CN109572203A - 记录方法以及记录装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供记录方法以及记录装置,一种油墨组合物,在使凝集液以及油墨组合物附着于被记录介质时,其维持了优异的喷出稳定性,同时耐磨性优异,而且记录物的渗色得到抑制。一种记录方法,其是利用包含色料、树脂颗粒、有机溶剂和水的油墨组合物以及含有使该油墨组合物的成分凝集的凝集剂的凝集液进行记录的记录方法,其中,该记录方法具有:凝集液附着工序,使该凝集液附着在被记录介质的记录区域;油墨组合物附着工序,将该油墨组合物从记录用喷头喷出而使其附着在该记录区域;以及干燥工序,将附着有该凝集液以及该油墨组合物的该记录区域干燥至该记录区域的有机溶剂量为2.0mg/inch2以下,得到记录物。

Description

记录方法以及记录装置
技术领域
本发明涉及记录方法以及记录装置。
背景技术
喷墨记录方法能够利用相对单纯的装置实现高精细的图像的记录,在各方面得到了快速发展。其中,针对更加稳定地得到高质量的记录物,进行了各种研究。
例如,专利文献1以提供在利用包含聚合物颗粒的油墨组合物和凝集液进行记录的情况下,清洁性良好且能够获得优异的堵塞恢复性的记录装置的维护方法为目的,公开了一种记录装置的维护方法,其是具备记录用喷头的喷墨记录装置的维护方法,该记录用喷头具有形成了喷嘴的喷嘴形成面,该喷嘴分别喷出包含色料和聚合物颗粒的油墨组合物以及包含能够凝集该油墨组合物的成分的凝集剂的凝集液,其中,具有利用清洗液以及吸收部件擦拭记录用喷头所具有的喷嘴形成面的擦拭工序,该聚合物颗粒具有核壳结构,该核壳结构具有核聚合物和壳聚合物,而且,该聚合物颗粒的酸值为20mgKOH/g以上,该壳聚合物的玻璃化转变温度比该核聚合物的玻璃化转变温度高。
专利文献1:日本特开2017-105134号公报
其中,根据专利文献1公开的记录方法,由于使用凝集液,可以获得优异的画质的记录物,但是,由于得到的记录物的油墨层中残留有大量的有机溶剂,所以还需要改善图像的耐久性、尤其是耐久性中的耐粘连性和抗层压性。
发明内容
为此,本发明是为了解决上述技术问题而提出的,其目的在于提供能够得到画质优异且图像耐久性优异的记录物的记录方法。
本发明的发明人们为了解决上述技术问题专心研究,其结果,发现了一种记录方法,利用包含色料、树脂颗粒、有机溶剂和水的油墨组合物以及包含可以使该油墨组合物的成分凝集的凝集剂的凝集液进行记录,其中,该记录方法具有:凝集液附着工序,使所述凝集液附着在被记录介质的记录区域;油墨组合物附着工序,从记录用喷头喷出所述油墨组合物,使其附着在所述记录区域;以及干燥工序,将附着有所述凝集液以及所述油墨组合物的所述记录区域干燥至该记录区域的有机溶剂量为2.0mg/inch2以下,得到记录物,通过该记录方法,可以得到画质优异且图像耐久性优异的记录物,从而完成了本发明。
即、本发明是一种记录方法,利用包含色料、树脂颗粒、有机溶剂和水的油墨组合物以及包含使该油墨组合物的成分凝集的凝集剂的凝集液进行记录,该记录方法具有:凝集液附着工序,使所述凝集液附着在被记录介质的记录区域;油墨组合物附着工序,从记录用喷头喷出所述油墨组合物,使其附着在所述记录区域;以及干燥工序,将附着有所述凝集液以及所述油墨组合物的所述记录区域干燥至该记录区域的有机溶剂量为2.0mg/inch2以下,得到记录物。通过这样的记录方法,记录物的画质以及耐久性优异。
并且,本发明的记录方法优选还具备以下结构。
优选地,相对于所述油墨组合物的总量,标准沸点超过280℃的有机溶剂的含量为3.0质量%以下。
优选地,在所述油墨组合物附着工序之前,还具有:预干燥工序,进行干燥至附着有所述凝集液的所述记录区域的水量为0.5mg/inch2以下。
优选地,所述凝集液包含有机溶剂和水。
优选地,在所述干燥工序中,以所述油墨组合物所包含的树脂颗粒的玻璃化转变温度以上的温度对所述被记录介质进行干燥。
优选地,所述被记录介质是低吸收被记录介质或者非吸收性被记录介质。
优选地,在所述油墨组合物附着工序中,所述记录区域具有附着的油墨组合物量为9~25mg/inch2的区域。
优选地,所述油墨组合物还包含蜡。
优选地,在所述干燥工序中,通过放射线照射或传热和送风进行干燥。
优选地,所述油墨组合物所包含的所述有机溶剂包含树脂溶剂。
优选地,相对于所述油墨组合物所包含的所述有机溶剂的总量,所述树脂溶剂的含量是30~80质量%。
优选地,所述凝集液所包含的凝集剂为阳离子性树脂、有机酸、多价金属盐中的任意的一种以上。
优选地,所述记录物被层压后使用。
并且,本发明是利用本发明的记录方法进行记录的记录装置。
附图说明
图1是示出可以应用于本实施方式的喷墨记录装置一例的整体概况的侧视图。
附图标记
1:喷墨记录装置,10:进给部,11:卷绕介质保持架,20:输送部,21:第一传送辊,30:记录部,31:喷头,32:喷头,33:记录用喷头,34:原稿台,40:第一干燥部(送风装置),43:第二传送辊,50:第二干燥部,64:出口,65:第三传送辊,70:排出部,71:第四传送辊,72:第五传送辊,73:第六传送辊,74:第七传送辊,75:卷绕辊,90:干燥装置,100:干燥装置,F:被记录介质,Y:传送方向。
具体实施方式
下面,根据需要,参照附图详细说明本发明的实施方式(下面,称为“本实施方式”。),但是,本发明并不限于此,在不脱离本发明宗旨的范围内可以有各种变形。需要说明的是,在附图中,对于相同的元素标注相同的标记,并省略重复说明。并且,在没有特别限定的情况下,上下左右等位置关系是基于附图中示出的位置关系进行的说明。进一步地,附图的尺寸比例不限于附图中示出的比例。
〔记录方法〕
本实施方式的记录方法中,利用包含色料、树脂颗粒、有机溶剂和水的油墨组合物以及包含使该油墨组合物的成分凝集的凝集剂的凝集液进行记录。具体地,本实施方式的记录方法具有:凝集液附着工序,使凝集液附着在被记录介质的记录区域;油墨组合物附着工序,将油墨组合物从记录用喷头喷出,使其附着在被记录介质的记录区域;以及干燥工序,将附着有凝集液以及油墨组合物的记录区域干燥至该记录区域的有机溶剂量为2.0mg/inch2以下,得到记录物。在凝集液附着工序以及油墨组合物附着工序中,可以在凝集液附着工序之后设置油墨组合物附着工序,还可以在油墨组合物附着工序之后设置凝集液附着工序,还可以同时设置凝集液附着工序以及油墨组合物附着工序。并且,干燥工序可以与凝集液附着工序以及油墨组合物附着工序同时设置或者之后设置。
通过利用本实施方式的记录方法,可以得到画质优异且图像耐久性优异的记录物。并且,根据本实施方式的记录方法,除了可以得到优异的画质以及图像的耐久性的记录物之外,抗堵塞的抑制性也优异。
据认为,这样的记录方法可以得到画质优异且图像耐久性优异的记录物的原因如下。但是,其原因并不限于此。即、现有的记录方法即使具有干燥工序,主要蒸发掉油墨组合物以及凝集液中大量包含的水分,虽然能够降低或去除记录物的图像中残留的水分量,但是无法将有机溶剂、尤其是沸点高于水的有机溶剂去除到预定量以下,有机溶剂残留有预定量以上,所以经常出现无法得到图像耐久性优异的记录物的情况。这是因为,现有的记录方法中的干燥工序被设计成即使与记录物的表面接触或擦拭,也能够在不污染记录物的情况下进行处理,干燥进行至确保某种程度的记录物的耐久性所需要的程度。另一方面,本发明的记录方法中,具有干燥至附着被记录介质的油墨组合物的区域中的有机溶剂量为2.0mg/inch2以下从而得到记录物的干燥工序,由此抑制了残留的有机溶剂导致的图像耐久性劣化。其结果,通过利用本发明的记录方法,可以得到如下记录物:利用凝集液从而画质优异,并且具有能够实现上述的有机溶剂残留量的干燥工序从而图像耐久性优异。
并且,能够包含从记录用喷头喷出油墨组合物时固态成分不会粘着在记录用喷头的程度的有机溶剂,所以本实施方式的记录方法的抗堵塞抑制性优异,并且,通过油墨组合物包含的溶剂,将树脂溶解并促进在记录介质的定影,所以记录物的耐久性优异。
〔油墨组合物〕
本实施方式的油墨组合物包含色料、树脂颗粒、有机溶剂和水,用于利用该油墨组合物以及包含使该油墨组合物的成分凝集的凝集剂的凝集液进行记录的记录方法中。通过将这样的油墨组合物用于利用该油墨组合物以及包含使该油墨组合物的成分凝集的凝集剂的凝集液进行记录的记录方法中,从而提高所得到的记录物的耐久性以及画质。
<色料>
