインクローラの外面にインクを塗布するための装置１１１を含む。１つの実施形態では、当該装置１１１は、スロットダイ装置を含むことができる。

１つの実施形態では、スクイーズインクローラ１３と支持ローラ２１に支持されたリボン２０との接触がインク溶融池６１を供給する。インク溶融池６１は、支持ローラ２１に支持されたリボンとスクイーズインクローラ１３との接合部における過剰な溶融インク量である。実際、コーティングゾーンに供給される溶融インク（スクイーズインクローラ１３によって供給される溶融インク１２２とリボンによって供給される残留インク１２３の両方によって）がニップから出るインクの量（１２１，１２４）よりも多い場合、過剰なインクがインク溶融池６１に蓄積される。

このようなインク溶融池６１を作り出すことは、コーティングの品質を有利に向上させる。実際、それはインクのバッファボリュームを作り出し、コーティングゾーンＡに提供されるインクの量のたまの変動を補正することができ、さらに、当該インクが溶融したインクによって水没するため、リボン２０内の残留インク１２３の溶融を有利に促進する。

当該ニップは、スクイーズインクローラと支持ローラの間のコーティングゾーン内のインクを含み、さらに、コーティングゾーン内のインクに流体接続されたインク溶融池６１を含む。

もう１つの利点は、ニップ内の溶融インクを欠くことなく、リボンＵ_１の速度を迅速に加速できることである。

このようなインク溶融池６１は、本明細書に記載されているすべての実施形態に共通であり、このリザーバアセンブリに限定されない。

１つの実施形態では、リザーバアセンブリ１１は、さらにインクセンサ（図示せず）を含む。インクセンサは、インク溶融池６１内の溶融インクのレベルが所定のしきい値に達したことを検出するように設計されている。リザーバアセンブリ１１は、さらにインクコントローラを含むことが望ましい。インクコントローラは、インクセンサによって感知されたデータを含むインクセンサからの信号を受信するように構成される。インクコントローラは、スクイーズインクローラ１３によってインク溶融池６１に加えられるインク１２２の量を制御するように構成される。

１つの実施形態では、装置１１１は、インクセンサから指示を受けたときに、溶融インクのリザーバ１１内に新しい固体インクを自動的に追加する手段を含む。

別の実施形態では、装置１１１は、固体インクの一部を溶融する手段を含み、溶融インクがスクイーズインクローラの外面またはインク溶融池６１内に滴下されるように配置される。当該滴下装置は、インクセンサからの指示を受けたときに、自動的にインク溶融池６１内に新しい溶融インクを追加する手段を含むことができる。

この実施形態は、インク溶融池６１内のインクのレベルを減少または増加させるために溶融されるインクの量を制御することができるという利点がある。

第２の閾値は、第１の閾値に対応するインク溶融池６１内の溶融インクのレベルよりも高いインクのレベルに対応することが望ましい。

インクセンサは重量センサを含むことができる。別の実施形態では、インクセンサは光学センサを含む。光学センサは、発光体と、発光体によって生成され、リザーバ内の液体インクの表面によって反射される光を受け取る受容体を含むことができる。光学インクセンサは、検出された光の飛行時間によってリザーバ内の液体インクのレベルを決定するように構成することができる。

別の実施形態では、インクセンサは、電気伝導率を測定するために配置された少なくとも２つの電極を含む。好ましくは、１つの電極はインク溶融池６１内の液体インク内に部分的に浸漬されるように配置され、少なくとも１つの第２の電極はインク溶融池６１内の所定のレベルのインクで液体インクと接触するように配置される。したがって、インク溶融池６１内のインクのレベルは、二つの電極間で測定された電気伝導率に依存する。インクセンサは、インク溶融池６１内の別の所定のレベルのインクで溶融インクと接触するようにそれぞれ配置された複数の第２の電極を含むことができる。第１の電極と第２の電極の間の電気伝導率の検出は、インク溶融池６１内のインクのレベルがこの第２の電極に関連する所定の閾値に達することを有利に意味する。

