デジタルフレキソ印刷用装置
【課題】ナノサイズで使用可能な画像化部材と、現像サブシステムとを備えるフレキソ印刷システムの提供。
【解決手段】デジタルフレキソグラフィーシステムは、アドレス指定可能なピクセルの配列から作られる電荷発生層と、その上にある電荷移動層とを備える画像化部材を備えている。インクは、アニックスロールではなく、単純に粗いドナーロールを用いた画像化部材に運ばれる。アニックスロールを用いて運ばれるインクの量を制御する代わりに、インクの量を、画像化部材の上のピクセルによって制御する。
【解決手段】デジタルフレキソグラフィーシステムは、アドレス指定可能なピクセルの配列から作られる電荷発生層と、その上にある電荷移動層とを備える画像化部材を備えている。インクは、アニックスロールではなく、単純に粗いドナーロールを用いた画像化部材に運ばれる。アニックスロールを用いて運ばれるインクの量を制御する代わりに、インクの量を、画像化部材の上のピクセルによって制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、データのばらつきのあるフレキソ印刷システムに使用することができる画像化部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフレキソグラフィーは、硬い凸板の代わりに可とう性の凸板を使用する印刷プロセスである。フレキソグラフィーは、印刷品質が優れ、基材の自由度が大きく、効率がよく、色域が大きく、印刷コストが安いため、一般的に包装産業やラベル印刷で使用される。フレキソグラフィーは、エンジン単位製造コスト（ＵＭＣ）が高く、ランニングコストが比較的低い。しかし、短期間運転のため（印刷回数約２０００回未満）、ランニングコストは高くなるか、または運転ごとに新しい画像板を作成する必要があるため、データがばらつく。
【０００３】
デジタルフレキソ印刷システム、およびエンジンのＵＭＣとランニングコストを下げる方法を開発することが望ましいだろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本明細書は、種々の実施形態では、デジタルマーキングシステムを開示する。このシステムは、ナノサイズで使用可能な画像化部材と、現像サブシステムとを備えている。
【０００５】
いくつかの実施形態では、ナノサイズで使用可能な画像化部材と、現像サブシステムとを備えるフレキソ印刷システムが開示されている。ナノサイズで使用可能な画像化部材は、正孔注入ピクセルの配列と、正孔注入ピクセルの配列の上に配置された電荷移動層とを備える。それぞれのピクセルは、電気的に隔離されており、個々にアドレス指定可能である。現像サブシステムは、粗いインクドナーロールとインク供給部とを備えている。
【０００６】
ナノサイズで使用可能な画像化部材は、そのほかに、基材と正孔注入ピクセルの配列との間に薄膜トランジスタの配列を備えていてもよい。それぞれの薄膜トランジスタは、正孔注入ピクセルの配列の１個のピクセルに接続している。
【０００７】
それぞれのピクセルは、ナノカーボン材料を含んでいてもよい。ナノカーボン材料は、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、グラフェン、およびこれらの混合物であってもよい。
【０００８】
特定的な実施形態では、ナノカーボン材料は、カーボンナノチューブまたはグラフェンである。
【０００９】
または、それぞれのピクセルは、共役ポリマー、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを含んでいてもよい。他の共役ポリマーとしては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、アルキル置換エチレンジオキシチオフェン、フェニル置換エチレンジオキシチオフェン、ジメチル置換ポリプロピレンジオキシチオフェン、シアノビフェニル置換３，４−エチレンジオキシチオフェン、テトラデシル置換ＰＥＤＯＴ、ジベンジル置換ＰＥＤＯＴ、イオン基で置換されたＰＥＤＯＴ、デンドロン置換ＰＥＤＯＴ、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００１０】
電荷移動層は、バインダーポリマーに分散した電荷移動分子を含んでいてもよい。電荷移動分子は、ピラゾリン、ジアミン、アリールアミン、ヒドラゾン、オキサジアゾール、またはスチルベンであってもよい。バインダーポリマーは、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスチレン、アクリレートポリマー、ビニルポリマー、セルロースポリマー、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリイミド、ポリウレタン、ポリシクロオレフィン、ポリスルホン、またはエポキシであってもよい。特定的な実施形態では、電荷移動層は、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４．４’−ジアミンを含む。
【００１１】
表面が粗いインクドナーロールは、表面粗さが約０．１μｍ〜約５０μｍであってもよい。ナノサイズで使用可能な画像化部材と、表面が粗いインクドナーロールとの間のギャップは、幅が約１μｍ〜約５０μｍであってもよい。
【００１２】
いくつかの実施形態では、ナノサイズで使用可能な画像化部材と、現像サブシステムとを備えるフレキソ印刷システムが開示される。ナノサイズで使用可能な画像化部材は、基材と、正孔注入ピクセルの配列と、正孔注入ピクセルの配列の上に配置された電荷移動層とを備える。それぞれのピクセルは、電気的に隔離されており、個々にアドレス指定可能である。また、それぞれのピクセルは、ナノカーボン材料または共役ポリマーから作られている。現像サブシステムは、表面が粗いインクドナーロールと、インク供給部とを備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、フレキソ印刷の従来法を示す図である。
【図２】図２は、光伝導体を用いたデジタルフレキソ印刷システムを示す模式図である。
【図３】図３は、本開示のデジタルフレキソ印刷システムを示す模式図である。
【図４】図４は、本開示の例示的なナノサイズで使用可能な画像化部材の断面図である。
【図５】図５は、ゼログラフィー用トナーを用いてパターン形成したＰＥＤＯＴ二層画像化部材の印刷試験結果を示す図である。
【図６】図６は、ナノサイズで使用可能な画像化部材を帯電させた状態と帯電させていない状態で測定したダイレクト印刷で、単位面積あたりの現像量（ＤＭＡ）を比較する図である。
【図７】図７は、実施例で使用した印刷システムの配置を示す模式図である。
【図８】図８は、帯電させた状態で図７の印刷システムのダイレクト印刷結果を示す写真である。
【図９】図９は、図７の印刷システムの帯電部を部分的に覆ったときのダイレクト印刷結果を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、従来のフレキソグラフィーシステム１００である。従来のフレキソグラフィーは、活版印刷器のような硬い凸板の代わりに、可とう性凸板を使用する印刷プロセスである。この可とう性凸板は、盛り上がった画像領域とへこんだ非画像領域とを含む。凸板の盛り上がった領域のみが、印刷のときに基材と接触する。フレキソグラフィー板は、プラスチック、ゴムまたはＵＶ感受性ポリマーのような可とう性材料から作られており、これによって、板は、インクを塗布するローラーまたは円柱体に接続することができる。典型的なフレキソ印刷のシーケンスでは、基材が、ロールからプレス内を供給される（図示せず）。フレキソ印刷システムは、可とう性凸版を乗せる版胴と、インクを凸板に塗るアニックスロールとして知られる調量シリンダと、インクを提供するインクパンとを備えている。あるフレキソシステムは、ファウンテンローラーとして知られる第３のローラーを使用し、ある場合には、インクの分配を改良するためにドクターブレードを使用する。ここで、インクパン１３０は、ファウンテンロール１３３にインクを供給する。ファウンテンロールは、インクをアニックスロール１３２に供給し、アニックスロール１３２は、版胴１１０の上に配置されたプレート１１４に供給されるインクの量を調量する。圧胴１２０を使用し、基材１１６を版胴１１０の方へ移動させ、版胴１１０で、インクを基材に転写する。図１は、単色でのフレキソ印刷を示す。カラー印刷の場合、基材は、類似のステーションまたは印刷ユニットの一組から引き出される。それぞれの印刷ユニットは、基材に一色を印刷する。
【００１５】
図２は、別の従来のアプローチである。このシステム２００は、光伝導体（例えば、アモルファスシリコン）の上にレーザー／ＲＯＳおよび帯電部を用いて作られた潜電潜像を介し、フレキソインクの静電印刷を用いる印刷プロセスをデジタル化したものである。静電潜像は、感光性画像化部材の上に作られ、次いで、この潜像にインクを塗布することによって現像し、現像された画像を、受け入れ媒体（例えば、紙）に転写する。ここに示すように、反時計回りに、光伝導性画像化部材２１０は、電力源２１１から電圧が供給されている帯電ステーション２１２（例えば、スコロトロン）を介し、表面２１４に実質的に均一な静電荷を帯びる。次いで、光伝導体は、画像化ステーション２１３で、光学システムまたは画像入力装置（例えば、レーザー、発光ダイオード、または他のラスター出力スキャナ（ＲＯＳ））から出た光によって画像の形状で露光する。この露光によって、上の実質的に均一な静電荷を選択的に変えることによって、表面に静電潜像が生成する。次いで、現像ステーション２３０で静電潜像をフレキソインクと接触させることによって静電潜像を現像する。次いで、転写ステーション２１５で、例えば、圧力、熱および／またはＵＶによって、受け入れ媒体２１６（例えば、紙）の上にレオロジー的または静電的にインク画像を転写する。光伝導性画像化部材２１０は、転写の後に、クリーニングステーション２１７に進み、残ったインクが、例えば、クリーニングブレード２２２、ブラシ、または他の洗浄装置を用いることによって洗浄される。固定ステーション２２０は、転写された画像を、受け入れ媒体に固定する。
【００１６】
現像ステーション２３０に注目すると、アニックスロール２３２を用い、インク供給部２３４から出たインクを光伝導体の表面２１４に転写する。アニックスロールは、表面に数百万の非常に微細なセルを含む硬い円柱体である。アニックスロールは、通常は、工業用セラミックでコーティングされた鋼製またはアルミニウム製のコアで作られている。アニックスロールは、万線スクリーンで特定されることが多く、万線スクリーンとは、１インチの直線あたりのセルの数である。万線スクリーンは、多くは、約２５０〜約１５００の範囲である。アニックスロールは、インク供給ファウンテンに部分的に沈めるか、または、調量ローラーと接触する。結果として、典型的には粘性のインクの厚い層をロールに堆積させる。ドクターブレード２３６を使用し、アニックスロールから過剰なインクを削り取り、セルに一定量のインクのみを残す。次いで、ロールを回転させて感光体２１０と接触させ、転写のために、セルから受け入れ媒体２１６へとインクを乗せる。
【００１７】
帯電ステーション２１２の帯電システム、画像化ステーション２１３のレーザー／ＲＯＳ、アニックスロールを使用することで、全体的な印刷システムのコストが高くなる場合がある。レーザー／ＲＯＳと帯電部とで、かなりのコストをＵＭＣに上乗せることになる。それに加え、アニックスロールは、表面の粗いロールと比較して、かなり高価である。「粗い」という用語は、本明細書では、ロールの表面が、表面にセルを形成するように刻み目を付けられたり、処理されたりしていないことを示すために用いられる。アニックスロールを用いるときと同様に特定量のインクを乗せるのではなく、粗いロール表面に、ドクターブレードによって計量されたインク層を単純に置く。
【００１８】
したがって、本開示は、コストが安い印刷ユニットを用いたフレキソ印刷用インクを静電印刷するデジタルマーキングシステムに関する。この観点で、フレキソ印刷用インクは、ある観点ではトナーインクと異なる。第１に、フレキソインクは、トナーインクと比較して顔料濃度が高く、したがって、トナーインクよりも厚い層になるように印刷することができる。例えば、フレキソインクの顔料濃度は、通常は、インクの１５〜３５重量％の範囲であるが、一方、トナーインクの顔料濃度は、通常は、インクの５〜１０重量％の範囲である。第２に、フレキソインクで使用するバインダーは、トナーインクで使用するバインダーよりも何桁も安い。最後に、フレキソインクは、例えば、金属インクおよび真珠光沢インクを含め、色域が大きい。フレキソインクを、例えば、トナーインクを用いるのとは異なる装飾印刷に使用してもよい。
【００１９】
本開示のデジタルマーキングシステムでは、画像化ドラムは、ナノサイズで使用可能な画像化部材を備えており、この部材は、個々にアドレス指定可能なピクセルの層を有している。ピクセルを使用し、画像化部材の上に維持される静電潜像を制御することができる。画像化部材は、感光体を均一に帯電し、次いで、画像の形になるように放電する従来の場合と反対に、ピクセルを選択的に活性化することによって、系中でデジタル潜像を作り出すため、プロセスの要素と工程の数が減る。それに加え、画像化ドラムに適用されるインクを計量するためにアニックスロールを用いることを必要としない。代わりに、単純な表面が粗いインクドナーロールを使用することができる。インクドナーロールは、アルミニウム、鋼、セラミック、または適切なプラスチック材料から作られてもよい。
