CN113334928B - 记录方法及喷墨记录装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种可以得到视觉确认性充分且良好的画质的图像的记录方法及喷墨记录装置。是在为非白色记录介质的记录介质中进行记录的方法,具备:白色油墨附着工序,将包含白色色材的白色油墨附着于记录介质;及非白色油墨附着工序,将包含非白色色材的非白色油墨附着于记录介质,使记录头对记录介质进行扫描来进行白色油墨附着工序及非白色油墨附着工序,通过同一扫描对记录介质的同一区域进行白色油墨附着工序和非白色油墨附着工序,通过白色油墨附着工序和非白色油墨附着工序,在使白色油墨及非白色油墨附着的区域中,每单位面积的白色色材的附着量A与非白色色材的附着量B的质量比A/B是0.03以上且0.99以下。
Description
技术领域
本发明涉及记录方法及喷墨记录装置。
背景技术
在工业用途、商业用途中,对有色或透明的介质进行各种印刷。作为介质,是软包装、标牌、标签、纸板等,要求成为视觉确认性优异的图像。
例如,在专利文献1中公开了在使白色油墨附着后,在白色油墨之上附着彩色油墨的喷墨记录方法。在该文献中,有由此能够进行白色图像成为背景图像且彩色图像的视觉确认性高的记录的含义的记载。
另外,喷墨记录方法能够用比较简单的装置记录高精细的图像,在各方面得到不断发展。例如,在标牌印刷中,正在研究不仅对优质纸等油墨吸收性记录介质(以下也称为“吸收性记录介质”。)而且对膜等油墨低吸收性或非吸收性的记录介质(以下也称为“低非吸收性记录介质”。)能够记录图像的喷墨记录方法。
具体而言,公开了如下记录方法:使用含有1,2-己二醇及丙二醇(1,2-丙二醇)的油墨作为溶剂,无论记录介质的性状如何,都可以得到具有稳定的光学浓度(OD值)的记录物(例如,参照专利文献2)。
专利文献1:日本特开2010-158884号公报
专利文献2:日本特开2016-60168号公报
但是,例如在对非白色的记录介质进行记录的情况下,彩色油墨的图像的视觉确认性不充分。另外,彩色油墨的图像的填充不充分。
另外,在低非吸收性记录介质中,通过使用润湿扩展性优异的油墨,容易得到OD值高且显色性优异的画质,但在吸收性记录介质中,由于油墨容易浸透,因此难以得到OD值,难以得到显色性优异的画质。另外,在油墨所含有的溶剂的保湿性能差的情况下,有时由于喷嘴处的油墨干燥等,喷出稳定性会受损。这样,在兼顾提高低非吸收性记录介质及吸收性记录介质两者的画质并且确保油墨的喷出稳定性方面仍不能说是充分的。
发明内容
第一本发明能够设为以下方式。
本发明的记录方法的一方式是在记录介质上进行记录的记录方法,
所述记录介质是非白色记录介质,
所述记录方法具备:白色油墨附着工序,将包含白色色材的白色油墨附着于所述记录介质;以及
非白色油墨附着工序,将包含非白色色材的非白色油墨附着于所述记录介质,
使记录头对所述记录介质进行扫描来进行所述白色油墨附着工序及所述非白色油墨附着工序,
通过同一扫描对所述记录介质的同一区域进行所述白色油墨附着工序和所述非白色油墨附着工序,
通过所述白色油墨附着工序和所述非白色油墨附着工序,在使所述白色油墨及所述非白色油墨附着的区域中,每单位面积的所述白色色材的附着量A与所述非白色色材的附着量B的质量比(A/B)是0.03以上且0.99以下。
在本发明的喷墨记录装置的一方式中,具有:
输送单元,其输送记录介质;
记录头,其喷出包含白色色材的白色油墨及包含非白色色材的非白色油墨并使其附着于所述记录介质;
扫描单元,其使所述记录头对所述记录介质进行扫描;以及
控制部,其控制所述输送单元、所述记录头以及所述扫描单元,
所述控制部使
所述白色油墨及所述非白色油墨
通过由所述扫描单元进行的同一扫描附着于所述记录介质的同一区域,
在所述同一区域中进行附着,使得每单位面积的所述白色色材的附着量A与所述非白色色材的附着量B的质量比(A/B)为0.03以上且0.99以下。
第二本发明能够设为以下方式。
本发明的喷墨记录方法的一方式是,
使用水系油墨组合物向记录介质进行的喷墨记录方法,
所述喷墨记录方法具备将所述水系油墨组合物从喷墨头喷出并使其附着于所述记录介质的油墨附着工序,
所述水系油墨组合物含有:有机溶剂A,是25℃下的表面张力为30mN/m以下的1,2-链烷二醇;以及有机溶剂B,是标准沸点为250℃以下且碳原子数为3以上的双末端链烷二醇,
所述喷墨头具备使所述水系油墨组合物循环的循环机构。
本发明的水系喷墨组合物的一方式是,
是用于在所述喷墨记录方法中使用的水系喷墨组合物。
本发明的喷墨记录装置的一方式是,
具备将水系油墨组合物从喷墨头喷出并将其附着于记录介质的油墨附着单元,
所述水系油墨组合物含有:有机溶剂A,是25℃下的表面张力为30mN/m以下的1,2-链烷二醇;以及有机溶剂B,是标准沸点为250℃以下且碳原子数为3以上的双末端链烷二醇,
所述喷墨头具备使所述水系油墨组合物循环的循环机构。
附图说明
图1是可以在第一发明的实施方式的记录方法中使用的喷墨记录装置的一例的概略图。
图2是可以在第一发明的实施方式的记录方法中使用的喷墨记录装置的一例的滑架周边的概略图。
图3是在第一发明的实施方式的记录方法中使用的喷墨记录装置的一例的框图。
图4是表示第一发明的实施例的记录头的喷嘴列的构成的示意图。
图5是第二发明的实施方式的喷墨记录装置的一例的概略图。
图6是第二发明的实施方式的喷墨记录装置的一例的滑架周边的概略立体图。
图7是第二发明的实施方式的喷墨记录装置的一例的框图。
图8是第二发明的喷墨记录装置的喷墨头的截面的示意图。
图9是第二发明的喷墨头中的循环液室附近的截面的示意图。
图10是示意性地表示第二发明的行式记录装置的一部分的概略截面图。
符号说明
1…喷墨记录装置,2…记录头,2a…喷嘴面,3…IR热源,4…压板热源,5…热源,6…冷却风扇,7…预热源,8…送风风扇,9…滑架,11…压板,12…盒,13…滑架移动机构,14…输送单元,101…接口部,102…CPU,103…存储器,104…单元控制电路,111…输送单元,112…滑架单元,113…打印头单元,114…干燥单元,121…检测器组,130…计算机,CONT…控制部,MS…主扫描方向,SS…副扫描方向,M…记录介质
28…配线基板,30…流路形成部,32…第一流路基板,34…第二流路基板,42…振动部,44…压电元件,46…保护构件,48…箱体部,482…导入口,52…喷嘴板,54…吸振体,61…供给路径,63…连通路径,65…循环液室,69…隔壁部,n1…第一区间,n2…第二区间,72…排出路径,200…行式记录装置的部分,210…记录介质输送单元,211…输送辊,220…第一油墨附着单元,221…喷墨头,230…第二油墨附着单元,231…喷墨头,240…后加热单元,N…喷嘴
具体实施方式
关于第一本发明,以下说明本发明的实施方式。以下说明的实施方式说明本发明的例子。本发明不限于以下的实施方式,还包含在不变更本发明的主旨的范围内可以实施的各种变形方式。此外,以下说明的全部构成不限于是本发明的必要构成。
1.记录方法
本实施方式的记录方法在非白色的记录介质中进行记录。另外,本实施方式的记录方法具备:白色油墨附着工序,将包含白色色材的白色油墨附着于记录介质;以及非白色油墨附着工序,将包含非白色色材的非白色油墨附着于记录介质。
根据本实施方式,能够设为填充优异且视觉确认性优异的记录方法等。而且,还能够设为印刷速度、浓度不均减少、画质差减少也优异的记录方法,是优选的。
此外,填充优异是指使用非白色油墨记录的图像能够通过油墨将基底充分填充,难以看到基底。另外,视觉确认性优异是指使用非白色油墨记录的图像是可以得到充分的显色且容易确认的图像。
1.1.白色油墨附着工序
白色油墨附着工序是使白色油墨向记录介质附着的工序。以下,进行白色油墨的说明。关于向记录介质附着的方法等将后述。
白色油墨及非白色油墨除分别包含色材以外,可以是任意的油墨。作为油墨,例如可以举出包含可能会蒸发的溶剂成分的油墨。在这种情况下,溶剂成分干燥并从附着于记录介质的油墨蒸发,色材等成分残留于记录介质,从而进行记录。另外,在这种情况下,根据本实施方式的油墨,在显色性或填充等更优异方面是优选的。作为这种油墨,可以举出作为溶剂成分至少包含水的水系油墨、作为溶剂成分含有有机溶剂且油墨中水的含有量为2质量%以下的溶剂系油墨等。在这种油墨中,溶剂成分在油墨中优选为10质量%以上,优选为99质量%以下。或者油墨也可以是通过紫外线等光的照射使包含油墨的成分固化并进行记录的光固化型油墨。
1.1.1.白色色材
白色油墨含有白色色材。白色色材例如可以举出金属氧化物、硫酸钡、碳酸钙等金属化合物。作为金属氧化物,例如可以举出二氧化钛、氧化锌、二氧化硅、氧化铝、氧化镁等。另外,白色色材也可以使用具有中空结构的颗粒,作为具有中空结构的颗粒,能够使用公知的颗粒。优选白色色材的材质与后述的无机微颗粒不同。
作为白色色材,在上述例示之中,从白色度及耐磨性良好的观点来看,也优选使用二氧化钛。白色色材既可以为单独一种,也可以并用两种以上。
白色色材的体积基准的平均粒径(D50)(也称为“体积平均粒径”。)设定为比后述的无机微颗粒的体积平均粒径大。白色色材的体积平均粒径优选是30.0nm以上600.0nm以下,更优选是100.0nm以上500.0nm以下,进一步优选是150.0nm以上400.0nm。若白色色材的体积平均粒径是上述范围,则颗粒难以沉降,能够使分散稳定性良好,另外,当应用于喷墨记录装置时,能够难以产生喷嘴的堵塞等。另外,若白色色材的体积平均粒径是上述范围内,则能够充分地有助于图像的视觉确认性的提高。
白色色材的体积平均粒径能够通过粒度分布测定装置测定。作为粒度分布测定装置,例如,可以举出以动态光散射法为测定原理的粒度分布计(例如,“Nanotrac系列”MicrotracBEL公司制造)。体积平均粒径设为D50值。
此外,在本说明书中,称为白色油墨、白色色材等时的“白色”这一语句不仅指完全的白,只要是能够视认为白的范围,就还包含带有着色为有彩色或无彩色的颜色或光泽的颜色。另外,油墨或颜料的名称包含以可以略知是白色的油墨或白色的颜料而被称呼、销售的名称。
更定量地“白色”不仅包括例如记录物在CIELAB中L*为100的颜色,还包括L*为60以上100以下且a*及b*分别为±10以下的颜色。
更具体而言,例如,白色油墨在以透明膜制成的记录介质的记录介质表面被该油墨充分地覆盖的量被记录的情况下,当使用以CIELAB为基准的分光测光器对记录物的记录部分的明度(L*)及色度(a*,b*)进行了测色时,优选是上述的范围。以被充分地覆盖的量被记录的记录物例如是15mg/inch2的附着量。进一步优选是80≤L*≤100,-4.5≤a*≤2,-10≤b*≤2.5。作为透明膜制成的记录介质,例如可以举出LAGjetE-1000ZC(琳得科株式会社制造)。作为以CIELAB为基准的分光测光器,例如可以举出Spectrolino(商品名,GretagMacbeth公司制造),将测定条件设定为D50光源、观测视野设定为2°、浓度设定为DINNB、白色基准设定为Abs、过滤器设定为No、测定模式设定为Reflectance进行计测。
白色油墨中的白色色材的含有量(固体成分)相对于白色油墨的总质量优选是0.5质量%以上20.0质量%以下,更优选是1.0质量%以上20.0质量%以下,进一步更优选是3.0质量%以上15.0质量%以下,更进一步优选是7.0质量%以上10.0质量%以下。若白色色材的含有量是上述范围内,则能够得到充分的视觉确认性的图像。
在本实施方式的记录方法中,白色色材与其说是为了隐蔽图像的背景,不如说是为了提高所得到图像的视觉确认性其本身而使用的。因此,白色油墨中的白色色材的含有量与为了隐蔽背景的情况相比,能够进一步减少。由此可以得到图像的充分的视觉确认性,并且能够使白色色材的分散稳定性容易变得良好,难以使其沉降。而且填充、画质差减少也更优异,是优选的。从这种观点来看,白色油墨中的白色色材的含有量的上限优选是10.0质量%以下,更优选是8.0质量%以下,进一步优选是7.0质量%以下,特别优选是5.0质量%以下。
白色色材优选在分散介质中能够稳定地分散,为此也可以使用分散剂使其分散。作为分散剂,可以举出树脂分散剂等,可以从使包含上述的白色色材的白色油墨中的白色色材的分散稳定性良好的分散剂中选择。另外,白色色材例如可以通过臭氧、次氯酸、发烟硫酸等将颜料表面氧化或者磺化来修饰颜料颗粒的表面,从而作为自我分散型颜料使用。
作为树脂分散剂,可以举出聚(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸-丙烯酸腈共聚物、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙酸乙烯酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙酸乙烯酯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯基萘-(甲基)丙烯酸共聚物等(甲基)丙烯酸系树脂及其盐;苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-α-甲基苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯-α-甲基苯乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物等苯乙烯系树脂及其盐;包含异氰酸酯基与羟基反应后的尿烷键的高分子化合物(树脂)中的可以是直链状和/或分链状且不论桥联结构的有无的聚氨酯系树脂及其盐;聚乙烯醇类;乙烯基萘-马来酸共聚物及其盐;乙酸乙烯酯-马来酸酯共聚物及其盐;以及乙酸乙烯酯-巴豆酸共聚物及其盐等水溶性树脂。其中,优选具有疏水性官能团的单体与具有亲水性官能团的单体的共聚物、包括同时具有疏水性官能团和亲水性官能团的单体的聚合物。作为共聚物的方式,在无规共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、接枝共聚物的任意的方式下都能够使用。
作为苯乙烯系树脂分散剂的市售产品,例如可以举出X-200、X-1、X-205、X-220、X-228(星光PMC公司制造)、Nopco sperse(注册商标)6100、6110(San Nopco株式会社制造)、JONCRYL67、586、611、678、680、682、819(BASF公司制造)、DISPERBYK-190(毕克化学日本株式会社制造)、N-EA137、N-EA157、N-EA167、N-EA177、N-EA197D、N-EA207D、E-EN10(第一工业制药制造)等。
另外,作为丙烯酸系树脂分散剂的市售产品,可以举出BYK-187、BYK-190、BYK-191、BYK-194N、BYK-199(毕克化学株式会社制造)、AronA-210、A6114、AS-1100、AS-1800、A-30SL、A-7250、CL-2东亚合成株式会社制造)等。
进而,作为聚氨酯系树脂分散剂的市售产品,可以举出BYK-182、BYK-183、BYK-184、BYK-185(毕克化学株式会社制造)、TEGODisperse710(EvonicTegoChemi公司制造)、Borchi(注册商标)Gen1350(OMGBorschers公司制造)等。
分散剂既可以单独使用一种,也可以同时采用两种以上。分散剂的合计含有量相对于白色色材50质量份优选是0.1质量份以上30质量份以下,更优选是0.5质量份以上25质量份以下,进一步更优选是1质量份以上20质量份以下,更进一步优选是1.5质量份以上15质量份以下。分散剂的含有量相对于白色色材50质量份是0.1质量份以上,从而能够进一步提高白色色材的分散稳定性。另外,若分散剂的含有量相对于白色色材50质量份是30质量份以下,则能够将可得到的分散体的粘度抑制为较小。
在上述例示的分散剂之中,也进一步优选从丙烯酸系树脂、苯乙烯系树脂以及聚氨酯系树脂选择的至少一种。另外,在这种情况下,进一步优选分散剂的重量平均分子量是500以上。作为分散剂使用这种树脂分散剂,从而能够使臭气少、使白色色材的分散稳定性进一步良好。
作为白色色材的典型例,可以举出二氧化钛,例如能够例示TipaqueCR-50-2、CR-57、CR-58-2、CR-60-2、CR-60-3、CR-Super-70、CR-90-2、CR-95、CR953、PC-3、PF-690、PF-691、PF-699、PF-711、PF-728、PF-736、PF-737、PF-739、PF-740、PF-742、R-980、UT-771(均是石原工业株式会社制造)等。
1.1.2.其它成分
白色油墨除白色色材以外也可以含有树脂颗粒、有机溶剂、表面活性剂、水、蜡、添加剂、树脂分散剂、防腐剂/防霉剂、防锈剂、螯合剂、粘度调节剂、防氧化剂、抗菌剂等成分。以下依次进行说明。
(树脂颗粒)
白色油墨可以含有树脂颗粒。树脂颗粒能够进一步提高附着于记录介质的白色油墨的图像的紧贴性等。作为树脂颗粒,例如,可以举出包括聚氨酯系树脂、丙烯酸系树脂(包含苯乙烯丙烯酸系树脂)、芴系树脂、聚烯烃系树脂、松香改性树脂、萜烯系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、环氧系树脂、氯乙烯系树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯树脂等的树脂颗粒。其中,也优选聚氨酯系树脂、丙烯酸系树脂、聚烯烃系树脂、聚酯系树脂。这些树脂颗粒大多以乳液形态使用,但也可以是粉体的性状。另外,树脂颗粒能够单独使用一种,或者将两种以上组合使用。
聚氨酯系树脂是指具有尿烷键的树脂的总称。在聚氨酯系树脂中,还可以使用除尿烷键以外主链中包含醚键的聚醚型聚氨酯树脂、主链中包含酯键的聚酯型聚氨酯树脂、主链中包含碳酸酯键的聚碳酸酯型聚氨酯树脂等。另外,作为聚氨酯系树脂,可以使用市售产品,例如,可以从Superflex460、460s、840、E-4000(商品名,第一工业制药株式会社制造)、RESAMINED-1060、D-2020、D-4080、D-4200、D-6300、D-6455(商品名,大日精化工业株式会社制造)、TakelacWS-6021、W-512-A-6(商品名,三井化学聚氨酯株式会社制造)、Suncure2710(商品名,LUBRIZOL公司制造)、PermarinUA-150(商品名、三洋化成工业公司制造)等市售产品。
丙烯酸系树脂是至少将(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯等丙烯酸系单体作为一成分聚合而得到的聚合物的总称,例如,可以举出由丙烯酸系单体得到的树脂、丙烯酸系单体和除此以外的单体的共聚物等。例如,可以举出丙烯酸系单体和乙烯系单体的共聚物即丙烯酸-乙烯系树脂等。另外,例如,作为乙烯系单体,可以举出苯乙烯等。
作为丙烯酸系单体,也可以使用丙烯酰胺、丙烯腈等。以丙烯酸系树脂为原料的树脂乳液可以使用市售产品,例如可以从FK-854(商品名,中央理科工业公司制造)、Mowinyl952B、718A(商品名、日本合成化学工业公司制造)、NipolLX852、LX874(商品名,日本瑞翁公司制造)等中选择使用。
此外,在本说明书中,丙烯酸系树脂也可以是后述的苯乙烯/丙烯酸系树脂。另外,在本说明书中,(甲基)丙烯酸这一记载意味着丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一方。
苯乙烯/丙烯酸系树脂是可以由苯乙烯单体和(甲基)丙烯酸系单体得到的共聚物,可以举出苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-α-甲基苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-α-甲基苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物等。苯乙烯/丙烯酸系树脂可以使用市售产品,例如,可以使用Joncryl62J、7100、390、711、511、7001、632、741、450、840、74J、HRC-1645J、734、852、7600、775、537J、1535、PDX-7630A、352J、352D、PDX-7145、538J、7640、7641、631、790、780、7610(商品名,BASF公司制造),Mowinyl 966A、975N(商品名,日本合成化学工业公司制造)、Vinyblan2586(日信化学工业公司制造)等。
聚烯烃系树脂在结构骨架中具有乙烯、丙烯、丁烯等烯烃,能够适当选择使用公知的聚烯烃系树脂。作为烯烃树脂,能够使用市售产品,可以使用例如ARROW BASECB-1200、CD-1200(商品名,Unitika株式会社制造)等。
