CN102952429A - 油墨组合物、油墨组、以及图像形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及油墨组合物、油墨组、以及图像形成方法。
背景技术
喷墨技术在办公用打印机、家用打印机等领域中被应用于记录彩色图像的图像记录技术中。关于使用了喷墨技术的图像形成方法(喷墨记录方法)和该图像形成方法中所使用的油墨组合物,人们进行了多种研究。
例如,作为喷出稳定性、固化性、对基材的附着性等均优异的油墨组合物,已知有含有(A)特定的偶氮颜料、(B)N-乙烯基内酰胺类、(C)可与(B)共聚的烯键式不饱和化合物、(D)高分子分散剂和(E)自由基聚合引发剂的油墨组合物(例如,参见专利文献1)。
另外,作为对活性放射线的照射具有优异固化性的油墨组合物,已知有含有(A)N-乙烯基内酰胺类、(B)分子内具有3个以上环氧乙烷链的(甲基)丙烯酸的酯和/或酰胺、以及(C)聚合引发剂的油墨组合物,该油墨组合物含有占油墨组合物总重量的10重量%以上的上述(A)N-乙烯基内酰胺类(例如,参见专利文献2)。
另外,作为可以进行高速且高精彩的印刷的喷墨记录方法,已知有这样的喷墨记录方法:在至少具有水、通过光进行自由基聚合的聚合性物质、通过光的作用而产生自由基的水溶性光聚合引发剂、含有色材的油墨、以及仅使该油墨中的色材凝集的反应液的喷墨记录方法中,在被记录材料上,经过反应液与色材的凝集反应之后,照射UV(紫外线),使其与被记录材料的附着性得到提高(例如,参见专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-52140号公报
专利文献2:日本特开2007-262178号公报
专利文献3:日本特开2010-274476号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在使用含有颜料、聚合性化合物、聚合引发剂和水的水性固化型油墨形成图像时,有时候所形成的图像的色再现区域变窄。
鉴于上述情况而进行本发明,其目的在于提供可以形成色再现区域宽的图像的油墨组合物、油墨组、以及图像形成方法,并以实现上述目的作为课题。
解决问题的手段
能够解决上述课题的本发明的油墨组合物含有颜料、由通式(1)所表示的水溶性聚合性化合物、N-乙烯基内酰胺化合物、聚合引发剂和水。
[化学式1]
〔通式(1)中,Q表示n价的连接基团,R1表示氢原子或甲基。另外,n表示2以上的整数。〕
优选的是,N-乙烯基内酰胺化合物为单官能的N-乙烯基内酰胺化合物。
此外优选的是,N-乙烯基内酰胺化合物为由下述通式(A)所表示的化合物。
[化学式2]
〔通式(A)中,m表示1~5的整数。〕
此外优选的是,通式(1)中的Q为含有氧化亚烷基的连接基团。
此外优选的是,N-乙烯基内酰胺化合物为N-乙烯基吡咯烷酮及N-乙烯基-ε-己内酰胺中的至少任意一者。
此外优选的是,相对于油墨组合物总量,水的含量为50质量%以上。
此外优选的是,通式(1)中的n为3以上的整数。
本发明的油墨组包含本发明的油墨组合物以及含有使油墨组合物中的成分凝集的凝集剂的处理液。
本发明的图像形成方法使用了本发明的油墨组,并具有如下工序:在记录介质上施加处理液的处理液施加工序、在被施加到记录介质上的处理液上施加油墨组合物的油墨施加工序、对被施加到记录介质上的油墨组合物照射活性能量线的活性能量线照射工序。
另外,本发明的图像形成方法使用了油墨组,该油墨组包含:本发明的第1油墨组合物,含有颜料、聚合性化合物、聚合引发剂和水的第2油墨组合物,以及含有至少使第1油墨组合物中的成分凝集的凝集剂的处理液,所述图像形成方法具有如下工序:在记录介质上施加处理液的处理液施加工序、在被施加到记录介质上的处理液上施加第1油墨组合物的第1油墨施加工序、在所施加的第1油墨组合物上施加第2油墨组合物的工序、对包含第1油墨组合物及第2油墨组合物的多色油墨组合物照射活性能量线的工序。
此外优选的是,凝集剂还使第2油墨组合物中的成分凝集。
此外优选的是,记录介质为具有原纸和含无机颜料的涂层的涂布纸。
发明效果
根据本发明,可以提供能够形成色再现区域宽的图像的油墨组合物、油墨组及图像形成方法。
附图简要说明
图1是示出适于本发明图像形成方法的喷墨记录装置的一个例子的示意构成图。
符号说明
12…处理液施加部
12S…处理液喷出用头
13…处理液干燥区
15…油墨干燥区
16…紫外线照射区
16S…紫外线照射灯
30…油墨喷出部
30K、30C、30M、30Y…油墨喷出用头
具体实施方式
《油墨组合物》
本发明的油墨组合物(以下也简称为“油墨”)含有颜料、后述的通式(1)所表示的水溶性聚合性化合物、N-乙烯基内酰胺化合物、聚合引发剂和水。
根据本发明人的研究表明,在使用含有颜料、聚合性化合物、聚合引发剂和水的现有的水性固化型油墨组合物(水性固化型油墨)形成图像时,有时候所形成的图像的色再现区域变窄。这种倾向(例如)在重叠2色以上的油墨以形成多色(例如2~4色)图像时特别显著。
因此,通过将水性固化型油墨作为上述本发明的构成,即,使水性固化型油墨中含有后述通式(1)所表示的水溶性聚合性化合物和N-乙烯基内酰胺化合物,可以抑制水性固化型油墨特有的现象,即图像色再现区域变窄的现象。这里,如果缺少了通式(1)所表示的水溶性聚合性化合物和N-乙烯基内酰胺化合物中的至少一者,则不能抑制这种现象从而发生色再现区域变窄。
另外,根据本发明的油墨组合物,除了图像的色再现区域扩大以外,还提高了图像的光泽度。
<通式(1)所表示的水溶性聚合性化合物>
本发明的油墨组合物含有由下述通式(1)所表示的水溶性聚合性化合物(以下也称为“由通式(1)所表示的聚合性化合物”)。
本发明的油墨组合物通过含有该通式(1)所表示的聚合性化合物以及后述的N-乙烯基内酰胺化合物这两者,扩大了图像的色再现区域。
这里,“水溶性”是指能够在水中溶解一定浓度以上,只要能够溶解在水性油墨(优选均匀地溶解)即可。另外,也可以通过添加后述的水溶性溶剂使得溶解度增大从而溶解在油墨中(优选均匀地溶解)。具体而言,在25℃的水中的溶解度优选为10质量%以上,更优选为15质量%以上。
[化学式3]
通式(1)中,Q表示n价的连接基团,R1表示氢原子或甲基。另外,n表示2以上的整数。
在通式(1)所示的化合物中,不饱和乙烯基单体是通过酰胺键而与连接基团Q结合的多官能的丙烯酰胺。
上述R1表示氢原子或甲基,优选为氢原子。
另外,从进一步扩大图像的色再现区域的观点考虑,上述n优选为3以上的整数。对上述n的上限没有特别限制,但是上述上限优选为6、更优选为4。
另外,连接基团Q只要是可以与丙烯酰胺结构连结的基团即可,没有特别的限制,优选从通式(1)所表示的化合物能够显示出上述的水溶性那样的连接基团中选择,具体而言,可以举出从以下的化合物组X中除去1个以上的氢原子或羟基后的残基。
-化合物组X-
乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,4-戊二醇、2,4-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、1,5-己二醇、1,6-己二醇、2,5-己二醇、甘油、1,2,4-丁三醇、1,2,6-己三醇、1,2,5-戊三醇、硫代甘醇、三羟甲基丙烷、双三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、双三羟甲基乙烷、新戊二醇、季戊四醇、二季戊四醇、以及它们的缩合物、低分子聚乙烯醇、或糖类等多元醇类;乙二胺、二乙三胺、三乙四胺、聚乙烯亚胺、聚丙二胺等多胺类。
进一步,可以例举亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等碳数4以下的取代或无取代的亚烷基链、以及具有吡啶环、咪唑环、吡嗪环、哌啶环、哌嗪环、吗啉环等饱和或不饱和杂环的官能团等。
作为连接基团Q,其中,优选含有氧化亚烷基(优选氧化亚乙基)的连接基团。其中,更优选含有2个以上氧化亚烷基(优选氧化亚乙基)的连接基团,进一步优选含有3个以上氧化亚烷基(优选氧化亚乙基)的连接基团。
连接基团Q的特别优选的方式是上述连接基团Q为含有(优选2个以上、更优选3个以上)氧化亚烷基(优选氧化亚乙基)的多元醇类的残基的方式。
另外,由上述通式(1)表示的聚合性化合物优选具有9~11.5(cal/cm3)0.5的SP值、更优选具有9~10.5(cal/cm3)0.5的SP值、进一步优选具有9~10(cal/cm3)0.5的SP值。通过使SP值为上述特定的范围,可以更有效地得到本申请的效果。
这里,对本发明中的SP值进行说明。
SP值使用汉森(Hansen)溶解度参数。汉森溶解度参数是将由希尔德布兰德(Hildebrand)导入的溶解度参数分为分散项δd、极性项δp、氢键项δh这3项并在3维空间表示的参数,本发明中用δ[(cal/cm3)0.5]来表示SP值,并使用了由下式计算出的值。
δ[(cal/cm3)0.5]=(δd2+δp2+δh2)0.5
需要说明的是,该分散项δd、极性项δp、氢键项δh大多由汉森及其后继研究者等求出,并详细刊登在Polymer Handbook(第四版)、VII-698~711。
另外,已研究了多种溶剂或树脂的汉森溶解度参数值,并且记载于(例如)Wesley L.Archer编著的Industrial Solvents Handbook中。
以下示出由上述通式(1)所表示的聚合性化合物的具体例子。但是,本发明并不局限于以下的具体例子。
[化学式4]
聚合性化合物1
聚合性化合物2
聚合物化合物3
聚合性化合物4
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
上述通式(1)所表示的聚合性化合物可以单独使用一种或组合使用两种以上。
