JP4849147B2 - 記録装置及び記録材料 - Google Patents
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Description
また、静電界を利用して油性インクをインクジェット方式により画像保持体表面に画像を形成し、該画像担持体に形成された画像を印刷媒体上に接触転写することにより印刷物を作成することを特徴とするインクジェット式印刷方法が提案されている(例えば、特許文献5参照)。
請求項1に係る発明は、
中間転写体と、
前記中間転写体上に形成され、吸液成分、及び紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含み、更に親水基/疎水基バランスが8以上18以下の界面活性剤として、側鎖型エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド変性のジメチルシロキサン界面活性剤であって、ポリプロピレングリコール変性又はポリエチレングリコールポリエーテル変性のアクリル、及び、ポリアルキレン変性アクリルから選ばれる何れかを側鎖又は主鎖に含むジメチルシロキサン界面活性剤を含む硬化性溶液層と、
前記中間転写体上に形成された前記硬化性溶液層に、インク滴を付与するインク付与手段と、
前記インク滴が付与された前記硬化性溶液層を記録媒体に接触させた後に、前記硬化性溶液層硬化性溶液層を前記中間転写体から剥離することにより、前記中間転写媒体から前記記録媒体に前記硬化性溶液層を転写する転写手段と、
前記硬化性溶液層硬化性溶液層が転写された記録媒体に、紫外線を照射する紫外線照射手段と、
を有することを特徴とする記録装置である。
前記硬化性溶液層を構成する各成分を混合した混合液を中間転写体上に塗布することにより、該硬化性溶液層が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の記録装置である。
中間転写体と、
前記中間転写体上に、吸液成分、及び紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含み、更に親水基/疎水基バランスが8以上18以下の界面活性剤として、側鎖型エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド変性のジメチルシロキサン界面活性剤であって、ポリプロピレングリコール変性又はポリエチレングリコールポリエーテル変性のアクリル、及び、ポリアルキレン変性アクリルから選ばれる何れかを側鎖又は主鎖に含むジメチルシロキサン界面活性剤を含む記録材料を供給して、硬化性溶液層を形成する硬化性溶液層形成手段と、
前記中間転写体上に形成された前記硬化性溶液層に、インク滴を付与するインク付与手段と、
前記インク滴が付与された前記硬化性溶液層を記録媒体に接触させた後に、前記硬化性溶液層硬化性溶液層を前記中間転写体から剥離することにより、前記中間転写媒体から前記記録媒体に前記硬化性溶液層を転写する転写手段と、
前記硬化性溶液層硬化性溶液層が転写された記録媒体に、紫外線を照射する紫外線照射手段と、
を有することを特徴とする記録装置である。
吸液成分、及び紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含み、更に親水基/疎水基バランスが8以上18以下の界面活性剤として、側鎖型エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド変性のジメチルシロキサン界面活性剤であって、ポリプロピレングリコール変性又はポリエチレングリコールポリエーテル変性のアクリル、及び、ポリアルキレン変性アクリルから選ばれる何れかを側鎖又は主鎖に含むジメチルシロキサン界面活性剤を含むことを特徴とする記録材料である。
前記硬化材料100質量部に対する前記吸液成分の含有量が、10質量部以上100質量部以下であり、前記硬化材料100質量部に対する前記界面活性剤の含有量が、0.01質量部以上30質量部以下であることを特徴とする請求項4に記載の記録材料。
前記界面活性剤の25℃における粘度が、10mPas以上2000mPas以下であることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の記録材料である。
前記側鎖型エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド変性のジメチルシロキサン界面活性剤を0.1質量%以上30質量%以下含み、
さらに、多官能アクリルウレタンオリゴマー誘導体を5質量%以上30質量%以下と、溶解性パラメーターが10以下のエチレンオキサイド変性又はプロピレンオキサイド変性のアクリルモノマーを10質量%以上50質量%以下と、をそれぞれ含むことを特徴とする請求項4〜請求項6の何れか1項に記載の記録材料である。
