特許 7113112 固体基板に染料昇華画像を形成すると共に固体基板のテクスチャリングを行うための方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-27

(45)【発行日】2022-08-04

(54)【発明の名称】固体基板に染料昇華画像を形成すると共に固体基板のテクスチャリングを行うための方法および装置

(51)【国際特許分類】

   B44C 1/17 20060101AFI20220728BHJP

   B29C 59/16 20060101ALI20220728BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20220728BHJP

【ＦＩ】

B44C1/17 J

B29C59/16

B29C59/02 Z

B44C1/17 G

【請求項の数】 6

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021066994

(22)【出願日】2021-04-12

(62)【分割の表示】P 2019189061の分割

【原出願日】2019-10-16

(65)【公開番号】P2021107156

(43)【公開日】2021-07-29

【審査請求日】2021-05-20

(31)【優先権主張番号】16/163,840

(32)【優先日】2018-10-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】519371275

【氏名又は名称】フレスコ・インフュージョン・リミテッド ライアビリティ カンパニー

【氏名又は名称原語表記】ＦＲＥＳＣＯ ＩＮＦＵＳＩＯＮ，ＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジョン・モアリ

【審査官】高橋 純平

(56)【参考文献】

【文献】特表２００４－５３６２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３２９４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２３８８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５１－１４８７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－０８７７５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２０７６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０６９９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２６１６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２６１６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０７０８１３２４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】中国特許出願公開第１０４２６０５４５（ＣＮ，Ａ）

【文献】特許第４０５６９６３（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４４Ｃ １／１６－ １／１７５

Ｂ３２Ｂ １／００－４３／００

Ｄ０６Ｐ １／００－ ７／００

Ｂ２９Ｃ ５３／００－５３／８４

Ｂ２９Ｃ ５７／００－５９／１８

Ｂ６５Ｃ １／００－１１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１側および第２側を有するプラスチック基板にテクスチャリングしつつ、前記プラスチック基板に染料昇華画像を形成するための装置であって、
プラテンと、
前記プラテンに支持されている冷却プレートと、前記プラテンは前記冷却プレートの第１側に配置され、
前記冷却プレートの第２側に配置されている染料キャリアと、前記冷却プレートは前記染料キャリアの第１側に配置され、前記プラスチック基板は前記染料キャリアの第２側に支持され、前記染料キャリアは前記プラスチック基板の第１側に配置され、
前記プラスチック基板の第２側に配置されているテクスチャードカバーであって、前記プラスチック基板に転写されるテクスチャを備えたテクスチャリングされた膜であるテクスチャードカバーと、
前記テクスチャードカバーと前記プラテンとの間に真空を提供するための真空ポンプと、
前記プラスチック基板を加熱するように設置されているヒータと、
を備える、装置。

【請求項2】

請求項１に記載の装置であって、
前記プラテンは、前記真空ポンプと前記テクスチャードカバーとの間に接続されている複数の排気路を備える、装置。

【請求項3】

請求項１に記載の装置であって、
前記真空ポンプは、連続的なクランプ圧を生成する、装置。

【請求項4】

請求項１に記載の装置であって、
前記ヒータは、前記テクスチャードカバーを通して伝わる熱を提供する、装置。

【請求項5】

請求項１に記載の装置であって、
前記冷却プレートは、複数の冷却素子を備える、装置。

【請求項6】

請求項１に記載の装置であって、
前記テクスチャードカバーは、加硫ゴム、シリコーン、ブチルゴム、クロロポリマ、および、フッ素ポリマの内の１または複数である、装置。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

関連出願への相互参照
本願は、２０１８年１０月１８日出願の米国特許出願第１６／１６３，８４０号の優先権の利益を主張し、この出願は、すべての目的のために参照によって本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明は、基板の固体シート内の画像の形成および基板の固体シートの表面のテクスチャリングに関する。

