CN103287113A - 图像形成方法 - Google Patents

图像形成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103287113A
CN103287113A CN2013100344122A CN201310034412A CN103287113A CN 103287113 A CN103287113 A CN 103287113A CN 2013100344122 A CN2013100344122 A CN 2013100344122A CN 201310034412 A CN201310034412 A CN 201310034412A CN 103287113 A CN103287113 A CN 103287113A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ink
ink composite
mentioned
treatment fluid
composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013100344122A
Other languages
English (en)
Inventor
大石康史
入田洁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN103287113A publication Critical patent/CN103287113A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/21Ink jet for multi-colour printing
    • B41J2/2121Ink jet for multi-colour printing characterised by dot size, e.g. combinations of printed dots of different diameter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/21Ink jet for multi-colour printing
    • B41J2/2107Ink jet for multi-colour printing characterised by the ink properties
    • B41J2/2114Ejecting specialized liquids, e.g. transparent or processing liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/10Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/101Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/32Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322Pigment inks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/40Ink-sets specially adapted for multi-colour inkjet printing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/54Inks based on two liquids, one liquid being the ink, the other liquid being a reaction solution, a fixer or a treatment solution for the ink

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

本发明提供能够高速地形成色域宽的多次色图像的图像形成方法。该图像形成方法具有下述工序:将使油墨中的成分凝聚的处理液赋予至记录介质上的工序;和在记录介质的处理液赋予面上赋予含有颜料、水及含量为1~3质量%的聚合物粒子的第1油墨,在所赋予的第1油墨上赋予与第1油墨的色调不同的第2油墨,使得从所述第1油墨的滴落时间点至第2油墨的滴落时间点为止的间隔达到200msec以下且以滴落时的油墨滴速度达到6m/sec~10m/sec的速度来赋予,从而形成多次色图像的工序,其中,赋予至第1油墨上的第2油墨的墨滴直径φ2与将第2油墨以与多次色图像的形成中的油墨滴量相同的油墨滴量赋予至处理液赋予面上而形成一次色图像时的墨滴直径φ1满足0.90≤φ2/φ1≤1.10的关系。

Description

图像形成方法
技术领域
本发明涉及利用了喷墨法的图像形成方法。
背景技术
喷墨法由于能够在各种被记录介质上形成所希望的图像,因此是在办公室打印机、家庭用打印机等领域及商业领域中被广泛期待的图像形成方法。
在利用喷墨法形成图像(也称作喷墨记录)时,有时在记录介质上重叠赋予不同颜色的油墨以形成多次色(二次色、三次色等)的图像。
例如,作为减少浓度不均且各色油墨之间的油墨渗出少的图像形成方法,已知下述的喷墨记录方法:其为使用将各个不同颜色的活性能量射线固化型油墨喷吐至所述记录介质上的多个全线型的喷墨喷头使第1油墨喷吐至所述记录介质上后、照射使滴落在所述记录介质上的第1油墨半固化的活性能量射线、然后使第2油墨喷吐至经半固化的所述第1油墨上使其滴落来进行图像记录的喷墨记录方法,其中,使向喷吐于记录介质上并经半固化的第1油墨上所喷吐的第2油墨的墨滴半径为R、使将所述第2油墨直接喷吐于所述记录介质上时的墨滴半径为R0时,满足0.6≤R/R0≤0.9的条件(例如参照专利文献1)。
另外,作为利用喷墨法的图像形成方法的一种,有下述的方法:使用含有颜料的油墨及含有使油墨中的成分凝聚的凝聚成分的处理液,通过利用处理液使油墨中的成分凝聚,在记录介质上形成图像。
例如,作为可以抑制在记录多色图像时的例如由于凝聚不充分所导致的油墨种类之间的油墨滴的墨滴直径的不均、能够高速地记录高画质的图像的图像形成方法,已知下述的图像形成方法:将含有使油墨组合物中的成分凝聚和/或不溶化的酸性物质的处理液预先赋予至记录介质,接着在赋予有处理液的记录介质的酸性面上,使用至少含有颜料的2种以上的油墨组合物,以500m秒以下的打滴间隔将上述2种以上的油墨组合物赋予至记录介质的酸性面上,同时,通过上述赋予被记录的至少第1色的图像是使用含有上述颜料以及酸值为70~120mgKOH/g的自分散性聚合物和水溶性有机溶剂的油墨组合物进行记录(例如参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2009/157262号小册子
专利文献2:日本特开2010-241049号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
但是已经知道,在赋予了含有使油墨组合物中的成分凝聚的凝聚成分的处理液的记录介质的处理液赋予面上重叠赋予2种以上(2色以上)的油墨而形成多次色图像(例如二次色图像)的图像形成方法中,当为了图像形成的高速化而缩短油墨种类之间的滴落间隔时,有时所形成的多次色图像的色域会变窄。以下将色域变窄的现象也称作“色域的狭小化”。
本发明鉴于上述问题而完成,其目的在于提供抑制缩短油墨种类之间的滴落间隔时的多次色图像的色域的狭小化、能够以高速形成色域宽的多次色图像的图像形成方法,以达成该目的作为技术课题。
用于解决技术课题的手段
本发明人发现:当在记录介质上重叠赋予2色以上的油墨并使这些油墨中的成分凝聚而形成多次色图像时,通过调整在记录介质上作为第1色被赋予的油墨中的聚合物粒子的量与被赋予在第1色油墨上的其他色油墨的滴落时的速度的平衡,可将该其他色油墨的墨滴直径调整至特定的范围,由此可以抑制在高速进行多次色图像的形成时有时会发生的色域的狭小化,根据该发现完成了本发明。
用于达成上述技术课题的具体手段如下。
<1>一种图像形成方法,其具有下述工序:
处理液赋予工序,在该工序中,将含有使用于形成图像的油墨组合物中的成分凝聚的凝聚成分的处理液赋予至记录介质上;和
油墨赋予工序,在该工序中,在赋予了上述处理液的记录介质的处理液赋予面上利用喷墨法赋予含有颜料、水及含量相对于组合物整体为1.0质量%~3.0质量%的聚合物粒子的第1油墨组合物,在所赋予的上述第1油墨组合物上利用喷墨法赋予含有颜料和水且与上述第1油墨组合物的色调不同的第2油墨组合物,其中使得从上述第1油墨组合物的滴落时间点至该第2油墨组合物的滴落时间点为止的间隔达到200msec以下且以滴落时的油墨滴速度达到6m/sec~10m/sec的速度赋予上述第2油墨组合物,从而形成多次色图像,
其中,赋予至上述第1油墨组合物上的上述第2油墨组合物的墨滴直径φ2与将上述第2油墨组合物以与上述多次色图像的形成中的油墨滴量相同的油墨滴量赋予至赋予了上述处理液的记录介质的处理液赋予面上而形成一次色图像时的墨滴直径φ1满足0.90≤φ2/φ1≤1.10的关系。
<2>上述<1>所述的图像形成方法,其中,上述记录介质是在以纤维素纸浆为主成分的支撑体的至少一个表面上具有颜料层的涂布纸。
<3>上述<1>或<2>所述的图像形成方法,其中,上述第1油墨组合物及上述第2油墨组合物进一步含有聚合性化合物。
<4>上述<1>~<3>任一项所述的图像形成方法,其中,上述第1油墨组合物及上述第2油墨组合物进一步含有多官能丙烯酰胺化合物作为聚合性化合物。
<5>上述<3>或<4>所述的图像形成方法,其中,上述第1油墨组合物、上述第2油墨组合物及上述处理液中的至少1个进一步含有聚合引发剂。
<6>上述<1>~<5>任一项所述的图像形成方法,其中,上述第2油墨组合物进一步含有含量相对于组合物整体为1.0质量%~3.0质量%的聚合物粒子。
<7>上述<3>~<6>任一项所述的图像形成方法,其中,进一步具有:使上述处理液赋予工序及上述油墨赋予工序后的多次色图像干燥的干燥工序;和对干燥工序后的多次色图像照射活性能量射线以将上述多次色图像固化的固化工序。
<8>上述<1>~<7>任一项所述的图像形成方法,其中,上述油墨赋予工序中,将上述第1油墨组合物及上述第2油墨组合物按照相邻地滴落的油墨滴的滴落间隔达到20msec以下的方式来赋予。
发明效果
根据本发明,可以提供抑制在缩短油墨种类之间的滴落间隔时的多次色图像的色域的狭小化、能够以高速形成色域宽的多次色图像的图像形成方法。
附图说明
图1为表示本发明的图像形成方法的实施中使用的喷墨记录装置的构成例的概略构成图。
符号说明
12处理液赋予部
12S处理液喷吐用喷头
13处理液干燥区域
14油墨喷吐部
15油墨干燥区域
16紫外线照射部
16S紫外线照射灯
30K、30C、30M、30Y油墨喷吐用喷头
具体实施方式
以下对本发明的图像形成方法详细地进行说明。
本发明的图像形成方法具有下述工序:处理液赋予工序,在该工序中,将含有使用于形成图像的油墨组合物中的成分凝聚的凝聚成分的处理液赋予至记录介质;油墨赋予工序,在该工序中,在赋予了上述处理液的记录介质的处理液赋予面上利用喷墨法赋予含有颜料、水及含量相对于组合物整体为1.0质量%~3.0质量%的聚合物粒子的第1油墨组合物,在所赋予的上述第1油墨组合物上利用喷墨法赋予含有颜料和水且与上述第1油墨组合物的色调不同的第2油墨组合物,其中使得从上述第1油墨组合物的滴落时间点至该第2油墨组合物的滴落时间点为止的间隔(以下也称作“油墨种类之间的滴落间隔”或“第1油墨组合物与第2油墨组合物的滴落间隔”)达到200msec以下且以滴落时的油墨滴速度达到6m/sec~10m/sec的速度赋予上述第2油墨组合物,从而形成多次色图像,其中,赋予至上述第1油墨组合物上的上述第2油墨组合物的墨滴直径φ2与将上述第2油墨组合物以与上述多次色图像的形成中的油墨滴量相同的油墨滴量赋予至赋予了上述处理液的记录介质的处理液赋予面上而形成一次色图像时的墨滴直径φ1满足0.90≤φ2/φ1≤1.10的关系。
根据本发明的图像形成方法,当通过形成上述构成而在记录介质上重叠赋予2色以上的油墨组合物并使这些油墨组合物中的成分凝聚而形成多次色图像时,在缩短油墨种类之间的滴落间隔时的多次色图像的色域的狭小化得以抑制,由此可以高速地形成色域宽的多次色图像。
以下有时将本发明的上述效果称作“色域扩大效果”。另外,有时将“油墨组合物”仅称作“油墨”。此外,有时将“使油墨(组合物)中的成分凝聚”称作“使油墨(组合物)凝聚”。
接着,作为通过本发明的图像形成方法获得上述效果的理由,说明所推测的理由。
作为多次色图像的形成方法之一,可举出在记录介质上赋予含有使油墨凝聚的凝聚成分的处理液、在该记录介质的处理液赋予面上重叠赋予2色以上的油墨并使这些油墨凝聚而形成多次色图像的方法。
本发明人在进行研究时获知,在形成这种多次色图像时,从图像形成的高速化的观点出发,当缩短油墨种类之间的滴落间隔(例如第1色油墨的滴落与第2色油墨的滴落的间隔)时(具体地说当使油墨种类之间的滴落间隔为200msec以下时),有所形成的多次色图像的色域变窄的倾向。
其理由推测如下。
即,在上述多次色图像的形成中,有第2色以后的油墨滴的一部分在第1色油墨中的厚度方向上产生陷入现象(填埋现象)的倾向。以下将该现象也称作“油墨滴的埋没”或“墨滴的埋没”。
而且,在上述多次色图像的形成中,当油墨种类之间的滴落间隔变窄时,有在第1色油墨中的成分的凝聚不充分的情况下(即由第1色油墨形成的图像的硬度不充分的情况下)第2色以后的油墨滴落的情况。此时,第2色以后的油墨滴的一部分更深地陷入至第1色的油墨中,由第2色以后的油墨滴所产生的墨滴的扩展不足。墨滴的扩展不足的结果可认为是损害第2色以后的油墨滴所产生的发色、进而多次色图像的色域变窄。
