【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、あらゆる記録材料に、様々な印字環境下においても、高精細な画像を安定に再現できる活性光線硬化型インクジェットインク組成物、それを用いた画像形成方法及びインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェット記録方式は簡便・安価に画像を作成出来るため、写真、各種印刷、マーキング、カラーフィルター等の特殊印刷など、様々な印刷分野に応用されてきている。特に、微細なドットを出射、制御する記録装置や、色再現域、耐久性、出射適性等を改善したインク及びインクの吸収性、色材の発色性、表面光沢などを飛躍的に向上させた専用紙を用い、銀塩写真に匹敵する画質を得ることも可能となっている。今日のインクジェット記録方式の画質向上は、記録装置、インク、専用紙の全てが揃って初めて達成されている。
【０００３】
しかしながら、専用紙を必要とするインクジェットシステムは、記録媒体が制限されること、記録媒体のコストアップが問題となる。そこで、専用紙と異なる被転写媒体へインクジェット方式により記録する試みが多数なされている。具体的には、室温で固形のワックスインクを用いる相変化インクジェット方式、速乾性の有機溶剤を主体としたインクを用いるソルベント系インクジェット方式や、記録後紫外線（ＵＶ）光により架橋させるＵＶインクジェット方式などである。
【０００４】
中でも、ＵＶインクジェット方式は、ソルベント系インクジェット方式に比べ比較的低臭気であり、速乾性、インク吸収性の無い記録媒体への記録が出来る点で、近年注目されつつあり、例えば、特公平５−５４６６７号、特開平６−２００２０４号、特表２０００−５０４７７８号において、紫外線硬化型インクジェットインクが開示されている。
【０００５】
しかしながら、これらのインクを用いたとしても、記録材料の種類や作業環境によって、着弾後のドット径が大きく変化してしまい、様々な記録材料に対して、高精細な画像を形成することは不可能である。
【０００６】
その中でも、特に、カチオン重合性化合物を用いた紫外線硬化型インクジェット用インクが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）が、これらの紫外線硬化型インクジェット用インクは、酸素阻害作用を受けることはないが、分子レベルの水分（湿度）の影響を受けやすいといった問題がある。すなわち、上記特許文献に記載のカチオン重合性化合物を用いた活性光線硬化型インクジェットインク組成物は、光重合性化合物として、例えば、ダウ・ケミカル社製のＵＶＲ６１１０及びＵＶＲ６１０５、ダイセル化学社製のセロキサイド２０２１が用いられることが多く、これらの化合物は、印字環境（例えば、温度、湿度）により吐出安定性・硬化性が大きく変動し、また硬化収縮により皺が発生するという課題を抱えている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２２０５２６号公報 （特許請求の範囲及び実施例）
【０００８】
【特許文献２】
特開２００２−１８８０２５号公報 （特許請求の範囲及び実施例）
【０００９】
【特許文献３】
特開２００２−３１７１３９号公報 （特許請求の範囲及び実施例）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、様々な印字環境下においても、あらゆる記録材料に対して、文字品質に優れ、色混じりの発生がなく、高精細な画像を非常に安定に記録することができる活性光線硬化型インクジェットインク組成物とそれを用いた画像形成方法及びインクジェット記録装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成された。
【００１２】
１．ソルビタンエステル型ノニオン性界面活性剤を含有し、かつ、光重合性化合物としてオキセタン環を有する化合物を含有することを特徴とする活性光線硬化型インクジェットインク組成物。
【００１３】
２．シリコーンオイル消泡剤を含有し、かつ、光重合性化合物としてオキセタン環を有する化合物を含有することを特徴とする活性光線硬化型インクジェットインク組成物。
【００１４】
３．光重合性化合物として、少なくとも１種のオキシラン基を有する化合物を含有することを特徴とする前記１または２項に記載の活性光線硬化型インクジェットインク組成物。
【００１５】
４．光重合性化合物として、少なくとも１種のオキセタン環を有する化合物を２５〜９０質量％、少なくとも１種のオキシラン基を有する化合物を１０〜７０質量％、少なくとも１種のビニルエーテル化合物を０〜４０質量％含有することを特徴とする前記１〜３項のいずれか１項に記載の活性光線硬化型インクジェットインク組成物。
【００１６】
５．前記オキセタン環を有する化合物の１種が、前記一般式（Ｅ）で表される化合物であることを特徴とする前記１〜４項のいずれか１項に記載の活性光線硬化型インクジェットインク組成物。
【００１７】
６．２５℃における粘度が、７〜５０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする前記１〜５項のいずれか１項に記載の活性光線硬化型インクジェットインク組成物。
【００１８】
７．顔料を含有することを特徴とする前記１〜６項のいずれか１項に記載の活性光線硬化型インクジェットインク組成物。
【００１９】
８．インクジェット記録ヘッドより、前記１〜７項のいずれか１項に記載の活性光線硬化型インクジェットインク組成物を、記録材料上に噴射して画像印刷を行う画像形成方法であって、該活性光線硬化型インクジェットインク組成物が着弾した後、０．００１〜２．０秒の間に活性光線を照射することを特徴とする画像形成方法。
【００２０】
９．インクジェット記録ヘッドより、前記１〜７項のいずれか１項に記載の活性光線硬化型インクジェットインク組成物を、記録材料上に噴射して画像印刷を行う画像形成方法であって、該活性光線硬化型インクジェットインク組成物が着弾し、活性光線を照射して硬化した後の総インク膜厚が、２〜２０μｍであることを特徴とする画像形成方法。
【００２１】
１０．インクジェット記録ヘッドより、前記１〜７のいずれか１項に記載の活性光線硬化型インクジェットインク組成物を、記録材料上に噴射して画像印刷を行う画像形成方法であって、該インクジェット記録ヘッドの各ノズルより吐出するインク液滴量が、２〜１５ｐｌであることを特徴とする画像形成方法。
【００２２】
１１．インクジェット記録ヘッドより、前記１〜７項のいずれか１項に記載の活性光線硬化型インクジェットインク組成物を、記録材料上に噴射して画像印刷を行う画像形成方法であって、ラインヘッド方式のインクジェット記録ヘッドより噴射して画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
【００２３】
１２．前記８〜１１項のいずれか１項に記載の画像形成方法に用いるインクジェット記録装置であって、活性光線硬化型インクジェットインク組成物及びインクジェット記録ヘッドを３５〜１００℃に加熱した後、吐出することを特徴とするインクジェット記録装置。
【００２４】
本発明者は、活性光線硬化型インクジェットインク組成物（以下、活性光線硬化型インクあるいは単にインクともいう）において、ソルビタンエステル型ノニオン性界面活性剤を含有し、かつ、光重合性化合物としてオキセタン環を有する化合物を含有する活性光線硬化型インクジェットインク組成物、あるいはシリコーンオイル消泡剤を含有し、かつ、光重合性化合物としてオキセタン環を有する化合物を含有する活性光線硬化型インクジェットインク組成物により、飛躍的に吐出安定性および硬化性が改良され、印字環境（例えば、温度、湿度）に影響を受けずに、良好な吐出安定性・硬化性が得られることを見出し、本発明に至った次第である。
【００２５】
従来よりフッ素系ノニオン界面活性剤を用いた活性光線硬化型インクジェットインク組成物の例は知られていたが、それらの構成においては、吐出安定性および硬化性等が不十分であった。
【００２６】
特に、本発明の構成からなる活性光線硬化型インクジェットインク組成物は、オキセタン環を含有する化合物と合わせて用いることにより、インクジェット記録をする上での重要な特性とされる吐出安定性が非常に良好となり、かつ硬化環境に左右されずにインクが記録材料上に着弾した後のＤｏｔ径の制御が容易にでき、再現性よく高画質な画像を形成することができる画期的な構成である。
【００２７】
また、本発明の構成として、好ましくは、光重合性化合物として、オキセタン環を有する化合物を２５〜９０質量％、オキシラン基を有する化合物を１０〜７０質量％、ビニルエーテル化合物０〜４０質量％とを含有するインクであり、この構成とすることにより、前記の硬化性及び吐出安定性が、より一層向上する。
【００２８】
また、前記一般式（Ｅ）で表されるオキセタン化合物を用いることで、前記硬化性及び吐出安定性ともに格段に向上することを見出した。光重合性化合物としてオキセタン化合物のみ用いる場合、単官能オキセタン化合物とオキセタン環を２個以上有する多官能オキセタン化合物とを併用すると更に好ましい。
【００２９】
以下、本発明を詳細に説明する。
はじめに、本発明の活性光線硬化型インクジェットインク組成物で用いる本発明に係るソルビタンエステル型ノニオン性界面活性剤について説明する。
【００３０】
本発明に係るソルビタンエステル型ノニオン性界面活性剤は、分子内にアミドなどの塩基を有さないものであることが肝要である。分子内にアミドなどの塩基を持つと、カチオン重合性化合物の重合反応を阻害するため好ましくない。
【００３１】
分子内にアミドなどの塩基を持たないソルビタンエステル型ノニオン性界面活性剤であれば、単独で用いてもよいし、２種以上組み合わせて用いてもよい。そのＨＬＢ（親水性・親油性バランス）は特に限定されるものではないが、５．０以下であると本発明の効果をいかんなく発揮することができ好ましく、更に好ましくは２．０以下である。
【００３２】
本発明のインクにおいて、本発明に係るソルビタンエステル型ノニオン性界面活性剤の添加量は、特に限定されないが、インクジェットインク組成物１００質量部に対して０．００５〜２．０質量部が好ましく、０．０１〜１．０質量部がより好ましい。ソルビタンエステル型ノニオン性界面活性剤の添加量が０．００５質量部以上であれば本発明の目的効果を発現することができ、２．０質量部以下であれば効率的に本発明の目的効果を得ることができる。
【００３３】
次いで、本発明に係るシリコーンオイル消泡剤について説明する。
本発明に係るシリコーンオイル消泡剤は、具体的には、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロシリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイルなどを挙げることができる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上組み合わせて用いてもよい。これらの中でもジメチルシリコーンオイルは本発明において好ましく使用できる。
【００３４】
本発明のインクにおいて、本発明に係るシリコーンオイル消泡剤の添加量は、特に限定されないが、インクジェットインク組成物１００質量部に対して０．００５〜２．０質量部が好ましく、０．０１〜１．０質量部がより好ましい。シリコーンオイル消泡剤の添加量が０．００５質量部以上であれば本発明の目的効果を発現することができ、２．０質量部以下であれば効率的に本発明の目的効果を得ることができる。
【００３５】
本発明においては、上記ソルビタンエステル型ノニオン性界面活性剤やシリコーンオイル消泡剤に加えて、公知のいかなるフッ素系ノニオン活性剤を併用してもよい。
【００３６】
本発明のインクにおいては、光重合性化合物として、少なくとも１種のオキセタン環を有する化合物を含む。本発明で用いることのできるオキセタン化合物としては、例えば、特開２００１−２２０５２６号、同２００１−３１０９３７号に紹介されているような公知のあらゆるオキセタン化合物を使用できる。
【００３７】
また、本発明においては、更なる硬化性及び吐出安定性向上の観点から、少なくとも１種のオキシラン基を有する化合物を含有することが好ましい。
【００３８】
光重合性モノマーとしては、各種公知のカチオン重合性のモノマーが使用出来る。例えば、特開平６−９７１４号、特開２００１−３１８９２号、特開２００１−４００６８号、特開２００１−５５５０７号、特開２００１−３１０９３８号、特開２００１−３１０９３７号、特開２００１−２２０５２６号に例示されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。
【００３９】
エポキシ化合物には、以下の芳香族エポキシド、脂環式エポキシド及び脂肪族エポキシド等が挙げられる。
【００４０】
芳香族エポキシドとして好ましいものは、少なくとも１個の芳香族核を有する多価フェノール或いはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジ又はポリグリシジルエーテルであり、例えば、ビスフェノールＡ或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡ或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、並びにノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【００４１】
脂環式エポキシドとしては、少なくとも１個のシクロへキセン又はシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによって得られる、シクロヘキセンオキサイド又はシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましい。
【００４２】
脂肪族エポキシドの好ましいものとしては、脂肪族多価アルコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテル又は１，６−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリン或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【００４３】
これらのエポキシドのうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。本発明では、上記エポキシドの１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００４４】
また、本発明においては、ＡＭＥＳ及び感作性などの安全性の観点から、オキシラン基を有するエポキシ化合物としては、エポキシ化脂肪酸エステル、エポキシ化脂肪酸グリセライドの少なくとも一方であることが特に好ましい。
【００４５】
エポキシ化脂肪酸エステル、エポキシ化脂肪酸グリセライドは、脂肪酸エステル、脂肪酸グリセライドにエポキシ基を導入したものであれば、特に制限はなく用いられる。
【００４６】
エポキシ化脂肪酸エステルとしては、オレイン酸エステルをエポキシ化して製造されたもので、エポキシステアリン酸メチル、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸オクチル等が用いられる。また、エポキシ化脂肪酸グリセライドは、同様に、大豆油、アマニ油、ヒマシ油等をエポキシ化して製造されたもので、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシ化ヒマシ油等が用いられる。
【００４７】
更に、本発明においては、公知のビニルエーテル化合物を用いることができる。
【００４８】
ビニルエーテル化合物としては、例えばエチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−Ｏ−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。
【００４９】
これらのビニルエーテル化合物のうち、硬化性、密着性、表面硬度を考慮すると、ジ又はトリビニルエーテル化合物が好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。本発明では、上記ビニルエーテル化合物の１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００５０】
本発明において、好ましくは、光重合性化合物として、オキセタン環を有する化合物を２５〜９０質量％、オキシラン基を有する化合物を１０〜７０質量％、ビニルエーテル化合物０〜４０質量％とを含有することであり、この構成とすることにより、硬化性及び吐出安定性がともに向上する。
【００５１】
また、本発明においては、更なる硬化性及び吐出安定性の向上のために、前記一般式（Ｅ）で表されるオキセタン環を有する化合物を用いることが、特に好ましい。
【００５２】
以下、本発明に係る前記一般式（Ｅ）で表されるオキセタン環を含有する化合物について説明する。
【００５３】
一般式（Ｅ）において、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ水素原子または置換基を表し、このとき、Ｒ３〜Ｒ６が同時に水素原子を表すことがない。
【００５４】
分子中に１個のオキセタン環を有する化合物としては、下記一般式（２）〜（５）で表される化合物を挙げることができる。
【００５５】
【化２】
【００５６】
上記一般式（２）〜（５）において、Ｚはそれぞれ独立で、酸素または硫黄原子、あるいは主鎖に酸素または硫黄原子を含有してもよい２価の炭化水素基、Ｒ１〜Ｒ６は水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基等の炭素数１〜６個のアルキル基、炭素数１〜６個のフルオロアルキル基、アリル基、アリール基、フリル基またはチエニル基、Ｒ７及びＲ８は、メチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基等の炭素数１〜６個のアルキル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、２−メチル−１−プロペニル基、２−メチル−２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基または３−ブテニル基等の炭素数１〜６個のアルケニル基、フェニル基、ベンジル基、フルオロベンジル基、メトキシベンジル基またはフェノキシエチル基等のアリール基、プロピルカルボニル基、ブチルカルボニル基またはペンチルカルボニル基等の炭素数１〜６個のアルキルカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基またはブトキシカルボニル基等の炭素数１〜６個のアルコキシカルボニル基、エトキシカルバモイル基、プロピルカルバモイル基またはブチルペンチルカルバモイル基等の炭素数１〜６個のアルコキシカルバモイル基を表す。
【００５７】
本発明で使用するオキセタン環含有化合物としては、上記一般式（２）〜（５）において、Ｒ１が低級アルキル基、特にエチル基、Ｒ７及びＲ８がプロピル基、ブチル基、フェニル基またはベンジル基、Ｚが酸素または硫黄原子を含まない炭化水素基であるものが好ましい。また、Ｒ３〜Ｒ６が同時に水素原子を表すことがない。
【００５８】
分子中に２個以上のオキセタン環を有する化合物としては、下記一般式（６）、（７）、（１３）で表される化合物を挙げることができる。
【００５９】
【化３】
【００６０】
上記一般式（６）及び（７）において、ｍは２、３または４、Ｚはそれぞれ独立で、酸素または硫黄原子、あるいは酸素または硫黄原子を含有してもよい２価の炭化水素基、Ｒ１は水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基等の炭素数１〜６個のアルキル基、フェニル基、炭素数１〜６個のフルオロアルキル基、アリル基、アリール基またはフリル基、Ｒ９は、例えば、下記一般式（８）で示される炭素数１〜１２の線形または分枝アルキレン基、線形または分枝ポリ（アルキレンオキシ）基、
【００６１】
【化４】
【００６２】
（一般式（８）中、Ｒ１０はメチル基、エチル基またはプロピル基等の低級アルキル基を表す。）
または、下記一般式（９）、（１０）及び（１１）からなる群から選択される多価基を表す。
【００６３】
【化５】
【００６４】
上記一般式（９）において、ｎは０または１〜２０００の整数、Ｒ１１はメチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基等の炭素数１〜１０個のアルキル基及び下記一般式（１２）からなる群から選択される基を表す。
【００６５】
【化６】
【００６６】
上記一般式（１２）において、ｊは０または１〜１００の整数、Ｒ１３は１〜１０個の炭素原子を有するアルキル、Ｒ１２はメチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基等の炭素数１〜１０のアルキル基を表す。
【００６７】
【化７】
【００６８】
上記一般式（１０）において、Ｒ１４は水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基等の炭素数１〜１０個のアルキル基、炭素数１〜１０個のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、低級アルキルカルボキシレート基またはカルボキシル基を表す。
【００６９】
【化８】
【００７０】
上記一般式（１１）において、Ｒ１５は酸素原子、硫黄原子、ＮＨ、ＳＯ、ＳＯ２、ＣＨ２、Ｃ（ＣＨ３）２またはＣ（ＣＦ３）２を表す。
【００７１】
本発明で使用されるオキセタン環を有する化合物として、上記一般式（６）、（７）においては、Ｒ１が低級アルキル基、特にエチル基、Ｒ９が、一般式（１０）においてＲ１４が水素原子である基、ヘキサメチレン基、一般式（８）においてＲ１０がエチル基、一般式（９）、（１２）においてＲ１２及びＲ１３がメチル基、Ｚは酸素または硫黄原子を含まない炭化水素基であるものが好ましい。Ｒ３〜Ｒ６が同時に水素原子を表すことがない。
【００７２】
【化９】
【００７３】
一般式（１３）において、ｒは２５〜２００の整数であり、Ｒ１３は上記一般式（１２）におけるＲ１３と同義であり、Ｒ１６は炭素数１〜４のアルキル基またはトリアルキルシリル基である。Ｒ４〜Ｒ６が同時に水素原子を表すことがない。
【００７４】
一般式（Ｅ）で表される化合物例を以下に示す。
【００７５】
【化１０】
【００７６】
これらの化合物は「高分子科学と有機化学とのキャッチボール」の第４講に記載の方法をはじめ、下記文献を参考にすることで容易に合成できる。
【００７７】
１）Ｈｕ Ｘｉａｎｍｉｎｇ，Ｒｉｃｈａｒｄ Ｍ．Ｋｅｌｌｏｇｇ，Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，５３３−５３８，Ｍａｙ（１９９５）
２）Ａ．Ｏ．Ｆｉｔｔｏｎ，Ｊ．Ｈｉｌｌ，Ｄ．Ｅｊａｎｅ，Ｒ．Ｍｉｌｌｅｒ，Ｓｙｎｔｈ．，１２，１１４０（１９８７）
３）Ｔｏｓｈｉｒｏ Ｉｍａｉ ａｎｄ Ｓｈｉｎｙａ Ｎｉｓｈｉｄａ，Ｃａｎ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｖｏｌ．５９，２５０３−２５０９（１９８１）
４）Ｎｏｂｕｊｉｒｏ Ｓｈｉｍｉｚｕ，Ｓｈｉｎｔａｒｏ Ｙａｍａｏｋａ，ａｎｄ Ｙｕｈｏ Ｔｓｕｎｏ，Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，５６，３８５３−３８５４（１９８３）
５）Ｗａｌｔｅｒ Ｆｉｓｈｅｒ ａｎｄ Ｃｙｒｉｌ Ａ．Ｇｒｏｂ，Ｈｅｌｖ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ．，６１，２３３６（１９７８）
６）Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．１０１，１８５０（１９６８）
７）“Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗｉｔｈ Ｔｈｒｅｅ−ａｎｄ Ｆｏｕｒ−ｍｅｍｂｅｒｅｄ Ｒｉｎｇｓ”，Ｐａｒｔ Ｔｗｏ，Ｃｈａｐｔｅｒ ＩＸ，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９６４）
８）Ｈ．Ａ．Ｊ．Ｃｕｒｌｅｓｓ，“Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ”，Ｐｌｅｎｕｍ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９８４）
９）Ｍ．Ｂｒａｕｎ，Ｎａｃｈｒ．Ｃｈｅｍ．Ｔｅｃｈ．Ｌａｂ．，３３，２１３（１９８５）
１０）Ｓ．Ｈ．Ｓｃｈｒｏｅｔｅｒ，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，３４，５，１１８１（１９６９）
１１）Ｄ．Ｒ．Ａｒｎｏｌｄ，Ａｄｖ．Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ．，６，３０１（１９６８）
１２）“Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗｉｔｈ Ｔｈｒｅｅ−ａｎｄ Ｆｏｕｒ−ｍｅｍｂｅｒｅｄ Ｒｉｎｇｓ”，Ｐａｒｔ Ｔｗｏ，Ｃｈａｐｔｅｒ ＩＸ，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９６４）
また、本発明のインクにおいては、オキセタン環を１個含有する単官能オキセタン化合物とオキセタン環を２個以上含有する多官能オキセタン化合物とを併用することが、硬化後の膜強度と記録材料への密着性を向上させる上で更に好ましい。ただし、オキセタン環を５個以上有する化合物を使用すると、インク組成物の粘度が高くなるため、取扱いが困難になったり、またインク組成物のガラス転移温度が高くなるため、得られる硬化物の粘着性が十分でなくなってしまう。本発明で使用するオキセタン環を有する化合物は、オキセタン環を１〜４個有する化合物が好ましい。
【００７８】
本発明の活性光線硬化型インクには、公知のあらゆる光酸発生剤を用いることができる。
【００７９】
光酸発生剤としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が用いられる（有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版（１９９３年）、１８７〜１９２ページ参照）。本発明に好適な化合物の例を以下に挙げる。
【００８０】
本発明で用いることのできる光酸発生剤について説明する。
光酸発生剤としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が用いられる（有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版（１９９３年）、１８７〜１９２ページ参照）。
【００８１】
本発明に好適な化合物の例を以下に挙げる。
第１に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物の、ＢＦ４ −、Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４ −、ＰＦ６ −、ＡｓＦ６ −、ＳｂＦ６ −、ＣＦ３ＳＯ３ −塩を挙げることができる。
【００８２】
本発明で用いることのできるオニウム化合物の具体的な例を、以下に示す。
【００８３】
【化１１】
【００８４】
第２に、スルホン酸を発生するスルホン化物を挙げることができ、その具体的な化合物を、以下に例示する。
【００８５】
【化１２】
【００８６】
第３に、ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物も用いることができ、以下にその具体的な化合物を例示する。
【００８７】
【化１３】
【００８８】
第４に、鉄アレン錯体を挙げることができる。
【００８９】
【化１４】
【００９０】
本発明の活性光線硬化型インクは、上述の活性光線硬化型組成物と共に、各種公知の染料及び／または顔料を含有しているが、好ましくは顔料を含有する。
【００９１】
本発明で好ましく用いることのできる顔料を、以下に列挙する。
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１、３、１２、１３、１４、１７、４２、８１、８３、８７、９５、１０９、
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ−１６、３６、３８、
