CN110294968B - 油墨组及喷墨记录方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种油墨组及喷墨记录方法,当使用固体成分含量较多的油墨和固体成分含量较少的油墨向加热后的记录介质进行记录时,能够抑制图像的位置偏移。油墨组具备第一油墨组合物和第二油墨组合物,所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物为水性喷墨油墨组合物,所述水性喷墨油墨组合物含有包含色料的固体成分和有机溶剂,所述第一油墨组合物的固体成分的含量比所述第二油墨组合物多5质量%以上,所述第二油墨组合物的有机溶剂的含量比所述第一油墨组合物多7质量%以上,在向加热后的记录介质附着油墨而进行的喷墨记录方法中使用所述油墨组。

Description

油墨组及喷墨记录方法
技术领域
本发明涉及一种油墨组及喷墨记录方法。
背景技术
喷墨记录方法是从微细的喷嘴喷出油墨的小滴、并使其附着于记录介质而进行记录的方法。该方法的特征在于它能够利用较为廉价的装置来高速地记录高分辨率且高品质的图像。
近年来,针对PET薄膜等软包装薄膜,探讨了通过喷墨记录方法在软包装薄膜上直接记录(印刷)商品的标签等。另外,软包装薄膜具有包装食品等的用途,在这样的用途中,要求很高的安全性,因此,优选地,在上述印刷中使用水性油墨。当使用水性油墨时,有时在印刷后,进一步进行加热干燥处理。
另外,软包装薄膜的被记录面由例如聚烯烃、尼龙、聚酯等塑料材料构成,因此多为透明或半透明。因此,在进行喷墨记录时,有时会在用于隐藏背景的被称为底层的由白色类油墨所形成的层上由彩色油墨形成规定的图像(例如,参见专利文献1)。当使用白色油墨和彩色油墨时,白色油墨含有较多的白色颜料,而彩色油墨的颜料含量可能低于白色颜料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-193280号公报。
发明内容
当使用固体成分的含量较多的油墨和固体成分的含量较少的油墨向加热后的记录介质进行记录时,产生了图像的位置偏移的课题。
本发明是用于解决上述课题而进行的,其目的在于,提供一种当使用固体成分的含量较多的油墨和固体成分的含量较少的油墨向加热后的记录介质进行记录时,能够抑制图像的位置偏移的油墨组及记录方法。
本发明人等为了解决上述课题而进行了潜心探讨。结果发现,通过制成使固体成分的含量较少的油墨组合物(第二油墨组合物)的有机溶剂的含量高于固体成分的含量较多的油墨组合物(第一油墨组合物)的有机溶剂的含量这样的组成,能够抑制两种油墨组合物所生成的图像的位置偏移。
本发明的一方面如下所述。
[1]一种油墨组,
具备第一油墨组合物和第二油墨组合物,
所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物为水性喷墨油墨组合物,所述水性喷墨油墨组合物含有包含色料的固体成分和有机溶剂,
所述第一油墨组合物的固体成分的含量比所述第二油墨组合物多5质量%以上,
所述第二油墨组合物的有机溶剂的含量比所述第一油墨组合物多7质量%以上,
在向加热后的记录介质附着油墨而进行的喷墨记录方法中使用所述油墨组。
[2]根据[1]所述的油墨组,其中,
与包含凝集剂的处理液共同用于记录,所述凝集剂使所述水性喷墨油墨组合物的成分凝集,
所述第一油墨组合物的固体成分的含量比所述处理液多5质量%以上,
所述处理液的有机溶剂的含量比第一油墨组合物多7质量%以上。
[3]根据[1]或[2]所述的油墨组,其中,
所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物的水的含量的差在8质量%以内。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的油墨组,其中,
所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物在20℃下的粘度的差在1.5mPa·s以内。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的油墨组,其中,
所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物的水的含量分别为50质量%以上
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的油墨组,其中,
所述第一油墨组合物的固体成分的含量比所述第二油墨组合物多5~13质量%,所述第二油墨组合物的有机溶剂的含量比所述第一油墨组合物多7~17质量%。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的油墨组,其中,
所述第一油墨组合物含有10~22质量%固体成分及15~27质量%有机溶剂,所述第二油墨组合物含有5~12质量%固体成分及23~38质量%有机溶剂。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的油墨组,其中,
所述第一油墨组合物为包含白色色料作为固体成分的白色油墨组合物,第二油墨组合物为包含非白色色料作为固体成分的非白色油墨组合物。
[9]根据[1]~[8]中任一项所述的油墨组,其中,
所述第二油墨组合物的有机溶剂的含量比所述第一油墨组合物多9质量%以上。
[10]一种喷墨记录方法,所述喷墨记录方法使用[1]~[9]中任一项所述的油墨组来进行,具有:
油墨附着工序,向加热后的记录介质附着所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物。
[11]根据[10]所述的喷墨记录方法,其中,
附着时的所述记录介质的表面温度为30~50℃。
[12]根据[10]或[11]所述的喷墨记录方法,其中,具备下述工序:
使包含凝集剂的处理液附着于所述记录介质,所述凝集剂使所述水性喷墨油墨组合物的成分凝集。
[13]根据[10]~[12]中任一项所述的喷墨记录方法,其中,
所述喷墨记录方法通过进行多次主扫描而进行所述油墨附着工序,所述主扫描一边使具备所述油墨组的喷墨头和所述记录介质的相对位置向主扫描方向变化,一边喷出油墨组合物,一次主扫描的最大时间为0.8秒以上。
附图说明
图1为用于本实施方式的喷墨记录方法的喷墨装置的示意图。
图2为用于本实施方式的喷墨记录方法的喷墨装置的方框图。
图3为用于本实施方式的喷墨记录方法的喷墨装置的滑架周围的示意图。
图4为表示搭载于用于本实施方式的喷墨记录方法的喷墨装置的滑架的喷头(喷墨头)的配置的一例的图。
附图标记说明
1…记录介质、2…滑架、3…喷墨头、4…压板、4a…压板加热器、5…后加热器、5a…冷却风扇、7…预加热器、8…IR加热器、8a…换气风扇、10…控制器、11…接口部、12…CPU、13…存储器、14…单元控制电路、20…输送单元、30…滑架单元、40…喷头单元、50…干燥单元、60…检测器组、90…电脑、100…喷墨装置。
具体实施方式
下面,根据需要,参考附图,对本发明的实施方式(下面,称为“本实施方式”)进行详细说明,但本发明不限定于此,可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。需要说明的是,附图中,为相同构件附加相同附图标记,故不予赘述。另外,除非另有说明,否则上下左右等位置关系基于附图所示的位置关系。而且,附图的尺寸比率不限定于图示的比率。
[油墨组]
本实施方式的油墨组具备第一油墨组合物和第二油墨组合物。第一油墨组合物及第二油墨组合物分别为含有包含色料的固体成分和有机溶剂的水性喷墨油墨组合物。第一油墨组合物的固体成分的含量比第二油墨组合物多5质量%以上。第二油墨组合物的有机溶剂的含量比第一油墨组合物多7质量%以上。用于向加热后的记录介质附着油墨而进行的喷墨记录方法。
水性是指将水作为组合物的一种主要溶剂成分的组合物,优选地,水在组合物中的含量为40质量%以上。喷墨油墨组合物是指用于利用喷墨法的记录方法的油墨组合物。第一油墨组合物和第二油墨组合物其成分及特性能够分别以如下所述的方式设置。下面,对本实施方式的各油墨中所含的成分进行详细说明。需要说明的是,在下面的说明中,当无需区分第一油墨组合物和第二油墨组合物时,简单称为油墨组合物。需要说明的是,当简称为第一油墨组合物(也称为第一油墨)或第二油墨组合物(也称为第二油墨)时,表示将这些油墨分别叙述,并不表示限制这些油墨的成分或特征等。
