JP2005206715A - Ultraviolet-curable ink and inkjet recording method by using the same - Google Patents

Ultraviolet-curable ink and inkjet recording method by using the same Download PDF

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厚志 仲島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultraviolet-curable ink having excellent jetting stability, high impact accuracy and high sensitivity, and capable of outputting a highly minute image; and to provide an inkjet recording method by using the ink. <P>SOLUTION: The ultraviolet-curable ink is used by being jetted from an inkjet head at a drive frequency of ≥3 kHz and at a droplet speed of ≥5 m/s. The ink contains at least a pigment, a dispersing agent having an acid value larger than an amine value, a polymerizable compound and a photopolymerization initiator. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

紫外線により硬化するインク及びそれを用いたインクジェット記録方法に関し、特に出射安定性に優れ、着弾精度が高く、高精細な画像を出力することができる紫外線硬化型インクを用いたインクジェット記録方法に関する。   The present invention relates to an ink that is cured by ultraviolet rays and an ink jet recording method using the same, and more particularly, to an ink jet recording method that uses an ultraviolet curable ink that has excellent emission stability, high landing accuracy, and can output a high-definition image.

紫外線により硬化可能なインクをインクジェット方式にて形成し、紫外線を照射する記録する方法が近年開発されており、実用化が進んでいる。用いるインクとしては、国際公開第99/29787号パンフレット、同99/29788号パンフレット、同97/31071号パンフレット、特開平5−214280号公報、特開2002−188025号公報などが知られている。   In recent years, a recording method in which an ink curable by ultraviolet rays is formed by an ink jet method and irradiated with ultraviolet rays has been developed, and its practical application is progressing. As the ink to be used, WO99 / 29787 pamphlet, 99/29788 pamphlet, 97/31071 pamphlet, JP-A-5-214280, JP-A-2002-188025 and the like are known.

国際公開第99/29787号パンフレットでは、30℃でのインク粘度≦35mPa・sであることが好ましいとしている。これはインクジェット記録において射出に好ましい条件を示したものである。インクに関するその他の上記文献においても、ほぼこの条件に相当する配合例が示されている。   In the pamphlet of International Publication No. 99/29787, an ink viscosity at 30 ° C. ≦ 35 mPa · s is preferable. This shows a preferable condition for injection in ink jet recording. In the above-mentioned other documents relating to inks, formulation examples almost corresponding to this condition are shown.

紫外線硬化型インクジェット記録方式は、インクを吸収しない基材などへも記録することが可能であるという利点を有するが、反面、反応性の希釈剤(重合性化合物、オリゴマーなど)が蒸発せず、そのまま残るため、画像がエンボス状になり質感を損ねるという欠点を有している。   The ultraviolet curable ink jet recording system has the advantage of being able to record on a substrate that does not absorb ink, but on the other hand, reactive diluents (polymerizable compounds, oligomers, etc.) do not evaporate, Since it remains as it is, it has a drawback that the image becomes embossed and the texture is impaired.

本発明者は、紫外線硬化型インクジェット記録方式にて、より微細なサイズのインク液滴を射出し、適度に液滴をレベリングさせることで高画質を得る検討を行ってきた。インク液滴を小サイズとするノズル及び駆動方法は、数多く知られている。しかしながら、通常、水系インクに比べ、紫外線硬化型インクは粘度が高いことから、高速で、安定、且つ精度の高い射出を行うためには、非常に難しいことが分かってきた。特に液滴サイズを可変とする、グレースケールタイプのヘッドにて、10pl未満もの小液滴を射出するためには、従来から示されているインクでは、連続して安定な射出を行ったり、着弾精度を高めることが困難であった。   The present inventor has studied to obtain a high image quality by ejecting ink droplets of a finer size and appropriately leveling the droplets in an ultraviolet curable ink jet recording system. Many nozzles and driving methods for reducing the size of ink droplets are known. However, since UV curable inks usually have higher viscosities than water-based inks, it has been found that it is very difficult to perform high-speed, stable and accurate injection. In particular, in order to eject small droplets of less than 10 pl with a gray scale type head having a variable droplet size, the conventional inks can be used for stable ejection or landing. It was difficult to improve accuracy.

また、連続してインクの射出を行った場合に、微小なミストが発生し、装置内及び記録材料へ汚染が起きるという問題がある。更に、着弾精度を高めるために液滴速度を上げる、粒状性や階調性を持たせるために小液滴での記録もしくは多階調記録を行うなど、駆動周波数を高めた記録においては、特にミストを低減し、十分な安定射出性を得ることが困難であった。安定射出性を得るため、顔料と親水性基を有する顔料誘導体を水中で混合後、乾燥処理した顔料誘導体処理顔料を含む紫外線硬化型インクジェット記録用組成物(例えば、特許文献1参照。)に関する技術が知られているが、十分に改良されているとは言い難い。このような現象は顔料の種類でも異なり、特にイエロー、マゼンタで問題となる。特開2000−203020号公報ではインクジェット式プリンタ用ヘッドの駆動装置及び方法として、水系のインクにおける微弱なチキソトロピック的挙動に対応した駆動方法を提案しているが、紫外線硬化型インクのように高粘度液体では不十分であった。
特開2003−253155号公報
Further, when ink is continuously ejected, there is a problem that minute mist is generated and the inside of the apparatus and the recording material are contaminated. Furthermore, in the case of recording with an increased drive frequency, such as increasing the droplet velocity to increase the landing accuracy, or performing recording with small droplets or multi-gradation recording to give granularity and gradation. It was difficult to reduce mist and obtain sufficient stable injection properties. In order to obtain stable ejection properties, a technology relating to an ultraviolet curable ink jet recording composition containing a pigment derivative-treated pigment obtained by mixing a pigment and a pigment derivative having a hydrophilic group in water, followed by drying treatment (see, for example, Patent Document 1). Is known, but it is hard to say that it has been improved sufficiently. Such a phenomenon is different depending on the type of pigment, and is particularly problematic for yellow and magenta. Japanese Patent Laid-Open No. 2000-203020 proposes a driving method corresponding to a weak thixotropic behavior in water-based ink as a driving device and method for an inkjet printer head. A viscous liquid was insufficient.
JP 2003-253155 A

本発明の目的は、出射安定性に優れ、着弾精度が高く、高感度で、高精細な画像を出力することができる紫外線硬化型インク及びそれを用いたインクジェット記録方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an ultraviolet curable ink capable of outputting a high-definition image with excellent emission stability, high landing accuracy, high sensitivity, and an ink jet recording method using the same.

(請求項1)
3kHz以上の駆動周期で、且つ5m/s以上の液滴速度でインクジェットヘッドから吐出され、次いで紫外線照射される紫外線硬化型インクであって、少なくとも顔料、アミン価より酸価の大きい分散剤、重合性化合物及び光重合開始剤を含有することを特徴とする紫外線硬化型インク。
(Claim 1)
An ultraviolet curable ink that is ejected from an inkjet head at a driving cycle of 3 kHz or more and at a droplet speed of 5 m / s or more, and then irradiated with ultraviolet rays, at least a pigment, a dispersant having a higher acid value than an amine value, polymerization An ultraviolet curable ink comprising a functional compound and a photopolymerization initiator.

(請求項2)
前記顔料の最大粒経が400nm以下、平均粒径が80nm以上であることを特徴とする請求項1に記載の紫外線硬化型インク。
(Claim 2)
The ultraviolet curable ink according to claim 1, wherein the pigment has a maximum particle size of 400 nm or less and an average particle size of 80 nm or more.

(請求項3)
55℃のShear Rate=10、1000(1/s)における粘度変動幅が5mPa・s以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の紫外線硬化型インク。
(Claim 3)
3. The ultraviolet curable ink according to claim 1, wherein the viscosity fluctuation range at 55 ° C. Shear Rate = 10, 1000 (1 / s) is 5 mPa · s or less.

(請求項4)
前記重合性化合物がカチオン重合性であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の紫外線硬化型インク。
(Claim 4)
The ultraviolet curable ink according to claim 1, wherein the polymerizable compound is cationically polymerizable.

(請求項5)
請求項1〜4のいずれか1項に記載の紫外線硬化型インクを用いて、3kHz以上の駆動周期で、且つ5m/s以上の液滴速度でインクジェットヘッドから吐出し、次いで紫外線照射することを特徴とするインクジェット記録方法。
(Claim 5)
Using the ultraviolet curable ink according to any one of claims 1 to 4, discharging from an inkjet head at a driving cycle of 3 kHz or more and a droplet speed of 5 m / s or more, and then irradiating with ultraviolet rays. An ink jet recording method.

(請求項6)
前記3kHz以上の駆動周期で、且つ5m/s以上の液滴速度でインクジェットヘッドから吐出し、次いで紫外線照射する際、紫外線硬化型インクの液滴サイズを変更することにより多階調記録を可能とする多階調記録方式にて記録することを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録方法。
(Claim 6)
Multi-tone recording is possible by changing the droplet size of the ultraviolet curable ink when ejected from the inkjet head at a driving cycle of 3 kHz or more and at a droplet velocity of 5 m / s or more and then irradiated with ultraviolet rays. 6. The ink jet recording method according to claim 5, wherein recording is performed by a multi-tone recording method.

(請求項7)
前記3kHz以上の駆動周期で、且つ5m/s以上の液滴速度でインクジェットヘッドから吐出し、次いで紫外線照射する際、最小のインク滴サイズが10pl未満であることを特徴とする請求項5または6に記載のインクジェット記録方法。
(Claim 7)
The minimum ink droplet size is less than 10 pl when ejected from an inkjet head at a driving cycle of 3 kHz or more and at a droplet speed of 5 m / s or more, and then irradiated with ultraviolet rays. The ink jet recording method described in 1.

