JP6470663B2 - 画像マーキング装置、受像媒体基材上への画像形成方法、及び画像形成システム - Google Patents

Description

本開示は、多数のディジタル画像マーキング手段のいずれかによって水性インク画像が形成される中間ＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層を使用し、基材又はトランスフィックス層が受像媒体基材に対してディジタル水性インク画像を転写するための転写媒体として使用されるディジタル画像形成方法及び画像マーキングシステムに関する。

広い媒体自由度及び高画質を有する新たな印刷及び画像形成のプラットフォームの開発において驚異的な関心が続いている。オフィス市場から製造市場までのディジタルマーキング装置の全ての方法における将来の成長機会の形態での拡張性が対象とされている。ディジタルオフセット及び水性トランスフィックスは、双方とも、より広い媒体自由度に対する適応性を示すことができる関連するプラットフォームにおける印刷方法として現在追求されている。特定の市場におけるさらなる発展及び成長を追求するには、特定の固有の限界が生じることが認識されている。可変データのディジタルオフセットリソグラフィ画像形成は、一般に、オフィス市場における実現可能性を欠いていると考えられている。水性トランスフィックスディジタル画像形成は、生産印刷のオフィスのために、ロバストな水性インクの製剤及び新たに調合されるトランスフィックスプレコートを必要とする。

ディジタル印刷は、一般に、画像が連続的に印刷される画像又はページの間で変動することがあるシステム及び方法を指すように理解される。「可変データリソグラフィ印刷」又は「インクベースのディジタル印刷」又は「ディジタルオフセット印刷」は、一般に、複数の受像媒体基材上に画像を生成するための可変画像データの印刷を指す用語であり、画像は、画像形成プロセスにおいて受像媒体基材上の画像のそれぞれの後続のレンダリングによって変更可能である。「可変データリソグラフィ印刷」は、一般に特別に調合されたリソグラフィインクを使用するインク画像のオフセット印刷を含み、画像は、例えば、再画像形成面を有する画像形成部材のサイクル間など、画像から画像に変わることができるディジタル画像データに基づいている。同一出願人によるＴｉｍｏｔｈｙ Ｓｔｏｗｅらによって２０１１年４月２７日に提出された「Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｄａｔａ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ Ｓｙｓｔｅｍ」と題された米国特許出願第１３／０９５，７１４（「７１４出願」）は、インクベースのディジタル印刷についての例示的な可変データリソグラフィシステムを記載している。

「インクベースのディジタル印刷」又は「ディジタルオフセット印刷」システム及び方法は、そうでなければ、中間転写材料層にインクを塗布するために圧電式インクジェットプリントヘッドが使用可能なインクジェットプロセスを含むことができる。吐出されたインクは、その後の受像媒体基材に対する転写のために印刷された中間画像を支持することが可能である高分子バインダ、液体、油などの離型剤の部分的に乾燥した混合物の形態とすることができるプレコート層上に配置されることができる。プレコート層は、吐出されるインクを塗布することに対する適合の前に異なるレベルの乾燥を必要とすることがある。中間画像は、通常は転写ニップを形成するために加圧ローラ又はドラムの助けを借りて中間転写部材の表面と受像媒体基材との接触によって転写される。印刷後、従来のプレコート層は、画像の表面にあり、用途に応じて十分なロバスト性を提供しないことがある。

画像マーキング材料における広い自由度と、画像転写オプションと、ディジタル画像形成プロセスにおいて使用可能な多種多様な受像媒体基材とによって受像媒体基材上に反復的に向上した画質画像を生成するために、様々なディジタル画像形成システムに対して適応可能とすることができる一般的な画像形成方法を開発することが有利であろう。これらの利点は、インクベースのディジタル印刷システム及び生産印刷のオフィスに適した方法の開発及び市場性を進歩させ続けるであろう。

例示的な実施形態において、開示されたシステム及び方法は、中間転写部材に対して着脱可能に貼布された透明な中間基材又はトランスフィックス層上に水性インクを印刷するように構成されたインクベースのディジタル印刷システムを提供することができる。

実施形態において、透明なＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層は、中間転写部材上に形成され、その上にディジタルインク画像が形成される前に少なくとも部分的に硬化させることができる。

実施形態において、部分的に硬化された透明なＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層上に画像を形成するために、可変データディジタルリソグラフィ印刷プロセスが使用されることができる。他の又は代替の実施形態において、部分的に硬化された基材又はトランスフィックス層上に画像を形成するために、ディジタルインクジェットプロセスが使用されることができる。