第一油墨组合物及第二油墨组合物含有包含色料的固体成分和有机溶剂。优选地,第一油墨组合物是包含白色色料作为固体成分的白色油墨组合物,第二油墨组合物是包含非白色色料作为固体成分的非白色油墨组合物。非白色色料是指除白色色料以外的色料。
除第一油墨组合物为白色油墨组合物且第二油墨组合物为非白色油墨组合物以外,第一油墨组合物及第二油墨组合物也可以为其它情况。例如,第一油墨为能够记录某种颜色的着色油墨,第二油墨为能够记录某种颜色的着色油墨。在该情况下,也能够抑制由第一油墨所记录的图像和由第二油墨所记录的图像的位置偏移。优选地,第一油墨为能够记录某种颜色的着色油墨,第二油墨为能够记录其它某种颜色的着色油墨。
即使在这些情况下,通过使第一油墨组合物的固体成分的含量比第二油墨组合物多5质量%以上,第二油墨组合物的有机溶剂的含量比第一油墨组合物多7质量%以上,第一油墨和第二油墨也能够分别形成固体成分及有机溶剂的含量不同的油墨,从而能够使第一油墨和第二油墨为组成根据各自的功能等而不同的油墨。并且,在这样的第一油墨和第二油墨中,能够抑制由第一油墨所记录的图像和由第二油墨所记录的图像的位置偏移。着色油墨组合物是指用于记录介质的着色的油墨组合物。
其中,作为第一油墨组合物及第二油墨组合物,优选地,第一油墨组合物为白色油墨组合物,第二油墨组合物为非白色油墨组合物。在该情况下,优选地,能够使第一油墨为白色度优异的白色油墨,并且,当重叠记录白色图像和非白色图像时,能够抑制图像的位置偏移抑制。
白色油墨组合物是指能够记录白色的油墨(墨水),也包含微量着色的情况,其中,白色是指社会上通常被称为“白色”的颜色。另外,油墨(墨水)包括以“白(色)油墨(墨水)、white油墨(墨水)”等名称呼称并销售的油墨(墨水)。并且,例如,油墨(墨水)也包括下述油墨(墨水):当以能够充分覆盖透明薄膜制造的记录介质的记录介质表面的量进行记录时,若使用基于CIELAB的分光测光器进行测量,则记录物的亮度(L*)及色度(a*、b*)显示出60≤L*≤100、-4.5≤a*≤2、-10≤b*≤2.5的范围。作为透明薄膜制造的记录介质,例如,可列举LAG Jet E-1000ZC(LINTEC公司制造)。作为分光光度计,例如,可列举分光测光器Spectrolino(商品名、GretagMacbeth公司制造),例如,可以将测定条件设为D50光源、观测视野设为2°、浓度设为DIN NB、白色标准设为Abs、滤波器设为No、测定模式设为Reflectance而进行测量。
非白色油墨组合物是指不是白色油墨组合物的着色油墨,它能够记录不是白色的颜色,其中,不是白色的颜色是指社会上通常被称为不是“白色”的颜色。优选地,非白色油墨组合物包含非白色色料。
下面,对色料的具体材料进行说明。
(色料)
作为色料,能够使用颜料或染料,优选地,使用颜料。作为颜料,没有特别限定,例如,可列举下面的物质。
(白色色料)
作为白色色料,可列举:白色染料、白色颜料(white颜料),优选后者。作为white颜料,没有特别限定,例如,可列举:C.I.颜料白6、18、21、氧化钛、氧化锌、硫化锌、氧化锑、氧化镁、及氧化锆等白色无机颜料。优选为金属化合物颜料,更优选为金属氧化物颜料。除该白色无机颜料以外,也能够使用白色的中空树脂粒子及高分子粒子等白色有机颜料。
(非白色色料)
作为非白色色料,可列举除上述白色色料以外的材料。可列举非白色染料、非白色颜料,优选后者。可列举下述各种颜色的物质,但不限定于此。可列举有彩色的色料。
作为黑色颜料,没有特别限定,例如,可列举:No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(以上为三菱化学公司(MitsubishiChemical Corporation)制造)、Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven1255、Raven 700等(以上为哥伦比亚碳黑(Carbon Columbia)公司制造)、Rega1 400R、Rega1 330R、Rega1 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400等(CABOT公司(CABOTJAPAN K.K.)制造)、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color BlackFW18、Color Black FW200、Color B1ack S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4(以上为德固赛(Degussa)公司制造)。
作为用于黄色油墨的颜料,没有特别限定,例如,可列举: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。
作为品红颜料,没有特别限定,例如,可列举: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C.I.颜料紫19、23、32、33、36、38、43、50。
作为青色颜料,没有特别限定,例如,可列举: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。
另外,作为用于除品红、青色及黄色以外的彩色油墨的颜料,没有特别限定,例如,可列举:C.I.颜料绿7、10、C.I.颜料棕3、5、25、26、C.I.颜料橙1、2、5、7、13、14、15、16、24、34、36、38、40、43、63。
作为珠光颜料,没有特别限定,例如,可列举:二氧化钛涂覆云母、鱼鳞箔、酸氯氧化铋等具有珍珠光泽或干扰光泽的颜料。
作为金属颜料,没有特别限定,例如,可列举:由铝、银、金、铂、镍、铬、锡、锌、铟、钛、铜等单质或合金构成的粒子。
相对于100质量%油墨组合物,颜料的含量优选为0.1~20质量%,更优选为0.3~15质量%,更进一步优选为0.4~12质量%,更优选为1~8质量%,进一步优选为2~5质量%。
第一油墨的色料的含量优选为2~20质量%,更优选为4~15质量%,进一步优选为7~13质量%。第二油墨的色料的含量优选为0.1~7质量%,更优选为0.5~6质量%,进一步优选为1~5质量%。第一油墨的色料的含量优选比第二油墨多,更优选比第二油墨多2~15质量%,进一步优选比第二油墨多3~12质量%。
(树脂)
第一油墨组合物及第二油墨组合物也可以包含树脂作为固体成分。由此,能够提高图像的定影性及耐摩擦性。更优选可以包含树脂粒子。树脂粒子能够以树脂乳液等形态使用。
树脂的种类没有特别限定,例如,可列举:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、丙烯腈、氰基丙烯酸酯、丙烯酰胺(将以上物质作为丙烯酸类单体)、烯烃、苯乙烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、乙烯醇、乙烯醚、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基咔唑、乙烯基咪唑、及偏二氯乙烯的均聚物或共聚物、氟树脂、天然树脂、氨酯树脂、聚酯树脂等。
将构成树脂的成分(用于树脂聚合的单体成分)中至少使用有丙烯酸类单体的物质称为丙烯酸类树脂。丙烯酸类树脂也可以为丙烯酸类单体和除丙烯酸类单体以外的单体的共聚物。其为至少使用了丙烯酸类单体的均聚物或共聚物。其中,优选使用丙烯酸类单体和乙烯基类单体的乙烯基-丙烯酸共聚物,更优选使用乙烯基类单体中的苯乙烯的苯乙烯-丙烯酸共聚物,进一步优选至少使用苯乙烯和(甲基)丙烯酸的共聚物树脂。
在树脂中,优选丙烯酸类树脂、氨酯树脂、聚酯树脂,更优选丙烯酸类树脂。
需要说明的是,上述共聚物可以为无规共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物及接枝共聚物中的任意形态。
上述树脂没有特别限定,例如,能够通过下面所示的制备方法获得,也可以根据需要组合多种方法。作为该制备方法,可列举如下方法:在构成所需的树脂的成分的单体中混合聚合催化剂(聚合引发剂)和分散剂并进行聚合(乳液聚合);将具有亲水性部分的树脂溶解于水溶性有机溶剂,得到溶液,将该溶液混合在水中之后,通过蒸馏等除去水溶性有机溶剂;及将树脂溶解于非水溶性有机溶剂,得到溶液,将该溶液与分散剂一起混合于水溶液中。
