CN104210232B - 印刷装置及印刷方法 - Google Patents

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CN104210232B CN201410228222.9A CN201410228222A CN104210232B CN 104210232 B CN104210232 B CN 104210232B CN 201410228222 A CN201410228222 A CN 201410228222A CN 104210232 B CN104210232 B CN 104210232B
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Abstract

本发明提出一种印刷装置及印刷方法。本发明的课题是适当地通过图像的转印来进行印刷。印刷装置是通过图像的转印来进行印刷,包括:转印带,是描绘被转印图像的被转印图像形成用构件;喷墨头,在转印带上描绘被转印图像;相向位置加热器,是对转印带进行加热的加热元件;转印辊,是将被转印图像转印至介质的转印元件;及强UV光照射器,是使转印至介质的图像固着于介质上的图像固着元件;并且喷墨头喷出包含溶媒的油墨的墨滴,所述溶媒可通过相向位置加热器的加热而去除,在溶媒经相向位置加热器而去除的状态下,油墨的粘度为50mPa·sec以上。

Description

印刷装置及印刷方法
技术领域
本发明涉及一种印刷装置及印刷方法。
背景技术
一直以来,众所周知有一种图像形成装置,通过将形成于中间转印旋转介质上的图像转印至记录介质而进行印刷(例如参考专利文献1)。在专利文献1所揭示的构成中,使用具有规定的分光吸收特性的紫外线硬化型的油墨在中间转印旋转介质上形成图像,其后通过照射规定波长的紫外线,而使油墨为半硬化的状态。接着,将油墨以半硬化的状态形成于中间转印旋转介质上而得的图像转印至记录介质。并且,在转印后,通过照射规定波长的紫外线,而使油墨真正硬化。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2007-112117号公报
但是,当利用此种方法进行图像的转印时,例如,关于转印前的油墨,为了使油墨半硬化至适当的程度,需要以高精度对紫外线的照射强度或照射时间进行控制。而且,还考虑到:根据油墨的分光吸收特性与所照射的紫外线的波长的关系,使油墨半硬化的照射条件的范围变窄,从而难以使油墨适当地半硬化。此外,还考虑到:根据与所照射的紫外线的波长的关系,难以使用除具有特定的分光吸收特性的紫外线硬化型油墨以外的油墨。
此外,考虑到:当通过紫外线的照射而使紫外线硬化型油墨的墨点半硬化时,如果比较墨点表面与墨点内部的硬化的进展方式,则紫外线直接照射的表面更容易进行硬化。因此,例如当使油墨的墨点的内部半硬化至适合于转印的状态时,在油墨的墨点的表面上,有可能过度硬化。并且,如果油墨的墨点的表面过度硬化,则墨点的表面的粘着性下降,从而有可能无法适当地转印至介质。另一方面,当使油墨的墨点的表面半硬化至适合于转印的状态时,油墨的墨点的内部的硬化有可能不充分。而且还考虑到:如果油墨的墨点的内部的硬化不充分,则例如会以油墨的一部分维持着液体的状态而进行转印的步骤,从而在液体状态的油墨的部分产生油墨的分离,导致油墨的转印不良,或在转印后容易产生油墨的渗出。
发明内容
[发明所要解决的问题]
因此,当利用此种方法进行图像的转印时,难以使油墨适当地半硬化,从而也有可能无法适当地进行图像的转印。而且,其结果为,有可能无法适当地通过图像的转印来进行印刷。因此,一直以来,理想的是利用更适当的方法来通过图像的转印进行印刷。因此,本发明的目的在于提供一种可解决所述问题的印刷装置及印刷方法。
[解决问题的手段]
本申请的发明人针对利用更适当的方法转印图像的方法进行了潜心研究。然后想到,不使紫外线硬化型油墨半硬化,而使用含有溶媒的油墨,并且在所述油墨的溶媒的至少一部分被去除的状态下进行转印。并且发现,通过充分提高已去除溶媒的状态下的油墨的粘度,来抑制渗出的产生等问题,从而可适当地进行转印。为了解决所述问题,本发明具有以下的构成。
(构成1)一种印刷装置,通过图像的转印来进行印刷,所述印刷装置包括:被转印图像形成用构件,对转印至介质的图像即被转印图像进行描绘;喷墨头,通过以喷墨方式对被转印图像形成用构件喷出墨滴,而在被转印图像形成用构件上描绘被转印图像;加热元件,对被转印图像形成构件进行加热;转印元件,将描绘于被转印图像形成用构件上的被转印图像转印至介质上;以及图像固着元件,使经转印元件转印至介质的图像固着于介质上;并且喷墨头喷出包含溶媒的油墨的墨滴,所述溶媒可通过加热元件的加热而去除,在墨滴抵达至被转印图像形成构件,且溶媒经加热元件而去除的状态下,油墨的粘度成为50mPa·sec以上。
所述油墨的粘度例如可以是室温25℃的状态下的粘度。并且,在去除溶剂之前的状态下,所述油墨例如具有可由喷墨头喷出的粘度。更具体而言,去除溶剂之前的状态的油墨的粘度例如未达20mPa·sec。并且,被转印图像形成用构件例如是转印带(transferbelt)或转印滚筒(transfer drum)等用于转印的构件。作为加热元件,例如可优选使用加热器(heater)。而且,作为转印元件,例如可优选使用辊或加热辊(heat roller)等。
当如上所述而构成时,例如可通过喷墨头喷出因包含溶媒而为粘度低的状态的油墨,而以高精度适当地进行墨滴的喷出。并且,在墨滴抵达至被转印图像形成构件之后,利用加热元件去除油墨的溶媒,由此可提高油墨的粘度,从而形成为适合于转印的状态。此外,通过将已去除溶媒的状态下的油墨的粘度设为50mPa·sec以上,可适当地防止在被转印图像形成构件上之类的位置产生油墨的渗出。
并且,在转印至介质之后,利用图像固着元件使图像固着于介质上,由此可使转印适当地完成。因此,若如上所述而构成,则例如可适当地对以喷墨方式描绘的图像进行转印。而且,由此,可适当地通过图像的转印来进行印刷。
再者,在抵达被转印图像形成构件之后,溶媒经加热元件而去除的状态下的油墨的粘度优选的是,在油墨的表面具有粘着性的范围内充分地提高。所述状态下的油墨的粘度为50mpa·sec以上,优选的是100mPa·sec以上,更优选的是500mPa·sec以上。并且,所述状态下的油墨的粘度例如也可为1000mPa·sec以上。若如上所述而构成,则例如可更适当地抑制油墨的渗出的产生等问题。而且,由此,可更适当地通过图像的转印来进行印刷。
(构成2)在墨滴抵达至被转印图像形成构件,且溶媒经加热元件而去除的状态下,油墨可具有如下粘度,即,在被转印图像形成构件上不会渗出,且可转印至介质上。若如上所述而构成,则例如可适当地抑制油墨的渗出的产生等问题。而且,由此,可更适当地通过图像的转印来进行印刷。
再者,所谓油墨在被转印图像形成构件上不会渗出,例如可以是如下状态:可判断为在根据印刷的解析度而需要的精度下未渗出。并且,所谓具有可转印至介质的粘度,例如是指如下状态:油墨未完全固着于被转印图像形成构件而可利用转印元件进行转印,由此以根据印刷的解析度而需要的精度适当地进行转印。
