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记录方法以及记录装置

文献发布时间:2024-04-18 19:44:28



技术领域

本发明涉及记录方法以及记录装置。

背景技术

一直以来,为了制造具有金属光泽感的物品,开发了含有铝等金属颜料的油墨和涂料等组合物。例如,在专利文献1公开了一种使用了铝颜料的金属油墨。专利文献1中公开的铝颜料通过氟系处理剂实施了表面处理。

专利文献1:日本特开2019-172862号公报

然而,出于促进记录物的干燥、提高画质的目的等,有时一边加热记录介质一边附着油墨组合物。另外,为了高速地进行高精细的记录,有时也提高油墨的喷出频率,用更小的油墨滴记录图像,有效地得到高分辨率的图像。在进行这样的一次加热工序,油墨滴喷出频率高的情况下,有时喷出稳定性差。

因此,需要一种能够得到油墨组合物的喷出稳定性良好、金属光泽优异的记录物的记录方法。

发明内容

本发明所涉及的记录方法的一个方式,

具备从喷墨头喷出油墨组合物使其附着在记录介质上的附着工序,和在所述附着工序中加热所述记录介质的一次加热工序,

所述附着工序具有所述油墨组合物的喷出频率为15kHz以上的工序,

所述油墨组合物含有金属颜料和溶剂成分,

所述溶剂成分包含有机溶剂,

所述金属颜料为鳞片状,是通过由下述式(1)或下述式(2)表示的化合物对表面进行了处理的金属粒子,

(R

(R

(式中,R

本发明所涉及的记录装置的一个方式,具备:

喷墨头,喷出所述油墨组合物;以及

一次加热机构,进行所述一次加热工序,

所述记录装置进行上述任一项的记录方法。

附图说明

图1是喷墨头的驱动信号中包含的驱动脉冲的一例的示意图。

图2是示意性地表示记录装置的概略截面图。

图3是实施方式所涉及的喷墨头的一例的主要部分的截面的示意图。

图4是实施方式所涉及的记录装置的一例的结构图。

附图标记说明

1:记录装置;2:记录头;3:IR加热器;4:压板;5:加热加热器;6:冷却风扇;7:预加热器;8:通气风扇;10:喷嘴板;12:喷嘴孔;13:喷嘴面;20:压力室;30:振动板;32:压电元件;40:油墨供给室;100:喷墨头;110:连通板;120:压力室基板;126:供给口;127:连通孔;128:喷出口;132:连接部;140:贴合性片材;150:盖;114:液体容器;115:副罐;200:控制单元;220:输送机构;240:移动机构;242:输送体;244:输送带;1000:记录装置;M:记录介质。

具体实施方式

以下关于本发明的实施方式进行说明。以下说明的实施方式说明本发明的例子。本发明不受以下的实施方式的任何限定,也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。需要说明的是,以下说明的结构并不一定全部是本发明的必要的结构。

在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸或甲基丙烯酸,“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。另外,有时也将“油墨组合物”称为“组合物”,将油墨组合物称为“油墨组合物”和“油墨”。

1.记录方法

本实施方式所涉及的记录方法具备从喷墨头喷出油墨组合物并使其附着于记录介质的附着工序,和在附着工序中加热记录介质的一次加热工序。

1.1.附着工序

在附着工序中,从喷墨头喷出油墨组合物,使其附着于记录介质。另外,附着工序具有油墨组合物的喷出频率为15kHz以上的工序。以下,关于油墨组合物进行叙述,关于之后附着工序进行说明。

1.1.(i)油墨组合物

油墨组合物含有金属颜料和溶剂成分。

1.1.(i-1)金属颜料

金属颜料是通过表面处理剂对表面进行了处理的金属粒子。更具体而言,金属颜料包括表面处理剂通过化学键或物理吸附等附着于金属粒子的表面的方式。

1.1.(i-2)金属粒子

金属粒子的外观上可以目视确认的部位的至少一部分由金属材料构成,例如,整体或外表面附近由金属材料构成。金属粒子在使用油墨组合物制造的记录物中具有赋予金属光泽的功能。

金属粒子只要是包括表面附近的区域由金属材料构成即可,例如,可以是整体由金属材料构成的金属粒子,也可以是具有由非金属材料构成的基部和覆盖该基部的由金属材料构成的覆膜的金属粒子。另外,金属粒子也可以在其表面形成氧化覆膜那样的钝态膜等。即使是这样的金属粒子,以往也会产生耐水性和金属光泽感等问题,但本实施方式的油墨组合物能够得到优异的耐水性和金属光泽感等效果。

作为构成金属粒子的金属材料,能够使用作为单体的金属和各种合金等。例如,可以列举出铝、银、金、铂、镍、铬、锡、锌、铟、钛、铁、铜、以及具有至少一种以上这些金属的合金等。其中,金属粒子优选由铝或铝合金构成,更优选由铝构成。作为优选铝、铝合金的理由之一,可以列举出与铁等金属相比比重低。由此,分散于油墨中的金属颜料的沉降非常缓慢地进行,因此存在能够抑制浓度不均的发生等,同时能够更长期地保管组合物的倾向。另外,如果是使用了铝或铝合金的金属粒子的金属颜料,则能够抑制使用油墨组合物制造的记录物的生产成本的上升,同时能够使记录物的光泽感、高级感更加优异。

铝以及铝合金本来在各种金属材料中也呈现优异的光泽感,但在要将由这些材料构成的粒子应用于组合物的情况下,有时会产生以下问题。即,组合物的保存稳定性(耐水性)容易降低,在将组合物作为油墨组合物使用的情况下,容易产生由凝胶化引起的粘度上升所导致的喷出稳定性降低等问题。与此相对,即使金属颜料使用了由铝或铝合金构成的金属粒子,通过利用本实施方式的后述的特定的表面处理剂进行表面处理,也能够使这样的问题难以产生。即,通过使金属粒子为铝或铝合金,本实施方式的组合物的效果变得更显著。

金属粒子为鳞片状。由此,在赋予组合物的物体上,该金属粒子的主面容易沿着物体的表面形状配置。其结果是,即使在得到的记录物中,也能够更有效地发挥构成金属粒子的金属材料所具有的光泽感等,能够使记录物的光泽感、高级感优异。另外,如果金属粒子的形状为鳞片状,则存在能够使记录物的耐擦性也优异的倾向。

另外,如果金属粒子为鳞片状,则在金属粒子的分散稳定性变得不稳定,金属粒子彼此凝聚的情况下,金属粒子的面的部分重叠,存在成为粗大粒子的倾向。因此,在分散稳定性优异、防止金属粒子彼此的凝聚方面,本实施方式的组合物的效果变得更显著。

在本说明书中,鳞片状是指,如平板状、弯曲板状等那样,从规定的角度观察时,例如俯视时的面积比从与该观察方向正交的角度观察时的面积大的形状。特别是,从投影面积最大的方向观察时,即俯视时的面积S

作为该值,例如能够对任意的50个粒子进行观察,采用对这些粒子计算出的值的平均值。观察能够使用例如电子显微镜、原子力显微镜等进行。另外,作为其他方法,也可以使用后述的体积平均粒径(D50)和平均厚度,将单元合并后,作为体积平均粒径(D50)/平均厚度,将其作为上述范围。

鳞片状的金属粒子的平均厚度优选为5nm以上且90nm以下。金属粒子的平均厚度的下限没有特别限定,更优选为10nm以上,进一步优选为15nm以上。另外,在金属粒子为鳞片状的情况下,金属粒子的平均厚度的上限没有特别限定,更优选为70nm以下,进一步优选为50nm以下,特别优选为30nm以下,更特别优选为20nm以下,进一步特别优选为15nm以下。

如果金属粒子为鳞片状,平均厚度为5nm以上且90nm以下,优选为上述范围内的平均厚度,则上述粒子为鳞片状所带来的效果更显著。

需要说明的是,金属粒子的平均厚度能够使用原子力显微镜(AFM)进行测定。例如,通过原子间力显微镜法对任意的50个金属粒子进行测定,作为平均值。即,平均厚度是算术平均厚度。

