CN101791917A - 记录方法,印墨及记录介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及记录方法,以及在该记录方法中使用的印墨和介质。提供一种图像品位良好、能重现接近银盐照片的强光泽度、印刷物的耐擦伤性优良、成本低且可同时用于胶印、喷墨印刷的记录方法。本发明的记录方法包括:图像形成工序,使得含有颗粒状的着色剂、表面活性剂及水的、固形成分6质量%以上的印墨飞散在记录介质的记录层的表面上,形成图像,所述记录层设置在基纸的至少一个面上,该基纸以纤维素纸浆为主要成分,含有无机颜料和苯乙烯-丁二烯共聚物,当利用液体吸收扫描仪的接触时间为500毫秒时,作为上述记录介质表面的记录层对于上述印墨的吸收量在1ml/m2以上,10ml/m2以下。光泽处理工序,在图像形成后的记录介质上涂布光泽处理液。
Description
技术领域
本发明涉及一种记录方法,以及在该记录方法中使用的印墨和记录介质,所述记录方法可以组合使用胶印方式和喷墨方式,能实现输出品具有与银盐照片没有差异的强光泽、且具有优异的与银盐照片同等以上的图像耐擦拭性的印刷品。
背景技术
喷墨记录方法容易实现彩色化,作为一种低运作成本的优良记录方法为人们所公知,对于记录装置、记录方法、印墨、被记录材料(称为“记录介质”,下文以此称呼)等,正在进行积极的研究开发。特别关于介质,开发了大体上分为膨润型和空隙型的喷墨用介质,最近,印墨干燥速度优异的空隙型成为主流。
该空隙型喷墨打印用介质具有在支承体(基纸)上设有印墨吸收层和根据需要设置的多孔质的光泽层,所述印墨吸收层具有为了取入印墨的空隙。由于这种构造特征,印墨的吸收性非常优异,具有超过以往银盐照片的光泽感和品位感,能得到高精细的印刷输出品。另一方面,因为空隙型喷墨打印用介质必须使用能高度保持其透明性、且吸油墨量(比表面积)大的材料作为构成印墨吸收层的填料,所以,不得不大量使用硅石或氢氧化铝、胶态硅石等特定的高价填料,很难做到低价格化。另外,空隙型喷墨打印用介质其制造工序也复杂,因此,与以往的银盐照片的相纸比较起来非常昂贵。
再有,与银盐照片的相纸比较,作为喷墨记录方法的缺点是,图像容易被擦伤。银盐照片相纸场合,显色层位于相纸的中层,表面被透明的明胶层保护着,所以即使强烈地磨擦,图像也难以被破坏。相对于此,喷墨打印用介质场合,因受到处理过程的限制,形成图像的着色剂的存在位置接近喷墨记录介质的表层,所以很难得到与银盐照片质量匹敌的图象可靠性(耐擦伤性)。关于这一点,如果着色剂是容易渗透到喷墨记录介质内的染料印墨的话那还好,但是,在使用颜料印墨时,着色剂往往存在于喷墨记录介质的最表层,所以,耐擦伤性更加难得,这是目前现状。
近年来,喷墨记录方法不仅仅停留在面向消费者的用途上,而是对于少量册数的发行,或以DPE等商业基础的照片打印领域为首的各个发送对象,希望能够适用于改变打印内容的可变打印,然而,由于上述这些缺点,满足不了成本的要求和图象可靠性的要求,尽管图像的品质高,但还是使用得不多。
另一方面,在使用亲油性油墨的胶印印刷方式中,也存在具有银盐照片那样的强光泽面的铸涂型相纸是很便宜的承印物,在商业印刷领域中大家喜欢使用。这是由于构成铸涂型相纸的涂层材料非常便宜,而且制造方法与喷墨记录介质相比也简单,产量高的缘故。但是,这些承印物通常是以使用胶印形成图像为前提而设计的,如果采用以往的喷墨方式打印,印墨不被吸收,图像渗色,或干燥要等长时间等,所以完全不现实。又由于不含有阳离子定影剂,因此不用说缺少图像可靠性,渗水,或者臭氧褪色,着色剂容易留在记录介质的表层,稍微磨擦就会伤及图像,而且,还会发生着色剂的剥落,掉色,移色现象。
在通常的商业印刷业务中,如果图像有耐擦伤、或者一定要有强光泽要求时,有时会进行涂布加工(UV涂层)。具体地说,所谓的紫外清漆(UV ni sh)就是用含有以紫外线来使UV固化材料固化的上光清漆(Over Print nish)涂布以形成透明层。该紫外清漆干燥快,只要备有紫外灯,现行的胶印装置几乎可以利用,与印刷工序有很好的匹配,所以广泛用于印刷领域。现在又在开发耗电低的UV LED来替代紫外灯,对于紫外清漆的期望正在越来越高涨。
专利文献1记载了装备有形成印墨容纳层的前处理工序,进行喷墨记录的印刷处理工序,涂布紫外清漆等的后处理液的后处理工序。但是,对于形成了印墨容纳层的记录介质来说,要想适用这些紫外清漆加工时,就碰到几个困难。首先,在形成了印墨容纳层的记录介质上不能形成均匀的紫外清漆薄膜,多数情况下完成的结果是不均匀的。另外,紫外清漆未固化而残留着,有时会发粘或产生异臭味。
专利文献2公开了令低粘度的UV固化印墨从喷墨喷嘴中喷出进行涂敷的技术,但是,该技术通常在部分需要光泽时是有效的,而在高速大量光泽处理时就不合适。将该方法用于以往的喷墨记录介质时,不产生光泽,固化不完全。为了产生光泽,必须要非常多的涂布量等,完全不适合需要低价格化的用途。
专利文献3公开了在无吸收性的记录介质上喷墨打印后的UV涂布技术。但是,若利用不渗透的记录介质,采用以往的喷墨记录方式则文字的渗色和干燥性都不佳,完全不实用。专利文献3的技术对溶剂系的颜料印墨是有效的,但用水系颜料印墨时则图像形成有困难,不能使用。
由于这样的原因,将胶印,喷墨记录,上光清漆加工,尤其是紫外清漆加工互相组合起来作成印刷品变得十分困难。因此,要能低成本地实现将背景用胶印作成,将人物等用喷墨打印,最终将上光清漆加工组合起来,低成本地作成具有如同银盐照片那样的强光泽印刷品是非常困难的。
[专利文献1]日本特開2004-330570
[专利文献2]日本特開2005-329713
[专利文献3]日本特開平11-277724
发明内容
本发明是鉴于上述以往技术而提出来的,为了解决以下课题。即,本发明提供一种记录方法,根据本发明的记录方法,可以再现图像品位高、重现接近银盐照片的强光泽度,印刷物的耐擦伤性优良,成本低,可以同时使用于胶印与喷墨印刷。
为了解决上述课题,本发明提出以下技术方案。
(1)一种记录方法,包括:
图像形成工序,使得含有颗粒状的着色剂、表面活性剂及水的、固形成分6质量%以上的印墨飞散在记录介质的记录层的表面上,形成图像,所述记录层含有无机颜料和苯乙烯-丁二烯共聚物,设置在基纸的至少一个面上,该基纸以纤维素纸浆为主要成分,当利用液体吸收扫描仪的接触时间为500毫秒时,作为上述记录介质表面的记录层对于上述印墨的吸收量在1ml/m2以上,10ml/m2以下。
光泽处理工序,在图像形成后的记录介质上涂布光泽处理液。
(2)在上述(1)所述的记录方法中,其特征在于,上述光泽处理液含有紫外线固化材料。
(3)在上述(2)所述的记录方法中,其特征在于,进一步包括:紫外线固化工序,在涂布光泽处理液后,用紫外线光照射记录介质表面,以便使得紫外线固化材料
(4)在上述(1)-(3)任一个所述的记录方法中,其特征在于,接触时间为500毫秒时,对于上述记录介质,印墨的吸收量在5ml/m2以上,7ml/m2以下。
(5)在上述(1)-(4)任一个所述的记录方法中,其特征在于,上述光泽处理液在25℃时的粘度大于10mPa·s。
(6)在上述(1)-(5)任一个所述的记录方法中,其特征在于,上述印墨在25℃时的表面张力为15~30mN/m。
(7)在上述(1)-(6)任一个所述的记录方法中,其特征在于,上述表面活性剂为含氟表面活性剂。
(8)在上述(1)-(7)任一个所述的记录方法中,其特征在于,上述记录介质根据JIS-ZS-8741所规定的60°光泽超过50%。
(9)一种印墨,其特征在于,用于上述(1)-(8)中任一项所述的记录方法中。
(10)一种记录介质,其特征在于,用于上述(1)-(8)中任一项所述的记录方法中。
下面说明本发明的效果。
由以下详细而具体的说明可知,依照本发明,具有这样极佳的效果:不仅是胶印,且在进行喷墨记录时,也可在实现打印等级高且成本低,可靠性高的同时,改善作为以往喷墨记录物品缺点的后加工适应性差,使得用于商业印刷的后加工,尤其是光泽处理变得容易。
附图说明
图1为本发明的墨盒(以下简记为“墨盒”)的一个例子的概略图。
图2为还包括图1的墨盒的外壳的概略图。
图3为喷墨记录装置的墨盒装填部的盖打开状态的立体说明图。
图4为说明喷墨记录装置的整体结构的结构概略图。
图5为显示本发明的喷墨头一例的放大概略图。
图6为显示本发明的喷墨头一例的主要部分放大图。
图7为显示本发明的喷墨头一例的主要部分放大截面图。
图8(a)-(c)表示在记录介质表面涂布光泽处理液的涂布装置的一实施例。
图中符号意义如下:
在图1,图2中:
200-墨盒,241-印墨袋,242-印墨注入口,243-印墨排出口,244-墨盒外壳。
在图3,图4,图5中:
101-装置本体,102-供纸盒,103-排纸盘,104-墨盒装填部,105-操作部,111-上盖,112-前面,115-前盖,131-导杆,132-撑条,133-滑架,134-记录头,135-副罐,141-纸载置部,142-纸,143-,144-分离垫,145-导向件,151-输送带,152-计数辊,153-输送导向件,155-加压辊,156-充电辊,157-输送辊,158-张紧辊,161-导向部件,171-分离爪,172-排纸辊,173-排纸辊,181-双面供纸单元,182-手送供纸部,200-墨盒。
在图6,图7中:
1b-共用液体室,2a-液体阻力部,2b-加压液体室,2c-连通口,2d-间壁,3a-喷嘴,5f-驱动部,5g-支承部,6a-凸部,6b-膜片,6c-印墨流入口,10-构架,20-流路板,30-喷嘴板,40-底座,50-层合压电元件,60-振动板,70-粘接层。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施形态,在以下实施形态中,虽然对构成要素,种类,组合,形状,相对配置等作了各种限定,但是,这些仅仅是例举,本发明并不局限于此。
本发明者在努力研究能够实现银盐照片的图像质量、低成本、高速度且高图像可靠性的喷墨记录方法时,发明了表面有光泽,尤其是表面有强光泽、且对于喷墨印墨的渗透性低的记录介质采用了渗透性高的颜料印墨和光泽处理液,尤其是紫外清漆涂布,基于新的设计思路的低成本且适应各种要求性(on demand)优异的图像形成方法。以下详细说明本发明的实施形态。
[印墨]
本实施形态的印墨是针对适应印墨吸收性小的记录介质发明的,与通常的喷墨印墨相比,本实施形态的印墨由于表面张力小,所以润湿性好,即使对于印墨渗透少的记录介质,也显示了载体(carrier fluid)的渗透性强,且只要微量的载体渗透,印墨的粘度就大幅升高的特性。因此,即使对于以往邻接墨点(dot)简单融合那样的渗透性大的质次的记录介质,喷落后也难以与相邻墨点融合,能形成稳定的墨点。再者,由于着色剂几乎不渗透到记录介质内部,残留在表面,所以显色效率高,即使非常少量的印墨也能充分显色,图像浓度好。这样一来,就可以在较以往的印墨总量大大减少的状态下进行描绘,渗透到记录介质内部的载体数量少,因此干燥性得到很大改善。
本实施形态的印墨至少含有水、颗粒状着色剂、表面活性剂,根据需要,还可以包含着色剂的定影剂,以及渗透剂、润湿剂及其他成分。
-颗粒状的着色剂-
本实施形态的印墨的着色并无特别限制,采用颗粒状的着色剂,对黄色、品红色、青色、黑色等能合适地着色。作为用于本实施形态的印墨的颗粒状的着色剂并无特别限制,但优选采用颜料以及着色微粒中至少某一种。