(构成3)油墨是溶剂型紫外(ultraviolet,UV)油墨,包含通过紫外线的照射而聚合的物质以及有机溶剂,油墨的墨滴抵达至被转印图像形成构件之后,有机溶剂通过加热元件的加热而去除,图像固着元件是照射紫外线的紫外线光源,对经转印元件转印至介质的图像照射紫外线,由此使介质上的油墨硬化。
当如上所述而构成时,墨滴抵达至被转印图像形成构件之后,油墨中的有机溶剂通过加热元件而去除。并且,由此,在转印图像形成构件上,油墨的粘度提高。并且,在如上所述的构成中,通过加热而提高了油墨的粘度,因此例如与对紫外线硬化型油墨照射紫外线而使油墨为半硬化的状态的情况不同,不易产生只有油墨的表面进行硬化而难以进行转印等问题。而且,即使去除油墨中的有机溶剂,油墨也不会硬化,因此可充分地去除有机溶剂,而充分地提高油墨的粘度。因此,若如上所述而构成,则例如可适当且充分地提高转印图像形成构件上的油墨的粘度。而且,由此,可适当地将图像转印至介质上。
并且,在将图像转印至介质上之后,利用图像固着元件照射紫外线,由此可使介质上的油墨适当地硬化。并且,由此,可使图像适当地固着于介质上。因此,若如上所述而构成,则例如可适当地通过图像的转印来进行印刷。
再者,所谓通过加热元件的加热而去除油墨中的有机溶剂,不一定限定于去除所有的有机溶剂的情况。例如,还可包括以油墨的粘度成为适合于转印的粘度的方式而充分去除的情况。
(构成4)油墨是胶乳油墨,图像固着元件通过对介质进行加热,而使转印至介质的图像固着于介质上。此时,加热元件例如通过使油墨中所含的溶媒的至少一部分蒸发,而在被转印图像形成构件上,提高油墨的粘度。并且,图像固着元件例如通过对介质进行加热,而使介质上的油墨干燥。所谓通过图像固着元件而使介质上的油墨干燥,例如是指在可实现使图像固着于介质上的目的的范围内,使油墨充分地干燥。
并且,所谓胶乳油墨,例如是指水性胶乳油墨。所谓水性胶乳油墨,例如是指形成有由树脂形成的水性乳液或水性悬浮液(suspension)的油墨。而且,所述油墨例如可以是包含水或亲水性有机溶媒及树脂,且所述树脂乳浊或悬浊于所述水或亲水性有机溶媒中的油墨。
本申请的发明人经潜心研究发现,关于胶乳油墨,即使在使溶媒不完全蒸发的状态下,通过使溶媒的一部分蒸发,也可形成为粘度充分高的状态。因此,若如上所述而构成,则例如可通过加热元件,而适当且充分地提高转印图像形成构件上的油墨的粘度。而且,由此,可将图像适当地转印至介质上。
并且,在图像的转印之后,利用图像固着元件对介质进行加热,由此例如可使介质上的油墨干燥,从而使图像适当地固着。因此,若如上所述而构成,则例如可适当地通过图像的转印来进行印刷。
(构成5)油墨是包含粘合剂树脂及溶媒的油墨,加热元件通过使油墨中所含的溶媒的至少一部分蒸发,而在被转印图像形成构件上,提高油墨的粘度。所述油墨例如可以是公知的胶乳油墨。而且,只要是具有所述特征的油墨,则还可使用与公知的胶乳油墨不同的构成的油墨。
本申请的发明人经潜心研究发现,在使用此种油墨时,通过使油墨的溶媒的一部分蒸发,也可充分地提高油墨的粘度。因此,若如上所述而构成,则例如可通过加热元件,来适当且充分地提高转印图像形成构件上的油墨的粘度。由此,可适当地将图像转印至介质上。
再者,在所述构成中,图像固着元件例如通过对介质进行加热,而使图像固着于介质上。并且,根据所使用的粘合剂树脂的特性,图像固着元件还可通过加热以外的方法(例如紫外线的照射等),而使图像固着于介质上。若如上所述而构成,则例如可使图像适当地固着于介质上。而且,由此,例如,可适当地通过图像的转印来进行印刷。
(构成6)在油墨中,粘合剂树脂作为分散质而分散于成为分散媒质(dispersionmedium)的溶媒中,并且在粘合剂树脂的粒子中,分散或溶解有着色剂。若如上所述而构成,则例如可通过利用加热元件进行加热,而适当且充分地提高被转印图像形成构件上的油墨的粘度。而且,由此,可适当地将图像转印至介质上。
在此,在所述构成5及构成6所述的油墨中,粘合剂树脂的粒子的平均粒径优选的是300nm以上,更优选的是400nm以上。若如上所述而构成,则例如可一面适当地确保喷墨头喷出油墨的稳定性,一面适当地防止被转印图像形成构件上的油墨的渗出、粘合剂树脂的粒子的不必要的凝聚及着色剂的变质等。并且,粘合剂树脂的粒子的平均粒径例如还可考虑设为800nm以上。若如上所述而构成,则例如可更确实地防止被转印图像形成构件上的油墨的渗出。
并且,在所述油墨中,粘合剂树脂的粒子的平均粒径优选的是喷墨头的喷嘴的喷嘴直径的l/10以下。若如上所述而构成,则例如可更适当地提高喷出稳定性。而且,在所述油墨中,粘合剂树脂粒子优选的是大致球形状、大致椭圆形状或大致圆盘形状。若如上所述而构成,则例如可更适当地提高油墨的喷出稳定性。
并且,在所述油墨中,粘合剂树脂的粒子可以是对粘合剂树脂材料的单体及着色剂进行乳化聚合或悬浊聚合而形成的粒子。若如上所述而构成,则例如可容易地使粘合剂树脂的粒子为大致球形状或大致椭圆形状。并且,由此,例如即使增大粘合剂树脂的粒子的粒径,也可适当地确保喷出稳定性。
并且,在所述油墨的粘合剂树脂的粒子中,粘合剂树脂与着色剂的平均含量比优选的是以重量比计,为20∶80~95∶5。若如上所述而构成,则例如可更适当地抑制粘合剂树脂的粒子的沉淀。所述比率更优选的是75∶25~95∶5,进而更优选的是65∶35~85∶15。
并且,在所述油墨中,着色剂的平均粒径优选的是50nm以下。若如上所述而构成,则例如油墨的着色性更进一步提高,从而可实现更高彩度的印刷。并且,着色剂由于内含于粘合剂树脂的粒子中,因此即使将着色剂的平均粒径缩小至50nm以下,也可适当地提高油墨的耐光性。
并且,在所述油墨中,在分散媒质中,例如还可溶解有玻璃化转变温度与粘合剂树脂不同的其它树脂。若如上所述而构成,则例如可更适当地调整油墨的粘度。而且,例如在通过图像固着元件而使介质上的油墨干燥的情况下,当油墨干燥而通过粘合剂树脂彼此的结合而形成皮膜时,其它树脂作为粘结材料而发挥作用,可使粘合剂树脂彼此更强力地结合。而且,由此,可使介质上的油墨更适当地固着。
(构成7)粘合剂树脂是通过热而硬化的高分子化合物,加热元件在被转印图像形成构件上的油墨中的粘合剂树脂不产生硬化的温度下,对被转印图像形成构件进行加热,图像固着元件在介质上的油墨中的粘合剂树脂产生硬化的温度以上的温度下,对介质进行加热。
当如上所述而构成时,通过在不产生硬化的范围的温度下利用加热元件对被转印图像形成构件进行加热,可将被转印图像形成构件上的油墨的粘度适当地提高至适合于转印的状态。并且,在转印至介质上之后,利用图像固着元件将介质加热至更高温度,由此可使图像适当地固着于介质上。因此,若如上所述而构成,则例如可更适当地通过图像的转印来进行印刷。
再者,图像固着元件例如通过使油墨的粘合剂树脂热硬化,而使图像固着于介质上。并且,图像固着元件也可通过在更高温度下进行加热,而使硬化后的粘合剂树脂溶解,从而使图像固着于介质上。
(构成8)加热元件将被转印图像形成构件上的油墨加热至未达粘合剂树脂产生溶解的溶解温度的温度,图像固着元件将介质上的油墨加热至溶解温度以上的温度。若如上所述而构成,则例如可通过图像固着元件,而使图像更牢固地固着于介质上。并且,由此,例如可更适当地通过图像的转印来进行印刷。
(构成9)粘合剂树脂是通过光的照射而硬化的高分子化合物,图像固着元件通过对介质照射光,而使介质上的油墨中的粘合剂树脂硬化。所述光例如为紫外线。
