專利名稱:成像方法,生產裝飾鋁板的方法及裝置,裝飾鋁板和記錄媒體的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種成象方法,通過該方法可將文字,圖形,圖畫等記錄在具有鋁或鋁合金制成的板,片或箔的記錄媒體上,如名牌,顯示板,建筑墻面材料,汽車儀表板及零件,餐具,鋁罐和內裝飾板等。本發明也涉及生產裝飾鋁板的方法和實施該方法的裝置,以及通過該方法獲得的裝飾鋁板。本發明還涉及用于在鋁的陽極氧化層上進行記錄的墨和記錄媒體。
紙一般用作噴墨記錄的記錄媒體。除紙之外的記錄媒體限于塑料薄膜,在其至少一面經特殊處理具有吸墨性能。這是考慮到噴墨記錄裝置主要用于辦公室工作,因而記錄大多是在用作信息媒體的紙上進行的,另外,在噴墨記錄系統中要使墨滴噴送并附著在記錄媒體上,故而記錄媒體要有吸墨性能和圖象固定性能。
在上述條件下,由于噴墨記錄裝置具有高速打印和較高的功能,因此將噴墨記錄用于除紙或塑料薄膜之外的材料制成的記錄媒體上引起了人們的關注。具體來說,在金屬材料如鋁或鋁合金上的噴墨記錄不僅可望提供一種在金屬材料上進行記錄的簡單方法,而且也可以促進金屬制成的,在其上記錄了文字,圖形,圖畫等的產品的應用。
金屬材料包括鋁和鋁合金應用于各種領域。具體來說,鋁材料表面形成陽極氧化層,可以改善鋁的耐腐蝕性,表面強度和裝飾性,迄今已應用于建材,餐具,機電產品的儀表板,而且由于陽極氧化層的良好散熱性,也用于散熱器板等。具體來說,由于鋁的陽極氧化層容易著色,具有陽極氧化層的鋁材料也用作墻壁或門的裝飾材料,其本身也可用作藝術裝飾品,也廣泛用于各種形式的個人名片。
作為在鋁的陽極氧化層(或陽極氧化層)上著色或記錄的方法,影印有著廣泛的應用。在這種方法中,使用多色記錄溶液,為形成彩色圖象,對于每種顏色重復進行一系列步驟涂覆抗蝕劑,曝光,顯影,浸入一定顏色的記錄溶液(染料溶液)以及除去抗蝕劑等。
在具有陽極氧化層的鋁或鋁合金制成的材料上記錄時一般使用的影印法,需要許多復雜而費時的工藝步驟,而且記錄溶液的顏色的增多,會大大增加步驟的數目和處理時間,因此,限制了大量材料的加工處理。
現在,在這種處理中可以應用能高速彩色記錄的噴墨記錄法,這可以大大縮短處理時間,提高生產率,而且不必使用影印中必須使用的顯影液和洗滌液等,因此顯著降低了成本。這也可以解決由廢液如用過的顯影液,洗滌液等造成的環境污染問題。
例如,在日本專利申請公開文本第62-115074號和第3-147883號中公開了噴墨記錄在鋁的陽極氧化層上的應用。然而在上述文件中公開的方法只不過是將普通的噴墨記錄法直接應用于具有鋁的陽極氧化層的板材。
在噴墨記錄中,記錄媒體的墨的浸潤性,吸墨性和墨的固定性是特別重要的。如果記錄媒體固定性不佳,首先噴出的記錄墨滴和其后噴出的記錄墨滴就會混合,形成顏色的混合,因而顏色復制和清晰度都不會符合要求。如果記錄媒體表面浸潤性不佳,墨在表面就會受到排斥,從而得不到良好的圖象。
但是,上述的鋁的陽極氧化層卻沒有滿意的墨的浸潤性,吸墨性和墨的固定性。因此,只是直接將噴墨記錄法用于鋁的陽極氧化層,就會引起下述問題,不能說是可實際應用的。
噴送到鋁的陽極氧化層的墨只有少量吸在陽極氧化層中,墨滴相互間會引起在表面的顏色混合,結果使圖象模糊不清。鋁的陽極氧化層的固墨性也不佳,因而輸送記錄媒體并控制在噴墨記錄裝置中的記錄位置的各個輥可能接觸墨未固定的區域,因而在表面會出現輥摩擦的痕跡,使記錄圖象殘損。
同時,使用公知的陽極氧化鋁的染料作為墨的組份所進行的噴墨記錄的缺點是,鋁的陽極氧化層表面不能很好著色,無法得到令人滿意的顏色,尤其是深色。
另外,為了提高打印速度,記錄頭設有許多噴嘴同時進行記錄,因此常用的噴墨記錄的另一缺點是,當以不固定的狀態記錄線條時,先噴出的線的墨被拉向后噴的線的墨,從而在每條線的某些部分形成較高的密度,即形成不均勻的線條。
因此尚不能說,將噴墨記錄法進行的高速彩色記錄直接應用于除常用的紙或類似物以外的記錄媒體(例如,具有鋁的陽極氧化層的金屬記錄媒體)是一種可實際應用的技術。
同時,用于罐頭制造及批量打印的噴墨記錄裝置已投入實際使用,然而,其中大多數是油基墨或顏料型墨,不能噴出直徑小得足以形成精細圖象的墨滴,或者當噴嘴高密度排布時容易形成堵塞。因此,這些墨所能應用的領域是有限度的,無法實用于記錄更高精細度的圖象。另外,在應用于這種目的的噴墨記錄裝置中,噴嘴不能具有足夠的工作精度,其噴嘴密度最多只能為每毫米幾個噴嘴。因此,難于形成更高精細度的圖象,當用于裝飾目的時,圖象質量會發生問題。因此,尚不能夠說在該領域中使用的噴墨記錄技術應用于在鋁的陽極氧化層上的記錄是可以實用的。
如上所述,將普通的噴墨記錄直接應用于鋁或鋁合金的鋁陽極氧化層會引起下述問題。
(1)會在顏色之間出現混合(即染料擴散),使圖象模糊。
(2)在記錄頭的記錄掃描中會出現不均勻線條。
(3)未固定的墨會傳遞至裝置內的輸送輥等,從而形成幻象和殘損圖象。
(4)彩色墨在鋁的陽極氧化層上著色性能不佳,在打印后的清洗會使圖象密度降低,形成低密度。
鑒于上述問題,本發明的目的在于提供一種成象方法,一種生產裝飾鋁板的方法以及實施該方法的裝置,這對于在陽極氧化層上形成具有超級圖象性能(例如,沒有顏色混合,不均勻掃描和殘象,并且具有足夠的顏色密度)的圖象的技術是必要的。本發明的目的還在于提供一種由上述技術形成的,具有超級圖象性能的裝飾鋁板。
可以達到上述目的的,按照本發明的生產裝飾鋁板,片或箔的成象方法是一種噴墨記錄方法,從具有多個噴墨孔的記錄頭向鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面形成的陽極氧化層噴送至少一種顏色的墨滴,從而形成記錄圖象,這種方法具有使陽極氧化層脫水和活化的第一步驟;根據成象記錄信號將墨滴從噴墨孔噴到上述脫水和活化的陽極氧化層的需要位置,從而形成記錄圖象的第二步驟;以及將已附著于已形成記錄圖象的陽極氧化層上的墨滴中所含的染料固定在陽極氧化層中,并將所述墨滴中所含的揮發性組份從陽極氧化層中除去的第三步驟。
在本發明的方法中最好使用多色墨從而形成彩色圖象。在本發明的方法中,在所述第一和第三步驟中施加于陽極氧化層的每種處理可以是對氧化層的加熱處理,通過電磁感應的處理或者是吹送干燥空氣的處理。可以綜合使用上述兩種或更多種處理方式。第三步驟也可以包括用水清洗的處理。
在本發明的方法中,第二步驟最好用起泡噴墨記錄系統進行。