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−５、２２、３８、４８：１、４８：２、４８：４、４９：１、５３：１、５７：１、６３：１、１０１、１４４、１４６、１８５、
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ−１９、２３、
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：１、１５：３、１５：４、１８、２７、２９、６０、
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ−７、３６、
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｗｈｉｔｅ−６、１８、２１、
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ−７、
また、本発明において、プラスチックフィルムのような透明基材での色の隠蔽性を上げる為に、白インクを用いることが好ましい。特に、軟包装印刷、ラベル印刷においては、白インクを用いることが好ましいが、吐出量が多くなるため、前述した吐出安定性、記録材料のカール・しわの発生の観点から、自ずと使用量に関しては制限がある。
【００９２】
上記顔料の分散には、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることができる。また、顔料の分散を行う際に、分散剤を添加することも可能である。分散剤としては、高分子分散剤を用いることが好ましく、高分子分散剤としては、例えば、Ａｖｅｃｉａ社のＳｏｌｓｐｅｒｓｅシリーズや、味の素ファインテクノ社のＰＢシリーズが挙げられる。また、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。これらの分散剤および分散助剤は、顔料１００質量部に対し、１〜５０質量部添加することが好ましい。分散媒体は、溶剤または重合性化合物を用いて行うが、本発明の照射線硬化型インクでは、インク着弾直後に反応・硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。溶剤が硬化画像に残ってしまうと、耐溶剤性の劣化、残留する溶剤のＶＯＣの問題が生じる。よって、分散媒体は溶剤では無く重合性化合物、その中でも最も粘度の低いモノマーを選択することが分散適性上好ましい。
【００９３】
顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を０．０８〜０．５μｍとすることが好ましく、最大粒径は０．３〜１０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を適宜設定する。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性および硬化感度を維持することができる。本発明のインクにおいては、色材濃度としては、インク全体の１質量％乃至１０質量％であることが好ましい。
【００９４】
本発明の活性光線硬化型インクには、上記説明した以外に様々な添加剤を用いることができる。例えば、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類を添加することができる。また、保存安定性を改良する目的で、公知のあらゆる塩基性化合物を用いることができるが、代表的なものとして、塩基性アルカリ金属化合物、塩基性アルカリ土類金属化合物、アミンなどの塩基性有機化合物などがあげられる。また、ラジカル重合性モノマーと開始剤を組み合わせ、ラジカル・カチオンのハイブリッド型硬化インクとすることも可能である。
【００９５】
本発明のインクにおいては、２５℃における粘度が７〜５０ｍＰａ・ｓであることが、硬化環境（温度・湿度）に関係なく吐出が安定し、良好な硬化性を得るために好ましい。
【００９６】
本発明で用いることのできる記録材料としては、通常の非コート紙、コート紙などの他、いわゆる軟包装に用いられる各種非吸収性のプラスチックおよびそのフィルムを用いることができ、各種プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、延伸ポリスチレン（ＯＰＳ）フィルム、延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）フィルム、延伸ナイロン（ＯＮｙ）フィルム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）フィルム、ポリエチレン（ＰＥ）フィルム、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム等を挙げることができる。その他のプラスチックとしては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ＡＢＳ、ポリアセタール、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ゴム類などが使用できる。また、金属類や、ガラス類にも適用可能である。これらの記録材料の中でも、特に熱でシュリンク可能な、ＰＥＴフィルム、ＯＰＳフィルム、ＯＰＰフィルム、ＯＮｙフィルム、ＰＶＣフィルムへ画像を形成する場合に本発明の構成は、有効となる。これらの基材は、インクの硬化収縮、硬化反応時の発熱などにより、フィルムのカール、変形が生じやすいばかりでなく、インク膜が基材の収縮に追従し難い。
【００９７】
これら、各種プラスチックフィルムの表面エネルギーは大きく異なり、記録材料によってインク着弾後のドット径が変わってしまうことが、従来から問題となっていた。本発明の構成では、表面エネルギーの低いＯＰＰフィルム、ＯＰＳフィルムや表面エネルギーの比較的大きいＰＥＴまでを含む、表面エネルギーが３５〜６０ｍＮ／ｍの広範囲の記録材料に良好な高精細な画像を形成できる。
【００９８】
本発明において、包装の費用や生産コスト等の記録材料のコスト、プリントの作製効率、各種のサイズのプリントに対応できる等の点で、長尺（ウェブ）な記録材料を使用する方が有利である。
【００９９】
次に、本発明の画像形成方法について説明する。
本発明の画像形成方法においては、上記のインクをインクジェット記録方式により記録材料上に吐出、描画し、次いで紫外線などの活性光線を照射してインクを硬化させる方法が好ましい。
【０１００】
本発明では、記録材料上にインクが着弾し、活性光線を照射して硬化した後の総インク膜厚が２〜２０μｍであることが好ましい。スクリーン印刷分野の活性光線硬化型インクジェット記録では、総インク膜厚が２０μｍを越えているのが現状であるが、記録材料が薄いプラスチック材料であることが多い軟包装印刷分野では、前述した記録材料のカール・皺の問題でだけでなく、印刷物全体のこし・質感が変わってしまうという問題が有るため、過剰な膜厚のインク吐出は好ましくない。
【０１０１】
尚、ここで「総インク膜厚」とは記録材料に描画されたインクの膜厚の最大値を意味し、単色でも、それ以外の２色重ね（２次色）、３色重ね、４色重ね（白インクベース）のインクジェット記録方式で記録を行った場合でも総インク膜厚の意味するところは同様である。
【０１０２】
インクの吐出条件としては、インクジェット記録ヘッド及びインクを３５〜１００℃に加熱し、吐出することが吐出安定性の点で好ましい。活性光線硬化型インクは、温度変動による粘度変動幅が大きく、粘度変動はそのまま液滴サイズ、液滴射出速度に大きく影響を与え、画質劣化を起こすため、インク温度を上げながらその温度を一定に保つことが必要である。インク温度の制御幅としては、設定温度±５℃、好ましくは設定温度±２℃、更に好ましくは設定温度±１℃である。
【０１０３】
また、本発明では、各ノズルより吐出する液滴量が２〜１５ｐｌであることが好ましい。本来、高精細画像を形成するためには、液滴量がこの範囲であることが必要であるが、この液滴量で吐出する場合、前述した吐出安定性が特に厳しくなる。本発明によれば、インクの液滴量が２〜１５ｐｌのような小液滴量で吐出を行っても吐出安定性は向上し、高精細画像が安定して形成出来る。
【０１０４】
本発明の画像形成方法においては、活性光線の照射条件として、インク着弾後０．００１秒〜２．０秒の間に活性光線が照射されることが好ましく、より好ましくは０．００１秒〜１．０秒である。高精細な画像を形成するためには、照射タイミングが出来るだけ早いことが特に重要となる。
【０１０５】
活性光線の照射方法として、その基本的な方法が特開昭６０−１３２７６７号に開示されている。これによると、ヘッドユニットの両側に光源を設け、シャトル方式でヘッドと光源を走査する。照射は、インク着弾後、一定時間を置いて行われることになる。更に、駆動を伴わない別光源によって硬化を完了させる。米国特許第６，１４５，９７９号では、照射方法として、光ファイバーを用いた方法や、コリメートされた光源をヘッドユニット側面に設けた鏡面に当て、記録部へＵＶ光を照射する方法が開示されている。本発明の画像形成方法においては、これらの何れの照射方法も用いることが出来る。
【０１０６】
また、活性光線を照射を２段階に分け、まずインク着弾後０．００１〜２．０秒の間に前述の方法で活性光線を照射し、かつ、全印字終了後、更に活性光線を照射する方法も好ましい態様の１つである。活性光線の照射を２段階に分けることで、よりインク硬化の際に起こる記録材料の収縮を抑えることが可能となる。
【０１０７】
従来、ＵＶインクジェット方式では、インク着弾後のドット広がり、滲みを抑制のために、光源の総消費電力が１ｋＷ・ｈｒを超える高照度の光源が用いられるのが通常であった。しかしながら、これらの光源を用いると、特に、シュリンクラベルなどへの印字では、記録材料の収縮があまりにも大きく、実質上使用出来ないのが現状であった。
【０１０８】
本発明では、２５４ｎｍの波長領域に最高照度をもつ活性光線を用いることが好ましく、総消費電力が１ｋＷ・ｈｒ以上の光源を用いても、高精細な画像を形成出来、且つ、記録材料の収縮も実用上許容レベル内に収められる。
【０１０９】
本発明においては、更に活性光線を照射する光源の総消費電力が１ｋＷ・ｈｒ未満であることが好ましい。総消費電力が１ｋＷ・ｈｒ未満の光源の例としては、蛍光管、冷陰極管、ＬＥＤなどがあるが、これらに限定されない。
【０１１０】
次いで、本発明のインクジェット記録装置（以下、単に記録装置という）について説明する。
【０１１１】
以下、本発明の記録装置について、図面を適宜参照しながら説明する。尚、図面の記録装置はあくまでも本発明の記録装置の一態様であり、本発明の記録装置はこの図面に限定されない。
【０１１２】
図１は、本発明の記録装置の要部の構成を示す正面図である。記録装置１は、ヘッドキャリッジ２、記録ヘッド３、照射手段４、プラテン部５等を備えて構成される。この記録装置１は、記録材料Ｐの下にプラテン部５が設置されている。プラテン部５は、紫外線を吸収する機能を有しており、記録材料Ｐを通過してきた余分な紫外線を吸収する。その結果、高精細な画像を非常に安定に再現できる。
【０１１３】
記録材料Ｐは、ガイド部材６に案内され、搬送手段（図示せず）の作動により、図１における手前から奥の方向に移動する。ヘッド走査手段（図示せず）は、ヘッドキャリッジ２を図１におけるＹ方向に往復移動させることにより、ヘッドキャリッジ２に保持された記録ヘッド３の走査を行なう。
【０１１４】
ヘッドキャリッジ２は記録材料Ｐの上側に設置され、記録材料Ｐ上の画像印刷に用いる色の数に応じて後述する記録ヘッド３を複数個、吐出口を下側に配置して収納する。ヘッドキャリッジ２は、図１におけるＹ方向に往復自在な形態で記録装置１本体に対して設置されており、ヘッド走査手段の駆動により、図１におけるＹ方向に往復移動する。
【０１１５】
尚、図１ではヘッドキャリッジ２がホワイト（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、ライトイエロー（Ｌｙ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）、ライトシアン（Ｌｃ）、ライトブラック（Ｌｋ）、ホワイト（Ｗ）の記録ヘッド３を収納するものとして描図を行なっているが、実施の際にはヘッドキャリッジ２に収納される記録ヘッド３の色数は適宜決められるものである。
【０１１６】
記録ヘッド３は、インク供給手段（図示せず）により供給された活性光線硬化型インク（例えばＵＶ硬化インク）を、内部に複数個備えられた吐出手段（図示せず）の作動により、吐出口から記録材料Ｐに向けて吐出する。記録ヘッド３により吐出されるＵＶインクは色材、重合性モノマー、開始剤等を含んで組成されており、紫外線の照射を受けることで開始剤が触媒として作用することに伴なうモノマーの架橋、重合反応によって硬化する性質を有する。
【０１１７】
記録ヘッド３は記録材料Ｐの一端からヘッド走査手段の駆動により、図１におけるＹ方向に記録材料Ｐの他端まで移動するという走査の間に、記録材料Ｐにおける一定の領域（着弾可能領域）に対してＵＶインクをインク滴として吐出し、該着弾可能領域にインク滴を着弾させる。
【０１１８】
上記走査を適宜回数行ない、１領域の着弾可能領域に向けてＵＶインクの吐出を行なった後、搬送手段で記録材料Ｐを図１における手前から奥方向に適宜移動させ、再びヘッド走査手段による走査を行ないながら、記録ヘッド３により上記着弾可能領域に対し、図１における奥方向に隣接した次の着弾可能領域に対してＵＶインクの吐出を行なう。
【０１１９】
上述の操作を繰り返し、ヘッド走査手段及び搬送手段と連動して記録ヘッド３からＵＶインクを吐出することにより、記録材料Ｐ上にＵＶインク滴の集合体からなる画像が形成される。
【０１２０】
照射手段４は特定の波長領域の紫外線を安定した露光エネルギーで発光する紫外線ランプ及び特定の波長の紫外線を透過するフィルターを備えて構成される。ここで、紫外線ランプとしては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマーレーザー、紫外線レーザー、熱陰極管、冷陰極管、ブラックライト、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）等が適用可能であり、帯状のメタルハライドランプ、冷陰極管、水銀ランプもしくはブラックライトが好ましい。特に、波長２５４ｎｍの紫外線を発光する低圧水銀ランプ、熱陰極管、冷陰極管及び殺菌灯は、滲み防止、ドット径制御を効率よく行うことができる点で好ましい。熱陰極管を照射手段４の放射線源に用いることで、ＵＶインクを硬化するための照射手段４を安価に作製することができる。
