JP2008195071A - 印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキソまたはグラビア印刷システム用の既存の構成を、ディジタル印刷装置のように機能させる。
【解決手段】回動可能な電荷保持部材を設けて画像面を限定する工程と、画像面上に静電潜像を生成する工程と、画像面上の静電潜像に現像材料を付着して現像された画像を形成する工程と、現像された画像に液状インクを塗布する工程と、液状インクを現像された画像からシートに転移する工程とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディジタル画像データを受容することと伝統的には両立しないフレキソ印刷（ｆｌｅｘｏｇｒａｐｈｙ）などの印刷技術を、ディジタル印刷に適合させるディジタル印刷方法に関する。

印刷の発明以来、インクをイメージ通りに印刷シートに転移するための多数の基本的な技法が提案され、実施されてきた。一つの方略では、印刷「版」（これは、ベルトまたは他の部材にすることもできよう）で、印刷したいと望む画像に対応する盛り上がった部分を有する表面を形成する。盛り上がった部分には、液状インクを塗布し、次いで、シートに対して版を押して、ゴムスタンプの場合とよく似たやり方で、インクで形成された画像を受け取らせる。現在、このコンセプトを用いている一つの技術は、「フレキソ印刷」と呼ばれ、そのように呼ばれる理由は、印刷版が、一般に、イメージ通りに盛り上がった部分を有する柔軟なプラスチックのシート状だからである。一つの印刷版で同じ画像を実質的に無限の数のプリント上に再現することができるが、印刷すべき新しい画像ごとに、専用の版を作らなければならない。

周知のように、最近の数年間で、ゼログラフィック「レーザー」印刷およびインクジェット印刷などのディジタル印刷技術は、広く普及した。ディジタル印刷技術の基本的な利点は、旧来の印刷技法で使用される専用の版を使用しなくてよい（あるいは、使用後廃棄しなくてよい）ことであり、画像は、装置に供給されるディジタル画像データにのみ依存するので、印刷画像は、それぞれ異なっていてもよいことである。
米国特許５４３６７０６号 米国特許５８２６１４７号 米国特許６１２５７５０号

本発明は、特に、フレキソまたはグラビア印刷システム（ｇｒａｖｕｒｅ ｐｒｉｎｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）用の既存の構成を、ディジタル印刷装置のように機能させ、したがって、大量、高速度方式のディジタル・ベース・システムの実践的な利点が獲得できるシステムを提供することを目的とする。

一実施形態によれば、回動可能な電荷保持部材を設ける工程と、画像面を限定する工程と、前記画像面上に静電潜像を生成する工程と、前記画像面上の前記静電潜像に現像材料を付着する工程と、現像された画像を形成する工程を含む印刷方法が提供される。前記現像された画像は、第一のタイプの部分と第二のタイプの部分とを有する。前記第一のタイプの部分は、現像材料を含み、かつ、前記第二のタイプの部分に対して盛り上がっており、前記現像された画像に関わる液状インク画像を転移するのに適している。液状インクは、現像された画像に塗布され、かつ、該液状インクは、前記現像された画像からシートへ転移される。

図１は、本発明によってなされた一般に１０で示すフレキソ印刷ステーションの簡単化された立面図である。図１でのステーション１０は、液状インク画像をプロセス方向Ｐに移動するシートＳに塗布することを目的とする。図示のステーション１０は、一色のインクをシートＳに塗布することが意図されているが、多数のこのようなステーションをシート経路に沿って配列して、系列的な原色分離を行ない、シートＳ上にフルカラー画像を形成することができる。

液状インクは、ステーション１０の、この技術で周知のタイプのインキ溜めパン（Ｐａｎ）１２に供給される。パン１２のインク中には、ゴムのインク溜めロール１４が、部分的に浸されており、これもこの技術で周知のタイプのものである。ロール１４は、次に、アニロックス・ロール（ａｎｉｌｏｘ ｒｏｌｌ）１６などの、一般に「アプリケータ（ａｐｐｌｉｃａｔｏｒ）」と呼ばれるものにインクを供給する。この技術で周知のように、アニロックス・ロールは、一般に、その表面上に一組の小さな空洞が形成されており液状インクを運ぶ。アニロックス・ロール１６で得られるインクは、ロール１４から拾い上げられてから直ぐに、ドクター・ブレード１８で掻き取られる。