在按照本發明的生產裝飾鋁板,片或箔的裝置中,通過將至少一種顏色的墨滴噴到鋁或鋁合金的板,片或箔的表面上形成的陽極氧化層上,從而在這種記錄媒體上形成記錄圖象,該裝置具有a)用于使所述陽極氧化層脫水和活化的裝置;b)具有多個噴墨孔的記錄頭,按照圖記錄信號將墨滴從噴墨孔噴到上述脫水和活化的陽極氧化層的需要位置;以及c)用于將已附著于已經形成記錄圖象的陽極氧化層上的墨滴中所含的染料固定在所述陽極氧化層中,且將所述墨滴中所含的揮發性組份從陽極氧化層除去的裝置。
按照本發明的裝置最好還具有用于在絕熱條件下輸送記錄媒體的裝置(a)。按照本發明的裝置最好還具有用于檢測記錄媒體溫度的裝置(e),用于按照在溫度檢測裝置(e)所獲得的溫度信息,控制裝置(a)和(c)中至少一個的操作的裝置(f),或者用于按照溫度檢測裝置(e)發出的信息,在主掃描方向和付掃描方向上控制記錄頭(b)的輸送的裝置(g),或者最好具有全部上述裝置(e),(f)和(g)。
本發明也提供一種用于在鋁或鋁合金制成的板,片或箔上形成的陽極氧化層上進行記錄的墨;這種墨包括具有至少一種高反應性基的染料。
本發明還提供在一種成象方法中使用的記錄媒體,該方法是將墨滴噴送到在鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面形成的陽極氧化層上而形成圖象的;所述記錄媒體具有一成象表面,在該成象表面遍布小于墨滴且其周圍具有凸脊的凹面,以及在成象表面形成的陽極氧化層。
本發明還提供一種在成象方法中使用的記錄媒體,該方法是將墨滴噴送到鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面形成的陽極氧化層上而形成圖象的;所述記錄媒體由一儲存裝置儲存,使成象表面與大氣隔絕,直至用所述方法形成圖象。
本發明還提供一種裝飾鋁板,片或箔,它具有鋁或鋁合金制成的板,片或箔,在其表面形成陽極氧化層,用噴送墨滴的方式在其上已形成圖象;在所述鋁板,片或箔的表面設有小于墨滴且其周邊具有凸脊的凹面。
本發明還提供一種用于生產裝飾鋁板,片或箔的成象方法,該方法利用噴墨記錄法從具有多個噴墨孔的記錄頭將至少一種顏色的墨滴噴到鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面形成的陽極氧化層上以形成記錄圖象,所述方法具有使所述陽極氧化層脫水和活化的第一步驟;按照圖象記錄信號從所述噴墨孔將墨滴噴送到上述脫水和活化的陽極氧化層的需要位置,并多次通過記錄頭多次掃描形成隔點圖象,從而形成記錄圖象的第二步驟;以及將已附著于已形成記錄圖象的陽極氧化層上的墨滴中所含的染料固定在陽極氧化層中,且將所述墨滴中所含的揮發性組份從陽極氧化層除去的第三步驟。
本發明還提供了一種利用噴墨記錄法的生產裝飾鋁板,片或箔的成象方法,該方法包括從具有多個噴墨孔的記錄頭將至少一種顏色的墨滴噴送到鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面形成的陽極氧化層上,從而形成記錄圖象的第一步驟;以及向已形成記錄圖象的陽極氧化層施加多價金屬鹽水溶液的第二步驟。
圖1是鋁或鋁金屬的陽極氧化層的示意圖;圖2A至2C以及2D至2F各表示鋁或鋁合金材料表面結構,以及出現或未出現染料擴散的情況;圖3表示已形成陽極氧化層的記錄媒體的儲存方式;圖4也表示已形成陽極氧化層的記錄媒體的儲存方式;圖5也表示已形成陽極氧化層的記錄媒體的儲存方式;圖6所示曲線圖表示在噴墨記錄的墨中通用的溶劑的蒸發情況;圖7是本發明的噴墨記錄裝置之一例的主要部分的示意圖;圖8表示本發明的噴墨記錄裝置中使用的托盤的結構;圖9表示位置修正系統的一例,當記錄媒體和記錄頭在本發明的噴墨記錄裝置中位置對準時,它可按照記錄媒體成象表面的溫度工作;圖10表示在本發明的噴墨記錄中在記錄媒體上形成點的具體實例;
圖11A至11D分別表示在本發明的噴墨彩色記錄中,用黑色形成記錄時,在第一通路至第四通路中圖形變化的具體實例;圖11E至11H分別表示在本發明的噴墨彩色記錄中,用深藍色形成記錄時,在第一通路至第四通路中圖形變化的具體實例;圖12A至12D也分別表示在本發明的噴墨彩色記錄中用品紅色形成記錄時,在第一通路至第四通路中圖形變化的具體實例;圖12E至12H分別表示在本發明的噴墨彩色記錄中,用黃色形成記錄時,在第一通路至第四通路中圖形變化的具體實例;圖13是實施本發明的噴墨彩色記錄的裝置的一側的立體圖;圖14A和14B表示在記錄媒體上成象的理想狀況;圖15A和15B表示在記錄媒體上成象的不適宜的狀況;圖16A至16G表示墨點觸擊記錄媒體后如何會聚的情況;圖17A至17D表示墨點觸擊記錄媒體后如何分布開來的情況;圖18A至18L表示按照本發明在記錄媒體上成象的方式;圖19A至19F也表示按照本發明在記錄媒體上成象的方式;圖20表示按照本發明的隔點傳動。
按照本發明的記錄媒體具有在鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面上形成的陽極氧化層。記錄媒體也可具有分層結構,其中,鋁或鋁合金制成的板,片或箔設置在一基底上,基底由非鋁或鋁合金材料,包括各種例如包層材料的材料(基底材料)構成。
關于本發明中使用的鋁或鋁合金,只要它們能夠完好地形成陽極氧化層,對其就沒有特別的限制。例如,可以使用純鋁型的板或箔材(如JIS-1050中規定的那些),也可使用陽極化鋁用的鋁合金制成的板或箔材,如含Mg的鋁合金。
鋁和鋁合金制成的板,片或箔是用壓床等加工成需要的形狀和尺寸的材料,這種材料不致引起翹曲或毛刺等變形,在其上形成陽極氧化層以提供成象表面,上述材料的表面,如必要,最好通過機械方式或化學拋光進行處理以控制其表面性質,從而在記錄過程中可以形成良好的圖象。這咱表面處理例如可在整個成象表面上形成小于墨滴并沿其周邊具有凸脊的凹面。上述表面處理可以防止已能擊到理想位置的墨與已能擊到其它區域的墨相混合或移至其它區域而引起染料擴散現象。具體來說,由于一般的鋁板材料都是軋材,軋痕(槽)以一方向延伸,墨容易沿軋痕流動,因而在軋制方向上墨容易引起顏色混合。因此,在整個表面形成直徑小于墨滴的凹面以防止上述顏色混合。凹面的直徑可根據墨滴直徑來調節。例如,在360dpi的記錄條件下,每個墨滴的直徑為大約100μm,因此可以選擇使用任何可以形成直徑小于100μm凹面的表面處理方法。圖2A至2C所示各步驟表示在設置上述凹面的表面上可防止染料擴散現象的機理。圖2D至2F所示各步驟則表示產生染料擴散現象的典形實例。在圖2A和2D中,標號21代表墨滴;標號22代表陽極氧化層;標號23代表鋁板。
上述表面處理可通過機械加工工藝完成,其中,用珠形磨料噴射在表面上,例如噴丸加工,或者采用腐蝕溶液進行化學方法處理。、最好采用化學拋光后進行上述表面處理,這樣可以有效地形成沿周邊具有凸脊的凹面,這是因為當記錄媒體浸入腐蝕溶液時會產生氣體并存在顆粒邊界。