【０１２１】
照射手段４は、記録ヘッド３がヘッド走査手段の駆動による１回の走査によってＵＶインクを吐出する着弾可能領域のうち、記録装置（ＵＶインクジェットプリンタ）１で設定できる最大のものとほぼ同じ形状か、着弾可能領域よりも大きな形状を有する。
【０１２２】
照射手段４はヘッドキャリッジ２の両脇に、記録材料Ｐに対してほぼ平行に、固定して設置される。
【０１２３】
前述したようにインク吐出部の照度を調整する手段としては、記録ヘッド３全体を遮光することはもちろんであるが、加えて照射手段４と記録材料Ｐの距離ｈ１より、記録ヘッド３のインク吐出部３１と記録材料Ｐとの距離ｈ２を大きくしたり（ｈ１＜ｈ２）、記録ヘッド３と照射手段４との距離ｄを離したり（ｄを大きく）することが有効である。又、記録ヘッド３と照射手段４の間を蛇腹構造７にすると更に好ましい。
【０１２４】
ここで、照射手段４で照射される紫外線の波長は、照射手段４に備えられた紫外線ランプ又はフィルターを交換することで適宜変更することができる。
【０１２５】
本発明のインクは、非常に吐出安定性が優れており、ラインヘッドタイプの記録装置を用いて画像形成する場合に、特に有効である。
【０１２６】
図２は、インクジェット記録装置の要部の構成の他の一例を示す上面図である。
【０１２７】
図２で示したインクジェット記録装置は、ラインヘッド方式と呼ばれており、ヘッドキャリッジ２に、各色のインクジェット記録ヘッド３を、記録材料Ｐの全幅をカバーするようにして、複数個、固定配置されている。
【０１２８】
一方、ヘッドキャリッジ２の下流側には、同じく記録材料Ｐの全幅をカバーするようにして、インク印字面全域をカバーするように配置されている照射手段４が設けられている。照明手段４に用いられる紫外線ランプは、図１に記載したのと同様のものを用いることができる。
【０１２９】
このラインヘッド方式では、ヘッドキャリッジ２及び照射手段４は固定され、記録材料Ｐのみが、搬送されて、インク出射及び硬化を行って画像形成を行う。
【０１３０】
【実施例】
以下に本発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらの例に限定されるものではない。
【０１３１】
《インク組成物セットの調製》
下記の方法に従って、表１〜６に記載の組成からなるインク組成物セット１〜６を調製した。
【０１３２】
分散剤（ＰＢ８２２ 味の素ファインテクノ社製）を３質量部と、表１〜６に記載の各光重合性化合物をステンレスビーカーに入れ、６５℃のホットプレート上で加熱しながら１時間かけて撹拌、混合して溶解させた。次いで、この溶液に表１〜６に記載の色材を添加した後、直径１ｍｍのジルコニアビーズ２００ｇと共にポリ瓶に入れ密栓し、ペイントシェーカーにて２時間分散処理を行った。次いで、ジルコニアビーズを取り除き、各光酸発生剤、酸増殖剤、熱塩基発生剤、界面活性剤等の各種添加剤を表１〜６に記載の組み合わせで添加し、これをプリンター目詰まり防止のため０．８μｍメンブランフィルターで濾過して、インク組成物セット１〜６を調製した。
【０１３３】
なお、上記調製した各インク組成物セットの各色インク粘度は、以下の通りである。粘度は、各色インクの最大及び最小粘度での粘度巾で表示した。
【０１３４】
インク組成物セット１：２８〜３３ｍＰａ・ｓ
インク組成物セット２：３１〜３４ｍＰａ・ｓ
インク組成物セット３：２４〜２７ｍＰａ・ｓ
インク組成物セット４：２２〜２６ｍＰａ・ｓ
インク組成物セット５：２８〜３３ｍＰａ・ｓ
インク組成物セット６：２４〜２７ｍＰａ・ｓ
【０１３５】
【表１】
【０１３６】
【表２】
【０１３７】
【表３】
【０１３８】
【表４】
【０１３９】
【表５】
【０１４０】
【表６】
【０１４１】
【化１５】
【０１４２】
【化１６】
【０１４３】
【化１７】
【０１４４】
表１〜６に記載の各インクと各化合物、表示の詳細は、以下の通りである。
Ｋ：濃ブラックインク
Ｃ：濃シアンインク
Ｍ：濃マゼンタインク
Ｙ：濃イエローインク
Ｗ：ホワイトインク
Ｌｋ：淡ブラックインク
Ｌｃ：淡シアンインク
Ｌｍ：淡マゼンタインク
Ｌｙ：淡イエローインク
色材１：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ７
色材２：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３
色材３：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７：１
色材４：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３
色材５：酸化チタン（アナターゼ型 平均粒径０．２０μｍ）
〔光重合性化合物〕
＊Ｅ１：脂環式エポキシ化合物
セロキサイド２０２１Ｐ：ダイセル化学工業社製
セロキサイド３０００：ダイセル化学工業社製
＊Ｅ２：エポキシ化脂肪酸イソブチル
Ｄ−５５：アデカサイザーＤ−５５（旭電化工業社製 エポキシ化脂肪酸ブチル エポキシ化合物）
＊Ｅ３：エポキシ化亜麻仁油
Ｖｆ９０４０：Ｖｉｋｏｆｌｅｘ９０４０（ＡＴＯＦＩＮＡ社製）
＊Ｏ：オキセタン化合物
ＯＸＴ−２１１：３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン（東亞合成社製）
ＯＸＴ−２２１：ジ〔１−エチル（３−オキセタニル）〕メチルエーテル
（東亞合成社製）
〔酸増殖剤〕
アクプレス１１Ｍ：日本ケミックス社製
〔光酸発生剤〕
ＣＩ−５１０２：日本曹達社製 γ−ブチロラクトン５０％溶液
ＵＶＩ６９９２：トリフェニルスルホニウム塩（サイラキュアＵＶＩ６９９２ユニオンカーバイド社製）プロピレンカーボネート５０％溶液
Ｃ９０００：Ｃｈｉｖａｃｕｒｅ９０００（Ｃｈｉｔｅｃ社製）プロピレンカーボネート５０％溶液
ＳＰ１５２：トリフェニルスルホニウム塩（アデカオプトマーＳＰ−１５２ 旭電化社製）プロピレンカーボネート５０％溶液
〔界面活性剤〕
Ｆ１７８ｋ：メガファックスＦ１７８ｋ パーフルオロアルキル基含有アクリルオリゴマー（大日本インキ化学工業社製）
ＯＰ−８５Ｒ：ノニオンＯＰ−８５Ｒ（ソルビタンエステル型ノニオン性界面活性剤） ソルビタントリオレエート ＨＬＢ＝１．８（日本油脂社製）
Ｆ１４０５：メガファックスＦ１４０５ パーフルオロアルキル基含有エチレンオキサイド付加物（大日本インキ化学工業社製）
Ｆ４７０：メガファックスＦ４７０ パーフルオロアルキル基含有アクリルオリゴマー（大日本インキ化学工業社製）
ＴＦ９０７：メガファックスＥＸＰ ＴＦ９０７ パーフルオロアルキル基含有エチレンオキサイド付加物（大日本インキ化学工業社製）
〔分散剤〕
ＰＢ８２２：味の素ファインテクノ社製
〔シリコーンオイル消泡剤〕
ＪＡ−２００：ポリジメチルシロキサン（十条ケミカル社製）
〔増感剤〕
ＣＳ−７００１：ナフタレン誘導体（日本曹達社製）
〔その他〕
＊１：γ−カプロラクトン（試薬 関東化学社製）
＊２：Ｎ−エチルジエタノールアミン（塩基性化合物）
＊３：プロピレンカーボネート（試薬 関東化学社製）
＊４：トリブチルアミン（塩基性化合物）
＊５：γ−ブチロラクトン（試薬 関東化学社製）
《インクジェット画像形成方法》
ピエゾ型インクジェットノズルを備えた図１に記載の構成からなるインクジェット記録装置に、上記調製した各インク組成物セット１〜３を装填し、表７に記載の各表面エネルギーを有する巾６００ｍｍ、長さ５００ｍの長尺の各記録材料へ、下記の画像記録を連続して行った。インク供給系は、インクタンク、供給パイプ、ヘッド直前の前室インクタンク、フィルター付き配管、ピエゾヘッドからなり、前室タンクからヘッド部分まで断熱して５０℃の加温を行った。ピエゾヘッドは、２〜１５ｐｌのマルチサイズドットを７２０×７２０ｄｐｉの解像度で吐出できるよう駆動して、各インクを連続吐出した。各インクが着弾した後、キャリッジ両脇のランプユニットにより、瞬時（着弾後２秒未満）に表７に記載の各照射光源より紫外線照射してインクを硬化した。画像記録後に、総インク膜厚を測定したところ、２．３〜１３μｍの範囲であった。なお、本発明でいうｄｐｉとは、２．５４ｃｍ当たりのドット数を表す。
【０１４５】
次いで、図２に記載のラインヘッド方式のインクジェット記録装置を用い、インク組成物セット４〜６を用いて、同様にして各画像を形成した。
【０１４６】
上記２つの方式により、１０℃、２０％ＲＨの環境下、２５℃、５０％ＲＨの環境下及び３２℃、８０％ＲＨの環境下の３条件で印字を行った。
【０１４７】
なお、表７に記載の各照射光源の詳細は、以下の通りである。
照射光源Ａ：熱陰極管（ニッポ社製Ｕ字管 光源消費電力１ｋＷ・ｈｒ未満）
照射光源Ｂ：低圧水銀ランプ（岩崎電気社製 特注品）
また、表７に記載の各照射光源の照度は、ウシオ電機社製のＵＲＳ４０で２２０〜４２０ｎｍの積算照度を測定して表示した。
【０１４８】
また、表７に記載の各記録材料の略称の詳細は、以下の通りである。
ＯＰＰ：ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ
ＰＥＴ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ
シュリンクＯＰＳ：市販のシュリンク用途のｏｒｉｅｎｔｅｄ ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ
【０１４９】
【表７】
【０１５０】
《インクジェット記録画像の評価》
上記画像形成方法で記録した各画像について、下記の各評価を行った。
【０１５１】
〔文字品質の評価〕
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色インクを用いて、目標濃度で６ポイントＭＳ明朝体文字を印字し、文字のガサツキをルーペで拡大評価し、下記の基準に則り文字品質の評価を行った。
【０１５２】
◎：ガサツキなし
○：僅かにガサツキが見える
△：ガサツキが見えるが、文字として判別でき、ギリギリ使えるレベル
×：ガサツキがひどく、文字がかすれていて使えないレベル
〔色混じり（滲み、皺）の評価〕
７２０ｄｐｉで、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色１ｄｏｔが隣り合うように印字し、隣り合う各色ｄｏｔをルーペで拡大し、滲みによる色混じり、皺の発生の有無を目視観察し、下記の基準に則り色混じりの評価を行った。
【０１５３】
◎：隣り合うｄｏｔ形状が真円を保ち、滲み及び皺の発生がない
○：隣り合うｄｏｔ形状はほぼ真円を保ち、ほとんど滲み、皺の発生がない
△：隣り合うｄｏｔが少し滲んでいてｄｏｔ形状が少しくずれているが、ギリギリ使えるレベル
×：隣り合うｄｏｔが滲んで混じりあっており、また、重なり部に皺の発生があり、使えないレベル
以上により得られた各評価結果を、表８に示す。
【０１５４】
【表８】
【０１５５】
表８より明らかなように、本発明に係る構成からなる画像形成方法は、比較例に対し、様々な印字環境下においても、あらゆる記録材料に対して、文字品質が優れ、色混じり（滲み、皺）の発生もない高精細な画像を記録することができることが分かる。
【０１５６】
【発明の効果】
本発明により、様々な印字環境下においても、あらゆる記録材料に対して、文字品質に優れ、色混じりの発生がなく、高精細な画像を非常に安定に記録することができる活性光線硬化型インクジェットインク組成物とそれを用いた画像形成方法及びインクジェット記録装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の要部の構成の一例を示す正面図である。
【図２】本発明のインクジェット記録装置の要部の構成の他の一例を示す上面図である。
【符号の説明】
１ インクジェット記録装置
２ ヘッドキャリッジ
３ インクジェット記録ヘッド
３１ インク吐出口
４ 照射手段
５ プラテン部
６ ガイド部材
７ 蛇腹構造
Ｐ 記録材料[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an actinic ray-curable inkjet ink composition capable of stably reproducing a high-definition image on any recording material under various printing environments, an image forming method using the same, and an inkjet recording apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the ink jet recording method has been applied to various printing fields such as photographs, various printings, special printings such as markings and color filters, since images can be easily and inexpensively formed. In particular, a recording device that emits and controls fine dots, and ink with improved color gamut, durability, ejection suitability, etc., ink absorptivity, coloring of coloring materials, surface gloss, etc. have been dramatically improved. Using special paper, it is also possible to obtain image quality comparable to silver halide photography. Improvement in image quality of today's ink jet recording system has been achieved only when all of the recording device, ink, and special paper are provided.