若如上所述而构成,则例如可通过加热元件,针对转印图像形成构件上的油墨,不使油墨硬化,而将油墨的粘度适当地提高至适合于转印的状态。并且,在转印至介质上之后,通过使油墨硬化,而可使图像适当地固着于介质上。因此,若如上所述而构成,则例如可更适当地通过图像的转印来进行印刷。
(构成10)介质为纸。若如上所述而构成,则可对纸的介质以高精度适当地印刷所需的图像。
在此,例如当对纸的介质进行印刷时,还可考虑从喷墨头向介质直接喷出墨滴而进行印刷。而且,实际上,也正在广泛使用此种方法进行印刷。但是,当想要以高精度进行印刷时,即便使用一直以来公知的各种各样的油墨,通过此种方法,也存在无法适当地进行印刷的情况。
例如,当使用一直以来被广泛使用的溶剂型油墨时,如果对纸的介质直接喷出墨滴,则会产生油墨的渗出。因此,难以利用溶剂型油墨对纸的介质直接进行印刷。而且,例如,当使用一直以来被广泛使用的水性油墨时,如果不使用形成有油墨接受层的专用纸,通常无法避免介质的褶皱的产生或油墨的渗出。因此,也存在不适合利用水性油墨对通常的纸的介质(普通纸等)直接进行印刷的情况。
并且,当使用一直以来被广泛使用的紫外线硬化型油墨时,如果对纸的介质直接喷出墨滴,则存在一部分单体渗透至纸的纤维,保持着未硬化的状态而残留的情况。然而,单体以未硬化的状态而残留(残留单体)在对环境或用户的影响等方面而言,有时欠佳。而且,当使用紫外线硬化型油墨直接进行印刷时,还存在油墨的墨点的颗粒感明显,从而无法适当地进行具有光泽感的印刷的情况。因此,还存在不适合利用紫外线硬化型油墨对纸的介质直接进行印刷的情况。
与此相对,当通过此种构成的转印来进行印刷时,可适当地抑制油墨的渗出。而且,也不易产生介质的褶皱的产生或残留单体的问题。此外,通过使用转印辊等通过转印进行印刷,可使转印至介质上之后的油墨的墨点适当且充分地平坦化(平滑化)。而且,由此,可适当地进行有光泽感的印刷等。因此,若如上所述而构成,则例如可对纸的介质以高精度适当地印刷所需的图像。
并且,当如上所述而构成时,可适当地防止介质的褶皱或油墨的渗出等问题,因此还可使用充分量的油墨,形成具有厚度的油墨层。因此,若如上所述而构成,则还可充分增加油墨层的厚度,进行更高浓度的印刷等。
(构成11)一种印刷方法,通过图像的转印来进行印刷,所述印刷方法是利用喷墨头对被转印图像形成用构件以喷墨方式喷出墨滴,由此在被转印图像形成用构件上描绘被转印图像,所述被转印图像形成用构件是对转印至介质的图像即被转印图像进行描绘,并利用加热元件对被转印图像形成构件进行加热,利用转印元件将描绘于被转印图像形成用构件上的被转印图像转印至介质上,利用图像固着元件使利用转印元件转印至介质的图像固着于介质上,喷墨头喷出包含溶媒的油墨的墨滴,所述溶媒可通过加热元件的加热而去除,在墨滴抵达至被转印图像形成构件,且溶媒经所述加热元件而去除的状态下,油墨的粘度成为50mPa·sec以上。若如上所述而构成,则例如可获得与构成1同样的效果。
[发明的效果]
根据本发明,例如可适当地通过图像的转印来进行印刷。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的印刷装置10的构成的第1例的图。
图2是表示印刷装置10的构成的第2例的图。
图3A及图3B是对印刷装置10的构成的第3例进行说明的图。图3A表示第3例的油墨中所含的粘合剂树脂100的构成的一例。图3B是表示本例的油墨的制造方法的一例的流程图。
图4A~图4C是表示印刷时的各阶段中的油墨的状态的一例的图。图4A表示抵达至转印带14之前的油墨的状态的一例。图4B表示抵达至转印带14上,经相向位置加热器16加热之后的油墨的状态的一例。图4C表示在使硬化后的粘合剂树脂100溶解的温度下经固着用加热器34加热之后的油墨的状态的一例。
图5A~图5C是针对使用通过紫外线的照射而硬化的高分子化合物作为粘合剂树脂100的情况,表示印刷时的各阶段中的油墨的状态的一例的图。图5A表示刚刚抵达至转印带14上之后的油墨的状态的一例。图5B表示经相向位置加热器16加热后的油墨的状态的一例。图5C表示在经强UV光照射器24等进行紫外线的照射的时点的油墨的状态的一例。
[符号的说明]
10:印刷装置
12:喷墨头
14:转印带(被转印图像形成用构件)
16:相向位置加热器(加热元件)
18:带驱动用辊
20:带驱动用辊
22:转印辊(转印元件)
24:强UV光照射器(图像固着元件)
26:反射筒
28:强UV光照射器
30:强UV光照射器
32:弱UV光照射器
34:固着用加热器(图像固着元件)
50:介质
100:粘合剂树脂
102:着色剂
106:溶媒
S102~S108:步骤
具体实施方式
以下,一边参考附图,一边说明本发明的实施方式。图1表示本发明的一实施方式的印刷装置10的构成的第1例。印刷装置10是通过图像的转印而进行印刷的印刷装置,例如通过图像的转印来对纸的介质50进行印刷。此时,所谓印刷,例如是指:在介质50上形成图像(文字、图案等)。并且,关于印刷装置10,也可以说是通过数字式胶版印刷(digital typeoffset print)而在介质50上形成图像的图像形成装置。
并且,纸的介质50例如为普通纸的介质。介质50例如可以是未形成油墨接受层的纸的介质50。而且,作为介质50,还可使用纸以外的介质。例如,作为介质50,还可考虑使用由塑料、树脂或金属等各种各样的原材料所形成的介质。
并且,在本例中,印刷装置10包括:喷墨头12、转印带14、相向位置加热器16、弱UV光照射器32、带驱动用辊18、带驱动用辊20、转印辊22、强UV光照射器24、强UV光照射器28、强UV光照射器30及反射筒26。
喷墨头12是以喷墨方式喷出墨滴的印刷头。在本例中,喷墨头12通过向转印带14上喷出墨滴,而将转印至介质50上的图像即被转印图像描绘于转印带14上。
并且,在本例中,喷墨头12喷出溶剂型紫外线(UV)油墨的墨滴。溶剂型UV油墨是包含可通过加热元件的加热而去除的溶媒的油墨的一例,溶剂型UV油墨包括:通过紫外线的照射而聚合的物质、及有机溶剂。所谓通过紫外线的照射而聚合的物质,例如是指通过紫外线的照射而聚合的单体或低聚物。而且,油墨所含的有机溶剂为油墨的溶媒的一例。所述有机溶剂优选的是挥发性有机溶剂。
再者,当进行彩色印刷时,例如,印刷装置10包括:分别喷出不同颜色的墨滴的多个喷墨头12。多个喷墨头12分别例如喷出青色、品红色、黄色、黑色(cyan magenta yellowblack,CMYK)的各色墨滴。并且,在本例中,作为溶剂型UV油墨,例如可优选使用公知的溶剂型UV油墨之中、具有以下所述的粘度等特性的油墨。并且,在喷墨头12的喷出前的状态下,油墨的粘度例如未达20mPa·sec。若如上所述而构成,则例如可通过喷墨头12适当地喷出墨滴。并且,喷墨头12例如通过进行主扫描动作,即,一边向与转印带14的移动方向正交的主扫描方向进行移动,一边喷出墨滴,而对转印带14上的主扫描方向的各位置喷出墨滴。
转印带14是对被转印图像进行描绘的带构件。作为转印带14,例如可优选使用在金属带或其它高刚性带的表面上进行了脱模处理的构成。并且,作为所述脱模处理,例如可优选使用利用氟(fluorine)、硅酮(silicone)或聚酰亚胺树脂(polyimide resin)来覆盖带的表面的处理。
