JP2013067770A - 複層形成用インクセット、インクジェット記録方法、及び、印刷物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】イエロー、マゼンタ、シアン、及び、ブラックインク組成物を含む着色インク組成物と、クリアインク組成物と、を含み、各着色インク組成物は、(成分A)ラジカル重合性化合物と、(成分B)ラジカル重合開始剤と、を含有し、成分Aは、(成分A−1)N−ビニル化合物と、(成分A−2)特定のエチレン性不飽和化合物(CTFA)と、を含有し、クリアインク組成物は、(成分A)ラジカル重合性化合物と、(成分B)アシルホスフィンオキサイド系光開始剤と、(成分C)界面活性剤と、を含有し、前記クリアインクのラジカル重合開始剤の含有量をX、前記マゼンタインクのラジカル重合開始剤の含有量をYとしたとき、0.1≦(Y/X)<1の関係を満たすインクセット。
【選択図】図1
Description
インクジェット方式は、印刷装置が安価であり、かつ、印刷時に版を必要とせず、必要とされる画像部のみにインク組成物を吐出し記録媒体上に直接画像形成を行うため、インク組成物を効率よく使用でき、特に小ロット生産の場合にランニングコストが安い。更に、騒音が少なく、画像記録方式として優れており、近年注目を浴びている。
中でも、紫外線などの放射線の照射により硬化可能なインクジェット記録用インク組成物(放射線硬化型インクジェット記録用インク組成物)は、紫外線などの放射線の照射によりインク組成物の成分の大部分が硬化するため、溶剤系インク組成物と比べて乾燥性に優れ、また、画像がにじみにくいことから、種々の記録媒体に印字できる点で優れた方式である。
特許文献2には、種々の記録媒体間での画像均一性の向上等を目的として、少なくとも重合性化合物、光重合開始剤及び着色剤を含有する着色液体組成物と、少なくとも重合性化合物及び光重合開始剤を含有する下塗り液体組成物とを少なくとも含み、着色液体組成物に含まれる重合性化合物が、少なくとも1種類の単官能モノマー及び少なくとも1種類の多官能モノマーで構成され、かつ、着色液体組成物全体中の単官能モノマーの量が10〜70質量%であり、多官能モノマーの量が10〜50質量%であることを特徴とするインクジェット記録用インクセットが開示されている。
特許文献3には、耐候性及び耐久性に優れたインクジェット印刷物を得ることを目的として、表面に透明保護層が形成されたインクジェット印刷物であって、基材と、該基材上にインクジェット式印刷によって形成された絵柄層とを有すると共に、該絵柄層上に前記透明保護層が形成されており、前記絵柄層は、紫外線照射により硬化する紫外線硬化性樹脂インクからなり、前記透明保護層は、電子線照射により硬化する電子線硬化性樹脂からなることを特徴とするインクジェット印刷物が開示されている。
<1>イエローインク組成物、マゼンタインク組成物、シアンインク組成物、及び、ブラックインク組成物を含む着色インク組成物と、クリアインク組成物と、を含み、各着色インク組成物は、(成分A)ラジカル重合性化合物と、(成分B)ラジカル重合開始剤と、を含有し、成分Aとして、(成分A−1)N−ビニル化合物と、(成分A−2)式(a−2)で表される化合物と、を含有し、クリアインク組成物は、(成分A2)ラジカル重合性化合物と、(成分B2)アシルホスフィンオキサイド系光開始剤と、(成分C)界面活性剤と、を含有し、(成分B2)重合開始剤の含有量をXとし、前記マゼンタインク組成物に含まれる前記ラジカル重合開始剤の含有量をYとしたとき、式(1)の関係を満たすことを特徴とする複層形成用インクセット、
<4>マゼンタインク組成物に含まれる開始剤の含有量がインク組成物の総量に対して3質量%以上12質量%未満であり、クリアインク組成物に含まれる開始剤の含有量がインク組成物の総量に対して12質量%以上20質量%未満である、<1>〜<3>のいずれか1つに記載の複層形成用インクセット、
<5>(成分A)ラジカル重合性化合物の総量に対して、単官能ラジカル重合性化合物を50〜90質量%含む、<1>〜<4>のいずれか1つに記載の複層形成用インクセット、
<6>マゼンタインク組成物の(成分B)ラジカル重合開始剤として、ビスアシルホスフィンオキサイド又はモノアシルホスフィンオキサイドを含有し、クリアインク組成物の(成分B2)ラジカル重合開始剤として、モノアシルホスフィンオキサイドを含有する、<1>〜<5>のいずれか1つに記載の複層形成用インクセット、
<7>すべての着色インク組成物の表面張力が32〜40mN/mである、<1>〜<6>のいずれか1つに記載の複層形成用インクセット、
<8>前記クリアインク組成物中に、構成単位中に1以上のアルキレンオキシ基を含有する多官能(メタ)アクリレート化合物を10〜80質量%含有する、<1>〜<7>のいずれか1つに記載の複層形成用インクセット、
<9><1>〜<8>のいずれか1つに記載の複層形成用インクセットを用いたインクジェット記録方法において、着色インク組成物を記録媒体に付与して色像形成を行う画像形成工程と、クリアインク組成物を付与してクリアインク層を形成するクリアインク層付与工程と、をこの順で含むインクジェット記録方法、
<10>着色インク組成物を吐出する複数のノズルが並べられた第1のノズル列と、クリアインク組成物を吐出する複数のノズルが並べられた第2のノズル列と、を含む複数のノズル列を有するインクジェットヘッドを、記録媒体に対して第1方向に移動させる走査工程と、前記インクジェットヘッドに対して前記記録媒体を前記第1方向と平行でない第2方向に往復運動させる相対移動工程と、前記ノズル列を前記第2方向に複数の領域に分割し、前記分割された各分割ノズル領域の単位ごとに前記インクジェットヘッドのインク吐出を制御する吐出制御工程と、前記吐出制御工程によって前記インクジェットヘッドから吐出され、前記記録媒体上に付着したインクに対して活性光線を照射する活性光線照射工程とを有し、前記活性光線照射工程が、前記各分割ノズル領域に対応して前記活性光線の照射範囲が複数の領域に分割され、当該分割された分割照射領域の光量を領域別に制御して前記活性光線の照射を行う工程である、<9>に記載のインクジェット記録方法、
<11>活性光線の照射範囲が2つの領域に分割され、第1の領域に対する照射光源の照度が100mW/cm2〜800mW/cm2であり、第2の領域に対する照射光源の照度が800mW/cm2〜1,600mW/cm2である、<10>に記載のインクジェット記録方法、
<12>前記着色インク組成物を吐出するノズルの最小液滴体積が5pL以上20pL未満であり、前記クリアインク組成物を吐出するノズルの最小液滴体積が20pL以上60pL以下である、<10>又は<11>に記載のインクジェット記録方法、
<13><9>〜<12>いずれか1つに記載の方法により得られた印刷物。
なお、<9>において、「多官能(メタ)アクリレート化合物」とは、(メタ)アクリル酸エステル結合を1分子中に2以上有する化合物をいう。(メタ)アクリル酸エステル結合を1分子中に1つのみ有する化合物は、「単官能(メタ)アクリレート」である。
また、「クリアインク組成物」等を、単に「クリアインク」等とも記載する。
なお、「質量%」は「重量%」と同義であり、「質量部」は「重量部」と同義である。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の複層形成用インクセットは、イエローインク組成物、マゼンタインク組成物、シアンインク組成物及びブラックインク組成物を含む着色インク組成物によって画像層を形成し、クリアインク組成物によってクリアインク層を形成する。
図1において、記録媒体12が透明である場合は、この記録媒体12上に、白色層18を形成した後に、画像層14を形成してもよい。記録媒体12が、紙などの反射性の場合には、白色層18は不要である。
本発明において、記録媒体12は、光反射性であることが好ましく、紙、合成紙が例示できる。
なお、クリアインク層は、少なくとも画像が形成された領域に設けられ、好ましくは画像が形成された領域又はそれよりも広い領域に、略均一な層として設けることが好ましい。
また二層目にクリアインク層を設ける場合においては十分に濡れ広がることで高い光沢を発現することが求められるため、下地画像層のインク中にはクリアインクのはじきの原因となる界面活性剤は含まれないことが好ましい。このような観点からも、着色インク中に含まれるCTFAに代表される成分A−2により、クリアインク層の濡れ広がりが確保されるため、スワスラインやみかん状のクレーターの抑制に有効である。