对本发明油墨组合物中的由上述通式(1)所表示的聚合性化合物的含量(两种以上的情况下为总含量。以下相同。)没有特别限制,从进一步扩大图像的色再现区域的观点考虑,相对于油墨组合物的总质量,上述含量优选为2~30质量%、更优选为5~20质量%、特别优选为5~15质量%。
<N-乙烯基内酰胺化合物>
本发明的油墨组合物含有N-乙烯基内酰胺化合物。
在本发明的油墨组合物中,N-乙烯基内酰胺化合物发挥聚合性化合物的作用。在本发明中,通过含有该N-乙烯基内酰胺化合物及上述通式(1)所表示的聚合性化合物这两者,扩大了图像的色再现区域。
作为上述N-乙烯基内酰胺化合物,没有特别的限制,优选单官能的N-乙烯基内酰胺化合物(即,具有一个烯键式双键的N-乙烯基内酰胺化合物)。
作为上述N-乙烯基内酰胺化合物的优选例子,可举出由通式(A)所表示的化合物。
[化学式8]
通式(A)中,m表示1~5的整数。
从油墨组合物固化后的柔软性、与被记录介质的附着性、以及原材料的获得性的观点考虑,上述m优选为2~4的整数,上述m更优选为2或4。
即,作为由上述通式(A)所表示的化合物,特别优选为N-乙烯基吡咯烷酮及N-乙烯基己内酰胺中的至少任意一者。
其中,N-乙烯基己内酰胺的安全性优异,通用且可以比较廉价地获得,可得到特别良好的油墨固化性以及固化膜对被记录介质的附着性,因此优选。
另外,上述N-乙烯基内酰胺化合物的内酰胺环上可以具有烷基、芳基等取代基,也可以连接饱和或不饱和环结构。
油墨组合物中可以仅含有一种N-乙烯基内酰胺化合物,也可以含有多种。
对本发明油墨组合物中的上述N-乙烯基内酰胺化合物的含量(两种以上的情况下为总含量。以下相同。)没有特别限制,从进一步扩大图像的色再现区域的观点考虑,相对于油墨组合物的总质量,上述含量优选为1~20质量%、进一步优选为2~15质量%、特别优选为2~10质量%。
另外,在上述范围中,显示出与其他聚合性化合物(例如上述通式(1)所表示的聚合性化合物)的更良好的共聚合性,并且可得到固化性更优异的油墨组合物。另外,N-乙烯基内酰胺化合物是熔点较高的化合物。N-乙烯基内酰胺化合物的含量相对于油墨组合物的总量为20质量%以下的油墨组合物在0℃以下的低温下也显示出良好的溶解性,油墨组合物的可操作温度范围变宽,因此优选。
另外,在本发明的油墨组合物中,对上述N-乙烯基内酰胺化合物的总质量相对于上述N-乙烯基内酰胺化合物的总质量与上述通式(1)所表示的聚合性化合物的总质量的合计的比率〔N-乙烯基内酰胺化合物的总质量/(上述N-乙烯基内酰胺化合物的总质量+上述通式(1)所表示的聚合性化合物的总质量)〕没有特别限制,从进一步扩大色再现区域的观点考虑,上述比率优选为0.05~0.90、更优选为0.05~0.85、特别优选为0.10~0.70。
<颜料>
本发明的油墨组合物含有颜料。
作为颜料,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,可以是有机颜料、无机颜料中的任一种。在油墨着色性方面,颜料优选为几乎不溶于水或难溶于水的颜料。
作为有机颜料,例如可举出:偶氮颜料、多环式颜料、染料螯合物、硝基颜料、亚硝基颜料、苯胺黑等。其中,更优选偶氮颜料、多环式颜料等。
另外,作为无机颜料,例如可举出:氧化钛、氧化铁、碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、钡黄、镉红、铬黄、炭黑等。其中,特别优选炭黑。
作为上述颜料,作为橙色或黄色用颜料,例如可举出:C.I.颜料·橙31、C.I.颜料·橙43;C.I.颜料·黄12、C.I.颜料·黄13、C.I.颜料·黄14、C.I.颜料·黄15、C.I.颜料·黄17、C.I.颜料·黄74、C.I.颜料·黄93、C.I.颜料·黄94、C.I.颜料·黄128、C.I.颜料·黄138、C.I.颜料·黄151、C.I.颜料·黄155、C.I.颜料·黄180、C.I.颜料·黄185等。
作为上述颜料,作为品红色或红色用颜料,例如可举出:C.I.颜料·红2、C.I.颜料·红3、C.I.颜料·红5、C.I.颜料·红6、C.I.颜料·红7、C.I.颜料·红15、C.I.颜料·红16、C.I.颜料·红48:1、C.I.颜料·红53:1、C.I.颜料·红57:1、C.I.颜料·红122、C.I.颜料·红123、C.I.颜料·红139、C.I.颜料·红144、C.I.颜料·红149、C.I.颜料·红166、C.I.颜料·红177、C.I.颜料·红178、C.I.颜料·红222;C.I.颜料·紫19等。
作为上述颜料,作为绿色或青色用颜料,例如可举出:C.I.颜料·蓝15、C.I.颜料·蓝15:2、C.I.颜料·蓝15:3、C.I.颜料·蓝15:4、C.I.颜料·蓝16、C.I.颜料·蓝60;C.I.颜料·绿7、以及美国专利4311775号说明书中记载的硅氧烷交联铝酞菁等。
作为上述颜料,作为黑色用颜料,例如可举出C.I.颜料·黑1、C.I.颜料·黑6、C.I.颜料·黑7等。
另外,作为上述偶氮颜料,还可以使用日本特开2011-52140号公报的第0015~0069段中记载的式(1)所表示的偶氮颜料。
另外,对于颜料的平均粒径,从透明性·色再现性的观点考虑,优选颜料的平均粒径小,但从耐光性的观点考虑,优选颜料的平均粒径大。为了使这两者均衡,上述平均粒径优选为10~200nm、更优选为10~150nm、进一步优选为10~120nm。另外,对颜料的粒径分布没有特别限制,可以是具有宽的粒径分布的颜料或者具有单分散的粒径分布的颜料中的任一种。另外,也可以混合使用两种以上具有单分散的粒径分布的颜料。
在本发明的油墨组合物中,颜料可以单独使用一种或组合使用两种以上。
作为颜料的含量(两种以上的情况下为总含量),相对于油墨组合物的总质量,优选为1~25质量%、更优选为1~20质量%、特别优选为1~15质量%。
(分散剂)
本发明的油墨组合物可以含有至少一种分散剂。
作为上述分散剂,可以是聚合物分散剂或低分子的表面活性剂型分散剂中的任一种。另外,聚合物分散剂可以是水溶性分散剂或非水溶性分散剂中的任一种。
作为上述低分子的表面活性剂型分散剂,例如,可以使用日本特开2010-188661号公报的第0016~0020段中记载的低分子的表面活性剂型分散剂。
在上述聚合物分散剂中,作为水溶性分散剂,可举出亲水性高分子化合物。例如,作为天然的亲水性高分子化合物,可举出:阿拉伯胶、黄芪胶、瓜尔胶、刺梧桐胶、刺槐豆胶、阿拉伯半乳聚糖、果胶、榅桲籽淀粉等植物性高分子;海藻酸、角叉胶、琼脂等海藻系高分子;明胶、酪素、白蛋白、胶原、虫胶等动物系高分子;黄原胶、葡聚糖等微生物系高分子等。
另外,对于将天然物原料修饰而形成的亲水性高分子化合物,可举出甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素等纤维素系高分子;淀粉乙醇酸钠、淀粉磷酸酯钠等淀粉系高分子;海藻酸钠、海藻酸丙二醇酯等海藻系高分子等。
进一步,作为合成系亲水性高分子化合物,可举出:聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯基甲基醚等乙烯基系高分子;非交联聚丙烯酰胺、聚丙烯酸或其碱金属盐;水溶性苯乙烯丙烯酸树脂等丙烯酸系树脂;水溶性苯乙烯马来酸树脂;水溶性乙烯基萘丙烯酸树脂;水溶性乙烯基萘马来酸树脂;聚乙烯吡咯烷酮;聚乙烯醇;β-萘磺酸甲醛缩合物的碱金属盐;侧链上具有季铵或氨基等阳离子性官能团的盐的高分子化合物等。
其中,如与丙烯酸、甲基丙烯酸、其他具有羧基的亲水性单体形成的共聚物等那样,导入有羧基的水溶性分散剂优选作为亲水性高分子化合物。
在聚合物分散剂中,作为非水溶性分散剂,可以使用具有疏水部和亲水部这两部分的聚合物。例如,可举出苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙酸乙烯酯-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物等。
聚合物分散剂的重均分子量优选为3,000~100,000,更优选为5,000~50,000,进一步优选为5,000~40,000,特别优选为10,000~40,000。
从自分散性以及接触处理液时的凝集速度的观点考虑,聚合物分散剂优选具有羧基的聚合物,更优选具有羧基且酸值为100mgKOH/g以下的聚合物,进一步优选具有羧基且酸值为25~100mgKOH/g的聚合物。特别是,在将本发明的油墨组合物与使油墨组合物中的成分凝集的处理液(详细情况后述)组合使用的情况下,具有羧基且酸值为25~100mgKOH/g的聚合物分散剂是有效的。
作为颜料(p)和分散剂(s)的混合质量比(p:s),优选为1:0.06~1:3的范围、更优选为1:0.125~1:2的范围、进一步优选为1:0.125~1:1.5。
本发明中在使用染料代替颜料的情况下,可以使用将染料保持在水不溶性载体上而得到的物质。作为染料,没有特别限制,可以使用公知的染料,例如,本发明中可以适当地使用日本特开2001-115066号公报、日本特开2001-335714号公报、日本特开2002-249677号公报等中记载的染料。另外,作为载体,只要是不溶于水或难溶于水即可,没有特别限制,可以使用无机材料、有机材料以及它们的复合材料。具体而言,本发明中可以适当地使用日本特开2001-181549号公报、日本特开2007-169418号公报等中记载的载体。
保持有染料的载体(不溶于水的着色粒子)可以用分散剂做成水系分散物进行使用。作为分散剂,可以适当地使用上述的分散剂。
在本发明中,从图像的耐光性和品质等观点考虑,优选含有颜料和分散剂,更优选含有有机颜料和聚合物分散剂,特别优选含有有机颜料和具有羧基的聚合物分散剂。另外,从凝集性的观点考虑,颜料优选被具有羧基的聚合物分散剂包覆、且不溶于水。