聚合物微粒含有颜料及染料中至少一种着色剂,作为上述的着色微粒,可以合适地使用所述聚合物微粒的水分散物。在此,上述所谓“使含有着色剂”的意思是:将着色剂封入聚合物微粒的状态以及令着色剂吸附在聚合物微粒的表面的状态之中的任何一种或者二者皆有的状态。在这种情况下,本实施形态的与印墨配合的着色剂不必全部封入聚合物微粒中或被吸附,在不损害本发明的效果的范围内,该着色剂也可以分散在乳状液中。作为上述的着色剂,系水不溶性或水难溶性,若是能被上述聚合物微粒吸附的着色剂,并无特别限制,可以例举水溶性染料,油溶性染料,分散染料等的染料,颜料等。但从良好的吸附性和封入性观点出发,用油溶性染料及分散染料是理想的,从所得到的图像的耐光性来考虑,则用颜料是理想的。这里,上述所谓“水不溶性或水难溶性”的意思是:在20℃,100质量份的水中不溶解10质量份以上的着色剂。又,所谓“溶解”是指:在目测下,看不出着色剂在水溶液的表层和下层有分离或沉降。又,从被有效地浸渍在聚合物微粒上的角度出发,上述各染料溶解在有机溶剂,例如酮系溶剂以2克/升为宜,更理想的是20~600克/升。作为上述水溶性染料,在染料索引(Color Index)中分类为酸性染料,直接染料,碱性染料,活性染料,食用染料的染料,最好采用耐水性及耐光性优异的染料。
含有上述着色剂的聚合物微粒(着色微粒)的体积平均粒径在印墨中以0.01~0.16μm为宜。如上述着色剂的聚合物微粒(着色微粒)的体积平均粒径低于0.01μm,则微粒容易流动,所以文字变得模糊,耐光性变劣。相反,大于0.16μm,喷嘴易堵塞,显色性变差。
当使用颜料作为上述的颗粒状着色剂时,如果不使用在颜料表面直接或通过其他原子团结合至少一种亲水基团的分散剂,则可以使用能稳定分散的自分散型颜料。此时,作为上述自分散型颜料以具有离子性的颜料为宜,特别合适的是阴离子性带电的颜料。
作为上述阴离子性亲水基团,例如可以举出:-COOM,-SO3M,-PO3HM,-PO3M2,-SO2NH2,-SO2NHCOR(式中的M表示氢原子,碱金属,铵或有机铵。R表示碳原子数为1~12的烷基,可具有取代基的酚基或可具有取代基的萘基)。其中,采用在着色剂表面结合了-COOM,-SO3M的颜料是理想的。
上述亲水基团中的“M”,作为碱金属,可以例举出:锂,钠,钾等。作为上述有机铵,可以例举出:一至三甲铵,一至三乙铵,一至三甲醇铵。作为得到上述阴离子性带电的着色剂的方法,作为在着色剂表面导入-COONa的方法,可以例举出:用次氯酸钠对着色剂进行氧化处理的方法,磺化的方法,与重氮盐反应的方法。上述自分散型颜料的体积平均粒径以0.01~0.16μm为宜。
使用上述颗粒状的着色剂作为颜料时,也可以使用用了颜料分散剂的颜料分散液。作为上述的颜料分散剂,可以举出:天然系的阿拉伯胶,角豆树胶,瓜耳树胶,刺梧桐树胶,刺槐豆胶,阿拉伯半乳糖,果胶,榅桲子淀粉等的植物性高分子,藻酸,鹿角菜胶,琼胶等的海藻系高分子,明胶,酪蛋白,白蛋白,骨胶原等的动物系高分子,黄原胶,葡聚糖等的微生物系高分子等作为上述亲水性高分子化合物。
在半合成系中,可以例举出:甲基纤维素,乙基纤维素,羟乙基纤维素,羟丙基纤维素,羧甲基纤维素等的纤维素系高分子,乙醇酸钠淀粉,磷酸酯钠淀粉等的淀粉系高分子,藻酸钠,藻酸丙二酯等的海藻系高分子等。
在纯合成系中,可以例举出:聚乙烯醇,聚乙烯吡咯烷酮,聚乙烯基·甲基醚等的乙烯基系高分子,非交联的聚丙烯酰胺,聚丙烯酸或其碱金属盐,水溶性苯乙烯丙烯酸树脂等的丙烯酸系树脂,水溶性苯乙烯马来酸树脂,水溶性乙烯基萘丙烯酸树脂,水溶性乙烯基萘马来酸树脂,聚乙烯吡咯烷酮,聚乙烯醇,β-萘磺酸甲醛缩合物的碱金属盐,侧链上有季铵或氨基等的阳离子性官能团的盐的高分子化合物,虫胶等天然高分子化合物等。
在这些化合物中,理想的是,导入了由丙烯酸,甲基丙烯酸,苯乙烯丙烯酸的均聚物或具有其他亲水基的单体的共聚物构成的那样的羧基的化合物作为高分子分散剂。
上述共聚物的重均分子量以3,000~50,000为宜,较好的是5,000~30,000,更理想的是7,000~15,000。上述颜料与上述分散剂的混合质量比以1∶0.06~1∶3的范围为宜,1∶0.125~1∶3的范围则更加理想。
作为用于本实施方式的颗粒状着色剂的颜料可以例举出用于黑色或彩色的无机颜料和有机颜料等。它们可以单独用一种,也可以两种以上合并使用。
作为无机颜料可以使用氧化钛及氧化铁,碳酸钙,硫酸钡,氢氧化铝,钡黄,镉红,铬黄,还有用接触法,炉法,热裂法等熟知的方法生产的炭黑。
作为有机颜料,可以使用偶氮颜料(包含偶氮色淀,不溶性偶氮颜料,缩合偶氮颜料,螯合偶氮颜料等),多环颜料(例如酞菁颜料,苝颜料,帕丽诺(perynone)颜料,蒽醌颜料,喹吖啶酮颜料,二噁嗪颜料,靛蓝颜料,硫靛颜料,异吲哚啉酮颜料,喹啉黄酮颜料等),染料螯合物(例如碱性染料型螯合物,酸性染料型螯合物等),硝基颜料,亚硝基颜料,苯胺黑等。在这些颜料中,特别理想的是采用与水亲和性好的颜料。
上述颜料中,使用起来较为理想的颜料的具体例子可以举出:作为黑色用的颜料,炉法炭黑,灯黑,乙炔黑,槽法炭黑等的炭黑(C.I.颜料黑7)类,或铜,铁(C.I.颜料黑11),氧化钛等的金属类,苯胺黑(C.I.颜料黑1)等的有机颜料。
作为彩色用的颜料可以举出:C.I.颜料黄1,3,12,13,14,17,24,34,35,37,42(黄色氧化铁),53,55,74,81,83,95,97,98,100,101,104,108,109,110,117,120,128,138,150,151,153,183;C.I.颜料橙5,13,16,17,36,43,51;C.I.颜料红1,2,3,5,17,22,23,31,38,48:1,48:2(永久红2B(Ca)),48:3,48:4,49:1,52:2,53:1,57:1(亮卡红6B),60:1,63:1,63:2,64:1,81,83,88,101(氧化铁红),104,105,106,108(镉红),112,114,122(喹吖啶酮洋红),123,146,149,166,168,170,172,177,178,179,185,190,193,209,219;C.I.颜料紫1(若丹明色淀),3,5:1,16,19,23,38;C.I.颜料绿1,4,7,8,10,17,18,36等。
使用青色着色剂时,具有酞菁结构的着色剂是理想的,可以举出:C.I.颜料蓝1,2,3,15(铜酞菁蓝-R),15:1,15:2,15:3(酞菁蓝-G),15:4,15:6(酞菁蓝-E),15:34,16,17:1,22,56,60,63,C.I.瓮蓝-4,同60等。从成本和安全性出发来考虑,酞菁蓝15:3是尤其理想的。
用于本实施形态的印墨的颗粒状着色剂对于上述印墨的添加量以2~15质量%为宜,3~12质量%则更理想些。上述添加量低于2质量%时,着色力降低,图像浓度降低,由于粘度降低,会产生羽状毛须(feathering),渗色使印刷物变脏,大于15质量%时,放在喷墨记录装置中时,喷嘴容易干燥,会发生印墨喷不出来的情况,由于粘度过高,渗透性降低,墨点扩展不开,所以图像浓度降低,伴有细弱的图像。
-表面活性剂-
用于本实施形态的印墨的表面活性剂并无特别限制,可以根据使用目的来适当地选择。例如可举出:阴离子表面活性剂,非离子表面活性剂,两性表面活性剂,非离子型表面活性剂,炔属乙二醇系表面活性剂,或者含氟表面活性剂。作为上述阴离子表面活性剂,例如可举出聚氧乙烯基烷基醚醋酸盐,十二烷基苯磺酸盐,月桂酸盐,聚氧乙烯基烷基醚硫酸盐等。
作为上述非离子型表面活性剂,例如可以举出:炔属乙二醇系表面活性剂,聚氧乙烯烷基醚,聚氧乙烯烷基苯基醚,聚氧乙烯化失水山梨糖醇脂肪酸酯,聚氧丙烯聚氧乙烯烷基醚,聚氧乙烯烷基酯,聚氧乙烯烷基胺,聚氧乙烯烷基酰胺等。
作为上述炔属乙二醇系表面活性剂,例如可以举出:2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇,3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇,3,5-二甲基-1-己炔-3-醇等。作为该炔属乙二醇系表面活性剂的市售品,例如可以举出美国气体制品公司的Surfynol(商品名)104,82,465,485,TG等。
作为上述两性表面活性剂,例如可以举出:月桂氨基丙酸盐,月桂基二甲基内铵盐,硬脂基二甲基甜菜碱,月桂基二羟乙基甜菜碱等。具体地可以举出月桂基二甲基胺氧化物,肉豆蔻基二甲基胺氧化物,硬脂基二甲基胺氧化物,二羟乙基月桂基胺氧化物,聚氧乙烯椰子油烷基二甲基胺氧化物,二甲基烷基(椰子)甜菜糖,二甲基月桂基内铵盐等。
在这些表面活性剂中,特别适合的是选自下述通式(I),(II),(III),(IV),(V)及(VI)的表面活性剂。
在上述通式(I)中,R1表示烷基,h表示3~12的整数。M表示选自碱金属离子,季铵,季鏻,以及链烷醇胺的任何一种。
在上述通式(II)中,R2表示烷基。M表示选自碱金属离子,季铵,季鏻,以及链烷醇胺的任何一种。
在上述通式(III)中,R3表示烃基,k表示5~20的整数。
在上述通式(IV)中,R4表示烃基,j表示5~20的整数。
在上述通式(V)中,R6表示烃基,L及p表示1~20的整数。
在上述通式(VI)中,q及r表示0~4的整数。
下面示出上述结构式(I)及(II)的表面活性剂具体的游离酸形式。
CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH (I-1)
CH3(CH2)12O(CH2CH2O)4CH2COOH (1-2)
CH3(CH2)12O(CH2CH2O)5CH2COOH (I-3)
CH3(CH2)12O(CH2CH2O)6CH2COOH (I-4)
作为上述含氟表面活性剂,可以例举出:全氟烷基磺酸化合物,全氟烷基碳化合物,磷酸全氟烷基酯化合物,全氟烷基环氧乙烷加成物,以及在侧链上有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物化合物等。在这些化合物中,在侧链上有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物化合物由于起泡少,近年来被视为问题的含氟化合物在人体中的积累程度低,安全性高,所以是特别理想的表面活性剂。
作为上述全氟烷基磺酸化合物,可以例举出:全氟烷基磺酸,全氟烷基磺酸盐等。作为上述全氟烷基碳化合物,可以例举出:全氟烷基羧酸,全氟烷基羧酸盐等。作为上述磷酸全氟烷基酯化合物,可以例举出:磷酸全氟烷基酯,磷酸全氟烷基酯的盐等。作为上述在侧链上有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物化合物,可以例举出:在侧链上有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物,在侧链上有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物的硫酸酯盐,在侧链上有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物的盐等。
