(57)【要約】      （修正有）【課題】画像再形成可能面に湿し水の均一な層を蒸着させる方法を提供する。【解決手段】画像再形成可能面２１５は、低表面エネルギーの表面部品で構成され、画像再形成可能面２１５の表面エネルギーよりも低い表面エネルギーを有する、蒸発した湿し水２６０を直接受け取る。画像再形成可能面２１５の低表面エネルギーと、湿し水２６０のさらに低い表面エネルギーとの、相対的な差により、湿し水２６０は画像再形成可能面２１５上で均一に蒸着／凝縮する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変データデジタル画像形成装置における湿し水の蒸着システムであって、
画像形成部材の画像再形成可能面に対向している湿し水供給部品であって、前記画像再形成可能面が、インキ転写効率が７０％を超えるように補助し、第１の表面エネルギーを有する、湿し水供給部品と、
湿し水供給源において、液体状態で供給される湿し水であって、前記湿し水が、第２の表面エネルギーを有し、前記第２の表面エネルギーが、前記第１の表面エネルギーよりも低い、湿し水と、
前記湿し水供給源からは液体状態で、前記湿し水供給部品へは蒸気状態で、前記湿し水を搬送する湿し水搬送路とを備え、
前記湿し水供給部品が、前記湿し水を、前記画像再形成可能面で均一な層で凝縮させるために、蒸気状態で蒸着させ、前記層の均一性が、前記第２の表面エネルギーが前記第１の表面エネルギーよりも低い結果である、
湿し水の蒸着システム。
【請求項２】
前記湿し水供給源が、湿し水タンクである、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記湿し水の搬送路が、配管、搬送装置、および前記液体状態の湿し水を蒸発させる熱源のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記熱源が、１つ以上の抵抗加熱コイル、放射源、マイクロ波源、光源、レーザ、または導電性熱源である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記湿し水供給部品が、前記画像再形成可能面で前記均一な層で凝縮させるために、前記湿し水を前記蒸気状態で蒸着させるための複数の穴を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
可変データデジタル平版画像形成システムであって、
画像形成部材の画像再形成可能面であって、前記画像再形成可能面が、インキ転写効率が７０％を超えるように補助し、第１の表面エネルギーを有する、画像再形成可能面と、
湿し水サブシステムであって、
前記画像再形成可能面に対向している、湿し水供給部品と、
湿し水タンクにおいて、液体状態で供給されている湿し水であって、前記湿し水が、第２の表面エネルギーを有し、前記第２の表面エネルギーが、前記第１の表面エネルギーよりも低い、湿し水と、
前記湿し水タンクからは液体状態で、前記湿し水供給部品へは蒸気状態で、前記湿し水を搬送する湿し水搬送路と、
前記湿し水供給部品が、前記画像再形成可能面で均一な層で凝縮させるために、前記湿し水を蒸気状態で蒸着させ、前記層の均一性が、前記第１の表面エネルギーが前記第２の表面エネルギーよりも大きい結果である、湿し水供給部品とを有する、湿し水サブシステムと、
画像入力に従って、前記画像再形成可能面で、前記湿し水の均一な層をパターニングするための光源と、
前記画像再形成可能面で、前記湿し水の前記パターニングされた均一な層に、インキ付けするインキ供給源であって、前記インキが、基材、および中間転写部材の少なくとも１つの上に画像を形成するために、画像形成ニップにおいて、前記画像再形成可能面から、前記基材および前記中間転写部材の少なくとも１つへ転写される、インキ供給源と、
前記画像再形成可能面の残留物を洗浄する洗浄ユニットとを備える、
可変データデジタル平版画像形成システム。
【請求項７】
前記湿し水の搬送路が、配管、搬送装置、および前記液体状態の湿し水を蒸発させる熱源のうちの少なくとも１つを備える、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記熱源が、１つ以上の抵抗加熱コイル、放射源、マイクロ波源、光源、レーザ、または導電性熱源である、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記湿し水供給部品が、前記画像再形成可能面で前記均一な層で凝縮させるために、前記湿し水を前記蒸気状態で蒸着させるための複数の穴を有する、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
可変データデジタル画像形成装置において、画像再形成可能面に湿し水を供給する方法であって、
湿し水供給源において、液体状態で湿し水を供給することであって、前記湿し水が、第２の表面エネルギーを有する、湿し水を供給することと、
前記湿し水を、湿し水搬送路に沿って、前記湿し水供給源から、湿し水供給部品へ搬送することと、
前記湿し水が、前記湿し水供給部品に到達する前に、前記湿し水を、前記液体状態から蒸気状態に蒸発させることと、
