JP5391772B2 - 記録装置 - Google Patents
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Description
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、紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含有する第一紫外線硬化性溶液層、及び該第一紫外線硬化性溶液層上に一層以上形成され、紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含有し、吸液成分の含有率が前記第一紫外線硬化性溶液層における吸液成分の含有率よりも大きい他の紫外線硬化性溶液層、を含んで形成されたインク受容層と、
前記中間転写体上に形成された前記インク受容層に、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インク受容層上に、更に紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含む第二紫外線硬化性溶液層を形成する第二紫外線硬化性溶液層形成手段と、
前記インク受容層に形成された前記第二紫外線硬化性溶液層を記録媒体に接触させた後に、前記インク受容層を前記中間転写体から剥離することにより、前記中間転写体から前記記録媒体に前記インク受容層及び前記第二紫外線硬化性溶液層を転写する転写手段と、
前記インク受容層及び前記第二紫外線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。
前記第一紫外線硬化性溶液層の粘度は、前記第一紫外線硬化性溶液層に接する前記他の紫外線硬化性溶液層の粘度より小さいことを特徴とする請求項1に記載の記録装置である。
前記第一紫外線硬化性溶液層は、前記硬化材料としてシリコーン化合物を含み、
前記第一紫外線硬化性溶液層、前記他の紫外線硬化性溶液層、及び前記第二紫外線硬化性溶液層のうち、前記第一紫外線硬化性溶液層が最も多い質量の前記シリコーン化合物を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の記録装置である。
前記第一紫外線硬化性溶液層が含有する硬化材料が、溶解性パラメーターが8以上10未満のモノマーであることを特徴とすることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の記録装置である。
前記他の紫外線硬化性溶液層が含有する硬化材料が、溶解性パラメーターが10以上18以下のモノマーであることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の記録装置である。
前記第一紫外線硬化性溶液層の厚さが0.1μm以上20μm以下であることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の記録装置である。
前記第一紫外線硬化性溶液層の粘度が、10mPas以上500mPas以下であることを特徴とする記録装置である。
中間転写体と、
該中間転写体上に、紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含有する第一紫外線硬化性溶液層を形成し、更に該第一紫外線硬化性溶液層上に、紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含有し、インク吸液成分の含有率が前記第一紫外線硬化性溶液層におけるインク吸液成分の含有率よりも大きい他の紫外線硬化性溶液層を一層以上形成して、インク受容層を形成するインク受容層形成手段と、
前記中間転写体上に形成された前記インク受容層に、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インク受容層上に、更に紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含む第二紫外線硬化性溶液層を形成する第二紫外線硬化性溶液層形成手段と、
前記インク受容層に形成された前記第二紫外線硬化性溶液層を記録媒体に接触させた後に、前記インク受容層を前記中間転写体から剥離することにより、前記中間転写体から前記記録媒体に前記インク受容層及び前記第二紫外線硬化性溶液層を転写する転写手段と、
前記インク受容層及び前記第二紫外線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請求項7に記載の記録装置である。
本実施形態に係る記録装置の第一実施形態は、中間転写体と、前記中間転写体上に形成され、紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含有する第一紫外線硬化性溶液層、及び該第一紫外線硬化性溶液層上に一層以上形成され、紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含有し、吸液成分の含有率が前記第一紫外線硬化性溶液層における吸液成分の含有率よりも大きい他の紫外線硬化性溶液層、を含んで形成されたインク受容層と、前記中間転写体上に形成された前記インク受容層に、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インク受容層上に、更に紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含む第二紫外線硬化性溶液層を形成する第二紫外線硬化性溶液層形成手段と、前記インク受容層に形成された前記第二紫外線硬化性溶液層を記録媒体に接触させた後に、前記インク受容層を前記中間転写体から剥離することにより、前記中間転写体から前記記録媒体に前記インク受容層及び前記第二紫外線硬化性溶液層を転写する転写手段と、前記インク受容層及び前記第二紫外線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。