インクセンサは、インク溶融池６１内のインクのレベルを測定する静電容量センサを含むこともできる。インクコントローラは、メモリに関連付けることができる。当該メモリはインクコントローラに接続されている。当該メモリは、コントローラによって実行されると、記述された方法を実装するコントローラを提供する指示を含む。

インクコントローラはメモリと関連付けることができる。当該メモリはインクコントローラに接続される。当該メモリは、コントローラによって実行されると、記述された方法を実装するコントローラを提供する命令を含む。

別の実施形態では、リザーバアセンブリは、固体インクの要素を保持する容器を含み、リザーバアセンブリはさらに、容器からインク溶融池６１へ固体インクの少なくとも１つの要素を輸送する手段を含む。前の実施形態と同様に、当該固体インクの要素を輸送する手段は、インクコントローラによって制御することができる。このようにして、インク溶融池６１内の溶融インクのレベルが所定の閾値に達したことをセンサが検出すると、固体インクの要素はインク溶融池６１内に輸送される。

別の実施形態では、インクコントローラは、図１Ａおよび１Ｂに示す溶融インクのリザーバのインクを制御するように構成され、そのようなリザーバに追加される新しいインクの量を制御するように構成される。

（印刷装置）
別の態様によると、本発明は、本明細書に記載されているように、コーティングモジュール１０を含む熱転写印刷装置に関する。本発明の１つの実施形態による熱転写印刷装置を図４に示す。

印刷装置は、プリントヘッドと、リボン２０をコータからプリントヘッドに輸送するためのコンベヤシステム２とを備えることができる。好ましくは、コンベヤシステム２は、図４に示すように、周期的に印刷後のリボン２０をプリントヘッドからスクイーズインクローラ１３に輸送する。コンベヤシステムは、コーティングモジュールの支持ローラ２１と、リボン２０を保持して支持する複数のローラを備えることができる。

リボン２０が印刷される基板２０２に接触すると、インクの一部がリボン２０から基板２０２に転写され、転写印刷中にインクが部分的に除去されたリボンの部分が再びコータに輸送され、塗り直しまたは再びインクが付けられる。

１つの実施形態では、プリントヘッドによって印刷されるデータの配信はメモリから受信される。データフローは印刷速度の関数として計算機によって順序付けられることが望ましい。リボン２０と基板２０２が同じ速度で移動し続けている間に、印刷プロセス中にデータを変更することができる。

１つの例では、コントローラはボタンのオン／オフや印刷モードの指示や設定などの制御インターフェイスからコマンドを受信する場合がある。

印刷装置２００は、プリントヘッド１０１を備えている。好ましい１つの実施形態では、プリントヘッド１０１は熱転写プリントヘッドである。

第１のモードでは、プリントヘッドはリボン２０の内面と接触し、リボン２０の外面に位置するインクの熱転写を可能にする。この印刷プロセスの間、リボン２０の外面は基板２０２と接触（できれば加圧接触）し、基板の印刷を目的としたインクの部分を転写する。

第２のモードでは、プリントヘッド１０１はリボン２０と接触しない。このモードは、印刷装置のスイッチがオフになったとき、または連続する２つの印刷シーケンスの間に作動することがある。第１のモードと第２のモードの交互は、印刷モードによって構成されることがある。

少なくとも１つの印刷ローラ２０３を使用して、リボン２０の近くに基板２０２を輸送することができる。熱転写プリントヘッド１０１は、基板２０２の近くにあることが望ましく、リボン２０から基板２０２にインク１２４のコーティング層を転写するために使用される。プリントヘッド１０１、リボン２０および基板２０２の間の配置は、所望の印刷精度に応じて正確に設定された機械部品によって確保することができる。いくつかのガイドと位置制御部品は、少なくともプリントヘッド１０１とリボン２０の間の所定の配置を確保するために実装されることがある。

