JP6347750B2 - 転写部材およびインクジェットプリンタ - Google Patents

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Description

本開示は、一般的に、インクジェット転写固定装置および方法に関する。特に、本明細書には、インクジェットプリンタにおける水性ラテックスインクの濡れ能および剥離能を高める組成物が開示される。
液体インクまたは溶融した固体インクがインク放出口（例えば、ノズル、スリットおよび多孔性膜）から放出されるインクジェットシステムは、例えば、粒径が小さく、低コストであるという特徴に起因して、多くのプリンタで用いられている。それに加え、インクジェットプリンタは、紙基材だけではなく、例えば、繊維製品、ゴムなどの種々の他の基材にも印刷することができる。
印刷プロセス中、種々の中間媒体（例えば、転写ベルト、中間ブランケットまたはドラム）を使用し、生成した画像を最終基材に転写してもよい。中間転写固定プロセスでは、水性ラテックスインクを、転写部材または中間ブランケットにインク放出し、熱または流れる空気またはその両方を用い、インク膜を乾燥させる。その後、乾燥した画像を最終的な紙基材に転写固定する。このプロセスを適切に行うために、転写部材またはブランケットは、２つの矛盾する要求事項を満たさなければならない。第１の要求事項は、転写部材にインクを十分に広げなければならないことであり、第２の要求事項は、乾燥させた後に、ブランケットからインクを剥離すべきなことである。水性インクが大量の水を含むため、このようなインク組成物は、高エネルギー（すなわち、４０ｍＪ／ｍ２より大きい）親水性基材に非常によく濡れ、広がる。しかし、このような基材への高い親和性に起因して、水性インクは、これらの基材から十分に剥離しない。低い表面エネルギー（すなわち、約２０ｍＪ／ｍ２以下）を有するシリコーンゴムは、この剥離の問題から逃れられる。しかし、シリコーンゴムの主な欠点は、水に対する親和性が低いため、これらの基材にインクが濡れず、広がらないことである。したがって、転写固定プロセスに理想的な転写部材は、良好な品質の画像を生成するような最適な広がりと、紙に対し、画像を転写固定させるための最適な剥離特性とを有するだろう。ある解決策、例えば、インクに界面活性剤を添加し、インクの表面張力を下げることが提案されているが、これらの解決策には、さらなる問題がある。例えば、界面活性剤によって、インクの制御できない広がりが生じ、１ピクセルの線の縁が望ましくないほど波形になる。さらに、水性印刷ヘッドは、良好な吐出性能を満たさなければならない特定の最小表面張力を必要としている（すなわち、２０ｍＮ／ｍより大きい）。
したがって、転写固定プロセスにおいて直面する上の問題に対処するために、水性インクに望ましい広がり性および剥離特性を与える手法が必要である。
本明細書には、水性インクジェットプリンタで使用するための転写部材が開示される。転写部材は、銅粒子およびカーボンナノチューブが分散したエラストマーマトリックスを含む表面層を有する。表面層中の銅粒子の重量％は、約１重量％〜約３０重量％である。カーボンナノチューブの重量％は、約１重量％〜約１０重量％である。
転写部材を含むインクジェットプリンタが提供される。転写部材は、銅粒子およびカーボンナノチューブが分散したエラストマーマトリックスを含む表面層を有する。表面層中の銅粒子の重量％は、約１重量％〜約３０重量％である。カーボンナノチューブの重量％は、約１重量％〜約１０重量％である。
本明細書には、銅粒子およびカーボンナノチューブが分散したエラストマーマトリックスの表面層を有する転写部材を含むインクジェットプリンタが開示される。表面層中の銅粒子の重量％は、約１重量％〜約３０重量％である。カーボンナノチューブの重量％は、約１重量％〜約１０重量％である。インクジェットプリンタは、転写部材表面に水性インク液滴を放出してインク画像を作成するための転写部材に隣接した印刷ヘッドを含む。インクジェットプリンタは、前記転写部材に隣接し、前記印刷ヘッドの下流にある転写固定ステーションを含み、転写固定ステーションは、前記転写固定ステーションで転写部材とともに転写固定爪を形成する。インクジェットプリンタは、記録媒体を転写固定爪に運ぶための輸送デバイスを含み、インク画像が記録媒体に転写され、固定される。
添付する図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成するが、本教示のいくつかの実施形態を示し、本記載とともに、本教示の原理を説明するのに役立つ。
図１は、水性インク画像プリンタを示す概略図である。 図２は、フルオロエラストマー中間転写体と、フルオロエラストマー内に銅粒子およびカーボンナノチューブが分散したフルオロエラストマーとの間の物理特性の比較を示す。 図３は、フルオロエラストマー内に銅粒子およびカーボンナノチューブが分散したフルオロエラストマーの中間転写体と、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）およびＶｉｔｏｎの中間転写体と、ポリイミド上のＶｉｔｏｎの中間転写体に対するマゼンタインクの広がりの比較を示す。 図４は、大きな液滴および線について、フルオロエラストマー内に銅粒子およびカーボンナノチューブが分散したフルオロエラストマーの中間転写体に対するインク液滴の広がりを示す。 図５は、中程度の液滴および線について、フルオロエラストマー内に銅粒子およびカーボンナノチューブが分散したフルオロエラストマーの中間転写体に対するインク液滴の広がりを示す。 図６は、小さな液滴および線について、フルオロエラストマー内に銅粒子およびカーボンナノチューブが分散したフルオロエラストマーの中間転写体に対するインク液滴の広がりを示す。
厳格な構造の正確さ、詳細および縮尺を維持するのではなく、図面のいくつかの詳細を単純化し、実施形態を理解しやすくするように描かれることを注記すべきである。
本教示の実施形態を詳細に参照し、その例は、添付の図面に示される。可能な場合はどれも、図面全体で同じ部品または同様の部品を指すために同じ参照番号が使用されるであろう。
以下の記載では、記載の一部を形成する添付の図面を参照し、本教示を実施し得る具体的で例示的な実施形態を示すことによって示される。これらの実施形態を、当業者が本教示を実施することができるように十分に詳細に記載し、他の実施形態を利用してもよく、本教示の範囲を逸脱することなく変更を行ってもよいことが理解されるべきである。したがって、以下の記載は単なる例示である。
１つ以上の実施例の観点で示してきたが、添付の特許請求の精神および範囲から逸脱することなく、示されている実施例に対し、変更および／または改変を行ってもよい。それに加え、具体的な特徴が、いくつかの実施例の１つのみに対して開示されていてもよいが、このような特徴を、所望なように、任意の所与の機能または具体的な機能に有利な他の実施例の１つ以上の他の特徴と組み合わせてもよい。さらに、「〜を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「〜を有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「伴う（ｗｉｔｈ）」という用語またはこれらの変形語をいずれかの詳細な記載および特許請求の範囲に使用する程度まで、このような用語は、「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という語句と同様の様式で包括的であることを意図している。「〜の少なくとも１つ」という用語は、列挙した項目の１つ以上が選択可能であることを意味するために用いられる。
本実施形態の広い範囲を記載する数値範囲およびパラメータは概算値であるが、具体例に記載する数値範囲は、可能な限り正確に報告している。しかし、いかなる数値も、それぞれの試験測定でみられる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を固有に含む。さらに、本明細書に開示するすべての範囲は、その範囲に包含される任意の部分範囲およびあらゆる部分範囲を包含することが理解されるべきである。例えば、「１０未満」という範囲は、最小値が０であり、最大値が１０である（境界値を含む）任意の部分範囲およびあらゆる部分範囲、すなわち、最小値が０以上であり、最大値が１０以下である任意の部分範囲およびあらゆる部分範囲（例えば、１〜５）を含んでいてもよい。特定の場合には、パラメータとして述べられるような数値は、負の値であってもよい。この場合、「１０未満」であると述べられる値の例は、負の値、例えば、−１、−２、−３、−１０、−２０、−３０などを想定することができる。
