JP3655315B2 - 熱処理された材料のシートを冷却する物品 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、一般に熱処理技術に関連し、特に、熱処理された材料のシートを冷却して欠陥を低減する技術に関する。
発明の背景
熱処理された材料のシートは、種々の用途に広く使用されている。例えば、種々の医療用、工業用及びグラフィック画像形成用の用途としては高品質の画像を形成する光熱写真材料のシートが使用されている。本明細書で述べられるようなシートは、例えば、光熱写真材料の短いセグメント、より長いもの、又は連続ロールに属している。光熱写真材料は写真撮影用として感光されて潜像を形成する。熱処理装置は潜像を熱的に現像するのに使用される。
潜像を現像するために、熱処理装置はシートを少なくとも所定期間の間、しきい値温度に加熱する。続いて、光熱写真材料のシートは熱処理装置と協働する冷却物品によって冷却されて、現像された画像をユーザに検査させながらその要素を持たせる。光熱写真材料のシートは不均一な冷却により欠陥を生じる。その欠陥はシートの全体で均一でない場合があり、むしろ、そのような欠陥はシートのある部分でさらに顕著である場合がある。
例えば、シートの後端部は処理欠陥をさらに被り易い。後端部は処理装置を出るシートの最後部である。単一のシートの先端部が熱処理装置を出るときそれらは冷却物品を加熱しようとする。シートの後端部は一般に支持されず、熱処理装置から出ると直ちに下方に落ちる。後端部は、シートの先端部によって予め加熱された熱い冷却物品に直ちに接触する。このように、シートの後端部には先端部とは異なる冷却プロフィールが適用され、シートに不均一な冷却をもたらす。不均一な冷却は、後端部にスポット、条痕等の可視欠陥をもたらす。
発明の開示
本発明は、熱処理された材料のシートを冷却する物品、熱処理可能な材料のシートを熱処理する装置、及び光熱写真材料のシートの上に可視像を形成する装置に関連する。
本発明の冷却物品は、熱処理装置の出口に隣接して位置するプレートを備える。このプレートは、熱処理された材料のシートがそれに沿って移動するように該熱処理された材料のシートを受容する表面を有している。熱処理装置の出口に隣接するプレートの表面の第１領域は断熱材を含むが、熱処理装置の出口とは反対側の第１領域側のプレートの表面の第２領域は熱伝導材を含む。熱処理された材料のシートが第１領域における移動中に断熱材に接触するとともに、第２領域における移動中に熱伝導材に接触する。
断熱材は、熱処理された材料のシートの部分を先導することによって冷却プレートの第１領域が過剰に加熱されるのを防止する。断熱材が熱処理された材料のシートの後端部における不均一な冷却による欠陥を低減する。低減された欠陥は、例えば、熱処理された材料のシート上に形成された画像の品質の改善に貢献する。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係る冷却物品の例の斜視図である。
図２は、図１の冷却物品を含む光熱写真画像形成装置の側面図である。
好適実施例の詳細な説明
図１は、本発明に係る冷却物品10の例の斜視図である。図１において、冷却物品10は、加熱されたドラム12の形態の熱処理装置に隣接して位置している。冷却物品10は加熱されたドラム12から熱処理された材料のシート12を受け取る。加熱されたドラム12は熱処理装置全体の中で加熱部材を形成する。シート14は、例えば、熱処理可能な感光乳剤18で被覆されたベース16からなる。ベース16は、例えば、紙、ポリエステルフィルム等からなってもよい。感光乳剤18は、例えば、銀ハロゲン化物ベースの材料、ジアゾ材料等からなる。熱処理された材料のシート14は比較的短いセグメントとして図１に示されている。シート14は、例えば、熱処理された材料のより長いもの、又は連続するロールのような他の形態によって実現されてもよい。
