JP5063687B2

JP5063687B2 - インクジェット印刷

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Publication number: JP5063687B2
Application number: JP2009513173A
Authority: JP
Inventors: ナサニールトムス，トーマス; サウルリマイ，ドナルド; エドワードゼマン，ロバート
Original assignee: イーストマンコダックカンパニー
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2027-05-21
Also published as: WO2007142807A2; EP2024181A2; US20070279473A1; WO2007142807A3; US7789504B2; JP2009538755A

Description

本発明は、全般的にインクジェット印刷に係り、より特には、非マーキングインクとマーキングインクとの組合せを使用するインクジェット印刷に係る。

高解像度デジタル入力イメージングプロセスは、特には１枚のプリントから次のプリントへ変更がなされることを望む場合、又は比較的少数のプリントが作られる場合である、優れた品質の印刷用途に対して所望される。周知の通り、かかるプロセスには、例えば約７マイクロメートルを下回る粒子直径を有する小粒子ドライトナーを使用する静電写真（エレクトロスタトグラフィック）プロセス、粒子寸法が典型的には０．１マイクロメートル又はそれ以下のオーダである溶媒ベースの現像液（液体トナーとも称される）を使用する静電写真プロセス、及び水性又は溶媒ベースのインクを使用するインクジェットプロセス、が含まれ得る。

最も広範に使用される高解像度デジタル商業用静電写真プロセスは、電子写真を伴う。高い処理速度及び優れた印刷品質を可能とするものの、ドライ又は液体トナーを使用する電子写真プロセスは、本質的に複雑であり、高価で大型の複合設備を必要とする。更には、その複雑性により、電子写真プロセス及び機械は、大幅なメンテナンスが必要となる傾向にある。

インクジェット技術は、基材上に流体材料を蒸着させるよう使用され得、主に印刷において多くの用途を有する。しかしながら、インク液滴の流れ及び汚れを避けるよう、インクジェットプリンタにおいて使用される紙は浸透性でなければならず、それによって使用され得る紙が制限され、高品質のグラフィックアートペーパーの使用が事実上排除される。更には、紙によるインクの吸収は、作られ得る画像の密度を制限する。最後に、インクの乾燥は、多くのエネルギを必要とし、高容量印刷エンジン（機関）において使用される場合には大量の水又は溶媒蒸気をもたらす。更に、インクジェットヘッドの詰まりを避けるよう、大半のインクジェットインクは、水又はアルコール等である溶媒において分散される染料を有する。しかしながら、染料は、退色し易い。顔料は、退色にはより耐性があるが、粒子状物質であり、インクジェットヘッドを詰まらせる傾向がある。詰まりを避けるよう、より大きなノズルが作られ得る。しかしながらこれは、形成されるインク液滴をより大きくすることとなり、それによって画像解像度及び品質は低減する。

インクジェット印刷には、複数の課題がある。インクジェット印刷は、典型的には従来のオフセット印刷より遅い。これは特に、プロセスカラー印刷に当てはまる。例えば、インクジェット印刷の直線印刷速度は典型的に、オフセット印刷において達成され得る速度より１０倍遅いオーダである。これは、商業用印刷システムにおけるインクジェット技術の実施を制限する主要な問題である。インクジェット印刷速度制限は、インクジェットノズルが別個の制御可能な量においてインクを放出し得る速度によって、決定づけられる。この速度は、現在、ドロップオンデマンド（ＤＯＤ）インクジェットプリンタに対して、毎秒２０，０００パルスのオーダである。これは、毎秒２ページのオーダである印刷速度に既存のＤＯＤインクジェットプリンタを制限する。連続的なインクジェット印刷は、より迅速に行なわれ得る。しかしながら、高速においては、上述された問題によって悪い結果がもたらされ得る。

インクジェット技術に関する高速での印刷の他の制限は、インクジェット印刷において使用される液体の量に派生する。インクジェットインクは、典型的に、優れた画像品質をもたらすよう求められる細かい密度変化を前提として、低濃度の着色剤を有する。故に、レシーバ上の画像は、画像が使用可能となる前に乾燥される必要がある比較的大量のインクを有する。高速では、この乾燥段階は複雑であり、エネルギを大量に消費する。

現在のインクジェット印刷は、オフセット印刷技術を使用して達成され得る程高い印刷品質を達成することができない。インクジェット印刷はしばしば、印刷された画像にわたって反復される特殊なバンティングパターンによって特徴付けられる。これは、印刷ヘッドにおけるインクジェットノズルの配置に対してトレースされ得る。比較的小さなノズルのずれ又は中心からはずれた液滴の放出は、バンディングを引き起こし得る。印刷ヘッドが印刷表面の幅にわたって横方向に移動されるため、視覚的欠陥は、周期的に反復される。これは、インクジェットプリンタの特徴であるバンディング又は縞模様をもたらす。バンディングを制御するよう、複数のアプローチが存在する。かかるアプローチは、プリンタの処理能力を低減する。

