CN101683794B - 组合物、墨水组、记录装置及图像记录方法 - Google Patents
组合物、墨水组、记录装置及图像记录方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及组合物、墨水组、记录装置和图像记录方法。本发明提供了含有固化性材料的图像记录用组合物,所述固化性材料能够固定经吸收的墨水中的着色剂材料并能够通过外部刺激固化。
Description
技术领域
本发明涉及图像记录用组合物、图像记录用墨水组、记录装置和图像记录方法。
背景技术
在使用墨水的记录方法中,图像被记录在诸如渗透性介质和非渗透性介质等各种记录介质上,并且已经提出了如下的方法,这些方法涉及:在中间转印介质(中间转印体)上记录图像,然后将已记录的图像转印到记录介质上。
例如,已经提出了如下记录方法,该方法涉及:在中间介质上形成保持层、将墨水供给到该保持层并且只将墨水图像转印到记录介质上(例如日本专利申请特开平5-229112号公报)。
已经提出的还有如下记录方法,该方法涉及:在将印刷板上的墨水或已喷射出的墨滴转印至中间转印介质之前使液体附着于中间转印介质的表面,使墨水附着于该液体,并将中间转印介质上的墨水与液体一起转印至目标印刷体(例如日本特开2001-212956号公报)。
还已经提出了一种喷墨记录方法,该方法包括:将用于降低着色墨水流动性的第一材料供给到中间转印介质的工序、将着色墨水从记录头供给到中间转印介质(已经对其供给了第一材料)从而形成墨水图像的形成工序、将墨水图像转印到记录介质的转印工序、以及在转印工序之前将增强图像耐磨损性的第二材料供给到中间转印介质的工序(例如日本特开2005-170036号公报)。
发明内容
本发明的目的是提供一种图像记录用组合物,该组合物会形成污点更少的图像并且储存稳定性同样优异。
该目的通过下述方面实现。
更具体而言,本发明的第一发面提供了<1>:一种图像记录用组合物,所述图像记录用组合物含有固化性材料,所述固化性材料能够固定被吸收的墨水中的着色剂材料并能够通过外部刺激固化。
本发明的第二方面提供了<2>:如<1>所述的图像记录用组合物,其中所述固化性材料是水溶性的。
本发明的第三方面提供了<3>:如<1>或<2>所述的图像记录用组合物,其中所述固化性材料具有电解质结构。
本发明的第四方面提供了<4>:包含图像记录用组合物的图像记录用墨水组,所述图像记录用组合物含有墨水和固化性材料,所述固化性材料能够固定所述墨水中的着色剂材料并且能够通过外部刺激固化。
本发明的第五方面提供了<5>:如<4>所述的图像记录用墨水组,其中所述固化性材料具有电解质结构。
本发明的第六方面提供了<6>:如<4>或<5>所述的图像记录用墨水组,其中所述墨水含有着色剂材料并且所述固化性材料具有官能团,所述官能团具有与所述着色剂材料的极性相反的极性。
本发明的第七方面提供了<7>:如<4>或<5>所述的图像记录用墨水组,其中所述墨水含有着色剂材料和分散剂并且所述固化性材料具有官能团,所述官能团具有与所述分散剂的极性相反的极性。
本发明的第八方面提供了<8>:如<4>或<5>所述的图像记录用墨水组,其中所述固化性材料的pH值低于所述墨水的pH值。
本发明的第九方面提供了<9>:记录装置,所述装置包括:
中间转印介质,
供给单元,其向所述中间转印介质供给图像记录用组合物,所述图像记录用组合物含有固化性材料,所述固化性材料吸收墨水、固定所述墨水中的着色剂材料并且能够通过外部刺激固化,
喷射单元,其将所述墨水喷射至固化性层,所述固化性层通过将所述图像记录用组合物供给于所述中间转印介质而形成,
转印单元,其将喷射有所述墨水的所述固化性层从所述中间转印介质转印到记录介质,和
刺激施加单元,其施加使所述固化性层固化的刺激。
本发明的第十方面提供了<10>:如<9>所述的记录装置,所述装置包括加热所述中间转印介质的加热单元。
本发明的第十一方面提供了<11>:如<9>或<10>所述的记录装置,其中所述墨水含有着色剂材料并且所述固化性材料具有官能团,所述官能团具有与所述着色剂材料的极性相反的极性。
本发明的第十二方面提供了<12>:如<9>或<10>所述的记录装置,其中所述墨水含有着色剂材料和分散剂并且所述固化性材料具有官能团,所述官能团具有与所述分散剂的极性相反的极性。
本发明的第十三方面提供了<13>:如<9>或<10>所述的记录装置,其中所述固化性材料的pH值低于所述墨水的pH值。
本发明的第十四方面提供了<14>:记录装置,所述装置包括:
供给单元,其向记录介质供给图像记录用组合物,所述图像记录用组合物含有固化性材料,所述固化性材料吸收墨水、固定所述墨水中的着色剂材料并且能够通过外部刺激固化,
喷射单元,其将所述墨水喷射至固化性层,所述固化性层通过将所述图像记录用组合物供给于所述记录介质而形成,和
刺激施加单元,其施加使所述固化性层固化的刺激。
本发明的第十五方面提供了<15>:如<14>所述的记录装置,其中所述墨水含有着色剂材料并且所述固化性材料具有官能团,所述官能团具有与所述着色剂材料的极性相反的极性。
本发明的第十六方面提供了<16>:如<14>所述的记录装置,其中所述墨水含有着色剂材料和分散剂并且所述固化性材料具有官能团,所述官能团具有与所述分散剂的极性相反的极性。
本发明的第十七方面提供了<17>:如<14>所述的记录装置,其中所述固化性材料的pH值低于所述墨水的pH值。
本发明的第十八方面提供了<18>:一种图像记录方法,所述方法包括:
向中间转印介质供给图像记录用组合物,所述图像记录用组合物含有固化性材料,所述固化性材料吸收墨水、固定所述墨水中的着色剂材料并且通过外部刺激固化,
将所述墨水喷射至固化性层,所述固化性层通过将所述图像记录用组合物供给于所述中间转印介质而形成,
将喷射有所述墨水的所述固化性层从所述中间转印介质转印至记录介质,和
施加使所述固化性层固化的刺激。
本发明的第十九方面提供了<19>:如<18>的记录方法,其中所述墨水含有着色剂材料并且所述固化性材料具有官能团,所述官能团具有与所述着色剂材料的极性相反的极性。
本发明的第二十方面提供了<20>:如<18>的记录方法,其中所述墨水含有着色剂材料和分散剂并且所述固化性材料具有官能团,所述官能团具有与所述分散剂的极性相反的极性。
根据本发明的第一方面,与未提供本发明的构成的情况相比,形成了污点更少的图像并且储存稳定性优异。
根据本发明的第二方面,与未提供本发明的构成的情况相比,墨水吸收性优异。
根据本发明的第三方面,与未提供本发明的构成的情况相比,形成了污点更少的图像并且储存稳定性优异。
根据本发明的第四方面,与未提供本发明的构成的情况相比,形成了污点更少的图像并且图像记录用组合物的储存稳定性优异。
根据本发明的第五方面,与未提供本发明的构成的情况相比,形成了污点更少的图像并且图像记录用组合物的储存稳定性优异。
根据本发明的第六方面,与未提供本发明的构成的情况相比,形成了污点更少的图像并且储存稳定性优异。
根据本发明的第七方面,与未提供本发明的构成的情况相比,形成了污点更少的图像并且储存稳定性优异。
根据本发明的第八方面,与未提供本发明的构成的情况相比,形成了污点更少的图像并且储存稳定性优异。
根据本发明的第九方面,与未提供本发明的构成的情况相比,可长期形成具有更少污点的图像。
根据本发明的第十方面,与未提供本发明的构成的情况相比,形成了图像耐久性优异的图像。
根据本发明的第十一方面,与未提供本发明的构成的情况相比,可长期形成具有更少污点的图像并且储存稳定性优异。
根据本发明的第十二方面,与未提供本发明的构成的情况相比,可长期形成具有更少污点的图像并且储存稳定性优异。
根据本发明的第十三方面,与未提供本发明的构成的情况相比,可长期形成具有更少污点的图像并且储存稳定性优异。
根据本发明的第十四方面,与未提供本发明的构成的情况相比,可长期形成具有更少污点的图像。
根据本发明的第十五方面,与未提供本发明的构成的情况相比,可长期形成具有更少污点的图像并且储存稳定性优异。
根据本发明的第十六方面,与未提供本发明的构成的情况相比,可长期形成具有更少污点的图像并且储存稳定性优异。
根据本发明的第十七方面,与未提供本发明的构成的情况相比,可长期形成具有更少污点的图像并且储存稳定性优异。
根据本发明的第十八方面,与未提供本发明的构成的情况相比,可长期形成具有更少污点的图像。
根据本发明的第十九方面,与未提供本发明的构成的情况相比,可长期形成具有更少污点的图像并且储存稳定性优异。
根据本发明的第二十方面,与未提供本发明的构成的情况相比,可长期形成具有更少污点的图像并且储存稳定性优异。
附图说明
将基于下述附图详细描述本发明的示例性实施方式,其中:
图1是图示了根据第一示例性实施方式的记录装置的构成图;
图2是图示了根据第二示例性实施方式的记录装置的构成图;
图3是图示了根据第三示例性实施方式的记录装置的构成图;
图4是图示了根据第四示例性实施方式的记录装置的构成图。
具体实施方式
下面,将详细描述本发明的示例性实施方式。
<图像记录用组合物和墨水>
这一示例性实施方式的图像记录用组合物含有固化性材料,所述固化性材料吸收墨水、具有固定墨水中的着色剂材料的功能并且可通过外部刺激固化。
应该注意的是上述术语“固定墨水中的着色剂材料的功能”是指通过与墨水中的着色剂材料的相互作用来降低墨水的着色剂材料在溶剂中和固化性材料中的溶解度、分散性或流动性中的至少一种从而抑制着色剂材料的扩散的功能。
在此,以如下方式进行了确定一种固化性材料是否具有“固定墨水中的着色剂材料的功能”的方法。
首先,制备其中已经将着色剂材料的溶液或分散液与目标固化性材料混合的混合物。
(1)以具有着色剂材料的溶液或分散液能够通过的孔径的过滤器过滤所述混合物,从而确认着色剂材料是否能够通过该过滤器。当着色剂材料不能通过时,则确定着色剂材料的溶解度和分散性下降。因此,确定该固化性材料具有“固定墨水中的着色剂材料的功能”。
(2)测定所述混合物的粘度。然后,当混合物的粘度高于着色剂材料的溶液或分散液和固化性材料中每一种的粘度时,则确定流动性下降并且该固化性材料具有“固定墨水中的着色剂材料的功能”。
如上所述,当以上方法(1)和方法(2)中的任一方法判断出该固化性材料具有“固定墨水中的着色剂材料的功能”时,则将该固化性材料视为具有“固定墨水中的着色剂材料的功能”。
将这一示例性实施方式的图像记录用组合物通过记录装置供给于中间转印体或记录介质从而形成固化性层,并将墨水喷射至该固化性层。
更具体而言,将这一示例性实施方式的图像记录用组合物供给于中间转印体或记录介质从而形成固化性层,随后将墨水喷射至该固化性层。在这一工序过程中,通过固化性材料的固定墨水中的着色剂材料的功能,墨水中的着色剂材料得以固定,溶解度、分散性和流动性中的至少一种下降。因此,据推测,墨水的着色剂材料在溶剂中和固化性材料中的扩散受到抑制,污点受到抑制,结果形成了污点更少的高清晰度图像。
此外,由于这一示例性实施方式的图像记录用组合物含有具有固定墨水中的着色剂材料的功能的固化性材料,因此不必添加常规的吸液颗粒,或者可以将吸液颗粒的所需添加量减到最小。因此,有效地抑制了由吸液颗粒在图像记录用组合物中的沉淀而引起的储存稳定性下降、以及由例如吸潮所致的吸液颗粒的稠化或胶凝。
[水溶性固化性材料]
此外,优选的是这一示例性实施方式的图像记录用组合物中所含的固化性材料是水溶性的。如果当10重量%的图像记录用组合物与水混合时形成了其中图像记录用组合物和水混合而不分离的溶液,则将该固化性材料视为水溶性的。
如果固化性材料是水溶性的,则喷射的墨水被有效吸收而不被由图像记录用组合物形成的固化性层排斥,并且良好地渗透入固化性层。
赋予这一示例性实施方式中的固化性材料以水溶性的方法的实例包括:涉及将引发固化反应的官能团引入具有水溶性骨架的化合物中的方法,或者涉及以具有与水相容的官能团的物质来使固化性材料变性的方法。
[固定墨水中的着色剂材料的方法]
下面将详细描述关于这一示例性实施方式中的固化性材料的固定墨水中的着色剂材料的功能的方法。虽然这些方法不限于这一示例性实施方式,但将以下方法(1)~(3)作为实例公开。
<第一方法>提供具有电解质结构的固化性材料。
<第二方法>提供具有官能团的固化性材料,所述官能团具有与墨水中所含的着色剂材料的极性和/或分散剂的极性相反的极性。
