CN103963462B - 喷墨记录方法、喷墨记录装置以及记录物 - Google Patents
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Abstract
在使用了光亮性颜料的喷墨记录中,即使对于表面粗糙度大的记录介质也提供令人满意的光亮性。喷墨记录方法包括:光亮性图像形成工序,将含有光亮性颜料的光亮性油墨组合物喷出到记录介质,形成光亮性图像;和按压工序,按压被形成于上述记录介质上的上述光亮性图像的层。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷墨记录方法、喷墨记录装置以及记录物。
背景技术
近年来,在记录面形成具有金属光泽的图像的记录物的需求不断高涨。作为形成具有金属光泽的图像的方法,以往例如提出了以下方法:准备具有平坦性高的记录面的记录介质,对其压附金属箔来进行记录的压箔记录法;对记录面平滑的塑料膜真空蒸镀金属的方法;或者,在记录介质上涂布金属颜料油墨的方法等。
另一方面,喷墨记录方法是喷出油墨组合物的小液滴,使其附着于纸等记录介质来进行记录的记录方法。该记录方法具有如下特征:能够以较小规模的装置构成,高速记录高分辨率、高品位的图像。因此,对利用这样的喷墨记录方法记录具有金属光泽面的记录物进行了研究。例如,专利文献1中提出了为了使记录物的光亮性与具有微细喷嘴的喷墨头中稳定的油墨喷出性兼具的光亮性颜料的粒径。
专利文献1:日本特开2011-137164号公报
发明内容
记录介质上的良好的光泽感可通过在记录介质的表面均匀且平坦地赋予光亮性颜料而得到。例如,在丝网记录所使用的光亮性油墨组合物中,可使用平均粒径为10μm以上的平板状光亮性颜料。然而,在利用喷墨记录方法时,为了确保来自喷嘴的稳定喷出,需要使用如平均粒径约为0.5~5μm的小光亮性颜料所代表的那样微小的光亮性颜料。因此,由于光亮性颜料附着的记录介质本身的表面平坦性,导致有时发生不规则重叠,即平坦性恶化。另外,由于光亮性颜料依赖于油墨组合物对记录介质的渗透性而向记录介质的深部渗透,导致有时记录介质表面的颜料密度降低。作为其结果,存在如下课题,即,无法在记录介质的表面形成平滑且均匀的反射面,除特定的记录介质以外,得不到良好的光亮性。另外,该课题在使用了平板状的粒子时特别明显。
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的,可以通过以下方式或者适用例来实现。
适用例1:本适用例所涉及的喷墨记录方法的特征在于,包括如下工序:光亮性图像形成工序,将含有光亮性颜料的光亮性油墨组合物喷出到记录介质,形成光亮性图像;和按压工序,按压被形成于上述记录介质上的上述光亮性图像的层。
根据本适用例,通过设置按压光亮性图像的层的按压工序,从而以物理方式改善因在记录介质表面的光亮性颜料的不规则重叠而产生的凹凸,作为结果,由光亮性颜料产生的反射面的平滑性增加,因此能够得到令人满意的光亮性。
适用例2:在上述适用例1所涉及的喷墨记录方法中,优选上述光亮性颜料为平板状粒子,由上述平板状粒子的X-Y平面的面积求得的当量圆直径的50%平均粒径R50为0.25μm~5.0μm。
根据本适用例,光亮性颜料为平板状粒子,由平板状粒子的X-Y平面的面积求得的当量圆直径的50%平均粒径R50为0.25μm~5.0μm,因此能够确保喷墨头的稳定的喷出性。另外,通过设置按压光亮性图像的层的按压工序,从而即使是与以往的模拟记录油墨相比平均粒径小的平板状粒子,也以物理方式改善由在记录介质表面的光亮性颜料的不规则重叠而产生的凹凸,作为结果,由光亮性颜料产生的反射面的平滑性增加,因此能够得到令人满意的光亮性。
适用例3:在上述适用例1或2所涉及的喷墨记录方法中,优选上述按压工序前的上述光亮性图像的算术平均粗糙度与上述按压工序后的上述光亮性图像的算术平均粗糙度之差为1μm以上。
根据本适用例,因按压工序产生的被配置于记录介质表面的光亮性颜料的平坦化被充分进行,因此能够进一步提高所得记录物的光亮性。
适用例4:在上述适用例1~3中任一例所涉及的喷墨记录方法中,优选在上述光亮性图像形成工序之前具备如下工序:基底层形成工序,对上述记录介质赋予含有基底粒子的基底油墨组合物,形成上述光亮性图像的基底层。
根据本适用例,利用预先设置的基底层,能够防止对记录介质表面赋予(喷出)含有光亮性颜料的光亮性油墨组合物时,光亮性颜料与光亮性油墨组合物中含有的溶剂一起从记录介质的表层向深部渗透。另外,通过利用按压工序将基底层与光亮性图像层同时平坦化,从而能够进一步提高所得记录物的光亮性。
适用例5:在上述适用例1~4中任一例所涉及的喷墨记录方法中,优选上述光亮性油墨组合物的表面张力为30mN/m以下。
根据本适用例,如果光亮性油墨组合物的表面张力为30mN/m以下,则光亮性图像的光泽感(光亮性)变得进一步良好。特别是,在基底层上形成光亮性图像时,如果光亮性油墨组合物的表面张力为30mN/m以下,则附着于基底层上的光亮性油墨组合物的润湿扩展性变得良好,因此被记录的光亮性图像变得平坦,可得到光泽感优异的光亮性图像。
适用例6:在上述适用例4或5所涉及的喷墨记录方法中,优选上述光亮性油墨组合物的表面张力比上述基底油墨组合物的表面张力低。
根据本适用例,由于光亮性油墨组合物对基底层的润湿性变得良好,因此光亮性图像变得更平坦,能够得到光泽感(光亮性)优异的光亮性图像。
适用例7:在上述适用例4~6中任一例所涉及的喷墨记录方法中,优选在上述基底层形成工序前具有对上述记录介质赋予含有凝聚剂的预处理液预处理工序,或者上述记录介质含有上述凝聚剂,所述凝聚剂对上述基底油墨组合物中含有的上述基底粒子或上述光亮性颜料具有凝聚作用。
根据本适用例,利用凝聚剂,在记录介质的表面进行形成光亮性颜料的基底层的基底粒子或光亮性颜料的凝聚,防止基底粒子或光亮性颜料向记录介质的深部渗透,作为结果,能够防止记录介质表面的光亮性颜料浓度的降低,因此能够进一步提高所得记录物的光亮性。
适用例8:在上述适用例4~7中任一例所涉及的喷墨记录方法中,优选上述基底油墨组合物含有水或者有机溶剂,上述光亮性图像形成工序中喷出上述光亮性颜料时,上述基底油墨组合物中含有的上述水和上述有机溶剂的残存率为10质量%~80质量%。
根据本适用例,基底油墨组合物中的由水和有机溶剂、或者水或有机溶剂构成的溶剂成分的残存率为10质量%~80质量%时,按压工序时的基底层也具有流动性,因此通过按压能够进一步提高所得记录物的光亮性。基底油墨组合物中的由水和有机溶剂、或者水或有机溶剂构成的溶剂成分的残存率小于10质量%时,按压时的基底流动性低,另外,高于80质量%时,基底油墨组合物与光亮性油墨组合物的混合变得显著,因此即使将光亮性油墨组合物在记录后进行按压,也得不到良好的记录物的光亮性。
适用例9:在上述适用例1~8中任一例所涉及的喷墨记录方法中,优选在实施了上述光亮性图像形成工序,进而实施了上述按压工序之后,具有如下工序:保护层形成工序,对上述光亮性图像上的至少一部分赋予实质上不含有色料的保护油墨组合物,形成保护层;或者彩色图像形成工序,对上述光亮性图像上的至少一部分赋予含有色料的彩色油墨组合物,形成彩色图像。
根据本适用例,对具有良好的光亮性的记录物,能够实现良好的耐擦性,进而能够实现因彩色金属产生的设计性的提高。
适用例10:在上述适用例1~9中任一例所涉及的喷墨记录方法中,其特征在于,上述记录介质为布帛。
根据本适用例,即使是像布帛这样表面凹凸大的记录介质,也能够进一步提高所得记录物的光亮性。
适用例11:在上述适用例1~10中任一例所涉及的喷墨记录方法中,上述按压工序优选是将形成有上述光亮性图像的上述记录介质在40℃~250℃的温度下边加热边按压。
根据本适用例,通过在40℃~250℃的温度下将记录有光亮性图像的记录介质边加热边按压,从而能够利用基底层或光亮性图像层中含有的树脂的软化,由按压产生的光亮性图像层的平坦化效果变得更显著,因此能够进一步提高所得记录物的光亮性以及耐擦性。
适用例12:在上述适用例1~11中任一例所涉及的喷墨记录方法中,优选上述按压工序后的上述光亮性图像的算术平均粗糙度(Ra2)为10μm以下。
根据本适用例,记录物能够得到更良好的光亮性。
适用例13:本适用例所涉及的记录物的特征在于,是利用上述适用例1~12中任一例所涉及的喷墨记录方法进行记录的。
根据本适用例,能够得到具有良好的光亮性的记录物。
适用例14:本适用例所涉及的喷墨记录装置的特征在于,进行使用了上述适用例1~12中任一例所涉及的喷墨记录方法的记录。
根据本适用例,能够得到具有良好的光亮性的记录物。
附图说明
图1是表示第1实施方式的喷墨记录方法的流程图。
图2是表示第2实施方式的喷墨记录方法的流程图。