【００２０】
図３は、本開示の例示的なデジタルフレキソ印刷システム３００を示す。デジタルフレキソ印刷システム３００は、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０（ここではドラムとして示されている）を備えており、参照番号３０１は、回転方向を示す。画像化部材３１０は、表面３１４に静電潜像を有しており、この静電潜像は、ピクセルを選択的に活性化することによって作られる。本明細書にさらに記載されるように、画像化部材は、基材３５２と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の配列を含むバックプレーン３５４と、電荷注入層３５６と、電荷移動層３５８とを備えていてもよい。また、デジタルフレキソ印刷システム３００は、画像化部材３１０にインクを提供し、静電潜像を現像するための現像サブシステム３３０も備えており、この現像された画像は、参照番号３４０で示されている。光学硬化源３４２は、現像された画像３４０を部分的に硬化させるか、または粘着性にするために存在していてもよく、この硬化源は、例えば、ＵＶ硬化性インクのためのＬＥＤ光源であってもよい。次いで、転写ステーション３１５で、現像された画像を受け入れ媒体３１６、例えば紙に転送する。転写された画像は、ここでは参照番号３４５で示されている。次いで、画像化部材３１０の上に残ったインクを、クリーニングステーション３１７で除去する。次いで、固定ステーション３２０は、現像された画像を受け入れ基材または媒体に固定する。使用するインクによっては、現像された画像を、例えば、熱、圧力および／またはＵＶ照射によって受け入れ媒体３１６に固定してもよい。図２のシステムとは対照的に、デジタルフレキソ印刷システム３００は、画像化ステーションまたは帯電ステーションを備えておらず、そのため、これらのステーションのコストはかからない。
【００２１】
現像サブシステム３３０は、インクドナーロール３３２を備えており、参照番号３３１は、回転方向を示す。インクドナーロール３３２は、画像化部材３１０とは反対方向に回転する。すなわち、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０が反時計回りに回転する場合、インクドナーロール３３２は時計回りに回転する。後で記載するように、ドナーロール３３２は、単純な粗いドナーロールであってもよく、アニックスロールである必要はない。インクドナーロール３３２は、インク供給部として作用するインク容器３３４からインクを引き出し、ドナーロールの上にインク層３３５が作られる。ドクターブレード３３６は、インクドナーロール３３２の上のインク層３３５の厚みを制御するために使用される。インクドナーロール３３２は、いくつかの実施形態では、負にバイアスがかかっていてもよい。インクドナーロール３３２が、インク供給部３３４から画像化部材３１０に直接インクを塗布し、図１のような中間ファウンテンロールを必要としないことにも留意されたい。
【００２２】
図４は、ナノサイズで使用可能な画像化部材の要素を示す断面図である。画像化部材４００は、基材４１０を備えている。正孔注入層４１４は、基材の上に配置されている。正孔注入層は、基材４１０の上に配置された正孔注入ピクセル４２５の配列４２０を備えている。配列のそれぞれのピクセル４２５は、電気的に隔離されており、個々にアドレス指定可能である。この図からわかるように、例えば、絶縁性材料４２２は、周囲にあるピクセルから隔離されるように、それぞれのピクセルの周囲に存在している。ＴＦＴ配列を備えるアクティブマトリックスバックプレーン４１２は、基材４１０と正孔注入層４１４との間に位置している。アクティブマトリックスバックプレーンは、薄膜トランジスタ４５５の配列４５０を備えている。それぞれの薄膜トランジスタ４５５は、正孔注入層４１４の配列４２０中の１種類の（すなわち、１個の）ピクセル４２５に接続させることができる。電荷移動層４１６は、正孔注入層４１２の上に配置されている。電荷移動層は、ピクセル４２５によって提供される正孔を、画像化部材４００の表面４１７に移動する。図４の表面４１７は、図３の表面３１４に対応している。所望な場合、任意要素の接着層４１８は、基材４１０と正孔注入層４１４との間に位置していてもよい。任意要素のインク耐インク保護層４１９が、電荷移動層４１６の上に配置されていてもよい。この実施形態では、画像化部材の表面４１７は、電荷移動層ではなく、保護層によって与えられる。
【００２３】
本明細書で使用する場合、用語「正孔注入ピクセル」および「正孔注入ピクセルの配列」は、用語「ピクセル」および「ピクセルの配列」と相互に置き換え可能に用いられる。句「個々にアドレス指定可能」は、本明細書で使用する場合、正孔注入ピクセルの配列のそれぞれのピクセルを特定することができ、その付近または周辺にあるピクセルと独立して操作することができることを意味する。例えば、図４を参照すると、各ピクセル３２５Ａ、４２５Ｂまたは４２５Ｃは、その付近または周囲にあるピクセルとは独立して個々にオンまたはオフにすることができる。しかし、いくつかの実施形態では、ピクセル４２５Ａ〜Ｃを個々にアドレス指定しているのにもかかわらず、ピクセル群（例えば、２個以上のピクセル４２５Ａ〜Ｂ）が一緒に選択され、アドレス指定されてもよく、ピクセル群４２５Ａ〜Ｂを、ピクセル４２５Ｃまたは他のピクセル群（示されていない）とは独立してオンまたはオフにすることができる。
【００２４】
配列４２０のそれぞれのピクセル４２５は、パターン形成可能な材料から作られる。いくつかの実施形態では、各ピクセルは、ナノカーボン材料または有機共役ポリマーを含む。これらの材料は、電場の影響したで電荷移動層に正孔を注入し、これらの正孔を用いて静電潜像を作成することができる。ナノカーボン材料および有機共役ポリマーを正孔注入材料として利用する別の利点は、これらを、例えば、フォトリソグラフィー、インクジェット印刷、スクリーン印刷、転写印刷などのような種々の加工技術でパターン化することができることである。特定の実施形態では、ナノカーボン材料および／または有機共役ポリマーを含むピクセルの表面抵抗は、約１０Ω／□〜約１０，０００Ω／□、または約１０Ω／□〜約５，０００Ω／□、または約１００Ω／□〜約２，５００Ω／□であってもよい。
【００２５】
本明細書で使用する場合、句「ナノカーボン材料」は、ナノサイズ（例えば、約１０００ｎｍ未満）の少なくとも１つの寸法を有する炭素含有材料を指す。いくつかの実施形態では、ナノカーボン材料はカーボンナノチューブである。このカーボン材料としては、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）、二層カーボンナノチューブ（ＤＷＮＴ）、多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）、官能化されたカーボンナノチューブを含むナノチューブが挙げられる。多層カーボンナノチューブは、異なる直径を有する少なくとも３種類の円筒形カーボンナノチューブから構成されており、これらのナノチューブは、互いに同軸上に作られている。カーボンナノチューブは、適切な長さと直径を有していてもよい。ナノカーボン材料は、グラフェンまたは官能化されたグラフェンであってもよい。グラフェンは、ハニカム結晶格子に密に充填された、ｓｐ２混成軌道で結合した炭素原子の単一平面状シートであり、厚みは、実際には、それぞれの原子が表面原子であるような１原子分の厚みである。グラフェンとカーボンナノチューブの混合物も想定されている。
【００２６】
カーボンナノチューブ、例えば、精製後に合成した場合は、層の数、直径、長さ、キラリティ、および／または欠陥率に関して、カーボンナノチューブの構造的な混合物であってもよい。例えば、カーボンナノチューブは、金属性であれ半導体性であれ、キラリティが述べられていてもよい。カーボンナノチューブは、通常は、半導体性ナノチューブと金属性ナノチューブの混合物であり、金属性ナノチューブは、化合物のうち、たった３３重量％である。カーボンナノチューブは、直径が、約０．１ｎｍ〜約１００ｎｍ、または約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍ、または約１．０ｎｍ〜約１０ｎｍの範囲であってもよい。カーボンナノチューブは、長さが、約１０ｎｍ〜約５ｍｍ、または約２００ｎｍ〜約１０μｍ、または約５００ｎｍ〜約１０００ｎｍの範囲であってもよい。特定の実施形態では、ピクセル中のカーボンナノチューブの濃度は、ピクセルの約０．５重量％〜約９９重量％、または約５０重量％〜約９９重量％、または約９０重量％〜約９９重量％の範囲であってもよい。カーボンナノチューブをバインダー材料と混合し、１つ以上のナノサイズの炭素材料の層を作成してもよい。適切なバインダー材料は、当業者に既知である。
【００２７】
種々の実施形態では、ピクセルは、カーボンナノチューブの水分散物またはアルコール分散物からコーティングされてもよく、この場合、カーボンナノチューブは、界面活性剤、ＤＮＡまたはポリマー材料によって安定化されていてもよい。他の実施形態では、ピクセルは、カーボンナノチューブコンポジット、例えば、カーボンナノチューブポリマーコンポジットおよび／またはカーボンナノチューブに充填された樹脂を含んでいてもよい。
【００２８】
ピクセルが有機共役ポリマーから作られる場合、任意の適切な電荷注入ポリマーを使用してもよい。種々の実施形態では、共役ポリマーは、エチレンジオキシチオフェン（ＥＤＯＴ）またはその誘導体に基づく。このような共役ポリマーとしては、限定されないが、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、アルキル置換されたＥＤＯＴ、フェニル置換されたＥＤＯＴ、ジメチル置換されたポリプロピレンジオキシチオフェン、シアノビフェニル置換された３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＥＤＯＴ）、テラデシル置換されたＰＥＤＯＴ、ジベンジル置換されたＰＥＤＯＴ、イオン基で置換されたＰＥＤＯＴ、例えば、スルホネート置換されたＰＥＤＯＴ、デンドロン置換されたＰＥＤＯＴ、例えば、デンドロン化ポリ（パラ−フェニレン）など、およびこれらの混合物が挙げられる。特定的な実施形態では、有機共役ポリマーは、ＰＥＤＯＴ（例えば、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ））を含む複合体である。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ複合体の分子構造は、以下の構造（Ａ）として示すことができる。
【化１】
【００２９】
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ複合体は、テンプレートポリマーＰＳＳが存在する状態で、ＥＤＯＴの重合によって得ることができる。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ複合体を含む層の導電性は、２個以上の極性基を有する化合物（例えば、エチレングリコール）をＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液に加えることによって、制御する（例えば、高める）ことができる。Ａｌｅｘａｄｅｒ Ｍ．Ｎａｒｄｅｓの表題「Ｏｎ ｔｈｅＣｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ」２００７、第２章、Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｃｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（その全体が本明細書に参考として組み込まれている）に証拠として議論されているように、このような添加剤は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ複合体のＰＥＤＯＴ鎖の配座変化を誘発することができる。また、ＰＥＤＯＴの導電性を、酸化工程中に調節することもできる。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの水系分散物は、Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ，Ｉｎｃ．（Ｂｏｓｔｏｎ、ＭＡ）からＢＡＹＴＲＯＮ Ｐ（登録商標）として市販されている。ＭｙｌａｒにコーティングされたＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ膜は、Ｏｒｇａｃｏｎ（商標）膜（Ａｇｆａ−Ｇｅｖａｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ、Ｍｏｒｔｓｅｌ、Ｂｅｌｇｉｕｍ）で市販されている。また、ＰＥＤＯＴは、例えば、水系媒体または非水系媒体から、電子が豊富なＥＤＯＴ系モノマーの電気化学的酸化を用いて、化学重合によって得てもよい。ＰＥＤＯＴの電気化学的合成は、Ｌｉ Ｎｉｕ ｅｔ ａｌ．による表題「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ ｉｎ Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｐｈｅｎｅ）Ｆｉｌｍｓ」、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｍｅｔａｌｓ、２００１、第１２２巻、４２５〜４２９、およびＭａｒｋ Ｌｅｆｅｂｖｒｅ ｅｔ ａｌ．、表題「Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）／Ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅ−４−ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，」、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、１９９９、第１１巻、２６２〜２６８に開示されているようなものであってもよい。上の参考文献にも開示されているように、ＰＥＤＯＴの電気化学的合成は、少量のモノマーを用いてもよく、重合時間を短くしてもよく、電極に支えられている膜および／または自立型の膜を得ることができる。
