JP2005008759A - Active ray-curable inkjet ink composition, method for forming image by using the same, and inkjet recording device - Google Patents

Active ray-curable inkjet ink composition, method for forming image by using the same, and inkjet recording device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active ray-curable inkjet ink composition capable of very stably recording a high detailed image having excellent character quality, and hardly causing mixing of colors even in various kinds of printing environment; and to provide a method for forming the image by using the composition, and an inkjet recording device. <P>SOLUTION: The active ray-curable inkjet ink composition contains 5-30 mass% compound having an oxetane ring as a photopolymerizable compound, and a fluorine-containing nonionic surfactant. The method for forming the image, and the inkjet recording device use the composition. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、様々な記録材料に、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、紫外線硬化型インクジェットインクが開示されて(例えば、特許文献1、2参照。)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】
特に、紫外線硬化型インクジェット用インクにおいて、カチオン重合性化合物を用いたインク(例えば、特許文献3〜7参照。)は、酸素阻害作用をうけることがないが、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。また、硬化環境によっては硬化収縮による皺の発生が問題となる。
【0007】
【特許文献1】
特開平6−200204号公報 (特許請求の範囲)
【0008】
【特許文献2】
特表2000−504778号公報 (特許請求の範囲)
【0009】
【特許文献3】
特開2001−220526号公報 (特許請求の範囲、実施例)
【0010】
【特許文献4】
特開2002−188025号公報 (特許請求の範囲、実施例)
【0011】
【特許文献5】
特開2002−317139号公報 (特許請求の範囲、実施例)
【0012】
【特許文献6】
特開2003−55449号公報 (特許請求の範囲、実施例)
【0013】
【特許文献7】
特開平9−31186号公報 (実施例)
【0014】
【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、皺の発生無く、文字品質に優れ色混じりの発生がない、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。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成された。
【0016】
1.光重合性化合物としてオキセタン環を有する化合物を5〜30質量%含有し、かつ、フッ素系ノニオン活性剤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。
【0017】
2.更に塩基性化合物を含有することを特徴とする前記1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】
3.光重合性化合物として、更に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】
4.光重合性化合物として、更にエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を5〜45質量%含有することを特徴とする前記1〜3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。
【0020】
5.25℃における粘度が7〜50mPa・sであることを特徴とする前記1〜4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。
【0021】
6.インクジェット記録ヘッドより、前記1〜5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該記録材料上に画像を形成し、画像形成後、0.001〜1.0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。
【0022】
7.前記6記載の画像形成方法で画像形成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。
【0023】
8.インクジェット記録ヘッドより、前記1〜5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該記録材料上に画像を形成する際、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。
【0024】
9.インクジェット記録ヘッドより、前記1〜5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該記録材料上に画像を形成する際、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。
【0025】
10.前記6〜9のいずれか1項に記載の画像形成方法に用いられるインクジェット記録装置が、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、該活性光線硬化型インクジェットインク組成物を吐出する手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【0026】
本発明を更に詳しく説明する。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において、光重合性化合物としてオキセタン環を有する化合物を5〜30質量%含有し、かつ、フッ素系ノニオン活性剤を含有することにより、飛躍的に吐出安定性および硬化性が改良され、硬化環境(温度、湿度)によらず硬化収縮による皺の発生のない良好な硬化性、良好な吐出安定性が得られることを見出し、本発明に至った次第である。特開2003−55449号にも、オキセタン環を有する化合物を少量用いた活性エネルギー線硬化型組成物が紹介されているが、この構成だけでは不十分であり、吐出安定性が要求されるインクジェットインクとして用いることはできない。また、特開平9−31186号も同様で、ここで紹介されている構成では、インクジェットインクとして用いることはできない。
【0027】
更に塩基性化合物を用いることで、インクジェット記録をする上で重要な特性とされる吐出安定性が非常に良好となり、特に光重合性化合物としてオキセタン環を有する化合物を5〜30質量%含有する系において効果的で、再現性よく高画質な画像を形成することができる。
【0028】
また、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物を5〜45質量%含有することで、インクが記録材料上に着弾した後のドット径の制御が容易にでき、高画質な画像を形成することが可能となる。
【0029】
本発明においては、光重合性化合物としてオキセタン環を有する化合物を5〜30質量%含有する。30質量%を超えると、硬化環境(温度、湿度)の影響を受け易くなり、吐出安定性、高画質画像形成の再現性が著しく低下する。好ましくは25質量%以下である。
【0030】
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、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。
【0031】
本発明の活性光線硬化型インクジェットインクは、フッ素系ノニオン界面活性剤を含有する。本発明のようにオキセタン環を有する化合物を少量用いる場合には、特に有効であり、高画質な画像を形成するためには欠くことはできない。
【0032】
本発明で使用されるフッ素系ノニオン界面活性剤としては、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキルアミンオキシド、パーフルオロアルキル含有オリゴマー、具体的には例えば、「サーフロン(SURFLON)S−141」、「サーフロンS−145」、「サーフロンS−381」、「サーフロンS−383」、「サーフロンS−393」、「サーフロンSC−101」、「サーフロンSC−105」、「サーフロンKH−40」、「サーフロンSA−100」(以上、セイミケミカル(株)の製品)、「メガファックF−171」、「メガファックF−172」、「メガファックF−173」、「メガファックF−177」、「メガファックF−178A」、「メガファックF−178K」、「メガファックF−179」、「メガファックF−183」、「メガファックF−184」、「メガファックF−815」、「メガファックF−470」、「メガファックF−471」、「メガファックF−1405」、「メガファックEXP.TF−907」(以上、大日本インキ化学工業(株)の製品)等が例示できる。(参考文献;「13700の化学商品」、p1239−p1242、化学工業日報社(2000))該フッ素系ノニオン界面活性剤は単独でも、もしくは2種類以上の混合物であってもよい。
【0033】
該フッ素系ノニオン界面活性剤は、インク組成物中に好ましくは20〜50,000ppm配合されるのが望ましい。さらに好ましくは、50〜20,000ppm配合することが推奨される。配合量が20ppm未満の場合には、十分な吐出安定性・良好な硬化性が得られないことがある。また、配合量が50,000ppmを超えて配合される場合には、インクの硬化性を阻害してしまう恐れがある。
【0034】
本発明では、塩基性化合物が好ましく用いられる。塩基性化合物を含有することで、吐出安定性が良好となるばかりでなく、低湿下においても硬化収縮による皺の発生が抑制される。
【0035】
塩基性化合物としては、公知のあらゆるもの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挙げられる。
【0036】
前記の塩基性アルカリ金属化合物としては、アルカリ金属の水酸化物(水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等)、アルカリ金属の炭酸塩(炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等)、アルカリ金属のアルコラート(ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド等)が挙げられる。
【0037】
前記の塩基性アルカリ土類金属化合物としては、同様に、アルカリ土類金属の水酸化物(水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等)、アルカリ金属の炭酸塩(炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等)、アルカリ金属のアルコラート(マグネシウムメトキシド等)が挙げられる。
【0038】
塩基性有機化合物としては、アミンならびにキノリンおよびキノリジンなど含窒素複素環化合物などが挙げられるが、これらの中でも、光重合成モノマーとの相溶性の面からアミンが好ましく、例えば、オクチルアミン、ナフチルアミン、キシレンジアミン、ジベンジルアミン、ジフェニルアミン、ジブチルアミン、ジオクチルアミン、ジメチルアニリン、キヌクリジン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチル−1,6−ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンテトラミンおよびトリエタノールアミンなどが挙げられる。
【0039】
塩基性化合物を存在させる際のその濃度は、光重合性モノマーの総量に対して10〜1000質量ppm、特に20〜500質量ppmの範囲であることが好ましい。なお、塩基性化合物は単独で使用しても複数を併用して使用してもよい。
【0040】
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、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。
【0041】
光カチオン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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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、光重合性化合物としてエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を5〜45質量%含有することが好ましい。好ましくは35質%以下である。45質量%を超えると、記録材料への密着性が不十分で問題となる。
【0051】
エチレン性不飽和二重結合を有する化合物としては、各種(メタ)アクリレートモノマーが使用出来る。
【0052】
