KR20060029234A - 화상 형성 방법, 화상 형성 장치, 중간 전사체 및 중간전사체의 표면을 개질시키는 방법 - Google Patents

화상 형성 방법, 화상 형성 장치, 중간 전사체 및 중간전사체의 표면을 개질시키는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 잉크 제트 인쇄 시스템의 높은 인쇄 유연성을 희생시키지 않으면서 인쇄 매체가 흡수하는 잉크의 양에 무관하게 광범위한 인쇄 매체 상에서의 화상 인쇄를 가능하게 한다. 이를 위해, 본 발명의 화상 형성 방법은 중간 전사체의 표면에 에너지를 인가함으로써 표면을 개질시키는 공정과, 잉크 제트 인쇄 장치를 사용함으로써 표면-개질된 중간 전사체 상으로 잉크를 토출시키는 공정과, 중간 전사체로부터 인쇄 매체 상으로 잉크를 전사하는 공정을 포함한다. 따라서, 본 발명으로써, 잉크 화상이 블리딩 및 비딩을 유발시키지 않으면서 표면층을 갖는 중간 전사체 상에 형성된 다음에 양호한 조건으로 인쇄 매체 상으로 전사될 수 있다.
화상 형성 방법, 표면-개질 처리의 수행 단계, 화상의 형성 단계, 화상의 전사 단계, 중간 전사체, 잉크 제트 인쇄 수단, 잉크, 인쇄 매체

Description

화상 형성 방법, 화상 형성 장치, 중간 전사체 및 중간 전사체의 표면을 개질시키는 방법 {IMAGE FORMING METHOD, IMAGE FORMING APPARATUS, INTERMEDIATE TRANSFER BODY, AND METHOD OF MODIFYING SURFACE OF INTERMEDIATE TRANSFER BODY}
본 발명은 잉크 제트 인쇄 시스템을 모두 사용하는 화상 형성 방법 및 화상 형성 장치, 화상 형성 방법에서 사용되는 중간 전사체 그리고 중간 전사체의 표면을 개질시키는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 인쇄 매체 내에 흡수된 잉크의 양에 의해 화질이 영향을 받지 않게 하기 위해 인쇄 매체 상에 화상을 형성할 때 중간 전사체를 모두 사용하는 화상 형성 방법 및 화상 형성 장치, 화상 형성 방법에서 사용되는 중간 전사체 그리고 중간 전사체의 표면을 개질시키는 방법에 관한 것이다.
현재, 인쇄 매체로서 종이를 사용하는 주류의 화상 형성 방법은 오프셋 인쇄이다. 오프셋 인쇄는 대량 인쇄를 위해 적절한 기술이다. 즉, 화상을 위한 인쇄판은 약 9,000 복사본/분의 속도로 화상의 복사를 행하기 위해 인쇄 기계 내에 조립 및 설치된다. 인쇄판 제조 공정에 의해 요구되는 시간 및 비용 그리고 인쇄 기계를 구매하는 데 필요한 막대한 투자 등의 오프셋 인쇄의 단점은 인쇄물이 대량으로 제작되기 때문에 인쇄된 시트당 비용 그리고 속도에 악영향을 별로 주지 않는 다. 따라서, 오프셋 인쇄는 매우 양호하게 시장 요구에 부응하는 것으로 언급될 수 있다.
정보 다양성에 대한 경향이 근년에 들어 세력을 얻어가고 더욱 다양한 인쇄물이 소량으로 인쇄되면서, 개별 인쇄물에 대한 인쇄판의 제조 비용이 비교적 높아진다는 문제점이 표면화된다. 나아가, 원하는 정보의 즉시 이용성에 큰 중요성이 부여되므로, 인쇄물이 이용 가능해지는 짧은 제작 기간에 대한 수요가 커지고 있다. 현재의 오프셋 인쇄는 텍스트 준비로부터 인쇄판 제조 및 인쇄 친숙화(인쇄 기계의 안정화)까지의 긴 소요 시간을 가지므로, 제작 기간은 인쇄된 복사본의 매수가 작을 때에도 단축될 수 없다. 나아가, 막대한 시설 투자가 필요하고 모든 공정이 높은 수준의 스킬을 요구하므로, 제작 위치가 제한되는데, 이는 인쇄물이 고객에게 배달되는 데 시간을 소요시킨다는 것을 의미한다.
전술된 시장 수요를 충족시키는 관점에서, 잉크 제트 인쇄 시스템은 바람직한 기술로서 관심을 끌고 있다. 잉크 제트 인쇄 시스템은 어떠한 인쇄판도 사용하지 않으므로, 소량의 복사본을 인쇄하는 데 적절하다. 나아가, 잉크 제트 인쇄 시스템은 대규모 시설 또는 높은 수준의 전문 지식을 요구하지 않으므로, 원하는 인쇄물이 수요에 따라 제작될 수 있으므로 잉크 제트 인쇄 시스템에 대한 기대가 커지고 있다.
잉크 제트 인쇄에 의해 제작된 인쇄물이 오프셋-인쇄물보다 열등하다는 관점들 중에는 얇은 종이 상에서의 인쇄성, 종이의 양면 상에서의 인쇄성 그리고 인쇄 비용이 있다. 이들 관점에 대해 개선되면, 잉크 제트 인쇄 시스템은 상업 인쇄를 향해 진보될 것으로 기대될 수 있다.
인쇄물의 광택은 종이(인쇄 매체)의 표면 매끄러움에 크게 영향을 받는다. 잉크 제트 인쇄 시스템은 종이에 침투하여 종이 내에 정착되는 침투형 잉크를 종종 사용한다. 잉크의 착색제가 종이의 표면에 후속하여 정착되므로, 사용되는 종이는 광택을 생성시키기 위해 상당히 매끄러운 표면을 가져야 한다.
상당히 매끄러운 표면을 갖는 종이는 일반적으로 낮은 잉크 흡수 능력을 갖는다. 이것은 침투형 잉크가 모세관 인력을 통해 흡수되기 때문이다. 인쇄가 작은 잉크 흡수 능력을 갖는 종이 상에서 행해지면, 잉크는 종이 내에 완전히 흡수되지 않으면서 표면 상에 남을 수 있는데, 이는 남아 있는 잉크가 인접한 잉크 액적과 혼합되는 블리딩(bleeding) 그리고 이전에 도착된 잉크 액적이 후속으로 도착된 잉크 액적으로 끌려오는 비딩(beading) 등의 바람직하지 못한 현상을 유발시켜, 인쇄된 화상 품질의 악화 그리고 적절한 건조의 실패를 초래할 수 있다. 이들 상황 하에서, 이들 문제점을 유발시키지 않으면서 잉크 제트 인쇄 시스템을 사용하여 높은 수준의 표면 매끄러움을 갖는 종이 상에 화상을 형성하는 것은 매우 어렵다.
잉크 제트 인쇄 시스템은 2개의 형태 즉 연속 형태 및 주문 형태로 이용 가능한데, 후자의 형태는 전기-열 변환기(가열 요소) 및 전기-기계 변환기(압전 요소)를 사용한다. 어느 형태에서도, 단지 낮은-점도의 잉크가 토출될 수 있다. 이것은 잉크 제트 인쇄 시스템에서 사용되는 잉크가 충분한 잉크 토출 성능을 실현시키기 위해 잉크 제트 헤드에 있는 동안에 높은 유동성일 것이 요구되기 때문이다. 동시에, 인쇄 매체의 표면 상에서, 잉크는 인접한 잉크 액적이 혼합되는 것을 방지 하거나 서로 끌려오는 것을 방지하기 위해 낮은 유동 특성을 나타낼 것이 요구된다. 전술된 바와 같은 잉크 제트 인쇄 시스템에서, 높은 유동성 잉크가 인쇄 매체 상으로 토출되면서, 인쇄 매체 상에서의 잉크는 낮은 유동성을 가져야 한다. 즉, 반대 특성이 잉크가 인쇄 헤드 내에 또는 인쇄 매체의 표면 상에 있을 때에 따라 잉크에 대해 요구된다.
동시에 잉크에 대한 모순 요건을 충족시키기 위해, 잉크 화상이 인쇄 매체 상에 잉크 화상을 형성하기 위해 원하는 인쇄 매체 상으로 전사되는 전사체(또는 중간 전사체) 상에 형성되는 신규 시스템(중간 전사체를 사용하는 화상 형성 시스템)이 제안된다. 이러한 시스템에서, 잉크 제트 헤드로부터 토출된 잉크는 유동성이 전사체 상에 있는 동안에 어느 정도까지 저하되는 전사체 상에 잉크 화상을 형성하기 위해 임시로 전사체에 부착된 다음에, 잉크 화상은 인쇄 매체 상으로 전사체로부터 전사된다.
이러한 전사체가 사용될 때, 전사체로부터 인쇄 매체로의 잉크 전사성 그리고 전사체가 화상 전사 후에 세척될 수 있는 용이성을 고려하여, 전사체의 표면은 작은 잉크 흡수 능력 또는 특히 잉크 비흡수 능력을 갖는 표면으로 제조되는 것이 바람직하다. 그러나, 잉크 비흡수 능력의 표면을 갖는 전사체가 단순히 사용되면, 전사체 상에서의 잉크가 유동되지 않은 상태로 남아서, 양호한 상태로 전사체 상에 잉크 화상을 보유하는 것을 어렵게 한다. 즉, 중간 전사체로부터의 잉크 화상의 전사성을 향상시키기 위한 중간 전사체 표면으로서의 잉크 비흡수 표면의 사용은 양호한 상태로 중간 전사체 상에 잉크 화상을 보유하는 것을 어렵게 한다. 역으 로, 전사체의 표면이 중간 전사체 상에 잉크 화상을 보유할 수 있는 능력을 향상시키기 위해 높은 잉크 흡수 능력을 갖는 표면으로 제조되면, 중간 전사체로부터의 잉크 화상의 양호한 전사성을 유지하는 것이 어려워진다.
전술된 바와 같은 중간 전사체를 사용하는 화상 형성 시스템에서, 중간 전사체 상에 잉크 화상을 보유하는 높은 수준의 능력과 중간 전사체로부터의 잉크 화상의 높은 수준의 전사성 사이에서 양호한 균형을 맞추는 것이 인쇄 매체 상에 높은 품질의 잉크 화상을 유지할 때 중요하다. 그러나, 중간 전사체 상에 잉크 화상을 보유하는 높은 수준의 능력 그리고 중간 전사체로부터의 잉크 화상의 높은 수준의 전사성 모두를 성립시키고 다양한 종류의 인쇄 매체 상에 높은 품질의 잉크 화상을 형성할 수 있는 화상 형성 시스템이 아직 실현되어야 한다.
일본 특허 출원 공개 제5-330035호(1993년)에서, 예컨대, 전사체가 전사체 상에서의 잉크의 밀도를 증가시켜 전사체 상에서의 잉크 유동성을 저하시키도록 가열되는 방법이 제안되었다. 그러나, 전사체의 단순한 가열은 단지 작은 정도까지 잉크 유동성을 저하시킬 수 있어서, 전사체 상에서 즉시 퍼지는 잉크 화상을 초래한다. 즉, 잉크 화상은 전사체 상에 양호한 상태로 보유될 수 없어서, 이는 전사 후의 인쇄 매체 상의 잉크 화상이 불만족스럽게 한다. 이러한 방법은 전사체의 열이 잉크 제트 헤드에 도달하고 잉크 토출 노즐을 건조시켜 토출 실패를 유발시킬 수 있는 문제점을 갖는다. 따라서, 이러한 방법은 아직 실용적으로 사용되지 않는다.
일본 특허 출원 공개 제7-223312호(1995년)에서와 같이 고온-용융 잉크를 사 용하고 용융된 고온-용융 잉크를 토출시키기 위해 잉크 제트 헤드 및 잉크 공급 시스템을 가열하는 또 다른 방법이 제안되었다. 그러나, 이러한 경우에, 부착된 잉크의 두께가 크므로, 전사 후의 인쇄 매체 상에 형성된 잉크 화상이 부자연스럽게 보여서, 일본 특허 출원 공개 제5-330035호(1993년)에 개시된 방법과 유사하게, 전사 후의 인쇄 매체 상의 화상의 품질이 만족스럽지 못하게 한다. 고온-용융 잉크가 사용될 때, 잉크는 원하는 용융 상태까지 가열되어야 한다. 이러한 용융 공정은 시간을 소요시키고 잉크의 성분에 대한 어떤 제한이 있어서, 많이 부족하다.
전술된 것으로부터 알 수 있는 바와 같이, 잉크 제트 인쇄 시스템에서, 중간 전사체의 사용은 인쇄 매체의 선택의 자유도의 수준을 향상시키는 데 유리하다. 그러나, 중간 전사체를 채용하는 시스템이라도 인쇄 매체 상의 전사된 잉크 화상의 품질을 높게 형성할 개선의 여지를 여전히 갖는다.
언급되어야 하는 중요한 임무들 중 1개는 특히 인쇄 매체 상의 전사된 잉크 화상을 양질 화상으로 형성하기 위해 2개의 모순 요건 즉 중간 전사체 상에서의 높은 잉크 화상 보유성 그리고 중간 전사체로부터 인쇄 매체로의 높은 잉크 화상 전사성을 취급하는 것이다.
본 발명은 전술된 문제점을 극복하기 위해 완성되었다. 따라서, 본 발명의 목적은 잉크 제트 인쇄 시스템의 높은 인쇄 유연성을 희생시키지 않으면서 인쇄 매체가 흡수하는 잉크의 양에 무관하게 광범위한 인쇄 매체 상에서의 높은 품질의 화상 인쇄를 가능하게 하기 위해 중간 전사체 상에서의 높은 잉크 화상 보유성 그리고 중간 전사체로부터 인쇄 매체로의 높은 잉크 화상 전사성의 독특한 조합을 제공할 수 있는 화상 형성 방법 및 화상 형성 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 화상 형성 방법에서 사용되는 중간 전사체 그리고 중간 전사체의 표면을 개질시키는 방법을 제공하는 것이다.