本实施方式的油墨组合物是包含色料的有色的油墨组合物。作为色料,能够使用颜料。对于颜料,不特别限定,可以例举例如以下颜料。
作为用于黑色油墨的炭黑,不特别限定,可以例举例如No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(以上,三菱化学公司(MitsubishiChemical Corporation)制造)、Raven5750、Raven5250、Raven5000、Raven3500、Raven1255、Raven700等(以上,哥伦比亚碳黑(Carbon Columbia)公司制造)、Rega1400R、Rega1330R、Rega1660R、MogulL、Monarch700、Monarch800、Monarch880、Monarch900、Monarch1000、Monarch1100、Monarch1300、Monarch1400等(卡博特公司(CABOTJAPANK.K.)制造)、ColorBlack FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color BlackFW200、Color B1ack S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4(以上,德固赛(Degussa)公司制造)。
作为用于白色油墨的颜料,不特别限定,可以例举例如C.I.颜料白6、18、21、氧化钛、氧化锌、硫化锌、氧化锑、氧化锆、白色的中空树脂颗粒以及高分子颗粒。
作为用于黄色油墨的颜料,不特别限定,可以例举例如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。
作为用于品红色油墨的颜料,不特别限定,可以例举例如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、48:2、48:5、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.颜料紫19、23、32、33、36、38、43、50。
作为用于青色油墨的颜料,不特别限定,可以例举例如C.I.颜料蓝1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:34、15:4、16、18、22、25、60、65、66、C.I.还原蓝4、60。
并且,作为除了上述之外的颜料,不特别限定,可以例举例如C.I.颜料绿7、10、C.I.颜料棕色3、5、25、26、C.I.颜料橙1、2、5、7、13、14、15、16、24、34、36、38、40、43、63。
优选地,色料包含选自自分散性颜料以及聚合物分散性颜料构成的群的一种或者两种以上的颜料。由此,色料均匀地分散于记录物中,因此呈现出光泽度更加优异的倾向。
自分散性颜料是在其表面具有亲水基团的颜料。优选地,亲水基团是选自-OM、-COOM、-CO-、-SO3M、-SO2M、-SO2NH2、-RSO2M、-PO3HM、-PO3M2、-SO2NHCOR、-NH3以及-NR3构成的群的至少一种亲水基团。
需要说明的是,在这些化学式中,M表示氢原子、碱金属、铵、可以具有取代基的苯基或者有机铵,R表示碳原子数1~12的烷基或者可以具有取代基的萘基。并且,分别单独选择上述的M以及R。
具体地,自分散性颜料是通过对颜料进行物理处理以及/或者化学处理,将上述亲水基团结合(接枝)于颜料的表面而制造的。作为该物理处理,具体地,可以例举真空等离子体处理等。另外,作为该化学处理,具体地,可以例举在水中通过氧化剂进行氧化的湿式氧化法、使对氨基苯甲酸结合于颜料表面从而通过苯基使羧基结合的方法等。
上述的聚合物分散性颜料是能够通过聚合物而分散在液体中的颜料。聚合物相对于颜料的含量可以表示为覆盖颜料的聚合物的覆盖率。优选地,聚合物的覆盖率为1.0~50%,进一步优选地,为1.0~10%,更加优选地,为1.0~5.0%。该覆盖率为1.0%以上,从而具有良好的分散性的趋势。并且,上述覆盖率为50%以下,从而具有变成更加良好的显色性的颜料的趋势,通过为5.0%以下,从而具有变成进一步更加良好的显色性的颜料的趋势。
优选地,上述聚合物是其构成成分中的70质量%以上是通过(甲基)丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸的共聚得到的聚合物。由此,具有更加优异的油墨的定影性以及光泽度的趋势。并且,优选地,碳原子数1~24的(甲基)丙烯酸烷基酯以及碳原子数3~24的(甲基)丙烯酸环状烷基酯中的至少一种是70质量%以上的单体成分聚合而成的。作为该单体成分,具体地,可以例举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸烷酯、(甲基)丙烯酸叔丁基环己基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸十六酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸四甲基吡啶酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基酯以及(甲基)丙烯酸山嵛醇酯。并且,作为其它聚合用单体成分,还可以例举(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸二甘醇酯等具有羟基的(甲基)丙烯酸羟酯、(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯等。需要说明的是,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”是包含“甲基丙烯酸酯”以及“丙烯酸酯”两个的概念。
在油墨组合物中,相对于油墨组合物的总量(100质量%),以固态分量换算计,优选地,色料的含量为0.1~20质量%,进一步优选地,为1.0~15质量%,更加优选地,为3.0~10质量%。通过色料的含量为上述范围内,从而具有进一步提高显色性的趋势。
<树脂颗粒>
本实施方式的树脂颗粒(下面,还称为“树脂分散体”、“树脂乳液”。)是包含树脂的颗粒。本实施方式的树脂颗粒可以是导入了在水中稳定地分散所需的亲水成分的自分散性的树脂颗粒(自分散性树脂颗粒),还可以是通过使用外部乳化剂变成水分散性的树脂颗粒。
作为树脂,可以例举例如(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、环氧类树脂、聚烯烃类树脂、苯乙烯丙烯酸类树脂、芴基类树脂、松香改性树脂、萜烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、氯乙烯类树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物以及乙烯乙酸乙烯酯类树脂。在这些树脂中,优选地,使用选自(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、环氧类树脂、聚烯烃类树脂以及苯乙烯丙烯酸类树脂构成的群的一种或者两种以上,更加优选地,使用选自聚氨酯类树脂以及苯乙烯丙烯酸类树脂构成的群的一种或者两种以上。这些树脂可以单独使用一种,还可以同时使用两种以上。
(甲基)丙烯酸类树脂表示具有(甲基)丙烯酸骨架的树脂。作为(甲基)丙烯酸类树脂,不特别限定,可以例举例如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酰胺等(甲基)丙烯酸类单体的聚合物、或者(甲基)丙烯酸类单体与其它单体的共聚物。作为其它单体,可以例举苯乙烯等乙烯基类单体。因此,作为(甲基)丙烯酸类单体与其它单体的共聚物、即(甲基)丙烯酸类单体,可以例举例如苯乙烯丙烯酸类树脂。在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是包含“甲基丙烯酸”和“丙烯酸”两个的概念。
作为聚氨酯类树脂,可以例举:除了氨基甲酸酯键之外,在主链包含醚键的聚醚型聚氨酯树脂、在主链包含酯键的聚酯型聚氨酯树脂、在主链包含碳酸酯键的碳酸酯型聚氨酯树脂。在这些树脂中,优选地,使用在主链包含酯键的聚酯型聚氨酯树脂。这些聚氨酯树脂可以单独使用一种或者将多种组合使用。