<第三方法>提供具有比墨水的pH值低的pH值的固化性材料。
下面将描述以上第一至第三具体方法中的每一种方法。
<第一方法>
在固化性材料具有电解质结构的情况中:
如果本示例性实施方式的图像记录用组合物所含的固化性材料具有电解质结构,则喷射到由固化性材料形成的固化性层的墨水中的着色剂材料被固定。
虽然这一效应的机理还不完全清楚,但据推测可能按照以下方式发生。当固化性材料具有电解质结构时,着色剂材料和其它着色剂材料之间的电排斥力减小,结果着色剂材料凝聚并被固定。
具有电解质结构的固化性材料
固化性材料的“电解质结构”是指其中固化性材料由诸如水等溶剂解离并且带电的结构。
电解质结构的具体实例包括金属盐结构。
而且,第一方法的具有电解质结构的固化性材料的“固化性质”指固化性材料所具有的可被诸如紫外光、电子束或热等外部刺激固化的性质。应该注意的是使固化性材料固化的外界刺激不限于此,还可以施加例如湿气、氧等。
可以使用任何具有电解质结构的固化性材料,只要该固化性材料可被诸如紫外光、电子束或热等外部刺激固化(例如,随着聚合反应的进行而固化)即可。在固化性材料中,考虑到图像记录速率的增加,优选具有高固化速率的材料(例如,具有高聚合反应速率的材料)。固化性材料的实例包括放射线固化性材料(例如,上述紫外线固化性材料和电子束固化性材料)。
第一方法的具有电解质结构的固化性材料的具体实例包括高电解质固化性材料,例如单(甲基)丙烯酸金属盐、二(甲基)丙烯酸金属盐和三(甲基)丙烯酸金属盐。更具体而言,可以举出锌改性的丙烯酸盐等。
(应该注意的是每一个上述具体实例都是可通过以放射线照射而固化的固化性材料。)
应该注意的是,作为第一方法的固化性材料中每单位分子量的电解质结构的含量,官能团的数量优选为1~5,更优选为1~4,并且尤其优选为1~3。
固化性材料中每单位分子量的电解质结构的含量是以如下方式测定的值。本说明书中所记载的该数值通过以下方法测定。
当分子结构式已知时,可以简单地数出结构式中的电解质所对应的官能团的数量。相反,当分子结构式未知时,则分离固化性材料,通过化学分析确定其结构式,并计算电解质所对应的官能团的数量。
固化性材料可以以Si、氟等改性。固化性材料可以含有多官能性预聚物。
具有上述电解质结构的固化性材料在第一方法的图像记录用组合物中的含量例如优选为50重量%~100重量%。
第一方法中的固化性材料与下述墨水的组合的实例包括具有金属盐结构的丙烯酸盐与阴离子墨水的组合。
聚合引发剂
对于第一方法的图像记录用组合物,优选的是含有通过诸如放射线(紫外光、电子束)或热等外部刺激进行固化反应的聚合引发剂。此外,如果需要,图像记录用组合物可以含有用于进行聚合反应的反应助剂或聚合促进剂。
当以放射线照射的固化反应通过自由基反应进行时,放射线聚合引发剂的实例包括二苯甲酮、噻吨酮类放射线聚合引发剂、苄基二甲基缩酮、α-羟基酮、α-羟基烷基苯基酮、α-氨基酮、α-氨基烷基苯基酮、单酰基膦氧化物、双酰基膦氧化物、羟基二苯甲酮、氨基二苯甲酮、二茂钛类放射线聚合引发剂、肟酯类放射线聚合引发剂和羟苯基乙酸酯类放射线聚合引发剂。
此外,当以放射线照射的固化反应通过阳离子反应进行时,放射线聚合引发剂的实例包括芳基锍盐、芳基重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基锍盐、丙二烯离子络合物衍生物和三嗪引发剂。
另外,热聚合引发剂的实例包括如质子酸/路易斯酸等酸、碱性催化剂和金属催化剂。
吸液颗粒
如上所述,不是必须向第一方法的图像记录用组合物添加吸液颗粒,或者可以将吸液颗粒所需的添加量降低到最小。更具体而言,从获得储存稳定性效果的角度考虑,尤其优选的是不含有吸液颗粒。应该注意的是,可以向上述图像记录用组合物添加吸液颗粒。
下面,将描述吸液颗粒。
可以使用任何吸液颗粒,只要吸液颗粒吸收水性溶剂即可。
此处,“吸收水性溶剂”是指液体吸收量为100ml/100g以上。“液体吸收量”是指被100g吸收性材料所吸收的液体的量(ml),其测定如下。
具体而言,将吸液颗粒轻柔放置在水层中,在水完全渗透样品后捞出吸水样品,将该吸水样品在筛网上放置5分钟,测定其重量。从而,将其与吸液颗粒的差定义为液体吸收量。另外,可以使用根据JISK5101-13-1的方法。
优选的是,将吸液颗粒对于水性溶剂的液体吸收量调整为例如200ml/100g以上。
将吸液颗粒的粒径(体积平均粒径)调整为例如0.5μm~5μm。
吸液颗粒的具体实例包括由聚丙烯酸及其盐、聚甲基丙烯酸及其盐、(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸及其盐构成的共聚物;由苯乙烯-(甲基)丙烯酸及其盐构成的共聚物;由苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸及其盐构成的共聚物;由苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯-以具有含羧酸或其盐结构的脂肪族或芳香族取代基的醇和(甲基)丙烯酸生成的酯构成的共聚物;由(甲基)丙烯酸酯和以具有含羧酸或其盐结构的脂肪族或芳香族取代基的醇和(甲基)丙烯酸生成的酯构成的共聚物;乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物;由丁二烯-(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸及其盐构成的共聚物;由丁二烯-(甲基)丙烯酸酯-以具有含羧酸或其盐结构的脂肪族或芳香族取代基的醇和(甲基)丙烯酸生成的酯构成的共聚物,由聚顺丁烯二酸及其盐、苯乙烯和顺丁烯二酸及其盐构成的共聚物;上述树脂中的每一种的磺酸改性物质;和上述树脂中的每一种的磷酸改性物质。优选的是,可以例举出由聚丙烯酸及其盐和苯乙烯-(甲基)丙烯酸及其盐构成的共聚物;由苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸及其盐构成的共聚物;由苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯-以具有含羧酸或其盐结构的脂肪族或芳香族取代基的醇和(甲基)丙烯酸生成的酯构成的共聚物;由(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸及其盐构成的共聚物。这些树脂可以是交联的,也可以是非交联的。
这些吸液颗粒通过悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合等产生,并且可以直接使用,也可以以球磨机或砂磨机磨碎或冷冻粉碎,或通过溶剂进行再沉淀等。
将在全部图像记录用组合物中的吸液颗粒的含量调整为例如0重量%~15重量%。
其它固定成分
此外,除了固化性材料和吸液颗粒之外,第一方法的图像记录用组合物还可以含有用于将墨水成分固定在固化性层之上或固化性层之中的其它成分(在下文有时被称为“其它固定成分”)。应该注意的是,与吸液颗粒的情况相似,从获得储存稳定性效果的角度考虑,尤其优选的是不含有其它固定成分。
在第一方法中,当图像记录用组合物含有吸液颗粒或其它固定成分时,可将吸液颗粒或其它固定成分预先混合在其中。可以通过例如分别制备含有吸液颗粒和其它固定成分的溶液,并通过喷射溶液的手段将该溶液喷射到由图像记录用组合物形成的固化性层上,从而将吸液颗粒或其它固定成分混合在固化性层中。优选在将墨水喷射到固化性层之前进行将含有吸液颗粒和其它固定成分的溶液喷射至固化性层的工序。
其它固定成分的实例包括(但不限于)吸附墨水成分(例如着色剂材料)的成分和凝聚或稠化墨水成分(例如着色剂材料)的成分。
吸附墨水成分(例如着色剂材料)的成分的实例包括二氧化硅、氧化铝和沸石。该成分的比例为例如0重量%~5重量%。
凝聚或稠化墨水成分(例如着色剂材料)的成分的实例包括凝聚剂,例如无机电解质、有机酸、无机酸和有机胺。
凝聚剂可以单独使用,也可以作为其中两种或更多种的混合物使用。凝聚剂的含量为例如0重量%~5重量%。
此外,图像记录用组合物可以含有水或有机溶剂以溶解或分散有助于上述固化反应的主要成分(固化性材料、聚合引发剂等)。
此外,为了在固化后控制层的着色,图像记录用组合物可以含有各种着色剂材料。
此外,出于调整粘度的目的,图像记录用组合物优选含有热塑性树脂。热塑性树脂的实例包括丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂、聚苯乙烯、聚醚树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、苯乙烯和丙烯酸单体的共聚物,以及它们的混合物。
应该注意的是图像记录用组合物的粘度为例如5mPa·s~30,000mPa·s。此外,图像记录用组合物的粘度优选高于墨水的粘度。
所述粘度是通过以下方法测定的值,并且本说明书中所记载的粘度是通过以下方法测定的值。
使用TV-22(由Toki Sangyo Co.,Ltd.制造)作为粘度计以2.25(s-1)~750(s-1)的剪切速率于15℃测定粘度(mPa·s)。在本说明书中,粘度根据10s-1的剪切速率表示。
在常温(25℃)图像记录用组合物可以具有低挥发性或不挥发性。此处,低挥发性表示在大气压下沸点为200℃以上。不挥发性表示在大气压下沸点为300℃以上。
墨水
接下来,将详细描述第一方法中所用的墨水。
水性墨水和油性墨水均可以作为墨水使用,但从环境的角度出发则使用水性墨水。水性墨水(以下简称为墨水)除记录材料外还含有墨水溶剂(例如,水和水溶性有机溶剂)。此外,其中还可以根据需要含有添加剂。
通常将着色材料用作记录材料。虽然染料和颜料均是可用的,但优选颜料。有机颜料和无机颜料均可以作为所述颜料使用,黑色颜料包括炭黑颜料,例如炉黑、灯黑、乙炔黑和槽法炭黑等。除了黑色颜料及青色、品红色和黄色等三原色颜料外,还可以使用诸如红色、绿色、蓝色、褐色和白色等特定颜色的颜料;具有例如金色和银色等金属光泽的颜料;无色或淡色的增量颜料。还可以使用为本示例性实施方式新合成的颜料。
另外,还可以使用通过将染料或颜料附着于由二氧化硅、氧化铝或聚合物珠形成的核的表面而形成的颗粒;染料的不溶性色淀产物;着色乳液或着色胶乳等作为颜料。
黑色颜料的具体实例包括但不限于RAVEN 7000(商品名称;由Columbian Carbon制造);REGAL 400R(商品名称;由Cabot Corporation制造);COLOR BLACK FW1(商品名称;由Degussa制造)。
青色颜料的具体实例包括但不限于C.I.PIGMENT BLUE-1、-2、-3、-15、-15:1、-15:2、-15:3、-15:4、-16、-22和-60。
品红色颜料的具体实例包括但不限于C.I.PIGMENT RED-5、-7、-12、-48、-48:1、-57、-112、-122、-123、-146、-168、-177、-184、-202和C.I.PIGMENT VIOLET-19。
黄色颜料的具体实例包括但不限于C.I.PIGMENT YELLOW-1、-2、-3、-12、-13、-14、-16、-17、-73、-74、-75、-83、-93、-95、-97、-98、-114、-128、-129、-138、-151、-154和-180。
当使用颜料作为着色材料时,理想的是组合使用分散试剂。可在本发明中使用的分散试剂包括聚合性分散剂、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。
适合使用同时具有亲水性结构部分和疏水性结构部分的聚合物作为聚合性分散剂。同时具有亲水性结构部分和疏水性结构部分的聚合物可以是缩合型聚合物,还可以是加成型聚合物。缩合型聚合物包括已知的聚酯型分散剂。加成型聚合物包括具有α,β-烯式不饱和基团的单体的加聚物。可以通过具有α,β-烯式不饱和基团和亲水基团的单体与具有α,β-烯式不饱和基团和疏水基团的单体的共聚来获得所需的聚合性分散剂。此外,还可以使用具有亲水基团和α,β-烯式不饱和基团的单体的均聚物。