树脂的含量优选为1质量%以上且15质量%以下,更优选为2质量%以上且10质量%,进一步优选为3质量%以上且7质量%以下。通过将树脂的含量设置在上述范围内,能够提高耐摩擦性,通过能够稳定地溶解树脂,并提高喷出稳定性。
(蜡)
第一油墨组合物及第二油墨组合物也可以包含蜡作为固体成分。当记录用喷头被加热时,树脂粒子随着水分的蒸发而凝集固着,可能会引起记录用喷头的喷嘴堵塞,从而妨碍稳定的喷出。于此相对,若并用蜡,则抑制水分蒸发时聚合物粒子的凝集。由此,能够抑制因树脂粒子向记录用喷头的喷嘴的固着而导致的喷出不良、堵塞,进行形成记录稳定性优异的油墨组合物。另外,高温记录时,蜡抑制树脂粒子所形成的被膜变得过脆。因此,形成即使进行高温记录耐摩擦性也不易劣化的油墨组合物。
蜡的熔点为70℃以上且低于110℃,更优选为80℃以上且110℃以下。通过使熔点在上述范围,能够获得记录稳定性更优异,且即使高温记录时耐摩擦性也更不易劣化的记录物。需要说明的是,熔点能够通过差示扫描量热仪(DSC)来测定。另外,蜡的熔点能够通过例如调整构成该蜡的多种构成单元的比率来控制。
优选蜡包含聚乙烯蜡。作为具有70℃以上且低于110℃的熔点的聚乙烯蜡,没有特别限定,例如,可列举:AQUACER515聚烯烃蜡(BYK公司制造)、Nopcote PEM-17(圣诺普科公司制造)、Polylon L787、Polylon L788(以上为中京油脂公司制造)、Chemipearl W4005(三井化学公司制造)。具有70℃以上且低于110℃的熔点的聚乙烯蜡可以为通过常法所合成的物质。
蜡可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
作为向油墨组合物添加的蜡的量,以油墨组合物总质量为标准,优选0.1~5.0质量%,更优选0.3~3.5质量%,进一步更优选1.0~2.0质量%。通过使添加量在上述范围内,记录稳定性更优异,即使高温记录时,耐摩擦性也更不易劣化。
(有机溶剂)
第一油墨组合物及第二油墨组合物包含有机溶剂,优选包含标准沸点180~250℃的有机溶剂。由此,能够防止喷头内的油墨组合物中所含的有机溶剂挥发,从而防止喷嘴的堵塞。另外,能够使有机溶剂在记录介质上与油墨组合物混合时迅速挥发,从而能够在记录介质上得到充分的画质。
作为上述有机溶剂,可以包含含氮溶剂。由此,能够使油墨组合物中的树脂稳定地溶解。另外,含氮溶剂具有促进油墨组合物中所含的树脂粒子软化的效果,即使在加热温度较低时,也具有密合性提高的倾向。
作为含氮溶剂,没有特别限定,可列举:吡咯烷酮类、咪唑啉酮类、酰胺醚类、吡啶类、吡嗪类、吡啶酮类。优选为吡咯烷酮类,例如,可列举:2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮。含氮溶剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。在含氮溶剂中,优选酰胺类溶剂。作为酰胺类溶剂,可列举:环状酰胺类、非环状酰胺类。作为环状酰胺类,可列举吡咯烷酮类等。作为非环状酰胺类,可列举为非环状结构的酰胺醚类等。
作为酰胺醚类,可列举也被称为烷氧基烷基酰胺的物质,例如,可列举:3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-甲氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-甲氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-正丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-正丁氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-正丁氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-正丙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-正丙氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-正丙氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-异丙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-异丙氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-异丙氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-叔丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-叔丁氧基-N,N-二乙基丙酰胺等。
作为上述有机溶剂,可以进一步包含除含氮溶剂以外的其它有机溶剂。作为这样的有机溶剂,优选地,可列举:多元醇化合物、链烷二醇化合物、乙二醇乙醚化合物。作为多元醇化合物,可列举:碳原子数为4以下的链烷的多元醇、碳原子数为4以下的链烷的多元醇的氢氧基彼此的分子间缩合物。优选该碳原子数为3以下。分子间缩合物的缩合分子数目优选为2~4。多元醇的分子中的氢氧基数目为2以上,优选为2~4。
作为链烷二醇化合物,可列举碳原子数为5以上的链烷的二醇化合物。该碳原子数优选为5以上,优选为10以下,更优选为7以下。作为乙二醇乙醚化合物,可列举链烷二醇的一个或两个氢氧基醚化而成的物质,作为醚,可列举烷基醚或芳基醚,优选前者。
作为上述有机溶剂或其它有机溶剂的例子,没有特别限定,具体而言,可列举:乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基1,3-己二醇、二乙二醇单-正丙醚、乙二醇单-异丙醚、二乙二醇单-异丙醚、乙二醇单-正丁醚、乙二醇单-叔丁醚、二乙二醇单-正丁醚、三乙二醇单丁醚、二乙二醇单-叔丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单-叔丁醚、丙二醇单-正丙醚、丙二醇单-异丙醚、丙二醇单-正丁醚、二丙二醇单-正丁醚、二丙二醇单-正丙醚、二丙二醇单-异丙醚、甲醇、乙醇、正丙基醇、异丙基醇、正丁醇、2-丁醇、叔丁醇、异丁醇、正戊醇、2-戊醇、3-戊醇、及叔戊醇、2-甲基-1,3-丙二醇等醇类或二醇类。其它溶剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
相对于油墨组合物的总量,有机溶剂的含量优选为3.0质量%以上,更优选为5.0质量%以上且37质量%以下,进一步优选为10质量%以上且35质量%以下,进一步优选为15质量%以上且30质量%以下。由此,能够使有机溶剂在记录介质上迅速地挥发,从而在记录介质上,能够得到充分的画质。
在有机溶剂中,相对于油墨组合物的总量,含氮溶剂的含量优选为3质量%以上,更优选为5.0质量%以上且27质量%以下,进一步优选为10质量%以上且25质量%以下,进一步优选为15质量%以上且20质量%以下。由此,耐摩擦性等更为优越,在这一方面优选。
相对于油墨组合物的总质量,油墨组合物中的标准沸点超过280℃的多元醇化合物的有机溶剂的含量优选为2质量%以下,更优选为1质量%以下,进一步优选为0.5质量%以下,特别优选为0.1质量%以下,最优选0.05质量%以下。该含量的下限为0质量%。通过使含量在上述范围,能够抑制使用有油墨组合物的记录物的耐摩擦性因标准沸点超过280℃的有机溶剂而降低,从而能够得到耐摩擦性更为优异的记录物。
而且,作为第一油墨组合物及第二油墨组合物,标准沸点超过280℃的有机溶剂(不限于多元醇化合物)的含量优选为5质量%以下,更优选为上述范围。作为标准沸点超过280℃的有机溶剂,例如,其为多元醇化合物,但不限定于此。若油墨组合物的该有机溶剂的含量在上述范围,则记录介质上的油墨的干燥性不会显著降低,从而,在各种记录介质,特别是油墨非吸收性或低吸收性的记录介质上,能够降低图像的浓淡不均,油墨的定影性优异。
(表面活性剂)
优选地,第一油墨组合物及第二油墨组合物包含表面活性剂。作为表面活性剂,没有特别限定,例如,可列举:乙炔二醇类表面活性剂、氟类表面活性剂及有机硅类表面活性剂。其中,优选乙炔二醇类表面活性剂、有机硅类表面活性剂。
