印刷装置および印刷方法
【課題】 電子写真方式プリンタ並みに簡易でありながら高速にオンデマンドで「版」を作製して、オフセット印刷並みの画質を持つ印刷装置および印刷方法を提供することである。
【解決手段】 書き換え可能な版を用いる印刷装置において、書き換え可能な版を形成する第一の版形成体と、前記第一の版形成体に対する潜像形成手段と、前記第一の版形成体の表面上の潜像が形成されている部分に選択的に撥インキ粒子を付着させる凸部形成手段と、前記第一の版形成体表面上に付着された前記撥インキ粒子を、表面に有するくぼみで受容保持する第二の版形成体と、前記撥インキ粒子を前記くぼみに押し込む圧着手段と、記録材料を前記第二の版形成体の表面に供給する記録材料供給手段と、を備え、前記撥インキ粒子の表面が前記記録材料をはじく性質であり、かつ前記版形成体の表面が前記記録材料をはじかない性質としたことを特徴とする。
【解決手段】 書き換え可能な版を用いる印刷装置において、書き換え可能な版を形成する第一の版形成体と、前記第一の版形成体に対する潜像形成手段と、前記第一の版形成体の表面上の潜像が形成されている部分に選択的に撥インキ粒子を付着させる凸部形成手段と、前記第一の版形成体表面上に付着された前記撥インキ粒子を、表面に有するくぼみで受容保持する第二の版形成体と、前記撥インキ粒子を前記くぼみに押し込む圧着手段と、記録材料を前記第二の版形成体の表面に供給する記録材料供給手段と、を備え、前記撥インキ粒子の表面が前記記録材料をはじく性質であり、かつ前記版形成体の表面が前記記録材料をはじかない性質としたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オンデマンドのオフセット印刷装置および印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザビームプリンタ、ＬＥＤ（発光ダイオード）プリンタなど、いわゆる電子写真方式のプリンタが数多く提案されているが、これらのプリンタはオンデマンド印刷用途として広く普及している。一方、平版オフセット印刷方式は、版を使用することにより同じ内容の印刷物をたとえば１０００部以上という大量の印刷物の生産用途として古くから使用されている。
【０００３】
近年の電子写真方式のプリンタの画質向上はめざましいものがあるが、紙面全面にベタ塗りした印刷においては色の均一性に乏しく（色差が大きい）、カールなどの発生もある。また新聞紙のような薄紙への印刷は実現していない。
【０００４】
一方、平版オフセット印刷は新聞印刷の主流ともなり、薄紙に両面で高速にカラー印刷ができるようになってきた。また印刷物のインキ厚みは２μｍ程度と薄く、紙の風合いを損なわない印刷物に仕上げられるという大きな特徴を持っている。
【０００５】
しかし製版に時間とコストを要するため出力枚数が少ない場合にはコスト高となり、大量部数の印刷用途以外には広がっていない。
【０００６】
そこで、電子写真方式のプリンタの簡便さを持ちつつ、オンデマンドで平版オフセット印刷方式の画質が得られ、しかも少ない枚数の出力でもコストと時間があまりかからない新しい印刷装置が求められてきた。
【０００７】
例えば、特許文献１では疎水性を示す酸化チタンを潜像形成ドラム表面に形成し、これに対して原稿の電子データに応じて紫外線を照射して親水部をつくる。そして、この部分に「湿し水」を保持させた後、インクを疎水部に付着させてオフセット印刷を行う方法が提案されている。その後、所定の温度に加熱すると先の親水部が元の疎水性に戻るという工程を利用してオンデマンド印刷が可能であるとしている。
【０００８】
これに対して、特許文献２には、この「湿し水」を使用しないオンデマンドの凸版印刷方法が提案されている。まずインキ反発性の表面をもつ版胴表面上に、電子写真方式によって親インキ性のトナーで画像を形成してこれを熱で仮り定着する。その後、このトナー上に紫外線硬化型水なしオフセット用インキを着肉してからこのインキ像に紫外線を照射して硬化させることにより、トナー像のみの場合よりも強固な一時的「版」を形成する。この版に再度、水なし平版用インキを着肉し、そのインキを被印刷材（紙等）に転写する。このインキ供給、転写の操作を所定回数繰り返した後、インキ反発性の表面をもつ物体上に仮り定着しているトナー像をトナー像上に残ったインキ像もろとも除去することによりオンデマンド印刷が可能であるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２５００２７号公報
【特許文献２】特開平１１−２９１６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１に開示されている方法では、段差があるオフセットの版とは違って、段差の無い面に形成された親水部分と疎水部分に湿し水とインキを付着供給する。そのために、液体であるインキのエッジ（文字や画像の輪郭）が液体である湿し水で拘束されているのみである。その結果、ブランケット胴にインキを転写する際にインキのエッジが動きやすく、結果として文字や画像の輪郭が本来形成したいものからくずれて、印刷品位を高品位に保つことが難しいという課題がある。
【００１１】
また、特許文献２に開示されている方法では、仮り定着させたトナー像（層）とその上に着肉させたインキを紫外線硬化させた層とからなる凸部の上に印刷すべきインキを着肉させて、このインキを紙等に転写する。そのため紙に転写されるインキは凸部のうえに周りからは何の拘束も無くのせられているために、紙にインキを転写する際にインキのエッジが動きやすい。その結果、文字や画像の輪郭が本来形成したいものからくずれて、印刷品位を高品位に保つことが難しいという課題がある。
【００１２】
また現像工程が、（１）トナーによる仮り定着工程と、（２）下地として硬化されるインキの塗布工程と、（３）最終的に紙に転写されるインキの塗布工程の３度も経るために印刷効率が悪く、印刷速度の高速化に対しても改善の余地がある。
【００１３】
そこで本発明は、上述の実情に鑑みて提案するものであって、電子写真方式プリンタ並みに簡易でありながら高速にオンデマンドで「版」を作製して、インキのエッジ（文字や画像の輪郭）が高品位な印刷装置および印刷方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の課題を解決するために本発明に係る印刷装置は、書き換え可能な版を用いる印刷装置において、書き換え可能な版を形成する第一の版形成体と、前記第一の版形成体の表面に対して潜像を形成する潜像形成手段と、前記第一の版形成体の表面上の潜像が形成されている部分に選択的に撥インキ粒子を付着させて凸部を形成する凸部形成手段と、前記第一の版形成体表面上に付着された前記撥インキ粒子を、表面に有するくぼみで受容保持する第二の版形成体と、前記第二の版形成体に保持された前記撥インキ粒子を前記くぼみに押し込む圧着手段と、記録材料を前記第二の版形成体の表面に供給する記録材料供給手段と、前記第二の版形成体の表面に供給された前記記録材料を転写する中間転写体と、前記中間転写体の表面の前記記録材料を被記録媒体に転写する際に押圧する押圧手段と、前記被記録媒体を搬送する搬送手段と、を備え、前記撥インキ粒子の表面が前記記録材料をはじく性質であり、かつ前記版形成体の表面が前記記録材料をはじかない性質としたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る印刷方法は、書き換え可能な版を用いる印刷方法において、書き換え可能な版を形成する第一の版形成体の表面に対して潜像を形成する第１の工程と、前記潜像をもとにして前記第一の版形成体の表面に撥インキ粒子を付着させて凸部を形成する第２の工程と、前記第一の版形成体表面上の前記撥インキ粒子を、第二の版形成体表面のくぼみに受容保持する第３の工程と、前記第二の版形成体に保持された前記撥インキ粒子を前記くぼみに押し込む第４の工程と、記録材料を前記版形成体の表面に供給して画像部を形成する第５の工程と、前記版形成体の表面の前記記録材料を中間転写体に転写させる第６の工程と、前記中間転写体の表面の記録材料を被記録媒体に転写する第７の工程と、を備え、前記撥インキ粒子の表面が前記記録材料をはじく性質であり、かつ前記版形成体の表面が前記記録材料をはじかない性質としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、第二の版形成体である版胴と粒子圧着ローラとの間隙位置にて、撥インキ粒子は粒子圧着ローラによって版胴表面のくぼみ内へ押し込まれ、嵌め合い力によって強固に保持される。同時に、第一の版形成体に書き込まれた潜像スポット内に不規則に現像付着された複数の撥インキ粒子が、規則性をもって配置された版胴表面のくぼみにより不規則性を矯正できる。その結果、高品位な印刷を実現できる。また、本発明では、撥インキ粒子を使用することにより湿し水が不要となり、環境に配慮した印刷方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明における第１実施形態の構成を説明するための図である。
【図２】本発明における第１実施形態の露光・現像工程を説明するための図である。
【図３】（ａ）は本発明における第１実施形態の撥インキ粒子転移工程を説明するための図である。（ｂ）は版胴表面のくぼみを説明するための図である。（ｃ）は感光ドラム上に位置する撥インキ粒子を説明するための図である。（ｄ）は版胴上に位置する撥インキ粒子を説明するための図である。
【図４】（ａ）は本発明における第１実施形態の撥インキ粒子圧着工程とインキ供給工程を説明するための図である。（ｂ）は版胴表面の撥インキ粒子とインキを説明するための図である。（ｃ）は版胴上のインキのブランケット胴への転移を説明するための図である。
【図５】本発明における第３実施形態の構成を説明するための図である。
【図６】本発明における第３実施形態の現像工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１９】
本発明の第１実施形態について図１乃至図４をもとに説明する。本実施形態の印刷装置は、図１に示すように書き換え可能な版を形成する第一の版形成体であってアモルファスシリコン感光体（ａ−Ｓｉ）からなる感光ドラム１を有する。該感光ドラム１の周辺には、帯電器２、露光器３、現像器４、版胴１２、除電器６、第１クリーナ７が配置される。露光器３は第一の版形成体となる感光ドラム１の表面に対して潜像を書き込む潜像形成手段として構成される。現像器４は第一の版形成体となる感光ドラム１の表面上の潜像が形成されている部分に選択的に撥インキ粒子２０を付着させて凸部を形成する凸部形成手段として構成される。さらに第二の版形成体となる版胴１２は第一の版形成体となる感光ドラム１の表面上に付着している撥インキ粒子２０をくぼみ２２を有する版胴１２表面に転移させるとともに、粒子圧着ローラ１３により撥インキ粒子２０をくぼみ２２へ押し込んで保持力を強化させる。インキローラ５は記録材料となるインキ２１を第二の版形成体となる版胴１２の表面に供給する記録材料供給手段として構成される。第二の版形成体となる版胴１２の表面に供給された記録材料となるインキ２１を転写する中間転写体としてのブランケット胴８が設けられる。さらに該ブランケット胴８の周辺には第２クリーナ９と、該ブランケット胴８の表面の記録材料となるインキ２１を被記録媒体となる紙１１に転写する際に押圧する押圧手段となる圧胴１０を配置して構成されている。ブランケット胴８及び圧胴１０は被記録媒体となる紙１１を搬送する搬送手段を兼ねる。
【００２０】
図示しないホストコンピュータから送られてくるデジタル信号（画像部データは鏡像データである）に対応して、図示しないモータに駆動されて図１中の矢印の通りに感光ドラム１、版胴１２、インキローラ５、ブランケット胴８および圧胴１０が回転する。またこの動作に対応して被記録媒体となる紙１１を図示しない搬送手段によって、ブランケット胴８と圧胴１０との間に搬送する。
【００２１】