关于金属粒子的体积平均粒径(D50)的优选范围以及测定法,使用激光衍射·散射式粒径分布测定装置,作为体积平均粒径D50进行测定。

金属粒子可以通过任意的方法制造,但在由铝构成的情况下,优选通过气相成膜法形成由铝构成的膜,然后将该膜粉碎而得到。另外,能够抑制各粒子间的特性偏差。另外,通过使用该方法,即使是比较薄的金属粒子也能够适当地制造。

在使用这样的方法制造金属粒子的情况下,例如通过在基材上形成由铝构成的膜,能够适当地制造金属粒子。作为基材,例如能够使用聚对苯二甲酸乙二醇酯等塑料膜等。另外,基材也可以在成膜面上具有脱模剂层。

另外,粉碎优选在液体中通过对膜赋予超声波振动来进行。由此,能够容易地得到前述粒径的金属粒子,并且能够抑制各金属粒子间的大小、形状、特性的偏差的发生。

另外,在用上述的方法进行粉碎的情况下,作为液体,能够适当地使用醇类、烃系化合物、醚系化合物、碳酸亚丙酯、γ-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、环己酮、乙腈等极性化合物。通过使用这样的液体,可以抑制金属粒子的非本意的氧化等,同时使金属粒子的生产率特别优异,另外,能够使各粒子间的大小、形状、特性的偏差充分小。

1.1.(i-3)表面处理剂

金属颜料是使用由式(1)或式(2)表示的化合物作为表面处理剂对表面进行了处理的金属粒子。对金属粒子的表面进行处理的表面处理剂是由下述通式(1)或下述通式(2)表示的化合物。

(R

(R

(式中、R

由上述通式(1)表示的化合物(取代或非取代烷基的膦酸)是膦酸所具有的氢原子被(R

另外,就使用由式(1)或式(2)表示的化合物对表面进行了处理的金属粒子而言,金属粒子的分散稳定性优异,可以抑制金属粒子彼此的凝聚,能够防止金属粒子成为粗大的粒子。因此,不会抑制油墨在油墨头内的流动,即使在喷出频率较高的情况下,也能够迅速地进行油墨的供给,喷出稳定性优异。

特别是,在具有后述的一次加热工序的情况下,有时喷墨头受到一次加热工序的热量,金属粒子的分散稳定性被破坏,金属粒子彼此凝聚,成为粗大的粒子,但使用由式(1)或式(2)表示的化合物对表面进行了处理的金属粒子,金属粒子的分散稳定性优异,可以抑制金属粒子彼此的凝聚,喷出稳定性优异。

上述由通式(2)表示的化合物是磷酸所具有的3个羟基中的1个或2个被取代或非取代的烷基酯化而得到的化合物。

使用由式(1)或式(2)表示的化合物作为表面处理剂对表面进行了处理的金属粒子,可以是由式(1)或式(2)表示的化合物通过化学反应与金属粒子的表面结合而附着的金属粒子。

由通式(2)表示的化合物在a为1的情况下,为取代或非取代的烷基的二酯体(二体),在a为2的情况下,为取代或非取代的烷基的单酯体(单体)。由通式(2)表示的化合物在a为1的情况下(二体),由于存在两个取代或非取代的烷基部位而引起的位阻,使水难以接近金属粒子表面的效果提高,存在能够使金属颜料的耐水性更优异的倾向。需要说明的是,以下有时将“单酯体”称为“单体”,有时将“二酯体”称为“二体”。

上述式中、R

R

含有氧化烯的基团具有1个以上烯化氧单元,也可以具有2个以上。特别是,也可以具有多个烯化氧单元,具有重复它们的结构。烯化氧单元的重复数优选为10以下,更优选为4以下。下限为1以上,优选为2以上,更优选为3以上。烯化氧单元中的亚烷基的碳原子数优选为1以上且4以下。

作为具有碳原子数为14个以上的碳骨架的烃基,例如可以列举出碳间不具有双键、三键的饱和烃基、碳间具有双键或三键的不饱和烃基等。烃基可以是碳骨架具有芳香环结构的芳香族烃基、链状或环状的脂肪族烃基等。特别是链状的脂肪族烃基的分散稳定性等更优异,因此优选。具有链状的骨架的脂肪族烃基可以是支链型也可以是直链型,从分散稳定性、喷出稳定性、光泽等更优异的观点出发,优选直链型。

上述由通式(1)表示的化合物以及由上述通式(2)表示的化合物优选式中的R

需要说明的是,上述通式(1)、上述通式(2)中的R

作为由上述通式(1)表示的化合物,作为具体例子,可以列举出十四烷基膦酸(肉豆蔻基膦酸)、十六烷基膦酸(鲸蜡基膦酸)、十八烷基膦酸(硬脂基膦酸)等,优选为选自它们中的一种以上。更优选为选自十六烷基膦酸(鲸蜡基膦酸)、十八烷基膦酸(硬脂基膦酸)中的一种以上,进一步优选为十八烷基膦酸(硬脂基膦酸)。

作为由上述通式(2)表示的化合物的单体,作为具体例子,可以列举出磷酸单硬脂酸酯等。

作为由上述通式(2)表示的化合物的二体,作为具体例子,可以列举出磷酸二硬脂酸酯。

由式(2)表示的化合物中a为2的化合物,即磷酸二酯体(二体)具有2个烷基,可以在金属粒子表面更多地导入烷基,所以颜料表面的疏水性提高,可以使颜料的耐水性等更优异。

表面处理剂更优选含有由式(1)表示的化合物,以及由式(2)表示的化合物中a为由2表示的化合物中的任一种。这样,表面处理剂均匀地附着在金属粒子表面上的倾向变得更强,可以使耐水性和光泽感更加平衡良好。

另外,相对于金属粒子的总质量100质量%,表面处理剂优选为0.5质量%以上且60质量%以下,优选为1质量%以上且50质量%以下,更优选为5质量%以上且40质量%以下,进一步优选为5质量%以上且30质量%以下。进而优选为10质量%以上且20质量%以下。如果为这样的比率,则耐水性进一步良好并且即使产生成分的沉降,也能够使该成分更加容易地再分散。

表面处理剂的质量是油墨组合物中含有的表面处理剂的质量。在油墨组合物中含有的表面处理剂是附着在金属粒子上的表面处理剂的情况下,表面处理剂的质量也是附着在金属粒子上的表面处理剂的质量。

需要说明的是,本实施方式所涉及的油墨组合物只要不损害本发明的效果,也可以包含上述表面处理剂以外的表面处理剂。作为这样的表面处理剂,例如可以列举出氟系化合物。作为氟系化合物,能够优选使用包含氟和选自磷、硫、氮中的一种以上作为构成元素的化合物,具体而言,可以列举出氟系膦酸、氟系羧酸、氟系磺酸以及它们的盐等。

通过表面处理剂对金属粒子进行的表面处理,例如,在将通过气相成膜法形成的金属制的膜在液体中粉碎而形成金属粒子时,也可以通过在该液体中预先含有表面处理剂来进行。

1.1.(i-4)体积平均粒径

通过表面处理剂处理了金属粒子的金属颜料的体积平均粒径D50优选为1μm以下,更优选为0.5μm以下,进一步优选为200nm以上且500nm以下,特别优选为300nm以上且500nm以下。

如果金属颜料的粒径为上述范围,则可以进一步降低喷墨喷出时的喷嘴的堵塞。而且,如果金属颜料的粒径为上述范围,则即使金属颜料的比表面积大,耐水性也良好,能够更容易地得到充分的分散性。

金属颜料的体积平均粒径D50可以与在金属粒子项中叙述的同样地测定。

相对于油墨组合物总量,油墨组合物中的金属颜料的含量优选为0.3质量%以上且30质量%以下,更优选为0.5质量%以上且20质量%以下,进一步优选为0.8质量%以上且15质量%以下,更进一步优选为1.0质量%以上且10质量%以下。进而优选为1.0质量%以上且5质量%以下,更优选为1.0质量%以上且3质量%以下。

1.1.(ii)溶剂成分

油墨组合物包含溶剂成分。溶剂成分可以列举出有机溶剂和水等。油墨组合物中的溶剂成分的含量优选为40质量%以上,更优选为50~99.5质量%,进一步优选为60~99质量%,特别优选为70~98质量%。