另一方面,经过进一步研究的结果可知,即便(由第1色油墨形成的图像很硬的情况等下)第2色以后的油墨的墨滴过于扩展,也有多次色图像的色域变窄的倾向。其原因可认为是当第2色以后的油墨的墨滴过于扩展时,墨滴形状杂乱(产生变形)。
就该第2色以后的油墨(墨滴)的扩展方式而言,本发明的图像形成方法中的构成是:赋予至上述第1油墨组合物上的上述第2油墨组合物的墨滴直径φ2与将上述第2油墨组合物以与上述多次色图像的形成中的油墨滴量相同的油墨滴量(即以相同体积)赋予至赋予了上述处理液的记录介质的处理液赋予面上而形成一次色图像时的墨滴直径φ1满足0.90≤φ2/φ1≤1.10的关系。
这里,0.90≤φ2/φ1≤1.10的关系是表示:在多次色图像的形成中被赋予至第1油墨组合物上时的第2油墨组合物的扩展方式与一次色图像的形成中被直接赋予至处理液赋予面时的第2油墨组合物的扩展方式为同等程度。
详细地说,满足0.90≤φ2/φ1是表示多次色图像中的第2油墨组合物的墨滴发生了一定程度的扩展。
另一方面,满足φ2/φ1≤1.10是表示在多次色图像中第2油墨组合物的墨滴的过度扩展得到了抑制。通过抑制墨滴的过度扩展,可以抑制墨滴形状的杂乱。
因此可以认为,本发明中通过满足0.90≤φ2/φ1≤1.10,第2油墨组合物的墨滴直径及墨滴形状变成优选的状态,可适宜地维持第2油墨组合物所产生的发色,可形成色域宽的多次色图像。
即,当上述φ2/φ1小于0.90时,由于第2油墨组合物的墨滴的扩展不足而有损发色,多次色图像的色域变窄。
另一方面,当上述φ2/φ1超过1.10时,第2油墨组合物的墨滴过度扩展,墨滴形状杂乱(产生变形),多次色图像的色域变窄。
本发明中,上述墨滴直径φ1及上述墨滴直径φ2从进一步扩大色域的观点出发,优选满足0.90<φ2/φ1<1.10、更优选满足0.92≤φ2/φ1≤1.08、特别优选满足0.95≤φ2/φ1≤1.05。
本发明中的墨滴直径是指使用王子计测机器株式会社制的墨滴分析仪DA-6000测得的值。
另外,本发明中的墨滴直径在墨滴形状杂乱时(并非圆形时)是指与墨滴相同面积的圆的直径。
决定上述墨滴直径φ1与上述墨滴直径φ2之比(φ2/φ1)的大小的因子之一被认为是赋予第2油墨组合物时的第1油墨组合物的硬度与第2油墨组合物滴落时的油墨滴的速度(动能)的平衡。
例如,在使第1油墨组合物的硬度恒定时,随着第2油墨组合物滴落时的油墨滴的速度加快,第2油墨组合物的一部分向第1油墨组合物中的陷入深度加深。其结果是具有第2油墨组合物的扩展不足、φ2/φ1减小的倾向。
另外,第1油墨组合物的硬度具有与第1油墨组合物中的聚合物粒子的含量相关的倾向。随着第1油墨组合物中的聚合物粒子的含量增多,有第1油墨组合物变硬的倾向。
由以上观点出发,本发明中,在以下的范围内调整第1油墨组合物中的聚合物粒子的含量与第2油墨组合物滴落时的油墨滴速度。
具体地说,第1油墨组合物中的聚合物粒子的含量相对于组合物整体为1.0质量%~3.0质量%。
含量小于1.0质量%时,有被赋予至该第1油墨组合物上的第2油墨组合物的扩展不足的倾向、有多次色图像的色域变窄的倾向。
另一方面,当含量超过3.0质量%时,有被赋予至该第1油墨组合物上的第2油墨组合物过度扩展的倾向、有第2油墨组合物的墨滴形状易于变得杂乱、多次色图像的色域变窄的倾向。
另外,当上述含量为3.0质量%以下时,在油墨的喷吐性或保养性(洗涤除去性)的方面是有利的。
第1油墨组合物中的聚合物粒子的含量从油墨的喷吐性或保养性的观点,相对于组合物整体优选为1.0质量%~2.5质量%、更优选为1.0~2.0质量%。另一方面,第1油墨组合物中的聚合物粒子的含量从更容易将φ1/φ2调整为0.90以上且1.10以下的观点出发,相对于组合物整体优选为1.5质量%~3.0质量%、更优选为2.0质量%~3.0质量%。
另外,第2油墨组合物滴落时的油墨滴速度为6m/s~10m/s。
当上述油墨滴速度小于6m/s时,有时油墨滴速度变得不稳定。
另一方面,当上述油墨滴速度超过10m/s时,有φ2/φ1易于变得小于0.90的倾向、有多次色图像的色域变窄的倾向。
上述油墨滴速度从φ2/φ1易于调整的观点出发优选为6m/s~8m/s。另一方面,上述油墨滴速度从速度稳定性的观点出发优选为8m/s~10m/s。
本发明中,第2油墨组合物滴落时的油墨滴速度是指根据NIP25:International Conference on Digital Printing Technologies and DigitalFabrication2009、2009年9月20日、p.71-74所记载的“Velocity ofDrops inFull flight”的方法利用频闪照片拍摄测得的值。
更详细地说,第2油墨组合物滴落时的油墨滴速度基于第2油墨组合物的液滴在从滴落面(记录介质上的第1油墨组合物表面)的200μm上方至该滴落面的距离(200μm)内移动的时间来进行计算。
以下对本发明中使用的记录介质、本发明的各工序、适于本发明实施的喷墨记录装置的一个例子以及本发明中使用的油墨组合物及处理液进行说明。
<记录介质>
本发明中的记录介质并无特别限定,可使用在胶版印刷等中使用的一般印刷用纸。
特别是,作为上述记录介质,优选在以纤维素纸浆为主成分的支撑体的至少一个表面上具有颜料层的涂布纸。上述涂布纸由于在利用使用水性油墨的通常喷墨法的图像记录中油墨的吸收、干燥比较慢,因而有在形成多次色图像时因第2色以后的油墨的扩展不足而使色域易于降低的倾向。因此,作为记录介质使用上述涂布纸时,本发明的色域扩大效果变得更显著。
下面以上述涂布纸为中心进行说明。
(支撑体)
作为上述以纤维素纸浆为主成分的支撑体,可以使用通过长网成形器或缝隙型的双网成形器、长网部的后半部用双网构成的混合式成形器等对以任意比例混合有化学纸浆、机械纸浆及废纸回收纸浆等的原料进行抄纸而得到的支撑体。上述原料根据需要可添加内添施胶剂、合格率提高剂、纸力增强剂等。
这里,上述“主成分”是指相对于支撑体的质量含有50质量%以上的成分。
对于上述支撑体中使用的纸浆的详细情况,可以参照日本特开2011-42150号公报的段落号0024的记载。另外,支撑体中可以使用填料或内添施胶剂等。对于填料或内添施胶剂等的详细情况,可以参照日本特开2011-42150号公报的段落号0025~0027的记载。
(颜料层)
上述涂布纸在上述支撑体上的至少一个表面上具有一层或多层的颜料层。
作为上述颜料层中使用的颜料,其种类并无特别限定,可以使用以往公知的有机颜料及无机颜料。对于颜料的具体例子,可以参照日本特开2011-42150号公报的段落号0029的记载,从保持记录介质的透明性、提高图像浓度的方面来说优选白色无机颜料。
上述颜料层还可进一步含有水性粘合剂、抗氧化剂、表面活性剂、消泡剂、抑泡剂、pH调节剂、固化剂、着色剂、荧光增白剂、防腐剂、耐水化剂等添加剂。对于水性粘合剂的详细情况,可以参照日本特开2011-42150号公报的段落号0030的记载。
在支撑体上形成上述颜料层的方法并无特别限定,可以根据目的适当选择。例如,通过将在水中分散有颜料的分散液涂布在原纸上并使其干燥,可以形成颜料层。
上述颜料层中的颜料的量优选为0.1g/m2~20g/m2、更优选为0.5g/m2~10g/m2的范围。颜料的量为0.1g/m2以上时,耐结块性良好,当颜料的量为20g/m2以下时,在脆性方面有利。颜料层中所含的颜料相对于该颜料层的总固体成分优选含有10质量%以上、更优选含有14质量%以上、进一步优选含有18质量%以上。
作为上述涂布纸,一般可使用被称作涂料纸、轻量涂料纸或微涂布纸的涂布纸。
上述涂布纸通常可以获得市售的涂布纸来使用。例如可以使用一般印刷用涂布纸,具体地,就A2光泽纸而言可举出“OKトツプコ一ト+”(王子制纸制)、“オ一ロラコ一ト”(日本制纸制)、“パ一ルコ一ト”(三菱制纸制)、“Sコトリロコ一ト”(大王制纸)、“ミユ一コ一トネオス”(北越制纸)、“雷鳥コ一ト”(中越纸浆制),就A2无光泽纸而言可举出“ニユ一エイジ”(王子制纸制)、“OKトツプコ一トマツト”(王子制纸制)、“ユ一ライト”(日本制纸制)、“ニユ一Vマツト”(三菱制纸制)、“雷鳥マツトコ一トN”(中越纸浆制),就A1光泽铜版纸而言可举出“OK金藤+”(王子制纸制)、“特菱ア一ト”(三菱制纸制)、“雷鳥特ア一ト”(中越纸浆制),就A1无光泽铜版纸而言可举出“サテン金藤+”(王子制纸制)、“ス一パ一マツトア一ト”(三菱制纸制)、“雷鳥ダルア一ト”(中越纸浆制),就A0美术纸而言可举出“SA金藤+”(王子制纸制)、“高級ア一ト”(三菱制纸制)、“雷鳥ス一パ一ア一トN”(中越纸浆制)、“ウルトラサテン金藤+”(王子制纸制)、“ダイヤプレミアダルア一ト”(三菱制纸制)等。
(记录介质的优选物性)
上述记录介质优选:利用动态扫描吸液计测定的纯水向该记录介质的转移量在接触时间为100ms时为1ml/m2以上且15ml/m2以下、且在接触时间为400ms时为2ml/m2以上且20ml/m2以下。
本发明的图像形成方法中,即便是使用处于上述转移量范围的油墨吸收量较少的特定记录介质时,也可在抑制第2色以后的油墨扩展不足的同时形成色域宽的多次色图像。进而,即便在使用上述特定记录介质时,也可获得分辨率高、耐水性及耐擦性优异的记录图像。换而言之,根据本发明的图像形成方法,即便不使用显示超过上述转移量范围的转移量的可吸收多量油墨的记录介质(例如喷墨专用纸等),也可利用喷墨法形成色域宽的多次色图像。进而,可获得分辨率高、耐水性及耐擦性优异的记录图像。
此外,就上述转移量而言,在接触时间为100ms时为1ml/m2以上及在接触时间为400ms时为2ml/m2以上是表示记录介质具有可吸收油墨的颜料层。另外,在接触时间为100ms时为15ml/m2以下及在接触时间为400ms时为20ml/m2以下是表示油墨吸收量较少。
即,“利用动态扫描吸液计测定的纯水向记录介质的转移量”处于上述范围内是指记录介质具有颜料层且油墨的渗透量少。
这里,动态扫描吸液计(dynamic scanning absorptometer;DSA,紙パ技協誌、第48巻、1994年5月、第88~92页、空閑重則)是可准确地测定极短时间内的吸液量的装置。动态扫描吸液计是通过以下方法将测定自动化的装置:(1)由毛细管中的弯月面的移动直接读取吸液的速度;(2)使试样为圆盘状,在其上使吸液头以螺旋状进行扫描;(3)根据预先设定的图案自动地改变扫描速度,用1张试样进行所需点的数目的测定。朝向纸试样的液体供给头介由特氟隆(注册商标)管连接于毛细管,利用光学传感器自动地读取毛细管中的弯月面的位置。具体地说,使用动态扫描吸液计(K350系列D型、协和精工株式会社制)测定纯水或油墨的转移量。接触时间为100ms及接触时间为400ms时的转移量可以通过内插由各个接触时间的相邻接触时间时的转移量的测定值求得。测定在23℃、50%RH下进行。
在上述记录介质中,利用动态扫描吸液计测定的接触时间为100ms时的纯水向该记录介质的转移量优选为1ml/m2~15ml/m2、更优选为1ml/m2~10ml/m2、进一步优选为1ml/m2~8ml/m2。当接触时间为100ms时的纯水的转移量为1ml/m2以上时,可进一步抑制结珠(beading)。
另外,该转移量为15ml/m2以下时,可更为显著地发挥本发明的色域扩大效果。
另外,结珠是指下述的现象:在喷墨记录时某个油墨滴在从被打滴在记录介质上至下一个油墨滴被打滴的期间未被记录介质内部完全吸收而以液体状态残留在记录介质的表面,由于与后面打滴的油墨滴相混合,油墨中的着色剂局部地结块而形成浓度不均。
在上述记录介质中,利用动态扫描吸液计测定的接触时间为400ms时的纯水向该记录介质的转移量优选为2ml/m2~20ml/m2、更优选为2ml/m2~15ml/m2、进一步优选为2ml/m2~10ml/m2。接触时间为400ms时的转移量为2ml/m2以上时,可以进一步提高干燥性、例如可以进一步抑制马刺痕迹等的发生。另外,该转移量为20ml/m2以下时,可以进一步抑制渗色、可以进一步提高干燥后的图像部的光泽。
上述涂布纸的颜料层是以颜料和树脂粘合剂为主成分的构成。通过增加树脂配合量,可以朝上述转移量减少的方向调整,另外通过增加颜料配合量,可以朝上述转移量增加的方向调整。另外,通过增大构成颜料层的颜料粒子的比表面积、或者通过使用例如减小粒径、比表面积大的种类的颜料,也可增大上述转移量。
<处理液赋予工序>
上述处理液赋予工序是将含有使用于形成图像的油墨组合物(第1油墨组合物及第2油墨组合物)中的成分凝聚的凝聚成分的处理液赋予至记录介质的工序。
本工序中,被赋予至记录介质的处理液与油墨组合物接触而形成图像。此时,上述油墨组合物中的成分(例如颜料)发生凝聚、图像被固定在记录介质上。
处理液的详细情况在后叙述。
处理液的赋予可以使用涂布法、喷墨法、浸渍法等公知的方法进行。作为涂布法,可以通过使用了直接凹版涂布机、照相凹版涂布机、挤压模涂布机、气刀涂布机、刮刀涂布机、棒式涂布机、刮板涂布机、挤压式涂布机、逆转辊式涂布机、刮棒涂布机等的公知的涂布方法进行。喷墨法的详细情况如前所述。
作为处理液的赋予量,只要是能够凝聚油墨组合物则无特别限定,优选是可以使凝聚成分的赋予量达到0.1g/m2以上的量。其中,优选是使凝聚成分的赋予量达到0.2~0.7g/m2的量。凝聚成分在赋予量为0.1g/m2以上时,可以根据油墨组合物的各种使用形态而保持良好的高速凝聚性。另外,凝聚成分的赋予量为0.7g/m2以下从不会对所赋予的记录介质的表面性造成不良影响(光泽的变化等)的方面出发是优选的。
另外,本发明中优选:在处理液赋予工序后设置油墨赋予工序,在将处理液赋予至记录介质上之后、赋予油墨组合物之前的期间进一步设置对记录介质上的处理液进行加热干燥的加热干燥工序。通过在油墨赋予工序前预先对处理液进行加热干燥,防止渗出等的油墨着色性变得良好,可以记录色浓度及色调良好的可视图像。
加热干燥通过加热器等公知的加热手段或干燥器等利用送风的送风手段或将它们组合的手段来进行。作为加热方法,例如可举出从与记录介质的处理液赋予面相反的面侧利用加热器等赋予热量的方法、对记录介质的处理液赋予面吹送温风或热风的方法、利用红外线加热器的加热法等,还可将它们中的多个组合来实施加热。
