CN116940469A - 干燥装置、图像形成装置以及图像形成方法 - Google Patents

干燥装置、图像形成装置以及图像形成方法 Download PDF

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Abstract

本发明课题在于提供能够使形成在记录介质上的油墨图像在短时间内干燥,而且记录介质、所形成的图像不容易劣化的干燥装置。解决该课题的干燥装置使形成在记录介质的一个面的、包含未干燥的油墨的油墨图像干燥。该干燥装置具有:能量照射部,用于向上述记录介质的一个面照射能量,加热上述油墨图像并使其干燥;以及温度控制部,配置为夹着上述记录介质与上述能量照射部对置并且与上述记录介质的另一个面接触。上述能量照射部是以30kW/m2以上的输出照射波长0.8μm以上且3.0μm以下的红外光的红外光照射部、或者向上述记录介质的一个面以照度1W/cm2以上照射波长200nm~410nm的紫外光的紫外光照射部。

Description

干燥装置、图像形成装置以及图像形成方法
技术领域
本发明涉及干燥装置、图像形成装置以及图像形成方法。
背景技术
近年来,广泛利用将液状的油墨涂覆于低吸收性或者非吸收性的记录介质上并形成图像的方法。根据该方法,在油墨吸收性低的记录介质上也能够形成期望的图像,能够制造外观设计性高的制品。
在进行这样的印刷的图像形成装置中,在记录介质上涂覆油墨而形成油墨图像之后,除去该油墨图像中的溶剂等,使色剂定影于记录介质。作为除去油墨图像中的溶剂的方法,已知有吹送热风的方法。然而,在热风干燥中,需要干燥炉,存在装置容易变大这样的课题。
因此,也进行通过红外光加热油墨图像,除去油墨图像中的溶剂(例如专利文献1)。
专利文献1:日本特开2019-162870号公报
近年来,要求各种印刷的高速化,要求在较短时间内使油墨图像干燥。然而,在专利文献1所记载的长波长的红外光照射中,存在油墨图像的温度难以升高,溶剂的除去(油墨图像的干燥)花费时间这样的课题。
针对这样的课题,考虑以高输出对油墨图像照射能量,在短时间内提高油墨图像的温度的方法。然而,在油墨图像包含多个颜色的油墨的情况下,在各油墨间能量吸收率不同。而且,通过这次本发明者们的深入研究,明确在以高输出照射能量的情况下,在能量吸收率高的区域和低的区域中,温度的上升程度大幅不同,发现加热时的油墨的温度容易产生不均。例如,若与能量吸收率高的油墨的干燥配合地照射能量,则能量吸收率低的油墨的温度不会充分提高,干燥变得不充分。另一方面,明确了若与能量吸收率低的油墨的干燥条件配合地照射能量,则涂覆了能量吸收率高的油墨的区域的温度变得过高,所形成的图像、记录介质因热而劣化。
另外,在记录介质上预先印刷有标记、图案等的情况下,若以高输出照射能量,则仅该记录介质的能量吸收率高的区域的温度容易上升,容易对记录介质产生损伤。
发明内容
本发明是鉴于这样的课题而完成的。具体而言,其目的在于提供能够使形成在记录介质上的油墨图像在短时间内干燥,而且记录介质、所形成的图像不容易劣化的干燥装置。另外,其目的在于提供使用了该干燥装置的图像形成装置、图像形成方法。
本发明提供以下的干燥装置。
一种干燥装置,用于使形成在记录介质的一个面的、包含未干燥的油墨的油墨图像干燥,其中,该干燥装置具有:能量照射部,用于向上述记录介质的一个面照射能量,加热上述油墨图像并使上述油墨图像干燥;以及温度控制部,配置为夹着上述记录介质与上述能量照射部对置并且与上述记录介质的另一个面接触,上述能量照射部包含红外光照射部以及紫外光照射部中的任意一个,上述红外光照射部以30kW/m2以上的输出照射波长0.8μm以上且3.0μm以下的红外光,上述紫外光照射部向上述记录介质的一个面以照度1W/cm2以上照射波长200nm~410nm的紫外光。
本发明提供以下的图像形成装置。
一种图像形成装置,具有:输送部,输送记录介质;底漆油墨排出部,用于排出包含凝聚剂的底漆油墨;彩色油墨排出部,用于排出包含色剂的彩色油墨;以及上述记载的干燥装置。
本发明提供以下的图像形成方法。
一种图像形成方法,包括:在记录介质的一个面涂覆油墨并形成油墨图像的工序;以及一边使用于控制温度的温度控制部与上述记录介质的另一个面接触,一边向上述记录介质的一个面照射能量并使上述油墨图像干燥的工序,在使上述油墨图像干燥的工序中,以30kW/m2以上的输出照射波长0.8μm以上且3.0μm以下的红外光,或者以照度1W/m2以上照射波长200nm以上且410nm以下的紫外光。
根据本发明的干燥装置,能够使形成在记录介质上的油墨图像在短时间内充分干燥,并且记录介质、所形成的图像不容易产生损伤。
附图说明
图1A是表示本发明的一个实施方式的干燥装置的结构的俯视图,图1B是表示该干燥装置的结构的侧视图。
图2是表示本发明的一个实施方式的干燥装置的变形例的侧视图。
图3A是表示本发明的一个实施方式的图像形成装置的结构的俯视图,图3B是该印刷的侧视图。
图4是表示本发明的一个实施方式的图像形成装置的变形例的侧视图。
具体实施方式
以下,详细地说明本发明的一个实施方式。但是,本发明不限定于该实施方式。
1.干燥装置
本发明的干燥装置是用于使形成在记录介质上的、包含未干燥的油墨的油墨图像干燥的装置。在该干燥装置中,通过能量照射使油墨图像的温度上升,使溶剂等挥发而使油墨图像干燥。本发明的干燥装置在使形成在记录介质上的、包含多个颜色的油墨的油墨图像干燥的情况下、或者在使在一部分具有颜色不同的区域的记录介质上形成的油墨图像干燥的情况下非常有用。
如上述那样,在利用多个颜色的油墨形成油墨图像或者使用在一部分具有颜色不同的区域的记录介质而形成印刷物的情况下,若以高输出向该油墨图像、记录介质照射能量,则由于油墨、记录介质的能量吸收率的差而容易产生温度不均。具体而言,在涂覆有能量吸收率高的彩色油墨的区域、记录介质的能量吸收率高的区域,温度在短时间内上升。另一方面,在涂覆有能量吸收率低的彩色油墨的区域、记录介质的能量吸收率低的区域,温度不容易上升。因此,若与能量吸收率高的油墨配合地决定能量的照射条件,则油墨图像的干燥容易变得不充分。另一方面,若与能量吸收率低的油墨配合地进行干燥,则涂覆有能量吸收率高的油墨的区域、记录介质的能量吸收率高的区域容易劣化。此外,在长时间照射长波长的红外光的情况下,不容易产生这样的温度不均。
在图1A中表示本发明的一个实施方式的干燥装置110的俯视图,在图1B中表示该干燥装置110的侧视图。另外,在图2中表示该干燥装置110的变形例的侧视图。如图1A、图1B以及图2所示,该实施方式的干燥装置110具有:能量照射部101,用于对在记录介质1的一个面(以下,也称为“印刷面”)1a形成的油墨图像2照射能量;以及温度控制部102,配置为夹着记录介质1与能量照射部101对置并且与记录介质1的另一个面(以下,也称为“非印刷面”)1b接触。图2的干燥装置110除了温度控制部102的形状以外,与图1A、图1B所示的干燥装置110相同。
在本实施方式的干燥装置110中,即使从能量照射部101以高输出对油墨图像2、记录介质1照射能量,通过配置在记录介质1的非印刷面1b侧的温度控制部102,使记录介质1、油墨图像2的温度均匀化。更具体而言,通过从记录介质1向温度控制部102传递热,从而记录介质1、油墨图像2的温度不容易过度上升。另一方面,记录介质1、油墨图像2中的温度低的区域由温度控制部102加热。因此,根据该装置110,能够在短时间内使油墨图像2整体均匀地干燥。另外,在油墨图像2的干燥中,记录介质1、油墨图像2的温度不会过度升高,因此也不容易产生记录介质1、所得到的图像的劣化。