【００３０】
ピクセル４２５の配列は、まず、パターン形成可能な材料を基板４１０の上に層として作成することによって作成されてもよい。任意の適切な方法（例えば、浸漬コーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、ウェブコーティング、ドローダウンコーティング、フローコーティング、および／または押出ダイコーティング）を用い、この層を作成してもよい。次いで、パターン形成可能な材料を、ピクセル４２５の上にパターン化するか、またはそれ以外の方法で処理し、ピクセル４２５の配列を作成してもよい。ピクセル４２５の配列を作成することが可能な適切なナノ加工技術としては、フォトリソグラフィーによるエッチング、ナノインプリンティング、インクジェット印刷および／またはスクリーン印刷が挙げられる。結果として、配列４２０のそれぞれのピクセル４２５は、少なくとも１つの寸法（長さまたは幅）が、約１００ｎｍ〜約５００μｍ、または約１μｍ〜約２５０μｍ、または約５μｍ〜約１５０μｍの範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、ピクセルは、寸法が数十ミクロンの範囲であり、すなわち、約１０μｍ〜約１００μｍである。
【００３１】
電荷移動層４１６は、１つ以上のピクセル４２５を、ピクセル４２５の配列とは反対側の表面４１７に提供することによって、正孔を移動するような構成である。電荷移動層４１４は、正孔または電子を移動することが可能な材料を含み、表面電荷を選択的に散逸するものであってもよい。特定の実施形態では、電荷移動層４１６は、電気的に不活性なバインダーポリマーに溶解または分子状態で分散した電荷を移動する低分子を含む。いくつかの実施形態では、電荷を移動する低分子を電気的に不活性なポリマーに溶解し、ポリマーを含む均一相を作成することができる。
【００３２】
電荷移動層４１６に任意の適切な電荷移動分子を使用してもよい。例示的な電荷を移動する低分子としては、ピラゾリン、例えば、１−フェニル−３−（４’−ジエチルアミノスチリル）−５−（４”−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、ジアミン、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、他のアリールアミン、例えば、トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＭ−ＴＰＤ）、ヒドラゾン、例えば、Ｎ−フェニル−Ｎ−メチル−３−（９−エチル）カルバジルヒドラゾン、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，２−ジフェニルヒドラゾン、オキサジアゾール、例えば、２，５−ビス（４−Ｎ，Ｎ’−ジエチルアミノフェニル）−１，２，４−オキサジアゾール、スチルベンなどが挙げられる。例示的なアリールアミンは、以下の構造（Ｂ）または（Ｃ）を有していてもよい。
【化２】
【化３】
式中、Ｘは、それぞれ独立して、アルキル、アルコキシ、アリール、およびその誘導体のような適切な炭化水素、ハロゲン、またはこれらの混合物であり、特に、ＣｌおよびＣＨ３からなる群から選択される置換基である。他の適切な電荷移動分子は、構造（Ｄ）または（Ｅ）を有する。
【化４】
【化５】
式中、Ｘ、Ｙ、Ｚは、独立して、アルキル、アルコキシ、アリール、ハロゲン、またはこれらの混合物である。
【００３３】
電荷移動層３１６に使用可能な特定のアリールアミンの例としては、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（アルキルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（アルキルは、１〜１８個の炭素原子を含む）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（クロロフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｐ−トリル−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｍ−トリル−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｏ−トリル−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（４−イソプロピルフェニル）−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（２−エチル−６−メチルフェニル）−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（２，５−ジメチルフェニル）−［ｐ−ターフェニル］−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−クロロフェニル）−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミンなどが挙げられる。
【００３４】
任意の適切な電気的に不活性なポリマーを、電荷移動層４１６で用いてもよい。電荷移動分子と組み合わせて使用する典型的な電気的に不活性なポリマーとしては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスチレン、アクリレートポリマー、ビニルポリマー、セルロースポリマー、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリイミド、ポリウレタン、ポリシクロオレフィン、ポリスルホン、エポキシ、これらのランダムコポリマーまたは交互コポリマーが挙げられる。
【００３５】
いくつかの実施形態では、電荷移動層は、約２５重量％〜約６０重量％の電荷移動分子と、約４０重量％〜約７５重量％の電気的に不活性なポリマーとを含んでいてもよく、両方とも、電荷移動層の合計重量を基準とする。特定的な実施形態では、電荷移動層は、約４０重量％〜約５０重量％の電荷移動分子と、約５０重量％〜約６０重量％の電気的に不活性なポリマーとを含む。
【００３６】
または、電荷移動層は、電荷移動ポリマーから作られてもよい。ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリ（ビニルピレン）、ポリ（−ビニルテトラフェン）、ポリ（ビニルテトラセン）および／またはポリ（ビニルペリレン）のような任意の適切なポリマー系電荷移動材料を用いてもよい。
【００３７】
電荷移動層は、電荷移動層の上にある静電電荷が、この層の上に静電潜像を作り、保持することを防ぐように行われないという程度まで絶縁体であると考えてもよい。一方、電荷移動層は、正孔注入層から正孔を注入し、電荷移動層自体を通って移動させ、画像化部材表面４１７上にある負の表面電荷選択的に放電させることができるという点で、電気的に「活性で」あると考えることができる。
【００３８】
任意の適切な技術および従来の技術を利用し、電荷移動層を作成してもよい。１回のコーティング工程または複数回のコーティング工程を使用してもよい。これらの応用技術としては、噴霧、浸漬コーティング、ロールコーティング、ワイヤ捲きロッドコーティング、インクジェットコーティング、リングコーティング、グラビア処理、ドラムコーティングなどが挙げられる。堆積したコーティングの乾燥は、例えば、オーブンによる乾燥、赤外線照射による乾燥、風乾などの任意の適切な従来の技術によって行うことができる。乾燥後の電荷移動層は、厚みが、約１μｍ〜約５０μｍ、約５μｍ〜約４５μｍ、または約１５μｍ〜約４０μｍの範囲であってもよいが、１００μｍ程度の厚みであってもよい。
【００３９】
基材は、画像化部材の全ての層を支える。基材の厚みは、機械強度、可とう性、経済的な考慮事項を含め、多くの因子によって変わり、例えば、最終的な画像化部材に悪影響を与えない限り、厚みは、約５０μｍ〜約１５０μｍであってもよい。基材は、望ましくは、画像化部材の他の層を作成するために使用する任意の溶媒に可溶性ではなく、場合により透明であり、望ましくは、約１５０℃までの高温で熱に安定である。基材４１０に使用可能な適切な材料としては、限定されないが、マイラー、ポリイミド（ＰＩ）、可とう性ステンレス鋼、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）、可とう性ガラスが挙げられる。
【００４０】
任意要素の接着層４１８は、例えば、ポリアリレートポリビニルブチラール、例えば、ユニチカ株式会社（大阪、日本）から入手可能なＵ−１００、ＶＩＴＥＬ ＰＥ−１００、ＶＩＴＥＬ ＰＥ−２００、ＶＩＴＥＬ ＰＥ−２００Ｄ、ＶＩＴＥＬ ＰＥ−２２２（すべてＢｏｓｔｉｋ（Ｗａｕｗａｔｏｓａ、ＷＩ）から入手可能）、Ｒｏｈｍ Ｈａｓｓ（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、ＰＡ）から入手可能なＭＯＲ−ＥＳＴＥＲ（商標）４９０００−Ｐポリエステル、ポリビニルブチラールのようなポリエステル樹脂から製造してもよい。
【００４１】
保護オーバーコート層４１９を用い、電荷移動層の表面を保護するとともに、インクの画像化部材を洗浄しやすくしてもよい。このようなオーバーコート層は、当該技術分野で既知である。
【００４２】
例えば、溶媒系フレキソインク、ＵＶフレキソインク、または水系フレキソインクのような任意の適切なフレキソインクを用いてもよい。例示的なフレスコインクとしては、限定されないが、ＵＶｉｖｉｄ ８２０ Ｓｅｒｉｅｓ ＵＶ Ｆｌｅｘｏインク、ＵＶｉｖｉｄ ８５０ Ｓｅｒｉｅｓ ＵＶ Ｆｌｅｘｏインク、ＵＶｉｖｉｄ ８００ Ｓｅｒｉｅｓ ＵＶ Ｆｌｅｘｏインク（すべて、ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｋａｎｓａｓ Ｃｉｔｙ、ＫＳ）によって製造）、ＢＣＭ ｉｎｋｓ ＵＳＡ製の水系フレキソインク、Ｄｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製フレキソ包装インク、ＮＷＵＶ−１６−８４６およびＮＷＵＶ−１６−８４８／８４９ ＵＶフレキソインク、ＮＷＳ２−１０−９３１水系フレキソインク（Ａｔｌａｎｔｉｃ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｉｎｋ，Ｌｔｄ．（Ｔａｍｐａ、ＦＬ）によって製造）が挙げられる。
【００４３】
図３を参照すると、フレキソ印刷システム３００は、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０に対し、現像サブシステム３３０およびナノサイズで使用可能な画像化部材３１０が、現像ニップ３０５を形成するように配置された現像サブシステム３３０を備えている。画像化部材の表面３１４の上の静電潜像を、この場所で現像することができる。
【００４４】