前記画像再形成可能面に、前記湿し水の均一な層を形成するために、前記湿し水供給部品から、前記湿し水供給部品と対向する、画像形成部材の画像再形成可能面に、前記湿し水を蒸着させることであって、前記画像再形成可能面が、インキ転写効率が７０％を超えるように補助し、かつ第１の表面エネルギーを有し、前記第１の表面エネルギーが、前記第２の表面エネルギーより大きい、湿し水を蒸着させることとを含み、
前記湿し水供給部品が、前記画像再形成可能面で前記均一な層で凝縮させるために、前記湿し水を前記蒸気状態で蒸着させ、前記層の均一性が、前記第１の表面エネルギーが前記第２の表面エネルギーよりも大きい結果である、
湿し水を供給する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、提案されている可変データデジタル平版画像形成アーキテクチャを使用する画像形成装置において、蒸着工程を使用して、画像再形成可能面に湿し水の均一な層を形成するように、最適化された材料の組を提供するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２０１２年５月３日に公開された、米国特許出願公開第２０１２／０１０３２１２号明細書（２１２公報）、および米国特許出願第１３／０９５，７１４号明細書に基づいて、画像形成システムにおいて、可変データ平版印刷、およびオフセット平版印刷、または受像媒体マーキングを提供するためのシステムおよび方法が提案されている。２１２公報に開示されたシステムおよび方法は、効率的で真に可変なデジタルデータ平版印刷を達成するために、以前試みられた可変データ画像形成平版マーキングの概念の様々な態様の改良に関する。
【０００３】
２１２公報によれば、画像再形成可能面は、画像形成部材に設けられ、ドラム、プレート、ベルト等であってもよい。画像再形成可能面は、特にポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含む、一般的にシリコーンと呼ばれる種類の材料で構成され得る。画像再形成可能面は、取付層の上の比較的薄い層として形成され得る。この比較的薄い層の厚さは、印刷またはマーキングの性能、耐久性、および製造容易性のバランスがとれるように選択される。
【０００４】
２１２公報では、例えば、図１に示すような、例示的な可変データ平版印刷システム１００について、必要条件を詳細に説明している。図１に示す例示的なシステム１００の概要は、ここで提供されている。図１の例示的なシステム１００に示されている個々の構成部品、および／またはサブシステムに関するさらなる詳細について、２１２公報で知ることができる。
【０００５】
図１に示すように、例示的なシステム１００は、画像形成部材１１０を含み得る。図１に示した実施形態において、画像形成部材１１０はドラムであるが、この例示的な図は、画像形成部材１１０を、プレートまたはベルト、あるいは別の既知の構成にすることを除外しているように解釈されるべきではない。画像形成部材１１０は、転写ニップ１１２において受像媒体基材１１４にインキ画像を付与するために使用される。転写ニップ１１２は、加圧ローラ１１８によって生成され、画像転写機構１６０の一部として、画像形成部材１１０の方向に圧力を加える。例示的なシステム１００は、多種多様な受像媒体基材１１４上に、画像を生成するために使用され得る。２１２公報には、使用され得るマーキング（印刷）材料の許容範囲の広さについても説明されており、その中には、１０重量％を超える顔料濃度のマーキング材料が含まれている。２１２公報と同様に、本開示で使用されるインキという用語は、広範な印刷材料またはマーキング材料を指し、これらは、通常、インキ、顔料、および受像媒体基材１１４上に出力画像を生成するために、例示的なシステム１００によって付与され得るその他の材料として理解されているものを含む。
【０００６】
２１２公報には、例えば、円筒芯、または円筒芯の上の１層以上の構造層であり得る、構造取付層上に形成された画像再形成可能面層から成る画像形成部材１１０を含む、画像形成部材１１０の詳細が図示され、説明されている。
【０００７】
例示的なシステム１００は、湿し水サブシステム１２０を備える。２１２公報に図示され、説明されている実施形態において、および図１に示すように、湿し水サブシステム１２０は、一般に、一連のローラを備えている。これらのローラは、画像形成部材１１０の画像再形成可能面を湿し水で均一に濡らす水付けローラ、または水付けユニットと考えることができる。湿し水サブシステム１２０の目的は、ほぼ均一で制御された厚さを有する湿し水の層を、画像形成部材１１０の画像再形成可能面に供給することである。２１２公報で説明されているように、湿し水は主に水であるが、表面張力を削減すると共に、その後のレーザパターニングを補助するように蒸発エネルギーを低下させることも必要であるため、任意で少量のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、またはエタノールが添加される。これについては、以下でより詳細に説明する。同様に、画像形成部材１１０の画像再形成可能面の着肉性および転写性を調節するために、いくらかの界面活性剤を湿し水に添加してもよい。最適な離型層溶液を決定するための実験が続けられている。これもまた以下でより詳細に説明するが、２１２公報で図示され、説明されている、提案されているシステムの他の態様を最適化するため、追加実験が続けられている。
【０００８】