此外,该干燥装置110具有上述能量照射部101以及温度控制部102即可,但除此以外,也可以具有用于使记录介质1与温度控制部102紧贴的压制单元(未图示)、用于输送记录介质1等的输送单元(未图示)等。另外,也可以还具有覆盖能量照射部101、温度控制部102等的壳体(未图示)。在以下的说明、图1A、图1B以及图2中,表示使用长条状的记录介质1的例子,但该干燥装置110也可以在使片状的记录介质1上形成的油墨图像2干燥时使用。以下,对干燥装置110的各结构进行说明。
(1)能量照射部
能量照射部101是用于向形成在记录介质1的印刷面1a上的油墨图像2照射能量的结构。通过由该能量照射部101照射能量,从而形成在记录介质1上的油墨图像2的温度升高,油墨图像2中的溶剂等挥发,油墨图像2干燥。
本实施方式的能量照射部101具有以30kW/m2以上的输出照射波长0.8μm以上且3.0μm以下的红外光的红外光照射部、或者以照度1W/cm2以上照射波长200nm~410nm的紫外光的紫外光照射部中的至少一方即可,也可以具有双方。若从红外光照射部照射红外光,则油墨图像中的色剂、溶剂分别吸收红外光。而且,油墨图像的温度升高,溶剂挥发。另一方面,若从紫外光照射部照射紫外光,则油墨图像中的色剂主要吸收紫外光而其温度上升。而且,通过热传导向溶剂传递热,溶剂挥发。以下,分别进行说明。
(红外光照射部)
红外光照射部如果能够以30kW/cm2以上的输出射出波长0.8μm以上且3.0μm以下的光,则其结构没有特别限制。红外光照射部通常具有一个以上的热源、用于控制来自该热源的红外光的输出的控制部、以及用于控制温度的冷却部等。根据需要,也可以具有其他结构。
在红外光照射部中通常配置一个以上的热源,以使得能够向记录介质1的整个宽度方向照射红外光。此外,本说明书的“宽度方向”是指在俯视干燥装置110时,与记录介质1的输送方向垂直的方向。但是,也可以配置热源,以使得根据油墨图像2的形成位置、记录介质1的形状、记录介质1的种类等,仅对记录介质1的宽度方向的一部分照射红外光。
另外,由红外光照射部照射红外光的区域的长度根据期望的红外光照射量、照射时间等而适当地选择。也可以在红外光照射部沿着记录介质1的输送方向配置有多个热源。
另外,红外光照射部的热源与记录介质1隔开间隙地配置。红外光照射部的热源与记录介质1的距离可以恒定,也可以连续地或者断续地变化。但是,红外光照射部的热源与记录介质1的距离优选为3cm以上且20cm以下,更优选为5cm以上且15cm以下。若红外光照射部的热源与记录介质的距离分开5cm以上,则即使记录介质1挠曲,记录介质与热源也不容易接触。另一方面,若为20cm以下,则能够从红外光照射部的热源向记录介质高效地照射红外光。
这里,红外光照射部的热源射出的红外光的波长为0.8μm以上且3.0μm以下即可,优选为0.8~2.5μm,更优选为1.7~2.5μm。若红外光照射部(热源)射出的光的波长处于该范围,则能够在短时间内提高油墨图像2的温度。另外,例如若将红外光的波长设为1.7~2.5μm,则不仅能够在短时间内提高油墨温度,还能够将多个种类油墨的红外光的吸收性的差抑制得小。
另外,来自红外光照射部(热源)的红外光的输出为30kW/m2以上即可,优选为40kW/m2以上且350kW/m2以下,更优选为60kW/cm2以上且150kW/m2以下。若来自红外光照射部的输出处于该范围,则例如能够以10秒左右使油墨图像干燥。此外,红外光的输出能够根据热源的规格等来确定。
另外,上述热源的温度优选为900℃以上,更优选为900℃以上且2000℃以下,进一步优选为1400℃以上且2000℃以下。若热源的温度为900℃以上,则在短时间内油墨图像的温度升高。但是,若热源的温度过度高,则有可能产生记录介质的变形、劣化等,因此优选为2000℃以下。热源的温度能够根据非接触型的红外线传感器等来确定。
红外光照射部的热源如果能够以上述波长以及输出射出红外光,则没有特别限制,能够使用公知的热源。另外,该热源可以是点状的热源,也可以是线状的热源。这样的热源的例子包含卤素灯加热器、石英管加热器、碳加热器等。另外,红外光照射部所具有的热源的数量没有特别限制,与照射红外光的区域的宽度、长度配合地适当地选择。
另一方面,红外光照射部的控制部例如能够监视热源的温度、或者能够根据该热源的温度来调整向热源供给的电力量即可,与公知的红外光照射装置的控制部相同。并且,冷却部是为了抑制红外光照射部的温度过度上升而能够对热源、其周围等进行冷却的结构即可,例如能够设为鼓风机、水冷机等。
(紫外光照射部)
紫外光照射部如果能够以1W/cm2以上的照度射出波长200nm以上且410nm以下的光,则其结构没有特别限制。紫外光照射部例如具有一个以上的光源、用于控制来自该光源的紫外光的输出的控制部、用于调整温度的冷却部等。
在紫外光照射部中,通常配置光源,以使得能够向记录介质1的整个宽度方向照射紫外光。但是,也可以配置光源,以使得根据油墨图像2的形成位置、记录介质1的形状、记录介质1的种类等,仅向记录介质1的宽度方向的一部分照射紫外光。
另外,由紫外光照射部照射紫外光的区域的长度根据期望的紫外光照射量、照射时间等而适当地选择。也可以在紫外光照射部沿着记录介质1的输送方向配置多个光源。
并且,紫外光照射部的光源与记录介质隔开间隙地配置。紫外光照射部的光源与记录介质1的距离可以恒定,也可以连续地或者断续地变化。紫外光照射部的光源与记录介质1的距离通常更优选为5mm以下。若光源与记录介质的距离为5mm以下,则能够从光源向记录介质高效地照射紫外光。
这里,紫外光照射部的光源射出的紫外光的波长为200nm以上且410nm以下即可,在使用LED的情况下,优选为350nm以上且410nm以下。若紫外光的波长为200nm以上且410nm以下,则紫外光容易被油墨图像2所包含的色剂吸收,进而能够在短时间内升高油墨图像2的温度。
另外,来自紫外光照射部(光源)的紫外光的照度为1W/cm2以上即可,但优选为2W/cm2以上且4W/cm2以下。若来自紫外光照射部的输出为1W/cm2以上,则油墨图像容易在短时间内干燥,例如能够将向各油墨图像照射光源的时间设为10秒以内。紫外光的照度由照度计(例如USHIO电机公司制造的照度系统UIT-201等)测定。
紫外光照射部的光源如果能够以上述波长以及上述照度射出紫外光,则没有特别限制,能够使用公知的光源。该光源可以是点状的光源,也可以是线状的光源。在这样的光源的例子中包含卤素灯、UV-LED灯。在UV-LED灯的具体例中包含300nmLED、375nmLED、395nmLED、410nmLED等,与油墨图像(彩色油墨)包含的色剂的种类配合地适当地选择。在使包含多个彩色油墨的油墨图像2干燥的情况下,也可以将多个种类的LED灯组合。另外,紫外光照射部具有的光源的数量没有特别限制,与照射紫外光的区域的宽度、长度配合地适当地选择。