画像層とクリアインク層の二層を形成する場合、生産性の観点から、一層目を形成してから、僅かな時間後に(例えば数秒後)、二層目を形成することが好ましい。また、二層を画像層とクリアインク層の複層に分けて、画像層描画後に巻き戻し、クリアインク層を描画することで二層形成する方法もあるが、巻き戻しの工程中にほこりが付着する可能性が高くなり良好な表面(光沢)が得られないことがある。このため、一般に、一層目の硬化プロファイル及び硬化状態により、二層目の画質や光沢性が影響を受けると推定される。
本発明のインクセットによれば、このような二層形成をする場合、基材−インク間、及び、インク−インク間の密着性に優れ、また、画質、光沢性、及び、表面状態に優れた画像が得られる。
本発明に使用する着色インク組成物は、N−ビニル化合物、及び、CTFAを含有する。N−ビニル化合物及びCTFAは、適度の極性を有し、また、CTFAは低い表面張力を着色インク組成物に与える。しかしながら、着色インク組成物は、全体として、まだ、十分に低い極性を有していない。このため、放射線照射による表面硬化が十分ではない。一方、クリアインク組成物の極性を下げることにより、このクリアインクを重ね打ちして、着色インク組成物の酸素重合阻害を防止することができる。
更に、開始剤量を最適化することにより、インク膜上での濡れ広がりが向上し、光沢性のある画像が得られると共に、バンディングが抑制される。なお、バンディングとは、スジ状の印画ムラであり、マルチパス印字によるスワス幅周期に対応して、光沢性が異なる現象をいう。インク液滴を打滴後にドットの広がりが不足すると、印画抜けがドットの広がりによって解消されず、スジ状に印画ムラとなる。
まず、本発明に使用される成分A及び成分Bを含むインク組成物(以下、「本発明のインク組成物」ともいう。)について詳述する。なお、単にインク組成物という場合には、着色インク組成物及びクリアインク組成物の総称である。本発明のインク組成物は、活性放射線により硬化可能な油性のインク組成物である。「活性放射線」とは、その照射によりインク組成物中に開始種を発生させるエネルギーを付与できる放射線であり、α線、γ線、X線、紫外線、可視光線、電子線などを包含する。中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点から紫外線及び電子線が好ましく、紫外線が特に好ましい。
また、本発明のインク組成物は、放射線硬化型のインク組成物であり、インク組成物を記録媒体上に適用後硬化させるため、高揮発性溶剤を含まず、無溶剤であることが好ましい。これは、硬化されたインク画像中に高揮発性溶剤が残留すると、耐溶剤性が劣化したり、残留する溶剤のVOC(Volatile Organic Compound)の問題が生じるためである。
以下に、本発明のインクセットを構成する各色インク組成物が含有する成分について説明する。
本発明のインク組成物は、(成分A)ラジカル重合性化合物を含有し、着色インク組成物は、成分Aとして、前記成分A−1及び成分A−2を含む。なお、クリアインク組成物が成分A−1及び成分A−2を含有することを排除するものではない。
本発明の着色インク組成物は、(成分A)ラジカル重合性化合物として、(成分A−1)N−ビニル化合物を含有する。
N−ビニル化合物としては、N−ビニルラクタム類が好ましく、式(a−1)で表される化合物がより好ましい。
本発明の着色インク組成物は、(成分A)ラジカル重合性化合物として、(成分A−2)式(a−2)で表される化合物を含有する。着色インク組成物が成分A−2を含有しない場合、記録媒体(特にポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリル樹脂)との密着性が低下する。式(a−2)で表される化合物は、低い表面張力を有し、クリアインク組成物の濡れ広がりを向上させるものと推測される。また、適度な極性を有しており、表面硬化不良を生じ難く、密着性に優れる硬化物(画像層及びクリアインク層)が得られる。
R2及びR3としては、それぞれ独立に水素原子又はメチル基が好ましく、水素原子がより好ましく、R2及びR3が共に水素原子であることが更に好ましい。
X2における二価の連結基としては、本発明の効果を大きく損なうものでない限り特に制限はないが、二価の炭化水素基、又は、炭化水素基及びエーテル結合を組み合わせた二価の基であることが好ましく、二価の炭化水素基、ポリ(アルキレンオキシ)基、又は、ポリ(アルキレンオキシ)アルキル基であることがより好ましい。また、前記二価の連結基の炭素原子数は、1〜60であることが好ましく、1〜20であることがより好ましい。
X2としては、単結合、二価の炭化水素基、又は、炭化水素基及びエーテル結合を組み合わせた二価の基であることが好ましく、炭素原子数1〜20の二価の炭化水素基であることがより好ましく、炭素原子数1〜8の二価の炭化水素基であることが更に好ましく、メチレン基であることが特に好ましい。
本発明において、インク組成物(着色インク組成物及びクリアインク組成物)は、(成分A)ラジカル重合性化合物として、(成分A−3)トリメチロールプロパントリアクリレートを含有することが好ましい。成分A−3を含有することにより、硬化性とロール基材の出力サンプルの巻き取り適性(柔軟性)の両立の観点で好ましい。
本発明のインク組成物は、成分A−2以外のその他の単官能(メタ)アクリレートを含有してもよい。
その他の単官能(メタ)アクリレートとして、(成分A−4)芳香族炭化水素基を有する単官能(メタ)アクリレートが好ましく例示できる。
本発明のインク組成物は、(成分A−4)芳香族炭化水素基を有する単官能(メタ)アクリレートを含有することが好ましい。成分A−4としては、分子量が500以下のものが好ましく、分子量が300以下のものがより好ましい。
成分A−4として、特開2009−096985号公報の段落0048〜0063に記載された、芳香族単官能ラジカル重合性モノマーが挙げられる。本発明においては、芳香族炭化水素基を有する単官能(メタ)アクリレートとしては、式(a−4)で表される化合物が好ましい。
X1は二価の連結基を表し、エーテル結合(−O−)、エステル結合(−C(O)O−若しくは−OC(O)−)、アミド結合(−C(O)NR’−若しくは−NR’C(O)−)、カルボニル基(−C(O)−)、イミノ基(−NR’−)、置換基を有していてもよい炭素数1〜15のアルキレン基、又は、これらを2以上組み合わせた二価の基であることが好ましい。なお、R’は水素原子、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状アルキル基、又は、炭素数6〜20のアリール基を表す。置換基としては、ヒドロキシ基、ハロゲン原子が挙げられる。
R1及びX1を含む部分(H2C=C(R1)−C(O)O−X1−)は、芳香族炭化水素構造上の任意の位置で結合することができる。また、着色剤との親和性を向上させるという観点から、X1の芳香族炭化水素基と結合する端部は、酸素原子であることが好ましく、エーテル性酸素原子であることがより好ましい。式(a−4)におけるX1は、*−(LO)q−であることが好ましい。ここで、*は、式(a−4)のカルボン酸エステル結合との結合位置を示し、qは0〜10の整数であり、Lは炭素数2〜4のアルキレン基を表す。qは0〜4の整数であることが好ましく、0〜2の整数であることがより好ましく、1又は2であることが更に好ましい。(LO)qは、エチレンオキシド鎖又はプロピレンオキシド鎖であることが好ましい。
中でも本発明においては、フェニル基、ナフチル基が好ましく、単環芳香族炭化水素基、すなわちフェニル基がより好ましい。
uは、0〜5の整数を表し、0であることが好ましい。
着色インク組成物が含有するその他の単官能(メタ)アクリレートとしては、式(a−2)で表される化合物が好ましく、クリアインク組成物が含有するその他の単官能(メタ)アクリレートとしては、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、t−ブチルシクロヘキシルアクリレートが好ましい。
なお、単官能の重合性化合物には、成分A−4、及び、上記その他の単官能(メタ)アクリレート等の単官能の重合性化合物も含まれる。