作为聚氨酯类树脂的销售中的商品,可以例举UW-1501F、UW-5002(以上是宇部兴产株式会社制造的商品名称)、W-6061、W-6110(以上是三井化学株式会社制造的商品名称)、UX-150、UX-390、UX-200(以上是三洋化成工业株式会社制造的商品名称)。
作为苯乙烯丙烯酸类树脂,可以例举例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、4-叔丁基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基茴香醚、乙烯萘等芳香族乙烯单体类和用于上述的(甲基)丙烯酸类树脂的单体的共聚物,可以适当地使用公知的苯乙烯丙烯酸类树脂。并且,在这些树脂中,优选地,使用后述的实施例中记载的苯乙烯丙烯酸类树脂。
优选地,树脂颗粒的玻璃化转变温度(Tg)为-50℃以上200℃以下,进一步优选地,为0℃以上150℃以下,更加优选地,为50℃以上100℃以下。树脂颗粒的玻璃化转变温度(Tg)为上述范围内,从而具有耐久性以及耐堵塞性更加优异的趋势。玻璃化转变温度的测量方法可以采用公知的测量方法。例如,可以利用株式会社日立高新技术公司制造的差示扫描量热仪“DSC7000”,按照JISK7121(塑料转变温度测量方法)测量。
在油墨组合物中,相对于油墨组合物的总量(100质量%),以固态分量换算计,优选地,树脂颗粒的含量是1.0~20质量%,进一步优选地,在3.0~15质量%,更加优选地,在5.0~10质量%。树脂颗粒的含量为上述范围内,从而具有耐久性以及耐堵塞性更加优异的趋势。
对于树脂微粒,并不加以限定,优选地,包含树脂微粒的树脂的SP值为13(cal/cm3)1/2以下的树脂微粒。更加优选地,该树脂的SP值为9~12(cal/cm3)1/2以下。树脂的SP值在上述范围时,在容易得到树脂和容易制备树脂方面令人满意。SP值的定义与后述的定义相同。
<有机溶剂>
本实施方式的油墨组合物包含有机溶剂。优选地,有机溶剂包含标准沸点在280℃以下的有机溶剂。进一步优选地,有机溶剂的标准沸点是160~270℃,更加优选地,在180~250℃。有机溶剂的标准沸点为上述范围时,记录物的画质和耐久性、耐堵塞性非常优异所以令人满意。在本实施方式的油墨组合物中,优选地,相对于该油墨组合物的总量(100质量%),标准沸点在280℃以上的有机溶剂的含量为3.0质量%以下,进一步优选地,为2.0质量%以下,更加优选地,为1.0质量%以下,进一步更加优选地,为0.5质量%以下,更加进一步优选地,为0.1质量%以下。该含量的下限值是0质量%。由此,能够以更高的水平获得滴落在被记录介质的油墨组合物的干燥性,所以具有得到优异的耐磨性以及画质的趋势。
作为有机溶剂,优选地,可以使本发明中使用的树脂颗粒等树脂成分在后述的干燥工序中的加热温度附近中溶胀以及/或者溶解的溶剂。具体地,树脂溶剂和树脂颗粒的树脂的SP值为下面示出的范围时,显著地呈现效果,所以令人满意。
优选地,本实施方式的有机溶剂包含可以溶胀以及/或者溶解树脂颗粒的树脂溶剂。在本说明书中,“树脂溶剂”是指可以使本发明中使用的树脂颗粒等树脂成分在后述的干燥工序中的加热温度附近中溶胀以及/或者溶解的溶剂。具体地,树脂溶剂和树脂颗粒的树脂的SP值为下面示出的范围时,显著地呈现效果,所以令人满意。
优选地,本实施方式的有机溶剂包含有机溶剂的SP值与树脂颗粒的树脂的SP值的差值的绝对值为3.0(cal/cm3)1/2以下的有机溶剂。进一步优选地,SP值的差值为2.0(cal/cm3)1/2以下,更加优选地,为1.0(cal/cm3)1/2以下。
油墨组合物中包含的有机溶剂中的、与该油墨所包含的树脂微粒的树脂的SP值的差值的绝对值在1.0(cal/cm3)1/2以下的物质称为树脂溶剂。还可以说树脂溶剂是可以使树脂颗粒溶胀以及/或者溶解的有机溶剂。
优选地,相对于油墨组合物所包含的有机溶剂的总量,树脂溶剂的含量为10~80质量%。从耐久性非常优异的观点,进一步优选地,为30质量%以上,更加优选为40质量%,最优选为50质量%以上。另一方面,从耐堵塞性非常优异的观点,进一步优选地,为70质量%以下,更加优选地,为60质量%以下,最优选地,为40质量%以下。
当树脂溶剂相对于油墨组合物所包含的有机溶剂的总量的含量为上述范围时,从下面的观点令人满意。即、以上述的非常优选的范围包含树脂溶剂,从而即使记录用喷头的油墨喷出喷嘴尖端的水分蒸发从而出现油墨干燥时,树脂溶剂的比例可以比能够使所述树脂颗粒溶胀以及/或者溶解的范围少,所以能够抑制记录用喷头的喷嘴堵塞,令人满意。并且,在向被记录介质涂布油墨时,水分、有机溶剂因该工序后进行的干燥工序而挥发从而树脂溶剂的比例提高、以及树脂颗粒的溶胀以及/或者溶解因干燥工序中的加热而被促进,高效率地进行油墨层的薄膜化,在提高记录物的耐久性方面令人满意。
对于有机溶剂的SP值,不加以限定,优选地,为11~17(cal/cm3)1/2,进一步优选地,为11.5~15(cal/cm3)1/2,更加优选地,为12~13(cal/cm3)1/2。有机溶剂的SP值为上述范围时,在容易将与树脂微粒的树脂的SP值的差值限定于上述范围方面令人满意。
树脂溶剂是可以使油墨组合物中包含的树脂颗粒等树脂成分在后述的干燥工序中的加热温度附近溶胀以及/或者溶解的溶剂。
在本说明书中,SP值(溶解度参数)是以分子凝聚能的平方根表示的值。并且,单位是(MPa)1/2,是指25℃下的值。对于SP值,Polymer Hand Book(Second Edition)第IV章Solubility Parameter Values中有记载。并且,对于没有数据记载的,能够按照R.F.Fedors,Polymer Engineering Science,14,p147~154(1974)中记载的方法算出SP值。
上述的标准沸点低于280℃的有机溶剂以及标准沸点在280℃以上的有机溶剂以及树脂溶剂能够从下面示出的有机溶剂中适当地选择使用。
作为有机溶剂的种类,不特别限定,可以例举例如环状氮化合物、非质子极性溶剂、一元醇、烷基多元醇以及乙二醇醚。
作为非质子极性溶剂,不特别限定,可以例举例如环状酮化合物、链状酮化合物以及链状氮化合物。并且,作为环状氮化合物以及非质子极性溶剂,可以例举吡咯烷酮类、咪唑酮类、亚砜类、内酯类、酰胺醚类溶剂作为代表性例子。具体地,在这些溶剂中,可以例举2-吡咯酮、N-烷基-2-吡咯酮、1-烷基-2-吡咯酮、γ-丁内酯等内酰胺类、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲亚砜、咪唑、1-甲基咪唑基、2-甲基咪唑基、1,2-二甲基咪唑基、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺或3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺等N,N-二甲基丙酰胺类等酰胺醚类等。
作为一元醇,不特别限定,可以例举例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、2-丁醇、叔丁醇、异丁醇、正戊醇、2-戊醇、3-戊醇以及叔戊醇。
作为烷基多元醇,不特别限定,可以例举例如甘油、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇(1,2-丙二醇)、二丙二醇、1,3-丙二醇(1,3-丙烷二醇)、异丁二醇(2-甲基-1,2-丙二醇)、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇(1,3-丁烷二醇)、1,4-丁二醇、2-丁烯-1,4-二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、2-乙基-1,3-己二醇、1,7-庚二醇以及1,8-辛二醇。
在烷基多元醇类中,碳原子数5以上的烷基的烷基二醇在记录物的画质优秀等方面令人满意。
并且,在烷基多元醇类中,碳原子数4以下的烷基的烷基多元醇类、烷基多元醇类的2分子以上通过羟基彼此缩合的聚烷基多元醇类和三醇以上的烷基多元醇类的耐堵塞性优秀,所以令人满意。
油墨组合物中的标准沸点在280℃以上的烷基多元醇类的含量为3质量%以下时,记录物的耐久性和画质特别优秀,所以令人满意,进一步优选地,为1质量%以下,更加优选地,为0.5质量%以下。