「印刷ヘッド」という用語は、本明細書で使用する場合、画像受け入れ表面にインク液滴を放出するためのインクジェット放出部を備えるように構成されたプリンタ内の要素を指す。典型的な印刷ヘッドは、インクジェット放出部のアクチュエータを操作する発生シグナルに応答し、画像受け入れ表面に１種類以上のインク色のインク液滴を放出する複数のインクジェット放出部を備えている。インクジェットは、１つ以上の列および行に並ぶように配列する。ある実施形態では、インクジェットを、印刷ヘッドの面に沿って千鳥状の斜めになった列に配列する。種々の実施形態のプリンタは、画像受け入れ表面にインク画像を作成する１つ以上の印刷ヘッドを備えている。ある実施形態のプリンタは、印刷ゾーンに配列された複数の印刷ヘッドを備えている。インク画像を保有する画像受け入れ表面（例えば、印刷媒体または中間部材の表面）は、印刷ゾーンの処理方向に印刷ヘッドが通過するように移動する。印刷ヘッド中のインクジェットは、画像受け入れ表面を横切る処理方向に垂直の処理方向を横切る方向に、インク液滴を列になるように放出する。
直接的なプリンタでは、印刷ヘッドは、インク液滴を印刷媒体（例えば、紙シートまたは連続的な媒体ウェブ）に直接放出する。インク液滴を印刷媒体に印刷した後、プリンタは、インク液滴および印刷媒体に対して圧力を加え、場合により熱を加える２つのローラーの間に作られた爪を介して印刷媒体を移動する。１つのローラーは、典型的には、「スプレッダローラー」と呼ばれ、印刷媒体の印刷側と接触する。第２のローラーは、典型的には、「加圧ローラー」と呼ばれ、スプレッダローラーに対して媒体を押し付け、インク液滴を広げ、インクを印刷媒体に固定する。
図１は、高速水性インク画像製造機またはプリンタ１０を示す。示されているように、プリンタ１０は、転写部材１２（ブランケットまたは受け入れ部材または画像作成部材とも呼ばれる）の表面にインク画像を生成し、次いで、転写部材１２を用いて作られる爪１８を通過する媒体にインク画像を転写する間接的なプリンタである。プリンタ１０は、以下に記載する直接的または間接的に動くサブシステムおよび要素を支えるフレーム１１を備える。プリンタ１０は、ドラムの形態で示される転写部材１２を含むが、支持されている終端のないベルトとして構成されていてもよい。転写部材１２は、外側表面２１を有する。外側表面２１は、方向１６に移動可能であり、その上でインク画像が作られる。方向１７に回転可能な転写固定ローラー１９は、転写部材１２の表面２１に装填され、転写固定爪１８を形成し、その中で、表面２１に作られたインク画像が、媒体シート４９に転写固定される。
転写部材１２またはブランケットは、爪１８において、転写部材１２の表面２１から媒体シート４９へのインク画像の転写を容易にするために、表面エネルギーが比較的低い材料から作られる。このような材料を以下にさらに詳細に記載する。表面管理ユニット（ＳＭＵ）９２は、インク画像を媒体シート４９に転写した後、ブランケット２１の表面に残った残留インクを除去する。
ＳＭＵ９２は、固定された容積のコーティング材料を含む容器と弾性供与ローラーとを含むコーティングアプリケータを備えていてもよく、平坦であってもよく、または多孔性であってもよく、コーティング材料と接触させるために、容器に回転可能に取り付けられている。供与ローラーは、アニロックスのような材料から作られるエラストマーローラーであってもよい。コーティング材料をブランケット２１の表面に塗布し、ブランケット表面に薄層を作成する。ＳＭＵ９２は、以下にさらに詳細に記載するコントローラ８０に操作可能に接続しており、コントローラが、供与ローラー、計量ブレードおよびクリーニングブレードを選択的に操作し、ブランケット表面にコーティング材料を堆積させ、分布させ、ブランケットまたは転写部材１２の表面２１から、転写されなかったインクピクセルを除去することができる。
一般的な記載を続けると、プリンタ１０は、部材１２が回転してセンサを通過するにつれて、転写部材１２の表面２１および表面２１に塗布されたコーティングから反射した光を検出するように構成された光学センサ９４Ａ（イメージオンドラム（「ＩＯＤ」）センサとしても知られる）を備えている。光学センサ９４Ａは、転写部材１２の表面２１を横切る方向に整列した個々の光学検出器が列になった線状の配列を含む。光学センサ９４Ａは、表面２１から反射した光に対応するデジタル画像データを作成する。光学センサ９４Ａは、転写部材１２が方向１６に回転し、光学センサ９４Ａを通るにつれて、「スキャンライン」と呼ばれる一列の画像データを作成する。一実施形態では、光学センサ９４Ａのそれぞれの光学検出器は、さらに、赤色、緑色、青色（ＲＧＢ）の反射光の色に対応する光の周波数に感受性の３つの検知要素を含む。また、光学センサ９４Ａは、表面２１に赤色、緑色および青色の光に輝く照射源を含む。光学センサ９４Ａは、画像受け入れ表面で相補的な色の光が輝き、それぞれの光検出器でＲＧＢ要素を用い、異なるインク色を検出することができる。光学センサ９４Ａによって作られる画像データを、プリンタ１０内のコントローラ８０または他のプロセッサによって分析し、表面２１にあるインク画像および濡れ性を高めるコーティング（以下にさらに詳細に説明する）の厚みおよび被覆面積を特定する。ブランケット表面およびコーティングからの鏡面反射光または拡散光の反射から、厚みおよび被覆を特定することができる。他の光学センサ（例えば、９４Ｂ、９４Ｃおよび９４Ｄ）は、類似の構成であり、印刷プロセス中の他のパラメータ、例えば、インクジェットの欠けまたは動作不能、および画像乾燥前のインク画像の作成（９４Ｂ）、画像転写のためのインク画像の処理（９４Ｃ）およびインク画像の転写効率（９４Ｄ）を特定し、評価するために、表面２１の周囲の異なる位置に配置されていてもよい。または、ある実施形態は、媒体での画質を評価するために使用可能なさらなるデータを作成するために、光学センサを備えていてもよい（９４Ｅ）。
プリンタ１０は、表面２１が、印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄによって作られる印刷ゾーンに入る直前の位置で、転写部材１２の表面２１の次に位置する表面エネルギーアプリケータ１２０をさらに備えていてもよい。表面エネルギーアプリケータ１２０は、例えば、コロナ放電ユニット、酸素プラズマユニットまたは電子ビームユニットであってもよい。表面エネルギーアプリケータ１２０は、アプリケータ１２０と表面２１との間に、この２つの構造の間にある空気をイオン化するのに十分な電場を放出し、負に帯電した粒子、正に帯電した粒子、または正および負に帯電した粒子の組み合わせを表面２１または転写部材に塗布するような構成である。電場および帯電した粒子は、ブランケット表面の表面エネルギーを高め、以下にさらに詳細に記載する。表面２１または転写部材１２の表面エネルギーを高めると、その後に、モジュール３４Ａ〜３４Ｄの印刷ヘッドによってインク液滴を放出し、表面２１または転写部材１２に付着させ、融着させることができる。
プリンタ１０は、印刷ゾーンへの空気の流れを作り出し、制御する空気流管理システム１００を備えている。空気流管理システム１００は、印刷ヘッド空気供給部１０４と、印刷ヘッド空気戻り部１０８とを備える。印刷ヘッド空気供給部１０４と戻り部１０８は、プリンタ１０のコントローラ８０またはある種の他のプロセッサに操作可能に接続され、コントローラが、印刷ゾーンへ流れる空気を管理することができる。この空気流の制御によって、インク中の蒸発した溶媒および水が印刷ヘッド上で凝集するのを防ぐのに役立ち、印刷ゾーン中の熱を弱め、インクジェット内でインクが乾燥し、インクジェットが詰まり得る可能性を減らすのに役立つ。空気流管理システム１００は、さらに、印刷ゾーンの湿度および温度を検出するためのセンサを備えていてもよく、空気供給部１０４および戻り部１０８をもっと正確に制御することができ、印刷ゾーン内の最適条件を確保することができる。プリンタ１０内のコントローラ８０またはある種の他のプロセッサは、さらに、画像領域のインク被覆に関し、システム１００の制御を可能にしてもよく、または時間までは、画像が印刷されないときに空気のみが印刷ゾーンを通って流れるように、システム１００の操作を可能にしてもよい。