インクジェットプリンタの印刷品質は、「ウィッキング（ｗｉｃｋｉｎｇ）」又は「流れ（ｒｕｎｎｉｎｇ）」によっても低減される。インクジェットプリンタにおいて典型的に用いられる低粘性インクは、特定のグレードの紙の繊維に沿って「流れる（ｒｕｎ）」傾向がある。この現象は、特に大量印刷において所望されるグレードの紙において、低減された印刷品質をもたらす。ウィッキングは、インクジェットノズルから出るインクの液滴より大きなドットが印刷されるようにする。ウィッキングはまた、画像の染料の中に表面の下方でウィッキングされて（ｇｅｔｗｉｃｋｅｄ）画像の明度に適切に寄与しないものがあるため、画像の明度を低減させる。

特別に加工された紙レシーバにおいて印刷することによってウィッキングを低減することは可能である。しかしながら、かかる紙は、高価になりがちであり所望されない。更に、写真プリントに類似するプリントを作るよう、一般的に使用されるレシーバの種類は、樹脂コーティングされた写真紙に類似するようポリマ紙を有する。ポリマは、水又はインクのキャリア流体（ｃａｒｒｉｅｒｆｌｕｉｄｏｆｉｎｋ）を吸収しないため、ポリマ層は、典型的には高い画線比率の画像（ｈｉｇｈ−ｃｏｖｅｒａｇｅｐｉｃｔｏｒｉａｌｉｍａｇｅ）において比較的大量のインクを「吸収」するよう、空洞又は流路を組み入れる必要があり、コスト及びレシーバの複雑性を増大させることになる。

インクジェットノズルにおける不具合の問題はまた、注意されるべきである。インクジェットノズルの不具合を検出し、不具合のあるノズルのタスクを他のノズルに行なわせるためにインクジェット印刷ヘッドを再度アドレスするよう、他の多種のアプローチが存在する。これは、多種の余分なスキーム（ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｓｃｈｅｍｅｓ）を含む。また、これらは通常、純粋な印刷プロセス速度を遅くするという影響を与える。多くの場合、余剰は、印刷ヘッドにおいて処理され（ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｉｓｍａｎａｇｅｄａｔｐｒｉｎｔｉｎｇｈｅａｄ）、全体的な印刷ヘッドに対するバックアップを必要とする。これは、印刷されるページに対する技術コストを高め、また、技術の産業上の実施を制限する。

画像における流体の存在は、他の重要な問題である。先行技術は、中間物上に画像を形成して画像をレシーバに転写することを記載する。米国特許第５，００９，２５６号明細書（特許文献１）は、ドロップオンデマンドプリントヘッドと組み合わせて、シリコンポリマ材料を有して特別にコーティングされるシリンダの使用を開示する。米国特許第６，７３６，５００号明細書（特許文献２）は、インクジェットインクの粘性を高め、転写及び画像耐性を高める凝固剤の使用を開示する。米国特許第６，７５５，５１９号明細書（特許文献３）及び米国特許第６，４０９，３３１号明細書（特許文献４）は、例えばＵＶ架橋結合又は蒸発を介してインク粘性を高める方法を教示する。これらの特許文献はいずれも、マルチカラー画像の形成に対処していない。

米国特許第６，７６１，４４６号、第６，７６７，０９２号、及び第６，７１９，４２３号明細書（特許文献５〜７）は、個別の中間物上に画像を形成し、レシーバ上に４色画像を形成するよう画像を位置を合わせて転写する（ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇｔｈｅｉｍａｇｅｓｉｎｒｅｇｉｓｉｔｅｒ）、ことを記載する。これらの特許文献が４色画像における過剰な流体の問題に対処する一方、個別の中間物から構成要素画像の位置合わせ（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）のプロセスは、複雑且つ高価な機構を有する。状況は更に、異なる厚さ及び／又は表面特性を有するレシーバが使用される必要がある場合において複雑である。更には、多色画像を形成するよう連続的な転写に適応するレシーバ経路は、比較的長く、コスト及び信頼性に影響を及す。

故に、前述された先行技術の制限を有さず、広範囲の基材上に高品質のカラー画像を形成するようインクジェット印刷を使用する、より単純な方法が必要とされる。更には、従来技術を高める、印刷品質、速度、及びコストの組合せを与えるインクジェット印刷方法が必要とされる。

