(57)【要約】      （修正有）【課題】中間転写体上にインクジェット印刷し、画像を媒体基材に転写する印刷プロセスにおいて、優れた印刷品質を確保するための方法を提供する。【解決手段】中間転写体５０４上に、コーティング機構により犠牲ポリウレタンコーティング５１２を形成し、乾燥ステーションによって、犠牲ポリウレタンコーティング５１２を乾燥させる。乾燥後の犠牲ポリウレタンコーティング５１２上にインクジェットノズルを用いてインク液滴を吐出し、インク画像５３２の形成を行う。インク処理ステーションによって、中間転写体の上に作成された犠牲ポリウレタンコーティング５１２の上にあるインクを少なくとも部分的に乾燥させる。その後、中間転写体５０４と印刷媒体５３６を接触させて印刷媒体５３６上に最終的な印刷画像を得る。【選択図】図４Ｅ
2015120341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間接的な印刷プロセスであって、
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、
中間転写体の上に濡れ性を向上させた犠牲コーティングを作成することと、
前記犠牲コーティングの上に、画像状のパターンになるようにインク液滴を放出することと、
前記インクを少なくとも部分的に乾燥させ、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の両方を前記中間転写体から最終基材に転写することとを含む、プロセス。
【請求項２】
濡れ性を向上させた前記犠牲コーティングが、前記インクの乾燥中に前記インクによって不溶性ではなく、濡れ性を向上させた前記犠牲コーティングがポリウレタンを含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
濡れ性を向上させた前記犠牲コーティングが、（ａ）イソシアネート官能基を含有するポリマーまたはオリゴマー、（ｂ）ヒドロキシル官能基を含有するポリマーまたはオリゴマー、および（ｃ）反応性ヒドロキシル含有化合物を反応させることによって作られる表面改質されたポリウレタンポリマーコーティングを含む、請求項２の記載のプロセス。
【請求項４】
前記反応性ヒドロキシル含有化合物が、（ｉ）少なくとも１つのポリシロキサン単位を含有する、ヒドロキシル官能基化されたポリマーまたはオリゴマー、および（ｉｉ）ヒドロキシル官能基化されたフルオロ架橋する材料からなる群から選択される、請求項３に記載のプロセス。
【請求項５】
前記ポリウレタンが水系である、請求項２に記載のプロセス。
【請求項６】
前記ポリウレタンが非水性溶媒に由来するポリマーである、請求項２に記載のプロセス。
【請求項７】
前記ポリウレタンは、１５０℃未満のガラス転移温度を有する、請求項２に記載のプロセス。
【請求項８】
濡れ性を向上させた前記犠牲コーティングを作成することは、中間転写体に液体コーティング材料を塗布することと、前記コーティング材料を乾燥させることとを含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
前記実質的に乾燥したインクパターンは、乾燥インクの合計重量を基準として、５％未満の水または溶媒を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
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転写することは、前記中間転写体を加熱することを含む、請求項１に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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で使用する犠牲コーティングに関する。
【背景技術】
【０００２】
水系インクによる間接的な印刷では、水系インクを中間画像作成表面（典型的にはブランケットと呼ばれる）に吐出し、画像を媒体基材（例えば、紙シート）に転写固定する前に、インクをブランケットの上で部分的に乾燥させる。優れた印刷品質を確保するために、ブランケットの上に吐出したインク液滴は、乾燥する前に広がり、十分に融着することが望ましい。その他の方法では、インク画像は、粒状に見え、欠陥を有する。広がりが不足すると、印刷ヘッド内のインクジェットが欠けるかまたは欠陥を生じ、インク画像に筋が生成することもある。水系インクの広がりは、高エネルギー表面を有する材料によって容易になる。
【０００３】
しかし、インクを中間画像作成表面で乾燥させた後に、ブランケットから媒体基材へのインク画像の転写を容易にするために、表面エネルギーが比較的低い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、画像受け入れ表面の上の個々のインク液滴の「球状化」を促進する傾向がある。
【０００４】
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を含む濡れた状態の画質と、乾燥したインクの画像転写という両方の課題に取り組まなければならない。第１の課題（濡れた状態の画質）には、水系インクを広がらせ、表面を濡らす高表面エネルギーのブランケットが好ましい。第２の課題（画像の転写）には、インクは、部分的に乾燥したらブランケット表面に対する引力は最低限であり、媒体基材に転写し得るような低表面エネルギーのブランケットが好ましい。
【０００５】
第３の課題（印刷ヘッドの管理）にも取り組まなければならない。第３の課題は、インクジェットを有する印刷ヘッドが、どのように乾燥したインクをきれいな状態に保ち得るかに関する。樹脂由来のインクの場合、印刷ヘッドの前面でインクが乾燥すると、操作が不可能になることがある。一方、水分が多すぎると、前面で凝縮し、吐出の問題が生じることがある。それに加え、ある種のインクジェットは、高温（典型的には、約７０℃を超える温度）に感受性が高いことがある。
【０００６】
上の３つの課題をバランス良く解決する溶液を提供するために、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。この問題を合わせると、単一層の小さなドット印刷および三層プロセスの黒色ベタ塗り印刷のようなストレスの多い場合を含め、インクの凝集は、すべての画像内容のブランケットに対するインクの付着よりも顕著に大きくなければならないという事実がある。
【０００７】
ポリウレタンに由来するトップコートは、丈夫であり、当該技術分野でよく知られている。例えば、ポリウレタンは、ほとんどの自動車用塗料の原料である。水系および非水系のポリウレタンが知られている。
【０００８】