また、クリアインク組成物は、単官能のラジカル重合性化合物の合計含有量が(成分A)ラジカル重合性化合物の総量に対して、0〜30質量%であることが好ましく、0〜25質量%であることがより好ましく、0〜20質量%であることが更に好ましい。クリアインクにおける単官能のラジカル重合性化合物の含有量が上記範囲内であると、硬化性及びブロッキング性に優れる。
本発明のインク組成物は、上記の成分A−3以外に、(成分A−5)その他の多官能(メタ)アクリレートを含有してもよい。
インク組成物が多官能(メタ)アクリレート化合物を含有することにより、高い硬化性が得られる。
好ましい着色インク組成物中の多官能(メタ)アクリレートとしては、プロポキシ化(2)ネオペンチルグリコールジアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、(成分A−3)トリメチロールプロパントリアクリレートと1,6−ヘキサンジオールジアクリレートとの併用、エトキシ化(3)トリメチロールプロパントリアクリレートと1,6−ヘキサンジオールジアクリレートとの併用、プロポキシ化(2)ネオペンチルグリコールジアクリレートとエトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレートとの併用が挙げられる。
好ましい着色インク組成物中の多官能(メタ)アクリレートとしては、(成分A−3)トリメチロールプロパントリアクリレートと、プロポキシ化(2)ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート(ネオペンチルグリコールプロピレンオキサイド2モル付加物をジアクリレート化した化合物)、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートの組み合わせが好ましい。クリアインク組成物中の多官能(メタ)アクリレートの組み合わせとしては、(成分A−3)トリメチロールプロパントリアクリレートと、ジプロピレングリコールジアクリレートと、トリシクロブタンジメタノールジアクリレートとの組み合わせが特に好ましい。
この「オリゴマー」とは、一般に有限個(一般的には5〜100個)のモノマーに基づく構成単位を有する重合体である。オリゴマーの重量平均分子量は400〜10,000が好ましく、500〜5,000がより好ましい。
オリゴマーとしては、官能基として(メタ)アクリロイル基を有するものが好ましい。
オリゴマーに含まれる官能基数は、柔軟性と硬化性のバランスの観点から、1分子あたり1〜15が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜4が更に好ましく、2が特に好ましい。
アミン変性ポリエステルオリゴマーとして、ダイセル・サイテック社製のEB524、EB80、EB81、サートマー社製のCN550、CN501、CN551、Rahn A.G.社製のGENOMER5275が挙げられる。
また、(成分A−5)その他の多官能(メタ)アクリレートの総含有量は、クリアインク組成物の全質量に対して、30〜97質量%であることが好ましく、40〜95質量%であることがより好ましく、50〜90質量%であることが更に好ましい。
多官能のラジカル重合性化合物の総含有量は、クリアインク組成物の全質量に対して30〜97質量%であることが好ましく、40〜95質量%であることがより好ましく、50〜93質量%であることが更に好ましく、55〜90質量%であることが特に好ましい。
本発明において、インク組成物は、その他のラジカル重合性化合物としてビニルエーテル化合物を含有してもよい。ビニルエーテル化合物は、モノビニルエーテル化合物及びジ又はトリビニルエーテル化合物に大別できる。
クリアインク組成物がビニルエーテル化合物を含有することが好ましく、特にジ又はトリビニルエーテル化合物を含有することが好ましく、ジビニルエーテル化合物を含有することがより好ましい。
好適に用いられるビニルエーテル化合物としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物;エチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、ヒドロキシエチルモノビニルエーテル、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、ヒドロキシノニルモノビニルエーテル、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、イソプロペニルビニルエーテル、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等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。
本発明のインク組成物は、ラジカル重合開始剤を含有する。
また、本発明のインクセットは、クリアインク組成物に含まれるラジカル重合開始剤の含有量をX(質量%)、マゼンタインク組成物に含まれるラジカル重合開始剤の含有量をY(質量%)としたとき、下記式(1)の関係を満たす。ここで、ラジカル重合開始剤の含有量とは、クリアインク組成物においては、必須成分として含有する、アシルホスフィンオキサイド系ラジカル重合開始剤及びその他のラジカル重合開始剤の総含有量を意味する。
Y/Xは、0.3≦(Y/X)<1であることが好ましく、0.4≦(Y/X)<1であることがより好ましく、0.5≦(Y/X)<1であることが更に好ましい。
すなわち、クリアインク組成物に含まれるラジカル重合開始剤の含有量をX(質量%)、シアンインク組成物に含まれるラジカル重合開始剤の含有量をW(質量%)としたとき、0.1≦(W/X)<1であることが好ましく、0.3≦(W/X)<1であることがより好ましく、0.4≦(W/X)<1であることが更に好ましく、0.5≦(W/X)<1であることが特に好ましい。
また、クリアインク組成物に含まれるラジカル重合開始剤の含有量をX(質量%)、イエロー及びブラックインク組成物に含まれるラジカル重合開始剤の含有量をそれぞれW(質量%)としたとき、0.1≦(W/X)<1であることが好ましく、0.4≦(W/X)<1であることがより好ましく、0.5≦(W/X)<0.8であることが更に好ましい。
また、クリアインク組成物におけるラジカル重合開始剤の含有量は、12〜20質量%であることが好ましく、12〜18質量%であることがより好ましい。
マゼンタインク組成物及びクリアインク組成物におけるラジカル重合開始剤の含有量が上記範囲内であると、光沢性に優れる画像が得られる。
他色のインク組成物におけるラジカル重合開始剤の含有量が上記範囲内であると、光沢性に優れる画像が得られる。
本発明に用いることのできるラジカル重合開始剤は、外部エネルギーを吸収して重合開始種を生成する化合物である。重合を開始するために使用される外部エネルギーは、熱及び活性放射線に大別され、それぞれ、熱重合開始剤及び光重合開始剤が使用される。活性放射線としては、γ線、β線、電子線、紫外線、可視光線、赤外線が例示できる。
(成分B−1)ビスアシルホスフィン化合物
本発明において、(成分B)ラジカル重合開始剤として、(成分B−1)ビスアシルホスフィン化合物が好ましく挙げられる。
成分B−1及び後述する成分B−2としては、特開2009−096985号公報の段落0080〜0098に記載のビスアシルホスフィンオキサイド化合物及びモノアシルホスフィン化合物が好ましく挙げられる。
成分B−1としては、化合物の構造中に式(b−1−1)で表される部分構造を有するものが好ましい。
中でも、式(b−1−2)で表されるビスアシルホスフィンオキサイド化合物としては、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(IRGACURE819、チバ・ジャパン社製)が好ましい。
本発明において、(成分B)ラジカル重合開始剤として、(成分B−2)モノアシルホスフィン化合物が好ましく挙げられる。
成分B−2としては、化合物の構造中に式(b−2−1)で表される部分構造を有するものが好ましい。
中でも、式(b−2−2)で表されるモノアシルホスフィンオキサイド化合物としては、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド(Darocur TPO:チバ・ジャパン社製、Lucirin TPO:BASF社製)が好ましい。