高速水系インクプリンタ１０は、さらに、ある色の水系インクの少なくとも１つの供給源２２を含む水系インク供給および運搬サブシステム２０を備える。示されているプリンタ１０が、多色画像製造機である場合、インクを運搬するシステム２０は、４種類の異なる色ＣＹＭＫ（シアン、イエロー、マゼンタ、ブラック）の水系インクをあらわす４種類の供給源２２、２４、２６、２８を備える。図１の実施形態では、印刷ヘッドシステム３０は、印刷ヘッド支持部３２を備えており、プリントボックスユニット（３４Ａ〜３４Ｄ）としても知られる複数の印刷ヘッドモジュールを支える。それぞれの印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄは、中間転写部材１２の幅方向にわたって効果的に延び、表面２１にインク液滴を放出する。印刷ヘッドモジュールは、１個の印刷ヘッドまたは千鳥状の配列に構成された複数の印刷ヘッドを備えていてもよい。それぞれの印刷ヘッドモジュールは、フレーム（図示せず）に操作可能に接続し、インク液滴を放出するように整列し、表面２１の上にインク画像を作成する。印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄは、１つ以上の印刷ヘッドにインクを供給するために、関連する電子機器、インク容器およびインク経路を備えていてもよい。示した実施形態において、経路（図示せず）は、印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄに供給源２２、２４、２６および２８を操作可能に接続し、モジュール内の１つ以上の印刷ヘッドにインクを供給する。一般的によく知られているように、印刷ヘッドモジュール内の１つ以上の印刷ヘッドは、それぞれ、１色のインクを放出することができる。他の実施形態では、印刷ヘッドは、２色以上のインクを放出するように構成されていてもよい。例えば、モジュール３４Ａおよび３４Ｂ中の印刷ヘッドは、シアンおよびマゼンタのインクを放出することができ、一方、モジュール３４Ｃおよび３４Ｄ中の印刷ヘッドは、イエローおよびブラックのインクを放出することができる。示されているモジュール中の印刷ヘッドは、モジュールによって印刷されるそれぞれの色の分離解像度を高めるために、互いに相殺する（すなわち、千鳥状の）２つの並びに配列される。このような配列によって、たった１色のインクのみを放出する印刷ヘッドの１つの並びを有する印刷システムのみの解像度の２倍で印刷することができる。プリンタ１０は、４個の印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄを備えているが、それぞれ、２つの印刷ヘッドの並びを有し、交互に並ぶ構造は、異なる数の印刷ヘッドモジュールを有するか、またはモジュール内の並びを有する。
表面２１の上に印刷される画像が印刷ゾーンから出た後、画像が、画像乾燥部１３０の下を通る。画像乾燥部１３０は、赤外線ヒーター１３４、温風源１３６および空気戻り部１３８Ａおよび１３８Ｂを備える。赤外線型ヒーター１３４は、転写部材１２の表面２１に印刷した画像に赤外熱をあて、インク中の水または溶媒を蒸発させる。温風源１３６は、インクに温風を向かわせ、インクからの水または溶媒の蒸発を補助する。次いで、空気を集め、戻り部１３８Ａおよび１３８Ｂによって排気し、印刷領域中の空気の流れと他の要素との干渉を減らす。
さらに示されるように、プリンタ１０は、記録媒体を供給し、取り扱うシステム４０を備え、例えば、種々の大きさの紙媒体シートの１つ以上の積み重ねを保存する。記録媒体を供給し、取り扱うシステム４０は、例えば、シートまたは基材の供給源４２、４４、４６および４８を備える。プリンタ１０の実施形態では、供給源４８は、例えば、切断した媒体シート４９の形態で画像受け入れ基材を保存し、供給するための高容量紙供給部またはフィーダである。記録媒体を供給し、取り扱うシステム４０は、さらに、基材を取り扱い、輸送するシステム５０を備え、媒体プレコンディショナアセンブリ５２と媒体ポストコンディショナアセンブリ５４とを有する。プリンタ１０は、印刷媒体が転写固定爪１８を通った後、印刷媒体にさらなる熱および圧力を加えるための任意要素の融合デバイス６０を備える。一実施形態では、融合デバイス６０は、印刷媒体の上に作られる印刷画像の光沢度を調整する。図１の実施形態では、プリンタ１０は、書類保持トレイ７２と、書類シートを供給し、回復するデバイス７４と、書類を露出させ、スキャンするシステム７６とを含む元々の書類フィーダ７０を備える。
機械またはプリンタ１０の種々のサブシステム、要素および機能の操作および制御は、コントローラまたは電子サブシステム（ＥＳＳ）８０の助けを借りて行われる。ＥＳＳまたはコントローラ８０は、画像受け入れ部材１２、印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄ（したがって、印刷ヘッド）、基材を供給し、取り扱うシステム４０、基材を取り扱い、輸送するシステム５０、ある実施形態では、１つ以上の光学センサ９４Ａ〜９４Ｅに操作可能に接続する。ＥＳＳまたはコントローラ８０は、例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）８２を含む自己内蔵型の専用のミニコンピュータであり、電子記憶部８４およびディスプレイまたはユーザインターフェース（ＵＩ）８６を備える。ＥＳＳまたはコントローラ８０は、例えば、センサ入力部および制御回路８８と、ピクセルの配置および制御回路８９とを含む。それに加え、ＣＰＵ８２は、画像入力源、例えば、スキャンシステム７６、またはオンラインまたはワークステーションの接続９０および印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄの間の画像データフローを読み取り、捕捉し、作成し、管理する。このように、ＥＳＳまたはコントローラ８０は、以下に記載する印刷プロセスを含む他の機械サブシステムおよび機能のすべてを操作し、制御するための主なマルチタスクプロセッサである。
コントローラ８０は、プログラム化された命令を実行する汎用または特殊用途用のプログラム制御可能なプロセッサで実行することができる。プログラム制御された機能を発揮するのに必要な命令およびデータを、プロセッサまたはコントローラに関連するメモリに保存することができる。プロセッサ、そのメモリおよびインターフェース回路は、以下に記載する操作を行うためのコントローラを構成する。これらの要素は、印刷配線回路カードで与えられてもよく、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の回路として与えられてもよい。それぞれの回路は、別個のプロセッサを用いて実行されてもよく、または複数の回路が同じプロセッサで実行されてもよい。または、回路を別個の要素で実行してもよく、または超大規模集積（ＶＬＳＩ）回路で与えられる回路で実行してもよい。また、本明細書に記載する回路は、プロセッサ、ＡＳＩＣ、別個の要素またはＶＬＳＩ回路の組み合わせで実行することができる。
操作中に、印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄに対する印刷ヘッド制御シグナルの出力を処理し、作成するために、作成すべき画像のための画像データは、スキャンするシステム７６から、またはオンラインまたはワークステーションの接続９０によってコントローラ８０に送られる。さらに、コントローラ８０は、例えば、ユーザインターフェース８６を介するオペレータの入力から、関連するサブシステムおよび要素の制御を決定し、および／または受け入れ、したがって、このような制御を実行する。結果として、適切な色のための水性インクを印刷ヘッドモジュール３４Ａ〜３４Ｄに運ぶ。さらに、表面２１に対し、ピクセルの配置制御が行われ、画像データおよび媒体（媒体シート４９の形態であってもよい）に対応するインク画像を作成し、供給源４２、４４、４６、４８のいずれか１つによって供給され、爪１８にタイミングよく運ぶために、記録媒体輸送システム５０によって取り扱われる。爪１８において、インク画像は、転写部材１２の表面２１から、転写固定爪１８の媒体基材に転写される。
