CN113811450B - 接触元件、干燥装置和打印设备 - Google Patents

接触元件、干燥装置和打印设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113811450B
CN113811450B CN202080034821.0A CN202080034821A CN113811450B CN 113811450 B CN113811450 B CN 113811450B CN 202080034821 A CN202080034821 A CN 202080034821A CN 113811450 B CN113811450 B CN 113811450B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
contact
contacted
liquid composition
fluororesin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202080034821.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113811450A (zh
Inventor
水谷佑树
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Publication of CN113811450A publication Critical patent/CN113811450A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113811450B publication Critical patent/CN113811450B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J13/00Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, specially adapted for supporting or handling copy material in short lengths, e.g. sheets
    • B41J13/02Rollers
    • B41J13/076Construction of rollers; Bearings therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • B41J11/002Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • B41J11/002Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
    • B41J11/0022Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using convection means, e.g. by using a fan for blowing or sucking air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • B41J11/002Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
    • B41J11/0024Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using conduction means, e.g. by using a heated platen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H27/00Special constructions, e.g. surface features, of feed or guide rollers for webs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H5/00Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines
    • B65H5/06Feeding articles separated from piles; Feeding articles to machines by rollers or balls, e.g. between rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/50Auxiliary process performed during handling process
    • B65H2301/51Modifying a characteristic of handled material
    • B65H2301/514Modifying physical properties
    • B65H2301/5143Warming
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/50Auxiliary process performed during handling process
    • B65H2301/51Modifying a characteristic of handled material
    • B65H2301/517Drying material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/10Rollers
    • B65H2404/18Rollers composed of several layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2601/00Problem to be solved or advantage achieved
    • B65H2601/20Avoiding or preventing undesirable effects
    • B65H2601/26Damages to handling machine
    • B65H2601/261Clogging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2601/00Problem to be solved or advantage achieved
    • B65H2601/20Avoiding or preventing undesirable effects
    • B65H2601/26Damages to handling machine
    • B65H2601/261Clogging
    • B65H2601/2612Pollution
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00Application field
    • B65H2801/03Image reproduction devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00Application field
    • B65H2801/03Image reproduction devices
    • B65H2801/12Single-function printing machines, typically table-top machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

提供了接触元件,所述接触元件与已被施加液体组合物的被接触元件的区域接触。接触元件包括基材、氟树脂纤维层、粘合剂层和混合层。氟树脂纤维层含有氟树脂纤维并且被配置以与被接触元件接触。粘合剂层含有将氟树脂纤维层直接或间隔固定至基材的粘合剂元件。在混合层中,氟树脂层中的氟树脂纤维和粘合剂层中的粘合剂元件混合。混合层的厚度为,相对于氟树脂纤维层的厚度,5%以上且60%以下。

Description

接触元件、干燥装置和打印设备
技术领域
本公开涉及接触元件、干燥装置和打印设备。
背景技术
在诸如喷墨装置的打印设备中,提供了用于传送打印材料(例如,切割纸张(cutpaper))的传送器。传送器将打印材料传送至液体组合物施加器,该液体组合物施加器将液体组合物(例如,喷墨墨液(墨水/油墨,ink))施加至其;或液体组合物加热器,该液体组合物加热器将所施加的液体组合物加热至干燥。存在各种类型的传送器,并且通常使用沿轴向方向间隔排列的多个辊。
然而,在这种传送器中,那些与已被施加液体组合物的区域直接接触的那些传送器可导致液体组合物被转移至传送器的不期望现象。
