CN103038063B - 转印型喷墨记录用中间转印构件 - Google Patents

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Abstract

提供可令人满意地施涂墨和凝结剂并且经过重复转印还可基本上保持高拒水性的转印型喷墨记录用中间转印构件。一种转印型喷墨记录用中间转印构件，其中，中间转印构件的表层部包含通过缩合至少以下通式(1)的有机硅化合物生产的组分：X-Si(OR1)a(R2)b(1)，其中，X表示具有乙烯基或环状醚基的取代基，R1表示氢原子或具有1至4个碳原子的烷基，R2表示具有1至20个碳原子的烷基，a为在1至3范围内的自然数，b为在0至2范围内的整数，a+b=3。

Description

转印型喷墨记录用中间转印构件
技术领域
本发明涉及转印型喷墨记录用中间转印构件。
背景技术
在已知的转印型喷墨记录方法中，用喷墨装置将墨施涂至中间转印构件的图像形成面从而形成中间图像，然后将其通过加压而转印至记录介质。此类转印型喷墨记录方法用中间转印构件优选具有可容易地除去中间图像的表面(转印性)。
认为中间转印构件应该具有低的表面自由能以将中间图像保持在中间转印构件上和确保对于记录介质的高转印性。因此，中间转印构件通常具有由具有低表面自由能或高拒水性(waterrepellency)的材料如含氟聚合物或硅酮树脂形成的表面(表层部)(参见专利文献1)。该中间转印构件的表面自由能在于作为代表性度量的“对于纯水的接触角”大约为110度。
专利文献1日本专利特开11-227177
发明内容
发明要解决的问题
将墨和任选的凝结剂施涂至转印型喷墨记录方法用中间转印构件的图像形成面从而形成中间图像。因此，图像形成面必须具有适度的对于墨和凝结剂的润湿性并且顺利地将中间图像转印至记录介质。
通过本发明人的研究显示，专利文献1中述及的中间转印构件有时排斥墨或凝结剂并且不能形成中间图像。
此外，当重复地转印中间图像时中间转印构件的拒水性有时降低。这导致不同的经时图像品质。
因此，本发明提供可令人满意地施涂墨和凝结剂并且经过重复转印还可基本上保持高拒水性的转印型喷墨记录用中间转印构件。
用于解决问题的方案
本发明提供转印型喷墨记录方法用中间转印构件，所述方法包括用喷墨装置将墨施涂至中间转印构件的图像形成面从而形成中间图像的中间图像形成过程以及将中间图像通过加压而转印至记录介质的转印过程，其中中间转印构件的表层部包含通过缩合至少以下通式(1)的有机硅化合物生产的组分：
X-Si(OR1)a(R2)b      (1)
其中，X表示具有乙烯基或环状醚基的取代基，R1表示氢原子或具有1至4个碳原子的烷基，R2表示具有1至20个碳原子的烷基，a为在1至3范围内的自然数，b为在0至2范围内的整数，a+b=3。
发明的效果
本发明可提供可令人满意地施涂墨和凝结剂并且经过重复转印还可基本上保持高拒水性的转印型喷墨记录用中间转印构件。
附图说明
图1为根据本发明实施方案的中间转印构件的示意图。
图2为根据本发明实施方案的转印型喷墨记录设备的示意图。
具体实施方式
以下将详细描述本发明。
转印型喷墨记录用中间转印构件
图1为根据本发明实施方案的转印型喷墨记录用中间转印构件的示意图。中间转印构件1具有表层部2。将中间转印构件1的图像形成面配置在表层部2(上侧)上。可用喷墨装置将墨施涂至图像形成面从而形成中间图像。
中间图像通过使所述中间图像压向记录介质而转印至记录介质如纸。因此，根据本发明实施方案的中间转印构件可具有适度的弹性。当记录介质为普通纸时，中间转印构件优选包含根据JIS K 6253的硬度计A硬度为10以上至100以下、更优选20以上至60以下的橡胶材料。
中间转印构件可以为单层或多层。中间转印构件可以具有使记录介质上的压力均匀的压缩层。压缩层可以由已知材料如多孔橡胶或弹性体形成。中间转印构件可以具有树脂层、基布层和/或金属层从而改进其弹性性能、强度和热性能。中间转印构件的大小可根据要打印的图像大小来确定。中间转印构件可以具有片状、辊状、鼓状、带状或环形网(endless web)的形状。
如此处使用的术语"表层部"，是指中间转印构件上侧上的部分。如下所述，所述表层部包含通过缩合具有通式(1)的有机硅化合物生产的组分。通过缩合具有通式(1)的有机硅化合物生产的组分在中间转印构件的图像形成面或上表面上的存在对于本发明的优点是必要的。表层部可以为中间转印构件表面上的暴露部分并且不必要为层。表层部可以为单层中间转印构件上侧上的区域。表层部可以具有任意厚度。表层部可以通过施涂包含通过缩合具有通式(1)的有机硅化合物生产的组分的涂布液而形成为层。
