(57)【要約】      （修正有）【課題】インクの濡れを実現し、その後、相変化の後、一時的な画像を基材に完全に転写することができる表面特性を有する中間転写体、及び中間転写体を製造する方法を提供する。【解決手段】２つのブロック間で表面エネルギーが異なるマルチブロックコポリマーを含む中間転写体１１０に、インクジェット印刷ヘッド１２０を用いて、一時的な画像１１５を印刷し、特性変化デバイス１３０でインクの特性変化を誘発し、相変化後の一時的な画像１３５を基材１４０に転写する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡブロックおよびＢブロックを少なくとも含有するマルチブロックコポリマーを含む組成物を含み、
Ａブロックは、Ｂブロックより表面エネルギーが高い、中間転写体。
【請求項２】
ＡブロックとＢブロックの表面自由エネルギーの差が、約５〜約２５ｍＮ／ｍである、請求項１に記載の中間転写体。
【請求項３】
Ａブロックは、表面エネルギーが約４０ｍＮ／ｍより大きい、請求項１に記載の中間転写体。
【請求項４】
Ｂブロックは、表面エネルギーが約１５〜約４０ｍＮ／ｍである、請求項１に記載の中間転写体。
【請求項５】
Ａブロックは、官能基化されたスチレン、アクリレート、メタクリレート、尿素およびウレタンからなる群から選択される、請求項１に記載の中間転写体。
【請求項６】
Ｂブロックは、フッ素化モノマー、疎水性モノマーおよび脂肪族モノマーからなる群から選択される、請求項１に記載の中間転写体。
【請求項７】
マルチブロックコポリマーの表面自由エネルギーは、約１９〜約５０ｍＮ／ｍである、請求項１に記載の中間転写体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的に、間接的な印刷方法に関し、さらに具体的には、中間転写体、および中間転写体を含む印刷プロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
間接的な印刷方法は、一般的に、インクジェット印刷ヘッドを用いて中間転写体（例えば、ドラムまたはベルト）にインクを画像の形態になるように塗布することと、次いで、一時的な画像を基材に転写することとを含む２段階印刷プロセスを含む。中間転写体にインクを画像の形態になるように塗布した後、インクは、中間転写体を濡らし、または広がり、一時的な画像を生成する。一時的な画像は、特性の変化を受け（例えば、部分的または完全に乾燥させ、熱または光によって硬化またはゲル化し）、次いで、これを基材に転写する。
【０００３】
間接的な印刷方法で使用するための中間転写体（転写固定ベルトまたは転写ブランケットとしても知られる）は、水性インク液滴で濡れ、水を除去するための熱吸収、乾燥したインクを最終的な基材に転写し、透明なプレートを与えるといった所定範囲の要求事項を満足するように設計される。
【０００４】
特に、間接的な印刷で使用するための中間転写体は、インクジェット／転写固定印刷構造に固有の特別なサブシステムの要求を満たさなければならない。中間転写体は、望ましくは、インクの濡れを実現し、その後、例えば、相変化の後、一時的な画像を基材に完全に転写することができる表面特性（例えば、エネルギー、トポロジーなど）を示す。一般的に、良好な濡れ性を示す中間転写体材料は、インク膜を基材に十分に転写しないか、またはその逆に、インクで十分に濡れるが、基材に効率的に転写しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＡブロックおよびＢブロックを少なくとも含有するマルチブロックコポリマーを含む組成物を含み、Ａブロックは、Ｂブロックより表面エネルギーが高い、中間転写体が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
さらに、ＡブロックおよびＢブロックを少なくとも含有するブロックコポリマーを調製することによって中間転写体を製造することを含む方法も提供され、ここで、Ａブロックは、Ｂブロックより表面エネルギーが高い。
【０００７】