本発明によって、出射安定性に優れ、着弾精度が高く、高感度で、高精細な画像を出力することができる紫外線硬化型インク及びそれを用いたインクジェット記録方法を提供することができた。   According to the present invention, it is possible to provide an ultraviolet curable ink that is excellent in emission stability, has high landing accuracy, is highly sensitive, and can output a high-definition image, and an ink jet recording method using the same.

以下、本発明について詳述する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

3KHz以上の高速駆動で、5m/s以上の液滴速度で紫外線硬化型インクを出射する場合、特にアミン価より酸価の大きい分散剤を含有する紫外線硬化型インクが、安定に出射できることを見出した。なお、ここで高速駆動とはその駆動周期は3KHz以上、100KHz以下であり、液滴速度は5m/s以上、20m/s以下である。紫外線硬化型インクの分散剤としてアミン価より酸価の大きい分散剤が良い理由は分からないが、アミン価が酸価より大きいまたは同等の分散剤を用いて同様に紫外線硬化型インクを作製し、粒経分布、インク粘弾性が同等であっても、高速駆動における出射安定性(ノズル欠頻度、着弾精度、ミスト発生率)は本発明のアミン価より酸価の大きい分散剤が優れた結果となる。   It has been found that when UV curable ink is ejected at a droplet speed of 5 m / s or more at a high speed drive of 3 KHz or more, particularly UV curable ink containing a dispersant having an acid value larger than the amine value can be ejected stably. It was. Here, high-speed driving means that the driving cycle is 3 KHz or more and 100 KHz or less, and the droplet velocity is 5 m / s or more and 20 m / s or less. I do not know the reason why a dispersant having a larger acid value than the amine value is good as a dispersant for the ultraviolet curable ink, but similarly preparing a UV curable ink using a dispersant having an amine value greater than or equal to the acid value, Even when the particle size distribution and ink viscoelasticity are the same, the output stability (nozzle missing frequency, landing accuracy, mist generation rate) in high-speed driving is superior to the dispersant having a higher acid value than the amine value of the present invention. Become.

1画素当たりの液滴サイズ変更は、ノズルから吐出される液滴サイズを駆動条件により変更する方法、ほぼ同一のサイズの液滴を複数個連続的に出射し、基材着弾までに液滴を合体させるスーパードロップ方式の双方を含む。3KHz以上の高速駆動で、このように液滴サイズを変更可能な多階調記録においては、出射性が不安定となりやすい。アミン価より酸価の大きい分散剤はこのような多階調記録において出射安定性に優れる。   To change the droplet size per pixel, the droplet size discharged from the nozzle is changed according to the driving conditions. A plurality of droplets of approximately the same size are ejected in succession, and the droplets are ejected before landing on the substrate. Includes both super drop methods to merge. In multi-gradation recording in which the droplet size can be changed by high-speed driving at 3 KHz or higher, the emission property tends to be unstable. A dispersant having an acid value larger than the amine value is excellent in emission stability in such multi-tone recording.

多階調記録または高精細記録において10pl未満の液滴を出射する場合、更に出射性が不安定となりやすい。アミン価より酸価の大きい分散剤はこのような多階調記録において出射安定性に優れる。   In the case of ejecting droplets of less than 10 pl in multi-gradation recording or high-definition recording, the exitability tends to become more unstable. A dispersant having an acid value larger than the amine value is excellent in emission stability in such multi-tone recording.

アミン価より酸価の大きい分散剤が、アミン価が酸価より大きいまたは同等の分散剤より出射安定性に優れるが、更に顔料の最大粒経が400nm以下、平均粒径が80nm以上とすることで出射安定性が更に向上する。最大粒経400nm以上では、インク出射速度のバラツキ、角度誤差、ミストが劣化する。インク中に粗大粒子が存在することでインクが不均一となり、ノズルメニスカス面でのインク対称性が損なわれる、出射後の液柱が破断しやすい、などの影響が出るものと推定される。また、平均粒経が80nm未満では駆動電圧の上昇や間欠駆動時における液滴スピードの初速低下現象が起こりやすい。80nm未満ではインク中の顔料粒子個数が増大し、顔料同士のフロキュレーションによってチキソトロピック性が生じるためと推察される。   A dispersant having an acid value greater than the amine value is superior in emission stability to a dispersant having an amine value greater than or equal to the acid value, but the maximum particle size of the pigment is 400 nm or less and the average particle size is 80 nm or more. As a result, the emission stability is further improved. When the maximum particle size is 400 nm or more, variations in ink ejection speed, angle error, and mist deteriorate. Presumably, the presence of coarse particles in the ink makes the ink non-uniform, and the ink symmetry on the nozzle meniscus surface is impaired, and the liquid column after ejection is likely to break. In addition, when the average particle diameter is less than 80 nm, the driving voltage is likely to increase or the initial drop of the droplet speed during intermittent driving is likely to occur. If it is less than 80 nm, the number of pigment particles in the ink increases, and it is assumed that thixotropic properties are generated by flocculation between pigments.

粘度のShear Rate依存性が小さいほど、間欠駆動時における液滴スピードが安定する。粘度変動幅が5mPa・s以上では出射休止、再開後の初速が遅くなるあるいは出射しないノズルが増えるなど、デキャップ現象が起こる。   The smaller the dependency of the viscosity on the shear rate, the more stable the droplet speed during intermittent driving. When the viscosity fluctuation range is 5 mPa · s or more, the decap phenomenon occurs, such as the ejection pause, the initial speed after resumption is slowed, or the number of nozzles that do not eject increases.

特にカチオン重合性の紫外線硬化型インクである場合、アミン価より酸価の大きい分散剤は、出射安定性を向上させるだけでなく、感度と保存性を両立させることができ、特に好ましい。   In particular, in the case of a cation polymerizable ultraviolet curable ink, a dispersant having an acid value larger than the amine value is particularly preferable because it not only improves the emission stability but also can achieve both sensitivity and storage stability.

(顔料)
顔料のアミン価は酸価よりも大きく、その差が1mg/g KOH以上10mg/g未満であることが好ましい。1mg/g KOH未満であればその効果がなく、10mg/g以上の場合は塩基性処理を過度に行う必要がありコストアップとなり好ましくない。顔料種としてはアミン価が酸価よりも大きければ種々の顔料を用いることが可能である。酸価、アミン価は電位差滴定により求めることができる。例えば、色材協会誌61、[12]692−698(1988)に記載の方法で測定することができる。
(Pigment)
The amine value of the pigment is larger than the acid value, and the difference is preferably 1 mg / g KOH or more and less than 10 mg / g. If it is less than 1 mg / g KOH, the effect is not obtained, and if it is 10 mg / g or more, it is necessary to perform a basic treatment excessively, resulting in an increase in cost. As the pigment species, various pigments can be used as long as the amine value is larger than the acid value. The acid value and amine value can be determined by potentiometric titration. For example, it can be measured by the method described in Color Material Association Journal 61, [12] 692-698 (1988).

顔料の具体例として、例えば、以下に挙げる顔料においてアミン価が酸価より大きなものを用いることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。   As specific examples of the pigment, for example, the following pigments having an amine value larger than the acid value can be used, but the present invention is not limited thereto.

C.I.Pigment Yellow−1,2,3,12,13,14,16,17,73,74,75,81,83,87,93,95,97,98,109,114,120,128,129,138,139,151,154,180
C.I.Pigment Red−5,7,12,22,38,48:1,48:2,48:4,49:1,53:1,57:1,63:1,101,112,122,123,144,146,168,180,184,185,202
C.I.Pigment Violet−19,23
C.I.Pigment Blue−1,2,3,15:1,15:2,15:3,15:4,18,22,27,29,60
C.I.Pigment Green−7,36
C.I.Pigment White−6,18,21
C.I.Pigment Black−7
顔料種の好ましいプロセスカラーのインクセットは、例えば、以下の顔料から適宜4種を組み合わせて作製する。
Y:C.I.Pigment Yellow;120,128,74,83,138,151,180
M:C.I.Pigment Violet;19,122
C:.I.Pigment Blue;15;4
K:C.I.Pigment Black;7
W:C.I.Pigment White;6
顔料は表面を塩基性、酸性、極性処理のいずれかの表面処理を行うことが好ましい。表面処理法としては、顔料と類似構造で塩基性、酸性、極性処理のいずれかがなされたシナージストを用いることが好ましい。シナージストとは、顔料と同様の構造を有し、且つ酸性基、塩基性基等の極性基に修飾された色素あるいは有機顔料母核を有する有機物で直接にまたはジョイントを介して極性基が結合しているものをいう。これを顔料表面に吸着させ、これと分散剤とを結合させることにより、顔料の分散性を向上する。これらのシナージストは耐光性に劣るものがほとんどであり、過剰処理は本来ある顔料の耐光性を発揮できないことになる。極性基としては、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基、燐酸基、硼酸基、水酸基が挙げられるが、好ましくはスルホン酸基、カルボン酸基であり、更に好ましくはスルホン酸基である。
C. I. Pigment Yellow-1, 2, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 73, 74, 75, 81, 83, 87, 93, 95, 97, 98, 109, 114, 120, 128, 129, 138 , 139, 151, 154, 180
C. I. Pigment Red-5, 7, 12, 22, 38, 48: 1, 48: 2, 48: 4, 49: 1, 53: 1, 57: 1, 63: 1, 101, 112, 122, 123, 144 , 146, 168, 180, 184, 185, 202
C. I. Pigment Violet-19, 23
C. I. Pigment Blue-1, 2, 3, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 18, 22, 27, 29, 60
C. I. Pigment Green-7, 36
C. I. Pigment White-6, 18, 21
C. I. Pigment Black-7
For example, a process color ink set having preferable pigment types is prepared by appropriately combining four types of the following pigments.
Y: C.I. I. Pigment Yellow; 120, 128, 74, 83, 138, 151, 180
M: C.I. I. Pigment Violet; 19,122
C :. I. Pigment Blue; 15; 4
K: C.I. I. Pigment Black; 7
W: C.I. I. Pigment White; 6
The pigment is preferably subjected to any surface treatment of basic, acidic, or polar treatment. As the surface treatment method, it is preferable to use a synergist having a structure similar to that of the pigment and having any of basic, acidic and polar treatments. Synergists have the same structure as pigments, and are modified with polar groups such as acidic groups and basic groups, or organic substances having organic pigment mother nuclei, with polar groups bonded directly or through joints. Say what you are. The dispersibility of the pigment is improved by adsorbing it on the pigment surface and bonding it to the dispersant. Most of these synergists are inferior in light resistance, and excessive treatment cannot exhibit the light resistance of the original pigment. Examples of the polar group include a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, a phosphoric acid group, a boric acid group, and a hydroxyl group, preferably a sulfonic acid group and a carboxylic acid group, and more preferably a sulfonic acid group.