表层部可以具有0.01μm以上至10.00μm以下的厚度。在表层部通过施涂涂布液而形成的情况下，厚度为小于0.01μm的表层部具有不充分的强度。因此，通过转印过程中中间转印构件的弹性变形产生的应力可能引起表层部的裂纹或剥离。另一方面，厚度为大于10.00μm的表层部具有有限的弹性变形并且不能追随记录介质的表面形状，导致不良的转印性。
为了防止表层部的裂纹或剥离和不良的转印性，期望表层部充分地结合至与表层部相邻的层。可以处理与表层部相邻的层的表面(其上要形成表层部)从而改进粘合性。表面处理的实例包括但不限于，火焰处理、电晕处理、等离子体处理、研磨处理、粗糙化处理、活化能量射线照射处理(UV、IR、RF等)、臭氧处理和表面活性剂处理。这些处理可以组合进行。可以向用于表层部形成的涂布液添加硅烷偶联剂或含硫化合物从而改进粘合性和涂布性。用于表层部形成的涂布液可以通过各种已知方法而施涂。所述方法的实例包括但不限于，模涂、刮涂和凹版辊涂(gravure roller)。可以将这些与偏移辊涂(offset rollers)组合。
中间转印构件可以包含树脂化合物，如聚氨酯或陶瓷材料。中间转印构件可以包含弹性体或橡胶材料从而改进加工性能。弹性体和橡胶材料的实例包括但不限于，氟硅橡胶、苯基硅橡胶、氟碳橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶(nitrile rubber)、乙丙橡胶、天然橡胶、苯乙烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、乙烯/丙烯/丁二烯共聚物和丁腈橡胶(nitrile butadiene rubber)。特别地，可使用硅橡胶、氟硅橡胶、苯基硅橡胶、氟碳橡胶和氯丁橡胶，从而改进尺寸稳定性、耐久性和耐热性。
本发明人发现，不需要减少中间转印构件的表面能或增加其拒水性从而确保高的转印性。本发明人还发现，包含通过缩合至少以下通式(1)的有机硅化合物生产的组分的中间转印构件的表层部可确保高的转印性：
X-Si(OR1)a(R2)b      (1)
其中，X表示具有乙烯基或环状醚基的取代基，R1表示氢原子或具有1至4个碳原子的烷基，R2表示具有1至20个碳原子的烷基，a为在1至3范围内的自然数，b为在0至2范围内的整数，a+b=3。
考虑到反应性，R1可以为氢原子、甲基、乙基、丙基或异丙基。R1和R2的烷基可以为取代的或未取代的。X表示具有乙烯基或环状醚基的取代基。通过使化合物缩合而生产的组分在下文中还称作缩合产物。
具有通式(1)的有机硅化合物具有至少一种键合至Si的(OR1)。键合至Si的(OR1)可通过水解和脱水缩合形成硅氧烷键。换言之，键合至Si的(OR1)允许具有通式(1)的有机硅化合物的缩合反应。具有通式(1)的有机硅化合物的缩合反应此处是指产生具有硅氧烷键的化合物的反应。
通过缩合具有通式(1)的有机硅化合物生产的组分具有乙烯基或环状醚基。由于乙烯基或环状醚基可聚合，因此通过乙烯基或环状醚基可聚合具有通式(1)的有机硅化合物。因此，在聚合具有通式(1)的有机硅化合物的同时可缩合具有通式(1)的有机硅化合物从而形成硅氧烷键。缩合可以在聚合之前或在聚合之后。缩合和聚合的组合可使通过缩合具有通式(1)的有机硅化合物生产的组分的有机骨架生长，由此改进组分的耐碱性(耐墨性)。通过乙烯基或环状醚基的聚合生产的化合物可以具有较小的拒水性降低。
通式(1)的X-可以具有下式(a)或(b)：
(a)
[化学式1]
其中，R5表示具有1至5个碳原子的亚烷基，R6表示具有1至4个碳原子的亚烷基，R7表示氢原子或甲基，或者
(b)
[化学式2]
其中，R5表示具有1至5个碳原子的亚烷基，R6表示具有1至4个碳原子的亚烷基。
根据本发明实施方案的中间转印构件优选具有对于纯水的接触角为100度以下，更优选80度以下。低的对于纯水的接触角可防止凝结剂或墨被中间转印构件排斥。对于纯水的接触角可用普通的接触角仪测量。
中间转印构件的重复使用可能导致拒水性的降低。拒水性的降低可能改变表面上凝结剂或墨的条件，导致经过重复使用图像品质的变化。因此，重要的是防止经过重复使用引起的中间转印构件的拒水性降低。根据本发明实施方案的中间转印构件在表层部上包含通过缩合具有通式(1)的有机硅化合物生产的组分，并且可因此基本上保持高的拒水性。
根据本发明实施方案的中间转印构件的表层部优选包含10质量%以上、更优选30质量%以上、还更优选50质量%以上至100质量%以下的通过缩合具有通式(1)的有机硅化合物生产的组分。
