(57)【要約】  金属粒子または金属様の見た目および反射性をもつ粒子の層により装置に対して可動な表面をコーティングし、粒子が互いに対してよりも表面により強く付着する装置が開示される。装置は、中に粒子が懸濁／浮遊した流体の流れを表面１２に直接的または間接的に塗布するための少なくとも１つのスプレーヘッド１４０１と、スプレーヘッド１４０１を囲み、流体の流れを閉じ込めるための内部プレナム１４０６を規定する筐体１４０３であって、筐体が、筐体のリムとコーティングされる表面との間に規定されたシーリングギャップからの粒子の流出を防ぐように構成された表面に隣接したリム１４０４をもつ、筐体１４０３と、噴霧された流体と噴霧された流体内に懸濁／浮遊した粒子とをプレナムから抽出するために筐体に接続された吸引源とを備える。動作時、装置から出るときに、実質的に単一の粒子層のみが表面に付着したまま残るように、吸引源が、表面に直接接触しない実質的にすべての粒子を抽出する。
2018518401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティング装置および無端ドナー表面であって、前記ドナー表面は前記コーティング装置に対して循環的に移動可能であり、前記コーティング装置は、少なくとも前記ドナー表面の選択された領域から基材への粒子の転写であって後続する転写のために、金属または金属の外観を呈する粒子の層により、各通過中に前記ドナー表面をコーティングするように機能し、前記コーティング装置が、
ａ）前記ドナー表面を濡らさない流体中に懸濁／浮遊した粒子の供給源であって、前記粒子が互いに対してよりも前記ドナー表面により強く付着する、供給源と、
ｂ）前記ドナー表面上に実質的に連続した粒子コーティングを形成するために、前記流体中に懸濁／浮遊した前記粒子が前記表面に付着することをもたらす手法で、前記ドナー表面に前記流体を塗布するためのアプリケーション装置と、
ｃ）前記コーティング装置を通る各通過後、実質的に単一粒子の深さのみのコーティングを、前記ドナー表面に対して付着したまま残すために、前記流体を抽出して、前記表面に直接接触しない余剰粒子を除去するように動作する余剰物抽出システムと、
を備える、コーティング装置および無端ドナー表面。
【請求項２】
前記アプリケーション装置が、前記ドナー表面上に直接、前記流体と懸濁／浮遊した粒子とを噴霧するスプレーヘッドを備える、請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項３】
前記アプリケーション装置が、前記ドナー表面上に前記流体と懸濁／浮遊した粒子とを塗りつけるように動作する回転可能アプリケータを備える、請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項４】
前記アプリケータが、円筒形スポンジである、請求項３に記載のコーティング装置。
【請求項５】
前記アプリケータが、回転可能軸から半径方向に延びた複数の可撓性ストリップを含む、請求項３に記載のコーティング装置。
【請求項６】
前記スポンジまたは前記可撓性ストリップが、独立気泡発泡体により形成された、請求項４または５に記載のコーティング装置。
【請求項７】
前記アプリケーション装置と前記余剰物抽出システムとが、前記表面に隣接したリムをもつ筐体の内部プレナム内に各々独立して収容され、前記リムが、前記筐体の前記リムと前記ドナー表面との間に規定されたシーリングギャップからの粒子の流出を防ぐように構成された、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のコーティング装置。
【請求項８】
前記リムにワイパーブレードを備え、前記コーティング装置の上流側において粒子および／または流体の流出を防ぐ、請求項７に記載のコーティング装置。
【請求項９】
前記余剰物抽出システムが、前記プレナムから余剰な噴霧された流体と前記噴霧された流体内に懸濁／浮遊した粒子とを抽出するために前記筐体に接続された吸引源を含む、請求項７または８に記載のコーティング装置。
【請求項１０】
前記筐体の前記リムが流体流通路を備え、前記シーリングギャップのうち少なくとも前記アプリケーション装置の下流に位置する領域から流体が引き出されるか、または、前記シーリングギャップのうち少なくとも前記アプリケーション装置の下流に位置する前記領域内に前記流体が導入されることを可能にする、請求項７から請求項９のいずれか一項に記載のコーティング装置。
【請求項１１】
別のやり方であれば前記ギャップを通して前記内部プレナムから逃げることとなる任意の流体を前記ギャップから引き出すために、前記流体流通路が、前記余剰物抽出システムの前記吸引源に接続されるか、または前記余剰物抽出システムの第２の吸引源に接続される、請求項９に従属する請求項１０に記載のコーティング装置。
【請求項１２】
前記ギャップ内における圧力が前記内部プレナム内における圧力より高いことの結果として、中に前記粒子が懸濁／浮遊した前記流体が前記ギャップを通して前記内部プレナムから逃げることを防ぐために、前記流体流通路が、懸濁／浮遊した粒子の存在しないガスの大気圧を上回るところで供給源に接続された、請求項１０に記載のコーティング装置。
【請求項１３】
前記粒子が懸濁／浮遊した前記流体が、ガスであり、好ましくは、空気である、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のコーティング装置。
【請求項１４】
前記粒子が、ベンチュリ管により前記ガスの流れに流入される、請求項１３に記載のコーティング装置。
【請求項１５】
中に前記粒子が懸濁／浮遊した前記流体が、液体である、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のコーティング装置。
【請求項１６】
前記粒子層が、前記装置から出るときに、少なくとも部分的に乾燥しているか、または実質的に乾燥しているように、前記液体が、前記余剰物抽出システムにより前記表面から吸引される、請求項１５に記載のコーティング装置。
【請求項１７】
前記流体抽出システムにより抽出された粒子が、前記アプリケーション装置に再利用される、請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載のコーティング装置。
【請求項１８】
前記粒子が、平らなプレートレットの形態をもつ、請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載のコーティング装置。
【請求項１９】
光沢のある表面を達成するために、艶出しステーションをさらに備える、請求項１８に記載のコーティング装置。
【請求項２０】
前記アプリケーション装置と前記余剰物抽出システムと任意選択的な艶出しステーションとが、単一の前記筐体内に収容される、請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載のコーティング装置。
【請求項２１】
金属または金属の外観を呈する粒子の層により循環的に可動な無端ドナー表面にコーティングする方法であって、
ａ）ドナー表面を濡らさない流体中に懸濁／浮遊した前記粒子の供給源を提供することであって、前記粒子が、互いに対してよりも前記表面により強く付着する、提供することと、
ｂ）前記表面が粒子アプリケータに対して相対的に動かされるときに、前記表面上において実質的に連続した粒子コーティングを形成するために、前記流体中に懸濁／浮遊した前記粒子が前記表面に付着することをもたらす手法で、前記粒子アプリケータにより前記ドナー表面に前記流体を塗布することと、
ｃ）各サイクル後、実質的に単一粒子の深さのみのコーティングを、前記表面に付着したまま残すために、流体と前記表面に直接接触しない余剰粒子とを抽出することと、
を含む、方法。
【請求項２２】
請求項１から請求項２０のいずれか一項に記載の装置において実施される、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、特に、単一の層を含む、金属または金属の外観を呈する粒子の層により表面をコーティングする装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の種類の印刷において、所望のパターンでの圧力および／または熱の印加により、担体により支持されたフィルムが基材（例えば、紙、ボール紙、プラスチックフィルムなど）に転写される。この一例は、高温または低温ホイルブロッキングにおいて使用されるホイルであり、ホイル上のフィルムは、金属または金属の外観を呈するものである。後者の用語は、本明細書において、金属様の反射性をもつ材料および金属様の反射性をもつ材料の任意の粒子を表すために使用される。
【０００３】
従来のフィルムコーティングされた担体を使用する場合の問題は、従来のフィルムコーティングされた担体がシート、織物、またはリボンであるかにかかわらず、工程が浪費的であり、したがって、高価なことである。これは、従来のフィルムコーティングされた担体が廃棄される必要がある時点において、（例えば、印刷のために）フィルムコーティングのうちの少ない割合のみが使用済みであり、フィルムコーティングの大部分が担体上に留まるからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、基材に転写可能な個々の粒子のコーティングを、以下、ドナー表面と呼ばれる表面に付与する装置を提供することを目的とし、その中で、表面のうち動作サイクル中にコーティングが除去された部分（「露出した領域」とも呼ばれる）は、表面全体が何度も再使用されることを可能にするために、表面の残部上におけるコーティングの厚さを実質的に大きくせずに再コーティングされ得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の第１の態様によると、装置に対して可動なドナー表面に金属または金属の外観を呈する粒子の層によりコーティングするコーティング装置であって、
ａ）ドナー表面を濡らさない流体中に懸濁／浮遊した粒子の供給源であって、粒子が、互いに対してよりもドナー表面により強く付着する、供給源と、
ｂ）表面上において実質的に連続した粒子コーティングを形成するために、流体中に懸濁／浮遊した粒子がドナー表面に付着することをもたらす手法で、ドナー表面に流体を塗布するアプリケーション装置と、
ｃ）実質的に単一粒子の深さのみのコーティングを、ドナー表面に対して付着したまま残すために、流体を抽出して、表面に直接接触しない余剰粒子を除去するように動作する余剰物抽出システムと、
を備える装置が提案される。
【０００６】