并且,在本例中,转印带14在喷墨头12的主扫描动作的间歇期间,朝向图中的以箭头表示的方向进行移动,由此依次对与喷墨头12相对向的部分进行变更。由此,在转印带14的各位置上,利用喷墨头12描绘被转印图像。
再者,在本例中,转印带14是形成被转印图像的、被转印图像形成用构件的一例。在印刷装置10的构成的变形例中,作为被转印图像形成用构件,例如还可使用转印滚筒等来代替转印带14。
相向位置加热器16是对转印带14进行加热的加热元件,相向位置加热器16通过设置于隔着转印带14而与喷墨头12相对向的位置,来对转印带14上的墨滴的抵达位置进行加热。因此,在本例中,在由喷墨头12喷出的墨滴抵达至转印带14之后,油墨中的有机溶剂通过相向位置加热器16的加热而去除。
并且,在本例中,在经相向位置加热器16去除有机溶剂的状态下,油墨的粘度为50mPa·sec以上。所述油墨的粘度是印刷装置10的使用环境中的粘度,例如可以是室温25℃的状态下的粘度。若如上所述而构成,则例如可在油墨刚刚抵达至转印带14之后提高油墨的粘度,由此可适当地防止产生油墨的渗出。而且,本例中所使用的溶剂型UV油墨只要不照射固定的强度以上的强紫外线,即不会产生硬化。因此,在有机溶剂经相向位置加热器16而去除的状态下,油墨成为具有如下粘度的状态,即,在转印带14上不会渗出,且可转印至介质50上。
再者,在本例中,所谓通过相向位置加热器16而去除油墨中的有机溶剂,不一定限定于去除所有的有机溶剂的情况。例如,还包括:以油墨的粘度成为适合于转印的粘度的方式,而充分去除的情况。
并且,有机溶剂经去除的状态下的油墨的粘度优选的是:在油墨的表面具有粘着性的范围内充分地提高。所述状态下的油墨的粘度优选的是50mPa·sec以上,更优选的是100mpa·sec以上。若如上所述而构成,则例如可更适当地抑制油墨的渗出的产生等问题。而且,由此,可更适当地通过图像的转印来进行印刷。
弱UV光照射器32是对抵达至转印带14的油墨照射弱紫外线的光源,通过对油墨照射弱紫外线,可使油墨硬化至凝胶(gel)状的状态。由此,弱UV光照射器32可进一步提高转印带14上的油墨的粘度。若如上所述而构成,则例如可使转印带14上的油墨成为更适合于转印的状态。作为弱UV光照射器32,例如可优选使用紫外发光二极管(ultraviolet light-emitting diode,UVLED)。
再者,当通过弱UV光照射器32而照射的紫外线过强时,则例如也有可能导致油墨进行过度硬化,从而油墨成为不适合于转印的状态。但是,在本例中,由于通过相向位置加热器16来提高油墨的粘度,因此,即使通过弱UV光照射器32而照射的紫外线弱,也不易产生渗出的问题。因此,弱UV光照射器32照射紫外线的强度优选的是:以油墨不进行过度硬化的方式而适当地抑制。而且,当只通过相向位置加热器16便可充分提高油墨的粘度时,还可省略弱UV光照射器32。而且,还可考虑使用例如产生波长比较长(例如波长为385nm~460nm左右)的紫外线或蓝色光的发光二极管(light-emitting diode,LED),来代替弱UV光照射器32。此时,通过使用长波长的紫外线等,例如可适当地抑制只有UV油墨的表面产生硬化的问题等的产生。
带驱动用辊18及带驱动用辊20是使转印带14移动的辊,通过配设于转印带14的环的内侧并进行旋转,而使转印带14向规定的方向移动。在本例中,带驱动用辊18是对转印带14进行驱动的驱动辊。并且,带驱动用辊20是透光性的辊,在内部收纳强UV光照射器24及反射筒26。作为带驱动用辊20,例如可优选使用透明辊或网孔辊(mesh roller)等。
再者,带驱动用辊18及带驱动用辊20中的一个或两个,例如也可进而具有对转印带14进行加热升温的功能。并且,带驱动用辊20既可为与带驱动用辊18一并对转印带14进行驱动的驱动辊,又可为随着转印带14的移动进行旋转的从动辊。
转印辊22是:与转印带14之间夹着介质50,而对介质50进行按压的辊。在本例中,转印辊22为转印元件的一例,通过所述按压,而将描绘于转印带14上的被转印图像转印至介质50上。转印辊22例如也可以是一边对介质50进行加热,一边对介质50进行按压的加热辊。而且,转印辊22配设于与带驱动用辊20之间夹着转印带14及介质50的位置。若如上所述而构成,则例如可更适当地对介质50进行按压。
强UV光照射器24是:照射紫外线以使转印至介质50上之后的油墨硬化的光源。在本例中,强UV光照射器24为图像固着元件的一例,例如通过对介质50照射强于弱UV光照射器32的紫外线,而使介质50上的油墨硬化。并且,由此,强UV光照射器24使通过转印辊22而转印至介质50上的图像固着于介质50上。作为强UV光照射器24,例如可优选使用产生波长为350nm~450nm左右的紫外线的UVLED。
并且,在本例中,强UV光照射器24收纳于带驱动用辊20的内部,并使紫外线透过带驱动用辊20及转印带14而照射至介质50。若如上所述而构成,则可在图像转印至介质50上之后、使图像迅速地固着。而且,通过将强UV光照射器24收纳在带驱动用辊20内,可适当地省略强UV光照射器24的设置所需要的空间。
反射筒26是对强UV光照射器24所产生的紫外线进行反射的筒状体,与强UV光照射器24一并收纳于带驱动用辊20内,对强UV光照射器24所产生的紫外线朝向介质50进行反射。若如上所述而构成,则例如可适当地提高紫外线的利用效率。而且,由此,可加强紫外线的强度,从而适当地提高抵达至介质50的紫外线的强度。
强UV光照射器28及强UV光照射器30是:与强UV光照射器24同样的产生强紫外线的光源,从与强UV光照射器24不同的位置照射强紫外线。例如,在本例中,强UV光照射器28是在通过转印辊22而转印图像之后的介质50被搬送的下游位置,对介质50上的图像照射紫外线。并且,强UV光照射器30是向介质50上被转印辊22所按压的位置,从转印辊22侧照射紫外线。若如上所述而构成,则例如可使介质50上的油墨更确实地硬化。而且,由此,可使转印至介质50上的图像更确实地固着于介质50上。
再者,如上所述,在本例中,作为对介质50照射紫外线的光源,是使用多个强UV光照射器24、强UV光照射器28、强UV光照射器30。但是,在印刷装置10的构成的变形例中,也可省略所述多个强UV光照射器中的一部分。例如,当在带驱动用辊20的内部难以收纳强UV光照射器24时,可考虑省略强UV光照射器24。此时,例如,强UV光照射器28及强UV光照射器30中的任一者或两者为图像固着元件。而且,根据图像的固着所需要的紫外线的强度,也可考虑省略强UV光照射器28及强UV光照射器30中的一个或两个。此外,还可考虑省略强UV光照射器24及强UV光照射器30,只使用强UV光照射器28作为图像固着元件。
根据本例,例如,通过利用喷墨头12喷出因含有机溶剂而为粘度低的状态的溶剂型UV油墨,而能够以高精度适当地喷出墨滴。并且,在墨滴抵达至转印带14之后,通过相向位置加热器16而去除油墨中的有机溶剂,由此可提高油墨的粘度,而形成为适合于转印的状态。此外,通过将已去除有机溶剂的状态下的油墨的粘度设为50mPa·sec以上,而可适当地防止在转印带14上产生油墨的渗出。
