(57)【要約】      （修正有）【課題】全体的な画質および光沢を向上させつつ、オフセットのないレベリングを達成し、インク割れおよび／またはマイクロバンディングの発生をなくす。【解決手段】離型層として機能する湿し水は、水溶性のフィルム形成ポリマーと、酸性成分と、ｐＨ緩衝剤と、湿潤剤と、表面張力低下成分と、界面活性剤と、場合により殺生剤、減感剤、キレート剤、乾燥促進剤および脱泡剤から成るグループより選択される１つまたは複数の要素との混合物を含み、親水性ロール材上へ組み込まれて、画像受容部材に塗布されるＵＶ硬化性ゲルインクの接触をレベリングする。【選択図】図３
2012000983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像受容部材に塗布されるインクの接触をレベリングするための方法であって、
前記画像受容部材上に画像を形成するために、印刷ヘッドからインクを塗布することと、
前記インクを回転接触部材と接触させることを含み、前記回転接触部材は親水性の表面層を備え、前記親水性の表面層の上には離型層が設けられ、
前記離型層は湿し水を含み、上記湿し水は、水と、水溶性のフィルム形成ポリマーと、酸性成分と、ｐＨ緩衝剤と、湿潤剤と、表面張力低下成分と、界面活性剤と、場合により殺生剤、減感剤、キレート剤、乾燥促進剤および脱泡剤から成るグループより選択される１つまたは複数の要素との混合物を含む方法。
【請求項２】
接触レベリングデバイスを備えるインクジェットシステムであって、前記接触レベリングデバイスは、親水性の表面層を装備したローラセットと、前記親水性の表面層の上に設けられる離型層とを備え、前記離型層は、水と、水溶性のフィルム形成ポリマーと、酸性成分と、ｐＨ緩衝剤と、湿潤剤と、表面張力低下成分と、界面活性剤と、殺生剤、減感剤、キレート剤、乾燥促進剤および脱泡剤から成るグループより選択される少なくとも１つの要素との混合物を含む湿し水であるインクジェットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は離型層に関し、より具体的には、離型層として動作する湿し水等の低表面張力の水溶液に関する。さらに具体的には、実施形態は上述の離型層、およびＵＶ硬化性ゲルインクの接触レベリング用に親水性ロール材上へ離型層を組み入れることができるインクジェット機、多機能デバイス、カラーシステムおよびこれらに類似するもの等のコピー機および印刷機への離型層の統合に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ技術、フレキソ印刷技術およびグラビア印刷技術は、長年に渡って知られている。リソグラフィの基本原理は、画像を構成するインクを受容する部位およびインクをはじく部位の双方を有する表面からインクを転写することである。オフセット印刷は、インクの中間転写を組み入れている。オフセット印刷では、オフセット平版印刷機が回転胴上のプレートからゴムブランケット胴へインクを転写し、次いでブランケット胴が画像をカットシートまたはウェブ基材の何れかであり得る基材へ転写する。フレキソ印刷では、インクがアニロックスロール上のインクポケットに入れられ、回転胴上に取り付けられる隆起した画像領域を有するゴム版に転写される。フレキソ印刷版は、次に、シートまたはウェブ基材に画像を転写する。グラビア印刷では、画像を形成するために、彫り込みのあるインク壺が胴上へ配置される。インク壺がインクを含んでシートまたはウェブ基材と直に接触すると、インク画像が胴から基材上へ転写される。フレキソ印刷法およびグラビア印刷法は、薄膜またはホイル材料のウェブ上への印刷に特に有益である。
【０００３】
インクジェット印刷システムは、直接的な印刷アーキテクチャまたはオフセット印刷アーキテクチャの何れかを用いることが多い。直接印刷システムでは、インクは印刷ヘッド内のジェットから直に紙等の最終的な受容側のウェブまたは基材上へ噴射される。オフセット印刷システムでは、画像は中間転写表面に形成され、続いてウェブ等の最終的な受容基材または用紙等の個々の基材へ転写される。
【０００４】
米国特許出願第２００９／０１４１１１０号公報が開示している印刷装置は、ａ）相変化インクを相変化インク画像内の基材へ塗布するための少なくとも１つの印刷ヘッドを有する印刷ステーションと、ｂ）加熱式または非加熱式インク展着部材およびインク展着部材と圧接するバックアップ圧力部材を含むインク展着ステーションとを含み、インク展着部材とバックアップ圧力部材との間には、相変化インク画像を基材上へ展着するためにニップが形成され、上記基材はニップを通され、かつ圧力部材は、ｉ）基材と、ｉｉ）疎油性樹脂を有する高分子マトリクス、フルオロポリマー潤滑剤および第１の添加剤を有する外部コーティングとを含む。
【０００５】
米国特許出願第２００９／０１４２１１２号公報が開示している、相変化インクを印刷媒体上へ転写して場合により定着するためのオフセット印刷装置は、ａ）相変化インク画像内の相変化インクを画像部材へ塗布するための相変化インク塗布コンポーネントと、ｂ）相変化インク画像を受け入れて印刷媒体へ転写しかつ場合により定着させるための画像部材であって、ｉ）画像基材と、これを覆う、ｉｉ）疎油性樹脂、フルオロポリマー潤滑剤および第１の添加剤を有する高分子マトリクスを含む外部コーティングと、を含む画像部材と、ｃ）離型剤を画像部材へ供給するための離型剤管理システムとを含み、相変化インク画像を転送しかつ場合により定着するために必要な離型剤の量が低減される。
【０００６】
