JP2006123529A - Ink jet recording apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、第1のインク液と第2のインク液との二液を混合させて生成される紫外線硬化型インクによって、記録媒体上に文字や図形等の画像の記録を行うインクジェット記録装置に関するものである。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus for recording an image such as a character or a graphic on a recording medium by using an ultraviolet curable ink generated by mixing two liquids of a first ink liquid and a second ink liquid. Is.
インクジェット記録装置は、記録ヘッドによってインク液(インク組成物)の液滴を紙等の記録媒体に吐出して、記録媒体上に文字や図形等の画像の記録を行うもので、吐出するインク液の液滴の微細化により、高解像度、高品位な画像を、高速で印刷することができるという特徴を有している。 An ink jet recording apparatus ejects droplets of ink liquid (ink composition) onto a recording medium such as paper by a recording head to record an image such as characters and graphics on the recording medium. By miniaturizing the liquid droplets, a high-resolution and high-quality image can be printed at high speed.
このようなインクジェット記録装置に使用されるインク液は、水性溶媒を主成分とし、これに着色成分および目詰まりを防止する目的でグリセリン等の湿潤剤を含有した、所謂水性インクが一般的である。
しかし、記録媒体が、水性インクが浸透し難い紙、布類、または浸透しない金属、プラスチック等の素材で構成される場合には、一般的な水性インクでは、インクの浸透不良、インクの固着不良によって、安定した印刷ができない。
そこで、水性インクが浸透し難い、又は浸透しない記録媒体への印刷用として、紫外線付与により高分子化する成分を含んだ紫外線硬化型インクを使用することが提案されている。
The ink liquid used in such an ink jet recording apparatus is generally a so-called aqueous ink containing an aqueous solvent as a main component and containing a coloring component and a wetting agent such as glycerin for the purpose of preventing clogging. .
However, when the recording medium is made of paper, cloth, or metal, plastic, or the like that does not allow water-based ink to permeate, general water-based inks have poor ink penetration and poor ink fixation. Therefore, stable printing cannot be performed.
Therefore, it has been proposed to use an ultraviolet curable ink containing a component that is polymerized by application of ultraviolet rays for printing on a recording medium in which aqueous ink does not penetrate or does not penetrate.
紫外線硬化型インクにより印刷を行うインクジェット記録装置としては、当初、色材、紫外線硬化剤、重合開始剤等を所定の比率で混合させた紫外線硬化型インクそのものを、インク貯留部に貯留させておく一液型のものが主流であった。しかし、色材、紫外線硬化剤、重合開始剤等を混合させた紫外線硬化型インクは、貯留中にも徐々に重合反応が進むため、粘度等のインク液の物性を安定維持することが難しく、インク液の物性の変化が印刷性能の低下を招く虞があった。 As an inkjet recording apparatus that performs printing with ultraviolet curable ink, initially, an ultraviolet curable ink itself in which a coloring material, an ultraviolet curable agent, a polymerization initiator, and the like are mixed at a predetermined ratio is stored in an ink storage unit. One-pack type was the mainstream. However, the ultraviolet curable ink mixed with a coloring material, an ultraviolet curing agent, a polymerization initiator, etc., gradually undergoes a polymerization reaction during storage, so it is difficult to stably maintain the physical properties of the ink liquid such as viscosity, The change in the physical properties of the ink liquid may cause a decrease in printing performance.
そこで、紫外線硬化型インクにより印刷を行うインクジェット記録装置として、装置内では、紫外線硬化型インクを、色材を含んだインク組成物である第1のインク液と、重合開始剤を含んで反応液として機能する第2のインク液との二液に分離した形態で個別に貯留しておき、これらの二液を記録媒体上で接触させることで、色材、紫外線硬化剤、重合開始剤等を混合させた紫外線硬化型インクとしての機能を発揮させる二液型のものが提案された(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4参照)。
このような二液型のものは、貯留中に各インク液の物性の変化を抑えることができ、各インク液の保存安定性が向上するため、安定した印刷性能を長期に亘って維持することができる。
Therefore, as an ink jet recording apparatus that performs printing with ultraviolet curable ink, in the apparatus, ultraviolet curable ink includes a first ink liquid that is an ink composition including a color material, and a reaction liquid that includes a polymerization initiator. By separately storing the two liquids separated into two liquids that function as a second ink liquid, and contacting these two liquids on the recording medium, a coloring material, an ultraviolet curing agent, a polymerization initiator, etc. A two-component type has been proposed that exhibits a function as a mixed ultraviolet curable ink (see, for example,
Such a two-pack type can suppress changes in the physical properties of each ink liquid during storage and improve the storage stability of each ink liquid, so that stable printing performance can be maintained over a long period of time. Can do.
ところが、紫外線硬化型インクを構成する第1のインク液及び第2のインク液の二液を、記録媒体上で混合させる従来の方式では、微細なインク滴を噴射制御する噴射制御機構を各インク液毎に装備しなければならず、噴射制御機構を組み込む記録ヘッドの構成が煩雑化したり、記録ヘッドが大型化するという問題が生じた。
また、記録ヘッドから噴射される各インク液の液滴は、記録媒体上の同一箇所で重なるように吐出されることで互いに接触して、混合状態になるもので、二液を塗布域の全域で均一な混合状態にすることが難しく、混合の不均一によって、硬化反応にばらつきが生じたり、或いは色むらが発生するなど、部分的に印刷品位の低下を招く虞があった。
However, in the conventional method in which the two liquids of the first ink liquid and the second ink liquid constituting the ultraviolet curable ink are mixed on the recording medium, an ejection control mechanism for ejecting fine ink droplets is provided for each ink. There is a problem that the configuration of the recording head incorporating the ejection control mechanism becomes complicated and the recording head becomes large.
