KR20190134468A - 디지털 오프셋 인쇄를 위한 반전 레이저 기록 및 전사 프로세스 - Google Patents

디지털 오프셋 인쇄를 위한 반전 레이저 기록 및 전사 프로세스 Download PDF

Info

Publication number
KR20190134468A
KR20190134468A KR1020190052815A KR20190052815A KR20190134468A KR 20190134468 A KR20190134468 A KR 20190134468A KR 1020190052815 A KR1020190052815 A KR 1020190052815A KR 20190052815 A KR20190052815 A KR 20190052815A KR 20190134468 A KR20190134468 A KR 20190134468A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
ink
image
variable data
lithography system
Prior art date
Application number
KR1020190052815A
Other languages
English (en)
Inventor
물라그 카롤린
피. 브레튼 마셀
지. 자르츠 에드워드
에스더 아브라함 비비
Original Assignee
제록스 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제록스 코포레이션 filed Critical 제록스 코포레이션
Publication of KR20190134468A publication Critical patent/KR20190134468A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/10—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme
    • B41C1/1008—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme by removal or destruction of lithographic material on the lithographic support, e.g. by laser or spark ablation; by the use of materials rendered soluble or insoluble by heat exposure, e.g. by heat produced from a light to heat transforming system; by on-the-press exposure or on-the-press development, e.g. by the fountain of photolithographic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/025—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet
    • B41M5/0256—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet the transferable ink pattern being obtained by means of a computer driven printer, e.g. an ink jet or laser printer, or by electrographic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/10—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme
    • B41C1/1008—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme by removal or destruction of lithographic material on the lithographic support, e.g. by laser or spark ablation; by the use of materials rendered soluble or insoluble by heat exposure, e.g. by heat produced from a light to heat transforming system; by on-the-press exposure or on-the-press development, e.g. by the fountain of photolithographic materials
    • B41C1/1033—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme by removal or destruction of lithographic material on the lithographic support, e.g. by laser or spark ablation; by the use of materials rendered soluble or insoluble by heat exposure, e.g. by heat produced from a light to heat transforming system; by on-the-press exposure or on-the-press development, e.g. by the fountain of photolithographic materials by laser or spark ablation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F16/00—Transfer printing apparatus
    • B41F16/0006—Transfer printing apparatus for printing from an inked or preprinted foil or band
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F16/00—Transfer printing apparatus
    • B41F16/0006—Transfer printing apparatus for printing from an inked or preprinted foil or band
    • B41F16/002—Presses of the rotary type
    • B41F16/0033—Presses of the rotary type with means for applying print under pressure only, e.g. using pressure sensitive adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F31/00—Inking arrangements or devices
    • B41F31/005—Ink viscosity control means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F7/00—Rotary lithographic machines
    • B41F7/20—Details
    • B41F7/24—Damping devices
    • B41F7/26—Damping devices using transfer rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/06—Lithographic printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0011—Pre-treatment or treatment during printing of the recording material, e.g. heating, irradiating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/025—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N3/00—Preparing for use and conserving printing surfaces
    • B41N3/08—Damping; Neutralising or similar differentiation treatments for lithographic printing formes; Gumming or finishing solutions, fountain solutions, correction or deletion fluids, or on-press development
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2053—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N10/00—Blankets or like coverings; Coverings for wipers for intaglio printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N10/00—Blankets or like coverings; Coverings for wipers for intaglio printing
    • B41N10/02—Blanket structure
    • B41N10/04—Blanket structure multi-layer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Printing Methods (AREA)
  • Manufacture Or Reproduction Of Printing Formes (AREA)
  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)

Abstract

본 발명은 잉크가 얇은 폴리머 기판에 박층으로 전사되고, 그런 다음 폴리머 기판의 비-이미지 영역이 레이저-경화되는 인쇄 프로세스에 관한 것이다. 비-이미지 영역의 경화 후, 남은 잉크(경화되지 않은 잉크)는 디지털 인쇄물을 형성하는 관심 인쇄 매체로의 완전한 전사를 진행한다.

Description

디지털 오프셋 인쇄를 위한 반전 레이저 기록 및 전사 프로세스 {REVERSE LASER WRITING AND TRANSFER PROCESS FOR DIGITAL OFFSET PRINTS}
본 발명은 마킹 및 인쇄 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반전 레이저 기록을 이용하는 가변 데이터 리소그래피(lithography) 시스템에 관한 것이다.
오프셋 리소그래피는 오늘날 일반적인 인쇄 방법이다. 본 출원의 목적상 "인쇄(printing)" 및 "마킹(marking)"라는 용어는 상호 변경가능하다. 전형적인 리소그래피 프로세스에서, 평평한 플레이트 일 수 있는 인쇄 플레이트, 실린더, 벨트 등의 표면은 소수성 및 친유성 재료로 형성된 "이미지 영역(image region)"을 갖도록 형성되고, "비 이미지 영역(non-image region)"는 친수성 재료로 형성된다. 이미지 영역은 잉크와 같은 인쇄 또는 마킹 재료에 의해 점유되는 최종 인쇄(즉, 타겟 기판(target substrate))상의 영역에 대응하는 영역이며, 반면 비 이미지 영역은 마킹 재료에 의해 점유되지 않는 최종 인쇄상의 영역에 대응하는 영역이다.