使用されている印刷システムに関わらず、熱硬化性組成物を利用するシステムとして多くの既知の印刷アプリケーションが存在する。これらの印刷アプリケーションでは、所望される画像、テキストまたはロゴが基材へ塗布され、次いで熱的に硬化される。典型的には、このような熱硬化性組成物は、かなりの量の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を含む有機溶剤の使用を必要とする。これらのＶＯＣは、熱硬化性コーティングが乾く間に大気中へ逃げる。その結果、これらの溶剤ベースのシステムは、水質および大気汚染および関連費用、即ち溶剤放出レベルに関する当局の厳しい規制を守るコスト等の環境に及ぼす有害さおよびＶＯＣ関連費用に起因して望ましくないものである可能性がある。
【０００７】
これに対して、ＵＶ硬化性インク組成物は溶剤ではなく反応性単量体を含み、これによりＶＯＣに関連づけられる有害作用の多くが排除される。ＵＶ硬化性インク組成物を用いる別の優位点は、典型的にＵＶ硬化性反応器の生産速度が高いことを含む。具体的には、ＵＶインクの架橋結合は、インクの色およびＵＶ光源の輝度に依存してミリ秒単位で発生することが可能である。これらの優位点および様々な他の優位点により、ＵＶインクは将来の印刷技術世代において重大な役割を担うものとして大きく注目されている。
【０００８】
ＵＶ硬化性ゲルインク等の相変化インクは、周囲温度ではゲル相であるが、インクジェット印刷デバイスの上昇された動作温度では液相で存在する。ジェット動作温度では、液体インクの液滴は印刷デバイスから噴出され、インク液滴が記録基材の表面に接触すると直接、または中間的な熱転写ベルトまたはドラムを介して急速に凝固し、予め決められた液滴パターンを形成する。ＵＶ硬化性ゲルインクは、典型的には温度約７５℃で噴出され、かつ噴出温度において約１０センチポアズの融解粘度を有する。
【０００９】
ＵＶ硬化性ゲルインクは、とりわけ、積送の間は室温で固相のままであって長期的な貯蔵ケイパビリティを有するという理由で、インクジェットプリンタにとって望ましいものである。さらに、液体インクであるジェットインクではインク気化の結果としてノズルが目詰まりすることに関連する問題点も、ＵＶ硬化性ゲルインクでは大幅になくされ、よってインクジェット印刷の信頼性が向上される。さらに、インク液滴が直に最終記録基材（例えば、紙、透明材料およびこれらに類似するもの等）上へ塗布される相変化インクジェットプリンタでは、液滴は基材に接触すると即座に凝固し、よって印刷媒体に沿ったインク移送は防止され、ドット品質は向上する。
【００１０】
しかしながら、ゲルインクは、基材上へ印刷されて一般的処理をされる際に流れたり汚れをつけたりしないように硬化等の何らかのタイプの変質を必要とする。さらに、硬化しないゲルインクは印刷経路においてローラの表面に付着し、何らかの類の変質または硬化なしには多くの印刷アプリケーションで不適となる。
【００１１】
さらに、ゲルインクは多孔性基材への印刷を可能にするが、残念ながらマイクロバンディングを示すことも観察されている。マイクロバンディングは、画像が平滑かつ一様であるべき画像領域におけるインクの不均等な分配である。インクの温度は射出後に降下することから、インクは基材に接触すると凝固し、画像基材上でインクの不均等な分配が生じる場合がある。この不均等な分配は、人の目によって、印刷ヘッドを通過して進む基材方向の帯または線として観察できることがある。この不均等な分配は、インクの分配を正規化する努力において、画像基材上のインクをローラ、ベルトまたはワイパ等の接触部材によってレベリングすることにより対処され得る場合もある。また、レベリングは画質向上のための均一な光沢を可能にし、かつジェットの欠損または弱さを補償するための線成長を促進する。
【００１２】
ゲルインクは、少なくとも典型的にマヨネーズのような一様性を有するという理由で、硬化前の凝集強さもかなり小さい。さらに、ゲルインクは、典型的には多くの異なるタイプの材料に対して優れた親和力を有するように設計される。これは、インク層を平らにするためのこの従来方法がゲルインクに対しては、ゲルインクが割れることに起因して機能しないことを意味する。割れが生じるにつれて、ゲルインクは、ゲルインクを扁平にしようとしている典型的にはゼログラフィ処理に使用される従来的な定着器等のデバイス上に画像の大部分を置き去りにする。
【００１３】
従って、より均一な光沢が達成され得るように、欠損したジェットをマスキングできるように、かつパッケージング等の所定のアプリケーションが比較的一定厚さの薄層を必要とすることに起因して、インクをそのＵＶ硬化に先立ってレベリングすることが望まれている。マイクロバンディング、インク割れおよびインクオフセットの発生を防止するための方法または手段は、有益であると思われる。
【００１４】
具体的には、インクの割れ、オフセットまたはマイクロバンディングの発生防止に関する主たる課題の１つは、接触レベリング表面へのインクオフセットを防止するために適切な嫌インク性を留めながら、画像をレベリングするためにＵＶゲル画像に接触できる適切なレベリング表面またはコーティングを識別して製造することであった。
【００１５】
インクオフセット、インク割れ、マイクロバンディングに対処し、かつ具体的にはＵＶ硬化性ゲルインクの画質および光沢を向上させるための典型的なアプローチには、既に述べたもの以外に、インク配合の変更を介して、または部分的硬化を介してインク凝集を向上させることが含まれる。別の代替アプローチは、レベリング表面とインクパッチとの間に置かれる薄い低凝集力離型層を使用することを含み、これにより、インクパッチと離型層に被覆されるレベリング表面との間の接触および分離時に、インク層ではなく凝集力がより低い離型層が割れる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従って、既知のアプローチはその意図される目的については適切であるにしても、全てが全体的な画質および光沢を向上させつつ、オフセットのないレベリングを達成し、インク割れおよび／またはマイクロバンディングの発生をなくする、または大幅に低減することのできる改良された接触レベリング層および離型層が依然として必要とされている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】単純化されたインクジェット印刷システムおよび基材上の噴出されたインク液滴を示す。
