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透明油墨、印刷方法和喷墨印刷设备与流程

2022-06-22 20:55:15 来源:中国专利 TAG:


1.本公开内容涉及透明油墨、印刷方法和喷墨印刷设备。


背景技术:

2.为了耐久性例如耐光性、耐水性、耐磨性,例如塑料膜的非渗透记录介质被用于例如广告、标识的商业用途,用于食品、饮料、日用品的包装材料。已经开发了用于这种非渗透记录介质的多种油墨。
3.作为这样的油墨,例如,广泛使用以有机溶剂为溶剂的溶剂基油墨、以及包含聚合性单体为主要组分的紫外线可固化的油墨。然而,溶剂类油墨担心有机溶剂的蒸发对环境造成危害,并且紫外线可固化的油墨在使用的聚合性单体的选择方面可能受到安全性的限制。
4.因此,已经提出了包括具有低环境影响并且可以直接记录在非渗透记录介质上的水基油墨的油墨组。
5.这种可以直接记录在非渗透记录介质上的水基油墨的问题包括耐刮擦性,并且已经提出了提高耐刮擦性的方法。
6.例如,公开的水基油墨含有水、水溶性有机溶剂、含乙烯基聚合物颗粒的颜料和聚碳酸酯基氨基甲酸乙酯树脂颗粒,其中水溶性有机溶剂仅含有沸点为 250摄氏度或更低的水溶性有机溶剂(例如,参见专利文献1)。
7.所公开的方法使用含有水或亲水性有机溶剂和树脂的水基胶乳油墨在干燥的水基胶乳彩色图像层上形成水基胶乳油墨保护层,该树脂被乳化或悬浮在水或者亲水性有机溶剂中(例如,参见专利文献2)。
8.引文列表
9.专利文献
10.专利文献1:日本未审查专利申请公开号2015-147919
11.专利文献2:日本未审查专利申请公开号2013-212644


技术实现要素:

12.技术问题
13.本公开内容的目的是提供能够形成耐刮擦性优异的涂膜的透明油墨。
14.问题解决方案
15.根据本公开内容的一个方面,透明油墨包含树脂颗粒和水。树脂颗粒的体积平均粒径为50nm或更小。透明油墨的干膜的玻璃化转变温度(tg)为50摄氏度或更高和低于0摄氏度。
16.发明的有益效果
17.本发明内容可以提供能够形成耐刮擦性优异的涂膜的透明油墨。
附图说明
18.[图1]图1是示例性地示出本公开内容的记录设备的实例的透视图。
[0019]
[图2]图2是示例性地示出本公开内容的主箱的实例的透视图。
[0020]
[图3]图3是示出本公开内容的喷墨印刷设备的油墨排出头的实例的外透视图。
[0021]
[图4]图4是本公开内容的沿与喷嘴的排列方向正交的方向截取的喷墨印刷设备的油墨排出头的横截面图。
[0022]
[图5]图5是本公开内容的沿与喷嘴的排列方向平行的方向截取的喷墨印刷设备的油墨排出头的部分横截面图。
[0023]
[图6]图6是本公开内容的喷墨印刷设备的油墨排出头的喷嘴板的平面图。
[0024]
[图7a]图7a是构成本公开内容的喷墨印刷设备的油墨排出头的流路构件的各构件的平面图。
[0025]
[图7b]图7b是构成本公开内容的喷墨印刷设备的油墨排出头的流路构件的各构件的平面图。
[0026]
[图7c]图7c是构成本公开内容的喷墨印刷设备的油墨排出头的流路构件的各构件的平面图。
[0027]
[图7d]图7d是构成本公开内容的喷墨印刷设备的油墨排出头的流路构件的各构件的平面图。
[0028]
[图7e]图7e是构成本公开内容的喷墨印刷设备的油墨排出头的流路构件的各构件的平面图。
[0029]
[图7f]图7f是构成本公开内容的喷墨印刷设备的油墨排出头的流路构件的各构件的平面图。
[0030]
[图8a]图8a是构成本公开内容的喷墨印刷设备的油墨排出头的公共液体腔构件的各构件的平面图。
[0031]
[图8b]图8b是构成本公开内容的喷墨印刷设备的油墨排出头的公共液体腔构件的各构件的平面图。
[0032]
[图9]图9是示出本公开内容的液体循环系统的实例的框图。
[0033]
[图10]图10是沿图4的a-a'线截取的横截面图。
[0034]
[图11]图11是沿图4的b-b'线截取的横截面图。
[0035]
[图12]图12是示出本公开内容的喷墨印刷设备的实例的主要部件平面图。
[0036]
[图13]图13是本公开内容的喷墨印刷设备的主要部件侧视图。
[0037]
[图14]图14是本公开内容的喷墨印刷设备的油墨排出单元的另一个实例的主要部件平面图。
具体实施方式
[0038]
(透明油墨)
[0039]
本公开内容的透明油墨是含有树脂颗粒和水的透明油墨。树脂颗粒的体积平均粒径为50nm或更小。透明油墨的干膜的玻璃化转变温度(tg)为50摄氏度或更高和低于0摄氏度。
[0040]
本公开内容的透明油墨是基于以下发现,现有的油墨虽然被照顾以具有更好的耐
刮擦性,但在实际使用中可能无法确保针对多种危害的足够耐刮擦性。
[0041]
根据现有技术,为了改善耐刮擦性,油墨中所含的树脂量必须变高。因此,油墨可能会突然变稠,或者油墨的粘弹特性可能会因干燥而发生变化。因此,可能无法确保足够的排出可靠性。
[0042]
本发明人对能够形成耐刮擦性优异的涂膜的透明油墨进行了认真研究,结果发现,可以使用含有树脂颗粒和水的透明油墨形成耐刮擦性优异的涂膜,其中树脂颗粒的体积平均粒径为50nm或更小,并且透明油墨的干膜的玻璃化转变温度(tg)为50摄氏度或更高和低于0摄氏度。
[0043]
本公开内容的透明油墨含有树脂颗粒和水。
[0044]
透明油墨是指基本上不含着色剂的无色、透明油墨。基本上不含着色剂是指透明油墨中着色剂的含量为0.5质量%或更小。透明油墨可以包含着色剂,只要着色剂的含量处于杂质水平。
[0045]
水基透明油墨是指含有水为溶剂的透明油墨。水基透明油墨可以根据需要含有有机溶剂。
[0046]
透明油墨至少含有树脂颗粒和水,优选含有表面活性剂,并根据需要进一步含有其他组分。
[0047]
《树脂颗粒》
[0048]
在透明油墨中包含的树脂颗粒的树脂的种类没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择。树脂的实例包括聚氨酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、醋酸乙烯酯基树脂、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-苯乙烯树脂和丙烯酸-有机硅树脂。
[0049]
在油墨的生产中,树脂以由树脂制成的树脂颗粒的形式添加。树脂颗粒可以以树脂乳液的形式添加到油墨中,树脂乳液分散在作为分散介质的水中。作为树脂颗粒,可以使用适当合成的产品,也可以使用市售产品。这些种类的树脂颗粒中的一种可以单独使用,或这些种类的树脂颗粒中的两种或更多种可以组合使用。
[0050]
树脂颗粒的体积平均粒径为50nm或更小,和优选为10nm或更大但40nm 或更小。当树脂颗粒的体积平均粒径为50nm或更小时,可以形成均匀的透明油墨涂膜。树脂颗粒的体积平均粒径的下限为5nm左右。
[0051]
树脂颗粒的体积平均粒径可以用例如粒度分析仪(nanotrac wave ii,可从microtracbel corporation获得)测量。
[0052]
透明油墨的干膜的玻璃化转变温度(tg)为50摄氏度或更高和低于0摄氏度,优选地50摄氏度或更高但低于100摄氏度和-50摄氏度或更高但低于0摄氏度。当透明油墨的干膜的tg为50摄氏度或更高和低于0摄氏度时,透明油墨涂膜具有更好的耐刮擦性。
[0053]
树脂颗粒包含至少两种树脂颗粒,即树脂颗粒a和树脂颗粒b。优选的是,树脂颗粒a的tg为50摄氏度或更高,和树脂颗粒b的tg低于0摄氏度。更优选的是,树脂颗粒a的tg为50摄氏度或更高但低于100摄氏度,和树脂颗粒b的tg为-50摄氏度或更高但低于0摄氏度。当树脂颗粒含有tg为50摄氏度或更高的树脂颗粒a时,透明油墨涂膜具有劲度和改善的耐刮擦性。当树脂颗粒进一步包含tg低于0摄氏度的树脂颗粒b时,透明油墨具有与基底 (foundation)的改善的紧密粘合性。结果,透明油墨涂膜具有改善的耐刮擦性。
[0054]
在同时满足耐刮擦性和紧密粘合性的方面,树脂颗粒a的质量ma与树脂颗粒b的质量mb的质量比ma:mb为98:2到80:20。优选含有更多量的 tg为50摄氏度或更高的树脂颗粒a。更优选地,树脂颗粒a为聚氨酯树脂颗粒。
[0055]
透明油墨的干膜和树脂颗粒的tg可以用例如差示扫描量热仪(ta-60ws和 dsc-60,可从shimadzu corporation获得)测量。
[0056]-聚氨酯树脂-[0057]
当在透明油墨中添加聚氨酯树脂时,由透明油墨形成的油墨涂膜具有劲度。这是优选的,因为这使得其更容易抑制涂膜的内部破裂和随之而来的涂膜的部分剥离,或者涂膜的表面状态的改变和随之而来的摩擦部分的色调的改变。
[0058]
聚氨酯树脂的实例包括聚醚基聚氨酯树脂、聚碳酸酯基聚氨酯树脂和聚酯基聚氨酯树脂。
[0059]
聚氨酯树脂没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择。聚氨酯树脂的实例包括通过使多元醇与聚异氰酸酯进行反应而获得的聚氨酯树脂。
[0060]-多元醇-[0061]
多元醇的实例包括聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚酯多元醇。这些多元醇中的一种可以单独使用,或这些多元醇中的两种或更多种可以组合使用。
[0062]-聚醚多元醇-[0063]
聚醚多元醇的实例包括通过使环氧烷与起始材料进行加成聚合而获得的产物,所述起始材料是选自含有两种或更多种活性氢原子的化合物中的至少一种。
[0064]
含有两种或更多种活性氢原子的化合物的实例包括乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、亚丙基二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油、三羟甲基乙烷和三羟甲基丙烷。这些化合物中的一种可以单独使用,或这些化合物中的两种或更多种可以组合使用。
