CN111379173A - 液体喷出装置、喷墨记录方法及颜料印染油墨组合物 - Google Patents
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Abstract
提供一种在使用了颜料印染油墨组合物的喷墨印染中能够兼顾油墨的喷出稳定性与耐擦性、手感的液体喷出装置、喷墨记录方法以及颜料印染油墨组合物。本发明的液体喷出装置具备油墨组合物和具有喷出所述油墨组合物的喷嘴的液体喷出部,其中,所述油墨组合物是含有树脂粒子、水和有机溶剂的颜料印染油墨组合物,所述树脂粒子的玻璃化转变温度为5℃以下,所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为6.5质量%以上的所述树脂粒子,所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为15.0质量%以下的沸点为270℃以上的多元醇作为所述有机溶剂,所述液体喷出部具有压力室和使所述压力室内的油墨组合物循环的循环路。
Description
技术领域
本发明涉及液体喷出装置、喷墨记录方法以及颜料印染油墨组合物。
背景技术
已知有对纺织物、编织物和无纺布等布帛记录图像的印染。近年来,从能够高效地使用印染用的油墨组合物(以下,也简称为“油墨”)这一观点等出发,在印染中也利用了喷墨记录方法。
另外,由于图像的发色性良好,因此在喷墨记录方法中使用了含有颜料作为色材的颜料印染油墨组合物。而且,已知有如下的技术:通过在颜料印染油墨组合物中含有特定的树脂粒子,使坚牢性和发色性变为良好(例如,专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开2009-30014号公报。
发明内容
在使用了颜料印染油墨组合物的喷墨记录方法中,要求油墨的喷出稳定性与耐擦性、手感的兼顾。
[1]一种液体喷出装置,其具备油墨组合物和具有喷出所述油墨组合物的喷嘴的液体喷出部,其中,
所述油墨组合物是含有树脂粒子、水和有机溶剂的颜料印染油墨组合物,
所述树脂粒子的玻璃化转变温度为5℃以下,所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为6.5质量%以上的所述树脂粒子,
所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为15.0质量%以下的沸点为270℃以上的多元醇作为所述有机溶剂,
所述液体喷出部具有压力室和使所述压力室内的油墨组合物循环的循环路。
[2]根据[1]记载的液体喷出装置,其中,所述油墨组合物的皮膜伸长率为400%以上且600%以下,皮膜强度为50MPa以上。
[3]根据[1]或[2]记载的液体喷出装置,其中,所述沸点为270℃以上的多元醇的含量相对于所述油墨组合物的总量而为10.0质量%以下。
[4]根据[1]至[3]中任一项记载的液体喷出装置,其中,所述沸点为270℃以上的多元醇相对于所述多元醇的总量的含量为30.0质量%以下。
[5]根据[1]至[4]中任一项记载的液体喷出装置,其中,所述沸点为270℃以上的多元醇相对于所述树脂粒子的固体成分的含量比以质量比计为0.9以下。
[6]根据[1]至[5]中任一项记载的液体喷出装置,其中,所述树脂粒子为尿烷树脂。
[7]根据[6]记载的液体喷出装置,其中,所述树脂粒子为聚碳酸酯系尿烷树脂。
[8]根据[1]至[7]中任一项记载的液体喷出装置,其中,所述油墨组合物还含有交联剂。
[9]一种喷墨记录方法,其具有油墨附着工序,该油墨附着工序使含有树脂粒子、水和有机溶剂的颜料印染油墨组合物从液体喷出部的喷嘴喷出并附着于布帛,其中,
所述树脂粒子的玻璃化转变温度为5℃以下,所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为6.5质量%以上的所述树脂粒子,
所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为15.0质量%以下的沸点为270℃以上的多元醇作为所述有机溶剂,
所述液体喷出部具有压力室和使所述压力室内的油墨组合物循环的循环路。
[10]一种颜料印染油墨组合物,其从具有压力室和循环路的液体喷出部的喷嘴喷出并附着于布帛,该循环路使所述压力室内的油墨组合物循环,其中,
所述颜料印染油墨组合物含有树脂粒子、水和有机溶剂,
所述树脂粒子的玻璃化转变温度为5℃以下,所述所述颜料印染油墨组合物含有相对于所述颜料印染油墨组合物的总量为6.5质量%以上的所述树脂粒子,
所述所述颜料印染油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为15.0质量%以下的沸点为270℃以上的多元醇作为所述有机溶剂。
附图说明
图1是执行本实施方式所涉及的喷墨记录方法的喷墨印染装置的概略立体图。
图2是喷墨印染装置的喷墨头的截面图。
图3是喷墨头中的循环液室附近的截面图。
符号说明
1、打印机;2、布帛;3、喷墨头(液体喷出部);4、滑架;5、主扫描机构;6、压印辊;7a、7b、7c、7d、7e、7f、墨盒;8、同步带;9、电动机;10、引导轴;28、布线基板;30、流路形成部;32、第一流路基板;34、第二流路基板;42、振动部;44、压电元件;46、保护部件;48、框体部;482、导入口;52、喷嘴板;54、吸振体;61、供给路;63、连通路;65、循环液室;69、隔壁部;C、压力室;n1、第一区间;n2、第二区间;72、排出路。
具体实施方式
以下,对本发明的一些实施方式进行说明。以下说明的实施方式只是说明本发明的一个例子。本发明不受以下实施方式的任何限制,还包括在不改变本发明的主旨的范围内实施的各种变形方式。需要说明的是,以下说明的构成未必全部是本发明的必需的构成。
本实施方式所涉及的液体喷出装置的一方式的特征在于,其是一种具备油墨组合物和具有喷出所述油墨组合物的喷嘴的液体喷出部的液体喷出装置,所述油墨组合物是含有树脂粒子、水和有机溶剂的颜料印染油墨组合物,所述树脂粒子的玻璃化转变温度为5℃以下,所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为6.5质量%以上的所述树脂粒子,所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为15.0质量%以下的沸点为270℃以上的多元醇作为所述有机溶剂,所述液体喷出部具有压力室和使所述压力室内的油墨组合物循环的循环路。
本实施方式所涉及的喷墨记录方法的一方式的特征在于,其是一种具有油墨附着工序的喷墨记录方法,该油墨附着工序使含有树脂粒子、水和有机溶剂的颜料印染油墨组合物从液体喷出部的喷嘴喷出并附着于布帛,所述树脂粒子的玻璃化转变温度为5℃以下,所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为6.5质量%以上的所述树脂粒子,所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为15.0质量%以下的沸点为270℃以上的多元醇作为所述有机溶剂,所述液体喷出部具有压力室和使所述压力室内的油墨组合物循环的循环路。
本实施方式所涉及的颜料印染油墨组合物的一方式的特征在于,其是一种从具有压力室和循环路的液体喷出部的喷嘴喷出并附着于布帛的颜料印染油墨组合物,该循环路使所述压力室内的油墨组合物循环,所述颜料印染油墨组合物含有树脂粒子、水和有机溶剂,所述树脂粒子的玻璃化转变温度为5℃以下,所述颜料印染油墨组合物含有相对于所述颜料印染油墨组合物的总量为6.5质量%以上的所述树脂粒子,并含有相对于所述油墨组合物的总量为15.0质量%以下的沸点为270℃以上的多元醇作为所述有机溶剂。
以下,针对本实施方式所涉及的液体喷出装置、喷墨记录方法及颜料印染油墨组合物,按照液体喷出装置、颜料印染油墨组合物(以下,也称为“油墨组合物”、“油墨”)、用于进行印染的布帛、喷墨记录方法的顺序进行说明。
1.液体喷出装置
本实施方式所涉及的液体喷出装置的特征在于,其是一种具备油墨组合物和具有喷出所述油墨组合物的喷嘴的液体喷出部的液体喷出装置,所述油墨组合物是含有树脂粒子、水和有机溶剂的颜料印染油墨组合物,所述树脂粒子的玻璃化转变温度为5℃以下,所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为6.5质量%以上的所述树脂粒子,所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为15.0质量%以下的沸点为270℃以上的多元醇作为所述有机溶剂,所述液体喷出部具有压力室和使所述压力室内的油墨组合物循环的循环路。
在本实施方式中,举出记录头为利用了喷墨记录法的喷墨头的喷墨印染装置的例子来说明液体喷出装置。该喷墨印染装置既可以构成为具备对作为印染对象的布帛进行处理的处理液附着单元,也可以设为独立于喷墨印染装置来设置处理液附着单元的喷墨印染系统。另外,在本实施方式中,处理液附着单元并不是必需的构成。
在为处理液附着单元设置于喷墨印染装置并从喷出油墨的油墨头的喷嘴喷出油墨的喷墨涂布的情况下,能够使处理液组合物均匀地附着于布帛。作为其它的处理液附着单元,可列举出使布帛浸渍于处理液组合物中的浸渍单元、利用辊涂机等来涂布处理液组合物的辊、通过喷雾装置等来喷射处理液组合物的喷雾器等。
另外,关于在本实施方式中使用的喷墨印染装置,举出墨盒搭载于滑架上的架上式打印机为例进行说明。在本实施方式中,喷墨印染装置并不限制于架上式打印机,也可以是墨盒被固定于外部的架下式打印机。