これまでに、上に説明した課題のバランスは、うまくとれなかった。ほとんどの溶液は、ブランケットから媒体基材への画像の転写を最適化するのがうまくいかない傾向があり、画質をある程度犠牲にしていた。必要なのは、インクジェット印刷ヘッドを犠牲にすることなく、濡れているときの画質および画像転写の両方を改良するという問題に対する低コストの解決策である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本開示の一実施形態は、間接的な印刷装置に関する。印刷装置は、中間転写体を含む。ポリウレタン系犠牲コーティングが、中間転写体の上にある。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作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を含む。少なくとも１つのインクジェットノズルを中間転写体のすぐ近くに配置し、中間転写体の上に作成さ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る。インク処理ステーションは、中間転写体の上に作成さ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な構成である。印刷装置は、中間転写体と接触させて基材を移動するための基材移動機構を含む。
【００１０】
本開示の別の実施形態は、間接的な印刷プロセスに関する。このプロセスは、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を含む。濡れ性を向上させた犠牲コーティングは、中間転写体の上に作られる。インク液滴は、犠牲コーティングの上に、画像状のパターンになるように放出される。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作成する。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の両方を中間転写体から最終基材に転写する。
【００１１】
本開示のさらに別の実施形態は、印刷した製品に関する。この製品は、基材を含む。インクパターンが基材の上にある。ポリウレタンに由来するコーティングは、インクパターンの上にある。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、シート媒体を印刷する、本開示の一実施形態による水系の間接的なインクジェットプリンタの模式図である。
【図２】図２は、本開示の一実施形態によるインクジェットプリンタ内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】図３は、水系インクを使用する、本開示の一実施形態による間接的なインクジェットプリンタにおいて、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】図４Ａは、本開示の一実施形態によるインクジェットプリンタ内の中間転写体表面に作られる親水性組成物の側面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本開示の一実施形態による親水性組成物の液体担体の一部を乾燥部で除去した後、中間転写体表面にある乾燥した親水性組成物の側面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本開示の一実施形態による中間転写体表面にある乾燥した親水性組成物の上に作られる水系インク画像の一部の側面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、本開示の一実施形態による水系インク中の水の一部をプリンタ内の乾燥部で除去した後の、乾燥した親水性組成物の上に作られる水系インク画像の一部の側面図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、本開示の一実施形態によるインクジェットプリンタの転写固定操作の後、水系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】図５Ａは、以下の実施例１に記載するように、犠牲層を含まない中間転写体を用いた実験結果を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、以下の実施例１に記載するように、中間転写体に種々のポリウレタンコーティングを用いた実験結果を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、以下の実施例１に記載するように、中間転写体に種々のポリウレタンコーティングを用いた実験結果を示す。
【図５Ｄ】図５Ｄは、以下の実施例１に記載するように、中間転写体に種々のポリウレタンコーティングを用いた実験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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、その一部を形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。
【００１７】
本明細書で使用する場合、「プリンタ」、「印刷デバイス」または「画像作成デバイス」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作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、図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。
【００１８】
「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する。ある実施形態では、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作成する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、中間画像作成表面）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。
【００１９】
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溶液を用いた溶液、懸濁物または分散物で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。
【００２０】
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。
【００２１】
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形成する。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形成する機構として用いられる。
【００２２】
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ポリウレタン系犠牲コーティングに関する。望ましい機能を与える任意の適切なポリウレタンコーティングを使用することができる。
【００２３】
まず、ポリウレタンコーティングを中間転写体（「ＩＴＭ」）に塗布し、これを乾燥し、固体膜を生成する。コーティングは、高い表面エネルギーを有していてもよく、および／または基材のＩＴＭよりも高親水性であってもよく、通常は、低表面エネルギー材料、例えば、シリコーン、フルオロシリコーン、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）、またはこれらの組み合わせである。ポリウレタンの化学構造を調整することによって、濡れ性およびその下にあるＩＴＭ表面からの剥離性を細かく調整することができる。例えば、非水性溶媒に由来するポリウレタンを、低表面張力溶媒、例えば、イソプロパノールおよびメチルエチルケトン（ＭＥＫ）からコーティングしてもよく、濡れ性を高めることができる。適切な非水性溶媒の他の例としては、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、アセトン、ＮＯＶＥＣ  ７２００、ＮＯＶＥＣ  ７６００、トリフルオロトルエンおよびＡＳＡＨＩＫＩＬＩＮ−２２５が挙げられる。上に列挙する二種類以上の任意の非水性溶媒の混合物を使用することもできる。