[0065]
环氧烷的实例包括环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、氧化苯乙烯、表氯醇和四氢呋喃。这些环氧烷中的一种可以单独使用,或这些环氧烷中的两种或更多种可以组合使用。
[0066]
聚醚多元醇没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择。从得到用于能够赋予优异的耐刮擦性的油墨的粘合剂的角度来看,优选聚氧四亚甲基二醇和聚氧化丙烯二醇。这些聚醚多元醇中的一种可以单独使用,或这些醚多元醇中的两种或更多种可以组合使用。
[0067]-聚碳酸酯多元醇-[0068]
可用于制造聚氨酯树脂的聚碳酸酯多元醇的实例包括通过使碳酸酯与多元醇进行反应而获得的产物,以及通过使光气与例如双酚a进行反应而获得的产物。这些聚碳酸酯多元醇中的一种可以单独使用,或这些聚碳酸酯多元醇中的两种或更多种可以组合使用。
[0069]
碳酸酯的实例包括碳酸甲酯、碳酸二甲酯、碳酸乙酯、碳酸二乙酯、环碳酸酯和碳酸二苯酯。这些碳酸酯中的一种可以单独使用,或也这些碳酸酯中的两种或更多种可以组合使用。
[0070]
多元醇的实例包括:具有较低分子量的二羟基化合物,例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2
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丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,5-己二醇、2,5-己二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、
对苯二酚、间苯二酚、双酚a、双酚f 和4,4'-联苯酚;以及聚醚多元醇,例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚氧四亚甲基二醇;以及聚酯多元醇,例如聚己二酸亚已基酯、聚丁二酸亚已基酯、和聚己酸内酯。这些多元醇中的一种可以单独使用,或这些多元醇中的两种或更多种可以组合使用。
[0071]-聚酯多元醇-[0072]
聚酯多元醇的实例包括通过使具有低分子量的多元醇与多元羧酸进行酯化反应而获得的产物、通过使例如ε-己内酯的环酯化合物进行开环聚合反应而获得的聚酯以及这些聚酯的共聚酯。这些聚酯多元醇中的一种可以单独使用,或这些聚酯多元醇中的两种或更多种可以组合使用。
[0073]
具有低分子量的多元醇的实例包括乙二醇和丙二醇。这些多元醇的一种可以单独使用,或这些多元醇中的两种或更多种可以组合使用。
[0074]
多元羧酸的实例包括丁二酸、己二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸以及这些多元羧酸的酸酐或酯形成衍生物。这些多元羧酸中一种可以单独使用,或这些多元羧酸中的两种或更多种可以组合使用。
[0075]-聚异氰酸酯-[0076]
聚异氰酸酯的实例包括,芳香族二异氰酸酯,例如苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、和萘二异氰酸酯;脂肪族或脂环族二异氰酸酯,例如六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯。这些聚异氰酸酯中的一种可以单独使用,或这些聚异氰酸酯中的两种或更多种可以组合使用。在这些聚异氰酸酯中,从耐候性的角度来看,优选脂环族二异氰酸酯。
[0077]
另外使用至少一种脂环族二异氰酸酯使得其更容易获得预期的涂膜强度和预期的耐刮擦性。
[0078]
脂环族二异氰酸酯的实例包括异佛尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯。
[0079]
脂环族二异氰酸酯的含量相对于异氰酸酯化合物的总量优选为60质量%或更高。
[0080]
《生产聚氨酯树脂的方法》
[0081]
生产聚氨酯树脂的方法没有具体限制。聚氨酯树脂可以通过迄今为止常用的生产方法获得。生产方法的实例包括以下方法。
[0082]
首先,在不存在溶剂或存在有机溶剂的情况下,使多元醇和聚异氰酸酯以异氰酸酯基过剩的当量比进行反应,生成异氰酸酯封端的氨基甲酸乙酯预聚物。
[0083]
接着,根据需要用中和剂中和异氰酸酯封端的氨基甲酸乙酯预聚物中的阴离子基团,然后使其与扩链剂反应。最后,根据需要去除系统中的有机溶剂。这样,可以得到聚氨酯树脂。
[0084]
可以用于生产聚氨酯树脂的有机溶剂的实例包括,酮类,例如丙酮、甲乙酮的;醚类,例如四氢呋喃和、二氧杂环己烷;乙酸酯类,例如乙酸乙酯、和乙酸丁酯;腈类,例如乙腈;以及酰胺类,例如二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、n-乙基吡咯烷酮等。这些有机溶剂中的一种可以单独使用,或这些有机溶剂中的两种或更多种可以组合使用。
[0085]
扩链剂的实例包括聚胺和其它含活性氢基团的化合物。
[0086]
聚胺的实例包括:二胺类,例如乙二胺、1,2-丙二胺、1,6-六亚甲基二胺、哌嗪、2,
5-二甲基哌嗪、异佛尔酮二胺、4,4'-二环己基甲烷二胺和1,4-环己烷二胺;聚胺类,例如二亚乙基三胺、二亚丙基三胺、三亚乙基四胺;肼类,例如肼、n,n'-二甲基肼、和1,6-六亚甲基二肼;二酰肼类,例如丁二酸二酰肼、己二酸二酰肼、戊二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、和间苯二甲酸二酰肼。这些聚胺中的一种可以单独使用,或这些聚胺中的两种或更多种可以组合使用。
[0087]
其他含活性氢基团的化合物的实例包括,二醇类,例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、己二醇、蔗糖、亚甲基二醇、甘油和山梨糖醇;酚类,例如双酚a、4,4'-二羟基联苯、4,4'-二羟基二苯醚、4,4'-二羟基二苯砜、氢化双酚a、和对苯二酚;和水。这些其他含活性氢基团的化合物中的一种可以单独使用,或这些其他含活性氢基团的化合物中的两种或更多种可以组合使用,只要不降低油墨的保存稳定性。
[0088]
,从耐水性、耐热性、耐磨性、耐候性和基于碳酸酯基团的高内聚力的图像耐刮擦性方面考虑,聚碳酸酯基聚氨酯树脂优选作为聚氨酯树脂。使用聚碳酸酯基聚氨酯树脂,可以获得适合用于在例如户外的恶劣条件下使用的印刷品的油墨。
[0089]
作为聚氨酯树脂,可以使用市售产品。市售产品的实例包括ucoat ux-485 (聚碳酸酯基聚氨酯树脂)、ucoat uws-145(聚酯基聚氨酯树脂)、permarine ua-368t(聚碳酸酯基聚氨酯树脂)和permarine ua-200(聚醚基聚氨酯树脂)(均可从sanyo chemical industries,ltd.获得)。这些市售产品中的一种可以单独使用,或这些市售产品中的两种或更多种可以组合使用。
[0090]
透明油墨中所含的树脂颗粒的总含量优选为10质量%或更大,并且鉴于优异的耐刮擦性和优异的油墨排出稳定性,更优选为10质量%或更大但25质量%或更小。当树脂颗粒的总含量为10质量%或更大时,耐刮擦性更好地改善。
[0091]
《水》
[0092]
水没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择。水的实例包括例如离子交换水、超滤水、反渗透水、蒸馏水的纯水,和超纯水。这些水中的一种可以单独使用,或这些水中的两种或更多种可以组合使用。
[0093]
相对于透明油墨的总量,水的含量优选为15质量%或更大且60质量%或更小。当水的含量为15质量%或更大时,可以防止增稠至高粘度并且可以改善排出稳定性。另一方面,当水的含量为60质量%或更小时,可以获得对非渗透性记录介质的良好润湿性并且可以改善图像质量。
[0094]
《表面活性剂》
[0095]
优选透明油墨含有表面活性剂。
[0096]
当在油墨中添加表面活性剂时,油墨的表面张力被降低,墨滴落在记录介质上后,油墨迅速渗透到记录介质如纸张上。因此,可以降低羽化和渗色。
[0097]
根据亲水基团的极性,表面活性剂被分为非离子型、阴离子型和两性表面活性剂。
[0098]
根据疏水基团的结构,表面活性剂被分为氟基、有机硅基和乙炔基表面活性剂。
[0099]
在本公开内容中,主要使用氟基表面活性剂。然而,可以组合使用有机硅基表面活性剂和乙炔基表面活性剂。
[0100]
作为表面活性剂,可以使用有机硅基表面活性剂、氟基表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂中的任何一种。
[0101]
有机硅基表面活性剂没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用。在有机硅基表面活性剂中,优选的是即使在高ph环境下也不分解的有机硅基表面活性剂。其具体实例包括但不限于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和侧链两端改性的聚二甲基硅氧烷。具有聚氧乙烯基团或聚氧乙烯聚氧丙烯基团作为改性基团的有机硅基表面活性剂是特别优选的,因为这种试剂显示出作为水性表面活性剂的良好特性。可以使用聚醚改性有机硅基表面活性剂作为有机硅基表面活性剂。其具体实例是其中将聚环氧烷结构引入二甲基硅氧烷的si位点的侧链的化合物。
[0102]
氟表面活性剂的具体实例包括但不限于全氟烷基磺酸化合物、全氟烷基羧酸化合物、全氟烷基磷酸酯化合物、全氟烷基环氧乙烷的加合物和在其侧链中具有全氟烷基醚基团的聚氧化烯醚聚合物化合物。这些氟表面活性剂是特别优选的,因为这些氟表面活性剂不容易起泡。全氟烷基磺酸化合物的具体实例包括但不限于全氟烷基磺酸和全氟烷基磺酸盐。全氟烷基羧酸化合物的具体实例包括但不限于全氟烷基羧酸和全氟烷基羧酸的盐。在其侧链中具有全氟烷基醚基团的聚氧化烯醚聚合物化合物的具体实例包括但不限于在其侧链中具有全氟烷基醚基团的聚氧化烯醚聚合物的硫酸酯盐和在其侧链中具有全氟烷基醚基团的聚氧化烯醚聚合物的盐。这些氟类表面活性剂中的盐的抗衡离子是例如li、 na、k、nh4、nh3ch2ch2oh、nh2(ch2ch2oh)2和nh(ch2ch2oh)3。