例えば、イソアミルアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、イソミルスチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、2−エチルヘキシル−ジグリコールアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ブトキシエチルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−アクリロイロキシエチルコハク酸、2−アクリロイロキシエチルフタル酸、2−アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチル−フタル酸、ラクトン変性可とう性アクリレート、t−ブチルシクロヘキシルアクリレート等の単官能モノマー、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、ビスフェノールAのEO付加物ジアクリレート、ビスフェノールAのPO付加物ジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート等の2官能モノマー、トリメチロールプロパントリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、カプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の三官能以上の多官能モノマーが挙げられる。
【0053】
この他、重合性のオリゴマー類も、モノマー同様に配合可能である。重合性オリゴマーとしては、エポキシアクリレート、脂肪族ウレタンアクリレート、芳香族ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、直鎖アクリルオリゴマー等が挙げられる。
【0054】
なお、感作性、皮膚刺激性、眼刺激性、変異原性、毒性などの観点から、上記モノマーの中でも特に、イソアミルアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、イソミルスチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、イソボルニルアクリレート、ラクトン変性可とう性アクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、カプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが好ましい。
【0055】
更にこの中でも、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソステアリルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、イソボルニルアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、カプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが特に好ましい。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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B(C 、PF 、AsF 、SbF 、CFSO 塩を挙げることができる。
【0059】
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。
【0060】
【化1】

Figure 2005008759
【0061】
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。
【0062】
【化2】
Figure 2005008759
【0063】
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。
【0064】
【化3】
Figure 2005008759
【0065】
第4に、鉄アレン錯体を挙げることができる。
【0066】
【化4】
Figure 2005008759
【0067】
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。
【0068】
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、81、83、87、95、109、42、
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、144、146、185、101、
C.I Pigment Violet−19、23、
C.I Pigment Blue−15:1、15:3、15:4、18、60、27、29、
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・皺の発生の観点から、自ずと使用量に関しては制限がある。
【0069】
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、本発明に用いる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。
【0070】
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。
【0071】
本発明に係るインクにおいては、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。
【0072】
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、界面活性剤、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、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。
【0073】
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。
【0074】
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、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、PEフィルム、TACフィルム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、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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
(インク着弾後の総インク膜厚)
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。
【0079】
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。尚、膜厚の測定は、断層写真による測定等、通常の方法により測定することができる。
【0080】
(インクの吐出条件)
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活性光線硬化型インクジェットインク組成物を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ジェットインク組成物は、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。温度の測定は、公知の温度センサーを要所(例えば、インク溜、インクジェット記録ヘッド等)に設置して行う。
【0081】
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。このような液滴量にコントロールするには、上述したインクジェット記録ヘッド及び活性光線硬化型インクジェットインク組成物の温度制御が必須要件となる。
【0082】
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。上記のように温度制御し、本発明の活性光線硬化型インクジェットインク組成物によれば、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。
【0083】
(インク着弾後の光照射条件)
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〜1.0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〜0.5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。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
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。
【0091】
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、記録ヘッドセット3、照射手段4、プラテン部5、記録ヘッド31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。
【0092】
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セット3の走査を行なう。
【0093】
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31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。
【0094】
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31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31の色数は適宜決められるものである。
【0095】
記録ヘッドセット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31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。
【0096】
記録ヘッド31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。
【0097】
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31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。
【0098】
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31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。
【0099】
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、冷陰極管、ブラックライト、LED(lightemitting 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、冷陰極管及び殺菌灯が滲み防止、ドット径制御を効率よく行なえ、好ましい。ブラックライトを照射手段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。
【0100】
照射手段4は、記録ヘッド31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。
【0101】
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。
【0102】
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、記録ヘッドセット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31のインク吐出部と記録材料Pとの距離h2を大きくしたり(h1<h2)、記録ヘッドセット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、記録ヘッドセット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。
【0103】
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。
【0104】
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。
【0105】
図2で示したインクジェット方式は、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、各色の記録ヘッド31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。
【0106】
一方、ヘッドキャリッジ2の上流側には、同じく記録材料Pの全幅をカバーするようにして、照射光源8、例えば、LED、冷陰極管等を主走査方向及び副走査方向に複数個配列して、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。
【0107】
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。
【0108】
また、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。
【0109】
【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。
【0110】
《インク組成物の調製》
インク組成
表1〜6記載のインク組成で下記のようにインクを作製した。尚、表中の量を示す数値はg数を表す。
【0111】
分散剤 表に示す種類、量
光重合性化合物 表に示す種類、量
以上をステンレスビーカーに入れ、65℃ホットプレート上で加熱しながら1時間撹拌混合し溶解させる。
【0112】
これに、表に示す種類・量の色材を入れて、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時間分散処理した後、ジルコニアビーズを取り除き、表に示すその他の化合物を加えて撹拌混合した。
【0113】
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を得た。
【0114】
【表1】
Figure 2005008759
【0115】
【表2】
Figure 2005008759
【0116】
【表3】
Figure 2005008759
【0117】
【表4】
Figure 2005008759
【0118】
【表5】
Figure 2005008759
【0119】
【表6】
Figure 2005008759
【0120】
