JP6259373B2 - 画像オフセット構成を用いるインクベースのデジタル印刷に関するシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本開示は、インクベースのデジタル印刷に関わるシステムおよび方法に関する。具体的には、本開示は、オフセット式マーキング材転写構成を含むインクベースのデジタル印刷システムを用いる可変データの印刷に関する。

従来のリソグラフィ印刷技術は、印刷されるべき画像が例えばデジタル印刷システムによる有効化に伴って刷毎に変わる真の高速可変データ印刷プロセスに対応することができない。しかしながら、リソグラフィプロセスは、使用されるインクの品質および色域に起因して極めて高品質の印刷を提供することから、信頼されている場合も多い。また、リソグラフィ印刷インクは、他のインク、トナーおよび他の多くのタイプの印刷またはマーキング材料より安価である。

インクベースのデジタル印刷は、可変データリソグラフィ印刷システムまたはデジタルオフセット印刷システムを用いる。「可変データリソグラフィシステム」は、リソグラフィ印刷インクを使用しかつ画像毎に変わり得るデジタル画像データを基礎とするリソグラフィ印刷用に構成されるシステムである。「可変データリソグラフィ印刷」または「デジタルインクベース印刷」または「デジタルオフセット印刷」は、基材上へ画像を生成するための可変画像データのリソグラフィ印刷であるが、前記データは、画像形成プロセスにおいて、基材上の画像の後続のレンダリング毎に変わりやすい。

例えば、デジタルオフセット印刷のプロセスは、可変画像データに従って選択的に湿し流体層でコーティングされているフルオロシリコーン含有画像形成部材表面の一部へ放射線硬化性インクを転写することを含む場合がある。次いで、インクは硬化され、かつ印刷プレートから、画像が印刷される紙、プラスチックまたは金属等の基材へ転写される。イメージングプレートのこの同じ部分はクリーニングされ、可変画像データを基礎として先行画像とは異なる後続画像を形成するために使用される場合がある。インクベースのデジタル印刷システムは、デジタルリソグラフィ印刷用に構成される可変データリソグラフィシステムであり、シリコーン含有表面層等の画像再形成可能な表面層を有する画像形成部材を含む場合がある。

システムには、湿し流体を画像再形成可能な表面層へ塗布するための湿し流体計量システム、および画像データに従って湿し流体の層をレーザパターニングするための画像形成システムが含まれる場合がある。湿し流体層は、可変データを基礎として画像形成部材の表面に湿し流体パターンを形成するように、画像形成システムによりパターン化される。次には、画像形成部材にインクが入り、湿し流体パターンを基礎としてインク画像が形成される。インク画像は部分的に硬化される場合もあって印刷可能媒体へと転写され、インク画像を転写する側の画像形成部材の画像化された表面は、最初の画像とは異なる場合もあるさらなる画像を形成するために、または第１の画像の形成に用いた画像データとは異なる画像データを基礎としてクリーニングされる。関連技術のオフセット印刷では、永続的にエッチングされたイメージングプレートとブランケットとの組合せを用いて静止画が再現される。先に論じたように、デジタルまたは可変画像印刷のプロセスは、湿し溶液を用いてプリントをパターニングすることと、リソグラフィ印刷様インクによって現像することと、画像形成部材または印刷プレートから印刷可能媒体へ直にほぼ完全に転写することを含む。画像が転写された後は、先に述べたように、印刷プレート上のインクは少量でもクリーニングされ、次の印刷サイクル用にプレートが準備される。インクベースのデジタル印刷プレートは、関連技術のリソグラフィ印刷プロセスの場合のように、エッチングされたイメージングプレートおよびブランケットの双方を組み合わせた機能を提供する。このように組み合わされた機能は、インクベースのデジタル印刷プレートに対して過酷かつ矛盾する要件を突きつける。

関連技術によるオフセット手法は、インク画像分割に依存する結果、残余インクをクリーニングする必要が生じ、インク廃液は最適量に達せず、インクベースのデジタル印刷を行うには実行費用が不足する、という理由で実現不可能であることが分かっている。

インクベースのデジタル印刷プロセスにおいて、リソグラフィ印刷インクに使用するための高転写効率オフセットアーキテクチャを用いることを含むシステムおよび方法を提供する。具体的には、実施形態のシステムおよび方法において、インクの流動学的調整およびインク−プレートおよびインク−ブランケットの接着の慎重な調整が、１００％に近い効率での複数の転写を可能にする。別の実施形態では、オフセット式のカラー印刷システム構成が、高転写効率オフセットアーキテクチャを有する複数のインクベースのデジタル印刷モジュールを用いて基材上に合成画像を形成することにより、望ましい実行費用でのインクベースのデジタルカラー印刷を可能にする。

本明細書では、例示的な実施形態について説明する。しかしながら、本明細書に記述するシステムの特徴を組み込んでいるシステムは何れも、例示的な実施形態の精神および範囲に包含されるものとする。