[0103]
两性表面活性剂的具体实例包括但不限于月桂基氨基丙酸盐、月桂基二甲基甜菜碱、硬脂酰二甲基甜菜碱和月桂基二羟基乙基甜菜碱。
[0104]
非离子表面活性剂的具体实例包括但不限于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、山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯和乙炔醇与环氧乙烷等的加合物。
[0105]
阴离子表面活性剂的具体实例包括但不限于聚氧乙烯烷基醚乙酸酯、十二烷基苯磺酸盐、月桂酸盐和聚氧乙烯烷基醚硫酸盐。
[0106]
这些表面活性剂可以单独使用或组合使用。
[0107]
有机硅基表面活性剂没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用。其具体实例包括但不限于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和侧链两端改性的聚二甲基硅氧烷。具体地,具有聚氧乙烯基团或聚氧乙烯聚氧丙烯基团作为改性基团的聚醚改性有机硅基表面活性剂是特别优选的,因为这种表面活性剂显示出作为水性表面活性剂的良好特性。
[0108]
任何合适合成的表面活性剂及其在市场上可获得的任何产品都是合适的。市场上可获得的产品来自byk chemie japan co.,ltd.、shin-etsu chemical co., ltd.、dow corning toray silicone co.,ltd.、nihon emulsion co.,ltd.、 kyoeisha chemical co.,ltd.,等。
[0109]
聚醚改性的有机硅基表面活性剂没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用。其实例包括其中由以下通式(s-1)表示的聚环氧烷结构被引入二甲基聚硅氧烷的si位点的侧链的化合物。
[0110]
《通式(s-1)》
[0111]
[化学式1]
[0112][0113]
x=-r(c2h4o)a(c3h6o)br

[0114]
在通式s-1中,每个“m”、“n”、“a”和“b”分别表示整数,r表示亚烷基基团,r'表示烷基基团。
[0115]
市场上可获得的产品可用作聚醚改性的有机硅基表面活性剂。市场上可获得的产品的具体实例包括但不限于kf-618、kf-642和kf-643(均由shin-etsuchemical co.,ltd.制造)、emalex-ss-5602和ss-1906ex(均由nihonemulsion co.,ltd.制造)、fz-2105、fz-2118、fz-2154、fz-2161、fz-2162、 fz-2163和fz-2164(均由dow corning toray silicone co.,ltd.制造)、byk-33和 byk-387(均由byk chemie japan co.,ltd.制造)以及tsf4440、tsf4452和 tsf4453(均由toshiba silicone co.,ltd.制造)。
[0116]
优选其中被氟原子取代的碳原子数为2至16、更优选为4至16的氟表面活性剂。
[0117]
氟表面活性剂的具体实例包括但不限于全氟烷基磷酸酯化合物、全氟烷基环氧乙烷的加合物和在其侧链中具有全氟烷基醚基团的聚氧化烯醚聚合物化合物。在这些氟表面活性剂中,优选在其侧链具有全氟烷基醚基团的聚氧化烯醚聚合物化合物,因为这些化合物不容易起泡,并且特别优选由下述通式f-1或通式f-2表示的氟表面活性剂。
[0118]
《通式(f-1)》
[0119]
[化学式2]
[0120]
cf3cf2(cf2cf2)
m-ch2ch2o(ch2ch2o)
nh[0121]
在通式(f-1)中,“m”优选为0或1至10的整数,并且“n”优选为0或1 至40的整数,以提供水溶性。
[0122]
《通式(f-2)》
[0123]cnf2n 1-ch2ch(oh)ch
2-o-(ch2ch2o)
a-y
[0124]
通式f-2中,y代表h,c
mf2m 1
,其中“m”为1至6的整数,ch2ch(oh)ch2-c
mf2m 1
,m代表4到6的整数,或c
ph2p 1
,其中p代表1至19的整数。“n”代表1至6的整数。“a”代表4至14的整数。
[0125]
市场上可获得的产品可用作氟表面活性剂。
[0126]
市场上可获得的产品的具体实例包括但不限于surflon s-111、s-112、 s-113、s-121、s-131、s-132、s-141和s-145(均可从asahi glass co.,ltd. 获得);fluorad fc-93、fc-95、fc-98、fc-129、fc-135、fc-170c、fc-430 和fc-431(均可从sumitomo 3m获得);megafac f-470、f-1405和f-474(均可从dic corporation获得);zonyl tbs、fsp、fsa、fsn-100、fsn、fso-100、 fso、fs-300和ur以及capstone(注册商标)fs-30、fs-31、fs-3100、fs-34 和fs-35(均可从chemours company获得);ft-110、ft-250、ft-251、ft-400s、 ft-150和ft-400sw(均可从neos company limited获得)、polyfoxpf-136a、pf-156a、pf-151n、pf-154和pf-159(可从omnova solutionsinc.获得)和unidyne dsn-403n(可从daikin industries获得)。在这些产品中,可从chemours company获得的fs-3100、fs-34和fs-300,均可从neoscompany limited获得的ft-110、ft-250、ft-251、ft-400s、ft-150和 ft-400sw,从omnova solutions inc.获得的polyfox pf-151n和从 daikin industries获得
的unidyne dsn-403n在良好的印刷质量、具体是着色以及对纸的渗透性、润湿性和均匀染色性能的改善方面是特别优选的。
[0127]
《有机溶剂》
[0128]
透明油墨可以含有有机溶剂。有机溶剂没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择。有机溶剂的实例包括水溶性有机溶剂。水溶性是指,例如,在 25摄氏度下,在100克水中的溶解度为5克或更大。
[0129]
水溶性有机溶剂的实例包括:多元醇,例如乙二醇、二甘醇、1,2-丙二醇、 1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、 1,6-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
‑ꢀ
丁三醇和3-甲基-1,3,5-戊三醇(petriol);多元醇烷基醚,例如乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单丁醚、四乙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、二丙二醇单甲醚等;多元醇芳基醚,例如乙二醇单苯醚和乙二醇单苄基醚;含氮杂环化合物,例如2-吡咯烷酮、n-甲基-2-吡咯烷酮、n-羟乙基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基咪唑啉酮、ε-己内酰胺、γ-丁内酯等;酰胺类,例如甲酰胺、n-甲基甲酰胺和n,n-二甲基甲酰胺;胺类,例如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺等;含硫化合物,例如二甲亚砜、环丁砜、硫代二乙醇等;和碳酸亚丙酯和碳酸亚乙酯。这些水溶性有机溶剂中的一种可以单独使用,或这些水溶性有机溶剂中的两种或更多种可以组合使用。
[0130]
透明油墨中的有机溶剂的含量没有具体限制并且可以根据预期目的适当地选择,并且根据干燥性质和油墨的排出可靠性的情况,优选为10质量%或更大但60质量%或更小和更优选为20质量%或更大但60质量%或更小。
[0131]
透明油墨可以根据需要包含消泡剂、防腐剂和杀菌剂、腐蚀抑制剂和ph调节剂作为其他组分。
[0132]-消泡剂-[0133]
消泡剂没有具体限制。例如,有机硅基消泡剂、聚醚类消泡剂和脂肪酸酯类消泡剂是合适的。这些消泡剂可以单独使用或组合使用。在这些消泡剂中,优选有机硅基消泡剂以容易破泡。
[0134]-防腐剂和杀真菌剂-[0135]
防腐剂和杀真菌剂没有具体限制。具体的实例是1,2-苯并异噻唑-3-酮。
[0136]-腐蚀抑制剂-[0137]
腐蚀抑制剂没有具体限制。其实例是酸式亚硫酸盐和硫代硫酸钠。
[0138]-ph调节剂-[0139]
ph调节剂没有具体限制。优选将ph调节至7或更高。其具体实例包括但不限于胺类,例如二乙醇胺和三乙醇胺。
[0140]
透明油墨的性质没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用。例如,粘度、表面张力、ph等优选在以下范围内。
[0141]
在25摄氏度下透明油墨的粘度优选为5至30mpa
·
s,更优选为5至25mpa ·
s,以改善印刷浓度和文本质量并获得良好的排出性。粘度可以通过例如旋转粘度计(re-80l,由toki sangyo co.,ltd.制造)来测量。测量条件如下:
[0142]-标准锥形转子(1
°
34
’×
r24)
[0143]-样品液量:1.2ml
[0144]-旋转数:每分钟50转(rpm)
[0145]-25摄氏度
[0146]-测量时间:三分钟
[0147]
考虑到透明油墨在印刷介质上适当地均化并且缩短透明油墨的干燥时间,在25摄氏度下透明油墨的表面张力优选为35mn/m或更小和更优选为32mn/m 或更小。
[0148]
从防止与油墨接触的金属材料腐蚀的角度来看,透明油墨的ph优选为7至 12,和更优选为8至11。
[0149]
《印刷目标》
[0150]
印刷目标不限于用作典型印刷介质的制品。适合使用例如墙纸、地板材料、和瓷砖的建筑材料、用于服装例如t恤的布、纺织品和皮革作为印刷介质。此外,可以调整输送印刷介质的路径的配置,以适应作为印刷目标的陶瓷、玻璃、金属等。
[0151]
用于印刷的印刷介质没有具体限制。可使用普通纸、光泽纸、特殊纸、布等。此外,可以在非渗透性基材上形成良好的图像。
[0152]
非渗透性基材具有透湿性和吸收性低的表面,并且包括具有内部无数中空空间但不对外开放的材料。更定量地,基板根据布里斯托方法(bristow method) 在接触和接触后30msec
1/2
之间具有10ml/m2或更小的吸水量。
[0153]
例如,氯乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、丙烯酸树脂、聚丙烯、聚乙烯和聚碳酸酯的塑料膜适合用于非渗透性基材。
[0154]
(印刷方法及喷墨印刷设备)
[0155]
本公开内容的印刷方法是包括施加含有着色剂的油墨的步骤和施加透明油墨的步骤的印刷方法。作为透明油墨,使用本公开内容的透明油墨。本公开内容的印刷方法没有具体限制,只要印刷方法是在彩色图像上形成透明油墨层的方法。
[0156]
在本公开内容的印刷方法中,施加含有着色剂的油墨的步骤和施加透明油墨的步骤可以利用同一印刷设备进行,也可以利用不同的印刷设备进行。
[0157]
将描述通过喷墨印刷设备执行本公开内容的印刷方法的情况的实例。
[0158]
在记录设备和记录方法的以下描述中,将描述使用黑色(k)油墨、青色(c) 油墨、洋红色(m)油墨和黄色(y)油墨的情况。替代地或附加地,可以使用透明油墨。
[0159]
本公开内容的透明油墨可适用于采用喷墨印刷方式的多种印刷装置,例如印刷机、传真机、复印机、多功能外围设备(用作印刷机、传真机、复印机)、和 3d模型制作装置(3d打印机、增材制造装置)。
[0160]
印刷装置和印刷方法表示能够将油墨、多种加工流体等排出到印刷介质上的装置以及使用该装置在印刷介质上印刷图像的方法。印刷介质是指可以至少暂时附接油墨或多种加工流体的制品。
[0161]
印刷装置包括本公开内容的喷墨印刷设备。喷墨印刷设备是包括配置为排出油墨的排出单元的喷墨印刷设备。喷墨印刷设备包括本公开内容的透明油墨。
[0162]
除非另有说明,喷墨印刷装置包括使液体排出头移动的串行装置和不移动液体排出头的线型装置二者。
[0163]
此外,除了桌面型以外,该喷墨印刷装置还包括宽幅型连续印刷机,该印刷机能够使用以卷筒形式缠绕的连续纸作为印刷介质。
[0164]
印刷装置可以进一步任选地包括与印刷介质的进给、输送和弹出相关的装置,以及除了用于排出油墨的头部以外的被称为预加工装置、后加工装置等的其他装置。
[0165]
此外,印刷装置和印刷方法不限于仅用油墨产生有意义的可见图像(例如文本和图形)的那些印刷装置和印刷方法。例如,印刷装置和印刷方法可以生成几何设计和3d图像等图案。
[0166]
除非另有说明,该喷墨印刷装置还包括使液体排出头移动的串行装置和不移动液体排出头的线型装置二者。
[0167]
此外,除了桌面型以外,该印刷装置还包括能够在例如a0的大型印刷介质上印刷图像的宽幅型、能够使用以卷筒形式缠绕的连续纸作为印刷介质的连续印刷机。
[0168]
使用参考图1和图2的实例描述本公开内容的印刷装置。图1是示出印刷装置的透视图。图2是示出主箱的透视图。作为印刷装置的实例的成像设备400 是串行成像设备。机械单元420设置在成像设备400的外部401中。用于黑色(k)、青色(c)、洋红色(m)和黄色(y)的每种颜色的每个主箱410(410k、410c、410m 和410y)的每个油墨收容单元(油墨收容部)411由例如铝层压膜的包装构件制成。油墨收容部411被收容在塑料壳体单元414中。结果,主箱410被用作每种颜色的油墨墨盒。
[0169]
当主体的盖401c打开时,墨盒支架404设置在开口的后侧。墨盒支架404 可拆卸地附接到主箱410。结果,主箱410的每个油墨排出出口413经由每种颜色的供给管436与每种颜色的排出头434连通,使得油墨可以从排出头434排出到印刷介质上。
[0170]
该印刷装置不仅可以包括排出油墨的部分,还可以包括被称为预加工装置、后加工装置等的装置。
[0171]
作为预加工装置和后加工装置的实例,与在例如黑色(k)、青色(c)、洋红色 (m)、和黄色(y)的油墨的情况一样,装有预加工流体或后加工流体的液体收容部和和液体排出头被添加以在喷墨印刷方法中排出预加工流体或后加工流体。
[0172]
作为预加工装置和后加工装置的另一实例,适合设置采用喷墨印刷方法以外的刮涂法、辊涂法或喷涂法的预加工装置和后加工装置。
[0173]
如何使用油墨不限于喷墨印刷方法。喷墨印刷方法以外的这些方法的具体实例包括但不限于刮涂法、凹版涂布法、棒涂法、辊涂法、浸涂法、幕涂法、斜板涂布法(slide coating method)、模具涂布法和喷涂方法。
[0174]
本公开内容的油墨的应用没有具体限制并且可以适当地选择以适合具体应用。例如,油墨可以用于印刷品、油漆、涂料和基底。油墨可用于形成二维文本和图像,还可以形成作为用于3d建模材料的三维立体物体(3d建模物体)。
[0175]
用于制作三维物体的设备可以是任何已知的装置,没有具体限制。例如,设备包括油墨收容部、供给装置和排出装置、干燥器等。三维立体物体包括通过再施加油墨制造的物体。另外,可以通过将具有例如印刷油墨的印刷介质的基材的结构体加工为成型加工品来制造三维立体物体。成型加工品通过例如加热拉伸或冲压具有例如片状形式、膜状形式等的结构或印刷品来制作。
[0176]
成型加工品适合作为表面装饰后进行成型的产品。其实例为车辆、办公机器、电气
和电子机器、照相机等的仪表或操作面板。
[0177]
《喷墨印刷设备》
[0178]
本发明人进行了认真研究,结果发现,通过使用喷墨印刷设备(也可称为“配置为排出油墨的设备”)排出上述透明油墨,可以获得更稳定的排出可靠性,该喷墨印刷设备包括排出头,其包括下述循环机构。
[0179]
本公开内容的喷墨印刷设备包括排出头,该排出头包括:上述透明油墨;单独的液体腔,其包括透明油墨通过其循环的循环流路;和喷嘴,其与单独的液体室连通以排出液滴,和根据需要进一步包括其他构件。
[0180]
排出头设置有被配置为检测透明油墨的压力的压力传感器和被配置为控制透明油墨的循环速度的循环速度控制单元。
[0181]
优选以能够获得所期望压力的方式控制循环速度。通过这种控制,喷墨印刷设备可以抑制颗粒的下沉并保持均匀的分散状态。
[0182]
从抑制颗粒下沉的角度来看,优选循环速度控制单元在压力传感器检测到的值低于期望压力时提高循环速度。
[0183]
下面将参照附图描述本公开内容的实施方式。
[0184]
将参照图3到图11描述根据本公开内容的实施方式的排出头的实例。图3 是根据本公开内容的实施方式的排出头的外部透视图。图4是根据本公开内容的沿与喷嘴的排列方向正交的方向截取的排出头的横截面图。图5是根据本公开内容的沿与喷嘴的排列方向平行的方向截取的排出头的横截面图。图6是根据本公开内容的实施方式的排出头的喷嘴板的平面图。图7a至图7f是根据本公开的实施方式的构成排出头的流路构件的各构件的平面图。图8a和8b是根据本公开内容的实施方式的构成排出头的公共液体腔构件的各构件的平面图。图9是示出本公开内容中使用的液体循环系统的实例的框图。图10是沿图4的 a-a'线的横截面图。图11是沿图4的b-b'线的横截面图。
[0185]
排出头是喷嘴板1、流路板2和作为壁表面构件的振动板构件3的层状接合体。排出头包括被配置为使振动板构件3位移的压电致动器11、公共液体腔构件20和盖29。
[0186]
喷嘴板1包括多个喷嘴4,通过这些喷嘴4排出透明油墨。
[0187]
流路板2形成通向喷嘴4的单独液体腔6、通向单独液体腔6的流体部7、以及通向流体阻力部7的液体导入部8。流路板2由在喷嘴板1上依次层叠和接合的多个板状构件41至45形成。流路构件40是这些板状构件41至45和振动板构件3的层状接合体。
[0188]
振动板构件3包括过滤器部9,该过滤器部9用作将液体导入部8与由公共液体腔构件20形成的公共液体腔10连通的开口。
[0189]
振动板构件3是形成流路板2的单独液体腔6的壁表面的壁表面构件。振动板构件3是二层结构(不限于二层结构)。从流路构件2侧起,振动板构件3包括形成薄壁部的第一层和形成厚壁部的第二层。对应于单独液体腔6的第一层的部分形成可变形的振动区域30。
[0190]
如图6所示,多个喷嘴4交错排列设置在喷嘴板1上。
[0191]
如图7a所示,构成单独液体腔6的贯通槽(槽状贯通孔)6a、构成流体阻力部51和循环流路52的贯通槽51a和52a在构成流路板2的板状构件41中形成。
[0192]
同样,如图7b所示,构成单独液体腔6的贯通槽和构成循环流路52的贯通槽52b在板状构件42中形成。
[0193]
同样,如图7c所示,构成单独液体腔6的贯通槽6c、和构成循环流路53 且在喷嘴排列方向上具有较长尺寸的贯通槽53a在板状构件43中形成。
[0194]
同样,如图7d所示,构成单独液体腔6的贯通槽6d、构成流体阻力部7 的贯通槽7a、构成液体导入部8的贯通槽8a、和构成循环流路53且在喷嘴排列方向上具有较长尺寸的贯通槽53b在板状构件44中形成。
[0195]