作为这些含氟表面活性剂盐的离子,可以例举出:Li,Na,K,NH4,NH3CH2CH2OH,NH2(CH2CH2OH)2,NH(CH2CH2OH)3等。
作为上述含氟表面活性剂,可以用经适当合成的化合物,也可以从市场上购买。以下述通式(VII)表示的表面活性剂是理想的。
CF3CF2(CF2CF2)m-CH2CH2O(CH2CH2O)nH (VII)
上述通式(VII)中,m表示0~10的整数,n表示1~4的整数。
作为该市售商品,可以例举出:旭硝子公司制造的Sulflon(商品名)S-111,S-112,S-113,S-121,S-131,S-132,S-141,S-145,住友3M公司制造的Fluorad(商品名)FC-93,FC-95,FC-98,FC-129,FC-135,FC-170C,FC-430,FC-431,大日本油墨化学工业社制造的MEGAFAK(商品名)F-470,F-1405,F-474,DuPont公司制造的Zonyl(商品名)TBS,FSP,FSA,FSN-100,FSN,FSO-100,FSO,FS-300,UR,Neos公司制造的FT-110,FT-250,FT-251,FT-400S,FT-150,FT-400SW,Omnova公司制造的PF-151N等。在这些产品中,从提高可靠性和显色良好出发,DuPont公司制造的Zonyl(商品名)FS-300,FSN,FSN-100,FSO是特别理想的。
-渗透剂-
上述渗透剂的意思是指有机溶剂中具有促进印墨向纸张渗透功能的效果好的溶剂(另一方面,润湿剂的意思是指有机溶剂中被认为具有防止喷墨头干燥的润湿功能的溶剂),具体地说,碳原子数8以上的多元醇化合物或二甘醇化合物是适当的。即作为本实施形态的印墨中的渗透剂可以用多元醇化合物或二甘醇化合物等的水溶性有机溶剂,尤其是碳原子数8以上11以下的多元醇化合物,以及二甘醇化合物至少一种是适用的。
上述多元醇化合物的碳原子数少于8时,渗透性不充分,双面印刷时会使记录用的记录介质脏,而且印墨在记录用的记录介质上的扩展不充分,填满像素变差,所以文字的等级和图像浓度会降低。
作为上述碳原子数8以上的多元醇化合物,例如,2-乙基-1,3-己二醇(25℃,溶解度:4.2%),2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇(25℃,溶解度:2.0%)等是合适的。
上述渗透剂的添加量并无特别限制,可以根据目的适当地选择,但是以0.1~20质量%为宜,0.5~10质量%则更理想。
-润湿剂-
作为上述的润湿剂并无特别限制,可以根据使用目的适当地选择。例如,从多元醇化合物,含氮多环化合物,酰胺类,胺类,含硫化合物类,碳酸丙烯酯,碳酸乙烯酯,尿素化合物以及糖类中选择至少一种是合适的。作为上述多元醇化合物,例如可以举出:多元醇类,多元醇烷基醚类,多元醇芳基醚类等。它们可以单独用一种,也可以两种以上合并使用。
作为上述多元醇类,可以例举出:乙二醇,二甘醇,三甘醇,聚乙二醇,聚丙二醇,1,3-丙二醇,1,3-丁二醇,1,4-丁二醇,3-甲基-1,3-丁二醇,1,5-戊二醇,1,6-己二醇,丙三醇,1,2,6-己三醇,1,2,4-丁三醇,1,2,3-丁三醇等。
作为上述多元醇烷基醚类,可以例举出:乙二醇单乙醚,乙二醇单丁醚,二甘醇单甲醚,二甘醇单乙醚,二甘醇单丁醚,四甘醇单甲醚,丙二醇单乙醚等。
作为上述多元醇烷基醚类,可以例举出:乙二醇单苯醚,乙二醇单苄醚等。
作为上述含氮多环化合物,可以例举出:N-甲基-2-吡咯烷酮,N-羟乙基-2-吡咯烷酮,2-吡咯烷酮,1,3-二甲基咪唑啉酮,ε-己内酰胺等。作为上述酰胺类,可以例举出:甲酰胺,N-甲基甲酰胺,N,N-二甲基甲酰胺等。作为上述胺类,可以例举出:单乙醇胺,二乙醇胺,三乙醇胺,一乙胺,二乙胺,三乙胺等。作为上述含硫化合物类,可以例举出:二甲亚砜,环丁砜,硫代二乙醇等。作为上述尿素化合物类,可以例举出:从尿素,硫代尿素,亚乙基脲,以及1,3-二甲基-2-咪唑啉酮选出至少一种化合物。上述尿素类给予上述印墨的添加量一般以0.5~50质量%为宜,1~20质量%则更理想。
作为上述糖类,可以例举出:单糖类,二糖类,寡糖类(包含三糖类及四糖类),多糖类,或者它们的衍生物。在它们之中,葡萄糖,甘露糖,果糖,核糖,木糖,阿糖,半乳糖,麦芽糖,纤维素二糖,乳糖,蔗糖,海藻糖,麦芽三糖是合适的,特别理想的是麦芽糖,山梨糖,葡糖酸内酯。上述多糖类意味着广义的糖,可以使用含有α-环糊精,纤维素等自然界广泛存在的物质。作为上述糖类的衍生物,可以例举出:上述糖类的还原酸(例如,糖醇(以通式HOCH2(CHOH)n CH2OH表示,式中n表示2~5的整数),氧化糖(例如醛糖酸,糖醛酸等),氨基酸,硫代酸等。在这些化合物中,糖醇是特别合适的。作为合适的醇,可以例举出:麦芽糖醇,山梨糖醇等。
在这些化合物中,从能得到优异的效果来防止由于溶解性和水分蒸发所造成的喷射特性不良这一点出发考虑,适合的是丙三醇,乙二醇,二甘醇,三甘醇,丙二醇,双丙甘醇,三丙二醇,1,3-丁二醇,2,3-丁二醇,1,4-丁二醇,3-甲基-1,3-丁二醇,1,3-丙二醇,1,5-戊二醇,四甘醇,1,6-己二醇,2-甲基-2,4-戊二醇,聚乙二醇,1,2,4-丁三醇,1,2,6-己三醇,硫代二乙二醇,2-吡咯烷酮,N-甲基-2-吡咯烷酮,N-羟乙基-2-吡咯烷酮。
上述润湿剂在上述印墨中的含量以10~50质量%为宜,20~35质量%则更加理想。上述含有量太低的话,喷嘴容易干燥,会发生印墨液滴喷出不良,而含量太高的话,印墨的粘度升高,会超过适当的粘度范围。
-树脂乳液-
本实施形态的印墨可以使用任意的树脂乳液作为颜料的定影剂。上述的树脂乳液是将树脂微粒分散在作为连续相的水中的乳液,根据需要即使含有如表面活性剂那样的分散剂也没有关系。作为上述分散相成分的树脂微粒的含有量(树脂乳液中树脂微粒的含有量)一般以10~70质量%为宜。如果考虑专门用于喷墨记录装置,上述树脂微粒的平均粒径以10~1000nm为宜,20~300nm则更加理想。
作为上述分散相的树脂微粒成分并无特别限制,可以根据使用目的做适当的选择,例如可以举出丙烯酸系树脂,醋酸乙烯酯系树脂,苯乙烯系树脂,丁二烯系树脂,苯乙烯-丁二烯系树脂,氯乙烯系树脂,丙烯酸苯乙烯系树脂,丙烯酸有机硅系树脂等,其中,丙烯酸有机硅树脂是特别理想的。
作为上述树脂乳液,可以使用经合适的合成方法得到的,也可以使用市售的产品。作为该市售的树脂乳液,可以例举出:Microgel(商品名)E-1002,E-5002(苯乙烯-丙烯酸系树脂乳液,日本油漆株式会社制品),Voncoat(商品名)4001(丙烯酸系树脂乳液,大日本油墨化学工業株式会社制品),Voncoat(商品名)5454(苯乙烯-丙烯酸系树脂乳液,大日本油墨化学工業株式会社制品),SAE-1014(苯乙烯-丙烯酸系树脂乳液,日本Zeon株式会社制品),SAIBINOL(商品名)SK-200(丙烯酸系树脂乳液,Saiden化学株式会社制品),Primal(商品名)AC-22,AC-61(丙烯酸系树脂乳液,Rohm and Haas公司制品),NANOCRYL(商品名)SBCX-2821,3689(丙烯酸有机硅系树脂,東洋油墨製造株式会社制品),#3070(甲基丙烯酸甲酯聚合物树脂乳液,御国色素公司制品)等。
作为上述树脂乳液中的树脂微粒成分在上述印墨里的添加量以0.1~50质量%为宜,较好的是0.5~20质量%,1~10质量%则更加理想。如果上述作为上述树脂乳液中的树脂微粒成分在上述印墨里的添加量低于0.1质量%时,对于提高耐堵塞性和喷射稳定性的效果是不充分的,超过50质量%时,印墨保存时的稳定性会降低。
-其他成分-
对于上述其他成分并无特别限制,根据需要可以做适当的选择。例如可以举出:pH调整剂,防腐防霉剂,防锈剂,抗氧化剂,紫外线吸收剂,吸氧剂,光稳定剂等。
作为上述的pH调整剂,只要能将pH调整到7以上而对于调配好的印墨不带来恶劣的影响,对此并无特别限制,可以针对目的采用任何的物质。例如可以举出:二乙醇胺,三乙醇胺等的胺;LiOH,NaOH,KOH等碱金属元素的氢氧化物;NH4OH,季铵碱,季鏻碱,Li2CO3,Na2CO3,K2CO3等的碱金属碳酸盐等。
-印墨制法-
本实施形态的印墨含有水、颗粒状的着色剂及表面活性剂,根据需要还可将渗透剂,润湿剂,树脂乳液,其他成分分散或溶解在水性介质中,再根据需要通过搅拌混合制造。上述的分散可以利用例如砂磨机,均浆器,球磨机,油漆摇动器,超声波分散机等进行,搅拌混合可以利用采用常规搅拌浆的搅拌机,磁力搅拌器,高速分散机等。
-印墨的固形成分-
本实施形态的印墨的固形成分希望高于6质量%。如低于这个浓度的话,干燥时粘度的升高缓慢,图像有容易渗色的倾向。虽然固形成分的浓度越高越好,但是太高的话就会引起喷嘴堵塞,容易发生图像脱落,所以在15质量%以下是理想的。
-印墨的物理性质-
作为本实施形态的印墨,希望有非常高的渗透性,已判明,其条件就是理想的表面张力低于30mN/m。表面张力大于30mN/m时,印墨的渗透缓慢,发生图像渗色现象,因此不能得到高等级的图像。由于表面张力越低,颜料和溶剂的分离能力越高,虽然希望表面张力更低,但是当上述表面张力低于15mN/m时,喷嘴板过于润湿,不能很好地形成墨滴(颗粒化),在本实施形态的记录介质上的渗色显著,印墨会不能稳定地喷出,所以表面张力以15~30mN/m为宜,15~25mN/m则更加理想。印墨的表面张力可以根据渗透剂(例如乙基己二醇,称作EHD)的量以及含氟表面活性剂(例如DuPont公司制的FS300)的添加量加以调整。上述表面张力可以利用例如表面张力测定装置(協和界面科学株式会社制的CBVP-Z型),采用白金板在25℃下测定。
本实施形态的印墨也可用于在以往的空隙型喷墨用的记录介质上打印。但是,此时由于印墨的吸收速度太快,墨滴在记录介质表面上喷落之后墨点润湿铺展开之前,溶剂已经浸透,所以墨点直径已变得小了。其结果,容易产生浓度降低,粒状感觉增大。因此,为了制作高等级的图像,必须提高打印的分辨率,因而会引起打印速度放慢,印墨消耗量增加。另外,在如喷墨用的记录介质那样的高吸收性的记录介质上形成图像时,喷落后印墨被记录介质迅速吸收,所以,印墨记录物品的图像这一面容易变成极度的突出形状,即使用光泽处理液涂布也难以显现出光泽。
上述印墨的物理性质,例如粘度,pH等最好处于以下的范围内。上述印墨的粘度在25℃下以3cps以上30cps以下为宜,5~20cps则更加理想。上述粘度超过20cps时,会难以确保稳定的喷射。上述的pH值,例如,以7~10为宜。
[光泽处理液]
作为用于本实施形态的光泽处理液,有可能使用在商业印刷领域里叫做上光清漆(OP VARNISH)的材料。上光清漆大致上有三类:油性清漆,水性清漆,UV清漆,基本上任何一种都可以使用,但是,本实施形态的记录介质的底材是纤维素纸浆,水性清漆容易使底材产生变形,与本实施形态的印墨的匹配性不太好。用油性清漆时虽然可以得到优异的光泽,但是干燥性差,有不能使得喷射记录的适应各种要求性(on demand)发挥作用的情况。而UV清漆干燥快,光泽也比较优异,所以是理想的光泽处理液。