画像形成部材１１０の画像再形成可能面で湿し水が調量された後、センサ１２５を使用して湿し水の厚さが測定され、湿し水サブシステム１２０が、画像形成部材１１０の画像再形成可能面で湿し水の調量を制御するように、フィードバックされ得る。
【０００９】
湿し水サブシステム１２０によって、画像形成部材１１０の画像再形成可能面に正確で均一な量の湿し水が供給された後、光学パターニングサブシステム１３０が、例えば、レーザエネルギーを使用した像様パターニングによって、均一な湿し水層に、潜像を選択的に形成するために使用され得る。画像形成部材１１０の画像再形成可能面は、理想的には、光学パターニングサブシステム１３０から出射されたレーザエネルギーの大部分を、画像再形成可能面の表面近くで吸収しなければならない。これは、湿し水を加熱して浪費されるエネルギーを最小限にし、高い空間分解能を維持するために、熱の横方向への拡散を最小限にするためである。あるいは、入射する照射レーザエネルギーの吸収を容易にするために、適切な放射線感受性成分を湿し水に添加してもよい。光学パターニングサブシステム１３０をレーザ発光装置として上述したが、湿し水をパターニングする光エネルギーを供給するために、様々な異なるシステムを使用してもよいことが理解されるべきである。
【００１０】
例示的なシステム１００の、光学パターニングサブシステム１３０によって行われるパターニングの工程で作動する機構については、２１２公報において、図５を参照して詳細に説明されている。簡潔に言えば、光学パターニングサブシステム１３０から、光学パターニングエネルギーが付与されることによって、湿し水の層の一部の選択的な蒸発がもたらされる。
【００１１】
光学パターニングサブシステム１３０による湿し水層のパターニングの後、画像形成部材１１０の画像再形成可能面上にパターニングされた層は、インキ付けサブシステム１４０に送られる。インキ付けサブシステム１４０は、湿し水の層と、画像形成部材１１０の画像再形成可能面の層との上に、均一なインキの層を付与するために使用される。インキ付けサブシステム１４０は、画像形成部材１１０の画像再形成可能面層と接触する、１本以上のインキ付けローラでインキを調量するために、アニロックスローラを使用してもよい。インキ付けサブシステム１４０は、単独で、画像再形成可能面に、正確な供給量のインキを供給する一連の調量ローラ等の、他の従来の要素を含み得る。インキ付けサブシステム１４０は、画像再形成可能面の疎水性および／または疎油性の性質によって、画像再形成可能面の画線部を表す窪みにはインキを付着させることができるが、湿し水がフォーマットされていない部分に付着したインキは、そこに粘着することはない。
【００１２】
画像形成部材１１０の画像再形成可能面層に置かれるインキの凝集性および粘着性は、いくつかの機構によって修正することができる。そのような機構の１つは、レオロジー（複素粘弾性率）制御サブシステム１５０を使用することができる。レオロジー制御サブシステム１５０は、例えば、画像再形成可能面層に対するインキの凝集力を増加させるために、画像再形成可能面で、部分的に架橋したインキの芯を形成することができる。硬化機構には、光硬化、熱硬化、乾燥、または様々な形態の化学硬化が含まれ得る。レオロジーの修正には、複数の物理的冷却機構による、および化学的冷却による、冷却が使用されてもよい。
【００１３】
次に、インキは、転写サブシステム１６０を使用して、画像形成部材１１０の画像再形成可能面から、受像媒体基材１１４に転写される。画像形成部材１１０の画像再形成可能面の空隙内のインキが、基材１１４と物理的に接触するように、基材１１４が、画像形成部材１１０と加圧ローラ１１８との間の転写ニップ１１２を通過し、このときに転写が行われる。レオロジー制御サブシステム１５０で、インキの粘着力が修正され、修正されたインキの粘着力によって、インキは基材１１４に粘着し、画像形成部材１１０の画像再形成可能面から分離する。この工程で慎重に制御されている他の全ての条件およびパラメータの中で、転写ニップ１１２における温度条件および圧力条件を慎重に制御することは、例えば、インキが付いた面に必要な洗浄を削減するか、または最小限にするために、画像形成部材１１０の画像再形成可能面から、基材１１４へのインキの転写効率が７０％を超え、かつ好ましくは９０％〜９５％を超えるように補助することを目的としている。一部の湿し水は、基材１１４も濡らす可能性があるが、このような湿し水の量は最小限であり、急速に蒸発するか、または基材１１４に吸収される。
【００１４】
いくつかのオフセット平版システムでは、図１には示されていないオフセットローラが、最初にインキ画像のパターンを受け取ってもよく、その後で、既知の間接転写方法によって、オフセットローラその他の装置を中間転写体として使用して、基材にインキ画像のパターンを転写することが、認識されるべきである。
【００１５】