《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。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0.5秒未満)に硬化される。記録後、トータルインク膜厚を測定したところ、2.3〜13μmの範囲であった。本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。なお、インクジェット画像の形成は、上記方法に従って、10℃、20%RHの環境下、25℃、50%RHの環境下及び32℃、80%RHの環境下でそれぞれ行った。
【0121】
また、全く同様に図2に記載のラインヘッド記録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、画像を形成した。
【0122】
【表7】
Figure 2005008759
【0123】
なお、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
《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。
【0124】
(文字品質)
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。
【0125】
◎: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。
【0126】
(色混じり(滲み、皺))
720dpiで、Y、M、C、K各色1ドットが隣り合うように印字し、隣り合う各色ドットをルーペで拡大し、滲み及び皺の具合を目視観察し、下記の基準に則り色混じりの評価を行った。
【0127】
◎:隣り合うドット形状が真円を保ち、滲みがない
○:隣り合うドット形状はほぼ真円を保ち、ほとんど滲みがない
△:隣り合うドットが少し滲んでいてドット形状が少しくずれているが、ギリギリ使えるレベル
×:隣り合うドット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。
【0128】
【表8】
Figure 2005008759
【0129】
表8から、本発明は、様々な印字環境下においても、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画像形成方法であることがわかる。
【0130】
【発明の効果】
本発明により、様々な印字環境下においても、皺の発生無く、文字品質に優れ色混じりの発生がない、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 記録装置
2 ヘッドキャリッジ
3 記録ヘッドセット
4 照射手段
5 プラテン部
6 ガイド部材
7 蛇腹構造
8 照射光源
31 記録ヘッド
P 記録材料[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an actinic ray curable inkjet ink composition capable of stably reproducing a high-definition image on various recording materials even under various printing environments, and an image forming method and an inkjet recording apparatus using the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the ink jet recording system can create images easily and inexpensively, and thus has been applied to various printing fields such as photographs, various printing, marking, and special printing such as color filters. In particular, a recording device that emits and controls fine dots, ink that has improved color reproduction gamut, durability, and emission suitability, and ink absorbability, coloring material color development, surface gloss, etc. have been dramatically improved. It is also possible to obtain image quality comparable to silver halide photography using special paper. The image quality improvement of today's ink jet recording system is achieved only when all of the recording apparatus, ink, and special paper are available.
[0003]
However, in an inkjet system that requires dedicated paper, the recording medium is limited, and the cost of the recording medium increases. Therefore, many attempts have been made to record on a transfer medium different from dedicated paper by an ink jet method. Specifically, a phase change ink jet method using a wax ink solid at room temperature, a solvent ink jet method using an ink mainly composed of a fast-drying organic solvent, a UV ink jet method in which crosslinking is performed by ultraviolet (UV) light after recording, etc. It is.
[0004]
Among them, the UV inkjet method has been attracting attention in recent years because it has a relatively low odor compared to the solvent-based inkjet method, and can be recorded on a recording medium having no quick drying and no ink absorption. Ink is disclosed (for example, refer to Patent Documents 1 and 2).
[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. Is possible.
[0006]
In particular, in the ultraviolet curable ink-jet ink, an ink using a cationic polymerizable compound (see, for example, Patent Documents 3 to 7) does not receive an oxygen inhibition effect, but is affected by moisture (humidity) at the molecular level. There is a problem that it is easy to receive. In addition, generation of wrinkles due to curing shrinkage becomes a problem depending on the curing environment.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-6-200204 (Claims)
[0008]
[Patent Document 2]
JP 2000-504778 A (Claims)
[0009]
[Patent Document 3]
JP 2001-220526 A (Claims, Examples)
[0010]
[Patent Document 4]
JP 2002-188025 A (Claims, Examples)
[0011]
[Patent Document 5]
JP 2002-317139 A (Claims, Examples)
[0012]
[Patent Document 6]
JP 2003-55449 A (Claims, Examples)
[0013]
[Patent Document 7]
JP-A-9-31186 (Example)
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to produce a very high-definition image that has no wrinkles and excellent character quality and no color mixing even under various printing environments. An actinic ray curable inkjet ink composition capable of stably recording, an image forming method using the same, and an inkjet recording apparatus.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention has been achieved by the following constitutions.
[0016]
1. An actinic ray-curable inkjet ink composition comprising 5 to 30% by mass of a compound having an oxetane ring as a photopolymerizable compound and a fluorine-based nonionic activator.
[0017]
2. 2. The actinic ray curable inkjet ink composition as described in 1 above, further comprising a basic compound.
[0018]
3. 3. The actinic ray curable inkjet ink composition as described in 1 or 2 above, further comprising a compound having an oxirane group as the photopolymerizable compound.
[0019]
4). 4. The actinic ray curable inkjet ink composition as described in any one of 1 to 3 above, further containing 5 to 45% by mass of a compound having an ethylenically unsaturated double bond as a photopolymerizable compound. .
[0020]
5. The actinic ray curable inkjet ink composition according to any one of 1 to 4, wherein the viscosity at 5.25 ° C. is 7 to 50 mPa · s.
[0021]
6). The actinic ray curable inkjet ink composition described in any one of 1 to 5 above is jetted onto a recording material from an inkjet recording head to form an image on the recording material. An image forming method comprising irradiating actinic rays in a period of .about.1.0 seconds.
[0022]
7). 7. The image forming method according to claim 6, wherein the total ink film thickness after image formation by the image forming method according to 6 is 2 to 20 μm.
[0023]
8). When the actinic ray curable inkjet ink composition according to any one of 1 to 5 above is jetted onto a recording material from an inkjet recording head to form an image on the recording material, each of the inkjet recording heads An image forming method, wherein the amount of ink droplets ejected from a nozzle is 2 to 15 pl.
[0024]
9. When the actinic ray curable inkjet ink composition according to any one of 1 to 5 is sprayed onto a recording material from an inkjet recording head to form an image on the recording material, line head inkjet recording is performed. An image forming method comprising forming an image by ejecting from a head.