準備形成陽極氧化層的材料而還可進一步進行通常采用的脫脂和酸浸處理,然后例如在硫酸槽中通過陽極氧化形成陽極氧化層,接著用水清洗。陽極氧化層的厚度可以為例如5至25μm。
圖1示意地表示鋁或鋁合金的陽極氧化層的結構。在由鋁或鋁合金構成的基底4的表面上形成的陽極氧化層1由大量的小管3構成,小孔2大約在每條小管的中央形成。孔2的底由障層5構成,障層5位于小孔和基底4的交界處。
因此,孔的直徑越大,著色性能和受墨性能越高。而且孔越深,受墨性能越高。因此,對于陽極氧化中的電解條件,最好選擇可以形成上述狀態的孔的條件。
在處理中使用較高的溫度或使用濃度較高的電解液可以增大孔2的直徑或深度。但是,如果障層5的厚度較小,材料自身的耐腐蝕性可能減弱。因此,選擇電解條件時應考慮上述因素。
例如,作為電解液的成分,可以制備10至30%(重量比)的硫酸溶液。SUS(一種不銹鋼)板可以用作陰極,鋁板用作陽極,上述鋁板在陽極氧化前已受過上述處理,也受過脫脂處理,用水清洗過,并經過去污處理。電解槽經控制,溫度約為25℃,并充分攪動,在電解槽中,在60至300mA/m2的電流密度下進行陽極氧化一個適當的時間,直至達到需要的陽極氧化層厚度。其后,從電解槽中取出經處理的產品,用水充分清洗,干燥,然后儲存。
上述電解可以分成兩個階段,在第一階段中采用形成大尺寸孔的條件,在第二階段中采用形成小尺寸孔的條件,因而在基底側可使障層增長以改善耐腐蝕性,這也是一種有效的方法。在這種情況中,第二階段的處理可在與第一階段同一槽中進行,或者在不同于第一階段所用槽的另一槽中進行。為了生成障層使用硼酸型電解槽也是有效的。
以上述方式在鋁或鋁合金板,片或箔構成的基底表面形成了由陽極氧化層構成的成象表面。這樣制成的記錄媒體(如需要)可儲存,然后在本發明的成象法中進行的第一階段的噴墨記錄中受處理。
當儲存記錄媒體時,儲存狀態會大大地影響成象工作,因而儲存狀況最好受到控制以取得理想的效果。如圖1所示,陽極氧化層由許多帶孔的小管構成,孔的存在使墨可以吸入陽極氧化層中以進行記錄。但是,如果陽極氧化層在含水(水蒸汽)和氧氣的大氣中存放,在陽極氧化層上就會形成氫氧化物,這是與水和氧反應的結果。如果氫氧化物在孔中形成,那么孔就會變細或被堵塞。隨著反應的進行,幾乎陽極氧化層中所有的孔都會變成被堵塞的狀態。孔容積的減小或孔的堵塞會使吸墨性下降,帶來成象質量下降的問題,這是由于出現染料擴散和顏色混合的緣故。因此,在記錄媒體的儲存中最好隔絕水及氧氣,作為儲存記錄媒體的一種方式,記錄媒體最好儲存在一容器中,氮氣可流入容器形成氮氣氣氛,也可存放在一容器中,在容器中放置防潮劑如硅膠或脫氧劑以形成空氣干燥的氣氛,或者與大氣隔絕。
儲存方式的實例示于圖3至5。圖3表示一個設有氮氣吹管33的儲存箱32,箱內由氮氣置換從而可以儲存記錄媒體。圖4表示一個由樹脂制成的袋,其中脫氧劑與記錄媒體31一起放置,在密封狀態下儲存。在圖5所示的儲存方式中,在由鋁或鋁合金構成的基底31-2上形成的陽極氧化層31-1的表面覆蓋有膠帶36,膠帶由隔開氧氣和水蒸汽的隔膜36-1如聚對苯二甲酸乙酯膜和在其表面上形成密封前者的膠層36-2構成,因此,記錄媒體可在與大氣脫離接觸的狀態中儲存。
在本發明的噴墨記錄的第一步驟中,構成記錄媒體的成象表面的陽極氧化層被脫水和活化。
上述處理使鋁的陽極氧化層脫水,并使該層形成時在外表面形成的勃姆石AlO(OH)和氧化鋁γ-Al2O3上的吸收的水份冷凝,因而在其上形成活化點。這些活化點與大氣中的水份反應可立即恢復至其原來的狀態。因此,重要的是在緊臨記錄步驟之前才實施上述處理。活化點一經形成,在墨中的染料的反應基在這些點上化合,因而改善了著色性能。在墨中的水份被吸收可增加受墨量,這是另一優點。
在上述第一步驟中,可以實施熱處理,電磁感應處理或吹送干燥空氣的處理。在干燥的空氣中可以混合活性氣體如H-2或O3。也可采用通過電暈放電的放電處理法。
具體來說,以每分鐘20升的速率通過一個20cm×5cm的開口向鋁的陽極氧化層吹送加熱至60℃的干燥空氣。已形成陽極氧化層的鋁板以大約每分鐘30cm的速度通過上述開口,然后輸送至噴墨記錄區。如果大氣或鋁板溫度低,則不能進行有效的處理,因而進行上述輸送的托盤最好設有板加熱器,使板可初步加熱至大約60℃。
當完成第一步驟的處理時,在記錄媒體上進行噴墨記錄(第二步驟)。在第二步驟的噴墨記錄中,可使用任何用于普通記錄媒體的記錄裝置和記錄系統。
對于墨設備特殊的限制,只要可完成需要的目的即可。所使用的墨,最好其著色物質(染料)具有在陽極氧化層上的良好著色性能。更具體來說,在鋁或鋁合金的陽極化層的情況中,氧化層是由陽極氧化形成的,陽極氧化是在硫酸或類似物的電解液中使用直流或交流電進行的,鋁或鋁合金用作陽極。因此,氧化層處于仍含有許多種中間產物的狀態,這些中間產物是在陽極氧化反應中的脫水和冷凝過程中,鋁或鋁合金變成其氧化物時形成的。這些中間產物(如勃姆石)活性大,因此,使用與這些中間產物有高活性的染料可以改善著色性能。例如,這樣的染料可包括具有至少一種陰離子基的染料。具體來說,最好是具有羧基和/或磺基的染料。
墨的pH最好在堿性側而不是在酸性側。這可以假定是因為氧化層是在陽極側形成的,傾向于溶解在堿性側。
墨的溶劑組份沒有限制,只要其能達到需要的目的。但是,不揮發的溶劑例如在紙或類似物上使用的普通噴墨記錄墨所用的甘油以及具有高分子量的乙二醇在揮發性溶劑已揮發后,仍會留在成象表面,例如,如圖6所示。
圖6表示含有揮發溶劑的墨的揮發損失與時間關系的曲線。圖6表示在60℃的干燥條件下,放在試驗盤中的墨的揮發損失。揮發損失在縱座標上表示,時間在橫座標上表示。首先,當使墨處于60℃時揮發性組份蒸發,揮發損失隨蒸發率增加,當揮發性組份完全蒸發,只留下不揮發組份時墨量保持恒定。如果墨量多于小管中可接受的量,那么周圍的墨滴可相互混合形成染料擴散現象,可能導致圖象質量低劣。
當使用紙,布或者成象表面的基底材料要吸收溶劑的記錄媒體時,上述不揮發溶劑可透入基底材料,因而對構成表面層上的圖象的染料無影響,或者只有小至可以忽略不計的影響。另一方面,象使用紙或類似物時那樣的不揮發溶劑在基底材料方向上的透入,在使用鋁或鋁合金的表面上形成的陽極氧化層的情況中卻不會發生,因此,留在陽極氧化層內的溶劑往往會出現顏色混合,模糊,染料擴散等現象。只用水和染料制成的墨不會具有適于在裝置中形成泡及適于記錄的粘度。因此,為使噴墨記錄裝置可以有效地工作,在墨中使用上述不揮發溶劑是必不可少的。因此,為了防止由不揮發溶劑產生的問題,最好可從控制墨中不揮發溶劑的含量,使不揮發溶劑的體積保持小于在墨滴觸擊且分布在成象表面的區域上存在的孔的總容積。