특히, 본 발명은 블리딩 및 비딩을 유발시키지 않으면서 양호한 해제성을 구비한 표면층을 갖는 중간 전사체 상에 화상을 형성한 다음에 양호한 상태로 중간 전사체로부터 인쇄 매체로 수분이 제거된 잉크를 전사하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 제1 태양에서, 중간 전사체의 표면에 에너지를 인가함으로써 표면 상에 표면-개질 처리를 수행하는 단계와, 잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 표면-개질된 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 단계와, 인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하는 화상 형성 방법이 제공된다.
본 발명의 제2 태양에서, 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 갖고 표면의 개질을 위한 플라즈마 처리를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 제공하는 단계와, 잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 단계와, 인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하는 화상 형성 방법이 제공된다.
본 발명의 제3 태양에서, 표면의 개질을 위한 에너지의 인가를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 장착하는 수단과, 잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 장착 수단 상에 장착된 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 수단과, 인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 수단을 포함하는 화상 형성 장치가 제공된다.
본 발명의 제4 태양에서, 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 갖고 표면의 개질을 위한 플라즈마 처리를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 장착하는 수단과, 잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 장착 수단 상에 장착된 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 수단과, 인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 수단을 포함하는 화상 형성 장치가 제공된다.
본 발명의 제5 태양에서, 표면의 개질을 위한 에너지의 인가를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 사용하는 화상 형성 방법에 있어서, 중간 전사체에 잉크 점도를 증가시키는 제1 액체를 도포하는 단계와, 제1 액체가 이미 도포된 중간 전사체 상으로 잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 화상을 형성하는 단계와, 인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하는 화상 형성 방법이 제공된다.
본 발명의 제6 태양에서, 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 갖고 표면의 개질을 위한 플라즈마 처리를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 제공하는 단계와, 중간 전사체에 잉크 점도를 증가시키는 제1 액체를 도포하는 단계와, 제1 액체가 이미 도포된 중간 전사체 상으로 잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 화상을 형성하는 단계와, 인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하는 화상 형성 방법이 제공된다.
본 발명의 제7 태양에서, 에너지의 인가를 통해 표면-개질시키는 단계를 포함하며, 중간 전사체는 표면 상으로 잉크로 형성된 화상을 형성하고 인쇄 매체 상으로 표면 상에 형성된 화상을 전사하는 데 사용되는 중간 전사체의 표면-개질 방법이 제공된다.
본 발명의 제8 태양에서, 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 가지며, 표면 상으로 잉크로 형성된 화상을 형성하고 인쇄 매체 상으로 표면 상에 형성된 화상을 전사하는 데 사용되는 중간 전사체를 제공하는 단계와, 표면의 개질을 위한 에너지의 인가를 통해 제공된 중간 전사체를 표면-개질시키는 단계를 포함하는 중간 전사체의 표면-개질 방법이 제공된다.
본 발명의 제9 태양에서, 에너지의 인가를 통해 표면-개질되며, 표면 상으로 잉크로 형성된 화상을 형성하고 인쇄 매체 상으로 표면 상에 형성된 화상을 전사하는 데 사용되는 중간 전사체가 제공된다.
본 발명의 제10 태양에서, 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 가지며, 표면의 개질을 위한 플라즈마 처리를 통해 표면-개질되며, 표면 상으로 잉크로 형성된 화상을 형성하고 인쇄 매체 상으로 표면 상에 형성된 화상을 전사하는 데 사용되는 중간 전사체가 제공된다.
본 발명의 제11 태양에서, 플라즈마 처리 및 계면 활성제 도포를 통해 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 중간 전사체의 표면 상에 표면-개질 처리를 수행하는 단계와, 잉크를 토출시킴으로써 표면-개질된 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 단계와, 인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하는 화상 형성 방법이 제공된다.
본 발명의 제12 태양에서, 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 갖고 표면의 개질을 위한 플라즈마 처리 및 계면 활성제 도포를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 제공하는 단계와, 잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 표면-개질된 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 단계와, 인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하는 화상 형성 방법이 제공된다.
본 발명의 제13 태양에서, 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 갖는 중간 전사체를 사용하는 화상 형성 장치에 있어서, 플라즈마 처리 및 계면 활성제 도포를 통해 표면-개질되는 중간 전사체 상에 표면-개질 처리를 수행하는 수단과, 잉크를 토출시킴으로써 표면-개질된 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 수단과, 인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 수단을 포함하는 화상 형성 장치가 제공된다.
본 발명의 제14 태양에서, 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 갖고 표면의 개질을 위한 플라즈마 처리 및 계면 활성제 도포를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 장착하는 수단과, 잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 장착 수단 상에 장착된 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 수단과, 인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 수단을 포함하는 화상 형성 장치가 제공된다.
본 발명의 제15 태양에서, 플라즈마 처리를 중간 전사체의 표면에 적용하는 단계와, 플라즈마 처리 후에 중간 전사체 상으로 중간 전사체의 표면의 습윤성을 개선시키는 계면 활성제를 함유하는 액체를 도포하는 단계와, 계면 활성제를 함유하는 액체가 도포되는 중간 전사체 상으로 잉크에 반응하는 반응물 액체를 도포하는 단계와, 잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 반응물 액체의 도포 후에 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 단계와, 인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하는 화상 형성 방법이 제공된다.
본 발명의 제16 태양에서, 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 갖고 표면의 개질을 위한 플라즈마 처리 그리고 계면 활성제를 함유하는 액체의 도포를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 제공하는 단계와, 플라즈마 처리 후에 중간 전사체 상으로 중간 전사체 상에서의 잉크의 유동성을 감소시키는 액체를 도포하는 단계와, 잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 액체의 도포 후에 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 단계와, 인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하는 화상 형성 방법이 제공된다.
본 명세서에서, "인쇄 매체"는 인쇄 장치에서 흔히 사용되는 종이뿐만 아니라 널리 천, 플라스틱 필름 그리고 잉크를 수용할 수 있는 어떤 다른 재료도 말한다.
본 발명에 적용 가능한 잉크 제트 인쇄 수단은 잉크 내에서의 필름 비등을 유발시키고 기포를 형성하여 잉크를 토출시키기 위해 전기-열 변환기에 의해 발생된 열 에너지를 이용하는 것, 잉크를 토출시키기 위해 전기-열 변환기를 사용하는 것 그리고 잉크 액적을 토출시키기 위해 정전기 또는 공기 유동을 이용하는 것 등의 잉크 제트 인쇄를 위해 제안된 다양한 형태의 잉크 제트 헤드를 포함한다. 이들 중에서, 전기-열 변환기 계열의 잉크 제트 헤드는 크기 감소의 관점으로부터 유리하게 사용된다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 개략 구성을 도시하는 개략도이다.
도2는 도1의 화상 형성 장치를 제어하도록 구성된 예시 제어 시스템을 도시하는 블록도이다.
도3은 도2의 제어 시스템을 사용하는 화상 형성 처리의 예시 순서를 도시하는 흐름도이다.
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 화상 형성 처리의 예시 순서를 도시하는 흐름도이다.
도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 화상 형성 처리의 순서의 필수 부분을 도시하는 흐름도이다.
본 발명은 첨부 도면을 참조함으로써 상세하게 설명된다.
Ⅰ. 제1 실시예
1. 화상 형성 장치의 개요
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 개략 구성을 도시하는 개략도이다. 도1에서, 도면 부호 1은 화살표 F의 방향으로 축(1A)에 대해 회전하도록 구동되고 양호한 해제성을 구비한 표면층(2)을 갖는 중간 전사체를 표시한다. 도1에서, 도면 부호 3은 표면층(2) 상에 표면 개질 처리를 수행하는 에너지 인가 장치를 표시한다. 도1에 도시된 장치에서, 도포 장치(4, 5)는 표면에 습윤성 개선 성분 및 잉크 점도 증가 성분을 도포하기 위해 에너지 인가 장치(3)와 잉크 제트 인쇄 유닛(6) 사이에서 중간 전사체(1)의 표면과 접촉 상태로 놓인다. 표면 활성화 작용제 등의 습윤성 개선 성분을 도포하는 도포 장치(4) 그리고 잉크 점도 증가 성분을 도포하는 도포 장치(5)는 제공되어야 하는 것은 아니지만, 이들은 바람직하게는 잉크 화상을 보유하는 중간 전사체의 능력을 개선시키는 관점으로부터 설치된다.
이들 성분이 표면에 도포된 후, 잉크 제트 인쇄 유닛(6)은 중간 전사체(1)의 표면 상에 화상(경면 화상)을 형성하도록 표면 상으로 잉크 액적을 토출시킨다. 다음에, 인쇄 매체(10)의 인쇄 표면은 중간 전사체(1) 상에 형성된 화상과 접촉 상태로 되고 압력 롤러(11)는 인쇄 매체(10) 상으로 화상을 전사하기 위해 인쇄 매체(10)의 후방에 대해 가압된다.
도1에 도시된 장치에서, 수분 제거 용이화 장치(8)는 중간 전사체(1) 상에 화상을 형성하는 잉크로부터 수분 또는 용매 성분을 증발시키거나 제거하기 위해 팬의 형태로 제공된다. 이러한 배열에 추가하여 또는 이러한 배열 대신에, 중공의 중간 전사체(1)의 후방측과 접촉 상태로 놓인 가열 롤러(9)가 사용될 수 있다.
인쇄 매체(10)는 전술된 바와 같이 중간 전사체(1)를 통해 화상이 인쇄된 후 에 우수한 표면 매끄러움을 갖게 하기 위해 정착 롤러(12)들 사이에서 가압된다. 또한, 인쇄된 재료에 내구성을 즉시 부여하기 위해 정착 롤러(12)와 더불어 인쇄 매체(10)를 가열하는 것도 가능하다.
다음에, 도1의 장치에서, 인쇄 매체(10)로 잉크 화상을 전사한 후에, 중간 전사체는 다음의 화상의 수용을 준비하여 다음의 단계에서 세척 유닛(13)에 의해 세척된다.
종래의 잉크 제트 인쇄 시스템에서, 잉크 정착은 대개 인쇄 매체로서의 종이 내로의 잉크의 침투에 의해 달성되고 형성된 화상의 상태는 인쇄 매체 내에 흡수된 잉크의 양에 따라 변한다. 그래서, 사용될 수 있는 인쇄 매체의 종류에 대한 제한이 있다. 반면에, 오프셋 인쇄 장치는 동일한 인쇄물의 대량 인쇄를 위해 설계되기 때문에 상이한 지면 상에 상이한 화상 출력을 생성시킬 때와 같은 유연성이 없다.
그러나, 본 발명으로써, 다음의 장점이 발생된다. 본 발명을 채용하는 전술된 화상 형성 장치로부터 알 수 있는 바와 같이, 인쇄 매체의 종류는 인쇄 매체 내에 흡수된 잉크의 양에 의해 제한되지 않아서, 광범위한 매체 상에 높은 품질의 인쇄를 가능하게 한다. 이것은 원하는 인쇄물을 즉시 제작할 수 있는 우수한 유연성 등의 잉크 제트 인쇄 시스템의 특징을 이용하는 화상 형성을 실현시킨다.
2. 공정의 설명
전술된 화상 형성 장치는 에너지 인가를 통해 양호한 해제성을 구비한 표면층을 갖는 중간 전사체(1)의 표면을 개질시키는 공정[이하, 공정 (X)], 개질된 표 면을 갖는 중간 전사체 상에 잉크 제트 인쇄 시스템에 의해 화상을 형성하는 공정[공정 (Y)] 그리고 인쇄 매체 상으로 중간 전사체(1) 상에 형성된 잉크 화상을 전사하는 공정[공정 (Z)]을 수행하는 수단을 포함한다. 이들 공정 (X) 내지 (Z) 그리고 이들을 실시하는 수단은 예를 통해 설명된다.
2.1 공정 (X)
공정 (X)는 에너지 인가에 의해 양호한 해제성을 구비한 표면층을 갖는 중간 전사체(1)의 표면을 개질시킨다.
도1의 실시예에서, 알루미늄 합금 등의 경금속으로 제조된 드럼은 전사 공정 중에 인가되는 압력을 견디는 강성, 치수 정확성 그리고 회전 관성의 감소를 통해 개선될 수 있는 제어 응답성을 포함하는 특성 요건을 고려하여 중간 전사체의 표면층을 위한 지지체로서 사용된다. 드럼 표면 상에는 표면층(2)이 제공되어, 중간 전사체(1)를 형성한다.
그러나, 중간 전사체 또는 그 표면층을 위한 지지체는 단지 표면층이 인쇄 매체와 적어도 선 접촉 상태로 있을 수 있는 것을 보증할 것이 요구된다. 화상 형성 장치의 구성 또는 인쇄 매체 상으로의 전사의 형태에 따라, 이들은 롤러, 벨트 또는 시트의 형상으로 형성될 수 있다. 선 접촉을 보증하는 재료에 추가하여, 중간 전사체는 패드 인쇄에서 사용되는 패드 등의 큰 탄성 변형을 갖는 재료도 사용할 수 있다.
도1에 도시된 바와 같이, 중간 전사체(1)의 표면 상에는 양호한 해제성을 갖는 표면층(2)이 형성된다. 본 명세서에서, 양호한 해제성은 잉크 화상이 중간 전 사체의 표면에 부착되지 않으면서 제거될 수 있는 상태를 의미한다. 해제성이 높으면, 표면층(2)은 세척 중의 부하 그리고 잉크 전사 속도의 관점에서 더욱 유리하다. 반면에, 해제성이 증가하면서, 재료의 임계 표면 장력은 일반적으로 감소하여, 재료가 잉크 등의 액체를 더욱 반발시키게 하는데, 이는 잉크 화상을 표면층 상에 보유하는 것을 더욱 어렵게 한다. 본 발명에서 바람직하게 사용되는 재료는 그 발수성이 임계 표면 장력 또는 70˚이상의 물과의 접촉 각도에서 30 mN 이하가 되도록 표면 처리 전의 물리적 성질을 나타낸다. 즉, 본 발명의 중간 전사체를 위한 바람직한 재료는 중간 전사체가 표면 처리되기 전에 도포된 잉크를 반발시키는 성질을 가지므로, 통상의 수단이 사용되면 화상을 형성하지 못한다(즉, 잉크 화상 보유 능력이 낮음).
