JP2005514644A

JP2005514644A - 静電画像形成印刷版の調製方法

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Publication number: JP2005514644A
Application number: JP2003556856A
Authority: JP
Inventors: パトリック・アール・フリードマン; ドミニク・ラポール
Original assignee: コダック・ポリクローム・グラフィックス・エルエルシー
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2005-05-19
Also published as: AU2002351379A1; US6675710B2; US20030143474A1; EP1456718B1; EP1456718A1; DE60234636D1; WO2003056394A1; ATE450815T1

Abstract

(a)基体の少なくとも一の表面にトナー組成物で静電的に画像を形成し、(b)前記画像形成した基体に、非接触加熱方式を用いて、第1基体温度T_Pまで、第1の加熱を行い、および、(c)前記画像形成した基体に、基体温度T_Fまで、第2の加熱を行うことを含み、工程(b)と(c)の間に現像工程を含まない、平版印刷に有用な、画像形成したエレメントを調製する方法。この方法は、基体の反りと歪みを防ぎながら、適当な定着装置でトナーを付着して、画像形成したエレメントを得るために用いられる。

Description

本発明は、静電画像形成した印刷版の調製方法、ならびに、このような方法により調製した印刷版を用いる印刷方法に関する。より詳細には、本発明の方法は、基体にトナー組成物で静電的に画像形成し、次に、画像形成した基体に非接触方式(例えば、放射加熱)で第1の加熱を行い、トナー定着(fusing)中の基体の平坦性の歪みを最少にし、また第2の定着で必要とされる温度を低くするように基体を「予備加熱する」ことを含む。その後、画像形成して予備加熱した基体には、基体上にトナーを定着させる(fix)ために、放射または接触加熱方式を用いて第2の加熱が行われる。

平版印刷(lithographic printing)法で使用する印刷版を含む、静電画像形成技術を用いる印刷版の製造は、当該技術においてよく知られている。このような方法では、定着したトナー画像は印刷版(plate)の親油性インク受容部であり、印刷版と適当なインクまたはインク含有溶液との接触で、印刷版から、ゴムブランケット等の適当な媒体へ、所望のインク画像を転写あるいは「オフセット」可能であり、次いで、この媒体は、紙等の媒体上に印刷するために使用される。静電的に画像形成した印刷版を調製する方法としては、以下のものが挙げられる。

米国特許第3,315,600号は、印刷版の調製方法を開示し、前記方法では、親水性表面を有する支持体がカバー層を備え、そのカバー層には、トナー組成物を用いて静電的に画像形成され、画像は加熱により融合または定着し、カバー層は非画像形成領域から水性溶剤により除去される。しかしながら、本願発明とは異なり、一度のみの加熱工程が、コートした支持体にトナー画像を定着させるために使用されている。

米国特許第4,444,858号は、平版印刷版の調製方法を開示し、その方法では、金属基体が合成樹脂層でコートされ、電子写真法により感光性シート上に形成されたトナー画像が、合成樹脂層に転写されて、定着される。溶剤を用いて、定着トナー画像により被覆されていない、樹脂層の非画像形成領域が除去される。さらに、トナーは、除去されるか、あるいはマスクとして使用され得る。しかしながら、本発明とは異なり、第2の加熱または定着工程は開示されていない。

米国特許第4,457,992号は、有機樹脂バインダ中に分散した感光導電性(light-sensitive photoconductive)酸化亜鉛と増感染料でコートした導電性支持体を備える、エッチング可能な電子写真印刷版を開示している。このような印刷版は通常、「有機光導電体(organic photoconductor)」または「OPC」印刷版と称されている。基体にコーティングを付着させ、実質的に全ての溶剤を除去するために乾燥する。得られたプレートに静電トナーで画像を形成することができ、コーティングの非画像形成部分は、塩基性水溶液により除去される。その後、任意に、印刷版の耐久性を向上させるために、印刷版を加熱してもよい。しかしながら、本願発明とは異なり、コーティングに、感光導電性酸化亜鉛を使用することが必要である。これとは対照的に、本発明では、親水性表面に如何なる感光導電性コーティングも設けられない。

米国特許第4,500,618号は、導電層が上部に設けられた電子写真プレートを開示し、前記層は、帯電して画像様に露光され、次いで、溶剤中の液体トナーが塗布される。溶剤は加熱により実質的に除去され、プレート材は、トナー画像を定着させるために、第2の加熱を受ける。しかしながら、本願発明とは異なり、コーティングに、感光導電性酸化亜鉛を使用することが必要である。これとは対照的に、本発明では、親水性表面に如何なる感光導電性コーティングも設けられない。