并且,在转印至介质50上之后,利用强UV光照射器24等使图像固着于介质50上,由此可使转印适当地完成。因此,根据本例,例如可适当地对以喷墨方式描绘的图像进行转印。而且,由此,可适当地通过图像的转印来进行印刷。
并且,在本例中,使用相向位置加热器16通过加热而提高了油墨的粘度,因此,例如,与对紫外线硬化型油墨照射紫外线而使油墨为半硬化的状态的情况不同,不易产生只有油墨的表面进行硬化而难以进行转印等问题。并且,即使去除油墨中的有机溶剂,油墨也不产生硬化,因此,可充分地去除有机溶剂,从而充分地提高油墨的粘度。
并且,例如在利用弱UV光照射器32照射弱紫外线的情况下,也是使用溶剂型UV油墨,并且使用相向位置加热器16的构成,因此,可充分地抑制所照射的紫外线的强度或照射量。因此,可适当地防止转印前的油墨进行过度硬化。因此,根据本例,例如,可适当且充分地提高转印带14上的油墨的粘度。而且,由此,可适当地将图像转印至介质50上。
此外,通过利用图像的转印来进行印刷,例如在使用纸的介质的情况下,也不存在因溶媒的吸收而在介质50上产生褶皱的现象等。并且,在转印至介质50之前可充分提高油墨的粘度,因此,可使用分子量大的低聚物,从而也不易产生残留单体等问题。因此,根据本例,可对普通纸等的纸的介质50,以高精度适当地进行印刷。而且,也可适当地使用纸标签(paperlabel)等作为介质50等。
并且,通过利用图像的转印来进行印刷,例如也可与现有的胶版印刷等同样地,进行油墨层薄、平滑且光泽度经提高的印刷。由此,可适当地实现利用数字方式的胶版印刷。而且,由于不易产生渗出或褶皱等问题,因此,还可使用充分量的油墨来形成具有厚度的油墨层。并且,由此,还可适当地进行高浓度的印刷。
并且,根据本例,是通过图像的转印来进行印刷的构成,因此,例如对于纸以外的各种各样的介质(例如非吸收性的介质等),也可适当地进行印刷。更具体而言,例如对于由塑料、树脂或金属等各种各样的原材料所形成的介质50,也能够以高精度适当地进行印刷。
接着,对印刷装置10的构成的另一例进行说明。图2表示印刷装置10的构成的第2例。在本例中,印刷装置10包括:喷墨头12、转印带14、相向位置加热器16、带驱动用辊18、带驱动用辊20、转印辊22及固着用加热器34。再者,除了以下所述的方面以外,在图2中,标注了与图1相同的符号的构成,具有与图1中的构成相同或同样的特征。
在本例中,喷墨头12喷出胶乳油墨(latex ink)的墨滴。胶乳油墨为包含粘合剂树脂及溶媒的油墨的一例。并且,所谓胶乳油墨,例如是指水性胶乳油墨。所谓水性胶乳油墨,例如是指:形成有由树脂形成的水性乳液或水性悬浮液的油墨。并且,所述油墨例如可以是包含水或亲水性有机溶媒及树脂,且所述树脂乳浊或悬浊于所述水或亲水性有机溶媒中的油墨。而且,除了水或亲水性有机溶媒以外,还可含有:对亲水性有机溶媒具有亲和性的非亲水性有机溶媒。
并且,在本例中,胶乳油墨中所含的溶媒(水等)之中的一部分相当于可通过相向位置加热器16的加热而去除的溶媒。通过加热而去除所述一部分溶媒之前的状态下,油墨的粘度例如未达20mPa·sec。并且,相向位置加热器16通过使胶乳油墨的溶媒的一部分蒸发,而在转印带14上,使油墨的粘度提高至50mPa·sec以上。经相向位置加热器16加热后的油墨的粘度为50mPa·sec以上,优选的是100mPa·sec以上,更优选的是500mPa·sec以上。而且,在本例中,例如可优选使用公知的胶乳油墨之中具有此种粘度的特性的油墨。
并且,在本例中,固着用加热器34是作为图像固着元件而发挥作用。固着用加热器34配设于通过转印辊22而转印图像之后的介质50被搬送的下游位置,通过对介质50进行加热,而使介质50上的油墨干燥。所谓使介质50上的油墨干燥,例如是指:在可实现使图像固着于介质50上的目的之范围内,使油墨充分地干燥。固着用加热器34优选的是通过例如图2所示的构成,而对介质50的两面进行加热。
本申请的发明人经潜心研究发现,关于胶乳油墨,在使溶媒不完全蒸发的状态下,通过使溶媒的一部分蒸发,也可形成为粘度充分高的状态。因此,在本例中,例如也可通过相向位置加热器16,而适当且充分地提高转印带14上的油墨的粘度。而且,由此,可适当地将图像转印至介质50上。
而且,在本例中,通过在图像的转印之后,利用固着用加热器34对介质50进行加热,可使油墨中的残留溶媒蒸发。并且,由此,可使介质50上的油墨干燥,从而使图像适当地固着。因此,在本例中,例如也可适当地通过图像的转印而进行印刷。
再者,胶乳油墨的粘度通过一部分溶媒的蒸发而充分提高的现象,可认为与如下情况相关:胶乳油墨的构成中,例如与其它种类的油墨(溶剂型油墨、紫外线硬化型油墨、溶剂型UV油墨等)相比,包含尺寸更大的树脂的粒子。更具体而言,例如可认为,在胶乳油墨中,油墨中所含的树脂的粒子之间所产生的摩擦力比较大,因此当溶媒的一部分蒸发时,树脂的粒子之间的摩擦力大于溶媒使树脂的粒子分散的力,因而产生树脂的粒子的聚集或凝聚等。
并且,作为胶乳油墨中所含的树脂的示例,更具体而言,可举出乙烯系树脂(vinylresin)、丙烯酸系树脂(acrylic resin)、醇酸系树脂(alkyd resin)、聚酯系树脂(polyester resin)、聚氨基甲酸酯系树脂(polyurethane resin)、有机硅树脂(siliconeresin)、氟系树脂(fluoro resin)、环氧系树脂(epoxy resin)、苯氧基系树脂(phenoxyresin)、聚烯烃系树脂(polyolefinic resin)等及所述多种树脂的改性树脂等。其中,更优选的是丙烯酸系树脂、水溶性聚氨基甲酸酯系树脂、水溶性聚酯系树脂、水溶性丙烯酸系树脂、天然橡胶、合成橡胶,特别优选的是丙烯酸系树脂。
并且,胶乳油墨中所含的树脂既可单独使用一种,也可并用两种以上。树脂的调配量可根据所使用的树脂的种类等来任意确定,例如,相对于水性胶乳油墨的总量为1重量%以上,更优选的是2重量%以上,而且进而更优选的是20重量%以下、10重量%以下。
接着,对印刷装置10的构成的又一例进行说明。图3A、图3B及图4A~图4C是对印刷装置10的构成的第3例进行说明的图。在第3例的印刷装置10中,如以下所述,使用如下油墨,所述油墨包含:作为分散质的粘合剂树脂以及作为分散媒质的溶媒。再者,除了以下所述的方面以外,本例中所使用的印刷装置10的构成与使用图2而说明的印刷装置10相同或同样。
图3A及图3B表示在第3例中所使用的油墨的一例。图3A表示第3例的油墨中所含的粘合剂树脂100的构成的一例。在本例中,喷墨头12(参考图2)喷出如下油墨,所述油墨包含:作为分散质的粘合剂树脂100、以及作为分散媒质的溶媒。在所述油墨中,粘合剂树脂100分散于溶媒中,并且在粘合剂树脂100的粒子中,分散或溶解有作为微粒的一例的着色剂102。
作为本例的油墨中所使用的粘合剂树脂100的具体材料,只要是不溶解于载色剂(vehicle)中的物质即无特别限定,但优选的是:选自要通过光或热进行聚合而硬化的高分子化合物、或经硬化的高分子化合物中的至少一种树脂。所谓载色剂,在本例的油墨中,是指:除在内部分散或溶解有着色剂102等的微粒的粘合剂树脂100以外的成分,例如意指溶媒(分散媒质)、添加剂、共溶媒等。
