KR20170069920A

KR20170069920A - 고점도 물질을 이용한 인쇄 매체의 가변 데이터 및 직접 마킹

Info

Publication number: KR20170069920A
Application number: KR1020160158144A
Authority: KR
Inventors: 제이. 크노스돌프 피터; 티. 레스트랭 잭
Original assignee: 제록스 코포레이션
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2017-06-21
Also published as: US9643398B1; CN106864017B; CN106864017A; JP2017105181A; DE102016223994A1

Abstract

적외선 (IR) 투과 물질 (인쇄 매체) 예컨대 마일라 (Mylar)에 직접 인쇄하기 위한 개선된 장치 및 방법은 예컨대 인쇄 전자장치에서 요구되는 중간 내지　고 점도 물질을 이용할 수 있는 방법을 이용한다. 제안된 방법은 가변 데이터/화상화로 인쇄할 수 있다. 제안된 방법은 인쇄 매체가 놓이거나 지나는 IR 수용체를 이용한다. 조사(irradiation) 전에 인쇄 매체는 축임 액 예컨대 실리콘 오일의 미크론-이하 (sub-micron)의 층으로 도포되고 이어 잉크 처리될 영역들에서 축임 액을 증발시키기 위하여 축임 액, 인쇄 매체를 통해 수용체로 IR 에너지를 전달하는 레이저 화상화 장치를 통해 선택적으로 증발된다.

Description

고점도 물질을 이용한 인쇄 매체의 가변 데이터 및 직접 마킹{VARIABLE DATA AND DIRECT MARKING OF PRINT MEDIA WITH HIGH VISCOSITY MATERIALS}

본 개시는 잉크-기반 디지털 인쇄에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 습윤액 (dampening fluid) 및 잉크를 포함하고 인쇄 기재의 증발된 영역에만 부착되는 잉크-기반 디지털 인쇄 시스템을 이용하여 가변 데이터를 직접 인쇄 기재에 인쇄하는 것에 관한 것이다.

종래 평판 인쇄 기술은 생성 가변 데이터로 고점도 물질이 기재에 인쇄되는 진정한 고속 가변 데이터 인쇄 프로세스를 수용할 수 없다.

잉크-기반 디지털 인쇄는 가변 데이터 평판 인쇄 시스템, 또는 디지털 오프셋 인쇄 시스템을 이용한다. “가변 데이터 평판 시스템”은 평판 잉크를 이용하고 하나의 화상에서 다른 것으로 가변되는 디지털 화상 데이터에 기반한 평판 인쇄를 위한 시스템이다. “가변 데이터 평판 인쇄,” 또는 “디지털 잉크-기반 인쇄,” 또는 “디지털 오프셋 인쇄”는 기재 상에 화상들을 생성하기 위한 가변 화상 데이터의 평판 인쇄이고 화상들은 화상 형성 프로세스에서 기재 상의 각각의 화상 렌더링마다 변할 수 있다. 가변 데이터 평판 인쇄에서 화상판을 기재에 압축함으로써 화상은 기재에 전달된다. 그러나, 이러한 시스템 또는 프로세스에서 예컨대 인쇄 전자에서 요구되는 고점도 물질을 인쇄하기는 어렵다.

인쇄 가변 데이터를 이용하여 고점도 잉크 또는 물질을 인쇄하는 문제점은 현재 마킹 시스템에 대한 현존 문제점이다. 현재 시스템 예컨대 이에 국한되지 않지만 오프셋 평판 및 잉크젯 마킹은 고점도 또는 가변 데이터를 인쇄할 수 있지만 모두를 할 수는 없다. 종래 오프셋 인쇄에서, 인쇄 프로세스는 복사선 (radiation)-경화성 잉크를 가변 화상 데이터에 따라 습윤액 층으로 선택적으로 도포된 화상화 부재 표면 (판, 드럼, 또는 기타 등) 일부에 전달하는 단계를 포함한다. 이어 잉크는 인쇄 판에서 화상이 인쇄될 기재 예컨대 종이, 플라스틱, 또는 금속으로 전달되고 이어 경화된다. 그러나, 종래 오프셋 인쇄는 중간 내지 고점도 잉크를 인쇄할 수 있지만 가변 데이터를 인쇄할 수 없다. 잉크젯 마킹 시스템은 가변 데이터를 인쇄할 수 있지만 중간 또는 고점도 잉크를 이용할 수는 없다.

따라서 고점도 잉크 또는 물질로 가변 데이터를 인쇄하기 위하여 종래 인쇄 기술 결점을 극복할 필요성이 존재한다. 또한 가변 화상 데이터로 고점도 잉크를 직접 인쇄 기재에 인쇄하는 인쇄 프로세스에 대한 필요성이 존재한다.

따라서, 적외선 (IR) 투과 물질 (인쇄 매체) 예컨대 마일라 (Mylar)에 직접 인쇄하기 위한 개선된 장치 및 방법은 예컨대 인쇄 전자에서 요구되는 중간 내지?고점도 물질을 이용할 수 있는 방법을 적용한다. 제안된 방법은 가변 데이터/화상화로 인쇄할 수 있다. 제안된 방법은 인쇄 매체가 놓이거나 지나는 IR 수용체를 이용한다. 조사(irradiation) 전에 인쇄 매체는 습윤액 예컨대 실리콘 오일의 미크론-이하 (sub-micron)의 층으로 도포되고 이어 잉크 처리될 영역에서 습윤액을 증발시키기 위하여 습윤액, 인쇄 매체를 통해 수용체로 IR 에너지를 전달하는 레이저 화상화 장치를 통해 선택적으로 증발된다.