[0003]
However, an ink jet system that requires special paper has a problem that the recording medium is limited and the cost of the recording medium is increased. Therefore, many attempts have been made to perform recording on a transfer receiving medium different from special paper by an ink jet method. Specifically, a phase-change inkjet method using a wax ink that is solid at room temperature, a solvent-based inkjet method using a fast-drying organic solvent-based ink, and a UV inkjet method that performs crosslinking by ultraviolet (UV) light after recording. It is.
[0004]
Above all, the UV inkjet system has been attracting attention in recent years in that it has a relatively low odor compared to the solvent-based inkjet system, and is capable of recording on a recording medium that is quick drying and has no ink absorption. JP-A-54667, JP-A-6-200204, and JP-T-2000-504778 disclose an ultraviolet-curable inkjet ink.
[0005]
However, even if these inks are used, the dot diameter after landing greatly changes depending on the type of recording material and the working environment, and it is not possible to form high-definition images on various recording materials. It is possible.
[0006]
Among them, ultraviolet curable inkjet inks using a cationically polymerizable compound have been particularly proposed (for example, see Patent Documents 1 to 3). However, these ultraviolet curable inkjet inks have an oxygen inhibiting effect. Although it is not affected, there is a problem that it is easily affected by moisture (humidity) at the molecular level. That is, the actinic ray-curable ink-jet ink composition using the cationic polymerizable compound described in the above-mentioned patent document includes, as a photopolymerizable compound, for example, UVR6110 and UVR6105 manufactured by Dow Chemical Company, and Celloxide 2021 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. Are often used, and these compounds have a problem that the ejection stability and curability vary greatly depending on the printing environment (for example, temperature and humidity), and that wrinkles occur due to curing shrinkage.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-220526 (Claims and Examples)
[0008]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-188025 (Claims and Examples)
[0009]
[Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-317139 (Claims and Examples)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a high-definition image having excellent character quality, no occurrence of color mixing, and high-definition images for various recording materials even under various printing environments. The present invention provides an actinic ray-curable ink-jet ink composition capable of recording the ink in a very stable manner, an image forming method using the same, and an ink-jet recording apparatus.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention has been achieved by the following configurations.
[0012]
1. An actinic ray curable inkjet ink composition comprising a sorbitan ester type nonionic surfactant and a compound having an oxetane ring as a photopolymerizable compound.
[0013]
2. An actinic ray curable inkjet ink composition comprising a silicone oil defoamer and a compound having an oxetane ring as a photopolymerizable compound.
[0014]
3. The actinic ray-curable inkjet ink composition according to the above item 1 or 2, wherein the photopolymerizable compound contains a compound having at least one oxirane group.
[0015]
4. As the photopolymerizable compound, 25 to 90% by mass of a compound having at least one oxetane ring, 10 to 70% by mass of a compound having at least one oxirane group, and 0 to 40% by mass of at least one vinyl ether compound 4. The actinic ray-curable inkjet ink composition according to any one of the above items 1 to 3, which is contained.
[0016]
5. The actinic ray-curable inkjet ink composition according to any one of the above items 1 to 4, wherein one kind of the compound having an oxetane ring is a compound represented by the general formula (E). .
[0017]
6. The actinic ray-curable inkjet ink composition according to any one of the above items 1 to 5, wherein the viscosity at 25 ° C. is 7 to 50 mPa · s.
[0018]
7. The actinic ray-curable inkjet ink composition according to any one of the above items 1 to 6, further comprising a pigment.
[0019]
8. 8. An image forming method for printing an image by jetting an actinic ray-curable inkjet ink composition according to any one of the above items 1 to 7 onto a recording material from an inkjet recording head, wherein the actinic ray curing is performed. An image forming method, comprising irradiating an actinic ray between 0.001 and 2.0 seconds after the ink jet ink composition has landed.
[0020]
9. 8. An image forming method for printing an image by jetting an actinic ray-curable inkjet ink composition according to any one of the above items 1 to 7 onto a recording material from an inkjet recording head, wherein the actinic ray curing is performed. An image forming method, wherein the total ink film thickness after the ink jet ink composition has landed and is cured by irradiation with actinic rays is 2 to 20 μm.
[0021]
10. An image forming method for performing image printing by jetting the actinic ray-curable ink jet ink composition according to any one of the above items 1 to 7 onto a recording material from an ink jet recording head, comprising: An image forming method, wherein the amount of ink droplets ejected from each nozzle is 2 to 15 pl.
[0022]
11. An image forming method for performing image printing by jetting an actinic ray-curable ink jet ink composition according to any one of the above items 1 to 7 onto a recording material from an ink jet recording head, comprising a line head system. An image forming method, wherein an image is formed by jetting from an ink jet recording head.
[0023]
12. 12. An ink jet recording apparatus used in the image forming method according to any one of the items 8 to 11, wherein the actinic ray-curable ink jet ink composition and the ink jet recording head are heated to 35 to 100 ° C. and then discharged. An inkjet recording apparatus characterized by the above-mentioned.
[0024]
The present inventor has reported that an actinic ray curable inkjet ink composition (hereinafter, also referred to as actinic ray curable ink or simply ink) contains a sorbitan ester type nonionic surfactant and has an oxetane ring as a photopolymerizable compound. An actinic ray-curable inkjet ink composition containing a compound having, or an actinic ray-curable inkjet ink composition containing a silicone oil defoamer and containing a compound having an oxetane ring as a photopolymerizable compound, It has been found that discharge stability and curability are dramatically improved, and good discharge stability and curability can be obtained without being affected by the printing environment (for example, temperature and humidity). It is.
[0025]
Conventionally, examples of an actinic ray-curable inkjet ink composition using a fluorinated nonionic surfactant have been known, but with these constitutions, the ejection stability, curability and the like were insufficient.
[0026]
In particular, the actinic ray-curable inkjet ink composition having the structure of the present invention, when used in combination with a compound containing an oxetane ring, has a very high ejection stability, which is an important property in inkjet recording. This is an epoch-making configuration that makes it possible to easily control the Dot diameter after the ink has landed on the recording material without being influenced by the curing environment and to form a high-quality image with good reproducibility. .
[0027]
Further, as a configuration of the present invention, preferably, as the photopolymerizable compound, a compound having an oxetane ring is 25 to 90% by mass, a compound having an oxirane group is 10 to 70% by mass, and a vinyl ether compound is 0 to 40% by mass. The curability and the ejection stability are further improved by adopting this configuration.
[0028]
Further, it has been found that the use of the oxetane compound represented by the general formula (E) significantly improves both the curability and the ejection stability. When only an oxetane compound is used as the photopolymerizable compound, it is more preferable to use a monofunctional oxetane compound and a polyfunctional oxetane compound having two or more oxetane rings in combination.
[0029]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
First, the sorbitan ester type nonionic surfactant according to the present invention used in the actinic ray curable inkjet ink composition of the present invention will be described.
[0030]
It is important that the sorbitan ester type nonionic surfactant according to the present invention does not have a base such as an amide in the molecule. Having a base such as an amide in the molecule is not preferred because it inhibits the polymerization reaction of the cationically polymerizable compound.
[0031]
Any sorbitan ester type nonionic surfactant having no base such as amide in the molecule may be used alone or in combination of two or more. The HLB (hydrophilicity / lipophilicity balance) is not particularly limited, but is preferably 5.0 or less because the effect of the present invention can be exhibited without any limitation, and more preferably 2.0 or less. .
[0032]
In the ink of the present invention, the amount of the sorbitan ester type nonionic surfactant according to the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.005 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inkjet ink composition. 0.01 to 1.0 part by mass is more preferable. If the added amount of the sorbitan ester type nonionic surfactant is 0.005 parts by mass or more, the desired effects of the present invention can be exhibited, and if the added amount is 2.0 parts by mass or less, the desired effects of the present invention can be efficiently achieved. Can be obtained.
[0033]
Next, the silicone oil defoamer according to the present invention will be described.
Specific examples of the silicone oil defoaming agent according to the present invention include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, methylhydrosilicone oil, alcohol-modified silicone oil, amino-modified silicone oil, epoxy-modified silicone oil, and methacryl-modified silicone. Examples include oil, mercapto-modified silicone oil, and polyether-modified silicone oil. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, dimethyl silicone oil can be preferably used in the present invention.
[0034]
In the ink of the present invention, the addition amount of the silicone oil defoamer according to the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.005 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inkjet ink composition, and is preferably 0.01 to 2.0 parts by mass. -1.0 parts by mass is more preferable. If the added amount of the silicone oil defoamer is 0.005 parts by mass or more, the object effect of the present invention can be exhibited, and if it is 2.0 parts by mass or less, the object effect of the present invention can be efficiently obtained. Can be.
[0035]
In the present invention, in addition to the sorbitan ester type nonionic surfactant and the silicone oil defoaming agent, any known fluorine-based nonionic surfactant may be used in combination.