作为乙二醇醚,不特别限定,可以例举例如二乙二醇单正丙基醚、乙二醇单异丙基醚、二乙二醇单异丙基醚、乙二醇单正丁基醚、乙二醇单叔丁基醚、二乙二醇单正丁基醚、三乙二醇单丁基醚、二乙二醇单叔丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单叔丁基醚、丙二醇单正丙基醚、丙二醇单异丙基醚、丙二醇单正丁基醚、二丙二醇单正丁基醚、二丙二醇单正丙基醚以及二丙二醇单异丙基醚。
并且,链烷醇胺类也包含在有机溶剂。作为链烷醇胺类,可以例举例如乙醇胺、丙醇胺、三乙醇胺、二乙醇胺、三异丙醇胺等。这些有时还作为油墨的pH调节剂使用。
在有机溶剂中,在容易将SP值限定在上述范围的方面,优选为环状氮化合物、酰胺醚类、烷基多元醇类。
相对于油墨组合物的总量(100质量%),优选地,有机溶剂的含量为3.0~70质量%,进一步优选地,为5.0~50质量%,更加优选地,为10~30质量%。通过有机溶剂的含量为70质量%以下,从而具有进一步提高附着在被记录介质的油墨组合物的干燥性的趋势。并且,通过有机溶剂的含量为3.0质量%以上,从而具有能够确保油墨组合物的耐堵塞性的趋势。
<蜡>
优选地,本实施方式的油墨组合物还包含蜡。在记录用喷头被加热时,随着水分的蒸发,树脂颗粒凝集粘着,引起记录用喷头的喷嘴堵塞,有可能妨碍稳定的喷出。对此,通过包含蜡,具有抑制水分蒸发时树脂颗粒的凝集的趋势。由此,能够抑制树脂颗粒粘在记录用喷头的喷嘴从而出现的喷出不良、堵塞,甚至变成记录稳定性优异的油墨组合物。并且,高温记录时,蜡具有抑制树脂颗粒的薄膜变得过脆的趋势。因此,变成即使进行高温记录其耐磨性也难以劣化的油墨组合物。
优选地,蜡的熔点为70~110℃,进一步优选地,为80~110℃。通过熔点为上述范围,从而具有能够得到记录稳定性更加优异、即使高温记录时其耐磨性也更加难以劣化的记录物的趋势。需要说明的是,能够通过差示扫描量热仪(DSC)测量熔点。并且,例如可以通过调整构成该蜡的多个构成单元的比例来控制蜡的熔点。
作为蜡,不特别限定,可以例举例如(甲基)丙烯酸蜡、聚乙烯蜡等的聚烯烃蜡以及石蜡。作为聚乙烯蜡,不特别限定,可以例举例如AQUACER593聚烯烃蜡(BYK公司制造)、Nopcoat PEM―17(圣诺普科公司制造)、Polylon L787、Polylon L788(以上,中京油脂公司制造)、以及CHEMIPEARL W4005(三井化学公司制造)。蜡还可以是按照常规方法合成的蜡。蜡可以单独使用一种,还可以同时使用两种以上。
相对于油墨组合物的总量(100质量%),以固态分量换算计,优选地,油墨组合物中的蜡的含量为0.1~2.5质量%,进一步优选地,为0.2~1.0质量%。通过蜡的含量为上述范围内,从而具有记录稳定性更加优异,变成即使在高温记录时其耐磨性更加难以劣化的油墨的趋势。
<表面活性剂>
从光泽度的观点,优选地,油墨组合物还包含表面活性剂。作为表面活性剂,不特别限定,可以例举例如乙炔二醇类表面活性剂、氟类表面活性剂以及硅酮类表面活性剂。
作为乙炔二醇类表面活性剂,不特别限定,优选地,使用选自2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇以及2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇的环氧烷加成物以及2,4-二甲基-5-癸炔-4-醇以及2,4-二甲基-5-癸炔-4-醇的环氧烷加成物的一种以上。作为乙炔二醇类表面活性剂的销售中的商品,不特别限定,可以例举例如olefin 104系列和olefin E1010等E系列(空气产品公司(Air Products Japan,Inc.)制造的商品名称)、Surfynol 104、465、61、DF110D(日信化学工业公司(Nissin Chemical Industry CO.,Ltd.)制造的商品名称)。乙炔二醇类表面活性剂可以单独使用一种,还可以同时使用两种以上。
作为氟类表面活性剂,不特别限定,可以例举例如全氟烷基磺酸盐、全氟烷基羧酸盐、全氟烷基磷酸酯、全氟烷基环氧乙烷加成物、全氟烷基甜菜碱和全氟烷基氧化胺化合物。作为氟类表面活性剂的销售中的商品,不特别限定,可以例举例如S-144、S-145(以上是商品名称,旭硝子株式会社制造);FC-170C、FC-430、Fluorad-FC4430(以上商品名称,住友3M株式会社制造);FSO、FSO-100、FSN、FSN-100、FS-300(以上商品名称,Dupont公司制造);FT-250、251(以上商品名称,株式会社NEOS制造)。氟类表面活性剂可以单独使用一种,还可以同时使用两种以上。
作为硅酮类表面活性剂,不特别限定,可以例举例如聚硅氧烷类化合物以及聚醚改性有机硅氧烷。作为硅酮类表面活性剂的销售中的商品,不特别限定,具体地,可以例举BYK-306、BYK-307、BYK-333、BYK-341、BYK-345、BYK-346、BYK-347、BYK-348、BYK-349(以上商品名称,毕克化学公司制造)、KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017(以上商品名称,信越化学公司制造)等。硅酮类表面活性剂可以单独使用一种,还可以同时使用两种以上。
相对于油墨组合物的总量(100质量%),优选地,表面活性剂的含量为0.05~2.5质量%,进一步优选地,为0.1~1.5质量%,更加优选地,为0.3~1.0质量%。表面活性剂的含量为上述范围内,从而具有进一步提高附着在被记录介质的油墨组合物的润湿性的趋势。
<水>
作为本实施方式的水,可以例举例如离子交换水、超滤水、反渗透水以及蒸馏水等纯水、以及超纯水等尽可能去除离子性杂质的水。并且,如果利用通过紫外线照射或者过氧化氢的添加等灭菌的水,则在长期保存凝集液时,能够防止霉或细菌的产生。由此,具有提高储藏稳定性的趋势。优选地,油墨组合物中的水的含量为40质量%以上,进一步优选地,为50质量%以上,更加优选地,为60质量%以上。对于水的含量的上限,不加以限定,但是,优选地,为95质量%以下。
优选地,本实施方式的油墨组合物是水系油墨组合物。水系是指作为在组合物中包含的溶媒成分至少以水为主要成分,水的组合物中的含量为30质量%以上。水系的组合物具有低污染性、低毒性、高安全性,从而令人满意。
作为其他成分,油墨组合物还可以适当地包含助溶剂、粘度调节剂、pH调节剂、抗氧化剂、防腐剂、抗真菌剂、缓蚀剂、用于捕获影响分散的金属离子的螯合剂(例如,乙二胺四乙酸钠)等各种添加剂。
〔凝集液〕
本实施方式的凝集液包含能够使上述的油墨组合物凝集的凝集剂。凝集是指,通过油墨组合物中包含的成分凝集或者增稠,从而使油墨组合物在记录介质上不容易流动或混合。
本实施方式的油墨组合物通过同时将该凝集液用于记录方法,从而能够得到具有优异的画质的记录物。该凝集液中的凝集剂与油墨组合物相互作用,从而凝集液使油墨组合物中包含的成分凝集,使得油墨组合物增稠或者不溶化。由此,能够抑制之后附着的油墨组合物的滴落干扰、渗色(breed),能够均匀地描画线和细微图像等。并且,凝集液促进油墨组合物的固液分离,油墨组合物在干燥工序中容易减少有机溶剂量,从而在缩短干燥工序所需时间或者降低需要的加热的温度等方面令人满意。
<凝集剂>
对于包含在凝集液中的凝集剂,不特别限定,优选地,选自阳离子性树脂、有机酸以及多价金属盐构成的群的一种或者两种以上。由此,具有进一步抑制基底不均以及渗透的趋势。作为包含在油墨组合物的成分中的通过凝集剂凝集的成分,可以例举上述的颜料、用于树脂颗粒的树脂以及蜡。
作为阳离子性树脂,不特别限定,可以例举例如阳离子性聚合物。从更加有效且可靠地实现本发明的效果的观点,作为阳离子性聚合物,可以例举例如阳离子性的胺类树脂。作为胺树脂,可以例举聚胺树脂、聚酰胺树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚烯丙胺树脂、聚乙烯亚胺树脂等。这些树脂只要是分别在聚合物的主骨架中具有多胺结构、聚酰胺结构、聚丙烯酰胺结构、聚烯丙胺结构、聚乙烯亚胺结构的树脂即可。其中,胺表示也包含季铵。因此,多胺结构是在聚合物的主骨架中具有多个氨基或者季铵基的树脂。