특히, 양호한 해제성을 갖는 표면층(2)은 중간 전사체의 표면 상에 불소를 코팅하거나 표면에 실리콘 오일을 도포하는 등의 표면 처리를 수행함으로써 형성될 수 있다. 그러나, 표면층(2)은 높은 전사 효율을 달성할 수 있기 때문에 양호한 해제성을 갖는 탄성 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 탄성 재료는 양호한 해제성을 고유하게 모두 갖는 표면-처리된 NBR 및 우레탄 고무 그리고 플루오로고무 및 실리콘 고무도 유리하게 사용할 수 있다. 실리콘 고무는 가황 형태, 1-액체 경화 형태 2-액체 경화 형태 등의 다양한 형태로 이용 가능하다. 이들 형태의 모두가 적절하게 사용될 수 있다. 표면층의 탄성 고무의 경도가 표면층과 접촉 상태에 있는 인쇄 매체(10)의 두께 및 강성에 의존하므로 표면층 경도를 최적화하는 것이 바람직하지만, (JIS K 6253에 따른) 형태 A 듀로미터에 의해 측정될 때 10 내지 100 도의 경도를 갖는 탄성 고무의 사용은 바람직한 효과를 생성시킨다. 거의 모든 종류의 인쇄 매체는 탄성 고무가 40 내지 80 도의 경도를 가지면 처리될 수 있다.
공정 (X)에서, 전술된 바와 같이 구성된 중간 전사체(1)의 표면층(2)은 표면층에 에너지를 인가함으로써 개질된다. 중간 전사체의 표면으로의 에너지의 인가는 양호한 해제성을 갖는 재료의 표면의 습윤성을 개선시켜 잉크 반발성을 억제한다. 이처럼 얻어진 중간 전사체의 표면은 양호한 세척 및 화상 전사 능력에 추가하여 양호한 화상 보유 능력(잉크 반발성을 적절하게 억제시킴으로써 도착하는 잉크 액적을 보유하는 능력)을 갖는다. 에너지 인가를 위한 수단은 자외선 조사, 화염 처리, 코로나 방전 및 플라즈마 처리 등의 표면 처리를 수행함으로써 표면을 친수성으로 개질시킬 수 있는 어떤 수단일 수 있다. 이들 중에서, 대기압 또는 감소된 압력에서의 플라즈마 처리는 양호한 해제성을 갖는 표면층이 불소 화합물 또는 실리콘 화합물을 함유하는 재료로 형성되면 특히 유리한 바람직한 방법이다. 이러한 조합은 효율적인 친수성 표면 처리를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 후속의 공정에서 인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 잉크 화상을 전사할 때 전사 속도가 떨어지는 것을 방지할 수 있거나 전사 속도를 개선시킬 수 있다. 전술된 플라즈마 처리는 처리될 기판의 표면 상에 히드록실 작용기를 생성시키기 위해 대기 내의 산소를 활성화시키는 코로나 방전 처리의 일부를 포함한다. 불소 화합물 또는 실리콘 화합물은 각각의 오일 성분을 포함한다.
선택된 재료 및 선택된 표면 개질 수단의 조합에 의해 생성되는 바람직한 효과를 가져오는 완전한 기구가 아직 밝혀져야 한다. 그러나, 불소 또는 실리콘 오 일 성분이 존재하면 친수성 표면 그리고 유지 및 개선된 전사 속도가 동시에 명확하게 관찰되고 표면이 개질되면 이들 지속 효과를 보유할 수 있다는 현저한 경향으로 보인다. 이들 사실로부터 판단하면, 표면층의 고무 성분, 충전제 성분 및 오일 성분의 적어도 일부를 친수성으로 되게 하는 플라즈마 처리(표면 상에서의 친수성 작용기의 유입)의 일반적으로 알려진 화학 작용에 추가하여, (표면을 거칠게 하는) 물리적 작용이 표면 상에서의 오일 성분 이동을 촉진시키기 위해 고무 구조의 일부를 변화시키는 것으로 추정된다.
표면 처리는 에너지 인가 장치(3)가 연속적으로 또는 소정 간격으로 양호한 해제성을 갖는 중간 전사체(1)의 표면을 개질시키는 도1의 실시예에 도시된 바와 같이 실시될 수 있다. 대신에, 표면 처리는 에너지 인가 장치(3)를 사용하지 않으면서 미리 개질된 그 표면을 갖는 중간 전사체를 사용함으로써도 수행될 수 있다. 이들 2개의 방법은 조합될 수 있다. 즉, 인쇄된 시트의 매수에 따라 표면 개질 효과를 최대화하기 위해 이미 개질된 그 표면을 갖는 중간 전사체를 사용하고 시스템 내에 설치된 에너지 인가 장치(3)를 사용함으로써 적절한 간격으로 표면층(2) 상에 추가의 표면 개질 처리를 수행하는 것이 가능하다.
2.2 공정 (Y)
이것은 잉크 제트 인쇄 유닛을 사용함으로써 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 공정이다.
화상 형성을 위해 사용되는 잉크 제트 인쇄 유닛은 잉크 토출 모드 및 구성의 관점에서 제한되지 않는다. 잉크 제트 인쇄 유닛은 연속 모드에서 또는 전기- 열 변환기(가열 요소) 또는 전기-기계 변환기(압전 요소)를 사용하는 주문 모드에서 잉크 토출을 수행하는 것일 수 있다. 잉크 제트 인쇄 유닛의 구성에서, 예컨대 도1의 구성을 참조하기로 한다. 잉크 제트 헤드는 잉크 토출 노즐이 중간 전사체(1)의 축 방향으로(도면의 평면에 직각인 방향으로) 배열되는 선 헤드 구성일 수 있다. 접선의 방향으로 또는 중간 전사체의 원주 방향으로 소정 범위에 걸쳐 배열된 그 노즐을 갖는 또 다른 형태의 헤드가 사용될 수 있다. 인쇄는 축 방향으로 이러한 헤드를 스캐닝함으로써 행해진다. 나아가, 화상을 형성할 때 사용되는 잉크 색상과 동일한 개수의 인쇄 헤드를 사용하는 것이 가능하다.
또한, 화상 형성 공정 (Y)에서 사용되는 잉크는 어떤 특정한 제한이 적용되지 않는다. 잉크의 착색제로서 흔하게 이용 가능한 염료 및 안료를 사용하고 염료 및 안료를 용해 및/또는 분산시키기 위해 수성 액체 매체를 갖는 수성 잉크를 사용하는 것도 가능하다. 안료 잉크는 내구성 인쇄 화상을 생성시키는 데 특히 적절하다.
가능한 염료들 중에는 씨.아이. 다이렉트 블루 6, 8, 22, 34, 70, 71, 76, 78, 86, 142, 199, 씨.아이. 애시드 블루 9, 22, 40, 59, 93, 102, 104, 117, 120, 167, 229, 씨.아이. 다이렉트 레드 1, 4, 17, 28, 83, 227, 씨.아이. 애시드 레드 1, 4, 8, 13, 14, 15, 18, 21, 26, 35, 37, 249, 257, 289, 씨.아이. 다이렉트 옐로우 12, 24, 26, 86, 98, 132, 142, 씨.아이. 애시드 옐로우 1, 3, 4, 7, 11, 12, 13, 14, 19, 23, 25, 34, 44, 71, 씨.아이. 푸드 블랙 1, 2 그리고 씨.아이. 애시드 블랙 2, 7, 24, 26, 31, 52, 112, 118이 있다.
가능한 안료들 중에는 씨.아이. 피그먼트 블루 1, 2, 3, 15, 3, 16, 22, 씨.아이. 피그먼트 레드 5, 7, 12, 48(Ca), 48(Mn), 57(Ca), 112, 122, 씨.아이. 피그먼트 옐로우 1, 2, 3, 13, 16, 83, 카본 블랙 번호 2300, 900, 33, 40, 52, MA 7, 8, MCF 88(미츠비시 카세이 제조), 레이븐1255(컬럼비아 제조), 리갈330R, 660R, 모굴(캐봇 제조), 컬러 블랙 FW1, FW18, S170, S150 그리고 프린텍스35(데구싸 제조)가 있다.
이들 안료는 도포 모드의 관점에서 어떠한 제한도 없다. 이들은 예컨대 자기 분산 형태(분산제가 없는 안료), 수지 분산 형태 및 마이크로캡슐 형태로 사용된다. 적절한 안료 분산은 약 1,000 내지 15,000의 중량-평균 분자량을 갖는 수용성 분산 수지를 포함한다. 특히, 이들은 스티렌 및 그 유도체, 비닐나프탈렌 및 그 유도체, α, β-에틸렌-불포화 카르복실산의 지방족 알코올 에스테르, 아크릴산 및 그 유도체, 말레인산 및 그 유도체, 이타콘산 및 그 유도체 또는 푸마르산 및 그 유도체로부터 제조된 수용성 비닐 수지의 블록 또는 랜덤 공중합체 및 그 염을 포함한다.
형성된 화상의 내구성을 개선시키기 위해, 수용성 수지 및 수용성 교차-결합 작용제가 첨가될 수 있다. 이들 재료에 대한 유일한 요건은 이들이 잉크 성분과 공전할 수 있다는 것이다. 수용성 수지로서, 전술된 분산 수지가 적절하게 사용될 수 있다. 수용성 교차-결합 작용제로서, 느린 반응성을 갖는 옥사졸린 및 카르보디이미드가 잉크 안정성의 관점에서 적절하게 사용될 수 있다.
위에 나열된 착색제와 더불어 잉크를 구성하는 수성 액체 매체는 유기 용매 를 함유할 수 있으며, 유기 용매의 양은 그 점도가 상승된 후의 잉크의 성질의 결정 인자이다. 본 발명에 따른 중간 전사체를 사용하는 시스템에서, 인쇄 매체 상으로 전사될 때의 잉크는 거의 유일하게 착색제 및 높은 비등점 유기 용매를 함유한다. 이러한 사실을 고려하여, 유기 용매의 양은 그 최적 수치로 결정된다. 바람직한 유기 용매는 높은 비등점 및 낮은 증기압을 갖는 다음의 수용성 재료를 포함한다.
유기 용매는 예컨대 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 티오디글리콜, 헥실렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 또는 글리세린을 포함할 수 있다. 이들 중 2개 이상이 사용을 위해 혼합될 수 있다. 점도 및 표면 장력을 조절하기 위해, 에틸 알코올 및 이소프로필 알코올 등의 알코올 또는 표면 활성화 작용제가 잉크에 첨가될 수 있다.
잉크를 구성하는 성분의 화합 비율에서, 어떠한 제한도 없다. 화합 비율은 잉크 제트 헤드의 선택된 토출력 및 노즐 직경에 따라 적절하게 조절될 수 있다. 잉크는 예컨대 0.1 내지 10%의 착색제, 5 내지 40%의 용매, 0.01 내지 5%의 표면 활성화 작용제 그리고 잔여 %의 정화된 물로 구성될 수 있다.
화상 형성이 고속으로 행해질 때, 잉크 토출 공정 (Y) 전에 중간 전사체에 잉크 점도 증가 성분을 도포하는 공정을 제공하는 것이 효과적이다. 잉크 점도 증가 성분은 고속 화상 형성 중 블리딩 및 비딩을 최소화하기 위해 중간 전사체 상에서의 잉크의 유동성을 억제할 뿐만 아니라 중간 전사체 상에 잉크 화상을 보유하는 능력도 개선시킨다.
즉, 신속한 화상 형성 중, 단위 시간당 도포된 잉크의 양은 정상보다 크므로, 블리딩 및 비딩이 일어나기 쉽다. 중간 전사체 상에서, 잉크는 유동화되기도 쉽다. 이와 같이, 도1의 장치가 사용될 때, 잉크 점도 증가 성분은 잉크 점도 증가 성분이 도포된 곳에 잉크 액적이 도착하도록 잉크 도포 전에 도포 장치(5)에 의해 도포된다. 이러한 배열은 잉크 액적이 도착된 위치에서 잉크 및 잉크 점도 증가 성분이 서로 접촉 상태로 되는 것을 보증하여, 잉크의 유동성을 감소시키고 도착되는 잉크를 보유한다.
여기에서, 잉크 점도의 증가는 잉크의 조성을 구성하는 착색제 및 수지가 화학 반응 또는 물리 흡착을 유발시키기 위해 잉크 점도 증가 성분과 접촉하여 잉크 점도의 전체적인 상승을 초래하는 경우뿐만 아니라 잉크 조성 중 고체 성분이 응고되어 잉크 점도의 국부적인 상승을 초래하는 경우도 포함한다.
사용 가능한 잉크 점도 증가 성분은 화상 형성을 위해 사용되는 잉크의 종류에 따라 적절하게 선택되어야 한다. 염료 잉크에 대해, 예컨대, 고분자 응고제를 사용하는 것이 효과적이다. 미세하게 분산된 입자를 갖는 안료 잉크에 대해, 안료의 응고에 기여 가능한 금속 이온을 함유하는 액체가 유리하게 사용된다. 나아가, 잉크로서 염료 잉크 그리고 잉크 점도 증가 성분으로서 금속 이온이 사용되면, 염료 성분과 동일한 색상의 안료 성분이 잉크 내로 혼합되거나, 색상에 거의 영향을 주지 않는 백색 또는 투명한 미세 입자가 첨가되거나, 금속 이온과 반응하는 수용성 수지가 첨가되는 것이 바람직하다.
잉크 점도 증가 성분으로서 사용되는 고분자 응고제는 예컨대 양이온 고분자 응고제, 음이온 고분자 응고제, 비이온 고분자 응고제 및 양쪽성 고분자 응고제를 포함한다. 금속 이온은 예컨대 Ca2+, Cu2+, Ni2+, Mg2+ 및 Zn2+ 등의 2가 금속 이온, Fe3+ 및 Al3+ 등의 3가 금속 이온을 포함한다. 이들 금속 이온을 함유하는 액체가 도포되면, 바람직하게는 금속 염 수용액의 형태로 도포된다. 금속 염의 음이온들 중에는 Cl-, NO3 -, SO4 2-, I-, Br-, ClO3 - 및 RCOO-(R은 알킬족을 나타냄)가 있다.
도포되는 잉크 점도 증가 성분의 양은 바람직하게는 금속 이온 전하의 총 개수가 착색된 잉크 내에 존재하는 반대 극성의 이온 전하의 총 개수와 동일하거나 0.5 내지 2배가 되도록 설정된다. 이러한 목적을 위해, 약 10 질량%의 밀도를 갖는 위에 나열된 금속 염의 수용액이 사용될 수 있다. 이러한 잉크 점도 증가 성분의 층은 얇다고 하더라도 양호하게 그 원하는 기능을 달성할 수 있다.