図１は、関連技術によるインクベースのデジタル印刷システムを示す側面線図である。 図２は、例示的な一実施形態による、オフセット転写構成を含むインクベースのデジタル印刷システムを示す側面線図である。 図３は、例示的な実施形態による、オフセット転写カラー印刷構成を含むインクベースのデジタル印刷システムを示す断面線図である。 図４は、例示的な一実施形態による、オフセット式インクベースデジタル印刷の方法を示す。

量に関連して使用される「約」という修飾語は、記述された値を包含し、かつコンテキストにより決定づけられる意味を有する（例えば、少なくともその具体的な量の測定に付随する誤差の量を含む）。特定の値と共に使用される場合、これは、この値を開示するものともみなされるべきである。

以下、実施形態によるオフセット転写構成を用いるインクベースのデジタル印刷のためのシステムおよび方法の理解を図るために、図面を参照する。諸図を通じて、類似の参照数字は、類似の、または同一のエレメントを指して使用される。図面は、オフセット印刷構成を用いるインクベースのデジタル印刷のための例示的なシステムの様々な実施形態を描いている。

図１に示されている例示的なシステム１００について概説する。図１の例示的なシステム１００に示されている個々のコンポーネントおよび／またはサブシステムに関する追加的な詳細は、１３／０９５，７１４号出願に記されている。

図１に示されているように、例示的なシステム１００は、画像形成部材１１０を含んでもよい。図１に示されている実施形態における画像形成部材１１０はドラムであるが、この例示的描画は、画像形成部材１１０がドラム、プレートまたはベルトまたは現時点で知られている、または後に開発される別の構成を含む実施形態を排除するものと解釈されるべきではない。画像再形成可能表面は、例えば、一般にシリコーンと称される、とりわけポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含む材料クラスを含む材料で形成されてもよい。画像再形成可能表面は、マウント層を覆う比較的薄い層で形成されてもよく、この比較的薄い層の厚さは、印刷またはマーキング性能、耐久性および製造可能性とを平衡させるように選択されている。

画像形成部材１１０は、転写ニップ１１２において、受像媒体基材１１４へインク画像を塗布するために使用される。転写ニップ１１２は、画像転写機構１６０の一部として、画像形成部材１１０の方向へ圧力をかける圧痕ローラ１１８によって形成される。受像媒体基材１１４は、例えば紙、プラスチックまたは複合シートフィルム等の具体的な組成物であるものとして限定的に考慮されるべきではない。例示的なシステム１００は、広範な受像媒体基材上へ画像を生成するために使用されてもよい。１３／０９５，７１４号出願は、色素密度が重量比１０％を超えるマーキング材料を含む、使用され得る広範なマーキング（印刷）材料についても説明している。１３／０９５，７１４号出願と同様に、本開示で用いるインクという用語も広範な印刷またはマーキング材料を指し、一般にインク、色素であるとされるもの、および受像媒体基材１１４上へ出力画像を生成するために例示的なシステム１００により塗布され得る他の材料を包含する。

１３／０９５，７１４号出願は、画像形成部材１１０が、例えば円筒コアであり得る構造的マウント層を覆って形成される画像再形成可能な表面層から、または円筒コアを覆う１つまたは複数の構造的層から成ることを含む、画像形成部材１１０の詳細を描き、説明している。

例示的なシステム１００は、画像形成部材１１０の画像再形成可能表面を湿し流体で一様に湿らせるために、概して湿しローラまたは湿しユニットと考えてもよい一連のローラを備える湿し流体システム１２０を含む。湿し流体システム１２０の目的は、概して一様かつ制御された厚さを有する湿し流体の層を、画像形成部材１１０の画像再形成可能表面へ送達することにある。先に示したように、湿し溶液等の湿し流体は、主として、表面張力を減じるためだけでなく、後に詳述するように後続のレーザパターニングのサポートに必要な気化エネルギーを下げるために、場合により少量のイソプロピルアルコールまたはエタノールが添加された水を含む場合があることは知られている。また、湿し溶液に少量の所定の界面活性剤が添加されてもよい。あるいは、インクベースのデジタル・リソグラフィ・システムの性能を向上させるために、他の適切な湿し流体が使用されてもよい。例示的な湿し流体には、水、ＮＯＶＥＣ７６００（１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロ−４−（１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロポキシ）ペンタンで、ＣＡＳ＃８７０７７８−３４−０を有する）およびＤ４（オクタメチルシクロテトラシロキサン）が含まれる。

画像形成部材１１０の画像再形成可能表面上へ湿し流体が計量供給されると、湿し流体システム１２０による画像形成部材１１０の画像再形成可能表面上への湿し流体の計量供給を制御するために、フィードバックを提供し得るセンサ１２５を用いて湿し流体の厚さが測定されてもよい。