米国特許第6,025,100号は、画像受容層を上部に有する支持体である受像エレメントに、トナー画像を転写することにより調製される印刷版を開示している。受像層は、親水性バインダ、TiO₂粒子、およびマット剤を含有し、この層は、加水分解したテトラメチルシリケートまたは加水分解したテトラエチルシリケートで架橋される。しかしながら、本願発明とは異なり、基体にトナーを定着させるための、第2の加熱、または、画像形成した受像エレメントへのトナーの定着についての開示はない。

米国特許出願第09/706,521号は、少なくとも1つのアルカリ可溶層を表面に備えるために、少なくとも1種のポリマー組成物を含むアルカリ可溶性コーティング組成物を、基体の親水性表面に塗布することにより調製される印刷版を開示している。コーティングした基体には、アルカリ可溶層に塗布されるトナー組成物を用いて、静電的に画像が形成される。画像形成した基体は、第1の加熱を受けて、アルカリ可溶層にトナー組成物を定着(fuse)させることにより、下にあるアルカリ可溶層が、後に画像形成した領域で現像液と接触することを防ぐ。その後、画像形成したプレートは、不要なトナー組成物と、定着したトナー組成物により保護されていないアルカリ可溶層の非画像形成部分とを除去するために、アルカリ水溶液に接触させられ、その後、画像形成したプレートは、残存するトナーと下にあるアルカリ可溶層を基体に定着させるために第2の加熱を受ける。本願発明とは異なり、2回の加熱処理の間に現像(development)工程が必要とされる。

基体に設けられた中間層の上に重ねられた画像形成性層を有する平版印刷版もまた知られている。例えば、米国特許第6,014,929号は、粗面基体、粗面基体表面に設けられた剥離可能な中間層、ならびに中間層に設けられた放射感受性層を有する平版印刷版を開示している。しかしながら、本願発明とは異なり、静電画像形成と共に、2回の独立した加熱または定着工程を用いることは全く開示されていない。

しかしながら、静電画像形成した印刷版の調製に付随するいくつかの問題が知られている。例えば、金属基体に塗布したトナーは、標準的な接触による定着工程のみが用いられた場合、しばしばその定着が不十分である。これは、金属基体がヒートシンクとして働き、接触する定着ロール(fuser roller)からの熱を無駄に消費するので、トナーを溶融させて(melt)定着させるためには、エネルギーが不十分となるからである。この問題は、非接触放射定着方式のみを用いることにより回避可能である。しかしながら、静電画像形成に典型的に使用される速度で、放射加熱のみを用いてトナーを定着させるのに必要なエネルギーでは、金属が一様でない急速な膨張をすることにより、金属基体が反り歪む。
米国特許第3,315,600号米国特許第4,444,858号米国特許第4,457,992号米国特許第4,500,618号米国特許第6,025,100号米国特許出願第09/706,521号米国特許第6,014,929号

前記状況下、トナーを適切に定着させ、さらに、金属基体の望ましくない反りや歪みを最少にする、もしくは無くするような方法で、印刷版の静電画像形成を用いることが優位であろう。本発明の1つの目的は、トナーが適切に定着し、また基体の反りと歪みが回避される、静電画像形成したエレメントの調製方法を提供することである。本発明の別の目的は、このような画像形成したエレメントを提供することである。本発明のさらに別の目的は、このような画像形成したエレメントを用いる印刷方法を提供することである。

本発明の画像形成したエレメントは、有利には、基体の加熱速度を制御することにより、金属基体の一様でない急速な膨張を防ぐ。本発明の画像形成したエレメントはまた、有利にも、高レベルのエネルギー投入が必要な厚い材料を用いる高速定着の用途において、使用可能である。さらに、本発明の一実施形態では、接触加熱を用いる基体の第2の加熱と組み合わせた、基体の第1の非接触「予備加熱」により、接触加熱ロールがトナーを基体表面に押し込む(squeeze)ことが可能となるため、トナーの接着性が向上する。

画像形成したエレメントを調製する方法は、
(a)基体の少なくとも一の表面にトナー組成物で静電的に画像を形成し;
(b)前記画像形成した基体に、非接触加熱方式を用いて、第1基体予備加熱温度T_Pまで、第1の加熱を行い;および
(c)その後、前記画像形成した基体に、基体温度T_Fまで、第2の加熱を行うことを含み、前記方法は、工程(b)と(c)の間に現像工程を含まない。

好ましい実施形態では、基体はアルミニウム基体である。別の好ましい実施形態では、基体はポリマーコーティング組成物でコートされている。ポリマー組成物は溶剤または水に可溶性であり得る。全コーティング重量は、0.02〜5.0g/m²、より好ましくは0.2〜1.0g/m²の範囲である。