プリントローラ２０３は、プリントプロセスが行われるときに基板２０２をリボン２０に接触させ続けるために、基板２０２に十分な圧力を確保する。この構成では、プリントプロセス中に、当該リボン２０は、基板２０２とプリントヘッド１０１との間の移動サンドイッチ層に維持される。基板２０２の移動は、プリントヘッド付近のリボン２０の変位方向と同じ方向である。このプリントヘッド付近の移動は、直線運動であることが望ましい。

コーティングモジュール１０のリボン２０は、ループを形成することが望ましい。このような構成では、印刷プロセス中に使用されなかった残留インク１２３が、プリントヘッドからコーティングゾーンＡに運ばれ、再びインクが付けられる。そのため、印刷用インクの搬送と、印刷後の残留インクの最初の塗り直し部分への搬送には、同じリボン２０が連続して使用される。この印刷プロセスは、残留インクが自動的に再利用される連続ループプロセス（すなわち循環的な方法）を形成するように実装される。この構成により、印刷されなかったインクを再利用することができる。

１つの利点は、少なくとも一部、できれば１００％または実質的に１００％のインクが使用される、すなわち、特に複数のサイクル中にインクが失われることのない、自律的な印刷装置を提供することである。

リボン２０は様々な材料で作ることができる。リボン２０は、３００°Ｃまでの耐熱性のような高い耐熱性と、アルコール、インク、溶剤などに耐性のある化学物質のような高い耐薬品性を持つ材料で作られることが望ましく、リボン２０はポリイミドで作られることが望ましい。ポリイミドは、リボンを変形させることなく、温度の範囲［３４０°－３８０°］までの温度で使用することを可能にする。リボン２０は、金属またはチタン合金などの金属合金でできている場合もある。

リボン２０は、０．１２０ワット／メートルケルビンを超える熱伝達率を持つ材料でできていることが望ましい。

リボン材料の厚さと組成は、印刷を可能にするリボン２０を通る熱伝達を作り出すように設計されている。

リボン２０の厚さは、５０μｍまたは２０μｍより小さいが望ましい。当該厚さは、リボンを通るより良い熱伝導を有利に可能にする。リボン２０の厚さは、実質的に０．５μｍから５０μｍの間、最も好ましくは０．５μｍから２０μｍの間で構成することができる。１つの例では、リボン２０の厚さは［３－２５μｍ］または［５－１０μｍ］の範囲で選択される。

リボン２０は、溶融したインクを外面に保持するように設計されている。リボン２０の外面は、インクを表面に保持するように設計されている。

この目的のために、リボンは無孔リボンである。リボンまたはその外面は、流体に対して密閉されていることが望ましい。スクイーズインクローラ１３と支持ローラ２１の間でリボン２０が押されても、リボン２０の組成により、リボン２０の体積内にインクを浸透させることができる。他の１つの実施形態では、リボンの幅は支持ローラとスクイーズインクローラの両方の幅よりも大きい。そのため、コーティングの間、リボンの内面にはプリントヘッドに有害なインクが含まれない。

１つの実施形態では、リボンは織物または布地を含まない。

（リザーバの制御）
図１Ａと１Ｂに示す実施形態では、スクイーズインクローラ１３によって輸送されるインクの量は、スクイーズインクローラ１３の円周面とリザーバ１１内のインクのレベルとの角度に依存する。コーティングモジュール１０は、リザーバ１１内の熱溶融インクのレベルとスクイーズインクローラ１３の円周面との角度を制御するために、レベルコントローラＣＯｉを備えることが望ましい。当該レベルコントローラＣＯｉは、インクのレベルと、そのレベルとスクイーズインクローラ１３によって形成される角度に応じて、リザーバ１１に新しいインクを自動的に追加する装置を備えることができる。別の実施形態では、レベルコントローラは、スクイーズインクローラ１３に対するリザーバ１１の位置を制御することができる。「スクイーズインクローラ１３の円周面とリザーバ１１内のインクレベルとの角度」によって、中間ローラが熱溶融インクをリザーバ１１からスクイーズインクローラ１３に輸送するときの中間ローラの円周面とリザーバ１１内のインクレベルとの角度も理解されるべきである。