また、着色インク組成物は、成分Bとして、少なくとも(成分B−1)ビスアシルホスフィンオキサイド化合物を含有することが好ましい。着色インク組成物が成分B−1を含有することにより、少ない添加量でも高い感度が得られる。なお、ビスアシルホスフィンオキサイドはモノアシルホスフィンオキサイドと比較して、低添加量でインクの感度を向上させることが可能であるが、一方、印刷物が黄色に着色されるという観点でクリアインクには不適である、このため、クリアインクと比較して画像が黄色に変化することが目立ちにくいカラーインクにおいてはビスアシルホスフィンオキサイドとモノアシルホスフィンオキサイドとを併用することが好ましい。
着色インク組成物において、ラジカル重合開始剤の総量を100質量部としたとき、成分B−1及び成分B−2の総量は、20質量部以上であることが好ましく、25質量部以上であることがより好ましく、30質量部以上であることが更に好ましい。
クリアインク組成物が(成分B)ラジカル重合開始剤として(成分B−2)モノアシルホスフィンオキサイド化合物を含有することにより、画像の黄変が抑制されると共に、優れた硬化性が得られるので好ましい。
クリアインク組成物において、ラジカル重合開始剤の総量を100質量部としたとき、モノアシルホスフィンオキサイド化合物を50質量部以上含有することが好ましく、60〜100質量部含有することが好ましく、70〜100質量部以上含有することがより好ましく、実質的には100質量部であることが好ましい。
本発明のインク組成物は、(成分B−3)チオキサントン化合物及び/又はチオクロマノン化合物を含有することが好ましい。特に、着色インク組成物は、硬化性の観点から、成分B−3を含有することが好ましい。
チオキサントン化合物は、式(b−3−1)で表される化合物であることが好ましい。
R1〜R8は、それぞれ隣接する2つが互いに連結して環を形成していてもよい。これらが環を形成する場合の環構造としては、5又は6員環の脂肪族環、芳香族環などが挙げられ、炭素原子以外の元素を含む複素環であってもよく、また、形成された環同士が更に組み合わさって2核環、例えば、縮合環を形成していてもよい。これらの環構造は置換基を更に有していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、カルボキシ基及びスルホ基が挙げられる。形成された環構造が複素環である場合のヘテロ原子の例としては、N、O、及びSを挙げることができる。
これらの中でも、入手容易性や硬化性の観点から、2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、及び、4−イソプロピルチオキサントンがより好ましい。
チオクロマノン化合物としては、式(b−3−2)で表される化合物であることが好ましい。
R1、R2、R3及びR4は、それぞれ隣接する2つが互いに連結、例えば、縮合して環を形成していてもよい。
これらが環を形成する場合の環構造としては、5又は6員環の脂肪族環、芳香族環などが挙げられ、炭素原子以外の元素を含む複素環であってもよく、また、形成された環同士が更に組み合わさって2核環、例えば、縮合環を形成していてもよい。これらの環構造は置換基を更に有していてもよい。置換基としては、式(b−2−1)で前述したものが挙げられる。形成された環構造が複素環である場合のヘテロ原子の例としては、N、O、及びSを挙げることができる。
また、チオクロマノン化合物は、チオクロマノンの環構造上に少なくとも1つの置換基(アルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、カルボキシ基及びスルホ基等)を有する化合物であることが好ましい。上記置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基及びアシルオキシ基が好ましく、炭素数1〜20のアルキル基及びハロゲン原子がより好ましく、炭素数1〜4のアルキル基及びハロゲン原子が更に好ましい。
また、チオクロマノン化合物は、芳香環上、及び、シクロヘキサノン環上のそれぞれに、少なくとも1つの置換基を有する化合物であることがより好ましい。
本発明のインク組成物は、成分B−1〜成分B−3以外の他の重合開始剤を含有していてもよい。他の重合開始剤としては、(成分B−4)α−アミノアルキルフェノン化合物が好ましい。
本発明のインク組成物は、(成分B−4)α−アミノアルキルフェノン化合物を含有してもよい。着色インク組成物は、成分B−4を含有することが好ましい。成分B−4は、式(b−4−1)で表される化合物であることが好ましい。
R1、R2、及び、置換基は、式(b−4−1)におけるR1、R2、及び、置換基と同義であり、R4及びR5は、式(b−4−2)におけるR4及びR5と同義である。
前記複素環基としては、特に制限はなく、適宜選択することができるが、例えば、モルホリノ基が好ましい。
本発明において、クリアインク組成物は界面活性剤を含有する。また、着色インク組成物は、界面活性剤を含有してもよい。
本発明に使用される界面活性剤としては、下記の界面活性剤が例示できる。例えば、特開昭62−173463号、同62−183457号の各公報に記載されたものが挙げられる。具体的には、例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第4級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。なお、前記公知の界面活性剤として、有機フルオロ化合物を用いてもよい。前記有機フルオロ化合物は、疎水性であることが好ましい。前記有機フルオロ化合物としては、例えば、フッ素系界面活性剤、オイル状フッ素系化合物(例、フッ素油)及び固体状フッ素化合物樹脂(例、四フッ化エチレン樹脂)が含まれ、特公昭57−9053号(第8から17欄)、特開昭62−135826号の各公報に記載されたものが挙げられる。
特に本発明において使用される界面活性剤は、上記界面活性剤に限定されることはなく、添加濃度に対して効率的に表面張力を低下させる能力のある添加剤であればよい。
本発明の着色インク組成物は各色に応じた(成分D)着色剤を含有する。
ここで用いることのできる着色剤には、特に制限はなく、用途に応じて公知の種々の顔料、染料を適宜選択して用いることができる。中でも、着色液体組成物に含まれる着色剤としては特に耐光性に優れるとの観点から顔料であることが好ましい。
本発明に好ましく使用される顔料について述べる。
顔料としては、特に限定されるものではなく、一般に市販されているすべての有機顔料及び無機顔料、また、樹脂粒子を染料で染色したもの等も用いることができる。更に、市販の顔料分散体や表面処理された顔料、例えば、顔料を分散媒として不溶性の樹脂等に分散させたもの、あるいは顔料表面に樹脂をグラフト化したもの等も、本発明の効果を損なわない限りにおいて用いることができる。
これらの顔料としては、例えば、伊藤征司郎編「顔料の辞典」(2000年刊)、W.Herbst,K.Hunger「Industrial Organic Pigments」、特開2002−12607号公報、特開2002−188025号公報、特開2003−26978号公報、特開2003−342503号公報に記載の顔料が挙げられる。
オレンジ色を呈する顔料として、C.I.ピグメントオレンジ66(イソインドリンオレンジ)の如きイソインドリン系顔料、C.I.ピグメントオレンジ51(ジクロロピラントロンオレンジ)の如きアントラキノン系顔料が挙げられる。
黒色を呈する顔料として、カーボンブラック、チタンブラック、アニリンブラック等が挙げられる。
白色顔料の具体例としては、塩基性炭酸鉛(2PbCO3Pb(OH)2、いわゆる、シルバーホワイト)、酸化亜鉛(ZnO、いわゆる、ジンクホワイト)、酸化チタン(TiO2、いわゆる、チタンホワイト)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3、いわゆる、チタンストロンチウムホワイト)などが利用可能である。
ここで、酸化チタンは他の白色顔料と比べて比重が小さく、屈折率が大きく化学的、物理的にも安定であるため、顔料としての隠蔽力や着色力が大きく、更に、酸やアルカリ、その他の環境に対する耐久性にも優れている。したがって、白色顔料としては酸化チタンを利用することが好ましい。もちろん、必要に応じて他の白色顔料(列挙した白色顔料以外であってもよい。)を使用してもよい。
着色剤の分散を行う際には、界面活性剤等の分散剤を添加することができる。