【0003】

プラスチックが出現して以来、ユーザおよび製造者は、その上に画像を刷り込む、すなわち形成するための実施可能な方法を探し求めてきた。他の材料（例えば、金属、木材など）での利用に適した従来の画像形成技術は、プラスチック上への永久的な画像化を実行するために用いられる場合、一般には成功を収めていない。かかる従来の画像形成技術の例は、塗料、デカール、ラッカー、および、染料を含むが、これらに限定されない。一般に、従来の画像形成またはマーキング技術の利用に関連する問題は、一般的なプラスチックの特定の化学的および物理的特性が中心になっている。

【0004】

プラスチックの大きな利点の１つは、本質的に非常に滑らかな表面を有する複雑な形状に成形できることである。これは、かかるプラスチック物体の製造における利点であるが、プラスチック表面の極度に滑らかで、しばしば化学的耐性のある性質により、そこに塗料などを塗布する場合に満足な結果が得られない。多くの塗料（例えば、エナメル）は、プラスチックに塗布された場合、プラスチックが曲げられた時、もしくは、画像が物理的ストレス（摩耗または温度変化など）に曝された時に、剥離したり剥がれ落ちたりする傾向がある。

【0005】

シート状プラスチックに永久的な研磨耐性のある画像を形成する方法を探し求める中で、この分野の技術者は、プラスチックが、特定の布（「染料昇華」として知られる染色処理を利用して画像形成される）と分子的に類似する傾向にあることに気付いた。周知の染料昇華プロセスによると、画像（例えば、装飾デザイン）が、転写紙もしくは補助キャリアまたはシートとも呼ばれる染料キャリア上に昇華印刷インクで形成される。

【0006】

シートは、しばしば、紙で形成されるが、これに限定されない。シート上への画像の印刷は、いくつかの周知の印刷方法のいずれかによって行われ、かかる方法は、オフセット、インクジェット、または、ロータリー印刷法を含むが、これらに限定されない。シート上に形成された印刷画像は、転写印刷とも呼ばれる昇華によって、染料キャリアから、デザインで装飾される予定の織物または布へ転写される。

【0007】

昇華印刷技術の利用に適した周知の染料がいくつかある。利用される実際の染料昇華インクまたは染料キャリアは、染料が昇華可能であれば、本発明の原理に必須ではない。すなわち、染料昇華インクは、熱を印加すると固体状態から蒸気状態に直接的に移行する。昇華印刷に適切な印刷インクの１つのタイプは、バインダおよび酸化添加剤を利用して染料昇華インクから準備される。「昇華可能」という用語は、本明細書では、昇華が可能であることを意味すると定義される。

【0008】

上述の議論から、昇華印刷の利点の１つは、画像の刷り込まれる布地または基板の構造内に画像が実際に形成されることであると理解される。これは、ほとんどの印刷技術と好対照であり、後者では、基板の表面上にのみ画像が形成される。表面に形成された画像は、多くの用途に完全に適しているが、その他については最適ではない。例として、織物に形成された染料昇華画像の上述の議論において、織物がカーペットのように実質的な摩耗に曝される場合、そのカーペットの表面上または個々のカーペット繊維の表面上にのみ形成された画像は、すぐに摩耗する傾向にあると理解される。

【0009】

さらに、表面画像の形成に適するほとんどのインクは、不透明である傾向にあることがわかる。再び、これは多くの用途に適している。しかしながら、結果として得られる品物が光沢または半透明の特性を持つことが望ましい場合には、かかる不透明なインクを利用すれば、所望の半透明画像を得ることは不可能になる。

【0010】

２０１２年１１月１３日発行の米国特許第８，３０８，８９１号「Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｄｙｅ Ｓｕｂｌｉｍａｔｉｏｎ Ｉｍａｇｅｓ Ｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ（固体基板に染料昇華画像を形成するための方法）」は、プラスチック基板に染料昇華画像を形成するための方法を記載しており、この特許は、すべての目的のために参照によって組み込まれる。