具有α,β-烯式不饱和基团和亲水基团的单体包括具有羧基、磺酸基、羟基或磷酸基等的单体。其具体实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、衣康酸单酯、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸单酯、反丁烯二酸、反丁烯二酸单酯、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、经磺化的乙烯基萘、乙烯醇、丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧基乙基磷酸酯、二甲基丙烯酰氧基乙基磷酸酯、甲基丙烯酰氧基乙基苯基酸磷酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和二甲基丙烯酸二乙二醇酯。
具有α,β-烯式不饱和基团和疏水基团的单体包括苯乙烯、诸如α-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯等苯乙烯的衍生物、乙烯基环己烷、乙烯基萘、乙烯基萘衍生物、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸环烷基酯、巴豆酸烷基酯、衣康酸二烷基酯和顺丁烯二酸二烷基酯。
用作聚合性分散剂的共聚物的优选例包括苯乙烯-苯乙烯磺酸共聚物、苯乙烯-顺丁烯二酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯基萘-顺丁烯二酸共聚物、乙烯基萘-甲基丙烯酸共聚物、乙烯基萘-丙烯酸共聚物、丙烯酸烷基酯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸烷基酯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸苯基酯-甲基丙烯酸共聚物和苯乙烯-甲基丙烯酸环己基酯-甲基丙烯酸共聚物。此外,还可以将具有聚氧乙烯基团或羟基的单体与这些聚合物共聚。
以上聚合性分散剂可以具有例如2,000~50,000的重均分子量。
这些颜料分散剂可以单独使用,也可以两种或多于两种组合使用。分散剂的添加量可以根据颜料的种类大幅变化,但以颜料的量计通常为0.1重量%~100重量%。
也可以将本身能够溶解在水中的自分散颜料用作着色材料。本身能够溶解在水中的自分散颜料是指在颜料表面具有许多水溶性基团并能在没有聚合性分散剂存在的条件下分散在水中的颜料。具体而言,自分散颜料可以通过对普通颜料进行诸如酸/碱处理、偶联剂处理、聚合物枝接处理、等离子体处理或氧化/还原处理等表面改性处理而获得。
此外,除了上述经表面改性处理的颜料之外,水中自分散颜料还包括CAB-O-JET-200、CAB-O-JET-300、IJX-157、IJX-253、IJX-266、IJX-273、IJX-444、IJX-55、CAB-O-JET-250C、CAB-O-JET-260M、CAB-O-JET-270Y和CABOT 260(商品名;由Cabot Corporation制造),以及MICROJETBLACK CW-1和CW-2(商品名;由Orient Chemical Industries,Ltd.制造)。
自分散颜料优选在颜料表面上至少具有磺酸、磺酸盐、羧酸或羧酸盐作为官能团。自分散颜料更优选在颜料表面上至少具有羧酸或羧酸盐作为官能团的颜料。
另外,还可以使用以树脂被覆的颜料。这样的颜料被称为微胶囊颜料并且包括由DIC Corporation或Toyo Ink Manufacturing Co.,Ltd.等制造的可商购的微胶囊颜料,还可以使用为本示例性实施方式而实验性制备的微胶囊颜料。
此外,还可以使用通过将前述聚合物材料物理吸附或化学结合至上述颜料而制备的树脂分散型颜料。
记录材料包括染料,例如亲水性阴离子染料、直接染料、阳离子染料、反应性染料和聚合性染料,以及油溶性染料;以染料着色的蜡粉末、树脂粉末或乳液;荧光染料和荧光颜料、红外吸收剂和紫外吸收剂;以诸如铁氧体和磁铁矿等铁磁性物质为代表的磁性物质;以氧化钛和氧化锌为代表的半导体或光催化剂;以及其它有机的和无机的电子材料颗粒。
从有效防止墨水扩散并抑制由固化性材料(图像记录用组合物)中所含的阳离子树脂引起的墨水模糊的角度考虑,在这些记录材料中,最优选作为记录材料的是使用阴离子分散剂(例如上述的阴离子表面活性剂)的颜料、具有阴离子官能团(例如,如上所述,磺酸、磺酸盐、羧酸或羧酸盐)的自分散型颜料、以及阴离子染料。
相对于墨水的量,记录材料的含量(浓度)在例如5重量%~30重量%的范围内。
记录材料的体积平均粒径在例如10nm~1,000nm的范围内。
记录材料的体积平均粒径是指记录材料颗粒自身的粒径,或者当将诸如分散剂等添加剂附着于记录材料颗粒上时,是指包括其上附着的添加剂的记录材料颗粒的粒径。可以使用Microtrac UPA粒度分布分析仪9340(商品名;由Leeds&Northrup制造)作为体积平均粒径的测量装置。测量通过将4ml墨水放置在测量池中并且按照预定的测量方法测量来进行。对于测量时输入的数据,将墨水的粘度用作粘度,将记录材料的密度用作分散颗粒的密度。
下面,将说明水溶性有机溶剂。水溶性有机溶剂包括多羟基醇、多羟基醇的衍生物、含氮溶剂、醇和含硫溶剂等。
水溶性有机溶剂的具体实例包括多羟基醇,例如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、三乙二醇、1,5-戊二醇、1,2-己二醇、1,2,6-己三醇、丙三醇和三羟甲基丙烷;糖醇例如木糖醇;以及糖类,例如木糖、葡萄糖和半乳糖。
多羟基醇的衍生物包括乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丁基醚、丙二醇单丁基醚、二丙二醇单丁基醚和二甘油的氧化乙烯加合物。
含氮溶剂包括吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、环己基吡咯烷酮和三乙醇胺。
醇类包括诸如乙醇、异丙醇、丁醇和苯甲醇等醇。
含硫溶剂包括硫代二乙醇、硫代二甘油、环丁砜和二甲基亚砜。
水溶性有机溶剂还可以是碳酸丙二酯和碳酸乙二酯。
水溶性有机溶剂可以单独使用,也可以两种或多于两种组合使用。水溶性有机溶剂的含量在例如1重量%~70重量%的范围内。
下面,将对水进行说明。为了防止水被杂质污染,理想的是水是离子交换水、超纯水、蒸馏水或超滤水等。
接下来,将对其它添加剂进行说明。可以在墨水中使用的其它添加剂包括表面活性剂。
该表面活性剂包括各种阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂。其中,优选使用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
表面活性剂可以单独使用,也可以两种或多于两种组合使用。另外,考虑到溶解度,表面活性剂的亲水性-亲脂性平衡(HLB)在例如3~20的范围内。
这些表面活性剂的添加量可以在例如0.001重量%~5重量%的范围内,优选在0.01重量%~3重量%的范围内。
另外,为了调整墨水的渗透性,墨水可以含有渗透剂;为了控制诸如喷墨性质等墨水特性,墨水可以含有聚乙烯亚胺、多胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、乙基纤维素和羧甲基纤维素等;为了调整墨水的电导率和pH值,墨水可以含有诸如氢氧化钾、氢氧化钠和氢氧化锂等碱金属化合物。此外,如果必要,还可以向墨水中添加pH缓冲剂、抗氧化剂、抗真菌剂、粘度调节剂、导电剂、紫外吸收剂、螯合剂等。
下面将说明墨水的特性。
墨水的表面张力可以在例如20mN/m~45mN/m的范围内。
此处,表面张力的值指通过使用Wilhelmy表面张力计(由KyowaInterface Science Co.,Ltd.制造)在23℃和55%RH(相对湿度)的条件下获得的值。
墨水的粘度可以在例如1.5mPa·s~30mPa·s的范围内。
此处,已经将在23℃的测定温度和750s-1的剪切速率的条件下使用TV-20(由Toki Sangyo Co.,Ltd.制造)作为测定装置所测定的值用作粘度。
本发明的墨水不限于以上组成。此外,除了记录材料以外,墨水可以含有例如液晶材料和电子材料等功能性材料。
另外,在本发明的上述示例性实施方式的每一种情况中,通过根据图像数据从各个喷墨记录头选择性地喷射黑色、黄色、品红色和青色的墨滴,从而在记录介质上记录全色图像。然而,本发明的示例性实施方式不限于在记录介质上记录字符或图像,而可以通用于任何种类的工业用液体喷射(喷液)装置。
<第二方法>
在固化性材料含有具有与墨水中所含的着色剂材料和/或分散剂的极性相反的极性的官能团的情况中:
当这一示例性实施方式的图像记录用组合物中所含的固化性材料含有具有与墨水中所含的着色剂材料和/或分散剂的极性相反的极性的官能团时,被喷射到由固化性材料形成的固化性层的墨水中的着色剂材料得以固定。
虽然该机理还不完全清楚,但据推测按照以下方式发生。当通过着色剂材料与固化性材料之间的离子反应形成着色剂材料与固化性材料的不溶性盐时,着色剂材料被固定。
含有具有与墨水中所含的着色剂材料和/或分散剂的极性相反的极性的官能团的固化性材料
当着色剂材料和/或分散剂是阴离子时,可以列举出阳离子官能团作为固化性材料中所含的具相反极性的官能团;而当着色剂材料和/或分散剂是阳离子时,可以列举为阴离子官能团作为固化性材料中所含的具相反极性的官能团。应该注意的是,阴离子墨水是优选的,对于固化性材料而言更优选的是具有阳离子官能团。
阳离子官能团的实例包括胺及其盐和铵盐。相反,阴离子官能团的实例包括有机酸。
另外,第二方法的固化性材料的“固化性质”指,如第一方法的描述中所述,第二方法的固化性材料具有的可被诸如紫外光、电子束或热等外部刺激固化的性质。应该注意的是使固化性材料固化的来自外部的刺激不限于上述刺激,还可以施加例如湿气、氧等。
可以使用任何固化性材料,只要该固化性材料可被诸如紫外光、电子束或热等外部刺激固化(例如,随着聚合反应的进行而固化)即可。在固化性材料中,考虑到图像记录速率的增加,优选具有高固化速率的材料(例如,具有高聚合反应速率的材料)。固化性材料的实例包括放射线固化性材料(例如,上述紫外固化性材料和电子束固化性材料)。
在第二方法的固化性材料中,具有阳离子官能团的前体的具体实例包括阳离子固化性材料,例如N,N-二烷基氨基烷基丙烯酸酯及其有机酸盐/卤化物盐/有机卤化物盐;N,N-二烷基氨基烷基丙烯酰胺及其有机酸盐/卤化物盐/有机卤化物盐;胺改性的聚酯丙烯酸酯;胺改性的聚氨酯丙烯酸酯;和乙烯基吡啶。
其更具体的实例包括胺改性的聚酯丙烯酸酯低聚物、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二烷基氨基烷基丙烯酸酯盐酸盐、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯甲基氯化物季盐、乙烯基吡啶和五甲基哌啶基甲基丙烯酸酯。
在第二方法的固化性材料中,具有阴离子官能团的前体的具体实例包括阴离子固化性材料,例如β-羧基乙基丙烯酸酯、羧酸改性的聚醚丙烯酸酯、羧酸改性的聚酯丙烯酸酯、羧酸改性的氨基甲酸酯丙烯酸酯和磺酸改性的聚酯丙烯酸酯。
(应该注意的是上述每一个具体实例均是可通过以放射线照射而固化的固化性材料。)
应该注意的是,作为在第二方法的固化性材料中的每单位分子量的官能团的含量,官能团的数量优选为1~5,更优选为1~4,尤其优选为1~3。
固化性材料中每单位分子量的官能团含量是以下述方式测定的值。本说明书中所记载的该数值通过以下方法测定。当分子结构式已知时,可以简单地数出结构式中阴离子官能团或阳离子官能团所对应的官能团的数量。相反,当分子结构式未知时,则分离固化性材料,通过化学分析确定其结构式,并计算阴离子官能团或阳离子官能团所对应的官能团的数量。
固化性材料可以以Si、氟等改性。
可以在例如50重量%~100重量%的范围内调节第二方法的图像记录用组合物中的固化性材料的含量。