另外,树脂颗粒可以以乳液的方式被供给,作为这种树脂乳液的市售产品的例子,可以从如下市售产品等中选择使用:MICROGELE-1002、E-5002(日本喷图公司制造的商品名,苯乙烯-丙烯酸系树脂乳液)、VONCOAT4001(DIC公司制造的商品名,丙烯酸系树脂乳液)、VONCOAT5454(DIC公司制造的商品名,苯乙烯-丙烯酸系树脂乳液)、Polysol AM-710、AM-920、AM-2300、AP-4735、AT-860、PSASE-4210E(丙烯酸系树脂乳液)、Polysol AP-7020(苯乙烯/丙烯树脂乳液)、Polysol SH-502(乙酸乙烯酯树脂乳液)、Polysol AD-13、AD-2、AD-10、AD-96、AD-17、AD-70(乙烯/乙酸乙烯酯树脂乳液)、Polysol PSASE-6010(乙烯/乙酸乙烯酯树脂乳液)(昭和电工公司制造的商品名)、Polysol SAE1014(商品名,苯乙烯-丙烯酸系树脂乳液,日本瑞翁公司制造)、SAIVINOL SK-200(商品名,丙烯酸系树脂乳液,Saiden化学公司制造)、AE-120A(JSR公司制造的商品名,丙烯树脂乳液)、AE373D(E Tech公司制造的商品名,羧基改性苯乙烯/丙烯树脂乳液),Seikadyne1900W(大日精化工业公司制造的商品名,乙烯/乙酸乙烯酯树脂乳液)、Vinyblan2682(丙烯树脂乳液)、Vinyblan2886(乙酸乙酯/丙烯树脂乳液)、Vinyblan5202(乙酸丙烯树脂乳液)(日信化学工业公司制造的商品名)、elitelKA-5071S、KT-8803、KT-9204、KT-8701、KT-8904、KT-0507(UNITICA公司制造的商品名,聚酯树脂乳液)、Hi-techSN-2002(东邦化学公司制造的商品名,聚酯树脂乳液)、TAKELACW-6020、W-635、W-6061、W-605、W-635、W-6021(三井化学聚氨酯公司制造的商品名,聚氨酯系树脂乳液)、Superflex870、800、150、420、460、470、610、700(第一工业制药公司制造的商品名、聚氨酯系树脂乳液)、PamarinUA-150(三洋化成工业株式会社制造,聚氨酯系树脂乳液)、Suncure2710(日本路博润(LUBRIZOL)公司制造,聚氨酯系树脂乳液)、NeoRezR-9660、R-9637、R-940(楠本化成株式会社制造,聚氨酯系树脂乳液)、艾德卡本特(Adecabontiter)-HUX-380、290K(株式会社ADEKA制造,聚氨酯系树脂乳液)、Mowinyl966A、Mowinyl 7320(日本合成化学株式会社制造)、Joncryl7100、390、711、511、7001、632、741、450、840、74J、HRC-1645J、734、852、7600、775、537J、1535、PDX-7630A、352J、352D、PDX-7145、538J、7640、7641、631、790、780、7610(以上,BASF公司制造)、NK粘结剂-R-5HN(新中村化学工业株式会社制造)、海德兰(HYDRAN)WLS-210(非交联性聚氨酯:DIC株式会社制造)、Joncryl7610(BASF公司制造)。
树脂颗粒的玻璃转变温度(Tg)优选是-50℃以上200℃以下,更优选是0℃以上150℃以下,进一步优选是50℃以上100℃以下。另外特别优选是50℃以上80℃以下。通过树脂颗粒的玻璃转变温度(Tg)在上述范围内,有耐久性以及耐堵塞性更优异的倾向。玻璃转变温度的测定,例如,使用株式会社日立高科技公司制造的示差扫描热量计“DSC7000”,按照JIS K7121(塑料的转变温度测定方法)进行。
树脂颗粒的体积平均粒径优选是10nm以上300nm以下,更优选是30nm以上300nm以下,进一步优选是30nm以上250nm以下,特别优选是40nm以上220nm以下。体积平均粒径能够用上述的方法测定。
白色油墨含有树脂颗粒的情况下的含有量相对于白色油墨的总质量,作为固体成分是0.1质量%以上20质量%以下,优选是1质量%以上15质量%以下,更优选是2质量%以上10质量%以下。
(有机溶剂)
在本实施方式的记录方法中使用的白色油墨可以含有有机溶剂。优选有机溶剂具有水溶性。有机溶剂的功能之一可以举出提高白色油墨对记录介质的润湿性、提高白色油墨的保湿性。另外,有机溶剂还能够作为浸透剂发挥功能。
作为有机溶剂,可以举出酯类、亚烷基二醇醚类、环状酯类、含氮溶剂、多元醇等。作为含氮溶剂,可以举出环酰胺类、非环酰胺类等。作为非环酰胺类,可以举出烷氧基烷基酰胺类等。
作为酯类可以举出:乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单***乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单***乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、二丙二醇单甲醚乙酸酯、甲氧基丁基乙酸酯等二醇单乙酸酯类;乙二醇二乙酸酯、二乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇二乙酸酯、乙二醇乙酸丙酸酯、乙二醇丁酸乙酸酯、二乙二醇丁酸乙酸酯、二乙二醇丙酸乙酸酯、二乙二醇丁酸乙酸酯、丙二醇丙酸乙酸酯、丙二醇丁酸乙酸酯、二丙二醇丁酸乙酸酯、二丙二醇丙酸乙酸酯等二醇二酯类。
作为亚烷基二醇醚类,只要是亚烷基二醇的单醚或二醚即可,优选烷基醚。作为具体例可以举出:乙二醇单甲醚、乙二醇单***、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单***、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单***、三乙二醇单丁醚、四乙二醇单甲醚、四乙二醇单***、四乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单***、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单***、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单丁醚、三丙二醇单丁醚等亚烷基二醇单烷基醚类;以及乙二醇二甲醚、乙二醇二***、乙二醇二丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二***、二乙二醇二丁醚、二乙二醇甲***、二乙二醇甲丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二***、三乙二醇二丁醚、三乙二醇甲丁醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二***、四乙二醇二丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二***、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二***、三丙二醇二甲醚等亚烷基二醇二烷基醚类。
另外,相比单醚,上述亚烷基二醇的二醚存在容易使油墨中的树脂颗粒溶解或溶胀的倾向,在提高所形成的图像的耐磨性方面是更加优选的。
作为环状酯类可以举出:β-丙内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯、β-丁内酯、β-戊内酯、γ-戊内酯、β-己内酯、γ-己内酯、δ-己内酯、β-庚内酯、γ-庚内酯、δ-庚内酯、ε-庚内酯、γ-辛内酯、δ-辛内酯、ε-辛内酯、δ-壬内酯、ε-壬内酯、ε-癸内酯等环酯类(内酯类)、以及它们的与羰基相邻的亚甲基的氢由碳原子数为1至4个烷基取代之后的化合物。
作为烷氧基烷基酰胺类,能够示例为:例如,3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-甲氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-甲氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-正丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-正丁氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-正丁氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-正丙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-正丙氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-正丙氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-异丙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-异丙氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-异丙氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-叔丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-叔丁氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-叔丁氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺等。
作为环酰胺类可以举出内酰胺类,例如:2-吡咯烷酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、1-乙基-2-吡咯烷酮、1-丙基-2-吡咯烷酮、1-丁基-2-吡咯烷酮等吡咯烷酮类等。从促进凝聚剂的溶解性和后述的树脂颗粒的成膜的观点出发,这些是优选的,特别是更优选2-吡咯烷酮。
另外,作为烷氧基烷基酰胺类,也优选使用由下述通式(1)表示的化合物。
R1-O-CH2CH2-(C=O)-NR2R3…(1)
在上述式(1)中,R1表示碳原子数为1以上且4以下的烷基,R2和R3分别独立地表示甲基或乙基。“碳原子数为1以上且4以下的烷基”可以是直链状或支链状的烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基。由上述式(1)表示的化合物可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。
作为由式(1)表示的化合物的功能,可以举出:例如,提高附着在低吸收性记录介质上的白色油墨的表面干燥性及定影性。特别是,由上述式(1)表示的化合物在适当地软化/溶解氯乙烯系树脂的作用方面是优异的。因此,由上述式(1)表示的化合物能够软化/溶解含有氯乙烯系树脂的被记录面,并能够使白色油墨渗透到低吸收性记录介质的内部。这样,通过白色油墨渗透到低吸收性记录介质中,白色油墨牢固地定影,且白色油墨的表面变得容易干燥。因而,所获得的图像容易成为表面干燥性和定影性优异的图像。
另外,在上述式(1)中,R1更优选是碳原子数为1的甲基。在上述式(1)中,R1为甲基的化合物的标准沸点比R1的碳原子数为2以上4以下的烷基的化合物的标准沸点低。因此,在上述式(1)中,使用R1为甲基的化合物时,有时能够进一步提高附着区域的表面干燥性(特别是在高温多湿环境下被记录时的图像的表面干燥性)。
使用由上述式(1)表示的化合物时的含有量,相对于白色油墨的总质量,没有特别限制,是5质量%以上50质量%以下左右,优选是8质量%以上48质量%以下。通过上述式(1)表示的化合物的含有量位于上述范围,从而有时能够进一步提高图像的定影性及表面干燥性(特别是在高温多湿环境下被记录时的表面干燥性)。
多元醇可以举出:1,2-链烷二醇(例如,乙二醇、丙二醇(别称:丙烷-1,2-二醇)、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-庚二醇、1,2-辛二醇等链烷二醇类)、除1,2-链烷二醇以外的多元醇(多醇类)(例如,二甘醇、二丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇(又名1,3-亚丁基二醇)、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、2-乙基-1,3-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基戊烷-2,4-二醇、三羟甲基丙烷、甘油等)等。
多元醇类可以分为链烷二醇类和多醇类。链烷二醇类是碳原子数为5以上的烷烃的二醇。烷烃的碳原子数优选为5至15,更优选为6至10,进一步优选为6至8。优选为1,2-链烷二醇。
多醇类是碳原子数为4以下的烷烃的多醇,或碳原子数为4以下的烷烃的多醇的羟基彼此的分子间缩合物。烷烃的碳原子数优选为2至3。多醇类的分子中的羟基数为2以上,优选为5以下,更优选为3以下。当多醇类是上述分子间缩合物时,分子间缩合的数目为2以上,优选为4以下,更优选为3以下。多元醇类能够单独使用一种或者混合使用两种以上。
链烷二醇类和多醇类能够主要作为渗透溶剂和/或保湿溶剂发挥功能。但是,链烷二醇类有作为渗透溶剂的性质强的倾向,多醇类有作为保湿溶剂的性质强的倾向。
在白色油墨包含有机溶剂的情况下,可以单独使用一种也可以同时使用两种以上的有机溶剂。另外,相对于白色油墨的总质量,有机溶剂的合计含有量例如为5质量%以上50质量%以下,优选为10质量%以上45质量%以下,更优选为15质量%以上40质量%以下,进一步优选为20质量%以上40质量%以下。通过有机溶剂的含有量位于上述范围内,润湿扩展性和干燥性之间的平衡进一步良好,并且容易形成高画质的图像。
另外,更优选白色油墨含有上述例示的有机溶剂中的、标准沸点为150.0℃以上280.0℃以下的有机溶剂。这样,能够进行所形成的图像的干燥、定影更快的记录。
而且,更优选白色油墨不含有超过1.0质量%的标准沸点超过280.0℃的多元醇类有机溶剂。白色油墨中的、标准沸点超过280℃的多元醇类有机溶剂的含有量相对于白色油墨的总质量为5质量%以下,更优选为3质量%以下,进一步优选为1质量%以下,特别优选为0.5质量%以下,更特别优选为0.1质量%以下。标准沸点超过280℃的多元醇类有机溶剂的含有量的下限可以是0质量%。
这样,所形成的图像的干燥变得良好,能够进行更快的记录,还能够提高与记录介质的紧贴性。而且,白色油墨将标准沸点超过280.0℃的有机溶剂(不限于多元醇类)设为上述的范围也是更优选的。作为标准沸点超过280℃的有机溶剂,例如,可以举出甘油、聚乙二醇单甲醚等。
(表面活性剂)
白色油墨可以含有表面活性剂。表面活性剂具备降低白色油墨的表面张力并提高与记录介质的润湿性的功能。在表面活性剂中能够优选使用例如炔二醇系表面活性剂、有机硅系表面活性剂以及氟系表面活性剂。
对炔二醇系表面活性剂没有特别限制,可以举出:例如,Surfynol 104、104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA、104PG-50、104S、420、440、465、485、SE、SE-F、504、61、DF37、CT111、CT121、CT131、CT136、TG、GA、DF110D(以上均为商品名,由Air Products&Chemicals公司制造)、Olfine B、Y、P、A、STG、SPC、E1004、E1010、PD-001、PD-002W、PD-003、PD-004、EXP.4001、EXP.4036、EXP.4051、AF-103、AF-104、AK-02、SK-14、AE-3(以上均为商品名,由日信化学工业株式会社制造)、AcetylenolE00、E00P、E40、E100(以上均为商品名,由川研精细化工株式会社制造)。
作为有机硅系表面活性剂没有特别限制,但优选可以举出聚硅氧烷系化合物。作为该聚硅氧烷系化合物没有特别限制,可以举出例如聚醚改性有机硅氧烷。作为该聚醚改性有机硅氧烷的市售产品可以举出:例如BYK-306、BYK-307、BYK-333、BYK-341、BYK-345、BYK-346、BYK-348(以上为商品名,毕克化学日本公司制造)、KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017(以上为商品名,信越化学工业株式会社制造)、silfaceSAG002、005、503A,008(以上为商品名,日信化学工业株式会社制造)等。
作为氟系表面活性剂,优选使用氟改性聚合物,具体例可以举出:BYK-3440(毕克化学日本公司制造)、Surflon S-241、S-242、S-243(以上为商品名,AGC SeimiChemicalCo.,Ltd.制造)、Ftergent 215M(Neos公司制造)等。
在白色油墨含有表面活性剂的情况下,可以含有多种。能够设为白色油墨含有表面活性剂时的含有量相对于白色油墨的总质量是0.1质量%以上2质量%以下,优选是0.4质量%以上1.5质量%以下,更优选是0.5质量%以上1.0质量%以下。
(水)
在本实施方式的记录方法中使用的白色油墨可以含有水。优选白色油墨是水系白色油墨。水系是指作为主要的溶剂成分之一含有水的组合物。这样,能够进行减少了环境负荷的、臭气等少的记录。
水可以作为白色油墨的主要溶剂成分而包含,是通过干燥而蒸发挥散的成分。水优选是离子交换水、超滤水、逆渗透水、蒸馏水等纯水或超纯水等尽可能地除去了离子性杂质之后的水。另外,若使用通过紫外线照射或添加过氧化氢等而灭菌的水,则在长期保存油墨的情况下,能够抑制霉菌或细菌的产生,因此优选。水的含有量相对于白色油墨的总量优选是45质量%以上,更优选是50质量%以上98%以下,进一步优选是55质量%以上95质量%以下。
(蜡)
白色油墨可以含有蜡。蜡具有对由白色油墨形成的图像赋予光滑润泽的功能,因此能够减少由白色油墨形成的图像的剥落等。
作为构成蜡的成分,可以使用例如:植物/动物系蜡,如巴西棕榈蜡、堪地里拉蜡、蜂蜡、米蜡、羊毛脂等;石油系蜡,如石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、矿脂等;矿物系蜡,如蒙坦蜡、地蜡等;合成蜡类,如碳蜡、赫斯特蜡、聚烯烃蜡、硬脂酸酰胺等;天然/合成蜡乳液,如α-烯烃-马来酸酐共聚物等、或复合蜡等,这些能够单独使用或多种混合使用。其中,从提高对后述的软包装膜的定影性的效果更优异的观点出发,优选使用聚烯烃蜡(特别是聚乙烯蜡、聚丙烯蜡)以及石蜡。
作为蜡,也可以直接使用市售产品,可以举出:例如,Nopcote PEM-17(商品名,SanNopco株式会社制造)、CHEMIPEARL W4005(商品名,三井化学株式会社制造)、AQUACER515、539、593(以上商品名,毕克化学日本株式会社制造)等。
另外,在记录方法包含加热工序等的情况下,从抑制蜡过于熔融且其性能降低的观点来看,优选使用蜡的熔点优选是50℃以上200℃以下、更优选熔点是70℃以上180℃以下、进一步优选熔点是90℃以上150℃以下的蜡。
蜡可以以乳液或悬浊液的形式供给。对于蜡的含有量,相对于白色油墨的总质量,以固体成分换算为0.1质量%以上10质量%以下,更优选为0.5质量%以上5质量%以下,进一步优选为0.5质量%以上2质量%以下。若蜡的含有量在上述范围内,则能够很好地发挥上述蜡的功能。此外,若白色油墨和后述的非白色油墨中的一方或双方含有蜡,则能够充分地得到对图像赋予光滑润泽的功能。
(添加剂)
白色油墨可以含有脲类、胺类、糖类等作为添加剂。作为脲类可以举出:尿素、乙烯脲、四甲基脲、硫脲、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮等;以及甜菜碱类(三甲基甘氨酸、三乙基甘氨酸、三丙基甘氨酸、三异丙基甘氨酸、N,N,N-三甲基丙氨酸、N,N.N-三乙基丙氨酸、N,N,N-三异丙基丙氨酸、N,N,N-三甲基甲基丙氨酸、肉碱、乙酰肉碱等)等。
作为胺类可以举出:二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺等。脲类和胺类也可以作为pH调节剂发挥功能。
糖类可以举出:葡萄糖、甘露糖、果糖、核糖、木糖、***糖、半乳糖、醛糖酸,葡萄糖醇(山梨糖醇)、麦芽糖、纤维二糖、乳糖、蔗糖、海藻糖以及麦芽三糖等。
(其它)
在本实施方式的记录方法中使用的白色油墨还可以根据需要,进一步含有防腐剂/防霉剂、防锈剂、螯合剂、粘度调节剂、抗氧化剂、抗菌剂等的成分。
1.1.3.白色油墨的物理性质以及向记录介质附着的方法
白色油墨附着工序只要是将记录头一边对记录介质进行扫描一边附着白色油墨的方式即可,可以按任意的方式进行。例如,优选通过能够以记录头为喷墨头并从喷墨头喷出白色油墨来进行。这样,能够以小型装置高效地进行少量多种类的印刷。
在白色油墨通过喷墨法附着到记录介质的情况下,白色油墨的粘度在20℃下优选设为1.5mPa·s以上15mPa·s以下,更优选设为1.5mPa·s以上7mPa·s以下,进一步优选设为1.5mPa·s以上5.5mPa·s以下。在白色油墨通过喷墨法附着到记录介质的情况下,容易将规定的图像高效地形成于记录介质。
从对记录介质的润湿扩展性合适的观点出发,白色油墨在25.0℃下的表面张力为40mN/m以下,优选为38mN/m以下,更优选为35mN/m以下,进一步优选为30mN/m以下。此外,表面张力的测定能够通过使用自动表面张力计CBVP-Z(协和表面科学公司制造),确认在25.0℃的环境下使用组合物润湿铂板时的表面张力来测定。
1.2.非白色油墨附着工序
非白色油墨附着工序是将非白色油墨向记录介质附着的工序。以下,进行非白色油墨的说明。关于向记录介质附着的方法将后述。
1.2.1.非白色色材
非白色油墨含有白色色材。非白色油墨中含有的非白色色材是指上述的白色色材以外的色材。作为非白色色材,可以举出例如染料、颜料等。非白色色材优选例如为青色、黄色、品红色、黑色等的彩色色材。
非白色色材既可以是染料及颜料中的任意一种,也可以是混合物。但是,在染料及颜料中,更优选包含颜料。颜料在耐光性、耐候性、耐气体性等保存稳定性方面优异,进一步从该观点出发,优选为有机颜料。
具体而言,颜料可以使用:不溶性偶氮颜料、缩合偶氮颜料、偶氮色淀、螯合偶氮颜料等偶氮颜料;酞菁颜料、苝及芘酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、喹酞酮颜料等多环式颜料;染料螯合物、染料色淀、硝基颜料、亚硝基颜料,苯胺黑、日光荧光颜料、碳黑等。上述颜料可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。进一步,也可以使用光亮性颜料作为非白色色材。
作为颜料的具体例子,没有特别限制,例如,可以举出以下的例子。
作为黑色颜料,可以举出:例如No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(以上,三菱化学公司(Mitsubishi ChemicalCorporation)制造)、Raven5750、Raven5250、Raven5000、Raven3500、Raven1255、Raven700等(以上,哥伦比亚碳(Carbon Columbia)公司制造)、Rega1400R、Rega1330R、Rega1660R、MogulL、Monarch700、Monarch800、Monarch880、Monarch900、Monarch1000、Monarch1100、Monarch1300、Monarch1400等(CABOT JAPAN K.K.制造)、ColorBlackFW1、ColorBlackFW2、ColorBlackFW2V、ColorBlackFW18、ColorBlackFW200、ColorB1ackS150、ColorBlackS160、ColorBlackS170、Printex35、PrintexU、PrintexV、Printex140U、SpecialBlack6、SpecialBlack5、SpecialBlack4A、SpecialBlack4(以上,Degussa(Evonik Degussa)公司制造)。
