JP2005178331A - インク及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 分散性及び耐光性に優れたインクと、画像の滲みが少なく硬化性が高いインクジェット記録方法を提供することである。
【解決手段】 光重合性モノマー、光重合開始剤及び紫外線吸収剤を含有する紫外線硬化型のインクを用い、紫外線を照射することで着弾した該インクを定着させるインクジェット記録方法であって、該インクの液滴サイズを20pl以下とし、複数回の走査により画像を形成するインターリーブ方式で画像記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
【選択図】 なし
【解決手段】 光重合性モノマー、光重合開始剤及び紫外線吸収剤を含有する紫外線硬化型のインクを用い、紫外線を照射することで着弾した該インクを定着させるインクジェット記録方法であって、該インクの液滴サイズを20pl以下とし、複数回の走査により画像を形成するインターリーブ方式で画像記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
【選択図】 なし
Description
本発明は可視光、紫外線を照射することによって、画像を形成するインクジェット記録方法及び記録装置に関する。
近年、インクジェット記録方式は簡便・安価に画像を作成できるため、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等、さまざま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、表面光沢等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。
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等である。
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、インク吸収性のない記録媒体への記録ができる点で、近年注目されつつあり、特許文献1、2に紫外線硬化型(UV硬化型)のインクとこれを用いた記録方法について述べられている。
UVインクジェット方式はさまざま用途への応用が考えられているが、屋外の看板、車体広告等においては、極めて高い耐光性、耐候性が必要とされる。
一般に紫外線硬化型のインクは硬化膜の耐溶剤性、耐水性に優れる。また、耐光性を得るためには顔料を用いるのが常套手段である。更に高い耐光性を求めるならば、一般に高級顔料と呼ばれる非常に耐光性の高い構造の顔料が用いられる。
しかしながら、これらの高級顔料は良好な分散性を得ることが難しい。これは、紫外線重合性のモノマーが非水性であるためであり、高分子分散剤により顔料表面を覆い、立体障害性を発現させて分散安定化を図る必要がある。顔料表面と分散剤とを酸塩基結合等により強固に結合させる必要があるが、これら高級顔料は良好な表面処理を施す現実的な手段が、それほどないという問題がある。
他の一つの有力な手法は、顔料と同様の構造を有し、かつ酸性基、塩基性基等の極性基に修飾された色素(シナージスト)を顔料表面に吸着させ、これと分散剤とを結合させる手段であるが、これらのシナージストは耐光性に劣るものがほとんどであり、表面の過剰処理は本来ある顔料の耐光性を発揮できないことになる。
また、これらシナージスト及び分散剤の多量添加は紫外線硬化感度の低下が起こり、結果として記録速度の低下、未硬化インク同士の滲みによる画質劣化が起こる等の問題があった。感度低下を光重合開始剤や光源等の工夫で克服したとしても、インクジェットの出射適性、インク保存性、顔料沈降性を改善するために分散粒径を小さくしていくと、顔料そのものの耐光性を劣化させるという問題がある。
このように、分散性がよく、出射性、保存性に優れたUVインクを用い、耐光性の高い記録画像を得ることは非常に困難であった。
国際公開特許99−29787号パンフレット
特許第2679586号公報
本発明の目的は、分散性及び耐光性に優れたインクと、画像の滲みが少なく硬化性が高いインクジェット記録方法を提供することである。
本発明の上記課題は、以下の構成により達成される。
(請求項1)
光重合性モノマー、光重合開始剤及び紫外線吸収剤を含有する紫外線硬化型のインクを用い、紫外線を照射することで着弾した該インクを定着させるインクジェット記録方法であって、該インクの液滴サイズを20pl以下とし、複数回の走査により画像を形成するインターリーブ方式で画像記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
(請求項2)
1回の走査毎に着弾したインクに対し紫外線を照射することで、逐次インクを硬化させながら画像記録することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録方法。
(請求項3)
顔料、分散剤、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含有する紫外線硬化型のインクジェット用インクであって、該顔料の平均粒径が80〜150nmであり、かつ紫外線吸収剤を含有することを特徴とするインク。
(請求項4)
顔料が表面処理剤によって表面処理された顔料であって、該表面処理剤が該顔料と同類構造であるシナージストであることを特徴とする請求項3記載のインク。
(請求項5)
AO剤を含有することを特徴とする請求項3または4記載のインク。
(請求項6)
カチオン重合性であることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項記載のインク。
(請求項1)
光重合性モノマー、光重合開始剤及び紫外線吸収剤を含有する紫外線硬化型のインクを用い、紫外線を照射することで着弾した該インクを定着させるインクジェット記録方法であって、該インクの液滴サイズを20pl以下とし、複数回の走査により画像を形成するインターリーブ方式で画像記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
(請求項2)
1回の走査毎に着弾したインクに対し紫外線を照射することで、逐次インクを硬化させながら画像記録することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録方法。
(請求項3)
顔料、分散剤、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含有する紫外線硬化型のインクジェット用インクであって、該顔料の平均粒径が80〜150nmであり、かつ紫外線吸収剤を含有することを特徴とするインク。
(請求項4)
顔料が表面処理剤によって表面処理された顔料であって、該表面処理剤が該顔料と同類構造であるシナージストであることを特徴とする請求項3記載のインク。
(請求項5)
AO剤を含有することを特徴とする請求項3または4記載のインク。
(請求項6)
カチオン重合性であることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項記載のインク。
本発明により、分散性及び耐光性に優れたインクと、画像の滲みが少なく硬化性が高いインクジェット記録方法を提供することができる。
本発明者は鋭意研究の結果、光重合性モノマー、光重合開始剤及び紫外線吸収剤を含有する紫外線硬化型のインクを用い、紫外線を照射することで着弾した該インクを定着させるインクジェット記録方法であって、該インクの液滴サイズを20pl以下とし、複数回の走査により画像を形成するインターリーブ方式で画像記録することを特徴とするインクジェット記録方法により、画像の滲みが少なく硬化性が高いインクジェット記録方法が得られることを見出した。また、顔料、分散剤、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含有する紫外線硬化型のインクジェット用インクであって、該顔料の平均粒径が80〜150nmであり、かつ紫外線吸収剤を含有することを特徴とするインクにより、分散性及び耐光性に優れたインクが得られることを見出した。
以下本発明を詳細に説明する。
請求項1は、光重合性モノマー、光重合開始剤及び紫外線吸収剤を含有する紫外線硬化型のインクを用い、紫外線を照射することで着弾した該インクを定着させるインクジェット記録方法であって、該インクの液滴サイズを20pl以下とし、複数回の走査により画像を形成するインターリーブ方式で画像記録することを特徴とするインクジェット記録方法である。
紫外線吸収剤を含有するインクは耐光性に優れるが、反面、硬化反応に寄与せずに紫外線を吸収するため硬化性が低下してしまう。このインクジェット記録方法によれば、インターリーブ方式により逐次的に着弾インクを硬化するので、硬化性の低下したインクでも滲むことなく記録することができ、また、多色画像であっても内部硬化性を改善することが可能となる。液滴サイズが20plより大きいと内部硬化性が劣化する。特に混色部は劣化しやすい。液滴サイズは好ましくは10pl以下である。
光重合性モノマー、光重合開始剤及び紫外線吸収剤については後述する。
請求項2は、1回の走査毎に着弾したインクに対し紫外線を照射することで、逐次インクを硬化させながら画像記録することを特徴とするインクジェット記録方法である。
1走査毎に着弾インクを硬化させることで、半硬化または未硬化状態のインクの上を次のインクで覆うことがなくなるため、内部硬化性に優れた画像記録を行うことができる。この結果、基材への密着性が向上する。
請求項3は、顔料、分散剤、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含有する紫外線硬化型のインクジェット用インクであって、該顔料の平均粒径が80〜150nmであり、かつ紫外線吸収剤を含有することを特徴とするインクである。