また、着色剤を添加するにあたっては、必要に応じて、分散助剤として、各種着色剤に応じたシナージストを用いることも可能である。分散助剤は、着色剤100質量部に対し、1〜50質量部添加することが好ましい。
着色剤の粒径は、公知の測定方法で測定することができる。具体的には遠心沈降光透過法、X線透過法、レーザー回折・散乱法、動的光散乱法により測定することができる。本発明においては、レーザー回折・散乱法を用いた測定により得られた値を採用する。
本発明のインク組成物には、必要に応じて、前記各成分以外に、重合禁止剤、増感剤、共増感剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、褪色防止剤、導電性塩類、溶剤、高分子化合物、塩基性化合物、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、ワックス類等を含有することができる。これらは、特開2009−185186号公報に記載されており、本発明においても使用できる。
本発明のインク組成物は、保存性を高める観点から、重合禁止剤を含有することが好ましい。
インク組成物をインクジェット記録用インク組成物として使用する場合には、25〜80℃の範囲で加熱、低粘度化して吐出することが好ましく、熱重合によるヘッド詰まりを防ぐために、重合禁止剤を添加することが好ましい。重合禁止剤は1種単独で使用してもよく、2種以上併用していてもよいが、2種以上併用することが好ましい。
重合禁止剤としては、ニトロソ系重合禁止剤、ハイドロキノン、ベンゾキノン、p−メトキシフェノール、TEMPO、TEMPOL、クペロンAl、ヒンダードアミン等が挙げられ、中でもニトロソ系重合禁止剤、ヒンダードアミン系重合禁止剤、フェノール系重合禁止剤が好ましい。好ましい重合禁止剤の組み合わせとしては、着色インク組成物では、ニトロソ系重合禁止剤、ヒンダードアミン系重合禁止剤及びフェノール系重合禁止剤よりなる群から選択された重合禁止剤の組み合わせが好ましく、ヒンダードアミン系重合禁止剤とフェノール系重合禁止剤との組み合わせが特に好ましい。
本発明に好ましく使用されるニトロソ系重合禁止剤の具体例を以下に示すがこれらに限定されるものではない。
本発明のインク組成物中における重合禁止剤の含有量は0.01〜5質量%が好ましく、0.1〜4質量%が好ましく、0.5〜4質量%が特に好ましい。上記の数値の範囲内であると、インク組成物の調製時、保管時の重合を抑制でき、インクジェットノズルの詰まりを防止できる。
本発明のインク組成物は、吐出性を考慮し、25℃における粘度が40mPa・s以下であることが好ましい。より好ましくは5〜40mPa・s、更に好ましくは7〜30mPa・sである。また吐出温度(好ましくは25〜80℃、より好ましくは25〜50℃)における粘度が、3〜15mPa・sであることが好ましく、3〜13mPa・sであることがより好ましい。本発明のインク組成物は、粘度が上記範囲になるように適宜組成比を調整することが好ましい。室温での粘度を高く設定することにより、多孔質な記録媒体を用いた場合でも、記録媒体中へのインク浸透を回避し、未硬化モノマーの低減が可能となるので好ましい。更に、インク液滴着弾時のインクの滲みを抑えることができ、その結果として画質が改善されるので好ましい。
なお、粘度は、東機産業(株)製のRE80型粘度計を用いて求めた粘度である。RE80型粘度計は、E型に相当する円錐ロータ/平板方式粘度計であり、ロータコードNo.1番のロータを用い、10rpmの回転数にて測定を行った。但し、60mPa・sより高粘度なものについては、必要により回転数を5rpm、2.5rpm、1rpm、0.5rpm等に変化させて測定を行った。
ここで、前記表面張力は、一般的に用いられている表面張力計(例えば、協和界面科学(株)製、表面張力計CBVP−Z等)を用いて、ウィルヘルミー法で25℃にて測定した値である。
具体的には、ライトシアン、ライトマゼンタのインク組成物を更に含有することも好ましく、この場合、着色インク組成物は、イエローインク組成物、マゼンタインク組成物、シアンインク組成物、ブラックインク組成物、ライトシアンインク組成物、ライトマゼンタインク組成物の計6色で構成される。
なお、本発明における「濃色インク組成物」とは、着色剤の含有量がインク組成物全体の1質量%を超えているインク組成物を意味する。前記着色剤としては、特に制限はなく公知の着色剤を用いることができ、顔料や分散染料が例示できる。
本発明のインクセットが、少なくとも1つの濃色インク組成物、及び、少なくとも1つの淡色インク組成物を含んでおり、濃色インク組成物と淡色インク組成物とが同系色の着色剤を用いている場合、濃色インク組成物と淡色インク組成物との着色剤濃度の比が、濃色インク組成物:淡色インク組成物=15:1〜4:1であることが好ましく、12:1〜4:1であることがより好ましく、10:1〜4.5:1であることが更に好ましい。上記範囲であると、粒状感の少ない、鮮やかなフルカラー画像が得られる。
ホワイトインク組成物は、前述したように、図1の下塗り層として使用してもよい。ホワイトインク組成物を使用する場合、インクセットによって形成された印刷物は、3層構成とすることが好ましい。
本発明の複層形成用インクセットは、画像層とクリアインク層の2層を形成するために使用できる。なお、YMCBの各色インク組成物を用いて2次色を形成する領域では着色インクが厳密には2層以上からなる画像層を形成する。
本発明のインクジェット記録方法は、着色インク組成物を吐出して画像形成を行う画像形成工程と、クリアインク組成物を付与してクリアインク層を形成するクリアインク層付与工程と、を含む。なお、クリアインク組成物は、インクジェット記録方法にてノズルからの吐出によって付与してもよく、塗布により付与してもよく、特に限定されない。
前記塗布に用いる装置としては特に制限はなく、公知の塗布装置を目的に応じて適宜選択することができる。例えば、エアドクターコーター、ブレードコーター、ロットコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、リバースロールコーター、トランスファーロールコーター、グラビアコーター、キスロールコーター、キャストコーター、スプレイコーター、カーテンコーター、押出コーター等が挙げられる。
具体的には、図1に示す印刷物を得るためには、画像形成工程及びクリアインク層付与工程をこの順で有する。透明な記録媒体12の上に白色層18を設ける工程は任意である。
以下、図面を参照して詳述する。
図2は本発明に好適に使用されるインクジェット記録装置10の一例を示す外観斜視図である。このインクジェット記録装置10は、紫外線硬化型インク(UV硬化インク)を用いて記録媒体12上にカラー画像を形成するワイドフォーマットプリンターである。ワイドフォーマットプリンターは、大型ポスターや商業用壁面広告など、広い描画範囲を記録するのに好適な装置である。ここでは、A3ノビ以上に対応するものを「ワイドフォーマット」と呼ぶ。
図3は、インクジェット記録装置10における記録媒体搬送路を模式的に示す説明図である。図3に示すように、プラテン26は逆樋状に形成され、その上面が記録媒体12の支持面(媒体支持面)となる。プラテン26の近傍における記録媒体搬送方向(X方向)の上流側には、記録媒体12を間欠搬送するための記録媒体搬送手段である一対のニップローラ40が配設される。このニップローラ40は記録媒体12をプラテン26上で記録媒体搬送方向へ移動させる。
図4は、キャリッジ30上に配置されるインクジェットヘッド24と仮硬化光源32A,32B及び本硬化光源34A,34Bの配置形態の例を示す平面透視図である。
本例に示すインクジェット記録装置10は、マルチパス方式の描画制御が適用され、印字パス数の変更によって印字解像度を変更することが可能である。例えば、高生産モード、標準モード、高画質モードの3種類の作画モードが用意され、各モードでそれぞれ印字解像度が異なる。印刷目的や用途に応じて作画モードを選択することができる。
一方、副走査方向については、ノズルピッチが100dpiであり、一回の主走査(1パス)により副走査方向に100dpiの解像度でドットが形成される。したがって、4パス印字(4回の走査)により補間印字を行うことで400dpiの解像度が実現される。なお、高生産モードのキャリッジ30の主走査速度は、1,270mm/secである。
高画質モードでは、1,200×1,200dpiの解像度で印字が実行され、主走査方向は4パス、副走査方向が12パスにより1,200dpi×1,200dpiの解像度を得ている。