デジタルフレキソ印刷システム３００において、正孔注入によって帯電するナノサイズで使用可能な画像化部材３１０のピクセルは、電気泳動または電気流体力学のようなプロセスでインクを引きつけ、それによって、現像された潜像を作成し、これを基材に転写することができる。現像サブシステム３３０の機能は、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０の表面３１４の上の静電潜像にインクを運ぶことである。現像する材料は、帯電した領域に選択的に接着し、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０の上に現像された画像３４０を作成する。静電潜像を、任意の適切な現像材料を用い、現像ニップ３０５で現像し、現像された画像３４０を作成する。例示的な現像材料としては、限定されないが、液体トナー、炭化水素系液体インク、および／またはフレキソグラフ／オフセットインクが挙げられる。用語「インク」は、本明細書で使用される場合、あらゆる現像材料を指してもよい。静電潜像の電荷によって、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０の上の静電潜像表面の帯電した領域によって、インクの上で現像が起こる。
【００４５】
ここで図２を参照し、アニックスロール２３２は、画像化部材２１０に測定した量のインクを提供する。ここでも、アニックスロールは、測定した量のインクを運ぶ大量のセルを備える外側表面を有している。画像化部材を選択的に帯電させることにより、アニックスロールから画像化部材への電荷移動を制御する。しかし、アニックスロールは、システムの費用を増大させてしまう。
【００４６】
盛り上がった凸版を使用した従来のフレキソグラフィーでは、アニックスロールの使用は、凸板の盛り上がった部分にのみインクが乗り、凸版のへこんだ部分にはインクがのらないようにするのに必要であった。アニックスロールから画像化部材へのインクの転写は、圧力、インクの粘度、毛細管力、ニップの接触速度の組み合わせに起因する。アニックスロールのセルを使用し、インクのレベルを最適化し、単位面積あたり、均一量のインクを運んだ。しかし、ナノサイズで使用可能な画像化部材を使用すれば、その機能は不必要である。画像化部材に転写されるインクの量および位置を、画像化部材の上にピクセルの領域と、使用する電場によって制御することができる。言い換えると、ピクセルは、転写されるインクの量を計量し、この機能は、アニックスロール中のセルと似た機能であり、そのため、アニックスロールは不必要である。したがって、ここで図３を参照すると、単純に粗いドナーロール３３２を、画像化部材に単純にインクを供給するために代わりに使用することができ、インクをのせる予定ではない領域にインクが乗ることを気にしなくてよい。
【００４７】
ドナーロールを参照すると、「粗い」という用語は、ドナーロールの表面にパターン形成されていないという事実を指す。表面が粗いインクドナーロール３３２は、金属（例えば、アルミニウム）を含んでいてもよく、またはセラミックから作られていてもよい。インクドナーロール３３２は、アニックスロールではない。現像ニップ３０５は、ドナーロール３３２と画像化部材表面３１４との間にギャップ３０７を備えていることに留意されたい。このギャップは、典型的には、約１μｍ〜約５０μｍ幅の距離である。ドナーロール３３２の表面粗さは、このギャップより小さい。いくつかの実施形態では、インクドナーロール３３２は、表面粗さが約０．１μｍ〜約５０μｍであってもよい。さらに特定的な実施形態では、インクドナーロール３３２は、表面粗さが０．２５μｍ〜２μｍであってもよい。
【００４８】
インクは、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０のうち、放電した領域ではなく、帯電した領域に電気泳動によって引きつけられ、潜像を現像する。
【００４９】
本開示のデジタルフレキソ印刷システムでは、電場のサインおよび方向は、一般的に無関係であるが、直流（ＤＣ）または交流（ＡＣ）のどちらであってもよく、１ｋＨｚより高い周波数であってもよい。設置したドナーロール３３２に対し、画像化部材によって作られる電場は、強度が１０Ｖ／μｍ〜１００Ｖ／μｍの範囲であってもよい。
【００５０】
図３を参照すると、デジタルフレキソ印刷システム３００は、受け入れ媒体３１６、例えば、紙の上に現像された画像を転写するための転写サブシステム３１５を備えていてもよい。転写している間、受け入れ媒体３１６は、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０の表面３１４の上にある現像された画像３４０と実質的に密に接触した状態にすることができる。
【００５１】
単色プリンタの場合、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０は、受け入れ媒体３１６に対し、現像された画像３４０を直接転写することができる。カラープリンタの場合、一般的に、現像された画像が互いに作られ（例えば、ＣＭＹＫ）、紙または中間転写体（図示せず）に直接的に画像が積み上げられる。全ての色を現像したら、全ての色が積み上げられた最終的な現像された画像が、受け入れ媒体に転写される。いくつかの実施形態では、デジタルフレキソ印刷システム３００は、１色に１個ずつ、４個のナノサイズで使用可能な画像化部材を備えていてもよいことが想定されている。例えば、カラープリンタは、それぞれの色がついた現像された画像が受け入れ媒体に順に転写される異なる一連の事象を使用してもよい。
【００５２】
デジタルフレキソ印刷システム３００は、受け入れ媒体の上に現像された画像を固定するための固定サブシステム３２０を備えていてもよい。固定プロセスでは、インクは、熱、圧力、ＵＶ硬化またはこれらのいくつかの組み合わせによってインクを基材に永久的に固定することができる。いくつかの実施形態では、デジタルフレキソ印刷システム３００は、別個の転写サブシステムと固定サブシステムの代わりに、一工程で受け入れ媒体３１６の上に現像された画像を転写し、固定する転写固定システムを使用してもよい。
【００５３】
デジタルフレキソ印刷システム３００は、一般的に、クリーニングサブシステム３１７をさらに備えている。ナノサイズで使用可能な画像化部材から受け入れ媒体へのインクの転写は、ある場合には、効率１００％でなくてもよい。これは、小さなインク滴は、ナノサイズで使用可能な画像化部材に強く接着し、転写しにくくなるためである。残りのインクは、次の印刷サイクルの前にナノサイズで使用可能な画像化部材から除去されなければならず、そうしなければ、次の画像の印刷品質に影響を及ぼすことがある。クリーニングサブシステムは、ナノサイズで使用可能な画像化部材を擦り、残ったインクを削り取る柔軟性のあるクリーニングブレードを備えていてもよい。クリーニングサブシステムは、回転ブラシクリーナーを備えていてもよく、この回転ブラシクリーナーは、インクを除去するのにもっと有効な場合があり、ナノサイズで使用可能な画像化部材の表面に対し、耐摩耗性である。
【実施例】
【００５４】
（実施例１‐パターン形成された二層画像化部材を用いた印刷試験）
ＤｉｍａｔｉｘインクジェットプリンタモデルＤＭＰ２８００（ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｄｉｍａｔｉｘ，Ｉｎｃ．、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、ＣＡ）を用いたインクジェット印刷によって、Ｍｙｌａｒ基板の上にＰＥＤＯＴ層をパターン形成した。ＰＥＤＯＴ層は、正孔注入層としての役割をもっていた。Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）およびＰＣＺ２００（ポリカーボネート）をＰＣＺ２００ ３部対ＴＰＤ２部の重量比で含む厚みが約１８μｍの電荷移動層（ＣＴＬ）を、パターン形成されたＰＥＤＯＴ層の上にコーティングし、パターン形成されたＰＥＤＯＴ二層画像化部材を作成した。次いで、画像化部材を感光体ドラムの上に流し、接地した。
【００５５】
次いで、この二層画像化部材を用いて印刷試験を実施した。結果を図５に示している。印刷試験結果から、ＰＥＤＯＴが基材の上に簡単にパターン形成され、正孔注入層のためにＰＥＤＯＴを用い、良好な印刷物が得られることが示された。これらのパターン形成されたＰＥＤＯＴピクセルは、ＴＦＴマトリックスに接続すると、デジタル印刷デバイスとして働くだろう。
【００５６】
第２のデバイスでは、カーボンナノチューブ層をＰＥＤＯＴ層の代わりに使用した。印刷試験結果から、カーボンナノチューブが基材の上に簡単にパターン形成され、正孔注入層にＰＥＤＯＴを用い、良好な印刷物が得られることが示された。
【００５７】
（実施例２−ダイレクトデジタル印刷）
ＰＥＤＯＴ／ＴＰＤ二層画像化部材（実施例１に記載したもの）１５ｃｍ×１５ｃｍ片を、有機光伝導体（ＯＰＣ）ドラムの上に流した。ＰＥＤＯＴ層の表面抵抗は約３５０Ω／□であった。この二層部材を、カプトンテープによってＯＰＣドラムの上に取り付けた。ＯＰＣドラムを使用し、二層部材を支え、電気的に設置する二層部材の一区画を準備した。ＯＰＣドラム上の二層部材を、銀ペーストによってＯＰＣドラムのアルミニウム接地板に選択的に接地した。ＯＰＣドラムをベンチＤＣ８０００現像器具に取り付けることによって印刷実験を実施した。ＯＰＣドラムを、負にバイアスをかけ、約３５２ｍｍ／ｓの速度で回転させ、半導体磁気ブラシ（ＳＣＭＢ）で整えた。印刷実験に超低融点ＥＡシアントナーを使用した。
【００５８】
実験結果（示さず）から、現像ニップを通過した後、二層部材の上でトナーが現像されたことが示されている。トナー画像を、現像ニップを通過させるだけで、ナノサイズで使用可能なＰＥＤＯＴ画像化部材の上に作成した。
【００５９】
図６は、２種類の異なる印刷条件下、所与の現像バイアス（Ｖｄｅｖ）で得られる、単位面積あたりの現像量を示すグラフである。上述の条件で曲線６２０を得た。現像ニップの前にナノ画像化部材を放電するためにスコロトロン充電部を使用する、上とはわずかに異なる条件で、曲線６１０を得た。
【００６０】
図６の両方の構造の成長類似性から、磁気ブラシがダイレクト印刷モードで二重の役割をはたすことを示す。磁気ブラシが二重の役割をはたしていないとき、正孔によって誘発される注入反応はなく、現像もされない。二層が、最初に磁気ブラシと接触すると、磁気ブラシのバイアスによって、正孔注入反応が誘発され、二層のＣＴＬ表面に静電潜像が作られた。その後、二層部材が現像ニップを出る前に、トナーを現像した。この２工程プロセスは、現像ニップの中で達成され、トナーが直接印刷された。
【００６１】
観察された直接印刷プロセスは、ゼログラフィーと比較して、静電画像の作成を単純化することができ、画像化材料に依存して、液体インクおよびフレキソインクにまで拡張することができる。さらに、上述の直接印刷プロセスは、例えば、ＴＦＴバックプレーンを用いた印刷プロセスと組み合わせることによってデジタル化することができる。
【００６２】
（実施例３‐フレキソインクを用いて印刷する概念）
概念の証拠として、ナノサイズで使用可能な画像化部材７００を図７に示すシステムで使用した。画像化ドラム７１０を、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ層およびＣＴＬを含むパターン形成された二層デバイス７１４で覆った。この二層デバイスを接地した。現像サブシステム７３０は、アニックスロール７３２を使用し、アニックスロール７３２は、ドクターブレード７３６によって計量された。シアンフレキソ印刷用インク７３４を使用した。ワイヤスコロトロン７０２を使用し、
二層デバイスの上に電場を与えた。
【００６３】
図８に印刷結果を示す。具体的には、フレキソ印刷用インクを選択的に印刷した。
【００６４】
次に、電場が必要であることを示すために、スコロトロンを部分的に絶縁性ポリイミドテープで覆った。図９に印刷結果を示す。二層デバイスがスコロトロン帯電部にさらされている領域にのみフレキソインクが印刷され、さらに、ナノサイズで使用可能な画像化部材を用いてフレキソインクを選択的に印刷するのに電場が必要であるという概念を証明した。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、データのばらつきのあるフレキソ印刷システムに使用することができる画像化部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフレキソグラフィーは、硬い凸板の代わりに可とう性の凸板を使用する印刷プロセスである。フレキソグラフィーは、印刷品質が優れ、基材の自由度が大きく、効率がよく、色域が大きく、印刷コストが安いため、一般的に包装産業やラベル印刷で使用される。フレキソグラフィーは、エンジン単位製造コスト（ＵＭＣ）が高く、ランニングコストが比較的低い。しかし、短期間運転のため（印刷回数約２０００回未満）、ランニングコストは高くなるか、または運転ごとに新しい画像板を作成する必要があるため、データがばらつく。
【０００３】
デジタルフレキソ印刷システム、およびエンジンのＵＭＣとランニングコストを下げる方法を開発することが望ましいだろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本明細書は、種々の実施形態では、デジタルマーキングシステムを開示する。このシステムは、ナノサイズで使用可能な画像化部材と、現像サブシステムとを備えている。
【０００５】
