JP6032127B2 - 紫外線硬化型水性インク、インクカートリッジ、記録装置及び記録方法 - Google Patents
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Description
請求項1に係る発明は、
紫外線重合性化合物と、
375nm以上450nm以下の波長領域に吸収を持つ非水溶性のチオキサントン化合物と、
非水溶性の3級アミン化合物と、
水と、
前記チオキサントン化合物及び前記3級アミン化合物を溶解する溶媒(A)として、モルホリン骨格を持つ化合物を少なくとも含む水溶性有機溶媒と、
を含む紫外線硬化型水性インク。
前記溶媒(A)における前記チオキサントン化合物及び前記3級アミン化合物の溶解度が、各々8質量%以上である請求項1に記載の紫外線硬化型水性インク。
請求項1又は請求項2に記載の紫外線硬化型水性インクを収容したインクカートリッジ。
請求項1又は請求項2に記載の紫外線硬化型水性インクを吐出する吐出装置と、
吐出された前記紫外線硬化型水性インクに対して、375nm以上450nm以下の波長領域の紫外線を照射する紫外線照射装置と、
を備える記録装置。
請求項1又は請求項2に記載の紫外線硬化型水性インクを吐出する工程と、
吐出された前記紫外線硬化型水性インクに対して、375nm以上450nm以下の波長領域の紫外線を照射する工程と、
を有する記録方法。
本実施形態に係る紫外線硬化型水性インク(以下「インク」と称する)は、紫外線重合性化合物、紫外線重合開始剤、水素供与剤(紫外線重合開始助剤)、水、及び水溶性有機溶媒を含む。
本実施形態に係るインクは、紫外線重合開始剤として375nm以上450nm以下の波長領域に吸収(つまり光吸収分解波長)を持つ非水溶性のチオキサントン化合物と、水素供与剤(重合開始助剤)として非水溶性の3級アミン化合物と、を含む、そして、水溶性有機溶媒は、チオキサントン化合物及び3級アミン化合物を溶解する溶媒(A)を少なくとも含む。
紫外線重合性化合物としては、紫外線によってラジカル重合する重合性基を有する化合物等が挙げられ、モノマー、オリゴマー、又はこれらを含む混合物であってもよい。この重合性基としては、例えば、エチレン性不飽和二重結合を有する基が挙げられ、具体的には、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、ビニルエーテル基、無水マレイン酸基、N−置換マレイミド基等が挙げられる。
水溶性の紫外線重合性モノマーとしては、多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル、多価アルコールから誘導されるグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸エステル等のラジカル重合性モノマーも挙げられる。
水溶性の紫外線重合性化合物としては、水溶性の紫外線重合性モノマーが目的とする重合度で重合したオリゴマーも挙げられる。
非水溶性の紫外線重合性化合物としては、非水溶性の紫外線重合性モノマーが目的とする重合度で重合したオリゴマー;エポキシ骨格、ウレタン骨格、ポリエステル骨格又はポリエーテル骨格にアクリロイル基又はメタクリロイル基の付加したアクリレート(エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ウレタンメタクリレート、ポリエステルメタクリレート等)のオリゴマー;も挙げられる。
紫外線重合開始剤としては、非水溶性のチオキサントン化合物が適用される。なお、紫外線重合開始剤において、水溶性とは、25℃の水100質量部に対する対象物質の溶解量が0.1質量部以上であることを意味する。一方、非水溶性とは、25℃の水100質量部に対する対象物質の溶解量が0.1質量部未満であることを意味する。
なお、mtが各々2以上の整数を示す場合、複数のRt1は互いに同じ基を示してよいし、異なる基を示してよい。同様に、ntが各々2以上の整数を示す場合、複数のRt2は互いに同じ基を示してよいし、異なる基を示してよい。