作为黄色颜料,可以举出:例如C.I.颜料黄1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、16、17、24、34、35、37、53、55、65、73、74、75、81、83、93、94、95、97、98、99、108、109、110、113、114、117、120、124、128、129、133、138、139、147、151、153、154、167、172、180。
作为品红色颜料,可以举出:例如C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、88、112、114、122、123、144、146、149、150、166、168、170、171、175、176、177、178、179、184、185、187、202、209、219、224、245、或者C.I.颜料紫19、23、32、33、36、38、43、50。
作为青色颜料,可以举出:例如C.I.颜料蓝1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:34、15:4、16、18、22、25、60、65、66;C.I.还原蓝4、60。
另外,作为品红色、青色以及黄色以外的颜料,没有特别限制,可以举出:例如C.I.颜料绿7、10;C.I.颜料棕3、5、25、26;C.I.颜料橙1、2、5、7、13、14、15、16、24、34、36、38、40、43、63。
作为珍珠颜料,没有特别限制,可以举出:例如二氧化钛包覆云母、鱼鳞箔、氧氯化铋等具有珍珠光泽和干涉光泽的颜料。
金属颜料没有特别限制,可以举出:例如由铝、银、金、铂、镍、铬、锡、锌、铟、钛、铜等单质或合金组合的颗粒。
另外,作为染料能够使用用于普通喷墨记录的各种染料,例如,直接染料、酸性染料、食用染料、碱性染料、反应性染料、分散染料、建筑染料、可溶性建筑染料、反应分散染料等。
非白色色材优选能够稳定地分散或溶解在分散介质中,根据需要,也可以使用分散剂分散。作为分散剂,可以举出与为了提高上述白色油墨的白色色材的分散性而使用的同样的分散剂。
非白色色材的含有量相对于非白色油墨的总质量,优选为0.3质量%以上20质量%以下,更优选为0.5质量%以上15质量%以下。而且,优选为1~10质量%,更优选为2~7质量%。
在非白色色材中采用颜料时的颜料颗粒的体积平均粒径优选为10nm以上300nm以下,更优选为30nm以上250nm以下,进一步优选为50nm以上250nm以下,特别优选为70nm以上200nm以下。进而,优选为80~150nm。非白色色材的体积平均粒径是通过上述体积平均粒径的确认方法作为初始状态测定的。当体积平均粒径在上述范围内时,从容易得到期待的色材并且容易使色材的特性等优选的观点出发,是优选的。
1.2.2.其它成分
非白色油墨除了非白色色材以外,还可以含有树脂颗粒、有机溶剂、表面活性剂、水、蜡、添加剂、树脂分散剂、防腐剂/防霉剂、防锈剂、螯合剂、粘度调节剂、抗氧化剂、抗菌剂等成分。
非白色油墨能够设为除色材以外的成分与白色油墨同样并且独立于白色油墨。这些成分均可以与上述的白色油墨同样,通过将“白色油墨“改读为“非白色油墨”,省略详细的说明。
非白色油墨与白色油墨同样地更优选为水系油墨。这样,能够进行减少了环境负荷的臭气等少的记录。
另外,非白色油墨与白色油墨同样地优选含有标准沸点为150.0℃以上280.0℃以下的有机溶剂。由此,能够进行图像的定影更快的记录。
而且,非白色油墨优选与白色油墨同样地不含有超过1.0质量%的标准沸点超过280.0的有机溶剂。由此能够进行图像的干燥更快的记录,还能够期待图像的紧贴性的提高。
1.2.3.非白色油墨的物理性质以及向记录介质附着的方法
非白色油墨附着工序只要是将记录头一边对记录介质进行扫描一边附着非白色油墨的方式即可,可以按任意的方式进行,但更优选通过以记录头为喷墨头并从喷墨头喷出非白色油墨来进行。这样,能够以小型装置高效地进行少量多种类的印刷。非白色油墨的粘度、表面张力等与白色油墨同样,因此省略说明。
1.3.记录介质
在本实施方式的记录方法中形成图像的记录介质是非白色的记录介质。记录介质可以具有吸收油墨的记录面,也可以不具有吸收油墨的记录面。因而,作为记录介质,没有特别限制,可以举出:例如非白色的、纸、膜、布等液体吸收性记录介质、承印物纸张等液体低吸收性记录介质、非白色的、金属、玻璃、高分子等液体非吸收性记录介质等。本实施方式的记录方法的优异效果在对液体低吸收性或者液体非吸收性的非白色的记录介质记录图像的情况下更加显著。在记录介质是低吸收性或非吸收性记录介质的情况下,能够更容易形成例如填充良好的图像。
液体低吸收性或液体非吸收性的记录介质是指具有完全不吸收、或者几乎不吸收油墨的性质的记录介质。定量地,液体非吸收性或液体低吸收性的记录介质是指“在布里斯托(Bristow)法中,从接触开始到30msec1/2的水吸收量为10mL/m2以下的记录介质”。这种Bristow法是作为短时间内液体吸收量的测定方法最普及的方法,也为日本纸与纸浆技术协会(JAP TAPPI)所采用。测试方法的详细内容在《JAPAN TAPPI纸浆测试方法2000年版》的标准No.51“纸及纸板-液体吸收性测试方法-Bristow法”中有叙述。与此相对,液体吸收性的记录介质是指不属于液体非吸收性以及液体低吸收性的记录介质。此外,在本说明书中,液体低吸收性及液体非吸收性有时只称为低吸收性和非吸收性。
作为液体非吸收性的记录介质,可以举出:例如,在纸等基材上涂覆塑料、在纸等基材上粘接塑料膜、以及不具有吸收层(接收层)的塑料膜等。作为这里所说的塑料,可以举出:聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯等。
另外,作为液体低吸收性的记录介质,例如,可以举出在表面设置有液体低吸收性的涂敷层的记录介质。例如被称为涂敷纸的记录介质。例如,作为基材为纸者,可以举出美术纸、铜版纸、哑光纸等承印物纸张,在基材为塑料膜时,可以举出在聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯等的表面涂敷聚合物等的记录介质;以及二氧化硅、钛等颗粒与粘结剂同时被涂敷的记录介质。
作为记录介质,也可以使用液体吸收性的记录介质。液体吸收性的记录介质是指上述的“在Bristow法中作为从接触开始到30msec1/2的水吸收量超过10mL/m2的记录介质”。
作为液体吸收性的记录介质,可以举出通过在记录介质的表面设置吸收液体的接收层而成为液体吸收性的记录介质。例如,可以举出喷墨用纸(喷墨专用纸)等。作为吸收液体的接收层,可以举出由液体吸收性的树脂、液体吸收性的无机微颗粒等构成的层。
作为液体吸收性的记录介质,还可以举出记录介质的基材其本身是液体吸收性的记录介质。例如,可以举出由纤维形成的布帛、以纸浆为成分的纸等。作为纸,可以举出普通纸、厚纸、衬纸等。衬纸可以举出由工艺纸浆、废纸等纸构成的衬纸。
本实施方式的记录方法向非白色的记录介质进行。作为非白色的记录介质,可以举出透明的记录介质(透明记录介质)。透明的记录介质也可以是无色透明、着色(有色)透明。另外,透明也包含半透明。这些是通过目视观察具有透光性的记录介质。另外是可见光透光性的记录介质。这种情况下,在本实施方式的记录方法中,能够从两面侧良好地视认形成于记录介质的单面的图像。
和/或作为非白色的记录介质,可以举出非白色的有色的记录介质(非白色的有色记录介质)。可以举出非白色的有色的不透明的记录介质、非白色的有色的透明的记录介质等。在这种情况下也通过本实施方式的记录方法,能够容易地形成视觉确认性或填充、画质差减少等画质良好的图像。非白色的有色记录介质可以是上述透明的记录介质,也可以不是透明的记录介质。不是透明的记录介质是指通过目视观察不具有透光性的记录介质。另外,是可见光不透光性的记录介质。在此,非白色的有色是白色以外的有色。
1.4.白色油墨附着工序与非白色油墨附着工序的关系
在本实施方式的记录方法中,使记录头对记录介质扫描来进行白色油墨附着工序和非白色油墨附着工序。这些工序能够使用后述的喷墨记录装置容易地进行。
扫描是一边将向记录介质附着油墨的记录头相对于记录介质相对地改变位置一边向记录介质附着油墨组合物的动作。通过扫描,进行油墨向记录介质的附着。扫描既可以一边使记录头相对于记录介质移动一边进行,也可以一边使记录介质相对于记录头移动一边进行。均是记录头对记录介质的扫描。将扫描也称为主扫描。
作为记录头,只要是能够使油墨附着到记录介质的记录头即可,没有进行限制,例如,除喷墨头以外,可以举出点击打印头、热转印打印头等。
白色油墨附着工序和非白色油墨附着工序通过同一扫描对记录介质的同一区域进行。在此,在如后所述的串行式喷墨记录装置的情况下,同一扫描是指主扫描方向上的记录头扫描一次,例如,在主扫描方向上记录头在记录介质的同一区域内往返进行多次扫描的情况下,是指往路或者返路中的一方(一次扫描)。因而,用同一扫描进行白色油墨附着工序和非白色油墨附着工序是指在一次记录头的扫描之间进行两个工序。
例如,在使用后述的图4所示的喷墨头从喷嘴列N1喷出白色油墨、从喷嘴列N2喷出非白色油墨进行扫描的情况下,喷嘴列N1和喷嘴列N2在投影到主扫描方向MS时具有在副扫描方向SS上重叠的部分。在这种情况下,通过喷墨头的一次扫描,白色油墨和非白色油墨附着到记录介质的同一区域。在上述例子的情况下,同一区域是将喷出白色油墨的喷嘴列N1和喷出非白色油墨的喷嘴列N2投影到主扫描方向MS时喷嘴列N1与喷嘴列N2在副扫描方向SS上相互重叠的部分。
在本实施方式的记录方法中,通过白色油墨附着工序和非白色油墨附着工序,在记录介质上形成使白色油墨和非白色油墨两者附着的区域。并且在该区域中,以每单位面积的白色色材的附着量A与非白色色材的附着量B的质量比(A/B)是0.03以上且0.99以下方式进行。附着量是每单位面积的质量,质量比(A/B)是附着量的质量比。
本实施方式的记录方法只要在记录介质的附着有白色油墨和非白色油墨的区域中至少具有质量比(A/B)是0.03以上且0.99以下的区域即可。
特别是,在附着有白色油墨和非白色油墨的记录介质的区域中,在每单位面积的非白色色材的附着量B最多的区域(附着量B为最大值的区域)中,质量比(A/B)可以设为0.03以上且0.99以下,是优选的。在这种情况下,在附着量B多且特别需要视觉确认性的区域中,能够设为视觉确认性优异的图像,是优选的。
在这种情况下,例如,在附着有白色油墨和非白色油墨的记录介质的区域中的、附着量B不是记录中的最大值的区域中,质量比(A/B)可以不一定是0.03以上且0.99以下,但可以设为0.03以上且0.99以下或者超过0.99,是优选的。特别是优选超过0.99。在这种情况下,在附着量B不是最大值的区域,也就是说,附着量B小于最大值的区域中,白色油墨与非白色油墨的混合变得更加良好,即使在这种区域中也能够形成视觉确认性良好的图像,另外,在由于质量比(A/B)大于0.99所以附着量B小于最大值的区域中,填充更优异,是优选的。
而且,在附着有白色油墨和非白色油墨的区域中,在附着量B是附着量B的最大值的40~100质量%的区域内,更优选质量比(A/B)是0.03以上且0.99以下。
另外,在附着有白色油墨和非白色油墨的区域中,在附着量B不到附着量B的最大值的40质量%的区域内,优选质量比(A/B)是0.03以上且0.99以下或者超过0.99。
1.5.附着量
在记录介质的附着有白色色材和非白色色材的区域中,白色色材的附着量A优选是0.1mg/inch2以下,更优选是0.05mg/inch2以下,进一步更优选是0.04mg/inch2以下,更进一步优选是0.03mg/inch2以下。另外该附着量优选是0.005mg/inch2以上,更优选是0.01mg/inch2以上,进一步优选是0.02mg/inch2以上。特别是,在使白色色材和非白色色材按质量比(A/B)为0.03以上且0.99以下附着的区域中,优选将附着量A设为上述范围。
另外,在记录介质的、使白色色材和非白色色材附着的区域中,对记录介质附着的白色油墨的附着量优选是0.1mg/inch2以上,更优选是0.3mg/inch2以上,进一步优选是0.5mg/inch2以上。另外,该附着量优选是15.0mg/inch2以下,更优选是10.0mg/inch2以下。特别是,在使白色色材和非白色色材按质量比(A/B)为0.03以上且0.99以下附着的区域中,优选将附着量设为上述范围。
通过形成这种区域,从而能够进一步提高所得到的图像的画质。在本实施方式的记录方法中,上述的白色色材的附着量A或白色油墨组合物的附着量在上述区域中它们的附着量只要至少具有作为上述范围的区域即可。优选是,在上述区域中的、非白色油墨的附着量最大的区域、非白色色材B的附着量最大的区域中,更优选它们的附着量是上述范围。
此外,上述区域中的、非白色油墨的附着量最大的区域中的非白色油墨的附着量优选是3mg/inch2以上,更优选是5mg/inch2以上。另外,优选是20mg/inch2以下,更优选是15mg/inch2以下,进一步优选是12mg/inch2以上。
另外,上述区域中的、非白色色材的附着量最大的区域中的非白色色材的附着量B优选是0.1mg/inch2以上,更优选是0.2mg/inch2以上。另外,优选是1mg/inch2以下,更优选是0.5mg/inch2以下,进一步优选是0.4mg/inch2以上。
另外,在附着有白色色材和非白色色材的区域中,对记录介质附着的白色油墨的附着量可以设为固定,也可以根据位置的不同而不同。特别是,可以与非白色油墨的附着量相应地根据位置的不同而不同,也可以以成为上述的白色色材的附着量之比所优选的范围的方式,与非白色油墨的附着量相应地根据位置的不同而不同。
另外,在白色油墨附着工序和非白色油墨附着工序中分别从记录头喷出的白色油墨的最大墨滴质量与喷出的非白色油墨的最大墨滴质量相比优选是2倍以下,更优选是1倍以下,进一步更优选是不到(小于)1倍。而且,优选是0.8倍以下,更优选是0.5倍以下。下限优选是0.1倍以上,更优选是0.3倍以上。
由此,白色油墨与非白色油墨的混合效率进一步提高,能够进一步提高所得到的图像中的面内画质差。
在此,墨滴质量是从记录头喷出的一个墨滴的质量。也称为墨点质量。
白色油墨的最大墨滴质量相对于非白色油墨的最大墨滴质量的差(白色油墨的最大墨滴质量-非白色油墨的最大墨滴质量)优选是10ng以下,更优选是5ng以下,进一步优选是0ng以下,更优选是不到0ng,特别优选是-5ng以下。另外,虽然没有进行限制,但是优选是-30ng以上,优选是-20ng以上,优选是-10ng以上。
记录中的白色油墨的最大墨滴质量、非白色油墨的最大墨滴质量分别是独立的,优选是30ng以下,更优选是25ng以下,进一步优选是20ng以下,更进一步优选是15ng以下,特别优选是10ng以下。另外,最大的墨滴质量是独立的,优选是3ng以上,更优选是5ng以上,进一步优选是10ng以上,特别优选是15ng以上,也可以设为20ng以上。
如上所述,白色油墨附着工序和非白色油墨附着工序是通过一次扫描进行的,白色油墨和非白色油墨对一次扫描中的同一区域的同一位置滴落的定时有时不同,但是非常微小的时间差。但是,白色油墨和非白色油墨对一次扫描中的同一区域的同一位置滴落的顺序没有进行特别限制。
在进行本实施方式的记录方法的情况下,如后述的喷墨记录装置所示,可以通过反复进行记录头的扫描(主扫描)和在与该扫描的方向交叉的方向上改变记录头与记录介质的相对位置的副扫描来进行记录。可以通过交替地反复进行来进行记录。另外,在主扫描之后的副扫描中,可以使记录头按比喷嘴列的长度短的长度在副扫描方向上移动,通过下一次主扫描对通过前次主扫描扫描了的区域进行扫描。在这种情况下,对在一次扫描中通过记录头的喷嘴列进行了油墨附着的区域,通过其它扫描进一步进行油墨的附着。也就是说,记录头的喷嘴列通过其它扫描与在一次扫描中记录头的喷嘴列所对置的记录介质的区域进一步对置。
副扫描既可以使记录介质相对于记录头移动来进行,也可以使记录头相对于记录介质移动来进行。
这样,在记录中,可以存在对于记录介质的通过记录头的一次扫描使油墨附着的扫描区域,进一步通过其它扫描使该油墨附着的区域。也就是说可以存在对相同区域进行两次以上的扫描的区域。此外,将对相同区域进行扫描的次数称为扫描的次数(扫描数、进程数)。
用记录介质的副扫描方向上的一次副扫描的距离除记录头的副扫描方向的长度而得到的数量相当于扫描的次数。扫描的次数是各油墨的扫描数。扫描的次数是1以上,优选是2以上,更优选是4以上。另外虽然没有进行限制,但是优选是20以下,更优选是15以下,进一步优选是10以下。在扫描的次数是上述范围以上的情况下,浓度不均减少、画质差减少更优异,是优选的。在扫描的次数是上述范围以下的情况下,印刷速度更优异,是优选的。
本实施方式的记录方法在如上所述进行扫描的情况下,适当地配置记录头的喷出白色油墨的喷嘴和喷出非白色油墨的喷嘴来控制喷出,从而在一次主扫描中的记录介质的记录区域内,能够形成白色油墨先滴落的区域和非白色油墨先滴落的区域。
这样,在图像中有时白色油墨与非白色油墨的混合进一步提高,能够缩小图像的正反的视觉确认性之差(详细参照实施例的说明)。
另外,以往,在透明的记录介质中将非白色油墨层和白色油墨层通过不同的扫描重叠记录于相同的位置的情况下,若为了提高非白色油墨层的视觉确认性而提高白色油墨层的背景隐蔽性,则非白色油墨的图像从白色油墨层侧的视觉确认性有时会进一步劣化,但本实施方式的记录方法无论从记录介质的哪一侧视认,图像的视觉确认性都是优异的。
1.6.其它工序
本实施方式的记录方法具有使白色油墨和非白色油墨分别向记录介质附着的工序。但是,根据需要也可以进一步包含使一种以上的其它白色油墨和其它非白色油墨向记录介质附着的工序。在这种情况下,这些工序的顺序和次数不进行限制,能够根据需要适当地进行。进而,本实施方式的记录方法还可以具备加热记录介质的工序(后加热工序)。
2.喷墨记录装置
本实施方式的喷墨记录装置具有:输送单元,其输送记录介质;记录头,其将包含白色色材的白色油墨和包含非白色色材的非白色油墨喷出并使其附着于记录介质;扫描单元,其使记录头对记录介质进行扫描;以及控制部,其控制输送单元、记录头和扫描单元。
以下,参照附图说明能够实施本实施方式的记录方法的喷墨记录装置的一例。
图1是示意性地表示喷墨记录装置的概略截面图。图2是表示图1的喷墨记录装置1的滑架周边的构成的一例的立体图。如图1、2所示,喷墨记录装置1具备:记录头2、IR热源3、压板热源4、热源5、冷却风扇6、预热源7、送风风扇8、滑架9、压板11、滑架移动机构13、输送单元14以及控制部CONT。喷墨记录装置1通过图2所示的控制部CONT来控制整个喷墨记录装置1的动作。
记录头2是通过将白色油墨和非白色油墨从记录头2的喷嘴喷出并使其附着从而在记录介质M中进行记录的构成。在本实施方式中,记录头2是串行式记录头,对记录介质M相对地在主扫描方向上进行多次扫描而使白色油墨和非白色油墨附着到记录介质M。记录头2搭载于图2所示的滑架9。记录头2通过使滑架9在记录介质M的介质宽度方向上移动的滑架移动机构13的动作对记录介质M相对地在主扫描方向上进行多次扫描。介质宽度方向是指记录头2的主扫描方向。将向主扫描方向的扫描也称为主扫描。
另外,在此,主扫描方向是搭载有记录头2的滑架9所移动的方向。在图1中,是与作为用箭头SS示出的记录介质M的输送方向的副扫描方向交叉的方向。在图2中,记录介质M的宽度方向、也就是说用S1-S2表示的方向是主扫描方向MS,用T1→T2表示的方向是副扫描方向SS。此外,通过一次扫描在主扫描方向、即箭头S1或者箭头S2中的任意一个方向上进行扫描。并且,反复进行多次记录头2的主扫描和作为记录介质M的输送的副扫描,从而对记录介质M进行记录。
对记录头2供给白色油墨或非白色油墨的盒12包含独立的多个盒。盒12以相对于搭载有记录头2的滑架9能够装卸的方式装载。在多个盒的每一个盒中填充有非白色油墨或白色油墨,从盒12向各喷嘴供给白色油墨或非白色油墨。此外,在本实施方式中,示出了盒12装载于滑架9的例子,但不限于此,也可以是盒12设置于滑架9以外的位置并由供给管(未图示)向各喷嘴供给的方式。另外,喷出白色油墨的喷嘴或喷出非白色油墨的喷嘴能够与盒12的配置一起适当地设计。
记录头2的喷出能够使用现有公知的方式。在本实施方式中,使用利用压电元件的振动而喷出液滴的方式、即通过电致伸缩元件的机械变形从而形成墨滴的喷出方式。
喷墨记录装置1具备当从记录头2喷出油墨或非白色油墨时用于对记录介质M进行加热的IR热源3和压板热源4。在本实施方式中,当用干燥工序将记录介质M干燥时,能够使用IR热源3、送风风扇8、压板热源4、预热源7等干燥机构。将油墨附着时对附着于记录介质的油墨进行的干燥工序也称为一次干燥工序。
此外,当使用IR热源3时,能够从记录头2侧通过红外线的辐射以放射式对记录介质M进行加热。由此,记录头2也容易同时被加热,但与压板热源4等从记录介质M的反面加热的情况相比,能够不受记录介质M厚度的影响地进行升温。另外,也可以具备将暖风或者与环境相同温度的风吹到记录介质M而使记录介质M上的油墨或非白色油墨干燥的各种风扇(例如送风风扇8)。
压板热源4经由压板11在与记录头2对置的位置对记录介质M进行加热,使得能够比由记录头2喷出的非白色油墨或白色油墨附着于记录介质M的时刻早的时刻进行干燥。压板热源4能够以传导式对记录介质M进行加热,如上所述在本实施方式的记录方法中,根据需要使用,在使用的情况下,优选进行控制使得记录介质M的表面温度成为40.0℃以下。
在油墨附着工序中,也可以不具备通过干燥机构将附着于记录介质的油墨干燥的干燥工序,或者以比较低的温度进行干燥工序。在这种情况下,附着于记录介质的油墨干燥的快速程度得到抑制,从而填充等更优异,是优选的。