专利文献1公开了用于在具有打印功能的装置中递送打印材料的辊,其包括棒状芯和丝材,所述丝材包括围绕芯的外周表面螺旋缠绕的易润滑性树脂纤维。其中公开了该辊可以平稳地递送打印材料并且可以保持高打印图像质量。
[引用列表]
[专利文献]
[PTL1]
日本未审查专利申请公开号2014-156317
发明内容
技术问题
然而,在其表面具有纤维层的接触元件和被接触元件(例如,记录介质)彼此压力接触的情况下,在传送被接触元件时,在被接触元件上形成的图像可能脱离,导致关于图像脱离性的问题。进一步,当纤维层由氟树脂纤维形成时,纤维层可从接触元件的基材脱离,导致关于纤维层脱离的问题。
问题解决方案
根据本发明的一些实施方式,提供了接触元件,其与被接触元件的已被施加液体组合物的区域接触。接触元件包括基材、氟树脂纤维层、粘合剂层和混合层。氟树脂纤维层含有氟树脂并且被配置以与被接触元件接触。粘合剂层含有将氟树脂纤维层直接或间接固定至基材的粘合剂元件。在混合层中,氟树脂层中的氟树脂纤维和粘合剂层中的粘合剂元件混合。混合层的厚度为,相对于氟树脂纤维层的厚度,5%以上且60%以下。
发明有利效果
根据本发明的一些实施方式,其表面上具有纤维层的接触元件提供了以下优越效果:防止在被接触元件传送的被接触元件上形成的图像脱离以及防止纤维层从接触元件的基材脱离。
附图说明
附图旨在描绘本发明的实例实施方式并且不应被解释为限制其范围。除非明确指出,附图不被视为按比例绘制。而且,相同或相似的参考编号贯穿数个视图表示相同或相似的构件。
[图1]
图1是示例构成接触元件的层与层之间的位置关系的示意图。
[图2]
图2是示例采用连续纸张的打印设备的示意图。
[图3]
图3是示例被接触元件与接触元件接触的情况的示意图。
具体实施方式
本文使用的术语仅以描述具体实施方式为目的,而不旨在限制本发明。如本文所用,单数形式“一”、“一个/种”和“该/所述”意图还包括复数形式,除非上下文另有明确说明。
在描述附图中示例的实施方式时,为清楚起见采用了具体术语。然而,本说明书的公开内容不意图限于如此选择的具体术语,并且应理解,每个具体要素包括具有相似功能、以相似方式操作和实现相似结果的所有技术等同形式。
下文描述了本发明的一个实施方式。
接触元件
本实施方式的接触元件与被接触元件的已被施加液体组合物的区域接触。接触元件包括:基材;含有氟树脂纤维的氟树脂纤维层,所述氟树脂纤维层被配置以与被接触元件接触;和粘合剂层,所述粘合剂层含有将氟树脂纤维层直接或间接固定至基材的粘合剂元件。此处,“将氟树脂纤维层直接固定至基材”的情况指代例如氟树脂纤维层和基材通过粘合剂元件(其已通过固化粘合剂而形成)而整合的情况。“将氟树脂纤维层间接固定至基材”的情况指代例如以下情况:一个或多个基层被提供在氟树脂纤维层和基材之间,其中通过粘合剂元件(其已通过固化粘合剂形成)在氟树脂纤维层与基层之间、基层与基层之间(当提供两个或更多个基层时)、或基层和基材之间实现整合。进一步,接触元件具有混合层,其中氟树脂纤维层中的氟树脂纤维和粘合剂层中的粘合剂元件混合。
此处,参考图1描述了这些层之间的位置关系。图1是示例构成接触元件的层之间的位置关系的示意图。图1示例的接触元件包括基材10、粘合剂层11和氟树脂纤维层12。进一步,如图1所示例,存在其中粘合剂层11和氟树脂纤维层12混合的区域,其被定义为混合层13。在本实施方式中,由不包括混合层13的粘合剂层11组成的区域被定义为粘合剂元件的单一实体层(single-entity layer)14(下文的“粘合剂元件单一实体层14”),并且由不包括混合层13的氟树脂纤维层12组成的区域被定义为氟树脂纤维的单一实体层15(下文的“氟树脂纤维单一实体层15”)。下文详细描述了氟树脂纤维层、粘合剂层、混合层、粘合剂元件单一实体层、氟树脂纤维单一实体层和基材。
氟树脂纤维层
本实施方式的接触元件在与被接触元件接触的表面上具有氟树脂纤维层,并且所述氟树脂纤维层含有氟树脂纤维。优选地,氟树脂纤维层在该层的最外表面含有氟树脂纤维。氟树脂纤维提高了润滑性和关于与氟树脂纤维直接接触的已被施加液体组合物的被接触元件的区域的脱离性。构成氟树脂纤维的氟树脂的实例包括但不限于四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA,熔点:300至310℃)、聚四氟乙烯(PTFE,熔点:330℃)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP,熔点:250至280℃)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE,熔点:260至270℃)、聚偏二氟乙烯(PVDF,熔点:160至180℃)、聚氯三氟乙烯(PCTFE,熔点:210℃)、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(EPE,熔点:290至300℃)、和包括上述聚合物的共聚物。其中,聚四氟乙烯(PTFE)是优选的。
氟树脂纤维可以通过将氟树脂纺丝(spinning)或使氟树脂的短纤维硬化而形成。氟树脂纤维可以是由单一氟树脂制成的树脂纤维、由多种氟树脂制成的树脂纤维、或氟树脂和氟树脂以外的材料混合的树脂纤维中的任意种。其中,由单一氟树脂制成的树脂纤维和由多种氟树脂制成的树脂纤维是优选的。在本实施方式中,氟树脂纤维指代氟树脂本身的纤维化产物或氟树脂与氟树脂以外的材料的混合物本身的纤维化产物。因此,例如,通过用氟树脂涂覆和硬化玻璃树脂纤维的表面而获得的那些不被包括在本实施方式的氟树脂纤维内。
商业可得的氟树脂纤维的实例包括但不限于TOYOFLON BF800S、2402和1412(由Toray Industries,Inc.制造),其全部都是含有聚四氟乙烯(PTFE)的氟树脂纤维。
氟树脂纤维层的厚度优选为250μm以上,更优选500μm以上。另外,氟树脂纤维层的厚度优选为1,300μm以下。当接触元件的表面具有纤维结构并且具有纤维结构的层厚度为250μm以上时,即使在接触元件与被接触元件以其间高压力接触时,压力也被分散在垂直于接触元件与被接触元件的接触平面的方向。因此,即使在接触元件与已被施加液体组合物的被接触元件的区域接触时,也防止可能在被接触元件上的液体组合物转移至接触元件上时引起的图像脱离。进一步,当具有纤维结构的层的厚度为1,300μm以下时,防止纤维层的脱离,并且即使在接触元件作为辊用于传送被接触元件时,被接触元件也被满意地传送。
氟树脂纤维层的形状没有具体限制,但氟树脂纤维层优选为片材样形状并围绕基材缠绕。术语“片材样”指代纤维被加工从而不易彼此分离的状态。因此,氟树脂纤维层呈扁平状或曲线状,并且不包括线性状态的那些。使纤维不易彼此分离的方法可以是已知的方法,例如机械地编织通过原料挤出而纺丝的纤维的方法或通过热或压力使纤维联结的方法。具体地,由于可以增加接触点的数量同时减少接触面积的优点,使长度相对短的纤维联结的方法是优选的。由于氟树脂纤维层为片材样形状,接触元件的与被接触元件接触的部分成为位于氟树脂纤维层最外部处的氟树脂纤维的顶部部分。因此,使得氟树脂纤维的大量顶部部分存在于接触元件的表面上,同时减少接触元件和被接触元件之间的接触面积。因此,即使在接触元件与已被施加液体组合物的被接触元件的区域接触时,来自被接触元件的表面压力也被精细地分散,并且防止被接触元件上的液体组合物转移至接触元件上。优选地,片材样形状的氟树脂纤维层由氟树脂纤维制成的非编织织物构成。这是因为由非编织织物构成的氟树脂纤维层能够更精细地分散来自被接触元件的表面压力。在本实施方式中,不排除通过将线性纤维围绕基材缠绕而形成的氟树脂纤维层,但是具有上述片材样形状的氟树脂纤维层是优选的。当氟树脂纤维层为片材样形状时,与氟树脂纤维层为线性形状的情况相比,在接触元件和被接触元件之间生成的压力更分散。因此,防止被接触元件上的液体组合物转移至接触元件上。
脱离力,即将氟树脂纤维层从基材脱离所需的力,优选为6N/cm以上。当脱离力为6N/cm以上时,可以防止氟树脂纤维层和基材或基层之间的粘合强度降低。在本实施方式中,通过在设置在接触元件上的氟树脂纤维层上进行切割并在氟树脂纤维层的切割部分以100mm/5秒的速度测量90°脱离应力来获得脱离力。具体地,首先,将剃刀竖直地施加至设置在接触元件上的氟树脂纤维层以进行切割,以包围具有30mm宽度和100mm长度的区域(评价区域)。接下来,握住短宽度侧的评价区域的端部,并在上述条件下使用数字测力计(digital force gauge)(可得自A&D Company,Limited)测量脱离力。100mm测量距离内的最大值用作测量值。在此测量中,在不同位置创建三个评价区域,并采用在对应区域中的测量值的平均值。
粘合剂层
粘合剂层是含有通过固化粘合剂而形成的粘合剂元件的层。粘合剂元件将氟树脂纤维层直接或间接地固定至基材。构成粘合剂层的粘合剂元件的实例包括但不限于源自有机粘合剂(例如,硅酮粘合剂、环氧粘合剂、丙烯酸粘合剂)或无机粘合剂(例如,硅粘合剂)的粘合剂元件。具体地,源自硅酮粘合剂的粘合剂元件是优选的。优选硅酮粘合剂是因为其固化产物获得了因其弹性力而导致的难破裂性质。粘合剂可以是热固型或室温可固化型,但是热固型是优选的。在热固型的情况下,可以在粘合剂已被施加至已被设置的氟树脂纤维层上之后再开始固化,以使混合层的厚度在整个粘合剂层上是均匀的。因此,防止氟树脂纤维层从基材上脱离。