ワイドフォーマット機の作画モードでは、解像度設定毎に、それぞれシングリング(インターレス)する作画条件が決定されている。具体的には、インクジェットヘッドの吐出ノズル列の幅Lw(ノズル列の長さ)をパス数(スキャン繰り返し回数)だけ分割してシングリング作画するので、インクジェットヘッドのノズル列幅、並びに、主走査方向及び副走査方向のパス数(インターレースする分割数)によってスワス幅が異なる。なお、マルチパス方式によるシングリング作画の詳細については、例えば、特開2004−306617号公報に説明されている。
図4に示すように、インクジェットヘッド24のキャリッジ移動方向(Y方向)の左右両脇に、仮硬化光源32A,32Bが配置される。更に、インクジェットヘッド24の記録媒体搬送方向(X方向)の下流側に本硬化光源34A,34Bが配置されている。本硬化光源34A,34Bは、インクジェットヘッド24からY方向に仮硬化光源32A,32Bよりも外側(更に遠くの位置)に配置される。本硬化光源34A,34Bは、記録媒体搬送方向と反対方向(−X方向)へ移動可能に構成されており、キャリッジ移動方向に沿って、仮硬化光源32A,32B及びインクジェットヘッド24と並ぶように配置を変更することができる。
また、記録媒体12の間欠搬送に伴ってインクジェットヘッド24の印字領域を通過した記録媒体12上のインク滴は、本硬化光源34A,34Bにより本硬化のための紫外線が照射される。このようにして、インク液滴を一旦仮硬化状態にすることで、着弾干渉を防止しつつ、ドットの展開時間(ドットが所定のサイズに広がる時間)を取ることができ、ドットの高さの均一化が図れると共に、液滴と媒体との相互作用を促進して、密着性を増す事ができる。
クリアインク層のバンディング現象を詳細に検証したところ、カラーインクは打滴位置を固定する為にピニング光が必要とされるが、クリアインク層は、表面層を作るものであるから、打滴された位置においてピニングされる必要性に乏しい。むしろ、クリアインク層の形成時には、クリアインクの吐出位置に対応するピニング光量をオフ(0mJ/cm2)にする、あるいは照射光量を低減することによって、着弾滴がピニングされない状態とし、インクが濡れ広がり易い状況を作って、層の平坦化、均一化を図ることが好ましい。
これにより、記録媒体上に着弾した白色インクのドットの広がり時間を確保することができ、層の平坦性・均一性を向上させることができる。
図5は、本硬化光源34Aの移動機構(光源移動部)35の構成例を示す斜視図である。同図に示す光源移動部35は、ラックアンドピニオン方式の直線移動機構が適用される。すなわち、光源移動部35は、本硬化光源34Aの移動方向である記録媒体搬送方向に沿って固定配置されるシャフト35Aと、本硬化光源34Aのケースに取り付けられ、シャフト35Aに沿って歯状の凹凸が形成されたラック35Bと、回転軸にピニオンギア35Cが取り付けられた駆動モータ35Dと、ラックの端部に形成された検出片35Eを検出するための光学式のポジションセンサ35Fと、を備えている。
駆動モータ35Dの回転軸を回転させるとピニオンギア35Cが回転し、ピニオンギア35Cとラック35Bの歯のかみ合いによってラック35Bがシャフト35Aに沿って移動し、ラック35Bと共に本硬化光源34Aがシャフト35Aに沿って移動する。ラック35Bの先端に設けられた検出片35Eがポジションセンサ35Fの検出範囲に入り込むと、駆動モータ35Dの回転が停止され、本硬化光源34Aが所定位置に停止する。
本例に示すインクジェット記録装置10は、カラーインク(Y、M、C、K、LC、LMなど)により形成される画像層(図1に符号14を付して図示)と、クリアインクにより形成されるクリアインク層(図1に符号16を付して図示)とを積層させ、複層構造の画像を形成するように構成されている。また、層形成の順番とインクの紫外線吸収特性(インクの硬化特性)に応じて、紫外線照射量が制御される。
カラーインクによって形成されるカラー層(画像層)に対して、その上塗り層(オーバーコート層)となるクリアインク層は、高い光沢(グロスモード)と低光沢モード(マットモード)の双方が求められる。マットモードに関しては、打滴された直後のピニング光でクリアインクが濡れ広がる前に硬化させる従来のワイドフォーマットプリンターのシステムでも比較的、簡単に得られる。一方、高光沢を実現するためには、クリアインクである上塗り層は、解像度は必要とされないため、打滴後の滴が積極的に濡れ広がり、平坦化を促進するために、カラー層と違ってピニング光によって露光されない機構、又は、ピニング光による硬化の作用を低減する機構とする構成が好ましい。従って、高解像度や画質が要求される下地カラー層は打滴された直後のピニング硬化を行い、クリアインク層では打滴された直後のピニング露光を行わない、あるいは、ピニング光量を下げることにより実現する。なお、表面光沢層であるクリアインク表面を良好に(平滑に)するため、2層を1度に描画することが好ましい。これを実現するためにインクジェットヘッド及びピニング光源を、基材搬送方向に対して上流下流に分離して独立に制御することで実現することが好ましい。なお、クリアインクに関しては十分な濡れ広がりが必要とされるため通常のカラーインクのインクジェットヘッドの吐出量よりも大きいことが好ましい。詳細については後述する。
図6を参照し、本例に示すインクジェット記録装置10に適用される画像形成方法は、各ノズル列61が記録媒体搬送方向について複数の領域に分割され、分割されたいずれかの領域を用いてカラーインク又はクリアインクのそれぞれが吐出され、画像層、又はクリアインク層(透明層)が形成される。ノズル列61の分割数は像形成層数Nである。
図6に示すように、各ノズル列61は上流側領域61−1と下流側領域61−2に二分割され、着色インク組成物はノズル列61Y,61M,61C,61K,61LC,61LMの上流側領域61−1のみから吐出され、クリアインク組成物はノズル列61Wの下流側領域61−2のみから吐出される。そして、上流側領域61−1から吐出された着色インクによる画像層14(図1参照)が形成されると、記録媒体12を記録媒体搬送方向に距離((Lw/2)/マルチパス数)だけ移動させて、先に形成された画像層14の上に下流側領域61−2から吐出させたクリアインク組成物によるクリアインク層16が形成される。
図7は本実施形態の仮硬化光源32A,32Bとして用いる仮硬化光源ユニットの構成例を示す側面透視図である。図8はその平面透視図である。図7及び図8に示す構成例に係る仮硬化光源ユニット210は略直方体の箱形状を成す。仮硬化光源ユニット210は、アルミ製のハウジング(囲い)212の中に、複数個の紫外線発光ダイオード素子(以下、「UV−LED素子」と記載する。)214が納められ、該ハウジング212の底面部に透過型の光拡散板216が配置された構造を有する。
このような透過型の光拡散板216は、配線基板220のLED実装面221に対向して、ハウジング212の下部に配置される。図7において光拡散板216の下面(符号217)は、記録媒体(不図示)に対面する光出射面である。全てのUV−LED素子214(本例の場合6個)を点灯させた場合に光拡散板216の光出射面217から記録媒体12上に、インクジェットヘッド24のノズル列幅Lw以上の光照射幅で紫外線が照射される。
図1に示す画像は、像形成層数が2であり、反射性の記録媒体12に画像層14が形成され、画像層14上にクリアインク層16が形成される。かかる構造を有する画像は、V方向から見たときに反射性の記録媒体12又は任意の白色層18を背景として画像層14を視認することができる。
一方、画像層の上にクリアインク層を重ねて低い光沢度(マット)画像を得るためには、画像層の形成に使用するヘッドは、同じくY,M,C,K,LC,LMの上流側のヘッドを使用して、その両サイドの光源(32A−1と32B−1)はランプONにしてカラー画像を形成する。その後、クリアインク層の形成にはCLの下流側のヘッド61CLを使用して、その両サイドの光源(32A−2と32B−2)のランプはONにすることにより、吐出されたインクが濡れ広がる前に硬化させることにより表面の状態がざらつき、低い光沢性の画像が得られる。その後、更に下流の本硬化光源34Aと34BもONにして本硬化させる。
なお、一般的に高光沢モードと低光沢モードを比較した場合、高光沢モードの場合には、ヘッドから吐出されるインクの量が多い方が好ましく、低光沢モードの場合には、インク量が少ない方が好ましい。このようにインク量を変化させることにより、所期の結果が得やすい。