Rt1及びRt2が示すアルキル基としては、直鎖状又は分岐状のいずれであってもよく、炭素数1以上10以下(好ましくは1以上5以下、より好ましくは1以上3以下)のアルキル基が挙げられる。直鎖状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−ノニル基等が挙げられる。分岐状のアルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソヘキシル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられる。
Rt1及びRt2が示すアルキルエーテル基としては、直鎖状又は分岐状のいずれであってもよく、炭素数1以上10以下(好ましくは1以上5以下、より好ましくは1以上3以下)のアルコキシ基が挙げられる。直鎖状のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基等が挙げられる。分岐状のアルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられる。
Rt1及びRt2が示すアルキル基、又はアルキルエーテル基に置換し得る置換基としては、水酸基、アミノ基、アルコキシ基、アミド基、カルボニル基、ハロゲン原子等が挙げられる。
水素供与剤(紫外線重合開始助剤)は、非水溶性の3級アミン化合物が適用される。なお、水素供与剤において、水溶性とは、25℃の水100質量部に対する対象物質の溶解量が1質量部以上であることを意味する。一方、非水溶性とは、25℃の水100質量部に対する対象物質の溶解量が1質量部未満であることを意味する。
Ra1とRa2が連結した脂環構造又はヘテロ原子を含む多員環構造としては、一般式(AM)に記載されているN原子も含んだ形で、ピペリジニル基、ピペラジニル基、モルホリノ基等が挙げられる。
Ra1及びRa2が示すアルキル基、又は多員環構造に置換し得る置換基としては、水酸基、アミノ基、アルコキシ基、アミド基、カルボニル基、ハロゲン原子等が挙げられる。
Ra3が示すアルキル基に置換し得る置換基としては、水酸基、アミノ基、アルコキシ基、アミド基、カルボニル基、ハロゲン原子等が挙げられる。
水としては、特に不純物の混入、又は微生物の発生を防止するという観点から、イオン交換水、超純水、蒸留水、限外濾過水が好適に挙げられる。
水溶性有機溶媒としては、紫外線重合開始剤としての非水溶性のチオキサントン化合物及び水素供与剤としての非水溶性の3級アミン化合物を溶解する溶媒(A)を少なくとも含む。なお、水溶性有機溶媒において、水溶性とは、25℃の水100質量部に対する対象物質の溶解量が1質量部以上であることを意味する。
ここで、Rm2が示すアルキレン基は、直鎖状又は分岐状のいずれであってもよく、炭素数1以上5以下(好ましくは1以上3以下)のアルキレン基が挙げられる。直鎖状のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基、n−ペンチレン基等が挙げられる。分岐状のアルキレン基としては、イソプロピレン基、イソブチレン基、sec−ブチレン基、tert−ブチレン基等が挙げられる。
Rm2が示すアルキレン基に置換し得る置換基としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。
溶媒(A)としては、さらにモルホリン骨格を持つ化合物以外に、アルコキシアルコールも挙げられる。
アルコキシアルコールとしては、2−(2−ブトキシエトキシ)エタノール、2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エタノール、ジエチレングルコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
他の水溶性有機溶媒としては、多価アルコール類、多価アルコール類誘導体、含窒素溶媒、アルコール類、含硫黄溶媒等が挙げられる。水溶性有機溶媒としては、その他、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等も挙げられる。
アルコール類としてはエタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等が挙げられる。
含硫黄溶媒としては、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルフォラン、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