【００２４】
インク液滴を乾燥させる前に、ポリウレタンコーティングがインクに再び溶解しないことも望ましい。このことは、例えば、ポリウレタンに特定の量の架橋を導入し、不溶解性にすることによって達成することができる。
【００２５】
一実施形態では、最終基材への転写性および付着性を高めるために、犠牲ポリウレタンコーティングを加熱してもよい。加熱したときのポリウレタンの剥離性を高めるために、ガラス転移温度（Ｔｇ）が低いホットメルトポリマーになるようにポリウレタン構造を化学的に調整してもよい。適切なガラス転移温度の例は、約０〜約１７５℃、または約３０℃〜約９０℃、例えば、６０℃であってもよい。転写した後、画像オーバーコートとして作用するポリウレタンを用い、ポリウレタンコーティングおよびインクを印刷媒体に固定する。
【００２６】
一実施形態では、ポリオール、イソシアネート、触媒、および少なくとも１つの反応性ヒドロキシル含有化合物を含む成分を混合することによって、ポリウレタン系犠牲コーティングを製造する。
【００２７】
いくつかの実施形態では、ポリオールは、ヒドロキシル（−ＯＨ）官能基を含有する任意の適切なポリマーまたはオリゴマーを含んでいてもよい。例えば、ポリオールは、ヒドロキシル機能性ポリマーまたはオリゴマー、例えば、ヒドロキシル官能基化されたポリビニル、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリエーテル、およびこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。具体的な実施形態では、ポリオールは、Ｂａｙｅｒ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅから入手可能なＤＥＳＭＯＰＨＥＮ（登録商標）Ａ  ８７０  ＢＡの名称で販売されるヒドロキシル官能性ポリアクリレート樹脂であってもよい。
【００２８】
イソシアネートは、イソシアネート（−ＮＣＯ）官能基を含有する任意の適切なポリマーまたはオリゴマーであってもよい。例えば、イソシアネートは、イソシアネート機能性ポリマーまたはオリゴマー、例えば、イソシアネート官能基化されたポリビニル、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアクリレート、およびこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。いくつかの実施形態では、イソシアネートは、ジフェニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、またはイソシアネート（−ＮＣＯ）官能基を含有する適切なポリマーまたはオリゴマー、およびこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。具体的な実施形態では、イソシアネートは、Ｂａｙｅｒ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅから入手可能なＤＥＳＭＯＤＵＲ（登録商標）Ｎ  ３３００の名称で販売されるヘキサメチレンジイソシアネートに由来する無溶媒脂肪族イソシアネート樹脂であってもよい。
【００２９】
反応性ヒドロキシル含有化合物は、イソシアネート基と反応してウレタン結合を得ることが可能な任意の適切なヒドロキシル含有化合物であってもよい。一実施形態では、ヒドロキシル含有化合物は、ポリシロキサン単位を含有するヒドロキシル官能基化されたポリマーまたはオリゴマーであってもよい。適切な化合物は、ポリシロキサン単位を含有するヒドロキシル官能基化されたポリマーまたはオリゴマー、例えば、ポリシロキサン部分を含有するヒドロキシル官能基化されたポリビニル、ポリスチレン、ポリアクリレートおよびポリエーテル、およびこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。ヒドロキシル官能性ポリアクリレート骨格にポリシロキサン側鎖を含むポリマーの市販例は、ＢＹＫ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ  ａｎｄ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＢＹＫ−ＳＩＬＣＬＥＡＮ（登録商標）３７００の名称で販売される。
【００３０】
反応性ヒドロキシル含有化合物の他の例としては、フルオロ架橋する材料を挙げることができる。いくつかの実施形態では、フルオロ架橋する材料は、ＦＬＵＯＲＯＬＩＮＫ（登録商標）の名称で販売されるヒドロキシル官能基化されたポリマー改質剤であってもよく、例えば、Ｓｏｌｖａｙ  Ｓｏｌｅｘｉｓから入手可能なＦＬＵＯＲＯＬＩＮＫ−Ｄ（登録商標）、ＦＬＵＯＲＯＬＩＮＫ（登録商標）−Ｄ１０Ｈ（登録商標）、ＦＬＵＯＲＯＬＩＮＫ−Ｅ１０Ｈ（登録商標）、またはＦＬＵＯＲＯＬＩＮＫ−Ｓ１０（登録商標）を含む。
【００３１】
犠牲ポリウレタンの成分を、中間転写体にコーティング可能な組成物を作成するのに適切な任意の様式で混合してもよい。上述の成分に加え、混合物は、他の成分、例えば、触媒および溶媒を含んでいてもよい。適切な触媒の例としては、ジブチルスズまたはスズ触媒が挙げられる。適切な溶媒の例としては、水系ポリウレタンの場合には、水が挙げられる。非水性溶媒を使用してもよく、有機溶媒、例えば、イソプロパノール、メチルエチルケトン、酢酸エチル、本明細書に列挙する任意の他の非水性溶媒、またはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。
【００３２】
成分を任意の適切な量で混合してもよい。例えば、ポリオールを、コーティング混合物中の固形分の合計重量を基準として、約４０〜約８０重量％、または約５０〜約７５重量％、または約５５〜約７０重量％の量で加えてもよい。イソシアネートは、コーティング混合物中の固形分の合計重量を基準として、約１５〜約５０重量％、または約２０〜約４５重量％、または約２５〜約４０重量％の量で存在していてもよい。
【００３３】
反応性ヒドロキシル含有化合物の量は、使用する化合物の種類に依存するだろう。一実施形態では、ヒドロキシル含有化合物が、ポリシロキサン単位を含有するヒドロキシル官能基化されたポリマーまたはオリゴマーである場合、この化合物は、コーティング混合物中の固形分の合計重量を基準として、例えば、約０．１〜約１５重量％、または約１〜約１０重量％、または約２〜約８重量％の量で存在していてもよい。反応性ヒドロキシル含有化合物がフルオロ架橋する材料である場合、この化合物は、コーティング混合物中の固形分の合計重量を基準として、例えば、約０．０１〜約５重量％、または約０．１〜約３重量％、または約１〜約２重量％の量で存在していてもよい。
【００３４】