開示された実施形態は、生産印刷のオフィスに適した様々な受像媒体基材材料の選択及び使用における広い自由度を有する印刷プラットフォームをもたらす。提供された印刷システム及び方法は、高品質な製品及び多種多様な受像媒体基材上へのロバストな印刷を可能とする。

例示的な実施形態が本開示に記載される。しかしながら、記載されたシステムの特徴を組み込んだ任意のシステムは、例示的な実施形態の範囲及び精神に包含されることができることが想定される。

図１は、本開示にかかる間接式インクベースのディジタルトランスフィックス印刷システムの側面概略図を図示している。 図２は、本開示にかかるジェット式インクベースのディジタルトランスフィックス印刷のための一般的なプロセスの側面概略図を図示している。 図３は、本開示にかかる間接式インクベースのディジタルトランスフィックス印刷のための例示的な方法のフローチャートを図示している。

例示的な実施形態は、記載されたシステム及び方法の精神及び範囲内に含まれ得る全ての代替例、変更例及び均等物を網羅することを意図している。

実施形態にかかるオフセット型ディジタル印刷システム及び方法において使用するための透明なＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層上にディジタル印刷する一般的な理解に適応するために図面が参照される。ディジタルインクオフセット印刷システム及び方法が提供され、様々な受像媒体基材材料の幅広い選択及び使用の自由度に適応し、この幅広い材料の自由度において高画質の画像処理を可能とする。インクベースのディジタル印刷システム及び水性トランスフィックス印刷システムなどの関連技術のシステムは、プロセス中に印刷可能媒体へのインク付き画像の転写を可能とし、中間転写部材又は中央画像形成部材上に堆積されたインクの層は、インクの転写後の転写又は画像形成部材上に残存する。

実施形態において、開示されたシステム及び方法は、中間転写部材又は中央画像形成部材などの受け部材上に透明なＵＶ硬化液体層を塗布するように構成されることができる。透明なＵＶ硬化液体層の厚さは、約０．３から２．０ミクロンの範囲とすることができる。そして、透明なＵＶ硬化液体層は、塗布された場合に液体層上における水性インクの広がりを効果的に制限するレベルにまで少なくとも部分的に硬化される。ＵＶ部分硬化は、広いスペクトルの硬化とすることができる。実施形態において、ＵＶ部分硬化は、例えばＵＶ発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用して単色とすることができる。実施形態において、深さ硬化は、表面硬化よりもむしろ標的とすることができる。そして、インクベースのディジタル画像は、部分的に硬化した透明なＵＶ硬化液体層上に形成されることができる。そして、インクベースのディジタル画像は、透明なＵＶ硬化液体層上で乾燥されることができる。受け部材は、液体層が受け部材及び他の機械的要素から形成された転写ニップにおいて受像媒体基材上に押圧されたときに、その上に形成されたインクベースのディジタル画像に塗布された透明なＵＶ硬化液体層を完全に除去するように構成されることができる。好ましい実施形態において、透明なＵＶ硬化層は、受け部材表面から受像媒体基材まで１００％転写可能である。

実施形態において、硬化システムは、透明なＵＶ硬化液体層を少なくとも部分的に硬化させるために放射線に対して受け部材表面に形成された透明なＵＶ硬化液体層を露出させるように構成されることができる。

実施形態において、透明なＵＶ硬化液体層及びその上に形成された特定のインクが付着した画像は、別個の乾燥システムを使用して乾燥させることができる。乾燥の必要性は、少なくとも部分的に硬化した透明なＵＶ硬化液体層への水吸収を許容及び／又は促進することができる透明なＵＶ硬化液体層の組成と、紙ストックなどの所定の印刷可能受像媒体基材に生じる（又は生じるように許容される）ことができる吸収とに基づいて最小化されることができる。