80〜150nmの粒径では耐光性が劣化しやすいが、紫外線吸収剤を含有させることで耐光性が向上する。顔料、分散剤については後述する。
請求項4は、顔料が表面処理剤によって表面処理された顔料であって、該表面処理剤が該顔料と同類構造であるシナージストであることを特徴とするインクである。
シナージストによって顔料表面を処理することで顔料分散性を向上させたインクに対し、紫外線吸収剤は特に効果的である。シナージストとしてはスルホン酸変性、カルボキシル基変性等、酸性変性されたもので、かつアミン価が酸価より大きいものが好ましい。
請求項5は、AO剤を含有することを特徴とするインクである。上記インクにさらにAO剤を含有することで耐光性を向上する。
請求項6は、カチオン重合性であることを特徴とするインクである。
紫外線吸収剤の硬化への影響を低減するために、紫外線遮光性を考慮し、小液滴サイズのインクを逐次硬化する記録方法が好ましいが、反面小液滴では外気による硬化阻害の影響を受けやすい。ラジカル重合性の場合は、表面から酸素が拡散滲入し活性種であるラジカルが失活してしまう。これに対しカチオン重合の場合は活性種が酸であって、空気中もしくは基材中の水分により重合性が低下するものの、開始剤が失活することはないため、小液滴を硬化するには特に有利である。
次に、本発明に用いられる素材について説明する。
(光重合性モノマー)
本発明で用いることのできる重合性モノマーの内、ラジカル重合性化合物としては、例えば、特開平7−159983号、特公平7−31399号、特開平8−224982号、同10−863号等の各公報に記載の化合物を挙げることができ、カチオン重合性化合物としては、各種公知のカチオン重合性のモノマーが使用できる。例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892号、同2001−40068号、同2001−55507号、同2001−310938号、同2001−310937号、同2001−220526号等の各公報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、オキセタン化合物等が挙げられる。
本発明で用いることのできる重合性モノマーの内、ラジカル重合性化合物としては、例えば、特開平7−159983号、特公平7−31399号、特開平8−224982号、同10−863号等の各公報に記載の化合物を挙げることができ、カチオン重合性化合物としては、各種公知のカチオン重合性のモノマーが使用できる。例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892号、同2001−40068号、同2001−55507号、同2001−310938号、同2001−310937号、同2001−220526号等の各公報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、オキセタン化合物等が挙げられる。
ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物であればどのようなものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を有するものが含まれる。ラジカル重合性化合物は1種のみ用いてもよく、また目的とする特性を向上するため、任意の比率で2種以上を併用してもよい。
ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸及びそれらの塩、エステル、ウレタン、アミドや無水物、アクリロニトリル、スチレン、更に種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ウレタン等のラジカル重合性化合物が挙げられる。具体的には、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、カルビトールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、ネオペンチルグリコ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、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、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、ポリプロピレングリコールジアクリレート、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テトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシアクリレート等のアクリル酸誘導体、メチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン等のメタクリル誘導体、その他、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物の誘導体が挙げられ、更に具体的には、山下晋三編、「架橋剤ハンドブック」、(1981年大成社);加藤清視編、「UV・EB硬化ハンドブック(原料編)」(1985年、高分子刊行会);ラドテック研究会編、「UV・EB硬化技術の応用と市場」、79頁、(1989年、シーエムシー);滝山栄一郎著、「ポリエステル樹脂ハンドブック」、(1988年、日刊工業新聞社)等に記載の市販品もしくは業界で公知のラジカル重合性ないし架橋性のモノマー、オリゴマー及びポリマーを用いることができる。
これらのラジカル重合性化合物の内、単官能アクリレートがフレキシブルな基材に対しても、インク硬化膜を柔軟にすることができ、ひび割れ等の問題を改善できるため好ましい。さらに、単官能アクリレートの中でも、フェニル基、イソボルニル基、テトラヒドロフルフリル基を有する単官能アクリレートが密着性、柔軟性、硬化性に優れるため好ましい。
ラジカル重合性化合物の添加量はインク組成物に対し、好ましくは1〜97質量%であり、より好ましくは30〜95質量%である。
紫外線吸収剤の硬化への影響を低減するために、紫外線遮光性を考慮し、小液滴サイズのインクを逐次硬化する記録方法が好ましいが、反面小液滴では外気による硬化阻害の影響を受けやすい。ラジカル重合性の場合は、表面から酸素が拡散滲入し活性種であるラジカルが失活してしまう。これに対しカチオン重合の場合は活性種が酸であって、空気中もしくは基材中の水分により重合性が低下するものの、活性種が失活することはないため、小液滴を硬化するには特に有利である。
カチオン重合性のインクの場合は、少なくとも1種のオキセタン化合物と、エポキシ化合物及びビニルエーテル化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物とを含有することが好ましく、特にオキセタン化合物と、下記脂環式エポキシ化合物を併用することが好ましくい。
エポキシ化合物としては脂環式エポキシドが特に好ましく、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また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つて得られる、シクロヘキセンオキサイドまたはシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましい。
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あるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまた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または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、グリセリンあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまた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ある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ある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。
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。
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また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。
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、ジまた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。
オキセタン化合物は、オキセタン環を有する化合物のことであり、特開2001−220526号、同2001−310937号等の各公報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。オキセタン化合物において、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。オキセタン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。