1.1.(ii-1A)有机溶剂

作为有机溶剂,例如能够列举出酯类、亚烷基二醇醚类、环状酯类、含氮溶剂、醇类、多元醇类等。作为含氮溶剂,能够列举出环状酰胺类、非环状酰胺类等。作为非环状酰胺类,可以列举出烷氧基烷基酰胺类等。

作为酯类,可以列举出乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、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、乙二醇乙酸丁酯、二乙二醇乙酸丁酯、二乙二醇乙酸丙酸酯、丙二醇乙酸丙酸酯、丙二醇乙酸丁酯、二丙二醇乙酸丁酯、二丙二醇乙酸丙酸酯等二醇二酯类。

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。作为具体例子,可以列举出乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇单丁醚、四乙二醇单甲醚、四乙二醇单乙醚、四乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、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;以及乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丁基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇甲基丁基醚、三乙二醇二甲基醚、三乙二醇二乙基醚、三乙二醇二丁基醚、三乙二醇甲基丁基醚、四乙二醇二甲基醚、四乙二醇二乙基醚、四乙二醇二丁基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚、三丙二醇二甲基醚等亚烷基二醇二烷基醚类。

需要说明的是,就上述的亚烷基二醇而言,与单醚相比,二醚存在容易使油墨组合物中的树脂溶解或溶胀的倾向,从可以进一步提高摩擦坚牢性的观点出发是优选的。

作为环状酯类,能够列举出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-癸内酯等环状酯类(内酯类);以及与这些的羰基邻接的亚甲基的氢被碳原子数1~4的烷基取代的化合物。

作为烷氧基烷基酰胺类,例如能够示例出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。

作为环状酰胺类,可以列举出内酰胺类,例如可以列举出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。从促进树脂的覆膜化的观点出发,这些是优选的,特别更优选2-吡咯烷酮。

作为醇类,例如可以列举出烷烃所具有的一个氢原子被羟基取代的化合物。作为该烷烃,优选碳原子数为10以下的烷烃,更优选碳原子数为6以下的烷烃,进一步优选碳原子数为3以下的烷烃。烷烃的碳原子数为1以上,优选为2以上。烷烃可以是直链型,也可以是支链型。作为醇类,例如可以列举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、2-丁醇、叔丁醇、异丁醇、正戊醇、2-戊醇、3-戊醇以及叔戊醇、苯氧基乙醇,苄醇、苯氧基丙醇等。

在油墨组合物含有醇类的情况下,更优选从芳香族一元醇、碳原子数为4以上的脂肪族一元醇中选择。由此,有时可以提高金属颜料的分散稳定性。芳香族一元醇以及碳原子数为4以上的脂肪族一元醇的疏水性稍强,与金属颜料的表面处理剂的亲和性较好,能够提高粒子的水分散性。即,能够使这些醇承担连接金属颜料的表面的疏水性、与作为溶剂的水分子之间的疏水性以及亲水性的功能。

碳原子数为4以上的脂肪族一元醇优选碳原子数为4~10的脂肪族一元醇,更优选碳原子数为4~8的脂肪族一元醇。芳香族一元醇是具有芳香族环的一元醇,芳香族环可以列举出苯环、萘环等。芳香族一元醇中,结合有羟基的亚烷基骨架部分的碳原子数优选为1以上且4以下,更优选为1以上且3以下。

相对于油墨组合物的总质量,芳香族一元醇和/或碳原子数为4以上的脂肪族一元醇的含量(总含量)优选为0.5质量%以上,更优选为1质量%以上,特别优选为3质量%以上。另外,芳香族一元醇和/或碳原子数为4以上的脂肪族一元醇的含量优选为40质量%以下,优选为30质量%以下,更优选为20质量%以下,特别优选为10质量%以下。另外,相对于油墨组合物中包含的液体介质成分的总质量,芳香族一元醇和/或碳原子数为4以上的脂肪族一元醇的含量优选为上述范围。

多元醇类在分子中具有两个以上的羟基。多元醇类例如能够分为链烷二醇类和多元醇类。

所谓链烷二醇类,例如可以列举出烷烃被两个羟基取代的化合物。作为链烷二醇类,例如能够列举出乙二醇(别名:乙烷-1,2-二醇)、丙二醇(别名:丙烷-1,2-二醇)、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-辛二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁间二醇(别名:1,3-丁二醇)、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、2,4-戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-甲基-1,3-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基戊烷-2,4-二醇、1,6-己二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇等。

作为多元醇类,例如可以列举出链烷二醇类的2分子以上在羟基之间分子间缩合而成的缩合物、具有3个以上羟基的化合物等。

作为链烷二醇类的2分子以上在羟基之间分子间缩合而成的缩合物,例如可以列举出二乙二醇、二丙二醇等二亚烷基二醇、三乙二醇、三丙二醇等三亚烷基二醇等。

具有3个以上羟基的化合物是以烷烃和聚醚结构为骨架的具有3个以上羟基的化合物。作为具有3个以上羟基的化合物,例如可以列举出甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、1,2,5-己三醇、1,2,6-己三醇,季戊四醇、聚氧丙烯三醇等。

上述有机溶剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

上述有机溶剂中,优选包含选自亚烷基二醇醚类、环状酯类中的一种以上,特别是更优选包含选自二乙二醇二乙基醚、四乙二醇单丁醚以及γ-丁内酯中的一种以上。

相对于油墨组合物的总质量,有机溶剂的含量优选为0.5质量%以上,更优选为5质量%以上,进一步优选为10质量%以上,特别优选为15质量%以上,进而进一步优选为20质量%以上,更进一步优选为30质量%以上。有机溶剂的含量的上限优选为99.5质量%以下,更优选为70质量%以下,进一步优选为60质量%以下。另外,相对于油墨组合物中含有的液体介质成分的总质量,有机溶剂的含量也优选为上述范围。

油墨组合物也可以是溶剂系油墨,是优选的。溶剂系油墨中,油墨含有的溶剂成分(溶剂)以有机溶剂为主要成分。溶剂系油墨中的水的含量优选为2质量%以下,更优选为1质量%以下,进一步优选为0.5质量%以下,更进一步优选为0.1质量%以下。下限为0质量%以上。

在油墨组合物为溶剂类油墨的情况下,相对于油墨,有机溶剂的含量优选为50质量%以上,进一步优选为60~99.5质量%,更优选为70~99质量%,进一步优选为80~98质量%。

1.1.(ii-1B)水

油墨组合物可以是水系油墨。在水系油墨中,油墨所包含的的溶剂成分(溶剂)以水为主要成分。水系油墨中的水的含量优选为40质量%以上。此外,水的含量优选为50质量%以上且99.5质量%以下,更优选为60质量%以上且99质量%以下,进一步优选为70质量%以上且90质量%以下。

水系油墨还含有有机溶剂作为溶剂成分。相对于油墨,有机溶剂的含量优选为40质量%以下,更优选为35质量%以下,进而优选为0.5质量%以上且30质量%以下,更优选为1质量%以上且20质量%以下,进一步优选为3质量%以上且10质量%以下。

1.1.(ii-2)其他成分

油墨组合物可以含有其他成分。作为其他成分,可以列举出分散剂、树脂、其他成分。

分散剂

油墨组合物可以含有分散剂。作为分散剂,可以列举出树脂分散剂、聚氧亚烷基胺化合物等,从可以使油墨组合物中的金属颜料的分散稳定性良好的分散剂中选择。

作为树脂分散剂,能够列举出聚(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸-丙烯腈共聚物、(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而成的氨基甲酸酯键的高分子化合物(树脂),可以是直链状和/或支链状,无论有无交联结构的氨基甲酸酯系树脂及其盐;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。

在油墨组合物含有分散剂的情况下,分散剂的含量的下限没有特别限定,优选为0.01质量%以上,更优选为0.06质量%以上,进一步优选为0.10质量%以上。另外,分散剂的含量的上限没有特别限定,优选为4.0质量%以下,更优选为2.0质量%以下,进一步优选为1.0质量%以下。

树脂

本实施方式所涉及的油墨组合物可以含有树脂。树脂能够作为粘合剂发挥作用。作为树脂,例如可以列举出丙烯酸树脂、松香改性树脂、萜烯系树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、氯乙烯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、纤维素系树脂(例如乙酸丁酸纤维素、羟丙基纤维素)、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯多元醇、聚乙烯醇、氨基甲酸酯树脂等。其中,优选含有选自丙烯酸树脂、聚酯树脂、氨基甲酸酯树脂、纤维素系树脂中的一种以上,更优选含有丙烯酸树脂。需要说明的是,丙烯酸树脂是至少将丙烯酸单体聚合而得到的树脂,也可以是丙烯酸单体与其他单体的共聚物树脂。其他单体例如可以列举出乙烯基单体等。