同样,如图7e所示,构成单独液体腔6的贯通槽6e、构成液体导入部8 且在喷嘴排列方向具有较长尺寸的贯通槽8b(形成过滤器下游的液体腔)、和构成循环流路53且在喷嘴排列方向上具有较长尺寸的贯通槽53c在板状构件45 中形成。
[0196]
如图7f所示,振动区域30、过滤器部9、和构成循环流路53且在喷嘴排列方向上具有较长尺寸的贯通槽53d在振动板构件3中形成。
[0197]
通过以上述方式将流路构件形成为多个板状构件的层状接合体,能够以简单的配置形成复杂的流路。
[0198]
在上述配置中,通向单独液体腔6并沿流路板2的面内方向延伸的流体阻力部51、和通向循环流路52并沿流构件40厚度的方向延伸的循环流路52和循环流路53在由流路板2和振动板构件3形成的流路构件40中形成。循环流路 53通向如下所述的公共循环液体腔50。
[0199]
从供给/循环机构494向其供给透明油墨的公共液体腔10和公共循环液体腔 50在公共液体腔构件20中形成。
[0200]
如图8a所示,用于压电致动器的贯通孔25a、用作下游公共液体腔10a的贯通槽10a和用作公共循环液体腔50的有底槽50a在构成公共液体腔构件20 的第一公共液体腔构件21中形成。
[0201]
同样,如图8b所示,用于压电致动器的贯通孔25b和用作上游公共液体室 10b的槽10b在第二公共液体腔构件22中形成。
[0202]
还参考图3,作为将公共液体腔10的喷嘴排列方向上的一端通向供给口71 的供给开口的贯通孔71a在第二公共液体腔构件22中形成。
[0203]
同样地,将公共循环液体腔50的喷嘴排列方向上的另一端(与贯通孔71a 相反的另一端)通向循环口81的贯通孔81a和81b在第一公共液体腔构件21和第二公共液体腔构件22中形成。
[0204]
在图8a和图8b中,有底槽以实心绘画表示(这同样适用于下面要提到的附图)。
[0205]
如上所述,公共液体腔构件20由第一公共液体腔构件21和第二公共液体腔构件22构成。第一公共液体腔构件21与流动构件40的振动板构件3侧接合和第二公共液体腔构件22层叠并接合到第一公共液体腔构件21。
[0206]
第一公共液体腔构件21形成下游公共液体腔10a和通向循环流路53的公共循环液体腔50,该公共液体腔10a作为公共液体腔10通向液体导入部8的部件。第二公共液体腔构件22形成上游公共液体腔10b,该上游公共液体腔10b 是公共液体腔10的剩余部件。
[0207]
作为公共液体腔10的部件的下游公共液体腔10a和公共循环液体腔50在与喷嘴排列方向正交的方向上并排设置,并且公共循环液体腔50设置在公共循环液体腔50在公共液体腔10内部突出的位置。
[0208]
这允许公共循环液体腔50的尺寸不受包括由流路构件40形成的单独液体腔6、流
体阻力部7、液体导入部8的流路所需的尺寸的制约。
[0209]
在公共循环液体腔50和公共液体腔10的部件并列设置的情况下,和公共循环液体腔50设置在公共液体腔10的内部突出的位置的情况下,可以抑制头在与喷嘴排列方向正交的方向上的宽度和可以抑制头的大小。公共液体腔构件 20形成公共液体腔10和公共循环液体腔50,透明油墨从头箱或透明油墨盒供给到该液体腔10。
[0210]
压电致动器11包括用作被配置为使振动板构件3的振动区域30变形的驱动单元的机电转换元件,该压电致动器11设置在振动板构件3的与提供单独液体腔6所在的一侧相反的一侧。
[0211]
如图5所示,压电致动器11包括接合到基部构件13的压电构件。压电构件通过半切切割以预定间隔呈梳齿状形成在一个压电构件中所需数量的柱状压电元件12a和12b的方式形成槽。
[0212]
压电元件12a被配置为通过施加驱动波形而作为压电元件被驱动,而压电元件12b仅用作支撑件而不施加驱动波形。然而,压电元件12a和12b都可以作为压电元件被驱动。
[0213]
压电元件12a与为振动板构件3的振动区域30中形成的岛状厚壁部的突起 30a接合。压电元件12b与为振动板构件3的厚壁部的突起30b接合。
[0214]
压电元件是压电层和内部电极的交替层压体。内部电极各自被引出到端面以形成外部电极。软线构件15联接到外部电极。
[0215]
在如上所述配置的排放头中,例如,当施加到压电元件12a的电压下降到低于参考电位时,压电元件12a收缩并且振动板构件3的振动区域30下降,以扩大单独液体腔6的体积并使透明油墨流入单独液体腔6。
[0216]
接着,提高施加于压电元件12a的电压,从而使压电元件12a在层叠方向伸长、使振动板构件3的振动区域30朝向喷嘴4方向变形、并且使单独液体腔 6的体积收缩。结果,单独液体腔6中的透明油墨被加压并通过喷嘴4排出。
[0217]
然后,通过透明油墨的表面张力,将透明油墨从公共液体腔10拉出以进行补充。最后,基于弯液面的表面张力与由供给箱、循环箱和水头差限定的负压之间的平衡,弯液面表面稳定。这使得下一个排出操作成为可能。
[0218]
头驱动方法不限于上述实例(即,拉动-推动排出)。根据如何施加驱动波形,可以进行拉动排出和推动排出。在上述实施方式中,描述了层状压电元件作为配置为向单独液体腔6施加压力波动的压力生成单元。这是非限定性的实例,也可以使用薄膜状压电元件。此外,可以在单独液体腔6中设置热电阻以施加由热电阻发热生成的气泡引起的压力波动,或者可以使用静电力来生成压力波动。
[0219]
接下来,将参照图9描述根据本实施方式的使用排出头的透明油墨循环系统的实例。
[0220]
图9是示出根据本实施方式的透明油墨循环系统的框图。
[0221]
如图9所示,透明油墨循环系统包括例如主箱、排出头、供给箱、循环箱、压缩机、真空泵、送液泵、调节器(r)、供给侧压力传感器和循环侧压力传感器,和进一步包括循环速度控制单元,其被配置为调节整个系统的油墨循环速度。供给侧压力传感器位于供给箱与排出头之间,并且与通向排出头的供给口71(参照图3)的供给流路侧联接。循环侧压力传感器位于排出头与循环箱之间,与通向排出头的循环口81(参照图3)的循环流路侧联接。
[0222]
循环箱的一侧经由第一送液泵与供给箱联接,而循环箱的另一侧经由第二送液泵与主箱联接。这会导致透明油墨从供给箱经供给口71流入排出头,再经循环口排入循环箱,再由第一送液泵从循环箱送入供给箱。这样,透明油墨进行循环。
[0223]
压缩机联接到供给箱以控制由供给侧压力传感器感测的预定正压。另一方面,真空泵与循环箱联接,以控制由循环侧压力传感器感测的预定负压。这使得可以在使透明油墨循环通过排出头的同时将弯液面的负压保持在恒定水平。
[0224]
当液滴通过排出头的喷嘴排出时,供给箱和循环箱中的透明油墨量降低。因此,期望使用第二送液泵从主箱适当地向循环箱补充透明油墨。可以基于例如设置在循环箱中的液面传感器的感测结果以如下方式来控制从主箱向循环箱补充透明油墨的时机:例如,当循环箱中油墨的液体表面高度降低低于预定高度时进行透明油墨的补充。
[0225]
接下来,将描述排出头中的透明油墨的循环。如图3所示,通向公共液体腔的供给口71和通向公共循环液体腔50的循环口81在公共液体腔构件20的端部形成。供给口71和循环口81通过管联接到储存透明油墨的供给箱和循环箱(见图9)。储存在供给箱中的透明油墨通过供给口71、公共液体腔10、液体导入部8和流体阻力部7被供给到单独液体腔6中。
[0226]
进一步,在压电元件12的驱动下,单独液体腔6内的透明油墨通过喷嘴4 排出的同时,未排出而保留在单独液体腔6内的透明油墨的一部分或全部通过流体阻力部51、循环流路52和53、公共循环液体腔50和循环口81循环到循环箱中。
[0227]
透明油墨的循环不仅可以在排出头的操作时间期间执行,而且可以在操作暂停期间执行。优选在操作暂停期间进行循环,因为这样可以不断地更新单独液体腔中的透明油墨并且可以抑制透明油墨中所含的组分的聚集和下沉。
[0228]
此外,在本公开内容中,当油墨包含容易沉降的颗粒时,如果油墨循环速度低,则颗粒可能沉降或附着在循环流路中。这增加循环流路的阻力,并使供给侧压力传感器或循环侧压力传感器检测的值变低。在这种情况下,可以通过将油墨循环速度控制得更高来解决沉降物。
[0229]
具体而言,当供给侧压力传感器或循环侧压力传感器检测的值低于预先设定的目标下限值(例如低于正常状态的一半压力)时,流速被控制为以预先设定的压力变化率将压力增加到目标压力(正常状态下的压力)。保持该增加的流速,直到从检测值达到目标压力的时机起经过预先定义的时间。结果,可以解决沉降物。
[0230]
接下来,将参照图12和图13描述根据本公开内容的喷墨印刷设备的实例。图12是示出喷墨印刷设备的主要部件平面图,和图13是喷墨印刷设备的主要部件侧视图。
[0231]
喷墨印刷设备是串行设备,并且主扫描移动机构493使滑架403沿主扫描方向往复移动。主扫描移动机构493包括例如引导构件401、主扫描电机405和正时皮带408。引导构件401悬挂在左右侧板491a和491b之间并可移动支撑滑架403。主扫描电机405经由悬挂在驱动皮带轮406和从动皮带轮407之间的正时皮带408沿主扫描方向往复移动滑架403。
[0232]
滑架403安装有排出单元440,该排出单元440安装有根据本公开内容的排出头404。排出单元440中的排出头404被配置为排放例如黄色(y)、青色(c)、洋红色(m)和黑色(k)颜色的油墨。排出头404以包括多个喷嘴的喷嘴列在与主扫描方向正交的副扫描方向上对齐且排出方向朝下的状态安装。
[0233]
被配置为将储存在排出头404外部的油墨供给到排出头404中的供给/循环机构
494供给和循环排出头404中的油墨。在该实例中,供给/循环机构494由例如,供给箱、循环箱、压缩机、真空泵、送液泵和调节器(r)形成。供给侧压力传感器位于供给箱与排出头之间,并与通向排出头的供给口71的供给流路侧联接。循环侧压力传感器位于排出头和循环箱之间并且与通向排出头的循环口 81的循环流路侧联接。
[0234]
该设备包括被配置为输送纸张410的输送机构495。输送机构495包括作为输送单元的输送带412和被配置为驱动输送带412的副扫描电机416。
[0235]