粘合剂层的厚度优选为50μm以上且500μm以下。当粘合剂层的厚度为50μm以上时,粘合剂层自身发挥弹性力,这是优选的。当粘合剂层的厚度为500μm以下时,防止粘合剂层的内聚性失效(cohesive failure),这是优选的。
混合层
混合层是属于氟树脂纤维层和粘合剂层的层。在混合层中,氟树脂纤维层中的氟树脂纤维和粘合剂层中的粘合剂元件混合。
混合层被定义如下。首先,沿相对于基材表面垂直的方向切割接触元件以形成接触元件的横截面。基材的表面指代基材上的与粘合剂层相邻的表面或基材上的经由基层与粘合剂层相对的表面。接下来,观察横截面以指定横截面中的相同范围内指示氟树脂纤维的元素(elements)和指示粘合剂元件的元素。之后,在上述横截面中,绘制平行于基材表面从而穿过指示氟树脂纤维的元素之中位置距基材最近的一个的线(下层线)。另外,在上述横截面中,绘制平行于基材表面从而穿过指示粘合剂元件的元素之中位置距基材最远的一个的线(上层线)。在上述横截面中,上层线和下层线所夹的区域被定义为混合层。
接下来,以下描述了用于指定指示氟树脂纤维的元素和指示粘合剂元件的元素的手段。这种手段的实例包括进行元素分析或化学组成分析的手段,但不限于此。
这种手段的具体实例包括但不限于,结合SEM(扫描电子显微镜)观察和EDS(能量色散X射线光谱)元素分析(例如,可得自Thermo Fisher Scientific Inc.的Phenom ProX)的方法。具体地,当用于形成粘合剂层的粘合剂是硅酮粘合剂时,氟组分被映射为指示氟树脂纤维的元素,并且硅酮组分被映射为指示粘合剂元件的元素。当用于形成粘合剂层的粘合剂是硅酮粘合剂以外的粘合剂时,根据粘合剂的类型来适当地映射指示粘合剂元件的元素。
这种手段的其它实例包括利用红外吸收光谱的方法。这种方法在例如粘合剂不含金属元素时使用。这种方法的具体实例包括利用NICOLET AVATAR 330 FT-IR分光光度计进行的红外ATR(衰减全反射)方法,其在4,000至700cm-1的波数范围内以4cm-1的分辨率和64倍的积分数(integration number)进行测量。使用峰面积工具OMNIC E.S.P.软件包分析所得的红外吸收光谱,以指定指示氟树脂纤维的元素和指示粘合剂元件的元素。
混合层的厚度为,相对于氟树脂纤维层的厚度,5%以上且60%以下,优选10%以上且25%以下。当混合层的厚度与氟树脂纤维层的厚度之比在此范围内时,保持了氟树脂纤维层的柔性,防止图像脱离,和实现高图像质量。进一步,改善了粘合剂层在氟树脂纤维层中的锚固效果,并且长期防止氟树脂纤维层的脱离。
用于将混合层的厚度调整为相对于氟树脂纤维层厚度5%以上且60%以下的方法没有具体限制。其实例包括在生产接触元件时调整粘合剂的施加厚度的方法、调整施加至设置在所施加的粘合剂上的氟树脂纤维层的压力的方法、以及改变氟树脂纤维层的类型(粘合剂的穿透容易度)的方法。
混合层的厚度与氟树脂纤维层的厚度之比可以在一个位点处测量,但优选在多个位点处测量。当多个位点中的每一个位点处的比例都是5%以上且60%以下时,在接触元件的整个区域上都防止被接触元件上的图像脱离,并且防止氟树脂纤维层从基材脱离。在具有辊形的接触元件中,被选择测量的多个位点可以包括例如内侧距接触元件一端1cm的位置、接触元件的中心位置、和内侧距接触元件另一端1cm的位置。更优选地,在这些位置中的每一个位置处,选择接触元件的外周上120°间隔的3个位点,共选择9个位点。在氟树脂纤维层为片材形式的情况下,优选不选择距片材边缘小于1cm的位置作为上述比例的测量位点。
混合层的厚度优选为5μm以上且500μm以下。当混合层的厚度为5μm以上时,粘合剂层在氟树脂纤维层中的锚固效果提高,并且长期防止氟树脂纤维层的脱离,这是优选的。当厚度为500μm以下时,防止了内聚性失效,这是优选的。
粘合剂元件单一实体层
粘合剂元件单一实体层是属于粘合剂层的层,并且表示粘合剂层中不包括混合层的区域。粘合剂元件单一实体层可以含有粘合剂元件以外的材料。
粘合剂元件单一实体层的厚度优选为相对于氟树脂纤维层厚度1%以上且50%以下。当该比率为1%以上时,氟树脂纤维层与基材之间的粘合力提高。当该比率为50%以下时,防止了粘合剂层内部的内聚性失效,并保持粘合剂层的粘合强度。
粘合剂元件单一实体层的厚度优选为5μm以上且500μm以下。当粘合剂元件单一实体层的厚度为5μm以上时,粘合剂元件与基材之间的粘合即使在基材表面粗糙时也也被提高,这是优选的。当厚度为500μm以下时,防止了内聚性失效,这是优选的。
氟树脂纤维单一实体层
氟树脂纤维单一实体层是属于氟树脂纤维层的层,并表示氟树脂纤维层中不包括混合层的区域。氟树脂纤维单一实体层可以含有氟树脂纤维以外的材料。
氟树脂纤维单一实体层的厚度优选为100μm以上且1,500μm以下。当氟树脂纤维单一实体层的厚度为100μm以上时,即使在对其施加应力时,氟树脂纤维单一实体层也难以扩张和收缩,这是优选的。当厚度为1,500μm以下时,防止了纤维层皱缩,这是优选的。
基材
优选地,基材是由金属制成的长杆状体。更优选地,基材具有辊形,如具有圆形或基本上圆形横截面的柱状或圆柱状以及与其类似的三维形状。当基材具有这种形状时,接触元件可以作为辊用于传送被接触元件。当接触元件用作辊时,基材的圆形横截面的直径优选为50至100mm。当直径在此范围内时,即使在接触元件与已被施加液体组合物的被接触元件的区域接触时,也防止被接触元件上的液体组合物转移至接触元件上。当直径为50mm以上时,接触元件和被接触元件之间生成的每单位面积的压力减小,并且防止液体组合物转移。当直径为100mm以下时,防止在接触元件和被接触元件之间发生滑动,从而防止液体组合物转移。优选地,上述“与其类似的三维形状”是其中横截面的直径从两端到中心减小的形状,但不限于此。这种形状使得可以放松接触元件和被接触元件之间的粘合以及防止图像脱离。
基材的材料实例包括但不限于各种金属如不锈钢和铝,金属如铜和不锈钢的烧结体、以及陶瓷的烧结体。
干燥装置和打印设备
本实施方式的干燥装置被配置以干燥已被施加液体组合物的被接触元件。干燥装置包括上述接触元件,以及在必要时,任选地,被配置以加热被施加至所述被接触元件的液体组合物的液体组合物加热器、被配置以加热所述接触元件的接触元件加热器等。
本实施方式的打印设备包括上述接触元件,以及在必要时,任选地,被配置以递送所述被接触元件的被接触元件递送器、用于传送所述被接触元件的传送路径、被配置以将液体组合物施加至所述被接触元件的液体组合物施加器、被配置以加热被施加至所述被接触元件的液体组合物的液体组合物加热器、被配置以加热所述接触元件的接触元件加热器、被配置以收集所述被接触元件的被接触元件收集器等。
以下参考图2详细描述干燥装置和打印设备。图2是示例使用连续纸张的打印设备的示意图。图2示例的打印设备100包括被接触元件递送器1、液体组合物施加器2、液体组合物加热器3、接触元件4、接触元件加热器5和被接触元件收集器6。打印设备100包括干燥装置50。干燥装置50可以是与打印设备整合或分开的设备。
被接触元件递送器
被接触元件递送器1被旋转地驱动以将成卷缠绕储存的被接触元件7在打印设备100中递送至传送路径8。被接触元件7在传送路径8中的传送方向由附图中的箭头D表示。
被接触元件递送器1的旋转驱动被调整使得被接触元件7以50m/min以上的高速传送。
被接触元件7是打印设备100中在传送方向D上连续的待传送的片材样物体。其具体实例包括记录介质,如连续片材。连续片材的实例包括但不限于卷状片材和以预定间隔折叠的折叠片材。被接触元件7沿传送路径8在被接触元件递送器1和被接触元件收集器6之间被传送。被接触元件7在传送方向D上的长度至少长于被提供用于将被接触元件7在被接触元件递送器1和被接触元件收集器6之间传送的传送路径8的长度。本实施方式的打印设备100使用在打印设备100中在传送方向D上连续的被接触元件7。为了高速传送被接触元件7,向被接触元件递送器1和被接触元件收集器6之间的被接触元件7施加高度的张力。
液体组合物施加器
液体组合物施加器2是具有多个喷嘴阵列的喷墨排放头,每个喷嘴阵列中布置多个喷嘴。液体组合物施加器2被设置使得墨液从喷嘴排放的方向指向用于传送被接触元件7的传送路径8。因此,液体组合物施加器2相继地向被接触元件7施加品红色(M)、青色(C)、黄色(Y)和黑色(K)墨液以及用于保护所施加墨液的表面的后处理液,各自作为液体组合物工作。排放的墨液的颜色不限于这些,并且可以是白色、灰色、银色、金色、绿色、蓝色、橙色、紫色等。
在本实施方式中,示例了其中液体组合物为墨液和后处理液的情况,但液体组合物不限于此。其实例包括但不限于墨液、用于凝固墨液中包含的着色剂的预处理液、用于保护所施加墨液的表面的后处理液、以及分散无机颗粒(例如,金属颗粒)的电路形成液。这些可以被适当地混合或彼此叠加施加。
