JPH03505187A

JPH03505187A - 熱溶融インク画像の処理

Info

Publication number: JPH03505187A
Application number: JP2514317A
Authority: JP
Inventors: フルトン，スティーヴン　ジェイ; ピーターズ，ジェラルド　ティー　ジュニア; スパーリー，チャールズ　ダブリュ　ジュニア; ヤング，ローレンス　アール
Original assignee: スペクトラ　インコーポレイテッド
Priority date: 1989-10-02
Filing date: 1990-09-04
Publication date: 1991-11-14
Also published as: KR950000774B1; WO1991004799A1; CA2025184A1; JPH0563316B2; US5023111A; ATE110031T1; EP0447533A4; DE69011663D1; EP0447533A1; KR920700784A; DE69011663T2; EP0447533B1; CA2025184C; US5980981A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、熱溶融インク画像の処理に関し、さらに詳しくは、画像品質を高め、同時に、熱溶融インク画像の処理中に生じることがあるしわ形成を防ぎ、基材のゆがみを抑えるための、熱溶融インク画像の処理方法に関する。

背景技術熱溶融インク画像の調製においては、基材上のインク温度をその融点を超える温度に一定時間維持することにより、品質を改善することができる。例えば、フルトンらの特許第４．８７３．１３４号に記載される様に、インクジェット印刷により調製した熱溶融インク透明陽画をその熱溶融インクの融点を超える温度に加熱し、続いて急冷することにより、透明陽画の映写特性を改良することができる。最良の画像品質を得るには、インクをその融点より高い温度に維持しておく時間、およびその後の急冷速度を画像全体に渡って均一にすべきである。その上、この処理中、例えばマイラーの様なポリエステル材料のシートからなる透明陽画基材をその基材のガラス転位温度を超える温度に加熱することがある。

同様に、ホイシントンらの出願第０７７２７２，００５号、１９８８年１１月１５日提出、に開示されている様に、多孔質基材上の熱溶融インクの品質は、基材をその融点を超える温度に一定時間維持することにより、改良することができる。

しかし、スパーレイＪｒ、らの特許第４，７５１，５２８号に記載されている様に、基材が高温区域と低温区域の間を通過する時、基材の熱膨張差により基材にしわが生じる傾向がある。上記のフルトンらの特許およびホイシントンらの出願に開示されている種類の処理においては、基材が急速で極端な温度変化にさらされるために、基材にしわが生じる傾向が強い。その様なしわ形成により、加熱および／または冷却表面から基材が部分的に離れ、基材上のインク滴の加熱および／または冷却が不均一になり、画像の品質が低下する。その様なしわ形成を防ぐには、基材を湾曲した圧胴上に支持するとよい。

透明陽画基材のポリエステルや紙基材の様な基材は加熱に対する応答が異なるので、これらの基材中ではしわ形成の状況が異なる。紙のウェブまたはシートが常温から加熱区域に入ると、紙が膨張するのでウェブの幅が増加するが、紙は一定時間（一般的に５〜１０秒間）加熱されると湿分を失い、収縮し、ウェブまたはシートがせまくなる。一方、ポリエステル基材の幅は、加熱区域に入った後大きくなったまま残るので、その結果化じるしわ形成は異なった方法で対処または防止しなければならない。しかし、ここに記載する種類の高速処理では、紙基材から湿分かあまり除去されないので、一般的に、ここに記載する処理の際は、同じ手順を使用して、両方の種類の基材でしわを防止することができる。

ポリエステル基材をそのガラス転位温度を超える温度に保持すると、その基材はその平面性記憶を失い、加熱時に保持される形状に順応する傾向がある。そのため、しわ防止のために湾曲した圧胴表面に接した所では、その湾曲表面上で加熱された熱溶融インク透明陽画にゆがみが生じ、映写表面上で平にならず、映写画像が不十分となる。紙基材もその様な処理によりゆがみが生じる。

発明の開示そこで、本発明の目的は、先行技術の上記の欠点を解決する、熱溶融インク画像を処理するための新規で改良された方法を提供することである。

本発明の他の目的は、カラー画像の映写品質を改良するための、熱溶融インク透明陽画を処理するための方法を提供することである。

別の目的は、画像を予め決めた時間急速に均一に加熱し、その予め決めた時間の最後に急冷する、熱溶融インク画像を処理するための連続方法および装置を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、熱溶融インク透明陽画におけるゆがみを映写画像の品質を低下させない水準まで減少させるための方法を提供することである。

本発明のこれらのおよび他の目的は、基材上の熱溶融インク画像を制御しながら、しわ形成を防止するために十分湾曲した表面を横切って加熱区域内に移動させること、画像を加熱区域内に、熱溶融インクが融解し、基材上に広がるだけの十分長い時間維持すること、および画像を制御しながら、基材のしわ形成を防止するために十分湾曲した表面に沿って移動させ、加熱区域から出すことにより達成される。基材は湾曲表面間の加熱区域で湾曲の程度を少なくして、または本質的に平に支持するのが好ましいが、この目的のためには、基材を加熱した圧胴の表面に対して保持するとよい。