グラビア印刷は、グラビアインクがプレート又はローラーに対して塗布される周知の商業的プロセスであり、印刷されるべき所望される画像に対応する複数の個別のセルを有する。インクは、典型的にはドクターブレードを有するアプリケータを介して塗布される。レシーバ（典型的には紙）は続いて、インク付けされた画像に対してプレスされ、典型的には各セルにおいて約６０％のインクは、レシーバに対して転写される。静電場は、転写を増進させるよう転写ニップ（ｔｒａｎｓｆｅｒｎｉｐ）にわたって適用され得る。

グラビアインクがグラビアローラー又はプレート（以降、グラビアローラー又はグラビアシリンダと称される。いずれの用語もグラビアプレートを含むことが理解される）
を一様にコーティングするよう、グラビアインクの粘性は、約５０乃至１，０００センチポアズの範囲である（低剪断条件下で測定）。

グラビア印刷は、長時間運転印刷（ｈｉｇｈｒｕｎｌｅｎｇｔｈ）用途に理想的であるが、短い時間運転には一般的には適切ではない。これには複数の理由がある。第一に、グラビアシリンダは、印刷される画像に特に対応するよう作られる。これは、時間がかかり且つ高価であり、また、適切な低コスト印刷をもたらすには多くのプリントにわたって償却されなければなない。第二に、デジタル印刷の場合におけるように、可変のデータを印刷することができるようにローラーにインクを与える方途がない。最後に、グラビア印刷は、グラビアシリンダにインクの約４０％を残す。これは、ローラーが可変データ印刷に対して使用された場合、ローラーが最初に完全にクリーニングされなければ、ゴースト画像等である印刷アーチファクトがもたらされる。グラビアローラーを完全にクリーニングすることは、困難ではあるが重要なプロセスである。それは、同一の画像が反復的に印刷されるため従来のグラビア印刷において通常は重要ではないセル内に残る微量のインクが、可変データストリームが有されるその後のプリントに非常に不利益である、ためである。

米国特許第６，７６７，０９２号、第６，７６１，４４６号、及び第６，７１９，４２３号明細書は、イメージング部材の表面上へとインクジェット画像を印刷し、インク粒子を液体から分別（断片化、ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｅｓ）し、インクを紙に転写する前に液体の一部又は全てを除去する装置を開示する。この種類の装置は、液体凝固剤からの画像滲み、又はドット配置エラー、及びインクジェット装置からのサテライト（ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ）をもたらし得る。また、インクジェット装置は各色に対して異なる顔料液体を使用するため、各色に対して別個の顔料インクを作る必要があり、顔料粒子とインクジェットプリントヘッドとの間における相互作用についての懸念に繋がる。
米国特許第５，００９，２５６号明細書米国特許第６，７３６，５００号明細書米国特許第６，７５５，５１９号明細書米国特許第６，４０９，３３１号明細書米国特許第６，７６１，４４６号明細書米国特許第６，７６７，０９２号明細書米国特許第６，７１９，４２３号明細書

本発明は、帯電粒子を有するマーキングインクと組み合わせて非マーキングインクを使用してインクベースの画像を作る、ことを目的とする。プロセスは、デジタル技術を使用してグレースケール及び高密度画像の製造を可能にする。更には、画像が非マーキングインクを有して作られるため、フルカラー又はスポットカラー画像のいずれかを作る際、同一のインクジェットヘッドが各色ステーションに対して使用され得る。最後に、このプロセスは噴出されたインクが乾燥することを必要としないため、インクジェットヘッドにおけるインクの乾燥が軽減され、それによってより信頼性の高いデジタル印刷エンジン（機関）が作られる。

本発明によれば、インクジェット装置は、所望されるネガティブ潜像パターン（ｌａｔｅｎｔｎｅｇａｔｉｖｅｉｍａｇｅｐａｔｔｅｒｎ）の印刷部材のセルへと非マーキング液の液滴を選択的に放出する。印刷部材の空又は部分的に空のセルは、部分的又は完全に充填されたセルを有するイメージング部材にわたってマーキングインクを一様に塗布することによって所望される画像を作るよう、所望の色を有するマーキングインクで充填される。インクは続いて、スカイブ（ｓｋｉｖｅ）、ローラー、ドクターブレード、又は他の既知の方法を使用して、部分的に充填されたセル又は充填されていないセルへと平らにされる。各セルにおけるインクは続いて、継続出願の米国特許出願第１１／４４５，７１３において記載される技術を使用して静電的に分別される。これは、イメージング部材と分留塔（ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｏｒ）との間に電気バイアスを適用することによって達成される。分別されたマーキングインクは続いて、レシーバに対して静電的に転写され、印刷部材セルにおいて主に透明な液体を残す。