湿し流体システム１２０によって画像形成部材１１０の画像再形成可能表面に精確かつ一様な量の湿し流体が供給されると、光学パターニングサブシステム１３０を用いて、一様な湿し流体層内に、例えばレーザエネルギーを用いて湿し流体層を画像方向にパターニングすることにより潜像を選択的に形成してもよい。典型的には、湿し流体は、光エネルギー（ＩＲまたは可視光）を効率的に吸収しない。画像形成部材１１０の画像再形成可能表面は、理想的には、高い空間分解能ケイパビリティを保持すべく、湿し流体の加熱で浪費されるエネルギーを最小限に抑え、かつ熱の側方拡散を最小限に抑えるために、光学パターニングサブシステム１３０から表面近くへ放射されるレーザエネルギー（可視またはＩＲ等の不可視）の大部分を吸収すべきものである。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、湿し流体に適切な放射線感受性コンポーネントが添加されてもよい。光学パターニングサブシステム１３０は、上記説明ではレーザエミッタとされているが、光エネルギーを送達して湿し流体をパターニングするために様々な異なるシステムが使用され得ることは理解されるべきである。

１３／０９５，７１４号出願では、例示的なシステム１００の光学パターニングサブシステム１３０により行われるパターニングプロセスにおいて機能する力学が、図５を参照して詳述されている。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の印加により、湿し流体層の一部が選択的に除去される。

光学パターニングサブシステム１３０による湿し流体層のパターニングに続いて、画像形成部材１１０の画像再形成可能表面を覆うパターニングされた層は、インカサブシステム１４０へ提示される。インカサブシステム１４０は、湿し流体層を覆って、かつ画像形成部材１１０の画像再形成可能な表面層を覆って一様なインク層を塗布するために使用される。インカサブシステム１４０は、アニロックスローラを用いて、画像形成部材１１０の画像再形成可能な表面層に接触している１つまたは複数のインク形成ローラ上へオフセットされたリソグラフィ印刷インクを計量供給してもよい。これとは別に、インカサブシステム１４０は、画像再形成可能表面への精確なインク供給量を提供するために、一連のメータリングローラ等の他の伝統的なエレメントを含んでもよい。インカサブシステム１４０は、画像再形成可能表面の画像化される部分を表すポケットへインクを溶着し得るが、湿し流体のフォーマットされていない部分上のインクは、これらの部分に付着しない。

画像形成部材１１０の画像再形成可能層に存在するインクの凝集性および粘性は、幾つかのメカニズムによって修正されてもよい。このようなメカニズムの１つは、流動学（複素粘弾性係数）制御サブシステム１５０の使用を包含してもよい。流動学制御システム１５０は、例えば、画像再形成可能な表面層に対するインクの凝集強さを高めるために、画像再形成可能表面にインクの部分架橋コアを形成してもよい。硬化のメカニズムには、光学的硬化または光硬化、熱硬化、乾燥または様々な形式の化学的硬化が含まれてもよい。また、流動学を修正するために、複数の物理的冷却機構のみならず、化学的冷却を介する冷却も使用されてもよい。

次に、インクは、転写サブシステム１６０を用いて、画像形成部材１１０の画像再形成可能表面から受像媒体基材の基材１１４へ転写される。転写は、基材１１４が画像形成部材１１０と圧痕ローラ１１８との間のニップ１１２を通過する際に発生し、画像形成部材１１０の画像再形成可能表面の空隙内のインクが基材１１４へ物理的に接触するに至る。インクの付着は、流動学制御システム１５０によって修正されていることから、インクは、修正された付着性によって基材１１４へ付着し、画像形成部材１１０の画像再形成可能表面から分離する。転写ニップ１１２における温度および圧力条件を慎重に制御することにより、画像形成部材１１０の画像再形成可能表面から基材１１４へのインクの転写効率を９５％超にまで上げることが可能である。湿し流体の幾分かが基材１１４を湿らせる可能性もあるが、このような湿し流体の量は最小限であって、即座に気化するか、基材１１４によって吸収される。

大部分のインクの基材１１４への転写に続いて、残留するインクおよび／または残留する湿し流体は何れも、画像形成部材１１０の画像再形成可能表面から、好ましくはこの表面をこすったり擦り減らしたりすることなく除去されなければならない。残留する湿し流体を除去するには、エアナイフが使用されてもよい。しかしながら、残留インクの幾分かは、残ることが見込まれる。このように残ったインク残留物の除去は、何らかの形式のクリーニングサブシステム１７０を用いて達成されてもよい。１３／０９５，７１４号出願は、画像形成部材１１０の画像再形成可能表面と物理的に接触している粘着性の部材等の少なくとも１つの第１のクリーニング部材を含む、このようなクリーニングサブシステム１７０を詳述していて、前記粘着性の部材は、画像形成部材１１０の画像再形成可能表面の湿し流体から残留インクおよび残留する少量の界面活性剤化合物を除去する。粘着性の部材は、次に平滑ローラと接触されてもよく、残留インクは粘着性の部材からこの平滑ローラへ転写され、続いて、インクが、例えばドクターブレードによって平滑ローラから剥がされる。