<油墨赋予工序>
本发明中的油墨赋予工序为下述的工序:在赋予了上述处理液的记录介质的处理液赋予面上利用喷墨法赋予含有颜料、水及含量相对于组合物整体为1.0质量%~3.0质量%的聚合物粒子的第1油墨组合物,在所赋予的上述第1油墨组合物上利用喷墨法赋予含有颜料和水且与上述第1油墨组合物的色调不同的第2油墨组合物,其中使得从上述第1油墨组合物的滴落时间点至该第2油墨组合物的滴落时间点为止的间隔达到200msec以下且以滴落时的油墨滴的速度达到6m/sec~10m/sec的速度赋予上述第2油墨组合物,从而形成多次色图像。
此时,赋予至上述第1油墨组合物上的上述第2油墨组合物的墨滴直径φ2与将上述第2油墨组合物以与上述多次色图像的形成中的油墨滴量相同的油墨滴量赋予至赋予了上述处理液的记录介质的处理液赋予面上而形成一次色图像时的墨滴直径φ1满足0.90≤φ2/φ1≤1.10的关系。对于0.90≤φ2/φ1≤1.10的关系及滴落时的油墨滴速度,如前所述。
这里,第1油墨组合物含有颜料、水及含量相对于组合物整体为1.0质量%~3.0质量%的聚合物粒子,根据需要含有其他的成分。
第2油墨组合物是与第1油墨组合物的色调不同的油墨组合物,含有颜料及水,根据需要含有其他的成分。
这里,第2油墨组合物并非仅限于1种,还可以是色调相互不同的2种以上的油墨组合物。
本工序中,当第2油墨组合物是色调相互不同的n种油墨组合物时,形成(n+1)次色的图像(这里,n为1以上的整数)。例如,当第2油墨组合物仅为1种时,则形成二次色图像,当第2油墨组合物为2种时,则形成三次色图像,当第2油墨组合物为3种时,则形成四次色图像。
第1油墨组合物及第2油墨组合物的详细情况在后叙述。
本工序中,从上述第1油墨组合物的滴落时间点至该第2油墨组合物的滴落时间点为止的间隔(第1油墨与第2油墨的滴落间隔)为200msec以下。
由此可实现图像形成的高速化。另外,一般来说,当油墨种类之间的滴落间隔为200msec以下时,则有多次色图像的色域易于变窄的倾向,因而通过该滴落间隔为200msec以下,可显著发挥本发明的色域扩大效果。
第1油墨与第2油墨的滴落间隔从图像形成的进一步高速化的观点及更为显著地获得色域扩大效果的观点出发,优选为180msec以下、更优选为160msec以下。
本发明中,第1油墨与第2油墨的滴落间隔是指根据NIP25:InternationalConference on Digital Printing Technologies and Digital Fabrication2009、2009年9月20日、p.71-74所记载的“Velocity of Drops in Full flight”的方法利用频闪照片拍摄所测得的值。
另外,本工序中优选将第1油墨组合物及第2油墨组合物各自按照相邻滴落的油墨滴相对于主扫描方向的滴落间隔(以下也称作“同色的相邻滴落间隔”或“相邻滴落间隔”)达到20msec以下的方式来赋予。由此,在可实现图像形成的进一步高速化的同时,可更为显著地发挥本发明的色域扩大效果。这里,“主扫描方向”是指记录介质的运送方向。
上述同色的相邻滴落间隔更优选为10msec以下。
本发明中,同色的相邻滴落间隔是指根据NIP25:InternationalConference on Digital Printing Technologies and Digital Fabrication2009、2009年9月20日、p.71-74所记载的“Velocity of Drops in Full flight”的方法利用频闪照片拍摄所测得的值。
利用喷墨法的图像形成是通过供给能量而将上述油墨组合物喷吐至上述记录介质上以形成着色图像。此外,作为本发明中优选的喷墨法,可以适用日本特开2003-306623号公报的段落号0093~0105所记载的方法。
对喷墨法并无特别限定,可以是公知的方式,例如利用静电吸引力喷吐油墨的电荷控制方式;利用压电元件的振动压力的按需喷墨方式(压力脉冲方式);利用由电信号转换的声束(放射压)喷吐油墨的声能喷墨方式;及加热油墨形成气泡、利用所产生的压力的热喷墨方式等的任一种方式。作为喷墨法,特别是可有效地利用通过日本特开昭54-59936号公报所记载的方法、受到热能作用的油墨发生剧烈的体积变化、通过该状态变化所产生的作用力将油墨从喷嘴中喷吐的喷墨法。
另外,上述喷墨法中包括以下方式:以很小的体积射出大量称作照片油墨(photo ink)的浓度低的油墨的方式;使用实质上为相同色调而浓度不同的多个油墨来对画质进行改良的方式;使用无色透明的油墨的方式。
另外,油墨赋予工序中,例如可以通过改变记录介质的运送速度来进行图像形成。运送速度只要是不损害图像品质的范围则无特别限定,优选为100~3000mm/s、更优选为150~2700mm/s、进一步优选为250~2500mm/s。
但上述运送速度是使第1油墨与第2油墨的滴落间隔达到200msec以下的范围。
另外,上述油墨赋予工序中,优选油墨组合物对记录介质的最大赋予量为15ml/m2以下。通过最大赋予量为15ml/m2以下,图像的密合性更为优异。进而,作为最大赋予量,从图像的密合性和浓度的观点出发,更优选为8~15ml/m2、进一步优选为8~12ml/m2、特别优选为8~11ml/m2。最大赋予量可以通过调节从喷吐喷嘴喷吐的方法来进行控制。
这里,“(油墨组合物的)最大赋予量”是指第1油墨组合物的赋予量和第2油墨组合物的赋予量的合计的最大值。
<干燥工序>
本发明的图像形成方法优选进一步具有使上述油墨赋予工序及上述处理液赋予工序后的多次色图像干燥的干燥工序。
根据本发明的图像形成方法具有干燥工序的形态,由于更易维持多次色图像上的第2油墨的墨滴直径及墨滴形状,因而多次色图像的色域变得更宽。
上述干燥工序中,将形成于记录介质的图像(油墨组合物)中的水的至少一部分干燥除去。通过在后述的固化工序之前设置干燥工序而减少油墨组合物中的水的含量,固化工序中的聚合性化合物的固化反应更为良好地进行。特别是,利用在主扫描方向上喷吐油墨、以1次扫描形成1行的单次方式进行图像形成的方法等在以高速进行图像形成时,可以确保图像形成性成立的灵敏度。
例如,在使记录介质的运送速度为100~3000mm/s进行图像形成时,可进一步发挥本发明的效果,进而在运送速度为150~2700mm/s、更优选为250~2500mm/s时,通过设置干燥工序所带来的密合性及耐刮伤性的提高效果优异。
本发明的干燥工序中,并非必须使水完全地干燥,水也可残留在图像中及颜料层中。干燥工序中,反而是优选以在不损害UV(紫外线)固化反应的范围内残存的程度来进行干燥。
干燥工序中,优选在以最大赋予量赋予的油墨组合物(图像)中所含的水中有60~80质量%被除去的干燥条件(以下有时称作“干燥量”)下将在上述油墨赋予工序中被赋予至记录介质上的油墨组合物中所含的水的至少一部分除去。当被除去的水的量为60质量%以上时,可以抑制起皱(cockling)、良好地维持图像的密合性。另外,当被除去的水的量为80质量%以下时,图像的密合性良好。
干燥条件可以基于根据需要适当设定的油墨赋予工序中的油墨组合物的最大赋予量来设定。通过在该干燥条件下将含有颜料的油墨组合物中的水除去,抑制了起皱的发生、可获得密合性优异的图像。
干燥工序中的干燥量可如下算出。即,分别测定在不设置干燥工序的情况下以油墨的最大赋予量形成的图像中所含的水分量W0和设置规定干燥条件下的干燥工序并以油墨的最大赋予量形成的图像中所含的水分量W1。接着,通过计算W0与W1之差相对于W0的比率((W0-W1)/W0×100[质量%]),算出作为通过干燥工序被除去的水分量的干燥量(质量%)。
另外,图像中所含的水分量利用卡尔费休法测定。作为本发明中的水分量,使用利用卡尔费休水分计MKA-520(京都电子工业株式会社制)在通常的测定条件测得的水分量。
通过干燥工序被除去的油墨组合物中的水量(干燥量)从良好地保证干燥后的固化效率的方面出发,相对于使最大赋予量为15ml/m2以下所赋予的油墨组合物的总水分量优选为60~80质量%、更优选为65~80质量%、进一步优选为70~80质量%。
另外,干燥优选在从上述油墨赋予工序中油墨组合物的液滴在记录介质上的滴落结束的时间点起算的5秒钟以内开始。这里,“从滴落结束的时间点起算的5秒钟以内”是指在从油墨滴的滴落结束的时间点起算的5秒钟以内对该油墨滴所形成的图像进行送风或者对该油墨滴所形成的图像施热。例如,通过在从油墨滴的滴落结束的时间点起算的5秒钟以内将记录介质运送至干燥区域内,可以在从滴落结束的时间点起算的5秒钟以内开始干燥。
另外,“滴落结束的时间点”是指第2油墨组合物的液滴的滴落结束的时间点。
从油墨滴的滴落结束的时间点至干燥开始为止的时间更优选为3秒钟以内。
干燥利用以下手段进行:利用镍铬耐热合金线加热器等发热体进行加热的加热手段;干燥器等利用送风的送风手段;或将它们组合的手段。作为加热方法,例如可举出从与记录介质的图像形成面相反的面侧利用加热器等赋予热量的方法;对记录介质的图像形成面吹送温风或热风的方法;使用了红外线加热器的加热法等。加热也可以组合它们中的多个来进行。
<固化工序>
本发明的图像形成方法在上述第1油墨组合物及上述第2油墨组合物进一步含有聚合性化合物时,优选进一步具有对上述干燥工序后的多次色图像照射活性能量射线以将上述多次色图像固化的固化工序。
上述固化工序中,在上述干燥工序之后,对所形成的多次色图像照射活性能量射线进行固化。通过照射活性能量射线,油墨组合物中的聚合性化合物发生聚合、形成含颜料的固化膜。由此,所形成的图像的耐擦性或与记录介质的密合性进一步提高。
另外,通过利用上述固化工序使多次色图像固化,由于更易维持多次色图像中的第2油墨的墨滴直径及墨滴形状,因而多次色图像的色域变得更宽。
作为活性能量射线,只要是能够聚合上述聚合性化合物的活性能量射线则无特别限定。例如可举出紫外线、电子射线等,其中从通用性的观点出发,优选为紫外线。另外,作为活性能量射线的发生源,例如可举出紫外线照射灯(卤素灯、高压汞灯等)、激光器、LED、电子射线照射装置等。
作为照射紫外线的手段,可以使用通常使用的手段、特别优选紫外线照射灯。紫外线照射灯优选汞的蒸汽压在亮灯中为1~10Pa的所谓低压汞灯、高压汞灯、涂布有荧光体的汞灯、UV-LED光源等。汞灯、UV-LED的紫外线区域的发光光谱为450nm以下、特别是为184nm~450nm的范围,适于有效地使黑色或经着色的油墨组合物中的聚合性化合物发生反应。另外,从即便将电源搭载在打印机上也可使用小型电源的方面出发是适宜的。汞灯中例如可实际应用金属卤化物灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙闪光灯、深UV灯、使用微波从外部通过无电极激发汞灯的灯、UV激光器等。由于作为这些灯的发光波长区域包括上述范围,因而只要电源尺寸、输入功率强度、灯形状等允许,则基本上可以适用。光源也可对照所用聚合引发剂的感度来选择。
对于紫外线强度,在对固化有效的波长区域内,优选为500~5000mW/cm2。当照射强度弱时,无法达成高品位、具有坚牢性的图像的形成。另外,当照射强度过强时,有时被记录介质会受到损伤或发生着色剂的褪色。
<喷墨记录装置>
接着,参照图1具体地说明适于本发明图像形成方法的实施的喷墨记录装置的一个例子。图1为表示喷墨记录装置整体的构成例的概略构成图。
如图1所示,喷墨记录装置朝着记录介质的运送方向(图中的剪头方向)依次配置有:具备喷吐处理液的处理液喷吐用喷头12S的处理液赋予部12、具备使所赋予的处理液干燥的加热手段(未图示)的处理液干燥区域13、喷吐各种油墨组合物的油墨喷吐部14、以及使所喷吐的油墨组合物干燥的油墨干燥区域15。另外,在记录介质的运送方向上的油墨干燥区域15的下游侧上配置有具备紫外线照射灯16S的紫外线照射部16。
被供给至该喷墨记录装置的记录介质通过运送辊从给纸部被依次送至处理液赋予部12、处理液干燥区域13、油墨喷吐部14、油墨干燥区域15、紫外线照射部16,并聚集在聚集部,上述给纸部从装填有记录介质的盒中送出记录介质。运送除了利用运送辊的方法之外,还可采用使用了滚筒状构件的滚筒运送方式或传送带运送方式、使用了传送台的传送台运送方式等。
在配置有多个的运送辊中,至少1个辊可以是传递发动机(未图示)动力的驱动辊。通过定速旋转利用发动机旋转的驱动辊,记录介质沿对的的方向以规定的运送量被运送。
处理液赋予部12上设有连接于储存处理液的储存罐的处理液喷吐用喷头12S。处理液喷吐用喷头12S从与记录介质的记录面相向配置的喷吐喷嘴喷吐处理液、能够将处理液液滴赋予至记录介质上。此外,处理液赋予部12并非限定于从喷嘴状的喷头进行喷吐的方式,还可采用使用了涂布辊的涂布方式。该涂布方式可以将处理液容易地赋予至配置于下游侧的油墨喷吐部14上包括油墨滴滴落于记录介质上的图像区域的几乎整个面上。为了使记录介质上的处理液的厚度恒定,例如还可设置使用气刀、或者在与记录介质之间设置对应于处理液的规定量的间隔、在该间隔中设置具有尖锐角的构件等方法。
在处理液赋予部12的记录介质运送方向的下游侧上配置有处理液干燥区域13。处理液干燥区域13可以使用加热器等公知的加热手段或干燥器等利用送风的送风手段、或将它们组合的手段来构成。加热手段可举出以下方法:在与记录介质的隔断层形成面相反的面侧(例如自动运送记录介质时装载记录介质进行运送的运送机构的下方)上设置加热器等发热体的方法;在记录介质的隔断层形成面上吹送温风或热风的方法、利用红外线加热器的加热法等,还可将它们中的多个组合来实施加热。
另外,由于记录介质的表面温度会随记录介质的种类(材质、厚度等)或环境温度等而变化,因而优选:设置对记录介质的表面温度进行测量的测量部和将通过该测量部测量的记录介质的表面温度的值反馈至加热控制部的控制机构,一边进行温度控制一边形成隔断层。作为测量记录介质的表面温度的测量部,优选接触或非接触的温度计。
另外,还可使用溶媒除去辊等进行溶媒除去。作为其他的方式,还可使用利用气刀将多余的溶媒从记录介质除去的方式。
