JP2013256113A - デジタルオフセット石版印刷技術を実施するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のオフセット石版画像形成部品、モジュールおよびアーキテクチャの再利用を最大化するように設計された装置において、可変データ石版画像形成を実施するためのシステムおよび方法を提供する。
【解決手段】再生可能な画像化表面を清掃するステップ、画像化表面を湿らせるステップ、湿し溶液の層にデジタルパターンを形成するステップ、デジタルパターンにインク付けするステップ、中間画像転写表面に転写するステップ、中間画像転写表面から基板に転写するステップを有する。
【選択図】図６

Description

本開示は、提案されたデジタルマーキング方法および提案された可変デジタル・オフセット・アーキテクチャを適用する、従来の石版オフセット印刷モジュールおよびアーキテクチャの再利用を最大化することを意図するシステムおよび方法に関する。

従来の石版印刷技術およびオフセット石版印刷技術ではプレートを用いるが、プレートは永久にパターン化され、かつ、それゆえに、雑誌、新聞などに対するような長い印刷運転において、同じ画像のコピーを大量に印刷する場合にのみ有効と一般には考えられる。これら従来のプロセスは、１つのページから次のページへと新しいパターンを作り出し、かつ印刷することに対して一般には適用可能と考えられておらず、その理由は、既知の方法によれば、画像を変化させるためには、印刷シリンダ上のことを含めて、プレートの除去および取り替えが必要となるからであろう。これらの理由のために、従来の石版技術は、例えばデジタル印刷システムの場合におけるように、刷りから刷りへと画像が変化するという、真に高速な可変データ印刷に適応することができない。加えて、永久にパターン化された画像化プレートまたはシリンダのコストは、出版される書物のコピー数に対して償却される。それゆえに、印刷されたコピー１枚あたりのコストは、同じ画像であっても印刷運転の長いものよりも短いものに対してより高くなるが、これはデジタル印刷システムの印刷とは対立することである。

石版プロセスは、少なくとも部分的には、使用されるインクの極めて高い顔料添加および色域のために、非常に高品質な印刷を提供する。インクは通常２０〜７０重量％の範囲で、通常高い着色顔料含有量を有するが、このことは、トナーおよび他のタイプの印刷またはマーキング材料と比較して、通常１〜２ミクロンの間の低インク・パイル・ハイト画像および１画像あたりの非常に低いインクコストを可能にする。もしもシステムが、ページからページへの可変画像データの印刷に対して適用可能になれば、この比較的低いコストによって、扱いやすいやり方で高品質かつ低コストを利用するために、印刷またはマーキングに対して石版インクおよびオフセットインクを使用したいという願望が生じる。可変データ石版印刷を実施する試みは複数あったが、それらは多くの困難に苦しんだ。例えば、石版印刷を用いるたいていの画像化プレートまたはベルト表面は、非画像化領域の中に湿し流体を保持するために、ミクロな粗面構造を有する。ミクロな粗面によって、液体の湿し流体を保持することが促進されるが、これは湿し流体に対する親和力を向上させ、その結果、液体は目標とされる表面位置から、例えばロール間隙での作用によって、強制的にしか離れなくなる。画像表面とインク形成シリンダとの間のロール間隙におけるせん断力は、湿し流体を表面に引き付けるいかなる静的または動的表面エネルギー力も圧倒することができる。

これらのミクロな粗面は、プレートまたはベルト表面から残余インクを削り取るための、例えばナイフエッジ清掃システムによるような、従来の機械的手段によって清掃するのが困難である。ナイフは単にミクロな粗面におけるくぼみの中に入ることができず、くぼみは、そこで湿し流体を効果的に保持することとなる。加えて、ナイフとプレートまたはベルト表面の間の物理的接触によって、結果的にかなりの摩耗が生じる。ひとたび表面が摩耗すれば、プレートまたはベルトの取り替えには、かなり高いコストがかかる。高圧すすぎまたは溶剤洗浄のような非接触清掃プロセスは可能である。しかしながら、これらの清掃プロセスは、コストを著しく増加させる傾向があり、それは、必要となる付加的サブシステムを含むことだけでなく、有害廃棄物処分に関連した、発生するかもしれないコストにも基づいている。さらに現在まで、これらの非接触清掃プロセスの有効性は、証明されていない。

各工程での清掃を改善する試みでは、ゴースト無し印刷を提供する目標を持って、先行技術のシステムは、非常に滑らかなベルトまたはプレートの表面を使用することを説明している。表面を清掃するための既知の技術は、これらの滑らかな表面に対しては効果的である。滑らかな表面を使用することにおける困難は、滑らかな表面を清掃できることの利点が、ミクロな粗面と比較すると、均一な親水性被膜および印刷材料またはマーキング材料を計量し、かつ保持するための能力が弱められることによって相殺されることである。そのため表面は、したがって、例えばコロナ放電装置を含む、表面エネルギー調整サブシステムのような付加的かつ高価なサブシステムを余儀なく使用してもよいが、これらはそれ自体が、プレートまたはベルトの表面に対して摩耗または損傷を引き起こす場合がある。可変印刷のための、従来の石版システムを変更する試みにおいて遭遇するもう１つの不都合は、提案されたシステムでは、インクの浪費および関連コストを削減するための、例えば９０％以上の高転写効率を提供することには到達しないことである。

それゆえに、プレートまたはベルト表面上に最適に薄く塗ることを提供するために、インクと材料表面の設計においてバランスをとらなければならず、これには、印刷領域と非印刷領域の間の適切な分離、画像受取り基板のインク像の転写能力を向上させること、および、ゴースト無し印刷およびプレートまたはベルト上への少ない損傷に行き着く方法における、インクを清掃する能力が含まれる。