通过缩合具有通式(1)的有机硅化合物生产的组分可以通过缩合具有通式(1)的有机硅化合物和具有以下通式(2)的有机硅化合物而生产：
Si(OR3)c(R4)d      (2)
其中，R3表示氢原子或具有1至4个碳原子的烷基，R4表示具有1至20个碳原子的烷基，c和d独立地为在1至3范围内的自然数，并且c+d=4。
考虑到反应性，R3可以为氢原子、甲基、乙基、丙基或异丙基。R3和R4的烷基可以为取代的或未取代的。
具有通式(1)和通式(2)的有机硅化合物中，长链烷基引入至R2和R4中可改进与另一树脂的相容性并且使它们的结构柔软。这可能是因为如长链烷基的柔软骨架作为侧链的存在可增强分子链的移动并且由此促进内部应力缓和。然而，R2和R4的过度大量的碳原子导致过度的疏水性，这使得均匀的水解和缩合困难。因此，R2和R4可以独立地为具有20个以下的碳原子的烷基。R2和R4可以独立地具有3个以上的碳原子的烷基从而赋予该结构以柔软性。此外，R2和R4可以独立地为具有10个以下的碳原子的烷基从而避免过度的疏水性。
通过缩合具有通式(1)的有机硅化合物和具有通式(2)的有机硅化合物生产的组分中，具有通式(1)的有机硅化合物与具有通式(2)的有机硅化合物的质量比优选为1:9至9:1，更优选3:7至7:3。
具有通式(1)的有机硅化合物的实例包括但不限于，环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、环氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、环氧丙氧丙基二甲基甲氧基硅烷、环氧丙氧丙基二甲基乙氧基硅烷、2-(环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷和2-(环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷；其中将上述化合物的环氧基用氧杂环丁基(oxetanyl group)取代的化合物；以及丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基二甲基乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基二甲基乙氧基硅烷。
具有通式(2)的有机硅化合物的实例包括但不限于，甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷和癸基三乙氧基硅烷。
具有通式(1)和通式(2)的有机硅化合物在通式(1)和(2)的硅原子上分别具有1至3个(OR1)和(OR3)。这些基团(OR1)和(OR3)可通过水解和脱水缩合形成硅氧烷键。此处将可在单一硅原子上形成硅氧烷键的基团数量定义为化合物的官能团数。通过缩合反应形成的硅氧烷键骨架对于本发明是重要的。将中间转印构件压向记录介质如纸，从而转印中间图像。因此，期望中间转印构件追随记录介质的表面形状。因此，用于根据本发明实施方案的中间转印构件的缩合产物应该具有耐变形的骨架。换言之，缩合产物应该具有可减缓形变应力的柔软结构。作为研究的结果，本发明人发现，通过缩合具有通式(1)的有机硅化合物和具有通式(2)的有机硅化合物生产的缩合产物的特性取决于缩合产物的含量和官能团数。例如，缩合产物的柔软性随着官能团数的增加而降低。因此，缩合产物的官能团数越少，柔软性越高。三官能(官能团数为3)有机硅化合物和三官能有机硅化合物之间的缩合可产生具有最高三维交联度的骨架。这随后是三官能和双官能的组合，其随后是双官能和双官能的组合。以该次序，三维交联结构变得难以形成和线性结构变得易于形成。通常，三维交联结构具有低的柔软性，线性结构具有高的柔软性。因此，单独考虑到抗裂性，较少的官能团数是优选的。
当官能团数为一时，单官能有机硅化合物终止硅氧烷骨架并且有助于低的交联密度和高的抗裂性。然而，单官能有机硅化合物不能形成树脂骨架，这可能导致差的涂布性和成膜性。因此，考虑到抗裂性、涂布性和成膜性，确定硅氧烷骨架的官能团数和具有通式(1)的有机硅化合物与具有通式(2)的有机硅化合物的比率。
通式(1)和通式(2)的"a"和"c"表示官能团数。优选a+c≥4，更优选a≥2和c≥2，还更优选a=2和c=2。单官能有机硅化合物可以为全部缩合产物的30摩尔%以下。
有机硅化合物的缩合反应可在水的存在下在高温下通过水解和缩合进行。可控制水解和缩合的温度、时间、pH和其它变量从而实现期望的缩合度。可以使用酸催化剂或碱催化剂。缩合度可通过缩合后的官能团数与可缩合的官能团数的比率来定义并且可实际上通过Si-NMR确定。例如，三官能有机硅化合物的缩合度可确定如下：