另一方面,紫外光照射部的控制部例如能够监视来自光源的光量、或者能够根据该光源的光量来调整向光源供给的电力量即可,与公知的紫外光照射装置的控制部相同。并且,冷却部是为了抑制紫外光照射部的温度过度上升而能够对光源、其周围等进行冷却的结构即可,例如能够设为鼓风机、水冷机等。
(2)温度控制部
温度控制部102是用于使记录介质1的温度均匀的部件,例如具备与记录介质1的非印刷面1b接触的热传导性高的热传导部102a、用于调整该热传导部102a的温度的温度调整机构102b。
热传导部102a由热传导性高的部件等构成,是用于在从能量照射部101照射能量时,释放记录介质1、油墨图像2的温度高的区域的热或者对温度低的区域进行加温,而使记录介质1的温度、油墨图像2的温度均匀的部件。热传导部102a通常由后述的温度调整机构102b适当地加热或者冷却,以使其表面温度成为设定的温度。
热传导部102a的热传导率优选为150kcal/m·h·℃以上。若热传导部的热传导率为150kcal/m·h·℃以上,则容易在短时间内使记录介质1的温度均匀化。此外,热传导率是材料特有的值,热传导部102a的传导率能够根据构成的材料的种类来确定。但是,在热传导部102a由多个材料构成的情况下,能够通过对各材料的含有比例乘以该材料的热传导率,并将它们相加来计算。
构成热传导部102a的材料优选为金属,优选为铜、铝、它们的复合物等。另外,在它们中,从热传导率高、成本低、加工性良好等方面出发,特别优选铜。
这里,热传导部102a的形状如果是在通过能量照射部101对记录介质1、油墨图像2照射能量的期间,能够与记录介质1的非印刷面1b接触的形状,则没有特别限制。热传导部102a例如可以如图1B所示那样为平板状,也可以如图2所示那样为辊状。
如图2所示,热传导部102a为辊状,若该热传导部102a被轴支承为能够旋转,则与记录介质1的移动配合地,热传导部102a旋转。因此,在记录介质1与热传导部102a之间不容易产生过度的摩擦,记录介质1的非印刷面不容易磨损。并且,若热传导部102a旋转,则不容易对热传导部102a的特定的区域照射长时间能量,热传导部102a的温度不容易过度升高。因此,还具有容易进行基于温度调整机构102b的温度调整的优点。
上述热传导部102a与记录介质1接触的区域的宽度没有特别限制,至少为由能量照射部101照射能量的区域的宽度以上即可。但是,热传导部102a与记录介质1接触的区域的宽度更优选为记录介质1的宽度以上。若热传导部102a与记录介质1接触的区域的宽度为记录介质1的宽度以上,则记录介质1整体的温度被调整为恒定。
另外,热传导部102a与记录介质1接触的区域的长度(与记录介质的输送方向平行方向的距离)优选至少为由能量照射部101照射能量的区域的长度以上。
另外,优选在由能量照射部101照射能量的区域的大致全部,记录介质1的非印刷面1b与热传导部102a接触。
另一方面,温度控制部102的温度调整机构102b是能够控制上述热传导部102a的表面温度的结构即可。例如能够采用具有如下单元的结构:用于使上述热传导部102a的温度上升的加热单元、用于使上述热传导部102a的温度降低的冷却单元、直接或者间接地测定上述热传导部102a的表面的温度的温度测定单元、用于基于所设定的温度、由温度测定单元测定的温度来控制加热单元、冷却单元的控制单元等。
作为上述的加热单元的例子,列举公知的加热器等,作为冷却单元的例子,列举鼓风机、水冷机等。加热单元、冷却单元可以配置于热传导部102a的内部,也可以配置在外侧。
(3)其他的结构
干燥装置110也可以还具有用于使记录介质1与上述温度控制部102较紧贴的压制单元(未图示)等。该压制单元可以是将记录介质1的印刷面1a向温度控制部102侧按压记录介质1的构造,也可以是将温度控制部102向记录介质1按压的构造,也可以是将记录介质1以及温度控制部102相互按压的构造。在由上述能量照射部101照射能量的期间,也可以通过压力计等一边测定张力一边进行调整,以对记录介质1施加恒定的张力。
干燥装置110也可以还具有用于输送记录介质1的输送单元(未图示)。输送单元能够使记录介质1以及能量照射部101相对地移动即可,例如可以是使记录介质1移动的单元,也可以是使能量照射部101移动的单元,也可以是使这双方移动的单元。另外,输送单元也可以与能量照射部101的位置配合地使温度控制部102移动。该输送单元也可以使记录介质1、能量照射部101等连续地移动,也可以断续地移动。
并且,干燥装置110也可以具有壳体,该壳体用于保护上述能量照射部101、温度控制部102、记录介质1等免受灰尘、尘埃等,或者使来自能量照射部的能量不向外部泄漏。
(4)使用干燥装置的干燥方法
以下对使用了上述干燥装置110的油墨图像2的干燥方法进行说明。如上述那样,在干燥装置110中,对形成在记录介质1上的包含未干燥的油墨的油墨图像2进行加热,并使其干燥。这里,也可以一边使记录介质1相对于能量照射部101相对地移动一边进行油墨图像2的干燥,也可以在将记录介质1和能量照射部101固定的状态下进行油墨图像2的干燥。此外,在一边使记录介质1相对于能量照射部101相对地移动一边进行干燥的情况下,移动速度也可以是恒定的,也可以与油墨图像2的位置、图案、记录介质的种类等配合地来连续地或者断续地变化。
干燥装置110对油墨图像的干燥时间没有特别限制。一般地,干燥时间越短越好。但是,关于在干燥装置110中,能够兼得记录介质的损伤抑制和油墨图像的充分的干燥的干燥时间的选择宽度较大,在使用了干燥装置的图像形成装置的设计等容易,并且能够稳定地形成印刷物这一点上是优选的。例如不会使记录介质产生损伤且能够充分地干燥彩色油墨的干燥时间的选择宽度优选为3秒以上,更优选为5秒以上。
在本说明书中,油墨图像的干燥时间是指从能量的照射开始到照射结束为止的时间。更具体而言,在能量照射部101为红外光照射部,一边输送记录介质1一边进行干燥的情况下,将记录介质1的规定的位置位于红外光照射部的热源的最上游的端部的正下方的时刻设为照射开始,将记录介质1的上述规定的位置位于热源的最下游的端部的正下方的时刻设为照射结束。另一方面,在能量照射部101为紫外光照射部,一边输送记录介质1一边进行干燥的情况下,将记录介质1的规定的位置位于紫外光照射部的光源的最上游的端部的正下方的时刻设为照射开始,将记录介质1的上述规定的位置位于光源的最下游的端部的正下方的时刻设为照射结束。
另外,在针对记录介质1、油墨图像2,从能量照射部101照射能量的期间,优选上述温度控制部102的热传导部102a的表面温度恒定。例如,若由能量照射部101连续地或者断续地照射能量,则存在热传导部102a自身的温度升高的情况,在这样的情况下,通过温度控制部102内的温度调整机构102b对热传导部102a进行冷却。另一方面,在想要也从非印刷面1b侧使记录介质1升高的情况下,通过温度调整机构102b对热传导部102a进行加热。
由能量照射部101进行能量照射时的热传导部102a的表面温度优选为不对记录介质1带来影响的温度,例如在记录介质1为树脂制的情况下,优选设定为比该记录介质1(树脂)的玻璃转移温度(Tg)低5℃以上的温度。另外,无论记录介质1的种类为何种情况,热传导部102a的表面温度均优选为小于80℃,更优选为小于70℃。另一方面,下限优选为50℃,优选为60℃。若热传导部102a的表面温度小于80℃,则记录介质1、所得到的图像不容易产生劣化。
(记录介质)