着色剤としては、顔料が挙げられる。顔料としては、有機顔料、無機顔料が挙げられる。
マゼンタ色顔料の具体例としては、C.I.Pigment Red−5,−7,−12,−48,−48:1,−57,−112,−122,−123,−146,−168,−177,−184,−202, C.I.Pigment Violet −19等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
イエロー顔料の具体例としては、C.I.Pigment Yellow−1,−2,−3,−12,−13,−14,−16,−17,−73,−74,−75,−83,−93,−95,−97,−98,−114,−128,−129,−138,−151,−154,−180等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
自己分散型顔料とは、顔料表面に水に対する可溶化基を有し、高分子分散剤が存在しなくとも水中で分散する顔料のことを指す。自己分散型顔料は、例えば、顔料に対して酸・塩基処理、カップリング剤処理、ポリマーグラフト処理、プラズマ処理、酸化/還元処理等の表面改質処理を施すことにより得られる。
また、顔料としては、高分子化合物を顔料に物理的に吸着又は化学的に結合させた樹脂分散型顔料も挙げられる。
また、顔料としては、黒色とシアン、マゼンタ、イエローの3原色顔料のほか、赤、緑、青、茶、白等の特定色顔料や、金、銀色等の金属光沢顔料、無色又は淡色の体質顔料、プラスチックピグメント等も挙げられる。
また、顔料としては、シリカ、アルミナ、又は、ポリマービード等をコアとして、その表面に染料又は顔料を固着させた粒子、染料の不溶レーキ化物、着色エマルション、着色ラテックス等も挙げられる。
着色剤の体積平均粒径とは、着色剤そのものの粒径、又は着色剤に分散剤等の添加物が付着している場合には、添加物が付着した粒径をいう。体積平均粒径の測定装置には、マイクロトラックUPA粒度分析計 9340 (Leeds&Northrup社製)により行う。その測定は、インク4mlを測定セルに入れて行った。なお、測定時の入力値として、粘度にはインクの粘度を、分散粒子の密度は着色剤の密度とした。
界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられ、望ましくは、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤である。
これらの中でも、アニオン性界面活性剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸塩、モノブチルフェニルフェノールモノスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸塩等がよい。
これらの中でも、ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、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脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、アセチレングリコール、アセチレングリコールのポリオキシエチレン付加物がよい。
その他添加剤としては、インク吐出性改善剤(ポリエチレンイミン、ポリアミン類、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等)、導電率/pH調整剤(水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属類の化合物等)、反応性の希釈溶媒、浸透剤、pH緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調製剤、導電剤、キレート化剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤等の周知の添加剤が挙げられる。
本実施形態に係るインクの表面張力は、例えば20mN/m以上45mN/m以下の範囲が挙げられる。
ここで、表面張力としては、ウイルヘルミー型表面張力計(協和界面科学株式会社製)を用い、23℃、55%RHの環境において測定した値を採用した。