T0部分：未通过氧键合至其它硅原子的硅原子，
T1部分：通过氧键合至一个硅原子的硅原子，
T2部分：通过氧键合至两个硅原子的硅原子，和
T3部分：通过氧键合至三个硅原子的硅原子。
[数学式1]
例如，双官能有机硅化合物的缩合度可确定如下：
D0部分：未通过氧键合至其它硅原子的硅原子，
D1部分：通过氧键合至一个硅原子的硅原子，和
D2部分：通过氧键合至两个硅原子的硅原子。
[数学式2]
缩合度取决于有机硅化合物的类型和合成条件。过度低的缩合度可以导致差的涂布性和成膜性。因此，缩合度优选为20%以上，更优选30%以上。
缩合度可通过使用有机金属化合物作为水解反应中的水解催化剂而控制。有机金属化合物包含硅、钛、锆或铝作为中心金属。有机金属化合物的实例包括但不限于，烷氧基钛、烷氧基锆、烷氧基铝及其配合物(如乙酰丙酮化物配合物)。这些有机金属化合物可以在有机硅化合物的缩合反应期间添加或可以添加至有机硅化合物的缩合产物。
根据本发明实施方案的中间转印构件的表层部包含通过缩合如上所述有机硅化合物生产的组分并且可以通过乙烯基或环状醚基聚合。
用于聚合的阳离子聚合引发剂实例包括但不限于，通过光照射产生阳离子种类或布朗斯特(broensted)酸的光阳离子聚合引发剂，或通过热产生阳离子种类或布朗斯特酸的热阳离子聚合引发剂。阳离子聚合引发剂的具体实例包括但不限于，鎓盐、硼酸盐、三嗪化合物、偶氮化合物和过氧化物。阳离子聚合引发剂可以为芳香族锍鎓盐(sulfonium salt)和芳香族碘鎓盐，从而改进感光度、稳定性、反应性和溶解性。阳离子聚合引发剂可以为单独使用或组合使用。
当使用阳离子聚合引发剂时，中间转印构件的表层部可以包含能够阳离子聚合的树脂。能够阳离子聚合的树脂包含具有能够阳离子聚合的基团如乙烯基或环状醚基的化合物。环状醚基可以为环氧基或氧杂环丁基。具有环氧基的树脂实例包括但不限于，由具有双酚骨架的单体或低聚物组成的双酚环氧树脂，如双酚A二环氧甘油醚或双酚F二环氧甘油醚，线型酚醛清漆环氧树脂(phenol novolak epoxy resin)，甲酚线型酚醛环氧树脂，三苯酚甲烷环氧树脂，和具有脂环族环氧结构的树脂，如3,4-环氧环己烯基甲基-3',4'-环氧环己烯羧酸酯。包含环氧杂丁烷化合物的树脂实例包括但不限于，包含线型酚醛清漆环氧杂丁烷化合物、甲酚线型酚醛环氧杂丁烷化合物、三苯酚甲烷环氧杂丁烷化合物、双酚环氧杂丁烷化合物或联苯酚环氧杂丁烷化合物的树脂。环氧树脂和包含环氧杂丁烷化合物的树脂的组合使用可促进固化反应。
用于聚合的自由基聚合引发剂实例包括但不限于，通过光照射产生自由基种类的光自由基聚合引发剂和通过热产生自由基种类的热自由基聚合引发剂。自由基聚合引发剂的具体实例包括但不限于，有机过氧化物，如二烷基过氧化物类、二酰基过氧化物类、酮过氧化物类、过氧缩酮类、氢过氧化物类和过氧化酯类，偶氮类化合物，羰基类化合物，如二苯甲酮与二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物、苯偶姻和苯偶姻醚化合物、氨羰基化合物以及噻吨酮类、硫化物类和过氧化物类。自由基聚合引发剂可以为单独使用或组合使用。
当使用自由基聚合引发剂时，中间转印构件的表层部可以包含能够自由基聚合的树脂。能够自由基聚合的树脂包含具有能够自由基聚合的基团如乙烯基的化合物。具有能够自由基聚合的基团的化合物可以为具有丙烯酰基、甲基丙烯酰基或苯乙烯基的化合物。能够自由基聚合的树脂实例包括但不限于，可聚合单体的聚合物、可聚合单体的均聚物的混合物和至少两种可聚合单体的共聚物。可聚合单体的实例包括但不限于，(甲基)丙烯酸酯单体，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯；以及苯乙烯类单体，如苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基萘、2-乙基苯乙烯、3-乙基苯乙烯和4-乙基苯乙烯。
当中间转印构件的表层部包含能够阳离子聚合的树脂或能够自由基聚合的树脂时，所述表层部可以包含具有大官能团当量(equivalent)的树脂或已知的具有线性骨架的树脂从而具有充分的柔软性。表层部可以包含5质量%以上至50质量%以下的此类树脂。适当地确定中间转印构件各层的厚度、硬度和弹性模量，从而改进长期稳定性以及使可与各类记录介质相容的中间转印构件的结构、中间转印构件上的图像的保持性、图像转印至记录介质的效率和转印图像的品质最优化。