上記のように特定された不足に対処するため、米国特許出願第１３／０９５，７１４号明細書（７１４出願）は可変データ石版印刷を提供するためのシステムおよび方法を提案しているが、これは本発明の譲受人に譲渡され、かつこれの開示全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。７１４出願において開示されたシステムおよび方法は、以前に試みられた可変データ画像化石版マーキング概念の様々な態様における改良に向けられており、これは、効果的な真に可変デジタルデータ石版印刷を達成するために、湿し流体の可変パターン化に基づいている。

７１４出願によれば、再画像化可能な表面が画像化部材の上に提供されるが、これはドラム、プレート、シリンダ、ベルト等であってもよい。再画像化可能な表面は、例えば、とりわけポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含む、シリコーンとして一般に呼ばれる種類の材料から成ってもよい。再画像化可能な表面は、マウント層上での比較的薄い層で形成されてもよく、比較的薄い層の厚さは、印刷またはマーキング性能、耐久性および製造性のバランスをとって選択される。

７１４出願は、例えば図１に示したような典型的な可変データ石版システム１００を、必須な詳細として説明する。図１に示す典型的なシステム１００の一般的記述が、ここに提供される。図１の典型的システム１００で示した個々の部品および／またはサブシステムに関する付加的な詳細は、７１４出願に見出してもよい。

図１に示すように、典型的なシステム１００は画像化部材１１０を含んでもよい。図１に示す実施形態における画像化部材１１０はシリンダであるが、しかしこの典型的記述は、画像化部材１１０がプレートまたはベルトもしくは別の既知の構成であることを排除する、と読むべきではない。画像化部材１１０は、ロール間隙１１２でインク像を画像受取り基板１１４に塗るために使用される。ロール間隙１１２は、画像転写機構１６０の一部分として、押圧シリンダ１１８によって作り出され、画像化部材１１０の方向に圧力をかける。画像受取り基板１１４は、例えば紙、プラスチックまたは複合シートフィルムのような任意の特別な成分に限定されると考えるべきではない。典型的なシステム１００は、広く多様な画像受取り基板の上に画像を作り出すために使用されてもよい。７１４出願はまた、広い許容範囲のマーキング（印刷）材料を説明しており、これらの材料は、重量で１０％よりも大きな顔料密度を有するマーキング材料を含めて使用される。７１４出願でも同様であるが、本開示ではインクという用語が広い範囲の印刷またはマーキング材料を指し、その結果、一般にインクと理解されているものおよび他の材料を含み、これらは、画像受取り基板１１４上に出力画像を作り出すために、典型的なシステム１００によって塗られてもよい。

７１４出願は、構造的マウント層の上に形成された再画像化可能な表面層から成る画像化部材１１０を含む画像化部材１１０の詳細を描写し、かつ説明している。

典型的なシステム１００は、画像化部材１１０の再画像化可能な表面を湿し流体で均一に湿らせるための、湿し流体サブシステム１２０を含む。湿し流体サブシステム１２０の目的は、一般に均一で制御された厚さを有する湿し流体の層を、画像化部材１１０の再画像化表面に送達することである。上で示したように、知られたことであるが、湿し流体は、好みに応じて少量のイソプロピルアルコールまたはエタノールが添加された水を有してもよく、これによって、後に続くレーザーパターン化を補助するのに必要な蒸発エネルギーを低下させるだけでなく、表面張力を減少させるが、このことについては、以下で詳しく説明されるであろう。さらに、ある種の少量の界面活性剤が、湿し流体に付加されてもよい。７１４出願では湿し流体は水を基本としたものとして説明されているが、それに限って考えるべきではないことを認識すべきである。

ひとたび湿し流体が画像化部材１１０の再画像化可能な表面上で計量されると、湿し流体の厚さはセンサ１２５を用いて測定してもよく、センサ１２５は、湿し流体サブシステム１２０による画像化部材１１０の再画像化可能な表面上での湿し流体の計量を制御するためにフィードバックを提供することが可能である。

ひとたび正確で均一な量の湿し流体が、湿し流体サブシステム１２０によって、画像化部材１１０の再画像化可能な表面上に供給されると、光学的パターン化サブシステム１３０が、例えばレーザーエネルギーを用いて湿し流体層を画像に関してパターン化することによって、均一な湿し流体層の中に潜像を選択的に形成するために、使用されてもよい。画像化部材１１０の再画像化可能な表面は、浪費されるエネルギーを最小化し、かつ高空間分解能を維持するために熱の横方向の広がりを最小化するために、その表面に近い光学的パターン化サブシステム１３０から放射されたほとんどのレーザーエネルギーを吸収するように理想的には設計されるべきである。その代わりに、入射する放射レーザーエネルギーの吸収を促進するために、放射に敏感な適切な部品が湿し流体に付加されてもよい。光学的パターン化サブシステム１３０がレーザーエミッタであるとして上で説明されているのに対し、湿し流体をパターン化するための光学エネルギーを伝えるには、様々に異なったシステムを使用してもよいことは理解されるべきである。

典型的なシステム１００の光学的パターン化サブシステム１３０によって受け持たれるパターン化プロセスで働く機構は、７１４出願において図５を参照して詳細に説明される。簡潔に言えば、光学的パターン化サブシステム１３０から光学的パターン化エネルギーを加えることは、画像に関する湿し流体層の蒸発に行き着く。