基材上に形成された画像中の熱溶融インクを冷却する際の結晶化または氷結を防ぐために、画像を加熱区域から、温度が少なくとも５０℃／秒、好ましくは少なくとも５００℃／秒の様な急速低下する急冷区域に移動させる。好ましくは、基材を比較的低温の圧胴に接触させ、熱移動させて行う。さらに、映写された透明陽画の画像の品質を損なうことがあるゆがみを低減または無くすために、基材は急冷後、反対側に湾曲した表面に沿って移動させるのが好ましい。

熱溶融インク画像の均一な処理を確保するために、基材は加熱および急冷区域を均一な速度で連続的に移動させる。

熱溶融インク画像を処理するための装置の一形態は、本質的に平らな中央表面および入り口および出口端に湾曲表面を有する加熱圧胴、並びに画像を含む基材を圧胴表面を横切って均一な速度で搬送し、その表面を横切って移動する際にその表面の湾曲した、および平らな部分に対して基材を保持するための基材搬送機構を含む。急冷を行うために、冷却圧胴は、加熱圧胴の出口端に隣接する急冷区域を有し、良好な熱移動を確保するために、急冷区域における冷却圧胴の表面は湾曲しているのが好ましい。さらに、基材のゆがみを除去するために、冷却圧胴は、基材が急冷区域を通過した後、その基材を受けるための反対側に湾曲した表面を有する。

図面の簡単な説明以下に、添付の図面を参照しながら、本発明の他の目的および長所を説明する。

図１は、本発明に係わる熱溶融インク画像を処理するための代表的な装置を示す断面図であり、図２は、圧胴装置を詳細に示す、図１に示す装置の部分拡大図である。

発明を実施するための最良の形態図面に示す本発明の代表的な実施形態は、有害なゆがみのない高画像品質を与えるための、熱溶融インク印刷物１１を加熱し、そのインクを選択した時間融解させるための加熱区域、およびその選択した時間の最後に熱溶融インク画像を急冷するための急冷区域を有し、熱溶融インクが広がった印刷物１２を製作する装置１０を含む。加熱区域は、以下に詳細に説明する基材加熱圧胴１３により形成され、その圧胴に印刷物１１が、入力駆動ロール１４および一緒に作動するピンチロール１５により供給される。やはり以下に説明する冷却用圧胴１６は、−緒に作動する駆動ロール１７を有し・加熱圧胴１３から印刷物１１を受は取り、その上で、印刷物が加熱区域から遠ざかる間に熱溶融インク画像を急冷する。

図１に示す様に、冷却厚胴１Ｂは２列の冷却ひれ１８および１９を有し、熱溶融インク画像処理装置全体はハウジング２０内に収容されている。ハウジング２０の内側表面により支持されたスプリング装置２１は、冷却圧胴ｌＢの表面２８を出力駆動ロール１７に対して押し付けるスプリングアーム２２を有し、冷却圧胴はピンチロール１５に隣接するアーム２５の末端近くで軸２４により回転できるように支持されている。ハウジングは、対流またはファン（図には示していない）によりひれの列１８および１９を通して空気を循環させて冷却圧胴から熱を除去し、基材が加熱区域を離れた後、その基材上の画像の熱溶融インクを確実に急冷するために、冷却圧胴の温度を望ましい範囲、例えば５５℃未満に維持する様になっている。あるいは、必要であれば、冷却圧胴を液体循環により、または熱電気的冷却装置により冷却することもできる。

加熱圧胴１３は、圧胴本体２７の後面に設置され、断熱層２８で覆われた電気式加熱器２Ｂを含み、その断熱層は加熱圧胴と冷却圧胴との間の隙間を埋め、冷却厚胴ｌＢの隣接部分の直接加熱を防止している。あるいは、必要であれば、加熱圧胴および冷却圧胴の隣接する末端同士の間に空気の隙間を設けることもできる。上記のフルトンらの特許第４．８７３．１３４号およびホイシントンらの出願節０７／２７２，００５号に記載される様なインクジェットプリンターにより基材３０上に付けられた熱溶融インク画像の品質を改良するには、基材３０を加熱区域でインクの融点を超える制御温度、例えば９５℃に、例えば０．５〜１０秒間、好ましくは１〜５秒間、好ましくは接触熱伝達により加熱する。

加熱された圧胴本体２７の基材接触表面３２から間隔を置いて、案内部材３１が配置され、加熱区域を包み、基材３０が入力ロール１４および１５により、加熱区域を通して冷却圧胴１Ｂと出力駆動ロール１７との間のニップ内に駆動される時に、その基材の先端および後端を案内する。圧胴本体２７の温度はインクの融点を超える望ましい水準に維持され、駆動ロール１４および１７は、以下に説明する様に、透明陽画１１の各部分を加熱区域で望ましい時間だけ保持する様に配置されている。

基材は温度制御した圧胴で熱移動接触により加熱されるので、基材の温度は、熱時間定数による速度、すなわち温度差が６３％低下する時間、約０．０５秒〜０．１０秒で圧胴の温度に近付く。その結果、圧胴の温度がインクの温度よりも十分高い場合、基材およびインクは最初の０．１秒〜０．４秒で望ましい温度に達し、その後は、加熱区域を離れるまで基材の冷却を防ぐことだけが必要となる。