実施形態において、透明なＵＶ硬化液体層は、サブミクロンの表面層を形成する受け部材に適用されることができる。液体層を形成するための透明なＵＶ硬化液体は、アクリル酸の塩及びエステルであるアクリレート又はプロピオン酸塩などの極性成分を含むことができる。アクリレート及びメタクリレートモノマーは、アクリレートポリマーの形成を促進する反応性ビニル官能基を含むと理解される。例示的なアクリレートは、Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＣＮ２９４Ｅ、Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＣＤ ５０１及びＳａｒｔｏｍｅｒ ＣＮ ２２５６を含むポリエステルアクリレートなどのアクリレートモノマー又はポリマーを含むことができる。ＵＶ硬化成分は、受け部材の表面に対して水性インクの濡れを可能とする。受け部材の表面は、実施形態において、受け部材上における透明なＵＶ硬化液体層の一時的な保持を促進するために、そして転写ニップにおいて受け部材から受像媒体基材への透明なＵＶ硬化液体層の効果的な転写を促進するために、シリコーン及びフルオロシリコーンなどの低表面エネルギエラストマから少なくとも部分的に形成されることができる。

塗布される透明なＵＶ硬化液体層は、液体状態でＵＶ硬化液体層の表面にわたる水性インクの過度な広がりを阻害するために、少なくとも部分的な硬化のために構成された硬化ステーション又はＵＶ硬化システムにおいて部分的に硬化されることができる。さらに、部分的に硬化したＵＶ硬化液体層におけるインク液滴の広がりは、塗布されるＵＶ硬化液体層の部分的な硬化の量又は程度に基づいて制御されることができる。

好ましい実施形態において、吐出されるインク液滴の大きさは、６００ＤＰＩの解像度に適している５５〜６０ミクロンの直径に制御されることができる。

図１は、本開示にかかる間接式インクベースのディジタルトランスフィックス印刷システム１００の側面概略図を図示している。図示されたシステム１００において、透明なＵＶ硬化液体１２５は、例えば、液体供給源又は液体リザーバ１２０のいくつかの方法を介して提供されることができる。透明なＵＶ硬化液体１２５は、例えば、中間画像形成部材１３５の表面に透明なＵＶ硬化液体層１１５を堆積させるために使用可能である１つ以上の転写ローラ１１０、１３０を含む１つ以上の転写機構を介して液体供給源又は液体リザーバ１２０から転写されることができる。透明なＵＶ硬化液体の堆積層１１５は、約０．３〜２．０ミクロンの範囲とすることができる。

中間画像形成部材１３５の表面は、表面に対する透明なＵＶ硬化液体の層１１５の一時的な接着を促進し、その後に後述するように転写ニップ１７５における透明なＵＶ硬化液体の層１１５の放出を促進又は容易とする材料から形成されることができる。中間画像形成部材１３５の少なくとも表面は、比較的低い表面エネルギを有する材料から形成されることができる。そのような材料は、シリコーン又はフルオロシリコーンとして一般に知られている材料のクラスから選択されることができる。ドラム型部材として図１に示されているが、中間画像形成部材１３５は、ドラム、ベルト又は他の中間転写部材として構成されてもよい。

中間画像形成部材１３５の表面に透明なＵＶ硬化液体層１１５を形成するための装置の図示された実施形態は、例示にすぎず、中間画像形成部材１３５上に層を堆積するために使用されることができる任意の装置又はデバイスの構成に関して限定するものではないことを意図していることに留意すべきである。上述したように、ＵＶ硬化液層１１５は、サブミクロンレベルで中間画像形成部材１３５の表面に塗布されることができる。

硬化装置１４０（又はＵＶ硬化システム）は、中間画像形成部材１３５の表面に塗布された透明なＵＶ硬化液体層１１５を少なくとも部分的に硬化するために提供されることができる。少なくとも部分的な硬化、表面硬化又は深い硬化であるかどうかは、以下にさらに記載されるように水性インクが塗布された場合に透明なＵＶ硬化液体層の表面にわたる水性インクの過度な広がりを阻害することができる。

ディジタルインクベースのマーキング装置は、透明なＵＶ硬化液体層１１５の少なくとも部分的に硬化された表面にインク付きの画像を堆積させるために使用可能である。図１に示されるように、ディジタルインクベースのマーキング装置は、１つ以上のディジタル画像１５５を形成するために透明なＵＶ硬化液体層１１５の部分的に硬化された表面に向かって水性インクマーキング材料１５０を向けることができるインクジェット式プリントヘッド１４５を備えることができる。水性インクマーキング材料１５０と透明なＵＶ硬化液体層１１５の部分的に硬化された表面との間の互換性は、上記詳細に説明したように、水性インクマーキング材料１５０のスポットサイズ及び広がりを制限するように意図された方法で制御されることができる。これらに眼底されるものではないが、可変データディジタルリソグラフィ画像形成装置若しくは画像マーキング装置又は他のインクベースのディジタルマーキングシステムを含むディジタルインクベースのマーキング装置の他の構成は、透明なＵＶ硬化液体層１１５の表面に１つ以上のディジタル画像１５５を形成する水性インクマーキング材料１５０を堆積するために使用されることができる。