本実施形態１では一般に市販されている油性インキ（サカタインクス株式会社製枚葉オフセットインキ ダイヤトーンエコピュアＳＯＹ−ＨＰＪ）を使用し、感光ドラム１としては溶剤を含むインキにも安定に対応できるアモルファスシリコン系のものを使用した。アモルファスシリコン感光ドラム１の表面（表面保護層）は、シリコン及び炭素の少なくともいずれかを母体とする非晶質材料で構成されるもので親インキ性（親油性）である。この表面保護層は、高周波プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；化学的気相成長）法、ＰＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；プラズマ気相化学堆積）法により成膜することができる。
【００２２】
この感光ドラム１に対して、帯電器２により感光ドラム１の表面を−６００Ｖに帯電させ（図２（ａ）中の電位ＶＡ）、この後に露光器３により非画像部に当たる位置に静電潜像を書き込み形成した（図２（ｂ）中の電位ＶＢ）。本実施形態において電位ＶＢは、−３０Ｖ程度になった。
【００２３】
つぎにこの静電潜像に対して、マイナスに摩擦帯電させた撥インキ粒子２０を格納している現像器４を、−４００Ｖ（電位ＶＣ）に保持して、反転現像により非画像部（−３０Ｖの部位）に付着させた（図２（ｃ）参照）。この撥インキ粒子２０の付着の原理は「電界ベクトルと力ベクトルとの関係」に基づくもので、−４００Ｖの現像器４と−３０Ｖの露光面との間には、露光面から現像器４に向かって電界ベクトルが形成される。したがって同時に、現像器４と非画像部（−３０Ｖの部位）とのあいだに位置する撥インキ粒子２０に対しては、力のベクトルは撥インキ粒子２０を非画像部（−３０Ｖの部位）に引き付ける方向に働く。他方、露光されていない−６００Ｖの面と−４００Ｖの現像器４との間には、現像器４から−６００Ｖの面に向かって電界ベクトルが形成される。同時に力のベクトルは撥インキ粒子２０を遠ざける方向に働く。これは電子写真方式の現像工程で一般的に用いられている考え方である。
【００２４】
また、ここではいわゆる接触現像方法により撥インキ粒子２０を付着させた。この撥インキ粒子２０の付着力の強弱は、ＶＡ，ＶＢ，ＶＣがいずれも負の電位の場合に電位の絶対値の大小関係において、以下の数式１を維持しながら、電位ＶＡ，ＶＢ，ＶＣの３者の電位差を制御して所望の条件で調整すれば良い。
［数式１］
（電位ＶＡの絶対値）＞（電位ＶＣの絶対値）＞（電位ＶＢの絶対値）
油性インキ２１を用いる場合の撥インキ粒子２０としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ナイロン、セルロースなどの親水性高分子からなる樹脂が適用できる。またはフッ素、シリコーンなどからなる疎水性、撥油性樹脂を撥インキ粒子２０にして用いることができる。また、市販の粒子を撥インキ粒子２０として用いることができる。例えば、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製ポリテトラフルオロエチレンのパウダー（テフロン（登録商標）７Ａ）、ダイキン工業社製ポリテトラフルオロエチレン粒子（ルブロン（登録商標）Ｌ−５Ｆ）、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製ＰＦＡ粒子（ＭＰ１０）、デュポン社製ＦＥＰ粒子（５３２８０００）、ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＯＮＧ ＴＯＲＡＹ社製シリコーンのパウダー（トレフィル（登録商標）Ｅ−６０６）を用いることができる。また、以下のように製造しても良い。即ち、（１）所望の樹脂を溶融混練した後粉砕、液中への分散、気体中への噴霧などによって粒子化して製造する。（２）所望の樹脂に対応したモノマーを重合する際に同時に粒子化して製造する。撥インキ粒子２０にはさらに、油脂成分、磁性体、荷電制御剤などを内添、外添しても良い。その他に撥インキ粒子２０と混合される添加剤としては、無機微粉体、表面処理された無機微粉体及び有機微粉体が挙げられる。本実施形態では、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製ポリテトラフルオロエチレンのパウダー（テフロン（登録商標）７Ａ）にシリカ微粒子を２ｗｔ％添加して撥インキ粒子２０として用いた。
【００２５】
オフセット印刷の場合、最終的に紙１１へ転写されるインキ２１の厚みは２μｍ〜３μｍが画質として優れている。そして、第二の版形成体となる版胴１２の表面に供給されるインキ２１の厚は２μｍ〜３μｍよりも厚いことが必要となるので、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は５μｍ以上が好ましい。
【００２６】
上記露光器３としては、半導体レーザ発振器からのレーザをポリゴンミラーの回転により走査して感光ドラム１上に静電潜像を形成する方式のものを使用した。この露光器３としてはＬＥＤ（発光ダイオード）を並べた光源のものを使用しても構わない。
【００２７】
また、版胴１２表面には縦および横方向に等間隔でくぼみ２２が形成されている（図３（ｂ））。本実施例１では、アルミニウム板にウェットエッチ加工により９μｍピッチ（１７５線相当）でくぼみ２２を作製した。くぼみ２２の等価円直径は５μｍ程度であった。このように加工したアルミニウム板を鋼材製の胴体表面に巻きつけて版胴１２とした。もちろん、アルミ製の胴体表面に直接くぼみ２２を形成しても構わない。また、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は８〜９μｍである。記載したアルミニウム板に作製したくぼみ２２のピッチ、くぼみ２２の等価円直径、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は一例である。各寸法は、撥インキ粒子２０の重量平均粒径に適したくぼみ２２のピッチ、くぼみ２２の等価円直径を設定することで構成可能である。撥インキ粒子２０の重量平均粒径は５μｍ以上１７０μｍ以下が好まく、５μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましい。アルミニウム板に作製したくぼみ２２のピッチは５μｍ以上１７０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましい。くぼみ２２の等価円直径は３μｍ以上１６５μｍ以下が好ましく、３μｍ以上１８μｍ以下がさらに好ましい。
【００２８】
つぎに転写チャージャの原理を用いて撥インキ粒子２０を、感光ドラム１表面から版胴１２表面に転移させる。すなわち、まず感光ドラム１表面に鏡像力で付着している、マイナスに摩擦帯電させた撥インキ粒子２０は版胴１２との間隙位置に移動する。版胴１２表面は、−５Ｖに保持されており、感光ドラム１と版胴１２との間隙位置にて撥インキ粒子２０は版胴１２表面に転写される（図３（ａ））。これも「電界ベクトルと力ベクトルとの関係」に基づくもので、−３０Ｖの感光ドラム１表面（露光部）と−５Ｖの版胴１２との間には、版胴１２から感光ドラム１表面（露光部）に向かって電界ベクトルが形成される。したがって同時に、版胴１２と感光ドラム１表面（露光部）とのあいだに位置する撥インキ粒子２０に対しては、力のベクトルは撥インキ粒子２０を版胴１２表面に引き付ける方向に働く。感光ドラム１表面から版胴１２表面へ転写された撥インキ粒子２０は、この版胴１２表面のくぼみ２２に位置決めされる。
【００２９】
その後、版胴１２と粒子圧着ローラ１３との間隙位置にて撥インキ粒子２０は、粒子圧着ローラ１３によってくぼみ２２内へ押し込まれ、嵌め合い力によって強固に保持される。これによって、露光器３により感光ドラム１表面に書き込まれた潜像スポット内に不規則に現像付着された（図３（ｃ））複数の撥インキ粒子２０が、規則性をもって配置された版胴１２表面のくぼみ２２により不規則性を矯正できる（図３（ｄ））。その結果、高品位な印刷を実現できる。
【００３０】
つぎにインキローラ５により、インキ２１が版胴１２上に供給される。この際、インキローラ５と版胴１２との接触位置での周方向の速度差はほぼゼロの状態で回転させることが望ましい。
【００３１】
インキローラ５と版胴１２が回転していくと、インキローラ５の周面に付着しているインキ２１層が、撥インキ粒子２０が付着している版胴１２に向かって押し付けられる状態が形成される。こうして押し付けられるインキローラ５表面のインキ２１層の表面と撥インキ粒子２０との間には、撥インキ性（インキをはじく性質）によりお互いを排除しようとする力が働く。したがってインキローラ５と版胴１２とがさらに回転して半径方向に間隙を広げていく過程において、インキ２１層の表面と撥インキ粒子２０とは、はじく性質（撥インキ性）によって分離する。
【００３２】
これに対して親インキ性の版胴１２表面（撥インキ粒子２０が付着していない領域）はインキ２１によって濡れて吸着する。したがって、インキローラ５と版胴１２とがさらに回転して半径方向にギャップを広げていく過程においては、インキローラ５の周面に付着しているインキ２１層の厚みの一部を引き剥がして版胴１２表面にインキ２１を保持する（図４（ｂ）参照）。この過程はオフセット印刷と同様である。
【００３３】
即ち、本実施形態では、凸部形成手段となる現像器４により第二の版形成体となる版胴１２の表面上のくぼみ２２に嵌め込まれた撥インキ粒子２０の表面が、記録材料となるインキ２１をはじく性質である。そして、版胴１２の表面がインキ２１をはじかない性質とされる。特に本実施形態では、記録材料は油性インキ２１であって、撥インキ粒子２０の表面は撥油性であり、版胴１２の表面は親油性とされる。
【００３４】
版胴１２表面へのインキ２１の保持厚みは、「インキローラ５と版胴１２との間隙量」や「インキローラ５表面のインキ２１層の厚み」の調整など、一般にオフセット印刷で実施されている調整方法によって制御される。
【００３５】
その後、版胴１２表面に濡れ性により保持されているインキ２１と、版胴１２表面のくぼみ２２の嵌め合い力によって保持されている撥インキ粒子２０は、ブランケット胴８との接触位置へ移動する。ブランケット胴８の表面は、一般のオフセット印刷用のものと同様に親インキ性のゴム材を巻き付けた。
【００３６】
版胴１２上に供給されたインキ２１層の厚みの一部のみが、所望の間隙を設けて配置されているブランケット胴８に中間転写される（図４（ｃ）参照）。この際の転写量（インキ２１層の厚み）は、「版胴１２とブランケット胴８との間隙量」の調整など、一般にオフセット印刷で実施されている調整方法によって制御される。もちろん版胴１２表面へのインキ２１の保持厚みを調整することも関連しているので、「インキローラ５と版胴１２との間隙量」や「インキローラ５表面のインキ２１層の厚み」の調整なども必要となることもある。
【００３７】
さて版胴１２への転写工程を終えた感光ドラム１上の領域は第１クリーナ７の位置に移動する。第１クリーナ７としては、ゴム製のブレードによる掻き取り動作により清掃するものとした。その後、感光ドラム１上の領域は除電器６の位置に移動し、電荷を除去する。
【００３８】
またブランケット胴８への転写工程を終えた版胴１２上の領域は第３クリーナ１４の位置に移動する。第３クリーナ１４としては、ゴム製のブレードによる掻き取り動作により撥インキ粒子２０およびインキ２１を一括して除去した後に洗浄するものとした。また、必要に応じて第３クリーナ１４によるクリーニング工程の後に乾燥手段を配置しても構わない。
【００３９】
ブランケット胴８に中間転写されたインキ２１による画像は、最後の工程として、ブランケット胴８と圧胴１０によって挟まれた被記録媒体である紙１１に転写されて印刷が完了する。紙１１への転写を終えたブランケット胴８上の領域は第２クリーナ９によって残インキを除去して初期状態に復帰させた。その後、再度、帯電器２による動作を経て、露光器３に進む工程を経れば、オンデマンドのデジタルオフセット印刷の実現となる。