图3是表示第3实施方式的喷墨记录方法的流程图。
图4是表示第4实施方式的喷墨记录方法的流程图。
具体实施方式
以下,对本发明的优选实施方式进行说明,但本发明不限于这些方式。
喷墨记录方式
喷墨记录方式是指,例如在喷嘴与设置在喷嘴前方的加速电极之间施加强电场,使油墨以液滴状态从喷嘴连续喷射(喷出),油墨滴在偏转电极间飞翔期间,对偏振电极赋予记录信息信号而进行记录的方式;或者,使油墨滴在不偏转的情况下与记录信息信号对应地喷射的方式(静电吸引方式);通过用小型泵对油墨液施加压力,用水晶振子等使喷嘴以机械方式振动,从而使油墨滴强制喷射的方式;用压电元件对油墨液同时施加压力和记录信息信号,使油墨滴喷射·记录的方式(压电方式);根据记录信息信号用微小电极使油墨液加热发泡,使油墨滴喷射·记录的方式(热喷方式)等记录方法。基于该方法的记录例如利用具备喷墨式喷头、主体、托盘、喷头驱动机构、托架等的喷墨记录装置进行。
光亮性图像
本发明所涉及的光亮性图像是具有金属(Metallic)质感或者具有像云母这样的珍珠光泽等质感的图像,光亮性是指例如由所得图像的镜面光泽度(参照日本工业标准(JIS)Z8741)来赋予特征的性质。作为光亮性的种类,例如有像镜面反射光这样的光亮性、所谓亚光的光亮性等,各自可以通过镜面光泽度的高低来赋予特征。
光亮性图像可以通过利用喷墨记录方式喷出含有光亮性颜料的光亮性油墨组合物,并附着(记录)于记录介质而形成。
光亮性油墨组合物
光亮性油墨组合物的组成没有特别限定,优选由光亮性颜料、作为主溶剂的水或者至少一种有机溶剂(例如,多元醇、二元醇醚等)、树脂、表面活性剂等构成。
光亮性颜料
作为光亮性颜料,只要附着于介质时可呈光亮性,就没有特别限定,例如可举出选自铝、银、金、铂、镍、铬、锡、锌、铟、钛、以及铜中的1种或2种以上的合金(也称为金属颜料),或者具有珍珠光泽的珍珠颜料。作为珍珠颜料的代表例,可举出覆盖有二氧化钛的云母、鱼鳞箔、氧氯化铋等具有珍珠光泽、干涉光泽的颜料。另外,对光亮性颜料,也可以实施用于抑制与水、酸、碱的反应的表面处理(例如,耐水化铝颜料等)。通过使油墨中含有这样的光亮性颜料,从而能够形成具有优异的光亮性的图像。
在上述光亮性颜料中,光亮性颜料优选使用金属颜料。这是因为金属颜料能够对被记录的图像赋予优异的金属光泽性。
耐水化金属颜料
金属颜料可以是耐水化金属颜料。被覆耐水化金属颜料的被覆膜只要是提高耐水性的材料就没有特别限定,但是例如,优选为结构中具有硅原子的烷氧基硅烷(例如,四乙氧基硅烷)、或含有使用聚硅氮烷等而形成的无机氧化物的膜、使用了氟系材料的膜。其中,从能够在金属颜料的表面形成均匀且平坦的膜的观点考虑,优选使用烷氧基硅烷。特别是,使用由铝或铝合金构成的铝颜料时,从能够形成与铝颜料的密合性优异的二氧化硅膜的观点考虑,进一步优选使用四乙氧基硅烷。
对被覆膜的制作方法没有特别限定,可以利用例如美国公开号2010/0256284、美国公开号2010/0256283等的记载。
本发明所涉及的光亮性颜料为平板状粒子的情况下,将平板状粒子的平面上的长径设为X、将短径设为Y、将厚度设为Z时,利用该平板状粒子的X-Y平面的面积求得的当量圆直径的50%平均粒径R50为0.25μm~5.0μm,更优选为0.5μm~3.0μm,进一步优选为0.75μm~2.0μm。
“平板状粒子”是指具有基本平坦的面(X-Y平面)且厚度(Z)基本均匀的粒子。平板状粒子能够通过将金属蒸镀膜破碎来制作。因此,能够得到基本平坦的面和基本均匀的厚度的金属粒子。因此,能够将该平板状粒子的平面上的长径定义为X、将短径定义为Y、将厚度定义为Z。
“当量圆直径”是将光亮性颜料的平板状粒子的基本平坦的面(X-Y平面)假定成具有与该光亮性颜料的粒子的投影面积相同的投影面积的圆时的该圆的直径。例如,光亮性颜料的平板粒子的基本平坦的面(X-Y平面)为多边形时,将该多边形的投影面变换为圆,将得到的该圆的直径称为该光亮性颜料的平板粒子的当量圆直径。
50%平均粒径R50小于0.25μm时,由一种颜料形成的所谓的完全平坦的光泽面的大小变小,因此记录物的光亮性有可能降低。另外,使50%平均粒径R50小于0.25μm在技术上也伴有困难。另一方面,50%平均粒径R50超过5.0μm时,具有微细的喷嘴直径的喷墨头的记录稳定性降低。
另外,对于当量圆直径的50%平均粒径R50与厚度Z的关系而言,从确保高金属光泽的观点考虑,优选R50/Z>5。R50/Z为5以下的情况下,光亮性颜料不连续地层叠多张时,光亮性颜料对记录介质的水平度降低,因此作为结果,记录物的光亮性不足。应予说明,对于厚度Z,使用透射式电子显微镜或者扫描式电子显微镜测定,例如可举出透射式电子显微镜(TEM、JEOL、JEM-2000EX)、电场放射扫描式电子显微镜(FE-SEM、Hitachi、S-4700)等。应予说明,厚度Z是指平均厚度,是进行了10次上述测定的平均值。
从防止喷墨记录装置中的油墨组合物的堵塞的观点考虑,由平板状粒子的X-Y平面的面积求得的当量圆直径的最大粒径Rmax优选为10μm以下。通过使Rmax为10μm以下,从而能够防止喷墨记录装置的喷嘴、被设置于油墨流路内的筛网过滤器等的堵塞。
光亮性颜料(平板状粒子)的平面上的长径X、短径Y以及当量圆直径可以使用粒子图像分析装置测定。作为粒子图像分析装置,例如可利用Sysmex株式会社制的流式粒子图像分析装置FPIA-2100、FPIA-3000、FPIA-3000S。另外,作为使用FPIA-3000或3000S时的测定方法例,可举出使用高倍率摄像单元,以HPF测定模式进行测定。
光亮性颜料(平板状粒子)的粒度分布(CV值)由下述式求出。
CV值=粒度分布的标准偏差/粒径的平均值×100
此处,得到的CV值优选为60以下,更优选为50以下,进一步优选为40以下。通过选择CV值为60以下的光亮性颜料,从而得到记录稳定性优异这样的效果。
光亮性油墨组合物中的光亮性颜料的浓度相对于油墨组合物的总质量,优选为0.1~5.0质量%,进一步优选为0.1~3.0质量%,更优选为0.25~2.5质量%,特别优选为0.5~2.0质量%。如果为0.1~5.0质量%,则光亮性颜料在记录面平滑地排列,可得到良好的光泽性。小于0.1质量%时,由于光亮性颜料不能充分覆盖记录面,所以得不到良好的光泽。浓度大于5.0质量%时,由于光亮性颜料在记录面随机排列,所以得不到高光泽。
水
光亮性油墨组合物可以是含有25质量%以上的水的水系油墨,也可以是水的含量小于25质量%的非水系油墨,但更优选通过使记录介质上溶剂迅速减少而使光亮性颜料的定影性、记录介质上的取向性提高的含有25质量%以上的水的水系油墨。
在油墨中,含有水时,水主要作为使光亮性颜料和树脂乳液分散的分散介质发挥作用。油墨通过含有水,从而能够使光亮性颜料等的分散稳定性等优异,另外,能够防止如后述的液滴喷出装置的喷嘴附近的油墨的意外干燥(分散介质的蒸发),并且能够迅速进行赋予有油墨的记录介质上的干燥,因此能够长时间良好地进行所希望的图像的高速记录。使油墨中含有水时,该水的含有率没有特别限定,优选为10质量%~80质量%,更优选为25质量%~70质量%。
多元醇
本发明所涉及的光亮性油墨组合物优选含有多元醇。将本发明所涉及的油墨应用于喷墨式记录装置时,多元醇能够抑制油墨的干燥,防止由喷墨式记录头部分的油墨导致的堵塞。
作为多元醇,例如可举出乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、丙二醇、丁二醇、1,2,6-己三醇、硫甘醇、己二醇、甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、1,2-庚二醇、1,2-辛二醇等。其中,优选碳原子数为4~8的烷二醇,更优选碳原子数为6~8的烷二醇。由此,能够使对记录介质的渗透性特别高。油墨中的多元醇的含有率没有特别限定,优选为0.1质量%~20质量%,更优选为0.5质量%~10质量%。
在上述多元醇中,油墨优选含有1,2-己二醇、三羟甲基丙烷。由此,能够使油墨中的光亮性颜料的分散稳定性特别优异,能够使油墨的保存稳定性特别优异,并且能够使油墨的喷出稳定性特别优异。
二元醇醚
本发明所涉及的光亮性油墨组合物优选含有二元醇醚。通过含有二元醇醚,从而能够提高对记录介质等的被记录面的润湿性而提高油墨的渗透性。
作为二元醇醚,可举出乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单丁醚、三丙二醇单甲醚等多元醇的低级烷基醚。其中,如果使用三乙二醇单丁醚,则能够得到良好的记录品质。油墨中的二元醇醚的含有率没有特别限定,优选为0.2质量%~20质量%,更优选为0.3质量%~10质量%。
树脂