【図２】本開示による画像調整前後の印刷されたインク画像を示す。
【図３】これまでの利用可能な接触レベリング表面上のインクオフセットを示す。
【図４】インクオフセットがない、本開示による低表面張力溶剤を有する接触レベリング表面を示す。
【図５】離型層として低表面張力溶剤を有する表面による接触レベリングを評価するために用いられるオフライン定着を示す。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは低表面張力溶剤を用いる場合と用いない場合のＵＶゲルインクのレベリングの比較を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施形態には、画像受容部材に塗布されるインクの接触をレベリングするための方法が説明されていて、本方法は、
画像受容部材上に画像を形成するために、印刷ヘッドからインクを塗布することと、
インクを回転接触部材と接触させることを含み、回転接触部材は、親水性の表面層を備え、離型層は親水性の表面層の上に設けられ、
離型層は湿し水を含み、上記湿し水は、水と、水溶性のフィルム形成ポリマーと、酸性成分と、ｐＨ緩衝剤と、湿潤剤と、表面張力低下成分と、界面活性剤と、場合により殺生剤、減感剤、キレート剤、乾燥促進剤および脱泡剤から成るグループより選択される１つまたは複数の要素との混合物を含む。
【００１９】
さらなる実施形態は、接触レベリングデバイスを備えるインクジェットシステムに関し、上記接触レベリングデバイスは加圧ニップに紙または媒体を通す機構を含む。加圧ニップは、ロールとベルトの何れかが上下である２つのロール間に存在することが可能である。ニップは、剛性または適合性のある表面間、例えば軟質表面上の硬質表面、軟質表面上の軟質表面または硬質表面上の硬質表面である表面間に形成されることが可能である。流体送達システムは、ローラ上に水性の離型層を付けている。流体送達システムは、湿し水槽内にロールに直に、または追加の制動ローラを介して接触して浸漬するロールであることが可能である。
【００２０】
実施形態では、ローラは離型層を装備し、離型層は、水と、水溶性のフィルム形成ポリマーと、酸性成分と、ｐＨ緩衝剤と、湿潤剤と、表面張力低下成分と、界面活性剤と、殺生剤、減感剤、キレート剤、乾燥促進剤および脱泡剤から成るグループより選択される少なくとも１つの要素との混合物を含む湿し水である。
【００２１】
「炭化水素」および「アルカン」という用語は、例えば、一般式ＣｎＨ２ｎ＋２を有する分岐分子および非分岐分子を指す。ここで、ｎは、約１から約６０まで等の１以上の数字である。例示的なアルカンには、メタン、エタン、ｎ−プロパン、イソプロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｔ−ブタン、オクタン、デカン、テトラデカン、ヘキサデカン、エイコサン、テトラコサンおよびこれらに類似するものが含まれる。アルカンは、アルカン誘導体化合物を形成するために、水素原子を１つまたは複数の官能基と交換することによって置換されてもよい。
【００２２】
「官能基」という用語は、例えば、その基および基に結合した分子の化学的性質を決定するように配列された原子団を指す。官能基の例には、ハロゲン原子、水酸基、カルボン酸基およびこれらに類似するものが含まれる。
【００２３】
「長鎖」という用語は、例えば、ｎが約２０から約４５まで、または約３０から約４０まで等、ｎが約８から約６０までの数字である炭化水素鎖を指す。「短鎖」という用語は、例えば、ｎが約２から約５まで、または約３から約４まで等、ｎが約１から約７までの数字である炭化水素鎖を指す。
【００２４】
「硬化性」という用語は例えば、例えば遊離基経路を含む重合を介して硬化され得る、かつ／または重合が放射線感受性光開始剤の使用によって光開始される物質を説明している。
【００２５】
「場合による」または「場合により」は、例えば、続いて記述される状況が発生する場合もあれば、発生しない場合もある例を指し、かつ上記状況が発生する例および上記状況が発生しない例を含む。
【００２６】
「１つまたは複数」および「少なくとも１つ」という言い回しは、例えば、続いて記述される状況のうちの１つが発生する例、および続いて記述される状況のうちの２つ以上が発生する例を指す。同様に、「２つ以上」および「少なくとも２つ」という言い回しは、例えば、続いて記述される状況のうちの２つが発生する例、および続いて記述される状況のうちの３つ以上が発生する例を指す。
【００２７】
実施形態において、「親水性」という用語は、本明細書では、例えば水または湿し水で測定される場合に表面との接触角度が低いことを指す。この場合、低接触角度は、約４５゜未満から約７５゜未満までである。
【００２８】
紙に直に印刷されるままの画像は、追加的な恩恵の中でもとりわけ画質および光沢を向上させるために画像調整（レベリング）を必要とする可能性がある。
【００２９】
図１は、単純化されたインクジェット印刷システム１００の一実施形態を示している。インクジェット印刷システム１００では、印刷ヘッドノズル１０２が用紙１０８等の最終的な受容基材へインク液滴１０４を直に噴射して、用紙１０８上に印刷画像液滴１０６を形成する。
【００３０】
表面のエネルギープロファイルに起因して、噴射されたインク液滴は用紙表面で玉のようになり、その結果、矢印１１０、１１１、１１２が示すように印刷液滴１０６と用紙１０８との間に接触角度θが形成される。ここで、γ１（Ｔ）はインクの表面張力であり、γ２（Ｔ）は用紙の表面張力であり、γ１２（Ｔ）は用紙１０８とインク１０６との間の界面張力であり、かつ用紙平面における力平衡は下記の式によって記述される。