別の好ましい実施形態では、本発明の方法は、工程(c)の後に現像工程をさらに含む。

別の好ましい実施形態では、本発明の方法は、工程(c)の後に現像工程を含まない。

本発明は、平版印刷版を含む、画像形成性媒体、ならびにその調製と使用に関する。本発明のあらゆる態様における印刷版基体として、アルミニウム等の通常の印刷版基体を使用可能である。

本発明の方法は、第1の加熱工程と第2の加熱工程の間に現像工程を含まない。ここで使用する「現像(development)工程」なる用語は、印刷版基体のコーティングの画像形成した部分と形成されていない部分を、アルカリ溶液または有機溶剤のような現像液と接触させることを表す。

種々の好ましい実施形態において、本発明で使用する印刷版基体は、その表面特性を向上させるために、電解研磨(electrograining)、陽極酸化、およびシリケート化(silication)等の処理を施されても良い。このような処理により改質される表面特性は、粗さ、トポロジー、および表面化学サイトの性質と量である。

本発明の全ての態様で使用され得る代表的アルミニウム基体を表1に記載する。本発明での使用に選択される基体は、好ましくは、酸化アルミニウム系であり、当業者によく知られている種々の通常の表面処理が施されてもよい。これらの処理によってもやはり、表1に纏められているように、表面粗さ、トポロジー、および表面の化学サイトに違いが生じる。

「AA」は、「クオーツ研磨と陽極酸化、中間層なし」を意味する。アルミニウム表面は最初にクオーツ研磨され、次に、30℃で30秒間、H₂SO₄溶液(280g/リットル)中で約8A/cm²のDC電流を用いて、陽極酸化される。

「EG」は「電解研磨（electrolytic graining）」を意味する。アルミニウム表面は、最初に、脱脂され、エッチングされ、デスマット(desmut)工程(アルミニウムとエッチング液との反応生成物の除去)に付される。次に、プレートは、25℃で30秒間、塩酸溶液(10g/リットル)中で30〜60A/cm²のAC電流を用いて、電解研磨（electrolytically grained）され、次いで、ポストエッチングアルカリ洗浄とデスマット工程が行われる。次に、研磨したプレートは、30℃で30秒間、H₂SO₄溶液(280g/リットル)中で約8A/cm²のDC電流を用いて、陽極酸化される。

「PVPA」はポリビニルホスホン酸を意味する。プレートがPVPA溶液に浸漬され、次に脱イオン水で洗浄され、室温で乾燥される。

「DS」は「両面滑らか」を意味する。酸化アルミニウムプレートが、最初、脱脂され、エッチングされるか、あるいは化学的に研磨されて、デスマット工程に付される。次に、滑らかなプレートは陽極酸化される。

「Sil」は、陽極酸化したプレートが、“Philadelphia Quartz Co.”からN-38の商品名で市販されているケイ酸ナトリウム溶液(80g/リットル)に、75℃で1分間、浸漬されることを意味する。次に、コートしたプレートは、脱イオン水で洗浄し、室温で乾燥される。

「PG」は「軽石研磨」を意味する。アルミウム表面が、最初に、脱脂され、エッチングされ、デスマット工程に付される。次に、このプレートは、30℃で、30%の軽石のスラリにより機械的研磨され、次いで、ポストエッチング工程とデスマット工程が行われる。次に、研磨したプレートは、30℃で30秒間、H₂SO₄溶液(280g/リットル)中で約8A/cm²のDC電流を用いて陽極酸化される。次に、陽極酸化されたプレートは中間層でコートされる。

「620」は、米国特許第5,368,974号に記載される印刷版基体であり、その特許の開示は、全体が参照して本明細書に組み込まれる。

「CHB」は塩基性溶液中での化学的研磨を意味する。アルミニウム基体がマット仕上げ処理に付された後、50から100g/リットルのNaOH溶液が、50から70℃での1分間の研磨中に用いられる。次に、研磨したプレートは、30℃で30秒間、H₂SO₄溶液(280g/リットル)中で約8A/cm²のDC電流を用いて陽極酸化される。次に、陽極酸化したプレートはシリケート化した中間層でコートされる。

「PF」基体はフッ化リン酸塩（phosphate fluoride）中間層を有する。処理溶液はリン酸二水素ナトリウムとフッ化ナトリウムを含む。陽極酸化した基体が、70℃で60秒間、この溶液に浸漬処理され、次に、水洗して乾燥する。析出した二水素リン酸塩の量は約500mg/m²である。

「塩基性」表面には、複数の塩基性サイトと酸性サイトが存在するが、塩基性サイトがある程度、優勢であろう。同様に、「酸性」表面では、複数の酸性サイトと塩基性サイトが存在するが、酸性サイトがある程度、優勢であろう。PG-Sil印刷版基体は、DS-Sil印刷版基体より高いシリケートサイト密度を有するようであり、より塩基性であることが、当業者には知られている。