本開示において、コーティング装置の非限定的な使用が印刷システムの一部として示され、ドナー表面からの粒子が使用時に印刷基材に転写される。ドナー表面は、ホイルブロッキングにおいて使用されるホイルに等しいと見なされ得るが、ドナー表面が使用後にドナー表面の元の状態に修復されるという利点を伴う。
【０００７】
本開示において、ドナー表面に塗布され、続いて、基材に転写されたコーティングは、個々の粒子の寄せ集めにより構成されるので、粒子により覆われたドナー表面の割合は、個々の粒子間の隙間に起因して１００％未満となる。塗布された粒子コーティングを使用して後で行われる使用法に応じて、覆われたドナー表面の割合は、９５％、または９０％、または８５％、または８０％、または７５％、または７０％、または、さらには、６５％以下のみであることを必要とし得る。印刷システムにおいて許容可能な割合は、例えば、粒子の色および基材の色に依存する。白色基材上に薄い色の粒子を使用して印刷する場合、許容可能な品質は、６５％のカバレッジのみ、または、場合によっては、さらに少ない（例えば、約４０％の）カバレッジで達成され得るのに対し、黒色基材上に薄い色の粒子を使用して印刷することは、基材の色が透けて見えること、および見た目を混ぜ合わせることを防ぐために、より広いカバレッジにより恩恵を受ける。
【０００８】
ドナー表面の選択されたエリア内における粒子が印刷基材に転写された後、それらのエリアは、粒子の欠乏した状態に留められ、ドナー表面が露出される。ドナー表面がこの時点で再度、コーティング装置に通される場合、粒子の新たなコーティングが欠乏エリア上に塗布される。しかし、余剰物抽出システムは、ドナー表面に直接接触しない任意の粒子を除去するので、粒子が印刷基材に転写されないエリア上においてコーティングの積み重ねが起こらない。
【０００９】
いくつかの実施形態において、印刷基材上にインプレッションが行われた後にドナー表面上に留まる粒子は、ドナー表面全体が新たな粒子を使用して再コーティングされ得るように、（入口側の）コーティング装置の上流においてドナー表面から除去され得る。
【００１０】
本開示では、「に懸濁／浮遊した（ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  ｉｎ）」という用語およびその派生形は、同一または異なる相の材料の任意の特定のタイプの混合物をさすものではなく、「によって担持される（ｃａｒｒｉｅｄ  ｂｙ）」などの用語として理解されるべきである。ガスまたは液体であり得る流体は、任意選択的に、所望の制御される温度に維持され得る。
【００１１】
粒子が液体の流体内に付与されたとき、コーティング装置は、必要な場合、このような粒子層がさらなるステップに使用され得るか、またはさらなるステップを受け得る後続のステーションに粒子コーティングが達する時点までに粒子コーティングが実質的に乾燥することを可能にする乾燥器をさらに備え得る。乾燥器は、ブロワ、加熱器、液体抽出器、または余剰液体を除去するために適切な任意の他のデバイスであり得る。乾燥器は、存在する場合、粒子層と有益に適合し、例えば、粒子および／または粒子により形成されたコーティングの一体性に悪影響を与えない。
【００１２】
コーティング装置は、異なるサブシステムを囲む別々の筐体を備え得、各筐体が内部プレナムまたはチャンバを独立して規定する。例えば、コーティング装置の第１の筐体は、粒子供給源とアプリケーション装置とを備え得、第２の筐体は、ドナー表面に直接接触しない任意の粒子を除去するように動作する第１の余剰物抽出システムを収容し得、余剰流体を抽出するように動作する第２の余剰物抽出システムが第３の筐体内に収容され得る。追加的なサブシステムの組み合わせと筐体のオプションとが当業者に明らかであり、例えば、１つを上回る場合の各筐体は、適切な吸引源を含むそれ自体の余剰流体抽出システムを含み得る。各筐体は、筐体の縁部を形成するリムとコーティングされた表面との間に規定されたシーリングギャップからの粒子の流出を防ぐように構成された表面に隣接したリムを含み得る。
【００１３】
本提案において、粒子が互いに対して付着するより強くドナー表面に付着するので、塗布された粒子コーティングは、実質的に単層、すなわち、１粒子の深さのみである。粒子間にいくらかの重なり合いが発生し得るが、層は、表面のエリアの大きな割合にわたって１粒子の深さのみであり得、すべてではないにしても粒子のうちの大部分が面に少なくともいくらか直接接触する。これは、接着テープが表面から粉末を拾うために使用されるとき、粉末粒子の１層を拾うのみであるのと同じ理由で発生する。接着テープが依然として新鮮な状態であるとき、粉末がテープ表面全体を覆うまで粉末が接着剤にくっつく。しかし、接着剤が粉末で覆われたとき、粉末粒子が互いに対して強くくっつかず、テープから簡単に払い落とされ得るか、または、吹き飛ばされ得るので、テープは、さらに粉末を拾うために使用することができない。同様に、本明細書において単層は、ドナー表面と十分に接触した粒子により形成され、したがって、典型的には単一粒子の深さである。接触が、例えば、いくつかが以下において例示的な手法でより詳細に説明される余剰物抽出、艶出し、または任意の他の類似ステップの後で、コーティングステーションの出口において粒子がドナー表面に付着した状態に留まることを可能にするとき、接触は十分といえる。
【００１４】
例えば、（例えば、実質的に平行な）ドナー表面の平らな面の大部分にわたってドナー表面に接触するプレートレット形粒子を使用すると、（表面に直交する方向における）結果として得られる単層の厚さは、粒子の厚さに概ね対応し、したがって、粒子コーティングの平均厚さは、粒子コーティングを形成する個々の粒子の平均厚さに近似し得る。しかし、隣接した粒子間に部分的な重なり合いが存在し得るので、単層の厚さは、何か所かの位置において、重なり合いの種類に応じて、例えば、粒子が互いに、および／または、ドナー表面と形成し得る相対角度、および／または、重なり合いの程度に基づいて、構成粒子の寸法の小さな数の倍数にも達し得る。単層粒子コーティングは、したがって、関与する粒子に対する最も薄い寸法特性（例えば、フレーク形粒子の場合の粒子の厚さ、または、実質的に球形粒子の場合の粒子径）の約１倍、および、いくつかの領域内のみにおいて、約２倍もしくは約３倍、または任意の中間値に対応した最大厚さをもち得る。本開示において、このような粒子コーティングは、実質的に単一粒子の深さのみであり、単層とも呼ばれる。
【００１５】
アプリケーション装置は、表面上に直接的に流体と懸濁／浮遊した粒子とを噴霧するためのスプレーヘッド、または、表面上に流体と懸濁／浮遊した粒子とを塗りつけるように動作する回転可能アプリケータを備え得る。アプリケータは、例えば、円筒形スポンジであり得るか、または、回転可能軸から半径方向に延びた複数の可撓性ストリップを備え得る。スポンジまたは可撓性ストリップは、独立気泡発泡体により形成され得る。懸濁／浮遊した粒子を含む流体は、このようなアプリケータに外部から供給され得る（例えば、流体が典型的には表面からそれた方向を向いたアプリケータの一部に噴霧される）か、または、内部から供給され得る（例えば、流体が、供給導管またはアプリケータ内に位置する噴霧器から、例えば、回転可能軸と平行に提供され、材料に沿ってアプリケータの外面に向けて拡散する）。
【００１６】
いくつかの実施形態において、アプリケータは、表面に直接接触しない任意の粒子を少なくとも部分的に除去し得、および、任意選択的に、単層として表面上にコーティングされた粒子を少なくとも部分的に艶出しし得る。本明細書で使用される「艶出し（ｂｕｒｎｉｓｈ）」という用語は、粒子コーティングの少なくとも１つの性質を、その性質が、層の厚さであるか、粒子の配向であるか、表面上における粒子の分布であるか、粒子の寸法であるか、粒子の輝きであるか、または任意の他の類似の特性であるかにかかわらず、さらに均一化し得る粒子への任意の平坦化処理を包含するように広く理解される。
【００１７】
いくつかの実施形態において、表面に直接接触しない任意の粒子を除去するように機能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。このような場合において、過剰粒子除去体として機能するようにアプリケータ様要素に外部または内部から供給される流体は、流体内に懸濁／浮遊した粒子を一切含まない。余剰物抽出システムの流体は、アプリケーション装置のための粒子が懸濁／浮遊した流体と同じか、または異なり得る。例えば、粒子は、水または任意の他の水性媒体内に懸濁／浮遊しながら塗布され得、過剰粒子は、同じ水性媒体により、または、異なる流体により、例えば、空気流により除去され得る。
【００１８】
いくつかの実施形態において、余剰物抽出システムのアプリケータ様要素は、表面に直接接触しない実質的にすべての粒子を除去し、任意選択的に、単層として表面上にコーティングされた粒子を少なくとも部分的に艶出しする。実質的な除去は、粒子の任意の単層内において、ドナー表面に直接接触しないコーティングの粒子の割合が、粒子の数で最大３５％、最大３０％、最大２５％、最大２０％、最大１５％、最大１０％、最大７％、最大５％、最大３％、または最大２％であることを意味し得る。
【００１９】
いくつかの実施形態において、アプリケーション装置は、表面に隣接したリムをもつ筐体の内部プレナム内に収容され、リムが、筐体のリムと表面との間に規定されたシーリングギャップからの粒子の流出を防ぐように構成される。
【００２０】
筐体からの粒子の流出を防ぐ、および、表面から余剰粒子を除去して単層のみを残す様々な手法が存在する。装置のいくつかの実施形態において、ワイパー部材は、少なくとも筐体の上流側に提供されて、流体が装置の動作中にシーリングギャップを通って逃げることを防ぎ得る。
【００２１】
いくつかの実施形態において、流体流通路は、筐体のリムにおいて提供され得、流体が、シーリングギャップのうち少なくとも筐体および／またはコーティングデバイスの下流に位置する領域から引き出されること、または、その領域内に導入されることを可能にする。装置または任意のサブ筐体を「封止」するように機能し得る流体は、吸引源により装置に導入されるか、または装置から除去され、本明細書で使用される場合、この用語は、関連する流体の正の供給と負の供給との両方に関係する。
【００２２】
別のやり方であればギャップを通して内部プレナムから逃げるおそれのある任意の流体をギャップから引き出すために、流体流通路が余剰物抽出システムの同じ吸引源または第２の吸引源に接続されることが可能である。
【００２３】
代替的に、ギャップ内における圧力が内部プレナム内における圧力より高いことにより、中に粒子が懸濁／浮遊した流体がギャップを通して内部プレナムから逃げることが防止されるように、流体流通路が、懸濁／浮遊した粒子の存在しないガスの大気圧を上回るところで供給源に接続され得る。このような種類の閉じ込めは、エアナイフを使用して達成され得る。