本发明所涉及的光亮性油墨组合物优选含有树脂。通过含有树脂,从而定影性、耐擦性提高。作为树脂,可举出聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸乙酯、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚丁二烯、丙烯腈-丁二烯共聚物、氯丁二烯共聚物、氟树脂、偏氟乙烯、聚烯烃树脂、纤维素、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酰胺共聚物、聚丙烯酸异丁酯、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯基吡咯烷酮、聚酰胺、松香系树脂、芴系树脂、聚乙烯、聚碳酸酯、偏氯乙烯树脂、乙酸丁酸纤维素等纤维素系树脂、乙酸乙烯酯树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物、氯乙烯树脂、聚氨酯、松香酯等,但不限于这些。
表面活性剂
本发明所涉及光亮性油墨组合物优选含有表面活性剂。作为表面活性剂的种类,没有特别限定,优选为炔二醇系表面活性剂、聚硅氧烷系表面活性剂以及氟系表面活性剂。炔二醇系表面活性剂、聚硅氧烷系表面活性剂以及氟系表面活性剂能够提高对记录介质等的被记录面的润湿性而提高油墨的渗透性。
作为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、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、2,4-二甲基-5-己炔-3-醇等。另外,炔二醇系表面活性剂也可以使用市售品,例如可举出Olfine E1010、STG、Y(以上,日信化学社制),Surfynol 104、82、465、485、TG(以上,Air Products and Chemicals Inc.制)等。
作为聚硅氧烷系表面活性剂,可以利用市售品,例如可举出BYK-347、BYK-348(BYKChemie Japan公司制)等。
作为氟系表面活性剂,可以使用市售品,例如可举出MEGAFACF479、F553(DIC株式会社制),BYK-340(BYK Chemie Japan公司制)等。
此外,本发明所涉及的油墨也可以含有阴离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂、两性表面活性剂等其它表面活性剂。
油墨中的上述表面活性剂的含有率没有特别限定,优选为0.01质量%~5.0质量%,更优选为0.1质量%~0.5质量%。
其它成分
本发明所涉及的光亮性油墨组合物可以含有除上述以外的成分(其它成分)。作为这样的成分,例如可举出pH调节剂、渗透剂、有机粘结剂、脲系化合物、糖类、脂肪族醇胺(三乙醇胺等)等干燥抑制剂、石蜡等光亮层滑移性赋予剂等。
油墨物性
使适当含有上述成分的光亮性油墨组合物的粘度为V(Pa·s)时,优选为1.5≤V≤10,进一步优选为2.5≤V≤8。由此,能够使使用光亮性油墨组合物形成的图像的光泽感(光亮性)和耐擦性特别优异。另外,能够使利用喷墨方式的油墨的喷出稳定性(着落位置精度、喷出量的稳定性等)特别优异,能够长时间更可靠地形成所希望的画质的图像。
使光亮性油墨组合物的表面张力为S1(mN/m)时,优选为S1≤40,更优选为S1≤30,进一步优选为20≤S1≤30,特别优选为20≤S1≤25。如果光亮性油墨组合物的表面张力为40mN/m以下,则光亮性图像的光泽感(光亮性)变得良好。
特别是,将光亮性图像形成于基底层上时,如果光亮性油墨组合物的表面张力为30mN/m以下,则附着于基底层上的光亮性油墨组合物的润湿扩展性变得良好,因此被记录的光亮性图像变平坦,可得到光泽感优异的光亮性图像。另外,通过光亮性油墨组合物的表面张力为20mN/m以上,从而能够抑制光亮性油墨组合物向基底层中渗透,因此被记录的光亮性图像变得更平坦,可得到光泽感优异的光亮性图像。
在光亮性图像上形成彩色图像时,通过光亮性油墨组合物的表面张力为30mN/m以下,从而能够使彩色油墨组合物对光亮性图像的润湿性良好。另外,只要光亮性油墨组合物的表面张力为20mN/m以上,就能够抑制彩色油墨组合物的渗出。这样,如果使光亮性油墨组合物的表面张力S1为20≤S1≤30,则彩色油墨组合物的润湿性与渗色(渗出)的平衡变得良好,因此能够得到良好画质的彩色图像(彩色金属图像)。
在记录介质上形成基底层时,用于形成基底层的基底油墨组合物的表面张力S2和光亮性油墨组合物的表面张力S1优选为S1<S2,更优选为0<S2-S1<5,特别优选为1<S2-S1<5。通过S1<S2,即光亮性油墨组合物的表面张力比基底油墨组合物的表面张力低,从而光亮性油墨组合物对基底层的润湿性变得良好,因此光亮性图像变得更平坦,能够得到光泽感(光亮性)优异的光亮性图像。另外,通过S2-S1<5,从而能够抑制光亮性油墨组合物过度渗透到基底层中,因此光亮性图像的平坦性提高,能够得到光泽感优异的光亮性图像。
另外,在凝聚剂存在的区域形成基底层时,有时因凝聚的基底粒子而导致基底层的表面的凹凸变大,基底层的平坦性降低。这样,附着于基底层上的光亮性油墨组合物没有很好地润湿扩展,光亮性图像的光泽感降低。即使这样由于凝聚剂的作用而导致基底层的平坦性降低,通过使光亮性油墨组合物的表面张力在上述范围内,或者使光亮性油墨组合物与基底油墨组合物的表面张力的关系如上所述,也能够提高光亮性油墨组合物的润湿性,因此能够抑制光亮性图像的光泽感降低。
应予说明,在本说明书中,“表面张力”和“粘度”只要没有特别说明,就表示使油墨的温度为23℃时的测定值。应予说明,表面张力可以利用Wilhelmy法(平板法)测定。作为Wilhelmy法表面张力测定仪,例如可以使用协和界面科学株式会社制造的“全自动表面张力仪CBVP-Z”等。另外,粘度可以利用振动式粘度计测定。振动式粘度计能够从为了在将振子浸渍于液体中时恒定地保持振动的转矩量来算出粘度。作为振动式粘度计,例如可以使用“振动式粘度计VM-100A”等。
记录介质
作为本发明中使用的记录介质,没有特别限制,例如可以使用普通纸、喷墨专用纸(亚光纸、光泽纸)、氯乙烯等塑料膜,在基材上涂布塑料、接受层而成的膜等各种记录介质。本发明对表面粗糙度大的布帛特别有效。布帛没有特别限定,包括以往难以形成具有金属光泽的图像的布、织物等。在本说明书中,布帛是指布、织物、无纺布等,是指由天然纤维、化学纤维或者混纺纤维形成的布帛。作为这样的布帛的具体例,可举出被日本工业标准JIS-L0206(1999)定义的“1005织物”,包括该规格“3.3织物的名称”项所记载的织物。
以往,在将金属箔粘接·转印于记录介质的方法中,记录介质为布帛(例如T恤)时,由于粘接液会渗透到布帛中,所以难以使金属箔良好地转印。应予说明,在利用喷墨方式对布帛喷射光亮性油墨而形成图像,其后不进行任何处理的情况下,出于布帛表面的粗糙度(凹凸)大、以及由于油墨的树脂成分而无法形成平滑的层等的理由,得不到良好的光亮性。
因此,像以下示出的喷墨记录方法这样,实现了对记录介质喷出含有光亮性颜料的光亮性油墨组合物而形成光亮性图像时的方法、条件的改善。
喷墨记录方法
本发明的喷墨记录方法是使用如下工序记录具有光亮性的图像的方法,即,图像形成工序:使用喷墨记录装置将光亮性颜料喷出到记录介质而形成光亮性图像;按压工序:按压所形成的光亮性图像层。更优选在图像形成工序之前包括基底层形成工序:形成作为成为光亮性图像的基底的粒子的层的基底层。进一步优选包括预处理工序:对在基底层形成工序时使用的记录介质涂布预处理液。
喷出光亮性图像形成工序的光亮性颜料时的基底油墨组合物中含有的由水和有机溶剂(或者水或有机溶剂)构成的溶剂成分的残存率优选为10质量%~80质量%。按压工序更优选为如下工序,即,将记录有光亮性图像的记录介质在40℃~250℃(更优选50℃~200℃)的温度下边加热边按压。
对本发明的喷墨记录方法作为具体实施方式在以下进行说明。
第1实施方式:本实施方式所涉及的喷墨记录方法的特征在于,包括:光亮性图像形成工序,将含有光亮性颜料的光亮性油墨组合物喷出到记录介质而形成光亮性图像;按压工序,按压被形成于记录介质上的光亮性图像的层。
图1是表示第1实施方式的喷墨记录方法的流程的流程图。另外,附记各工序中的作为记录介质的布帛10(例如T恤布料)的示意性剖面图。以下,参照附图对第1实施方式的喷墨记录方法进行说明。
光亮性图像形成工序
首先,准备上述光亮性油墨组合物,作为光亮性图像形成工序,例如,从后述的喷墨记录装置具备的喷头向布帛10的图像形成区域喷出光亮性油墨组合物,形成光亮性图像层20(步骤Sa1)。
按压工序