図２に最も分かり易く示す様に、圧胴２７の基材に接する表面３２は、加熱区域の入力端における湾曲表面区間３３、本質的に平らな中央区間３４、および出力端におけるもう一つの湾曲区間８５を有する。基材のしわは、印刷物の外観を損なうのみならず、より重要なことに、加熱および冷却圧胴に接触しない基材部分を生じる。上記の圧胴機構で説明した様に、接触熱移動が必要な所では、基材が圧胴表面から約１または２ミル（０，０２５または０．０５　ｍｌ）以上離れることにより、熱移動時間定数が２以上のファクターで増加し得るので、望ましい加熱および冷却速度を達成することはできない。

湾曲表面３３および３５は、基材１１が入力端における室温と高温加熱区域との間および加熱区域と低温冷却圧胴との間を移動する時に、基材のしわを防止するのに十分な曲率を有する様に配置されている。例えば、これらの湾曲表面の半径は８ｃｍ未満、好ましくは３ｃｍ〜５ｃ１１でよい。加熱圧胴の中央区間３４は平面であるのが好ましいが、必要であれば、透明陽画基材が加熱圧胴に沿って通過する際に与えられる曲率が、それに続く冷却圧胴による曲がり除去作用によっても除去されない程大きくなければ、僅かに湾曲していてもよい。好ましくは、中央区間３４の曲率半径は５ｃ＋ｇ以上である。

入力および出力表面３３および８５、および湾曲しているとして中央区間３４の最適曲率は、周囲温度、インクの融点になる。無論、基材のガラス転位温度が処理温度より高い場合、この曲率により基材が曲がることはなく、半径かしわ防止に十分小さい限り、曲率の値は重要ではない。しわ防止に必要とされる曲率半径は、式：％式％により与えられ、Ｅは処理温度における基材のヤング係数であり、ｔは基材の厚さ、ｋは定数、ΔＴは処理温度と、入り口温度および急冷温度の低い方との差であり、αは基材の熱膨張係数である。マイラーはヤング係数が高く、熱膨張係数が低いので、透明陽画基材として使用するのに好適な材料である。

さらに、入力および出力湾曲表面、すなわち部分３３および部分３５、並びに隣接する断熱および冷却圧胴表面それぞれの角度長は、湾曲した基材の良好な機械的安定性を与えるために十分大きくする必要がある。最も容易に入手できるサイズおよび種類である４ミル（０，１ｕ＋）厚のマイラー基材、およびほとんどの紙基材に対しては、これらの表面の角度長は少なくとも１０”　、好ましくは１５°である。

基材３０を加熱区域を通して制御速度で搬送するために、出力駆動ロール１７は、入力駆動ロール１４が基材を駆動する速度よりも速い速度で基材を駆動する様に配置されており、入力駆動ロールは、基材を回転させ、十分な抵抗を引き起こし、圧胴２７の表面３２に対して基材を保持するための一方向クラッチを有する。入力駆動ロール１４の低速度は、基材１１の先端を加熱区域内に僅かに長い時間保持し、基材が駆動ロール１７と急冷圧胴１６の表面２Ｂとの間に挾まれる前に、表面３２との密着不足を補償する様に選択する。

例えば、入力駆動ロール１４は基材１１を約０．５　ｃｍ／秒の速度で前進させ、出力駆動ロール１７はその基材を約１　ｃｍ／秒の速度で駆動する様に調整することができる。加熱圧胴表面３２の全長を約２．５ｃｍとして、この配置により、基材の先端に対しては、出力駆動ロール１７に挾まれていないために表面３２に対して緊密に保持されていないので、加熱区域における滞留時間が約５秒間になるが、先端が出力駆動ロール１７により挾まれた後は、後端を除いて、圧胴の加熱表面３２に対して緊密に保持されている基材１１の残りの部分に対しては、滞留時間が約２．５秒間になる。後端部が入力駆動ロール１６を離れる時間までに基材は十分に加熱されているので、その末端を圧胴表面に緊密に接触させて保持する必要はない。

好ましくは、駆動ロール１７により与えられる基材駆動速度は、約０．２５〜５　ｃｍ／秒、より好ましくは０．５〜２　ｃｍ／秒である。

図に示す実施形態では、入力湾曲表面区間３３の角度長は、約ｌＯ９で、直線湾曲表面長は約０．６ｅｌであり、出力湾曲表面区間３５の角度長は約５°で、湾曲表面の長さが約０Ｊｃａになるので、ｌｅｇ／秒の駆動速度で、出力湾曲表面に接触している基材部分の滞留時間は約０．３秒に過ぎない。他方、基材は、圧胴の平面部分３４に密接して、またはそれに対して約１．８秒間保持される。基材の張り強度のために、基材は中央区間３４の全長に沿って圧胴表面３２と完全に接触している必要はない。

この様に、マイラーの様な基材のポリエステル材料が、加熱区域通過の大部分、および基材が弛緩するのに十分長い時間、平らな、または本質的に平らな表面部分３４に対して保持されるので、圧胴表面３２の湾曲表面部分に沿って通過するために生じる湾曲がほとんど保持されない。