→γ１（Ｔ）ｃｏｓθ＋γ１２（（Ｔ）＝γ２（Ｔ）、および、
→ｃｏｓθ＝（γ２（Ｔ）−γ１２（Ｔ））／γ１（Ｔ）
【００３１】
接触角度のピンニングは、断続的に欠落しかつ弱い噴出の存在と共に、不均一なすじ状のインクプロファイルを生み出す可能性があり、これにより、画質は低くなりかつ画像光沢は低くなる。印刷画像を調整するためには、熱リフロー、エアナイフによる剪断、１２０マイクロメートルのライン幅を達成するようなインク配合の修正およびを含む非接触技術、および接触レベリング技術等の幾つかのアプローチが提案されている。
【００３２】
図２は、望ましくないすじ状のインクプロファイルを有する印刷されたままの画像２０２がレベリングプロセス２０４で処理されて調整画像２０６が提供される、本開示によるプロセスの一実施形態２００を示している。調整画像２０６は、向上された全体的画質（ＩＱ）および向上された画像光沢を有する平滑な画像を呈する。
【００３３】
しかしながら、ゲルインクを接触部材でレベリングすると、インク層割れが生じる場合がある。先に論じたように、ゲルインクの一部は接触部材へ転写されて、後の処理画像の結果的な印刷品質に影響を与えることがある。例えば、回転接触部材から転写されるインクの一部は後に媒体上へ蓄積され、先にレベリングされた画像のゴーストを残すことがある。さらに、接触部材上でのインクの蓄積は、接触部材の交換または接触部材からのインク除去の何れかを定期的または随時に必要とする。必然的に、インクを割ることなく、または接触部材上にインクを蓄積することなく画像内のゲルインクのマイクロバンディング欠陥に対処することが有益かつ有効であると思われる。
【００３４】
実施形態において、接触レベリングによるインクオフセット、インク割れおよびマイクロバンディングの発生を防止するために、画像の接触レベリングに関する有効なアプローチは、インクが画像から離れないように防止し、これと同時的に離型層を外すことを必要とする。
【００３５】
本開示では、ＵＶ硬化性インクゲルに関連するアプリケーションにおいて接触レベリングを達成するために、低表面張力の水溶液（湿し水）が親水性のロール材上に離型層として組み込まれる。
【００３６】
さらなる実施形態において開示されているインクジェット印刷装置は、インク画像を生成するためにインクを画像受容基材へ塗布するための少なくとも１つの印刷ヘッドを含む印刷ステーションであって、インクはＵＶ硬化性ゲルインクを含む印刷ステーションと、接触レベリング部材をインク画像に圧接させて配置することによりインク画像を調整するための接触レベリング部材であって、基材および基材上に配置される低表面張力の水溶液を含む接触レベリング部材とを備える。
【００３７】
実施形態において、溶液の表面張力は約１０ダインから３７ダイン／ｃｍまで、または約１５ダインから２５ダイン／ｃｍまで等、約５ダインから５０ダイン／ｃｍまでの範囲内であることが可能である。
【００３８】
図３を参照すると、本開示の接触レベリングプロセス３００を用いるインクジェットデバイスの一実施形態は、インク液滴３０６および３０８を噴射するためのインクジェット印刷ヘッド３０２および３０４を含み、インク液滴３０６および３０８は、用紙等の基材３１４上にジェットインク画像液滴３１０および３１２を形成する。
【００３９】
基材３１４は、接触レベリングローラ３１８を含む調整ステーションへ向かって矢印３１６の方向へ移動し、接触レベリングローラ３１８は矢印３２０の方向へ移動する。問題としては、オフセットが発生し、液滴３２４が接触レベリングローラ３１８に付着する。
【００４０】
図３において、印刷画像３２６はＵＶ硬化ステーション３２８へと矢印３１６の方向に進み、インク画像はＵＶ硬化ステーション３２８において硬化される。インクの硬化は、インク画像を化学線へ、約２５０ナノメートルから約３５０ナノメートルまで、または約３５０ナノメートルから約４５０ナノメートルまで等の任意の所望される、または有効な波長で暴露することによって実行されることが可能であるが、上記波長はこれらの範囲外であることも可能である。化学線への暴露は、約０．００１秒から約０．０１秒まで、または約０．０１秒から約１秒まで、または約１秒から約５秒まで等の任意の所望される、または有効な時間期間に渡るものであることが可能であるが、暴露期間は、それが望ましい場合にはこれらの範囲外であることも可能である。
【００４１】
「硬化」という言い回しには、インク内の硬化性成分は化学線へ暴露されると、架橋、鎖延長またはこれらに類似するもの等（但しこれらに限定されない）の分子量の増加を経験するという意味がある。非ＵＶ硬化性システムに関する実施形態では、硬化ステーション３２８は、選択されるインクの性質に依存して省略されるか、代替の硬化デバイスが設けられる。
【００４２】
図４を参照すると、接触レベリングローラ基材４１８上に本開示による低表面張力溶剤４０１が配置される、本システムの別の実施形態４００が示されている。接触レベリングローラ基材４１８は、矢印４２０の方向へ移動する。インクジェット印刷ヘッド、ＵＶ硬化ステーション、他は、単純化のために図４には示されていないが、概して図３に示されているように描かれる。図４におけるインクジェット印刷ヘッド（不図示）は、ジェットインク画像液滴４０６を形成する。印刷画像４２６は、図３に示されているものと同様に矢印（不図示）の方向へ進む。
【００４３】
図４を参照すると、本明細書において、本低表面張力溶剤４０１を有する本接触レベリングローラ４１８が、現時点で既知の、または開発される予定のインクジェット印刷デバイス内に配置されることが可能でありかつ本明細書に記述されているデバイスに限定されないことは理解されるべきである。また本明細書において、本明細書における接触レベリングデバイスは、ドラムまたはローラとして記述されているが、シート、薄膜、ウェブ、ホイル、ストリップ、コイル、胴、ドラム、エンドレスストリップ、円板、エンドレスベルトとエンドレスシームド軟質ベルトとエンドレスシームレス軟質ベルトとを含むベルトおよびパズルカットシームと溶接可能シームとを有するエンドレスベルトおよびこれらに類似するもの等の任意の所望される構造が限定なしに選択され得ることもさらに理解されるべきである。
