JP2021074977A - インクジェットプリント物の製造方法および画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一実施形態のプリント物の製造方法は、インクジェット方式により、基材上に、第1のインクおよび第2のインクを付与するインクジェット工程と、付与された第1のインクおよび第2のインクを仮硬化させる仮硬化工程と、付与された第1のインクおよび第2のインクをさらに硬化させる本硬化工程とを含む。基材は、第1の領域と、第1の領域とは異なる第2の領域と、第1の領域と第2の領域との間の第3の領域とを有する。インクジェット工程は、第1の領域に第1のインクを付与し、第2の領域に第2のインクを付与する工程である。仮硬化工程は、第1のインクおよび第2のインクの流動性を低下させるとともに、第1のインクおよび第2のインクのうち少なくともいずれか一方を、第1の領域および第2の領域のうち少なくともいずれか一方からはみ出るよう流動させて、第3の領域を覆う工程である。また、本発明の一実施形態の画像形成方法は、インクジェット方式により、基材上に、第1のインクおよび第2のインクを付与するインクジェット工程と、付与された第1のインクおよび第2のインクを仮硬化させる仮硬化工程と、付与された第1のインクおよび第2のインクをさらに硬化させる本硬化工程とを含む。基材は、第1の領域と、第1の領域とは異なる第2の領域と、第1の領域と第2の領域との間の第3の領域とを有する。インクジェット工程は、第1の領域に第1のインクを付与し、第2の領域に第2のインクを付与する工程である。仮硬化工程は、第1のインクおよび第2のインクの流動性を低下させるとともに、第1のインクおよび第2のインクのうち少なくともいずれか一方を、第1の領域および第2の領域のうち少なくともいずれか一方からはみ出るよう流動させて、第3の領域を覆う工程である。
インクジェット工程は、インクジェット方式により、基材上に、第1のインクおよび第2のインクを付与する工程である。
第1のインクは、種々の基材に適用でき、乾燥(硬化)させやすい点から、UV硬化型インクジェットインクであることが好ましい。UV硬化型インクジェットインクは、反応性モノマーまたは反応性オリゴマーと、光重合開始剤を含む。
反応性モノマーは特に限定されない。一例を挙げると、反応性モノマーは、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートやそれらの変性体などの6官能アクリレート;ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレートなどの5官能アクリレート;ペンタジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートなどの4官能アクリレート;トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート、グリセリルトリアクリレートなどの3官能アクリレート;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、トリメチロールプロパンアクリル酸安息香酸エステル、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(200)ジアクリレート、ポリエチレングリコール(400)ジアクリレート、ポリエチレングリコール(600)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、1,3−ブタンジオ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、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ジアクリレートなどの2官能アクリレート;および、カプロラクトンアクリレート、トリデシルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソミリ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−ジグリコールジアクリレート、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、ネオペンチルフリコールアクリル酸安息香酸エステル、イソアミルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、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−トリ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、メトキシジ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、フェノキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノールアクリレート、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−フタル酸などの単官能アクリレート等である。反応性モノマーは、併用されてもよい。
反応性オリゴマーは特に限定されない。一例を挙げると、反応性オリゴマーは、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、シリコンアクリレート、ポリブタジエンアクリレート等である。反応性オリゴマーは、併用されてもよい。
光重合開始剤は特に限定されない。一例を挙げると、光重合開始剤は、ベンゾイン類、ベンジルケタール類、アミノケトン類、チタノセン類、ビスイミダゾール類、ヒドロキシケトン類およびアシルホスフィンオキサイド類等である。光重合開始剤は、併用されてもよい。
バインダー樹脂は、たとえば、インクの粘度の調整、得られるプリント物の硬度の調整や形状を制御するために好適に含まれる。