第二方法的固化性材料和下述墨水的组合的实例包括具有胺盐结构的丙烯酸酯和阴离子墨水的组合、具有羧酸结构的丙烯酸酯和阳离子墨水的组合、具有磺酸结构的丙烯酸酯和阳离子墨水的组合。
聚合引发剂
与第一方法的描述中所述的相同,第二方法的图像记录用组合物可以含有聚合引发剂以通过诸如放射线(紫外光、电子束)或热等外部刺激进行固化反应。同样可以列举第一方法的描述中所提到的聚合引发剂作为聚合引发剂的具体实例。
吸液颗粒和其它固定成分
如上所述,不必向第二方法的图像记录用组合物添加吸液颗粒,或者可以将吸液颗粒的所需添加量降低到最小。更具体而言,从获得储存稳定性效果的角度考虑,尤其优选的是不含有吸液颗粒。应该注意的是,可以向上述图像记录用组合物添加吸液颗粒。
此外,除了固化性材料和吸液颗粒之外,第二方法的图像记录用组合物还可以含有用于将墨水成分固定在固化性层之上或固化性层之中的其它固定成分。应该注意的是,与吸液颗粒的情况相似,从获得储存稳定性效果的角度考虑,尤其优选的是不含有其它固定成分。
同样可以列举第一方法的描述中所提到的吸液颗粒和其它固定成分作为吸液颗粒和其它固定成分的具体实例。
墨水
接下来,将详细描述第二方法中所用的墨水。
在第二方法中使用了第一方法中可用的墨水。应该注意的是,必须将墨水中所含的着色剂材料和/或分散剂的极性调整为与所用的固化性材料的官能团的极性相反的极性。尤其是,当将着色剂材料和分散剂作为墨水所含的成分使用时,可以调整分散剂的极性。相反,当将可在水中自分散的颜料用作墨水中所含的着色剂材料时,可以调整着色剂材料的极性。
将墨水所含的着色剂材料的极性调整为阴离子或阳离子极性的方法的实例包括:使用具有阴离子或阳离子官能团的自分散颜料的方法和使用阴离子染料或阳离子染料的方法。
此处,具有阴离子官能团的自分散颜料的实例包括由Cabot Corp.制造的CAB-O-JET-200、CAB-O-JET-300、IJX-444、CAB-O-JET-250C,CAB-O-JET-260M、CAB-O-JET-270Y和CABOT260;由Orient ChemicalIndustrial Co.,Ltd.制造的MICROJET BLACK CW-1和MICROJETBLACK CW-2。
阴离子染料的实例包括C.I.DIRECT BLUE-86、-87、-142、-168、-199、-218、-307,
C.I.DIRECT RED-75、-94、-95、-227,
C.I.DIRECT VIOLET-107,
C.I.DIRECT YELLOW-86、-132、-142、-144,
C.I.ACID BLUE-9、-249、-254,
C.I.ACID RED-198、-249、-289,
C.I.ACID YELLOW-23,
C.I.REACTIVE BLUE-32,
C.I.REACTIVE RED-29、-59,
由ILFORD制造的M-377,C.I.FOOD YELLOW-3、Y-104,
C.I.DIRECT BLACK-19、-154、-168、-195,以及
C.I.FOOD BLACK-1和C.I.FOOD BLACK-2。
相反,具有阳离子官能团的自分散颜料的实例包括其中颜料表面已被胺改性的炭黑。
阳离子染料的实例包括罗丹明B和苏丹黑。
作为将墨水中所含的分散剂的极性调整为阴离子或阳离子极性的方法包括使用阴离子或阳离子分散剂的方法。
此处,可以列举第一方法的描述中提及的阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂等作为阴离子或阳离子分散剂。
应该注意的是,对于用于第二方法的墨水,由于其它构成与第一方法的描述中所述的相同,所以省略了其它描述。
<第三方法>
当固化性材料具有比墨水的pH值低的pH值时:
当这一示例性实施方式的图像记录用组合物中所含的固化性材料的pH值低于墨水的pH值时,喷射到由固化性材料形成的固化性层的墨水中的着色剂材料被固定。
虽然这一效果的机理不完全清楚,但据推测其按照以下方式发生。当墨水渗透入固化性材料时,由于固化性材料的pH值低于墨水的pH值,所以墨水中的着色剂材料所含的可解离基团的解离度下降。因此,据推测,着色剂材料的溶解度和分散稳定性下降并且着色剂材料聚集,着色剂材料因而被固定。
固化性材料的pH值低于墨水的pH值:
在第三方法中,重要的是如上所述,固化性材料的pH值低于墨水的pH值。而且,可以使用在弱碱性到弱酸性的范围内的墨水,具体而言,可以使用在pH5~pH9的范围内的墨水。相反,可以使用的固化性材料的pH值在3~5的范围内。
应该注意的是固化性材料的pH值和墨水的pH值是通过以下方式所测定的值。本说明书中所记载的该数值通过下述方法测定。
于温度为23±0.5℃和湿度为55±5%RH的环境中使用pH/电导计(MPC227,由Mettler Toledo制造)进行测定。
下面将描述调整墨水的pH的方法。
另外,第三方法的固化性材料的“固化性质”指,如第一方法的描述中所述的,固化性材料所具有的可被诸如紫外光、电子束或热等外部刺激固化的性质。应该注意的是,使固化性材料固化的来自外部的刺激不限于上述刺激,还可以施加例如湿气、氧等。
可以使用任何固化性材料,只要该固化性材料可被诸如紫外光、电子束或热等外部刺激固化(例如,随着聚合反应的进行而固化)即可。在固化性材料中,考虑到图像记录速率的增加,优选具有高固化速率的材料(例如,具有高聚合反应速率的材料)。固化性材料的实例包括放射线固化性材料(例如,上述紫外固化性材料和电子束固化性材料)。
优选使用诸如丙烯酸半酯/甲基丙烯酸半酯、酸改性的聚酯丙烯酸酯、酸改性的聚氨酯丙烯酸酯和酸改性的聚醚丙烯酸酯等具有阴离子基团的固化性材料作为第三方法的固化性材料的具体实例。
更具体而言,可以列举出羧酸改性的丙烯酸酯、β-羧基乙基丙烯酸酯等。
(应该注意的是上述每一个具体实例均是具有可通过以放射线照射而固化的性质的固化性材料。)
固化性材料可以以Si、氟等改性。
第三方法的图像记录用组合物中的固化性材料的含量优选为例如50重量%~100重量%。
第三方法的固化性材料和下述墨水的组合的实例包括羧酸改性的丙烯酸酯和其pH值被调整为6.5~7.5的含有羧酸基团的自分散颜料墨水;和羧酸改性的丙烯酸酯和以其pH值被调整为6.5~7.5的含有羧酸基团的分散剂所分散的颜料墨水。
聚合引发剂
如第一方法的描述中所述,第三方法的图像记录用组合物可以含有聚合引发剂以通过诸如放射线(紫外光、电子束)或热等外部刺激进行固化反应。同样可以列举出第一方法的描述中所提到的聚合引发剂作为聚合引发剂的具体实例。
吸液颗粒和其它固定成分
如上所述,不必向第三方法的图像记录用组合物添加吸液颗粒,或者可以将吸液颗粒的所需添加量降低到最小。更具体而言,从获得储存稳定性效果的角度考虑,尤其优选的是不含有吸液颗粒。应该注意的是,可以向上述图像记录用组合物添加吸液颗粒。
此外,除了固化性材料和吸液颗粒之外,第三方法的图像记录用组合物还可以含有用于将墨水成分固定在固化性层之上或固化性层之中的其它固定成分。应该注意的是,与吸液颗粒的情况相似,从获得储存稳定性效果的角度考虑,尤其优选的是不含有其它固定成分。
同样可以列举出第一方法的描述中所提到的吸液颗粒和其它固定成分作为吸液颗粒和其它固定成分的具体实例。
墨水
接下来,将详细描述第三方法中所用的墨水。
在第三方法中,使用了可用于第一方法的墨水。应该注意的是,必须将墨水pH值调整至高于所用的固化性材料的pH值。
调整墨水的pH值的方法的实例包括涉及添加pH调节剂的方法,具体来说包括涉及添加酸,例如盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、柠檬酸、草酸、丙二酸、硼酸、磷酸、亚磷酸和乳酸;碱,例如氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化铵、三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和氨;和pH缓冲剂,例如磷酸盐缓冲剂、草酸盐缓冲剂、胺盐缓冲剂和古德缓冲剂(good buffer)的方法。
应该注意的是,关于第三方法所用的墨水,由于其它构成与第一方法的描述中所述的相同,所以省略了其它描述。
记录装置
优选的示例性实施方式的记录装置包括:中间转印体,将图像记录用组合物供给于所述中间转印体的供给单元,将墨水喷射到由已供给于中间转印体的所述图像记录用组合物形成的固化性层的喷射单元、将已喷射有墨水的固化性层从所述中间转印体转印至记录介质的转印单元,和施加使所述固化性层固化的刺激的刺激施加单元。
应该注意的是可以提供加热中间转印体的措施。
此外,优选示例性实施方式的另一记录装置含有:将图像记录用组合物供给于记录介质的供给单元,将墨水喷射到由已供给于记录介质的所述图像记录用组合物形成的固化性层的喷射元件,和用以供给使所述固化性层固化的刺激的刺激供给元件。
接下来,将参考附图描述优选示例性实施方式的记录装置。在所有图中均以相同的附图标记表示具有相同功能的相同单元,并且可以省略其重复性描述。
图1是图示了第一示例性实施方式的记录装置的构成图。
如图1所示,第一示例性实施方式的记录装置101包括例如,中间转印鼓(中间转印体)10;可通过供给至少含有可被外部刺激(能量)固化的固化性材料的固化性溶液(图像记录用组合物)12A而在中间转印鼓10上形成固化性层12B的供给单元12;通过将墨滴14A喷射到固化性层12B上而形成图像T的喷墨记录头14;通过将记录介质P放置在中间转印鼓10上并且对其施压从而将其上形成有图像T的固化性层12B转印到记录介质P上的转印装置16;和施加使已经转印到记录介质P上的固化性层12B固化的刺激的刺激施加单元18。
此外,在中间转印鼓10旋转的方向上,可以在转印装置16的下游布置清洁单元20,清洁单元20除去来自残留在中间转印鼓10表面上的固化性层12B的残余物和诸如来自记录介质P的纸屑等附着于中间转印鼓10上的其它粘着物等。
中间转印鼓10可以具有例如圆筒形基材和包覆该圆筒形基材表面的表面层。中间转印鼓10可以具有等于或大于记录介质P的宽度的宽度(轴向长度)。
圆筒形基材的材料包括,例如铝、不锈钢(SUS)和铜等。
用于表面层的材料包括,例如各种树脂(例如聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚砜和氟基树脂)、各种橡胶(例如腈橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯橡胶、丁二烯橡胶、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯、氨基甲酸酯橡胶、表氯醇橡胶、丙烯酸橡胶、硅橡胶和氟橡胶)等。所述表面层可以具有单层结构或叠层结构。
供给单元12包含,例如,在其中储存有图像记录用组合物12A的外壳12C中的将图像记录用组合物12A供给到中间转印鼓10的供给辊12D,和调整由所供给的图像记录用组合物12A形成的固化性层12B的厚度的刮刀12E。
供给单元12中的供给辊12D可以以连续的方式与中间转印鼓10相接触,或者可以与中间转印鼓10分离布置。此外,供给单元12可以将图像记录用组合物12A从独立的供给***(图中未显示)供给至外壳12C,从而使图像记录用组合物12A能够连续地供给。
此处,将上述示例性实施方式的图像记录用组合物作为固化性溶液12A使用。
供给单元12的结构不限于上述构造,还可以是利用已知的供给方法的那些构造,所述已知的供给方法包括诸如棒涂机涂布、喷涂、喷墨涂布、气刀涂布、刮刀涂布和辊涂等涂布方法。
喷墨记录头14包括,例如用于各种颜色的记录头,包括用于喷射黑色墨水的记录头14K、用于喷射青色墨水的记录头14C、用于喷射品红色墨水的记录头14M和用于喷射黄色墨水的记录头14Y,它们沿着中间转印鼓10旋转的方向从上游侧以此顺序排列。当然,记录头14的结构不限于以上构造,并且可以只包括记录头14K、14C、14M和14Y中的一个。
例如,每个记录头14都优选是所具有的宽度等于或大于记录介质P的宽度的线型喷墨记录头,但也可以是常规扫描型喷墨记录头。每个记录头14的喷墨方法可以是能够喷射墨水的任何方法,例如压电元件驱动法和加热元件驱动法。