接下来,作为按压工序,将在表面形成有光亮性图像层20的布帛10(步骤Sa2)加热·按压。具体而言,例如,将布帛10载置于后述的喷墨记录装置的按压部具备的支撑台上,将按压部具备的加热板向支撑台压附,将夹持在与支撑台之间的布帛10进行加热·按压(热压方式)。优选在加热温度40℃~250℃下进行。此时,进一步优选例如将在表面涂布有硅或聚四氟乙烯等的耐热片载置于布帛10上,隔着耐热片加热·按压布帛10。应予说明,加热温度是与记录介质接触的按压部表面的温度。
具体的按压方法(温度、时间、压力等)根据记录介质(布帛10)的材质、表面状态、光亮性油墨组合物的组成适当设定。即,由于根据按压方法而导致所得光亮性图像的表面粗糙度不同,所以以满足以下所示的算术平均粗糙度(Ra)的方式进行条件设置。
按压参数的设定以如下方式进行,即,按压工序前的光亮性图像的算术平均粗糙度(Ra1)与按压工序后的光亮性图像的算术平均粗糙度(Ra2)之差为1μm以上。更优选该差为2μm以上,进一步优选为3μm以上。另外,按压工序后的光亮性图像的算术平均粗糙度(Ra2)优选为10μm以下,更优选为8μm以下。
算术平均粗糙度(Ra)
表面粗糙度能够通过使用形状测定激光显微镜来测定基于JISB0601-2001的算术平均粗糙度(Ra)。形状测定激光显微镜可以使用超深度彩色3D形状测定显微镜(VK-9500(控制器部)/VK-9510(测定部),Keyence)等。
根据本实施方式所涉及的喷墨记录方法,通过将记录有光亮性图像的记录介质在40℃~250℃的温度下边加热边按压,从而能够利用光亮性图像层20中含有的树脂的软化,由按压产生的光亮性图像层20的平坦化效果变得更显著,因此能够进一步提高所得记录物的光亮性。即,即使为了确保喷墨头的稳定喷出性,光亮性颜料是与以往的模拟记录油墨相比平均粒径小的平板状粒子,也可以通过设置按压工序而对在记录介质(布帛10)表面的由光亮性颜料的不规则重叠导致的凹凸进行物理修复,作为结果,由光亮性颜料产生的反射面的平滑性增加,因此能够得到令人满意的光亮性。
第2实施方式:本实施方式所涉及的喷墨记录方法的特征在于,在第1实施方式的喷墨记录方法中,在光亮性图像形成工序之前,进一步具备基底层形成工序,即,对记录介质赋予含有基底粒子的基底油墨组合物,形成光亮性图像的基底层。
其特征还在于,光亮性图像形成工序中赋予光亮性颜料时的基底油墨组合物中含有的由水和有机溶剂(或者水或有机溶剂)构成的溶剂成分的残存率为10质量%~80质量%。基底油墨的赋予方法可以是利用喷墨头进行的喷出,也可以是利用模拟涂布机等进行的直接涂布。
基底油墨组合物
在本实施方式中,使用用于形成基底层的含有基底粒子的基底油墨组合物。作为基底油墨组合物,没有特别限定,优选使用白色系油墨组合物。作为基底粒子,优选白色系颜料。
“白色系油墨组合物”是能够记录在传统观念上被称作“白”的颜色的油墨(ink),也包括被微量着色的白色系油墨组合物。另外,含有该颜料的油墨(ink)包括以“白色油墨(ink)、white油墨(ink)”等之类的名称称呼、销售的油墨(ink)。进而,包括如下油墨,即,例如,将油墨(ink)以100%占空比(duty)以上或者以充分覆盖照片用纸的表面的量记录在爱普生纯正照片用纸<光泽>(精工爱普生社制)时,使用分光光度计Spectrolino(商品名,GretagMacbeth公司制),在将测定条件设定为D50光源、将观测视野设定为2°、将浓度设定为DIN NB、将白色基准设定为Abs、将滤光器设定为No、将测定模式设定为Reflectance来进行测定时,油墨的明度(L*)和色度(a*、b*)显示70≤L*≤100、-4.5≤a*≤2、-6≤b*≤2.5的范围的油墨(ink)。
白色系油墨组合物优选由白色系颜料、作为溶剂的水或至少一种有机溶剂、树脂、表面活性剂等构成。以下,对白色系油墨组合物的成分进行说明。由于溶剂、树脂、表面活性剂、其它成分与在上述光亮性油墨组合物项中所记述的相同,因此省略说明。
应予说明,占空比是由下式算出的值。
占空比(%)=实际记录点数/(纵向分辨率×横向分辨率)×100
式中,“实际记录点数”为每单位长度的实际记录点数,“纵向分辨率”和“横向分辨率”分别是每单位长度的像素分辨率。
白色系颜料
作为白色系颜料,例如可举出金属氧化物、硫酸钡、碳酸钙、中空树脂粒子等。作为金属氧化物,例如可举出二氧化钛、氧化锌、二氧化硅、氧化铝、氧化镁等。其中,从白色度优异的观点考虑,优选二氧化钛。
白色系颜料的平均粒径没有特别限定,例如优选为100nm~1000nm,更优选为200nm~500nm,进一步优选为300nm~400nm。通过设为该范围,从而能够得到白色度优异的记录物。
白色系颜料的“平均粒径”是指设为体积基准时的累积50%粒径,利用光散射法测定。平均粒径的测定例如可以使用Microtrac UPA150(Microtrac Inc.公司)测定。
白色颜料的含量优选相对于白色系油墨组合物的总质量为3~30质量%,更优选为5~15质量%。通过设为该范围,从而能够得到白色度优异的记录物。
白色系油墨组合物可以使用以往公知的装置,例如球磨机、砂磨机、超微磨碎机(Attritor)、篮式研磨机、辊磨机等与以往的颜料油墨同样地制备。制备时,优选使用膜滤器、筛网过滤器等除去粗大粒子。
溶剂成分的残存率
光亮性图像形成工序中喷出光亮性颜料时的基底油墨组合物中含有的由水和有机溶剂(或者水或有机溶剂)构成的溶剂成分的残存率,通过用在形成基底层时的基底油墨组合物中含有的由水和有机溶剂(或者水或有机溶剂)构成的溶剂成分的质量去除在形成光亮性图像时的基底油墨组合物中含有的由水和有机溶剂(或者水或有机溶剂)构成的溶剂成分的质量而算出。例如,基底层形成后,在规定的干燥条件下干燥基底层,溶剂成分全部挥发的状态相当于0质量%的溶剂成分残存率。另外,在形成光亮性图像时,形成基底层时的基底油墨组合物中含有的由水和有机溶剂(或者水或有机溶剂)完全没有挥发的状态相当于100质量%的溶剂成分残存率。
图2是表示第2实施方式的喷墨记录方法的流程的流程图。另外,附记各工序中的作为记录介质的布帛10(例如T恤布料)的示意剖面图。以下,参照附图对第2实施方式的喷墨记录方法进行说明。
基底层形成工序
首先,从喷墨记录装置的喷头向布帛10喷出上述基底油墨组合物,使基底油墨组合物在规定范围内以高占空比(例如400%)附着,在布帛上形成基底层30(步骤Sb1)。
接下来,使光亮性图像形成工序中喷出光亮性颜料时的基底油墨组合物中含有的溶剂成分的残存率成为10质量%~80质量%。具体而言,由于因使用的溶剂而导致挥发性不同,所以以成为该残存率的方式调整赋予基底油墨组合物后的放置环境(温度·湿度·放置时间等)。
光亮性图像层形成工序
接下来,与第1实施方式同样地,从喷墨记录装置的喷头向布帛10的图像形成区域喷出光亮性油墨组合物,形成光亮性图像层20(步骤Sa1)。
应予说明,虽然在图中基底层30与光亮性图像层20各层被描绘成明确地分离,但实际上各层未必明确分离。例如,如果在形成基底层30的白色系油墨组合物充分干燥前光亮性油墨组合物附着,则有时白色系油墨组合物与光亮性油墨组合物部分混杂。
按压工序
接着,与第1实施方式同样地,加热·按压在表面形成有光亮性图像层20的布帛(步骤Sa2)。通过以上得到记录物。
根据本实施方式所涉及的喷墨记录方法,通过利用预先设置的基底层30来防止含有光亮性颜料的光亮性油墨组合物被赋予到记录介质(布帛10)表面时,光亮性颜料与光亮性油墨组合物中含有的水或一种以上的有机溶剂一起从记录介质的表层向深部渗透,且利用按压工序使基底层30和光亮性图像层20同时平坦化,从而能够进一步提高所得记录物的光亮性。
另外,由于基底油墨组合物中的由水和有机溶剂(或者水或有机溶剂)构成的溶剂成分的残存率为10质量%~80质量%时,按压工序时的基底层30也具有一定的流动性,所以通过按压能够进一步提高所得记录物的光亮性。由于基底油墨组合物中由水和有机溶剂(或者水或有机溶剂)构成的溶剂成分的残存率为10质量%时,按压时的基底流动性低,另外由于高于80质量%时,基底油墨组合物与光亮性油墨组合物的混合变得显著,所以即使将光亮性油墨组合物在记录后进行按压,也难以得到良好的记录物的光亮性。
第3实施方式:本实施方式所涉及的喷墨记录方法的特征在于,在第2实施方式的喷墨记录方法中,在基底层形成工序前,还具有预处理工序,即,对记录介质(布帛10)赋予预处理液,所述预处理液含有凝聚剂,所述凝聚剂具有使光亮性颜料或基底粒子凝聚的作用。
凝聚剂优选使光亮性颜料和基底粒子中的基底粒子凝聚的作用优异。应予说明,即使在光亮性颜料因凝聚剂的作用而凝聚的情况下,由于可以通过按压工序使凝聚的光亮性颜料平坦化,所以可得到具备良好的光亮性的光亮性图像。
预处理液