가변 데이터 리소그래피(또는 디지털 리소그래피 또는 디지털 오프셋으로 지칭됨) 인쇄 프로세스는 일반적으로 이미징 드럼의 실리콘 이미징 플레이트를 축임하는데 사용되는 파운틴 용액(fountain solution)으로 시작한다. 파운틴 용액은 약 (1) 마이크론 두께 정도에 실리콘 플레이트 상에 막을 형성한다. 드럼은 고 파워 레이저 이미저가 이미지 픽셀이 형성될 위치에서 파운틴 용액을 제거하는데 사용되는 '노출(exposure)' 스테이션으로 회전한다. 이것은 파운틴 용액 기반의 '잠상(latent image)'을 형성한다. 그런 다음 드럼은 "노출" 스테이션으로 회전하여 여기서 리소그래피 유사 잉크가 파운틴 용액 기반 '잠상'에 접촉하게 되고 레이저가 파운틴 용액을 제거한 곳으로 잉크가 '현상(develop)'된다. 잉크는 일반적으로 플레이트와 기판 위에 더 잘 배치되도록 소수성이다. 잉크의 광 개시제(photo-initiator)가 잉크를 부분적으로 경화시켜 용지(paper)와 같은 인쇄 매체로의 고효율 전사를 준비할 수 있도록 자외선(UV)가 인가될 수 있다. 그런 다음 드럼은 잉크가 용지와 같은 인쇄 매체로 전사되는 전사 스테이션(transfer station)으로 회전한다. 실리콘 플레이트는 규격을 따르므로(compliant), 오프셋 블랭킷(offset blanket)은 전사를 돕기 위해 사용되지 않는다. 용지에 잉크를 완전히 경화시키기 위해 잉크가 있는 용지에 UV 광이 인가될 수 있다. 잉크는 용지 위에 (1) 마이크론 파일(pile) 높이의 정도에 있다.
인쇄 플레이트에 이미지 형성은 일반적으로 선형 출력 고 파워 적외선(IR) 레이저를 각각 사용하여 "DMD"(Digital Micromirror Device)으로 또한 지칭되는 디지털 광 프로젝터(DLP : digital light projector) 멀티-미러 어레이를 조명하는 이미징 모듈로 수행된다. 미러 어레이는 컴퓨터 프로젝터 및 일부 텔레비전들에서 통상 사용되는 것과 유사하다. 레이저는 미러 어레이에 일정한 조명을 제공한다. 미러 어레이는 이미지 평면 상에 픽셀을 형성하기 위해 개별 미러를 편향시켜 실리콘 플레이트 상에 파운틴 용액을 픽셀 단위로 기화시킨다. 만약 픽셀이 턴 온 되지 않으면, 해당 픽셀의 미러가 편향되어 해당 픽셀의 레이저 조명이 실리콘 표면에 닿지 않고 차가운 광 덤프 열 싱크(chilled light dump heat sink)로 들어간다. 단일 레이저 및 미러 어레이는 교차-프로세스 방향에서 약 (1) 인치의 이미징 성능을 제공하는 이미징 모듈을 형성한다. 따라서, 단일 이미징 모듈은 주어진 스캔 라인에 대해 이미지의 (1) 인치 x (1) 픽셀 라인을 동시에 이미지화한다. 다음 스캔 라인에서, 이미징 모듈은 다음 (1) 인치 x 1 픽셀 라인 세그먼트를 이미지화한다. 몇 개의 이미징 모듈을 사용하여, 여러 개의 레이저와 여러 개의 미러 어레이를 함께 사용하여, 매우 넓은 교차-프로세스 폭을 위한 이미징 기능이 달성될 수 있다.
전술한 리소그래피 시스템에서, 균일하고 바람직한 두께의 축임 유체(dampening fluid)의 초기 층을 갖는 것이 매우 중요하다. 이를 달성하기 위해, 용액 서플라이에 의해 공급되는 롤러를 포함하는 폼 롤러 닙 습윤 시스템(form roller nip wetting system)이 재이미지화 가능한 표면(reimageable surface)에 근접하게 된다. 축임 유체는 폼 롤러로부터 재이미지화 가능한 표면으로 전사된다. 그러나, 이러한 시스템은 균일한 층을 획득하기 위해 폼 롤러 및 재이미지화 가능한 표면의 기계적 무결성, 폼 롤러 및 재이미지화 가능한 표면의 표면 품질, 폼 롤러와 재이미지화 가능한 표면 사이의 간격을 유지하는 장착의 강성 등에 의존한다. 기계적 정렬 에러, 위치 및 회전 허용 오차 및 컴포넌트 마모는 각각 롤러 표면 간격의 변화에 영향을 미치므로 이상적인 것으로부터 축임 유체 두께의 편차로 귀결된다.
상술한 이유들로 그리고 본 명세서를 읽고 이해할 때 당업자에게 명백해질 아래에 지칭된 다른 이유들로 인해, 관련 기술 분야에 있어서, 파운틴 용액의 도포 및 제거를 필요로 하지 않고 따라서, 디지털 리소그래피 인쇄 시스템에서 인쇄물의 복잡성 및 비용을 낮추는 대안 전사 프로세스에 대한 요구가 있다.