油墨喷吐部14配置于处理液干燥区域13的记录介质运送方向下游侧。在油墨喷吐部14上配置有与储存黑色(K)、青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)的各色油墨的油墨储存部分别相连的记录用喷头(油墨喷吐用喷头)30K、30C、30M、30Y。在未图示的各油墨贮留部中储存有与各色调相对应的油墨组合物,在图像记录时根据需要供至各油墨喷吐用喷头30K、30C、30M、30Y中。另外,还可以在油墨喷吐用喷头30K、30C、30M及30Y的运送方向下游侧上,如图1所示,按照能够根据需要喷吐特别颜色油墨的方式进一步配置特别颜色油墨喷吐用的记录喷头30A、30B。
油墨喷吐用喷头30K、30C、30M、30Y从与记录介质的记录面相向配置的喷吐喷嘴喷吐对应于各图像的油墨。由此,将各色油墨赋予至记录介质的记录面上,记录彩色图像。
具体地说,使用上述喷头中的2个以上,在记录介质的处理液赋予面上重叠赋予2色以上的油墨,形成多次色图像。此时,通过调整例如喷头之间的距离及记录介质的运送速度中的至少一者,可将油墨种类之间的滴落间隔调整至200msec以下。被赋予至第1色油墨上的油墨(例如形成二次色图像时为第2色油墨、形成三次色图像时为第2色及第3色油墨)按照滴落于第1色油墨上时的油墨滴速度达到6m/sec~10m/sec的方式被喷吐。
另外,各色的油墨优选按照上述的相邻滴落间隔达到20msec以下的方式来赋予。
处理液喷吐用喷头12S以及油墨喷吐用喷头30K、30C、30M、30Y、30A及30B均为遍及记录于记录介质上的图像的最大记录宽度(最大记录宽度)排列有多个喷吐口(喷嘴)的全线式喷头。与在记录介质的宽度方向(记录介质运送面中与运送方向垂直的方向)上一边将长条形的穿梭式喷头往复扫描一边进行记录的串行型的喷头相比,上述处理液喷吐用喷头和油墨喷吐用喷头可以在记录介质上高速地进行图像记录。本发明中,还可以采用串行型的记录、或者利用能够较高速地记录的方式、例如利用可以通过1次扫描形成1行的单次扫描沿主扫描方向喷吐来进行记录的方式的记录的任一种,但根据本发明的图像记录方法,即便是通过利用单次扫描的方式,也可获得重现性高的高品位的图像(具体地说是色域宽的多次色图像)。
这里,处理液喷吐用喷头12S以及油墨喷吐用喷头30K、30C、30M、30Y、30A及30B全部为相同构造。
处理液的赋予量和油墨组合物的赋予量优选根据需要进行调节。例如,为了根据记录介质调节处理液和油墨组合物混合所产生的凝聚物的粘弹性等物性等,还可改变处理液的赋予量。
油墨干燥区域15配置在油墨喷吐部14的记录介质运送方向下游侧。油墨干燥区域15可以与处理液干燥区域13同样地构成。
紫外线照射部16配置在油墨干燥区域15的记录介质运送方向的更下游侧,可以利用设置于紫外线照射部16的紫外线照射灯16S照射紫外线,使图像干燥后的图像中的单体成分(聚合性化合物)发生聚合固化。紫外线照射灯16S可以利用与记录介质的记录面相向配置的灯对记录面的整体进行照射来进行整个图像的固化。此为,紫外线照射部16并非限定于紫外线照射灯16S,还可采用卤素灯、高压汞灯、激光器、LED、电子射线照射装置等。
紫外线照射部16也可设置在油墨干燥区域15的前后的任一个位置、还可在油墨干燥区域15的前后都设置。
另外,在喷墨记录装置中,还可在从给纸部至集积部的运送路上设置对记录介质施以加热处理的加热手段。例如,通过在处理液干燥区域13的上游侧或油墨喷吐部14与油墨干燥区域15之间等所需的位置上配置加热手段,使记录介质升温至所需温度,由此可以有效地进行干燥、固定。
<油墨组合物>
以下对本发明的油墨赋予工序中使用的油墨组合物(第1油墨组合物及第2油墨组合物)进行说明。
第1油墨组合物含有颜料、水及含量相对于组合物整体为1.0质量%~3.0质量%的聚合物粒子,根据需要含有其他的成分。
第2油墨组合物是与第1油墨组合物的色调不同的油墨组合物,其含有颜料及水,根据需要含有其他的成分。
在以下的说明中,对于第1油墨组合物及第2油墨组合物通用的内容,有时仅统称作“油墨组合物”进行说明。
(颜料)
本发明的油墨组合物含有至少1种颜料。
作为上述颜料并无特别限定,可以根据目的适当选择,例如可以是有机颜料、无机颜料的任一种。
作为有机颜料,例如可举出偶氮颜料、多环式颜料、染料螯合物、硝基颜料、亚硝基颜料、苯胺黑等。其中,更优选偶氮颜料、多环式颜料等。
另外,作为无机颜料,例如可举出氧化钛、氧化铁、碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、钡黄、镉红、铬黄、炭黑等。其中特别优选炭黑。
使用有机颜料时,有机颜料的平均粒径从透明性、色重现性的观点出发优选较小,但从耐光性的观点出发优选较大。从兼顾两者的观点出发,平均粒径优选为10nm~200nm、更优选为10nm~150nm、进一步优选为10nm~120nm。另外,有机颜料的粒径分布并无特别限定,可以是具有宽粒径分布者或者具有单分散粒径分布者的任一种。另外,可以将具有单分散粒径分布的有机颜料混合2种以上进行使用。
作为上述颜料,可以使用日本特开2007-100071号公报的段落0142~0145所记载的公知的颜料。
作为上述颜料,更具体地说,在青色色调的油墨组合物(也称作青色油墨)中例如可使用下述的青色颜料、在黄色色调的油墨组合物(也称作黄色油墨)中例如可使用下述的黄色颜料、在品红色色调的油墨组合物(也称作品红色油墨)中例如可使用下述的品红色颜料。
作为上述青色颜料,例如可举出C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15:2、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4、C.I.颜料蓝16、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料绿7及美国专利4311775号说明书所记载的硅氧烷交联铝酞菁等。其中,优选为选自C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4、C.I.颜料蓝16中的至少1种,特别优选C.I.颜料蓝15:3及C.I.颜料蓝15:4的至少一者。
作为上述黄色颜料,例如可举出C.I.颜料橙31、C.I.颜料橙43、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄15、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄94、C.I.颜料黄128、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄151、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄185等。其中,优选为选自C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄185中的至少1种,最优选C.I.颜料黄74。
作为上述品红色颜料,例如可举出C.I.颜料红2、C.I.颜料红3、C.I.颜料红5、C.I.颜料红6、C.I.颜料红7、C.I.颜料红15、C.I.颜料红16、C.I.颜料红48:1、C.I.颜料红53:1、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红139、C.I.颜料红144、C.I.颜料红149、C.I.颜料红166、C.I.颜料红177、C.I.颜料红178、C.I.颜料红222、C.I.颜料紫19等。其中,从密合性和耐擦性的观点出发,优选为选自C.I.颜料红122、C.I.颜料红202、C.I.颜料红209、C.I.颜料紫19中的至少1种。
上述的颜料可单独使用1种,还可从上述各组内或各组间中选择多种来组合使用。
作为上述油墨组合物中的颜料的含量(为2种以上时是总含量),从图像浓度的观点出发,相对于油墨组合物整体优选为1质量%~25质量%、更优选为2质量%~15质量%。
(分散剂)
本发明的油墨组合物可以含有分散剂的至少1种。
作为上述颜料的分散剂,可以是聚合物分散剂或低分子的表面活性剂型分散剂的任一种。另外,聚合物分散剂可以是水溶性分散剂或非水溶性分散剂的任一种。
对于上述低分子的表面活性剂型分散剂,例如可以使用日本特开2011-178029号公报的段落0047~0052所记载的公知的低分子表面活性剂型分散剂。
上述聚合物分散剂中,作为水溶性分散剂可举出亲水性高分子化合物。例如作为天然的亲水性高分子化合物,可举出阿拉伯胶、黄蓍胶、瓜尔豆胶、刺梧桐胶、刺槐豆胶、阿拉伯半乳糖、果胶、榅桲籽淀粉等植物性高分子,藻酸、角叉菜胶、琼脂等海藻系高分子,明胶、酪蛋白、白蛋白、胶原等动物系高分子,黄原胶、葡聚糖等微生物系高分子等。
另外,作为将天然物修饰成原料的亲水性高分子化合物,可举出甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素等纤维素系高分子,淀粉乙醇酸钠、淀粉磷酸酯钠等淀粉系高分子,藻酸钠、藻酸丙二醇酯等海藻系高分子,虫胶等动物系高分子等。
进而,作为合成系的亲水性高分子化合物,可举出聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯基甲基醚等乙烯基系高分子;非交联聚丙烯酰胺、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;在侧链具有季铵或氨基等阳离子性官能团的盐的高分子化合物等。
其中,如与丙烯酸、甲基丙烯酸、其他含羧基的亲水性单体的共聚物等那样导入有羧基的水溶性分散剂作为亲水性高分子化合物是优选的。
聚合物分散剂中,作为非水溶性分散剂,可以使用具有疏水性部和亲水性部这两者的聚合物。例如,可举出苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙酸乙烯酯-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物等。
聚合物分散剂的重均分子量优选为3000~100000、更优选为5000~50000、进一步优选为5000~40000、特别优选为10000~40000。
此外,本发明中的重均分子量(该聚合物分散剂的重均分子量及构成后述聚合物粒子的聚合物的重均分子量)利用凝胶渗透色谱法(GPC)测定。GPC中,使用HLC-8220GPC(Tosoh株式会社制),作为色谱柱使用TSKgeL SuperHZM-H、TSKgeL SuperHZ4000、TSKgeL SuperHZ2000(Tosoh株式会社制、4.6mmID×15cm)这3根,作为洗脱液使用THF(四氢呋喃)。另外,作为条件,使试样浓度为0.35质量%、流速为0.35ml/min、样品注入量为10μl、测定温度为40℃,使用IR检测器进行。另外,标准曲线由Tosoh株式会社制“标准试样TSK标准聚苯乙烯”:“F-40”、“F-20”、“F-4”、“F-1”、“A-5000”、“A-2500”、“A-1000”、“正丙基苯”这8个样品制作。
聚合物分散剂从自分散性及处理液接触时的凝聚速度的观点出发,优选具有羧基的聚合物、更优选具有羧基且酸值为100mgKOH/g以下的聚合物、进一步优选具有羧基且酸值为25mgKOH/g~100mgKOH/g的聚合物。特别是当将本发明的油墨组合物与使油墨组合物中的成分凝聚的处理液一起使用时,具有羧基且酸值为25mgKOH/g~100mgKOH/g的聚合物分散剂是有效的。对处理液在后叙述。
作为上述颜料(p)与上述分散剂(s)的混合质量比(p:s),优选为1:0.06~1:3的范围、更优选为1:0.125~1:2的范围、进一步优选为1:0.125~1:1.5。
本发明中除了颜料以外还可使用染料。使用染料时,可以使用在水不溶性的载体上保持有染料者。作为染料可以没有限制地使用公知的染料,例如优选使用日本特开2001-115066号公报、日本特开2001-335714号公报、日本特开2002-249677号公报等所记载的染料。作为载体,只要是不溶于或难溶于水则无特别限定,可以从无机材料、有机材料及它们的复合材料中选择使用。具体地优选使用日本特开2001-181549号公报、日本特开2007-169418号公报等所记载的载体。
保持有染料的载体(水不溶性着色粒子)可以使用分散剂制成水系分散物进行使用。作为分散剂,可优选使用上述的分散剂。
本发明中,从图像的耐光性或品质等的观点出发,优选含有颜料和分散剂,更优选含有有机颜料和聚合物分散剂、并制成颜料表面的至少一部分被聚合物分散剂覆盖的水分散性颜料来含有。进而,特别优选油墨组合物含有有机颜料和含羧基的聚合物分散剂、且含有颜料表面的至少一部分被具有羧基的聚合物分散剂覆盖的水分散性颜料,从凝聚性的观点出发,优选颜料被含羧基的聚合物分散剂覆盖、为水不溶性。
作为分散状态下的颜料的平均粒径,优选为10nm~200nm、更优选为10nm~150nm、进一步优选为10nm~100nm。当平均粒径为200nm以下时,色重现性变得良好,利用喷墨法打滴时的打滴特性变得良好。当平均粒径为10nm以上时,耐光性变得良好。另外,着色剂的粒径分布并无特别限定,可以是宽的粒径分布或单分散性的粒径分布的任一种。另外,还可将具有单分散性的粒径分布的着色剂混合2种以上进行使用。
这里,分散状态下的颜料的平均粒径表示经油墨化状态下的平均粒径,但对于进行油墨化的前阶段的所谓浓缩油墨分散物也同样。
此外,分散状态下的颜料及聚合物粒子的平均粒径及粒径分布通过使用Nanotrac粒度分布测定装置UPA-EX150(日机装株式会社制)利用动态光散射法测定体积平均粒径来求得。
(水)
本发明的油墨组合物含有水,但水的量并无特别限定。其中,水的优选含量相对于油墨组合物为10质量%~99质量%、更优选为30质量%~90质量%、进一步优选为30质量%~80质量%、更进一步优选为50质量%~70质量%。
(聚合物粒子)
第1油墨组合物含有至少1种聚合物粒子。
