JP2007314734A - インクジェット記録用インクセットおよびインクジェット記録方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガラスやコロナ放電処理によって親水化したプラスチック(コロナ処理ポリプロピレンやコロナ処理ポリエチレンなど)親水性の材料を含むあらゆる被記録媒体に対して、着色剤と重合性化合物を少なくとも含有する記録液と、実質的に着色剤を含有しない処理液を用いた2液式インクを用いた場合でも、はじきによる画質の低下のない、優れた画像を形成するインクジェット記録用インクセットとそれを用いたインクジェット記録方法を提供する。
【解決手段】着色剤と重合性化合物を含有する少なくとも1種類の記録液と、少なくとも1種類以上のグリコールエーテル化合物を含有し、かつ、実質的に着色剤を含有しない処理液を、少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録用インクセットとそれを用いたインクジェット記録方法。
【選択図】なし
【解決手段】着色剤と重合性化合物を含有する少なくとも1種類の記録液と、少なくとも1種類以上のグリコールエーテル化合物を含有し、かつ、実質的に着色剤を含有しない処理液を、少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録用インクセットとそれを用いたインクジェット記録方法。
【選択図】なし
Description
本発明は、インクジェット記録用インクセット、および、画像形成方法に関し、詳しくは、ガラスやコロナ処理プラスチックなど親水性の材料を含むあらゆる被記録媒体に対して、画像品質に優れ、色混じりの発生がなく、高精細な画像を安定に記録することができる多液型の硬化型インクジェットインク記録用インクセットとそれを用いたインクジェット記録方法に関する。
ノズル等のインク吐出口からインクを吐出するインクジェット方式は、小型で安価であり、被記録媒体に非接触で画像形成が可能である等の理由から多くのプリンターに用いられている。これらインクジェット方式の中でも、圧電素子の変形を利用しインクを吐出させるピエゾインクジェット方式、及び、熱エネルギーによるインクの沸騰現象を利用しインクを吐出する熱インクジェット方式は高解像度、高速印字性に優れるという特徴を有する。
現在、インクジェットプリンターにより、普通紙或いはプラスチックなど非浸透性の記録媒体に印字する際の高速化及び高画質化が重要な課題となっている。特に、非浸透性記録媒体を用いた場合、印字後の液滴の乾燥に時間が掛かると、画像の滲みが生じやすく、また、隣接するインク液滴間の混合による打滴干渉が生じ、鮮鋭な画像形成の妨げとなる。
尚、打滴干渉とは、隣接して打滴された液滴同士が表面エネルギーを低下させるため(表面積を小さくするため)に、合一する現象である。隣接する液滴が合一するときに液滴の移動が起こるために、着弾した位置からずれ、特に着色剤を含むインクで細線を描く場合には、線幅の不均一が生じ、面を描写する場合には、ムラとなって現れる。
尚、打滴干渉とは、隣接して打滴された液滴同士が表面エネルギーを低下させるため(表面積を小さくするため)に、合一する現象である。隣接する液滴が合一するときに液滴の移動が起こるために、着弾した位置からずれ、特に着色剤を含むインクで細線を描く場合には、線幅の不均一が生じ、面を描写する場合には、ムラとなって現れる。
また、非浸透性記録媒体にて印字した場合のもう一つの問題として、インクの被記録媒体への定着性が悪く、対擦性や耐水性に劣る点が知られている。
画像のにじみの抑制や被記録媒体への定着性を改善させるために、インクの硬化を促進させ、かつ、被記録媒体に対して固着させる方法の一つとして、インク溶媒の揮発ではなく、放射線によって硬化し定着させる放射線硬化型インクジェット用インクが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、この場合でも、放射線硬化前に発生する着弾干渉については防ぐことができていない。
このように、これまでに実施されている方法では、非浸透記録媒体に対する定着性、および、着弾干渉などによる画像品質の低下の防止を両立することができていない。
特開平10−323975号公報
しかしながら、この場合でも、放射線硬化前に発生する着弾干渉については防ぐことができていない。
このように、これまでに実施されている方法では、非浸透記録媒体に対する定着性、および、着弾干渉などによる画像品質の低下の防止を両立することができていない。
前記問題に対して、2液式のインクを用い、着色剤と重合性化合物を少なくとも含有する記録液と、実質的に着色剤を含有しない処理液を用いることによって、打滴干渉を回避する方法を筆者らは見出した。
しかしながらこの方法では、ガラスやコロナ放電処理によって親水化したプラスチック(コロナ処理ポリプロピレンやコロナ処理ポリエチレンなど)上に画像を形成しようとした場合、前記記録液の被記録媒体に対する濡れ性が低下するために、部分的にはじきが発生し、画質が低下することがある。
従って、上記のような親水性の被記録媒体に対しても濡れ性が良く、はじきを防止する技術が強く望まれていた。