表面に極性基を有する顔料粒子を得る方法としては、例えば、国際公開第97/48769号パンフレット、特開平10−110129号、同11−246807号、同11−57458号、同11−189739号、同11−323232号、特開2000−265094号等の各公報に記載の顔料粒子表面を適当な酸化剤で処理することにより、顔料表面の少なくとも一部に、スルホン酸基もしくはその塩といった極性基を導入する方法が挙げられる。具体的には、カーボンブラックを濃硝酸で酸化したり、カラー顔料の場合は、スルフォランやN−メチル−2−ピロリドン中で、スルファミン酸、スルフォン化ピリジン塩、アミド硫酸等で酸化することにより調製することができる。これらの反応で、酸化が進み過ぎ、水溶性となってしまった物は除去、精製することにより、顔料分散体を得ることができる。また、酸化によりスルフォン酸基を表面に導入した場合は、酸性基を必要に応じて、塩基性化合物を用いて中和してもよい。   Examples of a method for obtaining pigment particles having a polar group on the surface include, for example, International Publication No. 97/48769 pamphlet, JP-A Nos. 10-110129, 11-246807, 11-57458, and 11-189739. By treating the pigment particle surface described in JP-A-11-323232, JP-A-2000-265094, etc. with an appropriate oxidizing agent, at least a part of the pigment surface has a polar group such as a sulfonic acid group or a salt thereof. The method of introduce | transducing is mentioned. Specifically, it is prepared by oxidizing carbon black with concentrated nitric acid, or in the case of color pigments by oxidizing with sulfamic acid, sulfonated pyridine salt, amide sulfuric acid, etc. in sulfolane or N-methyl-2-pyrrolidone. can do. A pigment dispersion can be obtained by removing and purifying a substance that has been excessively oxidized and becomes water-soluble by these reactions. Moreover, when a sulfonic acid group is introduced onto the surface by oxidation, the acidic group may be neutralized with a basic compound as necessary.

その他の方法としては、特開平11−49974号、特開2000−273383号、同2000−303014号等の各公報に記載の顔料誘導体をミリング等の処理で顔料粒子表面に吸着させる方法、特開2002−179977号、同2002−20141号等の各公報に記載の顔料を顔料誘導体と共に溶媒で溶解した後、貧溶媒中で晶析させる方法等を挙げることができ、いずれの方法でも容易に、表面に極性基を有する顔料粒子を得ることができる。   Other methods include a method of adsorbing the pigment derivatives described in JP-A-11-49974, JP-A-2000-273383, JP-A-2000-303014, etc. on the surface of the pigment particles by a treatment such as milling. Examples include a method of dissolving the pigment described in each publication such as 2002-179777, 2002-20141, and the like together with a pigment derivative, followed by crystallization in a poor solvent. Pigment particles having a polar group on the surface can be obtained.

本発明においては、極性基はフリーでも塩の状態でもよいし、あるいはカウンター塩を有していてもよい。カウンター塩としては、例えば、無機塩(リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、ニッケル、アンモニウム)、有機塩(トリエチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、ピリジニウム、トリエタノールアンモニウム等)が挙げられ、好ましくは1価の価数を有するカウンター塩である。   In the present invention, the polar group may be free or in a salt state, or may have a counter salt. Examples of the counter salt include inorganic salts (lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, aluminum, nickel, ammonium) and organic salts (triethylammonium, diethylammonium, pyridinium, triethanolammonium, etc.), preferably 1 A counter salt having a valence.

シナージストとしてはスルホン酸変性、カルボキシル基変性等酸性変性されたもので、且つアミン価が酸価より大きいものが好ましい。   As the synergist, those modified with acid such as sulfonic acid modification and carboxyl group modification and those having an amine value larger than the acid value are preferable.

これらのシナージストは、顔料100質量部に対し、1〜50質量部添加することが好ましい。   These synergists are preferably added in an amount of 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment.

顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を80〜150nm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。平均粒径は顔料分散液を透過型電子顕微鏡で観察するか、レーザー散乱方式など光学的な手法を用いて測定することができる。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できる。   For pigment dispersion, the selection of the pigment, dispersant, and dispersion medium, dispersion conditions, and filtration conditions are appropriately set so that the average particle diameter of the pigment particles is 80 to 150 nm. The average particle diameter can be measured by observing the pigment dispersion with a transmission electron microscope or using an optical method such as a laser scattering method. By controlling the particle size, clogging of the head nozzle can be suppressed, and ink storage stability, ink transparency, and curing sensitivity can be maintained.

本発明のインクにおいては、顔料濃度としてはインク全体の1〜10質量%であることが好ましい。   In the ink of the present invention, the pigment concentration is preferably 1 to 10% by mass of the whole ink.

(分散剤)
本発明においては、アミン価より酸価の大きい分散剤を用いることで、分散安定性が向上する。分散剤の酸価、アミン価の測定は上記電位差滴定により求めることができる。
(Dispersant)
In the present invention, the dispersion stability is improved by using a dispersant having an acid value larger than the amine value. The acid value and amine value of the dispersant can be measured by the potentiometric titration.

分散剤としては低分子量、高分子量のものいずれも使用可能であるが、高分子タイプの分散剤が好ましい。高分子タイプの分散剤には顔料との吸着サイトとして塩基または酸を持つものが好ましく、塩基、酸のどちらでも良好な結果が得られる。なお、塩基性の高分子分散剤でも、上記のアミン価、酸価を測定すると必ずしもアミン価が酸価より高いとは限らない。本発明ではこの点に着目しており、アンカーの種類より、分散剤全体としてアミン価より酸価の高いものが吐出安定性に好ましいことを発見した。分散剤を複数用いる場合のアミン価、酸価はその重み付き平均値を用いることができる。   As the dispersant, any of low molecular weight and high molecular weight can be used, but a polymer type dispersant is preferable. The polymer type dispersant preferably has a base or an acid as an adsorption site with the pigment, and good results can be obtained with either a base or an acid. Even with a basic polymer dispersant, the amine value is not necessarily higher than the acid value when the amine value and acid value are measured. The present invention pays attention to this point, and it has been found that, as a whole, the dispersant has a higher acid value than the amine value for the discharge stability rather than the type of anchor. The weighted average value can be used for the amine value and acid value when a plurality of dispersants are used.

分散剤の酸価はアミン価よりも大きく、その差が1mg/g KOH以上、30mg/g KOH未満であることが好ましい。1mg/g KOH未満であればその効果がなく、30mg/g KOH以上であれば熱反応で硬化する懸念がある。   The acid value of the dispersant is larger than the amine value, and the difference is preferably 1 mg / g KOH or more and less than 30 mg / g KOH. If it is less than 1 mg / g KOH, the effect is not obtained, and if it is 30 mg / g KOH or more, there is a concern that it is cured by a thermal reaction.

分散剤の好ましい具体例としては、味の素ファインテクノ社製アジスパーPB822、アジスパーPB821が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、PB822、PB821については、特開2003−253155号、同2003−147233号、同2001−288387号の各公報で紫外線硬化型インクでの使用は知られているが、本発明の構成をなすものではない。   Preferable specific examples of the dispersant include Ajimoto PB822 and Ajisper PB821 manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., but the present invention is not limited thereto. PB822 and PB821 are known to be used in ultraviolet curable inks in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2003-253155, 2003-147233, and 2001-288387, but constitute the structure of the present invention. It is not a thing.

分散剤の使用量は顔料に対し10〜100質量%、好ましくは15〜50質量%である。   The amount of the dispersant used is 10 to 100% by mass, preferably 15 to 50% by mass, based on the pigment.

顔料の分散には、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できる。   For the dispersion of the pigment, 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, or the like can be used.

(重合性化合物)
本発明で用いることのできる重合性化合物の内、ラジカル重合性化合物としては、例えば、特開平7−159983号、特公平7−31399号、特開平8−224982号、同10−863号等の各公報に記載の化合物を挙げることができ、カチオン重合性化合物としては、各種公知のカチオン重合性のモノマーが使用できる。例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892号、同2001−40068号、同2001−55507号、同2001−310938号、同2001−310937号、同2001−220526号等の各公報に例示されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物等が挙げられる。
(Polymerizable compound)
Among the polymerizable compounds that can be used in the present invention, examples of the radical polymerizable compound include, for example, JP-A-7-159983, JP-B-7-31399, JP-A-8-224982, and JP-A-10-863. The compounds described in each publication can be listed, and various known cationic polymerizable monomers can be used as the cationic polymerizable compound. For example, in JP-A-6-9714, JP-A-2001-31892, 2001-40068, 2001-55507, 2001-310938, 2001-310937, 2001-220526, etc. Examples include epoxy compounds, vinyl ether compounds, oxetane compounds and the like.

ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物であればどのようなものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を有するものが含まれる。ラジカル重合性化合物は1種のみ用いてもよく、また目的とする特性を向上するため、任意の比率で2種以上を併用してもよい。ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸及びそれらの塩、エステル、ウレタン、アミドや無水物、アクリロニトリル、スチレン、更に種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ウレタン等のラジカル重合性化合物が挙げられる。   The radical polymerizable compound is a compound having an ethylenically unsaturated bond capable of radical polymerization, and may be any compound as long as it has at least one ethylenically unsaturated bond capable of radical polymerization in the molecule. , Oligomers, polymers and the like having chemical forms. Only one kind of radically polymerizable compound may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination at an arbitrary ratio in order to improve desired properties. Examples of compounds having an ethylenically unsaturated bond capable of radical polymerization include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid and their salts, esters, urethanes, amides. And radically polymerizable compounds such as various unsaturated polyesters, unsaturated polyethers, unsaturated polyamides and unsaturated urethanes.

ラジカル重合性化合物の添加量はインク組成物に対し、好ましくは1〜97質量%であり、より好ましくは30〜95質量%である。   The addition amount of the radical polymerizable compound is preferably 1 to 97% by mass and more preferably 30 to 95% by mass with respect to the ink composition.

カチオン重合性のインクの場合は、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。これらのエポキシ化合物のうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシ化合物及び脂環式エポキシ化合物が好ましく、特に脂環式エポキシ化合物が好ましい。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。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、ジまた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。   In the case of a cationically polymerizable ink, it is preferable to contain at least one oxetane compound and at least one compound selected from an epoxy compound and a vinyl ether compound. Among these epoxy compounds, in view of fast curability, aromatic epoxy compounds and alicyclic epoxy compounds are preferable, and alicyclic epoxy compounds are particularly preferable. In the present invention, one of the epoxides may be used alone, or two or more may be used in appropriate combination. Of the vinyl ether compounds, in view of curability, adhesion, and surface hardness, di- or trivinyl ether compounds are preferable, and divinyl ether compounds are particularly preferable. In the present invention, one of the above vinyl ether compounds may be used alone, or two or more thereof may be used in appropriate combination.

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号、同2001−310937号等の各公報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できる。オキセタン化合物において、オキセタン環を5個以上有する化合物を使用すると、インク組成物の粘度が高くなるため、取扱いが困難になったり、またインク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。オキセタン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。   The oxetane compound is a compound having an oxetane ring, and any known oxetane compound as described in JP-A Nos. 2001-220526 and 2001-310937 can be used. In the oxetane compound, when a compound having 5 or more oxetane rings is used, the viscosity of the ink composition becomes high, which makes it difficult to handle and the glass transition temperature of the ink composition becomes high. The stickiness of will not be enough. The oxetane compound is preferably a compound having 1 to 4 oxetane rings.

(光重合開始剤)
本発明においては、硬化反応をより効率的に行なうために光重合開始剤を添加して硬化させる。光重合開始剤は重合性化合物としてラジカル重合性化合物を用いる場合にはラジカル発生剤であり、重合性化合物としてカチオン重合性化合物を用いる場合には光酸発生剤である。ラジカル発生剤は分子内結合開裂型と分子内水素引き抜き型の2種に大別できる。
(Photopolymerization initiator)
In the present invention, in order to perform the curing reaction more efficiently, a photopolymerization initiator is added and cured. The photopolymerization initiator is a radical generator when a radical polymerizable compound is used as the polymerizable compound, and is a photo acid generator when a cationic polymerizable compound is used as the polymerizable compound. Radical generators can be broadly classified into two types: intramolecular bond cleavage type and intramolecular hydrogen abstraction type.

分子内結合開裂型のラジカル発生剤としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オンの如きアセトフェノン系;2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノンの如きα−アミノケトン系;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルの如きベンゾイン類;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイドの如きビスアシルホスフィンオキサイド系;ベンジル−メチルフェニルグリオキシエステル等が挙げられる。   Examples of the intramolecular bond cleavage type radical generator include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal, 1- (4-isopropylphenyl) -2- Hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexyl-phenylketone, 2-methyl-2-morpholino (4- Acetophenone series such as thiomethylphenyl) propan-1-one; α-aminoketone series such as 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone; benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether Benzoins such as bis (2,4,6 Such as trimethyl benzoyl) phenyl phosphine oxide bisacylphosphine oxide-based; benzyl - and methyl phenylglyoxylate esters.

一方、分子内水素引き抜き型のラジカル発生剤としては、例えば、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル−4−フェニルベンゾフェノン、4,4′−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4′−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3′,4,4′−テトラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノンの如きベンゾフェノン系;2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントンの如きチオキサントン系;ミヒラ−ケトン、4,4′−ジエチルアミノベンゾフェノンの如きアミノベンゾフェノン系;10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアンスラキノン、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が挙げられる。ラジカル発生剤を使用する場合の配合量は、紫外線硬化型インクの0.01〜10.00質量%が好ましい。   On the other hand, examples of the intramolecular hydrogen abstraction type radical generator include, for example, benzophenone, methyl 4-phenylbenzophenone, o-benzoylbenzoate, 4,4'-dichlorobenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl- Benzophenone series such as diphenyl sulfide, acrylated benzophenone, 3,3 ', 4,4'-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone; 2-isopropylthioxanthone, 2, Thioxanthone series such as 4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone; Amibenzotone, aminobenzophenone series such as 4,4'-diethylaminobenzophenone; 10-butyl 2-chloro-acridone, 2-ethyl anthraquinone, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, and the like. The blending amount in the case of using a radical generator is preferably 0.01 to 10.00% by mass of the ultraviolet curable ink.

これらの光重合開始剤の内、光ブリーチ性のあるビスアシルフォスフィンオキサイド、酸素阻害の影響を受けにくいα−アミノケトンが、特に小液滴における感度アップ効果が高く好ましい。ビスアシルフォスフィンオキサイド、α−アミノケトンとしては、例えば、チバスペシャリティーケミカルズ社のIrgacureシリーズが利用できる。   Of these photopolymerization initiators, bisacylphosphine oxide having photobleaching property and α-aminoketone which is not easily affected by oxygen inhibition are particularly preferable because of high sensitivity-up effect in small droplets. As the bisacylphosphine oxide and α-aminoketone, for example, Irgacure series of Ciba Specialty Chemicals can be used.

また、ラジカル重合系において、20pl未満の小液滴サイズを硬化させる場合、酸素による硬化障害が生じるため、開始剤を通常より多量に添加する結果、光重合開始剤の分解物臭が問題となりやすく、ヒドロキシエトキシ基を含有する光重合開始剤は分解物臭が小さく好ましい。例えば、チバスペシャリティーケミカルズ社のIrgacure2959は分解物臭が小さい。   Also, in the case of curing a small droplet size of less than 20 pl in a radical polymerization system, a curing failure due to oxygen occurs, and as a result of adding more initiator than usual, the degradation odor of the photopolymerization initiator tends to be a problem. The photopolymerization initiator containing a hydroxyethoxy group is preferable because it has a small decomposition product odor. For example, Irgacure 2959 from Ciba Specialty Chemicals has a low degradation product odor.

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ページ参照)。本発明に好適な化合物の例を以下に挙げる。   As the photoacid generator, for example, a chemically amplified photoresist or a compound used for photocationic polymerization is used (edited by Organic Electronics Materials Research Group, “Organic Materials for Imaging”, Bunshin Publishing (1993), 187. To page 192). Examples of compounds suitable for the present invention are listed below.

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、ホスホニウム等の芳香族オニウム化合物のB(C654 -、PF6 -、AsF6 -、SbF6 -、CF3SO3 -塩を挙げることができる。 First, B (C 6 F 5 ) 4 , PF 6 , AsF 6 , SbF 6 , CF 3 SO 3 salt of aromatic onium compounds such as diazonium, ammonium, iodonium, sulfonium, phosphonium, etc. be able to.

本発明において好ましく用いられる光重合開始剤としては、特開2003−213184号、同2003−306622号、同2003−342499号、同2003−252979号、同2003−253155号の各公報に記載の化合物が挙げられる。   Examples of the photopolymerization initiator preferably used in the present invention include the compounds described in JP-A Nos. 2003-213184, 2003-306622, 2003-342499, 2003-252979, and 2003-253155. Is mentioned.

(重合禁止剤)
本発明においては、熱や活性光線による重合を抑制する重合禁止剤をインク中に添加することができる。重合禁止剤としては、さまざま化合物が知られており、一般的な重合性組成物に広く配合されているものをそのまま用いることが可能である。
(Polymerization inhibitor)
In the present invention, a polymerization inhibitor that suppresses polymerization by heat or actinic rays can be added to the ink. As the polymerization inhibitor, various compounds are known, and those widely blended in general polymerizable compositions can be used as they are.

重合禁止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン化合物、リン系酸化防止剤、広く(メタ)アクリルモノマーに用いられるハイドロキノンモノメチルエーテルの他、ハイドロキノン、tブチルカテコール、ピロガロール、水等を用いることが可能である。これらは、「高分子添加剤の開発技術」(シーエムシー発行)に詳しい。分子内にアクリル酸由来の二重結合を持ったフェノール系化合物は、その反応機構から、R・を補足可能であるため、密閉した酸素が存在しない系にて加熱された場合でも重合抑制の効果が得られるため好ましい。具体的には、住友化学製のSumilizer GA−80、Sumilizer GM、Sumilizer GS等を挙げることができる。   As a polymerization inhibitor, it is possible to use phenolic antioxidants, amine compounds, phosphorus antioxidants, hydroquinone monomethyl ether widely used for (meth) acrylic monomers, hydroquinone, t-butylcatechol, pyrogallol, water, etc. Is possible. These are detailed in “Development Technology of Polymer Additives” (issued by CMC). Since phenolic compounds with double bonds derived from acrylic acid in the molecule can capture R · from their reaction mechanism, they can suppress polymerization even when heated in a system without sealed oxygen. Is preferable. Specifically, Sumitizer Chemical's Sumilizer GA-80, Sumilizer GM, Sumilizer GS, etc. can be mentioned.

