JP6373791B2 - 間接的な印刷装置および印刷プロセス - Google Patents

間接的な印刷装置および印刷プロセス Download PDF

Info

Publication number
JP6373791B2
JP6373791B2 JP2015083788A JP2015083788A JP6373791B2 JP 6373791 B2 JP6373791 B2 JP 6373791B2 JP 2015083788 A JP2015083788 A JP 2015083788A JP 2015083788 A JP2015083788 A JP 2015083788A JP 6373791 B2 JP6373791 B2 JP 6373791B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
intermediate transfer
poly
image
sacrificial coating
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2015083788A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015212082A5 (ja
JP2015212082A (ja
Inventor
グーチン・ゲイル・ソン
ゴードン・シスラー
サクシア・ヤン
チー・ツァン
ブリン・ドゥーリー
ジェームズ・ディー・マヨ
ガブリエル・イフタイム
チュ−ヘン・リウ
ビビー・エスター・エイブラハム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
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 Xerox Corp filed Critical Xerox Corp
Publication of JP2015212082A publication Critical patent/JP2015212082A/ja
Publication of JP2015212082A5 publication Critical patent/JP2015212082A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6373791B2 publication Critical patent/JP6373791B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D139/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D139/04Homopolymers or copolymers of monomers containing heterocyclic rings having nitrogen as ring member
    • C09D139/06Homopolymers or copolymers of N-vinyl-pyrrolidones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/0057Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material where an intermediate transfer member receives the ink before transferring it on the printing material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/025Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet
    • B41M5/0256Duplicating 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D101/00Coating compositions based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
    • C09D101/08Cellulose derivatives
    • C09D101/26Cellulose ethers
    • C09D101/28Alkyl ethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D101/00Coating compositions based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
    • C09D101/08Cellulose derivatives
    • C09D101/26Cellulose ethers
    • C09D101/28Alkyl ethers
    • C09D101/284Alkyl ethers with hydroxylated hydrocarbon radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D171/00Coating compositions based on polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D171/02Polyalkylene oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/21Ink jet for multi-colour printing
    • B41J2/2107Ink jet for multi-colour printing characterised by the ink properties
    • B41J2/2114Ejecting specialized liquids, e.g. transparent or processing liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2002/012Ink jet with intermediate transfer member
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M2205/00Printing methods or features related to printing methods; Location or type of the layers
    • B41M2205/10Post-imaging transfer of imaged layer; transfer of the whole imaged layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0011Pre-treatment or treatment during printing of the recording material, e.g. heating, irradiating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0041Digital printing on surfaces other than ordinary paper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0041Digital printing on surfaces other than ordinary paper
    • B41M5/0047Digital printing on surfaces other than ordinary paper by ink-jet printing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/025Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet
    • B41M5/035Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet by sublimation or volatilisation of pre-printed design, e.g. sublistatic
    • B41M5/0355Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by transferring ink from the master sheet by sublimation or volatilisation of pre-printed design, e.g. sublistatic characterised by the macromolecular coating or impregnation used to obtain dye receptive properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/05Alcohols; Metal alcoholates
    • C08K5/053Polyhydroxylic alcohols

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)