【発明の概要】

【0011】

上記を達成するために、本開示の目的に従って、第１側および第２側を有するプラスチック基板にテクスチャリングしつつ、プラスチック基板に染料昇華画像を形成するための方法が提供される。染料昇華インクの画像が上に形成された染料キャリアシートの第１側が、プラスチック基板の第２側に配置されることで、スタックが形成される。テクスチャードカバーの第１側が、スタックの片側に配置される。クランプ圧が、テクスチャードカバーおよびスタックに提供され、スタックおよびテクスチャードカバーは一緒にクランプされる。スタックを少なくともスタックの昇華温度まで加熱することで、染料昇華インクを昇華させてプラスチック基板の第２側に浸透させ、プラスチック基板内に染料昇華画像を形成し、同時に、テクスチャがテクスチャードカバーからプラスチック基板の片側に転写される。

【0012】

添付の図面を参照しつつ行う本開示の詳細な説明において、本開示の上述の特徴およびその他の特徴を詳述する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

添付の図面では、限定ではなく例示を目的として本開示を図示する。なお、これらの添付図面においては、同様の構成要素には同様の符号が付されている。

【0014】

【図1】一実施形態のハイレベルフローチャート。

【0015】

【図2A】一実施形態で用いられるスタックの概略断面図。

【図2B】一実施形態で用いられるスタックの概略断面図。

【図2C】一実施形態で用いられるスタックの概略断面図。

【0016】

【図3】一実施形態で用いられる染料キャリアの概略上面図。

【0017】

【図4】一実施形態で用いられるテクスチャードカバーの概略上面図。

【0018】

【図5】一実施形態で処理された基板の概略上面図。

【0019】

【図6】一実施形態で利用できるコンピュータシステムの図。

【0020】

【図7】別の実施形態の概略断面図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下では、添付図面に例示された、いくつかの好ましい実施形態を参照しつつ、本開示の詳細な説明を行う。以下の説明では、本開示の完全な理解を促すために、数多くの具体的な詳細事項が示されている。しかしながら、当業者にとって明らかなように、本開示は、これらの具体的な詳細事項の一部または全てがなくとも実施することが可能である。また、本開示が不必要に不明瞭となるのを避けるため、周知の処理工程および／または構造については、詳細な説明を省略する。

【0022】

以下の説明は、プラスチックシートなどの染料昇華画像形成を対象としているが、これらの原理は、様々な人工および天然のシート材料基板の染料昇華画像形成へ有利に適用されうるものであり、材料は、金属、石、木材、蝋、ポリマ、モノマ、レジン、織物、布、ガラス、鉱物、皮革、および、それらの複合物を含むが、特に限定されない。これらの原理は、具体的に、すべてのかかる応用例を想定する。

【0023】

理解しやすいように、一実施形態で利用される処理を示すハイレベルフローチャートを図１に示す。この実施形態では、染料キャリアおよび基板のスタックが形成される（工程１０４）。テクスチャードカバーが、スタックの片側に配置される（工程１０８）。スタックおよびテクスチャードカバーは、一緒にクランプされる（工程１１２）。スタックは、少なくともスタックの昇華温度まで加熱される（工程１１６）。明細書および請求項において、スタックの昇華温度は、染料キャリア上の固体染料が、間の液相を経由せずに固相から気相へ遷移する最低温度と定義され、ここで、気相の染料は基板内に浸透し、そこで、染料は基板内に画像を形成する。スタックは、昇華温度未満のリリース温度まで冷却される（工程１２０）。染料キャリアは、基板から除去される（工程１２４）。

【0024】

例
この実施形態の一例では、染料キャリアおよび基板のスタックが形成される（工程１０４）。図２Ａは、染料キャリア２０４および基板２０８を含むスタック２００の側面図である。図３は、染料キャリア２０４の上面図である。この例において、染料キャリア２０４は、紙であり、基板２０８は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）などの熱可塑性物質である。染料キャリア２０４および基板２０８は、縮尺通りに描かれていない。染料昇華インク３０４が、染料キャリア２０４上にあり、デザインを作り出す。

【0025】

テクスチャードカバーの第１側が、スタックの片側に配置される（工程１０８）。図２Ｂは、スタック２００の側面図であり、スタック２００の片側にテクスチャードカバーがある。図４は、テクスチャードカバー２１２の第１側の上面図であり、リッジ４０４のテクスチャを示す。この実施形態において、テクスチャードカバー２１２の第１側は、染料キャリアシート２０４がテクスチャードカバー２１２と基板２０８との間にあるように、染料キャリアシート２０４上に配置される。この例において、テクスチャードカバー２１２は、金属シートである。