いくつかの実施形態では、ナノサイズで使用可能な画像化部材と、現像サブシステムとを備えるフレキソ印刷システムが開示されている。ナノサイズで使用可能な画像化部材は、正孔注入ピクセルの配列と、正孔注入ピクセルの配列の上に配置された電荷移動層とを備える。それぞれのピクセルは、電気的に隔離されており、個々にアドレス指定可能である。現像サブシステムは、粗いインクドナーロールとインク供給部とを備えている。
【０００６】
ナノサイズで使用可能な画像化部材は、そのほかに、基材と正孔注入ピクセルの配列との間に薄膜トランジスタの配列を備えていてもよい。それぞれの薄膜トランジスタは、正孔注入ピクセルの配列の１個のピクセルに接続している。
【０００７】
それぞれのピクセルは、ナノカーボン材料を含んでいてもよい。ナノカーボン材料は、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、グラフェン、およびこれらの混合物であってもよい。
【０００８】
特定的な実施形態では、ナノカーボン材料は、カーボンナノチューブまたはグラフェンである。
【０００９】
または、それぞれのピクセルは、共役ポリマー、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを含んでいてもよい。他の共役ポリマーとしては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、アルキル置換エチレンジオキシチオフェン、フェニル置換エチレンジオキシチオフェン、ジメチル置換ポリプロピレンジオキシチオフェン、シアノビフェニル置換３，４−エチレンジオキシチオフェン、テトラデシル置換ＰＥＤＯＴ、ジベンジル置換ＰＥＤＯＴ、イオン基で置換されたＰＥＤＯＴ、デンドロン置換ＰＥＤＯＴ、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００１０】
電荷移動層は、バインダーポリマーに分散した電荷移動分子を含んでいてもよい。電荷移動分子は、ピラゾリン、ジアミン、アリールアミン、ヒドラゾン、オキサジアゾール、またはスチルベンであってもよい。バインダーポリマーは、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスチレン、アクリレートポリマー、ビニルポリマー、セルロースポリマー、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリイミド、ポリウレタン、ポリシクロオレフィン、ポリスルホン、またはエポキシであってもよい。特定的な実施形態では、電荷移動層は、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４．４’−ジアミンを含む。
【００１１】
表面が粗いインクドナーロールは、表面粗さが約０．１μｍ〜約５０μｍであってもよい。ナノサイズで使用可能な画像化部材と、表面が粗いインクドナーロールとの間のギャップは、幅が約１μｍ〜約５０μｍであってもよい。
【００１２】
いくつかの実施形態では、ナノサイズで使用可能な画像化部材と、現像サブシステムとを備えるフレキソ印刷システムが開示される。ナノサイズで使用可能な画像化部材は、基材と、正孔注入ピクセルの配列と、正孔注入ピクセルの配列の上に配置された電荷移動層とを備える。それぞれのピクセルは、電気的に隔離されており、個々にアドレス指定可能である。また、それぞれのピクセルは、ナノカーボン材料または共役ポリマーから作られている。現像サブシステムは、表面が粗いインクドナーロールと、インク供給部とを備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、フレキソ印刷の従来法を示す図である。
【図２】図２は、光伝導体を用いたデジタルフレキソ印刷システムを示す模式図である。
【図３】図３は、本開示のデジタルフレキソ印刷システムを示す模式図である。
【図４】図４は、本開示の例示的なナノサイズで使用可能な画像化部材の断面図である。
【図５】図５は、ゼログラフィー用トナーを用いてパターン形成したＰＥＤＯＴ二層画像化部材の印刷試験結果を示す図である。
【図６】図６は、ナノサイズで使用可能な画像化部材を帯電させた状態と帯電させていない状態で測定したダイレクト印刷で、単位面積あたりの現像量（ＤＭＡ）を比較する図である。
【図７】図７は、実施例で使用した印刷システムの配置を示す模式図である。
【図８】図８は、帯電させた状態で図７の印刷システムのダイレクト印刷結果を示す写真である。
【図９】図９は、図７の印刷システムの帯電部を部分的に覆ったときのダイレクト印刷結果を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、従来のフレキソグラフィーシステム１００である。従来のフレキソグラフィーは、活版印刷器のような硬い凸板の代わりに、可とう性凸板を使用する印刷プロセスである。この可とう性凸板は、盛り上がった画像領域とへこんだ非画像領域とを含む。凸板の盛り上がった領域のみが、印刷のときに基材と接触する。フレキソグラフィー板は、プラスチック、ゴムまたはＵＶ感受性ポリマーのような可とう性材料から作られており、これによって、板は、インクを塗布するローラーまたは円柱体に接続することができる。典型的なフレキソ印刷のシーケンスでは、基材が、ロールからプレス内を供給される（図示せず）。フレキソ印刷システムは、可とう性凸版を乗せる版胴と、インクを凸板に塗るアニックスロールとして知られる調量シリンダと、インクを提供するインクパンとを備えている。あるフレキソシステムは、ファウンテンローラーとして知られる第３のローラーを使用し、ある場合には、インクの分配を改良するためにドクターブレードを使用する。ここで、インクパン１３０は、ファウンテンロール１３３にインクを供給する。ファウンテンロールは、インクをアニックスロール１３２に供給し、アニックスロール１３２は、版胴１１０の上に配置されたプレート１１４に供給されるインクの量を調量する。圧胴１２０を使用し、基材１１６を版胴１１０の方へ移動させ、版胴１１０で、インクを基材に転写する。図１は、単色でのフレキソ印刷を示す。カラー印刷の場合、基材は、類似のステーションまたは印刷ユニットの一組から引き出される。それぞれの印刷ユニットは、基材に一色を印刷する。
【００１５】
図２は、別の従来のアプローチである。このシステム２００は、光伝導体（例えば、アモルファスシリコン）の上にレーザー／ＲＯＳおよび帯電部を用いて作られた潜電潜像を介し、フレキソインクの静電印刷を用いる印刷プロセスをデジタル化したものである。静電潜像は、感光性画像化部材の上に作られ、次いで、この潜像にインクを塗布することによって現像し、現像された画像を、受け入れ媒体（例えば、紙）に転写する。ここに示すように、反時計回りに、光伝導性画像化部材２１０は、電力源２１１から電圧が供給されている帯電ステーション２１２（例えば、スコロトロン）を介し、表面２１４に実質的に均一な静電荷を帯びる。次いで、光伝導体は、画像化ステーション２１３で、光学システムまたは画像入力装置（例えば、レーザー、発光ダイオード、または他のラスター出力スキャナ（ＲＯＳ））から出た光によって画像の形状で露光する。この露光によって、上の実質的に均一な静電荷を選択的に変えることによって、表面に静電潜像が生成する。次いで、現像ステーション２３０で静電潜像をフレキソインクと接触させることによって静電潜像を現像する。次いで、転写ステーション２１５で、例えば、圧力、熱および／またはＵＶによって、受け入れ媒体２１６（例えば、紙）の上にレオロジー的または静電的にインク画像を転写する。光伝導性画像化部材２１０は、転写の後に、クリーニングステーション２１７に進み、残ったインクが、例えば、クリーニングブレード２２２、ブラシ、または他の洗浄装置を用いることによって洗浄される。固定ステーション２２０は、転写された画像を、受け入れ媒体に固定する。
【００１６】
現像ステーション２３０に注目すると、アニックスロール２３２を用い、インク供給部２３４から出たインクを光伝導体の表面２１４に転写する。アニックスロールは、表面に数百万の非常に微細なセルを含む硬い円柱体である。アニックスロールは、通常は、工業用セラミックでコーティングされた鋼製またはアルミニウム製のコアで作られている。アニックスロールは、万線スクリーンで特定されることが多く、万線スクリーンとは、１インチの直線あたりのセルの数である。万線スクリーンは、多くは、約２５０〜約１５００の範囲である。アニックスロールは、インク供給ファウンテンに部分的に沈めるか、または、調量ローラーと接触する。結果として、典型的には粘性のインクの厚い層をロールに堆積させる。ドクターブレード２３６を使用し、アニックスロールから過剰なインクを削り取り、セルに一定量のインクのみを残す。次いで、ロールを回転させて感光体２１０と接触させ、転写のために、セルから受け入れ媒体２１６へとインクを乗せる。
【００１７】
帯電ステーション２１２の帯電システム、画像化ステーション２１３のレーザー／ＲＯＳ、アニックスロールを使用することで、全体的な印刷システムのコストが高くなる場合がある。レーザー／ＲＯＳと帯電部とで、かなりのコストをＵＭＣに上乗せることになる。それに加え、アニックスロールは、表面の粗いロールと比較して、かなり高価である。「粗い」という用語は、本明細書では、ロールの表面が、表面にセルを形成するように刻み目を付けられたり、処理されたりしていないことを示すために用いられる。アニックスロールを用いるときと同様に特定量のインクを乗せるのではなく、粗いロール表面に、ドクターブレードによって計量されたインク層を単純に置く。
【００１８】
したがって、本開示は、コストが安い印刷ユニットを用いたフレキソ印刷用インクを静電印刷するデジタルマーキングシステムに関する。この観点で、フレキソ印刷用インクは、ある観点ではトナーインクと異なる。第１に、フレキソインクは、トナーインクと比較して顔料濃度が高く、したがって、トナーインクよりも厚い層になるように印刷することができる。例えば、フレキソインクの顔料濃度は、通常は、インクの１５〜３５重量％の範囲であるが、一方、トナーインクの顔料濃度は、通常は、インクの５〜１０重量％の範囲である。第２に、フレキソインクで使用するバインダーは、トナーインクで使用するバインダーよりも何桁も安い。最後に、フレキソインクは、例えば、金属インクおよび真珠光沢インクを含め、色域が大きい。フレキソインクを、例えば、トナーインクを用いるのとは異なる装飾印刷に使用してもよい。
【００１９】
本開示のデジタルマーキングシステムでは、画像化ドラムは、ナノサイズで使用可能な画像化部材を備えており、この部材は、個々にアドレス指定可能なピクセルの層を有している。ピクセルを使用し、画像化部材の上に維持される静電潜像を制御することができる。画像化部材は、感光体を均一に帯電し、次いで、画像の形になるように放電する従来の場合と反対に、ピクセルを選択的に活性化することによって、系中でデジタル潜像を作り出すため、プロセスの要素と工程の数が減る。それに加え、画像化ドラムに適用されるインクを計量するためにアニックスロールを用いることを必要としない。代わりに、単純な表面が粗いインクドナーロールを使用することができる。インクドナーロールは、アルミニウム、鋼、セラミック、または適切なプラスチック材料から作られてもよい。
【００２０】
図３は、本開示の例示的なデジタルフレキソ印刷システム３００を示す。デジタルフレキソ印刷システム３００は、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０（ここではドラムとして示されている）を備えており、参照番号３０１は、回転方向を示す。画像化部材３１０は、表面３１４に静電潜像を有しており、この静電潜像は、ピクセルを選択的に活性化することによって作られる。本明細書にさらに記載されるように、画像化部材は、基材３５２と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の配列を含むバックプレーン３５４と、電荷注入層３５６と、電荷移動層３５８とを備えていてもよい。また、デジタルフレキソ印刷システム３００は、画像化部材３１０にインクを提供し、静電潜像を現像するための現像サブシステム３３０も備えており、この現像された画像は、参照番号３４０で示されている。光学硬化源３４２は、現像された画像３４０を部分的に硬化させるか、または粘着性にするために存在していてもよく、この硬化源は、例えば、ＵＶ硬化性インクのためのＬＥＤ光源であってもよい。次いで、転写ステーション３１５で、現像された画像を受け入れ媒体３１６、例えば紙に転送する。転写された画像は、ここでは参照番号３４５で示されている。次いで、画像化部材３１０の上に残ったインクを、クリーニングステーション３１７で除去する。次いで、固定ステーション３２０は、現像された画像を受け入れ基材または媒体に固定する。使用するインクによっては、現像された画像を、例えば、熱、圧力および／またはＵＶ照射によって受け入れ媒体３１６に固定してもよい。図２のシステムとは対照的に、デジタルフレキソ印刷システム３００は、画像化ステーションまたは帯電ステーションを備えておらず、そのため、これらのステーションのコストはかからない。
【００２１】