Description

本開示は、一般的に、間接的なインクジェットプリンタに関し、特に、インクジェットプリンタの中間転写体に用いられる犠牲コーティングに関する。
水性インクによる間接的な印刷では、中間画像生成表面(ブランケットの形態であってもよい)に水性インクが吐出される。画像が媒体基材(例えば、紙シート)に転写固定される前に、ブランケットの上でインクが部分的に乾燥する。優れた印刷品質を確保するために、ブランケットに吐出されるインク液滴は、乾燥の前に広がり、十分に融着することが望ましい。そうでなければ、インク画像は、ザラザラになったり、欠損したりするようである。広がらないと、印刷ヘッド中の欠けたインクジェットまたはうまく動かないインクジェットが、インク画像に縞模様を生じさせることもある。水性インクの広がりは、高エネルギー表面を有する材料によって促進される。
しかし、中間画像生成表面でインクが乾燥した後にブランケットから媒体基材へのインク画像の転写を促進するためには、比較的低い表面エネルギーを有する表面を有するブランケットが好ましい。低表面エネルギー材料は、インクの望ましい広がりを与えずに、画像受け入れ表面上での個々のインク液滴の「球状化」を促進する傾向がある。
したがって、間接的な画像転写プロセスに最適なブランケットは、濡れたインクの望ましい広がりおよび融着、乾燥したインクの画像転写といった濡れた画像の品質についての両課題に取り組まなければならない。第1の課題(濡れた画像の品質)は、水性インクを広げ、表面を濡らすような高表面エネルギーブランケットを好む。第2の課題(画像の転写)は、インクが部分的に乾燥したとき、ブランケット表面への最低限の引力を有し、媒体表面に転写することができるような低表面エネルギーのブランケットを好む。
上述の課題のバランスの良い解決策を提供するために、種々の手法が調べられてきた。これらの手法には、ブランケット材料の選択、インクの設計、補助液法が挙げられる。材料選択に関し、最適な剥離特性を与えることが知られている材料としては、シリコーン群、フルオロシリコーン群、フルオロポリマー群、例えば、TEFLON(登録商標)またはVITON、および特定のハイブリッド材料が挙げられる。これらの材料は、表面エネルギーが低いが、濡れ性が悪い。または、ポリウレタンおよびポリイミドを使用して濡れ性が高くなるが、インク剥離特性が犠牲になる。インクの主な性能属性が印刷ヘッド内での性能であるため、これらの課題に対処するようにインク組成物を調整することは非常に困難であることがわかった。例えば、インクの表面張力が高すぎる場合、適切に吐出されず、低すぎる場合、印刷ヘッドの前面から垂れるだろう。
上述の課題を解決しようとするさらなる試みは、濡れ性を向上した犠牲デンプンコーティングをブランケットに塗布し、転写能を維持しつつ、インクの濡れ性および広がり性を改良することを含んでいた。しかし、濡れ性を向上した犠牲デンプンコーティングを使用することには多くの欠点がある。例えば、デンプン膜の物理的な堅牢性は悪く、後仕上げプロセス中に、デンプン画像生成表面のフレーク化から生じる汚染に直面する場合がある。さらに、デンプンの貯蔵寿命は短い。すなわち、犠牲コーティングから、迅速に(例えば、数日間で)分解してデンプン溶液が作られ、殺生物剤を使用しても寿命を数週間までしか延ばすことができない。
従来の解決策よりも長い貯蔵寿命を有するとともに、濡れた画像の品質および/または画像の転写性を高める新規ポリマーを特定し、開発することは、当該技術分野で歓迎されると考えられる。
一実施形態において、水性インク画像生成システムの画像転写体のための犠牲コーティング組成物が存在する。コーティング組成物は、少なくとも1つの親水性ポリマーと、少なくとも1つの吸湿性可塑剤と、少なくとも1つの界面活性剤と、水とを含んでいてもよい。
別の実施形態において、間接的な印刷装置が存在する。間接的な印刷装置は、中間転写体と、中間転写体の上の犠牲コーティングとを含んでいてもよい。犠牲コーティングは、少なくとも1つの親水性ポリマーと、少なくとも1つの吸湿性可塑剤と、少なくとも1つの界面活性剤と、水とを含んでいてもよい。間接的な印刷装置は、さらに、中間転写体の上に犠牲コーティングを生成するためのコーティング機構と、犠牲コーティングを乾燥させるための乾燥ステーションと、中間転写体に近接して配置され、中間転写体の上に作られた犠牲コーティングの上にインク液滴を吐出するように構成された、少なくとも1つのインクジェットノズルと、中間転写体の上に作られた犠牲コーティングの上にあるインクを少なくとも部分的に乾燥させるように構成されたインク処理ステーションと、中間転写体と接触させて基材を移動するための基材転写機構とを含んでいてもよい。
さらに別の実施形態において、間接的な印刷プロセスが存在する。間接的な印刷プロセスは、中間転写体を含むインクジェット印刷装置にインク組成物を提供することと、中間転写体に液体コーティング材料を塗布することとを含んでいてもよい。液体コーティング材料は、少なくとも1つの親水性ポリマーと、少なくとも1つの吸湿性可塑剤と、少なくとも1つの界面活性剤と、水とを含んでいてもよい。このプロセスは、さらに、液体コーティング材料を乾燥させ、犠牲コーティングを生成することと、犠牲コーティングの上にインク液滴を画像状のパターンになるように放出することとを含んでいてもよい。このプロセスは、さらに、インクを少なくとも部分的に乾燥させ、中間転写体の上に実質的に乾燥したインクパターンを生成することと、実質的に乾燥したインクパターンおよび犠牲コーティングを両方とも中間転写体から最終的な基材へと転写することとを含んでいてもよい。
本開示のポリマーコーティング組成物は、以下の1つ以上の利点を与えることができる。良好な濡れ能を有するコーティング、良好なインク濡れ性およびインク広がり性を有するコーティング、水性インクを用いて改良された濡れた画像の品質および/または改良された画像転写性を示す画像転写体コーティング、改良された物理的な堅牢性または貯蔵寿命の増加。
上の一般的な記載および以下の詳細な記載は、両方とも例示であり、単なる説明であり、特許請求の範囲に記載されるような本教示を制限するものではないことを理解すべきである。
添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成し、本教示の実施形態を説明し、本記載とともに本教示の原理を説明するのに役立つ。
図1は、本開示の一実施形態にかかるシート媒体を印刷する間接的な水性インクジェットプリンタの模式図である。 図2は、本開示の一実施形態にかかるインクジェットプリンタの中間転写体表面に親水性組成物を塗布する表面管理ユニットの模式図である。 図3は、本開示の一実施形態にかかる水性インクを使用する間接的なインクジェットプリンタにおける印刷した画像のためのプロセスのブロック図である。 図4Aは、本開示の一実施形態にかかるインクジェットプリンタの中間転写体表面で作られる親水性組成物の側面図である。 図4Bは、本開示の一実施形態にかかる親水性組成物中の液体担体の一部を乾燥器で除去した後、中間転写体表面の上の乾燥した親水性組成物の側面図である。 図4Cは、本開示の一実施形態にかかる中間転写体表面の乾燥した親水性組成物の上に作られる水性インク画像の一部の側面図である。 図4Dは、プリンタ内の乾燥器が、本開示の一実施形態にかかる水性インク中の水の一部を除去した後、乾燥した親水性組成物の上に作られる水性インク画像の一部の側面図である。 図4Eは、本開示の一実施形態にかかるインクジェットプリンタの転写固定操作後、水性インク画像と、親水性組成物の乾燥した層の一部とを受け入れる印刷媒体の側面図である。 図5Aは、ブランケット基材の上に堆積し、次いで、以下の実施例に記載するように乾燥させた種々のコーティング組成物の膜生成特性を示す顕微鏡画像である。 図5Bは、ブランケット基材の上に堆積し、次いで、以下の実施例に記載するように乾燥させた種々のコーティング組成物の膜生成特性を示す顕微鏡画像である。 図5Cは、ブランケット基材の上に堆積し、次いで、以下の実施例に記載するように乾燥させた種々のコーティング組成物の膜生成特性を示す顕微鏡画像である。 図5Dは、ブランケット基材の上に堆積し、次いで、以下の実施例に記載するように乾燥させた種々のコーティング組成物の膜生成特性を示す顕微鏡画像である。 図5Eは、ブランケット基材の上に堆積し、次いで、以下の実施例に記載するように乾燥させた種々のコーティング組成物の膜生成特性を示す顕微鏡画像である。 図5Fは、ブランケット基材の上に堆積し、次いで、以下の実施例に記載するように乾燥させた種々のコーティング組成物の膜生成特性を示す顕微鏡画像である。 図6Aは、以下の実施例に記載するようなインク液滴の評価結果を示す。 図6Bは、以下の実施例に記載するようなインク液滴の評価結果を示す。 図6Cは、以下の実施例に記載するようなインク液滴の評価結果を示す。 図6Dは、以下の実施例に記載するようなインク液滴の評価結果を示す。
図面のいくつかの詳細は単純化されており、厳格な構造的な正確性、詳細および縮尺を維持するのではなく、本教示の理解を促進するために描かれていることを注記すべきである。
本教示の実施形態について詳細に参照し、その例を添付の図面に示す。以下の図面では、全体で同一の要素を示すために同じ参照番号を使用した。以下の記載では、その一部を生成する添付の図面を参照し、本教示を実施し得る特定の例示的な実施形態を説明することによって示される。したがって、以下の記載は、単なる例示である。
本明細書で使用する場合、「プリンタ」、「印刷デバイス」または「画像生成デバイス」という用語は、一般的に、印刷媒体の上に水系インクを用いて画像を製造するデバイスを指し、任意の目的で印刷画像を作る任意のこのような装置、例えば、デジタル複写機、製本機、ファクシミリ機、多機能機などを包含してもよい。画像データは、一般的に、インクジェット放出部を操作し、印刷媒体の上に印刷画像を生成するように調整され、用いられる電子形態での情報を含む。これらのデータは、文字、グラフィック、絵などを含んでいてもよい。着色剤を用いて画像(例えば、グラフィック、文字、写真など)を印刷媒体の上に製造する操作は、一般的に、本明細書では、印刷またはマーキングと呼ばれる。水系インクジェットプリンタは、インク中の着色剤および/または溶媒の量と比較して、多量の水を含むインクを使用する。
「印刷ヘッド」という用語は、本明細書で使用する場合、画像受け入れ表面にインク液滴を放出するためのインクジェット放出部を備えるように構成されたプリンタ内の要素を指す。典型的な印刷ヘッドは、インクジェット放出部のアクチュエータを操作する発生シグナルに応答し、画像受け入れ表面に1種類以上のインク色のインク液滴を放出する複数のインクジェット放出部を備えている。インクジェットは、1つ以上の列および行に並ぶように配列している。ある実施形態において、インクジェットを、印刷ヘッドの面に沿って千鳥状の斜めになった列に配列する。種々の実施形態のプリンタは、画像受け入れ表面にインク画像を生成する1つ以上の印刷ヘッドを備えている。ある実施形態のプリンタは、印刷ゾーンに配列された複数の印刷ヘッドを備えている。画像受け入れ表面(例えば、中間画像生成表面)は、印刷ゾーンの処理方向に印刷ヘッドが通過するように移動する。印刷ヘッド中のインクジェットは、画像受け入れ表面を横切る処理方向に垂直の処理方向を横切る方向に、インク液滴を列になるように放出する。
本書面で使用する場合、「水系インク」という用語は、着色剤が、水を含む液体溶媒および/または1種類以上の液体溶媒を用いた溶液、懸濁物または分散物内にある液体インクを含む。「液体溶媒」またはもっと簡単に「溶媒」という用語は、着色剤を溶解して溶液にし得る化合物、または、着色剤を溶解することなく、着色剤粒子を懸濁物または分散物の中に保持する液体であってもよい化合物を含むように広く用いられる。
本明細書で使用する場合、「親水性」という用語は、水系インク中で用いられる水分子または他の溶媒を引き寄せる任意の組成物または化合物を指す。本明細書で使用する場合、親水性組成物という言及は、親水性薬剤を保有する液体担体を指す。液体担体の例としては、限定されないが、分散物、懸濁物または溶液を保有する液体、例えば、水またはアルコールが挙げられる。
本明細書で使用する場合、乾燥した層または乾燥したコーティングとの言及は、液体担体のすべてまたはかなりの部分が乾燥プロセスによって組成物から除去された後の親水性化合物の配置を指す。以下にさらに詳細に記載するように、間接的なインクジェットプリンタは、親水性組成物の層を塗布するために液体担体(例えば、水)を用い、中間転写体表面に親水性組成物の層を生成する。液体担体を、親水性組成物を画像受け入れ表面に運び、画像受け入れ表面に親水性組成物の均一な層を生成する機構として用いられる。
本開示の一実施形態は、間接的な印刷装置の中間転写体の上に作られる親水性ポリマー含有犠牲コーティングに関する。犠牲コーティングは、少なくとも1つの親水性ポリマーと、少なくとも1つの吸湿性可塑剤と、少なくとも1つの界面活性剤と、水とを含む。