作为分散状态的颜料的平均粒径,优选10~200nm、更优选10~150nm、进一步优选10~100nm。平均粒径为200nm以下时色再现性良好,并且采用喷墨记录方法滴液时的滴液特性良好,平均粒径为10nm以上时耐光性良好。另外,对色材的粒径分布没有特别限制,可以是宽的粒径分布或单分散性的粒径分布中的任一种。另外,也可以混合使用两种以上的具有单分散性的粒径分布的色材。
这里,分散状态的颜料的平均粒径表示油墨化状态的平均粒径,对油墨化前阶段的所谓的浓缩油墨分散物也是同样的。
需要说明的是,分散状态的颜料的平均粒径、聚合物粒子的平均粒径以及粒径分布都是通过使用纳米粒度分布测定装置UPA-EX150(日机装(株)制造)、并利用动态光散射法测定体积平均粒径而求得的。
<聚合引发剂>
本发明的油墨组合物含有聚合引发剂。
上述聚合引发剂可以单独使用一种或混合使用两种以上,或与增敏剂并用。
上述聚合引发剂可以适当选择含有利用活性能量线可以引发聚合反应的化合物,例如,可以使用通过放射线或光、或电子束而产生活性种(自由基、酸、碱等)的聚合引发剂。其中,优选的是通过放射线或光、或电子束而产生自由基的自由基聚合引发剂。
作为上述聚合引发剂,例如,可举出:苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、对二甲氨基苯乙酮、对二甲氨基苯丙酮、二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、p,p’-二氯二苯甲酮、p,p’-双二乙氨基二苯甲酮、米歇勒酮、偶苯酰、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻正丙基醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻正丁基醚、苄基二甲基缩酮、一硫化四甲基秋兰姆、噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、偶氮双异丁腈、苯偶姻过氧化物、二叔丁基过氧化物、1-羟基环己基苯基酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、苯甲酰甲酸甲酯。进一步,例如可举出三苯基锍六氟磷酸盐、二苯基碘鎓六氟锑酸盐等芳香族重氮鎓盐、芳香族卤鎓盐、芳香族锍盐、茂金属化合物等。
上述聚合引发剂优选为水溶性聚合引发剂。这里,聚合引发剂的水溶性是指在25℃的蒸馏水中溶解0.5质量%以上。上述水溶性聚合引发剂在25℃的蒸馏水中优选溶解1质量%以上、更优选溶解3质量%以上。
作为上述水溶性聚合引发剂,例如,可以举出由下述通式(B)所表示的化合物、日本特开2005-307198号公报中记载的化合物等。其中,从附着性和耐擦性的观点考虑,优选为由下述通式(B)所表示的化合物(水溶性聚合引发剂)。
[化学式9]
通式(B)中,m及n各自独立地表示0以上的整数,m+n表示0~3的整数。
通式(B)中,优选的是m为0~3、n为0或1,更优选的是m为0或1、n为0。
以下示出通式(B)所表示的化合物的具体例子,但本发明并不局限于这些。
[化学式10]
通式(B)所表示的化合物可以是根据日本特开2005-307198号公报等的记载合成的化合物,也可以是市售的化合物。作为通式(B)所表示的市售的化合物,例如,可以举出IRGACURE2959(m=0、n=0)。
对本发明油墨组合物中的上述聚合引发剂的含量没有特别限制,相对于聚合性化合物的总量(例如,上述通式(1)所表示的聚合性化合物和上述N-乙烯基内酰胺化合物的总量),优选为1质量%~40质量%、更优选为5质量%~30质量%。聚合引发剂的含量为1质量%以上时图像的耐摩擦性进一步提高,有利于高速记录,聚合引发剂的含量为40质量%以下时在喷出稳定性方面有利。另外,聚合引发剂的含量为1质量%以上时,图像的色再现区域进一步扩大。
作为上述增敏剂,可举出:胺系化合物(脂肪族胺、包含芳香族基团的胺、哌啶等);脲(烯丙基系、邻甲苯基硫脲等);硫化合物(二乙基二硫代磷酸钠、芳香族亚磺酸的可溶性盐等);腈系化合物(N,N,-二取代对氨基苯甲腈等);磷化合物(三正丁基膦、二乙基二硫代磷酸钠等);氮化合物(米歇勒酮、N-亚硝基羟基胺衍生物、噁唑烷化合物、四氢-1,3-噁嗪化合物、甲醛、乙醛与二胺的缩合物等);氯化合物(四氯化碳、六氯乙烷等);环氧树脂与胺的反应产物的高分子胺;三乙醇胺三丙烯酸酯;等。
可以在不损害本发明效果的范围内含有增敏剂。
<水>
本发明的油墨组合物含有水。
即,本发明的油墨组合物为水性油墨组合物。
对本发明油墨组合物中的水含量没有特别限制,相对于油墨组合物的总质量,优选为10质量%以上、更优选为30质量%以上、进一步优选为50质量%以上、特别优选为60质量%以上。
在现有的水性固化性油墨组合物中,水含量越多,越容易发生色再现区域变窄的现象。因而,在本发明油墨组合物中的水含量为10质量%以上(更优选为30质量%以上、进一步优选为50质量%以上、特别优选为60质量%以上)的情况下,可更有效地发挥本发明的扩大色再现区域的效果。
对水含量的上限没有特别限制,优选为90质量%、更优选为80质量%。
<树脂粒子>
本发明的油墨组合物根据需要可以含有树脂粒子。
对于该树脂粒子,优选的是,在与后述的处理液或使其干燥后形成的区域接触时发生分散不稳定化而凝集,并使油墨组合物增稠,由此具有使油墨组合物固定化的功能。优选的是这种树脂粒子分散在水和有机溶剂中的至少一种中。
作为树脂粒子,可以使用丙烯酸系树脂、乙酸乙烯酯系树脂、苯乙烯-丁二烯系树脂、氯乙烯系树脂、丙烯酸-苯乙烯系树脂、丁二烯系树脂、苯乙烯系树脂、交联丙烯酸树脂、交联苯乙烯系树脂、苯并胍胺树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、环氧树脂、聚氨酯系树脂、链烷烃系树脂、氟系树脂等或其胶乳。可以举出丙烯酸系树脂、丙烯酸-苯乙烯系树脂、苯乙烯系树脂、交联丙烯酸树脂、交联苯乙烯系树脂作为优选的例子。
另外,树脂粒子也可以以胶乳的方式使用。
树脂粒子的重均分子量优选为1万以上且20万以下、更优选为2万以上且20万以下。
另外,树脂粒子的平均粒径优选为1nm~1μm的范围,更优选为1nm~200nm的范围、进一步优选为1nm~100nm的范围、特别优选为1nm~50nm的范围。
树脂粒子的玻璃化转变温度Tg优选为30℃以上、更优选为40℃以上、进一步优选为50℃以上。
作为上述树脂粒子,优选使用自分散性树脂的粒子(自分散性树脂粒子)。
这里,自分散性树脂是指在不存在表面活性剂的情况下,在利用转相乳化法形成分散状态时,通过聚合物自身具有的官能团(尤其是酸性基团或其盐)可以在水性介质中形成为分散状态的水不溶性聚合物。
这里,分散状态包括水不溶性聚合物以液体状态分散在水性介质中的乳化状态(乳液)、以及水不溶性聚合物以固体状态分散在水性介质中的分散状态(悬浮液)这两种状态。
作为上述自分散性树脂粒子,可以使用日本特开2010-64480号公报的第0090~0121段、日本特开2011-068085号公报的第0130~0167段中记载的自分散性树脂粒子。
作为构成自分散性树脂粒子的水不溶性聚合物的分子量,以重均分子量计优选为3000~20万、更优选为5000~15万、进一步优选为10000~10万。通过使重均分子量为3000以上,可以有效地抑制水溶性成分的量。另外,通过使重均分子量为20万以下,可以提高自分散稳定性。
需要说明的是,上述水不溶性聚合物的重均分子量是通过凝胶渗透色谱(GPC)来测定的。GPC使用HLC-8220GPC(東ソ-株式会社制造),使用三根TSKgeL SuperHZM-H、TSKgeL SuperHZ4000、TSKgeLSuperHZ2000(東ソ-株式会社制造、4.6mmID×15cm)作为色谱柱,并使用THF(四氢呋喃)作为洗脱液。另外,作为条件,在试样浓度为0.35质量%、流速为0.35ml/min、样品注入量为10μl、测定温度为40℃的条件下使用IR检测器进行测定。另外,标准曲线由東ソー株式会社制造的“标准试样TSK standard,polystyrene”:“F-40”、“F-20”、“F-4”、“F-1”、“A-5000”、“A-2500”、“A-1000”、“正丙基苯”这8个样品来制作。
对于构成上述自分散性树脂粒子的水不溶性聚合物,从控制聚合物的亲水性或疏水性的观点考虑,优选含有以共聚比计为自分散性聚合物粒子总质量的15~80质量%的衍生自含芳香族基团(甲基)丙烯酸酯单体的结构单元(优选为衍生自(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯的结构单元和/或衍生自(甲基)丙烯酸苄基酯的结构单元)。
另外,从控制聚合物的亲水性或疏水性的观点考虑,优选的是,上述水不溶性聚合物含有以共聚比计为15~80质量%的衍生自含芳香族基团(甲基)丙烯酸酯单体的结构单元、衍生自含羧基单体的结构单元、以及衍生自含烷基单体的结构单元(优选为衍生自(甲基)丙烯酸的烷基酯的结构单元),更优选含有以共聚比计为15~80质量%的衍生自(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯的结构单元和/或衍生自(甲基)丙烯酸苄基酯的结构单元、衍生自含羧基单体的结构单元、以及衍生自含烷基单体的结构单元(优选为衍生自(甲基)丙烯酸的碳数1~4的烷基酯的结构单元),除此之外,还优选酸值为25~100mgKOH/g且重均分子量为3000~20万,更优选酸值为25~95mgKOH/g且重均分子量为5000~15万。
相对于油墨组合物的总质量,上述树脂粒子(例如自分散性树脂粒子)的含量优选为0.1~20质量%、更优选为0.1~10质量%。