실시예의 양태들에 따르면, 본 발명은 인쇄 프로세스에 관한 것으로, 잉크가 얇은 폴리머 기판에 박층으로 전사된 다음 폴리머 기판의 비-이미지 영역이 레이저 경화되고, 남아있는 잉크(경화되지 않은 잉크)는 디지털 인쇄물을 형성하는 관심있는 인쇄 매체로의 완전한 전사를 거친다.
일 양태에서, 가변 데이터 리소그래피 시스템은 임의로 재이미지화 가능한 기판(기판)을 갖는 이미징 부재; 상기 기판 상에 박층의 잉크를 도포하기 위한 잉크 처리(inking) 서브 시스템; 적어도 하나의 남은 경화되지 않은 부분이 기판 상에 잉크 처리된(inked) 이미지를 형성하도록 상기 기판의 일부를 선택적으로 경화시키는 패터닝 서브 시스템; 및 상기 잉크 처리된 이미지를 인쇄 매체로 전사하기 위한 이미지 전사 서브 시스템을 포함한다.
또 다른 양태에서, 기판은 폴리머 기판이다.
또 다른 양태에서, 기판은 가변 데이터 리소그래피 인쇄 시스템의 인쇄 실린더 둘레를 감싸도록 구성된 하부 컨택 표면을 갖는 다중층 기저부(multiayer base)를 포함한다.
다른 양태에서, 폴리머 기판은 실리콘, 폴리우레탄, 부타디엔 고무, 고무 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
다른 양태에서, 기판의 일부분을 선택적으로 경화시키는 단계는 기판을 레이저 이미징 모듈로부터 레이저 방사(radiation)에 노출시키는 것이다.
또 추가 양태에서, 상기 잉크 조성물의 점도는 25℃에서 1.5 × 105 센티푸아즈(centipoise) 내지 10 × 105 센티푸아즈이다.
추가 다른 양태에서, 잉크 조성물은 45℃에서 40-60 g
Figure pat00001
m (60 s)의 점착 유지시간(tack range)을 갖고, 상기 잉크 조성물의 점도는 45℃에서 2 × 104 센티푸아즈 내지 5 × 104 센티푸아즈이다.
또 다른 양태에서, 인쇄 매체상의 잉크 처리된 이미지(inked image)를 자외선 에너지로 노출함으로써 경화시키는 리올로지 개질제(modifying agent)를 추가로 포함하며, 기판상의 잉크의 박층은 1 마이크론 보다 작다.
또 다른 추가 양태에서, 가변 데이터 리소그래피 시스템에서 이미지를 형성하는 방법은, 임의의 재이미지화 가능한 기판 (기판)을 갖는 이미징 부재를 사용하는 단계; 잉크 처리 서브 시스템을 이용하여 상기 기판 상에 박층의 잉크를 도포하는 단계; 패터닝 서브 시스템을 사용하여 적어도 하나의 남은 경화되지 않은 부분이 상기 기판 상에 잉크 처리된(inked) 이미지를 형성하도록 상기 기판의 일부를 선택적으로 경화시키는 단계; 상기 잉크 처리된 이미지를 상기 기판으로부터 이미지 수용 인쇄 매체로 전사시키는 단계; 및 이미지 형성 시스템으로부터 형성된 잉크 처리된 이미지를 갖는 이미지 수용 인쇄 매체를 출력하는 단계를 포함한다.
도 1은 종래의 잉크 기반 디지털 인쇄 시스템을 도시하는 시스템의 블록도를 예시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 반전 레이저 기록 및 전사 프로세스에 기초한 가변 리소그래피 시스템의 측면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 반전 레이저 기록 및 전사 프로세스에 기초한 가변 리소그래피에서의 광 에너지 및 기판 상호 작용을 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따라 임의로 재이미지화 가능한 표면상에 반전 레이저 기록을 위한 방법의 흐름도이다.
명료함을 위해 하기의 설명에서 특정 용어가 사용되었지만, 이들 용어는 도면에서 예시를 위해 선택된 실시예의 특정 구조만을 지칭하려는 것이지, 본 개시의 범위를 한정하거나 제한하려는 것은 아니다. 이하의 도면 및 이하의 설명에서, 동일한 부호는 동일한 기능을 갖는 컴포넌트를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다.
용어들 "축임 유체(dampening fluid)", "축임 용액(dampening solution)"또는 "파운틴 용액(fountain solution)"은 일반적으로 표면 에너지의 변화를 제공하는 유체와 같은 재료를 지칭한다. 용액 또는 유체는 일반적으로 축임으로 부재를 균일하게 습윤시키기 위해 일련의 롤러를 통해 이미징 부재와 직접 컨택하거나 증기에 의한 에어본(airborne) 상태로 도포되는 물 또는 수용성계의 파운틴 용액일 수 있다. 용액 또는 유체는 예를 들어 실리콘 유체(D3, D4, D5, OS10, OS20 등과 같은) 및 폴리플루오르화 에테르 또는 플루오르화 실리콘 유체로 이루어진 비-수용성일 수 있다.