オキセタン化合物の具体例について説明するが、これらに限定されるものではない。1個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、下記一般式(1)で示される化合物が挙げられる。
一般式(1)において、R1は水素原子やメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6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である。R2は、メチル基、エチル基、プロピル基、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、3−ブテニル基等の炭素数2〜6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、フェノキシエチル基等の芳香環を有する基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ブチルカルボニル基等の炭素数2〜6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、ブトキシカルボニル基等の炭素数2〜6個のアルコキシカルボニル基、またはエチルカルバモイル基、プロピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、ペンチルカルバモイル基等の炭素数2〜6個のN−アルキルカルバモイル基等である。本発明で使用するオキセタン化合物としては、1個のオキセタン環を有する化合物を使用することが、得られる組成物が粘着性に優れ、低粘度で作業性に優れるため、特に好ましい。
2個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、下記一般式(2)で示される化合物等が挙げられる。
一般式(2)において、R1は、上記一般式(1)におけるそれと同様の基である。R3は、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等の線状または分枝状アルキレン基、ポリ(エチレンオキシ)基、ポリ(プロピレンオキシ)基等の線状または分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基、プロペニレン基、メチルプロペニレン基、ブテニレン基等の線状または分枝状不飽和炭化水素基、またはカルボニル基またはカルボニル基を含むアルキレン基、カルボキシル基を含むアルキレン基、カルバモイル基を含むアルキレン基等である。
また、R3としては、下記一般式(3)、(4)及び(5)で示される基から選択される多価基も挙げることができる。
一般式(3)において、R4は、水素原子やメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜4個のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のアルコキシ基、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、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ル基、カルボキシル基、またはカルバモイル基である。
一般式(4)において、R5は、酸素原子、硫黄原子、メチレン基、NH、SO、SO2、C(CF3)2、またはC(CH3)2を表す。
一般式(5)において、R6は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜4個のアルキル基、またはアリール基である。nは0〜2000の整数である。R7はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基の炭素数1〜4個のアルキル基、またはアリール基である。R7としては、更に、下記一般式(6)で示される基から選択される基も挙げることができる。
一般式(6)において、R8は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜4個のアルキル基、またはアリール基である。mは0〜100の整数である。
2個のオキセタン環を有する化合物の具体例としては、下記例示化合物1、2が挙げられる。
例示化合物1は、前記一般式(2)において、R1がエチル基、R3がカルボニル基である化合物である。また、例示化合物2は、前記一般式(2)において、R1がエチル基、R3が前記一般式(5)でR6及びR7がメチル基、nが1である化合物である。
2個のオキセタン環を有する化合物において、上記の化合物以外の好ましい例としては、下記一般式(7)で示される化合物がある。一般式(7)において、R1は、前記一般式(1)のR1と同義である。
また、3〜4個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、下記一般式(8)で示される化合物が挙げられる。
一般式(8)において、R1は、前記一般式(1)におけるR1と同義である。R9としては、例えば、下記A〜Cで示される基等の炭素数1〜12の分枝状アルキレン基、下記Dで示される基等の分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基または下記Eで示される基等の分枝状ポリシロキシ基等が挙げられる。jは、3または4である。
上記Aにおいて、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である。また、上記Dにおいて、pは1〜10の整数である。
4個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、例示化合物3が挙げられる。
更に、上記説明した以外の1〜4個のオキセタン環を有する化合物の例としては、下記一般式(9)で示される化合物が挙げられる。
一般式(9)において、R8は前記一般式(6)のR8と同義である。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1〜4のアルキル基またはトリアルキルシリル基であり、rは1〜4である。R1は前記一般式(6)のR1と同義である。
本発明で使用するオキセタン化合物の好ましい具体例としては、以下に示す例示化合物4、5、6がある。
上述したオキセタン環を有する各化合物の製造方法は、特に限定されず、従来知られた方法に従えばよく、例えば、パティソン(D.B.Pattison,J.Am.Chem.Soc.,3455,79(1957))が開示している、ジオールからのオキセタン環合成法等がある。また、これら以外にも、分子量1000〜5000程度の高分子量を有する1〜4個のオキセタン環を有する化合物も挙げられる。これらの具体的化合物例としては、以下の化合物が挙げられる。
(光重合開始剤)
本発明においては、硬化反応をより効率的に行なうために、光重合開始剤を添加して硬化させる。光重合開始剤は、重合性化合物としてラジカル重合性化合物を用いる場合にはラジカル発生剤であり、重合性化合物としてカチオン重合性化合物を用いる場合には光酸発生剤である。ラジカル発生剤は分子内結合開裂型と分子内水素引き抜き型の2種に大別できる。
本発明においては、硬化反応をより効率的に行なうために、光重合開始剤を添加して硬化させる。光重合開始剤は、重合性化合物としてラジカル重合性化合物を用いる場合にはラジカル発生剤であり、重合性化合物としてカチオン重合性化合物を用いる場合には光酸発生剤である。ラジカル発生剤は分子内結合開裂型と分子内水素引き抜き型の2種に大別できる。
分子内結合開裂型のラジカル発生剤としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オンの如きアセトフェノン系;2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノンの如きα−アミノケトン系;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルの如きベンゾイン類;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイドの如きビスアシルホスフィンオキサイド系;ベンジル−メチルフェニルグリオキシエステル等が挙げられる。
一方、分子内水素引き抜き型のラジカル発生剤としては、例えば、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル−4−フェニルベンゾフェノン、4,4′−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4′−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3′,4,4′−テトラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノンの如きベンゾフェノン系;2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントンの如きチオキサントン系;ミヒラ−ケトン、4,4′−ジエチルアミノベンゾフェノンの如きアミノベンゾフェノン系;10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアンスラキノン、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が挙げられる。ラジカル発生剤を使用する場合の配合量は、紫外線硬化型インクの0.1〜15.0質量%が好ましい。またアミン化合物を併用することも有効である。
