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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Druckfarbensatz zur Tintenstrahlaufzeichnung
unter Verwendung einer ultravioletthärtbaren Druckfarbe bei Bestrahlung
mit Ultraviolettstrahlung und ein Verfahren zur Bilderzeugung unter
Verwendung desselben.
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HINTERGRUND
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In
den letzten Jahren fanden Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren breite
Anwendung in verschiedenen Gebieten der Graphik, wie Photographie,
verschiedene Arten von Druck, Markierung und Spezialdruck, wie Farbfilter,
aufgrund deren Fähigkeit,
Bilder auf einfache Weise und kostengünstig zu erzeugen. Insbesondere wurde
es auch möglich,
eine der Silbersalzphotographie vergleichbare Bildqualität durch
die Verwendung einer Aufzeichnungsvorrichtung, die winzige Punkte
ausstößt und steuert;
einer Druckfarbe in einem breiten Farbwiedergabebereich, deren Haltbarkeit
und Druckfarbenausstoßfähigkeit
verbessert sind; und eines exklusiven Papiers, bei dem Tintenabsorption,
Farbbildungseigenschaft des Farbmittels und Oberflächenglanz
in hohem Maße
verstärkt
sind, zu erhalten.
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In
den letzten Jahren wurden Verfahren zur Bildaufzeichnung, wobei
Bilder unter Verwendung einer ultravioletthärtbaren Tintendruckfarbe (hierin
im folgenden als UV-Druckfarbe bezeichnet) mit einem Tintenstrahlverfahren
gebildet werden und die nassen Bilder mit Ultraviolettstrahlung
bestrahlt werden, entwickelt und in der Praxis verwendet. Diese
UV-Druckfarben sind detailliert in den Patentdokumenten 1–5 angegeben.
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Andererseits
ist als Verfahren zur Verbesserung von Gradation und Körnigkeit
bei einem Tintenstrahlverfahren ein Verfahren unter Verwendung von
Druckfarben dunkler Farbe und Druckfarben heller Farbe bekannt.
Beispielsweise ist in den Patentdokumenten 6 und 7 die Verwendung
einer Mehrzahl von Farbstofftinten auf Wasserbasis mit verschiedenen
Farbstoffbestandteilen beschrieben. In Patentdokument 8 ist beschrieben, wie
Bilder hoher Qualität
durch Verringern der Druckfarbenabscheidung unter verschiedenen
Bedingungen erhalten werden können,
wobei kontrolliert wird, dass die Viskositätsdifferenz zwischen Druckfarben
dunkler und heller Farbe nicht mehr als 1,0 mPa·s bei 0–40°C beträgt.
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Als
Ergebnis sorgfältiger
Untersuchungen zur Gewinnung von Bildern hoher Qualität mit hervorragender
Gradation und Körnigkeit
unter Verwendung von UV-Druckfarben dunkler und heller Farbe ermittelten
die Erfinder, dass von den typischen Problemen von Druckfarben auf
Wasserbasis vollständig
verschiedene Probleme erzeugt wurden in Fällen, in denen die Farbmittelbestandteile
von Druckfarben dunkler und heller Farbe ohne Verändern anderer
Komponenten geändert
werden.
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Erstens
wird eine UV-Druckfarbe durch eine Photoreaktion fest fixiert, jedoch
sind Druckfarben dunkler und heller Farbe im Hinblick auf die Ultravioletttransparenz
unterschiedlich. In Fällen,
in denen andere Parameter als Farbmittel beibehalten werden, unterscheiden
sich die Empfindlichkeitsgrade von Druckfarben dunkler und heller
Farbe, was zu Problemen der Punktdurchmesser und des Ausblutens
der abgeschiedenen Druckfarbe führt.
Ferner wird in Fällen,
in denen eine Druckfarbe heller Farbe verwendet wird, das Druckfarbenvolumen
in einem Zwischenfarbbereich aufgrund der Überlappung einer Druckfarbe
dunkler Farbe und einer Druckfarbe heller Farbe erhöht und dadurch
die Druckfarbenhärtbarkeit
beeinflusst, was zu Problemen wie Ausbluten und beeinträchtigte
Haftung an dem Aufzeichnungsmedium führt. Bei Druckfarben auf Wasserbasis konzentriert
sich die Gestaltung einer Druckfarbe auf die Absorbierbarkeit der
Druckfarbe, da das Fixieren der Druckfarbe von deren Absorption
in das Aufzeichnungsmedium abhängt.
Jedoch ist es bei einer UV-Druckfarbe notwendig, sich auf die Photoreaktion
einer Druckfarbe dunkler und heller Farbe zu konzentrieren.
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Ferner
wird in Fällen,
in denen Druckfarben dunkler und heller Farbe verwendet werden,
das Tintenvolumen in einem Zwischenfarbbereich erhöht, was
zu Problemen des Ausblutens und einer inadäquaten Härtung führt, auch wenn die gleichen
Gegenmaßnahmen
für Druckfarbenkomponenten,
Aufzeichnungsverfahren und Ultraviolettbestrahlungsverfahren, die
bei Druckern verwendet werden, die nur Druckfarben dunkler Farbe verwenden,
verwendet werden. Mit anderen Worten ist es zur Gewinnung von Bildern
hoher Qualität
in Fällen, in
denen Druckfarben dunkler und heller Farbe verwendet werden, notwendig,
Materialien mit hoher Reaktionsfähigkeit
und hoher innerer Härtbarkeit
auszuwählen
und geeignete Aufzeichnungsbedingungen und bevorzugte Ultraviolettbestrahlungsverfahren
anzuwenden.
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Zweitens
weist eine UV-Druckfarbe generell eine polymerisierbare Verbindung
als Hauptkomponente und hohe Viskosität auf. Infolgedessen wird bei
einem üblichen
Tintenstrahlverfahren eine Druckfarbe auf eine bestimmte Temperatur
erhitzt, um die Viskosität
vor dem Ausstoßen
zu senken. Im Falle einer UV-Druckfarbe bildet die Druckfarbenausstoßfähigkeit
kein Problem, da die Tintenausstoßfähigkeit ein Problem unter den
verschiedenen Bedingungen in den Fällen einer Druckfarbe auf Wasserbasis
ist, wie oben angegeben ist. Da jedoch eine UV-Druckfarbe hauptsächlich Pigmente
als Farbmittel und ein Pigmentdispersionssystem einer relativ hohen
Viskosität
verwendet, besteht die Tendenz, dass eine UV-Druckfarbe zu einer
Nicht-Newton-Flüssigkeit
wird. Die Flockungseigenschaft dispergierter Pigmente ist in Druckfarben
dunkler Farbe und Druckfarben heller Farbe unterschiedlich, so dass
die Viskositäten
in Bereichen hoher Scherkraft von Tintenstrahldüsen sehr verschieden sind.
Das heißt,
es ist bei Verwendung der gleichen Aufzeichnungskopftypen zum Erreichen der
gleichen Tintenausstoßfähigkeit,
beispielsweise Ausstoßraten
und Tintentröpfchengröße, für Druckfarben sowohl
dunkler als auch heller Farbe notwendig, die Viskoelastizität von Druckfarben
dunkler Farbe und Druckfarben heller Farbe getrennt einzustellen.
- Patentdokument 1: Internationale Anmeldung
Nr. (im folgenden als WO bezeichnet) 99/29787
- Patentdokument 2: WO 99/29788
- Patentdokument 3: WO 97/31071
- Patentdokument 4: ungeprüfte
veröffentlichte
japanische Patentanmeldung Nr. (im folgenden als JP-A bezeichnet) 5-214280
- Patentdokument 5: JP-A
2002-188025
- Patentdokument 6: JP-A
60-56557
- Patentdokument 7: JP-A
57-156264
- Patentdokument 8: JP-A
60-56558
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ZUSAMMENFASSUNG
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Im
Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme wird die vorliegende
Erfindung erhalten. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines Druckfarbensatzes für
lichthärtbares
Tintenstrahldrucken, der ein Bild hoher Qualität ergibt.
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Die
Aufgaben der vorliegenden Erfindung können durch die im folgenden
angegebenen Strukturen erreicht werden.
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"Die Druckfarben der
gleichen Farbe" bedeutet "die Druckfarben,
die im wesentlichen die gleiche Absorptionskurve aufweisen".
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Druckfarbensatz zur Tintenstrahlaufzeichnung,
der zwei ultravioletthärtende
Druckfarben der gleichen Farbe umfasst, wobei eine der Druckfarben
eine Druckfarbe dunkler Farbe und die andere eine Druckfarbe heller
Farbe ist,
wobei jede der Druckfarben
- (a)
ein Farbmittel;
- (b) eine polymerisierbare Verbindung, wobei die polymerisierbare
Verbindung eine kationisch polymerisierende Verbindung ist; und
- (c) einen Photoinitiator enthält,
wobei das Viskositätsverhältnis der
Druckfarbe heller Farbe zur Druckfarbe dunkler Farbe 1:1,5 bis 1:1
beträgt,
wobei die Viskosität
bei 50°C
und unter der Bedingung einer Scherrate von 1000 s–1 ermittelt
wird.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur
Aufzeichnung eines Bildes unter Verwendung eines Druckfarbensatzes
der vorliegenden Erfindung.
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Weitere
Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten
Beschreibung ersichtlich. Spezielle Merkmale bevorzugter Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Schemadiagramm einer Vorderansicht eines Druckers, das wesentliche
Teile eines für die
vorliegende Erfindung verwendeten Druckers zeigt.
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BESCHREIBUNG EXEMPLARISCHER
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
im folgenden angegebenen Ausführungsformen
sind auch bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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Ein
Druckfarbensatz zur Tintenstrahlaufzeichnung, wobei jede Druckfarbe
zwei polymerisierbare Verbindungen mit unterschiedlicher Viskosität enthält und der
Gewichtsanteil der polymerisierbaren Verbindung mit niedriger Viskosität größer als
der Gewichtsanteil der polymerisierbaren Verbindung mit hoher Viskosität ist.
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Ein
Druckfarbensatz zur Tintenstrahlaufzeichnung, wobei die polymerisierbare
Verbindung eine kationisch polymerisierende Verbindung ist.
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Ein
Druckfarbensatz zur Tintenstrahlaufzeichnung, wobei die polymerisierbare
Verbindung ein monofunktionales Monomer in einer Menge von nicht
weniger als 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der polymerisierbaren
Verbindung, umfasst.
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Ein
Verfahren zur Aufzeichnung eines Bildes unter Verwendung des Druckfarbensatzes,
das die Stufen
- (i) Aufspritzen von Tröpfchen der
Druckfarbe auf ein Aufzeichnungsmedium aus einer Düse eines
Tintenstrahlkopfs in einem seriellen Tintenstrahldrucker;
- (ii) Erzeugen des Bildes durch mindestens zweimaliges Wiederholen
der Stufe (i) und
- (iii) Bestrahlen des Bildes mit Ultraviolettstrahlung umfasst.
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Das
Aufzeichnungsverfahren, wobei das kleinste Volumen der Tintentröpfchen 1
bis 20 pl beträgt.
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Die
vorliegende Erfindung wird im folgenden detailliert angegeben.
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Als
Ergebnis sorgfältiger
Untersuchungen ermittelten die Erfinder, dass die obige Aufgabe
gelöst
werden kann durch:
einen Druckfarbensatz zur Tintenstrahlaufzeichnung,
der zwei ultravioletthärtende
Druckfarben der gleichen Farbe umfasst, wobei eine der Druckfarben
eine Druckfarbe dunkler Farbe und die andere eine Druckfarbe heller
Farbe ist, wobei die Druckfarben, die der Druckfarbensatz zur Tintenstrahlaufzeichnung
umfasst, mindestens ein Farbmittel, eine polymerisierbare Verbindung
und einen Photoinitiator enthalten;
wobei das Viskositätsverhältnis der
Druckfarbe heller Farbe zur Druckfarbe dunkler Farbe 1:1,5–1:1 beträgt (bei
50°C mit
einer Scherrate von 1000 s–1 ermittelt).
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Um
diese Wirkungen effektiver zu realisieren, ist es günstig, wenn
jede Druckfarbe mindestens zwei polymerisierbare Verbindungen mit
unterschiedlicher Viskosität
enthält
und der Gewichtsanteil der polymerisierbaren Verbindung mit der
niedrigsten Viskosität
in den Druckfarben heller und dunkler Farbe hoch ist. Ferner ist
die polymerisierbare Verbindung eine kationisch polymerisierbare
Verbindung.
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Ferner
ist es als Aufzeichnungsverfahren zur Erzeugung von Bildern günstig, wenn
die Druckfarbe auf ein Aufzeichnungsmedium unter Verwendung des
obigen Druckfarbensatzes zur Druckfarbenaufzeichnung und auch unter
Verwendung eines Tintenstrahldruckers mit seriellem Verfahren ausgestoßen wird
und Bilder in mindestens zwei Durchgängen der Druckfarbenausstoßköpfe und
anschließende
Bestrahlung mit Ultra violettstrahlung erzeugt werden; oder die Tinte
auf ein Aufzeichnungsmedium unter Verwendung eines Druckfarbentröpfchen von
1–20 pl
ausstoßenden
Tintenstrahldruckers ausgestoßen
wird, worauf eine Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlung folgt, um
Bilder zu erzeugen.
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Ein
Photoinitiator (im folgenden einfach als Initiator bezeichnet) erzeugt
durch Adsorption von Ultraviolettstrahlung nach Reaktion eine aktive
Spezies und eine Druckfarbe wird durch die Reaktion der aktiven
Spezies nach der Reaktion und der polymerisierbaren Verbindung gehärtet. Da
jedoch eine Abschirmung von Ultraviolettstrahlung in das Innere
der Druckfarbe durch Ultraviolettabsorption des Initiators selbst
erfolgt, muss der Initiatorgehalt unter Berücksichtigung der Haftung der
Druckfarbe an dem Aufzeichnungsmedium einen möglichst geeigneten Bereich
aufweisen. Der möglichst
geeignete Gehalt ist auf der Basis der Arten und Empfindlichkeit
der polymerisierbaren Verbindung, der Lumineszenzwellenlänge und
der Leuchtdichte der Ultraviolettstrahlung, der lichtempfindlichen
Wellenlänge
des Initiators und der Arten und Gehalte des Farbmittels signifikant
verschieden. Generell wird angenommen, dass, um gute physikalische
Eigenschaften einer erzeugten Schicht zu erhalten, die Verwendung
einer Lichtquelle mit hoher Leuchtdichte und eines verminderten
Initiatorgehalts bevorzugt sind. In dieser Erfindung ist der Initiatorgehalt
in der Druckfarbe dunkler Farbe im Hinblick darauf optimiert und
der Initiatorgehalt in der Druckfarbe heller Farbe wird in Bezug
auf den in der Druckfarbe dunkler Farbe im Bereich von 1/1 bis 1/3
gehalten und ferner wird der Farbmittelgehalt in der Druckfarbe heller
Farbe in Bezug auf den in der Druckfarbe dunkler Farbe innerhalb
des Bereichs von 1/2 bis 1/10 kontrolliert, wodurch eine Verringerung
der Absorptionsmenge des Initiators in einem Zwischenfarbbereich,
in dem das Tintenvolumen durch Überlappen
der Druckfarbe dunk ler Farbe und der Druckfarbe heller Farbe erhöht ist,
und auch eine Verbesserung der inneren Härtbarkeit der Tinte möglich wird.
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In
Fällen,
in denen der Farbmittelgehalt 1/2 des Gehalts an der Druckfarbe
dunkler Farbe übersteigt, ergibt
sich eine Dichte, die so hoch wie in der Druckfarbe heller Farbe
ist, und die Wirkung einer verstärkten Körnigkeit
kann nicht erhalten werden. Ferner ist, wenn das Gehaltsverhältnis weniger
als 1/10 beträgt,
die Dichte zu niedrig und das Druckfarbenvolumen von einem stark
beleuchteten Bereich bis zu einem Zwischenfarbbereich erhöht, was
zu Problemen einer schlechten Härtung
und einer Zunahme des Druckfarbenverbrauchs führt.
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In
Fällen,
in denen der Initiatorgehalt in der Druckfarbe heller Farbe den
in der Druckfarbe dunkler Farbe übersteigt,
nimmt der Ultraviolettabsorptionsfaktor von Druckfarbenbildern in
dem Zwischenfarbbereich zu, was zu einer Beeinträchtigung der inneren Härtbarkeit
und Haftung an dem Aufzeichnungsmedium führt. Ferner nimmt, wenn dieser
Wert weniger als 1/3 beträgt,
die Härtungsempfindlichkeit
der Druckfarbe heller Farbe ab, was zu einem Ausbluten der Druckfarbe
in den Bereichen heller Farbe führt.
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Das
obige Farbmittel, die polymerisierbare Verbindung und der Photoinitiator
werden des weiteren später
beschrieben.
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Eine
der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gibt an, dass der Druckfarbensatz zur
Tintenstrahlaufzeichnung mindestens eine Druckfarbe dunkler Farbe
und eine Druckfarbe heller Farbe umfasst, wobei die Druckfarben,
die der Druckfarbensatz zur Tintenstrahlaufzeichnung umfasst, mindestens
ein Farbmittel, eine kationisch polymerisierbare Verbindung und
einen Photoinitiator umfassen, wobei das Viskositätsverhältnis der
Druckfarbe dunkler Farbe zur Druckfarbe heller Farbe 1,5:1–1:1 beträgt und die
Viskositäten
bei 50°C
mit einer Scherrate von 1000 s–1 gemessen werden.
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Um
stabile Ausstoßfaktoren,
wie Tintentröpfchenrate,
Tröpfchengröße und Winkelfehler,
unter Verwendung des gleichen Tintenstrahlkopfs im Hinblick auf
die Druckfarbe dunkler und heller Farbe zu erhalten, ist es günstig, wenn
die Viskosität
der Druckfarbe heller Farbe gegenüber der Druckfarbe dunkler
Farbe bei 1–1,5
bei 50°C
unter der Bedingung einer Scherrate von 1000 s–1 gehalten
wird. In Fällen,
in denen Druckfarben mit einer Viskosität von weniger als 7 mPa·s, beispielsweise
Druckfarben auf Wasserbasis, verwendet werden, können die Druckfarbe dunkler
Farbe und die Druckfarbe heller Farbe die gleiche Ausstoßfähigkeit zeigen,
wenn die Druckfarbenviskositäten
der Druckfarben dunkler und heller Farbe im gleichen Bereich liegen.
Da eine UV-Druckfarbe vorzugsweise ein Pigment als Farbmittel enthält und mit
einer Monomerdispersion dispergiert ist, zeigt die UV-Druckfarbe
eine hohe Viskosität
und plastische Fluidität.
Daher wird die UV-Druckfarbe verwendet, nachdem die Viskosität auf etwa
10 mPa·s
durch Erhitzen gesenkt ist. Jedoch sind Farbstoffgehalte, die plastische
Fluidität
ergeben, im Hinblick auf die Druckfarbe dunkler Farbe und die Druckfarbe
heller Farbe verschieden. Bei Verwendung eines allgemeinen Viskosimeters
(oder Viskometers) ist die Scherrate weitaus zu gering im Vergleich
zur Ausstoßrate
eines Tintenstrahls und daher wird festgestellt, dass die unter Verwendung
eines allgemeinen Viskosimeters angegebenen Viskositätswerte
für die
Druckfarben dunkler Farbe und heller Farbe verschieden sein können. In
den Fällen
von weniger als 1 ist die Ausstoßempfindlichkeit der Druckfarbe
heller Farbe extrem verringert, was zu einer unzureichenden Ausstoßgenauigkeit
führt.
In Fällen,
in denen das obige Viskositätsverhältnis größer als
1,5 ist, ist die Antriebskraft der Tintenstrahldüsen für die Druckfarbe heller Farbe übermäßig hoch,
wodurch Probleme wie eine Luftinjektion auftreten.
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Die
obige Scherrate und Viskosität
werden später
beschrieben.
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Eine
der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gibt an, dass der Druckfarbensatz zur
Tintenstrahlaufzeichnung mindestens zwei Arten von polymerisierbaren
Verbindungen mit unterschiedlicher Viskosität enthält, wobei der Gewichtsgehalt
an der polymerisierbaren Verbindung mit der niedrigsten Viskosität größer als
derjenigen mit höherer
Viskosität
ist.
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Zur
Optimierung der Viskosität
der Druckfarbe dunkler und heller Farbe ist es günstig, mehr als zwei Arten
polymerisierbarer Verbindungen mit unterschiedlicher Viskosität zu kombinieren
und bei der Druckfarbe heller Farbe den Anteil der polymerisierbaren
Verbindung mit niedriger Viskosität gegenüber der Druckfarbe dunkler
Farbe zu erhöhen.
Die polymerisierbare Verbindung mit einer niedrigen Viskosität weist
besonders bevorzugt eine Viskosität von 5 mPa·s bei 50°C unter einer Scherrate von
1000 s–1 auf.
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Eine
der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gibt einen Druckfarbensatz zur Tintenstrahlaufzeichnung
an, wobei die polymerisierbare Verbindung eine kationisch polymerisierende
Verbindung ist.
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Die
Verwendung der Druckfarben dunkler und heller Farbe erhöht die Druckfarbenmenge
in Zwischenfarbbereichen. Daher ist es günstig, kationisch polymerisierende
Verbindungen, die gute innere Härtbarkeit zeigen,
aufgrund der guten Haf tungseigenschaft an dem Aufzeichnungsmedium
zu verwenden.
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Die
Gesamtmenge der Druckfarben dunkler und heller Farbe zeigt die Tendenz,
ein Bild im Vergleich zu dem Fall der Verwendung von nur einer Druckfarbe
dunkler Farbe zu verstärken.
In diesem Fall ist das innere Härten
einer Druckfarbe ein zu lösendes
Problem. Eine Lösung
ist die Verwendung einer ausgedünnten Operation
des Tintenausstoßens
und das Erhöhen
der Zeiten für
Bestrahlungswege, um eine ausreichende Härtungsenergie zu erhalten.
Jedoch zeigt ein auf diese Weise gehärtetes Bild auf einem flexiblen
Substrat die Tendenz zu reißen,
nachdem es einem Biegen oder Falten unterzogen wurde, da die Dicke
der Druckfarbe relativ groß ist.
Wenn ein monofunktionales Monomer der polymerisierbaren Verbindung
in einer Menge von nicht weniger als 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der
polymerisierbaren Verbindung, zugesetzt wird, kann die Flexibilität des gehärteten Bildes
erhöht
werden, auch wenn die Menge der Druckfarben erhöht ist. Die Zugabemenge eines
monofunktionalen Monomers beträgt
vorzugsweise nicht weniger als 10 Gew.-%.
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Eine
der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gibt ein Verfahren zur Aufzeichnung eines Bildes
unter Verwendung des im vorhergehenden angegebenen Druckfarbensatzes
zur Tintenstrahlaufzeichnung an, wobei das Verfahren die Stufen
des Aufspritzens von Druckfarbentröpfchen auf ein Aufzeichnungsmedium
aus einer Düse
eines Tintenstrahlkopfs in einem seriellen Tintenstrahldrucker,
das Erzeugen des Bildes durch Wiederholen der letzten Stufe in einer
speziellen Zahl von Malen und das Bestrahlen des Bildes mit Ultraviolettstrahlung
umfasst.
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Es
gibt zwei Arten von Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren. Eines ist
eine vollständige
Aufzeichnung in einem Durchlauf (das als Zeilenaufzeichnungstyp
bekannt ist). Das andere ist ein serieller Aufzeichnungstyp, wobei
eine vollständige
Aufzeichnung in mehr als zwei Durchläufen erreicht wird (obwohl
ein serielles Verfahren mit nur einem Durchlauf existiert). Da die
Verwendung der Druckfarben dunkler und heller Farbe die Druckfarbenmenge
erhöht,
nimmt die Dicke einer Druckfarbenschicht zu, wenn die Druckfarben
dunkler und heller Farbe gleichzeitig auf das Aufzeichnungsmedium
ausgestoßen
werden. Infolgedessen ergibt sich in Fällen, in denen Ultraviolettstrahlung
auf einmal zur Bestrahlung verwendet wird, wobei eine dickere Druckfarbenschicht
erhalten wird, eine Beeinträchtigung
der inneren Härtbarkeit.
Es wird festgestellt, dass die Haftungseigenschaft an dem Aufzeichnungsmedium
dadurch stark verbessert wird, dass eine UV-Druckfarbe, die hervorragend
im Hinblick auf eine Aufzeichnung dunkler und heller Farben ist,
wie in den Punkten 1–4
beschrieben ist, verwendet wird und die Durchführung einer seriellen Aufzeichnung
mit mehr als zwei Durchläufen
erfolgt und ferner mit Ultraviolettstrahlung nach jedem Durchlauf
bestrahlt wird. Eine höhere
Zahl von Durchläufen
ist wirksamer und besonders bevorzugt sind mehr als vier Durchläufe.
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Das
obige Aufzeichnungsmedium wird später beschrieben.
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Eine
der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gibt ein Aufzeichnungsverfahren zur Erzeugung
von Bildern unter Verwendung des im vorhergehenden angegebenen Tintenstrahlsatzes
an, wobei die Druckfarben als Tropfen von 1–20 pl auf das Aufzeichnungsmedium
unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers ausgestoßen und
anschließend
durch Ultraviolettstrahlung bestrahlt werden.
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Ein
weiteres bevorzugtes Verfahren zur Verstärkung der inneren Härtbarkeit
in Zwischenfarbbereichen ist ein Verfahren unter Verwendung kleinerer
Tröpfchen.
Durch die Bereit stellung kleinerer Tröpfchen kann die maximale Dicke
der abgeschiedenen Druckfarbentröpfchen
vermindert werden, was eine Verbesserung der Haftung der Druckfarbe
an dem Aufzeichnungsmedium ermöglicht.
Insbesondere ist es in Halbtonbereichen, in denen Druckfarben dunkler
und heller Farbe überlappen,
günstig,
wenn die Druckfarbentröpfchengröße 1–20 pl beträgt. In einem
Grauskalenkopf, mit dem das Ausstoßen verschiedener Tröpfchengrößen möglich ist,
ist es besonders wirksam, wenn die Tröpfchengröße einer Druckfarbe dunkler
oder heller Farbe im Vergleich zu den Tropfen voller Größe verringert
ist. In Fällen,
in denen die Tröpfchengröße weniger
als 1 pl beträgt,
kann die Ausstoßgenauigkeit
nicht sichergestellt werden. Bei größer als 20 pl ist die Wirkung
einer Verbesserung der Haftung in Zwischenfarbbereichen beeinträchtigt.
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Farbmittel
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Als
nächstes
werden die Farbmittel dieser Erfindung beschrieben.
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Für ein in
dieser Erfindung verwendbares Farbmittel besteht keine spezielle
Beschränkung
und beispielsweise sind Pigmente, Farbstoffe und Farbstoffe akzeptabel,
jedoch sind von diesen Pigmente bevorzugt.
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Zunächst werden
Beispiele für
typische Farbstoffe aufgelistet, doch ist die vorliegende Erfindung
nicht auf diese Beispiele beschränkt.
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Direktfarbstoffe:
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- C. I. Direct Yellow 1, 4, 8, 11, 12, 24, 26, 27, 28, 33,
39, 44, 50, 58, 85, 86, 100, 110, 120, 132, 142 und 144; und
- C. I. Direct Red 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 und 243; und
- C. I. Direct Blue 1, 2, 6, 8, 15, 22, 25, 71, 76, 78, 80, 86,
87, 90, 98, 106, 108, 120, 123, 163, 165, 192, 193, 914, 195, 196,
199, 200, 201, 202, 203, 207, 236 und 237; und
- C. I. Direct Black 2, 3, 7, 17, 19, 22, 32, 38, 51, 56, 62,
71, 74, 75, 77, 105, 108, 112, 117 und 154.
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Säurefarbstoffe:
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- C. I. Acid Yellow 2, 3, 7, 17, 19, 23, 25, 29, 38, 42, 49,
59, 61, 72 und 99; und
- C. I. Acid Orange 56 und 64; und
- C. I. Acid Red 1, 8, 14, 18, 26, 32, 37, 42, 52, 57, 72, 74,
80, 87, 115, 119, 131, 133, 134, 143, 154, 186, 249, 254 und 256;
und
- C. I. Acid Violet 11, 34 und 75; und
- C. I. Acid Blue 1, 7, 9, 29, 87, 126, 138, 171, 175, 183, 234,
236 und 249; und
- C. I. Acid Green 9, 12, 19, 27 und 41; und
- C. I. Acid Black 1, 2, 7, 24, 26, 48, 52, 58, 60, 94, 107, 109,
110, 119, 131 und 155.
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Reaktivfarbstoffe:
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- C. I. Reactive Yellow 1, 2, 3, 13, 14, 15, 17, 37, 42, 76,
95, 168 und 175; und
- C. I. Reactive Red 2, 6, 11, 21, 22, 23, 24, 33, 45, 111, 112,
114, 180, 218 und 235; und
- C. I. Reactive Blue 7, 14, 15, 18, 19, 21, 25, 38, 49, 72, 77,
176, 203, 220, 230 und 235; und
- C. I. Reactive Orange 5, 12, 13, 35 und 95; und
- C. I. Reactive Brown 7, 11, 33, 37 und 46; und
- C. I. Reactive Green 8 und 19; und
- C. I. Reactive Violet 2, 4, 6, 8, 21, 22 und 25; und
- C. I. Reactive Black 5, 8, 31 und 39.
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Basisfarbstoffe:
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- C. I. Basic Yellow 11, 14, 21 und 32; und
- C. I. Basic Red 1, 2, 9, 12 und 13; und
- C. I. Basic Violet 3, 7 und 14; und
- C. I. Basic Blue 3, 9, 24 und 25.
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Als
ein in dieser Erfindung verwendetes Farbmittel wird ein Pigment
vorzugsweise verwendet und als derartige Pigmente können ein
farbiges organisches oder ein farbiges anorganisches Pigment im öffentlichen Bereich
verwendet werden. Beispielsweise werden Azofarbstoffe, wie Azolacke,
unlösliche
Azopigmente, kondensierte Azopigmente und chelatisierte Azopigmente;
polycyclische Pigmente, wie Phthalocyaninpigmente, Perylen und Perylenpigmente;
Antrachinonpigmente, Chinacridonpigmente, Dioxanzinpigmente, Thioindigopigmente,
Isoindolinonpigmente, Quinophthalonpigmente; organische Pigmente,
wie basische Farbstofflacke, saure Farbstofflacke, Nitropigmente,
Nitrosopigmente, Anilinschwarz und bei Tageslicht fluoreszierende
Pigmente; sowie anorganische Pigmente, wie Kohleschwarz, aufgelistet,
doch ist diese Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
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Als
Beispiele für
Pigmente für
Magenta oder Rot werden beispielsweise C. I. Pigment Red 2, 3, 5,
6, 7, 15, 16, 48:1, 53:1, 57:1, 122, 123, 139, 144, 146, 149, 166,
177, 178, 222 und C. I. Pigment Violet 19 aufgelistet.
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Als
Beispiele für
Pigmente für
Orange oder Gelb werden beispielsweise C. I. Pigment Orange 41 und 43;
C. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 74, 83, 93, 94, 128, 138,
151 und 180 aufgelistet.
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Als
Beispiele für
Pigmente für
Grün oder
Cyan werden beispielsweise C. I. Pigment Blue 15, 15:2, 15:3, 15:4,
16, 60 und C. I. Pigment Green 7 aufgelistet.
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Ferner
wird als Beispiel für
Pigmente für
Schwarz Kohleschwarz aufgelistet. Für diese Pigmente können nach
Bedarf Pigmentdispergiermittel verwendet werden. Als Beispiele für verwendbare
Pigmentdispergiermittel werden aktive Mittel wie höhere Fettsäuresalze,
Alkylsulfate, Alkylestersulfate, Alkylsulfonate, Sulfosuccinate,
Naphthalinsulfonate, Alkylphosphate, Polyoxyalkylenalkyletherphopshate,
Polyoxyethylenpolyoxypropylenglykole, Glycerinester, Sorbitanester,
Polyoxyethylenfettsäureamide
und Aminoxid; sowie Blockcopolymere oder statistische Copolymere,
die mehr als zwei Monomere umfassen, die aus der Gruppe von Styrol, Styrolderivaten,
Vinylnaphthalinderivaten, Acrylsäure,
Acrylsäurederivaten,
Maleinsäure,
Maleinsäurederivaten,
Itaconsäure,
Itaconsäurederivaten,
Fumarsäure,
Fumarsäurederivaten
und Salzen ausgewählt
sind, aufgelistet werden.
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Ferner
kann in einer Druckfarbe gemäß dieser
Erfindung ein selbstdispergierendes Pigment ebenfalls verwendet
werden. Der Ausdruck "selbstdispergierendes
Pigment" gibt ein
Pigment an, das ohne Zusatz eines Dispergiermittels dispergiert
werden kann, und besonders bevorzugt sind Pigmentteilchen mit polaren
Gruppen auf der Oberfläche
der Teilchen.
-
Der
Ausdruck "Pigmentteilchen
mit polaren Gruppen auf der Oberfläche der Teilchen" bedeutet, dass ein
Pigment durch polare Gruppen auf der Oberfläche des Pigmentteilchens modifiziert
ist, oder eine organische Verbindung mit einem organischen Pigmentkern,
an den polare Gruppen direkt oder über eine Verbindung gebunden
sind (im folgenden als Pigmentderivat bezeichnet).
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Als
Beispiele für
polare Gruppen werden beispielsweise eine Sulfonsäuregruppe,
Carbonsäuregruppe,
Phosphorsäuregruppe,
Borsäuregruppe
und Hydroxylgruppe aufgelistet, von denen vorzugsweise eine Sulfonsäuregruppe
und eine Carbonsäuregruppe
und noch besser eine Sulfonsäuregruppe
aufgelistet werden.
-
Als
Verfahren zur Gewinnung von Pigmentteilchen mit polaren Gruppen
auf deren Oberflächen
werden Verfahren zur Einführung
von polaren Gruppen, wie einer Sulfonsäuregruppe und deren Salz, auf
einem Teil der Pigmentoberflächen,
nachdem die Pigmentoberfläche
unter Verwendung eines entsprechenden Oxidationsmittels oxidiert
wurde, aufgelistet, beispielsweise gemäß der Beschreibung in
WO 97/48769 ,
JP-A-10-110129 ,
11-246807 ,
11-57458 ,
11-189739 ,
11-323232 und
2000-265094 .
Insbesondere werden die angestrebten Pigmentteilchen durch Verfahren
hergestellt, wobei Kohleschwarz in konzentrierter Schwefelsäure oxidiert
wird, oder im Falle eines Farbpigments dieses in Sulfolan oder N-Methyl-2-pyrrolidon unter
Verwendung von Sulfaminsäure,
eines sulfonierten Pyridinsalzes oder von Amidoschwefelsäure oxidiert
wird. Bei diesen Reaktionen werden wasserlösliche Reaktionsprodukte durch übermäßige Oxidation
beseitigt und raffiniert, wobei die Pigmentdispersion erhalten wird.
Ferner kann in Fällen,
in denen Sulfonsäuregruppen
auf der Teilchenoberfläche
durch Oxidation eingeführt
werden, die Säuregruppen
unter Verwendung einer basischen Verbindung entsprechend neutralisiert
werden.
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Als
weitere Verfahren werden solche aufgelistet, wobei Pigmentderivate
auf der Pigmentteilchenoberfläche
unter Verwendung einer Behandlung wie Mahlen absorbiert werden,
gemäß der Beschreibung
in
JP-A-11-49974 ,
2000-273383 und
2000-303014 , oder ein
Verfahren, wobei ein Pigment in einem Lösemittel zusammen mit dem Pigmentderivat
gelöst
wird, wonach die Teilchen in einem schlechten Lösemittel kristalli siert werden,
gemäß der Beschreibung
in
JP-A-2000-377068 ,
2001-1495 und
2001-234966 . Mit jedem
Verfahren werden Pigmentteilchen mit polaren Gruppen auf deren Oberfläche ohne
weiteres erhalten.
-
In
der vorliegenden Erfindung können
polare Gruppen frei oder im Zustand von Salzen sein oder ein Gegensalz
aufweisen. Als Gegensalz werden beispielsweise anorganische Salze
(beispielsweise Lithium, Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Aluminium,
Nickel und Ammonium) und organische Salze (beispielsweise Triethylammonium,
Diethylammonium, Pyridinium, Triethanolammonium) aufgelistet; bevorzugt
ist ein Gegensalz mit der Valenz 1.
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Für die Dispersion
des Pigments kann beispielsweise eine Kugelmühle, Sandmühle, ein Attritor, eine Walzenmühle, ein
Rührer,
Henschel-Mischer, eine Kolloidmühle,
ein Ultraschallhomogenisator, eine Perlkugelmühle, eine Nassstrahlmühle oder
ein Lackschüttler
verwendet werden. Ferner kann, wenn das Pigment dispergiert wird,
auch ein Dispergiermittel zugesetzt werden.
-
Als
weitere Dispergiermittel werden ein eine Hydroxylgruppe enthaltender
Carbonsäureester,
ein Salz eines langkettigen Polyaminoamids mit einem Säureester
eines hohen Molekulargewichts, ein Salz einer Polycarbonsäure mit
hohem Molekulargewicht, ein Salz eines langkettigen Polyaminoamids
mit einem polaren Säureester,
ein Ester einer ungesättigten
Säure mit
hohem Molekulargewicht, ein Makromolekülcopolymer, ein modifiziertes
Polyurethan, ein modifiziertes Polyacrylat, ein anionisches oberflächenaktives
Mittel des Polyetherestertyps, ein Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensationsprodukt,
ein aromatisches Sulfonsäure-Formalin-Kondensationsprodukt,
ein Polyoxyethylenalkylphosphorsäureester,
ein Polyoxyethylennonylphenylether, ein Stearylamin acetat und ein
Pigmentderivat aufgelistet.
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Spezielle
Beispiele für
Pigmentdispergiermittel umfassen "Anti-Terra-U (ein Polyaminoamidphosphorsäuresalz)", "Anti-Terra-203/204 (ein
Polycarbonsäuresalz
mit hohem Molekulargewicht)", "Disperbyk-101 (ein Polyaminoamidphosphorsäuresalz
und -säureester),
-107 (ein eine Hydroxylgruppe enthaltender Carbonsäureester),
-110 (ein Säuregruppen
enthaltendes Copolymer), -130 (Polyamid), -161, -162, -163, -164,
-165, -166 und -170 (die Makromolekülcopolymere sind)", "-400", "Bykumen (ein Ester
einer ungesättigten
Säure mit
hohem Molekulargewicht)", "BYK-P104 und P105
(ungesättigte
Polycarbonsäuren
mit hohem Molekulargewicht)", "P104S und P240S (Polycarbonsäure einer
ungesättigten
Säure mit
hohem Molekulargewicht und auf Siliconbasis)" und "Lactimon (langkettiges Amin, Polycarbonsäure einer
ungesättigten
Säure und
Silicon)", alle hergestellt
von BYK-Chemie GmbH.
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Des
weiteren werden "Efka
44, 46, 47, 48, 49, 54, 63, 64, 65, 66, 71, 701, 764 und 766", "Efka Polymer 100
(ein modifiziertes Polyacrylat), 150 (ein aliphatisches modifiziertes
Polymer), 400, 401, 402, 403, 450, 451, 452 und 453 (modifzierte
Polyacrylate), 745 (auf Kupferphthalocyaninbasis)", die alle von Efka
Additives B. V. hergestellt werden, und "Flowlen TG-710 (ein Urethanoligomer)", "Flownon SH-290, SP-1000", "Polyflow No. 50E
und No. 300 (Copolymere auf Acrylbasis)", hergestellt von Kyoeisha Chemical
Co., Ltd., "Disparlon KS-860,
873N und 874 (Polymerdispergiermittel), Nr. 2150 (eine aliphatische
mehrwertige Carbonsäure)
und Nr. 7004 (Polyetherestertyp)",
hergestellt von Kusumoto Chemical, Ltd., aufgelistet.
-
Des
weiteren werden "Demol
RN und N (die beide Natriumsalze eines Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensationsprodukts
sind), MS, C und SN-B (die alle Natriumsalze von aromati schen Sulfonsäure-Formalin-Kondensationsprodukten
sind) und EP", "Homogenol L-18 (ein
Polymer des Polycarbonsäuretyps)", "Emulgen 920, 930,
931, 935, 950 und 985 (die alle Polyoxyethylennonylphenylether sind)" und "Acetamin 24 (ein
Kokosaminacetat) und 86 (ein Stearylaminacetat)", hergestellt von Kao Corp., "Solsperse 5000 (auf Phthalocyaninammoniumsalzbasis),
13240 und 13940 (beide auf Polyesteraminbasis), 17000 (auf Fettsäureaminbasis),
24000 und 2000",
hergestellt von Zeneca Corp., und "Nikkol T106 (Polyoxyethylensorbitanmonooleat),
MYS-IEX (Polyoxyethylenmonostearat) und Hexagline 4-O (Hexaglyceryltetraoleat)", hergestellt von Nikko
Chemicals Co., Ltd., aufgelistet.
-
Von
diesen ist ein Dispergiermittel des Makromolekültyps aufgrund von dessen Fähigkeit,
die Scherkraftabhängigkeit
der Viskosität
zu verringern, bevorzugt. Das Dispergiermittel ist vorzugsweise
in der Druckfarbe im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-% enthalten.
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Ferner
kann als Dispersionszusatz ein jeder Pigmentart entsprechendes synergistisches
Mittel ebenfalls verwendet werden. Vorzugsweise werden 1–50 Masseteile
dieses Dispergiermittels oder Dispersionszusatzes zu 100 Masseteilen
des Pigments gegeben. Als Dispersionsmedium wird die Dispersion
unter Verwendung des Lösemittels
oder der Polymerisationsverbindung durchgeführt, jedoch ist es günstig, wenn
die in der vorliegenden Erfindung verwendete, durch aktive Strahlung
härtbare
Druckfarbe kein Lösemittel
aufweist, da sie unmittelbar nach dem Auftreffen der Druckfarbe
reagiert und gehärtet
wird. Wenn das Lösemittel
auf dem gehärteten
Bild verbleibt, wird das Problem einer Beeinträchtigung der Lösemittelbeständigkeit
und VOC (flüchtige
organische Verbindung) des verbleibenden Lösemittels erzeugt. Daher ist
es günstig,
wenn das Dispersionsmedium kein Lösemittel, sondern eine Polymerisationsverbindung
ist, und von diesen ist ein Monomer mit niedriger Viskosität bei Berücksichtigung
der Dispersionseigenschaft bevorzugt.
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Bei
der Dispersion des Pigments ist es günstig, wenn der mittlere Teilchendurchmesser
von Pigmentteilchen 0,08–0,5 μm beträgt. Das
Pigment, das Dispergiermittel, die Wahl des Dispersionsmediums,
die Dispersionsbedingung und die Filterbedingung werden derart eingestellt,
dass der maximale Teilchendurchmesser innerhalb von 0,3–10 μm, noch günstiger
0,3–3 μm liegt.
Durch diese Kontrolle des Teilchendurchmessers können das Verstopfen der Kopfdüse unterdrückt werden
und die Haltestabilität
der Druckfarbe, die Druckfarbentransparenz und Härtungsempfindlichkeit beibehalten
werden.
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Der
Gehalt eines Farbmaterials in der in der vorliegenden Erfindung
verwendeten Druckfarbe liegt vorzugsweise im Bereich von 1–10 Gew.-%
des Gesamtgewichts der Druckfarbe.
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Scherrate
-
In
einer Tintenstrahldruckfarbe des UV-härtbaren Typs werden Pigmente
generell als Farbmittel verwendet und diese sind nicht nur hervorragend
im Hinblick auf Witterungsbeständigkeit,
sondern auch im Hinblick darauf verwendbar, dass sie den Reaktionsprozess
im Vergleich zu Farbstoffen nicht stören. Jedoch ist es ziemlich
schwierig, diese Pigmente eines kleinen Teilchendurchmessers zu
dispergieren und eine niedrige Viskosität unter Verwendung von Monomeren
oder Oligomeren von UV-härtbaren
Verbindungen zu erhalten. Die Viskoelastizität der Druckfarbe unterscheidet
sich signifikant in Abhängigkeit
von der Variation von polymerisierbaren Verbindungen als Dispersionsmedien,
den Arten und Primärteilchendurchmessern
von Pigmenten, den Oberflächenbehandlungsverfahren
von Pigmenten, den Arten von Dispergiermitteln, synergistischen Mitteln,
Dispersionsbedingun gen und Pigmentgehalten.
-
Die
Viskosität
der Druckfarbe unterscheidet sich in breitem Umfang in Abhängigkeit
von den Messbedingungen. Sie hängt
nicht nur von der Temperatur, sondern auch von der Scherrate während der
Messung ab. Da die Druckfarbe mit einer hohen Rate in einer sehr
engen Öffnung
getrieben wird, ist die Scherrate signifikant. Es ist üblicherweise
schwierig, die Scherrate unter den tatsächlichen Ausstoßbedingungen
nahen Bedingungen zu ermitteln, jedoch ist es günstig, eine Messung mit einer
möglichst
hohen Scherrate durchzuführen.
-
Jedoch
zeigte es sich als Ergebnis von Untersuchungen im Hinblick auf einen
stabilen Ausstoßpunkt, dass
die Viskosität
bei niedriger Scherrate sehr wichtig ist. Das heißt, es wird
nicht immer eine hohe Scherkraft angewandt, damit die Druckfarbe
in die Druckfarbenpassage des Kopfs fließt. In Fällen, in denen die Druckfarbenviskosität hoch genug
ist, um Thixotrophie, Pseudoplastizität und Fluidität zu zeigen,
steigt die Viskosität bei
Bedingungen niedriger Scherkraft äußerst stark. In diesem Fall
steigt, wenn die Tinte in der Passage ohne Scherkraft nicht strömt oder
der Kopf über
einen langen Zeitraum nicht betrieben wird, die Druckfarbenviskosität extrem,
was zu schädlichen
Wirkungen eines instabilen Flusses beim Anfang des Ausstoßens führt. Insbesondere
ist es, da in der UV-härtbaren
Tintenstrahldruckfarbe die polymerisierbare Verbindung von deren Dispersionsmedium
hohe Viskosität
zeigt, schwierig, eine Dispersion mit hoher Fluidität durchzuführen, und
es zeigte sich, dass diese Probleme gerne auftreten.
-
Insbesondere
besteht in einem Tintenstrahlkopf, der eine Mehrfachauftragung von
Tintentröpfchen
fördert,
wobei Tröpfchen
kleiner Größe gebildet
werden, und Mehrfachdüsen
zur Bildung von Bildern hoher Genauigkeit verwendet werden, die
Tendenz, dass Unterschiede der Druckfarbenfluidität eine instabile
Ausstoßfähigkeit
und beeinträchtigte
Ausstoßgenauigkeit
bewirken.
-
Eine
Druckfarbe heller Farbe, die einen niedrigen Pigmentgehalt aufweist,
zeigt eine niedrige Scherratenabhängigkeit im Vergleich zu einer
Druckfarbe dunkler Farbe. In Fällen,
in denen sowohl Druckfarben dunkler als auch heller Farbe in dieser
Erfindung verwendet werden, zeigte sich, dass eine bevorzugte Scherratenabhängigkeit
besteht. Der Erfinder ermittelte, dass es möglich ist, die Viskositätsschwankung
auch bei Druckfarben heller Farbe mit einer starken Scherratenabhängigkeit
zu verringern und eine Tintenretention zu verhindern und ferner
eine stabile Druckfarbenausstoßrate
und genaue Druckfarbenabscheidung zu erreichen, indem das Viskositätsverhältnis der
Druckfarben dunkler und heller Farbe 1:1,5–1:1 bei 50°C unter einer Scherrate von
1000 s–1 beträgt. In Fällen, in
denen das obige Viskositätsverhältnis weniger
als 1 beträgt,
ist die Ausstoßempfindlichkeit
der Druckfarbe heller Farbe extrem verringert, was zu einer unzureichenden
Ausstoßgenauigkeit
der Druckfarbe heller Farbe führt.
Wenn es größer als
1,5 ist, ist nicht nur die Ausstoßfähigkeit der Druckfarbe dunkler
Farbe verschlechtert, sondern es wird auch die Antriebskraft der
Tintenstrahldüsen,
die die Druckfarbe heller Farbe zuführen, zu stark, was zu Problemen
wie Luftinjektion führt.
-
In
Fällen,
in denen Tintentröpfchen
vieler Größen ausgestoßen werden,
kann die Ausstoßstabilität und Abscheidungsgenauigkeit
der einzelnen Tintentröpfchen
verstärkt
werden, insbesondere wenn die Druckfarbenviskoelastizität auf die
Bedingungen von Punkt 2 und 3 in der Zusammenfassung gesteuert werden.
Es wird angenommen, dass in Fällen,
in denen die Tröpfchengrößen verschieden
sind, die auf jedes Tröpfchen ausgeübte Scherrate
ebenfalls unterschiedlich ist.
-
Ferner
wird in Fällen,
in denen kleine Tröpfchen
von nicht mehr als 20 pl ausgestoßen werden, die Druckfarbe
einer signifikanten Scherung unterworfen. Daher ist die Ausstoßstabilität um so
hervorragender, je kleiner die Viskositätsdifferenz zwischen den Zuständen, wenn
der Kopf angetrieben wird oder nicht, ist.
-
In
dieser Erfindung kann die Viskosität (die die Einheit mPa·s aufweist)
mit einem Viskometer gemessen werden, das unter Verwendung einer
Standardlösung
zur Messung der Viskosität
auf der Basis der Beschreibung von JIS Z 8809 geeicht ist.
Die Viskositätswerte
sind die unter Verwendung eines bekannten Verfahrens unter der Bedingung
von 50°C
mit einer Scherrate von 1000 s–1 erhaltenen. Als Messvorrichtung
kann ein Rotationstyp, Vibrationstyp oder Kapillartyp verwendet
werden. Beispiele sind ein Saybolt-Viskometer und ein Redwood-Viskometer.
Aufgelistete Beispiele sind: Conic-Disc Type E Viskometer, hergestellt
von Tokimech Corporation, E Viskometer (Rotationsviskometer), hergestellt
von Toki Sangyo Corporation, B Viskometer BL, hergestellt von Tokyo
Keiki Corporation, FVM-80A, hergestellt von Yamaichi Electric Corporation,
Viscoliner, hergestellt von Nametore Industry Corporation, VISCO
MATE MODEL VM-1A und DD-1, hergestellt von Yamaichi Electric Corporation.
-
In
dieser Erfindung ist es als Verfahren, um ein Viskositätsverhältnis der
Druckfarben dunkler und heller Farbe unter den oben definierten
Bedingungen zu erhalten, günstig,
wenn der Anteil der polymerisierbaren Verbindung mit der niedrigsten
Viskosität
in den Druckfarben dunkler und heller Farbe höher festgelegt wird. Ferner
wird die Bedin gung durch entsprechende Wahl der Arten und der Konzentration
des Farbmittels erreicht.
-
Polymerisierbare Verbindung
-
Im
Hinblick auf die in dieser Erfindung verwendbaren polymerisierbaren
Verbindungen werden als radikalisch polymerisierbare Verbindungen
Verbindungen gemäß der Beschreibung
in
JP-A-7-159983 ,
8-224982 und
10-863 und dem geprüften
japanischen Patent 7-31399 aufgelistet;
als kationisch polymerisierbare Verbindungen verschiedene bekannte
kationisch polymerisierbare Monomere verwendet. Beispielsweise werden Epoxyverbindungen,
Vinyletherverbindungen und Oxetanverbindungen gemäß der Beschreibung
in
JP-A-6-9714 ,
2001-31892 ,
2001-40068 ,
2001-55507 ,
2001-310938 ,
2001-310937 und
2001-220526 aufgelistet.
-
In
dieser Erfindung verwendbare, radikalisch polymerisierbare Verbindungen
sind Verbindungen mit einer ethylenisch ungesättigten Bindung, die eine Radikalkettenpolymerisation
ermöglicht.
Viele Arten von Verbindungen können
verwendet werden, sofern sie mindestens eine ethylenisch ungesättigte Bindung
aufweisen, die eine Radikalkettenpolymerisation ermöglicht.
Diese umfassen ein Monomer, ein Oligomer und ein Polymer. Eine radikalisch
polymerisierbare Verbindung kann allein oder in einer Kombination
von mehr als zwei Arten in optionalen Verhältnissen, um die Wirkungen
der Aufgaben zu verstärken,
verwendet werden.
-
Beispiele
für Verbindungen
mit einer radikalisch polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten
Bindung umfassen ungesättigte
Carbonsäuren,
wie Acrylsäure,
Methacrylsäure,
Itaconsäure,
Crotonsäure,
Isocrotonsäure
und Maleinsäure
und deren Salze, Ester, Urethane und Anhydride, Acrylnitrile, Styrole;
und weitere radikalisch polymerisierbare Verbindungen, wie verschiedene
ungesättigte
Polyester, ungesättigte
Polyether, ungesättigte
Polyamide und ungesättigte
Urethane. Insbesondere können
Acrylsäurederivate,
wie 2-Ethylhexylacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, Butoxyethylacrylat,
Carbitolacrylat, Cyclohexylacrylat, Tetrahydrofurfurylacrylat, Benzylacrylat,
Bis(4-acryloxypolyethoxyphenyl)propan, Neopentylglykoldiacrylat,
1,6-Hexandioldiacrylat, Ethylenglykoldiacrylat, Diethylenglykoldiacrylat,
Triethylenglykoldiacrylat, Tetraethylenglykoldiacrylat, Polyethylenglykoldiacrylat,
Polypropylenglykoldiacrylat, Pentaerythrittriacrylat, Pentaerythrittetraacrylat,
Dipentaerythrittetraacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetramethylolmethantetraacrylat,
Oligoesteracrylat, N-Ethylolacrylamid,
Diacetonacrylamid und Epoxyacrylat; Methacrylderivate, wie Methylmethacrylat,
n-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Laurylmethacrylat,
Allylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Dimethylaminomethylmethacrylat,
1,6-Hexandioldimethacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat,
Polyethylenglykoldimethacrylat, Polypropylenglykoldimethacrylat,
Trimethylolethantrimethacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat,
2,2-Bis(4-methacryloxypolyethoxyphenyl)propan; ferner Allylverbindungsderivate,
wie Allylglycidylether, Diallylphthalat und Triallyltrimellitat,
und des weiteren konkret radikalisch polymerisierbare oder vernetzende
Monomere, Oligomere und Polymere, die Produkte auf dem Markt oder
in der Industrie bekannt sind, verwendbar sein. Andere Beispiele
sind auch in "Cross-linking
Agent Handbook",
herausgegeben von Shinzo Yamashita, verlegt bei Taisei-sha, 1981; "UV·EB Cure
Handbook", herausgegeben
von Seishi Kato unter Schriftleitung der The Society of Polymer
Science, Japan, 1985; "Application of
UV·EB
Curing Technology and its Market",
S. 79, herausgegeben von Rad Tech Japan, verlegt bei CMC Publishing
Co., Ltd., 1989; "Polyester
Resin Handbook" von
Eiichiro Takiyama, verlegt bei THE NIKKAN KOGYO SHIMBUN, LTD., 1988,
beschrieben.
-
Der
Gehalt an den im vorhergehenden genannten, radikalisch polymerisierbaren
Verbindungen beträgt
vorzugsweise 1–97
Gew.-% und noch besser 30–95
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Druckfarbe.
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Eine
kationisch polymerisierbare Druckfarbe ist aufgrund einer ohne weiteres
erhaltenen hohen Empfindlichkeit bevorzugt, da sie keine Polymerisationshemmung
durch Sauerstoff zeigt, was ein Problem einer radikalisch polymerisierbaren
Druckfarbe ist. In dieser Erfindung ist es bevorzugt, wenn eine
kationisch polymerisierbare Verbindung mindestens eine Oxetanverbindung
und mindestens eine Verbindung, die aus entweder einer Epoxyverbindung
oder einer Vinyletherverbindung ausgewählt ist, enthält.
-
Ein
bevorzugtes aromatisches Epoxid ist ein Di- oder Polyglycidylether,
der durch Reaktion eines Polyphenols mit mindestens einem aromatischen
Kern oder dessen Alkylenoxidaddukt mit Epichlorhydrin hergestellt
wird. Aufgelistete Beispiele sind ein Di- oder Polyglycidylether
von Bisphenol A oder dessen Alkylenoxidaddukt, ein Di- oder Polyglycidylether
von Bisphenol A, an das Wasserstoff addiert wurde, oder dessen Alkylenoxidaddukt
und ein Epoxyharz des Novolactyps. Hierbei werden als Alkylenoxid
Ethylenoxid und Propylenoxid aufgelistet.
-
Ein
alicyclisches Epoxid kann durch Epoxydation einer Verbindung mit
mindestens einem Cyclohexen- oder Cyclopentenring mit einem entsprechenden
Oxidationsmittel, wie Wasserstoffperoxid und eine Peroxysäure, erhalten
werden. Bevorzugte Verbindungen sind Cyclohexenoxid und Cyclopentenoxid.
-
Aufgelistete
bevorzugte Beispiele für
ein alicyclisches Epoxid sind ein Di- oder Polyglycidylether eines aliphatischen
Polyols oder dessen Alkylenoxidaddukt.
-
Repräsentative
Beispiele sind:
ein Diglycidylether eines Alkylenglykols (wie
Diglycidylether von Ethylenglykol, Diglycidylether von Propylenglykol
und Diglycidylether von 1,6-Hexandiol);
ein Polyglycidylether
eines Polyols (wie Di- oder Triglycidylether von Glycerin oder dessen
Alkylenoxidaddukt); und
ein Diglycidylether eines Polyalkylenglykols
(wie Diglycidylether von Polyethylenglykol oder dessen Alkylenoxidaddukt
und Diglycidylether von Polypropylenglykol oder dessen Alkylenoxidaddukt).
-
Hierbei
werden als Alkylenoxid Ethylenoxid und Propylenoxid aufgelistet.
-
Von
diesen Epoxiden sind, wenn die schnelle Härtungseigenschaft berücksichtigt
wird, ein aromatisches Epoxid und ein alicyclisches Epoxid bevorzugt
und ein alicyclisches Epoxid stärker
bevorzugt.
-
In
der vorliegenden Erfindung kann jedes der oben beschriebenen Epoxide
allein verwendet werden, jedoch können zwei oder mehrere Arten
derselben auch in entsprechender Weise kombiniert und verwendet werden.
-
Als
Vinyletherverbindung werden beispielsweise eine Di- oder Trivinyletherverbindung,
wie Ethylenglykoldivinylether, Diethylenglykoldivinylether, Triethylenglykoldivinylether,
Propylenglykoldivinylether, Dipropylenglykoldivinylether, Butandioldivinylether,
Hexandioldivinylether, Cyclohexandimethanoldivinylether, Trimethylolpropantrivinylether,
und eine Monovinyletherverbindung, wie Ethyl vinylether, n-Butylvinylether,
Isobutylvinylether, Octadecylvinylether, Cyclohexylvinylether, Hydroxylbutylvinylether,
2-Ethylhexylvinylether, Cyclohexandimethanolmonovinylether, n-Propylvinylether,
Isopropylvinylether, Isopropenylether-O-propylencarbonat, Dodecylvinylether,
Diethylenglykolmonovinylether, Octadecylvinylether, aufgelistet.
-
Von
diesen Vinyletherverbindungen ist, wenn die Härtbarkeit, Haftung und Oberflächenhärte berücksichtigt
werden, eine Di- oder Trivinyletherverbindung bevorzugt und insbesondere
eine Divinyletherverbindung bevorzugt. In der vorliegenden Erfindung
kann jede der oben beschriebenen Vinyletherverbindungen einzeln
verwendet werden, doch können
zwei Arten oder mehrere derselben ebenfalls in entsprechender Weise kombiniert
und verwendet werden.
-
Eine
Oxetanverbindung in der vorliegenden Erfindung ist eine Verbindung
mit einem Oxetanring, und Oxetanverbindungen, die öffentlich
bekannt sind, die in
JP-A-2001-220526 und
JP-A-2001-310939 offenbart sind,
können
verwendet werden.
-
Wenn
eine Oxetanverbindung mit 5 oder mehr Oxetanringen in dem Molekül verwendet
wird, werden die Viskosität
und die Glasübergangstemperatur
der Druckfarbe zu hoch. Diese neigt dazu, eine schwierige Handhabung
oder unzureichende Klebrigkeit zu bewirken. Daher werden Oxetanverbindungen
mit 1 bis 4 Oxetanringen vorzugsweise verwendet.
-
Spezielle
Beispiele für
die Verbindungen mit einem Oxetanring gemäß der vorliegenden Erfindung werden
im folgenden beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht
auf sie beschränkt.
-
Als
Beispiel für
die Verbindung mit einem Oxetanring im Molekül werden die durch die folgende
allgemeine Formel (1) angegebenen Verbindungen aufgelistet. Allgemeine
Formel (1)
-
In
der allgemeinen Formel (1) steht R1 für ein Wasserstoffatom
oder eine Alkylgruppe einer Kohlenstoffzahl von 1-6, wie eine Methylgruppe,
Ethylgruppe, Propylgruppe oder Butylgruppe, eine Fluoralkylgruppe einer
Kohlenstoffzahl von 1-6, eine Allylgruppe, Arylgruppe, Furylgruppe
oder Thienylgruppe. R2 steht für eine Alkylgruppe
einer Kohlenstoffzahl von 1-6, wie eine Methylgruppe, Ethylgruppe,
Propylgruppe oder Butylgruppe, eine Alkenylgruppe einer Kohlenstoffzahl
von 2-6, wie eine 1-Propenylgruppe, 2-Propenylgruppe, 2-Methyl-1-propenylgruppe,
2-Methyl-2-propenylgruppe, 1-Butenylgruppe, 2-Butenylgruppe oder
3-Butenylgruppe, eine Gruppe mit einem aromatischen Ring, wie eine
Phenylgruppe, Benzylgruppe, Fluorbenzylgruppe, Methoxybenzylgruppe
oder Phenoxyethylgruppe, eine Alkylcarbonylgruppe einer Kohlenstoffzahl
von 2-6, wie eine Ethylcarbonylgruppe, Propylcarbonylgruppe oder
Butylcarbonylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe einer Kohlenstoffzahl
von 2-6, wie eine Ethoxycarbonylgruppe, Propoxycarbonylgruppe oder
Butoxycarbonylgruppe, oder eine N-Alkylcarbamoylgruppe einer Kohlenstoffzahl
von 2-6, wie eine Ethylcarbamoylgruppe, Propylcarbamoylgruppe, Butylcarbamoylgruppe
oder Pentylcarbamoylgruppe. Im Hinblick auf die in der vorliegenden Erfindung
verwendete Oxetanverbindung ist es besonders günstig, wenn die Verbindung
mit einem Oxetanring verwendet wird, da die erhaltene Zusammensetzung
hervorragend im Hinblick auf Klebrigkeit ist und hervorragend im
Hinblick auf die Bearbeitbarkeit in Bezug auf die niedrige Viskosität ist.
-
Als
Beispiel für
die Verbindung mit 2 Oxetanringen im Molekül werden die durch die folgende
allgemeine Formel (2) angegebenen Verbindungen aufgelistet. Allgemeine
Formel (2)
-
In
der allgemeinen Formel (2) hat R1 die gleiche
Bedeutung wie R1 in der allgemeinen Formel
(1). R3 steht für eine lineare oder verzweigtkettige
Alkylengruppe, wie eine Ethylengruppe, Propylengruppe oder Butylengruppe,
eine lineare oder verzweigtkettige Poly(alkylenoxy)gruppe, wie eine
Poly(ethylenoxy)gruppe oder Poly(propylenoxy)gruppe, eine lineare
oder verzweigtkettige ungesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe, wie eine Propylengruppe, Methylpropylengruppe
oder Butylengruppe, oder eine Carbonylgruppe oder eine eine Carbonylgruppe
umfassende Alkylengruppe, eine Carboxylgruppe umfassende Alkylengruppe
oder eine Carbamoylgruppe umfassende Alkylengruppe.
-
Ferner
kann als R
3 eine mehrwertige Gruppe, die
aus den durch die folgenden allgemeinen Formeln (3), (4) und (5)
angegebenen ausgewählt
ist, ebenfalls aufgelistet werden. Allgemeine
Formel (3)
-
In
der allgemeinen Formel (3) steht R
4 für ein Wasserstoffatom
oder eine Alkylgruppe einer Kohlenstoffzahl von 1-4, wie eine Methylgruppe,
Ethylgruppe, Propylgruppe, Butylgruppe, eine Alkoxygruppe einer Kohlenstoffzahl
von 1-4, wie eine Methoxygruppe, Ethoxygruppe, Propoxygruppe, Butoxygruppe,
ein Halogenatom, wie ein Chloratom, Bromatom, eine Nitrogruppe,
Cyanogruppe, Mercaptogruppe, Niederalkylcarboxylgruppe, Carboxylgruppe
oder Carbamoylgruppe. Allgemeine
Formel (4)
-
In
der allgemeinen Formel (4) steht R
5 für ein Sauerstoffatom,
Schwefelatom, eine Methylengruppe, NH, SO, C(CF
3)
2 oder C(CH
3)
2. Allgemeine
Formel (5)
-
In
der allgemeinen Formel (5) steht R
6 für eine Alkylgruppe
einer Kohlenstoffzahl von 1-4, wie eine Methylgruppe, Ethylgruppe,
Propylgruppe, Butylgruppe, oder eine Arylgruppe. Die Zahl n ist
eine ganze Zahl von 0-2000. R
7 steht für eine Alkylgruppe
einer Kohlenstoffzahl von 1-4, wie eine Methylgruppe, Ethylgruppe,
Propylgruppe, Butylgruppe, oder eine Arylgruppe. Als R
7 kann
eine aus der durch die folgende allgemeine Formel (6) angegebenen
Gruppe ausgewählte
Gruppe ebenfalls des weiteren aufgelistet werden. Allgemeine
Formel (6)
-
In
der allgemeinen Formel (6) steht R4 für eine Alkylgruppe
einer Kohlenstoffzahl von 1-4, wie eine Methylgruppe, Ethylgruppe,
Propylgruppe und Butylgruppe, oder eine Arylgruppe. Die Zahl m ist
eine ganze Zahl von 0-100.
-
Als
spezielles Beispiel für
eine bevorzugte Verbindung mit 2 Oxetanringen im Molekül werden
die folgenden Verbindungen aufgelistet. Spezielle
Verbindung 1
Spezielle
Verbindung 2
-
Eine
Erläuterungsverbindung
1 ist in der allgemeinen Formel (2) eine Verbindung, in der R1 eine Ethylgruppe ist und R3 eine
Carboxylgruppe ist. Ferner ist eine Erläuterungsverbindung 2 in der
allgemeinen Formel (2) eine Verbindung, in der R1 eine
Ethylgruppe ist und R3 eine Verbindung,
in der R6 und R7 in
der allgemeinen Formel (5) eine Methylgruppe sind und die Zahl n
1 ist, ist.
-
In
Bezug auf die Verbindung mit 2 Oxetanringen im Molekül ist ein
bevorzugtes Beispiel mit Ausnahme der oben beschriebenen Verbindungen
eine Verbindung, die in der folgenden allgemeinen Formel (7) angegeben
ist. In der allgemeinen Formel (7) hat R
1 die
gleiche Bedeutung wie R
1 in der allgemeinen
Formel (1). Allgemeine
Formel (7)
-
Ferner
werden als Beispiel für
die Verbindung mit 3-4 Oxetanringen im Molekül die durch die folgende allgemeine
Formel (8) angegebenen Verbindungen aufgelistet. Allgemeine
Formel (8)
-
In
der allgemeinen Formel (8) hat R1 die gleiche
Bedeutung wie R1 in der allgemeinen Formel
(1). Als R9 wird eine verzweigtkettige Alkylengruppe
einer Kohlenstoffzahl von 1-12, wie die durch die folgenden Gruppen
A-C angegebenen Gruppen, eine verzweigtkettige Poly(alkylenoxy)gruppe,
wie eine durch das folgende D angegebene Gruppe, oder eine verzweigtkettige
Polysiloxygruppe, wie die durch das folgende E angegebene Gruppe,
aufgelistet. Die Zahl j ist 3 oder 4.
-
-
In
obigem A steht R10 für eine Niederalkylgruppe, wie
eine Methylgruppe, Ethylgruppe oder Propylgruppe. Ferner ist in
obigem D p eine ganze Zahl von 1-10.
-
Als
Beispiel für
eine Verbindung mit 4 Oxetanringen im Molekül ist die spezielle Verbindung
3 aufgelistet. Spezielle
Verbindung 3
-
Ferner
wird als Beispiel für
eine Verbindung mit 1-4 Oxetanringen mit Ausnahme der oben beschriebenen
die durch die folgende allgemeine Formel (9) angegebene Verbindung
aufgelistet. Allgemeine
Formel (9)
-
In
der allgemeinen Formel (9) hat R8 die gleiche
Bedeutung wie R8 der allgemeinen Formel
(6). R11 steht für eine Alkylgruppe einer Kohlenstoffzahl
von 1-4, wie eine Methylgruppe, Ethylgruppe, Propylgruppe oder Butylgruppe,
oder eine Trialkylsilylgruppe, und r ist 1-4.
-
Als
bevorzugtes spezielles Beispiel für die in dem vorliegenden Beispiel
verwendeten Oxetanverbindungen werden die im folgenden angegebenen
Verbindungen 4, 5 und 6 aufgelistet. Spezielle
Verbindung 4
Spezielle
Verbindung 5
Spezielle
Verbindung 6
-
Das
Verfahren zur Herstellung der Verbindung mit dem oben beschriebenen
Oxetanring ist nicht speziell beschränkt und es kann einem üblichen
bekannten Verfahren gefolgt werden, beispielsweise gibt es das Oxetanringsyntheseverfahren
ausgehend von einem Diol, das bei Pattison offenbart ist (D. B.
Pattison, J. Am. Chem. Soc., 3455, 79 (1957)). Ferner werden außer diesen
Verbindungen mit 1-4 Oxetanringen mit einem hohen Molekulargewicht
von etwa 1000–5000
ebenfalls aufgelistet. Als spezielle Beispiele für diese Verbindungen werden
die folgenden Verbindungen aufgelistet.
-
-
Photopolymerisationsinitiator
-
In
dieser Erfindung ist, um eine Härtungsreaktion
effektiver zu ermöglichen,
ein Härten
durch Addition eines Photopolymerisationsinitiators bevorzugt. Ein
Photopolymerisationsinitiator ist ein Radikale erzeugendes Mittel
für eine
radikalisch polymerisierbare Verbindung und ein durch Licht Sauerstoff
erzeugendes Mittel für
eine kationisch polymerisierbare Verbindung. Radikale erzeugende
Mittel werden breit in zwei Kategorien eingeteilt, beispielsweise
einen Typ der Spaltung einer intramolekularen Bindung und einen
Typ des Abziehens von intramolekularem Wasserstoff.
-
Als
Beispiele für
Radikale erzeugende Mittel des Typs der Spaltung einer intermolekularen
Bindung werden Mittel auf Acetophenonbasis, wie Diethoxyacetophenon,
2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on, Benzyldimethylketal,
1-(4-Isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-on,
4-(2-Hydroxyethoxy)phenyl-(2-hydroxy-2-propyl)keton,
1-Hydroxycyclohexyl-phenylketon,
2-Methyl-2-morpholino(4-thiomethylphenyl)propan-1-on
und 2-Benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanon;
Benzoine, wie Benzoin, Benzoinmethylether und Benzoinisopropylether;
ein Mittel auf Acylphosphinoxidbasis, wie 2,4,6-Trimethylbenzoindiphenylphosphinoxid;
sowie Benzyl- und Methylphenylglyoxyester aufgelistet.
-
Als
Beispiele für
Radikale erzeugende Mittel des Typs des Abziehens von intermolekularem
Wasserstoff werden beispielsweise Mittel auf Benzophenonbasis, wie
Benzophenon, o-Methyl-benzoylbenzoat-4-phenylbenzophenon, 4,4'-Dichlorbenzophenon, Hydroxybenzophenon,
4-Benzoyl-4'-methyl-diphenylsulfid,
Acrylbenzophenon, 3,3',4,4'-Tetra(tert-butylperoxycarbonyl)benzophenon
und 3,3'- Dimethyl-4-methoxybenzophenon;
Mittel auf Thioxanthonbasis, wie 2-Isopropylthioxanthon und 2,4-Dichlorthioxanthon;
Mittel auf Aminobenzophenonbasis, wie Michler-Keton und 4,4'-Diethylaminobenzophenon;
sowie 10-Butyl-2-chlor-acridon, 2-Ethylanthrachinon,
9,10-Phenanthrenchinon und Campherchinon aufgelistet. Wenn ein Radikale
erzeugendes Mittel verwendet wird, liegt die Zusammensetzungsmenge
vorzugsweise im Bereich von 0,01–10,00 Gew.-% der UV-härtbaren Druckfarbe.
-
Als
durch Licht Säure
erzeugende Mittel werden die für
einen Photoresist des Typs chemischer Amplifikation oder für eine kationische
Photopolymerisation verwendeten Verbindungen verwendet (Organic
electronics material study group edition, "Organic material for imaging" Bunshin Publication
Co., (1993), siehe Seite 187–192).
Beispiele für
die für
die vorliegende Erfindung bevorzugten Verbindungen sind im folgenden
aufgelistet.
-
Zunächst kann
ein Salz, wie B(C6F5)4 –, PF6 –,
AsF6 –, SbF6 –,
CF3SO3 – einer
aromatischen Oniumverbnidung, wie Diazonium, Ammonium, Iodonium,
Sulfonium, Phosphonium, aufgelistet werden.
-
Spezielle
Beispiele für
eine Oniumverbindung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden kann, sind im folgenden angegeben.
-
-
Zweitens
kann die die Sulfonsäure
erzeugende Sulfoverbindung aufgelistet werden. Spezielle Verbindungen
sind im folgenden angegeben.
-
-
Drittens
kann die den Halogenwasserstoff erzeugende Halogenverbindung ebenfalls
verwendet werden. Spezielle Verbindungen sind im folgenden angegeben.
-
-
Viertens
können
Eisen-Allen-Komplexe aufgelistet werden.
-
-
Ferner
wird die Zusammensetzung dieser Erfindung durch Bestrahlung durch
UV-Strahlung gehärtet und
zur effektiven Durchführung
einer Härtungsreaktion
kann ein Lichtsensibilisierungsmittel zugesetzt werden. Als derartige
Lichtsensibilisierungsmittel werden beispielsweise Amine, wie Triethanolamin,
Methyldiethanolamin, Triisopropanolamin, 4-Dimethylmethylaminobenzoat, 4-Dimethylethylaminobenzoat,
4-Dimethylisoamylaminobenzoat,
Benzoesäure(2-dimethylamino)ethylether,
4-Dimethylaminobenzoesäure(n-butoxyethylether
und 4-Dimethylaminobenzoesäure-2-ethylhexylether;
Cyanine, Phthalocyanine, Merocyanine, Porphyrin, Spiroverbindungen,
Ferrocen, Fluoren, Fulgid, Imidazole, Perylen, Phenazin, Phenothiazine,
Polyen, Azoverbindungen, Diphenylmethan, Triphenylmethan, Polymethinacridin,
Cumarin, Ketocumarin, Chinacridon, Indigo, Styrylverbindungen, Pyriliumverbindungen,
Pyrometenverbindungen, Pyrazolotriazolverbindungen, Benzothiazolverbindungen,
Barbitursäurederivate
und Thiobarbitursäurederivate
aufgelistet. Ferner sind Verbindungen gemäß der Beschreibung in dem
europäischen Patent 568 993 ,
US-Patent 4 508 881 und
5 227 227 und
JPA-A-2001-125255 und
11-271969 beschrieben.
Die Zugabemenge der Lichtsensibilisierungsmittel liegt vorzugsweise
im Bereich von 0,01–10,00
Gew.-% der gesamten Druckfarbenzusammensetzungen.
-
Ferner
ist in dieser Erfindung, um die Opakifizierungs eigenschaften auf
einem transparenten Basismaterial, wie einem Kunststofffilm, zu
verstärken,
das Aufdrucken einer weißen
Druckfarbe bevorzugt. Insbesondere ist beim Bedrucken flexibler
Verpackungen und Aufdrucken von Markierungen die Verwendung einer weißen Druckfarbe
bevorzugt, jedoch kann die Druckfarbenausstoßmenge eine zu hohe Belastung
der Tintenköpfe
ergeben, so dass eine praktische Grenze für die Druckfarbenverwendungsmenge
im Hinblick auf stabiles Ausstoßen
und Kräuseln
und anschließendes
Wellen des Aufzeichnungsmaterials besteht.
-
Als
Aufzeichnungsmaterial, das in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden kann, kann außer
einem üblichen
nichtbeschichteten Blatt und einem beschichteten Blatt ein nichtabsorbierender
Träger
verwendet werden. Von diesen wird ein nichtabsorbierender Träger vorzugsweise
für das
Aufzeichnungsmedium verwendet.
-
Als
nichtabsorbierender Träger
der vorliegenden Erfindung können
verschiedene Arten von Kunststofffilmen verwendet werden. Aufgelistete
Beispiele sind: ein PET (Polyethylenterephthalat)-Film, OPS (gerecktes
Polystyrol)-Film, OPP (gerecktes Polypropylen)-Film, ONy (gerecktes
Nylon)-Film, PVC (Polyvinylchlorid)-Film, PE (Polyethylen)-Film
oder TAC-Film. Als anderer Träger
kann ein Kunststoff, Polycarbonat, Acrylharz, ABS, Polyacetal, PVA
oder Kautschuk verwendet werden. Ferner kann die Applikation auch
auf Metall oder Glas erfolgen.
-
Bei
diesen Aufzeichnungsmaterialien, insbesondere wenn das Bild auf
dem PET-Film, OPS-Film, OPP-Film, ONy-Film, PVC-Film, die durch Hitze schrumpfbar sind,
gebildet wird, ist die Struktur der vorliegenden Erfindung wirksam.
Bei diesen Basismaterialien werden nicht nur das Kräuseln und
die Verformung des Films ohne weiteres durch die Wärmeerzeugung zum
Zeitpunkt der Härtungsschrumpfung
und Härtungsreaktion
der Druckfarbe erzeugt, sondern der Druckfarbenfilm folgt auch kaum
dem Schrumpfen des Basismaterials.
-
Die
Oberflächenenergie
der einzelnen Arten eines Kunststofffilms ist sehr unterschiedlich
und üblicherweise
ist es ein Problem, dass sich der Punktdurchmesser nach dem Auftreffen
der Druckfarbe in Abhängigkeit
vom Aufzeichnungsmaterial ändert.
Bei der Struktur der vorliegenden Erfindung kann ein gutes hochpräzises Bild
auf dem Aufzeichnungsmaterial eines breiten Bereichs, in dem die
Oberflächenenergie
35–60 dyn/cm
beträgt,
wobei dies einen OPP-Film,
OPS-Film, deren Oberflächenenergie
niedrig ist, und PET, dessen Oberflächenenergie vergleichsweise
groß ist,
umfasst, gebildet werden.
-
Die
in der vorliegenden Erfindung verwendete Aufzeichnungsvorrichtung
wird nun unter Bezug auf eine Zeichnung, wenn dies als notwendig
erachtet wird, beschrieben. Ferner ist die Aufzeichnungsvorrichtung in
der Zeichnung eine der in der vorliegenden Erfindung verwendeten
Ausführungsformen,
doch ist die in der vorliegenden Erfindung verwendete Aufzeichnungsvorrichtung
nicht hierauf beschränkt.
-
1 ist
eine Vorderansicht, die die Struktur des Hauptabschnitts der in
der vorliegenden Erfindung verwendeten Aufzeichnungsvorrichtung
zeigt. Die Aufzeichnungsvorrichtung 1 besteht aus dem Kopfschlitten 2,
dem Aufzeichnungskopf 3, dem Beleuchtungsmittel 4 und
dem Plattenabschnitt 5. Der Plattenabschnitt 5 zeigt
eine Ultraviolettstrahlung absorbierende Funktion und er absorbiert
zusätzliche
Ultraviolettstrahlung, die das Aufzeichnungsmaterial P durchlaufen
hat. Infolgedessen ist es möglich,
sehr konsistent sehr feine und detaillierte Bilder zu reproduzieren.
-
Das
Aufzeichnungsmaterial P wird durch das Führungselement 6 geführt und
bewegt sich von vorne nach hinten in 1 unter
Verwendung der Operation eines (nicht gezeigten) Transportmittels.
Ein (ebenfalls nicht gezeigtes) Kopfscanmittel ermöglicht eine
Hin- und Herbewegung des Kopfschlittens 2 in der in 1 angegebenen
Y-Richtung, wodurch ein Scannen des Aufzeichnungskopfs 3,
der durch den Kopfschlitten 2 gehalten wird, durchgeführt wird.
-
Der
Kopfschlitten 2 ist über
dem Aufzeichnungsmaterial P angebracht und er beherbergt eine Vielzahl von
Aufzeichnungsköpfen 3,
die im folgenden beschrieben sind, die mit der für das Drucken von Bildern auf das
Aufzeichnungsmaterial P verwendeten Zahl von Farben übereinstimmt,
derart, dass die Druckfarbenausstoßöffnungen an der unteren Seite
angebracht sind. Der Kopfschlitten 2 ist im Hauptkörper der
Aufzeichnungsvorrichtung 1 derart angebracht, dass eine
durch das Kopfscanmittel angetriebene Hin- und Herbewegung in Y-Richtung
in 1 möglich
ist.
-
Hierbei
zeigt 1, dass der Kopfschlitten 2 Aufzeichnungsköpfe 3 für Dunkelgelb
(Y), Dunkelmagenta (M), Dunkelcyan (C), Dunkelschwarz (K), Hellgelb
(Ly), Hellmagenta (Lm), Hellcyan (Lc) und Hellschwarz (Lb) beherbergt.
Jedoch wird in der Praxis die Zahl der Farben des Aufzeichnungskopfs 3,
die im Schlitten 2 beherbergt sind, auf der Basis des Bedarfs
entschieden.
-
Im
folgenden wird der Aufzeichnungskopf für Dunkelgelb als Beispiel für einen
Aufzeichnungskopf 3 erklärt.
-
Die
Aufzeichnungsköpfe 3 stoßen eine
photohärtbare
Druckfarbe (die auch als durch aktinische Strahlung härtbare Druckfarbe,
beispielsweise eine durch Ultraviolettstrahlung härtbare Druckfarbe,
bezeichnet wird), die durch ein (nicht gezeigtes) Druckfarbenzufuhrmittel
zugeführt
wird, auf das Aufzeichnungsmaterial P von Ausstoßöffnungen aus, wobei die Operation
von einer Vielzahl von (ebenfalls nicht gezeigten) Ausstoßmitteln,
die in dessen Innerem angebracht sind, genutzt wird. Die durch Ultraviolettstrahlung
härtbare
Druckfarbe (auch als UV-Druckfarbe bezeichnet), die aus den Aufzeichnungsköpfen 3 ausgestoßen wird,
besteht aus Farbmitteln, polymerisierbaren Monomeren, Initiatoren
und dgl. Wenn die im vorhergehenden genannten Initiatoren Ultraviolettstrahlung
ausgesetzt werden, arbeiten diese als Katalysator, wodurch Härtungseigenschaften
durch eine Vernetzungs- und Polymerisationsreaktion der im vorhergehenden
genannten Monomere gezeigt werden.
-
Während des
Scannens, wobei sich die Aufzeichnungsköpfe 3 von einem Ende
des Aufzeichnungsmaterials P zum anderen Ende desselben längs der
Y-Richtung in 1 bewegen, während sie durch die Kopfscanmittel
angetrieben werden, stoßen
die im vorhergehenden genannten Aufzeichnungsköpfe 3 die im vorhergehenden
genannte UV-Druckfarbe in der Form von Druckfarbentröpfchen auf
einen begrenzten Bereich (eine Fläche, die ein Druckfarbentröpfchen aufnehmen
kann) des Aufzeichnungsmaterials P aus und sie stoßen Druckfarbentröpfchen auf
die im vorhergehenden genannte Fläche, die ein Tintentröpfchen aufnehmen kann.
-
Das
im vorhergehenden genannte Scannen wird mit einer geeigneten Frequenz
durchgeführt.
Die im vorhergehenden genannte UV-Druckfarbe wird auf den Bereich,
der ein Druckfarbentröpfchen
aufnehmen kann, ausgestoßen.
Danach wird das Aufzeichnungsmaterial P in entsprechender Weise
unter Verwendung eines Transportmittels von vorne nach hinten in 1 transportiert
und das Scannen erneut unter Verwendung der Kopfscanmittel durchgeführt. Während des
im vorhergehenden genannten Scannens wird die im vorhergehenden genannte
UV-Druckfarbe auf den folgenden Bereich, der Druckfarbentröpfchen aufnehmen
kann, der an die rückwärtige Richtung
von 1 angrenzt, unter Verwendung der Aufzeichnungsköpfe 3 ausgestoßen.
-
Die
im vorhergehenden genannte Operation wird dann wiederholt. Durch
Ausstoßen
der im vorhergehenden genannten UV-Druckfarbe aus den Aufzeichnungsköpfen 3 unter
Synchronisieren des Kopfscanmittels mit dem Transportmittel wird
ein Bild, das aus einer Anordnung von UV-Druckfarbentröpfchen besteht,
auf dem Aufzeichnungsmaterial P gebildet.
-
Das
Belichtungsmittel 4 besteht aus einer Ultraviolettstrahlungslampe,
die Ultraviolettstrahlung eines spezifizierten Wellenlängenbereichs
mit konsistenter Belichtungsenergie emittiert, und einem Filter,
das die Ultraviolettstrahlung der spezifizierten Wellenlänge durchlässt. Hierbei
können
als Ultraviolettstrahlungslampen Quecksilberlampen, Metallhalogenidlampen,
Excimerlaser, Ultraviolettlaser, kalte Kathodenröhren, Schwarzlichtlampen und
LEDs (lichtemittierende Dioden) verwendet werden. Von diesen sind
bandförmige
Metallhalogenidleuchtröhren,
kalte Kathodenröhren,
Quecksilberlampen oder Schwarzlichtlampen bevorzugt. Insbesondere
sind kalte Kathodenröhren
und Schwarzlichtlampen, die Ultraviolettstrahlung einer Wellenlänge von
365 nm emittieren, bevorzugt, da ein Ausbluten minimiert ist, der
Punktdurchmesser effizient kontrolliert wird und eine Faltenbildung
während
des Härtens
minimiert wird. Durch Verwenden der Schwarzlichtlampe als Strahlungsquelle
des Belichtungsmittels 4 ist es möglich, ein Belichtungsmittel 4 herzustellen,
das die UV-Druckfarbe mit geringeren Kosten härtet.
-
Das
Belichtungsmittel 4 ist derart geformt, dass es nahezu
gleich dem maximalen Bereich, der Druckfarbenpunkte aufneh men kann,
der durch die Aufzeichnungsvorrichtung (die ein UV-Tintenstrahldrucker
ist) 1 eingestellt werden kann, in dem die UV-Druckfarbe
während
einer Scanfrequenz, mit der die Aufzeichnungsköpfe 3 durch das Kopfscanmittel
angetrieben werden, ausgestoßen
wird, oder es ist derart geformt, dass es größer als der Druckfarbenpunkte
aufnehmende Bereich ist.
-
Belichtungsmittel 4 sind
auf beiden Seiten des Kopfschlittens 2 angebracht und fixiert,
wobei sie nahezu parallel dem Aufzeichnungsmaterial sind.
-
Wie
oben angegeben ist, sind als Mittel zur Steuerung der Beleuchtungsstärke in dem
Druckfarbenausstoßabschnitt
die gesamten Aufzeichnungsköpfe 3 selbstverständlich vor
Licht geschützt.
Ferner ist es wirksam, wenn der Abstand h2 zwischen dem Druckfarbenausstoßabschnitt 31 der
Aufzeichnungsköpfe 3 und dem
Aufzeichnungsmaterial P derart eingestellt wird, dass er größer als
der Abstand h1 zwischen dem Beleuchtungsmittel 4 und dem
Aufzeichnungsmaterial P ist (d. h. h1 < h2) und/oder der Abstand d zwischen
den Aufzeichnungsköpfen 3 und
dem Belichtungsmittel 4 zunimmt (d zunimmt). Ferner ist
es günstiger,
wenn eine Balgenstruktur 7 zwischen den Aufzeichnungsköpfen 3 und
dem Belichtungsmittel 4 angebracht ist.
-
Hierbei
ist es möglich,
die Wellenlänge
von Ultraviolettstrahlung, die unter Verwendung des Belichtungsmittels 4 angewandt
wird, durch Ersetzen von Ultraviolettstrahlungslampen oder Filtern,
die für
das Belichtungsmittel 4 passen, in geeigneter Weise zu ändern.
-
BEISPIELE
-
Die
vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf Beispiele
beschrieben, doch sind die Ausführungsformen
dieser Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
-
Beispiel 1
-
Herstellung von Tintenstrahltinte
-
Tintenstrahltinte dunkler Farbe Y1
-
Die
im folgenden angegebenen Zusammensetzungen wurden 4 h unter Verwendung
einer Sandmahlvorrichtung mit Zirconiumdioxidkugeln dispergiert,
wonach eine weitere zusätzliche
Dispersion 10 min unter Verwendung einer Ultraschalldispergiervorrichtung
durchgeführt
wurde, wobei die gewünschte
Pigmentdispersion erhalten wurde.
PY180 | (Yellow
HG AF LP901, hergestellt von | |
| Clariant
AG) | 5
Gewichtsteile |
PB821 | (AJISPER
PB-821, das ein Dispergier | |
| mittel
ist, hergestellt von | |
| Ajinomoto
Co., Inc.) | 1,5
Gewichtsteile |
OXT221 | (ARONOXETAN
OXT-221, das eine | |
| polymerisierbare
Verbindung ist, | |
| hergestellt
von TOAGOSEI CO., | |
| Ltd.) | 58,5
Gewichtsteile |
V9040 | (Vikoflex
9040, das eine | |
| polymerisierbare
Verbindung ist, | |
| hergestellt
von Atfina | |
| Chemicals,
Inc.) | 30
Gewichtsteile |
-
Danach
wurden 5 Gewichtsteile UV6992 (das ein Photopolymerisationsinitiator
ist, hergestellt von Dai-Chemical Co., Ltd.) eingemischt, es wurde
unter Verwendung eines 0,8-μm-Membranfilters filtriert
und dann unter vermindertem Druck unter Erhitzen bei 50°C dehydratisiert,
wobei die Druckfarbentinte dunkler Farbe Y1 erhalten wurde.
-
Auf
die gleiche Weise wie für
die obige Tintenstrahltinte dunkler Farbe Y1 wurden die Tintenstrahltinten dunkler
Farbe M1, C1 und K1 mit den in Tabelle 1 beschriebenen Komponenten,
die Tintenstrahltinten heller Farbe LY1–LY4, LM1–LM4, LC1–LC4 und LK1–LK4, in
die die in den Tabellen 2-5 beschriebenen Komponenten eingearbeitet
sind, hergestellt.
-
Die
Viskositäten
der zwei verwendeten polymerisierbaren Verbindungen betrugen jeweils
5,3 und 13,7 mPa·s
–1 bei
50°C. Die
Viskosität
der einzelnen hergestellten Druckfarben bei 50°C unter einer Scherrate von 1000
s
–1 und
das Verhältnis
von OXT221/V9040 sind in den Tabellen 1–5 angegeben. Die Viskosität wurde
unter Verwendung eines MCR300 Viskometers, hergestellt von Physica
Co., Ltd., ermittelt. Tabelle 1 Druckfarbensatz dunkler Farbe 1
Tintenstrahltinte dunkler
Farbe | Y1 | M1 | C1 | K1 |
PY180 | 5 | | | |
PR146 | | 5 | | |
PB15:4 | | | 4 | |
PBk
7 | | | | 4 |
PB821 | 1,5 | 1,5 | 1,2 | 1,2 |
OXT221 | 58,5 | 58,5 | 52,8 | 47,8 |
V9040 | 30 | 30 | 35 | 40 |
UVI6992 | 5 | 5 | 7 | 7 |
Insgesamt | 100 | 100 | 100 | 100 |
Viskosität bei 50°C, Scherrate 1000
s–1 (mPa·s) | 11,0 | 11,5 | 11,0 | 11,0 |
Tabelle 2 Druckfarbensatz heller Farbe 1
Tintenstrahltinte heller
Farbe | LY1 | LM1 | LC1 | LK1 |
PY180 | 1,25 | | | |
PR146 | | 1,25 | | |
PB15:4 | | | 1 | |
PBk
7 | | | | 1 |
PB821 | 0,375 | 0,375 | 0,3 | 0,3 |
OXT221 | 65,375 | 65,375 | 59,7 | 54,7 |
V9040 | 30 | 30 | 35 | 40 |
UVI6992 | 3 | 3 | 4 | 4 |
Insgesamt | 100 | 100 | 100 | 100 |
Viskosität bei 50°C, Scherrate 1000
s–1 (mPa·s) | 10,0 | 10,3 | 10,8 | 10,8 |
Tabelle 3 Druckfarbensatz heller Farbe 2
Tintenstrahltinte heller
Farbe | LY2 | LM2 | LC2 | LK2 |
PY180 | 1,25 | | | |
PR146 | | 1,25 | | |
PB15:4 | | | 1 | |
PBk
7 | | | | 1 |
PB821 | 0,375 | 0,375 | 0,3 | 0,3 |
OXT221 | 63,18 | 63,18 | 56,50 | 51,50 |
V9040 | 30 | 30 | 35 | 40 |
UVI6992 | 5,2 | 5,2 | 7,2 | 7,2 |
Insgesamt | 100,00 | 100,00 | 100 | 100 |
Viskosität bei 50°C, Scherrate 1000
s–1 (mPa·s) | 9,5 | 9,8 | 10,2 | 10,2 |
Tabelle 4 Druckfarbensatz heller Farbe 3
Tintenstrahltinte heller
Farbe | LY3 | LM3 | LC3 | LK3 |
PY180 | 1,25 | | | |
PR146 | | 1,25 | | |
PB15:4 | | | 1 | |
PBk
7 | | | | 1 |
PB821 | 0,375 | 0,375 | 0,3 | 0,3 |
OXT221 | 58,5 | 58,5 | 52,8 | 47,8 |
V9040 | 36,875 | 36,875 | 41,9 | 46,9 |
UVI6992 | 3 | 3 | 4 | 4 |
Insgesamt | 100 | 100 | 100 | 100 |
Viskosität bei 50°C, Scherrate 1000
s–1 (mPa·s) | 12,1 | 12,2 | 12,3 | 12,5 |
Tabelle 5 Druckfarbensatz heller Farbe 4
Tintenstrahltinte heller
Farbe | LY4 | LM4 | LC4 | LK4 |
PY180 | 1,25 | | | |
PR146 | | 1,25 | | |
PB15:4 | | | 1 | |
PBk
7 | | | | 1 |
PB821 | 0,375 | 0,375 | 0,3 | 0,3 |
OXT221 | 58,5 | 58,5 | 52,8 | 47,8 |
V9040 | 34,68 | 34,68 | 38,7 | 43,7 |
UVI6992 | 5,2 | 5,2 | 7,2 | 7,2 |
Insgesamt | 100,005 | 100,005 | 100 | 100 |
Viskosität bei 50°C, Scherrate 1000
s–1 (mPa·s) | 11,9 | 11,8 | 11,7 | 11,6 |
Tabelle 101A Druckfarbensatz dunkler Farbe 2
Tintenstrahltinte dunkler
Farbe | Y2 | M2 | C2 | K2 |
PY138 | 4 | | | |
PR122 | | 4 | | |
PB15:4 | | | 3 | |
PBk
7 | | | | 3 |
Dispergiermittel | 1,2 | 1,2 | 0,9 | 0,9 |
OXT221 | 54,8 | 54,8 | 59,1 | 59,1 |
C2021P | 25 | 25 | 25 | 25 |
OXT212
(monofunktionales Monomer) | 10 | 10 | 7 | 7 |
UVI6992 | 5 | 5 | 5 | 5 |
Insgesamt | 100 | 100 | 100 | 100 |
Viskosität bei 50°C, Scherrate 1000
s–1 (mPa·s) | 11,9 | 11,8 | 10,4 | 10,2 |
Tabelle 101E Druckfarbensatz heller Farbe 5
Tintenstrahltinte heller
Farbe | LY5 | LM5 | LC5 | LK5 |
PY138 | 1 | | | |
PR122 | | 1 | | |
PB15:4 | | | 0,75 | |
PBk
7 | | | | 0,75 |
Dispergiermittel | 0,3 | 0,3 | 0,225 | 0,225 |
OXT221 | 60,7 | 60,7 | 61,03 | 61,03 |
C2021P | 25 | 25 | 25 | 25 |
OXT212
(monofunktionales Monomer) | 10 | 10 | 10 | 10 |
UVI6992 | 3 | 3 | 3 | 3 |
Insgesamt | 100 | 100 | 100 | 100 |
Viskosität bei 50°C, Scherrate 1000
s–1 (mPa·s) | 9,6 | 9,5 | 9,1 | 9,0 |
- Dispergiermittel: AJISPER-PB822, hergestellt
von Ajinomoto CO. LTD.
- C2021P: CEROXIDE 2021P, hergestellt von Daicel CO. LTD.
- OXT212: ARONOXETANE OXT-212, hergestellt von TOAGOSEI CO., LTD.
- Viskosität
(mPa·s)
bei 50°C:
OXT221:
5,3, V9040: 13,7, OXT212: 2,6
Tabelle 102A Druckfarbensatz dunkler Farbe 3 (ohne monofunktionales Monomer) Tintenstrahltinte dunkler
Farbe | Y3 | M3 | C3 | K3 |
PY138 | 4 | | | |
PR122 | | 4 | | |
PB15:4 | | | 3 | |
PBk
7 | | | | 3 |
Dispergiermittel | 1,2 | 1,2 | 0,9 | 0,9 |
OXT221 | 64,8 | 64,8 | 66,1 | 66,1 |
C2021P | 25 | 25 | 25 | 25 |
OXT212
(monofunktionales Monomer) | - | - | - | - |
UVI6992 | 5 | 5 | 5 | 5 |
Insgesamt | 100 | 100 | 100 | 100 |
Viskosität bei 50°C, Scherrate 1000
s–1 (mPa·s) | 12,9 | 12,7 | 11,5 | 11,3 |
Tabelle 102B Druckfarbensatz heller Farbe 6 (ohne monofunktionales Monomer) Tintenstrahltinte dunkler
Farbe | LY6 | LM6 | LC6 | LK6 |
PY138 | 1 | | | |
PR122 | | 1 | | |
PB15:4 | | | 0,75 | |
PBk
7 | | | | 0,75 |
Dispergiermittel | 0,3 | 0,3 | 0,225 | 0,225 |
OXT221 | 70,7 | 70,7 | 71,03 | 71,03 |
C2021P | 25 | 25 | 25 | 25 |
OXT212
(monofunktionales Monomer) | - | - | - | - |
UVI6992 | 3 | 3 | 3 | 3 |
Insgesamt | 100 | 100 | 100 | 100 |
Viskosität bei 50°C, Scherrate 1000
s–1 (mPa·s) | 10,6 | 10,2 | 9,5 | 9,4 |
-
Beurteilung von Druckfarbensatz
-
Unter
Verwendung eines Tintenstrahldruckers eines seriellen Aufzeichnungsverfahrens
mit einem 8 Farben entsprechenden Kopf, der in 1 gezeigt
ist, wurde die Beurteilung von 4 Druckfarbensätzen durchgeführt, wobei
die oben hergestellten Tintenstrahltinten wie im folgenden kombiniert
wurden:
- a. Druckfarbensatz dunkler Farbe 1
(Y1, M1, C1 und K1) + Druckfarbensatz heller Farbe 1 (LY1, LM1,
LC1 und LK1)
- b. Druckfarbensatz dunkler Farbe 1 + Druckfarbensatz heller
Farbe 2 (LY2, LM2, LC2 und LK2)
- c. Druckfarbensatz dunkler Farbe 1 + Druckfarbensatz heller
Farbe 3 (LY3, LM3, LC3 und LK3)
- d. Druckfarbensatz dunkler Farbe 1 + Druckfarbensatz heller
Farbe 4 (LY4, LM4, LC4 und LK4)
-
Der
Tintenstrahlkopf wies das Merkmal eines Düsenabstands von 360 pro Inch/2,54
cm und das Merkmal eines Kopfs des Piezotyps, der 3 Tröpfchengrößen von
4 pl, 8 pl und 12 pl ausstoßen
kann, auf. Der Tintenstrahlkopf und die Druckfarbenpassage wurden
bei 50°C
gehalten. Bilder wurden mit einer Aufzeichnungsdichte von 720 dpi
erzeugt und ein Mehrfachtropfenverfahren ermöglichte das Ausstoßen von
maximal 3 Tropfen pro Bildpunkt. Der Ausdruck "dpi" bedeutet
dots per inch (entspricht 2,54 cm). Vier Durchgänge wurden zur Fertigstellung
jedes Bildes beantragt.
-
Grauskalen
der Druckfarbe dunkler Farbe und der Druckfarbe heller Farbe (Tröpfchengrößen: pl)
wurden wie in Tabelle 6 festgelegt und 256 Grauskalen wurden durch
ein Fehlerdiffusionsverfahren dargestellt. Tabelle 6
Grauskala | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Druckfarbe
dunkler Farbe (pl) | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 8 | 12 |
Druckfarbe
heller Farbe (pl) | 0 | 4 | 8 | 12 | 12 | 8 | 4 |
-
Als
Lichtquelle wurden Metallhalogenidlampen auf beide Seiten des Schlittens
gesetzt. Unmittelbar nach dem Druckfarbenausstoßen wurde das Härten durchgeführt. Ein
PET-Film wurde als Aufzeichnungsmedium verwendet. Die Kopfantriebsbedingungen
wurden derart eingestellt, dass sie die gleichen für die Druckfarbe
dunkler Farbe als auch die Druckfarbe heller Farbe waren.
-
Im
Hinblick auf die erhaltenen Bilder, wurden die Körnigkeit in stark beleuchteten
Bereichen, Ausbluten von Druckfarbe, Haftung, Antilösemitteleigenschaft,
Abscheidungsgenauigkeit und Ausstoßstabilität wie im folgenden beurteilt,
wobei die Ergebnisse hierfür
in Tabelle 7 angegeben sind.
-
Körnigkeit in stark beleuchteten
Bereichen
-
Die
Körnigkeit
in stark beleuchteten Bereichen wurde unter Verwendung eines stark
beleuchteten Flächenteils
von jedem der oben hergestellten Farbkeilbilder beurteilt. Die Beurteilung
wurde durch 20 willkürliche Personen
durch optische Beurteilung auf der Basis der im folgenden angegebenen
Kriterien durchgeführt.
- A: Mehr als 16 Personen stellten keine Rauigkeit
in den Bildern fest.
- B: 12–15
Personen stellten keine Rauigkeit in den Bildern fest.
- C: 8–11
Personen stellten keine Rauigkeit in den Bildern fest.
- D: Weniger als 7 Personen stellten keine Rauigkeit in den Bildern
fest.
-
Bei
der obigen Beurteilung wurden die Rangabstufungen A und B als kommerziell
verwendbar und bevorzugter Grad beurteilt.
-
Druckfarbenausbluten
-
Die
Beurteilung wurde im Hinblick darauf durchgeführt, ob die Ränder eines
cyanfarbenen Textbildes scharf waren.
- A: Die
Textränder
waren scharf.
- B: Die Textränder
waren etwas verschwommen.
- C: Die Textränder
waren verschwommen.
-
Haftung
-
Ein
Klebebandablösetest
wurde durchgeführt.
Drei flache Schlitze einer Länge
von etwa 3 cm wurden über
die gesamte Oberfläche
der Aufzeichnungsseite jedes Prüflings,
auf dem ein Sellotape® zum Haften gebracht wurde,
gemacht und dann wurde nach 10-maligem Reiben derselben mit einem
Fingernagel das Band mit 180° zur
Beurteilung abgelöst,
wobei die folgenden Kriterien verwendet wurden:
- A:
Kein Bild löste
sich ab.
- B: Teile des Bildes wurden abgelöst.
- C: Alle Bildteile wurden abgelöst.
-
Antilösemitteleigenschaft
-
Nach
dem Eintauchen der gedruckten Bilder in Methylethylketon über 10 s
wurden eine Bildschädigung
und Schrumpfen auf der Basis der im folgenden angegebenen Kriterien
optisch beurteilt.
- A: Keine Änderung.
- B: Die Bilder wurden etwas gelöst.
- C: Die Bilder wurden offensichtlich gelöst.
-
Abscheidungsgenauigkeit
-
Unter
Verwendung der erhaltenen Druckfarben wurde mit Tintenstrahldüsen des
Piezotyps, die Tröpfchen
mehrerer Größen ausstoßen können, die
geradlinige Fortpflanzungseigenschaft der Tröpfchen nach 10 h kontinuierlichem
Ausstoßen
beurteilt, wobei die Druckfarbe und der Kopf bei 50°C mit einer
Antriebsfrequenz von 10 kHz gehalten wurden. Die geradlinige Fortpflanzung
wurde auf der Basis der im folgenden angegebenen Kriterien beurteilt.
- A: Winkelfehler aller Druckfarbenkanäle in dem
Kopf lagen innerhalb von 1,5°.
- B: Winkelfehler der gleichen Kanäle betrugen mehr als 2°.
-
Ausstoßstabilität
-
Eine
Beurteilung wurde durch kontinuierliches Ausstoßen von Tröpfchen über 30 min durchgeführt.
- A: Keine Düsenverstopfung
bei einer beliebigen Farbe wurde beobachtet, noch bestand eine Haftung
von Tröpfchen
auf Düsenoberflächen durch
Satellitenbildung.
- B: Keine Düsenverstopfung
wurde beobachtet, doch wurde eine leichte Tröpfchenhaftung an einigen Bereichen
von Düsenoberflächen durch
Satellitenbildung beobachtet.
- C: Düsenverstopfung
oder große
Ausstoßwinkelfehler
wurden beobachtet sowie eine Tröpfchenhaftung
an Düsenoberflächen durch
Satellitenbildung.
-
-
Im
Falle des Druckfarbensatzes Druckfarbensatz dunkler Farbe 1 + Druckfarbensatz
heller Farbe 2 wurde die Initiatormenge in Zwischenfarbbereichen,
in denen eine Beeinträchtigung
der inneren Härtbarkeit angenommen
wurde, erhöht.
Der Druckfarbensatz heller Farbe 2 zeigte eine bevorzugte Viskosität und er
war im Hinblick auf Ausstoßstabilität und Abscheidungsgenauigkeit
hervorragend.
-
Der
Druckfarbensatz heller Farbe 3 in dem Druckfarbensatz Druckfarbensatz
dunkler Farbe 1 + Druckfarbensatz heller Farbe 3 zeigte hohe Viskosität, er war
jedoch im Hinblick auf Abscheidungsgenauigkeit und Ausstoßstabilität schlechter.
Ferner war aufgrund einer Beeinträchtigung der Abscheidung die
Körnigkeit
in Glanzlichtbereichen etwas schlechter. Da jedoch die Initiatormenge
passend war, waren Haftung und Antilösemitteleigenschaft adäquat.
-
Der
Druckfarbensatz Druckfarbensatz dunkler Farbe 1 + Druckfarbensatz
heller Farbe 4 zeigte beeinträchtigte
innere Härtbarkeit,
da die Initiatormenge in dem Druckfarbensatz heller Farbe 4 jenseits
des bevorzugten Bereichs lag. Ferner zeigte der Druckfarbensatz
heller Farbe 4 hohe Viskosität,
jedoch niedrige Ausstoßstabilität.
-
Beispiel 2
-
Unter
Verwendung des Druckfarbensatzes Druckfarbensatz dunkler Farbe 1
+ Druckfarbensatz heller Farbe 1, der in Beispiel 1 hergestellt
wurde, und unter Ändern
der Aufzeichnungsverfahren gemäß der Beschreibung
in Tabelle 8 wurden Druckfarbenausbluten und Haften und Antilösemitteleigenschaft
beurteilt. Die maximale Tröpfchengröße war als
die gesamte maximale Tröpfchengröße in Überlappungsbereichen
von Druckfarben dunkler und heller Farbe definiert. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 8 angegeben.
-
-
Im
Falle des Aufzeichnungsverfahrens 1 mit 360 dpi und Aufzeichnung
mit einem Durchlauf (Zeilenaufzeichnung) war die innere Druckfarbenhärtbarkeit
beeinträchtigt,
da sowohl Druckfarben dunkler als auch heller Farbe verwendet wurden
und die erhaltene dicke Druckfarbenschicht unmittelbar gehärtet wurde.
Auch mit ähnlichen
Zusammensetzungen ist es im Falle des Aufzeichnungsverfahrens 2 eines
seriellen Aufzeichnungsverfahrens mit 4 Durchläufen möglich, die Druckfarbe in aufeinander
folgenden Durchläufen
zu härten, wonach
ausreichende Härtbarkeit
erhalten wird, da bei den Druckfarben dunkler und heller Farbe das
Verhältnis
der Initiatoren im Hinblick auf die Druckfarbenhärtbarkeit geändert wurde,
wenn die Druckfarben dunkler und heller Farbe gemischt wurden. Wie
im Aufzeichnungsverfahren 3 mit 8 Durchläufen und
kleinen Tröpfchengrößen war
die Druckfarbenhärtbarkeit
weiter verbessert.
-
Ferner
waren, wenn ein ähnlicher
Test unter Verwendung des Druckfarbensatzes Druckfarbensatz dunkler
Farbe 1 + Druckfarbensatz heller Farbe 2 durchgeführt wurde,
Druckfarbenausbluten, Haftung und Antilösemitteleigenschaft alle beeinträchtigt.
Es wird angenommen, dass die innere Härtbarkeit der Druckfarbe aufgrund
einer Zunahme der Initiatormenge in Zwischenfarbbereichen beeinträchtigt war.
-
Beispiel 3
-
Unter
Verwendung der Druckfarbensätze
(i) Druckfarbensatz dunkler Farbe 2 + Druckfarbensatz heller Farbe
5 und (ii) Druckfarbensatz dunkler Farbe 3 + Druckfarbensatz heller
Farbe 6 wurden Testbilder gemäß Beispiel
2, Tabelle 2, Aufzeichnungsverfahren 3 mit einer Aufzeichnungsauflösung von
720 dpi hergestellt.
-
Die
Kriterien des Beurteilungspunkts Faltungsbeständigkeit sind die folgenden:
- A: Kein Reißen wird in einem 4C-Bereich
mit der größten Druckfarbenmenge
bei Falten des Aufzeichnungsprüflings
beobachtet; und
- B: Reißen
wird in einem 4C-Bereich mit der größten Druckfarbenmenge bei Falten
des Aufzeichnungsprüflings
beobachtet.
-
Die
Beurteilungsergebnisse sind in Tabelle 103 angegeben.
-
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Bereitstellung eines Druckfarbensatzes zur Tintenstrahlaufzeichnung
und eines Verfahrens zur Bildaufzeichnung unter Verwendung desselben,
die Bilder hoher Qualität ergeben,
möglich.