【００４４】
接触レベリングローラ４１８は、典型的には、接触レベリングローラが基材の画像側と接触していて反対側のローラが基材の非画像側に接触するように位置づけられる反対側のローラまたは他のデバイス（不図示）と共にニップを形成する。
【００４５】
低表面張力の水溶液；湿し水
【００４６】
湿し水とも呼ばれる低表面張力の水溶液は既知であり、様々な用途に適用されてきた。例えば、湿し水は、石版印刷機産業において、印刷版の親水性領域へのインク転写（オフセットなし）を防止するための離型層として使用されてきている。しかしながら、湿し水がこれまで、インクジェット印刷において、特にＵＶゲルインクにおいて印刷画像の接触レベリング用に使用されたことはない。実施形態では、これらの低表面張力液体または湿し水は、ＵＶ硬化性ゲルインクの接触レベリングのために親水性ロール材上の離型層として用いられる。
【００４７】
本開示の湿し水には、水と、水溶性のフィルム形成ポリマーと、酸性成分と、ｐＨ緩衝剤と、溶媒と、湿潤剤と、表面張力低下成分と、界面活性剤と、場合により殺生剤、減感剤、金属イオン封鎖剤またはキレート剤および脱泡剤等の材料とが他に加えて含まれる。これらの成分の各々は、特有の印刷プロセスまたは使用されているアプリケーションに適用可能であるように、特有の要件に従って結合または混合される。
【００４８】
湿し水に関する一般事項として、高品質印刷と共に印刷システムの動作における向上されたパフォーマンスを達成するために、湿し水にはイソプロパノール等のアルコールが約３０パーセントまでの容積濃度レベルで使用されてきている。
【００４９】
しかしながら、湿し水が回転接触部材によって薄膜の形式で輸送される際には、揮発成分および具体的にはアルコールが失われる可能性がある。気化によるアルコール損失における費用の検討を別にしても、安全に関する考慮事項はその使用に反対することを促す。従って、イソプロピルアルコールの使用に関連づけられる問題点がない揮発性アルコールの適切な置換物を発見することには興味を引かれる。
【００５０】
実施形態において、湿し水は、非画像領域の感度を減じかつこれらの領域を親水性にするための薄膜を形成する働きをする水溶性のフィルム形成ポリマーを含む。また、水溶性のフィルム形成ポリマーは、背景または非画像領域を酸化、指紋、汚れおよび一般感度から保護することもできる。
【００５１】
実施形態において、本開示の湿し水組成物に有益な水溶性フィルム形成ポリマーの例示的な例には、天然および合成ゴムおよびアラビアゴム等の他のポリマー、デキストリン、酵素分解デキストリン、ヒドロキシプロピル酵素分解デキストリン、カルボキシルメチル化澱粉、リン酸澱粉、コハク酸オクテニル澱粉等の澱粉誘導体、複合糖類（例えば、多糖類）、ポリビニルアルコール、ビニル共重合体、アルギン酸塩およびセルロース誘導体（例えば、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース）およびこれらの混合物が含まれる。
【００５２】
実施形態において、湿し水の酸性成分は、水溶性有機酸、無機酸および／またはその塩類およびこれらの組合せを含む。
【００５３】
実施形態において、酸性成分は、溶液総重量を基礎として０．１％から２．２５％まで、または１．０％から１．９５％まで等、溶液総重量を基礎として０．０５から３．０％までの量で存在することが可能である。
【００５４】
実施形態において、本開示の湿し水組成物に有益な有機酸の例示的な例には、クエン酸、グルコン酸、グリコール酸、スルファミン酸、酒石酸、アスコルビン酸、リンゴ酸、マレイン酸、乳酸、酢酸、マロン酸、レブリン酸、スルファニル酸、ｐ−トルエンスルホン酸、フィチン酸、有機ホスホン酸およびこれらの混合物が含まれる。
【００５５】
実施形態に利用されることが可能である適切な無機酸および酸の塩類の例示的な例には、硝酸、リン酸および硫酸および／または硝酸マグネシウム、リン酸アンモニウム、ホスホン酸塩およびこれらに類似するもの等のその塩類およびこれらの混合物が含まれる。
【００５６】
実施形態において、湿し水のｐＨが酸性であり過ぎれば、湿し水組成物によって、湿し水が塗布される、例えば回転接触部材等のデバイスの表面が酸の腐食作用を受ける結果となる可能性がある。ｐＨが中性またはアルカリ側に向かっていれば、アラビアゴム等の水溶性の薄膜形成剤は正しく作用しなくなる可能性がある。
【００５７】
従って、実施形態では、ｐＨを約２から６まで、または約３から５．５までの所望される範囲に調整しかつ維持するために、酸性薄膜を形成する濃度組成物内にｐＨ緩衝または調整剤が包含されることが可能である。実施形態において、適切な緩衝剤は有機酸および無機酸を含む。
【００５８】
実施形態において、有機酸緩衝剤の例示的な例には、例えば、クエン酸、アスコルビン酸、リンゴ酸、酒石酸、乳酸、酢酸、グルコン酸、ヒドロキシ酢酸、シュウ酸、マロン酸、レブリン酸、スルファニル酸、ｐ−トルエンスルホン酸、フィチン酸、有機ホスホン酸およびこれらに類似するものが含まれる。無機酸緩衝剤としての例示的な例には、リン酸、硝酸、硫酸、ポリリン酸およびこれらに類似するものが含まれる。
【００５９】
さらに実施形態では、これらの有機酸および／または無機酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩または有機アミン塩の使用が可能であり、かつこのような有機酸および無機酸およびその塩類は単独または２つ以上の組合せの何れでも使用されることが可能である。