[0025]
10. After the inkjet recording apparatus used for the image forming method of any one of said 6-9 is heating actinic-light-curable inkjet ink composition and an inkjet recording head to 35-100 degreeC, this actinic-light curable type An ink jet recording apparatus comprising means for discharging an ink jet ink composition.
[0026]
The present invention will be described in more detail. The inventor of the present invention dramatically increases the amount of a compound having an oxetane ring as a photopolymerizable compound in an actinic ray curable inkjet ink composition by 5 to 30% by mass and a fluorine-based nonionic activator. The discharge stability and curability have been improved, and it has been found that good curability without occurrence of wrinkles due to curing shrinkage and good discharge stability can be obtained regardless of the curing environment (temperature, humidity), and the present invention has been achieved. It depends on you. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-55449 also introduces an active energy ray-curable composition using a small amount of a compound having an oxetane ring, but this configuration alone is insufficient, and an inkjet ink that requires ejection stability. Cannot be used as Similarly, Japanese Patent Laid-Open No. 9-31186 cannot be used as an inkjet ink in the configuration introduced here.
[0027]
Further, by using a basic compound, the ejection stability, which is an important characteristic for ink jet recording, is very good, and in particular, a system containing 5 to 30% by mass of a compound having an oxetane ring as a photopolymerizable compound. It is possible to form a high-quality image with good reproducibility.
[0028]
Further, by containing 5 to 45% by mass of a compound having an ethylenically unsaturated double bond, the dot diameter after the ink has landed on the recording material can be easily controlled, and a high-quality image can be formed. Is possible.
[0029]
In this invention, 5-30 mass% of compounds which have an oxetane ring are contained as a photopolymerizable compound. If it exceeds 30% by mass, it will be easily affected by the curing environment (temperature, humidity), and the ejection stability and reproducibility of high-quality image formation will be significantly reduced. Preferably it is 25 mass% or less.
[0030]
As the oxetane compound that can be used in the present invention, any known oxetane compound as introduced in JP-A Nos. 2001-220526 and 2001-310937 can be used.
[0031]
The actinic ray curable inkjet ink of the present invention contains a fluorine-based nonionic surfactant. When a small amount of a compound having an oxetane ring is used as in the present invention, it is particularly effective and indispensable for forming a high-quality image.
[0032]
Examples of the fluorine-based nonionic surfactant used in the present invention include perfluoroalkylethylene oxide adducts, perfluoroalkylamine oxides, perfluoroalkyl-containing oligomers, specifically, for example, “SURFLON S-141”, “Surflon S-145”, “Surflon S-381”, “Surflon S-383”, “Surflon S-393”, “Surflon SC-101”, “Surflon SC-105”, “Surflon KH-40”, “ "Surflon SA-100" (product of Seimi Chemical Co., Ltd.), "Megafuck F-171", "Megafuck F-172", "Megafuck F-173", "Megafuck F-177", " "Megafuck F-178A", "Megafuck F-178K", "MegaFuck "F-179", "Megafuck F-183", "Megafuck F-184", "Megafuck F-815", "Megafuck F-470", "Megafuck F-471", "Megafuck F-" 1405 "," Megafac EXP.TF-907 "(product of Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) and the like. (Reference: “13700 Chemical Products”, p1239-p1242, Chemical Industries Daily (2000)) The fluorine-based nonionic surfactant may be used alone or in combination of two or more.
[0033]
The fluorine-based nonionic surfactant is preferably added in an amount of 20 to 50,000 ppm in the ink composition. More preferably, 50 to 20,000 ppm is recommended. If the blending amount is less than 20 ppm, sufficient ejection stability and good curability may not be obtained. Further, when the blending amount exceeds 50,000 ppm, the curability of the ink may be hindered.
[0034]
In the present invention, a basic compound is preferably used. By containing the basic compound, not only the ejection stability becomes good, but also the generation of wrinkles due to curing shrinkage is suppressed even under low humidity.
[0035]
As the basic compound, any known compounds can be used, and typical examples include basic alkali metal compounds, basic alkaline earth metal compounds, and basic organic compounds such as amines.
[0036]
Examples of the basic alkali metal compound include alkali metal hydroxides (lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.), alkali metal carbonates (lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, etc.), alkali metals. Alcoholate (sodium methoxide, sodium ethoxide, potassium methoxide, potassium ethoxide, etc.).
[0037]
Examples of the basic alkaline earth metal compound include alkaline earth metal hydroxides (magnesium hydroxide, calcium hydroxide, etc.), alkali metal carbonates (magnesium carbonate, calcium carbonate, etc.), and alkali metals. Alcoholate (magnesium methoxide, etc.).
[0038]
Examples of the basic organic compound include amines and nitrogen-containing heterocyclic compounds such as quinoline and quinolidine. Among these, amines are preferable from the viewpoint of compatibility with the photopolymerization monomer, for example, octylamine, naphthylamine, Xylenediamine, dibenzylamine, diphenylamine, dibutylamine, dioctylamine, dimethylaniline, quinuclidine, tributylamine, trioctylamine, tetramethylethylenediamine, tetramethyl-1,6-hexamethylenediamine, hexamethylenetetramine and triethanolamine, etc. Is mentioned.
[0039]
The concentration when the basic compound is present is preferably in the range of 10 to 1000 ppm by mass, particularly 20 to 500 ppm by mass relative to the total amount of the photopolymerizable monomer. In addition, a basic compound may be used individually or may be used in combination of multiple.
[0040]
In the present invention, it is preferable to contain a compound having at least one oxirane group in order to further improve the curability and ejection stability.
[0041]
Various known cationic polymerizable monomers can be used as the photo cationic polymerizable 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 Examples thereof include epoxy compounds, vinyl ether compounds, oxetane compounds and the like.
[0042]
Examples of the epoxy compound include the following aromatic epoxides, alicyclic epoxides, and aliphatic epoxides.
[0043]
A preferable aromatic epoxide is a di- or polyglycidyl ether produced by the reaction of a polyhydric phenol having at least one aromatic nucleus or an alkylene oxide adduct thereof and epichlorohydrin, such as bisphenol A or an alkylene oxide thereof. Examples thereof include di- or polyglycidyl ethers of adducts, di- or polyglycidyl ethers of hydrogenated bisphenol A or its alkylene oxide adducts, and novolak-type epoxy resins. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
[0044]
As the alicyclic epoxide, cyclohexene oxide obtained by epoxidizing a compound having at least one cycloalkane ring such as cyclohexene or cyclopentene ring with a suitable oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid. Or a cyclopentene oxide containing compound is preferable.