１つの実施形態では、スクイーズインクローラの円周面とリザーバ１１内の溶融インクレベルとの角度は、水平軸と、溶融インクとの接触点におけるスクイーズインクローラの表面の接線との角度によって定義される。

速度コントローラＣＯｓ、圧力コントローラＣＯｐ、および／またはレベルコントローラＣＯｉには、それぞれリボン２０とスクイーズインクローラ１３の速度を制御し、スクイーズインクローラ１３に加えられた力を制御してコーティングゾーンＡ上のインクを絞るか、リザーバ１１内のインクレベルを制御するハードウェアプロセッサとソフトウェアが含まれている。

（操作）
ここでは、上記の説明に従ったコーティングモジュール１０の操作について説明する。

第１の段階では、リボンに接触しているスクイーズインクローラ１３は、その円周面上のいくつかのインクをリボンに輸送する。スクイーズインクローラは、リザーバ１１内の熱溶融インクと接触してもよく、またはリザーバ１１からスクイーズインクローラ１３の円周面に熱溶融インクを輸送する一つまたは複数の中間ローラと接触してもよい。

第２の段階では、熱溶融インクは、スクイーズインクローラ１３によってコーティングゾーンＡに運ばれる。コーティングゾーンＡに沿って、スクイーズインクローラ１３の移動の接線方向は、リボンの移動方向と実質的に同じである。リボン２０は、コンベヤシステム２によって、スクイーズインクローラ１３の接線方向の速度Ｕ_２より小さい、または大きい第１の速度Ｕ_１で輸送されてもよい。好ましくは、リボン２０は、コンベヤシステム２によって、スクイーズインクローラ１３の接線方向の速度Ｕ_２と同等か、ほぼ同等の第１の速度Ｕ_１で輸送されてもよい。さらに、スクイーズインクローラ１３には力が加えられる。当該力は、コーティングゾーンＡの方向またはリボン２０の支持ローラ２１の方向に加えられる。そして、リボンとスクイーズインクローラ１３の間に、コーティングゾーンＡのインク１２６の厚さを絞ってコーティングする。

速度及び／または圧力の差によってせん断力が生じ、スクイーズインクローラ１３からリボン２０へのインクの移動が引き起こされる。

図２に示すように、スクイーズインクローラ１３によって新しいインク１２２がコーティングゾーンＡに提供される。１つの実施形態では、前の印刷操作からの残留インクとしてエンドレスリボン上に既に存在する残留インク１２３も、リボン２０によってコーティングゾーンに提供される。ニップ上の圧力プロファイルによって、インクがリボン２０とスクイーズインクローラ１３の間で分割される：インク１２１の第１の部分はスクイーズローラ上に残り、インクの第２の部分はリボン２０上に薄くコーティングされ、リボン２０の外面に広がるインク１２４のプレーン層を形成する。

リボン２０上にコーティングされたインク１２３の層の厚さは、コーティングゾーンＡ上のインクの動粘度、リボン速度Ｕ_１に対するスクイーズローラの接線方向の速度Ｕ_２間の速度変動の割合、コーティングゾーンＡに沿ったリボン２０の曲率半径、およびスクイーズローラにかかる力Ｗに依存する。

好ましい実施形態では、ローラに力が加えられたときのコーティングゾーンの長さは、少なくとも１ｍｍ、できれば１ｍｍから７ｍｍの間である。

したがって、圧力コントローラＣＯｐおよび／または速度コントローラＣＯｓは、スクイーズローラに加えられる力をそれぞれ調整し、および／またはリボン上にコーティングされたインクの厚さを変更するために、リボン速度とスクイーズローラの接線方向の速度の間の速度変動の割合を調整することができる。

コーティングモジュール１０が熱転写印刷装置に含まれている場合、コーティングゾーンＡから出てインク１２４でコーティングされたリボン２０の部分は、コンベヤシステム２によって印刷するためにプリントヘッドに搬送される。印刷中、インク１２４の一部は基板に熱転写され、転写されていない残りのインクはリボン２０上に残る。