当油墨附着工序时通过干燥机构将记录介质M进行干燥或者不进行干燥的情况下,记录介质M的表面温度的上限优选是45.0℃以下,更优选是40.0℃以下,但进一步更优选是38.0℃以下,特别优选是35.0℃以下。而且优选是30℃以下,优选是28℃以下,优选是25℃以下。另外,记录介质M的表面温度的下限优选是20℃以上,优选是25.0℃以上,更优选是28.0℃以上,进一步优选是30.0℃以上,特别更优选是32.0℃以上。另外,也可以设为不用上述这样的干燥机构对记录介质进行加热的温度,是优选的。
在温度为上述范围以下的情况下,能够抑制记录头2内的白色油墨或非白色油墨的干燥和组合变动,对记录头2的内壁进行的树脂颗粒等的熔敷得到抑制。另外,填充、显色、画质差等更优异,是优选的。另外,在温度为上述范围以上的情况下,能够在记录介质M上将白色油墨或非白色油墨尽早固定,能够提高画质。此外,上述温度是油墨附着工序时的、与记录介质表面的记录头对置的位置的最高温度。
热源5是使附着于记录介质M的油墨干燥以及固化、也就是说用于二次加热或者二次干燥的热源。热源5能够用于后加热工序。热源5对记录有图像的记录介质M进行加热,从而油墨中所包含的水分等更快速地蒸发挥散,通过油墨中所包含的树脂形成油墨膜。这样,在记录介质M上油墨膜稳固地定影或者粘接并成为造膜性优异的油墨膜,可以在短时间内得到优异的高画质的图像。基于热源5的记录介质M的表面温度的上限优选是120.0℃以下,更优选是100.0℃以下,进一步优选是90.0℃以下。另外,记录介质M的表面温度的下限优选是60.0℃以上,更优选是70.0℃以上,进一步优选是80.0℃以上。通过温度位于上述范围,可以在短时间内得到高画质的图像。此外,上述温度是记录中的、受到记录介质的二次加热的部分的最高温度。
喷墨记录装置1可以具有冷却风扇6。在将记录于记录介质M的油墨干燥后,通过冷却风扇6将记录介质M上的油墨冷却,从而能够在记录介质M上紧贴性良好地形成油墨涂膜。
另外,喷墨记录装置1也可以具备在对记录介质M附着油墨之前将记录介质M预先加热的预热源7。
在滑架9的下方具备:压板11,其支撑记录介质M;滑架移动机构13,其使滑架9相对于记录介质M相对地移动;以及输送单元14,其是将记录介质M向副扫描方向输送的辊。滑架移动机构13和输送单元14的动作由控制部CONT控制。
图3是喷墨记录装置1的功能框图。控制部CONT是用于进行喷墨记录装置1的控制的控制单元。接口部101(I/F)在计算机130(COMP)和喷墨记录装置1之间用于进行数据的收发。CPU102是用于进行喷墨记录装置1整体的控制的运算处理装置。存储器103(MEM)用于确保保存CPU102的程序的区域或作业区域等。CPU102通过单元控制电路104(UCTRL)来控制各单元。此外,检测器组121(DS)监视喷墨记录装置1内的状况,控制部CONT基于其检测结果来控制各单元。
输送单元111(CONVU)控制喷墨记录的副扫描(输送单元),具体而言,控制记录介质M的输送方向和输送速度。具体而言,通过控制由马达驱动的输送辊的旋转方向和旋转速度来控制记录介质M的输送方向和输送速度。
滑架单元112(CARU)控制喷墨记录的主扫描(进程)(扫描单元),具体而言,使记录头2在主扫描方向上往返移动。滑架单元112具备搭载记录头2的滑架9和用于使滑架9往返移动的滑架移动机构13。
打印头单元113(HU)控制来自记录头2的喷嘴的白色油墨或者非白色油墨的喷出量。例如,在记录头2的喷嘴被压电元件驱动的情况下,控制各喷嘴中的压电元件的动作。可以通过打印头单元113来控制各油墨附着的定时、白色油墨或非白色油墨的点尺寸、质量等。另外,可以通过滑架单元112和打印头单元113的控制的组合,来控制每次扫描的非白色油墨或白色油墨的附着量。
干燥单元114(DU)控制IR热源3、预热源7、压板热源4、热源5等各种热源的温度。
上述的喷墨记录装置1交替地反复进行使搭载记录头2的滑架9在主扫描方向上移动的动作(主扫描)和输送动作(副扫描)。此时,控制部CONT当进行各进程时,控制滑架单元112而使记录头2在主扫描方向上移动,并且控制打印头单元113而使白色油墨或非白色油墨的液滴从记录头2的规定的喷嘴孔喷出,使白色油墨或非白色油墨的液滴附着于记录介质M。另外,控制部CONT控制输送单元111,而在进行输送动作时以规定的输送量(传送量)将记录介质M向输送方向输送。
在本实施方式的记录方法中,控制部CONT进行控制,使得通过由扫描单元进行的同一扫描使白色油墨和非白色油墨附着于记录介质M的同一区域,在记录介质M的同一区域内,以每单位面积的白色色材的附着量A与非白色色材的附着量B的质量比(A/B)成为0.03以上且0.99以下的方式进行附着。
喷墨记录装置1通过重复进行主扫描(进程)和副扫描(输送动作),从而附着有多个液滴(点)的记录区域逐渐被输送。然后,通过热源5使附着于记录介质M的液滴干燥,完成图像。之后,完成的记录物可以通过卷绕机构(未图示)卷绕为筒状,或者通过平台机构(未图示)来输送。
根据这种喷墨记录装置,能够一边将白色油墨与非白色油墨混合一边对记录介质记录图像。由此能够得到视觉确认性良好的图像。另外所得到的图像的视觉确认性在正面、反面均良好,例如,在对透明的记录介质的表面进行记录的情况下,能够使从记录介质的反面侧的视觉确认性也变得良好。进而,能够通过同一扫描附着白色油墨和非白色油墨,因此能够提高记录速度。
记录装置如上述例子所示,能够设为通过主扫描和副扫描进行的串行式记录装置。另一方面,在图1中,记录装置也可以设为记录头2成为记录介质的记录宽度以上的长度并通过一边输送记录介质一边进行的一次扫描进行记录的线式记录装置。
关于第二本发明,以下说明本发明的若干实施方式。以下说明的实施方式说明本发明的一例。本发明不受以下的实施方式的限制,还包括在不变更本发明的主旨的范围内实施的各种变形方式。此外,以下说明的全部构成不限于是本发明的必要构成。
1.喷墨记录方法
本发明的一实施方式的喷墨记录方法是使用水系油墨组合物向记录介质进行的喷墨记录方法,具备将所述水系油墨组合物从喷墨头喷出并使其附着于所述记录介质的油墨附着工序,所述水系油墨组合物含有:有机溶剂A,其是在25℃下的表面张力为30mN/m以下的1,2-链烷二醇;以及有机溶剂B,其是标准沸点为250℃以下且碳原子数为3以上的双末端链烷二醇,所述喷墨头具备使所述水系油墨组合物循环的循环机构。此外,在本实施方式的喷墨记录方法中,将1个以上的水系油墨组合物从喷墨头喷出并向记录介质附着,但在有2个以上的油墨组合物的情况下,符合上述水系油墨组合物的油墨组合物至少有1个即可,也可以不一定全部油墨组合物符合上述的水系油墨组合物。
以下,按照本实施方式的喷墨记录方法的各工序,可以使用的记录介质、水系油墨组合物、喷墨记录装置的顺序进行说明。
1.1.各工序
1.1.1.油墨附着工序
在油墨附着工序中,从具备使水系油墨组合物在内部循环的循环机构的喷墨头喷出上述水系油墨组合物并使其附着到记录介质。通过喷墨头具备循环机构,从而能够使喷嘴附近的水系油墨组合物循环,使刚刚干燥的水系油墨组合物恢复,使喷嘴的喷出稳定性变得良好。
在油墨附着工序中,可以使水系油墨组合物向加热后的状态的记录介质附着。在这种容易干燥的条件下,也通过喷墨头具备循环机构,从而能够使喷嘴的喷出稳定性变得良好。另外,通过使水系油墨组合物向被预先加热了的状态的记录介质附着,从而水系油墨组合物的干燥速度能够进一步变快,能够加快记录介质的输送速度。
本工序既可以使用串行式记录装置来进行,也可以使用行式记录装置来进行。
1.1.2.其它工序
本实施方式的喷墨记录方法可以包含多个油墨附着工序。而且,本实施方式的喷墨记录方法可以具备:使附着于记录介质的水系油墨组合物干燥的干燥工序、加热记录介质的工序、层压工序等。
1.1.2.1.干燥工序
本实施方式的喷墨记录方法可以具有干燥工序。本实施方式的喷墨记录方法可以具备在油墨附着工序之前或者油墨附着工序时将记录介质干燥的干燥工序。干燥工序除将记录停止并放置的单元以外,还能够通过使用干燥机构使其干燥的单元来进行。
作为使用干燥机构使其干燥的单元,可以举出:对记录介质进行常温的送风或暖风的送风的单元(送风式)、对记录介质照射产生热的放射线(红外线等)的单元(放射式)、与记录介质接触而对记录介质传递热的构件(传导式)、以及这些单元的两种以上的组合。在干燥工序中也是与加热相伴的工序称为一次加热工序。使用干燥机构的干燥工序直接对附着于记录介质的水系油墨组合物进行干燥促进。在进行干燥工序的情况下,能够促进附着于记录介质的水系油墨组合物的干燥,减少由水系油墨组合物的渗色(bleed)导致的图像劣化。将这种干燥工序也称为一次干燥工序。
另一方面,还优选不进行使用干燥机构的干燥工序。在本实施方式中使用的水系油墨组合物含有标准沸点为250℃以下的有机溶剂B,因此干燥速度快。因此,在不进行使用干燥机构的干燥工序的情况下,也能够抑制附着于记录介质的水系油墨组合物渗色且图像劣化。另外,通过不进行使用干燥机构的干燥工序,喷嘴的喷出稳定性更优异,有时油墨的润湿扩展性好且画质更优异。
水系油墨组合物附着时记录介质的表面温度优选是45℃以下,更优选是43℃以下,进一步优选是40℃以下,进一步更优选是38℃以下,特别优选是35℃以下。另一方面,下限优选是20℃以上,更优选是23℃以上,进一步优选是25℃以上,特别优选是28℃以上,进一步优选是30.0℃以上,更优选是32.0℃以上。而且,优选是35.0℃以上,更优选是37.0℃以上。
而且,更优选是20℃以上45℃以下。另外,优选是27℃以上45℃以下,更优选是28℃以上43℃以下,进一步优选是30℃以上40℃以下,特别优选是32℃以上38℃以下。该温度是附着工序中的记录介质的记录面接受水系油墨组合物的附着的部分的表面温度,是记录区域中的附着工序的最高温度。是在记录中与喷墨头对置的位置的记录介质的表面温度。在表面温度是上述上限以下的情况下,在图像劣化的抑制、堵塞减少、高光泽方面是更优选的。在上述下限以上的情况下,在坚固性、油墨的扩展良好且画质优异方面是更优选的。
附着时记录介质的表面温度由于进行使用干燥机构的干燥工序,所以能够设为比较高,由于不进行使用干燥机构的干燥工序,所以能够设为比较低。
在进行干燥工序的情况下,能够与上述的油墨附着工序的1个或者2个以上同时进行。在干燥工序与附着工序同时进行的情况下,也能够将附着工序的记录介质的表面温度设为上述范围,是优选的。在这样进行干燥工序的情况下,有时将该工序称为第一加热工序。
1.1.2.2.加热工序
本实施方式的喷墨记录方法可以具备在油墨附着工序之后加热记录介质的加热工序。加热工序例如能够使用适当的加热单元进行。油墨附着工序后的加热工序例如通过后热源(在后述的喷墨记录装置的例子中热源5符合。)进行。此外,加热单元不限于喷墨记录装置所具备的加热单元,也可以使用其它加热单元。能够使由此得到的图像干燥,使其更充分地定影,因此例如能够设为可以尽早使用记录物的状态。将加热工序也称为二次加热工序或后加热工序。
在这种情况下的记录介质的温度没有进行特别限制,例如,可以鉴于记录物所包含的树脂颗粒的Tg等来设定。在考虑树脂颗粒的Tg的情况下,与树脂颗粒的Tg相比可以设定为5℃以上,优选是10℃以上。
通过加热工序的加热达到的记录介质的表面温度优选是30℃以上120℃以下,特别优选是40℃以上100℃以下,更优选是50℃以上95℃以下,进一步优选是70℃以上90℃以下。特别优选是60℃以上。若记录介质的温度是该程度的范围,则能够进行记录物中所包含的树脂颗粒的成膜、平坦化,并且能够使得到的图像干燥,能够使其更充分地定影。
另外,在本实施方式的喷墨记录方法中,使用后述的水系油墨组合物且干燥的速度快,因此能够以更少的能量来干燥图像。
1.2.记录介质
在本实施方式的喷墨记录方法中使用的记录介质既可以使用吸收性记录介质,也可以使用低非吸收性记录介质。低非吸收性记录介质(低吸收性记录介质和非吸收性记录介质)是指具有几乎不吸收油墨、仅吸收少量油墨、或者完全不吸收油墨的性质的记录介质。定量地,在本实施方式中使用的低非吸收性记录介质是指“在Bristow法中,从接触开始到30msec1/2的水吸收量为10mL/m2以下的记录介质”。该Bristow法是作为短时间内液体吸收量的测定方法最普及的方法,也为日本纸与纸浆技术协会(JAPAN TAPPI)所采用。测试方法的详细内容在《JAPANTAPPI纸浆测试方法2000年版》的标准No.51“纸及纸板-液体吸收性测试方法-Bristow法”中有叙述。作为这种低非吸收性记录介质,可以举出在记录面不具备具有油墨吸收性的油墨接收层的记录介质、在记录面具备油墨吸收性小的涂层的记录介质。
作为非吸收性记录介质没有进行特别限制,例如,可以举出在不具有油墨吸收层的塑料膜、纸等基材上涂敷有塑料等的介质、粘接有塑料膜的介质等。基于塑料等的涂敷是油墨非吸收性的涂敷。作为在此所说的塑料,可以举出聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚烯烃等。作为聚烯烃,可以举出聚乙烯、聚丙烯等。
作为低吸收性记录介质没有进行特别限制,可以举出例如在表面设置有涂敷层的涂敷纸。涂敷层例如由树脂、无机微颗粒等构成,是油墨低吸收性的层。作为涂敷纸没有进行特别限制,可以举出例如美术纸、铜版纸、哑光纸等承印物纸张。
吸收性记录介质是指上述的“在Bristow法中,从接触开始到30msec1/2的水吸收量超过10mL/m2的记录介质”。作为吸收性记录介质,可以举出普通纸、喷墨专用纸等纸、布等。
根据本实施方式的喷墨记录方法,水系油墨组合物特别是含有有机溶剂A,由此,油墨向低非吸收性记录介质的润湿扩展性优异,因此能够得到OD值高且显色性优异的画质。另外,根据本实施方式的喷墨记录方法,水系油墨组合物特别是含有有机溶剂B,由此,油墨向吸收性记录介质的浸透得到抑制,因此,色材停留于表面,能够得到OD值高且显色性优异的画质。
此外,记录介质无论成为袋状还是成为片状都可以。另外,也可以对记录介质进行预先电晕处理、底漆处理等表面处理,通过这些表面处理,有时能够改善油墨从记录介质剥离的剥离性。
本实施方式的喷墨记录方法可以是使用如下喷墨记录装置进行的记录方法:使用水系油墨组合物进行向低非吸收性记录介质的记录和向吸收性记录介质的记录。另外,也可以是使用喷墨记录装置在低非吸收性记录介质和吸收性记录介质中的任意一者中进行的记录方法。例如,喷墨记录装置设定有记录条件,使得均可以使用本实施方式的水系油墨组合物进行向低非吸收性记录介质的记录和向吸收性记录介质的记录。从这些记录条件的设定选择向低非吸收性记录介质的记录,或者向吸收性记录介质的记录,使用所选择的记录条件的设定进行记录。记录的条件不进行限制,例如是油墨附着量、记录分辨率、干燥工序的温度等。
1.3.水系油墨组合物
在本实施方式的喷墨记录方法中可以使用的水系油墨组合物含有:有机溶剂A,其是25℃下的表面张力为30mN/m以下的1,2-链烷二醇;以及有机溶剂B,其是标准沸点为250℃以下且碳原子数为3以上的双末端链烷二醇。所述水系油墨组合物由于含有有机溶剂A和有机溶剂B,所以能够用于向低吸收性记录介质的记录和向吸收性记录介质的记录。另外,所述水系油墨组合物从具备使油墨在内部循环的循环机构的喷墨头喷出并用于记录。以下,关于所述水系油墨组合物所含有的各成分进行说明。
1.3.1.有机溶剂A
所述水系油墨组合物含有作为25℃下的表面张力为30mN/m以下的1,2-链烷二醇的有机溶剂A。有机溶剂A具有提高向低非吸收性记录介质的润湿扩展性而另一方面促进向吸收性记录介质的浸透的作用。由此,油墨向低非吸收性记录介质的润湿扩展性优异,因此在低非吸收性记录介质中能够得到OD值高且显色性优异的画质。
有机溶剂A的25℃下的表面张力是30mN/m以下,优选是29mN/m以下,更优选是28mN/m以下,特别优选是27mN/m以下。另外,有机溶剂A的25℃下的表面张力优选是10mN/m以上,更优选是15mN/m以上,特别优选是20mN/m以上。25℃下的表面张力位于上述范围的1,2-链烷二醇作为浸透溶剂是有用的,能够提高油墨向低非吸收性记录介质的润湿扩展性。此外,作为表面张力的测定方法,能够例示使用一般使用的表面张力计(例如,协和界面科学(株)制造,表面张力计CBVP-Z等)并用威廉米(Wilhelmy)法在液温25℃下进行测定的方法。
作为这种有机溶剂A,优选碳原子数为5以上的1,2-链烷二醇,更优选碳原子数为5~7的1,2-链烷二醇。作为有机溶剂A的具体例,可以举出1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-庚二醇等,优选1,2-戊二醇和1,2-己二醇中的任意一者,特别优选1,2-己二醇。
有机溶剂A的含有量的上限相对于所述水系油墨组合物的总质量优选是10质量%以下,更优选是8质量%以下,特别优选是7质量%以下。有机溶剂A的含有量的下限相对于所述水系油墨组合物的总质量,优选是0.5质量%以上,更优选是1质量%以上,进一步优选是2质量%以上,特别优选是3质量%以上。当有机溶剂A的含有量位于上述范围时,能够充分地提高向低非吸收性记录介质的润湿扩展性,因此在低非吸收性记录介质中容易得到OD值高且显色性优异的画质。另外,有机溶剂A有降低油墨的动态表面张力的功能,虽然有时会产生墨雾,但是有机溶剂A的含有量若位于上述范围,则能够防止这种危害。
1.3.2.有机溶剂B
所述水系油墨组合物含有作为标准沸点为250℃以下且碳原子数为3以上的双末端链烷二醇的有机溶剂B。有机溶剂B有抑制由有机溶剂A促进的、油墨向吸收性记录介质浸透的功能。由此,油墨向吸收性记录介质的浸透得到抑制,因此,色材保留于表面,特别是在吸收性记录介质中能够得到OD值高且显色性优异的画质。
认为有机溶剂B有这种功能的原因推测是在两个末端具有羟基的结构起作用、或者这些有机溶剂B有粘度稍高的倾向起作用。不过,原因不限于此。
有机溶剂B的标准沸点是250℃以下,优选是245℃以下,特别优选是240℃以下。若有机溶剂B的标准沸点是上述范围内,则当使油墨向低非吸收性记录介质附着并形成图像时,能够使有机溶剂B快速挥发,因此适合低非吸收性记录介质的喷墨记录方法。另外,干燥性、画质等更优异,是优选的。
另一方面,有机溶剂B的标准沸点优选是160℃以上,更优选是180℃以上,进一步优选是200℃以上,特别优选是210℃以上,进一步优选是220℃以上,特别优选是230℃以上。在标准沸点是上述范围以上的情况下,喷出可靠性等更优异,是优选的。另外,将有抑制由有机溶剂A促进的、油墨向吸收性记录介质浸透的功能的有机溶剂B推测为有标准沸点是上述范围的倾向。此外,本说明书中的“标准沸点”是指在压力为1atm下的沸点。
作为这种有机溶剂B,可以举出碳原子数为3以上的双末端链烷二醇,优选碳原子数为3~7的双末端链烷二醇。作为有机溶剂B的具体例,可以举出1,3-丙二醇(214℃)、1,4-丁二醇(228℃)、1,5-戊二醇(239℃)、1,6-己二醇(250℃)等,优选1,3-丙二醇、1,5-戊二醇以及1,6己二醇中的任意一者,特别优选1,5-戊二醇。此外,括弧内的数字表示标准沸点。
有机溶剂B的含有量的上限相对于所述水系油墨组合物的总质量优选是30.0质量%以下,更优选是25.0质量%以下,特别优选是20.0质量%以下。进而,优选是17.0质量%以下,更优选是15.0质量%以下。另一方面,有机溶剂B的含有量的下限相对于所述水系油墨组合物的总质量,优选是4.0质量%以上,更优选是6.0质量%以上,特别优选是7.0质量%以上。进而,优选是10.0质量%以上,更优选是14.0质量%以上。当有机溶剂B的含有量位于上述范围时,能够充分地抑制由有机溶剂A促进的、油墨向吸收性记录介质的浸透,因此在低非吸收性记录介质中容易得到OD值高且显色性优异的画质。
有机溶剂A和有机溶剂B的合计含有量的上限相对于所述水系油墨组合物的总质量优选是30.0质量%以下,更优选是25.0质量%以下,特别优选是20.0质量%以下。有机溶剂A和有机溶剂B的合计含有量的下限相对于所述水系油墨组合物的总质量较优选是3.0质量%以上,优选是5.0质量%以上,更优选是7.0质量%以上,特别优选是10.0质量%以上。进一步优选是13.0质量%以上。无论有机溶剂A还是有机溶剂B都是亲水性有机溶剂,因此向水的溶解性高,但若有机溶剂A和有机溶剂B的合计含有量位于上述范围内,则即使在使油墨向低非吸收性记录介质附着的情况下,也能够减少画质的劣化。
另外,在所述水系油墨组合物中,所述有机溶剂B的含有量(MB)相对于所述有机溶剂A的含有量(MA)的质量比(MB/MA)的上限较优选是20.0以下,优选是16.0以下,更优选是10.0以下,特别优选是6.0以下。进一步优选是5.0以下。另一方面,质量比(MB/MA)的下限优选是0.2以上,更优选是0.5以上,特别优选是1以上。进一步优选是2.0以上,更优选是3.0以上,更优选是4.0以上。若质量比(MB/MA)位于上述范围内,则有机溶剂A与有机溶剂B的含有量的平衡良好,因此,能够容易提高低非吸收性记录介质和吸收性记录介质这两者的画质,并且,能够容易确保油墨的喷出稳定性。
1.3.3.水
所述水系油墨组合物含有水。在本说明书中,“水系”是指含有水作为主要的溶剂成分之一。水是作为主溶剂成分被包含、通过干燥进行蒸发挥散的成分。水优选是离子交换水、超滤水、逆渗透水、蒸馏水等纯水或超纯水等尽可能地除去了离子性杂质之后的水。另外,若使用通过紫外线照射或添加过氧化氢等而灭菌的水,则在长期保存水系油墨组合物的情况下,能够抑制霉菌或细菌的产生,因此优选。水的含有量虽然没有进行特别限制,但是相对于水系油墨组合物的总质量优选是40.0质量%以上,更优选是50.0质量%以上,更优选是70.0质量%以上,进一步优选是75.0质量%以上,进一步更优选是80.0质量%以上98.0质量%以下,特别优选是85.0质量%以上95.0质量%以下。
将所述水系油墨组合物所含有的水和各有机溶剂的各标准沸点与所述水系油墨组合物中的各含有量加权平均后的值(以下,也称为“溶剂组合沸点”。)优选是130℃以下,更优选是90~120℃,特别优选是95~115℃。各有机溶剂是有机溶剂A、B以及根据情况含有的其它有机溶剂。当该溶剂组合沸点位于上述范围内时,特别是在使油墨附着于低非吸收记录介质的情况下,能够使油墨中所包含的溶剂快速挥发,因此,难以形成粘稠的图像,容易得到OD值高且显色性优异的画质。
溶剂组合沸点是,按各有机溶剂和水的各成分的每一成分,关于各成分求出将该成分的标准沸点乘以该成分的相对于油墨(油墨100质量%)的含有量(质量%)而得到的值的总和并用100除以总和而得到的值。是不仅考虑各成分的含有量相对于各有机溶剂及水的整体所占的比例、而且考虑各有机溶剂及水的整体相对于油墨整体所占的比例而得到的值。
1.3.4.其它成分
1.3.4.1.色材