【００２４】
中に粒子が懸濁／浮遊した流体は、ガス、好ましくは、空気であり得、このような場合において、粒子はベンチュリ管によりガス流内に流入され得る。
【００２５】
代替的に、中に粒子が懸濁／浮遊した流体は、液体（例えば、水）であり得る。このような一実施形態において、装置から出るときに、粒子層を少なくとも部分的に乾燥した状態または実質的に乾燥した状態のままにするために、液体が表面から吸引され得る。
【００２６】
経済的であるように、筐体のチャンバの内部から吸引された粒子は、供給源および／またはアプリケーション装置に再利用され得る。
【００２７】
粒子は、平らなプレートレット形状をもち得、コーティングされたまたはコーティングされていない金属、例えば、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、ニッケル、スズ、チタン、金、および銀、または、合金、例えば、鋼、黄銅および青銅、ならびに、金属を主に含む類似の化合物であり得る。実際の金属により作られることに加えて、適切な粒子は、同様の視覚効果を提供する化合物により作られ得る（例えば、金属の見た目をもつ高分子またはセラミック材料により作られる）。このような「金属様（ｍｅｔａｌ−ｌｉｋｅ）」材料は、典型的には主に非金属、任意選択的に、金属として知覚され得る光反射性を提供するように機能する金属コーティングであり、（典型的には金属酸化物によりコーティングされた）マイカ化合物は、このような材料の一例にすぎない。すべてのこのような粒子は、金属材料により作られたか、このような材料と同様の反射性をもつだけであるかによらず、「金属の外観を呈する（ｍｅｔａｌ−ｌｏｏｋｉｎｇ）」と表現され得る。
【００２８】
金属の外観を呈するフレークは、コーティングされないか、または、ａ）脂肪または油性物質を使用して、および／またはｂ）酸化物を使用してコーティングされ得る。本教示に従ったコーティング装置および方法に適した粒子は、例えば、ｉ）カルボン酸が、限定はされないが、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、安息香酸、およびオレイン酸からなる群から選択される場合の、修飾されていないまたは修飾されたカルボン酸または脂肪酸、ｉｉ）限定はされないが、アマ二油、ヒマワリ油、パーム油、大豆油、およびヤシ油などの植物油脂、鉱油、および合成油からなる群から選択される油性物質、ｉｉｉ）コーティングされるコア粒子と同じまたは異なる材料であり得る酸化物のうちの１つまたは複数によりコーティングされ得る。例えば、アルミニウム粒子は、酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素によりコーティングされ得、マイカ粒子は、例えば、二酸化チタンおよび酸化鉄によりコーティングされ得る。粒子コーティングは、任意選択的にコア粒子の着色効果を変更し得、このことは、例えば、いくつかの金属酸化物または着色性高分子（例えば、無機または有機吸収顔料を含有するポリアクリレート）を使用して達成可能である。このような着色効果はまた、コア粒子の選択により、またはコア粒子の部分酸化によりもたらされ得る。
【００２９】
物理的手段、ただしより典型的には化学的手段によって付与することができる粒子のコーティングは、とりわけ、（例えば、固結防止剤などで達成可能なように）粒子が相互に粘着することを低減または防止することができ、（例えば、粒子の電荷を増加させることによって達成可能なように）粒子間の反発力を増加させることができ、粒子を望ましくない化学修飾から保護する（例えば、金属様粒子の金属および合金の酸化またはその他の任意の有害な経時的劣化を低減、防止または遅延させる）ことができ、または、要求されるところに応じて、コーティング装置のドナー表面に対するまたは後続の基材の選択された領域に対する粒子の親和性をさらに増加させる（例えば、被覆／表面の疎水性を変更する）ことができる。
【００３０】
理論的に縛られる意図はないが、２つの異なる疎水性表面間の相互作用を理由とするだけでなく、電荷ベースの相互作用の結果としても、粒子がドナー表面に付着する傾向があり得ると考えられる。したがって、ドナー表面に、コロナ放電への曝露または化学的処理溶液の塗布など、調整処理を施すことにより、粒子とドナー表面との間の親和性を高めることが可能であり得る。
【００３１】
光沢のある表面を達成するために、そのように所望される場合は、塗布された粒子コーティングが艶出しされることをもたらす十分な力で、スプレーヘッドが担体部材上に粒子を噴霧することが可能である。代替的に、粒子が中間アプリケータにより塗布され得、続いて、粒子が任意選択的な艶出しデバイスによりさらに艶出しされ得る。
【００３２】
粒子の艶出しされた側が、基材の表面に最終的に接触する側となることに言及しておかなければならない。艶出しは、粒子コーティング自体が非常に薄く反射性であることを確実にするが、基材上にインプレッションされたとき、達成される表面仕上げは基材の表面の均一性に依存し得る。
【００３３】
アプリケーション装置は、いくつかの実施形態において、コーティングされる表面に直接向けられた１つまたは複数のスプレーヘッドにより形成され得る。この場合、噴霧の力が、表面に粒子の層が付着することをもたらすが、続いて、任意のさらなる粒子を取り除き、および／または運び去り、表面に直接接触するコーティング層にその任意のさらなる粒子が付着することを防ぐ。これは、粒子が互いに対して付着するよりもドナー表面により強く付着することの結果である。噴霧の力は、表面に対向する粒子の第１の層を平坦化して、少なくとも部分的に粒子を効果的に艶出しするようにさらに機能し得る。
【００３４】
コーティング装置は、コーティング装置を離れるときに粒子コーティングを乾燥させる乾燥器をさらに含み得る。このような乾燥器は、放射加熱器、高温空気またはガスブロワまたは余剰液体を吸収するモップとして機能するローラであり得る。このようなローラは、例えば、独立気泡発泡体または連続気泡発泡体により作られたスポンジを備え得、スポンジは、ドナー表面からモップがけされた液体をスポンジから抽出するために、スポンジが回転するときに押さえ棒またはローラにより絞られる。
【００３５】
以下、本開示の実施形態について、添付の図面を参照して例を用いて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本開示のコーティング装置を組み込む印刷システムの一実施形態を概略的に示す図である。
【図２】図２は、代替的付与装置を有する実施形態を示す図１と同様の図である。
【図３】図３は、３つの別々の筐体内において粒子の塗布、クリーニング、および乾燥が行われる一実施形態を示す図である。
【図４】図４は、図１および図２の図と同様の図であるが、コーティング装置の代替的な実施形態を示す図である。
【図５】図５は、プレートレット様粒子を使用してコーティングされたドナー表面を通る概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下の説明は、図面と共に、非限定的な例によって、本開示の教示がどのように実施されうるかを当業者に対して明らかにするものである。図面は説明の便宜上のものであり、本開示の根本的な理解に必要な程度を越えて詳細に実施形態の構造的細部を示すようないかなる試みもなされていない。明瞭性および簡潔性のために、図面に示されたいくつかの対象は必ずしも同一縮尺で描かれていない。
【００３８】
印刷システムの全体的説明
本開示に従った粒子コーティング装置は、多くの産業用途に使用され得、必要とされる方法、使用、または製品において粒子の単層が所望される。以下、粒子コーティング装置は、印刷システムに関して説明されるが、これは、限定と解釈される必要はない。図１は、以下ドナー表面１２とも呼ばれる、粒子担体部材として機能する外表面１２を含むドラム１０を示す。ドラムが矢印により示されるように時計回りに回転するとき、ドラムが微細粒子の単層コーティングを獲得する位置であるコーティング装置１４の下方を、ドラムが通る。コーティング装置１４から出た後、ドナー表面１２は、像形成ステーション１６の下を通り、一実施形態において、像形成ステーション１６の下において、ドナー表面１２の選択された領域がレーザー放射にさらされ、レーザー放射が、（以下で規定されるように）の表面１２の選択された領域上における粒子コーティングを粘着性にレンダリングする。次に、表面がインプレッションステーション１８を通り、インプレッションステーション１８において、ドラム１０とインプレッションシリンダ２２との間で印刷基材２０が圧縮される。これは、像形成ステーション１６内においてレーザー放射にさらすことにより粘着性にレンダリングされたドナー表面１２上における粒子コーティングの選択された領域が、ドナー表面１２から基材２０に転写されることをもたらす。基材に転写された粘着性エリアに対応するドナー表面上の領域は、その結果として露出され、粒子の転写により欠乏状態となる。ドナー表面１２は、次に、コーティング装置１４に戻ることによりそのサイクルを完了し得、コーティング装置１４において、以前に塗布された粒子がインプレッションステーション１８内において基材２０に転写された露出した領域のみに、新たな単層粒子コーティングが塗布される。
【００３９】
本明細書で使用される「粘着性の（ｔａｃｋｙ）」および「十分に粘着性の（ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ  ｔａｃｋｙ）」という用語は、粒子コーティングが接触に対して必然的に粘着性であることを意味するようには意図されず、インプレッションステーション１８内において粒子コーティングに向けて圧力が加えられたときに基材の表面に付着することができる十分な親和性を粒子コーティングがもつことが意図されるのみである。同様に、基材との関連において使用されたとき、本用語は、粒子に対する基材の任意の「粘着性の（ｔａｃｋｙ）」領域のベア基材より高い親和性に、より広く関係し、親和性はドナー表面に対する粒子の親和性より高く、インプレッション中にドナー表面からこのような領域に粒子が転写されることを可能にするのに十分である。
【００４０】