ある印刷操作において、１つのインク画像が、表面２１全体を覆ってもよく（シングルピッチ）、または複数のインク画像が、表面２１に堆積してもよい（マルチピッチ）。マルチピッチ印刷構造において、転写部材１２（画像受け入れ部材とも呼ばれる）の表面２１は、複数のセグメントに分けられていてもよく、それぞれのセグメントが、書類ゾーンの全ページ画像（すなわち、シングルピッチ）および表面２１に作られる複数のピッチに分けられる書類内のゾーンを含む。例えば、２ピッチの画像受け入れ部材は、表面２１の周囲に２つの書類内ゾーンによって分けられる２つの書類ゾーンを含む。同様に、例えば、４ピッチの画像受け入れ部材は、４つの書類ゾーンを含み、それぞれ、表面２１を通過または一巡りする間に１つの媒体シートに作られるインク画像に対応する。
１つ以上の画像が、コントローラ８０の制御下、表面に作られたら、図示したインクジェットプリンタ１０は、プリンタ内の要素を操作し、表面２１から媒体へ１つ以上の画像を転写し、固定するためのプロセスを行う。プリンタ１０では、コントローラ８０は、媒体輸送システム５０中の１つ以上のローラー６４を動かすためのアクチュエータを操作し、媒体シート４９を処理方向Ｐに転写固定ローラー１９に隣接する位置まで移動させ、次いで、転写固定ローラー１９と転写部材１２の表面２１の間にある転写固定爪１８を通って移動する。転写固定ローラー１９は、転写部材１２にの表面２１に対し、記録媒体４９の前側を押すために、記録媒体４９の裏側に対して圧力を加える。転写固定ローラー１９も加熱してもよいが、図１の実施形態では、転写固定ローラー１９は加熱されない。その代わりに、媒体シート４９のためのプレヒーターアセンブリ５２が、爪に向かう媒体の経路に与えられる。プレコンディショナアセンブリ５２は、媒体シート４９を所定の温度に慣らし、画像を媒体に転写するのを助け、それによって、転写固定ローラーのデザインを単純化する。加熱した媒体シート４９の裏側に対し、転写固定ローラー１９によって作られる圧力は、転写部材１２から媒体シート４９への画像の転写固定（転写および融合）を容易にする。
転写部材１２および転写固定ローラー１９両方の回転または転がりによって、媒体シート４９に画像を転写固定するだけではなく、媒体シート４９が爪を通るのにも役立つ。転写部材１２は、回転し続け、コーティングおよびブランケット２１にあらかじめ塗布されている画像の転写固定プロセスが続く。
上に図示され、記載されるように、転写部材１２または画像受け入れ部材は、最初に、インクジェット画像を受け入れる。インクを乾燥させた後、転写部材１２は、爪１８における転写工程中に、画像を最終的な印刷基材へと剥離する。転写部材１２の表面２１が比較的低い表面エネルギーを有するとき、転写工程が改良される。しかし、低い表面エネルギーを有する表面２１は、転写部材１２に対し、望ましい初期のインク濡れ性（広がり）に反するように作用する。残念なことに、転写部材１２の表面２１には、２つの矛盾する要求事項がある。第１の要求事項は、インクを広げ、濡らす（すなわち、球状に丸まらない）高い表面エネルギーの表面を目標とする。第２の要求事項は、インク画像は、乾燥すると、最大の転写効率（目標は１００％）を達成するように、転写部材１２の表面２１との引力が最小限であることであり、これは、表面２１の表面エネルギーを最小にすることによって最もよく達成される。
転写固定プロセスにおいて、図１に示すように、室温（すなわち、２０〜２７℃）での水性インクが、転写部材１２（ブランケットとも呼ばれる）の表面に吐出される。吐出させた後、転写部材１２を加熱ゾーン１３６に移動し、このゾーンでインクを乾燥させ、次いで、乾燥した画像が、転写固定爪１９で記録媒体４９に転写固定される。転写部材１２は、中間媒体、ブランケット、中間転写体および画像化部材とも呼ばれる。
転写部材１２は、任意の適切な形状であってもよい。適切な形状の例としては、シート、膜、ウェブ、箔、細長片、コイル、円柱形、ドラム、終端のない細長片、円板、ドレルト（ドラムとベルトの中間形）、終端のないベルトを含むベルト、終端のないつなぎ目がある可とう性ベルトおよび終端のないつなぎ目がある可とう性画像作成ベルトが挙げられる。転写部材１２は、単一層または複数層であってもよい。
本明細書には、インクの広がり性を高めるために、エラストマーマトリックス内に銅およびカーボンナノチューブが分散したエラストマーマトリックスを含む中間転写体（ＩＴＭ）材料コンポジットが開示される。この材料は、水性インクを良好に広げ、固定するのに役立つ。
転写部材１２のエラストマーマトリックスとして使用される材料の例としては、シリコーン、フルオロシリコーン、ポリテトラフルオロエチレンおよびいくつかのハイブリッド材料が挙げられる。フルオロシリコーンおよびシリコーンとしては、室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンゴム、高温加硫（ＨＴＶ）シリコーンゴムおよび低温加硫（ＬＴＶ）シリコーンゴムが挙げられる。これらのゴムは既知であり、商業的に簡単に入手可能であり、例えば、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３５ブラックＲＴＶおよびＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３２ ＲＴＶ（いずれもＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ製）；１０６ ＲＴＶ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒおよび９０ ＲＴＶ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ（いずれもＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ製）；ＪＣＲ６１１５ＣＬＥＡＲ ＨＴＶおよびＳＥ４７０５Ｕ ＨＴＶシリコーンゴム（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｔｏｒａｙ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ製）である。他の適切なシリコーン材料としては、シロキサン（例えば、ポリジメチルシロキサン）；フルオロシリコーン（例えば、Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ ５５２（Ｓａｍｐｓｏｎ Ｃｏａｔｉｎｇｓ（リッチモンド、バージニア）から入手可能））；液体シリコーンゴム、例えば、ビニル架橋した熱硬化性ゴム、またはシラノールを室温で架橋した材料などが挙げられる。別の特定の例は、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｓｙｌｇａｒｄ １８２である。市販のＬＳＲゴムとしては、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ製のＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｑ３−６３９５、Ｑ３−６３９６、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９０ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９１ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９５ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９６ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９８ ＬＳＲが挙げられる。