１３／０９５，７１４号出願は、画像形成部材１１０の画像再形成可能表面のクリーニングを促進し得る他のメカニズムについても詳述している。しかしながら、記述されたクリーニング機構に関わらず、画像形成部材１１０の画像再形成可能表面からの残留インクおよび湿し流体のクリーニングは、提案しているシステムにおけるゴースティングの防止には不可欠である。クリーニングされると、画像形成部材１１０の画像再形成可能表面は再び湿し流体システム１２０へ提示され、湿し流体システム１２０により、画像形成部材１１０の画像再形成可能表面へ湿し流体の新しい層が供給されてプロセスが反復される。

図１に示されているような関連技術によるシステムでは、画像形成部材の表面は、基材への画像形成、インク供給および転写に関連する全ての機能を有効化しなければならない。インクベースのデジタル印刷画像形成部材の表面は、オフセット転写ブランケット機能を提供するので、その関連技術の画像形成表面は、十分に整合的なものでなければならず、転写ニップにおける相当な圧力に耐えることができ、印刷可能基材との反復的接触による機械的摩耗に耐えることができ、かつ化学的汚染および表面エネルギーの変化をもたらす可能性のある様々な基材との絶え間ない接触に耐えることができなければならない。

実施形態によるシステムは、単一の画像形成部材または印刷プレートを用いる代わりに、２つの区別的な物理的部材、即ち画像形成部材およびオフセット部材、に渡るプレート機能を区分化することによって、より広範な設計を許容しながら、これらの要件に対処する。関連技術のリソグラフィ印刷では、インク画像は、プレート−オフセットブランケット界面およびブランケット−基材界面の双方において、約５０％の転写効率でスプリットする。この転写効率は、少なくとも、クリーニングおよび再調整システムに影響が生じること、廃棄物の産出が最適に至らないこと、および実行性能が希望よりもコスト高になることに起因して、インクベースのデジタル印刷では望ましくない。したがって、双方の転写界面ポイントにおいて、または双方のインク転写ニップにおいて高い転写効率が要求される。具体的には、実施形態によるシステムは、オフセットブランケットが一方の表面からオフセットインク画像を受容し、かつこの画像をもう一方の表面へ高い転写効率で放つことができるように構成される。

デジタル・リソグラフィ・インク印刷プロセスにおける画像転写は、付着と凝集とのバランスに依存する。実施形態によるシステムにおいては、材料は、インク放出面へのインクの付着がインクの凝集より少ないという条件を満たすように選択されなければならない。また、インク放出面への付着は、インク受け面への付着より少ないものでなければならない。インク層の凝集は、インクの粘性に伴って高まり、かつインク層の厚さに伴って急速に低下する。理想的には、１００％の転写効率は、画像形成部材上への現像後にインクがオフセットブランクへ完全に付着し、かつ続いて印刷可能基材へ完全に付着した場合に達成される。

例えばオフセット部材またはオフセットブランケットの表面を形成する材料は、慎重に選択されなければならない。具体的には、材料は、最終転写においてインクの完全な放出を有効化するように構成されなければならない。材料は、シリコーン、フルオロシリコーンおよび適切なＶＩＴＯＮゴム（複数可）等のフルオロエラストマを含む材料グループから選択されてもよい。さらに、インク−オフセット部材の付着は、次の２つの条件、即ち、１）インク放出面へのインクの付着は、インクの凝集より少ないものでなければならない、および２）インク放出面への付着は、インク受け面への付着より少ないものでなければならない、という条件を満たすように慎重に調整されるべきである。

利用可能な材料セットに基づいて第１の要件を達成するためには、画像形成部材および／またはオフセット部材の表面粗さが修正されてもよい。例えば、画像形成部材およびオフセット部材の双方に、類似の表面材料が使用されてもよい。画像形成部材の表面仕上げは滑らかであってもよく、一方で、オフセット部材の仕上げは、より粗いものであってもよい。望ましい画質は、例えば、気化される湿し流体を伴う滑らかな画像形成部材プレートを用いて達成されてもよい。優れたインク放出は、オフセットブランケットが画像形成プレートの表面より粗い表面を有するシステムを用いて達成されている。

第２の要件は、オフセット部材上のインクをＵＶ放射線等の放射線に暴露するように構成される流動学的調整システムを用いて達成されてもよい。調整は、オフセット部材上に配置されるインク層のインク層凝集を向上させる任意の暴露を含んでもよい。例えば、流動学的調整は、ＵＶ予備硬化、気化、加熱、他を含んでもよい。

