接触构件、干燥设备和印刷设备
文献发布时间:2024-04-18 19:58:30
技术领域
本发明涉及接触构件、干燥设备和印刷设备。
背景技术
在诸如喷墨装置等的印刷设备内部,提供了用于传送诸如连续形式片材和切割片材等的记录介质的传送构件。传送构件将记录介质引导至用于施加液体组合物(诸如油墨)的机构,并且引导至用于加热和干燥所施加的液体组合物的机构。
近年来,为了提供能够保持超强拒水性能的高产拒水基材,提出了一种拒水基材,其包括铝基材、设置在铝基材表面上的耐酸铝(alumite)层和设置在耐酸铝层表面上的拒水涂层,其中耐酸铝层具有与铝基材一体设置的基底层,并且具有由平行地竖立在基底层的表面上的多个针状突起形成的不规则结构(参见,例如,专利文献1)。
进一步地,为了解决破裂的问题,防止图像缺陷的发生,并且提供一种包括可以长时间使用的加热辊的图像形成设备,提出了一种图像形成设备中的定影装置,用于通过使用设置有具有细孔的耐酸铝膜的加热辊将未定影的调色剂图像定影在记录介质上(参见,例如,专利文献2)。
引文列表
专利文献
[PTL 1]日本专利号6641990
[PTL 2]日本特开专利申请号H9-114294
发明内容
技术问题
因此,所公开的技术旨在提供一种接触构件,其即使在接触构件和被接触构件以彼此接触的方式长时间使用的情况下,该接触构件也防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件。
问题的解决方案
根据本发明的一个方面,配置为接触被施加液体组合物的被接触构件的接触构件包括配置为与被接触构件接触的表面层(A),其中表面层(A)包括含有耐酸硫酸铝(alumitesulfate)的支撑层,表面层(A)具有1.0μm或更大的均方根高度Sq,并且表面层(A)具有0.7或更大的正交线粗糙度比。
发明的有利效果
根据本发明的实施方式,提供了一种接触构件,即使在接触构件和被接触构件以彼此接触的方式长时间使用的情况下,该接触构件也防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件。
附图说明
[图1]图1是示出使用连续纸的印刷设备的实例的示意图。
[图2]图2是示出与接触构件接触的被接触构件的示意图。
[图3]图3是示出实施例1的表面层(A)的高度的图像。
[图4]图4是示出比较实施例2的表面层(A)的高度的图像。
[图5]图5是示出实施例1的表面层(A)的横截面的高度分布的图像。
[图6]图6是示出比较实施例1的表面层(A)的截面的高度分布的图像。
[图7]图7是示出当使用实施例1的接触构件时转移部分的形状的图像。
[图8]图8是示出当使用比较实施例1的接触构件时转移部分的形状的图像。
具体实施方式
关于在图像形成设备等中使用的传统传送构件,当传送构件与施加液体组合物的区域直接接触时,液体组合物向传送构件的转移在某些情况下已经导致故障。已知当使用诸如水性油墨或包括低挥发性溶剂作为主要组分的油墨的慢速干燥油墨作为液体组合物时,液体组合物向这种传送构件的这种转移变得显著。
进一步地,在作为常规技术的上述专利文献1至2中,当接触构件与施加有液体组合物的被接触构件接触时,以接触构件与被接触构件相接触的方式长时间使用,存在源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件的问题。
作为深入研究的结果,本发明的发明人已经发现,通过在接触液体组合物的接触构件上设置具有包括耐酸硫酸铝的支撑层的表面层(A),以及通过调节表面层(A)的均方根高度Sq和正交线粗糙度比,可以防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件。
因此,在本发明中,可以获得接触其上施加有液体组合物的被接触构件的接触构件,其中即使在接触构件和被接触构件以彼此接触的方式长时间使用的情况下,也防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件,其中接触构件具有与被接触构件接触的表面层(A),表面层(A)具有包括耐酸硫酸铝的支撑层,并且表面层(A)的均方根高度Sq为1.0μm或更大,并且表面层(A)的正交线粗糙度比为0.7或更大。
在下文中,将描述本发明。
(接触构件)
接触施加有液体组合物的被接触构件的本发明的接触构件具有接触被接触构件的表面层(A),并且根据需要可以具有基材、加热机构(加热单元)、其他构件等。
优选地,表面层(A)设置在如下所述的基材上。
接触构件可以是通过接触以下描述的被接触构件来传送被接触构件的构件(在下文中,也称为传送构件),或者是不传送被接触构件的构件(在下文中,也称为非传送构件)。
当接触构件是传送构件时,传送构件的形式没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择。例如,接触构件的形状是辊形的,并且接触构件旋转以传送被接触构件。
当接触构件是非传送构件时,非传送构件的形式没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择。例如,接触构件可以是板的形式,并且可以在接触被接触构件的同时加热或按压被接触构件。非传送构件的实例包括铁、压板等。
<表面层(A)>
根据本发明的实施方式的表面层(A)是与被接触构件接触的层,并且具有包括耐酸硫酸铝的支撑层,并具有如下所述的预定形状表面的特征。
优选的是,表面层(A)具有粘附到支撑层的氟树脂颗粒,这将在后面描述。
<<均方根高度Sq>>
本发明中表面层(A)的均方根高度Sq为1.0μm或更大。
表面层(A)的均方根高度Sq优选地为1.0μm或更大且10.0μm或更小,更优选地为1.0μm或更大而9.0μm或更小,并且进一步优选地为1.0μm或更大且8.0μm或更小。
表面层(A)的均方根高度Sq为1.0μm或更大,这是合适的,因为表面层(A)和被接触构件之间的接触面积减小,并且可以防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件。
表面层(A)的均方根高度Sq为10.0μm或更小,从而导致接触构件相对于被接触构件的热导率增加,因此,当接触构件用作具有稍后描述的加热机构的接触构件时,这是有效的。
在本公开内容中,“源自液体组合物的组分”可以是液体组合物本身(将在下文中描述),或者包括在液体组合物中的部分组分(例如,将在下文描述的着色材料)。
测量表面层(A)中的均方根高度Sq的方法没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择。例如,有一种方法,其中用激光显微镜(LEXT OLS4000,由Olympus Corporation制造)以20倍的放大率观察表面层(A),并根据JIS B 0601:2013进行计算。
<<正交线粗糙度比>>
本发明中表面层(A)的正交线粗糙度比为0.7或更大。
表面层(A)的正交线粗糙度比为0.7或更大表示防止了由于车削加工、抛光加工等而产生的在特定方向上的线性不规则性在表面层(A)上产生。当使用在表面层(A)上在特定方向上具有线性不规则性的接触构件时,表面层(A)和被接触构件之间的接触表面的形状变为线性,并且每个接触部分的接触面积变大,使得源自液体组合物的组分容易从被接触构件转移到接触构件。然后,被接触构件上的转移区域变为线性,因此,该区域更明显,并且容易被识别为被接触构件的缺陷。另一方面,当表面层(A)的正交线粗糙度比为0.7或更大,并且表面层(A)的均方根高度Sq为1.0μm或更大时,表面层(A)和被接触构件之间的接触表面的形状变成点状,并且每个接触部分的接触面积减小,使得源自液体组合物的组分不太可能从被接触构件转移到接触构件。进一步地,即使当发生转移时,被接触构件的转移区域也是其中生成周期不恒定的点,因此,该区域的可见性降低,并且因此不能明显地被识别为被接触构件上的缺陷。
表面层(A)的正交线粗糙度比的测量方法没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择。例如,可以使用以下方法。
首先,将表面层(A)上的任何点定义为测量中心点,并且使用激光显微镜(LEXTOLS4000,由Olympus Corporation制造)以20倍的放大率和260μm的测量长度测量从测量中心点开始的任何方向上的表面层(A)的线粗糙度。接下来,获得线粗糙度最小的测量方向上的线粗糙度和与线粗糙度最小的测量方向垂直的方向上的线粗糙度。进一步地,定义了从上述测量中心点在某个方向上以100μm间隔的新的测量中心点,并且以与上述测量中心点处的测量相同的方式获得了线粗糙度最小的测量方向上的线粗糙度以及垂直于线粗糙度最小的测量方向的方向上的线粗糙度。相对于测量中心点总共进行了五次测量,并获得了在线粗糙度最小的测量方向上的线粗糙度的平均Ra(Min.),以及在垂直于线粗糙度最小的测量方向的方向上的线粗糙度的平均Ra(90°)。然后,计算Ra(Min.)与Ra(90°)的比值
表面层(A)和被接触构件彼此接触的面积相对于表面层(A)的面积的比率优选地为10%或更大且90%或更小,更优选地为10%或更大且80%或更小,进一步优选地为10%或更大且50%或更小,并且特别优选地为10%或更大且40%或更小。
在此注意,“表面层(A)的面积”可被称为“观察到的面积”,“表面(A)和被接触构件彼此接触的面积”可被称为“接触面积”,并且“表面层(A)和被接触构件彼此接触的面积与表面层(A)的面积的比率”可被称为“接触面积比”。
如果接触面积比率为90%或更小,则接触面积减小,并且可以防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件,因此是合适的。
如果接触面积比率为10%或更大,则接触构件对被接触构件的热导率增加。因此,这在接触构件用作具有下述加热机构的接触构件的情况下是有效的。
作为测量接触面积比的方法,没有特别的限制,并且可以根据目的适当地选择该方法。例如,可以使用以下方法。
首先,用激光显微镜(LEXT OLS4000,由Olympus Corporation制造)以20倍的放大率观察表面层(A),以获得高度分布。接下来,在所获取的高度分布中,获得接触面积,该接触面积是当在从最大高度(表面层(A)的顶表面)起5μm的深度处在平行于表面层(A)的平面处切割接触构件时形成的横截面面积。然后,计算接触面积相对于观察到的面积的比率(接触面积/观察到的面积),以获得接触面积比。