【0026】

連続的なクランプ圧が、スタック２００およびテクスチャードカバー２１２をクランプするために提供される（工程１１２）。図２Ｃは、スタック２００にわたって連続的なクランプ圧を提供する底部のプラテン２１６および上部圧力プレート２２０によってクランプされているスタック２００およびテクスチャードカバー２１２の側面図である。この例では、クランプ駆動部２２４が、上部圧力プレート２２０とプラテン２１６との間に接続されている。クランプ駆動部２２４は、上部圧力プレート２２０とプラテン２１６との間に連続的なクランプ力を提供する。コントローラ２２８が、クランプ駆動部２２４へ制御可能に接続される。この例では、少なくとも５ポンド／平方インチ（３４．４７ｋＰａ）の圧力が、スタック２００の上面全体にわたって提供される。様々な実施形態において、圧力が均一に印加されても、テクスチャードカバーの形状により、染料キャリアおよび基板に印加される圧力は、局所レベルで変化しうる。

【0027】

スタック２００は、少なくとも昇華温度まで加熱される（工程１１６）。この実施形態では、プラテン２１６内の加熱素子２３２が、スタック２００を加熱するために用いられる。この例において、昇華温度は、染料を昇華させ、気相の染料を基板２０８内へ浸透させ、基板２０８内に画像を形成する温度であり、基板２０８のガラス転移温度より高い温度である。ガラス転移温度は、温度上昇と共に、固体状態から粘性状態すなわちゴム状態へ基板が遷移する温度である。この例において、スタックは、２５０°Ｆ（１２１℃）より高い温度まで加熱される。スタックは、３５０°Ｆ（１７６℃）より高い温度に維持されつつ、少なくとも１０分間、平方インチあたり少なくとも５ポンドの圧力で連続的にクランプされる。

【0028】

スタック２００は、昇華温度未満のリリース温度まで冷却される（工程１１６）。この実施形態では、プラテン２１６内の冷却素子２３６が、スタック２００を冷却するために用いられる。この例において、スタック２００は、基板２０８のガラス転移温度より低い温度まで冷却される。この例において、スタックは、２５０°Ｆより低いリリース温度まで冷却される。スタックは、２５０°Ｆより低い温度に維持されつつ、少なくとも５分間、少なくとも５ポンド／平方インチの圧力で連続的にクランプされる。この例において、リリース温度では、基板２０８は実質的に剛性である。

【0029】

染料キャリア２０４は、基板２０８から除去される（工程１２４）。この例では、連続的なクランプ圧が取り除かれる。スタック２００およびテクスチャードカバー２１２は、プラテン２１６および上部圧力プレート２２０から取り外される。染料キャリア２０４およびテクスチャードカバー２１２は、基板２０８から取り外される。図５は、基板２０８の上面図である。画像５０４が、染料キャリア２０４から基板２０８内へ昇華されている。昇華した染料は、基板２０８の表面上ではなく、基板２０８の中に画像を形成する。表面テクスチャリング５０８が、テクスチャードカバー２１２から基板２０８に転写されている。

【0030】

図６は、実施形態で用いられるコントローラ２２８を実装するのに適切なコンピュータシステム６００を示すハイレベルブロック図である。コンピュータシステムは、集積回路、プリント基板、および、小型携帯デバイスから大型スーパコンピュータまで、多くの物理的形態を有してよい。コンピュータシステム６００は、１または複数のプロセッサ６０２を備えており、さらに、電子ディスプレイデバイス６０４（画像、テキスト、および、その他のデータを表示するためのもの）と、メインメモリ６０６（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ））、ストレージデバイス６０８（例えば、ハードディスクドライブ）と、リムーバブルストレージデバイス６１０（例えば、光学ディスクドライブ）と、ユーザインターフェースデバイス６１２（例えば、キーボード、タッチスクリーン、キーパッド、マウス、または、その他のポインティングデバイスなど）と、通信インターフェース６１４（例えば、無線ネットワークインターフェース）と、を備えてもよい。通信インターフェース６１４は、リンクを介してコンピュータシステム６００および外部デバイスの間でソフトウェアおよびデータを転送することを可能にする。システムは、さらに、上述のデバイス／モジュールが接続される通信インフラ６１６（例えば、通信バス、クロスオーバーバー、または、ネットワーク）を備えてもよい。

