油墨组合物、墨盒和记录方法_5

文档序号:9230273阅读:来源:国知局
选自丙烯酸系树脂和苯乙烯-丙烯酸共聚物系树脂中的至少1种,进 一步优选为苯乙烯-丙烯酸共聚物系树脂。应予说明,上述共聚物可以是无规共聚物、嵌段 共聚物、交替共聚物和接枝共聚物中的任一种形态。
[0130] 树脂乳液可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
[0131] 树脂乳液的树脂的含量相对于油墨组合物的总量优选为3~10质量%,更优选为 3~5质量%。通过在上述范围内,有记录物的密合性和耐擦性更优异的趋势,另外,有能够 使油墨的长期保存稳定性优异,特别是使油墨低粘度化的趋势。
[0132] 〔其它成分〕
[0133] 就油墨组合物而言,为了良好地维持其保存稳定性和从喷头喷出的稳定性,为了 改善堵塞,或者为了防止油墨组合物劣化,可以适当地添加溶剂、保湿剂、溶解助剂、粘度调 节剂、PH调节剂、抗氧化剂、防腐剂、杀菌剂、缓蚀剂以及用于捕获对分散造成影响的金属离 子的螯合剂等各种添加剂。
[0134] 〔表面张力〕
[0135] 油墨组合物在25°C时的表面张力优选为20~50mPa,s,更优选为20~40mPa,s。 通过使表面张力在上述范围内,有喷出稳定性变得良好的趋势。应予说明,表面张力可以基 于威廉米法使用表面张力计测定。
[0136] 〔粘度〕
[0137] 油墨组合物在25°C时的粘度优选为20mPa · s以下,更优选为IOmPa · s以下。通 过使粘度在上述范围内,有喷出稳定性变得良好的趋势。应予说明,粘度可以使用粘度计测 定。
[0138] 〔被记录介质〕
[0139] 被记录介质为低吸收性被记录介质或者非吸收性被记录介质。作为被记录介质, 使用在使油墨组合物附着前预先被加热或者在附着中被加热的被记录介质。通过使用本实 施方式的油墨组合物附着在被加热的非吸收性被记录介质或者低吸收性被记录介质上进 行记录,能够在油墨组合物附着于被记录介质上时使壳聚合物软化,形成耐擦性优异的被 膜。另外,只要对记录介质进行加热即可,可以不必为了使油墨组合物的粘度降低而超出需 要地加热喷嘴。由此,能够抑制油墨组合物中的聚合物等成分在喷嘴内壁熔敷,使堵塞恢复 性优异。加热时的被记录介质的表面温度优选为30~60°C,更优选为40~60°C。
[0140] 作为低吸收性被记录介质,没有特别限定,例如可举出在表面设有用于接受油性 油墨组合物的涂布层的涂布纸。作为涂布纸,没有特别限定,例如可举出美术纸、铜版纸、亚 光纸这样的印刷用纸。
[0141] 作为非吸收性被记录介质,没有特别限定,例如可举出聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等塑料类的膜、板,铁、银、铜、铝等金属类的板,或者对这些 各种金属进行蒸镀而制造的金属板、塑料制的膜,不锈钢、黄铜等合金的板等。
[0142] 在此,"低吸收性被记录介质"和"非吸收性被记录介质"是指在Bristow法中从接 触开始到30msec为止的水吸收量为10mL/m 2以下的被记录介质。该Bristow法是作为短时 间内测定液体吸收量的方法而最普及的方法,就连日本制浆造纸技术协会(JAPAN TAPPI) 也采用。试验方法的详细内容记载在"JAPAN TAPPI制浆造纸试验方法2000年版"的标准 No. 51 "纸和板纸-液体吸收性试验方法-Bristow法"中。