第1油墨组合物中聚合物粒子的总含量相对于第1油墨组合物整体为1.0质量%~3.0质量%。含量的优选范围如前所述。
第2油墨组合物可以含有聚合物粒子也可以不含聚合物粒子。
从第2油墨组合物的凝聚性的观点出发,优选第2油墨组合物含有聚合物粒子,其含量相对于第2油墨组合物整体优选为1.0质量%~15.0质量%、更优选为5.0质量%~10.0质量%。但从第2油墨组合物的喷吐性等观点出发,优选聚合物粒子少,由此观点出发,也优选与第1油墨组合物相同的含量范围。
上述聚合物粒子具有在与后述的处理液或使其干燥的区域相接触时发生分散不稳定化而凝聚、通过使油墨增粘而将油墨组合物固定的功能。
上述聚合物粒子例如可以作为将呈粒子状的聚合物分散于水性介质中的胶乳来使用。作为聚合物,可以使用丙烯酸系树脂、乙酸乙烯酯系树脂、苯乙烯-丁二烯系树脂、氯乙烯系树脂、丙烯酸-苯乙烯系树脂、丁二烯系树脂、苯乙烯系树脂、交联丙烯酸树脂、交联苯乙烯系树脂、苯并胍胺树脂、酚醛树脂、硅酮树脂、环氧树脂、氨酯系树脂、烯烃系树脂、氟系树脂等。其中,作为优选例,可举出丙烯酸系树脂、丙烯酸-苯乙烯系树脂、苯乙烯系树脂、交联丙烯酸树脂、交联苯乙烯系树脂。
在聚合物粒子中优选自分散性聚合物粒子。
自分散性聚合物粒子是在没有表面活性剂的存在下处于分散状态(特别是利用相转移乳化法产生的分散状态)时、通过聚合物本身所具有的官能团(特别是酸性基团或其盐)在水性介质中可变为分散状态的水不溶性聚合物,是指不含游离的乳化剂的水不溶性聚合物的粒子。
这里,分散状态包括水不溶性聚合物以液体状态分散于水性介质中的乳化状态(乳液)及水不溶性聚合物以固体状态分散在水性介质中的分散状态(悬浮液)这两种状态。
作为上述自分散性聚合物粒子,可以使用日本特开2010-64480号公报的段落0090~0121、日本特开2011-068085号公报的段落0130~0167所记载的自分散性聚合物粒子。
作为构成上述聚合物粒子(例如自分散性聚合物粒子)的聚合物的分子量,优选以重均分子量计为3000~20万、更优选为5000~15万、进一步优选为10000~10万。通过使重均分子量为3000以上,可以有效地抑制水溶性成分量。另外,通过使重均分子量为20万以下,可以提高自分散稳定性。
构成自分散性聚合物粒子的水不溶性聚合物从聚合物的亲水性控制和疏水性控制的观点出发,优选含有以共聚比例计为自分散性聚合物粒子的总质量的15~80质量%的来自含芳香族基团的(甲基)丙烯酸酯单体的结构单元(优选来自(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯的结构单元和/或来自(甲基)丙烯酸苄酯的结构单元)。
另外,上述水不溶性聚合物从聚合物的亲水性控制和疏水性控制的观点出发,优选含有:以共聚比例计为15~80质量%的来自含芳香族基团的(甲基)丙烯酸酯单体的结构单元、来自含羧基单体的结构单元和来自含烷基单体的结构单元(优选来自(甲基)丙烯酸的烷基酯的结构单元),更优选含有:以共聚比例计为15~80质量%的来自(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯的结构单元和/或来自(甲基)丙烯酸苄酯的结构单元、来自含羧基单体的结构单元和来自含烷基单体的结构单元(优选来自(甲基)丙烯酸的碳数为1~4的烷基酯的结构单元),而且优选酸值为25mgKOH/g~100mgKOH/g且重均分子量为3000~20万,更优选酸值为25mgKOH/g~95mgKOH/g且重均分子量为5000~15万。
(聚合性化合物)
本发明的油墨组合物优选含有至少1种聚合性化合物。
上述聚合性化合物在上述固化工序中通过照射活性能量射线发生聚合。由此,多次色图像固化。通过照射活性能量射线使多次色图像固化,可以更为良好地维持多次色图像中的第2油墨的墨滴直径及墨滴形状、多次色图像的色域变得更宽。
该聚合性化合物在与处理液相接触发生凝聚时进入到粒子之间,通过之后的聚合固化将多次色图像强化。
作为上述聚合性化合物,优选水溶性的聚合性化合物。
这里“水溶性”是指可以在水中溶解一定浓度以上。具体地说,优选在25℃的水中的溶解度为5质量%以上、更优选为10质量%以上、进一步优选为15质量%以上。另外,水溶性的聚合性化合物优选是可(优选均匀地)溶解在水性油墨组合物中的聚合性化合物。另外,还可以是通过添加后述的水溶性有机溶剂而溶解度提高、从而(优选均匀地)溶解在油墨组合物中的聚合性化合物。
作为聚合性化合物,在不妨碍凝聚成分与颜料、树脂粒子的反应的方面来说,优选非离子性或阳离子性的聚合性化合物,优选在水中的溶解度为10质量%以上(更优选为15质量%以上)的聚合性化合物。
本发明中,聚合性化合物在油墨组合物中的含量优选相对于油墨组合物的总质量为15质量%~40质量%。当聚合性化合物的含量为15质量%以上时,在与记录介质的密合性优异的同时,图像强度提高、图像的耐刮伤性提高。当聚合性化合物的含量为40质量%以下时,图像的高低差(纸堆高度)得以降低、耐刮伤性及光泽也优异。
其中,聚合性化合物的含量优选为20质量%以上且35质量%以下的范围。
聚合性化合物可单独使用1种或者组合含有2种以上。
作为非离子性的聚合性化合物,例如可举出(甲基)丙烯酸单体类等的聚合性化合物。
作为上述(甲基)丙烯酸单体类,例如可举出多元醇的(甲基)丙烯酸酯、多元醇的缩水甘油醚的(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇的(甲基)丙烯酸酯、多元醇的环氧乙烷加成化合物的(甲基)丙烯酸酯、多元酸酐与含羟基的(甲基)丙烯酸酯的反应物等紫外线固化型单体、低聚物。
上述多元醇可以是通过环氧乙烷的加成而在内部通过环氧乙烷链发生链延长的多元醇。
另外,也可使用由多羟基化合物衍生的1分子中具有2个以上丙烯酰基的丙烯酸酯。作为上述多羟基化合物,例如可举出二醇类的缩合物、低聚醚、低聚酯类等。
进而,非离子性的聚合性化合物还优选单糖类、2糖类等具有2个以上羟基的多元醇的(甲基)丙烯酸酯或;与三乙醇胺、二乙醇胺、三羟基氨基甲烷、三羟基氨基乙烷等的(甲基)丙烯酸酯。
另外,作为非离子性的聚合性化合物,还优选分子内具有丙烯酰胺结构的水溶性聚合性化合物(优选单体化合物)。
分子内具有丙烯酰胺结构的聚合性化合物更优选下述通式(1)所示的化合物。
Figure BDA00002789066300291
通式(1)中,Q表示n价的基团、R1表示氢原子或甲基。另外,n表示1以上的整数。
通式(1)所示的化合物是不饱和乙烯基单体通过酰胺键与基团Q键合而成的化合物。
上述R1表示氢原子或甲基、优选为氢原子。
上述基团Q的价数n从提高渗透性、聚合效率、喷吐稳定性的观点出发为1以上、其中优选1以上且6以下、更优选1以上且4以下。
本发明中,从在提高通过紫外线照射使图像固化时的聚合性、聚合效率、进而提高图像的耐擦过性或耐刮伤性的方面是有利的观点出发,优选含有n≥2的多官能(甲基)丙烯酰胺。
含有多官能的(甲基)丙烯酰胺时,多官能的(甲基)丙烯酰胺在油墨组合物中的含量相对于油墨组合物的总量以质量标准计优选为3质量%~30质量%、更优选为5质量%~20质量%。
另外,n=1的单官能的(甲基)丙烯酰胺在对作为记录介质优选使用的涂布纸的颜料层(涂覆层)的渗透性高的方面来说是优选的。含有单官能的(甲基)丙烯酰胺时,单官能的丙烯酰胺在油墨组合物中的含量相对于油墨组合物的总量以质量比计更优选为10%以上。
本发明中,更优选将在涂布纸的颜料层中的渗透性优异的单官能(n=1)的(甲基)丙烯酰胺与聚合性、聚合效率优异的多官能(n≥2)的(甲基)丙烯酰胺并用的形态。
在上述通式(1)中,n=1时的基团Q只要是能够与(甲基)丙烯酰胺结构连接的1价基团则无特别限定。作为n=1时的基团Q,优选从具有水溶性的基团中选择。具体地说,可举出从选自以下化合物群X的化合物中除去1个以上氢原子或羟基后的1价残基。
-化合物群X-
乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,4-戊二醇、2,4-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、1,5-己二醇、1,6-己二醇、2,5-己二醇、甘油、1,2,4-丁三醇,1,2,6-己三醇、1,2,5-戊三醇、硫甘醇、三羟甲基丙烷、二(三羟甲基丙烷)、三羟甲基乙烷、二(三羟甲基乙烷)、新戊二醇、季戊四醇、二季戊四醇及它们的缩合物、低分子聚乙烯醇或糖类等多元醇化合物、以及乙二胺、二乙三胺、三乙四胺、聚乙烯亚胺、聚丙烯二胺等聚胺化合物。
另外,作为n≥2时的基团Q,可举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等碳数为4以下的取代或未取代的亚烷基、具有饱和或不饱和的杂环(吡啶环、咪唑环、吡嗪环、哌啶环、哌嗪环、吗啉环等)的2价以上的连接基团以及含有氧化烯基(优选氧乙烯基)的多元醇化合物的2价以上的残基、含有3个以上氧化烯基(优选氧乙烯基)的多元醇化合物的2价以上的残基。
以下示出分子内具有丙烯酰胺结构的水溶性聚合性化合物的具体例子。但本发明并非限定于这些。
Figure BDA00002789066300311
另外,作为上述多官能的(甲基)丙烯酰胺,从具备高聚合能力及固化能力的方面来说,优选下述通式(2)所示的化合物。该化合物在分子内具有4个丙烯酰胺基或甲基丙烯酰胺基作为聚合性基团。另外,该化合物例如显示基于通过赋予α射线、γ射线、X射线、紫外线、可见光线、红外光线、电子射线等活性能量射线或热量等能量所进行的聚合反应的固化性。下述通式(2)所示的化合物是显示水溶性、良好地溶解在水或醇等水溶性有机溶剂中的化合物。另外,通过在第1油墨组合物中含有下述通式(2)所示的化合物作为聚合性化合物,更易将上述φ2/φ1调整至0.90以上且1.10以下的范围。
Figure BDA00002789066300341
通式(2)中,R1表示氢原子或甲基、优选为氢原子。多个R1可相互相同也可不同。
R2表示碳数为2~4的直链或支链的亚烷基。多个R2可相互相同也可不同。R2优选是碳数为3~4的亚烷基、更优选是碳数为3的亚烷基、特别优选是碳数为3的直链的亚烷基。R2的亚烷基还可进一步具有取代基,作为该取代基可举出芳基、烷氧基等。
但R2不会采取键合在R2两端的氧原子和氮原子键合于R2的同一碳原子上的结构。R2是将氧原子和(甲基)丙烯酰胺基的氮原子连接的直链或支链的亚烷基。这里,当亚烷基采取支链结构时,可以认为采取两端的氧原子和(甲基)丙烯酰胺基的氮原子键合在亚烷基中的同一碳原子上的-O-C-N-结构(半胺醛结构),但通式(2)所示的化合物不包括这种结构的化合物。分子内具有-O-C-N-结构的化合物由于在碳原子的位置处易于发生分解,因而在保存中易于分解,当含有在油墨组合物中时会成为保存稳定性降低的要因,从此方面来说不优选。
R3表示2价的连接基团。作为R3所示的2价的连接基团,可举出亚烷基、亚芳基、杂环基、或由它们的组合所形成的基团等,优选亚烷基。另外,当2价的连接基团含有亚烷基时,该亚烷基中还可进一步含有选自-O-、-S-及-NRa-中的至少1种基团。Ra表示氢原子或碳数为1~4的烷基。
当R3含有亚烷基时,作为亚烷基的例子,可举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基等。R3的亚烷基的碳数优选为1~6、更优选为1~3、特别优选为1。R3的亚烷基中还可进一步含有选自-O-、-S-及-NRa-中的至少1种。作为含有-O-的亚烷基的例子,可举出-C2H4-O-C2H4-、-C3H6-O-C3H6-等。R3的亚烷基还可进一步具有取代基,作为取代基的例子可举出芳基、烷氧基等。
R3含有芳基时,作为亚芳基的例子,可举出亚苯基、亚萘基等,R3的亚芳基的碳数优选为6~14、更优选为6~10、特别优选为6。R3的亚芳基还可进一步具有取代基,作为取代基的例子可举出烷基、烷氧基等。
当R3含有杂环基时,作为杂环基,优选5元环或6元环的杂环基,它们还可进一步形成稠环。另外,杂环可以是芳香族杂环、也可以是非芳香族杂环。作为杂环基,例如可举出吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、三嗪、喹啉、异喹啉、喹唑啉、噌啉、酞嗪、喹喔啉、吡咯、吲哚、呋喃、苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、吡唑、咪唑、苯并咪唑、三唑、噁唑、苯并噁唑、噻唑、苯并噻唑、异噻唑、苯并异噻唑、噻二唑、异噁唑、苯并异噁唑、吡咯烷、哌啶、哌嗪、咪唑啉、噻唑啉等。其中,优选芳香族杂环基,优选吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、三嗪、吡唑、咪唑、苯并咪唑、三噁唑、噻唑、苯并噻唑、异噻唑、苯并异噻唑、噻二唑。此外,上述所示的杂环基以省略取代位置的形态示例,但取代位置并无限定。例如只要是吡啶,可在2位、3位、4位处进行取代,可包含所有的这些取代体。
杂环基还可进一步具有取代基,作为取代基的例子,可举出烷基、芳基、烷氧基等。
上述通式(2)中的k表示2或3。多个k可相互相同也可不同。另外,CkH2k可以是直链结构也可以是支链结构。
另外,x、y及z各自独立地表示0~6的整数、优选为0~5的整数、更优选为0~3的整数。x+y+z满足0~18、优选满足0~15、更优选满足0~9。
以下示出上述通式(2)所示化合物的具体例子。但本发明中并非限定于这些。
上述通式(2)所示的化合物例如可按照下述方案1或方案2进行制造。
方案1
在上述方案1中,第一工序是通过丙烯腈与三羟基甲基氨基甲烷的反应获得多氰基化合物的工序。该工序的反应优选在3~60℃下进行2~8小时。
第二工序是在催化剂存在下使多氰基化合物与氢反应、通过还原反应获得多胺化合物的工序。该工序的反应优选在20~60℃下进行5~16小时。