【００６０】
実施形態では、本開示の湿し水における３から７ｐＨまでの酸調整のためのｐＨ緩衝または調整剤の使用に加えて、ｐＨ緩衝剤は、７から１２ｐＨまでのアルカリ調整に対しても使用されることが可能である。この例における適切な緩衝剤には、アルカリ金属水酸化物、リン酸、アルカリ金属塩、炭酸のアルカリ金属塩、ケイ酸塩およびこれらに類似するものが含まれる。
【００６１】
実施形態において利用できる適切な緩衝剤の例示的な例には、とりわけ水酸化アンモニウム等のアルカリまたは苛性剤、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属、およびとりわけモノエタノールアミン、エチレンジアミンおよびトリエタノールアミンおよびこれらの混合物等の有機アミンも含まれる。
【００６２】
実施形態において、湿し水へは、親水性環境を維持するために水溶性のグリコール溶媒も添加されることが可能である。
【００６３】
実施形態において利用できる適切なグリコール溶媒の例示的な例には、グリセリンおよび、とりわけエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールおよびヘキシレングリコールおよびこれらの混合物等のグリコールが含まれる。
【００６４】
実施形態において、グリコール溶媒は、場合により、溶液総重量を基礎として１５から４０％まで、または２５から３５％まで等、溶液総重量を基礎として５０％までの量で存在することが可能である。
【００６５】
実施形態では、湿し水へ、濃度組成物における、および最終的には湿し水における細菌、真菌および酵母菌の成長を抑止するに足る量の殺生剤を添加することができる。
【００６６】
実施形態において利用できる適切な殺生剤の例示的な例には、安息香酸ナトリウム、および第四級塩化アンモニウム、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム等の第四級アンモニウム塩、フェノールまたはその誘導体、ホルマリン、イミダゾール誘導体、デヒドロ酢酸ナトリウム、４−イソチアゾリン−３−一誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、アミジンおよびグアニジンの誘導体、ピリジン、キノリンおよびグアニジンの誘導体および、ジアジンおよびトリアゾールの誘導体、オキサゾールおよびオキサジンの誘導体、ブロモニトロプロパノール、１，１−ジブロモ−１−ニトロ−２−エタノール、３−ブロモ−３−ニトロペンタン−２、４−ジオールおよびこれらの混合物が含まれる。
【００６７】
実施形態において、殺生剤は、場合により、溶液総重量を基礎として０．５％または０．７５％等、溶液総重量を基礎として１．０％までの量で存在することが可能である。
【００６８】
実施形態において、湿し水には、印刷に悪影響を与えかつ地汚れを発生させる可能性がある水源内のカルシウムイオンの影響を相殺するために、抑制剤またはキレート剤も含まれることが可能である。
【００６９】
キレート剤の例示的な例には、エチレンジアミン四酢酸とそのカリウム塩およびナトリウム塩、ジエチレントリアミン五酢酸とそのカリウム塩およびナトリウム塩、トリエチレンテトラミン六酢酸とそのカリウム塩およびナトリウム塩、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸とそのカリウム塩およびナトリウム塩、ニトリロ三酢酸とそのナトリウム塩、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸等の有機ホスホン酸とそのカリウム塩およびナトリウム塩、アミノトリ（メチレンホスホン酸）とそのカリウム塩およびナトリウム塩およびホスホノアルカントリカルボン酸が含まれる。上述のキレート剤のナトリウム塩およびカリウム塩の代わりに、有機アミン塩も有効である。これらの中で、使用に際して湿し水組成物内で安定しかつ印刷特性を妨げないキレート剤が選択される。
【００７０】
実施形態において、キレート剤は、湿し水組成物の総重量を基礎として０．００２から０．２５％まで等、０．００１から０．５重量％までの量で存在することが可能である。
【００７１】
実施形態において、本開示の湿し水内には場合により減感剤が含まれることが可能である。
【００７２】
適切な減感剤の例示的な例には、とりわけ硝酸アンモニウム等の硝酸塩化合物および硝酸マグネシウム、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム等のアルカリ金属硝酸塩、およびとりわけリン酸アンモニウム等のリン酸塩化合物およびリン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のアルカリ金属リン酸塩およびこれらの混合物が含まれる。
【００７３】
実施形態において、湿し水は、インク内での乾燥剤の効力を高める働きをする塩化コバルト等の乾燥促進剤も含むことが可能である。乾燥促進剤は、典型的には、インクがスマッジング、インクセットオフおよび／またはブロッキング等の問題を防止できるほど迅速には乾燥していない場合に添加される。
【００７４】
実施形態において、適切な乾燥促進剤には塩化コバルトが含まれる。
【００７５】
実施形態において、脱泡剤は、湿し水組成物が準備された後の泡形成を防止するために組み入れられることが可能である。泡の存在は、回転接触部材等のデバイスの表面における湿し水の均一な分配を妨げる可能性がある。
【００７６】
脱泡剤の例示的な例には、２−エチルヘキサノール、ポリシロキサンベースのポリマーまたはオハイオ州デイトン所在のＤａｙ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ社から入手できるＳｕｐｅｒ  Ｄｅｆｏｒｍｅｒ  ２２５のような市販の消泡剤が含まれる。