例如,可以沿着中间转印鼓10旋转的方向从上游侧以记录头14K、记录头14C、记录头14M和记录头14Y的顺序串联排列各个记录头14。
可以以使中间转印鼓10的表面与记录头的喷嘴表面之间的距离为例如约0.3mm~约0.7mm的方式来布置各种记录头14。此外,例如可将各种记录头14布置成使其纵向与中间转印鼓10的旋转方向相交(理想地为以垂直方式相交)。
转印装置16包括加压辊16A,其被布置为使加压辊16A压靠在中间转印鼓10上。加压辊16A可以由例如与中间转印鼓10所用的材料相似的材料形成。
刺激施加单元18根据图像记录用组合物12A中所含的固化性材料的种类来选择。具体而言,例如当固化性材料是可经紫外线照射而固化的材料时,则将以紫外线照射图像记录用组合物12A(或者由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B)的紫外线照射单元用作刺激施加单元18。当固化性材料是可经电子束照射而固化的材料时,则将以电子束照射图像记录用组合物12A(或者由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B)的电子束照射单元用作刺激施加单元18。此外,当所述材料是可经加热而固化的材料时,则将对图像记录用组合物12A(或者由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B)加热的热施加单元用作刺激施加单元18。
紫外线照射单元可以是,例如金属卤化物灯、高压汞灯、超高压汞灯、深紫外线灯(deep ultraviolet-ray lamp)、从外部通过微波紫外线激光器而不使用电极激发汞灯的灯、氙气灯和UV-LED(紫外线发光二极管)等。
以紫外线照射的条件不受特殊限制,只要含有可经紫外线照射而固化的材料的图像记录用组合物12A(或者由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B)能够完全固化即可,并且可以根据可经紫外线照射而固化的材料的类型或由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B的厚度等选择该条件。例如,照射可以在下述条件下进行:通过高压汞灯以120W/cm的输出功率密度照射2秒。
电子束照射单元可以是,例如扫描型单元或幕帘型(curtain-typt)单元。幕帘型电子束照射单元是这样的装置:其中在灯丝处产生的热电子被真空室中的栅极引出,并通过高压(例如70kV~300kV)加速从而形成电子流,该电子流穿过窗箔(window foil)而被释放到大气中。电子束的波长一般小于1nm,电子束的能量可以高达数兆电子伏(MeV),但是通常使用具有pm级别的波长和数十至数百keV(千电子伏)能量的电子束。
以电子束照射的条件不受特殊限制,只要图像记录用组合物12A(或者由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B)能够完全固化即可,并且可以根据电子束固化性材料的类型和固化性层12B的厚度等进行选择。例如,可以以5千戈瑞(kGy)~100千戈瑞水平的电子束量进行照射。
热施加单元可以是,例如卤素灯、陶瓷加热器、镍铬合金线加热器、微波加热器和红外线灯等。也可以使用利用电磁感应法的加热装置。
加热的条件不受特殊限制,只要含有可被热固化的材料的图像记录用组合物12A(或者由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B)能够完全固化即可,并且可以根据可被热固化的材料的类型和固化性层12B的厚度等选择加热的条件。例如,加热可以在大气中于200℃的温度进行5分钟。
上述“完全固化”的状态是指即使在将具有渗透性的纸(普通纸)置于已经被刺激施加单元18固化的固化性层12B上并且在其上施加200g的载荷时也不发生转印的状态。
记录介质P可以是渗透性介质(例如,普通纸和涂层纸等),也可以是非渗透性介质(例如,美术纸或树脂膜等)。然而,记录介质不限于此,还可以是诸如半导体基板等其它工业产品。
下面,将说明使用本示例性实施方式的记录装置101的图像记录方法。
在本示例性实施方式的记录装置101中,中间转印鼓10受到驱动而旋转,图像记录用组合物12A从供给单元12供给到中间转印鼓10的表面上,从而形成固化性层12B。
固化性层12B的厚度不受特殊限制,但在示例性实施方式中可以在1μm~50μm调整。
另外,例如当固化性层12B的厚度使墨滴14A不能穿过其而到达层12B的底部时,在将层12B转印到记录介质P上之后固化性层12B中存在墨滴14A的部分将不暴露,因此不存在墨滴14A的区域在被固化后可以起到保护层的作用。
接下来,将从喷墨记录头14喷射出的墨滴14A施加在已被供给至中间转印鼓10上的固化性层12B上。喷墨记录头14根据图像信息将墨滴14A施加于固化性层12B中的预定位置。
在这种情况中,由喷墨记录头14喷射墨滴14A在具有刚体的中间转印鼓10上进行。因此,墨滴14A的喷射是在鼓的表面未弯曲的状态下在固化性层12B上进行的。
接下来,将记录介质P夹在中间转印鼓10和转印装置16之间,并对固化性层12B施加压力,从而将其上已经由墨滴14A形成有图像的固化性层12B转印于记录介质P上。
接下来,借助固化性树脂,通过以刺激施加单元18施加刺激使固化性层12B固化,将由墨滴14A形成的图像T固定于记录介质P上。这样,在记录介质P上形成了具有由墨滴14A形成的图像T的固化性树脂层(图像层)。
之后,以清洁单元20除去中间转印鼓10(固化性层12B已经由其上转印至记录介质P上)表面上残留的附着物和固化性层12B的残余物。通过将图像记录用组合物12A从供给单元12供给到中间转印鼓10上并且形成固化性层12B来重复该图像记录过程。
如上所述,图像记录是在本示例性实施方式的记录装置101中进行的。
图2是显示本发明的第二示例性实施方式的记录装置的构成图。
如图2所示,第二示例性实施方式的记录装置102具有中间转印带(中间转印体)22,以替代第一示例性实施方式中的中间转印鼓10。
例如,中间转印带22由两个支撑辊22A和加压辊16B(转印装置16)在从带的内侧施加张力的同时旋转支撑。
中间转印带22具有等于或大于记录介质P的宽度的宽度(轴向长度)。中间转印带22可以由各种树脂(例如聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚砜和氟基树脂)和各种橡胶(例如腈橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯橡胶、丁二烯橡胶、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯、氨基甲酸酯橡胶、表氯醇橡胶、丙烯酸橡胶、硅橡胶和氟橡胶)等形成。中间转印带22可以由诸如不锈钢等金属材料形成。中间转印带22可以具有单层结构或叠层结构。中间转印带22可以具有由诸如氟基树脂或硅橡胶等防粘性材料形成的表面层。
各记录头14均位于被旋转支撑并处于张力下的中间转印带22的非弯曲区域的上方,各记录头的喷嘴面与中间转印带22的表面之间的距离为例如约0.7mm~约1.5mm。
转印装置16包括例如一对加压辊16A和16B,它们隔着中间转印带22彼此相对放置。
在本示例性实施方式的记录装置102中,墨滴14A由喷墨记录头14喷射并施加于已经在中间转印带22上形成的固化性层12B上。
由喷墨记录头14喷射墨滴14A是在处于张力下并被旋转支撑的中间转印带22的非弯曲区域进行的。因此,当被喷射了墨滴14A的带的表面不弯曲时,墨滴14A被喷射到固化性层12B上。
由于除上述内容之外的其他内容与第一示例性实施方式相同,因此将省略对于它们的说明。
图3是是显示本发明的第三示例性实施方式的记录装置的构成图。
如图3所示,第三示例性实施方式的记录装置103包括第二刺激施加单元24,第二刺激施加单元24在固化性层12B被转印到记录介质P之前部分固化其上由墨滴14A形成有图像的固化性层12B。
第二刺激施加单元24例如沿中间转印带22旋转方向被布置于喷墨记录头14的下游和转印装置16的上游。
第二刺激施加单元24可以以与刺激施加单元18相似的方式,根据图像记录用组合物12A中所含的固化性材料的类型来选择。具体而言,例如当固化性材料是可通过紫外线而固化的材料时,则将以紫外线照射图像记录用组合物12A(或者由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B)的紫外线照射单元用作第二刺激施加单元24。当固化性材料是可通过电子束而固化的材料时,则将照射图像记录用组合物12A(或者由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B)的电子束照射单元用作第二刺激施加单元24。此外,当固化性材料是可通过热而固化的材料时,则将对图像记录用组合物12A(或者由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B)加热的热施加单元用作第二刺激施加单元24。
通过第二刺激施加单元24施加紫外线、电子束或加热的条件不受特殊限制,并且可以根据固化性材料的类型和固化性层的厚度等进行选择,只要其上由喷墨记录头14施加有墨滴14A的固化性层12B在通过转印装置16从中间转印鼓10转印到记录介质P上时能够部分固化即可。
在这一示例性实施方式中,第二刺激施加单元24被布置于喷墨记录头14的下游和转印装置16的上游,但是第二刺激施加单元24还可以被布置在喷墨记录头14的上游。当第二刺激施加单元24被布置在喷墨记录头14的上游时,墨滴14A从喷墨记录头14喷射到已经部分固化从而具有增大的粘度的固化性层12B上。因此,进一步抑制了墨滴14A在固化性层12B中的扩散,并且可形成具有更高精细度的图像。
此处,“部分固化”的状态是指固化性材料不“完全固化”,但与被供给至中间转印体时处于完全液体状态的固化性材料相比固化至一定程度的状态。可通过下述方式确定固化性材料是否处于“部分固化”的状态。也就是,在将固化性层12B转印至放置在固化性层12B上的具有渗透性的纸张(例如普通纸)时,若未施加载荷时不发生转印,而施加200g的载荷则部分发生转印,就可以确定固化性层12B是部分固化的。
在如上所述的本示例性实施方式的记录装置103中,在将从喷墨记录头14喷射出的墨滴14A施加于已经被供给到中间转印鼓10上的固化性层12B上之后,固化性层12B被第二刺激施加单元24部分地固化,随后通过转印装置16将固化性层12B转印到记录介质P上。在转印的时候,固化性层12B处于部分固化的状态,即具有一定程度的刚性,并且被转印到记录介质P上。
由于除上述内容之外的其他内容与第一示例性实施方式相同,因此将省略对于它们的说明。
图4是显示本发明的第四示例性实施方式的记录装置的构成图。
如图4所示,第四示例性实施方式的记录装置104具有其中图像直接形成在记录介质P上的结构(直接记录***)。
记录装置104包括,例如,将含有可经施加外部刺激(能量)而固化的固化性材料的固化性溶液(图像记录用组合物)12A供给到记录介质P上从而由图像记录用组合物12A形成固化性层12B的供给单元12;通过将墨滴14A喷射在固化性层12B上而形成图像T的喷墨记录头14;和施加刺激从而将固化性层12B固化的刺激施加单元18。
此外,记录装置104包括传送记录介质P的传送带13。传送带13可以是例如与第二示例性实施方式中的中间转印带22相似的环带。例如,传送带13可以由3个支持辊13A在从带的内侧施加张力的同时旋转地支撑。传送带13通过旋转以箭头所示的方向传送由储存容器(图中未显示)等供给的记录介质P。
在记录装置104中,固化性层12B由从供给单元12供给的图像记录用组合物12A形成在传送带13所传送的记录介质P的表面上。接下来,由喷墨记录头14根据图像信息喷射墨滴14A,并通过供给到形成在记录介质P上的固化性层12B上的墨滴14A形成图像T。最后,通过刺激施加单元18将固化性层12B固化,在记录介质P上形成包括由墨滴14A形成的图像T的固化性树脂层(图像层)。