第三工序是通过多胺化合物与丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯的酰化反应获得多官能丙烯酰胺化合物的工序。该工序的反应优选在3~25℃下进行1~5小时。此外,酰化剂可以代替酰氯而使用二丙烯酸酐或二甲基丙烯酸酐。另外,通过在酰化工序中使用丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯这两者,作为最终产物,可获得在同一分子内具有丙烯酰胺基和甲基丙烯酰胺基的化合物。
方案2
Figure BDA00002789066300371
在上述方案2中,第一工序是通过向氨基醇的氮原子上导入苄基、苄氧基羰基等保护基的反应而获得氮保护氨基醇化合物的工序。该工序的反应优选在3~25℃下进行3~5小时。
第二工序是向氮保护氨基醇化合物的OH基导入甲磺酰基、对甲苯磺酰基等离去基团而获得磺酰化合物的工序。该工序的反应优选在3~25℃下进行2~5小时。
第三工序是通过磺酰化合物与三羟基甲基硝基甲烷的SN2反应获得氨基醇加成化合物的工序。该工序的反应优选在3~70℃下进行5~10小时。
第四工序是在催化剂存在下使氨基醇加成化合物与氢反应、通过加氢反应获得多胺化合物的工序。该工序的反应优选在20~60℃下进行5~16小时。
第五工序是通过多胺化合物与丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯的酰化反应获得多官能丙烯酰胺化合物的工序。该工序的反应优选在3~25℃下进行1~5小时。此外,酰化剂还可代替酰氯而使用二丙烯酸酐或二甲基丙烯酸酐。另外,通过在酰化工序使用丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯这两者,作为最终产物,可获得同一分子内具有丙烯酰胺基和甲基丙烯酰胺基的化合物。
经过上述工序获得的化合物可由反应生成液利用常规方法进行精制而获得。例如,可通过使用了有机溶媒的分液提取、使用不良溶剂的晶析、使用了硅胶的柱色谱法等进行精制。
上述阳离子性的聚合性化合物是具有阳离子基团和不饱和双键等聚合性基团的化合物,例如可优选使用环氧单体类、氧杂环丁烷单体类等。当含有阳离子性的聚合性化合物时,通过具有阳离子基团,油墨组合物的阳离子性增强,可更为有效地防止使用阴离子性油墨时的混色。
作为上述阳离子性的聚合性化合物,例如可举出甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯、丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯、N,N-二甲基氨基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺及它们的季铵化化合物等。
作为环氧单体类,例如可举出多元醇的缩水甘油醚、缩水甘油基酯、脂肪族环状的环氧化物等。
(聚合引发剂)
本发明中的油墨组合物及后述的处理液的至少一者可含有聚合引发剂的至少1种。由此,可以通过活性能量射线引发上述聚合性化合物的聚合。
上述聚合引发剂可单独使用1种或者混合使用2种以上。另外,上述聚合引发剂还可以与增感剂并用。
本发明中,聚合引发剂可含有在油墨组合物及处理液中的任一者或两者中,但从聚合反应性或固化性的方面、进而图像的密合性及耐刮伤性的提高效果的观点出发,优选聚合引发剂至少含有在油墨组合物中的形态。
聚合引发剂可以适当选择可通过活性能量射线引发聚合性化合物的聚合反应的化合物来含有。作为聚合引发剂的例子,可举出通过放射线或光或电子射线产生活性种(自由基、酸、碱等)的聚合引发剂(例如光聚合引发剂等)。
作为光聚合引发剂,例如可举出苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、对二甲基氨基苯乙酮、对二甲基氨基苯丙酮、二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、p,p’-二氯二苯甲酮、p,p’-双二乙基氨基二苯甲酮、米氏酮、偶苯酰、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻正丙基醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻正丁基醚、苄基二甲基缩酮、单硫化四甲基秋兰姆、噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、偶氮双异丁腈、苯偶姻过氧化物、二叔丁基过氧化物、1-羟基环己基苯基酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、甲基苯甲酰甲酸盐。进而,例如可举出三苯基锍六氟磷酸盐、二苯基碘鎓六氟锑酸盐等芳香族重氮鎓盐、芳香族卤鎓盐、芳香族锍盐、金属茂化合物等。
油墨组合物含有聚合引发剂时,作为聚合引发剂在油墨组合物中的含量,相对于上述聚合性化合物优选为1~40质量%、更优选为5~30质量%。聚合引发剂的含量为1质量%以上时,图像的耐刮伤性进一步提高、对高速记录有利;为40质量%以下时,在喷吐稳定性方面有利。
作为上述增感剂,可举出胺系化合物(脂肪族胺、含芳香族基团的胺、哌啶等)、尿素(烯丙基系、邻甲苯基硫脲等)、硫化合物(二乙基二硫代磷酸钠、芳香族亚磺酸的可溶性盐等)、腈基系化合物(N,N-二取代对氨基苯甲腈等)、磷化合物(三正丁基膦、二乙基二硫代磷酸钠等)、氮化合物(米氏酮、N-亚硝基羟基胺衍生物、噁唑烷化合物、四氢1,3-噁嗪化合物、甲醛、乙醛和二胺的缩合物等)、氯化合物(四氯化碳、六氯乙烷等)、环氧树脂和胺的反应产物的高分子化胺、三乙醇胺三丙烯酸酯等。
增感剂可以在不损害本发明效果的范围内含有。
(水溶性有机溶剂)
本发明中的油墨组合物可含有水溶性有机溶剂的至少1种。
作为上述水溶性有机溶剂,例如还可使用日本特开2011-074150号公报的段落0124~0135、日本特开2011-042150号公报的段落0115~0128、日本特开2011-079901号公报的段落0104~0119等所记载的公知的水溶性有机溶剂。
本发明的油墨组合物含有水溶性有机溶剂时,其含量相对于油墨组合物的总量优选为40质量%以下、更优选为20质量%以下、进一步优选为10质量%以下、特别优选小于3质量%。这里,水溶性有机溶剂的含量小于3质量%是指油墨组合物不积极地含有水溶性有机溶剂,最优选不含水溶性有机溶剂(含量:0质量%)。
(表面活性剂)
本发明的油墨组合物还可根据需要含有表面活性剂的至少1种。表面活性剂例如可作为表面张力调节剂使用。
作为上述表面活性剂,可以有效地使用分子内具有兼有亲水部和疏水部的结构的化合物等,可以使用阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、两性表面活性剂、非离子性表面活性剂、甜菜碱系表面活性剂的任一种。进而,还可将上述的水溶性聚合物(高分子分散剂)作为表面活性剂使用。
本发明中,从抑制油墨的打滴干涉的观点出发,优选非离子性表面活性剂,其中更优选炔二醇衍生物(炔二醇系表面活性剂)。
作为上述炔二醇系表面活性剂,例如可举出2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇及2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇的烯化氧加成物等,优选为选自其中的至少1种。作为这些化合物的市售品,例如可举出日信化学工业公司的オルフインE1010等E系列。
当在油墨组合物中含有上述表面活性剂(表面张力调节剂)时,从通过喷墨方式良好地进行油墨组合物的喷吐的观点出发,优选表面活性剂含有可以将油墨组合物的表面张力调节至20~60mN/m的范围的量。从表面张力的方面出发,表面活性剂更优选含有能够将油墨组合物的表面张力调节至20~45mN/m的范围的量、进一步优选含有能够将油墨组合物的表面张力调节至25~40mN/m的范围的量。
本发明的油墨组合物含有表面活性剂时,表面活性剂的具体量并无特别限定,相对于油墨组合物的总量优选为0.1质量%以上、更优选为0.1~10质量%、进一步优选为0.2~3质量%。
(其他成分)
本发明的油墨组合物除了上述成分以外还可使用其他的添加剂来构成。作为其他的添加剂,例如可举出阻聚剂、干燥防止剂(湿润剂)、褪色防止剂、乳化稳定剂、渗透促进剂、紫外线吸收剂、防腐剂、防霉剂、pH调节剂、表面张力调节剂、消泡剂、粘度调节剂、分散稳定剂、防锈剂、螯合剂等公知的添加剂。这些各种添加剂在为油墨组合物时直接添加至油墨中;而在将油性染料制成分散物使用时,通常是制备染料分散物后添加至分散物中,但也可在制备时添加至油相或水相中。
(油墨组合物的优选物性)
本发明的油墨组合物的表面张力(25℃)并无特别限定,优选为20mN/m以上且60mN/m以下。更优选为20mN/m以上且45mN/m以下、进一步优选为25mN/m以上且40mN/m以下。表面张力为使用Automatic SurfaceTensiometer CBVP-Z(协和界面科学株式会社制)在25℃的条件下对油墨组合物进行测定。
另外,本发明的油墨组合物的粘度并无特别限定,25℃下的粘度优选为1.2mPa·s以上且15.0mPa·s以下、更优选为2mPa·s以上且小于13mPa·s、进一步优选为2.5mPa·s以上且小于10mPa·s。粘度为使用VISCOMETERTV-22(TOKI SANGYO CO.LTD制)在25℃的条件下对油墨组合物进行测定。
<处理液>
以下对本发明的处理液赋予工序中使用的处理液进行说明。
本发明的处理液含有至少1种使用于形成图像的油墨组合物(第1油墨组合物及第2油墨组合物。以下相同。)中的成分凝聚的凝聚成分。上述处理液还可根据需要进一步使用其他成分来构成。
通过与油墨组合物一起使用上述处理液、形成图像,可以将喷墨记录高速化,另外即便进行高速记录,也可获得浓度、分辨率高的描绘性(例如细线或微细部分的重现性)优异的图像。
作为凝聚成分,可以是能够改变油墨组合物的pH的化合物、也可以是多价金属盐、还可以是阳离子性聚合物。本发明中,从油墨组合物的凝聚性的观点出发,优选能够改变油墨组合物的pH的化合物、更优选能够降低油墨组合物的pH的化合物。
作为能够降低油墨组合物的pH的化合物,可以举出酸(酸性物质)。
作为酸,例如可优选地举出硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、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、磺酸、正磷酸、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、烟酸或它们的衍生物或它们的盐等。
酸可单独使用1种、还可并用2种以上。
处理液含有酸时,处理液的pH(25℃)优选为6以下、更优选pH为4以下、进一步优选为1~4的范围、特别优选的pH为1~3。此时,上述油墨组合物的pH(25℃)优选为7.5以上(更优选为8.0以上)。
其中,从图像浓度、分辨率及喷墨记录的高速化的观点出发,优选油墨组合物的pH(25℃)为8.0以上且处理液的pH(25℃)为0.5~4。
其中,作为本发明的凝聚成分,优选水溶性高的酸,从提高凝聚性、使油墨整体固定的方面来说,优选有机酸、更优选2元以上的有机酸、特别优选2元以上且3元以下的酸性物质。作为上述2元以上的有机酸,优选其第1pKa为3.5以下的有机酸、更优选其第1pKa为3.0以下的有机酸。具体地例如可优选地举出磷酸、草酸、丙二酸、柠檬酸等。
对于可作为凝聚成分使用的多价金属盐或阳离子性聚合物,例如可使用日本特开2011-04250号公报的段落0155~0156所记载的多价金属盐或阳离子性聚合物。
上述凝聚成分可单独使用1种或者混合使用2种以上。
作为上述凝聚成分在处理液中的含量,优选为1~50质量%、更优选为3~45质量%、进一步优选为5~40质量%的范围。
另外,如前所述,处理液及前述的本发明的油墨组合物的至少一者可以含有聚合引发剂的至少1种。聚合引发剂的优选范围如前所述。
另外,在处理液中还可在不损害本发明效果的范围内进一步含有其他的添加剂作为其他成分。作为其他的添加剂的例子,可举出干燥防止剂(湿润剂)、褪色防止剂、乳化稳定剂、渗透促进剂、紫外线吸收剂、防腐剂、防霉剂、pH调节剂、表面张力调节剂、消泡剂、粘度调节剂、分散剂、分散稳定剂、防锈剂、螯合剂等公知的添加剂。
【实施例】
以下利用实施例更具体地说明本发明,但本发明只要不超过其主旨,则不限定于以下的实施例。此外,只要没有特别说明,则“份”及“%”为质量标准。
〔实验例1~42〕
《油墨组合物的制备》
如下所述地制备青色油墨作为第1油墨组合物(以下为“油墨1”)、制备黄色油墨作为第2油墨组合物(以下为“油墨2”)。
<青色油墨(油墨1)的制备>
(青色分散液C1的制备)
在反应容器中添加苯乙烯6份、甲基丙烯酸硬脂酯11份、苯乙烯大分子单体AS-6(东亚合成株式会社制)4份、ブレンマ一PP-500(日油株式会社制)5份、甲基丙烯酸5份、2-巯基乙醇0.05份及甲乙酮24份,制备混合溶液。
另一方面,向滴液漏斗中添加苯乙烯14份、甲基丙烯酸硬脂酯24份、苯乙烯大分子单体AS-6(东亚合成株式会社制)9份、プレンマ一PP-500(日油株式会社制)9份、甲基丙烯酸10份、2-巯基乙醇0.13份、甲乙酮56份及2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)1.2份,制备混合溶液。
然后,在氮气环境下一边搅拌反应容器内的混合溶液一边升温至75℃,用1小时的时间慢慢滴加滴液漏斗中的混合溶液。滴加结束后经过2小时后,用3小时的时间滴加在甲乙酮12份中溶解有2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)1.2份的溶液,进而在75℃使其熟化2小时、在80℃下熟化2小时,获得聚合物分散剂溶液。
