JP2014015040A - デジタル・オフセット・リソグラフ印刷技術においてオイル供給を促進するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくともロバストな上端画像層と、可変デジタル・オフセット・リソグラフ・アーキテクチャにおける離型油用の容器として機能する下端層と、を含むデジタルオフセット印刷版（ＤＯＰ）用の多層板構造を内蔵するシステムおよび方法を提供する。
【解決手段】上端画像層は、少量の油が表面を被覆して、インクの剥離を可能にさせるのに適する範囲の少量の油（＜２０％）を含んでいてもよい。下端層はボリュームがより大きくて、油のより多くの分量（約２０〜７５％）を含んでいてもよい。表面での油の供給を維持する形で上端表面層内の油を使い果たすと、容器層からの油が上端層へ、および上端層を通って拡散してもよい。上端層は、油が表面に定常的に流れるのを維持するゲートの機能を果たしてもよい。
【選択図】図４

Description

本明細書は、少なくともロバストな上端画像層と、提案している可変デジタル・オフセット・リソグラフ・アーキテクチャにおける離型油用の容器として機能する下端層と、を含む二層板構造を内蔵するシステムおよび方法に関する。

リソグラフィは、受像媒体上に画像を印刷したり、またはマーキングしたりする慣用法である。代表的なリソグラフィプロセスでは、疎水性材料と親油性材料とで作られる「画像領域」と、親水性材料で作られる「非画像領域」と、を有するように、印刷画像運搬装置の表面を形成し、この印刷画像運搬装置の表面は平板、シリンダ、またはベルトであってもよい。画像領域は、インクなどの印刷材料またはマーキング材料が占有している受像媒体上の最終印刷物上の領域に対応している。非画像領域は、印刷材料またはマーキング材料が占有していない受像媒体上の最終印刷物上の領域に対応する領域である。親水性領域は、水性湿し流体を受け入れて、それにより容易に湿り、この水性湿し流体は、通常、および本明細書ではほとんどの場合、「ファウンテン溶液」と呼ばれる。ファウンテン溶液は水および少量のアルコールで通常構成され、他の添加物および／またはそれらの領域内のインクの非接着性を促進する界面活性剤を含んでいてもよい。親水性領域全体を覆って形成されたファウンテン溶液の堆積はインクをはじくための流体「障壁」を形成する。したがって、印刷版の親水性領域は、受像媒体上の最終印刷物の非印刷領域または「非画像領域」に対応する。疎水性領域はファウンテン溶液をはじいてインクを受け入れる。

従来のリソグラフィシステムの構成に応じて、インクは紙などの受像媒体の被印刷物に直接に転写してもよく、または「オフセット」（またはブランケット）シリンダのような中間表面に塗布してもよい。この後者の構成は、オフセットリソグラフ印刷システムと呼ばれる。オフセットシリンダまたはブランケットシリンダは、受像媒体の被印刷物の風合いに適合できる表面を有する形状順応性の高い被覆またはスリーブで覆われており、この受像媒体の被印刷物はイメージ板の表面の凸凹間深さよりも多少大きい表面の凸凹間深さを有していてもよい。画像部材から、またはオフセットシリンダもしくはブランケットシリンダから、被印刷物に画像を転写するのに十分な圧力を使用する。受像媒体の被印刷物は、画像部材またはオフセットシリンダもしくはブランケットシリンダと、圧胴の間に挟まれて、この圧胴は画像部材またはオフセットシリンダもしくはブランケットシリンダに対して圧力を提供して、受像媒体の被印刷物がその中を通り抜けて、その被印刷物の上に画像を印刷したり、またはマーキングしたりする画像ニップを提供する。

従来のリソグラフ印刷技術およびオフセットリソグラフ印刷技術は、恒久的にパターン形成された平板を利用しており、したがって、雑誌、新聞、およびその種の他のもののような長い印刷実行において同じ画像の多くのコピーを印刷するときにだけ役立つと一般に考えられている。これらの従来のプロセスは、ページごとに新しいパターンを作成して印刷するのに適しているとは一般に考えられていない。その理由は、既知の方法によれば、画像を変えるには印刷シリンダ上を含むプレートの取り外しおよび交換が必要となるためである。これらの理由により、従来のリソグラフ技術は、印刷する予定の画像が、デジタル印刷システムの場合のように、例えば、インプレッションごとに変化する真の高速可変データ印刷プロセスには対応できない。さらに、恒久的にパターン形成されたイメージ板またはシリンダの費用を、作成する文書のコピー枚数で償却している。したがって、印刷されたコピー１枚あたりの費用は、可変データデジタル印刷システムからの印刷物とは対照的に、同じ画像の長い印刷実行の場合よりも同じ画像の短い印刷実行の場合の方が高くなる。