加熱装置１６０は、１つ以上のインクベースのディジタル画像１５５の温度を制御するために設けられることができる。加熱装置１６０は、１つ以上のディジタル画像１５５を形成する水性インクマーキング材料１５０を少なくとも部分的に乾燥させるために使用されることができる。乾燥のレベルは、水性インクマーキング材料１５０、透明なＵＶ硬化液体層１１５及び受像媒体基材１６５を形成する材料の特定の組み合わせについて最適化及び／又は最小化されることができる。具体的な例において、インクの乾燥は、部分的に硬化されたＵＶ硬化液体層１１５への若干の水吸収及び受像媒体基材１６５への水吸収能力に起因して最小化されることができる。これらの能力は、１つ以上のディジタル画像１５５のエリアカバレッジに依存して変更されることができる。

中間画像形成部材１３５は、例えば中間画像形成部材１３５と反対側の加圧ローラ１７０との間に形成された転写ニップ１７５に向かって部分的に硬化された透明なＵＶ硬化液体層１１５上に形成（及び乾燥）された１つ以上のディジタル画像１５５を転写することができる。ここで再度、従来の転写ニップ１７５として図示されているが、中間画像形成部材１３５の表面から受像媒体基材１６５の表面に調製した画像を転写するための転写構成要素の構成は、図１に示された図に限定されることが意図されていないことに留意すべきである。

受像媒体基材１６５は、中間画像形成部材１３５と転写又は加圧ローラ１７０との間において搬送されることができる。中間画像形成部材１３５から転送された画像を受けるのを容易とするために受像媒体基板１６５の表面を予熱するように転写ニップ１７５の処理方向上流側に又は転写ニップにおける転写又は加圧ローラ１７０と関連して任意のヒータ（図示しない）が設けられることができる。

受像媒体基材１６５は、中間画像形成部材１３５と転写又は加圧ローラ１７０との間において搬送され、１つ以上のディジタル画像１５５及び部分的に硬化された透明なＵＶ硬化液体層１１５の一部は、受像媒体基材１６５の上に完全に（１００％）転写される。１つ以上のディジタル画像１５５及び部分的に硬化された透明なＵＶ硬化液体層１１５の一部が最適に受像媒体基材１６５の表面に転写されるように、対向するローラ表面間において適切な圧力が維持されることができる。

受像媒体基材１６５の表面に１つ以上のディジタル画像１５５及び部分的に硬化された透明なＵＶ硬化液体層１１５の一部を最終的に固定又は定着するためにさらなる固定又は定着装置が転写ニップ１７５の処理方向下流側に設けられることができる。

図１に示されるシステムを使用した印刷プロセスは、低表面エネルギトランスフィックスドラム又はベルト上に薄く堆積されたＵＶ硬化可能な透明ビークルの部分的に硬化された層上に水性インクを吐出又は送達するためのディジタル媒体マーキング又は印刷要素を備えることができる。使用される水性インクは、安価な顔料又は染料系インクとすることができる。単色（又は多色）印刷後、ＵＶ硬化可能な透明ビークルの部分的に硬化された層は、紙又は他の材料から形成された受像媒体基材に１００％転写されることができる。簡潔に上述したように、ＵＶ硬化可能な透明ビークルの部分的に硬化された層上における水性インクの乾燥は、部分的に硬化された層への水吸収及び紙への水吸収の要素に起因して最小化されることができるが、水性インク用のエリアカバレッジに依存すると一般に考えられる。媒体自由度は、印刷するために転写前に水を除去する能力に起因して紙への直接画像転写又は画像形成と比較して広くなる。得られた画像は、特に最終硬化後に受像媒体基材上に堆積された１つ以上のディジタル画像を覆うＵＶ硬化層の存在に起因してロバスト性がある。

図２は、本開示にかかるジェット式インクベースのディジタルトランスフィックス印刷のための一般的なプロセスの側面概略図を図示している。図２に示されるように、インクベースのディジタル印刷システム及び受像基板上へのインクベースのディジタル印刷方法は、中間転写体として透明なＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層を使用して提供される。