これらの光重合開始剤の内、光ブリーチ性のあるビスアシルフォスフィンオキサイド、酸素阻害の影響を受けにくいα−アミノケトンが、特に小液滴における感度アップ効果が高く好ましい。ビスアシルフォスフィンオキサイド、α−アミノケトンとしては、例えばチバスペシャリティーケミカルズ社のIrgacureシリーズが利用できる。
また、ラジカル重合型の場合、小液滴を硬化するには酸素阻害を抑制するため、光重合開始剤を通常より多量に添加するので光重合開始剤の分解物臭が問題となりやすく、ヒドロキシエトキシ基を含有する光重合開始剤は分解物臭が小さく好ましい。例えばチバスペシャリティーケミカルズ社のIrgacure2959は分解物臭が小さい。
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。
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、ホスホニウム等の芳香族オニウム化合物のB(C6F5)4−、PF6−、AsF6−、SbF6−、CF3SO3−塩を挙げることができる。
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。
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。
中でもトリアリールスルホニウム塩が好ましい。
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。
第4に、鉄アレン錯体を挙げることができる。
また、本発明のインクは、紫外線の照射により硬化するが、硬化反応をより効率的に行なうために、光増感剤を併用することもできる。そのような光増感剤としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸(n−ブトキシ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシルの如きアミン類、シアニン、フタロシアニン、メロシアニン、ポルフィリン、スピロ化合物、フェロセン、フルオレン、フルギド、イミダゾール、ペリレン、フェナジン、フェノチアジン、ポリエン、アゾ化合物、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、ポリメチンアクリジン、クマリン、ケトクマリン、キナクリドン、インジゴ、スチリル、ピリリウム化合物、ピロメテン化合物、ピラゾロトリアゾール化合物、ベンゾチアゾール化合物、バルビツール酸誘導体、チオバルビツール酸誘導体等が挙げられ、更に、欧州特許第568,993号明細書、米国特許第4,508,811号明細書、同第5,227,227号明細書、特開2001−125255号公報、特開平11−271969号公報等に記載の化合物も用いられる。光増感剤の使用量は、インク組成物中0.01〜10.00質量%の範囲が好ましい。
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ために、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、射出量が多くなるため、前述した射出安定性、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。
(重合禁止剤)
本発明においては、熱や活性光線による重合を抑制する重合禁止剤をインク中に添加することができる。重合禁止剤としては、さまざま化合物が知られており、一般的な重合性組成物に広く配合されているものをそのまま用いることが可能である。
本発明においては、熱や活性光線による重合を抑制する重合禁止剤をインク中に添加することができる。重合禁止剤としては、さまざま化合物が知られており、一般的な重合性組成物に広く配合されているものをそのまま用いることが可能である。
重合禁止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン化合物、リン系酸化防止剤、広く(メタ)アクリルモノマーに用いられるハイドロキノンモノメチルエーテルの他、ハイドロキノン、tブチルカテコール、ピロガロール、水等を用いることが可能である。これらは、「高分子添加剤の開発技術」(シーエムシー発行)に詳しい。分子内にアクリル酸由来の二重結合を持ったフェノール系化合物は、その反応機構から、R・を補足可能であるため、密閉した酸素が存在しない系にて加熱された場合でも重合抑制の効果が得られるため好ましい。具体的には、住友化学製のSumilizer GA−80、Sumilizer GM、Sumilizer GS等を挙げることができる。
これらの重合禁止剤は、顔料分散物作製時に添加することが好ましいが、重合禁止剤の過剰添加は、インクとしての感度を低下させる要因となるため、インクとしての保存安定性を維持しつつ、顔料分散時の重合を防止できる量を適宜設定して配合することが望ましい。または過剰に配合しておき、分散後に抽出し、重合禁止剤の量を低減することが好ましい。
光重合がカチオン重合性の場合、重合禁止剤はアミン化合物または水が好ましい。アミン化合物性の場合はインク全体の0.01〜1質量%添加することが好ましい。0.01質量%未満では保存安定性が得られない。1質量%より大きいと硬化感度が低下する。水の場合は1.0〜3.5質量%が好ましい。
(紫外線吸収剤)
本発明で用いられる紫外線吸収剤は、従来より公知の化合物を用いることができ、例えば特開平9−157560号、同9−279075号、特開2001−181528号に記載の酸化セリウム等の紫外線吸収性無機化合物、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤等が挙げられる。
本発明で用いられる紫外線吸収剤は、従来より公知の化合物を用いることができ、例えば特開平9−157560号、同9−279075号、特開2001−181528号に記載の酸化セリウム等の紫外線吸収性無機化合物、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤等が挙げられる。
本発明で用いられる紫外線吸収剤は、得られるインクジェット画像の画質から有機系の化合物であることが好ましく、特に下記一般式(C)で表されるベンゾフェノン系紫外線吸収剤、及び一般式(D)で表されるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が好ましい。
一般式(C)においてR21、R22は置換されていてもよいアルキル基及びアリール基、OR23、NR24R25、SR26、COX2、シアノ基、ニトロ基、及びハロゲン原子を表す。ここでX2はOR27、NR28R29を表し、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29は水素原子、置換されていてもよいアルキル基及びアリール基を表す。m1及びm2はそれぞれ独立に0〜5までの整数を表し、m1及びm2の合計が2以上の場合、R21及びR22はそれぞれあるいは互いに同一であっても異なっていてもよい。
一般式(D)においてR31、R32は置換されていてもよいアルキル基及びアリール基、OR33、NR34R35、SR36,COX3、シアノ基、ニトロ基、及びハロゲン原子を表す。ここでX3はOR37、NR38R39を表し、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39は水素原子、置換されていてもよいアルキル基及びアリール基を表す。n1及びn2はそれぞれ独立に0〜5までの整数を表し、n1及びn2の合計が2以上の場合、R31及びR32はそれぞれあるいは互いに同一であっても異なっていてもよい。
以下、本発明で用いることのできる一般式(C)及び一般式(D)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
一般式(C)または一般式(D)で表される紫外線吸収剤は、当業者公知の方法に従って合成して得ることができ、また、市販品として容易に入手することができる。
(色材)
本発明のインクでは、着色剤として光重合性化合物の主成分に溶解または分散できる各種色材を使用することができる。色剤としては、例えば、顔料、染料あるいは色素等特に限定されないが、その中でも耐候性の観点から顔料を用いることが好ましい。
本発明のインクでは、着色剤として光重合性化合物の主成分に溶解または分散できる各種色材を使用することができる。色剤としては、例えば、顔料、染料あるいは色素等特に限定されないが、その中でも耐候性の観点から顔料を用いることが好ましい。
本発明に用いられる染料例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
〈直接染料〉
C.I.ダイレクトイエロー1、4、8、11、12、24、26、27、28、33、39、44、50、58、85、86、100、110、120、132、142、144、
C.I.ダイレクトレッド1、2、4、9、11、13、17、20、23、24、28、31、33、37、39、44、47、48、51、62、63、75、79、80、81、83、89、90、94、95、99、220、224、227、243、
C.I.ダイレクトブルー1、2、6、8、15、22、25、71、76、78、80、86、87、90、98、106、108、120、123、163、165、192、193、194、195、196、199、200、201、202、203、207、236、237、
C.I.ダイレクトブラック2、3、7、17、19、22、32、38、51、56、62、71、74、75、77、105、108、112、117、154、
〈酸性染料〉
C.I.アシッドイェロー2、3、7、17、19、23、25、29、38、42、49、59、61、72、99、
C.I.アシッドオレンジ56、64、