在陽極氧化層中墨的吸收是由孔的容積控制的。因此,在本發明的噴墨記錄中,墨中的染料最好為可按照構成成象表面的陽極氧化層的結構,特別是按照孔的容積設定的噴入量(shot-inquantity)。例如,當具有圖1所示結構的陽極氧化層,其小管直徑為大約400埃,其孔徑為大約100埃,其孔深大約為10μm,以及記錄是在400dpi的條件進行時,一個圖象單元具有大63μm的側邊,因而在其中有大約2,400,000個小管,所具有的孔,其每個孔的內部容積大約為0.0008μm3。因此,每個圖象單元的孔的總容積為大約1,900μm3。上述總容積除以一個圖象單元的面積所獲得的值是接受高度,大約為0.46μm。在這種情況下,墨中的染料濃度是由上述接受高度控制的。在每單位墨滴容積(噴墨量)為30ng時時0.43μm的接受高度使染料濃度大約為3%。從著色度及在著色區域的反射光密度的觀點來看,為了獲得清晰的圖象,接受高度最好是0.2μm或0.2μm以上。在陽極氧化層的構成中,分析條件經調整應可獲得滿足上述接受高度的層厚,小管密度和孔的尺寸。
在調整上述條件中,當噴墨量為30ng,鋁的陽極氧化層的接受高度(下文中也常稱為接受量)為0.46μm時,重要的是在墨中所含的不揮發組分的容限不多于氧化層的上述接受量。因此,可以看出,當不揮發溶劑的混合量控制為6%(重量比)或更少時可防止圖象的染料擴散現象。
上述墨取決于陽極氧化層的小管和孔的形狀以及層厚。也就是說,當層厚大約為20μm時,不揮發溶劑至少能夠以前述量的2倍混合。當小管的密度高且孔的尺寸大時,不揮發溶劑能夠以大得多的量混合。但是,對于一般的鋁的陽極氧化層來說,其上限為10%,最好應為5%或更少。
如果完全除去不揮發溶劑,那么噴墨記錄頭就會堵塞,第一噴墨性能就會變劣,這樣往往導致圖象質量不佳。因此,重要的是要在上述范圍內以最佳的量混合不揮發溶劑。
上述不揮發組份是由染料以及二甘醇,三乙醇胺,聚乙二醇,甘油,尿素或類似物構成的。它們可以是任何種類的溶劑和添加劑,只要它們具有良好的噴墨適宜性,對于在鋁的陽極氧化層上的打印不良影響即可。
在起泡噴墨記錄中,上述揮發性組份是在加熱時能夠起泡的溶劑,可包括水,IPA,丙酮和乙醇,揮發性組份可以是任何溶劑,只要它們具有良好的噴墨適宜性且對于在鋁的陽極氧化層上的打印無不良影響即可。
揮發性組份在所有溶劑混合后,在60℃的干燥環境中最好應具有1.0×10-5g/mm2·sec至1.0×10-7g/mm2·sec的蒸發率。這里,射入鋁的陽極氧化層表面內的墨滴在從幾秒至幾十秒的時間內完全蒸發,從而使墨滴在一次至幾次掃描中變干,可得到無模糊或染料擴散現象的高質量圖象。
在噴墨記錄完成時,在成象表面上形成的圖象要承受第三步驟,即,在已形成圖象的陽極氧化層內揮發組分蒸發,從而使墨的染料組份可以固定的步驟。
在第三步驟中,在墨中含有的著色組份是染料。其它組份則是在噴墨記錄時必要的組份,以及在鋁的陽極氧化層已著色后不必要的組份。因此,一旦在記錄及與氧化層的染色反應完成后,墨中染料接納在小管中時就必須馬上除去上述不必要的組份。
首先,為了使染料和氧化層高效地承受固定反應,加熱氧化層本身以加速反應是很重要的。其次,為了使染料沉積在小管的孔內,應該使墨中的揮發性組份盡可能快地蒸發。這對于高質量地成象是很重要的。
噴墨量的設計時一般要提供最大的記錄密度,因此,染料的含量應調整為覆蓋層的接受量的最大值。但是由于噴墨頭噴墨可能很不均勻,會發生噴入量大于覆蓋接受量的現象。而且,為了成象,在同一部位可能噴入多色的墨,染料本身要能變成非必要組份,從而保留在氧化層上。當染料以這種方式留在氧化層上時,當為了改善鋁的陽極氧化層的耐腐蝕性,其后實行密封時,染料會發散開來,這樣就會使圖象質量變劣,或者,如果產品就這樣應用,那么在需要耐水或蒸汽的環境中,染料同樣要發散開來,從而影響圖象質量的耐久性。
下面描述一具體實例。
首先,已形成陽極氧化層且已經過噴墨記錄的鋁板被三個500W的紅外線燈從上部加熱,同時鋁板經過一塊在下部的1000W的熱板,鋁板運行的速度為大約每分鐘30厘米。在此實例中重疊噴射四種顏色(黃,品紅,深藍和黑)。因此,作為后處理,用純水清洗記錄表面以除去過多的染料,隨后進行干燥,從而得到經過成象記錄的產品。其后,透過成象記錄的產品在大約100℃的沸騰純化水中浸漬10分鐘,以便進行鋁陽極氧化層的密封,隨后進行干燥以獲得成品。
在本發明中,在噴墨記錄完成時,在成象表面上形成的圖象上要施加一種多價金屬鹽的水溶液,這使經過成象記錄的產品具有耐光度。
多價金屬鹽水溶液含有多價金屬陽離子如Cu++,Ni++和Al+++,但并不局限于此,也可以使用其它多價金屬陽離子,只要能夠獲得同樣的效果。
與上述陽離子化合的陰離子包括Cl-,ClCO3-,和CH3COO-,當然并不局限于此。
上述多價金屬鹽水溶液的鹽濃度應為0.057%至50%(重量比),最好為0.2%至30%(重量比)。
在溶液中的多價金屬鹽陽離子與染料的反應基發羧基和磺基反應,形成染料配合物。如前所述,最好使用與中間產物有高度活性的染料,特別是具有反應基如羧基或磺基的染料。使用上述染料有利于與多價金屬陽離子反應,從而可容易地形成染料配合物。染料配合物的形成可防止染料分子的分解,并可防止隨時間變遷而發生脫色或變色。
作為向成象表面上形成的圖象施加多價金屬鹽水溶液的一種方法,作為內裝璜使用時,可將多價金屬鹽水溶液用噴灑器等噴灑在陽極氧化層上。但最好是用多價金屬鹽水溶液洗滌陽極氧化層。
當成象記錄產品用于戶外而需要可靠性時,最好使用多價金屬鹽水溶液進行陽極氧化層的密封處理。
下面進一步詳述鋁的陽極氧化層小管結構與噴入墨量之間的關系。
在圖所示的鋁的陽極氧化層小管結構中,設定小管直徑為Aμm,在小管中形成的孔的直徑為aμm,層厚為Lμm。這里,鋁的陽極氧化層小管基本以正六方形的形式排列,因而小管表面積Sc為Sc=338A2(μm2)]]>孔的表面積Sp為Sp=π4α2(μm2)]]>因此,由孔控制的面積比Cp為Cp=2π33(dA)2]]>因此,當障層5忽略不計時,每單位面積的受墨高度Ra(μm)為Ra=L*Cp=2π33(aA)2L(μm)]]>這里,當準備噴入的墨滴的體積由Vd(μm3)表示,噴入面積由Sd(m2)表示時,已噴入的墨滴的每單位面積的高度h(μm)為h=Vd/Sd這里,當在墨中的不揮發組份所控制的體積比(混合比)由X表示時,不揮發組份高度t(μm)為t=X Vd/Sd(μm)
高度t不高于上述受墨高度Ra,這一點是很重要的。如果不滿足t≤Ra,那么墨就會如前所述分散開來,使圖象質量變劣。因此,下述一點是很重要的,即,要選擇混合比X和層厚L,使下式得到滿足X Vd/Sd≤2π33(aA)2L]]>即X Vd/Sd≤1.21(aA)2L]]>另外,由于一般在噴墨記錄中Vd/S為10μm,鋁的陽極氧化層的a/A為0.25,通常可得到下式X≤0.0076L*式中L*為無量綱數。