在根据本发明的实施方式的表面层(A)中,上述获得平方根均方高度Sq、正交线粗糙度比和接触面积比的方法没有特别限制,但也存在如下方法,其中在下述耐酸硫酸铝工艺之前对下述基材进行喷砂等作为预处理。进行双重不规则形状形成工艺,其中通过喷砂工艺在基材的表面上随机形成不规则形状,并且在通过耐酸硫酸铝工艺生成包括耐酸硫酸铝的支撑层的同时进一步形成不规则形状。因此,容易使表面层(A)的均方根高度Sq为1.0μm或更大,以使表面层(A)的正交线粗糙度比为0.7或更大并且使接触面积比为10%或更大且90%或更小。
喷砂工艺中的喷砂剂的类型没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,例如,可以使用玻璃珠(钠钙玻璃)、氧化铝珠、不锈钢珠、氧化锆珠等。其中,从硬度的观点来看,玻璃珠和氧化铝珠是优选的。
喷砂剂的形式没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择。例如,可以适当地使用具有诸如球形、多边形、圆柱形等形状的喷砂剂。
喷砂剂的粒度没有特别限制,可以根据目的适当地选择。例如,优选的是,中心粒度为50μm或更大且1000μm或更小。
喷砂剂的数量没有特别限制,并且可以根据目的适当地设置。然而,从减少用于防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件的干燥能量的观点来看,优选的是,喷砂剂的数量小于100。
<支撑层>
根据本发明的实施方式的支撑层包括含有耐酸硫酸铝作为组成材料的层(即,耐酸硫酸铝涂层),并且根据需要可以包括其他组成材料。
在此,“包括耐酸硫酸铝”是指包括源自耐酸硫酸铝工艺的材料,并且“耐酸硫酸铝工艺”是指铝在硫酸水溶液中的阳极氧化。也就是说,包括源自耐酸硫酸铝工艺的材料的层是包括氧化铝并且其中检测到硫组分的层。
在此,“检测到硫组分”是指,例如,当将硫组分映射(map)到支撑层的横截面时,获得指示硫组分存在的数据。
映射硫组分的方法没有限制,并且可以根据目的适当地选择,并且包括,例如,在支撑层的横截面上进行EDS元素分析的方法(UltraDry,Thermo Fisher Scientific)。
当上述支撑层包括耐酸硫酸铝作为组分材料时,由支撑层配置的表面层(A)的硬度增加。因此,即使在接触构件和被接触构件以彼此接触的方式长时间使用的情况下(即,当在接触构件与被接触构件之间长时间发生摩擦应力时),可以保持表面层(A)的形状(即,表面层(A)中的均方根高度Sq保持在1.0μm或更大,并且表面层(A)中的正交线粗糙度比保持在0.7或更大),并且可以提供能够长时间防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件的接触构件。
用于确认层包括耐酸硫酸铝(即,层包括氧化铝并且其中检测到硫含量)的方法没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,例如,当分别进行组分、铝组分和氧组分到支撑层的横截面的映射时,存在用于获得指示硫组分、铝组分和氧组分存在于同一区域中的数据的方法等。具体地,包括通过在支撑层的横截面上进行EDS元素分析(UltraDry,ThermoFisher Scientific)来分别映射硫、铝和氧组分的方法。
支撑层包括耐酸硫酸铝作为如上所述的构成材料,使得硬度增加。具体地,优选的是,具有支撑层的接触构件的维氏硬度为400Hv或更大且500Hv或更小。
接触构件的维氏硬度为400Hv或更大且500Hv或更小,因此,即使在接触构件和被接触构件以彼此接触的方式长时间使用的情况下(即,当接触构件和被接触构件之间长时间产生摩擦应力时),表面层(A)的形状被保持(即,表面层(A)的均方根高度Sq被保持在1.0μm或更大,并且表面层(A)的正交线粗糙度比被保持在0.7或更大),并且可以提供一种接触构件,其长时间防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件。
作为测量接触构件的维氏硬度的方法,没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择该方法。例如,可以根据JIS Z 2244的测试方法进行测量。
-氟树脂颗粒-
优选地,根据本发明的实施方式的表面层(A)包括氟树脂颗粒。更具体地,优选的是,氟树脂颗粒粘附并被支撑在支撑层的表面上。
表面层(A)具有氟树脂颗粒,因此,氟树脂颗粒增加了被接触构件和接触构件之间的润滑性,并且可以防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件。进一步地,如上所述,具有不规则形状的表面层(A)设置有氟树脂颗粒,因此,即使当在接触构件和被接触构件之间产生摩擦应力时,不规则形状也防止氟树脂颗粒脱落,并且可以长时间保持上述防止转移的效果。
氟树脂颗粒没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,例如,可以使用四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA,熔点:300-310℃)、聚四氟乙烯(PTFE,熔点:330℃),四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP,熔点:250-280℃),乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE,熔点:260-270℃)、聚偏二氟乙烯(PVDF,熔点:160-180℃)、聚氯三氟乙烯(PCTFE,熔点:210℃)和四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(EPE,熔点:290-300℃),以及包括这些聚合物的混合物。其中,聚四氟乙烯(PTFE)是优选的。
使氟树脂颗粒粘附到支撑层的方法没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择。例如,存在将其上形成的具有支撑层的构件浸渍在包括氟树脂颗粒的分散液中并对分散液进行空气干燥的方法。
当进行元素分析时,表面层(A)中的元素氟的量(元素氟的量与在观察范围内检测到的元素总量的比率)优选地为5.0atm%或更大,更优选地为10.0atm%或更大。
表面层(A)上的元素氟的量为5.0atm%或更大是合适的,因为可以防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件。
测量表面层(A)上的元素氟的量的方法没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,诸如在以下条件下进行EDS元素分析的方法。具体地,在以下条件下进行光谱分析,并且通过使用分析软件进行自动定量来获得元素氟的量。在任意五个点进行相同的方法,并且所获得的值的平均值被用作元素氟的量。
·装置:由Carl Zeiss AG制造的扫描电子显微镜Merlin
·EDS检测器:由Thermo Fisher Scientific制造的电子冷却型SDD检测器UltraDry
·加速电压:3.0kV
·W.D.:13.0mm
·脱离(take off)角度:35.0度
·放大倍数:2000倍
·导电工艺:C-涂层
·累计时间:10秒。
·累计频率:100次
·漂移校正:是
·分析软件:Thermo Fisher Scientific制造的NORAN System 6
支撑层的平均厚度优选地为20.0μm或更大且40.0μm或更小。
支撑层的平均厚度为20.0μm或更大,因此,由支撑层配置的表面层(A)的硬度增加。因此,即使在接触构件和被接触构件以彼此接触的方式长时间使用的情况下(即,当在接触构件与被接触构件之间产生长时间的摩擦应力时),表面层(A)的形状被保持(即,表面层(A)的均方根高度Sq被保持在1.0μm或更大,并且表面层(A)的正交线粗糙度比被保持在0.7或更大),并且可以提供一种接触构件,其长时间防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件。
支撑层的平均厚度为40.0μm或更小,使得接触构件相对于被接触构件的热导率增加,因此,当接触构件用作具有下述加热机构的接触构件时是有效的。
作为测量支撑层的平均厚度的方法,没有特别的限制,并且可以根据目的适当地选择该方法。例如,可以如下进行测量。
首先,将硫组分、铝组分和氧组分映射在接触构件的横截面上。映射硫、铝和氧组分的方法的实例包括进行EDS元素分析的方法(UltraDry,由Thermo Fisher Scientific,Inc.制造)。接下来,确定其中硫、铝、和氧组分都被检测到的区域为支撑层,并且在支撑层中,获得从支撑层的表面在朝向基材的方向上绘制的垂线的长度。在任意10个位置进行相同的方法,以获得在任意10处的支撑层中的垂线的长度,并且这些值的平均值被定义为支撑层的平均厚度。
<基材>
根据本发明的实施方式的接触构件可以在表面层(A)不接触被接触构件的一侧上设置基材。也就是说,根据本发明实施方式的接触构件可以具有基材和设置在基材上的表面层(A)。
优选地,在接触构件的制造步骤中,通过在基材上进行耐酸硫酸铝工艺来形成支撑层。因此,优选的是,构成基材的材料包括铝,更优选的是,该材料进一步包括镁,并且进一步优选的是,该材料进一步包括硅。通过对铝进行耐酸硫酸铝工艺,导致氧化铝的柱状生长,但是通过还包括镁,可以破坏氧化铝的生长方向。在氧化铝中产生的应力允许所形成的支撑层的表面具有更多的不规则性。进一步地,通过包括硅,以与包括镁的情况相同的方式,可以破坏氧化铝的生长方向,并且在氧化铝中产生应力,使得形成的支撑层的表面具有更多的不规则性。不规则性是合适的,因为表面层(A)和被接触构件之间的接触面积减小,并且可以防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件。进一步地,不规则性是合适的,因为可以实现防止粘附到支撑层的氟树脂颗粒从支撑层脱落的间隔物效果。
作为上述基材的形状,没有特别的限制,并且可以根据目的适当地选择形状,例如,基材优选地具有长金属棒的形状,并且更优选地具有辊形,诸如横截面(垂直于长度方向的切割表面)为圆形的圆柱体或圆筒。通过使基材具有这些形状,接触构件可以用作输送辊。
当使用辊形基材时,优选的是,接触构件的截面圆(在垂直于长度方向的方向上的切割表面)的直径为50mm或更大且600mm或更小。