さらに、インクジェット印刷ヘッドを用い、中間受け入れ部材にインクを塗布することと；インクを中間受け入れ部材に広げることと；インクの特性変化を誘発することと；基材にインクを転写することとを含む、基材に画像を印刷する方法も提供され、ここで、中間転写体は、ＡブロックおよびＢブロックを含有するブロックコポリマーを含む組成物を含み、Ａブロックは、Ｂブロックより表面エネルギーが高い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、２段階印刷プロセスの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
「室温」は、約２０℃〜約３０℃、例えば、約２０℃〜約２４℃、または約２３℃〜約２７℃、または約２６℃〜約３０℃の温度を指す。
【００１０】
本開示の中間転写体は、ブロックコポリマーを含む組成物を含み、ブロックコポリマーの第１のブロックは、ブロックコポリマーの第２のブロックより表面エネルギーが高い。このようなブロックコポリマーを含む組成物を用いると、適切な濡れ特性および転写特性を有する中間転写体が得られる。
【００１１】
（間接的な印刷）
２工程印刷プロセスを用い、基材に画像を塗布してもよい。
【００１２】
図に示すように、２工程印刷プロセスは、インクジェット印刷ヘッド１２０を用い、中間転写体１１０（例えば、ドラムまたはベルト）にインクを画像の形態になるように塗布することと、中間転写体１１０をインクで濡らし／インクを広げ、一時的な画像１１５を作成することと、特性変化デバイス１３０を用い、一時的な画像の特性変化を誘発することと、相変化後の一時的な画像１３５を基材１４０に転写することとを含んでいてもよい。基材１４０を矢印の方向に爪領域１４５に供給してもよい。クリーニングユニット１５０は、インク画像の転写を終えた後に、残留するインク、塵または他の材料を中間転写体１１０から取り除いてもよい。
【００１３】
（中間転写体）
上の２工程印刷プロセスに適した中間転写体は、望ましくは、インクで濡らすことができ、基材に一時的な画像（顔料と共に残留するインク膜）を完全に転写することができる表面特性（例えば、エネルギー、トポロジーなど）を有する。中間転写体をインクで十分に濡らす（すなわち、広げる）ために、中間転写体の表面自由エネルギーは、望ましくは、液体インクの表面張力より大きい。その後、中間転写体から基材に転写されるインクについて、中間転写体の表面自由エネルギーは、望ましくは、乾燥（樹脂）インクの表面自由エネルギーより小さい。したがって、インクで濡らすために望ましい中間転写体の表面自由エネルギーは、インク画像を基材に転写するために望ましい表面自由エネルギーとは異なっていてもよい。
【００１４】
一般的な事項として、表面への液体の濡れ性および広がりは、液体、表面および周囲にある空気との相互作用力によって、特に、表面化学および表面トポロジーに関連するような、表面自由エネルギーによって支配される。表面張力は、凝集力と付着力の相互作用であると記述することができるパラメータであり、液体が表面を濡らすか否か、または広がるか否かを決定する。
【００１５】
ヤングの式は、乾燥表面にある濡れた液滴によって生じる力の均衡を規定し、以下のような条件である。
【数１】
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式中、γＳＬ＝固体と液体の相互作用力；γＬＶ＝液体と周囲の空気の相互作用力；γＳＶ＝固体と周囲の空気の相互作用力；およびθ＝表面に対する液滴の接触角。ヤングの式は、液体の表面張力が表面エネルギーより小さい場合、接触角はゼロであり、表面がその液体で濡れることも示す。表面エネルギーは、例えば、固体（特に、固体表面）の化学組成および結晶構造、表面の幾何特徴およびその粗さ、固体表面に物理的に付着した分子または化学結合した分子の存在を含むいくつかの因子によって変わる。
【００１６】