下面描述采用本發明的上述噴墨記錄法的生產裝置的一個實例。
圖7是整個生產裝置的示意圖。在圖7中,標號710代表一個記錄頭,該記錄頭是帶有128個400dpi的噴嘴,每點噴墨量為25ng的噴墨記錄頭。該裝置設有相應于Y(黃色),M(品紅),C(深藍)和BK(黑色)四種顏色的四個記錄頭,其設備使得在一次掃描中可記錄全色圖象。標號701代表記錄媒體,如前所述,該記錄媒體包括一塊鋁和鋁合金的板,片或箔,在其表面已形成陽極氧化層,用作成象表面。多個記錄媒體701設在一料箱711內,相繼地借助輸送器712送至輸送帶,并向前送至一打印托盤715。標號714代表輸送用的輔助輥。
送至打印插盤715的記錄媒體701由吸力牢固地固定在托盤上,吸力是由抽吸泵716工作產生的。在插盤715上的記錄媒體701被送至進行第一處理步驟(脫水和活化步驟)的區域,并由紅外燈的紅外線輻射加熱,從而除去記錄媒體701的陽極氧化層中存在的水份,還發生脫水反應而使氧化層活化。風扇705轉動使該區域通風,從而使第一步驟的處理可更有效地進行。
記錄媒體701由輸送電機717的工作而送出第一處理步驟的區域,其后記錄媒體立即進行噴墨記錄。在第二噴墨記錄步驟中可以使用各種噴墨記錄系統如壓電型和靜電型系統。最好使用起泡噴墨記錄系統,這是由于這種系統可穩定地進行高速記錄。
至于記錄方法,如果當單通路打印時發生染料擴散等問題,則可以采用兩通路或四通路打印。這里,可以使用具有各種組份的墨。如前所述,經適當選擇,最好使用那些染料類型和不揮發溶劑含量適用于陽極氧化層的墨。已經記錄了圖象的記錄媒體701立即送至進行第三處理步驟的區域。進行第三步驟是為了蒸發和排出已成象的陽極氧化層中存在的墨的揮發性組份,也使墨中的染料能夠與氧化層發生反應以促進染色,從而使圖象牢固地被固定。在該裝置中,第三步驟是由具有一風扇和紅外線燈的加熱裝置703實施的。第二步驟的目的是為了使墨中的染料固定在氧化層上。固定染料最好可用下述方法使水和空氣中的氧氣與陽極氧化層反應而生成氫氧化物,從而密封氧化層中的孔。因此,與第一步驟不同的是不必一直使風扇工作。
已承受上述三個步驟的記錄媒體701(成象記錄產品)通過輸送器720和輸送輥721送至料箱719,并由搬運器718放置在一定的位置上。
在圖示實例中,記錄媒體701為矩形片。輸送記錄媒體的托盤715調整后適于記錄媒體的形狀。例如,可使用圖8所示的隔板811,使托盤可適于在托盤記錄媒體上的記錄。該裝置最好還具有用于按照記錄媒體的厚度調整記錄頭和記錄媒體的成象表面之間距離的裝置。
為了改善第一步驟和第三步驟的效果,托盤可附設有加熱裝置(如加熱器),使記錄媒體在每次處理前受到預熱。當處理較大尺寸的,具有大熱容量的記錄媒體時,這也可改善加熱效率,且能夠進行有效的處理。
當加熱記錄媒體時,由于熱膨脹引起的任何尺寸變形會引起記錄寬度方向的偏差,從而引起在記錄圖象上出現白條和打印尺寸偏差的問題。在發生這種情況時,例如,最好使用由溫度傳感器902檢測記錄媒體901成象表面的表面溫度的系統,如圖9所示,檢測到的值由放大器(Amp)放大,放大后的值使用模擬數字轉換器(A/D)進數字化處理,并借助一比較器將數字化的值與預設的值進行比較,然后,將所得的信號送至記錄頭910和電機903,信號的形式為相對于時鐘信號的最佳延遲信號,以便進行控制,使記錄頭可以正確地定位。
如前所述,在鋁或鋁合金的陽極氧化層中,受墨量受到構成氧化層的孔的密封比,層厚,孔的尺寸,小管密度等因素的很大影響。但是,在相同的條件下形成的許多記錄媒體間,上述性質可能不一致,從而會引起圖象質量的不一致,特別是在相同的條件下,在第二步驟中進行記錄時,批量之間會出現圖象質量的不一致。在這種情況下,解決問題的方法是增設一控制裝置,在陽極氧化層無記錄圖象的部分事先打印符號并預先檢測其印刷密度,顏色間深淺的平衡等,在得到的結果的反饋基礎上,控制記錄頭脈沖寬度,記錄頭溫度,以及全脈沖間的時間等來調整噴墨量。
為了高精度地輸送記錄媒體,可通過腐蝕或沖壓在記錄媒體的非打印區域作一標記,適當的閱讀裝置可讀到其位置,從而確保記錄媒體的位置,并按照該位置控制輸送裝置,因而可以高精度地輸送記錄媒體。當記錄媒體有翹曲時,可以有效地增設滾筒等以便修正翹曲。如果上述標記有損于產品的商業價值,在印刷后可借助剪裁機等將其除去。
一個具有以上述方法成象的鋁或鋁合金部分的零件,如用在內部,則可以當其未密封全部孔時使用。如用作需要可靠性的外部,最好另外進行孔的密封以形成一產品。
下面詳細描述在本發明的第二步驟中的噴墨記錄的機理。
如前所述,在鋁的陽極氧化層上進行噴墨記錄時,鋁的陽極氧化層本身并沒有適墨性,用來接受墨的孔也沒有大的容積。另外,增加墨的蒸發是有限制的。因此,特別是在多色墨同時噴入的記錄方法中,只用上述方法得到的圖象質量可能不令人滿意。
因此,記錄不是全在一個時間使用復式布置的噴嘴進行的,而是反記錄掃描分成若干次,往復式地進行記錄。綜合使用這樣的系統就可以獲得高質量的圖象。也就是說,在這種系統中,當通過n次掃描進行記錄時,噴嘴是復式(m個噴嘴)布置的,打印面前移m/n,重復進行打印以形成n×a個圖象單元組,而n×a個圖象單元是由分成n次的掃描填充的。這樣就可以消除記錄掃描中的不均勻,以便贏得時間直至墨被著色和固定,并保證可以完成在孔中接受墨的時間。
圖10表示在本發明的記錄媒體上點形成的具體實例。在圖10所示的狀態中,深藍色墨和黃色墨同時噴入以形成點。在首次掃描中所示的方塊表示記錄頭的位置和在掃描中墨可噴入的范圍。涂成墨色的方塊是記錄信號已實際給出,進行記錄的區域,裝置經調整使記錄頭的下半部提供一半的噴入量。接著,在第二次掃描時,紙被前移記錄頭噴嘴寬度的1/2,以便在首次掃描未作記錄的剩余區域,使用記錄頭的上半部進行記錄。記錄也在下半部以相同的圖形進行記錄,留下1/2區域不作記錄。在這種方法中,第三次和第四次掃描進一步重復記錄以形成100%的圖象記錄區域。這里,這樣的記錄方法稱為“兩通路打刷”(two-pass printing)。
這種兩通路打印可以消除每次掃描的不均勻性。但是,由于如圖10所示,兩種顏色的墨同時噴入,鋁的陽極氧化層的受墨量需要加倍。這不適于具有薄的前述鋁陽極氧化層的記錄媒體。因此,當進行多色打印,在記錄過程中多種墨同時在相同位置上噴入時,對于每種顏色必須改變圖形以作記錄,因此,每種顏色的墨每個通路在不同位置噴入。