由于除上述内容之外的其他内容与第一示例性实施方式相同,因此将省略对于它们的说明。
在上述的这些示例性实施方式的记录装置中,将固化性溶液(图像记录用组合物)12A施加到中间转印鼓10、中间转印带22或记录介质p上,从而形成固化性层12B。在将墨滴14A施加于固化性层12B以形成图像T之后(在第一至第三示例性实施方式中,是在进一步将固化性层12B转印至记录介质P之后),其上形成有图像T的固化性层12B完全固化。此时,固化性层12B中所含的固化性材料被固化变成“经固化的树脂”。因此,图像可以在各种记录介质P上形成,而无论记录介质P是非渗透性介质还是渗透性介质。
尤其是,在使用中间转印***的第一至第三示例性实施方式的记录装置中,中间转印体(中间转印鼓10或中间转印带22)上的其上形成有图像T的固化性层12B被转印至记录介质P上。因此,例如当固化性层12B的厚度使墨滴14A不能穿过其而到达固化性层12B的底部时,已经被转印到记录介质P上的固化性层12B中的存在墨滴14A的部分(对应于图像T的部分)不暴露,而固化性层12B的不存在墨滴14A的部分在被固化后可以起到保护层的作用,从而增强图像的保存性。
另一方面,在第四示例性实施方式的记录装置中,由于使用了其中将图像记录用组合物12A直接供给到记录介质P上的***(直接记录***),所以可以简化记录装置的结构,从而能够高速、低成本地形成图像。
实施例
下面将参考实施例对本发明进行更具体的描述。然而,本发明不限于这些实施例。应该注意的是,在以下描述中,除非另外指出,“份”以质量计。
[实施例1]
-固化性溶液(图像记录用组合物)-
·胺改性的聚酯丙烯酸酯低聚物 35份
(第二方法的阳离子固化性材料/每单位分子量的官能团数:2)
·N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺 65份
(由KOHJIN Co.,Ltd.制造/第二方法的阳离子固化性材料/每单位分子量的官能团数:1)
·2-羟基-2-甲基-苯丙酮 1份
(光聚合引发剂)
根据上述配方,将所列的成分以油漆振荡器混合/搅拌从而获得图像记录用组合物。
-黑色墨水-
·炭黑 5份
(商品名:Raven 5750,由Columbian Chemicals Co.制造)
·阴离子颜料分散剂 1份
(商品名:Na-中和的苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸聚合物,由BASF A.G.制造/第二方法的阴离子分散剂)
·聚乙二醇200 20份
(由Wako Pure Chemical Ind.Ltd.制造)
·甘油 20份
·Surfynol 465 2.0份
(由Nisshin Chemical Industry Co.,Ltd.制造)
·纯水 52份
根据上述配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并且以2μm的过滤器过滤该混合物以获得黑色墨水。
-青色墨水-
·铜酞菁颜料(C.I.Pigment blue 15:3) 4份
·阴离子颜料分散剂 0.5份
(Na-中和的苯乙烯-甲基丙烯酸-2-乙基己基-丙烯酸聚合物/第二方法的阴离子分散剂)
·二乙二醇 30份
·Surfynol 465 1.5份
(由Nisshin Chemical Industry Co.,Ltd.制造)
·纯水 60份
根据上述配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并且以2μm的过滤器过滤该混合物以获得青色墨水。
-品红色墨水-
·喹吖啶酮品红颜料(C.I.Pigment red 122) 5份
·阴离子颜料分散剂 1.0份
(Na-中和的苯乙烯-丙烯酸聚合物/第二方法的阴离子分散剂)
·丙二醇 10份
·三乙二醇单丁基醚 20份
·氧乙烯油基醚 0.5份
·纯水 63份
根据上述配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并且以2μm的过滤器过滤该混合物以获得品红色墨水。
-黄色墨水-
·偶氮黄颜料(C.I.Pigment yellow 74) 4份
·阴离子颜料分散剂 1.5份
(Na-中和的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸聚合物/第二方法的阴离子分散剂)
·四乙二醇 10份
·甘油 15份
·1,2-己二醇 4份
·2-2-丁氧基乙氧基乙醇 5份
·纯水 60份
根据上述配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并且以2μm的过滤器过滤该混合物以获得黄色墨水。
以凹版涂布机(gravure coater)将所述图像记录用组合物涂布于氟被覆的树脂带(中间转印带)上从而形成膜厚度为10μm的固化性层。接下来,使用以上所获得的四种墨水中的每一种,以压电头(600dpi的分辨率(dpi:每英寸的点数))在固化性层上进行印刷。随后,以输出功率为1.5kW的金属卤化物灯进行UV照射,同时将美术纸(商品名:OK Kinfuji,由Oji Paper Co.,Ltd.制造)附着于在UV波长具有低吸光性的树脂带上,从而将固化性层转印到美术纸上,并同时在该美术纸上进行固化定影。
结果,获得了固化性层中具有高墨水吸收性、无图像污点并且具有优异的耐久性的图像。
当将所述图像记录用组合物储存在遮光的暗处,随后以上述方式对其进行印刷操作时,所获得的结果与储存之前所获得的结果相同。
[比较例1]
以实施例1中所述的方法进行印刷操作,不同之处在于使用具有下述配方的图像记录用组合物替代实施例1的图像记录用组合物。
-图像记录用组合物-
·聚氨酯丙烯酸酯 30份
(商品名:Beam set,由Arakawa Chemical Industries,Ltd.制造/不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·1,6-己二醇二丙烯酸酯 70份
(不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·2-羟基-2-甲基-苯丙酮 1份
(光聚合引发剂)
根据上述配方,将所列的成分以油漆振荡器混合/搅拌从而获得图像记录用组合物。
结果,在中间转印带上形成的固化性层排斥墨水,致使不能形成图像。
[比较例2]
以实施例1中所述的方法进行印刷操作,不同之处在于使用具有下述配方的图像记录用组合物替代实施例1的图像记录用组合物。
-图像记录用组合物-
·聚乙二醇600二丙烯酸酯 50份
(不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·乙二醇二甲基丙烯酸酯 50份
(不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·2-羟基-2-甲基-苯丙酮 1份
(光聚合引发剂)
根据上述配方,将上述成分以油漆振荡器混合/搅拌从而获得图像记录用组合物。
结果,喷射到形成于中间转印带上的固化性层中的墨水中的着色剂材料在固化性层中移动,因此只能获得具有显著污点并失真的图像。
[比较例3]
以实施例1中所述的方法进行印刷操作,不同之处在于使用具有下述配方的图像记录用组合物替代实施例1的图像记录用组合物。
-图像记录用组合物-
·聚氨酯丙烯酸酯 20份
(商品名:Beam set,由Arakawa Chemical Industries,Ltd.制造/不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·聚乙二醇600二丙烯酸酯 50份
(不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·聚丙烯酸的部分钠盐 30份
(商品名:AQUALIC,由NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.制造/吸液颗粒)
·聚氧乙烯-聚氧丙稀嵌段共聚物 1.5份
(分散剂)
·Irgacure 184(由Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.制造/光聚合引发剂) 2份
根据上述配方,将所列的成分以一次混合器(primary mixer)混合/搅拌从而获得图像记录用组合物。
结果,在配制出上述图像记录用组合物之后,立即获得了无图像污点并具有优异耐久性的图像。然而,当将图像记录用组合物储存在遮光的暗处时,在一部分聚丙烯酸的部分钠盐中观察到沉淀和胶凝。此后,当通过上述方法进行印刷操作时,在中间转印带上形成了固化性层,同时发生了显影不均匀、吸液性下降以及图像失真。
[实施例2]
以实施例1中所述的方法进行印刷操作,不同之处在于使用具有下述配方的图像记录用组合物替代实施例1的图像记录用组合物。
-图像记录用组合物-
·N,N-二烷基氨基烷基丙烯酸酯盐酸盐 30份
(商品名:DMAEA-Q,由KOHJIN Co.,Ltd.制造/第二方法的阳离子固化性材料/每单位分子量的官能团数:1)
·聚氨酯丙烯酸酯低聚物 20份
(商品名:Ebecryl,由DAICEL-CYTEC Company LTD.制造/不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·丙烯酰吗啉 50份
(商品名:ACMO,由Kohjin Co.,Ltd.制造/不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·Irgacure 754(由Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.制造/光聚合引发剂) 1份
根据上述配方,将所列的成分以油漆振荡器混合/搅拌从而获得图像记录用组合物。
结果,与实施例1相似,获得了固化性层中具有较高的墨水吸收性、无图像污点并且具有优异的耐久性的图像。
当将该图像记录用组合物储存在遮光的暗处,并随后以上述方式对其进行印刷操作时,所获得的结果与储存之前所获得的结果相同。
[实施例3]
-图像记录用组合物-
·酸改性的丙烯酸酯(酸值150) 25份
(商品名:SB,由Sartomer Company制造/第三方法的具有阴离子基团的固化性材料/pH 3.5)
·β-羧基乙基丙烯酸酯 30份
(由DAICEL-CYTEC Company LTD.制造/第三方法的具有阴离子基团的固化性材料)
·氨基甲酸酯低聚物 30份
(商品名:Ebecryl,由DAICEL-CYTEC Company LTD.制造/不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·聚乙二醇400二丙烯酸酯 15份
(不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·2-羟基-2-甲基-苯丙酮 1份
(光聚合引发剂)
根据上述配方,将所列的成分以油漆振荡器混合/搅拌从而获得图像记录用组合物。
-黑色墨水-
·具有羧酸基团的自分散炭黑 5份
(商品名:CAB-O-JET 300 black,由Cabot Corp.制造/第三方法的着色剂材料)
·丙烯酸酯-丙烯酸(部分Na盐)共聚物 2份
·三乙二醇 25份
·丙二醇 15份
·N-甲基-2-吡咯烷酮 15份
·氧乙烯氧丙烯嵌段共聚物 1.0份
(商品名:Pluronic,由BASF A.G.制造)
·纯水 40份
根据上述配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并且以2μm的过滤器过滤该混合物以获得黑色墨水。这一墨水的pH经测定为8.0。
-青色墨水-
·具有羧酸基团的自分散铜酞菁颜料 3.5份
(商品名:CAB-O-JET 250C,由Cabot Corp.制造/第三方法的着色剂材料)
·丙烯酸酯-丙烯酸(部分Na盐)共聚物 1份
·二乙二醇 15份
·四乙二醇 20份
·1,2-戊二醇 10份
·纯水 50份