前記溶解性パラメーターが10以下のエチレンオキサイド変性又はプロピレンオキサイド変性のアクリルモノマーが、ポリプロピレングリコール又はポリエチレングリコール成分の何れかを含むポリエーテル変性多官能アクリルモノマーであることを特徴とする請求項7に記載の記録材料である。
中間転写体と、前記中間転写体上に形成される硬化性溶液層と、前記中間転写体上に形成された前記硬化性溶液層に、インク滴を付与するインク付与手段と、前記インク滴が付与された前記硬化性溶液層を記録媒体に接触させた後に、前記硬化性溶液層硬化性溶液層を前記中間転写体から剥離することにより、前記中間転写媒体から前記記録媒体に前記硬化性溶液層を転写する転写手段と、前記硬化性溶液層硬化性溶液層が転写された記録媒体に、紫外線を照射する紫外線照射手段と、を有する記録装置における前記硬化性溶液層の形成に用いられることを特徴とする請求項4〜請求項8の何れか1項に記載の記録材料である。
但し、本実施形態では、吸液成分、及び紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含み、更に親水基/疎水基バランスが8以上18以下の界面活性剤として、ポリプロピレングリコール変性又はポリエチレングリコールポリエーテル変性のアクリル、及び、ポリアルキレン変性アクリルから選ばれる何れかを側鎖又は主鎖に含むジメチルシロキサン界面活性剤を含む記録材料(硬化性溶液層)が適用される。
本実施形態に係る記録材料は、中間転写媒体を作製する際に用いられ、吸液成分、及び紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含み、更に親水基/疎水基バランスが8以上18以下の紫外線硬化樹脂(以下、「高HLB紫外線硬化樹脂」という場合がある。)、及び親水基/疎水基バランスが8以上18以下の界面活性剤(以下、「高HLB界面活性剤」という場合がある。)から選択される少なくとも何れかを含む。ここで、親水基/疎水基バランス(Hydrophile− Lipophile Barance、以下「HLB」という場合がある。)は、以下の式(グリフィン法)により定義されている。
・HLB = 20 × (親水部の式量の総和/分子量)
一方、反応性のない界面活性剤のみでは紫外線硬化能はなく、画像固定及び保持に不利であり、加圧転写時のにじみ画像ずれ、line・ドットとの形成に障害があり、硬化材料と併用することにより適度な安定性が維持される。更に転写時のベルト界面で硬化剥離性が向上し、転写後の表面が粒子露出部がある場合は界面活性剤での吸湿性の低減による高湿環境下の画像光沢の保持及び有利である。
また、吸液成分を保持する紫外線硬化樹脂は粘着性を保持し、適度な表面インク濡れ性をもつことによる潜像の保持、転写までの画像劣化を抑え、かつ硬化による剥離転写性、クリーニング性も効率が向上し、残留粘着性半硬化量品の量の低減も、紫外線による硬化材料の再硬化によるブレード・ブラシ等のクリーニング工程での効率も向上する。
前記硬化材料は、紫外線を照射することにより硬化するものである。例えば、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイミド樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニルエーテル樹脂などが挙げられる。また、紫外線硬化性のモノマー、紫外線硬化性のマクロマー、紫外線硬化性のオリゴマー、及び紫外線硬化性のプレポリマーも挙げられる。
吸液成分は画像形成上、紫外線硬化樹脂に分散混合して使用し、樹脂相溶性の少ない粒子が好ましい。吸液成分としては、酸塩基性の異なる4級塩構造をモノマーに有するポリメタアクリル樹脂またはマレイン酸及びその架橋共重合体、ポリメタアクリル酸エステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の架橋共重合体、リグニン、セルロース等の天然材料が挙げられる。
また、前記シリコーン系紫外線硬化性樹脂以外の紫外線硬化樹脂を含むことも好ましい。
更に、印字界面の偏在による耐湿性の向上と画像光沢性の保持、さらに転写時のインクの拡がりを制御し、安定した画質濃度の調整がされる。
さらに、高HLB界面活性剤の使用量は吸液成分に対し、0.01質量%以上20質量%以下が好ましく、0.1質量%以上5質量%であることがより好ましい。
一方、硬化性溶液層形成用溶液の粘度は、100mPs以上30000mPs以下が好ましく、100mPs以上1500mPs以下がより好ましい。ここで、硬化性溶液層形成用溶液の粘度は、23℃において、モジュール型粘度・粘弾性測定装置(HAAAKE社製MARSII)を用いて測定した。