所述水系油墨组合物可以含有色材。作为色材,能够使用颜料、染料中的任意一者,能够使用包含碳黑、钛白的无机颜料、有机颜料、油溶染料、酸性染料、直接染料、反应性染料、碱性染料,分散染料,升华型染料等。所述水系油墨组合物优选包含颜料,该颜料可以由分散树脂分散。
作为无机颜料,能够使用炉黑、灯黑、乙炔黑、槽黑等碳黑(C.I.颜料黑7)类、氧化铁、氧化钛、氧化锌、二氧化硅等。
作为有机颜料,能够例示喹吖啶酮系颜料、喹吖啶酮醌系颜料、二噁嗪系颜料、酞菁系颜料、蒽嘧啶系颜料、蒽嵌蒽醌系颜料、阴丹酮系颜料、黄烷酮系颜料、苝系颜料、二酮吡咯并吡咯系颜料、紫环酮系颜料、喹酞酮系颜料、蒽醌系颜料、硫靛系颜料、苯并咪唑酮系颜料、异吲哚啉酮系颜料、偶氮甲碱系颜料或偶氮系颜料等。
作为用于所述水系油墨组合物的有机颜料的具体例,可以举出下述颜料。
作为青色颜料,可以举出C.I.颜料蓝1、2、3、15:3、15:4、15:34、16、22、60等;C.I.还原蓝4、60等,优选能够例示选自由C.I.颜料蓝15:3、15:4、以及60组成的组中的一种或两种以上的混合物。
作为品红颜料,可以举出C.I.颜料红5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、123、168、184、202;C.I.颜料紫19等,优选能够例示选自由C.I.颜料红122、202、以及209、C.I.颜料紫19组成的组中的一种或两种以上的混合物。
作为黄色颜料,可以举出C.I.颜料黄1、2、3、12、13、14C、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、119、110、114、128、129、138、150、151、154、155、180、185等,优选能够例示选自由C.I.颜料黄74、109、110、128、以及138组成的组中的一种或两种以上的混合物。
也能够使用除此以外的颜色的颜料。例如可以举出橙色颜料、绿色颜料等。
上述例示出的颜料为优选的颜料的例子,本发明并不限于此。这些颜料也可以作为一种或两种以上的混合物使用,也可以与染料并用。
另外,颜料可以使用选自水溶性树脂、水分散性树脂、表面活性剂等的分散剂进行分散使用,或者通过臭氧、次氯酸、发烟硫酸等使颜料表面氧化或磺化而作为自散颜料进行分散使用。
在所述水系油墨组合物中,在使颜料通过分散树脂分散的情况下,颜料与分散树脂的比率优选为10:1至1:10,更优选为4:1至1:3。另外,对于分散时颜料的体积平均粒径,以动态光散射法测定的情况下的最大粒径优选不到500nm且平均粒径为300nm以下,更优选平均粒径为200nm以下。
色材的含有量能够根据用途进行适当调整,相对于所述水系油墨组合物的总质量优选是0.1质量%以上17.0质量%以下,更优选是0.2质量%以上15.0质量%以下,进一步优选是1.0质量%以上10.0质量%以下,特别优选是2.0质量%以上5.0质量%以下。
在色材中采用颜料的情况下的颜料颗粒的体积平均粒径优选是10~200nm以下,更优选是30~200nm,进一步优选是50~150nm,特别优选是70~120nm。
1.3.4.2.树脂颗粒
所述水系油墨组合物优选含有树脂颗粒。通过所述水系油墨组合物含有树脂颗粒,记录物的耐水性、耐磨性有时会提高。
作为这种树脂颗粒,可以举出:例如,聚氨酯系树脂、丙烯酸系树脂、芴系树脂、聚烯烃系树脂、松香改性树脂、萜烯系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、环氧系树脂、氯乙烯系树脂、乙烯乙酸乙烯酯系树脂等。这些树脂颗粒大多以乳液形态进行处理,但也可以是粉体的性状。另外,树脂颗粒能够单独使用一种,或者将两种以上组合使用。
聚氨酯系树脂是指具有尿烷键的树脂的总称。作为聚氨酯系树脂,除了尿烷键以外,还可以使用主链中包含丙烯酸系骨架的聚氨酯-丙烯酸系树脂、主链中包含醚键的聚醚型聚氨酯树脂、主链中包含酯键的聚酯型聚氨酯树脂、主链中包含碳酸酯键的聚碳酸酯型聚氨酯树脂等。作为聚氨酯系树脂可以使用市售产品,例如,可以从Superflex210、460、460s、840、E-4000(商品名,第一工业制药株式会社制造)、RESAMINED-1060、D-2020、D-4080、D-4200、D-6300、D-6455(商品名,大日精化工业株式会社制造)、TakelacWS-6020、WS-6021、W-512-A-6(商品名,三井化学聚氨酯株式会社制造)、Suncure2710(商品名,LUBRIZOL公司制造)、PamarinUA-150(商品名,三洋化成工业公司制造)等市售产品中选择使用。
丙烯酸系树脂是至少将(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯等丙烯酸系单体作为一成分聚合而得到的聚合物的总称,例如,可以举出从丙烯酸系单体中得到的树脂或丙烯酸系单体和除此以外的单体的共聚物等。例如,可以举出丙烯酸系单体和乙烯系单体的共聚物即丙烯-乙烯系树脂等。进一步,例如,可以举出与苯乙烯等乙烯系单体的共聚物。作为丙烯酸系单体,也可以使用丙烯酰胺、丙烯腈等。此外,聚氨酯-丙烯酸系树脂包含在上述的聚氨酯系树脂中。
在以丙烯酸系树脂为原料的树脂乳液中,也可以使用市售产品,例如FK-854、Mowinyl 952B、718A(商品名,Japan Coating Resin公司制造)、NipolLX852、LX874(商品名,日本瑞翁公司制造)、Polysol AT860(昭和电工株式会社制造)、VONCOATAN-1190S、YG-651、AC-501、AN-1170、4001(商品名,DIC公司制造,丙烯酸系树脂乳液)等中选择使用。
此外,本说明书中,丙烯酸系树脂如上所述也可以是苯乙烯丙烯酸系树脂。另外,在本说明书中,“(甲基)丙烯基”这一词句意味着丙烯基以及甲基丙烯基的至少一种。
苯乙烯丙烯酸系树脂是从苯乙烯单体和丙烯酸系单体得到的共聚物,可以举出:苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-α-甲基苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-α-甲基苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物等。苯乙烯丙烯酸系树脂可以使用市售产品,例如,可以举出:Joncryl62J、7100、390、711、511、7001、632、741、450、840、74J、HRC-1645J、734、852、7600、775、537J、1535、PDX-7630A、352J、352D、PDX-7145、538J、7640、7641、631、790、780、7610(商品名,BASF公司制造)、Mowinyl966A、975N(商品名,Japan Coating Resin公司制造)等。
氯乙烯系树脂可以是氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
聚烯烃系树脂是结构骨架中具有乙烯、丙烯、丁烯等烯烃的树脂,可以适当选择公知的树脂来使用。作为烯烃树脂,能够使用市售产品,例如可以从Arrow Base CB-1200、CD-1200(商品名,Unitika株式会社制造)等中选择使用。
另外,树脂颗粒可以以乳液的形态供给,作为这样的树脂乳液的市售产品的例子,可以从MicrogelE-1002、E-5002(日本涂料公司制造的商品名,苯乙烯-丙烯酸系树脂乳液)、VONCOATAN-1190S、YG-651、AC-501、AN-1170、4001、5454(DIC公司制造的商品名、苯乙烯-丙烯酸系树脂乳液)、Polysol AM-710、AM-920、AM-2300、AP-4735、AT-860、PSASE-4210E(丙烯酸系树脂乳液)、Polysol AP-7020(苯乙烯/丙烯树脂乳液)、Polysol SH-502(乙酸乙烯酯树脂乳液)、Polysol AD-13、AD-2、AD-10、AD-96、AD-17、AD-70(乙烯/乙酸乙烯酯树脂乳液)、Polysol PSASE-6010(乙烯/乙酸乙烯酯树脂乳液)(昭和电工公司制造的商品名)、Polysol SAE1014(商品名,苯乙烯-丙烯酸系树脂乳液,日本瑞翁公司制造)、SAIVINOL SK-200(商品名,丙烯酸系树脂乳液,Saiden化学公司制造)、AE-120A(JSR公司制造的商品名,丙烯树脂乳液)、AE373D(E Tech公司制造的商品名,羧基改性苯乙烯/丙烯树脂乳液)、Seikadyne1900W(大日精化工业公司制造的商品名,苯乙烯/乙酸乙烯酯树脂乳液)、Vinyblan2682(丙烯树脂乳液)、Vinyblan2886(乙酸乙酯/丙烯树脂乳液)、Vinyblan5202(乙酸丙烯树脂乳液)(日信化学工业公司制造的商品名)、Vinyblan700、2586(日信化学工业公司制造)、elitelKA-5071S、KT-8803、KT-9204、KT-8701、KT-8904、KT-0507(UNITICA公司制造的商品名,聚酯树脂乳液),Hi-Tech SN-2002(东邦化学公司制造的商品名,聚酯树脂乳液)、Takelac W-6020、W-635、W-6061、W-605、W-635、W-6021(三井化学聚氨酯公司制造的商品名,聚氨酯系树脂乳液)、Superflex870、800、150、420、460、470、610、620、700(第一工业制药公司制造的商品名,聚氨酯系树脂乳液)、PamarinUA-150(三洋化成工业株式会社制造,聚氨酯系树脂乳液)、Suncure2710(日本Lubrizol公司制造,聚氨酯系树脂乳液)、NeoRezR-9660、R-9637、R-940(楠本化成株式会社制造,聚氨酯系树脂乳液)、ADEKABONTIGHTER HUX-380、290K(株式会社ADEKA制造,聚氨酯系树脂乳液)、Mowinyl966A、Mowinyl7320(Japan Coating Resin公司制造)、Joncryl7100、390、711、511、7001、632、741、450、840、74J、HRC-1645J、734、852、7600、775、537J、1535、PDX-7630A、352J、352D、PDX-7145、538J、7640、7641、631、790、780、7610(以上均为BASF公司制造)、NK binder R-5HN(新中村化学工业株式会社制造)、Hydran WLS-210(非交联性聚氨酯:DIC株式会社制造)、Joncryl7610(BASF公司制造)等中选择使用。
树脂颗粒的含有量的上限相对于所述水系油墨组合物的总质量,作为固体成分,优选是17.0质量%以下,更优选是15.0质量%以下,特别优选是10.0质量%以下。进而优选是7.0质量%以下。树脂颗粒的含有量的下限相对于所述水系油墨组合物的总质量,作为固体成分,优选是0.1质量%以上,更优选是0.5质量%以上,特别优选是1.0质量%以上。进而优选是3.0质量%以上,更优选是5.0质量%以上。当树脂颗粒的含有量位于上述范围时,在油墨的喷出稳定性方面有时会变得更好。另外,记录物的耐水性、耐磨性更优异,是优选的。
色材和树脂颗粒的合计含有量相对于所述水系油墨组合物的总质量,作为固体成分,优选是3.0质量%以上。另一方面,优选是20.0质量以下。更优选是3.0质量%以上20.0质量%以下,特别优选是4.0质量%以上15.0质量%以下。若色材和树脂颗粒的合计含有量位于上述范围内,则固体成分浓度是适当的,因此,可以得到油墨中的溶剂成分挥发时油墨的粘度急剧上升的特性。由此,油墨向吸收性记录介质的浸透得到抑制,因此,色材保留于表面,特别是在吸收性记录介质中可以得到OD值高且显色性优异的画质。
在这些树脂颗粒之中,在记录介质上容易膜化、耐水性、耐磨性更优异方面,优选丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、聚酯系树脂中的任意一种。
树脂颗粒的树脂的玻璃转变温度在记录介质上容易膜化、耐磨性更优异方面优选为70℃以下。另一方面,在由于具有硬度所以耐磨性更优异方面、耐粘连沾墨性更优异方面,优选为-50℃以上。进而,优选为-20℃以上,更优选为-10℃以上,进一步优选为0℃以上,特别优选为10℃以上,更特别优选为20℃以上。另一方面,优选为50℃以下,更优选为45℃以下,进一步优选为40℃以下,特别优选为30℃以下。
进而,优选为-20℃以上60℃以下,优选为-30℃以上50℃以下,进一步优选为20℃以上50℃以下,更优选为25℃以上45℃以下,更优选为30℃以上40℃以下。构成树脂颗粒的树脂的玻璃转变温度(Tg)能够通过使用示差扫描热量分析(DSC)等的测定法确认。
1.3.4.3.其它有机溶剂
所述水系油墨组合物可以含有所述有机溶剂A和所述有机溶剂B以外的有机溶剂。作为这种有机溶剂,可以举出酯类、亚烷基二醇醚类、环状酯类、含氮溶剂、多元醇类等。
作为酯类可以举出:乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单***乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单***乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、二丙二醇单甲醚乙酸酯、甲氧基丁基乙酸酯等二醇单乙酸酯类;乙二醇二乙酸酯、二乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇二乙酸酯、乙二醇乙酸丙酸酯、乙二醇丁酸乙酸酯、二乙二醇丁酸乙酸酯、二乙二醇丙酸乙酸酯、二乙二醇丁酸乙酸酯、丙二醇丙酸乙酸酯、丙二醇丁酸乙酸酯、二丙二醇丁酸乙酸酯、二丙二醇丙酸乙酸酯等二醇二酯类。
作为亚烷基二醇醚类,优选亚烷基二醇的单醚或二醚,更优选烷基醚。作为具体例可以举出:乙二醇单甲醚、乙二醇单***、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单***、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单***、三乙二醇单丁醚、四乙二醇单甲醚、四乙二醇单***、四乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单***、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单***、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单丁醚、三丙二醇单丁醚等亚烷基二醇单烷基醚类;以及乙二醇二甲醚、乙二醇二***、乙二醇二丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二***、二乙二醇二丁醚、二乙二醇甲***、二乙二醇甲丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二***、三乙二醇二丁醚、三乙二醇甲丁醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二***、四乙二醇二丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二***、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二***、三丙二醇二甲醚等亚烷基二醇二烷基醚类。
作为环状酯类可以举出:β-丙内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯、β-丁内酯、β-戊内酯、γ-戊内酯、β-己内酯、γ-己内酯、δ-己内酯、β-庚内酯、γ-庚内酯、δ-庚内酯、ε-庚内酯、γ-辛内酯、δ-辛内酯、ε-辛内酯、δ-壬内酯、ε-壬内酯、ε-癸内酯等环酯类(内酯类)、以及它们的与羰基相邻的亚甲基的氢被碳原子数为1至4个烷基取代之后的化合物。
作为含氮溶剂,可以举出环酰胺类,非环酰胺类等。作为非环酰胺类,可以举出烷氧基烷基酰胺类等。作为环酰胺类,可以举出吡咯烷酮类等。作为吡咯烷酮类,可以举出2-吡咯烷酮、具有取代基的吡咯烷酮等。
多元醇类是在分子中具有2个以上的羟基的有机溶剂。多元醇类例如分子中的碳原子数是1~10,更优选是2~6。多元醇类的分子中的羟基数优选是1~4。另外,多元醇类也可以在结构中具有例如碳原子数为1~7的烷基或亚烷基。该基的碳原子数优选是2~6,更优选是2~3。在多元醇类中,还将碳原子数为4以下的烷烃具有2个以上羟基的多元醇类、碳原子数为4以下的烷烃的乙二醇在分子间将羟基彼此缩合而得到的多元醇类称为多醇类。作为分子间缩合而得到的多元醇类的缩合数,优选是2~4。多元醇类(不是有机溶剂B)的保湿性更优异。另一方面,这种多元醇类的诸如有机溶剂B所具备的抑制油墨向吸收性记录介质浸透的功能不如有机溶剂B那么强,在该方面比有机溶剂B差。
多元醇类可以举出:1,2-链烷二醇(例如,乙二醇、丙二醇、1,2-丁二醇、1,2-辛二醇等链烷二醇类)、除1,2-链烷二醇以外的多元醇(例如,二甘醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、2-乙基-1,3-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基戊烷-2,4-二醇、三羟甲基丙烷、甘油等)等。
这些有机溶剂既可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。含有这种有机溶剂,从而有时能够提高水系油墨组合物对记录介质的润湿性,另外有时能够提高水系油墨组合物的保湿性并使喷出稳定性良好。
其它有机溶剂的含有量相对于所述水系油墨组合物的总质量,优选是10.0质量%以下,更优选是8.0质量%以下,特别优选是5.0质量%以下。其它有机溶剂是0质量%以上,更优选是1.0质量%以上。
水系油墨组合物优选在油墨中不含有超过4质量%的标准沸点超过280℃的多元醇类有机溶剂,更优选不含有超过1质量%,进一步优选不含有超过0.5质量%。不含有超过意味着既可以以不超过的方式含有,也可以不含有。
而且,水系油墨组合物优选标准沸点超过280℃的有机溶剂的含有量是上述范围。在此有机溶剂是上述的有机溶剂A、B和其它有机溶剂。在此设为后述的ph调节剂不包含在有机溶剂中。标准沸点超过280℃的有机溶剂、特别是多元醇类有虽然作为保湿剂的功能较大但是附着于有记录介质后的油墨的干燥变慢的倾向,设为上述范围使干燥性、画质更优异,是优选的。
水系油墨组合物中含有的有机溶剂优选标准沸点为160~280℃的有机溶剂。
1.3.4.4.表面活性剂
所述水系油墨组合物可以含有表面活性剂。表面活性剂具备降低水系油墨组合物的表面张力且提高与记录介质或基底的润湿性的功能。在表面活性剂中能够优选使用例如炔二醇系表面活性剂、有机硅系表面活性剂、以及氟系表面活性剂。
对炔二醇系表面活性剂没有特别限制,可以举出:例如,Surfynol 104、104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA、104PG-50、104S、420、440、465、485、SE、SE-F、504、61、DF37、CT111、CT121、CT131、CT136、TG、GA、DF110D(以上均为商品名,Air Products&Chemicals公司制造)、Olfine B、Y、P、A、STG、SPC、E1004、E1010、PD-001、PD-002W、PD-003、PD-004、EXP.4001、EXP.4036、EXP.4051、AF-103、AF-104、AK-02、SK-14、AE-3(以上均为商品名,日信化学工业株式会社制造)、AcetylenolE00、E00P、E40、E100(以上均为商品名,川研精细化工株式会社制造)。
作为有机硅系表面活性剂没有特别限制,但优选举出聚硅氧烷系化合物。作为该聚硅氧烷系化合物没有特别限制,可以举出例如聚醚改性有机硅氧烷。作为该聚醚改性有机硅氧烷的市售产品可以举出:例如BYK-306、BYK-307、BYK-333、BYK-341、BYK-345、BYK-346、BYK-348(以上均为商品名,毕克化学日本公司制造)、KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017(以上均为商品名,信越化学工业株式会社制造)。
作为氟系表面活性剂,优选使用氟改性聚合物,具体例可以举出:BYK-3440(毕克化学日本公司制造)、Surflon S-241、S-242、S-243(以上均为商品名,AGC SeimiChemicalCo.,Ltd.制造)、Ftergent 215M(Neos公司制造)等。
在使所述水系油墨组合物含有表面活性剂的情况下,可以使其含有多种。使所述水系油墨组合物含有表面活性剂的情况下的含有量相对于所述水系油墨组合物的总质量优选是0.1质量%以上2.0质量%以下,更优选是0.2质量%以上1.5质量%以下,特别优选是0.3质量%以上1.0质量%以下。
1.3.4.5.pH调节剂
所述水系油墨组合物可以含有pH调节剂。通过含有pH调节剂,例如能够抑制或者促进杂质从形成油墨流路的构件溶出,能够调节水系油墨组合物的清洗性。作为pH调节剂,例如,能够例示:脲类、胺类、吗啉类、哌嗪类、三乙醇胺等氨基醇类。
1.3.4.6.其它成分
所述水系油墨组合物根据需要也可以含有蜡、螯合剂、防锈剂、抗菌剂、防氧化剂、还原防止剂等添加剂。
作为蜡,可以举出聚乙烯蜡等聚烯烃蜡、石蜡等。
作为螯合剂,可以举出例如乙二胺四乙酸盐(EDTA)、乙二胺的次氮基三乙酸盐、六偏磷酸盐、焦磷酸盐或偏磷酸盐等。
1.3.5.水系油墨组合物的制造方法
所述水系油墨组合物的制造方法没有特别限制,例如,能够通过将上述的各油墨成分按任意的顺序混合并根据需要进行过滤等来除去杂质从而制造。作为各成分的混合方法,适当使用将材料依次添加到具备机械搅拌器、电磁搅拌器等搅拌装置的容器并进行搅拌混合的方法。
1.3.6.水系油墨组合物的物理性质
所述水系油墨组合物从图像质量与作为喷墨记录用的油墨的可靠性的平衡的观点来看,25℃下的表面张力优选是20mN/m以上40mN/m,更优选是20mN/m以上35mN/m以下。此外,表面张力的测定例如能够通过使用自动表面张力计CBVP-Z(商品名,协和界面科学株式会社制造)确认在20℃的环境下用油墨浸湿铂板时的表面张力来进行测定。