適切な中間転写体は、異なる表面エネルギーのブロックを含むマルチブロックコポリマーを含む。例えば、ブロックコポリマーは、Ａ／Ｂブロックコポリマーであってもよく、Ａブロックは、相対的に高い表面エネルギーを有し、Ｂブロックは、相対的に低い表面エネルギーを有する。ブロックコポリマーをキャスト成型して膜にしたとき、ブロックは相分離し、異なる表面エネルギーを有する異なる領域が生じる。相対的に高い表面エネルギーを有する領域は、親水性であってもよく、一方、相対的に低い表面エネルギーを有する領域は、疎水性であってもよい。したがって、表面エネルギーが高い方の領域は、インクを濡らすことができると思われ、一方、表面エネルギーが低い方の表面エネルギー領域は、インクを基材に転写することができるだろう。
【００１７】
領域の大きさは、ナノメートルからミクロンまでさまざまであってもよい。その結果、中間転写体は、濡れたり、転写したりすることが可能であってもよく、表面エネルギーが低い方の領域および高い方の領域の寸法は、インク液滴の寸法より小さくてもよい。一般的に、中間転写体の上のインク液滴の寸法は、直径約１０〜約２００μＭ、例えば、約３０〜約６０μＭ、または約４５〜約８０μＭ、または約７５〜約１００μＭ、または約３０〜１００μＭ、または約４０〜約８０μＭとさまざまであってもよい。したがって、表面エネルギーが低い方の領域および高い方の領域の寸法は、約３０μＭ未満、例えば、約１μＭ〜約１５μＭ、または約１０μＭ〜約２５μＭ、または約２０μＭ〜約３０μＭであってもよい。
【００１８】
（ブロックコポリマー）
任意の既知の様式によってマルチブロックコポリマーを製造してもよい。例えば、ブロックコポリマーを開環重合によって製造してもよい。同時係属中の米国特許出願第１３／９３８，８７４号に記載されるように、開環重合は、一般的に、鎖成長重合の形態であり、この形態において、ポリマーの末端が反応中心として作用し、さらなる環状モノマーが接続し、イオン性伸長によって、もっと大きなポリマー鎖が生成する。または、ブロックコポリマーを他の合成方法（例えば、遊離ラジカル重合または縮合重合）によって製造してもよい。
【００１９】
適切なブロックコポリマーは、表面自由エネルギーが、約１５〜約７０ｍＮ／ｍ、例えば、約１９〜約３０ｍＮ／ｍ、または約２４〜約４２ｍＮ／ｍ、または約３８〜約５０ｍＮ／ｍである。
【００２０】
マルチブロックコポリマーは、Ａ／Ｂコポリマーであってもよく、Ａブロックは、Ｂブロックより表面エネルギーが高い。２種類以上のブロックコポリマーセグメントの表面エネルギーの差は、約５〜約２５ｍＮ／ｍ、例えば、約１０〜約２０ｍＮ／ｍ、または約１０〜約１４ｍＮ／ｍ、または約１２〜約１７ｍＮ／ｍ、または約１６〜約２０ｍＮ／ｍの範囲であってもよい。さらに、吐出されたインク液滴が、Ｂブロックよりも小さな表面エネルギーを有し、乾燥したポリマーが、Ａブロックより大きな表面エネルギーを有する場合、インク液滴の十分な固定と、乾燥したポリマーの十分な剥離が可能になるだろう。一例として、Ａブロックの表面エネルギーは、約４０ｍＮ／ｍより大きくてもよく、例えば、約５０〜約８０ｍＮ／ｍ、または約５０〜約６５ｍＮ／ｍ、または約６０〜約７５ｍＮ／ｍ、または約７０〜約８０ｍＮ／ｍであってもよい。Ｂブロックの表面エネルギーは、約１５〜約３０ｍＮ／ｍ、例えば、約１５〜約２０ｍＮ／ｍ、または約１８〜約２６ｍＮ／ｍ、または約２４〜約３０ｍＮ／ｍであってもよい。
【００２１】
Ａブロックに適したモノマーとしては、親水性材料、スチレン、アミン、エステル、アクリレート、メタクリレート、ウレタン、尿素などが挙げられる。
【００２２】
Ｂブロックに適したモノマーとしては、疎水性材料、フッ素化材料、例えば、ペンタフルオロスチレン、ペルフルオロモノマー、脂肪族モノマーなどが挙げられる。
【００２３】
領域の大きさおよび頻度は、ブロックの組成およびブロックの長さに依存する。したがって、ブロックコポリマーのブロックの長さは、さまざまな領域の大きさを与えるように調整されてもよく、この大きさは、インクの濡れ性および剥離のために最適化することができる。ＡブロックがＢブロックより大きい場合、高エネルギー領域は、低エネルギー領域より大きな寸法を有していてもよく、その逆に、低エネルギー領域は、高エネルギー領域より大きな寸法を有していてもよい。適切な濡れおよび転写を可能にするために、ブロックの長さは、ほぼ同じであってもよい。