输送带412吸附纸张410并将纸张410从一个位置输送到纸张410面对排纸头404的另一个位置。输送带412是环形带并且悬挂在输送辊413和张力辊 414之间。可以通过静电吸附或抽气来执行吸附。
[0236]
副扫描电机416经由正时皮带417和正时皮带轮418驱动输送辊413旋转,输送带412沿副扫描方向旋转地移动。
[0237]
被配置为维护和恢复排出头404的维护/恢复机构420位于滑架403在主扫描方向上的一侧和输送带412的一侧。
[0238]
维护/恢复机构420例如包括被配置为盖住排出头404的喷嘴表面(形成喷嘴的表面)的帽构件421,以及被配置为擦拭喷嘴表面的擦拭器构件422。
[0239]
主扫描移动机构493、供给/循环机构494、维护/恢复机构420和输送机构 495附着在包括侧面板419a和491b以及背面板491c的壳体上。
[0240]
在具有这种配置的设备中,纸张410被进纸并吸附到输送带412上,并通过输送带412的旋转运动在副扫描方向上输送。
[0241]
然后,随着滑架403在主扫描方向上移动,排出头404根据图像信号被驱动,以在停止的纸张410上排出油墨并形成图像。
[0242]
因此,包括根据本公开内容的排出头的设备可以稳定地形成高质量图像。
[0243]
接下来,将参照图14描述根据本公开内容的排出单元的另一个实例。图14 是排出单元的主要部件平面图。
[0244]
排出单元由构成被配置为排出油墨的设备的构件中的包括侧面板491a和 491b以及背面板491c的壳体、主扫描移动机构493、滑架403和排出头404 形成。
[0245]
维护/恢复机构420和供给/循环机构494中的至少一个可以进一步附接在例如该排出单元的侧面板491b上,以配置为另一个排出单元。
[0246]
在本公开内容中,“排出头”是被配置为通过喷嘴排出或喷射油墨的功能组件。
[0247]
排出的墨液没有具体限制,只要油墨具有油墨能够从头排出的粘度和表面张力。合适的油墨在常温常压下或通过加热或冷却具有30mpa
·
s或更低的粘度。更具体而言,例如,油墨是含有以下的溶液、悬浮液和乳液:例如水和有机溶剂的溶剂,例如染料和颜料的着色剂,例如聚合性化合物、树脂和表面活性剂的功能性添加材料,例如dna,氨基酸,蛋白质和钙的生物相容性材料,以及例如天然颜料的可食用材料,并且油墨可用于以下应用:例如喷墨油墨,表面处理流体,用于形成电子元件和发光元件和电子电路抗蚀图案的部件的液体,以及用于生产三维物体的材料液体。
[0248]
用于产生用于排出油墨的能量的源的实例包括使用例如压电致动器(层状压电元件和薄膜状压电元件)和加热电阻的电热转换元件的热致动器,以及由振动板和对电极形成的静电致动器。
[0249]“排出单元”是排出头与功能部件和机构的集成体,以及与油墨排出相关的部件的组件。例如,“排出单元”的实例包括排出头与供给/循环机构、滑架、维护/恢复机构和主扫描移动机构中的至少一个的组合。
[0250]
在此,集成体的实例包括通过例如紧固、粘合和锁定而彼此固定的排出头和功能构件/机构,以及可移动地支撑在功能构件/机构上的排出头,反之亦然。排出头和功能构件/机构可以彼此可附接和可拆卸。
[0251]
例如,液体排出单元的实例包括排出头和供给/循环机构的集成体,以及通过例如管彼此联接的排出头和供给/循环机构的集成体。可以在这种液体排出单元的供给/循环机构和排出头之间添加包括过滤器的单元。
[0252]
排出单元的实例包括排出头和滑架的集成体。
[0253]
排出单元的实例包括排出头和扫描移动机构的集成体,其中排出头可移动地支撑在构成扫描移动机构的部件的引导构件上。
[0254]
排出单元的实例包括排出头、滑架和维护/恢复机构的集成体,其中作为维护/恢复机构的部件的帽构件固定在安装有排出头的滑架上。
[0255]
排出单元的实例包括排出头和供给机构的集成体,其中管联接到供给/循环机构或设置有流路部件的排出头。油墨储存器中的油墨通过该管供给到排出头。
[0256]
主扫描移动机构的实例包括单独的引导构件。供给机构的实例包括单独的管和单独的装载部件。
[0257]
在本公开内容中,“喷墨印刷设备”是包括排出头或排出单元,并且被配置为驱动排出头以排出油墨的设备。被配置为排出油墨的设备的实例不仅包括能够将油墨排出到液体可附接目标的设备,而且还包括被配置为将油墨排出到空气中或液体中的装置。
[0258]
该“喷墨印刷设备”可以包括与进给、输送、弹出相关的单元,以及例如预加工装置、后加工装置的其他单元。
[0259]“喷墨印刷设备”的实例包括被配置为排出油墨以在纸上形成图像的成像设备,以及被配置为将物体形成液体排出到粉末层以产生立体物体(或三维物体) 的立体物体产生设备(或三维物体产生设备),该粉末层是通过将粉末形成层状而获得的。
[0260]
喷墨印刷设备不限于用排出的液滴仅产生有意义的可见图像,例如文本和图形。例如,喷墨印刷设备可以产生例如无意义的图案和3d图像。
[0261]“油墨可附接目标”是指至少暂时能够附接油墨的制品,或者附接并固定有油墨的制品,或者通过其上附接的油墨可渗透的制品。油墨可附接目标的具体实例包括例如纸、记录纸、记录纸张、膜、和布的记录介质,例如电子基材、和压电元件的电子部件,以及例如粉末层、器官模型、和测试细胞的介质。除非另有说明,油墨可附接目标包括所有附接液体的制品。
[0262]“油墨可附接目标”的材料可以是至少可以暂时附接液体的任何东西,例如纸、线、纤维、布、皮革、金属、塑料、玻璃、木材和陶瓷。
[0263]“油墨”没有具体限制,只要该油墨具有能够从头排出的粘度和表面张力,就。合适的油墨的在常温常压下,或通过加热或冷却具有为30mpa
·
s或更低的粘度。更具体而言,例如,油墨是含有以下的溶液、悬浮液、乳液:例如水、有机溶剂的溶剂,例如染料和颜料的着色剂,例如聚合性化合物、树脂和表面活性剂的功能性添加材料、例如dna,氨基酸,蛋白质
和钙的生物相容性材料,以及例如天然颜料的可食用材料,并且油墨可用于以下应用:例如喷墨油墨,表面处理流体,用于形成电子元件、发光元件和电子电路抗蚀图案的组件的液体,以及用于生产三维物体的材料液体。
[0264]“喷墨印刷设备”是其中排出头和油墨附接目标相对彼此移动的设备。然而,喷墨印刷设备不限于这种设备。喷墨印刷设备的具体实例包括其中使排出头移动的串行设备和其中不移动排出头的线型设备。
[0265]“喷墨印刷设备”的其他实例包括加工流体涂覆设备和喷射造粒机,该加工流体涂覆设备被配置为将加工流体排出到纸张上,以便用加工流体涂覆纸张表面,用于例如重新形成纸张表面,该喷射造粒机被配置为通过喷嘴喷射由将材料分散在溶液中而获得的组合物液体,以产生材料的颗粒。
[0266]
如本文所用,例如成像、记录、印刷和物体形成等所有术语具有相同的含义。
[0267]
实施例
[0268]
下面将通过实施例来描述本公开内容。本公开内容不应被解释为限于这些实施方式。除非另有说明,否则制备和评价均在25摄氏度的室温下,在60%rh 的湿度下进行。
[0269]
(制备实施例1)
[0270]
《树脂乳液1的制备》
[0271]-聚碳酸酯基聚氨酯树脂-[0272]
在氮气流下,向插入有搅拌器、回流冷凝器和温度计的反应容器中装入聚碳酸酯二醇(1,6-己二醇和碳酸二甲酯的反应产物,数均分子量(mn)为1,200)(1,500质量份)、2,2-二羟甲基丙酸(以下简称“dmpa”)(300质量份)和n
‑ꢀ
甲基吡咯烷酮(以下简称为“nmp”)(1,420质量份)。将材料加热至60摄氏度以溶解dmpa。
[0273]
接着,向所得物中添加4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(1,824质量份)和二月桂酸二丁基锡(催化剂)(2.6质量份),并加热至90摄氏度,以允许材料进行氨基甲酸乙酯化反应,持续5小时,得到异氰酸酯封端的氨基甲酸乙酯预聚物。将该反应产物冷却至80摄氏度。向所得物中添加三乙胺(260质量份)并混合。在强烈搅拌下从所得物中提取4,340质量份并添加到水(5,400质量份)和三乙胺(15质量份)的混合溶液中。
[0274]
接着,向所得物中添加冰(1,500质量份),向所得物中添加35质量%的2
‑ꢀ
甲基-1,5-戊二胺水溶液(830质量份),以允许进行链伸长反应。将溶剂从所得物中蒸发以将固体组分浓度调整为30质量%,从而获得树脂乳液1。
[0275]
根据下述《树脂乳液的玻璃化转变温度的测量方法》测量得到的树脂乳液1 的玻璃化转变温度(tg)为55摄氏度。树脂乳液1的体积平均粒径用粒度分析仪测量(nanotrac wave ii,从microtracbel corporation获得)为44nm。
[0276]
《树脂乳液的玻璃化转变温度的测量方法》
[0277]
树脂乳液的玻璃化转变温度用差示扫描量热仪(ta-60ws和dsc-60,获自shimadzu corporation)测量。
[0278]
以使树脂乳液均匀铺展的方式将树脂乳液(4g)倒入直径为50mm并由四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(pfa)形成的皮氏培养皿中。将树脂乳液在50摄氏度下干燥一周,得到树脂膜。将5.0mg的树脂膜放入铝制的样品容器中,将样品容器放在支架单元上并设置在电炉中。接着,在氮气气氛下,以10摄氏度 /min的升温速率对样品进行从0摄氏度至150摄
氏度的升温,然后以5摄氏度 /min的降温速率进行从150摄氏度至-80摄氏度的降温,再以10摄氏度/min的升温速率进一步升温至150摄氏度,以测得dsc曲线。使用dsc-60系统的分析程序,基于第二升温的拐点,通过中点法分析所得的dsc曲线,以得到玻璃化转变温度(tg)。
[0279]
(制备实施例2)
[0280]
《树脂乳液2的制备》
[0281]-聚酯基聚氨酯树脂-[0282]