少なくとも1つの親水性ポリマーは、本開示の組成物中、バインダーとして作用してもよい。少なくとも1つの親水性ポリマーの例としては、ポリ(ビニルピロリドン)(PVP)、PVPのコポリマー、ポリ(エチレンオキシド)、ヒドロキシエチルセルロース、酢酸セルロース、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(エチレングリコール)のコポリマー、ポリ(エチレングリコール)のジブロックコポリマー、ポリ(エチレングリコール)のトリブロックコポリマー、ポリビニルアルコール(PVOH)、PVOHのコポリマー、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)、ポリ(アクリル酸)、ポリメタクリレート、アクリルポリマー、無水マレイン酸コポリマー、スルホン酸化ポリエステル、およびこれらの混合物が挙げられる。
少なくとも1つの親水性ポリマーは、3000〜300,000の適切な重量平均分子量を有していてもよい。一実施形態において、少なくとも1つの親水性ポリマーは、中間転写体の上に犠牲コーティングを生成するのに適した粘度を与えてもよい。例えば、少なくとも1つの親水性ポリマーの約5重量%DI水溶液は、20℃での粘度が、約2cP〜約800cP、例えば、約3cP〜約500cP、または約10cP〜約100cPの範囲であってもよく、この重量%は、少なくとも1つの親水性ポリマーおよび水の合計重量に対する値である。
少なくとも1つの親水性ポリマーは、優れた濡れた膜生成性および良好な水保持特性を有する。少なくとも1つの親水性ポリマーは、水または親水性媒体に100%の溶解度を有していてもよい。親水性ポリマーとして、これらから作られたコーティング膜は、良好な水保持特性を有することができ、ブランケットの上でインクが広がるのを助けることができ、例えば、液体コーティング組成物を基材の上で半分乾燥させるか、または乾燥させた後に均一な膜を生成する特性を有することができる。それに加え、実施形態の少なくとも1つの親水性ポリマー系配合物の貯蔵寿命は、ある種のポリマー(例えば、デンプン)と比較して、比較的長くすることができる。親水性ポリマーの機械特性は、デンプンと比較したとき、顕著に良くすることができる。
親水性ポリマー含有犠牲コーティングを、下にあるITM表面からの犠牲コーティングの濡れ性および剥離特徴を精密に調節するように調整することができる。この調整は、一部には、犠牲コーティング組成物に1つ以上の吸湿性材料および1つ以上の界面活性剤を使用することによって達成することができる。任意の適切な吸湿性材料を使用してもよい。吸湿性材料を可塑剤として官能基化してもよい。したがって、本明細書で使用する場合、「吸湿性可塑剤」という用語は、官能基化され、可塑剤としての特徴を有し得る吸湿性材料を指す。一実施形態において、少なくとも1つの吸湿性材料は、グリセロール/グリセリン、ソルビトール、キシリトール、マルチトール、ポリマーポリオール、例えば、ポリデキストロース、グリセリルトリアセテート、ビニルアルコール、グリコール、例えば、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ブチレングリコール、尿素、α−ヒドロキシ酸(AHA)からなる群から選択される。単一の吸湿性材料を使用してもよい。または、複数の吸湿性材料(例えば、2種類、3種類、またはこれより多種類の吸湿性材料)を使用してもよい。
任意の適切な界面活性剤を使用してもよい。適切な界面活性剤の例としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤およびこれらの混合物が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、HLB値が約4〜約14の範囲であってもよい。単一の界面活性剤を使用してもよい。または、多種類の界面活性剤(例えば、2種類、3種類、またはこれより多種類の界面活性剤)を使用してもよい。例えば、約4〜約8の値を有する低HLB非イオン系界面活性剤と、約10〜約14の値を有する高HLB非イオン系界面活性剤の混合物は、良好な濡れ性能を示す。
最初に、犠牲コーティング組成物を中間転写体(「ITM」)に塗布し、これを半分乾燥させるか、または乾燥させ、膜(例えば、犠牲コーティング)を生成する。犠牲コーティングは、基材であるITM(通常は、例えば、ポリシロキサン、例えば、ポリジメチルシロキサンまたは他のシリコーンゴム材料、フルオロシリコーン、TEFLON(登録商標)、ポリイミドまたはこれらの組み合わせのような低表面自由エネルギーを有する材料である)よりも高い表面エネルギーを有するか、および/または親水性が高くてもよい。
一実施形態において、少なくとも1つの親水性ポリマー、少なくとも1つの吸湿性可塑剤;少なくとも1つの界面活性剤および水を含む成分を混合することによって犠牲コーティング組成物が作られる。これらの成分を任意の適切な様式で混合し、犠牲コーティング組成物を生成してもよく、これを中間転写体にコーティングしてもよい。上述の成分に加え、混合物は、他の成分、例えば、溶媒および殺生物剤を含んでいてもよい。殺生物剤の例としては、任意の適切な濃度、例えば、約0.1重量%〜約2重量%のACTICIDES(登録商標)CT、ACTICIDES(登録商標)LA 1209およびACTICIDES(登録商標)MBSが挙げられる。適切な溶媒の例としては、水、イソプロパノール、MEK(メチルエチルケトン)およびこれらの混合物が挙げられる。
これらの成分を任意の適切な量で混合してもよい。例えば、少なくとも1つの親水性ポリマーを、コーティング混合物の合計重量を基準として約0.5〜約30、または約1〜約10、または約1.5〜約5重量%の量で加えてもよい。少なくとも1つの界面活性剤は、コーティング混合物の合計重量を基準として約0.1〜約4、または約0.3〜約2、または約0.5〜約1重量%の量で存在していてもよい。少なくとも1つの吸湿性可塑剤は、コーティング混合物の合計重量を基準として約0.5〜約30、または約5〜約20、または約10〜約15重量%の量で存在していてもよい。
犠牲コーティング組成物を、限定されないが、浸漬コーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、フローコーティング、スタンプ印刷、ダイ押出成型コーティング、フレキソコーティングおよびグラビアコーティング、および/またはブレード技術を含む任意の適切な方法によって、基材に塗布してもよい。例示的な実施形態において、空気噴霧デバイス、例えば、エアブラシまたは自動化空気/液体スプレーをスプレーコーティングに使用してもよい。別の例では、プログラム制御可能なディスペンサを使用し、コーティング材料を塗布し、フローコーティングを行ってもよい。
いくつかの実施形態において、まず、犠牲コーティング組成物を中間転写体の上に濡れたコーティングとして塗布または配置してもよい。次いで、乾燥プロセスまたは硬化プロセスを使用してもよい。いくつかの実施形態において、使用する材料またはプロセスに依存して、乾燥し、硬化させるために、濡れたコーティングを適切な温度で加熱してもよい。例えば、濡れたコーティングを約30℃〜約200℃の範囲の温度まで約0.01〜約100秒、または約0.1〜約60秒かけて加熱してもよい。いくつかの実施形態において、乾燥プロセスおよび硬化プロセスの後に、犠牲コーティングは、厚みが約0.02マイクロメートル〜約10マイクロメートル、または約0.02マイクロメートル〜約5マイクロメートル、または約0.05マイクロメートル〜約1マイクロメートルであってもよい。
一実施形態において、犠牲コーティングは、中間転写体の主要な表面の一部を覆っていてもよい。中間転写体の主要な外側表面は、例えば、ポリシロキサンおよび/またはフッ素化ポリマーを含んでいてもよい。
中間転写体の上にインクの濡れた表面を与えることによって、犠牲コーティングが上述の濡れた画質の問題を克服することがわかっている。このコーティングによって、画像の凝集性が顕著に高まり、優れた画像転写性を可能にし得る。
図1は、高速水系インク画像製造機械またはプリンタ10を示す。示されているように、プリンタ10は、中間回転体12の周囲に取り付けられたブランケット21の表面にインク画像を生成し、次いで、インク画像を、ブランケット21と転写固定ローラー19との間に作られる爪18によって通過する媒体に転写する間接的なプリンタである。ブランケット21の表面14は、表面14が親水性組成物および水系インク画像を受け入れ、これを印刷プロセス中に印刷媒体に転写固定するため、ブランケット21および回転体12の画像受け入れ表面と呼ばれる。
ここで、プリンタ10を参照しつつ、印刷サイクルを記載する。この書類で使用される場合、「印刷サイクル」は、印刷のために画像表面を調製し、調製した表面へのインクの放出、媒体に転写するために画像を安定化し、調製するための画像生成表面でのインクの処理、および画像生成表面から媒体への画像の転写のためのプリンタの操作を指す。
プリンタ10は、以下に記載する操作サブシステムおよび要素を直接的または間接的に支えるフレーム11を備えている。プリンタ10は、中間転写体を備えており、図1では乾燥画像生成ドラム12として示されるが、支えられた終端のないベルトとして構成されていてもよい。画像生成ドラム12は、ドラム12の周囲に沿って取り付けられた外側ブランケット21を有する。ブランケットは、部材12が回転するにつれて、方向16に動く。方向17に回転可能な転写固定ローラー19は、ブランケット21の表面に負荷をかけ、転写固定爪18を生成し、その中で、ブランケット21の表面に作られたインク画像を、印刷媒体49に転写固定する。ある実施形態において、ドラム12またはプリンタの別の位置にあるヒーター(図示せず)が、ブランケット21の画像受け入れ表面14を、例えば、約50℃〜約70℃の範囲の温度まで加熱する。この高温によって、親水性組成物を堆積させるために用いられる液体担体および画像受け入れ表面14に堆積される水系インク液滴中の水の部分的な乾燥を促進する。
ブランケットは、爪18において、ブランケット21の表面から印刷媒体49へのインク画像の転写を容易にするために、比較的表面エネルギーが低い材料から作られる。このような材料としては、ポリシロキサン、フルオロ−シリコーン、フルオロポリマー、例えば、VITONまたはTEFLON(登録商標)などが挙げられる。表面管理ユニット(SMU)92は、インク画像を印刷媒体49に転写した後、ブランケット21の表面に残った残留インクを除去する。ブランケットの低エネルギー表面は、このような表面がインク液滴を広げず、高エネルギー表面であるため、良好な品質のインク画像を生成するのを補助しない。
一実施形態において、図2にもっと明確に示すように、SMU92は、コーティングアプリケータ(例えば、供与ローラー404)を備えており、犠牲コーティング組成物を保持する容器408に部分的に沈んでいる。供与ローラー404は、画像受け入れ表面14の移動に応答し、処理方向に回転する。供与ローラー404は、容器408から液体犠牲コーティング組成物を取り出し、この組成物の層を画像受け入れ表面14に堆積させる。以下に記載するように、犠牲コーティング組成物を、任意の望ましい厚みを有する均一な層として堆積させる。例としては、約0.1μm〜約10μmの厚みが挙げられる。SMU92は、画像受け入れ表面14に犠牲コーティング組成物を堆積させる。乾燥プロセスの後、乾燥した犠牲コーティングは、プリンタが印刷プロセス中にインク液滴を放出する前に、画像受け入れ表面14を実質的に覆う。ある具体的な実施形態において、供与ローラー404は、アニロックスローラー、または例えばゴムのような材料で作られるエラストマーローラーである。SMU92を、以下にさらに詳細に記載するようにコントローラ80に操作可能に接続し、供与ローラーを操作するためのコントローラ、ブランケット表面に犠牲コーティング材料を選択的に堆積させ、分配し、転写されなかったインクおよび任意の犠牲コーティング残渣をブランケット21の表面から除去するための秤量ブレードおよびクリーニングブレードを可能にする。
再び図1を参照し、プリンタ10は、熱を放出し、場合により、画像受け入れ表面14に塗布される犠牲コーティング組成物に空気流を向かわせる乾燥部96を備えている。乾燥部96は、中間転写体が印刷ヘッドモジュール34A〜34Dを通り、水系印刷画像を受け入れる前に、犠牲コーティング組成物から液体担体の少なくとも一部の蒸発を容易にし、画像受け入れ画面14の上に乾燥した層を残す。