【0031】

通信インターフェース６１４を介して転送される情報は、電子信号、電磁信号、光信号、または、信号を搬送する通信リンクを介して通信インターフェース６１４によって受信できるその他の信号など、信号の形態であってよく、電線すなわちケーブル、光ファイバ、電話回線、携帯電話リンク、無線周波リンク、および／または、通信チャネルを用いて実施されてよい。かかる通信インターフェースを用いて、１または複数のプロセッサ６０２は、上述の方法の工程を実行する際に、ネットワークから情報を受信、または、ネットワークに情報を出力しうることが想定される。さらに、方法の実施形態は、プロセッサだけで実行されてもよいし、インターネットなどのネットワークを介して、処理の一部を分担する遠隔プロセッサと協働で実行されてもよい。

【0032】

「非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体」という用語は、一般に、メインメモリ、二次メモリ、リムーバブルストレージ、および、ストレージデバイスなどのメディア（ハードディスク、フラッシュメモリ、ディスクドライブメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、および、その他の形態の持続性メモリなど）を指すために用いられ、搬送波または信号など、一時的な対象を網羅すると解釈されるべきではない。コンピュータコードの例としては、コンパイラによって生成されたコードなどのマシンコードや、インタープリタを用いてコンピュータによって実行される高級言語コードを含むファイルが挙げられる。コンピュータ読み取り可能な媒体は、搬送波で具現化されたコンピュータデータ信号によって転送されると共にプロセッサが実行可能な一連の命令を表すコンピュータコードであってもよい。

【0033】

この実施形態において、コントローラ２２８は、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体を有する。コンピュータ読み取り可能媒体は、加熱中、冷却中、および、それらの合間の任意の時間に、加熱、冷却、および、連続的なクランプ圧を提供するためのコンピュータ読み取り可能コードを有する。

【0034】

テクスチャは、線のような単純なものから、皮革を模した毛穴およびしわのような複雑なものでありうる。様々な実施形態におけるテクスチャリングの深さおよび高さは、小さいもの（数ミル）から大きいもの（数百ミル）まで様々でありうる。テクスチャリングの深さは、基板にわたって連続的である必要はなく、むしろ、最終産物の必要性および形状に応じて変化するように作られうる。

【0035】

染料キャリア２０４の例において、染料キャリアは、セルロース繊維から作られた紙であり、その繊維は、天然繊維であることが好ましい。この例において、紙の表面のリリース特性は、シリコーン、または、有機シラン、有機フッ素、長鎖アミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、もしくは、熱可塑性基板からの紙の取り外しを容易にするその他の内部／表面添加物によって改質される。一部の熱可塑性物質（アクリルなど）は、他のものよりも転写紙へ接着する傾向が強い。

【0036】

図７は、プレス機の別の実施形態におけるスタック２００の概略断面図である。プレス機は、冷却プレート７１８を備えたプラテン７１６を備える。基板２０８および染料キャリア２０４を備えたスタック２００は、冷却プレート７１８上に配置される。この実施形態において、テクスチャードカバー７１２は、柔軟な気密性の膜である。この例において、テクスチャードカバー７１２は、シリコーン膜である。この実施形態において、テクスチャードカバー７１２は、基板２０８の第２側に配置されており、染料キャリア２０４は、基板２０８の第１側に配置されている。基板２０８は、染料キャリア２０４とテクスチャードカバー７１２との間にある。真空ポンプ７３２が、真空チャンバ７３８に真空を提供する。真空チャンバ７３８は、テクスチャードカバー７１２、プラテン７１６、スタック２００、および、冷却プレート７１８の間から空気を引き出す排気路７４０を通して空気を引く。テクスチャードカバー７１２とスタック２００との間の空気の排気と、テクスチャードカバー７１２の外側の大気圧とが、テクスチャードカバー７１２をスタック２００にクランプし（工程１１２）、連続的なクランプ圧７４４を生成する。