転写部材１２として使用するのに適した材料の他の例としては、フルオロエラストマーが挙げられる。ポリメチレン型のフルオロエラストマーまたはフルオロゴムは、コモノマーとしてフッ化ビニリデンを使用し、フルオロ、アルキル、ペルフルオロアルキルまたはペルフルオロアルコキシ基のような置換基をポリマー鎖の上に有する。フルオロエラストマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１４１８に基づいて分類され、ＩＳＯ １６２９の名称ＦＫＭを有する。既知のフルオロエラストマーの例は、（１）フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレンのうち、２つのコポリマー類、例えば、ＶＩＴＯＮ Ａ（登録商標）として商業的に知られているもの；（２）ＶＩＴＯＮ Ｂ（登録商標）として商業的に知られている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレンのターポリマー類；（３）ＶＩＴＯＮ ＧＨまたはＶＩＴＯＮ ＧＦとして商業的に知られている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、ペルフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）のテトラポリマー類である。
フルオロエラストマーであるＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）およびＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）は、フッ化ビニリデンの量が比較的少ない。ＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）およびＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）は、約３５重量％のフッ化ビニリデンと、約３４重量％のヘキサフルオロプロピレンと、約２９重量％のテトラフルオロエチレンと、約２重量％のキュアサイトモノマーとを含んでいる。
転写部材の銅粒子の保持量は、転写部材の約１重量％〜約３０重量％である。いくつかの実施形態では、銅粒子の保持量は、約５重量％〜約２５重量％、または約１０重量％〜約２０重量％である。銅粒子の直径は、約１ｎｍ〜約８ミクロン、または約５０ｎｍ〜約７００ｎｍ、または約１００ｎｍ〜約５００ｎｍである。銅粒子は、Ａｍｅｓ Ｇｏｌｄｓｍｉｔｈから入手可能である。Ｃ１−１０００、Ｃ１−２０００、Ｃ１−６０００Ｆが例である。それに加え、銅フレークは、いくつかの実施形態で適しており、前面の大きさは約６ミクロンである。
転写部材のカーボンナノチューブの保持量は、転写部材の約１重量％〜約１０重量％である。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの保持量は、約１．５重量％〜約８重量％、または約２重量％〜約６重量％である。カーボンナノチューブの長さは、約１ミクロン〜約２０ミクロン、または約２ミクロン〜約１５ミクロン、または約５ミクロン〜約１０ミクロンである。カーボンナノチューブの直径は、約１ｎｍ〜約２０ｎｍ、または約１ｎｍ〜約１０ミクロン、または約２ｎｍ〜約５ｎｍである。カーボンナノチューブは、Ｃｈｅａｐｔｕｂｅｓ．ｃｏｍ．から得ることができる。
物理特性、化学特性、熱特性および／または電気特性に対し、さらに優れた濡れ性および剥離特性を達成するために、他のフィラー材料または添加剤を、転写部材１２のこのようなエラストマーマトリックスに加えてもよいことも理解される。これらの添加されたフィラーは、有機、無機または金属の性質を有していてもよく、ミクロンスケールまたはナノスケールの大きさであってもよい。添加剤は、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムからなる群から選択される。
銅粒子およびカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）をエラストマーマトリックスに組み込む。必要な量の混合するポリマー／フィラー材料を、適切な溶媒に十分に溶解し、その後、さらなる化学治療薬、例えば、アミノシランを加えてもよい。反応混合物をスプレーコーティング、フローコーティング、射出成型または中間転写体に表面を形成するための別の適切な方法に使用してもよい。
接触角の測定は、この測定基準が、水性インクが表面をどのように濡らし、どのように別の表面に移動するかを示すのに役立つため、転写ブランケット表面を特性決定するのに効果的な手法である。いくつかの実施形態では、中間ブランケットに対するインクの接触角度は、約２５°〜約４０°、または約２９°〜約３６°、または約３０°〜約３５°である。
銅／ＣＮＴを混合したエラストマー転写ブランケットに関し、他の特性、例えば、張力、伸長、初期弾性率および靱性が分析された。ブランケットおよびインクを爪の中で加圧するとき、ブランケット材料が、望ましい画質生成をするのに適合していなければならないように、硬度のような材料の特性が関連することが理解される。
ブランケットの性質をもっと適合させると、インクの個々の領域または局在化した領域に対する圧力を大きくすることができ、転写爪の中の紙とインクがもっと接触し、転写効率が高まるため、単一層または複数層のブランケットのデュロメーターは全体的に重要である。
いくつかの実施形態では、転写部材１２は、厚みが約２０ミクロン〜約５ｍｍ、または約１００ミクロン〜約４ｍｍ、または約５００ミクロン〜約３ｍｍであってもよい。
本発明の実施形態とともに使用可能なインク組成物は、水に分散したポリマーまたはラテックスインクである。このようなインクは、溶媒インクとしてほとんど同じ耐久性を有すると言われる水性インクであるため、このようなインクを使用することが望ましい。一般的に、これらのインクは、水に分散した１種類以上のポリマーを含む。本明細書に開示されるインクは、着色剤も含む。着色剤は、染料、顔料、またはこれらの混合物であってもよい。適切な染料の例としては、アニオン染料、カチオン染料、非イオン性染料、両性イオン性染料などが挙げられる。適切な染料の具体例としては、食用染料、例えば、Ｆｏｏｄ Ｂｌａｃｋ Ｎｏ．１、Ｆｏｏｄ Ｂｌａｃｋ Ｎｏ．２、Ｆｏｏｄ Ｒｅｄ Ｎｏ．４０、Ｆｏｏｄ Ｂｌｕｅ Ｎｏ．１、Ｆｏｏｄ Ｙｅｌｌｏｗ Ｎｏ．７など、ＦＤ ＆ Ｃ染料、Ａｃｉｄ Ｂｌａｃｋ染料（Ｎｏ．１、７、９、２４、２６、４８、５２、５８、６０、６１、６３、９２、１０７、１０９、１１８、１１９、１３１、１４０、１５５、１５６、１７２、１９４など）、Ａｃｉｄ Ｒｅｄ染料（Ｎｏ．１、８、３２、３５、３７、５２、５７、９２、１１５、１１９、１５４、２４９、２５４、２５６など）、Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ染料（Ｎｏ．１、７、９、２５、４０、４５、６２、７８、８０、９２、１０２、１０４、１１３、１１７、１２７、１５８、１７５、１８３、１９３、２０９など）、Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ染料（Ｎｏ．３、７、１７、１９、２３、２５、２９、３８、４２、４９、５９、６１、７２、７３、１１４、１２８、１５１など）、Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌａｃｋ染料（Ｎｏ．４、１４、１７、２２、２７、３８、５１、１１２、１１７、１５４、１６８など）、Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ染料（Ｎｏ．１、６、８、１４、１５、２５、７１、７６、７８、８０、８６、９０、１０６、１０８、１２３、１６３、１６５、１９９、２２６など）、Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ 染料（Ｎｏ．１、２、１６、２３、２４、２８、３９、６２、７２、２３６など）、Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ染料（Ｎｏ．４、１１、１２、２７、２８、３３、３４、３９、５０、５８、８６、１００、１０６、１０７、１１８、１２７、１３２、１４２、１５７など）、反応性染料、例えば、Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｒｅｄ染料（Ｎｏ．４、３１、５６、１８０など）、Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｂｌａｃｋ染料（Ｎｏ．３１など）、Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｙｅｌｌｏｗ染料（Ｎｏ．３７など）；アントラキノン染料、モノアゾ染料、ジアゾ染料、フタロシアニン誘導体（種々のフタロシアニンスルホネート塩を含む）、アザ（１８）アヌレン、ホルマザン銅錯体、トリフェノジオキサジンなど；およびこれらの混合物が挙げられる。染料は、インク組成物中に、任意の望ましい量または有効な量で、一実施形態では、インクの約０．０５〜約１５重量％、別の実施形態では、インクの約０．１〜約１０重量％、さらに別の実施形態では、インクの約１〜約５重量％存在するが、この量は、これらの範囲からはずれていてもよい。