作为聚烯丙胺树脂,优选使用聚二烯丙基胺以及聚烯丙胺等烯丙胺类树脂、烷基胺聚合物、特开昭59-20696号、特开昭59-33176号、特开昭59-33177号、特开昭59-155088号、特开昭60-11389号、特开昭60-49990号、特开昭60-83882号、特开昭60-109894号、特开昭62-198493号、特开昭63-49478号、特开昭63-115780号、特开昭63-280681号、特开平1-40371号、特开平6-234268号、特开平7-125411号、特开平10-193776号公报等记载的具有伯胺基~叔胺基、季铵盐基的聚合物。从相同的观点,优选地,这些阳离子聚合物的重均分子量在5000以上,更加优选地,在5000~10万左右。阳离子聚合物的重均分子量是通过利用聚苯乙烯作为标准物质的凝胶渗透色谱法测定的。
作为有机酸,不特别限定,优选是羧酸,可以例举例如马来酸、乙酸、磷酸、草酸、丙二酸以及柠檬酸。其中,优选是一价或二价以上的羧酸。通过包含这样的羧酸,进一步提高聚合物以及蜡的凝集效果,甚至具有显色性更加优异的趋势。需要说明的是,有机酸可以单独使用一种,还可以同时使用两种以上。
作为多价金属盐,不特别限定,从有效且可靠地实现本发明的效果的观点,优选地,使用无机酸的多价金属盐或者有机酸的多价金属盐。作为这样的多价金属盐,不特别限定,可以例举例如周期表的第二族的碱土金属(例如,镁、钙)、周期表的第三族的过渡金属(例如,镧)、周期表的第十三族起的土族金属(例如,铝)以及镧系类(例如,钕)的盐。并且,作为这些多价金属的盐,优选地,使用选自羧酸盐(例如,甲酸、乙酸、安息香酸盐)、硫酸盐、硝酸盐、氯化物以及硫氰酸盐。其中,作为多价金属盐,优选地,使用选自羧酸(蚁酸、乙酸、安息香酸盐等)的钙盐或者镁盐、硫酸的钙盐或者镁盐、硝酸的钙盐或者镁盐、氯化钙、氯化镁以及硫氰酸的钙盐或者镁盐构成的群的一种或者两种以上。需要说明的是,多价金属盐可以单独使用一种,还可以同时使用两种以上。
相对于凝集液的总量(100质量%),以固态分量换算计,优选地,凝集剂的含量为1.0~20质量%,进一步优选地,为3.0~17.5质量%,更加优选地,为5.0~15质量%。凝集剂的含量为上述范围内,从而具有抑制基底不均、渗透的趋势。
本实施方式中使用的凝集液还可以包含与上述的用于油墨组合物的表面活性剂、有机溶剂以及水相同的表面活性剂、有机溶剂以及水。并且,该凝集液还能够适当地添加助溶剂、粘度调节剂、pH调节剂、抗氧化剂、防腐剂、抗真菌剂,缓蚀剂、用于捕获影响分散的金属离子的螯合剂等各种添加剂作为其它成分。
并且,凝集液包含有机溶剂和水,另外,从上述的方面看,有机溶剂单独地与上述的油墨组合物可以包含的有机溶剂的优选方式相同时令人满意。还可以是水系的凝集液。
〔凝集液附着工序〕
凝集液附着工序是使凝集液附着在被记录介质的记录区域的工序。作为使凝集液附着的手段,不特别限定,能够利用例如辊涂布、喷雾涂布、喷墨方式。其中,优选地,通过喷墨方式附着。通过使凝集液通过喷墨方式附着,从而能够只在必要的部分涂布需要量的凝集液,所以具有能够将凝集液的使用量控制在所需的最少量,并且抑制媒体表面质量变化或提高耐磨性的趋势。
优选地,包含下述区域:以液体量换算计,相对于被记录介质的记录区域的凝集液的附着量为0.01~15.0mg/inch2,进一步优选地,为0.1~10mg/inch2,更加优选地,为0.5~5.0mg/inch2。通过附着量为上述范围内,从而具有进一步抑制所得到的记录物的基底不均或渗透的趋势。
当在凝集液附着工序之后设置了油墨组合物附着工序的情况下,优选地,从凝集液附着工序的结束起到油墨组合物附着工序的开始为止的时间间隔是10秒以下,进一步优选地,在0.10~10秒,更加优选地,在0.10~8.0秒,特别优选地,在0.10~5.0秒,最最优选地,在0.10~3.0秒。通过从凝集液附着工序的结束起到油墨组合物附着工序的开始为止的时间间隔为10秒以下,从而具有进一步提高凝集液与油墨组合物的反应效率,进一步提高所得到的记录物的画质的趋势。尤其是,当油墨组合物的被覆膜的膜厚较薄时,时间间隔较短时令人满意。
〔油墨组合物附着工序〕
油墨组合物附着工序是使油墨组合物附着在被记录介质的工序,能够与上述的凝集液附着工序同时进行或者设置在凝集液附着工序的前后,但是,从进一步有效且可靠地实现本发明的作用效果的观点,优选地,设在凝集液附着工序之后。作为使油墨组合物附着的手段,不特别限定,能够利用例如辊涂布、喷雾涂布、喷墨方式。其中,优选地,通过喷墨方式附着。通过使油墨组合物通过喷墨方式附着,从而能够只在必要的部分涂布需要量的油墨组合物,所以具有能够将油墨组合物的使用量控制在所需的最少量,并且抑制媒体表面质量变化或提高耐磨性的趋势。
优选地,附着有油墨组合物以及凝集液的记录区域干燥后的干燥膜的膜厚是0.10~3.0μm,进一步优选地,在0.10~2.0μm,更加优选地,在0.10~1.0μm。通过使干燥膜的膜厚为0.10μm以上,从而具有进一步抑制所得到的记录物的基底不均或划线点(ruled lineball)的趋势。并且,通过干燥膜的膜厚为3.0μm以下,从而具有进一步抑制所得到的记录物的光泽度变化的趋势。其中,“记录区域”是指被记录介质表面上的形成图像的区域。
优选地,被记录介质的附着油墨组合物的记录区域包含附着的油墨组合物量为7mg/inch2以上的区域,进一步优选地,包含为10mg/inch2以上的区域,更加优选地,包含为15mg/inch2以上的区域,特别优选地,包含为17mg/inch2以上的区域,最最优选地,包含其20mg/inch2以上的区域。并且,优选地,记录区域包含附着的墨组合物量为50mg/inch2以下的区域,进一步优选地,包含为35mg/inch2以下的区域,更加优选地,包含为30mg/inch2以下的区域,特别优选地,包含为25mg/inch2以下的区域。通过记录区域包含附着量为上述范围的区域,从而抑制所得到的记录物的基底不均或渗透,记录物的光泽度和耐久性更加优异,在可以得到高浓度的有用的记录物方面令人满意。
如果记录区域至少具有附着的油墨组合物量为上述范围的区域,则本实施方式的记录方法在上述的方面令人满意,记录区域还可以具有附着的油墨组合物量不为上述范围的区域。
并且,记录区域中附着的油墨组合物量最多的区域的油墨组合物量为上述范围时,在进一步抑制所得到的记录物的基底不均和渗透的方面令人满意。
〔干燥工序〕
本实施方式的记录方法具有干燥工序,将附着有凝集液以及油墨组合物的记录区域的记录区域进行干燥至该被记录介质的记录区域的有机溶剂量在2.0mg/inch2以下,从而得到记录物。优选地,干燥工序的该记录区域的有机溶剂量为1.5mg/inch2以下,进一步优选地,为1.0mg/inch2以下,更加优选地,为0.5mg/inch2以下。在干燥工序的区域的有机溶剂量为上述范围时,在耐久性特别优秀方面令人满意。另一方面,在干燥工序的区域的有机溶剂量为0.1mg/inch2以上时,能够将干燥工序设为短时间或低温,在实现记录方法的高速化等方面令人满意,更加优选地,有机溶剂量为0.5mg/inch2以上。将有机溶剂量设为上述的范围的方法,可以例举在干燥工序中以充分的加热温度或加热时间进行干燥。
并且,优选地,在干燥工序中,可以将附着有凝集液以及油墨组合物的记录区域进行干燥至该被记录介质的记录区域中的水量在0.2mg/inch2以下,进一步优选地,进行干燥至0.1mg/inch2以下,更加优选地,进行干燥至0.05mg/inch2以下。
对于干燥工序中的记录介质的有机溶剂量或水量或预干燥工序中的记录介质的水量,可以通过例如TG/DTA-GC/MS分析法(热重测定和差热分析、气相色谱-质谱分析)测定。测定时,从记录物采集包含在油墨组合物等的成分、即样本,对包含在其中的有机溶剂进行分析。分析时,为了溶解样本后便于分析,还可以采用用于溶解样本的溶剂。对于该溶解用的溶剂,与包含在样本中的有机溶剂区分,避免包含在测量结果中即可。
对于在干燥工序中进行干燥的手段,只要是能够对被记录介质进行干燥,则不特别限定,优选地,采用放射线照射、送风、传热中的任意一个。并且,优选地,通过放射线照射以及送风、传热以及送风、或者放射线照射、传热以及送风进行干燥,进一步优选地,通过放射线照射以及传热中的任意一个和送风进行干燥。作为放射线照射,可以例举例如红外线照射,作为送风可以例举例如通过送风机送风,优选地,向记录介质送出被加热的空气。送到记录介质的风的温度,没有特别限制,从干燥效率高的方面,优选地,在40~90℃,更加优选地,在50~80℃。