【００４０】
以上の説明は便宜上、例えば黒インキ１色による印刷をもとにしたものであるが、図１の構成のものをシアン、マゼンタ、イエローなどのインキ２１に対しても配置して、フルカラー印刷ができた。
【００４１】
本実施形態の印刷方法は、書き換え可能な版を用いる印刷方法である。そして、書き換え可能な版を形成する第一の版形成体となる感光ドラム１の表面に対して潜像を書き込む第１の工程と、前記潜像をもとにして感光ドラム１の表面に撥インキ粒子２０を付着させて凸部を形成する第２の工程とを有する。更に感光ドラム１上の撥インキ粒子２０を第二の版形成体となる版胴１２のくぼみ２２に受容保持する第３の工程と、版胴１２に保持された撥インキ粒子２０をくぼみ２２に押し込む第４の工程とを有する。更に記録材料となるインキ２１を感光ドラム１の表面に供給して画像部を形成する第５の工程と、感光ドラム１の表面のインキ２１を中間転写体となるブランケット胴８に転写させる第６の工程とを有する。更に、該ブランケット胴８の表面のインキ２１を被記録媒体となる紙１１に転写する第７の工程を備える。そして、撥インキ粒子２０の表面がインキ２１をはじく性質であり、かつ感光ドラム１の表面がインキ２１をはじかない性質としたものである。
【００４２】
また、同じ内容の印刷物を出力する際には、撥インキ粒子２０を版胴１２表面上に設置した後は、感光ドラム１およびその周辺に配置されているものから構成されているユニットと第３クリーナ１４を、版胴１２から切り離すステップを経て印刷させることにより高速に印刷できた。
【実施例２】
【００４３】
前記第１実施形態では、第一の版形成体となる感光ドラム１表面上から第二の版形成体となる版胴１２の表面に撥インキ粒子２０を転移させる方法として、転写チャージャの原理を利用した。一方、本実施形態では、第一の版形成体となる感光ドラム１と第二の版形成体となる版胴１２との間の間隙量と撥インキ粒子２０の直径との調整により、版胴１２表面のくぼみ２２に嵌め込むことで撥インキ粒子２０を転移させる場合の一例である。
【００４４】
以下の説明では、図１乃至図４を用いて説明された実施例１とほぼ同じであり、同一の部分は省略する。
【００４５】
この感光ドラム１に対して、帯電器２により感光ドラム１の表面を−６００Ｖに帯電させ、この後に露光器３により非画像部に当たる位置に静電潜像を書き込み形成した。本実施形態において電位ＶＢは、−３０Ｖ程度になった。
【００４６】
つぎにこの静電潜像に対して、マイナスに摩擦帯電させた撥インキ粒子２０を格納している現像器４を、−４００Ｖに保持して、反転現像により非画像部（−３０Ｖの部位）に付着させた。
【００４７】
また、ここではいわゆる接触現像方法により撥インキ粒子２０を付着させた。
【００４８】
本実施形態では、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製ポリテトラフルオロエチレンのパウダー（テフロン（登録商標）７Ａ）にシリカ微粒子を２ｗｔ％添加して撥インキ粒子２０として用いた。撥インキ粒子２０の重量平均粒径は５μｍ以上が好ましい。
【００４９】
上記露光器３としては、半導体レーザ発振器からのレーザをポリゴンミラーの回転により走査して感光ドラム１上に静電潜像を形成する方式のものを使用した。この露光器３としてはＬＥＤ（発光ダイオード）を並べた光源のものを使用しても構わない。
【００５０】
また、版胴１２表面には縦および横方向に等間隔でくぼみ２２が形成されている。本実施例２では、アルミニウム板にウェットエッチ加工により９μｍピッチ（１７５線相当）でくぼみ２２を作製した。くぼみ２２の等価円直径は５μｍ程度であった。このように加工したアルミニウム板を鋼材製の胴体表面に巻きつけて版胴１２とした。もちろん、アルミ製の胴体表面に直接くぼみ２２を形成しても構わない。また、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は８〜９μｍである。記載したアルミニウム板に作製したくぼみ２２のピッチ、くぼみ２２の等価円直径、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は一例である。各寸法は、撥インキ粒子２０の重量平均粒径に適したくぼみ２２のピッチ、くぼみ２２の等価円直径を設定することで構成可能である。撥インキ粒子２０の重量平均粒径は５μｍ以上１７０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましい。アルミニウム板に作製したくぼみ２２のピッチは５μｍ以上１７０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましい。くぼみ２２の等価円直径は３μｍ以上１６５μｍ以下が好ましく、３μｍ以上１８μｍ以下がさらに好ましい。
【００５１】
感光ドラム１表面から版胴１２表面のくぼみ２２内へ押し込まれた撥インキ粒子２０は、鏡像力による付着力よりもくぼみ２２との嵌め合い力の方が勝るようにしたことで、この版胴１２表面のくぼみ２２に転移・位置決めされる。また、本実施例２では、感光ドラム１と版胴１２との間の間隙量は、実施例１と比較して小さく構成し感光ドラム１から版胴１２表面のくぼみ２２へ撥インキ粒子２０を押し込める構成とした。
【００５２】
その後、版胴１２と粒子圧着ローラ１３との間隙位置にて撥インキ粒子２０は、粒子圧着ローラ１３によってくぼみ２２内へ押し込まれ、嵌め合い力によって強固に保持される。これによって、露光器３により感光ドラム１表面に書き込まれた潜像スポット内に不規則に現像付着された複数の撥インキ粒子２０が、規則性をもって配置された版胴１２表面のくぼみ２２により不規則性を矯正できる。その結果、高品位な印刷を実現できる。
【００５３】
つぎにインキローラ５により、インキ２１が版胴１２上に供給される。この際、インキローラ５と版胴１２との接触位置での周方向の速度差はほぼゼロの状態で回転させることが望ましい。
【００５４】
インキローラ５と版胴１２が回転していくと、インキローラ５の周面に付着しているインキ２１層が、撥インキ粒子２０が付着している版胴１２に向かって押し付けられる状態が形成される。こうして押し付けられるインキローラ５表面のインキ２１層の表面と撥インキ粒子２０との間には、撥インキ性（インキをはじく性質）によりお互いを排除しようとする力が働く。したがってインキローラ５と版胴１２とがさらに回転して半径方向に間隙を広げていく過程において、インキ２１層の表面と撥インキ粒子２０とは、はじく性質（撥インキ性）によって分離する。
【００５５】
これに対して親インキ性の版胴１２表面（撥インキ粒子２０が付着していない領域）はインキ２１によって濡れて吸着する。したがって、インキローラ５と版胴１２とがさらに回転して半径方向にギャップを広げていく過程においては、インキローラ５の周面に付着しているインキ２１層の厚みの一部を引き剥がして版胴１２表面にインキ２１を保持する。この過程はオフセット印刷と同様である。
【００５６】
即ち、本実施形態では、凸部形成手段となる現像器４により第二の版形成体となる版胴１２の表面上のくぼみ２２に嵌め込まれた撥インキ粒子２０の表面が、記録材料となるインキ２１をはじく性質である。そして、版胴１２の表面がインキ２１をはじかない性質とされる。特に本実施形態では、記録材料は油性インキ２１であって、撥インキ粒子２０の表面は撥油性であり、版胴１２の表面は親油性とされる。
【００５７】
版胴１２表面へのインキ２１の保持厚みは、「インキローラ５と版胴１２との間隙量」や「インキローラ５表面のインキ２１層の厚み」の調整など、一般にオフセット印刷で実施されている調整方法によって制御される。
【００５８】
その後、版胴１２表面に濡れ性により保持されているインキ２１と、版胴１２表面のくぼみ２２の嵌め合い力によって保持されている撥インキ粒子２０は、ブランケット胴８との接触位置へ移動する。ブランケット胴８の表面は、一般のオフセット印刷用のものと同様に親インキ性のゴム材を巻き付けた。
【００５９】
版胴１２上に供給されたインキ２１層の厚みの一部のみが、所望の間隙を設けて配置されているブランケット胴８に中間転写される。この際の転写量（インキ２１層の厚み）は、「版胴１２とブランケット胴８との間隙量」の調整など、一般にオフセット印刷で実施されている調整方法によって制御される。もちろん版胴１２表面へのインキ２１の保持厚みを調整することも関連しているので、「インキローラ５と版胴１２との間隙量」や「インキローラ５表面のインキ２１層の厚み」の調整なども必要となることもある。
【００６０】
さて版胴１２への転写工程を終えた感光ドラム１上の領域は第１クリーナ７の位置に移動する。第１クリーナ７としては、ゴム製のブレードによる掻き取り動作により清掃するものとした。その後、感光ドラム１上の領域は除電器６の位置に移動し、電荷を除去する。
【００６１】
またブランケット胴８への転写工程を終えた版胴１２上の領域は第３クリーナ１４の位置に移動する。第３クリーナ１４としては、ゴム製のブレードによる掻き取り動作により撥インキ粒子２０およびインキ２１を一括して除去した後に洗浄するものとした。また、必要に応じて第３クリーナ１４によるクリーニング工程の後に乾燥手段を配置しても構わない。
【００６２】
ブランケット胴８に中間転写されたインキ２１による画像は、最後の工程として、ブランケット胴８と圧胴１０によって挟まれた被記録媒体である紙１１に転写されて印刷が完了する。紙１１への転写を終えたブランケット胴８上の領域は第２クリーナ９によって残インキを除去して初期状態に復帰させた。その後、再度、帯電器２による動作を経て、露光器３に進む工程を経れば、オンデマンドのデジタルオフセット印刷の実現となる。
【００６３】
以上の説明は便宜上、例えば黒インキ１色による印刷をもとにしたものであるが、図１の構成のものをシアン、マゼンタ、イエローなどのインキ２１に対しても配置して、フルカラー印刷ができた。
【００６４】
また、同じ内容の印刷物を出力する際には、撥インキ粒子２０を版胴１２表面上に設置した後は、感光ドラム１およびその周辺に配置されているものから構成されているユニットと第３クリーナ１４を、版胴１２から切り離すステップを経て印刷させることにより高速に印刷できた。
【実施例３】
【００６５】
前記第１および第２の実施形態では、第一の版形成体として感光ドラム１を利用する例であった。一方、本実施形態では、第一の版形成体としての接着ドラム４１を利用する。ディスペンサ４２を潜像形成手段として用いて接着剤で第一の版形成体としての接着ドラム４１表面に潜像を書き込む場合の一例である。
【００６６】
本実施形態について図５及び図６をもとに説明する。本実施形態の印刷装置は図５に示すように第一の版形成体として接着ドラム４１を有し、この周辺に潜像形成手段となるディスペンサ４２、凸部形成手段となる現像器４４、乾燥ノズル４６、第１クリーナ４７を配置する。さらに第二の版形成体としての版胴６２を有し、この周辺には撥インキ粒子２０を押し込んで嵌め込み力を強化する粒子圧着ローラ６３、記録材料供給手段となるインキローラ４５、第３クリーナ６４を配置する。中間転写体としてのブランケット胴４８の周辺には第２クリーナ４９と、押圧手段となる圧胴６０を配置して構成されている。
【００６７】
図示しないホストコンピュータから送られてくるデジタル信号に対応して、図示しないモータに駆動されて図５中の矢印の通りに接着ドラム４１、インキローラ４５、ブランケット胴４８および圧胴４０が回転する。またこの動作に対応して被記録媒体となる紙１１を搬送する図示しない搬送手段によって、紙１１等の被記録媒体が搬送される。
【００６８】
本実施形態でも一般に市販されている水性インキ（富士インキ製造株式会社製ＮＳＧ−Ｔタイプ）２１を使用し、接着ドラム４１の表面は親水性のポリビニルアルコールでコートした。ポリビニルアルコール以外にもポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、セルロース、ナイロンなどの親水性高分子からなる材料でコートしても良い。コート表面を多孔あるいは微小な凹凸面を形成して親水性を向上させても良い。