冷却物品10は、シートが熱処理装置の出口から外側に移動するときにシート14がそれに沿ってスライドする頂面22を有する冷却プレート20を含む。冷却プレート20は平坦でありかつ固定されている。用語「固定」は、一般にシート14が冷却プレートに沿ってスライドする間、冷却プレート20が移動しないことを意味する。冷却プレート20はアルミニウム、銅、鋼等の熱伝導材からなる。冷却プレート20はシート14から熱を奪って該シートを十分に低い温度まで冷却し、ユーザが、熱処理された画像を検査するためにシートをピックアップすることができる。
図１において、冷却プレート20は、必須ではないが接触感光乳剤18として示されている。冷却プレート20を使用すると、シート14は比較的平坦のままかつ拘束又は圧縮されることなく冷却される。拘束及び圧縮がないので冷却中にシート14に一定の寸法変化が生じる。
冷却プレート20が感光乳剤18を引っかいたり傷つけたりするのを防止するために、冷却プレートの頂面22は比較的平坦かつ滑らかである。しかしながら、シート14の冷却速度を抑制するために、頂面22は十分に織り目が付けられている。頂面22はシートが冷却プレート20に沿って移動する間いかなる場合でもシート14のどこかの部分に接触するのでその織り目は冷却速度を低減する。その結果、頂面22は、そこに織り目が付けられていなかった場合よりも遅い速度でシート14から熱を奪い取る。このより遅い冷却速度は、より早い不均一な冷却の際には生じてしまうシート14のカールを減少させる。
織り目は、例えば、頂面22の厚さを部分的に伸長するピットの配列によって、又は他の方法として、その頂面の全厚さを伸長する孔の配列によって実現されてもよい。冷却プレート20の頂面22上をスライドするシート14の約20〜80パーセントの部分に頂面22を接触させる織り目は、感光乳剤18の傷つきの減少とシート14のカールの減少とを均衡させる。冷却プレート20の頂面22上をスライドするシート14の約40〜70パーセントの部分に頂面22を接触させる織り目は、さらに精緻に傷とカールの減少を均衡させる。冷却プレート20の頂面22上をスライドするシート14の約50〜65パーセントの部分に頂面22を接触させる織り目は、さらにまた精緻に傷とカールの減少を均衡させる。
頂面22の織り目は他の有益な効果を有する。例えば、感光乳剤18が加熱されるとき、ガスが形成されるがそのガスを感光乳剤から放出することができる。感光乳剤18が頂面22に接触するとき、そのガスを感光乳剤と頂面との間から逃すことができる。これはガス抜きと称されている。ガス抜きされずに滞留したガスは、感光乳剤の表面及び感光乳剤18の中で現像されている画像に悪影響を与える。
シートが冷却物品10の上に来た後でシート14を効果的に案内するために、冷却物品が側壁24,26を含んでもよい。図示しない頂部カバーもまた、シート14が通過するシュートを側壁24,26に沿って形成すべく設けられてもよい。シュートはシート14が冷却プレート20の脇をスライドするのを防止して該シートを図示しない出口ポートに配向することができる。加えて、シュートはほぼＣ形状の頂部カバーが十分に開けられるように作られていて、シュート内に引っかかったり詰まったりしたシート14をオペレータが容易に取り除くことができる。カバーを開けることによってもまた、シュート内の対流を低減するとともに不均一な冷却をもたらす熱気が滞留するのを防止することができる。さらに、カバーが開けられることとシュート内の動部品がないことは残留した感光乳剤18をシュートからより簡単にクリーニングすることができる。
側壁24,26及び頂部カバーは冷却プレート20と同じ材料で作ることができる。側壁24,26は、例えば、冷却プレート20の横部を上方に曲げることによって形成されることができる。これは、シート14の端部を引っかく鋭利なエッジをなくす。頂部カバーは同じく折り目が付けられた表面を有し、側壁24,26に溶接されるか又はエポキシ樹脂によって結合され、折り目が付けられた表面は冷却プレート20の頂面22と対向する。冷却物品10の熱量を増やすために、所望であれば、冷却物品は一つ又はそれ以上の冷却フィンを含む。冷却フィンは、例えばエポキシ樹脂を使用して冷却プレート20に接続されることができる。