分散剤は、上記顔料を分散させるために好適に含まれる。分散剤は特に限定されない。一例を挙げると、分散剤は、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、高分子分散剤等である。分散剤は併用されてもよい。
溶剤は、インクにおいて、反応性オリゴマーやバインダー樹脂を溶解するために好適に含まれる。溶剤の種類は特に限定されない。一例を挙げると、溶剤は、水、グリコールエーテル系溶剤、アセテート系溶剤、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、炭化水素系溶剤、脂肪酸エステル系溶剤、芳香族系溶剤等である。溶剤は併用されてもよい。本実施形態の溶剤は、これらの中でも、グリコールエーテル系溶剤およびアセテート系溶剤のうち、少なくともいずれか一方を含むことが好ましい。グリコールエーテル系溶剤およびアセテート系溶剤は、いずれも低粘度であり、かつ、比較的沸点が高い。そのため、これらを溶剤として含むインクは、乾燥性がより改善されており、インクジェットプリント時における吐出安定性がより優れている。
第2のインクは、第1のインクと異なる色相を示す以外、第1のインクと同様である。すなわち、第2のインクは、第1のインクと異なる染料または顔料が含まれることにより、異なる色相を示してもよく、第1のインクと同じ染料または顔料を、異なる含有量となるよう含むことにより、異なる色相を示してもよい。
仮硬化工程は、付与された第1のインクおよび第2のインクを仮硬化させる工程である。
たとえば、基材に、水平方向に対して所定の角度傾斜した傾斜面(曲面であってもよい)が形成されており、かつ、第1の領域の少なくとも一部が傾斜面において第2の領域よりも上位置に形成されている場合、仮硬化工程は、第1のインクおよび第2のインクの流動性を低下させることにより、第1のインクを、第3の領域を覆うよう第1の領域からはみ出るよう流動させてもよい。すなわち、傾斜面では、一方のインク(たとえば第1のインク)が付与される領域(第1の領域)が、他方のインク(たとえば第2のインク)が付与される領域(第2の領域)よりも、上位置に形成され得る。この場合、第1のインクは、第1の領域から下方向に流動し、第3の領域を覆う。一方、第2のインクは、第1のインクよりも下位置にある第2の領域に付与されているため、第3の領域を覆うようには流動しにくい。その結果、このような傾斜面を有する基材では、第3の領域は、一方のインク(第1のインク)のみによって、第3の領域が覆われる。この場合において、第1のインクおよび第2のインクは、いずれも仮硬化されていることにより、仮硬化前と比較して、いくらか流動性が失われている。その結果、第1のインクが流動して第3の領域を覆ったのち、第2のインクと接触する場合であっても、第1のインクおよび第2のインクは、互いに混ざり合いにくく、境界面において滲みを生じにくい。したがって、得られるプリント物は、傾斜面においても境界面において滲みを生じにくい。
一方、たとえば、基材に、略水平方向に形成された水平面が形成されている場合、仮硬化工程は、第1のインクおよび第2のインクの流動性を低下させることにより、第1のインクおよび前記第2のインクを、第1の領域および第2の領域からはみ出るよう流動させて、第1のインクおよび第2のインクによって第3の領域を覆わせてもよい。すなわち、水平面では、第1のインクだけでなく、第2のインクも、流動する。これにより、第1の領域と第2の領域との間に形成された第3の領域は、これら両方のインクによって覆われる。この場合において、第1のインクおよび第2のインクは、いずれも仮硬化されていることにより、仮硬化前と比較して、いくらか流動性が失われている。その結果、第1のインクおよび第2のインクが流動して第3の領域を覆ったのち、互いに接触する場合であっても、第1のインクおよび第2のインクは、互いに混ざり合いにくく、境界面において滲みを生じにくい。したがって、得られるプリント物は、水平面においても境界面において滲みを生じにくい。
本硬化工程は、付与および仮硬化された第1のインクおよび第2のインクをさらに硬化させる工程である。上記した仮硬化工程において、第1のインクおよび第2のインクのうち少なくともいずれか一方は、第1の領域および第2の領域のうち少なくともいずれか一方からはみ出るよう流動し、第3の領域を覆っている。この状態でさらに硬化(本硬化)されることにより、第3領域を覆った状態のインクジェット画像が形成される。
(顔料分散体Bk)
15質量部の黒色顔料(NIPEX35、オリオン エンジニアドカーボンズ(株)製)と、10質量部の分散剤(solsperse33000、日本ルーブリゾール(株)製)と、75質量部のIBXA(イソボニルアクリレート、共栄社化学(株)製)をミキサーにて混合、ろ過することにより、顔料分散体Bkを調製した。
(顔料分散体Y)
15質量部の黄色顔料(D1085J、BASF(株)製)と、7.5質量部の分散剤(solsperse33000、日本ルーブリゾール(株)製)と、77.5質量部のIBXA(イソボニルアクリレート、共栄社化学(株)製)をミキサーにて混合、ろ過することにより、顔料分散体Yを調製した。
(反応性モノマー)
SR420NS:3,3,5−トリメチルシクロヘキサノールアクリレート、アルケマ(株)製
SR238F:2官能アクリレートモノマー、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、アルケマ(株)製
FX−AO−MA:2−(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル、(株)日本触媒製
(反応性オリゴマー)
CN991:ポリエステルウレタンアクリレート、アルケマ(株)製
(光重合開始剤)
Irg184:1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、BASF社製
Irg819: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、BASF社製
(重合禁止剤)