光学的パターン化システム１３０による湿し流体層のパターン化に続いて、画像化部材１１０の再画像化可能な表面上でパターン化された層が、印字機サブシステム１４０に引き渡される。印字機サブシステム１４０は、画像化部材１１０の再画像化可能な表面層上の湿し流体のパターン化された層の上に均一なインク層を塗るのに使用される。印字機サブシステム１４０は、画像化部材１１０の再画像化可能な表面層と接触している１つ以上のインク形成シリンダ上での石版インクを計量するために、アニロックス（ａｎｉｌｏｘ）シリンダを用いてもよい。別途、印字機サブシステム１４０は、再画像化可能な表面に正確な送り速度でインクを供給するために、一連の計量シリンダのような伝統的な素子を他に含んでもよい。印字機サブシステム１４０は、再画像化可能な表面の画像化された領域を表すくぼみにインクを付着させてもよく、それに対して、湿し流体を有する領域に塗られたインクは、これらの領域の疎水性かつ油に対して親和性が欠如した性質に基づいて、粘着しないであろう。

画像化部材１１０の再画像化可能な層に存在するインク像パターンの凝集および粘性は、多くのメカニズムによって変更されてもよい。そのような１つのメカニズムには、レオロジー（複雑な粘弾性の係数）制御サブシステム１５０を使用することが含まれるかもしれない。レオロジー制御システム１５０は、例えば再画像化可能な表面へのインクの粘着に関してインクの凝集を増加させるために、再画像化可能表面上に、インクの部分的な交差結合コアを形成してもよい。インクの前調整メカニズムには、光学的硬化または光硬化、熱硬化、乾燥、または様々な形態の化学硬化が含まれてもよい。化学的冷却はもちろんのこと、複数の物理的冷却メカニズムを介する冷却も同様に、レオロジーを変更するために使用されてもよい。

インクはその後、画像化部材１１０の再画像化可能な表面から画像受取り基板１１４へと、転写サブシステム１６０を用いて転写される。転写は、基板１１４が画像化部材１１０と押圧部材１１８との間のロール間隙１１２を通過する際に起こるが、それは、画像化部材１１０の再画像化可能な表面上のインクが、基板１１４と物理的に接触する状態となることによる。インクの凝集と粘着がレオロジー制御システム１５０によって好みに応じて変更されることで、変更されたインクは、インクを画像受取り基板１１４に粘着させ、かつ最小のインクオフセットで画像化部材１１０の再画像化表面から分離させる。ロール間隙１１２で温度および圧力の条件を注意深く制御することによって、画像化部材１１０の再画像化可能な表面から画像受取り基板１１４へのインクの転写効率が９０％を超えることが可能となるかもしれない。ある湿し流体はまた、画像受取り基板１１４を湿らせてもよいことが可能な一方で、そのような湿し流体の体積は極めて小さいであろうし、かつ急速に蒸発する、または画像受取り基板１１４によって吸収されるであろう。

画像受取り基板１１４に大部分のインクが転写されたことに続いて、いかなる残余インクおよび／または残余湿し流体も、画像化部材１１０の再画像化可能な表面から、好ましくはその表面を削らずに、または摩耗させずに、除去されなければならない。空気ナイフが、残余湿し流体を除去するのに使用されてもよい。しかしながら、ある量のインク残留物が、そのまま残る可能性があることは予想される。そのように残っているインク残余物の除去は、ある形態の清掃サブシステム１７０を使用することによって遂行されてもよい。７１４出願は、そのような清掃サブシステム１７０を詳細に説明しており、これには、画像化部材１１０の再画像化可能な表面と物理的に接触する、ねばつくまたはべとつく部材のような少なくとも第１清掃部材が含まれ、そのねばつくまたはべとつく部材は、残余インクおよび残っているいかなる少量の界面活性剤化合物も、画像化部材１１０の再画像化可能な表面の湿し流体から除去する。ねばつくまたはべとつく部材は、その後、滑らかなシリンダと接触させられてもよく、残余インクは、ねばつくまたはべとつく部材からこのシリンダに転写され、インクは続いて、例えばドクターブレードによって滑らかなシリンダから剥がされる。

７１４出願は他のメカニズムの詳細を述べており、それらのメカニズムによって、画像化部材１１０の再画像化可能な表面の清掃が促進されてもよい。しかしながら、清掃メカニズムとは無関係に、残余インクおよび湿し流体を画像化部材１１０の再画像化可能な表面から清掃することは、提案されたシステムでゴーストを防止するのに極めて重要である。ひとたび清掃されれば、画像化部材１１０の再画像化可能な表面は湿し流体サブシステム１２０に再び引き渡され、これによって湿し流体の新鮮な層が、画像化部材１１０の再画像化可能な表面に供給され、かつこのプロセスが繰り返される。

上で提案されたアーキテクチャによる可変データデジタル石版印刷は、石版画像形成システムで真の可変デジタル画像を作り出すことにおいて、注目を集めている。上記アーキテクチャによって、画像化プレートと転写ブランケットの機能が潜在的に結合され、単一の画像化部材１１０となっている。従来のオフセット石版印刷アーキテクチャからのこの離脱に基づけば、これら既存の従来オフセット石版印刷アーキテクチャおよび既存のモジュールの再利用は制限される。このアーキテクチャ上の相違によって、上で提案されたアーキテクチャの受け入れは大きな印刷メーカにとって実際的ではなくなり、かつそれほど魅力的ではなくなるかもしれない。潜在的には可変データオフセット石版印刷機へと再製品化できるであろう、従来オフセット印刷機は十分に多数存在するが、しかし、上で提案されたアーキテクチャだけに関しては、存在しない。加えて、上で提案されたアーキテクチャは、多くの点で、特に唯一性がある。上記のデジタル再画像化概念のサブセットを従来のオフセット石版印刷機に統合することは、部品構造の利用可能性および受け継がれたオフセット石版印刷機の動作に習熟していることを踏まえると、製造業者およびそのような装置のユーザーに恩恵をもたらすかもしれない。