本発明の好ましい一実施形態では、基体自体が、少なくとも1つの親水性表面を有さなければならない。使用した基体は、本来、少なくとも1つの親水性表面を有していない場合には、種々の好ましい実施形態に関して既に記載したように、基体の表面を処理して、それを親水性にすることができる。当業者によく知られている方法により、親水化処理を実施することができる。例えば、好ましい一実施形態では、用いられる基体はPVPAで親水化される。別の好ましい実施形態では、基体はシリケートで親水化される。当該技術分野においてよく知られている他の方法により、基体表面のこのような親水化を実施してもよい。さらに別の好ましい実施形態では、例えば米国特許第6,105,500号(この全体が参照として本明細書に組み込まれる)に開示されるように、粒子状物質が分散したシリケート溶液を含む液体と基体表面とを接触させることにより、基体表面は、最初に、親水性層でコートされる。米国特許第6,105,500号に開示されるように、このシリケート溶液は、1種または複数であってよいが、好ましくは1種のみの、金属または非金属シリケートを含む。このような金属シリケートは、アルカリ金属シリケートであり、またこのような非金属シリケートは第4級アンモニウムシリケートであり得る。粒子は有機または無機物質である。有機粒子状材料はラテックスにより提供され得る。無機粒子物質は、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、硫化亜鉛、ジルコニア、硫酸バリウム、タルク、クレー(例えばカオリン)、リトポン(lithopone)および酸化チタンから選択され得る。

少なくとも1種のポリマー組成物成分を含むコーティング層で基体の表面を任意にコートし、基体表面に少なくとも1つのコーティング層を設けてもよい。コーティング層は、アルカリ可溶性であることが好ましい。本発明で使用され得るポリマー層には、限定されるわけではないが、アクリル組成物(アクリル樹脂、コポリマーおよびターポリマーが含まれる)、フェノール組成物、ウレタン-尿素組成物(ポリウレタンが含まれる)、フェノール-アクリル組成物、ゼラチンならびにこれらの変形形態と混合物が含まれる。このようなポリマー組成物の平均分子量は、好ましくは約8000〜50,000、より好ましくは約10,000〜30,000、最も好ましくは約15,000〜25,000の範囲である。アクリルターポリマーが用いられる場合、約10〜200、好ましくは50〜125、最も好ましくは約90〜95の範囲の酸価(AN)を有することが好ましい。

特に好ましい一実施形態では、コーティング組成物のポリマー組成物成分として、ポリ(4-ビニルフェノール)が用いられる。別の特に好ましい実施形態では、エチルアクリレート(EA)、メチルメタクリレート(MMA)およびメチルアクリル酸(MAA)から連鎖重合され、ANが約90のアクリルターポリマー(ポリマーI)が、コーティング組成物のポリマー組成物成分として用いられる。好ましい実施形態では、ポリマーIのEA:MMA:MAAのモル%比は、9.8:74.9:15.3である。

別の特に好ましい実施形態では、ポリウレタン樹脂(ポリマーII)が、コーティング組成物のポリマー組成物成分として用いられる。ポリマーIIは、好ましくは、米国特許第5,141,838号(この全体が参照として本明細書に組み込まれる)に開示されるような、アクリロニトリル(ACN)/メチルメタクリレート(MMA)/アミノスルホニルフェニル-メタクリルアミド(ASPM)系のポリウレタン樹脂である。米国特許第5,141,838号は、具体的に、ACN:MMA:ASPMのモル%比が32:41:27であるポリマーII-タイプのポリウレタン樹脂(特許の表1、化合物(d)を参照)を開示し、ここではポリウレタン樹脂成分としてこれを用いることができる。このポリウレタン成分は、例えば、その実施例でのEAがMMAに置き換えられる以外は、米国特許第5,141,838号の「合成例2」(コラム18、58行〜コラム20、4行)に記載されるように合成され得る。特に好ましい実施形態では、ポリマーIIは、ACN:MMA:ASPMのモル%比が24:42:34のポリウレタン樹脂である。

別の特に好ましい実施形態では、ポリマーIIのようなポリウレタン樹脂とアクリルターポリマーの組合せがコーティング組成物のポリマー組成物成分として用いられる。好ましい実施形態では、アクリルターポリマーは、メチルアクリル酸(MAA)、n-フェニルマレイミド(NPM)およびメタクリルアミド(MAAM)からなり、ANが約95のターポリマーである。特に好ましい実施形態では、ポリマーIIIのMAA:NPM:MAAMのモル%比は、25:40:35である。これらの化合物の合成および/または構造が以下に記載される。