도 1은 인쇄 매체에 직접 인쇄하고 본원 실시태양들과 연관되어 사용되는 하나의 장치에 대한 측면도이다;
도 2는 인쇄 매체에 직접 인쇄하는 도 1에 도시된 것과 유사한 장치의 사시도이다;
도 3은 실시태양에 따라 도 1 또는 도 2에 도시된 기구에서 장치들을 자동으로 제어하기 위하여 명령어를 실행하기 위한 처리기를 가지는 제어기의 블록도이다;
도 4A는 입사 전자기 소스가 실시태양에 따라 수용체에서 발생되는 열로부터 인쇄 매체에서 습윤액 패턴화를 초래하는 과정을 보인다;
도 4B는 실시태양에 따라 도 1 또는 도 2의 장치를 이용하여 인쇄 매체에 직접 인쇄된 테이프 무선 주파수 인식 장치 (RFID)를 보인다;
도 5A는 전자기 흡수 물질로 제조된 인쇄 매체를 도시한 것이고 인쇄 매체 자체에 의해 열에너지가 흡수되어 실시태양에 따라 인쇄 매체 표면에서 습윤액 패턴화를 유발시킨다;
도 5B는 2 층 인쇄 매체를 도시한 것이고, 실시태양에 따라 하나의 층은 전자기가 투과하고 제2 층은 전자기가 흡수된다;
도 5C는 3 층 매체를 도시한 것이고 실시태양에 따라 베이스는 전자기 흡수 물질로 도포되고 이는 투과 필름으로 밀봉된다;
도 5D는 다중-통과 프로세스를 보이고 화상화는 실시태양에 따라 임의의 잉크가 결여된 영역에서 수행된다;
도 6은 실시태양에 따라 인쇄 매체에 직접 인쇄하는 프로세스의 흐름도이다.

본원에 개시된 예시적인 장치, 시스템, 및 방법이 하기된다. 장치, 시스템, 및 방법의 실시태양은 임의의 하나의 또는 이상의 하기 실시예들 및 임의의 조합들을 포함하는 것이다.

실시예 1은 가변 데이터 평판 시스템에서 인쇄 기재에 직접 인쇄하는 장치를 포함하고: 이는 부유 상태로 또는 상기 인쇄 기재에 직접 접촉하여 습윤액을 제공하도록 구성되는 습윤액 저장소; 입사 전자기 복사선을 수용하는 제1 표면을 가지고, 입사 전자기 복사선 지점에서 열을 발생시키는 광수용체를 포함하고; 광수용체에 의해 발생되는 열은 인쇄 기재에서 습윤액 패턴화를 유발시킨다.

실시예 2는 실시예 1의 주제를 포함하고: 패턴화 습윤액이 배치되는 인쇄 기재에 잉크를 인가하는 잉크화 시스템을 더욱 포함한다.

실시예 3은 실시예 2의 주제를 포함하고, 광수용체는 드럼 또는 판이다.

실시예 4는 실시예 3의 주제를 포함하고, 인쇄 기재는 입사 전자기 복사선을 투과시킨다.

실시예 5는 실시예 4의 주제를 포함하고, 습윤액 패턴화는, 인쇄 기재에서, 증발을 통해 습윤액 일부를 제거한다.

실시예 6은 실시예 5의 주제를 포함하고, 습윤액 패턴화는 인쇄 기재에 잠상을 형성하고 이어 잠상은 인쇄 기재의 증발된 영역에만 부착되는 잉크 또는 다른 물질을 인가하여 현상된다.

실시예 7은 실시예 2의 주제를 포함하고, 광수용체는 인쇄 기재 자체이다.

실시예 8은 실시예 2의 주제를 포함하고, 인쇄 기재는 2 층을 포함하고 하나의 층은 입사 전자기 복사선을 투과하고 제2 층은 입사 전자기 복사선을 흡수한다.

실시예 9는 실시예 2의 주제를 포함하고, 인쇄 기재는 3 층을 포함하고 입사 전자기 복사선을 흡수하는 층은 비전도성 투과 필름으로 밀봉된다.

실시예 10은 가변 데이터 평판 시스템에서 인쇄 기재에 직접 인쇄하는 방법을 포함하고, 습윤액 저장소로부터 습윤액을 부유 상태 또는 상기 인쇄 기재와 직접 접촉으로 제공하는 단계; 입사 전자기 복사선을 수용하는 제1 표면을 가지고, 입사 전자기 복사선 지점에서 열을 발생시키는 광수용체를 이용하는 단계; 를 포함하고 광수용체에 의해 발생되는 열은 인쇄 기재에 습윤액 패턴화를 유도한다.

실시예 11은 적어도 하나의 기계 판독가능한 매체를 포함하고 이는 컴퓨팅 장치에서 실행되어, 컴퓨팅 장치가 실시예 10에 의한 방법을 수행하도록 하는 다수의 명령어를 포함한다.

실시예 12는 인쇄에서 유용한 시스템을 포함하고, 이는: 고점도 잉크 및/또는 습윤액을 운반하고 적외선 (IR) 투과 물질을 포함하는 인쇄 기재; 습윤액을 상기 인쇄 기재에 제공하도록 구성되는 습윤액 저장소; IR 에너지를 수용하는 제1 표면을 가지고, IR 에너지 입사 지점에서 열을 발생시키는 광수용체, 상기 광수용체에 의해 발생되는 열은 인쇄 기재 상에서 습윤액 패턴화를 초래하고; 패턴화 습윤액이 배치되는 인쇄 기재에 고점도 잉크를 인가하기 위한 잉크화 유닛; 처리기; 및 처리기에 연결되고, 다음의 동작: 제1 처리 방향 화상을 인쇄 기재에 형성하기 위하여 IR 소스로 하여금 인쇄 기재 및 광수용체에 IR 에너지를 인가; 고점도 잉크를 인쇄 기재에 인가; 및 추가 화상이 인쇄 기재에 패턴화 가능하다고 판단될 때 하나 이상의 추가 화상을 형성하기 위하여 잔여 습윤액을 이용하여 인쇄 기재의 영역에 IR 에너지 및 고점도 잉크의 인가의 반복 동작을 처리기에서 작동시키는 명령어를 가지는 저장 장치를 포함한다.