現像サブシステム３３０は、インクドナーロール３３２を備えており、参照番号３３１は、回転方向を示す。インクドナーロール３３２は、画像化部材３１０とは反対方向に回転する。すなわち、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０が反時計回りに回転する場合、インクドナーロール３３２は時計回りに回転する。後で記載するように、ドナーロール３３２は、単純な粗いドナーロールであってもよく、アニックスロールである必要はない。インクドナーロール３３２は、インク供給部として作用するインク容器３３４からインクを引き出し、ドナーロールの上にインク層３３５が作られる。ドクターブレード３３６は、インクドナーロール３３２の上のインク層３３５の厚みを制御するために使用される。インクドナーロール３３２は、いくつかの実施形態では、負にバイアスがかかっていてもよい。インクドナーロール３３２が、インク供給部３３４から画像化部材３１０に直接インクを塗布し、図１のような中間ファウンテンロールを必要としないことにも留意されたい。
【００２２】
図４は、ナノサイズで使用可能な画像化部材の要素を示す断面図である。画像化部材４００は、基材４１０を備えている。正孔注入層４１４は、基材の上に配置されている。正孔注入層は、基材４１０の上に配置された正孔注入ピクセル４２５の配列４２０を備えている。配列のそれぞれのピクセル４２５は、電気的に隔離されており、個々にアドレス指定可能である。この図からわかるように、例えば、絶縁性材料４２２は、周囲にあるピクセルから隔離されるように、それぞれのピクセルの周囲に存在している。ＴＦＴ配列を備えるアクティブマトリックスバックプレーン４１２は、基材４１０と正孔注入層４１４との間に位置している。アクティブマトリックスバックプレーンは、薄膜トランジスタ４５５の配列４５０を備えている。それぞれの薄膜トランジスタ４５５は、正孔注入層４１４の配列４２０中の１種類の（すなわち、１個の）ピクセル４２５に接続させることができる。電荷移動層４１６は、正孔注入層４１２の上に配置されている。電荷移動層は、ピクセル４２５によって提供される正孔を、画像化部材４００の表面４１７に移動する。図４の表面４１７は、図３の表面３１４に対応している。所望な場合、任意要素の接着層４１８は、基材４１０と正孔注入層４１４との間に位置していてもよい。任意要素のインク耐インク保護層４１９が、電荷移動層４１６の上に配置されていてもよい。この実施形態では、画像化部材の表面４１７は、電荷移動層ではなく、保護層によって与えられる。
【００２３】
本明細書で使用する場合、用語「正孔注入ピクセル」および「正孔注入ピクセルの配列」は、用語「ピクセル」および「ピクセルの配列」と相互に置き換え可能に用いられる。句「個々にアドレス指定可能」は、本明細書で使用する場合、正孔注入ピクセルの配列のそれぞれのピクセルを特定することができ、その付近または周辺にあるピクセルと独立して操作することができることを意味する。例えば、図４を参照すると、各ピクセル３２５Ａ、４２５Ｂまたは４２５Ｃは、その付近または周囲にあるピクセルとは独立して個々にオンまたはオフにすることができる。しかし、いくつかの実施形態では、ピクセル４２５Ａ〜Ｃを個々にアドレス指定しているのにもかかわらず、ピクセル群（例えば、２個以上のピクセル４２５Ａ〜Ｂ）が一緒に選択され、アドレス指定されてもよく、ピクセル群４２５Ａ〜Ｂを、ピクセル４２５Ｃまたは他のピクセル群（示されていない）とは独立してオンまたはオフにすることができる。
【００２４】
配列４２０のそれぞれのピクセル４２５は、パターン形成可能な材料から作られる。いくつかの実施形態では、各ピクセルは、ナノカーボン材料または有機共役ポリマーを含む。これらの材料は、電場の影響したで電荷移動層に正孔を注入し、これらの正孔を用いて静電潜像を作成することができる。ナノカーボン材料および有機共役ポリマーを正孔注入材料として利用する別の利点は、これらを、例えば、フォトリソグラフィー、インクジェット印刷、スクリーン印刷、転写印刷などのような種々の加工技術でパターン化することができることである。特定の実施形態では、ナノカーボン材料および／または有機共役ポリマーを含むピクセルの表面抵抗は、約１０Ω／□〜約１０，０００Ω／□、または約１０Ω／□〜約５，０００Ω／□、または約１００Ω／□〜約２，５００Ω／□であってもよい。
【００２５】
本明細書で使用する場合、句「ナノカーボン材料」は、ナノサイズ（例えば、約１０００ｎｍ未満）の少なくとも１つの寸法を有する炭素含有材料を指す。いくつかの実施形態では、ナノカーボン材料はカーボンナノチューブである。このカーボン材料としては、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）、二層カーボンナノチューブ（ＤＷＮＴ）、多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）、官能化されたカーボンナノチューブを含むナノチューブが挙げられる。多層カーボンナノチューブは、異なる直径を有する少なくとも３種類の円筒形カーボンナノチューブから構成されており、これらのナノチューブは、互いに同軸上に作られている。カーボンナノチューブは、適切な長さと直径を有していてもよい。ナノカーボン材料は、グラフェンまたは官能化されたグラフェンであってもよい。グラフェンは、ハニカム結晶格子に密に充填された、ｓｐ２混成軌道で結合した炭素原子の単一平面状シートであり、厚みは、実際には、それぞれの原子が表面原子であるような１原子分の厚みである。グラフェンとカーボンナノチューブの混合物も想定されている。
【００２６】
カーボンナノチューブ、例えば、精製後に合成した場合は、層の数、直径、長さ、キラリティ、および／または欠陥率に関して、カーボンナノチューブの構造的な混合物であってもよい。例えば、カーボンナノチューブは、金属性であれ半導体性であれ、キラリティが述べられていてもよい。カーボンナノチューブは、通常は、半導体性ナノチューブと金属性ナノチューブの混合物であり、金属性ナノチューブは、化合物のうち、たった３３重量％である。カーボンナノチューブは、直径が、約０．１ｎｍ〜約１００ｎｍ、または約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍ、または約１．０ｎｍ〜約１０ｎｍの範囲であってもよい。カーボンナノチューブは、長さが、約１０ｎｍ〜約５ｍｍ、または約２００ｎｍ〜約１０μｍ、または約５００ｎｍ〜約１０００ｎｍの範囲であってもよい。特定の実施形態では、ピクセル中のカーボンナノチューブの濃度は、ピクセルの約０．５重量％〜約９９重量％、または約５０重量％〜約９９重量％、または約９０重量％〜約９９重量％の範囲であってもよい。カーボンナノチューブをバインダー材料と混合し、１つ以上のナノサイズの炭素材料の層を作成してもよい。適切なバインダー材料は、当業者に既知である。
【００２７】
種々の実施形態では、ピクセルは、カーボンナノチューブの水分散物またはアルコール分散物からコーティングされてもよく、この場合、カーボンナノチューブは、界面活性剤、ＤＮＡまたはポリマー材料によって安定化されていてもよい。他の実施形態では、ピクセルは、カーボンナノチューブコンポジット、例えば、カーボンナノチューブポリマーコンポジットおよび／またはカーボンナノチューブに充填された樹脂を含んでいてもよい。
【００２８】
ピクセルが有機共役ポリマーから作られる場合、任意の適切な電荷注入ポリマーを使用してもよい。種々の実施形態では、共役ポリマーは、エチレンジオキシチオフェン（ＥＤＯＴ）またはその誘導体に基づく。このような共役ポリマーとしては、限定されないが、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、アルキル置換されたＥＤＯＴ、フェニル置換されたＥＤＯＴ、ジメチル置換されたポリプロピレンジオキシチオフェン、シアノビフェニル置換された３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＥＤＯＴ）、テラデシル置換されたＰＥＤＯＴ、ジベンジル置換されたＰＥＤＯＴ、イオン基で置換されたＰＥＤＯＴ、例えば、スルホネート置換されたＰＥＤＯＴ、デンドロン置換されたＰＥＤＯＴ、例えば、デンドロン化ポリ（パラ−フェニレン）など、およびこれらの混合物が挙げられる。特定的な実施形態では、有機共役ポリマーは、ＰＥＤＯＴ（例えば、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ））を含む複合体である。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ複合体の分子構造は、以下の構造（Ａ）として示すことができる。
【化１】
【００２９】
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ複合体は、テンプレートポリマーＰＳＳが存在する状態で、ＥＤＯＴの重合によって得ることができる。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ複合体を含む層の導電性は、２個以上の極性基を有する化合物（例えば、エチレングリコール）をＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液に加えることによって、制御する（例えば、高める）ことができる。Ａｌｅｘａｄｅｒ Ｍ．Ｎａｒｄｅｓの表題「Ｏｎ ｔｈｅＣｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ」２００７、第２章、Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｃｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（その全体が本明細書に参考として組み込まれている）に証拠として議論されているように、このような添加剤は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ複合体のＰＥＤＯＴ鎖の配座変化を誘発することができる。また、ＰＥＤＯＴの導電性を、酸化工程中に調節することもできる。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの水系分散物は、Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ，Ｉｎｃ．（Ｂｏｓｔｏｎ、ＭＡ）からＢＡＹＴＲＯＮ Ｐ（登録商標）として市販されている。ＭｙｌａｒにコーティングされたＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ膜は、Ｏｒｇａｃｏｎ（商標）膜（Ａｇｆａ−Ｇｅｖａｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ、Ｍｏｒｔｓｅｌ、Ｂｅｌｇｉｕｍ）で市販されている。また、ＰＥＤＯＴは、例えば、水系媒体または非水系媒体から、電子が豊富なＥＤＯＴ系モノマーの電気化学的酸化を用いて、化学重合によって得てもよい。ＰＥＤＯＴの電気化学的合成は、Ｌｉ Ｎｉｕ ｅｔ ａｌ．による表題「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ ｉｎ Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｐｈｅｎｅ）Ｆｉｌｍｓ」、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｍｅｔａｌｓ、２００１、第１２２巻、４２５〜４２９、およびＭａｒｋ Ｌｅｆｅｂｖｒｅ ｅｔ ａｌ．、表題「Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）／Ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅ−４−ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，」、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、１９９９、第１１巻、２６２〜２６８に開示されているようなものであってもよい。上の参考文献にも開示されているように、ＰＥＤＯＴの電気化学的合成は、少量のモノマーを用いてもよく、重合時間を短くしてもよく、電極に支えられている膜および／または自立型の膜を得ることができる。
【００３０】
ピクセル４２５の配列は、まず、パターン形成可能な材料を基板４１０の上に層として作成することによって作成されてもよい。任意の適切な方法（例えば、浸漬コーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、ウェブコーティング、ドローダウンコーティング、フローコーティング、および／または押出ダイコーティング）を用い、この層を作成してもよい。次いで、パターン形成可能な材料を、ピクセル４２５の上にパターン化するか、またはそれ以外の方法で処理し、ピクセル４２５の配列を作成してもよい。ピクセル４２５の配列を作成することが可能な適切なナノ加工技術としては、フォトリソグラフィーによるエッチング、ナノインプリンティング、インクジェット印刷および／またはスクリーン印刷が挙げられる。結果として、配列４２０のそれぞれのピクセル４２５は、少なくとも１つの寸法（長さまたは幅）が、約１００ｎｍ〜約５００μｍ、または約１μｍ〜約２５０μｍ、または約５μｍ〜約１５０μｍの範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、ピクセルは、寸法が数十ミクロンの範囲であり、すなわち、約１０μｍ〜約１００μｍである。