【００６９】
この接着ドラム４１に対して、図６（ａ）から図６（ｂ）に示すように、ディスペンサ（岩下エンジニアリング株式会社のＡＣＣＵＲＡ９）４２により接着ドラム４１の非画像部に当たる表面にシリコーン系接着剤をドット供給して潜像を形成した。供給する接着剤４３はこの他にエポキシ系、ゴム系、ウレタン系の樹脂系接着剤も利用できる。つぎにこの接着剤潜像に対して、図６（ｃ）に示すように、現像器４４に格納されている撥インキ粒子２０を接着力によって付着させた。接着剤潜像がない部分には、撥インキ粒子２０は付着しない。その後、乾燥ノズル４６により接着剤４３の乾燥・硬化を促進させて撥インキ粒子２０の保持力を向上させる。また、接着ドラム４１表面上に供給された撥インキ粒子２０が二重、三重になっている場合などでは、エアブロアを設けることは撥インキ粒子２０の単層化に有効である。
【００７０】
水性インキ２１を用いる場合の撥インキ粒子２０表面は撥水性とし、フッ素、シリコーンなどで疎水化処理した。
【００７１】
オフセット印刷の場合、最終的に紙１１へ転写されるインキ２１の厚みは２μｍ〜３μｍが画質として優れている。そして、第一の版形成体となる接着ドラム４１の表面に供給されるインキ２１厚は２μｍ〜３μｍよりも厚いことが必要となるので、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は５μｍ以上が好ましい。
【００７２】
つぎに接着ドラム４１表面に接着力で付着している撥インキ粒子２０は版胴１２との間隙位置に移動する。
【００７３】
また、版胴６２表面には縦および横方向に等間隔でくぼみ２２が形成されている。本実施例２では、アルミニウム板にウェットエッチ加工により９μｍピッチ（１７５線相当）でくぼみ２２を作製した。くぼみ２２の等価円直径は５μｍ程度であった。このように加工したアルミニウム板を、鋼材製の胴体表面に巻きつけて版胴６２とした。もちろん、アルミ製の胴体表面に直接くぼみ２２を形成しても構わない。アルミ板は親水性能も示すので水性のインキを用いても構わない。また、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は８〜９μｍである。記載したアルミニウム板に作製したくぼみ２２のピッチ、くぼみ２２の等価円直径、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は一例である。各寸法は、撥インキ粒子２０の重量平均粒径に適したくぼみ２２のピッチ、くぼみ２２の等価円直径を設定することで構成可能である。撥インキ粒子２０の重量平均粒径は５μｍ以上１７０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましい。アルミニウム板に作製したくぼみ２２のピッチは５μｍ以上１７０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましい。くぼみ２２の等価円直径は３μｍ以上１６５μｍ以下が好ましく、３μｍ以上１８μｍ以下がさらに好ましい。
【００７４】
接着ドラム４１表面から版胴１２表面のくぼみ２２内へ押し込まれた撥インキ粒子２０は、接着剤４３による付着力よりもくぼみ２２との嵌め合い力の方が勝るようにしたことで、この版胴１２表面のくぼみ２２に転移・位置決めされる。その後、版胴１２と粒子圧着ローラ１３との間隙位置にて撥インキ粒子２０は、粒子圧着ローラ１３によってくぼみ２２内へ押し込まれ、さらに強い嵌め合い力によって強固に保持される。これによって、ディスペンサ４２により接着ドラム４１表面に書き込まれた潜像スポット内に不規則に現像付着された複数の撥インキ粒子２０が、規則性をもって配置された版胴１２表面のくぼみ２２により不規則性を矯正できる。
【００７５】
つぎにインキローラ４５により、インキ２１が版胴６２上に供給される。この際、インキローラ４５と版胴６２との接触位置での周方向の速度差はほぼゼロの状態で回転させることが望ましい。
【００７６】
インキローラ４５と版胴６２が回転していくと、インキローラ４５の周面に付着しているインキ２１層が、撥インキ粒子２０が付着している版胴６２に向かって押し付けられる状態が形成される。こうして押し付けられるインキローラ４５表面のインキ２１層の表面と撥インキ粒子２０との間には、撥インキ性（インキをはじく性質）によりお互いを排除しようとする力が働く。したがってインキローラ４５と版胴６２とがさらに回転して半径方向に間隙を広げていく過程において、インキ２１層の表面と撥インキ粒子２０とは、はじく性質（撥インキ性）によって分離する。
【００７７】
これに対して親インキ性の版胴６２表面（撥インキ粒子２０が付着していない領域）はインキ２１によって濡れて吸着する。したがって、インキローラ４５と版胴６２とがさらに回転して半径方向にギャップを広げていく過程においては、インキローラ４５の周面に付着しているインキ２１層の厚みの一部を引き剥がして版胴６２表面にインキ２１を保持する。この過程はオフセット印刷と同様である。
【００７８】
即ち、本実施形態では、凸部形成手段となる現像器４４により第二の版形成体となる版胴６２の表面上のくぼみ２２に嵌め込まれた撥インキ粒子２０の表面が、記録材料となるインキ２１をはじく性質である。そして、版胴６２の表面がインキ２１をはじかない性質とされる。特に本実施形態では、記録材料は水性インキ２１であって、撥インキ粒子２０の表面は撥水性であり、版胴６２の表面は親水性とされる。
【００７９】
版胴６２表面へのインキ２１の保持厚みは、「インキローラ４５と版胴６２との間隙量」や「インキローラ４５表面のインキ２１層の厚み」の調整など、一般にオフセット印刷で実施されている調整方法によって制御される。
【００８０】
その後、版胴６２表面に濡れ性により保持されているインキ２１と、版胴６２表面のくぼみ２２の嵌め合い力によって保持されている撥インキ粒子２０は、ブランケット胴４８との接触位置へ移動する。ブランケット胴４８の表面は、一般のオフセット印刷用のものと同様に親インキ性のゴム材を巻き付けた。
【００８１】
版胴６２上に供給されたインキ２１層の厚みの一部のみが、所望の間隙を設けて配置されているブランケット胴４８に中間転写される。この際の転写量（インキ２１層の厚み）は、「版胴６２とブランケット胴４８との間隙量」の調整など、一般にオフセット印刷で実施されている調整方法によって制御される。もちろん版胴６２表面へのインキ２１の保持厚みを調整することも関連しているので、「インキローラ４５と版胴６２との間隙量」や「インキローラ４５表面のインキ２１層の厚み」の調整なども必要となることもある。
【００８２】
さて版胴６２への転写工程を終えた接着ドラム４１上の領域は第１クリーナ４７の位置に移動する。第１クリーナ４７としては、ゴム製のブレードによる掻き取り動作により接着剤４３を除去するものとした。
【００８３】
またブランケット胴４８への転写工程を終えた版胴６２上の領域は第３クリーナ６４の位置に移動する。第３クリーナ６４としては、ゴム製のブレードによる掻き取り動作により撥インキ粒子２０およびインキ２１を一括して除去した後に洗浄するものとした。また、必要に応じて第３クリーナ６４によるクリーニング工程の後に乾燥手段を配置しても構わない。
【００８４】
ブランケット胴４８に中間転写されたインキ２１による画像は、最後の工程として、ブランケット胴４８と圧胴６０によって挟まれた被記録媒体６１である紙に転写されて印刷が完了する。被記録媒体６１への転写を終えたブランケット胴４８上の領域は第２クリーナ４９によって残インキを除去して初期状態に復帰させた。その後、再度、ディスペンサ４２による接着剤４３による潜像形成工程に進めば、オンデマンドのデジタルオフセット印刷の実現となる。
【００８５】
以上の説明は便宜上、例えば黒インキ１色による印刷をもとにしたものであるが、図１の構成のものをシアン、マゼンタ、イエローなどのインキ２１に対しても配置して、フルカラー印刷ができた。
【００８６】
また、同じ内容の印刷物を出力する際には、一度、撥インキ粒子２０を版胴６２表面上に設置した後は、接着ドラム４１およびその周辺に配置されているものから構成されているユニットと第３クリーナ６４を、版胴６２から切り離すステップを経て印刷させることにより高速に印刷できた。
【００８７】
また、場合によっては一部の技術分野において、「油性」とも「水性」とも分類されないインキがあったとしても、前記撥インキ粒子２０がそのインキをはじく性質であるとする。そして、版胴１２，６２などの第二の版形成体表面がそのインキをはじかない性質であるとする。その性質を利用する形態であれば、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の活用例として、オンデマンドのオフセット印刷装置および印刷方法に適用できる。
【符号の説明】
【００８９】
１ 感光ドラム（第一の版形成体；アモルファスシリコン感光体）
３ 露光器（潜像形成手段）
４ 現像器（凸部形成手段）
５ インキローラ（記録材料供給手段）
８ ブランケット胴（中間転写体）
１０ 圧胴（押圧手段）
１１ 紙（被記録媒体）
１２ 版胴（第二の版形成体）
１３ 粒子圧着ローラ
２０ 撥インキ粒子
２１ インキ（記録材料）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オンデマンドのオフセット印刷装置および印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザビームプリンタ、ＬＥＤ（発光ダイオード）プリンタなど、いわゆる電子写真方式のプリンタが数多く提案されているが、これらのプリンタはオンデマンド印刷用途として広く普及している。一方、平版オフセット印刷方式は、版を使用することにより同じ内容の印刷物をたとえば１０００部以上という大量の印刷物の生産用途として古くから使用されている。
【０００３】
近年の電子写真方式のプリンタの画質向上はめざましいものがあるが、紙面全面にベタ塗りした印刷においては色の均一性に乏しく（色差が大きい）、カールなどの発生もある。また新聞紙のような薄紙への印刷は実現していない。
【０００４】
一方、平版オフセット印刷は新聞印刷の主流ともなり、薄紙に両面で高速にカラー印刷ができるようになってきた。また印刷物のインキ厚みは２μｍ程度と薄く、紙の風合いを損なわない印刷物に仕上げられるという大きな特徴を持っている。
【０００５】
しかし製版に時間とコストを要するため出力枚数が少ない場合にはコスト高となり、大量部数の印刷用途以外には広がっていない。
【０００６】
そこで、電子写真方式のプリンタの簡便さを持ちつつ、オンデマンドで平版オフセット印刷方式の画質が得られ、しかも少ない枚数の出力でもコストと時間があまりかからない新しい印刷装置が求められてきた。
【０００７】
例えば、特許文献１では疎水性を示す酸化チタンを潜像形成ドラム表面に形成し、これに対して原稿の電子データに応じて紫外線を照射して親水部をつくる。そして、この部分に「湿し水」を保持させた後、インクを疎水部に付着させてオフセット印刷を行う方法が提案されている。その後、所定の温度に加熱すると先の親水部が元の疎水性に戻るという工程を利用してオンデマンド印刷が可能であるとしている。
【０００８】
これに対して、特許文献２には、この「湿し水」を使用しないオンデマンドの凸版印刷方法が提案されている。まずインキ反発性の表面をもつ版胴表面上に、電子写真方式によって親インキ性のトナーで画像を形成してこれを熱で仮り定着する。その後、このトナー上に紫外線硬化型水なしオフセット用インキを着肉してからこのインキ像に紫外線を照射して硬化させることにより、トナー像のみの場合よりも強固な一時的「版」を形成する。この版に再度、水なし平版用インキを着肉し、そのインキを被印刷材（紙等）に転写する。このインキ供給、転写の操作を所定回数繰り返した後、インキ反発性の表面をもつ物体上に仮り定着しているトナー像をトナー像上に残ったインキ像もろとも除去することによりオンデマンド印刷が可能であるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２５００２７号公報