接触构件的截面圆(在垂直于长度方向的方向上的切割表面)的直径为50mm或更大是合适的,因为在接触构件和被接触构件之间产生的每单位面积的压力减小,并且防止了液体组合物的转移。
接触构件的截面圆(在垂直于长度方向的方向上的切割表面)的直径为600mm或更小是合适的,因为减少了接触构件和被接触构件之间的过度粘附,并且防止了液体组合物的转移。
<加热机构>
接触构件可以包括或者可以不包括用于通过表面层(A)向被接触构件施加热量的加热机构。
加热机构是用于通过表面层(A)向被接触构件施加热量的机构。
当接触构件具有加热机构时,接触构件优选是通过接触接触构件来加热和干燥施加于被接触构件的液体组合物的构件。
加热机构没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择。在加热机构的实例中,当将加热机构的预定位置和表面层(A)之间的最短长度与加热机构的预定位置和被接触构件之间的最短长度进行比较时,加热机构的预定位置和表面层之间的最短长度更短。在加热机构的实例中,当接触构件是辊形时,加热装置设置在辊形基材内部,并且通过基材和表面层(A)将热量施加到被接触构件。如上所述,加热机构被配置为通过表面层(A)向被接触构件施加热量,因此,表面层(B)的温度变高。通常,当在接触构件的表面温度变高的环境中使用接触构件时,氟树脂颗粒软化并倾向于从接触构件表面分离。然而,如上所述,当氟树脂颗粒粘附如本实施方式中具有不规则性的支撑层上时,防止了氟树脂颗粒的分离,并且保持了防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件的效果。
加热机构设置在根据本发明的实施方式的接触构件中的形式没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,但是优选地与构成接触构件的其它构件诸如表面层(A)和基材一体地设置。
加热机构的实例没有限制,并且可以使用各种公知的机构,例如,可以使用用于产生加热器的机构和热风。
当接触构件包括加热机构时,优选的是,表面层(A)的温度为70℃或更高且260℃或更低。
当表面层(A)的温度为70℃或更高时,施加在被接触构件上的液体组合物可以有效地干燥,因此是合适的。
当表面层(A)的温度为260℃或更低时,可以防止氟树脂颗粒的变性,因此是合适的。
<液体组合物>
根据本发明的实施方式的液体组合物没有特别的限制,并且可以根据目的选择,并且包括,例如,油墨、为了凝结油墨中的色材而施加的预处理溶液、为了保护所施加的油墨的表面而施加的后处理溶液、以及用于形成电路等的液体——其包括分散的无机颗粒,诸如金属颗粒等。这些可以由任何公知的组合物使用。
<<油墨>>
油墨没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择。然而,油墨优选地包括有机溶剂、水、着色材料、树脂、蜡、添加剂等。
-有机溶剂-
作为有机溶剂,没有特别的限制,并且可以根据目的适当地选择有机溶剂。例如,可以适当地使用水溶性有机溶剂、其他有机溶剂等。
水溶性有机溶剂的实例包括醚,诸如多元醇、多元醇烷基醚和多元醇芳基醚、含氮杂环化合物、酰胺、胺、含硫化合物等。
多元醇的实例为乙二醇、二甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、2,4-戊二醇、1,5-戊二醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、1,3-己二醇、2,5-己二醇、1,5-己二醇,甘油、1,2,6-己三醇、2-乙基-1,3-己二醇、乙基-1,2,4-丁三醇、1,2,3-丁三醇,2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、3-甲基-1,3,5-戊三醇等。
上述多元醇烷基醚的具体实例包括乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、四乙二醇单甲醚和丙二醇单乙醚等。
上述多元醇芳基醚的具体实例为乙二醇单苯基醚、乙二醇单苄基醚等。
上述含氮杂环化合物的具体实例包括2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮,N-羟乙基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、ε-己内酰胺、γ-丁内酯等。
上述酰胺的具体实例包括甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺,3-甲氧基-N,N-二甲丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺等。
上述胺的具体实例包括单乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺等。
上述含硫化合物的具体实例为二甲基亚砜、环丁砜、硫代二乙醇等。
上述其他有机溶剂的具体实例包括碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯等。
作为有机溶剂,除了上述实例之外,可以适当地使用具有8个或多个碳的多元醇化合物和二醇醚化合物。
上述具有8个或多个碳的多元醇化合物的具体实例包括2-乙基-1,3-己二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇等。
上述二醇醚化合物的具体实例包括多价醇烷基醚,诸如乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、四甘醇单甲醚、丙二醇单乙醚等;多价醇芳基醚,诸如乙二醇单苯基醚、乙二醇单苄基醚等。
当油墨包括树脂时,有机溶剂优选为N,N-二甲基-β-丁氧基丙酰胺、N,N-二甲基-β–乙氧基丙胺、3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷、丙二醇单甲醚。这些种类中的一种可以单独使用,或者两种或多种可以组合使用。在这些溶剂中,从促进树脂的成膜性能和发展高抗滑动性的观点来看,更优选的是酰胺溶剂,诸如3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺等。
优选的是,有机溶剂的沸点为180℃或更高且250℃或更低。
当有机溶剂的沸点为180℃或更高时,可以适当调整溶剂干燥时的蒸发速率,并充分进行整平,以便减少表面不规则性。因此,可以增加光泽度。
如果有机溶剂的沸点为250℃或更低,则可以消除干燥性能低和干燥时间长的问题。长干燥时间是不希望的,因为墨水的干燥时间是有限的,并且随着近年来印刷技术的加速发展,干燥时间也需要缩短。
有机溶剂在油墨中的含量没有特别限制,并且可以根据目的适当设定。然而,从油墨的干燥性能和排出可靠性的观点来看,相对于油墨总量,优选的是,有机溶剂的含量为10质量%或更大且60质量%或更小,并且更优选的是,有机溶剂含量为20质量%或更大且60质量%或更小。
酰胺在油墨中的含量没有特别限制,并且可以根据目的适当地设定。然而,相对于油墨的总量,优选的是,酰胺的含量为0.05质量%或更大且10质量%或更小,并且更优选的是,酰胺的含量为0.1质量%或更大且5质量%或更小。
-水-
油墨中所包括的水的含量没有特别限制,并且可以根据目的适当地设定。然而,从油墨的干燥性能和排出可靠性的观点来看,相对于油墨的总量,优选的是,水的含量为10质量%或更大且90质量%或更小,并且更优选的是,水的含量为20质量%或更大且60质量%或更小。
-着色材料-
着色材料没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择。可以使用颜料(A)和染料。
--颜料(A)--
作为颜料(A),可以使用无机颜料或有机颜料。这些种类中的一种可以单独使用,或者两种或多种可以组合使用。可以使用混合晶体作为颜料(A)。
作为上述颜料(A),没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择颜料(A),例如,可以使用黑色颜料、黄色颜料、品红色颜料、青色颜料、白色颜料、绿色颜料、橙色颜料、诸如金或银的光泽颜料、金属颜料等。
无机颜料没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,例如,可以使用氧化钛、氧化铁、碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、钡黄、镉红、铬黄,以及通过公知的方法诸如接触法、炉法、热法等制造的炭黑。
有机颜料没有特别的限制,并且可以根据目的适当地选择,并且可以包括偶氮颜料、多环颜料(例如,酞菁颜料、苝颜料、芘酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料、靛蓝颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、喹酞酮颜料等),染料螯合物(例如,碱性染料螯合物、酸性染料螯合物等)、硝基颜料、亚硝基颜料、苯胺黑等。
在这些颜料(A)中,优选使用与溶剂具有良好亲和性的那些。进一步地,可以使用树脂中空颗粒和无机中空颗粒。
上述颜料(A)的实例包括用于黑色用途的炭黑(C.I.颜料黑7),诸如炉黑、灯黑、乙炔黑、槽黑等,金属,诸如铜、铁(C.I.颜料黑11)、氧化钛,以及有机颜料,诸如苯胺黑(C.I.颜料黑1)。