適切な顔料の例としては、黒色顔料、白色顔料、シアン顔料、マゼンタ顔料、イエロー顔料などが挙げられる。さらに、顔料は、有機粒子または無機粒子であってもよい。適切な無機顔料としては、例えば、カーボンブラックが挙げられる。しかし、他の無機顔料は、酸化チタン、コバルトブルー（ＣｏＯ−ＡＩ２Ｏ３）、クロムイエロー（ＰｂＣｒＯ４）および酸化鉄のような適切なものであってもよい。適切な有機顔料としては、例えば、ジアゾ顔料およびモノアゾ顔料を含むアゾ顔料、多環状顔料（例えば、フタロシアニン顔料、例えば、フタロシアニンブルーおよびフタロシアニングリーン）、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、ピラントロン顔料およびキノフタロン顔料）、不溶性染料キレート（例えば、塩基性染料型キレートおよび酸性染料型キレート）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アンサントロン顔料、例えば、ＰＲ１６８などが挙げられる。フタロシアニンブルーおよびフタロシアニングリーンの代表例としては、銅フタロシアニンブルー、銅フタロシアニングリーン、およびこれらの誘導体（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ３６）が挙げられる。キナクリドンの代表例としては、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ４８、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ４９、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １９２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２０２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２０６、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２０７、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２０９、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １９およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ４２が挙げられる。アントラキノンの代表例としては、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １９４、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２１６およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２２６が挙げられる。ペリレンの代表例としては、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １４９、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７９、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １９０、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １８９およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２２４が挙げられる。チオインジゴイドの代表例としては、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ８６、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ８７、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ８８、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １８１、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １９８、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３６およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３８が挙げられる。ヘテロ環イエローの代表例としては、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １４、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １７、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ６５、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ７３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ７４、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ９０、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １１０、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １１７、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２０、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２８、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３８、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５１、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５５およびＰｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２１３が挙げられる。このような顔料は、粉末またはプレスケーキの形態で、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｅｎｇｅｌｈａｒｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎを含む多くの供給業者から市販される。使用可能な黒色顔料の例としては、炭素顔料が挙げられる。炭素顔料は、許容範囲の光学密度および印刷特徴を与えるほとんどの市販される炭素顔料であってもよい。本システムおよび方法で使用するのに適した炭素顔料としては、限定されないが、カーボンブラック、グラファイト、ガラス状炭素、石炭、およびこれらの組み合わせが挙げられる。このような炭素顔料は、例えば、チャネル法、コンタクト法、ファーネス法、アセチレン法または加熱法を含む種々の既知の方法によって製造することができ、Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｅｖｏｎｉｋ、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙのような販売者から市販される。