[0036]
In the ink of the present invention, a compound having at least one oxetane ring is included as the photopolymerizable compound. As the oxetane compound that can be used in the present invention, for example, all known oxetane compounds as disclosed in JP-A-2001-220526 and JP-A-2001-310937 can be used.
[0037]
Further, in the present invention, it is preferable to contain a compound having at least one oxirane group from the viewpoint of further improving curability and ejection stability.
[0038]
Various known cationically polymerizable monomers can be used as the photopolymerizable monomer. For example, JP-A-6-9714, JP-A-2001-31892, JP-A-2001-40068, JP-A-2001-55507, JP-A-2001-310938, JP-A-2001-310937, JP-A-2001-220526 And epoxy compounds, vinyl ether compounds and oxetane compounds.
[0039]
Examples of the epoxy compound include the following aromatic epoxides, alicyclic epoxides, and aliphatic epoxides.
[0040]
Preferred as the aromatic epoxide are polyphenols having at least one aromatic nucleus or di- or polyglycidyl ethers produced by reacting an alkylene oxide adduct thereof with epichlorohydrin, for example, bisphenol A or its alkylene. Examples include di- or polyglycidyl ether of an oxide adduct, hydrogenated bisphenol A or a di- or polyglycidyl ether of an alkylene oxide adduct thereof, and a novolak-type epoxy resin. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
[0041]
As the alicyclic epoxide, cyclohexene oxide obtained by epoxidizing a compound having a cycloalkane ring such as at least one cyclohexene or cyclopentene ring with a suitable oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid. Alternatively, a compound containing cyclopentene oxide is preferable.
[0042]
Preferred examples of the aliphatic epoxide include di- or polyglycidyl ether of an aliphatic polyhydric alcohol or an alkylene oxide adduct thereof, and representative examples thereof are diglycidyl ether of ethylene glycol, diglycidyl ether of propylene glycol or Diglycidyl ether of alkylene glycol such as diglycidyl ether of 1,6-hexanediol, polyglycidyl ether of polyhydric alcohol such as di- or triglycidyl ether of glycerin or alkylene oxide adduct thereof, polyethylene glycol or alkylene oxide adduct thereof Diglycidyl ethers of polyalkylene glycols such as diglycidyl ethers of polypropylene, diglycidyl ether of polypropylene glycol or an alkylene oxide adduct thereof Tel and the like. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
[0043]
Among these epoxides, in view of rapid curing properties, aromatic epoxides and alicyclic epoxides are preferable, and alicyclic epoxides are particularly preferable. In the present invention, one of the above epoxides may be used alone, or two or more may be used in appropriate combination.
[0044]
In the present invention, from the viewpoints of safety such as AMES and sensitization, the epoxy compound having an oxirane group is particularly preferably at least one of an epoxidized fatty acid ester and an epoxidized fatty acid glyceride.
[0045]
The epoxidized fatty acid ester and epoxidized fatty acid glyceride can be used without any particular limitation as long as an epoxy group is introduced into the fatty acid ester or fatty acid glyceride.
[0046]
The epoxidized fatty acid ester is produced by epoxidizing an oleic acid ester, and examples thereof include methyl epoxystearate, butyl epoxystearate, and octyl epoxystearate. Epoxidized fatty acid glyceride is similarly produced by epoxidizing soybean oil, linseed oil, castor oil and the like. Epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, epoxidized castor oil and the like are used.
[0047]
Further, in the present invention, known vinyl ether compounds can be used.
[0048]
As the vinyl ether compound, for example, ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, dipropylene glycol divinyl ether, butanediol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, cyclohexane dimethanol divinyl ether, trimethylol Di or trivinyl ether compounds such as propane trivinyl ether, ethyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, octadecyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexane dimethanol monovinyl ether, n-pro Vinyl ether, isopropyl vinyl ether, isopropenyl ether -O- propylene carbonate, dodecyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, and octadecyl vinyl ether.
[0049]
Among these vinyl ether compounds, di- or trivinyl ether compounds are preferred in view of curability, adhesion and surface hardness, and divinyl ether compounds are particularly preferred. In the present invention, one of the above vinyl ether compounds may be used alone, or two or more thereof may be used in an appropriate combination.
[0050]
In the present invention, preferably, as the photopolymerizable compound, a compound having an oxetane ring is contained in an amount of 25 to 90% by mass, a compound having an oxirane group is 10 to 70% by mass, and a vinyl ether compound is 0 to 40% by mass. Yes, this configuration improves both curability and ejection stability.
[0051]
In the present invention, it is particularly preferable to use a compound having an oxetane ring represented by the general formula (E) for further improving curability and ejection stability.
[0052]
Hereinafter, the compound having an oxetane ring represented by the general formula (E) according to the present invention will be described.
[0053]
In the general formula (E), R 1 to R 6 each represent a hydrogen atom or a substituent, and at this time, R 3 to R 6 do not simultaneously represent a hydrogen atom.
[0054]
Examples of the compound having one oxetane ring in the molecule include compounds represented by the following general formulas (2) to (5).
[0055]
Embedded image
[0056]
In the above general formulas (2) to (5), Z is each independently an oxygen or sulfur atom, or a divalent hydrocarbon group which may contain an oxygen or sulfur atom in the main chain, and R 1 to R 6 are A hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an allyl group, an aryl group, a furyl group or a thienyl Groups, R 7 and R 8 are an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, a 1-propenyl group, a 2-propenyl group, a 2-methyl-1-propenyl group Alkenyl group having 1 to 6 carbon atoms, such as 2-methyl-2-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group or 3-butenyl group, phenyl group, benzyl group, fluorobenzyl group, methoxybenzen Aryl group such as phenyl group or phenoxyethyl group, alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as propylcarbonyl group, butylcarbonyl group or pentylcarbonyl group, carbon number such as ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group or butoxycarbonyl group. Represents an alkoxycarbamoyl group having 1 to 6 carbon atoms such as 1 to 6 alkoxycarbonyl groups, ethoxycarbamoyl groups, propylcarbamoyl groups, and butylpentylcarbamoyl groups.
[0057]
As the oxetane ring-containing compound used in the present invention, in the above general formulas (2) to (5), R 1 is a lower alkyl group, particularly an ethyl group, and R 7 and R 8 are propyl, butyl, phenyl or Benzyl groups and those in which Z is a hydrocarbon group containing no oxygen or sulfur atom are preferred. Further, R 3 to R 6 do not simultaneously represent a hydrogen atom.
[0058]
Examples of the compound having two or more oxetane rings in the molecule include compounds represented by the following general formulas (6), (7), and (13).
[0059]
Embedded image
[0060]
In the above general formulas (6) and (7), m is 2, 3 or 4, and Z is each independently an oxygen or sulfur atom, or a divalent hydrocarbon group optionally containing an oxygen or sulfur atom, R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, a phenyl group, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an allyl group, an aryl group Or a furyl group, R 9 is, for example, a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms represented by the following general formula (8), a linear or branched poly (alkyleneoxy) group,
[0061]
Embedded image
[0062]
(In the general formula (8), R 10 represents a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group or a propyl group.)
Alternatively, it represents a polyvalent group selected from the group consisting of the following general formulas (9), (10) and (11).
[0063]
Embedded image
[0064]
In the general formula (9), n is 0 or an integer of 1 to 2000, R 11 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, and the following general formula (12) Represents a group selected from the group consisting of:
[0065]
Embedded image
[0066]
In the general formula (12), j is 0 or an integer of 1 to 100, R 13 is an alkyl having 1 to 10 carbon atoms, R 12 is a carbon number such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group. Represents 1 to 10 alkyl groups.
[0067]
Embedded image
[0068]
In the general formula (10), R 14 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom, It represents a nitro group, a cyano group, a mercapto group, a lower alkyl carboxylate group or a carboxyl group.
[0069]
Embedded image
[0070]
In the general formula (11), R 15 represents an oxygen atom, a sulfur atom, NH, SO, SO 2 , CH 2 , C (CH 3 ) 2 or C (CF 3 ) 2 .
[0071]
As the compound having an oxetane ring used in the present invention, in the general formulas (6) and (7), R 1 is a lower alkyl group, particularly an ethyl group, R 9 is the same, and R 14 is a general formula (10). A hydrogen atom group, a hexamethylene group, R 10 in the general formula (8) is an ethyl group, R 12 and R 13 are a methyl group in the general formulas (9) and (12), and Z does not contain an oxygen or sulfur atom. Those which are hydrocarbon groups are preferred. R 3 to R 6 do not simultaneously represent a hydrogen atom.
[0072]
Embedded image
[0073]
In the general formula (13), r is an integer of 25 to 200, R 13 has the same meaning as R 13 in the general formula (12), R 16 represents an alkyl group or a trialkylsilyl group having 1 to 4 carbon atoms It is. R 4 to R 6 do not simultaneously represent a hydrogen atom.
[0074]
Examples of the compound represented by the general formula (E) are shown below.
[0075]
Embedded image
[0076]
These compounds can be easily synthesized by referring to the following literature, including the method described in the fourth lecture of “Catchball between Polymer Science and Organic Chemistry”.
[0077]
1) Hu Xianming, Richard M. Kellogg, Synthesis, 533-538, May (1995).
2) A. O. Fitton, J.M. Hill, D.C. Ejane, R .; Miller, Synth. , 12, 1140 (1987).
3) Toshiro Imai and Shinya Nishida, Can. J. Chem. Vol. 59, 2503-2509 (1981)
4) Nobujiro Shimizu, Shintaro Yamaoka, and Yuho Tsuno, Bull. Chem. Soc. Jpn. , 56, 3853-3854 (1983).
5) Walter Fisher and Cyril A. Grob, Helv. Chim. Acta. , 61,336 (1978)
6) Chem. Ber. 101, 1850 (1968)
7) “Heterocyclic Compounds with Three-and Four-membered Rings”, Part Two, Chapter IX, Interscience Publishers, John Wiley & Sons, NY, 1992.
8) H. A. J. Curless, "Synthetic Organic Photochemistry", Plenum, New York (1984).
9) M.P. Braun, Nachr. Chem. Tech. Lab. , 33, 213 (1985).
10) S.P. H. Schroeter, J .; Org. Chem. , 34,5,1181 (1969)
11) D. R. Arnold, Adv. Photochem. , 6,301 (1968)
12) "Heterocyclic Compounds with Three-and Four-membered Rings", Part Two, Chapter IX, Interscience Publishers, John Wiley & Sons, New York, New Zealand
Further, in the ink of the present invention, the combined use of a monofunctional oxetane compound having one oxetane ring and a polyfunctional oxetane compound having two or more oxetane rings can improve the film strength after curing and the recording material. It is more preferable to improve the adhesion. However, when a compound having five or more oxetane rings is used, the viscosity of the ink composition becomes high, which makes handling difficult, and the glass transition temperature of the ink composition becomes high, so that the adhesiveness of the obtained cured product becomes high. Sex is not enough. The compound having an oxetane ring used in the present invention is preferably a compound having 1 to 4 oxetane rings.
[0078]
Any known photoacid generator can be used in the actinic ray curable ink of the present invention.
[0079]
As the photoacid generator, for example, a compound used for chemically amplified photoresist or photocation polymerization is used (Organic Materials Research Association, edited by "Organic Materials for Imaging", Bunshin Publishing (1993), 187). 192 pages). Examples of compounds suitable for the present invention are given below.
[0080]
The photoacid generator that can be used in the present invention will be described.
As the photoacid generator, for example, a compound used for chemically amplified photoresist or photocation polymerization is used (Organic Materials Research Association, edited by "Organic Materials for Imaging", Bunshin Publishing (1993), 187). 192 pages).
[0081]
Examples of compounds suitable for the present invention are given below.
First, diazonium, ammonium, iodonium, sulfonium, aromatic onium compounds such as phosphonium, BF 4 -, B (C 6 F 5) 4 -, PF 6 -, AsF 6 -, SbF 6 -, CF 3 SO 3 - salt can be mentioned.