另外,对上述树脂粒子的粒径分布没有特别限制,可以是具有宽的粒径分布的树脂粒子或具有单分散的粒径分布的树脂粒子中的任一种。另外,也可以混合使用两种以上具有单分散的粒径分布的树脂粒子。
<表面活性剂>
本发明的油墨组合物优选含有至少一种表面活性剂。表面活性剂可以用作表面张力调节剂。
作为表面张力调节剂,可以有效地使用在分子内同时具有亲水部和疏水部的结构的化合物等,可以使用阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、两性表面活性剂、非离子性表面活性剂、甜菜碱系表面活性剂中的任一者。
作为上述表面活性剂的具体例子,烃系优选为脂肪酸盐、烷基硫酸酯盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐、烷基磷酸酯盐、萘磺酸甲醛缩合物、聚氧化乙烯烷基硫酸酯盐等阴离子性表面活性剂;聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基烯丙基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、甘油脂肪酸酯、氧化乙烯氧化丙烯嵌段共聚物等非离子性表面活性剂。另外,还优选使用作为乙炔系聚氧化环氧乙烷表面活性剂的SURFYNOLS(AirProducts&ChemicaLs公司制造)。另外,还优选N,N-二甲基-N-烷基胺氧化物等胺氧化物型两性表面活性剂。
进一步,还可以使用日本特开昭59-157636号的第(37)~(38)页、Research Disclosure No.308119(1989年)中作为表面活性剂举出的物质。
另外,通过使用日本特开2003-322926号、日本特开2004-325707号、日本特开2004-309806号各公报中记载的氟(氟化烷基系)系表面活性剂、有机硅系表面活性剂等,也可以改善耐擦性。
另外,这些表面活性剂也可以用作消泡剂,还可以使用氟系化合物、有机硅系化合物以及以EDTA为代表的螯合剂等。
作为上述表面活性剂,从更有效地发挥本发明的效果的观点考虑,优选为非离子性表面活性剂,其中,更优选为炔二醇系表面活性剂。
作为炔二醇系表面活性剂,例如,可以举出2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇以及2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇的环氧烷烃加成物等,优选为选自这些表面活性剂中的至少任意一种。作为这些化合物的市售品,例如,可以举出日信化学工业公司的Olfine E1010等E系列。
在油墨组合物中含有表面活性剂(表面张力调节剂)的情况下,从利用喷墨方式来良好地进行油墨组合物的喷出的观点考虑,表面活性剂的含量优选为可以将油墨组合物的表面张力调节至20~60mN/m的范围的量。上述表面张力更优选为20~45mN/m、进一步优选为25~40mN/m。
对表面活性剂相对于油墨组合物总质量的具体量没有特别限制,优选为0.1质量%以上、更优选为0.1~10质量%、进一步优选为0.2~3质量%。
<其他成分>
本发明的油墨组合物根据需要可以含有其他成分。
作为其他成分,例如,可举出阻聚剂、防干燥剂(湿润剂)、防褪色剂、乳化稳定剂、浸透促进剂、紫外线吸收剂、防腐剂、防霉剂、pH调节剂、消泡剂、粘度调节剂、分散稳定剂、防锈剂、螯合剂等公知的添加剂。
在油墨组合物的情况下,这些各种添加剂通常直接添加在油墨中,另外在将油性染料作为分散物使用的情况下,通常在制备染料分散物之后将这些各种添加剂添加在分散物中,也可以在制备时添加在油相或水相中。
上述紫外线吸收剂可以提高图像的保存性。作为紫外线吸收剂,可以使用日本特开昭58-185677号公报、日本特开昭61-190537号公报、日本特开平2-782号公报、日本特开平5-197075号公报、日本特开平9-34057号公报等中记载的苯并三唑系化合物;日本特开昭46-2784号公报、日本特开平5-194483号公报、美国专利第3214463号说明书等中记载的二苯甲酮系化合物;日本特公昭48-30492号公报、日本特公昭56-21141号公报、日本特开平10-88106号公报等中记载的桂皮酸系化合物;日本特开平4-298503号公报、日本特开平8-53427号公报、日本特开平8-239368号公报、日本特开平10-182621号公报、日本特表平8-501291号公报等中记载的三嗪系化合物;吸收紫外线后发荧光的化合物、所谓的荧光增白剂(Research Disclosure No.24239号中记载的化合物,以茋系化合物、苯并噁唑系化合物为代表)。
上述防褪色剂可以提高图像的保存性。作为防褪色剂,可举出各种有机系防褪色剂和金属络合物系防褪色剂。作为有机系防褪色剂,可举出氢醌类、烷氧基苯酚类、二烷氧基苯酚类、苯酚类、苯胺类、胺类、茚满类、色原烷类、烷氧基苯胺类、杂环类等,作为金属络合物系防褪色剂,可举出镍络合物、锌络合物等。更具体而言,可以使用Research Disclosure No.17643的第VII的I至J项、Research DisclosureNo.15162、Research Disclosure No.18716的650页左栏、ResearchDisclosure No.36544的527页、Research Disclosure No.307105的872页、Research Disclosure No.15162中引用的专利中记载的化合物、日本特开昭62-215272号公报的127页~137页中记载的代表性化合物的通式以及化合物例中所包含的化合物。
作为上述防霉剂,可举出脱氢乙酸钠、苯甲酸钠、吡啶硫酮-1-氧化物钠、对羟基苯甲酸乙酯、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮及其盐等。相对于油墨组合物的总质量,防霉剂的含量优选为0.02~1.00质量%的范围。
作为上述pH调节剂,可以使用中和剂(有机碱、无机碱)。pH调节剂可以提高油墨组合物的保存稳定性。优选添加pH调节剂使得油墨组合物的pH为6~10、更优选添加pH调节剂使得pH为7~10。
另外,在不损害本发明效果的范围内,本发明的油墨组合物除了水以外,还可以含有水溶性溶剂。作为水溶性溶剂,例如,可以使用甘油、乙二醇、二乙二醇、二乙二醇单乙基醚、三丙二醇单甲基醚、1,2-己烷二醇等。另外,作为水溶性溶剂,例如,还可以使用日本特开2011-074150号公报的第0124~0135段、日本特开2011-079901号公报的第0104~0119段等中记载的公知的水溶性有机溶剂。
《油墨组》
本发明的油墨组包含上述的本发明油墨组合物以及处理液,该处理液含有使上述油墨组合物中的成分凝集的凝集剂。
在使用了现有的水性固化型油墨的图像中出现的色再现区域变窄的现象,是在使用包含现有的水性固化型油墨以及处理液(其含有使上述水性固化型油墨中的成分凝集的凝集剂)的油墨组来形成图像的体系中特别显著的现象。因而,根据本发明的油墨组,可更有效地发挥本发明油墨组合物的色再现区域扩大效果。
本发明的油墨组可以仅含有一种(1色)前文所述的本发明的油墨组合物,也可以含有两种以上(2色以上)前文所述的本发明的油墨组合物。
本发明的油墨组可以仅含有一种前文所述的处理液,也可以含有两种以上前文所述的处理液。
另外,除了本发明的油墨组合物(以下有时称为“第1油墨组合物”)和上述处理液以外,本发明的油墨组还可以含有本发明的油墨组合物以外的油墨组合物(以下有时称为“第2油墨组合物”)等其他的构成要素。需要说明的是,第2油墨组合物的详细情况在后面进行叙述。
(处理液)
上述处理液至少包含使前文所述的油墨组合物(优选为第1油墨组合物和第2油墨组合物)中的成分凝集的凝集剂,根据需要可以进一步使用其他成分来构成。通过与油墨组合物一起使用处理液,可以使喷墨记录高速化,并且即使高速记录也可以得到浓度、分辨率高的描绘性(例如细线或微细部分的再现性)优异的图像。
作为上述凝集剂,可以是能够改变油墨组合物的pH的化合物,也可以是多价金属盐,还可以是聚烯丙基胺类等具有季胺或叔胺的聚合物。在本发明中,从油墨组合物的凝集性的观点考虑,优选能够改变油墨组合物的pH的化合物、更优选为能够使油墨组合物的pH降低的化合物。
作为上述的能够使油墨组合物的pH降低的化合物,可以举出酸性物质。
作为酸性物质,例如,可适当举出硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、聚丙烯酸、乙酸、乙醇酸、丙二酸、苹果酸、马来酸、抗坏血酸、琥珀酸、戊二酸、富马酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸、磺酸、正磷酸、吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、吡咯羧酸、呋喃羧酸、吡啶羧酸、香豆酸、噻吩羧酸、烟酸、或者它们的衍生物、或它们的盐等。
酸性物质可以单独使用一种或并用两种以上。
在本发明的处理液包含酸性物质的情况下,处理液的pH(25℃)优选为6以下、更优选pH为4以下。其中,pH(25℃)更优选为0.5~4的范围。pH进一步优选为1~4的范围,特别优选为1~3。此时,上述油墨组合物的pH(25℃)优选为7.5以上(更优选为8.0以上)。
其中,从图像浓度、分辨率以及喷墨记录的高速化的观点考虑,更优选油墨组合物的pH(25℃)为8.0以上、且处理液的pH(25℃)为0.5~4的情况。
其中,作为本发明的凝集剂,优选水溶性高的酸性物质,在提高凝集性、使油墨整体固定化方面,优选有机酸、更优选2元以上的有机酸、特别优选2元以上且3元以下的酸性物质。作为上述2元以上的有机酸,优选其第1pKa为3.5以下的有机酸、更优选其第1pKa为3.0以下的有机酸。具体而言,例如,可适当举出磷酸、草酸、丙二酸、柠檬酸等。
作为上述多价金属盐,可以举出元素周期表的第2族碱土类金属(例如镁、钙)、元素周期表的第3族过渡金属(例如镧)、元素周期表的第13族的阳离子(例如铝)、镧系元素类(例如钕)的盐。作为这些金属的盐,羧酸盐(甲酸、乙酸、苯甲酸盐等)、硝酸盐、氯化物和硫氰酸盐是合适的。其中,优选羧酸(甲酸、乙酸、苯甲酸盐等)的钙盐或镁盐、硝酸的钙盐或镁盐、氯化钙、氯化镁和硫氰酸的钙盐或镁盐。
上述凝集剂可以单独使用一种或混合使用两种以上。
作为使上述油墨组合物中的成分凝集的凝集剂在处理液中的含量,优选为1~50质量%、更优选为3~45质量%、进一步优选为5~40质量%的范围。
在不损害本发明效果的范围内,上述处理液可以进一步含有作为其他成分的其他添加剂。作为其他添加剂,例如,可举出防干燥剂(湿润剂)、防褪色剂、乳化稳定剂、浸透促进剂、紫外线吸收剂、防腐剂、防霉剂、pH调节剂、表面活性剂(表面张力调节剂)、消泡剂、粘度调节剂、分散剂、分散稳定剂、防锈剂、螯合剂等公知的添加剂。
《图像形成方法》
本发明的图像形成方法使用了前文所述的本发明的油墨组,并具有如下工序:在记录介质上施加上述处理液的处理液施加工序、在被施加到上述记录介质上的上述处理液上施加上述油墨组合物的油墨施加工序、以及对被施加到上述记录介质上的上述油墨组合物照射活性能量线的活性能量线照射工序。本发明的图像形成方法根据需要可以进一步设置其他的工序来构成。
在使用了现有的水性固化型油墨的图像中出现的色再现区域变窄的现象,是在使用包含现有的水性固化型油墨和处理液(其含有使上述水性固化型油墨中的成分凝集的凝集剂)的油墨组来形成图像的体系中特别显著的现象。因而,根据本发明的图像形成方法,可更有效地发挥本发明油墨组合物的色再现区域扩大效果。
下面,对构成本发明的图像形成方法的各工序进行说明。
<处理液施加工序>
本发明中的处理液施加工序是在记录介质上施加含有使油墨组合物中的成分凝集的凝集剂的处理液的工序。
需要说明的是,处理液至少含有凝集剂而形成,各成分的详细情况及优选方式如上所述。
处理液的施加可以应用涂布法、喷墨记录方法、浸渍法等公知的方法来进行。作为涂布法,可以通过利用了刮条涂布机、挤压模涂布机、气刀涂布机、刮板涂布机、棒式涂布机、刮刀涂布机、压挤式涂布机、逆转辊涂布机等的公知涂布方法来进行。关于喷墨记录方法的详细情况,在后述的油墨施加工序的说明中进行详细描述。
作为处理液的施加量,只要能使油墨组合物中的成分凝集即可,没有特别限制,优选为使得凝集剂的施加量为0.1g/m2以上的量。其中,更优选为使得凝集剂的施加量为0.2~0.7g/m2的量。凝集剂的施加量为0.1g/m2以上时,可以根据油墨组合物的各种使用方式来保持良好的高速凝集性。另外,凝集剂的施加量为0.7g/m2以下时,在不会对所施加的记录介质的表面性能带来不良影响(光泽变化等)方面是优选的。
(处理液干燥工序)
另外,在本发明中,优选的是,在处理液施加工序与油墨施加工序之间(即,在记录介质上施加处理液之后直至施加油墨组合物这之间)进一步设置对记录介质上的处理液进行干燥的处理液干燥工序。通过在油墨施加工序前预先使处理液干燥,使防渗出等油墨着色性良好,并且可以记录色浓度及色调良好的可视图像。
作为上述干燥的方式,优选加热干燥。
上述加热干燥可以通过加热器等公知的加热手段或利用了干燥器等的鼓风的鼓风手段、或者组合这些手段而得到的手段来进行。作为加热方法,例如,可举出从与记录介质的处理液施加面相反面一侧用加热器等加热的方法、对记录介质的处理液施加面吹暖风或热风的方法、使用了红外线加热器的加热方法等,也可以组合这些方法中的多种方法来进行加热。
(记录介质)
本发明的图像形成方法是在记录介质上记录图像的方法。
对记录介质没有特别限制,可以使用用于一般胶版印刷等的所谓的优质纸、涂层纸、铜版纸等以纤维素为主体的一般印刷用纸。以纤维素为主体的一般印刷用纸在通过使用了水性油墨的一般喷墨记录方法而进行的图像记录中,油墨的吸收、干燥较慢,滴液后容易引起色材移动,从而容易使图像品质降低,而如果采用本发明的图像形成方法,则可以抑制色材移动从而进行色浓度、色调优异的高品质的图像记录。
作为记录介质,可以使用一般市售的记录介质,例如,可举出:王子制纸(株)制造的“OKプリンス上質”、日本制纸(株)制造的“しおらい”、以及日本制纸(株)制造的“ニユ-NPI上質”等优质纸(A),王子制纸(株)制造的“OKエバ-ライトコ-ト”及日本制纸(株)制造的“オ-ロラS”等微涂布纸,王子制纸(株)制造的“OKコ-トL”及日本制纸(株)制造的“オ-ロラL”等轻质涂布纸(A3),日本制纸(株)制造的“ユ-ライト”、王子制纸(株)制造的“OKトツプコ-ト+”以及日本制纸(株)制造的“オ-ロラコ-ト”等涂布纸(A2、B2),王子制纸(株)制造的“OK金藤+”及三菱制纸(株)制造的“特菱ア-ト”等铜版纸(A1)等。另外,也可以使用喷墨记录用的各种照片专用纸。
在记录介质中,优选用于一般胶版印刷等的所谓的涂布纸。涂布纸是在以纤维素为主体的一般没有进行表面处理的优质纸或者中性纸等的表面上涂布涂层材料以设置涂层而获得的纸。涂布纸在通常的利用水性喷墨而进行的图像形成中容易产生图像的光泽或耐摩擦性等品质上的问题,而在本发明的图像形成方法中,可抑制光泽不匀从而可以得到光泽性、耐擦性良好的图像。尤其是,优选使用具有原纸和含无机颜料的涂层的涂布纸,更优选使用具有原纸和含高岭土和/或碳酸氢钙的涂层的涂布纸。具体而言,更优选铜版纸、涂布纸、轻质涂层纸、或微涂布纸。
<油墨施加工序>
本发明中的油墨施加工序是在被施加到上述记录介质上的上述处理液上施加本发明的油墨组合物的工序。
在上述油墨施加工序中,在上述处理液施加工序中所施加的处理液与本工序中所施加的油墨组合物接触,由此油墨组合物中的颜料等分散粒子发生凝集,从而使图像固定在记录介质上。由此,可以使图像记录高速化,并且即使进行高速记录也可得到浓度、分辨率高的图像。
关于油墨组合物的详细情况及优选方式等油墨组合物的详细情况,如同前文所述的油墨组合物的说明中所述的一样。
本工序中的油墨组合物的施加可以利用喷墨记录方法来进行。
关于利用喷墨记录方法的图像记录,具体而言,通过供给能量,将液体组合物喷出在所期望的记录介质(即,普通纸、树脂涂布纸、例如日本特开平8-169172号公报、日本特开平8-27693号公报、日本特开平2-276670号公报、日本特开平7-276789号公报、日本特开平9-323475号公报、日本特开昭62-238783号公报、日本特开平10-153989号公报、日本特开平10-217473号公报、日本特开平10-235995号公报、日本特开平10-337947号公报、日本特开平10-217597号公报、日本特开平10-337947号公报等中记载的喷墨专用纸、薄膜、电子照相共用纸、布、玻璃、金属、陶瓷器等)上,由此可以进行图像记录。需要说明的是,作为本发明中优选的喷墨记录方法,可以应用日本特开2003-306623号公报的第0093~0105段中记载的方法。
对于上述喷墨记录方法,没有特别限制,可以是公知的方式,例如,利用静电引力使油墨喷出的电荷控制方式、利用压电元件的振动压力的按需滴液方式(压力脉冲方式)、将电信号转换为声束并照射在油墨上以利用放射压使油墨喷出的声音喷墨方式、以及将油墨加热以形成气泡并利用所产生的压力的热喷墨(BUBBLE JET(注册商标))方式等中的任一种方式。作为上述喷墨记录方法,尤其是,可以有效地利用日本特开昭54-59936号公报中记载的方法,即,受到热能量作用的油墨的体积发生急剧变化,利用由该状态变化所产生的作用力使油墨从喷嘴喷出的喷墨记录方法。
另外,上述喷墨记录方法包括:使称为光油墨的浓度低的油墨以小的体积大量喷射的方法、使用色调基本上相同但浓度不同的多种油墨以改良画质的方法、或使用无色透明油墨的方法。
另外,喷墨记录方法中使用的喷墨头可以是按需方式也可以是连续方式。另外,作为喷出方式,可以举出电机转换方式(例如,单腔型、双腔型、偏向(bender)型、活塞型、剪力模式型、共享壁型等)、电热转换方式(例如,热喷墨型、BUBBLE JET(注册商标)型等)、静电吸引方式(例如,电场控制型、狭缝喷射型等)以及放电方式(例如,火花喷射型等)等作为具体例子,可以使用任意一种喷出方式。
需要说明的是,对利用上述喷墨记录方法进行记录时所使用的油墨喷嘴等没有特别限制,可以根据目的适当选择。
以下示出喷墨记录方法的具体例子。
作为喷墨记录方法,有(1)被称为静电吸引方式的方法。静电吸引方式是在喷嘴和设置在喷嘴前方的加速电极之间施加强电场,使液滴状油墨从喷嘴连续喷出,并在油墨滴通过偏向电极间期间向偏向电极给予印刷信息信号,由此使油墨滴飞向记录介质上并使油墨滴固着在记录介质上以记录图像的方法;或是在不使油墨滴偏向的情况下,根据印刷信息信号使油墨滴从喷嘴向记录介质上喷出由此使图像固着在记录介质上以进行记录的方法。另外,还有方法(2),即,利用小型泵对油墨液施加压力,同时利用水晶振动子使喷嘴等机械振动,由此强制性使油墨滴从喷嘴喷出的方法。其为这样的方法:使从喷嘴喷出的油墨滴在被喷出的同时带电,在该油墨滴通过偏向电极间期间向偏向电极给予印刷信息信号从而使油墨滴飞向记录介质上,由此在记录介质上记录图像。其次,还有方法(3),即,利用压电元件向油墨液同时施加压力和印刷信息信号,使油墨滴从喷嘴向记录介质喷出,从而在记录介质上记录图像的方法(压电);方法(4),即,依照印刷信号信息用微小电极对油墨液进行加热使其发泡并使该泡膨胀,由此使油墨液从喷嘴向记录介质喷出,从而在记录介质上记录图像的方法(BUBBLE JET(注册商标))。
作为喷墨头,有穿梭方式,其中使用短尺寸的串联头(短尺寸头),在使串联头沿着记录介质的宽度方向扫描的同时进行记录;以及线性方式,其中,使用记录元件对应于记录介质的1边的整个区域而排列的线性头。在线性方式中,通过使记录介质沿着与记录元件的排列方向垂直的方向扫描,可以在记录介质的整个面上进行图像记录,而不需要对短尺寸头进行扫描的托架等输送系统。另外,不需要对托架的移动和记录介质进行复杂的扫描控制,仅记录介质移动,因此与穿梭方式相比,可以实现记录速度的高速化。
本发明的图像形成方法中,可以应用这些方式中的任一者,但是在应用于一般不进行虚拟喷射的线性方式的情况下,本发明的色再现性扩大的效果大。
作为从喷嘴中喷出的油墨的液滴量,从得到高精细图像的观点考虑,优选为1~10pl(皮升),更优选为1.5~6pl。另外,从改良图像不匀和连续色调关联性的观点考虑,使不同的液滴量组合喷出也是有效的,在这种情况下本发明也可以适当地使用。
<活性能量线照射工序>
本发明中的活性能量线照射工序是对在上述油墨施加工序中被施加在上述记录介质上(详细而言是施加到记录介质上的处理液上)的上述油墨组合物照射活性能量线的工序。
在本工序中,通过照射活性能量线,油墨组合物中的聚合性化合物(即,通式(1)所表示的化合物及N-乙烯基内酰胺化合物)发生聚合,形成含有颜料的固化膜。由此,所形成的图像的耐擦性得到进一步提高。
作为可用于本发明的活性能量线,只要是可使上述聚合性化合物聚合的活性能量线即可,没有特别限制。例如,可以举出紫外线、电子束等,其中,从通用性的观点考虑,优选为紫外线。
-紫外线照射灯-
作为照射紫外线的手段,可以使用通常所用的手段,尤其适合使用紫外线照射灯。
紫外线照射灯优选为在照明过程中水银的蒸气压为1~10Pa那样的所谓的低压水银灯、高压水银灯、涂布有荧光体的水银灯、UV-LED光源等。这些水银灯、UV-LED光源的紫外线区域的发光谱为450nm以下、尤其是184nm~450nm的范围,适于使黑色或着色的油墨组合物中的聚合性化合物有效地反应。另外,即使将电源搭载在打印机上,也可以使用小型的电源,因此适宜。水银灯可实际使用(例如)金属卤化物灯、高压水银灯、超高压水银灯、氙气闪光灯、深紫外线灯、用微波从外部以无电极方式激发水银灯的灯、UV激光器等。只要这些灯的发光波长区域包含上述范围,且电源规格、输入功率强度、灯形状等可以允许,就基本上可以应用。光源可根据所用的聚合引发剂的灵敏度来选择。
所需的紫外线强度在对固化有效的波长区域中优选为500~5000mW/cm2。照射强度弱时不能形成高品质、具有坚牢性的图像。另外,照射强度过强时,有时被记录介质受到损害或色材发生退色。
(油墨干燥工序)
在本发明的图像形成方法中,优选的是,在油墨施加工序后且活性能量线照射工序前,还具有使被施加在记录介质上的油墨组合物干燥的油墨干燥工序。
在油墨干燥工序中,可除去油墨组合物中所含的液态介质(优选至少为水)。通过具有干燥工序,油墨组合物中所含的聚合性化合物的聚合效率提高,从而可以形成精细度更高且耐擦性优异的图像。
作为除去油墨组合物中所含的液态介质(优选至少为水)的方法,没有特别限制,可以应用通常使用的除去介质的方法。其中,从介质的除去效率的观点考虑,优选通过加热处理来除去介质。
《图像形成方法的优选实施方式》
接下来,对上述本发明的图像形成方法的优选实施方式进行说明。
对于本实施方式所涉及的图像形成方法而言,在上述本发明的图像形成方法中,上述油墨施加工序包括下列工序:在被施加到上述记录介质上的上述处理液上施加作为本发明油墨组合物的第1油墨组合物的第1油墨施加工序;在所施加的上述第1油墨组合物上(使得与上述第1油墨组合物的至少一部分重叠)施加含有颜料、聚合性化合物、聚合引发剂和水的第2油墨组合物的第2油墨施加工序,上述活性能量线照射工序是对被施加到上述记录介质上的、包含上述第1油墨组合物及上述第2油墨组合物的多色油墨组合物照射活性能量线的工序。
本实施方式是这样的方式:通过在记录介质上重叠施加包含第1油墨组合物和第2油墨组合物的多色油墨组合物来形成多色(优选为2~4色)图像。
由本发明人的研究结果可知,在使用了现有的水性固化型油墨的图像中出现的色再现区域变窄的现象在重叠多色油墨组合物以形成多色图像的体系中特别显著地出现。
因而,根据本实施方式,可特别显著地发挥本发明油墨组合物的色再现区域扩大效果。
在本实施方式中,上述第2油墨组合物是指在重叠施加多色油墨组合物以形成多色图像时,最上层(从记录介质看最远处的层)的油墨组合物。
上述第2油墨组合物只要是含有颜料、聚合性化合物、聚合引发剂和水的油墨组合物(即水性固化型油墨)即可,没有特别限制,既可以是本发明的油墨组合物,也可以是本发明油墨组合物以外的油墨组合物。即,第2油墨组合物中所含的颜料、聚合性化合物、聚合引发剂等可以与作为可构成第1油墨组合物的颜料、聚合性化合物、聚合性开始剂等而示出的物质相同,也可以不同。
然而,在任意选择(例如,使用青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、黑色(K)这4色油墨组合物)各色油墨组合物的滴液顺序(施加顺序),同时可以形成多色图像方面,优选使用本发明的油墨组合物作为上述第2油墨组合物。
在上述第2油墨组合物为本发明油墨组合物以外的油墨组合物的情况下,作为聚合性化合物以外的成分,可以使用与本发明的油墨组合物的成分同样的成分。
在上述第2油墨组合物为本发明油墨组合物以外的油墨组合物的情况下,作为聚合性化合物,可以使用单官能的丙烯酰胺(例如,羟乙基丙烯酰胺等)、单官能或多官能的丙烯酸酯等固化型油墨组合物技术领域中公知的聚合性化合物。作为公知的聚合性化合物,例如,可以使用日本特开2007-262178号第0027~0041段中记载的聚合性化合物。
另外,本实施方式中上述第1油墨组合物是指上述第2油墨组合物以外的油墨组合物。即,上述第1油墨组合物至少包含重叠施加多色油墨组合物以形成多色图像时的最下层(从记录介质看最近的层)的油墨组合物。
本实施方式中,上述第1油墨组合物必须是前文所述的本发明的油墨组合物。由此,形成多色图像时图像的色再现区域有效地扩大。
本实施方式中,第1油墨组合物并不限于一种(1色)油墨组合物,也可以是两种以上(2色以上)的油墨组合物。
即,在第1油墨组合物为一种(1色)油墨组合物的情况下,本实施方式成为形成2色图像的方式。
另外,在第1油墨组合物为两种(2色)油墨组合物、且重叠施加上述两种油墨组合物与第2油墨组合物合并而成的3色油墨组合物的情况下,本实施方式成为形成3色图像的方式。
另外,在第1油墨组合物为三种(3色)油墨组合物、且重叠施加上述三种油墨组合物与第2油墨组合物合并而成的4色油墨组合物的情况下,本实施方式成为形成4色图像的方式。
《喷墨记录装置》
下面,参照图1来具体地说明适用于实施本发明的图像形成方法(包括前文所述的优选实施方式所涉及的图像形成方法)的喷墨记录装置的一个例子。
图1是示出上述一个例子所涉及的喷墨记录装置100整体的构成例的示意型构成图。
如图1所示,喷墨记录装置100具有保持记录介质并能够沿着规定的输送方向(图1中的点划线的箭头方向)以规定的输送速度移动的输送平台10,并且沿着该输送平台10的输送方向依次设置有:具有将处理液喷出在记录介质上的处理液喷出用头12S的处理液施加部12;使所施加的处理液干燥的处理液干燥区13;在记录介质上喷出各种油墨的喷墨头排列而成的油墨喷出部30;使喷出的油墨干燥的油墨干燥区15;以及具有可将紫外线(UV)照射在记录介质上的紫外线照射灯16S的紫外线照射区16。
这里,输送平台以这样的方式来构成:其也可以向与输送方向(图1中的点划线的箭头方向)相反的方向输送,而且可以独立地控制输送距离和输送速度。在喷墨记录装置100中,通过这些构成,可以任意地设定各区域所进行的处理顺序以及各色油墨的滴液顺序。
在处理液施加部12中,设置有与贮存处理液的贮存罐(未示出)连接的处理液喷出用头12S。处理液喷出用头12S可以从与记录介质的记录面相对设置的喷出喷嘴中喷出处理液、并将处理液液滴施加在记录介质上。需要说明的是,处理液施加部12并不限于从喷嘴状的喷墨头喷出的方式,也可以采用使用了涂布辊的涂布方式。该涂布方式可以将处理液容易地施加到记录介质的几乎整个面上,包括由设置于下游侧的油墨喷出部30使油墨滴着落在记录介质上形成的图像区域。为了使记录介质上的处理液的厚度一定,例如,可以采用使用了气刀的方法,或者可以采用这样的方法:设置具有尖锐的角的部件从而在该部件和记录介质之间提供与处理液的规定量相对应的间隙。
在处理液施加部12的记录介质输送方向的下游侧设置有处理液干燥区13。处理液干燥区13可以采用加热器等公知的加热手段或利用了干燥器等的鼓风的鼓风手段、或者组合这些手段而得到的手段来构成。对于加热手段,可举出在与记录介质的图像形成面相反面一侧(详细而言,保持记录介质的输送平台10的下方)设置加热器等发热体的方法、对记录介质的图像形成面吹暖风或热风的方法、使用红外线加热器的加热法等,也可以组合这些方法中的多种方法来进行加热。
另外,根据记录介质的种类(材质、厚度等)或环境温度等,记录介质的表面温度会发生变化,因此,优选的是,设置测量记录介质的表面温度的测量部和将上述测量部所测量的记录介质的表面温度的值反馈到加热控制部的控制机构,从而一边进行温度控制一边形成隔断层。作为测量记录介质的表面温度的测量部,优选为接触或非接触式温度计。
另外,也可以用溶剂除去辊等进行溶剂除去。作为其他方式,还可采用用气刀将多余的溶剂从记录介质中去除的方式。
油墨喷出部30设置在处理液干燥区13的记录介质输送方向的下游侧。油墨喷出部30中依次设置有分别与贮存黑色(K)、品红色(M)、青色(C)、黄色(Y)各色油墨的油墨贮存部连接的记录用头(油墨喷出用头)30K、30M、30C、30Y。在未示出的各油墨贮存部中贮存有对应于各色调的油墨组合物,在图像记录时根据需要供给至各油墨喷出用头30K、30M、30C、30Y。