本発明の目的は、ガラスやコロナ放電処理によって親水化したプラスチック(コロナ処理ポリプロピレンやコロナ処理ポリエチレンなど)親水性の材料を含むあらゆる被記録媒体に対して、着色剤と重合性化合物を少なくとも含有する記録液と、実質的に着色剤を含有しない処理液を用いた2液式インクを用いた場合でも、はじきによる画質の低下のない、優れた画像を形成するインクジェット記録用インクセットとそれを用いたインクジェット記録方法を提供することを目的とする。
従って、上記のような親水性の被記録媒体に対しても濡れ性が良く、はじきを防止する技術が強く望まれていた。
本発明の目的は、ガラスやコロナ放電処理によって親水化したプラスチック(コロナ処理ポリプロピレンやコロナ処理ポリエチレンなど)親水性の材料を含むあらゆる被記録媒体に対して、着色剤と重合性化合物を少なくとも含有する記録液と、実質的に着色剤を含有しない処理液を用いた2液式インクを用いた場合でも、はじきによる画質の低下のない、優れた画像を形成するインクジェット記録用インクセットとそれを用いたインクジェット記録方法を提供することを目的とする。
前記実情に鑑み本発明者らは、鋭意研究を行ったところ、上記課題を解決しうることを見出し本発明を完成した。
即ち、本発明は下記の手段により達成されるものである。
即ち、本発明は下記の手段により達成されるものである。
<1>着色剤と重合性化合物を少なくとも含有する記録液と、少なくとも1種類以上のグリコールエーテル化合物を含有し、かつ、実質的に着色剤を含有しない処理液とを、少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録用インクセット。
<2>前記処理液に界面活性剤を含有することを特徴とする上記<1>に記載のインクジェット記録用インクセット。
<2>前記処理液に界面活性剤を含有することを特徴とする上記<1>に記載のインクジェット記録用インクセット。
<3>前記記録液及び/又は処理液に重合開始剤を含有することを特徴とする上記<1>又は<2>に記載のインクジェット記録用インクセット。
<4>前記重合性化合物が非水溶性であることを特徴とする上記<1>〜<3>のいずれか一項に記載のインクジェット記録用インクセット。
<4>前記重合性化合物が非水溶性であることを特徴とする上記<1>〜<3>のいずれか一項に記載のインクジェット記録用インクセット。
<5> 上記<1>〜<4>のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクセットを用いたインクジェット記録方法であって、被記録媒体に噴射して画像を形成する工程と、形成された画像エネルギーを付与して硬化させる工程とを含むことを特徴とするインクジェット記録方法。
<6> 上記<1>〜<4>のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクセットを用いたインクジェット記録方法であって、記録液の液滴の付与前に予め、処理液を被記録媒体上に前記記録液の液滴で打滴形成される画像と同一領域もしくは該画像より広い領域に付与することを特徴とする上記<5>に記載のインクジェット記録方法。
<6> 上記<1>〜<4>のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクセットを用いたインクジェット記録方法であって、記録液の液滴の付与前に予め、処理液を被記録媒体上に前記記録液の液滴で打滴形成される画像と同一領域もしくは該画像より広い領域に付与することを特徴とする上記<5>に記載のインクジェット記録方法。
<7>前記エネルギーの付与が光照射または加熱により行われることを特徴とする上記<5>又は<6>に記載のインクジェット記録方法。
本発明によれば、ガラスやコロナ放電処理によって親水化したプラスチック(コロナ処理ポリプロピレンやコロナ処理ポリエチレンなど)親水性の材料を含むあらゆる被記録媒体に対して、インクの記録媒体への定着性が優れており、かつ、インク滴同士の着弾干渉やインク滴の拡大による画像の乱れがない、優れた画像を形成するインクジェット記録用インクセットとそれを用いたインクジェット記録方法を提供することである。
以下本発明を詳細に説明する。
本発明のインクジェット記録用インクセットは、重合性化合物と着色剤を含有する少なくとも1種類の記録液と、少なくとも1種類以上のグリコールエーテル化合物を含有し、かつ、実質的に着色剤を含有しない処理液とを、少なくとも有することを特徴とする。
前記インクセットの構成とすることによって、ガラスやコロナ処理OPPなど親水性の材料を含む多種多様な記録媒体に対しても高精細な優れた画像を形成するインクジェット記録用インクセットが提供できる。
本発明のインクジェット記録用インクセットは、重合性化合物と着色剤を含有する少なくとも1種類の記録液と、少なくとも1種類以上のグリコールエーテル化合物を含有し、かつ、実質的に着色剤を含有しない処理液とを、少なくとも有することを特徴とする。
前記インクセットの構成とすることによって、ガラスやコロナ処理OPPなど親水性の材料を含む多種多様な記録媒体に対しても高精細な優れた画像を形成するインクジェット記録用インクセットが提供できる。
また、前記処理液および記録液を被記録媒体に付与した後で、露光、加熱などのエネルギー付与により、記録液に含有する重合性化合物の重合反応を促進させ、硬化物を被記録媒体に固着させることによって、安定で高精細な画像を得ることができる。