颜料(A)的实例包括,用于着色用途的C.I.颜料黄1、C.I.颜料黄3、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄24、C.I.颜料黄34、C.I.颜料黄35、C.I.颜料黄37、C.I.颜料黄42(氧化铁黄)、C.I.颜料黄53、C.I.颜料黄55、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄81、C.I.颜料黄83、和C.I.颜料黄95、C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄98、C.I.颜料黄100、C.I.颜料黄101、和C.I.颜料黄104、C.I.颜料黄108、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄110、C.I.颜料黄117、C.I.颜料黄120、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄153、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄185、C.I.颜料黄213、C.I.颜料橙5、C.I.颜料橙13、C.I.颜料橙16、C.I.颜料橙17、C.I.颜料橙36、C.I.颜料橙43、C.I.颜料橙51、C.I.颜料红1、颜料红2、C.I.颜料红3、C.I.颜料红5、C.I.颜料红17、C.I.颜料红22、C.I.颜料红23、C.I.颜料红31、C.I.颜料红38、C.I.颜料红48:2、C.I.颜料红48:2(永久红2B(Ca))、C.I.颜料红48:3、C.I.颜料红48:4、C.I.颜料红49:1、C.I.颜料红52:2、C.I.颜料红53:1、C.I.颜料红57:1(亮胭脂红6B)、C.I.颜料红60:1、C.I.颜料红63:1、C.I.颜料红63:2、C.I.颜料红64:1、C.I.颜料红81、C.I.颜料红83、C.I.颜料红88、C.I.颜料红101(氧化铁红)、C.I.颜料红104、C.I.颜料红105、C.I.颜料红106、C.I.颜料红108(镉红)、C.颜料红112、C.I.颜料红114、C.I.颜料红122(喹吖啶酮品红色)、C.I.颜料红123、C.I.颜料红146、C.I.颜料红149、C.I.颜料红166、C.I.颜料红168、C.I.颜料红170、C.I.颜料红172、C.I.颜料红177、C.I.颜料红178、C.I.颜料红179、C.I.颜料红184、C.I.颜料红185、C.I.颜料红190、C.I.颜料红193、C.I.颜料红202、C.I.颜料红207、C.I.颜料红208、C.I.颜料红209、C.I.颜料红213、C.I.颜料红219、C.I.颜料红224、C.I.颜料红254、C.I.颜料红264、C.I.颜料紫1(罗丹明色淀)、C.I.颜料紫3,5:1、C.I.颜料紫16、C.I.颜料紫19、C.I.颜料紫23、C.I.颜料紫38、C.I.颜料蓝1、C.I.颜料蓝2、C.I.颜料蓝15(酞菁蓝)、C.I.颜料蓝15:1、C.I.颜料蓝15:2、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4(酞菁蓝)、C.I.颜料蓝16、C.I.颜料蓝17:1、C.I.颜料蓝56、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料蓝63、C.I.颜料绿1、C.I.颜料绿4、C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿8、C.I.颜料绿10、C.I.颜料绿17、C.I.颜料绿18和C.I.颜料绿36。
--染料--
染料没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,并且可以使用酸性染料、直接染料、活性染料和碱性染料。这些种类中的一种可以单独使用,或者两种或多种可以组合使用。
染料的具体实例为C.I.酸性黄17、C.I.酸性黄23、C.I.酸性黄42、C.I.酸性黄44、C.I.酸性黄79、C.I.酸性黄142、C.I.酸性红52、C.I.酸性红80、C.I.酸性红82、C.I.酸性红249、C.I.酸性红254、C.I.酸性红289、C.I.酸性蓝9、C.I.酸性红45、C.I.酸性红249、C.I.酸性黑1、C.I.酸性黑2、C.I.酸性黑24、C.I.酸性黑94、C.I.食品黑1、C.I.食品黑2、C.I.直接黄1、C.I.直接黄12、C.I.直接黄24、C.I.直接黄33、C.I.直接黄50、C.I.直连黄55、C.I.直接黄58、C.I.直接黄86、C.I.直接黄132、C.I.直接黄142、C.I.直接黄144、C.I.直接黄173、C.I.直接红1、C.I.直接红4、C.I.直接红9、C.I.直接红80、C.I.直接红81、C.I.直接红225、C.I.直接红227、C.I.直接蓝1、C.I.直接蓝2、C.I.直接蓝15、C.I.直接蓝71、C.I.直接蓝86、C.I.直接蓝87、C.I.直接蓝98、C.I.直接蓝165、C.I.直接蓝199、C.I.直接蓝202、C.I.直接黑19、C.I.直接黑38、C.I.直接黑51、C.I.直接黑71、C.I.直接黑154、C.I.直接黑168、C.I.直接黑171、C.I.直接黑195、C.I.活性红14、C.I.活性红32、C.I.活性红55、C.I.活性红79、C.I.活性红249、C.I.活性黑3、C.I.活性黑4和C.I.活性黑35。
着色材料在油墨中的含量没有特别限制,并且可以根据目的适当地设置。然而,从增加图像密度并实现良好的定影性和排出稳定性的观点来看,相对于油墨的总量,优选的是,着色材料的含量为0.1质量%或更大且15质量%或更小,并且更优选的是,着色材料的含量为1质量%或更大且10质量%或更小。
将颜料(A)分散在油墨中的方法没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,例如,可以进行将亲水官能团引入颜料中以形成自分散颜料的方法、用树脂涂布颜料表面并分散该颜料的方法以及用分散剂分散颜料的方法等。
通过向颜料中引入亲水性官能团来制备自分散性颜料的方法,包括,例如,通过向颜料添加官能团诸如砜基或羧基来制备可分散在水中的颜料(例如,碳)的方法。
用树脂涂布颜料表面并分散颜料的方法,包括将颜料包含在微胶囊中并使颜料可分散在水中。通过该方法获得的颜料可以称为树脂涂布颜料。在这种情况下,混合在油墨中的所有颜料不需要用树脂涂布,但是未涂布或部分涂布的颜料可以分散在油墨中。
上述通过使用分散剂分散颜料的方法的实例包括通过使用以表面活性剂为代表的公知的低分子型分散剂或公知的高分子型分散剂分散颜料的方法。
作为分散剂,没有特别限制,并且分散剂可以根据所使用的颜料适当地选择,例如,可以使用阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂,两性表面活性剂和非离子表面活性剂等。
作为分散剂,可以适当地使用RT-100(非离子表面活性剂,由Takemoto Oil&FatCo.,Ltd.制造)或萘磺酸盐的Na-福尔马林缩合物。
关于上述分散剂,这些种类中的一种可以单独使用,或者两种或多种可以组合使用。
可以通过将诸如水、有机溶剂等材料与颜料(A)混合而获得油墨。可以通过将诸如水、有机溶剂等的材料与通过将水、分散剂等与颜料(A)混合而形成的颜料分散体混合而获得油墨。
颜料分散体可以通过根据需要将水、颜料(A)、分散剂和其他组分混合,并分散这些材料并调节粒度来获得。分散可以通过使用分散机来进行。
颜料分散体中颜料(A)的粒度没有特别限制,并且可以根据目的适当地设定。然而,从颜料的更好的分散稳定性、排出稳定性和更高的图像质量(诸如图像密度)的观点来看,就最大颗粒数转换而言,最大频率的粒度优选地为20nm或更大且500nm或更小,更优选地为20nm或更大且150nm或更小。
作为测量颜料分散体中颜料(A)的粒度的方法,没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择粒度。例如,可以通过使用粒度分析装置(Nanotrac Wave-UT151,由MicrotrackBellCo.,Ltd.制造)来测量粒度。
颜料分散体中颜料的含量没有特别限制,并且可以根据目的适当地设定。然而,从获得良好的排出稳定性和增加图像密度的观点来看,相对于颜料分散体的总量,颜料的含量优选地为0.1质量%或更大且50质量%或更小,更优选地为0.1质量%或更大且30质量%或更小。
颜料分散体优选地根据需要用过滤器、离心装置等进行粗颗粒过滤并脱气。
-树脂-
树脂没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择。树脂的实例包括聚氨酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、乙烯乙酸酯树脂、苯乙烯树脂、丁二烯树脂、苯乙烯-丁二烯树脂、氯乙烯树脂、丙烯酸-苯乙烯树脂、丙烯酸硅树脂等。可以使用这些树脂的树脂颗粒。
可以通过使用水作为分散介质,将通过分散树脂颗粒获得的树脂乳液与诸如着色材料和有机溶剂的材料混合来获得油墨。作为树脂颗粒,可以使用适当合成的树脂颗粒或商业上可获得的树脂颗粒。这些种类的树脂颗粒中的一种可以单独使用,或者两种或多种树脂颗粒可以组合使用。
其中,聚氨酯树脂颗粒能够形成具有强粘着力和增加图像定影性的图像,因此是优选的。从防堵塞性能的观点来看,优选地将聚氨酯树脂颗粒与其他树脂颗粒混合。
此外,从形成具有更大粘着力和增加的定影性的图像的角度来看,优选的是,聚氨酯树脂颗粒的玻璃化转变温度(Tg)为-20℃或更高且70℃或更低。
在上述树脂中,使用丙烯酸树脂的丙烯酸树脂颗粒被广泛使用,因为它们具有优异的排出稳定性并且成本低。从增加耐磨性的观点来看,优选地将弹性聚氨酯树脂颗粒与丙烯酸树脂颗粒混合。
树脂颗粒的体积平均粒径没有特别限制,可以根据目的适当地设定。然而,从获得良好的定影性和高图像硬度的观点来看,颗粒直径优选地为10nm或更大且1000nm或更小,并且更优选地为10nm或更大且200nm或更小、并且进一步优选地为10nm或更大且100nm或更小。
作为测量体积平均粒度的方法,没有特别的限制,并且可以根据目的适当地选择该方法。例如,体积平均粒度可以通过使用粒度分析装置(Nanotrac Wave-UT151,由Microtrack Bell Co.,Ltd.)来测量。
树脂在油墨中的含量没有特别限制,并且可以根据目的适当地设定。然而,从油墨的定影性和储存稳定性的观点来看,相对于油墨总量,树脂的含量优选地为1质量%或更大且30质量%或更小,更优选地为5质量%或更大且20质量%或更小。
上述油墨中固体的粒度没有特别限制,可以根据目的适当地设定。然而,从提高排出稳定性和诸如图像密度等的图像质量的观点来看,相对于油墨中的固体,就最大颗粒数转换而言,最大频率的粒度优选地为20nm或更大且1000nm或更小,并且更优选地为20nm或更大且150nm或更小。油墨中的固体包括树脂颗粒和颜料颗粒。
作为测量油墨中固体粒度的方法,没有特别的限制,并且可以根据目的适当地选择粒度。例如,可以通过使用粒度分析装置(Nanotrac Wave-UT151,由Microtrack BellCo.,Ltd.制造)来测量粒度。