中间转印构件的表层部可通过活化能量束照射或热固化而形成。由此形成的表层部具有小的均匀厚度和高的机械强度。这还有助于高的转印性。此外，表层部强固地粘合至其相邻层并且因此具有高的耐久性。活化能量束可以为电子束或X射线。紫外线的使用可改进可加工性。
为了改进涂布性，用于表层部形成的涂布液可以包含添加剂，如表面活性剂或促进固化用助催化剂。表层部可以通过无溶剂涂布而形成。在此情况下，将全部涂膜固化从而形成表层部。
转印型喷墨记录方法中，使用的墨和凝结剂的表面能通常为20mN/m以上至50mN/m以下。本发明中，为了适当地将液体施涂至中间转印构件，适度的润湿性和转印性二者对于中间转印构件的表面设计是重要的。
此外，为了在中间转印构件上形成更好的中间图像和改进中间转印构件上的中间图像的保持性，中间转印构件可以具有平均表面粗糙度Ra为0.01μm以上且3.00μm以下。
转印型喷墨记录设备
图2说明根据本发明实施方案的转印型喷墨记录设备。图2中，将凝结剂用涂布辊14施涂至中间转印构件11的图像形成面。用喷墨装置15将墨施涂至图像形成面从而形成中间图像。将中间转印构件11上的中间图像用加压辊18压向记录介质17从而向记录介质17转印中间图像。
中间转印构件11配置在支承构件12上。支承构件12通过轴13沿箭头方向旋转。将中间转印构件11周边的装置与旋转同步地操作。支承构件12具有充分的关于耐久性的结构强度和输送记录介质17的精度。支承构件12的材料可以为金属、陶瓷或树脂。特别地，由于其对于转印压力的高的耐刚性(rigidityresistant)、尺寸精度和减少的操作惯性以改进控制响应度，因此支承构件12的材料可以为铝、铁、不锈钢、缩醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、聚乙烯、聚(对苯二甲酸乙二酯)、尼龙、聚氨酯、二氧化硅陶瓷或氧化铝陶瓷。这些材料可以组合使用。支承构件12的结构取决于记录设备的类型或将中间图像转印至记录介质的过程。例如，支承构件12可以为辊或带。以鼓或环形网形式的支承构件的使用允许中间转印构件的重复使用，由此改进生产性。
凝结剂的施用
可以在墨施涂之前将凝结剂施涂至中间转印构件。可以通过任何已知方法施涂凝结剂。所述方法的实例包括但不限于，模涂法、刮涂法和凹版辊涂。这些可以与偏移辊涂(offset roller)组合。凝结剂可以用喷墨装置高速高精度地施涂。
凝结剂可包含增稠剂。增稠剂可减少中间转印构件上墨和/或墨组合物的流动性，由此减少渗出或成珠(beading)。例如，用喷墨装置形成图像时，每单位面积可以施涂相当量的墨。这趋于引起渗出或成珠。然而，中间转印构件上的凝结剂可减少图像形成期间墨的流动性。这可减少渗出或成珠并且因此导致更好的图像品质。
根据墨的类型适当地选择增稠剂。例如，包含聚合物絮凝剂的凝结剂可用于染料墨。对于包含分散其中的细颗粒的颜料墨，颜料墨可包含含有多价金属离子的凝结剂或包含pH调节剂如酸缓冲液的凝结剂。增稠剂还可以是具有多个离子性基团的化合物，如阳离子聚合物。这些化合物可以组合使用。用作增稠剂的聚合物絮凝剂的具体实例包括但不限于，阳离子聚合物絮凝剂、阴离子性聚合物絮凝剂、非离子性聚合物絮凝剂和两性聚合物絮凝剂。
用于增稠剂的金属离子的实例包括但不限于，二价金属离子如Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+和Zn2+，三价金属离子如Fe3+、Cr3+、Y3+和Al3+。包含此类金属离子的凝结剂可作为其金属盐的水溶液施用。金属盐的阴离子的实例包括但不限于，Cl-、NO3 -、CO3 2-、SO4 2-、I-、Br-、ClO3 -、HCOO-和RCOO-(其中R表示烷基)。水溶液中金属盐的浓度优选为0.01质量%以上、更优选0.1质量%以上，并且优选20质量%以下。
增稠剂中的pH调节剂实例包括但不限于，pH为小于7.0的酸溶液。酸的实例包括但不限于，无机酸如盐酸、磷酸、硫酸、硝酸和硼酸，和有机酸如草酸、聚(丙烯酸)、乙酸、乙醇酸、丙二酸、苹果酸、马来酸、抗坏血酸、琥珀酸、戊二酸、富马酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸、吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、吡咯羧酸、呋喃羧酸、吡啶羧酸、香豆酸、噻吩羧酸、烟酸及其衍生物。这些盐可以作为溶液使用。