本実施形態に係る記録装置は、本実施形態に係るインク(紫外線硬化型水性インク)を吐出する吐出装置と、吐出されたインクに対して、375nm以上450nm以下の波長領域の紫外線を照射する紫外線照射装置と、を備える。
図1は、本実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略構成図である。図2は、本実施形態に係るインクジェット記録装置における記録ヘッド周辺を示す部分平面図である。
なお、記録ヘッド30は、これに限られず、用紙Pの幅よりも短尺状の記録ヘッドであって、用紙Pの幅方向に移動してインクを吐出する方式(所謂キャリッジ方式)の記録ヘッドであってもよい。
なお、紫外線照射装置50は、これに限られず、記録ヘッド30による記録可能領域の幅よりも短尺状の紫外線照射装置であって、記録ヘッド30による記録領域の幅方向に移動して紫外線を照射する方式(所謂キャリッジ方式)の紫外線照射装置であってもよい。
これらの中でも、紫外線照射装置50の光源としては、紫外線発光ダイオード(Ultraviolet Light Emitting Diode;「UV−LED」)がよい。
本実施形態に係る記録装置12では、用紙Pは、給紙容器16から取り出しロール18で1枚ずつ取り出され、搬入経路22を経由して搬送ベルト28へ搬送される。
次に、用紙Pは、帯電ロール32により搬送ベルト28に静電吸着され、搬送ベルト28の回転により記録ヘッド30の下方へ搬送される。
次に、用紙Pは、記録ヘッド30により、インクが吐出され、目的とする画像が記録される。
具体的には、紫外線照射条件としては、例えば、波長領域(中心波長)が375nm以上450nm以下、照射強度が10mW/cm2以上5000mW/cm2以下(望ましくは50mW/cm2以上500mW/cm2以下)、照射時間が0.1ミリ秒以上10秒以下(望ましくは10ミリ秒以上100ミリ秒以下)であることがよい。
・ウレタンアクリレートオリゴマー水性エマルション: 62.5質量部
(紫外線重合性化合物成分40質量%:荒川化学工業社製)
・シアン顔料水性分散液: 20質量部
(Cabot社製:顔料濃度10質量%)
・4−(2−ヒドロキシエチル)モルホリン(MO−1): 10質量部
・グリセリン: 4質量部
・サーフィノール 440(日信化学社製): 3質量部
・酢酸: 2質量部
・Kayacure DETX−S: 1.5質量部
(非水溶性の紫外線重合開始剤:チオキサントン化合物:2,4−ジエチルチオキサントン:日本化薬社製)
・Kayacure EPA: 1質量部
(非水溶性の3級アミン化合物:4−ジメチルアミノ安息香酸エチル:日本化薬社製)
・純水: 5質量部
なお、Kayacure DETX−S(紫外線重合開始剤)は、385nm近傍に吸収ピークを有する。また、4−(2−ヒドロキシエチル)モルホリンはKayacure DETX−Sの溶解度(25℃)が15質量%であり、Kayacure EPAの溶解度(25℃)が30質量%であり、その合計の溶解度が25質量%であった。
・ウレタンアクリレートオリゴマー水性エマルション: 62.5質量部
(紫外線重合性化合物成分40質量%:荒川化学工業社製)
・シアン顔料水性分散液: 20質量部
(Cabot社製:顔料濃度10質量%)
・4−(2−ヒドロキシエチル)モルホリン(MO−1): 10質量部
・グリセリン: 4質量部
・サーフィノール 440(日信化学社製): 3質量部
・酢酸: 2質量部
・Darocure 1173: 2質量部
(水溶性の紫外線重合開始剤:アシルホスフィンオキサイド化合物:2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン:BASF社製)
・純水: 5質量部
なお、Darocure 1173(紫外線重合開始剤)は、320nm近傍及び300nm未満の領域に吸収ピークを有する。
・ウレタンアクリレートオリゴマー水性エマルション: 62.5質量部
(紫外線重合性化合物成分40質量%:荒川化学工業社製)
・シアン顔料水性分散液: 20質量部
(Cabot社製:顔料濃度10質量%)
・グリセリン:: 14質量部
・サーフィノール 440(日信化学社製): 3質量部
・Kayacure DETX−S: 1.5質量部
(非水溶性の紫外線重合開始剤:チオキサントン化合物:2,4−ジエチルチオキサントン:日本化薬社製)