作为UV清漆,可以利用一般采用的制品。例如可以举出大日本油墨化学工業公司的DAICURE CLEAR(商品名,以下皆如此)-UV系列或者DAICURE CLEAR-UV 1412EM等。还可以举出T&K Toka公司的No.2L Carton OP VARNISHNW,No.6 L Carton OP VARNISH GW,No.6 L Carton OP VARNISH GW-L,UV L Carton OP VARNISH KS,UV 1610 OP VARNISH S,UV L Gloss OP VARNISHM,UV KIKKOMAN OP VARNISH NK,UV Back OP VARNISH NS,UV Back OP VARNISHSK-T,No.3 UV Wet Back Matt OP VARNISH L,UV Video OP VARNISH Y,UV Gloss OP VARNISH CP-3,UV Gloss OP VARNISH T-100系列,UV LTP FLOP VARNISH,UV Coat VARNISH AT-B,UV Coat VARNISH AT-SL,UV Coat VARNISHBL-W,UV Coat VARNISH FJ,UV Coat VARNISH HTA-W,UV Coat VARNISH OMT,UV Coat VARNISH TG-2,UV Coat VARNISH TH-3,UV Coat VARNISH TH-S,UV VECTA Coat VARNISH PC-3KW2,No.2 UV Flexo VARNISH FT-P,UV FlexoVARNISH FV-2等。还可以举出東洋油墨株式会社的FD PCA 800清漆系列,FD PCA 902清漆,FD Clear Coat SPC,FD S多色OP VARNISH TK,FD OLP多色VARNISH M1,FD Carton ACE OP VARNISH,FD O Wet OP VARNISH K1,FD Carton ACE Matt OP VARNISH等。还可以举出帝国油墨製造的UV FIL-383Clear,UV FIL 393等。
为了协调各种目的,也可以采用UV固化树脂,或者用单体利用了光聚合反应的任意的混和物。例如可以举出利用以下的配方调配的混和物。
UV固化型树脂:聚氨酯丙烯酸酯(UNIDIC 17-806,DIC株式会社制品)100质量份
光引发剂:1-羟基-环己基-苯甲酮(Irgacure 184,Ciba Geige公司制品)4质量份
稀释剂:醋酸丁酯150质量份
根据用途,也可以使用一般的油性上光清漆。例如可以举出T&K TOKA公司的Best Dry OP VARNISH N,Best Dry OP VARNISH 3W,Best Dry OP VARNISHNW,No.2 Best Dry OP VARNISH N-ON,No.10 OP VARNISH,No.10 OP VARNISH3W,Best Dry OP VARNISH SOYA,Super Gloss OP VARNISH,油性BASED RELEASEOP VARNISH,OP VARNISH SRS(肥皂用),ALPO OP VARNISH N,ALPO耐磨擦VARNISH等。还可以举出東洋油墨製造社的单色机OP VARNISH,TK HIGHECHOSOY OP VARNISH 1M,TK HIGHECHO SOY耐磨擦OP VARNISH,多色机OP VARNISH,TK Wet Gloss OP VARNISH,New-CKU耐磨擦OP VARNISH,CKU T OP VARNISHK2,TK HIGHECHO SOY OP VARNISH 1L,TK HIGHECHO SOY耐磨擦OP VARNISH等。也可以将各种目的合并起来,把任意的树脂配合起来使用。
这些清漆的粘度如果过低,则发生被记录介质吸收,所以希望高的粘度。尤其是使用喷墨方式涂布清漆时,虽然粘度必须低,方便从喷墨头喷出来,但是希望粘度大于10mpa·s。低于10mPa·s,会发生被记录介质吸收,或图像上清漆涂膜发生凹陷。
[记录介质]
作为本实施形态的记录介质是否合适的指标,首先可以根据液体吸收动态扫描仪的印墨吸收量判断。即利用液体吸收动态扫描仪的接触时间为500毫秒时,记录介质对于印墨的吸收量在1ml/m2以上、10ml/m2以下是理想的。在本发明中,所述“1ml/m2以上”意味着大于或等于1ml/m2,所述“10ml/m2以下”意味着小于或等于10ml/m2。满足该条件的记录介质可以被认为具有本发明的功能,与后述的印墨组合起来可以得到所谓“切纸”好,文字、图像的四周边缘部分不模糊,无羽毛状斑疵,不洇色,光学浓度(OD)高的记录图像。接触时间为500毫秒时,记录介质对于印墨的吸收量在5ml/m2以上,7ml/m2以下时,光学浓度和文字渗色同时被显著改善。此时,形成图像的那一面成为适度的突出形状,所以,对应于上光清漆附着量的不同,图像的光泽度是变化的,能够形成适应于不同目的的不同光泽度的图像。另一方面,如吸收量小于1ml/m2时,容易产生形成珠状(beading)等,难于形成高速喷墨图像。又,吸收量大于10ml/m2时,光泽处理时发生上光清漆的渗透,难以进行均匀的光泽处理。不仅是上光清漆,难以与层合或压箔等用于商业印刷的各种后处理相配合。在本实施形态中,表示在印墨被记录介质吸收几乎结束的饱和状态下的渗透性,所以,在印墨吸收量测定时的接触时间取500毫秒。
本实施形态的记录介质的涂布层含有颜料以及树脂胶粘剂,虽然是以这些物质作为主成分构成的,但可以通过使树脂胶粘剂的配合量多朝减少转移量(印墨吸收量)的方向调整,使颜料的配合量向增加转移量的方向调整。又,也可提高构成涂布层的颜料颗粒的比表面积,例如减少粒径,采用比表面积大的颜料种类,也可提高转移量。
上述接触时间500毫秒时的印墨吸收量过少时,干燥性不充分,所以会容易产生马刺痕迹,印墨吸收量过多时,容易产生渗移,干燥后图像部分的光泽容易差。
上述液体吸收动态扫描仪(Dynamic Scanning Absorptometer:DSA,日本TAPPI JOURNAL杂志,第48卷,1994年5月,第88~92页,空闲重则)是在极短时间内正确测定液体吸收量的装置。上述液体吸收动态扫描仪根据毛细管中的弯月面的移动直接读取液体吸收的速度,试料成圆盘状,在它上面的吸液头成螺线状地扫描,根据预先设定的模式自动变化扫描速度,一张试料只进行必需点数的测定,用这样的方法测定是自动化的。向纸试料供液体的头通过Teflon(登录商标)管与毛细管相连,毛细管中弯月面的位置用光学传感器自动读取。具体地说,采用K350系列D型液体吸收动态扫描仪(協和精工株式会社制品)测定印墨的转移量。接触时间500毫秒时的转移量可以通过内插在临近接触时间的各接触时间的转移量测定值求得。测定可在23℃,相对湿度50%条件下进行。
-支承体(基纸)-
作为本实施形态的记录介质的基纸,采用纤维素纸浆。更具体地说,使用的是将作为上述基纸的化学纸浆、机械纸浆以及废纸回收纸浆等以任意的比例混合使用,也可使用将根据需要添加施胶剂、提高成品率的添加剂、纸力增强剂等的原料用长網造纸机或间隙型的双线型造纸机,用双线构成长網部的后半部的混合型造纸机等造纸的基纸。
用于本实施形态的记录介质的基纸的纸浆可以包含未用过的化学纸浆(CP),例如阔叶树漂白硫酸盐纸浆,针叶树漂白硫酸盐纸浆,阔叶树未漂白硫酸盐纸浆,针叶树未漂白硫酸盐纸浆,阔叶树漂白亚硫酸盐纸浆,针叶树漂白亚硫酸盐纸浆,阔叶树未漂白亚硫酸盐纸浆,针叶树未漂白亚硫酸盐纸浆等的木材及其它的纤维原料经化学处理制成的纸浆的化学纸浆,以及以未用过的机械纸浆(MP),例如磨木浆,化学磨木浆,化学机械纸浆,半化学纸浆等的木材及其它的纤维原料为主经机械处理制成的未用过的机械纸浆。
还可以用废纸纸浆,作为废纸纸浆的原料,财团法人废纸再生促进中心的废纸质量规格标准表示作为废纸纸浆的原料。可以举出:上等白纸,格子白纸,奶白色卡纸,特白纸,中白纸,仿制纸,皮肤白,图画纸,白原稿,特上等碎纸,别的上等碎纸,报纸,杂志等。具体地说,与信息相关的未涂布的计算机用纸,热敏纸,压敏纸等打印机用纸;PPC用纸等的OA废纸;上光的美术纸,铜版纸,轻涂纸,无光纸等的涂料纸;高级纸,彩色高级纸,笔记纸,便笺纸,包装纸,彩色纸,中等质量纸,新闻纸,草纸,超重纸,仿制纸,纯白卷筒纸,乳白卡纸等的非涂料纸等的纸,或纸板的废纸,化学纸浆纸,含有高成品率纸浆的纸等。这些可以单独用一种,也可以两种以上合并使用。
上述废纸纸浆一般可由以下的四道工序组合起来制造。
(1)碎解(解纤),在碎浆机中用机械力和药品处理废纸,拆解成纤维状,将印刷油墨从纤维上剥离出来。
(2)除尘,通过筛子,除垢器将废纸中包含的异物(塑料等)除去。
(3)脱墨,利用浮选法或洗净法将用表面活性剂从纤维上剥离下来的印刷油墨除去到系统外。
(4)漂白,利用氧化反应和还原反应提高纤维的白度。
混合上述废纸纸浆时,废纸纸浆在全部纸浆中的混合比率,从记录后的弯曲对策考虑,以40%以下为宜。
作为可以用于本实施形态的记录介质的基纸的填料,碳酸钙是有效的,但可以将高岭土,煅烧白土,叶蜡石,丝云母,滑石等硅酸类等的无机填料,缎光白(satin white),硫酸钡,硫酸钙,硫化锌,塑料颜料,尿素树脂等的有机颜料合并在一起使用。
用于本实施形态的记录介质的基纸的内部定型剂(施胶剂)并无特别限制,可以从熟知的用于喷墨记录用纸或商业印刷用纸的内部定型剂施胶剂中适当地选择。例如可以举出松香乳液系的施胶剂等,但是,为了提高纸面的pH值,特别理想的是用于中性造纸的中性松香系施胶剂,链烯基无水琥珀酸(ASA),烷基乙烯酮二聚物(AKD),石油树脂系施胶剂等。其中特别合适的是中性松香系施胶剂和链烯基无水琥珀酸。内部施胶剂用量,相对于100质量份的绝对干燥纸浆,以0.1~0.7质量份为宜,但并非限定于此。
作为用于上述基纸的内添加填料,例如可以用熟知的颜料作为白着色剂。作为该白着色剂,例如可以举出:轻质碳酸钙,重质碳酸钙,高岭土,白土,滑石,硫酸钙,硫酸钡,二氧化钛,氧化锌,硫化锌,碳酸锌,缎光白,硅酸铝,硅藻土,硅酸钙,硅酸镁,合成二氧化硅,氢氧化铝,氧化铝,锌钡白,沸石,碳酸镁,氢氧化镁等那样的白色无机颜料;苯乙烯系塑料颜料,丙烯酸系塑料颜料,聚乙烯,微胶囊,尿素树脂,三聚腈胺树脂等那样的有机颜料。它们可以单独一种使用,也可以两种以上合并使用。
-涂层-
本实施形态的记录介质的涂层含有颜料及胶粘剂,根据需要还含有表面活性剂和其它成分。作为上述颜料,可以用无机颜料,或者合并无机颜料和有机颜料一起使用。
作为上述无机颜料,例如可以举出:高岭土,滑石,重质碳酸钙,轻质碳酸钙,亚硫酸钙,非晶二氧化硅,钛白,碳酸镁,二氧化钛,氢氧化铝,氢氧化钙,氢氧化镁,氢氧化锌,绿泥石,伊利石,白土等。在这些颜料中,通过使用折射率尽可能高的颜料可以减薄涂布层的厚度。但从成本角度考虑,理想的是使用碳酸钙或高岭土,尤其是高岭土有优异的显示出光泽的性,可以接近用于胶印的用纸品质,所以特别理想。这些颜料只要不损害本发明的效果可以合并使用,也可以合并未列举出的其它颜料一起使用。
上述高岭土中有层状高岭土,煅烧高岭土,经过表面改性的高岭土等,但从显示光泽的性考虑,具有粒径小于2μm的部分高于80质量%的颗粒分布的高岭土占全部高岭土的50质量%以上是合乎理想的。上述高岭土的添加量,相对于100质量份的全部颜料50质量%以上是合乎理想的。上述添加量低于50质量%时,不会得到充分的光泽度效果。上述添加量的上限虽然并无限制,但考虑到高岭土的流动性,特别是在高剪切力下粘度增加的特性,从涂布适合性角度出发,以90质量份以下更加理想。