甚至当凝结剂用墨稀释时，凝结剂中具有pH缓冲能力的酸缓冲液(缓冲剂)也可减少凝结剂的pH变化，由此防止凝结剂和墨之间的反应性降低。pH缓冲能力可以通过添加缓冲剂至凝结剂而实现。缓冲剂的实例包括但不限于，乙酸盐如乙酸钠、乙酸钾和乙酸锂，磷酸氢盐，碳酸氢盐，多价羧酸的氢盐如邻苯二甲酸氢钠和邻苯二甲酸氢钾。所述多价羧酸的实例包括但不限于，邻苯二甲酸、丙二酸、马来酸、琥珀酸、富马酸、衣康酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、癸二酸、二聚酸、均苯四酸和偏苯三酸。还可以使用其它已知的具有pH缓冲能力的化合物。
这些凝结剂可以通过在水性介质中溶解如上所述的增稠剂而制备。水性介质的实例包括但不限于，水以及水和水性有机溶剂的混合溶剂。水性有机溶剂的具体实例包括但不限于，链烷二醇类如1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,2-己二醇和1,6-己二醇；乙二醇醚类,如二甘醇单甲基(或乙基)醚和三甘醇单乙基(或丁基)醚；具有1至4个碳原子的烷基醇类如乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇和叔丁醇；羧酸酰胺类如N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺；酮类如丙酮、甲乙酮、2-甲基-2-羟基戊烷-4-酮和酮醇；环醚类如四氢呋喃和二噁烷；甘油；亚烷基二醇类如乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、1,2-和1,3-丙二醇、1,2-和1,4-丁二醇以及聚(乙二醇)；多元醇类如硫二甘醇、1,2,6-己三醇和乙炔二醇(acetylene glycol)衍生物；2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮；以及含硫化合物如二甲基亚砜。这些水性有机溶剂可以组合使用。如果需要，凝结剂可以进一步包含消泡剂、防腐剂和/或杀菌剂。
凝结剂可以进一步包含树脂从而改进转印性或图像坚牢性。树脂可增加记录介质上中间图像的粘合性和中间图像的机械强度。一定类型的树脂可以改进记录介质上最终图像的耐水性(water-fastness)。可与增稠剂相容的任何树脂可以用于该目的。此类树脂的实例包括但不限于，有机聚合物如聚(乙烯醇)和聚乙烯基吡咯烷酮。树脂可以与墨组分反应从而形成交联。例如，聚噁唑啉或聚碳二亚胺可与经常用于将着色材料分散在墨中的羧酸反应，从而形成交联。这些树脂可以溶解在凝结剂的溶剂中或者为乳液或悬浮液的形式。凝结剂可以进一步包含表面活性剂从而控制表面张力。
中间图像形成过程
用喷墨装置15将墨施涂至中间转印构件11的图像形成面。图2中，将墨施涂至已施涂凝结剂的图像形成面。喷墨装置的实例包括但不限于，用于通过用电热转换器使墨的膜沸腾以形成气泡而排出墨的装置，用于用电机械转换器排出墨的装置，和用于利用静电排出墨的装置。包括电热转换器的所述装置可进行高速高密度打印。
喷墨装置可以具有任何结构。喷墨装置可以具有线型头(line head)或梭式头(shuttle head)。线型头包括沿中间转印构件移动的方向(沿鼓的旋转方向)排列的墨喷嘴。梭式头中，所述头与中间转印构件的移动方向垂直地扫描。
用于本发明的墨的实例包括但不限于，广泛用作喷墨墨的墨，更具体地，包含溶解和/或分散其中的着色材料如染料、炭黑或者有机颜料的各种墨。包含炭黑或有机颜料的墨可产生具有优异的耐候性和显色性的图像。
墨可以为水性墨。水性墨可以包含45.0质量%以上的水。墨的着色材料含量优选0.1质量%以上、更优选0.2质量%以上，并且优选15.0质量%以下、更优选10.0质量%以下。着色材料的实例包括但不限于，染料、颜料和与其相关的树脂。着色材料可以为日本专利特开2008-018719中述及的已知着色材料。
墨可以进一步包含水溶性树脂或水溶性交联剂从而改进记录介质上最终形成的图像的图像坚牢性。可以使用可与其它墨组分相容的任何水溶性树脂或水溶性交联剂。