这里,记录用头(油墨喷出用头)30K、30M、30C、30Y的设置顺序并不限定于图1所示的设置顺序,也可以进行适当变更。
另外,虽然未示出,但是也可以在油墨喷出用头30K、30M、30C和30Y的输送方向下游侧设置1个以上的特色油墨喷出用的其他记录头,以使其根据需要可喷出特色油墨。
油墨喷出用头30K、30M、30C及30Y从与记录介质的记录面相对设置的喷出喷嘴中分别喷出对应于图像的油墨组合物。由此,在记录介质的记录面上施加各色油墨组合物,从而记录彩色图像。
处理液喷出用头12S以及油墨喷出用头30K、30M、30C和30Y均横跨记录在记录介质上的图像的最大记录宽度(最大记录宽度)从而形成多个喷出口(喷嘴)排列成的全线头。由此,与使短尺寸的穿梭头沿着记录介质的宽度方向(记录介质输送面中与输送方向垂直的方向)往返扫描的同时进行记录的串联型的记录相比,可以在记录介质上高速进行图像记录。在本发明中,可以采用串联型的记录或者能够以比较高的速度记录的方式,例如以下述方式进行的记录中的任一种:通过以1次扫描形成1行的单路径方式沿着主扫描方向喷出从而可以记录,根据本发明的图像记录方法,即使是利用单路径的方式也可得到再现性高的高品质图像。
这里,处理液喷出用头12S以及油墨喷出用头30K、30M、30C和30Y全部为相同结构。
处理液的施加量和油墨组合物的施加量优选根据需要进行调节。例如,为了根据记录介质而调节处理液和油墨组合物混合时而形成的凝集物的粘弹性等物性等,可以改变处理液的施加量。
油墨干燥区15设置在油墨喷出部30的记录介质输送方向下游侧。油墨干燥区15可以与处理液干燥区13同样地构成。
紫外线照射区16设置在油墨干燥区15的记录介质输送方向的更下游侧,利用设置在紫外线照射区16中的紫外线照射灯16S照射紫外线,从而使图像干燥后的图像中的单体成分聚合固化。紫外线照射灯16S利用与记录介质的记录面相对设置的灯来照射整个记录面,从而使整个图像固化。需要说明的是,紫外线照射区域16并不限于紫外线照射灯16S,也可以采用卤素灯、高压水银灯、激光器、LED、电子束照射装置等。
紫外线照射区16可以设置在油墨干燥区15的前后的任一处,也可以设置在油墨干燥区15的前后两处。
另外,在喷墨记录装置100中,也可以在输送平台的输送路径上设置对记录介质实施加热处理的加热手段。例如,通过在处理液干燥区13的上游侧、或者油墨喷出部30与油墨干燥区15之间等所期望的位置处设置加热手段,使记录介质升温至所期望的温度,由此可有效地进行干燥和定影。
实施例
下面,通过实施例对本发明进行进一步具体地说明,但本发明只要不超出其主旨就并不局限于以下实施例。需要说明的是,只要没有特别说明,“份”以质量为基准。
《水性油墨的制备》
作为水性油墨,分别制备了青色油墨C1~C12、品红色油墨M1~M12、黄色油墨Y1~Y12和黑色油墨K1~K12。以下说明详细情况。<青色油墨C1的制备>
(聚合物分散剂1溶液的制备)
在反应容器中加入苯乙烯6份、甲基丙烯酸硬脂酰酯11份、苯乙烯大单体AS-6(东亚合成(株)制造)4份、ブレンマーPP-500(日本油脂(株)制造)5份、甲基丙烯酸5份、2-巯基乙醇0.05份和甲乙酮24份,制备混合溶液。
另一方面,在滴液漏斗中,加入苯乙烯14份、甲基丙烯酸硬脂酰酯24份、苯乙烯大单体AS-6(东亚合成(株)制造)9份、ブレンマーPP-500(日本油脂(株)制造)9份、甲基丙烯酸10份、2-巯基乙醇0.13份、甲乙酮56份和2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)1.2份,制备混合溶液。
然后,在氮气氛下,在搅拌反应容器内的混合溶液的同时将其升温至75℃,用1小时缓慢滴加滴液漏斗中的混合溶液。从滴加结束经过2小时后,用3小时向其中滴加将2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)1.2份溶解于甲乙酮12份中而得到的溶液,进一步使其在75℃下熟化2小时、在80℃下熟化2小时,得到聚合物分散剂1溶液。
通过除去溶剂对所得到的聚合物分散剂1溶液的一部分进行分离,将所得到的固体成分用四氢呋喃稀释至0.1质量%,之后用高效GPC(凝胶渗透色谱)HLC-8220GPC,串联连接3根色谱柱TSKgeLSuperHZM-H、TSKgeL SuperHZ4000、TSKgeL SuperHZ2000(東ソ-株式会社制造)来测定重均分子量。结果,重均分子量以聚苯乙烯换算计为25,000。另外,利用JIS规格(JIS K0070:1992)记载的方法,求出该聚合物的酸值,结果酸值为99mgKOH/g。
(青色分散液C1的制备)
接着,将以固体成分换算计为5.0g的上述聚合物分散剂1溶液、青色颜料Pigment Blue15:3(大日精化(株)制造)10.0g、甲乙酮40.0g、1mol/L(升;以下相同)的氢氧化钠水溶液8.0g和离子交换水82.0g与0.1mm氧化锆珠300g一起供给至容器,用预磨分散机(アイメックス公司制造)在1000rpm下分散6小时。将所得到的分散液用蒸发器减压浓缩至甲乙酮被充分地蒸馏去,并进一步浓缩至颜料浓度为10质量%、且水含量为85质量%,从而制备成青色分散液C1。
用Microtrac粒度分布测定装置(Version10.1.2-211BH(商品名)、日机装(株)制造)利用动态光散射法测定所得到的青色分散液C1的体积平均粒径(二次粒子),结果为77nm。
(自分散性树脂粒子1的合成)
在具备搅拌机、温度计、回流冷凝管和氮气导入管的2升三口烧瓶中,加入甲乙酮360.0g,并升温至75℃。其后,在将烧瓶内温度保持在75℃的同时,匀速滴加由丙烯酸苯氧基乙酯180.0g、甲基丙烯酸甲酯162.0g、丙烯酸18.0g、甲乙酮72g和“V-601”(和光纯药(株)制造)1.44g构成的混合溶液并使其在2小时内滴加完成。滴加结束后,向其中加入由“V-601”0.72g以及甲乙酮36.0g构成的溶液,在75℃下搅拌2小时后,进一步加入由“V-601”0.72g以及异丙醇36.0g构成的溶液,在75℃下搅拌2小时。其后,升温至85℃,进一步继续搅拌2小时,得到丙烯酸苯氧基乙酯/甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸(=50/45/5[质量比])共聚物的树脂溶液。
所得到的共聚物的重均分子量(Mw)为64,000,酸值为38.9mgKOH/g。这里,重均分子量和酸值利用与上述聚合物分散剂1的重均分子量和酸值同样的方法进行测定。
接着,称取所得到的树脂溶液668.3g,向其中加入异丙醇388.3g和1mol/L NaOH水溶液145.7ml,将反应容器内温度升温至80℃。接着,以20ml/min的速度滴加蒸馏水720.1g,进行水分散化后,在大气压下,并在反应容器内温度为80℃下保持2小时、在85℃下保持2小时、在90℃下保持2小时后,然后,将反应容器内减压,蒸馏除去异丙醇、甲乙酮和蒸馏水合计913.7g,得到固体成分浓度为28.0质量%、并且水含量为72.0质量%的自分散性树脂粒子1的水分散物。
(青色油墨C1的制备)
混合下述组成的成分,将所得到的混合物用孔径5μm的过滤器过滤,从而从上述混合物中除去粗大粒子,得到青色油墨C1。
相对于青色油墨C1的总量,水含量为74.5质量%。
-青色油墨C1的组成-
·上述得到的青色分散液C1 …30质量%
·下述聚合性化合物1(聚合性化合物) …10质量%
·羟乙基丙烯酰胺(聚合性化合物) …5质量%
·上述得到的自分散性树脂粒子1的水分散物 …7.1质量%
·Olfine E1010(日信化学工业(株)制造) …1质量%
·IRGACURE2959(BASF Japan株式会社制造) …3质量%
·离子交换水 …43.9质量%
这里,聚合性化合物1为下述化合物。聚合性化合物1为由通式
(1)所表示的水溶性聚合性化合物。
[化学式11]
聚合性化合物1
聚合性化合物1如下所述合成。
首先,在装有搅拌器的1L三口烧瓶中加入4,7,10-三氧杂-1,13-十三烷二胺40.0g(182mmol)、碳酸氢钠37.8g(450mmol)、水100g、四氢呋喃300g,在冰水浴下,用20分钟滴加丙烯酰氯35.2g(389mmol)。滴加后,在室温下搅拌5小时后,在减压下从所得到的反应混合物中蒸馏除去四氢呋喃。接着将水层用乙酸乙酯200ml萃取4次,将得到的有机层用硫酸镁干燥后,进行过滤,在减压下蒸馏除去溶剂,由此得到目标聚合性化合物1的固体35.0g(107mmol、收率59%)。
需要说明的是,关于后述的聚合性化合物2,也可以利用与聚合性化合物1同样的方法来合成。
<青色油墨C2~C12的制备>
按照与青色油墨C1相同的制备方法制备了青色油墨C2~C12,不同之处在于,在上述青色油墨C1的制备中,将用作聚合性化合物的聚合性化合物1和羟乙基丙烯酰胺如下表1所示进行变更。
如表1所示,青色油墨C5及C11中仅使用一种聚合性化合物,青色油墨C1~C4、C6~C10及C12使用了两种聚合性化合物。
这里,聚合性化合物2及3为下述化合物。聚合性化合物2为通式(1)所表示的水溶性聚合性化合物。
[化学式12]
聚合性化合物2
聚合性化合物3
(n=9、新中村化学工业(株)制造A-400)
<品红色油墨M1~M12的制备>
按照与青色油墨C1~C12相同的制备方法分别制备了品红色油墨M1~M12,不同之处在于,在上述青色油墨C1~C12的制备中,分别将青色颜料Pigment Blue 15:3变更为同质量的品红色颜料PigmentRed122(大日精化(株)制造)。
<黄色油墨Y1~Y12的制备>