冷却圧胴１６は加熱区域の出力端に隣接して急冷区域３６を有するが、この急冷区域は加熱区域から出てくる基材３０を受は取り、その上のインク画像を急速に冷却し、結晶化および氷結を防ぐ。この目的のために、急冷区域８Ｂにおける冷却圧胴温度は十分に低く、インクを少なくとも５０℃／秒、好ましくは少なくとも５００℃／秒の速度で冷却する必要がある。この目的には、急冷表面がインクの融点より十分低く維持されていれば、金属または他の熱伝動性表面に対する接触熱移動による冷却で十分である。好ましくは、急冷区域における冷却圧胴温度はインクの融点より少なくとも１０℃低く、より好ましくは少なくとも３０℃低くする。

急冷区域温度がインクの融点より３０℃低く、基材が約１ｃｍ／秒の速度で移動する場合、基材上の溶融インクは１秒より十分短い時間で、好ましくは０．５秒未満で固化するが、これはＩＣ１未満の距離に相当するので、長さが１０厘の急冷区域で十分である。したがって、駆動ロール１７が、急冷区域が始まる少なくともｌｅａ向こう側にインク滴を有する基材３０の表面と噛み合っていれば、そのインクは駆動ロールがその表面に噛み合う前に固化するので、透明陽画の映写画像品質を損なうことがあるインクのつぶれ、または他の変形を防ぐことができる。また、これによって、同じ印刷物または他の印刷物の続く部分における画像欠陥の原因となり得る軟質インクの駆動ロール上への移行を防ぐこともできる。

基材を冷却するまでは、基材中に圧縮性のしわを誘発する応力があるので、加熱区域の出力端における湾曲が冷却区域８Ｂの中まで続くことが重要である。この目的のために、加熱圧胴と冷却圧胴との間にある断熱層２８の表面、および急冷区域における冷却圧胴の表面は、加熱圧胴表面３２の区域３５の曲率と同じ曲率を有する。これによって、しわが防止されるだけではなく、基材と、急冷区域における冷却圧胴の表面２３との良好な接触が確保され、良好な熱移動性が得られるので、基材上の溶融インク滴はすべて出力駆動ロールに達する前に固化する。

例えば、急冷時間が０．１５秒間で、基材が１ｃｍ／秒で駆動される場合、急冷区域の長さは数ミリメートルで十分である。

基材が急冷区域３６を通過し、出力駆動ロール１７に噛み合った後、基材は、表面部分３３および３５に対して反対の曲率を有する湾曲した冷却圧胴表面３７に沿って保持され、駆動される。透明陽画基材が駆動ロール１７に到達した時、その基材はすでにその材料のガラス転位点より低い温度に冷却されているが、驚くべきことに、加熱圧胴の湾曲表面により基材中に造られた曲がりは、その基材が急冷区域を離れた直後に、反対側に湾曲した冷却圧胴表面３７に沿って通すことにより、低減または除去されることが分かった。反対側に湾曲した表面３６のの曲率半径は、表面３３および３５の曲率半径より小さい必要があり、その曲率半径は表面３３および３５のそれの半分未満が好ましい。好ましい配置では、表面３７の半径は表面３３および３５の半径の約４分の１、すなわち、約１ｃ１１である。１ｃｇ＋半径の湾曲区間３６における４ミル（０，１ｍ５）マイラー基材の応力は約２．５００　ｐｓｉに過ぎず、これは約４５℃の冷却圧胴温度におけるこの材料の降伏強度の２５％未満なので、この曲がり除去に対する効果は驚くべきことである。

代表的な例では、インクジェット印刷の際に基材３０の表面に付けた固体熱溶融インク滴３８を有する印刷物１１が圧胴温度約９５℃の加熱区域を１ｃ■／秒の速度で通過する。加熱区域では、約８０℃の融点を有する固体インク滴が融解し、基材表面上に広がり、面積がより大きく、曲率半径が増加した滴３９を形成し、上記のフルトンらの特許およびホイシントンらの出願に記載されている様に画像品質が向上する。

図中、直径が例えば約０．１〜０．２ｍｍの滴３８および３９は、処理による表面形状の変化を表す示すために誇張した大きさで示しである。

基材１１が加熱区域からさらに進むと、この実施例では約４５℃に維持した冷却区域３６内の冷却圧胴１６の表面２３と熱的に接触する。急冷区域における湾曲表面のために得られる基材と表面２３との間の良好な熱接触により、熱移動時間定数は約０．１秒間であり、約０．１秒間、つまり基材が急冷区域に約１１１移動する間に、基材およびそのインク画像の温度を約３２℃から約８３℃に（９５ ℃と４５℃との差の８３％）下げる。

この時間内の平均冷却率は３２０℃／秒であるが、冷却率は負の指数なので、温度が８０℃の融点より低い温度に下がるまでの時間内の初期冷却率はより高い。

次の０．１秒の間に、温度は約５２℃に下がり、基材が冷却圧胴に沿って移動するにつれて、インク温度は４５℃に接近し続ける。

その様な急激な冷却により、インク画像の著しい結晶化および氷結を防ぎ、インク滴３９は駆動ロール１７に接触する前に確実に固化する。その後、基材１１は反対側に湾曲した圧胴表面３７に沿って駆動され、それによって、基材が高温で湾曲表面３３および３５に沿って通過したために生じたゆがみが本質的に除去される。以上、本発明を特別な実施形態について説明したが、当業者なら多くの修正および変形を容易に思い付く。例えば、湾曲表面３３．３５．３６および３７はここでは固定半径の曲率で説明した。しかし、これらの表面は曲率半径を変えることができる。したがって、その様な変形および修正はすべて本発明の意図する範囲内に含まれる。