本発明、その目的及び利点は、以下に示される望ましい実施例の詳細な説明においてより明らかとなる。

以下の本発明の望ましい実施例の詳細な説明において、添付の図面が参照される。

本発明によれば、インクジェット機構は、一次テクスチャ加工されたイメージング部材（ｐｒｉｍａｒｙｔｅｘｔｕｒｅｄｉｍａｇｉｎｇｍｅｍｂｅｒ，ＴＩＭ）のセルへと噴出される非顔料インクを使用して、画像を書き込むよう利用される。各セルへと噴出される非マーキングインクの量は、作られる画像のネガティブ画像密度に応じて変わる。非マーキングインクのネガティブ像様蒸着（ｎｅｇａｔｉｖｅｉｍａｇｅ−ｗｉｓｅｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）に続いて、選択された色のマーキングインクは、ＴＩＭの部分的に充填されたセル又は充填されていないセルを充填するよう一次画像部材にわたってスプレッドされ、ポジティブインク画像を作る。マーキングインクでＴＩＭのセルを充填する望ましいモードは、ローラー、ドクターブレード、スキージ（ｓｑｕｅｅｇｅｅ）、又はＴＩＭと密接する他の既知の機構を使用して、インクをスプレッドすることであり、それによってマーキングインクを部分的に充填されたセル又は充填されていないセルへと押しすすめ、全ての他の範囲におけるＴＩＭからインクをはぐ（スカイブする）。

同様に、この技術は、デジタルバイナリ画像を作るよう使用され得る。デジタルバイナリ画像とは即ち、プリントピクセル毎におかれるインク量が略一定であり、密度が印刷されるピクセル数を制御することによって変えられる、ものである。例えば、従来の印刷においてグレースケールは、所謂ハーフトーンパターンを印刷することによって得られる。典型的なオフセット又はグラビア印刷において、ドットは、罫線グリッド（ｒｕｌｅｄｇｒｉｄ）に従って印刷され、より高い画像品質に対応してより高い頻度の罫線（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｕｌｉｎｇｓ）を有する。例えば、画像が１５０行罫線上に印刷される、即ち、グリッドにおいてインクが、１インチあたり１５０ドットの空間頻度で周期的に蒸着され得る、と仮定する。密度は、上述のグリッドに印刷されるドットの寸法を変えることによって制御される。白色の背景が特定の範囲において所望される場合、インクは、かかる特定の範囲に対応するグリッド位置においては蒸着されない。固体範囲が展開される場合、印刷されたドットは、グリッド位置内において全範囲をカバーする。グレースケールは、各グリッド位置に置かれるドットの寸法を変えることによって達成される。例えば、１５０行罫線に６００ｄｐｉが印刷されると仮定する。これは、各グリッドマークが４ピクセルかける４ピクセルのアレイへと分割される、ことを意味する。各ピクセルは、インク付けされ得るか、インク付けされずに残され得、それによって１６レベルのグレーが印刷され得る。アレイにおけるより多くのピクセルは、より多くのグレーレベルが印刷されるようにする。グラビア印刷において、イメージングプレート又はシリンダにおけるピクセルは、ドット寸法を変えるよう、変えられる。デジタル印刷において、グリッドあたりのインク付けされるピクセルの数は、グレーレベルの数を決定する。

本発明は、インクジェット印刷における複数の重大な制限に対する解決策を与える。まず、ヘッドにおいて乾燥され得るかあるいは詰まり得るインクを噴出する必要性を排除することによって、インクジェットヘッドの詰まりを排除する。第二に、カラーエンジンにおいて、有色インクではなく単一の透明な溶媒が噴出されるため、各色に対して同一のヘッドが使用され得る。第三に、各用途に対して新しいインクを作ることに関連するコスト及び複雑性は、排除される。第四に、インクより粘性のあるマーキングインクは、噴出可能であるよう流量特性を有さなければならない。第五に、より製造が容易であるがかかる粒子はノズルを詰まらせるためインクジェットヘッドから噴出され得ない、より大きなマーキング粒子を有するインクは、所望に応じてこのプロセスにおいて使用され得る。