処理欠陥は熱処理された材料のシート14の全体に亘って均一でない場合がある。むしろ、そのような欠陥はシート14のある部分でさらに顕著である場合がある。例えば、シート14の後端部28はそのような欠陥をさらに被り易い。特に、後端部28は熱処理装置から外に出るシート14の最後の部分である。単一のシート14の先端部は熱処理装置から外部へ出るとき、それらは、出口に隣接した冷却プレート20の部分を加熱しようとする。後端部28は一般に支持されず、外部に出ると直ちに下方に落ちようとする。後端部28はシートの先端部によって予め加熱された冷却プレート20の熱い部分に直ちに接触して、スポットや条痕をもたらす。
後端部28及びシート14の他の領域における欠陥を低減するために、本発明によれば、冷却プレート20の頂面22は少なくとも第１領域30と第２領域32とを含む。頂面22の第１領域30は熱処理装置の出口に隣接して設けられ、断熱材を含む。頂面22の第２領域32は熱処理装置の出口とは反対側の第１領域30側に設けられ、熱伝導材を含む。熱処理された材料のシート14は第１領域30を移動する間、断熱材に接触するとともに、第２領域32を移動する間、熱伝導材に接触する。第１領域30における断熱材は、シート14の後端部28が冷却プレート20に接触しても直ちに過剰な加熱を被らないようにする。第１領域30における断熱材は第１領域における冷却プレート20の過剰の加熱を防止する。
第１領域30は、例えば、頂面22の部分の上に断熱材のシート34を置くことによって実現することができる。第２領域32は、例えば、頂面22の部分を晒したままにすることによって実現することができる。断熱材のシート34は、例えば、接着又は機械的な固定機構によって頂面22の上に平坦に載置されてもよい。他の方法として、図１に示すように、シート34は、第２端38を冷却プレート20の上に置いて第１端36を熱処理装置に取り付けてもよい。第１端36は、例えば、熱処理ドラム12上に位置するストリッパ40に取り付けられてもよい。ストリッパ40は、加熱されたドラム12の出口に隣接して位置し、シート14を加熱されたドラムからある角度で離すように配向することができる。第１端36はクランプ又は他の固定機構によってストリッパ40に取り付けられることができる。
所望であれば、第１端36を熱処理装置に取り付けることによって、断熱材のシート34が熱処理された材料のシート14、特に後端部28を支持することができる。第２端38に近いシート34の部分は冷却プレート20からシート14を断熱するように作用する。結果として、シート14は第１領域30において冷却プレート20を過剰に加熱することはなく、この加熱がなされたとすると後端部28が第１領域に接触したときにすぐに生じてしまうスポットや条痕等の処理欠陥を低減する。シート14が冷却プレート20に沿って移動し続けると、第２領域32と出会って、シートを冷却するように作用する。
シート34の断熱効果は、ほとんどの場合、シートを形成するのに使用される材料の熱伝導係数、シートの熱量、及びもしあれば、シートの気孔率に依存する。材料の熱伝導係数からは、もちろん、材料の単位質量当たりの伝導率が決定される。この係数が与えられれば、熱量からは全体の熱伝導率が決定される。気孔率からは、熱処理された材料のシート14の表面22に実際に接触するシート34の表面積の大きさが決定される。このように、一旦、所定の熱伝導係数及び所定の気孔率をもつ材料が選択されると、熱量は、シート34の厚さ又は長さを調節することによって決定され所望の断熱効果を達成することができる。
断熱材のシート34を作るのに使用される適切な材料の例は、例えば、天然フェルト、合成フェルト、織物ベースの材料、吹き出しマイクロファイバ材料の不織布材料、及び十分な気孔率を有する低摩擦ゴムを含む。比較的低い熱伝導係数を有する他の材料もまたシート34の製造に適していることがわかる。効果的な断熱効果は、例えば、約０〜2.5BTU/時間・フィート・゜F（０〜1.44ワット／メートル・℃）の範囲の熱伝導係数及び約０〜5.0キロジュール／キログラム・゜Kの範囲の比熱を有する材料から作られたシート34によって期待できる。さらに効果的な断熱効果は、例えば、約０〜0.05BTU/時間・フィート・゜F（０〜0.029ワット／メートル・℃）の範囲の熱伝導係数及び約０〜1.0キロジュール／キログラム・゜Kの範囲の比熱を有する材料から作られたシート34によって期待できる。