也可以将这些高折射率的颜料与低折射率的二氧化硅或有机颜料合并使用。作为上述有机颜料,例如有:苯乙烯-丙烯酸共聚物颗粒,苯乙烯-丁二烯共聚物颗粒,聚苯乙烯颗粒,聚乙烯颗粒等水溶性分散体。这些有机颜料也可以两种以上混合起来。上述有机颜料的添加量以相对于100质量份上述涂布层的全部颜料2~20质量份为宜。上述有机颜料由于显示光泽的性优异,而且其比重低于无机颜料,所以能得到体积大、光泽度高、表面遮盖性良好的涂布层。上述添加量低于2质量份时,没有上述的效果,超过20质量份时,涂布液的流动性变差,与涂布的可操作性降低有关,且成本上也是不经济的。上述有机颜料的形态有密实型、中空型、环型等,但从显示光泽的性,表面遮盖性及涂布液的流动性的平衡考虑,平均粒径以0.2~3.0μm为宜,更理想的是采用孔隙率40%以上的中空型有机颜料。
本实施形态的记录介质所使用的色材颜料涂层的树脂胶粘剂,与构成涂层的颜料以及基纸的粘合力强的同时,只要是不引起封闭的水性树脂,乳液等,并无特别限制。
作为这样的水性胶粘剂,例如可以举出:聚乙烯醇或氧化淀粉,酯化淀粉,酶改性淀粉,阳离子化淀粉等的淀粉类;酪蛋白,大豆蛋白类;羧甲基纤维素,羟乙基纤维素等的纤维素衍生物;苯乙烯-丙烯酸树脂,异丁烯-马来酐树脂;丙烯酸乳液,醋酸乙烯酯乳液,偏氯乙烯乳液,聚酯乳液,SBR(丁苯橡胶)胶乳,丙烯腈丁二烯胶乳等。在这些化合物中,考虑成本的话,最好使用淀粉或苯乙烯-丁二烯胶乳。这里所说的SBR胶乳是把以苯乙烯和丁二烯单体作为主要成分,根据需要可加入其他的单体,通过乳液聚合法制成的苯乙烯-丁二烯共聚物作为不连续相的合成橡胶胶乳。该SBR胶乳是一般用于铸涂纸的纸涂布的树脂胶粘剂,加上涂层后,记录介质的表面变成疏水性的,喷墨印墨的润湿性变差,与用作喷墨印墨的定影剂的阳离子剂的匹配性变差,所以一般不用于喷墨用纸,但对提高胶印印刷的适合性是极理想的。作为上述的其他单体,有可以很好地使用的丙烯酸,甲基丙烯酸,丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯,丙烯腈,马来酸,富马酸,醋酸乙烯酯等的乙烯基系单体。还可以采用含有羟甲基化的三聚腈胺,羟甲基化的尿素,羟甲基化的羟基丙烯尿素,异氰酸酯等交联剂,利用含有N-羟甲基丙烯酰胺等单元的共聚物具有自交联性的化合物。这些化合物可以单独用一种,也可以合并两种以上一起使用。构成SBR胶乳的苯乙烯-丁二烯共聚物中的苯乙烯单体的含量以20~80质量%为宜,丁二烯单体的含量以80~20质量%为宜。
本实施形态的记录介质所用的涂层中上述树脂胶粘剂的添加量的使用比率,以全部遮盖层固形成分的50~70质量%为宜,55~60质量%则更加理想。如所述比率低的话,粘合力不充分,印墨容纳层的强度低,内部结合强度下降,会担心掉粉。
在不损害本发明的目的和效果的范围内,还可以根据需要在本实施形态的记录介质的涂层中添加其他的成分。作为这些其他的成分,除了增粘剂、保水剂、消泡剂、防水合剂等、一般的与涂料纸用的颜料混合的助剂之外,还可以使用pH调节剂、防腐剂、抗氧化剂、阳离子性有机化合物等的添加剂。
作为用于涂层的表面活性剂可以适当地选择,并无特别限制。可以使用:阴离子表面活性剂,阳离子表面活性剂,两性表面活性剂,非离子表面活性剂的任何一种,但其中以非离子表面活性剂特别合乎理想。通过添加上述表面活性剂,可在提高图像防水性的同时,图像浓度提高,渗色得到改善。
作为上述非离子表面活性剂,例如可以举出:高碳醇环氧乙烷加成物,烷基酚环氧乙烷加成物,脂肪酸环氧乙烷加成物,多元醇脂肪酸酯环氧乙烷加成物,高级脂肪族胺环氧乙烷加成物,脂肪酸酰胺环氧乙烷加成物,油脂的环氧乙烷加成物,聚丙二醇环氧乙烷加成物,甘油的脂肪酸酯,季戊四醇的脂肪酸酯,山梨糖醇以及失水山梨糖醇的脂肪酸酯,蔗糖的脂肪酸酯,多元醇的烷基醚,链烷醇胺类的脂肪酸酰胺等。这些化合物可以单独使用一种,也可以两种以上合并起来使用。
作为上述多元醇并无特别限制,可以根据目的适当地选择。例如可以举出:甘油,三甲氧基丙烷,季戊四醇,山梨糖醇,蔗糖等。就环氧乙烷加成物而言,在能够维持水溶性的范围内,利用环氧丙烷或者环氧丁烷等的烯化氧置换一部分的环氧乙烷加成物是有效的。其置换率在50%以下为宜。上述非离子表面活性剂的HLB(亲水亲油平衡)以4~15为宜,7~13则更加理想。上述表面活性剂的添加量,相对于100质量份的上述阳离子性表面活性剂,以0~10质量份为宜,0.1~1.0质量份则更加理想。
在不损害本发明的目的和效果的范围内,还可以根据需要在上述的涂层中添加其他的成分。作为这些其他的成分,可以举出:氧化铝粉末,pH调节剂,防腐剂,抗氧化剂等。
本实施形态的记录介质中并非一定要混合阳离子表面活性剂不可。相反,添加过多时,多数情况下会降低纸面的pH值,可以根据目的有选择地使用最低限度。
作为上述的阳离子性表面活性剂,例如可以举出:二甲胺·环氧氯丙烷缩聚物,二甲胺·氨·环氧氯丙烷缩合物,聚(甲基丙烯酸三甲氨基乙酯·甲酯硫酸盐),二烯丙胺盐酸盐·丙烯酰胺共聚物,聚(二烯丙胺盐酸盐·二氧化硫),聚二烯丙胺盐酸盐,聚(烯丙胺盐酸盐·二烯丙胺盐酸盐),丙烯酰胺·二烯丙胺共聚物,聚乙烯胺共聚物,双氰胺·氯化铵·尿素·甲醛缩合物,聚亚烷基聚胺·双氰胺二酰胺氨盐缩合物,二甲基二烯丙基铵氯化物,聚二烯丙基甲胺盐酸盐,聚(二烯丙基二甲基铵氯化物),聚(二烯丙基二甲基铵氯化物·二氧化硫),聚(二烯丙基二甲基铵氯化物·二烯丙胺盐酸盐衍生物),丙烯酰胺·二烯丙基二甲基铵氯化物共聚物,丙烯酸盐·丙烯酰胺·二烯丙胺盐酸盐共聚物,聚环乙亚胺,丙烯酸胺聚合物等的环乙亚胺衍生物,聚环乙亚胺氧化烯改性物等。这些化合物可以单独使用一种,也可以两种以上合并起来使用。
作为在本实施形态的记录介质上利用涂布赋予涂层的方法并无特别的规定,可以利用直接涂布的方法,在其他底材上一次涂布完的涂层转印到记录介质上的方法,喷雾等的喷涂方法等。作为直接涂布方法,例如可以举出:辊涂法,气刀涂布法,浇口辊涂法,上胶印刷法(size press),焊缝定径套法(seam sizer),装料计量上胶印刷涂布法(load metering size press coat)等薄膜转移方式或者利用墨斗或墨辊涂施的刮板式涂布机方式(bladecoater)。为了获得强光泽面,还可以采用铸涂法。
在这些方法中,从成本角度考虑,理想的是,利用装在造纸机上常规的上胶印刷、浇口涂辊上胶印刷、薄膜转移上胶印刷等,使涂液浸渍或附着,在机内进行涂布处理的方法。
上述涂层液的附着量并无特别限制,可以根据目的去适当选择。但是,固形分以0.5~25g/m2为宜。低于0.5g/m2时,印墨着色剂成分不能充分分离,所以着色剂渗透到纸里的浓度低,产生了文字的渗色。上述浸渍或涂布后,根据需要,也可以进行干燥,作为此时的干燥温度,并无特别限制,可以根据目的去适当选择,但是,100~250℃的温度是理想的。
至于涂层的干燥处理,例如可以采用热风干燥炉,热转鼓等来进行。另外,为了使表面平滑或提高表面的强度,也可以采用砑光机装置(超级砑光机,软砑光机,光泽砑光机)。
本实施形态的记录介质的定量(克重)以100~300g/m2为宜。低于100g/m2时,没有身骨,品位感低;超过300g/m2时,由于身骨过大,在传送途中弯曲部分的记录用记录介质不容易挠曲,容易发生记录介质阻塞、传送不良现象。
本实施形态的记录介质虽然与以往的喷墨用记录介质不同,其吸收性低,但容易均匀地进行最终的光泽处理。换言之,如果对印墨的吸收性高,把上光清漆都吸收光了,均匀的制膜就变得困难,光泽难以表现出来。可以增加清漆的涂敷量,但是化费成本;而且不管是固化时氧化聚合也好,UV固化也好,往往反应费时间,或未反应而残留。另外,有时会产生光泽不均匀而成斑状。
作为这种印墨吸收性低、印墨成分难以渗透到纸里去的记录介质,较适用的是铸涂纸。所谓的铸涂纸不同于上述的依照涂布量来分类,而是依照制法来分类的。通常在涂布液尚未干透的状态下,卷绕在加热的镜面辊(铸滚筒)上,通过将该面转印的方式赋予纸表面像镜面那样的平滑度。铸涂纸的涂布量通常在20~30g/m2的程度。作为铸涂纸具体的商品,可以举出MirrorCoat Platina(商品名,王子制纸公司制),Esprit Coat C(商品名,日本制纸公司制)等。
依照本实施形态,即使是其他印刷用的涂料纸,只要是满足上述印墨吸收量的条件,也能形成良好的图像。作为这样的印刷用涂料纸,按照经济产业省和日本造纸联合会的品种分类法,一般是按涂布量分类。有用于胶印、凹版印刷等的称为铜版纸(A0,A1)、涂料纸(A2,B2)、轻涂纸(A3,B3)、微涂纸的用于商业印刷、出版印刷的涂料纸。这里,铜版纸的涂布量为固形量单面20g/m2以上,涂料纸的涂布量为固形量单面10g/m2~20g/m2,轻涂纸的涂布量为固形量单面6g/m2~10g/m2,微涂纸的涂布量为固形量单面6g/m2以下。
作为铜版纸,可以举出OK金藤N,OK金藤-R40N,SA金藤N,Satin金藤N,Satin金藤-R40N,Ultra Satin金藤A,Ultra OK金藤A,金藤单面(王子制纸),NPi特Art,NPi Super Dull,NPi Dull Art(日本制纸),Utrillo SuperArt,Utrillo Super Dull,Utrillo Premium(大王制纸),高级Art A,特菱Art,Super Matt Art A,高级Dull Art A(三菱制纸),雷鳥Super ArtN,雷鳥Super Art MN,雷鳥特Art,雷鳥Dull Art N(中越Pulp)等。
作为A2涂料纸,可以举出OK Top Coat+(Plus),OK Top Coat S,OKCasablanca,OK Casablanca V,OK Trinity,OK Trinity NaVi,New Age,New Age W,OK Top Coat Mat N,OK Royal Coat,OK Top Coat Dull,Z Coat,OK嵩姬,OK嵩王,OK嵩王Satin,OK Top Coat+,OK NONWRNCLE,OKCoat V,OK Coat N Green 100,OK Mat Coat Green 100,New Age Green 100,Z Coat Green 100(王子制纸),Aurora Coat,白笈Matt,Imperial Mat,Silver Diamond,Recycle Coat 100,Cycle Matt 100(日本制纸),μCoat,μ御白,μMat,御白μMatt(北越制纸),雷鳥Coat N,Regina雷鳥Coat 100,雷鳥Mat Coat N,Regina雷鳥Matt 100(中越Pulp工業),Pearl Coat,御白Pearl Coat N,New V Mat,御白New V Mat,Pearl CoatREW,御白Pearl Coat NREW,New V Mat REW,御白New V Mat REW(三菱制纸)等。