プリンタ10は、部材12が回転してセンサを通過するにつれて、ブランケット表面14およびブランケット表面に塗布された犠牲コーティングから反射した光を検出するように構成された光学センサ94A(イメージオンドラム(「IOD」)センサとも呼ばれる)を備えていてもよい。光学センサ94Aは、ブランケット21の処理方向を横切る方向に整列した個々の光学検出器が列になった線状の配列を含む。光学センサ94Aは、ブランケット表面14および犠牲コーティングから反射した光に対応するデジタル画像データを作成する。光学センサ94Aは、中間転写体12が方向16にブランケット21を回転させ、光学センサ94Aを通るにつれて、「スキャンライン」と呼ばれる一列の画像データを作成する。一実施形態において、光学センサ94Aのそれぞれの光学検出器は、さらに、赤色、緑色、青色(RGB)の反射光の色に対応する光の波長に感受性の3つの検知要素を含む。または、光学センサ94Aは、赤色、緑色および青色に輝く照射源を含むか、または、別の実施形態において、センサ94Aは、ブランケット21の表面で白色の光が輝く照射源を有し、白色光の検出器を使用する。光学センサ94Aは、画像受け入れ表面で相補的な色の光が輝き、光検出器を用い、異なるインク色を検出することができる。光学センサ94Aによって作られる画像データを、プリンタ10内のコントローラ80または他のプロセッサによって分析し、ブランケットの上の犠牲コーティングの厚みおよび被覆面積を特定することができる。ブランケット表面および/またはコーティングからの鏡面反射光または拡散光の反射から、厚みおよび被覆を特定することができる。他の光学センサ(例えば、94B、94Cおよび94D)は、類似の構成であり、印刷プロセス中の他のパラメータ、例えば、インクジェットの欠けまたは動作不能、および画像乾燥前のインク画像の生成(94B)、画像転写のためのインク画像の処理(94C)およびインク画像の転写効率(94D)を特定し、評価するために、ブランケット21の周囲の異なる位置に配置されていてもよい。または、ある実施形態は、媒体での画質を評価するために使用可能なさらなるデータを作成するために、光学センサを備えていてもよい(94E)。
プリンタ10は、印刷ゾーンへの空気の流れを作り出し、制御する空気流管理システム100を備えている。空気流管理システム100は、印刷ヘッド空気供給部104と、印刷ヘッド空気戻り部108とを備える。印刷ヘッド空気供給部104と戻り部108は、プリンタ10のコントローラ80またはある種の他のプロセッサに操作可能に接続され、コントローラが、印刷ゾーンへ流れる空気を管理することができる。この空気流の制御は、全体または1つ以上の印刷ヘッドの整列としての印刷ゾーンにわたってもよい。この空気流の制御によって、インク中の蒸発した溶媒および水が印刷ヘッド上で凝集するのを防ぐのに役立ち、印刷ゾーン中の熱を弱め、インクジェット内でインクが乾燥し、インクジェットが詰まり得る可能性を減らすのに役立つ。空気流管理システム100は、さらに、印刷ゾーンの湿度および温度を検出するためのセンサを備えていてもよく、空気供給部104および戻り部108の温度、流れ、湿度をもっと正確に制御することができ、印刷ゾーン内の最適条件を確保することができる。プリンタ10内のコントローラ80またはある種の他のプロセッサは、さらに、画像領域のインク被覆に関し、システム100の制御を可能にしてもよく、または時間までは、画像が印刷されないときに空気のみが印刷ゾーンを通って流れるように、システム100の操作を可能にしてもよい。
高速水系インクプリンタ10は、さらに、ある色の水系インクの少なくとも1つの供給源22を含む水系インク供給および運搬サブシステム20を備える。示されているプリンタ10が、多色画像製造機である場合、インクを運搬するシステム20は、例えば、4種類の異なる色CYMK(シアン、イエロー、マゼンタ、ブラック)の水系インクをあらわす4種類の供給源22、24、26、28を備える。図1の実施形態において、印刷ヘッドシステム30は、印刷ヘッド支持部32を備えており、複数の印刷ヘッドモジュールを支え、プリントボックスユニット(34A〜34D)としても知られる。それぞれの印刷ヘッドモジュール34A〜34Dは、ブランケットの幅方向にわたって効果的に延び、ブランケット21の表面14にインク液滴を放出する。印刷ヘッドモジュールは、1個の印刷ヘッドまたは千鳥状の配列に構成された複数の印刷ヘッドを備えていてもよい。それぞれの印刷ヘッドモジュールは、フレーム(図示せず)に操作可能に接続し、インク液滴を放出するように整列し、ブランケット表面14の上のコーティングの上にインク画像を生成する。印刷ヘッドモジュール34A〜34Dは、1つ以上の印刷ヘッドにインクを供給するために、関連する電子機器、インク容器およびインク経路を備えていてもよい。示した実施形態において、経路(図示せず)は、印刷ヘッドモジュール34A〜34Dに供給源22、24、26および28を操作可能に接続し、モジュール内の1つ以上の印刷ヘッドにインクを供給する。一般的によく知られているように、印刷ヘッドモジュール内の1つ以上の印刷ヘッドは、それぞれ、1色のインクを放出することができる。他の実施形態において、印刷ヘッドは、2色以上のインクを放出するように構成されていてもよい。例えば、モジュール34Aおよび34B中の印刷ヘッドは、シアンおよびマゼンタのインクを放出することができ、一方、モジュール34Cおよび34D中の印刷ヘッドは、イエローおよびブラックのインクを放出することができる。示されているモジュール中の印刷ヘッドは、モジュールによって印刷されるそれぞれの色の分離解像度を高めるために、互いに相殺する(すなわち、千鳥状の)2つの並びに配列される。このような配列によって、たった1色のインクのみを放出する印刷ヘッドの1つの並びを有する印刷システムのみの解像度の2倍で印刷することができる。プリンタ10は、4個の印刷ヘッドモジュール34A〜34Dを備えているが、それぞれ、2つの印刷ヘッドの並びを有し、交互に並ぶ構造は、異なる数の印刷ヘッドモジュールを有するか、またはモジュール内の並びを有する。
ブランケット表面14の上に印刷される画像が印刷ゾーンから出た後、画像が、画像乾燥部130の下を通る。画像乾燥部130は、ヒーター(例えば、放射赤外線型、放射近赤外線型および/または強制温風対流ヒーター)134、乾燥部136(温風源136として示される)および空気戻り部138Aおよび138Bを備える。赤外線型ヒーター134は、ブランケット21の表面14に印刷した画像に赤外熱をあて、インク中の水または溶媒を蒸発させる。温風源136は、インクに温風を向かわせ、インクから水または溶媒の蒸発を補助する。一実施形態において、乾燥部136は、乾燥部96と同じデザインを有する温風源である。乾燥部96は、親水性組成物を乾燥させるために処理方向に沿って配置されているが、乾燥部136は、画像受け入れ表面14の水系インクを少なくとも部分的に乾燥させるために、印刷ヘッドモジュール34A〜34Dの後に、処理方向に沿って配置される。次いで、空気を集め、戻り部138Aおよび138Bによって排気し、印刷領域中の空気の流れと他の要素との干渉を減らす。
さらに示されるように、プリンタ10は、印刷媒体を供給し、取り扱うシステム40を備え、例えば、種々の大きさの紙印刷媒体の1つ以上の積み重ねを保存する。印刷媒体を供給し、取り扱うシステム40は、例えば、シートまたは基材の供給源42、44、46および48を備える。プリンタ10の実施形態において、供給源48は、例えば、切断した印刷媒体49の形態で画像受け入れ基材を保存し、供給するための高容量紙供給部またはフィーダである。印刷媒体を供給し、取り扱うシステム40は、さらに、基材を取り扱い、輸送するシステム50を備え、媒体プレコンディショナアセンブリ52と媒体ポストコンディショナアセンブリ54とを有する。プリンタ10は、印刷媒体が転写固定爪18を通った後、印刷媒体にさらなる熱および圧力を加えるための任意要素の融合デバイス60を備える。図1の実施形態において、プリンタ10は、書類保持トレイ72、書類シートを供給し、回復するデバイス74および書類を露出させ、スキャンするシステム76を含む元々の書類フィーダ70を備える。
機械またはプリンタ10の種々のサブシステム、要素および機能の操作および制御は、コントローラまたは電子サブシステム(ESS)80の助けを借りて行われる。ESSまたはコントローラ80は、中間転写体12、印刷ヘッドモジュール34A〜34D(したがって、印刷ヘッド)、印刷媒体を供給し、取り扱うシステム40、基材を取り扱い、輸送するシステム50、ある実施形態において、1つ以上の光学センサ94A〜94Eに操作可能に接続する。ESSまたはコントローラ80は、例えば、中央処理ユニット(CPU)82を含む自己内蔵型の専用のミニコンピュータであり、電子記憶部84およびディスプレイまたはユーザインターフェース(UI)86を備える。ESSまたはコントローラ80は、例えば、センサ入力部および制御回路88と、ピクセルの配置および制御回路89とを含む。それに加え、CPU82は、画像入力源、例えば、スキャンシステム76、またはオンラインまたはワークステーションの接続90および印刷ヘッドモジュール34A〜34Dの間の画像データフローを読み取り、捕捉し、作成し、管理する。このように、ESSまたはコントローラ80は、以下に記載する印刷プロセスを含む他の機械サブシステムおよび機能のすべてを操作し、制御するための主なマルチタスクプロセッサである。
コントローラ80は、プログラム化された命令を実行する汎用または特殊用途用のプログラム制御可能なプロセッサで実行することができる。プログラム制御された機能を発揮するのに必要な命令およびデータを、プロセッサまたはコントローラに関連するメモリに保存することができる。プロセッサ、そのメモリおよびインターフェース回路は、以下に記載する操作を行うためのコントローラを構成する。これらの要素は、印刷配線回路カードで与えられてもよく、または特定用途向け集積回路(ASIC)の回路として与えられてもよい。それぞれの回路は、別個のプロセッサを用いて実行されてもよく、または複数の回路が同じプロセッサで実行されてもよい。または、回路を別個の要素で実行してもよく、または超大規模集積(VLSI)回路で与えられる回路で実行してもよい。また、本明細書に記載する回路は、プロセッサ、ASIC、別個の要素またはVLSI回路の組み合わせで実行することができる。
図1のプリンタ10は、中間回転体12の周囲に取り付けられたブランケット21を有するものとして記載されているが、画像受け入れ表面の他の構造を使用してもよい。例えば、中間回転体は、その周囲に組み込まれた表面を有し、水系インク画像を表面に生成することができる。または、ブランケットは、水系画像を生成するための終端のない回転ベルトとして構成される。これらの構造の他の変更例は、この目的のために構成されていてもよい。この書類で使用される場合、「中間画像生成表面」という用語は、これらの種々の構造を含む。
1つ以上の画像が、コントローラ80の制御下、ブランケットおよび犠牲コーティングの上に作られたら、示されたインクジェットプリンタ10は、プリンタ内の要素を操作し、ブランケット表面14から媒体へ1つ以上の画像を転写し、固定するためのプロセスを行う。プリンタ10では、コントローラ80は、媒体輸送システム50中の1つ以上のローラー64を動かすためのアクチュエータを操作し、印刷媒体49を処理方向Pに転写固定ローラー19に隣接する位置まで移動させ、次いで、転写固定ローラー19とブランケット21の間にある転写固定爪18を通って移動する。転写固定ローラー19は、ブランケット21および中間転写体12に対し、印刷媒体49の前側を押すために、印刷媒体49の裏側に対して圧力を加える。転写固定ローラー19も加熱してもよいが、図1の例示的な実施形態において、転写固定ローラー19は加熱されない。その代わりに、印刷媒体49のためのプレコンディショナアセンブリ52が、爪に向かう媒体の経路に与えられる。プレコンディショナアセンブリ52は、印刷媒体49を所定の温度に慣らし、画像を媒体に転写するのを助け、それによって、転写固定ローラーのデザインを単純化する。加熱された印刷媒体49の裏側に対し、転写固定ローラー19によって作られる圧力は、中間転写体12から印刷媒体49への画像の転写固定(転写および融合)を容易にする。中間転写体12および転写固定ローラー19両方の回転または転がりによって、印刷媒体49に画像を転写固定するだけではなく、印刷媒体49が爪を通って移動するのにも役立つ。中間転写体12は、回転を続け、印刷プロセスを繰り返すことができる。
中間転写体を転写固定爪18によって移動させた後、画像受け入れ表面は、クリーニングユニットを通り、画像受け入れ表面14から、犠牲コーティングの残留部分および少量の残留インクを除去する。プリンタ10では、クリーニングユニットは、画像受け入れ表面14に係合するクリーニングブレード95として具現化される。ブレード95は、ブランケット21を損傷させることなく、画像受け入れ部材14を拭き取る材料から作られる。例えば、クリーニングブレード95は、プリンタ10中、可とう性ポリマー材料から作られる。図1で以下に示すように、別の実施形態は、中間転写体が転写固定爪18を通って移動した後、水および洗剤の混合物を塗布し、画像受け入れ表面14から残留物質を除去するためのローラーまたは他の部材を含むクリーニングユニットを有する。本明細書で使用する場合、「洗剤」または洗浄剤という用語は、画像受け入れ表面に残り得る任意の犠牲コーティングおよび任意の残留インクを画像受け入れ表面から除去するのに適した任意の界面活性剤、溶媒、または他の化学化合物を指す。適切な洗剤の一例は、ステアリン酸ナトリウムであり、一般的に石鹸に用いられる化合物である。別の例は、IPAであり、画像受け入れ表面からインク残渣を除去するのに非常に効果的な一般的な溶媒である。一実施形態において、インクおよび犠牲層を転写した後、ITMに残る犠牲コーティング層の残渣は存在せず、この場合には、ITMを洗浄し、残留する犠牲コーティングを除去することは問題ではないだろう。