前記中間転写体は円筒状でもベルト状でもよい。また、中間転写体から硬化性溶液層が剥離しやすくなる(記録媒体への効率的な転写)点、また、転写膜の表面状態の環境変化の影響を受けにくく経時安定化がはかれ、また、硬化性溶液層が硬化性の速い材料構成で構成することで、転写時の高速転写が容易になる点で、中間転写体表面は離型性を有していることが好ましい。離型性を有するための方法としては、(1)中間転写体の素材を離型性がいいものにする。(2)離型性が向上する外添剤を添加する。(3)中間体上の予め離型層を塗布させておく等の方法が挙げられる。
また、中間転写体がベルト状である場合、記録装置内におけるベルト回転駆動し、必要な機械強度を持ち、転写/定着する際に熱を使用する場合には、必要な耐熱性を持つものであれば良く、ポリイミド、ポリアミドイミド、アラミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリエーテルサルフォン、ステンレス等が挙げられる。
先ず、本実施形態に係る記録装置の第一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態に係る記録装置の第一実施形態の一例を示す概略構成図である。図1に示す記録装置101は、例えば、無端ベルト状の中間転写ベルト(中間転写体)10の周囲に、中間転写ベルト10の移動方向(矢印方向)における上流側から順に、中間転写ベルト10上にインク受像用の硬化性溶液(本実施形態に係る記録材料)12Aを供給し、硬化性溶液層(既述の硬化性溶液層)12Bを形成して、中間転写媒体を製造する溶液供給装置(硬化性溶液層形成手段)12、中間転写ベルト10上に形成された受像層12Bにインク滴14Aを付与し画像Tを形成するインクジェット記録ヘッド14(インク付与手段)、画像Tが形成された受像層12Bを記録媒体Pに接触させ圧力を加えることにより画像Tが形成された受像層12Bを記録媒体P上に転写する転写装置16(転写手段)、及び中間転写ベルト10表面に残留する受像層12Bの残留物や付着した異物(記録媒体Pの紙粉等)等を除去するクリーニング装置20が配置されている。
各記録ヘッド14のインク付与方式は、圧電素子駆動型、発熱素子駆動型等、インク付与される方式であれば制限はない。なお、インクの詳細については後述する。
記録装置101では、中間転写ベルト10が回転駆動され、まず、溶液供給装置12により、中間転写ベルト10表面に硬化性溶液12Aを供給して、受像層(硬化性溶液層)12Bを形成する。
以上のようにして、本実施形態に係る記録装置101では、画像記録が行われる。
記録材の体積平均粒径は、例えば10nm以上1000nm以下の範囲が挙げられる。
含硫黄溶媒としては、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルフォラン、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
水溶性有機溶媒としては、その他、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等も用いられる。
アニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩及びスルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩等が使用でき、好ましくは、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸塩、モノブチルフェニルフェノールモノスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸塩等が用いられる。
本実施形態に係る記録装置(第一実施形態及び第二実施形態)により、記録媒体への優れた転写効率を有し、更にエッジ拡がり、画像埋まり、にじみがそれぞれ抑制された画像が得られる
厚さ83μmのポリイミドシームレスベルト(日東電工製 遠心成形半導電ベルト)に、ダイコーターを用いて、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体を塗布(厚み33μm)し、中間転写体とした。
[表面光沢]
得られた画像の表面光沢(G75°)を、村上色彩研究所製のデジタルグロスメーター(GM26D(入射角75°))を用いて測定した。その結果を表2に示す。
得られた画像の十点平均表面粗さ(Rz)を、触針式表面粗さ計を用いて測定した。その結果を表2に示す。
用紙へ転写された画像の重量を、中間転写媒体1上に印字された画像の重量で割って、100を掛けることにより、転写効率を求めた。その結果を表2に示す。尚、中間転写媒体1を装着した実施例1では、転写効率も95%と高く、残留物は容易にブレードで掻き取れた。
得られた画像の端部のにじみの有無を目視で確認し、以下の基準で評価した。その結果を概要と共に表2に示す。○:にじみ又ははみ出しが無い。△:僅かなにじみ又ははみ出しの少なくとも一方が有る。×:はっきりとしたにじみ又ははみ出しが有る。
得られた画像のパッチベタ部の印字ムラの有無を目視で確認し、以下の基準で評価した。その結果を概要と共に表2に示す。○:印字ムラ無し、△:僅かな印字ムラ有り、×:はっきりとした印字ムラ有り。
実施例1において、シリコーン変性2官能アクリレートUVモノマーUV3500(BYK社製、HLB=11):10部を、シリコーン変性アクリル樹脂混合液にTEGO2200N(デグサ製エチレンオキサイド・ポロピレンオキサイド変性側鎖3官能アクリルモノマー):5部に変更し、アクアリックCS7sの使用量を40部に変更し、界面活性剤を表1に示すB(シリコーン樹脂界面活性剤、HLB=12)に変更したこと以外、実施例1と同様にして混合液を調製し、該混合液を用い、塗布ギャップ=7μmにて中間転写体上に塗工して、膜厚15μmの中間転写媒体2を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表2に示す。
実施例1において、シリコーン変性2官能アクリレートUVモノマーUV3500(BYK社製、HLB=11):10部、シリコーン変性アクリル樹脂混合液にTEGO2200N(デグサ製エチレンオキサイド・ポロピレンオキサイド変性側鎖3官能アクリルモノマー):10部に変更し、TMP:33部及びM313:20部を、HDDA(1,6ヘキサンジオールジアクリレート):40部、TMP:20部に変更し、更に界面活性剤を表1に示すC(シリコーン樹脂界面活性剤、HLB=10)に変更したこと以外、実施例1と同様にして混合液を調製し、該混合液を用い、塗布ギャップ=7μmにて中間転写体上に塗工して、膜厚13μmの中間転写媒体3を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表2に示す。
実施例1において、シリコーン変性2官能アクリレートUVモノマーUV3500(BYK社製、HLB=11):10部、シリコーン変性アクリル樹脂混合液にTEGO2200N(デグサ製エチレンオキサイド・ポロピレンオキサイド変性側鎖3官能アクリルモノマー):10部に変更し、TMP:33部及びM313:20部を、HDDA(1,6ヘキサンジオールジアクリレート):40部、TMP:20部に変更し、更に界面活性剤を表1に示すD(シリコーン樹脂界面活性剤、HLB=7)に変更したこと以外、実施例1と同様にして混合液を調製し、該混合液を用い、塗布ギャップ=7μmにて中間転写体上に塗工して、膜厚23μmの中間転写媒体4を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表2に示す。
実施例1において、シリコーン変性2官能アクリレートUVモノマーUV3500(BYK社製、HLB=11):10部、シリコーン変性アクリル樹脂混合液にTEGO2200N(デグサ製エチレンオキサイド・ポロピレンオキサイド変性側鎖3官能アクリルモノマー):10部に変更し、TMP:33部及びM313:20部を、HDDA(1,6ヘキサンジオールジアクリレート):40部、TMP:20部に変更し、更に界面活性剤を表1に示すE(シリコーン樹脂界面活性剤、HLB=5)に変更したこと以外、実施例1と同様にして混合液を調製し、該混合液を用い、塗布ギャップ=7μmにて中間転写体上に塗工して、膜厚23μmの中間転写媒体5を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表2に示す。
12 溶液供給装置
12A 硬化性溶液
12B 硬化性溶液層
14 インクジェット記録ヘッド(付与手段)
14A インク滴
16 転写装置(転写手段)
18 紫外線照射装置
26 中間転写ドラム(中間転写体)
101 記録装置
Claims (9)
- 中間転写体と、
前記中間転写体上に形成され、吸液成分、及び紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含み、更に親水基/疎水基バランスが8以上18以下の界面活性剤として、側鎖型エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド変性のジメチルシロキサン界面活性剤であって、ポリプロピレングリコール変性又はポリエチレングリコールポリエーテル変性のアクリル、及び、ポリアルキレン変性アクリルから選ばれる何れかを側鎖又は主鎖に含むジメチルシロキサン界面活性剤を含む硬化性溶液層と、