[0143] 另外,非吸收性被记录介质或低吸收性被记录介质可根据水对记录面的润湿性而 分类。例如,可以通过向被记录介质的记录面滴加〇. 5 yL的水滴,测定接触角的减小率(着 落后0. 5毫秒时的接触角与5秒时的接触角的比较)对被记录介质定性。更具体而言,作 为被记录介质的性质,"非吸收性被记录介质"的非吸收性是指上述减小率低于1 %,"低吸 收性被记录介质"的低吸收性是指上述减小率为1%以上且低于5%。另外,吸收性是指上 述减小率为5%以上。应予说明,接触角可以使用便携式接触角测量仪PCA - 1(协和界面 科学株式会社制)等测定。
[0144] 〔墨盒〕
[0145] 本实施方式的墨盒具有淡油墨组合物和浓油墨组合物,该淡油墨组合物是上述 油墨组合物,该油墨组合物所含的颜料的含量相对于上述油墨组合物的总量低于〇. 8质 量%,该浓油墨组合物是前述1~12中任1项所述的油墨组合物,该油墨组合物所含的颜 料的含量相对于上述油墨组合物的总量为〇. 8质量%以上。
[0146] 由此,上述油墨组合物无论作为淡油墨组合物还是浓油墨组合物均可使用。因此, 即使作为具备淡油墨组合物和浓油墨组合物的墨盒,堵塞恢复性也优异。另外,本实施方式 的墨盒可以具备其它油墨组合物,也可以具备淡油墨组合物和浓油墨组合物中的1种或者 2种以上。
[0147] 〔记录方法〕
[0148] 本实施方式的记录方法具有将非吸收性被记录介质或者低吸收性被记录介质加 热的加热工序;和从喷嘴喷出上述油墨组合物或者构成上述墨盒的淡油墨组合物或浓油墨 组合物,并使其附着在上述非吸收性被记录介质或者上述低吸收性被记录介质上的喷出工 序。
[0149] 图1中示出本实施方式的记录方法使用的记录装置的一个例子的截面示意图。如 图1所示,记录装置1具备记录用喷头2、IR加热器3、加热板4、固化加热器5、冷却风扇6、 预加热器7和换气扇8。
[0150] 〔加热工序〕
[0151] 加热工序是将非吸收性被记录介质或者低吸收性被记录介质加热的工序。加热工 序利用IR加热器3、加热板4或者预加热器7进行。通过将非吸收性被记录介质或者低吸收 性被记录介质加热,附着在被记录介质上的聚合物粒子的壳聚合物容易软化,能够得到耐 擦性优异的记录物。被记录介质的表面温度优选为40°C~120°C,更优选为55°C~100°C, 进一步优选为60~95°C。应予说明,优选此时的被记录介质的表面温度比壳聚合物包含的 聚合物的玻璃化转变温度低。由此,能够防止因记录介质的辐射热而破坏打印头内的聚合 物粒子的核壳结构。
[0152] 〔喷出工序〕
[0153] 喷出工序是从喷嘴喷出上述油墨组合物或者构成上述墨盒的淡油墨组合物或浓 油墨组合物,并使其附着在上述非吸收性被记录介质或者上述低吸收性被记录介质上的工 序。作为油墨组合物的喷出机构(记录用喷头2),可采用以往公知的方式,可举出利用压电 元件的振动喷出液滴的机构,即通过电致伸缩元件的机械变形而形成油墨滴的机构。
[0154] 通过具有加热工序和喷出工序,使油墨组合物中的聚合物粒子的壳聚合物在记录 用喷头2内不软化,能够抑制聚合物粒子附着在记录用喷头2内,由此,喷出稳定性提高。
[0155] 〔干燥工序〕
[0156] 本实施方式的记录方法可以具有使油墨组合物干燥的干燥工序。作为干燥机构, 没有特别限定,例如可举出固化加热器5、暖风机构(未图示)和恒温槽(未图示)等机构。 干燥机构通过将记录有图像的被记录介质加热,使油墨组合物中所含的水分等更迅速地蒸 发飞散,从而由油墨组合物中所含的聚合物粒子形成被膜。这样,油墨干燥物在被记录介质 上牢固地定影(粘接),能够在短时间内得到耐擦性优异的高画质的图像。应予说明,优选 此时的被记录介质的表面温度比壳聚合物包含的聚合物的玻璃化转变温度高。由此,能够 促进壳聚合物的软化,使核聚合物从内部流出,提高密合性、耐擦性。