수량과 관련하여 사용된 수식어 "약"은 명시된 값을 포함하며 해당 문맥에 기술된 의미를 가진다(예를 들어, 적어도 특정 수량의 측정과 관련된 에러 정도를 포함한다). 특정 값과 함께 사용될 때, 해당 값을 개시하는 것으로 간주되어야 한다. 예를 들어, 용어 "약 2"는 또한 값 "2"를 표현하고, 범위 "약 2 내지 약 4"는 또한 범위 "2 내지 4"를 표현한다.
본 발명의 실시예가 이에 한정되지는 않지만, 본 출원에서 사용되는 "복수" 및 "복수의"라는 용어는 예를 들어 "다수" 또는 "2 개 이상"을 포함할 수 있다. 용어 "복수" 또는 "복수의"는 2 개 이상의 컴포넌트, 디바이스, 엘리먼트, 유닛, 파라미터 등을 설명하기 위해 명세서 전반에 걸쳐 사용될 수 있다. 예를 들어, "복수의 스테이션(station)들"은 2 개 이상의 스테이션들을 포함할 수 있다. 본 출원에서”제 1(first)", "제 2(second)"등의 용어는 순서, 양 또는 중요성을 나타내지 않고, 오히려 하나의 엘리먼트를 다른 엘리먼트와 구별하기 위해 사용된다. 본 출원에서 용어 "a” 및 "an"은 수량의 제한을 나타내지 않고, 지칭된 항목 중 적어도 하나의 존재를 나타낸다.
본 출원에 사용된 용어 "인쇄 디바이스(printing device)" 또는 "인쇄 시스템(printing system)"은 디지털 복사기 또는 프린터, 스캐너, 이미지 인쇄 기계, 디지털 생성 프레스, 문서 프로세싱 시스템, 이미지 재생 기계, 북메이킹(bookmaking) 기계, 팩시밀리 기계, 다기능 기계, 등을 지칭할 수 있으며, 그리고 여러 마킹 엔진, 공급 메커니즘, 스캐닝 어셈블리 뿐만 아니라 용지 피더(paper feeder), 피니셔(finisher) 및 유사한 것과 같은 다른 인쇄 매체 프로세싱 유닛을 포함할 수 있다. 인쇄 시스템은 시트, 웹(web), 마킹 재료 등을 다룰 수 있다. 인쇄 시스템은 임의의 표면 등에 마크를 표시할 수 있고, 입력 시트상에 마크를 판독하는 기계 또는 이런 기계의 임의의 조합이다.
용어 "인쇄 매체(print media)"는 일반적으로 프리컷(precut) 또는 웹 공급(web fed) 여부에 관계없이 일반적으로 가요성이고 때로는 컬링되고(curled), 용지의 물리적 시트, 기판, 플라스틱 또는 이미지를 위한 다른 적절한 물리적 인쇄 기판을 지칭한다.
본 출원에서 사용되는 "경화하기(curing)"또는 "경화(cure)"라는 용어는 반드시는 아니지만 일반적으로 경화 촉매 또는 경화 촉진제의 재료 등에서 시간, 에너지, 온도, 방사, 존재 및 양과 같은 적어도 하나의 인가 변수에 의해 유도되는 경화성인 잉크 조성물과 같은 재료 내의 고체, 상태 및/또는 구조에 대한 유체의 상태 변화를 지칭한다. "경화"또는 "경화된(cured)"라는 용어는 완전 경화뿐만 아니라 부분 경화까지도 포함한다. 폴리머 기판 또는 웹(web) 상에 선택적으로 배치된 잉크 조성물의 경화와 같은 임의의 경우에 경화가 발생하는 경우, 이러한 조성물의 성분은 하나 이상의 완전하거나 부분적으로 도포되는 변수 예컨대, 경화되는 잉크 조성물의 성질, 도포 변수 및 아마도 다른 인자에 따라 UV 방사, 가교 결합(cross-linking) 또는 다른 반응의 발생을 경험할 수 있다. 본 발명은 도포 후에 경화되지 않거나 도포 후에 부분적으로 경화되는 잉크를 포함하는 것으로 이해된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 데이터 리소그래피(variable data lithography)를 위한 종래의 잉크 기반 디지털 인쇄 시스템을 도시한다. 시스템(10)은 상이한 이미지가 표면층 상에 생성될 수 있기 때문에, 이미징 부재(12) 또는 임의 재이미지화 가능한 표면, 이 실시예에서는 드럼(drum)상의 블랭킷(blanket)이지만, 등가적으로 이하에서 추가로 상세하게 설명되는 응축-기반 축임 유체 서브 시스템(14)에 의해 둘러싸인 플레이트, 벨트 등일 수 있고, 광 패터닝 서브 시스템(16), 잉크 서브 시스템(18), 이미징 부재(12)의 표면으로부터 기판(24)으로 잉크 처리된 이미지를 전사시키는 전사 서브 시스템(22), 및 마지막으로 표면 세정 서브 시스템(26)을 포함한다. 다른 옵션의 다른 엘리먼트는 리올로지(복합 점탄성 계수) 제어 서브 시스템(20), 두께 측정 서브 시스템(28), 제어 서브 시스템(30) 등을 포함한다. 많은 추가의 옵션의 서브 시스템들이 또한 채용될 수 있지만 본 발명의 범위를 벗어나지 않는다. 상술한 바와 같이, 광 패터닝 서브 시스템(16)은 복잡하고 고가이며 전체 시스템의 전체 파워 소모의 대부분을 차지한다. 예시적인 시스템(10)의 이미징 부재(12)는 전사 닙(transfer nip)(112)에서 타겟 이미지 수용 매체 기판(24)에 잉크 처리된 이미지를 도포하는데 사용된다. 전사 닙(112)은 이미지 전사 메커니즘의 일부로서, 이미징 부재(12)의 방향에서 압력을 인가하는 전사 서브 시스템(22)에서의 각인 롤러(impression roller)에 의해 생성된다.