-蜡-
通过在油墨中包括蜡可以提高油墨的耐磨性。
进一步地,当树脂和蜡一起使用时,光泽度可以增加。
作为上述蜡,聚乙烯蜡是优选的。
作为聚乙烯蜡,可以使用适当合成的聚乙烯蜡或商业上可获得的聚乙烯蜡。
商业上可获得的聚乙烯蜡的实例包括AQUASER 531(由BYK Chemie Japan Co.,Ltd.制造)、Polylon P502(由Chukyo Oil Co.,Ltd.制造)、Aquapeto DP2502C(由ToyoAdre Co.,Ltd.制造)和Aquapetro DP2401(由Toyu Adre Co.,Ltd.制造)。这些种类中的一种可以单独使用,或者两种或多种可以组合使用。
作为聚乙烯蜡的含量,没有特别的限制,并且可以根据目的适当地设定含量。然而,相对于油墨总量,聚乙烯蜡的含量优选地为0.05质量%或更大且2质量%或更小,更优选地为0.05质量%或更大且0.5质量%或更小。
当聚乙烯蜡的含量为0.05质量%或更大且2质量%或更小时,其足以有效地增加耐磨性和光泽度。
此外,当聚乙烯蜡的含量为2质量%或更小时,油墨的储存稳定性和排出稳定性特别好,并且更适合用于喷墨方法。
-添加剂-
添加剂没有特别限制,并且可以根据目的适当选择。添加剂的实例包括表面活性剂、消泡剂、防腐防霉剂、防锈剂、pH调节剂等。
--表面活性剂--
作为如上述添加剂中的表面活性剂,没有特别的限制,并且表面活性剂可以根据目的适当地选择,例如,可以使用硅酮类表面活性剂、氟类表面活性剂、两性表面活性剂和非离子型表面活性剂以及阴离子型表面活性剂等。
---硅酮类表面活性剂--
作为硅酮类表面活性剂,没有特别的限制,并且可以根据目的适当选择硅酮类表面活化剂,但优选的是,硅酮类表面表面活性剂即使在高pH下也不会分解。实例包括侧链改性的聚二甲基硅氧烷、两端改性的聚二甲基硅氧烷、一端改性的聚二甲基硅氧烷、侧链两端改性的聚二甲基硅氧烷等。其中,从表现出作为水性表面活性剂的良好性能的观点来看,具有聚氧乙烯基团和聚氧乙烯-聚氧丙烯基团作为改性基团的那些是优选的。
聚醚改性的硅酮类表面活性剂也可以用作硅酮类表面活性剂。
聚醚改性的硅酮类表面活性剂没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择。例如,在由通式(S-1)表示的二甲基聚硅氧烷的Si侧链中引入聚环氧烷结构。
[化学式1]
(在通式(S-1)中,m、n、a和b独立地表示整数,R表示亚烷基,R'表示烷基。)
作为硅酮类表面活性剂,可以使用适当合成的硅酮类表面活性剂或商业上可获得的硅酮类表活性剂。
商业上可获得的硅酮类表面活性剂可从例如BYK Chemie Japan Co.,Ltd.、Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.、Toray Dow Corning Silicone Co.,Ltd.、Nihon EmulsionCo.,Ltd.、Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.等获得。
商业上可获得的聚醚改性的硅酮类表面活性剂的实例包括KF-618、KF-642、KF-643(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)、EMALEX-SS-5602、SS-1906EX(由NihonEmulsion Co.,Ltd.制造)、FZ-2105、FZ-2118、FZ-2154、FZ-2161、FZ-2162、FZ-2163、FZ-2164(由Toray Dow Corning Silicone Co.,Ltd.制造)、BYK-33、BYK-387(由BYK ChemieJapan Co.,Ltd.制造)、BYK-33、BYK-387(由BYK Chemie Japan Co.,Ltd.制造)、TSF4440、TSF4452、TSF4453(由Toshiba Silicone Co.,Ltd.制造)等。
---氟类表面活性剂---
氟类表面活性剂没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,但具有2至16个氟取代的碳的化合物是优选的,并且具有4至16个氟取代的碳的化合物是更优选的。
氟类表面活性剂的实例包括全氟烷基磺酸化合物、全氟烷基羧酸化合物、全氟烷基磷酸化合物、全氟化烷基环氧乙烷加合物和在侧链上具有全氟烷基醚基团的聚氧亚烷基醚聚合物化合物。其中,从低发泡性的观点来看,具有全氟烷基醚基作为侧链的聚氧亚烷基醚聚合物化合物是优选的,由以下通式(F-1)和通式(F-2)表示的氟类表面活性剂是更优选的。
[化学式2]
CF
通式(F-1)
在上述通式(F-1)的化合物中,为了应用水溶性,m优选地为0至10的整数,并且n优选地为0到40的整数。
C
通式(F-2)
在上述通式(F-2)的化合物中,Y是H,或者在C
全氟烷基磺酸盐化合物的实例包括全氟烷基磺酸、全氟烷基磺酸盐等。
全氟烷基羧酸化合物的实例包括全氟烷基羧酸、全氟烷基羧酸盐等。
上述具有全氟烷基醚基团作为侧链的聚氧亚烷基醚聚合物化合物的实例包括具有全氟烃基醚基团作为侧链的聚氧亚烷基醚聚合物的硫酸盐、具有全氟烷基醚基团作为侧链的聚氧亚烷基醚聚合物的盐等。
氟类表面活性剂中的盐的抗衡离子的实例包括Li、Na、K、NH
作为氟类表面活性剂,可以使用适当合成的氟类表面活性剂或商业上可获得的氟类表面活性剂。
商业上可获得的氟类表面活性剂的实例包括Surflon S-111、S-112、S-113、S-121、S-131、S-132、S-141和S-145(由AGC Inc.制造);Fluorad FC-93、FC-95、FC-98、FC-129、FC-135、FC-170C、FC-430和FC-431(由Sumitomo 3M Limited制造);Megaface F-470、F-1405和F-474(由DIC Corporation制造);Zonyl TBS、FSP、FSA、FSN-100、FSN、FSO-100、FSO、FS-300、UR、Capstone FS-30、FS-31、FS-3100、FS-34、FS-35(由Chemours Corporation制造);FT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW(由Neos Company Limited制造)、Polypox PF-136A、PF-156A、PF.151N、PF-154、PF-159(由OMNOVA Solutions Inc.制造)和Unidyne DSN-403N(由Daikin Industries,Ltd.制造)。其中,由ChemoursCorporation制造的FS-3100、FS-34和FS-300,由Neos Company Limited制造的FT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW,由OMNOVA Solutions Inc.制造的Polypox PF-151N,以及由Daikin Industries,Ltd.制造的Unidyne DSN-403在良好的印刷质量方面是优选的,特别是显著改善显色性、对纸的渗透性、润湿性和均匀性。
---两性表面活性剂---
两性表面活性剂没有特别限制,并且可以根据目的来选择,例如,十二烷基氨基丙酸酯、十二烷基二甲基甜菜碱、硬脂基二甲基甜菜碱和十二烷基二羟乙基甜菜碱等。
---非离子表面活性剂---
非离子表面活性剂没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,例如,可以使用聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺、聚氧乙烯丙烯嵌段聚合物、山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯等。
---阴离子表面活性剂---
阴离子表面活性剂没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,例如,可以使用聚氧乙烯烷基醚乙酸盐、十二烷基苯磺酸盐、月桂酸盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐等的盐。
这些种类中的一种可以单独使用,或者两种或多种可以组合使用。
表面活性剂在油墨中的含量没有特别限制,并且可以根据目的适当地设定。然而,就优异的润湿性、排放稳定性和改善的图像质量而言,相对于油墨总量,表面活性剂的含量优选地为0.001质量%或更大且5质量%或更小,更优选地为0.05质量%或更大且5质量%或更小。
--消泡剂--
用作其他组分的表面活性剂也可以用作消泡剂。
消泡剂没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,例如,可以使用硅酮类消泡剂、聚醚类消泡剂、脂肪酸酯类消泡剂等。这些种类中的一种可以单独使用,或者两种或多种可以组合使用。其中,从优异的泡沫制动效果的观点来看,硅酮类消泡剂是优选的。
--防腐防霉剂--
防腐防霉剂没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,例如,可以使用1,2-苯并异噻唑啉-3-酮等。
--防锈剂
防锈剂没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,例如,可以使用酸性亚硫酸盐、硫代硫酸钠等。
--pH调节剂--
作为pH调节剂,没有特别限制,只要pH可以调节到7或更大即可。例如,可以使用胺,诸如二乙醇胺、三乙醇胺等。
<被接触构件>
根据本发明的实施方式的被接触构件没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择。例如,可以使用诸如普通纸、光泽纸、特种纸、布等的记录介质。其中,可以适当地使用低渗透性记录介质(以下也称为低吸收性记录介质)。
<<低渗透性记录介质>>
低渗透性记录介质是指具有低透水性、低吸收性或低吸附性的表面的记录介质,并且其中可以具有多个空腔,包括不对外开放的空腔。
低渗透性记录介质没有特别的限制,并且可以根据目的适当地选择,例如,可以使用具有背衬和设置在背衬的至少一侧上的表面层(B)并且根据需要具有其他层的低渗透性记录介质。