比熱は、例えば、シート34の厚さ及び表面積を選択することにより決定されてもよい。所定の厚さにおいては、よりよい断熱効果が、冷却プレート20の頂面22に沿ってさらに伸長する第１領域30によって達成される。しかしながら、第１領域30において断熱材のシート34を長くすると第２領域32の長さが短くなる。第２領域32の長さが短くなると冷却物品10の冷却効果、ひいては、冷却物品10による熱処理された材料のシート14の処理量を低減する。約0.0625〜0.250インチ（0.159〜0.635センチメートル）の範囲の厚さ及び約０〜2.5BTU/時間・フィート・゜F（０〜1.44ワット／メートル・℃）の範囲の熱伝導係数を有する断熱材のシート34では、第１領域30の断熱効果と第２領域32の冷却効果の間の許容されるバランスは、例えば、約1.0〜5.0インチ（2.54〜12.7センチメートル）、好ましくは、約3.5〜4.0インチ（7.62〜10.16センチメートル）の範囲のシートの長さによって得ることができる。上記パラメータは、特別な冷却の用途に適した断熱及び冷却効果を達成するために変更されてもよい。
本発明によれば、例として、冷却物品10は約0.09センチメートルの厚さ、及び約38.1センチメートル×16.5センチメートルの表面積を有するステンレス鋼又はアルミニウムの冷却プレート20によって構成することができる。側壁24,26は高さが約2.1センチメートルであり得る。頂面22、又は少なくとも第２領域32は、冷却プレート20の厚さを部分的に通して伸長するピットの配列を有してもよい。これらのピットは、New YorkのBuffaloのRigidized Metal社のRigid−Tax折り目又はパターン＃３−NDに対応してもよい。この折り目は、いずれの場合も、頂面22を、冷却プレート20の上をスライドするシート14の約50〜65％の部分に接触させる。
他の方法として、頂面22の第２領域は冷却プレート20の厚さの全体を伸長する孔の配列を有するように孔があけられてもよい。孔があけられた第２領域32では、熱写真材料のシートが光密度の均一性にかなりの影響を及ぼすことなく速やかに冷却されることができる。これは、冷却物品10を通過する最初のいくつかの光熱写真要素にとっては特に正しい。冷却物品10は最初のいくつかのシートが冷却されるときは、室温であり得るので、シートと冷却物品10との間の十分な温度差は光密度を均一にすることができる。孔によって冷却物品10が定常状態の温度まで速やかに加熱される。結果として、冷却処理は光学的均一性の観点において最初に冷却されたシートに対して害が少ない。
上記例に従って構成された冷却物品10を使用して、光熱写真材料のシート14は、30秒毎に１枚を越えるシート14（上記光熱写真シート）の速度で約120℃から約50℃に冷却することができる。このシート14のサイズは約35.6センチメートル×43.2センチメートルである。
冷却物品10及び熱処置装置12の他の部品は図２に示される光熱写真画像形成装置42等のより大きな装置の部分であり得る。光熱写真画像形成装置42は、光熱写真材料のシート14を保持するコンテナ44を含むことができる。移送機構46は、シート14をコンテナ44から露光ステーション48及び熱処理装置12に移送することができる。露光ステーション48は、光ビームを画像状のパターンでシート14上に走査してシート上に潜像を形成する。熱処理装置12はシート14を十分な温度に加熱してシート上の潜像を可視像に現像する。冷却物品10は、上記したように、シートが出口スロット50を介して保持表面52に移送される前にシート14を冷却する。