【0037】

この実施形態では、ヒータ７４８が、熱７５２を提供して、スタック２００をスタックの昇華温度より高い温度まで加熱する（工程１１６）。この実施形態において、熱７５２は、テクスチャードカバー７１２を通してスタック２００に伝わる。この例において、スタック２００は、３５０°Ｆより高い温度まで加熱される。スタック２００は、少なくとも１０分間、昇華温度より高い温度に維持された。

【0038】

この実施形態において、スタック２００の冷却（工程１２０）は、冷却プレート７１８によって提供される。この例では、冷却素子７３６が、冷却プレート７１８を冷却するために用いられる。別の実施形態において、パッシブ冷却が、スタック２００を冷却するために用いられてもよい。かかるパッシブ冷却は、スタック２００を冷却するために冷却素子７３６の代わりに放射冷却を用いる。コントローラ７２８は、真空ポンプ７３２、ヒータ７４８、および、冷却素子７３６に制御可能に接続されている。

【0039】

連続的な圧力は、ガスの流れが真空を取り除くのを可能にすることによって取り除かれる（工程１２４）。染料キャリア２０４は、基板２０８から除去される（工程１２４）。シリコーン膜からのテクスチャが、昇華プロセス中に基板２０８へ転写されることがわかっている。

【0040】

テクスチャードカバーが膜である場合、真空を利用したクランピングを提供するためにも用いられ、その膜は、基板の反りを防ぐのに十分な強度を有する必要がある。膜の材料は、基板から放出された染料および副生成物と適合することが好ましい。膜は、硬化、ひび割れ、または、構造的な完全性の喪失を起こすことなく、高温と低温との間の数回の熱サイクルに耐えることができるのが好ましい。膜を形成するための材料は、加硫ゴム、シリコーン、ブチルゴム、ポリマ、クロロポリマ、または、フッ素ポリマ、の内の１または複数であってよい。

【0041】

様々な実施形態において、テクスチャードカバーを形成する材料は、金属、ゴム、プラスチック、木材、紙、または、段ボールであってよい。テクスチャリングは、加法的処理（カバーの第１側への３Ｄ印刷または溶接など）によって提供されてよい。別の実施形態において、鋳型に注がれるかまたは注入された後に硬化される液体のカバー材料を用いるなどして、テクスチャードカバーを形成するために、鋳造処理が用いられてもよい。硬化した材料は、鋳型から取り外され、テクスチャードカバーとして用いられる。別の実施形態において、レーザ切断、水ジェット切断、ドリル加工、平削り加工、放電マシニング、電気化学マシニング、電子ビームマシニング、光化学マシニング、または、従来のマシニングを用いて、カバーから材料を切断または除去することによって、テクスチャードカバーを形成するために、減法的処理が用いられてもよい。別の実施形態において、テクスチャリングは、変形処理（スタンピング、押し出し成形、引き抜き成形、圧延、鍛造、または、型成形など）によって提供されてもよい。

【0042】

様々な実施形態において、基板２０８は、熱可塑性の製品である。熱可塑性物質は、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＶＦ（ポリビニリデン・フルオライド）、ＰＢＴ（ポリエチレン・テレフタレート）、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリルアロイ、熱可塑性ウレタン、ＧＥ社製のＬｅｘａｎ（商標）、ＧＥ社製のＶａｌｏｘ（商標）、Ａｌｔｕｇｌａｓ Ｓｏｌａｒｋｏｔｅ（商標）、Ｐｌｅｘｉｇｌａｓ（商標）、Ｄｕｐｏｎｔ社製のＴｅｄｌａｒ（商標）、および、Ｋｏｒａｄ（商標）ポリマ押し出し成形製品（Ｓｐａｒｔｅｃｈ社）、の内の１または複数であってよい。