図3は、液体インク液滴を乾燥層に放出する前に、本明細書に記載するようなポリビニルアルコールまたはそのコポリマーを含む犠牲コーティング組成物を用い、中間転写体の画像受け入れ表面に乾燥したコーティングを生成するために間接的な水系インクジェットプリンタを操作するためのプロセス700を示す。以下の記載では、作業または機能を行うプロセス700に対する言及は、プリンタの他の要素と組み合わせて、この作業または機能を行うための保存されたプログラム化された命令を実行するコントローラ(例えば、プリンタ10内のコントローラ80)を指す。プロセス700は、具体的な目的のために、プリンタ10を示す図1と、ブランケットおよびコーティングを示すための図4A〜図4Eとを組み合わせて記載される。犠牲コーティングおよびこれらのコーティングを使用するプロセスは、プリンタ10での使用に限定されず、当業者によって簡単に理解されるように、中間転写体を含む任意のインクジェットプリンタで使用できる可能性がある。
プリンタが、中間転写体の画像受け入れ表面に、液体担体を用い、犠牲コーティング組成物の層を塗布すると、プロセス700が開始する(ブロック704)。プリンタ10では、ドラム12およびブランケット21は、プロセス700中に示されている円方向16に沿って処理方向に移動し、犠牲コーティング組成物を受け入れる。
一実施形態において、液体担体は、水または別の液体、例えば、アルコールであり、画像受け入れ表面から部分的に蒸発し、画像受け入れ表面の上に乾燥した層が残る。図4Aでは、中間転写体504の表面が犠牲コーティング組成物508で覆われている。SMU92は、ブランケット21の画像受け入れ表面14の上に犠牲コーティング組成物が堆積し、均一な親水性コーティングを生成する。犠牲コーティング組成物のコーティングの厚みが大きくなると、画像受け入れ表面を完全に覆う均一な層を生成することができるが、厚いコーティング中の液体担体の容積が増え、液体担体を除去し、乾燥した層を生成するために、さらなる乾燥時間または大きな乾燥部が必要となる。犠牲コーティング組成物の薄いコーティングならば、乾燥した層を生成するために少ない量の液体担体を除去することが必要であるが、犠牲コーティングが薄すぎる場合、コーティングが、画像受け入れ表面を完全に覆わないことがある。特定の実施形態において、液体担体を含む犠牲コーティング組成物を、約1μm〜10μmの厚みで塗布する。
プロセス700は、プリンタ内の乾燥部が犠牲コーティング組成物を乾燥させ、液体担体の少なくとも一部を除去し、画像受け入れ表面に乾燥した層を生成するように続く(ブロック708)。プリンタ10では、乾燥部96は、放射熱を加え、場合により、ドラム12またはベルト13の画像受け入れ表面に空気を循環させるファンを備えている。図4Bは、乾燥した層512を示す。乾燥部96は、液体担体の一部を除去し、画像受け入れ表面に作られる乾燥した層の厚みが小さくなる。プリンタ10では、乾燥した層512の厚みは、任意の適切な望ましい厚みであってもよい。例となる厚みは、異なる実施形態では約0.1μm〜約3μmの範囲であり、具体的な特定の実施形態において、約0.1〜約0.5μmである。
乾燥した犠牲コーティング層512は、「スキン」層とも呼ばれる。乾燥した犠牲コーティング層512は、印刷プロセス中に水系インクを受け入れる画像受け入れ表面の一部の実質的にすべてを覆う均一な厚みを有する。上に記載したように、液体担体を含む犠牲コーティングが、液体担体中の犠牲コーティング材料の溶液、懸濁物または分散物を含み、乾燥した犠牲コーティング512は、中間転写体504の画像受け入れ表面を覆う。乾燥した犠牲コーティング512は、中間転写体504の画像受け入れ表面に比較的高レベルの付着性を有し、乾燥した層512と接触する印刷媒体への付着度は比較的低レベルである。以下にさらに詳細に記載するように、水系インク液滴を、乾燥した層512の一部に放出すると、水系インク中の水および他の溶媒の一部が、乾燥した層512に浸透する。
プロセス700は、親水性スキン層を有する画像受け入れ表面が、1つ以上の印刷ヘッドを通って移動し、水系インク液滴が、乾燥した層および画像受け入れ表面に放出され、水系印刷画像の潜像を生成するように続く(ブロック712)。プリンタ10内の印刷ヘッドモジュール34A〜34Dは、CMYK糸のインク液滴を放出し、印刷画像を生成する。
犠牲コーティング512は、インク524中の着色剤に実質的に不浸透性であり、着色剤は、水系インクが広がる乾燥した層512の表面に残る。液体インクの広がりによって、画像受け入れ表面の上で、従来の低表面エネルギーの画像受け入れ表面で起こるように個々の液滴が球状化するのではなく、周囲の水系インク液滴が互いに併合される。
再び図3を参照すると、プロセス700は、中間転写体の上にある水系インクを部分的に乾燥するプロセスを伴って続く(ブロック716)。プリンタ内の印刷媒体に転写される水量によって印刷媒体の荒れまたは他の変形が起こらないように、乾燥プロセスによって、中間転写体の上の水性インクおよび犠牲コーティング(スキン層とも呼ばれる)から水の一部を除去する。プリンタ10では、温風源136は、温風を画像受け入れ表面14に向かわせ、印刷した水系インク画像を乾燥させる。ある実施形態において、中間転写体およびブランケットを高温まで加熱し、インクからの液体の蒸発を促進する。例えば、プリンタ10では、画像生成ドラム12およびブランケット21を、50℃〜70℃の温度まで加熱し、印刷プロセス中、乾燥した層の中のインクを部分的に乾燥させることができる。図4Dに示されるように、乾燥プロセスは、部分的に乾燥した水系インク532を生成し、このインクには、図4Cの新しく印刷した水系インク画像と比較して、少ない量の水が残っている。
乾燥プロセスによって水系インクの粘度が上がり、水系インクの稠度は、低粘度の液体から、もっと高粘度の接着性材料へと変化する。乾燥プロセスは、インク532の厚みも小さくする。一実施形態において、乾燥プロセスは、インクが、インクの5重量%未満の水または他の溶媒、例えば、2重量%未満、または1重量%未満の水または他の溶媒を含むように、十分な水を除去する。
プロセス700は、プリンタが、水系インク画像の潜像を画像受け入れ表面から印刷媒体、例えば、紙シートに転写固定するように続く(ブロック720)。プリンタ10では、ドラム12の画像受け入れ表面14は、転写固定ローラー19と係合し、爪18を生成する。印刷媒体(例えば、紙シート)は、ドラム12と転写固定ローラー19の間の爪を通って移動する。爪の圧力が、インク画像の潜像および乾燥した層の一部を印刷媒体に転写する。転写固定爪18によって通過した後、印刷媒体は、印刷した水系インク画像を保有する。図4Eに示されるように、印刷媒体536は、印刷媒体536の表面にあるインク画像532を覆う犠牲コーティング512を含む印刷した水系インク画像532を保有する。犠牲コーティング512は、水系インク画像532を印刷媒体536の上で乾燥させつつ、水系インク画像が傷つくか、または他の物理的な損傷を受けるのを防ぐ。
プロセス700中、プリンタは、転写固定操作の後に画像受け入れ表面に残り得る犠牲コーティング512の残った部分を洗浄する(ブロック724)。一実施形態において、流体クリーニングシステム395は、例えば、画像受け入れ表面の上で機械攪拌を用いた水と洗剤の組み合わせを使用し、ベルト13の表面から、犠牲コーティング512の残留部分を除去する。プリンタ10では、水と組み合わせて使用してもよいクリーニングブレード95は、ブランケット21と係合し、画像受け入れ表面14から、残留する犠牲コーティング512を除去する。クリーニングブレード95は、例えば、ブランケット21から犠牲コーティング512の残留部分を拭き取るポリマーブレードである。
印刷操作中、プロセス700は、ブロック704を参照して上述の処理に戻り、印刷プロセス中、さらなる印刷ページのために、画像受け入れ表面に親水性組成物を塗布し、さらなる水系インク画像を印刷し、水系インク画像を印刷媒体に転写固定する。プリンタ10の具体的な実施形態は、中間転写体の1回の回転または回路で、乾燥した層を生成し、水系インク画像を印刷し、水系インク画像を印刷媒体に転写固定する「1回通過」モードで操作する。代替的な実施形態において、インクジェットは、複数回通過する構造を使用し、画像受け入れ表面は、2回以上の回転または回路で完成し、印刷媒体に印刷画像を転写固定する前に、乾燥した層を生成し、水系インク画像を受け入れる。
プロセス700のいくつかの実施形態において、プリンタは、1層のインク(例えば、図4Cに示されるインク)を用い、印刷画像を生成する。しかし、プリンタ10では、複数の印刷ヘッドモジュールは、プリンタが複数の色のインクを用いて印刷画像を生成することができる。プロセス700の他の実施形態において、プリンタは、複数の色のインクを用い、画像を生成する。印刷した画像のいくつかの領域では、複数色のインクは、画像受け入れ表面の同じ領域で重なりあっており、親水性組成物の層の上に複数のインク層を生成してもよい。図3の方法の工程を、同様の結果を有する複数のインク層の環境に適用してもよい。
(実施例1:親水性ポリマーおよびコポリマーの選択)
犠牲コーティング用途に適切な種々の親水性ポリマーまたはコポリマーを選択した。
低分子量グレードの親水性ポリマーまたはコポリマーが好ましく、選択した。
(実施例2−親水性ポリマーまたはコポリマー溶液の調製)
固体含有量が2%〜50%の溶液を、DI水を用いて調製した。ポリマー粉末(例えば、表1のリストから選択される3種類のポリマーの1つ)を、塊の生成を防ぐために攪拌を維持しつつ冷水に加えた。上述のポリマーの中で、ポリビニルピロリドン、ポリ(エチレンオキシド)、ヒドロキシエチルセルロースおよびメチルセルロースおよびポリアクリルアミドポリマーは、冷水に完全に溶解させることができるが、その他のものは、完全に溶解させるのに85℃〜98℃の範囲の温度まで加熱する必要な場合もある。材料のグレードおよび攪拌システムの効率に依存して、この調製は、ポリマーを水に完全に溶解させるのに数分〜数時間かかることがある。50重量%のポリビニルピロリドン、3重量%のポリ(エチレンオキシド)およびヒドロキシエチルセルロース、2重量%のメチルセルロースおよびポリアクリルアミドを調製した。
(実施例3:犠牲コーティング組成物)
(実施例3A)
実施例3A−1:3gの50%ポリビニルピロリドン(重量平均分子量4,000〜6,000)溶液および5gのグリセロールを91gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3A−2:3gの50%ポリビニルピロリドン(重量平均分子量29,000)溶液および5gグリセロールを91gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3A−3:3gの50%ポリビニルピロリドン(重量平均分子量40,000)溶液および5gのグリセロールを91gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3A−4:50gの3%POLYOX WSR−N80溶液および5gのグリセロールを44gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3A−5:50gの3%POLYOX WSR−N750溶液および5gのグリセロールを44gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3A−6:50gの3%CellosizeヒドロキシエチルセルロースWP−09H溶液および5gグリセロールを44gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3A−7:75gの2%Methocel A4C溶液および5gのグリセロールを合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次いで、この混合物に19gの脱イオン水および1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3A−8:75gの2%Methocel A15 PREM LV溶液および5gのグリセロールを合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次いで、この混合物に19gの脱イオン水および1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
(実施例3B)