リソグラフィプロセスは、使用するインクの品質および色域に少なくとも部分的に起因して、非常に高品質の印刷を提供する。通常重量割合で２０〜７０％の範囲の非常に高い着色顔料含有量を通常有するインクは、トナーおよび他の多くの種類の印刷材料またはマーキング材料と比較して、非常に低価格である。この比較的安い価格は、仮にシステムが扱いやすくて、ページごとに可変画像データを印刷させることができる場合には、印刷したり、またはマーキングしたりするのにリソグラフインクおよびオフセットインクを使用して、扱いやすい方法で高品質および低価格をうまく利用したいという願望を生み出す。以前は、リソグラフインクを用いて可変データ印刷を提供することに対する多くの困難は克服できないもののように思われていた。同じ画像のより短い印刷実行の場合のコピー１枚あたりの費用を低減したいという願望でさえ、課題を提示した。理想的には、願望は、例えば、コピー枚数１０万枚以上の長いオフセットまたはリソグラフ印刷実行の、例えば、コピー枚数約１万枚の中くらいの印刷実行に対して、および、例えば、コピー枚数約１，０００枚の短い印刷実行に対して、コピー１枚あたり同じ低価格にすることである。リソグラフインクを用いた可変印刷スキームの完全な実施により、結局、節約が、真の可変データ印刷システムまたは方法における単一コピーの印刷実行に行き着くという結果になってもよい。

従来の可変データに対するリソグラフ印刷システム、およびオフセットリソグラフ印刷システムを作り出すように努力が払われている。レーザが、親水性被覆の領域を選択的に加熱して、蒸発させたり、または分解したりする。その後、これらの親水性領域に水性ファウンテン溶液を塗布して、それらの親水性領域を疎油性にする。その後、インクを塗布して、プレート上のファウンテン溶液が覆っていない領域内だけにインクを選択的に移動させて、受像媒体の被印刷物に転写できるインク付けされたパターンを作成する。いったん転写が済むと、画像ベルトを清掃して、新しい親水性被覆とファウンテン溶液とを堆積させて、例えば、パターン形成ステップ、インク付けステップ、および印刷ステップを繰り返して、画像の次のバッチを印刷する。

図１に示すように、例示的システム１００が画像部材１１０を含んでいてもよい。図１に示す実施形態の画像部材１１０はドラムであるが、画像部材１１０がプレートまたはベルトまたは他の既知の形態であることを除外するものとして、この例示的描写を読むべきではない。画像部材１１０を使用して、ニップ１１２において受像媒体の被印刷物１１４にインク画像を塗布する。ニップ１１２は、画像転写機構１６０の一部として、画像部材１１０の方向に圧力を加えるインプレッションローラ１１８により作られる。受像媒体の被印刷物１１４は、例えば、紙、プラスチック、または合成シートフィルムなどの任意の特定の構成に限定されるものと考えるべきではない。例示的システム１００は、さまざまな受像媒体の被印刷物上に画像を作り出すのに使用してもよい。使用してもよいマーキング（印刷）材料の広い許容範囲としては、顔料密度が重量割合で１０％よりも大きいマーキング材料が含まれる。本明細書は、受像媒体の被印刷物１１４上に出力画像を作り出すために例示的システム１００が塗布してもよいインク、顔料、および他の材料であると一般的に理解されているものを含むように広範囲な印刷材料またはマーキング材料を示すために、用語インクを使用する。

画像部材１１０は、例えば、円筒状コア、または円筒状コア全体を覆う１つ以上の構造層であってもよい構造的取り付け層全体を覆って形成された画像再形成可能表面層を含んでいる。

例示的システム１００は、湿し水ローラまたは湿し水ユニットと見なしてもよい一連のローラを一般に含むファウンテン溶液サブシステム１２０を含み、画像部材１１０の画像再形成可能表面を、ファウンテン溶液を用いて、均一に湿らせる。ファウンテン溶液サブシステム１２０の目的は、均一かつ制御された厚さを一般に有するファウンテン溶液の層を、画像部材１１０の画像再形成可能表面に供給することである。上述のように、ファウンテン溶液は主に水を含み、表面張力を低下させるために、および詳細に後述するように、後続のレーザパターニングをサポートするのに必要な蒸発エネルギーを低下させるために、少量のイソプロピルアルコールまたはエタノールを必要に応じて添加してもよいことが知られている。また、ファウンテン溶液に少量のある界面活性剤を添加してもよい。

画像部材１１０の画像再形成可能表面上にファウンテン溶液を定量すると、ファウンテン溶液サブシステム１２０による画像部材１１０の画像再形成可能表面上へのファウンテン溶液の定量を制御するためのフィードバックを提供してもよいセンサ１２５を用いてファウンテン溶液の厚さを測定してもよい。

ファウンテン溶液サブシステム１２０が画像部材１１０の画像再形成可能表面上に正確かつ一定量のファウンテン溶液を提供すると、例えば、レーザエネルギーなどを用いてファウンテン溶液層を画像のようにパターン形成することにより均一のファウンテン溶液層内に潜像を選択的に形成するために光学パターニングサブシステム１３０を使用してもよい。ファウンテン溶液を加熱するのに浪費されるエネルギーを最小にするとともに、熱の水平拡散を最小にして、高い空間分解能性能を維持するために、画像部材１１０の画像再形成可能表面は、理想的には、光学パターニングサブシステム１３０から表面の近くに放射されるレーザエネルギーの大部分を吸収すべきである。あるいは、入射する放射レーザエネルギーの吸収を助けるために適切な放射線感受性成分をファウンテン溶液に添加してもよい。光学パターニングサブシステム１３０はレーザ放射体であるとして上述したが、光エネルギーを供給してファウンテン溶液をパターン形成するには、さまざまな異なるシステムを使用してもよいことを理解すべきである。