本発明のインクジェット記録用インクセットの液物性、および、記録液および処理液を構成する主要成分について、以下に詳細に説明する。
(記録液)
着色剤と重合性化合物を含む少なくとも1種類の記録液は、室温で液体であれば良いが、インクジェットによる打滴適正の観点から25℃における粘度は100mPa・s以下又は60℃における粘度が30mPa・s以下であることが好ましく、25℃における粘度は60mPa・s以下又は60℃における粘度が20mPa・s以下であることがより好ましく、25℃における粘度は40mPa・s以下又は60℃における粘度が15mPa・s以下であることが特に好ましい。
また、記録液の被記録媒体への定着性や記録液のにじみ防止の観点から重合性化合物の組成を50質量%以上98質量%以下にすることが好ましい。また、記録液は、水や水性溶剤を含むと定着に時間がかかるため、非水系であることが好ましい。
着色剤と重合性化合物を含む少なくとも1種類の記録液は、室温で液体であれば良いが、インクジェットによる打滴適正の観点から25℃における粘度は100mPa・s以下又は60℃における粘度が30mPa・s以下であることが好ましく、25℃における粘度は60mPa・s以下又は60℃における粘度が20mPa・s以下であることがより好ましく、25℃における粘度は40mPa・s以下又は60℃における粘度が15mPa・s以下であることが特に好ましい。
また、記録液の被記録媒体への定着性や記録液のにじみ防止の観点から重合性化合物の組成を50質量%以上98質量%以下にすることが好ましい。また、記録液は、水や水性溶剤を含むと定着に時間がかかるため、非水系であることが好ましい。
(処理液)
少なくとも1種類以上のグリコールエーテル化合物を含有し、かつ、実質的に着色剤を含有しない処理液は、液体室温で液体であれば良いが、インクジェットによる打滴適正の観点から25℃における粘度は100mPa・s以下又は60℃における粘度が30mPa・s以下であることが好ましく、25℃における粘度は60mPa・s以下又は60℃における粘度が20mPa・s以下であることがより好ましく、25℃における粘度は40mPa・s以下又は60℃における粘度が15mPa・s以下であることが特に好ましい。
該処理液中のグリコールエーテル化合物の含有量は、被記録媒体での処理液のはじきによる画質の低下防止の観点から、1〜50質量%であることが好ましく、さらに好ましくは5〜40質量%、特に好ましくは10〜30質量%である。
尚、前記「実質的に着色剤を含有しない」とは、該処理液中の着色剤の含有量が、1質量%以下であることである。形成された画像の色再現性を高める観点から、該処理液中の着色剤の含有量は、0.5質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以下であることがより好ましく、含有しないことが特に好ましい。
少なくとも1種類以上のグリコールエーテル化合物を含有し、かつ、実質的に着色剤を含有しない処理液は、液体室温で液体であれば良いが、インクジェットによる打滴適正の観点から25℃における粘度は100mPa・s以下又は60℃における粘度が30mPa・s以下であることが好ましく、25℃における粘度は60mPa・s以下又は60℃における粘度が20mPa・s以下であることがより好ましく、25℃における粘度は40mPa・s以下又は60℃における粘度が15mPa・s以下であることが特に好ましい。
該処理液中のグリコールエーテル化合物の含有量は、被記録媒体での処理液のはじきによる画質の低下防止の観点から、1〜50質量%であることが好ましく、さらに好ましくは5〜40質量%、特に好ましくは10〜30質量%である。
尚、前記「実質的に着色剤を含有しない」とは、該処理液中の着色剤の含有量が、1質量%以下であることである。形成された画像の色再現性を高める観点から、該処理液中の着色剤の含有量は、0.5質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以下であることがより好ましく、含有しないことが特に好ましい。
(グリコールエーテル化合物)
本発明のインクジェット記録用インクセットに含まれる処理液中には、1種類以上のグリコールエーテル化合物を含有する。該化合物を処理液中に含有させることで、ガラスやコロナ処理OPPなど親水性の被記録媒体で発生する処理液のはじきに起因した画質の低下を防ぐことが可能となる。
本発明のインクジェット記録用インクセットに含まれる処理液中には、1種類以上のグリコールエーテル化合物を含有する。該化合物を処理液中に含有させることで、ガラスやコロナ処理OPPなど親水性の被記録媒体で発生する処理液のはじきに起因した画質の低下を防ぐことが可能となる。
処理液含有するグリコールエーテル化合物としては、市販のあらゆるものを用いることができる。例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテルなどがあり、これらは東邦化学工業株式会社より「ハイソルブ」シリーズとして販売されている。