本発明の物品の実施例を記載したが、追加の効果及び修正は、上記の発明の明細書の記載及び慣行を考慮することによって、いわゆる当業者には容易になされる。その結果、明細書の記載と例は単に例示として考慮されるべきであり、本発明の真の範囲及び意図が添付の特許請求の範囲によって示される。

Claims (18)

1. 熱処理された材料のシートを冷却する冷却 物品であって、
   前記冷却物品は、熱処理された材料のシートを受容する ための表面を有するプレートを備え、前記表面は第１領 域および第２領域を有し、これらの第１領域および第２ 領域は互いに隣接しており、ここでシートは第１領域か ら第２領域へ表面に沿ってそして表面に接触して移動可 能であり、
   前記プレートの表面の第１領域は断熱材によって形成さ れ、
   前記プレートの表面の第２領域は熱伝導材によって形成 される、
   冷却物品。
2. 前記断熱材は、約０〜1.44ワット／メートル・℃の熱伝導係数及び約０〜5.0キロジュール／キログラム・゜Kの比熱を有している請求項１記載の冷却物品。
3. 前記断熱材は、約０〜0.029ワット／メートル・℃の熱伝導係数及び約０〜1.0キロジュール／キログラム・゜Kの比熱を有している請求項１記載の冷却物品。
4. 前記断熱材が天然フェルトを備える請求項１記載の冷却物品。
5. 前記断熱材が合成フェルトを備える請求項１記載の冷却物品。
6. 前記断熱材が織物ベースの材料を備える請求項１記載の冷却物品。
7. 前記断熱材が不織布材料を備える請求項１記載の冷却物品。
8. 前記断熱材が前記プレートの表面の前記第１の領域の上に置かれた断熱材のシートを備える請求項１記載の冷却物品。
9. 前記断熱材は、前記熱処理装置の出口に隣接しかつ熱処理装置の一部と連結した第１端と、前記プレートの表面の前記第１領域の上に置かれた第２端とを有する断熱材のシートを備えており、前記断熱材のシートは、前記熱処理された材料のシートが前記熱処理装置の出口から外側に移動する間、前記熱処理された材料のシートの一部を支持する請求項１記載の冷却物品。
10. 熱処理可能な材料のシートを熱処理する装置において、
    ハウジングと、
    前記熱処理可能な材料のシートを加熱すべく前記ハウジング内に設けられた加熱部材と、
    該熱部材によって熱処理された材料のシートを冷却する 冷却物品と、を備え、
    前記冷却物品は、熱処理された材料のシートを受容する ための表面を有するプレートを備え、前記表面は第１領 域および第２領域を有し、これらの第１領域および第２ 領域は互いに隣接しており、ここでシートは第１領域か ら第２領域へ表面に沿ってそして表面に接触して移動可 能であり、
    前記プレートの表面の第１領域は断熱材によって形成さ れ、
    前記プレートの表面の第２領域は熱伝導材によって形成 される、
    装置。
11. 前記断熱材は、約０〜1.44ワット／メートル・℃の熱伝導係数及び約０〜5.0キロジュール／キログラム・゜Kの比熱を有している請求項10記載の装置。
12. 前記断熱材は、約０〜0.029ワット／メートル・℃の熱伝導係数及び約０〜1.0キロジュール／キログラム・゜Kの比熱を有している請求項10記載の装置。
13. 前記断熱材が天然フェルトを備える請求項10記載の装置。
14. 前記断熱材が合成フェルトを備える請求項10記載の装置。
15. 前記断熱材が織物ベースの材料を備える請求項10記載の装置。
16. 前記断熱材が不織布材料を備える請求項10記載の装置。
17. 前記断熱材が前記プレートの表面の前記第１の領域の上に置かれた断熱材のシートを備える請求項10記載の装置。
18. 前記断熱材は、前記熱処理装置の出口に隣接しかつ熱処理装置の一部と連結した第１端と、前記プレートの表面の前記第１領域の上に置かれた第２端とを有する断熱材のシートを備えており、前記断熱材のシートは、前記熱処理可能な材料のシートが前記熱処理装置の出口から外側に移動する間、前記熱処理可能なシートの一部を支持する請求項10記載の装置。

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