印刷されていない残りのインク１２３は、その後、リボン２０によってコーティングゾーンＡに輸送され、再びコーティングされ、インクの若返りが提供される。１つの実施形態では、リボン２０上の残りのインク１２３は、プリントヘッドとコーティングゾーンＡの間で、できればその融点以上で加熱される。残りのインク１２３の加熱は、有利にインクを溶かし、コーティングゾーンＡ上のリボンに液体インクを提供する。

本発明の１つの利点は、コーティングゾーンＡに到着するリボン上の残りのインク１３２の量に関係なく、リボン上にコーティングされたインク１２４の層の厚さを処理することである。

１つの実施形態では、コーティングゾーンＡの過剰なインク１２５は、コーティング中にリザーバ１１に戻る。利点の１つは、基板に印刷されていないすべてのインクを再利用し、インクの損失を減らすことである。

本発明は、リボンとスクイーズインクローラ１３のそれぞれの速度比を調整すること、および／またはコーティングゾーンＡ上のスクイーズインクローラ１３とリボンとの間の圧力を調整することによって、リボン２０にコーティングされたインク１２４の層の厚さを制御することができるという利点がある。

１つの実施形態では、コーティングモジュールは、リボン２０にコーティングされたインク１２４の層の厚さを測定するための少なくとも１つの厚さセンサを含む。当該センサは、光学センサまたはカメラを含むことができる。当該厚さセンサは、リボン２０にコーティングされたインク１２４の層の厚さに関する情報を提供するために、速度コントローラＣＯｓおよび／または圧力コントローラＣＯｐに接続することができる。１つの実施形態では、速度コントローラＣＯｓは、厚さセンサによって提供される情報に応じて、第１の速度および／または第２の速度Ｕ_２および／または第２の速度Ｕ_２に対する第１の速度の比率を調整することができる。１つの実施形態では、圧力コントローラＣＯｐは、厚さセンサによって提供される情報に応じて適用される力を調整することができる。

１つの実施形態では、熱転写印刷装置の動作は２つのモードを備える。

第１のモードは、印刷プロセスを実行せずにリボンをコータでコーティングする起動モードであり、第２のモードは、プリントヘッドがリボン上のインクの一部を基板に熱転写印刷する動作モードである。

第１のモードは、リボンがまだコーティングされていないときに熱転写印刷装置のブート時に動作する。

第１のモードの間、コーティングモジュールは開始前に動作温度に到達する必要がある。スクイーズローラをリボンに接触させてもよい。リボンの速度とスクイーズローラの接線方向の速度は、所定の固定速度まで上昇する。この上昇中に、スクイーズローラは熱溶融インクによって「濡れ」、リボンを当該熱溶融インクでコーティングする。１つの実施形態では、スクイーズインクローラとリボンの速度は、ほぼ同じ速度で上昇する。

１つの実施形態では、固定された所定の速度で、スクイーズインクローラの接線方向の速度に対するリボンの速度の比率は、第１の所定の比率に固定される。１つの実施形態では、第１の比率は０．９５から１．０５の範囲である。

第１のモードでは、スクイーズインクローラ１３に加えられる力は、第１の所定の力に固定される。１つの実施形態では、第１の所定の力は、リボン幅の０．００５から４Ｎまでの範囲である。

第１のモードでは、印刷は行われない。したがって、リボンが１サイクルを達成して、コーティングゾーンＡで戻ってきたときに、コーティングゾーンＡから出ているリボンにコーティングされたすべてのインクが残る。第１のモードの目的は、スクイーズインクローラとリボンを熱溶融インクで「濡らす」ことである。

最初は、インクの温度と粘度が安定していないため、第１のモードは、コーティングゾーンＡに入ったリボンのインクの量が、コーティングゾーンＡから出ているリボンのインクの量と同じになるまで実行される。