ステップ1は、図1における画像層14の形成工程である。図6において、左側の仮硬化光源を符号32Aにより示し、本硬化光源を符号34Aにより示した。
まず、キャリッジ30をキャリッジ移動方向へ走査させて、ノズル列24Y,24M,24C,24K,24LC,24LMを含む上流側領域61−1から記録媒体12上に着色インクを吐出させる。また、ノズル列24Y,24M,24C,24K,24LC,24LMの横に位置する仮硬化光源32A−1,32B−1から、記録媒体12に着弾した直後の着色インクに対して、一回のキャリッジの走査で低光量(一回のキャリッジの走査あたり1〜5mJ/cm2)の紫外線を照射して仮硬化させ、ゲル状態にする。そうすることで着色インクの着弾干渉が防止される。
その後、記録媒体12を記録媒体搬送方向に距離((Lw/2)/マルチパス数)だけ移動させる。
本発明は、クリアインクの吐出後に仮硬化を行うか否かによって、光沢度の異なるカラー画像が得られるという利点を有する。
図9は、インクジェット記録装置10のインク供給系の構成を示すブロック図である。同図に示すように、インクカートリッジ36に収容されているインクは、供給ポンプ70によって吸引され、サブタンク72を介してインクジェットヘッド24に送られる。サブタンク72には、内部のインクの圧力を調整するための圧力調整部74が設けられている。圧力調整部74は、バルブ76を介してサブタンク72と連通される加減圧用ポンプ77と、バルブ76と加減圧用ポンプ77との間に設けられる圧力計78と、を具備している。
図10はインクジェット記録装置10の構成を示すブロック図である。同図に示すように、インクジェット記録装置10は、制御手段としての制御装置102が設けられている。制御装置102としては、例えば、中央演算処理装置(CPU)を備えたコンピュータ等を用いることができる。制御装置102は、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置10の全体を制御する制御装置として機能すると共に、各種演算を行う演算装置として機能する。制御装置102には、記録媒体搬送制御部104、キャリッジ駆動制御部106、光源制御部108、画像処理部110、吐出制御部112が含まれる。これらの各部は、ハードウエア回路又はソフトウエア、若しくはこれらの組合せによって実現される。
上述したように、クリアインク組成物は、下地層又はオーバーコート層を形成するものであり、高い解像度が要求されない。一方、着色インク組成物は、カラー画像を形成するので、高い解像度が要求される。着色インク組成物を吐出するノズルの最小液滴体積と比較して、クリアインク組成物を吐出するノズルの最小液滴体積を大きくすることによって、高い生産性が得られる。
活性放射線の照射は、インク組成物の着弾後、一定時間(好ましくは0.01〜0.5秒、より好ましくは0.01〜0.3秒、更に好ましくは0.01〜0.15秒)をおいて行われることになる。このようにインク組成物の着弾から照射までの時間を極短時間に制御することにより、記録媒体に着弾したインク組成物が硬化前に滲むことを防止することが可能となる。また、多孔質な記録媒体に対しても光源の届かない深部までインク組成物が浸透する前に露光することができるため、未反応モノマーの残留を抑えることができるので好ましい。
・イエロー顔料:NOVOPERM YELLOW H2G(クラリアント社製)
30質量部
・SR9003(プロポキシ化(2)ネオペンチルグリコールジアクリレート(ネオペンチルグリコールプロピレンオキサイド2モル付加物をジアクリレート化した化合物)、SARTOMER社製) 30質量部
・BYK168(分散剤、BYK Chemie社製) 40質量部
上記の成分を撹拌し、イエローミルベースを得た。なお、顔料ミルベースの調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで8時間分散することにより行った。
・マゼンタ顔料:CINQUASIA MAGENTA RT−355D(チバ・ジャパン社製) 30質量部
・SR9003 30質量部
・BYK168 40質量部
上記の成分を、イエローミルベースの調製と同様の分散条件で撹拌し、マゼンタミルベースを得た。
・シアン顔料:IRGALITE BLUE GLVO(チバ・ジャパン社製)
30質量部
・SR9003 30質量部
・BYK168 40質量部
上記の成分を、イエローミルベースの調製と同様の分散条件で撹拌し、シアンミルベースを得た。
・ブラック顔料:SPECIAL BLACK 250(チバ・ジャパン社製)
30質量部
・SR9003 30質量部
・BYK168 40質量部
上記の成分を、イエローミルベースの調製と同様の分散条件で撹拌し、ブラックミルベースを得た。
<インク組成物の作製方法>
表1〜表8に記載の素材を混合、撹拌することで、各インク組成物を得た。なお、表中の数値は各成分の配合量(質量部)を表す。
・NVC:N−ビニルカプロラクタム(商品名VCAP、ISP社製)
・NVF:N−ビニルフォルムアミド
・CTFA:サイクリックトリメチロールプロパンフォーマルアクリレート(商品名SR−531、サートマー社製)
・PEA:フェノキシエチルアクリレート(商品名SR−339、サートマー社製)
・FA−512:ジシクロペンタニルオキシエチルアクリレート(商品名FA-512A、日立化成(株)製)
・THFA:テトラヒドロフルフリルアクリレート(SR285、サートマー社製)
・TMPTA:トリメチロールプロパントリアクリレート(SR351S、サートマー社製)
・EOTMPTA:エトキシ化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート(SR454、サートマー社製)
・DPGDA:ジプロピレングリコールジアクリレート(商品名SR508、サートマー社製)
・SR−833:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(サートマー社製)
・NPGPODA:プロポキシ化(2)ネオペンチルグリコールジアクリレート(商品名SR9003、サートマー社製)
・DVE−3:下記構造(商品名Rapicure DVE)
・IBOA:イソボルニルアクリレート(サートマー社製)
・DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD DPHA、日本化薬(株)製)
・CN964A85(ウレタンアクリレートオリゴマー、平均官能基数2、サートマー社製)
・CN962(ウレタンアクリレートオリゴマー、平均官能基数2、サートマー社製)
・IRG369;2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン(IRGACURE 369、チバ・ジャパン社製)
・IRG184;1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン(IRGACURE 184、チバ・ジャパン社製)
・IRG819;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(IRGACURE 819、チバ・ジャパン社製)
・TPO;2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド(Darocur TPO、チバ・ジャパン社製)
・ITX:イソプロピルチオキサントン(Firstcure ITX、チバ・ジャパン製)
・UV−12:(FLORSTAB UV−12、KromaChem製)
・TINUVIN770DF:(Chiba製)
・MEHQ(4−メトキシフェノール)
・KF−353:界面活性剤(変性シリコーンオイル、信越化学工業(株)製)
・TEGORAD2500:界面活性剤(エボニックデグサ製)
・TEGORAD2100:界面活性剤(エボニックデグサ製)
得られたインク組成物をコート紙(OK−TOP)のシート上に打滴し、紫外発光ダイオード(UV−LED)の光線下を通過させることにより照射を行って、インクを硬化させ、印刷物を得た。本実施例では、カラーインクの吐出は、ピエゾ型インクジェットヘッドQ−class Sapphire QS−256/10(FUJIFILM DIMATIX社製、ノズル数256個、液滴量10pL、50kHz、親インク処理:酸化ケイ素)を有するインクジェット記録装置を用い、硬化のための発光ダイオード(UV−LED)は、日亜化学工業(株)製NC4U134を用いた。前記LEDは1チップから波長385nmの紫外光を出力するものである。