別の特に好ましい実施形態では、ポリエチレングリコール(PEG)が、水または湿し水(fountain)可溶性コーティングのポリマー成分として用いられる。使用するPEGの分子量は、1000〜10,000、好ましくは2500〜6500、最も好ましくは4000〜5000の範囲である。

非画像領域として機能するのに適した親水性コーティング組成物は、当業者にはよく理解されるであろうように、少なくとも1種の架橋成分または重合性組成物をさらに含み得る。コーティング組成物に使用するのに特に好ましい架橋剤には、タイザー(TYZOR)AA-75(デュポンから入手可能なチタネート)等のチタン錯体が含まれる。使用に適する他の架橋剤としては、加水分解したテトラメチルオルソシリケート、加水分解したテトラエチルオルソシリケート、ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、およびジルコネート化合物が挙げられる。

コーティング組成物は、少なくとも1種の対比(contrast)染料をさらに含み得る。コーティング組成物に任意に使用され得る適切な染料は、コーティングに使用する溶剤または溶剤混合物に溶け易いか、顔料として分散形態で導入され得るものである。適切な対比染料は、例えば、ローダミン染料、メチルバイオレット、アントラキノン顔料およびフタロシアニン染料または顔料、一連のトリアリールメタン染料(ビクトリアブルーBO、ビクトリアブルーR、クリスタルバイレットなど)あるいはジアゾ染料(4-フェニルアゾジフェニルアミン、アゾベンゼンまたは4-N,N-ジメチルアミノアゾベンゼンなど)である。好ましくは、染料は、コーティング組成物中に0.01から10重量%の量で存在し、約0.1から5重量%が特に好ましい。

当業者に知られている、ポリマー組成物の塗布に適する溶剤をコーティング組成物の調製に用いることができる。使用される特に好ましい溶剤は、水、2-メトキシエタノールおよびメチルセルソルブである。使用に適する他の溶剤には、エタノール、メチルエチルケトン、トルエン、DOWANOL(ダウケミカルの製品)、および水である。溶剤の選択は、当業者にはよく理解されるであろうように、コーティング組成物の特定の成分に依存する。

コーティング溶液が調製された後、インラインホッパー(in-line hopper)コーティング、バーコーティング、カーテンコーティング、押出コーティング、パン(pan)コーティング、回転(whirl)コーティング、ブラッシングなどの当業者によく知られた方法により基体表面に、それを塗布し、40〜60℃の範囲の温度で乾燥させることができる。コーティングが一旦塗布されると、基体には、約6.0から約14.0の範囲のpHで、アルカリ、水、または溶剤に可溶である少なくとも1つの層が備わる。基体に塗布したコーティング重量は、0.02〜5.0g/m²、より好ましくは0.2〜1.0g/m²の範囲にあるべきである。

コートされていないか、またはコートされた基体面は、トナー組成物を用いて、静電的に画像形成される。前記したように、静電画像形成法は、米国特許第3,315,600号、第4,444,858号、および第6,025,100号(これらの開示は全て参照として本明細書に組み込まれる)により例示されるように、当業者によく知られている。例えば、OPCドラムまたはベルトからの直接転写を用いて、あるいは、OPCドラムまたはベルトから画像を基体に転写するベルトまたはドラムによる間接転写を用いて、トナー組成物画像は、基体またはコートされた基体により受容され得る。この静電画像形成の目的は、情報源(例えば、コンピュータなど)から、所望の画像およびそれに含まれる情報を、本発明の印刷版に取り込むためのデジタルまたはアナログ手段により、コートしていないまたはコートした基体に転写することであることが、当業者により理解されるであろう。

当該技術分野においてよく知られているような通常のトナー組成物を、コートしたまたはコートしていない基体面に画像形成するために使用可能である。写真複写機、レーザープリンタなどで使用するのに適するトナー組成物は、本発明でトナー組成物として使用するのに適しており、好ましい。トナー組成物についてのさらなる情報を、例えば、米国特許第4,271,249号、EP 901045およびEP 898205(これらは全て全体が参照として本明細書に組み込まれる)に見出すことができる。本発明の一実施形態では、使用されるトナー組成物は、スチレン-アクリルまたはスチレン-ブタジエン樹脂の層で被覆されたカーボンブラックを含む写真複写機のトナーであり、このトナー組成物のTgは70〜90℃の範囲である。本発明の別の好ましい実施形態では、PETポリマーを含み、Tgが75〜85℃の範囲であるシアントナー組成物が特に好ましい。