[0082]
Specific examples of the onium compound that can be used in the present invention are shown below.
[0083]
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[0084]
Secondly, sulfonated compounds that generate sulfonic acid can be given, and specific compounds thereof are exemplified below.
[0085]
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[0086]
Thirdly, halides that generate hydrogen halide light can also be used, and specific compounds thereof are shown below.
[0087]
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[0088]
Fourth, an iron allene complex can be mentioned.
[0089]
Embedded image
[0090]
The actinic ray-curable ink of the present invention contains various known dyes and / or pigments together with the above-mentioned actinic ray-curable composition, but preferably contains a pigment.
[0091]
Pigments that can be preferably used in the present invention are listed below.
C. I Pigment Yellow-1, 3, 12, 13, 14, 17, 42, 81, 83, 87, 95, 109,
C. I Pigment Orange-16, 36, 38,
C. I Pigment Red-5, 22, 38, 48: 1, 48: 2, 48: 4, 49: 1, 53: 1, 57: 1, 63: 1, 101, 144, 146, 185,
C. I Pigment Violet-19, 23,
C. I Pigment Blue-15: 1, 15: 3, 15: 4, 18, 27, 29, 60,
C. I Pigment Green-7, 36,
C. I Pigment White-6, 18, 21,
C. I Pigment Black-7,
Further, in the present invention, it is preferable to use a white ink in order to improve the color concealing property on a transparent substrate such as a plastic film. In particular, in soft packaging printing and label printing, it is preferable to use white ink, but since the ejection amount increases, the ejection stability described above, from the viewpoint of the occurrence of curling and wrinkling of the recording material, the use amount is naturally determined. There is a limit.
[0092]
For dispersion of the pigment, for example, a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, an agitator, a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a pearl mill, a wet jet mill, a paint shaker, and the like can be used. In dispersing the pigment, a dispersant may be added. It is preferable to use a polymer dispersant as the dispersant. Examples of the polymer dispersant include Solsperse series of Avecia and PB series of Ajinomoto Fine Techno. In addition, as a dispersing aid, a synergist corresponding to various pigments can be used. These dispersants and dispersing aids are preferably added in an amount of 1 to 50 parts by mass based on 100 parts by mass of the pigment. The dispersing medium is performed using a solvent or a polymerizable compound. However, in the irradiation-curable ink of the present invention, it is preferable to use no solvent in order to react and cure immediately after the ink lands. If the solvent remains in the cured image, problems such as deterioration of the solvent resistance and VOC of the remaining solvent occur. Therefore, it is preferable from the viewpoint of dispersibility that the dispersion medium is not a solvent but a polymerizable compound, and among them, a monomer having the lowest viscosity is selected.
[0093]
The pigment is dispersed preferably such that the average particle size of the pigment particles is 0.08 to 0.5 μm, and the maximum particle size is 0.3 to 10 μm, preferably 0.3 to 3 μm. The selection of the dispersion medium, the dispersion conditions, and the filtration conditions are appropriately set. By controlling the particle size, clogging of the head nozzle can be suppressed, and the storage stability of the ink, the transparency of the ink, and the curing sensitivity can be maintained. In the ink of the present invention, the colorant concentration is preferably 1% by mass to 10% by mass of the whole ink.
[0094]
Various additives other than those described above can be used in the actinic ray curable ink of the present invention. For example, a leveling additive, a matting agent, a polyester-based resin, a polyurethane-based resin, a vinyl-based resin, an acrylic-based resin, a rubber-based resin, and waxes for adjusting film properties can be added. In addition, for the purpose of improving storage stability, any known basic compound can be used. Typical examples thereof include basic alkali metal compounds, basic alkaline earth metal compounds, and basic organic compounds such as amines. And the like. It is also possible to combine a radical polymerizable monomer and an initiator to obtain a radical-cation hybrid cured ink.
[0095]
In the ink of the present invention, it is preferable that the viscosity at 25 ° C. is 7 to 50 mPa · s in order to stably discharge and obtain good curability regardless of the curing environment (temperature and humidity).
[0096]
As the recording material that can be used in the present invention, in addition to ordinary uncoated paper, coated paper, and the like, various non-absorbable plastics and films thereof used for so-called flexible packaging can be used. For example, polyethylene terephthalate (PET) film, stretched polystyrene (OPS) film, stretched polypropylene (OPP) film, stretched nylon (ONy) film, polyvinyl chloride (PVC) film, polyethylene (PE) film, triacetyl cellulose (TAC) ) Films and the like. As other plastics, polycarbonate, acrylic resin, ABS, polyacetal, polyvinyl alcohol (PVA), rubbers and the like can be used. Further, the present invention can be applied to metals and glasses. Among these recording materials, the structure of the present invention is particularly effective when an image is formed on a PET film, an OPS film, an OPP film, an ONy film, or a PVC film which can be shrunk by heat. In these substrates, not only the curl and deformation of the film are easily caused by the curing shrinkage of the ink and the heat generated during the curing reaction, but also the ink film is hard to follow the contraction of the substrate.
[0097]
The surface energies of these various plastic films are greatly different, and there has conventionally been a problem that the dot diameter after ink landing varies depending on the recording material. According to the configuration of the present invention, a good high-definition image can be formed on a wide range of recording materials having a surface energy of 35 to 60 mN / m, including OPP films and OPS films having a low surface energy and PET having a relatively high surface energy. .
[0098]
In the present invention, it is more advantageous to use a long (web) recording material in terms of the cost of the recording material such as packaging cost and production cost, the print production efficiency, and the ability to cope with prints of various sizes. is there.
[0099]
Next, the image forming method of the present invention will be described.
In the image forming method of the present invention, it is preferable to discharge and draw the above ink on a recording material by an ink jet recording method, and then cure the ink by irradiating it with actinic rays such as ultraviolet rays.
[0100]
In the present invention, the total ink film thickness after the ink lands on the recording material and is cured by irradiation with actinic rays is preferably 2 to 20 μm. In the actinic ray-curable ink jet recording in the screen printing field, the total ink film thickness currently exceeds 20 μm. In addition to the problem of curl and wrinkles, there is also a problem that the stiffness and texture of the entire printed matter are changed.
[0101]
Here, the “total ink film thickness” means the maximum value of the film thickness of the ink drawn on the recording material. The same applies to the meaning of the total ink film thickness even when recording is performed by the superposition (white ink base) ink jet recording method.
[0102]
As the ink ejection conditions, it is preferable that the ink jet recording head and the ink are heated to 35 to 100 ° C. and ejected in terms of ejection stability. Actinic ray-curable inks have large fluctuations in viscosity due to temperature fluctuations, and the fluctuations in viscosity directly affect the droplet size and droplet ejection speed and degrade the image quality. It is necessary to keep. The control range of the ink temperature is set temperature ± 5 ° C., preferably set temperature ± 2 ° C., and more preferably set temperature ± 1 ° C.
[0103]
In the present invention, it is preferable that the amount of liquid droplets ejected from each nozzle is 2 to 15 pl. Originally, in order to form a high-definition image, it is necessary that the droplet amount be within this range. However, when the droplet amount is ejected, the ejection stability described above becomes particularly severe. According to the present invention, the ejection stability is improved even when the ink is ejected with a small droplet amount such as 2 to 15 pl, and a high-definition image can be stably formed.
[0104]
In the image forming method of the present invention, as the irradiation condition of the actinic ray, it is preferable that the actinic ray is irradiated within 0.001 second to 2.0 seconds after the ink has landed, more preferably 0.001 second to 1 second. 0.0 seconds. In order to form a high-definition image, it is particularly important that the irradiation timing is as early as possible.
[0105]
A basic method of irradiating actinic rays is disclosed in JP-A-60-132767. According to this, light sources are provided on both sides of the head unit, and the head and the light source are scanned in a shuttle system. Irradiation is performed at a fixed time after the ink has landed. Further, the curing is completed by another light source without driving. U.S. Patent No. 6,145,979 discloses a method using an optical fiber or a method in which a collimated light source is applied to a mirror provided on a side surface of a head unit to irradiate a recording unit with UV light. I have. In the image forming method of the present invention, any of these irradiation methods can be used.
[0106]
The irradiation of the actinic ray is divided into two stages. First, the actinic ray is irradiated by the above-described method for 0.001 to 2.0 seconds after the ink has landed, and the actinic ray is further irradiated after the completion of all printing. The method is also one of the preferred embodiments. By dividing the irradiation of the actinic ray into two stages, it is possible to further suppress the contraction of the recording material that occurs when the ink is cured.
[0107]
Conventionally, in the UV inkjet system, a high-illuminance light source whose total power consumption exceeds 1 kW · hr has been generally used to suppress dot spread and bleeding after ink landing. However, when these light sources are used, especially in printing on a shrink label or the like, at present, the recording material shrinks so much that it cannot be practically used.
[0108]
In the present invention, it is preferable to use an actinic ray having the highest illuminance in a wavelength region of 254 nm. Even if a light source having a total power consumption of 1 kW · hr or more is used, a high-definition image can be formed and the recording material shrinks. Is within the practically acceptable level.
[0109]
In the present invention, it is preferable that the total power consumption of the light source for irradiating the actinic ray is less than 1 kW · hr. Examples of the light source having a total power consumption of less than 1 kW · hr include, but are not limited to, a fluorescent tube, a cold cathode tube, and an LED.
[0110]
Next, an ink jet recording apparatus (hereinafter, simply referred to as a recording apparatus) of the present invention will be described.
[0111]
Hereinafter, the recording apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. It should be noted that the recording device shown in the drawings is merely an embodiment of the recording device of the present invention, and the recording device of the present invention is not limited to the drawings.
[0112]
FIG. 1 is a front view showing the configuration of the main part of the recording apparatus of the present invention. The recording apparatus 1 includes a head carriage 2, a recording head 3, an irradiation unit 4, a platen unit 5, and the like. In the recording apparatus 1, a platen unit 5 is provided below a recording material P. The platen unit 5 has a function of absorbing ultraviolet rays, and absorbs extra ultraviolet rays that have passed through the recording material P. As a result, a high-definition image can be reproduced very stably.
[0113]
The recording material P is guided by the guide member 6 and moves from the near side to the far side in FIG. 1 by the operation of the conveying means (not shown). The head scanning means (not shown) scans the recording head 3 held by the head carriage 2 by reciprocating the head carriage 2 in the Y direction in FIG.
[0114]
The head carriage 2 is installed on the upper side of the recording material P, and accommodates a plurality of recording heads 3 described below in accordance with the number of colors used for image printing on the recording material P, and arranges and discharges ejection ports on the lower side. The head carriage 2 is mounted on the main body of the recording apparatus 1 so as to be reciprocable in the Y direction in FIG. 1, and reciprocates in the Y direction in FIG. 1 by driving the head scanning unit.
[0115]
In FIG. 1, the head carriage 2 has white (W), yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black (K), light yellow (Ly), light magenta (Lm), and light cyan (Lc). , Light black (Lk) and white (W) recording heads 3, but the number of colors of the recording heads 3 stored in the head carriage 2 is appropriately determined at the time of implementation. Things.
[0116]
The recording head 3 discharges an actinic ray curable ink (for example, a UV curable ink) supplied by an ink supply unit (not shown) by the operation of a plurality of ejection units (not shown) provided therein. From the recording material P toward the recording material P. The UV ink ejected by the recording head 3 is composed of a coloring material, a polymerizable monomer, an initiator, and the like, and the monomer is cross-linked due to the initiator acting as a catalyst when irradiated with ultraviolet rays. It has the property of being cured by a polymerization reaction.
[0117]
During a scan in which the recording head 3 moves from one end of the recording material P to the other end of the recording material P in the Y direction in FIG. 1 by driving the head scanning means, a fixed area (landable area) in the recording material P , The UV ink is ejected as ink droplets, and the ink droplets land on the landable area.