前記中間転写体上に形成された前記硬化性溶液層に、インク滴を付与するインク付与手段と、
前記インク滴が付与された前記硬化性溶液層を記録媒体に接触させた後に、前記硬化性溶液層硬化性溶液層を前記中間転写体から剥離することにより、前記中間転写媒体から前記記録媒体に前記硬化性溶液層を転写する転写手段と、
前記硬化性溶液層硬化性溶液層が転写された記録媒体に、紫外線を照射する紫外線照射手段と、
を有することを特徴とする記録装置。 - 前記硬化性溶液層を構成する各成分を混合した混合液を中間転写体上に塗布することにより、該硬化性溶液層が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
- 中間転写体と、
前記中間転写体上に、吸液成分、及び紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含み、更に親水基/疎水基バランスが8以上18以下の界面活性剤として、側鎖型エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド変性のジメチルシロキサン界面活性剤であって、ポリプロピレングリコール変性又はポリエチレングリコールポリエーテル変性のアクリル、及び、ポリアルキレン変性アクリルから選ばれる何れかを側鎖又は主鎖に含むジメチルシロキサン界面活性剤を含む記録材料を供給して、硬化性溶液層を形成する硬化性溶液層形成手段と、
前記中間転写体上に形成された前記硬化性溶液層に、インク滴を付与するインク付与手段と、
前記インク滴が付与された前記硬化性溶液層を記録媒体に接触させた後に、前記硬化性溶液層硬化性溶液層を前記中間転写体から剥離することにより、前記中間転写媒体から前記記録媒体に前記硬化性溶液層を転写する転写手段と、
前記硬化性溶液層硬化性溶液層が転写された記録媒体に、紫外線を照射する紫外線照射手段と、
を有することを特徴とする記録装置。 - 吸液成分、及び紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含み、更に親水基/疎水基バランスが8以上18以下の界面活性剤として、側鎖型エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド変性のジメチルシロキサン界面活性剤であって、ポリプロピレングリコール変性又はポリエチレングリコールポリエーテル変性のアクリル、及び、ポリアルキレン変性アクリルから選ばれる何れかを側鎖又は主鎖に含むジメチルシロキサン界面活性剤を含むことを特徴とする記録材料。
- 前記硬化材料100質量部に対する前記吸液成分の含有量が、10質量部以上100質量部以下であり、前記硬化材料100質量部に対する前記界面活性剤の含有量が、0.01質量部以上30質量部以下であることを特徴とする請求項4に記載の記録材料。
- 前記界面活性剤の25℃における粘度が、10mPas以上2000mPas以下であることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の記録材料。
- 前記側鎖型エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド変性のジメチルシロキサン界面活性剤を0.1質量%以上30質量%以下含み、
さらに、多官能アクリルウレタンオリゴマー誘導体を5質量%以上30質量%以下と、溶解性パラメーターが10以下のエチレンオキサイド変性又はプロピレンオキサイド変性のアクリルモノマーを10質量%以上50質量%以下と、をそれぞれ含むことを特徴とする請求項4〜請求項6の何れか1項に記載の記録材料。 - 前記溶解性パラメーターが10以下のエチレンオキサイド変性又はプロピレンオキサイド変性のアクリルモノマーが、ポリプロピレングリコール又はポリエチレングリコール成分の何れかを含むポリエーテル変性多官能アクリルモノマーであることを特徴とする請求項7に記載の記録材料。
- 中間転写体と、前記中間転写体上に形成される硬化性溶液層と、前記中間転写体上に形成された前記硬化性溶液層に、インク滴を付与するインク付与手段と、前記インク滴が付与された前記硬化性溶液層を記録媒体に接触させた後に、前記硬化性溶液層硬化性溶液層を前記中間転写体から剥離することにより、前記中間転写媒体から前記記録媒体に前記硬化性溶液層を転写する転写手段と、前記硬化性溶液層硬化性溶液層が転写された記録媒体に、紫外線を照射する紫外線照射手段と、を有する記録装置における前記硬化性溶液層の形成に用いられることを特徴とする請求項4〜請求項8の何れか1項に記載の記録材料。
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