在本实施方式中,示例了其中通过喷墨排放头将液体组合物施加至被接触元件7的情况,但是可以通过其它装置或方法施加液体组合物。例如,可以使用各种已知的方法,如旋涂、喷涂、凹版辊涂(gravure roll coating)、反向辊涂(reverse roll coating)和棒涂。
液体组合物加热器
液体组合物加热器3从具有被接触元件7的已被施加液体组合物的区域的表面的背侧加热被施加至被接触元件7的液体组合物。液体组合物加热器3没有具体限制。其实例包括各种已知装置,如热风鼓风机和干燥器——其使被接触元件7的背面与加热辊、平面加热器等接触。
接触元件
接触元件4在传送被接触元件7时改变被接触元件7的传送方向D。接触元件4是柱状或圆柱形辊。
在本实施方式的打印设备100中,如上所述,被接触元件递送器1以50m/min以上的速度传送被接触元件7。在这种高速传送中,如图2所示例,当被接触元件7的传送方向由接触元件4改变时,在接触元件4和被接触元件7之间施加了高度的压力。由此,被接触元件7上的图像容易转移至接触元件4的氟树脂纤维层上,导致图像脱离。此外,提供给接触元件4的氟树脂纤维层容易与基材脱离。因此,优选使用根据本实施方式的接触元件。
如上所述,本实施方式的打印设备100使用在打印设备100中在传送方向D上连续的被接触元件7。为了以高速传送被接触元件7,向被接触元件递送器1和被接触元件收集器6之间的被接触元件7施加高度的张力。在这种情况下,如图2所示例,当被施以高度张力的被接触元件7的传送方向由接触元件4改变时,在接触元件4和被接触元件7之间施加高度压力。由此,被接触元件7上的图像被容易转移至接触元件4的氟树脂纤维层上,导致图像脱离。此外,提供给接触元件4的氟树脂纤维层容易与基材脱离。因此,优选使用根据本实施方式的接触元件。
如图2所示例,接触元件4被设置在沿被接触元件7的传送方向D上的液体组合物加热器3的下游。接触元件4在被接触元件7上的液体组合物已通过液体组合物加热器3而干燥后与已被施加液体组合物的被接触元件7的区域接触。因此,更加防止液体组合物转移至接触元件4上,这是优选的。
进一步,优选的是,在被接触元件7上的液体组合物已通过液体组合物加热器3干燥之后第一个与已被施加液体组合物的被接触元件7的区域接触的元件是接触元件4。由于液体组合物很可能被转移至第一个与已被施加液体组合物的被接触元件7的区域接触的元件上,根据本实施方式的接触元件优选用作该元件。
当接触元件4是辊时,如图2所示例,在被接触元件7围绕辊缠绕时,辊与已被施加液体组合物的被接触元件7的区域接触。此时,被接触元件7相对于辊的缠绕比优选为10%以上,更优选15%以上,以及还更优选20%以上。当缠绕比为10%以上时,辊和被接触元件7之间生成的每单位面积的压力减小,并且防止液体组合物转移至辊上。另外,被接触元件7相对于辊的缠绕比优选为90%以下,更优选70%以下,以及还更优选50%以下。当缠绕比为50%以下时,被接触元件7可以被适当地传送。
以下参考图3详细描述本实施方式中的“缠绕比”。图3是示例其中被接触元件与接触元件接触的情形的示意图。当被接触元件7与辊状接触元件4的接触是围绕接触元件4缠绕时,如图3所示例,“缠绕比”被定义为在端部9a和9b之间的接触元件4的圆周长度X与接触元件4的总圆周长度的比。此处,圆周长度X被定义在被接触元件7与接触元件4接触的一侧上,并且端部9a和9b各自是被接触元件7与接触元件4分开处的部分。
接触元件加热器
接触元件加热器5加热接触元件4。被加热的接触元件4与已被施加液体组合物的被接触元件7的区域接触,从而干燥已被施加液体组合物的被接触元件7的区域。此时,不仅在液体组合物不充分干燥时,而且在液体组合物中包含的树脂因热而软化时,液体组合物很可能被不期望地转移至接触元件4上。因此,优选使用根据本实施方式的接触元件。
接触元件加热器5的实例包括各种已知的装置,如加热器和热风鼓风机。
接触元件加热器5可以被设置在接触元件4内部,如图2所示例,或在接触元件4外部。进一步,接触元件加热器5可以与接触元件4分开地提供或者与接触元件4整合地提供。在接触元件4的基材是多孔体并且接触元件加热器5被设置在接触元件4内部的情况下,接触元件加热器5生成的热或热风(热空气,hot air)可以有效地被传递至被接触元件7。
被接触元件收集器
被接触元件收集器6旋转驱动以将其上通过被施加的液体组合物已形成有图像的被接触元件7缠绕成卷。
打印方法
本实施方式的打印方法包括将液体组合物施加至被接触元件的液体组合物施加步骤,以及其中接触元件与已被施加液体组合物的被接触元件的区域接触的接触步骤。如需,打印方法进一步包括液体组合物加热步骤。
液体组合物施加步骤
液体组合物施加步骤是将液体组合物(例如,墨液)施加至由被接触元件递送器1递送的被接触元件7的步骤。由此,在被接触元件7上形成已被施加液体组合物的区域。
液体组合物加热步骤
液体组合物加热步骤是,在液体组合物施加步骤之后,通过施加热来干燥所施加的液体组合物的步骤。优选地,进行干燥使得记录介质变成无粘性。所施加的液体组合物可以通过图2所示例的液体组合物加热器3干燥,或不使用任何干燥装置而自然干燥。
接触步骤
接触步骤是接触元件4与已被施加液体组合物的被接触元件7的区域接触的步骤。已被施加液体组合物的区域指代被接触元件7的表面上的已被施加液体组合物的区域,并且不包括相对表面上的未被施加液体组合物的区域。进一步,已被施加液体组合物的区域表示施加液体组合物指定的位置,无论液体组合物的状态如何。换言之,在接触元件与已施加液体组合物的区域接触时,液体组合物无需保持液体状态,即液体组合物被施加至此区域时的状态。液体组合物可以是其中液体组合物中的部分液体组分已被蒸发的液体状态,或者可以是其中液体组合物中的全部液体组分已被蒸发的固体状态。
如图2所示例,被接触元件7在与接触元件4接触的同时被传送。进一步,接触元件4通过传送被接触元件7从而缠绕其周围来改变被接触元件7的传送方向D。此外,当接触元件加热器5被设置在接触元件4内部或附近时,接触元件4在传送被接触元件7的同时干燥被接触元件7上的已被施加液体组合物的区域。
液体组合物
本实施方式的液体组合物没有具体限制。其实例包括但不限于墨液、用于凝固墨液中包含的着色剂的预处理液、用于保护所施加墨液的表面的后处理液、以及分散无机颗粒(例如,金属颗粒)的电路形成液。这些可以以已知的组合物适当地使用。下文描述其中墨液和后处理液各自作为液体组合物使用的情况作为实例。
墨液
以下详细描述了墨液的组成材料,如有机溶剂、水、着色剂、树脂、蜡和添加剂。
有机溶剂
有机溶剂没有具体限制并且可以使用水溶性有机溶剂。其实例包括但不限于多元醇、醚如多元醇烷基醚和多元醇芳基醚、含氮杂环化合物、酰胺、胺和含硫化合物。
多元醇的具体实例包括但不限于乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、三乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、2,4-戊二醇、1,5-戊二醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、1,3-己二醇、2,5-己二醇、1,5-己二醇、甘油、1,2,6-己三醇、2-乙基-1,3-己二醇、乙基-1,2,4-丁三醇、1,2,3-丁三醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇和3-甲基-1,3,5-戊三醇。
多元醇烷基醚的具体实例包括但不限于乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、四乙二醇单甲醚和丙二醇单乙醚。
多元醇芳基醚的具体实例包括但不限于乙二醇单苯基醚和乙二醇单苄基醚。
含氮杂环化合物的具体实例包括但不限于2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羟乙基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、ε-己内酰胺和γ-丁内酯。
酰胺的具体实例包括但不限于甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺和3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺。
胺的具体实例包括但不限于单乙醇胺、二乙醇胺和三乙胺。
含硫化合物的具体实例包括但不限于二甲基亚砜、环丁砜和硫代二乙醇。
其它有机溶剂的具体实例包括但不限于碳酸亚丙酯和碳酸亚乙酯。
具体地,沸点为250℃以下的有机溶剂是优选的,因为其不仅用作润湿剂而且提供良好的干燥性。
有机溶剂的优选实例进一步包括具有8个以上碳原子的多元醇化合物和二醇醚化合物。具有8个以上碳原子的多元醇化合物的具体实例包括但不限于2-乙基-1,3-己二醇和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇。
二醇醚化合物的具体实例包括但不限于:多元醇烷基醚,如乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、四乙二醇单甲醚、和丙二醇单乙醚;和多元醇芳基醚,如乙二醇单苯基醚和乙二醇单苄基醚。