実施例3B−1:3gの50%ポリビニルピロリドン(重量平均分子量4,000−6,000)溶液および2.5gのソルビトールを93.5gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3B−2:3gの50%ポリビニルピロリドン(重量平均分子量29,000)溶液および2.5gのソルビトールを93.5gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3B−3:3gの50%ポリビニルピロリドン(重量平均分子量40,000)溶液および2.5gのソルビトールを93.5gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3B−4:50gの3%POLYOX WSR−N80溶液および2.5gのソルビトールを46.5gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3B−5:50gの3%POLYOX WSR−N750溶液および2.5gのソルビトールを46.5gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3B−6:50gの3%CellosizeヒドロキシエチルセルロースWP−09H溶液および2.5gのソルビトールを46.5gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3B−7:まず、2.5gのソルビトールを21.5gのDI水に溶解した。75gの2%Methocel A4C溶液および24gのソルビトール溶液を合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3B−8:まず、2.5gのソルビトールを21.5gのDI水に溶解した。75gの2%ポリアクリルアミド溶液および24gのソルビトール溶液を合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
溶液の表面張力を、26〜27mN/m付近、3〜8のpH範囲で測定した。
(実施例3C)
実施例3C−1:15gの10%Celvol 103 PVOH溶液および5gのグリセロールを79gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3C−2:15gの10%Celvol 103 PVOH溶液および2.5gのソルビトールを81.5gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3C−3:15gの10%Celvol 103 PVOH溶液、2.5gのグリセロールおよび2.5gのソルビトールを79gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3C−4:75gの2%メチルセルロースMethocel A15 PREM LV溶液および5gのグリセロールを19gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3C−5:75gの2%メチルセルロースMethocel A15 PREM LV溶液および2.5gのソルビトールを21.5gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3C−6:75gの2%メチルセルロースMethocel A15 PREM LV溶液、2.5gのグリセロールおよび2.5gのソルビトールを19gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3C−7:15gの10%Celvol 103 PVOH溶液および5gのペンタエリスリトールを79gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3C−8:15gの10%Celvol 103 PVOH溶液、2.5gのグリセロールおよび2.5gのペンタエリスリトールを79gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に1gのTergitol TMN−6を加え、100gの溶液を製造した。
(実施例3D)
実施例3D−1:3gの50%ポリビニルピロリドン(重量平均分子量4,000〜6,000)溶液および5gのグリセロールを91.8gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に0.15gのTergitol 15−s−7および0.05gのSurfynol 420を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3D−2:3gの50%ポリビニルピロリドン(重量平均分子量29,000)溶液および5gのグリセロールを91.8gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に0.15gのTergitol 15−s−7および0.05gのSurfynol 440を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3D−3:3gの50%ポリビニルピロリドン(重量平均分子量40,000)溶液および5gのグリセロールを91.8gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に0.15gのTergitol 15−s−7および0.05gのTergitol 15−s−9を加え、100gの溶液を製造した。
実施例3D−4:75gの2%メチルセルロースMethocel A15 PREM LV溶液、2.5gのグリセロールおよび2.5gのソルビトールを19.8gの脱イオン水に合わせ、混合することによって、犠牲コーティング溶液を調製した。次に、この混合物に0.15gのTergitol 15−s−7および0.05gのSurfynol 104Hを加え、100gの溶液を製造した。
(実施例4:コーティングプロセス)
実施例3A−2および3B−2の犠牲コーティング溶液を、Pamarcoアニロックスロール165Q13を用い、手動でブランケット基材にコーティングした。
この基材は、Daikin Industries,Ltd.製のフッ素化ポリマーG621およびクロスリンカーAO700(Gelest製のアミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン)から製造された。基材温度を約40〜50℃にしつつ、ホットプレートを65℃に設定した。濡れた膜の厚みは、約4〜5ミクロンであり、乾燥した膜の厚みは、約200〜300nmであった。コーティングされた膜を60℃の乾燥器で30秒間乾燥させた。
(実施例5:光学顕微鏡画像)
犠牲コーティングの上に良好な濡れ性および広がり性を有するインクを製造するために、連続した均一な膜が達成され、虹色が観察されることが望ましい。光学顕微鏡画像は、G621ブランケット基材にコーティングした膜について撮影した。
実施例5A:実施例3Aのサンプル3A−2のようなサンプル、実施例3Bのサンプル3B−2のようなサンプルを、同じポリビニルピロリドンを用いるが、異なる吸湿性可塑剤を用いて調製した。すなわち、サンプル3A−2のようなサンプルは、5%のグリセロールを含んでおり、図5Aに示されるように、このサンプルから膜を生成する。図5Aに示されるように、このサンプルは、連続した均一な膜を生成しなかった。サンプル3B−2のようなサンプルは、5%のソルビトールを含み、図5Bに示すように、このサンプルから膜を生成する。図5Bに示すように、膜は、均一な表面を有する。
実施例5B:実施例3Aのサンプル3A−6およびサンプル3B−6のようなサンプルを、同じポリ(エチレンオキシド)を用いるが、異なる吸湿性可塑剤を用いて調製した。すなわち、サンプル3A−6のようなサンプルは、5%のグリセロールを含み、図5Cに示されるように、このサンプルから膜を生成する。図5Cに示すように、グリセロールを含むこのサンプルは、例えば、図5Cと比較して良好な均一な表面を生成した。サンプル3B−6のようなサンプルは、5%のソルビトールを含み、図5Dに示すように、このサンプルから膜を生成する。図5Dに示すように、この膜は、均一な表面を有する。
実施例5C:実施例3Aのサンプル3A−6およびサンプル3B−6のようなサンプルを、同じヒドロキシエチルセルロースを用いるが、異なる吸湿性可塑剤を用いて調製し、図5E〜5Fに示すように、このサンプルからそれぞれ膜を生成した。図5E〜5Fに示すように、両方の配合物の表面均一性は非常に似ている。
(実施例6:広がり試験−Fibro DAT1100接触角の結果)
犠牲コーティングの上に生成するインク液滴によって、インクの濡れ性を特性決定することができる。コーティング膜の上のインクの接触角度および広がり性を、Fibro DAT1100装置を用いて捕捉した。実験室での実験用インクをこの測定に使用した。インク液滴の粒径を0.5μlに制御した。実験室での実験用インクのスキン面上での広がりは速すぎ、ほとんどのサンプルで接触角を捕捉することができないため、液滴の画像のみをここに示す。
図6Aは、親水性ポリマーを含有するコーティングを含むか、または含まないブランケットG621の上のインク液滴の比較を示す。液滴が大きいほど、インクの広がり性は良くなり、親水性ポリマーを含有する配合物でコーティングされたブランケットは、かなり大きな液滴の直径を有し、このことは、インクの広がり性が良好であることを意味する。
図6Bは、同じ5%のグリセロールおよび同じ界面活性剤保持量を含む同じヒドロキシエチルセルロース(Methocel)親水性ポリマーを含む表面配合物によってブランケットがコーティングされたことを示す。唯一の違いは、Methocelポリマーの分子量である。Methocel A15 PREM LVの粘度は、15mPa・sであり、一方、Methocel A4Cの粘度は、20℃の2%水溶液で400mPa・sである。示されるように、ある種のコーティング画像は、大きな液滴を有するが、インクの広がりは制御されない。任意の特定の理論によって束縛されないが、インク液滴の広がりを制御するために、親水性ポリマーの重量平均分子量が重要であると考えられる。
図6Cは、同じ親水性ポリマーMethocel−A15を用いるが、異なる吸湿性可塑剤を用いたコーティングを示す。例えば、実施例3のサンプル3A−8のようなサンプルは、乾燥重量%が1.5%のMethocel A 15 PREM LV、5%のグリセロールを含み、別のサンプルは、5%のソルビトールを含んでいた。同じ保持量(5%)の吸湿性可塑剤を含む場合、グリセロールは、ソルビトールよりも良好なインク広がり性を与える。異なるインクの広がりは、配合物中の吸湿性可塑剤の効果を示す。
図6Dは、異なる吸湿性可塑剤混合物の効果を示す。同じポリビニルアルコール(87〜89%の加水分解)を用い、異なる吸湿性可塑剤、グリセロール、ソルビトールおよびペンタエリスリトールの混合物を用いると、異なるインク/表面相互作用が得られた。グリセロールは、最良のインク広がり性を与える。
実施例7:エアブラシ転写試験
親水性ポリマー(サンプル3A−6、3A−7、3A−8、3B−5および3B−7)を含む配合物でコーティングされたブランケットにエアブラシによって噴霧することによって、実験室の実験用インク−1および実験用インク−2を試験した。転写条件は、320°F、50psiおよび滞留時間5秒であった。製造された印刷物をDGEG紙基材に転写した。転写条件は、210°F、50psiおよび滞留時間5秒であった。インクを紙に転写した後、ブランケットに残留するインクは観察されなかった。
本教示の広い範囲に記載する数値範囲およびパラメータは概算値であるが、具体例に記載する数値は、可能な限り正確に報告される。しかし、任意の数値は、それぞれの試験測定で見出される標準偏差から必然的に得られる特定の誤差を本質的に含む。さらに、本明細書に開示するすべての範囲は、その範囲に包含される任意の部分範囲およびあらゆる部分範囲を包含することが理解されるべきである。
本教示を1つ以上の実施例の観点で示してきたが、添付の特許請求の範囲の精神および範囲から逸脱することなく、示されている実施例に対し、変更および/または改変を行ってもよい。それに加え、本教示の具体的な特徴が、いくつかの実施例の1つのみに開示されていてもよいが、このような特徴を、所望なように、任意の所与の機能または具体的な機能に有利な他の実施例の1つ以上の他の特徴と組み合わせてもよい。さらに、「〜を含む(including)」、「含む(include)」、「〜を有する(having)」、「有する(has)」、「伴う(with)」という用語またはこれらの変形語をいずれかの詳細な記載および特許請求の範囲に使用する程度まで、このような用語は、「〜を含む(comprising)」という語句と同様の様式で包括的であることを意図している。さらに、本明細書の記載および特許請求の範囲では、「約」という語句は、変更によって、示されている実施形態に対するプロセスまたは構造と不整合がない限り、列挙した値をある程度変えてもよいことを示す。最終的に、「例示的な」は、理想的であると暗示されていることよりも、その記載が実施例として使用されることを示す。