这里,能够用于上述干燥装置110的记录介质1优选由不容易因红外光的照射或者紫外光的照射引起的加热而劣化的材料构成。该记录介质1可以是一层结构,也可以是层叠多个层而得的结构。并且,也可以是在表面进行了印刷的材料、进行了压花加工、开孔加工等的材料。该记录介质1的印刷面1a可以是整面为相同的颜色,也可以在一部分为颜色与其他区域不同的区域(能量吸收率不同的区域)。例如,如图1A所示,记录介质1也可以具有预先印刷于记录介质1的、在形成油墨图像时用于使位置对位的标记、表示用于裁断印刷物的裁断位置的标记、用于提高印刷物的外观设计性的图案(以下,将它们也称为“已印刷部4”)。在记录介质1上形成有已印刷部4,在已印刷部4的颜色浓的情况下等,在油墨图像2的干燥时,已印刷部4的温度容易上升,或者记录介质1容易变形,但根据上述的干燥装置110,温度控制部102的热传导部102a使记录介质1的温度均匀,因此不容易产生这样的变形等。
上述已印刷部4的形成方法没有特别限制。已印刷部4也可以通过公知的印刷法、例如喷墨法、凹版印刷、丝网印刷等进行印刷。
另外,如上述那样,记录介质1可以为长条状,也可以为片状。这里,记录介质1也可以在一部分具有厚度不同的区域,但从容易通过上述的干燥装置110的温度控制部102进行温度调整的方面出发,优选厚度恒定。
在记录介质1的例子中包含公知的塑料薄膜,在塑料制薄膜的例子中包含聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜等聚烯烃薄膜、尼龙等聚酰胺系薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚丙烯腈薄膜、聚乳酸薄膜等生物降解性薄膜。另外,记录介质1也可以是金属板、金属薄膜、玻璃等无机薄膜、皮革等。而且,记录介质1也可以是它们的层叠体。
记录介质1的厚度根据印刷物的用途、记录介质1的种类等而适当地选择。但是,若记录介质1的厚度过度厚,则在油墨图像2的干燥时,有时很难通过上述的温度控制部102调整温度。因此,在记录介质1为塑料薄膜的情况下,其厚度优选为5~150μm,更优选为10~120μm,进一步优选为12~60μm。在记录介质1为金属板的情况下,其厚度优选为0.05~0.5mm,更优选为0.1~0.3mm。在记录介质1为皮革的情况下,其厚度优选为1~5mm,更优选为1~3mm。记录介质1越薄,则在油墨图像2的干燥时记录介质1自身越容易受到影响。
(油墨图像)
能够通过上述的干燥装置110进行干燥的油墨图像2的图案、面积等没有特别限制。例如,也可以在记录介质1的全部印刷面1a形成油墨图像2,也可以仅在印刷面1a的一部分的区域形成油墨图像2。另外,油墨图像2可以仅包含一种油墨,也可以包含多个种类的油墨。
另外,特别是,在将上述记录介质1的波长1.2μm的能量的吸收率设为1时,优选油墨图像2包含波长1.2μm的能量的吸收率为1.3以上的区域。这样,在记录介质1的能量的吸收率与油墨区域2的能量的吸收率大幅不同的情况下,在一般的干燥装置中,产生加热不均。与此相对,根据上述干燥装置110,即使记录介质1的能量吸收率与油墨图像2的能量吸收率大幅不同,记录介质1以及油墨图像2的温度也容易变得均匀。此外,记录介质1的波长1.2μm的能量的吸收率以及油墨图像2的波长1.2μm的能量吸收率由傅立叶变换红外分光光度计测定。
这里,构成油墨图像2的油墨的组成若能够通过加热来干燥,则没有特别限制,也可以仅由包含色剂以及溶剂的彩色油墨构成。但是,油墨图像2特别优选包含底漆油墨(primer ink)以及彩色油墨的方式。若油墨图像2包含底漆油墨以及彩色油墨,则即使延长从油墨图像2的形成到干燥为止的时间,油墨图像2也不容易渗色,而能够得到期望的高品质的图像。另外,在油墨图像2包含底漆油墨以及彩色油墨的情况下,像图像形成装置的项中说明的那样,能够将油墨图像形成部与干燥部分开地配置。因此,通过在干燥部产生的热,能够抑制用于油墨涂覆的喷嘴堵塞或者油墨变质。
优选上述油墨图像2在未干燥状态下包含5~35质量%的水溶性溶剂。油墨图像2中的水溶性溶剂的量更优选为5~20质量%。
以下,对构成油墨图像2的彩色油墨以及底漆油墨进行说明。
·彩色油墨
彩色油墨至少包含色剂即可,例如能够设为含有色剂、用于使该色剂分散的分散剂、树脂微粒、溶剂的油墨。
在色剂的例子中包含公知的颜料。色剂可以是有机颜料以及无机颜料中的任一种。在与彩色油墨一同使用后述的底漆油墨的情况下,色剂优选为阴离子性的颜料。若色剂为阴离子性的颜料,则容易由后述的底漆油墨定影。另外,彩色油墨中的颜料的平均粒径优选为50nm以上且小于200nm。颜料的平均粒径是通过动态光散射法而测定的值。
彩色油墨中的色剂的量没有特别限制,但在色剂为无机颜料的情况下,优选为7~18质量%,在色剂为有机颜料的情况下,优选为0.5~7质量%。
另外,在用于使色剂分散的分散剂的例子中包含具有阴离子性基团的高分子分散剂。高分子分散剂的分子量优选为5000~200000。
在高分子分散剂的例子中包含从苯乙烯、苯乙烯衍生物、乙烯基萘衍生物、丙烯酸、丙烯酸衍生物、马来酸、马来酸衍生物、衣康酸、衣康酸衍生物、富马酸以及富马酸衍生物中选择的2种以上的单体的嵌段共聚物、无规共聚物以它们的盐、聚氧化烯、聚氧化烯烷基醚等。高分子分散剂可以使用市售品,在高分子分散剂的市售品的例子中包含BASF公司制的819等。
分散剂的量相对于色剂的量,优选为10~100质量%,更优选为10~40质量%。
上述色剂以及分散剂优选以色剂被分散剂覆盖的状态、所谓的胶囊颜料的状态包含在彩色油墨中。利用分散剂覆盖色剂的方法没有特别限制,例如也可以利用转相乳化法、酸析法。另外,也可以通过聚合性表面活性剂使色剂分散在分散介质中,向该分散介质供给成为高分子分散剂的原料的单体,使其聚合,从而利用高分子分散剂覆盖色剂。
彩色油墨所包含的树脂微粒优选相对于水为不溶性的树脂微粒(以下,也称为“水不溶性树脂微粒”)。在水不溶性树脂微粒的例子中包含聚酯系树脂、聚氨酯系树脂、聚丙烯酸系树脂、或者聚氨酯系树脂与聚丙烯酸系树脂的复合树脂等。这些水不溶性树脂微粒优选为阴离子性。
从不使用表面活性剂等而能够在后述的溶剂中进行乳化的观点出发,优选水不溶性树脂微粒具有酸构造。在酸构造的例子中包含羧基(-COOH)、磺酸基(-SO3H)等。酸构造也可以存在于树脂的侧链,也可以存在于末端。
另外,在水不溶性树脂微粒具有酸构造的情况下,该酸构造的一部分或者全部也可以被中和。若酸构造被中和,则水不溶性树脂微粒的水分散性提高。在中和剂的例子中包含有机胺类,在该具体例中包含三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、N-甲基二乙醇胺、三乙醇胺等。
树脂微粒可以是市售品,在该例中,包含高松油脂公司制的PESRESIN A-110F、A-520、A-613D、A-615GE、A-640、A-645GH、A-647GEX、UNITICA公司制的Elitel KA-5034、KA-5071S、KA-1449、KA-0134、KA-3556、KA-6137、KZA-6034、KT-8803、KT-8701、KT-9204、KT-8904、KT-0507、KT-9511等。