【００７７】
実施形態において、脱泡剤は、場合により、溶液総重量を基礎として１．０％または０．７５％等、溶液総重量を基礎として２．０％までの量で存在することが可能である。
【００７８】
実施形態において、界面活性剤は湿潤剤として機能し、かつ湿し水組成物内の他の成分の溶解性も上げることができる。
【００７９】
実施形態において、界面活性剤は陰イオン性、陽イオン性または非イオン性の界面活性剤であることが可能である。
【００８０】
陰イオン性界面活性剤は、負電荷を運ぶ、分子の電気的に分極された部分を含んでいる。これらの負部分は、界面活性剤が添加される例えば湿し水である溶液内で正に荷電された分子を引きつける。その結果、液体の表面における分子は負電荷になる。類似する電荷領域の相互的反発は分子間の凝集力を低減し、よって表面張力が低下される。例えば、その洗浄能力の基礎が表面の湿潤の増加にある家庭用石けんは陰イオン性界面活性剤である。
【００８１】
実施形態における陰イオン性界面活性剤の例示的な例には、とりわけペルフルオロオクタノン酸（ＰＦＯＡまたはＰＦＯ）、ペルフルオロオクタンスルホン酸（ＰＦＯＳ）、ペルフルオロブタンスルホン酸、ペルフルオロノナン酸、ペルフルオロオクタンスルホン酸、ペルフルオロオクタン酸、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウムおよび他のアルキル硫酸塩、ラウリルエーテル硫酸ナトリウム（ＳＬＥＳ）としても知られるラウレス硫酸ナトリウム、ナトリウムラウロイルサルコシネート、ラウリル硫酸ナトリウム、ミレス硫酸ナトリウム、ナトリウムパルメート、パレス硫酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、牛脂脂肪酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸塩およびこれらの混合物が含まれる。
【００８２】
陽イオン性界面活性剤は陰イオン性界面活性剤と同様に動作するが、この場合の相違点は、界面活性剤における極性グループが正に荷電され、これにより溶液中の分子の負電荷部分が引きつけられ、よって表面に正電荷が残ることにある。
【００８３】
実施形態における陽イオン性界面活性剤の例示的な例には、とりわけ臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）または臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウムおよび他のアルキルトリメチルアンモニウム塩、塩化セチルピリジニウム（ＣＰＣ）、牛脂アミンポリエトキシレート（ＰＯＥＡ）、塩化ベンザルコニウム（ＢＡＣ）、塩化ベンゼトニウム（ＢＺＴ）、ラウリルメチルグルセス−１０塩化ヒドロキシプロピルジモニウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、ブロニドックス、塩化セトリモニウム、臭化セトリモニウム、ジアキルベンゼンアルキル塩化アンモニウム、ラウリルトリメチル塩化アンモニウム、アルキルベンジンメチル塩化アンモニウム、アルキルベンジンジメチル臭化アンモニウム等のアンモニウム、塩化ベンザルコニウムおよびこれらの混合物が含まれる。
【００８４】
非イオン性の界面活性剤は、正および負のグルーピングの両方を有する分子を含み、よって非イオン性界面活性剤が添加される溶液または組成物の構成に依存して陰イオン式または陽イオン式に行動することができる。
【００８５】
実施形態では、１−１０の親水性親油性バランス（ＨＬＢ）を有する非イオン性界面活性剤を使用可能である。実施形態における非イオン性界面活性剤の例示的な例には、とりわけ２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールおよびそのエトキシレート等のアセチレングリコール、Ｎ−オクチル−２−ピロリドンおよびＮ−ドデシルピロリドン等のアルキルピロリドン、酸化プロピレン／酸化エチレン（ＰＯ／ＥＯ）ブロック共重合体、アルコールエトキシレート、シラン、アリールエトキシレート、ポリソルベート、脂肪酸エステル、アルキルポリ（酸化エチレン）、ポリアルキルフェノール（酸化エチレン）、ポリ（酸化エチレン）およびポリ（酸化プロピレン）の共重合体（商業的にはポロキサマーまたはポロキサミンと称される）、オクチルグルコシドおよびデシルマルトシドを含むアルキルポリグルコシド、セチルアルコールおよびオレイルアルコールを含む脂肪アルコール、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、メタロース、メチルセルロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ジアルキルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノールおよびこれらの混合物が含まれる。
【００８６】
実施形態では、適切な界面活性溶剤はドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（ＳＤＳ）であることも可能である。ＳＤＳ界面活性溶剤の表面張力は約２０ダイン／ｃｍであり、約７０ダイン／ｃｍである純水のそれの３分の１と低い。ＳＤＳ界面活性溶剤の低表面張力は、結果的にインク層の割れではなく界面活性溶剤層を割り、これによりオフセットのないレベリングが可能にされることが仮定される。また、低表面張力は、接触レベリングロールの良好な湿潤も可能にする。
【００８７】
実施形態において、界面活性剤は、湿し水組成物の総重量に対して０．１から２重量％まで等の約０．００１から５重量％までの量で存在することが可能である。さらに、所望される場合には、２つ以上の界面活性剤の組合せが使用されることも可能である。
【００８８】