これらの重合禁止剤は、顔料分散物作製時に添加することが好ましいが、重合禁止剤の過剰添加は、インクとしての感度を低下させる要因となるため、インクとしての保存安定性を維持しつつ、顔料分散時の重合を防止できる量を適宜設定して配合することが望ましい。または過剰に配合しておき、分散後に抽出し、重合禁止剤の量を低減することが好ましい。   These polymerization inhibitors are preferably added at the time of preparing the pigment dispersion, but excessive addition of the polymerization inhibitor causes a decrease in sensitivity as an ink, while maintaining the storage stability as an ink, It is desirable that the amount capable of preventing polymerization at the time of pigment dispersion is appropriately set and blended. Or it is preferable to mix | blend excessively and to extract after dispersion | distribution and to reduce the quantity of a polymerization inhibitor.

光重合がカチオン重合性の場合、重合禁止剤はアミン化合物が好ましい。アミン化合物は、アミン価より酸価の高い分散剤との組み合わせで、相乗的に保存性と感度のバランスを保つことが可能となる。アミン化合物の中でも4級アンモニウム塩は露光時の反応を抑制することなく、保存時の暗反応を抑制できるため、カチオン重合性インクでは特に好ましい。分散性が不安定な場合は、極性の小さい3級アミンが特に好ましい重合禁止剤となる。アミン化合物の添加量は、インク全体の0.01〜1質量%添加することが好ましい。0.01質量%未満では保存安定性が得られない。1質量%より大きいと硬化感度が低下する。   When the photopolymerization is cationic polymerizable, the polymerization inhibitor is preferably an amine compound. The amine compound can synergistically maintain a balance between storage stability and sensitivity in combination with a dispersant having an acid value higher than the amine value. Among amine compounds, a quaternary ammonium salt is particularly preferable for a cationic polymerizable ink because it can suppress a dark reaction during storage without suppressing a reaction during exposure. When the dispersibility is unstable, a tertiary amine having a small polarity is a particularly preferred polymerization inhibitor. The addition amount of the amine compound is preferably 0.01 to 1% by mass of the total ink. If it is less than 0.01% by mass, storage stability cannot be obtained. When it is larger than 1% by mass, the curing sensitivity is lowered.

(水分)
インク中の水の含有量は、重合性化合物の種類及び含有量比、光重合開始剤の種類及び含有量比、保存条件、硬化条件等によって異なるが、インク中の含水率を1〜3質量%とすることで、保存安定性が向上する。特に、カチオン重合性のインクは保存安定性が飛躍的に向上する。アミン化合物のみを添加する場合に比べて保存期間に対する感度を向上させることが可能となる。1質量%以下ではこの効果が乏しく、3質量%以上では低温保存時の析出等の問題が生じる。
(moisture)
The water content in the ink varies depending on the type and content ratio of the polymerizable compound, the type and content ratio of the photopolymerization initiator, the storage conditions, the curing conditions, etc., but the water content in the ink is 1 to 3 masses. Storage stability improves by setting it as%. In particular, the storage stability of the cationically polymerizable ink is greatly improved. The sensitivity to the storage period can be improved as compared with the case where only the amine compound is added. If it is 1% by mass or less, this effect is poor, and if it is 3% by mass or more, problems such as precipitation during low-temperature storage occur.

水の含有量はカールフィッシャー法(自動水分測定装置、AQV−2000、平沼産業社製)により測定できる。   The water content can be measured by the Karl Fischer method (automatic moisture measuring device, AQV-2000, manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.).

インクの表面張力は22〜38mN/m、更に好ましくは24〜35mN/mである。   The surface tension of the ink is 22 to 38 mN / m, more preferably 24 to 35 mN / m.

(その他の添加剤)
また、本発明のインクは紫外線の照射により硬化するが、硬化反応をより効率的に行なうために、光増感剤を併用することもできる。そのような光増感剤としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸(n−ブトキシ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシルの如きアミン類、シアニン、フタロシアニン、メロシアニン、ポルフィリン、スピロ化合物、フェロセン、フルオレン、フルギド、イミダゾール、ペリレン、フェナジン、フェノチアジン、ポリエン、アゾ化合物、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、ポリメチンアクリジン、クマリン、ケトクマリン、キナクリドン、インジゴ、スチリル、ピリリウム化合物、ピロメテン化合物、ピラゾロトリアゾール化合物、ベンゾチアゾール化合物、バルビツール酸誘導体、チオバルビツール酸誘導体等が挙げられ、更に欧州特許第568,993号明細書、米国特許第4,508,811号明細書、同5,227,227号明細書、特開2001−125255号公報、特開平11−271969号公報等に記載の化合物も用
いられる。カチオン系光増感剤としては、公知のものが用いられ、具体的には、アントラセン、ピレン、ペリレン、アクリジンオレンジ、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、ベンゾフラビン、エオシン、ローズベンガル、エリスロシン及びメチレンブルー等がある。光増感剤の使用量は、インク組成物中0.01〜10.00質量%の範囲が好ましい。
(Other additives)
Moreover, although the ink of the present invention is cured by irradiation with ultraviolet rays, a photosensitizer can be used in combination in order to perform the curing reaction more efficiently. Examples of such a photosensitizer include triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, benzoic acid ( 2-dimethylamino) ethyl, 4-dimethylaminobenzoic acid (n-butoxy) ethyl, amines such as 4-dimethylaminobenzoic acid 2-ethylhexyl, cyanine, phthalocyanine, merocyanine, porphyrin, spiro compound, ferrocene, fluorene, fulgide , Imidazole, perylene, phenazine, phenothiazine, polyene, azo compound, diphenylmethane, triphenylmethane, polymethine acridine, coumarin, ketocoumarin, quinacridone, indigo, styryl, pyriri Compounds, pyromethene compounds, pyrazolotriazole compounds, benzothiazole compounds, barbituric acid derivatives, thiobarbituric acid derivatives and the like, and further, European Patent No. 568,993, US Patent No. 4,508,811 The compounds described in the specification, No. 5,227,227, JP-A No. 2001-125255, JP-A No. 11-271969 and the like can also be used. As the cationic photosensitizer, known ones are used, and specific examples include anthracene, pyrene, perylene, acridine orange, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, benzoflavin, eosin, rose bengal, erythrosine, methylene blue, and the like. is there. The amount of the photosensitizer used is preferably in the range of 0.01 to 10.00% by mass in the ink composition.

本発明のインクには界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤としては、陽イオン性、陰イオン性、両性、非イオン性のいずれも用いることができるが、特に非イオン性界面活性剤が好ましい。   The ink of the present invention preferably contains a surfactant. As the surfactant, any of cationic, anionic, amphoteric and nonionic can be used, and a nonionic surfactant is particularly preferable.

非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン2級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル(例えば、エマルゲン911)、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル(例えば、ニューポールPE−62)、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアミンオキサイド、アセチレングリコール、アセチレンアルコール等が挙げられ、特にこれらのフッ素系界面活性剤が好ましい。   Nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene secondary alcohol ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether (eg, Emulgen 911), polyoxyethylene sterol ether, polyoxyethylene lanolin derivative, polyoxy Ethylene polyoxypropylene alkyl ether (for example, Newpol PE-62), polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene castor oil, hydrogenated castor oil, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, polyethylene glycol fatty acid Esters, fatty acid monoglycerides, polyglycerol fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, propylene glycol fatty acid esters , Sucrose fatty acid esters, fatty acid alkanolamides, polyoxyethylene fatty acid amides, polyoxyethylene alkyl amines, alkyl amine oxides, acetylene glycol, acetylene alcohol, and the like, especially those fluorosurfactants preferred.

本発明では、ノニオン性界面活性剤が、分子中にパーフルオロアルキル基を有するフッ素系界面活性剤であることが特に好ましい。分子中にパーフルオロアルキル基を有するフッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキルアミンオキシド、パーフルオロアルキル含有オリゴマー、具体的には、例えば、「サーフロン(SURFLON)S−141」、「サーフロンS−145」、「サーフロンS−381」、「サーフロンS−383」、「サーフロンS−393」、「サーフロンSC−101」、「サーフロンSC−105」、「サーフロンKH−40」、「サーフロンSA−100」(以上、セイミケミカル(株)の製品)、「メガファックF−171」、「メガファックF−172」、「メガファックF−173」、「メガファックF−177」、「メガファックF−178A」、「メガファックF−178K」、「メガファックF−179」、「メガファックF−183」、「メガファックF−184」、「メガファックF−815」、「メガファックF−470」、「メガファックF−471」(以上、大日本インキ化学工業(株)の製品)等が挙げられる。   In the present invention, the nonionic surfactant is particularly preferably a fluorosurfactant having a perfluoroalkyl group in the molecule. Examples of the fluorosurfactant having a perfluoroalkyl group in the molecule include perfluoroalkylethylene oxide adducts, perfluoroalkylamine oxides, perfluoroalkyl-containing oligomers, specifically, for example, “SURFLON S- 141 "," Surflon S-145 "," Surflon S-381 "," Surflon S-383 "," Surflon S-393 "," Surflon SC-101 "," Surflon SC-105 "," Surflon KH-40 "Surflon SA-100" (product of Seimi Chemical Co., Ltd.), "Megafuck F-171", "Megafuck F-172", "Megafuck F-173", "Megafuck F-177" ”,“ Megafuck F-178A ”,“ Megafuck F-178K ” “Megafuck F-179”, “Megafuck F-183”, “Megafuck F-184”, “Megafuck F-815”, “Megafuck F-470”, “Megafuck F-471” (above, Dainippon Ink & Chemicals, Inc.).