预处理液含有凝聚剂。可以根据需要含有水或者有机溶剂,并能够使用上述油墨组合物所记载的水和有机溶剂。
“凝聚剂”具有使基底油墨组合物中含有的基底粒子或光亮性颜料凝聚的作用。作为凝聚剂,例如优选含有多价金属盐、有机酸、阳离子性树脂以及阳离子性表面活性剂中的至少1种。
作为预处理液中含有的多价金属盐,例如可举出Ca、Mg等碱土类金属盐,例如可举出CaCl2、Ca(NO3)2、Ca(OH)2、(CH3COO)2Ca、MgCl2、Mg(OH)2、(CH3COO)2Mg。其中,优选Ca的盐类。作为预处理液中含有的有机酸,例如可举出乙酸、枸橼酸、丙酸、乳酸等,其中优选乙酸。预处理液中的多价金属盐或者有机酸的含量没有特别限定,例如在预处理液中为0.1~40质量%左右。作为预处理液中含有的阳离子性树脂,没有特别限制,但是具有季胺的树脂由于以少的添加量就可得到好的效果,因此优选。作为对树脂赋予阳离子性的基团,优选在树脂中具有含氮阳离子、金属阳离子。例如,可举出聚烯丙胺、聚胺、阳离子改性丙烯酸树脂、阳离子改性甲基丙烯酸树脂、阳离子改性乙烯基树脂、阳离子性聚氨酯树脂及其共聚物等。作为预处理液中含有的阳离子性表面活性剂,例如可举出伯、仲及叔胺盐型化合物、烷基胺盐、二烷基胺盐、脂肪族胺盐、苯扎铵盐(Benzalkonium salt)、季铵盐、烷基季铵盐、烷基吡啶盐、锍盐、盐、盐、咪唑啉盐等。作为预处理液中含有的阳离子性表面活性剂的具体例,可举出十二烷基胺、椰油胺,松香胺等的盐酸盐、乙酸盐等;十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、苄基三丁基氯化铵、苯扎氯铵、二甲基乙基十二烷基铵乙基硫酸盐、二甲基乙基辛基铵乙基硫酸盐、三甲基十二烷基铵盐酸盐、氯化十六烷基吡啶溴化十六烷基吡啶二羟基乙基十二烷基胺、癸基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基氯化铵、十六烷基二甲基氯化铵、十八烷基二甲基氯化铵等。
另外,从得到摩擦坚固性与柔软性优异的喷墨记录物的观点考虑,预处理液可以进一步含有玻璃化转变温度为0℃以下的树脂。该树脂只要在与金属盐混合时不凝聚或析出,就没有特别限定。
图3是表示第3实施方式的喷墨记录方法的流程的流程图。另外,附记有各工序中的作为记录介质的布帛10(例如T恤布料)的示意剖面图。以下,参照附图对第3实施方式的喷墨记录方法进行说明。
预处理工序
首先,将上述预处理液涂布于布帛10的图像形成区域。预处理液的赋予可以使用公知的方法,例如可举出各种涂布方法、喷雾方法、喷墨记录方法等。接下来,对布帛10赋予预处理液后,使预处理液干燥,结束预处理工序(步骤Sc1)。
基底层形成工序
接下来,与第2实施方式同样地,对布帛10喷射基底油墨组合物,在布帛上形成白色的基底层30(步骤Sb1)。
光亮性图像形成工序
接下来,与第2实施方式同样地,对布帛10的图像形成区域喷出光亮性油墨组合物,形成光亮性图像层20(步骤Sa1)。
按压工序
接下来,与第2实施方式同样地,加热·按压在表面形成有光亮性图像层20的布帛10(步骤Sa2)。通过以上得到记录物。
根据本实施方式所涉及的喷墨记录方法,在记录介质(布帛10)的表面,因凝聚剂的作用而使形成光亮性颜料的基底层30的基底粒子或光亮性颜料的凝聚迅速进行,所以可抑制形成基底层30的基底粒子或光亮性颜料向记录介质(布帛10)的深部渗透,其结果是记录介质表面的光亮性颜料浓度增加,因此能够进一步提高所得记录物的光亮性。
应予说明,上述中,已说明了在基底层形成工序前具有对记录介质赋予含有具有凝聚作用的凝聚剂的预处理液的预处理工序,但是也可以利用预先含有对光亮性颜料具有凝聚作用的凝聚剂的记录介质来代替预处理工序。
第4实施方式:本实施方式所涉及的喷墨记录方法的特征在于,在第3实施方式的喷墨记录方法中,在实施光亮性图像形成工序和按压工序之后,进一步具有保护层形成工序,即,将实际上不含有色料的保护油墨组合物喷出到光亮性图像上的至少一部分,形成保护层;或彩色图像形成工序,即,将含有色料的彩色油墨组合物喷出到光亮性图像上的至少一部分来形成彩色图像。
图4是表示第4实施方式的喷墨记录方法的流程的流程图。另外,附记有各工序中的作为记录介质的布帛10(例如T恤布料)的示意剖面图。以下,参照附图对第4实施方式的喷墨记录方法进行说明。
预处理工序
首先,与第3实施方式同样地,将含有多价金属盐的预处理液涂布于布帛10的图像形成区域,使其干燥(步骤Sc1)。
基底层形成工序
接下来,与第2实施方式同样地,对布帛10喷射基底油墨组合物,在布帛10上形成白色的基底层30(步骤Sb1)。
光亮性图像形成工序
接下来,与第2实施方式同样地,对布帛10的图像形成区域喷出光亮性油墨组合物,形成光亮性图像层20(步骤Sa1)。
按压工序
接下来,与第2实施方式同样地,加热·按压在表面形成有光亮性图像层20的布帛10(步骤Sa2)。
保护层形成工序、彩色图像形成工序
接下来,从喷墨记录装置的喷头喷出以下所示的保护油墨组合物,在光亮性图像层20上的至少一部分形成保护层40,或者从喷墨记录装置的喷头喷出后述的彩色油墨组合物,在光亮性图像层20上的至少一部分形成彩色图像层41(步骤Sd1)。通过以上,得到记录物。
在本实施方式中,也可以在彩色图像形成工序之后进行保护层形成工序。由此,彩色图像被保护层保护,因此能够提高彩色图像的耐擦性等物理强度。
保护油墨组合物
保护油墨组合物是实质上不含有色料,而含有平均粒径为200nm以下的实质上不具有着色效果的树脂的油墨。保护油墨组合物可以是水系油墨(水分含量为25%以上)、非水系(水分含量小于25%)油墨中的任1种。应予说明,“实质上不含有色料”是指例如油墨中的色料的含量小于0.5质量%,更优选小于0.1质量%。另外,“色料”是出于着色的目的而使用的颜料和染料。
保护油墨组合物中含有的树脂
保护油墨组合物可以含有与上述光亮性油墨组合物项中记述的树脂相同的树脂。作为树脂,优选丙烯酸系、聚氨酯系、芴系树脂,其中,从耐光性的观点考虑,更优选聚氨酯、芴系树脂,从保护油墨组合物附着后的光泽感的观点考虑,最优选聚氨酯。通过使用含有树脂成分的保护油墨组合物,从而能够对光亮性图像赋予优异的耐光性。在保护油墨组合物中,以固体成分换算计,优选在0.1质量%~30质量%的范围含有树脂,更优选在0.5质量%~15质量%的范围含有树脂。
保护油墨组合物中含有的多元醇
保护油墨组合物可以含有与上述光亮性油墨组合物项中记述的多元醇相同的多元醇。将本发明所涉及的油墨应用于喷墨式记录装置时,多元醇能够抑制油墨的干燥,并能够防止在喷墨式记录头部分因油墨导致的堵塞。
保护油墨组合物中含有的二元醇醚
保护油墨组合物可以含有与上述光亮性油墨组合物项中记述的二元醇醚相同的二元醇醚。通过含有二元醇醚,从而能够提高对记录介质等的被记录面的润湿性而提高油墨的渗透性。油墨中的二元醇醚的含有率没有特别限定,但优选为0.2质量%~20质量%,更优选为0.3质量%~10质量%。
保护油墨组合物中含有的表面活性剂
保护油墨组合物的种类没有特别限定,但优选含有炔二醇系表面活性剂、聚硅氧烷系表面活性剂以及氟系表面活性剂等表面活性剂。炔二醇系表面活性剂、聚硅氧烷系表面活性剂、氟系表面活性剂的代表例与上述光亮性油墨组合物项中所记述的相同。炔二醇系表面活性剂、聚硅氧烷系表面活性剂以及氟系表面活性剂能够提高对记录介质等的被记录面的润湿性,从而提高油墨的渗透性。油墨中的上述表面活性剂的含有率没有特别限定,优选为0.01质量%~5.0质量%,更优选为0.1质量%~0.5质量%。
保护油墨组合物中含有的其它成分
保护油墨组合物也可以含有除上述以外的成分(其它成分)。作为这样的成分,例如可举出pH调节剂、渗透剂、有机粘合剂、脲系化合物、糖类、脂肪族醇胺(三乙醇胺等)等干燥抑制剂,石蜡等滑移性赋予剂等。
彩色油墨组合物
彩色油墨组合物是含有色料的油墨。彩色油墨组合物可以是水系的油墨(水分含量为25%以上)、非水系(水分含量小于25%)的油墨中的任1种。作为彩色油墨组合物中使用的色料,可举出染料或颜料。
彩色油墨组合物中含有的树脂
彩色油墨组合物可以含有与上述光亮性油墨组合物项中记述的树脂相同的树脂。通过使用含有树脂成分的彩色油墨组合物,从而能够得到稳固的耐擦性。在彩色油墨组合物中,以固体成分换算计,优选在4质量%~50质量%的范围含有树脂,更优选在6质量%~25质量%的范围含有树脂。
作为彩色油墨组合物中含有的色料的颜料
作为可使用的颜料,没有特别限制,可举出无机颜料、有机颜料。
作为“无机颜料”,可以使用炉黑、灯黑、乙炔黑、槽黑等炭黑(C.I.颜料黑7)类,氧化铁,氧化钛。