并且,粘合剂树脂100的具体材料也可以是通过紫外线、电子束、放射线等能量线的照射或热进行聚合反应而硬化的单体、低聚物(oligomer)及低分子量树脂。例如,粘合剂树脂100的粒子可以是:对粘合剂树脂材料的单体及着色剂进行乳化聚合或悬浊聚合而形成的粒子。若如上所述而构成,则例如可将粘合剂树脂100的粒子容易地形成为大致球形状或大致椭圆形状。并且,由此,例如即使增大粘合剂树脂100的粒子的粒径,也可适当地确保从喷墨头的喷出稳定性。
更具体而言,作为粘合剂树脂100的示例,可举出水溶性的乙烯系树脂、丙烯酸系树脂、醇酸系树脂、聚酯系树脂、聚氨基甲酸酯系树脂、有机硅树脂、氟系树脂、环氧系树脂、苯氧基系树脂、聚烯烃系树脂等及所述多种树脂的改性树脂等。其中,更优选的是丙烯酸系树脂、水溶性聚氨基甲酸酯系树脂、水溶性聚酯系树脂、水溶性丙烯酸系树脂,特别优选的是丙烯酸系树脂。
并且,作为粘合剂树脂100的其它示例,可举出天然橡胶胶乳(natural rubberlatex)、丁苯胶乳(styrene butadiene latex)、苯丙胶乳(styrene-acrylic latex)、聚氨基甲酸酯胶乳等。作为粘合剂树脂,如果例如采用所述多种树脂的原液、所述原液经乳化聚合反应而成者,则当聚合前的低粘度液状树脂分散于水中时容易成为球形,因而更优选。当采用所述多种树脂作为粘合剂树脂时,既可为需要分散剂的高分子分散型,又可为自我分散型(参考文献:参考日本专利特开2001-152063号公报)。
并且,作为经硬化的高分子化合物,例如可使用各种合成胶乳。作为合成胶乳,例如可举出:天然橡胶(天然橡胶胶乳)、聚丁二烯(乳化丁二烯橡胶(emulsion butadienerubber,EBR)胶乳)、苯乙烯-丁二烯共聚物(丁苯橡胶(butadiene styrene rubber,SBR)胶乳)、丙烯腈-丁二烯共聚物(丁腈橡胶(nitrile butadiene rubber,NBR)胶乳)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物(丁二烯-甲基丙烯酸甲酯橡胶(butadiene-methyl methacrylaterubber,MBR)胶乳)、2-乙烯基吡啶-苯乙烯-丁二烯共聚物(乙烯基吡啶(vinylpyridine,VP)胶乳)、聚氯丁二烯(氯丁二烯胶乳)、聚异戊二烯(异戊二烯橡胶(isoprene rubber,IR)胶乳)、聚苯乙烯(聚苯乙烯胶乳)、聚氨基甲酸酯(聚氨基甲酸酯胶乳(聚氨基甲酸酯乳液))、丙烯酸酯系聚合物(丙烯酸胶乳(丙烯酸酯乳液))、聚醋酸乙烯酯(醋酸乙烯乳液)、醋酸乙烯共聚物(醋酸乙烯丙烯酸乳液等)、醋酸乙烯-乙烯共聚物(乙烯-醋酸乙烯酯(ethylene-vinyl acetate,EVA)乳液等)、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物(丙烯酸苯乙烯乳液)、聚乙烯(聚乙烯乳液)、氯化乙烯系共聚物(氯化乙烯胶乳)、偏二氯乙烯共聚物(偏二(氯)乙烯胶乳)、环氧树脂(环氧乳液)等。所述多种合成胶乳可单独使用或组合使用。此外,为了提高与转印带14(参考图2)或介质50(参考图2)的密接性或低温加热时的固着性,还可考虑组合使用玻璃化转变温度(glass transition temperature,TG)小的树脂与TG大的牢固度高的树脂。
并且,本例的油墨中,粘合剂树脂100的粒子的平均粒径优选的是300nm以上,更优选的是400nm以上。所谓粘合剂树脂100的粒子的平均粒径,是指:分散于分散媒质中的多个粘合剂树脂100的粒子的粒径的平均值。若如上所述而构成,则例如可一面适当地确保喷墨头喷出油墨的稳定性,一面适当地防止:被转印图像形成构件上的油墨的渗出、粘合剂树脂的粒子的不必要的凝聚及着色剂的变质等。而且,粘合剂树脂的粒子的平均粒径例如也可考虑设为800nm以上。若如上所述而构成,则例如可更确实地防止被转印图像形成构件上的油墨的渗出。并且,粘合剂树脂100的粒子的平均粒径优选的是喷墨头的喷嘴的喷嘴直径的1/10以下。若如上所述而构成,则例如可更适当地提高喷出稳定性。并且,粘合剂树脂100的粒子优选的是大致球形状、大致椭圆形状或大致圆盘形状。若如上所述而构成,则例如可更适当地提高油墨的喷出稳定性。
关于油墨中的粘合剂树脂100的粒子的浓度,只要根据目的而适当设定即可。例如,当使颜料的微粒作为着色剂102分散于粘合剂树脂100的粒子中时,只要相对于油墨的总量,将粘合剂树脂100设为5体积%~70体积%则更优选,进而更优选的是7体积%~40体积%。
并且,作为分散或溶解于粘合剂树脂100的粒子中的着色剂102的具体例,只要是不溶解于载色剂的物质则无特别限定,可根据目的来采用各种各样的着色剂。作为具体的着色剂,例如可举出选自以有机颜料、无机颜料、分散染料、酸性染料、反应染料、氧化钛、磁性粒子、氧化铝、二氧化硅、陶瓷、碳黑、金属纳米粒子及有机金属所组成的群中的至少一种粒子。作为金属纳米粒子的材料,例如可举出金、银、铜、铝等。再者,在氧化钛的情形时,可适合用作白色的涂料。
并且,着色剂102的平均粒径优选的是50nm以下。若如上所述而构成,则例如油墨的着色性得以进一步提高,从而可进行更高彩度的印刷。而且,着色剂102由于内含于粘合剂树脂的粒子中,因此即使将着色剂的平均粒径缩小至50nm以下,也可适当地提高油墨的耐光性。并且,着色剂102的平均粒径更优选的是20nm以下。
再者,作为对着色剂102以具有所述粒径的方式进行微粒化的方法、或着色剂102的微粒的生成方法,例如只要根据作为对象的着色剂或用途,从下述方法中适当选择即可:辊式破碎机(roll crusher)、球磨机(ball mill)、喷射式磨机(jet mill)、砂磨机(sandgrinder mill)、轮碾机(edge runner)等机械性粉碎法,水中结晶法、水热法、热分解法等结晶析出法及以化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition,CVD)为代表的气相法,或者乳化聚合、乳液聚合等液相法。通过在制造步骤中将粒子控制为固定的粒径分布,或对制造后的具有大范围粒度分布的粒子进行分级,可获得具有固定的粒度分布的微粒。
并且,本例的油墨中,在粘合剂树脂100的粒子中,例如,分散或溶解有多个着色剂102的粒子。更具体而言,例如,优选的是分散或溶解有5个以上的着色剂102的粒子。分散或溶解于粘合剂树脂100的粒子中的着色剂102可为一种,也可为多种。并且,粘合剂树脂100的粒子中,粘合剂树脂100与着色剂102的平均含量比优选的是以重量比计,为20∶80~95∶5。若如上所述而构成,则例如可更适当地抑制粘合剂树脂的粒子的沉淀。
并且,作为溶媒的具体例,只要是不溶解着色剂102的物质则无限定,可根据目的而采用各种各样的分散媒质。作为具体的分散媒质,例如可举出水。水从安全性高且无环境污染的优点而言,可适合用于通常所使用的喷墨打印机用的油墨等的用途。如果单独使用水,则干燥速度快,从而引起喷墨头的喷嘴堵塞,因此更优选的是在水中添加保湿剂。并且,为了在转印带14上利用相向位置加热器16(参考图2)进行加热时使其迅速蒸发,由此来防止渗出,更优选的是在水中添加有机溶剂。而且,作为分散媒质,还可考虑使用水以外的亲水性溶媒等。并且,例如根据调整粘度的目的等,还可使用非亲水性的溶媒。