본 발명의 실시태양들은 이에 제한되지 않지만, 예를들면, “처리”, “컴퓨팅”, “계산”, “결정”, “적용”, “수신”, “설정”, “분석”, “확인”, 또는 기타 등의 용어를 적용하는 논의는, 컴퓨터, 컴퓨팅 플랫폼, 컴퓨팅 시스템, 또는 다른 전자적 컴퓨팅 장치의 동작(들) 및/또는 프로세스(들)를 언급하는 것이고, 이는 컴퓨터의 레지스터 및/또는 메모리 내의 물리적 (예를들면, 전자적) 양으로 나타내는 데이터를 컴퓨터의 레지스터 및/또는 메모리 또는 동작 및/또는 프로세스를 수행하는 명령어를 저장할 수 있는 다른 정보 저장 매체 내의 물리적 양으로 유사하게 나타내는 다른 데이터로 조작 및/또는 변환하는 것이다.

본 발명의 실시태양들은 이에 제한되지 않지만, 본원에서 사용되는 용어 “다수” 및 “다량”은, 예를들면, “다중” 또는 “2 이상”을 포함한다. 용어 “다수” 또는 “다량”은 명세서에서 2 이상의 부품, 장치, 요소, 유닛, 파라미터, 또는 기타 등을 기술하기 위하여 사용된다. 예를들면, “다수의 레지스터”란 2 이상의 레지스터를 포함한다.

용어 “제어기”는 본원에서 일반적으로 다양한 장치 예컨대 ? 프로세스 또는 기계를 지시하고 또는 조정하는 하나 이상의 장치의 동작과 관련되는 컴퓨팅 장치를 기술하기 위하여 사용된다. 제어기는 다양한 방식으로 구현되어 (예를들면, 예컨대 전용 하드웨어로) 본원에 논의된 다양한 기능들을 수행한다. “처리기”는 제어기의 하나의 실시예이고 본원에서 논의된 다양한 기능을 수행하기 위하여 소프트웨어 (예를들면, 마이크로 코드)로 프로그램 될 수 있는 하나 이상의 마이크로프로세서를 적용한다. 제어기는 처리기를 적용하거나 적용하지 않고도 구현될 수 있고, 또한 일부 기능을 수행하는 전용 하드웨어 및 다른 기능을 수행하는 처리기 (예를들면, 하나 이상의 프로그램화 마이크로프로세서 및 연관 회로)의 조합으로 구현될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시태양들에서 사용되는 제어기 부품들의 예시로는, 제한되지 않지만, 종래 마이크로프로세서, 응용 주문형 집적 회로 (ASICs), 및 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGAs)를 포함한다.

용어 “인쇄 매체”, “인쇄 기재” 및 “인쇄 시트”는 포괄적으로 통상 유연하고, 때로 말리는, 예비 절단되거나 또는 웨브 형태로 공급되는 물리적 종이 시트, 마일라 재료, 플라스틱, 또는 화상을 위한 다른 적합한 물리적 인쇄 매체 기재를 언급하는 것이다.

본원에서 사용되는 용어 “인쇄 장치” 또는 “인쇄 시스템”은 디지털 복사기 또는 프린터, 스캐너, 화상 인쇄 기계, 정전복사 장치, 정전사진 장치, 디지털 자동 프레스, 문서 처리 시스템, 화상 재생 기계, 제본기, 팩시밀리, 다중-기능 기계, 또는 일반적으로 인쇄 프로세스 또는 기타 등의 수행에 유용하고 여러 마킹 엔진, 공급 기구, 스캐닝 조립체 및 다른 인쇄 매체 처리 유닛, 예컨대 종이 공급기, 마무리기, 및 기타 등을 포함하는 장치를 언급한다. “인쇄 시스템”은 시트, 웨브, 마킹 물질, 및 기타 등을 취급할 수 있다. 인쇄 시스템은 임의의 표면 및 기타 등에 마크를 배치하고 입력 시트에서 마크를 판독하는 임의의 기계; 또는 임의의 이러한 기계의 조합이다.

본원에서 사용되는 바와 같이, “전자기 수용체” 또는 “전자기 흡수체”는 전자기장과 상호작용하여 에너지 예컨대 열을 발산하는 재료이다. 인가된 전자기장에 의해 전달되는 에너지는 손실 메카니즘의 조합을 통해 수용체에서 열 손실을 촉발시키는데 사용된다. 전자기 수용체 예시로는 임의의 전도성 금속을 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, “전자기 투과” 재료는 관심의 인가된 전자기 복사선을 실질적으로 투과하고 작동 환경에서 분해되지 않는 물질로 제조된다. 투과 물질 예시로는 포장 테이프와 같은 투명 플라스틱, 초-박 유리, DuPont의 마일라, Brecksville Ohio의 Promerus의 Arylite, Appear, 및 Sumlite를 포함한다.

예시적 목적으로, 용어 “고착 장치”가 명세서에 걸쳐 본원에서 사용되지만, 용어 “고착 장치”는 또한 인쇄 프로세스 또는 인쇄 시스템에서 유용한 부재를 포괄하고, 제한되지는 않지만, 고착 부재, 압력 부재, UV 경화 부재, 전자 빔 경화 부재, 열 부재, 및/또는 도너 부재를 포함한다. 다양한 실시태양들에서, 고착 장치는, 예를들면, 롤러, 실린더, 벨트, 판, 필름, 시트, 드럼, 드렐트 (drelt) (벨트 및 드럼 사이 가교), 또는 고착 장치로서 기타 알려진 형태일 수 있다. 본원에서 기술되고 청구되는 “고착 장치”는 다른 타입의 인쇄, 예컨대 고체-잉크젯 인쇄, 도상학, 제로그래피, 플렉소 인쇄, 오프셋 인쇄, 및 기타 등에서 유용하게 적용될 수 있다.

본원에 개시된 실시태양들은 또한 저장된 컴퓨터-실행가능한 명령어 또는 데이터 구조를 운반 또는 가지는 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함한다. 이러한 컴퓨터-판독가능한 매체는 범용 또는 특수 컴퓨터에 의해 접근될 수 있는 임의의 가용 매체이다. 예시로써, 제한되지 않지만, 이러한 컴퓨터-판독가능한 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학적 디스크 저장 장치, 자기 디스크 저장 장치 또는 다른 자기 저장 장치, 또는 컴퓨터-실행가능한 명령어 또는 데이터 구조 형태로 원하는 프로그램 코드 수단을 운반 또는 저장할 수 있는 임의의 다른 매체를 포함한다. 정보가 네트워크 또는 또 다른 통신 연결 망 (유선, 무선, 또는 이들의 조합)을 걸쳐 컴퓨터에 전달 또는 제공되면, 컴퓨터는 적합하게 연결 망을 컴퓨터-판독가능한 매체로서 간주한다. 따라서, 임의의 이러한 연결망은 적절하게 컴퓨터-판독가능한 매체로 언급된다. 상기들의 조합 역시 컴퓨터-판독가능한 매체의 범위로 포함되어야 한다.