【００２４】
（中間転写体を製造する方法）
マルチブロックコポリマーを含む組成物を、上に記載するように、任意の適切な方法によって調製してもよい。例えば、ＡブロックとＢブロックを含むブロックコポリマーを調製することによって、ポリマー組成物を製造してもよく、Ａブロックは、Ｂブロックより表面エネルギーが高い。ブロックを適切な溶媒に溶解し、次いで、基材にコーティングして中間転写体を製造することによって、組成物をブランケットにコーティングしてもよい。中間転写体をキャスト成型または表面コーティングしてもよい。
【００２５】
キャスト成型は、組成物を型に注ぐことと、次いで、溶媒を除去することとを含む。
【００２６】
組成物を基材に堆積させてもよい。任意の適切な基材を使用してもよい（例えば、金属、ゴムおよび布地）。適切な金属としては、鋼鉄、アルミニウム、ニッケル、およびこれらのアロイ（金属および金属アロイのような）が挙げられる。適切なゴムとしては、エチレンプロピレンジエン、フルオロエラストマー、ｎ−ブチルゴム、シリコーンゴム、他のエラストマーなどが挙げられる。適切な布地材料は、機械的に絡まりあった繊維またはフィラメントで構成される繊維構造を指し、織られていてもよく、織られていなくてもよい。布地は、繊維または糸から作られ、織られ、編まれ、または圧縮された布またはフェルト型の構造の材料である。織られたとは、縦方向に密に配列し、フィラーストランドが正しい方向に互いに配列したものを指す。織られていないとは、ランダムに組み合わされた繊維またはフィラメントを指す。適切な布地としては、織られているか、または織られていない綿布地、グラファイト布地、ファイバーガラス、織られているか、または織られていないポリイミド（例えば、ＤｕＰｏｎｔから入手可能なＫＥＶＬＡＲ（商標））、織られているか、または織られていないポリアミド、例えば、ナイロンまたはポリフェニレンイソフタルアミド（例えば、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ（ウィルミントン、デラウェア）のＮＯＭＥＸ（商標））、ポリエステル、アラミド、ポリカーボネート、ポリアクリル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、ポリスルホン、ポリキシレン、ポリアセタールなど、およびこれらの混合物が挙げられる。基材は、厚みが約０．５〜約７０ｍｍ、例えば、約１〜約３０ｍｍ、または約２５〜約５５ｍｍ、または約５０〜約７０ｍｍであってもよい。
【００２７】
任意の適切なプロセス、例えば、ドローダウンコーティング、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、浸漬、噴霧によって、例えば、非常に微細な薄膜を複数回スプレー塗布、キャスト成型、ウェブコーティング、ロールコーティング、押出成型、積層などによって、組成物を基材に堆積させてもよい。表面コーティングの厚みは、約５〜約５００ミクロン、例えば、約５〜約２００ミクロン、または約１５０〜約４００ミクロン、または約３００〜約５００ミクロンの厚さであってもよい。次いで、溶媒を除去することによって、表面コーティングを達成してもよい。
【００２８】
（インク材料）
間接的な印刷方法で使用するのに適した任意のインクを使用してもよい。適切なインク組成物としては、相変化インク、ゲル系インク、硬化性インク、水性インク、ラテックスインクおよび溶媒インクが挙げられる。インク組成物は、樹脂、着色剤、ワックスおよび他の添加剤を含んでいてもよい。「インク組成物」という用語は、例えば、インク組成物の使用可能な色のセットを含む、特定のインク組成物のすべての色を指す。例えば、インク組成物は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインクを含む相変化インクの使用可能な色のセットを指してもよい。したがって、本明細書で定義するように、シアン相変化インクとマゼンタ相変化インクは、同じインク組成を有する異なる色のインクである。