図２には、ある実施形態による、オフセット転写構成を含むインクベースのデジタル印刷システムが示されている。具体的には、図２は、画像形成部材２１０を有するインクベースのデジタル印刷システム２００を示している。印刷システム２００は、画像形成部材２１０の表面へ湿し流体の薄い一様な層を塗布するように構成される湿し流体計量システム２２０を含んでもよい。システム２００は、湿し流体パターニングシステム２３０を含んでもよく、湿し流体パターニングシステム２３０は、湿し流体層の一部をレーザ照射へ選択的に暴露するように構成されるレーザ画像形成システムを備えてもよい。レーザ画像形成システムは、例えば、ＵＶレーザまたはレーザアレイを備えてもよい。デジタル画像データに従った選択的暴露は、画像形成部材表面に湿し流体のパターンを生成してもよい。

システム２００は、画像形成部材２１０の表面へ、前記表面上へ湿し流体のパターンが形成された後にインクを塗布するためのインキングシステム２４０を含んでもよい。例えば、インキングシステム２４０は、アニロックスロール・インク転写システムを備えてもよい。画像形成部材２１０の表面にインクが転写されるにつれて、インクは、画像形成部材の表面に形成された湿し流体のパターンに基づいて画像形成部材表面の選択された部分に付着し、インク画像を形成する。インク画像は、第１の転写ニップにおいて第２のロールへ接触転写されてもよく、その後、用紙等の印刷可能基材へ転写定着される。図２は、インクベースのデジタル印刷プロセスの間に、画像形成部材表面からインク画像が転写された後に画像形成部材表面から過剰な材料を除去するように画像形成部材２１０に隣接して配置されるクリーニングシステム２７０を有するシステム２００を示す。

具体的には、図２は、上にオフセットブランケットが配置されたオフセット部材２８５を示している。オフセット部材２８５は、オフセット部材の流動学的調整システム２８７による処置に暴露されるように構成されてもよい。流動学的調整システム２８７は、画像形成部材２１０からオフセット部材２８５へ転写されるインクを硬化させる、または部分的に硬化させるように構成されるレーザであってもよい。流動学的調整システム２８７は、インク画像を硬化させる、または部分的に硬化させるために、オフセット部材２８５の表面に載せられたインク画像をＵＶ光に暴露させるように構成されてもよい。例えば、調整システム２８７は、オフセット部材２８５へ転写されたインクを硬化させることに適するＵＶ光を放射するように構成される１つまたは複数のランプを備えてもよい。

画像形成部材２１０およびオフセット部材２８５は、第１のインク転写ニップ２９１を形成し、画像形成部材２１０上にインク画像が形成された後、インクは、この第１のインク転写ニップ２９１においてオフセット部材２８５へ接触転写される。インク画像がオフセット部材２８５の表面へ転写され、かつ場合により、調整システム２８７を用いて硬化された、または部分的に硬化された後、インクは、第２のインク転写ニップ２９３において、紙または他の印刷可能媒体等の印刷可能基材へ転写されてもよい。

システム２００は、インク−オフセット部材の付着が次の２つの条件、即ち、１）インク放出面へのインクの付着は、インクの凝集より少ないものでなければならない、および２）インク放出面への付着は、インク受け面への付着より少ないものでなければならない、という条件を満たすように構成されなければならない。

利用可能な材料セットに基づいて第１の要件を達成するためには、画像形成部材２１０および／またはオフセット部材２８５の表面粗さが修正されてもよい。例えば、画像形成部材およびオフセット部材の双方に、類似の表面材料が使用されてもよい。例示的な表面材料には、シリコーン、フルオロシリコーンおよびＶＩＴＯＮゴム材料等のフルオロエラストマが含まれてもよい。画像形成部材の表面仕上げは滑らかであってもよく、一方で、オフセット部材の仕上げは、画像形成部材の表面より粗いものであってもよい。望ましい画質は、例えば、滑らかな画像形成部材プレートおよび気化される湿し流体を用いて達成されてもよい。優れたインク放出は、オフセットブランケットが画像形成プレートの表面より粗い表面を有するシステムを用いて達成されている。

第２の要件は、オフセット部材上のインクをＵＶ放射線等の放射線に暴露するように構成される流動学的調整システムを用いて達成されてもよい。調整は、オフセット部材上に配置されるインク層のインク層凝集を向上させる任意の暴露を含んでもよい。例えば、流動学的調整は、ＵＶ予備硬化、気化、加熱、他を含んでもよい。

図３は、例示的な実施形態による、複数のオフセット転写アーキテクチャの印刷モジュール３００を含むインクベースのデジタル印刷システムを示す断面線図である。具体的には、図３は、複数のインクベースのデジタル印刷モジュール３００を有するインクベースのデジタル印刷システムを示している。モジュール３００は各々、例えばイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックである異なるカラーインクを印刷するように構成されてもよい。

