CN104245338A - 打印方法 - Google Patents

Abstract

课题在于使用紫外线固化型的金属墨来获得更高亮度的打印物。作为解决方案，本发明的打印方法包括以下工序：喷墨工序，将紫外线固化型的金属墨喷出到该金属墨易于进入的被记录介质上；整平工序，对墨进行整平；临时固化工序，照射紫外线，使墨固化为未完全固化的程度；以及完全固化工序，照射紫外线而使墨固化。

Description

打印方法

技术领域

本发明涉及一种金属墨的打印方法。

背景技术

在专利文献1中记载有一种用于进行金属色调的移印(パッド印刷)的打印用墨。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9－279078号公报(1997年10月28日公开)

发明内容

发明要解决的问题

在对金属墨进行打印时，在所获得的打印物中的亮度较高的打印物具有理想的用途。这在使用紫外线固化型的金属墨的情况下也是相同的。

因此本发明人为了进一步提高使用了紫外线固化型的金属墨的打印物的亮度而进行了认真研究。

金属墨包括金属粒子作为着色剂，但是可知：即使单纯增加金属粒子的含有量，也无法充分地提高亮度。

本发明是鉴于这种问题而做成的，其目的在于提供一种用于使用紫外线固化型的金属墨来获得更高亮度的打印物的打印方法。

用于解决问题的方案

本发明的打印方法的特征在于，该打印方法包括以下工序：喷墨工序，将紫外线固化型且含有金属粒子的金属墨喷出到因该金属墨而溶胀、或者供该金属墨渗入、或者因该金属墨而溶解的被记录介质上；整平工序，对上述被记录介质上的上述金属墨进行整平；临时固化工序，对上述被记录介质上的上述金属墨照射紫外线，使上述金属墨固化为未完全固化的程度；以及完全固化工序，在上述临时固化工序之后，对上述被记录介质上的上述金属墨照射紫外线而使上述金属墨固化。

使墨的溶剂例如通过渗入等而进入被记录介质内部，能够使所形成的墨层的厚度变薄。通过将墨层的厚度形成得较薄，从而形成金属粒子的移动范围，能够使鳞片状的粒子横躺进行排列。而且，由于墨层的厚度变薄，因此能够减小由固化收缩引起的表面与内部(特别是自中间靠下侧)之间的固化收缩之差。在该固化收缩较大的情况下，即使排列金属粒子，由于之后位置发生偏移，因此光也发生漫反射而无法获得期望的亮度。但是，本发明由于能够减小墨层的表面与其内部的固化收缩，因此能够使金属粒子更均匀地横躺，能够保持金属粒子的位置。因此，能够提高亮度。

另外，由于能够通过临时固化工序来抑制多余的金属墨进入被记录介质内部，因此能够防止因打印结束后的随时间推移而使金属墨从被记录介质内部渗出到表面并变色。

在本发明的打印方法中，也可以是，上述被记录介质是在上述金属墨所着落的面上具有接受层的被记录介质、纸或聚氯乙烯树脂的被记录介质。

在喷出的金属墨的量较多的情况下，墨层变厚，根据墨滴的表面侧与底部侧之间的固化性之差，表面侧固化收缩。在引起固化收缩时，以与介质的面方向平行的方式取向的金属粒子的取向变乱，亮度降低。在使用具有接受层的被记录介质的情况、将纸、布帛等作为被记录介质的情况下，通过使金属墨渗入被记录介质至不会渗出进行变色那样的金属墨的程度，能够使墨层的厚度变薄。由此，能够进一步减小墨滴的表面侧与底部侧之间的固化性之差，能够抑制表面侧的固化收缩。因此，能够抑制金属粒子的取向变乱，能够确保较高的亮度。

在本发明的打印方法中，更优选的是，具有上述接受层的被记录介质是其打印面被进行了平滑化处理的被记录介质。

通过将墨层形成得较薄，从而抑制金属粒子的移动，因此亮度提高，但是另一方面，若使墨层变薄，则易于受到被记录介质的表面的形状的影响。例如，假设在表面的平滑度较低的情况下，由于金属粒子沿着表面进行排列，因此无法在表面上沿平行方向整齐地取向，有可能光发生漫反射且亮度降低。但是，根据上述结构，与未进行平滑化处理的情况相比，被记录介质的平滑度提高，因此金属粒子更整齐地排列，亮度提高。