図１に示される印刷システムにおいて、レーザー放射にさらすことにより生成される熱は、基材に転写される粒子コーティングの領域を選択することに依存する。本実施形態において、基材は、放射にさらすことにより粘着性にレンダリングされ得る層を載せる。層は、「接着剤（ａｄｈｅｓｉｖｅ）」によりこの用語の通常の意味において形成され得るが、代替的に、層は、粒子がドナー表面から分離して基材上の活性化された領域に付着することを可能にするために、放射にさらすことにより十分に柔らかくされ得る高分子であり得る。システム内に組み込まれたとき、コーティング装置の位置は、コーティングステーション１４とも呼ばれ得る。レーザー放射は、一例として挙げられるのみである。基材上の選択された領域を粘着性にレンダリングするために放射に依存する代わりに、基材へのコーティングの転写は、例えば、ホイルブロッキング内のように、圧力の選択的な印加の結果としてインプレッションステーションにおいて起こり得る。したがって、インプレッションシリンダ２２は、エンボス表面を含み得るか、または、インプレッションシリンダ２２は、スタンプまたはダイを搬送し得る。また別のさらなる代替例として、インプレッションステーションにおいて粒子が活性接着剤コーティングを含む基材の領域のみに転写されるように、基材２０が、接着剤を使用して事前コーティングされた選択された領域を含み得る。接着剤事前コーティングは、インラインで（例えば、接着剤が、例えば、印刷版、シルクスクリーンまたはインクジェットにより、インプレッションステーションの上流において所望の像パターンに選択的に堆積される）、または、オフラインで（例えば、基材は、ここまでに言及される例示的な方法のうちの任意の方法により、既に事前コーティングされた印刷システムに供給される）行われ得る。コーティング装置は、選択された領域だけでなく基材２０の表面全体にわたって転写を実現するシステムにおいても使用され得、この場合、転写を実現するために圧力が使用され得、インプレッションシリンダ２２または３２の表面上におけるエンボスも、ブランケットシリンダ３０上におけるいかなる特定のパターンも存在する必要がない。
【００４１】
コーティング装置
図１の実施形態におけるコーティング装置１４は、ドラム１０の軸に沿って互いに整列された複数のスプレーヘッド１４０１を備えており、したがって図面の部分には１つのみが示されている。スプレーヘッドのスプレー１４０２は、ベルハウジング１４０３内に閉じ込められており、その下側リム１４０４は、ベルハウジング１４０３とドラム１０との間の狭い隙間のみを残してドナー面に近似するように成形されている。スプレーヘッド１４０１は、共通供給レール１４０５に接続されており、この共通供給レール１４０５は、スプレーヘッド１４０１に対して、ドナー表面１２をコーティングするのに使用される微粒子が懸濁／浮遊した加圧気体または液体担体を供給する。必要であれば、粒子は、特にスプレーヘッドへの供給の前に、規則的にまたは常時混合されてもよい。粒子は、例えば、毎分０．１〜１０リットルの流速範囲、または毎分０．３〜３リットルの範囲内で、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たプレナム１４０６内に閉じ込められたスプレーヘッド１４０１からの余剰スプレーは、矢印で示される適切な吸引源に接続された出口パイプ１４０７を介して抽出され、スプレーヘッド１４０１に再循環させることができる。本明細書ではスプレーヘッドと呼ばれるが、流体に懸濁／浮遊した粒子を塗布することを可能にする共通供給パイプまたは管に沿った任意の他の種類のノズルまたはオリフィスが包含される。
【００４２】
ハウジング１４０３とドラム１０のドナー表面１２との間に本質的に存在しなければならない狭いギャップを通ってスプレー流体および微粒子が漏出するのを防ぐために、ハウジング１４０３とドナー表面１２との間に実効的なシールを実現することが重要である。かかるシールを実現する様々な方法が、図面に概略的に示されている。
【００４３】
シールの最も単純な形態は、ワイパーブレード１４０８である。かかるシールはドナー表面と物理的に接触し、ハウジング１４０３の出口側、すなわちスプレーヘッド１４０１の下流側で使用される場合に適用されるコーティングに刻み目をつけることができる。これが理由で、かかるシールが使用される場合、スプレーヘッド１４０１の上流および／またはハウジング１４０３の軸方向端部にのみ配置されることが好ましい。用語「上流」および「下流」は、ドナー表面１２がコーティング装置を通過する際のドナー表面１２上の点を基準とする。
【００４４】
図１はまた、部材がドナー面１２に接触することなく、ハウジング１４０３とドラム１０との間の密封隙間から、粒子が懸濁／浮遊した流体の流出を防止する方法も示している。ハウジング１４０３の全周にわたって延びている図１におけるギャラリー１４０９は、ギャラリー１４０９とシーリングギャップとの間の流体連通を確立するために、ハウジング１４０３のリム全体に延びる一連の微細通路１４１０によって接続されている。
【００４５】
第１の実施形態においては、ギャラリー１４０９は、余剰抽出システムの吸引源に接続され、これは、アウトレット１４０７または別のアウトレットに接続されているのと同じ吸引源であってもよい。この場合、本明細書のギャラリー１４０９は、ハウジング１４０３を出る前に間隙を通過する流体を抽出する働きをする。また、低圧は、ドナー表面１２と直接接触していない粒子をドラム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には、コーティング装置１４を出る前にコーティングを少なくとも部分的に乾燥させるために、余剰液体を吸い取る。
【００４６】
余剰液体は、コーティング装置の出口側に位置する液体抽出ローラにより代替的および追加的に除去され得る。このようなローラが図４の実施形態に示され、図中、ローラが１４４０と表示される。ローラ１４４０の外表面１４４２は、スポンジ様液体吸収特性をもち（例えば、独立気泡発泡体）、ドラム１０の速度および方向とは異なる速度で、および／または、ドラム１０の速度および方向とは異なる方向に回転するように独立して駆動され得る。液体抽出ローラは、ドナー表面１２上にコーティングされた粒子と接触し、その液体吸収外面１４４２内に、基材２０への粒子の選択的転写に先立ってドナー表面上に保持された粒子の層に影響を与えることがないように有利には十分に滑らかかつ平坦とされた液体吸収外面１４４２内にそれを引き込むことによって余分な液体を抽出することができる。抽出ローラ１４４０が余剰液体の吸収に続いて回転し続けると、抽出ローラはローラを絞ってその吸収表面から抽出液体を放出するように配置されたワイパー１４４４または他の好適な手段に近づく。粒子コーティングされたドナー表面からそのようにして抽出されローラ該表面から排出された液体の即座の除去を許容するために、吸引出口１４４６がかかるワイパーに隣接して配置されることができる。このように除去された液体が排除された後、ローラ１４４０はそのサイクルを完了し、ドナー表面に再び接触し、余分な液体をさらに抽出することができる。図４においてコーティングステーション１４の内部にあるように示されるが、液体抽出ローラ１４４０は、存在する場合、粒子コーティングが実質的に乾燥している必要があるステーションの上流に液体抽出ローラ１４４０が留まる限り、代替的にコーティングステーションの下流に位置し得る。
【００４７】
印刷システムは、粒子コーティングが実質的に乾燥した形態で次のステーションに到達することを可能にするために、コーティング装置１４の出口側に、またはさらに下流に乾燥機（例えば、高温または低温送風機）をさらに備えていてもよい。
【００４８】
代替的な実施形態においては、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される。スプレーヘッド１４０１を通るプレナムへの流体供給速度および出口を通じた抽出速度プレナム１４０６は、周囲大気圧よりも高い圧力または低い圧力のいずれかでありうる。
【００４９】
プレナムが大気圧より低い圧力にある場合、ギャラリー１４０９は大気圧であれば十分であり、またはギャラリーを完全に省くことができる。この場合、密閉間隙内の圧力がプレナム１４０６内の圧力を超えるので、間隙を通るガス流は、流体の流出の危険なしにハウジングの内部に向かう。
【００５０】
プレナムが大気圧より高い場合、ギャラリー１４０９は、加圧ガス供給源、好ましくは空気に接続されてもよい。この場合、空気は、通路１４１０を通って圧力下で密封ギャップ内に押し込まれ、２つの流れに分割される。１つの流れは、プレナム１４０６に向かって流れ、粒子が懸濁／浮遊している流体の流出を防止する。この流れはまた、ドナー表面と直接接触しない粒子を取り除きおよび／または同伴し、担体流体が液体である場合にはコーティングの乾燥を支援する。第２の流れは、懸濁／浮遊した粒子のない清浄な空気だけであるので、問題を生じることなくコーティング装置から退避することになる。第２のガス流はまた、コーティング装置１４を出る前に、ドナー表面１２上の粒子コーティングのさらなる乾燥を支援することができる。所望であれば、ガス流を加熱してかかる乾燥を促進することができる。
【００５１】
代替的の実施形態においては、前述のギャラリー１４０９は、すべての側面でプレナム１４０６を密封するようにハウジングの全周にわたっては延在しない。ギャラリー１４０９は、（部分的な）ギャラリー、または、スプレーヘッドの下流または上流のいずれかに配置された１つ以上のエアーナイフ（ネガティブまたはポジティブフローを伴う）、および／またはドラムの軸に対して平行なスプレーヘッドの側方端部、ドラムの軸に対して垂直の組み合わせであってもよい。出口側の「部分的な」ギャラリーは、いくつかの実施形態においては、粒子の乾燥を追加的または代替的に促進する気体送風機（例えば、冷たい空気または熱い空気）として機能し、この場合、通路１４１０は、十分な流量を提供するようにされていてもよい。
【００５２】
図２に示す実施形態においては、ドナー表面１２上に直接スプレーされた流体中で運ばれる代わりに、懸濁／浮遊した粒子がスプレーヘッド１４０１で中間アプリケータ１４２０に付与される。アプリケータ１４２０は、ドラム１０の軸に平行な軸をもつ、例えばスポンジ状ローラである。流体および懸濁／浮遊粒子は、図２に示されているような仕方でアプリケータ１４２０に噴霧されてもよく、または、アプリケータが多孔質であるか、もしくは中央軸から半径方向に伸びるゆるい布ストリップを有する自動洗車で利用される「ブラシ」と同様の仕方で構成されている場合には、流体はアクスルハブを介して導入され、アクスル（図示せず）の孔から退避させることができる。ローラまたはファブリックストリップの材料は、形成されたコートの完全性に影響を与えることなく、換言すれば粒子の層を傷つけることなく、ドナー表面上の粒子を拭くように選択された「比較的軟らかい」ものでなければならない。アプリケータの表面またはその剛毛またはストライプは、（独立気泡ポリエチレン、独立気泡ＰＶＡまたは独立気泡シリコーンのような）独立気泡発泡体を適切に含むことができる。または比較的柔らかい連続気泡フォーム（ポリウレタンフォームなど）である、または綿、絹または超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）布のような織物である。