相对于100质量%油墨组合物,表面活性剂的含量优选为0.1~2.0质量%,更优选为0.1~1.7质量%,进一步优选为0.1~1.5质量%。通过使表面活性剂的含量为2.0质量%以下,具有耐摩擦性更为提供的倾向。另外,通过使表面活性剂的含量为0.1质量%以上,具有得到的记录物的着墨性更为提高、并且喷出稳定性更为提高的倾向。
(水)
第一油墨组合物及第二油墨组合物包含水。作为水,可列举尽可能除去离子性杂质后的水,例如,离子交换水、超滤水、反渗透水及蒸馏水等纯水以及超纯水。另外,若使用通过照射紫外线或添加过氧化氢等而杀菌后的水,当长期保存颜料分散液及使用其的油墨时,能够防止产生霉菌或细菌。
水的含量没有特别限制,在本发明中,优选水的含量大于有机溶剂。另外,作为被称为所谓“水性油墨”的油墨,作为油墨中所含的溶剂成分,至少以水为主要成分。相对于100质量%水性油墨组合物,水的含量优选为40~95质量%,更优选为45~90质量%,进一步优选为50~80质量%,特别优选为52~66质量%。
(其它成分)
为了保持其良好的保存稳定性及从喷头喷出时的稳定性,改善堵塞或防止油墨的劣化,本实施方式中所使用的油墨也能够适当添加各种添加剂,例如,助溶剂、粘度调节剂、pH调节剂、抗氧化剂、防腐剂、防霉剂、缓蚀剂及用于捕获会对分散产生影响的金属离子的螯合剂等。
上面,对能够包含于第一油墨组合物及第二油墨组合物的成分进行了说明,在本实施方式中,在向加热后的记录介质附着油墨而进行的喷墨记录方法中,为了抑制由第一油墨组合物及第二油墨组合物所生成的图像的位置偏移,如下规定能够包含于第一油墨组合物及第二油墨组合物的成分。
在本实施方式中,第一油墨组合物的固体成分的含量比第二油墨组合物多5质量%以上,优选多5~20质量%,更优选多5~13质量%,进一步优选多6~10质量%。另一方面,在油墨的设计难易度等方面,也优选多5~6.5质量%。
相对于油墨组合物的总质量,第一油墨的固体成分的含量优选为7~25质量%,更优选为10~22质量%,进一步优选为10~20质量%,进一步更优选地12~18质量%,特别优选为14~18质量%。而且,优选为15~18质量%。
相对于油墨组合物的总质量,第二油墨的固体成分的含量优选为1~15质量%,更优选为2~13质量%,进一步优选为2~12质量%,更进一步优选为5~11质量%,特别优选为8~11质量%。而且,优选为9~11质量%。在耐摩擦性及耐堵塞性等更为优选方面,优选上述范围。
油墨组合物中的固体成分的含量是指通过作为后干燥工序的二次干燥工序未蒸发挥散的成分的含量。作为该油墨组合物的固体成分,至少包含色料,可以进一步包含树脂粒子及蜡等。
油墨组合物中的有机溶剂的含量为上述含氮溶剂等有机溶剂的含量,但不包含表面活性剂的含量。
另外,第二油墨组合物的有机溶剂的含量比第一油墨组合物多7质量%以上,优选多7~20质量%,更优选多8~17质量%,进一步优选多9~14质量%。另外,特别优选多9质量%以上,更优选多10质量%以上,进一步优选多12质量%以上,更进一步优选多12~14质量%。
第一油墨的有机溶剂的含量优选为5~27质量%,更优选为5~26质量%,进一步优选为12~25质量%,进一步更优选为10~24质量%,特别优选为15~23质量%。
第二油墨的有机溶剂的含量优选为10~40质量%,更优选为20~38质量%,进一步优选为23~35质量%,特别优选为25~33质量%,更特别优选为28~33质量%。
这样一来,形成使第二油墨组合物的有机溶剂的含量高于第一油墨组合物的有机溶剂的含量的组成,并取得第一油墨组合物和第二油墨组合物的固体成分量及有机溶剂量的平衡,结果发现,如后述实施例所示,能够抑制图像之间产生位置偏移。特别是,能够抑制第一油墨组合物的图像和第二油墨组合物的图像之间的位置偏移在道次期间增大。若形成这样的组成,则即使在道次中油墨在喷嘴中持续干燥,第一油墨组合物的图像和第二油墨组合物的图像的位置偏移的程度一致。
就原理而言,推测如下。油墨在喷嘴中干燥并增粘,导致喷出速度及喷出时间改变,油墨滴落位置偏移,从而图像产生位置偏移。通过在第一油墨和第二油墨之间,使油墨中的固体成分和有机溶剂的合计含量接近,油墨在喷嘴中干燥时的滴落位置偏移的程度接近。推测这是因为,在水性组合物的主要成分中,与水相比,固体成分和有机溶剂在特性中具有相同点,如粘度较高等,它们的合计含量接近。另外,当油墨的主要成分为固体成分、有机溶剂及水时,若在第一油墨和第二油墨中,使固体成分和有机溶剂的合计含量取得平衡,则第一油墨和第二油墨的水的含量差变得较小。油墨在喷嘴中干燥时,水最早干燥,有机溶剂及固体成分不干燥或较晚干燥。因此,油墨在喷嘴中干燥时,处于水基本已干燥的状态,油墨的干燥一旦停止,油墨的增粘也将停止。当第一油墨和第二油墨之间水的含量接近时,该状态下的油墨的干燥率变得相近。因为仅水的含量被干燥。推测通过在该状态下停止干燥,增粘的程度也会变得相近。但是,上述为推测,不限定于此。
第一油墨组合物和第二油墨组合物的水的含量的差(多-少)优选在8质量%以内,进一步优选在5.5质量%以内,更优选在3质量%以内。水的含量的差的下限为0质量%以上。另一方面,在油墨的设计难易度等方面,差优选为2质量%以上,更优选为5质量%以上。
另外,虽然不限定于此,但优选第一油墨的水的含量在上述范围内多于第二油墨。通过这样使水的含量一致,能够使油墨的干燥的程度一致,进而能够使由干燥产生的增粘的程度一致,从而能够抑制图像的位置偏移。
第一油墨组合物和第二油墨组合物在20℃下的粘度的差(大-小)优选为2mPa·s以内,更优选为1.5mPa·s以内,进一步优选为1mPa·s以内,特别优选为0.5mPa·s以内。下限为0mPa·s以上。另外,也优选第一油墨组合物的粘度在上述粘度差的范围内低于第二油墨组合物的粘度。这样一来,通过使第一油墨组合物和第二油墨组合物的初始粘度差较小,具有油墨干燥并增粘时的粘度差的范围也较小的倾向。需要说明的是,即使当第一油墨组合物和第二油墨组合物的初始粘度不一致时,通过针对每种油墨组合物改变喷头的驱动波形或调整图像的记录开始位置,能够使初始的图像的位置一致。因此,初始粘度差不一定必须较小,如上所述,作为第一油墨和第二油墨,通过使第一油墨组合物的固体成分的含量比第二油墨组合物多5质量%以上,第二油墨组合物的有机溶剂的含量比第一油墨组合物多7质量%以上,能够抑制在道次期间,图像之间的位置偏移增大。例如,能够防止在记录期间,油墨在喷嘴中干燥并增粘,从而导致图像的位置偏移逐渐变大。油墨的粘度能够使用旋转粘度计。例如,能够使用MCR流变仪(安东帕公司制造)等。能够通过将油墨的温度保持为20℃来测定。
优选第一油墨组合物和第二油墨组合物的水的含量分别为50质量%以上。在本实施方式中,当油墨组合物中的水的含量多达50质量%以上时,特别有效。
第一油墨组合物优选含有10~22质量%固体成分及10~27质量%有机溶剂。更优选含有12~20质量%固体成分及12~26质量%有机溶剂,进一步优选含有14~20质量%固体成分及15~24质量%有机溶剂。
另外,第二油墨组合物优选含有5~15质量%固体成分及23~38质量%有机溶剂,更优选含有5~11质量%固体成分及25~37质量%有机溶剂,进一步优选含有8~11质量%固体成分及25~35质量%有机溶剂。
这样一来,第一油墨组合物的固体成分比第二油墨组合物多,使第二油墨组合物的有机溶剂的含量相应地比第一油墨组合物多,从而获得第一油墨组合物和第二油墨组合物的固体成分量和有机溶剂量的平衡,由此,能够抑制喷墨记录期间的第一油墨组合物的图像和第二油墨组合物的图像的位置偏移。
〔处理液〕
本实施方式的油墨组优选与包含凝集剂的处理液一起用于记录,其中,该凝集剂使水性喷墨油墨组合物的成分凝集。优选地,处理液是以水为组合物的一种主要溶剂成分的水性组合物,优选水在组合物中的含量为40质量%以上。处理液可以进一步含有有机溶剂。通过使用处理液,能够使油墨组合物的画质等优异。另一方面,图像的耐摩擦性可能降低。推测其原因在于,油墨的成分因处理液而凝集,从而导致油墨膜难以变平滑。优选在使油墨组合物附着,使处理液附着于记录介质。通过预先将处理液涂布于记录介质,与使油墨组合物直接附着于记录介质时相比,能够提高画质。关于处理液可以包含的除凝集剂以外的成分的含有、成分的含量、特性及组合物的物性等,与前述油墨组合物的相关内容相同地,能够使其与油墨组合物独立。特别是,能够使它们与第二油墨的相关内容相同。优选地,处理液不是用于对记录介质着色的物质,在该情况下,处理液中的色料的含量优选为0.1质量%以下,更优选为0.05质量%以下,下限为0质量%以上。下面,对处理液中的成分进行说明,但如上所述,不限定于以下内容。
(凝集剂)
凝集剂具有下述功能:与油墨组合物中所含的任意成分、优选地与色料和树脂中的任意一种进行反应而使其凝集并增粘,从而使油墨组合物中所含的树脂或色料在记录介质上较早固定,抑制其流动。由此,能够在滴落后固定油墨滴,从而抑制油墨滴之间的干扰,能够形成不存在浓度不均的图像。
作为凝集剂,优选多价金属盐、有机酸、阳离子聚合物中的任意一种,更优选多价金属盐、阳离子聚合物中的任意一种,进一步优选前一个。处理液中所含的凝集剂的含量优选为0.5~20质量%,更优选为1~15质量%,进一步优选为2~10质量%。由此,能够使着色油墨组合物的成分凝集,从而提高画质。
多价金属化合物是由二价以上的多价金属离子和阴离子构成的化合物。作为二价以上的多价金属离子,例如,可列举:Ca2+、Mg2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Ba2+等。作为阴离子,例如,可列举:Cl-、NO3 -、CH3COO-、I-、Br-、ClO3 -、SO4 -等。在这些之中,从上述凝集效果进一步提高的观点考虑,能够优选使用镁盐、钙盐及铝盐。
作为有机酸,例如,可列举:琥珀酸、醋酸、丙酸及乳酸,但不限定于此。
作为阳离子聚合物,例如,可优选列举胺类聚合物等,但不限定于此。作为胺类聚合物,只要为结构中具有氨基的物质即可,可列举:由环氧卤丙烷和胺化合物所生成的树脂、聚烯丙基胺、聚烯丙基胺的季盐等。可列举能够溶于水且在水中带有正电荷的阳离子聚合物。
处理液中的凝集剂的含量优选为0.5~15质量%。更优选为1~10质量%,进一步优选为2~8质量%。若按照摩尔浓度换算,处理液中的凝集剂的含量优选为0.1~1.5mol/kg。处理液中的凝集剂的含量的下限更优选为0.2mol/kg以上。处理液中的凝集剂的含量的上限更优选为1.0mol/kg以下,进一步优选为0.6mol/kg以下。由此,能够提高画质,同时谋求与耐摩擦性等其它特性的平衡。
(有机溶剂)
处理液优选包含有机溶剂,进一步优选包含标准沸点180~250℃的有机溶剂。由此,能够防止喷头内的处理液中所含的有机溶剂挥发,进而防止喷嘴堵塞。另外,能够使有机溶剂在记录介质上与油墨组合物混合时快速挥发,能够在记录介质上获得充分的画质。
作为上述有机溶剂,可以包含含氮溶剂。由此,能够使油墨组合物中的树脂稳定地溶解,能够与油墨组合物相互混合。另外,含氮溶剂具有促进油墨组合物中所含的树脂粒子软化的效果,即使在加热温度较低时,也具有密合性提高的倾向。作为含氮溶剂及其它有机溶剂,能够使用与油墨组合物中所说明的溶剂相同的溶剂。
相对于处理液的总量,有机溶剂的含量优选为3.0质量%以上,更优选为5.0质量%以上且35质量%以下,进一步优选为10质量%以上且35质量%以下,进一步优选为15质量%以上且30质量%以下。由此,油墨组合物和处理液混合时,油墨组合物的成分的凝集程度适当。另外,能够使有机溶剂在记录介质上与油墨组合物混合时迅速挥发,能够在油墨非吸收性或低吸收性的记录介质上获得充分的画质。
优选地,处理液的标准沸点超过280℃的有机溶剂的含量为2质量%以下。作为标准沸点超过280℃的有机溶剂,例如,具有多元醇化合物。若处理液的该有机溶剂的含量在上述范围,则记录介质上的处理液的干燥性不会显著降低,故优选。从而,在各种记录介质,特别是油墨非吸收性或低吸收性的记录介质上,在减少图像渗色及耐摩擦性优异方面,优选。
相对于油墨组合物的总质量,处理液中的标准沸点超过280℃的有机溶剂的含量更优选为1质量%以下,进一步更优选为0.5质量%以下,特别优选为0.1质量%以下,最优选为0.05质量%以下。该含量的下限为0质量%。通过使含量在上述范围,抑制记录物的耐摩擦性因标准沸点超过280℃的有机溶剂而降低,从而能够获得耐摩擦性更为优异的记录物。
处理液还可以含有表面活性剂、树脂、施胶剂(例如,淀粉物质、纤维素类物质、多糖类、蛋白质、水溶性高分子等)、pH调节剂、防腐剂·防霉剂等成分。
上面,对处理液的成分进行了说明,在本实施方式中,优选地,规定第一油墨组合物和处理液的固体成分及有机溶剂的含量的差位于与上述第一油墨组合物和第二油墨组合物的固体成分及有机溶剂的含量的差相同的范围内。具体而言,优选地,第一油墨组合物的固体成分的含量比处理液多5质量%以上,处理液的有机溶剂的含量比第一油墨组合物多7质量%以上。由此,由于与第一油墨组合物和第二油墨组合物中所述相同的理由,在处理液和第一油墨组合物这样固体成分的含量不同的液体之间,能够抑制喷墨记录期间的图像的位置偏移。特别是,能够抑制由第一油墨所形成的图像和由处理液所形成的处理液层的位置偏移,第一油墨能够与处理液充分接触,在提高画质方面优选。
处理液中的固体成分的含量是指通过作为后干燥工序的二次干燥工序未蒸发挥散的成分的含量,作为该处理液的固体成分,可列举凝集剂。当处理液包含油墨组合物中所含的固体成分及可以含有的固体成分时,这些也作为固体成分。
此外,优选地,规定第一油墨组合物和处理液的水的含量的差及/或粘度的差位于与上述第一油墨组合物和第二油墨组合物中所述相同的范围内。
〔记录装置〕
本实施方式的记录装置是指通过本实施方式的记录方法进行记录的记录装置。记录装置可以为喷墨记录装置,也可以为串行式的喷墨记录装置或行式的喷墨记录装置。
下面,对本实施方式的记录装置的构成的一例进行说明。
图1中示出了用于本实施方式的喷墨记录方法的记录装置(喷墨装置)的一例的示意剖视图。如图1所示,喷墨装置100具备滑架2、喷墨头3、压板4、压板加热器4a、后加热器5、冷却风扇5a、预加热器7、IR加热器8及换气风扇8a。需要说明的是,冷却风扇5a、预加热器7、IR加热器8及换气风扇8a根据需要使用,可以省略。
喷墨头3搭载于滑架2,具备用于喷出油墨组合物的多个喷嘴列。各喷嘴列排列有多个喷嘴孔而成。喷墨记录装置1是所谓的串行式喷墨记录装置。串行式喷墨记录装置在沿规定方向移动的滑架2上搭载有喷墨头3,喷墨头3随着滑架2向主扫描方向移动而移动,由此将液滴喷出于记录介质上。进行主扫描,即滑架2向着图中的近前-里侧方向即主扫描方向移动,同时从搭载于滑架2的喷墨头3喷出油墨,并使其向记录介质附着。喷墨头3可以具备用于喷出第一油墨组合物的喷头;及配置于第一喷头的下游,并用于喷出第二油墨组合物的喷头。或者,喷墨头3为具备用于喷出第一油墨组合物的喷嘴列和用于喷出第二油墨组合物的喷嘴列一个喷头。
另外,优选地,喷墨头3构成为也喷出处理液。在该情况下,喷墨头3在用于喷出第一油墨组合物的喷头的上游具备用于喷出处理液的喷头即可。或者,喷墨头3也可以在用于喷出第一油墨组合物的喷嘴列的上游侧具备用于喷出处理液的喷嘴。
压板加热器4a用于在油墨组合物的附着工序中加热记录介质。若使用压板加热器4a,则能够从喷墨头3侧的相反侧加热记录介质。由此,喷墨头3变得较为不易被加热。
后加热器5使记录于记录介质1的油墨组合物进行二次干燥及固化。通过利用后加热器5加热记录有图像的记录介质1,油墨组合物中所含的水分等更加迅速地蒸发飞散,并由油墨组合物中所含的聚合物粒子形成被膜。这样一来,油墨干燥物在记录介质上牢固地定影(粘接),从而能够在短时间内得到耐摩擦性优异的高画质图像。
冷却风扇5a用于在利用后加热器5使记录介质干燥之后,对记录介质上的油墨组合物进行冷却,从而在记录介质上高密合性地形成被膜。
在向记录介质喷出油墨组合物之前,预加热器7将记录介质预先加热(预热)。
IR加热器8根据需要使用,用于在油墨组合物的附着工序中从喷墨头3侧加热记录介质。由此,虽然喷墨头3也容易同时被加热,但与压板加热器4a等从记录介质的被面被加热时相比,能够升温而不受记录介质的厚度的影响。换气风扇8a用于更有效地使附着于记录介质1的油墨组合物干燥。
图2为喷墨记录装置100的功能方框图。
控制器10是用于控制喷墨记录装置100的控制单元。接口部11(I/F)用于在电脑90和喷墨记录装置100之间进行数据收发。CPU12是用于控制喷墨记录装置100整体的运算处理装置。存储器13是用于确保存储CPU12的程序的区域及作业区域。CPU12通过单元控制电路14来控制各单元。需要说明的是,检测器组60监视喷墨记录装置内的状况,控制器10基于其的检测结果来通知各单元。
输送单元20控制喷墨记录的副扫描(输送),具体而言,控制记录介质1的输送方向及输送速度。具体而言,通过控制由电机驱动的输送辊的旋转方向及转速来控制记录介质1的输送方向及输送速度。
滑架单元30控制喷墨记录的主扫描(道次),具体而言,使喷墨头3沿主扫描方向往复移动。滑架单元30具备搭载喷墨头3的滑架2及用于使滑架往复移动的滑架移动机构。
喷头单元40控制从喷墨头的喷嘴喷出的处理液或油墨组合物的量。例如,当喷墨头的喷嘴被压电元件驱动时,控制各喷嘴上的压电元件的动作。通过喷头单元40控制从处理液附着之后至油墨附着之间的时间及处理液点尺寸。另外,通过滑架单元30及喷头单元40的控制的组合来控制每一次扫描的处理液附着量。
干燥单元50控制IR加热器、预加热器、压板加热器、后加热器等各种加热器的温度。
上述喷墨记录装置100交替反复地进行使搭载有喷墨头3的滑架2沿主扫描方向移动的动作及输送动作(副扫描)。此时,进行各道次时,控制器10控制滑架单元30,以使喷墨头3沿主扫描方向移动,同时控制喷头单元40,以使喷墨头3的规定喷嘴孔喷出处理液或油墨组合物的液滴,从而在记录介质1上附着油墨组合物的液滴。另外,控制器10控制输送单元50,以在输送动作时,使记录介质1以规定的输送量沿输送方向输送。
通过交替地反复进行道次(主扫描)和输送动作(副扫描),附着有多个液滴(点)的记录区域逐渐被输送。接着,通过后加热器5使附着于记录介质的液滴干燥,完成图像。然后,将完成的记录物通过收卷机构(省略图示)卷绕为辊卷状,并通过平台机构(省略图示)输送即可。将主扫描称为道次。此为串行式记录方法。也可以将主扫描与副扫描区分开来而称为扫描。
图3为表示图1的记录装置的滑架周围的构成的一例的透视图。其为串行式喷墨记录装置的构成的一例的一部分。滑架周围的构成100a具有:滑架2;搭载于滑架2的喷墨头3;部件3a,该部件3a为喷墨头3的一部分,包括用于喷出油墨的喷嘴;油墨容器(未图示);油墨供应通道(未图示),用于从油墨容器向喷墨头3提供油墨,例如油墨供应管等。油墨容器可以设于除滑架4以外的场所,也可以设于滑架。另外还具备:压板4,配设于滑架2的下方,向该压板4输送记录介质P;滑架移动机构2a,使滑架2相对于记录介质P相对移动;输送装置20a,该输送装置20a为辊,用于沿副扫描方向(输送方向)输送记录介质P;控制部CONT,控制滑架2等的动作。S1-S2的方向为主扫描方向,T1→T2的方向为副扫描方向。需要说明的是,在一次主扫描中,沿主扫描方向(装置的左右方向)中的任一方向进行主扫描。
图4为表示搭载于串行式记录装置的滑架的喷头(喷墨头)的配置的一例的图。在滑架上,从记录介质的输送方向即副扫描方向的上游侧向下游侧,依次配置有第一喷头、第二喷头、第三喷头。喷头进行主扫描,即,一边通过滑架向主扫描方向移动,一边喷出油墨并使其向记录介质附着。在一次主扫描中,沿图中的左右方向的任意一方进行主扫描。交替反复地进行主扫描和副扫描,由此,逐渐输送记录介质,并不断进行记录。通过主扫描喷出填充至第一喷头的喷嘴列的组合物,并附着于记录介质。随着交替反复地进行主扫描和副扫描,从而不断进行记录,接着,填充于第二喷嘴列的组合物附着于记录介质,接着,填充于第三喷嘴列的组合物附着于记录介质。
在一次主扫描中,将喷头与记录介质相对地所移动过的区域称为该主扫描的记录区域。一次主扫描的记录区域为副扫描方向的长度为喷头的喷嘴列的副扫描方向的长度,且向主扫描方向延伸的带状区域。例如,当从第一喷头的一个喷嘴列喷出某种组合物并进行记录时,该组合物的一次主扫描的记录区域为以第一喷头的该一个喷嘴列的副扫描方向的长度沿主扫描方向延伸的带状区域。
一个喷头具备五个喷嘴列,也可以使每个喷嘴列填充并喷出不同的组合物。在该情况下,可以在相同的主扫描中,使从一个喷头喷出的多种组合物附着于该主扫描的记录区域。喷头的数目及喷头所具备的喷嘴列的数目不限定于图中所示。
另一方面,也可以使用行式喷墨记录装置作为记录装置。例如,在图1的记录装置中,喷墨头3构成行式喷头,该构成行式喷头沿记录介质的宽度方向(图1的里侧-近前方向)延伸,喷墨头的宽度方向的长度达到记录介质的宽度方向的记录区域的长度以上的长度。在记录期间,行式喷头的位置固定。通过进行一次扫描(主扫描)来进行记录,所述扫描是指,一边输送记录介质,一边从行式喷头喷出油墨并使其向记录介质附着。其为行式记录方法。通过从记录介质的输送方向的上游侧向下游侧配置有多个行式喷头,并使每个行式喷头喷出不同的组合物,也能够使用多种组合物进行记录。当将行式喷墨记录装置作为记录装置时,作为除喷墨头的构成及记录方法以外的记录装置的构成,能够与图1的装置相同。
〔记录介质〕
在本实施方式中,作为记录介质1,优选使用非吸收性或低吸收性的记录介质。非吸收性记录介质或低吸收性记录介质越为低吸收、甚至非吸收,则由水性油墨组合物的排拒而产生的着墨性越容易降低。因此,相对于这样的记录介质,使用本实施方式的喷墨记录方法较为有利。作为非吸收性记录介质或低吸收性记录介质,记录介质自身具有耐水性及耐久性,能够将记录物用于多种用途,因此很有用。
在此,“低吸收性记录介质”或“非吸收性记录介质”是指在布里斯托(Bristow)法中从接触开始至30msec为止的水吸收量为10mL/m2以下的记录介质。作为短时间内的液体吸收量的测定方法,该布里斯托法是最为普及的方法,也被日本制浆造纸技术协会(JAPANTAPPI)所采用。试验方法的详细内容在“JAPAN TAPPI纸浆试验方法2000年版”的标准No.51“纸及板纸-液体吸收性试验方法-布里斯托法”中有记载。
另外,非吸收性记录介质或低吸收性记录介质也能够根据记录面相对于水的湿润性来分类。例如,向记录介质的记录面滴加0.5μL的水滴,并测定接触角的下降率(滴落后0.5毫秒时的接触角和5秒时的接触角相比较),由此能够对记录介质进行表征。更具体而言,作为记录介质的性质,“非吸收性记录介质”的非吸收性是指上述下降率低于1%,“低吸收性记录介质”的低吸收性是指上述下降率为1%以上且低于5%。另外,吸收性是指上述下降率为5%以上。需要说明的是,接触角能够使用便携式接触角测量仪PCA-1(协和界面科学株式会公司制造)等来测定。
作为低吸收性记录介质,没有特别限定,例如,可列举表面设有用于接收油性油墨的涂覆层的涂覆纸。作为涂覆纸,没有特别限定,例如,铜版纸、涂布纸、哑光纸等记录用纸。
作为非吸收性记录介质,没有特别限定,例如,可列举:不具有油墨吸收层的塑料薄膜、在纸等基材上涂布有塑料而成的物品或粘贴有塑料薄膜而成的物品。作为在此所说的塑料,可列举:聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯等。
而且,除上述记录介质以外,也能够使用铁、银、铜、铝等金属类的板材、玻璃等油墨非吸收性或低吸收性的记录介质。
记录介质的主扫描方向的宽度优选为50cm以上,更优选为70cm以上,进一步优选为80cm以上,进一步更优选为100cm以上,特别优选为130cm以上。另外,记录介质的主扫描方向的宽度优选为500cm以下,更优选为400cm以下,进一步更优选为300cm以下,特别优选为200cm以下。当记录介质的主扫描方向的宽度在上述范围时,可以记录用于显示等的有用的记录物,另一方面,虽然在扫描期间容易产生干燥,但根据本实施方式,可以降低油墨的位置偏移,在这一方面优选。另外,容易使一次扫描的最大时间如下所述,故优选。
〔喷墨记录方法〕
本实施方式的喷墨记录方法使用上述油墨组,具有油墨附着工序,即,使油墨组的第一油墨组合物和第二油墨组合物附着于加热后的记录介质。下面,按顺序对记录方法进行说明。可以使用串行式记录方法,也可以使用行式记录方法。
(处理液附着工序)
本实施方式的喷墨记录方法具有使处理液附着于记录介质的工序。处理液附着工序是指将包含凝集剂的处理液附着于记录介质的工序,所述凝集剂使油墨组合物凝集。凝集剂具有下述功能:与油墨组合物中所含的颜料或能够包含于油墨组合物中的颜料分散树脂等进行反应,从而使颜料凝集。由此,能够抑制使用油墨组合物所记录的图像产生渗色等,能够获得画质优异的图像。处理液的附着方法没有限制,能够利用喷墨法、辊涂法、喷涂法等。其中,优选喷墨法。
在本实施方式中,优选地,相对于通过主扫描而附着有油墨组合物的记录区域,在该主扫描之前,向其附着处理液,或,通过该主扫描向其附着处理液,更优选前者。需要说明的是,处理液的附着时刻不限定于上述形式。
(油墨组合物附着工序)
油墨组合物附着工序是指从喷墨头喷出包含第一油墨组合物和第二油墨组合物的油墨组,并使其向低吸收性或非吸收性的记录介质1附着的工序。喷出第一油墨组合物及第二油墨组合物的顺序没有限定。
作为本实施方式中的串行式记录方法的例子,通过主扫描和副扫描来进行油墨附着工序,主扫描一边使喷墨头3和记录介质1的相对位置向主扫描方向变化,一边喷出油墨组合物;副扫描沿与主扫描方向交叉的副扫描方向改变滑架2和记录介质1的相对位置。接着,以第一油墨组合物的图像和第二油墨组合物的图像重叠的方式,在记录介质上进行记录。由此,即使不使用行式喷头那样的大型喷头,也能够向横向宽度较广的记录介质进行记录。
优选地,通过进行多次主扫描来进行油墨组合物附着工序,主扫描一边使具备油墨组的喷墨头和记录介质的相对位置向主扫描方向变化,一边喷出油墨组合物。
例如,能够采用使用图4的喷头(喷墨头)的构成的串行式记录方法。例如,向图4的搭载于滑架的第一喷头的1喷嘴列中填充处理液,向第二喷头的一个喷嘴列中填充第一油墨,向第三喷头的一个喷嘴列中填充第二油墨即可。在该情况下,随着向记录介质附着处理液,并进行记录,向附着有处理液的记录区域附着第一油墨,并向附着有第一油墨的区域附着第二油墨。在这样的情况下,在相同滑架上搭载有用于喷出第一油墨的喷墨头和用于喷出第二油墨的喷墨头。在该情况下,与将第一喷头和第二喷头搭载于不同滑架时相比,能够简化记录装置的构成,故优选。相反地,由于通过相同滑架的移动来附着第一油墨和第二油墨,因此,需要注意使第一油墨的图像和第二油墨的图像的位置对齐,本发明特别有用。在这样的例子中,第一油墨和第二油墨从搭载于相同滑架的喷头喷出即可,不限定于上述喷头的配置。
优选地,一次主扫描的最大时间为0.8秒以上。“一次扫描的最大时间”是指,在一次扫描中,当假设从记录介质的扫描方向的一端至另一端进行记录时,喷墨头的一点与记录介质相对的时间。需要说明的是,进行记录方法时,根据待记录图像,也可以进行比上述一次扫描的最大时间更短的时间的扫描。一次扫描的最大时间更优选为0.8~5秒以下,更优选为0.8秒以上且4秒以下,进一步优选为1秒以上且3秒以下,特别优选为1.5~2.5秒。
通过使一次扫描的最大时间为上述范围以下,图像的位置偏移的降低更为优异,在这一方面优选。另外,通过使一次扫描的最大时间在上述范围以上,能够制成记录介质的宽度更大的可以用于显示等的记录物,故优选。相反,如果扫描的最大时间较长,则在扫描期间,喷嘴的油墨容易产生干燥,图像容易产生位置偏移,但根据本实施方式,能够降低油墨的位置偏移,在这一方面优选。需要说明的是,扫描中的平均扫描速度优选为60~100cm/秒。
在本实施方式中,作为行式记录方法,也能够进行油墨附着工序。在进行行式记录方法时,例如,使用前述行式记录装置进行记录即可。在该情况下,能够提高记录速度,故优选。在该情况下,也能够抑制第一油墨的图像和第二油墨的图像的位置偏移在扫描期间中增大,故优选。
(加热工序)
优选地,在油墨组合物附着工序,使用加热装置加热记录介质1,并对加热后的记录介质1进行油墨附着工序。对油墨附着工序时的记录介质进行加热的装置不限定于压板加热器,也可以为对记录介质吹送具有热的空气的鼓风装置或向记录介质照射产生热的射线的装置。
在油墨组合物附着工序中,记录介质的表面温度优选为27~50℃,更优选为28~45℃,进一步优选为29~40℃,更进一步优选为30~38℃,特别优选为32~38℃。该温度是指附着工序中的记录介质的记录面接收油墨附着的部分的表面温度,当长时间进行记录时,该温度是指记录期间的平均温度。进行加热工序时的记录介质的表面温度优选为30℃以上。
通过具备加热工序,画质优异,而且耐摩擦性、降低堵塞及高光泽方面更为优异,故优选。另一方面,推测在扫描期间,由于受到热的影响,喷墨头的喷嘴的油墨容易产生干燥,油墨的喷出速度变动或油墨滴从喷嘴离开的定时变动,因此,产生图像的位置偏移。但是,根据本实施方式,能够降低油墨的位置偏移。
根据本实施方式的喷墨记录方法,在向加热后的记录介质附着油墨而进行的喷墨记录方法中,能够抑制第一油墨组合物的图像和第二油墨组合物的图像的位置偏移。
另外,优选地,在油墨组合物附着工序中,具备鼓风工序,即,通过输送空气的鼓风装置向记录介质输送空气。鼓风工序可以作为上述加热工序来进行,也可以输送不具有热的常温的风。通过鼓风工序能够加快附着于记录介质油墨的干燥,从而画质更为优异,故优选。
(油墨组合物后干燥工序)
油墨组合物被附着之后,通过后加热器5,使油墨组合物所附着的记录介质干燥。由此,记录介质上的油墨组合物中所含的树脂熔融,能够形成着墨性良好的记录物。此时,后加热器5对记录介质的加热温度优选为50~150℃,更优选为70℃以上且120℃以下,进一步优选为80℃以上且110℃以下。通过使干燥温度在上述范围内,耐摩擦性具有更为提高的倾向。
(实施例)
下面,使用实施例及比较例,对本发明进行具体说明。本发明丝毫不受下面实施例限定。
(处理液及油墨组合物的制备)
按照下述表1所示的组成(质量%)混合各材料,并充分搅拌,从而准备各种处理液、第一油墨组合物及第二油墨组合物。颜料、树脂、蜡为每种固体成分在油墨等之中的含量。在实施例中,作为第一油墨组合物,准备白色油墨组合物,作为第二油墨组合物,准备非白色油墨组合物,具体而言,准备青色油墨组合物。颜料预先按照颜料:分散剂树脂5:1的质量比与分散剂树脂(苯乙烯丙烯酸类的水溶性树脂)在水中混合,并利用珠磨机搅拌,制备颜料分散液,并将其用于油墨的制备。颜料的固体成分为颜料和分散剂树脂的合计固体成分。当使用多价金属盐的水合物作为凝集剂时,固体成分为除水合物的水以外的固体成分。
【表1】
Figure BDA0002002220030000311
表1所示的油墨材料如下所述。
凝集剂A:多价金属盐“硫酸镁·七水合物”
凝集剂B:阳离子聚合物“Catiomaster-PD-7”
颜料(白色油墨):Pigment White 6(二氧化钛颜料)
颜料(非白色油墨):Pigment Blue15:3
树脂:苯乙烯丙烯酸类“JONCRYL62”树脂乳液蜡:聚乙烯系“AQ515”蜡乳液
表面活性剂:硅类“BYK348”
表1所示的油墨的粘度是使用MCR300流变仪(安东帕公司制造)将油墨的温度保持为20℃而测得的值。
如表2~4所示,改变并记录用于喷墨记录方法的处理液及油墨组合物的组合以及各种条件,进行各种评价。下面,对记录方法的条件及各评价试验的详细内容进行说明。
【表2】
Figure BDA0002002220030000321
【表3】
Figure BDA0002002220030000331
【表4】
Figure BDA0002002220030000341
(记录试验)
制造爱普生制造的SC-S40650改造机。如图4所示,在记录介质的输送方向的上游侧和其下游侧、以及更下游侧配置三个喷头。从上游开始分别为第一喷头、第二喷头、第三喷头。向第一喷头的一个喷嘴列填充处理液,向第二喷头的一个喷嘴列中填充白色油墨(第一油墨组合物),向第三喷头的一个喷嘴列中填充非白色油墨(第二油墨组合物)。可以按照处理液、白色油墨、非白色油墨油墨的顺序向记录介质附着。与三个喷头相对的共通压板上设有压板加热器。使压板加热器操作,从而使附着工序时的记录介质的表面温度为表中的值。其中,在25℃的例子中,停止压板加热器,不进行加热。利用比喷头更靠近下游的后加热器进行二次干燥。二次干燥在85℃下进行约30秒。
(记录介质)
作为记录介质,使用LAG Jet E-1000ZC(LINTEC公司制造、透明薄膜)。将其切割或粘贴,使每个例子的记录介质的宽度为表中的值。由于记录介质的宽度的原因,一次扫描时间为表中的值。
除图像位置偏移评价以外的评价用图案采用如下记录条件。针对处理液及每种油墨,以最高获得1440×1400dpi的分辨率且附着量达到下述值的方式,调节点的油墨量或点密度。
油墨:每种油墨的附着量为12mg/inch2
处理液:相对于所使用的油墨的合计附着量,其附着量为10质量%
对形成于记录后的记录介质的记录图案进行评价。下面,示出各评价试验的内容。
<图像位置偏移>
使用第一油墨的喷嘴列,在一次主扫描中,从记录介质的主扫描方向的可记录范围的一端向另一端进行主扫描,从而分别在一端和另一端记录线条。各线条为沿副扫描方向延伸的线条,使线条在副扫描方向上的长度为1cm。接着,进行副扫描,并使滑架复位。接着,使用第二油墨的喷嘴列,以与使用第一油墨所记录的线条重叠的方式,从一端向另一端进行主扫描,从而在一端和另一端记录线条。使第二油墨的线条在副扫描方向上的长度也为1cm。在相同位置喷出油墨,以使第一油墨的线条和第二油墨的线条在主扫描方向的位置为理论上重叠的位置。此时,使用第一油墨,向记录介质的副扫描方向的下一区域同样地记录线条。并使副扫描和滑架复位,通过接下来的主扫描,在之前的主扫描中所记录的第一油墨的线条上重叠第二油墨的线条,从而进行记录。将其连续进行30分。需要说明的是,每当滑架移动时,通过喷嘴对设于记录介质的两个外侧的冲洗槽进行冲洗。记录之后,针对记录于主扫描方向的另一端的线条,分别确认第一油墨的线条和第二油墨的线条在主扫描方向上的位置偏移,并确认最大的偏移量。需要说明的是,在全部例子中,记录于主扫描方向的一端的线条均未产生位置偏移。
A:偏移量为0.1mm以下。
B:偏移量超过0.1mm但为0.3mm以下。
C:偏移量超过0.3mm但为0.6mm以下。
D:偏移量超过0.6mm。
<图像端吸墨>
作为评价用测试图案,使一个图案的大小为3×3cm,并在图案之间隔开1cm的间隙,沿记录介质的主扫描方向的整个可记录区域进行记录。在相同位置喷出图案,以使处理液、白色油墨的各图案理论上位于重叠的位置。在副扫描方向上,也在图案之间隔开1cm的间隔而并列记录图案。不使用非白油墨。每次主扫描均冲洗喷嘴。
连续进行记录试验30分,针对各图案,通过目测,观察在主扫描方向的端部上,白色与白色图案的内部相比是否产生浓淡不均的状态。
A:不存在与图案内部相比看到端部的浓淡不均的状态。
B:存在部分与图案内部相比看到端部的浓淡不均的状态。
C:与图案内部相比看到端部的浓淡不均的状态明显。
<耐堵塞性(白)>
在图像端吸墨试验的条件连续进行两小时记录,记录之后,检查白喷嘴列的喷出。
A:无不喷出喷嘴
B:不喷出喷嘴为2%以下
C:不喷出喷嘴超过2%但为4%以下
D:不喷出喷嘴超过4%
<耐摩擦性(白)>
仅使用处理液和白色油墨记录图案。通过学振耐摩擦试验,使用布以500g的负荷摩擦十次,从而进行评价。
A:无图案部的剥落及颜色向棉布的转移。
B:无图案部的剥落,大颜色部分向棉布转移。
C:具有图案部的剥落。
<白色度>
仅使用处理液和白色油墨记录图案。通过分光测色计GretagMacbethSpectrolino(产品名称、X-RITE公司制造)测定图像的白色度(L*)。测定时,将OD值为2.1的黑色衬板作为基底。
A:L*值为75以上。
B:L*值为70以上且低于75。
C:L*值低于70。
<画质(白)>
仅使用处理液和白色油墨记录图案。通过目测评价图案。
A:图案内不存在浓淡的不均。
B:图案内看到部分浓淡的不均。
C:图案内浓淡的不均明显。
由实施例及比较例的结果可以得到下述所示见解。
在第一油墨的固体成分的含量比第二油墨多5质量%以上,第二油墨的有机溶剂的含量比第一油墨多7质量%以上,且具备加热工序的实施例中,图像位置偏移抑制均优异。另一方面,在不满足这样的条件的比较例中,图像位置偏移抑制均交差。下面,将记叙详细内容。
通过实施例1和6、7的比较及实施例16和9的比较可知,油墨附着工序中的记录温度较低时,图像位置偏移抑制更为优异,耐堵塞性也很优异。推测当记录温度较高时,喷嘴干燥,从而印象了耐堵塞性及图像位置偏移。另外,在图像位置偏移评价中,记录于主扫描方向的一端的线条未产生图像位置偏移,因此,推测在主扫描期间,喷嘴干燥,并产生了图像位置偏移。另外,油墨附着工序中的记录温度较高时,画质更为优异,因此,当进行加热工序从而获得优异的画质时,能够抑制图像位置偏移,在这一方面,本发明是有用的。
由实施例1和11、12的比较及实施例17和3的比较可知,油墨附着工序中道次时间较短时,在图像位置偏移、图像端吸墨的试验中,更为优异。另一方面,道次时间较长时,能够对可以用于显示的记录物进行记录,因此,即使在道次时间较长的记录中,也能够抑制图像的位置偏移等,在这一方面,本发明特别有用。
在第一油墨的固体成分的含量比处理液多5质量%以上,处理液的有机溶剂的含量比第一油墨多7质量%以上的实施例1~13、16、17中,与不满足这样的条件的比较例1~3及实施例14、15相比,能够抑制图像端吸墨,这些实施例能够抑制第一油墨和处理液之间的图像位置偏移。
在第一油墨和第二油墨的水的含量的差在5.5质量%以内的实施例1~4中,与水的含量的差较多的实施例9相比,更能够抑制图像位置偏移。
在第一油墨和第二油墨在20℃下的粘度的差为1mPa·s以内的实施例1~4中,与该粘度的差超过1mPa·s的实施例8-10相比,更能够抑制图像位置偏移。
即使当实施例18中不使用处理液时,也能够获得抑制图像位置偏移的效果。
由参考例1、2可知,当使用第一油墨和第二油墨,其中,第一油墨的固体成分的含量并不比第二油墨多5质量%以上,第二油墨的有机溶剂的含量并不比第一油墨多7质量%以上,但不使用加热工序时,图像位置偏移抑制变差,画质劣化。因此,当进行加热工序并获得优异的画质时,图像位置偏移抑制优异,在这一方面,本发明是必须的。

Claims (13)

1.一种油墨组,其特征在于,
所述油墨组具备第一油墨组合物和第二油墨组合物,
所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物为水性喷墨油墨组合物,所述水性喷墨油墨组合物含有包含色料的固体成分和有机溶剂,
所述第一油墨组合物的固体成分的含量比所述第二油墨组合物多5质量%以上,
所述第二油墨组合物的有机溶剂的含量比所述第一油墨组合物多7质量%以上,
在向加热后的记录介质附着油墨而进行的喷墨记录方法中使用所述油墨组。
2.根据权利要求1所述的油墨组,其特征在于,
所述油墨组与包含凝集剂的处理液共同用于记录,所述凝集剂使所述水性喷墨油墨组合物的成分凝集,
所述第一油墨组合物的固体成分的含量比所述处理液多5质量%以上,
所述处理液的有机溶剂的含量比第一油墨组合物多7质量%以上。
3.根据权利要求1或2所述的油墨组,其特征在于,
所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物的水的含量的差在8质量%以内。
4.根据权利要求1所述的油墨组,其特征在于,
所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物在20℃下的粘度的差在1.5mPa·s以内。
5.根据权利要求1所述的油墨组,其特征在于,
所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物的水的含量分别为50质量%以上。
6.根据权利要求1所述的油墨组,其特征在于,
所述第一油墨组合物的固体成分的含量比所述第二油墨组合物多5~13质量%,所述第二油墨组合物的有机溶剂的含量比所述第一油墨组合物多7~17质量%。
7.根据权利要求1所述的油墨组,其特征在于,
所述第一油墨组合物含有10~22质量%固体成分及15~27质量%有机溶剂,所述第二油墨组合物含有5~12质量%固体成分及23~38质量%有机溶剂。
8.根据权利要求1所述的油墨组,其特征在于,
所述第一油墨组合物为包含白色色料作为固体成分的白色油墨组合物,第二油墨组合物为包含非白色色料作为固体成分的非白色油墨组合物。
9.根据权利要求1所述的油墨组,其特征在于,
所述第二油墨组合物的有机溶剂的含量比所述第一油墨组合物多9质量%以上。
10.一种喷墨记录方法,其特征在于,
所述喷墨记录方法使用权利要求1~9中任一项所述的油墨组来进行,
所述喷墨记录方法具有油墨附着工序,所述油墨附着工序向加热后的记录介质附着所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物。
11.根据权利要求10所述的喷墨记录方法,其特征在于,
附着时的所述记录介质的表面温度为30~50℃。
12.根据权利要求10或11所述的喷墨记录方法,其特征在于,
所述喷墨记录方法具备下述工序:
使包含凝集剂的处理液附着于所述记录介质,所述凝集剂使所述水性喷墨油墨组合物的成分凝集。
13.根据权利要求10所述的喷墨记录方法,其特征在于,
所述喷墨记录方法通过进行多次主扫描而进行所述油墨附着工序,所述主扫描一边使具备所述油墨组的喷墨头和所述记录介质的相对位置向主扫描方向变化,一边喷出油墨组合物,一次主扫描的最大时间为0.8秒以上。
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