도1은 바람직한 도포 수단으로서 롤 코터 형태의 도포 장치(5)를 도시하고 있지만, 스프레이 코터 등의 다른 형태의 도포 수단도 사용될 수 있다. 또한, 잉크 제트 기구의 작용에 의해 점도 증가 성분의 액체를 토출시키는 인쇄 헤드를 사용하는 것이 가능하다.
최종적으로 형성된 화상의 내구성을 개선시키기 위해, 수용성 수지 및 수용성 교차-결합 작용제가 첨가될 수 있다. 이들이 잉크 점도 증가 성분과 공존할 수 있으면 이들 재료에 대한 어떠한 제한도 없다. 높은 반응성을 갖는 금속 염이 잉 크 점도 증가 성분으로서 사용되면, 수용성 수지는 PVA 및 PVP를 유리하게 사용할 수 있다. 수용성 교차-결합 작용제는 바람직하게는 착색제 분산을 위해 잉크 내에 적절하게 사용되는 카르복실산과 반응하는 옥사졸린 및 카르보디이미드를 사용할 수 있다. 특히, 아지리딘은 잉크 점도 증가 능력 및 개선된 화상 내구성의 조합을 제공할 수 있는 재료이다.
잉크 점도 증가 성분의 균일한 도포를 위해, 잉크 점도 증가 성분에 표면 활성화 작용제 또는 계면 활성제를 첨가하거나 잉크 점도 증가 성분을 도포하기 전에 도포 장치(4)에 의해 중간 전사체에 계면 활성제 등의 습윤성 개선 성분을 코팅하는 것이 효과적이다. 습윤성 개선 성분은 중간 전사체와 잉크 점도 증가 성분 사이의 친화도를 증가시키도록 되어 있으므로, 바람직하게는 계면 활성제를 사용한다.
잉크 점도 증가 성분을 사용하지 않는 구성에서도, 잉크 토출 전의 도포 장치(4)에 의한 계면 활성제 등의 습윤성 개선 성분의 도포는 잉크와 중간 전사체의 친화도를 개선시키는 데 효과적이다.
화상을 형성할 때, 잉크 점도 증가 성분의 코팅층이 얇으면, 정상적으로 어떠한 문제점도 없다. 그러나, 잉크를 토출시키기 전에 건조 공정에 의해 그 도포 후 잉크 점도 증가 성분을 양호하게 건조시킴으로써 양호하게 인쇄된 결과가 얻어질 수 있는 경우가 있다. 이러한 경우에, 건조 수단이 도포 장치(5)와 잉크 제트 인쇄 유닛(6) 사이에 제공될 수 있다.
2.3 공정 (Z)
이것은 절단-시트 종이에 추가하여 롤 종이 및 팬폴드 종이 등의 연속 종이의 형태를 취할 수 있는 인쇄 매체(10) 상으로 중간 전사체(1) 상에 형성된 잉크 화상을 전사하는 공정이다. 인쇄 매체(10)는 압력 롤러(11)에 의해 중간 전사체(1)의 화상 형성 표면과 접촉 상태로 되어 잉크를 수용한다. 본 실시예에서, 이러한 단계에서, 중간 전사체(1) 상의 잉크 내의 수분은 어느 정도까지 이미 증발되고 그 점도는 상승되므로, 인쇄 매체가 작은 잉크 흡수 능력을 갖는다고 하더라도 양호한 품질의 화상이 인쇄 매체 상에 형성될 수 있다.
그러나, 공정 (Y)에서의 잉크 화상 형성으로부터 공정 (Z)에서의 화상 전사까지의 시간이 과도하게 짧으면, 잉크 내에 함유된 수분의 양은 인쇄 매체에 의해 허용되는 수준까지 자연 증발에 의해 감소되지 않을 수 있다. 이러한 경우를 고려하여, 도1의 화상 형성 장치는 잉크 화상이 형성되는 위치와 화상 전사가 수행되는 위치 사이에 설치되어 잉크로부터 수분 제거를 촉진시키는 팬의 형태로 된 수분 제거 용이화 장치(8)(이것은 고온 공기를 보낼 수 있음)를 갖는다. 수분 제거를 용이화하는 또 다른 수단은 잉크 화상 형성 표면측으로부터 중간 전사체를 가열하는 것일 수 있다. 대신에, 이것은 중간 전사체의 표면을 가열하기 위해 중공의 중간 전사체(1)의 후방측과 접촉 상태로 놓인 가열 롤러(9)에 의해 구현될 수 있다.
전술된 바와 같이 중간 전사체를 통해 인쇄되는 인쇄 매체는 우수한 표면 매끄러움을 갖게 하기 위해 정착 롤러(12)에 의해 가압된다. 또한, 정착 롤러(12)에는 인쇄 매체(10)를 가열하는 기능이 제공될 수 있다. 이것은 인쇄 재료에 내구성을 즉시 부여한다.
도1에 예시된 장치에서, 중간 전사체는 인쇄 매체로 잉크 화상을 전사한 후에 다음의 화상의 수용을 준비하여 다음의 단계에서 설치된 세척 유닛(13)에 의해 세척된다. 세척 수단은 바람직하게는 직접 세척 방법 또는 와이핑 방법을 채용한다. 직접 세척 방법은 물 샤워를 분무하거나 물 표면과 접촉 상태로 중간 전사체 표면을 놓은 상태로 수행하는 세척 또는 와이핑을 포함할 수 있다. 와이핑 방법은 표면에 대해 습윤 모르톤 롤러를 유지하는 단계를 포함할 수 있다. 이들 2개의 방법은 물론 조합으로 사용될 수 있다.
세척 후에, 필요에 따라, 중간 전사체의 표면은 건조 모르톤 롤러에 의해 가압될 수 있거나 효과적인 건조를 위한 공기 취입이 적용된다. 사용되는 잉크에 따라, 습윤성을 개선시킬 목적을 위해 화합된 성분은 세척을 위해 이용될 수 있다. 이러한 경우에, 습윤성 개선 성분 도포 장치(4)는 세척 수단으로서도 사용될 수 있다.
2.4 실시예의 장점
전술된 공정 그리고 이들을 실시하는 수단이 상세하게 설명된다. 본 발명 및 실시예의 특징은 이들을 반발시키지 않으면서 잉크 또는 잉크 점도 증가 성분을 수용할 수 있는 표면으로 높은 전사성 예컨대 양호한 해제성을 갖는 중간 전사체의 표면을 개질시킬 수 있는 기술을 수립한 것으로서 요약될 수 있다. 이러한 기술은 중간 전사체로부터 인쇄 매체로 전사할 때의 높은 성능 그리고 중간 전사체 상에 잉크 화상을 보유할 때의 높은 능력의 독특한 조합을 제공하여, 인쇄 매체 상의 전사된 잉크 화상의 품질이 높아지게 한다. 이것이 가능한 이유가 상세하게 설명된 다.
중간 전사체(1)의 표면에 양호한 해제성이 부여되는 이유는 잉크 전사 효율을 개선시키는 것이다. 오프셋 인쇄를 포함하는 일반적인 전사 수단으로써, 잔여 1/2의 잉크가 중간 전사체 상에 남아 있는 상태로 중간 전사체의 표면 상의 잉크 중 약 1/2만이 인쇄 매체 상으로 전사된다. 다음에, 잔류 잉크가 그 표면 상에 있는 상태의 중간 전사체는 다음의 잉크 공급을 수용한다. 바꿔 말하면, 중간 전사체의 표면에는 인쇄 매체 상에 요구되는 잉크의 양의 2배가 공급되어야 한다. 전사 효율이 개선되면, 중간 전사체로 공급되어야 하는 잉크의 양은 감소될 수 있다. 본 발명 및 실시예로써, 전사 효율은 용이하게 개선될 수 있고 잉크 공급 체적의 감소는 다음의 장점을 가져온다.
(1) 감소된 블리딩 및 비딩
블리딩 및 비딩은 모두 잉크 액적들 사이의 접촉에 의해 유발된다. 이와 같이, 중간 전사체로 공급되는 잉크 체적의 감소는 잉크 액적들 사이의 접촉의 감소된 기회를 가져온다.
(2) 수분 증발의 감소
개선된 전사 효율을 위해, 잉크의 내부 합력의 향상이 강력하게 요구된다. 그러나, 잉크 제트 인쇄를 위한 잉크는 일반적으로 대량의 수분을 함유하므로, 잉크의 내부 합력은 수분을 제거함으로써 증가된다. 이 때, 중간 전사체 상에서의 단위 표면적당 잉크 체적이 작으면, 수분 제거는 더욱 신속하게 그리고 용이하게 행해질 수 있다.
(3) 전사 중의 도트 게인의 감소
중간 전사체 상에서의 각각의 도트의 잉크 체적이 크면, 그 전사 중의 압력에 의해 평탄화되기 더욱 쉽고 도트 직경은 커져서, 악화된 해상도를 가져온다. 그러나, 잉크의 감소된 체적은 이것을 방지할 수 있다.
(4) 세척 중의 부하 감소
전사 후의 중간 전사체의 표면 상의 잔류 잉크의 체적이 감소하면서, 세척은 용이해진다. 특히, 상이한 화상이 상이한 지점 상에 생성될 때, 중간 전사체의 표면은 각각의 화상 형성 전에 세척되어야 한다. 이러한 경우에, 본 발명은 유리하다.
(5) 개선된 잉크 이용성
세척에 의해 제거되어야 하는 잉크 체적이 작으면, 잉크 이용성은 개선되는데, 이는 운영 비용 그리고 폐기물의 양을 감소시킨다.
전술된 바와 같이, 높은 세척 성능을 갖는 중간 전사체 그리고 디지털 화상 인쇄 수단으로서의 잉크 제트 인쇄 장치의 조합은 상이한 화상이 상이한 시트 상에 생성된다고 하더라도 높은 품질의 인쇄 화상을 보증한다.
추가로, 잉크 제트 인쇄 시스템은 매우 작은 고체 함량을 갖는 잉크를 사용할 수 있으므로 인쇄 매체 또는 종이의 독특한 조직을 희생시키지 않으면서 화상을 생성시키는 능력을 갖는다. 이러한 능력을 이용하기 위해, 중간 전사체의 표면은 반발되지 않으면서 수성 잉크 및 잉크 점도 증가 성분이 얇은 층 내에 도포되게 하기 위해 친수성으로 된다. 이것은 화상의 품질을 개선시킬 뿐만 아니라 잉크를 얇 게 퍼지게 함으로써 수분 제거를 가속시키는데, 이는 고속 인쇄를 취급할 수 있는 추가의 특징을 가져온다.
양호한 해제성을 갖는 표면은 전사 효율의 관점에서 우수하다. 그러나, 이러한 표면은 일반적으로 발수성이고 어떤 종류의 표면 처리가 부여되지 않으면 잉크 등의 액체를 반발시키는데, 이는 이러한 표면 상에서의 화상 보유 및 형성을 어렵게 한다. 이러한 문제점을 처리하는 것 즉 높은 잉크 전사 효율로써 표면 상에 잉크 화상을 보유 및 형성하는 것을 가능하게 하는 것이 바로 중간 전사체에 플라즈마 처리 등의 에너지 인가를 통한 표면 개질이 본 발명 또는 실시예에서 행해지는 이유이다. 높은 잉크 전사 효율 및 양호한 해제성을 갖는 중간 전사체의 표면을 플라즈마 처리 등의 에너지 인가를 통해 개질시킴으로써, 중간 전사체 표면이 고유한 높은 잉크 전사 효율을 유지하면서 잉크를 보유하는 데 적절하게 하는 것이 가능하다.
나아가, 잉크 화상 형성 전의 중간 전사체로의 잉크 점도 증가 성분의 도포는 큰 체적의 잉크가 단시간에 도포되는 고속 인쇄 공정 중에도 화상 악화를 방지할 수 있다. 즉, 잉크 유동성을 감소시킴으로써, 잉크 액적이 서로 접촉 상태로 되지 않으면 비딩 및 블리딩 등의 원하지 않는 현상이 방지될 수 있다. 소위 "고체" 인쇄 영역에서, 전사 효율이 높게 설정될 수 있더라도 인접한 잉크 액적이 서로 접촉하는 것을 방지하는 것이 어렵다. 반대로, 잉크 점도 증가 성분의 예로서 나열된 고분자 응고제 및 금속 이온의 수용액이 잉크를 즉시 응고시킬 수 있고 잉크 유동성을 저하시킬 수 있다.
그러나, 양호한 해제성을 갖는 표면에 걸쳐 잉크 점도 증가 성분을 균일하게 코팅하는 것은 쉽지 않다. 잉크 점도 증가 성분만 도포되면, 중간 전사체 표면 상에서 반발된다. 그리고, 습윤성 개선 작용제가 첨가되어야 하면, 큰 체적의 작용제가 요구된다. 이것은 도포된 층을 두껍게 하여, 감소된 체적의 잉크의 전술된 장점을 상쇄시킨다. 따라서, 표면에 플라즈마 처리 등의 에너지를 인가함으로써 양호한 해제성을 갖는 중간 전사체의 표면을 개질시켜 잉크 점도 증가 성분을 도포하기 전에 표면을 충분히 친수성으로 하는 것이 매우 효과적이다.
나아가, 잉크 화상 형성이 표면 개질에 의해 가능해진다고 하더라도, 양호한 해제성을 갖는 표면으로의 적절한 잉크 도포는 표면 접촉 방법이 잉크 도포를 위해 사용되면 어렵다. 본 발명의 목적은 비접촉 방식으로 적절하게 잉크를 도포할 수 있는 잉크 제트 인쇄 방법으로서 사용함으로써 실현된다.
3. 예시 실시예
다음에, 비교를 위한 어떤 실시예 및 예가 각각의 인쇄 공정에 대해 상세하게 설명된다. 후속하는 설명에서, "부" 및 "%"는 그렇지 않은 것으로 특히 언급되지 않으면 질량 단위로 표현된다.