ＴＩＭは、エンドレスベルト、ローラー、又は、印刷業界で典型的に使用されるグラビアプレートに類似するプレート等である他の適切な部材を有し得る。しかしながら、セルが印刷される画像に対応される典型的なグラビアプレートとは対照的に、本発明におけるセルは、寸法が略一様でありＴＩＭの表面にわたって一様に分配される。導電性部材を有する特定のアニロックスローラーは、ＴＩＭとしての使用に適切である。ＴＩＭのテクスチャは、それに方向付けられるインクを完全に含有するよう充分に深い大変小さな凹部（セル）においてインクジェット液滴が含有されるよう、仕様される。図１ａ及び１ｂを参照すると、ＴＩＭに対する望ましい典型的な構造が図示され（参照符号１２）、セル１４は、六角形にされ、密接につめられる（ｃｌｏｓｅｌｙｐａｃｋｅｄ）。当然のことながら、菱形、矩形、又は楕円形等であるセル１４の他の形状は、本発明における使用に適している。セル１４の構造上の関係は、セルにおけるインクがセルの壁を越えて移動することを防ぐことによって、画像を滲ませるようなセルにおいて蒸着されたインクの癒着を防ぐ。セル１４はまた、セルの壁内においてインク液滴を収集することによって、サテライト（ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ）及び噴出エラーを補正することができる。

本発明を実行するよう、ＴＩＭ１２は導電性要素を有する、ことが重要である。例えば、ＴＩＭ１２は、金属表面を有し得る。これは、電気バイアスがインク付けされたセルにわたって確立されるようにする。適切なＴＩＭ１２は、継続出願において記載され、アニロックスローラー、グラビアローラー又はプレート、半導体エラストマ部材を有する。

また、マーキングインクは、例えばＥｘｘｏｎ社が販売するＩｓｏｐａｒＬ、ＩｓｏｐａｒＧ、又はＩｓｏｐａｒＭ等である炭化水素、又は多種の鉱物油、大豆油、又は多種のシリコン油である電気絶縁溶媒を有する、ことが重要である。更に、インクは、帯電されるマーキング粒子を有するべきである。粒子は、望ましくは直径が０．１乃至３．０μｍであるべきであり、顔料又は染料等である着色剤を有するが、所望に応じて着色剤を有さない粒子が使用されてもよい。粒子はまた、溶媒において不溶性のポリマ結合材を有し得る。インクが電気的に絶縁される必要があるため、水、及びメタノール、エタノール、及びイソプロパノール等である特定の短鎖アルコールは、適切な溶媒ではない。

マーキングインクにおける粒子が帯電される必要はあるが、耐電の実際の兆候及び規模は、インクが安定している限り、即ちインクが印刷エンジンにおいて使用され得るようにしない速度で凝固しない限り、重要ではなく、転写及び分別を可能にするよう充分に高い。典型的には、帯電は、一組又は平行な電極にわたってＤＣ電場を適用すること、及び電極上へとメッキされる材料上の帯電を測定することによって確定される。望ましくは、インクの単位容積あたりの帯電の規模は、約１０^−７Ｃ／ｃｍ^３より大きいべきである。

非マーキングインクは、マーキングインクにおいて使用されるものに類似する溶媒を有し得る。あるいは、非マーキングインクは、例えば水、短鎖アルコール等である親水性溶媒を有し得る。これは、疎水性溶媒が親水性溶媒を置き換えることを防ぐようＴＩＭ１２のセルの寸法が充分に大きいと仮定すると、２つのインクが混合することを防ぎ、分別及び転写を促進し得る。マーキングインクの電気抵抗及び他の物理的性質は、参照として組み込まれる同時継続出願の米国特許出願番号第１１／４４５，７１３において与えられる。

本発明の実施において、非マーキングインクは、ＴＩＭ１２のセルへと像様に噴出され、印刷される画像のネガティブに対応するセルを部分的又は完全に充填する。マーキングインクは続いて、ＴＩＭ１２にわたってスプレッドされ、スカイブされ、ロールされ、あるいは除去され、それによって各セルを充填するよう充分なインクのみを残す。マーキングインク内におけるマーキング粒子は続いて、同時継続出願の米国特許出願番号第１１／４４５，７１３において記載される技術等を使用して静電的に分別され、静電的にレシーバに転写される。レシーバは、望ましくは弾性部材を有する転写中間部材であり得、該部材は、ヤング率１ＭＰａ乃至１０ＭＰａであり、厚さは０．１ｍｍ乃至１０．０ｍｍである。ヤング率は、ＩｎｓｔｒｏｎＴｅｎｓｉｌｅＴｅｓｔｅｒを使用し、ゼロ歪みに戻すよう外挿して（ｅｘｔｒａｐｏｌａｔｉｎｇｂａｃｋｔｏｚｅｒｏｓｔｒａｉｎ）、確定される。転写及び分別に影響を与えるよう使用される印加バイアスは、対向する電極の抵抗性に依存する。典型的には、転写及び分別電圧は、約１００ボルト乃至２，０００ボルトの範囲である。