另外,作为“有机颜料”,可举出不溶性偶氮颜料、偶氮缩合颜料、偶氮色淀、螯合偶氮颜料等偶氮颜料,酞菁颜料、苝和苝酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二烷颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、喹酞酮颜料等多环式颜料,染料螯合物(例如,碱性染料型螯合物、酸性染料型螯合物等)、染色色淀(碱性染料型色淀、酸性染料型色淀)、硝基颜料、亚硝基颜料、苯胺黑、日光荧光颜料。上述颜料可以单独使用1种,也可以将2种以上并用。以下,举出颜料的例子。
作为黄色有机颜料,可举出C.I.颜料黄1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、16、17、24、34、35、37、53、55、65、73、74、75、81、83、93、94、95、97、98、99、108、109、110、113、114、117、120、124、128、129、133、138、139、147、151、153、154、167、172、180等。
作为品红色有机颜料,可举出C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、88、112、114、122、123、144、146、149、150、166、168、170、171、175、176、177、178、179、184、185、187、202、209、219、224、245,或者C.I.颜料橙19、23、32、33、36、38、43、50等。
作为青色有机颜料,可举出C.I.颜料蓝1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、15:34、16、18、22、25、60、65、66,C.I.还原蓝4、60等。
作为彩色油墨组合物中含有的色料的染料
作为染料,可以使用直接染料、酸性染料、食用染料、碱性染料、反应性染料、分散染料、还原染料、可溶性还原染料、反应性分散染料等通常在喷墨记录中使用的各种染料。以下,举出染料的一个例子。
作为黄色系染料,可举出C.I.酸性黄1、3、11、17、19、23、25、29、36、38、40、42、44、49、59、61、70、72、75、76、78、79、98、99、110、111、127、131、135、142、162、164、165,C.I.直接黄1、8、11、12、24、26、27、33、39、44、50、58、85、86、87、88、89、98、110、132、142、144,C.I.活性黄1、2、3、4、6、7、11、12、13、14、15、16、17、18、22、23、24、25、26、27、37、42,C.I.食品级黄3、4,C.I.溶剂黄15、19、21、30、109等。
作为品红色系染料,可举出C.I.酸性红1、6、8、9、13、14、18、26、27、32、35、37、42、51、52、57、75、77、80、82、85、87、88、89、92、94、97、106、111、114、115、117、118、119、129、130、131、133、134、138、143、145、154、155、158、168、180、183、184、186、194、198、209、211,215、219、249、252、254、262、265、274、282、289、303、317、320、321、322,C.I.直接红1、2、4、9、11、13、17、20、23、24、28、31、33、37、39、44、46、62、63、75、79、80、81、83、84、89、95、99、113、197、201、218、220、224、225、226、227、228、229、230、231,C.I.活性红1、2、3、4、5、6、7、8、11、12、13、15、16、17、19、20、21、22、23、24、28、29、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、45、46、49、50、58、59、63、64,C.I.可溶性红1,C.I.食品级红7、9、14等。
作为青色系染料,可举出C.I.酸性蓝1、7、9、15、22、23、25、27、29、40、41、43、45、54、59、60、62、72、74、78、80、82、83、90、92、93、100、102、103、104、112、113、117、120、126、127、129、130、131、138、140、142、143、151、154、158、161、166、167、168、170、171、182、183、184、187、192、199、203、204、205、229、234、236、249,C.I.直接蓝1、2、6、15、22、25、41、71、76、77、78、80、86、87、90、98、106、108、120、123、158、160、163、165、168、192、193、194、195、196、199、200、201、202、203、207、225、226、236、237、246、248、249,C.I.活性蓝1、2、3、4、5、7、8、9、13、14、15、17、18、19、20、21、25、26、27、28、29、31、32、33、34、37、38、39、40、41、43、44、46,C.I.可溶性还原蓝1、5、41,C.I.还原蓝4、29、60,C.I.食品级蓝1、2,C.I.碱性蓝9、25、28、29、44等。
彩色油墨组合物中的色料的含量没有特别限定,但优选相对于油墨总质量为1质量%~20质量%,更优选为1质量%~10质量%。
彩色油墨组合物中使用的有机溶剂、表面活性剂等与上述白色系油墨组合物、保护油墨组合物相同。
根据本实施方式所涉及的喷墨记录方法,对于具有良好的光亮性的记录物,能够实现良好的耐擦性,进而能够实现利用彩色金属的设计性的提高。
应予说明,在上述说明中,说明了按压工序在保护层形成工序与彩色图像形成工序之前实施,但也可以在保护层形成工序与彩色图像形成工序之后实施。
记录物
本发明所涉及的记录物是利用本发明所涉及的喷墨记录方法得到的记录物,能够作为在上述记录介质的表面形成有光泽度高的光亮性图像的记录物而得到。
喷墨记录装置
利用本发明所涉及的喷墨记录方法形成光亮性图像的喷墨记录装置,只要具备光亮性图像形成部、按压部就没有特别限定。
喷墨记录装置优选在各部位之间进一步具备使记录介质移动的输送部和控制它们的控制部,另外,进一步优选具备预处理部、基底层形成部、保护层形成部、彩色图像形成部。
光亮性图像形成部是具备喷出光亮性油墨组合物的喷墨式喷嘴的喷头,优选具备喷头驱动机构、托架等。
按压部只要能够按压记录介质就没有特别限定,可举出所谓的冲压机构、用辊夹持而按压的机构,所述冲压机构具有支撑记录介质的支撑台、和与支撑台对置且夹持记录介质而进行按压的按压板。冲压机优选为具有加热板的热压机,加热板的材质没有特别限制,例如可举出金属、陶瓷等。
应予说明,作为按压部,不限于热压机构,也可以是使用了辊、铁、热铁等的按压机构(适当设置加热机构)。
预处理部只要能够赋予预处理液就没有限定,但具备喷头或涂布辊等,所述喷头具备喷出预处理液的喷墨式喷嘴。
基底层形成部只要能够赋予基底油墨组合物就没有限定,但具备喷头或涂布辊等,所述喷头具备喷出基底油墨组合物的喷墨式喷嘴。
保护层形成部只要能够赋予保护油墨组合物就没有限定,但具备喷头或涂布辊等,所述喷头具备喷出保护油墨组合物的喷墨式喷嘴。
彩色图像形成部只要能够赋予彩色油墨组合物就没有限定,但具备喷头或涂布辊等,所述喷头具备喷出彩色油墨组合物的喷墨式喷嘴。
应予说明,光亮性图像形成部、预处理部、基底层形成部、保护层形成部、彩色图像形成部不需要分别由不同的喷头构成,例如,可以是安装入一个喷头而各自具备共同的喷头驱动机构、托架等的构成。其中,根据上述喷墨记录方法,输送部和控制它们的控制部优选具有使记录介质移动的功能。
实施例和比较例:以下,利用实施例和比较例具体说明本发明所涉及的喷墨记录方法和记录物,但这些并不限定本发明的范围。
光亮性油墨组合物的制备
在本实施例中,选择铝颜料(平均粒径R50为1μm)作为光亮性颜料,形成使用了四乙氧基硅烷的二氧化硅的被覆膜,由此得到耐水化铝颜料分散液。
另外,按照以下所示的组成,将耐水化铝颜料分散液、1,2-己二醇、聚氨酯树脂(商品名“Resamine D1060”,大日本精化工业株式会社制)、二乙二醇二乙醚、丙二醇、2-吡咯烷酮、Olfine E1010(日信化学工业株式会社制,炔二醇系表面活性剂)、三乙醇胺、离子交换水进行混合、搅拌。
耐水化铝颜料分散液(固体成分)1.5质量%
白色系油墨组合物的制备