アニロックス・ロール１６は、液状インクを電荷受容体２０の表面に塗布する。要するに、電荷受容体２０は、周知のゼログラフィ（ｘｅｒｏｇｒａｐｈｙ）のプロセスにおける光受容体によく似たやり方で機能する。すなわち、電荷受容体２０の電荷保持面に静電潜像が生成され、潜像の適宜に帯電した部分に静電気的に付着した乾いたトナーで画像が現像される。図示したように、電荷受容体２０の周囲の周りの場所には、電荷受容体２０の表面に初期的な一様な電荷を置くための帯電装置２２が有り、次いで、回転方向に沿ってその隣には画像装置２４がある。画像装置２４は、それに加えられるディジタルデータに従って、ピクセルサイズの領域を選択可能に放電させる。ここで、周知のタイプの画像装置としては、回転ミラー・ラスター出力スキャナー（ｒｏｔａｔｉｎｇ−ｍｉｒｒｏｒ ｒａｓｔｅｒ ｏｕｔｐｕｔ ｓｃａｎｎｅｒ、ＲＯＳ）やＬＥＤバーなどがある。別法として、帯電装置２２および画像装置２４の機能は、無機プリントヘッド（ｉｏｎｏｇｒａｐｈｉｃ ｐｒｉｎｔｈｅａｄ）によって付与することもできよう。

次いで、電荷受容体２０の回転方向に沿って、画像装置２４の隣には、現像ユニット２６が有るが、これは、シングル・コンポーネント、磁気ブラシなど、ゼログラフィの技術上の既知の任意のタイプのものとすることができる。現像ユニット２６は、乾いたトナーを電荷受容体２０に塗布し、トナーは、静電潜像上の適宜に帯電した領域に静電気的に付着する。

本発明によるシステムは、伝統的なゼログラフィとは以下の点で異なる。伝統的なゼログラフィでは、最終的には、トナーそれ自体を電荷受容体から印刷シートに転移して、印刷画像における色料として機能させる。本発明のシステムでは、電荷受容体上に現像された画像を形成する乾いたトナーは、シートに、あるいは任意の他の部材に転移されることは決してなく、それどころか、現像された画像を形成するトナー層は、アプリケータ（この場合は、アニロックス・ロール１６）から電荷受容体上に受け取られた液状インクを受容するのに使用される。

図２および３は、電荷受容体表面の一部の部分図であり、現像後、表面に第一のタイプと第二のタイプの部分とがどのように画成されるかを示している。一実施形態では、図２に示すように、トナー層は電荷受容体２０の裸の表面に対して盛り上がっており、アニロックス・ロール１６が、現像された画像に液状インクを塗布すると、盛り上がったトナー層は液状インクを保持して、フレキソ版またはゴムスタンプのやり方で、シートＳに転移する。別の実施形態では、図３に示すように、「グラビア」方式が用いられ、この方式では、現像された画像の盛り上がっていない部分、すなわち、裸の電荷受容体表面でインクを保持してシートＳに転移させる。トナー層および裸の電荷受容体表面の相対的な液状インク保持特性は、どちらのインク保持タイプを用いるかに影響する。実施例によっては、電荷受容体２０の表面は、インクがそれに固着するのに抵抗するよう設計することができる。

図１に戻ると、現像された画像が、ひとたびアニロックス・ロール１６から液状インクを受け取ると、現像された画像によって運ばれる液状インクは、シートＳに転移されて、フレキソまたはグラビア方式で印刷される。本実施形態では、静電力は、液状インクのシートＳへの転移にほとんど無関係である。シートＳの反対側には、図のように、圧胴３０が設けられている。可能な一実施形態では、トナーを電荷受容体ロール２０上に維持するのに役立つようなやり方で、圧胴３０を帯電させることができる。転移後直ぐに、清掃ブレード２８（または等価な装置）が、トナー層および残留液状インクの両方を電荷受容体２０の表面から除去する。表面の清掃後、表面は帯電装置２２で帯電され、画像装置２４で再び画像が形成することができる。このやり方では、電荷受容体２０の回転ごとに、ディジタルデータに基づく新しい画像を、動くシートＳ上に印刷することができる。

可能な一変形例では、清掃ブレード２８（または等価な装置）は、選択可能に電荷受容体２０から外され、電荷受容体２０の後続の回転の間、現像されたトナー層が乱されないようにすることができる。このような場合には、トナー層（したがって、それが表す画像）は、電荷受容体２０の別の回転の間、電荷受容体上に留まり、このようにして、シートＳへの画像の印刷が繰り返される。言い換えれば、電荷受容体２０上の、新しいトナー層画像の清掃および再生成は、画像を変更したいと望む場合のみ行うことができ、電荷受容体２０の複数の回転の間、一つのトナー層を使用することができ、このようにして、動くシートＳ上に複数の画像を作ることができる。