転写ニップ１１２で、基材１１４にインキの大部分を転写した後、限られた量であることが好ましい残留インキ、および／または残留湿し水は全て、画像再形成可能面が、「焼き付き」を起こすことなくデジタル画像形成動作を繰り返すように、画像形成部材１１０の画像再形成可能面から除去されなければならない。この除去は、画像形成部材１１０の画像再形成可能面を傷つけたり、摩耗させたりすることなく行われることが、最も好ましい。残留物を除去するために、エアーナイフ、その他の類似の非接触装置が使用されてもよい。しかし、いくらかの量のインキ残留物が残存する場合があることが予想される。このような残存しているインキ残留物は、何らかの形態の能動的な洗浄サブシステム１７０を使用して、除去することができる。２１２公報では、画像形成部材１１０の画像再形成可能面と物理的な接触状態にある、付着性すなわち粘着性のある部材等の、少なくとも１つの第１の洗浄部材を有する、このような洗浄サブシステム１７０の詳細について説明している。この付着性すなわち粘着性のある部材は、残留インキ、および画像形成部材１１０の画像再形成可能面の湿し水からの、残留している少量の界面活性剤化合物を除去する。次に、この付着性すなわち粘着性のある部材をならしローラに接触させて、残留インキを、付着性すなわち粘着性のある部材から転移させてもよい。このインキは、その後、例えば、ドクター刃その他の類似の装置によって、ならしローラから剥離され、廃棄物として収集される。
【００１６】
２１２公報では、画像形成部材１１０の画像再形成可能面の洗浄を容易にすることができる、他の機構について詳細に記載している。しかし、洗浄機構に関わらず、画像を変更する際、その後の画像形成動作における焼き付きを防止するために、画像形成部材１１０の画像再形成可能面から残留インキおよび湿し水を洗浄することは必須である。洗浄されると、画像形成部材１１０の画像再形成可能面は、再び湿し水サブシステム１２０に送られ、新しい湿し水の層が、画像形成部材１１０の画像再形成可能面に供給されて、この工程が繰り返される。
【００１７】
上記で提案されている構造によって、平版画像形成システムにおいて真に可変なデジタル画像を生成することで、可変データデジタル平版システムは注目されている。上述したアーキテクチャでは、画像形成プレートの機能と、場合によっては転写ブランケットの機能とを単一の画像形成部材１１０の中に組み合わせている。
【００１８】
提案されている可変データデジタル平版システムの個々の構成要素、またはサブシステムのいくつかを改善し、最適化するための実験が続いている。この構成要素、またはサブシステムには、画像再形成可能面の組成、インキの組成、湿し水の組成、湿し水サブシステムの構成、および他の構成要素の組成や構成等の態様が含まれている。特に関心の対象となっているのは、画像再形成可能面から、多岐にわたる受像媒体基材への、最も高効率で高品質なインキ転写を促進するために、画像再形成可能面の組成、インキの組成、および湿し水の最適な選択を、最適に協働させることである。
【００１９】
２１２公報として公開された出願以降、少なくとも湿し水サブシステム、および必要な湿し水の層を均一に、より効率的に付着させる機構のための代替的な構成が検討されてきた。
【００２０】
ローラによる湿し水の付着には、いくつかの欠点があり得ることが判明している。湿し水ローラの機械的完全性、湿し水ローラと画像再形成可能面との機械的位置合わせ、湿し水ローラの表面材の表面完全性、および、湿し水ローラの表面と、画像形成部材の画像再形成可能面との間の、他の機械的および相互作用的影響は、付着させた湿し水の層の均一性に悪影響を及ぼすことがあり、ひいては、画質の欠陥となる可能性がある。また、汚染物質をローラから効率的に洗浄することが、さらに画質を犠牲にする可能性がある。
【００２１】
これらの困難を考慮して、湿し水付与技術の無数の可能性が、噴射その他の噴霧技術を含めて研究されている。これらの技術を使用した実験は、必要とされている均一性に達する上では、一部成功している。一般的には、これらの技術は、必要とされている均一性に達するために、噴射すなわち噴霧した層をならすための付けローラの追加が必要なことが判明している。これによって、ローラのみによる付着システムが直面している多くの困難が、再びもちあがることになる。
【００２２】
上記の困難への対処は一部成功しており、それは、蒸気凝縮技術を使用した実験を通して実現されている。実験を通して、蒸気凝縮は、提案されている可変データデジタル平版画像形成システムおよび工程において、湿し水を付与するための主流となるアプローチとして登場したものと判断されている。画質は、ローラ等の他の付与方法と比較して、はるかに優れていることが判明している。つまり、これに替わる適切なものは、特定されていない。
【００２３】
蒸気凝縮による蒸着は、制限なく蒸気が凝縮する状況においては、蒸気は、一般に、表面で水滴になる傾向がある霧として、表面で凝縮する場合があり、その後でそれ自体を均一に拡散させなければならないという、独自の課題を有している。一般に、液材が、基材表面よりも高い表面エネルギーを有する場合には、液材は、基材の表面に均一に拡散するのではなく、むしろ水滴になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