按照以下组成,将金属氧化物二氧化钛(商品名“NanoTek(R)Slurry”,CI化成株式会社制)、聚氨酯树脂(商品名“Resamine D1060”,大日本精化工业株式会社制)、甘油、1,2-己二醇、三乙醇胺、BYK-348(BYK Chemie Japan株式会社制)、离子交换水进行混合、搅拌。
预处理液的制备
按照以下组成,将硝酸钙·四水合物、Olfine E1010(日信化学工业株式会社制,炔二醇系表面活性剂)、离子交换水进行混合、搅拌。
硝酸钙·4水合物 10质量%
Olfine E1010 0.5质量%
离子交换水 余量
合计 100质量%
保护油墨组合物的制备
按照以下组成,即,1,2-己二醇、三羟甲基丙烷、OlfineE1010(日信化学工业株式会社制,炔二醇系表面活性剂)、三乙醇胺(pH调节剂)、苯并三唑、乙二胺四乙酸·2Na盐、聚氨酯树脂(商品名“Resamine D1060”,大日本精化工业株式会社制)、使离子交换水为余量,进行制备。
彩色油墨组合物的制备
彩色油墨组合物使用以下组合物。
·品红色油墨(ICM37,精工爱普生株式会社制)
使用准备好的油墨组合物和预处理液,根据上述实施方式制作作为实施例的记录物。
实施例1:根据第1实施方式所示的喷墨记录方法制作记录物。
实施例2:根据第2实施方式所示的喷墨记录方法制作记录物。
实施例3:根据第3实施方式所示的喷墨记录方法制作记录物。
比较例1:仅利用光亮性图像形成工序制作记录物。
实施例4:根据第1实施方式所示的喷墨记录方法制作记录物。以按压工序前后的Ra之差成为1.5μm的方式实施按压工序。
比较例2:除按压条件之外,根据第2实施方式所示的喷墨记录方法制作记录物。将按压工序前后的Ra之差限于0.5μm。
实施例5:根据第2实施方式所示的喷墨记录方法制作记录物。使按压时的溶剂成分残存率为75质量%。
实施例6:根据第2实施方式所示的喷墨记录方法制作记录物。使按压时的溶剂成分残存率为50质量%。
实施例7:根据第2实施方式所示的喷墨记录方法制作记录物。使按压时的溶剂成分残存率为15质量%。
比较例3:根据第2实施方式所示的喷墨记录方法制作记录物。使按压时的溶剂成分残存率为95质量%。
比较例4:根据第2实施方式所示的喷墨记录方法制作记录物。使按压时的溶剂成分残存率为5质量%。
光泽性评价方法
所得记录物的光泽性评价基于下述基准,通过目视观察进行。
“AA”··光泽性非常良好(可感觉到金属光泽,金属色调明亮)
“A”···光泽性良好(可感觉到金属光泽,但金属色调稍暗)
“B”···光泽性稍良好(可感觉到金属光泽,但金属色调暗)
“C”···光泽性差(无金属光泽性,呈黑灰色)
光泽性的评价结果
表1中示出实施例1~3和比较例1的结果,表2中示出实施例4和比较例2的结果,表3中示出实施例5~7和比较例3~4的结果。由表1~3可知,根据本实施例,即使在表面粗糙度大的记录介质上也可得到良好的光亮性。
此外,将表面粗糙度的测定条件示于以下。
使用Keyence超深度彩色3D形状测定显微镜(VK-9500(控制器部)/9510(测定部)),测定JISB0601-2001所规定的算术平均粗糙度(Ra)。装置的设定条件、测定条件如下。
物镜倍率:10×
15倍监视器放大倍率:200
观察测定范围(横向):1350μm
观察测定范围(纵向):1012μm
高度测定显示分辨率:0.01μm
激光波长:408nm
物镜:×10标准透镜
光学变焦:1倍
Z测定距离:500μm
测定间距:0.5μm
快门速度:自动
增益:930
ND滤光器:1
表1
表1 ○:实施
—:不实施
表2
表2 ○:实施
—:不实施
表3
表3 ○:实施
—:不实施
由油墨的表面张力差引起的光泽度的变化
接下来,进行验证光亮性油墨组合物与基底油墨组合物(白色油墨组合物)的表面张力差对光泽度产生的影响的实验。
实验例中使用的光亮性油墨组合物的制备
在本实验例中,选择铝颜料(平均粒径R50为1μm)作为光亮性颜料,形成使用了四乙氧基硅烷的二氧化硅的被覆膜,由此得到耐水化铝颜料分散液。然后,按照表4的组成,将耐水化铝颜料分散液、MEGAFAC F553(商品名,DIC株式会社制,氟系表面活性剂)、BYK-348(商品名,BYK Chemie Japan株式会社制,聚硅氧烷系表面活性剂)、Olfine E1010(商品名,日信化学工业株式会社制,炔二醇系表面活性剂)、三乙醇胺、丙二醇、2-甲基-2,4-戊二醇(表中简称为“2M24PD”)、离子交换水进行混合、搅拌,制备光亮性油墨组合物A~D。
对得到的光亮性油墨组合物A~D测定表面张力。表面张力使用全自动表面张力计CBVP-Z(制品名,协和界面科学株式会社制),使油墨的温度为23℃进行测定。将这样测定的光亮性油墨组合物A~D的表面张力S1的值示于表4。
表4
表4
实验例中使用的白色系油墨组合物的制备
在本实验例中,使用与上述实施例中使用的白色系油墨组合物相同的白色系油墨组合物。另外,利用与光亮性油墨组合物A~D相同的方法测定白色系油墨组合物的表面张力。这样测定的白色系油墨组合物的表面张力S2为25.2mN/m。
实验例中使用的预处理液的制备
在本实验例中,使用与上述实施例中使用的白色系油墨组合物相同的预处理液。
光泽感的评价
从光泽感的角度研究光亮性油墨组合物与基底油墨组合物(白色油墨组合物)的表面张力差对光泽度产生的影响。
首先,在记录介质(棉100%的黑色布帛)上,利用辊涂机涂布预处理剂。其后,将上述光亮性油墨组合物A~D和白色系油墨组合物填充于墨盒,将其安装于喷墨记录装置PX-G5500改造机。然后,从喷墨记录装置的喷嘴以占空比200%的条件喷出白色油墨组合物,在涂布有预处理液的区域形成由白色油墨组合物形成的基底层。其后,使其干燥,直至形成基底层的白色系油墨组合物的溶剂成分的残存率为50%后,以占空比50%的条件喷出各光亮性油墨组合物,在基底层上形成光亮性图像。其后,实施按压光亮性图像的按压工序。按压工序与上述实施例4同样地,以按压工序前后的Ra之差成为1.5μm的方式调整条件。这样,得到实验例1~4的光亮性图像。
目视比较这样得到的实验例1~3的光亮性图像的光泽感与实验例4的光亮性图像的光泽感。
○:与实验例4的光泽图像相比,光泽感优异
×:与实验例4的光泽图像相比,光泽感差
光泽度的评价
从光泽度的数值的角度研究光亮性油墨组合物与基底油墨组合物(白色油墨组合物)的表面张力差对光泽度产生的影响。
对上述“光泽度的评价”中得到的实验例1~4的光亮性图像,使用光泽度计MULTIGloss268(制品名,Konica Minolta株式会社制),测定60°的光泽度。
光泽感和光泽度的评价结果
将上述光泽感和光泽度的评价结果示于表5。
表5
表5
实验例1~3的光亮性图像与实验例4的光亮性图像相比,可以确认金属光泽感(光亮性)优异,能够以目视确认光的反射程度也增加。另外,实验例1~3的光亮性图像与实验例4的光亮性图像相比,由光泽度的值表明了光泽度明显提高。由此,表明了如果光亮性油墨组合物的表面张力S1与白色系油墨组合物的表面张力S2的关系满足S1<S2,则金属光泽感(光亮性)增加。
应予说明,光泽度的数值本身整体低,作为其理由,可认为是使用表面粗糙的布帛作为记录介质,或者人可视觉辨认的金属光泽感等光亮性与相当于光的反射的光泽度并非都一致。
符号说明
10…布帛、20…光亮性图像层、30…基底层、40…保护层、41…彩色图像层。
Claims (37)
1.一种喷墨记录方法,其特征在于,包括如下工序:
光亮性图像形成工序,将含有光亮性颜料的光亮性油墨组合物喷出到记录介质,形成光亮性图像;和
按压工序,按压被形成于所述记录介质上的所述光亮性图像的层;
在所述光亮性图像形成工序之前,具备如下工序:
基底层形成工序,对所述记录介质赋予含有基底粒子的基底油墨组合物,形成所述光亮性图像的基底层;
所述光亮性油墨组合物的表面张力比所述基底油墨组合物的表面张力低。
2.根据权利要求1所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述光亮性颜料为平板状粒子,由所述平板状粒子的X-Y平面的面积求得的当量圆直径的50%平均粒径R50为0.25μm~5.0μm。
3.根据权利要求1所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述按压工序前的所述光亮性图像的算术平均粗糙度与所述按压工序后的所述光亮性图像的算术平均粗糙度之差为1μm以上。
4.根据权利要求2所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述按压工序前的所述光亮性图像的算术平均粗糙度与所述按压工序后的所述光亮性图像的算术平均粗糙度之差为1μm以上。