１ｎ−依ｒ−壓邸ｔご・・−づ／ｒ。

手続補正書平成０３年０７月３１日１、　事件の表示平成０２年特許願　　第５１４．３１７号２、　発明の名称熱溶融インク画像の処理３、　補正をする者事件との関係　　　　　特許出願人名　称　スペクトラ　インコーホレイテッド４、代理人５、　補正命令の日付ケレ６、補正の対象明細書および「請求の範囲」７、補正の内容（１）明細書第１５頁第２行以降に下記の記載を追加する。

「　本発明の実施態様を以下に項分は記載する。

１、熱溶融インク画像を処理するための装置であって、基材上の固体熱溶融インクをその熱溶融インクの融点より高い、選択された温度に加熱するための加熱区域を与える加熱手段、基材上の溶融したインクを急速に冷却するための、加熱区域に隣接する急冷区域を与える急冷手段、および基材を制御された速度で、加熱区域および急冷区域を連続的に通して移動させ、基材上の熱溶融インクをその融点より高い温度に、０．５〜ＩＯ秒間の時間加熱し、その後直ちに１秒間以内にそのインクをその融点より低い温度に冷却するための駆動手段からなることを特徴とする装置。

２、駆動手段が０．２５　ｃｍ／秒〜５　ｃｍ／秒の制御された速度で基材を移動させることを特徴とする実施態様１記載の装置。

３、駆動手段が０．５ｃｍ／秒〜２ｃＩＩ１秒の制御された速度で基材を移動させることを特徴とする実施態様１記載の装置。

４．熱溶融インクがその融点より高い温度に１〜５秒間の時間保持されることを特徴とする実施態様］記載の装置。

５、熱溶融インクがその融点より低い温度に０．５秒以内で冷却されることを特徴とする実施態様１記載の装置。

６、加熱手段が、加熱圧胴を含み、その加熱圧胴と基材との間で接触により熱移動させることを特徴とする実施態様１記載の装置。

７、冷却手段が冷却圧胴を含み、その冷却圧胴と基材との間で接触により熱移動させることを特徴とする実施態様１記載の装置。

８、熱溶融インク画像を処理するための装置であって、基材をインクの融点より高い温度に加熱するための加熱区域を与える加熱手段、加熱後に基材を冷却するための、加熱区域に隣接する冷却区域を与える冷却手段、基材を加熱区域および冷却区域を連続的に通して移動させるための駆動手段、基材が加熱区域内に移動する時に基材を支持してしわを防止するための湾曲した表面を有する入力手段、および基材が加熱区域内から冷却区域内に移動する時に基材を支持してしわを防止するたの湾曲した表面を有する出力手段、からなることを特徴とする装置。

９、各湾曲表面の曲率半径が約８ｃｍ未満であることを特徴とする実施態様８記載の装置。

１０、各湾曲表面の曲率半径が約５ｃｍ未満であることを特徴とする実施態様８記載の装置。

１１、各湾曲表面の角度長さが少なくとも約５″であることを特徴とする実施態様８記載の装置。

１２、各湾曲表面の角度長さが少なくとも約１０″であることを特徴とする実施態様８記載の装置。

１３、湾曲表面の曲率半径より大きな基材の曲率半径を維持しながら加熱区域内で基材を支持するための手段を含むことを特徴とする実施態様８記載の装置。

１４、加熱区域内で基材を支持するための手段が、少なくとも５ｃｍの曲率半径を維持することを特徴とする実施態様１３記載の装置。

１５、加熱区域内で基材を支持するための手段が、基材を本質的に平らに維持することを特徴とする実施態様１３記載の装置。

１６、入力および出力手段の湾曲表面に対して反対方向に湾曲した表面を有する、冷却区域で基材を案内するための案内手段を含むことを特徴とする実施態様８記載の装置。

１７、冷却区域の案内手段における湾曲表面の曲率半径が、入力手段および出力手段の湾曲表面のどちらの曲率半径よりも小さいことを特徴とする実施態様１６記載の装置。

１８、冷却区域の案内手段における湾曲表面の曲率半径が、入力手段および出力手段の湾曲表面のどちらの曲率半径の約半分よりも小さいことを特徴とする実施態様１６記載の装置。

１９、冷却区域の案内手段における湾曲表面の曲率半径が、約ｌｅａ以下であることを特徴とする実施態様１Ｂ記載の装置。

２０、駆動手段が、基材を加熱区域内に移動させるための入力駆動手段および基材を冷却手段を通して移動させるための出力駆動手段を含むことを特徴とする実施態様８記載の装置。

２１、出力駆動手段が入力駆動手段よりも速い速度で基材を移動させることを特徴とする実施態様２ｏ記載の装置。

２２、入力駆動手段と関連する一方向クラッチを含むことを特徴とする実施態様２０記載の装置。

２３、熱溶融インク画像を処理するための方法であって、固体の熱溶融インク画像を含む基材を湾曲表面に沿って加熱区域内に移動させること、加熱区域内で基材を熱溶融インクの融点より高い温度に加熱すること、基材を加熱区域から湾曲表面に沿って冷却区域内に移動させること、冷却区域内で熱溶融インクを冷却すること、および冷却区域内で湾曲表面の曲率に対して逆の曲率を有する表面に沿って基材を移動させることを特徴とする方法。

