JP2004051656A - Image formation method, printed matter, and recording device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image formation method by an inkjet recording method which can record characters excellent in quality and a high-definition image on any recording material without causing color mixing and without causing wrinkles or curling of printed matter; printed matter obtained thereby; and a recording device therefor. <P>SOLUTION: In this image formation method, ink curable by active light is delivered onto a recording material with a recording head having at least one nozzle capable of selectively controlling the delivery of ink drops, provided that the ink contains a photoinduced acid generator and a moisture scavenger. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、あらゆる記録材料に、高精細な画像を記録材料の収縮なく安定に再現出来るインクジェット記録方法による画像形成方法、印刷物及び記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、インクジェット記録方式は簡便・安価に画像を作成出来るため、写真、各種印刷、マーキング、カラーフィルター等の特殊印刷など、様々な印刷分野に応用されてきている。特に微細なドットを出射、制御する記録装置、色再現域、耐久性、出射適性等を改善したインク及びインクの吸収性、色材の発色性、表面光沢などを飛躍的に向上させた専用紙を用い、銀塩写真に匹敵する画質を得ることも可能となっている。今日のインクジェット記録方式の画質向上は記録装置、インク、専用紙の全てが揃って初めて達成されている。
【0003】
しかしながら専用紙が必要なインクジェットシステムは記録媒体が制限されたり、記録媒体のコストアップが問題となる。そこで専用紙と異なる被転写媒体へインクジェット方式により記録する試みが多数なされている。具体的には、室温で固形のワックスインクを用いる相変化インクジェット方式、速乾性の有機溶剤を主体としたインクを用いるソルベント系インクジェット方式や、記録後UV光により架橋させるUVインクジェット方式などである。中でもUVインクジェット方式はソルベント系インクジェット方式に比べ比較的低臭気であり、速乾性、インク吸収性の無い記録媒体への記録が出来る点で、近年注目されつつある。特公平5−54667号、特開平6−200204号、特表2000−504778号において、紫外線硬化型インクジェットインクが開示されている。
【0004】
しかしながら、これらのインクを用いたとしても、記録材料の種類や作業環境によって着弾後のドット径が大きく変化してしまい、全ての記録材料に対して高精細な画像を形成することは不可能である。
【0005】
又、従来のUVインクジェット方式に用いられるインクは、記録材料が収縮しやすいという問題点があった。特に、食品包装をはじめとする軟包装で使われる薄膜プラスチックフィルムや粘着ラベルなどでは特に収縮が起こりやすく、その結果、軟包装印刷やラベル印刷ではUVインクジェット方式が未だ実用化されていないのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、作業環境によらずあらゆる記録材料に対し、文字品質に優れ、色混じりの発生がなく、高精細な画像を非常に安定に記録することができ、かつ印刷物の皺やカールの発生が無いインクジェット記録方法による画像形成方法、印刷物及び記録装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成された。
【0008】
1.選択的にインク滴を吐出制御可能なノズルを少なくとも1つ有する記録ヘッドで活性光線により硬化するインクを記録材料上に吐出する画像形成方法であって、前記インクが光酸発生剤と水分捕捉剤を含有することを特徴とする画像形成方法。
【0009】
2.前記インクが着弾した後、0.001〜2.0秒の間に活性光線を照射することを特徴とする前記1に記載の画像形成方法。
【0010】
3.前記インクが着弾し、活性光線を照射して硬化した後の総インク膜厚が2〜20μmであることを特徴とする前記1又は2に記載の画像形成方法。
【0011】
4.前記記録ヘッドの各ノズルより吐出するインク液滴量が、一回の吐出当たり2〜15plであることを特徴とする前記1〜3の何れか1項に記載の画像形成方法。
【0012】
5.前記インクの少なくとも1色が白インクであることを特徴とする前記1〜4の何れか1項に記載の画像形成方法。
【0013】
6.前記インクの少なくとも1色がオキセタン化合物と、エポキシ化合物又はビニルエーテル化合物とを含有することを特徴とする前記1〜5の何れか1項に記載の画像形成方法。
【0014】
7.非吸収性記録材料を用いて、前記1〜6の何れか1項に記載の画像形成方法により作製したことを特徴とする印刷物。
【0015】
8.前記非吸収性記録材料の表面エネルギーが、35〜60dyn/cmであることを特徴とする前記7に記載の印刷物。
【0016】
9.前記1〜6の何れか1項に記載の画像形成方法で用いる記録装置において、活性光線がインクを硬化するのに有効な波長域でのピーク照度が0.1以上50mW/cm未満であることを特徴とする記録装置。
【0017】
10.前記7又は8に記載の印刷物の作製に用いる記録装置において、活性光線がインクを硬化するのに有効な波長域でのピーク照度が0.1以上50mW/cm未満であることを特徴とする記録装置。
【0018】
11.前記1〜6の何れか1項に記載の画像形成方法で用いる記録装置において、活性光線がインクを硬化するのに有効な波長域でのピーク照度が50〜3000mW/cmであることを特徴とする記録装置。
【0019】
12.前記7又は8に記載の印刷物の作製に用いる記録装置において、活性光線がインクを硬化するのに有効な波長域でのピーク照度が50〜3000mW/cmであることを特徴とする記録装置。
【0020】
13.前記記録ヘッド及びインクを35〜100℃の温度範囲内に加熱してインクを吐出することを特徴とする前記9〜12の何れか1項に記載の記録装置。
【0021】
本発明者らは全ての記録材料に対して高精細な画像を形成し、かつ軟包装印刷やラベル印刷をUVインクジェット方式で実用化することを目的として鋭意検討を重ねた結果、使用するインクに光酸発生剤と共に水分捕捉剤を用いることで、インクジェット記録において問題であった印刷物の皺、及びカールを大幅に良化させることができ、更にインクの滲み防止も向上出来ることを新たに見出し本発明に至ったものである。
【0022】
当該水分捕捉剤は自動車外板用塗料にて用いることは知られているが、本発明者はこれらの水分捕捉剤を光酸発生剤と共にインクに用いることで、インクジェット記録の際、インクの滲みを改善させることができることを新たに見出したものである。
【0023】
更に、上記のインクをインクジェット記録による画像形成に用いることにより、インクジェット記録において最大の課題である、インク吐出安定性も非常に向上し、再現性よく高精細な画像を形成出来ることも見出した。
【0024】
以下、本発明を詳細に説明する。
始めに、本発明に用いられるインクについて説明する。
【0025】
本発明に用いられるインクの組成としては、少なくとも1種の色材、光酸発生剤、水分捕捉剤、光重合性化合物を含有する。
【0026】
本発明に用いられる水分捕捉剤としては、加水分解性基含有化合物及び/又はイソシアネート基含有化合物を用いることができる。
【0027】
加水分解性基含有化合物の具体例を挙げると、オルトギ酸トリエチルの如きオルトギ酸トリアルキルエステル類、オルト酢酸トリメチルの如きオルト酢酸トリアルキルエステル類、オルトホウ酸トリブチルの如きオルトホウ酸トリアルキルエステル類、及び下記式で表されるシリケート類の単体を挙げることができる。
【0028】
Si(R114−p−q (OR12 (R13
式中、R11は水素原子、アルキル基、フェニル基、ベンジル基又はビニル基を表し、R12はアルキル基、フェニル基、ベンジル基、ビニル基、イソプロペニル基、アセチル基又はベンゾイル基を表し、R13はアルキル基又はγ−グリシドキシプロピル基を表し、pは1〜4の整数を表し、qはpが4のとき0及びpが1〜3の整数のとき0又は1を表す。
【0029】
これらの水分捕捉剤のうち、水分を捕捉してもアルコール成分を生成しない化合物が本発明に用いられる水分捕捉剤として好ましい。
【0030】
具体的な例を挙げると、イソプロペノキシトリメチルシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジイソプロペノキシシラン、メチルトリイソプロペノキシシラン、テトラアセトキシシラン、又イソシアネート基含有化合物、例えば、フェニルイソシアネートの如きモノイソシアネート化合物が挙げられる。これらの水分捕捉剤を単独で又は組み合わせて用いることができる。
【0031】
尚、水分捕捉剤の使用量はインク全量100質量%に対して0.01〜40質量%、好ましくは0.1〜30質量%、特に好ましくは0.5〜20質量%である。このように水分捕捉剤の使用量を限定するのは、0.01質量%よりも少ないと本発明の効果を発現できず、40質量%よりも多いと色濁りが劣化する傾向にあるからである。
【0032】
光酸発生剤としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が用いられる(有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版(1993年)、187〜192頁参照)。本発明に好適な化合物の例を以下に挙げる。第1に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のB(C 、PF 、AsF 、SbF 、CFSO 塩を挙げることが出来る。対アニオンとしてボレート化合物を持つものが酸発生能力が高く好ましい。最初にオニウム化合物の具体的な例を以下に示す。
【0033】
【化1】

Figure 2004051656
【0034】
第2に、スルホン酸を発生するスルホン化物を挙げることが出来る。具体的な化合物を以下に例示する。
【0035】
【化2】
Figure 2004051656
【0036】
第3に、ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物も用いることが出来る。以下に具体的な化合物を例示する。
【0037】
【化3】
Figure 2004051656
【0038】
第4に、鉄アレン錯体を挙げることが出来る。
【0039】
【化4】
Figure 2004051656
【0040】
本発明におけるインクは、特開平8−248561号、同9−34106号を始めとしてし、既に公知となっている活性光線の照射で発生した酸により新たに酸を発生する酸増殖剤を含有することが好ましい。酸増殖剤を用いることで、更なる吐出安定性向上を可能とする。
【0041】
本発明に係るインクでは、対イオンとしてアリールボレート化合物を有するジアゾニウム、ヨードニウム又はスルホニウムの芳香族オニウム化合物、鉄アレン錯体から選ばれる少なくとも1種の光酸発生剤が含有されることが好ましい。
【0042】
又、当該光酸発生剤は、紫外線の照射により酸を発生することが好ましい。ここでいう紫外線とは、280〜400nmの波長の紫外線である。
【0043】
次に、光重合性化合物について説明する。
光重合性化合物のうち、光カチオン重合性モノマーとしては、各種公知のカチオン重合性のモノマーが使用出来る。例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892、同2001−40068、同2001−55507、同2001−310938、同2001−310937、同2001−220526に例示されているエポキシ化合物(芳香族系、脂環式系、脂肪族系等)、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。
【0044】
芳香族エポキシドとして好ましいものは、少なくとも1個の芳香族核を有する多価フェノール或いはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジ又はポリグリシジルエーテルであり、例えばビスフェノールA或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールA或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、並びにノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【0045】