図２は、例えばシリコーン又はフルオロシリコーン転写ブランケットである低表面張力の中間転写ブランケットを一般に含むことができる受け部材２０１を示している。透明なＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層２０５は、受け部材２０１の上に堆積され及び／又は形成された後、上述した方法で部分的に硬化されることができる。

プリントヘッド２０７は、受け部材２０１がコーティングされた透明なＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層上に水性インクを吐出するように構成されて提供される。水性インクは、例えばステップＳ２０００において、受け部材２０１上にインク付き画像２１５を形成するようにプリントヘッド２０７から吐出されることができる。ＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層２０５は、受け部材２０１とインク付き画像２１５との間においてこの段階で介在されることができる。

受け部材２０１上に形成されたインク付き画像２１５は、例えばステップＳ２００５において、紙、プラスチック、金属又は幅広い他の様々な適切な媒体などの印刷可能な受像媒体２１８に転写されることができる。Ｓ２００５において、インク付き画像２１５及び透明なＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層２０５は、インク付き画像２１５が透明なＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層２０５と受像媒体２１８との間に介在されるように受像媒体２１８に転写されることができる。

開示された実施形態は、間接式インクベースのディジタルトランスフィックス印刷のための例示的な方法を含むことができる。図３は、そのような例示的な方法のフローチャートを図示している。図３に示されるように、本方法の動作は、ステップＳ３０００において開始し、ステップＳ３１００に進む。

ステップＳ３１００において、透明なＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層は、中間画像形成部材の表面に形成されることができる。中間画像形成部材の表面は、低表面エネルギ材料から少なくとも部分的に形成されることができる。本方法の動作は、ステップＳ３２００に進む。

ステップＳ３２００において、画像形成部材の表面に形成された透明なＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層は、少なくとも部分的に硬化されることができる。本方法の動作は、ステップＳ３３００に進む。

ステップＳ３３００において、インク付き画像は、少なくとも部分的に硬化された透明なＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層上に形成されることができる。インク付き画像は、例えば、インクジェットプロセス若しくは可変データディジタルリソグラフィ画像形成プロセス、又は、他の類似のインクベースのディジタル画像形成若しくは印刷技術を使用して基材又はトランスフィックス層上に水性インクの単色又は多色画像を堆積又は形成することによって形成されることができる。本方法の動作は、ステップＳ３４００に進む。

ステップＳ３４００において、少なくとも部分的に硬化されたＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層上に形成されたインク付き画像は、インク付き画像を形成するインクから水分を除去するために少なくとも部分的に乾燥されることができる。本方法の動作は、ステップＳ３５００に進む。

ステップＳ３５００において、インク付き画像及び基材又はトランスフィックス層は、（受像媒体基材が画像形成部材の表面に圧力によって保持されることができる転写ニップを含む）転写点において画像形成部材の表面から受像媒体基材へと転写されることができる。最終生成物は、インク付き画像が透明なＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層と受像媒体基材との間に介在されるように配置される。本方法の動作は、ステップＳ３６００に進み、本方法の動作は停止する。

上述した例示的なシステム及び方法は、本開示の主題が熟知及び理解を容易とするために実施されることができる適切な動作、製品の処理及び画像形成環境の簡潔で一般的な説明を提供するために所定の従来の構成要素を参照する。図面において提供された図及び付随する説明は、例示にすぎず、開示された主題を限定するものではないことが意図されている。

当業者は、開示された主題の他の実施形態が画像形成装置を含む多くの異なる構成の装置において実施されることができることを理解するであろう。

実行可能な命令の例示的な示されたシーケンスは、上記概説された例示的な方法のステップにおいて記載された機能を実施するための動作の対応するシーケンスの一例を表している。例示的な図示のステップは、開示された実施形態の目的を達成する任意の合理的な順序で実行されることができる。本方法の開示されたステップに対する特定の順序は、特定の方法ステップが任意の他の方法ステップの実行に必要な前提条件である場合を除き、必ずしも図３における図示によって暗示されていない。

実施形態のシステム及び方法は、大規模な実験を介して擬似的に製造されてテストされた。受け部材又はブランケットは、完全にフッ素化されたフルオロシリコーンＮＵＳＩＬから形成された。ＮＵＳＩＬ９６６７パートＡ（１０ｇ）とＴＦＴ（５ｇ）を１０分間撹拌し、ＮＵＳＩＬ９６６７パートＢ（２ｇ）に添加された。これを１５分間撹拌し、次いで１５分間真空ポンプを使用して脱気した。そして、約１２０ミクロンの厚さのフルオロシリコーンコーティングを形成するために、得られた溶液を厚さ２ｍｍのシリコーンシート上にスリットコーティングした。フルオロシリコーンのドローダウンコーティングは、光沢のある滑らかなコーティングをもたらした。