[0045]
Preferred aliphatic epoxides include di- or polyglycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols or alkylene oxide adducts thereof, and typical examples thereof include 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 its alkylene oxide adduct, polyethylene glycol or its alkylene oxide adduct Diglycidyl ethers of polyalkylene glycols such as diglycidyl ethers, polypropylene glycols or diglycidyl ethers of adducts thereof Tel and the like. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
[0046]
Among these epoxides, in view of fast curability, aromatic epoxides and alicyclic epoxides are preferable, and alicyclic epoxides are particularly preferable. In the present invention, one of the epoxides may be used alone, or two or more may be used in appropriate combination.
[0047]
In the present invention, from the viewpoint 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.
[0048]
The epoxidized fatty acid ester and the epoxidized fatty acid glyceride are not particularly limited as long as an epoxy group is introduced into the fatty acid ester or fatty acid glyceride.
[0049]
The epoxidized fatty acid ester is produced by epoxidizing an oleic acid ester, and examples thereof include methyl epoxy stearate, butyl epoxy stearate, octyl epoxy stearate and the like. Similarly, the epoxidized fatty acid glyceride is produced by epoxidizing soybean oil, linseed oil, castor oil and the like, and epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, epoxidized castor oil, and the like are used.
[0050]
In the present invention, in order to further improve the curability and ejection stability, it is preferable to contain 5 to 45% by mass of a compound having an ethylenically unsaturated double bond as a photopolymerizable compound. Preferably it is 35% or less. If it exceeds 45% by mass, the adhesion to the recording material is insufficient and causes a problem.
[0051]
Various (meth) acrylate monomers can be used as the compound having an ethylenically unsaturated double bond.
[0052]
For example, isoamyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, octyl acrylate, decyl acrylate, isomyristyl acrylate, isostearyl acrylate, 2-ethylhexyl-diglycol acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid , Butoxyethyl acrylate, ethoxydiethylene glycol acrylate, methoxydiethylene glycol acrylate, methoxypolyethylene glycol acrylate, methoxypropylene glycol acrylate, phenoxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, isobornyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2 Hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, 2-acryloyloxyethyl phthalic acid, 2-acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl-phthalic acid, lactone-modified flexible acrylate, t- Monofunctional monomers such as butylcyclohexyl acrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6- Hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, dimethylol-tricyclodecane diacrylate Bifunctional monomers such as EO adduct diacrylate of bisphenol A, PO adduct diacrylate of bisphenol A, neopentyl glycol diacrylate hydroxypivalate, polytetramethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, EO-modified trimethylolpropane Triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, glycerol propoxytriacrylate, caprolactone modified trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol ethoxytetraacrylate, caprolactam modified dipentaerythritol hexa Acrylate, etc. A trifunctional or higher polyfunctional monomer may be mentioned.
[0053]
In addition, polymerizable oligomers can be blended in the same manner as the monomer. Examples of the polymerizable oligomer include epoxy acrylate, aliphatic urethane acrylate, aromatic urethane acrylate, polyester acrylate, and linear acrylic oligomer.
[0054]
In addition, from the viewpoint of sensitization, skin irritation, eye irritation, mutagenicity, toxicity, etc., among the above monomers, among others, isoamyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, octyl acrylate, decyl acrylate, isomyristyl acrylate, Isostearyl acrylate, ethoxydiethylene glycol acrylate, methoxypolyethylene glycol acrylate, methoxypropylene glycol acrylate, isobornyl acrylate, lactone-modified flexible acrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, EO-modified trimethylol Propane triacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, ditrimethyl Lumpur propane tetraacrylate, glycerol propoxy triacrylate, caprolactone modified trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, caprolactam modified dipentaerythritol hexaacrylate preferred.
[0055]
Among these, stearyl acrylate, lauryl acrylate, isostearyl acrylate, ethoxydiethylene glycol acrylate, isobornyl acrylate, tetraethylene glycol diacrylate, EO-modified trimethylolpropane triacrylate, glycerin propoxytriacrylate, caprolactone-modified trimethylolpropane triacrylate, Caprolactam-modified dipentaerythritol hexaacrylate is particularly preferred.
[0056]
Any known photoacid generator can be used in the actinic ray curable ink of the present invention.
[0057]
As the photoacid generator, for example, a chemically amplified photoresist or a compound used for photocationic polymerization is used (Organic Materials Research Group, “Organic Materials for Imaging”, Bunshin Publishing (1993), 187. To page 192). Examples of compounds suitable for the present invention are listed below.
[0058]
First, B (C of an aromatic onium compound such as diazonium, ammonium, iodonium, sulfonium, phosphonium, etc.6F5)4 , PF6 , AsF6 , SbF6 , CF3SO3 Mention may be made of salts.
[0059]
Specific examples of onium compounds that can be used in the present invention are shown below.
[0060]
[Chemical 1]
Figure 2005008759
[0061]
Secondly, sulfonated substances that generate sulfonic acid can be mentioned, and specific compounds thereof are exemplified below.
[0062]
[Chemical formula 2]
Figure 2005008759
[0063]
Thirdly, halides that generate hydrogen halide can also be used, and specific compounds thereof are exemplified below.
[0064]
[Chemical Formula 3]
Figure 2005008759
[0065]
Fourthly, an iron allene complex can be mentioned.
[0066]
[Formula 4]
Figure 2005008759
[0067]
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.
[0068]
The pigments that can be preferably used in the present invention are listed below.
C. I Pigment Yellow-1, 3, 12, 13, 14, 17, 81, 83, 87, 95, 109, 42,
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, 144, 146, 185, 101,
C. I Pigment Violet-19, 23,
C. I Pigment Blue-15: 1, 15: 3, 15: 4, 18, 60, 27, 29,
C. I Pigment Green-7, 36,
C. I Pigment White-6, 18, 21,
C. I Pigment Black-7,
In the present invention, it is preferable to use white ink in order to improve the color concealment 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 discharge amount increases, the use amount is naturally from the viewpoint of the above-described discharge stability and the occurrence of curling and wrinkling of the recording material. There is a limit.