실시예 1
(a) 전사체의 표면 개질
중간 전사체로서, 본 실시예는 0.2 ㎜의 두께까지 40 도의 경도를 갖는 실리콘 고무(시네츠 카가쿠의 KE12)가 코팅된 알루미늄 드럼을 사용한다. 우선, 중간 전사체의 표면은 대기압 플라즈마 프로세서(3)(케옌스 제조의 ST-7000)를 사용함으 로써 다음의 조건 하에서 개질된다.
조사 거리: 5 ㎜
플라즈마 모드: 높음
처리 속도: 100 ㎜/초
(b) 잉크 점도 증가 성분의 도포
다음에, 그 표면이 개질되는 중간 전사체에는 롤 코터를 사용하여 잉크 점도 증가 성분이 코팅된다. 잉크 점도 증가 성분으로서, 10 질량%의 알루미늄 클로라이드 헥사하이드레이트 수용액이 사용된다.
(c) 중간 전사체 상에서의 화상의 형성
다음에, 잉크 제트 인쇄 유닛[노즐 밀도: 1200 dpi(dot/inch), 토출 체적: 4 pl, 구동 주파수: 8 ㎑]은 중간 전사체 상에 수성 잉크의 경면-역전 캐릭터 화상을 형성하도록 작동된다. 여기에서, 사용된 잉크는 다음의 조성을 갖는다. 잉크 화상이 중간 전사체 상에 형성될 때, 양호하게 보유되고 어떠한 비딩도 초래되지 않는다.
- 안료(미츠비시 카가쿠 제조의 카본 블랙 MCF 88): 5 부
- 스티렌/아크릴산/에틸 아크릴레이트 공중합체(산가: 240, 중량-평균 분자량: 5,000): 1 부
- 글리세린: 10 부
- 에틸렌 글리콜: 5 부
- 계면 활성제(카와켄 파인 케미컬즈 제조의 아세틸레놀 EH): 1 부
- 이온-교환수: 78 부
(d) 전사
전술된 일련의 공정이 적용되는 중간 전사체 그리고 잉크 흡수 능력이 적은 표면-코팅된 인쇄 종이[니폰 제지 제조의 A-크기의 NPi 코팅 종이, 1000-매 중량(림 중량: JIS P 0001): 40.5 ㎏]는 인쇄 종이로 잉크 화상을 전사하기 위해 압력 롤러에 의해 서로 접촉 상태로 된다. 어떠한 비딩도 인쇄 종이 상의 화상 상에서 발견되지 않고 캐릭터의 품질은 양호하다. 화상 전사 후, 중간 전사체 상에 거의 어떠한 잔류 잉크도 없어서, 중간 전사체는 어떠한 문제점도 없이 그 직후에 다음의 화상을 수용할 수 있다.
실시예 2
(a) 전사체의 표면 개질
중간 전사체로서, 본 실시예는 0.2 ㎜의 두께까지 60 도의 경도를 갖는 실리콘 고무(시네츠 카가쿠의 KE30)가 코팅된 알루미늄 드럼을 사용한다. 우선, 중간 전사체의 표면은 대기압 플라즈마 프로세서(니폰 페인트 제조의 플라즈마 아톰 핸디)를 사용함으로써 다음의 조건 하에서 개질된다.
조사 거리: 접촉
플라즈마 모드: 표준
처리 속도: 10 ㎜/초
(b) 잉크 점도 증가 성분의 도포
다음에, 0.5%의 불소 첨가 계면 활성제(세이미 케미컬 제조의 설플론 S-141) 가 10 질량%의 칼슘 클로라이드 디하이드레이트 수용액에 첨가되며, 이러한 용액은 그 표면이 롤 코터를 사용하여 개질되는 중간 전사체의 표면에 코팅된다.
(c) 중간 전사체 상에서의 화상의 형성
다음에, 잉크 제트 인쇄 유닛(노즐 밀도: 1200 dpi, 토출 체적: 4 pl, 구동 주파수: 8 ㎑)은 중간 전사체 상에 4색 잉크의 경면-역전 캐릭터 화상을 형성하도록 작동된다. 여기에서, 사용된 잉크는 다음의 조성을 갖는다. 잉크 화상이 중간 전사체 상에 형성될 때, 양호하게 보유되고 어떠한 비딩 및 블리딩도 초래되지 않는다.
- 다음의 안료: 8 부
블랙: 카본 블랙(미츠비시 카가쿠 제조의 MCF88)
시안: 안료 블루 15
마젠타: 안료 레드 7
옐로우: 안료 옐로우 74
- 스티렌/아크릴산/에틸 아크릴레이트 공중합체(산가: 240, 중량-평균 분자량: 5,000): 1 부
- 글리세린: 10 부
- 에틸렌 글리콜: 5 부
- 계면 활성제(카와켄 파인 케미컬즈 제조의 아세틸레놀 EH): 1 부
- 이온-교환수: 78 부
(d) 전사
잉크 제트 인쇄 유닛과 압력 롤러 사이에 설치된 팬은 중간 전사체 상의 잉크 화상에 대해 공기를 취입하도록 작동된다. 다음에, 중간 전사체 그리고 잉크 흡수 능력이 적은 표면-코팅된 인쇄 종이[니폰 제지 제조의 A-크기의 NPi 코팅 종이, 1000-매 중량: 40.5 ㎏]는 인쇄 종이로 잉크 화상을 전사하기 위해 압력 롤러에 의해 서로 접촉 상태로 된다. 어떠한 비딩 및 블리딩도 인쇄 종이 상의 화상 상에서 관찰되지 않고 전사된 화상의 품질은 양호하다.
다음에, 중간 전사체 상의 소량의 잔류 잉크는 전사체에 대해 습윤 모르톤 롤러를 위치시킴으로써 제거된다.
실시예 3
(a) 전사체의 표면 개질
중간 전사체로서, 본 실시예는 0.5 ㎜의 두께까지 80 도의 경도를 갖는 실리콘 고무(시네츠 카가쿠의 KE24)가 코팅된 알루미늄 드럼을 사용한다. 우선, 중간 전사체의 표면은 대기압 플라즈마 프로세서(3)(케옌스 제조의 ST-7000)를 사용함으로써 다음의 조건 하에서 개질된다.
조사 거리: 5 ㎜
플라즈마 모드: 금속
처리 속도: 75 ㎜/초
(b) 잉크 점도 증가 성분의 도포
다음에, 불소 첨가 계면 활성제(세이미 케미컬 제조의 설플론 S-141)가 그 표면이 롤 코터를 사용하여 개질되는 중간 전사체의 표면에 도포된다. 다음에, 5 질량%의 고분자 응고제(미츠이 시텍 제조의 C577S) 수용액이 롤 코터를 사용하여 도포된다.
(c) 중간 전사체 상에서의 화상의 형성
다음에, 잉크 제트 인쇄 유닛(노즐 밀도: 1200 dpi, 토출 체적: 4 pl, 구동 주파수: 8 ㎑)은 중간 전사체 상에 4색 잉크의 경면-역전 캐릭터 화상을 형성하도록 작동된다. 여기에서, 사용된 잉크는 다음의 조성을 갖는다. 잉크 화상이 중간 전사체 상에 형성될 때, 양호하게 보유되고 어떠한 비딩도 초래되지 않는다.
- 다음의 안료: 4 부
블랙: 씨.아이. 푸드 블랙 2
시안: 씨.아이. 다이렉트 블루 199
마젠타: 씨.아이. 애시드 레드 289
옐로우: 씨.아이. 애시드 옐로우 23
- 글리세린: 10 부
- 에틸렌 글리콜: 5 부
- 계면 활성제(카와켄 파인 케미컬즈 제조의 아세틸레놀 EH): 1 부
- 이온-교환수: 80 부
(d) 전사
중간 전사체의 후방과 접촉 상태로 유지되는 가열 롤러(표면 온도: 60℃)는 중간 전사체 상의 잉크 화상을 가열하도록 작동되어, 화상으로부터의 수분의 증발을 가속시킨다. 다음에, 중간 전사체 그리고 잉크 흡수 능력이 적은 표면-코팅된 인쇄 종이[니폰 제지 제조의 A-크기의 NPi 코팅 종이, 1000-매 중량: 40.5 ㎏]는 인쇄 종이로 잉크 화상을 전사하기 위해 압력 롤러에 의해 서로 접촉 상태로 된다. 어떠한 비딩도 인쇄 종이 상의 화상 상에서 관찰되지 않고 전사된 화상의 품질은 양호하다.
다음에, 중간 전사체 상의 소량의 잔류 잉크는 전사체에 대해 습윤 모르톤 롤러를 위치시킴으로써 제거된다.
실시예 4
(a) 전사체의 표면 개질
본 실시예에서, 0.5 ㎜ 두께의 폴리에스테르 필름에는 실란 커플링 작용제(시네츠 카가쿠 제조의 KBM503)가 언더코팅된 다음에 중간 전사체의 표면층을 형성하기 위해 0.5 ㎜의 두께까지 40 도의 경도를 갖는 실리콘 고무(시네츠 카가쿠 제조의 KE12)가 코팅된다. 이러한 중간 전사체 표면층은 평행-판 플라즈마 프로세서를 사용하여 다음의 조건 하에서 개질된다.
- 조사 거리: 5 ㎜
- 가스 유동: 100 sccm(표준 ㏄/분)
- 압력: 0.08 torr(1.066 ㎩)
- 전력: 1,200W
- 처리 시간: 30 초
다음에, 이러한 표면층은 중간 전사체를 형성하도록 알루미늄 드럼 상에 권취된다.
(b) 잉크 점도 증가 성분의 도포
다음에, 1%의 불소 첨가 계면 활성제(세이미 케미컬 제조의 설플론 S-141)가 10 질량%의 칼슘 클로라이드 디하이드레이트 수용액에 첨가되며, 이러한 용액은 롤 코터를 사용하여 중간 전사체의 표면에 코팅된다.
(c) 중간 전사체 상에서의 화상의 형성
다음에, 잉크 제트 인쇄 유닛(노즐 밀도: 1200 dpi, 토출 체적: 4 pl, 구동 주파수: 10 ㎑)은 잉크 점도 증가 성분이 도포되는 중간 전사체 상에 4색 잉크의 경면-역전 캐릭터 화상을 형성하도록 작동된다. 사용된 잉크는 실시예 2에서 사용된 것과 동일하다. 잉크 화상이 중간 전사체 상에 형성될 때, 양호하게 보유되고 어떠한 비딩 및 블리딩도 초래되지 않는다.
(d) 전사
잉크 제트 인쇄 유닛과 압력 롤러 사이에 설치된 팬은 중간 전사체의 표면 상의 잉크 화상에 대해 공기를 취입하도록 작동된다. 다음에, 중간 전사체 그리고 잉크 흡수 능력이 적은 표면-코팅된 인쇄 종이[니폰 제지 제조의 A-크기의 NPi 코팅 종이, 1000-매 중량: 40.5 ㎏]는 인쇄 종이로 잉크 화상을 전사하기 위해 압력 롤러에 의해 서로 접촉 상태로 된다. 어떠한 비딩 및 블리딩도 인쇄 종이 상의 화상 상에서 관찰되지 않고 전사된 화상의 품질은 양호하다.
다음에, 중간 전사체 상의 소량의 잔류 잉크는 전사체에 대해 습윤 모르톤 롤러를 위치시킴으로써 제거된다.
실시예 5
(a) 전사체의 표면 개질
본 실시예에서, 0.5 ㎜ 두께의 폴리에스테르 필름에는 실란 커플링 작용제(시네츠 카가쿠 제조의 KBM503)가 언더코팅된 다음에 중간 전사체의 표면층을 형성하기 위해 0.5 ㎜의 두께까지 40 도의 경도를 갖는 실리콘 고무가 코팅된다. 중간 전사체 표면층은 평행-판 플라즈마 프로세서를 사용하여 다음의 조건 하에서 개질된다. 다음에, 개질된 전사체 표면층은 알루미늄 드럼의 표면 상에 장착된다.
- 조사 거리: 5 ㎜
- 가스 유동: 100 sccm
- 압력: 0.08 torr(1.066 ㎩)
- 전력: 1,200W
- 처리 시간: 30 초
나아가, 중간 전사체의 표면은 대기압 플라즈마 프로세서(케옌스 제조의 ST-7000)를 사용함으로써 다음의 조건 하에서 개질된다.
조사 거리: 5 ㎜
플라즈마 모드: 금속
처리 속도: 200 ㎜/초
(b) 잉크 점도 증가 성분의 도포
다음에, 그 표면이 개질되는 중간 전사체에는 롤 코터를 사용하여 잉크 점도 증가 성분이 코팅된다. 잉크 점도 증가 성분으로서, 1%의 불소 첨가 계면 활성제(세이미 케미컬 제조의 설플론 S-141)가 첨가되는 10 질량%의 알루미늄 클로라이드 헥사하이드레이트 수용액이 사용된다.
(c) 중간 전사체 상에서의 화상의 형성
다음에, 잉크 제트 인쇄 유닛(노즐 밀도: 1200 dpi, 토출 체적: 4 pl, 구동 주파수: 12 ㎑)은 잉크 점도 증가 성분이 코팅되는 중간 전사체 상에 4색 잉크의 경면-역전 캐릭터 화상을 형성하도록 작동된다. 사용된 잉크는 실시예 2에서 사용된 것과 동일하다. 잉크 화상이 중간 전사체 상에 형성될 때, 양호하게 보유되고 어떠한 비딩 및 블리딩도 초래되지 않는다.
(d) 전사
잉크 제트 인쇄 유닛과 압력 롤러 사이에 설치된 팬은 중간 전사체의 표면 상의 잉크 화상에 대해 공기를 취입하도록 작동된다. 다음에, 중간 전사체 그리고 잉크 흡수 능력이 적은 표면-코팅된 인쇄 종이[니폰 제지 제조의 A-크기의 NPi 코팅 종이, 1000-매 중량: 40.5 ㎏]는 인쇄 종이로 잉크 화상을 전사하기 위해 압력 롤러에 의해 서로 접촉 상태로 된다. 어떠한 비딩 및 블리딩도 인쇄 종이 상의 화상 상에서 관찰되지 않고 전사된 화상의 품질은 양호하다.
다음에, 중간 전사체 상의 소량의 잔류 잉크는 전사체에 대해 습윤 모르톤 롤러를 위치시킴으로써 제거된다.