对所得聚合物分散剂溶液的一部分,通过将溶媒除去进行分离,使用四氢呋喃将所得固体成分稀释至0.1质量%,使用高速GPC(凝胶渗透色谱法)HLC-8220GPC将TSKgeL SuperHZM-H、TSKgeL SuperHZ4000、TSKgeL SuperHZ2000(Tosoh株式会社制)3根串联,测定重均分子量。结果,重均分子量以聚苯乙烯换算计为25000。另外,酸值为80mgKOH/g。
接着,将以固体成分换算计为5.0g的上述聚合物分散剂溶液、作为青色颜料的颜料蓝15:3(大日精化株式会社制)10.0g、甲乙酮40.0g、1mol/L(升;以下同样)的氢氧化钠水溶液8.0g及离子交换水82.0g与0.1mm二氧化锆珠粒300g一起供至器皿中,利用预磨分散机(アイメツクス公司制)在1000rpm下分散6小时。用蒸发仪对所得分散液进行减压浓缩、使得甲乙酮能够充分地蒸馏除去,进而浓缩至水分散性颜料的浓度达到10质量%,制备了分散有水分散性颜料的青色分散液C1。
利用Microtrac粒度分布测定装置(Version10.1.2-211BH(商品名)、日机装株式会社制)通过动态光散射法测定所得青色分散液C1的体积平均粒径(二次粒子),结果为77nm。
(自分散性聚合物微粒(聚合物粒子)的合成)
在具备搅拌器、温度计、回流冷却管及氮气导入管的2升三口烧瓶中装入甲乙酮360.0g,升温至75℃。之后,一边将烧瓶内温度保持在75℃,一边等速地滴加由丙烯酸苯氧基乙酯180.0g、甲基丙烯酸甲酯162.0g、丙烯酸18.0g、甲乙酮72g及“V-601”(和光纯药工业株式会社制、二甲基2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯))1.44g构成的混合溶液,并使得在2小时内滴加结束。滴加结束后,向其中添加由“V-601”0.72g及甲乙酮36.0g构成的溶液,在75℃下搅拌2小时后,进而添加由“V-601”0.72g及异丙醇36.0g构成的溶液,在75℃下搅拌2小时。之后,升温至85℃,进而继续搅拌2小时,获得丙烯酸苯氧基乙酯/甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸(=50/45/5[质量比])共聚物的树脂溶液。
所得共聚物的如上测定的重均分子量(Mw)为64000(利用凝胶渗透色谱法(GPC)通过聚苯乙烯换算求得),酸值为38.9mgKOH/g。
接着,称量所得树脂溶液668.3g,向其中添加异丙醇388.3g及1mol/L的NaOH水溶液145.7ml,将反应容器内温度升温至80℃。接着,以20ml/min的速度将蒸馏水720.1g滴加至升温后的溶液内,进行水分散化后,在大气压下在反应容器内温度为80℃下保持2小时、85℃下保持2小时、90℃下保持2小时。之后,将反应容器内减压,将异丙醇、甲乙酮、蒸馏水共计蒸馏除去913.7g,获得固体成分浓度(聚合物粒子浓度)为28.0质量%的自分散性聚合物微粒P-1(聚合物粒子)的水分散物。
(青色油墨的制备)
混合下述组成,利用ADVANTEC公司制玻璃过滤器(GS-25)过滤后,利用ミリポア公司制过滤器(PVDF膜、孔径为5μm)进行过滤,获得青色油墨。
~青色油墨的组成~
·青色分散液C1(水分散性颜料的浓度:10质量%)     20质量%
·羟乙基丙烯酰胺(上述聚合性化合物5(单官能聚合性化合物))
                                       12质量%
·非离子性的聚合性化合物(上述聚合性化合物1(2官能聚合性化合物))                                          8质量%
·サンニツクスGP250(三洋化成工业株式会社制;亲水性有机溶剂)
                                       2质量%
·オルフインE1010(日信化学工业株式会社制;表面活性剂)1质量%
·イルガキユア2959(BASF公司制;光聚合引发剂)       3质量%
·自分散性聚合物微粒P-1(聚合物粒子)的水分散物
为使聚合物粒子相对于青色油墨整体的含量达到表1所示含量的量
·离子交换水                     使合计达到100质量%的余量
<黄色油墨(油墨2)的制备>
除了将在上述青色油墨的制备中的青色颜料颜料蓝15:3变为同质量的黄色颜料颜料黄74(大日精化株式会社制)之外,与青色油墨的制备同样地制备黄色油墨。
但其中使自分散性聚合物微粒P-1(聚合物粒子)相对于黄色油墨整体的含量为3.0质量%。
《处理液的制备》
混合下述组成的成分,制备处理液。
~处理液的组成~
·丙二酸(和光纯药工业株式会社制)                25质量%
·二乙二醇单甲基醚(和光纯药工业株式会社制          20质量%
·エマルゲンP109(花王株式会社制、非离子性表面活性剂)1质量%
·离子交换水使合计达到100质量%的余量
《记录介质的准备》
在图像形成时,作为记录介质,准备涂布纸(王子制纸株式会社制的OKトツプコ一ト+(等级:A2光泽)、单位面积质量为104.7g/m2)。
《图像形成》
首先,准备如图1所示的喷墨记录装置:朝向记录介质的运送方向(图中的箭头方向)依次配置有具备喷吐处理液的处理液喷吐用喷头12S的处理液赋予部12、使所赋予的处理液干燥的处理液干燥区域13、喷吐各种油墨组合物的油墨喷吐部14、使所喷吐的油墨组合物干燥的油墨干燥区域15、以及具备能够照射紫外线(UV)的紫外线照射灯16S的紫外线照射部16。
处理液干燥区域13中,虽未图示出,但在记录介质的记录面侧具备吹送干燥风进行干燥的送风器,在记录介质的非记录面侧具备红外线加热器,并按照在处理液赋予部开始处理液的赋予后经过900msec之前、能够调整温度和风量使处理液中的水的70质量%以上蒸发(干燥)的方式来构成。另外,油墨喷吐部14在运送方向(箭头方向)上依次配置有黑色油墨喷吐用喷头30K、青色油墨喷吐用喷头30C、品红色油墨喷吐用喷头30M及黄色油墨喷吐用喷头30Y,各喷头为1200dpi/10inch宽度全行式喷头(驱动频率:25kHz),使得能够通过单次扫描在主扫描方向上喷吐各色来进行记录。
记录介质的运送速度可以在100~900mm/s的范围内进行调整,本实施例的图像形成中,按照青色油墨(油墨1)与黄色油墨(油墨2)的滴落间隔(油墨种类之间的滴落间隔)达到表1所示的数值的方式来调整运送速度。
在分别连接于如图1所示构成的喷墨记录装置的处理液喷吐用喷头12S、青色油墨喷吐用喷头30C及黄色油墨喷吐用喷头30Y的储存罐(未图示)中分别依次装填上述处理液、上述青色油墨(油墨1)及上述黄色油墨(油墨2),在记录介质上形成二次色图像及黄色单色墨滴图像。
另外,处理液在记录介质上的赋予量为1.5ml/m2
在图像形成时,青色油墨及黄色油墨分别以分辨率1200dpi×1200dpi、油墨滴量2.5pl从喷头中喷吐。青色油墨及黄色油墨是在青色油墨及黄色油墨的合计的最大赋予量达到11ml/m2的条件下喷吐。
另外,分别喷吐青色油墨及黄色油墨时,按照各自的相邻滴落的油墨滴在主扫描方向上的滴落间隔(相邻滴落间隔)达到15msec的方式进行调整。相邻滴落间隔根据NIP25:International Conference on Digital PrintingTechnologies and Digital Fabrication2009、2009年9月20日、p.71-74所记载的“Velocity ofDrops in Full flight”的方法利用频闪照片拍摄来测定。
<二次色图像的形成>
具体地说,如下进行二次色图像的形成。
首先,从处理液喷吐用喷头12S通过单次扫描将处理液喷吐(赋予)至记录介质上后,处理液的干燥在处理液干燥区域13内进行,在处理液的喷吐开始后的900msec内通过处理液干燥区域13。在处理液干燥区域13内,利用红外线加热器从滴下面的背侧(背面)对所滴下的处理液进行加热,使得处理液滴下面的温度达到40~45℃,同时利用送风器将120℃、5m/sec的温风朝记录面吹送5秒钟进行干燥。
接着,在记录介质的被赋予了处理液的一侧的面(处理液赋予面)上通过单次扫描以网点率100%从喷吐用喷头30C赋予青色油墨呈实心状,在所赋予的青色油墨上通过单次扫描以网点率4%从喷吐用喷头30Y赋予黄色油墨呈点状,形成二次色图像。
此时,记录介质的运送速度按照青色油墨(油墨1)与黄色油墨(油墨2)的滴落间隔(油墨种类之间的滴落间隔)达到表1所示数值的方式进行调整。另外,从处理液的上述干燥结束至青色油墨的液滴最初滴落至记录介质为止的时间达到700msec。
之后,对于形成于记录介质上的二次色图像,一边在油墨干燥区域15与上同样地从油墨滴下面的背侧(背面)用红外线加热器进行加热、一边利用送风器送出120℃的温风使其干燥以使得干燥量达到68%(干燥量的测定方法在后叙述)。此时,按照从黄色油墨的液滴在记录介质上的滴落结束时间开始至运送至油墨干燥区域15开始干燥为止的时间达到1秒的方式来调整记录介质的运送速度。
二次色图像的干燥后,在紫外线照射部16处按照累积照射量达到2J/cm2的方式照射UV(紫外线)光(アイグラフイツクス株式会社制金属卤化物灯,最大照射波长为365nm),将二次色图像进行UV固化。
<黄色单色墨滴图像的形成>
另外,黄色单色墨滴图像如下形成:在上述二次色图像的形成中不进行青色油墨的赋予,且使得从处理液的上述干燥结束至黄色油墨的液滴最初滴下至记录介质为止的时间为900msec,除此之外,与上述二次色图像的形成同样地进行到UV固化结束为止的操作。
《干燥量的测定》
在上述的二次色图像的形成中,除了不进行油墨干燥区域15处的加热和送风及紫外线照射部16的UV光照射之外,与上述的二次色图像的形成同样地操作,制作干燥量测定用样品1(无图像的干燥)。对于该干燥量测定用样品1的图像,使用卡尔费休水分计MKA-520(京都电子工业株式会社制)利用卡尔费休法测定图像内所含的水分量W0
接着,在上述的二次色图像的形成中,不进行紫外线照射部16的UV光的照射,除此之外与上述的二次色图像的形成同样地操作,制作干燥量测定用样品2(有图像的干燥)。对于该干燥量测定用样品2的图像,与上述同样地使用卡尔费休法测定图像内所含的水分量W1
根据所得水分量W0及水分量W1,利用下述式1计算干燥量(%)。
(W0-W1)/W0×100  (式1)
《墨滴直径φ1及墨滴直径φ2的测定》
测定30点的上述UV固化后的黄色单色墨滴图像中的黄色的墨滴直径,取平均值作为墨滴直径φ1。
测定30点的上述UV固化后的二次色图像中的黄色的墨滴直径,取平均值作为墨滴直径φ2。
此外,墨滴直径的测定使用王子计测机器株式会社制的墨滴分析仪DA-6000进行。
将墨滴直径φ1与墨滴直径φ2的比例〔φ1/φ2〕示于下述表1。
《评价》
对上述UV固化后的二次色图像进行下述评价。
将评价结果示于下述表1。
<黄色的墨滴形状>
利用光学显微镜(倍率300倍)观察上述UV固化后的二次色图像中的黄色墨滴形状,根据下述评价标准评价黄色的墨滴形状。
~评价标准~
A:没有墨滴的分裂,墨滴椭圆率为1.0以上且小于1.1
B:没有墨滴的分裂,墨滴椭圆率为1.1以上且小于1.2
C:没有墨滴的分裂,墨滴椭圆率为1.2以上
D:墨滴发生分裂
<色域(色重现域)>
在上述二次色图像的形成中,除了将在青色油墨上赋予黄色油墨时的网点率从4%改变成100%之外,与上述二次色图像的形成同样地操作,形成色域评价用二次色图像。
使用グレタグマクベス公司制的荧光光谱仪(Spectroscan)对UV固化后的色域评价用二次色图像进行测色,绘制在色度图上,测定距离色度图上的原点的距离。
接着,使用色度图上的a*值(下述式A中为“a”)及b*值(下述式A中为“b”),求得下述式A所示的ΔE(ΔE越大,则表示色域(色重现域)越宽)。
ΔE=(a2+b21/2  (式A)
根据所得ΔE,根据下述评价标准评价色域(色重现域)。
~评价标准~
A:ΔE为85以上、色域非常宽。
B:ΔE为78以上且小于85,色域宽。
C:ΔE为73以上且小于78,色域是实用上允许的范围内。
D:ΔE小于73、色域窄。
表1
Figure BDA00002789066300501
~上述表1及后述表2的说明~
·油墨2的滴落时油墨滴速度及油墨1与油墨2的滴落间隔根据NIP25:International Conference on Digital Printing Technologies and DigitalFabrication2009、2009年9月20日、p.71-74所记载的“Velocity ofDrops inFull flight”的方法通过频闪照片拍摄来进行测定。油墨2的滴落时油墨滴速度基于油墨2的液滴在从滴落面(记录介质上的油墨1表面)的200μm上方至该滴落面为止的距离(200μm)内进行移动的时间来算出。
如表1所示,通过本发明的图像形成方法形成的二次色图像尽管是使油墨1与油墨2的滴落间隔为200msec以下并高速地形成的,但色域的狭小化还是得以抑制、显示出很宽的色域。
另一方面,在φ2/φ1小于0.90的比较用的二次色图像中,与通过本发明的图像形成方法形成的二次色图像相比,色域更窄。其理由可以认为是由于油墨2的墨滴直径减小、因油墨2在图像中产生了微小的空隙。
另外,在φ2/φ1超过1.10的比较用的二次色图像中,与通过本发明的图像形成方法形成的二次色图像相比,色域更窄。其理由可以认为是由于油墨2的墨滴形状杂乱、因而因油墨2在图像中产生了微小的空隙。
〔实验例43~66〕
除了将实验例1~42中青色油墨的制备中所用的上述聚合性化合物1(2官能聚合性化合物)改变为同质量的上述聚合性化合物a(4官能聚合性化合物)之外,与实验例1~42同样地进行实验例43~66的评价。在该实验例43~66中,油墨2的滴落时油墨滴速度、油墨1中的聚合物粒子的含量、油墨1与油墨2的滴落间隔如下述表2所示进行调整。
将评价结果示于下述表2。
表2
Figure BDA00002789066300521