透明なＵＶ硬化基材又はトランスフィックス層は、以下の表１に示されるような組成を有して製造された。

硬化システムは、ＵＶ ＬＥＤ、ＰＨＯＳＥＯＮ、８ｗ／ｃｍ／３９５ｎｍが含まれていることを実現した。

概念の予備テストとして、上記表１にかかるＵＶトランスフィックス層がｂｒａｙｅｒローラによってテストブランケット上に薄層（〜１ミクロン）として最初に広げられた。その後、以下の４つのレベルの部分的硬化によって別の層が処理され、紙に転写された。部分的硬化なし、０．４５Ｗ／ｃｍ^２（０．０２１Ｊ／ｃｍ^２）、１．６Ｗ／ｃｍ^２（０．１２Ｊ／ｃｍ^２）及び２．６３Ｗ／ｃｍ^２（０．２４Ｊ／ｃｍ^２）。

そして、インクの液滴がガラスピペットの端部に塗布され、部分的硬化のレベルが上昇するのにともない大液滴のエッジの定義を増やすことが実証された。この結果は、広がりを許容し、液滴を固定し、流出を防止しながら、その部分的硬化を示すように実験的に判定された。

全てのＵＶトランスフィックス層は、適用された部分的硬化のレベルに関係なく紙に１００％転写されたことに留意されたい。

印刷プロセスの体系的実証について、ＵＶ硬化トランスフィックス層の薄いコーティングがエネルギを変化させて部分的に硬化されたトランスフィックスブランケットに適用され、ＤＩＭＡＴＩＸ社のプリンタを使用して水性インクを用いて印刷された。テストパターンは、６０ミクロンの直径を有する液滴を対象とした。印刷層は、その後、紙に転写され、印刷が分析された。熱はプロセスの任意の部分の間に印加されなかった。表２は、部分的硬化条件及び吐出された液滴データを示している。

テストに使用されたインクは、市販の黒インクＣＯＬＬＩＮＳ １２２３であった。ＤＩＭＡＴＩＸ社のプリンタは、ＤＭＯモデル２８００であった。印刷されるサンプルは、４０℃に加熱したプレート上に置かれた。ドットパターンがブランケット上に直接印刷された。印刷は、８ｍ／ｓの液滴速度及び７±０．２ｐｌ体積の液滴サイズで行われた。これは、直径２３．７ミクロンの液滴サイズに対応する。印刷後、サンプルは、ゴムローラ及び手圧力を使用して紙基材に転写され、印刷されたドットサイズは、画像分析装置を使用して測定された。

表２及び実験結果からのデータは、インクが予備硬化されたＵＶ硬化層上に落下した後に紙に転写し、テストされた最低予備硬化条件について対象とした６０ミクロンの液滴が生成されたことを示している。液滴サイズは、予備硬化ＵＶ光強度条件の増加とともにわずかに増大する。予備硬化エネルギを減少させることは、必要に応じて低粘度下地膜に起因して広がりを増大させることが予想される。ＵＶ製剤は、極性があり、したがって水性インクと互換性がある。直後に予備硬化が続くＵＶ硬化トランスフィックス層の比較的高い粘度は、低表面張力ブランケットの完全なカバレッジを可能とする。

上記開示されたシステム、方法及び流体組成物は、以下のような利点をもたらすことができる。
基材自由度が直接紙に適用するよりも広い。
オフィス及び同様に製造装置に潜在的に適切である。
受像媒体基材の表面における透明なＵＶ硬化トランスフィックス層に起因して印刷のロバスト性がある。
液滴サイズがＵＶ硬化トランスフィックス層の部分的硬化によって制御される。
使用されるインクを安価な顔料又は染料系水性インクとすることができる。
水性インクの乾燥がＵＶ硬化トランスフィックス層への若干の水吸収及びその後の紙ストックへの吸収に起因して最小化されることができる。

Claims (23)