【特許文献２】特開平１１−２９１６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１に開示されている方法では、段差があるオフセットの版とは違って、段差の無い面に形成された親水部分と疎水部分に湿し水とインキを付着供給する。そのために、液体であるインキのエッジ（文字や画像の輪郭）が液体である湿し水で拘束されているのみである。その結果、ブランケット胴にインキを転写する際にインキのエッジが動きやすく、結果として文字や画像の輪郭が本来形成したいものからくずれて、印刷品位を高品位に保つことが難しいという課題がある。
【００１１】
また、特許文献２に開示されている方法では、仮り定着させたトナー像（層）とその上に着肉させたインキを紫外線硬化させた層とからなる凸部の上に印刷すべきインキを着肉させて、このインキを紙等に転写する。そのため紙に転写されるインキは凸部のうえに周りからは何の拘束も無くのせられているために、紙にインキを転写する際にインキのエッジが動きやすい。その結果、文字や画像の輪郭が本来形成したいものからくずれて、印刷品位を高品位に保つことが難しいという課題がある。
【００１２】
また現像工程が、（１）トナーによる仮り定着工程と、（２）下地として硬化されるインキの塗布工程と、（３）最終的に紙に転写されるインキの塗布工程の３度も経るために印刷効率が悪く、印刷速度の高速化に対しても改善の余地がある。
【００１３】
そこで本発明は、上述の実情に鑑みて提案するものであって、電子写真方式プリンタ並みに簡易でありながら高速にオンデマンドで「版」を作製して、インキのエッジ（文字や画像の輪郭）が高品位な印刷装置および印刷方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の課題を解決するために本発明に係る印刷装置は、書き換え可能な版を用いる印刷装置において、書き換え可能な版を形成する第一の版形成体と、前記第一の版形成体の表面に対して潜像を形成する潜像形成手段と、前記第一の版形成体の表面上の潜像が形成されている部分に選択的に撥インキ粒子を付着させて凸部を形成する凸部形成手段と、前記第一の版形成体表面上に付着された前記撥インキ粒子を、表面に有するくぼみで受容保持する第二の版形成体と、前記第二の版形成体に保持された前記撥インキ粒子を前記くぼみに押し込む圧着手段と、記録材料を前記第二の版形成体の表面に供給する記録材料供給手段と、前記第二の版形成体の表面に供給された前記記録材料を転写する中間転写体と、前記中間転写体の表面の前記記録材料を被記録媒体に転写する際に押圧する押圧手段と、前記被記録媒体を搬送する搬送手段と、を備え、前記撥インキ粒子の表面が前記記録材料をはじく性質であり、かつ前記版形成体の表面が前記記録材料をはじかない性質としたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る印刷方法は、書き換え可能な版を用いる印刷方法において、書き換え可能な版を形成する第一の版形成体の表面に対して潜像を形成する第１の工程と、前記潜像をもとにして前記第一の版形成体の表面に撥インキ粒子を付着させて凸部を形成する第２の工程と、前記第一の版形成体表面上の前記撥インキ粒子を、第二の版形成体表面のくぼみに受容保持する第３の工程と、前記第二の版形成体に保持された前記撥インキ粒子を前記くぼみに押し込む第４の工程と、記録材料を前記版形成体の表面に供給して画像部を形成する第５の工程と、前記版形成体の表面の前記記録材料を中間転写体に転写させる第６の工程と、前記中間転写体の表面の記録材料を被記録媒体に転写する第７の工程と、を備え、前記撥インキ粒子の表面が前記記録材料をはじく性質であり、かつ前記版形成体の表面が前記記録材料をはじかない性質としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、第二の版形成体である版胴と粒子圧着ローラとの間隙位置にて、撥インキ粒子は粒子圧着ローラによって版胴表面のくぼみ内へ押し込まれ、嵌め合い力によって強固に保持される。同時に、第一の版形成体に書き込まれた潜像スポット内に不規則に現像付着された複数の撥インキ粒子が、規則性をもって配置された版胴表面のくぼみにより不規則性を矯正できる。その結果、高品位な印刷を実現できる。また、本発明では、撥インキ粒子を使用することにより湿し水が不要となり、環境に配慮した印刷方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明における第１実施形態の構成を説明するための図である。
【図２】本発明における第１実施形態の露光・現像工程を説明するための図である。
【図３】（ａ）は本発明における第１実施形態の撥インキ粒子転移工程を説明するための図である。（ｂ）は版胴表面のくぼみを説明するための図である。（ｃ）は感光ドラム上に位置する撥インキ粒子を説明するための図である。（ｄ）は版胴上に位置する撥インキ粒子を説明するための図である。
【図４】（ａ）は本発明における第１実施形態の撥インキ粒子圧着工程とインキ供給工程を説明するための図である。（ｂ）は版胴表面の撥インキ粒子とインキを説明するための図である。（ｃ）は版胴上のインキのブランケット胴への転移を説明するための図である。
【図５】本発明における第３実施形態の構成を説明するための図である。
【図６】本発明における第３実施形態の現像工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１９】
本発明の第１実施形態について図１乃至図４をもとに説明する。本実施形態の印刷装置は、図１に示すように書き換え可能な版を形成する第一の版形成体であってアモルファスシリコン感光体（ａ−Ｓｉ）からなる感光ドラム１を有する。該感光ドラム１の周辺には、帯電器２、露光器３、現像器４、版胴１２、除電器６、第１クリーナ７が配置される。露光器３は第一の版形成体となる感光ドラム１の表面に対して潜像を書き込む潜像形成手段として構成される。現像器４は第一の版形成体となる感光ドラム１の表面上の潜像が形成されている部分に選択的に撥インキ粒子２０を付着させて凸部を形成する凸部形成手段として構成される。さらに第二の版形成体となる版胴１２は第一の版形成体となる感光ドラム１の表面上に付着している撥インキ粒子２０をくぼみ２２を有する版胴１２表面に転移させるとともに、粒子圧着ローラ１３により撥インキ粒子２０をくぼみ２２へ押し込んで保持力を強化させる。インキローラ５は記録材料となるインキ２１を第二の版形成体となる版胴１２の表面に供給する記録材料供給手段として構成される。第二の版形成体となる版胴１２の表面に供給された記録材料となるインキ２１を転写する中間転写体としてのブランケット胴８が設けられる。さらに該ブランケット胴８の周辺には第２クリーナ９と、該ブランケット胴８の表面の記録材料となるインキ２１を被記録媒体となる紙１１に転写する際に押圧する押圧手段となる圧胴１０を配置して構成されている。ブランケット胴８及び圧胴１０は被記録媒体となる紙１１を搬送する搬送手段を兼ねる。
【００２０】
図示しないホストコンピュータから送られてくるデジタル信号（画像部データは鏡像データである）に対応して、図示しないモータに駆動されて図１中の矢印の通りに感光ドラム１、版胴１２、インキローラ５、ブランケット胴８および圧胴１０が回転する。またこの動作に対応して被記録媒体となる紙１１を図示しない搬送手段によって、ブランケット胴８と圧胴１０との間に搬送する。
【００２１】
本実施形態１では一般に市販されている油性インキ（サカタインクス株式会社製枚葉オフセットインキ ダイヤトーンエコピュアＳＯＹ−ＨＰＪ）を使用し、感光ドラム１としては溶剤を含むインキにも安定に対応できるアモルファスシリコン系のものを使用した。アモルファスシリコン感光ドラム１の表面（表面保護層）は、シリコン及び炭素の少なくともいずれかを母体とする非晶質材料で構成されるもので親インキ性（親油性）である。この表面保護層は、高周波プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；化学的気相成長）法、ＰＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；プラズマ気相化学堆積）法により成膜することができる。
【００２２】
この感光ドラム１に対して、帯電器２により感光ドラム１の表面を−６００Ｖに帯電させ（図２（ａ）中の電位ＶＡ）、この後に露光器３により非画像部に当たる位置に静電潜像を書き込み形成した（図２（ｂ）中の電位ＶＢ）。本実施形態において電位ＶＢは、−３０Ｖ程度になった。
【００２３】
つぎにこの静電潜像に対して、マイナスに摩擦帯電させた撥インキ粒子２０を格納している現像器４を、−４００Ｖ（電位ＶＣ）に保持して、反転現像により非画像部（−３０Ｖの部位）に付着させた（図２（ｃ）参照）。この撥インキ粒子２０の付着の原理は「電界ベクトルと力ベクトルとの関係」に基づくもので、−４００Ｖの現像器４と−３０Ｖの露光面との間には、露光面から現像器４に向かって電界ベクトルが形成される。したがって同時に、現像器４と非画像部（−３０Ｖの部位）とのあいだに位置する撥インキ粒子２０に対しては、力のベクトルは撥インキ粒子２０を非画像部（−３０Ｖの部位）に引き付ける方向に働く。他方、露光されていない−６００Ｖの面と−４００Ｖの現像器４との間には、現像器４から−６００Ｖの面に向かって電界ベクトルが形成される。同時に力のベクトルは撥インキ粒子２０を遠ざける方向に働く。これは電子写真方式の現像工程で一般的に用いられている考え方である。
【００２４】
また、ここではいわゆる接触現像方法により撥インキ粒子２０を付着させた。この撥インキ粒子２０の付着力の強弱は、ＶＡ，ＶＢ，ＶＣがいずれも負の電位の場合に電位の絶対値の大小関係において、以下の数式１を維持しながら、電位ＶＡ，ＶＢ，ＶＣの３者の電位差を制御して所望の条件で調整すれば良い。
［数式１］
（電位ＶＡの絶対値）＞（電位ＶＣの絶対値）＞（電位ＶＢの絶対値）
油性インキ２１を用いる場合の撥インキ粒子２０としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ナイロン、セルロースなどの親水性高分子からなる樹脂が適用できる。またはフッ素、シリコーンなどからなる疎水性、撥油性樹脂を撥インキ粒子２０にして用いることができる。また、市販の粒子を撥インキ粒子２０として用いることができる。例えば、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製ポリテトラフルオロエチレンのパウダー（テフロン（登録商標）７Ａ）、ダイキン工業社製ポリテトラフルオロエチレン粒子（ルブロン（登録商標）Ｌ−５Ｆ）、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製ＰＦＡ粒子（ＭＰ１０）、デュポン社製ＦＥＰ粒子（５３２８０００）、ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＯＮＧ ＴＯＲＡＹ社製シリコーンのパウダー（トレフィル（登録商標）Ｅ−６０６）を用いることができる。また、以下のように製造しても良い。即ち、（１）所望の樹脂を溶融混練した後粉砕、液中への分散、気体中への噴霧などによって粒子化して製造する。（２）所望の樹脂に対応したモノマーを重合する際に同時に粒子化して製造する。撥インキ粒子２０にはさらに、油脂成分、磁性体、荷電制御剤などを内添、外添しても良い。その他に撥インキ粒子２０と混合される添加剤としては、無機微粉体、表面処理された無機微粉体及び有機微粉体が挙げられる。本実施形態では、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製ポリテトラフルオロエチレンのパウダー（テフロン（登録商標）７Ａ）にシリカ微粒子を２ｗｔ％添加して撥インキ粒子２０として用いた。