相对于油墨组合物的总质量,树脂的含量的下限优选为0.01质量%以上,更优选为0.06质量%以上,进一步优选为0.10质量%以上,特别优选为0.15质量%以上。相对于油墨组合物的总质量,树脂的含量的上限优选为3.0质量%以下,更优选为1.0质量%以下,进一步优选为0.5质量%以下,特别优选为0.3质量%以下。

其他成分

本实施方式所涉及的油墨组合物还可以含有如下成分。作为这样的成分,例如可以列举出水、流平剂、聚合促进剂、聚合抑制剂、光聚合引发剂、分散剂、表面活性剂、渗透促进剂、保湿剂、着色剂、定影剂、防霉剂、防腐剂、抗氧化剂、螯合剂、增稠剂、增敏剂等。

作为水,优选使用离子交换水、超滤水、反渗透水、蒸馏水等纯水或超纯水。特别是通过紫外线照射或添加过氧化氢等对这些水进行了灭菌处理的水,能够长期抑制霉菌和细菌的产生,因此优选。

作为表面活性剂,可以优选列举出硅酮系表面活性剂、乙炔二醇系表面活性剂等。

需要说明的是,本实施方式的油墨组合物优选为溶剂系油墨或水系油墨。在该情况下,需要通过一次加热工序使附着在记录介质上的油墨早期干燥,从而得到优异的画质,另外,为了在进行一次加热工序的情况下得到优异的喷出稳定性,本发明特别有用。特别优选溶剂系油墨。另外,油墨组合物优选不是紫外线固化型油墨。

1.1.(iii)喷出频率

在本实施方式的记录方法的附着工序中,具有油墨组合物的喷出频率为15kHz以上的工序。需要说明的是,附着工序也可以具有喷出频率小于15kHz的工序。关于用于喷墨头的驱动信号,以使用了压电元件的打印机为例进行说明。

图1示例了驱动信号中包含的驱动脉冲。需要说明的是,在图1中,纵轴是驱动脉冲的电位,横轴是时间。另外,从驱动脉冲的最低电位VL到最高电位VH的电位差(驱动电压)被设定为vh1。驱动脉冲包括:从基准电位VB到膨胀电位VH,电位向正侧变化而使压力室膨胀的膨胀要素p1;将膨胀电位VH维持一定时间的膨胀维持要素p2;从膨胀电位VH到收缩电位VL,电位向负侧变化而使压力室急剧收缩的收缩要素p3;将收缩电位VL维持一定时间的收缩维持(减振保持)要素p4;以及电位从收缩电位VL恢复到基准电位VB的恢复要素p5。

当驱动脉冲被供给到进行喷出的元件时,其作用如下。首先,当膨胀要素p1被供给到压电元件时,该压电元件收缩,伴随于此,压力室从与基准电位VB对应的基准容积变化(在此为膨胀)到与最高电位VH对应的最大容积。由此,露出于喷嘴的油墨组合物的弯液面被引入压力室侧。该压力室的膨胀状态在膨胀维持要素p2的供给期间中维持恒定。

在膨胀维持要素p2之后,如果接着向压电元件供给收缩要素p3,则该压电元件伸长,由此,压力室从上述最大容积急剧地变化(在此为收缩)到与最低电位VL对应的最小容积,所述收缩要素p3是使电压向与电压因膨胀要素p1而变化的方向相反的方向变化的要素。通过该压力室的急剧收缩,压力室内的油墨组合物被加压,由此,从喷嘴喷出数pl~数十pl的油墨组合物。该压力室的收缩状态在整个收缩维持要素p4的供给期间被短时间维持,之后,减振要素p5被供给到压电元件,压力室从与最低电位VL对应的容积恢复到与基准电位VB对应的基准容积。另外,通过进一步提高膨胀要素p1和收缩要素p3的倾斜度(每单位时间的电压变化量的绝对值),也能够增加来自喷嘴的喷出量(液滴量)。在p5之后,经过规定时间,再次向元件供给接下来的p1~p5的一系列驱动信号。这样,油墨滴以一定的时间间隔被连续驱动而喷出油墨。

通过从驱动信号中选择性地将这样的驱动脉冲输出到喷墨头的压电元件,与此对应地从对应的喷嘴对附着对象(记录介质)喷出液体。另外,通过控制该驱动信号,能够控制喷墨头的液体喷出动作。

驱动信号根据喷墨头的方式有时细节不同,但作为共同的控制要素,有喷出液滴时的喷出频率、用于进行喷出的驱动电压(喷出时的波形中的振幅(电位差))等。

喷出频率与连续驱动喷头时的时间间隔有关,与连续向元件供给p1~p5的一系列驱动信号的时间间隔有关。在图1中将一个p1~p5的一系列驱动信号与下一个p1~p5的一系列驱动信号的时间间隔(周期)设为A的情况下,喷出频率是A的倒数。因此,喷出频率越高,时间间隔A越短。将喷出频率的单位设为kHz。

喷出频率例如与从喷出液滴到喷出下一液滴的时间有关,是从喷出液滴到喷出下一液滴的时间的倒数。因此,例如喷出频率高的一方,从喷出液滴到喷出下一液滴的时间短。

关于波形的电位差的部分,在没有用于维持压力室的膨胀状态的膨胀要素p1的情况下,从基准电位VB到收缩电位VL相当于电位差(驱动电压)。另外,通过控制驱动电压和电压波形,还能够控制喷出的液滴的飞行速度。这在压电喷射、热喷射中都相同,本实施方式中的喷墨头的驱动方式没有限定。

在本实施方式的记录方法中,包括喷出频率为15kHz以上的工序。例如,在记录高精细的图像的情况下,有时减小最高电位VH和最低电位VL的电位差,将油墨滴设定得较小。在该情况下,为了补充图像的每单位面积的油墨量,能够通过降低喷墨头的扫描速度来提高图像的浓度,但也能够通过提高喷出频率而不降低喷墨头的扫描速度。因此,通过提高喷出频率,可以提高图像整体的记录速度。

但是,在该情况下,如果提高喷出频率,则有时油墨在喷墨头内的流动性不足,其中一个原因是每单位时间从喷墨头喷出的油墨的质量变多。在本实施方式的记录方法中,由于使用上述的金属颜料的分散稳定性良好的油墨组合物,因此即使喷出频率较高,也可以抑制油墨的流动性的降低,实现稳定的喷出。特别是在使用具有后述的细长的油墨流路的记录装置的情况下,可以更显著地得到这样的效果。

在图1的例子中,通过一个p1~p5的一系列驱动信号喷出的油墨重量优选为0.5ng以上,更优选为1ng以上。另一方面,优选为20ng以下,进而优选为3~15ng,进一步优选为5~13ng,更优选为8~12ng。在该情况下,光泽度和喷出稳定性等更优异,因此优选。

1.2.一次加热工序

本实施方式所涉及的记录方法具备对附着于记录介质的油墨组合物进行早期加热的工序即一次加热工序。一次加热工序是在早期阶段对附着于记录介质的油墨进行加热使其干燥的工序。一次加热工序是对于附着于记录介质的油墨,用于使油墨的液体介质的至少一部分干燥至至少使油墨的流动减少的程度的加热工序。一次加热工序可以使油墨附着在被加热的记录介质上,也可以在附着后的早期进行加热。着落在记录介质上的油墨滴优选在从该油墨滴的着落起最迟0.5秒以内开始加热。

一次加热工序优选为IR加热器、微波的放射、压板加热器、利用风扇向记录介质输送热风。

一次加热工序的加热可以在上述的附着工序之前、与附着同时、附着后的早期的至少任意一个时期进行,优选同时进行。能够按照这样的加热顺序进行油墨附着工序。特别优选对记录介质进行加热,利用油墨附着工序对加热后的记录介质进行油墨组合物的附着。