本発明の方法は、図1を参照してさらに例示される。図1では、コートしたまたはコートしていない基体2は、画像様にトナーが塗布されている。この画像形成した基体は、送り板4により、非接触加熱方式を用いる第1のあるいは「予備加熱」セクションに運ばれて、画像形成したプレートを基体温度T_Pまで加熱する。この最初の加熱の主なる目的は、第2の加熱あるいは「定着」工程の前に金属基体を温めて、第2の加熱工程による熱が、トナーを溶融させ定着させるのに使用され、また、それが基体を反らせ、あるいは歪ませることを避けることである。最初の加熱は、当業者によく知られているように、非接触定着により実施される。図1に示される実施形態では、予備加熱セクションは、示されるように、放射加熱する上部ランプ6および下部ランプ8を備える。

その後、画像形成して予備加熱した後の基体は、第2の加熱あるいは「定着」工程で、T_Pより高温である基体温度T_Fまで加熱される。好ましくは、T_Fはトナー組成物のガラス転移温度Tg以上でもある。この第2の加熱工程の主な目的は、トナーにより作り出される画像を基体または基体上にあるポリマーコーティングに定着させることである。この第2の加熱は、当業者によく知られているように、接触、溶剤または非接触定着のような方法で実施され得る。図1に示される実施形態では、第2の加熱工程は、当業者にはよく理解されるであろうように、接触定着装置10を用いて実施される。この第2の加熱の後、望ましくは、画像形成したプレートにガム(gum)引きし、それを平版印刷などの印刷機に使用することができる。この手順では、画像形成および印刷の間に独立した現像工程が用いられない。むしろ、好ましい実施形態では、現像は「印刷機で」行われる。好ましい現像液は、印刷の開始時に印刷フォームに塗布される浸し水(fount solution)である。したがって、本発明の一実施形態では、画像形成した印刷版前駆体で実施される印刷工程があり、この印刷工程では、画像が形成されていないコーティングの領域を除去することにより現像を実施する浸し水が用いられる。印刷版が、浸し水で現像可能な組成物として印刷機に用いられる場合、如何なる化学的現像工程も必要としない。このように、画像形成した前駆体を印刷機に取り付け、印刷機上で現像することにより、本発明の一実施形態を実施することができる。

如何なる理論にも結びつけるつもりではないが、金属基板は、第1の加熱工程中に予備加熱することにより、第2の加熱中にヒートシンクとして作用することを回避している。第2の加熱工程によりトナーは定着し、第1と第2の加熱工程の組合せにより、金属基板の反りおよび歪みが最少化され、分厚い基板の高速での定着が可能となる。

典型的には、実際の印刷は、当業者によく知られているように、本発明の画像形成した印刷版を印刷機に取り付け、プレートをインクと接触させることにより、プレートの親油性の画像形成部分にインクを付着させ、その後、インク画像を新聞、本または他の印刷媒体に最終的に転写するために、印刷版からゴムブランケット等の受容材にインクを画像様転写することにより実施される。

本発明が、以下の実施例により例示されるが、これらは本発明を限定するものではない。これらの例では、その定着装置を使えなくしたQMS 330静電方式レーザープリンタを用いて、基体に画像形成した。画像形成した基体に、第1工程では、“Philips”から購入した“230Volt 2000Watt Base Reflector Coated Halogen InfraRed”(64232022型)である上部および下部加熱ランプを有する非接触予備加熱ヒータを、第2工程では、“Canon”から入手可能な標準の接触定着装置を用いて、第1および第2の加熱工程を実施した。ブラシ研磨し、電解研磨（electrochemically-grained）して、リン酸陽極酸化し、シリケート化した8-ゲージのアルミニウムプレートの試料を、90インチ/分の移動速度で試験した。以下の結果が得られた。

上記表から、予備加熱セクションが高温すぎると(すなわち、ダイアル設定値が大きすぎる)、ゴースト画像がプレート上に現れる(ホットオフセット)ことが認められた。また、予備加熱セクションが低温すぎると(すなわち、ダイアル設定値が小さすぎる)、トナーは十分に溶融せず、やはりゴースト画像(コールドオフセット)がプレート上に現れた。オフセットは、第2の加熱工程で使用される高温接触定着ロール上へのトナーの、所望しない付着である。通常、このために、基体および定着してないトナー画像が通過する際に、画像トナーのいくらかが高温接触ロール上に残ることとなり、続いて、ロールの次の回転で、そのトナーが、基体上の望みの画像パターンに対応していない領域に付着した。

90インチ/分の所望の移動速度で接触定着させるためには、予備加熱セクションへの電力注入は特定の範囲にあることが必要であることもまた認められた。移動速度が速められたり減速されたりした場合、予備加熱に必要な電力注入は比例して変化した。この例により、予備加熱しない従来の静電定着ロールを用いた、接触定着のみは、実行不可能であることもまた示された。