具体地,当使用树脂作为墨组合物时,N,N-二甲基-β-丁氧基丙酰胺、N,N-二甲基-β-乙氧基丙酰胺、3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷和丙二醇单甲醚是优选的。这些中的每一种可以单独使用或彼此组合使用。其中,酰胺溶剂,如3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺和3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺,是特别优选的。在这种情况下,促进了树脂膜的形成并且表现出高度耐磨性。
优选地,有机溶剂的沸点为180至250℃。当沸点为180℃以上时,可以适当地调节干燥期间的蒸发速率,充分进行流平,减少表面不规则性,并且可以提高光泽度。相比之下,当沸点高于250℃时,干燥性低,这可能需要长时间干燥。随着近来打印技术的进步,干燥墨液所需时间变得决定速率,并且应缩短干燥时间。长时间的干燥是不优选的。
墨液中有机溶剂的比例没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用,但出于墨液的干燥性和排放可靠性,优选为10质量%至60质量%,更优选20质量%至60质量%。
墨液中酰胺溶剂的比例优选为0.05质量%至10质量%,更优选0.1质量%至5质量%。
墨液中水的比例没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用,但出于墨液的干燥性和排放可靠性,优选为10质量%至90质量%,更优选20质量%至60质量%。
着色剂
着色剂没有具体限制,并且可以使用颜料和染料作为着色剂。可使用的颜料包括无机颜料和有机颜料。这些中的每一种可以单独使用,或者这些中的两种以上可以组合使用。混合晶体也可以用作颜料。
可使用的颜料包括黑色颜料、黄色颜料、品红色颜料、青色颜料、白色颜料、绿色颜料、橙色颜料、光泽色颜料(例如,金色颜料和银色颜料)和金属颜料。
无机颜料的具体实例包括但不限于氧化钛、氧化铁、碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、钡黄、镉红、铬黄和通过已知方法如接触法、炉法和热法生产的炭黑。
有机颜料的具体实例包括但不限于偶氮颜料、多环颜料(例如,酞菁颜料、苝颜料、苝酮颜料(perinone pigments)、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二
Figure BDA0003346234260000111
嗪颜料、靛蓝颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、喹酞酮颜料(quinophthalone pigments))、染料螯合物(例如,碱性染料螯合物、酸性染料螯合物)、硝基颜料、亚硝基颜料和苯胺黑。在这些颜料中,对溶剂具有良好亲和性的那些是优选的。另外,也可以使用中空树脂颗粒和中空无机颗粒。
用于黑白打印的颜料的具体实例包括但不限于:炭黑(即,C.I.颜料黑7),如炉黑、灯黑、乙炔黑和槽黑;金属,如铜、铁(即,C.I.颜料黑11)和氧化钛;和有机颜料,如苯胺黑(即,C.I.颜料黑1)。
用于彩色打印的颜料的具体实例包括但不限于:C.I.颜料黄1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色氧化铁)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、138、150、153、155、180、185、和213;C.I.颜料橙5、13、16、17、36、43、和51;C.I.颜料红1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2(永久红2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(亮胭脂红(Brilliant Carmine)6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(红色氧化铁)、104、105、106、108(镉红)、112、114、122(喹吖啶酮品红)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、207、208、209、213、219、224、254、和264;C.I.颜料紫1(罗丹明色淀(Rhodamine Lake))、3、5:1、16、19、23、和38;C.I.颜料蓝1、2、15(酞菁蓝)、15:1、15:2、15:3、15:4(酞菁蓝)、16、17:1、56、60、和63;和C.I.颜料绿1、4、7、8、10、17、18、和36。
染料没有具体限制,并且可以使用酸性染料、直接染料、反应性染料和碱性染料。这些中的每一种可以单独使用或彼此组合使用。
染料的具体实例包括但不限于C.I.酸性黄17、23、42、44、79和142、C.I.酸性红52、80、82、249、254和289、C.I.酸性蓝9、45和249、C.I.酸性黑1、2、24和94、C.I.食品黑1和2、C.I.直接黄1、12、24、33、50、55、58、86、132、142、144和173、C.I.直接红1、4、9、80、81、225和227、C.I.直接蓝1、2、15、71、86、87、98、165、199和202、C.I.直接黑19、38、51、71、154、168、171和195、C.I.反应性红14、32、55、79和249、和C.I.反应性黑3、4和35。
墨液中着色剂的比例优选为0.1质量%至15质量%,更优选1质量%至10质量%,以提高图像密度、定影性和排放稳定性。
颜料可以通过以下任何方法被分散在墨液中:向颜料引入亲水性官能团,以使颜料具有自分散性;用树脂覆盖颜料的表面;和通过分散剂使颜料分散。
在向颜料引入亲水性官能团以使颜料具有自分散性的方法中,例如,可以向颜料(例如,炭)中引入官能团,如砜基和羧基以使颜料可分散于水中。
在用树脂覆盖颜料表面的方法中,例如,可以将颜料掺入微胶囊中以使颜料在水中可自分散。这种颜料可以称为树脂覆盖颜料。在这种情况下,不是所有包含在墨液中的颜料颗粒都应用树脂覆盖。部分颜料颗粒没有用任何树脂覆盖或用树脂部分地覆盖,是可能的。
在通过分散剂使颜料分散的方法中,可以使用以已知表面活性剂为代表的低分子分散剂和高分子分散剂。
更具体地,可以根据颜料的性质使用阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂中的任意种作为分散剂。
例如,优选地使用非离子表面活性剂RT-100(可得自Takemoto Oil&Fat Co.,Ltd.)和萘磺酸钠福尔马林缩合物作为分散剂。
上述分散剂中的每一种可以单独使用或彼此组合使用。
颜料分散液
可以通过将颜料与其它材料如水和有机溶剂混合而获得墨液。也可以通过首先将颜料与水、分散剂等混合而制备颜料分散液,然后将颜料分散液与其它材料如水和有机溶剂混合,而获得墨液。
可以通过混合水、颜料、颜料分散剂和其它组分(如有)以使颜料分散,以及调节颜料的粒径,而获得颜料分散液。优选地,通过分散器进行分散。
分散在颜料分散液中的颜料的粒径没有具体限制,但基于数量的最大频率的粒径优选在20至500nm的范围内,更优选20至150nm,以提高颜料的分散稳定性和墨液的排放稳定性以及图像质量(例如,图像密度)。颜料的粒径可以用粒度分析仪(可得自MicrotracBELCorp.的NANOTRAC WAVE-UT151)测量。
颜料分散液中颜料的比例没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用,但优选为0.1质量%至50质量%,更优选0.1质量%至30质量%,以改善排放稳定性和提高图像密度。
优选地,颜料分散液利用过滤器或离心脱离器进行过滤以去除粗颗粒,然后脱气。
树脂
墨液中包含的树脂的类型没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用。其具体实例包括但不限于聚氨酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯树脂、丁二烯树脂、苯乙烯-丁二烯树脂、氯乙烯树脂、丙烯酸苯乙烯树脂和丙烯酸硅酮树脂。
也可以使用由这些树脂制成的树脂颗粒。树脂颗粒可以被分散在用作分散介质的水中以制备树脂乳液。可以通过将树脂乳液与其它材料如着色剂和有机溶剂混合而获得墨液。这些树脂颗粒可以合成地或商业地可得的。树脂颗粒可以包括一种类型或两种以上类型的树脂颗粒。
其中,聚氨酯树脂颗粒优选地与其它树脂颗粒组合使用,因为用含有聚氨酯树脂颗粒的墨液形成的图像具有高度粘性使得抗堵塞性劣化。另一方面,聚氨酯树脂颗粒的高粘性使得可以牢固地形成定影性提高的图像。另外,用含有玻璃化转变温度(Tg)为-20至70℃的聚氨酯树脂颗粒的墨液形成的图像具有较大的粘性,并且更加提高定影性。