在具有一次加热工序的情况下,由于能够在记录介质上使油墨组合物迅速干燥,因此可以抑制油墨的洇渗,因此优选。例如,在不具有一次加热工序的情况下,由于附着在记录介质上的油墨滴暂时不干燥,因此油墨滴彼此集中而洇渗,画质劣化。由此,光泽性优异。与此相对,在具有一次加热工序的情况下,通过使油墨滴在早期干燥,可以抑制油墨滴集中,得到优异的画质,光泽性优异。

另外,在进行一次加热工序的情况下,如果加热温度高,则有时漂浮不充分,光泽降低,其中一个原因是在记录介质上金属颜料发生漂浮前油墨的流动性消失。用本实施方式的处理剂处理过的金属颜料,在进行一次加热工序的情况下,可以抑制不能充分漂浮而光泽降低。

作为使油墨组合物加热的一次加热工序中的记录介质的记录面的表面温度,优选为30℃以上。另一方面,优选为60℃以下。进而优选为35℃以上且55℃以下,更进一步优选为30℃以上且50℃以下。如果记录介质的表面温度为上述方式,则防渗性和喷出稳定性更优异,因此优选。

一次加热工序中的记录介质表面温度是使油墨附着时的记录介质的表面温度,或者在附着之后进行加热的情况下是加热时的记录介质的温度。另外是记录中的最高温度。

1.3后加热工序

本实施方式所涉及的记录方法也可以在油墨附着工序之后具备加热记录介质的后加热工序(二次加热工序)。后加热工序是使记录完成,充分加热到能够使用记录物的程度的加热工序。后加热工序是用于使油墨的溶剂成分充分干燥的加热工序。后加热工序优选在附着于记录介质的油墨附着后0.5秒以上开始。例如,优选在对记录介质的某记录区域的油墨的附着全部完成后0.5秒以上,对该区域开始加热。

后加热工序中的记录介质的加热例如能够使用适当的加热机构进行。此时的记录介质的表面温度优选为40℃以上,更优选为45℃以上,进一步优选为50℃以上。上限没有限定,优选为120℃以下。进而,更优选为75℃以下、70℃以下、60℃以下。另外,加热的温度优选为记录介质的基材的软化点以下。

2.记录装置

作为进行本实施方式的记录方法的记录装置的一例,可以示例出具备喷出油墨组合物的喷墨头和进行一次加热工序的一次加热机构,通过上述记录方法进行记录的装置。

2.1.装置结构的概略

图2是示意性地表示记录装置的概略截面图。如图2所示,记录装置1具备喷墨头2、IR加热器3、压板4、加热加热器5、冷却风扇6、预加热器7和通气风扇8。另外,喷墨头搭载在未图示的滑架上,在图的里侧-近前侧方向进行主扫描,在记录介质M上进行油墨的附着。另外,在压板4上设置有未图示的压板加热器。记录装置1具备未图示的控制部,控制各个部分进行记录。另外,喷墨头2从未图示的油墨收容体接受油墨的供给。

2.2.喷墨头所涉及的结构

作为喷墨头的喷墨头2是通过从喷墨头2的喷嘴喷出油墨组合物并使其附着而在记录介质M上进行记录的结构。图2所示的喷墨头2是串行式的喷墨头,相对于记录介质M相对地在主扫描方向上进行多次扫描,使油墨附着在记录介质M上。喷墨头2搭载在未图示的滑架上。喷墨头2通过使滑架在记录介质M的介质宽度方向(图的里侧-近前侧方向)上移动的滑架移动机构的动作,相对于记录介质M相对地在主扫描方向上进行多次扫描。介质宽度方向是指喷墨头2的主扫描方向。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喷墨头2的滑架移动的方向。在图2中,是与箭头SS所示的记录介质M的输送方向即副扫描方向交叉的方向。然后,通过多次反复进行喷墨头2的主扫描和作为记录介质M的输送的副扫描,对记录介质M进行记录。

喷墨头2的喷出能够使用以往公知的方式。例如,使用利用压电元件的振动喷出液滴的方式,即通过电致伸缩元件的机械变形形成油墨滴的喷出方式。

2.3.一次加热机构

记录装置1能够具备一次加热机构,该一次加热机构进行在从喷墨头2喷出油墨而使其附着于记录介质时对记录介质M进行加热的一次加热工序。一次加热机构能够使用传导式、送风式、放射式等。传导式是从与记录介质接触的部件向记录介质传导热量。例如可以列举出压板加热器等。需要说明的是,虽未图示,但压板加热器与压板4一体设置。送风式是向记录介质输送常温风或热风使油墨干燥。例如可以列举出送风风扇。放射式是向记录介质放射产生热量的放射线来对记录介质进行加热。例如可以列举出IR放射。另外,虽未图示,但也可以在比压板4靠近SS方向的下游侧设置与压板加热器同样的加热器。这些一次加热机构可以单独使用,也可以组合使用。

例如,作为一次加热机构,具备IR加热器3以及压板加热器。

需要说明的是,当使用IR加热器3时,能够从喷墨头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,喷墨头2也容易同时被加热,但与从压板加热器等记录介质M的背面进行加热的情况相比,能够在不受记录介质M的厚度的影响的情况下升温。需要说明的是,一次加热机构也可以具备各种风扇(例如通气风扇8),该各种风扇将热风或与环境相同温度的风吹到记录介质M上而使记录介质M上的油墨干燥。

压板加热器能够在与喷墨头2对置的位置经由压板4对记录介质M进行加热。压板加热器能够以传导式对记录介质M进行加热,在喷墨记录方法中根据需要使用。

另外,记录装置1也可以具备在对记录介质M附着油墨之前预先加热记录介质M的预加热器7。

2.4后加热机构

记录装置1也可以具备后加热机构,该后加热机构在白色油墨附着工序以及非白色油墨附着工序后进行加热记录介质,并使油墨干燥、定影的后加热工序。

用于后加热机构的加热加热器5使附着于记录介质M的油墨干燥以及固化。通过加热器5对记录有图像的记录介质M进行加热,油墨中包含的水分等更迅速地蒸发飞散,由油墨中包含的树脂形成油墨膜。这样,在记录介质M上油墨膜牢固地固定或粘接,成膜性优异,可以在短时间内得到优异的高画质的图像。

2.5.其他结构

2.5.1.冷却机构等

记录装置1可以具有冷却风扇6。将记录在记录介质M上的油墨干燥后,通过利用冷却风扇6将记录介质M上的油墨冷却,能够在记录介质M上密合性良好地形成油墨涂膜。

2.5.2.方式

图2所示的记录装置是以所谓串行方式进行记录的串行打印机。记录装置也可以是具备行式头并以行式方式进行记录的行式打印机。

行式头具备在记录介质的宽度方向上排列有多个喷嘴的喷嘴列,具有被输送的记录介质M的宽度以上的长度,可以对被输送的记录介质M一并在记录介质的宽度方向上记录图像。另外,能够通过一次扫描进行记录。或者,也能够在进行了一次使记录介质输送而进行的扫描后,使记录介质返回输送方向的相反方向再次输送而再次进行扫描,由此进行执行两次以上扫描的记录。

需要说明的是,扫描可以通过相对于被输送的记录介质位置被固定的喷头来进行,也可以是喷头相对于被固定在压板区域的记录介质一边移动一边进行扫描。

需要说明的是,能够进行行式记录的记录装置除了将喷墨头2变更为行式头以外,可以与图2所示的结构相同。具体而言,将位于图2所示的喷墨头2的上方的通气风扇8、IR加热器3、压板加热器、预加热器7等加热机构同样地设置在行式头的上方或下方即可。另外,也可以具备图1所示的后加热机构即加热加热器5和冷却风扇6等。

2.5.3.喷墨头的细节

记录装置的喷墨头有时从压力室到喷嘴的距离为0.5mm以上。图3是作为记录装置所具有的喷墨头的一例的喷墨头100的主要部分的截面的示意图。在图3中,用虚线箭头示意性地表示油墨的喷出动作时的从油墨供给室40到喷嘴孔12的油墨的流动。

需要说明的是,在图3中,简化图示了压电元件32。另外,喷墨头100是具备连通板110和盖150的结构。

如图3所示,喷墨头100具备:喷嘴板10,具有多个喷嘴孔12;多个压力室20,与形成于喷嘴板10的多个喷嘴孔12的每一个连通;振动板30,使多个压力室20的每一个的容积变化;以及油墨供给室40,向多个压力室20供给油墨。需要说明的是,所述多个结构沿着附图进深方向排列,图3表示它们的1组结构的截面。