在氨基甲酸乙酯系树脂微粒的市售品的例中包含楠本化成公司制的NeoRezR-967、R-600、R-9671、三井化学公司制的W-6061、W-5661、WS-4000等。
在丙烯酸系树脂微粒的市售品的例子中包含楠本化成公司制的NeoCrylA-1127、Japan coatresin公司制的Mowinyl 6899D、6969D、6800D、6810、Toyo-–chem公司制的TOCRYLW-7146、W-7150、W-7152等。
彩色油墨中的树脂微粒的量没有特别限制,优选为2~10质量%,更优选为2~5质量%。
彩色油墨所包含的溶剂优选水和/或水溶性溶剂。水溶性溶剂是指在20℃下,相对于水100质量份混合100质量份的该溶剂并搅拌,即使在流动结束后也维持均匀的外观的溶剂。在水溶性溶剂的例子中包含醇类、多价醇类、胺类、酰胺类、二醇醚类、碳数为4以上的1,2-链烷二醇类等。油墨可以仅包含一种溶剂,或者也可以包含二种以上的溶剂。
在醇类的具体例中包含甲醇、乙醇、1-丙醇,2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、t-丁醇、3-甲氧基-1-丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、1-辛醇,2-辛醇、正壬醇、三癸醇,正十一烷醇、硬脂醇、油醇、苄醇等。
在多价醇类的例子中包含乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、环氧乙烷基的数量为5以上的聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、环氧丙烷基的数量为4以上的聚丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇、甘油、己三醇、硫二甘醇等。
在胺类的例子中包含乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、吗啉、N-乙基吗啉、乙二胺、二乙二胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、聚乙烯亚胺、五甲基二亚乙基三胺、四甲基丙二胺等。
在酰胺类的例子中包含甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等。
在二醇醚类的例子中包含乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚、丙二醇单丙醚、二丙二醇单甲醚、三丙二醇单甲醚等。
在碳数为4以上的1,2-链烷二醇类的例子中包含1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-庚二醇等。
在上述中,从能够抑制油墨图像的渗色的观点出发,优选多价醇,优选1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-庚二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇,从对非吸收性的记录介质的润湿性容易变得良好的观点出发,特别优选1,2-戊二醇、1,2-己二醇、以及1,2-庚二醇。
另外,优选彩色油墨包含水以及水溶性溶剂双方作为溶剂。彩色油墨中的水的量没有特别限制,但优选为45~80质量%。另一方面,彩色油墨中的水溶性溶剂的量优选为5~35质量%,更优选为5~25质量%,更优选为5~20质量份。
此外,根据需要,彩色油墨也可以包含公知的表面活性剂、保存稳定剂等。
这里,涂覆于记录介质之前的彩色油墨的通过Antonpaar公司制粘度计(MCR-102)在温度25℃、剪切速度1000(1/秒)下测定的粘度优选在25℃下为1~40mPa·s,更优选2~10mPa·s。若彩色油墨的粘度处于该范围,则在涂覆于记录介质后,彩色油墨不容易流动,容易得到高品质的图像。
另外,优选涂覆于记录介质之前的油墨的静态表面张力比后述的底漆油墨的静态表面张力大。从能够在非吸收性的记录介质上以高画质形成图像的观点出发,彩色油墨的静态表面张力优选在25℃下为22~33mN/m,更优选为22~26mN/m。彩色油墨的静态表面张力能够由表面张力计测定。
·底漆油墨
底漆油墨至少包含凝聚剂即可,例如能够设为包含凝聚剂和溶剂的油墨。根据这样的底漆油墨,在底漆油墨的涂覆后,即使不使其干燥而涂覆彩色油墨,也不容易产生渗色等。因此,在涂覆彩色油墨之前,不需要干燥、固化工序,能够以简便的工序形成油墨图像。另外,若使用具有这样的组成的底漆油墨,则即使在油墨图像的形成后,到干燥为止的时间较长,油墨图像也不容易渗色。因此,得到高品质的图像。此外,根据需要,底漆油墨也可以还包含表面活性剂、交联剂、防霉剂,杀菌剂等,但优选底漆油墨不包含上述的树脂微粒。由于底漆油墨不包含树脂微粒,因而在底漆油墨中不容易产生增粘。
凝聚剂能够在与上述彩色油墨合并时产生凝聚物即可。该凝聚剂起到将油墨图像固定在记录介质上的功能。根据彩色油墨中的色剂的种类而适当地选择凝聚剂。
在凝聚剂的例子中包含具有热分解性的溶解系阳离子聚合物、多价金属盐、或者有机酸,从其pH为中性或者弱碱性的方面出发,更优选为溶解系阳离子聚合物或者多价金属盐。
溶解系阳离子聚合物以及多价金属盐通过盐析而使上述彩色油墨中的阴离子系的成分(色剂等)凝聚。另一方面,有机酸通过pH变动而使上述彩色油墨中的阴离子性的成分凝聚。
在溶解系阳离子聚合物的例子中包含聚烯丙基胺、聚乙烯胺、聚乙烯亚胺、以及聚二烯丙基二甲基氯化铵等。另外,在该市售品的例子中包含Senka公司制的KHE100L、FPA100L、Nitobomedical公司制的PAS-92A、PAS-M-1A、PAS-21CL等。
在多价金属盐的例子中包含钙盐、镁盐、铝盐、锌盐等水溶性的盐。作为与多价金属形成盐的化合物,包含盐酸、溴酸、氢碘酸、硫酸、硝酸、磷酸、硫氰酸、以及乙酸、草酸、乳酸、富马酸、柠檬酸、水杨酸、苯甲酸等有机羧酸、有机磺酸等。
在有机酸的例子中包含甲酸、乙酸、丙酸、异丁酸、草酸、富马酸、苹果酸、柠檬酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、苯甲酸、2-吡咯烷酮-5-羧酸、乳酸、丙烯酸以及其衍生物、甲基丙烯酸以及其衍生物、丙烯酰胺及其衍生物等具有羧基的化合物、磺酸衍生物、磷酸及其衍生物等。
此外,有机酸优选第一解离常数为3.5以下的酸,第一解离常数更优选为1.5~3.5。若第一解离常数处于该范围,则容易使彩色油墨定影于记录介质。
底漆油墨优选包含5质量%以下的凝聚剂,进一步优选包含1~4质量%的凝聚剂。若底漆油墨包含该范围的凝聚剂,则彩色油墨中的阴离子性的成分有效地凝聚,图像品质变得良好。此外,底漆油墨中的凝聚剂的量能够通过公知的方法测定。例如,在凝聚剂为多价金属盐时能够通过ICP发光分析来测定,在凝聚剂为有机酸时能通过高效液相色谱(HPLC)来测定。
底漆油墨中的溶剂优选水和/或水溶性溶剂,优选包含它们双方。水溶性溶剂的种类与上述彩色油墨所包含的水溶性溶剂相同。另外,底漆油墨中的水的量优选为45~80质量%。另一方面,底漆油墨中的水溶性溶剂的量优选为5~35质量%,更优选为5~20质量%。