비교예 1
화상 인쇄는 중간 전사체에 표면 개질이 적용되지 않는다는 점을 제외하면 실시예 1에서와 동일한 방식으로 행해진다. 결과적으로, 중간 전사체 상의 잉크 화상은 변형되고 전사 후의 인쇄 매체 상의 화상 품질은 작은 캐릭터가 판독 가능 하지 않을 정도로 열악하다.
비교예 2
화상 인쇄는 중간 전사체가 어떠한 해제 능력도 없는 부틸 고무의 표면 재료를 사용한다는 점을 제외하면 실시예 5에서와 동일한 방식으로 행해진다. 결과적으로, 전사 속도는 악화되고 실시예 5에서 얻어진 양호한 품질의 화상을 실현시키기 위해 실시예 5에서 소비된 잉크 체적의 약 1.5배가 요구된다. 화상 형성으로부터 전사까지의 공기 취입 작업에 의해 수분을 제거하는 데 필요한 시간은 실시예 5에서 소요되는 시간의 1.6배이다. 나아가, 이러한 예의 화상은 실시예 5보다 약간 큰 도트 게인을 갖고 해상도는 악화된다.
4. 제어 시스템 및 제어 절차의 예
전술된 실시예들 중 1개에서 채용된 다양한 유닛을 사용하여 도1의 화상 형성 장치를 구성할 때, 제어 시스템은 후술된 바와 같이 형성될 수 있다.
도2는 도1의 화상 형성 장치를 위해 구축될 수 있는 제어 시스템의 예시 구성을 도시하고 있다. 도면 부호 100은 화상 형성 장치를 표시하며, 도면 부호 101은 CPU 즉 전체 시스템의 주 제어 유닛을 표시한다. 도면 부호 103은 CPU(101)의 운영 시스템을 저장하는 ROM 그리고 다양한 데이터를 임시로 저장하고 화상 데이터 및 다른 작업을 처리하는 데 사용되는 RAM을 포함하는 메모리를 표시한다. 도면 부호 117은 화상 소스 장치(150) 즉 호스트 컴퓨터 또는 다른 컴퓨터의 형태를 취할 수 있는 화상 데이터의 소스에 대해 데이터 및 명령을 전송 및 수용하는 인터페이스를 표시한다.
도면 부호 110은 공정 (a) 내지 공정 (d)에서 중간 전사체(1)를 구동시키는 구동 유닛을 표시한다. 도면 부호 115는 인쇄 매체(10)를 위한 운반 시스템을 표시하고 압력 롤러(11) 및 정착 롤러(12)를 위한 구동 유닛을 포함한다. 버스 라인(120)은 전술된 구성 요소 그리고 또한 전술된 실시예에서 설명된 형태들 중 1개를 취할 수 있는 에너지 인가 장치(3), 도포 장치(4), 도포 장치(5), 잉크 제트 인쇄 유닛(6), 수분 제거 용이화 장치(8), 가열 롤러(9) 및 세척 유닛(13)을 상호 연결하고 CPU(101)로부터 제어 신호를 전송한다. 이들 구성 요소에는 검출된 신호가 버스 라인(120)을 통해 CPU(101)로 전송되도록 상태 센서가 제공될 수 있다.
도3은 전술된 제어 시스템을 사용하는 화상 형성 공정의 예시 절차를 도시하는 흐름도이다.
화상 데이터가 화상 소스 장치(150)로부터 수용되고 그 화상 데이터의 인쇄가 특정될 때, 소정 화상 처리는 잉크 제트 인쇄 유닛(6)이 화상을 형성할 수 있도록 화상 데이터에 대해 수행된다(단계 S1). 화상 소스 장치로부터 보내진 화상 데이터가 경면-역전 데이터가 아니면, 이러한 화상 처리는 역전 처리를 포함할 수 있다.
잉크 제트 인쇄 유닛(6)이 인쇄할 준비가 될 때, 중간 전사체(1)는 회전되며(단계 S3), 표면 개질 공정 (X) 또는 공정 (a)와 관련된 에너지 인가 장치(3)의 구동[단계 S5, 이것은 계면 활성제를 도포하기 위한 도포 장치(4)의 구동을 포함할 수 있음]이 후속되며, 중간 전사체(1)로 잉크 점도 증가 성분을 도포하기 위한 공정 (b)와 관련된 도포 장치(5)의 구동이 후속되며(단계 S6), 화상 형성 공정 (Y) 또는 공정 (c)와 관련된 잉크 제트 인쇄 유닛(6)의 구동이 후속되며(단계 S7), 인쇄 매체 상으로 잉크 화상을 전사하기 위한 공정 (Z) 또는 공정 (b)와 모두 관련된 수분 제거 용이화 장치(8), 가열 롤러(9), 인쇄 매체 운반 시스템(115) 및 세척 유닛(13)의 구동이 후속된다. 이들 구성 요소는 중간 전사체 표면이 양호한 화상 형성을 위해 개질되고 형성된 화상의 위치 그리고 인쇄 매체 상의 전사된 화상 위치가 정확하게 정렬되는 것을 보증하도록 동기적으로 구동된다. 잉크 제트 인쇄 유닛(6)이 직렬 인쇄 형태이면, 화상 형성은 중간 전사체(1)의 소정 거리에 걸쳐 잉크 제트 헤드의 주 스캔 그리고 회전을 변경함으로써 행해진다. 특정량의 화상 데이터의 처리가 완료될 때, 이러한 절차는 종료된다.
전술된 절차에서, 에너지 인가를 통한 표면 개질은 화상 형성 처리에서 항상 수행되는 것으로 가정되지만, 화상 형성 처리 전에 수행될 수 있거나 그 시기가 소비된 시간 그리고 인쇄된 데이터 체적을 기초로 하여 관리될 수 있거나, 중간 전사체 표면의 악화를 감시함으로써 화상 형성 처리와 무관하게 수행될 수 있다. 이들은 원하는 바에 따라 조합될 수 있다. 나아가, 수행된 표면 개질의 시간 및 정도는 적절하게 설정될 수 있다. 예컨대, 표면 개질은 중간 전사체(1)의 수회의 완전한 회전 동안 수행될 수 있다.
5. 기타
본 발명에서, 모든 공정 (a) 내지 공정 (d)가 화상 형성 처리 중에 실행되거나 장치에 관련된 공정을 실행하는 모든 수단이 갖춰지는 것이 필수적인 것은 아니다. 즉, 에너지 인가를 통해 개질되는 중간 전사체가 장기간 동안 그 성능을 유지 하면, 본 발명은 예컨대 실시예 4와 관련하여 설명된 공정 (a)에 의해 미리 표면 개질되는 중간 전사체를 사용함으로써 공정 (c) 내지 공정 (d) 또는 공정 (b) 내지 공정 (d)를 수행하는 화상 형성 방법 그리고 이들 공정을 실행하는 수단이 갖춰진 화상 형성 장치를 포함한다. 바꿔 말하면, 유일한 요건은 중간 전사체 상에서의 화상 형성 전에 중간 전사체가 적절하게 표면 개질된다는 것이다. 그래서, 표면 개질 공정은 중간 전사체로의 잉크 점도 증가 성분의 도포 또는 중간 전사체 상에서의 잉크 화상의 형성 직전에 수행되어야 하는 것은 아니다. 표면 개질 처리가 화상 형성 장치 내에 제공되어야 하는 것도 아니다. 즉, 중간 전사체는 화상 형성 장치 내의 장착 수단 상에 제거 가능하게 장착될 수 있다. 또는 표면 개질된 중간 전사체는 장착 수단 상에 장착될 수 있다. 이들에 추가하여, 본 발명은 전술된 공정 (c) 또는 공정 (b) 및 공정 (c)를 수행하는 화상 형성 방법을 실행하는 데 적절한 중간 전사체의 표면을 개질시키는 방법, 중간 전사체, 그리고 중간 전사체를 사용함으로써 화상 형성을 수행하는 방법 및 장치를 포함한다.
본 발명에서, 전술된 공정 (b)에서의 잉크 점도 증가 성분의 도포는 필수적인 것이 아니고 생략될 수 있다. 그러나, 중간 전사체 상에서의 잉크 화상의 보유성을 향상시키기 위해, 공정 (b)는 바람직하게는 수행되어야 한다. 공정 (b)는 수행될 때 중간 전사체 상에서의 잉크 화상의 보유성을 개선시키는데, 이는 공정 (b)를 수행하지 않으면서 얻어진 것보다 양호한 품질의 인쇄 매체 상에서의 전사된 잉크 화상을 제공한다.
Ⅱ. 제2 실시예
1. 특징 구성
다음에, 본 발명의 제2 실시예가 설명된다. 본 실시예는 중간 전사체가 불소 화합물 또는 실리콘 화합물을 함유하는 재료로 제조된 표면을 갖는 것 그리고 표면에 플라즈마 처리를 적용하고 표면에 계면 활성제를 도포함으로써 표면이 개질되는 것을 특징으로 한다. 표면 개질에 후속하여, 제1 실시예와 동일한 공정 즉 중간 전사체 상에 화상을 형성한 다음에 인쇄 매체 상으로 화상을 전사하는 공정이 수행된다. 이와 같이, 화상 형성 장치는 도1에 도시된 것과 거의 동일한 구성을 가질 수 있다. 따라서, 다음의 설명은 제1 실시예와의 차이에 집중한다.
본 예의 중간 전사체(1)는 플라즈마 처리 그리고 계면 활성제의 도포를 통해 친수성 표면 처리가 이미 적용된 표면층(2)을 갖는다. 대기압 플라즈마 프로세서(3)는 인쇄 용지의 매수에 따라 표면 개질 효과를 최대화하기 위해 계면 활성제 도포 장치(4)와 더불어 적절한 간격으로 표면층(2) 상에 추가의 표면 개질 처리를 수행한다.
도포 장치(4)로부터 공급된 어떤 과잉 계면 활성제를 제거하기 위해, 세척 유닛이 계면 활성제 도포 장치(4)와 잉크 점도 증가 성분 도포 장치(5) 사이에 설치될 수 있다. 추가의 표면 개질 처리의 간격이 길게 설정될 수 있으면, 잉크 화상 전사 후에 중간 전사체의 표면을 세척하는 세척 유닛(13)은 과잉 계면 활성제를 제거하는 데에도 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 장치는 1회의 공정 동안 공전될 수 있다[이는 도1의 예에서 중간 전사체(1)의 1회의 회전에 대응함].
후속의 공정에서, 본 예는 다른 필요한 유닛이 후속의 공정을 실행하도록 설 치된 상태에서 잉크 점도 증가 성분이 도포 장치(5)로부터 도포된다는 점에서 제1 실시예와 유사한 구성을 갖는다.
본 실시예의 화상 형성 장치는 중간 전사체(1)의 표면이 플라즈마 처리 및 계면 활성제 도포를 통해 개질되는 표면 개질 공정[이하, 공정 (X')]을 특징으로 한다. 이러한 화상 형성 장치는 잉크 제트 인쇄 방법에 의해 중간 전사체 상에 잉크 화상을 형성하는 공정 그리고 인쇄 매체 상으로 중간 전사체(1) 상에 형성된 잉크 화상을 전사하는 공정을 실시하는 수단을 포함하고 화상 형성 전에 잉크 점도 증가 성분을 도포하는 공정을 실시하는 수단이 바람직하게는 제공될 수 있다는 점에서 제1 실시예와 유사하다. 공정 (X') 그리고 공정 (X')을 실시하는 수단은 예를 통해 상세하게 설명된다.
공정 (X')은 재료가 불소 화합물 또는 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면 상에 플라즈마 처리 및 계면 활성제 도포 작업을 수행함으로써 중간 전사체의 표면을 개질시키는 공정이다.
표면층(2)의 재료에 대한 양호한 조건은 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 1개를 함유한다는 것이다. 이들 화합물은 잉크에 대해 우수한 해제성을 가지므로 잉크 화상을 전사하는 높은 효율을 제공한다. 여기에서 설명된 불소 화합물 및 실리콘 화합물은 특히 전사 효율을 향상시킬 수 있는 중요한 재료인 불소 오일 및 실리콘 오일을 포함한다. 해제성은 제1 실시예에서 정의된 것과 같다. 또한, 표면층의 예는 제1 실시예와 관련하여 설명된 것과 유사하다.
공정 (X')은 플라즈마 처리 및 계면 활성제 도포를 통해 전술된 바와 같이 구성된 중간 전사체(1)의 표면층(2)을 개질시킨다. 불소 화합물 및 실리콘 화합물 등의 우수한 해제성을 갖는 재료는 일반적으로 낮은 임계 표면 장력을 나타내므로 잉크 및 잉크 점도 증가 성분 등의 액체를 반발시킨다. 이러한 상태 하에서, 잉크 화상이 중간 전사체 상에 형성될 수 없다. 이러한 상황을 극복하기 위해, 플라즈마 처리 및 계면 활성제 인가를 통한 표면 개질이 잉크 반발 경향을 최소화하도록 수행된다. 플라즈마 처리는 일반적으로 대기압 또는 감소된 압력에서 수행되고 대기압 및 감소된 압력 형태 중 1개가 문제점 없이 사용될 수 있다. 대기압에서 플라즈마 처리를 수행하는 수단은 도1의 플라즈마 프로세서(3)와 같은 화상 형성 장치 내에 설치될 수 있고 인쇄된 시트의 매수에 의존하는 표면 특성 악화에 따라 추가의 표면 개질 처리를 수행할 수 있기 때문에 더욱 유리하다. 여기에서 설명된 플라즈마 처리는 표면 상에 히드록실 작용기를 생성시키기 위해 대기 내의 산소를 활성화시키는 코로나 방전을 포함한다.
표면 개질은 플라즈마 처리에 후속하여 표면에 계면 활성제를 도포함으로써 완료된다. 이들 처리로써, 표면 개질 효과는 장기간 동안 유지될 수 있다. 사용된 계면 활성제는 양이온 계면 활성제, 음이온 계면 활성제, 비이온 계면 활성제, 양쪽성 계면 활성제, 불소 첨가 계면 활성제 및 실리콘 계면 활성제 등의 일반적인 계면 활성제를 포함할 수 있다.