도 2는 일 실시예에 따른 반전 레이저 기록 및 전사 프로세스(200)에 기초한 가변 리소그래피를 위한 시스템의 측면도이다. 도 1의 것과 동일한 가변 리소그래피를 위한 시스템의 부분은 동일한 도면 부호에 의해 표시되고, 도 1를 참고로 하여 상기에서 설명된 것과 동일한 부분의 설명한 부분은 생략될 것이다.
제안된 실시예는 파운틴 용액의 도포 및 제거를 필요로 하지 않아서, 디지털 리소그래피 인쇄 시스템에서 인쇄물의 복잡성 및 비용을 낮추는 대체 전사 프로세스에 대한 당업계의 요구를 충족시킨다. 이 새로운 레이저 기록 및 전사 프로세스의 경우, 파운틴 용액 도포 및 기화 단계는 더 이상 사용되지 않는다. 전사 블랭킷(12)은 또한 플루오로실리콘일 필요는 없으며, 잉크의 효율적인 전사를 가져오는 임의의 폴리머 표면일 수 있다.
도시된 바와 같이, 축임 용액 엘리먼트가 제거되고 잉크 처리(inking) 엘리먼트가 프로세스의 시작으로 이동되었는데, 이는 설명될 프로세스에서, 잉크 처리는 이미지 생성 전에 수행되기 때문이다. 추가적으로, 가변 리소그래피 시스템은 블랭킷(12)의 일부를 형성할 수 있거나 또는 블랭킷(12)의 상부에 스커트 또는 시트/웹 라이딩(riding)을 형성할 수 있는 폴리머 기판(기판)(210)으로 도시되어 있다. 도 1에 도시된 잉크 두께 데이터(28)는 임의의 공간 내에 도포된 잉크의 퍼센티지와 같은 다른 데이터는 잉크의 도포가 효율적으로 백지상태(tabula rasa)인 후에 인쇄 가능한 이미지, 기판(210)을 생성하기 위한 목적으로 폴리머 기판(210)에 도포된 잉크의 계량을 제어(제어기(300))하기 위해 피드백을 제공하는데 사용될 수 있다. 이 슬레이트(slate)는 레이저 이미징 시스템(LIM : laser imaging system)(16)에 의해 생성된 경화 패턴에 의해서만 제한된다.
이 새롭게 설명된 인쇄 프로세스에서, 잉크는 얇은 폴리머 기판(210)에 박층(<1 마이크론)으로서 전사된 다음, 비-이미지 영역은 레이저 방사(LIM 16)을 통해 폴리머 기판 표면에 직접 경화된다. 이 프로세스의 첫 번째 부분은 잉크가 먼저 도포된 다음 잉크에 이미지가 생성되는 것을 보는 "반전 레이저 기록(reverse laser writing)"프로세스로 지칭된다. 그런 다음, 폴리머 기판(210)상의 나머지 박층의 잉크는 인쇄 매체(24)와 컨택하여 이 기판으로의 완전한 전사를 거쳐 디지털 인쇄물을 형성한다. 이 프로세스의 두 번째 부분은 "전사(transfer)"프로세스로 지칭된다. 도 1의 반전 레이저 기록의 예시된 구조상의 엘리먼트 아래에 반전 레이저 기록 및 전사 프로세스의 개략도가 도시되어 있다. 잉크 처리(경화되지 않은 잉크) 이미지를 인쇄 매체(24)상으로 전사한 후에, 기판(210)은 세정될 수 있고(26), 그런 다음 잉크가 다시 도포될 수 있어서 LIM(16)이 다른 반전 레이저 기록 이미지를 생성할 수 있다. 표면의 내구성으로 인해, 폴리머 표면은 경미한 마모로 연속적으로 기록될 수 있다. 이미지가 반복되는 경우에, 인쇄 매체와 교환되는 해당 부분에서 기판은 재잉크 처리(re-inked)될 수 있다. 대안으로, 기판(210)은 다른 프로세스를 사용하여 세정되거나 폐기될 수 있다.
제어기(300)는 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 핸드 헬드 컴퓨터, 임베디드(embedded) 프로세서, 핸드헬드 통신 디바이스 또는 다른 유형의 컴퓨팅 디바이스 등과 같은 디바이스들 내에 구현될 수 있다. 제어기(300)는 메모리, 프로세서, 입력/출력 디바이스, 디스플레이 및 버스를 포함할 수 있다. 버스는 제어기(300) 또는 컴퓨팅 디바이스의 컴포넌트들 간의 신호의 통신 및 신호 전송을 허용할 수 있다.