根据本发明实施方案的转印型喷墨记录方法中，正好转印至记录介质的墨主要地包含着色材料和高沸点有机溶剂。因此，对于包含有机溶剂以改进转印性的墨是有效的。有机溶剂的实例包括但不限于，具有高沸点和低蒸汽压的水溶性溶剂，如链烷二醇例如1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,2-己二醇和1,6-己二醇；乙二醇醚类如二甘醇单甲基(或乙基)醚和三甘醇单乙基(或丁基)醚；具有1至4个碳原子的烷基醇类如乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇和叔丁醇；羧酸酰胺类如N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺；酮类如丙酮、甲乙酮、2-甲基-2-羟基戊烷-4-酮和酮醇；环醚类如四氢呋喃和二噁烷；甘油；亚烷基二醇类如乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、1,2-和1,3-丙二醇、1,2-与1,4-丁二醇和聚(乙二醇)；多元醇类如硫二甘醇和1,2,6-己三醇；杂环化合物如2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮和N-甲基吗啉；以及含硫化合物如二甲基亚砜。这些有机溶剂可以组合使用。
如果需要，根据本发明实施方案的墨可以进一步包含各种添加剂，如pH调节剂、防腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、抗氧化剂、还原抑制剂、水溶性树脂用中和剂以及盐。如果需要，根据本发明实施方案的墨可以进一步包含表面活性剂从而控制墨的表面张力。表面活性剂可以为不显著影响墨的贮存稳定性的任何化合物。表面活性剂的实例包括但不限于，阴离子性表面活性剂如脂肪酸盐类、高级醇硫酸盐类、液体脂肪油硫酸盐类和烷基烯丙基磺酸盐类，以及非离子性表面活性剂如聚氧乙烯烷基酯类、聚氧乙烯山梨糖醇烷基酯类、炔醇类和乙炔二醇类。这些表面活性剂可以组合使用。
墨组成取决于选择的喷墨头的排出力及其喷嘴直径。
干燥过程
参考图2，用加热器16减少中间图像的液体含量。过量的中间图像的液体可能在随后的转印过程中溢流。这有时影响中间图像或损害转印性。可以通过任何已知方法减少液体含量。所述方法的实例包括但不限于，加热法、干空气法、真空法和使用吸收剂的方法。这些方法可以组合。还可以进行自然干燥。
转印过程
干燥过程后，将中间转印构件上的图像形成面的中间图像通过加压而转印至记录介质，产生其上记录最终图像的打印材料。记录介质的实例包括但不限于，普通打印用普通纸与光泽纸、布、塑料、薄膜和要打印的其它介质。可以将记录介质用压力辊18压向中间转印构件从而有效地转印中间图像。多步加压还可改进转印性。
清洁过程
中间转印构件有时连续地用于改进生产性。在该连续操作中，在图像形成前中间转印构件的图像形成面可以用清洁辊19清洁。清洁可以通过任何已知方法进行。清洁方法的实例包括但不限于，清洁喷淋(shower)法、使用润版辊(dampening roller)的擦拭法、其中使图像形成面与清洁液体表面接触的方法、使用刮板(wiper blade)的刮擦法和利用各种能量的方法。这些方法可以组合。
实施例
以下将描述本发明的实施例和比较例。根据本发明实施例和比较例的转印型喷墨记录用中间转印构件以以下方式制备。
首先，可水解缩合产物通过以下步骤合成。将构成单元A和构成单元B根据表1混合并且使用盐酸作为催化剂在水中在回流下加热24小时以上，生产包含可水解缩合产物的溶液。在单一构成单元的情况下，将构成单元单独缩合。
表1中的缩写代表以下化合物。"a"表示通式(1)中的自然数。"c"表示通式(2)中的自然数。
具有通式(1)的化合物：
GPTES：环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷
GPMDES：环氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷
GPDMES：环氧丙氧丙基二甲基乙氧基硅烷
MPTES：甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷
MPMDES：甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷
具有通式(2)的化合物：
MTES：甲基三乙氧基硅烷
DMDES：二甲基二乙氧基硅烷
TMES：三甲基乙氧基硅烷
HexylTES：己基三乙氧基硅烷
其它化合物：
FAS17：1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷
表1中的EX-212表示树脂化合物(添加剂)1,6-己二醇二环氧甘油醚(商品名：Denacol EX-212，由Nagase ChemteX Corp.制造)。TC-310表示有机金属化合物(添加剂)二羟基双(乳酸)钛(titanium dihydroxybis(lactate))(商品名：TC-310，由MatsumotoFine Chemical Co.,Ltd.制造)。添加量为基于100质量份的可水解缩合产物(phr)。