在本发明的打印方法中，更优选的是，在上述喷墨工序中，利用喷墨打印机喷出上述金属墨，着落的墨滴通过直到进行上述完全固化工序之前变平坦而与相邻的墨滴一体化。

若通过整平使相邻的墨滴一体化，则进一步促进了鳞片状的金属粒子的面方向与被记录介质的面方向平行的取向。因此，亮度进一步提高。

另外，此时，进一步优选的是，被记录介质是在金属墨所着落的面上具有树脂层的被记录介质、纸或聚氯乙烯树脂被记录介质。为了喷出金属墨以通过整平使相邻的墨滴一体化，需要增多所喷出的金属墨的量。但是，即使喷出了很多量，只要是这种被记录介质，就也能够将墨层形成得较薄，因此能够抑制金属粒子取向的方向，能够进一步提高亮度。

在本发明的打印方法中，更优选的是，通过对上述被记录介质进行加热来进行上述整平工序。

通过加热来更顺畅地进行整平。而且，即使是粘度较高的金属墨，也能够顺畅地进行整平。

在本发明的打印方法中，更优选的是，在上述整平工序中，通过将上述被记录介质的表面加热到40℃～70℃来对上述金属墨进行加热。能够更顺畅地进行整平。

在本发明的打印方法中，更优选的是，上述金属粒子为悬浮型。

由于在墨层的表面使鳞片状的金属粒子以其面方向与被记录介质的面方向更平行的方式进行取向，因此亮度进一步提高。

发明的效果

根据本发明，起到使用紫外线固化型的金属墨能够获得更高亮度的打印物这样的效果。

附图说明

图1是表示用于进行本发明的打印方法的喷墨打印机的打印头和紫外线照射部的结构的图。

图2是表示用于进行本发明的打印方法的喷墨打印机的打印头和紫外线照射部的另一结构的图。

具体实施方式

本发明的打印方法包括以下工序：喷墨工序，将紫外线固化型且含有金属粒子的金属墨喷出到因该金属墨而溶胀、或者供该金属墨渗入、或者因该金属墨而溶解的被记录介质上；整平工序，对上述被记录介质上的上述金属墨进行整平；临时固化工序，对上述被记录介质上的上述金属墨照射紫外线，使上述金属墨固化为未完全固化的程度；以及完全固化工序，在上述临时固化工序之后，对上述被记录介质上的上述金属墨照射紫外线而使上述金属墨固化。

通过整平工序，对着落的金属墨进行整平。进而，通过临时固化为未完全固化的程度，能够抑制金属墨向被记录介质渗出多余部分，并且能够更平坦地进行整平。而且，在充分地进行了整平之后，通过使其完全固化，能够获得较高亮度的打印物。因此，能够获得更高亮度的打印物。即，决定金属粒子的姿势的条件之一是墨层的表面形状，但是通过进行整平并使表面进一步接近平面状，而使金属粒子能够在夹持于被记录介质与墨层表面之间的状态下沿与被记录介质的表面平行的平面方向更整齐地进行排列。因此，亮度提高。

另外，本发明人认为，在紫外线固化型的金属墨中，在墨刚着落于被记录介质之后立即照射紫外线时，金属粒子未充分地取向就发生固化，因此会发生漫反射而无法获得充分的亮度。即，本发明人认为，在大多数的金属墨中，金属粒子呈鳞片状，但是若这些金属粒子以其面方向与被记录介质的面方向平行的方式进行取向，则亮度提高。

因此，通过在对被记录介质的表面预加热之后，进行打印，并提高金属墨的润湿性，而使着落的金属墨的表面进一步变平坦(整平)。而且，若对金属墨照射紫外线并使金属墨固化，则能够获得较高亮度的打印物。