脂環式エポキシドとしては、少なくとも1個のシクロへキセン又はシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによつて得られる、シクロヘキセンオキサイド又はシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましい。
【0046】
脂肪族エポキシドの好ましいものとしては、脂肪族多価アルコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテル又は1,6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリン或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【0047】
これらのエポキシドのうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。本発明では、上記エポキシドの1種を単独で使用してもよいが、2種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
【0048】
ビニルエーテル化合物としては、例えばエチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−O−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。
【0049】
これらのビニルエーテル化合物のうち、硬化性、密着性、表面硬度を考慮すると、ジ又はトリビニルエーテル化合物が好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。本発明では、上記ビニルエーテル化合物の1種を単独で使用してもよいが、2種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
【0050】
オキセタン化合物は、オキセタン環を有する化合物のことであり、特開2001−220526、同2001−310937に紹介されているような公知のあらゆるオキセタン化合物を使用出来る。
【0051】
オキセタン環を5個以上有する化合物を使用すると、組成物の粘度が高くなるため、取扱いが困難になったり、又組成物のガラス転移温度が高くなるため、得られる硬化物の粘着性が十分でなくなってしまう。本発明で使用するオキセタン環を有する化合物は、オキセタン環を1〜4個有する化合物が好ましい。
【0052】
1個のオキセタン環を有する化合物としては、下記一般式(1)で示される化合物等が挙げられる。
【0053】
【化5】
Figure 2004051656
【0054】
一般式(1)において、Rは水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数1〜6個のアルキル基、炭素数1〜6個のフルオロアルキル基、アリル基、アリール基、フリル基又はチエニル基である。Rは、メチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数1〜6個のアルキル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基或いは3−ブテニル基等の炭素数2〜6個のアルケニル基、フェニル基、ベンジル基、フルオロベンジル基、メトキシベンジル基或いはフェノキシエチル基等の芳香環を有する基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基或いはブチルカルボニル基等の炭素数2〜6個のアルキルカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基或いはブトキシカルボニル基等の炭素数2〜6個のアルコキシカルボニル基、又はエチルカルバモイル基、プロピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基或いはペンチルカルバモイル基等の炭素数2〜6個のN−アルキルカルバモイル基等である。
【0055】
本発明で使用するオキセタン化合物としては、1個のオキセタン環を有する化合物を使用することが、得られる組成物が粘着性に優れ、低粘度で作業性に優れるため、特に好ましい。
【0056】
次に、2個のオキセタン環を有する化合物として、下記一般式(2)で示される化合物等が挙げられる。
【0057】
【化6】
Figure 2004051656
【0058】
一般式(2)において、Rは前記一般式(1)のRと同義である。Rは、例えば、エチレン基、プロピレン基或いはブチレン基等の線状或いは分枝状アルキレン基、ポリ(エチレンオキシ)基或いはポリ(プロピレンオキシ)基等の線状或いは分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基、プロペニレン基、メチルプロペニレン基或いはブテニレン基等の線状或いは分枝状不飽和炭化水素基、カルボニル基、カルボニル基を含むアルキレン基、カルボキシル基を含むアルキレン基、又はカルバモイル基を含むアルキレン基等である。
【0059】
又、Rは下記一般式(3)、(4)及び(5)で示される基から選択される多価基でもある。
【0060】
【化7】
Figure 2004051656
【0061】
一般式(3)において、Rは水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数1〜4個のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基或いはブトキシ基等の炭素数1〜4個のアルコキシ基、塩素原子或いは臭素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、低級アルキルカルボキシル基、カルボキシル基、又はカルバモイル基である。
【0062】
【化8】
Figure 2004051656
【0063】
一般式(4)において、Rは酸素原子、硫黄原子、メチレン基、NH、SO、SO、C(CF又はC(CHである。
【0064】
【化9】
Figure 2004051656
【0065】
一般式(5)において、Rはメチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数1〜4個のアルキル基、又はアリール基である。nは0〜2000の整数である。Rはメチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数1〜4個のアルキル基、又はアリール基である。Rは下記一般式(6)で示される基から選択される基でもある。
【0066】
【化10】
Figure 2004051656
【0067】
一般式(6)において、Rは、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基等の炭素数1〜4個のアルキル基、又はアリール基である。mは0〜100の整数である。
【0068】
2個のオキセタン環を有する化合物の具体例としては、下記例示化合物1、2等が挙げられる。
【0069】
【化11】
Figure 2004051656
【0070】
例示化合物1は、前記一般式(2)において、Rがエチル基、Rがカルボキシル基である化合物である。又、例示化合物2は、前記一般式(2)において、Rがエチル基、Rが前記一般式(5)でR及びRがメチル基、nが1である化合物である。
【0071】
2個のオキセタン環を有する化合物では、上記した化合物以外の好ましい例として、下記一般式(7)で示される化合物がある。一般式(7)において、Rは、前記一般式(1)のRと同義である。
【0072】
【化12】
Figure 2004051656
【0073】
又、3〜4個のオキセタン環を有する化合物としては、下記一般式(8)で示される化合物等が挙げられる。
【0074】
【化13】
Figure 2004051656
【0075】
一般式(8)において、Rは、前記一般式(1)におけるRと同義である。Rとしては、例えば、下記A〜Cで示される基等の炭素数1〜12の分枝状アルキレン基、下記Dで示される基等の分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基又は下記Eで示される基等の分枝状ポリシロキシ基等が挙げられる。jは、3又は4である。
【0076】
【化14】
Figure 2004051656
【0077】
上記Aにおいて、R10はメチル基、エチル基又はプロピル基等の低級アルキル基である。又、上記Dにおいて、pは1〜10の整数である。
【0078】
3〜4個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、例示化合物3が挙げられる。
【0079】
【化15】
Figure 2004051656
【0080】
更に、上記説明した以外の1〜4個のオキセタン環を有する化合物の例としては、下記一般式(9)で示される化合物が挙げられる。
【0081】
【化16】
Figure 2004051656
【0082】
一般式(9)において、Rは一般式(6)のRと同義である。R11はメチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基又はトリアルキルシリル基であり、rは1〜4である。
【0083】
本発明で使用するオキセタン化合物の好ましい具体例としては、以下に示す例示化合物4、5、6がある。
【0084】
【化17】
Figure 2004051656
【0085】
上記オキセタン環を有する化合物の製造方法は特に限定されず、従来知られた方法に従えばよく、例えばパティソン(D.B.Pattison,J.Am.Chem.Soc.,3455,79(1957))が開示している、ジオールからのオキセタン環合成法等がある。又、これら以外にも、分子量1000〜5000程度の高分子量を有する1〜4個のオキセタン環を有する化合物も挙げられる。これらの例として、例えば以下の化合物が挙げられる。
【0086】
【化18】
Figure 2004051656
【0087】
本発明においては、インク吐出時の環境(温度、湿度)による吐出性のバラツキを更に軽減する目的で、少なくとも1種のオキセタン環を1個含有するオキセタン化合物と、少なくとも1種のオキセタン環を複数含有するオキセタン化合物を併用することが好ましい。
【0088】
本発明においては、インクが硬化する際の記録材料の収縮を抑える目的で、光重合性化合物として少なくとも1種のオキセタン化合物と、エポキシ化合物及びビニルエーテル化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物とを含有することが好ましい。
【0089】
インク組成物を着色する場合は、色材を添加する。色材としては、重合性化合物の主成分に溶解又は分散出来る色材が使用出来るが、耐候性の点で顔料が好ましい。顔料としては以下のものが使用出来るが、これに限られる訳ではない。
C.I Pigment Yellow−1,3,12,13,14,17,81,83,87,95,109,42、
C.I Pigment Orange−16,36,38、
C.I Pigment Red−5,22,38,48:1,48:2,48:4,49:1,53:1,57:1,63:1,144,146,185,101、
C.I Pigment Violet−19,23、
C.I Pigment Blue−15:1,15:3,15:4,18,60,27,29、
C.I Pigment Green−7,36、
C.I Pigment White−6,18,21、
C.I Pigment Black−7
又、本発明において、プラスチックフィルムのような透明基材での色の隠蔽性を上げる為に、使用するインクの少なくとも1つに白インクを用いることが好ましい。特に、軟包装印刷、ラベル印刷においては、白インクを用いることが好ましいが、吐出量が多くなるため、前述した吐出安定性、記録材料のカール・皺の発生の観点から、自ずと使用量に関しては制限がある。
【0090】
上記顔料の分散には、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることが出来る。又、顔料の分散を行う際に、分散剤を添加することも可能である。分散剤としては、高分子分散剤を用いることが好ましく、高分子分散剤としてはAvecia社のSolsperseシリーズが挙げられる。又、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。これらの分散剤及び分散助剤は、顔料100質量%に対し、1〜50質量%添加することが好ましい。分散媒体は、溶剤又は重合性化合物を用いて行うが、本発明に用いる照射線硬化型インクでは、インク着弾直後に反応・硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。溶剤が硬化画像に残ってしまうと、耐溶剤性の劣化、残留する溶剤のVOC(Volatile Organic Compounds;揮発性有機化合物)の問題が生じる。よって、分散媒体は溶剤では無く重合性化合物、その中でも最も粘度の低いモノマーを選択することが分散適性上好ましい。
【0091】
顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を0.08〜0.5μmとすることが好ましく、最大粒径は0.3〜10μm、好ましくは0.3〜3μmとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を適宜設定する。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性及び硬化感度を維持することが出来る。