需要说明的是,在以下的说明中使用的打印机是串行打印机,该串行打印机在沿规定的方向移动的滑架上搭载有记录用喷墨头,通过喷墨头随着滑架的移动而进行移动来向记录介质上喷出液滴。本发明中使用的喷墨印染装置并不限制于串行打印机,也可以是行式打印机。行式打印机是如下方式的打印机:喷墨头形成得比记录介质的宽度宽,在喷墨头不移动的情况下向记录介质上喷出液滴。
以下,参照附图来对本实施方式中使用的喷墨印染装置的一个例子进行说明。需要说明的是,本实施方式中使用的喷墨印染装置并不限制于以下的方式。另外,在以下的说明所使用的各附图中,为了将各部件设为能够识别的大小,适当变更了各部件的比例尺。
喷墨印染装置是一种如下的装置:通过作为喷出油墨组合物的微小液滴的液体喷出部的喷墨头来使液滴着落于布帛而进行印染。图1是示出实施方式中使用的喷墨印染装置的概略立体图。
如图1所示,在本实施方式中,打印机1具有:喷墨头3、滑架4、主扫描机构5、压印辊6、控制整个打印机1的动作的控制部(图中没示出)。滑架4搭载喷墨头3,并且收纳向喷墨头3供给的油墨组合物的墨盒7a、7b、7c、7d、7e、7f能够相对于滑架4装卸。
主扫描机构5具有与滑架4连接的同步带8、驱动同步带8的电动机9、引导轴10。引导轴10作为滑架4的支承部件而架设在滑架4的扫描方向、即主扫描方向上。滑架4由电动机9经由同步带8驱动,能够沿着引导轴10往复移动。由此,主扫描机构5具有使滑架4在主扫描方向上往复移动的功能。
压印辊6具有将进行印染的布帛2沿与上述主扫描方向正交的副扫描方向即布帛2的长度方向输送的功能。由此,布帛2沿副扫描方向被输送。搭载有喷墨头3的滑架4能够在与布帛2的宽度方向大致一致的主扫描方向上往复移动,喷墨头3构成为能够对布帛2在主扫描方向和副扫描方向上相对地扫描。
墨盒7a、7b、7c、7d、7e、7f是独立的六个墨盒。在墨盒7a、7b、7c、7d、7e、7f中,能够收纳构成本实施方式所涉及的油墨组的油墨组合物。在这些墨盒中,单独地收纳有呈现黑色、青色、品红色、黄色、白色、橙色等颜色的油墨组合物,能够任意地进行组合来使用。在图1中,将墨盒的数量设为六个,但并不限制于此。在墨盒7a、7b、7c、7d、7e、7f的底部设置有用于将收纳于各墨盒的油墨组合物向喷墨头3供给的供给口(图中没示出)。需要说明的是,在处理液附着单元为喷墨涂布的情况下,能够在墨盒7a、7b、7c、7d、7e、7f中的一个中收纳处理液。
喷墨头3是在由控制部(图中没示出)进行的控制之下将从墨盒7a、7b、7c、7d、7e、7f供给的油墨从多个喷嘴N向布帛2喷射而使其附着于布帛2的单元。喷墨头3在与用于附着油墨的布帛2相对的面上具备喷出油墨而使其向布帛2附着的多个喷嘴(参照图2)。这些多个喷嘴排列成列状而形成喷嘴列,喷嘴列与各色油墨组合物以及处理液对应地分别配置。各色油墨组合物从各墨盒供给至喷墨头3,利用喷墨头3内的致动器(图中没示出)从喷嘴以液滴形式喷出。已喷出的油墨组合物以及处理液的液滴着落到布帛2上,对布帛2的预处理和基于油墨的图像、文本、图案、色彩等形成于布帛2的印染区域。
这里,在喷墨头3中,作为为驱动单元的致动器而使用了压电元件,但并不限制于该方式。例如,也可以使用通过静电吸附来使作为致动器的振动板位移的电-机械转换元件、通过由加热产生的气泡来使油墨组合物以液滴形式喷出的电-热转换元件。
在本实施方式中,喷墨头3是具有使油墨组合物循环的循环路的头。通过使喷墨头3具有循环路,从而压力室、喷嘴中的油墨被更新,能够抑制由树脂粒子的凝聚物引起的堵塞,使喷出稳定性变为良好。由此,能够提供一种即使在使用易于产生异物的油墨的情况下喷出稳定性也优异的喷墨记录方法。
图2是喷墨头3在与Y方向垂直的截面上的截面图,图3是喷墨头3的局部分解立体图。在图2中,例如,将与布帛2的表面平行的平面设为X-Y平面,以下将与X-Y平面垂直的方向表述为Z方向。喷墨头3的油墨喷射方向相当于Z方向。另外,主扫描方向相当于X方向,与主扫描方向正交的方向(副扫描方向)相当于Y方向。
喷墨头3的多个喷嘴N沿Y方向排列,构成喷嘴列。在以下的说明中,将通过喷墨头3中的与Y方向平行的中心轴并且与Z方向平行的平面、即Y-Z平面O表述为“中心面”。
如图2所示,喷墨头3是如下的结构:与第一列L1的各喷嘴N相关联的要素和与第二列L2的各喷嘴N相关联的要素配置为隔着中心面O而呈面对称。即,在喷墨头3中的隔着中心面O而X方向的正侧的部分(以下,也称为“第一部分”)P1与X方向的负侧的部分(以下,也称为“第二部分”)P2之间,结构实质上是相同的。第一列L1的多个喷嘴N形成于第一部分P1,第二列L2的多个喷嘴N形成于第二部分P2。中心面O相当于第一部分P1与第二部分P2的边界面。
如图2所示,喷墨头3具备流路形成部30。流路形成部30是形成用于向多个喷嘴N供给油墨的流路的结构体。在本实施方式中,流路形成部30由第一流路基板32与第二流路基板34的层叠构成。第一流路基板32和第二流路基板34各个为在Y方向上较长的板状部件。在第一流路基板32中的Z方向的负侧的表面Fa上,利用例如粘接剂而设置有第二流路基板34。
如图2所示,在第一流路基板32的表面Fa的面上,除了设置有第二流路基板34之外,还设置有振动部42、多个压电元件44、保护部件46以及框体部48。另一方面,在第一流路基板32中的Z方向的正侧、即与表面Fa为相反侧的表面Fb上设置有喷嘴板52和吸振体54。喷墨头3的各要素大致上与第一流路基板32、第二流路基板34同样地是在Y方向上较长的板状部件,利用例如粘接剂而相互接合。也可以将第一流路基板32与第二流路基板34层叠的方向、第一流路基板32与喷嘴板52层叠的方向、或者与板状的各要素的表面垂直的方向理解为Z方向。
喷嘴板52是形成有多个喷嘴N的板状部件,利用例如粘接剂而设置于第一流路基板32的表面Fb。多个喷嘴N分别是使油墨通过的圆形状的贯通孔。在第一实施方式的喷嘴板52上形成有构成第一列L1的多个喷嘴N和构成第二列L2的多个喷嘴N。具体而言,在喷嘴板52中的从中心面O观察时X方向的正侧的区域上,沿着Y方向形成有第一列L1的多个喷嘴N,在X方向的负侧的区域上,沿着Y方向形成有第二列L2的多个喷嘴N。喷嘴板52是遍及形成有第一列L1的多个喷嘴N的部分和形成有第二列L2的多个喷嘴N的部分而连续的单体板状部件。喷嘴板52通过利用半导体制造技术例如干式蚀刻或湿式蚀刻等加工技术来对硅单晶基板进行加工而制造。但是,在喷嘴板52的制造中能够任意地采用公知的材料和制造方法。
如图2所示,在第一流路基板32上,针对第一部分P1和第二部分P2分别形成有空间Ra、多个供给路61以及多个连通路63。空间Ra是在俯视观察中、即从Z方向观察形成为沿着Y方向的长条状的开口,供给路61和连通路63是针对每个喷嘴N而形成的贯通孔。多个连通路63在俯视观察中沿Y方向排列,多个供给路61在多个连通路63的排列与空间Ra之间沿Y方向排列。多个供给路61共同地与空间Ra连通。另外,任意的一个连通路63在俯视观察中与对应于该连通路63的喷嘴N重叠。具体而言,第一部分P1的任意的一个连通路63与第一列L1中的与该连通路63对应的一个喷嘴N连通。同样地,第二部分P2的任意的一个连通路63与第二列L2中的与该连通路63对应的一个喷嘴N连通。
如图2所示,第二流路基板34是针对第一部分P1和第二部分P2分别形成有多个压力室C的板状部件。多个压力室C沿Y方向排列。各压力室C是针对每个喷嘴N而形成并在俯视观察中沿着X方向的长条状的空间。第一流路基板32以及第二流路基板34与上述的喷嘴板52同样地通过利用例如半导体制造技术来对硅单晶基板进行加工而制造。但是,在第一流路基板32以及第二流路基板34的制造中能够任意地采用公知的材料和制造方法。正如以上例示的那样,第一实施方式中的流路形成部30和喷嘴板52包含由硅形成的基板。因此,例如通过如上述例示的那样利用半导体制造技术,从而具有能够在流路形成部30以及喷嘴板52高精度地形成微细的流路的优点。
如图2所示,在第二流路基板34中的与第一流路基板32为相反侧的表面上设置有振动部42。第一实施方式的振动部42是能够弹性振动的板状部件。需要说明的是,也能够通过针对规定板厚的板状部件中的与压力室C对应的区域选择性地除去板厚方向的一部分,来一体地形成第二流路基板34和振动部42。
如图2所示,第一流路基板32的表面Fa与振动部42在各压力室C的内侧相互隔开间隔地相对。压力室C是位于第一流路基板32的表面Fa与振动部42之间的空间,使填充于该空间中的油墨产生压力变化。各压力室C例如是以X方向为长度方向的空间,针对每个喷嘴N独立地形成。针对第一列L1和第二列L2各个列,多个压力室C沿Y方向排列。如图2所示,任意的一个压力室C中的中心面O侧的端部在俯视观察中与连通路63重叠,与中心面O为相反侧的端部在俯视观察中与供给路61重叠。因此,在第一部分P1和第二部分P2各部分中,压力室C经由连通路63而与喷嘴N连通,并且经由供给路61而与空间Ra连通。需要说明的是,也能够通过在压力室C形成使流路宽度狭窄的节流流路来附加规定的流路阻力。
如图2所示,在振动部42中的与压力室C为相反侧的面上,针对第一部分P1和第二部分P2分别设置有与不同的喷嘴N对应的多个压电元件44。压电元件44是根据驱动信号的供给而变形的被动元件。多个压电元件44以与各压力室C对应的方式沿Y方向排列。任意的一个压电元件44例如是使压电体层介于相互相对的两个电极之间的层叠体。需要说明的是,也能够将使根据驱动信号的供给而变形的部分即振动部42振动的能动部划定为压电元件44。在本实施方式中,当振动部42与压电元件44的变形联动地振动时,压力室C内的压力发生变动,从而填充在压力室C中的油墨通过连通路63和喷嘴N而喷射油墨。
图2的保护部件46是用于保护多个压电元件44的板状部件,设置在振动部42的表面或第二流路基板34的表面。保护部件46的材料、制造方法是任意的,但与第一流路基板32、第二流路基板34同样地,例如通过利用半导体制造技术来对硅单晶基板进行加工而能够形成保护部件46。在形成于保护部件46中的振动部42侧的表面上的凹部收容有多个压电元件44。