可能な一実施例では、電荷受容体２０上における現像されたトナー層画像の生成は、シートＳ上に画像を印刷するためのトナー層の使用とは別の動作モードで行うことができる。例えば、「画像生成」モードでは、シートＳおよびアニロックス・ロール１６は、現像された画像が生成される間、電荷受容体２０から効果的に外され、現像された画像がひとたび電荷受容体２０上の適所にできると、「ゼログラフィック」素子がオフに切り換えられ、アニロックス・ロール１６が、現像された画像にインクを供給し始めて、「印刷」モードでシートＳ上に印刷される。トナー層画像が、電荷受容体２０上に静電気的に生成されるモード中は、電荷受容体２０を比較的遅い回転速度で回転させて、厚さなどが望ましい特性のトナー層を得ることが望ましい場合がある。しかしながら、現像された画像を用いて、シートＳ上に液状インクで印刷する時は、印刷モードの条件により、電荷受容体２０を相当高い速度で回転できる場合がある。

図１の実施形態では、電荷受容体２０、帯電装置２２、画像装置２４、現像ユニット２６、および清掃ブレード２８は、一つのカートリッジ３２内に入れられる（ただし、現像ユニット２６それ自体は、別個のカートリッジで構成することができよう）。カートリッジ３２は、既存のフレキソ装置に適合するよう構成することができる。フレキソ印刷では、正規の方式でフレキソ版（これは、電荷受容体２０に対応する）を交換しなければならないことは周知のことである。

別の実施例では、上記のような別個の「画像生成」および「印刷」動作モードを別個の装置で行うことができる。既にフレキソ印刷機を有する既存のプリントショップ装置では、オフライン装置を設けることができ、このオフライン装置は、カートリッジ３２内に示した要素の全てを備えることになる。オフライン装置は、印刷したいと望む画像が現像された電荷受容体２０を生成し、電荷受容体に印刷すべき所望の画像を現像した後、現像した電荷受容体をオフライン装置から取り外して、それがあたかも別の円筒フレキソ印刷版であるかのように、既存のフレキソ印刷機に設置する。特定の印刷ジョブが完了したら、現像した電荷受容体２０はフレキソ印刷機から取り外され、効果的に消去が行われ、別のジョブのため再び画像が形成される。

現像ユニット２６によって電荷受容体２０に塗布されるトナーまたは他の現像材料は、伝統的なゼログラフィで使用されるトナーに一般に要求される特性とは異なる特性を有していることに注目されたい。例えば、本実施形態では、トナーは印刷シートＳには決して接触しないので、トナーの色は無関係である。所望の特性を得るためには、電荷受容体２０上に適度に厚いトナー層が望ましいので、粒度の問題は、伝統的なトナーの場合とは異なる。また、トナーは、印刷シートに融着しないので、融点の問題は、伝統的なトナーの場合とは異なる。

本発明によってなされたフレキソ印刷ステーションの簡単化された立面図である。 電荷受容体表面の一部の部分図である。 電荷受容体表面の一部の部分図である。

符号の説明

１０ ステーション
１２ インキ溜めパン
１４ インク溜めロール
１６ アニロックス・ロール
１８ ドクター・ブレード
２０ 電荷受容体
２２ 帯電装置
２４ 画像装置
２６ 現像ユニット
２８ 清掃ブレード
３０ 圧胴
３２ カートリッジ

Claims (3)

1. 印刷方法であって、
   回動可能な電荷保持部材を設けて画像面を限定する工程と、
   前記画像面上に静電潜像を生成する工程と、
   前記画像面上の前記静電潜像に現像材料を付着して現像された画像を形成する工程であって、前記現像された画像は、第一のタイプの部分と第二のタイプの部分とを有し、前記第一のタイプの部分は、現像材料を含み、かつ、前記第二のタイプの部分に対して盛り上がっており、前記現像された画像が該現像された画像に関わる液状インク画像を転移するのに適している工程と、
   前記現像された画像に液状インクを塗布する工程であって、前記液状インクは、前記現像された画像上に実質的に静電力によらないで保持されている工程と、
   前記液状インクを前記現像された画像からシートに転移する工程であって、前記液状インクは、実質的に静電力によらないで前記シートに転移する工程と、
   を含む印刷方法。
2. 前記生成する工程と前記現像材料を付着しる工程とを第一の回転速度で行い、
   前記液状インクを塗布する工程と転移する工程とを第二の回転速度で行う、
   請求項１に記載の印刷方法。
3. 前記液状インクを塗布する工程に続いて、前記電荷保持部材を印刷装置に取り付ける工程、
   をさらに含む請求項１に記載の印刷方法。

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