作为传热,可以例举通过加热器加热。作为干燥的手段,采用送风和、传热和放射线照射中的任意一个时,在干燥的效率化方面和耐久性更加优秀的方面令人满意。
从进一步提高耐磨性的观点,优选地,在干燥工序中,以油墨组合物所包含的树脂颗粒的玻璃化转变温度以上的温度对被记录介质进行干燥。并且,不限定该温度的上限,优选地,在200℃以下,进一步优选地,在150℃以下,更加优选地,在100℃以下。为了以这样的温度进行干燥,例如可以在干燥工序中,通过放射线照射或传热进行干燥,从而进行调整。
对于干燥工序中的被记录介质面的温度,不特别限定,优选地,调整为30~150℃,进一步优选地,调整为50~120℃,更加优选地,调整为70~100℃。在通过多个手段进行干燥工序时,上述的温度是各手段的温度中的最高温度。
通过送风进行干燥时,优选地,将被记录介质上的风速调整为0.1~10m/sec,进一步优选地,调整为0.5~5.0m/m/sec,更加优选地,调整为1.0~2.0m/m/sec,不特别限定。并且,优选地,被记录介质上的风温调整为10~150℃,进一步优选地,调整为30~100℃,更加优选地,调整为50~80℃。
例如通过后述的记录装置所具备的第二干燥部50或直接加热从记录装置排出的被记录介质,从而实现干燥工序。
〔预干燥工序〕
优选地,本实施方式的记录方法在凝集液附着工序之后且油墨组合物附着工序之前还具有预干燥工序,进行干燥至变成附着被记录介质的凝集液的区域中的水量在0.5mg/inch2以下的区域,优选地,变成0.3mg/inch2以下的区域,进一步优选地,变成0.1mg/inch2以下的区域。通过具有预干燥工序,具有耐久性更加优异的趋势。并且,预干燥工序还可以被设计成与凝集液附着工序同时进行。
在预干燥工序中进行干燥的手段可以采用与干燥工序中的手段相同的手段。但是,不限定预干燥工序中的被记录介质面的温度的上限,但是,从进一步提高耐久性的观点,优选地,在45℃以下,进一步优选地,在40℃以下,更加优选地,在38℃以下,特别优选地,在35℃以下。上述的温度在通过多个手段进行预干燥工序时是各手段的温度中的最高温度。温度不受限制,优选地,在32℃以上。
〔第一次干燥工序〕
本实施方式的记录方法还可以与油墨组合物附着工序同时进行第一次干燥工序,或者在油墨组合物附着工序之后且干燥工序之前进行第一次干燥工序。第一次干燥工序是迅速地干燥至附着在记录介质的油墨组合物不会流动的程度的工序。第一次干燥工序中利用的手段和温度等条件分别与预干燥工序相同。从预干燥工序起到油墨组合物的附着工序、第一次干燥工序为止,可以连续进行,或者同时进行。
〔层压工序〕
本实施方式的记录方法还可以具备层压干燥工序后的记录介质(记录物)的工序。层压可以进行如后述的层压。
〔被记录介质〕
作为被记录介质(记录介质),可以例举例如吸收性、低吸收性或者非吸收性被记录介质。其中,优选地,被记录介质是低吸收被记录介质或者非吸收性被记录介质。在使用低吸收被记录介质或者非吸收性被记录介质时,凝集液在其表面弹开从而难以均匀地涂布凝集剂,所以容易出现基底不均和渗色。但是,在本实施方式中,通过油墨组合物能够防止凝集液被弹开,所以特别有用。并且,在使用低吸收被记录介质或者非吸收性被记录介质时,凝集剂不会浸透该被记录介质而是容易残留在被记录介质表面,所以具有记录面发粘或者耐磨性劣化的趋势。但是,在本实施方式中,通过利用上述的油墨组合物,能够减少凝集液的使用量,所以能够改善记录面的发粘,特别有利。
其中,“低吸收性被记录介质”或者“非吸收性被记录介质”是指在布里斯托(Bristow)方法中,从开始接触到30msec的水吸收量为10mL/m2以下的被记录介质。该布里斯托方法是作为测量短时间内的液体吸收量的方法最普及的方法,日本制浆造纸技术协会(JAPANTAPPI)也采用该方法。“JAPANTAPPI制浆造纸试验方法2000年版”的型号No.51“纸张以及板纸-液体吸收性试验方法-布里斯托方法”中记载了试验方法的详细内容。
并且,非吸收性被记录介质或者低吸收性被记录介质可以基于记录面的对于水的润湿性进行分类。具体地,能够向被记录介质的记录面滴下0.5μL的水滴,通过测量接触角的下降率(滴落后0.5毫秒内的接触角与5秒内的接触角的对比),标记被记录介质的特征。更加具体地,作为被记录介质的性质,“非吸收性被记录介质”的非吸收性是指上述的下降率低于1%,“低吸收性被记录介质”的低吸收性是指上述的下降率在1%以上且低于5%。并且,吸收性是指上述的下降率在5%以上。需要说明的是,接触角可以利用便携式接触角测量仪PCA-1(协和界面科学株式会社制造)等测量。
作为吸收性被记录介质,不特别限定,可以例举例如油墨组合物的浸透性较高的电子照相纸张等普通纸、喷墨用纸(具备由二氧化硅颗粒和氧化铝颗粒构成的油墨吸收层、或者由聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)等亲水性聚合物构成的油墨吸收层的喷墨专用纸)、油墨组合物的浸透性相对较低的用于一般的办公印刷的铜版纸、涂布纸、铸纸。
作为低吸收性被记录介质,不特别限定,可以例举例如表面设有用于接受油性油墨的涂层的涂层纸。作为涂层纸,不特别限定,可以例举例如铜版纸、涂布纸、绒面纸等印刷纸张。
作为非吸收性被记录介质,不特别限定,可以例举例如不具有油墨吸收层的塑料薄膜、在纸张等基材上涂布塑料或者粘贴塑料薄膜的等。作为这里的塑料,可以例举例如聚氯乙烯、聚乙烯对苯二酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯以及聚丙烯。
进一步地,除了上述的被记录介质之外,还可以使用铁、银、铜、铝等金属类的板材、玻璃等油墨非吸收性或者低吸收性的记录介质。
尤其是,优选地,被记录介质是辊形。辊形的被记录介质在进行记录时,可以按照记录用喷头相对于被记录介质相对地扫描一次,通过卷取辊卷取的方式使用。在使用这样的被记录介质时,由于所使用的着色油墨的种类数量多等原因,通过一次输送无法完成全色记录,进行几次记录的情况下,可以反复进行几次记录用喷头对于被记录介质相对地扫描一次并通过卷取辊卷取的操作,从而得到记录物。但是,由于形成为辊形,具有记录物中的以聚合物形成的层容易出现裂纹的趋势。当出现裂纹时,由于凝集液浸透裂纹中等理由,具有所得到的记录物的画质下降的趋势。但是,通过本实施方式的记录方法得到的油墨组合物的薄膜不容易出现裂纹。因此,在使用具有这样的形状的被记录介质时,本发明特别有用。
〔记录物〕
按照本实施方式的记录方法得到的记录物可以直接用于显示等。并且,作为记录物,通过本实施方式的记录方法得到了抗层压性优异的记录物,所以优选地,以层压的状态使用,具体地,优选地,用于制作层压薄膜。具体地,对于记录物的记录面,粘贴薄膜等,层叠保护薄膜,从而制作层压薄膜。并且,还可以将公知的粘贴剂附着在记录物的记录面,在此上面粘贴薄膜,还可以将附有粘贴剂的薄膜粘贴在记录物的记录面,对此不特别限定。除此之外,还可以利用薄膜熔融后的熔化树脂,向记录物的记录面挤出熔化树脂,从而在记录物的记录面上成形薄膜来制作。作为用于层压的薄膜等的材料,可以采用例如树脂制成的薄膜。通过将记录物层压,从而在记录物的耐光性优异、固体物碰撞到记录物等过度的处理方式时的保护性优异等方面令人满意。
并且,在粘贴记录物和薄膜之后,优选地,进一步地加热或者在常温下按压,使其充分地紧贴。
〔记录装置〕
接着,对于利用本实施方式的记录方法进行记录的本实施方式的记录装置进行说明。对于本实施方式的记录装置,只要是能够利用本实施方式的记录方法进行记录的记录装置,则不加以特别限定。图1是示出可以应用于本实施方式的喷墨记录装置1的一例的整体概况的侧视图。如图1示出,喷墨记录装置1具备被记录介质的进给部10、输送部20、记录部30、干燥装置90、干燥装置100以及排出部70。
其中,干燥装置90具有将凝集液干燥或者对油墨进行第一次干燥的第一干燥部40以及对由本实施方式的记录方法得到的记录物进行干燥的第二干燥部50。干燥装置100是在记录介质的上方具备的送风的干燥机构,从上方向记录介质送出风,从而使凝集液干燥或者使油墨进行第一次干燥。
并且,进给部10设置为能够将辊形的被记录介质F进给到输送部20。具体地,进给部10具有卷绕介质保持架11,卷绕介质保持架11保持辊形的被记录介质F。另外,构成为通过使辊形的被记录介质F转动,从而能够向传送方向Y下游侧的输送部20进给被记录介质F。