【００５３】
ローラまたはブラシ１４２０がその軸周りに回転すると、ドラム１０のドナー面１２と接触すると粒子を付与する。アプリケータ１４２０の外面はドナー面と同じ線速度を有する必要はなく、例えば、最大で約１０倍高くなる。それは、ドラム１０と同じ方向に、また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（図２に示さず）によって独立して駆動されてもよく、または歯車、ベルト、摩擦などによってドラム１０によって駆動されてもよい。
【００５４】
図４は、粒子コーティング装置１４が粒子の１つを上回るアプリケータ１４２０を備える一実施形態を示す。図４は、６つのこのようなアプリケータ１４２０ａから１４２０ｆを示すが、これより少なくてもよい。図４において、アプリケータ１４２０ａから１４２０ｆの各々が、スプレーヘッド１４０１により提供される噴霧器により塗布されるような、粒子のその独自の供給源を含み、関連する流体は、供給管により送達される。このようなアプリケータは、ドナー表面上における粒子のいくらかの艶出しまたは平坦化を任意選択的に提供し得、または、このような機能は、所望される場合、後述のように別々の要素により提供され得る。
【００５５】
図３および図４に概略的に示されるように、コーティング装置は、クリーニングローラ１４３０をさらに備え得る。クリーニングローラ１４３０が粒子の供給を行わないということを除いて、クリーニングローラはアプリケータローラ１４２０と構造が同様であり得る。クリーニングローラは、粒子の流体担体だが粒子の存在しないもの、または任意の他の適切な流体に対応し得るスプレーヘッド１４３１により供給される液体を塗布する。
【００５６】
図４に示されるように、クリーニング区画内に存在し、粒子を含まない流体が筐体の残部内における流体と混合しないように、クリーニングローラ１４３０を収容するコーティング装置１４の筐体の区画がエアナイフ１４３３により筐体の残部から分離される。２つの流体が、さらに、別々に処理されて、２つの流体のそれぞれのスプレーヘッドに戻され得るように、別々の抽出点１４４６が提供される。第２のエアナイフが、クリーニング区画の出口端部に提供され得る。
【００５７】
コーティング装置１４内にクリーニングローラを組み込むことの代替例として、図３に示されるように、クリーニングローラが粒子アプリケータの筐体の外部に、任意選択的には、独立した流体供給源と取り除きおよび／または再循環のためのシステムとを含む独立した筐体内に配置され得ることが可能である。以下でさらに詳細に説明される図３において、３つの別々の筐体２１０、２１２、および２１４がそれぞれ、コーティングステーション、クリーニングステーションおよび乾燥ステーションを収容する。
【００５８】
クリーニングデバイスは、存在する場合、連続的に動作され得る。例えば、クリーニングローラは、ここまでに例示されるように、装置が本明細書に開示されるように一体化され得るシステムの動作中、コーティングステーション内における表面の任意のサイクル中、ドナー表面に直接接触しない粒子を除去するように機能し得る。追加的および代替的に、クリーニングデバイスは、定期的に使用され得る。このようなクリーニングデバイスは、例えば保守のために使用され得、ドナー表面全体からすべての粒子を除去するように機能し得る。粒子をなくすためのドナー表面のこのような完全な再生は断続的または定期的に、例えば、印刷システムの場合は印刷ジョブの終了時に、または、印刷される粒子を（例えば、新しいバッチまたは新しい種類に）変更するときに、または、１日１回、１週間に１回、または任意の他の所望の頻度で実行され得る。完全な粒子除去を達成する、ドナー表面の化学的または物理的処理に依存し得る定期クリーニングデバイスは、コーティングステーションの外部に位置し得る。それらは、ドナー表面の少なくとも１つのサイクルにわたって動作され得る。この理由により、図４に示す実施形態は、クリーニングローラおよびアプリケータローラを駆動する別々のモーター１４５０および１４５２をそれぞれ含む。
【００５９】
粒子
粒子は、任意の金属または金属の外観を呈する材料により作られ得、少なくとも粒子コーティングが所望される期間にわたってドナー表面との十分な接触面積を提供するのに適した任意の形状および／または寸法をもつ。
【００６０】
コーティング粒子の形状および組成は、実際には、粒子の層の意図される使用法に依存し、印刷システムの非限定的な例の場合、基材２０の表面に付与される効果の性質に依存する。印刷システムでは、粒子は、好都合には、着色性高分子である。高品質の印刷については、付与された単層コーティングの粒子間の隙間を最小にするために、粒子はできるだけ微細であることが望ましい。粒子サイズは、所望の画像解像度に依存し、いくつかの用途では、１０μｍ（マイクロメートル）またはおそらくさらに大きい（すなわち、より大きなサイズを有する）粒子サイズ（例えば、直径または最長寸法）が適切であることが判明しうる。例えば、球形着色性高分子について検討すると、１００ｎｍから４μｍの間、または、さらには、５００ｎｍから１．５μｍの間の平均直径が十分であり得る。不規則なプレートレットの場合、最長寸法は平均１００μｍにも達し得る。しかし、画像品質を向上させるためには、粒子サイズが、マイクロメートルの小さい分数または分数、より好ましくは、数十または数百ナノメートルであることが好ましい。商業的に入手可能なフレークは、約６０〜９００ｎｍの厚さと、約１〜５μｍの代表平面寸法（例えば、ほぼ円形のフレークについては平均直径、または、より規則的でない平面投影をもつプレートレットについては平均「相当直径（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  ｄｉａｍｅｔｅｒ）」、これはまた最短／最長寸法によって特徴づけられる）とを有することがあるが、フレークは、１５ｎｍ、２０ｎｍ、２５ｎｍ、３０ｎｍ、４０ｎｍ、または５０ｎｍというわずかな厚さおよび１００〜１０００ｎｍまたは５００〜８００ｎｍ近辺の平均または相当直径を有するように調製することもできる。実用的なサイズ範囲の大部分にわたって、粒子サイズが小さいほど、達成可能な輝きの程度がより大きく、かかる粒子が実質的に同一の配向を有している場合（例えば、フレーク様粒子が、大部分が互いに整列して、比較的平坦な表面を形成して鏡面光反射を形成する場合）および／または印刷基材により平行な配向を有している場合には、より近いものほど鏡面状の仕上がりに近づけることができると考えられている。しかしながら、粒子の化学的および／または物理的性質に典型的に依存する特定の閾値以下では粒子が望ましくないエッジ効果を示すことがあり意図された印刷にとって好適でなくなる可能性があるため、粒子のサイズはあまり小さくする必要はない。
【００６１】
したがって、粒子の選択と理想的な寸法決定とは、粒子の意図される使用法、必要とされる効果（例えば、印刷の場合の視覚効果、電子部品の場合の伝導効果など）、および、本教示に従ったコーティング装置が一体化される関連システムの動作状態に依存する。パラメータの最適化は経験的に、日々の実験により、当業者により実行され得る。
【００６２】
比較的規則的であっても不規則であってもよいその形状に依存して、粒子は、それらの長さ、幅、厚さ、平均または相当直径、またはそれらのＸ、ＹおよびＺ次元の代表的測定によって特徴づけられうる。一般に、粒子の寸法は、それらの形状の平面投影（例えば、垂直および／または水平投影）上で評価される。典型的には、かかるサイズは、粒子の集団の平均として提供され、顕微鏡法および動的光散乱法（ＤＬＳ）のような技術分野において公知の任意の技術によって判定することができる。ＤＬＳ技術では、粒子は同等の挙動の球に近似され、サイズは流体力学的直径の点で提供されうる。ＤＬＳはまた、集団のサイズ分布を評価することを可能にする。本明細書で用いるように、例えば１０μｍ以下のサイズを有する粒子は、形状に依存して、少なくとも１つの寸法が１０μｍより小さく、おそらく２つまたは３つの寸法を有する。Ｄ５０（集団の５０％まで）が意図されたサイズにほぼ等しい場合、粒子は平均して任意の所望のサイズの好みを満たすといわれている。一方、Ｄ９０がほぼ意図されたサイズである粒子の集団は、大部分の粒子（集団の９０％まで）がこれを満たすことを意味する。
【００６３】
粒子は、任意の適切なアスペクト比、すなわち、粒子の最小寸法と、当該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無次元の比を有することができる。相当直径は、例えば、その最大直交面の最長寸法と最短寸法との間の算術平均でありうる。かかる寸法は、一般に、かかる粒子の供給者によって提供され、特に、走査型電子顕微鏡ＳＥＭ（好ましくは平面寸法について）によって、および、集束イオンビームＦＩＢ（好ましくは、厚さおよび長さ（長）寸法について）によって、などを含む顕微鏡検査法のような公知の方法によって、多数の代表的な粒子について評価することができる。このような特徴的な寸法は、個々の粒子の各々に対して、または、一群の粒子、例えば、関連倍率において捕捉された像の視界全体に対して定量的に決定され得る。
【００６４】
略球形の粒子は、約１：１および典型的には２：１以下である個々のアスペクト比（または、粒子の集団について検討する場合は、平均アスペクト比）により特徴づけられる。粒子の特徴的な寸法の決定のために使用される技術に応じて、一群の粒子に対する平均は、体積で平均化され得るか、表面積で平均化され得るか、または、数で平均化され得る。
【００６５】
簡潔であるように、個々のおよび平均のアスペクト比が、以下、「アスペクト比」と呼ばれ、集団寸法は状況から明らかとなる。球様粒子は、約１：１のアスペクト比をもち、フレーク様粒子は、１００：１以上のアスペクト比をもち得る。限定するものではないが、コーティング装置に適した本教示に係る粒子は、約１００：１以下、約７５：１以下、約５０：１以下、約２５：１以下、約１０：１以下、またはさらには約２：１以下のアスペクト比を有しうる。いくつかの実施形態においては、本教示に適した粒子は、少なくとも２：１、少なくとも３：１、少なくとも５：１、少なくとも１０：１、少なくとも２５：１、少なくとも４０：１、または少なくとも７０：１のアスペクト比を有していてもよい。
【００６６】