컴퓨터-실행가능한 명령어는 예를들면, 소정의 기능 또는 기능 군을 수행하기 위하여 범용 컴퓨터, 특수 용도 컴퓨터, 또는 특수 처리 장치를 수행하는 명령어 및 데이터를 포함한다. 컴퓨터-실행가능한 명령어는 또한 단독 또는 네트워크 환경에서 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈을 포함한다. 일반적으로, 프로그램 모듈은 특정 작업을 수행하거나 또는 특정한 추상적 데이터 타입을 구현하는 루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 및 데이터 구조 및 기타 등을 포함한다. 컴퓨터-실행가능한 명령어, 관련 데이터 구조, 및 프로그램 모듈은 본원에 개시된 방법의 단계들을 실행하는 프로그램 코드 수단의 예시를 나타낸다. 이러한 실행가능한 명령어 또는 관련 데이터 구조의 특정 순서는 본원에 기술된 기능을 구현하기 위한 상응되는 동작의 예시를 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이, 예시적 시스템 (100)은 전자기 수용체 (110)를 포함한다. 도 1에 도시된 실시태양에서 전자기 수용체 (110)는 드럼이지만, 본 예시적 도시는 전자기 수용체 (110)가 드럼, 판 또는 벨트, 또는 또 다른 현재 또는 이후 개발되는 구조일 수 있는 실시태양들을 배제하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 전자기 수용체 (110)는 인쇄 기재 (114)에 열을 인가하기 위한 것이고, 열은 예정된 전자기 파장 밴드에서 작동되는 소스에서 나오는 입사 전자기 복사선의 지점에서 발생되는 열에 의한 것이다.

제어기 (300)가 도시되고 이는 다양한 서브시스템 예컨대 습윤액 시스템 (120), 패턴화 서브시스템 (130), 잉크화 서브시스템 (140), 및 기타 등을 통해 인쇄 기재에 화상 형성을 조절하기 위하여 워크스테이션 및 화상 입력 장치로부터 정보 및 명령어를 수용할 수 있다.

인쇄 기재 (114)는 임의의 특정 조성 예컨대, 예를들면, 종이, 플라스틱, 또는 복합 시트 필름에 제한적으로 간주되어서는 아니된다. 예시적 시스템 (100)은 화상을 아주 다양한 화상 수용 인쇄 또는 매체 기재에 생성하기 위하여 사용된다. 예시적 시스템 (100)은 인쇄 기재 (114)에 재화상 가능한 표면을 형성하기 위하여 일반적으로 균일하고 조절된 두께를 가지는 습윤액 층을 전달하는 습윤액 시스템 (120)을 포함한다. 습윤액은 직접 접촉 또는 부유 상태 예컨대 증기, 분무 유체, 비산 유체, 또는 달리 기체 흐름으로 운반할 수 있는 입자 형태 및 부유 상태로 인가된다. 습윤액은 미-수성이며, 예를들면, 실리콘 유체 (예컨대 D3, D4, D5, OS10, OS20 및 기타 등), 및 폴리불화 에테르 또는 불환 실리콘 유체로 이루어진다.

습윤액은 또한 습윤액으로 인쇄 기재를 균일하게 습윤화 하기 위하여 일련의 롤러를 통해 일반적으로 인쇄 기재 (114)와 직접 접촉으로 인가되는 물 또는 수계 습수액 (fountain solution)일 수 있다. 상기된 바와 같이, 습윤액 또는 습윤 유체는 주로 물을 포함하고 이하 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 표면 장력을 낮추고 이어지는 레이저 패턴화를 지원하기 위하여 필요한 증발 에너지를 낮추기 위하여 선택적으로 소량의 이소프로필 알코올 또는 에탄올로 조합될 수 있다. 소정의 소량 계면활성제가 또한 습수액에 첨가될 수 있다. 달리, 잉크계 디지털 평판 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 다른 적합한 습윤액이 사용될 수 있다. 예시적 습윤액은 물 및 Novec™ 용제의 혼합물을 포함한다.

습윤액이 인쇄 기재 (114) 상에 계량된 후, 습윤액 두께는 센서 (125)를 이용하여 측정되어 피드백을 제공함으로써 습윤액 시스템 (120)에 의한 인쇄 기재 (114) 표면 상의 습윤액 계량을 제어한다 (제어기 (300)).

습윤액 시스템 (120)에 의해 정확하고 균일 량의 습윤액이 인쇄 기재 (114)에 제공된 후, 예를들면, 레이저 에너지 또는 전자기파에서 적외선 (IR) 파장의 광학적 에너지를 이용하여 광학적 패턴화 서브시스템 (130)은 선택적으로 화상-방식으로 습윤액 층을 패턴화하여 균일한 습윤액 층에 잠상을 형성한다. 전형적으로, 습윤액은 광학적 에너지 (IR 또는 가시광선)를 효과적으로 흡수하지 않는다. 본 실시태양에서, 인쇄 기재 및 습윤액은 파장 범위 예컨대 적외선 (IR) 소스에서 방출되는 범위의 전자기 소스를 투과시킨다. 예컨대 하기된 다른 실시태양들에서, 인쇄 기재는 수용체와 조합되거나 또는 입사 전자기 복사선 흡수 물질을 가지고 화상 패턴화 열을 발생시킬 수 있다.