２４、加熱区域内で、基材が湾曲表面の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する条件で、基材を維持することを特徴とする実施態様２３記載の方法。

２５、基材の先端を加熱区域内に、加熱区域の入力端にある第一搬送装置により選択された速度で移動させること、および基材を加熱区域を通して、加熱区域の出力端に隣接する第二の搬送装置により、基材と加熱表面との接触を維持しながら、その選択された速度よりも大きな速度で移動させることを特徴とする実施態様２３記載の方法。

２６、入力搬送装置と出力搬送装置との間で基材に張力をかけ、基材と加熱表面との熱接触を維持することを特徴とする実施態様２５記載の方法。

２７、熱溶融インク画像を処理するための装置であって、入カ端に第一湾曲表面、出力端に第二湾曲表面、およびそれら２つの湾曲表面間にそれらの湾曲表面よりも曲率が少ない表面を有する加熱圧胴手段、基材を加熱圧胴手段の入力端に向けるための第一駆動手段、および基材を加熱圧胴手段の出力端から引き離すための第二駆動手段からなることを特徴とする装置。

２８、第二駆動手段が、第一駆動手段よりも高い速度で基材を移動させることを特徴とする実施態様２７記載の装置。

２９、第一駆動手段が、基材が第二駆動手段により駆動される時に、その基材に抵抗をかけるための一方向クラッチ手段を含むことを特徴とする実施態様２８記載の装置。

３０、凹面部分を備えた表面を有する圧胴からなるゆがみ除去手段を含み、第二駆動手段が、圧胴の表面と連繋して基材を挟み、凹状表面に沿って駆動する駆動ロールを含み、第二駆動手段および圧胴表面の一方を他方に押し付けるための手段を含むことを特徴とする実施態様２７記載の装置。

３１、加熱圧胴手段の出力端に隣接して、基材上の熱溶融インクを急速に冷却するための急冷圧胴手段を含むことを特徴とする実施態様２７記載の装置。

３２、急冷圧胴手段が、圧胴と基材との間に良好な熱移動接触を与えるための湾曲表面を有することを特徴とする実施態様２７記載の装置。

３３、急冷圧胴手段が、その装置により処理されている熱溶融インク画像中の熱溶融インクの融点より低い温度に圧胴を維持するために配置された複数の冷却ひれを含むことを特徴とする実施態様３１記載の装置。

３４、加熱圧胴手段が、その装置により処理されている熱溶融インク画像中の熱溶′耐インクの融点より高い温度に圧胴を維持するための加熱手段を含むことを特徴とする実施態様２７記載の装置。

３５、透明陽画を調製するための方法であって、熱溶融インクを透明基材の表面に付け、湾曲形状を含む上表面を有する立体インク図形を形成すること、およびその図形中のインクをそのインクの融点より高い温度に少な（とも０．５秒の時間維持してその上表面の形状を変化させることを特徴とする方法。

３６、インクをその融点より高い温度に約０．５〜１０秒間維持することを特徴とする実施態様３５記載の方法。

３７、インクをその融点より高い温度に約１〜５秒間維持することを特徴とする実施態様３５記載の方法。

３８、温度をインクの融点より約り℃〜約４０℃高い範囲に維持することを特徴とする実施態様３５記載の方法。

３９、温度をインクの融点より約り０℃〜約３０℃高い範囲に維持することを特徴とする実施態様３５記載の方法。

４０、インクの結晶化または氷結を低減させるために、前記時間の後、インクを急冷する工程を含むことを特徴とする実施態様３５記載の方法。

４１、インクを少なくとも毎秒５０℃の速度で冷却することを特徴とする実施態様４０記載の方法。

４２、インクを少なくとも毎秒１００℃の速度で冷却することを特徴とする実施態様４１記載の方法。

４３、インクを毎秒的５００℃〜１０００℃の速度で冷却することを特徴とする実施態様４１記載の方法。

４４、インクを透明基材に付けた後、直ちにそのインクをその融点より高い温度に維持することを特徴とする実施態様３５記載の方法。

４５、インクを透明基材に付けた後固化させ、その後、その固化したインクをその融点より高い温度に加熱し、維持することを特徴とする実施態様３５記載の方法。」（２）請求の範囲を別紙のように補正する。

請求の範囲 ■、熱溶融インク画像を処理するための装置であって、基材上の固体熱溶融インクをその熱溶融インクの融点より高い、選択された温度に加熱するための加熱区域を与える加熱手段、基材上の溶融したインク番急速に冷却するための、加熱区域に隣接する急冷区域を与える急冷手段、および基材を制御された速度で、加熱区域および急冷区域を連続的に通して移動させ、基材上の熱溶融インクをその融点より高い温度に、０．５〜１０秒間の時間加熱し、その後直ちに１秒間以内にそのインクをその融点より低い温度に冷却するための駆動手段からなることを特徴とする装置。