これらの界面活性剤を使用する場合、単独または2種類以上を混合して用いることができ、インク全量に対して、0.001〜1.0質量%の範囲で添加することにより、インクの表面張力を任意に調整することができる。本発明を実施する場合、これらに限定されるものではない。インクの長期保存安定性を保つため、防腐剤、防黴剤をインク中に添加してもかまわない。   When these surfactants are used, they can be used singly or as a mixture of two or more, and by adding them in the range of 0.001 to 1.0% by mass with respect to the total amount of the ink, the surface of the ink The tension can be adjusted arbitrarily. When implementing this invention, it is not limited to these. In order to maintain the long-term storage stability of the ink, an antiseptic and an antifungal agent may be added to the ink.

(インクジェット記録方法)
次に、本発明のインクジェット記録方法について説明する。
(Inkjet recording method)
Next, the ink jet recording method of the present invention will be described.

次に、本発明のインクを用いたインクジェット記録方法について説明する。   Next, an ink jet recording method using the ink of the present invention will be described.

本発明においては、小液滴サイズでインクジェット記録方式により基材上にインクを吐出、描画し、次いで紫外線を照射してインクを硬化させる。着弾したインクに対し紫外線を照射することで、インクを硬化させ、画像を完成する。   In the present invention, ink is ejected and drawn on a substrate with a small droplet size by an ink jet recording method, and then the ink is cured by irradiation with ultraviolet rays. By irradiating the landed ink with ultraviolet rays, the ink is cured and an image is completed.

着弾後、紫外線照射までの間、インクは基材上でレベリングし続け、単位体積当たりの表面積が大きくなり、重合阻害の影響を更に強く受けることになるため、ドット径が小さい、例えば80μm以下のタイミングで紫外線を照射することで、滲みや残留モノマーを少なくすることができる。   Since the ink continues to be leveled on the base material after landing and the surface area per unit volume increases, it is more strongly affected by polymerization inhibition. Therefore, the dot diameter is small, for example, 80 μm or less. By irradiating ultraviolet rays at the timing, bleeding and residual monomers can be reduced.

また、基材上にインクが着弾した後、着弾したインクが基材に浸透する前に、例えば30質量%以上浸透する前に紫外線を照射することが好ましい。インク吸収性の基材を用いた場合、着弾後紫外線照射までの間、インクは基材に浸透し続け、基材内部に浸透したインクは紫外線が届きにくくなり、硬化不良を起こす。   Moreover, it is preferable to irradiate ultraviolet rays after the ink has landed on the substrate and before the landed ink penetrates into the substrate, for example, before it penetrates 30% by mass or more. When an ink-absorbing base material is used, the ink continues to permeate the base material after the landing until the ultraviolet irradiation, and the ink that permeates the inside of the base material makes it difficult for the ultraviolet light to reach, resulting in poor curing.

本発明では、基材上にインクが着弾し、紫外線を照射して硬化した後のインク膜厚が2〜80μmであることが好ましい。基材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、基材のカール・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あるため、過剰な膜厚のインク吐出は好ましくない。   In the present invention, the ink film thickness after the ink has landed on the substrate and cured by irradiation with ultraviolet rays is preferably 2 to 80 μm. In the field of flexible packaging printing, where the base material is often a thin plastic material, not only the problem of curl and wrinkles of the base material, but also the problem that the overall print material's strain and texture will change. Ink ejection is not preferred.

なお、ここで「インク膜厚」とは基材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インク膜厚の意味するところは同様である。   In addition, "ink film thickness" means the maximum value of the film thickness of the ink drawn on the base material, and it is a single color or other two color overlap (secondary color), three color overlap, four color overlap Even when recording is performed by the (white ink base) inkjet recording method, the meaning of the ink film thickness is the same.

インクの吐出条件としては、インクジェット記録ヘッド及びインクを35〜100℃に加熱し、吐出することが吐出安定性の点で好ましい。紫外線硬化型のインクは、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、液滴吐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。   As the ink discharge conditions, it is preferable from the viewpoint of discharge stability that the ink jet recording head and the ink are heated to 35 to 100 ° C. and discharged. The UV curable ink has a large viscosity fluctuation range due to temperature fluctuations, and the viscosity fluctuations directly affect the droplet size and droplet ejection speed, causing image quality degradation. It is necessary to keep. The control range of the ink temperature is set temperature ± 5 ° C., preferably set temperature ± 2 ° C., more preferably set temperature ± 1 ° C.

紫外線の照射方法として、その基本的な方法が、特開昭60−132767号公報に開示されている。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号明細書では、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。本発明に係る画像形成方法においては、これらの何れの照射方法も用いることができる。   A basic method for irradiating ultraviolet rays is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-132767. According to this, the light source is provided on both sides of the head unit, and the head and the light source are scanned by the shuttle method. Irradiation is performed after a certain period of time after ink landing. Further, the curing is completed by another light source that is not driven. In US Pat. No. 6,145,979, as an irradiation method, a method using an optical fiber or a method of irradiating a recording unit with UV light by applying a collimated light source to a mirror surface provided on the side surface of the head unit is disclosed. Has been. Any of these irradiation methods can be used in the image forming method according to the present invention.

本発明に用いられるインクジェットヘッドとしては、駆動周期が3kHz以上で、且つ5m/s以上液滴速度ピエゾヘッドが好ましく、インクの温度管理ができるよう加熱機能を持つものが更に好ましい。   As the ink jet head used in the present invention, a droplet speed piezo head having a driving cycle of 3 kHz or more and 5 m / s or more is preferable, and one having a heating function so that ink temperature can be controlled is more preferable.

(インクジェット記録装置)
次いで、本発明で用いることのできるインクジェット記録装置(以下、単に記録装置ともいう)について説明する。
(Inkjet recording device)
Next, an ink jet recording apparatus (hereinafter also simply referred to as a recording apparatus) that can be used in the present invention will be described.

以下、本発明に係る記録装置について、図面を適宜参照しながら説明する。なお、図面の記録装置はあくまでも本発明で好ましく用いることができる記録装置の一態様であり、本発明では、ここで例示する記録装置の図面に限定されない。   Hereinafter, a recording apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. Note that the recording apparatus shown in the drawings is merely an embodiment of the recording apparatus that can be preferably used in the present invention, and the present invention is not limited to the drawing of the recording apparatus exemplified here.

図1は、本発明で用いることのできるインクジェット記録装置で、シリアルプリント方式で用いる要部の構成の一例を示す正面図である。記録装置1は、ヘッドキャリッジ2、記録ヘッド3、照射手段4、プラテン部5等を備えて構成される。この記録装置1は、基材Pの下にプラテン部5が設置されている。プラテン部5は、紫外線を吸収する機能を有しており、基材Pを通過してきた余分な紫外線を吸収する。その結果、高精細な画像を安定に再現できる。   FIG. 1 is a front view showing an example of a configuration of a main part used in a serial printing method in an ink jet recording apparatus that can be used in the present invention. The recording apparatus 1 includes a head carriage 2, a recording head 3, an irradiation unit 4, a platen unit 5, and the like. In the recording apparatus 1, the platen unit 5 is installed under the base material P. The platen unit 5 has a function of absorbing ultraviolet rays, and absorbs excess ultraviolet rays that have passed through the substrate P. As a result, a high-definition image can be stably reproduced.

基材Pは、ガイド部材6に案内され、搬送手段(図示せず)の作動により、図1における手前から奥の方向に移動する。ヘッド走査手段(図示せず)は、ヘッドキャリッジ2を図1におけるY方向に往復移動させることにより、ヘッドキャリッジ2に保持された記録ヘッド3の走査を行なう。   The base material P is guided by the guide member 6 and moves from the near side to the far side in FIG. 1 by the operation of the conveying means (not shown). A head scanning unit (not shown) scans the recording head 3 held by the head carriage 2 by reciprocating the head carriage 2 in the Y direction in FIG.

ヘッドキャリッジ2は基材Pの上側に設置され、基材P上の画像印刷に用いる色の数に応じて後述する記録ヘッド3を複数個、射出口を下側に配置して収納する。ヘッドキャリッジ2は、図1におけるY方向に往復自在な形態で記録装置1本体に対して設置されており、ヘッド走査手段の駆動により、図1におけるY方向に往復移動する。   The head carriage 2 is installed on the upper side of the substrate P, and accommodates a plurality of recording heads 3 to be described later according to the number of colors used for image printing on the substrate P, with an ejection port positioned on the lower side. The head carriage 2 is installed with respect to the main body of the recording apparatus 1 in such a manner that it can reciprocate in the Y direction in FIG. 1, and reciprocates in the Y direction in FIG. 1 by driving the head scanning means.

なお、図1ではヘッドキャリッジ2がイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の記録ヘッド3を収納するものとして描図を行なっているが、実施の際にはヘッドキャリッジ2に収納される記録ヘッド3の色数は適宜決められるものである。   In FIG. 1, the head carriage 2 is illustrated as accommodating the recording heads 3 of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). The number of colors of the recording head 3 housed in the head carriage 2 can be determined as appropriate.

記録ヘッド3は、インク供給手段(図示せず)により供給された紫外線硬化型インクを、内部に複数個備えられた射出手段(図示せず)の作動により、射出口から基材Pに向けて射出する。記録ヘッド3により射出される紫外線硬化型インクは色材、重合性化合物、光重合開始剤等を含んで組成されており、紫外線の照射を受けることで開始剤が触媒として作用することに伴なうモノマーの架橋、重合反応によって硬化する性質を有する。   The recording head 3 is directed from the ejection opening toward the substrate P by the operation of the ejection means (not shown) provided in a plurality of ultraviolet curable inks supplied by the ink supply means (not shown). Eject. The ultraviolet curable ink ejected by the recording head 3 is composed of a coloring material, a polymerizable compound, a photopolymerization initiator, and the like, and the initiator acts as a catalyst when irradiated with ultraviolet rays. It has the property of being cured by crosslinking and polymerization reaction of monomers.