本質的ではないが、粒子は、好ましくは均質な形状であってもよく、および／または集団の中央値に対して対称的な分布内であってもよく、および／または比較的狭いサイズ分布内であってもよい。
【００６７】
以下の２つの条件のうちの少なくとも１つが当てはまる場合、粒子サイズ分布は比較的狭いといわれる。
（Ａ）粒子の９０％の流体力学的直径と粒子の１０％の流体力学的直径との間の差が１５０ｎｍ以下、または１００ｎｍ以下、またはさらに５０ｎｍ以下であり、数学的には、（Ｄ９０−Ｄ１０）≦１５０ｎｍなどで表すことができる。および／または、
（Ｂ）（ａ）粒子の９０％の流体力学的直径と粒子の１０％の流体力学的直径との間の差および（ｂ）粒子の５０％の流体力学的直径が２．０以下、または１．５以下、または１．０以下であり、数学的に（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０≦２．０などで表すことができる。
【００６８】
説明されるように、このような比較的一様な分布は、特定の用途には必要でない場合がある。例えば、比較的不均一な大きさの粒子の集団を含むことは、比較的小さな粒子が比較的大きな粒子により形成された隙間内に存在することを可能にし得る。
【００６９】
それらの組成および／またはそれらが受けるプロセス（例えば粉砕、リサイクル、艶出しなど）に依存して、粒子は親水性の相違がある場合には異なる程度で疎水性でありうる。粒子の疎水性と親水性との間のバランスが時間と共にシフトするので、粒子の疎水性が優勢である場合、このコーティングプロセスは効率的であると予想される。さらに、粒子は、本質的に親水性の材料から作製されてもよく、その場合、粒子コーティングの適用によって疎水性にされうる。かかる粒子コーティングに適した材料は、粒子に対する親和性を有する親水性端部（例えば、金属酸化物に対するカルボン酸官能基の親和性）および疎水性の尾部を有することができる。本開示では、かかる粒子は、本質的に疎水性であるか、または疎水性または疎水性になるようにコーティングされていても、実質的に疎水性であるといわれる。
【００７０】
粒子は、それらがドナー表面上または中間アプリケータ上に噴霧されるとき、気体または液体の流体のいずれかによって担持されうる。粒子を液体中に懸濁させる場合、コストを低減し環境汚染を最小限にするために、液体は水性であることが望ましい。かかる場合、粒子を形成または被覆するために使用されるポリマーまたは材料は疎水性であることが望ましい。疎水性粒子は、水性担体からより容易に分離し、ドナー表面に付着してコートするそれらの傾向を促進する。コーティング装置の表面へのかかる粒子の優先的な親和性は、それらの流体担体に向かってではなく互いに向かって、特に有利であると考えられる。粒子コーティング（好ましくは、疎水性ドナー表面上の疎水性粒子によって形成することができることが好ましい）上のガス流を吹き込むことは、ドナー表面と直接接触しない粒子を除去するのに役立ち、また、ドナー表面をコーティングする粒子を乾燥させるのに役立つ。
【００７１】
上述のコーティングステップにおいて、粒子の優先的な親和性は、ドナー表面に対するものであるが、粒子は、粒子の後続の転写に適合する必要がある。例えば、粒子がドナー表面から印刷基材に転写される印刷用途の場合、インプレッションステーションにおける粒子の相対的な親和性は、ドナー表面から基材に「移動」する。これは、「親和性の勾配」と理解され得、粒子は互いに対する親和性よりも大きな親和性をドナー表面に対してもち、基材は、ドナー表面に対する粒子の親和性より大きな親和性を粒子に対してもつ。このような勾配は、ここまでに例示されるように、関与するすべての界面の疎水性の性質を通して実現され得るが、追加的な種類の相互作用に依存してさらに促進されるか、またはさらに調整され得る。例えば、粒子、ドナー表面、および任意の後続のステップに関連する表面は各々が、疎水性の勾配の代わりに、または疎水性の勾配に加えて電荷の勾配をもち得る。
【００７２】
ホイルブロッキングと同様の効果を基材２０に付与するために、粒子は、説明されるように、金属または（例えば、金属の見た目をもつ高分子またはセラミック材料により作られた）金属の外観を呈するものであり、コーティングされてよく、またはコーティングされなくてもよい。かかる粒子が生成される（一般に粉砕によって）仕方が理由で、粒子は平板状となる傾向があり、必須ではないが、粒子が光反射面を有し、平面寸法がドナー表面または転写されうる任意の他の基材と実質的に整列している。かかる粒子は艶出し加工に役立つものであり、噴霧中に高圧を使用するか、または図２に示す任意選択的ローラ４０およびカウンタローラ４２のような艶出し仕上げローラのいずれかによって運ばれてもよい。
【００７３】
粒子層が基材に転写された後に粒子層を艶出し仕上げすることに加えて、またはこれに代えて、粒子層がドナー表面１２上にまだ存在する間に粒子層を艶出し加工することが可能である。したがって、艶出しローラまたは他のワイピング要素がコーティング装置１４のすぐ下流に、またはコーティング装置１４の一部として配置される。
【００７４】
艶出しは、乾燥ローラまたは湿潤ローラ（例えば、粒子が懸濁／浮遊している流体、例えば水で含浸および／または洗浄されたもの）を用いて行うことができる。中間アプリケータは、中間アプリケータ自体が表面に粒子を塗布することに加えて、粒子を部分的に艶出しするようにも機能し得る。
【００７５】
艶出し中、コーティング装置内への初期注入時、および、ドナー表面上への塗布時における粒子の元の寸法に比べて粒子の寸法が小さくされ、さらに、代替的および追加的に、艶出しされた粒子は、ドラムのドナー表面に対して実質的に平行な手法で配向され、および／または、表面に、より一様に分散されると考えられる。
【００７６】
ここまでに説明されるコーティング装置により得られ得る粒子の層５１２は、図５に示されるｘｙ平面に沿った断面において概略的に示される。外表面５０４を含む粒子５０２は、（例えば、プレートレット様粒子に対応する）長尺断面形状をもつように示されるが、これは限定と解釈されてはならない。粒子５０２は、ドナー表面１２の上に位置し、粒子５０２自体がドラム１０の、または、コーティング装置１４に対するドナー表面１２の相対的な移動を可能にする任意の他の物理的な支持体の外表面を形成する。ここまでに説明されるように、粒子５０２の表面５０４は疎水性であり得る。図５に、いくつかの粒子が、セクションＡに示されるように部分的に重なり合うように示され、このような重なり合いがＴと表記された粒子層全体の厚さを形成する。セクションＢにおいて粒子が連続しているように示されるのに対し、セクションＣは隣接した粒子間のギャップを指す。セクションＤにおいて粒子５０６は、本ｘｙ断面に示されるように、ドナー表面に接触しないように示される。しかし、このような重なり合った粒子がおそらくｚ方向に沿った別の位置（図示せず）でドナー表面に接触し得るように、このような重なり合った粒子が下の層に接触する粒子上に位置し得る。セクションＥに、粒子５０８が１つを上回る隣接した粒子により重ねられるように示される。
【００７７】
コーティングステーションの代替的な構成
図３は、ドラム１０の周囲において周方向に離間した３つのステーション２１０、２１２、および２１４を含む一実施形態を非常に概略的に示す。ステーション２１０および２１２の各々が、図２に示すコーティング装置１４と実質的に同じ手法で構築される。ステーション２１０は、ドラム１０の表面に粒子を塗布し、塗布ステーションと呼ばれ得る。ステーション２１２は、ステーション２１０において過剰に塗布された粒子、すなわち、ドナー表面に直接接触せず、したがって、ドナー表面に強く結合しない粒子を除去することができる第１の余剰物抽出ステーションである。このステーションにおいて、アプリケータに付与された液体は、液体内に懸濁／浮遊した粒子を一切含まず、緩く結合した過剰粒子を除去するために主に使用されるアプリケータは、所望される場合、ステーション２１０内において塗布された粒子を少なくとも部分的に艶出しするようにさらに機能し得る。簡潔であるために、および後続のステーションと区別するために、ステーション２１２は、この特定の使用法が任意選択的であり得る場合であっても、クリーニングまたは艶出しステーションと呼ばれ得る。最後に、ステーション２１４が、余剰物抽出システムの第２の部分を形成し、ドラム１０の表面を少なくとも部分的に乾燥させて、ステーション２１２において取り除かれなかった任意の残留過剰粒子をドラム１０から除去するように機能する。説明されるように、矢印の方向が負の吸引による除去を示すが、装置内に留まることに起因した任意の余剰ぶんの同様の閉じ込めは、出口側において正の空気流の供給（例えば、エアナイフ）により達成され得る。
【００７８】
上述のステーションの各々がコーティング装置のこのような構成におけるその主な機能により説明されるが、上述のステーションは、コーティング装置の追加的な機能を果たし得ることに注意されたい。例えば、ステーション２１４が余剰物抽出システムの一部として主に動作するが、他のステーション２１０および２１２が、余剰流体および／または粒子を少なくとも部分的に抽出することも可能であり得る。
【００７９】
コーティング装置の上述のサブステーション構成において、各種類のステーションが一度言及されるが、このことが必ず該当するとは限らない。例えば、意図される粒子およびコーティング装置の使用法に対して２つの艶出しステーションが存在するという機能が望ましい場合、２つの艶出しステーションが存在し得る。
【００８０】
比較的低圧においてコーティング装置のスプレーヘッドを動作させるとき、および／または中間アプリケータを含むとき、艶出しに特定の利点がある。図３において別々のステーションの一部を形成するように示されるが、艶出しローラ（図示せず）は、図１と図２とに示されるようにコーティング装置の筐体内に組み込まれ得る。粒子（例えば、金属プレートレット）の単層の艶出しは、コーティングがインプレッションステーションに達する前に、所望のときに有益に実行されるが、基材へのそれらの転写に続く粒子の艶出しにより恩恵を受け得る印刷システムもあるので、このことが必ず該当するとは限らない。艶出しは、乾燥ローラを使用して、または（例えば、中に粒子が懸濁／浮遊した流体、例えば水で含浸および／または洗浄された）湿式ローラを使用して実行され得る。中間アプリケータが使用される事例において、中間アプリケータは、中間アプリケータ自体が表面に粒子を塗布することに加えて、粒子を部分的に艶出しするようにも機能し得る。
【００８１】
任意選択的艶出し仕上げローラの外面は、ドラムのドナー面および／または存在する場合には中間アプリケータの外面とは異なる線速度で回転することができる。このローラの外面は、ドラムに対して同一方向または反対方向に回転することができる。