これは、２００７年３月２０日に発行された、Ｂｅｒｇらによる米国特許第７１９１７０５号明細書（７０５特許）に開示された課題である。７０５特許で試みられた解決策では、基材の表面に湿し水を蒸着によって付与する前に、基材表面を被覆する、高表面エネルギーを有する親水性の層として、基材表面に別の界面活性剤を付与した。従って、湿し水を蒸着させる前に、防曇剤で基材表面を前処理するために、さらなる複雑な機械的実装を伴う余分なステップが必要であった。防曇剤は、界面活性剤または親水性材料であって、基材の表面に拡散すると、界面活性剤によって、水が水滴になる代わりに表面に拡散することができるようになり、水ベースの湿し水を、基材表面で凝縮させることができるものであった。複雑なステップが必須となるこの工程は、霧ではなく、水または水ベースの湿し水の均一な膜の付着を促進することが分かった。残念なことに、高表面エネルギー界面活性剤は、インキ転写効率に悪影響を及ぼす、すなわち、より多くのインキが、画像再形成可能面に吸着したままとなるので、この溶液は、提案されている可変データデジタル平版の画像形成工程においては機能しない。
【００２５】
上記の問題を考慮して、特定の湿し水および流体が付与される画像再形成可能面から、受像媒体へのインキの転写を、７０％以上、好ましくは９０％を超えて９５％にまで依然として促進する、特定の湿し水または流体の均一な層を付着させるための、蒸気凝縮システムを適合させることが有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
開示されたシステムおよび方法の例示的な実施形態によって、提案されている可変データデジタル平版の画像形成工程において、インキの高効率な転写を促進するための、良好な蒸気凝縮、および均一な層の拡散を実現するために、材料の独自の組み合わせを提供することができる。注目すべきことに、従来技術、または以前に試みられた技術で、画像再形成可能面からの材料（インキ）の高効率な離型、すなわち、５０％を大幅に超える離形を補助することに関するものはない。
【発明の効果】
【００２７】
例示的な実施形態は、低表面エネルギー材料で形成されている画像再形成可能面層を中心とすることができる。次に、湿し水または流体の均一な被覆層を得るために、被覆層の材料、すなわち湿し水または流体は、表面エネルギーをさらに低くする必要がある。
【００２８】
開示されたシステムおよび方法の先行技術が、層形成を促進すると共に、画像再形成可能面からのインキの高転写効率をも補助するために、画像形成部材の画像再形成可能面を形成する材料を、それ自体が高い転写効率を促進するように、湿し水または流体の材料と慎重に物質的に適合させていることを考慮すると、例示的な実施形態は、独自のものであり得る。開示された実施形態の独自性は、低表面エネルギーの画像再形成可能面と、その上に付着する、さらに低い表面エネルギーの湿し水または流体の蒸気とを必要とするところにある。
【００２９】
開示されたシステムおよび方法の、これらおよびその他の特徴および利点は、様々な例示的な実施形態についての以下の詳細な説明に記載されており、それによって明らかである。
【００３０】
提案されている可変データデジタル平版画像形成アーキテクチャを使用する画像形成装置において、蒸着工程を使用して、画像再形成可能面に湿し水の均一な層を形成するように最適化された材料の組を提供するための、開示されたシステムおよび方法の様々な例示的な実施形態について、以下の図を参照して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、提案されている可変データデジタル平版画像形成システムの概略図を示す。
【図２】図２は、本開示による、可変データデジタル平版画像形成システムで使用するための、改良された湿し水サブシステムの例示的な実施形態の概略図を示す。
【図３】図３は、本開示による、提案されている可変データデジタル平版画像形成システムにおいて、画像再形成可能面を被覆するための、例示的な湿し水の蒸着工程のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本開示による、提案されている可変データデジタル平版画像形成アーキテクチャを使用する画像形成装置において、蒸着工程を使用して、画像再形成可能面に湿し水の均一な層を形成するように、最適化された材料の組を提供するためのシステムおよび方法は、一般的に、これらのシステムおよび方法のための、この特定の有用性または機能を指す。本開示で説明され、図示されている例示的な実施形態は、説明されている湿し水蒸着ユニットのいかなる特定の構成にも、特に限定されるものとして解釈されるべきではない。一般に、前述したような方法で、独自の湿し水蒸着方式または技術を実施することで利益を受けることができる、デジタル画像形成プロセスのあらゆる有利な適用が、本開示に含まれるものとして考えられる。
【００３３】
上述したように、例えば、平版印刷技術、および提案されている可変データデジタル平版画像形成装置に対する具体的な参照は、技術または装置の、特定の構成のいずれかに限定されると考えられるべきではない。本開示全体を通して参照され、「画像形成装置」、「オフセット平版印刷装置／システム」、「オフセット平版マーキング装置／システム」等を説明するために使用される用語はいずれも、当業者にはよく知られている機能として、一般に平版マーキング機能として理解されている機能を果たす、装置およびシステムの部類を全体的に指すものとする。また、一般的に、個々の蒸着ユニットの構成部品について参照するが、これらの参照は、例示のみを意図しており、開示された主題に限定するものではない。
【００３４】