在振动部42中的与流路形成部30为相反侧的表面、或者流路形成部30的表面接合有布线基板28的端部。布线基板28是形成有将控制单元(图中没示出)与喷墨头3电连接的多个布线(图中没示出)的可挠性的安装部件。布线基板28中的通过形成于保护部件46的开口部和形成于框体部48的开口部而延伸出至外部的端部与控制单元连接。优选采用例如FPC(Flexible Printed Circuit:柔性印刷电路板)或FFC(Flexible Flat Cable:柔性扁平电缆)等可挠性的布线基板28。
框体部48是用于贮存向多个压力室C、进一步地向多个喷嘴N供给的油墨的外壳。框体部48中的Z方向的正侧的表面例如通过粘接剂而与第一流路基板32的表面Fa接合。在框体部48的制造中能够任意地采用公知的技术、制造方法。例如,可以通过树脂材料的射出成形来形成框体部48。
如图2所示,在框体部48,针对第一部分P1和第二部分P2分别形成有空间Rb。框体部48的区间Rb与第一流路基板32的空间Ra相互连通。由空间Ra和空间Rb构成的空间作为贮存向多个压力室C供给的油墨的液体贮存室R而发挥功能。液体贮存室R是对多个喷嘴N共用的共同液室。在第一部分P1和第二部分P2分别形成液体贮存室R。第一部分P1的液体贮存室R从中心面O观察位于X方向的正侧,第二部分P2的液体贮存室R从中心面O观察位于X方向的负侧。在框体部48中的与第一流路基板32为相反侧的表面上,形成有用于将从液体容器(图中没示出)供给的油墨导入至液体贮存室R的导入口482。
在第一流路基板32的表面Fb,针对第一部分P1和第二部分P2分别设置有吸振体54。吸振体54是吸收液体贮存室R内的油墨的压力变动的挠性膜、即顺从性基板。例如,吸振体54以封闭第一流路基板32的空间Ra和多个供给路61的方式设置于第一流路基板32的表面Fb而构成液体贮存室R的壁面、具体而言构成底面。
在第一流路基板32中的与喷嘴板52相对的表面Fb上形成有空间(以下,称为“循环液室”)65。第一实施方式的循环液室65是在俯视观察中沿Y方向延伸的长条状的有底孔。通过与第一流路基板32的表面Fb接合的喷嘴板52来封闭循环液室65的开口。循环液室65例如沿着第一列L1和第二列L2横跨多个喷嘴N而连续。具体而言,在第一列L1的多个喷嘴N的排列与第二列L2的多个喷嘴N的排列之间形成有循环液室65。因此,循环液室65位于第一部分P1的连通路63与第二部分P2的连通路63之间。这样,流路形成部30是如下的结构体:形成有第一部分P1中的压力室C及连通路63、第二部分P2中的压力室C及连通路63、以及位于第一部分P1的连通路63与第二部分P2的连通路63之间的循环液室65。如图2所示,流路形成部30包括将循环液室65与各连通路63之间隔开的壁状的部分(以下,称为“隔壁部”)69。
需要说明的是,如上所述,在第一部分P1和第二部分P2各部分中,多个压力室C和多个压电元件44沿Y方向排列。因此,也可以换言之,循环液室65以横跨第一部分P1和第二部分P2各自中的多个压力室C或者多个压电元件44而连续的方式在Y方向上延伸。另外,如图2所示,也可以说,循环液室65与液体贮存室R相互隔开间隔地在Y方向上延伸,并且压力室C、连通路63以及喷嘴N位于该间隔内。
图3是将喷墨头3中的循环液室65附近的部分放大后的截面图。如图3所示,本实施方式中的一个喷嘴N包括第一区间n1和第二区间n2。第一区间n1和第二区间n2是同轴地形成并相互连通的圆形状的空间。从第一区间n1观察,第二区间n2位于流路形成部30侧。在本实施方式中,各喷嘴N的中心轴Qa位于从连通路63的中心轴Qb观察时与循环液室65相反的侧。第二区间n2的内径d2比第一区间n1的内径d1大。根据如以上那样将各喷嘴N形成为台阶状的结构,具有容易将各喷嘴N的流路阻力设定为所希望的特性的优点。在本实施方式中,各喷嘴N的中心轴Qa位于从连通路63的中心轴Qb观察时与循环液室65相反的侧。
如图3所示,在喷嘴板52中的与流路形成部30相对的表面,针对第一部分P1和第二部分P2分别形成有多个排出路72。第一部分P1的多个排出路72与第一列L1的多个喷嘴N、或者与对应于第一列L1的多个连通路63一对一地对应。另外,第二部分P2的多个排出路72与第二列L2的多个喷嘴N、或者与对应于第二列L2的多个连通路63一对一地对应。
各排出路72是沿X方向延伸的槽部、即长条状的有底孔,作为使油墨流通的流路发挥功能。第一实施方式的排出路72形成于与喷嘴N分离的位置,具体而言,形成于从与该排出路72对应的喷嘴N观察时循环液室65侧。例如,利用半导体制造技术例如干式蚀刻、湿式蚀刻等加工技术,通过共同的工序来统一形成多个喷嘴N特别是第二区间n2和多个排出路72。
各排出路72以与喷嘴N中的第二区间n2的内径d2同等的流路宽度Wa形成为直线状。另外,第一实施方式中的排出路72的流路宽度Wa相比于压力室C的流路宽度小。因此,与排出路72的流路宽度Wa相比于压力室C的流路宽度大的构成相比,能够增大排出路72的流路阻力。另一方面,排出路72相对于喷嘴板52的表面的深度Da在整个长度上恒定。具体而言,各排出路72形成为与喷嘴N的第二区间n2同等的深度。根据以上的构成,与将排出路72和第二区间n2形成为不同的深度的结构相比,具有容易形成排出路72和第二区间n2的优点。需要说明的是,流路的“深度”是指流路在Z方向上的深度、例如流路的形成面与流路的底面的高低差。
第一部分P1中的任意的一个排出路72从第一列L1中的与该排出路72对应的喷嘴N观察位于循环液室65侧。另外,第二部分P2中的任意的一个排出路72从第二列L2中的与该排出路72对应的喷嘴N观察位于循环液室65侧。并且,各排出路72中的与中心面O相反的侧在俯视观察中与对应于该排出路72的一个连通路63重叠。即,排出路72与连通路63连通。另一方面,各排出路72中的中心面O侧的端部在俯视观察中与循环液室65重叠。即,排出路72与循环液室65连通。这样,多个连通路63分别经由排出路72而与循环液室65连通。因此,正如图3中由虚线的箭头所图示的,各连通路63内的油墨经由排出路72而被供给到循环液室65。即,在本实施方式中,与第一列L1对应的多个连通路63和与第二列L2对应的多个连通路63共同地与一个循环液室65连通。
在图3中,图示了任意的一个排出路72中的与循环液室65重叠的部分的流路长度La、排出路72中与连通路63重叠的部分的流路长度即X方向的尺寸Lb和排出路72中的与流路形成部30的隔壁部69重叠的部分的流路长度即X方向的尺寸Lc。流路长度Lc相当于隔壁部69的厚度。隔壁部69作为排出路72的节流部分发挥功能。因此,相当于隔壁部69的厚度的流路长度Lc越长,排出路72的流路阻力越增大。在本实施方式中,流路长度La长于流路长度Lb、流路长度La长于流路长度Lc的关系成立。并且,在本实施方式中,流路长度Lb长于流路长度Lc的关系成立。根据以上的构成,与流路长度La和/或流路长度Lb短于流路长度Lc的构成相比,具有油墨更易于从连通路63经由排出路72而流入到循环液室65的优点。
这样,在喷墨头3中,压力室C经由连通路63和排出路72而间接地与循环液室65连通。即,压力室C与循环液室65不直接连通。在以上的构成中,当压力室C内的压力因压电元件44的动作而变动时,在连通路63内流动的油墨中的一部分从喷嘴N喷射至外部,剩余的一部分从连通路63经由排出路72而流入到循环液室65。并且,按如下方式选定连通路63、喷嘴和排出路72的惯性:在连通路63中流通的油墨中的由于压电元件44的一次驱动而经由喷嘴N被喷射的油墨的喷射低于在连通路63中流通的油墨中的经由排出路72而流入到循环液室65的油墨的循环量。也可以换言之,当设想同时驱动了全部的压电元件44的情况时,与多个喷嘴N的喷射量的合计相比,从多个连通路63流入到循环液室65的循环量的合计例如循环液室65内的单位时间内的流量更多。
具体而言,以使在连通路63中流通的油墨中的循环量的比例为70%以上即油墨喷射量的比例为30%以下的方式决定连通路63、喷嘴和排出路72各自的流路阻力。根据以上的构成,能够在确保油墨的喷射量的同时,使喷嘴附近的油墨有效地循环至循环液室65。概略而言,存在如下这样的倾向:排出路72的流路阻力越大,则循环量越减少,同时喷射量越增加;排出路72的流路阻力越小,则循环量越增加,同时喷射量越减少。
例如,打印机1构成为具备循环机构(图中没示出)。循环机构是用于将循环液室65内的油墨供给即循环至液体贮存室R的机构。循环机构例如构成为具备从循环液室65吸引油墨的吸引机构例如泵、对混合存在于油墨中的气泡和异物进行捕集的过滤器机构(图中没示出)、以及通过加热油墨来减少增粘的加温机构。通过循环机构而将气泡、异物除去并且减少了增粘的油墨从循环机构经由导入口482而供给至液体贮存室R。由此,油墨以液体贮存室R→供给路61→压力室C→连通路63→排出路72→循环液室65→循环机构→液体贮存室R这样的路径循环。将供给路61和排出路72统称为循环路。
这样,在使连通路63与循环液室65连通的排出路72形成于喷嘴板52的情况下,能够使喷嘴N附近的油墨高效地循环至循环液室65。另外,对应于第一列L1的连通路63和对应于第二列L2的连通路63共同地与两者间的循环液室65连通,因此与分别设置对应于第一列L1的各排出路72所连通的循环液室和对应于第二列L2的各排出路72所连通的循环液室的构成相比,还具有能够简化液体喷射头26的构成、进而实现小型化的优点。
需要说明的是,也可以设为排出路72与喷嘴N相互连续的构成,而不是排出路72与喷嘴N相互分离的构成。另外,也可以设为除了形成循环液室65以外还形成与第一部分P1和第二部分P2分别对应的循环液室的构成。
在本实施方式中,优选在打印机1设置干燥单元、加热单元(图中均没示出)。干燥单元和加热单元是用于在后述的喷墨记录方法中使附着于布帛2的处理液、油墨高效地干燥的单元。干燥单元和加热单元只要设置于能够对布帛2进行干燥、加热的位置即可,其设置位置没有特别限制。为了对附着于布帛2的油墨、处理液高效地进行干燥,例如,如果是图1,则干燥单元以及加热单元能够设置在与喷墨头3相对的位置。
作为干燥单元和加热单元,例如可列举出使布帛2与热源接触来进行加热的打印加热器机构、照射红外线或为在2450MHz左右具有极大波长的电磁波的微波等的机构、吹送暖风的干燥器机构等。布帛2的加热在从喷墨头3的喷嘴喷出的液滴附着于布帛2之前或正在附着时进行。加热的各条件的控制例如加热实施的时机、加热温度、加热时间等通过控制部来进行。
另外,也可以将干燥单元和加热单元设置在布帛2的输送方向的下游侧。在该情况下,在从喷嘴喷出的油墨、处理液附着于布帛2而形成了图像之后进行该布帛2的加热。由此,附着于布帛2的油墨、处理液的干燥性提高。
如以上那样,本实施方式所涉及的液体喷出装置中,液体喷出部是一种具有压力室和使所述压力室内的油墨组合物循环的循环路的构造,从而压力室、喷嘴中的油墨被更新。由此,能够抑制由油墨中的树脂粒子等的凝聚物引起的堵塞,在后述的喷墨记录方法中,能够使喷出稳定性变为良好。
2.颜料印染油墨组合物
本实施方式所涉及的颜料印染油墨组合物的特征在于,其是一种从具有压力室和循环路的液体喷出部的喷嘴喷出并附着于布帛的颜料印染油墨组合物,该循环路使所述压力室内的油墨组合物循环,其中,所述颜料印染油墨组合物含有树脂粒子、水和有机溶剂,所述树脂粒子的玻璃化转变温度为5℃以下,所述颜料印染油墨组合物含有相对于所述颜料印染油墨组合物的总量为6.5质量%以上的所述树脂粒子,并含有相对于所述油墨组合物的总量而为15.0质量%以下的沸点为270℃以上的多元醇作为所述有机溶剂。
在本说明书中,颜料印染油墨组合物优选为水系的油墨组合物。在此,“水系的油墨组合物”是指水相对于油墨组合物的总量的含量为30质量%以上的油墨组合物。
以下,对本实施方式中使用的颜料印染油墨组合物(以下,也简称为“油墨组合物”、“油墨”)进行说明。
2.1.颜料
颜料与染料相比,能够简化染色工序、清洗工序等工序,发色性、耐擦性优异,因此被用作色材。
作为颜料,可以使用公知的有机颜料、无机颜料中的任一种。作为有机颜料,可列举出例如:偶氮色淀颜料、不溶性偶氮颜料、偶氮缩合颜料、螯合偶氮颜料等偶氮颜料;酞菁颜料、苝颜料、紫环酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、异吲哚啉颜料、喹酞酮颜料、二酮基吡咯并吡咯颜料等多环式颜料;碱性染料型色淀、酸性染料型色淀等染料色淀颜料;硝基颜料、亚硝基颜料、苯胺黑、日光荧光颜料等。作为无机颜料,例如可列举出:二氧化钛、氧化锌、氧化铬等金属氧化物颜料;炭黑等。另外,也可以使用珠光颜料、金属颜料等光亮颜料。
例如,作为黑色油墨组合物用的黑色颜料,可举出C.I.颜料黑1、7、11。C.I.意味着“颜色索引通用名称(Color Index Generic Name)”。作为喷墨印染用的黑色颜料,其中,优选使用比重较小、在水系介质中不易沉降的作为炭黑系的C.I.颜料黑7。
作为除黑色油墨组合物以外的颜料,可列举出例如:C.I.颜料黄1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、138、153、155、180;C.I.颜料红1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2(永久红2B(Ba))、48:2(永久红2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101、104、105、106、108、112、114、122、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209、219;C.I.颜料紫19、23;C.I.颜料蓝1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17:1、56、60、63;C.I.颜料绿1、4、7、8、10、17、18、36等。
以上所述的颜料可以单独使用一种,也可以合用两种以上。上述颜料的平均粒径优选为5μm以下,更优选为0.3μm以下,进一步优选为0.01μm以上且0.15μm以下。通过将颜料的平均粒径设为这些范围,能够在确保从喷墨头喷出的喷出稳定性的同时,提高印染物中的颜料的发色性。
另外,在本实施方式中,作为白色油墨组合物用的白色颜料,可列举出例如:作为碱性碳酸铅的C.I.颜料白1、由氧化锌构成的C.I.颜料白4、由硫化锌与硫酸钡的混合物构成的C.I.颜料白5、由二氧化钛构成的C.I.颜料白6、由含有其它金属氧化物的二氧化钛构成的C.I.颜料白6:1、由硫化锌构成的C.I.颜料白7、由碳酸钙构成的C.I.颜料白18、由粘土构成的C.I.颜料白19、由云母钛构成的C.I.颜料白20、由硫酸钡构成的C.I.颜料白21、由石膏构成的C.I.颜料白22、由氧化镁·二氧化硅构成的C.I.颜料白26、由二氧化硅构成的C.I.颜料白27、由无水硅酸钙构成的C.I.颜料白28等。其中,优选使用发色性、隐蔽性等优异的C.I.颜料白6。
白色颜料的平均粒径优选为100μm以上且500μm以下,更优选为50μm以上且450μm以下,进一步优选为200μm以上且400μm以下。通过将白色颜料的平均粒径设为该范围,能够确保从喷墨头喷出的喷出稳定性。并且,对预先已染色于布帛坯料的着色的隐蔽性提高。
需要注意的是,本说明书中,只要没有特别说明,“平均粒径”均是指累积分布为50vol%时的粒径即体积基准粒度分布。平均粒径的测量通过JIS Z8825中记载的动态光散射法或激光衍射法来测量。具体而言,可以采用以动态光散射法为测量原理的粒度分布计(例如,“Microtrac UPA”日机装株式会社制)。
在本实施方式中,颜料印染油墨组合物中所含的颜料的含量的下限虽然根据要使用的颜料种类而不同,但从确保良好的发色性等方面出发,相对于作为油墨的总量的100质量%,优选为1质量%以上,更优选为3质量%以上,进一步优选为4质量%以上。另外,为了确保从喷墨头喷出的喷出稳定性,颜料的含量的上限优选为30质量%以下,更优选为15质量%以下,进一步优选为12质量%以下。
上述颜料可以单独使用一种,也可以混合两种以上使用。为了提高其在油墨组合物中的分散性,优选对颜料实施表面处理、或者在油墨组合物中混合分散剂等。颜料的表面处理是指通过物理处理或化学处理而向颜料的粒子表面引入羧基或磺基等亲水性基团的方法。通过颜料的表面处理,可以将颜料分散于水等水性介质中。
水性介质中使用的分散剂具有如下作用:作为分子结构中的疏水部的疏水性基团吸附于颜料的粒子表面,作为亲水部的亲水性基团向介质侧取向。通过该作用,能够使颜料在水性介质中分散。作为分散剂,可以使用公知的表面活性剂或高分子化合物。另外,也可以使用用高分子化合物等包覆颜料粒子而赋予分散性的方法。作为包覆颜料粒子的方法,可以采用酸析法、转相乳化法、细乳液聚合法等。
2.2.树脂粒子
本实施方式所涉及的颜料印染油墨组合物含有树脂粒子。树脂粒子通过记录后的加热而形成树脂被膜,从而使由油墨组合物形成的图像的定影性提高。由此,能够使所得到的图像的洗涤坚牢性、摩擦坚牢性提高,进而得到耐擦性优异的图像。需要说明的是,作为树脂粒子,从抑制油墨粘度上升这一点出发,优选使用乳液状态的树脂粒子。
在本实施方式中,油墨组合物用于对布帛的记录。在此,布帛具备容易伸缩的性质,因此优选记录的图像、即由油墨形成的油墨膜也容易伸缩或者容易伸展。即,通过油墨膜具有能够追随布帛的伸缩而伸缩的伸长率,能够防止油墨膜的断裂、龟裂,确保洗涤坚牢度、摩擦坚牢度,能够形成为耐擦性优异的图像。
因此,本实施方式所涉及的颜料印染油墨组合物中所含的树脂粒子的玻璃化转变温度(Tg)为5℃以下。通过使用这样的树脂粒子,能够使印染物的手感变良好,能够防止油墨膜的断裂、龟裂,确保洗涤坚牢度、摩擦坚牢度。玻璃化转变温度(Tg)更优选为0℃以下,进一步优选为-10°以下。另外,玻璃化转变温度的下限优选为-25℃以上。特别是,通过使玻璃化转变温度为5℃以下,最低成膜温度下降,因此树脂容易成膜,能够使印染物的手感变得良好。另外,通过使玻璃化转变温度(Tg)为-25℃以上,变得易于维持所得到的膜强度。
需要说明的是,通过使玻璃化转变温度为5℃以下,在油墨中易于产生凝聚物,当记录时,在喷嘴中易于发生堵塞而导致喷出稳定性降低。但是,在使用了本实施方式所涉及的颜料印染油墨组合物的记录中,用于具有上述的压力室和使压力室内的油墨组合物循环的循环路的液体喷出装置中,由此压力室、喷嘴中的油墨被更新,能够抑制由树脂粒子的凝聚物引起的堵塞,使喷出稳定性变为良好。
本实施方式所涉及的颜料印染油墨组合物中所含的树脂粒子的皮膜伸长率优选为400%以上,更优选为450%以上,进一步优选为500%以上。另外,树脂粒子的皮膜伸长率优选为750%以下,更优选为700%以下,进一步优选为600%以下。通过使树脂的皮膜伸长率在上述范围内、尤其是不低于下限,能够形成对布帛的伸缩追随性良好的图像。另外,通过使树脂的皮膜伸长率在上述范围内、尤其是不超过上限,从而将油墨膜的粘性保持在适度的范围,能够抑制对布帛的锚固效果降低,因此能够抑制颜料的定影性降低,并且能够形成耐擦性优异的图像。基于同样的理由,树脂的皮膜强度优选为40MPa以上,更优选为50MPa以上。
树脂的皮膜伸长率及皮膜强度如下测量。首先,以干燥后的膜厚成为500μm的方式在聚四氟乙烯片材上涂布树脂,在常温、常压即20℃、65%RH(室内湿度)下干燥15小时,再在80℃下进行6小时、以及120℃下20分钟的干燥,然后从片材上剥离,制作树脂膜。然后,使用拉伸试验机,在测量温度20℃、测量速度200mm/min的条件下,测量所得到的树脂膜的皮膜伸长率。皮膜伸长率的测量是测量使树脂膜伸长直至树脂膜断裂为止伸长的长度,将其比例以百分率表示为皮膜伸长率。皮膜强度通过测量断裂时的拉伸强度而得到。需要说明的是,作为拉伸试验机,例如可以使用株式会社ORIENTEC制、商品名“Tensilon万能试验机RTC-1225A”、或以其为基准的拉伸试验机。
作为这样的树脂粒子的树脂,可列举出例如:丙烯酸类树脂、苯乙烯丙烯酸类树脂、芴树脂、尿烷树脂、聚烯烃树脂、松香改性树脂、萜烯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、氯乙烯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯树脂等。这些树脂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。其中,从设计的自由度高、因此容易得到所希望的皮膜物性即上述的玻璃化转变温度和皮膜伸长率的方面出发,优选使用选自尿烷树脂和丙烯酸类树脂中的至少一种,更优选使用尿烷树脂。
作为尿烷树脂,只要是具有尿烷骨架并且具有水分散性的物质就没有特别限制,例如可以使用第一工业制药株式会社制的SUPERFLEX 460、460s、470、650、840;大日精化工业株式会社制的Resamin D-1060、D-2020、D-4080、D-4200、D-6300、D-6455;三井化学聚氨酯株式会社制的TAKELAC W-6110、WS-6021、W-512-A-6;日本路博润株式会社制的SANCURE-2710;株式会社ADEKA制的BONTIGHTER HUX-380等市售品。
另外,作为尿烷树脂,可以使用除尿烷键以外在主链上还包含醚键的聚醚系尿烷树脂、在主链上还包含酯键的聚酯系尿烷树脂、在主链上还包含碳酸酯键的聚碳酸酯系尿烷树脂等。这些尿烷树脂可以组合多种来使用。在摩擦坚牢性变得良好这点上而言,优选使用聚碳酸酯系尿烷树脂。
作为丙烯酸类树脂,可以使用丙烯酸、丙烯酸酯等丙烯酸系单体的聚合物、丙烯酸系单体与其它单体的共聚物等,作为其它单体,可举出苯乙烯等乙烯基系单体。作为丙烯酸类树脂,可以使用市售品,例如可列举出日本合成化学株式会社制的MOWINYL 702、7502、7525、7320;日信化学工业株式会社制的VINYBLAN 2682等。
在本实施方式中,树脂粒子的含量以固体成分换算计相对于油墨的总量而为6.5质量%以上,更优选为8.0质量%以上。另外,树脂粒子的含量的上限优选为20.0质量%以下,更优选为15.0质量%以下,进一步优选为12.0质量%以下。通过将树脂粒子的含量设为上述范围,可得到耐擦性优异的印染物。
另一方面,在树脂粒子的含量为上述范围的情况下,在油墨中易于产生凝聚物,当记录时,在喷嘴中易于发生堵塞而喷出稳定性降低。但是,在使用了本实施方式所涉及的颜料印染油墨组合物的记录中,用于具有上述的压力室和使压力室内的油墨组合物循环的循环路的液体喷出装置,由此压力室、喷嘴中的油墨被更新,能够抑制由树脂粒子的凝聚物引起的堵塞,使喷出稳定性变为良好。
需要说明的是,在后述的本实施方式所涉及的喷墨记录方法中使用了处理液的情况下,上述的树脂粒子也可以包含在处理液中,在该情况下,处理液中所含的树脂粒子与油墨组合物中所含的树脂粒子可以相同也可以不同。
2.3.水
如上所述,在本实施方式中,油墨组合物是含有水的水系的颜料油墨组合物。当油墨组合物涂布于布帛时,水通过干燥而从布帛蒸发飞散。水优选使用离子交换水、超滤水、反渗透水、蒸馏水等纯水或超纯水。特别是,通过照射紫外线或添加过氧化氢等来对这些水进行灭菌处理后的水,在长期防止霉、细菌的产生这点上是优选的。
水在油墨组合物中的含量没有特别限制,优选为40.0质量%以上且90.0质量%以下,更优选为50.0质量%以上且80.0质量%以下,进一步优选为55.0质量%以上且70.0质量%以下。
2.4.有机溶剂
在本实施方式中,油墨组合物含有有机溶剂,作为有机溶剂,相对于油墨组合物的总量含有15.0质量%以下的沸点为270℃以上的多元醇。在本实施方式中,通过油墨组合物含有有机溶剂,能够调节粘度、表面张力等物性和涂布于布帛时的干燥、渗透等行为。由此,喷出稳定性提高,油墨在布帛上的润湿铺展变得良好。另外,通过油墨组合物相对于油墨组合物的总量含有15.0质量%以下的沸点为270℃以上的多元醇作为有机溶剂,能够抑制喷嘴中的干燥性。需要说明的是,在本实施方式中,沸点表示1atm(标准大气压)环境下的沸点。
在本实施方式中,作为多元醇,可列举出例如:乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,3-戊二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,3-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、甘油等。需要说明的是,20℃下为固体的多元醇类也具有与有机溶剂的多元醇类同样的作用,也可以同样地使用。作为在20℃下为固体的多元醇类,例如可举出三羟甲基丙烷等。通过在油墨组合物中添加多元醇类,能够抑制油墨组合物在喷墨头的喷嘴中干燥、固化,减少喷嘴的堵塞或喷出不良等。
多元醇在油墨组合物中的含量相对于油墨组合物的总量优选为10.0质量%以上,更优选为13.0质量%以上,进一步优选为15.0质量%以上。另外,多元醇在油墨组合物中的含量优选为55.0质量%以下,更优选为50.0质量%以下,进一步优选为45.0质量%以下。
另外,在本实施方式中,油墨组合物的作为多元醇的沸点为270℃以上的高沸点多元醇的含量为15.0质量%以下,更优选为10.0质量%以下,进一步优选为6.0质量%以下,更进一步优选为5.5质量%以下。另外,作为多元醇的沸点为270℃以上的高沸点多元醇的含量优选为1.0质量%以上,更优选为3.0质量%以上,进一步优选为5.0质量%以上。即使作为多元醇的沸点为270℃以上的高沸点多元醇的含量在上述范围内,喷嘴的堵塞或喷出不良等也会减少,油墨的干燥性变得良好,图像的耐擦性提高。
需要说明的是,如上所述,在含有较多的树脂粒子而玻璃化转变温度低的情况下,易于产生凝聚物,当记录时,在喷嘴中易于发生堵塞而喷出稳定性降低,因此,一般而言,通常大量地添加甘油等高沸点多元醇。在本实施方式中,用于具有上述的压力室和使压力室内的油墨组合物循环的循环路的液体喷出装置,由此能够抑制油墨组合物在喷嘴附近处干燥、产生凝聚物。因此,不需要大量添加作为保湿成分的沸点为270℃以上的高沸点多元醇的含量,能够使其含量减少为上述含量。通过上述那样的较少的含量就能够充分地抑制油墨组合物在喷嘴附近处干燥、产生凝聚物,因此能够降低沸点高的保湿成分的含量,作为结果,记录物的干燥性变得良好,图像的耐擦性提高。另外,能够实现干燥温度的低温化。
由此,在本实施方式中,沸点为270℃以上的多元醇相对于多元醇的总量的含量可以为50.0质量%以下,可以为40.0质量%以下,也可以为30.0质量%以下。即使在这样的范围内,通过用于具有上述的压力室和使压力室内的油墨组合物循环的循环路的液体喷出装置中,从而压力室、喷嘴中的油墨被更新,也能够抑制由树脂粒子的凝聚物引起的堵塞,使喷出稳定性变为良好。
并且,在本实施方式中,上述沸点为270℃以上的多元醇相对于上述树脂粒子的固体成分的含量比以质量比计可以为2.5以下,可以为1.5以下,也可以为0.9以下。即使在这样的范围内,通过用于具有上述的压力室和使压力室内的油墨组合物循环的循环路的液体喷出装置中,从而压力室、喷嘴中的油墨被更新,也能够抑制由树脂粒子的凝聚物引起的堵塞,使喷出稳定性变为良好。
在本实施方式中,作为除多元醇以外的有机溶剂,可列举出例如:2-吡咯烷酮类、1,2-链烷二醇类、二醇醚类等。
所谓2-吡咯烷酮类,是指具有2-吡咯烷酮骨架的化合物。作为2-吡咯烷酮类,例如除了不具有取代基的2-吡咯烷酮之外,还可列举出N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮等具有取代基的化合物。2-吡咯烷酮骨架中的取代基优选碳原子数为1~5的饱和或不饱和的烃基等有机基团。其中,更优选使用油墨组合物的保存稳定性优异以及抑制凝聚物产生的效果优异的2-吡咯烷酮。
作为1,2-链烷二醇类,可列举出例如:1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-辛二醇等。1,2-链烷二醇类提高油墨组合物对布帛的润湿性而在均匀润湿的作用上优异。因此,能够形成抑制了洇渗的图像等。添加1,2-链烷二醇类时的含量相对于油墨组合物的总量优选为1.0质量%以上且20.0质量%以下。
作为二醇醚类,例如可列举出亚烷基二醇单醚、亚烷基二醇二醚等。
作为亚烷基二醇单醚,可列举出例如:乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单己醚、乙二醇单苯基醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单己醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇单丁醚、四乙二醇单甲醚、四乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚等。
作为亚烷基二醇二醚,可列举出例如:乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇丁基甲醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、三乙二醇二丁醚、三乙二醇丁基甲醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二乙醚、四乙二醇二丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚等。
通过将二醇醚类添加到油墨组合物中,可以调节对布帛的润湿性、渗透速度。添加二醇醚类时的含量相对于油墨组合物的总量优选为0.05质量%以上且6.0质量%以下。
2.5.交联剂
在本实施方式中,油墨组合物也可以含有交联剂。通过使油墨组合物或上述的树脂粒子含有交联剂,从而进行交联剂间的交联反应、与油墨组合物中所含的树脂粒子的交联反应、与布帛中的羟基等反应点的交联反应,记录物的摩擦坚牢性、紧贴性提高。
作为交联剂,可列举出:具有多个缩水甘油醚的化合物、具有多个噁唑啉基的化合物、末端具有多个封端后的异氰酸酯基的化合物等。作为具有缩水甘油醚的化合物,可举出以缩水甘油醚为骨架的环氧树脂;作为具有噁唑啉基的化合物,可举出具有噁唑啉基的树脂;作为末端具有封端后异氰酸酯基的化合物,可举出末端具有封端后异氰酸酯基的尿烷树脂等。
在含有交联剂的情况下,例如,相对于油墨组合物的总量,合计可以设为0.1质量%以上且3.0质量%以下。
需要说明的是,当油墨组合物含有交联剂时,有时会随着时间的推移而在油墨中进行交联反应,产生凝聚物,喷出稳定性容易变差。即使在这样的情况下,在本实施方式中,通过使用具有上述的压力室和使压力室内的油墨组合物循环的循环路的液体喷出装置,压力室、喷嘴中的油墨也会被更新。因此,即使在油墨组合物含有交联剂的情况下,也容易确保喷出稳定性。
2.6.表面活性剂
在本实施方式中,优选在油墨组合物中添加表面活性剂。表面活性剂能够作为用于使油墨组合物的表面张力降低从而调整对布帛的润湿性即对布帛的渗透性的润湿剂来使用。另外,通过油墨组合物含有表面活性剂,从而确保从喷墨头喷出的喷出稳定性,并且变得容易与附着于布帛的处理液的成分接触。
作为表面活性剂,可以使用非离子类表面活性剂、阴离子类表面活性剂、阳离子类表面活性剂、两性表面活性剂中的任一种,还可以将它们合用。另外,在表面活性剂中,可以优选使用炔二醇类表面活性剂、硅酮类表面活性剂和氟类表面活性剂。
作为炔二醇类表面活性剂,没有特别限制,可列举出例如:Surfynol(注册商标)104、104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA、104PG-50、104S、420、440、465、485、SE、SE-F、504、61、DF37、CT111、CT121、CT131、CT136、TG、GA、DF110D(以上均为商品名,日信化学工业株式会社制);OLFINE(注册商标)B、Y、P、A、STG、SPC、E1004、E1010、PD-001、PD-002W、PD-003、PD-004、PD-005、EXP.4001、EXP.4300、EXP.4036、EXP.4051、AF-103、AF-104、AK-02、SK-14、AE-3(以上为商品名,日信化学工业株式会社制);Acetylenol(注册商标)E00、E00P、E40、E100(以上均为商品名,川研精细化工株式会社制)。
作为硅酮类表面活性剂,没有特别限制,但可以优选举出聚硅氧烷类化合物。作为该聚硅氧烷类化合物,没有特别限制,例如可举出聚醚改性有机硅氧烷。作为该聚醚改性有机硅氧烷的市售品,可列举出例如:BYK(注册商标)-306、BYK-307、BYK-333、BYK-341、BYK-345、BYK-346、BYK-348(以上为商品名,BYK公司制);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(以上为商品名,信越化学工业株式会社制)等。
作为氟类表面活性剂,优选使用氟改性聚合物,没有特别限制,例如可举出BYK(注册商标)-340(商品名,毕克化学日本株式会社制)。
在油墨组合物中添加表面活性剂的情况下,能够使用多种上述表面活性剂,它们含量的合计相对于油墨总量而优选为0.01质量%以上且3质量%以下,更优选为0.05质量%以上且2质量%以下,进一步优选为0.1质量%以上且1.5质量%以下,特别优选为0.2质量%以上且1质量%以下。
2.7.其它添加剂
2.7.1.蜡
在本实施方式中,油墨组合物优选含有蜡。通过使油墨组合物含有蜡,所得到的图像的耐擦性提高,并且能够维持布帛的手感。
作为蜡,可列举出例如:巴西棕榈蜡、小烛树蜡、蜂蜡、米糠蜡、羊毛脂等植物/动物类蜡;褐煤蜡、地蜡等矿物类蜡;石蜡,也就是石油类蜡;碳蜡、赫斯特蜡、聚烯烃蜡、有机硅蜡、硬脂酸酰胺等合成蜡类;α-烯烃·马来酸酐共聚物等天然·合成蜡乳液和/或混合蜡等蜡。这些蜡可以使用一种或混合使用多种。其中,优选使用有机硅蜡、聚烯烃蜡、石蜡等。
在含有蜡的情况下,例如,相对于油墨组合物的总量,合计可以设为0.01质量%以上且2.0质量%以下。
2.7.2.螯合剂
在本实施方式中,为了除去油墨中的不需要的离子的目的而在油墨组合物中可以添加适量的螯合剂。作为螯合剂,可列举出例如:乙二胺四乙酸二氢二钠盐或乙二胺的次氮基三乙酸盐、六偏磷酸盐、焦磷酸盐或者偏磷酸盐等乙二胺四乙酸及它们的盐类等。在添加螯合剂的情况下,其含量能够相对于油墨的总量而设为0.01质量%以上且1质量%以下。
2.7.3.pH调节剂
在本实施方式中,为了调节pH的目的,油墨组合物优选含有pH调节剂。作为pH调节剂,没有特别限制,可列举出酸、碱、弱酸、弱碱、它们的适当组合,例如可列举出三乙醇胺、三异丙醇胺等叔烷醇胺等。在添加pH调节剂的情况下,例如,相对于油墨组合物的总量,合计优选为0.01质量%以上且2质量%以下,更优选为0.1质量%以上且1质量%以下,进一步优选为0.2质量%以上且0.5质量%以下。
2.7.4.防腐剂、防霉剂
在本实施方式中,也可以在油墨组合物中适当添加防腐剂、防霉剂。作为防腐剂、防霉剂,可列举出例如:苯甲酸钠、五氯苯酚钠,2-吡啶硫醇-1-氧化钠、山梨酸钠、脱氢乙酸钠;由龙沙(Lonza)日本株式会社销售的PROXEL CRL、BDN、GXL、XL-2、TN、LV等1,2-二苯并异噻唑啉-3-酮;由拜耳控股株式会社销售的Preventol(注册商标)CMK等4-氯-3-甲基苯酚等。
2.7.5.其它
作为除上述以外的成分,油墨组合物可以还含有例如苯并三唑等防锈剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、氧吸收剂、溶解助剂等能够在喷墨用的油墨中通常使用的添加剂。
2.8.油墨组合物的制备方法
在本实施方式中,油墨组合物是通过将上述各成分以任意的顺序混合并根据需要进行过滤等来除去杂质而得到的。作为各成分的混合方法,优选使用在具备机械搅拌器、磁力搅拌器等搅拌装置的容器中依次添加材料进行搅拌混合的方法。作为过滤方法,能够根据需要来进行离心过滤、过滤器过滤等。
2.9.油墨组合物的物性
2.9.1.表面张力
在本实施方式中,从印染品质与作为喷墨用油墨的可靠性的平衡的观点出发,油墨组合物在20℃下的表面张力优选为20mN/m以上且40mN/m以下,更优选为30mN/m以上且36mN/m以下。通过在上述范围内,喷墨印染中的喷出稳定性优异,并且在向布帛附着时油墨易于对布帛均匀地铺展润湿,变得易于渗透。由此,油墨变得容易定影于布帛。
需要说明的是,表面张力的测量例如可以通过使用自动表面张力计CBVP-Z(商品名,协和界面科学株式会社制)确认在20℃的环境下用油墨润湿铂板时的表面张力来测量。作为将表面张力设为上述范围内的一种方法,可举出适当调整上述的有机溶剂和表面活性剂的种类以及它们与水的添加量等。
2.9.2.粘度
另外,油墨在20℃下的粘度优选为1.5mPa·s以上且12mPa·s以下,更优选为2mPa·s以上且10mPa·s以下。当油墨在20℃下的粘度在上述范围内时,油墨在附着于布帛上时变得更易于定影,发色性提高。
粘度的测量例如可以使用粘弹性试验机MCR-系列(商品名,安东帕公司制造)来进行测量。需要说明的是,作为将粘度设为上述范围内的一种方法,可举出适当调整上述的有机溶剂和表面活性剂的种类以及它们和水的添加量等。
在油墨组合物的粘度高的情况下,即使是由于微量溶剂的挥发等引起的较小的组成变化,也会大幅增粘,因此难以确保喷出稳定性。但是,在本实施方式中,通过使用具有上述的压力室和使压力室内的油墨组合物循环的循环路的液体喷出装置来进行记录,从而喷嘴中的油墨被更新,抑制了在喷嘴附近处的组成变化。由此,成为即使是高粘度也容易确保喷出稳定性的油墨。另外,如上所述能够降低保湿成分的含量,或者即使是高粘度也能够确保喷出稳定性,因此能够增加定影树脂、颜料的添加量,能够形成为发色性和耐擦性更优异的油墨。
2.9.3.油墨组合物的皮膜伸长率、强度
本实施方式所涉及的颜料印染油墨组合物的皮膜伸长率优选为400%以上,更优选为450%以上,进一步优选为500%以上。另外,油墨组合物的皮膜伸长率优选为750%以下,更优选为700%以下,进一步优选为600%以下。通过使油墨组合物的皮膜伸长率在上述范围内、尤其是不低于下限,能够形成对布帛的伸缩追随性良好的图像。另外,通过使油墨组合物的皮膜伸长率在上述范围内、尤其是不超过上限,能够将油墨膜的粘性保持在适度的范围,抑制对布帛的锚固效果降低,因此能够抑制颜料的定影性降低,并且形成耐擦性优异的图像。基于同样的理由,油墨组合物的皮膜强度优选为40MPa以上,更优选为50MPa以上。
油墨组合物的皮膜伸长率及皮膜强度可以与上述树脂的皮膜伸长率及皮膜强度同样地进行测量。
3.布帛
后述的本实施方式所涉及的喷墨记录方法对布帛进行。作为构成布帛的原材料,没有特别限制,可列举出例如:棉、麻、羊毛、丝绸等天然纤维;聚丙烯、聚酯、乙酸酯、三乙酸酯、聚酰胺、尿烷等合成纤维;聚乳酸等生物降解性纤维等,也可以是它们的混纺纤维。
作为布帛,可以将上述的纤维制成纺织物、编织物、无纺布等任一形态。另外,关于本实施方式中使用的布帛的单位面积重量没有特别限制,可以为1.0oz(盎司)以上且10.0oz以下,优选为2.0oz以上且9.0oz以下,更优选为3.0oz以上且8.0oz以下,进一步优选为4.0oz以上且7.0oz以下。只要布帛的单位面积重量在这样的范围内,则就能够进行良好的记录。需要说明的是,本实施方式涉及的喷墨记录方法能够应用于单位面积重量不同的多种布帛,并进行良好的印染。
在本实施方式中,作为布帛的形态,例如可列举出布料、衣服或其它服饰品等。布料中包括纺织物、编织物、无纺布等。在衣服或其它服饰品中,除包括缝制后的T恤、手帕、围巾、毛巾、手提袋、布制的手提包、窗帘、床单、床罩、壁纸等家具类以外,还包括作为缝制前的部件的裁剪前后的布料等。作为这些形态,可列举出卷成滚筒状的长条的形态、切断成规定大小的形态、产品形状的形态等。需要说明的是,布帛也可以使用预先赋予了处理液的布帛。
布帛的单位面积重量优选为1.0oz以上且10.0oz以下,优选为2.0oz以上且9.0oz以下,更优选为3.0oz以上且8.0oz以下,进一步优选为4.0oz以上且7.0oz以下。
作为布帛,也可以使用利用染料预先着色的棉布。作为将布帛预先着色的染料,例如可列举出酸性染料或碱性染料等水溶性染料、同时使用分散剂的分散染料、反应性染料等。在使用作为布帛的棉布的情况下,优选使用适于棉的染色的反应性染料。
另外,在本实施方式中,布帛优选通过处理液组合物(以下,也简称为“处理液”)进行了处理。处理液组合物是在喷墨印染时预先附着于作为印染物的基材的布帛而使用的组合物,例如含有阳离子性化合物和上述的水和/或有机溶剂。
阳离子性化合物具有使油墨组合物中的成分凝聚的功能。因此,当使油墨组合物向附着有处理液的布帛附着时,阳离子性化合物促进油墨粒子的凝聚、或者提高油墨的粘度而抑制向构成布帛的纤维的间隙或内部的吸收。这样,阳离子性化合物将油墨保持于布帛的表面,因此印染物中的油墨的发色性提高。并且,抑制洇渗或渗色。
作为阳离子性化合物,可列举出:钙盐及镁盐等多价金属盐;阳离子性的尿烷系树脂、烯烃系树脂、烯丙基胺系树脂等阳离子性树脂;阳离子性表面活性剂、无机酸或有机酸等。其中,根据可提高颜料的发色性和适合于棉布这点,优选使用多价金属盐。这些阳离子性化合物可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
处理液中所含的阳离子性化合物的含量没有特别限制,相对于处理液的总量,优选为0.1质量%以上,更优选为2.0质量%以上,进一步优选为5.0质量%以上。另外,处理液中所含的阳离子性化合物的含量相对于处理液的总量优选为40.0质量%以下,更优选为25.0质量%以下,进一步优选为10.0质量%以下。通过将阳离子性化合物的含量设定为上述的范围,抑制阳离子性化合物在处理液中析出、分离等,促进油墨中的颜料和/或树脂微粒的凝聚,抑制被吸收到构成布帛的纤维的间隙或内部。由此,色材向印染面的背面方向透印的现象减少,印染物的发色性提高。
4.喷墨记录方法
接着,对本实施方式所涉及的喷墨记录方法进行说明。本实施方式所涉及的喷墨记录方法使用上述的打印机1(参照图1),通过喷墨法来喷出油墨组合物的液滴,涂布于布帛2,由此形成图像等而进行印染。
详细而言,本实施方式所涉及的喷墨记录方法具备将上述的颜料印染油墨组合物从喷墨头的喷嘴喷出而使其附着于布帛的油墨附着工序。在油墨附着工序中,使从上述的喷墨头3(参照图1)喷出的油墨组合物的液滴向布帛的至少一部分上着落。在本实施方式中,通过在油墨附着工序中使用喷墨法,不需要丝网印染等模拟印染中所需的印版等,向多品种少量生产的应对变容易,并且能够形成高精细的图像、文本、图案、色彩等。
需要说明的是,布帛优选用处理液进行了处理。在布帛用处理液进行了处理的情况下,油墨组合物中所含的颜料等成分与处理液中的阳离子性化合物反应,从而颜料等油墨成分在布帛2的表面附近凝聚。因此,颜料难以向布帛2的内部方向潜入,油墨的发色性提高。
处理液的附着方法只要能够使处理液附着于布帛的至少一部分区域就没有特别限制。作为处理液的附着方法,例如可列举出:使布帛浸渍于处理液中的浸渍涂布;使用毛刷、辊、刮刀、辊涂机等而使处理液附着的辊涂布;通过喷雾装置等来喷射处理液的喷雾涂布;利用喷墨法来使处理液附着的喷墨涂布等。其中,优选使用装置的构成简便、可迅速地进行处理液的附着的浸渍涂布、辊涂布、喷雾涂布等。
在油墨附着工序中,油墨对布帛2的附着量以布帛2的每单位面积计优选为1.5mg/cm2以上且6mg/cm2以下,更优选为2mg/cm2以上且5mg/cm2以下。通过使油墨的附着量在上述范围内,通过印染来形成的图像等的发色性提高。并且,确保附着于布帛2的油墨的干燥性而减少图像等的洇渗的产生。需要说明的是,在对预先已着色的布帛首先用白色油墨组合物等形成基底时,优选超过上述的附着量而使白色油墨组合物附着。
需要说明的是,本实施方式涉及的喷墨记录方法可以在油墨附着工序之后具备对附着于布帛2的油墨进行加热的工序。作为加热方法,没有特别限制,例如可列举出热压法、常压蒸汽法、高压蒸汽法、热固定法等。加热的热源没有特别限制,例如可以使用红外线灯等。加热温度只要是油墨的树脂粒子被熔接、且水分等介质挥发的温度即可。例如,优选为约100℃以上且约200℃以下,更优选为170℃以下,进一步优选为150℃以下。在此,加热工序中的加热温度是指形成于布帛2的图像等的表面温度。加热温度可以通过与上述干燥工序同样的方法进行测量。实施加热的时间没有特别限制,例如为30秒以上且20分钟以下。
需要说明的是,本实施方式通过在具有上述的压力室和使压力室内的油墨组合物循环的循环路的打印机1中进行记录,从而能够抑制由树脂粒子的凝聚物引起的堵塞,使喷出稳定性变为良好。这样,即使降低沸点为270℃以上的多元醇等保湿成分的含量,也能够确保喷出稳定性,因此能够降低加热温度。
本实施方式涉及的喷墨记录方法可以在加热工序之后具备对进行了印染的布帛2进行水洗、干燥的工序。在水洗中,根据需要,作为皂洗处理,可以使用热肥皂液等来对未定影于布帛2的油墨等成分进行冲洗。通过以上的工序,制造了印染物。
如上所述,根据本实施方式涉及的喷墨记录方法,通过使用具有压力室和使上述压力室内的油墨组合物循环的循环路的液体喷出装置,即使是树脂粒子的玻璃化转变温度为5℃以下、高沸点溶剂少的油墨,也难以产生凝聚物。由此确保了油墨的喷出稳定性。另外,由于能够降低沸点为270℃以上的多元醇的含量,因此能够提高油墨中的颜料和/或树脂粒子的含量,图像的发色性和耐擦性提高。而且,通过使树脂粒子的玻璃化转变温度为5℃以下,印染物的手感也提高。这样,根据本实施方式涉及的喷墨记录方法,能够兼顾喷出稳定性和耐擦性、手感。
5.实施例
以下,通过实施例和比较例来进一步具体地说明本发明,但本发明并不只限制于这些实施例。需要注意的是,只要没有特别说明,则实施例、比较例中的“份”和“%”均为质量基准。
5.1.油墨组合物的制备
按照表1、2的组成而将各成分放入容器中,用磁力搅拌器混合及搅拌两小时,然后进一步通过填充有直径0.3mm的氧化锆珠的珠磨机进行分散处理,由此充分混合。搅拌一小时后,使用5μm的PTFE(聚四氟乙烯)制膜滤器进行过滤,从而得到各油墨。表1、2中的数值只要没有特别记载则表示质量%,离子交换水以各油墨的总量分别为100质量%的方式添加。需要说明的是,表1、2中的颜料分散体、交联剂、蜡的数值表示换算成作为有效成分的固体成分的质量%。需要说明的是,表1、2中的多元醇的括号内的数值表示沸点。
表1、2所示的成分中的、在化合物名以外记载的成分的详情如下所述:
颜料
颜料使用了通过以下的制备方法得到的青色颜料分散液。
将65质量份的作为青色颜料的C.I.颜料蓝15:3、35质量份的作为苯乙烯-丙烯酸系分散树脂的Joncryl 611(商品名:BASF日本株式会社制)、1.70质量份的氢氧化钾、250质量份的通过离子交换法和反渗透法精制的超纯水进行混合,通过由氧化锆珠形成的球磨机进行10小时的分散,用玻璃纤维滤纸GA-100(商品名:Advantec东洋公司制)进行过滤而除去粗大粒子,并进行调整使得颜料固体成分浓度为15质量%,由此得到了青色颜料分散液。
树脂粒子
TAKELAC(注册商标)W-6110;三井化学SKC聚氨酯株式会社制,聚碳酸酯类尿烷树脂,Tg为-20℃,皮膜伸长率550%,皮膜强度55MPa·
SUPERFLEX 470;第一工业制药株式会社制,聚碳酸酯类尿烷树脂,Tg为-31℃,皮膜伸长率640%,皮膜强度40MPa
SUPERFLEX 840;第一工业制药株式会社制,聚碳酸酯类尿烷树脂,Tg为5℃,皮膜伸长率690%,皮膜强度40MPa
SUPERFLEX 460;第一工业制药株式会社制,聚碳酸酯类尿烷树脂,Tg为-21℃,皮膜伸长率750%,皮膜强度25MPa
SUPERFLEX 650;第一工业制药株式会社制,聚碳酸酯类尿烷树脂,Tg为-17℃,皮膜伸长率340%,皮膜强度40MPa
SUPERFLEX 150;第一工业制药株式会社制,聚碳酸酯类尿烷树脂,Tg为40℃,皮膜伸长率330%,皮膜强度45MPa
BONTIGHTER HUX-380;株式会社ADEKA制,非聚碳酸酯类尿烷树脂,Tg为-5~-35℃,皮膜伸长率500%,皮膜强度38MPa
VINYBLAN 2682;日信化学工业株式会社制,丙烯酸类树脂,Tg为-30℃
交联剂
EPOCROS(注册商标)K2010E;株式会社日本触媒制
蜡
HiTEC E-9015;东邦化学工业株式会社制,聚乙烯蜡乳液
表面活性剂
BYK(注册商标)-348;毕克化学日本株式会社制,聚醚改性硅氧烷表面活性剂