另外,所述水系油墨组合物的25℃下的粘度优选是4.5mPa·s以上。另一方面,优选是10.0mPa·s以下。而且,更优选是5.0mPa·s以上10.0mPa·s以下。若所述水系油墨组合物的25℃下的粘度是上述范围内,则容易抑制油墨向吸收性记录介质的浸透,因此,色材保留于表面,特别是在吸收性记录介质中能够得到OD值高且显色性优异的画质。此外,粘度的测定例如能够使用粘弹性测试机MCR-300(商品名,Pysica公司制造)来测定25℃的环境下的粘度。
1.3.7.水系油墨组合物的特性
根据本实施方式的喷墨记录方法,通过使用含有有机溶剂A和有机溶剂B的水系油墨组合物,即使是低吸收性记录介质和吸收性记录介质中的任意的记录介质,都能够得到OD值高且显色性优异的画质。关于其机制,可以如下推测。即,有机溶剂A具有提高向低非吸收性记录介质的润湿扩展性而另一方面促进向吸收性记录介质的浸透的作用。由此,油墨向低非吸收性记录介质的润湿扩展性优异,因此在低非吸收性记录介质中能够得到OD值高且显色性优异的画质。另一方面,有机溶剂B有抑制由有机溶剂A促进的、油墨向吸收性记录介质浸透的作用。由此,油墨向吸收性记录介质的浸透得到抑制,因此,色材保留于表面,在吸收性记录介质中也能够得到OD值高且显色性优异的画质。
但是,有时所述水系油墨组合物所含有的有机溶剂A和有机溶剂B的保湿性能不一定都是优异的。因此,在使用所述水系油墨组合物的喷墨记录方法中,有时由于喷嘴中的油墨的干燥等而有损喷出稳定性。因此,本实施方式的喷墨记录方法使用后述那样的具有使油墨在内部循环的循环机构的喷墨头的喷墨记录装置来进行,从而能够提高低非吸收性记录介质和吸收性记录介质两者的画质,并且能够确保油墨的喷出稳定性。接下来,关于在本实施方式的喷墨记录方法中使用的喷墨记录装置进行说明。
2.喷墨记录装置
本发明的一实施方式的喷墨记录装置具备将水系油墨组合物从喷墨头喷出并将其附着于记录介质的油墨附着单元,所述水系油墨组合物含有:有机溶剂A,其是25℃下的表面张力为30mN/m以下的1,2-链烷二醇;以及有机溶剂B,其是标准沸点为250℃以下、碳原子数为3以上的双末端链烷二醇,所述喷墨头具备使所述水系油墨组合物循环的循环机构。关于油墨附着单元和水系油墨组合物,由于与上述相同,因此省略说明。
本实施方式的喷墨记录装置在喷墨头具备用于使水系油墨组合物循环的循环机构方面具有特征。上述的水系油墨组合物虽说由于含有有机溶剂A和有机溶剂B所以保湿性能优异,但是有时当油墨在喷嘴或喷嘴附近干燥时会有损喷出稳定性。因此,通过使用具备用于使该水系油墨组合物循环的循环机构的喷墨头,能够使喷嘴附近的油墨循环,使快要干燥的油墨恢复,使油墨的喷出稳定性良好。以下,关于本实施方式的喷墨记录装置的概要进行说明。
2.1.喷墨记录装置的概要
参照附图说明适合上述的水系油墨组合物的喷墨记录装置的例子。在以下的说明中使用的各附图中,将各构件设为能够识别的大小,因此适当地变更各构件的比例尺或相对的尺寸。
图5是示意性地表示喷墨记录装置1的概略截面图。图6是表示图5的喷墨记录装置1的滑架周边的构成的一例的立体图。如图5、6所示,喷墨记录装置1具备记录头2、IR热源3、压板热源4、热源5、冷却风扇6、预热源7、送风风扇8、滑架9、压板11、盒12、滑架移动机构13、输送单元14以及控制部CONT。喷墨记录装置1由图6所示的控制部CONT控制喷墨记录装置1整体的动作。
记录头2是通过将水系油墨组合物从记录头2的喷嘴喷出并使其附着从而在记录介质M中进行记录的构成。在该例中,记录头2是串行式记录头,对记录介质M相对地在主扫描方向上扫描多次并使水系油墨组合物附着于记录介质M。记录头2搭载于图6所示的滑架9。记录头2通过使滑架9在记录介质M的介质宽度方向上移动的滑架移动机构13的动作,对记录介质M相对地在主扫描方向上扫描多次。介质宽度方向是指记录头2的主扫描方向。将向主扫描方向的扫描也称为主扫描。
在此,主扫描方向是搭载有记录头2的滑架9所移动的方向。在图5中,是与作为用箭头SS示出的记录介质M的输送方向的副扫描方向交叉的方向。在图6中,记录介质M的宽度方向、也就是说用S1-S2表示的方向是主扫描方向MS,用T1→T2表示的方向是副扫描方向SS。此外,在一次扫描中向主扫描方向、即箭头S1或者箭头S2中的任意一方的方向进行扫描。并且,反复进行多次记录头2的主扫描和作为记录介质M的输送的副扫描,从而对记录介质M进行记录。即,油墨附着工序是通过记录头2向主扫描方向移动的多次主扫描和记录介质M向与主扫描方向交叉的副扫描方向移动的多次副扫描进行的。
对记录头2供给水系油墨组合物的盒12包含独立的多个盒。盒12能够装卸地装载于搭载有记录头2的滑架9。在多个盒的每一个盒中填充有不同种类的水系油墨组合物、其它组合物,从盒12对各喷嘴供给水系油墨组合物、其它组合物。此外,虽然示出了盒12装载于滑架9的例子,但是不限于此,也可以是设置于滑架9以外的位置,由未图示的供给管供给到各喷嘴的方式。
记录头2的喷出能够使用以往公知的方式。在此,使用利用压电元件的振动而喷出液滴的方式、即通过电致伸缩元件的机械变形来形成墨滴的喷出方式。
喷墨记录装置1能够具备进行干燥工序的干燥机构,所述干燥工序用于在将来自记录头2的水系油墨组合物喷出并附着于记录介质时将记录介质M干燥。干燥能够使用基于加热、送风的干燥。干燥机构能够使用传导式、送风式、放射式等。传导式将热从与记录介质接触的构件传导到记录介质。例如可以举出压板热源等。送风式将常暖风或暖风送到记录介质并使油墨干燥。例如可以举出送风风扇。放射式对记录介质放射产生热的放射线并将记录介质加热。例如可以举出IR放射。这些干燥机构既可以单独使用,也可以组合使用。
例如,作为干燥机构,具备IR热源3和压板热源4。当在干燥工序中将记录介质M干燥时,能够使用IR热源3、送风风扇8等。
此外,若使用IR热源3,则能够从记录头2侧通过红外线的辐射以放射式加热记录介质M。由此,记录头2也容易同时被加热,与从压板热源4等记录介质M的反面被加热的情况相比,能够不受记录介质M厚度的影响而升温。另外,也可以具备将与暖风或环境相同温度的风吹到记录介质M而使记录介质M上的水系油墨组合物干燥的各种风扇(例如送风风扇8)。
压板热源4能够在与记录头2对置的位置处经由压板11加热记录介质M,以便由记录头2喷出的水系油墨组合物能够从附着于记录介质M的时刻起尽早干燥。压板热源4能够以传导式加热记录介质M,在喷墨记录方法中根据需要被使用,在使用的情况下,优选以记录介质M的表面温度成为45.0℃以下方式进行控制。此外,在后述的行式喷墨记录装置中,压板热源4与下热源对应。在不进行使用干燥机构的干燥工序的情况下,也可以不具备干燥机构。
此外,油墨附着工序的、记录介质M的表面温度优选是上述的范围。在此,若另外记载,则例如优选是45.0℃以下,更优选是40.0℃以下,进一步更优选是38.0℃以下,特别优选是35.0℃以下。另外,记录介质M的表面温度的下限优选是25.0℃以上,更优选是28.0℃以上,进一步优选是30.0℃以上,特别更优选是32.0℃。在油墨附着工序的记录介质M的表面温度是这些范围的情况下,能够抑制记录头2内的水系油墨组合物的干燥和组合变动,水系油墨组合物、树脂相对于记录头2的内壁的熔敷得到抑制。另外,能够在记录介质M上将水系油墨组合物尽早固定,能够抑制沾墨并提高画质。
在油墨附着工序后也可以具备加热记录介质并使油墨干燥、定影的后加热工序。将后加热也称为二次加热。
在后加热工序中使用的热源5使附着于记录介质M的水系油墨组合物干燥和固化,也就是说,是二次加热或者二次干燥用的热源。热源5能够在后加热工序中使用。热源5加热记录有图像的记录介质M,从而水系油墨组合物中所包含的水分等更快速地蒸发挥散,通过在水系油墨组合物中可能包含的树脂等形成油墨膜。这样,成为在记录介质M上油墨膜稳固地定影或者粘接且造膜性优异,可以在短时间内得到优异的高画质的图像。
二次加热中的、记录介质M的表面温度优选是上述的范围。在此若另外记载,则上限优选是120.0℃以下,更优选是100.0℃以下,进一步优选是90.0℃以下。另外,记录介质M的表面温度的下限优选是60.0℃以上,更优选是70.0℃以上,进一步优选是80.0℃以上。记录介质M的表面温度是上述范围,从而可以在短时间内得到高画质的图像。此外,在后述的行式喷墨记录装置中,热源5与后热源对应,由碳热源等构成。
喷墨记录装置1也可以具有冷却风扇6。在将记录于记录介质M的水系油墨组合物干燥后,通过冷却风扇6将记录介质M上的油墨冷却,从而能够在记录介质M上紧贴性良好地形成油墨涂膜。
另外,也可以是,喷墨记录装置1具备在对记录介质M附着水系油墨组合物前将记录介质M预先加热的预热源7。而且,喷墨记录装置1也可以具备送风风扇8,使得附着于记录介质M的水系油墨组合物更高效地干燥。此外,也可以在后述的行式喷墨记录装置中设置预热源7。
在滑架9的下方具备:压板11,其支撑记录介质M;滑架移动机构13,其使滑架9相对于记录介质M相对地移动;以及输送单元14,其是将记录介质M向副扫描方向输送的辊。滑架移动机构13和输送单元14的动作由控制部CONT控制。
图7是喷墨记录装置1的功能框图。控制部CONT是用于进行喷墨记录装置1的控制的控制单元。接口部101(I/F)用于在计算机130(COMP)和喷墨记录装置1之间进行数据的收发。CPU102是用于进行喷墨记录装置1整体的控制的运算处理装置。存储器103(MEM)用于确保将CPU102的程序保存的区域、作业区域等。CPU102通过单元控制电路104(UCTRL)来控制各单元。此外,检测器组121(DS)监视喷墨记录装置1内的状况,基于其检测结果,控制部CONT控制各单元。
输送单元111(CONVU)控制喷墨记录的副扫描(输送),具体而言,控制记录介质M的输送方向和输送速度。具体而言,控制由马达驱动的输送辊的旋转方向和旋转速度,从而控制记录介质M的输送方向和输送速度。
滑架单元112(CARU)控制喷墨记录的主扫描(进程),具体而言,使记录头2向主扫描方向往返移动。滑架单元112具备搭载记录头2的滑架9和用于使滑架9往返移动的滑架移动机构13。
打印头单元113(HU)控制来自记录头2的喷嘴的水系油墨组合物的喷出量。例如,在记录头2的喷嘴由压电元件驱动的情况下,控制各喷嘴中的压电元件的动作。通过打印头单元113控制各水系油墨组合物的附着的定时、点尺寸等。另外,通过滑架单元112和打印头单元113的控制的组合,控制每1次扫描的水系油墨组合物的附着量。
干燥单元114(DU)控制IR热源3、预热源7、压板热源4、热源5等各种热源的温度。
上述的喷墨记录装置1交替地反复使搭载记录头2的滑架9向主扫描方向移动的动作和输送动作(副扫描)。此时,控制部CONT当进行各进程时控制滑架单元112而使记录头2向主扫描方向移动,并且控制打印头单元113而从记录头2的规定的喷嘴孔喷出水系油墨组合物的液滴,使水系油墨组合物的液滴附着于记录介质M。另外,控制部CONT控制输送单元111,在进行输送动作时,以规定的输送量(传送量)使记录介质M在输送方向上输送。
在喷墨记录装置1中,通过重复主扫描(进程)和副扫描(输送动作),逐渐输送附着了多个液滴的记录区域。然后,通过热源5,使附着于记录介质M的液滴干燥,完成图像。之后,完成的记录物也可以通过卷绕机构卷绕成筒状,也可以用平板机构进行输送。
2.2.具备循环机构的喷墨头
本实施方式的喷墨记录装置通过具备至少使水系油墨组合物循环的循环机构的喷墨头喷出。即,至少水系油墨组合物通过循环机构循环。循环机构具有将水系油墨组合物经过压力室并再次流入该压力室的路径。
在本实施方式中,记录头2具备使水系油墨组合物循环的循环机构。在通过水系油墨组合物的循环机构将水系油墨组合物干燥的情况下,即使水系油墨组合物的固体成分的浓度升高,也能够将浓度变高的水系油墨组合物向上游侧返回,与新的水系油墨组合物混合,因此能够确保良好的喷出稳定性。
图8是以记录介质M的输送方向(副扫描方向SS,参照图6)为Y方向且与其垂直的截面中的记录头2的截面的示意图。在图8中,将与记录介质M的表面平行的平面设为X-Y平面,将与X-Y平面垂直的方向以下标记为Z方向。由记录头2进行的水系油墨组合物的喷出方向相当于Z方向。
记录头2的多个喷嘴N在Y方向上排列,构成喷嘴列。将在记录头2中经过与Y方向平行的中心轴并且与Z方向平行的平面、即Y-Z平面O在以下的说明中标记为“中心面”。
如图8所示,记录头2是与第一列L1的各喷嘴N相关的要素和与第二列L2的各喷嘴N相关的要素隔着中心面O配置为面对称的结构。即,在记录头2中的隔着中心面O为X方向的正侧的部分(以下,也称为“第一部分”。)P1和为X方向的负侧的部分(以下,也称为“第二部分”。)P2中结构实际上是共用的。第一列L1的多个喷嘴N形成于第一部分P1,第二列L2的多个喷嘴N形成于第二部分P2。中心面O相当于第一部分P1与第二部分P2的边界面。
在此,图8中的第二列L2的各喷嘴N和第一列L1的各喷嘴N构成填充上述的水系油墨组合物的喷嘴列(未图示)。另外,在此,虽然没有说明喷出水系油墨组合物的喷墨头的区域(填充上述的水系油墨组合物的喷嘴列(未图示)),但是可以同样地构成。
如图8所示,记录头2具备流路形成部30。流路形成部30是形成用于对多个喷嘴N供给水系油墨组合物的流路的结构体。在本实施方式中,流路形成部30由第一流路基板32与第二流路基板34的层叠构成。第一流路基板32和第二流路基板34分别是在Y方向上为长条的板状构件。在第一流路基板32中的Z方向的负侧的表面Fa,例如利用粘接剂设置第二流路基板34。
如图8所示,在第一流路基板32的表面Fa的面上,除第二流路基板34以外,还设置振动部42、压电元件44、保护构件46以及箱体部48。另一方面,在第一流路基板32中的Z方向的正侧、即与表面Fa相反的一侧的表面Fb设置喷嘴板52和吸振体54。记录头2的各要素概略地与第一流路基板32、第二流路基板34同样地是在Y方向上为长条的板状构件,并利用例如粘接剂被相互接合。还能够将第一流路基板32与第二流路基板34层叠的方向、第一流路基板32与喷嘴板52层叠的方向、或者与板状的各要素的表面垂直的方向理解为Z方向。
喷嘴板52是形成有多个喷嘴N的板状构件,例如利用粘接剂设置于第一流路基板32的表面Fb。多个喷嘴N分别是使水系油墨组合物通过的圆形形状的贯通孔。在喷嘴板52中,形成构成第一列L1的多个喷嘴N和构成第二列L2的多个喷嘴N。具体而言,在喷嘴板52中的从中心面O观察时为X方向的正侧的区域,沿着Y方向形成有第一列L1的多个喷嘴N,在为X方向的负侧的区域,沿着Y方向形成第二列L2的多个喷嘴N。喷嘴板52为跨形成有第一列L1的多个喷嘴N的部分与形成有第二列L2的多个喷嘴N的部分间连续的单一的板状构件。喷嘴板52为通过利用半导体制造技术例如干蚀刻或湿蚀刻等加工技术加工单晶硅基板来制造。不过,对喷嘴板52的制造可以任意采用公知的材料或制造方法。
如图8所示,在第一流路基板32中对于第一部分P1以及第二部分P2分别形成有空间Ra、多个供给路径61以及多个连通路径63。空间Ra为在俯视下即从Z方向观察时形成为沿Y方向的长条状的开口,供给路径61以及连通路径63为在每个喷嘴N形成的贯通孔。多个连通路径63在俯视下沿Y方向排列,多个供给路径61在多个连通路径63的排列与空间Ra之间沿Y方向排列。多个供给路径61共同地连通于空间Ra。另外,任意的一个连通路径63与对应于该连通路径63的喷嘴N在俯视下重叠。具体而言,第一部分P1的任意的一个连通路径63与第一列L1中对应于该连通路径63的一个喷嘴N连通。同样地,第二部分P2的任意一个连通路径63与第二列L2中对应于该连通路径63的一个喷嘴N连通。
如图8所示,第二流路基板34为对于各第一部分P1以及第二部分P2分别形成有多个压力室C的板状构件。多个压力室C沿Y方向排列。各压力室C为在每个喷嘴N形成且在俯视下为沿X方向的长条状的空间。第一流路基板32以及第二流路基板34与上述的喷嘴板52同样地,通过利用例如半导体制造技术来加工单晶硅基板而制造。其中,对第一流路基板32以及第二流路基板34的制造可以任意采用公知材料或制造方法。如以上的例子所示,流路形成部30与喷嘴板52包括由硅形成的基板。因而,通过例如上述例示那样利用半导体制造技术,有在流路形成部30以及喷嘴板52能够高精度地形成微细流路的优点。
如图8所示,在第二流路基板34中的与第一流路基板32为相反侧的表面上设置有振动部42。振动部42为能够弹性地振动的板状构件。此外,通过对在规定板厚的板状构件中的对应于压力室C的区域选择性地除去板厚方向上的一部分,也有可能一体地形成第二流路基板34和振动部42。
如图8所示,第一流路基板32的表面Fa和振动部42在各压力室C的内侧以相互间隔开间隔的方式对置。压力室C为位于第一流路基板32的表面Fa与振动部42之间的空间,且使填充于该空间的水系油墨组合物产生压力变化。各压力室C为例如以X方向为长度方向的空间,且在每个喷嘴N分别形成。对于第一列L1以及第二列L2的每个列,多个压力室C分别沿Y方向排列。
如图8所示,在任意的一个压力室C中的中心面O侧的端部在俯视下与连通路径63重叠,与中心面O为相反侧的端部在俯视下与供给路径61重叠。从而,在各第一部分P1以及第二部分P2中,压力室C经由连通路径63与喷嘴N连通并且经由供给路径61与空间Ra连通。此外,还能够通过使流路宽度变窄的收缩流路形成于压力室C而附加规定的流路阻力。
如图8所示,振动部42中的与压力室C为相反侧的面上对于各第一部分P1以及第二部分P2设置有与不同喷嘴N对应的多个压电元件44。压电元件44为通过驱动信号的供给发生变形的元件。多个压电元件44以与各压力室C对应的方式沿Y方向排列。任意一个压电元件44为例如使压电体层介于相互对置的两个电极之间的层叠体。此外,通过驱动信号的供给而发生变形的部分、即使振动部42振动的能动部还能够作为压电元件44来定义。在本实施方式中,当与压电元件44的变形连动而振动部42振动时,通过压力室C内的压力变动,从而填充于压力室C的水系油墨组合物经过连通路径63和喷嘴N并喷射水系油墨组合物。
图8的保护构件46为用于保护多个压电元件44的板状构件且设置于振动部42的表面或者第二流路基板34的表面。保护构件46的材料或制造方法为任意,与第一流路基板32或第二流路基板34同样地,能够利用例如半导体制造技术来加工单晶硅基板从而形成保护构件46。在附图的Y方向上排列的多个压电元件44收容于在保护构件46中的振动部42侧的表面形成的凹部。
在振动部42中的与流路形成部30为相反侧的表面或流路形成部30的表面接合有配线基板28的端部。配线基板28为形成有用于电连接控制单元和记录头2的多个配线(未图示)的柔性的安装部件。在配线基板28中的经过在保护构件46形成的开口部和在箱体部48形成的开口部而向外部伸出的端部与控制单元连接。优选采用例如FPC(FlexiblePrintedCircuit,柔性印刷电路)或FFC(Flexible Flat Cable,柔性扁平电缆)等柔性配线基板28。
箱体部48为用于储存向多个压力室C进而向多个喷嘴N供给的水系油墨组合物的盒。箱体部48中的Z方向的正侧的表面以例如粘着剂接合于第一流路基板32的表面Fa。箱体部48的制造可以任意采用公知的技术或制造方法。能够通过例如树脂材料的注射模塑成型来形成箱体部48。
如图8所示,在箱体部48对于各第一部分P1以及第二部分P2形成有空间Rb。箱体部48的空间Rb与第一流路基板32的空间Ra相互连通。由空间Ra与空间Rb构成的空间作为储存向多个压力室C供给的水系油墨组合物的液体储存室R发挥功能。液体储存室R为对多个喷嘴N共用的共通液室。在各第一部分P1以及第二部分P2分别形成有液体储存室R。第一部分P1的液体储存室R从中心面O观察位于X方向的正侧,第二部分P2的液体储存室R从中心面O观察位于X方向的负侧。在箱体部48中的与第一流路基板32为相反侧的表面形成有将从盒12供给的水系油墨组合物导入到液体储存室R的导入口482。
如图8所示,在第一流路基板32的表面Fb对各第一部分P1以及第二部分P2设置吸振体54。吸振体54为吸收液体储存室R内的水系油墨组合物的压力变动的柔性膜,即顺应性基板。例如吸振体54以封闭第一流路基板32的空间Ra和多个供给路径61的方式设置于第一流路基板32的表面Fb从而构成液体储存室R的壁面,具体而言构成底面。
如图8所示,在第一流路基板32中的与喷嘴板52对置的表面Fb形成空间(下面称为“循环液室”)65。循环液室65为在俯视下在Y方向上延伸的长条状有底孔。通过接合于第一流路基板32的表面Fb的喷嘴板52而封闭循环液室65的开口。循环液室65例如沿第一列L1以及第二列L2跨多个喷嘴N间而连续。具体而言,在第一列L1的多个喷嘴N的排列与第二列L2的多个喷嘴N的排列之间形成循环液室65。因而,循环液室65位于第一部分P1的连通路径63与第二部分P2的连通路径63之间。这样,流路形成部30为由第一部分P1中的压力室C以及连通路径63、第二部分P2中的压力室C以及连通路径63、位于第一部分P1的连通路径63与第二部分P2的连通路径63之间的循环液室65形成的结构体。如图8所示,流路形成部30包括将循环液室65与各连通路径63之间分隔的壁状部分(下面称为“隔壁部”。)69。
此外,如上所述,在各第一部分P1以及第二部分P2中多个压力室C以及多个压电元件44在Y方向上排列。因而,换言之也可以说循环液室65以跨在各第一部分P1以及第二部分P2中的多个压力室C或多个压电元件44间而连续的方式在Y方向上延伸。另外,如图8所示,可以说循环液室65和液体储存室R相互隔开间隔在Y方向上延伸,压力室C、连通路径63以及喷嘴N位于该间隔内。
图9是将记录头2中的循环液室65附近的部分放大了的截面图。如图9所示,一个喷嘴N包括第一区间n1和第二区间n2。第一区间n1和第二区间n2是形成为同轴且相互连通的圆筒状空间。第二区间n2从第一区间n1观察位于流路形成部30侧。在本实施方式中,各喷嘴N的中心轴Qa从连通路径63的中心轴Qb观察位于与循环液室65的相反侧。第二区间n2的内径d2比第一区间n1的内径d1大。根据如上各喷嘴N形成为阶层状的构成,有容易将各喷嘴N的流路阻力设定为所期待的特性的优点。在本实施方式中,各喷嘴N的中心轴Qa从连通路径63的中心轴Qb观察位于循环液室65的相反侧。
如图9所示,在喷嘴板52中的与流路形成部30对置的表面对于各第一部分P1以及第二部分P2形成多个排出路径72。第一部分P1的多个排出路径72为与第一列L1的多个喷嘴N或对应于第一列L1的多个连通路径63一对一对应。另外,第二部分P2的多个排出路径72为与第二列L2的多个喷嘴N或者对应于第二列L2的多个连通路径63一对一对应。