簡単に言えば、光学パターニングサブシステム１３０からの光学パターニングエネルギーを加えることは、ファウンテン溶液の層の部分の選択的な蒸発を引き起こすことになる。

光学パターニングサブシステム１３０によるファウンテン溶液層のパターン形成後に、画像部材１１０の画像再形成可能表面全体を覆っているパターン形成された層を印字機サブシステム１４０に提示する。印字機サブシステム１４０を使用して、ファウンテン溶液の層と、画像部材１１０の画像再形成可能表面層との全体を覆ってインクの均一層を塗布する。印字機サブシステム１４０はアニロックスローラを使用して、画像部材１１０の画像再形成可能表面層と接触する１つ以上のインク形成ローラ上にオフセット・リソグラフ・インクを定量してもよい。単独で、印字機サブシステム１４０は、画像再形成可能表面へのインクの正確な供給量を提供するのに一連の計量ローラなどの他の従来の要素を含んでいてもよい。印字機サブシステム１４０は、画像再形成可能表面の画像化済みの部分を表すくぼみにインクを堆積させてもよく、他方、ファウンテン溶液のフォーマットされていない部分上に堆積したインクは、それらの部分の疎水性および／または疎油性が原因で付着しない。

画像部材１１０の画像再形成可能層内に存在するインクの凝集性と粘着性とは、多くの機構により変更してもよい。１つのこのような機構は、レオロジ（複素粘弾性率）制御サブシステム１５０の使用を含んでいてもよい。レオロジ制御システム１５０は、画像再形成可能表面上のインクの部分的架橋コアを形成して、画像再形成可能表面層と比較してインク結合力を、例えば、増加させてもよい。硬化機構は、光学的硬化もしくは光硬化、熱硬化、乾燥、またはさまざまな形態の化学的硬化を含んでいてもよい。また、レオロジを変更するのに複数の物理的冷却機構を通じて、および化学的冷却を通じて冷却を使用してもよい。

その後、転写サブシステム１６０を用いて画像部材１１０の画像再形成可能表面から受像媒体１１４の被印刷物にインクを転写する。被印刷物１１４が画像部材１１０とインプレッションローラ１１８の間のニップ１１２を通り抜けるときに転写が行われて、画像部材１１０の画像再形成可能表面の空隙の中のインクを被印刷物１１４と物理的に接触させるようになっている。レオロジ制御システム１５０によりインクの付着力を変更したことにより、インクの変更された付着力のおかげで、インクを被印刷物１１４に付着させることができるとともに、インクを画像部材１１０の画像再形成可能表面から分離させることができる。ニップ１１２における温度および圧力条件の注意深い制御により、画像部材１１０の画像再形成可能表面から被印刷物１１４へのインクの転写効率が９５％を超えることを可能にしてもよい。また、いくらかのファウンテン溶液が被印刷物１１４を湿らせる可能性があるが、このようなファウンテン溶液のボリュームはごく少なく、急速に蒸発したり、または被印刷物１１４により吸収されたりする。

あるオフセット・リソグラフ・システムでは、図１には示されていないオフセットローラがインク画像パターンを最初に受け取って、その後、既知の間接的な転写法に従ってインク画像パターンを被印刷物に転写してもよいことを認識すべきである。

インクの大部分を被印刷物１１４に転写した後に、残りのいかなるインクおよび／または残りのいかなるファウンテン溶液をも、画像部材１１０の画像再形成可能表面から取り除く必要があり、その際、その表面を廃棄したり、またはすり減らしたりすることなしに取り除くことが好ましい。残りのファウンテン溶液を取り除くのにエアナイフ１７５を使用してもよい。しかしながら、若干のインク残渣が残る可能性があることが予想される。このような残りのインク残渣の除去は、何らかの形態の清掃サブシステム１７０の使用を通じて達成してもよい。清掃サブシステム１７０は、画像部材１１０の画像再形成可能表面と物理的に接触するネバネバしたり、または粘着性があったりする部材などの少なくとも第１の清掃部材を含み、このネバネバしたり、または粘着性があったりする部材は、画像部材１１０の画像再形成可能表面のファウンテン溶液から、残りのインクと、任意の残りの少量の界面活性剤化合物と、を取り除く。その後、このネバネバしたり、または粘着性があったりする部材を滑らかなローラと接触させてもよく、ネバネバしたり、または粘着性があったりする部材から、この滑らかなローラへ、残りのインクを移動させてもよく、続いて、例えば、ドクタブレードなどを用いて、滑らかなローラからインクをはぎ取る。

画像部材１１０の画像再形成可能表面の清掃を行う他の機構を促進してもよい。しかしながら、清掃機構にかかわらず、画像部材１１０の画像再形成可能表面から残りのインクとファウンテン溶液とを清掃することは、提案しているシステムにおいてゴースト発生を防止するために不可欠である。いったん清掃が済むと、画像部材１１０の画像再形成可能表面をファウンテン溶液サブシステム１２０に再び提示して、ファウンテン溶液サブシステム１２０が画像部材１１０の画像再形成可能表面にファウンテン溶液の新たな層を供給して、プロセスを繰り返す。

上述の構造により、可変データ・デジタル・リソグラフィは、リソグラフ画像形成システムで真に可変のデジタル画像を作る際に注目されている。上述のアーキテクチャは、イメージ板と、潜在的に転写ブランケットとの機能を組み合わせて、単一の画像部材１１０にする。

上述の可変デジタル・データ・リソグラフ印刷アーキテクチャのために設計されるプレートは、ファウンテン溶液を湿らせて仮留めすることと、光学パターニングサブシステムからの光学的放射を吸収することと、インクを湿らせて仮留めすることと、比較的きれいなプレートをもたらすようにインクを剥離させること（上述の目標は被印刷物表面への９５％の転写を上回っている）と、を含むさまざまな要件を好ましくは満たしてもよい。