전자기 수용체 (110) 표면은 습윤액 가열에 소모되는 에너지를 최소화하고 열의 측방 확산을 최소화 하여 높은 공간 해상도 성능을 유지하기 위하여 표면 가까이 광학적 패턴화 서브시스템 (130)에서 방출되는 대부분의 레이저 에너지 (가시 또는 불가시 예컨대 IR)를 이상적으로 흡수하여야 한다. 달리, 적합한 복사선 민감 성분을 습윤액에 첨가하여 인쇄 매체 (114)에 입사되는 복사 레이저 에너지 흡수를 돕는다. 레이저 방출기로서 광학적 패턴화 서브시스템 (130)이 상기되었지만, 인쇄 기재에 습윤액을 패턴화하도록 광학적 에너지를 전달하기 위하여 다양한 다른 시스템이 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

광학적 패턴화 서브시스템 (130)에서 행한 패턴화 프로세스 작업 결과 전자기 수용체 (110)의 상부 표면에서 발생된 열로 인하여 인쇄 기재에서 습윤액 층 일부가 선택적으로 제거된다. 광학적 패턴화 서브시스템 (130)에 의한 습윤액 층 패턴화 후, 전자기 수용체 (110) 열에 의해 생성되는 인쇄 기재 (114) 상의 패턴화 층은 잉크화 서브시스템 (140)으로 옮겨진다. 잉크화 서브시스템 (140)은 습윤액 층 및 인쇄 기재 (114)의 재화상 가능한 표면 층에 균일한 잉크 층을 인가한다. 잉크화 서브시스템 (140)은 아닐록스 (anilox) 롤러를 사용하여 오프셋 평판 잉크를 인쇄 기재 (114)의 재화상 가능한 표면 층과 접촉하는 하나 이상의 잉크 형성 롤러에 계량한다. 별도로, 잉크화 서브시스템 (140)은 다른 전통적인 요소들 예컨대 일련의 계량 롤러를 포함하여 인쇄 기재에 정확한 공급 속도로 잉크를 제공한다. 잉크화 서브시스템 (140)은 인쇄 기재의 화상화 부분을 나타내는 포켓에 잉크를 적층하고, 습윤액의 변화되지 않은 부분에서 잉크는 이러한 부분에 부착되지 않을 것이다.

잉크화 후, 잉크화/인쇄 기재는 고착 스테이션 예컨대 광학 또는 광 경화, 열 경화, 건조, 또는 다양한 형태의 화학적 경화를 포함하는 고착 메카니즘 (150)으로 이동된다.

고착 장치에서 처리 및/또는 인쇄 기재 (114) 잉크화 후, 기재 모서리를 넘어가서 전자기 수용체 (110)로 이동되는 잔류 잉크 또는 습수액이 존재할 수 있다. 이러한 잔류물은 알려진 세척 방법 및 해결책으로 제거될 수 있다. 예를들면, 에어 나이프를 사용하여 잔여 습윤액을 제거한다.

잉크화 및 선택적인 응집 변형 후, 인쇄 기재는 이송 취급 메카니즘 (127) 예컨대 벨트 또는 집게 장치로 공급되고 이들은 잉크화 후 단일 시트, 종이 롤 일부, 또는 시트 뭉치를 마무리 스테이션 또는 또 다른 고착 장치 예컨대 고착 시스템 (150)으로 이송한다. 고착 장치는 고착 프로세스를 실행한다. 고착 프로세스는 열 및 공기의 인가를 통해 진행된다. 예시적 고착 장치는 IR 복사선을 이용하여 자외선 (UV) 잉크 및 기타 등을 경화시킨다. 특히 용제 잉크 및 기타 등을 사용할 때 적합한 또 다른 예시적 고착 장치는, 화상 및 잉크화 처리된 기재를 나타내는 114P에 도시된 바와 같이 인쇄 기재 (114)에서 잉크 화상화에 공기를 사용한다.

다음, 본 발명의 제2 실시태양이 기술될 것이다. 상기 제1 실시태양에서와 동일한 부분은 동일한 도면부호로 도시되고, 제1 실시태양에서와 동일한 부분에 대한 설명이 생략될 수 있다.

도 2는 인쇄 매체에 직접 인쇄하기 위하여 도 1에 도시된 것과 유사한 장치의 사시도이다.

도 2를 언급하면, IR 투과 인쇄 매체 (114)는 좌측에서 우측으로 연속 방식으로 정지하지 않고 이송된다 (매체 방향). 인쇄 매체 (114)가 이동될 때 습윤액 120DS, 예컨대 D4 또는 인가될 잉크 또는 물질과의 결합에 저항하는 임의의 유체가 도포된다. 본 설명에서, 습윤기는 시스템 (120)이고 매체에 응축되는 증기를 생성한다. 습윤액 120DS로 도포된 매체는 온 및 오프가 조절되는 IR 레이저 (130)의 빔을 계속하여 통과한다. IR 에너지가 IR 수용체 예컨대 전자기 수용체 (110)에 흡수되면 레이저 스폿 지점에서만 습윤제가 증발된다. 레이저는 처리 방향 (매체 방향)에 수직한 라인에서 조절된다. 레이저 광 라인은 광의 일 구역 또는 지점들에서 온 및 오프가 조절되어 프로세스 해상도를 형성한다. 매체가 계속하여 레이저 조절 라인을 통과하면, 습윤액은 처리 방향에서 증발되어, 처리 방향 화상을 형성한다. 증발된 습수액은 증발 바로 후방 지점 (135)에서 회수되어 용액의 재-응축이 방지된다. 증기 회수 (135) 후 화상화 인쇄 매체/습수액은 잉크 또는 다른 인쇄 물질이 담긴 롤러로 잉크 처리되고 잉크화 서브시스템 (140)과 관련하여 기술된 바와 같이 습윤액이 증발된 영역에만 부착된다. 잉크 처리되거나 또는 습식 화상의 인쇄 매체는 이어 예컨대 인가된 물질에 대하여 적합한 건조 또는 경화 방법이 구비된 고착 시스템 (150)으로 고착/경화되고 프로세스가 완료된다. 자외선 (UV) 잉크의 경우 이는 UV 광원 예컨대 레올로지 제어 서브시스템 (150)일 수 있다.

도 3은 실시태양에 따라 도 1에 도시된 기구의 장치들을 자동으로 제어하도록 명령어를 실행하기 위한 처리기를 가지는 제어기 (300) 블록도를 도시한다.