Claims (9)

  1. 間接的な印刷装置であって、
    中間転写体と;
    少なくとも1つの親水性ポリマー、
    少なくとも1つの吸湿性可塑剤、
    少なくとも1つの界面活性剤、および
    水を含む、
    前記中間転写体の上の犠牲コーティングと;
    前記中間転写体の上に前記犠牲コーティングを生成するためのコーティング機構と;
    前記犠牲コーティングを乾燥させるための乾燥ステーションと;
    前記中間転写体に近接して配置され、前記中間転写体の上に作られた前記犠牲コーティングの上にインク液滴を吐出するように構成された、少なくとも1つのインクジェットノズルと;
    前記中間転写体の上に作られた前記犠牲コーティングの上にあるインクを少なくとも部分的に乾燥させるように構成されたインク処理ステーションと;
    前記中間転写体と接触させて基材を移動するための基材転写機構とを含む、間接的な印刷装置。
  2. 前記中間転写体がブランケットであり、前記犠牲コーティングが、前記ブランケットの主要な外側表面の少なくとも一部を覆う、請求項に記載の間接的な印刷装置。
  3. 前記少なくとも1つの親水性ポリマーは、3000〜300,000の範囲の重量平均分子量を有する、請求項1に記載の間接的な印刷装置。
  4. 前記少なくとも1つの親水性ポリマーのDI水の溶液の20℃での粘度は、3cP〜800cPの範囲であり、前記溶液は、前記少なくとも1つの親水性ポリマーおよび前記DI水の合計重量に対して5重量%の親水性ポリマーを含む、請求項1に記載の間接的な印刷装置。
  5. 前記少なくとも1つの親水性ポリマーが、ポリ(ビニルピロリドン)(PVP)、ポリ(エチレンオキシド)、ヒドロキシエチルセルロース、酢酸セルロース、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(エチレングリコール)のコポリマー、ポリ(エチレングリコール)のジブロックコポリマー、ポリ(エチレングリコール)のトリブロックコポリマー、ポリビニルアルコール(PVOH)、PVOHのコポリマー、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)、ポリ(アクリル酸)、ポリメタクリレート、アクリルポリマー、無水マレイン酸コポリマー、スルホン酸化ポリエステルおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の間接的な印刷装置。
  6. 前記少なくとも1つの吸湿性可塑剤が、グリセロール、ソルビトール、エチレンビニルアルコールを含むビニルアルコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ブチレングリコール、キシリトール、マルチトール、ポリデキストロースを含むポリマーポリオール、グリセリルトリアセテート、尿素、およびα−ヒドロキシ酸(AHA)からなる群から選択される、請求項1に記載の間接的な印刷装置。
  7. 前記少なくとも1つの界面活性剤が、4〜14の範囲のHLB値を有するイオン系界面活性剤またはアニオン系界面活性剤を含む、請求項1に記載の間接的な印刷装置。
  8. 間接的な印刷プロセスであって、
    中間転写体を含むインクジェット印刷装置にインク組成物を提供することと;
    前記中間転写体に液体コーティング材料を塗布し、この液体コーティング材料が、
    少なくとも1つの親水性ポリマー、
    少なくとも1つの吸湿性可塑剤、
    少なくとも1つの界面活性剤、および
    水を含むことと;
    前記液体コーティング材料を乾燥させ、犠牲コーティングを生成することと;
    前記犠牲コーティングの上にインク液滴を画像状のパターンになるように放出することと;
    前記インクを少なくとも部分的に乾燥させ、前記中間転写体の上に実質的に乾燥したインクパターンを作成することと;
    前記実質的に乾燥したインクパターンおよび前記犠牲コーティングを両方とも前記中間転写体から最終的な基材へと転写することとを含む、間接的な印刷プロセス。
  9. 前記少なくとも1つの親水性ポリマーが、ポリ(ビニルピロリドン)(PVP)、PVPのコポリマー、ポリ(エチレンオキシド)、ヒドロキシエチルセルロース、酢酸セルロース、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(エチレングリコール)のコポリマー、ポリ(エチレングリコール)のジブロックコポリマー、ポリ(エチレングリコール)のトリブロックコポリマー、ポリビニルアルコール(PVOH)、PVOHのコポリマー、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)、ポリ(アクリル酸)、ポリメタクリレート、アクリルポリマー、無水マレイン酸コポリマー、スルホン酸化ポリエステルおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項に記載の間接的な印刷プロセス。
JP2015083788A 2014-04-30 2015-04-15 間接的な印刷装置および印刷プロセス Expired - Fee Related JP6373791B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/266,484 US9284469B2 (en) 2014-04-30 2014-04-30 Film-forming hydrophilic polymers for transfix printing process
US14/266,484 2014-04-30