在上述树脂中,含有丙烯酸树脂的丙烯酸树脂颗粒因其优越的排放稳定性和低成本而被广泛使用。然而,由于耐摩擦性差,丙烯酸树脂颗粒优选地与具有弹性的聚氨酯树脂颗粒组合使用。
墨液中聚氨酯树脂颗粒与丙烯酸树脂颗粒的质量比(聚氨酯树脂颗粒/丙烯酸树脂颗粒)优选为0.03至0.7,更优选0.1至0.7,最优选0.23至0.46。
树脂颗粒的体积平均粒径没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用,但出于良好的定影性和高图像硬度,优选为10至1,000nm,更优选10至200nm,并且特别优选为10至100nm。
体积平均粒径可以通过粒度分析仪(可得自MicrotracBEL Corp.的NANOTRACWAVE-UT151)测量。
墨液中树脂的比例没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用,但出于墨液的定影性和储存稳定性,优选为1质量%至30质量%,更优选5质量%至20质量%。
墨液中固体内容物的粒度没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用。墨液中固体内容物的基于数量的最大频率的粒径优选在20至1,000nm的范围内,更优选20至150nm,以提高排放稳定性和图像质量(例如,图像密度)。固体内容物包括树脂颗粒和颜料颗粒。粒径可以通过粒度分析仪(可得自MicrotracBEL Corp.的NANOTRACWAVE-UT151)测量。
当墨液含有蜡时,耐摩擦性改善。当墨液含有蜡和树脂的组合时,光泽度改善。蜡的优选实例包括聚乙烯蜡。聚乙烯蜡的商业可得产品的实例包括但不限于AQUACER 531(由BYK Japan KK制造)、POLYRON P-502(由Chukyo Yushi Co.,Ltd.制造)、AQUAPETRODP2502C(由TOYO ADL CORPORATION制造)和AQUAPETRO DP2401(由TOYO ADLCORPORATION制造)。这些中的每一种可以单独使用或彼此组合使用。
墨液中聚乙烯蜡的比例优选为0.05质量%至2质量%,更优选0.05质量%至0.5质量%,还更优选0.05质量%至0.45质量%,以及最优选0.15质量%至0.45质量%。当该比例为0.05质量%至2质量%时,耐摩擦性和光泽性充分改善。当该比例为0.45质量%以下时,墨液的储存稳定性和排放稳定性特别良好,并且墨液更适合用于喷墨系统。
添加剂
墨液可以进一步含有表面活性剂、消泡剂、防腐剂、杀菌剂、腐蚀抑制剂和/或pH调节剂。
后处理液
后处理液没有具体限制,只要其能够形成透明层。后处理液可以通过混合与墨液所用相同的有机溶剂、水、树脂、表面活性剂、消泡剂、pH调节剂、防腐剂、杀菌剂和/或腐蚀抑制剂——根据需要选择——来制备。后处理液可以被施加至被接触元件的整个区域或仅施加至已被施加墨液的区域。
被接触元件
被接触元件没有具体限制。其实例包括但不限于记录介质,如普通纸、光泽纸、特殊纸和布料。具体地,低渗透性记录介质(也称为“低吸收性记录介质”)是适合的。
低渗透性记录介质指代具有低水平水分渗透性、吸收性和/或吸附性的表面的记录介质,并且包括内部具有多个中空空间但不对外部开放的材料。低渗透性记录介质的实例包括但不限于商业打印中使用的涂覆纸,以及如下诸如纸板的记录介质:其中废纸浆被掺混至中间层和背层中并在表面上提供涂层。在使用这种低渗透性记录介质的情况下,当接触元件与被接触元件上的已被施加液体组合物的区域接触时,液体组合物可能被转移至接触元件上。因此,优选地使用根据本实施方式的接触元件。
低渗透性记录介质
低渗透性记录介质的实例包括但不限于诸如涂覆纸的记录介质,其具有载体基材、被提供在载体基材的至少一个表面上的表面层、以及任选地其它层——如需。
在具有载体基材和表面层的记录介质中,通过动态扫描吸收仪(dynamicscanning absorptometer)测量的、在100ms的接触时间内到记录介质的纯水转移量优选为2至35mL/m2,更优选2至10mL/m2
当100ms接触时间内纯水转移量过小时,可能出现成珠(即,相邻的点相互吸引而使图像表面粗糙的现象)。当转移量过大时,图像中的墨点直径可变得太过小于期望直径。
另外,通过动态扫描吸收仪测量的、在400ms的接触时间内到记录介质的纯水转移量优选为3至40mL/m2,更优选3至10mL/m2
当400ms接触时间内的纯水转移量过小时,干燥性不足。当转移量过大时,干燥的图像可能具有低光泽度。在其上具有表面层的记录介质的表面处测量100ms或400ms接触时间内的纯水转移量。
动态扫描吸收仪(“DSA”)是能够在极短的时间段内准确测量液体吸收量的仪器,如题为“Development and application of dynamic scanning absorptometer-Automation and improvement of Bristow measurement-”,Shigenori Kuga,et al.,Japan Tappi Journal,第48卷,1994,第5期,第88-92页的文章中公开。动态扫描吸收仪提供自动化测量,其涉及通过跟踪毛细管中弯液面的运动而直接测量液体吸收率,螺旋扫描盘状样本上的液体供应头,和根据预设模式自动改变扫描速度以利用单个样本进行所需次数的测量。
用于向纸样本供应液体的液体供应头通过TEFLON(注册商标)管连接至毛细管。弯液面的位置被光学传感器自动跟踪。具体地,纯水或墨液的转移量可以通过动态扫描吸收仪K350系列D型(可得自Kyowa Co.,Ltd.)来测量。
通过内插在100ms或400ms附近的接触时间段内测量的转移量,确定100ms或400ms的接触时间段内的转移量。
载体基材
载体基材没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用。其实例包括但不限于片材样材料,如基于木纤维的纸和基于木纤维和合成纤维的非编织织物。
载体基材的厚度没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用,但优选为50至300μm。
载体基材的基重优选为45至290g/m2
表面层
表面层含有颜料和粘合剂,并且如需任选地含有表面活性剂和其它组分。
颜料的实例包括无机颜料以及无机颜料和有机颜料的组合。无机颜料的具体实例包括但不限于高岭土、滑石、重质碳酸钙、沉淀碳酸钙、亚硫酸钙、无定形二氧化硅、钛白、碳酸镁、二氧化钛、氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锌和亚氯酸盐。优选地,添加至100质量份粘合剂的无机颜料量为50质量份以上。
有机颜料的具体实例包括但不限于苯乙烯-丙烯酸共聚物颗粒、苯乙烯-丁二烯共聚物颗粒、聚苯乙烯颗粒和聚乙烯颗粒的水溶性分散体。优选地,添加至表面层中100质量份所有颜料的有机颜料量为2至20质量份。
优选地,粘合剂包括水系树脂。作为水系树脂,优选地使用水溶性树脂和水分散性树脂中的至少一种。水溶性树脂没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用。其实例包括但不限于聚乙烯醇、阳离子改性聚乙烯醇、缩醛改性聚乙烯醇、聚酯、聚氨酯和聚酯-聚氨酯共聚物。
按需包含在表面层中的表面活性剂没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用。其实例包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂。
形成表面层的方法没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用。其实例包括但不限于用表面层构成液浸渍或涂覆载体基材的方法。表面层构成液的附着量没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用,但优选为以固体为基础0.5至20g/m2,更优选1至15g/m2
实施例
对本公开的进一步理解可以通过参考下文仅出于示例目的而非旨在限制的某些具体实施例而获得。
黑色颜料分散液的制备例
首先,将20g炭黑(由Degussa AG制造的NIPEX 160,具有150m2/g的BET比表面积、20nm的平均初级粒径、4.0的pH和620g/100g的DBP吸油量)、20mmol由以下结构式(1)表示的化合物和200mL离子交换高纯水通过Silverson混合器在室温下以6,000rpm的转速混合。
在所得浆液的pH高于4的情况下,向其中添加20mmol硝酸。30分钟后,将溶于少量离子交换高纯水中的20mmol亚硝酸钠渐渐添加至上述混合物。将混合物在搅拌的同时进一步加热至60℃,然后进行反应1小时。由此,生产由以下结构式(1)表示的化合物加成到炭黑的改性颜料。