本実施例では、予備加熱セクションで、2つのランプに使用した出力を半分にして使用したこと以外は実施例1に記載されるように、6-ゲージのアルミニウム基体(平滑なDSプレート)に画像形成し、加熱した。第2の加熱工程で使用した接触定着装置の温度は、150℃でモニターした。トナー画像は基体に良好に定着した。

本実施例では、予備加熱セクションで、2つのランプに使用した出力を3/4にして使用したこと以外は実施例1に記載されるように、ブラシ研磨し、リン酸陽極酸化して、シリケート化した12-ゲージのアルミニウム基体に画像形成し、加熱した。第2の加熱工程で使用した接触定着装置の温度は150℃でモニターした。トナー画像は基体に良好に定着した。

ブラシ研磨し、電解研磨（electrochemically grained）し、リン酸陽極酸化して、シリケート化したアルミニウム基体を、ポリマーIでコートした。このプレートに、実施例1に記載されるように画像形成し、実施例1に記載されるように加熱した。本実施例では、112インチ/分の移動速度を用いた。第2の加熱工程で使用した接触定着装置の温度は、150℃でモニターした。トナー画像は基体に良好に定着した。

EG-PVPAアルミニウム基体(Kodak Polychrome Graphicsから入手可能)をゼラチンでコートした。このプレートに、実施例1に記載されるように画像形成し、本実施例では予備加熱セクションの2つのランプの出力の0.6を使用したこと以外は実施例1に記載されるように加熱した。第2の加熱工程で使用された接触定着装置の温度は150℃でモニターした。トナー画像は基体に良好に定着した。

印刷機で現像可能なプレートを、従来のオーブン定着と本発明の定着方法を用いて、コートしていないEG-PVPAアルミニウムプレート基体と比較するために、下の表2に従ってコートした。

画像形成後、プレート上の画像が破壊されないように、定着ユニットを取り除いたQMS 330静電方式画像形成装置で、画像形成とトナー付着を実施した。用いた定着方法は、処理速度96インチ/分で、130℃のHauptschalterラックオーブンで実施した対照基準となる定着法、ならびに、処理速度96インチ/分での本発明のデュアル定着法であった。次いで、定着後、画像形成したプレートを目視評価し、直接、印刷機に取り付けた。得られた印刷シートを、同様に評価し、等級を定めた。

対照基準のオーブン定着と、本発明のデュアル定着を行った、画像形成し、定着した、印刷機で現像可能な2つのプレートを比較すると、目視外観に関して定着方式間に差異は無く、また、画像の細かい部分は、非常に明確でコントラストの大きい画像であり、品質は同じであると結論付けられる。ベタ領域は抜けがないように見え、42μmのラインはいずれの定着法でも明確に見ることができた。同じ高品質の画像が、20.000刷りを超える印刷テストによる全ての試料において得られた。この比較結果は、本発明の定着法が、大型オーブン、長い横方向の移動経路あるいは手動の必要なしに、オーブン定着と同じ品質を付与できることを示している。

コートしていないプレートでの画像形成と印刷テストの結果は、印刷機上で現像可能なプレートと同様の結果を示した。但し、プレートの画像はコントラストが小さくて粗く、ベタ領域には抜けがあり、42μmのラインは途切れていた。この第2の一連の結果は、本発明の定着法が、大型オーブン、長い横方向の移動経路あるいは手動の必要なしに、オーブン定着と同じ品質を付与できることを示している。

画像形成と印刷データは、デュアル加熱エレメントを用いる定着法により、長い滞留時間の大型オーブンを必要とすることなく、速い定着速度が可能であることを明白に示している。デュアルエレメントにより、高速での定着で、ヒート/コールドオフセットの問題なしに、接触定着を使用することもまた可能となる。簡便なデュアル法の利点は、印刷性能または画像品質を損なうことがない。

上記データはまた、標準のオーブン定着と同じかまたはそれより優れた、プレートおよび印刷品質を付与するように、印刷機上で現像可能なプレートを用いて、デュアル加熱法を実施できることを示している。さらに、デュアル定着法は、従来の定着法で見られるヒート/コールドオフセットの問題なしに、高速で、コートした材料に接触定着することが可能であることを示している。本発明の方法は、プレートの目視による画像品質、ならびに、印刷で付与される品質のいずれにおいても優れている。印刷で付与されるベタ濃度、ならびに、ライン解像度の双方における向上は、印刷耐久性または性能を損なうことがない。本発明によるこの実施形態では、従来のプレート処理を必要とすることなしに、あるいは、静電画像形成で通常認められる途切れた線およびベタ濃度領域の抜けという欠点を示すことなく、高品質画像が得られた。

本明細書に記載された好ましい実施形態の様々な変更および改変が当業者には明らかであろう。本発明の精神と範囲から逸脱することなく、また、付随する利点を失うことなく、このような変更および改変を行うことは可能である。したがって、このような変更および改変は、添付の請求範囲に包含されるものである。