インクを剥離させることは、やりがいのあるステップである。特に、剥離流体を塗布しない場合、わずかな材料集合しか、良好なインク剥離と見なすことができる状態を実現しない。一部分（約１０〜２０％）の非架橋ＰＤＭＳを含むシリコーンエラストマが、予備の印刷試験でインクの妥当な剥離を示した。インク剥離は、プレート内の離型油のプレート表面への連続供給に依存すると考えてもよい。その油供給は、時間とともに減少し、かつ高速印刷の間に減少する。可変デジタル・データ・リソグラフ印刷システムに提案されたプレートシステムの現在の構成（分散したシリコーン油を備えたＰＤＭＳプレート）の推定寿命は、例えば、印刷枚数わずか６０枚などに限定されている。次の２つの要因、すなわち、（１）プレート自体の低いロバスト性、および（２）離型剤としてプレート内に埋め込まれているシリコーン油の供給が限られていることが、この限定された推定寿命の一因となっている。これらの２つの要因は、互いの間でトレードオフ関係にあると考えられる。プレートのロバスト性（強度）を増加させるには、遊離シリコーン油の含有量の減少が必要になる可能性があるという点において、要因は互いに葛藤状態にある。シリコーン油量のこの減少は、インク転写を促進するために必要な離型剤の供給の有用性を低下させる。簡単に言えば、必要なのは、および本明細書の実施形態で提供されるのは、剥離する薬剤と、時間とともに「さらに」剥離する薬剤と、である。

上述の制約事項に照らして、剥離材料の保存の増大と、長寿命の強化されたロバスト性とを組み合わせた可変デジタル・データ・リソグラフ・アーキテクチャにおいて画像部材上のプレート表面用の構造を提供することが有利であろう。

例示的実施形態が、多層板構造を提供してもよい。例示的実施形態では、提案している二層板構造は、ロバストな上端層と、離型油用の容器として働いてもよい下端層と、を含んでいてもよい。上端層は、少量の油が表面を被覆して、インクの剥離を可能にさせるのに適する範囲の少量の油（＜２０％）を含んでいてもよい。上端層は、半透性であってもよい。上端層の下の第２の層または下端層は、油容器として働いてもよく、この下端層は、上端層よりもボリュームが大きくて、油のより多くの分量（約２０〜７５％）を含んでいてもよい。表面での油の供給を維持する形で上端層内の油を使い果たすと、第２の（容器）層からの油が半透性の上端層へ、および半透性の上端層を通って拡散してもよい。上端層は、油が表面に定常的に流れるのを維持するゲートの機能を果たしてもよい。例示的二層板戦略は、ロバスト性と、離型油の供給の十分性と、に対する両方の要件を満足してもよい。

例示的実施形態は、（１）ファウンテン溶液を湿らせることと、（２）ファウンテン溶液を仮留めすることと、（３）ファウンテン溶液を蒸発させるための光の効率的な熱吸収と、（４）インクを湿らせることと、（５）受像媒体の被印刷物へのインクの完全な、または完全に近い転写と、を含む複数の機能を実行するプレートを提供してもよい。これらの機能を実現するために、多層板構造を注意深く最適に設計してもよい。

例示的実施形態は、受像媒体の被印刷物への転写中の多層板の圧縮により可能になる表面への油供給機構を提供してもよく、この油供給機構は、容器層から上端層へ、その後、プレート表面へ、油を絞り出す。このように、表面に油を届けるのを印刷動作が助けて、インクと連動して上端層内にオイルを補充してもよい。

例示的実施形態では、多層アーキテクチャが特定の好ましい特性を示してもよい。上端層は、上端層の中を通って剥離材料の拡散を適切に調節するために測定された浸透性を示してもよい。好ましくは層間の付着の適正水準があるべきである。上端層および第２の（容器）層が剥離材料を相性が合う形で受け入れてもよいように、剥離材料は上端層および第２の（容器）層の材料と相性がよくなくてはならない。

例示的実施形態は、ポリマーマトリクスと離型油とを含む二層板構造で使用する材料の組成を提供してもよい。ポリマーマトリクスは、シリコーン（ポリジメチルシロキサンＰＤＭＳ）、フルオロシリコーン、またはＦＫＭフルオロエラストマ（Ｖｉｔｏｎ（登録商標）、Ｄｙｎｅｏｎ（登録商標）など）などのエラストマであってもよい。離型油は、ＰＤＭＳシリコーン油、官能性シリコーン油、フルオロシリコーン油、または他の離型油であってもよい。架橋剤、分散剤、および他の添加物を含んでいてもよい。次の化合物、すなわち、（１）トリフルオロプロピルメチルシクロトリシロキサン（Ｄ３Ｆ）、
（２）トリフルオロプロピルメチルシクロテトラシロキサン（Ｄ４Ｆ）、および（３）デカメチルシクロペンタシロキサン（Ｄ５）は、離型剤として働いてもよい化合物の実施例である。これらは、使用してもよい多くの化合物のほんの一例に過ぎない。