상기의 디지털 인쇄 프로세스의 장점은 고속, 고해상도, 저 잉크 소모 및 낮은 복잡성이다. 잉크-폴리머 기판(210) 상호 작용은 특히 폴리머 기판으로부터 고도의 전사 성을 입증하며, 비-이미징 영역에 전사된 잉크가 없는 잉크 제제를 조합할 때 완전한 이미지 전사를 보장하는 주요 기술 요인이다. 이러한 반전 레이저 기록 및 전사 프로세스를 위해 기능하는 잉크 제형은 주요 인쇄 기능을 달성하는데 필요한 특정 범위 내에서 점도 및 점착(tack) 특성을 나타내야 한다.
잉크 특성은 아래에 설명된 범위 내에 있어야 한다. 기본 제제의 유사성으로 인해, 시안, 마젠타, 옐로우 및 블랙 디지털 리소그래피 인쇄물을 포함하는 다수의 착색된 제재가 설명된 프로세스 내에서 기능할 것이라는 것이 합리적으로 기대된다. 이러한 범위 내의 특성을 갖는 잉크는 높은 전사 조건 하에서 낮은 표면 에너지 기판으로부터 잉크의 완전한 전사를 수행하는 것이 입증되었다.
표 1 - 잉크의 리올로지 및 점착 유지 시간(Rheology and Tack Ranges for Inks)
Figure pat00002
인쇄 매체(24)에 대한 잉크 접착을 최대화하기 위해, 프로세스 방향으로 잉크 이미지 전사 스테이션의 다운스트림에 위치된 점도 제어 유닛(180)은 잔류 잉크 응집력(cohesive strength)을 증가시켜 경화된 잔류 잉크를 생성한다. 특히, 점도 제어 유닛은 잔류 잉크를 경화시킴으로써 잉크를 조절하여 인쇄 매체에 대한 잔류 잉크 응집력을 증가시킨다. 당업자는 본 발명의 범주 내의 점도 조절 유닛들이 방사 경화, 광학 또는 광 경화, 열 경화, 건조 또는 화학 경화의 다양한 형태를 포함할 수 있음을 인식할 것이다. 예를 들어, 물리적 및/또는 화학적 냉각 메커니즘을 통해, 리올로지(rheology)를 변형시키기 위해 점도 조절 유닛에 의해 냉각이 사용될 수 있다.
도 2에 도시된 점도 제어 유닛(180)은 잉크를 중합(polymerize)하기 위해 이미징 부재 표면 상의 잔류 잉크를 UV 광의 양(예를 들어, 광자 방사의 #)에 노출시키는 UV 경화 램프(예를 들어, 표준 레이저, UV 레이저, 고 파워 UV LED 광원)를 갖는 UV 노출 스테이션이다. 잔류 잉크를 경화시키는데 충분한 UV 광량(light dosage)의 레벨은 잉크 제제(formulation)(예를 들어, UV 광 개시제 유형, 농도), UV 램프 스펙트럼, 프린터 프로세싱 속도 및 이미징 부재(110) 표면상의 잔류 잉크 량과 같은 몇 가지 요인에 의존할 수 있다. 특정 범위에 한정되는 것은 아니지만, 예시적인 UV 경화 램프(예를 들어, 약 395nm LED)에 대해, 광범위한 실험을 통해 본 발명자는 약 30mJ/cm2 내지 600mJ/cm2의 UV 광 광자(photon) 범위가 후속 제거를 위한 이미징 형성 부재 표면상의 잔류 잉크의 점도를 충분히 증가시킬 수 있다는 것을 발견했다.
이 반전 레이저 기록 및 전사 프로세스의 애플리케이션들은 2D 인쇄물의 디지털 오프셋 인쇄, 디지털 마스크 또는 표면에 임의의 기능성 잉크(예컨대, 특수 효과 재료 또는 접착층)의 디지털 인쇄를 포함한다.
도 3은 일 실시예에 따른 반전 레이저 기록 및 전사 프로세스에 기초한 가변 리소그래피에서의 광 에너지 및 기판 상호 작용을 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 2의 것과 동일한 가변 리소그래피를 위한 시스템의 부분은 동일한 도면 부호에 의해 표시되고, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 상기에서 설명된 것과 동일한 부분의 설명한 부분은 생략될 것이다. 도 3은 흑색 용지와 같은 기판(210)에 백색 잉크와 같은 잉크의 이미지 전사를 나타낸다. 비 이미지 영역을 경화시키기에 불충분한 광 에너지(전력)가 사용될 때, 약간의 잉크 전사가 발생하여 약한 이미지를 초래한다. 그러나, 더 높은 광 에너지(파워)를 사용하면 고 콘트라스트 이미지가 생성되고, 여기서 도 1 및 2를 참조하여 설명된 바와 같이 닙(112)에서 기판(210)을 압축함으로써 이미지 영역에서 잉크만이 전사된다. 전사된 잉크는 이어서 점도 제어 유닛(180)을 사용하여 경화되었다. 최적의 전사를 위한 전사 표면(기판(210))의 예로는 실리콘, 폴리우레탄, 충전 실리콘, 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, EDMP 고무 및 플루오로실리콘 고무가 있다.