然后，将包含可水解缩合产物的溶液用甲基异丁基酮稀释至15质量%。实施例1至16以及比较例1、2、4和5中，基于总固体，添加5质量%的阳离子光引发剂(商品名：SP150，由AdekaCorp.制造)。实施例17至20中，基于总固体，添加5质量%的光自由基聚合引发剂(商品名：IRGACURE 184，由Ciba Japan K.K.制造)。由此制备形成表层部用涂布液。
接着，将厚度为0.05mm的PET膜用橡胶硬度为40和厚度为0.2mm的硅橡胶或聚氨酯橡胶涂布从而制备中间转印构件的主体。将涂布液通过旋涂施涂至主体从而形成表层部。然后将表层部通过固化用紫外线照射在120℃下加热两小时。在中间转印构件中的表层部的厚度为1.0μm。
评价
将上述中间转印构件在图2中所述的转印型喷墨记录设备中评价。中间转印构件的支承构件为铝合金制筒状鼓。
通过向氯化钙(CaCl2·2H2O)的13质量%水溶液添加表面活性剂和添加剂以控制凝结剂的表面张力和粘度而制备凝结剂。将凝结剂用辊涂机连续施涂至中间转印构件。将墨从喷墨装置喷出至中间转印构件的图像形成面上从而形成中间图像(镜面图像)。喷墨装置包括电热转换器并且可以按需方式喷墨。墨为包含树脂分散剂的颜料墨并且具有以下组成。
接触角的变化
在施涂凝结剂前测量初始状态下的中间转印构件表面上对于纯水的接触角。接触角用自动接触角仪DM-501(由KyowaInterface Science Co.,Ltd.制造)测量.
将通过上述方法形成的中间图像转印至记录介质从而形成最终图像。记录介质为进行亲水处理的PET膜(厚度150μm)辊。进行转印30,000次后，如上述测量对于纯水的接触角。
将由重复转印引起的中间转印构件上对于纯水的接触角的变化根据以下标准评价：
A：变化为小于5%，
B：变化为5%以上至小于10%，和
C：变化为10%以上。
凝结剂的涂布性(spreadability)
施涂至中间转印构件的凝结剂的均匀性根据以下标准目视评价：
A：均匀，
B：基本上均匀，和
C：不均匀。
抗裂性
转印进行30,000次后，将中间转印构件表层部的抗裂性根据以下标准目视评价：
AA：转印进行30,000次后未观察到裂纹，
A：虽然转印进行20,000次后未观察到裂纹，但是30,000次后观察到裂纹，和
B：虽然转印进行10,000次后未观察到裂纹，但是20,000次后观察到裂纹。
表2示出结果。
[表2]
如表2中所示，在表层部上具有通过缩合具有通式(1)有机硅化合物生产的组分的根据实施例1至20的中间转印构件经过重复转印后显示出拒水性的变化小。图像品质的变化也可忽略。
相比之下，在表层部上不具有通过缩合具有通式(1)有机硅化合物生产的组分的根据比较例1至6的中间转印构件经过重复转印后显示出拒水性显著变化。此外，图像品质的变化也显著，这导致不稳定的图像记录。根据比较例2和4的中间转印构件排斥凝结剂，这导致不均匀的涂布。
虽然已参考示例性实施方案描述了本发明，但是要理解的是，本发明不限于公开的示例性实施方案。以下权利要求的范围符合最宽泛的解释从而涵盖全部此类修改和等同结构与功能。
此申请要求了于2010年7月30日提交的日本专利申请2010-172933的权益，在此将其全部内容引入以作参考。

Claims (4)

1.一种转印型喷墨记录方法用中间转印构件，所述方法包括用喷墨装置将墨施涂至所述中间转印构件的图像形成面从而形成中间图像的中间图像形成过程以及将所述中间图像通过加压而转印至记录介质的转印过程，
其中，所述中间转印构件的表层部包含通过缩合至少以下通式(1)的有机硅化合物而生产的组分：
X-Si(OR1)2(R2)1  (1)
其中，X表示具有环状醚基的取代基，R1表示氢原子或具有1至4个碳原子的烷基，R2表示具有1至20个碳原子的烷基。
2.根据权利要求1所述的转印型喷墨记录方法用中间转印构件，其中具有通式(1)的所述有机硅化合物的X-具有下式(b)：
(b)
[化学式2]
其中，R5表示具有1至5个碳原子的亚烷基，R6表示具有1至4个碳原子的亚烷基。
3.根据权利要求1所述的转印型喷墨记录方法用中间转印构件，其中所述组分通过缩合具有通式(1)的有机硅化合物和具有以下通式(2)的有机硅化合物而生产：
Si(OR3)2(R4)2  (2)
其中，R3表示氢原子或具有1至4个碳原子的烷基，R4表示具有1至20个碳原子的烷基。
4.根据权利要求1所述的转印型喷墨记录方法用中间转印构件，其中将所述组分通过环状醚基进一步聚合。
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