喷嘴板10具有用于喷出油墨的多个喷嘴孔12,这些多个喷嘴孔12排列成列状,在喷嘴板10表面形成有喷嘴面13。设置在喷嘴板10上的喷嘴孔12的数量没有特别限定。

喷墨头100具备用于形成压力室20的压力室基板120。如图3所示,压力室基板120在与喷嘴板10之间具备作为流路形成基板的连通板110。连通板110划分喷嘴板10和压力室基板120之间的空间,由此形成油墨供给室40(液体贮存部)、与油墨供给室40连通的供给口126、与供给口126连通的压力室20。即,油墨供给室40、供给口126以及压力室20由喷嘴板10、连通板110、压力室基板120以及振动板30划分。

连通板110具有从压力室20与喷嘴孔12连通的连通孔127。在连通板110与喷嘴板10接触的面上形成的连通孔127的端部,形成有油墨的喷出口128。喷出口128与形成在喷嘴板10上的喷嘴孔12连通。

振动板30与压力室基板120相接地设置,与振动板30相接地形成有压电元件32。压电元件32与压电元件驱动电路(未图示)电连接,能够基于压电元件驱动电路的信号进行动作(振动、变形)。振动板30通过压电元件32的动作而变形,通过使压力室20的容积变化,能够使压力室20的内部压力变化。作为压电元件32,没有特别限定,例如能够列举出通过施加电压而产生变形的种类的元件(机电转换元件)。

此外,喷墨头100作为形成油墨流路的一部分的部件,具备贴合性片材140和收容压电元件32的盖150。贴合性片材140在与连通板110之间形成与油墨供给室40连通的供给口126。另外,贴合性片材140是可挠性的弹性膜,具有作为用于油墨的喷出和流通的阻尼器的功能,和在油墨的体积膨胀的情况下通过变形来抑制喷墨头100的破损的功能。

在本实施方式中,对油墨供给室40、供给口126、压力室20以及连通孔127进行了区分说明,但它们都是液体的流路,只要形成压力室20,流路可以任意设计。

由上述结构形成的压力室20是由连通板110、压力室基板120和振动板30划分的空间,是指不包括供给口126、连通孔127、喷出口128以及喷嘴孔12的空间。即,将振动板30、压力室基板120、连通板110等与对油墨赋予压力的部分对置的空间,以及与该空间邻接且相对于油墨移动方向的截面的截面积与该空间相等的空间作为压力室20,压力室20的容积是该容积。这样,压力室20是容积根据振动板30的位移而变化的空间,定义为不包含与该空间连通的狭窄的流路等的空间。

压力室的容积优选为1000pl以上且4000pl以下,更优选为1500pl以上且3700pl以下,进一步优选为2000pl以上且3300pl以下。压力室的容积是每个压力室的容积。

从喷墨头的压力室到喷嘴的距离是从压力室的端部的位置到喷嘴孔的前端的距离,其中油墨从压力室流向喷嘴孔。在图3的例子中,从喷墨头的压力室到喷嘴的距离是指从压力室20到喷嘴孔12之间的距离,在图3的例子中,与连通板110的厚度方向的长度d1和喷嘴板10的厚度方向的长度的合计相等。

从喷墨头的压力室到喷嘴的距离没有限定,优选为0.2mm以上。另外,优选为5mm以下。进而优选为0.5mm以上且3mm以下,更优选为0.7mm以上且2mm以下,进一步优选为0.8mm以上且1.5mm以下。

在从喷墨头的压力室到喷嘴的距离为上述范围以上的情况下,喷墨头内的压力室和喷嘴的位置的设计自由度高,因此优选。另一方面,在从喷墨头的压力室到喷嘴的距离为上述范围以上的情况下,容易产生以下的技术问题。

鳞片状的金属颜料在油墨在细管那样的狭窄流路中流通时,鳞片的面的方向与油墨移动的方向平行,金属颜料移动。由此,油墨容易在流路中移动,对油墨的喷出稳定性带来良好的影响。但是,如果金属颜料分散不稳定,则鳞片状金属颜料的面的部分大量重叠而凝聚,从而存在成为粗大粒子的倾向。鳞片状金属颜料以面层叠而成为粗大粒子时,面的方向难以朝向油墨移动的方向,难以移动,另外,外观上不再是鳞片状。在这样的情况下,油墨组合物难以在喷头内流通。特别是在喷出频率高的情况下,这样的可能性变大。就从喷墨头的压力室到喷嘴的流路而言,流路成为细管,推测是这样的油墨组合物难以流通的主要原因。

但是,在本实施方式的记录方法中使用的油墨组合物中,由于包含用特定的磷系处理剂处理过的金属颜料,所以难以产生这样的流动性的降低,即使喷出频率高也可以实现稳定的喷出。

2.5.4.循环机构

记录装置可以具有使油墨组合物循环的循环路。包含金属颜料的油墨组合物容易发生金属颜料的凝聚,容易成为喷头的过滤器堵塞等的原因,但通过使油墨组合物循环,可以抑制凝聚的发生。即,通过使油墨组合物循环而解开金属粒子彼此的凝聚,或通过与从液体容器供给的新的油墨混合而使金属粒子彼此的凝聚物变薄,由此抑制凝聚的发生。另外,根据本实施方式,即使在记录装置不具有循环路的情况下,也可以得到优异的喷出稳定性,因此优选。另外,记录装置不一定需要循环路,是优选的。

循环路包括使油墨组合物从向喷墨头供给油墨组合物的油墨流路返回的循环返路,以及使油墨组合物从喷墨头返回的循环返路中的至少一方。其中,优选包含使油墨组合物从喷墨头返回的循环返路的记录装置。

图3的R是设置在喷墨头上的循环返路。循环返路R使未从喷嘴喷出的油墨向喷墨头外流出。在图3的例子中,在连通孔127中设置有循环返路R。循环返路R设置在每个压力室中。从循环返路R向图的左方流动的油墨例如从设置在每个压力室的循环返路R将油墨收集到油墨循环室(未图示),并从油墨循环室向喷墨头的外部流出。循环返路R除了设置于连通孔127以外,例如也可以设置于压力室。

图4是示例作为记录装置的一例的记录装置1000的结构图。记录装置1000是向记录介质M喷出油墨组合物的喷墨方式的印刷装置。记录介质M典型地是印刷用纸,但也可以利用树脂膜或布帛等任意材质的记录介质作为记录介质M。如图4所示,在记录装置1000中设置有贮存油墨组合物的液体容器114。例如,可以利用能够从记录装置1000拆卸的盒、由可挠性的膜形成的袋状的油墨袋或能够补充油墨组合物的油墨罐作为液体容器114。也可以在液体容器114中贮存色彩不同的多种油墨组合物。也可以从液体容器114向副罐115供给油墨,在副罐内蓄积油墨后向喷墨头供给。虽未图示,但在从副罐115向喷墨头供给油墨的流路中设置有自封闭阀。此外,也可以在其下游设置捕捉异物的过滤器。

如图4所示,记录装置1000具备控制单元200、输送机构220、移动机构240和喷墨头100。控制单元200例如包括CPU(Central Processing Unit:中央处理器)或FPGA(FieldProgrammable Gate Array:现场可编程门阵列)等处理电路和半导体存储器等存储电路,统一控制记录装置1000的各要素。输送机构220在控制单元200的控制下沿着Y方向输送记录介质M。

移动机构240在控制单元200的控制下使喷墨头100沿着X方向往复。X方向是与输送记录介质M的Y方向交叉(典型的是正交)的方向。移动机构240具备收容喷墨头100的大致箱型的输送体242(滑架)和固定有输送体242的输送带244。需要说明的是,也可以采用将多个喷墨头100搭载于输送体242的结构,或将液体容器114与喷墨头100一起搭载于输送体242的结构。