【００２５】
オフセット印刷の場合、最終的に紙１１へ転写されるインキ２１の厚みは２μｍ〜３μｍが画質として優れている。そして、第二の版形成体となる版胴１２の表面に供給されるインキ２１の厚は２μｍ〜３μｍよりも厚いことが必要となるので、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は５μｍ以上が好ましい。
【００２６】
上記露光器３としては、半導体レーザ発振器からのレーザをポリゴンミラーの回転により走査して感光ドラム１上に静電潜像を形成する方式のものを使用した。この露光器３としてはＬＥＤ（発光ダイオード）を並べた光源のものを使用しても構わない。
【００２７】
また、版胴１２表面には縦および横方向に等間隔でくぼみ２２が形成されている（図３（ｂ））。本実施例１では、アルミニウム板にウェットエッチ加工により９μｍピッチ（１７５線相当）でくぼみ２２を作製した。くぼみ２２の等価円直径は５μｍ程度であった。このように加工したアルミニウム板を鋼材製の胴体表面に巻きつけて版胴１２とした。もちろん、アルミ製の胴体表面に直接くぼみ２２を形成しても構わない。また、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は８〜９μｍである。記載したアルミニウム板に作製したくぼみ２２のピッチ、くぼみ２２の等価円直径、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は一例である。各寸法は、撥インキ粒子２０の重量平均粒径に適したくぼみ２２のピッチ、くぼみ２２の等価円直径を設定することで構成可能である。撥インキ粒子２０の重量平均粒径は５μｍ以上１７０μｍ以下が好まく、５μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましい。アルミニウム板に作製したくぼみ２２のピッチは５μｍ以上１７０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましい。くぼみ２２の等価円直径は３μｍ以上１６５μｍ以下が好ましく、３μｍ以上１８μｍ以下がさらに好ましい。
【００２８】
つぎに転写チャージャの原理を用いて撥インキ粒子２０を、感光ドラム１表面から版胴１２表面に転移させる。すなわち、まず感光ドラム１表面に鏡像力で付着している、マイナスに摩擦帯電させた撥インキ粒子２０は版胴１２との間隙位置に移動する。版胴１２表面は、−５Ｖに保持されており、感光ドラム１と版胴１２との間隙位置にて撥インキ粒子２０は版胴１２表面に転写される（図３（ａ））。これも「電界ベクトルと力ベクトルとの関係」に基づくもので、−３０Ｖの感光ドラム１表面（露光部）と−５Ｖの版胴１２との間には、版胴１２から感光ドラム１表面（露光部）に向かって電界ベクトルが形成される。したがって同時に、版胴１２と感光ドラム１表面（露光部）とのあいだに位置する撥インキ粒子２０に対しては、力のベクトルは撥インキ粒子２０を版胴１２表面に引き付ける方向に働く。感光ドラム１表面から版胴１２表面へ転写された撥インキ粒子２０は、この版胴１２表面のくぼみ２２に位置決めされる。
【００２９】
その後、版胴１２と粒子圧着ローラ１３との間隙位置にて撥インキ粒子２０は、粒子圧着ローラ１３によってくぼみ２２内へ押し込まれ、嵌め合い力によって強固に保持される。これによって、露光器３により感光ドラム１表面に書き込まれた潜像スポット内に不規則に現像付着された（図３（ｃ））複数の撥インキ粒子２０が、規則性をもって配置された版胴１２表面のくぼみ２２により不規則性を矯正できる（図３（ｄ））。その結果、高品位な印刷を実現できる。
【００３０】
つぎにインキローラ５により、インキ２１が版胴１２上に供給される。この際、インキローラ５と版胴１２との接触位置での周方向の速度差はほぼゼロの状態で回転させることが望ましい。
【００３１】
インキローラ５と版胴１２が回転していくと、インキローラ５の周面に付着しているインキ２１層が、撥インキ粒子２０が付着している版胴１２に向かって押し付けられる状態が形成される。こうして押し付けられるインキローラ５表面のインキ２１層の表面と撥インキ粒子２０との間には、撥インキ性（インキをはじく性質）によりお互いを排除しようとする力が働く。したがってインキローラ５と版胴１２とがさらに回転して半径方向に間隙を広げていく過程において、インキ２１層の表面と撥インキ粒子２０とは、はじく性質（撥インキ性）によって分離する。
【００３２】
これに対して親インキ性の版胴１２表面（撥インキ粒子２０が付着していない領域）はインキ２１によって濡れて吸着する。したがって、インキローラ５と版胴１２とがさらに回転して半径方向にギャップを広げていく過程においては、インキローラ５の周面に付着しているインキ２１層の厚みの一部を引き剥がして版胴１２表面にインキ２１を保持する（図４（ｂ）参照）。この過程はオフセット印刷と同様である。
【００３３】
即ち、本実施形態では、凸部形成手段となる現像器４により第二の版形成体となる版胴１２の表面上のくぼみ２２に嵌め込まれた撥インキ粒子２０の表面が、記録材料となるインキ２１をはじく性質である。そして、版胴１２の表面がインキ２１をはじかない性質とされる。特に本実施形態では、記録材料は油性インキ２１であって、撥インキ粒子２０の表面は撥油性であり、版胴１２の表面は親油性とされる。
【００３４】
版胴１２表面へのインキ２１の保持厚みは、「インキローラ５と版胴１２との間隙量」や「インキローラ５表面のインキ２１層の厚み」の調整など、一般にオフセット印刷で実施されている調整方法によって制御される。
【００３５】
その後、版胴１２表面に濡れ性により保持されているインキ２１と、版胴１２表面のくぼみ２２の嵌め合い力によって保持されている撥インキ粒子２０は、ブランケット胴８との接触位置へ移動する。ブランケット胴８の表面は、一般のオフセット印刷用のものと同様に親インキ性のゴム材を巻き付けた。
【００３６】
版胴１２上に供給されたインキ２１層の厚みの一部のみが、所望の間隙を設けて配置されているブランケット胴８に中間転写される（図４（ｃ）参照）。この際の転写量（インキ２１層の厚み）は、「版胴１２とブランケット胴８との間隙量」の調整など、一般にオフセット印刷で実施されている調整方法によって制御される。もちろん版胴１２表面へのインキ２１の保持厚みを調整することも関連しているので、「インキローラ５と版胴１２との間隙量」や「インキローラ５表面のインキ２１層の厚み」の調整なども必要となることもある。
【００３７】
さて版胴１２への転写工程を終えた感光ドラム１上の領域は第１クリーナ７の位置に移動する。第１クリーナ７としては、ゴム製のブレードによる掻き取り動作により清掃するものとした。その後、感光ドラム１上の領域は除電器６の位置に移動し、電荷を除去する。
【００３８】
またブランケット胴８への転写工程を終えた版胴１２上の領域は第３クリーナ１４の位置に移動する。第３クリーナ１４としては、ゴム製のブレードによる掻き取り動作により撥インキ粒子２０およびインキ２１を一括して除去した後に洗浄するものとした。また、必要に応じて第３クリーナ１４によるクリーニング工程の後に乾燥手段を配置しても構わない。
【００３９】
ブランケット胴８に中間転写されたインキ２１による画像は、最後の工程として、ブランケット胴８と圧胴１０によって挟まれた被記録媒体である紙１１に転写されて印刷が完了する。紙１１への転写を終えたブランケット胴８上の領域は第２クリーナ９によって残インキを除去して初期状態に復帰させた。その後、再度、帯電器２による動作を経て、露光器３に進む工程を経れば、オンデマンドのデジタルオフセット印刷の実現となる。
【００４０】
以上の説明は便宜上、例えば黒インキ１色による印刷をもとにしたものであるが、図１の構成のものをシアン、マゼンタ、イエローなどのインキ２１に対しても配置して、フルカラー印刷ができた。
【００４１】
本実施形態の印刷方法は、書き換え可能な版を用いる印刷方法である。そして、書き換え可能な版を形成する第一の版形成体となる感光ドラム１の表面に対して潜像を書き込む第１の工程と、前記潜像をもとにして感光ドラム１の表面に撥インキ粒子２０を付着させて凸部を形成する第２の工程とを有する。更に感光ドラム１上の撥インキ粒子２０を第二の版形成体となる版胴１２のくぼみ２２に受容保持する第３の工程と、版胴１２に保持された撥インキ粒子２０をくぼみ２２に押し込む第４の工程とを有する。更に記録材料となるインキ２１を感光ドラム１の表面に供給して画像部を形成する第５の工程と、感光ドラム１の表面のインキ２１を中間転写体となるブランケット胴８に転写させる第６の工程とを有する。更に、該ブランケット胴８の表面のインキ２１を被記録媒体となる紙１１に転写する第７の工程を備える。そして、撥インキ粒子２０の表面がインキ２１をはじく性質であり、かつ感光ドラム１の表面がインキ２１をはじかない性質としたものである。
【００４２】
また、同じ内容の印刷物を出力する際には、撥インキ粒子２０を版胴１２表面上に設置した後は、感光ドラム１およびその周辺に配置されているものから構成されているユニットと第３クリーナ１４を、版胴１２から切り離すステップを経て印刷させることにより高速に印刷できた。
【実施例２】
【００４３】
前記第１実施形態では、第一の版形成体となる感光ドラム１表面上から第二の版形成体となる版胴１２の表面に撥インキ粒子２０を転移させる方法として、転写チャージャの原理を利用した。一方、本実施形態では、第一の版形成体となる感光ドラム１と第二の版形成体となる版胴１２との間の間隙量と撥インキ粒子２０の直径との調整により、版胴１２表面のくぼみ２２に嵌め込むことで撥インキ粒子２０を転移させる場合の一例である。
【００４４】
以下の説明では、図１乃至図４を用いて説明された実施例１とほぼ同じであり、同一の部分は省略する。
【００４５】
この感光ドラム１に対して、帯電器２により感光ドラム１の表面を−６００Ｖに帯電させ、この後に露光器３により非画像部に当たる位置に静電潜像を書き込み形成した。本実施形態において電位ＶＢは、−３０Ｖ程度になった。
【００４６】
つぎにこの静電潜像に対して、マイナスに摩擦帯電させた撥インキ粒子２０を格納している現像器４を、−４００Ｖに保持して、反転現像により非画像部（−３０Ｖの部位）に付着させた。
【００４７】
また、ここではいわゆる接触現像方法により撥インキ粒子２０を付着させた。
【００４８】
本実施形態では、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製ポリテトラフルオロエチレンのパウダー（テフロン（登録商標）７Ａ）にシリカ微粒子を２ｗｔ％添加して撥インキ粒子２０として用いた。撥インキ粒子２０の重量平均粒径は５μｍ以上が好ましい。
【００４９】
上記露光器３としては、半導体レーザ発振器からのレーザをポリゴンミラーの回転により走査して感光ドラム１上に静電潜像を形成する方式のものを使用した。この露光器３としてはＬＥＤ（発光ダイオード）を並べた光源のものを使用しても構わない。
【００５０】
また、版胴１２表面には縦および横方向に等間隔でくぼみ２２が形成されている。本実施例２では、アルミニウム板にウェットエッチ加工により９μｍピッチ（１７５線相当）でくぼみ２２を作製した。くぼみ２２の等価円直径は５μｍ程度であった。このように加工したアルミニウム板を鋼材製の胴体表面に巻きつけて版胴１２とした。もちろん、アルミ製の胴体表面に直接くぼみ２２を形成しても構わない。また、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は８〜９μｍである。記載したアルミニウム板に作製したくぼみ２２のピッチ、くぼみ２２の等価円直径、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は一例である。各寸法は、撥インキ粒子２０の重量平均粒径に適したくぼみ２２のピッチ、くぼみ２２の等価円直径を設定することで構成可能である。撥インキ粒子２０の重量平均粒径は５μｍ以上１７０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましい。アルミニウム板に作製したくぼみ２２のピッチは５μｍ以上１７０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましい。くぼみ２２の等価円直径は３μｍ以上１６５μｍ以下が好ましく、３μｍ以上１８μｍ以下がさらに好ましい。