C.I.アシッドレッド1、8、14、18、26、32、37、42、52、57、72、74、80、87、115、119、131、133、134、143、154、186、249、254、256、
C.I.アシッドバイオレット11、34、75、
C.I.アシッドブルー1、7、9、29、87、126、138、171、175、183、234、236、249、
C.I.アシッドグリーン9、12、19、27、41、
C.I.アシッドブラック1、2、7、24、26、48、52、58、60、94、107、109、110、119、131、155、
〈反応性染料〉
C.I.リアクティブイエロー1、2、3、13、14、15、17、37、42、76、95、168、175、
C.I.リアクティブレッド2、6、11、21、22、23、24、33、45、111、112、114、180、218、226、228、235、
C.I.リアクティブブルー7、14、15、18、19、21、25、38、49、72、77、176、203、220、230、235、
C.I.リアクティブオレンジ5、12、13、35、95、
C.I.リアクティブブラウン7、11、33、37、46、
C.I.リアクティブグリーン8、19、
C.I.リアクティブバイオレット2、4、6、8、21、22、25、
C.I.リアクティブブラック5、8、31、39
〈塩基性染料〉
C.I.ベーシックイエロー11、14、21、32
C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13
C.I.ベーシックバイオレット3、7、14
C.I.ベーシックブルー3、9、24、25
本発明に用いられる顔料としては、従来公知の有色有機あるいは有色無機顔料を用いることができる。例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
C.I.ダイレクトイエロー1、4、8、11、12、24、26、27、28、33、39、44、50、58、85、86、100、110、120、132、142、144、
C.I.ダイレクトレッド1、2、4、9、11、13、17、20、23、24、28、31、33、37、39、44、47、48、51、62、63、75、79、80、81、83、89、90、94、95、99、220、224、227、243、
C.I.ダイレクトブルー1、2、6、8、15、22、25、71、76、78、80、86、87、90、98、106、108、120、123、163、165、192、193、194、195、196、199、200、201、202、203、207、236、237、
C.I.ダイレクトブラック2、3、7、17、19、22、32、38、51、56、62、71、74、75、77、105、108、112、117、154、
〈酸性染料〉
C.I.アシッドイェロー2、3、7、17、19、23、25、29、38、42、49、59、61、72、99、
C.I.アシッドオレンジ56、64、
C.I.アシッドレッド1、8、14、18、26、32、37、42、52、57、72、74、80、87、115、119、131、133、134、143、154、186、249、254、256、
C.I.アシッドバイオレット11、34、75、
C.I.アシッドブルー1、7、9、29、87、126、138、171、175、183、234、236、249、
C.I.アシッドグリーン9、12、19、27、41、
C.I.アシッドブラック1、2、7、24、26、48、52、58、60、94、107、109、110、119、131、155、
〈反応性染料〉
C.I.リアクティブイエロー1、2、3、13、14、15、17、37、42、76、95、168、175、
C.I.リアクティブレッド2、6、11、21、22、23、24、33、45、111、112、114、180、218、226、228、235、
C.I.リアクティブブルー7、14、15、18、19、21、25、38、49、72、77、176、203、220、230、235、
C.I.リアクティブオレンジ5、12、13、35、95、
C.I.リアクティブブラウン7、11、33、37、46、
C.I.リアクティブグリーン8、19、
C.I.リアクティブバイオレット2、4、6、8、21、22、25、
C.I.リアクティブブラック5、8、31、39
〈塩基性染料〉
C.I.ベーシックイエロー11、14、21、32
C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13
C.I.ベーシックバイオレット3、7、14
C.I.ベーシックブルー3、9、24、25
本発明に用いられる顔料としては、従来公知の有色有機あるいは有色無機顔料を用いることができる。例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
マゼンタまたはレッド用の顔料は、例えば、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222、C.I.ピグメンバイオレット19等が挙げられる。
オレンジまたはイエロー用の顔料は、例えば、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー108、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー180等が挙げられる。
グリーンまたはシアン用の顔料は、例えば、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。
中でも顔料としては、イエロー:PY74、PY83、PY109、PY110、PY120、PY128、PY138、PY139、PY151、PY180、PY181、マゼンタ:PR122、PV19、シアン:PB15:3、PB15:4が好ましい。
(顔料の分散)
顔料の分散には、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。
顔料の分散には、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。
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。分散剤は高分子分散剤を用いることが好ましい。高分子分散剤としてはZeneca社のSolsperseシリーズが挙げられる。
その他の分散剤としては、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ステアリルアミンアセテート、顔料誘導体等を挙げることができる。
分散剤の具体例としては、BYK Chemie社製「Anti−Terra−U(ポリアミノアマイド燐酸塩)」、「Anti−Terra−203/204(高分子量ポリカルボン酸塩)」、「Disperbyk−101(ポリアミノアマイド燐酸塩と酸エステル)、107(水酸基含有カルボン酸エステル)、110(酸基を含む共重合物)、130(ポリアマイド)、161、162、163、164、165、166、170(高分子共重合物)」、「400」、「Bykumen」(高分子量不飽和酸エステル)、「BYK−P104、P105(高分子量不飽和酸ポリカルボン酸)」、「P104S、240S(高分子量不飽和酸ポリカルボン酸とシリコン系)」、「Lactimon(長鎖アミンと不飽和酸ポリカルボン酸とシリコン)」が挙げられる。
また、Efka CHEMICALS社製「エフカ44、46、47、48、49、54、63、64、65、66、71、701、764、766」、「エフカポリマー100(変性ポリアクリレート)、150(脂肪族系変性ポリマー)、400、401、402、403、450、451、452、453(変性ポリアクリレート)、745(銅フタロシアニン系)」、共栄社化学社製「フローレンTG−710(ウレタンオリゴマー)」、「フローノンSH−290、SP−1000」、「ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合物)」、楠本化成社製「ディスパロン KS−860、873SN、874(高分子分散剤)、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル型)」が挙げられる。
更に、花王社製「デモールRN、N(ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩)、MS、C、SN−B(芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩)、EP」、「ホモゲノールL−18(ポリカルボン酸型高分子)」、「エマルゲン920、930、931、935、950、985(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)」、「アセタミン24(ココナッツアミンアセテート)、86(ステアリルアミンアセテート)」、ゼネカ社製「ソルスパーズ5000(フタロシアニンアンモニウム塩系)、13240、13940(ポリエステルアミン系)、17000(脂肪酸アミン系)、24000、32000」、日光ケミカル社製「ニッコール T106(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート)、味の素製「アジスパーPB821、PB822(塩基性くし型ポリマー)」、MYS−IEX(ポリオキシエチレンモノステアレート)、Hexagline 4−0(ヘキサグリセリルテトラオレート)」等が挙げられる。
中でも、高分子タイプの分散剤が、粘度のシェアー依存性を低減させる能力が高く、好ましい。分散剤はインキ中に0.1〜10質量%の範囲で含有させることが好ましい。