【0043】

他の実施形態は、非常に均一なクランプ圧を達成する他の手段を利用する。これらの代替手段は、圧力平準化層（気泡ゴムまたは犠牲硬質フォームシートなど）を組み込んだ機械的クランプパッドの利用、および、空気圧クランプ（バッグプレスなど）の利用を含むが、それらに限定されない。

【0044】

他の実施形態は、様々な熱伝達方法を利用する。かかる熱伝達方法は、電気抵抗加熱、蒸気加熱、火炎加熱、流体加熱、または、放射エネルギ加熱を含みうる。

【0045】

任意の所与の画像化レジームの仕様は、非常に特異的で、経験的に決定可能であるが、概して、本発明は、ほとんどのプラスチック基板に対して画像化温度を２００°Ｆ（９３℃）～６００°Ｆ（３１５℃）の間の温度に想定する。より具体的に、プラスチック基板は、２２５°Ｆ（１０７℃）～４００°Ｆ（２０４℃）の間の温度に加熱される。さらに具体的に、プラスチック基板は、２５０°Ｆ～３７０°Ｆ（１８７℃）の間の温度に加熱される。

【0046】

様々な実施形態において、画像化のための加熱工程および冷却工程は、１５秒間～１２時間の間の期間にわたってよい。より具体的に、画像化のための加熱工程および冷却工程は、１分間～１時間の期間にわたってよい。より具体的に、画像化のための加熱工程および冷却工程は、９０秒間～１５分間の間の期間にわたってよい。

【0047】

様々な実施形態において、クランプ圧は、０．２５気圧～２０気圧である。より具体的に、クランプ圧は、０．５～５気圧である。より具体的に、画像形成圧力は、０．７～１．５気圧である。画像形成圧力は、様々なプラスチック基板にとって満足できるものである。

【0048】

加熱領域から冷却領域への連続的な圧力の提供は、昇華プロセスを改善しうる。理論に縛られることなく、基板および染料キャリアが加熱工程から冷却工程へ移行する時に圧力が取り除かれないので、画像の質が改善されると考えられる。さらに、連続的な圧力は、少なくとも１方向、おそらくは全方向において、基板の収縮、拡大、突出、または、反りを防ぐのに役立つと考えられる。収縮、拡大、突出、および、反りは、様々な実施形態によって必要とされる低温および低圧によっても制限されうる。

【0049】

連続的な圧力、加熱、または、冷却を提供するための様々な実施形態が、２００４年１１月９日発行の米国特許第６，８１４，８３１号に記載されており、この特許は、すべての目的で参照によって組み込まれる。

【0050】

様々な実施形態において、基板は、基板の熱成形を可能にするために、２７５°Ｆ（１３５℃）～４００°Ｆの間の温度まで再加熱されてよい。基板は、基板の或る領域の４０％超の伸びが発生しうるように熱成形されてよい。６０％までの伸びであれば、伸びた領域での画像をはっきりと薄くさせることはない（画像の濃さを著しく低減させない）。