제어기 (300)는 장치 예컨대 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 내장 프로세서, 휴대용 통신 장치, 또는 또 다른 타입의 컴퓨팅 장치, 또는 기타 등에서 구현될 수 있다. 제어기 (300)는 메모리 (320), 처리기 (330), 입력/출력 장치 (340), 디스플레이 (350) 및 버스 (360)를 포함한다. 버스 (360)는 제어기 (300) 또는 컴퓨팅 장치의 요소들 간에 통신 및 신호 전달을 가능하게 한다.

처리기 (330)는 명령어를 해석하고 실행하는 적어도 하나의 종래 처리기 또는 마이크로프로세서를 포함한다. 처리기 (330)는 범용 처리기 또는 특수 목적 집적회로, 예컨대 ASIC일 수 있고, 하나의 처리기 섹션을 포함할 수 있다. 추가로, 제어기 (300)는 다수의 처리기들 (330)을 포함할 수 있다.

메모리 (320)는 임의 접근 메모리 (RAM) 또는 처리기 (330)에 의해 실행되는 정보 및 명령어를 저장하는 또 다른 타입의 동적 저장 장치일 수 있다. 메모리 (320)는 또한 판독전용 메모리 (ROM)를 포함하고 이는 종래 ROM 장치 또는 처리기 (330)에서 처리되는 정적 정보 및 명령어를 저장하는 또 다른 타입의 정적 저장 장치를 포함한다. 메모리 (320)는 제어기 (300)에서 사용되는 데이터를 저장하는 임의의 메모리 장치일 수 있다.

입력/출력 장치 (340) (I/O 장치)는 장치 (10)의 요소 간에 데이터가 허용되어 사용자가 정보를 제어기 (300)에 입력할 수 있는 하나 이상의 종래 입력 기구 (mechanism), 예컨대 마이크, 터치패드, 키패드, 키보드, 마우스, 펜, 스타일러스, 음성 인식 장치, 버튼, 및 기타 등, 및 명령, 작동기, 모터 작동 전압, 및 기타 등 또는 정보를 사용자에게 발생시키는 출력 기구 예컨대 정보를 사용자에게 출력하는 하나 이상의 종래 기구, 예를들면 디스플레이, 하나 이상의 스피커, 저장 매체, 예컨대 메모리, 자기적 또는 광학적 디스크, 디스크 드라이브, 프린터 장치, 및 기타 등, 및/또는 상기를 위한 인터페이스를 포함한다. 디스플레이 (350)는 전형적으로 많은 종래 컴퓨팅 장치에서 사용되는LCD 또는 CRT 디스플레이, 또는 임의의 다른 타입의 디스플레이 장치일 수 있다.

제어기 (300)는 판독가능한 프로그램 코드로 컴퓨터-판독가능한 매체, 예컨대, 메모리 (320)에 있는 명령어 순서 또는 명령어 조합을 실행함으로써 처리기 (330)에 응답하여 기능을 실행한다. 이러한 명령어는 또 다른 컴퓨터-판독가능한 매체, 예컨대 저장 장치, 또는 통신 인터페이스를 통하여 분리된 장치로부터 메모리 (320)에 판독되거나, 또는 외부 소스 예컨대 인터넷에서 다운로드될 수 있다. 제어기 (300)는 단독 제어기, 예컨대 개인용 컴퓨터이거나, 또는 네트워크 예컨대 인트라넷, 인터넷, 및 기타 등에 연결될 수 있다. 다른 요소들이 필요한 경우 제어기 (300)에 포함될 수 있다.

본 발명의 양태를 위한 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드는 하나 이상의 프로그램 언어, 객체 지향 프로그램 언어 예컨대 Java, Smalltalk, C++ 또는 기타 등 및 종래 절차적 프로그램 언어, 예컨대 “C” 프로그램 언어 또는 유사한 프로그램 언어 예컨대 Perl 또는 Python의 임의의 조합으로 작성될 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드는 독립 소프트웨어 패키지로서 사용자의 컴퓨터에서 전적으로, 사용자의 컴퓨터에서 부분적으로, 사용자의 컴퓨터에서 부분적으로 그리고 원격 컴퓨터에서 부분적으로 또는 원격 컴퓨터 또는 서버에서 전적으로 실행될 수 있다. 후자의 경우, 원격 컴퓨터는 사용자의 컴퓨터에 임의 타입의 네트워크, 예컨대 근거리 통신망 (LAN) 또는 광역 네트워크 (WAN)를 통해 연결될 수 있고, 또는 (예를들면, 인터넷 서비스 제공자를 이용한 인터넷을 통해) 외부 컴퓨터에 연결될 수 있다.

메모리 (320)는 다양한 기능을 수행하도록 처리기에 의해 실행되는 명령어를 저장한다. 예를들면, 메모리는 적어도 하나의 잉크젯 프린트 헤드를 이용하여 적어도 하나의 컵-형상의 메사 (cup-shaped mesas)에 마킹 물질을 적층하는 명령어를 저장한다. 잉크젯 프린트 헤드 및 메사 표면 사이 높이를 조정 또는 변경. 화상화 부재가 인쇄 공정에서 인쇄 기재 상의 마킹 물질과 접촉하기 전에 분사되는 마킹 물질 점도를 증가시키기 위하여 열원을 이용하는 명령어; 프린트 헤드, 드럼 이동을 제어하고, 전자적 화상 신호 (220)를 프린트 헤드를 위한 제어 명령으로 전환하고 드럼을 이동시키는 명령어; 및, 화상화 부재를 인쇄 기재에 대하여 압축하여 마킹 물질 메사 어레이를 형성하는 제어 명령어.

도 4A는 입사 전자기 소스를 이용하여 실시태양에 따라 수용체에서 발생되는 열로부터 인쇄 매체에서 습윤액 패턴화를 유도하는 방법을 도시한 것이다. 도 4A는 습수액 (410)을 IR 투과 매체 (인쇄 매체 (114))에 직접 인가하고 이어 전자기 소스 (130)의 입사 전자기 (EM) 복사선 (132)으로 인쇄 매체 (114)에서 패턴 (405) 예컨대 화상을 형성하는 메카니즘을 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 EM 파는 습윤화 매체를 통과하지만 수용체 (110) 예컨대 드럼 또는 판에 흡수되어 패턴화 생성 열을 발생시킨다. 전달된 열에너지 (137)는 인쇄 매체에서 습윤액을 선택적으로 증발시켜 잠상 (405) 부분을 형성한다. 이어 증발된 영역 또는 인가된 용액이 없는 부분에만 부착되는 잉크 또는 다른 물질로 인가하면 잠상 (405)은 현상된다.