本開示は、最適化された湿し水、および画像再形成可能面の物理的特性を有する、提案されている可変データデジタル平版画像形成アーキテクチャのための、改良された蒸着システムの例示的な実施形態に関する。上記で概説したように、提案されている可変データデジタル平版画像形成アーキテクチャは、蒸着方法の実施に対する、以前の試みの欠点を克服するための、所望の物理的特性を提供するために、従来の平版材料に関連するもの等、画像再形成可能面および湿し水の特定の材料の組を含むように修正してもよい。従来の平版画像形成、または可変データ平版画像形成に対する、主張されたどの先行技術の試みと比較しても、提案されている可変データデジタル平版画像形成アーキテクチャは、それが効率的であるための要件が独特であり、その要件によって、画像形成動作中に、画像再形成可能な基材からのインキの高効率転写が可能になる。これに関連して、低表面エネルギーの画像再形成可能面（または転写ブランケット）が、高効率なインキ転写を可能にするために使用され得る。湿潤要件、すなわち湿し水によって、画像再形成可能面が完全に濡らされ、Ｄ４等のさらに低い表面エネルギーを有する湿し水または流体が、湿し水または流体として選択されることが好ましい。実施形態において、湿し水または流体の沸点の一定の制御が、蒸発許容度に対して、１００〜３００℃の範囲になるように行われ得る。正しい材料の組を使用することによって、最高品質の画像を生成する優れた性能で、低表面エネルギーの画像再形成可能面における、非常に低い表面エネルギーの湿し水または流体の蒸気凝縮を実施することができる。
【００３５】
開示された実施形態が対処している、いくつかの動作上の課題、具体的には、提案されている可変データデジタル平版画像形成アーキテクチャにおいて、使用可能かつ効率的な蒸気凝縮システムを実施する場合の課題には、以下のものが挙げられる。蒸発した湿し水または流体は、凝縮後に、水滴になることなく画像再形成可能面に均一に拡散されなければならない。上記でいくらか詳細に示されているように、これには、一般に、湿し水または流体の表面エネルギーが、画像再形成可能面より低いことが必要である。このことは、従来の湿し水が、水ベースであることが好ましいとされてきたことについて、適正な課題を提示している。一般に、水等のベース流体の表面エネルギーを有利に下げるのに使用できる、好ましい低表面エネルギーの湿し水または流体は、蒸発しない成分で構成することはできない。この「要件」により、一般に、湿し水または流体の界面活性剤の多くは、使用を制限される。界面活性剤を含まない、従来の水ベースの湿し水の表面張力には制約があるため、このような湿し水を効率的に受容できるのは、高表面エネルギーのプレートのみである。これは、例えば、米国特許第３８００６９９号明細書で説明されているような、従来のシステムに関する、低効率インキ転写システムには有効であった。このようなシステムでは、インキ画像が、ほぼ５０／５０に分断するために、低い転写効率しか達成されなかった。提案されている可変データデジタル平版画像形成アーキテクチャに必要とされているような転写効率は、プレート等の画像形成面の高表面エネルギーに基づくこのようなシステムでは、達成できないであろう。
【００３６】
開示された方式では、インキの離型成分の効率性が、７０％、好ましくは９０％以上を維持するための、画像再形成可能面用、および湿し水または流体用の、限られた範囲の協働する材料から選択し得る。この目的を達成するための材料の許容範囲は、インキをよく離型させ、提案されている可変データデジタル平版画像形成システムを効率的に動作させるのに必要な効率にすることができる、非常に小数の種類の材料に極めて制限される。これらの材料には、例えば、テフロン（登録商標）、シリコーン、フルオロシリコーン等の低表面エネルギー材料が含まれ、開示された目的および機能を実現するように、機能的に一致させなければならない。
【００３７】
提案されている可変データデジタル平版画像形成工程の焦点は、７０％を上回る、好ましくは９０％〜９５％のインキ離型効率を獲得することである。この目的を達成するためには、画像再形成可能面は、低表面エネルギー材料で形成される必要があり、高い転写効率を可能にするためには、特に、３０未満の範囲の表面エネルギーを有し、２０〜２４の範囲であることが好ましい。画像再形成可能面の材料には、シリコーン、フルオロシリコーン、ハイドロフルオロエラストマ、およびシリコーンとハイドロフルオロエラストマのハイブリッドとブレンドが含まれ得る。より効率的な湿し水の蒸発を促進するために、標準または官能基化されたカーボンブラック、酸化鉄、およびカーボンナノチューブを含む、２〜３０％までの様々な量の、赤外線吸収微粒子添加剤を添加してもよい。
【００３８】
次に、画像再形成可能面に、より低い表面エネルギーの湿し水または流体の均一な（水滴にならない）層を設けるための、蒸気凝縮工程が実施され得る。低表面エネルギーの湿し水または流体は、湿し水または流体の表面エネルギーが、画像再形成可能面の表面エネルギーよりも小さいことを必要とし、好ましくは２５以下の範囲、より好ましくは２２以下であり、可能であれば、２０以下が好ましい。湿し水または流体の沸点は、ほぼ１００〜３００℃の範囲となるように選択することができる。沸点が高すぎると、蒸気を発生させることが困難である。沸点が低すぎると、凝縮工程が困難になる場合がある。また、凝縮した流体は、空気流によって妨害されやすくなる場合がある。実験により、単一成分の流体が好ましいことが、さらに判明した。上述したように、湿し水の候補には、線状および環状のポリジメチルシロキサン、例えば、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、ＯＳ１０、ＯＳ２０、ＯＳ３０、またはそれらの混合物、およびノベック（商標）シリーズが挙げられる。湿し水の凝縮厚は、０．０５μｍ〜１．０μｍの範囲であることが好ましく、０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲であることがより好ましい。