開示されたシステムおよび方法の典型的な実施形態は、上で説明された真の可変デジタル印刷プロセスの新規な態様を、従来のオフセット石版モジュールおよびアーキテクチャに組み込むことを提案する。

典型的な実施形態は、従来のオフセット石版モジュールおよび／またはアーキテクチャの再利用を最大化することを意図するが、一方では、上で説明された現在提案されているデジタル石版アーキテクチャに適用された方法、および従来のオフセット石版画像形成アーキテクチャの再利用を可能とするための付加的な方法を使用して、開示されたシステムおよび方法がデジタル化されている。

従来のオフセット石版印刷機アーキテクチャは、単にプレートシリンダを切り替えることによっては、デジタルに変換することができない。デジタル画像を印刷する場合、変更されたプレートシリンダが回転するごとに画像は変化することができ、しかも、変更されたプレートシリンダ上の残余インクに加えて、ブランケットシリンダ上のいかなる残余インクもゴーストにつながるであろう。同じ問題は、インク転写シリンダを使用する場合に起こる。そのようなゴースト問題は、装置内の主なシリンダ部品の各々に関連する複数の清掃素子を包含するこの開示によるシステムおよび方法の中で扱われてもよい。

図１は、提案された可変データ石版印刷システムの略図である。 図２は、従来のオフセット石版印刷システムの略図である。 図３は、本開示による多数の可変データ石版印刷システム素子を含む、典型的な変更されたオフセット石版印刷モジュールの略図である。 図４は、開示されたシステムおよび方法による、複数の典型的な変更されたオフセット石版印刷モジュールを含む、４色可変データ石版システムの第１典型的実施形態を例示する。 図５は、開示されたシステムおよび方法による、複数の典型的な変更されたオフセット石版印刷モジュールを含む、４色可変データ石版システムの第２典型的実施形態を例示する。 図６は、本開示による、変更されたオフセット石版印刷モジュールにおける、可変データ石版印刷を実施するための典型的方法のフローチャートを例示する。

図２は、従来のオフセット石版印刷システム２００の略図を例示する。図２に示すように、インク付けシステムは、インク貯蔵器２１０と、インクポンプ２１２と、インクチャンバ２１４とを含み、これらは、協力して粘着性の石版インクをアニロックスシリンダ２２０上に付着させる。

アニロックスは当業者によって認識されている、一種のインク付け方法および関連するインク付けシステムのことであり、測定されたある量のインクをインク形成シリンダ２３０に供給するために使用される。一般に、アニロックスシリンダ２２０は、例えば硬質シリンダとして構成されてもよく、この硬質シリンダは金属コアを有してもよく、かつセラミック材料のような材料で被膜されていてもよく、このセラミック材料は、非常に細かいくぼみまたは穴を含むインク運搬表面および／またはインク転写表面を作り出す。アニロックスシリンダ２２０は、インクチャンバ２１４によって設けられるようなインク溜めに部分的に沈んでいてもよい。粘着性の石版液体の厚い層が、アニロックスシリンダ２２０の上に付着してもよい。穴の中だけに測定された量のインクを残して、アニロックスシリンダ２２０の表面から過剰なインクを削り取るのに、ドクターブレード（図示せず）が使用されてもよい。アニロックスシリンダ２２０は、その後、回転してインク形成シリンダ２３０と接触し、インク形成シリンダ２３０はさらにプレートシリンダ２４０と接触してもよい。石版印刷プレートは、プレートシリンダ２４０の画像化表面として、プレートシリンダ２４０の上に配置されてもよい。インク形成シリンダ２３０は、このように、測定された量のインクをアニロックスシリンダ２２０からインク形成シリンダ２３０に分割転写する、かつ、その後、インク形成シリンダ２３０からプレートシリンダ２４０の画像化表面に分割転写するのに使用されてもよい。

湿しユニット２５０は、湿し流体をプレートシリンダ２４０の画像化表面上に供給するために使用してもよく、その目的は、インク形成シリンダ２３０からプレートシリンダ２４０の画像化表面にインクを導入する前に、プレートシリンダ２４０上に画像化表面として配置された石版印刷プレートの画像化領域と非画像化領域を可変的に調整するためである。

プレートシリンダ２４０の画像化表面は、インク形成シリンダ２３０からインクを受け取ってもよく、かつインク像をオフセット・ブランケット・シリンダ２６０に転写してもよい。ブランケットシリンダ２６０は、その後、押圧シリンダ２７０と協力してロール間隙を形成してもよく、これを通してインク像がブランケットシリンダ２６０から画像受取り基板２８０に転写される。インクの、それゆえに、およびインク像の、ブランケットシリンダ２６０から画像受取り基板２８０への転写効率は、ロール間隙で温度および圧力を制御することを含めて、ブランケットシリンダ２６０と押圧シリンダ２７０との間の相互作用を変更することによって影響されるかもしれない。