各モジュール３００は、画像形成部材３１０を含み、湿し流体計量システム３２０からの湿し流体は、湿し流体の薄く一様な層を形成すべくこの画像形成部材３１０上へ蒸着されてもよい。湿し流体は、デジタル画像データに従ったレーザ処置への暴露によってパターン化されてもよく、画像形成部材３１０の表面にパターン化された湿し流体層が形成される。具体的には、各モジュール３００は、デジタル画像データに従って湿し流体層の一部を選択的に除去するために、画像形成部材３１０の表面に塗布された湿し流体層をレーザ放射線へ暴露するように構成されるレーザ画像形成システムまたは湿し流体パターニングシステム３３０を含んでもよい。

パターン化された湿し流体層は、インク画像を形成するために、インキングシステム３４０によってインクを供給されてもよい。ある実施形態では、インキングシステム３４０は、アニロックスロール・インク送達システムを備えてもよい。画像形成部材３１０からインク画像が転写された後、画像形成部材３１０の表面は、クリーニングシステム３７０を用いてクリーニングされてもよい。インク画像は、画像形成部材３１０からオフセット部材へ、続いて基材供給路３６０を介して運ばれる印刷可能基材へ転写される。

具体的には、画像形成部材３１０は、オフセット部材３８５と共に第１の転写ニップ３９１を形成する。現像されたインク画像は、第１の転写ニップ３９１において、画像形成部材３１０からオフセット部材３８５へ接触転写されてもよい。続いて、転写されたインク画像は、第２の転写ニップ３９３において、オフセット部材３８５から印刷可能基材へ転写されてもよい。第１の転写ニップ３９１および第２の転写ニップ３９３の双方における転写効率は、好ましくは１００％、またはほぼ１００％であってもよい。システムは、複数のモジュール３００を含んでもよい。

モジュール３００は各々、場合により、異なるカラーインクを用いて印刷するように構成されてもよい。例えば、モジュールは、デジタル画像データに従ってプリントを生成するように構成されてもよく、この場合、複数のモジュールのうちの少なくとも２つの異なるインクを用いて複合カラー画像が形成される。

モジュール３００は各々、インク−オフセット部材の付着が次の２つの条件、即ち、１）インク放出面へのインクの付着は、インクの凝集より少ないものでなければならない、および２）インク放出面への付着は、インク受け面への付着より少ないものでなければならない、という条件を満たすように構成されなければならない。

利用可能な材料セットに基づいて第１の要件を達成するためには、画像形成部材３１０および／またはオフセット部材３８５の表面粗さが修正されてもよい。例えば、画像形成部材およびオフセット部材の双方に、類似の表面材料が使用されてもよい。例示的な表面材料には、シリコーン、フルオロシリコーンおよびＶＩＴＯＮゴム材料等のフルオロエラストマが含まれてもよい。画像形成部材の表面仕上げは滑らかであってもよく、一方で、オフセット部材の仕上げは、画像形成部材の表面より粗いものであってもよい。望ましい画質は、例えば、滑らかな画像形成部材プレートおよび気化される湿し流体を用いて達成されてもよい。優れたインク放出は、オフセットブランケットが画像形成プレートの表面より粗い表面を有するシステムを用いて達成されている。

第２の要件は、オフセット部材上のインクをＵＶ放射線等の放射線に暴露するように構成される流動学的調整システムを用いて達成されてもよい。調整は、オフセット部材上に配置されるインク層のインク層凝集を向上させる任意の暴露を含んでもよい。例えば、流動学的調整は、ＵＶ予備硬化、気化、加熱、他を含んでもよい。

実施形態によるインクベースのデジタル印刷システムを実行に移した。具体的には、システムは、滑らかなフルオロシリコーン材料であるフローコーティングされたＮＵＳＩＬを含む表面を有する画像形成部材を含む。オフセット部材の表面は、ＮＵＳＩＬおよび伝統的なリソグラフィプレートのそれに類似する表面粗さのきめを備えるテクスチャされたフルオロシリコーン表面である。アニロックスロールを含むインク送達によって、プレートへインクベースのデジタル印刷に適するインクを塗布した。インクは、画像形成部材からオフセット部材へ約１００％の効率で接触転写されたことが分かった。オフセット部材から印刷可能基材であるＬＵＳＴＲＯＧＬＯＳＳ用紙への第２のインク転写も、やはり９０％を超える転写効率で達成された。画像形成部材またはオフセット部材表面としての使用に適する他の材料には、ＶＩＴＯＮ等のフルオロエラストマ、フルオロシリコーンおよびシリコーンが含まれる。

実施形態による方法は、図２に示されているようなオフセット構成を有するインクベースのデジタル印刷システムまたはモジュールを用いて単一のインク画像を印刷することを含んでもよい。実施形態による方法は、図３に示されているシステムのような、用紙等の印刷可能基材へインク画像を順次定着するように配置される複数のインクベースのデジタル印刷モジュールを用いて、複合インク画像を印刷することを含んでもよい。