在容量为2l并配备有搅拌器、温度计、氮气密封管和冷却器的反应容器中装入甲基乙基酮(100质量份)、由聚酯多元醇(1)(ipa/aa=6/4(摩尔比))和 eg/npg=1/9(摩尔比)(数均分子量:2,000,和平均官能团数:2,ipa:间苯二甲酸、aa:己二酸、eg:乙二醇、和npg:新戊二醇)获得的聚酯多元醇(345质量份)、和2,2-二羟甲基丙酸(dmpa)(9.92质量份)。将材料在60摄氏度下混合均匀。
[0283]
接着,向所得物中添加三甘醇二异氰酸酯(tegdi)(40.5质量份)和二月桂酸二辛基锡(dotdl)(0.08质量份),以允许在72摄氏度反应持续3小时,得到聚氨酯溶液。
[0284]
向聚氨酯溶液中添加ipa (80质量份)、mek(220质量份)、三乙醇胺 (tea)(3.74质量份)和水(596质量份)以改变聚氨酯溶液的相。随后,用旋转蒸发仪从所得物中除去mek和ipa,以获得树脂乳液2。
[0285]
将所得的水性乳液冷却至常温后,向所得物种添加离子交换水和氢氧化钠水溶液,以将固体组分浓度调整为30质量%和ph调整为8。
[0286]
以与树脂乳液1相同的方式测量制备的树脂乳液2的玻璃化转变温度(tg) 为-4摄氏度。
[0287]
以与树脂乳液1相同的方式测量制备的树脂乳液2的体积平均粒径为105 nm。
[0288]
(制备实施例3)
[0289]
《树脂乳液3的制备》
[0290]-聚碳酸酯基聚氨酯树脂-[0291]
在氮气流下,向插入有搅拌器、回流冷凝器和温度计的反应容器中装入聚碳酸酯二醇(1,6-己二醇和碳酸二甲酯的反应产物,数均分子量(mn):1,000)(1,500 质量份)、2,2-二羟甲基丙酸(以下简称为“dmpa”)(260质量份)、和n-甲基吡咯烷酮(以下简称为“nmp”)(1320质量份)。将材料加热至60摄氏度以溶解dmpa。
[0292]
接着,向所得物中添加4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(1,530质量份)和二月桂酸二丁基锡(催化剂)(2.6质量份),加热至90摄氏度,以允许材料进行氨基甲酸乙酯化反应持续5小时,得到异氰酸酯封端的氨基甲酸乙酯预聚物。将该反应混合物冷却至80摄氏度。添加三乙胺(245质量份)并在所得物中混合。在强烈搅拌下从所得物中提取4,340质量份并添加到水(5,400质量份)和三乙胺(15质量份)的混合溶液中。
[0293]
接着,向所得物中添加冰(1,500质量份),和向所得物中添加35质量%的2
‑ꢀ
甲基-1,5-戊二胺水溶液(793质量份),以允许材料进行链伸长反应。将溶剂从所得物中蒸发以将固体组分浓度调节为30质量%,从而获得树脂乳液3。
[0294]
以与树脂乳液1相同的方式测量所得的树脂乳液3的玻璃化转变温度(tg) 为45摄氏度。以与树脂乳液1相同的方式测量树脂乳液3的体积平均粒径为40 nm。
[0295]
(制备实施例4)
[0296]
《树脂乳液4的制备》
[0297]-聚碳酸酯基聚氨酯树脂-[0298]
在氮气流下,向插入有搅拌器、回流冷凝器和温度计的反应容器中装入聚碳酸酯二醇(1,6-己二醇和碳酸二甲酯的反应产物,数均分子量(mn)为 1,200)(1,500质量份)、2,2-二羟甲基丙酸(以下简称为“dmpa”)(350质量份)、和n-甲基吡咯烷酮(以下简称为“nmp”)(2300质量份)。将材料加热至60摄氏度以溶解dmpa。
[0299]
接着,向所得物中添加4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(2,100质量份)和二月桂酸二丁基锡(催化剂)(2.6质量份),加热至90摄氏度,以允许材料进行氨基甲酸乙酯化反应持续5小时,得到异氰酸酯封端的氨基甲酸乙酯预聚物。将该反应混合物冷却至80摄氏度。添加三乙胺(270质量份)并在所得物中混合。在强烈搅拌下从所得物中提取4,340质量份并添加到水(5,400质量份)和三乙胺(15质量份)的混合溶液中。
[0300]
接着,向所得物中添加冰(1,500质量份),和添加35质量%的2-甲基-1,5
‑ꢀ
戊二胺水溶液(800质量份),以允许材料进行链伸长反应。将溶剂从所得物中蒸发以将固体组分浓度调节为30质量%,从而获得树脂乳液4。
[0301]
以与树脂乳液1相同的方式测量所得的树脂乳液4的玻璃化转变温度(tg) 为56摄氏度。以与树脂乳液1相同的方式测量树脂乳液4的体积平均粒径为57 nm。
[0302]
(生产实施例1)
[0303]-透明油墨a的生产-[0304]
将制备实施例1的树脂乳液1(固体组分浓度30质量%)(29.6质量%)、制备实施例2的树脂乳液2(固体组分浓度30质量%)(0.4质量%)、1,2-丙二醇(16.5 质量%)、1,3-丙二醇(11质量%)、1,2-丁二醇(3质量%)、表面活性剂“fs-300”(产品名)(从du pont k.k.获得,一种氟表面活性剂,固体组分浓度为40质量%)(6 质量%)和高纯水(33.5质量%)添加在一起并混合搅拌,以制备混合物。
[0305]
接着,将所得的混合物通过平均孔径为0.2微米的聚丙烯过滤器(产品名: betafine polypropylene pleated filter ppg series,从3m limited 获得)过滤,以制备透明油墨a。
[0306]
(生产实施例2至10)
[0307]-透明油墨b至j的生产-[0308]
以与生产实施例1相同的方式生产透明油墨b至j,只是与生产实施例1 不同的是,将油墨组分改变为如表1-1和1-2中所示。
[0309]
透明油墨a至j的干膜的玻璃化转变温度(tg)根据后述的《透明油墨的干膜的玻璃化转变温度的测量方法》进行测量。以与树脂乳液1相同的方式测量透明油墨的体积平均粒径。
[0310]
透明油墨中的树脂固体组分浓度(质量%)、透明油墨中tg为50摄氏度或更高的树脂颗粒a的质量ma与tg为低于0摄氏度的树脂颗粒b的质量mb之间的质量比ma:mb与每种油墨的tg测量值和每种透明油墨的体积平均粒径的测量值一起列于表1中。
[0311]
《透明油墨的干膜的玻璃化转变温度的测量方法》
[0312]
用差示扫描量热仪(ta-60ws和dsc-60,从shimadzu corporation获得)测量透明
shinmaru enterprises corporation获得,kdl型,使用直径为0.3mm的氧化锆球作为介质)进行循环分散7小时,以获得自分散洋红色颜料分散体(颜料固体组分浓度为15质量%)。
[0321]-颜料红122(产品名:toner magenta eo02,从clariant japan k.k.获得)
‑‑‑
15质量份
[0322]-阴离子表面活性剂(产品名称:pionine a-51-b,从takemoto oil&fat co., ltd.获得)
‑‑‑
2质量份
[0323]-离子交换水
‑‑‑
83质量份
[0324]
(生产实例11)
[0325]-洋红色油墨a的生产-[0326]
将制备实施例1的树脂乳液1(固体组分浓度为30质量%)(25质量%)、自分散洋红色颜料分散体(固体组分浓度为15质量%)(20质量%)、1,2-丙二醇(20 质量%)、1,3-丙二醇(11质量%)、1,2-丁二醇(3质量%)、表面活性剂“fs-300”(产品名)将(从du pont k.k.获得,氟表面活性剂,固体组分浓度为40质量%)(6质量%)和高纯水(15质量%)添加在一起并混合搅拌,以制备混合物。
[0327]
接着,将所得的混合物通过平均孔径为0.2微米的聚丙烯过滤器(产品名: betafine polypropylene pleated filter ppg series,从3m limited 获得)过滤,以制备洋红色油墨a。
[0328]
(实施例1)
[0329]
《喷墨印刷》
[0330]
将生产实施例1的透明油墨a填充到喷墨印刷机gxe5500改型设备(从 ricoh company,ltd.获得)的油墨墨盒中,并将填充有油墨的油墨墨盒安装到喷墨印刷机gxe5500改型设备中,以进行喷墨印刷。
[0331]
以600dpi
×
600dpi的图像分辨率形成图像为具有100%印刷率的全实心图像。
[0332]
喷墨印刷机gxe5500改型设备以在印刷之前、期间和之后可以从背面加热的记录介质的方式配备有加热器(温度调节控制器,mtcd型,从misumi inc. 获得)。这将使得可以在印刷之前和期间在用加热器加热的记录介质上印刷图像,并且在印刷之后用加热器加热和干燥印刷品。
[0333]-加热条件-[0334]
作为加热条件,将设置在印刷前位置、印刷中位置和印刷后位置的各个加热器(加热单元)的加热温度设定为40摄氏度、40摄氏度和60摄氏度。
[0335]-记录介质-[0336]
将从lintec sign system,inc.获得的数字印刷壁纸prow400f用作记录介质。将洋红色油墨a预先印刷在记录介质上,然后印刷透明油墨a。使用与印刷透明油墨施用的相同印刷装置印刷洋红色油墨a。将设置在印刷前位置、印刷中位置和印刷后位置的加热器的加热温度设定至40摄氏度、40摄氏度和60 摄氏度,并且仅将洋红色油墨印刷在记录介质上。用洋红色油墨印刷的图像全部以600dpi
×
600dpi的图像分辨率印刷为具有100%印刷率的全实心图像。
[0337]
再次使用上述喷墨印刷机,将透明油墨印刷在其上印刷有洋红色油墨涂膜的记录介质上。
[0338]
《耐刮擦性试验》
[0339]
将记录介质设置在gakushin型磨耗试验机(摩擦试验机类型ii)(仪器名称: dye friction fastness tester ar-2(bc),从intec co.,ltd.获得)中,并用其接触部配备有白色棉织物(符合jis l 0803,用于染色色牢度试验的标准相邻织物,衬衫料子3号)的摩擦工具(负载200g)以往复的方式刮擦100次、250次、 500次。目视观察试验后的涂膜并进行评价。结果如表2-1所示。在100次往复试验中获得3或更高的等级为合格等级。
[0340]
《评价标准》
[0341]