上で簡潔に注目したように、従来のオフセット石版システムにおいては、図２で概略的に例示されるように、ブランケットシリンダ２６０とプレートシリンダ２４０は一般に共通の直径を有するであろうが、これによって、ゴーストを防止するために、ブランケットシリンダ２６０表面上の同じ位置に、インク像が繰り返し塗られる。

図３は、典型的な変更されたオフセット石版印刷モジュール３００の略図を例示するが、これは、可変データオフセット石版印刷を可能とする本開示による、多数の可変データ石版印刷サブシステム素子を含んでいる。図３に示すように、図２に示した従来のオフセット石版印刷システム２００に対して、多くの変更が提案される。適用可能な場合、図２および図３で示した共通の素子に対しては、共通の命番方式が使用されるが、その理由は、図２で示したシステムと図３で示した典型的モジュール３００との間で、一般に共通であるそれらの素子を強調するためである。言い換えれば、インク貯蔵器３１０、インクポンプ３１２およびインクチャンバ３１４は、形態および機能において、図２で示した対応する素子２１０、２１２、２１４に一般的に対応してもよい。同様な方法で、ブランケットシリンダ３６０、押圧シリンダ３７０および画像受取り基板３８０は、図２に示した従来のシステム２００のそれぞれの素子に対して上で議論したのと類似の形態および機能を含んでもよい。図３に示した典型的なモジュール３００の構成に到達するための、図２に示した従来のシステム２００に対する具体的な変更は、以下で詳述される。

図３に示した典型的な実施形態３００によれば、アニロックスシリンダ３２０、インク形成シリンダ３３０および湿しユニット３５０は、ゴースト無し可変データ印刷を可能にするために変更されてもよい。好みに応じて、ゴースト無し転写を可能とするために、インク形成シリンダ３３０を除くことにより、アニロックスシリンダ３２０は、プレートシリンダ３４０と直接接触してもよい。湿し流体自体および送達方法は、可変データ印刷の必要性に適応するために、異なる場合もあるであろう。

図３に示した典型的な実施形態３００によれば、プレートシリンダは、ＤＯＰシリンダ３４０上の画像化表面として、デジタル・オフセット・プレート（ＤＯＰ）を備えてもよい。ＤＯＰシリンダ３４０は、図１に示したアーキテクチャにおける画像化部材１１０の再画像化可能な表面に関して、上で議論されたようないくつかの特性を示してもよいが、異なっている。ＤＯＰシリンダ３４０の最上層は、とりわけポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）およびフルオロシリコーンを含む一種のシリコーンから形成されてもよく、基板へのＤＯＰの順応性がこの提案されたアーキテクチャでは要求されていないので、それは薄くかつ比較的硬いが、このことは、７１４出願で開示された構造とは異なる。好みに応じて、ＤＯＰ表面は構造的または無構造のテクスチャを有してもよく、これは、湿し流体およびインク像形成の質を制御するためと、ＤＯＰシリンダ３４０からブランケットシリンダ３６０へのインク像の高効率転写を可能とするためである。ブランケットシリンダ３６０は、上述のＤＯＰ材料設計と共に、滑らかで順応しやすく厚いシリコーンに似た材料の表面を含んでもよく、これは、ＤＯＰシリンダ３４０の表面からブランケットシリンダ３６０の表面への、かつその後、さらに、ブランケットシリンダ３６０の表面から、図３に示した典型的な画像受取り基板３８０のような全てのタイプの基板への高忠実なインク転写において、例えば９０％を超える高効率を可能とするためである。典型的な画像受取り基板３８０は、例えば被膜付きのおよび被膜無しの紙、重い素材、粗い基板、木材、織物、プラスチック等を含んでもよい。実施形態において、開示された転写効率は、ＤＯＰシリンダ３４０とブランケットシリンダ３６０との間に形成されるロール間隙で、またはそれ以前に、熱を加えることによって向上する可能性がある。ロール間隙での熱制御および圧力制御は、例えば米国特許第６，０８８，５６５号明細書で、インク転写を制御するために使用された、既知の熱アシスト転写方法によってもよい。

光学的パターン化ユニット３４２は、ＤＯＰシリンダ３４０の湿し流体で濡れた表面に光学的なパターン化された画像を作り出すために付加されてもよい。光学的パターン化ユニット３４２は、上で説明された方法によれば、ＤＯＰシリンダ３４０の再画像化可能な表面上にレーザーエネルギーを投射するためのレーザーパターン化装置を有してもよい。図３に示すように、光学的パターン化ユニット３４２は、湿しユニット３５０の下流で、ＤＯＰシリンダ３４０の再画像化可能な表面をパターン化するために位置決めされてもよく、それは、ひとたびある量の湿し流体がＤＯＰシリンダ３４０の再画像化可能な表面上に均等に分布し、かつＤＯＰシリンダ３４０のパターン化された表面が、ＤＯＰシリンダ３４０とインク形成シリンダ３３０との間に形成されるロール間隙を通過する以前のことであるが、その場合、インクは、ＤＯＰシリンダ３４０のパターン化された再画像化可能な表面上で均一に付着している。ＤＯＰシリンダ３４０の直径は、ブランケットシリンダ３６０の直径と同じであってもよい。

例えばＵＶ部分硬化ユニットのような、レオロジー（インク粘性）制御または調整ユニット３４４は、ＤＯＰシリンダ３４０とインク形成シリンダ３３０との間に形成されるロール間隙の下流に設けられてもよい。上で議論された任意の既知メカニズムによれば、レオロジー制御ユニット３４４は、ＤＯＰシリンダ３４０のパターン化された再画像化可能な表面に存在するインクの凝集および／または粘性を変更してもよい。