【0092】
本発明に係るインクにおいては、色材濃度としては、インク全体の1質量%乃至10質量%であることが好ましい。
【0093】
本発明に係るインクには、上記説明した以外に様々な添加剤を用いることが出来る。例えば、インク組成物の保存性を高めるため、重合禁止剤を200〜20000ppm添加することが出来る。紫外線硬化型のインクは、加熱、低粘度化して射出することが好ましいので、熱重合によるヘッド詰まりを防ぐためにも重合禁止剤を入れることが好ましい。この他にも、必要に応じて、界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類を添加することが出来る。記録媒体との密着性を改善するため、極微量の有機溶剤を添加することも有効である。この場合、耐溶剤性やVOCの問題が起こらない範囲での添加が有効であり、その使用量は0.1〜5%の範囲であり、好ましくは0.1〜3%である。又、ラジカル重合性モノマーと開始剤を組み合わせ、ラジカル・カチオンのハイブリッド型硬化インクとすることも可能である。
【0094】
本発明の画像形成方法においては、インク組成物をインクジェット記録方式により記録材料上に吐出、描画し、次いで紫外線などの活性光線を照射してインクを硬化させる。
【0095】
本発明では、記録材料上にインクが着弾し、活性光線を照射して硬化した後の総インク膜厚が2〜20μmであることが好ましい。スクリーン印刷分野の活性光線硬化型インクジェット記録では、総インク膜厚が20μmを越えているのが現状であるが、記録材料が薄いプラスチック材料であることが多い軟包装印刷分野では、前述した記録材料のカール・皺の問題でだけでなく、印刷物全体のこし・質感が変わってしまうという問題が有るため、過剰な膜厚のインク吐出は好ましくない。
【0096】
本発明において「総インク膜厚」とは記録材料に描画されたインクの膜厚の最大値を意味し、単色でも、それ以外の2色重ね(2次色)、3色重ね、4色重ね(白インクベース)のインクジェット記録方式で記録を行った場合でも総インク膜厚の意味するところは同様である。
【0097】
インクの吐出条件としては、記録ヘッド及びインクを35〜100℃の温度範囲内に加熱し、吐出することが吐出安定性の点で好ましい。活性光線硬化型インクは温度変動による粘度変動幅が大きく、粘度変動はそのまま液滴サイズ、液滴射出速度に大きく影響を与え、画質劣化を起こすため、インク温度を上げながらその温度を一定に保つことが必要である。インク温度の制御幅としては、設定温度±5℃、好ましくは設定温度±2℃、更に好ましくは設定温度±1℃である。
【0098】
又本発明では、各ノズルより吐出する液滴量は、1回の吐出当たり2〜15plであることが好ましい。
【0099】
本発明の画像記録方法においては、活性光線の照射条件として、インク着弾後0.001〜2.0秒の間に活性光線が照射されることが好ましく、より好ましくは0.001〜1.0秒である。高精細な画像を形成するためには、照射タイミングが出来るだけ早いことが特に重要となる。
【0100】
活性光線の照射方法として、その基本的な方法が特開昭60−132767号に開示されている。これによると、ヘッドユニットの両側に光源を設け、シャトル方式でヘッドと光源を走査する。照射は、インク着弾後、一定時間を置いて行われることになる。更に、駆動を伴わない別光源によって硬化を完了させる。米国特許第6,145,979号では、照射方法として、光ファイバーを用いた方法や、コリメートされた光源をヘッドユニット側面に設けた鏡面に当て、記録部へUV光を照射する方法が開示されている。本発明の画像形成方法においては、これらの何れの照射方法も採用することが出来る。
【0101】
本発明では、インクを射出・着弾した後、活性光線を照射した以降にインク及び基材を加熱しないことが好ましい。「インク及び基材を加熱しない」とは、ヒーター、赤外線等を使って加熱しないということであり、インク及び基材を40℃以下に保つことが好ましい。
【0102】
特に、軟包装印刷、ラベル印刷分野においては、上述した記録材料の皺の問題、吐出安定性の問題から、活性光線硬化型インクジェット記録が実用化されるまでには至っていなかったが、本発明は、それらの分野でも十分に使用し得る画像形成方法を提示するものである。
【0103】
又、活性光線の照射を2段階に分け、まずインク着弾後0.001〜2.0秒の間に前述の方法で活性光線を照射し、かつ、全印字終了後、更に活性光線を照射する方法も好ましい態様の1つである。活性光線の照射を2段階に分けることで、よりインク硬化の際に起こる記録材料の収縮を抑えることが可能となる。
【0104】
本発明では、硬化に有効な波長域における最高照度が0.1以上50mW/cm未満の低照度の活性光線を用いることが好ましい。従来、UVインクジェット方式では、インク着弾後のドット広がり、滲みを抑制のために、硬化に有効な波長域における最高照度が50mW/cmを超える高照度の光源が用いられるのが通常であった。しかしながら、これらの光源を用いると、特にシュリンクラベルなどでは記録材料の収縮があまりにも大きく、実質上使用できないのが現状であった。本発明では、酸増殖剤を用いることで、硬化に有効な波長域における最高照度が0.1以上50mW/cm未満の低照度の活性光線を用いても、高精細な画像を形成でき、かつ、記録材料の収縮もない。
【0105】
活性光線照射で用いる光源の例としては、低圧水銀ランプ、UVレーザー、キセノンフラッシュランプ、捕虫灯、ブラックライト、殺菌灯、冷陰極管、LEDをなどがあるが、これらに限定されない。
【0106】
又、本発明では、硬化に有効な波長域における最高照度が50〜3000mW/cmの活性光線を用いることも有効である。従来のUVインクジェット記録に用いられる高照度の光源であるが、上述のように記録材料の収縮課題が有り、軟包装印刷・ラベル印刷分野では実質UVインクジェット記録は使用されていなかった。本発明の構成では、この問題は解消され、従来使われている高照度の光源を用いても、各種プラスチックフィルムへの高精細画像の形成が可能となる。光源の例としては、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、無電極UVランプなどが有るが、これらに限定されない。
【0107】
本発明で用いることの出来る記録材料としては、通常の非コート紙、コート紙などの他、いわゆる軟包装に用いられる各種非吸収性のプラスチック及びそのフィルムを用いることができ、各種プラスチックフィルムとしては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム、OPS(延伸ポリスチレン)フィルム、OPP(延伸ポリプロピレン)フィルム、ONy(延伸ナイロン)フィルム、PVC(ポリビニルクロライド)フィルム、PEフィルム、TACフィルムを挙げることが出来る。その他のプラスチックとしては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ABS、ポリアセタール、PVA、ゴム類などが使用出来る。又、金属類や、ガラス類にも適用可能である。これらの記録材料の中でも、特に熱でシュリンク可能な、PETフィルム、OPSフィルム、OPPフィルム、ONyフィルム、PVCフィルムへ画像を形成する場合に本発明の構成は有効となる。これらの基材は、インクの硬化収縮、硬化反応時の発熱などにより、フィルムのカール、変形が生じやすいばかりでなく、インク膜が基材の収縮に追従し難い。
【0108】
これら、各種プラスチックフィルムの表面エネルギーは大きく異なり、記録材料によってインク着弾後のドット径が変わってしまうことが従来から問題となっていた。本発明によれば、表面エネルギーの低いOPPフィルム、OPSフィルムや表面エネルギーの比較的大きいPETまでを含む、表面エネルギーが35〜60dyn/cmの広範囲の記録材料に良好な高精細な画像を形成出来る。
【0109】
本発明において、包装の費用や生産コスト等の記録材料のコスト、プリントの作製効率、各種のサイズのプリントに対応出来る等の点で、長尺(ウェブ)な記録材料を使用する方が有利である。
【0110】
【実施例】
以下に本発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらの例に限定されるものではない。
【0111】
実施例1
《インク組成物の調製》
表1〜4に記載の構成からなるインク組成物を調製した。
【0112】
インク組成物1(表1)、インク組成物2(表2)、インク組成物3(表3)、インク組成物4(表4)
【0113】
【表1】
Figure 2004051656
【0114】
【表2】
Figure 2004051656
【0115】
【表3】
Figure 2004051656
【0116】
【表4】
Figure 2004051656
【0117】
表1〜4に記載の各化合物の詳細は、以下の通りである。
K:濃ブラックインク、C:濃シアンインク、M:濃マゼンタインク
Y:濃イエローインク、Lk:淡ブラックインク、Lc:淡シアンインク
Lm:淡マゼンタインク、Ly:淡イエローインク
色材1:C.I.pigment Black−7
色材2:C.I.pigment Blue−15:3
色材3:C.I.pigment Red−57:1
色材4:C.I.pigment Yellow−13
・光重合性化合物1(エポキシ化合物):セロキサイド2021P:ダイセル化学工業社製
・光重合性化合物2(ビニルエーテル):RAPI−CURE DVE−3:アイエスピー・ジャパン社製
・光重合性化合物3(オキセタン化合物):OXT−212(東亜合成)
・光重合性化合物4(エポキシ化合物):セロキサイド2081:ダイセル化学工業社製
・光重合性化合物5(オキセタン化合物):OXT−221(東亜合成)
・酸増殖剤1:下記構造式
・酸増殖剤2:下記構造式
・酸増殖剤3:下記構造式
・光酸発生剤1:下記構造式
・光酸発生剤2:下記構造式
・光酸発生剤3:BBI102(みどり化学)
・水分捕捉剤1:オルトギ酸トリエチル
・水分捕捉剤2:オルト酢酸トリエチル
・水分捕捉剤3:オルトホウ酸トリエチル
・開始剤助剤:ジエチルチオキサントン
【0118】
【化19】
Figure 2004051656
【0119】
《インクジェット画像形成方法》
ピエゾ型インクジェットノズルを備えたインクジェット記録装置に、上記調製した各インク組成物を装填し、表5に記載の表面エネルギーを有する記録材料(巾600mm、長さ1000mの長尺な記録材料)へ下記の各画像記録を連続して行った。インク供給系は、インクタンク、供給パイプ、ヘッド直前の前室インクタンク、フィルター付き配管、ピエゾヘッドからなり、前室タンクからヘッド部分まで断熱して50℃の加温を行った。ピエゾヘッドは、2〜15plのマルチサイズドットを720×720dpiの解像度で吐出出来るよう駆動して、各インクを連続吐出した。着弾した後、0.2秒後に表5に記載の照射条件で硬化処理を行った。記録後、総インク膜厚を測定したところ、2.3〜13μmの範囲であった。尚、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。
【0120】
【表5】
Figure 2004051656
【0121】
表5に記載の照射光源の詳細は、以下の通りである。
(1)照射条件
照射光源1:無電極UVランプ(フュージョンUVシステムズ・ジャパン社製F450シリーズ)
照射光源2:120W/cmメタルハライドランプ(日本電池社製 MAL400NL)
照射光源3:80W/cm高圧水銀ランプ(日本電池社製 HN−64NL)
(2)照射タイミング
全ての照射をインク着弾後、0.2秒後に行った。
(3)照射方法
記録ヘッド両横から、線光源照射を行った。
(4)記録材料面上の最高照度とそのピーク波長
365nmのピーク波長で、照度を550mW/cm(照射光源3)、650mW/cm(照射光源2)及び700mW/cm(照射光源1)に変更して照射を行った。
(5)露光エネルギーとそのピーク波長
365nmのピーク波長で、露光エネルギーを130mJ/cm(照射光源3)、180J/cm(照射光源2)、200mJ/cm(照射光源1)に変更して照射を行った。
《インクジェット記録画像の評価》
上記画像形成方法で記録した各画像について、下記の各評価を行った。尚、各評価は連続吐出した画像記録の10m後の試料、100m後の試料及び500m後の試料について行った。又、評価は温度23℃/湿度40%、温度23℃/湿度80%(10m後の試料のみ)でそれぞれ行った。得られた各評価結果を表6、表7に示す。
(文字品質)
YMCK各色目標濃度で6ポイントMS明朝体文字を印字し、文字のガサツキをルーペで拡大評価した。
【0122】
◎・・・ガサツキなし
○・・・僅かにガサツキが見える
△・・・ガサツキが見えるが、文字として判別出来、ギリギリ使えるレベル
×・・・ガサツキが酷く、文字がかすれていて使えないレベル
(色混じり(滲み))
隣り合う各色ドットをルーペで拡大し、滲み具合を目視評価した。
【0123】
◎・・・隣り合うドット形状が真円を保ち、滲みがない
○・・・隣り合うドット形状はほぼ真円を保ち、ほとんど滲みがない
△・・・隣り合うドットが少し滲んでいてドット形状が少し崩れているが、ギリギリ使えるレベル
×・・・隣り合うドットが滲んで混じり合っており、使用出来ないレベル
(印刷物の皺、カールの評価)
10m、100m及び500m印刷した直後に、各印刷物について、照射・硬化により皺やカールが発生していないかを目視観察し、下記の評価基準に則り評価した。
【0124】
○・・・皺やカールの発生が無く、良好である
△・・・やや皺やカールの発生が認められるが、実用上許容の範囲にある