[0157] 应予说明,上述"将被记录介质加热"是指使被记录介质的温度上升至所希望的温 度,不限于直接加热被记录介质。
[0158] 记录装置1可以具有冷却风扇6。干燥后,利用冷却风扇6将被记录介质上的油墨 组合物冷却,从而有能够在被记录介质上高密合性地形成被膜的趋势。
[0159] 此外,为了使附着在被记录介质上的油墨组合物更有效地进行干燥,记录装置1 可以具备换气扇8。
[0160] 实施例
[0161] 以下,利用实施例和比较例对本发明进行具体说明。但本发明不限于以下的实施 例。
[0162] [油墨组合物用的材料]
[0163] 下述的实施例和比较例中使用的油墨组合物用的主要材料如下。
[0164] 〔颜料〕
[0165] 青色颜料(C. I颜料蓝15:3)
[0166] 品红色颜料(γ型颜料紫19)
[0167] 白色颜料(NanoTek(R),Slurry,C. I. Kasei 公司制)
[0168] 〔渗透剂〕
[0169] 1,2 -己二醇
[0170] 1,2-丙二醇
[0171] 〔环状酰胺化合物〕
[0172] 2 -吡咯烷酮
[0173] 〔表面活性剂〕
[0174] OLFINE E1010 (炔二醇系表面活性剂,Aero Products公司制)
[0175] BYK348 (有机硅系表面活性剂,BYK-Chemie Japan公司制)
[0176] 〔树脂乳液〕
[0177] JONCRYL 7100(BASF公司制,苯乙烯/丙烯酸系水性树脂乳液(固体成分48%, Tg-KTC,酸值 51)
[0178] J0NCRYL 7610 (BASF公司制,丙烯酸系树脂乳液,不挥发成分52%,Tg 96°C,酸值 50)
[0179] 另外,作为聚合物粒子,使用如下制造的聚合物粒子1~4。聚合物粒子1~4中 的单体单元的种类和含量以及聚合物粒子1~4的各种物性如表1所示。
[0180] 〔制造例1 :聚合物粒子1〕
[0181] 反应容器具备滴加装置、温度计、水冷式回流冷凝器、搅拌机,向其中加入离子交 换水100份,边搅拌边在氮气氛、70°C时添加过硫酸铵10%溶液2份进行搅拌,进一步在 70°C时边搅拌边添加由离子交换水30份、甲基丙烯酸甲酯56份、甲基丙烯酸十二烷基酯7 份、丙烯酸7份、叔十二烷基硫醇0. 5份构成的反应液而进行聚合反应后,用氢氧化钠中和 调节至PH8~8. 5而制成壳聚合物,其后在70°C时滴加0. 2份聚合引发剂的过流酸钾以及 在离子交换水7份中加入苯乙烯12份、丙烯酸丁酯18份和叔十二烷基硫醇0. 02份而得的 单体溶液进行反应制成核聚合物。其后,制成用LOym的过滤器过滤过的高分子微粒水分 散液而得到聚合物粒子1。
[0182] 〔制造例2~5〕
[0183] 使用表1记载的单体成分,通过包括与制造例1同样的步骤而制造聚合物粒子 2~5〇
[0184] 应予说明,各聚合物粒子中的壳聚合物和核聚合物的玻璃化转变温度Tg采用FOX 式计算。
[0185] 表 1
[0186] [表 1]
[0187]
[0188] MMA :甲基丙烯酸甲酯
[0189] BMA :甲基丙烯酸丁酯
[0190] LM:甲基丙烯酸十二烷基酯
[0191] AA:丙烯酸
[0192] BA:丙烯酸丁酯
[0193] St :苯乙烯
[0194] [油墨组合物的制备]
[0195] 按照下述表3~5所示的组成混合各材料,充分搅拌,得到青色(C)
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