【0051】

以上、いくつかの好ましい実施形態を参照しつつ本開示について説明したが、本開示の範囲内で、様々な代替物、置換物、変形物、および、等価物が存在する。また、本開示の方法および装置を実施する他の態様が数多く存在することにも注意されたい。したがって、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の趣旨および範囲内に含まれる代替物、置換物、および等価物の全てを網羅するものとして解釈される。
［適用例１］
第１側および第２側を有するプラスチック基板にテクスチャリングしつつ、前記プラスチック基板に染料昇華画像を形成するための方法であって、
スタックを形成するために、その上に染料昇華インクの画像が形成されている染料キャリアシートの第１側を前記プラスチック基板の前記第２側に配置し、
テクスチャードカバーの第１側を前記スタックの片側に配置し、
前記テクスチャードカバーおよび前記スタックにクランプ圧を提供し、前記スタックおよびテクスチャードカバーは、一緒にクランプされ、
少なくとも前記スタックの昇華温度まで前記スタックを加熱して、前記染料昇華インクを昇華させて前記プラスチック基板の前記第２側に浸透させ、前記プラスチック基板内に染料昇華画像を形成し、テクスチャが前記テクスチャードカバーから前記プラスチック基板の片側に転写される、方法。
［適用例２］
適用例１に記載の方法であって、さらに、前記プラスチック基板を熱成形することを備える、方法。
［適用例３］
適用例１に記載の方法であって、前記スタックの前記昇華温度は、前記プラスチック基板のガラス転移温度よりも高い、方法。
［適用例４］
適用例１に記載の方法であって、さらに、前記テクスチャードカバーを形成することを備える、前記テクスチャードカバーを形成することは、
カバーを準備し、
前記カバーの前記第１側にテクスチャを形成すること、
を含む、方法。
［適用例５］
適用例１に記載の方法であって、前記カバーの前記第１側にテクスチャを形成することは、加法的処理、鋳造処理、変形処理、または、減法的処理、の内の少なくとも１つを利用することを含む、方法。
［適用例６］
適用例４に記載の方法であって、前記カバーの前記第１側に前記テクスチャを形成することは、前記カバーの前記第１側に減法的処理を利用することを含み、
前記減法的処理は、前記カバーの前記第１側への、レーザ切断、水ジェット切断、ドリル加工、平削り加工、フライス加工、放電マシニング、電気化学マシニング、電子ビームマシニング、光化学マシニング、または、従来のマシニング、の内の少なくとも１つを含む、方法。
［適用例７］
適用例４に記載の方法であって、前記カバーの前記第１側に前記テクスチャを形成することは、前記カバーの前記第１側に加法的処理を実行することを含み、
前記加法的処理は、前記カバーの前記第１側への、３Ｄ印刷または溶接の内の少なくとも１つを含む、方法。
［適用例８］
適用例４に記載の方法であって、前記カバーの前記第１側にテクスチャを形成することは、前記カバーに変形処理を実行することを含み、
前記変形処理は、スタンピング、押し出し成形、引き抜き成形、圧延、鍛造、または、型成形、の内の少なくとも１つを含む、方法。
［適用例９］
適用例４に記載の方法であって、前記カバーは、エラストマ膜、プラスチック、木材、セラミック、または、金属、の内の少なくとも１つのシートである、方法。
［適用例１０］
適用例４に記載の方法であって、前記カバーはエラストマ膜であり、前記クランプ圧を提供することは、前記エラストマ膜を通して真空圧を提供することを含む、方法。
［適用例１１］
適用例１に記載の方法であって、前記クランプ圧の提供は、前記プラスチック基板の第１側全体にわたってクランプ圧を提供する、方法。
［適用例１２］
適用例１に記載の方法であって、前記クランプ圧は、少なくとも５ポンド／平方インチ（３４．４７ｋＰａ）である、方法。
［適用例１３］
適用例１に記載の方法であって、さらに、
前記プラスチック基板をリリース温度まで冷却し、
前記プラスチック基板を前記染料キャリアシートから取り外す前に、前記クランプ圧を取り除くこと、
を備える、方法。
［適用例１４］
適用例１３に記載の方法であって、前記リリース温度は、前記プラスチック基板を実質的に剛性にさせる温度である、方法。
［適用例１５］
適用例１３に記載の方法であって、さらに、前記テクスチャードカバーを前記スタックから取り外すことを備える、方法。
［適用例１６］
適用例１５に記載の方法であって、さらに、前記染料キャリアシートを前記プラスチック基板から取り外すことを備える、方法。
［適用例１７］
適用例１に記載の方法であって、前記テクスチャードカバーの前記第１側を前記スタックの片側に配置することは、前記テクスチャードカバーの前記第１側を前記染料キャリアシートの第２側に配置し、前記染料キャリアシートは、前記テクスチャードカバーと前記プラスチック基板との間にあり、前記プラスチック基板の前記第２側がテクスチャリングされる、方法。
［適用例１８］
適用例１に記載の方法であって、前記テクスチャードカバーの前記第１側を前記スタックの片側に配置することは、前記テクスチャードカバーの前記第１側を前記プラスチック基板の前記第１側に配置し、前記プラスチック基板は、前記テクスチャードカバーと前記染料キャリアシートとの間にあり、前記プラスチック基板の前記第１側がテクスチャリングされる、方法。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】