[0069]
For the dispersion of the pigment, for example, a ball mill, sand mill, attritor, roll mill, agitator, Henschel mixer, colloid mill, ultrasonic homogenizer, pearl mill, wet jet mill, paint shaker, or the like can be used. Further, a dispersing agent can be added when dispersing the pigment. As the dispersant, a polymer dispersant is preferably used, and examples of the polymer dispersant include Avecia's Solsperse series and Ajinomoto Fine-Techno's PB series. Moreover, it is also possible to use a synergist according to various pigments as a dispersion aid. These dispersants and dispersion aids are preferably added in an amount of 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment. The dispersion medium is used using a solvent or a polymerizable compound. However, the radiation curable ink used in the present invention is preferably solvent-free because it reacts and cures immediately after ink landing. If the solvent remains in the cured image, the solvent resistance deteriorates and the VOC of the remaining solvent arises. Therefore, it is preferable in view 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.
[0070]
The pigment is preferably dispersed so that the average particle diameter of the pigment particles is 0.08 to 0.5 μm, and the maximum particle diameter 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 ink storage stability, ink transparency, and curing sensitivity can be maintained.
[0071]
In the ink according to the present invention, the color material concentration is preferably 1% by mass to 10% by mass of the entire ink.
[0072]
Various additives other than those described above can be used in the actinic ray curable ink of the present invention. For example, surfactants, leveling additives, matting agents, polyester resins for adjusting film properties, polyurethane resins, vinyl resins, acrylic resins, rubber resins, and waxes can be added. It is also possible to combine a radically polymerizable monomer and an initiator into a radical / cation hybrid type curable ink.
[0073]
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 obtain stable discharge and good curability regardless of the curing environment (temperature / humidity).
[0074]
As a recording material that can be used in the present invention, in addition to ordinary uncoated paper, coated paper, etc., various non-absorbable plastics and films used for so-called soft packaging can be used. Examples thereof include PET film, OPS film, OPP film, ONy film, PVC film, PE film, and TAC film. As other plastics, polycarbonate, acrylic resin, ABS, polyacetal, PVA, rubbers and the like can be used. Moreover, it is applicable also to metals and glass.
[0075]
The surface energies of these various plastic films differ greatly, and it has been a problem in the past that the dot diameter after ink landing varies depending on the recording material. With 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 having a low surface energy, OPS films, and PET having a relatively large surface energy. .
[0076]
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 production efficiency of the print, and the ability to cope with printing of various sizes. is there.
[0077]
Next, the image forming method of the present invention will be described.
In the image forming method of the present invention, a method is preferred in which the ink is ejected and drawn on a recording material by an ink jet recording method, and then the ink is cured by irradiation with an actinic ray such as ultraviolet rays.
[0078]
(Total ink film thickness after ink landing)
In the present invention, the total ink film thickness after the ink has landed on the recording material and cured by irradiation with actinic rays is preferably 2 to 20 μm. In the actinic ray curable inkjet recording in the screen printing field, the total ink film thickness currently exceeds 20 μm, but in the flexible packaging printing field where the recording material is often a thin plastic material, the recording material described above is used. In addition to the problem of curling and wrinkles, there is a problem in that the entire printed material is changed in its strain and texture.
[0079]
Here, “total ink film thickness” means the maximum value of the film thickness of the ink drawn on the recording material, and even for a single color, other two colors are superimposed (secondary color), three colors are superimposed, four colors are used. Even when recording is performed by the overlapping (white ink base) inkjet recording method, the meaning of the total ink film thickness is the same. The film thickness can be measured by a usual method such as measurement by tomography.
[0080]
(Ink ejection conditions)
As the ink discharge conditions, it is preferable from the viewpoint of discharge stability that the ink jet recording head and the actinic ray curable ink jet ink composition are heated to 35 to 100 ° C. and discharged. The actinic ray curable inkjet ink composition has a large range of viscosity fluctuation due to temperature fluctuation, and the viscosity fluctuation directly affects the droplet size and droplet ejection speed, causing image quality degradation. Must be kept constant. The control range of the ink temperature is set temperature ± 5 ° C., preferably set temperature ± 2 ° C., more preferably set temperature ± 1 ° C. The temperature is measured by installing a known temperature sensor at a key point (for example, an ink reservoir, an ink jet recording head, etc.).
[0081]
Moreover, in this invention, it is preferable that the amount of droplets discharged from each nozzle is 2 to 15 pl. In order to control such a droplet amount, temperature control of the above-described inkjet recording head and actinic ray curable inkjet ink composition is an essential requirement.
[0082]
Originally, in order to form a high-definition image, it is necessary for the amount of droplets to be within this range, but when discharging with this amount of droplets, the above-described discharge stability becomes particularly severe. According to the actinic ray curable inkjet ink composition of the present invention, which is temperature-controlled as described above, the ejection stability is improved even when the ink is ejected with a small droplet amount such as 2 to 15 pl. In addition, high-definition images can be formed stably.
[0083]
(Light irradiation conditions after ink landing)
In the image forming method of the present invention, the actinic ray is preferably irradiated for 0.001 second to 1.0 second after the ink landing, more preferably 0.001 second to 0. .5 seconds. In order to form a high-definition image, it is particularly important that the irradiation timing is as early as possible.
[0084]
As a method for irradiating actinic rays, the basic method is disclosed in JP-A-60-132767. According to this, the light source is provided on both sides of the head unit, and the head and the light source are scanned by the shuttle method. Irradiation is performed after a certain period of time after ink landing. Further, the curing is completed by another light source that is not driven. In US Pat. No. 6,145,979, as an irradiation method, a method using an optical fiber or a method of applying a collimated light source to a mirror surface provided on the side of the head unit and irradiating the recording unit with UV light is disclosed. Yes. Any of these irradiation methods can be used in the image forming method of the present invention.
[0085]
In addition, irradiation with actinic rays is divided into two stages. First, actinic rays are irradiated by the above-described method within 0.001 to 2.0 seconds after ink landing, and further, actinic rays are irradiated after all printing is completed. The method is also a preferred embodiment. By dividing the irradiation of actinic rays into two stages, it is possible to further suppress the shrinkage of the recording material that occurs during ink curing.
[0086]
Conventionally, in the UV ink jet system, a light source with high illuminance in which the total power consumption of the light source exceeds 1 kW · hr is usually used in order to suppress dot spreading and bleeding after ink landing. However, when these light sources are used, particularly in printing on a shrink label or the like, the shrinkage of the recording material is so large that it cannot be used practically.