第２の動作モードでは、印刷速度を実現するためにリボンの速度が調整される。印刷速度は、所定の起動速度よりも速い。動作リボン速度は、０．０５ｍ／ｓから１０ｍ／ｓの範囲が望ましく、０．１ｍ／ｓから５ｍ／ｓの範囲が望ましい。次に、スクイーズインクローラの接線方向の速度を遷移時間にわたって調整して、コーティングに有利なせん断条件を得る。

１つの実施形態では、スクイーズインクローラ１３速度に対するリボン速度の比率も、第２の所定の比率に達するように調整される。１つの実施形態では、第２の所定の比率は、０から０、８５、または１、１から３の範囲である。スクイーズローラ速度とは異なるリボン速度の構成を含むこのような速度所定比の１つの利点は、コーティングゾーンにせん断速度を作り出すことができることである。このような比は、リボン２０のコーティングを可能にする。第２のモードでは、リボンまたは支持ローラに対するスクイーズインクローラ１３に加えられる力は、第２の所定の力に固定される。１つの実施形態では、第２の所定の力は、リボン幅が１ｍｍあたり０．００５Ｎから０．２Ｎの範囲、またはリボン幅が１ｍｍあたり０．１Ｎから４Ｎの範囲である。当該力は、その弾力性または柔軟性のために、スクイーズインクローラ１３の外層１３１の厚さを直接変更する。その後、スクイーズインクローラの角速度は、目標の接線方向の速度（スクイーズインクローラの半径と外層の厚さにも依存する）に達するように制御される。

１つの実施形態では、レベルコントローラＣＯｉは、リザーバ１１に新しいインクを自動的に供給することによって、第１のモード中にリザーバ１１上のインクのレベルを自動的に調整する。第２のモードに入ると、コーティングゾーンＡ上の過剰なインクはリザーバ１１に戻る。インクのレベルはレベルコントローラＣＯｉで制御する必要がある。レベルコントローラＣＯｉは、リザーバ１１内のインクのレベルを監視するためのセンサを備えていることが望ましい。

１つの実施形態では、コントローラは、第１のモードに従ってコーティングモジュール１０を操作し、第２のモードに従ってコーティングモジュール１０を操作する命令を含む事前格納プログラムを含む。コーティングモジュール１０は、コーティングモジュール１０の開始時に第１のモードを自動的に実行することを含むことができる。１つの実施形態では、コントローラは、第１のモードを実行する所定時間の後に、自動的に第２のモードを実行する。別の実施形態では、コーティングモジュール１０は、コーティングの安定性が検出されると、自動的に第２のモードを実行する。

本明細書における「インク」という用語は、あらゆる種類のコーティング材料を含むが、これに限定されない。

結論として、本発明および記載された実施形態は、リボンをコーティングするためのコーティングモジュールを提供する。先行技術の他のコーティングモジュールとは対照的に、本発明のコーティングモジュールの特定の構造は、薄いインク層（例えば１０μｍ未満）をあらゆる種類のインクで均一にコーティングすることを可能にする。

Claims (15)