1. 画像マーキング装置において、
   透明な放射線硬化液体を供給する液体供給源と、
   前記液体供給源からの前記透明な放射線硬化液体を、中間画像形成部材上に形成される前記透明な放射線硬化液体の層として受ける表面を有する前記中間画像形成部材と、
   少なくとも表面が硬化された基材層を生成するために、前記中間画像形成部材上の前記透明な放射線硬化液体の層の少なくとも前記中間画像形成部材とは反対側の表面を硬化させる前記液体供給源の処理方向下流側に配置された表面硬化ユニットと、
   水性インク送達ユニットに対する画像データ入力に応じて前記少なくとも表面が硬化された基材層上に画像を形成するために前記少なくとも表面が硬化された基材層上に水性インクを送達する前記表面硬化ユニットの処理方向下流側に配置された前記水性インク送達ユニットと、
   形成された前記画像及び前記少なくとも表面が硬化された基材層の少なくとも一部が前記中間画像形成部材から受像媒体基材に転写され、前記形成された画像が転写後に前記受像媒体基材と前記少なくとも表面が硬化された基材層との間に挟持される、転写ステーションと、を備える画像マーキング装置。
2. 前記水性インク送達ユニットが前記基材層上に前記水性インクを吐出することによって前記基材層上に前記水性インクを送達する１つ以上のインクジェットプリントヘッドを備える、請求項１に記載の画像マーキング装置。
3. 前記水性インク送達ユニットが前記基材層上に画像形成部材の再画像形成可能な表面から前記水性インクを転写することによって前記基材層上に前記水性インクを送達する可変データリソグラフィ画像形成装置を備える、請求項１に記載の画像マーキング装置。
4. 前記中間画像形成部材の前記表面が低表面エネルギ材料から形成されている、請求項１に記載の画像マーキング装置。
5. 前記低表面エネルギ材料がシリコーン又はフルオロシリコーンのうちの１つである、請求項４に記載の画像マーキング装置。
6. 前記表面硬化ユニットが、前記中間画像形成部材上に形成された前記透明な放射線硬化液体の層を、前記基材層上に送達される前記水性インクの広がりを制限する程度にまで硬化させる、請求項１に記載の画像マーキング装置。
7. 前記表面硬化ユニットが、前記中間画像形成部材上に形成された前記透明な放射線硬化液体の層を、前記基材層のほぼすべてが前記受像媒体基材に対して転写されることを促進する程度にまで硬化させる、請求項１に記載の画像マーキング装置。
8. 前記水性インク送達ユニットの処理方向下流側に配置される表面乾燥ユニットをさらに含み、前記表面乾燥ユニットは、前記水性インクの付近で、かつ、前記中間画像形成部材に対向して位置し、前記水性インクの温度を高めて蒸発させることにより、前記基材層上の前記水性インクを乾燥させるように構成される、請求項１に記載の画像マーキング装置。
9. 前記基材層上の前記水性インクの乾燥のレベルは、前記基材層の液体吸収のレベル、前記受像媒体基材の液体吸収のレベル、及び前記基材層上に前記形成された画像のエリアカバレッジのうち少なくとも１つに基づく、請求項８に記載の画像マーキング装置。
10. 対向する圧力部材をさらに含み、前記形成された画像及び前記基材層の少なくとも一部は、前記中間画像形成部材と前記対向する圧力部材との間に形成される転写ニップで、前記受像媒体基材に転写される、請求項１に記載の画像マーキング装置。
11. 露光中、前記放射線硬化液体の層にインクがない状態で、前記表面硬化ユニットが、放射線に対して前記中間画像形成部材上の前記放射線硬化液体の層を露光し、少なくとも表面が硬化されたインクがない基材層を生成する、請求項１に記載の画像マーキング装置。
12. 前記透明な放射線硬化液体がＵＶ硬化性であり、前記表面硬化ユニットがＵＶ放射に対して前記中間画像形成部材上に形成された前記放射線硬化液体の層を露光する、請求項１に記載の画像マーキング装置。
13. 受像媒体基材上に画像を形成する方法において、
    画像形成装置に透明な放射線硬化液体の供給源を提供することと、
    前記画像形成装置における中間画像形成部材上に前記透明な放射線硬化液体の層を形成することと、
    少なくとも表面が硬化された基材層を生成するために前記中間画像形成部材上に形成された前記透明な放射線硬化液体の層の少なくとも前記中間画像形成部材とは反対側の表面を表面硬化ユニットによって硬化させることと、
    前記画像形成装置における水性インク送達ユニットに対する画像データ入力に応じて前記少なくとも表面が硬化された基材層上に画像を形成するために前記少なくとも表面が硬化された基材層上に水性インクを送達することと、