根据上述配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并且以2μm的过滤器过滤该混合物以获得青色墨水。这一墨水的pH经测定为8.0。
-品红色墨水-
·具有羧酸基团的自分散喹吖啶酮品红颜料 6份
(商品名:CAB-O-JET 260M,由Cabot Corp.制造/第三方法的着色剂材料)
·丙烯酸酯-丙烯酸(部分Na盐)共聚物 1.5份
·二丙二醇 7份
·甘油 15份
·二乙二醇单丁基醚 10份
·OLFINE E1010 0.5份
(由Nisshin Chemical Industries Co.,Ltd.制造)
·纯水 62份
根据上述配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并且以2μm的过滤器过滤该混合物以获得品红色墨水。这一墨水的pH经测定为7.8。
-黄色墨水-
·具有羧酸基团的自分散偶氮黄颜料 5份
(商品名:CAB-O-JET 270Y,由Cabot Corp.制造/第三方法的着色剂材料)
·丙烯酸酯-丙烯酸(部分Na盐)共聚物 2.5份
·聚乙二醇400 10份
(由Wako Pure Chemical Ind.制造)
·2-吡咯烷酮 5份
·三乙二醇单丁基醚 7份
·氧乙烯硬脂基醚 2份
·聚醚改性的二甲基硅酮聚合物 2份
(由Shin-Etsu Chemicals Co.,Ltd.制造)
·纯水 66份
根据上述配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并且以2μm的过滤器过滤该混合物以获得黄色墨水。这一墨水的pH经测定为7.8。
以辊涂机将所述图像记录用组合物涂布于氟被覆的树脂带(中间转印带)上从而形成膜厚度为15μm的固化性层。接下来,使用以上所获得的四种墨水中的每一种,以压电头(600dpi的分辨率(dpi:每英寸的点数))在固化性层上进行印刷。随后,以输出功率为1.5kW的金属卤化物灯进行UV照射,同时将美术纸(商品名:OK Kinfuji,由Oji Paper Co.,Ltd.制造)附着于在UV波长具有低吸光性的树脂带上,从而将固化性层转印到美术纸上,并同时在该美术纸上进行固化定影。
结果,获得了固化性层中具有高墨水吸收性、无图像污点并且具有优异的耐久性的图像。
当将所述图像记录用组合物储存在遮光的暗处,并随后以上述方式对其进行印刷操作时,所获得的结果与储存之前所获得的结果相同。
[实施例4]
以实施例3中所述的方法进行印刷操作,不同之处在于使用具有下述配方的图像记录用组合物替代实施例3的图像记录用组合物。
-图像记录用组合物-
·乙烯基吡啶 35份
(由Wako Pure Chemical Ind.Ltd.制造/第二方法的阳离子固化性材料/每单位分子量的官能团数:1)
·聚氨酯内烯酸酯低聚物 20份
(商品名:Ebecryl,由DAICEL-CYTEC Company LTD.制造/不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·羟基乙基丙烯酰胺 43份
(第二方法的阳离子固化性材料/每单位分子量的官能团数:1)
·Irgacure 127(由Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.制造/光聚合引发剂) 1.5份
根据以上配方,将所列的成分以油漆振荡器混合/搅拌从而获得图像记录用组合物。
结果,与实施例3相似,获得了固化性层中具有高墨水吸收性、无图像污点并且具有优异的耐久性的图像。
当将所述图像记录用组合物储存在遮光的暗处,并随后以上述方式对其进行印刷操作时,所获得的结果与储存之前所获得的结果相同。
[实施例5]
-图像记录用组合物-
·锌改性的丙烯酸酯 10份
(由Sartomer Company制造/第一方法的具有电解质结构的固化性材料/每单位分子量的电解质结构数:2)
·氨基甲酸酯低聚物 45份
(商品名:beam set,由Arakawa Kagaku Kogyo Co.,Ltd.制造/不具有固定着色剂材料功能的固化性材料。)
·二甲基丙烯酰胺 45份
(第二方法的阳离子固化性材料/每单位分子量的官能团数:1)
·DAROCUR 1173(由Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.制造/光聚合引发剂) 2份
根据以上配方,将所列的成分以糊膏混合器混合/搅拌从而获得图像记录用组合物。
-黑色墨水-
·具有羧酸基团的自分散炭黑 5份
(商品名:CAB-O-JET 300,由Cabot Corp.制造)
·1,3-丁二醇 10份
·新戊二醇 10份
·三乙醇丙烷 20份
·Surfynol 485(由Nisshin Chemical Industry Co.,Ltd.制造) 1.0份
·Surfynol 440(由Nisshin Chemical Industry Co.,Ltd.制造) 1.0份
·纯水 50份
根据以上配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并且以2μm的过滤器过滤该混合物以获得黑色墨水。
-青色墨水-
·具有羧酸基团的自分散铜酞菁颜料 4份
(商品名:CAB-O-JET 250C,由Cabot Corp.制造)
·聚乙二醇300 15份
(由Wako Pure Chemical Ind.制造)
·二乙二醇 10份
·氧乙烯十二烷基醚 1份
·Surfynol 465(由Nisshin Chemical Industry Co.,Ltd.制造) 0.5份
·纯水 70份
根据以上配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并且以2μm的过滤器过滤该混合物以获得青色墨水。
-品红色墨水-
·具有羧酸基团的自分散喹吖啶酮品红颜料 5份
(商品名:CAB-O-JET 260M,由Cabot Corp.制造)
·丙二醇 5份
·三乙二醇 10份
·1,2-己二醇 10份
·氧乙烯全氟代烷基醚 0.5份
(商品名:Uni-dyne,由Daikin Industries制造)
·纯水 70份
根据以上配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并且以2μm的过滤器过滤该混合物以获得品红色墨水。
-黄色墨水-
·具有羧酸基团的自分散偶氮黄颜料 4份
(商品名:CAB-O-JET 270Y,由Cabot Corp.制造)
·甘油 10份
·二甘油氧乙烯加合物 8份
(由Sakamoto Yakuhin Co.,Ltd.制造)
·氧乙烯-氧丙烯嵌段共聚物 1.5份
(商品名:NEWPOL,由Sanyo Chemical Industries,Ltd.制造)
·纯水 70份
根据以上配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并且以2μm的过滤器过滤该混合物以获得黄色墨水。
以模涂机(die coater)将所述图像记录用组合物施加于氟被覆的树脂带(中间转印带)上从而形成膜厚度为12μm的固化性层。接下来,使用以上所获得的四种墨水中的每一种,以压电头(600dpi的分辨率(dpi:每英寸的点数))在固化性层上进行印刷。之后,将树脂带和美术纸(商品名:OKKinfuji,由Oji Paper Co.,Ltd.制造)附着在一起,从而将固化性层转印到美术纸上。随后以输出功率为1.5kW的金属卤化物灯进行UV照射,从而进行固化定影。
结果,获得了固化性层中具有高墨水吸收性、无图像污点并且具有优异的耐久性的图像。
当将所述图像记录用组合物储存在遮光的暗处,并随后以上述方式对其进行印刷操作时,所获得的结果与储存之前所获得的结果相同。
[实施例6]
-图像记录用组合物-
根据实施例1的配方,以实施例1中所述的方法获得图像记录用组合物。
-黑色墨水-
·C.I.direct black 154(阴离子型) 4份
·二乙二醇 15份
·甘油 15份
·Surfynol 465(由Nisshin Chemical Industry Co.,Ltd.制造) 2.0份
·纯水 65份
根据以上配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并以0.45μm的过滤器过滤该混合物以获得黑色墨水。
-青色墨水-
·C.I.direct blue 199(阴离子型) 3.5份
·二乙二醇 15份
·甘油 15份
·Surfynol 465(由Nisshin Chemical Industry Co.,Ltd.制造) 2.0份
·纯水 65份
根据以上配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并且以0.45μm的过滤器过滤该混合物以获得青色墨水。
-品红色墨水-
·C.I.direct red 70(阴离子型) 3份
·二乙二醇 15份
·甘油 15份
·Surfynol 465(由Nisshin Chemical Industry Co.,Ltd.制造) 2.0份
·纯水 65份
根据以上配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并且以0.45μm的过滤器过滤该混合物以获得品红色墨水。
-黄色墨水-
·C.I.direct yellow 132(阴离子型) 3份
·二乙二醇 15份
·甘油 15份
·Surfynol 465(由Nisshin Chemical Industry Co.,Ltd.制造) 2.0份
·纯水 65份
根据以上配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并以0.45μm的过滤器过滤该混合物以获得黄色墨水。
以凹版涂布机将所述图像记录用组合物涂布于氟被覆的树脂带(中间转印带)上从而形成膜厚度为10μm的固化性层。接下来,使用以上所获得的四种墨水中的每一种,以压电头(600dpi的分辨率(dpi:每英寸的点数))在固化性层上进行印刷。随后,以输出功率为1.5kW的金属卤化物灯进行UV照射,同时将美术纸(商品名:OK Kinfuji,由Oji Paper Co.,Ltd.制造)附着于在UV波长具有低吸光性的树脂带上,从而将固化性层转印到美术纸上,并同时在该美术纸上进行固化定影。
结果,固化性层中的墨水吸收性较高并且仪检出极轻微的图像污点,这对所获得的图像不构成任何问题。虽然耐光性稍逊于实施例1,但获得了耐久性优异的图像。
当将所述图像记录用组合物储存在遮光的暗处,并随后以上述方式对其进行印刷操作时,所获得的结果与储存之前所获得的结果相同。
[实施例7]
-图像记录用组合物-
·胺改性的聚酯丙烯酸酯低聚物 55份
(由Sartomer Company制造/第二方法的阳离子固化性材料/单位分子量的官能团数:1)
·甘油丙氧基三丙烯酸酯 40份
(不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·Irgacure 651(由Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.制造/光聚合引发剂) 1.5份
根据以上配方,将所列的成分以油漆振荡器混合/搅拌从而获得图像记录用组合物。
将根据实施例1的配方的墨水作为黑色墨水、青色墨水、品红色墨水和黄色墨水使用。
以凹版涂布机将所述图像记录用组合物涂布于氟被覆的树脂带(中间转印带)上从而形成膜厚度为12μm的固化性层。接下来,使用以上所获得的四种墨水中的每一种,以压电头(600dpi的分辨率(dpi:每英寸的点数))在固化性层上进行印刷。随后,以输出功率为1.5kW的金属卤化物灯进行UV照射,同时将美术纸(商品名:OK Kinfuji+,由Oji Paper Co.,Ltd.制造)附着于在UV波长具有低吸光性的树脂带上,从而将固化性层转印到美术纸上,并同时在该美术纸上进行固化定影。
结果,墨水在固化性层中的渗透缓慢,并且虽然检测到图像污点,但其所处的水平对图像质量而言不构成问题。所获得的图像的耐久性同样优异。