【００３１】
電荷移動層４１６は、１つ以上のピクセル４２５を、ピクセル４２５の配列とは反対側の表面４１７に提供することによって、正孔を移動するような構成である。電荷移動層４１４は、正孔または電子を移動することが可能な材料を含み、表面電荷を選択的に散逸するものであってもよい。特定の実施形態では、電荷移動層４１６は、電気的に不活性なバインダーポリマーに溶解または分子状態で分散した電荷を移動する低分子を含む。いくつかの実施形態では、電荷を移動する低分子を電気的に不活性なポリマーに溶解し、ポリマーを含む均一相を作成することができる。
【００３２】
電荷移動層４１６に任意の適切な電荷移動分子を使用してもよい。例示的な電荷を移動する低分子としては、ピラゾリン、例えば、１−フェニル−３−（４’−ジエチルアミノスチリル）−５−（４”−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、ジアミン、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、他のアリールアミン、例えば、トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＭ−ＴＰＤ）、ヒドラゾン、例えば、Ｎ−フェニル−Ｎ−メチル−３−（９−エチル）カルバジルヒドラゾン、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，２−ジフェニルヒドラゾン、オキサジアゾール、例えば、２，５−ビス（４−Ｎ，Ｎ’−ジエチルアミノフェニル）−１，２，４−オキサジアゾール、スチルベンなどが挙げられる。例示的なアリールアミンは、以下の構造（Ｂ）または（Ｃ）を有していてもよい。
【化２】
【化３】
式中、Ｘは、それぞれ独立して、アルキル、アルコキシ、アリール、およびその誘導体のような適切な炭化水素、ハロゲン、またはこれらの混合物であり、特に、ＣｌおよびＣＨ３からなる群から選択される置換基である。他の適切な電荷移動分子は、構造（Ｄ）または（Ｅ）を有する。
【化４】
【化５】
式中、Ｘ、Ｙ、Ｚは、独立して、アルキル、アルコキシ、アリール、ハロゲン、またはこれらの混合物である。
【００３３】
電荷移動層３１６に使用可能な特定のアリールアミンの例としては、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（アルキルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（アルキルは、１〜１８個の炭素原子を含む）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（クロロフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｐ−トリル−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｍ−トリル−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｏ−トリル−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（４−イソプロピルフェニル）−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（２−エチル−６−メチルフェニル）−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（２，５−ジメチルフェニル）−［ｐ−ターフェニル］−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−クロロフェニル）−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミンなどが挙げられる。
【００３４】
任意の適切な電気的に不活性なポリマーを、電荷移動層４１６で用いてもよい。電荷移動分子と組み合わせて使用する典型的な電気的に不活性なポリマーとしては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスチレン、アクリレートポリマー、ビニルポリマー、セルロースポリマー、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリイミド、ポリウレタン、ポリシクロオレフィン、ポリスルホン、エポキシ、これらのランダムコポリマーまたは交互コポリマーが挙げられる。
【００３５】
いくつかの実施形態では、電荷移動層は、約２５重量％〜約６０重量％の電荷移動分子と、約４０重量％〜約７５重量％の電気的に不活性なポリマーとを含んでいてもよく、両方とも、電荷移動層の合計重量を基準とする。特定的な実施形態では、電荷移動層は、約４０重量％〜約５０重量％の電荷移動分子と、約５０重量％〜約６０重量％の電気的に不活性なポリマーとを含む。
【００３６】
または、電荷移動層は、電荷移動ポリマーから作られてもよい。ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリ（ビニルピレン）、ポリ（−ビニルテトラフェン）、ポリ（ビニルテトラセン）および／またはポリ（ビニルペリレン）のような任意の適切なポリマー系電荷移動材料を用いてもよい。
【００３７】
電荷移動層は、電荷移動層の上にある静電電荷が、この層の上に静電潜像を作り、保持することを防ぐように行われないという程度まで絶縁体であると考えてもよい。一方、電荷移動層は、正孔注入層から正孔を注入し、電荷移動層自体を通って移動させ、画像化部材表面４１７上にある負の表面電荷選択的に放電させることができるという点で、電気的に「活性で」あると考えることができる。
【００３８】
任意の適切な技術および従来の技術を利用し、電荷移動層を作成してもよい。１回のコーティング工程または複数回のコーティング工程を使用してもよい。これらの応用技術としては、噴霧、浸漬コーティング、ロールコーティング、ワイヤ捲きロッドコーティング、インクジェットコーティング、リングコーティング、グラビア処理、ドラムコーティングなどが挙げられる。堆積したコーティングの乾燥は、例えば、オーブンによる乾燥、赤外線照射による乾燥、風乾などの任意の適切な従来の技術によって行うことができる。乾燥後の電荷移動層は、厚みが、約１μｍ〜約５０μｍ、約５μｍ〜約４５μｍ、または約１５μｍ〜約４０μｍの範囲であってもよいが、１００μｍ程度の厚みであってもよい。
【００３９】
基材は、画像化部材の全ての層を支える。基材の厚みは、機械強度、可とう性、経済的な考慮事項を含め、多くの因子によって変わり、例えば、最終的な画像化部材に悪影響を与えない限り、厚みは、約５０μｍ〜約１５０μｍであってもよい。基材は、望ましくは、画像化部材の他の層を作成するために使用する任意の溶媒に可溶性ではなく、場合により透明であり、望ましくは、約１５０℃までの高温で熱に安定である。基材４１０に使用可能な適切な材料としては、限定されないが、マイラー、ポリイミド（ＰＩ）、可とう性ステンレス鋼、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）、可とう性ガラスが挙げられる。
【００４０】
任意要素の接着層４１８は、例えば、ポリアリレートポリビニルブチラール、例えば、ユニチカ株式会社（大阪、日本）から入手可能なＵ−１００、ＶＩＴＥＬ ＰＥ−１００、ＶＩＴＥＬ ＰＥ−２００、ＶＩＴＥＬ ＰＥ−２００Ｄ、ＶＩＴＥＬ ＰＥ−２２２（すべてＢｏｓｔｉｋ（Ｗａｕｗａｔｏｓａ、ＷＩ）から入手可能）、Ｒｏｈｍ Ｈａｓｓ（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、ＰＡ）から入手可能なＭＯＲ−ＥＳＴＥＲ（商標）４９０００−Ｐポリエステル、ポリビニルブチラールのようなポリエステル樹脂から製造してもよい。
【００４１】
保護オーバーコート層４１９を用い、電荷移動層の表面を保護するとともに、インクの画像化部材を洗浄しやすくしてもよい。このようなオーバーコート層は、当該技術分野で既知である。
【００４２】
例えば、溶媒系フレキソインク、ＵＶフレキソインク、または水系フレキソインクのような任意の適切なフレキソインクを用いてもよい。例示的なフレスコインクとしては、限定されないが、ＵＶｉｖｉｄ ８２０ Ｓｅｒｉｅｓ ＵＶ Ｆｌｅｘｏインク、ＵＶｉｖｉｄ ８５０ Ｓｅｒｉｅｓ ＵＶ Ｆｌｅｘｏインク、ＵＶｉｖｉｄ ８００ Ｓｅｒｉｅｓ ＵＶ Ｆｌｅｘｏインク（すべて、ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｋａｎｓａｓ Ｃｉｔｙ、ＫＳ）によって製造）、ＢＣＭ ｉｎｋｓ ＵＳＡ製の水系フレキソインク、Ｄｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製フレキソ包装インク、ＮＷＵＶ−１６−８４６およびＮＷＵＶ−１６−８４８／８４９ ＵＶフレキソインク、ＮＷＳ２−１０−９３１水系フレキソインク（Ａｔｌａｎｔｉｃ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｉｎｋ，Ｌｔｄ．（Ｔａｍｐａ、ＦＬ）によって製造）が挙げられる。
【００４３】
図３を参照すると、フレキソ印刷システム３００は、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０に対し、現像サブシステム３３０およびナノサイズで使用可能な画像化部材３１０が、現像ニップ３０５を形成するように配置された現像サブシステム３３０を備えている。画像化部材の表面３１４の上の静電潜像を、この場所で現像することができる。
【００４４】
デジタルフレキソ印刷システム３００において、正孔注入によって帯電するナノサイズで使用可能な画像化部材３１０のピクセルは、電気泳動または電気流体力学のようなプロセスでインクを引きつけ、それによって、現像された潜像を作成し、これを基材に転写することができる。現像サブシステム３３０の機能は、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０の表面３１４の上の静電潜像にインクを運ぶことである。現像する材料は、帯電した領域に選択的に接着し、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０の上に現像された画像３４０を作成する。静電潜像を、任意の適切な現像材料を用い、現像ニップ３０５で現像し、現像された画像３４０を作成する。例示的な現像材料としては、限定されないが、液体トナー、炭化水素系液体インク、および／またはフレキソグラフ／オフセットインクが挙げられる。用語「インク」は、本明細書で使用される場合、あらゆる現像材料を指してもよい。静電潜像の電荷によって、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０の上の静電潜像表面の帯電した領域によって、インクの上で現像が起こる。
【００４５】
ここで図２を参照し、アニックスロール２３２は、画像化部材２１０に測定した量のインクを提供する。ここでも、アニックスロールは、測定した量のインクを運ぶ大量のセルを備える外側表面を有している。画像化部材を選択的に帯電させることにより、アニックスロールから画像化部材への電荷移動を制御する。しかし、アニックスロールは、システムの費用を増大させてしまう。
【００４６】
盛り上がった凸版を使用した従来のフレキソグラフィーでは、アニックスロールの使用は、凸板の盛り上がった部分にのみインクが乗り、凸版のへこんだ部分にはインクがのらないようにするのに必要であった。アニックスロールから画像化部材へのインクの転写は、圧力、インクの粘度、毛細管力、ニップの接触速度の組み合わせに起因する。アニックスロールのセルを使用し、インクのレベルを最適化し、単位面積あたり、均一量のインクを運んだ。しかし、ナノサイズで使用可能な画像化部材を使用すれば、その機能は不必要である。画像化部材に転写されるインクの量および位置を、画像化部材の上にピクセルの領域と、使用する電場によって制御することができる。言い換えると、ピクセルは、転写されるインクの量を計量し、この機能は、アニックスロール中のセルと似た機能であり、そのため、アニックスロールは不必要である。したがって、ここで図３を参照すると、単純に粗いドナーロール３３２を、画像化部材に単純にインクを供給するために代わりに使用することができ、インクをのせる予定ではない領域にインクが乗ることを気にしなくてよい。
【００４７】