【００３９】
実験において、水ベースの材料の湿し水は、余すところなく試され、ほぼ放棄された。水ベースの溶液を使用するには、いくらかの界面活性剤の添加が必要であり、蒸着にとっては困難な問題であることが判明した。このような溶液は、ローラによる付与の状況において、湿し水の画像再形成可能面での凝縮を実施するためにはうまく機能したが、界面活性剤分子の大きさが、蒸着工程において、水／界面活性剤の溶液を付与する能力に悪影響を及ぼした。水は、分子形態に還元された後に、画像再形成可能面で凝縮され得るが、界面活性剤では、同一の物理的特性を得られないことが判明した。
【００４０】
画像形成工程、および／または装置において、テフロン（登録商標）表面ローラ等の、低表面エネルギーのローラが、ある程度の機能を果たすことが知られているが、先行技術では、特に湿し水の塗布を伴うブランケットローラ、または画像形成面にそれを使用することには、欠点があったことに注意しなければならない。これらのローラは、インキ画像を生成するために、インキ層を安定して吸着し、保持することには不向きなため、インキを吸着するために使用されるものではない。開示された主題の開発において行われる詳細な実験のみを通して、従来の知識とは対照的に、画像再形成可能面におけるインキの効率的な保持と、基材材料の配列への、インキの高効率な転写との間の適切なバランスが、開示された実施形態で決められる。
【００４１】
さらに、Ｄ４は、平版印刷に使用されたことはない。Ｄ４は、実験を通して、提案されている可変データデジタル平版画像形成工程に好ましい湿し水として浮上してきた。業界において、Ｄ４は従来使用されておらず、特に、画像再形成可能面に湿し水を付着させるための、蒸着や凝縮の方法を伴う、低表面エネルギーの湿し水の使用は行われていない。
【００４２】
図２は、本開示による、可変データデジタル平版画像形成システムで使用するための、改良された湿し水サブシステム２００の例示的な実施形態の概略図を示す。図２における例示的な湿し水サブシステムの図と、図１における湿し水サブシステム１２０の図との向きを比較することによって、これらの図が、特定の付着部品の特定の向きを意味していないことが、当業者には知られるべきである。
【００４３】
例示的な湿し水サブシステム２００は、蒸着工程において、画像形成部材２１０の画像再形成可能面２１５に、湿し水２６０の均一な層を付着させるために設けられ得る。湿し水サブシステム２２０は、適切な湿し水または流体を液体状態で収容する、湿し水タンク２２５を備え得る。少なくとも１つの湿し水移動部品２３５の制御下で、湿し水タンクから例示的な湿し水サブシステム２００を通る、湿し水または流体の循環を補助するために、内部配管２３０を設けてもよい。湿し水移動部品２３５は、ポンプであってもよい。湿し水または流体を蒸気に変換するために、湿し水蒸発部品２４５を設けてもよい。湿し水蒸発部品２４５は、いくつかの任意の異なる技術、例えば、１つ以上の抵抗加熱コイルとし得る加熱部品によって、液体状態の流体を沸騰するまで加熱するような放射源（マイクロ波等）、光源（レーザ等）、導電性熱源（導管によって運ばれる加熱流体等）、その他の類似の加熱方法のいずれかにより、湿し水または流体の蒸発をもたらすことができる。
【００４４】
蒸気状態の湿し水または流体は、画像再形成可能面２１５に対向して配置された、湿し水蒸気供給部品２５５に搬送され得る。湿し水蒸気供給部品２５５は、画像再形成可能面２１５に近接して設けられ、例えば、これらの間に凝縮領域を形成するための、流量制御構造、またはマニホールドの形状であってもよい。マニホールドの形状であるとき、湿し水蒸気供給部品２５５は、そこから画像再形成可能面２１５の方向に加圧ガスを放出することができるように、湿し水蒸気供給部品２５５の１つの面に設けられ得る、スロットまたはノズル等の複数の開口部で構成されてもよい。
【００４５】
湿し水蒸気供給部品２５５を出た湿し水は、制御された厚さで湿し水の均一な層を形成するために、画像再形成可能面２１５で、蒸気状態から液体状態に凝固するために、特に調量されてもよい。実施形態において、画像再形成可能面２１５の温度で、飽和蒸気圧を超えて上昇した蒸気圧で、凝縮ゾーンに湿し水の蒸気を供給することによって、効率的な蒸気凝縮が得られる。これは、例示的な湿し水サブシステム２００における湿し水の移動と加熱により上昇した温度で、湿し水の蒸気を発生させることによって達成され得る。開示された実施形態による、画像再形成可能面２１５、および湿し水の材料特性の適切な選択により、いくつかの先行技術のシステムで行われたような、画像再形成可能面２１５での凝縮工程を容易にするための、例えば画像再形成可能面２１５に対する、温度の付加的制御は、必ずしも必要でない。
【００４６】