接触构件的“表面层(A)”与被接触构件中的“表面层(B)”不同。为了方便起见,在本说明书中,接触构件的表面层被描述为“表面层(A)”,并且被接触构件的表面层被描述为“表面层(B)”。“表面层(B)”的细节将在后面描述。
上述低渗透性记录介质的实例包括诸如用于商业印刷的涂布纸或其中回收纸浆被并入到中间层和背面层中并且表面被涂布的纸板的记录介质。
与诸如普通纸的记录介质相比,低渗透性记录介质具有强的握持力,并且在低渗透性记录介质和接触构件之间产生的摩擦力增加。因此,存在难以保持表面层(A)的形状的问题。通过使用根据本发明的实施方式的保持表面层(A)的形状的接触构件,即使当使用低渗透性记录介质时,也可以长时间防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件。
在低渗透性记录介质中,优选的是,在通过动态扫描吸收计测量的100ms的接触时间期间,纯水和油墨向低渗透性记录介质的转移量优选地为2mL/m
如果在通过动态扫描吸收计测量的在100ms的接触时间期间纯水和油墨向上述低渗透性记录介质的转移量为2mL/m
如果在通过动态扫描吸收计测量的在100ms的接触时间期间纯水和油墨向低渗透性记录介质的转移量为35mL/m
在低渗透性记录介质中,通过动态扫描吸收计测量的在400ms的接触时间期间纯水和油墨向低渗透性记录介质的转移量优选地为3mL/m
如果通过动态扫描吸收计测量的在400ms的接触时间期间纯水和油墨向低渗透性记录介质的转移量为3mL/m
如果在通过动态扫描吸收计测量的在400ms的接触时间期间纯水和油墨向低渗透性记录介质的转移量为40mL/m
可以在具有低渗透性记录介质的表面层(B)的一侧上测量在100ms的接触时间期间和在400ms的接触时间期间纯水和油墨向低渗透性记录介质的转移量。
在此,动态扫描吸收计(Kuga,Shigenori.“DSA”,Japan Technical Associationof the Pulp and Paper Industry Journal,Vol.48,May 1994,pp.88-92)是一种可以在极短时间段内准确测量吸收的液体量的装置。动态扫描吸收计使通过从毛细管中弯液面的移动读取吸收速度,使样品呈圆盘状,然后螺旋扫描样品上的吸收头并根据预定模式自动改变扫描速度,并测量一张样品上所需的点数的方法来进行的测量自动化。
纸样品的液体分配头经由Teflon(注册商标)管连接到毛细管,并且弯液面在毛细管中的位置由光学传感器自动读取。具体而言,纯水或油墨的转移量可以使用动态扫描吸收计(K350 Series D,由Kyowa Co.,Ltd.制造)来测量。
在100ms和400ms的接触时间期间,纯水和油墨向上述低渗透性记录介质的转移量可以通过根据在各个接触时间附近的接触时间期间的转移量的测量值进行插值来获得。
-背衬-
背衬没有特别限制并且可以根据目的适当地选择,并且可以包括,例如,木纤维类纸和片状材料,诸如主要包括木纤维和合成纤维的无纺布。
接触构件中的“支撑层”和被接触构件的“背衬”彼此不同。
背衬的平均厚度没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,但50μm至300μm是优选的。而且,背衬的基础重量优选地为45g/m
-表面层(B)-
表面层(B)没有特别限制并且可以根据目的适当地选择,例如,表面层(B)可以根据需要包括颜料(B)、粘合剂和表面活性剂或其他组分。
注意,液体组合物中的“颜料(A)”与被接触构件中的“颜料(B)”不同。在本说明书中,为了方便起见,将液体组合物中的颜料称为“颜料(A)”,并将被接触构件中的颜料称作“颜料(B)”。
注意,液体组合物中的“树脂”或“树脂颗粒”与被接触构件中的“粘合剂”不同。在本说明书中,为了方便起见,术语“树脂”或“树脂颗粒”将用于液体组合物,并且术语“粘合剂”将用于被接触构件。
--颜料(B)--
作为颜料(B),可以使用无机颜料或无机颜料和有机颜料的组合。
颜料(B)中的无机颜料没有特别限制并且可以根据用途适当地选择,例如,高岭土、滑石、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、亚硫酸钙、无定形二氧化硅、钛白、碳酸镁、二氧化钛、氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锌、亚氯酸盐等。
颜料(B)中添加的无机颜料的量相对于100质量份的粘合剂优选地为50质量份或更多,这将在后面描述。
颜料(B)中的有机颜料没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,例如,可以使用水溶性分散体,诸如苯乙烯-丙烯酸共聚物颗粒、苯乙烯-丁二烯共聚物颗粒、聚苯乙烯颗粒、聚乙烯颗粒等。
相对于表面层(B)中的100质量份的颜料(B),添加在颜料(B)中的有机颜料的量优选地为2质量份或更多且20质量份或更少。
--粘合剂--
作为粘合剂,可以适当地使用水溶性树脂和水分散性树脂中的至少一种。
作为粘合剂的水溶性树脂没有特别限制并且可以根据目的适当地选择,例如,可以使用聚乙烯醇、阳离子改性聚乙烯醇、缩醛改性聚乙烯醇、聚酯、聚氨酯、聚酯、聚氨酯等。
--表面活性剂--
根据需要包括在表面层(B)中的表面活性剂没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,例如,可以使用阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂,两性表面活性剂和非离子表面活性剂等。
形成表面层(B)的方法没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,并且构成背衬上的表面层(A)的液体可以通过浸渍法或施加法施加。
构成表面层(B)的液体的粘附量没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,并且优选地为0.5g/m
(干燥设备)
根据本发明的实施方式的干燥设备是用于干燥通过加热施加了液体组合物的被接触构件的设备,并且该设备具有如上所述的接触构件,并且可以任选地具有其他构件。
(印刷设备)
根据本发明的实施方式的印刷设备可以包括液体组合物施加机构,并且根据需要可以包括被接触构件供应机构、被接触构件取回机构、传送路径以及其他机构。
<液体组合物施加机构>
根据本发明的实施方式的液体组合物施加机构是指用于将液体组合物施加到被接触构件的机构。
液体组合物施加机构没有特别限制,并且可以根据目的适当地选择,例如,具有多个喷嘴列的喷墨排出头——其具有布置在其中的多个喷嘴,可以适当地使用各种公知的机构,诸如旋涂、喷涂、凹版辊涂、反向辊涂、棒涂等。
<被接触构件供应机构>
根据本发明的实施方式的被接触构件供应机构是指用于供应被接触构件的机构。
根据本发明的实施方式的被接触构件供应步骤是指供应被接触构件的步骤。
被接触构件供应步骤可以通过被接触构件供应机构进行。
<被接触构件取回机构和被接触构件取回步骤>
根据本发明的实施方式的被接触构件取回机构是指用于取回被接触构件的机构。
根据本发明的实施方式的被接触构件取回步骤是指取回被接触构件的步骤。
被接触构件取回步骤可以由被接触构件取回机构进行。
<传送路径>
根据本发明的实施方式的传送路径是指传送从被接触构件供应机构供应的被接触构件直到被接触构件由被接触构件取回机构取回的路径。
优选的是,被接触构件在传送方向上的长度比传送路径的长度更长。
在此,将参考图1至图2描述根据本发明的实施方式的印刷设备的一个实施方式。然而,根据本发明的实施方式的印刷设备的使用不以任何方式限于这些实施方式。
在每个附图中,相同的部件由相同的附图标记表示,并且可以省略重复的描述。进一步地,以下部件的数量、位置、形状等不限于本实施方式,并且可以使用优选用于实现本发明的数量、位置、形状等。
图1是示出使用连续纸的印刷设备的实例的示意图;图2是示出与接触构件接触的被接触构件的示意图。
图1所示出的印刷设备100包括被接触构件供应单元1(被接触构件供应机构)、液体组合物施加单元2(液体组合物施加机构)、加热构件3、接触构件4和被接触构件取回单元6(接触构件取回机构)。
印刷设备100包括干燥设备50,并且干燥设备50可以是与印刷设备100集成的装置或者是与印刷设备100分离的装置。
-被接触构件供应单元-
被接触构件供应单元1被可旋转地驱动,以将被卷绕成卷并容纳在其中的被接触构件7供应到印刷设备100中的传送路径8。被接触构件7在传送路径8中的传送方向由箭头D指示。
被接触构件供应单元1调节其旋转驱动,以便以50m/min或更高的高速传送被接触构件7。
被接触构件7是在印刷设备100的传送方向D上连续延伸的片状被传送物体,并且具体地是诸如连续纸的记录介质。被接触构件7沿着被接触构件供应单元1和被接触构件取回单元6之间的传送路径8传送。被接触构件7在传送方向D上的长度比至少设置在被接触构件供应单元1和被接触构件取回单元6之间的被接触构件7的传送路径8的长度更长。如上所述,根据本实施方式的印刷设备100使用在印刷设备100的传送方向D上连续延伸的被接触构件7并高速传送被接触构件7。为此目的,在被接触构件供应单元1和被接触构件取回单元6之间,对被接触构件7施加大的张力。
-液体组合物施加单元-
液体组合物施加单元2是包括其中布置有多个喷嘴的多个喷嘴列的喷墨排出头,并且喷嘴布置成使得油墨从喷嘴的排出方向面向被接触构件7的传送路径8。因此,液体组合物施加单元2将颜色为品红色(M)、青色(C)、黄色(Y)和黑色(K)的油墨作为液体组合物顺序地排出到被接触构件7。要排出的油墨的颜色不限于此,而是可以是白色、灰色、银色、金色、绿色、蓝色、橙色、紫色等。
注意,尽管在本实施方式中已经将液体组合物描述为油墨作为实例,但是如上所述也可以使用其他液体组合物。
而且,尽管在本实施方式中,作为实例,通过喷墨排出头将液体组合物施加到被接触构件7上,但是液体组合物可以通过如上所述的其它方式施加。
-加热构件
加热构件3从具有施加液体组合物的区域的被接触构件7的表面的后侧加热并干燥施加到被接触构件的液体组合物。注意,用于加热液体组合物的机构没有特别限制,但是可以使用各种公知的机构,诸如用于吹送热风的机构或者用于用平面加热器接触被接触构件7的背面以干燥液体组合物的一个或多个机构。