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好ましい。本発明において、シナージストとは、顔料と同様の構造を有し、かつ酸性基、塩基性基等の極性基に修飾された色素あるいは有機顔料母核を有する有機物で直接にまたはジョイントを介して極性基が結合しているものをいう。これを顔料表面に吸着させ、これと分散剤とを結合させることにより、顔料の分散性を向上する。これらのシナージストは耐光性に劣るものがほとんどであり、過剰処理は本来ある顔料の耐光性を発揮できないことになる。
極性基としては、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基、燐酸基、硼酸基、水酸基が挙げられるが、好ましくはスルホン酸基、カルボン酸基であり、更に好ましくは、スルホン酸基である。
表面に極性基を有する顔料粒子を得る方法としては、例えば、WO97/48769号、特開平10−110129号、特開平11−246807号、特開平11−57458号、同11−189739号、特開平11−323232号、特開2000−265094号等の各公報に記載の顔料粒子表面を適当な酸化剤で処理することにより、顔料表面の少なくとも一部に、スルホン酸基もしくはその塩といった極性基を導入する方法が挙げられる。具体的には、カーボンブラックを濃硝酸で酸化したり、カラー顔料の場合は、スルフォランやN−メチル−2−ピロリドン中で、スルファミン酸、スルフォン化ピリジン塩、アミド硫酸等で酸化することにより調製することができる。これらの反応で、酸化が進み過ぎ、水溶性となってしまった物は除去、精製することにより、顔料分散体を得ることができる。また、酸化によりスルフォン酸基を表面に導入した場合は、酸性基を必要に応じて、塩基性化合物を用いて中和してもよい。
その他の方法としては、特開平11−49974号、特開2000−273383号、同2000−303014号等の各公報に記載の顔料誘導体をミリング等の処理で顔料粒子表面に吸着させる方法、特開2002−179977号、同2002−20141号等の各公報に記載の顔料を顔料誘導体と共に溶媒で溶解した後、貧溶媒中で晶析させる方法等を挙げることができ、いずれの方法でも容易に、表面に極性基を有する顔料粒子を得ることができる。
本発明においては、極性基は、フリーでも塩の状態でもよいし、あるいはカウンター塩を有していてもよい。カウンター塩としては、例えば、無機塩(リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、ニッケル、アンモニウム)、有機塩(トリエチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、ピリジニウム、トリエタノールアンモニウム等)が挙げられ、好ましくは1価の価数を有するカウンター塩である。
シナージストによって顔料表面を処理することで顔料分散性を向上させたインクに対し、紫外線吸収剤は特に効果的である。シナージストとしてはスルホン酸変性、カルボキシル基変性等酸性変性されたもので、かつアミン価が酸価より大きいものが好ましい。
これらの分散剤及び分散助剤は、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光重合性モノマーを用いて行うが、本発明に用いる紫外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なく重合性化合物、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。
顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を80〜150nm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。平均粒径は顔料分散液を透過型電子顕微鏡で観察し、無作為に粒子1,000個の長径を測定し、一次平均粒径を算出する。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、インク透明性及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1〜10質量%であることが好ましい。
(界面活性剤)
本発明のインクには界面活性剤を添加することが好ましい。界面活性剤としては、陽イオン性、陰イオン性、両性、非イオン性のいずれも用いることができる。また、インクの表面張力調整用の界面活性剤としては、極性の高い界面活性剤は分散を不安定化することが多いため、好ましくはノニオン性界面活性剤である。
本発明のインクには界面活性剤を添加することが好ましい。界面活性剤としては、陽イオン性、陰イオン性、両性、非イオン性のいずれも用いることができる。また、インクの表面張力調整用の界面活性剤としては、極性の高い界面活性剤は分散を不安定化することが多いため、好ましくはノニオン性界面活性剤である。
非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン2級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル(例えばエマルゲン911)、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル(例えばニューポールPE−62)、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアミンオキサイド、アセチレングリコール、アセチレンアルコール等が挙げられる。その他に、界面活性剤としては、例えば花王(株)製の分散剤デモールSNB、MS、N、SSL、ST、P(商品名)も挙げられる。
この他、表面張力を調整するにはフッ素系のノニオン界面活性剤が特に好ましい。フッ素系のノニオン界面活性剤は硬化時のシワを抑える効果がある。
これらの界面活性剤を使用する場合、単独または2種類以上を混合して用いることができ、インク全量に対して、0.001〜1.0質量%の範囲で添加することにより、インクの表面張力を任意に調整することができる。本発明を実施する場合、これらに限定されるものではない。インクの長期保存安定性を保つため、防腐剤、防黴剤をインク中に添加してもかまわない。
(AO剤)
本発明では、従来インクジェットで公知の酸化防止剤(AO剤)を用いることができる。この酸化防止剤は、光照射による褪色及びオゾン、活性酸素、NOx、SOx等の各種の酸化性ガスによる褪色を抑制するものである。そのような酸化防止剤としては、例えば、特開昭57−74192号、同57−87989号及び同60−72785号に記載の酸化防止剤、特開昭61−154989号に記載のヒドラジド類、特開昭61−146591号に記載のヒンダードアミン系酸化防止剤、特開昭61−177279号に記載の含窒素複素環メルカプト系化合物、特開平1−115677号及び同1−36479号に記載のチオエーテル系酸化防止剤、特開平1−36480号に記載の特定構造のヒンダードフェノール系酸化防止剤、特開平7−195824号及び同8−150773号に記載のアスコルビン酸類、特開平7−149037号に記載の硫酸亜鉛、特開平7−314882号に記載のチオシアン酸塩類等、特開平7−314883号に記載のチオ尿素誘導体等、特開平7−276790号及び同8−108617号に記載の糖類、特開平8−118791号に記載のリン酸系酸化防止剤が、特開平8−300807号に記載の亜硝酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩等が、また、特開平9−267544号に記載のヒドロキシルアミン誘導体等を酸化防止剤として挙げることができる。さらに、特開2000−263928等に記載のジシアンジアミドとポリアルキレンポリアミンの重縮合物等も、インクジェットにおける有効な酸化防止剤の一つである。
本発明では、従来インクジェットで公知の酸化防止剤(AO剤)を用いることができる。この酸化防止剤は、光照射による褪色及びオゾン、活性酸素、NOx、SOx等の各種の酸化性ガスによる褪色を抑制するものである。そのような酸化防止剤としては、例えば、特開昭57−74192号、同57−87989号及び同60−72785号に記載の酸化防止剤、特開昭61−154989号に記載のヒドラジド類、特開昭61−146591号に記載のヒンダードアミン系酸化防止剤、特開昭61−177279号に記載の含窒素複素環メルカプト系化合物、特開平1−115677号及び同1−36479号に記載のチオエーテル系酸化防止剤、特開平1−36480号に記載の特定構造のヒンダードフェノール系酸化防止剤、特開平7−195824号及び同8−150773号に記載のアスコルビン酸類、特開平7−149037号に記載の硫酸亜鉛、特開平7−314882号に記載のチオシアン酸塩類等、特開平7−314883号に記載のチオ尿素誘導体等、特開平7−276790号及び同8−108617号に記載の糖類、特開平8−118791号に記載のリン酸系酸化防止剤が、特開平8−300807号に記載の亜硝酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩等が、また、特開平9−267544号に記載のヒドロキシルアミン誘導体等を酸化防止剤として挙げることができる。さらに、特開2000−263928等に記載のジシアンジアミドとポリアルキレンポリアミンの重縮合物等も、インクジェットにおける有効な酸化防止剤の一つである。
上記酸化防止剤の内、好ましくは、下記一般式(A)または一般式(B)で表されるフェノール誘導体及びアミン誘導体が用いられる。