２、熱溶融インク画像を処理するための装置であって、基材をインクの融点より高い温度に加熱するための加熱区域を与える加熱手段、加熱後に基材を冷却するための、加熱区域に隣接する冷却区域を与える冷却手段、基材を加熱区域および冷却区域を連続的に通して移動させるための駆動手段、基材が加熱区域内に移動する時に基材を支持してしわを防止するための湾曲した表面を有する入力手段、および基材が加熱区域内から冷却区域内に移動する時に基材を支持してしわを防止するだの湾曲した表面を有する出力手段、からなることを特徴とする装置。

３、熱溶融インク画像を処理するだめの方法であって、固体の熱溶融インク画像を含む基材を湾曲表面に沿って加熱区域内に移動させること、加熱区域内で基材を熱溶融インクの融点より高い温度に加熱すること、基材を加熱区域から湾曲表面に沿って冷却区域内に移動させること、冷却区域内で熱溶融インクを冷却すること、および冷却区域内で湾曲表面の曲率に対して逆の曲率を有する表面に沿って基材を移動させることを特徴とする方法。

４、熱溶融インク画像を処理するための装置であって、入力端に第一湾曲表面、出力端に第二湾曲表面、およびそれら２つの湾曲表面間にそれらの湾曲表面よりも曲率が少ない表面を有する加熱圧胴手段、基材を加熱圧胴手段の入力端に向けるための第一駆動手段、および基材を加熱圧胴手段の出力端から引き離すための第二駆動手段からなることを特徴とする装置。