进一步地,输送部20设置为能够将从进给部10输送的被记录介质F输送到记录部30。具体地,输送部20具有第一传送辊21,构成为能够将输送的被记录介质F进一步输送到传送方向Y下游侧的记录部30。
并且,记录部30设置为能够对于从输送部20输送的被记录介质F涂布凝集液,并且喷出油墨组合物来进行记录。具体地,记录部30具备进行凝集液附着工序的喷头31、32、进行油墨组合物附着工序的记录用喷头33以及作为介质支撑部的原稿台34。但是,在本实施方式中,不使用喷头31。喷头32和喷头33搭载在未图示的相同的支架。支架进行扫描(主扫描),一边在图的近处-深处方向移动,一边从喷头喷出油墨组合物和凝集液使其附着在与喷头相对的记录介质。通过交替进行扫描和记录介质的输送(副扫描),从而进行记录。换言之,进行多道次记录方法,其中,通过多次进行扫描从而进行记录。
另一方面,还可以将各喷头形成为具有记录介质的宽度方向的记录宽度以上的长度,进行一道次记录方法,其中,在记录中不移动各喷头,一边输送记录介质一边进行一次从喷头喷出凝集液和油墨使其附着在记录介质的扫描,从而进行记录。
其中,原稿台34设置为能够从背面支撑被记录介质F。并且,原稿台34还设置有第一干燥部40(相当于上述的预干燥工序中的干燥手段。),对于附着在被记录介质F的凝集液以及附着在被记录介质F的油墨组合物进行干燥。进一步地,原稿台34的传送方向Y下游侧设置有第二传送辊43。另外,第二传送辊43构成为能够将被记录的被记录介质F输送到传送方向Y下游侧的第二干燥部50。需要说明的是,第一干燥部40还设置有未图示的送风装置。
并且,第二干燥部50(相当于上述的干燥工序中的干燥手段。)构成为能够进一步干燥附着在被记录介质F的凝集液以及附着在被记录介质F的油墨组合物。虽然未图示,第二干燥部50具备向记录介质输送风的送风机构、加热与记录介质面接触且记录介质沿该面输送的支撑部后从支撑部向记录介质传热的传热机构以及对于记录介质照射红外线从而加热记录介质的放射线照射机构。
进一步地,第二干燥部50的出口64附近设置有第三传送辊65。第三传送辊65配设为与被记录介质F的背面接触,构成为能够向传送方向Y下游侧的排出部70输送被记录介质F。
进一步地,排出部70设置为能够将从第二干燥部50输送的被记录介质F进一步地向传送方向Y下游侧输送,排出到喷墨记录装置1的外部。具体地,排出部70具有第四传送辊71、第五传送辊72、第六传送辊73、第七传送辊74以及卷绕辊75。其中,第四传送辊71以及第五传送辊72配设为与被记录介质F的表面接触。并且,第六传送辊73以及第七传送辊74配设为构成辊对。另外,设置为通过第六传送辊73以及第七传送辊74排出的被记录介质F通过卷绕辊75卷取。
【实施例】
下面,利用实施例进一步具体说明本发明。本发明不受下面实施例的任何限制。
[凝集液用以及油墨组合物用的材料]
在下面的记录物的制作中使用的凝集液用以及油墨组合物用的主要材料如下。
〔色料〕
有机颜料分散液(颜料:C.I.Pigment Blue15:3,分散剂树脂:苯乙烯丙烯酸类水溶性树脂。)
〔凝集剂〕
硫酸镁·七水合物(多价金属盐)
丙二酸(有机酸)
聚烯丙胺树脂·自由式(阳离子性树脂,20质量%水溶液)
〔树脂颗粒〕
苯乙烯-丙烯酸共聚物乳液
〔蜡〕
Nopcoat PEM-17(圣诺普科公司制造的商品名称)
〔有机溶剂〕
丙二醇
1,3-丁二醇
1,2-己二醇
2-吡咯酮
甘油
〔表面活性剂〕
BYK348(商品名称,毕克化学公司制造)
〔pH调节剂〕
三异丙醇胺
〔水〕
离子交换水
[凝集液以及油墨组合物的制备]
有机颜料分散液是利用颜料和分散剂树脂将颜料分散于水中的分散液。按照下面的表1示出的组成混合有机颜料分散液和其它各材料,充分搅拌,得到了凝集液以及油墨组合物。需要说明的是,在下面的表1中,数值的单位是质量%,合计是100.0质量%。在表中,如上所述,设定三异丙醇胺是有机溶剂,包含在有机溶剂的总量,从而算出了树脂溶剂/有机溶剂的总量。
〔记录试验(记录物的制作)〕
制作SC-S40650(精工爱普生公司制造的商品名称)的改造机,该改造机作为预干燥工序,在原稿台设置送风手段以及传热手段(热板加热器),作为干燥工序,以可以充分调整各干燥手段的干燥温度和干燥时间的方式在原稿台的被记录介质的输送方向下游设置送风手段、放射线照射手段(红外线照射装置)以及传热手段(热板加热器),并且,准备了如图1示出的喷墨方式的打印机。接着,向打印机移送被记录介质(scotchcal graphic filmIJ180-10,3M公司制造,聚氯乙烯制),在凝集液喷头的喷嘴列的一列填充凝集液,油墨用喷头的喷嘴列的一列填充油墨组合物。一个喷嘴列的喷嘴密度为360dpi,喷嘴数为360个。
以表2示出的附着量,利用喷墨方式向记录区域涂布凝集液。之后,通过表2示出的预干燥工序,将被记录介质干燥至附着有凝集液的凝集液附着面中的残留水分变成表2示出的量。
接着,将填充在记录用喷头的油墨组合物重叠在附着有凝集液的记录区域,以表2示出的附着量喷墨涂布。在进行油墨组合物附着工序期间,以与预干燥工序相同的温度对附着在记录介质的油墨组合物进行干燥。记录区域是5×5cm,凝集剂、油墨的附着调整为分别最高达到1440×1440dpi的记录分辨率,并且达到表中的附着量,而且附着的点密度尽量均匀。
之后,一边将被记录介质输送至输送方向下游,一边通过表2示出的干燥工序,调整每一列的干燥时间,以便将被记录介质干燥至附着有油墨组合物的油墨组合物附着面中的残留有机溶剂量变成表2示出的量,之后从打印机排出被记录介质,得到记录物。
其中,各列的预干燥工序以及干燥工序的残留水分量以及残留有机溶剂量的调整可通过调整预干燥工序以及干燥工序的干燥时间来实现。作为干燥工序的热板设置为在被记录介质的输送路径上的被记录介质的支撑部的下部配置加热器,经由被记录介质的支撑部向被记录介质传递热,从而加热被记录介质。
需要说明的是,与各对比例相比,各实施例的直到变成表2的残留有机溶剂量所需要的干燥工序的干燥时间相对较长。并且,实施例8、10、12、14、20与其它实施例相比,干燥时间尤其长。
〔残留水分量〕
在刚刚结束预干燥工序之后,取出涂布的油墨层的一部分,利用TG/DTA-GC/MS分析系统(株式会社日立高新技术公司制造,TG/DTA装置名称:STA7200,GC/MS装置名称:SCION SQ Select 436-GC),测定了残留水分量。需要说明的是,除了将记录进行至干燥工序之外,在与其相同的条件下,进行至预干燥工序,在刚刚结束预干燥工序之后从记录介质采集测定用样本时更加容易测定。
〔残留有机溶剂量〕
在结束记录之后,放置记录物,在记录物的温度变成常温之后的一个小时后,取出涂布的油墨层的一部分,利用TG/DTA-GC/MS分析系统(株式会社日立高新技术公司制造,TG/DTA装置名称:STA7200,GC/MS装置名称:SCION SQ Select 436-GC),测定了残留有机溶剂量。
〔画质(基底不均)〕
利用与上述〔记录物的制作〕相同的方法,以基底图案的图像得到记录物,按照下面的评价基准,目测评价了画质(基底不均)。将所得到的结果示于表2。
(评价基准)
A:基底图案的图像均匀。
B:基底图案的图像中看到极少的一部分的不均匀,属于不影响实际使用的水平。
C:基底图案的图像中看到一部分不均匀。
D:基底图案的图像中有明显的不均匀。
〔画质(渗透)〕
利用与上述〔记录物的制作〕相同的方法进行了记录。其中,记录图案为在主扫描方向延伸的一条线。对于记录物,通过放大镜观察,按照下面的评价基准评价了画质(渗透)。将所得到的结果示于表2。
(评价基准)
A:图像中的线条宽度均匀,没有线条之间的连接。
B:图像中的线条宽度的一部分不均匀,但属于不影响实际使用的水平。没有线条之间的连接。
C:图像中的线条宽度不均匀,线条之间还能看到连接。
D:图像中的线条宽度明显不均匀,几乎看不到线条之间的缝隙。
〔耐久性(耐磨性)〕
对于如上所述〔记录物的制作〕得到的记录物,通过在学振型摩擦监牢度试验机AB-301(TESTER产业公司制造的商品名称)上安装白棉布(依照JIS L 0803)的摩擦块,施加200g负重,擦拭到记录物被剥落或者往返擦拭20次。之后,目测观察被记录介质的记录物的剥落,按照下面的评价基准评价了耐磨性。将所得到的结果示于表2。