另外,底漆油墨的通过Antonpaar公司制粘度计(MCR-102)在温度25℃、剪切速度1000(1/秒)下测定的粘度优选为1~40mPa·s,更优选为1~10mPa·s,进一步优选为4~7mPa·s。若底漆油墨的粘度处于该范围,在涂覆于记录介质后,底漆油墨不容易流动,容易得到高品质的图像。
如上述那样,优选25℃下的底漆油墨的静态表面张力比彩色油墨的静态表面张力小。底漆油墨的静态表面张力优选在25℃下为22~30mN/m,更优选为22~26mN/m。
底漆油墨的25℃、50ms时的动态表面张力优选为40mN/m以下,更优选为36mN/m以下,进一步优选为35mN/m以下。动态表面张力的下限值优选为25mN/m。底漆油墨的动态表面张力能够由动态表面张力计进行测定。只要没有特别说明,本说明书中的动态表面张力是25℃、50ms时的动态表面张力。
2.图像形成装置
上述的干燥装置可以单独使用,但也可以与油墨图像形成部等组合而用于图像形成装置。在图3A中表示本发明的一个实施方式的图像形成装置100的俯视图,在图3B中表示该图像形成装置100的侧视图。该图像形成装置100具有:输送部(未图示),用于输送记录介质1;油墨图像形成部120(底漆油墨排出部12P以及彩色油墨排出部12Q),用于形成油墨图像;以及干燥部(上述的干燥装置)110,用于形成该油墨图像。
此外,根据需要,该图像形成装置也可以具有用于使由干燥部110干燥后的图像进一步定影于记录介质1的定影部(未图示)、用于卷出记录介质1的卷出部(未图示)、以及用于卷绕记录介质1的卷绕部(未图示)等。此外,上述干燥部110与上述的干燥装置110相同,因此省略说明,以下,对油墨图像形成部120进行说明。
(油墨图像形成部)
油墨图像形成部120也可以仅具有用于排出彩色油墨的彩色油墨排出部12Q,但在图3A以及图3B所示的图像系装置中,具有底漆油墨排出部12P、彩色油墨排出部12Q。
此外,在油墨图像形成部仅具有彩色油墨排出部12Q的情况下,若在涂覆彩色油墨之后,到干燥为止的时间较长,则存在油墨图像渗色的情况等。因此,优选将油墨图像形成部120(彩色油墨排出部Q)配置在接近干燥部110的位置。但是,若油墨图像形成部120与干燥部110的距离较近,则基于干燥部110的热容易传递到油墨图像形成部120,有可能油墨在油墨图像形成部120内增粘、或者喷嘴堵塞。
因此,优选油墨图像形成部120具有底漆油墨排出部12P和彩色油墨排出部12Q。若在将底漆油墨涂覆在记录介质1上之后,向未干燥的底漆油墨上排出彩色油墨,则油墨图像2容易保持在记录介质1上。因此,例如如图3A、图3B所示,能够将油墨图像形成部120与干燥部110充分分开地配置。
这里,底漆油墨排出部12P能够排出期望的底漆油墨即可,作为底漆油墨的一例,列举上述的底漆油墨。若使用上述的底漆油墨,则在底漆油墨的涂覆后,能够在不使底漆油墨干燥的情况下涂覆彩色油墨。但是,也可以在使底漆油墨干燥之后,涂覆彩色油墨。
另一方面,彩色油墨排出部12Q也是能够排出期望的彩色油墨即可,作为彩色油墨的一例,列举上述的彩色油墨。此外,彩色油墨排出部Q排出的彩色油墨的种类没有特别限制,在图3A、图3B中,彩色油墨排出部Q具有黑色油墨排出部12K、青色油墨排出部12C、品红色油墨排出部12M以及黄色油墨排出部12Y,但不限定于此。另外,各彩色油墨排出部的配置顺序与期望的印刷物配合地适当地选择,不限定于图3A、图3B所示的方式。
这里,在上述干燥部110的能量照射部101具有红外光照射部的情况下,若作为上述彩色油墨,涂覆分别含有从波长0.8μm以上且3.0μm以下选择的特定波长的红外光的吸收率相互不同的色剂的两种颜色以上的彩色油墨,则各彩色油墨的温度的温度上升程度不同。因此,在它们之间,干燥速度容易不同。因此,也可以根据需要,调整彩色油墨的组成,以使得这些两种颜色以上的温度的干燥速度、例如在100℃的烘箱中干燥30秒时的干燥率不同。对于各彩色油墨所包含的色剂的红外光的吸收率,能够通过紫外可见近红外分光光度计(例如,日立高新技术公司制、UH4150等)来确定。此外,在对于多个色剂分别测定红外光的吸收率时,测定波长为相同的波长。
另一方面,关于上述干燥率,将各油墨分别向培养皿滴下相同量(例如各10g),测定其质量A。而且,将热风烘箱设定为100℃,静置30秒,然后,测定质量B。然后,将热风烘箱内的重量减少量(A-B)除以油墨量而得的值((A-B)/10)×100)设为干燥率。
这里,作为调整多个彩色油墨的干燥率的方法,对希望使干燥率降低的彩色油墨使用沸点高的溶剂、或者调整其量。另一方面,对希望提高干燥率的彩色油墨使用沸点低的溶剂、或者减少其量。
此外,优选将温度不容易上升的彩色油墨、即包含上述红外光的吸收率高的色剂的彩色油墨的干燥率调整为比包含红外光的吸收率低的色剂的彩色油墨的干燥率低。
另外,在上述干燥部110的能量照射部101具有紫外光照射部的情况下,若作为上述彩色油墨,涂覆分别含有从波长200nm~410nm选择的特定波长的紫外光的吸收率相互不同的色剂的两种颜色以上的彩色油墨,则各彩色油墨的温度的温度上升程度不同。因此,在它们之间,干燥速度容易不同。因此,在这种情况下,也可以根据需要,调整油墨的组成,以使得这些两种颜色以上的温度的干燥速度、例如在100℃的烘箱中干燥30秒时的干燥率不同。关于各彩色油墨所包含的色剂的紫外光的吸收率,能够通过紫外可见近红外分光光度计(例如,日立高新技术公司制,UH4150等)来确定。另外,在对于多个色剂分别测定紫外光的吸收率时,测定波长为相同的波长。另外,干燥率的测定方法、干燥率的调整方法与上述相同。
另外,此时,优选将温度不容易上升的彩色油墨、即包含上述紫外光的吸收率高的色剂的彩色油墨的干燥率调整为比包含紫外光的吸收率低的色剂的彩色油墨的干燥率低。
这里,如图3A、图3B所示,底漆油墨排出部12P以及彩色油墨排出部12Q(以下,也将它们统称为“油墨排出部12”)可以是线方式的排出部,也可以是串行头方式的排出部。但是,从能够在短时间内进行油墨图像的形成的观点出发,更优选线方式的排出部。在油墨排出部12为线方式的排出部的情况下,通常,底漆油墨排出部12P配置在上游侧,彩色油墨排出部12Q配置在下游侧。但是,底漆油墨排出部12P也可以配置在比彩色油墨排出部12Q靠下游侧的位置。另外,也可以根据需要,具有用于使由底漆油墨排出部12P排出的底漆油墨、或者由彩色油墨排出部12Q排出的彩色油墨临时固化的结构等。
另外,各油墨排出部12具备用于排出底漆油墨、彩色油墨的头以及用于存积底漆油墨、彩色油墨的油墨罐。各油墨排出部12的头的方式没有特别限制,也可以是按需方式以及连续方式中的任一种。在按需方式的头的例子中包含单腔型、双腔型、供应商型、活塞型、谢尔模式型、以及共享壁型等电-机械变换方式、热喷墨型以及气泡喷射(“气泡喷射”为佳能株式会社的注册商标)型等电-热变换方式。其中,优选电-机械变换方式的头,特别优选使用压电元件的头(也称为“压电型喷墨头”。)。
(输送部)
输送部如果能够将记录介质1从油墨图像形成部120侧输送到干燥部110侧,则其种类没有特别限制,能够采用与公知的图像形成装置的输送部相同的构造。此外,输送部也可以是从非印刷面侧支承记录介质1的构造,但在上述的干燥部110中,优选支承记录介质1,以使得记录介质1的非印刷面与温度控制部102的热传导部102a紧贴。
(使用了上述图像形成装置的图像形成方法)
在使用了上述的图像形成装置100的图像形成方法中,通过油墨图像形成部120在记录介质1的印刷面1a涂覆油墨,形成油墨图像2。此时,在油墨图像形成部120中,通过底漆油墨排出部12P在记录介质1上涂覆底漆油墨,通过彩色油墨排出部12Q在该未干燥的底漆油墨上涂覆彩色油墨。
在期望的油墨图像2的形成后,通过输送部使记录介质1向干燥部110侧移动。然后,一边使温度控制部102的热传导部102a与记录介质1的非印刷面1b接触,一边从能量照射部101向记录介质1的印刷面1a照射能量。此时,能量照射部101以30kW/m2以上的输出照射波长0.8μm以上且3.0μm以下的红外光,或者以照度1W/m2以上照射波长200nm以上且410nm以下的紫外光。另一方面,在温度控制部102中,通过温度调整机构102b来调整热传导部102a的温度,调整为使记录介质1、油墨图像2的温度恒定。
此外,基于能量照射部101的能量照射时间、由温度控制部102控制的热传导部102a的表面的温度等与上述的干燥方法相同。
(其他)
如上述那样,上述图像形成装置100也可以包含上述油墨图像形成部120以及干燥部110以外的结构。将表示上述图像形成装置100的变形例的侧视图示于图4。此外,对于与图3A、图3B所示的图像形成装置相同的结构,标注相同的附图标记,省略详细说明。
该变形例的图像形成装置200是以卷对卷方式进行印刷的情况下的图像形成装置,除了上述的油墨图像形成部120以及干燥部110之外,还具有用于卷出记录介质1的卷出部131、用于使由干燥部110干燥后的图像进一步定影于记录介质1的定影部132、以及用于卷绕印刷物的卷绕部133。另外,该图像形成装置200具有:具有底漆油墨排出部12P以及彩色油墨排出部12Q(白色油墨排出部12W)的第一油墨图像形成部120A、以及具有底漆油墨排出部12P以及彩色油墨排出部12Q(黄色油墨排出部12Y、品红色油墨排出部12M、青色油墨排出部12C、黑色油墨排出部12K)的第二油墨图像形成部120B,在第一油墨图像形成部120A以及第二油墨图像形成部120B的下游分别配置有第一干燥部110A以及第二干燥部110B。
在该图像形成装置200中,通过第一油墨图像形成部120A在从卷出部131卷出的记录介质1涂覆底漆油墨以及白色油墨。然后,通过第一干燥部110A使油墨图像干燥。
接着,通过第二油墨图像形成部120B在该记录介质上1进一步涂覆底漆油墨以及各彩色油墨。然后,利用第二干燥部110B使由第二油墨图像形成部120B形成的油墨图像干燥。
然后,通过定影部132向记录介质1吹送热风,使图像进一步定影于记录介质1。然后,通过卷绕部133将印刷物卷绕于辊。此外,卷出部131、卷绕部133、定影部132的结构与现有的图像形成装置的各结构相同。
实施例
以下,将本发明的具体的实施例与比较例一同进行说明,但本发明不限定于此。此外,在实施例中,“份”以及“%”只要没有特别说明,则意味着“质量份”以及“质量%”。
(1)底漆油墨的调制
将乙酸钙3质量份、丙二醇20质量份、表面活性剂(KF-351A、信越化学工业公司制)0.5质量份、水66.5质量份混合,而得到底漆油墨。该底漆油墨的通过Antonpaar公司制粘度计(MCR-102)在温度25℃、剪切速度1000(1/秒)下测定的粘度为4.89mPa·s,在25℃下,由表面张力计测定的静态表面张力为28.8mN/m,25℃、50ms时的动态表面张力为38.3mN/m。
(2)彩色油墨的调制
按照表1以及表2所示的组成混合表1所示的各成分,分别调制黄色油墨(Y)、品红色油墨(M)、青色油墨(C)、黑色油墨(K)以及白色油墨(W),成为各彩色油墨组。
(3)彩色油墨所包含的色剂(颜料)的紫外光吸收率以及红外光吸收率的测定
通过紫外可见近红外分光光度计(日立高新技术公司制、UH4150)来确定上述彩色油墨所包含的色剂的紫外光吸收率以及红外光吸收率。在紫外光吸收率测定时,测定波长365nm的光的吸收率。在红外光吸收率测定时,测定波长1.2μm的光的吸收率。
(4)在100℃下加热30秒时的干燥率
将油墨组5~7的油墨分别以相同量(例如各10g)向培养皿滴下,测定其质量A。然后,将热风烘箱设定为100℃,将该培养皿在烘箱内静置30秒。然后,测定加热后的质量B。
根据所得到的值,确定干燥率(=((A-B)/10)×100)。
[表1]
(3)实施例以及比较例
·实施例1
在具备底漆油墨排出部以及彩色油墨排出部的油墨图像形成部填充了底漆油墨以及彩色油墨组1的各彩色油墨。底漆油墨排出部以及彩色油墨排出部使用具备柯尼卡美能达公司制的独立驱动油墨喷墨头(360dpi、排出量:小滴7pL、中滴15pL、大滴23pL)的结构。另外,将上述油墨喷墨头配置在辊对辊装置上,并且将该油墨喷墨头与柯尼卡美能达公司制头控制装置IJCS-1连接。而且,在记录介质厚度20μm的长条状的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(记录介质)上,以满版20%涂覆底漆油墨,按照各种颜色,以满版100%图案涂覆彩色油墨,形成油墨图像。
接着,使形成有油墨图像的记录介质移动到具有温度控制部的干燥部。红外光照射部使用Hereus公司制中波长碳IR加热器(波长1.2μm、热源的温度:1200℃)。另外,干燥部的温度控制部具有金属辊(热传导部)、配置在该金属辊内的温度调整机构。而且,利用温度调整机构调整金属辊表面的温度以使金属辊的表面温度始终为60℃,一边使该金属辊与记录介质接触,一边进行干燥。
而且,将红外光照射部的输出值设为30kW/m2、60kW/m2、100kW/m2以及150kW/m2,确认变更了红外光的照射时间的情况下的彩色油墨的干燥性。评价如下那样进行。在表2中表示结果。
OK:油墨完全干燥,即使进行擦拭或者胶带剥离也没有变化
未干燥:油墨为未干燥的状态,通过擦拭或者胶带剥离而除去
基材变形:基材(记录介质)变形或者烧损
·实施例2
除了将温度控制部的金属辊的表面温度调整为始终50℃以外,与实施例1同样地使油墨图像干燥。在表2中表示结果。
·比较例1
除了不使用温度控制部的金属辊以外,与实施例1同样地使油墨图像干燥。在表2中表示结果。
[表2]
实施例3
除了将干燥装置的红外光照射部变更为紫外光照射部(光源:LED灯、波长:385nm)以外,与实施例1同样地进行涂覆了底漆油墨以及油墨组1的彩色油墨的油墨图像的干燥。此外,将来自紫外光照射部的照度设为4kW/cm2、2kW/cm2以及1kW/cm2,确认变更了紫外光的照射时间的情况下的彩色油墨的干燥性。在表3中表示结果。
·实施例4
除了将温度控制部的金属辊的表面温度调整为始终50℃以外,与实施例3同样地使油墨图像干燥。在表3中表示结果。
·比较例2
除了不使用温度控制部的金属辊以外,与实施例3同样地使油墨图像干燥。在表3中表示结果。
[表3]
如上述表2以及3所示,在一边利用温度控制部控制温度一边对油墨图像进行干燥的情况下,各彩色油墨的干燥性的偏差少,即使以较高的输出照射红外光、紫外光,也不容易产生记录介质的变形(实施例1~4)。另一方面,在不利用温度控制部进行温度调整的情况下,记录介质容易劣化、或者固化容易变得不充分(比较例1以及2)。
·实施例5