実施形態において、離型層は、ローラへ付着される湿し水の薄層である。印刷動作の間、インクパッチを有する一枚の用紙等の印刷基材がローラを通って進むと、離型層はローラとインクとの間に至る。用紙とローラとが離れると、離型層はインクがオフセットされないように割れる。
【００８９】
本開示の離型層は、先に詳述したような様々な湿し水から作られることが可能である。
【００９０】
実施形態において、離型層に適する厚さは、１．５から４．２５ミクロンまで、または厚さ２．５ミクロン等の約０．０５から約５ミクロンまでの範囲内である。
【００９１】
本開示の離型層は、約５から５０ダイン／ｃｍまで等の低い表面張力を有する。
【００９２】
実施形態において、離型層は、ＵＶ硬化性インクゲルに関わるアプリケーションにおいて接触レベリングを達成するために、親水性のロール材へ付着される。
【００９３】
実施形態において、親水性とは本明細書では低い接触角度を意味し、低接触角度は、水または湿し水で測定される場合に表面に対して約４５゜未満から約７５゜未満までである。
【００９４】
実施形態において、親水性のロール材または親水性の表面材料の適切な例示的な例には、鋼、アルミニウム、チタニア、シリコン、ガラス、セラミック、アラビアゴム、ヒドロキシセルロース、架橋結合ポリビニルアルコール、ポリＨＥＭＡ等の親水性ポリアクリレート、架橋結合ポリアクリル酸、架橋結合スルホン酸ポリスチレン等の親水性ポリスチレン、架橋結合安息香酸ポリスチレン、親水性ポリウレタン、親水性エポキシおよび親水性シリコーンが含まれる。
【００９５】
本開示の湿し水組成物は、印刷オペレーションが長期間に渡って連続する場合でも光沢が向上しかつ高画質の印刷物を安定的に製造する。さらに、本開示の湿し水組成物は、湿し水に従来使用されてきたイソプロピルアルコール等の揮発性有機溶媒を使用する必要がない。従って、本開示の湿し水組成物を離型層として使用することにより、ＵＶ硬化性ゲルインクを用いる印刷プロセスでは、画像の高画質および向上された光沢を維持しながらインク割れ、インクオフセットおよびマイクロバンディングが大幅に低減され、またはなくされる。
【００９６】
本開示に鑑みれば、湿し水の調製に用いられる各成分の固有量が幾つかの要素に依存して変わることは明らかであろう。これらの要素には、使用されるデバイス、インクおよび基材のタイプ、ならびに湿し水固有のアプリケーションが含まれるが、この限りではない。さらに、湿し水に使用される濃度の正確な配合は使用される水、即ち水が軟水であるか、硬水、中和水または中間水であるかに依存することがある。
【００９７】
次の実施例で、本開示についてさらに示す。
【００９８】
画像調整表面に対するＵＶゲルインクのオフセットを評価するために、図５に示すような試験フィクスチャ５００を作成した。ツール（試験フィクスチャ）５００は、２つの電動式定距離のソフトシリコーンローラ５０２、５０４（モータは不図示）から成っていた。ロール速度は、１０から１００インチ／秒の速度に制御されることが可能であった。レベリング表面をシミュレートするために、ステンレス鋼シートから成る試験レベリング表面５０６をトップローラ５０２上へ固定した。布を溶液で湿しかつ湿された布で表面を拭くことにより、ステンレス鋼のレベリング表面へ離型層水溶液（水中のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１．５％）を塗布した。
【００９９】
厚さ約１２ミクロンのシアン色ＵＶゲルインクパッチ５０８がインクジェット透明シート５１０上に印刷され、インクパッチを有する１枚の透明シートが次にＡ３サイズ用紙５１２へ付着された。Ａ３サイズ用紙５１２は、次に、硬化していないＵＶゲルインクパッチ５０８がローラニップ５１４を通過して試験レベリング表面５０６と接触するようにシリコーンローラ５０２、５０４内へ供給された。
【０１００】
シリコーンローラ５０２、５０４の速度は、１００インチ／秒であった。試験レベリング表面５０６に対するＵＶインクオフセット５１５は何れも、ローラによる連続回転に伴って次の回転でもとの用紙５１２へ再転写され、用紙５１２上にオフセットインク材５１５が第１および第２のオフセットパッチ５１６、５１８として現出した。次に、１．５％ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム溶剤を添加する場合としない場合のインクオフセットが評価され、視覚的に等級付けされた。
【０１０１】
図６Ａおよび図６Ｂは各々、離型溶剤（水中に１．５％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム）を用いない場合と用いる場合のＵＶゲルインクのレベリングを比較して示している。図６Ｂは、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム離型溶剤を用いたオフライン試験フィクスチャにおけるレベリングされたＵＶインクパッチの写真を表示している。図６Ａは、離型溶剤を用いないオフライン試験におけるレベリングされたＵＶインクパッチの写真を表示している。明らかに、本開示による離型溶剤が存在する場合に、オフセットは観察されていない。
【０１０２】
これまでに述べた例は代表的な湿し水、離型層オフセット界面活性溶剤の単なる例示であること、および成分の比率および濃度の差が本開示の範囲内にあることは理解されるべきである。従って、前述の実施例は本特許の範囲を限定するものとして読み取られるべきではない。
【図１】
2012000983.tif 000003
【図２】
2012000983.tif 000004
【図３】
2012000983.tif 000005
【図４】
2012000983.tif 000006
【図５】
2012000983.tif 000007
【図６】
2012000983.tif 000008