当将所述图像记录用组合物储存在遮光的暗处,并随后以上述方式对其进行印刷操作时,所获得的结果与储存之前所获得的结果相同。
[实施例8]
-图像记录用组合物-
·N,N-二甲基丙烯酰胺 15份
(不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·N,N,-二甲基氨基乙基丙烯酸酯甲基氯化物季盐
5份
(由Kohjin Co.,Ltd.制造/第二方法的阳离子固化性材料/每单位分子量的官能团数:8)
·聚乙二醇600二丙烯酸酯 5份
(由Wako Pure Chemical Ind.Ltd.制造/不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·(4-苯甲酰基苯甲基)三甲基氯化铵 0.5份
(光聚合引发剂)
·纯水 75份
根据以上配方,将所列的成分混合/搅拌从而获得图像记录用组合物。
将根据实施例5的配方的墨水作为黑色墨水、青色墨水、品红色墨水和黄色墨水使用。
以凹版涂布机将所述图像记录用组合物涂布于氟被覆的树脂带(中间转印带)上从而形成膜厚度为20μm的固化性层。随后,加热中间转印带以蒸发图像记录用组合物中的水。接下来,使用以上所获得的四种墨水中的每一种,以压电头(600dpi的分辨率(dpi:每英寸的点数))在固化性层上进行印刷。随后,以输出功率为1.5kW的金属卤化物灯进行UV照射,同时将美术纸(商品名:TOKUHISHI ART,由MITSUBISHI PAPERMILLS Co.,Ltd.制造)附着于在UV波长具有低吸光性的树脂带上,从而将固化性层转印到美术纸上,并同时在该美术纸上进行固化定影。
结果,获得了固化性层中具有高墨水吸收性、无图像污点并且具有优异的耐久性的图像。
将所述图像记录用组合物储存在遮光的暗处,之后以上述方式进行印刷操作。随后获得了与储存之前所获得的结果没有区别的有利结果。
[实施例9]
进行了与实施例8中所述的方法相似的方法,不同之处在于使用了根据实施例8的配方的图像记录用组合物以及黑色墨水、青色墨水、品红色墨水和黄色墨水并且未加热中间转印带。
结果,墨水吸收性较高并且未出现图像污点,但图像固化费时并且经固化的图像的耐久性稍差。
[实施例10]
-图像记录用组合物-
·酸改性的丙烯酸酯(酸值150) 25份
(由Sartomer Company制造/第三方法的具有阴离子基团的固化性材料/pH 3.2)
·聚酯低聚物 20份
(由DAICEL-CYTEC Company LTD.制造/不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·氨基甲酸酯低聚物 30份
(商品名:beam set,由Arakawa Kagaku Kogyo Co.,Ltd.制造/不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·聚乙二醇400丙烯酸酯 25份
(由Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造/不具有固定着色剂材料的功能的固化性材料)
·2-羟基-2-甲基-苯丙酮 1份
(光聚合引发剂)
根据以上配方,将所列的成分以油漆振荡器混合/搅拌从而获得图像记录用组合物。
-黑色墨水-
·具有羧酸基团的自分散炭黑 5份
(商品名:CAB-O-JET 300,由Cabot Corp.制造/第三方法的着色剂材料)
·二乙二醇 10份
·N-甲基-2-吡咯烷酮 5份
·氧乙烯氧丙烯嵌段共聚物 1.0份
(商品名:NEWPOL,由Sanyo Chemical Industries,Ltd.制造)
·纯水 80份
根据以上配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并且以2μm的过滤器过滤该混合物以获得黑色墨水。这一墨水的pH经测定为8.1。
-青色墨水-
·具有羧酸基团的自分散铜酞菁颜料 4.5份
(商品名:CAB-O-JET 250C,由Cabot Corp.制造/第三方法的着色剂材料)
·三乙二醇 10份
·1,2-戊二醇 5份
·纯水 80份
根据以上配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并以2μm的过滤器过滤该混合物以获得青色墨水。这一墨水的pH经测定为7.9。
-品红色墨水-
·具有羧酸基团的自分散喹吖啶酮品红颜料 6份
(商品名:CAB-O-JET 260M,由Cabot Corp.制造/第三方法的着色剂材料)
·甘油 10份
·聚乙二醇单丁基醚 5份
·OLFINE E1010(由Nisshin Chemical Industries Co.,Ltd.制造)
0.5份
·纯水 80份
根据以上配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并以2μm的过滤器过滤该混合物以获得品红色墨水。这一墨水的pH经测定为7.7。
-黄色墨水-
·具有羧酸基团的自分散偶氮黄颜料 4份
(商品名:CAB-O-JET 270Y,由Cabot Corp.制造/第三方法的着色剂材料)
·2-吡咯烷酮 5份
·甘油 5份
·氧丙烯氧乙烯嵌段共聚物 2份
(商品名:Pluronic,由BASF A.G.制造)
·纯水 85份
根据以上配方,将所列的成分混合。进而添加NaOH以调节pH,并以2μm的过滤器过滤该混合物以获得黄色墨水。这一墨水的pH经测定为7.1。
以辊涂机将所述图像记录用组合物涂布于氟被覆的树脂带(中间转印带)上从而形成膜厚度为12μm的固化性层。接下来,使用以上所获得的四种墨水中的每一种,以压电头(600dpi的分辨率(dpi:每英寸的点数))在固化性层上进行印刷。之后,加热中间转印带以部分蒸发墨水中的载体。随后,将树脂带与美术纸(商品名:TOKUHISHI ART,由MITSUBISHIPAPER MILLS Co.,Ltd.制造)附着在一起,将固化性层转印到美术纸上。接着,通过以输出功率为1.5kW的金属卤化物灯进行UV照射,来将固化性层固化并定影在美术纸上。
结果,获得了固化性层中具有高墨水吸收性、无图像污点并且具有优异的耐久性的图像。
当将所述图像记录用组合物储存在遮光的暗处,之后以上述方式对其进行印刷操作时,获得了与储存之前所获得的结果相同的结果。
[评价]
-墨水吸收性-
按照以下方法测定墨水吸收性。
由喷墨头印刷一个2cm×2cm实心块,并测定直到墨水渗入固化性层的时间。
A:少于1秒
B:1秒~5秒
C:超过5秒
-图像污点-
按照以下方法评价图像污点。
印刷一个2cm×2cm实心块,对固化后的图像进行以下感官评价。
A:实心的轮廓线(solid outline)整齐而不失真。
B:观察到少许失真,就图像质量而言该失真不构成问题。
C:轮廓线明显失真扭曲。
-图像记录用组合物的储存稳定性-
按照以下方法评价图像记录用组合物的储存稳定性。
在配制图像记录用组合物后,将图像记录用组合物在遮光的暗处放置6个月。放置之后,如上所述对墨水吸收性和图像污点进行评价检测,随后通过与该图像记录用组合物配制后所立即获得的结果对比来对结果进行评价。
A:在配制之后立即使用的图像记录用组合物和储存6个月后的图像记录用组合物之间的结果中没有观察到差异。
B:与配制之后立即使用的图像记录用组合物相比,储存6个月后的图像记录用组合物有所劣化,但不引起问题。
C:与配制之后立即使用的图像记录用组合物相比,储存6个月后的图像记录用组合物明显劣化,并引起问题。
表1
墨水吸收性 | 图像污点 | 图像记录用组合物的储存稳定性 | |
实施例1 | A | A | A |
比较例1 | C | C | - |
比较例2 | A | C | A |
比较例3 | A | A | C |
实施例2 | A | A | A |
实施例3 | A | A | A |
实施例4 | A | A | A |
实施例5 | A | A | A |
实施例6 | A | B | A |
实施例7 | B | B | A |
实施例8 | A | A | A |
实施例9 | A | A | A |
实施例10 | A | A | A |
Claims (8)
1.一种图像记录用组合物,所述图像记录用组合物含有固化性材料,所述固化性材料能够固定被吸收的墨水中的着色剂材料并能够通过外部刺激固化,所述固化性材料包含官能团,所述官能团具有与所述着色剂材料的极性相反的极性,所述固化性材料包含选自由胺改性的聚酯丙烯酸酯低聚物、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二烷基氨基烷基丙烯酸酯盐酸盐、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯甲基氯化物季盐、乙烯基吡啶和五甲基哌啶基甲基丙烯酸酯、羟基乙基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、β-羧基乙基丙烯酸酯、羧酸改性的聚醚丙烯酸酯、羧酸改性的聚酯丙烯酸酯、羧酸改性的氨基甲酸酯丙烯酸酯和磺酸改性的聚酯丙烯酸酯组成的组中的至少一种。
2.如权利要求1所述的图像记录用组合物,其中所述固化性材料是水溶性的。
3.如权利要求1或2所述的图像记录用组合物,其中所述固化性材料具有电解质结构。
4.一种图像记录用墨水组,所述图像记录用墨水组包含图像记录用组合物,所述图像记录用组合物含有墨水和固化性材料,所述固化性材料能够固定所述墨水中的着色剂材料并能够通过外部刺激固化,所述固化性材料包含官能团,所述官能团具有与所述着色剂材料的极性相反的极性,所述固化性材料包含选自由胺改性的聚酯丙烯酸酯低聚物、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二烷基氨基烷基丙烯酸酯盐酸盐、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯甲基氯化物季盐、乙烯基吡啶和五甲基哌啶基甲基丙烯酸酯、羟基乙基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、β-羧基乙基丙烯酸酯、羧酸改性的聚醚丙烯酸酯、羧酸改性的聚酯丙烯酸酯、羧酸改性的氨基甲酸酯丙烯酸酯和磺酸改性的聚酯丙烯酸酯组成的组中的至少一种。
5.如权利要求4所述的图像记录用墨水组,其中所述固化性材料具有电解质结构。
6.一种记录装置,所述装置包括:
权利要求4所述的图像记录用墨水组,
中间转印体,
供给单元,其向所述中间转印体供给所述图像记录用墨水组中包含的图像记录用组合物,
喷射单元,其将所述图像记录用墨水组中包含的墨水喷射至固化性层,所述固化性层通过将所述图像记录用组合物供给于所述中间转印体而形成,
加热单元,其在所述供给单元供给所述图像记录用组合物之后、在所述喷射单元喷射所述墨水之前加热所述中间转印体,
转印单元,其将喷射有所述墨水的所述固化性层从所述中间转印体转印至记录介质,和
刺激施加单元,其施加使所述固化性层固化的刺激。
7.一种使用下述记录装置的图像记录方法,所述记录装置包括:
权利要求4所述的图像记录用墨水组,
供给单元,其向记录介质供给所述图像记录用墨水组中包含的图像记录用组合物,
喷射单元,其将所述图像记录用墨水组中包含的墨水喷射至固化性层,所述固化性层通过将所述图像记录用组合物供给于所述记录介质而形成,
加热单元,其在所述供给单元供给所述图像记录用组合物之后、在所述喷射单元喷射所述墨水之前加热所述记录介质,和
刺激施加单元,其施加使所述固化性层固化的刺激。
8.一种图像记录方法,所述方法包括:
向中间转印介质供给权利要求4所述的图像记录用墨水组中包含的图像记录用组合物,
将所述图像记录用墨水组中包含的墨水喷射至固化性层,所述固化性层通过将所述图像记录用组合物供给于所述中间转印介质而形成,
将喷射有所述墨水的所述固化性层从所述中间转印介质转印至记录介质,
在供给所述图像记录用组合物之后,在喷射所述墨水之前,加热所述中间转印介质,和
施加使所述固化性层固化的刺激。
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