In addition, the droplets of each ink liquid ejected from the recording head come into contact with each other by being ejected so as to overlap at the same location on the recording medium. It is difficult to achieve a uniform mixed state, and there is a possibility that the printing quality is partially deteriorated due to unevenness of the mixing reaction or uneven color due to uneven mixing.
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、二液型で紫外線硬化型インクによる印刷を実行するインクジェット記録装置であって、記録ヘッドの構成の単純化と小型化を図ることができ、また、二液を十分に混合攪拌して、混合の不均一に起因した印刷品位の部分的な低下を防止して、印刷ムラの無い高品位の安定した印刷を実現することのできるインクジェット記録装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and is an ink jet recording apparatus that executes printing with a two-component type ultraviolet curable ink, and is intended to simplify and reduce the size of the recording head. In addition, the two liquids can be sufficiently mixed and stirred to prevent partial deterioration in print quality due to non-uniform mixing, and to achieve high-quality and stable printing without uneven printing It is to provide a recording device.
上記目的は下記構成により達成される。 The above object is achieved by the following configuration.
(1) 第1のインク液を貯留する第1インク貯留部と、
前記第1のインク液と混合されることにより紫外線硬化型インクを生成する第2のインク液を貯留する第2インク貯留部と、
前記第1のインク液及び第2のインク液を記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、
各インク貯留部から前記記録ヘッドにインク液を供給するインク供給路と、
前記記録ヘッドによって前記紫外線硬化型インクが塗布された前記記録媒体上に紫外線を照射する紫外線照射手段とを備えるインクジェット記録装置であって、
前記インク供給路は、一端が前記第1インク貯留部に接続された第1インク供給路と、一端が前記第2インク貯留部に接続された第2インク供給路と、一端が前記第1及び第2インク供給路の他端に接続されると共に他端が記録ヘッドに接続されて前記第1のインク液及び第2のインク液の2液が合流して混合撹拌される合流供給路とを備え、
第1インク貯留部から供給される第1のインク液と第2インク貯留部から供給される第2のインク液とが前記合流供給路内で合流することによって混合攪拌され、紫外線硬化型インクとして記録ヘッドに供給されることを特徴とするインクジェット記録装置。
(2) 前記合流供給路は、第1のインク液と第2のインク液とが合流して流れる筒状ハウジングと、この筒状ハウジング内に固定装備されて前記筒状ハウジング内を流れる液体に方向転換や分割を起こすエレメントとを備えたスタティックミキサーであることを特徴とする(1)に記載のインクジェット記録装置。
(3) 前記第1のインク液は、少なくとも色材を含むインク液であって、さらに重合促進剤および/または重合化合物、または、重合開始剤を含み、前記第2のインク液は、色材を含まないインク液であって、重合化合物、重合開始剤、および/または、重合促進剤を含むことを特徴とする(1)または(2)記載のインクジェット記録装置。
(4) 前記第1のインク液の色材が顔料であることを特徴とする(3)記載のインクジェット記録装置。
(1) a first ink storage section that stores the first ink liquid;
A second ink reservoir that stores a second ink that produces ultraviolet curable ink by being mixed with the first ink;
A recording head for discharging the first ink liquid and the second ink liquid onto a recording medium;
An ink supply path for supplying ink liquid from each ink reservoir to the recording head;
An inkjet recording apparatus comprising: an ultraviolet irradiation unit configured to irradiate ultraviolet rays onto the recording medium on which the ultraviolet curable ink is applied by the recording head;
The ink supply path has a first ink supply path with one end connected to the first ink storage part, a second ink supply path with one end connected to the second ink storage part, and one end with the first and second ink supply paths. A confluence supply path connected to the other end of the second ink supply path and connected to the recording head at the other end to mix and stir the two liquids of the first ink liquid and the second ink liquid. Prepared,
The first ink liquid supplied from the first ink storage part and the second ink liquid supplied from the second ink storage part are mixed and agitated by joining together in the joint supply path, so that ultraviolet curable ink is obtained. An ink jet recording apparatus, wherein the ink jet recording apparatus is supplied to a recording head.
(2) The merging supply path includes a cylindrical housing in which the first ink liquid and the second ink liquid merge and flow, and liquid that is fixedly installed in the cylindrical housing and flows in the cylindrical housing. The ink jet recording apparatus according to (1), wherein the ink jet recording apparatus is a static mixer including an element that causes a change in direction or division.
(3) The first ink liquid is an ink liquid containing at least a color material, and further contains a polymerization accelerator and / or a polymerization compound or a polymerization initiator, and the second ink liquid is a color material. The ink jet recording apparatus according to (1) or (2), wherein the ink recording liquid contains no polymerization compound, a polymerization initiator, and / or a polymerization accelerator.
(4) The inkjet recording apparatus according to (3), wherein the color material of the first ink liquid is a pigment.
前記(1)に記載のインクジェット記録装置で奏する作用効果について、第1のインク液および第2のインク液の具体例を挙げて説明すると、装置内では、紫外線硬化型インクを、色材を含んだインク組成物である第1のインク液と、重合開始剤を含んで反応液として機能する第2のインク液との二液に分離した形態で個別に貯留しているため、貯留中に各インク液の物性の変化を抑えることができるという二液型の長所を保有し、各インク液の保存安定性が向上するため、安定した印刷性能を長期に亘って維持することができる。 The operational effects achieved by the ink jet recording apparatus described in (1) will be described with reference to specific examples of the first ink liquid and the second ink liquid. In the apparatus, the ultraviolet curable ink contains a coloring material. Since each of the first ink liquid, which is an ink composition, and a second ink liquid containing a polymerization initiator and functioning as a reaction liquid are separately stored in two liquids, Since it has the advantage of a two-part type that can suppress changes in physical properties of the ink liquid and the storage stability of each ink liquid is improved, stable printing performance can be maintained over a long period of time.
そして、前記(1)に記載のインクジェット記録装置では、互いに独立したインク貯留部に貯留させていた各インク液は、当初は第1インク供給路及び第2インク供給路により各インク貯留部から個別に記録ヘッドに向けて送給されるが、これらの第1インク供給路及び第2インク供給路が合流する合流供給路において混合攪拌され、二液の混合により生成される紫外線硬化型インクの一液として、記録ヘッドに供給される。 In the ink jet recording apparatus described in (1), the ink liquids stored in the ink storage units independent from each other are individually separated from the ink storage units by the first ink supply path and the second ink supply path. One of the ultraviolet curable inks produced by mixing and stirring in the merging supply path where the first ink supply path and the second ink supply path join together is fed to the recording head. The liquid is supplied to the recording head.
そのため、二液型でありながら、微細なインク滴の噴射制御のために記録ヘッドに組み込む噴射制御機構を単一にして、記録ヘッドの構成の単純化と小型化を図ることができる。 Therefore, although it is a two-component type, it is possible to simplify and miniaturize the configuration of the recording head by using a single ejection control mechanism incorporated in the recording head for controlling ejection of fine ink droplets.
また、色材を含んだインク組成物である第1のインク液と、重合開始剤を含んで反応液として機能する第2のインク液との二液は、合流供給路の長さ等を適宜に設定しておくことで十分な混合攪拌を行うことができるため、記録媒体上でのインク液相互の接触によって二液を混合させる従来の二液型と比較すると、二液を十分に混合攪拌して、混合の不均一に起因した印刷品位の部分的な低下を防止して、印刷ムラの無い高品位の安定した印刷を実現することができる。 In addition, the two liquids of the first ink liquid, which is an ink composition including a color material, and the second ink liquid that includes a polymerization initiator and functions as a reaction liquid appropriately adjust the length of the merging supply path. When set to, sufficient mixing and stirring can be performed. Therefore, compared to the conventional two-pack type in which the two liquids are mixed by contact with the ink liquid on the recording medium, the two liquids are sufficiently mixed and stirred. Thus, it is possible to prevent the printing quality from partially deteriorating due to non-uniform mixing, and to realize high-quality and stable printing without printing unevenness.
前記(2)に記載のインクジェット記録装置では、二液を混合する合流供給路をスタティックミキサーで構成するため、高度な混合攪拌性能を得るようにしたもので、二液を混合するためのエレメントの形状等を工夫することで、合流供給路の長さを短縮しても、必要十分な均一混合を得ることができ、合流供給路の短縮により、装置の小型化を図ることができる。 In the ink jet recording apparatus described in (2) above, since the merged supply path for mixing the two liquids is configured with a static mixer, a high mixing and stirring performance is obtained, and the element for mixing the two liquids is used. By devising the shape and the like, necessary and sufficient uniform mixing can be obtained even if the length of the merging supply path is shortened, and the apparatus can be miniaturized by shortening the merging supply path.
また、スタティックミキサーは、エレメントが固定装備で、可動部がないため、装置の清音性を向上させることができる。また、可動部の摩耗による動作不良がなく、長期に亘って安定した混合攪拌性能を維持することができる。 In addition, since the static mixer has fixed elements and no moving parts, it can improve the sound quality of the apparatus. Further, there is no malfunction due to wear of the movable part, and stable mixing and stirring performance can be maintained over a long period of time.
なお、前記したように、第1のインク液としては、少なくとも色材を含むインク液であって、さらに重合促進剤および/または重合化合物、または、重合開始剤を含むインク液を用いることができ、また、第2のインク液としては、色材を含まないインク液であって、重合化合物、重合開始剤、および/または、重合促進剤を含むインク液を用いることができる。 As described above, as the first ink liquid, an ink liquid containing at least a coloring material and further containing a polymerization accelerator and / or a polymerization compound or a polymerization initiator can be used. In addition, as the second ink liquid, an ink liquid that does not contain a coloring material and that contains a polymerization compound, a polymerization initiator, and / or a polymerization accelerator can be used.
以下、本発明に係るインクジェット記録装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an ink jet recording apparatus according to the invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係るインクジェット記録装置の一実施の形態の要部の斜視図である。
この一実施の形態のインクジェット記録装置1は、紫外線硬化型インクによって所望の印刷を行う二液型の記録装置で、第1のインク液を貯留した第1インク貯留部21と、第1のインク液と混合されることによって紫外線硬化型インクを生成する第2のインク液を貯留した第2インク貯留部22と、第1のインク液及び第2のインク液を紙等の記録媒体7上に吐出する記録ヘッド9と、記録ヘッド9を搭載され、矢印Bで示す主走査方向(記録媒体7の幅方向)に往復駆動されるキャリッジ11と、主走査方向に直交する副走査方向に記録媒体7を搬送する記録媒体搬送機構13と、各インク貯留部21,22から記録ヘッド9にインク液を供給するインク供給路15と、記録ヘッド9によって紫外線硬化型インクが塗布された前記記録媒体7上に紫外線を照射する図示せぬ紫外線照射手段とを備えている。
FIG. 1 is a perspective view of a main part of an embodiment of an ink jet recording apparatus according to the present invention.
The ink
本実施の形態の場合、第1のインク液は、少なくとも重合開始剤又は重合化合物と、または、重合化合物と重合促進剤と、色材とを含むインク組成物で、第2のインク液は、重合化合物と、重合開始剤及び/又は重合促進剤と、を含み、第1のインク液と混合された時に樹脂材料の重合反応によってインク液の硬化を開始させる反応液として機能する。 In the case of the present embodiment, the first ink liquid is an ink composition containing at least a polymerization initiator or a polymerization compound, or a polymerization compound, a polymerization accelerator, and a coloring material, and the second ink liquid is It contains a polymerization compound, a polymerization initiator and / or a polymerization accelerator, and functions as a reaction liquid that starts curing of the ink liquid by a polymerization reaction of the resin material when mixed with the first ink liquid.
第1のインク液と第2のインク液の成分組成は、具体的には、次の表1に示すように、種々の組合せが考えられる。 Specifically, various combinations of the component compositions of the first ink liquid and the second ink liquid are conceivable as shown in Table 1 below.
第1のインク液の色材としては顔料を使用することが可能である。また第1のインク液及び第2のインク液の何れも溶剤を含まない無溶剤系として調製されている。 A pigment can be used as the color material of the first ink liquid. Further, both the first ink liquid and the second ink liquid are prepared as a solvent-free system containing no solvent.
記録媒体7としては、記録媒体搬送機構13によって搬送可能なシート状であれば、水性インクが浸透し難い紙、布類、または浸透しない金属、プラスチック等の素材などの各種のものが利用可能である。
As the
キャリッジ11は、ガイド軸25によって主走査方向Bに移動自在に支持されると共に、搬送用モータ27によって往復走行駆動される駆動ベルト29によって、主走査方向の任意位置に移動走査される。
記録媒体搬送機構13は、記録媒体7の表面に当接する円筒状のプラテン13aの回転によって、記録媒体7を副走査方向に送る。
記録媒体搬送機構13による記録媒体7の送り動作は、キャリッジ11の往復動動作に同期制御される。
The
The recording
The feeding operation of the
キャリッジ11の待機位置(正面向かって右手側の側壁近傍)には、記録ヘッド9のインク吐出口の目詰まり等を解消するためのヘッドクリーニング手段31と、記録ヘッド9のインク吐出口を覆ってインク吐出口の乾燥等を防止するキャップ部材33が装備されている。 At the standby position of the carriage 11 (in the vicinity of the right-hand side wall as viewed from the front), the head cleaning means 31 for eliminating clogging of the ink discharge ports of the recording head 9 and the ink discharge ports of the recording head 9 are covered. A cap member 33 for preventing the ink discharge port from being dried is provided.
本実施の形態におけるインク供給路15は、弾性を有する樹脂製で、図2にも示すように、一端が第1インク貯留部21に接続された第1インク供給路41と、一端が第2インク貯留部22に接続された第2インク供給路43と、一端が第1インク供給路41及び第2インク供給路43の他端に接続されると共に、他端が記録ヘッド9に接続されて前記第1のインク液及び第2のインク液の2液が合流して流れる合流供給路45とを備えている。
このような構成を成すインク供給路15は、第1インク貯留部21から供給される第1のインク液と第2インク貯留部22から供給される第2のインク液とを前記合流供給路45内での合流によって混合攪拌して、紫外線硬化型インクとして記録ヘッド9に供給する。
The
The
本実施の形態では、この合流供給路45は、図2に示すように、第1のインク液と第2のインク液とが合流して流れる筒状ハウジング61と、この筒状ハウジング61内に固定装備されて前記筒状ハウジング61内を流れる液体に方向転換や分割を起こすエレメント63とを備えたスタティックミキサーとして機能する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the merging
エレメント63は、図3に示すように、筒状ハウジング61の軸方向に連設される液分断板63a,63b,63c……に、互いに逆転する捻りを加えた構造で、各液分断板63a,63b,63c……を通過する毎に、通過する液体に新たな捩りと分割を付与することで、通過する液体を均一に混合する。
図4(a)では、各液分断板63a,63b,63c……上での各インク液の流れ(捩れ)を、矢印によって示している。
また、図4(b)では、各液分断板63a,63b,63c……を通過する毎に、通過するインク液の分割が細かくなって、攪拌が進む様子を示している。
As shown in FIG. 3, the
In FIG. 4A, the flow (twist) of each ink liquid on each
4B shows a state in which the ink liquid passing through each of the
エレメント63のおける液分断板63a,63b,63c……の具体的な装備数、各液分断板の捻り状態、各液分断板の大きさ、材質等は、流路損失が最小限に抑えられるように、第1のインク液及び第2のインク液の物性に応じて、適宜に設計変更するとよい。
The specific number of
本実施形態では、第1インクと第2インクは、この合流供給路45内にて混合撹拌されることにより、少なくとも重合開始材と重合化合物が所定の比率で混ぜ合わされた一液型の紫外線硬化型インクとなる。このインクは、紫外線が照射されることにより硬化可能である。この合流供給路45には、記録ヘッド9から吐出されるインクの必要量だけ各インク貯留部21,22からインクが供給されることが好ましい。
In the present embodiment, the first ink and the second ink are mixed and agitated in the merging
以上に説明したインクジェット記録装置1は、装置内では、紫外線硬化型インクを、色材を含んだインク組成物である第1のインク液と、重合開始剤を含んで反応液として機能する第2のインク液との二液に分離した形態で個別に貯留しているため、貯留中に各インク液の物性の変化を抑えることができるという二液型の長所を保有し、各インク液の保存安定性が向上するため、安定した印刷性能を長期に亘って維持することができる。
In the
また、以上に説明したインクジェット記録装置1では、互いに独立したインク貯留部21,22に貯留させていた各インク液は、当初は第1インク供給路41及び第2インク供給路43により各インク貯留部21,22から個別に記録ヘッド9に向けて送給するが、これらの第1インク供給路41及び第2インク供給路43が合流する合流供給路45において各インク液を混合攪拌して、二液の混合により生成される紫外線硬化型インクの一液として、記録ヘッド9に供給する。
そのため、二液型でありながら、微細なインク滴の噴射制御のために記録ヘッド9に組み込む噴射制御機構を単一にして、記録ヘッド9の構成の単純化と小型化を図ることができる。
Further, in the ink
Therefore, it is possible to simplify and miniaturize the configuration of the recording head 9 by using a single ejection control mechanism incorporated in the recording head 9 for the ejection control of fine ink droplets even though it is a two-component type.
また、色材を含んだインク組成物である第1のインク液と、重合開始剤を含んで反応液として機能する第2のインク液との二液は、合流供給路45の長さ等を適宜に設定しておくことで十分な混合攪拌を行うことができるため、記録媒体7上でのインク液相互の接触によって二液を混合させる従来の二液型と比較すると、二液を十分に混合攪拌して、混合の不均一に起因した印刷品位の部分的な低下を防止して、印刷ムラの無い高品位の安定した印刷を実現することができる。
In addition, the two liquids of the first ink liquid, which is an ink composition containing a coloring material, and the second ink liquid that contains a polymerization initiator and functions as a reaction liquid have a length of the merging
更に、本実施の形態のインクジェット記録装置1では、二液を混合する合流供給路45をスタティックミキサーとして機能させて、高度な混合攪拌性能を得るようにしたもので、二液を混合するためのエレメント63の形状等を工夫することで、合流供給路45の長さを短縮しても、必要十分な均一混合を得ることができ、合流供給路45の短縮により、装置の小型化を図ることもできる。
Furthermore, in the
また、スタティックミキサーは、エレメント63が固定装備で、可動部がないため、装置の清音性を向上させることができる。また、可動部の摩耗による動作不良がなく、長期に亘って安定した混合攪拌性能を維持することができる。
スタティックミキサーとしては、日本フローコントロール社製の70シリーズ,85シリーズ,120シリーズ,140シリーズ等を使用することができる。
Moreover, since the
As the static mixer, 70 series, 85 series, 120 series, 140 series, etc. manufactured by Nippon Flow Control Co., Ltd. can be used.
以下、本発明の第1,第2のインク液に含まれる「色材(顔料)」「重合化合物」「重合開始剤」「重合促進剤」について、その具体例を含めて詳細に説明する。 Hereinafter, “coloring material (pigment)”, “polymerization compound”, “polymerization initiator”, and “polymerization accelerator” contained in the first and second ink liquids of the present invention will be described in detail including specific examples thereof.
第1のインク液の色材としては顔料を使用することが好ましく、この顔料の具体例としては、カーボンブラックとして、三菱化学社製のNo.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等が、コロンビア社製のRaven5750、同5250、同5000、同3500、同1255、同700等が、キャボット社製のRegal 400R、同330R、同660R、Mogul L、同700、Monarch 800、同880、同900、同1000、同1100、同1300、同1400等が、デグッサ社製のColor Black FW1、同FW2、同FW2V、同FW18、同FW200、Color Black S150、同S160、同S170、Printex 35、同U、同V、同140U、Special Black 6、同5、同4A、同4等が挙げられる。
It is preferable to use a pigment as the coloring material of the first ink liquid. Specific examples of the pigment include carbon black, No. 1 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. 2300, no. 900, MCF88, No. 33, no. 40, no. 45, no. 52, MA7, MA8, MA100, no. 2200B, etc. are Raven 5750, 5250, 5000, 3500, 1255, 700, etc. made by Columbia, and Regal 400R, 330R, 660R, Mogu L, 700, Monarch 800, 880, 900, 1000, 1100, 1300, 1400, etc. are Degussa Color Black FW1, FW2, FW2V, FW18, FW200, Color Black S150, S160, S170, Printex. 35, U, V, 140U,
イエローインクに使用される顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、12、13、14、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、109、110、114、128、129、138、150、151、154、155、180、185等が挙げられる。
また、マゼンタインクに使用される顔料としては、C.I.ピグメントレッド5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、123、168、184、202、209、C.I.ピグメントヴァイオレット 19等が挙げられる。
さらに、シアンインクに使用される顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15:3、15:4、60、16、22が挙げられる。
Examples of pigments used in yellow ink include C.I. I.