接下来,通过添加NaOH水溶液将pH调节至10,从而在30分钟后获得改性颜料分散液。将改性颜料分散液(含有与至少一个偕双膦酸基团或偕双膦酸钠键合的颜料)利用离子交换高纯水和透析膜进行超滤,然后进行超声分散。由此,获得固体颜料内容物浓度为16质量%的自分散黑色颜料分散液。此处,自分散黑色颜料具有双膦酸基作为亲水性官能团。
[化学式1]
Figure BDA0003346234260000161
液体组合物1(墨液)的制备例
通过以下制备液体组合物1(墨液):混合50.00质量%的黑色颜料分散液(具有16%的固体颜料内容物浓度)、2.22质量%的聚乙烯蜡AQUACER 531(含有45质量%的非挥发性内容物,由BYK Japan KK制造)、30.00质量%的3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷、10.0质量%的丙二醇单丙醚、2.00质量%的硅酮系表面活性剂(TEGO Wet 270,由TomoeEngineering Co.,Ltd.制造)和其余量的离子交换水,然后将混合物搅拌1小时,并用平均孔径为1.2μm的膜过滤器过滤混合物。
液体组合物2(后处理液)的制备例
通过以下制备液体组合物2(后处理液):混合22份1,3-丁二醇、11份甘油、15份固体内容物浓度为35质量%的聚氨酯乳液SUPERFLEX 210(由DKS Co.Ltd.制造)、2份2-乙基-1,3-己二醇、0.05份氟系非离子表面活性剂CAPSTONE(注册商标)FS-3100(由DuPont deNemours,Inc.制造)、0.1份2,4,7,9-四甲基-4,7-癸二醇、0.2份防腐剂和杀菌剂PROXEL LV(由AVECIA GROUP制造)、10份固体内容物浓度为30质量%的聚乙烯蜡POLYRON P502(由Chukyo Yushi Co.,Ltd.制造)和39.65份水。
实施例1
制备接触元件
向作为基材的直径为75mm的直管状铝中空辊(可得自MISUMI Group Inc.)的表面利用施加器施加硅酮粘合剂(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造的Shin-EtsuSiliconeKE-45T),以具有100μm的厚度。从硅酮粘合剂的上方,通过缠绕对其附着TOMYFILECPA5LH(非编织织物,由TOMOEGAWA CO.,LTD.制造,在附着之前具有500μm的厚度)作为氟树脂纤维层,利用弹性辊从表面侧加载30N/cm的线性压力,并静置24小时。由此,制备具有氟树脂纤维层的接触元件1。发现静置后氟树脂纤维层的厚度与附着前相似。
混合层的比例和粘合剂元件单一实体层的比例
首先,在相对于与粘合剂层相邻的基材表面垂直的方向上切割接触元件,以形成接触元件的横截面。接下来,进行EDS元素分析(利用可得自Thermo Fisher ScientificInc.的Phenom ProX)。具体地,分别绘制表示氟树脂纤维的氟组分和表示粘合剂元件的硅酮组分。之后,在上述横截面中,绘制一条线(下层线),该线平行于基材表面以穿过氟组分中位置距基材最近的一个。另外,绘制一条线(上层线),该线平行于基材表面以穿过硅酮组分中位置距基材最远的一个。被上层(线)和下层(线)夹在中间的区域被称为混合层。
接下来,计算混合层厚度与氟树脂纤维层厚度的比(%)。进一步,将下层线与基材表面之间的厚度作为粘合剂元件单一实体层的厚度,并计算粘合剂元件单一实体层厚度与氟树脂纤维层厚度的比(%)。
在9个位点处测量混合层的比例和粘合剂元件单一实体层的比例。具体地,在内侧距接触元件一端1cm的位置、接触元件的中心位置和内侧距接触元件另一端1cm的位置中的每一个处,以120°的间隔选择接触元件的外周上的3个位点,共选择9个位点。此时,距片材样氟树脂纤维层的边缘小于1cm的位置不被选择为测量位点。结果显示于表1中。所有测量位点的数值相同。
实施例2至10和比较例1至5
在实施例2至10和比较例1至5中的每一个中,重复实施例1中的程序,除了根据表1改变氟树脂纤维的类型、粘合剂的施加厚度、作为基材的中空辊的直径。实施例5中使用的中空辊是具有如下形状的辊:其中横截面的直径从两端朝向中心减小。两端的直径为75mm,并且中心的直径为74mm。在各实施例和比较例中,发现静置后的氟树脂纤维层厚度与附着前相似。
所制造的辊中混合层的比例和粘合剂元件单一实体层的比例也显示于表1中。
表1中描述的纤维的产品名称和制造商如下。
-TOMY FILEC PA5LH(氟树脂纤维,由TOMOEGAWA CO.,LTD.制造)
-TOMY FILEC PA10LH(氟树脂纤维,由TOMOEGAWACO.,LTD.制造)
-TOYOFLON 406D(氟树脂纤维,由Toray Industries,Inc.制造)
-TOYOFLON 2402(氟树脂纤维,由Toray Industries,Inc.制造)
-TOYOFLON BF-800S(氟树脂纤维,由Toray Industries,Inc.制造)
-CHUKOH FLOTM G型纤维FGF-300(氟树脂涂覆的玻璃纤维,由Chukoh ChemicalIndustries,Ltd.制造)
图像脱离性
在使用在以上实施例和比较例中制造的接触元件时,评价实心图像脱离性。
首先,对喷墨打印系统(RICOH Pro VC60000,由Ricoh Co.,Ltd.制造)进行修改以并入以上制备的接触元件,并且在用作被接触元件的记录介质上打印图像。在沿被接触元件在打印设备中在传送路径中的传送方向上干燥装置下游的位置处,接触元件被并入,该干燥装置被配置以干燥所施加的液体组合物1(墨液)和液体组合物2(后处理液),接触元件第一个与已被施加液体组合物1(墨液)和液体组合物2(后处理液)的区域直接接触。作为记录介质,使用成卷片材LUMI ART GLOSS 130gsm(由Stora Enso制造,具有520.7mm的片材宽度)。成卷片材被设定为以50m/min的速度传送。打印条件被设定使得在成卷片材上以1,200dpi的分辨率用液体组合物1(墨液)打印实心图像,之后立即在液体组合物1(墨液)之上用液体组合物2(后处理液)打印另一实心图像。
接下来,从300mm的距离目视观察打印的实心图像。任意指定25-mm正方形区域,并计数指定区域内实心图像脱离的位点数。基于以下评价标准评价图像脱离性。结果显示于表1中。等级A、B、C被评价为实践可用。
评价标准
A:发生图像脱离的位点数为2个以下。
B:发生图像脱离的位点数为3至6个。
C:发生图像脱离的位点数为7至10个。
D:发生图像脱离的位点数为11个以上。
纤维层脱离性
评价在以上实施例和比较例中制造的接触元件的纤维层脱离性。
具体地,将剃刀竖直地施加至接触元件的表面层,以制得具有30mm宽度和100mm长度的评价区域。接下来,抓住评价区域的短宽度侧的端部,并利用数字测力计(可得自A&DCompany,Limited)以100mm/5秒的速度测量90°脱离应力。取100mm测量距离内的最大值作为测量值。取用接触元件中的不同位置测量的3个值的平均值。结果显示于表1中。等级A和B被评价为实践可用。
评价标准
A:9N/cm以上
B:小于9N/cm且不小于6N/cm
C:小于6N/cm且不小于3N/cm
D:小于3N/cm
[表1]
Figure BDA0003346234260000201
上述实施方式是示例性的,并且不限制本发明。因此,鉴于上述教导,多种其他修改和变动是可能的。例如,在本发明的范围内,不同示例性实施方式的要素和/或特征可以相互组合和/或相互替代。
本专利申请基于2019年5月14日向日本专利局提交的日本专利申请号2019-091220并要求其优先权,其全部公开内容特此通过引用并入本文。
[参考标记列表]
1 被接触元件递送器
2 液体组合物施加器
3 液体组合物加热器
4接触元件
5 接触元件加热器
6 被接触元件收集器
7 被接触元件
8 传送路径
9a、9b 被接触元件与接触元件分开处的各端部
10 基材
11 粘合剂层
12 氟树脂纤维层
13 混合层
14 粘合剂元件单一实体层
15 氟树脂纤维单一实体层

Claims (10)

1.接触元件,所述接触元件与被接触元件的已被施加液体组合物的区域接触,所述接触元件包括:
基材;
含有氟树脂纤维的氟树脂纤维层,所述氟树脂纤维层被配置以与所述被接触元件接触;
粘合剂层,所述粘合剂层含有将所述氟树脂纤维层直接或间接固定至所述基材的粘合剂元件;和
混合层,其中所述氟树脂纤维层中的所述氟树脂纤维和所述粘合剂层中的所述粘合剂元件混合,
其中所述混合层的厚度为,相对于所述氟树脂纤维层的厚度,5%以上且60%以下。
2.根据权利要求1所述的接触元件,其中由不包括所述混合层的所述粘合剂层组成的所述粘合剂元件的单一实体层的厚度为,相对于所述氟树脂纤维层的厚度,1%以上且50%以下。
3.根据权利要求1或2所述的接触元件,其中所述氟树脂纤维层由非编织织物构成。
4.根据权利要求1或2所述的接触元件,其中所述氟树脂纤维层的厚度为500μm以上且1,300μm以下。
5.根据权利要求1或2所述的接触元件,其中所述基材具有辊形。
6.根据权利要求5所述的接触元件,其中所述基材的横截面直径从所述基材的两端朝向中心减小。