然而，在被记录介质具有树脂制的接受层的情况、被记录介质为纸或布帛等的情况下，若利用金属墨进行打印并经过时间的推移，则会发现金属墨的紫外线固化树脂成分渗出且被记录介质变为黄色等这样的问题。

本发明也用于解决这种问题。即，即使是金属墨易于渗出的被记录介质，也能够抑制金属墨的多余部分的渗出，并且，能够获得更高亮度的打印物。理由如下所述。上述变色由于金属墨溶胀或渗入被记录介质、或者溶解于或进入被记录介质、且进入的墨未固化而在打印后渗出到打印物的表面所引起的。但是，在本发明中，通过进行整平的同时也进行临时固化，能够减少金属墨渗入被记录介质的量。因此，能够抑制变色。

〔金属墨〕

在本发明的打印方法中使用的金属墨为紫外线固化型墨，并且含有金属粒子。

紫外线固化型墨是指通过受到紫外线的照射而固化的墨，作为粘合剂含有通过受到紫外线的照射而聚合的单体或低聚物等的树脂。作为这种树脂，可列举环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等。

金属粒子是为了赋予打印物为金属那样的质感而施加的着色剂。作为金属的种类，只要根据打印物的用途等适当地选择即可，例如可列举银、铝等。

金属粒子的形状并不特别限定，但是优选为鳞片状、扁平状。鳞片状、扁平状的金属粒子通过以其面方向与被记录介质的面方向平行的方式进行取向，而使亮度进一步提高。

另外，更优选的是，金属粒子为悬浮型。由于在墨层的表面以使鳞片状的金属粒子以其面方向与被记录介质的面方向更平行的方式进行取向，因此亮度进一步提高。

〔被记录介质〕

在本发明的打印方法中使用的被记录介质只要是因金属墨而溶胀、或者供金属墨渗入、或者因金属墨而溶解的被记录介质即可，能够根据打印物的用途适当地进行选择。例如可列举纸、布帛、聚氯乙烯树脂等。考虑到本发明的作用，被记录介质虽然在金属墨着落的面上具有树脂制的接受层，但是也可以是像纸或聚氯乙烯树脂那样供金属墨易于渗出的被记录介质。对于因该金属墨而溶胀、或者供该金属墨渗入、或者因该金属墨而溶解的被记录介质，金属墨易于进入被记录介质。但是，一定程度上，通过进入被记录介质、并使墨层的厚度变薄且整理金属粒子的取向而能够提高亮度，并且通过大量进行渗入而能够防止在打印后渗出并变色。

在喷出的金属墨的量较多的情况下，墨层变厚，根据墨滴的表面侧与底部侧之间的固化性之差，表面侧固化收缩。在引起固化收缩时，以与介质的面方向平行的方式取向的金属粒子的取向变乱，亮度降低。

在使用具有接受层的被记录介质的情况、将纸、布帛等作为被记录介质的情况下，通过使金属墨进入被记录介质至未渗出进行变色那样的金属墨的程度，能够使墨层的厚度变薄。由此，能够进一步减小墨滴的表面侧与底部侧之间的固化性之差，能够抑制表面侧的固化收缩。因此，能够抑制金属粒子的取向变乱，能够确保较高的亮度。

通过在被记录介质上设置接受层，即使是金属墨难以粘接的被记录介质，也能够使用。对于利用哪种树脂来形成接受层，只要是本领域技术人员，就能够容易地理解。另外，接受层也称作墨接收层，是为了吸收墨并使染料、颜料等色料定影而形成在被记录介质上的层，例如利用水溶性树脂等形成。另外，接受层例如也可以是淀粉等的水系接受层。另外，例如，更优选的是形成利用高岭土或氧化钛与SBR橡胶形成的接受层。

另外，更优选的是，对具有接受层的被记录介质的打印面进行了平滑化处理。

通过将墨层形成得较薄，从而限制金属粒子的移动，从而亮度提高，但是另一方面，若使墨层变薄，则易于受到被记录介质的表面的形状的影响。例如，假设在表面的平滑度较低的情况下，由于金属粒子沿着表面进行排列，因此无法在表面上沿平行方向整齐地取向，有可能光发生漫反射且亮度降低。但是，根据上述结构，与未进行平滑化处理的情况相比，被记录介质的平滑度提高，因此金属粒子更整齐地排列，亮度提高。

〔喷墨工序〕

喷墨工序是将金属墨喷出到被记录介质上的工序。

金属墨的喷出方法并不特别限定，例如使用喷墨打印机进行打印较好。

在喷墨工序中，利用喷墨打印机喷出的金属墨的量、间距等条件能够根据打印物的用途等适当地进行设定。

喷墨打印机喷出金属墨的喷出条件的更优选条件的一例是着落于上述被被记录介质后的墨滴通过直到完全固化工序之前进行整平而与相邻的墨滴一体化的条件。换言之，在本发明中，更优选为在完全固化工序开始的时刻喷出的墨滴彼此一体化的状态。如果相邻的墨滴彼此一体化，则进一步促进了与被记录介质的面方向平行的取向。另外，此时，进一步优选的是，被记录介质是在金属墨着落的面上具有树脂层的被记录介质、纸或聚氯乙烯树脂被记录介质。为了喷出金属墨以通过整平使相邻的墨滴一体化，需要增多所喷出的金属墨的量。但是，即使喷出了很多量，只要是这种被记录介质，就也能够将墨层形成得较薄，因此能够抑制金属粒子取向的方向，能够进一步提高亮度。

本领域技术人员能够容易地控制喷墨打印机，以在着落的墨滴直到进行完全固化工序之前与相邻的墨滴一体化的条件下喷出金属墨。例如，首先，向试验用的被记录介质喷出金属墨，进行临时固化。在临时固化之后，对喷出的墨滴的平坦度达到何种程度进行观察。即使进行整平，如果相邻的墨滴彼此未一体化，也调整喷墨打印机以增加喷出量、或者使着落的间距变窄。通过进行这样的调整，能够使用喷墨打印机喷出金属墨以使得着落的墨滴在直到进行完全固化工序之前与相邻的墨滴一体化。

另外，金属墨所形成的墨层的厚度只要根据目标亮度、打印物的使用目的等适当地设定即可。墨层的厚度的调整只要如下进行即可。例如，向试验用的被记录介质喷出金属墨，在以期望的条件进行了临时固化和完全固化之后，测量墨层的厚度。如果该墨层过厚，则只要减少所喷出的金属墨的量即可，如果过薄，则只要增加所喷出的金属墨的量即可。

〔整平工序〕

在整平工序中，对被记录介质上的金属墨进行整平。由此，金属墨中的金属粒子取向且亮度提高。例如，通过使该金属粒子以鳞片状的金属粒子的面方向与被记录介质的面方向平行的方式进行取向，从而亮度进一步提高。

更优选的是，通过对被记录介质进行加热来进行整平工序。着落在被记录介质上的金属墨被加热，从而该金属墨的润湿性提高，在被记录介质的面方向上扩展，并进行整平。由此，金属墨中的金属粒子取向且亮度提高。例如，通过使该金属粒子以鳞片状的金属粒子的面方向与被记录介质的面方向平行的方式进行取向，从而亮度进一步提高。

关于用于进行加热的结构，例如只要在用于载置被记录介质的台板上设置加热器等即可。

作为加热的温度，只要根据金属墨的种类等适当地设定即可，例如优选的是，通过将被记录介质的表面加热到40℃～70℃的范围、更优选加热到50℃，从而对金属墨进行加热。只要在该范围内，就会使金属墨适当地整平。

整平工序在进行临时固化工序的期间内也持续进行。另外，例如，进一步优选的是，在通过加热进行整平的情况下，通过从进行喷墨工序之前开始加热，而预先对被记录介质进行加温，直至金属墨完全固化之前。通过花费足够的时间来对金属墨进行整平，能够进一步提高亮度。

〔临时固化工序〕

在临时固化工序中，对被记录介质上的金属墨照射紫外线，使其固化(临时固化)为未完全固化的程度。

未完全固化的程度是指具有如下粘度：如果经过时间的推移，则即使着落的墨滴较少，也在被记录介质的面方向上扩展并进行整平。

更优选的是，在临时固化工序之后，在直至进行完全固化工序之前，确保使被记录介质上的金属墨充分地整平的时间。

另外，根据墨层的表面的整平的程度，对金属墨中的金属粒子是否进行取向或者取向的程度进行模拟评价。在进行了临时固化工序之后，在进入完全固化工序的时刻，也可以评价金属粒子的取向的程度，并根据评价结果来进行判断。

〔完全固化工序〕

在完全固化工序中，在临时固化工序之后，对被记录介质上的金属墨照射紫外线而使其固化。通过使其固化至目标硬度，而使打印物完成。换言之，在完全固化工序中，只要根据使用目的等使金属墨固化至能够作为打印物进行使用的程度即可。

关于从临时固化工序后到进行完全固化工序的时间，只要根据目标整平程度适当地设定即可。即，优选的是，在临时固化工序之后，在经过了根据目标亮度等预先设定的时间之后，进行完全固化工序。

所照射的紫外线的强度只要根据金属墨的种类适当地设定即可。根据作为粘合剂所含有的单体、低聚物等的树脂来确定固化所需的照度。如果是市场上销售的物品，则只要遵照手册等的记载即可。

〔本发明的打印方法的例子〕

(例1)

接着，使用图1和图2说明本发明的打印方法的一实施方式。图1是表示用于进行本发明的打印方法的喷墨打印机的打印头和紫外线照射部的结构的图。图2是表示用于进行本发明的打印方法的喷墨打印机的打印头和紫外线照射部的另一结构的图。

首先，说明使用图1所示的喷墨机的情况。打印头H1、打印头H2、打印头H3、紫外线照射部1如图1所示配置在介质(被记录介质)上。打印头H1～打印头H3以交错排列方式进行排列。

在打印头H1上设有喷嘴列n1和喷嘴列n2，在打印头H2上设有喷嘴列n3和喷嘴列n4，在打印头H3上设有喷嘴列n5和喷嘴列n6。

喷嘴列n1是喷出黄色墨(Y)的喷嘴的列，喷嘴列n2是喷出品红色墨(M)的喷嘴的列，喷嘴列n3是喷出青色墨(C)的喷嘴的列，喷嘴列n4是喷出黑色墨(K)的喷嘴的列，喷嘴列n5是喷出金属墨的喷嘴的列，喷嘴列n6是喷出透明墨的喷嘴的列。另外，透明墨是指用于在利用其他颜色形成的图像上形成保护层的墨。

在紫外线照射部1上以等间隔设有紫外线灯L1～紫外线灯L8。

另外，用于对介质进行加热的加热器(未图示)设置在载置介质的台板上。

首先，打印头H1～打印头H3及紫外线照射部1整体向箭头X方向移动，在介质上进行扫描，同时根据应打印的图像信息，从喷嘴列n5中喷出金属墨，并着落在介质上(喷墨工序)。

由于介质被加热器加热，因此着落在介质上的金属墨也被加热(整平工序)。由此促进了介质上的金属墨的整平。另外，在进行该扫描时，在紫外线照射部1中、仅紫外线灯L1照射紫外线。其照度被调整为在完全固化中使金属墨固化时的照度的20％。喷嘴n5与紫外线灯L1在箭头Y方向上的位置错位。即，紫外线灯L1与喷嘴n5之间相隔距离。因而，从紫外线灯L1照射的紫外线照射从喷嘴n5喷出的金属墨至未阻碍整平的程度。由此，来进行临时固化(临时固化工序)。

如果上述扫描结束，则打印头H1～打印头H3及紫外线照射部1整体向箭头Y方向移动一个打印头的位置。另外，在本例中介质被固定。然后，再次沿箭头X方向进行扫描，同时从喷嘴列n5中喷出金属墨。此时，紫外线灯L1的紫外线照射上次扫描时从喷嘴列n5喷出的金属墨，进而进行临时固化(临时固化工序)。