    受像媒体基材に前記形成された画像及び前記少なくとも表面が硬化された基材層の少なくとも一部を転写することとを備え、前記形成された画像が転写後に前記受像媒体基材と前記少なくとも表面が硬化された基材層との間に挟持される、方法。
14. 前記水性インク送達ユニットが前記基材層上に前記水性インクを吐出することによって前記基材層上に前記水性インクを送達する１つ以上のインクジェットプリントヘッドを備える、請求項１３に記載の方法。
15. 前記水性インク送達ユニットが、前記基材層上に画像形成部材の再画像形成可能な表面から前記インクを転写することによって前記基材層上に前記水性インクを送達する可変データリソグラフィ画像形成装置を備える、請求項１３に記載の方法。
16. 前記表面硬化ユニットが、前記中間画像形成部材上に形成された前記透明な放射線硬化液体の層を、前記基材層上に送達される前記水性インクの広がりを制限する程度にまで硬化させる、請求項１３に記載の方法。
17. 前記表面硬化ユニットが、前記中間画像形成部材上に形成された前記透明な放射線硬化液体の層を、前記基材層のほぼすべてが前記受像媒体基材に対して転写されることを促進する程度にまで硬化させる、請求項１３に記載の方法。
18. 前記水性インクの付近で、かつ、前記中間画像形成部材と対向する表面乾燥ユニットで、前記水性インクの温度を上昇させながら、前記水性インクから水分を蒸発させることを通じて、前記基材層に送達された前記水性インクを別に乾燥させることをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
19. 前記基材層上の前記水性インクの乾燥のレベルは、前記基材層の液体吸収のレベル、前記受像媒体基材の液体吸収のレベル、及び前記基材層上に前記形成された画像のエリアカバレッジのうち少なくとも１つに基づく、請求項１８に記載の方法。
20. 前記形成された画像及び前記基材層の少なくとも一部を、前記中間画像形成部材と対向する圧力部材との間に形成される転写ニップで、前記受像媒体基材に転写する、請求項１３に記載の方法。
21. 前記中間画像形成部材上の前記透明な放射線硬化液体の層の少なくとも前記中間画像形成部材とは反対側の表面を硬化させて、前記少なくとも表面が硬化された基材層を生成するステップは、前記透明な放射線硬化液体の層にインクがない状態で、前記中間画像形成部材上の前記透明な放射線硬化液体の層の少なくとも前記中間画像形成部材とは反対側の表面を硬化させ、インクがない基材層を生成することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
22. 前記透明な放射線硬化液体がＵＶ硬化性であり、前記表面硬化ユニットがＵＶ放射に対して前記中間画像形成部材上に形成された前記放射線硬化液体の層を露光する、請求項１３に記載の方法。
23. 画像形成システムにおいて、
    受像媒体基材供給源と、
    画像データ入力部と、
    媒体マーキング装置と、
    完成文書として出力する前に受像媒体基材上の形成された画像及び少なくとも表面が硬化された基材層を定着する前記媒体マーキング装置の処理方向下流側に配置された最終硬化装置とを備え、
    前記媒体マーキング装置が、
    前記媒体マーキング装置にインクレスの透明な放射線硬化液体を供給する液体供給源と、
    前記液体供給源からの前記透明な放射線硬化液体を、中間画像形成部材上に形成される前記透明な放射線硬化液体のインクがない層として受ける表面を有する前記中間画像形成部材と、
    少なくとも表面が硬化されたインクがない基材層を生成するために、前記中間画像形成部材上の前記透明な放射線硬化液体のインクがない層の少なくとも前記中間画像形成部材とは反対側の表面を硬化させる、配置された表面硬化ユニットと、
    前記画像データ入力部からの水性インク送達ユニットに対する画像データ入力に応じて前記少なくとも表面が硬化された基材層上に画像を形成するために前記少なくとも表面が硬化されたインクがない基材層上に水性インクを送達する前記水性インク送達ユニットとを備え、
    前記形成された画像及び少なくとも前記少なくとも表面が硬化された基材層の一部が受像媒体基材供給源から前記媒体マーキング装置へと搬送された受像媒体基材に転写され、前記形成された画像が転写後に前記受像媒体基材と前記少なくとも表面が硬化された基材層との間に挟持される、画像形成システム。

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