Examples of pigments used for magenta ink include C.I. I.
Further, examples of pigments used for cyan ink include C.I. I. And
本発明のインク液に含まれる重合化合物としては、特に限定されないが、次に例示する単官能モノマー、二官能モノマー、多官能モノマー、オリゴマーが使用される。 Although it does not specifically limit as a polymeric compound contained in the ink liquid of this invention, The monofunctional monomer, bifunctional monomer, polyfunctional monomer, and oligomer which are illustrated next are used.
(単官能モノマー)
(2−メチル−2−エチル−1,3−ジオキソラン−4−イル)メチルアクリレート、(2−メチル−2−イソブチル−1,3−ジオキソラン−4−イル)メチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、N−ビニルフォルムアミド、メトキシジエチレングリコールモノアクリレート、アクロイルモルホリン、メタクリル酸ラウリル、アリルグリコール、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸シクロヘキシル、オキセタンメタアクリレート、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム等。
(Monofunctional monomer)
(2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolan-4-yl) methyl acrylate, (2-methyl-2-isobutyl-1,3-dioxolan-4-yl) methyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, isobol Nyl acrylate, N-vinylformamide, methoxydiethylene glycol monoacrylate, acroylmorpholine, lauryl methacrylate, allyl glycol, 2-hydroxyethyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, oxetane methacrylate, N-vinylcarbazole, N-vinylacetamide, N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl caprolactam and the like.
(二官能モノマー)
エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレ−ト、ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロキシプロパン、ヒドロキシピオペリン酸エステルネオペンチンルグリコールジアクリレート等。
(Bifunctional monomer)
Ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, tripropylene glycol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, polyethylene glycol # 400 diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexane Diol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, 2-hydroxy-1,3-dimethacryloxypropane, hydroxypioperate ester neopentine glycol glycol diacrylate, etc. .
(多官能モノマー)
トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、トリメチロールプロパンEO付加物トリアクリレート、トリメチロールプロパンPO付加物トリアクリレート、グリセリンEO付加物トリアクリレート、グリセリンPO付加物トリアクリレート、ペンタエリストールトリアクリレート、ジペンタエリストールヘキサアクリレート、フタル酸水素−(2,2,2−トリアクロイルオキシメチル)エチル、ジペンタエリストールポリアクリレート等。
(Polyfunctional monomer)
Trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane EO adduct triacrylate, trimethylolpropane PO adduct triacrylate, glycerin EO adduct triacrylate, glycerin PO adduct triacrylate, pentaerythritol triacrylate , Dipentaerystol hexaacrylate, hydrogen phthalate- (2,2,2-triacroyloxymethyl) ethyl, dipentaerythritol polyacrylate and the like.
(オリゴマー)
光重合性プレポリマー、ベースリジンまたはアクリルオリゴマーと呼ばれるものでもあって、例えば骨格を構成する分子構造により、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエーテルアクリレート、オリゴアクリレート、アルキドアクリレート、ポリオールアクリレート等が挙げられる。
(Oligomer)
It is also called photopolymerizable prepolymer, base lysine or acrylic oligomer. For example, polyester acrylate, polyurethane acrylate, epoxy acrylate, polyether acrylate, oligo acrylate, alkyd acrylate, polyol acrylate, etc., depending on the molecular structure constituting the skeleton Can be mentioned.
本発明のインク液に含まれる重合開始剤(光重合開始剤)としては、例えば、200nm〜450nm程度の領域の紫外線又は可視光を吸収しラジカルまたはイオンを生成して重合性化合物の重合を開始させるものであり、代表的なものとしてラジカル発生型を挙げると、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、ベンジル、ジエトキシアセトフェノン、ベンゾフェノン、クロロチオキサントン、2−クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、2−メチルチオキサントン、ポリ塩化ポリフェニル、ヘキサクロロベンゼン等が挙げられ、好ましくは、イソブチルベンゾインエーテル、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシムである。 As a polymerization initiator (photopolymerization initiator) contained in the ink liquid of the present invention, for example, ultraviolet rays or visible light in a region of about 200 nm to 450 nm is absorbed to generate radicals or ions to start polymerization of the polymerizable compound. Typical examples of radical generation types are benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, isopropyl benzoin ether, isobutyl benzoin ether, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxy). Carbonyl) oxime, benzyl, diethoxyacetophenone, benzophenone, chlorothioxanthone, 2-chlorothioxanthone, isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, 2-methylthioxanthone, polychlorinated polyphenyl, hexachlorobenzene, etc. Preferably, isobutyl benzoin ether, 1-phenyl-1,2-propane-dione-2-(o-ethoxycarbonyl) oxime.