(评价基准)
A:图像中看不到擦拭痕迹,也看不到油墨组合物附着在白棉布上。
B:看到图像中的擦拭痕迹或者油墨组合物附着在白棉布上。
C:看到图像中的擦拭痕迹以及油墨组合物附着在白棉布上。
D:图像剥落,附着在白棉布上的油墨组合物非常明显。
〔耐久性(耐粘连性)〕
对于如上所述〔记录物的制作〕得到的记录物,将被记录介质的背面重叠在记录物的印刷面,施加500g/cm2的负重,同时,在20~25℃/40~60%RH环境下,放置24小时。放置后,目测观察了记录物的图像的剥落、向背面的转移状况,按照下面的评价基准评价了耐久性(耐粘连性)。将所得到的结果示于表2。
(评价基准)
A:记录图案的图像没有看到剥落,即使重叠了记录物,也没有看到图像的转移。
B:记录图案的图像没有看到剥落,但是当重叠了记录物时,看到少许图像的转移。
C:记录图案的图像看到剥落,在重叠了记录物时,看到图像的转移。
D:记录图案的图像大量剥落,在重叠了记录物时,看到图像的转移。
〔耐久性(抗层压性)〕
对于如上所述〔记录物的制作〕得到的记录物,在记录面层压了作为层压薄膜的GIL-1148(商品名称,琳得科株式会社制造)。之后,按照下面的评价基准评价了耐久性(抗层压性)。将所得到的结果示于表2。
(评价基准)
A:记录图案的图像看不到渗透,也没有看到层压薄膜的浮起。
B:记录图案的图像看到少许渗透,但没有看到层压薄膜的浮起。
C:记录图案的图像看到渗透,也看到层压薄膜的浮起。
D:记录图案的图像的渗透以及层压薄膜的浮起明显。
〔耐堵塞性〕
在与上述〔记录物的制作〕相同的条件下进行记录,按照下面的评价基准评价了油墨喷出喷嘴的耐堵塞性。将所得到的结果示于表2。
(评价基准)
A:以没有从记录用喷头喷出的状态空行3小时,之后进行喷出,喷出不良的喷嘴数量以及喷出方向偏离的喷嘴数量是0个。
B:以没有从记录用喷头喷出的状态空行1小时,之后进行喷出,喷出不良的喷嘴数量以及喷出方向偏离的喷嘴数量是0个。但是,以没有从记录用喷头喷出的状态空行3小时,之后进行喷出,喷出不良的喷嘴数量以及喷出方向偏离的喷嘴数量是1个以上。
C:以没有从记录用喷头喷出的状态空行1小时,之后进行喷出,喷出不良的喷嘴数量以及喷出方向偏离的喷嘴数量是1~5个。
D:以没有从记录用喷头喷出的状态空行1小时,之后进行喷出,喷出不良的喷嘴数量以及喷出方向偏离的喷嘴数量是6个以上。
通过记录试验以及评价的结果,可以得知如下内容。
与各对比例相比,各实施例的变成表2的残留有机溶剂量所需要的干燥工序的干燥时间相对较长,所以为了使干燥工序中的有机溶剂量为2.0mg/inch2以下,需要测定干燥后的记录物的有机溶剂量,需要非常注意地调整干燥工序时间,以便得到充分的干燥。并且,在对比例3~5、7,虽然干燥工序的时间相对较短,但是画质优异,耐磨性也不逊色。由此可以得知,如果着眼于获得优异的画质和耐磨性,则在干燥工序中,不一定必须要如实施例那样小心地进行干燥。
实施例均利用了凝集液,干燥工序的有机溶剂残留量为2.0mg/inch2以下,画质优异,耐粘连性和抗层压性也优异。
相对于此,对比例均未利用凝集液,且干燥工序的有机溶剂残留量不为2.0mg/inch2以下,画质和耐粘连性或者抗层压性中的一种变差。
详细地,从实施例1~8、14可以得知,干燥工序的有机溶剂量越少,耐粘连性或抗层压性特别优异,进一步地,耐磨性也特别优异。
从实施例8、实施例10和实施例12的对比中可以得知,不管是哪种凝集液,画质和耐久性均优异。
从实施例9与实施例6、8的对比可以得知,油墨的树脂溶剂/合计有机溶剂量较少时,耐堵塞性特别优异。
从实施例17与实施例2的对比可以得知,油墨的高沸点溶剂的含量较少时,耐久性或画质特别优异。需要说明的是,实施例17的油墨的高沸点溶剂的含量较多,但是,提高了干燥工序的加热温度,与实施例2相比,在干燥工序中干燥至相同的有机溶剂量所需的时间更长,在这个方面,令人不满意。
从实施例18、19与实施例2的对比可以得知,油墨附着量较少时,耐粘连性和抗层压性和画质优异,油墨附着量较多时,耐磨性优异。
从实施例20与实施例19的对比以及实施例1与2的对比可以得知,当油墨附着量较多时,如果干燥工序的有机溶剂量较多则降低耐久性,但是,如果干燥工序的有机溶剂量较少,则耐久性特别优异。由此可以得知,通过增加油墨附着量,而且减少干燥工序的有机溶剂量,可以得到耐久性特别优异的记录物。
对比例6、8没有使用凝集液,画质较差,但是,虽然对比例8的干燥工序的有机溶剂量较多,但是耐久性相对较优秀。由此可以得知,在使用凝集液来得到优异的画质时,减少干燥工序的有机溶剂量是为了得到优异的耐久性所必须的。并且,与干燥工序的有机溶剂量在相同程度的其它例子相比,对比例6、8的干燥工序所需的时间相对较长。由此可以推测,当不使用凝集液时,没有进行油墨组合物的固液分离,干燥工序需要长时间。
对比例7的油墨使用了包含较多的高沸点溶剂的油墨,但是,与对比例5相比,耐久性显著变差。可以推测在干燥高沸点溶剂时消耗掉了干燥工序的热,所以无法充分地进行将油墨的树脂充分成膜的处理。

Claims (14)

1.一种记录方法,其特征在于,是利用油墨组合物以及凝集液进行记录的记录方法,所述油墨组合物包含色料、树脂颗粒、有机溶剂和水,所述凝集液含有使该油墨组合物的成分凝集的凝集剂,所述记录方法具有:
凝集液附着工序,使所述凝集液附着在被记录介质的记录区域;
油墨组合物附着工序,从记录用喷头喷出所述油墨组合物,使其附着在所述记录区域;以及
干燥工序,将附着有所述凝集液以及所述油墨组合物的所述记录区域干燥至该记录区域的有机溶剂量为2.0mg/inch2以下,得到记录物。
2.根据权利要求1所述的记录方法,其特征在于,
相对于所述油墨组合物的总量,标准沸点超过280℃的有机溶剂的含量为3.0质量%以下。
3.根据权利要求1或2所述的记录方法,其特征在于,
在所述油墨组合物附着工序之前,还具有:
预干燥工序,进行干燥至附着有所述凝集液的所述记录区域的水量为0.5mg/inch2以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的记录方法,其特征在于,
所述凝集液包含有机溶剂和水。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的记录方法,其特征在于,
在所述干燥工序中,以所述油墨组合物所包含的树脂颗粒的玻璃化转变温度以上的温度对所述被记录介质进行干燥。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的记录方法,其特征在于,
所述被记录介质是低吸收被记录介质或者非吸收性被记录介质。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的记录方法,其特征在于,
在所述油墨组合物附着工序中,所述记录区域具有附着的油墨组合物量为9~25mg/inch2的区域。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的记录方法,其特征在于,
所述油墨组合物还包含蜡。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的记录方法,其特征在于,
在所述干燥工序中,通过放射线照射或传热和送风进行干燥。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的记录方法,其特征在于,
所述油墨组合物所包含的所述有机溶剂包含树脂溶剂。
11.根据权利要求10所述的记录方法,其特征在于,
相对于所述油墨组合物所包含的所述有机溶剂的总量,所述树脂溶剂的含量为30~80质量%。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的记录方法,其特征在于,
所述凝集液所包含的凝集剂为阳离子性树脂、有机酸、多价金属盐中的任意的一种以上。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的记录方法,其特征在于,
所述记录物被层压后使用。
14.一种记录装置,其特征在于,利用权利要求1至13中任一项所述的记录方法进行记录。
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