如表2所示,通过本发明的图像形成方法形成的二次色图像尽管是使油墨1与油墨2的滴落间隔为200msec以下且高速地形成的,但色域的狭小化还是得以抑制、显示出很宽的色域。进而确认了,当使用通式(2)所示的4官能聚合性化合物时,(特别是油墨1中的聚合物粒子的含量为2.0质量%以下的范围内时)易于将φ2/φ1调整至0.90以上且1.10以下的范围。

Claims (14)

1.一种图像形成方法,其具有下述工序:
处理液赋予工序,在该工序中,将含有使用于形成图像的油墨组合物中的成分凝聚的凝聚成分的处理液赋予至记录介质上;和
油墨赋予工序,在该工序中,在赋予了所述处理液的记录介质的处理液赋予面上利用喷墨法赋予含有颜料、水及含量相对于组合物整体为1.0质量%~3.0质量%的聚合物粒子的第1油墨组合物,在所赋予的所述第1油墨组合物上利用喷墨法赋予含有颜料和水且与所述第1油墨组合物的色调不同的第2油墨组合物,其中使得从所述第1油墨组合物的滴落时间点至所述第2油墨组合物的滴落时间点为止的间隔达到200msec以下且以滴落时的油墨滴速度达到6m/sec~10m/sec的速度赋予所述第2油墨组合物,从而形成多次色图像,
其中,赋予至所述第1油墨组合物上的所述第2油墨组合物的墨滴直径φ2与将所述第2油墨组合物以与所述多次色图像的形成中的油墨滴量相同的油墨滴量赋予至赋予了所述处理液的记录介质的处理液赋予面上而形成一次色图像时的墨滴直径φ1满足0.90≤φ2/φ1≤1.10的关系。
2.根据权利要求1所述的图像形成方法,其中,所述记录介质是在以纤维素纸浆为主成分的支撑体的至少一个表面上具有颜料层的涂布纸。
3.根据权利要求1所述的图像形成方法,其中,所述第1油墨组合物及所述第2油墨组合物进一步含有聚合性化合物。
4.根据权利要求2所述的图像形成方法,其中,所述第1油墨组合物及所述第2油墨组合物进一步含有聚合性化合物。
5.根据权利要求1所述的图像形成方法,其中,所述第1油墨组合物及所述第2油墨组合物进一步含有多官能丙烯酰胺化合物作为聚合性化合物。
6.根据权利要求2所述的图像形成方法,其中,所述第1油墨组合物及所述第2油墨组合物进一步含有多官能丙烯酰胺化合物作为聚合性化合物。
7.根据权利要求3所述的图像形成方法,其中,所述第1油墨组合物、所述第2油墨组合物及所述处理液中的至少1个进一步含有聚合引发剂。
8.根据权利要求4所述的图像形成方法,其中,所述第1油墨组合物、所述第2油墨组合物及所述处理液中的至少1个进一步含有聚合引发剂。
9.根据权利要求5所述的图像形成方法,其中,所述第1油墨组合物、所述第2油墨组合物及所述处理液中的至少1个进一步含有聚合引发剂。
10.根据权利要求6所述的图像形成方法,其中,所述第1油墨组合物、所述第2油墨组合物及所述处理液中的至少1个进一步含有聚合引发剂。
11.根据权利要求1~10任一项所述的图像形成方法,其中,所述第2油墨组合物进一步含有含量相对于组合物整体为1.0质量%~3.0质量%的聚合物粒子。
12.根据权利要求3~10任一项所述的图像形成方法,其中,进一步具有:
使所述处理液赋予工序及所述油墨赋予工序后的多次色图像干燥的干燥工序;和
对所述干燥工序后的多次色图像照射活性能量射线以将所述多次色图像固化的固化工序。
13.根据权利要求11所述的图像形成方法,其中,进一步具有:
使所述处理液赋予工序及所述油墨赋予工序后的多次色图像干燥的干燥工序;和
对所述干燥工序后的多次色图像照射活性能量射线以将所述多次色图像固化的固化工序。
14.根据权利要求1~10任一项所述的图像形成方法,其中,所述油墨赋予工序中,将所述第1油墨组合物及所述第2油墨组合物按照各自的相邻滴落的油墨滴的滴落间隔达到20msec以下的方式来赋予。
CN2013100344122A 2012-02-29 2013-01-29 图像形成方法 Pending CN103287113A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-044116 2012-02-29
JP2012044116A JP2013180423A (ja) 2012-02-29 2012-02-29 画像形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103287113A true CN103287113A (zh) 2013-09-11

Family

ID=49002399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013100344122A Pending CN103287113A (zh) 2012-02-29 2013-01-29 图像形成方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8721035B2 (zh)
JP (1) JP2013180423A (zh)
KR (1) KR20130099823A (zh)
CN (1) CN103287113A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104742553A (zh) * 2013-12-27 2015-07-01 佳能株式会社 喷墨记录方法
CN107685546A (zh) * 2017-10-20 2018-02-13 浙江伟博包装印刷品有限公司 一种油墨光固装置
CN112004686A (zh) * 2018-03-29 2020-11-27 富士胶片株式会社 图像形成方法
CN113226778A (zh) * 2018-09-28 2021-08-06 株式会社理光 液体排出装置和液体排出方法
CN113650418A (zh) * 2020-05-12 2021-11-16 柯尼卡美能达株式会社 喷墨记录方法和喷墨记录装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2821240B1 (en) * 2013-07-02 2016-06-01 Hewlett-Packard Industrial Printing Ltd. Printing methods
JP6098432B2 (ja) * 2013-08-20 2017-03-22 セイコーエプソン株式会社 インクジェット捺染方法
JP6303656B2 (ja) * 2014-03-14 2018-04-04 コニカミノルタ株式会社 ゾルゲル相転移型インクジェットインクを用いたインクジェット記録方法
JP2015214118A (ja) * 2014-05-13 2015-12-03 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録方法
JP6503737B2 (ja) * 2015-01-05 2019-04-24 セイコーエプソン株式会社 記録方法及びインクセット
EP3118005B1 (en) * 2015-07-15 2021-09-08 SCREEN Holdings Co., Ltd. Method for limiting amount of ink discharged, method for creating color conversion table, gloss determination device, gloss determination program, and gloss determination method
EP3434491B1 (en) * 2017-07-26 2021-03-03 HP Scitex Ltd A printer dryer with a plurality of drying units
JP7283895B2 (ja) * 2018-12-11 2023-05-30 サカタインクス株式会社 電子線硬化型水性インキジェットインキ組成物
JP7476634B2 (ja) * 2020-04-14 2024-05-01 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3907172B2 (ja) * 2002-02-13 2007-04-18 富士フイルム株式会社 インクジェット記録方法及び該方法を用いた装置
JP4328670B2 (ja) * 2004-05-28 2009-09-09 富士フイルム株式会社 画像記録方法
JP2006281775A (ja) * 2005-03-10 2006-10-19 Fuji Photo Film Co Ltd 液滴吐出ヘッド及び画像形成装置
JP2007069428A (ja) * 2005-09-06 2007-03-22 Olympus Corp インクジェット記録装置
JP2007145927A (ja) * 2005-11-25 2007-06-14 Konica Minolta Holdings Inc インクジェット用インクセット及びインクジェット記録方法
US8454152B2 (en) 2008-06-23 2013-06-04 Konica Minolta Holdings, Inc. Ink jet recording device and ink jet recording method
JP5517515B2 (ja) * 2008-08-08 2014-06-11 キヤノン株式会社 インクジェット記録方法、インクセット及びインクジェット記録装置
JP5283533B2 (ja) * 2009-02-19 2013-09-04 富士フイルム株式会社 インクジェット記録用インクセットおよびインクジェット画像記録方法
JP2010241049A (ja) 2009-04-08 2010-10-28 Fujifilm Corp インクジェット記録方法
JP2010280751A (ja) * 2009-06-02 2010-12-16 Canon Inc 活性エネルギー線重合性物質、該物質を含む硬化型液体組成物、インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニットおよびインクジェット記録装置
JP2011178033A (ja) * 2010-03-01 2011-09-15 Fujifilm Corp インクジェット画像形成方法
JP5689608B2 (ja) * 2010-03-18 2015-03-25 富士フイルム株式会社 インク組成物、インクセット及びインクジェット記録方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104742553A (zh) * 2013-12-27 2015-07-01 佳能株式会社 喷墨记录方法
CN107685546A (zh) * 2017-10-20 2018-02-13 浙江伟博包装印刷品有限公司 一种油墨光固装置
CN112004686A (zh) * 2018-03-29 2020-11-27 富士胶片株式会社 图像形成方法
CN112004686B (zh) * 2018-03-29 2022-10-28 富士胶片株式会社 图像形成方法
CN113226778A (zh) * 2018-09-28 2021-08-06 株式会社理光 液体排出装置和液体排出方法
CN113650418A (zh) * 2020-05-12 2021-11-16 柯尼卡美能达株式会社 喷墨记录方法和喷墨记录装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8721035B2 (en) 2014-05-13
JP2013180423A (ja) 2013-09-12
KR20130099823A (ko) 2013-09-06
US20130222467A1 (en) 2013-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103287113A (zh) 图像形成方法
CN103287141B (zh) 图像形成方法
JP6227584B2 (ja) インクジェット用顔料分散体及びその製造方法、インクセット、並びに画像形成方法
CN102952426B (zh) 油墨组合物、油墨组和成像方法
CN102167933B (zh) 油墨组合物、油墨组和使用它们的图像形成方法
CN103287142B (zh) 图像形成方法
CN102950922B (zh) 图像形成方法
CN102190930B (zh) 墨水组合物、墨水组和图像形成方法
CN103287143A (zh) 图像形成方法
CN103635545A (zh) 油墨组合物及图像形成方法
JP2011195822A (ja) インク組成物および画像形成方法
CN108137977A (zh) 瓦楞纸板用喷墨油墨组及图像形成方法
CN102190921A (zh) 墨水组合物、墨水组和使用其的图像形成方法
CN102732088A (zh) 黑色油墨组合物、油墨组、以及成像方法
JP2015180710A (ja) インクセット及び画像形成方法
CN104073061B (zh) 固化性组合物、固化性组合物套装及图像形成方法
JP2014205770A (ja) インクジェット用水性インキ
JP2004209762A (ja) インクジェット記録方法、カールの低減方法
JP6149478B2 (ja) インクジェット用水性インキ
CN102408777B (zh) 墨水组合物,墨水组和图像形成方法
CN102190923A (zh) 处理液、墨水组和图像形成方法
JP2011105865A (ja) インクセットおよび画像形成方法
JP2013185136A (ja) インクセット及び画像形成方法
CN103660559A (zh) 图像形成装置和图像形成方法
JP2013223960A (ja) 画像形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130911