５、透明陽画を調製するための方法であって、熱溶融インクを透明基材の表面に付け、湾曲形状を含む上表面を有する立体インク図形を形成すること、およびその図形中のインクをそのインクの融点より高い温度に少なくとも０．５秒の時間維持してその上表面の形状を変化させることを特徴とする方法。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．熱溶融インク画像を処理するための装置であって、基材上の固体熱溶融インクをその熱溶融インクの融点より高い、選択された温度に加熱するための加熱区域を与える加熱手段、基材上の溶融したインクを急速に冷却するための、加熱区域に隣接する急冷区域を与える急冷手段および基材を制御された速度で、加熱区域および急冷区域を連続的に通して移動させ、基材上の熱溶融インクをその融点より高い温度に、０．５〜１０秒間の時間加熱し、その後直ちに１秒間以内にそのインクをその融点より低い温度に冷却するための駆動手段からなることを特徴とする装置。
２．駆動手段が０．２５ｃｍ／秒〜５ｃｍ／秒の制御された速度で基材を移動させることを特徴とする請求項１記載の装置。
３．駆動手段が０．５ｃｍ／秒〜２ｃｍ／秒の制御された速度で基材を移動させることを特徴とする請求項１記載の装置。
４．熱溶融インクがその融点より高い温度に１〜５秒間の時間保持されることを特徴とする請求項１記載の装置。
５．熱溶融インクがその融点より低い温度に０．５秒以内で冷却されることを特徴とする請求項１記載の装置。
６．加熱手段が、加熱圧胴を含み、その加熱圧胴と基材との間で接触により熱移動させることを特徴とする請求項１記載の装置。
７．冷却手段が冷却圧胴を含み、その冷却圧胴と基材との間で接触により熱移動させることを特徴とする請求項１記載の装置。
８．熱溶融インク画像を処理するための装置であって、基材をインクの融点より高い温度に加熱するための加熱区域を与える加熱手段、加熱後に基材を冷却するための、加熱区域に隣接する冷却区域を与える冷却手段、基材を加熱区域および冷却区域を連続的に通して移動させるための駆動手段、基材が加熱区域内に移動する時に基材を支持してしわを防止するための湾曲した表面を有する入力手段、および基材が加熱区域内から冷却区域内に移動する時に基材を支持してしわを防止するたの湾曲した表面を有する出力手段、からなることを特徴とする装置。
９．各湾曲表面の曲率半径が約８ｃｍ未満であることを特徴とする請求項８記載の装置。
１０．各湾曲表面の曲率半径が約５ｃｍ未満であることを特徴とする請求項８記載の装置。
１１．各湾曲表面の角度長さが少なくとも約５°であることを特徴とする請求項８記載の装置。
１２．各湾曲表面の角度長さが少なくとも約１０°であることを特徴とする請求項８記載の装置。
１３．湾曲表面の曲率半径より大きな基材の曲率半径を維持しながら加熱区域内で基材を支持するための手段を含むことを特徴とする請求項８記載の装置。
１４．加熱区域内で基材を支持するための手段が、少なくとも５ｃｍの曲率半径を維持することを特徴とする請求項１３記載の装置。
１５．加熱区域内で基材を支持するための手段が、基材を本質的に平らに維持することを特徴とする請求項１３記載の装置。
１６．入力および出力手段の湾曲表面に対して反対方向に湾曲した表面を有する、冷却区域で基材を案内するための案内手段を含むことを特徴とする請求項８記載の装置。
１７．冷却区域の案内手段における湾曲表面の曲率半径が、入力手段および出力手段の湾曲表面のどちらの曲率半径よりも小さいことを特徴とする請求項１６記載の装置。
１８．冷却区域の案内手段における湾曲表面の曲率半径が、入力手段および出力手段の湾曲表面のどちらの曲率半径の約半分よりも小さいことを特徴とする請求項１６記載の装置。
１９．冷却区域の案内手段における湾曲表面の曲率半径が、約１ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１６記載の装置。
２０．駆動手段が、基材を加熱区域内に移動させるための入力駆動手段および基材を冷却手段を通して移動させるための出力駆動手段を含むことを特徴とする請求項８記載の装置。
２１．出力駆動手段が入力駆動手段よりも速い速度で基材を移動させることを特徴とする請求項２０記載の装置。
２２．入力駆動手段と関連する一方向クラッチを含むことを特徴とする請求項２０記載の装置。
２３．熱溶融インク画像を処理するための方法であって、固体の熱溶融インク画像を含む基材を湾曲表面に沿って加熱区域内に移動させること、加熱区域内で基材を熱溶融インクの融点より高い温度に加熱すること、基材を加熱区域から湾曲表面に沿って冷却区域内に移動させること、冷却区域内で熱溶融インクを冷却すること、および冷却区域内で湾曲表面の曲率に対して逆の曲率を有する表面に沿って基材を移動させることを特徴とする方法。
２４．加熱区域内で、基材が湾曲表面の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する条件で、基材を維持することを特徴とする請求項２３記載の方法。
２５．基材の先端を加熱区域内に、加熱区域の入力端にある第一搬送装置により選択された速度で移動させること、および基材を加熱区域を通して、加熱区域の出力端に隣接する第二の搬送装置により、基材と加熱表面との接触を維持しながら、その選択された速度よりも大きな速度で移動させることを特徴とする請求項２３記載の方法。
２６．入力搬送装置と出力搬送装置との間で基材に張力をかけ、基材と加熱表面との熱接触を維持することを特徴とする請求項２５記載の方法。
２７．熱溶融インク画像を処理するための装置であって、入力端に第一湾曲表面、出力端に第二湾曲表面、およびそれら２つの湾曲表面間にそれらの湾曲表面よりも曲率が少ない表面を有する加熱圧胴手段、基材を加熱圧胴手段の入力端に向けるための第一駆動手段、および基材を加熱圧胴手段の出力端から引き離すための第二駆動手段からなることを特徴とする装置。
２８．第二駆動手段が、第一駆動手段よりも高い速度で基材を移動させることを特徴とする請求項２７記載の装置。
２９．第一駆動手段が、基材が第二駆動手段により駆動される時に、その基材に抵抗をかけるための一方向クラッチ手段を含むことを特徴とする請求項２８記載の装置。
３０．凹面部分を備えた表面を有する圧胴からなるゆがみ除去手段を含み、第二駆動手段が、圧胴の表面と連繋して基材を挟み、凹状表面に沿って駆動する駆動ロールを含み、第二駆動手段および圧胴表面の一方を他方に押し付けるための手段を含むことを特徴とする請求項２７記載の装置。
３１．加熱圧胴手段の出力端に隣接して、基材上の熱溶融インクを急速に冷却するための急冷圧胴手段を含むことを特徴とする請求項２７記載の装置。
３２．急冷圧胴手段が、圧胴と基材との間に良好な熱移動接触を与えるための湾曲表面を有することを特徴とする請求項２７記載の装置。
３３．急冷圧胴手段が、その装置により処理されている熱溶融インク画像中の熱溶融インクの融点より低い温度に圧胴を維持するために配置された複数の冷却ひれを含むことを特徴とする請求項３１記載の装置。
３４．加熱圧胴手段が、その装置により処理されている熱溶融インク画像中の熱溶融インクの融点より高い温度に圧胴を維持するための加熱手段を含むことを特徴とする請求項２７記載の装置。
３５．透明陽画を調製するための方法であって、熱溶融インクを透明基材の表面に付け、湾曲形状を含む上表面を有する立体インク図形を形成すること、およびその図形中のインクをそのインクの融点より高い温度に少なくとも０．５秒の時間維持してその上表面の形状を変化させることを特徴とする方法。
３６．インクをその融点より高い温度に約０．５〜１０秒間維持することを特徴とする請求項３５記載の方法。
３７．インクをその融点より高い温度に約１〜５秒間維持することを特徴とする請求項３５記載の方法。
３８．温度をインクの融点より約５℃〜約４０℃高い範囲に維持することを特徴とする請求項３５記載の方法。
３９．温度をインクの融点より約１０℃〜約３０℃高い範囲に維持することを特徴とする請求項３５記載の方法。
４０．インクの結晶化または氷結を低減させるために、前記時間の後、インクを急冷する工程を含むことを特徴とする請求項３５記載の方法。
４１．インクを少なくとも毎秒５０℃の速度で冷却することを特徴とする請求項４０記載の方法。
４２．インクを少なくとも毎秒１００℃の速度で冷却することを特徴とする請求項４１記載の方法。
４３．インクを毎秒約５００℃〜１０００℃の速度で冷却することを特徴とする請求項４１記載の方法。
４４．インクを透明基材に付けた後、直ちにそのインクをその融点より高い温度に維持することを特徴とする請求項３５記載の方法。
４５．インクを透明基材に付けた後固化させ、その後、その固化したインクをその融点より高い温度に加熱し、維持することを特徴とする請求項３５記載の方法。