并且,当分散媒质的主成分为水及亲水性溶媒中的至少一者时,优选的是粘合剂树脂100的表面经亲水化处理。当如上所述而构成时,由于与水或亲水性溶媒接触的粘合剂树脂100的粒子的表面对水或亲水性溶媒具有亲和性,因此,粘合剂树脂的粒子可较佳地分散于分散媒质中。因此,若如上所述而构成,则例如即使增大粘合剂树脂100的粒子的粒径,也可在喷嘴内油墨不分离的情况下,从喷嘴确实地喷出规定量的油墨。此外,与分散媒质的亲和性在亲水性的粘合剂树脂表面上得以确保。因此,作为粘合剂树脂100的材料及着色剂102,不需要选择亲水性的物质,而可使用各种粘合剂树脂100的材料及着色剂102。
而且,所述亲水化处理例如优选的是:使用乳化剂对所述表面进行乳化的乳化处理,或者将亲水性基导入至所述表面的导入处理。若如上所述而构成,则例如可对粘合剂树脂100的粒子的表面适当地进行亲水化处理。
并且,本例的油墨中,除了内含着色剂102的粘合剂树脂100的粒子及分散媒质以外,还可含有添加剂。作为添加剂的种类,只要根据目的而适当选择即可,例如可举出表面活性剂、偶合剂(coupling agent)、缓冲剂(buffer)、杀生物剂(biocide)、螯合剂(chelating agent)、粘度调节剂(viscosity adjuster)、溶剂等。并且,添加剂既可分散于粘合剂树脂100的粒子中,也可存在于粘合剂树脂100的粒子外,即存在于分散媒质内。
并且,还可使用利用染料对粘合剂树脂100自身进行着色而成者,来作为粘合剂树脂100的粒子。例如,还可考虑使用如下物质作为粘合剂树脂100的粒子:对内含分散染料的聚酯树脂进行加热而使分散染料溶解,并通过分散染料对树脂进行染色而成者;对混合有酸性染料或反应染料的尼龙树脂进行加热而使染料溶解,并通过酸性染料或反应染料对树脂进行染色而成者。此时,可获得透明性高、不渗出且高彩度的喷墨印刷用的油墨。
并且,本例的油墨中,在分散媒质中,还可溶解有与粘合剂树脂100不同的其它树脂。若如上所述而构成,则例如可更适当地调整油墨的粘度。并且,当例如使介质50上的油墨干燥的情况下,油墨经干燥而通过粘合剂树脂彼此的结合而形成皮膜时,例如,至少可使胶乳粒子间粘接的树脂、玻璃化转变温度与粘合剂树脂100不同的树脂等其它树脂作为粘结材料而发挥作用,从而可使粘合剂树脂100彼此更强力地结合。并且,由此,可使介质50上的油墨更适当地固着。
接着,对本例的油墨的制造方法进行说明。图3B是表示本例的油墨的制造方法的一例的流程图,表示粘合剂树脂100为通过热而硬化的高分子化合物,着色剂102为颜料微粒,溶媒(分散媒质)为水时的制造方法的一例。再者,当使用其它构成的粘合剂树脂100等时,通过根据所使用的粘合剂树脂100等的种类进行部分变更,也可与以下同样地制造油墨。
在本例的油墨的制造方法中,首先,生成高分子化合物的原液(步骤S102)。在此,例如,将要分散于高分子化合物粒子中的颜料微粒添加至高分子化合物的原液,预先使其分散。并且,还可根据目的而添加添加剂。
再者,作为颜料微粒的制造方法,例如可举出逐渐积聚(buildup)法,所述颜料微粒的制造方法是作为步骤S102的前步骤来进行。逐渐积聚法是通过如下方式来制作微粒的方法:利用气相及液相的原子、分子、离子的等级(order)且纯度高的原料,通过反应、过饱和、成核及核生长而制作固相的材料(原料)。在工业上,是用于粒径为数mn~数十nm的高纯度微粒的合成的方法。作为逐渐积聚法,可参考日本专利第3936558号公报作为参考文献。
其次,对高分子化合物的原液进行乳液化(步骤S104)。步骤S104例如可使用包含容器及搅拌机的装置来进行。此时,例如,将包含未反应单体等的高分子化合物的原液装入至容器,并将水及溶剂等使高分子化合物粒子分散的溶媒装入至搅拌机。接着,例如,一边利用泵将原液从容器经由配管而注入至搅拌机,一边利用搅拌叶片以高速进行搅拌。通过所述动作,而在分散于由水等所构成的溶媒中的高分子化合物的原液中,形成包含球状的粒径经控制的粒子的乳液。
再者,作为乳液化的元件,除了机械式的各种搅拌机或分散机以外,还可使用超声波搅拌机等用于乳化或分散的装置。并且,由于在所述原液中预先分散有颜料,因此,在构成所述乳液的高分子化合物的原液的粒子中分散有颜料的微粒。并且,高分子化合物的原液中所存在的颜料的微粒通过原液的粘性而抑制了凝聚。如此一来,可在水中形成在内部以同样程度分散有颜料微粒的高分子化合物的原液的粒子。
其次,对高分子化合物的原液进行乳浊或悬浊而生成油墨的原液(步骤S106)。在步骤S106中,例如对所述原液进行加热,或使原液进行聚合反应而形成为橡胶(例如使用混入于水中的交联剂),由此进行乳浊或悬浊即可。通过对高分子化合物的原液进行乳浊或悬浊,而使高分子化合物粒子中的颜料微粒固定化,从而完全消除再凝聚。并且,根据用途,也可不需要对高分子化合物的原液进行乳浊或悬浊,而在原液的粒子分散于水中的状态下,进入至下一个步骤。
最后,将在步骤S106中获得的油墨的原液稀释成目标浓度,获得所需的浓度或粘度的油墨(步骤S108)。在步骤S108中,为了对油墨的表面张力进行调整,也可适当添加添加剂。
接着,对使用如上所述而制造的油墨进行印刷时的油墨的状态的一例进行说明。图4A~图4C表示在印刷时的各阶段中的油墨的状态的一例。而且,所述印刷例如可使用与图2所示的印刷装置10相同或同样的构成的印刷装置10来进行。图4A表示抵达至转印带14之前的油墨的状态的一例。在所述时点的油墨中,油墨中的粘合剂树脂100分散于分散媒质中。
图4B表示抵达至转印带14上,并通过相向位置加热器16(参考图2)而加热之后的油墨的状态的一例。在所述时点,油墨中的粘合剂树脂100成为层叠于转印带14上的状态。并且,通过利用相向位置加热器16进行加热,而使得油墨中所含的分散媒质的至少一部分蒸发,从而成为油墨的粘度升高的状态。
在此,当使用通过热而硬化的高分子化合物作为粘合剂树脂100时,相向位置加热器16在转印带14上的油墨中的粘合剂树脂100不产生硬化的温度下,对转印带14进行加热。若如上所述而构成,则例如可使转印带14上的油墨的粘度适当地提高至适合于转印的状态。而且,在粘度经加热而提高之后,利用油墨而描绘的图像通过转印辊22(参考图2)等,而转印至介质50上。并且,其后,通过利用固着用加热器34(参考图2)对介质50进行加热,而使图像固着于介质50上。
并且,当使用通过热而硬化的高分子化合物作为粘合剂树脂100时,固着用加热器34至少在介质50上的油墨中的粘合剂树脂100产生硬化的温度以上的温度下,对介质50进行加热。由此,固着用加热器34使油墨的粘合剂树脂100产生热硬化,从而使图像固着至介质50上。若如上所述而构成,则例如可适当地通过图像的转印来进行印刷。