重复以上而形成图像。期间，从某一次扫描到下一次扫描之间，使介质上的金属墨进行整平，而且利用该次扫描进行临时固化之后，也慢慢地整平。

在形成图像并结束时，打印头H1～打印头H3及紫外线照射部1整体返回到最初的位置，紫外线灯L1～紫外线灯L8全部将输出提高至作为使金属墨固化时的照度的100％的照度，并再次在介质上进行扫描。由此进行完全固化(完全固化工序)。

(例2)

接着，使用图2说明另一例子。在图2中，紫外线照射部1是与例1相同的结构，但是打印头H11～打印头H13与例1的交错排列不同，是并列排列。喷嘴列n11是喷出黄色墨(Y)的喷嘴的列，喷嘴列n12是喷出品红色墨(M)的喷嘴的列，喷嘴列n13是喷出青色墨(C)的喷嘴的列，喷嘴列n14是喷出黑色墨(K)的喷嘴的列，喷嘴列n15是喷出金属墨的喷嘴的列，喷嘴列n16是喷出透明墨的喷嘴的列。

首先，打印头H11～打印头H13及紫外线照射部1整体沿箭头X方向进行移动，在介质上进行扫描，同时根据应打印的图像信息，从喷嘴列n15中喷出金属墨，并着落在介质上(喷墨工序)。

此时，仅紫外线灯L5照射紫外线。其照度被调整为在完全固化中使金属墨固化时的照度的20％。因此，对从喷嘴列n15喷出、并着落在介质上的金属墨照射紫外线并进行临时固化(临时固化工序)。另外，在临时固化时使用的紫外线灯也可以不是紫外线灯L5，根据目标临时固化的程度等，也可以设为其他紫外线灯。

另外，由于介质在自临时固化之前被加热器加热，因此介质上的金属墨在刚着落之后就立即被加热(整平工序)。

在扫描结束时，为了进行下一次扫描，打印头H11～打印头H13及紫外线照射部1整体向箭头Y方向移动一个打印头的位置。即使在本例中，介质也被固定。

在结束形成图像时，打印头H11～打印头H13及紫外线照射部1整体返回到最初的位置，紫外线灯L1～紫外线灯L8全部将输出提高到作为使金属墨固化时的照度的100％的照度，并再次在介质上进行扫描。由此进行完全固化(完全固化工序)。

在本例2中，由于从金属墨着落到临时固化为止的时间比例1短，因此优选的是将从临时固化工序后到完全固化工序开始为止的时间确保为更长的时间。

本发明并不限定于上述各个实施方式，在权利要求所示的范围内能够进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术方案适当地组合而得到的实施方式也属于本发明的保护范围。

产业上的可利用性

本发明能够利用于使用了金属墨的打印。

Claims (7)

1.一种打印方法，其特征在于，该打印方法包括以下工序：

喷墨工序，将紫外线固化型且含有金属粒子的金属墨喷出到因该金属墨而溶胀、或者供该金属墨渗入、或者因该金属墨而溶解的被记录介质上；

整平工序，对上述被记录介质上的上述金属墨进行整平；

临时固化工序，对上述被记录介质上的上述金属墨照射紫外线，使上述金属墨固化为未完全固化的程度；以及

完全固化工序，在上述临时固化工序之后，对上述被记录介质上的上述金属墨照射紫外线而使上述金属墨固化。

2.根据权利要求1所述的打印方法，其特征在于，

上述被记录介质是在上述金属墨所着落的面上具有接受层的被记录介质、纸或聚氯乙烯树脂的被记录介质。

3.根据权利要求2所述的打印方法，其特征在于，

具有上述接受层的被记录介质是其打印面被进行了平滑化处理的被记录介质。

4.根据权利要求1所述的打印方法，其特征在于，

在上述喷墨工序中，利用喷墨打印机喷出上述金属墨，着落的墨滴通过直到进行上述完全固化工序之前变平坦而与相邻的墨滴一体化。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的打印方法，其特征在于，

通过对上述被记录介质进行加热来进行上述整平工序。

6.根据权利要求5所述的打印方法，其特征在于，

在上述整平工序中，通过将上述被记录介质的表面加热到40℃～70℃来对上述金属墨进行加热。

7.根据权利要求1所述的打印方法，其特征在于，

上述金属粒子为悬浮型。