具体的には、図４は、オフセット構成を有するシステムを用いてインクベースのデジタル印刷を行うための方法４００を示している。例えば、方法は、Ｓ４００１において、画像形成部材上へ湿し流体の一様な層を塗布して厚さ約１ミクロン以下の層を形成することを含んでもよい。画像形成部材の表面は、例えば、シリコーン、フルオロシリコーンおよび／またはフルオロエラストマ製のコンポーネントで形成されてもよい。画像形成部材の表面は、滑らかなきめを有してもよい。

方法は、Ｓ４００５において、湿し流体をレーザパターニングすることを含んでもよい。レーザパターニングは、湿し流体層の一部を放射線へ選択的に暴露して暴露部分を除去し、結果的にパターンを生成することを含む。レーザパターニングは、湿し流体の選択的気化または除去によって形成されるべきパターンを知らせるデジタル画像データに従って行われる。

Ｓ４００７において、レーザパターニングされた湿し流体層は、インキング部材によってインクを入れられてもよい。例えば、レーザパターニングされた画像形成部材表面へ、アニロックスロールベースのインク送達システムを用いてインクが計量供給され、画像形成部材表面にインク画像が形成されてもよい。インク画像は、Ｓ４００９において、オフセット部材またはオフセットブランケットへ転写されてもよい。オフセット部材は、好ましくは、画像形成部材のそれより粗い表面のきめを有してもよい。さらに、オフセット部材は、シリコーン、フルオロシリコーンおよび／またはフルオロエラストマから選択される材料で形成されてもよい。オフセット部材および画像形成部材は、第１の転写ニップを形成するように構成され、インクは、この第１の転写ニップにおいて、１００％、またはほぼ１００％の効率で転写される。

流動学的調整システムは、オフセット部材に隣接して配置されてもよい。Ｓ４０１５では、オフセット部材表面へ転写されたインク画像が、インク画像のインクを硬化させる、または部分的に硬化させるように調整されてもよく、これにより、インクの凝集特性が調整される。調整は、硬化、乾燥および／または加熱によって行われてもよい。したがって、インクは、第２の転写ニップにおいて１００％、またはほぼ１００％の転写効率で転写されてもよく、これは、Ｓ４０１５に示されているように、場合によりインクを調整することによって保証されてもよい。

次に、Ｓ４０１７では、インク画像は、第２のインク転写ニップにおいて転写されてもよい。第２のインク転写ニップは、オフセット部材と、紙等の印刷可能基材とによって形成されてもよい。インクは、オフセット部材の表面から、基材表面へ略完全に転写されてもよい。ある実施形態において、印刷プロセスは、Ｓ４０１７の後に終了してもよい。別の実施形態では、印刷プロセスは、複合インク画像を形成するために続いてもよい。例えば、複数の印刷モジュールのうちの第１の印刷モジュールを用いて基材へインク画像が印刷される、オフセット構成のインクベースデジタル印刷システムが使用されてもよい。モジュールは、図３に例として示されているシステムの場合のように、モジュールからモジュールへ搬送される印刷可能基材へ合成画像を印刷するように配置されてもよい。

例えば、方法は、オフセット構成を有する第１のインクベースデジタル印刷モジュールを用いて印刷可能基材にインク画像を形成すべく、Ｓ４００１、Ｓ４００５、Ｓ４００７、Ｓ４００９、場合によりＳ４０１５およびＳ４０１７を実行することを含んでもよい。方法は、さらに、Ｓ４０２１において、印刷された画像を有する基材を第２のインクベースデジタル印刷モジュールへ搬送して、基材上にインク画像を印刷することを含んでもよい。所望される合成画像を形成するために、プロセスは、必要に応じて後続モジュールにおいて反復されてもよい。例として、各モジュールは、特定のカラーインクを用いて印刷するように構成されてもよい。

これまでに開示した特徴および機能、および他の特徴および機能、またはその代替物は、望ましく組み合わされて他の多くの異なるシステムまたはアプリケーションになり得ることが認識されるであろう。同様に、これらにおける現時点で不測である、または予期されていない様々な代替物、修正、変形または改良が、引き続き当業者によって行われてもよい。

Claims (8)