5.根据权利要求1所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述光亮性油墨组合物的表面张力为30mN/m以下。
6.根据权利要求2所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述光亮性油墨组合物的表面张力为30mN/m以下。
7.根据权利要求3所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述光亮性油墨组合物的表面张力为30mN/m以下。
8.根据权利要求4所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述光亮性油墨组合物的表面张力为30mN/m以下。
9.根据权利要求5所述的喷墨记录方法,其特征在于,在所述基底层形成工序之前,具有如下工序:
预处理工序,对所述记录介质赋予含有凝聚剂的预处理液,所述凝聚剂对所述基底油墨组合物中含有的所述基底粒子或者所述光亮性颜料具有凝聚作用;或者
所述记录介质含有所述凝聚剂。
10.根据权利要求6所述的喷墨记录方法,其特征在于,在所述基底层形成工序之前,具有如下工序:
预处理工序,对所述记录介质赋予含有凝聚剂的预处理液,所述凝聚剂对所述基底油墨组合物中含有的所述基底粒子或者所述光亮性颜料具有凝聚作用;或者
所述记录介质含有所述凝聚剂。
11.根据权利要求7所述的喷墨记录方法,其特征在于,在所述基底层形成工序之前,具有如下工序:
预处理工序,对所述记录介质赋予含有凝聚剂的预处理液,所述凝聚剂对所述基底油墨组合物中含有的所述基底粒子或者所述光亮性颜料具有凝聚作用;或者
所述记录介质含有所述凝聚剂。
12.根据权利要求8所述的喷墨记录方法,其特征在于,在所述基底层形成工序之前,具有如下工序:
预处理工序,对所述记录介质赋予含有凝聚剂的预处理液,所述凝聚剂对所述基底油墨组合物中含有的所述基底粒子或者所述光亮性颜料具有凝聚作用;或者
所述记录介质含有所述凝聚剂。
13.根据权利要求5所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述基底油墨组合物含有水和/或有机溶剂,
所述光亮性图像形成工序中喷出所述光亮性颜料时,所述基底油墨组合物中含有的所述水和所述有机溶剂的残存率为10质量%~80质量%。
14.根据权利要求6所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述基底油墨组合物含有水和/或有机溶剂,
所述光亮性图像形成工序中喷出所述光亮性颜料时,所述基底油墨组合物中含有的所述水和所述有机溶剂的残存率为10质量%~80质量%。
15.根据权利要求7所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述基底油墨组合物含有水和/或有机溶剂,
所述光亮性图像形成工序中喷出所述光亮性颜料时,所述基底油墨组合物中含有的所述水和所述有机溶剂的残存率为10质量%~80质量%。
16.根据权利要求8所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述基底油墨组合物含有水和/或有机溶剂,
所述光亮性图像形成工序中喷出所述光亮性颜料时,所述基底油墨组合物中含有的所述水和所述有机溶剂的残存率为10质量%~80质量%。
17.根据权利要求9所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述基底油墨组合物含有水和/或有机溶剂,
所述光亮性图像形成工序中喷出所述光亮性颜料时,所述基底油墨组合物中含有的所述水和所述有机溶剂的残存率为10质量%~80质量%。
18.根据权利要求10所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述基底油墨组合物含有水和/或有机溶剂,
所述光亮性图像形成工序中喷出所述光亮性颜料时,所述基底油墨组合物中含有的所述水和所述有机溶剂的残存率为10质量%~80质量%。
19.根据权利要求11所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述基底油墨组合物含有水和/或有机溶剂,
所述光亮性图像形成工序中喷出所述光亮性颜料时,所述基底油墨组合物中含有的所述水和所述有机溶剂的残存率为10质量%~80质量%。
20.根据权利要求12所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述基底油墨组合物含有水和/或有机溶剂,
所述光亮性图像形成工序中喷出所述光亮性颜料时,所述基底油墨组合物中含有的所述水和所述有机溶剂的残存率为10质量%~80质量%。
21.根据权利要求1~20中任一项所述的喷墨记录方法,其特征在于,在实施所述光亮性图像形成工序,进而实施所述按压工序后,具有如下工序:
保护层形成工序,对所述光亮性图像上的至少一部分赋予实质上不含有色料的保护油墨组合物,形成保护层;或者,
彩色图像形成工序,对所述光亮性图像上的至少一部分赋予含有色料的彩色油墨组合物,形成彩色图像。
22.根据权利要求1~20中任一项所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述记录介质为布帛。
23.根据权利要求21所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述记录介质为布帛。
24.根据权利要求1~20中任一项所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述按压工序是将形成有所述光亮性图像的所述记录介质在40℃~250℃的温度下边加热边按压。
25.根据权利要求21所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述按压工序是将形成有所述光亮性图像的所述记录介质在40℃~250℃的温度下边加热边按压。
26.根据权利要求22所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述按压工序是将形成有所述光亮性图像的所述记录介质在40℃~250℃的温度下边加热边按压。
27.根据权利要求23所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述按压工序是将形成有所述光亮性图像的所述记录介质在40℃~250℃的温度下边加热边按压。
28.根据权利要求1~20中任一项所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述按压工序后的所述光亮性图像的算术平均粗糙度Ra2为10μm以下。
29.根据权利要求21所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述按压工序后的所述光亮性图像的算术平均粗糙度Ra2为10μm以下。
30.根据权利要求22所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述按压工序后的所述光亮性图像的算术平均粗糙度Ra2为10μm以下。
31.根据权利要求23所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述按压工序后的所述光亮性图像的算术平均粗糙度Ra2为10μm以下。
32.根据权利要求24所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述按压工序后的所述光亮性图像的算术平均粗糙度Ra2为10μm以下。
33.根据权利要求25所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述按压工序后的所述光亮性图像的算术平均粗糙度Ra2为10μm以下。
34.根据权利要求26所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述按压工序后的所述光亮性图像的算术平均粗糙度Ra2为10μm以下。
35.根据权利要求27所述的喷墨记录方法,其特征在于,所述按压工序后的所述光亮性图像的算术平均粗糙度Ra2为10μm以下。
36.一种记录物,是利用权利要求1~35中任一项所述的喷墨记录方法记录而成的。
37.一种喷墨记录装置,进行使用了权利要求1~35中任一项所述的喷墨记录方法的记录。
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