・Kayacure EPA: 1質量部
(非水溶性の3級アミン化合物:4−ジメチルアミノ安息香酸エチル:日本化薬社製)
・純水: 5質量部
なお、Kayacure DETX−S(紫外線重合開始剤)は、385nm近傍に吸収ピークを有する。また、グリセリンは、Kayacure DETX−Sの溶解度(25℃)が1質量%未満であり、Kayacure EPAの溶解度(25℃)が1質量%未満であり、その合計の溶解度が1質量%未満であり、これら化合物を溶解できなかった。
・ウレタンアクリレートオリゴマー水性エマルション: 50質量部
(紫外線重合性化合物成分40質量%:荒川化学工業社製)
・シアン顔料水性分散液: 20質量部
(Cabot社製:顔料濃度10質量%)
・4−エチルモルホリン(MO−2): 8質量部
・サーフィノール 465(日信化学社製) : 2質量部
・酢酸: 2質量部
・2−イソプロピルチオキサントン: 0.55質量部
(非水溶性の紫外線重合開始剤:チオキサントン化合物:東京化成工業社製)
・Kayacure EPA: 0.45質量部
(非水溶性の3級アミン化合物:4−ジメチルアミノ安息香酸エチル:日本化薬社製)
・純水: 15質量部
なお、2−イソプロピルチオキサントン(紫外線重合開始剤)は、380nmに吸収ピークを有する。また、4−エチルモルホリンは2−イソプロピルチオキサントンの溶解度(25℃)が30質量%であり、Kayacure EPAの溶解度(25℃)が40質量%であり、その合計の溶解度が50質量%であった。
・ウレタンアクリレートオリゴマー水性エマルション: 50質量部
(紫外線重合性化合物成分40質量%:荒川化学工業社製)
・シアン顔料水性分散液: 30質量部
(Cabot社製:顔料濃度10質量%)
・グリセリン: 5質量部
・2−(2−ブトキシエトキシ)エタノール: 5質量部
・オルフィンE1010(日信化学社製): 1.5質量部
・酢酸: 2質量部
・Kayacure DETX−S: 0.8質量部
(非水溶性の紫外線重合開始剤:チオキサントン化合物:2,4−ジエチルチオキサントン:日本化薬社製)
・Kayacure EPA: 0.5質量部
(非水溶性の3級アミン化合物:4−ジメチルアミノ安息香酸エチル:日本化薬社製)
・純水: 10質量部
なお、Kayacure DETX−S(紫外線重合開始剤)は、385nm近傍に吸収ピークを有する。また、2−(2−ブトキシエトキシ)エタノールはKayacure DETX−Sの溶解度(25℃)が17質量%であり、Kayacure EPAの溶解度(25℃)が30質量%であり、その合計の溶解度が35質量%であった。
・ウレタンアクリレートオリゴマー水性エマルション: 40質量部
(紫外線重合性化合物成分40質量%:荒川化学工業社製)
・ブラック顔料水性分散液: 20質量部
(Cabot社製:顔料濃度10質量%)
・グリセリン: 5質量部
・3−モルホリノ−1,2−プロパンジオール(MO−3): 5質量部
・オルフィンE1004(日信化学社製): 2質量部
・Kayacure DETX−S: 0.6質量部
(非水溶性の紫外線重合開始剤:チオキサントン化合物:2,4−ジエチルチオキサントン:日本化薬社製)
・Kayacure EPA: 0.4質量部
(非水溶性の3級アミン化合物:4−ジメチルアミノ安息香酸エチル:日本化薬社製)
・純水: 5質量部
・ウレタンアクリレートオリゴマー水性エマルション: 70質量部
(紫外線重合性化合物成分40質量%:荒川化学工業社製)
・ブラック顔料水性分散液: 30質量部
(Cabot社製:顔料濃度10質量%)
・グリセリン: 5質量部
・3−メチルスルホラン: 8質量部
・サーフィノール 440(日信化学社製): 2質量部
・Kayacure DETX−S: 1.5質量部
(非水溶性の紫外線重合開始剤:チオキサントン化合物:2,4−ジエチルチオキサントン:日本化薬社製)
・Kayacure EPA: 1質量部
(非水溶性の3級アミン化合物:4−ジメチルアミノ安息香酸エチル:日本化薬社製)
・純水: 5質量部
なお、Kayacure DETX−S(紫外線重合開始剤)は、385nmに吸収ピークを有する。また、3−メチルスルホランは、Kayacure DETX−Sの溶解度(25℃)が4質量%であり、Kayacure EPAの溶解度(25℃)が18質量%であり、その合計の溶解度が15質量%であった。