在喷墨头中,将供给油墨的流路和排出油墨的流路组合后设为循环路径。排出油墨的流路是相对于直至油墨被供给到喷墨头并从喷嘴喷出为止油墨所经过的路径,油墨从该路径离开并流到该路径外的流路。供给油墨的流路是通过排出油墨的流路流到该路径外的油墨再次进入该路径的流路。供给油墨的流路也可以构成该路径的一部分。也就是说,只要将流到该路径外的油墨再次供给到该路径即可。
例如,在图8的例子中,将至少组合了供给路径61和排出路径72的路径设为循环路径。是能够设为为了从喷嘴N喷出而由供给路径61供给的液体不从喷嘴N喷出而从供给路径61到喷嘴N的液体的路径排出并再次被供给到供给路径61到喷嘴N的液体的路径的流路。
各排出路径72为在X方向上延伸的槽部、即长条状的有底孔,并作为使水系油墨组合物流过的流路发挥功能。排出路径72形成于与喷嘴N分离的位置,具体而言,从与该排出路径72对应的喷嘴N观察为循环液室65侧。例如通过半导体制造技术、例如干蚀刻或湿蚀刻等加工技术并以共同的工序来一次形成多个喷嘴N特别是第二区间n2和多个排出路径72。
如图9所示,各排出路径72以与喷嘴N中的第二区间n2的内径d2相等的流路宽度Wa形成为直线状。另外,排出路径72的Y方向的宽度比压力室C的Y方向的宽度小。因而,与排出路径72的流路宽度比压力室C的流路宽度大的构成相比,能够增大排出路径72的流路阻力。此外,即使设为流路宽度比压力室C的流路宽度大的构成也没关系。另一方面,相对于喷嘴板52的表面的排出路径72的深度Da跨总长为一定。在该例中,各排出路径72形成为与喷嘴N的第二区间n2相等的深度。虽然也可以设为将排出路径72和第二区间n2形成为不同深度的构成,但是有由此容易形成排出路径72和第二区间n2的优点。此外,流路的“深度”是指Z方向上的流路的深度,例如流路的形成面与流路底面之间的高低差。
第一部分P1中的任意一个排出路径72从与第一列L1中的该排出路径72对应的喷嘴N观察位于循环液室65侧。另外,第二部分P2中的任意一个排出路径72从与第二列L2中的该排出路径72对应的喷嘴N观察位于循环液室65侧。而且,各排出路径72中的与中心面O相反的一侧与对应于该排出路径72的一个连通路径63在俯视下重叠。即,排出路径72与连通路径63连通。另一方面,各排出路径72中的中心面O侧的端部与循环液室65在俯视下重叠。即,排出路径72与循环液室65连通。这样,各多个连通路径63分别经由排出路径72与循环液室65连通。因而,如图9中以虚线箭头图示出的,各连通路径63内的水系油墨组合物经由排出路径72被供给到循环液室65。即,在本实施方式中,与第一列L1对应的多个连通路径63和与第二列L2对应的多个连通路径63共通地连通于一个循环液室65。
在图9中图示出任意一个排出路径72中的与循环液室65重叠的部分的流路长度La、排出路径72中的与连通路径63重叠的部分的流路长度即X方向的尺寸Lb、以及排出路径72中的与流路形成部30的隔壁部69重叠的部分的流路长度即X方向的尺寸Lc。流路长度Lc与隔壁部69的厚度相当。隔壁部69作为排出路径72的收缩部分发挥功能。因而,与隔壁部69的厚度相当的流路长度Lc越长,则排出路径72的流路阻力越增大。虽然关于流路长度La和流路长度Lc的相对长度是任意的,但是在本例中下面关系成立,即流路长度La比流路长度Lb长,流路长度La比流路长度Lc长。进一步,在本例中下面关系成立,即流路长度Lb比流路长度Lc长。根据以上的构成,与流路长度La或流路长度Lb比流路长度Lc短的构成相比,有容易从连通路径63经由排出路径72而使水系油墨组合物流入到循环液室65这样的优点。
这样,在记录头2中,压力室C经由连通路径63和排出路径72与循环液室65间接连通。即,压力室C与循环液室65并不直接连通。在以上构成中,若由于压电元件44的动作而导致压力室C内的压力变动,则在连通路径63内流动的水系油墨组合物中的一部分从喷嘴N向外部喷射,剩余的一部分从连通路径63经由排出路径72流入到循环液室65。而且,以通过压电元件44的一次驱动流过连通路径63的水系油墨组合物中的经由喷嘴N喷射的水系油墨组合物的喷射超过流过连通路径63的水系油墨组合物中的经由排出路径72而流入到循环液室65的水系油墨组合物的循环量的方式来选定连通路径63、喷嘴N以及排出路径72之间的惯性。若假设将所有压电元件44同时驱动的情况,则换言之也可以说与多个喷嘴N的喷射量的合计相比,从多个连通路径63流入到循环液室65的循环量的合计、例如循环液室65内单位时间内的流量一方更多。
具体而言,以流过连通路径63的水系油墨组合物中的循环量的比率达到70%以上、即水系油墨组合物喷射量的比率达到30%以下方式来确定连通路径63、喷嘴以及排出路径72各自的流路阻力。根据以上的构成,能够在确保了水系油墨组合物喷射量的同时有效地使喷嘴附近的水系油墨组合物循环到循环液室65。概略地存在如下倾向,即排出路径72的流路阻力越大,则循环量越减少而另一方面喷射量越增加;排出路径72的流路阻力越小,则循环量越增加而另一方面喷射量越减少。
例如,喷墨记录装置1设为具备循环机构的构成。循环机构为用于将循环液室65内的水系油墨组合物向液体储存室R再次供给、即用于循环的机构。循环机构是至少包括排出路径72的机构。例如,是如下机构,即将油墨从排出路径72经过循环液室65排出到喷墨头的外部,在外部根据需要具备吸引水系油墨组合物的吸引机构(例如泵)、捕集水系油墨组合物中混在的气泡或异物的过滤器机构、通过水系油墨组合物的干燥/加热从而减少增粘的升温机构等,经由这些机构将油墨再次供给到喷墨头,并且油墨所循环的整个路径是循环机构。也可以是在外部循环的油墨与新的油墨汇合再次供给到喷墨头。
通过循环机构除去气泡或异物的同时减少了增粘的水系油墨组合物从循环机构经由导入口482而供给到液体储存室R。由此,例如,水系油墨组合物以液体储存室R→供给路径61→压力室C→连通路径63→排出路径72→循环液室65→外部→液体储存室R这样的路径循环。换言之,循环机构具有使水系油墨组合物经过压力室C并再次流入该压力室C的路径。上述的循环路径也可以说是循环机构的一部分。
这样,在使连通路径63与循环液室65连通的排出路径72形成于喷嘴板52的情况下,能够使喷嘴N附近的水系油墨组合物有效地循环到循环液室65。另外,与第一列L1对应的连通路径63和与第二列L2对应的连通路径63共通地连通于二者间的循环液室65,因此与将对应于第一列L1的各排出路径72所连通的循环液室和对应于第二列L2的各排出路径72所连通的循环液室分别设置的构成相比,还有液体喷射头的构成被简化进而可以实现小型化这样的优点。
此外,并非为排出路径72与喷嘴N相互分离的构成,也可以设为排出路径72与喷嘴N相互连续的构成。另外,也可以为在循环液室65以外还形成有与第一部分P1以及第二部分P2的每个部分对应的循环液室的构成。
另外,也可以是,在循环机构内循环的水系油墨组合物的流量(也称为循环量或循环流量)相对于从记录方法中的喷墨头向记录介质喷出的水系油墨组合物的最大喷出量稍微优选是0.1倍以上5.0倍以下,优选是0.2倍以上4.0倍以下,更优选是0.3倍以上3.0倍以下,进一步优选是0.5倍以上2.0倍以下,特别优选是0.7倍以上1.5倍以下。这样,水系油墨组合物的喷出量与循环量的平衡良好,能够充分地附着到记录介质,并且能够高效地抑制水系油墨组合物的增粘。
水系油墨组合物的最大喷出量是以在记录中进行的每一次喷出的水系油墨组合物的液滴为最大的喷出量并按在记录中进行的喷出水系油墨组合物的最大喷出频率从水系油墨组合物的喷墨头的用于记录的全部喷嘴喷出的情况下,从水系油墨组合物的喷墨头喷出的喷出量。
循环量是流过与喷墨头所具备并与该喷墨头的各喷嘴相连的各排出路径的水系油墨组合物的流量的合计。循环量、最大喷出量均用每单位时间的油墨的质量示出。
循环量的单位用质量/时间表示,例如,用质量(g)/时间(秒)表示。流量与上述同样地是排出路径的总排出量。
循环量、最大喷出量均是每一喷墨头的值。循环量优选每一喷墨头为1.0(g/min)以上。另外,优选12.0(g/min)以下。进而,更优选2.0(g/min)以上10.0(g/min)以下,进一步优选3.0(g/min)以上7.0(g/min)以下。在此,喷墨头是指将喷出从一个导入口导入的水系油墨组合物的全部喷嘴合并而设为一个单位的喷墨头。一个单位的喷墨头没有进行限制,例如喷嘴数能够设为50~1000个,能够设为100~700个,能够设为150~500个,能够设为200~400个。
另外,记录头2具备对水系油墨组合物赋予压力并且使其从喷嘴喷出的压力室C,如图8的例子所示,优选循环路径使通过了压力室C的水系油墨组合物进行循环。即,优选构成为使经过了压力室C的水系油墨组合物循环并再次供给到该压力室。在这种情况下,排出路径能够设置于压力室或比压力室靠下游侧的位置。在这种情况下,喷出稳定性特别优异,因而优选。
或者,循环路径也可以在喷墨头内的比压力室靠上游侧的位置设置排出路径,通过排出路径排出水系油墨组合物并使其循环。并且,也可以设为使水系油墨组合物循环,并再次将水系油墨组合物供给到该位置。在这种情况下,使通过压力室之前的油墨进行循环。在这种情况下,能够在水系油墨组合物的异物、增粘达到比压力室靠上游侧的位置的情况下,解决此问题并使喷出稳定性优异。上游侧的位置例如可以举出液体储存室R。
循环流路可以使经过了排出路径的水系油墨组合物在喷墨头内进行循环,再次供给到水系油墨组合物路径中,也可以构成为使经过了排出路径的水系油墨组合物排出到记录头2之外,将该排出的水系油墨组合物再次供给到该记录头,从而使水系油墨组合物进行循环。其中,从循环路径容易制造等观点出发优选前者。
若使用具有以上说明的循环路径的喷墨头,则即使在由于水系油墨组合物的干燥而固体成分浓度上升的情况下,也能够抑制水系油墨组合物的喷出可靠性降低。
以上,对搭载串行式喷墨头、并进行串行式记录方法的串行式记录装置进行了说明。另一方面,记录头2也可以为行式打印头。即使为行式打印头也能够获得如下效果,即通过使水系油墨组合物循环从而抑制由水系油墨组合物干燥而增粘引起的喷出可靠性的降低。行式记录装置的喷墨头是能够以记录介质M的记录宽度以上的长度来配置喷嘴的打印头,能够相对于记录介质M以一次进程来进行水系油墨组合物的附着。
图10是示意性地表示搭载行式打印头(行式记录头)、并进行行式喷墨记录方法的行式记录装置的一部分的概要截面图。记录装置的部分200具备:包括水系油墨组合物的喷墨头221的第一油墨附着单元220、包括水系油墨组合物的喷墨头231的第二油墨附着单元230、包括输送记录介质M的输送辊211的记录介质输送单元210、对记录介质进行后加热工序的后加热单元240。喷墨头231、221为在作为图的前方-纵深方向的记录介质M的宽度方向上喷嘴列延伸的行式记录头。
行式记录装置一边通过使记录介质M向作为图10的箭头方向的输送方向输送从而使记录头231、221与记录介质M的相对位置移动,一边从喷墨头喷出水系油墨组合物等并使其附着于记录介质M。该动作称为扫描。扫描也称为主扫描或进程。行式记录方法是使用记录头231、221以一次进程使水系油墨组合物附着于被输送的记录介质M而进行记录的单程记录方法。
行式记录装置除了具备行式记录头并进行行式记录方法以外,能够设为与上述的串行式喷墨记录装置1同样的构成。行式记录装置也可以具备进行干燥工序的干燥单元。例如,也可以使图10的喷墨头231、221的上方具备位于图5的记录头2的上方的送风风扇8、IR热源3等干燥单元,使图10的喷墨头231、221的下方具备位于图5的记录头2的下方的与压板热源4对应的下热源等干燥单元。
关于第一本发明,以下,通过实施例具体地说明本发明,但本发明不限于这些实施例。以下,除非另外指明,“份”、“%”是质量基准。此外,评价在没有特别限定的情况下,在温度25.0℃、相对湿度40.0%的环境下进行。
3.1.油墨的制备
以成为表1的组合的方式将各成分加入到容器中,以磁力搅拌器进行两小时的混合以及搅拌后,进而用填充了直径为0.3mm的氧化锆珠的珠磨机进行分散处理从而充分地进行了混合。搅拌一小时后,使用5.0μm的PTFE制膜过滤器进行过滤,从而得到非白色油墨Bk1、非白色油墨C1、白色油墨W1以及白色油墨W2。表1中的数值表示质量%。水使用离子交换水,各油墨的质量以分别成为100质量%的方式进行了添加。
[表1]
表1所示的成分中的碳黑使用了No.33(三菱化学公司制造)。“P.B.15:3”表示C.I.颜料蓝15:3。二氧化钛使用了Tipaque CR-50-2(石原产业株式会社制造)。“Joncryl(注册商标)537J”是从BASF日本株式会社得到的树脂颗粒(丙烯酸系树脂)。“SAG503A”是从日信化学工业株式会社得到的有机硅系表面活性剂。
此外,颜料是事先将作为在表中未记载的苯乙烯/丙烯酸系水溶性树脂的颜料分散剂和颜料以质量比为颜料:颜料分散剂=2:1混合到水中进行搅拌而制备了颜料分散液,将其用于油墨的制备。
3.2.记录测试
将精工爱普生公司制造的SC-S80650改造而作为喷墨记录装置使用。记录头设为图4那样的喷嘴列配置。每一喷嘴列的喷嘴密度为600npi且喷嘴数为600个。构成为如图1、2那样的记录装置。
将各油墨的进程数(扫描次数)设为表2、表3中的值。也就是说将一次副扫描的长度设为约喷嘴列的长度/进程数。这是向记录介质的某部分进行记录所需的进程数。例如若是两个进程记录则一次副扫描的长度为喷嘴列的长度的约二分之一,以两个进程向记录介质的某部分进行了记录。在油墨附着工序中,不使用干燥机构,将油墨附着工序的记录介质表面温度设为25℃。
记录介质使用了LumirrorS10(TOREY公司制造,PET片)。
以记录图案中的每单位面积的白色油墨及非白色油墨的最终附着量成为表中的值的方式、并以各进程的附着量成为大致均等的方式将点均等地间隔去除而记录了各进程。另外,各油墨的记录分辨率为600×600dpi。在表2、表3中,记载了每1点(墨滴)的油墨质量。记录后从喷墨记录装置排出并在常温下放置了一天。
此外,在表中记载了各例所用的白色油墨及非白色油墨的种类、白色油墨及非白色油墨的附着量、白色色材及非白色色材的附着量、色材的附着量的质量比(A/B)(白色/非白色)、墨滴的质量(点质量)、进行每一特定的记录区域的记录时的进程数。
如图4所示,对记录头的5列喷嘴列标注N1~N5的编号。表中“白色油墨附着方法”的栏中有“同时”的表示通过一次进程(扫描)使白色油墨及非白色油墨附着于记录介质。
另外,表中“白色油墨列配置”的栏中有“左端”的表示N1填充了白色油墨,N2填充了非白色(Bk)油墨,N3填充了非白色(C)油墨。在这种情况下,记录头在主扫描方向上往返而进行双向印刷,按每一次进程(扫描)交替地切换白色油墨及非白色油墨的滴落顺序。
表中“白色油墨列配置”的栏中有“中央”的表示N3填充了白色油墨,N2及N4填充了非白色(Bk)油墨,N1及N5填充了非白色(C)油墨。在这种情况下,记录头在主扫描方向上往返并进行双向印刷,非白色油墨按每一进程交替地使用N1及N2或者N4及N5,无论哪种进程,都是进程内的白色油墨和非白色油墨的滴落顺序在进程之间为相同。
表中“白色油墨列配置”的栏中有“两端”的表示N2填充了非白色(Bk)油墨,N3填充了非白色(C)油墨,N1及N4填充了白色油墨。在这种情况下,记录头在主扫描方向上往返而进行双向印刷,白色油墨按每一进程交替地使用N1或者N4,无论哪种进程,都是进程内的白色油墨和非白色油墨的滴落顺序在进程之间为相同。
另外,表中“白色油墨附着方法”的栏中有“首先打印”的为向与“左端”的例子同样的喷嘴列填充油墨,但仅使用白色油墨记录白色图案后退绕记录介质,在白色图案上重叠记录了非白色图案。即表示不通过同一扫描附着白色油墨及非白色油墨的情况。
3.3.评价方法
3.3.1.印刷速度
将基于向记录介质的某部分的记录所需的进程数按以下基准评价后的结果记载到表中。
S:2进程以内
A:3进程以内
B:6进程以内
C:多于6进程
3.3.2.填充的评价(画质)
在记录介质上记录了将Bk1与W1或W2混合了的图案。以目视确认了印刷物的彩色图案的颜色脱落程度(由于是透明记录介质所以是遮蔽性)。颜色脱落着眼于图像是否透明可见。将按以下基准评价了的结果记载到表中。此外,在首先打印的例子中,颜色脱落着眼于在从通过非白色油墨记录的非白色图像侧观察时,通过非白色油墨记录的非白色图像透明,在非白色图像之下存在的白色图像是否可见。
S:油墨充分地扩展,无法通过目视、放大镜确认颜色脱落
A:油墨适当地扩展,无法通过目视确认颜色脱落
B:油墨的扩展不充分,能够通过目视确认少量颜色脱落
C:油墨的扩展不充分,能够通过目视确认颜色脱落且醒目
3.3.3.显色的评价(视觉确认性)
在记录介质上印刷使进行了C1和W1或W2的实心印刷的区域与进行了Bk1和W1或W2的实心印刷的区域在区域的端部边界处接触了的图案,将其贴到黑色纸后,以目视确认了其边界的识别容易度。将按以下基准评价的结果记载到表中。是视觉确认性的评价。
S:看不到发白,能够容易识别边界
A:看不到发白,能够识别边界
B:看不到发白,若仔细观察,则能够识别边界
C:难以识别边界或者虽然能够识别边界但是图像发白。
Z:从非白色图像侧观察时能够容易识别边界。不过在将印刷了的记录物的背面侧(白色图像侧)设为正面并贴到黑色纸的情况下,无法识别边界。
3.3.4.浓度不均的评价(画质)
记录了在介质上附着有Bk1和W1或W2的图案。以目视确认了印刷物的浓度均匀性(浓度不均)。将用以下基准评价的结果记载到表中。
S:可以得到无浓度不均且均匀的图像
A:可以得到无浓度不均且良好的图像
B:可以得到无浓度不均的图像
C:以目视确认了不均匀的浓度不均
3.3.5.面内画质差的评价(画质)
记录了在记录介质上附着有Bk1和W1或W2的图案。在距记录面离开30cm进行观察的情况和离开1m观察的情况下通过目视进行了评价。评价了在记录面侧的图案内(面内)根据位置的不同是否可见颜色不同的部分。将用以下基准评价的结果记载到表中。
S:以30cm的距离无法识别差异
A:虽然以30cm的距离能够识别差异部分,但是以1m的距离无法识别差异
B:以1m的距离能够识别差异部分
C:以1m的距离能够识别差异部分,该部分看上去是条纹状
3.3.6.正反画质差的评价(画质)
记录了在记录介质上附着有Bk1和W1或W2的图案。在对记录部分的正面或者距记录介质侧离开30cm进行观察的情况和离开1m进行观察的情况下通过目视进行了评价。从正反两方观察时,确认了在正反之间是否可见差异。将按以下基准评价的结果记载到表中。
S:以30cm的距离无法识别正反的差异
A:虽然以30cm的距离可以识别正反的差异,但是以1m的距离无法识别差异
B:以1m的距离可知正反的差异
C:以1m的距离正反的差异清晰且一个面为白色
[表2]
[表3]
3.4.评价结果
在作为进行白色油墨附着工序和非白色油墨附着工序,用同一扫描对非白色记录介质的同一区域进行这些工序,在使白色油墨及非白色油墨附着的区域中,每单位面积的白色色材的附着量A与非白色色材的附着量B的质量比(A/B)是0.03以上且0.99以下实施例中,填充和显色均优异。
对此,在相反的比较例中,填充和显色均差。
根据实施例1~3,白/非白色材附着量比小的一方的浓度不均、画质差等更优异,白/非白色材附着量比大的一方的填充更优异。
根据实施例1、4、5,白墨滴质量小的一方的填充、浓度不均减少、画质差减少更优异。
根据实施例1、6、7,进程内的白油墨和非白色油墨的滴落顺序设为在进程之间不切换的一方的面内画质差的减少更优异,设为在进程之间切换的一方的正反画质差的减少更优异。
根据实施例1、8、10,进程数多的一方的浓度不均减少、画质差减少更优异,少的一方的印刷速度更优异。
根据实施例1、9,白油墨的色材含有量较少的一方的填充、画质差减少更优异,多的一方的浓度不均减少更优异。
比较例1以与左端相同的油墨列配置且不使用白油墨且仅使用非白色油墨进行了记录。根据比较例1、3,在不使用白油墨或者白色色材的附着量比过少的情况下,填充和视觉确认性差。
根据比较例2,在白色色材的附着量比过多的情况下,视觉确认性差。
参考例1、2在观察非白色图像时可以看见位于非白色图像下的白色图像,非白色图像的填充差。从非白色图像侧观察的情况下的视觉确认性不差。此外,在与将各油墨的扫描数设为相同的同时打印相比的情况下,扫描数需要2倍。
此外,虽在表中并未记载,但在实施例1中,在油墨附着工序中使压板热源工作将记录介质的表面温度设为40℃,同样进行的结果是,填充、画质差稍差。由此,判断为油墨附着工序的记录介质的表面温度低是优选的。
另外,使用将上述PET片事先着色为茶色而设为不透明的PET片并与实施例1同样地对记录介质进行了记录的结果是,可以得到同样优异的填充、视觉确认性。
上述的实施方式和变形例是一例,并且不限于这些实施方式和变形例。例如,还能够将各实施方式和各变形例适当地组合。
本发明包括与实施方式中说明的构成实际上相同的构成、例如功能、方法以及结果相同的构成、或者目的和效果相同的构成。另外,本发明包括将实施方式中说明的构成的非本质部分置换而得到的构成。另外,本发明包括能够起到与在实施方式中说明的构成相同的作用效果的构成或者能够实现相同的目的构成。另外,本发明包括对在实施方式中说明的构成附加了公知技术的构成。
可以从上述的实施方式和变形例导出以下内容。
记录方法的一方式是在记录介质上进行记录的记录方法,
所述记录介质是非白色记录介质,
所述记录方法具备:
白色油墨附着工序,将包含白色色材的白色油墨附着于所述记录介质;以及
非白色油墨附着工序,将包含非白色色材的非白色油墨附着于所述记录介质,
使记录头对所述记录介质进行扫描来进行所述白色油墨附着工序及所述非白色油墨附着工序,
通过同一扫描对所述记录介质的同一区域进行所述白色油墨附着工序和所述非白色油墨附着工序,
通过所述白色油墨附着工序和所述非白色油墨附着工序,在使所述白色油墨及所述非白色油墨附着的区域中,每单位面积的所述白色色材的附着量A与所述非白色色材的附着量B的质量比(A/B)是0.03以上且0.99以下。
根据该记录方法,能够不仅将白色油墨和非白色油墨混合而且能够对记录介质记录图像。由此能够得到视觉确认性良好且画质好的图像。填充也优异。另外,所得到的图像的画质在正面、反面均良好,例如,在对透明的记录介质的表面进行了记录的情况下,能够使从记录介质的反面侧的视觉确认性也良好。进而,能够用同一扫描附着白色油墨和非白色油墨,因此能够提高记录速度。
在所述记录方法的方式中也可以是,
所述记录头是喷墨头,通过从所述喷墨头喷出所述白色油墨及所述非白色油墨来进行所述白色油墨附着工序和所述非白色油墨附着工序。
根据该记录方法,能够用小型装置高效地进行少量多种的印刷。
在所述记录方法的方式中也可以是,