記録ヘッド3は、基材Pの一端からヘッド走査手段の駆動により、図1におけるY方向に基材Pの他端まで移動するという走査の間に、基材Pにおける一定の領域(着弾可能領域)に対して、紫外線硬化型インクをインク滴として射出し、該着弾可能領域にインク滴を着弾させる。   The recording head 3 has a certain region (landing possible region) on the substrate P during scanning of moving from one end of the substrate P to the other end of the substrate P in the Y direction in FIG. ), Ultraviolet curable ink is ejected as ink droplets, and the ink droplets are landed on the landable area.

上記走査を適宜回数行ない、1領域の着弾可能領域に向けて紫外線硬化型インクの射出を行なった後、搬送手段で基材Pを図1における手前から奥方向に適宜移動させ、再びヘッド走査手段による走査を行ないながら、記録ヘッド3により上記着弾可能領域に対し、図1における奥方向に隣接した次の着弾可能領域に対して紫外線硬化型インクの射出を行なう。   The above scanning is performed as many times as necessary, and after the ultraviolet curable ink is ejected toward one landing possible region, the substrate P is appropriately moved from the front to the back in FIG. While performing scanning according to the above, the recording head 3 ejects the ultraviolet curable ink to the next landable area adjacent to the rearward direction in FIG.

上述の操作を繰り返し、ヘッド走査手段及び搬送手段と連動して記録ヘッド3から紫外線硬化型インクを射出することにより、基材P上に紫外線硬化型インク滴の集合体からなる画像が形成される。   By repeating the above operation and ejecting the ultraviolet curable ink from the recording head 3 in conjunction with the head scanning means and the conveying means, an image made up of an aggregate of ultraviolet curable ink droplets is formed on the substrate P. .

照射手段4は、特定の波長領域の紫外線を安定した露光エネルギーで発光する紫外線ランプ及び特定の波長の紫外線を透過するフィルターを備えて構成される。ここで、紫外線ランプとしては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマーレーザー、紫外線レーザー、熱陰極管、冷陰極管、ブラックライト、LED(light emitting diode)等が適用可能であり、帯状のメタルハライドランプ、冷陰極管、水銀ランプもしくはブラックライトが好ましい。   The irradiation unit 4 includes an ultraviolet lamp that emits ultraviolet light in a specific wavelength region with stable exposure energy and a filter that transmits ultraviolet light of a specific wavelength. Here, as the ultraviolet lamp, a mercury lamp, a metal halide lamp, an excimer laser, an ultraviolet laser, a hot cathode tube, a cold cathode tube, a black light, an LED (light emitting diode), etc. can be applied. Cathode tubes, mercury lamps or black lights are preferred.

照射手段4は、記録ヘッド3がヘッド走査手段の駆動による1回の走査によって紫外線硬化型インクを射出する着弾可能領域のうち、記録装置(紫外線硬化型インクジェットプリンタ)1で設定できる最大のものとほぼ同じ形状か、着弾可能領域よりも大きな形状を有する。   The irradiating means 4 is the largest one that can be set by the recording apparatus (ultraviolet curable ink jet printer) 1 among the landable areas in which the recording head 3 ejects the ultraviolet curable ink by a single scan driven by the head scanning means. The shape is almost the same or larger than the landable area.

照射手段4はヘッドキャリッジ2の両脇に、基材Pに対してほぼ平行に、固定して設置される。   The irradiating means 4 is fixed on both sides of the head carriage 2 so as to be substantially parallel to the substrate P.

前述したようにインク射出部の照度を調整する手段としては、記録ヘッド3全体を遮光することはもちろんであるが、加えて照射手段4と基材Pの距離h1と、記録ヘッド3のインク射出部31と基材Pとの距離h2を共に小さく(2mm以下、好ましくは1.5mm以下)したり、記録ヘッド3と照射手段4との距離dを離したり(dを大きく)することが有効である。また、記録ヘッド3と照射手段4の間を蛇腹構造7にすると更に好ましい。   As described above, as a means for adjusting the illuminance of the ink ejecting portion, not only the entire recording head 3 is shielded, but in addition, the distance h1 between the irradiation means 4 and the substrate P, and the ink ejection of the recording head 3 It is effective to reduce both the distance h2 between the portion 31 and the substrate P (2 mm or less, preferably 1.5 mm or less), or to increase the distance d between the recording head 3 and the irradiation means 4 (d is increased). It is. Further, it is more preferable that a bellows structure 7 is provided between the recording head 3 and the irradiation means 4.

ここで、照射手段4で照射される紫外線の波長は、照射手段4に備えられた紫外線ランプまたはフィルターを交換することで適宜変更することができる。   Here, the wavelength of the ultraviolet rays irradiated by the irradiation unit 4 can be changed as appropriate by exchanging the ultraviolet lamp or the filter provided in the irradiation unit 4.

本発明の記録方法においてカチオン重合性インクを用いる場合は、光照射時または光照射後に、基材上に着弾したインクジェット用インクを加熱処理することが好ましい。   When a cationically polymerizable ink is used in the recording method of the present invention, it is preferable to heat-treat the ink jet ink that has landed on the substrate during light irradiation or after light irradiation.

加熱手段としては、基材の搬送をガイドし、発熱するヒートプレートを用いる方法が好ましく、基材を搬送ガイドするヒートプレートより基材に熱が伝達され、この熱によって着弾したインクジェット用インクが加熱される。また、加熱手段が、基材に着弾したインクジェット用インクに熱風を吹き付ける熱風吹き付け手段であることも好ましい。   As the heating means, a method using a heat plate that guides the conveyance of the substrate and generates heat is preferable. Heat is transmitted to the substrate from the heat plate that conveys and guides the substrate, and the ink jet ink landed by this heat is heated. Is done. It is also preferable that the heating means is a hot air blowing means for blowing hot air onto the ink jet ink landed on the substrate.

基材に着弾したインクジェット用インクの加熱温度としては、30〜60℃に加熱することが好ましく、加熱温度が30℃未満であると、環境湿度によっては着弾したインクが硬化せず画質が損なわれる恐れがあり、また、60℃を超える温度であると、フィルム基材が収縮・しわを起こしてしまい好ましくない。   The heating temperature of the ink jet ink landed on the substrate is preferably 30 to 60 ° C. If the heating temperature is less than 30 ° C., the landed ink is not cured depending on the environmental humidity, and the image quality is impaired. If the temperature exceeds 60 ° C., the film base material shrinks and wrinkles, which is not preferable.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

〔インクの調製〕
下記表1に記載の組成のインクを定法により調製した。顔料、分散剤及び重合性化合物をビーズミルにて2時間分散した後、光重合開始剤、界面活性剤及びアミン化合物を添加、混合し、ろ過することでインクとした。このインクは全てカチオン重合性である。用いた化合物を以下に示す。
[Preparation of ink]
Inks having the compositions shown in Table 1 below were prepared by a conventional method. The pigment, dispersant and polymerizable compound were dispersed in a bead mill for 2 hours, and then a photopolymerization initiator, a surfactant and an amine compound were added, mixed and filtered to obtain an ink. All of these inks are cationically polymerizable. The compounds used are shown below.

PY138:C.I.Pigment Yellow138の表面酸性処理品
PR122:C.I.Pigment Red122の表面酸性処理品
PB15:4:C.I.Pigment Blue15:4の表面酸性処理品
PBk7:C.I.Pigment Blackの表面酸性処理品
PB821:味の素ファインテクノ社製、アジスパーPB821(分散剤、酸価30.4、アミン価10.2)
PB822:味の素ファインテクノ社製、アジスパーPB822(分散剤、酸価18.5、アミン価15.9)
ED−251:楠本化成社製、ED−251(分散剤、酸価19、アミン価13.4)
S32000:Avecia社製、ソルスパース32000(分散剤、酸価24.8、アミン価27.1)
disperbyk161:Byk Chemie社製、161(分散剤、酸価4.4、アミン価10.9)
OXT221:東亜合成社製、アロンオキセタンOXT221(重合性化合物)
C2021P:ダイセル社製、セロキサイド2021P(重合性化合物)
UVI6992:ダウケミカル社製、UVI6992(光重合開始剤)
F1405:大日本インキ社製、メガファックF1405(界面活性剤)
TIPA:トリイソプロパノールアミン(アミン化合物)
PY138: C.I. I. Pigment Yellow 138 surface acid-treated product PR122: C.I. I. Pigment Red122 surface acid-treated product PB15: 4: C. I. Pigment Blue 15: 4 surface acid-treated product PBk7: C.I. I. Pigment Black surface acid-treated product PB821: Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd., Ajisper PB821 (dispersant, acid value 30.4, amine value 10.2)
PB822: Ajinomoto Fine Techno Co., Ajisper PB822 (dispersant, acid value 18.5, amine value 15.9)
ED-251: manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd., ED-251 (dispersant, acid value 19, amine value 13.4)
S32000: manufactured by Avecia, Solsperse 32000 (dispersant, acid value 24.8, amine value 27.1)
disperbyk161: manufactured by Byk Chemie, 161 (dispersant, acid value 4.4, amine value 10.9)
OXT221: Aron Oxetane OXT221 (polymerizable compound) manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.
C2021P: Daicel Corporation, Celoxide 2021P (polymerizable compound)
UVI6992: manufactured by Dow Chemical Company, UVI6992 (photopolymerization initiator)
F1405: Daifuku Ink, MegaFuck F1405 (surfactant)
TIPA: Triisopropanolamine (amine compound)

Figure 2005206715
Figure 2005206715

なお、表2に顔料、分散剤のアミン価、酸価を記載する。   Table 2 shows the amine value and acid value of the pigment and dispersant.