また、カラー層の上にクリアインク層を重ねるため、図9に示すように基材が送られる方向に対して上流側をカラー層、下流側をクリアインク層とヘッド及びLED光源を分割して使用した。カラー層は着弾直後には基材表面での照度を0.8W/cm2に固定し、搬送速度を変化させ1つのランプが上部を通過する際の露光量を10mJ/cm2に設定して露光した。また、本実施例では着弾後、約0.5秒後に露光される。クリアインク層に関しては、実質的に32B−2の光源は点灯させず、34の光源のみで硬化した。基材表面での照度を1,200W/cm2に固定し、搬送速度を変化させ1つのランプが上部を通過する際の露光量を30mJ/cm2に設定して露光した。
<耐ブロッキング性の評価>
出力画像と同じサイズのコート紙(OK−TOP:128g/m2)の紙を100枚積み重ね、温度40度、湿度30%の恒温高湿容器の中に16時間入れた。その後、画像面の評価を行った。なお、画像の評価は前記カラー層のみの画像の耐ブロッキング性の評価(クリア層なしの耐ブロッキング性)と、カラー層の上にクリアインク層を重ねた画像の耐ブロッキング性(クリア層ありの耐ブロッキング性)の双方を評価した。
A:印刷面にインクが転写した跡がない。
B:印刷面には積み重ねたコートボール紙の白地が転写した跡が極わずかにある程度で実用上問題がないレベル。
C:印刷面には積み重ねたコートボール紙の白地が転写した跡があり、実用上問題となるレベル。
発明者等は検討した結果、クリア層ありの場合の方が、ブロッキング性に劣る傾向にあることを見出した。本実施例では、カラー層上にクリアインク層を重ねた画像においても、良好な耐ブロッキング性を示した。
光沢度測定はBYK社のトリグロス計を用いて評価した。カラー層としてY、M、C、K、R、G、B、3CG(YMCからなる3カラーグレー)、4CG(YMCKからなる4カラーグレー)の9色の画像の下地に対して、クリアインクを重ねる状態になるように2層1パスで描画した。なお、カラーの色濃度は600×400dpi、8パス、双方向の条件で、カラー層のインク吐出量は30ピコリットル、クリアインク層のインク吐出量は50ピコリットルで行い、解像度で区切られる全ての格子に対して所望のインク量が吐出される条件で実施した。光沢度に関しては、各9色の上のクリアインク層の光沢値を平均して評価した。
A:60度光沢の測定値の90以上であり、実用上問題ないレベル。
B:60度光沢の測定値が75以上であり、実用上問題ないレベル。
C:60度光沢の測定値が75以下であり、実用上問題となるレベル。
上記光沢度に測定したサンプルを用いて、目視評価を行った。サンプルを太さ10cmの棒に巻きつけて、蛍光灯の光の映りこみ(写像性)を評価した。
A:蛍光灯がくっきり写りこみ、理想的な平滑表面が得られている状態。
B:蛍光灯が写りこむが、縁がわずかににじんで見えるが実用上問題ないレベル。
C:蛍光灯の写りこみがぼやけて見え、表面がザラザラしており実用上問題となるレベル。
下記に示す方法で色の変化を総合的に判断し、官能評価により画質評価を実施した。
色変化の評価に関しては、同一画像を20分の時間をあけて2枚描画し、目視により色変化がないかどうか確認を行った。
A:色変化が見られない。
B:色変化がややみられるが、実用上問題とならないレベルであった。
C:色変化がみられ、実用上問題やや問題となるレベルであった。
D:色変化が明らかにわかり、実用上明らかに問題となるレベルであった。
Claims (13)
- イエローインク組成物、マゼンタインク組成物、シアンインク組成物、及び、ブラックインク組成物を含む着色インク組成物と、クリアインク組成物と、を含み、
各着色インク組成物は、
(成分A)ラジカル重合性化合物と、
(成分B)ラジカル重合開始剤と、を含有し、
成分Aとして、(成分A−1)N−ビニル化合物と、(成分A−2)式(a−2)で表される化合物と、を含有し、
クリアインク組成物は、(成分A2)ラジカル重合性化合物と、(成分B2)アシルホスフィンオキサイド系ラジカル重合開始剤と、(成分C)界面活性剤と、を含有し、
前記クリアインク組成物におけるラジカル重合開始剤の含有量をX、前記マゼンタインク組成物におけるラジカル重合開始剤の含有量をYとしたとき、下記式(1)の関係を満たすことを特徴とする
複層形成用インクセット。
- 成分A−1がN−ビニルカプロラクタムである、請求項1又は2に記載の複層形成用インクセット。
- マゼンタインク組成物に含まれるラジカル重合開始剤の含有量がインク組成物の総量に対して3質量%以上12質量%未満であり、クリアインク組成物に含まれるラジカル重合開始剤の含有量がインク組成物の総量に対して12質量%以上20質量%未満である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の複層形成用インクセット。
- (成分A)ラジカル重合性化合物の総量に対して、単官能ラジカル重合性化合物を50〜90質量%含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の複層形成用インクセット。
- マゼンタインク組成物の(成分B)ラジカル重合開始剤として、ビスアシルホスフィンオキサイド又はモノアシルホスフィンオキサイドを含有し、クリアインク組成物の(成分B2)ラジカル重合開始剤として、モノアシルホスフィンオキサイドを含有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の複層形成用インクセット。
- すべての着色インク組成物の表面張力が32〜40mN/mである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の複層形成用インクセット。
- 前記クリアインク組成物中に、構成単位中に1以上のアルキレンオキシ基を含有する多官能アクリレート化合物を10〜80質量%含有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の複層形成用インクセット。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の複層形成用インクセットを用いたインクジェット記録方法において、
着色インク組成物を記録媒体に付与して色像形成を行う画像形成工程と、
クリアインク組成物を付与してクリアインク層を形成するクリアインク層付与工程と、をこの順で含む
インクジェット記録方法。 - 着色インク組成物を吐出する複数のノズルが並べられた第1のノズル列と、クリアインク組成物を吐出する複数のノズルが並べられた第2のノズル列と、を含む複数のノズル列を有するインクジェットヘッドを、記録媒体に対して第1方向に移動させる走査工程と、
前記インクジェットヘッドに対して前記記録媒体を前記第1方向と平行でない第2方向に往復運動させる相対移動工程と、
前記ノズル列を前記第2方向に複数の領域に分割し、前記分割された各分割ノズル領域の単位ごとに前記インクジェットヘッドのインク吐出を制御する吐出制御工程と、
前記吐出制御工程によって前記インクジェットヘッドから吐出され、前記記録媒体上に付着したインクに対して活性光線を照射する活性光線照射工程とを有し、
前記活性光線照射工程が、前記各分割ノズル領域に対応して前記活性光線の照射範囲が複数の領域に分割され、当該分割された分割照射領域の光量を領域別に制御して前記活性光線の照射を行う工程である、
請求項9に記載のインクジェット記録方法。 - 活性光線の照射範囲が2つの領域に分割され、第1の領域に対する照射光源の照度が100mW/cm2〜800mW/cm2であり、第2の領域に対する照射光源の照度が800mW/cm2〜1,600mW/cm2である、請求項10に記載のインクジェット記録方法。
- 前記着色インク組成物を吐出するノズルの最小液滴体積が5pL以上20pL未満であり、前記クリアインク組成物を吐出するノズルの最小液滴体積が20pL以上60pL以下である、請求項10又は11に記載のインクジェット記録方法。
- 請求項9〜12いずれか1つに記載の方法により得られた印刷物。
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