作为A3轻涂纸,可以举出OK Coat L,Royal Coat L,OK Coat LR,OK御白L,OK Royal Coat LR,OK Coat L Green 100,OK Matt Coat L Green100(王子制纸),Easter DX,Recycle Coat L 100,Aurora L,Recycle MattL 100,<SSS>Energy御白(日本制纸),Utrillo Coat L,MATTISSE Coat(大王制纸),High·Alpha,Alpha Mat(N)KINMARI L,KINMARI HiL(北越制纸),N Pearl Coat L,N Pearl Coat LREW,Swing Matt REW(三菱制纸),SuperEminent,Eminent,CHATON(中越Pulp工业)等。
作为B2涂料纸(中质涂料纸),可以举出OK中质Coat,(F)MCOP,OK AstroGloss,OK Astro Dull,OK Astro Matt(王子制纸),King 0(日本制纸)等。
作为微涂纸,可以举出OK Royal Light S Green 100,OK Ever LightCoat,OK Ever Light R,OK Ever Green,Clean Hit MG,OK微塗Super EcoG,Eco Green Dull,OK微塗Matt Eco G100,OK Star Light Coat,OK SoftRoyal,OK Bright,Clean Hit G,天香百合Bright,天香百合Bright G,OK Aqua Light Coat,OK Royal Light S Green 100,OK Bright(Rough·艳),Snow Matt,Snow Matt DX,OK嵩姬,OK嵩百合(王子制纸),Plano DX,PegasusHyper-8,Aurora S,Andes DX,Super Andes DX,Space DX,SEINE DX,特Gravure DX,Pegasus,Silver Pegasus,Pegasus Harmony,GreenlandDX100,Super Greenland DX100,<SSS>Energy Soft,<SSS>Energy Light,EE Henry(日本制纸),Kanto Excel,Excel Super B,Excel Super C,CANTEXCEL VAL,Utrillo Excel,Heine Excel,DANTE EXCEL(大王制纸),Cosmo Ace(大昭和板纸),Semi上L,High·Beta,High·Gamma,白Mary,Humming,御白Humming,Semi上HiL,白Mary HiL(北越制纸),Ruby LightHREW,Pearl Soft,Ruby Light H(三菱制纸),CHATON,ARISO,Smash(中越Pulp工业),Star Cherry,Cherry Super(丸住製纸)等。
作为特殊的铜版纸,若已经满足了本专利的条件,可以代用作为本专利的记录介质。例如可以举出一部分针对电子照片用的铜版纸,和凹版印刷用的铜版纸。具体来说可以举出POD Gloss Coat(王子制纸),和Space DX(日本制纸),Ace(日本制纸)等。这些纸的涂层的细孔容积适当,可以用作本专利的记录介质。
-记录介质的物理性质-
上述记录介质根据JIS-ZS-8741所规定的60°光泽度为50%以上,70%以上是合乎理想的。60°光泽度低于50%时,记录物的光泽感不足,是不令人满意的。
[记录方法]
根据本实施形态的记录方法,至少包含令上述印墨飞散在上述记录介质上形成图像的图像形成工序,和对通过上述图像形成工序已形成了图象的记录介质涂布光泽处理液,进行光泽处理的工序。本实施形态的记录方法中的图像形成工序,可以利用下述的喷墨记录装置的印墨飞散手段较好地实施。上述飞散的上述印墨液滴大小,例如以1~40pl为宜,其喷射速度以5~20m/s为宜,其驱动频率以1kHz以上为宜,其析象清晰度以300dpi以上为理想。
在本实施形态的记录方法中,在防止印墨中着色剂的渗透,使着色剂有效地分布在记录介质表面近傍的同时,为了确保印墨的干燥性,有必要限制印墨的总量(也称为附着量)。印墨总量是形成图像时的重要参数,其指的是在形成最高浓度的全部图像时,每单位面积上的印墨量。根据本发明,藉由该印墨总量的规定,使得即使是印墨吸收性差的记录介质也可以形成很少出现珠粒或渗色的均匀图像。反之,超过该上限,使用以往喷墨记录方法那样的多量印墨的话,则印墨的着色剂颜料与印墨的溶剂一起渗透,或者印墨的溶剂成分又来不及渗透,给成像带来很大障碍,从而得不到高品质的图像。
具体来说,在使用本实施形态的印墨时,制作成图像的最大印墨附着量(印墨总量规定值)以15g/m2为宜,在低于这个规定值的印墨附着量制作图像时,可以得到不出现珠粒或渗色,品质非常高的图像。已经清楚的是,理想的是低于15g/m2。
这是因为,与以往的染料印墨和喷墨用的记录介质的组合不同,在本实施形态的颜料印墨和记录介质的情况下,着色剂以堆积在记录介质表面的形状存在,如果存在覆盖记录介质表面所需量的着色剂,则多出来的着色剂不光是浪费,甚至使用本实施形态的高渗透性印墨,多余的印墨溶剂也会干扰邻接的墨点,发生出现珠粒或渗色现象。
特别是,即使采用本实施形态的印墨,如果如同以往的喷墨记录,将印墨总量规定值设定得高,则在整个部位或暗调区使用了多量的印墨,超过记录介质的着色剂分离能力,图像渗透,或干燥性大幅降低。
与以往的喷墨打印机相比,通过减少打印所需的印墨总量,可以减小墨盒的容量,可实现装置紧凑化。如果墨盒的大小与以往的一样,就可以减少更换墨盒的频率,进一步降低打印成本。
基本上,该印墨总量越少,则记录介质的涂层分离颜料的能力发挥得越充分。但是太少的话,就产生打印后的图像墨点直径太小的副作用,因此,较好的是,根据目的图像在该范围内设定(规定)印墨总量。
本实施形态的印墨总量是用质量法测定的。具体地说,在喷墨专用纸Super Fine专用纸(EPSON公司制品)上以最高浓度打印5cm×20cm的矩形全面图像,打印后,紧接着测定质量,减去打印前的质量,将差值的100倍作为印墨总量。
在本实施形态的记录方法的光泽处理工序中,光泽处理液的涂布方法可以直接利用以往的印刷中使用的方法。具体地说,可以用绕线棒刮涂器、胶印机、丝网印刷机、辊涂机等,在上述图像形成工序中形成图像的记录介质上涂布光泽处理液。根据目的不同,不妨利用喷墨方式作为光泽处理工序的光泽处理液涂布方法。
光泽处理工序中光泽处理液的附着量为干重0.3g/m2以上、20g/m2以下;理想的是1g/m2以上、10g/m2以下。多于20g/m2,则干燥不良,而且有时记录介质表面会出现柚子皮状;低于0.3g/m2,有可能得不到光泽,不理想。
[墨盒]
本实施形态的墨盒将本发明的印墨收纳在容器中,还根据需要具有经适当选择的其他部件等。作为上述的容器并无特别限制,可以根据需要适当地选择其形状,结构,大小,材质等。例如,可以适当地举出至少有利用层压铝膜,树脂薄膜形成的印墨袋等。
以下,参照图1及图2,说明墨盒。图1所示为本实施形态的墨盒一例,图2为包含图1的墨盒的外壳图。
如图1所示,印墨从印墨注入口242充填到印墨袋241中,排气后,该印墨注入口242被熔敷封闭。使用时,用装置本体上的针刺破由橡胶部件制成的印墨排出口243,向装置供应印墨。
[喷墨记录装置]
本实施形态的喷墨装置至少具有印墨飞散手段,根据需要还有经恰当选择的其他手段,例如刺激发生手段,控制手段等。
-印墨飞散手段-
上述印墨飞散手段是对本实施形态的印墨施加刺激,使得该印墨飞散,在本实施形态的记录介质上记录图像的手段。作为该印墨飞散手段并无特别限制,例如可以举出用于印墨喷射的喷嘴等。
在本实施形态中,理想的是该喷墨头的液体室部分、流体阻力部分、振动板部分以及喷嘴构件的至少一个部分是由含有有机硅以及镍的至少一种材料形成。喷墨喷嘴的喷嘴直径以小于30μm为宜,理想的是1~20μm。
上述刺激可以是例如通过上述刺激发生手段所产生的刺激。作为该刺激,并无特别限制,可以根据目的做适当的选择,可以举出加热、压力、振动、光等。这些刺激可以单独使用一种,也可以两种以上合并起来使用。其中合适的可以举出加热,压力。
作为上述喷墨记录方法中的印墨飞散形态并无特别限制,随着上述刺激的种类不同而不同。例如可以举出,上述刺激是“加热”时,利用例如加热头,将对应于记录信号的热能给予记录头内的印墨,通过该热能的作用使上述印墨产生气泡,由于该气泡的压力,使该印墨成为液滴从该记录头的喷嘴孔里喷出来喷射的方法等。而上述刺激是“压力”时,例如可以举出,通过向粘接在位于记录头里的印墨通路中叫做压力室的位置上的压电元件施加电压,压电元件挠曲,压力室容积缩小,使该印墨成为液滴从该记录头的喷嘴孔里喷出来喷射的方法等。
以下,参照附图,说明利用本实施形态的喷墨记录装置实施本实施形态的喷墨记录方法的一种形态。图3所示的喷墨记录装置设有装置本体101,供纸盒102,排纸盒103,以及墨盒装填部104。所述供纸盒102用于装填安装在装置本体101中的纸,所述排纸盒103安装在装置本体101上,用于码放记录(形成)有图像的纸,所述墨盒装填部104装填上述墨盒。墨盒装填部104的上面配置有操作按钮和指示器等的操作部105。墨盒装填部104设有用于装卸墨盒200的可以关闭/打开的前盖115。在图3中,符号111表示装置本体101的上盖,符号112表示装置本体101的前部。
图4为图3所示喷墨记录装置的整体结构的结构概略图,图5为图3及图4所示喷墨记录装置的喷墨头一例的放大概略图。
参照图4及图5,装置本体101包括导向部件,即,导杆131及撑条132,其横架在图中未示出的左右侧板上,使包括喷射头134的滑架133沿主扫描方向保持滑动自如,因此,该滑架133由主扫描马达(图中未示出)驱动,沿图5箭头D1方向实现移动扫描。
另一方面,纸142码放在纸载置部141,纸142之一由供纸辊143供给,受导向部件145导向,供给到第二供纸辊157和计数辊152之间夹持部。符号144表示分离垫。然后,纸142由导向部件153,154导向,由输送带151(由第二供纸辊157和张力辊158支承)输送到加压辊155。纸142进一步由加压辊155沿副扫描方向D2输送到导向板161上,通过记录头134在该纸上形成彩色图像。形成有彩色图像的纸142通过一对辊172和173从装置本体101排出。符号171表示用于使得纸与带151分离的分离爪,符号156表示充电辊,用于对带151进行充电,使得纸142附着在带上。在图4中,符号181表示用于在纸的两面形成图像的双面供纸单元,符号182表示手送供纸部,符号135表示印墨的副罐。
下面示出适用本实施形态的喷墨头。图6为有关本发明的一个实施状态的喷墨头的元件放大图,图7为同一个喷墨头的通道之间方向上主要部分的放大截面图。
该喷墨头配置有构架10、流路板20、形成喷嘴3a的喷嘴板、振动板60、层合压电元件50、底座40。所述构架10形成成为供印墨口(未图示出)和共用液体室1b的刻入部,所述流路板20形成成为流体阻力部2a、加压液体室2b的刻入部以及与喷嘴3a连通的连通口2c,所述振动板60具有凸部6a、膜片部6b及印墨流入口6c,所述层合压电元件50通过粘接层70与该振动板60胶合,该层合压电元件50包括驱动部5f以及支承部5g。所述底座40固定该层合压电元件50。