도 4는 일 실시예에 따라 임의로 재이미지화 가능한 표면 상에 반전 레이저 기록을 위한 방법(400)의 흐름도이다. 방법(400)은 프로세스의 제 1 부분(동작 410 및 420)의 2 개의 부분을 포함하고, "반전 레이저 기록(reverse laser writing)" 프로세스로 지칭되고 프로세스의 제 2 부분은 "전사(transfer)"프로세스로 지칭된다.
제 1 부분은 잉크 처리 서브 시스템(18)을 이용하여 박층의 잉크는 기판(210)과 같은 얇은 폴리머 기판에 도포되는 동작(410)으로 시작하고; 그런 다음 단계(420)에서, 적어도 하나의 남은 경화되지 않은 부분이 기판(210) 상에 잉크 처리된 이미지를 형성하도록 기판(210)의 일부분을 LIM(16)과 같은 패터닝 서브 시스템을 사용하여 선택적으로 경화시킨다. 기판에 잉크를 도포하고 기판의 부분을 경화시켜 전사를 방지한 후, 기판은 도 2에 도시된 전사 서브 시스템(22)과 같은 전사 프로세스로 이동된다. 전사 프로세스는 잉크 처리된 기판 및 인쇄 매체(24)가 전사 서브 시스템(22)의 롤러에 대해 가압되어 잉크 매체의 경화되지 않은 부분이 매체에 전사되는 동작(430)으로 시작된다. 이 방법은 이미지 수용 인쇄 매체가 닙(122)에서 기판 및 매체의 가압 후에 생성되는 동작(440)으로 계속된다. 그런 다음, 이미지가 생성된 인쇄 매체는 그 위에 경화된 이미지를 유지하기 위해 광 에너지로 조명될 수 있다.

Claims (20)

  1. 가변 데이터 리소그래피 시스템에 있어서,
    기판을 갖는 이미징 부재;
    상기 기판 상에 박층(thin layer)의 잉크를 도포하기 위한 잉크 처리(inking) 서브 시스템;
    적어도 하나의 남은 경화되지 않은 부분이 상기 기판 상에 잉크 처리된(inked) 이미지를 형성하도록 상기 기판의 일부를 선택적으로 경화화기 위한 패터닝 서브 시스템; 및
    경화되지 않은 잉크 이미지를 인쇄 매체로 전사하는 이미지 전사 서브 시스템을 포함하는, 가변 데이터 리소그래피 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 폴리머 기판인, 가변 데이터 리소그래피 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 기판은 상기 가변 데이터 리소그래피 시스템의 인쇄 실린더 둘레를 감싸도록 구성된 하부 컨택 표면을 갖는 다층 기저부(multilayer base)를 포함하는, 가변 데이터 리소그래피 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 폴리머 기판은 실리콘, 폴리우레탄, 부타디엔 고무, 고무 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 가변 데이터 리소그래피 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 기판의 일부를 선택적으로 경화시키는 것은 상기 기판을 레이저 이미징 모듈로부터의 레이저 방사에 노출시키는 것인, 가변 데이터 리소그래피 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 잉크 조성물의 점도는 경화 이전에 1.5 × 105 센티푸아즈(centipoise) 내지 10 × 105 센티푸아즈인, 가변 데이터 리소그래피 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 잉크 조성물은 45℃에서 40-60 g
    Figure pat00003
    m(60 s)의 점착 유지시간(tack range)을 갖는, 가변 데이터 리소그래피 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 잉크 조성물의 점도는 45℃에서 2 × 104센티푸아즈 내지 5 × 104 센티푸아즈인, 가변 데이터 리소그래피 시스템.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 기판 위의 잉크의 박층은 1 마이크론 보다 작은, 가변 데이터 리소그래피 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 인쇄 매체상의 상기 잉크 처리된 이미지를 자외선 에너지로 노출시킴으로써 경화시키는 리올로지 개질제(modifying agent)를 더 포함하는, 가변 데이터 리소그래피 시스템.