ひとたびＤＯＰシリンダ３４０が、ブランケットシリンダ３６０の表面上にインク像を効率的に転写すれば、第１清掃ユニット３４６が、特にＤＯＰシリンダ３４０から残余インクを清掃するために、ＤＯＰシリンダ３４０とブランケットシリンダ３６０との間に形成されるロール間隙の下流に付加されてもよい。典型的なモジュール３００における全てのインク付き表面を清掃することは、ゴーストの可能性を減少させるまたは除去するのに、適切かもしれない。第２清掃ユニット３６５が、ブランケットシリンダ３６０と押圧シリンダ３７０との間に形成されるロール間隙の下流に設けられてもよく、このロール間隙を通して、画像受取り基板３８０は、ブランケットシリンダ３６０からインク像を受け取る。ＤＯＰシリンダ３４０からブランケットシリンダ３６０への、かつブランケットシリンダ３６０から画像受取り基板３８０へのインク転写は、９０％よりも高い割合の効率に制御される。第１清掃ユニット３４６および第２清掃ユニット３６５は、図１に示した清掃サブシステム１７０に関して、上で説明されたような構成を有してもよい。第１清掃ユニット３４６および第２清掃ユニット３６５は、それぞれのシリンダの、および／または、インクが除去されるべきシリンダの表面と物理的に接触する、ねばつくまたはべとつく部材のような第１清掃部材を含んでもよい。ねばつくまたはべとつく部材は、滑らかなシリンダと物理的に接触させられ、残余インクはねばつくまたはべとつく部材から滑らかなシリンダに転写され、続いてインクは滑らかなシリンダから、例えば既知の方法によれば、ドクターブレードによって剥がされる。

代わりに、第１および第２清掃ユニット３４６、３６５は、第１清掃ブレード、空気ナイフを含み、この後にねばつくまたはべとつく部材が続いてもよい。第１清掃ユニット３４６および第２清掃ユニット３６５は、ＤＯＰシリンダ３４０およびブランケットシリンダ３６０上の、いかなるインク、湿し流体および／または紙の破片の痕跡を除去するために使用されてもよい。

第３清掃ユニット３３５が、インク形成シリンダ３３０と接触した状態で設けられてもよい。第３清掃ユニット３３５とは異なる構成が適切かもしれない。インク形成シリンダ３３０からＤＯＰシリンダ３４０へのインク分離転写の期待される効率が通常は約５０％の範囲にあることに基づけば、第３清掃ユニット３３５によってインク形成シリンダ３３０から除去されるべきある量のインクは、実質的にはより大きい。第３清掃ユニット３３５によってインク形成シリンダ３３０の表面から回収されるより大きなインク量での再循環は、適切かもしれない。それゆえに、第３清掃ユニット３３５の構成は、ある形態のホッパー３１６を含むほどに増大されてもよく、このホッパーは、インク形成シリンダ３３０から第３清掃ユニット３３５によって除去されるインクの量を収集するのに使用することも可能であろう。ホッパー３１６は、１つ以上の流体流路３１８によって、インク貯蔵器３１０と流体連通してもよく、これらの流体流路を通してインク形成シリンダ３３０から除去され、かつホッパー３１６に収集されるインクは、再利用のためにインク貯蔵器３１０へ再循環されてもよい。このインク戻し手段に対する特別な構成が、この開示によって必ずしも示されていないことは、理解されるべきである。ホッパー３１６とインク貯蔵器３１０との間で、インクを輸送するための多くの異なる代替案が実施されてもよい。また、ホッパー３１６自体が木工ぎりおよび／または、例えばホッパー３１６の中に、またはホッパーと共に設けられた１つ以上のインクポンプ（図示せず）ような、ある構成のポンプ機構を含んでもよく、これらは、よどみ無くインクがインク貯蔵器３１０へと流れ戻るのを促進するためのものである。

この議論は、第３清掃ユニット３３５を任意の特別な清掃具設計に制限することを意図するものではない。当業者にとっては既知のものとして提案されるであろう、多くの清掃具代替案が他に存在することは、認識されるべきである。

様々な可変データ石版印刷システム素子を含めて、２つ以上の変更されたオフセット石版印刷モジュールを含む様々なアーキテクチャもまた提案される。

図４は、上で説明されかつ図３で描写された、複数の変更されたオフセット石版印刷モジュールを含む、４色以上の可変データ石版システム４００の第１の典型的実施形態を例示する。図３に示した典型的なモジュールの詳細な素子のあるものは、図４の描写を明瞭にするために除去されている。これらの素子は、図４に示した１つ以上の典型的なモジュールに含まれると理解するべきである。

図４に示すように、典型的な４色以上の可変データ石版システム４００は、複数の個々のモジュールを含んでもよく、各モジュールは、アニロックスシリンダ４１０、４２０、４３０、４４０、少なくとも１つのインク形成シリンダ４１２、４２２、４３２、４４２、ＤＯＰシリンダ４１４、４２４、４３４、４４４、ブランケットシリンダ４１６、４２６、４３６、４４６、および押圧シリンダ４１８、４２８、４３８、４４８で構成され、各モジュールは、図３で示した典型的なモジュール３００で示された詳細に関して、本質的に付加的に構成される。様々なモジュールの各々は、異なる色の同一のまたは可変のインク像を、基板４８０上に付着させるために使用されてもよい。画像調整、部分硬化、または硬化システム４１９、４２９、４３９、４４９は、色間で汚染するのを防ぎ、かつ最終的に硬化された画像を得るために、各色の後に画像を部分的に硬化させる、または硬化させるために使用される。