適切なカーボンブラック顔料としては、限定されないが、Ｃａｂｏｔ顔料、例えば、ＭＯＮＡＲＣＨ １４００、ＭＯＮＡＲＣＨ １３００、ＭＯＮＡＲＣＨ １１００、ＭＯＮＡＲＣＨ １０００、ＭＯＮＡＲＣＨ ９００、ＭＯＮＡＲＣＨ ８８０、ＭＯＮＡＲＣＨ ８００、ＭＯＮＡＲＣＨ ７００、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ ２００、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ ３００、ＲＥＧＡＬ、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ、ＥＬＦＴＥＸ、ＭＯＧＵＬおよびＶＵＬＣＡＮ顔料；Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ顔料、例えば、ＲＡＶＥＮ ５０００およびＲＡＶＥＮ ３５００；Ｅｖｏｎｉｋ顔料、例えば、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ ２００、ＦＷ ２、ＦＷ ２Ｖ、ＦＷ １、ＦＷ１８、ＦＷ Ｓ１６０、ＦＷ Ｓ１７０、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４Ａ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４、ＰＲＩＮＴＥＸ Ｕ、ＰＲＩＮＴＥＸ １４０Ｕ、ＰＲＩＮＴＥＸ ＶおよびＰＲＩＮＴＥＸ １４０Ｖが挙げられる。上のリストの顔料としては、改質されていない顔料粒状物、低分子が接続した顔料粒状物、ポリマーが分散した顔料粒状物が挙げられる。他の顔料およびその混合物を選択することもできる。顔料の粒径は、液体媒剤中で粒子の安定なコロイド懸濁物を可能にし、サーマルインクジェットプリンタまたは圧電インクジェットプリンタでインクを用いるときにインクの経路が詰まるのを防ぐために、できる限り小さいことが望ましい。
本明細書に開示するインク組成物の中で、顔料は、望ましい着色度を達成するのに有効な量で存在し、一実施形態では、インクの約０．１〜約１５重量％の量で、別の実施形態では、インクの約１〜約１０重量％の量で、さらに別の実施形態では、インクの約２〜約７重量％の量で存在するが、この量は、これらの範囲からはずれていてもよい。
本明細書に開示するインクは、界面活性剤も含有する。インク中でポリウレタンエラストマーのエマルションを形成する任意の界面活性剤を使用することができる。適切な界面活性剤の例としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、双性イオン系界面活性剤など、およびこれらの混合物が挙げられる。適切な界面活性剤の例としては、アルキルポリエチレンオキシド、アルキルフェニルポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシドブロックコポリマー、アセチレン系ポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド（ジ）エステル、ポリエチレンオキシドアミン、プロトン化されたポリエチレンオキシドアミン、プロトン化されたポリエチレンオキシドアミド、ジメチコーンコポリオール、置換アミンオキシドなど（具体的な例として、一級、二級および三級のアミン塩化合物、例えば、ラウリルアミン、ココナツアミン、ステアリルアミン、ロジンアミンの塩酸塩、酢酸塩を含む）；四級アンモニウム塩型化合物、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロリド、セチルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロリド、ベンザルコニウムクロリドなど；ピリジニウム塩型化合物、例えば、セチルピリジニウムクロリド、セチルピリジニウムブロミドなど；非イオン系界面活性剤、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、アセチレンアルコール、アセチレングリコール；および他の界面活性剤、例えば、２−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、ステアリルジメチルベタイン、およびラウリルジヒドロキシエチルベタイン；フルオロ界面活性剤など、およびこれらの混合物が挙げられる。非イオン系界面活性剤のさらなる例としては、ポリアクリル酸、メタロース、メチルセルロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ジアルキルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノール（Ｒｈｏｎｅ−ＰｏｕｌｅｎｃからＩＧＥＰＡＬ ＣＡ−２１０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ ＣＡ−５２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ ＣＡ−７２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ ＣＯ−８９０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ ＣＯ−７２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ ＣＯ−２９０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ ＣＡ−２１０（商標）、ＡＮＴＡＲＯＸ ８９０（商標）およびＡＮＴＡＲＯＸ ８９７（商標）として入手可能）が挙げられる。適切な非イオン系界面活性剤の他の例としては、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドのブロックコポリマーが挙げられ、ＳＹＮＰＥＲＯＮＩＣ ＰＥ／Ｆ、例えば、ＳＹＮＰＥＲＯＮＩＣ ＰＥ／Ｆ １０８として市販されているものが挙げられる。適切なアニオン系界面活性剤の他の例としては、サルフェートおよびスルホネート、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルナフタレン硫酸ナトリウム、ジアルキルベンゼンアルキルサルフェートおよびスルホネート、酸、例えば、Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能なアビエチン酸、第一工業製薬株式会社から入手可能なＮＥＯＧＥＮ Ｒ（商標）、ＮＥＯＧＥＮ ＳＣ（商標）、これらの組み合わせなどが挙げられる。適切なアニオン系界面活性剤の他の例としては、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ製のアルキルジフェニルオキシドジスルホネートＤＯＷＦＡＸ（商標）２Ａ１、および／またはＴａｙｃａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（日本）製の分枝鎖ナトリウムドデシルベンゼンスルホネート、ＴＡＹＣＡ ＰＯＷＥＲ ＢＮ２０６０が挙げられる。通常は正に帯電している適切なカチオン系界面活性剤の他の例としては、アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロリド、ジアルキルベンゼンアルキルアンモニウムクロリド、ラウリルトリメチルアンモニウムクロリド、アルキルベンジルメチルアンモニウムクロリド、アルキルベンジルジメチルアンモニウムブロミド、ベンザルコニウムクロリド、セチルピリジニウムブロミド、Ｃ１２，Ｃ１５，Ｃ１７トリメチルアンモニウムブロミド、四級化したポリオキシエチルアルキルアミンのハロゲン化物塩、ドデシルベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、ＭＩＲＡＰＯＬ（商標）およびＡＬＫＡＱＵＡＴ（商標）（Ａｌｋａｒｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）、Ｋａｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能なＳＡＮＩＺＯＬ（商標）（ベンザルコニウムクロリド）など、およびこれらの混合物が挙げられる。任意の２種類以上の界面活性剤の混合物を使用してもよい。界面活性剤は、任意の望ましい量または効果的な量で、一実施形態では、インクの少なくとも約０．０１重量％、一実施形態では、インクの約５重量％以下の量で存在するが、この量は、これらの範囲からはずれていてもよい。ある場合には、界面活性剤を分散剤と呼ぶことを注記しておくべきである。