계면 활성제를 도포하는 수단은 바람직하게는 연속적으로 작용제를 도포할 수 있기 때문에 롤 코팅, 닥터 코팅 및 스프레이를 수행하는 것일 수 있다. 화상 형성 장치의 구성에 따라, 일괄 처리의 형태인 딥 코팅이 채용될 수 있다.
이러한 표면 개질 수단은 친수성 표면 처리를 수행할 뿐만 아니라 후속의 공정에서 인쇄 매체로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 효율의 악화를 방지하고 효율을 개선시키는 효과도 갖는다.
감소된 압력에서 플라즈마 처리를 사용하는 친수성 표면 처리 그리고 계면 활성제 도포는 출원의 목적으로서 실리콘 고무에 제한되는 일본 특허 출원 공개 제61-036783호(1986년)에 개시되어 있다. 반면에, 본 발명은 친수성화할 뿐만 아니라 개선된 잉크 전사성도 제공되는 중간 전사체를 사용한다. 따라서, 본 발명은 원리 면에서 그리고 플라즈마 처리를 위한 선택된 재료 및 주위 압력에 대한 제한 면에서 모두 전술된 참조 문헌과 명확하게 상이하다.
이들 선택된 재료 및 선택된 표면 개질 수단이 바람직한 효과를 생성시킬 수 있는 기구는 아직 완전히 이해되지 않았다. 그러나, 불소 또는 실리콘 오일 성분이 존재하는 곳에서, 명확하게, 본 발명의 친수성 표면 처리는 표면을 친수성으로 되게 하는 능력 그리고 전사성을 유지 또는 개선시키는 능력의 현저한 조합을 실현시키며, 처리가 수행되면 이들 효과는 장기간 동안 지속되는 경향이 있다. 이것은 표면층의 고무 성분, 충전제 성분 및 오일 성분 중 적어도 일부가 친수성으로 되게 하는 플라즈마 처리의 일반적으로 알려진 화학 작용(표면 상에서의 친수성 작용기의 유입)에 추가하여 (표면 거칠게 하는) 물리적 작용이 표면 상에서의 오일 성분의 이동을 촉진시키기 위해 고무 조직의 일부를 변화시키는 것을 의미한다. 나아가, 계면 활성제 도포는 플라즈마 처리에 의해 고에너지 상태로 상승되는 표면 상에 계면 활성제가 흡수되게 하므로, 친수성 작용기는 표면 상에 형성되어, 표면이 더욱 안정되고 친수성 표면으로 되어, 그 결과 표면은 장기간 동안 친수성 특성을 나타낼 수 있다. 실제로, 친수성 성질과 플라즈마 비활성화 시간 사이에 강력한 상관 관계가 존재하는 것으로 관찰되는 경향이 있다. 즉, 플라즈마 처리와 계면 활성제의 도포 사이의 간격이 짧으면, 얻어지는 효과는 크다.
표면-개질된 중간 전사체는 일반적으로 다음의 공정으로 공급되기 전에 세척 수단에 의해 과잉 계면 활성제가 제거될 수 있다. 세척 전의 가열 등의 처리의 적용은 단기간 동안 친수성을 향상시킬 수 있다. 도1의 화상 형성 장치에서, 이러한 세척 수단은 도포 장치(4)와 도포 장치(5) 사이에 설치될 수 있다.
표면 개질은 도1의 실시예에서와 같이 플라즈마 프로세서(3) 및 계면 활성제 도포 장치(4)를 갖는 화상 형성 장치에서 항상 또는 소정 간격으로 중간 전사체(1) 상에 수행될 수 있다. 또는 플라즈마 프로세서(3) 및 계면 활성제 도포 장치(4)가 설치되지 않은 화상 형성 장치에서 그 표면이 이미 개질된 상태의 중간 전사체가 사용될 수 있다. 대신에, 이들은 조합될 수 있다. 즉, 그 표면이 미리 개질된 상태의 중간 전사체가 사용되며, 플라즈마 프로세서(3) 및 계면 활성제 도포 장치(4)가 화상 형성 장치에서 독립적으로 또는 조합으로 설치된 다음에, 추가의 표면 개질 처리가 표면 개질 효과를 최대화하기 위해 인쇄된 시트의 매수에 따라 적절한 간격으로 표면층(2) 상에 수행된다.
어느 경우에나, 본 실시예의 기술적 특징은 2개의 관점 즉 화성 형성 성능이 높은 전사성을 제공할 수 있는 불소 또는 실리콘 화합물을 갖는 중간 전사체 상에 친수성 표면 처리를 수행함으로써 개선된다는 점, 그리고 중간 전사체 상에서의 화 상 형성이 잉크 제트 인쇄에 의해 행해진다는 점으로 요약된다. 높은 전사성의 실현에 의해 생성된 주요 효과는 중간 전사체에 도포되는 잉크 체적의 감소 그리고 개선된 세척 성능이다. 전술된 효과, 잉크 제트 인쇄를 사용하는 화상 형성에 의해 생성된 효과 그리고 잉크 점도 증가 성분의 선택적 도포에 의해 생성된 효과는 제1 실시예에서 얻어진 것과 유사하다.
본 실시예에서 기본적으로 채용되는 불소 화합물 및 실리콘 화합물을 함유하는 표면은 일반적으로 발수성이며, 처리되지 않으면 잉크 등의 액체를 반발시켜, 표면 상에서의 잉크 화상의 형성 및 보유를 어렵게 한다. 본 발명 또는 실시예가 플라즈마 처리 및 계면 활성제 도포를 통해 표면 개질을 수행하는 이유는 바로 이러한 문제점을 극복하는 것 즉 높은 잉크 전사 효율을 갖는 표면 상에 잉크 화상이 형성 및 보유되게 하는 것이다. 전술된 바와 같은 플라즈마 처리 및 계면 활성제 도포로 구성된 표면 개질 처리를 높은 잉크 전사성을 갖는 불소 또는 실리콘 화합물을 함유하는 표면을 갖는 중간 전사체에 적용함으로써, 중간 전사체의 표면은 고유하게 높은 잉크 전사 효율을 유지하면서 잉크 보유에 적절하게 될 수 있다.
본 실시예에서, 계면 활성제가 플라즈마 처리 후에 수행되는 것은 필수적이다. 이것은 플라즈마 처리에 의해 높은 에너지 상태로 상승된 표면 상에서의 계면 활성제의 흡착이 표면 상에 친수성 작용기를 유입시켜 친수성 표면을 더욱 안정적이게 하고 장기간 동안 표면의 친수성 성질을 유지하게 하는 것으로 생각되기 때문이다.
이러한 관점에서, 본 실시예는 잉크 점도 증가 성분의 도포 또는 그 전의 개 선된 습윤성을 위한 계면 활성제의 도포를 허용하는 제1 실시예와 상이하다. 즉, 본 실시예는 계면 활성제가 중간 전사체의 표면 특성을 변화시키는 기능을 갖는 상태로 계면 활성제 도포가 중간 전사체 상에서의 플라즈마 처리와 연결되는 것을 특징으로 한다. 반면에, 제1 실시예는 계면 활성제가 중간 전사체와 잉크 또는 잉크 점도 증가 성분 사이의 친화도를 제공하는 기능을 갖는 상태에서 계면 활성제 도포가 잉크 및 잉크 점도 증가 성분을 도포하는 공정과 연결되고 그 공정 전에 수행되는 것을 특징으로 한다.
2. 예시 실시예
다음에, 예시 실시예가 각각의 인쇄 공정에 대해 상세하게 설명된다. 후속하는 설명에서, "부" 및 "%"는 그렇지 않은 것으로 특히 언급되지 않으면 질량 단위로 표현된다.
실시예 6
(a) 전사체의 표면 개질
중간 전사체로서, 본 실시예는 0.2 ㎜의 두께까지 40 도의 경도를 갖는 실리콘 고무(시네츠 카가쿠의 KE12)가 코팅된 알루미늄 드럼을 사용한다. 우선, 중간 전사체의 표면은 대기압 플라즈마 프로세서(3)(케옌스 제조의 ST-7000)를 사용함으로써 다음의 조건 하에서 개질된다.
조사 거리: 5 ㎜
플라즈마 모드: 높음
처리 속도: 100 ㎜/초
다음에, 중간 전사체는 순수한 물로써 소듐 알킬벤젠술포네이트로 구성된 상용 중성 세척제를 희석시킴으로써 제조되는 3% 계면 활성제 용액 내에 10 초 동안 침지된다. 다음에, 드럼은 물로써 세척되고 건조된다.
(b) 중간 전사체 상에서의 화상의 형성
다음에, 5 질량%의 고분자 응고제(미츠이 시텍 제조의 C577S) 수용액이 롤 코터를 사용하여 중간 전사체의 표면에 도포된다. 다음에, 잉크 제트 인쇄 유닛[노즐 밀도: 1200 dpi(dot/inch, 기준 수치), 토출 체적: 4 pl, 구동 주파수: 12 ㎑]은 중간 전사체 상에 수성 잉크의 경면-역전 캐릭터 화상을 형성하도록 작동된다. 사용된 잉크는 다음의 조성을 갖는다. 잉크 화상이 중간 전사체 상에 형성될 때, 양호하게 보유되고 어떠한 비딩도 초래되지 않는다.
- 다음의 염료: 4 부
블랙: 씨.아이. 푸드 블랙 2
- 글리세린: 10 부
- 디에틸렌 글리콜: 5 부
- 계면 활성제(카와켄 파인 케미컬즈 제조의 아세틸레놀 EH): 1 부
- 이온-교환수: 80 부
(c) 전사
전술된 공정에 후속하여, 중간 전사체 그리고 잉크 흡수 능력이 적은 표면-코팅된 인쇄 종이[니폰 제지 제조의 A-크기의 NPi 코팅 종이, 1000-매 중량: 40.5 ㎏]는 인쇄 종이로 잉크 화상을 전사하기 위해 압력 롤러에 의해 서로 접촉 상태로 된다. 어떠한 비딩도 인쇄 종이 상의 화상 상에서 관찰되지 않고 전사된 화상의 품질은 양호하다. 중간 전사체 상에 거의 어떠한 잔류 잉크도 없는데, 이는 현재의 상태에서 어떠한 문제점도 유발시키지 않고 다음의 화상을 수용할 수 있다.
실시예 7
(a) 전사체의 표면 개질
중간 전사체로서, 본 실시예는 0.2 ㎜의 두께까지 60 도의 경도를 갖는 실리콘 고무(시네츠 카가쿠의 KE30)가 코팅된 알루미늄 드럼을 사용한다. 우선, 중간 전사체의 표면은 대기압 플라즈마 프로세서(3)(니폰 페인트 제조의 플라즈마 아톰 핸디)를 사용함으로써 다음의 조건 하에서 개질된다.
조사 거리: 1 ㎜
플라즈마 모드: 표준
처리 속도: 10 ㎜/초
다음에, 중간 전사체는 순수한 물로써 실리콘 계면 활성제(니폰 유니카 제조의 실?? L-77)를 희석시킴으로써 제조되는 1% 계면 활성제 용액의 스프레이로써 10 초 동안 코팅된다. 다음에, 드럼은 물로써 세척되고 건조된다.
(b) 중간 전사체 상에서의 화상의 형성
다음에, 중간 전사체의 표면에는 10 질량% 칼슘 클로라이드 디하이드레이트 수용액에 0.5 % 불소 첨가 계면 활성제(세이미 케미컬 제조의 서플론 S-141)를 첨가함으로써 제조되는 처리 액체가 롤 코터에 의해 도포된다. 다음에, 잉크 제트 인쇄 유닛(노즐 밀도: 1200 dpi, 토출 체적: 4 pl, 구동 주파수: 10 ㎑]은 중간 전 사체 상에 4색 잉크의 경면-역전 캐릭터 화상을 형성하도록 작동된다. 사용된 잉크는 다음의 조성을 갖는다. 잉크 화상이 중간 전사체 상에 형성될 때, 어떠한 비딩 및 블리딩도 초래되지 않는다.
- 다음의 안료: 3 부
블랙: 카본 블랙(미츠비시 카가쿠 제조의 MCF88)
시안: 피그먼트 블루 15
마젠타: 피그먼트 레드 7
옐로우: 피그먼트 옐로우 74
- 스티렌/아크릴산/에틸 아크릴레이트 공중합체(산가: 240, 중량-평균 분자량: 5,000): 1 부
- 글리세린: 10 부
- 에틸렌 글리콜: 5 부
- 계면 활성제(카와켄 파인 케미컬즈 제조의 아세틸레놀 EH): 1 부
- 이온-교환수: 80 부
(c) 전사
우선, 잉크 제트 인쇄 유닛과 압력 롤러 사이에 설치된 팬은 중간 전사체 상의 잉크 화상에 대해 공기를 취입하도록 작동된다. 다음에, 중간 전사체 그리고 잉크 흡수 능력이 적은 표면-코팅된 인쇄 종이[니폰 제지 제조의 A-크기의 NPi 코팅 종이, 1000-매 중량: 40.5 ㎏]는 인쇄 종이로 잉크 화상을 전사하기 위해 압력 롤러에 의해 서로 접촉 상태로 된다. 어떠한 비딩 및 블리딩도 인쇄 종이 상의 화 상 상에서 관찰되지 않고 전사된 화상의 품질은 양호하다.
실시예 8
다음에, 본 실시예의 화상 인쇄 방법이 각각의 공정에 대해 설명된다.
(a) 전사체의 표면 개질
중간 전사체의 표면층으로서, 본 실시예는 0.5 ㎜의 두께까지 플루오로고무(아사히 글래스 제조의 아플라스 150C)가 코팅된 0.2 ㎜ 두께의 알루미늄판을 사용한다. 우선, 중간 전사체의 표면은 대기압 플라즈마 프로세서(세키스이 카가쿠 제조의 AT-T02)를 사용함으로써 다음의 조건 하에서 개질된다.
조사 거리: 2 ㎜
입력 전압: 240 V
주파수: 10 ㎑
유입된 가스: 습윤 공기
처리 시간: 30 초
다음에, 중간 전사체 표면에는 순수한 물로써 알킬 설페이트 에스테르의 상용 계면 활성제를 희석시킴으로써 제조되는 5% 계면 활성제 용액이 스폰지 롤러에 의해 코팅된다. 60 초 동안 정지된 상태로 방치된 다음에 물로써 세척되고 건조된다.