Figure 2005206715
Figure 2005206715

〔インクの特性値の測定及び評価〕
〈平均粒径〉
インクをインクに用いるモノマーで1万倍に希釈した後、超音波洗浄器で100W、28kHzの条件で5分間超音波処理を行った直後に、malvern社製の光子相関法ゼータサイザー1000HSで測定した時のZAve.の値である。
[Measurement and evaluation of ink characteristic values]
<Average particle size>
After the ink was diluted 10,000 times with the monomer used for the ink, and subjected to ultrasonic treatment with an ultrasonic cleaner at 100 W and 28 kHz for 5 minutes, measurement was performed with a photon correlation method Zetasizer 1000HS manufactured by malvern. ZAve. Is the value of

〈粘度〉
粘度はレオメータMCR300(Physica製)を用い、55℃、Shear Rate=1000(1/s)、10(1/s)の条件下で測定した。
<viscosity>
The viscosity was measured using a rheometer MCR300 (manufactured by Physica) under the conditions of 55 ° C. and Shear Rate = 1000 (1 / s), 10 (1 / s).

〈駆動電圧〉
液滴速度が6m/sとなる電圧。
<Drive voltage>
Voltage at which the droplet velocity is 6 m / s.

〈サテライト発生速度〉
駆動周波数4kHz、一周期当たりに55℃に加熱したインク液滴4plを5ドロップ連続吐出することで6階調を表現可能なピエゾ型ヘッドを用い、駆動電圧を調整して液滴速度を変えながら、主ドロップに続きサテライトが発生し始める最小の液滴速度(m/s)を測定した。
<Satellite generation speed>
Using a piezo-type head that can express 6 gradations by continuously ejecting 5 drops of ink droplets 4 pl heated to 55 ° C. per cycle at a drive frequency of 4 kHz, while adjusting the drive voltage and changing the droplet speed The minimum droplet velocity (m / s) at which satellites began to occur following the main drop was measured.

〈間欠吐出速度低下率〉
駆動周波数4kHz、一周期当たりに55℃に加熱したインク液滴4plを5ドロップ連続吐出することで6階調を表現可能なピエゾ型ヘッドを用い、液滴速度が6m/sとなるように駆動電圧を調整し、連続吐出後、5秒間停止した直後の最初の液滴速度の低下率(%)を測定した。
<Intermittent discharge speed reduction rate>
Using a piezo-type head capable of expressing 6 gradations by continuously ejecting 5 drops of ink droplets 4 pl heated to 55 ° C per cycle at a driving frequency of 4 kHz, it is driven so that the droplet velocity is 6 m / s. The voltage was adjusted, and the first drop speed reduction rate (%) immediately after stopping for 5 seconds after continuous discharge was measured.

〈連続吐出性〉
駆動周波数4kHz、一周期当たりに55℃に加熱したインク液滴4plを5ドロップ連続吐出することで6階調を表現可能なピエゾ型ヘッドを用い、液滴速度が6m/sとなるように駆動電圧を調整し、30分間連続して吐出させ、各記録ヘッドのノズルからの吐出状態を目視観察し、下記の基準により連続吐出性の評価を行った。
<Continuous discharge>
Using a piezo-type head capable of expressing 6 gradations by continuously ejecting 5 drops of ink droplets 4 pl heated to 55 ° C per cycle at a driving frequency of 4 kHz, it is driven so that the droplet velocity is 6 m / s. The voltage was adjusted and discharged continuously for 30 minutes, the discharge state from the nozzles of each recording head was visually observed, and the continuous discharge property was evaluated according to the following criteria.

○:30分連続吐出しても、ノズル欠が発生しない
△:30分連続吐出でノズル欠が生じないが、わずかにサテライトが発生する
×:30分連続吐出で、数カ所以上のノズルでノズル欠が発生する。
○: No nozzle missing even after 30 minutes of continuous discharge △: No nozzle missing due to continuous 30 minute discharge, but slightly satellite generated ×: No nozzle missing at several nozzles over 30 minutes of continuous ejection Will occur.

〈速度バラツキ〉
同一ノズルにおけるバラツキ。
<Speed variation>
Variation in the same nozzle.

〈硬化速度〉
30℃、60%RHの環境下で、ピエゾヘッドスピードを50〜800mm/sまで50mm/s単位で変化させて、55℃に加熱した各インク液滴4plを5ドット(ドロップ)ずつユポ基材上に吐出し、Hバルブ(1.5kW光源)で硬化処理後に、各ドット表面を指で擦って、硬化したインク液滴が基材から剥がれなくなる最大のピエゾヘッドスピードを求め、これを硬化速度(mm/s)とした。
<Curing speed>
Under an environment of 30 ° C. and 60% RH, the piezo head speed is changed in units of 50 mm / s from 50 to 800 mm / s, and each ink droplet 4 pl heated to 55 ° C. is 5 dots (drop). After discharging with the H bulb (1.5 kW light source) and curing with each finger, the surface of each dot is rubbed with a finger to determine the maximum piezo head speed at which the cured ink droplets will not peel off the substrate. (Mm / s).

Figure 2005206715
Figure 2005206715

表3より、C1、K1(いずれも本発明)は対応するC2、K2(いずれも比較)と比べインク物性は変わらないが、サテライトが少なく、これは分散剤のアミン価、酸価によるものである。比較のY2、M2、C2、K2はサテライト発生開始速度が小さく、ミストが出やすい。特に、Y2、M2はShear Rate依存性が大きく、そのため間欠出射速度低下が大きく、更に連続出射で欠発生が多い。Y6は平均粒径が小さく、駆動電圧が高い。また、本発明の紫外線硬化型インクは硬化速度、駆動電圧の値から高感度であること、サテライト発生速度、間欠吹出速度低下率、連続出射性、速度バラツキの値から着弾精度が高く、出射安定性に優れていることが分かる。   From Table 3, the ink properties of C1 and K1 (both of the present invention) are not changed compared to the corresponding C2 and K2 (both of them are compared), but there are fewer satellites, which are due to the amine value and acid value of the dispersant. is there. In comparisons Y2, M2, C2, and K2, the satellite generation start speed is low, and mist is likely to appear. In particular, Y2 and M2 are highly dependent on the shear rate, and therefore the intermittent emission speed is greatly reduced, and there are many defects in continuous emission. Y6 has a small average particle size and a high driving voltage. In addition, the ultraviolet curable ink of the present invention is highly sensitive from the values of curing speed and driving voltage, satellite generation speed, intermittent blowing speed reduction rate, continuous emission properties, and speed variation values, and landing accuracy is high, and stable emission. It turns out that it is excellent in property.

本発明に用いられる記録装置の要部の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the principal part of the recording device used for this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 記録装置
2 ヘッドキャリッジ
3 記録ヘッド
4 照射手段
5 プラテン部
6 ガイド部材
7 蛇腹構造
P 基材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recording device 2 Head carriage 3 Recording head 4 Irradiation means 5 Platen part 6 Guide member 7 Bellows structure P base material

Claims (7)

3kHz以上の駆動周期で、且つ5m/s以上の液滴速度でインクジェットヘッドから吐出され、次いで紫外線照射される紫外線硬化型インクであって、少なくとも顔料、アミン価より酸価の大きい分散剤、重合性化合物及び光重合開始剤を含有することを特徴とする紫外線硬化型インク。 An ultraviolet curable ink that is ejected from an inkjet head at a driving cycle of 3 kHz or more and at a droplet speed of 5 m / s or more, and then irradiated with ultraviolet rays, at least a pigment, a dispersant having a higher acid value than an amine value, polymerization An ultraviolet curable ink comprising a functional compound and a photopolymerization initiator. 前記顔料の最大粒経が400nm以下、平均粒径が80nm以上であることを特徴とする請求項1に記載の紫外線硬化型インク。 The ultraviolet curable ink according to claim 1, wherein the pigment has a maximum particle size of 400 nm or less and an average particle size of 80 nm or more. 55℃のShear Rate=10、1000(1/s)における粘度変動幅が5mPa・s以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の紫外線硬化型インク。 3. The ultraviolet curable ink according to claim 1, wherein the viscosity fluctuation range at 55 ° C. Shear Rate = 10, 1000 (1 / s) is 5 mPa · s or less. 前記重合性化合物がカチオン重合性であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の紫外線硬化型インク。 The ultraviolet curable ink according to claim 1, wherein the polymerizable compound is cationically polymerizable. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の紫外線硬化型インクを用いて、3kHz以上の駆動周期で、且つ5m/s以上の液滴速度でインクジェットヘッドから吐出し、次いで紫外線照射することを特徴とするインクジェット記録方法。 Using the ultraviolet curable ink according to any one of claims 1 to 4, discharging from an inkjet head at a driving cycle of 3 kHz or more and a droplet speed of 5 m / s or more, and then irradiating with ultraviolet rays. An ink jet recording method. 前記3kHz以上の駆動周期で、且つ5m/s以上の液滴速度でインクジェットヘッドから吐出し、次いで紫外線照射する際、紫外線硬化型インクの液滴サイズを変更することにより多階調記録を可能とする多階調記録方式にて記録することを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録方法。 Multi-tone recording is possible by changing the droplet size of the ultraviolet curable ink when ejected from the inkjet head at a driving cycle of 3 kHz or more and at a droplet velocity of 5 m / s or more and then irradiated with ultraviolet rays. 6. The ink jet recording method according to claim 5, wherein recording is performed by a multi-tone recording method. 前記3kHz以上の駆動周期で、且つ5m/s以上の液滴速度でインクジェットヘッドから吐出し、次いで紫外線照射する際、最小のインク滴サイズが10pl未満であることを特徴とする請求項5または6に記載のインクジェット記録方法。 The minimum ink droplet size is less than 10 pl when ejected from an inkjet head at a driving cycle of 3 kHz or more and at a droplet speed of 5 m / s or more, and then irradiated with ultraviolet rays. The ink jet recording method described in 1.
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