[0087]
In the present invention, it is preferable to use an actinic ray having a maximum illuminance in a wavelength region of 254 nm, and a high-definition image can be formed even when a light source having a total power consumption of 1 kW · hr or more is used, and the recording material is contracted. Is also within a practically acceptable level.
[0088]
In the present invention, it is preferable that the total power consumption of the light source for irradiating actinic rays 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.
[0089]
Next, an ink jet recording apparatus (hereinafter simply referred to as a recording apparatus) of the present invention will be described.
[0090]
The recording apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings as appropriate. Note that the recording apparatus of the drawings is merely one aspect of the recording apparatus of the present invention, and the recording apparatus of the present invention is not limited to this drawing.
[0091]
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 set 3, an irradiation unit 4, a platen unit 5, a recording head 31, and the like. In the recording apparatus 1, the platen unit 5 is installed under the recording material P. The platen unit 5 has a function of absorbing ultraviolet rays, and absorbs excess ultraviolet rays that have passed through the recording material P. As a result, a high-definition image can be reproduced very stably.
[0092]
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). A head scanning unit (not shown) scans the recording head set 3 held by the head carriage 2 by reciprocating the head carriage 2 in the Y direction in FIG.
[0093]
The head carriage 2 is installed on the upper side of the recording material P, and accommodates a plurality of recording heads 31 to be described later according to the number of colors used for image printing on the recording material P, with the discharge ports arranged on the lower side. The head carriage 2 is installed with respect to the main body of the recording apparatus 1 in such a manner that it can reciprocate in the Y direction in FIG. 1, and reciprocates in the Y direction in FIG. 1 by driving the head scanning means.
[0094]
In FIG. 1, the head carriage 2 is white (W), yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black (K), light yellow (Ly), light magenta (Lm), and light cyan (Lc). Although the drawing is carried out assuming that the recording heads 31 of light black (Lk) and white (W) are accommodated, the number of colors of the recording heads 31 accommodated in the head carriage 2 is determined as appropriate. Is.
[0095]
The recording head set 3 discharges actinic ray curable ink (for example, UV curable ink) supplied by an ink supply unit (not shown) by the operation of a plurality of discharge units (not shown) provided therein. The ink is discharged from the outlet toward the recording material P. The UV ink ejected by the recording head 31 is composed of a coloring material, a polymerizable monomer, an initiator, and the like, and the monomer crosslinks when the initiator acts as a catalyst when irradiated with ultraviolet rays. It has the property of being cured by a polymerization reaction.
[0096]
The recording head 31 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. On the other hand, UV ink is ejected as ink droplets, and ink droplets are landed on the landable area.
[0097]
The above scanning is performed as many times as necessary, and after UV ink is ejected toward one landable area, the recording material P is appropriately moved from the front to the back in FIG. 1, the recording head 31 discharges UV ink to the next landable area adjacent in the depth direction in FIG.
[0098]
By repeating the above-described operation and discharging the UV ink from the recording head 31 in conjunction with the head scanning unit and the conveying unit, an image composed of an aggregate of UV ink droplets is formed on the recording material P.
[0099]
The irradiation unit 4 includes an ultraviolet lamp that emits ultraviolet light in 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 cold cathode tube, a black light, an LED (lighting diode), etc. can be applied. Alternatively, black light is preferable. In particular, a low-pressure mercury lamp, a cold cathode tube, and a germicidal lamp that emit ultraviolet light having a wavelength of 254 nm are preferable because they can prevent bleeding and control the dot diameter efficiently. By using black light as the radiation source of the irradiation means 4, the irradiation means 4 for curing the UV ink can be produced at low cost.
[0100]
The irradiating means 4 has substantially the same shape as the maximum one that can be set by the recording apparatus (UV inkjet printer) 1 among the landable areas in which the recording head 31 ejects UV ink by a single scan driven by the head scanning means. , Having a shape larger than the landable area.
[0101]
The irradiation means 4 is fixed on both sides of the head carriage 2 so as to be substantially parallel to the recording material P.
[0102]
As described above, as a means for adjusting the illuminance of the ink discharge portion, not only the entire recording head set 3 is shielded, but in addition, the ink of the recording head 31 is determined from the distance h1 between the irradiation means 4 and the recording material P. It is effective to increase the distance h2 between the discharge section and the recording material P (h1 <h2) or to increase the distance d between the recording head set 3 and the irradiation means 4 (d is increased). Further, it is more preferable that a bellows structure 7 is provided between the recording headset 3 and the irradiation means 4.
[0103]
Here, the wavelength of the ultraviolet rays irradiated by the irradiation means 4 can be changed as appropriate by replacing the ultraviolet lamp or filter provided in the irradiation means 4.
[0104]
The ink of the present invention has excellent ejection stability and is particularly effective when an image is formed using a line head type recording apparatus.
[0105]
The ink jet system shown in FIG. 2 is called a line head system, and a plurality of recording heads 31 of each color are fixedly arranged on the head carriage 2 so as to cover the entire width of the recording material P. .
[0106]
On the other hand, on the upstream side of the head carriage 2, a plurality of irradiation light sources 8, for example, LEDs, cold cathode tubes, etc. are arranged in the main scanning direction and the sub-scanning direction so as to cover the entire width of the recording material P. Irradiation means 4 is provided so as to cover the entire area of the ink print surface.
[0107]
In this line head system, the head carriage 2 and the irradiating means 4 are fixed, and only the recording material P is conveyed, and ink ejection and curing are performed to form an image.
[0108]
Further, the ink of the present invention has very excellent ejection stability, and is particularly effective when an image is formed using a line head type recording apparatus.
[0109]
【Example】
Examples of the present invention will be specifically described below, but the embodiments of the present invention are not limited to these examples.
[0110]
<Preparation of ink composition>
Ink composition
Inks were prepared with the ink compositions shown in Tables 1 to 6 as follows. In addition, the numerical value which shows the quantity in a table | surface represents g number.
[0111]
Dispersant Type and amount shown in table
Photopolymerizable compounds Types and amounts shown in the table
The above is put into a stainless beaker and stirred and mixed for 1 hour while heating on a 65 ° C. hot plate to dissolve.
[0112]
Add the color material of the type and amount shown in the table, put it in a plastic bottle together with 200 g of zirconia beads with a diameter of 1 mm, disperse with a paint shaker for 2 hours, remove the zirconia beads, Was added and mixed with stirring.
[0113]
This was filtered through a 0.8 μm membrane filter to prevent printer clogging, and ink composition sets 1 to 6 were obtained.