[0118]
The above scanning is performed as appropriate, and after the UV ink is ejected toward one of the landable areas, the recording material P is appropriately moved from the near side to the back side in FIG. The recording head 3 discharges UV ink to the next landable area adjacent in the depth direction in FIG. 1 to the landable area.
[0119]
By repeating the above operation and ejecting the UV ink from the recording head 3 in conjunction with the head scanning unit and the conveying unit, an image formed of an aggregate of UV ink droplets is formed on the recording material P.
[0120]
The irradiating means 4 includes an ultraviolet lamp that emits ultraviolet light of a specific wavelength region with stable exposure energy and a filter that transmits ultraviolet light of a specific wavelength. Here, as the ultraviolet lamp, a mercury lamp, a metal halide lamp, an excimer laser, an ultraviolet laser, a hot cathode tube, a cold cathode tube, a black light, an LED (light emitting diode) and the like are applicable. Cathode tubes, mercury lamps or black lights are preferred. In particular, a low-pressure mercury lamp, a hot cathode tube, a cold cathode tube, and a germicidal lamp that emit ultraviolet light having a wavelength of 254 nm are preferable in terms of preventing bleeding and efficiently controlling the dot diameter. By using the hot cathode tube as the radiation source of the irradiation unit 4, the irradiation unit 4 for curing the UV ink can be manufactured at low cost.
[0121]
The irradiating means 4 has the same shape as the largest one that can be set by the recording apparatus (UV inkjet printer) 1 in the landable area where the recording head 3 ejects UV ink by one scan by driving the head scanning means. , And has a shape larger than the landable area.
[0122]
The irradiation means 4 is fixedly installed on both sides of the head carriage 2 substantially parallel to the recording material P.
[0123]
As described above, the means for adjusting the illuminance of the ink ejection unit not only shields the entire recording head 3 from light, but also adjusts the ink ejection of the recording head 3 based on the distance h1 between the irradiation unit 4 and the recording material P. It is effective to increase the distance h2 between the unit 31 and the recording material P (h1 <h2) and increase the distance d between the recording head 3 and the irradiation unit 4 (increase d). Further, it is more preferable that a bellows structure 7 is provided between the recording head 3 and the irradiation means 4.
[0124]
Here, the wavelength of the ultraviolet light irradiated by the irradiation means 4 can be appropriately changed by exchanging an ultraviolet lamp or a filter provided in the irradiation means 4.
[0125]
The ink of the present invention has extremely excellent ejection stability, and is particularly effective when forming an image using a line head type recording apparatus.
[0126]
FIG. 2 is a top view illustrating another example of the configuration of the main part of the inkjet recording apparatus.
[0127]
The ink jet recording apparatus shown in FIG. 2 is called a line head system, and a plurality of ink jet recording heads 3 of each color are fixedly arranged on a head carriage 2 so as to cover the entire width of the recording material P. ing.
[0128]
On the other hand, on the downstream side of the head carriage 2, there is provided irradiation means 4 which is also arranged so as to cover the entire width of the recording material P and to cover the entire ink printing surface. As the ultraviolet lamp used for the illumination means 4, the same one as described in FIG. 1 can be used.
[0129]
In this line head system, the head carriage 2 and the irradiation unit 4 are fixed, and only the recording material P is conveyed to eject and cure ink to form an image.
[0130]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but embodiments of the present invention are not limited to these examples.
[0131]
<< Preparation of ink composition set >>
According to the following method, ink composition sets 1 to 6 having the compositions shown in Tables 1 to 6 were prepared.
[0132]
3 parts by mass of a dispersant (PB822 manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) and each photopolymerizable compound described in Tables 1 to 6 were placed in a stainless steel beaker, and stirred for 1 hour while heating on a hot plate at 65 ° C. Mix and dissolve. Next, the coloring materials shown in Tables 1 to 6 were added to the solution, and the solution was placed in a poly bottle together with 200 g of zirconia beads having a diameter of 1 mm, sealed tightly, and subjected to a dispersion treatment with a paint shaker for 2 hours. Next, the zirconia beads were removed, and various additives such as photoacid generators, acid multiplying agents, hot base generators, and surfactants were added in combinations shown in Tables 1 to 6 to prevent clogging of the printer. For this purpose, ink composition sets 1 to 6 were prepared by filtration through a 0.8 μm membrane filter.
[0133]
In addition, the viscosity of each color ink of each ink composition set prepared as described above is as follows. The viscosities were indicated by the range of the maximum and minimum viscosities of each color ink.
[0134]
Ink composition set 1: 28 to 33 mPa · s
Ink composition set 2: 31 to 34 mPa · s
Ink composition set 3: 24-27 mPa · s
Ink composition set 4: 22 to 26 mPa · s
Ink composition set 5: 28 to 33 mPa · s
Ink composition set 6: 24 to 27 mPa · s
[0135]
[Table 1]
[0136]
[Table 2]
[0137]
[Table 3]
[0138]
[Table 4]
[0139]
[Table 5]
[0140]
[Table 6]
[0141]
Embedded image
[0142]
Embedded image
[0143]
Embedded image
[0144]
The details of each ink, each compound, and display shown in Tables 1 to 6 are as follows.
K: dark black ink C: dark cyan ink M: dark magenta ink Y: dark yellow ink W: white ink Lk: light black ink Lc: light cyan ink Lm: light magenta ink Ly: light yellow ink coloring material 1: C.I. I. pigment Black 7
Coloring material 2: C.I. I. pigment Blue 15: 3
Coloring material 3: C.I. I. pigment Red 57: 1
Coloring material 4: C.I. I. pigment Yellow 13
Coloring material 5: titanium oxide (anatase type average particle size 0.20 μm)
(Photopolymerizable compound)
* E1: alicyclic epoxy compound celloxide 2021P: celloxide 3000 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. *: isobutyl fatty acid isobutyl D-55: Adecaizer D-55 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. Epoxy compound)
* E3: Epoxidized linseed oil Vf9040: Vikoflex 9040 (manufactured by ATOFINA)
* O: Oxetane compound OXT-211: 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane (manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
OXT-221: di [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether (Toagosei Co., Ltd.)
(Acid multiplying agent)
Acpress 11M: manufactured by Nippon Chemics Co., Ltd. [photoacid generator]
CI-5102: 50% solution of γ-butyrolactone manufactured by Nippon Soda Co. UVI6992: 50% solution of triphenylsulfonium salt (Siracure UVI6992 manufactured by Union Carbide) propylene carbonate 50% solution C9000: Chivacure 9000 (manufactured by Chitec) 50% solution of propylene carbonate SP152: triphenyl Sulfonium salt (ADEKA OPTOMER SP-152, manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.) 50% propylene carbonate solution [surfactant]
F178k: Megafax F178k Acryl oligomer containing perfluoroalkyl group (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)
OP-85R: Nonionic OP-85R (sorbitan ester type nonionic surfactant) Sorbitan trioleate HLB = 1.8 (manufactured by NOF Corporation)
F1405: Megafax F1405 Perfluoroalkyl group-containing ethylene oxide adduct (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)
F470: Megafax F470 Perfluoroalkyl group-containing acrylic oligomer (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)
TF907: Megafax EXP TF907 Perfluoroalkyl group-containing ethylene oxide adduct (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)
(Dispersant)
PB822: Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd. [silicone oil defoamer]
JA-200: Polydimethylsiloxane (Jujo Chemical Co., Ltd.)
(Sensitizer)
CS-7001: naphthalene derivative (Nippon Soda Co., Ltd.)
[Others]
* 1: γ-caprolactone (reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.)
* 2: N-ethyldiethanolamine (basic compound)
* 3: Propylene carbonate (reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.)
* 4: Tributylamine (basic compound)
* 5: γ-butyrolactone (reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.)
<< Inkjet image forming method >>
Each of the prepared ink composition sets 1 to 3 was loaded into an ink jet recording apparatus having a configuration shown in FIG. 1 equipped with a piezo type ink jet nozzle, and had a width of 600 mm and a length having each surface energy shown in Table 7. The following image recording was continuously performed on each 500 m long recording material. The ink supply system was composed of an ink tank, a supply pipe, an ink tank in the front chamber immediately before the head, a piping with a filter, and a piezo head. The piezo head was driven so that multi-size dots of 2 to 15 pl could be ejected at a resolution of 720 × 720 dpi to continuously eject each ink. After each ink landed, the lamp units on both sides of the carriage were instantaneously (less than 2 seconds after landing) irradiated with ultraviolet light from each irradiation light source shown in Table 7 to cure the ink. When the total ink film thickness was measured after image recording, it was in the range of 2.3 to 13 μm. The term “dpi” in the present invention indicates the number of dots per 2.54 cm.
[0145]
Next, each image was formed in the same manner using the ink composition sets 4 to 6 using the line head type ink jet recording apparatus shown in FIG.
[0146]
According to the above two methods, printing was performed under three conditions of an environment of 10 ° C. and 20% RH, an environment of 25 ° C. and 50% RH, and an environment of 32 ° C. and 80% RH.
[0147]
The details of each irradiation light source described in Table 7 are as follows.
Irradiation light source A: Hot cathode tube (U-tube manufactured by Nippo Corporation, light source power consumption less than 1 kW · hr)
Irradiation light source B: Low-pressure mercury lamp (custom-made by Iwasaki Electric)
The illuminance of each irradiation light source shown in Table 7 was displayed by measuring the integrated illuminance of 220 to 420 nm using URS40 manufactured by Ushio Inc.
[0148]
The details of the abbreviations of the recording materials described in Table 7 are as follows.
OPP: oriented polypropylene
PET: polyethylene terephthalate
Shrink OPS: Oriented polystyrene for commercial shrink applications
[0149]
[Table 7]
[0150]
<< Evaluation of inkjet recorded image >>
Each of the images recorded by the above image forming method was evaluated as follows.
[0151]
[Evaluation of character quality]
Using the Y, M, C, and K color inks, a 6-point MS Mincho character was printed at the target density, and the roughness of the character was enlarged and evaluated with a loupe, and the character quality was evaluated according to the following criteria.
[0152]
：: no roughening ○: slight roughening is visible △: roughening is visible, but it can be distinguished as a character, and it can be used just barely ×: a rough roughening, the character is blurred and the level cannot be used [Evaluation of color mixing (bleeding, wrinkles) ]
At 720 dpi, one dot of each color of Y, M, C, and K is printed so as to be adjacent to each other, and each adjacent dot of color is enlarged with a loupe, and visually observed for color mixing due to bleeding and occurrence of wrinkles. Evaluation of color mixture was performed.
[0153]
：: Adjacent dot shape keeps a perfect circle, and no bleeding and wrinkles are generated. ：: Adjacent dot shape keeps a nearly perfect circle, almost no bleeding and no wrinkle is generated. Dot shape is slightly distorted, but barely usable level x: Adjacent dots are blurred and mixed, and overlapping parts have wrinkles, and the evaluation results obtained at levels above the unusable level are shown in the table. FIG.
[0154]
[Table 8]
[0155]
As is clear from Table 8, the image forming method having the configuration according to the present invention has excellent character quality, color mixing (bleeding, It can be seen that a high-definition image without wrinkles can be recorded.
[0156]
【The invention's effect】
According to the present invention, an actinic ray-curable inkjet capable of recording a high-definition image extremely stably with excellent character quality, no occurrence of color mixing, and various recording materials even in various printing environments. An ink composition, an image forming method using the same, and an ink jet recording apparatus could be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an example of a configuration of a main part of an ink jet recording apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a top view illustrating another example of the configuration of the main part of the inkjet recording apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ink jet recording apparatus 2 Head carriage 3 Ink jet recording head 31 Ink ejection port 4 Irradiation means 5 Platen part 6 Guide member 7 Bellows structure P Recording material