도 4B는 실시태양에 따라 도 1 또는 도 2의 장치로 인쇄 매체에 직접 인쇄된 무선 주파수 인식 장치 (RFID) 테이프를 도시한 것이다. 도 4B는 도 1 또는 도 2에 기재된 장치로 RFID 태그 (420)가 인쇄된 인쇄 매체 (114) 예컨대 포장 테이프를 보인다. 중간 전달 프로세스가 필요하지 않고 RFID 태그 (420)는 포장 테이프에 직접 인쇄된다. 태그의 상대 치수를 보이기 위하여 기구적 연필 (425)이 RFID 태그 옆에 도시된다. 인쇄 기재에 직접적인 프로세스이고 습윤액에 의해 거부된 모든 잉크는 잉크화 롤에 잔류하므로 세척기가 필요하지 않다.

도 5A는 전자기 흡수 물질로 제조되는 인쇄 매체를 도시한 것이고 실시태양에 따라 인쇄 매체 자체에서 열에너지가 흡수되어 인쇄 매체 표면에서 습윤액 패턴화를 유도한다. 도시된 실시태양에서, 인쇄 매체 (114)는 전자기 흡수 물질을 이용하고, 즉, 수용체 (530)는 매체 자체이고, 화상 형성에 필요한 열에너지를 발생시킨다. 이는 인쇄 매체를 통한 에너지 확산이 없으므로 화상화 표면 (520)에서 더욱 높은 해상도를 제공하지만 일부 적용 분야 예컨대 전자기 흡수체 예컨대 카본 블랙 또는 산화철이 전도성이고 임의의 인쇄된 미량 또는 와이어로 인한 단락 가능성이 있는 인쇄 전자에서는 불가능하다.

도 5B는 2 층 인쇄 매체를 도시한 것이고, 실시태양에 따라 하나의 층은 전자기 투과성이고, 제2 층은 전자기 흡수성이다. 본 실시태양에서, 인쇄 매체 (114)는 2 층 매체, 즉 하나의 층은 IR 투과성 (550), 및 제2 층은 IR 흡수성 (560)일 수 있다. 인쇄 매체는 깨끗한 측을 통해 습윤화 및 화상화되고 이어 상기 깨끗한 층에 잉크화가 진행된다. 이로써 인쇄 회로 형성에 전도성 잉크를 사용할 수 있고 IR 수용체 드럼 예컨대 열을 발생시키는 광자 수용체 또는 광수용체 (110)가 필요하지 않다.

도 5C은 3 층 매체를 도시한 것이고 실시태양에 따라 전자기 흡수 물질로 도포되는 베이스는 투과 필름으로 밀봉된다. 도 5B에 기술된 실시태양과 유사한 본 실시태양에서, IR 흡수 층 (560)은 차별된 층들로 다시 분할된다. 3 층 매체 예컨대 마일라 베이스는 IR 흡수체 (563) 예컨대 카본 블랙 또는 산화철로 도포되고, 이어 IR 흡수 층 (563)은 비전도성 IR 투과 필름으로 밀봉되되, 이는 상부 표면 (550) 및 하부 표면 (563)을 가진다. 이러한 실시태양 및 도 5B 실시태양은 인쇄 전자에 대하여 사용 가능한 이점이 있어 이에 의하면 IR 흡수 층 (563)은 또한 접지면을 형성하고 이는 잡음 여부 목적의 회로 기판에서 때로 유용할 수 있다.

도 5D는 다중-통과 프로세스를 도시한 것이고 화상화는 실시태양에 따라 임의의 잉크가 결여된 영역에서 수행된다. 도시된 실시태양은 인쇄 매체 (114)에서 칼러 옆에 칼러를 인쇄하는 것이다. 이러한 방식에서, 인쇄 공정 (프로세스 반복 (580))은 특정 화상 및 특정 잉크 칼러를 수용하기 위하여 분할된 것이다. 본 실시태양은 임의의 선행 실시태양들을 포함하지만, 제1 화상이 잉크화 또는 고착된 후, 임의의 잉크 결여 영역에서 연속적인 화상이 잉크 처리된다. 이러한 기술은 “N” 개의 칼러들에 적용될 수 있고, 유일한 제한 요건은 IR 수용체 물질이 잉크로 덮이지 않아야 하는 것이다.

도 6은 실시태양에 따라 인쇄 매체에 직접 인쇄하기 위한 공정 흐름도이다. 프로세스 (600)는 습윤액을 인쇄 매체 (114)와 같은 인쇄 기재에 인가함으로써 동작 (610)을 개시한다. 이어 동작 (620)에서, 프로세스 (600)는 인쇄 기재를 전자기 에너지로 조사하여 인쇄 매체 (114)와 같은 인쇄 기재의 선택 영역에서 습윤액 증발을 통한 처리 방향 화상을 형성한다. 동작 (630)에서, 프로세스 (600)는 잉크 또는 다른 인쇄 물질이 함유된 롤러로 잉크 처리하여 인쇄 기재에서 습윤액이 증발된 영역에서만 잉크가 부착된다. 동작 640에서 현재 프로세스가 칼러 다음의 칼러 프로세스인지를 결정한다. 칼러 다음의 칼러 프로세스가 실행된다는 결정되면 도 5D에 도시된 바와 같이 원하는 칼러 개수에 대하여 동작 620 및 630이 반복적으로 실행된다. 동작 (640)에서의 결정이 프로세스가, 즉, 단일 칼러 또는 하나의 프로세스 반복 중 하나이면, 종료 프로세스 (650)로 진행하거나 호출한다. 기술된 프로세스 (600)는 인쇄 매체 (114)를 직접적으로 화상화 및 잉크화 함으로써 잉크 소모를 줄이고 다음 화상 준비를 위한 세척기가 필요하지 않다.