犠牲ポリウレタンコーティングを、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、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２１０に塗布してもよい。例示的な実施形態では、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。
【００３５】
いくつかの実施形態では、まず、犠牲ポリウレタンコーティングを中間転写体にウェット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では、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５０℃〜約２００℃の範囲の温度で約０．０１〜約１００秒、または約０．１〜１秒加熱してもよい。いくつかの実施形態では、乾燥プロセスおよび硬化プロセスの後に、犠牲ポリウレタンコーティングは、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３マイクロメートルであってもよい。
【００３６】
一実施形態では、ポリウレタン系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、シリコーンを含んでいてもよい。
【００３７】
中間転写体にインクに濡れた表面を与えることによって、犠牲ポリウレタン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する。それに加え、このコーティングによって、転写表面の単純で廃棄物が少なく、摩耗が少ない高速洗浄／リフレッシュを可能にし、ゴースト発生の影響がなく、転写表面の長い寿命があらわれる。
【００３８】
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形成し、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との間に作られるニップ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部材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形成表面でのインクの処理、および画像形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。
【００３９】
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では乾燥画像形成ドラム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。画像形成ドラム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、転写固定ニップ１８を形成し、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。ある実施形態では、ドラム１２（図示せず）またはプリンタの別の位置にあるヒーターが、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、親水性組成物を配置す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に配置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。
【００４０】
ブランケットは、ニップ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、シリコーン、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作成するのを補助しない。
【００４１】
一実施形態では、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、液体担体中に親水性ポリウレタン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から液体ポリウレタン組成物を取り出し、ポリウレタン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、ポリウレタン組成物を、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１μｍ〜約１０μｍの厚みが挙げられる。ＳＭＵ９２は、画像受け入れ表面１４にポリウレタン組成物を堆積させる。乾燥プロセスの後、乾燥したポリウレタンコーティングは、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では、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ポリウレタン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。
【００４２】
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に塗布されるポリウレタン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、ポリウレタン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。
【００４３】
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ポリウレタン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およびポリウレタン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。一実施形態では、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、別の実施形態では、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ポリウレタン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作成（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）。
【００４４】
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。
【００４５】
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の実施形態では、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作成する。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。他の実施形態では、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。
【００４６】
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。一実施形態では、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。