使用上述的底漆油墨以及油墨组1~6的Y油墨以及K油墨,与实施例1同样地形成油墨图像,并使其干燥。此时,将红外光照射部的输出设为100kW/m2,将温度控制部的温度设为60℃。另外,使干燥时间变化,在Y油墨以及K油墨中,确定了在不存在记录介质的变形的情况下能够对两方的油墨进行干燥的照射时间的范围。在表4中表示该范围。
[表4]
油墨组种类 照射时间范围
油墨组1 1~2秒
油墨组2 0.5~2秒
油墨组3 0.5~2秒
油墨组4 0.5~2秒
油墨组5 0.5~6秒
油墨组6 0.5~6秒
如上述表4所示,可知在涂覆包含红外光吸收率不同的色剂的两种颜色的油墨(Y油墨以及K油墨),并使其干燥的情况下,通过使用按照各颜色而干燥率不同的油墨组5及6,在不使记录介质变形的情况下能够使各彩色油墨充分干燥的时间扩大。
·实施例6
使用上述的底漆油墨以及油墨组1以及7的Y油墨以及M油墨,与实施例3同样地形成油墨图像,并使其干燥。此时,将来自紫外光照射部的照度设为4kW/cm2,将温度控制部的温度设为60℃。另外,使干燥时间变化,在Y油墨以及M油墨中,确定了在不存在记录介质的变形的情况下能够对两方的油墨进行干燥的照射时间的范围。在表5中表示该范围。
[表5]
油墨组种类 照射时间范围
油墨组1 1~2秒
油墨组7 1~6秒
如上述表5所示,可知在涂覆包含紫外光吸收率不同的色剂的两种颜色的油墨(Y油墨以及M油墨),并使其干燥的情况下,通过使用按照各颜色而干燥率不同的油墨组7,在不使记录介质变形的情况下能够使各彩色油墨充分干燥的时间进一步扩大。
产业上的可利用性
根据本发明的干燥装置,能够使形成在记录介质上的油墨图像在短时间内充分干燥,并且记录介质、所形成的图像不容易产生损伤。因此,在各种印刷领域中是有用的。
附图标记说明:1...记录介质;1a...记录介质的一个面(印刷面);1b...记录介质的另一个面(非印刷面);2...油墨图像;4...已印刷部;12C...青色油墨排出部;12K...黑色油墨排出部;12M...品红色油墨排出部;12P...底漆油墨排出部;12Q...彩色油墨排出部;12Y...黄色油墨排出部;100、200...图像形成装置;101...能量照射部;102...温度控制部;102a...热传导部;102b...温度调整机构;110...干燥装置(干燥部);120...油墨图像形成部;131...卷出部;132...定影部;133...卷绕部。

Claims (14)

1.一种干燥装置,用于使形成在记录介质的一个面的、包含未干燥的油墨的油墨图像干燥,其中,所述干燥装置具有:
能量照射部,用于向所述记录介质的一个面照射能量,加热所述油墨图像并使所述油墨图像干燥;以及
温度控制部,配置为夹着所述记录介质与所述能量照射部对置并且与所述记录介质的另一个面接触,
所述能量照射部包含红外光照射部以及紫外光照射部中的任意一个,所述红外光照射部以30kW/m2以上的输出照射波长0.8μm以上且3.0μm以下的红外光,所述紫外光照射部向所述记录介质的一个面以照度1W/cm2以上照射波长200nm~410nm的紫外光。
2.根据权利要求1所述的干燥装置,其中,
在通过所述能量照射部照射能量时,所述温度控制部将所述温度控制部的表面温度调整为小于80℃。
3.根据权利要求1或2所述的干燥装置,其中,
所述温度控制部具有与所述记录介质的另一个面接触的金属辊。
4.根据权利要求3所述的干燥装置,其中,
所述金属辊的热传导率为150Kcal/m·h·℃以上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的干燥装置,其中,
所述能量照射部具有所述红外光照射部,
所述红外光照射部的热源的温度为900℃以上。
6.一种图像形成装置,具有:
输送部,输送记录介质;
底漆油墨排出部,用于排出包含凝聚剂的底漆油墨;
彩色油墨排出部,用于排出包含色剂的彩色油墨;以及
权利要求1~5中任一项所述的干燥装置。
7.一种图像形成方法,包括:
在记录介质的一个面涂覆油墨并形成油墨图像的工序;以及
一边使用于控制温度的温度控制部与所述记录介质的另一个面接触,一边向所述记录介质的一个面照射能量并使所述油墨图像干燥的工序,
在使所述油墨图像干燥的工序中,以30kW/m2以上的输出照射波长0.8μm以上且3.0μm以下的红外光,或者以照度1W/m2以上照射波长200nm以上且410nm以下的紫外光。
8.根据权利要求7所述的图像形成方法,其中,
在将所述记录介质的波长1.2μm的能量的吸收率设为1时,所述油墨图像包含波长1.2μm的能量的吸收率为1.3以上的区域。
9.根据权利要求7或8所述的图像形成方法,其中,
所述记录介质的一个面在一部分具有能量吸收率不同的区域。
10.根据权利要求7~9中任一项所述的图像形成方法,其中,
所述油墨包含5~20质量%的水溶性溶剂。
11.根据权利要求7~10中任一项所述的图像形成方法,其中,
在形成所述油墨图像的工序中,
涂覆至少包含凝聚剂的底漆油墨和至少包含色剂的彩色油墨。
12.根据权利要求7~11中任一项所述的图像形成方法,其中,
在形成所述油墨图像的工序中,
涂覆分别含有从波长0.8μm以上且3.0μm以下选择的特定波长的红外光的吸收率相互不同的色剂、或者从波长200nm~410nm选择的特定波长的紫外光的吸收率相互不同的色剂的两种颜色以上的彩色油墨。
13.根据权利要求12所述的图像形成方法,其中,
所述两种颜色以上的彩色油墨在100℃的烘箱中干燥30秒时的干燥率相互不同。
14.根据权利要求13图像形成方法,其中,
所述两种颜色以上的彩色油墨中的、包含红外光的吸收率或者紫外光的吸收率高的色剂的油墨在100℃的烘箱中干燥30秒时的干燥率低。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5789183B2 (ja) * 2010-12-17 2015-10-07 日立マクセル株式会社 インクジェット記録用プライマー
WO2013161270A1 (ja) * 2012-04-24 2013-10-31 コニカミノルタ株式会社 活性光線硬化型インクジェットインク、及びこれを用いた画像形成方法
US9193142B1 (en) * 2014-10-07 2015-11-24 Xerox Corporation UV curable transfix layer printing systems and methods for digital offset printing
JP7006249B2 (ja) * 2017-03-17 2022-01-24 株式会社リコー 乾燥装置、印刷装置、処理液塗布装置
JP2018202843A (ja) * 2017-06-09 2018-12-27 コニカミノルタ株式会社 加飾シートおよびインクジェット画像形成システム
JP2019162870A (ja) 2018-03-16 2019-09-26 株式会社リコー 乾燥装置、液体吐出装置、乾燥方法、及びインクジェット記録装置
JP7098516B2 (ja) * 2018-12-19 2022-07-11 株式会社ミマキエンジニアリング 印刷装置及び印刷方法

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