树脂粒子的皮膜伸长率及皮膜强度如下测量。首先,以干燥后的膜厚成为500μm的方式,在聚四氟乙烯片材上涂布树脂,在20℃、65%RH下干燥15小时,再在80℃下进行6小时、以及在120℃下进行20分钟的干燥,然后从片材上剥离,制成树脂膜(宽度10mm、高度30mm的试验片)。接着,使用拉伸试验机,在测量温度20℃、测量速度200mm/min的条件下,测量所得到的树脂膜的皮膜伸长率。皮膜伸长率的测量是测量使树脂膜伸长直至树脂膜断裂为止所伸长的长度,将其比例以百分率表示为皮膜伸长率。将断裂时的拉伸强度作为皮膜强度。需要说明的是,本测量所需的涂膜的膜厚根据用千分尺(三丰公司制的商品名“MDH-25M”)进行的实际测量而求出。作为拉伸试验机,使用株式会社ORIENTEC制的Tensilon万能试验机RTC-1225A。树脂粒子的玻璃化转变温度(Tg)使用差示扫描量热仪(DSC)的测量值。
另外,油墨组合物的皮膜伸长率及皮膜强度与上述树脂粒子的皮膜伸长率及皮膜强度同样地进行测量。实施例1~实施例7、实施例14~19的油墨组合物的皮膜伸长率为550%,皮膜强度为55MPa。实施例8的油墨组合物的皮膜伸长率为640%,皮膜强度为40MPa。实施例9的油墨组合物的皮膜伸长率为690%,皮膜强度为40MPa。实施例10的油墨组合物的皮膜伸长率为750%,皮膜强度为25MPa。实施例11的油墨组合物的皮膜伸长率为340%,皮膜强度为40MPa。实施例12的油墨组合物的皮膜伸长率为500%,皮膜强度为38MPa。比较例1、比较例2、比较例4~6的油墨组合物的皮膜伸长率为550%,皮膜强度为55MPa。
5.2.记录方法
作为被处理物的布帛,在白色的棉细平布上,利用浸轧法以轧余率70%将由6.7份的作为水溶性阳离子聚合物的珊珂(SENKA)株式会社制的Unisense104L和93.3份的水构成的预处理剂进行浸轧,然后在120℃下干燥5分钟,使其恢复到25℃,得到已预处理过的布帛。接着,准备了精工爱普生株式会社制的、喷墨装置“SC-F2000”的改造机。在表1、2中,对于“有循环结构”的例子而言,喷墨头具备图2、图3所记载的油墨循环结构,该油墨循环结构具有压力室和使压力室内的油墨组合物循环的循环路。
5.3.评价试验
5.3.1.油墨的粘度的评价
将在5.1.中得到的各油墨组合物的温度调整为25℃,使用Pysica公司制的粘弹性试验机MCR-300来以剪切速度200(1/s)测量静态粘度,通过以下的评价基准进行评价。
(评价基准)
A:油墨的静态粘度为8mPa·s以上且12mPa·s以下
B:油墨的静态粘度小于8mPa·s但超过12mPa·s
5.3.2.喷出稳定性的评价
使用上述喷墨装置,印刷条件是把以1440dpi×720dpi的分辨率对210mm×297mm的面积的5%利用满版图像涂满的图表连续地印刷在15张白色的棉细平布上。观察所得到的图像,确认喷出紊乱和喷嘴漏喷的有无,根据连续印字时的喷嘴漏喷来评价喷出稳定性。评价结果为A时,可以说已获得本申请发明的效果。
(评价基准)
A:没有喷出紊乱
C:喷出紊乱或有不喷出的喷嘴
5.3.3.摩擦坚牢性的评价
使用上述喷墨装置,在作为被处理物而已进行上述预处理的布帛的一个面上以涂布密度达到39mg/inch2的方式喷出各油墨组合物,然后,使用M&R公司制的输送带式干燥炉“Economax D”来在160℃下实施5分钟的加热干燥处理,使其恢复至25℃,得到印染物。使所得到的印染物充分干燥,使用TESTER产业公司制的学振式摩擦坚牢性试验机AB-301S,进行以载荷200g、摩擦100次的摩擦坚牢试验。按照确认油墨的剥离情况的日本工业标准(JIS)JIS L0849并根据干燥(Dry)的水平进行评价。评价结果为B以上时,可以说已获得本申请发明的效果。
(评价基准)
SS:5级
S:4~5级
A:4级
B:3~4级
C:3级
5.3.4.手感的评价
通过感官评价来进行在5.3.3中得到的印染物的手感的评价。具体而言,让任意的5名判定员用“不逊于布帛原来的触感”和“印染物硬邦邦,破坏了布帛原来的触感”中的任一个来回答,通过下述基准来进行评价。评价结果为B以上时,可以说已获得本申请发明的效果。
(评价基准)
A:回答“不逊于布帛原来的触感”的判定员为4名以上。
B:回答“不逊于布帛原来的触感”的判定员为3名。
C:回答“不逊于布帛原来的触感”的判定员为2名以下。
5.4.评价结果
在比较例中,均无法兼顾喷出稳定性与耐擦性、手感,但在实施例中均能够兼顾喷出稳定性与耐擦性(摩擦坚牢性)、手感。具体地进行说明。
实施例1~5是改变了多元醇的比例的例子。根据实施例1~4,即使减少甘油的含量,由于喷墨头具备油墨循环结构,因此喷出稳定性也未降低。实施例5中,由于甘油相对于树脂的量少,因此油墨粘度的评价降低了,但摩擦坚牢性的评价变高。另外,根据实施例1、6、7,若树脂的含量变多,则油墨粘度的评价降低,但摩擦坚牢性的评价变高了。根据实施例7,若树脂的含量过高,则手感的评价降低。
根据实施例8、9,若树脂粒子的Tg为-25℃以下,则摩擦坚牢性降低,若Tg变高,则手感降低。另外,根据实施例10、11,若树脂粒子的皮膜伸长率超过600%,则摩擦坚牢性降低,若树脂粒子的皮膜伸长率不足400%,则手感降低。根据实施例12、13,若树脂粒子为尿烷树脂或丙烯酸类树脂,则摩擦坚牢性降低。根据实施例14~16,若含有交联剂、蜡,则粘度和手感降低,但由于喷墨头具备油墨循环结构,因此喷出稳定性未降低。另外,摩擦坚牢性的评价变高。根据实施例17~19,即使将多元醇换成其它多元醇,评价也没有改变。
在比较例1中,喷墨头不具备油墨循环结构,因此与实施例1相比,喷出稳定性降低。在比较例2中,与比较例1相比,树脂粒子的含量高,因此油墨粘度、手感进一步降低,但摩擦坚牢性变高。
在比较例3中,Tg高,因此手感降低。比较例4中,由于树脂粒子的含量低,因此摩擦坚牢性降低。在比较例5中,由于甘油的含量高,因此摩擦坚牢性降低。在比较例6中,由于喷墨头不具备油墨循环结构,因此与实施例3相比,喷出稳定性降低。
本发明并不限制于上述的实施方式,能够进行各种变形。例如,本发明包括与在实施方式中说明过的构成实质上相同的构成例如功能、方法以及结果相同的构成或者目的以及效果相同的构成。另外,本发明包括将在实施方式中说明过的构成的非本质部分替换后的构成。另外,本发明包括起到与实施方式中说明过的构成相同的作用效果的构成或能够实现相同的目的的构成。另外,本发明包括向在实施方式中说明过的构成附加了公知技术后的构成。
Claims (10)
1.一种液体喷出装置,其特征在于,具备油墨组合物和具有喷出所述油墨组合物的喷嘴的液体喷出部,其中,
所述油墨组合物是含有树脂粒子、水和有机溶剂的颜料印染油墨组合物,
所述树脂粒子的玻璃化转变温度为5℃以下,所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为6.5质量%以上的所述树脂粒子,
所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为15.0质量%以下的沸点为270℃以上的多元醇作为所述有机溶剂,
所述液体喷出部具有压力室和使所述压力室内的油墨组合物循环的循环路。
2.根据权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述油墨组合物的皮膜伸长率为400%以上且600%以下,皮膜强度为50MPa以上。
3.根据权利要求1或2所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述沸点为270℃以上的多元醇的含量相对于所述油墨组合物的总量为10.0质量%以下。
4.根据权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述沸点为270℃以上的多元醇相对于所述多元醇的总量的含量为30.0质量%以下。
5.根据权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述沸点为270℃以上的多元醇相对于所述树脂粒子的固体成分的含量比以质量比计为0.9以下。
6.根据权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述树脂粒子为尿烷树脂。
7.根据权利要求6所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述树脂粒子为聚碳酸酯系尿烷树脂。
8.根据权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述油墨组合物还含有交联剂。
9.一种喷墨记录方法,其特征在于,具有油墨附着工序,所述油墨附着工序使含有树脂粒子、水和有机溶剂的颜料印染油墨组合物从液体喷出部的喷嘴喷出并附着于布帛,其中,
所述树脂粒子的玻璃化转变温度为5℃以下,所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为6.5质量%以上的所述树脂粒子,
所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为15.0质量%以下的沸点为270℃以上的多元醇作为所述有机溶剂,
所述液体喷出部具有压力室和使所述压力室内的油墨组合物循环的循环路。
10.一种颜料印染油墨组合物,其特征在于,从具有压力室和循环路的液体喷出部的喷嘴喷出并附着于布帛,所述循环路使所述压力室内的油墨组合物循环,其中,
所述颜料印染油墨组合物含有树脂粒子、水和有机溶剂,
所述树脂粒子的玻璃化转变温度为5℃以下,所述油墨组合物含有相对于所述颜料印染油墨组合物的总量为6.5质量%以上的所述树脂粒子,
所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为15.0质量%以下的沸点为270℃以上的多元醇作为所述有机溶剂。
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