CN101531106B - 图像记录用组合物、图像记录用墨水组和记录装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像记录用组合物、图像记录用墨水组和记录装置，所述组合物包含在施加外部刺激时能够固化的固化性材料、和具有阳离子官能团的阳离子树脂。

Description

图像记录用组合物、图像记录用墨水组和记录装置
技术领域
本发明涉及图像记录用组合物、图像记录用墨水组和记录装置。
背景技术
喷墨记录系统已知是利用墨水记录图像和数据等的记录系统之一。喷墨记录系统的原理是通过经喷嘴、狭缝或多孔膜等喷射液体或熔融固体形式的墨水，从而在由纸、布或膜制成的介质上形成图像。已经提出了各种喷射墨水的方法，包括其中利用静电引力使墨水喷射的所谓的电荷控制系统；其中利用压电器件的振动压力使墨水喷射的所谓的按需喷墨(drop-on-demand)系统(压力脉冲系统)；其中利用由高温形成气泡并使其成长而产生的压力使墨水喷射的所谓的热喷墨系统；等等。利用这些系统可以得到具有极高精度的图像或数据的记录材料。
为在包括渗透性介质和非渗透性介质在内的各种记录介质上进行具有高精度的图像或数据的记录，一种先将图像记录在中间转印体上然后将该图像转印到记录介质上的方法已被应用在使用墨水的记录系统(包括前述喷墨记录系统)之中。
日本特开2000-343808号公报提出了以下系统：在将诸如吸水性不同的聚合物、尺寸不同的聚合物和交联度不同的聚合物等多种粉末聚合物的混合物供给到中间转印体上的同时进行记录。
日本特开2000-94654号公报提出了以下系统：在将诸如多糖聚合物、褐藻酸和角叉菜胶的颗粒等与墨水接触时能够提高墨水粘度的固体颗粒供给到中间体上的同时进行记录。
日本特开2003-57967号公报提出了以下系统：将图像从中间转印体转印到记录介质上，所述中间转印体上形成有疏水性树脂颗粒层，并且使墨水(例如，SD(慢干)型染料)保持在疏水性树脂颗粒层中形成的空隙内。
日本特开2002-370347号公报提出了以下系统：将图像从中间转印体转印到记录介质上，图像通过向空隙型墨水吸收层上喷射染料墨水形成在中间转印体上，所述墨水吸收层通过利用湿法施加无机颗粒或亲水性聚合物等而形成在中间转印体上。
日本特开2002-321443号公报提出了一种具有多孔墨水吸收层的喷墨中间转印介质，所述多孔墨水吸收层含有热塑性树脂颗粒和非热塑性树脂颗粒，并通过在不高于热塑性树脂颗粒的最低成膜温度(MFT)的温度下将所述多孔墨水吸收层干燥而形成。
日本特开2001-10114号公报提出了一种记录装置，其中将图像从中间转印体转印到记录介质上，图像通过提供具有高电阻率并且能够在与液体接触时提高其粘度的粉末、然后使所述粉末与液体接触而形成在中间转印体上。
日本特开平11-188858号公报提出了一种记录装置：其中将图像从保持有粘度增大的液滴的中间转印体转印到转印位置处的记录介质上，所述液滴的粘度通过将液滴喷射到施加至中间转印体上的粉末上而提高，所述粉末可由液滴溶解或溶胀，并能够增加液滴的粘度。
日本特开2001-212956号公报提出了一种记录方法，其中将施加于中间转印体的墨水和液体转印到记录介质上，在将来自印刷版的墨水或飞行中的墨滴转印到中间转印体上之前将液体施加在中间转印体上，并使墨水附着于已经施加至中间转印体上的液体上。
日本特开2001-315426号公报提出了一种喷墨印刷方法，其中印刷的材料通过以接触方式将图像从图像保持体转印到记录介质上而生产，所述图像通过利用静电场的喷墨系统由图像保持体表面上的油性墨水(oily ink)形成。
日本特开2005-170036号公报提出了一种喷墨记录方法，所述方法包括将降低着色墨水流动性的第一材料施加到中间转印体上；通过将着色墨水从记录头施加到其上已施加有所述第一材料的中间转印体上而形成墨水图像；和将所述墨水图像转印到记录介质上，其中在转印前将能够增加图像耐磨性的第二材料施加在所述中间转印体上。
发明内容
考虑到提供图像记录用组合物、图像记录用墨水组和记录装置，本发明得以完成，所述图像记录用组合物可以在多种记录介质(无论是渗透性介质还是非渗透性介质)上形成图像，并可抑制墨水模糊且具有高精细度。
具体而言，本发明的目的可通过下列手段得以实现。
1.一种图像记录用组合物，所述图像记录用组合物包含在施加外部刺激时能够固化的固化性材料、和具有阳离子官能团的阳离子树脂。
根据本发明的该方面，可以在多种记录介质(无论是渗透性介质还是非渗透性介质)上形成图像，并可抑制墨水模糊且具有高精细度。
2.根据1所述的图像记录用组合物，其中，所述阳离子树脂是交联树脂。
根据本发明的该方面，可以改善组合物中的阳离子树脂的稳定性，并可以形成进一步抑制墨水模糊且具有高精细度的图像。
3.根据1所述的图像记录用组合物，其中，所述阳离子树脂是吸液性树脂。
根据本发明的该方面，可以抑制墨水的扩散，并可以形成进一步抑制墨水模糊且具有高精细度的图像。
4.根据1所述的图像记录用组合物，其中，所述阳离子树脂相对于所述组合物的总量的含量为约5重量％～约50重量％。
根据本发明的该方面，可以形成进一步抑制墨水模糊且具有高精细度的图像，而不会损害所述组合物的涂布能力。
5.根据1所述的图像记录用组合物，其中，所述固化性材料选自由以下物质组成的组：在用紫外线照射时能够固化的紫外线固化性材料、在用电子束照射时能够固化的电子束固化性材料、和用热能够固化的热固化性材料。
根据本发明的该方面，可以以高速顺利地进行非渗透性介质的记录。
6.一种图像记录用墨水组，所述图像记录用墨水组包含墨水和根据1所述的图像记录用组合物。
根据本发明的该方面，可以在多种记录介质(无论是渗透性介质还是非渗透性介质)上形成图像，并可抑制墨水模糊且具有高精细度。
7.一种记录装置，所述记录装置包括：
中间转印体；
供给单元，所述供给单元将图像记录用组合物供给至所述中间转印体，所述图像记录用组合物包含在施加外部刺激时能够固化的固化性材料、和具有阳离子官能团的阳离子树脂；
喷射单元，所述喷射单元将墨水喷射到固化性层上，所述固化性层由已经供给到所述中间转印体上的所述图像记录用组合物形成；
转印单元，所述转印单元将所述固化性层从所述中间转印体转印至记录介质；和
刺激施加单元，所述刺激施加单元施加使所述固化性层固化的刺激。
根据本发明的该方面，可以在多种记录介质(无论是渗透性介质还是非渗透性介质)上形成图像，并可抑制墨水模糊且具有高精细度。
8.根据7所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中所含有的所述阳离子树脂是交联树脂。
根据本发明的该方面，可以改善组合物中的阳离子树脂的稳定性，并可以形成进一步抑制墨水模糊且具有高精细度的图像。
9.根据7所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中所含有的所述阳离子树脂是吸液性树脂。
根据本发明的该方面，可以抑制墨水的扩散，并可以形成进一步抑制墨水模糊且具有高精细度的图像。
10.根据7所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中的所述阳离子树脂相对于所述组合物的总量的含量为约5重量％～约50重量％。
根据本发明的该方面，可以形成进一步抑制墨水模糊且具有高精细度的图像，而不会损害所述组合物的涂布能力。
11.根据7所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中所含有的所述固化性材料选自由以下物质组成的组：在用紫外线照射时能够固化的紫外线固化性材料、在用电子束照射时能够固化的电子束固化性材料、和用热能够固化的热固化性材料。
根据本发明的该方面，可以以高速顺利地进行非渗透性介质的记录。
12.一种记录装置，所述记录装置包括：
供给单元，所述供给单元将图像记录用组合物供给至记录介质，所述图像记录用组合物包含在施加外部刺激时能够固化的固化性材料、和具有阳离子官能团的阳离子树脂；
喷射单元，所述喷射单元将墨水喷射到固化性层上，所述固化性层由已经供给到所述记录介质上的所述图像记录用组合物形成；和
刺激施加单元，所述刺激施加单元施加使所述固化性层固化的刺激。
根据本发明的该方面，可以在多种记录介质(无论是渗透性介质还是非渗透性介质)上形成图像，并可抑制墨水模糊且具有高精细度。
13.根据12所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中所含有的所述阳离子树脂是交联树脂。
根据本发明的该方面，可以改善组合物中的阳离子树脂的稳定性，并可以形成进一步抑制墨水模糊且具有高精细度的图像。
14.根据12所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中所含有的所述阳离子树脂是吸液性树脂。
根据本发明的该方面，可以抑制墨水的扩散，并可以形成进一步抑制墨水模糊且具有高精细度的图像。
15.根据12所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中的所述阳离子树脂相对于所述组合物的总量的含量为约5重量％～约50重量％。
根据本发明的该方面，可以形成进一步抑制墨水模糊且具有高精细度的图像，而不会损害所述组合物的涂布能力。
16.根据12所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中所含有的所述固化性材料选自由以下物质组成的组：在用紫外线照射时能够固化的紫外线固化性材料、在用电子束照射时能够固化的电子束固化性材料、和用能够热固化的热固化性材料。
根据本发明的该方面，可以以高速顺利地进行非渗透性介质的记录。
附图说明
基于下列附图将对本发明的示例性实施方式进行详细描述，其中：
图1是显示根据本发明第一示例性实施方式的记录装置的结构图；
图2是显示根据本发明第二示例性实施方式的记录装置的结构图；
图3是显示根据本发明第三示例性实施方式的记录装置的结构图；和
图4是显示根据本发明第四示例性实施方式的记录装置的结构图。
具体实施方式
下面，将参考附图说明本发明的示例性实施方式。在全部附图中，具有相同功能的部件具有相同的附图标记，并省略重复说明。
(第一示例性实施方式)
图1是显示根据本发明的第一示例性实施方式的记录装置的结构图。
如图1所示，根据第一示例性实施方式的记录装置101包括例如中间转印鼓10；供给单元12，所述供给单元12通过供给至少包含施加外部刺激(能量)时能够固化的固化性材料的图像记录用组合物12A而在中间转印鼓10上形成固化性层12B；喷墨记录头14，所述喷墨记录头14通过将墨滴14A喷射到固化性层12B上形成图像T；转印单元16，所述转印单元16通过将记录介质P置于中间转印鼓10上并对其施加压力而将其上形成有图像T的固化性层12B转印到记录介质P上；和刺激施加单元18，所述刺激施加单元18施加刺激，通过该刺激使已转印到记录介质P上的固化性层12B固化。
此外，在转印单元16沿中间转印鼓10旋转方向的下游处布置清洁单元20，所述清洁单元20除去来自中间转印鼓10的表面上残留的固化性层12B的残余物和诸如来自记录介质P的纸屑等附着在中间转印鼓10上的附着物。
中间转印鼓10可以具有例如圆筒形基体和覆盖该圆筒形基体表面的表面层。中间转印鼓10可以具有等于或大于记录介质P宽度的宽度(轴向长度)。
圆筒形基体的材料包括例如铝、不锈钢(SUS)和铜等。
用于表面层的材料包括例如各种树脂(例如聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚砜和氟基树脂)、各种橡胶(例如腈橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯橡胶、丁二烯橡胶、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯、聚氨酯橡胶、表氯醇橡胶、丙烯酸橡胶、硅橡胶和氟橡胶)等等。表面层可以具有单层结构或叠层结构。
供给单元12在图像记录用组合物12A所储存于其中的外壳12C中包括例如用于将图像记录用组合物12A供给到中间转印鼓10的供给辊12D和用于调整由供给的图像记录用组合物12A形成的固化性层12B的厚度的刮刀12E。
供给单元12中的供给辊12D可以以连续的方式与中间转印鼓10接触，或者可以被布置成与中间转印鼓10分开。此外，供给单元12可以从独立的供给系统(图中未示出)向外壳12C中供给图像记录用组合物12A，从而使图像记录用组合物12A可以连续供给。
在此，图像记录用组合物12A中包含的“在施加外部刺激(能量)时能够固化的固化性材料”是指通过外部刺激能够固化成为“固化性树脂”的材料。这种材料的具体实例包括固化性单体、固化性大分子单体、固化性低聚物和固化性预聚物。这些材料的详细情况将在后面说明。
供给单元的结构不限于上述构造，并且可以是利用已知的供给方法的那些构造，所述已知的供给方法包括诸如棒涂机涂布、喷涂、喷墨涂布、气刀涂布、刮刀涂布和辊涂等涂布方法。
喷墨记录头14包括例如用于每种颜色的记录头，其中包括用于喷射黑色墨水的记录头14K、用于喷射青色墨水的记录头14C、用于喷射品红墨水的记录头14M和用于喷射黄色墨水的记录头14Y，它们沿中间转印鼓10旋转方向从上游侧按此顺序排列。当然，记录头14的结构不限于上述构造，并且可以仅包括记录头14K、14C、14M和14Y中的一个。
例如，每个记录头14都优选宽度等于或大于记录介质P的宽度的线型喷墨记录头，但是也可以是常规的扫描型喷墨记录头。每个记录头14喷射墨水的方法可以是能够喷射墨水的任何方法，例如是压电元件驱动法和加热元件驱动法。
例如，每个记录头14都可以被安排成沿中间转印鼓10旋转方向从上游依次串联排列的记录头14K、记录头14C、记录头14M和记录头14Y。
每个记录头14都可以以此方式排列，使得中间转印鼓10的表面和记录头的喷嘴面之间的距离例如是大约0.3mm～大约0.7mm。此外，例如可将每个记录头14布置成其纵向与中间转印鼓10的旋转方向交叉(理想地为垂直方式)。
转印设备16包括加压辊16A，其被布置成使加压辊16A压靠在中间转印鼓10上。加压辊16A可以由例如与中间转印鼓10所使用的材料相似的材料制成。
刺激施加单元18根据图像记录用组合物12A中包含的固化性材料的种类选择。具体而言，例如，当固化性材料是使用紫外线照射时能够固化的材料时，则使用利用紫外线照射图像记录用组合物12A(或由图像记录用组合物12A形成的层12B)的紫外线照射单元作为刺激施加单元18。当固化性材料是使用电子束照射时能够固化的材料时，则使用利用电子束照射图像记录用组合物12A(或由固化性材料形成的层12B)的电子束照射单元作为刺激施加单元18。此外，当材料是加热时能够固化的材料时，则使用对图像记录用组合物12A(或由图像记录用组合物12A形成的层12B)加热的加热单元作为刺激施加单元18。
紫外线照射单元可以是例如金属卤化物灯、高压水银灯、超高压水银灯、深紫外线灯(deep ultraviolet-ray lamp)、从外部利用微波紫外线激光器而不使用电极激发水银灯的灯、氙气灯和紫外线发光二极管(UV-LED)等。
使用紫外线照射的条件不受特别限制，只要包含在使用紫外线照射时能够固化的材料的图像记录用组合物12A(或者由图像记录用组合物12A形成的层12B)能够完全固化即可，可以根据在使用紫外线照射时能够固化的材料的种类或由图像记录用组合物12A形成的层12B的厚度等进行选择。例如，照射可以在下述条件下进行：使用高压水银灯以120W/cm的输出功率密度照射2秒。
电子束照射单元可以是例如扫描型单元或幕式(curtain-type)单元。幕式电子束照射单元是下述装置，其中在灯丝处产生的热电子被真空室中的栅极引出，并用高电压(例如70kV～300kV)加速从而形成电子流，该电子流经过窗箔(window foil)释放到大气中。电子束的波长通常短于1nm，电子束的能量可达数兆电子伏(Mev)，但是通常使用的电子束具有皮米(pm)数量级的波长和数十keV(千电子伏)到数百keV的能量。
使用电子束的照射条件不受特别限制，只要图像记录用组合物12A(或者由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B)能够完全固化即可，可以根据电子束固化性材料的种类或固化性层12B的厚度等进行选择。例如，照射可以使用剂量为5千戈瑞(kGy)～100千戈瑞的电子束进行。
加热单元可以是例如卤素灯、陶瓷加热器、尼克罗姆镍铬合金线加热器、微波加热器和红外线灯等。也可以使用利用电磁感应法的加热装置。
加热的条件不受特别限制，只要包含可加热固化的材料的图像记录用组合物12A(或者由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B)能够完全固化即可，可以根据可加热固化的材料的种类和固化性层12B的厚度等进行选择。例如，加热可以在大气中在200℃的温度下进行5分钟。
上述“完全固化”的状态是指即使在将具有渗透性的纸张(普通纸)放在已经通过刺激施加单元18固化的固化性层12B上并在其上施加200g的载荷也不会发生转印的状态。
记录介质P可以是渗透性介质(例如普通纸和涂层纸等)或非渗透性介质(例如美术纸和树脂膜等)。当然，记录介质并不局限于此，还可以是诸如半导体基板等其它工业产品。
下面将说明使用根据本示例性实施方式的记录装置101的图像记录方法。
在根据本示例性实施方式的记录装置101中，中间转印鼓10受到驱动而旋转，图像记录用组合物12A从供给单元12供给到中间转印鼓10的表面上，从而形成固化性层12B。
固化性层12B的厚度没有特别的限制，可以为1μm～50μm，优选为2μm～20μm，更优选为3μm～10μm。在图像浓度较低(墨水喷射量较少，例如，0.1g/m2～1.5g/m2)时，优选将固化性层12B的厚度调节至最小水平(例如，1μm～5μm)，在图像浓度较高(墨水喷射量较多，例如4g/m2～15g/m2)时，优选将层厚调节至例如4μm～10μm的厚度。
此外，例如，当固化性层12B具有墨滴14A无法穿过其厚度到达固化性层12B的底部的厚度时，在固化性层12B转印到记录介质P上之后墨滴14A存在于固化性层12B中的部分将不会被暴露，因此固化后缺乏墨滴14A的区域可以起到保护层的作用。
接下来，将由喷墨记录头14喷射的墨滴14A施加在已被供给到中间转印鼓10上的固化性层12B上。喷墨记录头14根据图像信息将墨滴14A施加在固化性层12B中的预定位置。
在此情况下，由喷墨记录头14喷射墨滴14A在具有刚体的中间转印鼓10上进行。因此，墨滴14A的喷射是在鼓的表面没有弯曲的状态下在固化性层12B上进行。
随后，将记录介质P夹在中间转印鼓10和转印单元16之间，并对固化性层12B施加压力，从而将其上具有由墨滴14A形成的图像的固化性层12B转印到记录介质P上。
接下来，借助固化性树脂，通过刺激施加单元18施加刺激使固化性层12B固化，由此将由墨滴14A形成的图像T定影在记录介质P上。以此方式，将具有由墨滴14A形成的图像T的固化性树脂层(图像层)形成在记录介质P上。
然后，通过清洁单元20除去中间转印鼓10表面上残留的固化性层12B残余物和附着物，固化性层12B已经从中间转印鼓10转印到记录介质P上。通过由供给单元12向中间转印鼓10上供给图像记录用组合物12A和形成固化性层12B，反复执行该图像记录过程。
如前所述，图像记录在根据本示例性实施方式的记录装置101中进行。
(第二示例性实施方式)
图2是显示根据本发明的第二示例性实施方式的记录装置的结构图。
如图2所示，根据第二示例性实施方式的记录装置102具有替代第一示例性实施方式中的中间转印鼓10的中间转印带22。
例如，中间转印带22由两个支撑辊22A和加压辊16B(转印单元16)旋转支撑，同时由中间转印带内侧施加张力。
中间转印带22具有等于或大于记录介质P宽度的宽度(轴向长度)。中间转印带22可以由各种树脂(例如聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚砜和氟基树脂)、各种橡胶(例如腈橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯橡胶、丁二烯橡胶、丁基橡胶、氯磺化聚乙烯、聚氨酯橡胶、表氯醇橡胶、丙烯酸橡胶、硅橡胶和氟橡胶)等形成。中间转印带22可以具有单层结构或叠层结构。中间转印带22可以具有由诸如氟基树脂或硅橡胶等防粘性材料形成的表面层。
每个记录头14都位于中间转印带22不弯曲的区域内，记录头的喷嘴面与中间转印带22的表面之间的距离例如为大约0.7mm～大约1.5mm。
转印单元16包括例如一对加压辊16A和16B，它们隔着中间转印带22彼此相对放置。
在根据本示例性实施方式的记录装置102中，墨滴14A由喷墨记录头14喷射并施加到已经在中间转印带22上形成的固化性层12B上。
由喷墨记录头14喷射墨滴14A在中间转印带22不弯曲的区域中进行。因此，将墨滴14A在所述带表面没有弯曲的状态下喷射在固化性层12B上。
由于其它物品与第一示例性实施方式中的相似，因此在此省略对它们的说明。
(第三示例性实施方式)
图3是显示根据本发明的第三示例性实施方式的记录装置的结构图。
如图3所示，根据第三示例性实施方式的记录装置103包括第二刺激施加单元24，它用于在将固化性层12B转印到记录介质P上之前部分固化其上由墨滴14A形成有图像的固化性层12B。
第二刺激施加单元24例如布置在沿中间转印带22旋转方向的喷墨记录头14的下游和转印设备16的上游。
第二刺激施加单元24可以按照与刺激施加单元18相似的方式根据图像记录用组合物12A中所包括的固化性材料的种类选择。具体而言，例如，当固化性材料是利用紫外线能够固化的材料时，则使用利用紫外线照射图像记录用组合物12A(或由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B)的紫外线照射单元作为第二刺激施加单元24。当固化性材料是利用电子束固化的材料时，则使用照射图像记录用组合物12A(或由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B)的电子束照射单元作为第二刺激施加设备24。此外，当固化性材料是加热时能够固化的材料时，则使用对图像记录用组合物12A(或由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B)加热的加热单元作为第二刺激施加单元24。
第二刺激施加单元24施加紫外线、电子束或加热的条件不受特别限制，可以根据固化性材料的种类、固化性层的厚度等进行选择，只要其上由喷墨记录头14施加有墨滴14A的固化性层12B在通过转印单元16由中间转印鼓10转印到记录介质P时能够部分固化即可。
在此示例性实施方式中，第二刺激施加单元24被布置在喷墨记录头14的下游和转印设备16的上游，但第二刺激施加单元24也可以被布置在喷墨记录头14的上游。当第二刺激施加单元24被布置在喷墨记录头14的上游时，墨滴14A将由喷墨记录头14喷射到已经部分固化从而具有增大的粘度的固化性层12B上。因此，墨滴14A在固化性层12B中的扩散可以得到进一步抑制，可以形成具有更高精细度的图像。
此处“部分固化”状态是指其中固化性材料没有“完全固化”，但是与被供给到中间转印体上时完全液体状态的固化性材料相比固化到一定程度的状态。固化性材料是否处于“部分固化”状态可以通过下述方法来确定。即，在将固化性层12B转印到置于固化性层12B上的具有渗透性的纸张(例如普通纸)时，若不施加载荷则无法转印，而施加200g的载荷则可以转印，这可以确定固化性层12B是部分固化的。
在如上所述的根据本示例性实施方式的记录装置103中，在将由喷墨记录头14喷射的墨滴14A施加在已经供给到中间转印鼓10上的固化性层12B之后，固化性层12B由第二刺激施加单元24部分固化，随后固化性层12B通过转印设备16转印到记录介质P上。转印时，固化性层12B处于部分固化的状态(即具有一定程度的刚性)并被转印到记录介质P上。
由于其它物品与第一示例性实施方式中的相似，因此在此省略对它们的说明。
(第四示例性实施方式)
图4是显示根据本发明的第四示例性实施方式的记录装置的结构图。
如图4所示，根据第四示例性实施方式的记录装置104具有其中图像直接形成在记录介质P上的结构(直接记录系统)。
记录装置104包括例如供给单元12，所述供给单元12将包含在施加外部刺激(能量)时能够固化的固化性材料和吸油性材料的图像记录用组合物12A供给到记录介质P上以便由图像记录用组合物12A形成固化性层12B；喷墨记录头14，所述喷墨记录头14通过将墨滴14A喷射在固化性层12B上形成图像T；和刺激施加单元18，所述刺激施加单元18施加刺激以固化固化性层12B。
此外，记录装置104还包括传送记录介质P的传送带13。传送带13可以是例如与第二示例性实施方式中的中间转印带22相似的环状带。例如，传送带13由三个支撑辊13A旋转支撑，同时由所述传送带内侧施加张力。传送带13通过旋转按照箭头所示的方向传送由存储容器(图中未示出)等供给的记录介质P。
在记录装置104中，固化性层12B由以供给单元12供给的图像记录用组合物12A形成在传送带13所传送的记录介质P的表面上。随后，由喷墨记录头14根据图像信息喷射墨滴14A，图像T通过供给到记录介质P上形成的固化性层12B上的墨滴14A而形成。最后，固化性层12B利用刺激施加单元18固化，包括由墨滴14A形成的图像T的固化性树脂层(图像层)被形成在记录介质P上。
由于其它物品与第一示例性实施方式中的相似，因此在此省略对它们的说明。
在如上所述的根据这些示例性实施方式的记录装置中，将图像记录用组合物12A施加在中间转印鼓10、中间转印带22或记录介质P上，由此形成固化性层12B。在向固化性层12B施加墨滴14A来形成图像T之后(在第一至第三示例性实施方式中是在进一步将固化性层12B转印到记录介质P之后)，完全固化其上形成有图像的固化性层12B。此时，固化性层12B中所包含的固化性材料将被固化成“固化的树脂”。因此，图像可以在各种记录介质P上形成，无论记录介质P是非渗透性介质还是渗透性介质。
具体而言，在使用中间转印系统的第一至第三示例性实施方式的记录装置中，其上形成图像T的中间转印体(中间转印鼓10或中间转印带22)上的固化性层12B被转印在记录介质P上。因此，例如，当固化性层12B具有墨滴14A无法从中穿过而到达固化性层12B的底部的厚度时，墨滴14A存在于已经转印到记录介质P上的固化性层12B中的部分(对应于图像T的部分)不会暴露，而固化性层12B的缺乏墨滴14A的部分在固化后可以起到保护层的作用，由此可以增强图像的保存性。
另一方面，在根据第四示例性实施方式的记录装置中，由于采用了将图像记录用组合物12A直接供给到记录介质P上的系统(直接记录系统)，因此记录装置的结构得到简化，从而能够高速、低成本地形成图像。
此外，在上述的示例性实施方式的各记录装置中，可以使用包含在施加外部刺激时能够固化的固化性材料和具有阳离子官能团的阳离子树脂的图像记录用组合物12A。当将墨滴14A施加至由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B上时，墨滴14A中含有的记录材料(优选包含阴离子分散剂的颜料、具有阴离子官能团的自分散型颜料、阴离子染料等；详细内容将在后面描述)与图像记录用组合物12A中所含有的阳离子树脂的阳离子官能团相互作用(例如，记录材料和阳离子树脂形成盐、记录材料的反荷离子与阳离子树脂的离子交换等)，由此降低由图像记录用组合物12A形成的固化性层12B中的墨滴14A中的记录材料的溶解性、分散性或流动性，或抑制记录材料的扩散。由此，在被固化前将由墨滴14A形成的图像固定在由图像记录用组合物12A形成的层12B上。结果，可以形成具有高精细度且抑制墨水模糊的图像。
下面，详细描述图像记录用组合物12A。另外，省略符号说明。
所述图像记录用组合物包含在施加外部刺激时能够固化的固化性材料、和具有阳离子官能团的阳离子树脂。
固化性材料包括紫外线固化性材料、电子束固化性材料和热固化性材料等。与其它类型的材料相比，紫外线固化性材料易于固化并且固化速率高，因此易于处理。电子束固化性材料可以在不使用聚合引发剂的情况下固化，因此易于控制固化后层的着色状况。热固化性材料可以在不使用大型装置的情况下固化。在本发明中，固化性材料不限于此，也可以使用能够用湿气或氧等固化的材料。
通过固化紫外线固化性材料获得的“紫外线固化性树脂”包括例如丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、马来酰亚胺树脂、环氧树脂、氧杂环丁烷树脂、聚醚树脂和聚乙烯醚树脂。图像记录用组合物12A含有紫外线固化性单体、紫外线固化性大分子单体、紫外线固化性低聚物和紫外线固化性预聚物中的至少一种。此外，图像记录用组合物12A优选含有促进紫外线固化反应的紫外线聚合引发剂。为促进聚合反应，图像记录用组合物12A还可以含有反应助剂或聚合促进剂等。
紫外线固化性单体包括例如自由基固化性材料，例如醇/多元醇/氨基醇的丙烯酸酯、醇/多元醇的甲基丙烯酸酯、丙烯酸脂肪族酰胺、丙烯酸脂环族酰胺和丙烯酸芳香族酰胺；阳离子固化性材料，例如环氧单体、氧杂环丁烷单体和乙烯基醚单体。紫外线固化性大分子单体、紫外线固化性低聚物和紫外线固化性预聚物包括通过对这些单体以一定聚合度聚合制备的那些材料和自由基固化性材料，例如通过向环氧、聚氨酯、聚酯或聚醚骨架中加入丙烯酰基或甲基丙烯酰基形成的环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯甲基丙烯酸酯和聚酯甲基丙烯酸酯。
当固化反应通过自由基反应而进行时，可以使用的紫外线聚合引发剂包括例如二苯甲酮、噻吨酮型引发剂、苄基二甲基酮缩醇、α-羟基酮、α-羟基烷基苯基酮、α-氨基酮、α-氨基烷基苯基酮、单酰基氧化膦、二酰基氧化膦、羟基二苯甲酮、氨基二苯甲酮、二茂钛型引发剂、肟酯型引发剂和羟苯基乙酸酯型引发剂等。
此外，当固化反应通过阳离子反应而进行时，可以使用的紫外线聚合引发剂包括例如芳基锍盐、芳基重氮盐、二芳基碘盐、三芳基锍盐、丙二烯离子络合衍生物和三嗪型引发剂等。
通过固化电子束固化性材料而得到的“电子束固化性树脂”例如包括丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂和硅酮树脂等。该情况中的固化性材料12A含有电子束固化性单体、电子束固化性大分子单体、电子束固化性低聚物和电子束固化性预聚物中的至少一种。
电子束固化性单体、电子束固化性大分子单体、电子束固化性低聚物和电子束固化性预聚物的实例包括与前述的紫外线固化性材料类似的材料。
通过固化热固化性材料而得到的“热固化性树脂”包括环氧树脂、聚酯树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂和醇酸树脂等。该情况中的图像记录用组合物12A含有热固性单体、热固性大分子单体、热固性低聚物和热固性预聚物中的至少一种。此外，聚合时可以加入固化剂。为促进热固化反应，图像记录用组合物12A还可含有热聚合引发剂。
热固性单体例如包括苯酚、甲醛、双酚A、表氯醇、三聚氰酸酰胺、脲、诸如甘油等多元醇和诸如邻苯二甲酸酐、马来酸酐和己二酸等酸。热固性大分子单体、热固性低聚物和热固性预聚物包括通过将上述单体聚合到预定聚合度获得的那些材料、环氧预聚物和聚酯预聚物等。
热聚合引发剂例如包括质子酸/路易斯酸等酸、碱性催化剂和金属催化剂等。
固化性材料不受限制，只要所述材料可以通过诸如紫外线、电子束和热等外部能量固化(例如，作为聚合反应进行的结果)即可。考虑到提高图像记录速度，优选具有高固化速率的材料(例如，具有高聚合反应速率的材料)。该固化性材料的实例包括照射固化性材料(诸如上述的紫外线固化性材料、电子束固化性材料)。
从提高对中间转印体等的湿润性的角度考虑，可以使用硅、氟等对固化性材料进行改性。此外，考虑到固化速率和固化度，固化性材料优选包含多官能度的预聚物。
从形成具有高精细度的图像的角度考虑，固化性材料优选具有较小的因固化反应导致的收缩。此外，从抑制因固化反应而导致的收缩的角度考虑，优选固化性材料的柔软性不要太高。固化性材料的粘度优选大于或等于5mPa·s。
阳离子树脂是具有阳离子官能团的树脂，阳离子官能团的优选例子包括衍生自胺(一级、二级和三级)、鎓盐(季铵盐、磷鎓盐)、胍(guanide)、双胍(biguanide)和含有氮原子的杂芳环等的基团。
阳离子树脂的优选例子包括聚胺类化合物(例如聚烯丙胺、聚乙烯亚胺、聚醚胺、聚乙烯胺、聚二烯丙胺和聚二甲基烯丙胺)、聚(甲基)丙烯酸二甲基氨基甲基酯化合物、阳离子改性的聚丙烯酰胺类化合物(例如聚丙烯基二烷基氨基烷基酰胺和其中聚烯丙胺部分共聚的聚丙烯酰胺)、聚乙烯基吡啶、聚乙烯基脒、用季铵盐改性的聚合物(例如，聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚二烯丙基甲基乙基硫酸铵、聚丙烯基烷基铵烷基酯和聚甲基丙烯基烷基铵烷基酯)和胍聚合物(例如胍-甲醛缩合物)。
这些化合物可以是通过用酸处理这些化合物而得到的(部分)中和盐化合物。
此外，阳离子树脂可以是具有阳离子官能团的单体的均聚物，也可以是具有阳离子官能团的单体和其他一种或多种单体(例如，具有阴离子官能团的单体和非离子单体)的共聚物。
具有阳离子官能团的单体的优选例子包括烯丙胺、乙撑亚胺、乙烯胺、二烯丙基胺、二甲基烯丙胺、丙烯酸氨基烷基酯、甲基丙烯酸氨基烷基酯、丙烯氨基烷基酰胺、甲基丙烯氨基烷基酰胺、乙烯基吡啶、乙烯基脒、二烯丙基二甲基氯化铵、二烯丙基甲基乙基硫酸铵、(甲基)丙烯酸烷基铵、胍和环己烷双胍。
具有阴离子官能团的单体的优选例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基烷基酯、(甲基)丙烯酸硫氧基烷基酯、苯乙烯磺酸、4-乙烯基苯甲酸、萘磺酸和单-2-甲基丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸酯。
非离子单体的优选例子包括(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、氧化烯(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯和丙烯腈等。
具有阳离子官能团的单体与其他一种或多种单体的比例(摩尔比：具有阳离子官能团的单体/其他一种或多种单体)例如为20/80～100/0(优选为40/60～100/0)。
阳离子树脂可以是非交联树脂，也可以是交联树脂，不过考虑到其在图像记录用组合物中的保存稳定性和形成具有高精细度的图像的能力，优选交联树脂。可以通过在合成树脂时以0.1重量％～5重量％的量加入多官能单体、使用催化剂以引起聚合物之间的反应、或使用金属等以引起聚合物之间的离子结合等而使聚合物交联。
阳离子树脂可以是吸液性树脂。当阳离子树脂是吸液性树脂时，待施用的墨水中的液体成分(主要是溶剂或分散介质(载体液体))被吸收，并且墨水的扩散受到抑制，由此抑制墨水的模糊。此外，还可以提高记录图像的速度。当被吸收的液体是水类物质时，可通过使阳离子树脂与具有亲水性官能团的单体如(甲基)丙烯酸共聚，或者通过用高亲水性官能团改性阳离子树脂的一部分而获得具有吸液性的树脂。
吸液性树脂是指当被吸收的液体是水类物质时，能够以相对于树脂的重量吸收80重量％以上的水的树脂。吸液性可由吸收前的树脂的重量与吸收后的树脂的重量的差来计算。
阳离子树脂可以溶解在图像记录用组合物中，不过，考虑到其在图像记录用组合物中的保存稳定性和形成具有高精细度的图像的能力，优选以与前述交联树脂类似的方式以不溶性颗粒的形式分散在图像记录用组合物中。当阳离子树脂是颗粒形式时，从形成具有高精细度的图像的观点考虑，体积平均粒径优选为0.05μm～20μm，更优选为0.1μm～15μm，进一步优选为0.2μm～10μm。
此外，阳离子树脂的重均分子量例如为大于或等于5000(优选大于或等于20000)。
此外，阳离子树脂的含量(在所述材料中的固体物的浓度)相对于图像记录用组合物的总量优选为5重量％(或约5重量％)～50重量％(或约50重量％)，更优选10重量％～45重量％。当阳离子树脂的含量低于上述范围时，墨水中记录材料(着色材料)的定影性太低，而当阳离子树脂的含量超过上述范围时，图像记录用组合物的保存稳定性和涂布性可能会恶化。
图像记录用组合物中可以包含的其他成分包括吸附墨水中的成分(例如，着色材料)的成分，但并不限于此。
吸附墨水中的成分(例如，着色材料)的成分包括二氧化硅、氧化铝、沸石等。该成分的比率大约为0重量％～30重量％。
此外，图像记录用组合物可包含溶解或分散有助于固化反应的主要成分(例如单体、大分子单体、低聚物、预聚物或聚合引发剂)的水或有机溶剂。然而，主要成分的含量例如为大于或等于30重量％，优选大于或等于60重量％，更优选大于或等于90重量％。
此外，图像记录用组合物可包含各种类型的着色材料以控制固化性层的颜色。
下面将说明图像记录用组合物的特性。
考虑到涂布图像记录用组合物的容易性和固定墨滴14A的容易性，图像记录用组合物的粘度优选为30mPa·s～100,000mPa·s，更优选为50mPa·s～50,000mPa·s，进而更优选为100mPa·s～10,000mPa·s。此外，图像记录用组合物的粘度优选高于墨水的粘度。
此外，图像记录用组合物优选在常温(例如25℃)为低挥发性的或不挥发性的。此处，具有低挥发性是指在大气压下沸点为200℃以上。此外，具有不挥发性是指在大气压下沸点为300℃以上。这同样适用于以下说明。
用在本发明中的墨水可以是水性墨水或油性墨水，不过从环境性的观点考虑时优选水性墨水。水性墨水(以下简称为墨水)包含溶剂(如水或水溶性有机溶剂)和记录材料。必要时墨水还可以含有其他添加剂。
作为记录材料，通常使用着色材料。尽管染料和颜料都是可用的，不过颜料是优选的。有机颜料和无机颜料都可以用作所述颜料，黑色颜料包括炭黑颜料如炉黑、灯黑、乙炔黑和槽法炭黑等。除黑色颜料和三原色(青色、品红色和黄色)颜料以外，还可以使用诸如红、绿、蓝、褐和白等特定颜色的颜料、诸如金色颜料和银色颜料等具有金属光泽的颜料、无色或浅色的增量颜料。也可以使用为本示例性实施方式新合成的颜料。
此外，也可以使用通过将染料或颜料粘附在由二氧化硅、氧化铝或聚合物珠形成的核的表面上而形成的颗粒、染料的不溶性色淀化产物、着色乳液或着色乳胶等作为颜料。
黑色颜料的具体实例包括RAVEN 7000、RAVEN 5750、RAVEN5250、RAVEN 5000 ULTRAII、RAVEN 3500、RAVEN 2000、RAVEN 1500、RAVEN 1250、RAVEN 1200、RAVEN 1190 ULTRAII、RAVEN 1170、RAVEN 1255、RAVEN 1080和RAVEN 1060(商品名；Columbian Carbon制造)；REGAL 400R、REGAL 330R、REGAL 660R、MOGUL L、BLACKPEARLS L、MONARCH 700、MONARCH 800、MONARCH 880、MONARCH 900、MONARCH 1000、MONARCH 1100、MONARCH 1300和MONARCH 1400(商品名；Cabot Corporation制造)；COLOR BLACKFW1、COLOR BLACK FW2、COLOR BLACK FW2V、CLOR BLACK 18、COLOR BLACK FW200、COLOR BLACK S150、COLOR BLACK S160、COLOR BLACK S170、PRINTEX 35、PRINTEX U、PRINTEX V、PRINTEX 140U、PRINTEX 140V、SPECIAL BLACK 6、SPECIAL BLACK5、SPECIAL BLACK 4A和SPECIAL BLACK 4(商品名；Degussa制造)；和No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF-88、MA 600、MA 7、MA 8和MA 100(商品名；Mitsubishi Chemical Corporation制造)，但是不局限于此。
青色颜料的具体实例包括C.I.PIGMENT BLUE-1、-2、-3、-15、-15:1、-15:2、-15:3、-15:4、-16、-22和-60，但是不局限于此。
品红色颜料的具体实例包括C.I.PIGMENT RED-5、-7、-12、-48、-48:1、-57、-112、-122、-123、-146、-168、-177、-184、-202和C.I.PIGMENTVIOLET-19，但是不局限于此。
黄色颜料的具体实例包括C.I.PIGMENT YELLOW-1、-2、-3、-12、-13、-14、-16、-17、-73、-74、-75、-83、-93、-95、-97、-98、-114、-128、-129、-138、-151、-154和-180，但是不局限于此。
当使用颜料作为着色材料时，组合使用分散剂是有利的。可以用在本发明中的分散剂包括聚合分散剂、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。
作为聚合分散剂，同时具有亲水结构部分和疏水结构部分的聚合物是适合使用的。同时具有亲水结构部分和疏水结构部分的聚合物可以是缩合型聚合物或加成型聚合物。缩合型聚合物包括已知的聚酯型分散剂。加成型聚合物包括具有α，β-烯式不饱和基团的单体的加聚物。理想的聚合分散剂可以通过将具有α，β-烯式不饱和基团和亲水基团的单体与具有α，β-烯式不饱和基团和疏水基团的单体共聚获得。此外，也可以使用具有亲水基团和α，β-烯式不饱和基团的单体的均聚物。
具有α，β-烯式不饱和基团和亲水基团的单体包括具有羧基、磺酸基、羟基或磷酸基等的单体。其具体实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、衣康酸单酯、马来酸、马来酸单酯、富马酸、富马酸单酯、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、磺化乙烯基萘、乙烯醇、丙烯酰胺、磷酸甲基丙烯酰氧基乙酯、磷酸二甲基丙烯酰氧基乙酯、甲基丙烯酰氧基乙基苯基酸磷酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯和二甲基丙烯酸二乙二醇酯。
具有α，β-烯式不饱和基团和疏水基团的单体包括苯乙烯、诸如α-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯等苯乙烯衍生物、乙烯基环己烷、乙烯基萘、乙烯基萘衍生物、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸环烷基酯、巴豆酸烷基酯、衣康酸二烷基酯和马来酸二烷基酯。
用作聚合分散剂的共聚物的优选实例包括苯乙烯-苯乙烯磺酸共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯基萘-马来酸共聚物、乙烯基萘-甲基丙烯酸共聚物、乙烯基萘-丙烯酸共聚物、丙烯酸烷基酯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸烷基酯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸苯酯-甲基丙烯酸共聚物和苯乙烯-甲基丙烯酸环己酯-甲基丙烯酸共聚物。此外，可以将具有聚氧化乙烯基团或羟基的单体与这些聚合物共聚。
上述聚合分散剂可以具有例如2,000～50,000的重均分子量。
这些颜料分散剂可以单独使用，也可以两种或多于两种组合使用。分散剂的加入量根据颜料种类有很大的不同，但是通常相对于颜料量为0.1重量％～100重量％。
也可以使用本身能够溶解在水中的自分散性颜料作为着色材料。本身能够溶解在水中的自分散性颜料是指颜料的表面具有许多可溶于水的基团并能在没有聚合分散剂存在的条件下分散在水中的颜料。具体而言，自分散性颜料可以通过对普通颜料进行诸如酸/碱处理、偶合剂处理、聚合物接枝处理、等离子处理或氧化/还原处理等表面改性处理而获得。
此外，除了上述经表面改性处理的颜料之外，水中自分散性颜料还包括CAB-O-JET-200、CAB-O-JET-300、IJX-157、IJX-253、IJX-266、IJX-273、IJX-444、IJX-55和CABOT 260(商品名；Cabot Corporation制造)，和MICROJET BLACK CW-1和CW-2(商品名；Orient ChemicalIndustries，Ltd.制造)。
自分散性颜料优选在颜料表面上至少具有作为官能团的磺酸、磺酸盐、羧酸或羧酸盐。自分散性颜料更优选是颜料表面上至少具有作为官能团的羧酸或羧酸盐的颜料。
此外，也可以使用由树脂涂覆的颜料。这种颜料被称为微胶囊颜料，包括可商购的由DIC Corporation或Toyo Ink Manufacturing Co.，Ltd.，等制造的微胶囊颜料，也可以使用为本示例性实施方式试验性制备的微胶囊颜料。
此外，也可以使用通过将前述聚合物材料物理吸附或化学结合到上述颜料上而制备的树脂分散型颜料。
记录材料包括染料，例如亲水性阴离子染料、直接染料、阳离子染料、反应性染料和聚合染料，和油溶性染料；使用染料着色的蜡粉末、树脂粉末或乳液；荧光染料和荧光颜料、红外吸收剂和紫外吸收剂；由诸如铁氧体和磁铁矿等铁磁物质代表的磁性物质；由氧化钛和氧化锌代表的半导体或光催化剂；和其它有机和无机电子材料颗粒。
在这些记录材料中，考虑到用图像记录用组合物中所含有的阳离子树脂有效防止墨水的扩散和抑制墨水模糊，使用阴离子分散剂(例如前述的阴离子表面活性剂)的颜料、具有阴离子官能团(例如，磺酸、磺酸盐、羧酸或羧酸盐，如上所述)的自分散型颜料和阴离子染料作为记录材料是最优选的。
相对于墨水的量，记录材料的含量(浓度)处于例如5重量％～30重量％的范围内。
记录材料的体积平均粒径处于例如10nm～1,000nm的范围内。
记录材料的体积平均粒径是指记录材料颗粒自身的粒径，或者在将诸如分散剂等添加剂粘附于记录材料颗粒上时，是指包括粘附于其上的添加剂的记录材料颗粒的粒径。作为体积平均粒径的测量设备，可以使用Microtrac UPA粒径分布分析仪9340(商品名；Leeds&Northrup制造)。测量通过将4ml墨水放入测量室中并按照预定测量方法测量来进行。作为测量时输入的数据，可以使用墨水粘度作为粘度，使用记录材料的密度作为分散颗粒的密度。
水溶性有机溶剂包括多元醇、多元醇衍生物、含氮溶剂、醇、含硫溶剂等。
水溶性有机溶剂的具体实例包括多元醇，例如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、三乙二醇、1，5-戊二醇、1，2-己二醇、1，2，6-己三醇、甘油和三羟甲基丙烷；糖醇，例如木糖醇；和糖类，例如木糖、葡萄糖和半乳糖。
多元醇衍生物包括乙二醇单甲醚、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、丙二醇单丁醚、二丙二醇单丁醚和二甘油的氧化乙烯加合物。
含氮溶剂包括吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、环己基吡咯烷酮和三乙醇胺。
醇包括诸如乙醇、异丙醇、丁醇和苯甲醇等醇。
含硫溶剂包括硫代二乙醇、硫代二甘油、环丁砜和二甲基亚砜。
水溶性有机溶剂也可以是碳酸丙二酯和碳酸乙二酯。
所述水溶性有机溶剂可以单独使用，也可以两种或多于两种组合使用。水溶性有机溶剂的含量处于例如1重量％～70重量％的范围内。
所述的水优选是离子交换水、超纯水、蒸馏水、超滤水等，以防止水被杂质污染。
墨水中可以使用的其他添加剂包括表面活性剂。
表面活性剂包括各种阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂。其中，优选使用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
阴离子表面活性剂的实例包括烷基苯磺酸盐、烷基苯基磺酸盐、烷基萘磺酸盐、高级脂肪酸盐、高级脂肪酸酯的硫酸酯盐、高级脂肪酸酯的磺酸盐、高级醇醚的硫酸酯盐、高级醇醚的磺酸盐、高级烷基硫代琥珀酸盐、聚氧乙烯烷基醚羧酸酯、聚氧乙烯烷基醚硫酸酯、磷酸烷基酯和聚氧乙烯烷基醚磷酸酯。其中，优选十二烷基苯磺酸酯、异丙基萘磺酸酯、单丁基苯基酚单磺酸酯、单丁基二苯基磺酸酯和二丁基苯基酚二磺酸酯。
非离子表面活性剂的实例包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯脂肪酸酰胺、烷基烷醇酰胺、聚乙二醇聚丙二醇嵌段共聚物、乙炔二醇(acetyleneglycol)和乙炔二醇的聚氧乙烯加合物。其中，优选聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯十二烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、脂肪酸烷基醇酰胺、聚乙二醇聚丙二醇嵌段共聚物、乙炔二醇和乙炔二醇的聚氧乙烯加合物。
另外，也可以使用诸如聚硅氧烷氧化乙烯加合物等硅基表面活性剂、诸如全氟烷基羧酸酯、全氟烷基磺酸酯和氧化乙烯全氟烷基醚等氟基表面活性剂，和诸如刺孢青霉酸(spiculisporic acid)、鼠李糖脂、溶血卵磷脂等生物表面活性剂。
这些表面活性剂可以单独使用，也可以两种或多于两种组合使用。此外，考虑到溶解性，表面活性剂的亲水亲油平衡(HLB)例如在3～20的范围内。
这些表面活性剂的加入量例如处于0.001重量％～5重量％的范围内，优选处于0.01重量％～3重量％的范围内。
另外，墨水可以包括用于调整墨水渗透性的渗透剂；用于控制诸如喷墨性质等墨水特性的聚乙烯亚胺、多胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、乙基纤维素和羧甲基纤维素等；和用于调整墨水导电性和pH值的诸如氢氧化钾、氢氧化钠和氢氧化锂等碱金属化合物。此外，如果需要，还可以向墨水中加入pH缓冲剂、抗氧剂、抗菌剂、粘度控制剂、电导体、紫外线吸收剂、螯合剂。
下面将说明墨水的特性。
墨水的表面张力可以处于例如20mN/m～45mN/m的范围内。
此处，表面张力的值是指通过使用Wilhelmy表面张力计(KyowaInterface Science Co.，Ltd.制造)在23℃和55％相对湿度(RH)条件下获得的值。
墨水粘度可以处于例如1.5mPa·s～30mPa·s的范围内。
此处，粘度值是指通过使用粘度计RHEOMAT 115(商品名；ContravesAG制造)在测量温度为23℃、剪切速率为1400s-1条件下获得的值。
本发明中的墨水并不限于上述组成。此外，例如除了记录材料外，墨水还可以包含诸如液晶材料和电子材料等功能材料。
此外，在本发明的上述示例性实施方式的每一种情况中，通过根据图像数据由各个喷墨记录头有选择地喷射黑色、黄色、品红和青色的墨滴，从而在记录介质上记录全色图像。然而，本发明的示例性实施方式不限于在记录介质上记录字符或图像，它们通常适用于任何类型的工业用液体喷射(喷液)设备。
实施例
下面将参考实施例更加详细地说明本发明。然而，本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
使用具有与上述第二实施方式(参见图2)相似构造的记录装置，通过由供给单元向中间转印带上供给图像记录用组合物形成固化性层，并由各个记录头向该固化性层上喷射各种颜色的墨水。接下来，在将固化性层转印到记录介质上并通过提供来自刺激施加单元的刺激来固化转印的固化性层之后进行印刷。上述过程的条件如下。
印刷如下进行：使用辊涂机在氟被覆树脂带上形成厚度为10μm的“固化性层”，通过用于各种颜色的压电头(分辨率600dpi)将四种颜色的墨水喷射到所述固化性层上。之后，通过使纸张与其上具有“固化性层”的树脂带紧密接触而将“固化性层”转印至美术纸(OK Kinfuji(商品名)，由Oji Paper Co.，Ltd.制造)上，然后在转印的同时使用金属卤化物灯在1.5kW的输出下通过紫外线照射使“固化性层”固化。
中间转印带：0.1mm厚；350mm宽；通过用氟基树脂涂布外径为168mm的聚酰亚胺环状带而形成(处理速度：400mm/s)
供给单元：凹版印刷辊涂机(固化性层的厚度：10μm)
记录头：压电方式的记录头(分辨率600dpi(dpi：每1英寸的点数；以下相同))
转印单元(加压辊)：通过用氟基树脂涂布直径为30mm的钢管而形成(对中间转印带的压力：线压3kgf/cm)
刺激施加单元：金属卤化物灯(最大输出：1.5kW)
记录介质：美术纸(OK Kinfuji(商品名)，由Oji Paper Co.，Ltd.制造)
图像记录用组合物和各种颜色的墨水根据下述过程制备。
图像记录用组合物
·聚氨酯丙烯酸酯(固化性材料)          45重量份
·丙烯酰基吗啉(固化性材料)            35重量份
·2-羟基-2-甲基-苯丙酮(光聚合引发剂)  1重量份
·苯乙烯-甲基丙烯酸二甲基氨基甲基酯部分中和盐共聚物(共聚比为1∶1，交联，非吸水性)                   20重量份
利用球磨机将上述成分混合并分散，以获得粘度为1,200mPa·s的图像记录用组合物。
黑色墨水
·炭黑                              5重量份
·阴离子分散剂(JONCRYL 680(商品名)，由BASF制造)
1重量份
·二乙二醇                          20重量份
·1，2-丁二醇                       3.5重量份
·SURFINOL 465(商品名，由Nissin Chemical Industry Co.，Ltd.得到)
1.5重量份
·纯水                              60重量份
将上述成分混合，并向其中加入NaOH以控制其pH值，然后用2-μm过滤器过滤混合物，从而得到黑色墨水。
青色墨水
·铜酞菁颜料                        4重量份
·阴离子分散剂(JONCRYL 67(商品名)，由BASF制造)
0.5重量份
·三乙二醇                          14重量份
·甘油                              15重量份
·四甲基癸炔二醇氧化乙烯加合物      2.0重量份
·1，3-丁二醇                       3重量份
·纯水                              60重量份
将上述成分混合，并向其中加入NaOH以控制其pH值，然后用2-μm过滤器过滤混合物，从而得到青色墨水。
品红色墨水
·喹吖啶酮类品红色颜料              5重量份
·阴离子分散剂(DISPERBYK-190(商品名)，由BYK-Chemie GmbH制造)
0.5重量份
·丙二醇                                10重量份
·二乙二醇                              15重量份
·2，2-丁氧基乙氧基乙醇                 4.5重量份
·纯水                                  65重量份
将上述成分混合，并向其中加入NaOH以控制其pH值，然后用2-μm过滤器过滤混合物，从而得到品红色墨水。
黄色墨水
·偶氮类黄色颜料                         5重量份
·阴离子分散剂(SOLSPERSE 20000(商品名)，由LubrizolCorporation制造)                             0.5重量份
·四乙二醇                               12重量份
·三乙二醇单丁基醚                       8.5重量份
·1，2-己二醇                            4重量份
·氧化乙烯十二烷基醚                     0.5重量份
·纯水                                   70重量份
将上述成分混合，并向其中加入NaOH以控制其pH值，然后用2-μm过滤器过滤混合物，从而得到黄色墨水。
比较例1
以与实施例1类似的方式制备图像记录用组合物，不同之处在于不使用苯乙烯-甲基丙烯酸二甲基氨基甲基酯部分中和盐共聚物。使用由此制得的图像记录用组合物以与实施例1类似的方式进行印刷。
实施例2
以与实施例1类似的方式制备图像记录用组合物，不同之处在于使用阳离子改性的聚丙烯酰胺(被二甲基氨基乙基基团取代，交联，非吸水性)代替苯乙烯-甲基丙烯酸二甲基氨基甲基酯部分中和盐共聚物。除了使用由此制得的图像记录用组合物外，以与实施例1类似的方式进行印刷。
实施例3
按照下述方法制备图像记录用组合物和各色墨水。印刷以与实施例1类似的方式进行，不同之处在于使用由此制得的图像记录用组合物和墨水。在实施例3中，在树脂带上形成的“由图像记录用组合物形成的固化性层”的厚度为12μm。
图像记录用组合物
·聚氧化乙烯二丙烯酸酯                         40重量份
·聚氨酯丙烯酸酯                               40重量份
·IRGACURE 184(商品名，由Ciba Specialty Chemicals，Inc.制造)
2.0重量份
·聚丙烯酸二甲基氨基甲基酯部分中和盐-聚丙烯酰胺共聚物(共聚比为3∶1，交联，非吸水性)                           20重量份
利用球磨机将上述成分混合并分散，获得粘度为3,500mPa·s的“图像记录用组合物”。
黑色墨水
·具有羧酸基团的自分散炭黑(CABOJET 300(商品名)，由Cabotcorporation制造)                                    5重量份
·甘油                                            15重量份
·聚乙二醇400                                     20重量份
·2，2-丁氧基乙氧基乙醇                           3.5重量份
·氧化乙烯-氧化丙烯嵌段聚合物                     1.5重量份
·纯水                                            55重量份
将上述成分混合，并向其中加入NaOH以控制其pH值，然后用2-μm过滤器过滤混合物，从而得到黑色墨水。
青色墨水
·具有磺酸基团的自分散型铜酞菁颜料(CABOJET 250C(商品名)，由Cabot Corporation制造)                              4重量份
·二乙二醇                                        15重量份
·N-甲基-2-吡咯烷酮                               5重量份
·三乙二醇单丁基醚                                7重量份
·SURFINOL 465(商品名，可由Nissin Chemical Industry Co.，Ltd.得到)
2.0重量份
·纯水                                    60重量份
将上述成分混合，并向其中加入NaOH以控制其pH值，然后用2-μm过滤器过滤混合物，从而得到青色墨水。
品红色墨水
·具有磺酸基团的自分散型喹吖啶酮类品红色颜料(CABOJET 260M(商品名)，由Cabot Corporation制造)               5重量份
·乙二醇                                     5重量份
·甘油                                       5重量份
·四乙二醇                                   10重量份
·SURFINOL 440(商品名，可由Nissin Chemical Industry Co.，Ltd.得到)                                            0.7重量份
·SURFINOL 485(商品名，可由Nissin Chemical Industry Co.，Ltd.得到)                                            0.8重量份
·纯水                                        74重量份
将上述成分混合，并向其中加入NaOH以控制其pH值，然后用2-μm过滤器过滤混合物，从而得到品红色墨水。
黄色墨水
·具有磺酸基团的自分散型偶氮类黄色颜料(CABOJET 270Y(商品名)，由Cabot Corporation制造)                       5重量份
·二乙二醇                                      15重量份
·丙二醇                                        6.5重量份
·1，2-己二醇                                   4重量份
·氧化乙烯十八烷基醚                            1.5重量份
·纯水                                          68重量份
将上述成分混合，并向其中加入NaOH以控制其pH值，然后用2-μm过滤器过滤混合物，从而得到黄色墨水。
实施例4
按照下述方法制备图像记录用组合物。除了使用由此制得的图像记录用组合物外，以与实施例3类似的方式进行印刷。
图像记录用组合物
·羟乙基丙烯酰胺                                  30重量份
·聚氨酯丙烯酸酯                                  40重量份
·IRGACURE 754(商品名，由Ciba Specialty Chemicals，Inc.制造)
2.0重量份
·聚丙烯胺部分中和盐(平均分子量50,000；用CH3COOH中和，非交联，非吸水性)                                     25重量份
利用球磨机将上述成分混合并分散，获得粘度为2,500mPa·s的“图像记录用组合物”。
实施例5
按照下述方法制备图像记录用组合物。除了使用由此制得的图像记录用组合物外，以与实施例1类似的方式进行印刷。
图像记录用组合物
·聚氨酯丙烯酸酯                                 50重量份
·丙烯酰基吗啉                                   44重量份
·2-羟基-2-甲基-苯丙酮                           2重量份
·聚甲基丙烯酸二甲基氨基甲基酯部分中和盐(用HCl中和，交联，非吸水性)                                            4重量份
利用球磨机将上述成分混合并分散，获得粘度为850mPa·s的“图像记录用组合物”。
实施例6
按照下述方法制备图像记录用组合物。除了使用由此制得的图像记录用组合物外，以与实施例1类似的方式进行印刷。
图像记录用组合物
·聚氨酯丙烯酸酯                                  25重量份
·丙烯酰基吗啉                                    15重量份
·2-羟基-2-甲基-苯丙酮                            0.2重量份
·聚甲基丙烯酸二甲基氨基甲基酯部分中和盐(平均分子量：500,000；用CH3COOH中和，非交联，非吸水性)            60重量份
利用球磨机将上述成分混合并分散，获得粘度为15,000mPa·s的“图像记录用组合物”。
实施例7
按照下述方法制备图像记录用组合物。除了使用由此制得的图像记录用组合物外，以与实施例1类似的方式进行印刷。
图像记录用组合物
·聚氨酯丙烯酸酯                                30重量份
·2-羟基-2-甲基-苯丙酮                          0.1重量份
·聚甲基丙烯酸二甲基氨基甲基酯部分中和盐(用CH3COOH中和，交联，非吸水性)                                     35重量份
·硅油                                          35重量份
利用球磨机将上述成分混合并分散，获得粘度为300mPa·s的“图像记录用组合物”。
实施例8
按照下述方法制备图像记录用组合物。除了使用由此制得的图像记录用组合物外，以与实施例1类似的方式进行印刷。
图像记录用组合物
·聚氨酯丙烯酸酯                                 20重量份
·聚乙二醇300二丙烯酸酯                          60重量份
·IRGACURE 754(商品名，由Ciba Specialty Chemicals，Inc.制造)
0.7重量份
·聚丙烯酸-聚丙烯酸二甲基氨基乙基酯部分中和盐(用NaOH和CH3COOH中和，交联，吸水性)                           20重量份
利用球磨机将上述成分混合并分散，获得粘度为400mPa·s的“图像记录用组合物”。
实施例9
按照下述方法制备图像记录用组合物。除了使用由此制得的图像记录用组合物外，以与实施例1类似的方式进行印刷。
图像记录用组合物
·聚氨酯丙烯酸酯                               35重量份
·正羟基乙基丙烯酰胺                           50重量份
·IRGACURE 127(商品名，由Ciba Specialty Chemicals，Inc.制造)
1.5重量份
·聚丙烯酸-聚丙烯酸二甲基氨基乙基酯部分中和盐(用NaOH和HCl中和，交联，吸水性)                             10重量份
利用球磨机将上述成分混合并分散，获得粘度为4,500mPa·s的“图像记录用组合物”。
实施例10
按照下述方法制备图像记录用组合物。除了使用由此制得的图像记录用组合物外，以与实施例1类似的方式进行印刷。
图像记录用组合物
·聚氨酯丙烯酸酯                               40重量份
·1，6-己二醇二丙烯酸酯                        30重量份
·DAROCURE 1173(商品名，由Ciba Specialty Chemicals，Inc.制造)
1.0重量份
·聚丙烯酸部分中和盐(用NaOH中和，交联，吸水性)  30重量份
利用球磨机将上述成分混合并分散，获得粘度为4,500mPa·s的“图像记录用组合物”。
评价
按照下述方式评价实施例和比较例。结果显示在表1中。
墨水模糊的评价
进行印刷，目视评价对应于印刷物上的文字的部分。评价标准如下，级别为G1或G2的印刷被认为在实际使用时是可以接受的。
G1：未观察到文字中的模糊。
G2：观察到文字有轻微模糊，当实际使用时仍是可以接受的。
G3：清晰观察到文字的模糊。
定影性的评价
印刷后用手指摩擦图像区域1分钟，根据手指上的污物判断定影性。评价标准如后所述，级别为G1或G2的印刷被认为在实际使用时是可以接受的。
G1：手指上未观察到污物。
G2：手指上稍微观察到污物。
G3：手指上明显观察到污物。
涂布性的评价
涂布性按照下述方式评价：利用辊涂机在氟被覆树脂带上形成厚度为10μm的层，目视观察该层的状态。评价标准如下。
G1：形成均匀的涂层，没有特别明显的凹凸。
G2：形成仅在其较小的部分内具有凹凸和不均匀的涂层。
G3：形成在其很大部分内存在凹凸的涂层，使得在很大程度上发生紊乱。
保存稳定性的评价
保存图像记录用组合物六个月之后，以与上述类似的方式评价如上所述的墨水模糊和涂布性。
表1
模糊 定影性 涂布性   保存稳定性(模糊) 保存稳定性(涂布性)
  实施例1     G1     G1     G1     G1     G1
  比较例1     G3     G1     G1     G3     G1
  实施例2     G1     G1     G1     G1     G1
  实施例3     G1     G1     G2     G1     G2
  实施例4     G2     G1     G1     G2     G1
  实施例5     G2     G1     G1     G2     G1
  实施例6     G1     G2     G2     G1     G2
  实施例7     G2     G2     G1     G2     G1
  实施例8     G1     G1     G1     G1     G1
  实施例9     G1     G1     G1     G1     G1
  实施例10     G1     G1     G2     G2     G3
由以上结果可知，实施例1～10的模糊、定影性、涂布性和保存稳定性均优于比较例1。

Claims (16)

1.一种图像记录用组合物，所述图像记录用组合物包含在施加外部刺激时能够固化的固化性材料、和具有阳离子官能团的阳离子树脂，所述阳离子树脂是体积平均粒径为0.05μm～20μm的颗粒形式。
2.如权利要求1所述的图像记录用组合物，其中，所述阳离子树脂是交联树脂。
3.如权利要求1所述的图像记录用组合物，其中，所述阳离子树脂是吸液性树脂。
4.如权利要求1所述的图像记录用组合物，其中，所述阳离子树脂相对于所述组合物的总量的含量为5重量％～50重量％。
5.如权利要求1所述的图像记录用组合物，其中，所述固化性材料选自由以下物质组成的组：在用紫外线照射时能够固化的紫外线固化性材料、在用电子束照射时能够固化的电子束固化性材料、和用热能够固化的热固化性材料。
6.一种图像记录用墨水组，所述图像记录用墨水组包含墨水和如权利要求1所述的图像记录用组合物。
7.一种记录装置，所述记录装置包括：
中间转印体；
供给单元，所述供给单元将图像记录用组合物供给至所述中间转印体，所述图像记录用组合物包含在施加外部刺激时能够固化的固化性材料、和具有阳离子官能团的阳离子树脂，所述阳离子树脂是体积平均粒径为0.05μm～20μm的颗粒形式；
喷射单元，所述喷射单元将墨水喷射到固化性层上，所述固化性层由已经供给到所述中间转印体上的所述图像记录用组合物形成；
转印单元，所述转印单元将所述固化性层从所述中间转印体转印至记录介质；和
刺激施加单元，所述刺激施加单元施加使所述固化性层固化的刺激。
8.如权利要求7所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中所含有的所述阳离子树脂是交联树脂。
9.如权利要求7所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中所含有的所述阳离子树脂是吸液性树脂。
10.如权利要求7所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中的所述阳离子树脂相对于所述组合物的总量的含量为5重量％～50重量％。
11.如权利要求7所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中所含有的所述固化性材料选自由以下物质组成的组：在用紫外线照射时能够固化的紫外线固化性材料、在用电子束照射时能够固化的电子束固化性材料、和用热能够固化的热固化性材料。
12.一种记录装置，所述记录装置包括：
供给单元，所述供给单元将图像记录用组合物供给至记录介质，所述图像记录用组合物包含在施加外部刺激时能够固化的固化性材料、和具有阳离子官能团的阳离子树脂，所述阳离子树脂是体积平均粒径为0.05μm～20μm的颗粒形式；
喷射单元，所述喷射单元将墨水喷射到固化性层上，所述固化性层由已经供给到所述记录介质上的所述图像记录用组合物形成；和
刺激施加单元，所述刺激施加单元施加使所述固化性层固化的刺激。
13.如权利要求12所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中所含有的所述阳离子树脂是交联树脂。
14.如权利要求12所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中所含有的所述阳离子树脂是吸液性树脂。
15.如权利要求12所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中的所述阳离子树脂相对于所述组合物的总量的含量为5重量％～50重量％。
16.如权利要求12所述的记录装置，其中，所述图像记录用组合物中所含有的所述固化性材料选自由以下物质组成的组：在用紫外线照射时能够固化的紫外线固化性材料、在用电子束照射时能够固化的电子束固化性材料、和用热能够固化的热固化性材料。
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