・ウレタンアクリレートオリゴマー水性エマルション: 42.9質量部
(紫外線重合性化合物成分35質量%: ダイセルサイテック社製)
・マゼンタ顔料水性分散液: 20質量部
(Cabot社製:顔料濃度10質量%)
・4−アセチルモルホリン(MO−5): 12質量部
・グリセリン: 5質量部
・サーフィノール 440(日信化学社製): 3質量部
・酢酸: 3質量部
・Kayacure DETX−S: 1.5質量部
(非水溶性の紫外線重合開始剤:チオキサントン化合物:2,4−ジエチルチオキサントン:日本化薬社製)
・Kayacure EPA: 1質量部
(非水溶性の3級アミン化合物:4−ジメチルアミノ安息香酸エチル:日本化薬社製)
・純水: 5質量部
なお、Kayacure DETX−S(紫外線重合開始剤)は、385nm近傍に吸収ピークを有する。また、4−アセチルモルホリンはKayacure DETX−Sの溶解度(25℃)が20質量%であり、Kayacure EPAの溶解度(25℃)が35質量%であり、その合計の溶解度が30質量%であった。
・ウレタンアクリレートオリゴマー水性エマルション: 57.1質量部
(紫外線重合性化合物成分35質量%: ダイセルサイテック社製)
・イエロー顔料水性分散液: 20質量部
(Cabot社製:顔料濃度10質量%)
・4−2−アミノエチルモルホリン(MO−6): 7質量部
・グリセリン: 7質量部
・サーフィノール 440(日信化学社製): 2質量部
・酢酸: 2質量部
・Kayacure DETX−S: 1.2質量部
(非水溶性の紫外線重合開始剤:チオキサントン化合物:2,4−ジエチルチオキサントン:日本化薬社製)
・Kayacure EPA: 0.8質量部
(非水溶性の3級アミン化合物:4−ジメチルアミノ安息香酸エチル:日本化薬社製)
・純水: 5質量部
なお、Kayacure DETX−S(紫外線重合開始剤)は、385nm近傍に吸収ピークを有する。また、4−2−アミノエチルモルホリンはKayacure DETX−Sの溶解度(25℃)が14質量%であり、Kayacure EPAの溶解度(25℃)が30質量%であり、その合計の溶解度が25質量%であった。
・ウレタンアクリレートオリゴマー水性エマルション: 50質量部
(紫外線重合性化合物成分40質量%: 荒川化学工業社製)
・シアン顔料水性分散液: 25質量部
(Cabot社製:顔料濃度10質量%)
・4−(2−ヒドロキシエチル)モルホリン(MO−1): 15質量部
・グリセリン: 6質量部
・サーフィノール 440(日信化学社製): 2.5質量部
・塩酸: 1.5質量部
・イソプロピルチオキサントン: 1.2質量部
(非水溶性の紫外線重合開始剤)
・4−ジエチルアミノ安息香酸エチル: 0.8質量部
(非水溶性の3級アミン化合物)
・純水: 5質量部
なお、イソプロピルチオキサントンは、385nm近傍に吸収ピークを有する。また、4−(2−ヒドロキシエチル)モルホリンはイソプロピルチオキサントンの溶解度(25℃)が13質量%であり、4−ジエチルアミノ安息香酸エチルの溶解度(25℃)が27質量%であり、その合計の溶解度が25質量%であった。
・ウレタンアクリレートオリゴマー水性エマルション: 45質量部
(紫外線重合性化合物成分40質量%: 荒川化学工業社製)
・ブラック顔料水性分散液: 25質量部
(Cabot社製:顔料濃度10質量%)
・グリセリン: 5質量部
・4−ヒドロキシプロピルモルホリン(MO−10): 5質量部
・オルフィンE1010(日信化学社製): 2.5質量部
・メチルイソプロピルチオキサントン: 0.6質量部
(非水溶性の紫外線重合開始剤)
・4−ジメチルアミノ安息香酸3−メチルブチル: 0.4質量部
(非水溶性の3級アミン化合物)
・純水: 10 質量部
なお、メチルイソプロピルチオキサントン(紫外線重合開始剤)は、385nmに吸収ピークを有する。また、4−ヒドロキシプロピルモルホリンはメチルイソプロピルチオキサントンの溶解度(25℃)が7質量%であり、Kayacure EPAの溶解度(25℃)が18質量%であり、その合計の溶解度が20質量%であった。
・ウレタンアクリレートオリゴマー水性エマルション: 42.9質量部
(紫外線重合性化合物成分35質量%: ダイセルサイテック社製)