インクに対する他の任意要素の添加剤としては、殺生物剤、抗真菌剤、ｐＨ制御剤、例えば、酸または塩基、リン酸塩、カルボン酸塩、亜硫酸塩、アミン塩、バッファー溶液など、捕捉剤、例えば、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）、粘度調整剤、レベリング剤など、およびこれらの混合物が挙げられる。
本明細書に記載のインクを、以下の実施例でさらに示す。特に指示のない限り、あらゆる部およびパーセントは、重量基準である。
具体的な実施形態を詳細に記載する。これらの例は、実例であることを意図しており、これらの実施形態に記載される材料、条件または処理パラメータに限定されない。あらゆる部は、特に指示のない限り、固体重量を基準とするパーセントである。
種々の基材を、水性インク画像を吐出するための基材として使用した。フルオロエラストマー材料（Ｖｉｔｏｎ ＧＦ（登録商標））と、銅粒子／ＣＮＴが分散した中間転写体フルオロエラストマー材料（Ｖｉｔｏｎ ＧＦ（登録商標））の中間転写体１２を比較した。図２は、引張強度、伸長、靱性および初期弾性率といった特性の比較である。銅粒子／ＣＮＴが分散したＶｉｔｏｎ ＧＦ（登録商標）フルオロエラストマー材料の初期弾性率は、充填していないフルオロエラストマーよりも約３０％高い。基材中の銅粒子の量は、１５ｐｐｍであった。カーボンナノチューブの量は、４ｐｐｍであった。硬度は、弾性率に反比例する値であると示すことができる。このことは、銅／ＣＮＴを充填した材料が、硬度が低いことを示し、したがって、爪の中に配置されたとき、もっと適合するだろう。
図２は、カーボンナノチューブおよび銅の組み合わせが、フルオロエラストマーまたはカーボンナノチューブを含むフルオロエラストマーの中間転写体と比較したとき、優れた濡れ性能を達成することを示す。ポリマー単独や、カーボンナノチューブのみを含むポリマーは、水性インクジェット印刷システムで吐出するのに適した表面特性を与えるのに十分ではない。
図３は、３種類の異なる中間転写体に対する室温でのマゼンタインクの吐出の比較を示す。一番左側の画像は、カーボンナノチューブおよびＶｉｔｏｎの中間転写体である。真ん中の画像は、ポリイミドの上にＶｉｔｏｎがある中間転写体であり、最も右側の画像は、カーボンナノチューブおよび銅粒子およびＶｉｔｏｎの中間転写体である。
図４〜６は、本明細書に開示する転写部材の改良された濡れ特徴を示す。転写部材は、銅粒子およびカーボンナノチューブが分散したフルオロエラストマーを含む。転写部材は、インクで濡らしたとき、水性インクの広がりおよびブランケットへの固定を改良する。ブランケットに広がったインク膜は、膜が壊れたり、小さな液滴に丸まったりすることなく、膜として留まる。良好な広がりおよび固定に加え、乾燥したインクも、ブランケットから紙へと十分に剥離する。
種々の上に開示した特徴および機能の改変物またはその代替物、および他の特徴および機能の改変物またはその代替物は、他の異なるシステムまたは用途に組み込まれてもよいことが理解されるだろう。種々の現時点でわかっていないか、または予想されていない代替物、改変、変形または改良は、当業者によって後でなされてもよく、これらも以下の特許請求の範囲に包含される。

Claims (18)

  1. 水性インクジェットプリンタで使用するための転写部材であって、
    銅粒子およびカーボンナノチューブが分散したエラストマーマトリックスを有する表面層を有し、
    前記表面層中の前記銅粒子の重量％が、１重量％〜３０重量％であり、
    前記カーボンナノチューブの重量％が、１重量％〜１０重量％であり、
    前記エラストマーマトリックスが、シリコーン、フルオロシリコーン、フルオロプラスチックおよびフルオロエラストマーからなる群から選択される、転写部材。
  2. 前記エラストマーマトリックスが、フッ化ビニルジエンおよびヘキサフルオロプロピレンのうちの２つのコポリマー、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレンおよびテトラフルオロエチレンのターポリマー、並びに、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレンおよびペルフルオロメチルビニルエーテルのテトラポリマーからなる群から選択される材料である、請求項１に記載の転写部材。
  3. 前記表面層が、さらに、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムからなる群から選択される添加剤を含む、請求項１に記載の転写部材。
  4. 前記銅粒子は、直径が１ｎｍ〜８ミクロンである、請求項１に記載の転写部材。
  5. 前記カーボンナノチューブは、長さが１ｎｍ〜２０ｎｍである、請求項１に記載の転写部材。
  6. 前記カーボンナノチューブは、直径が１ｎｍ〜２０ｎｍである、請求項１に記載の転写部材。
  7. 前記表面層は、さらにアミノシランを含む、請求項１に記載の転写部材。
  8. 前記転写部材は、２０ミクロン〜５ｍｍの厚みを有する、請求項１に記載の転写部材。
  9. インクジェットプリンタであって、
    銅粒子およびカーボンナノチューブが分散したエラストマーマトリックスを含む表面層を有する転写部材を含み、表面層中の銅粒子の重量％が、１重量％〜３０重量％であり、カーボンナノチューブの重量％が、１重量％〜１０重量％であり、
    前記エラストマーマトリックスが、シリコーン、フルオロシリコーン、フルオロプラスチックおよびフルオロエラストマーからなる群から選択される、インクジェットプリンタ。
  10. 前記エラストマーマトリックスが、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦまたはＶＦ２）のコポリマー、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）およびヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）およびペルフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）のターポリマーからなる群から選択される材料である、請求項９に記載のインクジェットプリンタ。
  11. 前記銅粒子は、直径が１ｎｍ〜８ミクロンである、請求項９に記載のインクジェットプリンタ。
  12. 前記カーボンナノチューブは、長さが１ｎｍ〜２０ｎｍである、請求項９に記載のインクジェットプリンタ。
  13. 前記カーボンナノチューブは、直径が１ｎｍ〜２０ｎｍである、請求項９に記載のインクジェットプリンタ。
  14. 前記表面層は、さらにアミノシランを含む、請求項９に記載のインクジェットプリンタ。
  15. 前記表面層が、さらに、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムからなる群から選択される添加剤を含む、請求項９に記載のインクジェットプリンタ。
  16. 前記転写部材の前記表面層は、水性インクの接触角が２５°〜４０°である、請求項９に記載のインクジェットプリンタ。
  17. インクジェットプリンタであって、
    銅粒子およびカーボンナノチューブが分散したエラストマーマトリックスを含む表面層を有し、表面層中の銅粒子の重量％が、１重量％〜３０％であり、カーボンナノチューブの重量％が、１重量％〜１０重量％であり、前記エラストマーマトリックスが、シリコーン、フルオロシリコーン、フルオロプラスチックおよびフルオロエラストマーからなる群から選択される、転写部材と；
    転写部材表面に水性インク液滴を放出し、インク画像を作成するための、前記転写部材に隣接する印刷ヘッドと；
    前記転写部材に隣接し、前記印刷ヘッドの下流にある転写固定ステーションであって、当該転写固定ステーションで転写部材とともに転写固定爪を形成する、転写固定ステーションと；
    記録媒体を転写固定爪に運び、インク画像が記録媒体に転写され、固定されるための輸送デバイスとを備える、インクジェットプリンタ。
  18. 前記転写部材の前記表面層は、水性インクの接触角が２５°〜４０°である、請求項１７に記載のインクジェットプリンタ。
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