并且,当利用固着用加热器34进行加热时,例如也可考虑通过在更高温度下对介质50进行加热,而使硬化后的粘合剂树脂100溶解,从而使图像固着于介质50上。图4C表示在使硬化后的粘合剂树脂100溶解的温度下通过固着用加热器34进行加热之后的油墨的状态的一例。此时,在转印前,相向位置加热器16将转印带14上的油墨加热至未达粘合剂树脂100产生溶解的溶解温度的温度。并且,在转印后,固着用加热器34将介质50上的油墨加热至溶解温度以上的温度。当如上所述而构成时,例如,在固着用加热器34进行的加热之后,经加热而溶融的粘合剂树脂形成一体化。并且,在加热完成后,在温度经下降的时点,经一体化的粘合剂树脂固着于介质50上。因此,若如上所述而构成,可使图像更牢固地固着于介质50上。而且,由此,例如可更适当地通过图像的转印来进行印刷。
再者,根据印刷的目的等,还可考虑使用通过热而硬化的高分子化合物以外的树脂等作为粘合剂树脂100。例如,还可考虑使用如下油墨的情况等,所述油墨不使粘合剂树脂100硬化,而通过干燥来固着于介质50上。此时,在转印前,相向位置加热器16例如通过使转印带14上的油墨中所含的分散媒质的一部分蒸发,来提高转印带14上的油墨的粘度。并且,在转印后,固着用加热器34通过使介质50上的油墨中所含的残留的分散媒质蒸发,而使图像固着于介质50上。
并且,还可考虑例如使用通过紫外线等光的照射而硬化的高分子化合物作为粘合剂树脂100。图5A~图5C针对使用通过紫外线的照射而硬化的高分子化合物作为粘合剂树脂100的情况,表示印刷时的各阶段中的油墨的状态的一例。再者,所述印刷例如可使用与图1所示的印刷装置10相同或同样的构成的印刷装置10来进行。
图5A表示刚刚抵达至转印带14上之后的油墨的状态的一例。在所述时点,转印带14上的油墨为:粘合剂树脂100分散于作为分散媒质的溶媒106中的状态。
图5B表示经相向位置加热器16(参考图1)加热后的油墨的状态的一例。通过利用相向位置加热器16进行加热,油墨中的溶媒106进行蒸发,从而只有内含着色剂102的粘合剂树脂100残留于转印带14上。而且,其结果为,油墨的粘度成为已提高的状态。因此,若如上所述而构成,则关于转印带14上的油墨,可通过相向位置加热器16,在不使油墨硬化的情况下,将油墨的粘度适当地提高至适合于转印的状态。并且,在油墨的粘度经提高之后,转印带14上的图像通过转印辊22(参考图1)等而转印至介质50上。
图5C表示在通过强UV光照射器24等而进行紫外线照射的时点的油墨的状态的一例。通过对介质50上的粘合剂树脂100照射强紫外线,而使粘合剂树脂100进行硬化,而牢固地固着于介质50上。并且,由此,可使光泽度高且强度高的油墨的被膜固着于介质50上。因此,当如上所述而构成时,也可适当地通过图像的转印来进行印刷。
以上,已利用实施方式对本发明进行说明,但本发明的技术范围并不限定于所述实施方式中所述的范围。本领域技术人员当知,对于所述实施方式,可加以多种变更或改良。由权利要求书的记载可知,这种经变更或改良的形态也可包含于本发明的技术范围内。
[产业上的可利用性]
本发明例如可适合用于印刷装置。

Claims (8)

1.一种印刷装置,通过图像的转印而进行印刷,所述印刷装置的特征在于包括:
被转印图像形成用构件,对转印至介质的图像、即被转印图像进行描绘;
喷墨头,通过以喷墨方式将墨滴喷出至所述被转印图像形成用构件,而在所述被转印图像形成用构件上描绘所述被转印图像;
加热元件,对所述被转印图像形成用构件进行加热;
转印元件,将描绘于所述被转印图像形成用构件上的所述被转印图像转印至所述介质上;以及
图像固着元件,使经所述转印元件转印至所述介质的图像固着于所述介质上;并且
所述喷墨头喷出包含溶媒的油墨的墨滴,所述溶媒通过所述加热元件的加热而去除,
在所述墨滴抵达至所述被转印图像形成用构件,且所述溶媒经所述加热元件而去除的状态下,所述油墨的粘度为50mPa·sec以上,
通过所述油墨的所述粘度,使得所述油墨在所述被转印图像形成用构件上不会渗出、且能够转印至所述介质上,
所述油墨是溶剂型紫外线油墨,包含:通过紫外线的照射而聚合的物质以及所述溶媒,
在所述油墨的墨滴抵达至所述被转印图像形成用构件之后,在不使所述通过紫外线的照射而聚合的物质硬化的状态下,所述溶媒通过所述加热元件的加热而去除,
所述图像固着元件是照射紫外线的紫外线光源,对经所述转印元件转印至所述介质的图像照射紫外线,而使所述介质上的油墨硬化。
2.一种印刷装置,通过图像的转印而进行印刷,所述印刷装置的特征在于包括:
被转印图像形成用构件,对转印至介质的图像、即被转印图像进行描绘;
喷墨头,通过以喷墨方式将墨滴喷出至所述被转印图像形成用构件,而在所述被转印图像形成用构件上描绘所述被转印图像;
加热元件,对所述被转印图像形成用构件进行加热;
转印元件,将描绘于所述被转印图像形成用构件上的所述被转印图像转印至所述介质上;以及
图像固着元件,使经所述转印元件转印至所述介质的图像固着于所述介质上;并且
所述喷墨头喷出包含溶媒的油墨的墨滴,所述溶媒通过所述加热元件的加热而去除,
在所述墨滴抵达至所述被转印图像形成用构件,且所述溶媒经所述加热元件而去除的状态下,所述油墨的粘度为50mPa·sec以上,
所述油墨是:包含粘合剂树脂及溶媒的油墨,
所述加热元件通过使所述油墨中所含的溶媒的至少一部分蒸发,而在所述被转印图像形成用构件上,提高所述油墨的粘度。
3.根据权利要求2所述的印刷装置,其特征在于:
在所述油墨中,所述粘合剂树脂作为分散质而分散于成为分散媒质的所述溶媒中,
在所述粘合剂树脂的粒子中,分散或溶解有着色剂。
4.根据权利要求2所述的印刷装置,其特征在于:
所述粘合剂树脂是通过热而硬化的高分子化合物,
所述加热元件是:在所述被转印图像形成用构件上的油墨中的所述粘合剂树脂不产生硬化的温度下,对所述被转印图像形成用构件进行加热,
所述图像固着元件是:在所述介质上的油墨中的所述粘合剂树脂产生硬化的温度以上的温度,对所述介质进行加热。
5.根据权利要求2所述的印刷装置,其特征在于:
所述加热元件是:将所述被转印图像形成用构件上的所述油墨加热至未达所述粘合剂树脂进行溶解的溶解温度的温度,
所述图像固着元件是:将所述介质上的油墨加热至所述溶解温度以上的温度。
6.根据权利要求2所述的印刷装置,其特征在于:
所述粘合剂树脂是通过光的照射而硬化的高分子化合物,
所述图像固着元件通过对所述介质照射光,而使所述介质上的油墨中的粘合剂树脂硬化。
7.根据权利要求2所述的印刷装置,其特征在于:
所述介质为纸。
8.一种印刷方法,通过图像的转印来进行印刷,所述印刷方法的特征在于:
利用喷墨头对被转印图像形成用构件以喷墨方式喷出墨滴,而在所述被转印图像形成用构件上描绘被转印图像,所述被转印图像形成用构件对转印至介质的图像、即所述被转印图像进行描绘,
利用加热元件对所述被转印图像形成用构件进行加热,
利用转印元件将描绘于所述被转印图像形成用构件上的所述被转印图像转印至所述介质上,
利用图像固着元件使经所述转印元件转印至所述介质的图像固着于所述介质上,
所述喷墨头喷出包含溶媒的油墨的墨滴,所述溶媒通过所述加热元件的加热而去除,
在所述墨滴抵达至所述被转印图像形成用构件,且所述溶媒经所述加热元件而去除的状态下,所述油墨的粘度成为50mPa·sec以上;并且
所述油墨是:包含粘合剂树脂及溶媒的油墨,
利用所述加热元件,通过使所述油墨中所含的溶媒的至少一部分蒸发,而在所述被转印图像形成用构件上,提高所述油墨的粘度。
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