(57)【要約】      （修正有）【課題】水性インク画像生成システムの画像転写体のためのコーティング組成物の提供。【解決手段】コーティング組成物は、（ｉ）ポリビニルアルコールおよび（ｉｉ）ビニルアルコールとアルケンモノマーのコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーと、少なくとも１つの吸湿性材料と、少なくとも１つの界面活性剤とを含むコーティング組成物及び該コーティング組成物を使用する間接的な印刷装置および間接的な印刷プロセス。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性インク画像生成システムの画像転写体のためのコーティング組成物であって、
（ｉ）ポリビニルアルコールおよび（ｉｉ）ビニルアルコールとアルケンモノマーのコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーと；
少なくとも１つの吸湿性材料と；
少なくとも１つの界面活性剤とを含む、コーティング組成物。
【請求項２】
少なくとも１つのポリマーが、加水分解度が約７５％〜約９５％の範囲のポリビニルアルコールである、請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項３】
少なくとも１つのポリマーが、重量平均分子量が約８０００〜約３０，０００の範囲のポリビニルアルコールである、請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項４】
ＤＩ水溶液中のポリビニルアルコールの２０℃での粘度は、約３ｃＰ〜約３０ｃＰの範囲であり、この溶液は、溶液中のポリビニルアルコールおよびＤＩ水の合計重量に対し、４重量％のポリビニルアルコールを含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項５】
少なくとも１つのポリマーが、ポリ（ビニルアルコール−コ−エチレン）、ポリ（アクリル酸）−ポリ（ビニルアルコール）コポリマー、ポリビニルアルコール−アクリル酸−メタクリル酸メチルコポリマーおよびポリ（ビニルアルコール−コ−アスパラギン酸）コポリマーからなる群から選択される、請求項１に記載のコーティング組成物。
【請求項６】
少なくとも１つの吸湿性材料が、グリセロール、グリセリン、ソルビトール、グリコール、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に記載のコーティング組成物。
【請求項７】
間接的な印刷装置であって、
中間転写体と；
（ｉ）ポリビニルアルコールおよび（ｉｉ）ビニルアルコールとアルケンモノマーのコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つのポリマー、
少なくとも１つの吸湿性材料；および
少なくとも１つの界面活性剤
を含み、中間転写体の上にある犠牲コーティングと；
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む、間接的な印刷装置。
【請求項８】
中間転写体がブランケットであり、犠牲コーティングが、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７に記載の間接的な印刷装置。
【請求項９】
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；
中間転写体に犠牲コーティングを生成し、この犠牲コーティングが、
（ｉ）ポリビニルアルコールおよび（ｉｉ）ビニルアルコールとアルケンモノマーのコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーと；
少なくとも１つの吸湿性材料と；
少なくとも１つの界面活性剤とを含むことと；
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；
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；
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む、間接的な印刷プロセス。
【請求項１０】
犠牲コーティングを生成することが、中間転写体に液体コーティング材料を塗布することと、コーティング材料を乾燥させることとを含む、請求項９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に用いられる犠牲コーティングに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【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、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。
【０００５】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一実施形態は、水性インク画像生成システムの画像転写体のためのコーティング組成物に関する。このコーティング組成物は、（ｉ）ポリビニルアルコールおよび（ｉｉ）ビニルアルコールとアルケンモノマーのコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーと；少なくとも１つの吸湿性材料と；少なくとも１つの界面活性剤とを含む。
【０００８】
本開示の別の実施形態は、間接的な印刷装置に関する。間接的な印刷装置は、中間転写体を備える。犠牲コーティングが中間転写体の上に作られていてもよい。犠牲コーティングは、（ｉ）ポリビニルアルコールおよび（ｉｉ）ビニルアルコールとアルケンモノマーのコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーと；少なくとも１つの吸湿性材料と；少なくとも１つの界面活性剤とを含む。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を含む。少なくとも１つのインクジェットノズルは、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ている。インク処理ステーションは、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ている。間接的な印刷装置は、さらに、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も含む。
【０００９】
本開示のさらに別の実施形態は、間接的な印刷プロセスに関する。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を含む。犠牲コーティングが、中間転写体の上に作られる。犠牲コーティングは、（ｉ）ポリビニルアルコールおよび（ｉｉ）ビニルアルコールとアルケンモノマーのコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーと；少なくとも１つの吸湿性材料と；少なくとも１つの界面活性剤とを含む。インク液滴を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する。この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を両方とも中間転写体から最終的な基材へと転写する。
【００１０】
本開示の犠牲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。
【００１１】
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。
【００１２】
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】
【００１３】
【図１】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】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犠牲コーティング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、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】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犠牲コーティング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かかる親水性犠牲コーティング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または半分乾燥した親水性犠牲コーティング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かかる中間転写体表面の乾燥または半分乾燥した親水性犠牲コーティング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】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、乾燥した親水性犠牲コーティング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】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、親水性犠牲コーティング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５】図５は、以下の実施例に記載するような犠牲コーティングの上に堆積したインクに対し、コーティングされていないコントロール表面に堆積したインクの接触角を比較したグラフを示す。
【図６】図６は、以下の実施例に記載するような紙の上に転写されたインクドットおよびインク線の画像を示す。
【図７】図７は、以下の実施例に記載するような紙の上に転写されたインクドットおよびインク線の画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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、本実施形態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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
「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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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犠牲コーティングに関する。犠牲コーティングは、（ｉ）ポリビニルアルコールおよび（ｉｉ）ビニルアルコールとアルケンモノマーのコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーと；少なくとも１つの吸湿性材料と；少なくとも１つの界面活性剤とを含む。
【００２２】
ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）およびこれらのコポリマーは、本開示の組成物中、バインダーとして作用してもよい。一実施形態において、少なくとも１つのポリマーは、ポリビニルアルコールである。一実施形態において、少なくとも１つのポリマーは、ビニルアルコールとアルケンモノマーのコポリマーである。適切なポリビニルアルコールコポリマーの例としては、ポリ（ビニルアルコール−コ−エチレン）が挙げられる。一実施形態において、（ビニルアルコール−コ−エチレン）は、エチレン含有量が約５モル％〜約３０モル％の範囲である。ポリビニルコポリマーの他の例としては、ポリ（アクリル酸）−ポリ（ビニルアルコール）コポリマー、ポリビニルアルコール−アクリル酸−メタクリル酸メチルコポリマー、ポリ（ビニルアルコール−コ−アスパラギン酸）コポリマーなどが挙げられる。
【００２３】
ＰＶＯＨは、例えば、部分的に加水分解したもの（８７〜８９％）、中程度に加水分解したもの（９１〜９５％）、完全に加水分解したもの（９８〜９８．８％）から、高度に加水分解したもの（９９．３％を超える）までのポリ酢酸ビニルの加水分解によって製造可能であることがよく知られている。一実施形態では、本開示の組成物に使用されるポリビニルアルコールは、加水分解度が、約７５％〜約９５％、例えば、約８５％〜約９０％、または約８７％〜約８９％の範囲である。
【００２４】
ポリビニルアルコールまたはそのコポリマーは、任意の適切な分子量を有していてもよい。一実施形態では、重量平均分子量は、約８０００〜約５０，０００、例えば、約１０，０００〜約４０，０００、または約１３，０００〜約２３，０００の範囲である。
【００２５】
一実施形態では、ポリビニルアルコールは、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、ポリビニルアルコールの約４重量％ＤＩ水溶液は、２０℃での粘度が、約２ｃＰ〜約３０ｃＰ、例えば、約３ｃＰ〜約１５ｃＰ、または約３ｃＰ〜約５ｃＰの範囲であってもよく、この重量％は、ポリビニルアルコールおよび水の合計重量に対する値である。
【００２６】
ポリビニルアルコールは、親水性ポリマーであり、良好な水保持特性を有する。親水性ポリマーとして、ポリビニルアルコールから作られたコーティング膜は、良好な水保持特性を示すことができ、ブランケットへのインクの広がりを助けることができる。その優れた強度に起因して、ポリビニルアルコールを用いて配合されたコーティングは、合計固体保持量を顕著に下げることができる。これにより、コーティング膜の性能を顕著に高めつつ、かなりの費用節約になるだろう。それに加え、ＰＶＯＨ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。ポリビニルアルコールの機械特性は、デンプンと比較したとき、顕著に良くすることができる。
【００２７】
ポリビニルアルコール含有コーティングの化学構造を、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、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。
【００２８】
任意の適切な吸湿性材料を使用してもよい。吸湿性材料は、周囲から水を吸収することができる物質、例えば、湿潤剤を含んでいてもよい。一実施形態において、吸湿性材料は、さらに可塑剤として官能基化される化合物であってもよい。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、ソルビトールまたはグリコール、例えば、ポリエチレングリコール、およびこれらの混合物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。
【００２９】
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。
【００３０】
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、膜を生成する。このコーティングは、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。
【００３１】
一実施形態では、（ｉ）ポリビニルアルコールおよび（ｉｉ）ビニルアルコールモノマーとエチレンモノマーのコポリマーからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーと、少なくとも１つの吸湿性材料と、少なくとも１つの界面活性剤と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。
【００３２】
犠牲コーティングの成分を任意の適切な様式で混合して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。
【００３３】
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、ポリビニルアルコールまたはビニルアルコールコポリマーを、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。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。吸湿性材料は、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。
【００３４】
本開示の組成物を使用し、任意の適切な基材の上に犠牲コーティングを生成することができる。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コーティング方法を使用してもよい。例示的な実施形態において、適切な方法を使用し、中間転写体に液体犠牲コーティング組成物をコーティングしてもよい。例えば、図２に示すようなアニロックスローラー；また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において、まず、犠牲コーティング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。
【００３６】
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、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）などを含んでいてもよい。
【００３７】
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。
【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。
【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では乾燥画像生成ドラム１２として示されるが、他の適切な構造（例えば、支えられた終端のないベルト）を有していてもよい。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。
【００４０】
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、少なくとも、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、必ずしも良好な品質のインク画像を生成するのを補助するように設計されない。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【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）。
【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。
【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。
【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。
【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、例えば、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。
【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。
【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のためのプレヒーターアセンブリ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。
【００５２】
中間転写体１２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。
【００５３】
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。
【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、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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【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。
【００５９】
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。
【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、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。
【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。一実施形態において、乾燥プロセスは、インクが、部分的に乾燥したインク（乾燥させた後ではあるが、印刷媒体に転写する前のインク）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】
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犠牲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。
【００６３】
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、クリーニングシステムは、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、ドラム１２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。
【００６４】
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。
【００６５】
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５２４）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】
【００６６】
（実施例１：ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）の選択）
親水性ポリマーとして、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）は、優れた水保持特性を示す。ＳＥＫＩＳＵＩ  ＳＰＥＣＩＡＬＴＹ  ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ  ＡＭＥＲＩＣＡ  ＬＬＣから入手可能なＣＥＬＶＯＬ  １０３、１０７、５０２、２０３および２０５のような低粘度グレードのポリビニルアルコールが好ましく、選択した。表１には、犠牲コーティング用途に適切ないくつかのＰＶＯＨグレードを列挙した。
【表１】
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【００６７】
他のポリビニルコポリマーは、エチレン含有量が１〜３０モル％のポリ（ビニルアルコール−コ−エチレン）を含む。
【００６８】
（実施例２：ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）溶液の調製）
Ｃｅｌｖｏｌ  １０３、Ｃｅｌｖｏｌ  ２０３およびＣｅｌｖｏｌ  ２０５について、固体含有量が１％〜３０％のＰＶＯＨ溶液を、ＤＩ水を用いて調製した。ＰＶＯＨ粉末を、塊の生成を防ぐために攪拌を維持しつつ冷水に加えた。粉末が冷水に完全に分散したら、ポリマーが溶解する温度（使用するＰＶＯＨのグレードに依存して、８５℃〜９８℃の範囲）まで混合物を加熱した。ＰＶＯＨが完全に溶解するまで、この温度で混合を続けた。可溶化が起こる時間は、材料のグレードおよび攪拌システムの効率に依存して変わる。以下の犠牲コーティング配合物を調製し、試験した。すべての実施例は、以下に記載するコーティング実験と同様に行った。
【００６９】
（実施例３：犠牲コーティング組成物）
実施例３Ａ：１５ｇの１０％Ｃｅｌｖｏｌ  １０３  ＰＶＯＨ溶液および５ｇのグリセロールを７９．５ｇ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０．５ｇのＴｅｒｇｉｔｏｌ  ＴＭＮ−６を加え、１００ｇの溶液を製造した。
【００７０】
実施例３Ｂ：１５ｇの１０％Ｃｅｌｖｏｌ  ２０３  ＰＶＯＨ溶液および５ｇのグリセロールを７９．５ｇ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０．５ｇのＴｅｒｇｉｔｏｌ  ＴＭＮ−６を加え、１００ｇの溶液を製造した。
【００７１】
実施例３Ｃ：１５ｇの１０％Ｃｅｌｖｏｌ  ２０５  ＰＶＯＨ溶液および５ｇのグリセロールを７９．５ｇ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０．５ｇのＴｅｒｇｉｔｏｌ  ＴＭＮ−６を加え、１００ｇの溶液を製造した。
【００７２】
実施例３Ｄ：１５ｇの１０％ＳＰＣ−８８  ＰＶＯＨ溶液および５ｇのグリセロールを７９．５ｇ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。ＳＰＣ−８８は、ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＰｏｌｙｍｅｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｉｎｃから製造され、分子量が１０，０００、加水分解度が８８％であった。次に、この混合物に０．５ｇのＴｅｒｇｉｔｏｌ  ＴＭＮ−６を加え、１００ｇの溶液を製造した。
【００７３】
実施例３Ｅ：１５ｇの１０％Ｃｅｌｖｏｌ  ２０３  ＰＶＯＨ溶液および５ｇのグリセロールを７９．８ｇ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。
【００７４】
実施例３Ｆ：１５ｇの１０％Ｃｅｌｖｏｌ  ２０３  ＰＶＯＨ溶液および５ｇのグリセロールを７９．８ｇ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。
【００７５】
実施例３Ｇ：１５ｇの１０％Ｃｅｌｖｏｌ  ２０３  ＰＶＯＨ溶液および５ｇのグリセロールを７９．８ｇ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。
【００７６】
実施例３Ｈ：１５ｇの１０％Ｃｅｌｖｏｌ  ２０３  ＰＶＯＨ溶液および５ｇのグリセロールを７９．８ｇ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。
【００７７】
（実施例４：コーティングプロセス）
実施例３Ａ、３Ｂ、３Ｃおよび３Ｄ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。
【００７８】
（実施例５：光学顕微鏡画像）
犠牲コーティング膜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。
【００７９】
加水分解度が高いＰＶＯＨ（Ｃｅｌｖｏｌ  ＰＶＯＨ  １０３）を含む実施例３Ａの組成物は、Ｇ６２１ブランケット基材に十分に濡れない。したがって、連続した均一な膜を生成せず、虹色が観察されなかった。他の３種類の実施例３Ｂ、３Ｃおよび３Ｄの組成物は、ブランケットの上に連続した均一な膜を生成した。加水分解度が高いポリビニルアルコールは、膜を生成するのに良好ではなく、一方、部分的に加水分解したＰＶＯＨは、良好な連続した均一な膜を生成することができる。加水分解度が９５％より低いことが好ましい。
【００８０】
（実施例６：広がり試験−Ｆｉｂｒｏ  ＤＡＴ１１００接触角の結果）
コーティング膜の上のインクの接触角を、Ｆｉｂｒｏ  ＤＡＴ１１００装置を用いて測定した。実験用黒色インクをこの測定に使用した。時間経過に伴い、接触角を連続して測定した。捕捉可能な最も速い画像は、２０ｍｓである。コーティングされた膜の上のインク液滴の広がりをここでは接触角および液滴の体積に対する液滴の基底領域の比率として報告した。
【００８１】
接触角：図５に示すグラフ１には、コーティングされていない表面の上の実施例３Ａ〜３Ｄの犠牲コーティングに対し、コーティングされていないコーティング表面の上での接触角の比較をまとめている。実験用の黒色インクを、接触角測定のための液体として使用した。接触角が大きいほど、インクの広がりは小さくなる。
【００８２】
この結果は、コントロール基材と、高度に加水分解したＰＶＯＨでコントロール基材をコーティングすることによって作られた基材は、インクによって十分に濡れない（高い接触角値）ことを明らかに示した。このことは、さらに、従来例において高度に加水分解したＰＶＯＨコーティングについて、悪い濡れ効果が観察されたのと一致する。中程度の加水分解度を有するサンプル、例えば、実施例３Ｂ、３Ｃおよび３Ｄの組成物でコーティングしたサンプルは、インクによって十分に濡れた。
【００８３】
（実施例７：印刷試験）
この印刷試験は、上述の種々の犠牲コーティング組成物でコーティングしたコントロール基材の上に試験パターンを印刷することを含んでいた。
鍵となる試験パラメータ：液滴の質量：６．８ｎｇ；液滴の速度：１０ｍ／ｓ；周波数：５ＫＨｚ；電圧：１９Ｖ。印刷ブランケットは、３Ｂ、３Ｃおよび３ＤのＰＶＯＨ溶液のコーティングからなっており、これを犠牲コーティングを含まないコントロール基材と比較した。ドットおよび線のパターンを印刷している間、ブランケットを４０℃の温度に維持した。印刷後、ブランケットを１００℃の乾燥器で１〜２分かけて乾燥させた。
【００８４】
印刷し、広げた後の印刷したドットの直径を表２に示す。この直径は、ブランケットに対し、直接的に光学顕微鏡を（接触させずに）用いて測定した。
【表２】
2015212081.tif 000003
【００８５】
広げた後の目標ドットサイズは約５５ミクロンである。実施例３Ｂの犠牲コーティング組成物を使用した印刷サンプルは、望ましい目標値に非常に近かった。
【００８６】
（実施例８：濡れ性および転写性の試験）
製造した印刷物を、シーラーを用い、ＤＧＥＧ紙基材の上に転写した。転写条件は、２１０°Ｆ、５０ｐｓｉおよび滞留時間５秒であった。実施例３Ｂおよび３Ｄの犠牲コーティング組成物について、このインクは、犠牲コーティングを含むブランケットから、１２０ｇｓｍ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｅｌｉｔｅ  Ｇｌｏｓｓコーティング紙へと欠陥が非常に少ない状態で転写された。ＤＣＥＧ紙に転写されたドットおよび線の画像を図６および７に示す。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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５】
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【図６】
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【図７】
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