【００５１】
感光ドラム１表面から版胴１２表面のくぼみ２２内へ押し込まれた撥インキ粒子２０は、鏡像力による付着力よりもくぼみ２２との嵌め合い力の方が勝るようにしたことで、この版胴１２表面のくぼみ２２に転移・位置決めされる。また、本実施例２では、感光ドラム１と版胴１２との間の間隙量は、実施例１と比較して小さく構成し感光ドラム１から版胴１２表面のくぼみ２２へ撥インキ粒子２０を押し込める構成とした。
【００５２】
その後、版胴１２と粒子圧着ローラ１３との間隙位置にて撥インキ粒子２０は、粒子圧着ローラ１３によってくぼみ２２内へ押し込まれ、嵌め合い力によって強固に保持される。これによって、露光器３により感光ドラム１表面に書き込まれた潜像スポット内に不規則に現像付着された複数の撥インキ粒子２０が、規則性をもって配置された版胴１２表面のくぼみ２２により不規則性を矯正できる。その結果、高品位な印刷を実現できる。
【００５３】
つぎにインキローラ５により、インキ２１が版胴１２上に供給される。この際、インキローラ５と版胴１２との接触位置での周方向の速度差はほぼゼロの状態で回転させることが望ましい。
【００５４】
インキローラ５と版胴１２が回転していくと、インキローラ５の周面に付着しているインキ２１層が、撥インキ粒子２０が付着している版胴１２に向かって押し付けられる状態が形成される。こうして押し付けられるインキローラ５表面のインキ２１層の表面と撥インキ粒子２０との間には、撥インキ性（インキをはじく性質）によりお互いを排除しようとする力が働く。したがってインキローラ５と版胴１２とがさらに回転して半径方向に間隙を広げていく過程において、インキ２１層の表面と撥インキ粒子２０とは、はじく性質（撥インキ性）によって分離する。
【００５５】
これに対して親インキ性の版胴１２表面（撥インキ粒子２０が付着していない領域）はインキ２１によって濡れて吸着する。したがって、インキローラ５と版胴１２とがさらに回転して半径方向にギャップを広げていく過程においては、インキローラ５の周面に付着しているインキ２１層の厚みの一部を引き剥がして版胴１２表面にインキ２１を保持する。この過程はオフセット印刷と同様である。
【００５６】
即ち、本実施形態では、凸部形成手段となる現像器４により第二の版形成体となる版胴１２の表面上のくぼみ２２に嵌め込まれた撥インキ粒子２０の表面が、記録材料となるインキ２１をはじく性質である。そして、版胴１２の表面がインキ２１をはじかない性質とされる。特に本実施形態では、記録材料は油性インキ２１であって、撥インキ粒子２０の表面は撥油性であり、版胴１２の表面は親油性とされる。
【００５７】
版胴１２表面へのインキ２１の保持厚みは、「インキローラ５と版胴１２との間隙量」や「インキローラ５表面のインキ２１層の厚み」の調整など、一般にオフセット印刷で実施されている調整方法によって制御される。
【００５８】
その後、版胴１２表面に濡れ性により保持されているインキ２１と、版胴１２表面のくぼみ２２の嵌め合い力によって保持されている撥インキ粒子２０は、ブランケット胴８との接触位置へ移動する。ブランケット胴８の表面は、一般のオフセット印刷用のものと同様に親インキ性のゴム材を巻き付けた。
【００５９】
版胴１２上に供給されたインキ２１層の厚みの一部のみが、所望の間隙を設けて配置されているブランケット胴８に中間転写される。この際の転写量（インキ２１層の厚み）は、「版胴１２とブランケット胴８との間隙量」の調整など、一般にオフセット印刷で実施されている調整方法によって制御される。もちろん版胴１２表面へのインキ２１の保持厚みを調整することも関連しているので、「インキローラ５と版胴１２との間隙量」や「インキローラ５表面のインキ２１層の厚み」の調整なども必要となることもある。
【００６０】
さて版胴１２への転写工程を終えた感光ドラム１上の領域は第１クリーナ７の位置に移動する。第１クリーナ７としては、ゴム製のブレードによる掻き取り動作により清掃するものとした。その後、感光ドラム１上の領域は除電器６の位置に移動し、電荷を除去する。
【００６１】
またブランケット胴８への転写工程を終えた版胴１２上の領域は第３クリーナ１４の位置に移動する。第３クリーナ１４としては、ゴム製のブレードによる掻き取り動作により撥インキ粒子２０およびインキ２１を一括して除去した後に洗浄するものとした。また、必要に応じて第３クリーナ１４によるクリーニング工程の後に乾燥手段を配置しても構わない。
【００６２】
ブランケット胴８に中間転写されたインキ２１による画像は、最後の工程として、ブランケット胴８と圧胴１０によって挟まれた被記録媒体である紙１１に転写されて印刷が完了する。紙１１への転写を終えたブランケット胴８上の領域は第２クリーナ９によって残インキを除去して初期状態に復帰させた。その後、再度、帯電器２による動作を経て、露光器３に進む工程を経れば、オンデマンドのデジタルオフセット印刷の実現となる。
【００６３】
以上の説明は便宜上、例えば黒インキ１色による印刷をもとにしたものであるが、図１の構成のものをシアン、マゼンタ、イエローなどのインキ２１に対しても配置して、フルカラー印刷ができた。
【００６４】
また、同じ内容の印刷物を出力する際には、撥インキ粒子２０を版胴１２表面上に設置した後は、感光ドラム１およびその周辺に配置されているものから構成されているユニットと第３クリーナ１４を、版胴１２から切り離すステップを経て印刷させることにより高速に印刷できた。
【実施例３】
【００６５】
前記第１および第２の実施形態では、第一の版形成体として感光ドラム１を利用する例であった。一方、本実施形態では、第一の版形成体としての接着ドラム４１を利用する。ディスペンサ４２を潜像形成手段として用いて接着剤で第一の版形成体としての接着ドラム４１表面に潜像を書き込む場合の一例である。
【００６６】
本実施形態について図５及び図６をもとに説明する。本実施形態の印刷装置は図５に示すように第一の版形成体として接着ドラム４１を有し、この周辺に潜像形成手段となるディスペンサ４２、凸部形成手段となる現像器４４、乾燥ノズル４６、第１クリーナ４７を配置する。さらに第二の版形成体としての版胴６２を有し、この周辺には撥インキ粒子２０を押し込んで嵌め込み力を強化する粒子圧着ローラ６３、記録材料供給手段となるインキローラ４５、第３クリーナ６４を配置する。中間転写体としてのブランケット胴４８の周辺には第２クリーナ４９と、押圧手段となる圧胴６０を配置して構成されている。
【００６７】
図示しないホストコンピュータから送られてくるデジタル信号に対応して、図示しないモータに駆動されて図５中の矢印の通りに接着ドラム４１、インキローラ４５、ブランケット胴４８および圧胴４０が回転する。またこの動作に対応して被記録媒体となる紙１１を搬送する図示しない搬送手段によって、紙１１等の被記録媒体が搬送される。
【００６８】
本実施形態でも一般に市販されている水性インキ（富士インキ製造株式会社製ＮＳＧ−Ｔタイプ）２１を使用し、接着ドラム４１の表面は親水性のポリビニルアルコールでコートした。ポリビニルアルコール以外にもポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、セルロース、ナイロンなどの親水性高分子からなる材料でコートしても良い。コート表面を多孔あるいは微小な凹凸面を形成して親水性を向上させても良い。
【００６９】
この接着ドラム４１に対して、図６（ａ）から図６（ｂ）に示すように、ディスペンサ（岩下エンジニアリング株式会社のＡＣＣＵＲＡ９）４２により接着ドラム４１の非画像部に当たる表面にシリコーン系接着剤をドット供給して潜像を形成した。供給する接着剤４３はこの他にエポキシ系、ゴム系、ウレタン系の樹脂系接着剤も利用できる。つぎにこの接着剤潜像に対して、図６（ｃ）に示すように、現像器４４に格納されている撥インキ粒子２０を接着力によって付着させた。接着剤潜像がない部分には、撥インキ粒子２０は付着しない。その後、乾燥ノズル４６により接着剤４３の乾燥・硬化を促進させて撥インキ粒子２０の保持力を向上させる。また、接着ドラム４１表面上に供給された撥インキ粒子２０が二重、三重になっている場合などでは、エアブロアを設けることは撥インキ粒子２０の単層化に有効である。
【００７０】
水性インキ２１を用いる場合の撥インキ粒子２０表面は撥水性とし、フッ素、シリコーンなどで疎水化処理した。
【００７１】
オフセット印刷の場合、最終的に紙１１へ転写されるインキ２１の厚みは２μｍ〜３μｍが画質として優れている。そして、第一の版形成体となる接着ドラム４１の表面に供給されるインキ２１厚は２μｍ〜３μｍよりも厚いことが必要となるので、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は５μｍ以上が好ましい。
【００７２】
つぎに接着ドラム４１表面に接着力で付着している撥インキ粒子２０は版胴１２との間隙位置に移動する。
【００７３】
また、版胴６２表面には縦および横方向に等間隔でくぼみ２２が形成されている。本実施例２では、アルミニウム板にウェットエッチ加工により９μｍピッチ（１７５線相当）でくぼみ２２を作製した。くぼみ２２の等価円直径は５μｍ程度であった。このように加工したアルミニウム板を、鋼材製の胴体表面に巻きつけて版胴６２とした。もちろん、アルミ製の胴体表面に直接くぼみ２２を形成しても構わない。アルミ板は親水性能も示すので水性のインキを用いても構わない。また、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は８〜９μｍである。記載したアルミニウム板に作製したくぼみ２２のピッチ、くぼみ２２の等価円直径、撥インキ粒子２０の重量平均粒径は一例である。各寸法は、撥インキ粒子２０の重量平均粒径に適したくぼみ２２のピッチ、くぼみ２２の等価円直径を設定することで構成可能である。撥インキ粒子２０の重量平均粒径は５μｍ以上１７０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましい。アルミニウム板に作製したくぼみ２２のピッチは５μｍ以上１７０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましい。くぼみ２２の等価円直径は３μｍ以上１６５μｍ以下が好ましく、３μｍ以上１８μｍ以下がさらに好ましい。
【００７４】
接着ドラム４１表面から版胴１２表面のくぼみ２２内へ押し込まれた撥インキ粒子２０は、接着剤４３による付着力よりもくぼみ２２との嵌め合い力の方が勝るようにしたことで、この版胴１２表面のくぼみ２２に転移・位置決めされる。その後、版胴１２と粒子圧着ローラ１３との間隙位置にて撥インキ粒子２０は、粒子圧着ローラ１３によってくぼみ２２内へ押し込まれ、さらに強い嵌め合い力によって強固に保持される。これによって、ディスペンサ４２により接着ドラム４１表面に書き込まれた潜像スポット内に不規則に現像付着された複数の撥インキ粒子２０が、規則性をもって配置された版胴１２表面のくぼみ２２により不規則性を矯正できる。
【００７５】
つぎにインキローラ４５により、インキ２１が版胴６２上に供給される。この際、インキローラ４５と版胴６２との接触位置での周方向の速度差はほぼゼロの状態で回転させることが望ましい。
【００７６】