7.根据权利要求1或2所述的接触元件,其中所述被接触元件是记录介质。
8.干燥已被施加液体组合物的被接触元件的干燥装置,其包括:
根据权利要求1至7中任一项所述的接触元件。
9.根据权利要求8所述的干燥装置,进一步包括:
液体组合物加热器,所述液体组合物加热器被配置以从所述被接触元件的具有所述区域的表面的背侧加热被施加至所述被接触元件的所述液体组合物,
其中所述接触元件被配置以接触被所述液体组合物加热器加热的所述被接触元件的所述区域。
10.打印设备,其包括:
根据权利要求8或9所述的干燥装置。
CN202080034821.0A 2019-05-14 2020-05-01 接触元件、干燥装置和打印设备 Active CN113811450B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-091220 2019-05-14
JP2019091220A JP7287102B2 (ja) 2019-05-14 2019-05-14 接触部材、乾燥装置、及び印刷装置
PCT/IB2020/054127 WO2020229930A1 (en) 2019-05-14 2020-05-01 Contacting member, drying device, and printing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113811450A CN113811450A (zh) 2021-12-17
CN113811450B true CN113811450B (zh) 2022-10-18

Family

ID=70614368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080034821.0A Active CN113811450B (zh) 2019-05-14 2020-05-01 接触元件、干燥装置和打印设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11660887B2 (zh)
EP (1) EP3969288A1 (zh)
JP (1) JP7287102B2 (zh)
CN (1) CN113811450B (zh)
WO (1) WO2020229930A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020152474A (ja) 2019-03-18 2020-09-24 株式会社リコー 接触部材、乾燥装置、及び印刷装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000227110A (ja) * 1999-02-04 2000-08-15 Canon Inc ローラ及び加熱加圧定着装置
CN1920694A (zh) * 2005-08-25 2007-02-28 富士施乐株式会社 氟碳树脂涂覆部件、其制造方法、使用该部件的定影装置以及使用该装置的成像设备
CN102597889A (zh) * 2009-11-12 2012-07-18 住友电工超效能高分子股份有限公司 用于制备经氟树脂被覆的辊或带的方法
US20130225380A1 (en) * 2008-06-09 2013-08-29 Sumitomo Electric Fine Polymer, Inc. Roller for image-forming apparatus and process for producing the same
JP2014156317A (ja) * 2013-02-15 2014-08-28 Gunze Ltd ローラ
CN105682918A (zh) * 2013-09-03 2016-06-15 Nok株式会社 硅橡胶-氟树脂层合体
CN107664944A (zh) * 2016-07-28 2018-02-06 佳能株式会社 定影构件、定影设备和电子照相图像形成设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08123232A (ja) 1994-10-20 1996-05-17 Ricoh Co Ltd 離型性ローラ
US7142803B2 (en) 2003-12-19 2006-11-28 Ricoh Printing Systems, Ltd. Fixing device and image forming apparatus
JP2009037012A (ja) 2007-08-02 2009-02-19 Teijin Fibers Ltd 繊維ローラ、クリーニングローラ、シール部材及びその製造方法
JP2015054425A (ja) 2013-09-11 2015-03-23 株式会社Screenホールディングス 印刷装置及び版洗浄方法
WO2015133298A1 (ja) 2014-03-07 2015-09-11 東レ株式会社 複合摺動材およびoa機器用耐熱性複合摺動材
EP3401101B1 (en) 2016-01-05 2020-04-29 C/o Canon Kabushiki Kaisha Inkjet recording device
JP7075614B2 (ja) 2017-03-17 2022-05-26 株式会社リコー 乾燥装置、印刷装置及び液体付与装置
JP2019010867A (ja) 2017-06-30 2019-01-24 キヤノン株式会社 多孔質体及びその製造方法、インクジェット記録方法、並びにインクジェット記録装置
JP6993186B2 (ja) 2017-11-14 2022-01-13 株式会社東海理化電機製作所 カーシェアリングシステム
JP7310128B2 (ja) 2018-03-19 2023-07-19 株式会社リコー 接触部材、印刷装置、及び印刷方法
JP2020152474A (ja) 2019-03-18 2020-09-24 株式会社リコー 接触部材、乾燥装置、及び印刷装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000227110A (ja) * 1999-02-04 2000-08-15 Canon Inc ローラ及び加熱加圧定着装置
CN1920694A (zh) * 2005-08-25 2007-02-28 富士施乐株式会社 氟碳树脂涂覆部件、其制造方法、使用该部件的定影装置以及使用该装置的成像设备
US20130225380A1 (en) * 2008-06-09 2013-08-29 Sumitomo Electric Fine Polymer, Inc. Roller for image-forming apparatus and process for producing the same
CN102597889A (zh) * 2009-11-12 2012-07-18 住友电工超效能高分子股份有限公司 用于制备经氟树脂被覆的辊或带的方法
JP2014156317A (ja) * 2013-02-15 2014-08-28 Gunze Ltd ローラ
CN105682918A (zh) * 2013-09-03 2016-06-15 Nok株式会社 硅橡胶-氟树脂层合体
CN107664944A (zh) * 2016-07-28 2018-02-06 佳能株式会社 定影构件、定影设备和电子照相图像形成设备

Also Published As

Publication number Publication date
US11660887B2 (en) 2023-05-30
CN113811450A (zh) 2021-12-17
JP2020185709A (ja) 2020-11-19
EP3969288A1 (en) 2022-03-23
JP7287102B2 (ja) 2023-06-06
US20220153038A1 (en) 2022-05-19
WO2020229930A1 (en) 2020-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111867846B (zh) 接触构件,印刷装置和印刷方法
CN111688379B (zh) 接触部件,干燥装置,以及印刷装置
JP7420295B2 (ja) 乾燥装置、及び印刷装置
CN113811450B (zh) 接触元件、干燥装置和打印设备
US20230098759A1 (en) Drying device, printing apparatus, and printing method
CN114258351B (zh) 印刷装置、接触构件和干燥装置
JP2022177900A (ja) 乾燥装置及び印刷装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant