紫外線墨水固定構(gòu)造及紫外線墨水印刷方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供一種即便是表面硬度高的紫外線墨水，也不會使紫外線墨水覆膜產(chǎn)生破裂或剝離的固定構(gòu)造及印刷方法。作為解決方法，在基材(11)、與表面硬度較鉛筆硬度H硬的紫外線墨水覆膜(16)之間，設(shè)置具有粘著性的底漆層(12)。
【專利說明】紫外線墨水固定構(gòu)造及紫外線墨水印刷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使通過照射紫外線而固化的紫外線墨水(Ultra Violet ink, UVink)固定而成的固定構(gòu)造、及紫外線墨水的印刷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通過照射紫外線而固化的紫外線墨水，被用于各種用途。
[0003]例如,專利文獻I中揭示有:在噴墨打印機(ink jet printer)使用紫外線墨水的印刷方法。根據(jù)該專利文獻1，記載有:在對非吸墨性的媒體(media)印刷紫外線墨水時，隔著底漆(primer)而進行印刷的方法。
[0004]在專利文獻I所記載的技術(shù)中，通過使用底漆，可使紫外線墨水滴的潤濕性為固定，因此可使噴附的紫外線墨水滴的直徑穩(wěn)定化，從而可實現(xiàn)打印品質(zhì)的提高。
[0005]此外，專利文獻2中也揭不有:隔著底漆而利用嗔墨打印機印刷紫外線墨水的方法。
[0006]專利文獻2中揭示有:利用噴墨打印機對經(jīng)底漆處理的媒體實施印刷的情況，而且記載有:可通過對媒體實施底漆處理,而使紫外線墨水均質(zhì)地附著于各種材質(zhì)的媒體的技術(shù)思想。此外，可通過調(diào)整底漆層的厚度而確?；谋砻娴臐櫇?wet)性，此外也可使紫外線墨水的附著性提高。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本專利特開2005-7577號公報
[0010]專利文獻2:日本專利特開2004-532144號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的課題
[0012]所述專利文獻I及專利文獻2中，均揭示有:當(dāng)將紫外線墨水印刷至媒體時，隔著底漆而進行印刷的情況。但是，這些文獻中對于使用具有面漆(top coat)性的、所謂表面硬度高的紫外線墨水進行印刷的情況，并未進行任何記載。
[0013]本
【發(fā)明者】們?yōu)榱耸贡砻嬗捕雀?鉛筆硬度為H以上)的紫外線墨水附著在媒體(以下，也有稱為基材的情況)而進行了認真的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)紫外線墨水固化時，會產(chǎn)生因固化收縮或溫度變化等導(dǎo)致的紫外線墨水的破裂、或紫外線墨水從基材剝離的問題。
[0014]對于所述紫外線墨水的破裂或剝離，研究了是否可通過設(shè)置底漆層而解決，當(dāng)紫外線墨水在紫外線墨水覆膜(UV ink coat)與基材之間收縮時，所述底漆層可跟隨該收縮。
[0015]然而，如果只是使用柔軟的底漆，則根據(jù)底漆的性質(zhì)，有無法獲得與紫外線墨水之間的密接性而產(chǎn)生剝離、或紫外線墨水覆膜產(chǎn)生破裂的課題。
[0016]因此，本發(fā)明是為了解決所述課題而完成的，其目的在于提供一種即便是表面硬度高的紫外線墨水，也不會使紫外線墨水覆膜產(chǎn)生破裂或剝離的固定構(gòu)造及印刷方法。[0017]解決課題的手段
[0018]根據(jù)本發(fā)明的紫外線墨水固定構(gòu)造，其特征在于，在基材、與表面硬度較鉛筆硬度H硬的紫外線墨水覆膜之間，設(shè)置:具有粘著性的底漆層。
[0019]在該構(gòu)成中，通過采用具有粘著性的底漆層作為底漆層，可確保能應(yīng)對紫外線墨水的固化收縮的黏接性。另一方面，在底漆層厚的情況下，因室溫的變化而導(dǎo)致底漆層的容積變化大于紫外線墨水覆膜的容積變化，從而，因在界面產(chǎn)生的應(yīng)變(strain)而導(dǎo)致紫外線墨水覆膜產(chǎn)生破裂，但是，本
【發(fā)明者】們經(jīng)過認真研究的結(jié)果，想到了:可通過抑制底漆層的厚度，即:減少底漆層的容積進而減少在界面廣生的應(yīng)變，從而能抑制在紫外線墨水覆月吳產(chǎn)生的破裂。而且，如果能將底漆層設(shè)定為:具有如可應(yīng)對紫外線墨水覆膜的固化收縮般的黏接性，且可抑制在紫外線墨水覆膜產(chǎn)生的破裂的程度的厚度，則可兼顧應(yīng)對紫外線墨水覆膜的固化收縮而防止剝離、及抑制在紫外線墨水覆膜產(chǎn)生的破裂。
[0020]此外，在本發(fā)明的紫外線墨水固定構(gòu)造中，所述紫外線墨水覆膜優(yōu)選的是:形成在較所述底漆層的形成范圍更廣的范圍。
[0021]據(jù)此，利用紫外線墨水覆膜完全地涂覆具有粘著性的底漆層。因此，可防止具有粘著性的底漆層露出而黏接于其他部位。
[0022]此外，在本發(fā)明的紫外線墨水固定方法中，優(yōu)選的是，所述底漆層是以相對于全部注入面積的比率成為20%?50%的方式，利用噴墨印刷方式而形成。
[0023]S卩，在底漆層的利用噴墨印刷方式進行的注入相對于全部注入面積小于20%的情況下，無法獲得良好的黏接性，此外，在大于50%的情況下，會產(chǎn)生破裂，因此優(yōu)選的是在此范圍內(nèi)使底漆噴附于基材。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的印刷方法，其特征在于，通過噴墨記錄裝置將具有粘著性的底漆印刷于紫外線墨水基材而形成底漆層，且通過噴墨記錄裝置將固化時表面硬度較鉛筆硬度H硬的紫外線墨水印刷于所形成的底漆層，而形成紫外線墨水覆膜。
[0025]根據(jù)該方法，當(dāng)使用表面硬度硬的紫外線墨水進行印刷時，可通過具有粘著性的底漆層而防止基于紫外線墨水覆膜的固化收縮的紫外線墨水覆膜的破裂或剝離。此外，通過均利用噴墨記錄裝置進行底漆層的印刷與紫外線墨水的印刷，即便在印刷具有粘著性的底漆的情況下，也能立即通過紫外線墨水而在底漆層上形成被覆。因此，可防止具有粘著性的底漆層在露出的狀態(tài)下黏接于其他構(gòu)件。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的印刷方法，優(yōu)選的是，利用所述噴墨記錄裝置所進行的底漆層的印刷是，相對于全部注入面積的比率為20%?50%。
[0027]S卩，在底漆層的利用噴墨記錄裝置進行的注入相對于全部注入面積小于20%的情況下，無法獲得良好的黏接性，此外在大于50 %的情況下會產(chǎn)生破裂，因此，優(yōu)選的是在此范圍內(nèi)使底漆噴附于基材。
[0028]發(fā)明的效果
[0029]根據(jù)本發(fā)明的紫外線墨水固定方法及印刷方法，即便是表面硬度高的紫外線墨水，也可不使紫外線墨水覆膜產(chǎn)生剝離及破裂。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明的紫外線墨水固定構(gòu)造的概略截面圖。[0031]圖2是噴墨記錄裝置的概略構(gòu)成圖。
[0032]圖3是說明本發(fā)明的紫外線墨水的印刷方法的流程圖。
[0033]圖4是對底漆的噴出量進行說明的說明圖。
[0034]圖5是表示底漆的噴出量與紫外線墨水產(chǎn)生剝離及破裂的關(guān)系的表。
【具體實施方式】
[0035]以下，基于圖式對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行說明。
[0036]圖1表示紫外線墨水的固定構(gòu)造的一例。
[0037]本實施方式的紫外線墨水固定構(gòu)造10成為如下構(gòu)造，即:在基材11設(shè)置底漆層12，且在該底漆層12上形成有紫外線墨水覆膜16。此外，底漆層12是以被紫外線墨水覆膜16完全覆蓋、而不露出的方式進行設(shè)置。
[0038]作為基材11，并不特別限定于任何材料?；?1例如可采用聚丙烯(polypropylene, PP)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate, PET)、聚碳酸酯(polycarbonate, PC)、丙烯酸樹脂(acrylic resin)等合成樹脂。作為丙烯酸樹脂，有著:聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(poly(methyl methacrylate), PMMA)。
[0039]除合成樹脂以外，可列舉例如不銹鋼(stainless)、招(aluminum)、黃銅、銅合金等金屬。進而，也可采用作為無機物的陶瓷(ceramic)、陶器、玻璃(glass)等。
[0040]作為構(gòu)成紫外線墨水覆膜16的紫外線墨水，為通過照射紫外線引起聚合反應(yīng)而固化的類型(type)的墨水。
[0041]如果更詳細地進行說明，則作為紫外線墨水的成分，包含:光聚合性的低聚物(01 i gomer)、單體(monomer)、作為催化劑的光聚合引發(fā)劑、顏料、及其他除泡劑等的輔助齊U，通過照射紫外線，而使光聚合引發(fā)劑產(chǎn)生自由基(radical)，該自由基使低聚物開始聚合。通過所述聚合反應(yīng)，紫外線墨水成為樹脂狀，且作為經(jīng)印刷的狀態(tài)而固定于對象物。另夕卜，作為光聚合引發(fā)劑，存在各種種類，但一般是使用二苯甲酮(benzophenone)系、安息香(benzoin)系、苯乙酮(acetophenone)系、噻噸酮(thioxanthone)系、酸基氧化勝(acylphosphine oxide)系等。
[0042]作為本實施方式中使用的紫外線墨水，采用固化時的表面硬度高的紫外線墨水。此處所謂表面硬度高是指鉛筆硬度H以上的硬度。
[0043]例如，在 申請人:制造的紫外線墨水中，LF140(商品名)在不使用底漆而固化的情況下為鉛筆硬度3H ;在將底漆層設(shè)置于紫外線墨水與基材之間的情況下，成為鉛筆硬度H。此外，于LH100 (商品名)，在不使用底漆而固化的情況下為鉛筆硬度6H，在將底漆層設(shè)置于紫外線墨水與基材之間的情況下，成為鉛筆硬度3H。
[0044]另外，本發(fā)明的底漆層12中使用具有粘著性的底漆。作為底漆，只要具有用以使基材11與紫外線墨水覆膜16接合的性質(zhì)，則可為任何底漆。
[0045]但是，作為本實施方式，通過采用具有紫外線固化性的糊狀材料(paste)，可確保粘著力。此外，通過具有紫外線固化性，可通過噴墨記錄裝置而噴出該底漆、并使該底漆固化。
[0046]進而，作為底漆，優(yōu)選的是無耐溶劑性(solvent resistant)。其原因在于,通過無耐溶劑性，可進行在與噴出至底漆層12的上表面的紫外線墨水之間的熔融黏接，從而提高黏接能力。
[0047]如上所述，通過構(gòu)成具有粘著性的底漆層12，底漆層12可對應(yīng)于紫外線墨水的固化收縮而收縮，且也可確保底漆層12與紫外線墨水覆膜16之間的密接性。
[0048]另外，如果底漆層12薄，則黏接性差而會產(chǎn)生紫外線墨水覆膜16的剝離，但如果底漆層12厚，則相較紫外線墨水覆膜的伴隨溫度變化所產(chǎn)生的容積變化，底漆的伴隨溫度變化所產(chǎn)生的容積變化變大，因此，紫外線墨水覆膜產(chǎn)生破裂。因此，可通過調(diào)整具有粘著性的底漆層12的厚度，而實現(xiàn)兼顧抑制紫外線墨水覆膜16的剝離及破裂。
[0049]繼而，在圖2表示作為印刷紫外線墨水的裝置的噴墨記錄裝置的概略構(gòu)成。
[0050]本實施方式的印刷方法中，通過噴墨記錄裝置30而對基材11印刷底漆及紫外線墨水。
[0051]噴墨記錄裝置30是通過噴墨而對配置在壓印盤(platen) 36上的基材11實施印刷的裝置。紫外線墨水是從具有對應(yīng)于每種顏色的多個噴嘴且沿掃描方向往返移動的記錄頭(recording head) 32噴出。此外,底漆也從記錄頭32噴出。
[0052]在噴墨記錄裝置30中，紫外線固化用光源35搭載于托架(carriage)。光源35是照射紫外線的照射單元，例如可采用發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)。通過采用發(fā)光二極管，可抑制熱的產(chǎn)生，也可有助于節(jié)能。
[0053]但是，作為光源35，不僅可采用發(fā)光二極管，也可采用金屬鹵化物燈(metalhalide lamp)。所謂金屬鹵化物燈是指將鹵化金屬與水銀一同封入的燈，作為紫外線固化用金屬鹵化物燈，可于例如250nm至450nm的范圍內(nèi)連續(xù)地輸出紫外線。
[0054]進而，作為光源35，也可采用高壓水銀燈。
[0055]其次，基于圖3對本實施方式的利用噴墨記錄裝置的印刷方法進行說明。
[0056]首先，從記錄頭32噴出底漆而對配置于壓印盤36上表面的基材11實施印刷(步驟SI)。另外，將底漆印刷時的底漆的涂布量相對于涂布對象的基材11的全部注入面積的比率設(shè)為20%?50%。
[0057]圖4中表示底漆的涂布量控制的概念圖，但此處格子的交點部分設(shè)為底漆的注入假定部位。如果相對于全部注入面積而為100%的涂布量，則在格子的所有交點部分注入并噴附底漆。作為此處的例子，在將底漆的涂布量設(shè)為全部注入面積的30%的情況下，在相當(dāng)于格子的所有交點部分的30 %的交點部分注入并噴附底漆。
[0058]另外，本實施方式的噴墨記錄裝置30中，以構(gòu)成于印刷對象的底漆或墨水的一點(dot)包含三次噴射(shot)的方式進行控制。即，從記錄頭32對同一位置三次噴出底漆或墨水，由三次噴出的底漆或墨水構(gòu)成一個點。
[0059]即便是在將底漆的涂布量設(shè)為相對于全部注入面積而為30%的情況下，一點也包含三次噴射。此外，在本實施方式的噴墨記錄裝置30中，底漆及墨水的一點以成為23pl±3pl的方式構(gòu)成。
[0060]另外，在本實施方式中是為了形成一點而進行三次噴射的構(gòu)成，但并不限定于此，為了形成一點，可為一次噴射?兩次噴射，此外，也可為三次以上噴射。
[0061]其次，對將底漆的噴出量相對于全部注入面積從10%起逐次增加10%直至增加至100%為止的情況下的密接性提升效果、基材為丙烯酸的情況下的破裂的有無、及基材為不銹鋼的情況下的破裂的有無進行實驗。[0062]將其結(jié)果表示于圖5。
[0063]另外,密接性試驗是利用基于JIS K5600的橫切膠帶(cross cut tape)法進行。破裂試驗是將印刷物靜置于室溫至60°C的環(huán)境中，在經(jīng)過一小時后通過目視觀察表面。
[0064]據(jù)此，在底漆的噴出量為30%以上的情況下，無紫外線墨水覆膜16的剝離，可確認出具有密接性。但是，在20%以下的情況下，發(fā)現(xiàn)紫外線墨水覆膜16的剝離。
[0065]在將基材設(shè)為丙烯酸的情況下，當(dāng)?shù)灼岬膰姵隽繛?0%以下時，未產(chǎn)生破裂，當(dāng)為40%以上時產(chǎn)生破裂。
[0066]在將基材設(shè)為不銹鋼的情況下，當(dāng)?shù)灼岬膰姵隽繛?0%以下時，未產(chǎn)生破裂，當(dāng)為60%以上時，產(chǎn)生破裂。
[0067]S卩，判明如果底漆的噴出量少，則黏接性差，會產(chǎn)生紫外線墨水覆膜的剝離，但如果底漆的噴出量多，則相較紫外線墨水覆膜的伴隨溫度變化所產(chǎn)生的容積變化，底漆的伴隨溫度變化所產(chǎn)生的容積變化變大，因此，紫外線墨水覆膜產(chǎn)生破裂。
[0068]因此，作為底漆的噴出量，相對于全部注入面積為20%?50%的范圍是優(yōu)選的范圍，更優(yōu)選的是，噴出量應(yīng)設(shè)為30%。