また、Vicure10、30(Stauffer Chemical社製)、Irgacure127、184、500、651、2959、907、369、379、754、1700、1800、1850、819、OXE01、Darocur 1173(チバ スペシャリティ ケミカルズ社製)、QuantacureCTX、ITX(Aceto Chemical社製)、Lucirin TPO(BASF社製)、Kayacure DETX−S(日本化薬社製)、ESACURE KIP150(Lamberti社製)の商品名で入手可能な光重合開始剤も使用することができる。 Further, Vicure 10, 30 (manufactured by Stauffer Chemical), Irgacure 127, 184, 500, 651, 2959, 907, 369, 379, 754, 1700, 1800, 1850, 819, OXE01, Darocur 1173 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), Photopolymerization initiators available under the trade names Quantacure CTX, ITX (Aceto Chemical), Lucirin TPO (BASF), Kayacure DETX-S (Nippon Kayaku) and ESACURE KIP150 (Lamberti) are also used. can do.
本発明のインク液に含まれる重合促進剤としてはアミン化合物が好ましい。このアミン化合物としては、臭気の問題やインク組成物の硬化がより確実になることから、特にアミノベンゾエート誘導体が好ましい。これは、アミノベンゾエート誘導体が酸素による重合阻害を軽減する為である。
アミノベンゾエート誘導体は、350nm以上の波長域に吸収を持たないものが好ましい。このようなアミノベンゾエート誘導体の例としては、エチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、2−エチルヘキシル−4−ジメチルアミノベンゾエート等が挙げられ、これは、Darocure EDB、EHA(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)の商品名で入手可能である。
The polymerization accelerator contained in the ink liquid of the present invention is preferably an amine compound. As the amine compound, an aminobenzoate derivative is particularly preferable because of the problem of odor and more reliable curing of the ink composition. This is because the aminobenzoate derivative reduces polymerization inhibition by oxygen.
The aminobenzoate derivative preferably has no absorption in the wavelength region of 350 nm or more. Examples of such aminobenzoate derivatives include ethyl-4-dimethylaminobenzoate, 2-ethylhexyl-4-dimethylaminobenzoate, etc., which are manufactured by Darocur EDB, EHA (manufactured by Ciba Specialty Chemicals). Available under the trade name.
また、その他の重合促進剤としては、重合性官能基を有する微粒子等が挙げられる。重合性官能基を有する微粒子の作用機構としては、明確ではないが、重合開始剤の開裂により生成したラジカルが、微粒子表面に吸着され安定化し、このラジカルが同じく微粒子表面に吸着したモノマーと容易に反応し、重合が効率よく進行するものと推測される。
重合性官能基を有する微粒子とは、一般的に体質顔料と称されるもので、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化カルシウム等の無機化合物が例示され、特に、シリカ、アルミナ等の透明なものも好適に使用できる。また、該微粒子が有する重合性官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基等が例示され、さらに、1つ以上の二重結合を有する重合性官能基とすることも可能である。
Examples of other polymerization accelerators include fine particles having a polymerizable functional group. Although the mechanism of action of the fine particles having a polymerizable functional group is not clear, radicals generated by the cleavage of the polymerization initiator are adsorbed and stabilized on the surface of the fine particles, and the radicals are also easily adsorbed with monomers adsorbed on the fine particle surface. It is presumed that the reaction proceeds and the polymerization proceeds efficiently.
The fine particles having a polymerizable functional group are generally referred to as extender pigments, and examples thereof include inorganic compounds such as silica, alumina, titania, and calcium oxide. In particular, transparent ones such as silica and alumina are also suitable. Can be used for Moreover, examples of the polymerizable functional group possessed by the fine particles include an acryloyl group and a methacryloyl group, and a polymerizable functional group having one or more double bonds can also be used.
次に、本発明の実施例を比較例と共に挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。 Next, although the Example of this invention is given with a comparative example and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited by the following Examples.
[実施例,比較例]
以下の実施例,比較例において、第1のインク液として後記[表2]に示す“インク組成物A”を使用し、また、第2のインク液として後記[表3]に示す“インク組成物B”を使用した。
なお、“インク組成物A,B”において、“重合化合物”として「N−ビニルフォルムアミド」「トリプロピレングリコールジアクリレート」「トリメチロールプロパントリアクリレート」を用い、“重合開始剤(光重合開始剤)”として「Irgacure 819:ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフインオキシドであって、チバ スペシャリティ ケミカルズ社製の商品名」および「Irgacure 369:2−ベンジル−2−ジメチルアミン−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1であって、同じくチバ スペシャリティ ケミカルズ社製の商品名」を用いた。また、“重合促進剤”として「DarocurEHA:2−エチルヘキシル−4−ジメチルアミノベンゾエートであって、チバ スペシャリティ ケミカルズ社製の商品名」を用いた。また、インク組成物Aで使用した「分散剤」はポリオキシアルキレンポリアルキレンポリアミンである。
[Examples and comparative examples]
In the following examples and comparative examples, “ink composition A” shown in the following [Table 2] is used as the first ink liquid, and “ink composition” shown in the following [Table 3] as the second ink liquid. Item B "was used.