按照与青色油墨C1~C12相同的制备方法分别制备了黄色油墨Y1~Y12,不同之处在于,在上述青色油墨C1~C12的制备中,分别将青色颜料Pigment Blue15:3变更为同质量的黄色颜料PigmentYellow74(大日精化(株)制造)。
<黑色油墨K1~K12的制备>
按照与青色油墨C1~C12相同的制备方法分别制备了黑色油墨K1~K12,不同之处在于,在上述青色油墨C1~C12的制备中,分别将青色颜料Pigment Blue15:3变更为同质量的炭黑(MA-1、三菱化成制造)。
《水性处理液的制备》
(处理液1的制备)
混合下述组成的成分,制备了处理液1。
处理液1的粘度、表面张力和pH(25℃)为:粘度2.5mPa·s、表面张力40mN/m、pH1.0。表面张力使用协和界面科学(株)制造的全自动表面张力计CBVP-Z进行测定,粘度使用Brookfield Engineering公司制造的DV-III Ultra CP进行测定。pH使用东亚DKK株式会社制造的pH计HM-30R进行测定。
-处理液1的组成-
·丙二酸(和光纯药(株)制造) …25质量%
·二乙二醇单甲基醚(和光纯药(株)制造) …20.0质量%
·EMULGEN P109(花王(株)制造、非离子性表面活性剂)…1.0质量%
·离子交换水 …54质量%
(处理液2的制备)
混合下述组成的成分,制备了处理液2。处理液2的粘度、表面张力和pH(25℃)为:粘度2.5mPa·s、表面张力40mN/m、pH1.0。这里,粘度、表面张力和pH(25℃)采用与处理液1的粘度、表面张力和pH(25℃)同样的方法进行测定。
-处理液2的组成-
·硝酸镁(和光纯药(株)制造) …5.0质量%
·二乙二醇(和光纯药(株)制造) …10.0质量%
·甲醇(和光纯药(株)制造) …5.0质量%
·EMULGEN P109(花王(株)制造、非离子性表面活性剂)…0.6质量%
·IRGACURE2959(BASF Japan(株)制造) …2.0质量%
·离子交换水 …77.4质量%
〔实验例1~12〕
《图像记录及评价》
使用上述水性油墨及处理液,如下所述记录图像,对所记录的图像进行下述评价。评价结果示于下表1。
<图像记录>
首先,准备与图1所示喷墨记录装置100同样构成的喷墨记录装置。
这里,处理液干燥区13的构成为如下构成:在记录介质的记录面一侧具有输送干燥风进行干燥的鼓风器,在记录介质的非记录面一侧具有红外线加热器,在处理液施加部中开始施加处理液后直至经过900msec,调节温度·风量使得可以蒸发(干燥)掉处理液中的70质量%以上的水。
另外,在油墨喷出部30中,沿着输送方向(图1中,点划线的箭头方向)依次设置黑色油墨喷出用头30K、品红色油墨喷出用头30M、青色油墨喷出用头30C和黄色油墨喷出用头30Y。使各头为1200dpi/10inch宽全线头(驱动频率:25kHz、记录介质描绘时的输送速度530mm/sec),并以单路径方式沿着主扫描方向喷出各色油墨以进行记录。
紫外线照射区16的构成为如下构成:利用Eye Graphics株式会社制造的金属卤化物灯M008-L41,对图像照射UV(紫外线),使得图像面的累计照射量为1.0J/cm2。
在图像记录时,在分别与处理液喷出用头12S、以及各色油墨喷出用头30K、30M、30C及30Y连接的贮存罐(未示出)中,分别装有处理液1、以及黑色油墨K1~K12中的任一种、品红色油墨M1~M12中的任一种、青色油墨C1~C12中的任一种和黄色油墨Y1~Y12中的任一种。
在图像记录时,处理液和各色油墨在分辨率为1200dpi×600dpi、油墨滴量为2.5pl的条件下喷出。此时,对于实心图像,在将记录介质裁成A5大小后的样品的整个面上喷出油墨以形成实心图像。
另外,作为记录介质,使用日本制纸(株)制造的“ユ-ライト”(单位面积重量84.9g/m2)。
另外,调节施加到记录介质上的处理液的量为5ml/m2。
使用如上所述调节好的喷墨记录装置,如下所述进行图像记录。
首先,从处理液喷出用头12S以单路径方式将处理液喷出在记录介质上后(喷出量5ml/m2),使被喷出在记录介质上的处理液在处理液干燥区13中干燥。此时,从处理液开始喷出直至900msec内使记录介质通过处理液干燥区13。在处理液干燥区13中,用红外线加热器从处理液滴落面的里侧(背面)加热使得处理液滴落面温度为40~45℃,同时利用鼓风器对处理液滴落面吹120℃的暖风,改变风量进行调节使得达到规定的干燥量,从而使处理液干燥。
接下来,在上述干燥了的处理液上,利用青色油墨喷出用头30C将作为第1色的油墨(表1中的“油墨1”)的青色油墨以单路径且网点率为100%的方式喷出,在所喷出的青色油墨上,利用黄色油墨喷出用头30Y将作为第2色的油墨(表1中的“油墨2”)的黄色油墨以单路径且网点率为4%的方式喷出,从而记录二色图像(绿色的实心图像)。此时,进行调节使得从青色油墨喷出结束至黄色油墨喷出开始的时间为140msec。
其后,用红外线加热器从油墨滴落面的里侧(背面)进行加热,同时利用鼓风器对记录面吹120℃、5m/sec的暖风15秒,使二色图像干燥。
对于干燥后的二色图像,在紫外线照射区16中,照射UV光(EyeGraphics株式会社制造的金属卤化物灯M008-L41)使得累计照射量达到1.0J/cm2,从而将二色图像固化。
《图像评价》
<色再现性>
用Gretag Macbeth公司制造的SpectroScan测定上述固化后的二色图像(绿色的实心图像)的色度(a*、b*)。a*及b*均是绝对值越大表示色再现区域越宽。
评价结果示于下表1。
<光泽度>
用HORIBA GLOSS CHECKER IG-331(堀场制作所制造)测定上述固化后的二色图像(绿色的实心图像)的60°光泽度(°)。评价结果示于下表1。
[表1]
表1中,聚合性化合物的量表示的是相对于油墨组合物总质量的含量(质量%)。
如表1所示,与各比较例相比,使用了含有由通式(1)所表示的水溶性聚合性化合物(聚合性化合物1、2)和N-乙烯基内酰胺化合物(N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基ε己内酰胺)的油墨的实验例3、4及6的色再现区域宽、并且图像的光泽度高。
接着,除了将处理液1变更为处理液2以外,与实验例1~12同样地形成图像并进行评价,结果与实施例1~12的结果一样,通过使用含有由通式(1)所表示的水溶性聚合性化合物(聚合性化合物1、2)和N-乙烯基内酰胺化合物(N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基ε己内酰胺)的油墨,确认可得到色再现区域宽且光泽度高的图像。
另外,在如上所述的实验例1~12中,示出了使用青色油墨C1~C12作为油墨1并且使用黄色油墨Y1~Y12作为油墨2来形成绿色的实心图像的情况,但是在使用品红色油墨M1~M12作为油墨1并且使用黄色油墨Y1~Y12作为油墨2来形成红色的实心图像的情况、使用青色油墨C1~C12作为油墨1并且使用品红色油墨M1~M12作为油墨2来形成青色的实心图像的情况中,也与实施例1~12的结果一样,在使用含有通式(1)所示的水溶性聚合性化合物(聚合性化合物1、2)和N-乙烯基内酰胺化合物(N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基ε己内酰胺)的油墨组合物时,可以得到色再现区域宽且光泽度高的图像。
Claims (13)
2.根据权利要求1所述的油墨组合物,其中,所述N-乙烯基内酰胺化合物为单官能的N-乙烯基内酰胺化合物。
4.根据权利要求1所述的油墨组合物,其中,所述通式(1)中的Q为包含氧化亚烷基的连接基团。
5.根据权利要求3所述的油墨组合物,其中,所述通式(1)中的Q为包含氧化亚烷基的连接基团。
6.根据权利要求1~权利要求5中任一项所述的油墨组合物,其中,所述N-乙烯基内酰胺化合物为N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基-ε-己内酰胺中的至少任意一者。
7.根据权利要求1~权利要求5中任一项所述的油墨组合物,其中,相对于油墨组合物的总量,水的含量为50质量%以上。
8.根据权利要求1~权利要求5中任一项所述的油墨组合物,其中,所述通式(1)中的n为3以上的整数。
9.一种油墨组,包含权利要求1~权利要求5中任一项所述的油墨组合物和处理液,该处理液含有使所述油墨组合物中的成分凝集的凝集剂。
10.一种图像形成方法,其使用了权利要求9所述的油墨组,并具有如下工序:
在记录介质上施加所述处理液的处理液施加工序,
在被施加到所述记录介质上的所述处理液上施加所述油墨组合物的油墨施加工序,以及
对被施加到所述记录介质上的所述油墨组合物照射活性能量线的活性能量线照射工序。
11.一种图像形成方法,其使用了包含权利要求1~权利要求5中任一项所述的第1油墨组合物、第2油墨组合物和处理液的油墨组,其中所述第2油墨组合物含有颜料、聚合性化合物、聚合引发剂和水,所述处理液含有至少使所述第1油墨组合物中的成分凝集的凝集剂,所述图像形成方法具有如下工序:
在记录介质上施加所述处理液的处理液施加工序,
在被施加到所述记录介质上的所述处理液上施加所述第1油墨组合物的第1油墨施加工序,
在所施加的所述第1油墨组合物上施加所述第2油墨组合物的第2油墨施加工序,以及
对被施加到所述记录介质上的包含所述第1油墨组合物和所述第2油墨组合物的多色油墨组合物照射活性能量线的活性能量线照射工序。
12.根据权利要求11所述的图像形成方法,其中,所述凝集剂还使第2油墨组合物中的成分凝集。
13.根据权利要求10~权利要求12所述的图像形成方法,其中,所述记录介质为具有原纸和含无机颜料涂层的涂布纸。
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