×・・・印刷物に強い皺やカールが認められ、実用上問題となる
【0125】
【表6】
Figure 2004051656
【0126】
【表7】
Figure 2004051656
【0127】
表6、7から明らかなように、本発明に係るインク組成物を用いた画像記録方法は、あらゆる記録材料に対して、文字品質に優れ、色混じりの発生もなく、高精細な画像を記録することができ、かつ印刷物の皺やカールの発生が無いことが分かる。
【0128】
実施例2
《インク組成物の調製》
表8〜11に記載の構成からなるインク組成物を調製した。
【0129】
インク組成物5(表8)、インク組成物6(表9)、インク組成物7(表10)、インク組成物8(表11)
【0130】
【表8】
Figure 2004051656
【0131】
【表9】
Figure 2004051656
【0132】
【表10】
Figure 2004051656
【0133】
【表11】
Figure 2004051656
【0134】
表8〜11に記載の各化合物の詳細は、以下の通りである。
K:濃ブラックインク、C:濃シアンインク、M:濃マゼンタインク
Y:濃イエローインク、W:白インク、Lk:淡ブラックインク、Lc:淡シアンインク
Lm:淡マゼンタインク、Ly:淡イエローインク
色材1:C.I.pigment Black−7
色材2:C.I.pigment Blue−15:3
色材3:C.I.pigment Red−57:1
色材4:C.I.pigment Yellow−13
色材5:酸化チタン(アナターゼ型 平均粒径0.20μm)
・光重合性化合物1(エポキシ化合物):セロキサイド2021P:ダイセル化学工業社製
・光重合性化合物3(オキセタン化合物):OXT−212(東亜合成)
・光重合性化合物4(エポキシ化合物):セロキサイド2081:ダイセル化学工業社製
・光重合性化合物5(オキセタン化合物):OXT−221(東亜合成)
・酸増殖剤1:上記構造式
・酸増殖剤2:上記構造式
・酸増殖剤3:上記構造式
・光酸発生剤4:SP152(旭電化化学工業)
・光酸発生剤5:下記構造式
・光酸発生剤6:下記構造式
・水分捕捉剤4:イソプロペノキシトリメチルシラン
・水分捕捉剤5:γ−グリシドプロピルメチルジイソプロペノキシシラン
・水分捕捉剤6:フェニルイソシアネート
・開始剤助剤:ジエチルチオキサントン
【0135】
【化20】
Figure 2004051656
【0136】
《インクジェット画像形成方法》
ピエゾ型インクジェットノズルを備えたインクジェット記録装置に、上記調製した各インク組成物を装填し、表12に記載の表面エネルギーを有する記録材料(巾600mm、長さ1000mの長尺な記録材料)へ下記の各画像記録を連続して行った。インク供給系は、インクタンク、供給パイプ、ヘッド直前の前室インクタンク、フィルター付き配管、ピエゾヘッドからなり、前室タンクからヘッド部分まで断熱して70℃の加温を行った。ピエゾヘッドは、2〜15plのマルチサイズドットを720×720dpiの解像度で吐出出来るよう駆動して、各インクを連続吐出した。着弾した後、0.15秒後に、表12に記載の照射条件で硬化処理を行った。記録後、総インク膜厚を測定したところ、実施例1と比較して白インクを用いたため厚くなり、2.3〜19.6μmの範囲であった。
【0137】
【表12】
Figure 2004051656
【0138】
表12に記載の照射光源の詳細は、以下の通りである。
(1)照射光源
照射光源4:冷陰極管(ハイベック社製)
照射光源5:LED(日亜化学工業)
照射光源6:ブラックライト(ニッポ電気社製)
(2)照射タイミング
着弾後、0.15秒後に照射を行った。
(3)照射の仕方
記録ヘッド両横から、照射光源4は線光源8本づつ、照射光源5は20個づつ、照射光源6は線光源3本づつで照射を行った。
(4)記録材料面上の最高照度とそのピーク波長
365nmのピーク波長にて、照度を2.5mW/cm(照射光源5)、10mW/cm(照射光源6)、15mW/cm(照射光源4)で照射を行った。
(5)露光エネルギーとそのピーク波長
365nmのピーク波長にて、露光エネルギーを20mJ/cm(照射光源5)、40mJ/cm(照射光源6)、60mJ/cm(照射光源4)で照射を行った。
《インクジェット記録画像の評価》
上記画像形成方法で記録した各画像について、連続吐出した画像記録の10m後の試料、100m後の試料及び500m後の試料について、実施例1に記載の方法に準じて、文字品質、色混じり及び印刷物の皺、カールの評価を行った。得られた結果を表13、14に示す。
【0139】
【表13】
Figure 2004051656
【0140】
【表14】
Figure 2004051656
【0141】
表13、14から明らかなように、実施例1の結果と同様、本発明に係るインク組成物を用いた画像記録方法は、あらゆる記録材料に対して、文字品質に優れ、色混じりの発生もなく、高精細な画像を記録することができ、かつ印刷物の皺やカールの発生が無いことが分かる。
【0142】
【発明の効果】
本発明によれば、あらゆる記録材料に対し、文字品質に優れ、色混じりの発生がなく、高精細な画像を記録することができ、かつ印刷物の皺やカールの発生が無いインクジェット記録方法による画像形成が可能となるなど、顕著に優れた効果を奏する。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming method, a printed matter, and a recording apparatus by an inkjet recording method capable of stably reproducing a high-definition image on any recording material without shrinking the recording material.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the ink jet recording method has been applied to various printing fields such as photographs, various printings, special printings such as markings and color filters, since images can be easily and inexpensively formed. In particular, a recording device that emits and controls fine dots, ink with improved color reproduction range, durability, and ejection suitability, and special paper that dramatically improves ink absorbency, color material coloring, surface gloss, etc. It is also possible to obtain image quality comparable to silver halide photography by using. The improvement in image quality of today's ink jet recording system has been achieved only when all of the recording device, ink, and special paper are provided.
[0003]
However, an ink jet system that requires special paper has a problem in that the recording medium is limited or the cost of the recording medium increases. Therefore, many attempts have been made to perform recording on a transfer-receiving medium different from dedicated paper by an ink-jet method. Specifically, there are a phase change ink jet method using a wax ink solid at room temperature, a solvent ink jet method using an ink mainly composed of a quick-drying organic solvent, and a UV ink jet method in which crosslinking is performed by UV light after recording. Above all, the UV inkjet system has attracted attention in recent years because it has a relatively low odor compared to the solvent-based inkjet system, and is capable of recording on a recording medium that is quick-drying and does not absorb ink. JP-B-5-54667, JP-A-6-200204, and JP-T-2000-504778 disclose an ultraviolet-curable inkjet ink.
[0004]
However, even if these inks are used, the dot diameter after landing greatly changes depending on the type of recording material and the working environment, and it is impossible to form a high-definition image on all recording materials. is there.
[0005]
In addition, the ink used in the conventional UV inkjet method has a problem that the recording material is easily shrunk. In particular, shrinkage tends to occur particularly in thin plastic films and adhesive labels used in flexible packaging such as food packaging, and as a result, the UV inkjet method has not yet been commercialized in flexible packaging printing and label printing. It is.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide a highly stable image with excellent character quality, no color mixing, and high color definition for any recording material regardless of the working environment. It is an object of the present invention to provide an image forming method, a printed matter, and a recording apparatus by an ink jet recording method which can record on a printed matter and do not generate wrinkles or curls of the printed matter.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention has been achieved by the following configurations.
[0008]
1. What is claimed is: 1. An image forming method for ejecting an ink curable by actinic light onto a recording material by a recording head having at least one nozzle capable of selectively controlling the ejection of an ink droplet, wherein the ink comprises a photoacid generator and a moisture scavenger An image forming method comprising:
[0009]
2. 2. The image forming method according to the item 1, wherein an actinic ray is irradiated for 0.001 to 2.0 seconds after the ink has landed.