【００８２】
粒子担体
粒子担体、すなわち粒子が懸濁／浮遊される流体は、液体であっても気体であってもよい。液体の場合、担体は好ましくは水をベースとし、気体の場合は、担体は好ましくは空気である。担体は水性液体であるが、粒子は担体に対して疎液性（すなわち親和性がまったくない）であってもよく、例えば疎水性であってもよい。その結果、粒子は液体中に部分的に分散され、部分的に相分離される（同種または異なる相の材料のかかる混合物のすべてのタイプは、本明細書中、用語「懸濁した／浮遊した（ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ）」によって包含される）。粒子に加えて、担体は、分散剤、界面活性剤、水混和性溶媒、共溶媒、安定剤、保存剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤などのような、粒子製剤の分野で公知の任意の添加剤を含むことができる。かかる添加剤およびそれらの典型的な濃度は、すべて、分散の技術分野の当業者に知られており、本明細書でさらに詳細に説明する必要はない。粒子およびドナー表面の疎水性に影響を与えない添加剤（またはその混合物）が好ましい。かかる薬剤、特に分散剤は、液体中の懸濁粒子の安定性を維持するか、または増加させるのを助長することができる（必要ならば、相分離した形態を含む）。液体担体はまた、必要に応じて適用可能な場合には、粒子被覆として作用する余剰非結合材料を含有することができる。かかる添加剤およびそれらの混合物は、好ましくは、ドナー表面に向かう液体担体の全体的な不活性に影響すべきでない（例えば、粒子の適切な被覆付着による表面の有害な膨潤を回避または低減する）。
【００８３】
液体担体は、少なくとも８０重量％の水（すなわち、全組成物の８０重量％）、または少なくとも８５重量％、または少なくとも９０重量％、さらには少なくとも９５重量％を含有する場合、水性であるといわれる。前述のように、粒子を含む最終加工用の水性組成物は主に水を含有することができるが、より多量の固体粒子（および存在する場合には添加剤）およびより少量の水を含有する中間水性組成物を調製することが可能であることが理解されるべきである。かかる中間組成物は、必要に応じて所望の作業濃度に希釈することができるが、より少量で貯蔵および／または出荷することができる濃縮物として機能しうる。濃縮物は、例えば、約８０重量％の固形分および約２０重量％の水混和性共溶媒を含むことができ、水は濃縮物の希釈中に添加される。
【００８４】
以下でさらに説明されるように、液体担体がドナー表面上に形成し得るぬれ角が９０°を上回る場合、液体担体はドナー表面を濡らさない。
【００８５】
ドナー表面
いくつかの実施形態において、ドナー表面１２は、典型的にはシリコーン系材料から一般に調製されて、本明細書に開示された特性を有するように調整されたエラストマーで作成された疎水性表面である。シリコーンベースのポリ（ジメチルシロキサン）ポリマーが好適であることが見出されている。一実施形態においては、３つのシリコーン系ポリマー、すなわち全組成物重量（重量％）のうち約４４．８重量％の量のビニル末端ポリジメチルシロキサン５０００ｃＳｔ（ＤＭＳ  Ｖ３５、Ｇｅｌｅｓｔ（登録商標）社、ＣＡＳ  Ｎｏ．６８０８３−１９−２）、末端ビニル基およびペンダントビニル基の両方を含む約１９．２重量％の量のビニル官能性ポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｍｅｒ  ＸＰ  ＲＶ５０００、Ｅｖｏｎｉｋ（登録商標）  Ｈａｎｓｅ社、ＣＡＳ  Ｎｏ．６８０８３−１８−１）、および、約２５．６重量％の分枝構造ビニル官能性ポリジメチルシロキサン（ＶＱＭ  Ｒｅｓｉｎ−１４６、Ｇｅｌｅｓｔ（登録商標）社、ＣＡＳ  Ｎｏ．６８５８４−８３−８）を混合することによって流体硬化性組成物を調製した。ビニル官能性ポリジメチルシロキサンの混合物に対して、白金触媒、例えば約０．１重量％の量の白金ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体（ＳＩＰ６８３１．２、Ｇｅｌｅｓｔ（登録商標）社、ＣＡＳ  Ｎｏ．６８４７８−９２−２）、より良好に効果条件を制御するための抑制剤、例えば、約２．６重量％の量のＥｖｏｎｉｋ（登録商標）  Ｈａｎｓｅ社のＩｎｈｉｂｉｔｏｒ  ６００、および、最後に、約７．７重量％の量のメチルヒドロシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー（ＨＭＳ３０１、Ｇｅｌｅｓｔ（登録商標）社、ＣＡＳ  Ｎｏ．６８０３７−５９−２）のような、付加硬化を開始させる反応性架橋剤が添加された。この添加硬化性組成物を、直後に、ドナー表面の支持体上に滑らかなレベリングナイフ（例えば、ドラム１０に取り付け可能なエポキシスリーブ）により短時間接触させた。かかる支持体を、ドナー表面材料の支持体への接着性を強化するため任意選択的に処理した（例えば、コロナまたはプライミング物質で）。塗布された流体を、ドナー表面を形成するために換気オーブン中で１００から１２０℃で２時間硬化した。
【００８６】
疎水性は、粘着性接着剤を担持する基材上に選択的に接触する粒子の単層が、分裂することなく基材にきれいに転写されることを可能にするものである。
【００８７】
ドナー表面は疎水性であるべきである、すなわち、粒子の水性担体との濡れ角が９０°を超えるべきである。濡れ角は、液体／空気／固体界面でのメニスカスによって形成される角度であり、９０°を超えると、水はビードを発生しやすくなり、濡れず、したがって表面に付着する。濡れ角または平衡接触角θ０は、後退（最小）接触角θＲおよび前進（最大）接触角θＡの間でありかつ濡れ角は、後退（最小）接触角θＲおよび前進（最大）接触角θＡから計算されるところ、コーティングプロセスの運転条件と関連する所与の温度および圧力で評価することができる。これは、周囲温度（約２３℃）および圧力（１００ｋＰａ）において、液体−蒸気界面がドナー表面と交わる５ｐｌの体積を有する液滴を介して、ゴニオメーターまたは液滴形状分析器を用いて測定される。
【００８８】
かかる測定は、上記のように調製されたシリコン系のドナー表面の試料（２ｃｍ×２ｃｍの大きさ）に対して、接触角アナライザー（Ｋｒｕｓｓ社「Ｅａｓｙ  Ｄｒｏｐ」（商標）ＦＭ４０Ｍｋ２）を用いて、基準液体として蒸留水を用いて行った。結果は、「ドロップ形状解析」プログラム、サークルコンピュータ法を用いて分析したところ、上記ドナー表面の前進接触角θＡは１０１．７°±０．８°であり、後退接触角θＲは９９．９°±３．１°であった。典型的には、この方法により用意されたドナー表面は、約９５°から約１１５°の範囲内の接触角をもち、全体的に１１０°以下であり、このような接触角、すなわち疎水性を提供する任意のエラストマが、エラストマに塗布される粒子に適合する限り適切であることが想定される。
【００８９】
この疎水性は、ドナー表面を形成するポリマーに固有の特性であってもよく、または疎水性添加剤をポリマー組成物中に含有させることによって増強されてもよい。ポリマー組成物の疎水性を促進しうる添加剤は、例えば、油（例えば、合成油、天然油、植物油または鉱油）、ワックス、可塑剤およびシリコーン添加剤でありうる。かかる疎水性添加剤は、それらのそれぞれの化学的性質または量がドナー表面の適切な形成を妨げない限り、そして例えばポリマー材料の十分な硬化を損なわない限り、任意のポリマー材料と適合しうる。
【００９０】
いずれの特定の理論にも限定される意図はないが、代替的および追加的に、疎水性−疎水性の相互作用に対して、ドナー表面に対する粒子の相対的な親和性は、各々が逆の電荷をもつことにより高められ得ると考えられる。例えば、シリコーンベースのエラストマは負電荷をもち得るが、粒子は正に帯電され得る。ドナー表面は、したがって、意図される粒子に適合した任意の電荷をもち得る。有益には任意の電荷は、調整されていて、表面を形成する材料に内在しない場合、後続の選択的な解放と、関連する基材への粒子の転写とにも適する。上述のように、様々なこのような性質の勾配は適切であり得、意図される使用法の当業者により調整され得る。
【００９１】
ドナー表面の粗さまたは仕上げは、粒子の層により再現され、コーティング装置の意図される使用法に適応され得る。反射の性質をもつ金属の外観を呈する粒子を使用して金属化された表面を印刷するためのシステムにおいて装置が使用されるとき、鏡面仕上げまたは非常に光沢のある見た目は、つや消しまたはサテンの外観が所望される場合よりドナー表面が滑らかであることを要求することが理解される。
【００９２】
ドナー表面１２は、粒子が互いに付着する傾向よりも強く、コーティング装置１４を用いて粒子を強く付着させるのに適したショアー硬度を有していてもよい。シリコーンベースの表面の硬度は変化してもよく、例えばドナー表面の厚さおよび／または結合対象たる粒子の厚さに依存する。比較的薄いドナー表面（例えば、１００μｍ以下）の場合、シリコーン系材料は、中ないし低硬度を有することができ、他方、比較的厚いドナー表面（例えば、約１ｍｍまで）の場合、シリコーン系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ている。さらに、より大きな粒子は、比較的小さな粒子を受容するのに必要な硬度よりも低い硬度を有するドナー表面から典型的に利益を得ることができる。いくつかの実施形態においては、約６０ショアーＡから約８０ショアーＡの間の比較的高い硬度がドナー表面に適している。他の実施形態においては、６０，５０，４０，３０または２０ショアーＡ未満の中低硬度が満足的である。
【００９３】
図中のドナー面１２は、ドラム１０の外面であるが、これは必須ではなく、任意選択的に、ガイドローラ上に案内されかつ適切な張力で維持されて少なくともコーティング装置を通過するベルトの形態を有する無端転写部材の表面であってもよい。追加的なアーキテクチャは、ドナー表面１２とコーティングステーション１４との一方が他方に対して相対的に動くことを可能にし得る。例えば、ドナー表面は、静止したコーティングステーションの下方を繰り返し通り得る可動な構成を形成し得るか、または、粒子を使用してドナー表面を完全に覆うために、構成の１つのリムから他方にコーティングステーションが繰り返し動く静止した構成を形成し得る。多くの場合、コーティングステーションにより分配された粒子によりドナー表面の全体のコーティングを達成するためにかかり得る時間を減らすために、ドナー表面とコーティングステーションとの両方が、互いに対して、および、空間内の静止した点に対して動き得る。すべてのこのような形態のドナー表面は、任意のこのようなドナー表面が粒子によりコーティングされ（または、露出した領域において粒子により補充され）得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、循環的に、際限なく、繰り返し可動であるなど）であり得る。