圖11A至11H以及12A至12H表示對于每種顏色改變圖形以作記錄的具體實例。在圖11A至11H以及12A至12H所示的實例中,使用黃色,品紅,深藍和黑色四種顏色,而且使用圖13所示的記錄裝置進行記錄,其中,四個記錄頭各有平行布置的64個噴嘴。在圖13中,標號1201代表相應于四種顏色的記錄頭;標號1202代表噴孔;標號1203代表拖架;標號1204和1205代表鋁板輸送輥;標號1206代表表面具有陽極氧化層的鋁板;標號1207代表導軌;標號1208代表編碼器。
如圖11A至11H和12A至12H所示,當進行四色記錄時,4×4圖象單元的布置使得四種顏色不相互重疊,每種顏色的記錄信號的選擇使得對于四個點,墨在一個通路噴入。圖11A至11H和12A至12H表示在噴嘴陣列方向上的16個圖象單元和在掃描方向上的16個圖象單元,而且裝置經調整以便在重復進行的四次掃描時形成100%的成象記錄區域。與前述實例相似,涂成墨色的方塊是噴墨的區域。每次當向著右側的第二通路,第三通路和第四通路進行記錄時鋁板相對于記錄頭前移16個噴嘴。因此,對于每個顏色,墨不是同時噴入的,在有關的掃描重復的時間內,墨滴被接受在孔內,因而在各種顏色間不會產生染料擴散現象,從而可以得到高質量圖象。本說明書中稱這種記錄方法為“逐色通路打印”(“color-by-color pass printing”)。
表2表示各打印系統的圖象質量效果。每種系統圖象質量的標準一起表示出來。“單通路”表示在普通的一次掃描時實施100%噴入的記錄;“兩通路”表示上面對照圖10所述的記錄方法;“四通路”表示上面對照圖1lA至1H和12A至12H所述的記錄方法。“單色”表示記錄是以墨色單進行的實例;“全色”表示至多在三色重疊下使用黃色,品紅,深藍和墨色四種顏色同時記錄的方法。
從表1可以看出,在單色的情況下,只要將記錄分成至少兩通路就可以合理地防止掃描線的不規則和在記錄表面的染料擴散現象,而且在實際使用中沒有問題。在全色打印的情況下,通過各色分隔開的四通路打印可以獲得高質量的圖象。
表1單色全色單通路B B兩通路A B四通路 AA AAAA根本不出現染料擴散現象,圖象質量好。
A稍有染料擴散現象,圖象質量不影響實際使用。
B在至少兩重疊的區域有染料擴散現象。
C染料擴散現象嚴重,圖象質量低劣。
下面描述采用本發明另一實施例的成象方法的打印系統。
為了增加記錄密度,在記錄表面必須減小不固定染料的面積。例如,如圖14A至14B所示,在360dpi的記錄條件下,每個墨滴的直徑宜為大約100μm。由于墨滴中心之間的距離為70.5μm。墨滴21以下述方式構成點它們在鋁基底23上形成的陽極氧化層上相互重疊。圖14A是圖14B所示墨滴的頂視圖。
對比而言,如果墨滴直徑為70.5μm,在360dpi條件下記錄圖象,那么在表面上沒有留下染料的面積如圖15A和15B所示。圖15B是沿圖15A中15B-15B線的剖視圖。
當留有這種無染料的面積時,無論在每個點使密度多高,都不能達到足夠的密度。
因此,點是按照圖14A和14B所示的關系形成的。
但是,與具有吸墨基底材料的紙或記錄媒體不同,陽極氧化層22沒有透墨性能。因此,當許多點以圖14A和14B所示的墨滴狀態形成時,已觸及表面的墨以下述方式作用,即墨滴聚在一起,這是由于墨的固有表面張力的緣故。
更具體來說,如圖16A所示的墨滴又變成圖16B所示的狀態。
從這種狀態,揮發性溶劑蒸發,染料濃度已增大的墨留在表面上,這種墨由于表面張力而向中心會聚(圖16C和16G)。由上述作用過程的進一步發展,如圖16D所示,所形成的圖象,在中心有大量染料,而向外染料的量逐漸減少。另外,在某些情況下,不揮發性溶劑可能以濃縮狀態在中心。
在單色情況中,這會引起不均勻的密度,從而降低圖象的質量水平。在彩色圖象的情況中,這會引起不同顏色的墨毗鄰形成的的染料擴散現象。
圖16E和16F分別表示圖16A和16B所示的在陽極氧化層22的表面上的墨滴形狀,為頂視圖。
在墨滴重疊噴射的情況中,如圖17A和17B所示,墨滴的體積增大,使墨漫開,因此無染料的區域24(圖17A)也會著色,如圖17B所示。
圖17C和17D分別表示圖17A和17B所示的在陽極氧化層22表面上的墨滴21的形狀,為頂視圖。
在本發明中,如圖18A至18F和圖19A至19F所示,當首先觸擊的墨滴中的揮發性溶劑已基本蒸發之后(圖18A至18C),才使接下去的墨滴觸擊(圖18A至18C)。因此,不會發生上述的密度不均勻或染料擴散的現象。
圖18G至18L分別表示圖18A至18F所示的在陽極氧化層表面上的點和墨滴形狀,為頂視圖。
如圖20所示,這可以分幾次通過記錄點間隔圖象(隔點記錄)而完成。
更具體來說,在第一通路打印時,噴嘴N1和N3同時被驅動以打印奇數行;在第二通路打印時,噴嘴N2和N4被同時驅動以打印偶數行;在第三通路打印時,噴嘴N2和N4被同時驅動以打印奇數行;在第四通路打印時,噴嘴N1和N3被同時驅動以打印偶數行。
因此,同一通路中的點,兩點間距離變遠(圖中的DB),因而有可能防止同一通路中的點以及通路之間引起的染料擴散現象。
在彩色圖象的情況中,上述過程相似地重復,使第一種顏色固定,然后下一種顏色再固定。
在這種情況中,為了防止顏色之間對不準,可以通過本專業公知的機械裝置和電裝置進行多色對準。
現在詳述本發明的實例。實例1在表面已形成大約10μm厚的鋁的陽極氧化層的A4尺寸的鋁板(板厚0.5mm)表面上,按照本發明方法的步驟,使用前述記錄裝置,也使用墨形成圖象。
在第一步驟和第三步驟中,在下面表2所示的條件,即不加熱,加熱40℃或加熱60℃的條件下,進行加熱和干燥處理。對所獲記錄圖象進行了質量評估。圖2中也示出了詳估的標準和結果。從表2看出,當在第一步驟中在60℃下加熱,在第三步驟中在40℃或40℃以上的溫度加熱,最后可得到良好的圖象。從表2也可看出,當略去第一步驟的處理時,在任何條件下進行第三步驟都得不到良好的圖象。
表2第三步驟不加熱40℃60℃第一步驟不加熱 C C C40℃C B A60℃B AA AAAA完全沒有染料擴散現象,圖象質量良好。
A稍有染料擴散現象,圖象不影響實際使用。
B在至少有兩種顏色重疊的區域有染料擴散現象。
C染料擴散現象嚴重,圖象質量低劣。實例2
使用甘油作溶劑,按照本發明在鋁的陽極氧化層上進行噴墨記錄時檢測在墨中不揮發組份比例的影響,結果如下將3g染料,表3中所示量的甘油,以及水和IPA均衡,按10∶1的比率混合,制備100g墨的溶劑,按照本發明方法的步驟進行起泡噴墨記錄,記錄是在鋁板(A)和鋁板(B)上進行的,在鋁板(A)上已形成10μm厚的陽極氧化層,在鋁板(B)上已形成20μm厚的陽極氧化層。