[0010]
3. 3. The image forming method according to 1 or 2, wherein the total ink film thickness after the ink lands and is cured by irradiation with actinic rays is 2 to 20 μm.
[0011]
4. The image forming method according to any one of claims 1 to 3, wherein an amount of ink droplets ejected from each nozzle of the recording head is 2 to 15 pl per ejection.
[0012]
5. 5. The image forming method according to claim 1, wherein at least one color of the ink is a white ink.
[0013]
6. The image forming method according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one color of the ink contains an oxetane compound, an epoxy compound or a vinyl ether compound.
[0014]
7. 7. A printed matter produced by the image forming method according to any one of the above items 1 to 6, using a non-absorbable recording material.
[0015]
8. The printed matter according to the item 7, wherein the non-absorbable recording material has a surface energy of 35 to 60 dyn / cm.
[0016]
9. 7. The recording apparatus used in the image forming method according to any one of 1 to 6, wherein a peak illuminance in a wavelength range effective for curing the ink with actinic light is 0.1 to 50 mW / cm.2Recording device characterized by being less than.
[0017]
10. 9. In the recording apparatus used for producing a printed matter according to the above 7 or 8, the peak illuminance in a wavelength range effective for activating the active light to cure the ink is 0.1 to 50 mW / cm.2Recording device characterized by being less than.
[0018]
11. 7. The recording device used in the image forming method according to any one of 1 to 6, wherein a peak illuminance in a wavelength range effective for curing the ink with active light rays is 50 to 3000 mW / cm.2A recording device, characterized in that:
[0019]
12. 9. In the recording apparatus used for producing a printed matter according to the above 7 or 8, the peak illuminance in a wavelength range effective for the actinic light to cure the ink is 50 to 3000 mW / cm.2A recording device, characterized in that:
[0020]
13. The recording apparatus according to any one of claims 9 to 12, wherein the recording head and the ink are heated within a temperature range of 35 to 100C to discharge the ink.
[0021]
The present inventors have conducted intensive studies with the aim of forming high-definition images on all recording materials and putting soft packaging printing and label printing into practical use by the UV inkjet method. By using a water scavenger together with a photoacid generator, it is possible to greatly improve wrinkles and curls of printed matter, which were problems in ink jet recording, and to further improve prevention of ink bleeding. This has led to the invention.
[0022]
It is known that the water scavenger is used in automotive exterior paints. However, the present inventor uses these water scavengers together with a photoacid generator in ink to prevent ink bleeding during ink jet recording. Can be improved.
[0023]
Furthermore, it has been found that by using the above-mentioned ink for image formation by ink jet recording, ink ejection stability, which is the biggest problem in ink jet recording, is greatly improved, and a high-definition image can be formed with good reproducibility.
[0024]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
First, the ink used in the present invention will be described.
[0025]
The composition of the ink used in the present invention contains at least one colorant, a photoacid generator, a water scavenger, and a photopolymerizable compound.
[0026]
As the moisture scavenger used in the present invention, a hydrolyzable group-containing compound and / or an isocyanate group-containing compound can be used.
[0027]
Specific examples of the hydrolyzable group-containing compound include trialkyl orthoformates such as triethyl orthoformate, trialkyl orthoacetates such as trimethyl orthoacetate, trialkyl orthoborates such as tributyl orthoborate, and A simple substance of a silicate represented by the following formula can be given.
[0028]
Si (R11)4-pq(OR12)p(R13)q
Where R11Represents a hydrogen atom, an alkyl group, a phenyl group, a benzyl group or a vinyl group;12Represents an alkyl group, a phenyl group, a benzyl group, a vinyl group, an isopropenyl group, an acetyl group or a benzoyl group;13Represents an alkyl group or a γ-glycidoxypropyl group, p represents an integer of 1 to 4, q represents 0 when p is 4 and 0 or 1 when p is an integer of 1 to 3.
[0029]
Among these moisture scavengers, compounds that do not generate an alcohol component even if they scavenge moisture are preferable as the moisture scavenger used in the present invention.
[0030]
Specific examples include isopropenoxytrimethylsilane, γ-glycidoxypropylmethyldiisopropenoxysilane, methyltriisopropenoxysilane, tetraacetoxysilane, and isocyanate group-containing compounds, such as phenyl isocyanate. Monoisocyanate compounds are exemplified. These moisture scavengers can be used alone or in combination.
[0031]
The amount of the water scavenger used is 0.01 to 40% by mass, preferably 0.1 to 30% by mass, particularly preferably 0.5 to 20% by mass based on 100% by mass of the total amount of the ink. The reason for limiting the amount of the water scavenger to be used is that if the amount is less than 0.01% by mass, the effect of the present invention cannot be exhibited, and if it is more than 40% by mass, the color turbidity tends to deteriorate. is there.
[0032]
As the photoacid generator, for example, a compound used for chemically amplified photoresist or photocation polymerization is used (Organic Materials Research Association, edited by "Organic Materials for Imaging", Bunshin Publishing (1993), 187). 192). Examples of compounds suitable for the present invention are given below. First, B (C) of an aromatic onium compound such as diazonium, ammonium, iodonium, sulfonium, and phosphonium is used.6F5)4 , PF6 , AsF6 , SbF6 , CF3SO3 Salts can be mentioned. Those having a borate compound as a counter anion are preferred because of their high acid generating ability. First, specific examples of the onium compound are shown below.
[0033]
Embedded image
Figure 2004051656
[0034]
Secondly, a sulfonate that generates sulfonic acid can be given. Specific compounds are exemplified below.
[0035]
Embedded image
Figure 2004051656
[0036]
Third, halides that generate hydrogen halide light can also be used. Specific compounds are shown below.
[0037]
Embedded image
Figure 2004051656
[0038]
Fourth, an iron allene complex can be given.
[0039]
Embedded image
Figure 2004051656
[0040]
The ink of the present invention contains an acid proliferating agent which newly generates an acid by an acid generated by irradiation with an actinic ray, which has been already known, such as JP-A-8-248561 and JP-A-9-34106. Is preferred. By using the acid multiplying agent, it is possible to further improve the ejection stability.
[0041]
The ink according to the present invention preferably contains at least one photoacid generator selected from aromatic onium compounds of diazonium, iodonium or sulfonium having an aryl borate compound as a counter ion, and iron arene complexes.
[0042]
Further, the photoacid generator preferably generates an acid upon irradiation with ultraviolet rays. The ultraviolet rays here are ultraviolet rays having a wavelength of 280 to 400 nm.
[0043]
Next, the photopolymerizable compound will be described.
Among the photopolymerizable compounds, as the photocationically polymerizable monomer, various known cationically polymerizable monomers can be used. For example, epoxy compounds (aromatic compounds) exemplified in JP-A-6-9714, JP-A-2001-31892, JP-A-2001-40068, JP-A-2001-55507, JP-A-2001-310938, JP-A-2001-310937, and JP-A-2001-220526. , Alicyclic, aliphatic, etc.), vinyl ether compounds, oxetane compounds and the like.
[0044]
Preferred as aromatic epoxides are di- or polyglycidyl ethers prepared by the reaction of a polyhydric phenol having at least one aromatic nucleus or an alkylene oxide adduct thereof with epichlorohydrin, such as bisphenol A or its alkylene oxide. Examples of the adduct include di- or polyglycidyl ether of an adduct, hydrogenated bisphenol A or a di- or polyglycidyl ether of an alkylene oxide adduct thereof, and a novolak-type epoxy resin. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
[0045]
The alicyclic epoxide is obtained by epoxidizing a compound having a cycloalkane ring such as at least one cyclohexene or cyclopentene ring with a suitable oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid. Cyclohexene oxide or cyclopentene oxide containing compounds are preferred.
[0046]
Preferred examples of the aliphatic epoxide include di- or polyglycidyl ether of an aliphatic polyhydric alcohol or an alkylene oxide adduct thereof, and representative examples thereof are diglycidyl ether of ethylene glycol, diglycidyl ether of propylene glycol or Diglycidyl ether of alkylene glycol such as diglycidyl ether of 1,6-hexanediol, polyglycidyl ether of polyhydric alcohol such as di- or triglycidyl ether of glycerin or alkylene oxide adduct thereof, polyethylene glycol or alkylene oxide adduct thereof Diglycidyl ethers of polyalkylene glycols such as diglycidyl ethers of polypropylene, diglycidyl ether of polypropylene glycol or an alkylene oxide adduct thereof Tel and the like. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
[0047]
Among these epoxides, an aromatic epoxide and an alicyclic epoxide are preferable, and an alicyclic epoxide is particularly preferable, in consideration of the rapid curing property. In the present invention, one of the above epoxides may be used alone, or two or more may be used in appropriate combination.
[0048]
Examples of the vinyl ether compound include, for example, ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, dipropylene glycol divinyl ether, butanediol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, cyclohexane dimethanol divinyl ether, and trimethylol. Di or trivinyl ether compounds such as propane trivinyl ether, ethyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, octadecyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexane dimethanol monovinyl ether, n-pro Vinyl ether, isopropyl vinyl ether, isopropenyl ether -O- propylene carbonate, dodecyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, and octadecyl vinyl ether.
[0049]
Among these vinyl ether compounds, di- or trivinyl ether compounds are preferable, and divinyl ether compounds are particularly preferable in consideration of curability, adhesion, and surface hardness. In the present invention, one of the above vinyl ether compounds may be used alone, or two or more thereof may be used in an appropriate combination.
[0050]
The oxetane compound is a compound having an oxetane ring, and any known oxetane compound as disclosed in JP-A-2001-220526 and JP-A-2001-310937 can be used.
[0051]
When a compound having five or more oxetane rings is used, the viscosity of the composition becomes high, which makes it difficult to handle, and the glass transition temperature of the composition becomes high, so that the obtained cured product has sufficient tackiness. Will be gone. The compound having an oxetane ring used in the present invention is preferably a compound having 1 to 4 oxetane rings.
[0052]
Examples of the compound having one oxetane ring include a compound represented by the following general formula (1).