喷墨头100在控制单元200的控制下,将从液体容器114供给的油墨从多个喷嘴N(喷出孔)向记录介质M喷出。与由输送机构220进行的记录介质M的输送和输送体242的反复往复并行地,各喷墨头100向记录介质M喷出油墨,从而在记录介质M的表面形成所需的图像。需要说明的是,以下将与X-Y平面(例如与记录介质M的表面平行的平面)垂直的方向表述为Z方向。各喷墨头100的油墨的喷出方向(典型的是铅垂方向)相当于Z方向。

如图4所示,喷墨头100的多个喷嘴N沿着Y方向排列。多个喷嘴N被划分为在X方向上相互隔开间隔地并列设置的第一列L1和第二列L2。第一列L1以及第二列L2分别是在Y方向上排列成直线状的多个喷嘴N的集合。需要说明的是,也能够在第一列L1和第二列L2之间使各喷嘴N在Y方向上的位置不同(即之字配置或交错配置),但以下为了方便而示例在第一列L1和第二列L2中使各喷嘴N在Y方向上的位置一致的结构。在喷墨头100中,将通过与Y方向平行的中心轴并且与Z方向平行的平面(Y-Z平面)O在以下的说明中表述为“中心面”。

从副罐115向喷墨头100供给的油墨组合物从喷嘴孔N喷出,但具有从喷墨头100返回副罐115的路径。即,在记录装置1000中,喷墨头100具有对油墨组合物赋予压力而从喷嘴喷出的压力室,和在从压力室至喷嘴的区间使油墨组合物循环的循环路。即,记录装置1000具有使油墨从喷墨头100返回的循环返路。

图4中的循环返路是使通过图3中的循环返路流出到喷墨头外部的油墨返回到副罐的循环返路。

返回到副罐115的油墨再次被供给到喷墨头100。在该情况下,能够使油墨在喷墨头100内以及喷墨头100外循环,进一步抑制油墨的凝聚的发生,因此优选。

另一方面,在图4中,从副罐115朝向喷墨头100的方向在油墨流路中流通的油墨也可以不供给到喷墨头100内,而在喷墨头100的近前的油墨流路(未图示)分支,成为从喷墨头100朝向副罐115的方向的油墨流路,返回到副罐115。在该情况下,从分支点朝向副罐115的流路是循环返路。即,是使油墨从向喷墨头100供给油墨的油墨流路返回的循环返路。在该情况下,也可以在从分支点朝向副罐115之间具有循环机构。在该情况下,也能够使油墨在喷墨头100外循环,抑制油墨的凝聚发生的效果优异。

需要说明的是,喷墨记录装置具有使油墨组合物循环的循环路,此时的循环路是指图1中副罐115与喷墨头100之间或喷墨头100内具有的使油墨循环的部分的整体的广义的循环路。另外,副罐115也可以不设为罐状,只要具有在循环返路中返回的油墨与从液体容器排出的油墨可以合流的合流点即可。

2.5.5.记录介质

作为用于记录方法的记录介质,例如可以列举出纸、布帛等油墨吸收性的记录介质。这是记录介质的记录面容易吸收油墨的记录介质。作为纸,可以列举出普通纸、喷墨用专用纸、瓦楞纸等。作为布帛,能够使用棉、聚酯、羊毛等天然纤维·合成纤维、无纺布等。

另外,记录介质也可以是由塑料材料、金属、玻璃、陶瓷、木材等构成的非吸收性记录介质。这是记录介质的记录面难以吸收油墨的记录介质。作为由塑料材料构成的记录介质,可以列举出塑料膜、塑料片等。作为塑料,例如可以列举出氯乙烯、聚酯、聚烯烃等,但不限于此。作为聚酯,可以列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯等。

另外,也可以使用低吸收性记录介质。这是记录面比非吸收性记录介质的吸收性低的记录介质。作为低吸收性的记录介质,可以列举出在表面设置有用于接受液体的涂布层(接受层)的记录介质,例如,作为基材为纸的记录介质,可以列举出印刷纸。涂布层难以吸收油墨,可以列举出无机化合物等粒子等与粘合剂一起涂布的涂布层等。

作为低吸收性或非吸收性的记录介质,是具有完全不吸收或几乎不吸收液体的性质的记录介质。例如,非吸收性或低吸收性的记录介质优选“在布里斯托(Bristow)法中从接触开始到30msec

该布里斯托法是作为短时间内的液体吸收量的测定方法最普及的方法,在日本纸浆技术协会(JAPAN TAPPI)中也被采用。试验方法的详细情况记载于“JAPAN TAPPI纸浆试验方法2000年版”的标准No.51“纸以及板纸-液体吸收性试验方法-布里斯托法”中。

与此相对,吸收性的记录介质表示不属于非吸收性以及低吸收性的记录介质。

另外,记录介质的形状没有特别限定,可以是片状、板状、物体状等任意形状。

3.实施例以及比较例

以下,通过实施例更具体地说明本发明,但本发明并不限定于这些例子。以下“%”在没有特别记载的情况下是指质量基准。

3.1.油墨组合物的制备

首先,准备了表面粗糙度Ra为0.02μm以下、表面平滑的厚度20μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯制的膜。接着,在该膜的一个面的整体上,利用辊涂机涂敷利用丙酮可溶化的脱模树脂,从而形成脱模层。将形成有脱模层的聚对苯二甲酸乙二醇酯制的膜以5m/s的速度输送到真空蒸镀装置内,在减压下形成由Al构成的厚度15nm的膜。

接着,将形成有Al膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯制的膜浸渍在四氢呋喃中,赋予40kHz的超声波振动,由此得到Al制的金属粒子的分散液。

接着,用离心分离机除去四氢呋喃,添加二乙二醇二乙基醚,得到金属粒子的含有率为5质量%的悬浮液。相对于金属粒子的质量,分散剂的质量为10质量%。

接着,用循环型的高输出超声波粉碎机对该悬浮液实施处理,由此将金属粒子粉碎至规定的大小。在该处理中,赋予了20kHz的超声波。

接着,在40kHz的超声波照射下,在55℃下对所述悬浮液实施2小时的热处理,由此解除金属粒子的凝聚,以一次粒子的状态使金属粒子分散。向其中以相对于金属粒子的质量比为表中的值的比例加入各表中记载的处理剂。

然后,通过在28kHz超声波照射下在55℃下实施5小时的热处理,在金属粒子的表面使处理剂反应,得到用处理剂进行了表面修饰的金属颜料的分散液。需要说明的是,在各例中,为了确认而另外分取该分散液,用离心分离机除去二乙二醇二乙基醚,确认二乙二醇二乙基醚,结果没有确认到各例中存在表面处理剂。由此推测表面处理剂附着在金属颜料上。

在所得到的金属颜料的分散液中加入表中所示的有机溶剂以及粘合剂,得到油墨1~油墨14的油墨组合物。这是溶剂系组合物。

将这样得到的油墨组合物中含有的金属颜料的体积平均粒径的测定结果一并示于表1、表2。需要说明的是,油墨5、油墨6的金属颜料的体积平均粒径通过变更循环型的高输出超声波粉碎机中的处理时间来调节。油墨8、9的金属颜料的厚度通过调整铝蒸镀时的蒸镀量来调整。

所得到的油墨1~油墨14的配合等如表1、表2所示。

各油墨组合物中包含的各成分的内容如下所述。

·辛基磷酸(碳原子数为8)(东京化成工业)

·十三烷基磷酸(碳原子数为13)(东京化成工业)·十四烷基磷酸(碳原子数为14)(东京化成工业)·十八烷基膦酸(碳原子数为18)(东京化成工业)

·硬脂基磷酸(碳原子数为18)(东京化成工业)

·二十四烷基磷酸(碳原子数为24)(东京化成工业)

·十八烷基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂)(东京化成工业)

·FAS13:1H、1H、2H、2H-全氟辛基三甲氧基硅烷

·FHP:2-(全氟己基)乙基膦酸(碳原子数为8)(东京化成工业)

·DEDG:二乙二醇二乙基醚

·BTGH:四乙二醇单丁醚

·γBL:γ-丁内酯

·PARALOID B60:粘合剂(丙烯酸系树脂,Dow Chemical公司制)

关于金属颜料,表中的体积平均粒径(D50)使用Microtrac MT-3300(Microtrac·Bell公司制,激光衍射·散射式粒径分布测定装置)进行测定。另外,金属颜料的厚度用原子力显微镜测定(nanonavi E-sweep(SII公司制))。需要说明的是,使用旋转式粘度计,按照JIS Z8809测定的各油墨组合物在25℃下的粘度均为1.5mPa·s以上且15mPa·s以下的范围内的值。