【００２９】
「相変化インク」という用語は、「固体インク」とも呼ばれ、周囲温度では固相のままであり、閾値温度（ある場合には、溶融温度と呼ばれる）より上の温度まで加熱したとき、溶融して液相になるインクを指す。周囲温度は、画像作成デバイスの周囲にある空気の温度であるが、画像作成デバイスが、閉空間に配置されているか、または他の規定された空間に配置されている場合、周囲温度は、室温（約２０℃〜約２５℃）であってもよい。相変化インクの溶融温度は、例えば、約７０℃〜約１４０℃、例えば、約７０℃〜約９５℃、または約８０℃〜約１２０℃、または約１１０℃〜約１４０℃であってもよい。相変化インクを溶融温度より低い温度まで冷却すると、インクは固相に戻る。
【００３０】
本明細書で使用する場合、「ゲルインク」および「ゲル系インク」という用語は、周囲温度でゼラチン状態に保たれ、加熱されるか、または他の方法によって印刷ヘッドによって放出するのに適した異なる粘度を有するように変えられてもよいインクを指す。ゼラチン状態のゲルインクは、粘度が、例えば、約１０５〜１０７センチポイズ（ｃｐ）であってもよいが、閾値温度（ゲル化温度）より高い温度までインクを加熱することによって、ゲルインクの粘度を、液状の粘度まで下げてもよい。ゲル化温度は、例えば、約３０℃〜約５０℃、例えば、約３０℃〜約３８℃、または約３６℃〜約４４℃、または約４２℃〜約５０℃であってもよい。インクをゲル化温度より低い温度まで下げると、ゲルインクの粘度は大きくなる。
【００３１】
ある種のインク組成物（本明細書で硬化性インクと呼ばれる）を画像作成デバイスによって硬化させてもよい。本明細書で使用する場合、インクを「硬化する」プロセスは、放射線照射に応答して分子量が増加する、インク中の硬化性化合物を指す。硬化性化合物の分子量を上げるための例示的なプロセスとしては、例えば、架橋および鎖伸長が挙げられる。文書配布に適した硬化したインクは、耐汚れ性であり、使用者によって取り扱われる場合がある。インクを硬化させるのに適した放射線は、例えば、マイクロ波、赤外線、可視光、紫外線およびＸ線を含む全周波数（または波長）のスペクトルを包含していてもよい。例えば、紫外線−硬化性ゲルインク（本明細書では、ＵＶゲルインクと呼ばれる）は、紫外線照射された後、硬化する。本明細書で使用する場合、「紫外線」という用語は、波長が約５０ｎｍ〜約５００ｎｍの放射線を包含する。
【００３２】
任意の適切な樹脂を使用し、インク組成物を製造してもよい。適切な樹脂としては、米国特許第６，５９３，０４９号および第６，７５６，１７６号（開示全体が本明細書に参考として全体的に組み込まれる）に記載される樹脂を含め、ポリエステル樹脂が挙げられる。適切な結晶性ポリエステル樹脂としては、当該技術分野で知られるもの、例えば、米国特許第８，１９２，９１３号に開示されるものが挙げられ、開示全体が本明細書に参考として全体的に組み込まれる。適切な結晶性ポリエステル樹脂は、さらに、米国特許第７，３２９，４７６号；第７，４９４，７５７号；第７，９６８，２６６号；第７，７４９，６７３号；および第７，６９５，８８４号に開示されるものが挙げられ、開示全体が本明細書に参考として全体的に組み込まれる。さらに、適切な樹脂は、米国特許第６，８３０，８６０号（開示全体が本明細書に参考として全体的に組み込まれる）に記載されるような、少なくとも１つのアモルファスポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂の混合物を含んでいてもよい。
【００３３】
適切な着色剤または顔料としては、顔料、染料、顔料と染料の混合物、顔料混合物、染料混合物などが挙げられる。単純化のために、「着色剤」という用語は、特定の顔料または他の着色剤成分であると特定されていない限り、着色剤、染料、顔料および混合物を指す。着色剤は、組成物の合計重量を基準として、約０．１〜約３５重量％、例えば、約１〜約２５重量％の量の顔料、染料、これらの混合物、カーボンブラック、マグネタイト、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブルー、ブラウンおよびこれらの混合物を含んでいてもよい。
【００３４】
適切な着色剤としては、当該技術分野で知られているものが挙げられる。着色剤は、インク中に、固形分基準でインク粒子の約１〜約３５重量％、例えば、約５〜約２５重量％、または約５〜約１５重量％の範囲の量で存在していてもよい。
【００３５】
適切なワックスは、１種類のワックス、または２種類以上の異なるワックスのいずれかを含む。例えば、特定のインク特性（例えば、粒子の形状、インク粒子表面のワックスの存在および量、帯電特徴および／または融合特徴、光沢、ストリッピング、オフセット特性などを含む）を高めるために、１種類のワックスをインク組成物に加えてもよい。または、インク組成物に複数の特性を与えるために、ワックスの組み合わせを加えてもよい。
【００３６】
適切なワックスとしては、当該技術分野で知られているものが挙げられる。インク粒子は、例えば、インク粒子の約１〜約２５重量％、例えば、約３〜約２０重量％、または約５〜約１５重量％、または約５〜約１２重量％の量のワックスを含んでいてもよい。
【００３７】
適切な添加剤としては、インク組成物の特性を高める任意の添加剤が挙げられる。例えば、インク組成物は、正または負の電荷制御剤を含んでいてもよい。他の添加剤としては、有機スペーサー、色向上剤、および他の既知のインク添加剤が挙げられる。洗浄または乾燥の後にインク組成物に加えてもよい表面添加剤としては、例えば、金属塩、脂肪酸金属塩、コロイド状シリカ、金属酸化物、チタン酸ストロンチウム、これらの組み合わせなどが挙げられ、添加剤は、それぞれ、インクの約０．１〜約１０重量％、例えば、約０．５〜約７重量％の量で存在していてもよい。他の添加剤としては、ステアリン酸亜鉛およびＤｅｇｕｓｓａから入手可能なＡＥＲＯＳＩＬ  Ｒ９７２（登録商標）が挙げられる。また、コーティングされたシリカは、所定の量、例えば、インクの約０．０５〜約５重量％、例えば、約０．１〜約２重量％になるように選択されてもよい。
【００３８】
上述の２工程印刷プロセスで使用するのに適したインクは、圧電インクジェット印刷ヘッドで使用するのに適した表面張力、粘度、粒径を有していてもよい。例えば、吐出可能なインクの表面張力は、約１５〜約５０ダイン／ｃｍ、例えば、約１５〜約３０ダイン／ｃｍ、または約２５〜約４０ダイン／ｃｍ、または約３５〜約５０ダイン／ｃｍであってもよい。吐出可能なインクの粘度は、例えば、３０℃で約１〜約３０センチポイズ（ｃｐ）、例えば、約１〜約１４ｃｐ、または約８〜約２０ｃｐ、または約１６〜約３０ｃｐであってもよい。吐出可能なインクの粒径は、約６００ｎｍ未満、例えば、約３００ｎｍ未満、または約１５０ｎｍ未満であってもよい。
【実施例】
【００３９】
以下の実施例は、単なる説明であることを意図しており、本開示の範囲を限定することは意図していない。さらに、部およびパーセントは、特に指示のない限り、重量基準である。
【００４０】
（ブロックコポリマーの製造）
丸底フラスコにペンタフルオロスチレンを加え、次いで、脱酸素する。この丸底フラスコに安定な遊離ニトロキシド（（（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−イル）オキシル）、ＴＥＭＰＯ）を加える。次いで、この反応混合物に開始剤（Ｖａｚｏ  ６７）を加え、反応混合物を１３５℃まで加熱する。モノマーのほとんどが消費されるまで、重合を続ける。次いで、ポリマーをメタノール中で沈殿させ、ポリ（ペンタフルオロスチレン、ＰＰＦＳ）を白色固体として得る。
【００４１】
スチレンモノマーをＰＰＦＳに加え、次いで、脱酸素した後、１３５℃まで加熱する。モノマーのほとんどが消費されるまで、反応混合物をこの温度に維持する。次いで、この材料をメタノールから沈殿させ、単離し、ポリ（ペンタフルオロスチレン−ｂ−スチレン、Ｐ（ＰＦＳ−ｂ−Ｓ）のブロックコポリマーを得る。
【図１】
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