【００４７】
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の実施形態では、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ニップ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の実施形態では、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。
【００４８】
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、ある実施形態では、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。
【００４９】
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。
【００５０】
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作成することができる。または、ブランケットは、水系画像を作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、「中間画像作成表面」という用語は、これらの種々の構造を含む。
【００５１】
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ニップ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では、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のためのプレヒーターアセンブリ５２が、ニップ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。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がニップを通るのにも役立つ。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。
【００５２】
中間転写体を転写固定ニップ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、犠牲ポリウレタン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ニップ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ポリウレタン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。一実施形態では、インクおよび犠牲層を転写した後、ＩＴＭに残る犠牲ポリウレタン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、残留する犠牲ポリウレタンを除去することは問題ではないだろう。
【００５３】
図３は、液体インク液滴を乾燥層に放出する前に、中間転写体の画像受け入れ表面で、ポリウレタン組成物を用いて乾燥したコーティングを作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。犠牲ポリウレタン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ないが、当業者によって簡単に理解されるように、中間転写体を含むインクジェットプリンタで使用できる可能性がある。
【００５４】
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、ポリウレタン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、ポリウレタン組成物を受け入れる。
【００５５】
一実施形態では、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の表面がポリウレタン組成物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の上にポリウレタン組成物が堆積し、均一な親水性コーティングを生成する。ポリウレタン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作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量が増え、液体担体を除去し、乾燥した層を作成するために、さらなる乾燥時間または大きな乾燥部が必要となる。ポリウレタン組成物の薄いコーティングならば、乾燥した層を作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、ポリウレタン組成物の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。特定の実施形態では、液体担体を含むポリウレタン組成物を、約１μｍ〜１０μｍの厚みで塗布する。
【００５６】
プロセス７００は、プリンタ内の乾燥部がポリウレタン組成物を乾燥させ、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作成するように続く（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では、約０．１〜約０．５μｍである。
【００５７】
乾燥したポリウレタン層５１２は、「スキン」層とも呼ばれる。乾燥したポリウレタン層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、液体担体を含むポリウレタン組成物が、液体担体中のポリウレタン材料の溶液、懸濁物または分散物を含み、乾燥したポリウレタン層５１２は、中間転写体５０４の画像受け入れ表面を覆う。乾燥した層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。
【００５８】
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作成するように続く（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、印刷画像を作成する。
【００５９】
犠牲ポリウレタンコーティング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。
【００６０】
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、水系インクおよび中間転写体の親水性ポリウレタンスキン層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。ある実施形態では、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、画像形成ドラム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。
【００６１】