本発明による、画像が形成されたエレメントの調製のための全工程の配置構成を概略的に示す図である。

Claims

(a)基体の少なくとも一の表面にトナー組成物で静電的に画像形成し;
(b)前記画像形成した基体に、非接触加熱方式を用いて、第1基体温度T_Pまで、第1の加熱を行い;および
(c)その後、前記画像形成した基体に、基体温度T_Fまで、第2の加熱を行うことを含む、画像形成したエレメントの調製方法であって、工程(b)と(c)の間に現像工程を含まない、方法。
前記基体がアルミニウムである請求項1に記載の方法。
前記アルミニウム基体が電解研磨され、親水化されている請求項2に記載の方法。
少なくとも1種のポリマー組成物を含むコーティング組成物が、前記基体表面の静電画像形成の前に、前記基体の前記表面に塗布される請求項1に記載の方法。
前記ポリマー組成物が、アクリル組成物、フェノール組成物、ウレタン-尿素組成物、フェノール-アクリル組成物、ゼラチンおよびこれらの混合物からなる群から選択される請求項4に記載の方法。
前記コーティング組成物がコロイダルシリカを含む請求項4に記載の方法。
前記ポリマー組成物がポリエチレングリコールを含む請求項4に記載の方法。
前記ポリマー組成物が、ポリ(4-ビニルフェノール)、アクリルターポリマー、およびポリウレタン、ならびにこれらの混合物からなる群から選択される請求項5に記載の方法。
前記コーティング組成物が、少なくとも1種の架橋組成物を含む請求項4に記載の方法。
前記架橋組成物がチタン錯体である請求項9に記載の方法。
前記コーティング組成物が少なくとも1種のアクリルターポリマーを含む請求項4に記載の方法。
前記アクリルターポリマーが約90〜95の範囲の酸価を有する請求項11に記載の方法。
前記コーティング組成物が、少なくとも1種のアクリルコポリマーおよびポリウレタン樹脂を含む請求項4に記載の方法。
前記コーティング組成物が、前記基体の親水性表面に塗布される請求項4に記載の方法。
前記コーティング組成物が、アルカリ可溶性である請求項4に記載の方法。
粒子状物質が分散したシリケート溶液を含む液体を、基体の表面に接触させることにより、前記基体表面に、まず、親水性層を設け、その後、前記親水性層にアルカリ可溶性組成物を塗布する請求項4に記載の方法。
前記コーティング組成物がゼラチンである請求項4に記載の方法。
放射加熱が、前記画像形成した基体を最初にT_Pまで加熱するのに使用される請求項1に記載の方法。
放射加熱が、前記画像形成した基体を温度T_Fまで加熱するのに使用される請求項1に記載の方法。
加熱ロールを、前記画像形成した基体に接触させて、前記画像形成した基体を温度T_Fまで加熱する請求項1に記載の方法。
工程(c)の後に、現像工程をさらに含む請求項1に記載の方法。
T_FがT_Pより高温である請求項1に記載の方法。
(a)基体の少なくとも一の表面にトナー組成物で静電的に画像形成し;
(b)前記画像形成した基体に、非接触加熱方式を用いて、第1基体温度T_Pまで、第1の加熱を行い;および
(c)その後、前記画像形成した基体に、基体温度T_Fまで、第2の加熱を行うことを含み、工程(b)と(c)の間に現像工程を含まない方法により調製される、画像形成したエレメント。
前記方法が、工程(c)の後に、現像工程をさらに含む請求項23に記載の画像形成したエレメント。
(a)(i)基体の少なくとも一の表面にトナー組成物で静電的に画像形成し、
(ii)前記画像形成した基体に、非接触加熱方式を用いて、第1基体温度T_Pまで、第1の加熱を行い、および
(iii)前記画像形成した基体に、基体温度T_Fまで、第2の加熱を行うことを含み、工程(ii)と(iii)の間に現像工程を含まない、画像形成した印刷版を得るための方法により調製された印刷版を提供し;
(b)前記画像形成した印刷版をインクと接触させ;および
(c)前記印刷版から前記インクを受容材に画像様転写することを含む印刷方法。
前記方法が、工程(a)と工程(b)の間に現像工程をさらに含む請求項25に記載の方法。
T_Fが前記トナー組成物のガラス転移温度と同じか、それより高い温度である請求項1に記載の方法。
T_Fが前記トナー組成物のガラス転移温度と同じか、それより高い温度である請求項23に記載の画像形成したエレメント。
T_Fが前記トナー組成物のガラス転移温度と同じか、それより高い温度である請求項25に記載の方法。