[0053]
Embedded image
Figure 2004051656
[0054]
In the general formula (1), R1Is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an allyl group, an aryl group, a furyl group or a thienyl group. is there. R2Is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, a 1-propenyl group, a 2-propenyl group, a 2-methyl-1-propenyl group, a 2-methyl-2- Aromatic ring such as alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms such as propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group or 3-butenyl group, phenyl group, benzyl group, fluorobenzyl group, methoxybenzyl group or phenoxyethyl group Or an alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms such as an alkylcarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms such as an ethylcarbonyl group, a propylcarbonyl group or a butylcarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group or a butoxycarbonyl group. Group, ethylcarbamoyl group, propylcarbamoyl group, butylcarbamoyl group or Carbons 2-6, such as Chi carbamoyl group is N- alkylcarbamoyl group.
[0055]
As the oxetane compound used in the present invention, it is particularly preferable to use a compound having one oxetane ring, since the resulting composition has excellent tackiness, low viscosity and excellent workability.
[0056]
Next, examples of the compound having two oxetane rings include a compound represented by the following general formula (2).
[0057]
Embedded image
Figure 2004051656
[0058]
In the general formula (2), R1Is R in the above general formula (1)1Is synonymous with R3Is, for example, a linear or branched alkylene group such as an ethylene group, a propylene group or a butylene group, or a linear or branched poly (alkyleneoxy) group such as a poly (ethyleneoxy) group or a poly (propyleneoxy) group. , Linear or branched unsaturated hydrocarbon groups such as propenylene group, methylpropenylene group or butenylene group, carbonyl group, alkylene group containing carbonyl group, alkylene group containing carboxyl group, alkylene group containing carbamoyl group, etc. It is.
[0059]
Also, R3Is also a polyvalent group selected from the groups represented by the following general formulas (3), (4) and (5).
[0060]
Embedded image
Figure 2004051656
[0061]
In the general formula (3), R4Is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group or a butoxy group, A halogen atom such as a chlorine atom or a bromine atom, a nitro group, a cyano group, a mercapto group, a lower alkylcarboxyl group, a carboxyl group, or a carbamoyl group.
[0062]
Embedded image
Figure 2004051656
[0063]
In the general formula (4), R5Is an oxygen atom, a sulfur atom, a methylene group, NH, SO, SO2, C (CF3)2Or C (CH3)2It is.
[0064]
Embedded image
Figure 2004051656
[0065]
In the general formula (5), R6Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, or an aryl group. n is an integer of 0 to 2000. R7Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, or an aryl group. R7Is also a group selected from groups represented by the following general formula (6).
[0066]
Embedded image
Figure 2004051656
[0067]
In the general formula (6), R8Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a butyl group, or an aryl group. m is an integer of 0 to 100.
[0068]
Specific examples of the compound having two oxetane rings include the following exemplified compounds 1 and 2.
[0069]
Embedded image
Figure 2004051656
[0070]
Exemplified compound 1 is a compound represented by the general formula (2)1Is an ethyl group, R3Is a carboxyl group. In addition, Exemplified Compound 2 is a compound represented by the general formula (2)1Is an ethyl group, R3Is R in the general formula (5).6And R7Is a methyl group and n is 1.
[0071]
As a compound having two oxetane rings, a compound represented by the following general formula (7) is a preferable example other than the above compound. In the general formula (7), R1Is the R of the above general formula (1)1Is synonymous with
[0072]
Embedded image
Figure 2004051656
[0073]
Examples of the compound having 3 to 4 oxetane rings include a compound represented by the following general formula (8).
[0074]
Embedded image
Figure 2004051656
[0075]
In the general formula (8), R1Is R in the general formula (1).1Is synonymous with R9Examples thereof include a branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms such as a group represented by the following A to C, a branched poly (alkyleneoxy) group such as a group represented by the following D, or the following E: And a branched polysiloxy group such as a group. j is 3 or 4.
[0076]
Embedded image
Figure 2004051656
[0077]
In the above A, R10Is a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group or a propyl group. In the above D, p is an integer of 1 to 10.
[0078]
As an example of the compound having 3 to 4 oxetane rings, Exemplified Compound 3 is given.
[0079]
Embedded image
Figure 2004051656
[0080]
Further, examples of the compound having 1 to 4 oxetane rings other than those described above include a compound represented by the following general formula (9).
[0081]
Embedded image
Figure 2004051656
[0082]
In the general formula (9), R8Is R of the general formula (6)8Is synonymous with R11Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group or a trialkylsilyl group, and r is 1 to 4.
[0083]
Preferred specific examples of the oxetane compound used in the present invention include exemplified compounds 4, 5, and 6 shown below.
[0084]
Embedded image
Figure 2004051656
[0085]
The method for producing the compound having an oxetane ring is not particularly limited, and may be in accordance with a conventionally known method. For example, Pattisson (DB Pattison, J. Am. Chem. Soc., 3455, 79 (1957)) Discloses an oxetane ring synthesis method from a diol. In addition to these, compounds having from 1 to 4 oxetane rings having a high molecular weight of about 1,000 to 5,000 are also exemplified. Examples of these include the following compounds.
[0086]
Embedded image
Figure 2004051656
[0087]
In the present invention, in order to further reduce the variation in the ejection properties due to the environment (temperature, humidity) at the time of ink ejection, an oxetane compound containing at least one oxetane ring and a plurality of at least one oxetane ring are used. It is preferable to use the oxetane compound in combination.
[0088]
In the present invention, for the purpose of suppressing the shrinkage of the recording material when the ink is cured, the photopolymerizable compound contains at least one oxetane compound and at least one compound selected from an epoxy compound and a vinyl ether compound. Is preferred.
[0089]
When coloring the ink composition, a coloring material is added. As the coloring material, a coloring material that can be dissolved or dispersed in the main component of the polymerizable compound can be used, but a pigment is preferable in terms of weather resistance. The following pigments can be used, but are not limited thereto.
C. I \ Pigment \ Yellow-1,3,12,13,14,17,81,83,87,95,109,42,
C. I Pigment Orange-16,36,38,
C. Pigment Red-5,22,38,48: 1,48: 2,48: 4,49: 1,53: 1,57: 1,63: 1,144,146,185,101,
C. I Pigment Violet-19,23,
C. I \ Pigment \ Blue-15: 1,15: 3,15: 4,18,60,27,29,
C. I Pigment Green-7,36,
C. I \ Pigment \ White-6,18,21,
C. I Pigment Black-7
Further, in the present invention, it is preferable to use a white ink as at least one of the inks used in order to enhance the color concealing property on a transparent substrate such as a plastic film. In particular, in soft packaging printing and label printing, it is preferable to use white ink, but since the ejection amount increases, the ejection stability described above, from the viewpoint of the occurrence of curling and wrinkling of the recording material, the use amount is naturally determined. There is a limit.
[0090]
For dispersion of the pigment, for example, a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, an agitator, a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a pearl mill, a wet jet mill, a paint shaker, and the like can be used. In dispersing the pigment, a dispersant may be added. As the dispersant, a polymer dispersant is preferably used, and as the polymer dispersant, Solsperse series of Avecia is mentioned. In addition, a synergist corresponding to various pigments can be used as a dispersing aid. These dispersants and dispersing aids are preferably added in an amount of 1 to 50% by mass based on 100% by mass of the pigment. The dispersion medium is carried out using a solvent or a polymerizable compound. However, in the case of the radiation-curable ink used in the present invention, it is preferable to use no solvent in order to react and cure immediately after the ink lands. If the solvent remains in the cured image, problems such as deterioration of the solvent resistance and VOC (Volatile Organic Compounds) of the remaining solvent occur. Therefore, it is preferable from the viewpoint of dispersibility that the dispersion medium is not a solvent but a polymerizable compound, and among them, a monomer having the lowest viscosity is selected.
[0091]
The pigment is dispersed preferably such that the average particle size of the pigment particles is 0.08 to 0.5 μm, and the maximum particle size is 0.3 to 10 μm, preferably 0.3 to 3 μm. The selection of the dispersion medium, the dispersion conditions, and the filtration conditions are appropriately set. By controlling the particle size, clogging of the head nozzle can be suppressed, and the storage stability of the ink, the transparency of the ink, and the curing sensitivity can be maintained.
[0092]
In the ink according to the present invention, the colorant concentration is preferably 1% by mass to 10% by mass of the whole ink.
[0093]
Various additives other than those described above can be used in the ink according to the present invention. For example, a polymerization inhibitor can be added in an amount of 200 to 20,000 ppm in order to enhance the storage stability of the ink composition. Since it is preferable that the ultraviolet curable ink is heated and reduced in viscosity before ejection, it is preferable to add a polymerization inhibitor in order to prevent head clogging due to thermal polymerization. In addition, if necessary, surfactants, leveling additives, matting agents, polyester resins for adjusting film properties, polyurethane resins, vinyl resins, acrylic resins, rubber resins, waxes, etc. Can be added. It is also effective to add a trace amount of an organic solvent in order to improve the adhesion to the recording medium. In this case, the addition is effective within a range in which the problem of solvent resistance and VOC does not occur, and the amount used is in the range of 0.1 to 5%, preferably 0.1 to 3%. It is also possible to combine a radical polymerizable monomer and an initiator to obtain a radical-cation hybrid cured ink.
[0094]
In the image forming method of the present invention, the ink composition is ejected onto a recording material by an ink jet recording method, drawing is performed, and the ink is cured by irradiation with actinic rays such as ultraviolet rays.
[0095]
In the present invention, the total ink film thickness after the ink lands on the recording material and is cured by irradiation with actinic rays is preferably 2 to 20 μm. In the actinic ray-curable inkjet recording in the screen printing field, the total ink film thickness currently exceeds 20 μm. However, in the flexible packaging printing field where the recording material is often a thin plastic material, the recording material described above is used. In addition to the problem of curl and wrinkles, there is a problem that the stiffness and texture of the entire printed matter is changed.
[0096]
In the present invention, the “total ink film thickness” means the maximum value of the film thickness of the ink drawn on the recording material, and is a single color, another two-color superposition (secondary color), three-color superposition, and four-color superposition. The same applies to the total ink film thickness even when recording is performed by the (white ink-based) ink jet recording method.
[0097]
As the ink ejection conditions, it is preferable from the viewpoint of ejection stability that the recording head and the ink are heated and ejected within a temperature range of 35 to 100 ° C. Actinic ray-curable inks have large fluctuations in viscosity due to temperature fluctuations, and the fluctuations in viscosity directly affect the droplet size and droplet ejection speed, causing image quality degradation. It is necessary. The control range of the ink temperature is set temperature ± 5 ° C., preferably set temperature ± 2 ° C., and more preferably set temperature ± 1 ° C.