In “ink compositions A and B”, “N-vinylformamide”, “tripropylene glycol diacrylate”, and “trimethylolpropane triacrylate” are used as “polymerization compounds”, and “polymerization initiator (photopolymerization initiator)” is used. "Irgacure 819: Bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, trade name of Ciba Specialty Chemicals" and "Irgacure 369: 2-benzyl-2-dimethylamine- 1- (4-Morpholinophenyl) butane-1 was also used under the trade name “Ciba Specialty Chemicals”. Further, “Darocur EHA: 2-ethylhexyl-4-dimethylaminobenzoate, trade name of Ciba Specialty Chemicals” was used as “polymerization accelerator”. The “dispersing agent” used in the ink composition A is a polyoxyalkylene polyalkylene polyamine.
(印字試験)
PX−G900(セイコーエプソン社製)を用い、さらに排紙口に設けた紫外線照射装置で、前記インク組成物A,Bをメディア上へ硬化させた。
実施例では、前記図1のインクジェット記録装置を用い、合流供給路45内でインク組成物A,Bを合流・混合させ、得られた混合インク組成物を記録ヘッド9に充填して印字した。すなわち、表2に示すBk,C,M,Yの各色インク組成物Aに対して、表3に示すインク組成物Bを準備し、それぞれ合流供給路45(この合流供給路45内に日本フローコントロール社製のスタティックミキサー(70シリーズ:070−317番)が接続されている)内でインク組成物A,Bを合流・混合し、最終的に記録ヘッド9に充填して印字した。
一方、比較例では、インク組成物A,Bを別のノズル列に充填して、メディア上で混合して印字した。
(Print test)
Using PX-G900 (manufactured by Seiko Epson Corporation), the ink compositions A and B were cured on the medium with an ultraviolet irradiation device provided at the paper discharge port.
In the examples, the ink compositions A and B were joined and mixed in the joining
On the other hand, in the comparative example, the ink compositions A and B were filled in another nozzle row, mixed on the medium, and printed.
(印字試験の評価)
実施例では、混合攪拌されたインク組成物で画像を形成するため、硬化反応にバラツキが生じたり、色ムラが発生したりすることなく、きれいな画像を形成することができた。これに対して、比較例では、全体的に硬化反応にバラツキが生じたり、色ムラが発生したりして、部分的に印刷品位が低下した。
(Evaluation of printing test)
In the examples, since the image was formed with the ink composition mixed and stirred, a clear image could be formed without causing variations in the curing reaction or color unevenness. On the other hand, in the comparative example, the printing reaction was partially deteriorated due to variations in the curing reaction as a whole or color unevenness.
1 インクジェット記録装置 7 記録媒体 9 記録ヘッド 11 キャリッジ 13 記録媒体搬送機構 15 インク供給路 21 第1インク貯留部 22 第2インク貯留部 41 第1インク供給路 43 第2インク供給路 45 合流供給路 61 筒状ハウジング 63 エレメント 63a,63b,63c…… 液分断板
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1のインク液と混合されることにより紫外線硬化型インクを生成する第2のインク液を貯留する第2インク貯留部と、
前記第1のインク液及び第2のインク液を記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、
各インク貯留部から前記記録ヘッドにインク液を供給するインク供給路と、
前記記録ヘッドによって前記紫外線硬化型インクが塗布された前記記録媒体上に紫外線を照射する紫外線照射手段とを備えるインクジェット記録装置であって、
前記インク供給路は、一端が前記第1インク貯留部に接続された第1インク供給路と、一端が前記第2インク貯留部に接続された第2インク供給路と、一端が前記第1及び第2インク供給路の他端に接続されると共に他端が記録ヘッドに接続されて前記第1のインク液及び第2のインク液の2液が合流して混合撹拌される合流供給路とを備え、
第1インク貯留部から供給される第1のインク液と第2インク貯留部から供給される第2のインク液とが前記合流供給路内で合流することによって混合攪拌され、紫外線硬化型インクとして記録ヘッドに供給されることを特徴とするインクジェット記録装置。 A first ink reservoir for storing a first ink liquid;
A second ink reservoir that stores a second ink that produces ultraviolet curable ink by being mixed with the first ink;
A recording head for discharging the first ink liquid and the second ink liquid onto a recording medium;
An ink supply path for supplying ink liquid from each ink reservoir to the recording head;
An inkjet recording apparatus comprising: an ultraviolet irradiation unit configured to irradiate ultraviolet rays onto the recording medium on which the ultraviolet curable ink is applied by the recording head;
The ink supply path has a first ink supply path with one end connected to the first ink storage part, a second ink supply path with one end connected to the second ink storage part, and one end with the first and second ink supply paths. A confluence supply path connected to the other end of the second ink supply path and connected to the recording head at the other end to mix and stir the two liquids of the first ink liquid and the second ink liquid. Prepared,
The first ink liquid supplied from the first ink storage part and the second ink liquid supplied from the second ink storage part are mixed and agitated by joining together in the joint supply path, so that ultraviolet curable ink is obtained. An ink jet recording apparatus, wherein the ink jet recording apparatus is supplied to a recording head.
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