[0114]
[Table 1]
Figure 2005008759
[0115]
[Table 2]
Figure 2005008759
[0116]
[Table 3]
Figure 2005008759
[0117]
[Table 4]
Figure 2005008759
[0118]
[Table 5]
Figure 2005008759
[0119]
[Table 6]
Figure 2005008759
[0120]
<< Inkjet image forming method >>
Each ink composition set 1 to 3 prepared above is loaded into an ink jet recording apparatus having the structure shown in FIG. 1 equipped with a piezo type ink jet nozzle, and has 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 long recording material of 500 m. The ink supply system was composed of an ink tank, a supply pipe, a front chamber ink tank immediately before the head, a pipe with a filter, and a piezo head. The ink was insulated from the front chamber tank to the head portion and heated at 50 ° C. The piezo head was driven so that 2 to 15 pl multi-size dots could be ejected at a resolution of 720 × 720 dpi, and each ink was ejected continuously. After landing, it is cured instantaneously (less than 0.5 seconds after landing) by the lamp units on both sides of the carriage. After recording, the total ink film thickness was measured and found to be in the range of 2.3 to 13 μm. In the present invention, dpi represents the number of dots per 2.54 cm. Inkjet images were formed according to the above method in 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, respectively.
[0121]
Further, in the same manner, an image was formed using the ink composition sets 4 to 6 using the line head recording type ink jet recording apparatus shown in FIG.
[0122]
[Table 7]
Figure 2005008759
[0123]
The details of the abbreviations of the recording materials listed in Table 7 are as follows.
OPP: oriented polypropylene
PET: Polyethylene terephthalate
Shrink OPS: Oriented polystyrene for shrink use on the market
<Evaluation of inkjet recording image>
Each image recorded by the above image forming method was subjected to the following evaluations.
[0124]
(Character quality)
Using each color ink of Y, M, C, and K, a 6-point MS Mincho character was printed at a target density, and the character roughness was enlarged and evaluated with a loupe, and character quality was evaluated according to the following criteria.
[0125]
A: No roughness
○: Slightly rough
△: Visible but can be recognized as characters and can be used at the last minute
X: The level is very rough and the characters are faint and cannot be used.
[0126]
(Mixed colors (bleeds, wrinkles))
Print at 720 dpi so that each dot of Y, M, C, K colors is adjacent to each other, enlarge each adjacent color dot with a magnifying glass, visually observe the state of bleeding and wrinkles, and evaluate color mixing according to the following criteria Went.
[0127]
A: Adjacent dot shape keeps a perfect circle and no blur
○: Adjacent dot shape keeps almost perfect circle and almost no bleeding
Δ: Adjacent dots are slightly blurred and the dot shape is slightly deformed, but the level that can be used at the last minute
×: Adjacent dots are blurred and mixed, and wrinkles are generated in the overlapping part, so that it cannot be used.
Table 8 shows the evaluation results obtained as described above.
[0128]
[Table 8]
Figure 2005008759
[0129]
From Table 8, it can be seen that the present invention is an image forming method that is excellent in character quality, has no color mixing, and can record a high-definition image very stably even under various printing environments. .
[0130]
【The invention's effect】
According to the present invention, an actinic ray curable inkjet ink composition capable of recording a high-definition image very stably without generation of wrinkles, excellent character quality, and no color mixing even under various printing environments. And an image forming method and an ink jet recording apparatus using the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view illustrating 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 showing another example of the configuration of the main part of the ink jet recording apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Recording device
2 Head carriage
3 Recording headset
4 Irradiation means
5 Platen section
6 Guide members
7 bellows structure
8 Irradiation light source
31 Recording head
P Recording material

Claims (10)

光重合性化合物としてオキセタン環を有する化合物を5〜30質量%含有し、かつ、フッ素系ノニオン活性剤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。An actinic ray-curable inkjet ink composition comprising 5 to 30% by mass of a compound having an oxetane ring as a photopolymerizable compound and a fluorine-based nonionic activator. 更に塩基性化合物を含有することを特徴とする請求項1に記載の活性光線硬化型インクジェットインク組成物。The actinic ray curable inkjet ink composition according to claim 1, further comprising a basic compound. 光重合性化合物として、更に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請求項1または2に記載の活性光線硬化型インクジェットインク組成物。The actinic ray curable inkjet ink composition according to claim 1, further comprising a compound having an oxirane group as the photopolymerizable compound. 光重合性化合物として、更にエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を5〜45質量%含有することを特徴とする請求項1〜3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。The actinic ray curable inkjet ink composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising 5-45% by mass of a compound having an ethylenically unsaturated double bond as the photopolymerizable compound. object. 25℃における粘度が7〜50mPa・sであることを特徴とする請求項1〜4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。The actinic ray curable inkjet ink composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the viscosity at 25 ° C is 7 to 50 mPa · s. インクジェット記録ヘッドより、請求項1〜5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該記録材料上に画像を形成し、画像形成後、0.001〜1.0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。An actinic ray curable inkjet ink composition according to any one of claims 1 to 5 is jetted onto the recording material from an inkjet recording head to form an image on the recording material. An image forming method comprising irradiating actinic rays during 001 to 1.0 seconds. 請求項6記載の画像形成方法で画像形成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。The image forming method according to claim 6, wherein the total ink film thickness after image formation by the image forming method according to claim 6 is 2 to 20 μm. インクジェット記録ヘッドより、請求項1〜5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該記録材料上に画像を形成する際、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。When an actinic ray curable inkjet ink composition according to any one of claims 1 to 5 is jetted onto a recording material from an inkjet recording head, an image is formed on the recording material. An image forming method, wherein the amount of ink droplets ejected from each nozzle is 2 to 15 pl. インクジェット記録ヘッドより、請求項1〜5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該記録材料上に画像を形成する際、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。When an actinic ray curable inkjet ink composition according to any one of claims 1 to 5 is sprayed onto a recording material from an inkjet recording head to form an image on the recording material, a line head type inkjet An image forming method comprising forming an image by ejecting from a recording head. 請求項6〜9のいずれか1項に記載の画像形成方法に用いられるインクジェット記録装置が、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、該活性光線硬化型インクジェットインク組成物を吐出する手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。The ink jet recording apparatus used in the image forming method according to claim 6, wherein the actinic ray curable ink jet ink composition and the ink jet recording head are heated to 35 to 100 ° C. An ink jet recording apparatus comprising means for ejecting the ink jet ink composition.
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