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。一実施形態では、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。
【００６２】
水系インク画像が分離したとき、印刷媒体への水系インク画像の転写について、一般的な失敗態様が起こる。すなわち、インクの約半分のみが、間接的な画像受け入れ画面から印刷媒体に転写され、一方、インク画像の残りの部分が中間転写体の上に残る。インク転写の失敗は、典型的には、インク層が、２つの画像受け入れ表面および基材表面を分離する転写ニップの出口で最も弱い分離力を有するため、インク画像の層の凝集性が低いことによって引き起こされる。インクの転写効率を高めるために、インク層またはインク／スキンコンポジット層の凝集は、スキンとブランケット表面との間の付着よりも顕著に大きくなるべきである。当該技術分野で知られているように、インクの凝集は、インクの粘度に比例し、インクの厚みに反比例する。したがって、乾燥プロセスによって、水系インクの凝集性が非常に高くなる。最も高い凝集度を有するインク５３２の材料としては、その下にある犠牲ポリウレタンコーティング５１２に浸透しない樹脂またはポリマーが挙げられる。部分的に乾燥したインク５３２および犠牲ポリウレタンコーティング５１２は、画像受け入れ表面５０４から印刷媒体に、印刷したインクを効果的に転写することができる。
【００６３】
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、ニップ１８を形成する。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の間のニップを通って移動する。ニップの圧力が、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。転写固定ニップ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を覆う犠牲ポリウレタンコーティング５１２を含む印刷した水系インク画像５３２を保有する。犠牲ポリウレタンコーティング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。
【００６４】
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ポリウレタンコーティング５１２の残った部分を洗浄する（ブロック７２４）。一実施形態では、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、犠牲ポリウレタンコーティング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、残留する犠牲ポリウレタンコーティング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から犠牲ポリウレタンコーティング５１２の残留部分を拭き取るポリマーブレードである。
【００６５】
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、乾燥した層を作成し、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。代替的な実施形態では、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、乾燥した層を作成し、水系インク画像を受け入れる。
【００６６】
プロセス７００のいくつかの実施形態では、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、印刷画像を作成する。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作成することができる。プロセス７００の他の実施形態では、プリンタは、複数の色のインクを用い、画像を作成する。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作成してもよい。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。
【００６７】
使い捨てプラスチックビーカーに、１１．６ｇのＤＥＳＭＯＰＨＥＮ  ８７０  ＢＡ（Ｂａｙｅｒ）を４．０７ｇのＤＥＳＭＯＤＵＲ  ３３００（Ｂａｙｅｒ）と混合した。０．１２ｇのジブチルスズジラウレート触媒（バイアルで別個に測定し、少量の酢酸エチルですすぐことによって移す）を加えた。酢酸エチルを加え、最終的な固体濃度を約１０％（ｗ／ｗ）にした。混合物を室温で約５分間攪拌し、次いで、小分けした。次いで、ある量の添加剤化合物、例えば、ＳＩＬＣＬＥＡＮ  ３７００またはＦＬＵＯＲＬＩＮＫ  Ｅ１０Ｈを加え、固形分について、０〜１％（ｗ／ｗ）の添加剤を得た（ＤＥＳＭＯＰＨＥＮ＋ＤＥＳＭＯＤＵＲ）。小分けしたものを室温で約３０分間攪拌した。濡れ性を向上させる犠牲コーティングとしてＴＯＲＡＹ  ＩＴＭプレートをコーティングする前に、固形分が１．５％になるまで、溶液をさらに酢酸エチルで希釈した。
【００６８】
一連のポリウレタンコーティング溶液を上述のように合成し、ＴＯＲＡＹシリコーン中間転写体（「ＩＴＭ」）プレートをコーティングした。コーティングを風乾し、濡れ性および剥離性について評価した。図５Ａは、犠牲層を含まないＴＯＲＡＹシリコーンＩＴＭを用いた結果を示す。図５Ｂは、ＳＩＬＣＬＥＡＮ  ＯＲ  ＦＬＵＯＲＯＬＩＮＩＫ  ＡＤＤＩＴＩＶＥを含まないポリウレタンコーティングを用いた結果を示す。図５Ｃおよび５Ｄは、０．５％および１．０％ＳＩＬＣＬＥＡＮをそれぞれ含むポリウレタンコーティングを用いた結果を示す。結果は以下の通りであった。
（１）濡れ性−コーティングされたＴＯＲＡＹ  ＩＴＭの上にＫＹＯＣＥＲＡヘッドで吐出した水系インクのラインおよびドット。液滴の広がりおよびラインの幅を顕微鏡で観察した。ポリウレタンコーティング、特に、添加剤を含まないポリウレタン（図５Ｂ）および０．５％  ＳＩＬＣＬＥＡＮポリウレタン（図５Ｃ）は、図５ＡのコーティングされていないＴＯＲＡＹ  ＩＴＭコントロールと比較して、良好なインク広がり性およびライン幅を示した。
（２）剥離性−ＩＴＭプレートを加熱し、紙に対し、加圧ローラーを用いたハンドプレス加工によって紙への転写を行った。コーティングを伴うインクは、ＩＴＭの上に残留せずに、紙に完全に転写し、紙の上で固定される。
【００６９】
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。
【００７０】
本教示は、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。
【００７１】
種々の上に開示した特徴および機能の改変物またはその代替物、および他の特徴および機能の改変物またはその代替物は、多くの他の異なるシステムまたは用途に組み込まれてもよいことが理解されるだろう。種々の現時点でわかっていないか、または予想されていない代替物、改変、変形または改良は、当業者によって後でなされてもよく、これらも以下の特許請求の範囲に包含されることが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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