加热构件3设置在接触构件4附近,这将在后面描述。因此,当使用印刷设备100时,接触构件4的表面的温度可能较高(例如,70℃或更高且260℃或更低)。如上所述,当在接触构件的表面温度变高的环境中使用粘附有氟树脂颗粒的接触构件时,通常,氟树脂颗粒软化并倾向于从接触构件表面脱离。然而,当使用根据本实施方式的构造时,如上所述防止了氟树脂颗粒的脱离,因此,可以实现显著防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件的效果。
在本申请中,术语“加热机构”和术语“加热构件”被明确区分。
如上所述,加热机构是用于通过表面层(A)向被接触构件施加热量的机构,并且被设置为用于构成接触构件的机构。
另一方面,加热构件是作为与接触构件分离的构件结合到干燥设备或印刷设备中的构件。
-接触构件-
接触构件4是具有圆柱或圆筒形状的辊,其在改变被接触构件7的传送方向D的同时传送被接触构件7。
在根据本实施方式的印刷设备100中,如上所述,被接触构件供应单元1以50m/min或更高的速度传送被接触构件7。当被接触构件7以如此高的速度被传送时,如图1所示出,当接触部件4改变被接触部件7的传送方向时,大的压力施加在接触构件4和被接触构件7之间。这导致由于对接触构件4施加压力而引起的摩擦增加。然而,根据本实施方式的配置,表面层(A)的形状如上所述保持(即,表面层(A)中的均方根高度Sq保持在1.0μm或更大,并且表面层(A)中正交线粗糙度比保持在0.7或更大),并且可以长时间防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件。
如上所述,根据本实施方式的印刷设备100传送在印刷设备100的传送方向D上连续延伸的被接触构件7。因此,在被接触构件供应单元1和被接触构件取回单元6之间,对被接触构件7施加大的张力。在这种情况下,如图2所示出,当接触构件4改变了被施加大张力的被接触构件7的传送方向时,在接触构件4和被接触构件7之间施加大的压力。因此,与对接触构件4施加压力相关联的摩擦力增加。然而,根据本实施方式的配置,表面层(A)的形状如上所述保持(即,表面层(A)中的均方根高度Sq保持在1.0μm或更大,并且表面层(A)中正交线粗糙度比保持在0.7或更大),并且可以长时间防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件。
此外,当接触构件4是辊形传送辊时,如图1所示出,被接触构件7卷绕在传送辊上,因此被接触构件的传送方向改变。此时,被接触部件7相对于传送辊的卷绕率优选地为10%或更大,更优选地为15%或更大,甚至更优选地为20%或更大。
当被接触构件7相对于传送辊的卷绕率为10%或更大时,传送辊和被接触构件7之间的每单位面积的压力减小,并且在传送辊中引起的摩擦减小。
进一步地,被接触构件7相对于传送辊的卷绕率优选地为90%或更小,更优选地为70%或更小,并且进一步优选地为50%或更小。
当被接触构件7相对于传送辊的卷绕率为90%或更小时,可以适当地传送被接触构件。
将参考图2来描述根据本实施方式的“卷绕率”。如图2所示出,当被接触构件7卷绕并与具有辊形的接触构件4接触时,“卷绕率”表示在被接触构件和接触构件4彼此接触侧的端部9a和9b之间的接触构件4的圆周长度X相对于接触构件4的总圆周长度X的比率,其中当被接触构件在一端部9a和另一端部9b处与接触构件分离时。
进一步地,图2中所示出的接触构件4不包括用于通过表面层(A)向被接触构件7施加热量的加热机构,但可以包括加热机构。当接触构件4具有加热机构时,在使用印刷设备100时,接触构件的表面的温度可能较高(例如,70℃或更高且260℃或更低)。如上所述,当在接触构件的表面温度高的环境中使用粘附有氟树脂颗粒的接触构件时,通常,氟树脂颗粒软化并且容易从接触构件表面脱离。然而,当使用根据本实施方式的配置时,如上所述防止了氟树脂颗粒的脱离,因此,可以实现显著防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件的效果。
-被接触构件取回单元-
被接触构件取回单元6将其上已经通过施加液体组合物形成图像的被接触构件7可旋转地驱动卷绕成卷,并且对其进行存储。
(印刷方法)
根据本发明的实施方式的印刷方法包括液体组合物施加步骤和接触步骤,并且可以根据需要包括干燥步骤和其他步骤。
<液体组合物施加步骤>
根据本发明的实施方式的液体组合物施加步骤是指将液体组合物施加到被接触构件的步骤。液体组合物施加步骤可以通过液体组合物施加机构来进行。
<接触方法>
根据本发明的实施方式的接触步骤是指使接触构件和施加了液体组合物的被接触构件彼此接触的步骤。
接触步骤可以是传送步骤,其中接触构件通过使接触构件接触被接触构件的施加有液体组合物的表面来传送被接触构件。
<干燥方法>
根据本发明的实施方式的干燥步骤是指在液体组合物施加步骤之后,通过用加热构件加热所施加的液体组合物来干燥所施加的液体组合物的步骤。当加热机构结合在接触构件中时,干燥机构可以由接触构件执行。
现在将参考图1至图2描述根据本发明的实施方式的印刷方法。然而,本发明的印刷方法的使用不以任何方式限于这些实施方式。
在每个附图中,相同的部件由相同的附图标记表示,并且可以省略重复的描述。进一步地,以下部件的数量、位置、形状等不限于本实施方式,并且可以使用优选用于实现本发明的数量、地点、形状等。
-液体组合物施加步骤-
液体组合物施加步骤是将诸如油墨的液体组合物施加到从被接触构件供应单元1供应的被接触构件7的步骤。这导致在被接触构件7上形成施加液体组合物的区域。
-干燥步骤-
干燥步骤是在液体组合物施加步骤之后通过使用加热构件3加热所施加的液体组合物来干燥所施加的液体组合物的步骤。优选的是,进行干燥使得被接触的构件7感觉不到粘性。如上所述,当加热机构结合在接触构件4中时,可以通过接触构件进行干燥步骤。
-传送步骤-
在本实施方式中,将描述传送步骤作为接触步骤的实例。在传送步骤中,在干燥步骤之后,通过使被接触构件7与接触构件4接触来传送被接触构件。传送步骤可以在液体组合物施加步骤之前或之后进行。传送步骤也可以在干燥步骤之前或之后进行。还优选的是,接触构件4接触被接触构件7的施加有液体组合物的表面。
实施例
在下文中,将描述本发明的实施例,但本发明不以任何方式限于这些实施例。
<自分散黑色颜料分散体的制备实施例>
在该实施例中,用Silverson混合器(6000rpm)在室温下混合20g的炭黑(NIPEX160,Degussa AG制造,BET比表面积为150m
如果所得浆料的pH值大于4,则添加20mmol的硝酸。搅拌30分钟后,将溶解在少量离子交换高纯水中的亚硝酸钠(20mmol)缓慢添加到混合物中。进一步地,在搅拌的同时将混合物温热至60℃,并反应1小时。改性颜料是通过将由以下结构式(1)表示的化合物添加到炭黑中而形成的。
然后通过用NaOH水溶液将pH调节至10并搅拌混合物30分钟来获得改性的颜料分散体。通过使用透析膜、通过使用包括其中至少一个偕双膦酸盐基团或偕双膦酸钠盐彼此结合的颜料的分散体和离子交换高纯水,进行超滤,然后进行超声分散以获得颜料固体分散体浓度为16质量%的具有作为亲水官能团的双膦酸盐基团的自分散黑色颜料分散体。
[化学式3]
<液体组合物(油墨)的制备实施例>
在该实施例中,50.00质量%的自分散性黑色颜料分散体(颜料固体浓度为16%)、2.22质量%的聚乙烯蜡AQUASER 531(非挥发性成分为45质量%,由BYK Chemie JapanCo.,Ltd.制造)、30.00质量%的3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷、10.0质量%的丙二醇单丙醚、2.00质量%的硅酮类表面活性剂(TEGO Wet 270,由TOMOE ENGINEERING CO.,LTD.制造)和离子交换水(残余物)混合并搅拌1小时,然后通过平均孔径为1.2μm的膜过滤器进行过滤以获得液体组合物(油墨)。
<制造接触构件的实施例>
(实施例1)
通过喷射0.3MPa的多边形氧化铝喷砂剂(计数为60,中心粒径为6μm)对直径为80mm的铝空心辊基材(A5052,由Misumi Corporation制造)的表面进行喷砂处理。接下来,在硫酸的水溶液中对基材进行阳极氧化(耐酸硫酸铝法)。更具体地,将电极附接到中空辊基材的端部,将中空辊基材浸入15质量%的调节至0℃的硫酸水溶液中,并且以金属棒作为阳极在1.0A/dm
(实施例2至14)
以与实施例1相同的方式获得实施例2至14的接触构件,不同之处在于,将实施例1中的喷砂处理中的各种条件和粘附氟树脂颗粒的处理的存在与否改变为以下表1至3中所示的内容。
(比较实施例1)
以与实施例1相同的方式获得比较实施例1的接触构件,不同之处在于不进行实施例1中的喷砂处理。
(比较实施例2和3)
以与实施例1相同的方式获得比较实施例2和3的接触构件,不同之处用车床代替实施例1中的喷砂处理在基材的传送方向上形成不规则性。在比较实施例2中,通过车床对表面进行处理,使得表面在视觉上看起来基本光滑,并且在比较实施例3中,通过车床对表面进行处理,使得表面视觉上看起来具有条纹状的不规则性。
(比较实施例4)
以与实施例1相同的方式获得比较实施例4的接触构件,不同之处在于不进行实施例1中在硫酸水溶液中的阳极氧化处理(耐酸硫酸铝处理)。
接下来,在实施例1至14和比较实施例1至4的接触构件中,根据以下方法分别获得表面层(A)和被接触构件接触的面积相对于表面层(A)的面积的比率(接触面积比)、表面层(A)的均方根高度Sq、表面层(A)的正交线粗糙度比、表面层(A)中的氟元素含量、支撑层的平均厚度以及接触构件的维氏硬度,并且结果示于以下表1-3中。
作为参考,示出了表示实施例1的表面层(A)中的高度的图像(参见图3)、表示比较实施例2的表面层中的高度的图像(参见图4)、表示实施例1的表面层(A)的横截面的高度分布的图像(参见图5)、以及表示比较实施例1的表面层(A)的截面中的高度分布的图像(参见图6)。然而,图5和图6中的线表示平行于表面层(A)的平面,该平面从最大高度(表面层(A)的表面部分)起具有5μm的深度。
<测量接触面积比的方法>
首先,用激光显微镜(由Olympus Corporation制造的LEXT OLS4000)以20倍的放大率观察表面层(A),以获得高度分布。接下来,在所获取的高度分布中,获得接触面积,该接触面积是在从最大高度(表面层(A)的顶表面部分)起5μm的深度处切割与表面层(A)平行的平面时形成的横截面面积。然后,计算接触面积与观察面积的比率(接触面积/观察面积)以获得接触面积比。
<均方根高度Sq的测量方法>
用激光显微镜(Olympus Corporation制造的LEXT OLS4000)以20倍的放大率观察表面层(A),并根据JIS B 0601:2013进行计算。