本発明の他の実施例では、マーキングインクは、特定のセルへと噴出され得る。このプロセスは、ＴＩＭ１２上の所望されない位置へと蒸着されるマーキングインク量を制限するという利点を有する一方、インクジェットノズルにより詰まり易くなり得、それによってプロセスがより堅固ではなくなる。更には、追加的な噴出工程は、マーキングインクを一様に蒸着させることに比べて遅く、それによって印刷が稼働され得る速度が制限される。

レシーバはまた、紙等である画像を有する最終レシーバであり得る。本発明を実施するこのモードにおいて、電気バイアスは、ＴＩＭ１２に対して紙をプレスするよう紙の後方に位置決めされるローラー等である電極を使用して確立され得る。あるいは、バイアスは、コロナ等である他の適切な機構、又はローラーと組み合わせられるコロナによって確立され得る。本発明を実施する他のモードにおいて、分別及び転写は、同時に行なわれ得る。また、ＴＩＭ１２は、容易に蒸発する溶媒の噴霧、圧縮空気の噴霧、上述された機構の組合せ、又は他の適切な既知のデバイス等である、多種のデバイスを使用して転写後にクリーニングされ得る。

本発明に従った印刷装置１０の第１の望ましい実施例は、図２に示される。ＴＩＭ１２は、（図１に示される通り、六角形で密接につめられたセル１４を有する）アニロックスローラーとして図示される。以下に記載される理由により、アニロックスローラーは、電極を有さなければならない。図３に示される通り、アニロックスローラー１２は、スチールローラー１２’であり得る（あるいはクロームコーティングされ得る）ため、直接電気的に接触する。即ち、アニロックスローラー１２は、接地され、以下に更に説明される、そこに接触する中間部材２０は、そこに接続される電源Ｖ等であるそこに接続される応用電気バイアス（ａｎａｐｐｌｉｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｂｉａｓ）を有する。あるいは、図４において参照符号８０で示されるアニロックスローラーは、セラミック層８２がスチール（導電性）基材８４の上部上に形成される構造を有し得る。セラミック層８２は、セル８６を形成するよう（高出力レーザ等を使用して）エッチングされる。この場合、セラミック層８２は、比較的薄く、即ちエッチングされたセルの深さの約２倍に選択される。スチール基材８４は続いて、電気接点としての役割を有する。

図２中の実施例において、４つの基本的な実質的に同一のイメージングユニットは、参照符号１６ａ−１６ｄで図示される。事実上、モノクロームプリント、２色又は３色スポットカラープリント、又は、追加的なスポット色分解（ｓｐｏｔｃｏｌｏｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ）を有するかあるいは有さない、４色又はそれより多い色の分解イメージを有するプロセスカラープリントを作るよう所望される場合に、イメージングユニットは使用され得る。イメージングユニット１６ａ−１６ｄの各々は、ＴＩＭ（アニロックスローラー）１２上へと像様状に選択的に非顔料インクを噴出するインクジェットデバイス１８を有し、それによって夫々ＴＩＭ１２の表面上のセル１４においてポジティブ潜像を作る。その後画像は、分別され、電場によって望ましくは弾性である（ｃｏｍｐｌｉａｎｔ）中間部材２２に対して転写される。望ましい中間部材２２は、１．０×１０^８乃至１．０×１０^１１オームセンチメートルである体積抵抗率を有する。中間部材２２は、ローラー又はウェブであり得る。中間部材がローラーである場合、支持層は、導電性シリンダ（アルミニウム、スチールコア）を有するべきであり、弾性層の厚さは、望ましくは１．０ｍｍより大きく１５．０ｍｍより小さい。中間部材がウェブである場合、支持材料は、望ましくはニッケル、スチール等である金属層を有するシームレスウェブである。あるいは、薄い導電性フィルムがポリマウェブ上へとコーティングされ得る。適切なポリマは、ポリイミド、ポリエステル、又はポリカーボネート等である。図２及び３に示される通り、（電源Ｖからの）応用電気バイアスは、導電ローラー２１によって適用され、中間部材ウェブ２２をアニロックスローラー１６ａ−１６ｄと係合させる。調整ユニット２４は、次の画像を受ける準備をするよう、転写後にＴＩＭ１２のセル１４をクリーニングする。各イメージングユニット１６ａ−１６ｄは、１色分解画像を作り、所望されるマルチカラー画像を形成するよう中間部材２２において位置を合わせて組み合わされる。任意の液体除去ユニット２６は、撮像された（ｉｍａｇｅｄ）中間部材２２から余分な液体を除去する作用をするよう、図示される。中間部材２２によって担持される液体を有さない（ｌｉｑｕｉｄｄｅｐｌｅｔｅｄ）画像は、転写域２８におけるレシーバ部材Ｒ（紙又は他の媒体）に対して転写され、中間部材２２は、イメージングユニット１６ａ−１６ｄを有して作動関係（ｏｐｅｒａｔｉｖｅｒｅｌａｔｉｏｎ）へと再度入る前に、クリーニングユニット３０によってクリーニングされる。