从所述喷墨头喷出的所述白色油墨的最大墨滴质量小于喷出的所述非白色油墨的最大墨滴质量。
根据该记录方法,白色油墨与非白色油墨的混合效率进一步提高,能够进一步提高所得到的图像中的面内画质差。
在所述记录方法的方式中也可以是,
通过反复进行所述扫描和在与所述扫描的方向交叉的方向上改变所述记录头与所述记录介质的相对位置的副扫描来进行记录。
根据该记录方法,能够将白色油墨和非白色油墨更高效地混合。
在所述记录方法的方式中也可以是,
在使所述白色油墨及所述非白色油墨附着的区域中,在每单位面积的所述非白色色材的附着量B最多的区域中,所述质量比(A/B)是0.03以上且0.99以下。
根据该记录方法,能够将白色油墨和非白色油墨更高效地混合,进而能够形成视觉确认性好的图像。
在所述记录方法的方式中也可以是,
对所述记录介质的用所述记录头的一次扫描进行扫描的扫描区域,分别通过两次以上的扫描使所述白色油墨及所述非白色油墨附着。
根据该记录方法,能够使白色油墨和非白色油墨的滴落顺序不同,有时在图像中白色油墨与非白色油墨的混合进一步提高,能够缩小图像的正反视觉确认性之差。
在所述记录方法的方式中也可以是,
所述白色油墨的所述白色色材的含有量为1.0质量%以上20.0质量%以下。
根据该记录方法,能够抑制白色油墨的白色色材的含有量,因此能够使白色油墨的沉降恢复性良好。另外,由于白色油墨的白色色材浓度小,所以更高效地推进与非白色油墨的混合。
在所述记录方法的方式中也可以是,
所述白色油墨及所述非白色油墨分别为水系油墨。
根据该记录方法,能够进行降低了环境负荷的臭气等少的记录。
在所述记录方法的方式中也可以是,
所述白色油墨及所述非白色油墨分别含有标准沸点为150.0℃以上280.0℃以下的有机溶剂。
根据该记录方法,能够进行图像的定影更快的记录。
在所述记录方法的方式中也可以是,
所述白色油墨及所述非白色油墨分别不含有超过1.0质量%的标准沸点超过280.0的有机溶剂。
根据该记录方法,能够进行图像的干燥更快的记录。
在所述记录方法的方式中也可以是,
所述非白色记录介质为低吸收性或非吸收性记录介质。
根据该记录方法,能够更容易形成填充良好的图像。
在所述记录方法的方式中也可以是,
所述非白色记录介质是透明记录介质、非白色的有色记录介质中的任意一者。
根据该记录方法,能够更容易形成画质良好的图像。
喷墨记录装置的一方式具有:
输送单元,其输送记录介质;
记录头,其喷出包含白色色材的白色油墨及包含非白色色材的非白色油墨并使其附着于所述记录介质;
扫描单元,其使所述记录头对所述记录介质进行扫描;以及
控制部,其控制所述输送单元、所述记录头以及所述扫描单元,
所述控制部使所述白色油墨及所述非白色油墨通过由所述扫描单元进行的同一扫描对所述记录介质的同一区域附着,在所述同一区域中,以使每单位面积的所述白色色材的附着量A与所述非白色色材的附着量B的质量比(A/B)成为0.03以上且0.99以下的方式进行附着。
根据该喷墨记录装置,能够边将白色油墨和非白色油墨混合边对记录介质记录图像。由此能够得到视觉确认性良好的图像。另外所得到的图像的视觉确认性在正面、反面均良好,例如,在对透明的记录介质的表面进行了记录的情况下,也能够使从记录介质的反面侧的视觉确认性良好。进而,能够通过同一扫描附着白色油墨和非白色油墨,因此能够提高记录速度。
关于第二本发明,以下,通过实施例更具体地说明本发明,但本发明不限于这些例子。以下,除非另外指明,“%”是质量基准。在第二本发明的实施例的说明中。
3.1.水系油墨组合物的制备
在表4~表6所示的材料组合中,制备了材料组合不同的油墨1~油墨23。各油墨通过将表4~表6所示的材料放入容器中,用磁力搅拌器搅拌混合2小时后,用孔径5μm的膜过滤器过滤,除去垃圾和粗大颗粒等杂质来制备。此外,表4~表6中的各成分的数值均表示质量%,添加水至组合物的总质量为100质量%。
此外,在水系油墨组合物的制备中使用的颜料(碳黑)预先与作为水溶性的苯乙烯-丙烯酸系树脂的颜料分散剂(表中未记载)以2:1(颜料:颜料分散剂)的质量比混合到水中,充分搅拌后制备颜料分散液,将其用于油墨的制备。此外,在表4~表6中的颜料分散液的栏中,记载了颜料固体成分浓度为15质量%的颜料分散液的含有量(质量%)。另外,在表4~表6中的树脂分散液的栏中,记载了固体成分浓度为30质量%的丙烯酸系树脂乳液(BASF日本公司制造,商品名“Joncryl537J”)的含有量(质量%)。
[表4]
[表5]
[表6]
在表4~表6中使用的各成分如下所示。
<颜料分散液>
·碳黑:在上述中制备的颜料(碳黑)分散液,固体成分浓度15质量%
<树脂分散液>
·丙烯酸系树脂乳液:BASF日本公司制造,商品名“Joncryl537J”,固体成分浓度30质量%
<表面活性剂>
·有机硅系表面活性剂:BYK公司制造,商品名“BYK-348”
·氟系表面活性剂:DIC公司制造,商品名“MEGAFACE F-444”
<有机溶剂A>
·1,2-戊二醇:标准沸点=210℃,表面张力(25℃)=27.7mN/m
·1,2-己二醇:标准沸点=223℃,表面张力(25℃)=26.4mN/m
<有机溶剂B>
·1,5-戊二醇:标准沸点=239℃
·1,6-己二醇:标准沸点=250℃
·1,3-丙二醇:标准沸点=214℃
<其它有机溶剂>
·1,2-丁二醇:标准沸点=194℃,表面张力(25℃)=31.6mN/m
·二乙二醇单***:标准沸点=196℃
·甘油:标准沸点=290℃
·1,2-丙二醇:标准沸点=188℃
在各油墨的粘度为25℃的环境下,使用粘弹性测试机MCR-300(商品名,Pysica公司制造)进行了测定。
3.2.评价方法
3.2.1.记录测试
将精工爱普生公司制造的SC-S80650改造而作为喷墨记录装置(以下,也称为“改造机”。)使用。打印头准备具备循环机构的循环打印头和不具备循环机构的通常打印头这两种打印头,将任意的打印头装载于喷墨记录装置。将上述制备了的油墨填充于打印头。在向记录介质的记录中,调整压板热源并将记录介质的表面温度设为40℃。每喷嘴列的喷嘴密度设为600npi,喷嘴数设为600个。记录分辨率设为1200×1200dpi。在油墨附着后,用后热源以70℃干燥了1分钟。油墨附着量设为7mg/inch2。将该油墨附着量设为印字率100%。在该记录测试中,在低非吸收性记录介质和吸收性记录介质中的任意的记录介质中进行了记录。低非吸收性记录介质使用TOPCOAT PLUS(王子制纸公司制造),吸收性记录介质使用优质纸55PW(琳得科公司制造)。
3.2.2.喷出可靠性评价
<间歇喷出性>
一边使油墨循环一边在25℃的环境下以喷嘴开放进行了放置。放置后,记录喷嘴检查图案来确认不喷出喷嘴的有无并进行了评价。评价基准如下所述。将评价结果在表7~表9中一并示出。打印头的循环量设为以印字率100%全部记录于记录介质的能够记录的区域的情况下的喷出量(最大喷出量)的1.0倍。(评价基准)
S:放置6小时后即使记录也没有不喷出喷嘴。
A:放置4小时后即使记录也没有不喷出喷嘴。
B:放置2小时后即使记录也没有不喷出喷嘴。
C:放置1小时后若记录则发现不喷出喷嘴。
<连续喷出稳定性>
一边使油墨循环一边进行了印刷。按驱动频率30~40kHz进行了油墨的喷出。连续地进行了30分钟印刷。印刷后,进行了喷嘴检查。评价基准如下所述。将评价结果在表7~表9中一并示出。喷出紊乱是将向记录介质的滴落位置从本来的位置偏离相邻喷嘴间距离的二分之一的距离以上的情况设为有喷出紊乱。
(评价基准)
S:完全看不到喷出紊乱或不喷出。
A:有5个喷嘴以下的喷出紊乱、不喷出。
B:有10个喷嘴以下的喷出紊乱、不喷出。
C:有11个喷嘴以上的喷出紊乱、不喷出。
3.2.3.画质评价
<露白>
在记录介质上进行印字率100%的实心印字,以目视确认了印字物的露白的程度。评价基准如下所述。将评价结果在表7~表9中一并示出。露白是指在图像中记录介质的基底未被油墨填充,可以看见记录介质的基底。是用油墨进行的记录介质的填充的评价。
(评价基准)
S:油墨充分地扩展,可以得到目视时没有露白并且没有浓度不均的均匀图像。即使将印字率设为90%,目视时也没有露白。
A:油墨适当地扩展,可以得到目视时没有露白并且没有浓度不均的良好的图像。即使将印字率设为95%,目视时也没有露白。不过,在印字率90%的情况下,目视时产生了露白。
B:油墨适当地扩展,目视时没有露白。不过,在印字率95%的情况下,目视时产生了露白。
C:油墨的扩展不充分,目视时仅产生少量露白。
<珠化(beading)>
在记录介质上进行印字率100%的正方形的实心印字,以目视确认了印字物的珠化程度。评价基准如下所述。将评价结果在表7~表9中一并示出。
(评价基准)
S:是没有颜色不匀、非常鲜明的图像。
A:是感觉到若干颜色不匀但十分鲜明的图像。
B:可以看到若干颜色不匀,图像的鲜明度稍差。实心部的轮廓部分成为直线。
C:可以看到显著的颜色不匀,没有图像的鲜明度。实心部的轮廓部分也没有成为直线且轮廓紊乱。
<颜色浓度>
在记录介质上进行印字率100%的实心印字,使用分光测定器(X-rite公司制造,产品名“i1Pro2”)测定了印字物的OD值。评价基准如下所述。将评价结果在表7~表9中一并示出。颜色浓度是在记录介质上用油墨记录的情况下的图像中的油墨的显色性的评价。
(评价基准)
S:OD值为1.4以上。
A:OD值为1.2以上且不到1.4。
B:OD值为1.0以上且不到1.2。
C:OD值为0.8以上且不到1.0。
D:OD值不到0.8。
<干燥性>
在记录介质上进行印字率100%的实心印字,用70℃热空气箱干燥几小时。之后,用指尖轻擦印字物的涂膜表面,以目视确认了指尖是否附着油墨。评价基准如下所述。将评价结果在表7~表9中一并示出。
(评价基准)
S:在干燥1分钟后,看不到油墨向指尖的附着。
A:在干燥2分钟后,看不到油墨向指尖的附着。不过在干燥1分钟后可以看到油墨的附着。
B:在干燥3分钟后,看不到油墨向指尖的附着。不过在干燥2分钟后可以看到油墨的附着。
C:在干燥3分钟后,可以看到油墨向指尖的附着。
3.3.评价结果
在表7~表9中示出各实施例及各比较例的记录测试条件以及评价结果。
[表7]
[表8]
[表9]
本发明的实施例1~14的喷墨记录方法均是用低非吸收性记录介质进行的记录中露白评价优异,用吸收性记录介质进行的记录中颜色浓度的评价优异,喷出可靠性也优异。与此相对,不是本发明的比较例均是用低非吸收性记录介质进行的露白评价、用吸收性记录介质进行的颜色浓度的评价、喷出可靠性均差。以下记载详细内容。
根据实施例11,油墨的粘度高的一方的珠化评价、干燥性更优异。
根据实施例12、13,油墨的质量比(有机溶剂B/有机溶剂A)高的一方的喷出可靠性、吸收性记录介质的颜色浓度更优异,低的一方的低非吸收性记录介质的露白评价、珠化评价等更优异。
根据实施例14,油墨的合计含有量(有机溶剂B+有机溶剂A)少的一方的低非吸收性记录介质的干燥性更优异。
根据实施例10,油墨的标准沸点超过280℃的有机溶剂的含有量少的一方的低非吸收性记录介质的珠化评价、干燥性更优异。
根据实施例2和4,有机溶剂B的含有量多的一方的吸收性记录介质的色浓度更优异。
根据实施例3和6,有机溶剂A的含有量多的一方的低非吸收性记录介质的露白评价更优异。
根据实施例1和8,在作为有机溶剂A包含1,2-己二醇的情况下,低非吸收性记录介质的露白评价更优异。
根据实施例1、5、9,在作为有机溶剂B包含1,5-戊二醇的情况下,吸收性记录介质的颜色浓度或喷出可靠性更优异。
在使用不含有有机溶剂B的油墨的比较例1~4中,油墨容易渗透到吸收性记录介质的内部,无法将色材预先保留在吸收性记录介质的表面,因此,成为颜色浓度差、浓度淡(OD值低)的画质。
在使用不含有有机溶剂A的油墨的比较例5~8中,低非吸收性记录介质的露白评价差,进而珠化差。此外,使用不含有有机溶剂A的油墨,因此油墨向吸收性记录介质内部的浸透性低,在吸收性记录介质的记录中成为颜色浓度比较浓的画质。
在使用不含有有机溶剂A及有机溶剂B这两者的油墨的比较例9中,在低非吸收性记录介质的记录中,油墨的填充、珠化差。此外,油墨不含有有机溶剂A,因此尽管不含有有机溶剂B,油墨向吸收性记录介质内部的浸透性也低,在吸收性记录介质的记录中也成为颜色浓度比较浓的画质。
在使用不含有有机溶剂B的油墨17并且使用无油墨循环机构的打印头的比较例10中,油墨容易浸透到吸收性记录介质的内部,无法预先将色材保留在吸收性记录介质的表面,因此成为颜色浓度淡(OD值低)的画质。另一方面,油墨17含有甘油,因此,干燥性低。因此,即使使用无油墨循环机构的打印头,在喷嘴周边也难以发生油墨的干燥,成为喷出可靠性比较良好的结果。此外,虽然在表中并未记载,但是使用油墨15、18、19、21~23与比较例10同样地进行喷出可靠性评价的结果是,成为与比较例10同样的喷出可靠性。但是,使用油墨16、20与比较例10同样地进行喷出可靠性评价的结果是,喷出可靠性差。
在使用含有有机溶剂A及有机溶剂B的油墨1并且使用无油墨循环机构的打印头的比较例11中,在低非吸收性记录介质的记录中没有露白,在吸收性记录介质的记录中成为颜色浓度浓的画质。另一方面,使用了无油墨循环机构的打印头,因此成为在喷嘴周边容易发生油墨的干燥、有损喷出可靠性的结果。此外,虽然在表中并未记载,但是使用油墨2、4~9、11~14与比较例11同样地进行喷出可靠性评价的结果是,成为与比较例11同样的喷出可靠性。但是,使用油墨3、10与比较例11同样地进行喷出可靠性评价的结果是,喷出可靠性良好。
另外,虽然在表中并未记载,但是在实施例6中,在向记录介质的记录中,除调整压板热源并将记录介质的表面温度设为35℃以外同样地进行记录的结果是,与实施例6相比,喷出可靠性进一步提高,低非吸收记录介质的珠化稍微降低。由此,记录介质表面温度低的一方的喷出可靠性更优异,高的一方的画质更优异。
根据上述的实施方式可以导出以下内容。
喷墨记录方法的一方式是
使用水系油墨组合物向记录介质进行的喷墨记录方法,
具备将所述水系油墨组合物从喷墨头喷出并使其附着于所述记录介质的油墨附着工序,
所述水系油墨组合物含有:有机溶剂A,其是25℃下的表面张力为30mN/m以下的1,2-链烷二醇;以及有机溶剂B,其是标准沸点为250℃以下且碳原子数为3以上的双末端链烷二醇,
所述喷墨头具备使所述水系油墨组合物循环的循环机构。
根据该喷墨记录方法,能够兼顾提高低非吸收性记录介质和吸收性记录介质这两者的画质并且确保油墨的喷出稳定性。
在所述喷墨记录方法的一方式中也可以是,
所述有机溶剂A与所述有机溶剂B的合计含有量相对于所述水系油墨组合物的总质量为25质量%以下。
无论有机溶剂A还是有机溶剂B都是亲水性有机溶剂,因此向水的溶解性高,但若有机溶剂A和有机溶剂B的合计含有量位于上述范围内,则在使油墨向低非吸收性记录介质附着的情况下,也能够减少画质的劣化。
在所述喷墨记录方法中的任意的方式中也可以是,
在所述水系油墨组合物中,所述有机溶剂B的含有量(MB)相对于所述有机溶剂A的含有量(MA)的质量比(MB/MA)是1~6。
若质量比(MB/MA)是上述范围内,则有机溶剂A与有机溶剂B的含有量的平衡良好,因此容易提高低非吸收性记录介质和吸收性记录介质这两者的画质,并且,能够容易确保油墨的喷出稳定性。
在所述喷墨记录方法中的任意的方式中也可以是,
所述水系油墨组合物的25℃下的粘度为4.5mPa·s以上。
若所述水系油墨组合物的25℃下的粘度是上述范围内,则容易抑制油墨向吸收性记录介质的浸透,因此,色材保留于表面,特别是在吸收性记录介质中能够得到OD值高且显色性优异的画质。
在所述喷墨记录方法中的任意的方式中也可以是,
所述水系油墨组合物还含有色材和树脂,
所述色材与所述树脂的合计含有量相对于所述水系油墨组合物的总质量是3质量%以上。
若色材与树脂颗粒的合计含有量是上述范围内,则固体成分浓度适当,因此可以得到油墨中的溶剂成分挥发时油墨的粘度急剧上升这一特性。由此,油墨向吸收性记录介质的浸透得到抑制,因此,色材保留于表面,特别是在吸收性记录介质中可以得到OD值高且显色性优异的画质。
在所述喷墨记录方法中的任意的方式中也可以是,
所述有机溶剂A的含有量相对于所述水系油墨组合物的总质量为1~10质量%。
如有机溶剂A的含有量位于上述范围,则能够充分地提高向低非吸收性记录介质的润湿扩展性,因此,在低非吸收性记录介质中容易得到OD值高且显色性优异的画质。另外,有机溶剂A有降低油墨的动态表面张力的功能,虽然有时会产生墨雾,但若有机溶剂A的含有量位于上述范围则能够防止这种危害。
在所述喷墨记录方法中的任意的方式中也可以是,
所述有机溶剂B的含有量相对于所述水系油墨组合物的总质量为4~30质量%。
若有机溶剂B的含有量位于上述范围,则能够充分地抑制由有机溶剂A促进的、油墨向吸收性记录介质的浸透,因此,在低非吸收性记录介质中容易得到OD值高且显色性优异的画质。
在所述喷墨记录方法中的任意的方式中也可以是,
将所述水系油墨组合物所含有的水和各有机溶剂的各标准沸点与所述水系油墨组合物中的各含有量加权平均后的值为130℃以下。
若该值位于上述范围内,则特别是在使油墨附着于低非吸收记录介质的情况下,能够使油墨中所包含的溶剂快速挥发,因此难以形成粘稠的图像,容易得到OD值高且显色性优异的画质。
在所述喷墨记录方法中的任意的方式中也可以是,
所述有机溶剂A是1,2-己二醇和1,2-戊二醇中的任意一者。
在所述喷墨记录方法中的任意的方式中也可以是,
所述有机溶剂B为1,3-丙二醇、1,5-戊二醇以及1,6-己二醇中的任意一者。
在所述喷墨记录方法中的任意的方式中也可以是,
使用具备所述喷墨头的喷墨记录装置进行,
所述喷墨记录装置使用所述水系油墨组合物进行向低非吸收性记录介质的记录和向吸收性记录介质的记录,
在低非吸收性记录介质和吸收性记录介质中的任意一者中进行。
水系油墨组合物的一方式是
用于在上述任意方式的喷墨记录方法中使用的水系油墨组合物。
所述一方式的水系油墨组合物也可以是,
在向低非吸收性记录介质的记录和向吸收性记录介质的记录中使用。
根据该水系油墨组合物,通过含有有机溶剂A,从而油墨向低非吸收性记录介质的润湿扩展性优异,因此能够得到OD值高且显色性优异的画质。另外,通过含有有机溶剂B,从而油墨向吸收性记录介质的浸透得到抑制,因此,色材保留于表面,能够得到OD值高且显色性优异的画质。
在喷墨记录装置的一方式中,
具备将水系油墨组合物从喷墨头喷出并将其附着于记录介质的油墨附着单元,
所述水系油墨组合物含有:有机溶剂A,其是25℃下的表面张力为30mN/m以下的1,2-链烷二醇;以及有机溶剂B,其是标准沸点为250℃以下且碳原子数为3以上的双末端链烷二醇,
所述喷墨头具备使所述水系油墨组合物循环的循环机构。
根据该喷墨记录装置,能够兼顾提高低非吸收性记录介质及吸收性记录介质这两者的画质并且确保油墨的喷出稳定性。
本发明不限于上述的实施方式,能够进行各种变形。例如,本发明包含与在实施方式中说明的构成实质上相同的构成(例如,功能、方法以及结果相同的构成、或者目的及效果相同的构成)。另外,本发明包含将在实施方式中说明的构成的非本质性部分置换后的构成。另外,本发明包含能够起到与在实施方式中说明的构成相同的作用效果的构成或者能够实现相同的目的构成。另外,本发明包含对在实施方式中说明的构成附加有公知技术的构成。
Claims (13)
1.一种记录方法,其特征在于,是在记录介质上进行记录的记录方法,
所述记录介质是非白色记录介质,
所述记录方法具备:白色油墨附着工序,将包含白色色材的白色油墨附着于所述记录介质;以及
非白色油墨附着工序,将包含非白色色材的非白色油墨附着于所述记录介质,
使记录头对所述记录介质进行扫描来进行所述白色油墨附着工序及所述非白色油墨附着工序,
通过同一扫描对所述记录介质的同一区域进行所述白色油墨附着工序和所述非白色油墨附着工序,
通过所述白色油墨附着工序和所述非白色油墨附着工序,在使所述白色油墨及所述非白色油墨附着的区域中,每单位面积的所述白色色材的附着量A与所述非白色色材的附着量B的质量比A/B是0.03以上且0.99以下。
2.根据权利要求1所述的记录方法,其中,
所述记录头是喷墨头,通过从所述喷墨头喷出所述白色油墨及所述非白色油墨,从而进行所述白色油墨附着工序及所述非白色油墨附着工序。
3.根据权利要求2所述的记录方法,其中,
从所述喷墨头喷出的所述白色油墨的最大墨滴质量比从所述喷墨头喷出的所述非白色油墨的最大墨滴质量小。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的记录方法,其中,
通过反复进行所述扫描以及副扫描,从而进行记录,所述副扫描是在与所述扫描的方向交叉的方向上改变所述记录头与所述记录介质的相对位置的扫描。
5.根据权利要求1所述的记录方法,其中,
在使所述白色油墨及所述非白色油墨附着的区域中,在每单位面积的所述非白色色材的附着量B最多的区域中,所述质量比A/B是0.03以上且0.99以下。
6.根据权利要求1所述的记录方法,其中,
对所述记录介质的通过所述记录头的一次扫描进行了扫描的扫描区域,进一步使所述白色油墨及所述非白色油墨分别通过两次以上的扫描进行附着。
7.根据权利要求1所述的记录方法,其中,
所述白色油墨的所述白色色材的含有量是1.0质量%以上且20.0质量%以下。
8.根据权利要求1所述的记录方法,其中,
所述白色油墨及所述非白色油墨分别是水系油墨。
9.根据权利要求1所述的记录方法,其中,
所述白色油墨及所述非白色油墨分别含有标准沸点为150.0℃以上且280.0℃以下的有机溶剂。
10.根据权利要求1所述的记录方法,其中,
所述白色油墨及所述非白色油墨分别不含有超过1.0质量%的标准沸点超过280.0℃的有机溶剂。
11.根据权利要求1所述的记录方法,其中,
所述非白色记录介质是低吸收性或非吸收性记录介质。
12.根据权利要求1所述的记录方法,其中,
所述非白色记录介质是透明记录介质、非白色的有色记录介质中的任意一者。
13.一种喷墨记录装置,其特征在于,具有:
输送单元,输送记录介质;
记录头,喷出包含白色色材的白色油墨及包含非白色色材的非白色油墨并使其附着于所述记录介质;
扫描单元,使所述记录头对所述记录介质进行扫描;以及
控制部,控制所述输送单元、所述记录头以及所述扫描单元,
所述控制部使所述白色油墨及所述非白色油墨通过由所述扫描单元进行的同一扫描附着于所述记录介质的同一区域,在所述同一区域以使每单位面积的所述白色色材的附着量A与所述非白色色材的附着量B的质量比A/B为0.03以上且0.99以下的方式进行附着。
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