[0098]
In the present invention, it is preferable that the amount of liquid droplets discharged from each nozzle is 2 to 15 pl per discharge.
[0099]
In the image recording method of the present invention, as the irradiation condition of the actinic ray, it is preferable that the actinic ray is irradiated within 0.001 to 2.0 seconds after the ink has landed, more preferably 0.001 to 1.0. Seconds. In order to form a high-definition image, it is particularly important that the irradiation timing is as early as possible.
[0100]
A basic method of irradiating actinic rays is disclosed in JP-A-60-132767. According to this, light sources are provided on both sides of the head unit, and the head and the light source are scanned in a shuttle system. Irradiation is performed at a fixed time after the ink has landed. Further, the curing is completed by another light source without driving. U.S. Patent No. 6,145,979 discloses a method using an optical fiber or a method in which a collimated light source is applied to a mirror provided on a side surface of a head unit to irradiate a recording unit with UV light. I have. In the image forming method of the present invention, any of these irradiation methods can be adopted.
[0101]
In the present invention, it is preferable not to heat the ink and the base material after irradiating the actinic ray after ejecting and landing the ink. "Do not heat the ink and the substrate" means that the ink and the substrate are not heated using a heater, infrared rays, or the like, and it is preferable to keep the ink and the substrate at 40C or lower.
[0102]
In particular, in the field of soft packaging printing and label printing, actinic ray-curable ink jet recording has not yet been put to practical use due to the above-mentioned problems of wrinkles of the recording material and problems of ejection stability. Is to provide an image forming method which can be sufficiently used in those fields.
[0103]
Irradiation of actinic rays is divided into two stages. First, actinic rays are irradiated by the above-described method for 0.001 to 2.0 seconds after the ink has landed, and further actinic rays are irradiated after all printing is completed. The method is also one of the preferred embodiments. By dividing the irradiation of the actinic ray into two stages, it is possible to further suppress the contraction of the recording material that occurs when the ink is cured.
[0104]
In the present invention, the maximum illuminance in a wavelength range effective for curing is 0.1 to 50 mW / cm.2It is preferable to use actinic rays having low illuminance of less than. Conventionally, in a UV inkjet system, the maximum illuminance in a wavelength region effective for curing is 50 mW / cm in order to suppress dot spread and bleeding after ink landing.2In general, a light source with a high illuminance of more than is used. However, when these light sources are used, particularly in the case of shrink labels and the like, the shrinkage of the recording material is so large that it cannot be practically used. In the present invention, the maximum illuminance in a wavelength range effective for curing is 0.1 to 50 mW / cm by using an acid multiplying agent.2Even with the use of an actinic ray having a low illuminance lower than that, a high-definition image can be formed and the recording material does not shrink.
[0105]
Examples of light sources used for actinic ray irradiation include, but are not limited to, low-pressure mercury lamps, UV lasers, xenon flash lamps, insect traps, black lights, germicidal lamps, cold cathode tubes, and LEDs.
[0106]
In the present invention, the maximum illuminance in a wavelength range effective for curing is 50 to 3000 mW / cm.2It is also effective to use an actinic ray of Although it is a high illuminance light source used in conventional UV inkjet recording, there is a problem of shrinkage of the recording material as described above, and practically UV inkjet recording has not been used in the field of flexible packaging printing and label printing. According to the configuration of the present invention, this problem is solved, and a high-definition image can be formed on various plastic films using a conventionally used high-illuminance light source. Examples of the light source include, but are not limited to, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, and an electrodeless UV lamp.
[0107]
As the recording material that can be used in the present invention, in addition to ordinary uncoated paper, coated paper, etc., various non-absorbable plastics and films thereof used for so-called flexible packaging can be used. Examples include PET (polyethylene terephthalate) film, OPS (stretched polystyrene) film, OPP (stretched polypropylene) film, ONy (stretched nylon) film, PVC (polyvinyl chloride) film, PE film, and TAC film. As other plastics, polycarbonate, acrylic resin, ABS, polyacetal, PVA, rubbers and the like can be used. Further, the present invention can be applied to metals and glasses. Among these recording materials, the structure of the present invention is particularly effective when an image is formed on a PET film, an OPS film, an OPP film, an ONy film, or a PVC film which can be shrunk by heat. These base materials not only tend to curl and deform the film due to the curing shrinkage of the ink and the heat generated during the curing reaction, but also make it difficult for the ink film to follow the shrinkage of the base material.
[0108]
These various plastic films have greatly different surface energies, and there has conventionally been a problem that the dot diameter after ink landing varies depending on the recording material. According to the present invention, a good high-definition image can be formed on a wide range of recording materials having a surface energy of 35 to 60 dyn / cm, including OPP films and OPS films having a low surface energy and PET having a relatively high surface energy. .
[0109]
In the present invention, it is more advantageous to use a long (web) recording material in terms of the cost of the recording material such as packaging cost and production cost, the print production efficiency, and the ability to cope with prints of various sizes. is there.
[0110]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but embodiments of the present invention are not limited to these examples.
[0111]
Example 1
<< Preparation of ink composition >>
Ink compositions having the configurations shown in Tables 1 to 4 were prepared.
[0112]
Ink Composition 1 (Table 1), Ink Composition 2 (Table 2), Ink Composition 3 (Table 3), Ink Composition 4 (Table 4)
[0113]
[Table 1]
Figure 2004051656
[0114]
[Table 2]
Figure 2004051656
[0115]
[Table 3]
Figure 2004051656
[0116]
[Table 4]
Figure 2004051656
[0117]
The details of each compound described in Tables 1 to 4 are as follows.
K: dark black ink, C: dark cyan ink, M: dark magenta ink
Y: dark yellow ink, Lk: light black ink, Lc: light cyan ink
Lm: Light magenta ink, Ly: Light yellow ink
Coloring material 1: C.I. I. pigment @ Black-7
Coloring material 2: C.I. I. pigment @ Blue-15: 3
Coloring material 3: C.I. I. pigment @ Red-57: 1
Coloring material 4: C.I. I. pigment @ Yellow-13
-Photopolymerizable compound 1 (epoxy compound): celloxide 2021P: manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.
-Photopolymerizable compound 2 (vinyl ether): RAPI-CURE @ DVE-3: manufactured by ASP Japan
-Photopolymerizable compound 3 (oxetane compound): OXT-212 (Toa Gosei)
-Photopolymerizable compound 4 (epoxy compound): celloxide 2081: manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.
-Photopolymerizable compound 5 (oxetane compound): OXT-221 (Toa Gosei)
・ Acid multiplying agent 1: The following structural formula
・ Acid proliferating agent 2: The following structural formula
・ Acid proliferating agent 3: The following structural formula
-Photoacid generator 1: The following structural formula
-Photoacid generator 2: The following structural formula
・ Photoacid generator 3: BBI102 (Midori Kagaku)
・ Water scavenger 1: Triethyl orthoformate
-Moisture scavenger 2: triethyl orthoacetate
・ Water scavenger 3: Triethyl orthoborate
-Initiator auxiliary agent: diethylthioxanthone
[0118]
Embedded image
Figure 2004051656
[0119]
<< Inkjet image forming method >>
Each of the ink compositions prepared above was charged into an ink jet recording apparatus equipped with a piezo type ink jet nozzle, and the recording material having a surface energy shown in Table 5 (a long recording material having a width of 600 mm and a length of 1000 m) was obtained as follows. Each image recording was continuously performed. The ink supply system was composed of an ink tank, a supply pipe, an ink tank in the front chamber immediately before the head, a piping with a filter, and a piezo head. The piezo head was driven so that multi-size dots of 2 to 15 pl could be ejected at a resolution of 720 × 720 dpi, and each ink was ejected continuously. After landing, a curing treatment was performed 0.2 seconds later under the irradiation conditions shown in Table 5. After recording, when the total ink film thickness was measured, it was in the range of 2.3 to 13 μm. In the present invention, "dpi" refers to the number of dots per 2.54 cm.
[0120]
[Table 5]
Figure 2004051656
[0121]
Details of the irradiation light sources described in Table 5 are as follows.
(1) Irradiation conditions
Irradiation light source 1: Electrodeless UV lamp (F450 series manufactured by Fusion UV Systems Japan)
Irradiation light source 2: 120 W / cm metal halide lamp (MAL400NL manufactured by Nippon Battery)
Irradiation light source 3: 80 W / cm high-pressure mercury lamp (HN-64NL manufactured by Nippon Battery Co., Ltd.)
(2) Irradiation timing
All irradiations were performed 0.2 seconds after ink landing.
(3) Irradiation method
A linear light source was irradiated from both sides of the recording head.
(4) Maximum illuminance on the recording material surface and its peak wavelength
At a peak wavelength of 365 nm, the illuminance is 550 mW / cm.2(Irradiation light source 3), 650 mW / cm2(Irradiation light source 2) and 700 mW / cm2(Irradiation light source 1) and irradiation was performed.
(5) Exposure energy and its peak wavelength
At a peak wavelength of 365 nm, the exposure energy is 130 mJ / cm.2(Irradiation light source 3), 180 J / cm2(Irradiation light source 2), 200 mJ / cm2(Irradiation light source 1) and irradiation was performed.
<< Evaluation of inkjet recorded image >>
Each of the images recorded by the above image forming method was evaluated as follows. In addition, each evaluation was performed about the sample after 10 m, the sample after 100 m, and the sample after 500 m of the image recording continuously discharged. The evaluation was performed at a temperature of 23 ° C./40% humidity and a temperature of 23 ° C./80% humidity (only for the sample after 10 m). Tables 6 and 7 show the obtained evaluation results.
(Text quality)
6-point MS Mincho characters were printed at the target densities of YMCK, and the roughness of the characters was evaluated with a magnifying glass.
[0122]
◎ ・ ・ ・ No roughening
○ ・ ・ ・ Slightly visible
△: A rough level can be seen, but it can be distinguished as a character and can be used barely
× ・ ・ ・ Grassiness is severe and characters are faint and cannot be used
(Color mixture (bleeding))
Each adjacent color dot was enlarged with a loupe, and the degree of bleeding was visually evaluated.