例示的実施形態は、少なくとも（１）（ａ）ポリマーマトリクスおよび（ｂ）離型油を含むデジタルオフセット印刷版に対する材料組成と、（２）指定した水準のロバスト性と、離型油の十分な供給の両方を満足する多層設計と、（３）ポリマーマトリクス内に分散させる剥離材料の容器とゲートの両方の役割を果たす多層板と、（４）０．７５と同じくらい高い割合で架橋ＰＤＭＳ内にシリコーン油を分散させる能力と、（５）プレートの表面に供給される剥離材料の量を制御するために変化させてもよい上部層の厚さおよび気孔率と、（６）インクおよびファウンテン溶液によりプレートを十分に湿らせること、ならびにインクの剥離の改善と、を含む独自の設計を提供してもよい。

開示しているシステムおよび方法についての、これらの、および他の特徴および利点は、さまざまな例示的実施形態についての下記の詳細な説明の中で記述され、または明らかになる。

少なくともロバストな上端画像層と、可変デジタル・オフセット・リソグラフ・アーキテクチャを使用するための提案しているデジタルマーキング法において離型油用の容器として機能する下端層と、を含む多層板構造を内蔵する開示しているシステムおよび方法のさまざまな例示的実施形態について、以下の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、提案している可変データリソグラフ印刷システムの模式図である。 図２Ａは、図１の提案している可変データリソグラフ印刷システム内の画像部材構造に対する例示的実施形態の模式図である。 図２Ｂは、図１の提案している可変データリソグラフ印刷システム内の画像部材構造に対する例示的実施形態の模式図である。 図３は、本明細書の提案している可変データリソグラフ印刷システムに対する変更した画像表面構造の第１の例示的実施形態の模式図である。 図４は、本明細書の提案している可変データリソグラフ印刷システムのための独自に変更した画像表面構造を用いて可変データリソグラフ印刷を実現するための例示的方法のフローチャートである。

少なくともロバストな上端画像層と、可変デジタル・オフセット・リソグラフ・アーキテクチャを使用するための提案しているデジタルマーキング法において離型油用の容器として機能する下端層と、を含む多層板構造を内蔵するシステムおよび方法は、それらのシステムおよび方法に対するこの特定の有用性または機能を一般に示している。本明細書で説明して、図示している例示的実施形態は、記載の要素の任意の特定の構造に特に限定されているものと解釈すべきではなく、または任意の特定の使用目的を特に対象にしているものと解釈すべきではない。高品質出力リソグラフ画像を促進する可変データリソグラフ印刷システム内の１つ以上の構造層を越えて画像表面への油の供給／再供給を促進するための、少なくとも１つのロバストな画像層と、少なくとも１つの油容器層とを含む複数の層の任意の有利な組み合わせが、本明細書に含まれるものと想定されている。

例えば、リソグラフ印刷技術、および提案している可変データリソグラフ印刷装置などへの具体的な言及は、上述のように、その技術または装置の任意の特定の構造に限定されるものと考えるべきではない。用語「画像形成装置」、「オフセットリソグラフ印刷装置／システム」、「オフセット・リソグラフ・マーキング装置／システム」およびその種の他のものは、本明細書全体を通して言及するように、当業者によく知られているようにリソグラフマーキング機能として一般に理解されていることを実行する装置およびシステムの種類について大域的に言及するよう意図されている。さらに、個々の例示的な離型油、離型剤、およびその種の他のものに言及するが、これらの言及もまた、例を示すことを意図したものである。

図２Ａおよび図２Ｂは、図１の提案している可変データリソグラフ印刷システム内の画像部材構造に対する例示的実施形態２００／２５０の模式図を示している。

図２Ａは、例えば、金属、セラミック、プラスチック、または同種の材料で作ってもよい構造的取り付け層２１０全体を覆って形成された単一の薄肉画像再形成可能表面層２０５を含む例示的画像部材構造２００を示しており、この構造的取り付け層２１０と、画像再形成可能表面層２０５とは、いっしょに画像再形成部分２２０を形成する。画像再形成部分２２０は、独立したドラムまたはウェブの形をとってもよく、または追加のシリンダコア２３０の周囲に巻き付けてもよい。

図２Ｂは、多層構造部材２６０／２６５全体を覆う単一の薄肉画像再形成可能表面層２５５を含み、これら全体で画像再形成部分２７０を形成する他の例示的画像部材構造２５０を示している。この例示的実施形態では、画像再形成部分２７０は、図示のように、画像再形成可能表面層２５５より下にあり、構造的取り付け層２６５より上にある中間層２６０などの追加の構造層を含んでいてもよい。あるいは、追加の中間構造層が、構造的取り付け層２６５より下に位置していてもよい。中間層２６０は、例えば、電気的に絶縁していてもよく、または伝導していてもよく、および／または熱的に絶縁していてもよく、または伝導していてもよく、および／または可変圧縮率およびジュロメータを有していてもよく、および／または他の類似の特性を示してもよい。

構造層は、粗さと表面エネルギー特性とを最適化することを目的とするように構成された単一の薄肉上端表面層２０５／２５５を支持する。実施形態では、画像再形成可能部分２２０／２７０が、シリンダコア２３０／２８０全体を覆って設置された連続した弾性スリーブであってもよい。また、平板、ベルト、およびウェブ配置（これらはドラム配置構造などの基底構造により支持されていてもよく、または支持されていなくてもよい）も想定される。

基底構造の具体的な構造にかかわらず、単一の薄肉画像再形成可能表面層２０５／２５５は、例えば、シリコーンを強くするのを助けて、それのジュロメータを最適化するシリカなどの耐摩耗性充填材料などを含むＰＤＭＳなどの高分子で構成されてもよく、単一の薄肉画像再形成可能表面層２０５／２５５は、シリコーン材料を硬化させて架橋させるのを助ける触媒粒子を含んでいてもよい。単一の薄肉画像再形成可能表面層２０５／２５５は、光（レーザ）エネルギーを非常に効率的に吸収できる層内に分散させたわずかな比率の放射線感受性粒子材料を必要に応じて含んでいてもよい。

あるいは、単一の薄肉画像再形成可能表面層２０５／２５５に薄い色を付けたり、またはそうでなければ単一の薄肉画像再形成可能表面層２０５／２５５を均一に放射線感受性になるように処理してもよい。さらに、単一の薄肉画像再形成可能表面層２０５／２５５は光源からの光エネルギーに本質的に透明であってもよく、構造的取り付け層２１０／２６０／２６５は光エネルギー吸収性であってもよい。

画像再形成可能表面の均一な（ピンホール、ビーズ、または他の欠陥を含まない）インク付けを促進するために、および受像媒体の被印刷物上へのインクのその後の前方転写の開始を促進するために、単一の薄肉画像再形成可能表面層２０５／２５５が、インクに対する良好な親油性ぬれ特性とともに、界面でインクとの弱い付着力を有するべきであることが一般に理解されている。

上述のように、単一の上端画像再形成可能表面層２５０／２５５は、遊離シリコーン油の含有量を含む構成に基づいてインク剥離を促進するが、この遊離シリコーン油は、長い間に、限られた時間、すなわち、運転周期で使い果たされる。この油減少に対処して、それにより、適切なインク転写効率を維持しながら、画像再形成可能層のより長い寿命を促進する画像再形成可能層に対する多層構造を提案する。

図３は、本明細書の提案している可変データリソグラフ印刷システムに対する変更した画像部材構造３００の例示的実施形態の模式図を示している。図３に示すように、図２Ａおよび図２Ｂに示す画像部材構造２００／２５０に、特定の変更を提案する。可能な範囲内で、図２Ａおよび図３に示す共通要素のいくつかに適用できる場合には、図２Ａに示す構造と、図３に示す例示的構造３００の間に一般に共通であるそれらの要素を強調するために、同様の付番体系を使用する。

図３に示す例示的実施形態によれば、画像再形成可能表面層は、画像再形成可能表面層から受像媒体の被印刷物への画像の転写に対して、延長された高いインク転写効率、すなわち、９５％よりも大きい転写効率を促進するために組み合わせてもよい複数の層を含んでいてもよい。図３は、上端層３０４と、離型剤／油用の容器として働く第２の層３０８と、を含む２層構造を示している。上端層３０４は、少量の油が上端層３０４の表面を被覆して、インクの剥離を可能にさせるのに適する範囲の少量の離型剤／油（＜２０％）を含んでいてもよい。上端層３０４の下の、油容器として働く第２の層３０８は、上端層３０４よりもボリュームが大きくてもよく、離型剤／油のより多くの分量（約２０〜７５％）を含んでいてもよい。表面での離型剤／油の供給を維持するために上端層３０４内の離型剤／油を最初に使い果たすと、第２の（容器）層３０８からの離型剤／油が、半透性であってもよい上端層３０４へ、および半透性であってもよい上端層３０４を通って拡散してもよい。したがって、上端層３０４は、離型剤／油が画像表面に定常的に流れるのを維持するゲートの機能を果たしてもよい。

図示の二層板構造は、ロバストであってもよく、かつ画像表面の使用可能時間を延長するために離型剤／油を供給するのに十分であってもよい。この構造は、上端層３０４の表面への離型剤／油の供給の延長を可能にしてもよい。第２の（容器）層３０８は、上端層３０４に離型剤／油を持続的に送出できてもよい。このように、インク剥離を可能にするのにちょうど十分な量の離型剤／油の定常流を、表面に供給してもよく、他方、この離型剤／油の定常流は、量が多過ぎてインクが湿るのを防ぐことができないほどではない。言い換えれば、構造の詳細に基づいて離型剤／油に対する制御された勾配を生成／管理してもよい。

転写ニップにおける受像媒体の被印刷物への画像の転写中の二層構造の圧縮により、上端層３０４の表面へのインク供給機構を可能にしてもよい。図１を参照すること。インプレッションローラ１１８の相互作用で、画像転写機構の一環として、画像部材の方向に圧力を加えることにより（図１参照）、第２の（容器）層３０８から上端層３０４および画像表面へ離型剤／油を絞り出してもよい。シリンダコア３３０全体を覆って画像再形成可能部分３２０を設置してもよい図３に示すような二層画像表面システムを有する図１に示すようなシステムでは、構造部材３１０が、印刷動作により二層構造が押し付けられる固体層を提供してもよく、それにより、表面に離型剤／油を届けるのを助けて、インクと連動して上端層３０４内に離型剤／油を補充するようにしてもよい。

図３に示す層３０４／３０８のそれぞれは単層として図示されているが、上端層３０４または第２の層３０８のどちらかが、上端層３０４の場合、または第２の層３０８の離型剤／油供給容器容量の場合に、ロバスト性を提供するために協働する２層以上の物質を含んでいてもよい。単独で、上端層３０４が、上端層３０４内、または上を覆っている層内に赤外線吸収剤を含んでいてもよく、または上端層３０４に赤外線吸収剤を付加してもよい。複数層の容器層は、離型剤／油の拡散をさらに制御するように適切に構成されてもよい。

二層構造で使用する材料の構成は、ポリマーマトリクスと、離型剤／油と、を含んでいてもよい。ポリマーマトリクスは、シリコーン（ポリジメチルシロキサンＰＤＭＳ）、フルオロシリコーン、またはＦＫＭフルオロエラストマ（Ｖｉｔｏｎ（登録商標）、Ｄｙｎｅｏｎ（登録商標）、またはその種の他のものを含む）などのエラストマであってもよい。離型剤／油は、ＰＤＭＳシリコーン油、官能性シリコーン油、フルオロシリコーン油、または他の離型剤／油であってもよい。架橋剤、分散剤、および他の添加物を含んでいてもよい。次の化合物、すなわち、（１）トリフルオロプロピルメチルシクロトリシロキサン（Ｄ３Ｆ）、（２）トリフルオロプロピルメチルシクロテトラシロキサン（Ｄ４Ｆ）、および（３）デカメチルシクロペンタシロキサン（Ｄ５）は、離型剤として働いてもよい化合物の実施例である。これらは、使用してもよい多くの化合物のほんの一例に過ぎない。

既知の２成分系を用いて架橋ＰＤＭＳを作ってもよく、この２成分はベース剤および硬化剤であり、一般にそれぞれ１０対１の比率で混合されている。２つの成分の比率を変化させると、最終的な架橋重合体の機械的性質が変化することが分かっている。

実験では、単層および二層のＰＤＭＳディスクを製作した。ＰＤＭＳだけ、または架橋ＰＤＭＳマトリクス内に分散させたシリコーン油のどちらかを用いて、単層ディスクを製作した。二層ＰＤＭＳサンプルは２段階で製作した。最初に、下端層を準備して硬化させて、その後、下端層の上で上端層を硬化させた。下端層はＰＤＭＳとシリコーン油との混合物で構成され、組成が１対１または１対２のどちらかであり、上端層はＰＤＭＳだけで構成された。

上端層をＰＤＭＳだけで構成した二層ディスクを３個製作して、ベース剤対硬化剤の比率を（ａ）２５対１、（ｂ）２０対１、および（ｃ）１５対１の割合で変化させた。これらのディスクのすべてにおいて、下端層はＰＤＭＳ（１０：１）：シリコーン油１：２から構成された。単層ディスクと二層ディスクの両方の最終的な厚さが約２．５ｍｍになるようにディスクを製作した。二層ディスクの層から放出される油の量が、単層ディスクから放出される油の量と異なることを示すために、各ディスクを２枚の円形の紙の間に置いて、各サンプルに同量の力を加えた。単層ディスクに対しては、上端紙および下端紙にほぼ同量の油が吸収され、二層ディスクに対しては、上端紙に下端紙よりも少ない油が吸収されたという結果が示された。下端紙に吸収された油量は、すべてのサンプルで同様であった。また、二層ディスクから上端紙に吸収された油量は３個のサンプルの間で同様であった。このことは、下端層からの油の放出に関しては、架橋密度は重要な影響を有していなかったということを示している。二層ディスクの上端層は、元々、いかなるシリコーン油も含まなかったが、上端の紙がシリコーン油をさらに吸収したことに注目することは重要である。この観察は、容器からの油が上端層を貫通して表面まで送られて離型剤として働くことを示している。

また、最初に「ブロッキング溶液」を塗布して、その後、シアンインキ配合を用いてディスクにインク付けすることにより、ＰＤＭＳディスク（単層ディスクおよび二層ディスク）が可変リソグラフイメージ板として働く能力を比較した。その後、ディスクに紙を押し付けて、インク転写のための十分な圧力を提供するためにローラを使用することにより、インキ配合を１枚の紙に転写した。ディスク１枚あたり、転写プロセスを３回行った。第１回目にすべてのインクが転写すべきであるというのが理想的であるが、最も高い転写効率を達成するには最適化が依然として適切と考えられた。第３回目の転写により、観察された／試験されたプレート上にインクが残っていなかった場合には、観察された／試験されたサンプルが、この実験的取り組みで具体化した転写試験に「合格した」と考えられた。

使用した３個のディスクは、（ａ）二層−上端層：ＰＤＭＳ（３０：１）、下端層：ＰＤＭＳ（１０：１）：シリコーン油１：１、（ｂ）単層−ＰＤＭＳ（３０：１）、および（ｃ）単層−ＰＤＭＳ（１０：１）：シリコーン油１：１であった。各ディスクの表にインクを付けて、インク転写特性を比較した。二層ディスクは、単層ＰＤＭＳ：シリコーン油合成ディスクと同様のインク転写特性を有することが分かった。これらの２個のサンプルを使用するインクの大部分は、第３回目の転写によりディスクから紙へ転写したように見えた。これに対して、ＰＤＭＳだけから製作した単層ディスクを使用した場合、インクは完全には紙に転写しなかった。これらの結果は、ＰＤＭＳだけのディスクが、紙へのインクの転写を可能にするほど十分な量の遊離シリコーン油を含まなかったことを示している。二層ディスクは、紙へのインクの転写を可能にした。このことは、下端容器層から十分な量のシリコーン油を放出したことを示している。