  11. 가변 데이터 리소그래피 시스템에서 이미지를 형성하는 방법에 있어서,
    기판을 갖는 이미징 부재를 사용하는 단계;
    잉크 처리 서브 시스템을 이용하여 상기 기판 상에 박층의 잉크를 도포하는 단계;
    패터닝 서브 시스템을 사용하여 적어도 하나의 남은 경화되지 않은 부분이 상기 기판 상에 잉크 처리된 이미지를 형성하도록 상기 기판 상의 박층의 잉크의 일부를 선택적으로 경화시키는 단계;
    상기 잉크 처리된 이미지를 상기 기판으로부터 이미지 수용 인쇄 매체로 전사시키는 단계; 및
    상기 이미지 형성 시스템으로부터 형성된 잉크 처리된 이미지를 갖는 이미지 수용 인쇄 매체를 출력하는 단계를 포함하는, 가변 데이터 리소그래피 시스템에서 이미지를 형성하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 기판은 폴리머 기판인, 가변 데이터 리소그래피 시스템에서 이미지를 형성하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 기판은 상기 방법의 인쇄 실린더 둘레를 감싸도록 구성된 하부 컨택 표면을 갖는 다층 기저부(multilayer base)를 포함하는, 가변 데이터 리소그래피 시스템에서 이미지를 형성하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 폴리머 기판은 실리콘, 폴리우레탄, 부타디엔 고무, 고무 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 가변 데이터 리소그래피 시스템에서 이미지를 형성하는 방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 기판의 박층의 잉크를 선택적으로 경화시키는 단계는 상기 기판을 레이저 이미징 모듈로부터의 레이저 방사에 노출시키는 것인, 가변 데이터 리소그래피 시스템에서 이미지를 형성하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 잉크 조성물의 점도는 경화 이전에 1.5 × 105 센티푸아즈(centipoise) 내지 10 × 105 센티푸아즈인, 가변 데이터 리소그래피 시스템에서 이미지를 형성하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 잉크 조성물은 45℃에서 40 내지 60 g
    Figure pat00004
    m(60 s)의 점착 유지시간(tack range)을 갖는, 가변 데이터 리소그래피 시스템에서 이미지를 형성하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 잉크 조성물의 점도는 45℃에서 2 × 104센티푸아즈 내지 5 × 104 센티푸아즈인, 가변 데이터 리소그래피 시스템에서 이미지를 형성하는 방법.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 기판 위의 잉크의 박층은 1 마이크론 보다 작은, 가변 데이터 리소그래피 시스템에서 이미지를 형성하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 인쇄 매체상의 상기 잉크 처리된 이미지를 자외선 에너지로 노출시킴으로써 경화시키는 리올로지 개질제(modifying agent)를 더 포함하는, 가변 데이터 리소그래피 시스템에서 이미지를 형성하는 방법.
KR1020190052815A 2018-05-24 2019-05-07 디지털 오프셋 인쇄를 위한 반전 레이저 기록 및 전사 프로세스 KR20190134468A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/988,108 US20190358981A1 (en) 2018-05-24 2018-05-24 Reverse laser writing and transfer process for digital offset prints
US15/988,108 2018-05-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190134468A true KR20190134468A (ko) 2019-12-04

Family

ID=68499571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190052815A KR20190134468A (ko) 2018-05-24 2019-05-07 디지털 오프셋 인쇄를 위한 반전 레이저 기록 및 전사 프로세스

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20190358981A1 (ko)
KR (1) KR20190134468A (ko)
CN (1) CN110531585A (ko)
DE (1) DE102019112197A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190124136A (ko) * 2018-04-25 2019-11-04 제록스 코포레이션 디지털 인쇄장치용 습수액 증착 장치 및 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080302262A1 (en) * 2007-06-07 2008-12-11 Pinto Yariv Y Direct printing device
US20120274914A1 (en) * 2011-04-27 2012-11-01 Palo Alto Research Center Incorporated Variable Data Lithography System for Applying Multi-Component Images and Systems Therefor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190124136A (ko) * 2018-04-25 2019-11-04 제록스 코포레이션 디지털 인쇄장치용 습수액 증착 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019112197A1 (de) 2019-11-28
CN110531585A (zh) 2019-12-03
US20190358981A1 (en) 2019-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10336057B2 (en) Variable data marking direct to print media
US20070137509A1 (en) Electrowetting printer
US8508791B1 (en) Image feedforward laser power control for a multi-mirror based high power imager
US20190143716A1 (en) Waterless uv inkjet transfer system and method
CN103481689A (zh) 用于实施数字平版胶印印刷技术的系统和方法
JP2020008846A (ja) デジタルオフセット印刷用途のための霧現像
JP2020142505A (ja) 画像形成ブランケット及び画像形成ブランケットを使用する可変データリソグラフィシステム
JP2007062268A (ja) 紫外線硬化インクを用いたインクジェットプリンター装置
KR102455375B1 (ko) 가변 데이터 리소그래피 시스템용 잉크 분할 멀티-롤 클리너
KR20190134468A (ko) 디지털 오프셋 인쇄를 위한 반전 레이저 기록 및 전사 프로세스
US7814830B2 (en) Printing system using shape-changing materials
CN110039907B (zh) 用于数字胶版打印应用的图案化预热
US8985757B2 (en) Systems and methods for ink-based digital printing using image offset configuration
US8408693B2 (en) Method for transferring textured surface to curable gel ink
US20220203749A1 (en) Fountain solution thickness measurement using optical properties of solidified fountain solution in a lithography printing system
US9056452B2 (en) Systems and methods for ink-based digital printing using variable data lithography inkjet imaging system
US20180250929A1 (en) Cleaning system and method for digital offset printer
US11567412B2 (en) Single current source with local fine tuning for multi beam laser imaging module in a lithography printing system
US11628665B2 (en) Digital ink application module and methods thereof
US11691435B2 (en) Pre-heat addressed vapor rejection for fountain solution image formation
JP2018086790A (ja) 印刷装置および印刷方法
US20120234190A1 (en) Reusable printing device
US636861A (en) Web-perfecting and half-tone printing-machine.
JP4006793B2 (ja) 画像形成装置及び画像形成方法
JP2001260318A (ja) 樹脂凸版を用いた圧胴及びオフセット印刷機