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2015212082A JP2015212082A (ja) 2015-11-26
JP2015212082A5 JP2015212082A5 (ja) 2018-05-31
JP6373791B2 true JP6373791B2 (ja) 2018-08-15

Family

ID=54326181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015083788A Expired - Fee Related JP6373791B2 (ja) 2014-04-30 2015-04-15 間接的な印刷装置および印刷プロセス

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9284469B2 (ja)
JP (1) JP6373791B2 (ja)
CA (1) CA2888881C (ja)
DE (1) DE102015207066A1 (ja)

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10632740B2 (en) 2010-04-23 2020-04-28 Landa Corporation Ltd. Digital printing process
US9498946B2 (en) 2012-03-05 2016-11-22 Landa Corporation Ltd. Apparatus and method for control or monitoring of a printing system
US10434761B2 (en) 2012-03-05 2019-10-08 Landa Corporation Ltd. Digital printing process
US9902147B2 (en) 2012-03-05 2018-02-27 Landa Corporation Ltd. Digital printing system
JP2015514605A (ja) 2012-03-05 2015-05-21 ランダ コーポレイション リミテッド インクフィルム構築物
EP2822778B1 (en) 2012-03-05 2019-05-08 Landa Corporation Ltd. Digital printing process
US9643403B2 (en) 2012-03-05 2017-05-09 Landa Corporation Ltd. Printing system
US10569534B2 (en) 2012-03-05 2020-02-25 Landa Corporation Ltd. Digital printing system
US10642198B2 (en) 2012-03-05 2020-05-05 Landa Corporation Ltd. Intermediate transfer members for use with indirect printing systems and protonatable intermediate transfer members for use with indirect printing systems
JP6393190B2 (ja) 2012-03-15 2018-09-19 ランダ コーポレイション リミテッド 印刷システムのためのエンドレスフレキシブルベルト
GB201401173D0 (en) 2013-09-11 2014-03-12 Landa Corp Ltd Ink formulations and film constructions thereof
US9683130B2 (en) 2014-03-19 2017-06-20 Xerox Corporation Polydiphenylsiloxane coating formulation and method for forming a coating
US9494884B2 (en) 2014-03-28 2016-11-15 Xerox Corporation Imaging plate coating composite composed of fluoroelastomer and aminosilane crosslinkers
US9428663B2 (en) 2014-05-28 2016-08-30 Xerox Corporation Indirect printing apparatus employing sacrificial coating on intermediate transfer member
US9611404B2 (en) * 2014-09-23 2017-04-04 Xerox Corporation Method of making sacrificial coating for an intermediate transfer member of indirect printing apparatus
US9550908B2 (en) 2014-09-23 2017-01-24 Xerox Corporation Sacrificial coating for intermediate transfer member of an indirect printing apparatus
US9593255B2 (en) 2014-09-23 2017-03-14 Xerox Corporation Sacrificial coating for intermediate transfer member of an indirect printing apparatus
US9421758B2 (en) 2014-09-30 2016-08-23 Xerox Corporation Compositions and use of compositions in printing processes
US9956760B2 (en) 2014-12-19 2018-05-01 Xerox Corporation Multilayer imaging blanket coating
US9458341B2 (en) 2015-02-12 2016-10-04 Xerox Corporation Sacrificial coating compositions comprising polyvinyl alcohol and waxy starch
GB2536489B (en) 2015-03-20 2018-08-29 Landa Corporation Ltd Indirect printing system
US9816000B2 (en) 2015-03-23 2017-11-14 Xerox Corporation Sacrificial coating and indirect printing apparatus employing sacrificial coating on intermediate transfer member
GB2537813A (en) 2015-04-14 2016-11-02 Landa Corp Ltd Apparatus for threading an intermediate transfer member of a printing system
US10703093B2 (en) 2015-07-10 2020-07-07 Landa Corporation Ltd. Indirect inkjet printing system
US9718964B2 (en) 2015-08-19 2017-08-01 Xerox Corporation Sacrificial coating and indirect printing apparatus employing sacrificial coating on intermediate transfer member
ES2865029T3 (es) * 2016-03-28 2021-10-14 Dow Global Technologies Llc Composiciones, composiciones acuosas de revestimiento y métodos para mejorar la estabilidad a la congelación/descongelación de las composiciones acuosas de revestimiento
GB201609463D0 (en) 2016-05-30 2016-07-13 Landa Labs 2012 Ltd Method of manufacturing a multi-layer article
CN112428691B (zh) * 2016-05-30 2022-09-27 兰达公司 数字印刷方法和***
JP7144328B2 (ja) 2016-05-30 2022-09-29 ランダ コーポレイション リミテッド デジタル印刷処理
DE102016112954B3 (de) * 2016-07-14 2017-06-08 Océ Holding B.V. Druckwerk und Verfahren zur Übertragung eines Druckguts auf einen Aufzeichnungsträger
US10434764B1 (en) 2017-09-06 2019-10-08 Landa Corporation Ltd. YAW measurement by spectral analysis
JP7206268B2 (ja) 2017-10-19 2023-01-17 ランダ コーポレイション リミテッド 印刷システム用の無端可撓性ベルト
US10410100B1 (en) 2017-11-14 2019-09-10 Landa Corporation Ltd. AM Screening
WO2019097464A1 (en) 2017-11-19 2019-05-23 Landa Corporation Ltd. Digital printing system
WO2019102297A1 (en) 2017-11-27 2019-05-31 Landa Corporation Ltd. Digital printing system
US11707943B2 (en) * 2017-12-06 2023-07-25 Landa Corporation Ltd. Method and apparatus for digital printing
JP7273038B2 (ja) * 2017-12-07 2023-05-12 ランダ コーポレイション リミテッド デジタル印刷処理及び方法
EP3814144A4 (en) 2018-06-26 2022-03-16 Landa Corporation Ltd. INTERMEDIATE TRANSFER ELEMENT FOR DIGITAL PRINTING SYSTEM
US10994528B1 (en) 2018-08-02 2021-05-04 Landa Corporation Ltd. Digital printing system with flexible intermediate transfer member
JP7305748B2 (ja) 2018-08-13 2023-07-10 ランダ コーポレイション リミテッド デジタル画像にダミー画素を埋め込むことによるデジタル印刷における歪み補正
US11318734B2 (en) 2018-10-08 2022-05-03 Landa Corporation Ltd. Friction reduction means for printing systems and method
WO2020099945A1 (en) 2018-11-15 2020-05-22 Landa Corporation Ltd. Pulse waveforms for ink jet printing
JP7462648B2 (ja) 2018-12-24 2024-04-05 ランダ コーポレイション リミテッド デジタル印刷システム
CN116278443A (zh) * 2019-01-03 2023-06-23 兰达公司 与间接印刷***的中间转印构件一起使用的制剂和利用该制剂的印刷方法
WO2021105806A1 (en) 2019-11-25 2021-06-03 Landa Corporation Ltd. Drying ink in digital printing using infrared radiation absorbed by particles embedded inside itm
US11321028B2 (en) 2019-12-11 2022-05-03 Landa Corporation Ltd. Correcting registration errors in digital printing
US12011920B2 (en) 2019-12-29 2024-06-18 Landa Corporation Ltd. Printing method and system
US11499873B2 (en) 2020-06-17 2022-11-15 Xerox Corporation System and method for determining a temperature differential between portions of an object printed by a 3D printer
US11478991B2 (en) 2020-06-17 2022-10-25 Xerox Corporation System and method for determining a temperature of an object
US11498354B2 (en) 2020-08-26 2022-11-15 Xerox Corporation Multi-layer imaging blanket
US11767447B2 (en) 2021-01-19 2023-09-26 Xerox Corporation Topcoat composition of imaging blanket with improved properties

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0606203A1 (en) * 1991-10-04 1994-07-20 Indigo N.V. Ink-jet printer
JP2009082830A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Fujifilm Corp Wax剤塗布装置、wax剤塗布方法、及び画像形成装置
EP2823362B1 (en) * 2012-03-05 2020-07-01 Landa Corporation Ltd. Printing system
US8764156B1 (en) * 2012-12-19 2014-07-01 Xerox Corporation System and method for controlling dewpoint in a print zone within an inkjet printer

Also Published As

Publication number Publication date
CA2888881A1 (en) 2015-10-30
CA2888881C (en) 2017-08-22
DE102015207066A1 (de) 2015-11-05
US9284469B2 (en) 2016-03-15
JP2015212082A (ja) 2015-11-26
US20150315409A1 (en) 2015-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6373791B2 (ja) 間接的な印刷装置および印刷プロセス
JP2015212081A (ja) 犠牲コーティング、および中間転写体に犠牲コーティングを使用する間接的な印刷装置
US10336910B2 (en) Sacrificial coating for intermediate transfer member of an indirect printing apparatus
JP6613052B2 (ja) 中間転写体の上に犠牲コーティングを使用する間接的な印刷装置
US9783697B2 (en) Sacrificial coating for intermediate transfer member of an indirect printing apparatus
JP6596344B2 (ja) ポリビニルアルコールとワックス状デンプンとを含む犠牲コーティング組成物およびその製造方法
JP6596395B2 (ja) 犠牲コーティングおよび中間転写体上で犠牲コーティングを使用する間接的な印刷装置
JP6527481B2 (ja) 中間転写体上の犠牲コーティング
US10675862B2 (en) Compositions and use of compositions in printing processes
US9327519B1 (en) Sacrificial coating and indirect printing apparatus employing sacrificial coating on intermediate transfer member
JP6316174B2 (ja) 中間転写体の上の犠牲コーティングを使用する間接的な印刷装置
US9138985B1 (en) Indirect printing apparatus employing printhead for depositing a sacrificial coating composition on an intermediate transfer member and method for depositing the sacrifical coating
US9157001B2 (en) Coating for aqueous inkjet transfer
CA2862651C (en) System and method for image receiving surface treatment in an indirect inkjet printer
JP6385296B2 (ja) 間接的なインクジェットプリンタ、および間接的なインクジェットプリンタの画像受け入れ表面にある親水性層を処理するためのブロワ

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180410

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180410

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20180410

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180625

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20180627

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180703

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180718

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6373791

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees