(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面における選択された領域にフィルムを印刷する方法であって、以下のステップ、すなわち、
a)  画像化表面を有して連続的に移動する転写部材を準備するステップと、
b)  前記転写部材の前記画像化表面に、熱塑性ポリマーで形成若しくはコーティングした個別粒子をコーティングするステップと、
c)  前記画像化表面に直接的に接触しないほぼすべての粒子を除去して、前記画像化表面上に均一で単層の粒子コーティングを残すステップと、
d)  前記コーティングした画像化表面の選択された領域を十分なパワーの照射に露光させるステップであって、前記パワーは、前記選択された領域内で前記粒子を粘着性のあるものとするのに十分である、該露光ステップと、
e)  前記照射中又は照射後のいずれかで、前記コーティングした画像化表面及び前記基板の表面を互いに押し合わせ、粘着性のあるものとされた前記粒子コーティングの領域のみを前記基板の表面に転写するステップであって、前記粘着性領域がフィルムを形成する、該転写ステップと、並びに
f)  先に塗布した単層コーティングがステップe)で前記基板の表面に転写された前記選択された領域に新たな粒子の単層コーティングを塗布するため、前記ステップb)及びc)を繰り返して、前記画像化表面を再び粒子の単層で均一にコーティングされた状態が残るようにするステップと、
を備える、方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、前記ステップb)は、前記粒子を搬送するガスジェットを前記画像化表面に指向させるステップを含む、方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、前記ステップb)は、疎水性材料の前記画像化表面及び粒子を形成し、また前記粒子を含む液体ジェットを前記画像化表面に指向させる指向ステップであって、前記ジェットの液体は前記画像化表面を濡らさないよう選択したものである、該指向ステップを含む、方法。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか一項記載の方法において、前記ステップb)における前記画像化表面のコーティングは、中間アプリケータによって実施する、方法。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか一項記載の方法において、さらに、前記画像化表面を前記粒子でコーティングする前、コーティング中、又はコーティング後に前記画像化表面を冷却及び／又は加熱するステップを備える、方法。
【請求項６】
基板の表面における選択された領域に熱塑性材料で形成されるフィルムを印刷する装置であって、
a)  画像化表面を有して連続的に移動する無端転写部材と、
b)  熱塑性ポリマーで形成若しくはコーティングした個別粒子を前記画像化表面に塗布するコーティングステーションであって、前記画像化表面には直接接触しない粒子を前記画像化表面から除去する、又は付着できないようにし、これにより均一な単層粒子コーティングが前記画像化表面上に形成されるようにする、該コーティングステーションと、
c)   前記コーティングした画像化表面の選択された領域を十分なパワーの照射に露光させ、前記パワーは、前記選択された領域内で前記粒子を粘着性のあるものとするのに十分である、画像化ステーションと、並びに
d)  前記照射中又は照射後のいずれかで、前記コーティングした画像化表面及び前記基板の表面を互いに押し合わせ、前記単層粒子コーティングを照射で露光することによって前記画像化表面の前記選択された領域に形成された粘着性フィルムを前記基板の表面に転写させる印象ステーションと、
を備え、
前記画像化表面が前記コーティングステーションに復帰する際、動作中、画像化ステーション及び印象ステーションを通過した後、粒子が消尽された前記画像化表面の領域に新たな粒子を塗布することによって、前記画像化表面における前記粒子コーティングが再び均一な単層にされる、印刷装置。
【請求項７】
請求項６記載の印刷装置において、前記コーティングステーションは、前記粒子を前記画像化表面に塗布することができる中間アプリケータを有する、印刷装置。
【請求項８】
請求項６又は７記載の印刷装置において、前記ポリマー粒子は、１０μｍ未満、又は、５μｍ未満、又は１μｍ未満、又は１００ｎｍ〜４μｍ、又は３００ｎｍ〜１μｍ、若しくは５００ｎｍ〜１.５μｍのいずれかの範囲内における粒径を有する、印刷装置。
【請求項９】
請求項６〜８のうちいずれか一項記載の印刷装置において、前記画像化表面は疎水性である、印刷装置。
【請求項１０】
請求項６〜９のうちいずれか一項記載の印刷装置において、前記粒子は疎水性である、印刷装置。
【請求項１１】
請求項６〜１０のうちいずれか一項記載の印刷装置において、前記コーティングステーションは、
・  前記粒子が懸濁する流体流を直接的又は間接的に前記画像化表面に塗布する少なくとも１つのスプレーヘッドと、
・  前記スプレーヘッドを包囲し、また前記流体流を閉じ込める内部プレナムを画定し、前記画像化表面に隣接するリムを有するハウジングであって、前記リムは、前記ハウジングのリムと前記コーティングすべき表面との間に画定される封止ギャップから粒子が流出するのを阻止するよう構成されている、該ハウジングと、及び
・  前記ハウジングに接続された吸引源であって、スプレーされた前記流体及び前記スプレーされた流体に懸濁する前記粒子を前記プレナムから抽出する、該吸引源と、
を有し、
前記吸引源は、前記表面に直接接触しない粒子のほとんどすべてを抽出し、前記装置から退出する際には前記表面に付着する単一粒子層のみが残るようにする、印刷装置。
【請求項１２】
請求項６〜１１のうちいずれか一項記載の印刷装置において、前記画像化ステーションは、前記画像化表面が画像化装置に対して基準のＸ方向に移動するとき、前記画像化表面上に個別制御可能なレーザービームを投射する、該画像化装置を有し、前記画像化装置は、支持体に複数個のレーザービーム発生素子を備え付けた半導体チップを複数個有し、この備え付けは、連続的に作動するとき、発生したレーザーは、前記画像化表面にわたり前記Ｘ方向に延在し、またＹ方向にほぼ均一に離間する平行なラインのセットをトレースするように行う、印刷装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の印刷装置において、各半導体チップの前記個別制御可能な複数個のレーザービーム発生素子は、Ｍ行及びＮ列である２次元の主アレイに配列し、各行における素子は均一間隔Ａｒを有し、各列における素子は均一間隔ａｃを有し、前記チップは支持体に備え付け、この備え付けは、前記Ｘ方向に交差する基準のＹ方向に互いに隣接する各チップ対が、前記Ｘ方向に互いにオフセットし、また連続的に作動するとき、各対における２つの前記チップで発生したレーザービームが、前記Ｘ方向に延在し、また前記Ｙ方向にほぼ均一に離間する２×Ｍ×Ｎ個の平行なラインのセットを前記画像化面上でトレースし、各チップにおけるレーザービームが他方のチップにおけるラインのセットとはオーバーラップしないＭ×Ｎ個のラインのセットをトレースするように行い、前記主アレイにおける素子が前記Ｍ行及び前記Ｎ列であることの他に、各チップは、前記主アレイのＭ行×Ｎ列に対する付加として、前記主アレイの少なくとも１つの側方サイドに付加的な列を有し、前記付加的な列のそれぞれは、前記支持体における隣接チップの相対位置決めに関する前記Ｙ方向のいかなる誤整列をも補償できる少なくとも１つの選択的に動作可能なレーザー発光素子であって、前記補償は、２つのＭ×Ｎ個のラインセット間に存在する少なくとも１つの付加的ラインをトレースすることによって行う、該レーザー発光素子を有する、印刷装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の印刷装置において、前記付加的な２列のそれぞれは、２つ又はそれ以上の素子を有する、印刷装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の印刷装置において、前記付加的な列における素子によってトレースされるラインは、互いに均等に離間し、前記付加的な列における素子によってトレースされるライン間の間隔は、前記主アレイの素子によってトレースされるライン間隔及び各付加的な列における素子数の除算商にほぼ等しいものである、印刷装置。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のうちいずれか一項記載の印刷装置において、前記各チップの各行における素子は前記Ｙ方向に平行なライン上に存在し、また前記各チップの各列における素子は前記Ｘ方向に角度をなすよう傾斜する直線的ライン上に存在する、印刷装置。
【請求項１７】
請求項１３〜１６のうちいずれか一項記載の印刷装置において、前記チップは前記支持体上で行の対として配列し、２つの行それぞれにおけるチップすべての対応のレーザー発光素子は前記Ｙ方向に互いに一列に整列する、印刷装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の印刷装置において、前記対の前記２つの行における前記チップの整列は、前記Ｘ方向及びＹ方向における３つの互いに隣接するチップの任意なグループの対応素子が、合同な正三角形の頂点に位置するように整列するものである、印刷装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の印刷装置において、各チップには、関連チップのすべての素子が発生するレーザービームを前記画像化表面上に合焦するレンズがそれぞれ設けられる、印刷装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の印刷装置において、各レンズは、単一ＧＲＩＮロッドによって形成される、印刷装置。
【請求項２１】
請求項１９記載の印刷装置において、各レンズは、２個又はそれ以上の互いに傾斜する一連のＧＲＩＮロッドによって形成される、印刷装置。
【請求項２２】
請求項２１記載の印刷装置において、各ＧＲＩＮロッドからの光は、プリズムによって次のＧＲＩＮロッドに直列的に指向される、印刷装置。
【請求項２３】
請求項２２記載の印刷装置において、前記プリズムは、ＧＲＩＮロッドよりも高い屈折率を有する、印刷装置。
【請求項２４】
請求項１９〜２３のうちいずれか一項記載の印刷装置において、各レンズ又は一連のレンズは、＋１又は−１の倍率を有する、印刷装置。
【請求項２５】
請求項２０又は２１に従属する請求項２４記載の印刷装置において、前記ＧＲＩＮロッドは、各行の隣接チップにおける対応素子間の距離である２×Ｎ×Ａｒに等しい直径を有する、印刷装置。
【請求項２６】
請求項１３〜２５のうちいずれか一項記載の印刷装置において、各チップは、主アレイにおけるレーザービーム発生素子が等しい行数及び列数を有する、印刷装置。
【請求項２７】
請求項１２〜２７のうちいずれか一項記載の印刷装置において、前記支持体は流体冷却される、印刷装置。
【請求項２８】
請求項１２〜２８のうちいずれか一項記載の印刷装置において、前記支持体は剛体金属又はセラミック構体で形成される、印刷装置。
【請求項２９】
請求項２８記載の印刷装置において、前記支持体の表面は電気絶縁体で形成又はコーティングされることによって電気絶縁されており、また薄いフィルム導体が前記電気絶縁の表面上に形成され、電気信号及び電力を前記チップに供給できるようにする、印刷装置。
【請求項３０】
請求項１２〜２９のうちいずれか一項記載の印刷装置において、前記チップは、垂直キャビティ面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）チップアレイである、印刷装置。
【請求項３１】
請求項１２〜３０のうちいずれか一項記載の印刷装置において、さらに、前記画像化表面の前記粒子によるコーティング前、コーティング中、又はコーティング後に、前記画像化表面の温度を変更するよう冷却器及び／又はヒータを備える、印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の選択された領域にフィルム又は熱塑性材料をコーティングする印刷方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリマー製のインクフィルムを担持するリボンを採用するタイプライターは既知である。リボンは、普通のタイプライターで使用されるインクリボンに相当するものであり、印刷文字の形状のインクは、衝撃ではなく、インクをペーパーに転写すべきリボンの領域のみを加熱する印刷ヘッドによってインクリボンから基板（通常はペーパー）に転写される。文字が印刷された後、タイプライターのキャリッジは次の文字を印刷するよう前進し、またリボンも前進する。
【０００３】
このようなタイプライターは高品質の印刷を達成するがムダが多く、したがって、運用にコストがかかり、これはすなわち、リボンを廃棄することが必要な時点で表面の大部分が印刷基板に転写されずにいたインクでコーティングされたままだからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、熱塑性フィルムを印刷基板に転写する同一原理で動作するが、ムダが少なく、高品質画像を印刷することができ、また文章を印刷することに限定されない印刷装置及び方法を得るにある。
【０００５】
本発明の一態様によれば、基板の表面における選択された領域にフィルムを印刷する方法を提供し、この方法は、以下のステップ、すなわち、
a)  画像化表面を有して連続的に移動する転写部材を準備するステップと、
b)  前記転写部材の前記画像化表面に、熱塑性ポリマーで形成若しくはコーティングした個別粒子をコーティングするステップと、
c)  前記画像化表面に直接的に接触しないほぼすべての粒子を除去して、前記画像化表面上に均一で単層の粒子コーティングを残すステップと、
d)  前記コーティングした画像化表面の選択された領域を十分なパワーの照射に露光させるステップであって、前記パワーは、前記選択された領域内で前記粒子を粘着性のあるものとするのに十分である、該露光ステップと、
e)  前記照射中又は照射後のいずれかで、前記コーティングした画像化表面及び前記基板の表面を互いに押し合わせ、粘着性のあるものにされた前記粒子コーティングの領域のみを前記基板の表面に転写するステップであって、前記粘着性領域がフィルムを形成する、該転写ステップと、並びに
f)  先に塗布した単層コーティングがステップe)で前記基板の表面に転写された前記選択された領域に新たな粒子の単層コーティングを塗布するため、前記ステップb)及びc)を繰り返して、前記画像化表面を再び粒子の単層で均一にコーティングされた状態が残るようにするステップと、
を備える。
【０００６】
異なる実施形態において、前記ステップb)及びc)は、
・前記粒子を搬送するガスジェットを前記画像化表面に指向させるステップ、
・布、ブラシ、若しくは塗布ローラを用いて、前記粒子を前記画像化表面上に擦り込むステップ、
・疎水性材料の前記画像化表面及び粒子を形成し、また前記粒子を含む液体ジェットを前記画像化表面に指向させ、前記ジェットの液体は前記画像化表面を濡らさないよう選択したものであるステップ、又は
・前記粒子を含むガス若しくは液体のジェットを、前記粒子を受け取りまた前記画像化表面に転移させることができる中間アプリケータに指向させる、ステップ、
を含む、ことができる。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、基板の表面における選択された領域に熱塑性材料で形成されるフィルムを印刷する装置を提供し、この印刷装置は、a)  画像化表面を有して連続的に移動する無端転写部材と、
b)  熱塑性ポリマーで形成若しくはコーティングした個別粒子を前記画像化表面に塗布するコーティングステーションであって、前記画像化表面には直接接触しない粒子を前記画像化表面から除去する、又は付着できないようにし、これにより均一な単層粒子コーティングが前記画像化表面上に形成されるようにする、該コーティングステーションと、
c)   前記コーティングした画像化表面の選択された領域を十分なパワーの照射に露光させ、前記パワーは、前記選択された領域内で前記粒子を粘着性のあるものとするのに十分である、画像化ステーションと、並びに
d)  前記照射中又は照射後のいずれかで、前記コーティングした画像化表面及び前記基板の表面を互いに押し合わせ、前記単層粒子コーティングを照射で露光することによって前記画像化表面の前記選択された領域に形成された粘着性フィルムを前記基板の表面に転写させる印象ステーションと、
を備え、
前記画像化表面が前記コーティングステーションに復帰する際、動作中、画像化ステーション及び印象ステーションを通過した後、粒子が消尽された前記画像化表面の領域に新たな粒子を塗布することによって、前記画像化表面における前記粒子コーティングが再び均一な単層にされるものである。
【０００８】
本発明において、上述の装置は印刷装置又は印刷システムとも互換的に称することができる。画像化表面もドナー表面と称されまた認識することもできる。
【０００９】
本明細書に使用する用語「粘着性のある（tacky）」及び「十分に粘着性のある（sufficiently tacky）」は、粒子コーティングが、必ずしも接触に対して粘着性を示すだけではなく、印象ステーション１８で基板に圧着するとき基板の表面に付着できるに十分なように柔軟化されるものも意味することを意図する。粘着性のある粒子又は粘着性のあるものにされた粒子の領域は、後に印刷基板に転写される個別のフィルム又は連続フィルムを形成することができ、これらフィルムは、随意的に、画像化表面が基板に接触する際に加わる圧力の結果として、及び／又は転写されたフィルムの随意的な他の処理（乾燥、硬化等）の結果として薄いフィルムを生ずる。
【００１０】
幾つかの実施形態において、コーティングステーションにおいて、粒子は、例えば、１つ又はそれ以上のスプレーヘッドを用いるジェットによって画像化表面に直接塗布することができる。代替的実施形態において、粒子は、中間アプリケータに、そしてこの中間アプリケータから画像化表面に塗布することができる。後者のタイプの塗布は間接的と言え、また粒子の画像化表面への直接的及び間接的の双方による塗布も本発明に包含される。画像化表面への粒子の直接的又は間接的な塗布は、画像化表面を個別粒子の単層で初期コーティングのため、又は選択した領域（例えば、転写によって先に消尽した領域）における単層の補充のために行うと理解されたい。
【００１１】
各印象後に画像化表面における粒子コーティングを修復できる理由は、粒子が互いに付着するよりも画像化表面に対して一層強力に付着するよう粒子を選択するからである。この結果、塗布された層はほぼ個別粒子の単層となり、すなわち、表面の大部分の面積にわたって１個の粒子分の深さのみであり、粒子全部でなくとも大部分が画像化表面に少なくとも若干の直接接触をする。
【００１２】
例えば、平面状の面の大部分にわたり画像化表面に接触する（例えば、ほぼ平行になる）板状粒子を考慮すると、単層の結果としての厚さ（表面に直交する方向の）は、粒子の厚さにほぼ対応する。粒子が球体形状である場合、単層の厚さは、球体の直径と同等となる。したがって、画像化表面のコーティングの時点における単層の平均厚さは、形状に基づいて単層を形成する個別粒子の平均厚さ又は相当粒径に近似し得る。
【００１３】
しかし、隣接粒子間で部分的なオーバーラップが存在することがあり得るため、単層の厚さは、オーバーラップのタイプ、例えば、粒子相互が互いになし得る相対角度、及び／又は画像化表面に対する相対角度、及び／又はオーバーラップの程度及び／又はパッキングの程度等に基づいて構成する粒子の寸法の低位倍数の値となることができる。したがって、単層粒子コーティングは、含まれる粒子に対して最小寸法特性の約１倍、又は約２倍、又は約３倍又は任意な中間値に対応する最大厚さ（Ｔ）を有することができる（例えば、フレーク状粒子では粒子の厚さの３倍にまで達する、又は球体に近い粒子では粒子相当粒径の２倍まで達する）。
【００１４】
このことは、粘着テープが表面からのパウダーをピックアップするのに使用されるとき、粘着テープがパウダー粒子を１層のみピックアップするのと同じ理由で生ずる。粘着テープが依然として新鮮であるとき、パウダーは、テープ表面全体をカバーするまで粘着面に付着する。しかし、粘着面がパウダー粒子でカバーされた後には、テープを使用してより多くのパウダーをピックアップすることができず、これはすなわち、パウダー粒子は粒子相互間で強力に付着することがなく、また単にテープからブラシで払い落とされる又は吹き飛ばされるからである。同様に、本発明における単層は、画像化表面に対して十分に接触する粒子から形成され、またそれ故に代表的に単一粒子厚さとなる。粒子がコーティングステーションの出口で、例えば、以下により詳細に説明するように後続の余剰物抽出ステップ、乾燥ステップ、又は任意な他の同様なステップで、画像化表面に付着した状態のままでいることができるとき、接触は十分であると言える。
【００１５】
単層は画像化表面に直接接触している粒子からほぼ形成されると考えられるが、画像化表面に直接接触しない場合であっても隣接粒子によって緊密に詰め込まれた幾つかの粒子がコーティング装置の出口側で単層の一部のままでいて、層から軽度に突出し得ることを排除できない。ことによると、表面に接触しない粒子のこのような少数部分は異なった照射の吸収を行い得るものであり、また隣接粒子との密着度の結果として最終的に印刷基板に転写されてしまい、このことは意図した「エネルギー線量」又は受容照射効果よりも大きな程度まで露光することになる。幾つかの実施形態において、任意な視野において、画像化表面に接触する粒子数から外れる、画像化表面に直接接触しない粒子の百分率は、１５％以下、又は１０％以下、又は５％以下である。
【００１６】
幾つかの実施形態において、画像化表面における個別粒子の単層は十分に連続した粒子の層を形成する。画像化ステーションで照射に露光される際に隣接粒子が溶融して転写可能なフィルムを形成できる場合、単層は十分に連続的である。このような場合において、また単層を形成する粒子のサイズ及び形状に基づいて、少なくとも約４０％、及び多くとも約５０％、又は多くとも約６０％、又は多くとも約７０％までもの面積被覆率が十分であり得る。より小さい粒子及び／又は照射による露光の際に半径方向に拡張する能力が比較的低い粒子に関しては、画像化表面における粒子の単層はほぼ連続した層を形成する必要があり得る。「ほぼ連続した」は、その面積の少なくとも７０％、又は少なくとも８０％、少なくとも９０％、又は少なくとも９５％までもが、粒子によってカバーされることを意味する。
【００１７】
粒子が直径２μｍの理想球体であるとして説明すると、このような粒子は、したがって、４.１９μｍ３の内部体積、及び約３.１４μｍ２の平面投影を有する。照射露光の際にこのような粒子が溶融して厚さ約０.５μｍの同一体積の円盤を形成すると仮定すると、液化粒子のこのような円盤は約８.３８μｍ２の面積をカバーする約３.３μｍの直径を有する。
【００１８】
説明を分かり易くするため、フィルムの実際の厚さは融合した液化粒子の空気に対する表面張力特性によって律則されるとすると、この液体の画像化表面に対するぬれ特性は、以下の等式、すなわち、
ｔ＝（２γｌａ（１−ｃｏｓθ）／ｇρ）１／２    （式１）
に従い、ここでｔは結果として生ずるフィルム厚さ、γｌａは液化粒子と空気との間の表面張力、θは融合した液化粒子の画像化表面に対するぬれ角、ｇは重力定数、及びρはこの液体の濃度である。表面張力及びぬれ角の双方とも液体の温度に依存すると理解されたい。
【００１９】
説明の例に戻り、またこの場合説明を分かり易くするため、１００μｍ２の面積を有する正方形の表面を考慮すると、約１２個のこのような溶融した粒子は、（ほぼ均一に分布すると仮定すると）このような表面上に厚さ約０.５μｍの連続フィルムを形成する必要がある。照射の露光前の元々の形状では、これら１２個の粒子は正方形の約３０％をカバーするだけである。これら値及び計算は、簡単な説明のために挙げたものであり、またフィルム形成ポリマーにおける当業者であれば、動作状況に影響を与え得る要因は容易に理解できるであろう。
【００２０】
転写可能なフィルム、できれば連続したフィルムが最終的に形成されるのに必要とされる初期面積被覆率は、明らかに、とくに、粒子のサイズ分布、粒子に使用される特定材料、例えば温度依存表面張力、一時的流体挙動等のような特定の流動学的パラメータ、並びに粒子自体の化学的及び／又は物理的な特性に依存する。画像化表面の特性も、この問題（例えば、近接への十分な接触及び／又は拡散を促進又は阻害すること）に関与し得る。さらに、コーティングステーションの動作条件、画像化表面上における粒子の分布（ほぼ均一であることが有利である）、画像化ステーションで粒子及び／又は画像化表面が受け取る照射のエネルギー密度、印象ステーションの転写ポイントにおける圧力のような特定プロセスパラメータも、目標とする結果（例えば、所望厚さのフィルムを生ずるよう照射粒子の拡散及び／又は融合を促進すること）に影響を及ぼし、したがって、前提条件を変更することができる。
【００２１】
特定標的表面からの粒子によってカバーされる面積百分率（％被覆率）は、できれば既知の被覆ポイントの較正曲線の確立との組合せで光学的濃度の決定による、粒子若しくは基板のいずれかが十分透明である場合の透過光測定による、又は逆に、例えば粒子が反射性である（例えば、熱塑性ポリマーによってコーティングされた反射性材料を有する）場合に反射光の測定によることを含めて、当業者に既知である多くの方法によって評価することができる。
【００２２】
本明細書に使用されるように、粒子によってカバーされる関心対象表面の百分率面積を決定する好適な方法は以下の通りである。１ｃｍ端縁を有する正方形サンプルを研究されている表面から（例えば、画像化表面から、又は印刷された基板から）カットする。このサンプルは、顕微鏡法（レーザー共焦点顕微鏡（オリンパス(登録商標)製LEXT OLS301SU）又は１００倍にも達する倍率（少なくとも約128.9μｍ×128.6μｍの視野を生ずる）の光学顕微鏡（オリンパス(登録商標)製BX61 U-LH100-3）のいずれかを使用）によって解析する。少なくとも３つの代表的画像を、反射率モードで不透明基板（例えば、ペーパー）を有する各サンプルに関して取得する。取得した画像は、アメリカ合衆国の国立衛生研究所（ＮＩＨ）が開発した公有財産のＪａｖａ画像処理プログラムであるＩｍａｇｅＪを用いて解析した。画像は８ビットグレー階調で表示し、プログラムは反射性粒子（明るいピクセル）と、付近又は隣接の粒子間に存在する隙間（暗いピクセルとして見える空所）との間に違いを付ける反射率閾値を提示するよう指示されている。熟練したオペレータは、必要であれば、提示された閾値を調整することができ、しかし、必要であれば、一般的にそれを追認する。この画像解析プログラムは、次に粒子を表すピクセル量及び粒子間空所におけるカバーされていない面積を表すピクセル量の測定ステップに進み、このステップから面積被覆率を容易に計算することができる。同一サンプルにおける異なる画像区域で行った測定を平均化する。サンプルが透明基板上である（例えば、半透明プラスチックフォイル上に印刷される）とき、同様な解析を透過率モードで行い、この場合、粒子は暗いピクセル、空所は明るいピクセルを呈する。このような方法、又は当業者に既知の任意なほぼ同様の解析技術によって得られた結果は、パーセント又は比で表現することができる光学的表面被覆率と称される。
【００２３】
幾つかの実施形態において、照射での露光によって粒子が単層に転換することから生ずるポリマーフィルムは、２μｍ以下、又は１μｍ以下、又は７５０ｎｍ以下の厚さを有する。他の実施形態において、ポリマーフィルムの厚さは、１００ｎｍ以上、又は２００ｎｍ以上、又は３００ｎｍ以上でさえもある。ポリマーフィルムの厚さは、３００ｎｍ〜１,０００ｎｍの範囲内、又は５００ｎｍ〜１,５００ｎｍの範囲内、又は６００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内、又は７００ｎｍ〜１,０００ｎｍの範囲内であり得る。
【００２４】
熱塑性粒子は、１０μｍ未満、又は５μｍ未満、又は１μｍ未満、又は１００ｎｍ〜４μｍの範囲内、又は３００ｎｍ〜１μｍの範囲内、又は５００ｎｍ〜１.５μｍの範囲内の粒径を有する。
【００２５】
粒子の粘着性フィルムを画像化表面から基板に転写するのを支援するため、画像化表面を疎水性にすることができる。
【００２６】
有利には、画像化表面は、所望の選択領域を露光するための画像化ステーションによって間欠的に発生する照射と両立可能である。この両立可能は、例えば、画像化表面が、照射に対して比較的耐性がある及び／又は不活性である、及び／又は照射を吸収若しくは反射できる、及び／又は照射によって発生し得る熱を伝導若しくは絶縁できることを意味する。
【００２７】
幾つかの実施形態において、熱塑性粒子自体を疎水性とすることができる。
【００２８】
前記コーティングステーションは、
・  前記粒子が懸濁する流体流を直接的又は間接的に前記画像化表面に塗布する少なくとも１つのスプレーヘッドと、
・  前記スプレーヘッドを包囲し、また前記流体流を閉じ込める内部プレナムを画定し、前記画像化表面に隣接するリムを有するハウジングであって、前記リムは、前記ハウジングのリムと前記コーティングすべき表面との間に画定される封止ギャップから粒子が流出するのを阻止するよう構成されている、該ハウジングと、及び
・  前記ハウジングに接続された吸引源であって、スプレーされた前記流体及び前記スプレーされた流体に懸濁する前記粒子を前記プレナムから抽出する、該吸引源と、
を有し、前記吸引源は、前記表面に直接接触しない粒子のほとんどすべてを抽出し、前記装置から退出する際には前記表面に付着する単一粒子層のみが残るようにするよう動作可能である。
【００２９】
コーティングステーションは、随意的に、さらに、温度制御手段を有し、画像化表面の温度を所望通りに調整できるようにする。
【００３０】
一実施形態において、画像化表面の温度は周囲の温度よりも高く上昇させることができ、この温度上昇はほぼヒータによってもたらす。幾つかの実施形態において、ヒータはコーティングステーションの出口側又は下流に配置する。このような実施形態において、画像化表面の外表面の温度は、３０℃を超える、又は４０℃を超える、又は５０℃すらも超える温度とすることができるが、代表的には８０℃よりも低い又は７０℃さえ超えない温度とすることができる。
【００３１】
幾つかの実施形態において、画像化表面の温度は低下させることができ、この温度低下は、例えば、冷気ブロワのような冷却器によってほぼもたらされる。冷却器はコーティングステーションの入口又は上流に配置することができる。このような実施形態において、画像化表面の外表面の温度は、４０℃未満、又は３０℃未満、又は２０℃未満ですらもあり得るが、代表的には０℃よりも高い又は１０℃さえ超えるものとすることができる。
【００３２】
幾つかの実施形態において、画像化表面はコーティングステーションに到達する前に冷却し、またコーティングステーションを退去した後に加熱する。
【００３３】
本明細書において、用語「懸濁した（suspended）」及びその変化形は、任意の特別なタイプの同一相又は異なる相である材料の混合物に言及するものではなく、より全般的に「搬送される（carried）」及び同様の用語として解すべきである。
【００３４】
前記画像化ステーションは、前記画像化表面が画像化装置に対して基準のＸ方向に移動するとき、前記画像化表面上に個別制御可能なレーザービームを投射する、該画像化装置を有することができ、前記画像化装置は、支持体に備え付けた半導体チップを複数個有し、この備え付けは、連続的に作動するとき、発生したレーザーは、前記画像化表面にわたり前記Ｘ方向に延在し、またＹ方向にほぼ均一に離間する平行なラインのセットをトレースするように行う。
【００３５】
幾つかの実施形態において、前記画像化装置における各半導体チップは、Ｍ行及びＮ列である２次元のアレイに配列した複数個のレーザービーム発生素子を有し、各行における素子は均一間隔Ａｒを有し、各列における素子は均一間隔ａｃを有し、前記画像化装置は、さらに、発生したレーザービームを粒子でコーティングされた画像化表面上に合焦するレンズ系を有する。レンズ系は複数個のレンズ素子を有することができ、レンズ素子は、対応のチップに各個に関連させ、また幾つかの実施形態において屈折率分布型（ＧＲＩＮ：Gradient-Index）ロッドを有することができる。
【００３６】
ＧＲＩＮロッドで例示した画像化装置のレンズ素子は一体型の形態で使用することができ、この一体型の形態は、レーザー光がレーザー源から画像化表面に至る光路における単一の素子を通過することを意味する。代案として、各光路は直列的に配列した２個又はそれ以上のレンズ素子を有することができ、個別の素子は、例えばミラー又はプリズムを介して互いに結合し、１個のレンズ素子と同一の効果を生ずることができる。多重レンズ素子を使用することによって光路を折り曲げ、実装を簡素化できるようになる。この理由から、個別素子は、代表的には互いに１直線上に整列させない。換言すれば、チップにおける同一素子から発生されるレーザービームは、一体型レンズ素子（例えば、単一の「直線型」ＧＲＩＮロッド）によって伝送されるか、又は一連のレンズ素子（例えば、関連のプリズムによって光が次のロッドに指向される２つ又はそれ以上のＧＲＩＮロッド）によって伝送されるかに関わらず、画像化表面上の同様な場所を標的とすることができる。
【００３７】
画像化装置の幾つかの実施形態を以下に添付図面につき説明する。図面とともにこれらの記載は、当業者に対して非限定的な実施例として本発明の教示をどのように実施するかを明らかにするであろう。図面は説明的詳述目的であり、また本発明の基本的理解に必要以上に実施形態の構造的詳細を細密に示そうとするものではない。分かり易く簡潔にするため、図面に示される幾つかの対象物は縮尺通りではない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】印刷システムの第１実施形態を概略的に示す。
【図２】印刷システムの第２実施形態を概略的に示す。
【図３】支持体に備え付けた１組のＶＣＳＥＬチップのセットを備える画像化装置の一部を示す。
【図４】２つのＶＣＳＥＬチップにおけるレーザー発光素子、及び相対的に移動する画像化表面上でトレースできるラインを示す概略図である。
【図５】１対の行において、ＶＣＳＥＬチップと、発生したレーザービームを画像化表面上に合焦させるレンズとして使用するＧＲＩＮロッドとの間における整列状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
印刷システムの概説
図１は画像化表面として作用する外表面１２を有するドラム１０を示す。ドラムが矢印で示すように時計方向に回転するとき、微粒子の単層コーティングを取得するコーティングステーション１４の下方を通過する。コーティングステーション１４を退出した後、画像化表面１２は画像化ステーション１６の下方を通過し、この画像化ステーション１６において、画像化表面１２の選択された領域が画像化装置によってレーザー照射で露光され、画像化表面１２の選択された領域における粒子コーティングを粘着性のあるものにする。次に、画像化表面１２は、基板（サブストレート）２０がドラム１０と圧胴（印象シリンダ）２２との間で圧迫され、矢印で示されるニップを有する印象ステーション１８を通過する。印象ステーション１８で加わる圧力は、画像化ステーション１６におけるレーザー照射での露光によって粘着性のあるものにされた画像化表面１２のコーティングにおける選択された領域が画像化表面１２から基板２０に転写される。結果として基板に転写される選択した粘着性のエリアに対応する画像化表面１２における領域は、粒子転写によって消尽して露出することになる。この後画像化表面は、コーティングステーション１４に復帰することによってそのサイクルを完了することができ、このコーティングステーション１４において、新たな単層粒子コーティングが、先に塗布された粒子が印象ステーション１８で基板２０に転写されて露出した領域にのみ塗布される。後に詳述するように、印刷基板とも称される基板は種々の材料（例えば、ペーパー、厚紙、プラスチック、織物等）で形成することができ、基板のうち幾つかは、随意的に、所望の品質に基づいてコーティングされた形態及び未コーティングの形態で存在することができ、また異なる形態（例えば、シート又は連続ウェブ）で印象ステーションに供給できる。
【００４０】
基板に転写されるようレーザー照射に選択的に露光される熱塑性ポリマー粒子は、フィルム、又は以下にさらに詳述するようにポリマーフィルムを形成すると言える。本明細書で使用する用語「フィルム」は、画像化表面上で露光された粒子の各スポットが薄層又は材料コーティングを形成でき、少なくとも印象ステーションで基板に転写されるまで可撓性を有し得るものであることを示す。用語「フィルム」は、必ずしも画像化ステーションでレーザー照射の露光された隣接粒子のスポットが連続的コーティングとして集合的に転写されることを意味しない。画像化表面で形成された（すなわち、レーザービームに十分に露光された１つ以上の隣接粒子による）薄いフィルムは、たかだか粒子厚さを保持する、又は印象の際により薄くなることができる。したがって、本発明の教示による装置及び方法によれば、有利にも被照射粒子の薄い層を基板に印刷できる。幾つかの実施形態において、印刷されたフィルムは、１マイクロメートル以下、８００ｎｍ以下、又は６００ｎｍ以下、又は４００ｎｍ以下、又は２００ｎｍ以下、又は１００ｎｍ以下さえもの厚さを有することができる。
【００４１】
コーティングステーション
コーティングステーション１４は複数個のスプレーヘッド１４０１を備え、これらスプレーヘッド１４０１はドラム１０の軸線に沿って互いに整列し、したがって、図１の断面では１個のスプレーヘッドのみが見えている。スプレーヘッドのスプレー１４０２は、ベル状のハウジング１４０３内に閉じ込められ、ハウジングの下側リム１４０４は、画像化表面に対してぴったり合う形状にし、ベル状のハウジング１４０３とドラム１０との間に狭いギャップのみが残るようにする。スプレーヘッド１４０１は共通の供給レール１４０５に接続し、この供給レール１４０５はスプレーヘッド１４０１に加圧流体キャリヤ（ガス状又は液体）を供給し、この加圧流体キャリヤ内には、画像化表面１２をコーティングするのに使用すべき微粒子を懸濁させる。必要であれば、懸濁粒子は、とくに、スプレーヘッドへの供給前に定期的又は絶え間なく混合させることができる。粒子は、例えば、０.１〜１０リットル／分又は０.３〜３リットル／分の流量範囲においてコーティング装置内で循環させることができる。ハウジング１４０３の内部空間によって形成されるプレナム１４０６内に閉じ込められるスプレーヘッド１４０１からの流体及び余剰粒子は、出口パイプ１４０７から抽出し、この出口パイプ１４０７は、矢印で示される適当な吸引源に接続し、スプレーヘッド１４０１に再循環させることができる。本明細書でスプレーヘッドに言及したが、共通供給パイプ又は導管に沿って流体懸濁粒子を供給できる任意な他のタイプのノズル又はオリフィスも含まれる。
【００４２】
流体及び懸濁粒子を画像化表面上に直接的にスプレーする上述の実施形態の代替案として、図２に示すコーティングステーションは、流体及び懸濁粒子を画像化表面上に擦り付けるよう動作する回転アプリケータ１４２０を有することができる。アプリケータ１４２０は、例えば、円筒形スポンジとする、又は回転心軸から半径方向に突出する可撓性の複数の細条片を有することができる。スポンジローラ又は細条片の材料は、画像化表面１２上に粒子を擦り付けるよう選択され、画像化表面上に形成される被覆の完全性に影響を与えることがない、換言すれば、粒子の層に擦過痕がないようにする「比較的柔軟な」のものとする。アプリケータ、又はブラシ毛若しくは細条片の表面は、好適には、閉じた細胞状発泡体（例えば、閉じた細胞状ポリエチレン、閉じた細胞状ＰＶＡ、又は閉じた細胞状シリコーン）を有する、又は比較的柔らかい開いた細胞状発泡体（ポリウレタン発泡体のような）、又は綿、絹、若しくは超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）の布地のような布地を有することができる。
【００４３】
懸濁粒子を含む流体は、このようなアプリケータ１４２０に外部から図２に示すように、ノズル１４０２からのスプレー又はジェット１４２０として供給することができ、ノズル１４０１はパイプ壁における孔によって簡単に構成することができる。代案として、懸濁粒子を含む流体は内部から供給できる。このような実施形態において、流体は、アプリケータ内で、例えば、心軸１４２１内又は軸線に平行に位置決めした供給ダクト又はスプレーによって供給でき、またアプリケータ１４２０の材料を経由して外部表面に向けて拡散することができる。
【００４４】
アプリケータは、画像化表面に直接的に接触しないいかなる粒子をも少なくとも部分的に除去し、また随意的に、単層として表面にコーティングされる粒子を少なくとも部分的に平坦化するよう作用し得る。
【００４５】
有利にも、粒子の単層は、画像化ステーションのレーザー素子が発生した照射の標的送達を促進する。このことは、選択的に照射された粒子が単一の規定層に存在するとき、レーザー照射を合焦するのが容易であって、画像化装置の制御を容易にし、基板への転写の際にほぼ均一な厚さ及び／又は比較的規定された輪郭のドットを形成することができる。
【００４６】
単層を有することの他の利点は、粒子と粒子がコーティングされる画像化表面との間に良好な熱結合が得られる点である。以下に記載するように、画像化表面は熱吸収性基板とすることができる、又は適当な熱吸収材料で形成することができ、これにより画像化表面からのエネルギーをポリマー粒子に転移させ、ポリマー粒子が粘着性のあるものにするのを容易にする。粒子の極めて小さい厚さに起因して、レーザーエネルギーの大部分が吸収されることなく粒子を通過することができる。粒子を直接加熱する代わりに、レーザー照射が画像化表面を加熱する傾向にあり、粒子は間接的に加熱される。
【００４７】
中間アプリケータ１４２０（例えば、ローラ又はブラシ）が軸線１４２１の周りに回転するとき、ドラム１０の画像化表面１２と接触する際にこの画像化表面１２に粒子を塗布する。アプリケータの外表面は画像化表面と同一の線形速度を有する必要はなく、例えば、約１０倍高い速度に達するまでの速度とすることができる。アプリケータはドラム１０と同一方向又は反対方向に回転することができる。アプリケータは、モータにより独立的に駆動する、又はギア、ベルト、摩擦等を介してドラム１０によって駆動することができる。
【００４８】
幾つかの実施形態において、表面に直接的に接触しないいかなる粒子をも除去するよう作用する余剰物抽出システムは、アプリケータと同様に構成される。このような場合、アプリケータ類似素子に外部から又は内部から供給され、過剰粒子リムーバとして作用する流体は、それ自体何ら懸濁する粒子を持たない。クリーニング装置としても見なすことができる余剰物抽出システムの流体は、塗布装置用に粒子が懸濁される流体と同一又は異なるものとすることができる。例えば、粒子は、水又は任意な他の水性媒体に懸濁させて塗布することができ、またその余剰物は同一水性媒体によって、又は異なる流体、例えば空気流によって除去することができる。
【００４９】
ハウジング１４０３と画像化表面１２との間に有効なシールを確保し、ハウジング１４０３とドラム１０の画像化表面１２との間にほぼ維持しなければならない狭いギャップからスプレー流体及び微粒子が漏れ出るのを防止できるようにすることは重要である。このようなシールを達成する異なるやり方を図面で概略的に示す。
【００５０】
シールの最も簡単な形態はワイパーブレード１４０８である。このようなシールは、画像化表面と物理的に接触し、またハウジング１４０３の出口側、すなわち、スプレーヘッド１４０１の下流側に使用する場合、塗布されたコーティングに擦り痕を付けることがあり得る。この理由から、このようなシールを用いる場合、スプレーヘッド１４０１の上流側及び／又はハウジング１４０３の軸線方向端部のみに配置するのが好ましい。本明細書に使用する用語「上流」及び「下流」は、異なるステーションを通過して循環するとき、画像化表面１２におけるポイントを基準にする。
【００５１】
図１及び２は、さらに、画像化表面１２に接触する部材なしに、どのようにして粒子が懸濁した流体のハウジング１４０３とドラム１０との間におけるギャップからの流出を阻止できるかを示す。ハウジング１４０３の周囲全体にわたり延在するギャラリー（屋根付き通路）１４０９を、ハウジング１４０３のリム全体にわたり延在してギャラリー１４０９と封止ギャップとの間で流体連通を確立する１組の微小通路１４１０のセットによって接続する。
【００５２】
第１実施形態において、ギャラリー１４０９は、余剰物抽出システムの吸引源に接続し、この余剰物抽出システムは、出口１０７に接続するのと同一の吸引源又は異なる吸引源とすることができる。この場合、ギャラリー１４０９は、ハウジング１４０３を退去する前にギャップを通過する流体を抽出する作用を行う。低圧でも画像化表面１２に直接接触しない如何なる粒子をもドラム１０から吸引し、またスプレーされる流体が液体である場合、余剰液体を吸引して、コーティングステーション１４から退去する前にコーティングを少なくとも部分的に乾燥させる。余剰液体は、コーティング装置の出口側に配置した液体抽出ローラ（例えば、液体吸収表面を有する）によって代替的かつ付加的に取り除くことができる。粒子コーティングを乾燥する任意のこのような手段（例えば、ブロワ、ヒータ、液体抽出器等）は、もしあるとしたら、コーティング装置１４の内部（すなわち、ハウジング１４０３のプレナム１４０６内）に存在させる、又はコーティングがほぼ乾燥状態であることが必要であるステーションの上流に留まる限り、代替的にコーティングステーションの下流に配置することができる。乾燥素子は、もしあるとしたら、粒子層と共存可能であることが有利であり、例えば、粒子及び／又は粒子から形成される層の完全性に悪影響を及ぼさないものとする。
【００５３】
代替的実施形態において、ギャラリー１４０９はプレナム１４０６内の圧力よりも高い圧力のガス源に接続する。スプレーヘッド１４０１を経由するプレナムへの流体供給流率及び出口１４０７を経由する抽出流率に基づいて、プレナム１４０６は周囲大気圧より高い又は低いかのいずれかの圧力であるものとすることができる。
【００５４】
プレナムが大気圧より低い圧力である場合、ギャラリー１４０９は周囲大気圧で十分であり、又は実際的にギャラリーは存在させる必要がない。この場合、封止ギャップ内の圧力はプレナム１４０６内の圧力を超えているため、ギャップ経由のガスフローは、流体流出のリスクなくハウジング内部に向かう。
【００５５】
プレナムが大気圧より高い圧力である場合、ギャラリー１４０９は加圧したガス源、好適には加圧空気源に接続することができる。この場合、空気は加圧下により封止ギャップに通路１４１０経由で強制的に送り込み、また２つの流れに分れる。一方の流れは、プレナム１４０６に向かって流れ、また粒子が懸濁する流体の流出を阻止する。その流れは画像化表面に直接接触していない粒子を除去及び／又は同伴し、またキャリヤ流体が液体である場合、コーティングを少なくとも部分的に乾燥するのを補助する。第２の流れは、何ら懸濁粒子がないクリーンな空気だけであるため何の問題もなくコーティングステーションから抜け出る。第２ガス流は、さらに、コーティングステーション１４を退出する前に画像化表面１２上の粒子コーティングを乾燥するのを補助する。所望に応じて、ガス流はこのような乾燥を促進するよう加熱することができる。
【００５６】
代替的実施形態において、上述のギャラリー１４０９は、プレナム１４０６を側面全体で封止するようハウジングの全周にわたり延在させないでおく。「部分的」ギャラリーとする、又はスプレーヘッド及び／若しくはアプリケータの下流又は上流のいずれかでドラム軸線に平行に配置した、及び／若しくはドラム軸線に直交する方向にスプレーヘッド／若しくはアプリケータの側端縁に配置した１つ又はそれ以上のエアナイフ（負又は正のフローを有する）の組合せとすることができる。出口側の「部分的」ギャラリーは、幾つかの実施形態において、付加的又は代替的に粒子の乾燥を促進するガスブロワ（例えば、冷たい又は熱い空気）として作用し、この場合、通路１４１０は、十分な流率を生ずるのに適合させることができる。
【００５７】
一実施形態において、また画像化表面１２に塗布される懸濁粒子を搬送する流体タイプとは無関係に、コーティング装置１４の出口側、代表的には図１及び２に示すように、外部下流位置に、粒子層及び画像化表面の温度を、画像化ステーション１６に達する前に上昇させることができるヒータを設ける。粒子及び画像化表面の温度は、このようにして、周囲温度から３０℃又は４０℃を超える又は５０℃すらも超える温度に上昇させることができ、粒子を粘着性があるものにするのに必要なレーザーエネルギー量を低減することができる。しかし、加熱それ自体は粒子を粘着性があるものにするのではなく、８０℃又は７０℃を超える温度まで上昇させるものであってはならない。粒子及び画像化表面のこのような加熱は、所望温度の流体キャリヤを用いることによって一層促進することができる。
【００５８】
幾つかの実施形態において、コーティング装置１４の入口側、代表的には図１及び２に示すように、外部上流位置に、先に露出した領域に粒子層が補充される前に画像化表面１２の温度を低下させることができる冷却器１４２２を設けることができる。４０℃未満又は３０℃未満の温度、又は２０℃すらよりも低い温度、しかし、代表的には０℃より高い、又は１０℃すらよりも高い温度の画像化表面は、露出した領域に隣接する粒子の温度を低下させることができ、これにより画像化表面が補充される時までにこのように冷却された粒子は、「残留」粘着性がない、又は減少したものとなることができる、すなわち、後続ステップ（例えば、印刷基板への転写）には不十分な部分的軟化状態となる。冷却されたコーティングは、粒子が新たに画像化表面の露出領域に堆積されるのと同一の挙動をする。このようにして、本発明のような画像化装置のチップにおける任意のレーザー素子によって選択的に標的となる粒子のみが、印刷基板への転写に十分な粘着性があるものになる。粒子及び画像化表面のこのような冷却は、所望温度の流体キャリヤを用いることによって一層促進することができる。
【００５９】
コーティング装置１４の入口側の冷却器１４２２及び出口側のヒータ１４２４の双方を設け、各クーラー及びヒータを上述のように動作させることができる。さらに、ドラム１０は、ドラムの内部における適当な冷却／加熱手段によって温度制御することができ、このような温度制御手段は、もしあるとすれば、画像化表面の外表面を任意な所望温度に維持するのと同じように動作させることができる。
【００６０】
粒子
コーティング粒子の形状及び組成は、基板２０の表面に塗布される効果の性質に依存する。印刷システムにおいて、粒子は、好都合には色素性熱塑性ポリマーで形成することができる。レーザービーム発生素子の照射波長に対する応答として温度上昇及び軟化できるポリマー及び／又はポリマーに関連する顔料が好適である。これに限定すると解する必要はなく、なぜなら、代替的（及び付加的）に、粒子が塗布される画像化表面の温度上昇の結果としてレーザー素子によって粒子は粘着性のあるものにされ得るからである。
【００６１】
高品質印刷のためには、粒子はできる限り微細であり、塗布される単層コーティングの粒子相互間の隙間を最小化するものが望ましい。粒径は所望解像度に依存し、また幾つかの用途では、１０マイクロメートル（μｍ）又はできればそれ以上さえもの粒径が適切であることが分かっている。しかし、向上した画像品質のためには、粒径は２、３マイクロメートル、及びより好適には、約１μｍ未満である。幾つかの実施形態において、適当な粒子は、１００ｎｍ〜４μｍの間、３００ｎｍ〜１μｍの間、とくには５００ｎｍ〜１.５μｍの間における平均直径を有することができる。このような粒子を生産する方法に基づいて、粒子はほぼ球形であり得るが、このことは必須ではなく、板状の形状にもなり得る。
【００６２】
このように、粒子選択及び理想的サイズ決定は、粒子の意図する用途、求められる効果（例えば、印刷の場合での視覚的効果）、並びに関連のコーティングステーション及び画像化ステーションにおける動作条件に依存する。パラメータの最適化は、経験的、日常の実験、当業者によって行うことができる。
【００６３】
粒子形状に基づいて、粒子は、長さ、幅、厚さ、直径又はＸ、Ｙ及びＺ方向寸法における任意な代表的測定値によって特徴付けることができる。代表的には、このようなサイズは、粒子母集団の平均として得られ、また顕微鏡法及び動的光散乱（ＤＬＳ：Dynamic Light Scattering）法のような任意な従来既知の技術によって決定することができる。ＤＬＳ技術において、粒子は、相当挙動を有する球体に近似し、またサイズは流体力学直径の観点から得ることができる。ＤＬＳは、さらに、母集団のサイズ分布を評価することができる。本明細書で使用するように、例えば、１０μｍ以下のサイズを有するは、１０μｍよりも小さい少なくとも一方向寸法を有し、また可能であれば、形状に基づいて２つ又は３つの方向寸法を有することができる。
【００６４】
Ｄ５０（母集団の５０％にも達する）がほぼ意図するサイズである場合、粒子は任意な平均所望選好を満たすと言えるが、Ｄ９０がほぼ意図するサイズである粒子母集団は、大量の粒子（母集団の９０％にも達する）がその選好を満たすことを意味する。
【００６５】
必須ではないが、粒子は均一形状及び／又は母集団の中央値に対して対称的分布内及び／又は比較的狭いサイズ分布内にあるのが好ましい。
【００６６】
粒子サイズ分布は、以下の条件、すなわち、
Ａ）  粒子における９０％の流体力学直径と粒子における１０％の流体力学直径との間における差が１５０ｎｍ以下、又は１００ｎｍ以下、又は５０ｎｍ以下でさえもあり、数学的に（Ｄ９０−Ｄ１０）≦１５０ｎｍ等々で表現できる条件、及び／又は
Ｂ）  a)粒子における９０％の流体力学直径と粒子における１０％の流体力学直径との間における差と、b)粒子における５０％の流体力学直径と、の間における比が２.０以下、又は１.５以下、又は１.０以下でさえもあり、数学的に
（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０≦２.０等々で表現できる条件
のうち少なくとも一方が適用される場合、比較的狭いと言える。
【００６７】
上述したように、このような比較的均一な分布は若干の用途には必須ではない。例えば、比較的不均一に分布した粒子母集団は、比較的より小さい粒子が比較的より大きい粒子によって形成される隙間に存在することができる。
【００６８】
粒子は、任意の適当なアスペクト比、すなわち、粒子の最小寸法と、この最小寸法に直交する最大平面における相当直径との間の寸法比を有することができる。相当直径は、例えば、最大直交平面における最長寸法と最短寸法との間の算術平均とすることができる。このような寸法は、概してこのような粒子のサプライヤによって提供され、また顕微鏡法のような従来既知の方法によって代表的粒子の個数に対して評価することができる。
【００６９】
粒子組成及び粒子が受けるプロセス（例えば、ミリング、リサイクリング、バニシ仕上げ等）に基づいて、粒子は、親水性がある場合には異なる程度の親水性とともに、疎水性であるものとすることができる。時間とともに粒子の疎水性と親水性との間のバランスはシフトするため、粒子の疎水性の性質が優位である場合、プロセスは効率的である状態を維持することが期待される。本発明において、このような粒子は疎水性又はほぼ疎水性であると言える。粒子は、画像化表面上又は中間アプリケータにスプレーされるときガス状流体又は液状流体のいずれかによって搬送することができることが予想される。コスト低減及び環境汚染最小化の双方のため、粒子が液体に懸濁するとき、液体は水性であることが望ましい。このようなケースにおいて、使用するポリマー又は材料は疎水性の粒子を形成するのが望ましく、これにより粒子コーティングに対するガス流の吹き付けは、画像化表面に直接接触しない粒子を脱落及び／又は同伴させること、及び画像化表面上の粒子コーティングを少なくとも部分的に乾燥することの双方の作用をする。
【００７０】
フォイル・ブロッキングに類似の効果を基板２０に適用することができ、この場合、基板に転写される印刷画像は金属に類似の反射性を有する。これは、金属又は金属に類似するもの（例えば、金属的外観を有するポリマー材料又はセラミック材料）であり、熱塑性ポリマーでコーティングした粒子を使用することによって得られる。金属粒子を生産する方法（一般的にはミリング）に基づいて、粒子は平坦な板状体となる傾向があり、このことは必須ではないが、ミラーに近似する品質の高反射性コーティングを得ることができる。このような粒子は、それ自体バニシ仕上げ又は光沢仕上げされた状態であり、このことは、粒子が画像化表面１２上に存在する間にスプレー中に高圧を使用すること又はバニシ仕上げローラのいずれかによって実施し得る。図面には示さないが、バニシ仕上げローラはスプレーヘッドの下流に配置することができる。バニシ仕上げは、コーティング装置のスプレーヘッドを比較的低圧で動作させるとき、及び／又は中間アプリケータを設けるときに、とくに有利である。バニシ仕上げ機は、上述したのと同一のハウジング又は別個のハウジング内に配置することができる。粒子の単層のバニシ仕上げは、所望されるとき、コーティングが画像化ステーションに達する前に、すなわち、粒子が依然として画像化表面上に存在する間に実施するのが有利であるが、このことは、印刷システムが基板への転写に続く粒子のバニシ仕上げから恩恵うける場合があるので、必ずしも必要ではない。バニシ仕上げは、乾いたローラ又は濡れたローラ（粒子媒剤、例えば水で含浸及び／又は洗浄されている）で実施することができる。中間アプリケータを使用する場合、粒子を画像化表面に塗布することの他にさらに少なくとも部分的に粒子をバニシ仕上げすることは省略することができる。
【００７１】
随意的なバニシ仕上げローラの外面は、ドラム及び／又はもし存在する場合での中間アプリケータの画像化表面の線形速度とは異なる線形速度で回転することができる。バニシ仕上げローラは、ドラムと同一方向又は反対方向に回転することができる。
【００７２】
粒子キャリヤ
粒子が懸濁する流体と言える粒子キャリヤは、液体又はガスのいずれかとすることができる。液体である場合キャリヤは水をベースとするのが好ましく、またガス状である場合キャリヤは空気とするのが好ましい。経済性を考慮する場合、ハウジングのチャンバ内部から吸引される粒子は供給源及び／又はアプリケータ装置に再循環させることができる。
【００７３】
画像化表面
幾つかの実施形態において、画像化表面１２は、代表的にはエラストマーで形成した疎水性表面とし、この表面は、概してシリコーンをベースとした材料から調合し、本明細書に記載の特性を有するよう調整することができる。シリコーンをベースとする表面は、意図された粒子と結合するのに適した任意の厚さ及び／又は硬さを有することができる。適当な硬さは、コーティングステーション１４で粒子を画像化表面１２に塗布するときに粒子に対して強力な結合を生じ、この結合は、粒子相互が付着する傾向よりも強力であるような硬さとする。比較的薄い画像化表面（例えば、１００μｍ以下の厚さ）に関しては、シリコーンをベースとする材料は中位から低位にかけての硬度を有することができるとともに、比較的厚い画像化表面（例えば、約１ｍｍまでもの厚さ）に関しては、シリコーンをベースとする材料は比較的高い硬度を有することができると考えられる。幾つかの実施形態において、約６０ショアＡ〜約８０ショアＡの間における比較的高い硬度が画像化表面にとって好適である。他の実施形態において、６０、５０、４０、３０ショアＡ未満の中・低硬度、又は２０ショアＡ未満の硬度でさえも満足のいくものである。特別な実施形態において、画像化表面は約４０ショアＡの硬度を有する。
【００７４】
疎水性は、照射で粒子を露光することによって生じた粘着性フィルムを分裂することなくきれいに基板に転写できるようにする。表面は、基準液体が一般的には蒸留水である液体／空気／固体の界面におけるメニスカスによって形成される、ぬれ角又は接触角とも称される角度が９０゜を超えるとき疎水性であると言える。普通はゴニオメータ又は液滴アナライザで測定され、またコーティングプロセスの動作条件に関連する所定温度及び圧力で評価できるこのような条件の下で、水はビードになる傾向があり、表面に対してぬれを生ずることがなく、したがって、付着することがない。
【００７５】
有利には、本明細書に記載する印刷システムに使用するのに適した画像化表面は、ドラムに備え付けるのに十分な可撓性があり、ベルトとして備え付ける場合には適切な伸張性又は非伸張性があり、十分な耐摩耗性を有し、採用する粒子及び／又は流体に対して不活性であり、関連するいかなる動作条件（照射、圧力、熱、張力等）にも耐性を有するものとすることができる。
【００７６】
とくに、以下に剥離層と称する画像化表面の外側被覆を形成する組成は、レーザー発光素子の波長で照射エネルギーを吸収することができる。例えば、照射が約８００〜２,０００ｎｍ内おける近赤外（ＮＩＲ）レンジの任意な部分で出射する場合、剥離層はＮＩＲスペクトルにおける少なくともこのような部分にわたり吸収する必要がある。このような場合、画像化表面の最外側層を温度上昇させることは、最外側層に位置する粒子の軟化を促進することができ、十分な加熱は粒子を印象の際に印刷基板に転写するのに適正な粘着性のあるものにする。上述したように、幾つかの実施形態において、所望の粘着性は、画像化装置のレーザー素子の波長に対してレーザーでの露光の際に直接温度上昇及び軟化するよう調整したポリマー及び／又は顔料を有する粒子を使用すること、及び適正な画像化表面を選択することによって、得ることができる。
【００７７】
有利には、所望の粘着性が画像化表面の適切な選択によって促進、向上又は獲得されるとき、表面の外側被覆を形成する材料は、レーザー吸収の微小なものであってもそれぞれが最終的に異なるサブレンジを有する異なるタイプの粒子にも両立可能なレーザー波長の比較的広いレンジにわたって吸収することができる材料とする。広域吸収性を有し、またＮＩＲ帯域での強力な吸収体であるカーボンブラックを使用して、画像化表面の剥離層に所望の対応特性を得ることができる。カーボンブラックをシリコーンベースの剥離層を組み込むことは、さらに、画像化表面の熱伝導率に寄与し、また所望に応じて熱伝導率を変調することができる。
【００７８】
図面における画像化表面１２はドラム１０の外表面であり、この外表面はドラム上に直接注型成形することができる、又は別個に製造したスリーブとして備え付けることができる。しかし、これは必須ではなく、なぜなら、代案として、少なくともコーティングステーションを通過する間に案内ローラ上で案内され、また適切な張力の下に維持されるベルト形態の無端転写部材の表面とすることができるからである。付加的構造により、画像化表面１２及びコーティングステーション１４は互いに相対移動することができる。例えば、画像化表面は、静的コーティングステーションの下方を反復して通過することができる可動平面を形成する、又は画像化表面全体にわたり粒子をカバーできるようコーティングステーションが平面の一方の端縁から他方の端縁に反復的に移動する静的平面を形成することができる。ことによれば、画像化表面及びコーティングステーションの双方が互いに対してまた静的ポイントに対して移動することができ、コーティングステーションによって分配される粒子で画像化表面全体のコーティングを得る時間を短縮できるようにする。画像化表面のこのような形態のすべては、任意のこのような画像化表面が粒子でコーティングされる（又は露出した領域に粒子が補充される）コーティングステーションに対して可動（例えば、回転可能に、周期的に、無限的に、反復的に移動可能等）であると言える。
【００７９】
ドラム上のスリーブ又は案内ローラ上のベルトのいずれかとして形成される転写部材は、画像化表面の他にさらに、剥離層とは反対側に本体を有することができる。転写部材の本体は、それぞれが転写部材全体に対して、機械抵抗、熱伝導率、圧縮率（例えば、画像化表面と圧胴との間における「顕微鏡的」接触を改善する）、なじみ性（画像化表面と圧胴における印刷基板との間における「顕微鏡的」接触を改善する）及び印刷転写部材における当業者には容易に理解される任意のこのような特性から選択した１つ又はそれ以上の所望特性を付与する異なる層を有することができる。
【００８０】
画像化ステーション
図１における画像化ステーション１６は、レーザービームを発生するＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）チップ１６０２のようなレーザー源のアレイ、及びレーザービームを画像化表面１２上に合焦させる対応のレンズ１６０３のアレイを担持する支持体１６０１を備える。図３〜５は、チップ、及びチップが支持体に備え付けられまたレンズ１６０３に整列させられる様態をより詳細に示す。
【００８１】
図１において、画像化ステーション１６は、印象ステーション１８で基板２０に転写されるよう画像化表面１２に塗布される粒子コーティング領域を選択する。画像化ステーション１６は、ＶＣＳＥＬチップ１６０２のようなレーザー源のアレイを担持する支持体１６０１を有し、レーザー源は、随意的に互いに正確に予め決定される位置に対にして（例えば、基板の幅全体に沿ってポイントを標的とするのに適切なレーザー源を有するよう互い違いにして）配列する。チップ１６０２が発生するレーザービームはレンズ１６０３によって合焦し、これらレンズ１６０３は、＋１又は−１の倍率を有するのが好適であり、またＧＲＩＮ（Gradient-Index）ロッドのレンズによる２つ又はそれ以上の対応の行として構成することができる（各チップ１６０２、及びチップにおけるすべてのレーザー素子は対応の合焦レンズ１６０３に関連する）。１つ又はそれ以上のレーザー素子を作動させるためにチップに供給される信号はドラムの回転に同期させ、これにより発生したレーザービームによって高解像度画像が画像化表面１２上でトレースされるようにすることができる。レーザービームによる各ピクセルの照射効果は、そのピクセルで粒子を粘着性フィルムに転換することであり、これにより後に印象ステーション１８で基板２０に押し付けられるとき、基板２０に転写される。
【００８２】
図３は、図４につきより詳細に説明するように、互いに正確な所定位置をとるよう２行にして配列されるＶＣＳＥＬチップ１６０２を複数個備え付ける支持体１６０１を示す。
【００８３】
支持体１６０１は、剛性で少なくとも部分的に中空である細長の本体であり、この本体は、内部キャビティに冷却流体を流してチップ１６０２が発生し得る大量の熱に対処することを可能にするコネクタ１６３４を装着する。支持体の本体は、適当なセラミックのような電気的絶縁材料で形成する、又は金属で形成しかつ少なくともチップ１６０２を備え付ける表面を電気絶縁体でコーティングすることができる。これにより薄膜導体（図面には示されない）で形成した回路板を表面上に形成することができる。チップ１６０２は回路板上における接点パッドにはんだ付けし、また支持体１６０１の下端縁から突出するコネクタ１６３２は制御信号及び電力信号をチップ１６０２に供給することができる。各チップ１６０２のレーザー発光素子１６４０は、個別にアドレス指定可能であり、互いに熱的干渉を受けない程度に広く離間する。
【００８４】
図４は、Ｙ方向に互いに隣接するが異なる行に配置されるＶＣＳＥＬチップ１６０２ａ及び１６０２ｂにおける２つのレーザー発光素子アレイの相対的位置決めを概略的にまた拡大スケールで示す。各チップは、上述したように、円形ドットで示すＭ×Ｎ個のレーザー発光素子１６４０の規則的なアレイを有する。図示の実施例において、Ｍ及びＮは互いに等しく、９行及び９列である。各チップに行数及び列数を等しくすることによって、光学系の設計を最適化することができる。行における素子間の間隔Ａｒ及び列における素子間の間隔ａｃは、互いに異なるものとして示すが、同一とすることもできる。アレイは、列及び行が互いに直交しないよう僅かに斜めになっているものとして示す。行はＹ方向に平行にし、列はＸ方向に対して僅かに角度をなすよう配置する。このことにより、連続的にエネルギー付勢される場合に素子１６４０によって画像化表面上にトレースされるライン１６４４のようなラインが互いに十分隣接して、高解像度画像を印刷できるようになる。図４は、各行の端部における素子が、各隣接行の対応素子がトレースするラインから距離Ａｒ／Ｍ離れるラインをトレースし、これらライン間の分離量が画像の解像度Ｉｒであることを示す。このようにして、Ａｒ及びＭは、等式Ａｒ＝Ｍ×Ｉｒに基づく所望解像度に従って選択される。
【００８５】
素子は列が行に直交する方形アレイとして配置できることを言及すべきである。この場合、チップは支持体に対して斜めに備え付ける必要があり、個別素子をエネルギー付勢する制御信号のタイミングに対して補償を適用する必要がある。
【００８６】
図４から明らかなように、アレイ１６０２ｂの位置決めは、アレイ１６０２ｂの底部左の素子１６４０によってトレースされるラインが、理想的にはアレイ１６０２ａの頂部右の素子によってトレースされるラインからＡｒ／Ｍに等しい距離だけ離間するように行う。したがって、チップのアレイ１６０２ａ及び１６０２ｂ双方のすべての素子１６４０をエネルギー付勢するとき、これら素子は２×Ｍ×Ｎ個のラインをトレースし、これらラインは、すべて隣接ライン間に何らのずれもなく距離Ａｒ／Ｍだけ均等に離間する。
【００８７】
欠陥素子を補償したい場合、アレイはレーザー発光素子１６４０の行を追加的に設けることができるが、代案として、２つの隣接する平行ラインをトレースするレーザー発光素子によって生ずるレーザービームの強度を増加することによって欠陥素子を補償することができる。
【００８８】
素子１６４０のＭ×Ｎ個のアレイに加えて、各チップは、主アレイの各側方サイドに１つずつ配列した２つの付加的な列を有し、各列はそれぞれに対応する他の素子１６４２を含む。これら他の素子１６４２は、主アレイ素子１６４０から区別できるよう図４で星印によって示す。各アレイの各側方サイドにおける付加的なレーザー素子は、レンズによって画像化表面上に画像化されるトレースしたライン間における間隔の１／３の距離に位置決めすることができる。さらに、付加的な素子は、公称的にＡｒ／Ｍの距離のスパンがある２つのアレイ間のギャップ内に配置することができ、隣接アレイ間の間隔の誤差を補正する点でより高い感度が得られる。
【００８９】
図４から分かるように、これら素子１６４２は、作動時に２つのチップ１６０２ａ及び１６０２ｂそれぞれの素子１６４０によってトレースされる等間隔平行ライン１６４４ａ及び１６４４ｂの２セット間における２つの付加的ライン１６４６をトレースする。
【００９０】
一方の付加的ライン１６４６は、例えば、図４のチップのアレイ１６０２ａによってトレースされた直近隣接ライン１６４４ａから距離Ａｒ／３Ｍだけ離れ、他方の付加的ライン１６４６は、例えば、チップのアレイ１６０２ｂによってトレースされた第１隣接ライン１６４４ｂから距離Ａｒ／３Ｍだけ離れる。２つのチップ１６０２ａ及び１６０２ｂ間に誤整列がある場合、これら素子１６４２を主アレイにおける素子１６４０に対して付加的に又はそのいくつかの代わりにエネルギー付勢して、アレイ間のいかなる誤整列をも補償することができ、この誤整列は、印刷画像におけるストライプ（縞）を生ずる傾向があり、このストライプはオーバーラップから結果として生ずるギャップ又は暗線である。
【００９１】
本発明の提案による２つの付加的素子１６４２は図４において２つの個別ライン１６４６をトレースするものとして示すが、これら２つの素子のエネルギーは、画像化表面上で結集されて単一ラインを形成し、この単一ラインの位置は各付加的な素子１６４６によって発生するエネルギーの適切な設定によって制御することができる。
【００９２】
図４におけるチップ１６０２ａ及び１６０２ｂを上述したように適正に機能させるため、これらアレイのＹ方向での相対的位置決めは厳密である。発生したレーザービームを画像化表面上に合焦させるよう作用するレンズ系の構成を簡素化するためには、１対のチップ行に対応する２つのレンズ行を自己整列させることができる図５に示す形態を採用するのが有利である。
【００９３】
図５は７つの隣接チップ１６０２を示し、各チップ１６０２はそれぞれに対応のレンズ１６０３と整列させて示す。アレイは上述したように付加的レーザー素子１６４２を有することができるが、このような素子はこの図５には示さない。各レンズ１６０３は、ＧＲＩＮ（Gradient-Index）ロッドとして構成し、このロッドは半径方向に屈折率が段階的に変化するシリンダの形状である既知のタイプのレンズである。図５に示すジオメトリの場合において、任意な２方向に隣接する３つのチップ１６０２の対応素子が正三角形の頂点に位置し、このような３つの三角形を図面で符号１６５０により示す。すべての三角形１６５０は合同であることに留意されたい。この結果、ＧＲＩＮロッドの直径が、正三角形１６５０の長さ又は同一行における隣接ＶＣＳＥＬチップ１６０２の対応するレーザー発光素子間の距離である２×Ｎ×Ａｒに等しいものと選択する場合、最もコンパクトな形態で積み重ねるとき、レンズ１６０３は対応するチップに対して自動的に正確に整列する。
【００９４】
レンズ１６０３は図１（側面図）及び図５（断面図）では概略的に個別ＧＲＩＮロッドとして示したが、各チップのレーザービームは一連のレンズによって伝送することができる。図２の場合、単一ＧＲＩＮロッド１６０３は相互に角度をなす２つのＧＲＩＮロッド１６０３ａ及び１６０３ｂに置換し、一方のＧＲＩＮロッドからの光を高屈折率ガラスのプリズム１６０３ｃによって他方のＧＲＩＮロッドに指向させ、光を折り曲げ経路に追従させる。このような形態によれば、カラー印刷システムにおけるコーティングステーションをよりコンパクトな形態で互いに一層接近させて配置することができ、また画像化表面１２のコーティングの照射が印象ステーションのニップ１８により近接して生ずるようにすることができる。このような折り曲げ光路は、倍率及び光透過のすべての要件を満足させつつ、異なる形態を採用することができる。このように光路を分割できるようにするため、ＧＲＩＮロッドの長さは、図２で描かれた光線で示すように光がロッド１６０３ａを出射し、またロッド１６０３ｂに入射する際にコリメートされるよう選択する。
【００９５】
幾つかの実施形態において、チップの各レーザー素子が発生するレーザービームの強度は、連続的（アナログ的）又は離散段階的（デジタル的）に調整することができる。１つの実施形態において、チップはＤ／Ａコンバータを有し、デジタル制御信号を受け取ることができるようにする。このようにして、レーザービーム強度は、４、８、１６、３２、又は４０９６までもの個別段階で調整することができる。
【００９６】
最下位エネルギーレベルは個別レーザー素子が不作動である０として定義し、最上位エネルギーレベルは１と定義することができる。このような個別レベルは、印刷の分野で「グレイレベル」に類似のものとして考えられ、各レベルは漸進的個別強度（例えば、着色出力を考慮するときの陰影）をもたらす。例えば、１６の作動レベルを有するレーザービーム発生素子を考慮するとき、レベル０は印象がない（例えば、基板が素のままで残る又はオリジナルが白であれば白）結果となり、レベル１は最大エネルギーで照射された粒子によって形成される粘着性フィルムの転写を生ずる（粒子が着色されている場合、フルブラックのドットを形成する）結果となる。上述した実施例において、レベル１／１６、２／１６、３／１６等々は、白（０）と黒（１）との間を構成する徐々に濃くなるグレイ陰影に対応する。代表的にはエネルギーレベルは等間隔とする。
【００９７】
代替的実施形態において、チップの個別制御可能なレーザー素子は、連続的なアナログ式に変調できる可変エネルギーを有するレーザービームを発生することができる。
【００９８】
このような画像化ステーションを組み込む印刷システム及び方法は、さらに、レーザー素子及びレーザー素子から移動する画像化表面に投射されるビームを個別に制御できる制御装置を有する。
【００９９】
各ドットのエネルギープロファイルは側面にテーパが付いた対称形状である。分布がガウス曲線、正弦曲線、又は反転Ｖ字曲線でさえもあるとき、正確なプロファイルは重要でない。任意のこのようなプロファイルにおいて、ピーク強度が増加するにつれ、基底が広くなり、粒子コーティングを粘着性のあるものにする閾値を有するプロファイルの交差区域も直径が増加する。このエネルギー分布の因果関係は、任意な１つのレーザー発光素子の中心線に整列しない画像化表面におけるポイントは隣接素子からエネルギーを受け取る。２つの近接する素子は、素子の中心線におけるコーティング粒子を粘着性のあるものとするのに必要なレベル未満までエネルギー付勢するが、２つの中心線間でオーバーラップする領域における蓄積エネルギーに関してはコーティング粒子を粘着性のあるものとするのに必要なレベルより高いレベルに上昇する。このようにして、レーザー素子の中心線に一致するラスター線に対して付加的に又は代替的に、レーザー線の中心線間に潜在的なラスター線を付加的に生ずることができる。隣接素子からのエネルギーを結集するこの能力を利用して、以下に説明するように異なる効果を得る。これら効果は、照射時間の相互間で僅かな相違があるにしても、異なるレーザー素子から受け取るエネルギーを結集する画像化表面の能力に依存する。
【０１００】
幾つかの実施形態において、２つの隣接するアレイの同一アレイ双方から又は一方から選択された、レーザー素子の少なくとも１対を制御し、この制御は、それらのエネルギーを画像化表面上に結集し、画像化表面上の２つのレーザー素子画像における中心間のポイントで画像化表面の温度を所定閾値よりも高い温度に上昇させ、２つのレーザー素子画像の中心の少なくとも一方における画像化表面の温度を所定閾値よりも高い温度に上昇させることがないように行う。
【０１０１】
画像化表面の領域が粒子を粘着性のあるものにする温度に達した後、それ以上のいかなる温度上昇も基板への転写には何ら影響しない。しかし、レーザー強度が強くなるにつれて、粘着性のあるドッドのサイズも増大することも付記する。
【０１０２】
画像化ステーション１６は、図１及び２に印象ステーションの上流に配置するものとして示し、このような形態を有する実施形態において、画像化表面１２におけるフィルムが、画像化ステーションと印象ステーションとの間での遷移中に粘着性を喪失しないことを確実にするのは重要である。このことは、画像化ステーションを印象ステーションにできるだけ近接させて位置決めすることによって達成することができる。折り曲げ光路を有する図２の画像化システムはこの点の支援をする。
【０１０３】
代案として、画像化ステーション及び印象ステーションを合体させて、画像化表面を基板に押し付けるのと同時に画像化表面１２を選択的に加熱することができる。このことは、例えば、透明な材料のドラム１０を形成し、またドラム内に又はドラムの外部でドラムを跨ぐよう印象ステーションに「対面する」位置に画像化システム１６を配置することによって達成することができる。用語「透明な」は、ドラム及び／又は画像化表面の材料が選択された粒子の照射に大きな影響を与えない及び／又は粒子を粘着性のあるものとするのに十分なパワー伝達を可能にすることを意味する。
【０１０４】
図示のデジタル印刷システムは、一色で印刷するだけでなく、多色印刷も達成することができ、この多色印刷は、互いに同期させ、それぞれが異なる色を印刷する多重タワーに同一基板を順次通過させることによって行う。このような場合、異なるコーティングステーション間に基板処理ステーションを設けるのが望ましい。処理ステーションは、例えば、先行コーティングステーションの出口で基板の温度を下げることができる冷却器とすることができる。転写されたフィルムは異なる粒子の後続転写を損なう程度の何らかの残留粘着性を保持することがあり得るため、転写されたフィルムを冷却することによってこのような残留粘着性を排除するのが有するである。熱塑性ポリマーに基づいて、いかなる残留粘着性をも排除する、又はプロセスに影響しないレベルまで低下させることは、代案として、硬化ステーションである処理ステーションによって達成することができる。
【０１０５】
さらに、印刷システムは、単色印刷であっても、両面印刷を可能にする両面印刷システムがあり得る。幾つかのケースにおいて、両面印刷は、基板移送システムのレベルで対処することができ、この基板移送システムは、例えば、未だ印刷していない側面に基板を反転させ、また基板の未印刷側面を、第１側面を印刷するよう作用したのと同一の処理ステーション及び印象ステーションに送り込むことができる。他のケースにおいて、２つの個別の印象ステーションを設け（それぞれは上流側ステーション又は下流側ステーションにおける）、各印象ステーションが同一基板の異なる側面に印刷することができるようにする。
【０１０６】
基板
図面に示す印刷システムは、任意の特別な基板タイプには限定されない。基板は、ペーパー又はカードの個別シートとする、又は連続ウェブの形態を有することができる。インクの薄いポリマーフィルムを基板に塗布する方法に起因して、フィルムは基板の表面に存在する傾向がある。このことは、高品質の印刷を異なる品質のペーパー上で達成することができる。さらに、基板材料は、繊維質である必要はなく、任意なタイプの表面、例えば、プラスチックフィルム又は剛性ボードとすることができる。
【０１０７】
印象ステーション
図示の印象ステーションは、滑らかな圧胴（印象シリンダ）２２のみを有し、この圧胴２２はドラム１０及びドラムの画像化表面１２に押し付ける。圧胴２２は基板移送システムの一部をなし、この場合、この基板移送システムは個別基板シートの先導端縁に係合するグリッパを装備することができる。上述したように、デジタル印刷システム以外では、圧胴は基板２０に転写すべき粒子コーティングの領域を選択するエンボス加工表面を有することができる。
【０１０８】
本明細書の記載及び本発明の特許請求の範囲において、動詞「備える（comprise）」、「含む(include)」及び「有する(have)」のそれぞれ、並びにそれらの変化形を使用して、動詞の目的語が、必ずしも部材、コンポーネント、素子、ステップ又は動詞における主語の一部の完全なリストではないことを示す。これら用語は「からなる」及び「ほぼからなる」を包含する。
【０１０９】
本明細書で使用する単数形「a」、「an」、「the」は複数形があることにも言及し、文脈でそれ以外を明示しない限り、「少なくとも１つ（at least one）」又は「１つ又はそれ以上（one or more）」を意味する。
【０１１０】
位置的又は運動的な用語、例えば、「上側（upper）」、「下側（lower）」、「右（right）」、「左（left）」、「底部（bottom）」、「下方（below）」、「低下した（lowered）」、「低い（low）」、「頂部（top）」、「上方（above）」、「上昇した（elevated）」、「高い（high）」、「垂直方向の（vertical）」、「水平方向の（horizontal）」、「後方に（backward）」、「前方に（forward）」、上流（upstream）」、「下流（downstream）」、並びにそれらの文法的な変化形は、単に例示としての目的のために使用し、若干のコンポーネントの相対的な位置決め、配置又は変位を説明し、その説明における第１及び第２のコンポーネントを示すものである。このような用語は、必ずしも例えば、「底部（bottom）」コンポーネントが「頂部（top）」コンポーネントの下方にあることを示すものではなく、なぜなら、このような方向、コンポーネント又はその双方は、空間内で反転、回転、若しくは移動する、対角線方向の向き若しくは位置に配置される、水平方向若しくは垂直方向に配置される、又は同様の変更を加えられるからである。
【０１１１】
他に明示しない限り、選択の選択肢リストにおける最後の２つの部材間において「及び／又は（and/or）」を使用することは、挙げられた選択肢のうち１つ又はそれ以上の選択が適切であることを示し、またそうすることができる。
【０１１２】
本明細書において、他に明示しない限り、本発明の実施形態における特徴の条件又は関係特性を修飾する「ほぼ（substantially）」及び「約（about）」のような形容詞は、条件又は特性は意図する用途のための実施形態の動作に容認可能な公差範囲内に規定されることを意味すると理解すべきである。
【０１１３】
本発明は、若干の実施形態及び全体的に関連した方法につき説明したが、実施形態及び方法を変更及び置換できることは当業者には明らかであろう。本発明は本明細書に記載の特定の実施形態によって限定されるものではないと理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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