ホンしたい印刷装置１０の多種の要素の動作の開始及びタイミングは、ロジック及び制御デバイスＬによって制御される。ロジック及び制御デバイスＬは、マイクロプロセッサベースのデバイスであり、オペレータコミュニケーションインターフェイスから入力信号を受信し、複数の他の適切なセンサ（図示せず）は、周知の方途において、印刷装置１０の要素と関連付けられる。マイクロプロセッサに対するかかる信号及び適切なプログラムに基づき、ロジック及び制御デバイスＬは、多種の作動デバイス及び印刷装置１０内のステーションを制御するよう適切な信号を作る。複数の市販のマイクロプロセッサに対するプログラムの製造は、技術的に周知の従来技術であり、本発明の一部を形成するものではない。かかるプログラムの特定の詳細は、当然のことながら割り当てられたマイクロプロセッサの構造に依存する。

印刷装置１０による画像形成に対する操作の方法は、図５ａ−５ｄに連続的に示される。図５ａは、インクジェットデバイス１９からの非顔料液体６０が、作られる画像のネガティブである像様にＴＩＭ１２のセル１４を選択的に充填する、ことを示す。セル１４は、実行されるグレーレベルに依存して、部分的に充填され得るか、あるいは完全に充填され得る。図５ｂは、インキングユニット２０をＴＩＭ１２が通過した後のセル１４の状態を示す。インキングユニット２０は、空又は部分的に空であるセルを顔料インク６２で充填する一方、前に完全に充填されたセルは、非顔料液体のみを充填されたままにされる。ＴＩＭ１２は続いて、中間部材２２と接触するよう動かされ、電気バイアスは、中間部材に対して顔料インク６２を分別且つ転写するよう、適用され、顔料インクの分裂が発生した後にセル１４に大半の液体６０を残す。このようにして中間部材２２に転写された結果の画像（図５ｃに示される）は、ＴＩＭセル１４からなんらかの顔料を有さない液体を有する可能性がある。図５ｄは、調整ユニット２４がセル１４をクリーニングし、残る液体６０を除去した後のＴＩＭの状態を示す。

本発明に従った印刷装置１０’の第２の望ましい実施例は、図６に示される。ＴＩＭ１２’は、（六角形で密接につめられたセル１４’を有する）アニロックスローラーとして示される。４つの基本的な実質的に同一のイメージングユニットは、参照符号４０ａ−４０ｄで図示される。事実上、モノクロームプリント、２色又は３色スポットカラープリント、又は、追加的なスポット色分解（ｓｐｏｔｃｏｌｏｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ）を有するかあるいは有さない、４色又はそれより多い色の分解イメージを有するプロセスカラープリントを作るよう所望される場合に、イメージングユニットは使用され得る。イメージングユニット４０ａ−４０ｄの各々は、ＴＩＭ１２’に対して顔料インク一様に適用するよう、インキングユニット４２を有し、全てのセル１４’を均等に充填する（図７ａ）。その後、典型的にはインクの約半分であるインク７０の一部をセル１４’から除去する（図７ｂ参照）よう適切であるローラー４４が与えられ、インクをインキングユニット４２に戻す。プロセスのオーダにおいて、インクジェットユニット４６は続いて、ＴＩＭ１２’上へと像様に非顔料液体を噴出するよう与えられ、それによってＴＩＭの表面におけるセル１４’を像様に選択的に充填する。即ち、印刷される画像に対応するセルのみが、完全に充填される。結果もたらされる画像は、望ましくは弾性である中間部材４８に分別及び転写される。転写後、調整ユニット５０は、セル１４’をクリーニングし、次の画像を形成するようインクを受ける準備をする。各イメージングユニット４０ａ−４０ｄは、１色分解画像を作り、所望されるマルチカラー画像を形成するよう中間部材２２において位置を合わせて組み合わされる。任意の液体除去ユニット５２は、撮像された（ｉｍａｇｅｄ）中間部材４８から余分な液体を除去する作用をするよう、図示される。液体を有さない（ｌｉｑｕｉｄｄｅｐｌｅｔｅｄ）画像は続いて、転写域５４におけるレシーバ部材Ｒ（紙又は他の媒体）に対して転写され、中間部材４８はその後、イメージングユニット４０ａ−４０ｄを有して作動関係（ｏｐｅｒａｔｉｖｅｒｅｌａｔｉｏｎ）へと再度入る前に、クリーニングユニット５６によってクリーニングされる。インク付けされた画像は、既知の運搬機構を使用して中間物に紙を接触させること、及びレシーバＲ’に対して中間部材４８から帯電粒子を促す電場を適用することによって、中間物から最終レシーバ（紙等）に対して転写され得る一方、最終レシーバＲ’は、中間部材４８と接触する。あるいは、インク付けされた画像は、電子写真印刷物において既知であるように、最終レシーバに対して中間部材をプレスし熱を同時に与えることによって、即ち圧力又は熱的転写を使用して、中間部材から最終レシーバに転写され得る。更には、熱的転写プロセスは、輸液として印刷物において既知であるプロセスにおいて同時に転写及び溶解されるよう、利用され得る。