다음에, 중간 전사체 표면층은 중간 전사체를 형성하도록 지지체로서의 알루미늄 드럼 주위에 권취된다.
(b) 중간 전사체 상에서의 화상의 형성
다음에, 불소 첨가 계면 활성제(세이미 케미컬 제조의 설플론 S-141)가 롤 코터를 사용하여 중간 전사체의 표면에 도포된다.
다음에, 10 질량%의 알루미늄 클로라이드 헥사하이드레이트 수용액이 롤 코터에 의해 도포된다. 다음에, 잉크 제트 인쇄 유닛(노즐 밀도: 1200 dpi, 토출 체적: 4 pl, 구동 주파수: 8 ㎑)은 중간 전사체 상에 4색 잉크의 경면-역전 캐릭터 화상을 형성하도록 작동된다. 사용된 잉크는 실시예 2에서 사용된 것과 동일하다. 잉크 화상이 중간 전사체 상에 형성될 때, 어떠한 비딩 및 블리딩도 초래되지 않는다.
(c) 전사
우선, 중간 전사체의 후방과 접촉 상태로 설치된 가열 롤러(표면 온도: 60℃)는 중간 전사체 상의 잉크 화상으로부터의 수분의 증발을 가속시키도록 작동된다. 다음에, 중간 전사체 그리고 잉크 흡수 능력이 적은 표면-코팅된 인쇄 종이[니폰 제지 제조의 A-크기의 NPi 코팅 종이, 1000-매 중량: 40.5 ㎏]는 인쇄 종이로 잉크 화상을 전사하기 위해 압력 롤러에 의해 서로 접촉 상태로 된다. 어떠한 비딩도 인쇄 종이 상의 화상 상에서 관찰되지 않고 전사된 화상의 품질은 양호하다.
다음에, 중간 전사체 상의 소량의 잔류 잉크가 전사체에 대해 습윤 모르톤 롤러를 위치시킴으로써 제거된다. 잔류 잉크는 용이하게 제거된다.
실시예 9
(a) 전사체의 표면 개질
본 실시예에서, 중간 전사체로서, 0.5 ㎜ 두께의 폴리에스테르 필름에는 실 란 커플링 작용제(시네츠 카가쿠 제조의 KBM503)가 언더코팅된 다음에 중간 전사체의 표면층을 형성하기 위해 0.2 ㎜의 두께까지 60 도의 경도를 갖는 플루오로실리콘 고무(시네츠 카가쿠 제조의 FE361-U)가 코팅된다. 이러한 중간 전사체의 표면층은 평행-판 플라즈마 프로세서를 사용하여 다음의 조건 하에서 개질된다.
- 조사 거리: 5 ㎜
- 가스 유량: 100 sccm(표준 ㏄/분)
- 압력: 0.08 torr(1.066 ㎩)
- 전력: 1,200W
- 처리 시간: 30 초
다음에, 불소 첨가 계면 활성제(세이미 케미컬 제조의 설플론 S-141)는 스폰지 롤러를 사용하여 중간 전사체의 표면층에 도포되는 10% 계면 활성제 용액을 생성시키기 위해 순수한 물로써 희석된다. 표면층은 60 초 동안 정지된 상태로 방치된 다음에 물로써 세척되고 건조된다.
다음에, 표면층은 중간 전사체를 형성하도록 지지체로서의 알루미늄 드럼 주위에 권취된다.
(b) 중간 전사체 상에서의 화상의 형성
잉크 제트 인쇄 유닛(노즐 밀도: 1200 dpi, 토출 체적: 4 pl, 구동 주파수: 5 ㎑)은 그 표면에 잉크 점도 증가 성분이 도포되는 중간 전사체 상에 4색 잉크의 경면-역전 캐릭터 화상을 형성하도록 작동된다. 사용된 잉크는 실시예 6에서 사용된 것과 동일하다. 잉크 화상이 중간 전사체 상에 형성될 때, 어떠한 비딩 및 블 리딩도 초래되지 않는다.
(c) 전사
잉크 제트 인쇄 유닛과 압력 롤러 사이에 설치된 팬은 중간 전사체의 표면 상의 잉크 화상에 대해 공기를 취입하도록 작동된다. 다음에, 중간 전사체 그리고 잉크 흡수 능력이 적은 표면-코팅된 인쇄 종이[니폰 제지 제조의 A-크기의 NPi 코팅 종이, 1000-매 중량: 40.5 ㎏]는 인쇄 종이로 잉크 화상을 전사하기 위해 압력 롤러에 의해 서로 접촉 상태로 된다. 어떠한 비딩 및 블리딩도 인쇄 종이 상의 화상 상에서 관찰되지 않고 전사된 화상의 품질은 양호하다.
본 실시예의 중간 전사체는 6 개월의 보관 후에도 양호한 화상 형성 능력을 나타낸다.
3. 제어 시스템 및 제어 절차의 예
도1의 화상 형성 장치가 전술된 실시예 4 내지 실시예 6에서 채용된 유닛 및 구성 요소를 사용하여 구성될 때, 도2에 도시된 바와 같은 제어 시스템이 사용될 수 있다[도2의 에너지 인가 장치(3)는 전술된 실시예의 형태들 중 1개를 취할 수 있는 대기압 플라즈마 프로세서이고 도포 장치(4)는 계면 활성제 도포 장치임].
도4는 예시 화상 형성 절차를 도시하는 흐름도이다. 여기에서, 제1 실시예와 관련된 도3에 도시된 것과 유사한 방식으로 실행될 수 있는 단계에는 동일한 도면 부호가 할당된다.
이러한 절차는 표면 개질 공정 (X') 중에 대기압 플라즈마 프로세서(3) 및 계면 활성제 도포 장치(4)를 구동시키는 단계 S15를 특징으로 한다.
도5는 초기화될 때 대기압 플라즈마 프로세서(3)가 플라즈마 처리를 수행하게 하고(단계 S31) 도포 장치(4)가 계면 활성제를 도포하게 하는(단계 S33) 표면 개질 절차의 예를 도시하고 있다. 이러한 절차의 실행 기간 또는 표면 개질의 정도는 적절하게 결정될 수 있다. 예컨대, 이러한 처리는 중간 전사체(1)의 수회의 회전 동안 수행되도록 설정될 수 있다.
4. 기타
제2 실시예로써, 실시예 6 내지 실시예 9와 관련하여 설명된 화상 인쇄 처리 중에 모든 공정 (a) 내지 공정 (c)를 실행하거나 화상 형성 장치 내의 모든 수단이 이들 공정을 실행하게 하는 것이 필수적인 것은 아니다. 나아가, 플라즈마 프로세서(3) 및 계면 활성제 도포 장치(4)에 의해 구성된 표면 개질 수단이 화상 형성 장치 내에 제공되어야 하는 것은 아니다. 또한, 본 발명은 실시예 6 내지 실시예 9와 관련된 공정 (b) 및 공정 (c)를 수행하는 화상 형성 방법을 실행하는 데 적절한 중간 전사체 표면 개질 방법을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 중간 전사체를 특징으로 한다.
나아가, 표면 개질 처리를 수행할 때, 플라즈마 처리 및 계면 활성제 도포는 조합되어야 하는 것은 아니지만 이들은 필요에 따라 선택될 수 있다. 예컨대, 모든 공정의 실행 후에, 만족스러운 표면 개질 효과가 그 후에 공정들 중 단지 1개를 수행함으로써 유지될 수 있으면, 실행을 위해 이들 중 단지 1개를 선택하는 것이 가능하다.
전술된 바와 같이, 본 발명은 인쇄 매체의 종류에 대한 어떠한 제한도 갖지 않고 상이한 지면 상에 상이한 디지털 화상을 출력할 수 있는 화상 형성 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 인쇄 매체가 광택 재료라도 높은 품질 및 낮은 비용으로써 소수의 인쇄 복사본을 생성시키는 것을 가능하게 할 수 있다.

Claims (25)

  1. 중간 전사체의 표면에 에너지를 인가함으로써 표면 상에 표면-개질 처리를 수행하는 단계와,
    잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 표면-개질된 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 단계와,
    인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하는 화상 형성 방법.
  2. 제1항에 있어서, 중간 전사체의 표면은 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 화상 형성 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중간 전사체의 표면은 10 내지 100 도의 경도를 갖는 탄성 재료로 형성되는 화상 형성 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 에너지의 인가를 통한 표면-개질 처리는 대기 압력 또는 감소된 압력에서 수행된 플라즈마 처리인 화상 형성 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 에너지의 인가를 통한 표면-개질 처리는 임의의 간격으로 추가로 수행되는 화상 형성 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 중간 전사체의 표면 상으로 잉크를 토출시키기 전에 잉크 점도를 증가시키는 제1 액체를 도포하는 단계를 추가로 포함하는 화상 형성 방법.
  7. 제6항에 있어서, 제1 액체는 적어도 금속 이온을 함유하는 수용액인 화상 형성 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 중간 전사체의 표면에 제1 액체를 토출시키기 전에 표면의 습윤성을 개선시키는 제2 액체를 도포하는 단계를 추가로 포함하는 화상 형성 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 인쇄 매체 상으로 잉크 화상을 전사하기 전에 중간 전사체 상의 잉크로부터의 수분의 제거를 촉진시키는 단계를 추가로 포함하는 화상 형성 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 전사 단계 후에 또는 표면-개질 처리 단계 전에 중간 전사체의 표면을 세척하는 단계를 추가로 포함하는 화상 형성 방법.
  11. 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 갖고 표면의 개질을 위한 플라즈마 처리를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 제공하는 단계와,
    잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 단계와,
    인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하는 화상 형성 방법.
  12. 표면의 개질을 위한 에너지의 인가를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 장착하는 수단과,
    잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 장착 수단 상에 장착된 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 수단과,
    인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 수단을 포함하는 화상 형성 장치.
  13. 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 갖고 표면의 개질을 위한 플라즈마 처리를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 장착하는 수단과,
    잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 장착 수단 상에 장착된 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 수단과,
    인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 수단을 포함하는 화상 형성 장치.
  14. 표면의 개질을 위한 에너지의 인가를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 사용하는 화상 형성 방법이며,
    중간 전사체에 잉크 점도를 증가시키는 제1 액체를 도포하는 단계와,
    제1 액체가 이미 도포된 중간 전사체 상으로 잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 화상을 형성하는 단계와,
    인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하는 화상 형성 방법.
  15. 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 갖고 표면의 개질을 위한 플라즈마 처리를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 제공하는 단계와,
    중간 전사체에 잉크 점도를 증가시키는 제1 액체를 도포하는 단계와,
    제1 액체가 이미 도포된 중간 전사체 상으로 잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 화상을 형성하는 단계와,
    인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하는 화상 형성 방법.
  16. 에너지의 인가를 통해 표면-개질시키는 단계를 포함하며, 중간 전사체는 표면 상으로 잉크로 형성된 화상을 형성하고 인쇄 매체 상으로 표면 상에 형성된 화상을 전사하는 데 사용되는 중간 전사체의 표면-개질 방법.
  17. 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 가지며, 표면 상으로 잉크로 형성된 화상을 형성하고 인쇄 매체 상으로 표면 상에 형성된 화상을 전사하는 데 사용되는 중간 전사체를 제공하는 단계와,
    표면의 개질을 위한 에너지의 인가를 통해 제공된 중간 전사체를 표면-개질시키는 단계를 포함하는 중간 전사체의 표면-개질 방법.
  18. 에너지의 인가를 통해 표면-개질되며, 표면 상으로 잉크로 형성된 화상을 형성하고 인쇄 매체 상으로 표면 상에 형성된 화상을 전사하는 데 사용되는 중간 전사체.
  19. 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 가지며, 표면의 개질을 위한 플라즈마 처리를 통해 표면-개질되며, 표면 상으로 잉크로 형성된 화상을 형성하고 인쇄 매체 상으로 표면 상에 형성된 화상을 전사하는 데 사용되는 중간 전사체.
  20. 플라즈마 처리 및 계면 활성제 도포를 통해 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 중간 전사체의 표면 상에 표면-개질 처리를 수행하는 단계와,
    잉크를 토출시킴으로써 표면-개질된 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 단계와,
    인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하는 화상 형성 방법.
  21. 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 갖고 표면의 개질을 위한 플라즈마 처리 및 계면 활성제 도포를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 제공하는 단계와,
    잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 표면-개질된 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 단계와,
    인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하는 화상 형성 방법.
  22. 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 갖는 중간 전사체를 사용하는 화상 형성 장치이며,
    플라즈마 처리 및 계면 활성제 도포를 통해 표면-개질되는 중간 전사체 상에 표면-개질 처리를 수행하는 수단과,
    잉크를 토출시킴으로써 표면-개질된 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 수단 과,
    인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 수단을 포함하는 화상 형성 장치.
  23. 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 갖고 표면의 개질을 위한 플라즈마 처리 및 계면 활성제 도포를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 장착하는 수단과,
    잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 장착 수단 상에 장착된 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 수단과,
    인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 수단을 포함하는 화상 형성 장치.
  24. 플라즈마 처리를 중간 전사체의 표면에 적용하는 단계와,
    플라즈마 처리 후에 중간 전사체 상으로 중간 전사체의 표면의 습윤성을 개선시키는 계면 활성제를 함유하는 액체를 도포하는 단계와,
    계면 활성제를 함유하는 액체가 도포되는 중간 전사체 상으로 잉크에 반응하는 반응물 액체를 도포하는 단계와,
    잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 반응물 액체의 도포 후에 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 단계와,
    인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하 는 화상 형성 방법.
  25. 불소 화합물 및 실리콘 화합물 중 적어도 1개를 함유하는 표면을 갖고 표면의 개질을 위한 플라즈마 처리 그리고 계면 활성제를 함유하는 액체의 도포를 통해 표면-개질되는 중간 전사체를 제공하는 단계와,
    플라즈마 처리 후에 중간 전사체 상으로 중간 전사체 상에서의 잉크의 유동성을 감소시키는 액체를 도포하는 단계와,
    잉크 제트 인쇄 수단으로부터 잉크를 토출시킴으로써 액체의 도포 후에 중간 전사체 상에 화상을 형성하는 단계와,
    인쇄 매체 상으로 중간 전사체 상에 형성된 화상을 전사하는 단계를 포함하는 화상 형성 방법.
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