等级5:在印刷表面上没有观察到划痕,也没有观察到油墨颜色转移到白色棉织物上。
[0342]
等级4:在印刷表面上没有观察到划痕,但观察到轻微的油墨颜色转移到白色棉织物上。
[0343]
等级3:当近距离观察时,在刮擦部分观察到颜色变化和光泽变化,并且观察到轻微的油墨颜色转移到白色棉织物上。
[0344]
等级2:当从远处观察时,在刮擦部分观察到颜色变化和光泽变化,或观察到明显的油墨颜色转移到白色棉织物上。
[0345]
等级1:部分暴露了记录介质的背景。
[0346]
(实施例2至6)
[0347]
以与实施例1相同的方式进行喷墨印刷,除了与实施例1不同的是,将透明油墨a变为透明油墨b至f,并且以与实施例1相同的方式进行耐刮擦性试验。结果列于表2-1。
[0348]
(比较例1至4)
[0349]
以与实施例1相同的方式进行喷墨印刷,除了与实施例1不同的是,将透明油墨a变为透明油墨g至j,并且以与实施例1相同的方式进行耐刮擦性试验。结果列于表2-2。
[0350]
比较例4在100次往复试验中非常不成功(等级1),并暂停了250次往复和 500次往复试验。
[0351]
(比较例5)
[0352]
以与实施例1相同的方式进行耐刮擦性试验,除了与实施例1不同的是,使用未印刷透明油墨a而仅印刷洋红色油墨a的记录介质。结果列于2-2中。
[0353]
比较例5在100次往复试验中非常不成功(等级1),并暂停了250次往复试验和500次往复试验。
[0354]
表2-1
[0355]
[0356]
表2-2
[0357][0358]
将“实施例1至6”与“比较例1至4”比较,其中印刷树脂颗粒的体积平均粒径为50nm或更小的透明油墨且该透明油墨的干膜具有50摄氏度或更高和低于0摄氏度的玻璃化转变温度(tg)的“实施例1至6”在100次往复的耐刮擦性试验中达到等级3或更高,表现出良好的耐刮擦性。
[0359]
将“实施例1和实施例5”与“实施例2、3、4和6”进行比较,在tg为 50摄氏度或更高的树脂颗粒a的质量ma和tg低于0摄氏度的树脂颗粒b的质量mb之间质量比ma:mb为从98:2到80:20的透明油墨在250次往复和500次往复后也表现出良好的耐刮擦性。
[0360]
(实施例7)
[0361]
与实施例1使用的同一gxe5500改型设备的重新改型设备是通过以安装图 13和图14中所示的循环机构的方式来更换例如内部头来制备的,并进行喷墨印刷。在下文中,重新改型设备将被称为“循环机构附加装置”。
[0362]
接着,以下述方式评价排出稳定性、长期排出稳定性和喷嘴恢复性。结果列于表3-1。
[0363]
《短期排出稳定性》
[0364]
在32摄氏度
±
0.5摄氏度的温度、在30
±
5%rh和相同的加热条件下,使用与实施例1相同的记录介质,预先印刷洋红色油墨涂膜并以如实施例1相同的方式在其上印刷透明油墨涂膜。目视观察所得印刷品的清晰图像上是否存在条纹、空隙和排出紊乱并评价。评价标准如下所述。等级aa和a是合格等级,等级b和c是不合格等级。
[0365]
《评价标准》
[0366]
aa:在固体部分上完全没有观察到条纹、空隙和排出紊乱。
[0367]
a:在固体部分的两个或更少位置处观察到条纹、空隙和排出紊乱。
[0368]
b:在固体部分的三个或更多位置处观察到条纹、空隙和排出紊乱。
[0369]
c:没有排出油墨,因此不能形成图像。
[0370]
《长期排出稳定性》
[0371]
在32摄氏度
±
0.5摄氏度的温度、30
±
5%rh和相同的加热条件下,使用与实施例1相同的记录介质,连续印刷透明油墨涂膜的全实心图像15分钟。紧接着,不进行头的清洗操作,以与实施例1相同的方式印刷洋红色油墨涂膜,并在其上印刷透明油墨涂膜。目视观察所得印刷品的图像透明油墨上是否存在条纹、空隙、排出紊乱并评价。评价标准与短期排出
稳定性相同。等级aa和a 是合格等级,等级b和c是不合格等级。
[0372]
《喷嘴可恢复性》
[0373]
在32摄氏度
±
0.5摄氏度的温度和15
±
5%rh的条件下,在开盖状态下将头放置24小时,随后重复3次清洁操作。随后,在从yupo corporation获得的合成纸vjfn160(白色聚丙烯薄膜)上印刷喷嘴检查图案,以目视观察和评价每个喷嘴是否成功排出油墨。评价标准如下所述。等级a是合格等级,等级b到 d是不合格等级。
[0374]
《评价标准》
[0375]
a:所有喷嘴均成功正常排出油墨。
[0376]
b:所有喷嘴中有一半或更少无法排出油墨。
[0377]
c:所有喷嘴中有一半或更多无法排出油墨。
[0378]
d:完全没有油墨排出。
[0379]
(实施例8至12)
[0380]
在实施例8至12中,以与实施例7相同的方式进行喷墨印刷,除了与实施例7不同的是,将透明油墨a改变为透明油墨b至f,以评价排出稳定性、长期排处稳定性和喷嘴可恢复性。结果列于表3-1和3-2中。
[0381]
(比较例6至11)
[0382]
在比较例6至11中,以与实施例7相同的方式进行喷墨印刷,除了与实施例7不同的是,将印刷设备改变为其中未并入循环机构的gxe-5500改型设备(与实施方式7相同),以评价排出稳定性、长期排出稳定性和喷嘴可恢复性。结果列于表4-1和4-2中。
[0383]
表3-1
[0384] 实施例7实施例8实施例9透明油墨abc存在或不存在循环机构存在存在存在短期排出稳定性aaaaaa长期排出稳定性aaaaaa喷嘴可恢复性aaa
[0385]
表3-2
[0386] 实施例10实施例11实施例12透明油墨def存在或不存在循环机构存在存在存在短期排出稳定性aaaaaa长期排出稳定性aaaa喷嘴可恢复性aaa
[0387]
表4-1
[0388] 比较例6比较例7比较例8透明油墨abc存在或不存在循环机构不存在不存在不存在短期排出稳定性aaa
长期排出稳定性bbb喷嘴可恢复性ccc
[0389]
表4-2
[0390] 比较例9比较例10比较例11透明油墨def存在或不存在循环机构不存在不存在不存在短期排出稳定性aaa长期排出稳定性cbc喷嘴可恢复性ccd
[0391]
根据表3-1和3-2以及表4-1和4-2的结果,当将实施例7至12与比较例6 至11进行比较时,揭示了当头设置有循环机制时,改善了排出稳定性。具体是当在长期连续进行排出时,该效果明显。
[0392]
关于喷嘴可恢复性,将实施例7至12与比较例6至11进行比较可知,揭示了当在头设置有循环机构时,即使在高度干燥的开盖状态下,也能够抑制油墨增稠,并且通过随后的清洁操作,喷嘴完全恢复。
[0393]
本公开内容的方面例如如下。
[0394]
《1》一种透明油墨,其包括:
[0395]
树脂颗粒;和
[0396]
水,
[0397]
其中所述树脂颗粒的体积平均粒径为50nm或更小,和
[0398]
其中所述透明油墨的干膜的玻璃化转变温度(tg)为50摄氏度或更高和低于 0摄氏度。
[0399]
《2》根据《1》所述的透明油墨,
[0400]
其中所述树脂颗粒含有树脂颗粒a和树脂颗粒b;和
[0401]
其中所述树脂颗粒a的tg为50摄氏度或更高,所述树脂颗粒b的tg低于0摄氏度。
[0402]
《3》根据《2》所述的透明油墨,
[0403]
其中所述树脂颗粒a的质量ma与所述树脂颗粒b的质量mb的质量比 ma:mb为98:2至80:20。
[0404]
《4》根据《1》至《3》中任一项所述的透明油墨,
[0405]
其中所述透明油墨中所含的所述树脂颗粒的总含量为10质量%或更大。
[0406]
《5》根据《2》至《4》中任一项所述的透明油墨,
[0407]
其中所述树脂颗粒a为氨基甲酸乙酯树脂。
[0408]
《6》一种印刷方法,包括:
[0409]
施加含有着色剂的油墨;和
[0410]
施加透明油墨,
[0411]
其中所述透明油墨为根据《1》至《5》中任一项所述的透明油墨。
[0412]
《7》一种喷墨印刷设备,其包括
[0413]
排出单元,其被配置为排出油墨,
[0414]
其中所述喷墨印刷设备包括根据《1》至《5》中任一项所述的透明油墨。
[0415]
《8》根据《7》所述的喷墨印刷设备,进一步包括:
[0416]
液体收容部,其被配置为容纳所述透明油墨;
[0417]
排出头,其被配置为将所述透明油墨排放到印刷目标;和
[0418]
加热单元,其被配置为加热所述印刷目标,
[0419]
其中所述排出头包括通向喷嘴的单独液体腔、流入流路以及流出流路,所述透明油墨通过所述喷嘴排出,所述流入流路被配置为使所述透明油墨流入所述单独液体腔,所述流出流路被配置为使所述透明油墨从单独液体腔中流出,
[0420]
其中所述透明油墨通过流入流路和流出流路循环。
[0421]
《9》根据《7》或《8》所述的喷墨印刷设备,
[0422]
其中,透明油墨中的树脂颗粒的含量为8质量%或更大。
[0423]
《10》根据《7》至《9》中任一项所述的喷墨印刷设备,
[0424]
其中所述透明油墨含有表面活性剂,和
[0425]
其中所述透明油墨中的所述表面活性剂的含量为2质量%或更小。
[0426]
根据《1》至《5》中任一项所述的透明油墨、根据《6》所述的印刷方法以及根据 《7》至《10》中任一项所述的喷墨印刷设备能够解决相关领域的多种问题并实现本公开内容的目的。
[0427]
附图标记列表
[0428]
400:成像设备
[0429]
401:成像设备的外部
[0430]
401c:主体盖
[0431]
404:墨盒支架
[0432]
410:主箱
[0433]
410k、410c、410m、410y:用于黑色(k)、青色(c)、洋红色(m)和黄色(y) 的主箱
[0434]
411:油墨收容单元
[0435]
413:油墨排出口
[0436]
414:壳体单元
[0437]
420:机械单元
[0438]
434:排出头
[0439]
436:供给管
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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