印刷装置１０’による画像形成の動作の方法は、図７ａ−７ｅにおいて連続的に示される。図７ａは、インキングユニット４２がＴＩＭ１２’のセル１４’を顔料インク７０で一様に充填する。図７ｂは、ローラー４４によるインク分裂からもたらされる、半分充填されたセルを示す。図７ｃは、非顔料適合液体７２を有して、インクジェットユニット４６から像様に充填されるセル１４を示す。ＴＩＭ１２’は続いて、中間部材４８と接触するよう動かされ、液体は、分別され、中間部材４８まで充填されたセル１４’の約半分を転写し、非画像（半分充填された）セル（ｎｏｎ−ｉｍａｇｅ（ｈａｌｆ−ｆｉｌｌｅｄ）ｃｅｌｌｓ）からのインクを転写しない。電気バイアスがこの点車中に適用される際、顔料粒子は、分別され、望ましくは中間部材４８に転写され、インクの分裂が発生した後、大半の液体７２をセルに残す。このようにして転写される画像は、ＴＩＭ１２’において顔料を有さない液体と共に、図７ｃにおいて示される。図７ｄは、調整ユニット５０がセルを洗浄し、残る液体７２の大半又は全てを除去した後のＴＩＭ１２’の状態を示す。

＜部品リスト＞
１０，１０’ 印刷装置
１２，１２’ テクスチャ加工されたイメージング部材（ＴＩＭ）
１４，１４’ セル
１６ａ−１６ｄイメージングユニット
１８インクジェットデバイス
２０インキングユニット
２１導電ローラー
２２中間部材
２４調整ユニット
２６除去ユニット
２８転写域
３０クリーニングユニット
４０ａ−４０ｄイメージングユニット
４２インキングユニット
４４ローラー
４６インクジェットユニット
４８中間部材
５０調整ユニット
５２除去ユニット
５４転写域
５６クリーニングユニット
６０液体
６２顔料インク
８０アニロックスローラー
８２セラミック層
８４スチール基材
８６セル
Ｌロジック及び制御デバイス
Ｒ，Ｒ’ レシーバ部材
Ｖ電源

図１ａ及び１ｂは、本発明に従った印刷装置において使用される、テクスチャ加工されたイメージング部材（ＴＩＭ）の一部及びそのセルの詳細を大幅に拡対して図示する。本発明に従った印刷装置の望ましい一実施例の概略図である。本発明に従った印刷装置の中間部材及びアニロックスローラーの一部の側部断面図である。本発明に従った印刷装置のアニロックスローラーの他の実施例の一部の側部断面図である。図５ａ−５ｄは、図２中の本発明に従った印刷装置の順次処理を示す斜視断面図である。本発明に従った印刷装置の他の望ましい実施例の概略図である。図４中の本発明に従った印刷装置の順次処理を示す斜視断面図である。

Claims

非マーキングインク及びマーキングインクを使用する印刷装置であって、
印刷部材であって、当該印刷部材の表面に位置づけられ、前記表面に対して深さを有する、実質的に同等の寸法を有する一連のセルを含む、印刷部材と、
非マーキングインクの液滴を所望のネガティブ潜像パターンにおいて前記印刷部材の前記セルへと選択的に放出するインクジェットデバイスと、
前記印刷部材の、空である又は部分的に充填されたセルが満たされるように、帯電性の顔料粒子を有するマーキングインクを適用するインキングユニットと、
前記セル内の前記インク中のおける、前記帯電性の顔料粒子を有する前記マーキングインクが、前記表面の近くに配置されるように電気バイアスを印加することによって、前記セル内の前記インクを分別する電気バイアス印加装置と、前記表面の近くの前記インクの一部をレシーバへと転写する中間部材と、を含む転写機構と、
を有する印刷装置。
前記印刷部材は、前記セルを有するローラーであり、該セルは、密接につめられた構造において該ローラーの円周表面全体に実質的にわたって位置決めされる、
請求項１記載の印刷装置。
構造は、六角形、菱形、矩形、及び楕円形を有する構造の群から選択される、
請求項２記載の印刷装置。