上述の実験は、上端表面のロバスト性を最適化するのに多層設計を使用できることを裏付けたとともに、可変デジタル・データ・リソグラフィ画像部材の画像表面から受像媒体の被印刷物への最高水準のインク転写効率の裏付けとして離型剤／油再ぬれ能力を大幅に高めた。

ここでもまた、先と同様に、開示している構造内の上端層または第２の（容器）層のどちらも「単」層に限定されないことに注目すべきである。

開示している実施形態は、少なくともロバストな上端画像層と、可変データリソグラフ印刷を実現するための可変デジタル・データ・リソグラフ・アーキテクチャを使用するための提案しているデジタルマーキング法において離型油用の容器として機能する下端層と、を含む二層構造を内蔵する方法を含んでいてもよい。図４は、このような例示的方法のフローチャートを示している。図４に示すように、方法の工程はステップＳ４０００で始まり、ステップＳ４１００に進む。

ステップＳ４１００で、画像部材上に半透性の画像表面層を提供してもよい。画像表面層を離型剤／油で湿らせてもよい。画像表面層から受像媒体の被印刷物へのインク転写効率の最高率を支持するために離型剤／油を含んでいてもよい。方法の工程はステップＳ４２００に進む。

ステップＳ４２００で、例えば、構造層上、またはシリンダコア上などの画像ローラの構造上の画像表面層より下に離型剤容器層を提供してもよい。離型剤容器層に追加の離型剤を搭載して、画像表面層の表面上に離型剤を補充して、より多くの数の個別の画像形成動作の間、画像部材からの高効率のインク転写を促進してもよい。方法の工程はステップＳ４３００に進む。

ステップＳ４３００で、上端画像層と、離型剤容器層と、を含む多層構造を有する画像部材を用いて、リソグラフ画像形成装置において画像動作を実施する。方法の工程はステップＳ４４００に進む。

ステップＳ４４００で、本明細書の画像再形成表面の独自の構造が提供する独自の利点のおかげで、延長された画像動作を維持してもよい。方法の工程はステップＳ４５００に進み、ここで方法の工程は終わる。

上述の例示的システムおよび方法は、独自の画像部材表面を使用するシステムにおいて可変データリソグラフ画像形成を実行する好適な画像形成手段の簡単な概要を提供するために、特定の従来の構成要素を参照してもよい。画像表面の具体的な構造に対する特定の制限を、図示および記載のように例示的要素の説明に基づいて解釈すべきではない。

Claims (10)

1. 構造部材層と、
   半透性である少なくとも１つの画像表面層と、
   少なくとも１つの離型剤容器層と、を含み、
   前記少なくとも１つの離型剤容器層は、前記構造部材層と、前記少なくとも１つの画像表面層の間に挟まれており、
   前記少なくとも１つの離型剤容器層は、離型剤を保存するように構成されており、かつ前記離型剤を前記少なくとも１つの画像表面層の画像表面に供給するように構成されている、
   画像部材。
2. 前記少なくとも１つの画像表面層の前記画像表面が、被印刷物へのリソグラフ画像転写のためのデジタルデータ画像再形成を支持する、請求項１に記載の画像部材。
3. 前記離型剤が、前記少なくとも１つの画像表面層の前記画像表面から、受像媒体の被印刷物への高効率インク転写を支持する、請求項２に記載の画像部材。
4. 前記少なくとも１つの画像表面層が赤外吸収層を含む、請求項１に記載の画像部材。
5. 前記少なくとも１つの画像表面層が、２０パーセント未満の範囲の離型剤量を含み、前記少なくとも１つの離型剤容器層が、２０パーセント〜７５パーセントの範囲の離型剤量を含む、請求項１に記載の画像部材。
6. 前記少なくとも１つの離型剤容器層が複数の離型剤容器層を含み、前記複数の離型剤容器層は前記離型剤の放出勾配を制御するために協働する、請求項１に記載の画像部材。
7. 前記少なくとも１つの画像表面層および前記少なくとも１つの離型剤容器層のそれぞれが、ポリマーマトリクスおよび前記離型剤を含む、請求項１に記載の画像部材。
8. 前記ポリマーマトリクスがエラストマである、請求項７に記載の画像部材。
9. 上端の半透性画像層と、支持構造層と、前記上端の半透性画像層と前記支持構造層の間に挟まれた少なくとも１つの離型剤容器層と、を含むデジタル的に再現性のよい画像表面構造を提供することと、
   前記デジタル的に再現性のよい画像構造の表面を、各画像動作の間に異なるデジタル画像を用いてパターン形成するように画像動作を行うことと、
   前記上端の半透性画像層の表面に圧力を加えて、前記少なくとも１つの離型剤容器層から前記上端の半透性画像層の前記表面に離型剤量を放出することにより、前記上端の半透性画像層の前記表面上に離型剤量を補充することと、を含む、
   画像形成システム内で画像を形成する方法。
10. 前記画像動作を前記行うことが、
    画像動作の間に清掃装置を用いて前記上端の半透性画像層の前記表面を清掃することと、
    前記上端の半透性画像層の前記表面を湿し水溶液の層を用いて湿らせることと、
    前記上端の半透性画像層の前記表面上の湿し水溶液の前記層内にデジタルパターンを形成することと、
    前記上端の半透性画像層の前記表面上に形成された前記デジタルパターンにインクを付けて、インク付けされた画像を作り出すことと、
    前記インク付けされた画像を前記上端の半透性画像層の前記表面から受像媒体の被印刷物に転写することと、を含む、請求項９に記載の方法。

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