對所得到的圖象進行了質量評估,評估標準與實例1相同。所獲結果示于表3。從表3可以看出,在鋁板具有10μm的陽極氧化層厚度的情況中,當含甘油5%或更少時可獲得良好的圖象。
在鋁板氧化層厚度為20μm的情況中,當含甘油10%或更少時可獲得良好的圖象。
表3A B甘油含量(g)10μm厚陽極氧化層20μm厚陽極氧化層1AA AA3AA AA5 A AA10- A實例3在板厚為0.5mm,鋁的陽極氧化層約為20μm厚的鋁板(已經脫水和活化處理)上,用起泡噴墨記錄法進行成象,所用墨的組成如下C.I.直接黑168 3%(重量比)1,2-亞乙基二醇10%(重量比)異丙醇 5%(重量比)水 82%(重量比)然后用10%(重量比)的AlCO3水溶液洗滌已成象的鋁板3分鐘,接著用水洗滌5分鐘。
使用褪色計(ATLAS Ci35)進行50小時的耐光性試驗。
使用反射密度計(MACBETH R-I915)進行評估,在耐光試驗前后測量反射密度,以便比較保持度。 得到的結果示于表4。
從表4可看出,用多價金屬鹽水溶液洗滌可以改善耐光度。
表4經過洗滌 未經洗滌反射密度的保持度80%或更大小于80%實例4在已形成20μm厚的鋁的陽極氧化層的0.5mm厚的鋁板上,使用與實例3相同的墨,借助起泡噴墨法進行成象。
接著制備樣品,其中一些樣品使用1%(重量比)的AlCO3水溶液對陽極氧化層的孔進行密封處理,而另一些則未經上述密封處理。
用與實例3相同的方式進行了評估。所得結果示于表5。
從表5可以看出,使用多價金屬鹽水溶液對陽極氧化層進行密封處理可改善耐光度。
表5經過密封 未經密封反射密度的保持度85%或更大小于80%如上所述,按照本發明的成象方法,在墨滴噴送之前,使鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面上形成的陽極氧化層承受脫水和活化處理,可改善染料反應性及受墨量。另外,在墨滴噴送后,在陽極氧化層中混合存在的揮發性組份蒸發以使墨中的染料(著色物質)固定在氧化層上,可以改善墨的著色性能,從而改善墨的固定性能,可以獲得極好的記錄圖象。
按照本發明的裝置,及上述的方法,在鋁或鋁合金制成的板,片或箔上形成的陽極氧化層上可以最終得到具有超級圖象性能的記錄圖象。
本發明的裝飾鋁板,片或箔在形成記錄圖象前,即,在向鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面上的陽極氧化層噴墨之前,經過了上述方式的處理,因而具有超級的圖象性能。
按照本發明,在形成記錄圖象后,在鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面上形成的陽極氧化層上施加多價金屬鹽的水溶液,可以形成超級的耐光度。
按照本發明,在噴墨前,在鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面形成的陽極氧化層經過脫水和活化處理時可以改善墨的著色性能。另外,在多次施行噴送墨滴以形成隔點圖象的記錄中,在后的墨滴噴送至鄰接于在先噴送的墨滴的情況中,當至少在其重疊于在先噴送的墨滴的區域中的墨滴已基本固定且墨中的染料也已固定后,在后的墨滴才被噴送至所述鄰接區域。在后的墨滴重疊于在先噴送的墨滴噴送時,當在先噴送的墨滴已基本固定,且墨中的染料也已固定之后,在后的墨滴才重疊噴送。這樣就能夠避免染料擴散的現象,最終在陽極氧化層上形成具有超級圖象性能的記錄圖象,使裝飾用鋁能夠具有上述記錄圖象。
權利要求
1.一種成象方法,用于從具有多個噴墨孔的記錄頭將至少一種顏色的墨滴噴到在鋁或鋁合金的板,片或箔的表面形成的陽極氧化層上,從而形成記錄圖象,該方法具有使所述陽極氧化層脫水和活化的第一步驟;按照圖象記錄信號從所述噴墨孔中噴出墨滴;將墨滴噴到上術脫水和活化的陽極氧化層的需要位置,從而形成記錄圖象的第二步驟;以及將已附著于已形成所述記錄圖象的氧極陽化層上的墨滴中所含的染料固定在所述氧極陽化層中,且將所述墨滴中所含的揮發性組份從所述陽極氧化層除去的第三步驟。
2.如權利要求1所述的成象方法,其特征在于所述墨包括用于形成彩色記錄圖象的多色墨。
3.如權利要求1或2所述的成象方法,其特征在于在第一和第三步驟中的至少一個步驟中對陽極氧化層進行的每種處理是對陽極氧化層的熱處理。
4.如權利要求1或2所述的成象方法,其特征在于在第一和第三步驟的至少一個步驟中施加于陽極氧化層的每種處理是電磁感應處理。
5.如權利要求1或2所述的成象方法,其特征在于在第一和第三步驟的至少一個步驟中施加于陽極氧化層的每種處理是吹送干燥空氣的處理。
6.如權利要求1或2所述的成象方法,其特征在于第三步驟包括用水洗滌氧化層的處理。
7.如權利要求1所述的成象方法,其特征在于所述形成圖象的步驟是用起泡噴墨記錄法進行噴送墨滴的。
8.生產裝飾鋁板,片或箔的方法,包括從具有多個噴墨孔的記錄頭向在鋁或鋁合金的板,片或箔的表面上形成的陽極氧化層上噴送至少一種顏色的墨滴以形成記錄圖象,該方法包括使所述陽極氧化層脫水和活化的第一步驟;按照圖象記錄信號從所述噴墨孔噴送墨滴,將墨滴噴到上述脫水和活化的陽極氧化層的需要位置上的以例形成記錄圖象的第二步驟;將已附著于已形成記錄圖象的所述陽極氧化層上的墨滴中所含的染料固定在所述陽極氧化層中,且將所述墨滴中所含的揮發性組份從所述陽極氧化層除去的第三步驟。
9.如權利要求8所述的生產裝飾鋁板,片或箔的方法,其特征在于;所述墨包括用于形成彩色記錄圖象的多色墨。
10.如權利要求8或9所述的生產裝飾鋁板,片或箔的方法,其特征在于在第一和第三步驟的至少一個步驟中施加于所述陽極氧化層的每種處理是對陽極氧化層的熱處理。
11.如權利要求8或9所述的生產裝飾鋁板,片或箔的方法,其特征在于在第一和第三步驟的至少一個步驟中施加于所述陽極氧化層的每種處理是電磁感應處理。
12.如權利要求8或9所述的生產裝飾鋁板,片或箔的方法,其特征在于在第一和第三步驟的至少一個步驟中施加于所述陽極氧化層的每種處理是吹送干燥空氣的處理。
13.如權利要求8或9所述的生產裝飾鋁板,片或箔的方法,其特征在于第三步驟包括用水清洗陽極氧化層的處理。
14.如權利要求8或9所述的生產裝飾鋁板,片或箔的方法,其特征在于所述形成圖象的步驟是通過起泡噴墨記錄法噴送墨滴的。
15.一種生產裝飾鋁板,片或箔的裝置,用于在具有在鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面上形成的陽極氧化層的記錄媒體上形成記錄圖象,將至少一種顏色的墨滴噴到所述的陽極氧化層上,所述裝置具有a)用于使所述陽極氧化層脫水和活化的裝置;b)一個記錄頭,具有多個噴墨孔,墨滴按照圖象記錄信號從噴墨孔噴出,噴到脫水和活化的陽極氧化層的需要位置上;以及c)用于將已附著于已形成所述記錄圖象的陽極氧化層上的墨滴中所含的染料固定在所述陽極氧化層中,且將在所述墨滴中所含揮發性組份從所述陽極氧化層除去的裝置。