底座40由钛酸钡系的陶瓷构成,配置两排层合压电元件50胶合在一起。
在图7中,符号2d表示间隔。
[印墨记录物]
本实施形态的印墨记录物是利用本实施形态的喷墨记录方法记录的印墨记录物。本实施形态的印墨记录物为高画质,无渗色,时效稳定性优异,可以适用于各种打印和图像记录的资料等。
印墨图像形成在记录介质142上后,使用涂布装置将光泽处理液涂布在该记录介质的表面。作为涂布装置,可以列举杆涂布器,胶印机,丝网印刷机,辊涂布器等。图8(a)-(c)表示在记录介质表面涂布光泽处理液的涂布装置的实施例。
图8(a)表示杆涂布器300。该杆涂布器300包括涂敷辊301,加压辊302,杆303,以及输送辊305。所述涂敷辊301用于将光泽处理液307涂敷在记录介质142的带有印墨图像的表面上;所述加压辊302对记录介质142施压;所述杆303由一支承件304支承,其使得光泽处理液307涂布均匀,这样,预定量的光泽处理液涂布在该记录介质的表面上;所述输送辊305用于输送记录介质142。接着,涂布的光泽处理液被干燥,形成光泽处理层。当涂布的光泽处理液307包含紫外线固化材料时,较好的是,用灯306以紫外线光照射涂布的光泽处理液,使得紫外线固化材料固化。
图8(b)表示辊涂布器310。该辊涂布器310包括涂布辊313,涂敷辊311,背撑辊314,以及逆转辊312。所述涂布辊313用于将光泽处理液307涂布在记录介质142的带有印墨图像的表面上;所述涂敷辊311用于将光泽处理液307涂敷在涂布辊313上;所述背撑辊314将记录介质142推向涂布辊313,同时,输送该记录介质;所述逆转辊312使得光泽处理液307涂布均匀,这样,预定量的光泽处理液层形成在涂布辊313上。与涂布器300相同,当涂布的光泽处理液307包含紫外线固化材料时,较好的是,用灯306以紫外线光照射涂布的光泽处理液,使得紫外线固化材料固化。
图8(c)表示胶印机320。该胶印机320包括涂敷辊321,第一辊322,第二辊323,以及背撑辊324。所述涂敷辊321用于将光泽处理液307涂敷在第一辊322上,该第一辊322将光泽处理液转移到第二辊323上。然后,在第二辊323的光泽处理液307转移到记录介质142的带有印墨图像的表面上。与涂布器300相同,当涂布的光泽处理液307包含紫外线固化材料时,较好的是,用灯306以紫外线光照射涂布的光泽处理液,使得紫外线固化材料固化。
[实施例]
以下就本发明的实施例加以说明,但本发明并不为这些实施例有所任何限定。
-印墨的调整-
分散体制造例1:青色分散体(含有铜酞菁颜料的聚合物微粒分散体)
对置有机械式搅拌器、温度计、氮气导入管、回流管及滴液漏斗的1升烧瓶内经氮气置换,加入11.2克苯乙烯、2.8克丙烯酸、12.0克甲基丙烯酸月桂酯、4.0克聚甲基丙烯酸乙二醇酯、4.0克苯乙烯大分子单体(東亞合成株式会社出品,商品名:AS-6)以及0.4克巯基乙醇,升温至65℃。接着,通过滴液漏斗,用2.5小时滴下100.8克苯乙烯,25.2克丙烯酸,108.0克甲基丙烯酸月桂酯,36.0克聚甲基丙烯酸乙二醇酯,60.0克甲基丙烯酸羟乙基酯,36.0克苯乙烯大分子单体(東亞合成株式会社出品,商品名:AS-6),3.6克巯基乙醇,2.4克偶氮二(二甲基戊腈),以及18克甲乙酮的混合物。
滴加完成之后,通过滴液漏斗,用0.5小时滴下0.8克偶氮二(二甲基戊腈)以及18克甲乙酮的混合物。在65℃下熟成1小时后,加入0.8克偶氮二(二甲基戊腈),再熟成1小时。反应终了后往烧瓶内加入364克甲乙酮,得到800克的浓度为50质量%的聚合物溶液。然后,将一部分聚合物溶液干燥,用凝胶渗透色谱仪(标样:聚苯乙烯,溶剂:四氢呋喃)测定,其重均分子量(Mw)为15000。
接着,充分搅拌28克所得到的聚合物溶液、26克铜酞菁颜料、13.6克的1mol/升的KOH溶液、20克甲乙酮、及30克去离子水。然后,用三辊磨(NORITAKE株式会社制品,商品名:NR-84A)混炼20转。将所得到的糊投入到200克的去离子水中去,充分搅伴后用蒸发器将甲乙酮和水蒸馏掉,得到160克固形份量为20.0质量%的蓝色聚合物微粒分散体。所得到的聚合物微粒用粒度分布测定装置(Microtrac UPA,日机装株式会社制)测定的平均粒径(D50%)为93nm。
分散体制造例2:品红色分散体(含有二甲基喹吖啶酮颜料的聚合物微粒分散体)
在分散体制造例1中,除了将铜酞菁颜料改成Pigment Red 122颜料之外,其他如同分散体制造例1,配制紫红色的聚合物微粒分散体。所得到的聚合物微粒用粒度分布测定装置(Microtrac UPA,日机装株式会社制)测定的平均粒径(D50%)为127nm。
分散体制造例3:黄色分散体(含有单偶氮黄着色剂的聚合物微粒分散体)
在分散体制造例1中,除了将铜酞菁颜料改成Pi gment Yellow 74颜料之外,其他如同分散体制造例1,配制黄色的聚合物微粒分散体。所得到的聚合物微粒用粒度分布测定装置(Microtrac UPA,日机装株式会社制)测定的平均粒径(D50%)为76nm。
分散体制造例4:黑色分散体(含有炭黑的聚合物微粒分散体)
在分散体制造例1中,除了将铜酞菁颜料改成炭黑(Degussa公司制品,FW 100)之外,其他如同分散体制造例1,配制黑色的聚合物微粒分散体。所得到的聚合物微粒用粒度分布测定装置(Microtrac UPA,日机装株式会社制)测定的平均粒径(D50%)为104nm。
以下,采用经上述分散体制造例1~4所得到的聚合物微粒分散体来制造印墨。
印墨制造例1:青色印墨1
将20.0质量%的分散体制造例1的含有铜酞菁颜料的聚合物微粒分散体,23.0质量%的3-甲基-1.3-丁二醇,8.0质量%的甘油,2.0质量%的2-乙基-1.3-己二醇,2.5质量%的FS-300(DuPont公司制品),0.2质量%的PROXELLV(Avecia公司制品),0.5质量%的2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇,以及适量加入去离子水至100质量%,然后,用平均孔径为0.8μm的膜过滤器过滤。再用去离子水将固形分调整到如表2所述的值。用以上方法制造青色印墨1。
印墨制造例2:品红色印墨1
将20.0质量%的分散体制造例2的含有二甲基喹吖啶酮颜料的聚合物微粒分散体,22.5质量%的3-甲基-1.3-丁二醇,9.0质量%的甘油,2.0质量%的2-乙基-1.3-己二醇,2.5质量%的FS-300(DuPont公司制品),0.2质量%的PROXEL LV(Avecia公司制品),0.5质量%的2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇,以及适量加入去离子水至100质量%,然后,用平均孔径为0.8μm的膜过滤器过滤。再用去离子水将固形分调整到如表2所述的值。用以上方法制造品红色印墨1。
印墨制造例3:黄色印墨1
将20.0质量%的分散体制造例3的含有单偶氮黄着色剂的聚合物微粒分散体,24.5质量%的3-甲基-1.3-丁二醇,8.0质量%的甘油,2.0质量%的2-乙基-1.3-己二醇,2.5质量%的FS-300(DuPont公司制品),0.2质量%的PROXEL LV(Avecia公司制品),0.5质量%的2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇,以及适量加入去离子水至100质量%,然后,用平均孔径为0.8μm的膜过滤器过滤。再用去离子水将固形分调整到如表2所述的值。用以上方法制造黄色印墨1。
印墨制造例4:黑色印墨1
将20.0质量%的分散体制造例4的炭黑分散液,22.5质量%的3-甲基-1.3-丁二醇,7.5质量%的甘油,2.0质量%的2-吡咯烷酮,2.0质量%的2-乙基-1.3-己二醇,2.0质量%的R-(OCH2CH2)nOH(式中,R为碳原子数12的烷基,n=9,0.2质量%的PROXEL LV(Avecia公司制品),0.5质量%的2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇,以及适量加入去离子水至100质量%,然后,用平均孔径为0.8μm的膜过滤器过滤。再用去离子水将固形分调整到如表2所述的值。用以上方法制造黑色印墨1。
印墨制造例5:青色印墨2
除了固形分取为5质量%以外,其他如同印墨制造例1,制造青色印墨2。
印墨制造例6:品红色印墨2
除了固形分取为5质量%以外,其他如同印墨制造例2,制造品红色印墨2。
印墨制造例7:黄色印墨2
除了固形分取为5质量%以外,其他如同印墨制造例3,制造黄色印墨2。
印墨制造例8:黑色印墨2
除了固形分取为5质量%以外,其他如同印墨制造例4,制造黑色印墨2。
印墨制造例9:青色印墨3
除了不添加FS-300之外,其他如同印墨制造例1,制造青色印墨3。
印墨制造例10:品红色印墨3
除了不添加FS-300之外,其他如同印墨制造例2,制造品红色印墨3。
印墨制造例11:黄色印墨3
除了不添加FS-300之外,其他如同印墨制造例3,制造黄色印墨3。
印墨制造例12:黑色印墨3
除了不添加表面活性剂(R-(OCH2CH2)nOH)之外,其他如同印墨制造例4,制造黑色印墨3。
印墨制造例13:染料印墨组
将如下记所示的各种成分混合,充分搅拌溶解后,用孔径大小为0.45μm的FLUOROPORE过滤器(商品名,住友電工(株)制品)加压过滤,调整染料印墨组。
染料品种
黄:C.I.直接黄-86
青:C.I.直接蓝-199
品红:C.I.酸性红285
黑:C.I.直接黑154
配方
染料 4质量份
甘油 7质量份
硫二甘醇 7质量份
尿素 7质量份
乙炔二醇 1.5质量份
水 73.5质量份
制作完的印墨在25℃下的粘度和表面张力如表1所示。采用粘度测定仪(东机产业社制品,R500旋转粘度计)测定粘度。采用表面张力测定仪(協和界面科学株式会社制品,CBVP-Z),用白金板测定表面张力。
表1
粘度(mPa·s) | 表面张力(mN/m) | 粘度(mPa·s) | 表面张力(mN/m) | ||
青色印墨1 | 9 | 25 | 青色印墨3 | 9 | 33 |
品红色印墨1 | 9 | 25 | 品红色印墨3 | 9 | 33 |
黄色印墨1 | 9 | 25 | 黄色印墨3 | 9 | 33 |
黑色印墨1 | 9 | 25 | 黑色印墨3 | 9 | 33 |
青色印墨2 | 5 | 25 | 青色印墨4 | 4 | 35 |
品红色印墨2 | 5 | 25 | 品红色印墨4 | 4 | 35 |
黄色印墨2 | 5 | 25 | 黄色印墨4 | 4 | 35 |
黑色印墨2 | 5 | 25 | 黑色印墨4 | 4 | 35 |
-记录介质制造-
基纸1的制造
LBKP 80质量份
NBKP 20质量份
轻质碳酸钙(商品名:TP-121,奥多摩工業株式会社制) 10质量份
硫酸铝 1.0质量份
两性淀粉(商品名:Cato3210,日本NSC株式会社制) 1.0质量份
中性松香胶料(商品名:NeuSize M-10,Harima株式会社制)0.3质量份
提高成品率的添加剂(商品名:NR-11LS,Hymo公司制) 0.02质量份
利用长网造纸机制造上述混合物的0.3质量%的浆料,用砑光机处理,制成定量为79克/m2的基纸1。抄造工序的上胶压光工序中,氧化淀粉水溶液的涂布量为固形分在每张单面上的附着量是1.0克/m2。