インキローラ４５と版胴６２が回転していくと、インキローラ４５の周面に付着しているインキ２１層が、撥インキ粒子２０が付着している版胴６２に向かって押し付けられる状態が形成される。こうして押し付けられるインキローラ４５表面のインキ２１層の表面と撥インキ粒子２０との間には、撥インキ性（インキをはじく性質）によりお互いを排除しようとする力が働く。したがってインキローラ４５と版胴６２とがさらに回転して半径方向に間隙を広げていく過程において、インキ２１層の表面と撥インキ粒子２０とは、はじく性質（撥インキ性）によって分離する。
【００７７】
これに対して親インキ性の版胴６２表面（撥インキ粒子２０が付着していない領域）はインキ２１によって濡れて吸着する。したがって、インキローラ４５と版胴６２とがさらに回転して半径方向にギャップを広げていく過程においては、インキローラ４５の周面に付着しているインキ２１層の厚みの一部を引き剥がして版胴６２表面にインキ２１を保持する。この過程はオフセット印刷と同様である。
【００７８】
即ち、本実施形態では、凸部形成手段となる現像器４４により第二の版形成体となる版胴６２の表面上のくぼみ２２に嵌め込まれた撥インキ粒子２０の表面が、記録材料となるインキ２１をはじく性質である。そして、版胴６２の表面がインキ２１をはじかない性質とされる。特に本実施形態では、記録材料は水性インキ２１であって、撥インキ粒子２０の表面は撥水性であり、版胴６２の表面は親水性とされる。
【００７９】
版胴６２表面へのインキ２１の保持厚みは、「インキローラ４５と版胴６２との間隙量」や「インキローラ４５表面のインキ２１層の厚み」の調整など、一般にオフセット印刷で実施されている調整方法によって制御される。
【００８０】
その後、版胴６２表面に濡れ性により保持されているインキ２１と、版胴６２表面のくぼみ２２の嵌め合い力によって保持されている撥インキ粒子２０は、ブランケット胴４８との接触位置へ移動する。ブランケット胴４８の表面は、一般のオフセット印刷用のものと同様に親インキ性のゴム材を巻き付けた。
【００８１】
版胴６２上に供給されたインキ２１層の厚みの一部のみが、所望の間隙を設けて配置されているブランケット胴４８に中間転写される。この際の転写量（インキ２１層の厚み）は、「版胴６２とブランケット胴４８との間隙量」の調整など、一般にオフセット印刷で実施されている調整方法によって制御される。もちろん版胴６２表面へのインキ２１の保持厚みを調整することも関連しているので、「インキローラ４５と版胴６２との間隙量」や「インキローラ４５表面のインキ２１層の厚み」の調整なども必要となることもある。
【００８２】
さて版胴６２への転写工程を終えた接着ドラム４１上の領域は第１クリーナ４７の位置に移動する。第１クリーナ４７としては、ゴム製のブレードによる掻き取り動作により接着剤４３を除去するものとした。
【００８３】
またブランケット胴４８への転写工程を終えた版胴６２上の領域は第３クリーナ６４の位置に移動する。第３クリーナ６４としては、ゴム製のブレードによる掻き取り動作により撥インキ粒子２０およびインキ２１を一括して除去した後に洗浄するものとした。また、必要に応じて第３クリーナ６４によるクリーニング工程の後に乾燥手段を配置しても構わない。
【００８４】
ブランケット胴４８に中間転写されたインキ２１による画像は、最後の工程として、ブランケット胴４８と圧胴６０によって挟まれた被記録媒体６１である紙に転写されて印刷が完了する。被記録媒体６１への転写を終えたブランケット胴４８上の領域は第２クリーナ４９によって残インキを除去して初期状態に復帰させた。その後、再度、ディスペンサ４２による接着剤４３による潜像形成工程に進めば、オンデマンドのデジタルオフセット印刷の実現となる。
【００８５】
以上の説明は便宜上、例えば黒インキ１色による印刷をもとにしたものであるが、図１の構成のものをシアン、マゼンタ、イエローなどのインキ２１に対しても配置して、フルカラー印刷ができた。
【００８６】
また、同じ内容の印刷物を出力する際には、一度、撥インキ粒子２０を版胴６２表面上に設置した後は、接着ドラム４１およびその周辺に配置されているものから構成されているユニットと第３クリーナ６４を、版胴６２から切り離すステップを経て印刷させることにより高速に印刷できた。
【００８７】
また、場合によっては一部の技術分野において、「油性」とも「水性」とも分類されないインキがあったとしても、前記撥インキ粒子２０がそのインキをはじく性質であるとする。そして、版胴１２，６２などの第二の版形成体表面がそのインキをはじかない性質であるとする。その性質を利用する形態であれば、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の活用例として、オンデマンドのオフセット印刷装置および印刷方法に適用できる。
【符号の説明】
【００８９】
１ 感光ドラム（第一の版形成体；アモルファスシリコン感光体）
３ 露光器（潜像形成手段）
４ 現像器（凸部形成手段）
５ インキローラ（記録材料供給手段）
８ ブランケット胴（中間転写体）
１０ 圧胴（押圧手段）
１１ 紙（被記録媒体）
１２ 版胴（第二の版形成体）
１３ 粒子圧着ローラ
２０ 撥インキ粒子
２１ インキ（記録材料）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
書き換え可能な版を用いる印刷装置において、
書き換え可能な版を形成する第一の版形成体と、
前記第一の版形成体の表面に対して潜像を形成する潜像形成手段と、
前記第一の版形成体の表面上の潜像が形成されている部分に選択的に撥インキ粒子を付着させて
凸部を形成する凸部形成手段と、
前記第一の版形成体表面上に付着された前記撥インキ粒子を、表面に有するくぼみで受容保持する第二の版形成体と、
前記第二の版形成体に保持された前記撥インキ粒子を前記くぼみに押し込む圧着手段と、
記録材料を前記第二の版形成体の表面に供給する記録材料供給手段と、
前記第二の版形成体の表面に供給された前記記録材料を転写する中間転写体と、
前記中間転写体の表面の前記記録材料を被記録媒体に転写する際に押圧する押圧手段と、
前記被記録媒体を搬送する搬送手段と、
を備え、
前記撥インキ粒子の表面が前記記録材料をはじく性質であり、かつ前記版形成体の表面が前記記録材料をはじかない性質としたことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記記録材料は油性インキであって、前記撥インキ粒子の表面は撥油性であり、かつ前記版形成体の表面は親油性としたことを特徴とする請求項１に記載された印刷装置。
【請求項３】
前記記録材料は水性インキであって、前記撥インキ粒子の表面は撥水性であり、かつ前記版形成体の表面は親水性としたことを特徴とする請求項１に記載された印刷装置。
【請求項４】
前記版形成体は感光体であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された印刷装置。
【請求項５】
書き換え可能な版を用いる印刷方法において、
書き換え可能な版を形成する第一の版形成体の表面に対して潜像を形成する第１の工程
と、
前記潜像をもとにして前記第一の版形成体の表面に撥インキ粒子を付着させて凸部を形成する第２の工程と、
前記第一の版形成体表面上の前記撥インキ粒子を、第二の版形成体表面のくぼみに受容保持する第３の工程と、
前記第二の版形成体に保持された前記撥インキ粒子を前記くぼみに押し込む第４の工程と、
記録材料を前記版形成体の表面に供給して画像部を形成する第５の工程と、
前記版形成体の表面の前記記録材料を中間転写体に転写させる第６の工程と、
前記中間転写体の表面の記録材料を被記録媒体に転写する第７の工程と、
を備え、
前記撥インキ粒子の表面が前記記録材料をはじく性質であり、かつ前記版形成体の表面が前記記録材料をはじかない性質としたことを特徴とする印刷方法。
【請求項６】
前記記録材料が油性インキであって、前記撥インキ粒子の表面が撥油性であり、かつ前記版形成体の表面が親油性としたことを特徴とする請求項５に記載された印刷方法。
【請求項７】
前記記録材料が水性インキであって、前記撥インキ粒子の表面が撥水性であり、かつ前記版形成体の表面が親水性としたことを特徴とする請求項５に記載された印刷方法。
【請求項８】
前記版形成体は感光体であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載された印刷方法。
【請求項１】
書き換え可能な版を用いる印刷装置において、
書き換え可能な版を形成する第一の版形成体と、
前記第一の版形成体の表面に対して潜像を形成する潜像形成手段と、
前記第一の版形成体の表面上の潜像が形成されている部分に選択的に撥インキ粒子を付着させて
凸部を形成する凸部形成手段と、
前記第一の版形成体表面上に付着された前記撥インキ粒子を、表面に有するくぼみで受容保持する第二の版形成体と、
前記第二の版形成体に保持された前記撥インキ粒子を前記くぼみに押し込む圧着手段と、
記録材料を前記第二の版形成体の表面に供給する記録材料供給手段と、
前記第二の版形成体の表面に供給された前記記録材料を転写する中間転写体と、
前記中間転写体の表面の前記記録材料を被記録媒体に転写する際に押圧する押圧手段と、
前記被記録媒体を搬送する搬送手段と、
を備え、
前記撥インキ粒子の表面が前記記録材料をはじく性質であり、かつ前記版形成体の表面が前記記録材料をはじかない性質としたことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記記録材料は油性インキであって、前記撥インキ粒子の表面は撥油性であり、かつ前記版形成体の表面は親油性としたことを特徴とする請求項１に記載された印刷装置。
【請求項３】
前記記録材料は水性インキであって、前記撥インキ粒子の表面は撥水性であり、かつ前記版形成体の表面は親水性としたことを特徴とする請求項１に記載された印刷装置。
【請求項４】
前記版形成体は感光体であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された印刷装置。
【請求項５】
書き換え可能な版を用いる印刷方法において、
書き換え可能な版を形成する第一の版形成体の表面に対して潜像を形成する第１の工程
と、
前記潜像をもとにして前記第一の版形成体の表面に撥インキ粒子を付着させて凸部を形成する第２の工程と、
前記第一の版形成体表面上の前記撥インキ粒子を、第二の版形成体表面のくぼみに受容保持する第３の工程と、
前記第二の版形成体に保持された前記撥インキ粒子を前記くぼみに押し込む第４の工程と、
記録材料を前記版形成体の表面に供給して画像部を形成する第５の工程と、
前記版形成体の表面の前記記録材料を中間転写体に転写させる第６の工程と、
前記中間転写体の表面の記録材料を被記録媒体に転写する第７の工程と、
を備え、
前記撥インキ粒子の表面が前記記録材料をはじく性質であり、かつ前記版形成体の表面が前記記録材料をはじかない性質としたことを特徴とする印刷方法。
【請求項６】
前記記録材料が油性インキであって、前記撥インキ粒子の表面が撥油性であり、かつ前記版形成体の表面が親油性としたことを特徴とする請求項５に記載された印刷方法。
【請求項７】
前記記録材料が水性インキであって、前記撥インキ粒子の表面が撥水性であり、かつ前記版形成体の表面が親水性としたことを特徴とする請求項５に記載された印刷方法。
【請求項８】
前記版形成体は感光体であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載された印刷方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１２１２８６（Ｐ２０１１−１２１２８６Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８０９９６（Ｐ２００９−２８０９９６）
【出願日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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