【００９４】
ドナー表面は、さらに、このようなコーティングステーションが一体化され得るシステムの特定のアーキテクチャによりもたらされる実用上の、または特定の検討事項を解決し得る。例えば、ドナー表面は、ドラムに搭載されるように、十分な耐摩耗性をもつように、使用される粒子および／または流体に対して不活性であるように、および／または、関連する任意の動作条件（例えば、圧力、熱、張力など）に耐えるように十分に可撓性であり得る。任意のこのような性質を満たすことは、ドナー表面の寿命を好ましく延ばす傾向がある。
【００９５】
上述の説明において、ドナー表面は、意図される粒子に対して「そのままで」適切であると説明されるが、そのコーティングを促進するためにさらなる処理が適用され得る。そのような処理は、化学的処理（例えば、ドナー表面に化学薬品を塗布して粒子に対するドナー表面の親和性、および／または、ドナー表面からの粒子の解放可能性を高めること）と、物理的処理（例えば、放電されたプラズマがドナー表面の性質を適切に変更するコロナ処理）とに広く分類され得る。ドナー表面のこのような処置が必要とされる場合、本教示に従ったコーティング装置は、対応する処理ステーションをさらに備え得る。
【００９６】
像形成ステーション
像形成ステーション１６は、インプレッションステーションにおいて基材２０に転写されるドナー表面１２に塗布された粒子コーティングの領域を選択する一手法を提供する。上述のように、このような像形成ステーションは、デジタル印刷システムの実施態様において必要とされるが、像形成システムを備えない他のシステムが上述のコーティング装置１４を利用し得る。例えば、基材２０の表面全体がコーティングされる場合、像形成システムは必要とされず、インプレッションステーションは、その代わり、ドナー表面１２から基材２０への粒子コーティングの効果的な転写を確実なものとするために必要とされる圧力および／または熱を与えるように機能し得る。同様に、基材は、基材の表面上に所望のパターンで塗布された接着剤を含んだ状態で、インプレッションステーションに達し得、接着剤が単層から粒子を剥ぎ取る。
【００９７】
図１に示される例示的な像形成ステーション１６は、（例えば、ドナー表面の全幅にわたる対象点に適したレーザー源を提供する互い違いの手法で）相互に対して正確に事前決定された位置において、任意選択的に列のペア内に配置されたＶＣＳＥＬ（垂直共振器面発光レーザー、Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）チップ１６０２などのレーザー源のアレイを支える支持体１６０１を備え得る。支持体１６０１は、チップにより生成され得るかなりの熱に対処するために流体冷却され得る。チップ１６０２により放射されるレーザービームは、ＧＲＩＮ（屈折率分布型Ｇｒａｄｉｅｎｔ−Ｉｎｄｅｘ）ロッドレンズの対応する数の列として構築されたレンズ１６０３により基材の表面上に焦点を合わされる（各チップ１６０２、および各チップ１６０２上のすべてのレーザー要素が、対応するフォーカスレンズ１６０３に関係する）。放射されたレーザービームにより基材表面２０上に高分解能の像が描画されることを可能にするために、１つまたは複数のレーザー要素の有効化のためにチップに供給される信号が基材の移動と同期される。レーザービームによる各ピクセルの照射の効果は、インプレッションステーションにおいてドナー表面１２が基材２０に対して押圧されたときに、ドナー表面１２をコーティングする粒子が基材２０に転写されるように、基材上のそのピクセルを粘着性にレンダリングすることである。言い換えると、基材の表面のこのような選択的な照射は、粒子に対する基材の親和性を変更し、その結果、ドナー表面からコーティングを分離して基材の選択された領域にコーティングを塗布するために、基材の照射された領域のみが十分に、ドナー表面上の粒子コーティングに付着する粘着性にレンダリングされる。
【００９８】
図面に示されるデジタル印刷システムは、１色のみで印刷し得るが、多色印刷は、同じ基材を、互いに同期されて各々が異なる色を印刷する複数のタワーに連続的に通すことにより達成され得る。
【００９９】
図２は、コーティングの選択された領域を基材２０に転写する代替的な方法を示す。放射にさらすことにより基材表面の選択された領域を粘着性にレンダリングする代わりに、接着剤２６は、インプレッションシリンダ３２、ブランケットシリンダ３０、およびアプリケータシリンダ３４により構成されるオフセット接着剤コーティングステーション３６により基材２０に塗布される。このステーションは、従来のオフセットリソタワーがインクを塗布するのと同じ手法で接着剤２６を塗布する。インプレッションステーション１８のニップを通過すると、粒子がドナー表面１２から基材２０のうちの接着剤によりコーティングされた領域２６のみに転写される。ニップを通った後、基材が移送ローラにより積み重ねステーションまたは巻き付けローラ（図示せず）に動かされる。
【０１００】
基材
本教示に従ったコーティング装置が一体化され得るシステムの非限定的な例として図面に示される印刷システムは、いずれかの特定タイプの基材に限定されない。基材は、紙またはカードの個々のシートであってもよく、または連続ウェブの形態を有してもよい。基材は、ファブリックまたは革製とすることもできる。粒子が基材に適用される方法のために、粒子の層は基材の表面上に存在する傾向がある。これにより、無関係な品質の用紙に高品質の印刷を実現することができる。さらに、基材の材料は繊維状である必要はなく、その代わり、任意の種類の表面、例えば、プラスチックフィルムまたは硬質ボードであり得、概して、非常に滑らかなプラスチックホイルから比較的粗い繊維状基材までの様々な粗さと想定される。
【０１０１】
インプレッションステーション
図示されたインプレッションステーション１８は、ドラム１０およびその外部ドナー面１２に押しつけられる滑らかな圧胴２２のみを備える。圧胴２２は、基材搬送システムの一部を形成してもよく、その場合、圧胴２２は、個々の基材シートの前縁と係合するためのグリッパーを備えていてもよい。上述のように、デジタル印刷システム以外では、インプレッションシリンダは、基材２０に転写される粒子コーティングの領域を選択するためのエンボス表面を含み得る。
【０１０２】
本開示の明細書および特許請求の範囲では、動詞のそれぞれが、必ずしもメンバーの完全なリストではないことを示すために、各動詞「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」および「有する（ｈａｖｅ）」ならびにこれらの活用形は、当該動詞の目的語または目的語群が必ずしも動詞の主語または主語群の部材、コンポーネント、要素、ステップまたは部分の完全なリストではないことを示すために用いられる。これらの用語は、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」および「本質的にからなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」という用語を包含する。
【０１０３】
本明細書で用いる単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、複数形への言及を含み、文脈上別段の指示がない限り、「少なくとも１つ」または「１つまたは複数の」を意味する。
【０１０４】
「上（ｕｐｐｅｒ）」、「下（ｌｏｗｅｒ）」、「右（ｒｉｇｈｔ）」、「左（ｌｅｆｔ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「の下に（ｂｅｌｏｗ）」、「低くされた（ｌｏｗｅｒｅｄ）」、「下（ｌｏｗ）」、「上（ｔｏｐ）」、「の上に（ａｂｏｖｅ）」、「高くされた（ｅｌｅｖａｔｅｄ）」、「高い（ｈｉｇｈ）」、「垂直（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「水平（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、「後方（ｂａｃｋｗａｒｄ）」、「前方（ｆｏｒｗａｒｄ）」、「上流（ｕｐｓｔｒｅａｍ）」および「下流（ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ）」などの位置的または運動的な用語ならびにこれらの文法的派生語は、本明細書では、説明を目的としたものに留まり、ある構成要素間の配置または変位を説明するため、第１の構成要素もしくは第２の構成要素または両者を示すために用いられることがある。かかる用語は、例えば、「底部」構成要素が「上部」構成要素より下方にあることを必ずしも示すものではない。かかる方向、構成要素またはその両方は、反転、回転により、空間移動により、水平方向にまたは垂直方向に、あるいは同様にして変更されてもよい。
【０１０５】
別段の記載がない限り、選択肢のリストの最後の２つのメンバー間の表現「および／または」の使用は、リストされた選択肢のうちの１つまたは複数の選択肢が適切であり、作成されうることを示す。
【０１０６】
本開示では、特に明記しない限り、本技術の実施形態の１つまたは複数の特徴の条件または関係特性を変更する「実質的に」および「約」などの形容詞は、その条件または特性が、意図される本開示の本実施形態の動作に許容可能な公差内に、あるいは実施される測定および／または使用される測定機器から予想される変動の範囲内で定義されることを意味すると理解されるべきである。数値の前に「約（ａｂｏｕｔ）」という用語が記載される場合、＋／−１５％、または＋／−１０％、または、さらには、＋／−５％のみであること、および、いくつかの例においては値そのものを示すことが意図される。
【０１０７】
本開示は特定の実施形態および一般的に関連する方法に関して記載されているが、実施形態および方法の変更および置換は当業者には明らかであろう。本発明の開示は、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されるべきである。
【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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【国際調査報告】
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