・イエロー顔料水性分散液: 20質量部
(Cabot社製:顔料濃度10質量%)
・4−ヒドロキシプロピルモルホリン(MO−10): 5質量部
・グリセリン: 5質量部
・サーフィノール 440(日信化学社製):1.7質量部
・クロロチオキサントン: 1.5質量部
(非水溶性の紫外線重合開始剤)
・純水: 5質量部
なお、クロロチオキサントン(紫外線重合開始剤)は、385nm近傍に吸収ピークを有する。また、4−ヒドロキシプロピルモルホリンはクロロチオキサントンの溶解度(25℃)が20質量%であった。
各例で得られた紫外線硬化型水溶性インクについて、以下の評価を行った。評価結果を表1に示す。
各例で得られた紫外線硬化型水溶性インクを室温(25℃)にて1週間保管したのち、析出物があるかどうかを目視確認した。評価基準は以下の通りである。
G1:析出なし
G2:析出あり
各例で得られた紫外線硬化型水溶性インクをスリットコーターによりOHP(overhead projector)シート上に厚さ約18μmの膜厚で塗布した後、395nmの発光波長を有するUV−LEDランプにより強度2W/cm2の紫外線を照射し、硬化するまでの積算光量を測定した。なお、硬化膜の表面を指で触れ、痕が残るかどうかを目視で確認し、指触痕が発生しなくなったときに硬化したと判断した。評価基準は以下の通りである。
G1:積算光量が6J/cm2未満で硬化
G2:積算光量が6J/cm2以上で硬化又は硬化しない
各例で得られた紫外線硬化型水溶性インクを解像度1200dpi(dot per inch)のピエゾヘッドを用いてNext−IJ紙上に、ライン、テキスト、およびソリッド画像を印字した後、395nmの発光波長を有するUV−LEDランプにより積算光量10J/cm2となる条件で紫外線を照射し、印字した画像の画質を評価した。評価基準は、以下の通りである。
G1:大きな画像の抜けがなく、顕著な画像にじみなし
G2:顕著な画像にじみはないが、画像がやや濁り気味
G3:記録ヘッドからのインクの不吐出による画像抜け多数、及び顕著な画像にじみの少なくとも一方が発生
各例で得られた紫外線硬化型水溶性インクを、連帳機により搬送速度20mm/sで搬送するロール紙上にライン上の画像を連続印字した後、395nmの発光波長を有するUV−LEDランプにより積算光量10J/cm2条件で紫外線を照射した後、ロール紙を巻き取った。そして、ロール巻き取り状態で放置後、印字裏面側のオフセットレベルを評価した。評価基準は以下の通りである。
G1:オフセットなし
G2:僅かにオフセットあり
G3:多少のオフセットあり
G4:明らかなオフセットあり、裏写りにより表画像の画質が劣化。
14 筐体
16 給紙容器
18 取り出しロール
20 搬入ローラ対
22 搬入経路
24 駆動ロール
26 従動ロール
28 搬送ベルト
30 記録ヘッド
30A インクカートリッジ
32 帯電ロール
34 剥離板
36 排出経路
38 排出ローラ対
40 排紙容器
50紫外線照射装置
P 用紙
Claims (5)
- 紫外線重合性化合物と、
375nm以上450nm以下の波長領域に吸収を持つ非水溶性のチオキサントン化合物と、
非水溶性の3級アミン化合物と、
水と、
前記チオキサントン化合物及び前記3級アミン化合物を溶解する溶媒(A)として、モルホリン骨格を持つ化合物を少なくとも含む水溶性有機溶媒と、
を含む紫外線硬化型水性インク。 - 前記溶媒(A)における前記チオキサントン化合物及び前記3級アミン化合物の溶解度が、各々8質量%以上である請求項1に記載の紫外線硬化型水性インク。
- 請求項1又は請求項2に記載の紫外線硬化型水性インクを収容したインクカートリッジ。
- 請求項1又は請求項2に記載の紫外線硬化型水性インクを吐出する吐出装置と、
吐出された前記紫外線硬化型水性インクに対して、375nm以上450nm以下の波長領域の紫外線を照射する紫外線照射装置と、
を備える記録装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の紫外線硬化型水性インクを吐出する工程と、
吐出された前記紫外線硬化型水性インクに対して、375nm以上450nm以下の波長領域の紫外線を照射する工程と、
を有する記録方法。
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