3.2.评价方法

3.2.1.记录试验

使用精工爱普生公司制的SC-S80650的改造机,关于各实施例以及各比较例填充了表3~表5中记载的油墨。喷嘴直径为20μm。压力室的容积为2900pl。将从图3的压力室到喷嘴的流路长度作为表中的值。另外,表中的有循环的例子是在记录装置中具备图3、4那样的油墨的循环路,在记录中使油墨循环。

将喷墨头的驱动波信号设为图1那样的信号,将喷出频率设为表中的值,调整了滑架速度,使得1遍的主扫描方向的点密度成为300dpi。进行多遍记录,使得最终图像的记录分辨率为600×600dpi。将油墨滴的油墨重量设定为表中的值。

记录介质使用了Mactac5829R,氯乙烯(Mactac公司制)。另外,将用压板加热器附着油墨时(一次加热工序)的记录介质的表面温度设定为表中的值。参考例不进行一次加热工序。此外,使用二次加热加热器在50℃下进行了二次加热。

3.2.2.喷出稳定性(长期)

对各例连续记录10小时。记录后检查喷嘴,求出不喷出喷嘴的发生率,基于该发生率按以下基准进行评价,记载于表中。

A:0%

B:大于0%且小于1.0%

C:1.0%以上且小于3.0%

D:3.0%以上且小于6.0%

E:6.0%以上

3.2.3.保管后的喷出稳定性

将各例的油墨放入容器中,在60℃下保管5天后,进行了1分钟的记录。记录后,检查了喷嘴。求出不喷出喷嘴的发生率,基于该发生率按照以下的基准进行评价,记载于表中。

A:0%

B:大于0%且小于1.0%

C:1.0%以上且小于3.0%

D:3.0%以上且小于6.0%

E:6.0%以上

3.2.4.光泽(初期)

使用保管前的油墨记录了记录图案。在室温下24小时后,测定了图案的光泽。使用Konica Minolta公司制的光泽度计GM-268A测定了60°的光泽度。基于其结果以及下述的评价基准评价了光泽性。

A:450以上

B:400以上且小于450

C:350以上且小于400

D:小于350

3.2.5.保管后光泽性

使用上述的在60℃下保管5天后的油墨记录了记录图案。在室温下24小时后,测定了图案的光泽。基于其结果以及下述的评价基准评价了光泽性。

A:450以上

B:400以上且小于450

C:350以上且小于400

D:小于350

3.2.6.记录速度

对于各例,确认了记录30cm×30cm的实心图案所需要的时间。与20kHz的实施例1比较,基于下述的评价基准进行了评价。

A:记录所需的时间为100%以下

B:记录所需的时间超过100%且在140%以下

C:记录所需的时间超过140

3.3.评价结果

评价结果如表3~表5所示。

已表明:各实施例的记录方法的喷出稳定性均良好,能够得到图像光泽优异的着色物,记录速度也优异,所述各实施例的记录方法具备从喷墨头喷出油墨组合物并使其附着在记录介质上的附着工序,和在附着工序中加热记录介质的一次加热工序,所述附着工序具有油墨组合物的喷出频率为15kHz以上的工序,所述油墨组合物包含金属颜料和有机溶剂,所述金属颜料为鳞片状,通过由式(1)或式(2)表示的化合物对表面进行了处理。

与此相对,比较例1~5的油墨不包含通过由式(1)或式(2)表示的化合物对表面进行了处理的金属颜料,长期记录时的喷出稳定性差。

可知:比较例6、7不具有喷出频率为15kHz以上的工序,记录速度差。需要说明的是,比较例7中,油墨不包含通过由式(1)或式(2)表示的化合物对表面进行了处理的金属颜料,但长期记录时的喷出稳定性不差。由此可知,在喷出频率高的情况下,喷出稳定性成为技术问题。

参考例1、2不具备一次加热工序,与具备一次加热工序的情况相比,存在初期的光泽性降低的倾向。需要说明的是,参考例2中,油墨不包含通过由式(1)或式(2)表示的化合物对表面进行了处理的金属颜料,但长期记录时的喷出稳定性不差。由此可知,在进行一次加热工序的情况下,喷出稳定性成为技术问题。

上述的实施方式以及变形例是一例,并不限定于此。例如,也能够适当组合各实施方式以及各变形例。

本发明包括与实施方式中说明的结构实质上相同的结构,例如功能、方法以及结果相同的结构,或者目的以及效果相同的结构。另外,本发明包括置换了实施方式中说明的结构的非本质部分的结构。另外,本发明包括起到与实施方式中说明的结构相同的作用效果的结构或能够实现相同目的的结构。另外,本发明包括在实施方式中说明的结构中附加了公知技术的结构。

从上述的实施方式以及变形例可以导出以下的内容。

一种记录方法,

具备:从喷墨头喷出油墨组合物并使其附着在记录介质上的附着工序,以及

在所述附着工序中加热所述记录介质的一次加热工序,

所述附着工序具有所述油墨组合物的喷出频率为15kHz以上的工序,

所述油墨组合物含有金属颜料和溶剂成分,

所述溶剂成分包含有机溶剂,

所述金属颜料为鳞片状,是通过由下述式(1)或下述式(2)表示的化合物对表面进行了处理的金属粒子,

(R

(R

(式中,R

根据该记录方法,在具有喷出频率高的工序以及一次加热工序的情况下,即使使用含有鳞片状的金属颜料的油墨组合物,也可以稳定性良好地从喷墨头喷出油墨组合物,能够得到光泽良好的记录物。

也可以是,在上述记录方法中,

所述金属颜料的平均厚度为30nm以下。

根据该记录方法,即使在金属颜料具有容易使喷出稳定性降低的形状的情况下,在可以使喷出稳定性良好这一点上效果也更显著。另外,能够得到金属光泽更优异的记录物。

也可以是,在上述记录方法中,

所述一次加热工序中的所述记录介质的表面温度为30℃以上且50℃以下。

根据该记录方法,即使在具有容易使喷出稳定性降低的工序的情况下,在可以使喷出稳定性良好这一点上效果也更显著。

也可以是,在上述记录方法中,

所述金属颜料的体积平均粒径D50为0.5μm以下。

根据该记录方法,可以使喷出稳定性更好。

也可以是,在上述记录方法中,

所述油墨组合物为溶剂系油墨或水系油墨。

也可以是,在上述记录方法中,

相对于所述金属粒子的总质量100质量%,所述表面处理剂为1质量%以上且50质量%以下。

根据该记录方法,能够得到金属光泽更良好的记录物。

也可以是,在上述记录方法中,

所述R

根据该记录方法,能够得到耐水性更良好的记录物。

也可以是,在上述记录方法中,

所述R

根据该记录方法,金属颜料的分散稳定性更良好。

也可以是,在上述记录方法中,

所述金属粒子由铝或铝合金构成。

根据该记录方法,能够得到金属光泽更良好的记录物。

也可以是,在上述记录方法中,

所述油墨组合物为溶剂系油墨,

相对于所述油墨组合物总量,所述有机溶剂为60质量%以上。

根据该记录方法,油墨组合物的干燥快,可以进行更高速的记录。

也可以是,在上述记录方法中,

所述喷墨头具有对所述油墨组合物赋予压力而从喷嘴喷出的压力室,和在从所述压力室至所述喷嘴的区间使所述油墨组合物循环的循环路。

根据该记录方法,能够进行喷出稳定性更良好的记录。

也可以是,在上述记录方法中,

从所述压力室到所述喷嘴的距离为0.5mm以上。

根据该记录方法,即使在喷墨头具有容易使喷出稳定性降低的结构的情况下,在可以使喷出稳定性良好这一点上效果也更显著。

记录装置具备:

喷墨头,喷出所述油墨组合物;以及

一次加热机构,进行所述一次加热工序,

所述记录装置进行上述任一项的记录方法。

根据该记录装置,在具有喷出频率较高的工序以及一次加热工序的情况下,即使使用了包含鳞片状的金属颜料的油墨组合物,也可以稳定性良好地从喷墨头喷出油墨组合物,能够得到光泽良好的记录物。

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06120116304691