[0069]另外，認為:即便不相對于全部注入面積注入底漆，也并非是未噴附底漆的部位產(chǎn)生間隙，而是噴附在規(guī)定位置的底漆的點擴散而與鄰接的點一體化。
[0070]繼而，返回至圖3的說明。
[0071]如上所述，如果在相對于全部注入面積而為規(guī)定的比率的范圍內(nèi)噴出底漆，并且記錄頭32 —面噴出底漆一面沿掃描方向移動，則光源35照射紫外線而使底漆固化(步驟S2)。
[0072]但是，因為底漆是在殘留有粘著力的狀態(tài)下固化，所以不會妨礙與接下來噴出的紫外線墨水的密接性。
[0073]在噴出底漆并通過紫外線而固化之后，進行紫外線墨水的噴出(步驟S3)。
[0074]紫外線墨水的噴出是被控制為:以不使底漆露出的方式，而噴出至基材11的全部注入面積。而且，如果記錄頭32 —面噴出紫外線墨水一面沿掃描方向移動，則光源35照射紫外線而使紫外線墨水固化，從而形成紫外線墨水覆膜16 (步驟S4)。
[0075]另外，在所述印刷方法中，對如下方法進行了說明，即，首先在基材11的印刷對象范圍的整個面形成底漆層12，然后重疊于底漆層12而形成紫外線墨水覆膜16。
[0076]然而，作為本發(fā)明的印刷方法，也可為重疊于底漆而以多路徑(multipath)方式印刷紫外線墨水的方法。所謂多路徑方式是指以如下方式設(shè)置的構(gòu)成，即，例如相對于基材的搬送方向而將記錄頭設(shè)置為兩列，使兩個記錄頭同時掃描，由此縮短印刷時間。也將這種記錄頭的排列稱為交錯(stagger)排列。
[0077]例如，根據(jù)交錯排列的記錄頭，可從第I列(上游側(cè))的記錄頭噴出底漆，從第2列(下游側(cè))的記錄頭噴出紫外線墨水。因此，可縮短使具有粘著性的底漆露出的時間。
[0078]另外，紫外線墨水固定構(gòu)造中，紫外線墨水覆膜16形成在較底漆層12的形成范圍更廣的范圍，由此，利用紫外線墨水覆膜16完全地涂覆具有粘著性的底漆層12。因此，可防止具有粘著性的底漆層12露出而黏接于其他部位。
[0079]此外，如上所述般利用噴墨記錄裝置30所進行的底漆層12的印刷，通過將相對于全部注入面積的比率設(shè)為20%?50%，在底漆層12的利用噴墨記錄裝置30所進行的注入相對于全部注入面積小于20 %的情況下，無法獲得良好的黏接性，此外，在大于50 %的情況下，會產(chǎn)生破裂，因此可在此范圍內(nèi)使底漆噴附于基材11而防止紫外線墨水的破裂或剝離。
【權(quán)利要求】
1.一種紫外線墨水固定構(gòu)造，其特征在于: 在基材、與表面硬度較鉛筆硬度H硬的紫外線墨水覆膜之間，設(shè)置: 具有粘著性的底漆層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外線墨水固定構(gòu)造，其特征在于: 所述紫外線墨水覆膜是， 形成在較所述底漆層的形成范圍更廣的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紫外線墨水固定構(gòu)造，其特征在于: 所述底漆層是， 以相對于全部注入面積的比率成為20%?50%的方式，利用噴墨印刷方式而形成。
4.一種印刷方法，其特征在于: 通過噴墨記錄裝置將具有粘著性的底漆印刷于基材而形成底漆層， 通過噴墨記錄裝置將固化時表面硬度較鉛筆硬度H硬的紫外線墨水印刷于所形成的底漆層，而形成紫外線墨水覆膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的印刷方法，其特征在于: 利用所述噴墨記錄裝置所進行的底漆層的印刷是， 相對于全部注入面積的比率為20%?50%。
【文檔編號】B05D7/24GK103796767SQ201280043195
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月6日
【發(fā)明者】古旗朝隆, 大川將勝, 日置渉 申請人:株式會社御牧工程