ドナーロールを参照すると、「粗い」という用語は、ドナーロールの表面にパターン形成されていないという事実を指す。表面が粗いインクドナーロール３３２は、金属（例えば、アルミニウム）を含んでいてもよく、またはセラミックから作られていてもよい。インクドナーロール３３２は、アニックスロールではない。現像ニップ３０５は、ドナーロール３３２と画像化部材表面３１４との間にギャップ３０７を備えていることに留意されたい。このギャップは、典型的には、約１μｍ〜約５０μｍ幅の距離である。ドナーロール３３２の表面粗さは、このギャップより小さい。いくつかの実施形態では、インクドナーロール３３２は、表面粗さが約０．１μｍ〜約５０μｍであってもよい。さらに特定的な実施形態では、インクドナーロール３３２は、表面粗さが０．２５μｍ〜２μｍであってもよい。
【００４８】
インクは、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０のうち、放電した領域ではなく、帯電した領域に電気泳動によって引きつけられ、潜像を現像する。
【００４９】
本開示のデジタルフレキソ印刷システムでは、電場のサインおよび方向は、一般的に無関係であるが、直流（ＤＣ）または交流（ＡＣ）のどちらであってもよく、１ｋＨｚより高い周波数であってもよい。設置したドナーロール３３２に対し、画像化部材によって作られる電場は、強度が１０Ｖ／μｍ〜１００Ｖ／μｍの範囲であってもよい。
【００５０】
図３を参照すると、デジタルフレキソ印刷システム３００は、受け入れ媒体３１６、例えば、紙の上に現像された画像を転写するための転写サブシステム３１５を備えていてもよい。転写している間、受け入れ媒体３１６は、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０の表面３１４の上にある現像された画像３４０と実質的に密に接触した状態にすることができる。
【００５１】
単色プリンタの場合、ナノサイズで使用可能な画像化部材３１０は、受け入れ媒体３１６に対し、現像された画像３４０を直接転写することができる。カラープリンタの場合、一般的に、現像された画像が互いに作られ（例えば、ＣＭＹＫ）、紙または中間転写体（図示せず）に直接的に画像が積み上げられる。全ての色を現像したら、全ての色が積み上げられた最終的な現像された画像が、受け入れ媒体に転写される。いくつかの実施形態では、デジタルフレキソ印刷システム３００は、１色に１個ずつ、４個のナノサイズで使用可能な画像化部材を備えていてもよいことが想定されている。例えば、カラープリンタは、それぞれの色がついた現像された画像が受け入れ媒体に順に転写される異なる一連の事象を使用してもよい。
【００５２】
デジタルフレキソ印刷システム３００は、受け入れ媒体の上に現像された画像を固定するための固定サブシステム３２０を備えていてもよい。固定プロセスでは、インクは、熱、圧力、ＵＶ硬化またはこれらのいくつかの組み合わせによってインクを基材に永久的に固定することができる。いくつかの実施形態では、デジタルフレキソ印刷システム３００は、別個の転写サブシステムと固定サブシステムの代わりに、一工程で受け入れ媒体３１６の上に現像された画像を転写し、固定する転写固定システムを使用してもよい。
【００５３】
デジタルフレキソ印刷システム３００は、一般的に、クリーニングサブシステム３１７をさらに備えている。ナノサイズで使用可能な画像化部材から受け入れ媒体へのインクの転写は、ある場合には、効率１００％でなくてもよい。これは、小さなインク滴は、ナノサイズで使用可能な画像化部材に強く接着し、転写しにくくなるためである。残りのインクは、次の印刷サイクルの前にナノサイズで使用可能な画像化部材から除去されなければならず、そうしなければ、次の画像の印刷品質に影響を及ぼすことがある。クリーニングサブシステムは、ナノサイズで使用可能な画像化部材を擦り、残ったインクを削り取る柔軟性のあるクリーニングブレードを備えていてもよい。クリーニングサブシステムは、回転ブラシクリーナーを備えていてもよく、この回転ブラシクリーナーは、インクを除去するのにもっと有効な場合があり、ナノサイズで使用可能な画像化部材の表面に対し、耐摩耗性である。
【実施例】
【００５４】
（実施例１‐パターン形成された二層画像化部材を用いた印刷試験）
ＤｉｍａｔｉｘインクジェットプリンタモデルＤＭＰ２８００（ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｄｉｍａｔｉｘ，Ｉｎｃ．、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、ＣＡ）を用いたインクジェット印刷によって、Ｍｙｌａｒ基板の上にＰＥＤＯＴ層をパターン形成した。ＰＥＤＯＴ層は、正孔注入層としての役割をもっていた。Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）およびＰＣＺ２００（ポリカーボネート）をＰＣＺ２００ ３部対ＴＰＤ２部の重量比で含む厚みが約１８μｍの電荷移動層（ＣＴＬ）を、パターン形成されたＰＥＤＯＴ層の上にコーティングし、パターン形成されたＰＥＤＯＴ二層画像化部材を作成した。次いで、画像化部材を感光体ドラムの上に流し、接地した。
【００５５】
次いで、この二層画像化部材を用いて印刷試験を実施した。結果を図５に示している。印刷試験結果から、ＰＥＤＯＴが基材の上に簡単にパターン形成され、正孔注入層のためにＰＥＤＯＴを用い、良好な印刷物が得られることが示された。これらのパターン形成されたＰＥＤＯＴピクセルは、ＴＦＴマトリックスに接続すると、デジタル印刷デバイスとして働くだろう。
【００５６】
第２のデバイスでは、カーボンナノチューブ層をＰＥＤＯＴ層の代わりに使用した。印刷試験結果から、カーボンナノチューブが基材の上に簡単にパターン形成され、正孔注入層にＰＥＤＯＴを用い、良好な印刷物が得られることが示された。
【００５７】
（実施例２−ダイレクトデジタル印刷）
ＰＥＤＯＴ／ＴＰＤ二層画像化部材（実施例１に記載したもの）１５ｃｍ×１５ｃｍ片を、有機光伝導体（ＯＰＣ）ドラムの上に流した。ＰＥＤＯＴ層の表面抵抗は約３５０Ω／□であった。この二層部材を、カプトンテープによってＯＰＣドラムの上に取り付けた。ＯＰＣドラムを使用し、二層部材を支え、電気的に設置する二層部材の一区画を準備した。ＯＰＣドラム上の二層部材を、銀ペーストによってＯＰＣドラムのアルミニウム接地板に選択的に接地した。ＯＰＣドラムをベンチＤＣ８０００現像器具に取り付けることによって印刷実験を実施した。ＯＰＣドラムを、負にバイアスをかけ、約３５２ｍｍ／ｓの速度で回転させ、半導体磁気ブラシ（ＳＣＭＢ）で整えた。印刷実験に超低融点ＥＡシアントナーを使用した。
【００５８】
実験結果（示さず）から、現像ニップを通過した後、二層部材の上でトナーが現像されたことが示されている。トナー画像を、現像ニップを通過させるだけで、ナノサイズで使用可能なＰＥＤＯＴ画像化部材の上に作成した。
【００５９】
図６は、２種類の異なる印刷条件下、所与の現像バイアス（Ｖｄｅｖ）で得られる、単位面積あたりの現像量を示すグラフである。上述の条件で曲線６２０を得た。現像ニップの前にナノ画像化部材を放電するためにスコロトロン充電部を使用する、上とはわずかに異なる条件で、曲線６１０を得た。
【００６０】
図６の両方の構造の成長類似性から、磁気ブラシがダイレクト印刷モードで二重の役割をはたすことを示す。磁気ブラシが二重の役割をはたしていないとき、正孔によって誘発される注入反応はなく、現像もされない。二層が、最初に磁気ブラシと接触すると、磁気ブラシのバイアスによって、正孔注入反応が誘発され、二層のＣＴＬ表面に静電潜像が作られた。その後、二層部材が現像ニップを出る前に、トナーを現像した。この２工程プロセスは、現像ニップの中で達成され、トナーが直接印刷された。
【００６１】
観察された直接印刷プロセスは、ゼログラフィーと比較して、静電画像の作成を単純化することができ、画像化材料に依存して、液体インクおよびフレキソインクにまで拡張することができる。さらに、上述の直接印刷プロセスは、例えば、ＴＦＴバックプレーンを用いた印刷プロセスと組み合わせることによってデジタル化することができる。
【００６２】
（実施例３‐フレキソインクを用いて印刷する概念）
概念の証拠として、ナノサイズで使用可能な画像化部材７００を図７に示すシステムで使用した。画像化ドラム７１０を、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ層およびＣＴＬを含むパターン形成された二層デバイス７１４で覆った。この二層デバイスを接地した。現像サブシステム７３０は、アニックスロール７３２を使用し、アニックスロール７３２は、ドクターブレード７３６によって計量された。シアンフレキソ印刷用インク７３４を使用した。ワイヤスコロトロン７０２を使用し、
二層デバイスの上に電場を与えた。
【００６３】
図８に印刷結果を示す。具体的には、フレキソ印刷用インクを選択的に印刷した。
【００６４】
次に、電場が必要であることを示すために、スコロトロンを部分的に絶縁性ポリイミドテープで覆った。図９に印刷結果を示す。二層デバイスがスコロトロン帯電部にさらされている領域にのみフレキソインクが印刷され、さらに、ナノサイズで使用可能な画像化部材を用いてフレキソインクを選択的に印刷するのに電場が必要であるという概念を証明した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキソ印刷システムであって、
ピクセルが電気的に隔離され、個々にアドレス指定可能な正孔注入ピクセルの配列と、
正孔注入ピクセルの配列の上に配置された電荷移動層と、
を含む、ナノサイズで使用可能な画像化部材と、
表面が粗いインクドナーロールと、
インク供給部と、
を含む、現像サブシステムと、を含むフレキソ印刷システム。
【請求項２】
前記ナノサイズで使用可能な画像化部材が、基材と正孔注入ピクセルの配列との間に薄膜トランジスタの配列をさらに備え、それぞれの薄膜トランジスタが、正孔注入ピクセルの配列の１個のピクセルに接続している、請求項１に記載のフレキソ印刷システム。
【請求項３】
それぞれのピクセルが、ナノカーボン材料を含む、請求項１に記載のフレキソ印刷システム。
【請求項４】
前記ナノカーボン材料が、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、グラフェン、またはカーボンナノチューブとグラフェンとの混合物を含む、請求項３に記載のフレキソ印刷システム。
【請求項５】
フレキソ印刷システムであって、
基材と、
それぞれのピクセルが電気的に隔離され、個々にアドレス指定可能であり、それぞれのピクセルが、ナノカーボン材料または共役ポリマーから作られる正孔注入ピクセルの配列と、
前記正孔注入ピクセルの配列の上に配置された電荷移動層と、
を備える、ナノサイズで使用可能な画像化部材と、
表面が粗いインクドナーロールと、
インク供給部と、
を備える、現像サブシステムと、を含むフレキソ印刷システム。
【請求項１】
フレキソ印刷システムであって、
ピクセルが電気的に隔離され、個々にアドレス指定可能な正孔注入ピクセルの配列と、
正孔注入ピクセルの配列の上に配置された電荷移動層と、
を含む、ナノサイズで使用可能な画像化部材と、
表面が粗いインクドナーロールと、
インク供給部と、
を含む、現像サブシステムと、を含むフレキソ印刷システム。
【請求項２】
前記ナノサイズで使用可能な画像化部材が、基材と正孔注入ピクセルの配列との間に薄膜トランジスタの配列をさらに備え、それぞれの薄膜トランジスタが、正孔注入ピクセルの配列の１個のピクセルに接続している、請求項１に記載のフレキソ印刷システム。
【請求項３】
それぞれのピクセルが、ナノカーボン材料を含む、請求項１に記載のフレキソ印刷システム。
【請求項４】
前記ナノカーボン材料が、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、グラフェン、またはカーボンナノチューブとグラフェンとの混合物を含む、請求項３に記載のフレキソ印刷システム。
【請求項５】
フレキソ印刷システムであって、
基材と、
それぞれのピクセルが電気的に隔離され、個々にアドレス指定可能であり、それぞれのピクセルが、ナノカーボン材料または共役ポリマーから作られる正孔注入ピクセルの配列と、
前記正孔注入ピクセルの配列の上に配置された電荷移動層と、
を備える、ナノサイズで使用可能な画像化部材と、
表面が粗いインクドナーロールと、
インク供給部と、
を備える、現像サブシステムと、を含むフレキソ印刷システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図５】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図５】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−８８８１２（Ｐ２０１３−８８８１２Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２２５７０５（Ｐ２０１２−２２５７０５）
【出願日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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