開示された実施形態は、提案されている可変データデジタル平版画像形成システムにおいて、画像再形成可能面を被覆するための、例示的な湿し水の蒸着工程を含み得る。図３は、このような例示的な方法のフローチャートを示す。図３に示すように、この方法の動作はステップＳ３０００で始まり、ステップＳ３１００へ進む。
【００４７】
ステップＳ３１００において、画像再形成可能面は、可変データデジタル平版画像形成システムにおいて、少なくとも１つの画像形成部材に設けられてもよく、この画像再形成可能面は、低表面エネルギー（例えば３０未満）を有する。本方法の動作は、ステップＳ３２００に進む。
【００４８】
ステップＳ３２００において、湿し水または流体は、可変データデジタル平版画像形成システムに関連する湿し水供給源で供給されてもよく、湿し水または流体は、少なくとも画像再形成可能面の表面エネルギーよりも低い、例えば２５未満の低表面エネルギーを有する。本方法の動作は、ステップＳ３３００に進む。
【００４９】
ステップＳ３３００において、湿し水または流体は、湿し水供給源から、画像再形成可能面に向かって循環する。本方法の動作は、ステップＳ３４００に進む。
【００５０】
ステップＳ３４００において、循環している湿し水または流体は、湿し水または流体が、湿し水供給源から画像再形成可能面へと循環する際に、熱源にさらされる。循環している湿し水または流体を熱源にさらす目的は、湿し水または流体を画像再形成可能面に供給する前に、蒸気状態に蒸発させるためである。湿し水または流体は、画像再形成可能面で凝縮する。本方法の動作は、ステップＳ３５００に進む。
【００５１】
ステップＳ３５００において、蒸発した湿し水または流体の均一な層を、画像再形成可能面に蒸着させることができる。本方法の動作は、ステップＳ３６００に進む。
【００５２】
ステップＳ３６００において、画像再形成可能面に蒸着させた湿し水または流体の均一な層は、転写可能な画像を画像再形成可能面に形成するために受け取った画像形成情報に基づいて、画像形成源からの放射にさらされ得る。本方法の動作は、ステップＳ３７００に進む。
【００５３】
ステップＳ３７００において、インキは、インキ付けされた転写可能画像を形成するために、画像再形成可能面の転写可能画像に付与され得る。本方法の動作は、ステップＳ３８００に進む。
【００５４】
ステップＳ３８００において、インキ転写可能画像は、高率の（好ましくは７０％以上、より好ましくは９０％以上）転写効率で、画像再形成可能面から、受像媒体基材および中間転写部品のうちの１つに転写され得る。本方法の動作は、ステップＳ３９００に進む。
【００５５】
ステップＳ３９００において、画像再形成可能面は、画像再形成可能面から残留物を除去するために、洗浄され得る。この残留物には、残留インキ、以前に蒸着した湿し水または流体、その他の残留物等が含まれ得る。画像再形成可能面を洗浄する目的は、画像再形成可能面が、上記のステップを繰り返せるようにすることである。本方法の動作は、ステップＳ４０００に進み、ここで本方法の動作は終了する。
【００５６】
上述した例示的なシステムおよび方法は、画像形成手段の簡単な背景説明を提供するために、いくつかの従来の平版画像形成装置の構成部品を参照し得る。この手段は、特別に構成された画像再形成可能面、および蒸着／凝縮の工程を経て画像再形成可能面に付着した、協働する湿し水または流体を使用して、画像の可変データデジタル平版画像形成を行うように修正することができる。可変データデジタル平版画像形成システム全体の、可変データデジタル平版の部分またはモジュールの具体的な構成については、上記で図示し、説明した例示的な要素の記載に基づいて、特に制限があると解釈されるべきではない。
【００５７】
当業者であれば、開示された主題の他の実施形態が、多くの異なる構成の平版画像形成システムに共通の、多くの種類の画像形成要素を使用して実施できることが理解されよう。上記で簡単に述べたように、蒸着と凝縮の工程を経て、画像再形成可能面において、湿し水または流体の均一な層の付着を促進するために、画像再形成可能面と、協働する湿し水または流体との間の、物理的特性の最適な組み合わせを決定するための実験が続いている。開示されたシステムおよび方法は、湿し水の循環および蒸発システムの広範な構成に関するものであり、上述の説明および添付の図面に基づいて、構成を潜在的に制限することを意味するものではない。
【００５８】
例示的に示された、実行可能な方法のステップの順序は、各ステップで説明されている機能を実施するための、対応する動作の順序の一例を示している。例示的に示されたステップは、開示された実施形態の目的を実行するために、任意の適切な順序で実行してもよい。開示された方法のステップは、特定の方法のステップが、任意の他の方法のステップを実行するのに必要な前提条件と考えることが妥当である場合を除いて、図３および付随する説明によって、必ずしも特定の順序が暗示されるものではない。個々の方法のステップは、順次に、または同時またはほぼ同時のタイミングで並行して行われてもよい。また、図示され説明されている方法のステップの全てが、本開示による、特定の方式のいずれかに含まれる必要があるとは限らない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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