<正交线粗糙度比的测量方法>
首先,将表面层(A)的任何点定义为测量中心点,并使用激光显微镜(LEXTOLS4000,由Olympus Corporation制造)以20倍的放大率和260μm的测量长度测量从测量中心点开始的任何方向上的表面层(A)的线粗糙度。然后,获得线粗糙度最小的测量方向上的线粗糙度和与线粗糙度最小时的测量方向垂直的方向上的线粗糙度。进一步地,在距离上述测量中心点一定方向上以100μm的间隔定义新的测量中心点,并且以与在上述测量中心点处的测量相同的方式获得了线粗糙度最小的测量方向上的线粗糙度和与线粗糙度最小时的测量方向垂直的方向上的线粗糙度。在测量中心点总共进行了五次测量,并获得Ra(Min.),其是在线粗糙度最小的测量方向上的平均线粗糙度,并且获得Ra(90°),其为在与线粗糙度最小的测量方向垂直的方向上的平均线粗糙度。然后,计算Ra(Min.)与Ra(90°)的比值
<测量元素氟含量的方法>
在以下条件下对表面层(A)进行光谱分析,通过使用分析软件进行自动定量来获得元素氟的量。以与上述类似的方式在任意五个点处获得元素氟的量。然后,使用所获得的值的平均值作为元素氟的量。
·装置:扫描电子显微镜Merlin,由Carl Zeiss AG制造
·EDS检测器:电子冷却SDD检测器UltraDry,由Thermo Fisher Scientific,Inc.制造
·加速电压:3.0kV
·W.D.:13.0mm
·起飞角度:35.0度。
·放大倍数:2000倍
·导电工艺:C-涂层
·累计时间:10秒。
·累计频率:100次
·漂移校正:是
·分析软件:Thermo Fisher Scientific,Inc.制造的NORAN System 6
<平均厚度的测量方法>
首先,通过使用EDS元素分析(UltraDry,由Thermo Fisher Scientific,Inc.制造)在接触构件的横截面上进行硫、铝和氧组分的映射。接下来,将检测到所有硫、铝和氧组分的区域确定为支撑层,并且获得从支撑层的表面沿基材方向绘制的垂线在支撑层中的长度。类似地,在任意10个点处,获得支撑层中的垂线的长度,并且这些值的平均值被定义为支撑层的平均厚度。
<测量维氏硬度的方法>
维氏硬度是根据JIS Z 2244的测试方法测量的。
接下来,通过使用初始状态下的接触构件和耐久性测试后的接触构件,使用以下方法来评估源自液体组合物的组分从被接触构件转移到实施例1至14和比较实施例1至4的接触构件的程度(下文中也称为“转移性”)。
进一步地,根据以下方法来评估转移部分的形状(面积和纵横比)和接触构件的传热性。
<转移性评估(初始状态)>
通过将实施例1至14和比较实施例1至4的接触构件结合到喷墨印刷系统(RICOHPro VC60000,由Ricoh Co.,Ltd.制造)制造作为改进型的印刷设备,并且通过将液体组合物(油墨)从作为液体组合物施加机构的喷墨头排放到作为被接触构件的记录介质(MagnoSatin300gsm,由Sappi Co.,Ltd.制造,一种低渗透性记录介质)上,形成实心图像,使得所施加的油墨的量为0.9μL/cm
接下来,进行干燥步骤,其中使表面温度为120℃的干燥辊与未在上面施加液体组合物的被接触构件的表面接触,以便在传送被接触构件的同时干燥液体组合物。此时,干燥能量(℃×秒)定义为通过以下公式计算:“(干燥步骤中被接触构件的温度-干燥步骤前被接触构件的温度)(℃)×被接触构件与干燥辊的接触时间(秒)”
接下来,在每次接触的接触时间为0.2秒的条件下,使表面层(A)已通过内置加热机构(卤素灯)加热到120℃的温度的接触构件与已施加液体组合物的被接触构件的表面接触十次。
通过在改变被接触构件和干燥辊的接触时间(秒)的同时调节被接触构件的传送速度来进行上述一系列步骤。获得防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件所需的干燥能量,并根据以下评估标准进行评估。评估结果如表1至表3所示。
(评估标准)
A:所需的干燥能量小于20℃×秒
B:所需的干燥能量为20℃×秒或更大且小于35℃×秒。
C:所需的干燥能量为35℃×秒或更大且小于50℃×秒。
D:所需的干燥能量为50℃×秒或更大。
<转移性评估(耐久性测试之后)>
通过将实施例1至14和比较实施例1至4的接触构件结合到喷墨印刷系统(RICOHPro VC60000,由Ricoh Co.,Ltd.制造)制造作为改进型的印刷设备。此时,安装了电动机作为接触构件的驱动源,并且使接触构件可独立于印刷设备的传送机构旋转。接下来,在以40N和1mpm的张力传送作为被接触构件的记录介质(Lumi Art Gloss 200gsm,由StoraEnso Oyj制造)的同时,使接触构件在与传送方向相同的方向上以500rpm旋转18小时,并且关于接触构件和被接触构件的磨损进行耐久性测试。
防止源自液体组合物的组分从被接触构件转移到接触构件所需的干燥能量是通过使用耐久性测试后的接触构件通过与上述<转移性评估(初始状态)>相同的方法获得的,并且通过使用相同的评估标准进行评估。评估结果如表1至表3所示。
<转移部分的形状评估>
在上述<转移性评估(初始状态)>中,通过将干燥能量设置为9.2℃×秒来有意地引起转移。接下来,用激光显微镜(由Olympus Corporation制造的LEXT OLS4000)在20倍的放大倍率下观察具有由转移引起的空隙的图像,并通过MaxEntropy算法对观察到的图像进行二进制化,并通过使用分析软件(National Institutes of Health制造的ImageJ)对其进行颗粒分析,以计算每个空隙的面积和纵横比的平均值,并通过以下标准进行评估。评估结果如表1至表3所示。
(空隙面积的评估标准)
A:小于1000μm
B:1000μm
C:5000μm
D:10000μm
(空隙的纵横比的评估标准)
A:0.8或更大
B:0.7或更大且小于0.8
C:0.6或更大且小于0.7
D:小于0.6
作为参考,示出了当使用实施例1的接触构件时表示转移部分的形状的图像(参见图7)和当使用比较实施例1的接触构件时表示转移部分的形状的图像(参见图8)。
<传热性评估>
将实施例1至14和比较例1至4的接触构件的表面加热至140℃的温度,并通过辐射温度计测量与被接触构件(Lumi Art Gloss 200gsm,由Stora Enso Oyj制造)接触0.4秒后的片材表面温度,并根据以下标准进行评估。更具体地,通过辐射温度计测量当被接触构件以30mm/s传送时,在从辊隙(nip)开始12mm的位置处的纸表面温度。评估结果如表1至表3所示。
(评估标准)
A:79℃或更高
B:75℃或更高且小于79℃
C:70℃或更高且小于75℃
D:小于70℃
[表1]
[表2]
[表3]
本发明的实施方式的实例如下。
<1>一种接触构件,所述接触构件配置为接触施加有液体组合物的被接触构件,其包括配置为与所述被接触构件接触的表面层(A),其中所述表面层(B)包括含有耐酸硫酸铝的支撑层,所述表面层(A)具有1.0μm或更大的均方根高度Sq,并且所述表面层(A)具有0.7或更大的的正交线粗糙度比。
<2>根据<1>所述的接触构件,其中所述表面层(A)的均方根高度Sq为10.0μm或更小。
<3>根据<1>或<2>所述的接触构件,其中,所述表面层(A)和所述被接触构件彼此接触的面积相对于所述表面层(A)的面积的比率为10%或更大且90%或更小。
<4>根据<1>至<3>中任一项所述的接触构件,其中所述表面层(A)包括粘附到所述支撑层的氟树脂颗粒。
<5>根据<1>至<4>中任一项所述的接触构件,其中所述表面层(A)中的元素氟的量为5.0atm%或更大。
<6>根据<1>至<5>中任一项所述的接触构件,其中所述接触构件具有400Hv或更高且500Hv或更低的维氏硬度。
<7>根据<1>至<6>中任一项所述的接触构件,其中所述支撑层的平均厚度为20μm或更大且40μm或更小。
<8>根据<1>至<7>中任一项所述的接触构件,其中所述接触构件包括基材和设置在所述基材上的表面层(A),其中所述基材包括铝。
<9>根据<1>至<8>中任一项所述的接触构件,其中所述接触构件成形为直径为50mm或更大且600mm或更小的辊。
<10>根据<1>至<9>中任一项所述的接触构件,其中所述接触构件包括加热单元,所述加热单元配置为经由所述表面层(A)向所述被接触构件施加热量。
<11>根据<1>至<10>中任一项所述的接触构件,其中所述表面层(A)的温度为70℃或更高且260℃或更低。
<12>根据<1>至<11>中任一项所述的接触构件,其中所述接触构件是记录介质。
<13>一种干燥设备,其包括根据<1>至<12>中任一项所述的接触构件,其中所述干燥设备配置为干燥施加了液体组合物的被接触构件。
<14>一种印刷设备,其包括配置为将所述液体组合物施加到所述被接触构件的液体组合物施加单元;以及根据<1>至<12>中任一项所述的接触构件。
<15>根据<14>所述的印刷设备,其进一步包括被接触构件供应单元,其配置为供应所述被接触构件;被接触构件取回单元,其配置为取回所述被接触构件;以及传送路径,在所述传送路径上从所述被接触构件供应单元供应的所述被接触构件被传送直到被所述被接触构件取回单元取回,其中所述被接触构件沿传送方向的长度比所述传送路径的长度更长。
<16>根据<14>或<15>所述的印刷设备,其中传送所述被接触构件的速度为50m/min或更高。
<17>一种印刷方法,其包括将液体组合物施加到被接触构件上;以及
使根据<1>至<12>中任一项所述的接触构件与施加有所述液体组合物的所述被接触构件彼此接触。
根据<1>至<12>中任一项所述的接触构件、根据<13>所述的干燥设备、根据<14>至<16>所述的印刷设备和根据<17>所述的印刷方法,可以解决传统技术中的各种问题,并且可以实现本发明的目的。
【参考标记列表】
1被接触构件供应单元
2液体组合物施加单元
3加热构件
4接触构件
6被接触构件取回单元
7被接触构件
8传送路径
9a其中被接触构件与接触构件分离的端部
9b其中被接触构件与接触构件分离的端部
50干燥设备
100印刷设备
本申请基于并要求于2021年4月21日提交的日本优先权申请号2021-071698和于2022年2月28日提交的日本优选权申请号2022-028908的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
- 被印刷体接触构件以及印刷装置用构件
- 接触构件,印刷装置和印刷方法