16.如權利要求15所述的裝置,其特征在于還具有d)用于在絕熱條件下輸送所述記錄媒體的裝置。
17.如權利要求15或16所述的裝置,其特征在于還具有下述裝置中的至少一個e)用于檢測所述記錄媒體的溫度的裝置;f)按照在檢測溫度裝置(e)中所取得的溫度信息,用于控制裝置(a)和(c)中的至少一個操作的裝置。
18.如權利要求15所述的裝置,其特征在于所述記錄頭(b)在所述陽極氧化層上掃描以記錄圖象;所述裝置還包括e)用于檢測所述記錄媒體的溫度的裝置;g)按照溫度檢測裝置(e)發出的信息,在主掃描方向上和付掃描方向上控制記錄頭(b)的輸送的裝置。
19.一種用于在鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面上形成的陽極氧化層上進行記錄的基,包括具有至少一種高反應性基的一種染料。
20.如權利要求9所述的墨,其特征在于所述墨具有不揮發性組份和揮發性組份;所述不揮發性組份每單位面積噴入所述陽極氧化層的量不多于在鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面上形成的所述陽極氧化層中存在的孔的每單位面積的受墨量。
21.如權利要求20的的墨,其特征在于所述墨的揮發性組份在60℃的環境中所具有的蒸發率為1.0×10-5g/mm2·sec至1.0×10-7g/mm2·sec。
22.用于一種成象方法的記錄媒體,所述成象方法是將墨滴噴在鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面上形成的陽極氧化層上,所述記錄媒體具有一成象表面,其上布滿小于墨滴且周圍具有凸脊的凹面,而且其上形成陽極氧化層。
23.用于一種成象方法的記錄媒體,所述成象方法是將墨滴噴在鋁或名合金制成的板,片或箔的表面上形成的陽極氧化層上;所述記錄媒體借助使成象表面與大氣隔絕的儲存裝置儲存,直至用所述方法成象。
24.一種裝飾鋁板,具有由鋁或鋁合金制成的板,片或箔以及在其表面形成的陽極氧化層,而且在陽極氧化層上已由墨滴形成圖象;所述鋁板,片或箔在其表面上具有小于墨滴且在其周圍有凸脊的凹面。
25.一種成象方法,用于通過噴墨記錄法形成記錄圖象,從具有多個噴墨孔的記錄頭向由鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面上形成的陽極氧化層上噴送至少一種顏色的墨滴,所述方法具有使所述陽極氧化層脫水和活化的第一步驟;按照成象記錄信號,從所述噴墨孔將墨滴噴到上述脫水和活化的陽極氧化層的需要位置上,多次通過記錄頭和多次掃描,記錄隔點圖象,從而形成記錄圖象的第二步驟;以及將已附著于已形成所述記錄圖象的陽極氧化層上的墨滴中所含的染料固定在陽極氧化層中,且將所述墨滴所含的揮發性組份從所述陽極氧化層除去的第三步驟。
26.如權利要求25所述的成象方法,其特征在于在第二步驟中,所述隔點圖象是以下述方式記錄的由記錄頭每次掃描所記錄的點在所述陽極氧化層上不變成連續的。
27.如權利要求25所述的成象方法,其特征在于在第二步驟中,相鄰于首次噴送的墨滴而噴送下次的墨滴的情況下,所述下次墨滴是在首次噴送的墨滴已蒸發后才噴送的。
28.如權利要求25所述的成象方法,其特征在于在第二步驟中,重疊于首次噴送的墨滴而噴送下次的墨滴的情況下,下次墨滴是在首次噴送的墨滴已蒸發后才噴送的。
29.如權利要求25所述的成象方法,其特征在于所述墨包括用于形成彩色記錄圖象的多色墨。
30.如權利要求25至29中任一項所述的成象方法,其特征在于在第一和第三步驟的至少一個步驟中施加于所述陽極氧化層的每種處理是對陽極氧化層的熱處理。
31.如權利要求25至29中任一項所述的成象方法,其特征在于在第一和第三步驟的至少一個步驟中施加于所述陽極氧化層的每種處理是電磁感應處理。
32.如權利要求25至29中任一項所述的成象方法,其特征在于在第一和第三步驟的至少一個步驟中施加于所述陽極氧化層的每種處理是吹送干燥空氣的處理。
33.如權利要求25至29中任一項所述的成象方法,其特征在于第三步驟包括用水清洗陽極氧化層的處理。
34.如權利要求25所述的成象方法,其特征在于所述噴墨記錄法是起泡噴墨記錄法。
35.一種使用噴墨記錄法生產裝飾鋁板,片或箔的方法,從具有多個噴墨孔的記錄頭向在鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面上形成的陽極氧化層噴送至少一種顏色的墨滴,所述方法具有使所述陽極氧化層脫水和活化的第一步驟;按照圖象記錄信號從所述噴墨孔將墨滴噴到上述脫水和活化的陽極氧化層的需要位置,且多次通過記錄頭的多次掃描而記錄隔點圖象,從而形成記錄圖象的第二步驟;將已附著于已形成記錄圖象的陽極氧化層上的墨滴所含的染料固定于陽極氧化層中,且將所述墨滴所含的揮發性組份從所述陽極氧化層除去的第三步驟。
36.一種使用噴墨記錄法形成記錄圖象的成象方法,具有從具有多個噴墨的記錄頭向鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面上形成的陽極氧化層上噴送至少一種顏色的墨滴以形成記錄圖象的第一步驟,以及向已形成記錄圖象的陽極氧化層施加多價金屬鹽水溶液的第二步驟。
37.如權利要求36所述的成象方法,其特征在于在第一步驟之前還具有使所述陽極氧化層脫水和活化的步驟。
38.如權利要求36所述的成象方法,其特征在于所述噴墨記錄法是起泡噴墨記錄法。
39.一種使用噴墨記錄法生產裝飾鋁板,片或箔的方法,具有從具有多個噴墨孔的記錄頭向鋁或鋁合金制成的板,片或箔的表面上形成的陽極氧化層噴送至少一種顏色的墨滴以形成記錄圖象的第一步驟,以及向已形成記錄圖象的陽極氧化層施加多價金屬鹽水溶液的第二步驟。
40.如權利要求39所述的生產裝飾鋁板,片或箔的方法,其特征在于在第一步驟之前,還具有使所述陽極氧化層脫水和活化的步驟。
41.如權利要求39所述的生產裝飾鋁板,片或箔的方法,其特征在于所述噴墨記錄法是起泡噴墨記錄法。
全文摘要
在噴墨記錄之前,一具有鋁或鋁合金的陽極氧化層的成像表面經過干燥和活化處理。在記錄之后,進行除去墨的溶劑組分并將墨中的染料固定的處理。
文檔編號B41M7/00GK1116990SQ94115270
公開日1996年2月21日 申請日期1994年9月12日 優先權日1993年9月30日
發明者池田雅實, 阿部力, 松尾圭介 申請人:佳能株式會社