一般式(A)において、XはOR1、NR2R3を表す。RはOR4、NR5R6、SR7、アルキル基、アリール基、COX1、シアノ基、ニトロ基、またはハロゲン原子を表す。ここでR1〜R7は各々水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、または置換もしくは未置換のアリール基を表す。X1はXと同義の基を表し、kは0〜5の整数を表す。kが2以上の場合、Rは互いに同一であっても異なっていてもよい。
以下、本発明で用いることのできる一般式(A)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
前記一般式(B)において、Zは水素原子、アルキル基、アリール基、またはOYを表す。R11、R12は各々水素原子、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、または置換もしくは未置換のアリール基を表す。ここでYは、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、またはラジカルを表す。
以下、本発明で用いることのできる前記一般式(B)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
一般式(A)または一般式(B)で表される酸化防止剤は、当業者公知の方法に従って合成して得ることができ、また、市販品として容易に入手することができる。
これらの酸化防止剤の好ましい添加量は0.1〜5質量%である。
(基材(記録媒体))
本発明のインクジェット記録方法に用いることのできる記録媒体としては、通常の非コート紙、コート紙等の他に、非吸収性支持体を用いることができるが、その中でも、記録媒体として非吸収性支持体を用いることが好ましい。
本発明のインクジェット記録方法に用いることのできる記録媒体としては、通常の非コート紙、コート紙等の他に、非吸収性支持体を用いることができるが、その中でも、記録媒体として非吸収性支持体を用いることが好ましい。
非吸収性支持体としては、各種非吸収性のプラスチック及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、ゴム類等が使用できる。また、金属類や、ガラス類にも適用可能である。これらの記録媒体の中でも、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。これらの記録媒体は、インクの硬化収縮、硬化反応時の発熱等により、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。
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、記録媒体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までを含むが、記録媒体として、濡れ指数が40〜60mN/mであることが好ましい。
(インクジェット記録方法)
次に、本発明のインクジェット記録方法について説明する。
次に、本発明のインクジェット記録方法について説明する。
本発明のインクジェット記録方法においては、20pl以下の液滴サイズでインクジェット記録方式により基材上に射出、描画し、次いで紫外線を照射してインクを硬化させる。1回の走査毎に着弾したインクに対し紫外線を照射することで、逐次インクを硬化させ、出射毎に光照射する工程を複数回繰り返すことで画像を完成する。これにより、半硬化または未硬化状態のインクの上を次のインクで覆うことがなくなるため、内部硬化性に優れた画像記録を行うことができる。この結果、基材への密着性が向上する。
着弾後、活性エネルギー線照射までの間、インクは基材上でレベリングし続け、単位体積当たりの表面積が大きくなり、重合阻害の影響を更に強く受けることになるため、ドット径が小さい、例えば80μm以下のタイミングで紫外線を照射することで、滲みや残留モノマーを少なくすることができる。ドット径は、10ドットのインクを射出し紫外線照射してインクを硬化させた後、三次元顕微鏡(WYCO)で測定し、その平均値を求める。
また、基材上にインクが着弾した後、着弾したインクが基材に浸透する前に、例えば30質量%以上浸透する前に紫外線を照射することが好ましい。インク吸収性の基材を用いた場合、着弾後紫外線照射までの間、インクは基材に浸透し続け、基材内部に浸透したインクは紫外線が届きにくくなり、硬化不良を起こす。
本発明では、基材上にインクが着弾し、紫外線を照射して硬化した後のインク膜厚が2〜80μmであることが好ましい。基材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、基材のカール・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あるため、過剰な膜厚のインク射出は好ましくない。
なお、ここで「インク膜厚」とは基材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インク膜厚の意味するところは同様である。
インクの射出条件としては、インクジェット記録ヘッド及びインクを35〜100℃に加熱し、射出することが射出安定性の点で好ましい。紫外線硬化方のインクは、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。
紫外線の照射方法として、その基本的な方法が、特開昭60−132767号公報に開示されている。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。本発明に係る画像形成方法においては、1回の走査毎に着弾したインクに対し紫外線を照射することができればこれらの何れの照射方法も用いることができる。
次いで、本発明で用いることのできるインクジェット記録装置(以下、単に記録装置ともいう)について説明する。
以下、本発明に係る記録装置について、図面を適宜参照しながら説明する。なお、図面の記録装置はあくまでも本発明で好ましく用いることができる記録装置の一態様であり、本発明では、ここで例示する記録装置の図面に限定されない。
図1は、本発明で用いることのできるインクジェット記録装置で、シリアルプリント方式で用いる要部の構成の一例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、基材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、基材Pを通過してきた余分な紫外線を吸収する。その結果、高精細な画像を安定に再現できる。
基材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。
ヘッドキャリッジ2は基材Pの上側に設置され、基材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、射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。
なお、図1ではヘッドキャリッジ2がイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)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。
記録ヘッド3は、インク供給手段(図示せず)により供給された紫外線硬化型のインクを、内部に複数個備えられた射出手段(図示せず)の作動により、射出口から基材Pに向けて射出する。記録ヘッド3により射出されるインクは、色材、光重合性モノマー、光重合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光重合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。
記録ヘッド3は、基材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方向に基材Pの他端まで移動するという走査の間に、基材Pにおける一定の領域(着弾可能領域)に対して、インクをインク滴として射出し、該着弾可能領域にインク滴を着弾させる。インクを出射して画像を作成し、出射毎に光照射する工程を複数回繰り返すことで画像を完成することが好ましい。
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インクの射出を行なった後、搬送手段で基材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インクの射出を行なう。
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からインクを射出することにより、基材P上にインク滴の集合体からなる画像が形成される。
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。
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回の走査によってインクを射出する着弾可能領域のうち、記録装置(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。
照射手段4はヘッドキャリッジ2の両脇に、基材Pに対してほぼ平行に、固定して設置される。
インク射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と基材Pの距離h1と、記録ヘッド3のインク射出部31と基材Pとの距離h2を共に小さく(2mm以下、好ましくは1.5mm以下)したり、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。また、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。