1. 画像再形成可能な画像形成部材表面を有する画像形成部材と、前記画像形成部材表面へ湿し流体の層を塗布するように構成される湿し流体計量システムと、前記湿し流体の層がレーザ画像形成システムを用いてデジタル画像データに従ってパターン化された後に、前記画像形成部材の前記画像形成部材表面へインクを塗布するように構成されるインキングシステムとを含むインクベースのデジタル印刷システムであって、前記システムは、
   オフセット部材を備え、前記オフセット部材は、前記画像形成部材と共に第１のインク転写ニップを形成し、前記画像形成部材および前記オフセット部材は、前記画像形成部材の前記画像形成部材表面から前記オフセット部材のオフセット部材表面へインク画像を転写するように構成され、
   さらに前記オフセット部材上に置かれたインクを、前記インクが前記オフセット部材から転写される前に照射するように構成される流動学的調整システム、を備え、
   前記画像形成部材表面及び前記オフセット部材表面のいずれもが、シリコーン、フルオロシリコーン、及びフルオロエラストマのうちの少なくとも一つを含む一方、前記オフセット部材表面の表面粗さが、前記画像形成部材表面の表面粗さよりも粗くなっており、
   前記湿し流体が塗布された後に気化する条件で運転され、
   前記湿し流体の層は、１ミクロン以下の厚さを有するインクベースのデジタル印刷システム。
2. 前記画像形成部材へのインクの付着は、インクの凝集より少ない、請求項１に記載のシステム。
3. 前記画像形成部材へのインクの付着は、オフセット部材表面へのインクの付着より少ない、請求項１に記載のシステム。
4. デジタル画像データに従って複合インク画像を印刷するためのインクベースのデジタル印刷システムであって、前記システムは、複数のインクベースデジタル印刷モジュールとインキングシステムとを有し、前記複数のインクベースデジタル印刷モジュールはそれぞれ湿し流体計量システムを有し、前記湿し流体計量システムは、画像形成部材表面へ湿し流体の層を塗布するように構成され、前記インキングシステムは、前記湿し流体の層がレーザ画像形成システムを用いてデジタル画像データに従ってパターン化された後に、画像形成部材の前記画像形成部材表面へインクを塗布するように構成され、
   前記インクベースのデジタル印刷システムは、
   オフセット部材を有する前記複数のインクベースデジタル印刷モジュールの少なくとも１つを備え、前記オフセット部材は前記画像形成部材と共に第１のインク転写ニップを形成し、前記画像形成部材および前記オフセット部材は、前記画像形成部材の前記画像形成部材表面から前記オフセット部材のオフセット部材表面へ前記インク画像を転写するように構成され、
   さらに前記オフセット部材上に置かれたインクを、前記インクが前記オフセット部材から転写される前に照射するように構成される、流動学的調整システム、を備え、
   前記画像形成部材表面及び前記オフセット部材表面のいずれもが、シリコーン、フルオロシリコーン、及びフルオロエラストマのうちの少なくとも一つを含む一方、前記オフセット部材表面の表面粗さが、前記画像形成部材表面の表面粗さよりも粗くなっており、
   前記湿し流体が塗布された後に気化する条件で運転され、
   前記湿し流体の層は、１ミクロン以下の厚さを有するインクベースのデジタル印刷システム。
5. 前記画像形成部材へのインクの付着は、インクの凝集より少ない、請求項４に記載のシステム。
6. 前記画像形成部材へのインクの付着は、オフセット部材表面へのインクの付着より少ない、請求項４に記載のシステム。
7. インクベースのデジタル印刷の方法であって、
   デジタル画像データに従って画像形成部材表面に配置された、１ミクロン以下の厚さを有する湿し流体の層の一部を選択的に除去することにより、前記画像形成部材の表面にインク画像を形成して、パターン化された湿し流体の層を形成することと、前記パターン化された湿し流体の層を有する前記画像形成部材表面にインクを供給して前記画像形成部材表面にインク画像を形成することと、を含み、前記画像形成部材表面は、オフセット部材表面と共に第１のインク転写ニップを形成し、前記オフセット部材表面は、前記画像形成部材表面のきめより粗いきめを有し、
   前記オフセット部材上に置かれたインクを前記インクが前記オフセット部材から転写される前に流動学的調整システムによって照射し、前記インク画像を前記画像形成部材から前記オフセット部材へ前記第１の転写ニップにおいて転写することと、
   前記転写されたインク画像を放射線に暴露して、前記インク画像を少なくとも部分的に硬化させる、または乾燥させることと、
   前記オフセット部材および基材により形成される第２のインク転写ニップにおいて、前記オフセット部材から印刷可能基材へ前記インク画像を転写することと、
   を含み、
   前記画像形成部材表面及び前記オフセット部材表面のいずれもが、シリコーン、フルオロシリコーン、及びフルオロエラストマのうちの少なくとも一つを含む一方、前記オフセット部材表面の表面粗さが、前記画像形成部材表面の表面粗さよりも粗くなっており、
   前記湿し流体が塗布された後に気化する条件で、印刷が行われる、インクベースのデジタル印刷の方法。
8. 前記印刷インク画像を有する前記基材を、第２インク画像を前記基材に印刷するためのオフセット構成を有する別のインクベースのデジタル印刷システムに搬送して、第１のインク画像との複合画像を形成することを含む、請求項７に記載の方法。
   

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