[0123]
◎ ・ ・ ・ Adjacent dot shape keeps perfect circle, no bleeding
・ ・ ・: Neighboring dot shapes keep almost perfect circles and almost no bleeding
△: The adjacent dots are slightly blurred and the dot shape is slightly distorted, but it is at a level where it can be used just barely
×: A level that cannot be used because adjacent dots are blurred and mixed.
(Evaluation of wrinkles and curls of printed matter)
Immediately after printing 10 m, 100 m, and 500 m, each printed matter was visually observed for wrinkles and curls due to irradiation and curing, and evaluated according to the following evaluation criteria.
[0124]
・ ・ ・: Good without wrinkles and curls
△: Some wrinkles and curls are observed, but within the practically acceptable range
×: Strong wrinkles and curls are observed in printed matter, which is a practical problem
[0125]
[Table 6]
Figure 2004051656
[0126]
[Table 7]
Figure 2004051656
[0127]
As is evident from Tables 6 and 7, the image recording method using the ink composition according to the present invention is capable of recording a high-definition image with excellent character quality, no color mixing and any color recording material. It can be seen that wrinkles and curls of the printed matter did not occur.
[0128]
Example 2
<< Preparation of ink composition >>
Ink compositions having the configurations shown in Tables 8 to 11 were prepared.
[0129]
Ink Composition 5 (Table 8), Ink Composition 6 (Table 9), Ink Composition 7 (Table 10), Ink Composition 8 (Table 11)
[0130]
[Table 8]
Figure 2004051656
[0131]
[Table 9]
Figure 2004051656
[0132]
[Table 10]
Figure 2004051656
[0133]
[Table 11]
Figure 2004051656
[0134]
Details of each compound described in Tables 8 to 11 are as follows.
K: dark black ink, C: dark cyan ink, M: dark magenta ink
Y: dark yellow ink, W: white ink, Lk: light black ink, Lc: light cyan ink
Lm: Light magenta ink, Ly: Light yellow ink
Coloring material 1: C.I. I. pigment @ Black-7
Coloring material 2: C.I. I. pigment @ Blue-15: 3
Coloring material 3: C.I. I. pigment @ Red-57: 1
Coloring material 4: C.I. I. pigment @ Yellow-13
Coloring material 5: titanium oxide (anatase type タ ー ゼ average particle size 0.20 μm)
-Photopolymerizable compound 1 (epoxy compound): celloxide 2021P: manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.
-Photopolymerizable compound 3 (oxetane compound): OXT-212 (Toa Gosei)
-Photopolymerizable compound 4 (epoxy compound): celloxide 2081: manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.
-Photopolymerizable compound 5 (oxetane compound): OXT-221 (Toa Gosei)
・ Acid multiplying agent 1: The above structural formula
・ Acid proliferating agent 2: The above structural formula
・ Acid proliferating agent 3: The above structural formula
-Photoacid generator 4: SP152 (Asahi Denka Chemical Industry)
-Photoacid generator 5: The following structural formula
-Photoacid generator 6: The following structural formula
・ Water scavenger 4: Isopropenoxytrimethylsilane
・ Water scavenger 5: γ-glycidopropylmethyldiisopropenoxysilane
・ Water scavenger 6: phenyl isocyanate
-Initiator auxiliary agent: diethylthioxanthone
[0135]
Embedded image
Figure 2004051656
[0136]
<< Inkjet image forming method >>
Each of the ink compositions prepared above was loaded into an ink jet recording apparatus equipped with a piezo type ink jet nozzle, and the recording material having a surface energy shown in Table 12 (a long recording material having a width of 600 mm and a length of 1000 m) was obtained as follows. Each image recording was continuously performed. The ink supply system was composed of an ink tank, a supply pipe, a front chamber ink tank immediately before the head, a pipe with a filter, and a piezo head. The piezo head was driven so that multi-size dots of 2 to 15 pl could be ejected at a resolution of 720 × 720 dpi, and each ink was ejected continuously. 0.15 seconds after the impact, a curing treatment was performed under the irradiation conditions shown in Table 12. After recording, when the total ink film thickness was measured, it was thicker than in Example 1 due to the use of the white ink, and was in the range of 2.3 to 19.6 μm.
[0137]
[Table 12]
Figure 2004051656
[0138]
Details of the irradiation light sources described in Table 12 are as follows.
(1) Irradiation light source
Irradiation light source 4: Cold cathode tube (manufactured by Hibeck)
Irradiation light source 5: LED (Nichia Corporation)
Irradiation light source 6: Black light (Nippo Electric)
(2) Irradiation timing
Irradiation was performed 0.15 seconds after landing.
(3) Irradiation method
From both sides of the recording head, irradiation was performed with the irradiation light source 4 by eight line light sources, the irradiation light source 5 by 20 light sources, and the irradiation light source 6 by three line light sources.
(4) Maximum illuminance on the recording material surface and its peak wavelength
At a peak wavelength of 365 nm, the illuminance is 2.5 mW / cm.2(Irradiation light source 5), 10 mW / cm2(Irradiation light source 6), 15 mW / cm2Irradiation was performed with (irradiation light source 4).
(5) Exposure energy and its peak wavelength
At a peak wavelength of 365 nm, the exposure energy is 20 mJ / cm.2(Irradiation light source 5), 40 mJ / cm2(Irradiation light source 6), 60 mJ / cm2Irradiation was performed with (irradiation light source 4).
<< Evaluation of inkjet recorded image >>
For each image recorded by the above image forming method, for the sample after 10 m, the sample after 100 m, and the sample after 500 m of the continuously ejected image recording, the character quality, color mixture, The wrinkles and curls of the printed matter were evaluated. Tables 13 and 14 show the obtained results.
[0139]
[Table 13]
Figure 2004051656
[0140]
[Table 14]
Figure 2004051656
[0141]
As is clear from Tables 13 and 14, similarly to the results of Example 1, the image recording method using the ink composition according to the present invention has excellent character quality and color mixing for all recording materials. It can be seen that a high-definition image can be recorded without wrinkles and curls of the printed matter.
[0142]
【The invention's effect】
According to the present invention, for any recording material, excellent in character quality, no occurrence of color mixing, high-definition images can be recorded, and images by an inkjet recording method without wrinkles and curls of printed matter Significantly excellent effects are achieved, such as formation is possible.

Claims (13)

選択的にインク滴を吐出制御可能なノズルを少なくとも1つ有する記録ヘッドで活性光線により硬化するインクを記録材料上に吐出する画像形成方法であって、前記インクが光酸発生剤と水分捕捉剤を含有することを特徴とする画像形成方法。What is claimed is: 1. An image forming method for ejecting an ink curable by actinic light onto a recording material by a recording head having at least one nozzle capable of selectively controlling the ejection of an ink droplet, wherein the ink comprises a photoacid generator and a moisture scavenger An image forming method comprising: 前記インクが着弾した後、0.001〜2.0秒の間に活性光線を照射することを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。2. The image forming method according to claim 1, wherein an actinic ray is irradiated for 0.001 to 2.0 seconds after the ink has landed. 前記インクが着弾し、活性光線を照射して硬化した後の総インク膜厚が2〜20μmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 1, wherein the ink has a total thickness of 2 to 20 μm after the ink lands and is cured by irradiation with actinic rays. 前記記録ヘッドの各ノズルより吐出するインク液滴量が、一回の吐出当たり2〜15plであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 1, wherein an amount of ink droplets ejected from each nozzle of the recording head is 2 to 15 pl per ejection. 前記インクの少なくとも1色が白インクであることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 1, wherein at least one color of the ink is a white ink. 前記インクの少なくとも1色がオキセタン化合物と、エポキシ化合物又はビニルエーテル化合物とを含有することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 1, wherein at least one color of the ink contains an oxetane compound, an epoxy compound, or a vinyl ether compound. 非吸収性記録材料を用いて、請求項1〜6の何れか1項に記載の画像形成方法により作製したことを特徴とする印刷物。A printed matter produced by the image forming method according to any one of claims 1 to 6, using a non-absorbable recording material. 前記非吸収性記録材料の表面エネルギーが、35〜60dyn/cmであることを特徴とする請求項7に記載の印刷物。The printed matter according to claim 7, wherein the non-absorbent recording material has a surface energy of 35 to 60 dyn / cm. 請求項1〜6の何れか1項に記載の画像形成方法で用いる記録装置において、活性光線がインクを硬化するのに有効な波長域でのピーク照度が0.1以上50mW/cm未満であることを特徴とする記録装置。The recording apparatus used in the image forming method according to any one of claims 1 to 6, wherein a peak illuminance in a wavelength range effective for curing the ink with actinic rays is 0.1 to less than 50 mW / cm 2 . A recording device, comprising: 請求項7又は8に記載の印刷物の作製に用いる記録装置において、活性光線がインクを硬化するのに有効な波長域でのピーク照度が0.1以上50mW/cm未満であることを特徴とする記録装置。The recording apparatus used for producing a printed matter according to claim 7 or 8, wherein a peak illuminance in a wavelength range effective for curing the ink with actinic rays is 0.1 or more and less than 50 mW / cm 2. Recording device. 請求項1〜6の何れか1項に記載の画像形成方法で用いる記録装置において、活性光線がインクを硬化するのに有効な波長域でのピーク照度が50〜3000mW/cmであることを特徴とする記録装置。The recording apparatus used in the image forming method according to any one of claims 1 to 6, wherein a peak illuminance in a wavelength range effective for curing the ink with actinic light is 50 to 3000 mW / cm 2. Characteristic recording device. 請求項7又は8に記載の印刷物の作製に用いる記録装置において、活性光線がインクを硬化するのに有効な波長域でのピーク照度が50〜3000mW/cmであることを特徴とする記録装置。9. The recording apparatus according to claim 7, wherein the peak illuminance in a wavelength range effective for curing the ink with actinic rays is 50 to 3000 mW / cm < 2 >. . 前記記録ヘッド及びインクを35〜100℃の温度範囲内に加熱してインクを吐出することを特徴とする請求項9〜12の何れか1項に記載の記録装置。The recording apparatus according to claim 9, wherein the recording head and the ink are heated within a temperature range of 35 to 100 ° C. to discharge the ink.
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