본 개시의 실시태양들은 고점도 잉크 또는 물질로 가변 데이터를 이용할 때의 종래 인쇄 기술의 결점을 해결한다. 개시된 실시태양들은 예컨대 인쇄 전자에 대하여 요구되는 중간 내지 고점도 물질을 이용할 수 있는 방법으로 적외선 (IR) 투과 물질 예컨대 마일라에 직접 인쇄하는 것을 제안한다. 제안된 방법은 가변 데이터/화상화를 통한 인쇄를 구현할 수 있다. 제안된 방법은 무결절성 IR 수용체 예컨대 IR 투과 인쇄 매체가 상부에 통과하는 IR 흡수 드럼을 이용한다. 드럼 위를 지나기 전에 인쇄 매체는 미크론-이하의 습윤액 예컨대 D4 실리콘 오일 층으로 도포된다. 이어 습윤액, 인쇄 매체를 통해 IR 수용체 드럼으로 IR 에너지를 보내는 레이저 화상화 장치에 의해 매체가 드럼을 지날 때 습윤액은 선택적으로 증발되고, 습윤액 증발 영역에 잉크 처리될 것이다. 이어 화상화 인쇄 매체는 잉크/물질 롤러 아래를 통과하고 잉크는 습윤액에 의해 반발되므로 잉크 또는 다른 점성 물질은 습윤액 부재의 영역에만 인가된다. 본 방법의 일부 이점으로 잉크 소모 감소 (인쇄 전자에서 상당한 비용 절감), 더욱 고점도 잉크 사용, 및 디지털 가변 컨텐츠 지원을 포함한다. 본 방법은 기재 직접 프로세스를 적용하여, 모든 반발 잉크는 잉크화 롤에 체류하므로 세척기가 필요하지 않다.

원래 제시되고 보정 가능한 청구범위는, 본원의 실시태양 및 교시의 변경, 변형, 변화, 개선, 균등, 및 실질적 동등을 포함하고, 예를들면 현재 예측 또는 예견되지 않는 것, 및 예를들면, 출원인/특허권자 및 제3자에 의해 착안되는 것을 포함한다. 청구범위에 달리 언급되지 않는 한, 청구범위의 단계 또는 요소는 임의의 특정 순서, 개수, 위치, 크기, 형상, 각도, 색상, 또는 물질에 대하여 명세서 또는 임의의 다른 청구항으로부터 암시되거나 또는 유래되어서는 아니된다.

Claims

가변 데이터 평판 인쇄 시스템(lithography system)에서 인쇄 기재에 직접 인쇄하는 장치로서,
부유 상태로 또는 상기 인쇄 기재에 직접 접촉하여 축임 액(dampening fluid)을 제공하도록 구성되는 축임 액 저장소;
입사 전자기 복사선을 수용하는 제1 표면을 가지고, 입사 전자기 복사선 지점에서 열을 발생시키는 광수용체를 포함하고;
상기 광수용체에 의해 발생되는 상기 열은 상기 인쇄 기재 상에 축임 액 패턴화를 유도하는, 장치.
제1항에 있어서, 패턴화된 축임 액이 배치되는 상기 인쇄 기재에 잉크를 인가하는 잉크 시스템을 더욱 포함하는, 장치.
제2항에 있어서, 상기 광수용체는 드럼 또는 판인, 장치.
제3항에 있어서, 상기 인쇄 기재는 상기 입사 전자기 복사선을 투과시키는, 장치.
가변 데이터 평판 인쇄 시스템에서 인쇄 기재에 직접 인쇄하는 방법으로서,
축임 액 저장소로부터 축임 액을 부유 상태로 또는 상기 인쇄 기재와 직접 접촉으로 제공하는 단계;
입사 전자기 복사선을 수용하는 제1 표면을 가지고, 입사 전자기 복사선 지점에서 열을 발생시키는 광수용체를 이용하는 단계를 포함하고;
상기 광수용체에 의해 발생되는 상기 열은 상기 인쇄 기재 상에 축임 액 패턴화를 유도하는, 방법.
제5항에 있어서, 패턴화된 축임 액이 배치되는 상기 인쇄 기재에 잉크를 인가하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
제6항에 있어서, 상기 광수용체는 드럼 또는 판인, 방법.
제7항에 있어서, 상기 인쇄 기재는 상기 입사 전자기 복사선을 투과시키는, 방법.
인쇄에 유용한 시스템으로서,
고점도 잉크 및/또는 축임 액을 운반하기 위한 적외선 (IR) 투과 물질을 포함하는 인쇄 기재;
상기 축임 액을 상기 인쇄 기재에 제공하도록 구성되는 축임 액 저장소;
IR 에너지를 수용하는 제1 표면을 가지고, 상기 IR 에너지 입사 지점에서 열을 발생시키는 광수용체로서, 상기 광수용체에 의해 발생되는 상기 열은 상기 인쇄 기재 상에 축임 액 패턴화를 유도하는, 상기 광수용체;
패턴화된 축임 액이 배치되는 상기 인쇄 기재에 고점도 잉크를 인가하기 위한 잉크 유닛;
처리기; 및
상기 처리기에 연결되고, 다음의 동작:
제1 처리 방향 화상을 상기 인쇄 기재 상에 형성하기 위하여 IR 소스로 하여금 상기 인쇄 기재 및 상기 광수용체에 상기 IR 에너지를 인가하기 위한 동작;
상기 고점도 잉크를 상기 인쇄 기재 상에 인가하기 위한 동작; 및
추가 화상이 상기 인쇄 기재 상에 패턴화 가능하다고 판단될 때 하나 이상의 추가 화상을 형성하기 위하여 잔여 축임 액을 이용하여 상기 인쇄 기재의 영역들 상에 상기 IR 에너지 및 고점도 잉크의 인가를 반복하기 위한 동작을, 처리기에서 작동시키는 명령어들을 가지는 저장 장치를 포함하는, 시스템.
제9항에 있어서, 상기 광수용체는 드럼 또는 판인, 시스템.