记录介质制造例1(记录用纸1:铸涂纸的制造)
(铸涂层)
高岭土 90质量份
轻质碳酸钙 10质量份
重质碳酸钙 5质量份
三聚磷酸钠 0.5质量份
氧化淀粉 9质量份
苯乙烯-丁二烯胶乳 15质量份
微晶蜡 1质量份
磷酸三甲酯 1质量份
以上述铸涂层混合物的组成配制成固形分65%的水性颜料涂料,在低涂层上涂布成干燥质量20克/m2。接着,在湿的状态下被压平在加热到95℃的铸筒上,干燥,得到本发明的铸涂纸(记录用纸1)。
记录介质制造例2(记录用纸2:Gloss Coat纸)
在制作好的基纸1上,加入作为颜料的颗粒计2μm以下的比例占97质量%的高岭土70质量份、平均粒径1.1μm的重质碳酸钙30质量份、作为胶粘剂的玻璃化转变温度-5℃的苯乙烯-丁二烯共聚物乳液8质量份、磷酸酯化淀粉1质量份、作为助剂的硬脂酸钙0.5质量份、再加水得到固形分浓度60%的涂布液。用刮板式涂布机将该涂布液在上述基纸1的两面涂布使每张单面的涂层厚度为10μm,热风干燥后,在线压20kg/cm下进行超级砑光机处理,得到本发明的Gloss Coat纸(记录用纸2)。
记录介质制造例3(记录用纸3:Matt Coat纸)
制造例12的铜版纸是不经超级砑光机处理制作成的,得到本发明的Matt Coat纸(记录用纸3)。
实施例1~15,比较例1~9
配制由经印墨制造例1~4制得的印墨构成的黑、黄、品红、青印墨组,使用得到的印墨组1和如表2所述的记录介质,采用有300dpi分辨率、384个喷嘴的Drop-On-Demand Printer试印机进行图像分辨率为600dpi的打印。大墨滴的尺寸为20pl,中墨滴的尺寸为10pl,小墨滴的尺寸为2pl。以二次色的总量规定值的140%为附着量规定值实施。打印时,以300点矩形的印墨总量为12g/m2打印全图像以及文字。对所得到的图像进行图像光泽评价后,用作为光泽处理液的紫外清漆(UV VECTA涂布清漆PC-3KW2,T&K TOKA株式会社制品),用单页胶印机依照表2所述的附着量在记录介质形成图像的面的全部面上重新刷紫外线清漆。然后照射30秒钟的紫外线(一支高压汞灯,160W/cm),使紫外清漆固化。固化后的图像光泽用后述的方法进行评价。结果如表3所示。
比较例10
采用由经印墨制造例5~8制得的青色印墨2、品红色印墨2、黄色印墨2、黑色印墨2所构成的印墨组2,除了以表2记载的量作为紫外清漆的附着量之外,其他如同实施例1,进行记录。
比较例11
采用由经印墨制造例9~12制得的青色印墨3、品红色印墨3、黄色印墨3、黑色印墨3所构成的印墨组3,除了以表2记载的量作为紫外清漆的附着量之外,其他如同实施例1进行记录。
比较例12
采用由经印墨制造例13制得的染料印墨组,除了以表2记载的量作为紫外清漆的附着量之外,其他如同实施例1进行记录。
[评价项目及其测定方法]
-吸收量-
利用液体吸收动态扫描仪(K350系列D型,協和精工株式会社制品),在25℃、RH50%条件下,就各记录用的记录介质测定实施例·比较例印墨的吸收量。接触时间500毫秒时的吸收量可以通过内插在临近接触时间的各接触时间的吸收量测定值求得。测定吸收量时,使用各印墨组的青色印墨。
-文字渗色-
以绿色的全部图象作为背景打印黑色文字,用目测法判断背景的均匀性和文字的渗色。均匀性和文字的渗色都良好的打◎,任何一方都良好的打○,均匀性和文字的渗色都不好的打×。
-光泽度-
使用Micro-Gloss光泽计(BYK-Gardner公司)测定绿色全部分的60°光泽。取光泽处理前后之差值进行评价。通过上光(OP)处理,光泽改善超过5的打○,超过30的打◎,5以下打×。
-印刷适应性-
使用RI印刷适性试验仪(石川岛播磨重工業社制品),将0.8cc胶印用的青色印墨(東洋油墨社制品)刷在整张涂料纸上。将它置于23℃,RH65%的气氛中8小时后,在印刷部分的5cm×5cm的范围内,将A2涂料纸的OK Top Coat+,104.7g/m2(王子制纸)重叠上去,以线压5kg/m砑光处理,判定印墨的转印量。测定印墨转印部分的浓度,浓度不满0.05的打○,超过0.05不到0.10的打△,超过0.10的打×。
-综合评价-
各个项目中,全部是○的打○,只要有一个×就打×。
表2
实施例15 | 记录用纸3 | 有 | 纸 | 7 | 8.0 | 3.20 |
比较例1 | Crispia | 无 | RC | 7 | 15.0 | 2.24 |
比较例2 | Crispia | 无 | RC | 7 | 15.0 | 3.52 |
比较例3 | Crispia | 无 | RC | 7 | 15.0 | 4.48 |
比较例4 | Super Fine | 无 | 纸 | 7 | 25.0 | 2.40 |
比较例5 | Super Fine | 无 | 纸 | 7 | 25.0 | 3.84 |
比较例6 | Super Fine | 无 | 纸 | 7 | 25.0 | 6.24 |
比较例7 | Type 6200(上質纸) | 无 | 纸 | 7 | 38.0 | 2.40 |
比较例8 | Type 6200(上質纸) | 无 | 纸 | 7 | 38.0 | 3.20 |
比较例9 | Type 6200(上質纸) | 无 | 纸 | 7 | 38.0 | 4.48 |
实施例15 | 记录用纸3 | 有 | 纸 | 7 | 8.0 | 3.20 |
比较例10 | Mirror Coat Platina | 有 | 纸 | 5 | 2.0 | 2.40 |
比较例11 | Mirror Coat Platina | 有 | 纸 | 7 | 0.9 | 2.40 |
比较例12 | Mirror Coat Platina | 有 | 纸 | 0 | 1.0 | 2.40 |
表2中各记录介质的详细情况如下。又,表2的“基纸”项中的“纸”表示纤维素纸浆,“RC”表示树脂涂布(resin coated)纸(原纸上用树脂覆膜,耐水化的纸)。
Mirror Coat Platina(商品名,以下皆如此):王子制纸社制品
POD Gloss:王子制纸社制品
Crispia:Seiko-Epson公司制的喷墨用照片用纸
Super Fine:Seiko-Epson公司制品
Type 6200:理光公司制品
SBR:有:苯乙烯-丁二烯共聚物包含在记录介质中
无:苯乙烯-丁二烯共聚物没有包含在记录介质中
表3
实施例3 | ○ | 53 | 94 | 41 | ◎ | ○ | ○ |
实施例4 | ○ | 35 | 85 | 50 | ◎ | ○ | ○ |
实施例5 | ○ | 32 | 89 | 57 | ◎ | ○ | ○ |
实施例6 | ○ | 34 | 91 | 57 | ◎ | ○ | ○ |
实施例7 | ◎ | 23 | 37 | 14 | ○ | ○ | ○ |
实施例8 | ◎ | 24 | 67 | 43 | ○ | ○ | ○ |
实施例9 | ◎ | 23 | 77 | 54 | ○ | ○ | ○ |
实施例10 | ◎ | 23 | 37 | 14 | ○ | ○ | ○ |
实施例3 | ○ | 53 | 94 | 41 | ◎ | ○ | ○ |
实施例11 | ◎ | 23 | 51 | 28 | ○ | ○ | ○ |
实施例12 | ◎ | 23 | 63 | 40 | ○ | ○ | ○ |
实施例13 | ◎ | 6 | 18 | 12 | ○ | ○ | ○ |
实施例14 | ◎ | 6 | 18 | 12 | ○ | ○ | ○ |
实施例15 | ◎ | 5 | 23 | 18 | ○ | ○ | ○ |
比较例1 | ◎ | 47 | 50 | 3 | × | × | × |
比较例2 | ◎ | 47 | 54 | 7 | ○ | × | × |
比较例3 | ◎ | 51 | 71 | 20 | ○ | × | × |
比较例4 | ◎ | 1 | 1 | 0 | × | × | × |
比较例5 | ◎ | 1 | 1 | 0 | × | × | × |
比较例6 | ◎ | 1 | 1 | 0 | × | × | × |
比较例7 | ○ | 3 | 4 | 1 | × | ○ | × |
比较例8 | ○ | 3 | 4 | 1 | × | ○ | × |
比较例9 | ○ | 3 | 4 | 1 | × | ○ | × |
比较例10 | × | 52 | 94 | 42 | ◎ | ○ | × |
比较例11 | × | 52 | 94 | 42 | ◎ | ○ | × |
比较例12 | × | 52 | 94 | 42 | ◎ | ○ | × |
[商业上利用的可能性]
本发明的记录方法能高速度地提供与一般的银盐照片品质接近的打印物品,能合适地用于印墨记录物品,喷墨记录装置以及喷墨记录方法及胶印。所得到的打印物品具有优异的图像耐擦伤性,即使打印完后马上手持处理也没有关系。
本发明的记录方法可以适用于必须要用喷墨记录方式的各种记录,例如,可特别适用于喷墨记录用打印机,传真机,复印机,打印/传真/复印的复合机及印刷机等。
上面参照附图说明了本发明的实施形态,但本发明并不局限于上述实施形态。在本发明技术思想范围内可以作种种追加、变更、删除等,不管什么样的形态,只要能实现本发明的作用/效果,它们都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种记录方法,包括:
图像形成工序,使得含有颗粒状的着色剂、表面活性剂及水的、固形成分6质量%以上的印墨飞散在记录介质的记录层的表面上,形成图像,所述记录层含有无机颜料和苯乙烯-丁二烯共聚物,设置在基纸的至少一个面上,该基纸以纤维素纸浆为主要成分,当利用液体吸收扫描仪的接触时间为500毫秒时,作为上述记录介质表面的记录层对于上述印墨的吸收量在1ml/m2以上,10ml/m2以下。
光泽处理工序,在图像形成后的记录介质上涂布光泽处理液。
2.如权利要求1所述的记录方法,其特征在于,上述光泽处理液含有紫外线固化材料。
3.如权利要求2所述的记录方法,其特征在于,进一步包括:紫外线固化工序,在涂布光泽处理液后,用紫外线光照射记录介质表面,以便使得紫外线固化材料。
4.如权利要求1-3中任一项所述的记录方法,其特征在于,接触时间为500毫秒时,对于上述记录介质,印墨的吸收量在5ml/m2以上,7ml/m2以下。
5.如权利要求1-3中任一项所述的记录方法,其特征在于,上述光泽处理液在25℃时的粘度大于10mPa·s。
6.如权利要求1-3中任一项所述的记录方法,其特征在于,上述印墨在25℃时的表面张力为15~30mN/m。
7.如权利要求1-3中任一项所述的记录方法,其特征在于,上述表面活性剂为含氟表面活性剂。
8.如权利要求1-3中任一项所述的记录方法,其特征在于,上述记录介质根据JIS-ZS-8741所规定的60°光泽超过50%。
9.一种印墨,其特征在于,用于上述权利要求1-8中任一项所述的记录方法中。
10.一种记录介质,其特征在于,用于上述权利要求1-8中任一项所述的记录方法中。
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