図５は、上で説明されかつ図３で描写された、複数の変更されたオフセット石版印刷モジュールを含む、４色可変データ石版システム５００の第２の典型的実施形態を例示する。図３で示した典型的なモジュールの詳細な素子のあるものは、図５における描写を明瞭にするために除去されている。これらの素子は、図５に示した１つ以上の典型的なモジュールに含まれると理解するべきである。

図５に示したように、典型的な４色可変データ石版システム５００は、複数の個々のモジュールを含んでもよく、各モジュールは、アニロックスシリンダ５１０、５２０、５３０、５４０、少なくとも１つのインク形成シリンダ５１２、５２２、５３２、５４２、ＤＯＰシリンダ５１４、５２４、５３４、５４４、および押圧シリンダ５１８、５２８、５３８、５４８から構成され、各モジュールは、以下の議論により特に変更されるものを除いて、図３に示した典型的モジュール３００で示された詳細に関して、本質的に付加的に構成される。画像調整または部分硬化システム５１６、５２６、５３６は、再転写および色間の汚染を防止するために使用してもよく、かつ最終硬化システム５７８は、最終的な画像を硬化するために使用されてもよい。

図４に示した第１実施形態と図５に示した第２実施形態との間の相違は、単一のブランケットまたは中間転写ベルト５５６で、各モジュールに関連する個々のブランケットシリンダを置き替えたことである。様々なモジュールの各々は、ブランケットベルト５５６上に、異なる色の同一のまたは可変のインク像を付着させるのに使用されてもよい。ブランケットベルト５５６上の画像は、その後、中間ブランケットベルト５５６と関連する、対向する１対の押圧シリンダ５５７、５５８の間に形成される画像転写ロール間隙によって、画像受取り基板５８０に高効率で転写される。付加的な支持シリンダおよび／または駆動シリンダが、中間ブランケットベルト５５６を支持する、および／または駆動するために使用されてもよい。これらの付加的なシリンダの詳細は、図５で示した素子を簡単化および明瞭にするために省略されている。

画像転写間隙で、インク像が画像受取り基板５８０に転写された後、第４清掃ユニット５９０が、中間ブランケットベルト５５６の画像化表面の残余インクを、および／または他の破片を清掃するために、画像転写ロール間隙の下流に設けられてもよい。清掃ユニット５９０は、圧力シリンダ５９２、ねばつくまたはべとつくシリンダ５９４、および滑らかなシリンダ５９６または、上で議論したような、何らかのその他の構成を含んでもよい。

図４および図５に示す第１および第２の典型的実施形態４００、５００は、変更されたシステムアーキテクチャにおける変形例を提供することのみを意図しており、これらは、従来のオフセット石版印刷または画像経路制御システムの少なくとも素子および／または部品を再利用することによって、可変データ石版技術を実施するのに使用されてもよい。当業者であれば、例えば、単一の中間画像化ベルトへのインク像の転写のために複数のブランケットシリンダを保持すること、または、同じまたは異なるカラーインクに関して異なる数の個々のモジュールを使用することを含めて、モジュール素子の異なる構成が本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく含まれることを認識するであろう。

開示された実施形態は、１つ以上の変更されたオフセット石版印刷モジュールにおいて、可変データ石版印刷を実施するための方法を含む。図６は、そのような典型的方法のフローチャートを例示する。図６に示すように、この方法の動作は、ステップＳ６０００で始まり、かつステップＳ６１００へと進む。

ステップＳ６１００では、残余インク、湿し流体、および／または、例えば紙または基板破片を含む他の破片は、可変データオフセット石版システムにおける可変データ石版サイクルのための準備の中で、ＤＯＰシリンダ、ブランケットシリンダの表面から（さらにまたは代わりに、必要に応じて、中間転写ブランケットベルト上から）除去されてもよい。この方法の動作は、ステップＳ６２００へと進む。

ステップＳ６２００では、湿し流体の画一層が、ＤＯＰシリンダの画像化表面上に付着させられてもよい。この方法の動作は、ステップＳ６３００へと進む。

ステップＳ６３００では、デジタル画像が、レーザー画像化装置のような光学的画像化装置を用いて、ＤＯＰシリンダの画像化表面上に付着された湿し流体の層の中に発現されてもよい。この方法の動作は、ステップＳ６４００へと進む。

ステップＳ６４００では、インク層が、インク付けシステムから、ＤＯＰシリンダ上の発現された湿し流体デジタル画像に塗られてもよい。この方法の動作は、ステップＳ６５００へと進む。

ステップＳ６５００では、ＤＯＰシリンダの画像化表面上のインク像の粘性または凝集は、例えばレオロジー調節システムを用いて増加させてもよく、このレオロジー調節システムは、ＤＯＰシリンダからブランケットシリンダまたは中間転写ブランケットベルトの少なくとも１つへのインク転写効率を最大化するために、付着されたインクを予め調整する、または部分的に硬化させてもよい。この方法の動作は、ステップＳ６６００へと進む。

ステップＳ６６００では、インク像は、ＤＯＰシリンダの画像化表面から、ブランケットシリンダまたは中間転写ブランケットベルトの少なくとも１つへ転写されてもよい。この方法の動作は、Ｓ６７００へと進む。

ステップＳ６７００では、残余インクが、インク付けシステムのインク形成シリンダから清掃されてもよい。清掃された残余インクは、再利用のために、インク付けシステムの中のインク貯蔵器に戻されてもよい。この方法の動作は、ステップＳ６８００へと進む。

ステップＳ６８００では、インク像は、ブランケットシリンダまたは中間転写ブランケットベルトの表面から、出力画像受取り基板へ転写されてもよい。画像は、色ステーションの中間で部分的に硬化されてもよく、かつ最終画像は硬化されてもよい。この方法の動作は、ステップＳ６９００へと進む。

ステップＳ６９００では、画像受取り基板は、この上に形成された可変データデジタルオフセット石版画像と共に、出力されてもよい。この方法の動作は、ステップＳ７０００へと進み、そこでこの方法の動作が終了する。

上で説明された典型的システムおよび方法は、適切な画像形成手段の、簡潔で一般的な説明を提供するために、従来のある部品を参照するが、この画像形成手段によって、１つ以上のブランケットシリンダまたは中間転写ブランケットベルトを含む、受け継がれたオフセット石版素子を用いたシステムの中で、可変データ石版画像形成が遂行される。

当業者であれば、開示された主題の他の実施形態が、多くの異なった構成における石版システムに共通な、多くのタイプの画像形成素子で実行されてもよいことを、正しく認識するであろう。

表現された典型的な一連の実行命令は、ステップの中で説明された機能を実施するための、対応する一連の行為の一例を表す。 表現された典型的なステップは、開示された実施形態の目標を実行するために、任意の合理的な順序で実行されてもよい。特別な方法ステップが任意の他の方法ステップの実行に対して必要な前提条件となる場合を除いて、この方法の開示されたステップに対して、図６の表現および添付された説明によって、必ずしも特別な順序が意味されるものではない。個々の方法ステップは、順に、または同時のタイミングで並行して、もしくはほぼ同時のタイミングで平行して実行されてもよい。

Claims (10)

1. オフセット石版画像形成システムにおける画像形成のための方法であって、
   前記画像形成システムにおいて、画像化動作の間に第１清掃装置で、デジタル的に再生可能な画像化表面を清掃するステップと、
   前記画像形成システムにおいて、画像化動作の間に第２清掃装置で、少なくとも１つの中間画像転写表面を清掃するステップであって、前記第２清掃装置が前記第１清掃装置とは異なる装置であり、前記少なくとも１つの中間画像転写表面は、インク像が、前記画像化動作において出力画像受取り基板に転写される前に、前記デジタル的に再生可能な画像化表面から転写される表面である、ステップと、
   前記デジタル的に再生可能な画像化表面を湿し流体の層で湿らせるステップと、
   前記デジタル的に再生可能な画像化表面上の湿し溶液の前記層にデジタルパターンを形成するステップと、
   インク像を作り出すために、前記デジタル的に再生可能な画像化表面上に形成された前記デジタルパターンにインク付けするステップと、
   前記インク像を、前記デジタル的に再生可能な画像化表面から前記少なくとも１つの中間画像転写表面に転写するステップと、
   前記インク像を、前記少なくとも１つの中間画像転写表面から画像受取り基板に転写するステップと、
   上に形成された前記インク像を有する前記画像受取り基板を、前記画像形成システムから出力するステップと、
   を有する方法。
2. 前記デジタル的に再生可能な画像化表面が、各画像化動作の間に、異なるデジタル画像でパターン化される、請求項１に記載の方法。
3. 前記デジタル的に再生可能な画像化表面が、前記画像形成システムにおけるシリンダ部品に固定された薄い順応性のプレートである、請求項１に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つの中間画像転写表面が、シリンダ上の順応しやすい表面、または画像転写ベルト上の画像受取り表面の少なくとも１つを有する、請求項１に記載の方法。
5. 湿し流体の前記層における前記デジタルパターンが、光学的デジタル画像形成装置を用いて形成される、請求項１に記載の方法。
6. 前記デジタル的に再生可能な画像化表面上に形成された前記デジタルパターンの前記インク付けステップが、インク付け装置によって達成され、このインク付け装置が、少なくともインク貯蔵器と、インク転写シリンダと、第３清掃装置とを有し、前記第３清掃装置が、前記第１および第２清掃装置から分離された清掃装置であり、前記方法が、前記デジタルパターンの前記インク付けステップの後に、前記第３清掃装置を用いて、前記インク形成シリンダから残余インクを清掃するステップをさらに有する、請求項１に記載の方法。
7. 前記第３清掃装置によって清掃された前記残余インクの少なくとも一部分を、再利用のために前記インク貯蔵器に戻すステップをさらに有する、請求項６に記載の方法。
8. 前記インク像を、前記デジタル的に再生可能な画像化表面から、前記少なくとも１つの中間画像転写表面に転写する前記ステップの前に、前記デジタルパターンに塗られた前記インクの粘性、接着性または凝集性の少なくとも１つを変更するステップをさらに有する、請求項１に記載の方法。
9. 前記インクの前記粘性、前記接着性または前記凝集性の少なくとも１つを変更する前記ステップが、前記デジタル的に再生可能な画像化表面から前記少なくとも１つの中間画像転写表面へ前記インク像を転写する前記ステップにおいて、９０％を超える有効度を促進する、請求項８に記載の方法。
10. 前記デジタル的に再生可能な画像化表面から前記少なくとも１つの中間画像転写表面への、かつ前記少なくとも１つの中間画像転写表面から前記画像受取り基板への、前記インク像の転写を高めるために、前記デジタル的に再生可能な画像化表面および前記少なくとも１つの中間画像転写表面の少なくとも１つの接着性または凝集性の少なくとも１つを制御するステップをさらに有する、請求項１に記載の方法。

Images