詳しくは、前記記録媒体に前記第一紫外線硬化性溶液層及び他の紫外線硬化性溶液層が転写されると、第一紫外線硬化性溶液層は表面層になり、画像が形成されている他の紫外線硬化性溶液層の保護層として機能する。その結果、吸液成分による吸湿・光沢低下離型阻害、反応性低下が抑制され、さらに粘度も自由に調整でき、より表面性の優れた画像が得られる。
本実施形態における中間転写体は円筒状でもベルト状でもよい。また、中間転写体から第一紫外線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、第一紫外線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・撥水性がいいものにする。(2)離型性が向上する外添剤・離型剤を添加する。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、転写及び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。
本実施形態における第一紫外線硬化性溶液層は、前記中間転写体に接して形成され、紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含み、吸液成分の含有量が50質量%以下であり、水に対する接触角が30°以上100°以下の層であることが好ましい。接触角が30°以上100°以下であると、中間転写体から第一紫外線硬化性溶液層が剥離しやすくなり、記録媒体へ効率的に転写される。前記接触角は60°以上100°以下であることが好ましい。ここで、接触角は塗布面上で硬化した塗膜の水接触角を測定して求められる。
以下、sp値が8以上10未満のモノマーを以下に示す。尚、( )内の数字はsp値である。
メトキシポリエチレングリコール(n=8):(9.3)、ラウリルアクリレート(8.7)、ペンタメチルピペリジルメタクリレート(8.7)、エトキシフェニルアクリレート(9.6)、テトラヒドロフルアクリレート(9.2)、ジシクロペンタニルアクリレート(9.3)、ジまたはトリプロピレンクリコールアクリレート(9以上9.5以下)、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(9.6)、各種ポリエテイレングリコールジアクリレート(9.5以上9.7以下)、アクリル酸ビニロキシエトキシ)エチル(8.7)、及びそのメタクリル酸誘導体(8.7)、エチレンオキサンド変性ポリプロピレングリコールジメタクリレート(8.2)、ネオペンチルグリコールジアクリレート(9.4)、トリシクロデカンメタノールジアクリレート(9.7)、ポリプピレングリコール(8.2)、グリセンプロポキシトトリアクリレート(9.2)、トリメチロールエトキシトリアクリレート(9.1)、トリメチロールプロパントリアクリレート(9.9)など各種ポリエーテル変性、脂環式アクリレート類からなるものが挙げられ、これを混合・分散してなる塗工液を予めラジカル系重合剤等と混合してクリアー液として使用することが好ましい。
第一紫外線硬化性溶液層における透明フィラーの含有量は、強度と分散性、UV透過性の点で、1質量%以上30質量%以下が好ましく、5質量%以上20質量%以下がより好ましい。
本実施形態における他の紫外線硬化性溶液層は、紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含み、吸液成分の含有率が前記第一紫外線硬化性溶液層における吸液成分の含有率よりも大きい。該他の紫外線硬化性溶液層における吸液成分の含有量は5質量%以上50質量%以下であることが好ましく、10質量%以上40質量%以下がより好ましい。
他の紫外線硬化性溶液層に含まれる硬化材料としては、紫外線を照射することにより硬化するものであれば特に限定されないが、sp値が10以上18未満(10以上14未満がより好ましい。)のモノマーであることが好ましい。以下、sp値が10以上14 未満のモノマーを以下に示す。尚、( )内の数字はsp値である。
アクロイルモルフィリン(10.9)、ビニリホルムアミド(13.5)、ヒドロキシエチルアクッルアミド(10.6)、アクリル酸(11.1)及び共重合体、ヒドキシアクリロイロキシプロピルメタクリレート(11.7)、ペンタエリスリトーツトリアクリレート(11.5)、ペンタエリスルトーツテトラアクリレート(10.3)などが挙げられる。これに柔軟性の優れるウレタンアクリル、ポリエーテル誘導体、ポリエステル誘導体などのもつアクリル酸コモノマー、オリゴマー類を併用して用いる。
このように、他の紫外線硬化性溶液層がインク吸液成分を含有することによって、速やかにインク液体成分(例えば、水、水性溶媒)が、樹脂層に取り込まれ画像が固定化するため、インク間の境界部での混色が抑制され、画像ムラ性が抑制され、さらには転写時の圧力によるインクの転写ムラが軽減される。
具体的には、インクとして水性インクを用いる場合は、吸液成分として吸水材料を用いることが好ましい。また、インクとして油性インクを用いる場合は、吸液成分として吸油材料を用いることが好ましい。
また、前記第一紫外線硬化性溶液層に接する他の紫外線硬化性溶液層の粘度は、100mPas以上50000mPas以下が好ましく、100mPas以上5000mPas以下がより好ましい。
ラジカル重合開始剤としては、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、ベンジル系、トリアジン系、ベンゾイルホスホン、ベンゾイルアミン系などが挙げられる。
また、カチオン重合開始剤としては、スルホニウム塩系、ジアゾニウム塩系、ヨードニウム塩系が挙げられる。
一方、従来は後加工で表面層(保護層)をつけ、表面の平滑性・光沢・耐湿性などを保持するが、本実施形態に係る中間転写媒体は、第一紫外線硬化性溶液層が表面層(保護層)になり、簡便に画像形成される。
また、第一紫外線硬化性溶液層と他の紫外線硬化性溶液層の厚みは、合計して5μm以上20μm以下であることが好ましい。該厚みが5μm未満では十分な吸液性が得られない場合がある。また、20μmを超えると、画質が低下する場合がある。また、第一紫外線硬化性溶液層の層厚は、他の紫外線硬化性溶液層の層厚よりも小さいほうが好ましい。他の紫外線硬化性溶液層の層厚のほうが小さい場合、十分なインク吸液性を得られず画質が悪化する場合がある。
図1は、参考例に係る記録装置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、インク受容層形成手段を有する第二実施形態の一例であり、例えば、無端ベルト状の中間転写ベルト10(中間転写体)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上に第一紫外線硬化性溶液層用の第一硬化性溶液12Aを供給し第一紫外線硬化性溶液層12B(第一紫外線硬化性溶液層)を形成する第一紫外線硬化性溶液供給装置(インク受容層形成手段)12、中間転写ベルト10上に形成された第一紫外線硬化性溶液層の上に他の紫外線硬化性溶液層用の他の硬化性溶液13Aを供給し他の紫外線硬化性溶液層13Bを形成する他の紫外線硬化性溶液供給装置(インク受容層形成手段)13、中間転写ベルト10上に形成された他の紫外線硬化性溶液層13B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)、第一紫外線硬化性溶液層12B及び画像Tが形成された他の紫外線硬化性溶液層13Bを記録媒体Pに接触させ圧力を加えることにより、第一紫外線硬化性溶液層12B及び画像Tが形成された他の紫外線硬化性溶液層13B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表面に残留する第一紫外線硬化性溶液層12B、他の紫外線硬化性溶液層13B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及び13により、中間転写ベルト10表面に第一硬化性溶液12A及び他の硬化性溶液13Aを供給して、第一紫外線硬化性溶液層12B、他の紫外線硬化性溶液層13Bを形成する。
以上のようにして、参考例に係る記録装置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。
紫外線硬化性インクの粘度は、1.5mPa・s以上30mPa・s以下が好ましく、1.5mPa・s以上20mPa・s以下の範囲がより好ましい。ヘッド吐出性の観点からは、インクの粘度は20mPa・s以下が好ましい。
なお、下記実施例1は、参考例である。
硬化剤含有シリコーン変性アクリル樹脂HC1001(東芝シリコーン製、粘度=40mPas、sp値=8.0)を紫外線硬化モノマー液1とした。
以下の組成の混合液を紫外線硬化モノマー液2(粘度=2500mPas)とした。
・シリコーン変性アルキレンジアクリル(紫外線硬化モノマー、TEGO2200N、デグサ製、sp値=8.5):41.0質量%
・ポリアクリル酸ナトリウムAQCS粒子(吸液成分、分子量700万、数平均粒子径5μm):57.0質量%
・ポリグリセリン脂肪酸エステル(乳化剤:PE64):1.0質量%
・光重合開始剤イルガキュア271):1.0質量%
・テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFEフィルム:厚み=200μm、旭硝子社製)を中間転写体とした。
中間転写体上にローラ塗布ユニットにより、上記紫外線硬化モノマー液1を塗布することで、第一紫外線硬化性溶液層を形成した(平均膜厚4μm)。更に第一紫外線硬化性溶液層上にローラ塗布ユニットにより、上記紫外線硬化モノマー液2を塗布して他の紫外線硬化性溶液層(平均膜厚7μm)を形成して、中間転写媒体1を得た。
得られた中間転写媒体1を、図1で第一紫外線硬化性溶液供給装置12及び他の紫外線硬化性溶液供給装置13を有していない構成の記録装置に、中間転写ベルト10として装着し、中間転写媒体1(他の紫外線硬化性溶液層)上に、インクジェットヘッドにより、ベタ&2dotライン画像を印字(解像度1200×1200dpi、ドロップサイズ2pL)し、熱圧力(40℃、0.5MPa/cm2)によりアート紙へ転写仮画像を形成した。更に得られた画像にメタルハライドランプ(240W/cm)で紫外線照射(積算光量で200mJ/cm2)して画像を形成した。
アート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。
また、アート紙へ転写された画像について、碁盤目試験により100カッターカット目よりテープ剥離率を求めた。
○:転写効率が90%以上で、テープ剥離性が10%未満である。
△:転写効率が80%以上90%未満となる、又はテープ剥離性が10%を超え20%未満の何れかになる(転写効率が80%未満又はテープ剥離性が20%以上の何れかになる場合を除く。)。
×:転写効率が80%未満又はテープ剥離性が20%以上の何れかになる。
得られた画像の光沢は村上色彩研究所製)デジタル光沢度計GM26D(入射角=75°)により測定して初期光沢とした。更に得られた画像を28℃、85%RHの条件下に12時間放置して光沢を測定し、放置後光沢とした。初期光沢及び放置後光沢から以下の基準で光沢変化を評価した。その結果を表1に示す。
○:放置後光沢の初期光沢からの光沢低下率が10%未満のもの。
△:放置後光沢の初期光沢からの光沢低下率が10%以上20%未満のもの。
×:放置後光沢の初期光沢からの光沢低下率が初期光沢から20%以上のもの。
中間転写体上にローラ塗布ユニットにより、上記紫外線硬化モノマー液2を塗布することで、紫外線硬化性溶液層(平均膜厚10μm)のみを形成して、中間転写媒体2を得た。
中間転写媒体2を用い、実施例1と同様の評価を実施した。その結果を表1に示す。
12 第一紫外線硬化性溶液供給装置
12A 第一硬化性溶液
12B 第一紫外線硬化性溶液層
13 他の紫外線硬化性溶液供給装置
13A 他の硬化性溶液
13B 他の紫外線硬化性溶液層
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
101 記録装置
Claims (8)
- 中間転写体と、
前記中間転写体上に形成され、紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含有する第一紫外線硬化性溶液層、及び該第一紫外線硬化性溶液層上に一層以上形成され、紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含有し、吸液成分の含有率が前記第一紫外線硬化性溶液層における吸液成分の含有率よりも大きい他の紫外線硬化性溶液層、を含んで形成されたインク受容層と、
前記中間転写体上に形成された前記インク受容層に、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インク受容層上に、更に紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含む第二紫外線硬化性溶液層を形成する第二紫外線硬化性溶液層形成手段と、
前記インク受容層に形成された前記第二紫外線硬化性溶液層を記録媒体に接触させた後に、前記インク受容層を前記中間転写体から剥離することにより、前記中間転写体から前記記録媒体に前記インク受容層及び前記第二紫外線硬化性溶液層を転写する転写手段と、
前記インク受容層及び前記第二紫外線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。 - 前記第一紫外線硬化性溶液層の粘度は、前記第一紫外線硬化性溶液層に接する前記他の紫外線硬化性溶液層の粘度より小さいことを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
- 前記第一紫外線硬化性溶液層は、前記硬化材料としてシリコーン化合物を含み、
前記第一紫外線硬化性溶液層、前記他の紫外線硬化性溶液層、及び前記第二紫外線硬化性溶液層のうち、前記第一紫外線硬化性溶液層が最も多い質量の前記シリコーン化合物を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の記録装置。 - 前記第一紫外線硬化性溶液層が含有する硬化材料が、溶解性パラメーターが8以上10未満のモノマーであることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の記録装置。
- 前記他の紫外線硬化性溶液層が含有する硬化材料が、溶解性パラメーターが10以上18以下のモノマーであることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の記録装置。
- 前記第一紫外線硬化性溶液層の厚さが0.1μm以上20μm以下であることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の記録装置。
- 前記第一紫外線硬化性溶液層の粘度が、10mPas以上500mPas以下であることを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の記録装置。
- 中間転写体と、
該中間転写体上に、紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含有する第一紫外線硬化性溶液層を形成し、更に該第一紫外線硬化性溶液層上に、紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含有し、インク吸液成分の含有率が前記第一紫外線硬化性溶液層におけるインク吸液成分の含有率よりも大きい他の紫外線硬化性溶液層を一層以上形成して、インク受容層を形成するインク受容層形成手段と、
前記中間転写体上に形成された前記インク受容層に、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インク受容層上に、更に紫外線を照射することにより硬化する硬化材料を含む第二紫外線硬化性溶液層を形成する第二紫外線硬化性溶液層形成手段と、
前記インク受容層に形成された前記第二紫外線硬化性溶液層を記録媒体に接触させた後に、前記インク受容層を前記中間転写体から剥離することにより、前記中間転写体から前記記録媒体に前記インク受容層及び前記第二紫外線硬化性溶液層を転写する転写手段と、
前記インク受容層及び前記第二紫外線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。
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