1. 内面（５２）と外面（５１）を備えるリボンであって、前記外面が、表面にインクを保持するように設計されたリボン（５）と、
   前記リボン（２０）を内面（５２）に保持して輸送する支持要素（２１）を含むコンベヤシステム（２）と、
   前記リボンの外面（５１）と接触して配置されたスクイーズインクローラ（１３）であって、弾性材料で作られた外層（１３１）を備えたスクイーズインクローラ（１３）と、
   その上に前記インクを保持し、前記スクイーズインクローラに前記インクを供給するように設計されたリザーバアセンブリ（１１）と、
   前記スクイーズインクローラ（１３）と支持要素（２１）の間の前記リボン（２０）をコーティングゾーン（Ａ）に沿って押すためのアクティブ要素（１４）を含む圧力コントローラ（ＣＯｐ）と、を備える可変速リボンコーティング用コーティングモジュール（１０）。
2. 前記スクイーズインクローラ（１３）の外層（１３１）がゴムなどのエラストマを含む、請求項１に記載のコーティングモジュール。
3. 前記支持要素（２１）が支持ローラである、請求項１または請求項２に記載のコーティングモジュール（１０）。
4. 前記リボン（２０）に接触する前記支持要素（２１）および／または前記スクイーズインクローラ（１３）の表面が滑らかである、請求項３に記載のコーティングモジュール（１０）。
5. 前記スクイーズインクローラ（１３）の円周面の粗さプロファイルの算術平均が２マイクロメートル未満、好ましくは０．５μｍ未満である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコーティングモジュール（１０）。
6. 前記スクイーズインクローラの表面は、５μｍを超える深さを有するくぼみまたは空洞のラスタを含まない、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコーティングモジュール（１０）。
7. 前記スクイーズインクローラ（１３）の表面と前記支持ローラ（２１）の表面の外層（１３１）の弾性が、前記支持ローラ（２１）の縦軸に垂直な平面のコーティングゾーン（Ａ）に沿って前記インク（１２６）に加わる応力が、最大値（Ａ１）の両側で単調になるように設計されている、請求項１に記載のコーティングモジュール（１０）。
8. 前記圧力コントローラ（ＣＯｐ）が、前記スクイーズインクローラ（１３）とコンベヤシステム（２）との間の圧力（Ｗ）を制御するように構成されている、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のコーティングモジュール（１０）。
9. 前記圧力コントローラ（ＣＯｐ）が、前記リボンの第１の速度（Ｕ_１）が変更されたときに、前記スクイーズインクローラ（１３）と前記コンベヤシステム（２）との間の圧力（Ｗ）を自動的に調整するように構成されている、請求項８に記載のコーティングモジュール（１０）。
10. 通信手段を含む前記圧力コントローラ（ＣＯｐ）が、命令を受信する手段であり、命令が前記コントローラによって受信されたときに、前記スクイーズインクローラ（１３）と前記コンベヤシステム（２）との間の圧力（Ｗ）を自動的に調整するように構成されている、請求項８または９に記載のコーティングモジュール（１０）。
11. 速度コントローラ（ＣＯｓ）を含み、前記速度コントローラ（ＣＯｓ）が、前記リボン（２０）の第１の速度（Ｕ_１）を制御する第１のモータおよび／または前記スクイーズインクローラ（１３）の第２の接線方向の速度（Ｕ_２）を制御する第２のモータを含む、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のコーティングモジュール（１０）。
12. さらに、前記コーティングゾーン（Ａ）内で前記リボン（２０）を加熱するヒータを含む、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のコーティングモジュール（１０）。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１項によるコーティングモジュール（１０）を提供することと、
    リザーバから前記スクイーズインクローラ（１３）の円周面への前記インクを提供することと、
    前記リボン（２０）を前記支持ローラ（２１）と前記スクイーズインクローラ（１３）の間の経路に沿って輸送することと、
    前記スクイーズインクローラ（１３）と前記リボン（２０）の両方に接触させて前記インク（１２６）を加熱することと、
    前記リボン（２１）と前記スクイーズインクローラ（１３）の間で前記インクに圧力を加えること、を含むリボンをコーティングする方法。
14. 前記スクイーズインクローラ（１３）と前記リボン（２０）の間にインク溶融池（６１）を形成することをさらに含み、
    前記インク溶融池（６１）は、コーティングゾーン（Ａ）の入口で、前記支持ローラ（２１）によって支持された前記リボン（２０）と前記スクイーズインクローラ１３の間の接合部に形成される、請求項１３に記載のリボンをコーティングする方法。
15. 請求項１乃至１２のいずれかに記載のコーティングモジュール（１０）を含む熱転写印刷装置（２００）であって、
    前記リボン（２０）がエンドレスリボンであり、
    印刷装置は、さらに、前記リボン（２０）を、前記コーティングゾーン（Ａ）からプリントヘッド（１０１）まで、および前記プリントヘッド（１０１）から前記コーティングゾーンまで保持して輸送し、前記リボンを塗り直しするように設計されたプリントヘッド（１０１）およびコンベヤシステムを含む、熱転写印刷装置（２００）。

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