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また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。
本発明の記録方法においてカチオン重合性インクを用いる場合は、光照射時または光照射後に、基材上に着弾したインクジェット用インクを加熱処理することが好ましい。
加熱手段としては、基材の搬送をガイドし、発熱するヒートプレートを用いる方法が好ましく、基材を搬送ガイドするヒートプレートより基材に熱が伝達され、この熱によって着弾したインクジェット用インクが加熱される。
また、加熱手段が、基材に着弾したインクジェット用インクに熱風を吹き付ける熱風吹き付け手段であることも好ましい。
基材に着弾したインクジェット用インクの加熱温度としては、30〜60℃に加熱することが好ましく、加熱温度が30℃未満であると、環境湿度によっては着弾したインクが硬化せず画質が損なわれる恐れがあり、また、60℃を超える温度であると、フィルム基材が収縮・しわを起こしてしまい好ましくない。
以下実施例により更に具体的に本発明を例示するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
実施例1
下記表1に記載の組成のインクY1、M1、C1及びK1を定法により調製した。顔料、分散剤、光重合性モノマーをビーズミルにて3時間分散した後、光重合開始剤、紫外線吸収剤、AO剤を添加、混合し、ろ過することでインクとした。平均粒径は90〜130nmであった。
下記表1に記載の組成のインクY1、M1、C1及びK1を定法により調製した。顔料、分散剤、光重合性モノマーをビーズミルにて3時間分散した後、光重合開始剤、紫外線吸収剤、AO剤を添加、混合し、ろ過することでインクとした。平均粒径は90〜130nmであった。
用いた化合物を以下に示す。
POA:共栄社化学社製、ライトアクリレートPO−A、フェノキシエチルアクレリート
HDODA:ダイセルUCB社製、1,6ヘキサンジオールジアクリレート
I819:チバスペシャリティーケミカルズ社製、Irgacure819、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイドビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド
紫外線吸収剤:TINUVIN571(チバスペシャリティーケミカルズ社製)
AO剤:TINUVIN123(チバスペシャリティーケミカルズ社製)
PB15:4:ピグメントブルー15:4(銅フタロシアニン顔料の表面を酸性処理した顔料、酸価=2.3、アミン価6.9)
PR122:ピグメントレッド122(キナクリドン顔料の表面を酸性処理した顔料、酸価4.7、アミン価6.1)
PY138:ピグメントイエロー138(キノフタロン顔料の表面を酸性処理した顔料、酸価2.6、アミン価5.8)
PBk7:表面を酸性処理したカーボンブラック
HDODA:ダイセルUCB社製、1,6ヘキサンジオールジアクリレート
I819:チバスペシャリティーケミカルズ社製、Irgacure819、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイドビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド
紫外線吸収剤:TINUVIN571(チバスペシャリティーケミカルズ社製)
AO剤:TINUVIN123(チバスペシャリティーケミカルズ社製)
PB15:4:ピグメントブルー15:4(銅フタロシアニン顔料の表面を酸性処理した顔料、酸価=2.3、アミン価6.9)
PR122:ピグメントレッド122(キナクリドン顔料の表面を酸性処理した顔料、酸価4.7、アミン価6.1)
PY138:ピグメントイエロー138(キノフタロン顔料の表面を酸性処理した顔料、酸価2.6、アミン価5.8)
PBk7:表面を酸性処理したカーボンブラック
得られた各インクを、図1記載の4色の記録ヘッドを有するシリアル方式のインクジェット記録装置に装填し、画像を形成、硬化した。
記録ヘッドとしては、ノズルピッチ360dpi(dpiとは2.54cm当たりのドット数を表す)、8、26、28plの液滴サイズのインクが出射可能なピエゾタイプのインクジェットノズルを有するものを用い、インク流路及びノズルはヒーターによって出射適性のある温度(インク粘度=10mPa・s)に制御した。
基材としては表面光沢のあるPETフィルムを用いた。
なお、紫外線の照射手段としては、Integration社製のVzero、Hバルブを用い、140W/cmの設定とした。キャリッジスピード800mm/sのときのフィルム上での積算光量は、17mJ/cm2であった。
解像度、1画素当たりの液滴サイズ、インターリーブ数を変え、SCID画像No.3の出力を行い、下記方法で画像滲み、密着性及び耐光性を評価した。なお、キャリッジスピードは150mm/sとした。その結果を表2に示す。
〈画像滲み〉
○:Scid画像の中間調においても、ドット間の滲みがなく、粒状性が良好
△:ドット間の滲みがわずかに見られ、粒状性が若干劣る
×:明らかにドット同士の滲みが起こり、不規則な粒状性劣化が見られる
〈密着性〉
○:3C部をテープ剥離しても剥がれず、内部硬化性が良好
△:わずかに画像が剥がれる
×:画像全体が剥がれる
〈耐光性〉
ISOTC130 IT8チャートを出力し、S7ブロックを70000lxで、240時間照射した後、色相変化の平均ΔEを算出した。色相変化測定時は白色シートを裏面に当てた。
○:Scid画像の中間調においても、ドット間の滲みがなく、粒状性が良好
△:ドット間の滲みがわずかに見られ、粒状性が若干劣る
×:明らかにドット同士の滲みが起こり、不規則な粒状性劣化が見られる
〈密着性〉
○:3C部をテープ剥離しても剥がれず、内部硬化性が良好
△:わずかに画像が剥がれる
×:画像全体が剥がれる
〈耐光性〉
ISOTC130 IT8チャートを出力し、S7ブロックを70000lxで、240時間照射した後、色相変化の平均ΔEを算出した。色相変化測定時は白色シートを裏面に当てた。
○:ΔE<0.2
△:0.2≦ΔE<10
×:10≦ΔE
△:0.2≦ΔE<10
×:10≦ΔE
小液滴とし、インターリーブをかけるかパス数を増やし、逐次着弾インクを硬化させることにより、滲みのない画像を形成し、十分な内部硬化性、耐光性を得ることができた。
実施例2
実施例1において、紫外線吸収剤及びAO剤を添加しなかった以外は同様にしてインクを作製し、同様に評価した。その結果を表3に示す。
実施例1において、紫外線吸収剤及びAO剤を添加しなかった以外は同様にしてインクを作製し、同様に評価した。その結果を表3に示す。
紫外線吸収剤、AO剤を添加しないと、硬化性が優れるため画像滲みと密着性がよくなるが耐光性に劣る。
実施例3
下記表4に記載の組成のインクY3、M3、C3及びK3を実施例1と同様に調製した。平均粒径は80〜130nmであった。
下記表4に記載の組成のインクY3、M3、C3及びK3を実施例1と同様に調製した。平均粒径は80〜130nmであった。
用いた化合物を以下に示す。
OXT221:東亞合成社製、オキセタンモノマー、アロンオキセタンOXT−221
C2021P:ダイセル化学社製、脂環式エポキシモノマー、セロキサイド2021P
SP152:旭電化社製、トリアリールスルホニウム塩(50質量%溶液)、SP−152
C2021P:ダイセル化学社製、脂環式エポキシモノマー、セロキサイド2021P
SP152:旭電化社製、トリアリールスルホニウム塩(50質量%溶液)、SP−152
上記インクについて、キャリッジスピードを600mm/sにアップさせた以外は実施例1と同様に評価を行った。その結果を表5に示す。
カチオン重合性インクにて、小液滴サイズ、インターリーブ方式を採用すると、ラジカル重合性インクに比べ更に硬化速度が速く、かつ画像滲みと密着性も改善されることが分かる。
1 記録装置
2 ヘッドキャリッジ
3 記録ヘッド
4 照射手段
5 プラテン部
6 ガイド部材
7 蛇腹構造
P 記録媒体
2 ヘッドキャリッジ
3 記録ヘッド
4 照射手段
5 プラテン部
6 ガイド部材
7 蛇腹構造
P 記録媒体
Claims (6)
- 光重合性モノマー、光重合開始剤及び紫外線吸収剤を含有する紫外線硬化型のインクを用い、紫外線を照射することで着弾した該インクを定着させるインクジェット記録方法であって、該インクの液滴サイズを20pl以下とし、複数回の走査により画像を形成するインターリーブ方式で画像記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
- 1回の走査毎に着弾したインクに対し紫外線を照射することで、逐次インクを硬化させながら画像記録することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録方法。
- 顔料、分散剤、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含有する紫外線硬化型のインクジェット用インクであって、該顔料の平均粒径が80〜150nmであり、かつ紫外線吸収剤を含有することを特徴とするインク。
- 顔料が表面処理剤によって表面処理された顔料であって、該表面処理剤が該顔料と同類構造であるシナージストであることを特徴とする請求項3記載のインク。
- AO剤を含有することを特徴とする請求項3または4記載のインク。
- カチオン重合性であることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項記載のインク。
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