UV10:セバシン酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−1−オキシル)、BASF社製
(レベリング剤)
メガファックF−556:含フッ素基・親水性基・親油性基含有オリゴマー、DIC(株)製
水平に置かれた鋼板基材に対して、以下のインクジェット条件にてインクジェットプリントを行い、プリント物を作製した。
シングルパス方式
ドットサイズ:30pl
ノズル径:40μm
駆動電圧:80V
パルス幅:10μm
周波数:10kHz
解像度:400×800dpi
塗布量:15g/m2
基材温度:50℃(加温)
柄:黒色と黄色の2色ベタ柄(図3B参照)
第3の領域の幅:1.0mm
インクジェット工程後、以下の条件にて仮硬化を行った。
紫外線照射ランプ:メタルハライドランプ
照射強度:120mW/cm2
積算光量:60mJ/cm2
照射高さ:40mm
仮硬化工程後、180秒待機した後に、以下の条件にて本硬化を行った。
紫外線照射ランプ:メタルハライドランプ
照射強度:600mW/cm2
積算光量:1800mJ/cm2
照射高さ:40mm
第3の領域の幅を0.5mmにした以外は、実施例1と同様にして、実施例2のプリント物を作製した。
第3の領域の幅を1.5mmにした以外は、実施例1と同様にして、実施例3のプリント物を作製した。
水平から30°傾斜させた状態で固定した鋼板基材に対して、インクジェットプリントを行った以外は、実施例1と同様にして、実施例4のプリント物を作製した。この際、黒色になるよう第1のインクを付与した領域(第1の領域)が、黄色になるよう第2のインクを付与した領域(第2の領域)よりも上位置となるよう、両方のインクを付与した。第1のインクを下方に流動させて、第1の領域と第2の領域との間に形成された第3の領域を覆い、プリント物を作製した。
第3の領域の幅を0mm(第3の領域を設けず第1のインクと第2のインクを付与)にした以外は、実施例1と同様にして、比較例1のプリント物を作製した。
第3の領域の幅を0mm(第3の領域を設けず第1のインクと第2のインクを付与)にし、仮硬化工程を設けずインクジェット工程後に即本硬化した以外は、実施例1と同様にして、比較例2のプリント物を作製した。
得られたプリント物に関して、目視で境界部分を確認することにより、境界面における鮮明さを評価した。
(評価基準)
○:境界が鮮明に形成されていた。
×:境界が不鮮明であり、境界部分に混色領域が見られた。
得られたプリント物に関して、光沢度計(ハンディ光沢計グロスチェッカIG−410、(株)堀場製作所製)を使用し、黒色に印刷した領域と黄色に印刷した領域とについて、それぞれ、60°測定(入射角60°、受光角60°)の条件で光沢度を測定し、以下の評価基準にしたがって評価した。なお、鋼板基材表面の光沢度(ブランク)は78であった。
(評価基準)
◎:光沢度が80以上であった。
○:光沢度が50以上、80未満であった。
△:光沢度が20以上、50未満であった。
×:光沢度が20未満であった。
2 第2のインク
3 基材
4 1色目の塗料
4a 領域
5 2色目の塗料
6 マスキング
A1 紫外線
A2 インクの流動方向
A3 熱
R1 第1の領域
R2 第2の領域
R3 第3の領域
R4 領域
Claims (4)
- インクジェット方式により、基材上に、第1のインクおよび第2のインクを付与するインクジェット工程と、
付与された前記第1のインクおよび前記第2のインクを仮硬化させる仮硬化工程と、
付与された前記第1のインクおよび前記第2のインクをさらに硬化させる本硬化工程と、を含み、
前記基材は、第1の領域と、前記第1の領域とは異なる第2の領域と、前記第1の領域と前記第2の領域との間の第3の領域とを有し、
前記インクジェット工程は、前記第1の領域に前記第1のインクを付与し、前記第2の領域に前記第2のインクを付与する工程であり、
前記仮硬化工程は、前記第1のインクおよび前記第2のインクの流動性を低下させるとともに、前記第1のインクおよび前記第2のインクのうち少なくともいずれか一方を、前記第1の領域および前記第2の領域のうち少なくともいずれか一方からはみ出るよう流動させて、前記第3の領域を覆う工程である、インクジェットプリント物の製造方法。 - 前記基材は、水平方向に対して所定の角度傾斜した傾斜面を有し、
前記第1の領域の少なくとも一部は、前記傾斜面において前記第2の領域よりも上位置に形成され、
前記仮硬化工程は、前記第1のインクおよび前記第2のインクの流動性を低下させることにより、前記第1のインクを、前記第1の領域からはみ出るよう流動させて、前記第3の領域を覆う工程である、請求項1記載のインクジェットプリント物の製造方法。 - 前記基材は、略水平方向に形成された水平面を有し、
前記仮硬化工程は、前記第1のインクおよび前記第2のインクの流動性を低下させることにより、前記第1のインクおよび前記第2のインクを、前記第1の領域および前記第2の領域からはみ出るよう流動させて、前記第1のインクおよび前記第2のインクによって前記第3の領域を覆う工程である、請求項1記載のインクジェットプリント物の製造方法。 - インクジェット方式により、基材上に、第1のインクおよび第2のインクを付与するインクジェット工程と、
付与された前記第1のインクおよび前記第2のインクを仮硬化させる仮硬化工程と、
付与された前記第1のインクおよび前記第2のインクをさらに硬化させる本硬化工程と、を含み、
前記基材は、第1の領域と、前記第1の領域とは異なる第2の領域と、前記第1の領域と前記第2の領域との間の第3の領域とを有し、
前記インクジェット工程は、前記第1の領域に前記第1のインクを付与し、前記第2の領域に前記第2のインクを付与する工程であり、
前記仮硬化工程は、前記第1のインクおよび前記第2のインクの流動性を低下させるとともに、前記第1のインクおよび前記第2のインクのうち少なくともいずれか一方を、前記第1の領域および前記第2の領域のうち少なくともいずれか一方からはみ出るよう流動させて、前記第3の領域を覆う工程である、画像形成方法。
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