処理液が含有する好ましいグリコールエーテル化合物としては、一般式R(O−L)nOHで表される化合物であって、Rが炭素数1以上30以下のアルキル基、Lは−CH2−CH2−または−CH2CH(CH3)−、nが1以上20以下であり、より好ましくはRが炭素数1以上10以下のアルキル基、Lは−CH2−CH2−、nが1以上10以下であり、特に好ましくはRが炭素数1以上8以下のアルキル基、Lは−CH2−CH2−、nが1以上10以下である。
前記一般式R(O−L)nOHで表される化合物におけるR、L及びnが上記範囲であることにより、後述の被記録媒体への処理液の濡れ性が向上する。
また、本発明のインクジェット記録用インクセットに含まれる記録液中にも、グリコールエーテル化合物が含まれていても良いが、基材への密着性を損なわない観点から、該記録液中のグリコールエーテル化合物の濃度は、5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、含有しないことが特に好ましい。
前記一般式R(O−L)nOHで表される化合物におけるR、L及びnが上記範囲であることにより、後述の被記録媒体への処理液の濡れ性が向上する。
また、本発明のインクジェット記録用インクセットに含まれる記録液中にも、グリコールエーテル化合物が含まれていても良いが、基材への密着性を損なわない観点から、該記録液中のグリコールエーテル化合物の濃度は、5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、含有しないことが特に好ましい。
記録液と処理液との関係において、粘度差(25℃)は25mPa・s以内が好ましい。
(重合性化合物)
本発明における記録液は、定着性、画像滲み等の改良のため少なくとも重合性化合物を含有する。
また、本発明における処理液は、基材への密着性を損なわない観点から重合性化合物を含有することが好ましい。
前記記録液若しくは処理液に含まれる重合性化合物は何でも良く、2種類以上のモノマーを混合したものでも良い。ただし、水や水性溶剤を含むと定着に時間がかかるため、非水系であることが好ましい。また、硬化性に優れた重合性化合物であることが望ましく、比較的硬化性に優れた重合性化合物としては、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートやイソボニルアクリレートなど挙げられる。
特に本発明は、上記重合性化合物に限定されることはなく、下記の中から選択することができる。
本発明における記録液は、定着性、画像滲み等の改良のため少なくとも重合性化合物を含有する。
また、本発明における処理液は、基材への密着性を損なわない観点から重合性化合物を含有することが好ましい。
前記記録液若しくは処理液に含まれる重合性化合物は何でも良く、2種類以上のモノマーを混合したものでも良い。ただし、水や水性溶剤を含むと定着に時間がかかるため、非水系であることが好ましい。また、硬化性に優れた重合性化合物であることが望ましく、比較的硬化性に優れた重合性化合物としては、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートやイソボニルアクリレートなど挙げられる。
特に本発明は、上記重合性化合物に限定されることはなく、下記の中から選択することができる。
本発明における重合性化合物としては、ラジカル重合反応、カチオン重合反応、二量化反応など公知の重合性もしくは架橋性材料を適用することができ、中でも、定着性、画像滲み改良の観点から、ラジカル重合性化合物であることが好ましい。
少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する付加重合性化合物、エポキシ系化合物、オキセタン系化合物、オキシラン系化合物、マレイミド基を側鎖に有する高分子化合物、芳香核に隣接した光二量化可能な不飽和二重結合を有するシンナミル基、シンナミリデン基やカルコン基等を側鎖に有する高分子化合物などが挙げられる。
少なくとも一個のエチレン性不飽和二重結合を有する付加重合性化合物としては、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、より好ましくは2個以上有する化合物(単官能又は多官能化合物)から選択されるものである。
具体的には、本発明に係る産業分野において広く知られるものの中から適宜選択することができ、例えば、モノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物、並びにそれらの共重合体などの化学的形態を持つものが含まれる。
少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する付加重合性化合物、エポキシ系化合物、オキセタン系化合物、オキシラン系化合物、マレイミド基を側鎖に有する高分子化合物、芳香核に隣接した光二量化可能な不飽和二重結合を有するシンナミル基、シンナミリデン基やカルコン基等を側鎖に有する高分子化合物などが挙げられる。
少なくとも一個のエチレン性不飽和二重結合を有する付加重合性化合物としては、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、より好ましくは2個以上有する化合物(単官能又は多官能化合物)から選択されるものである。
具体的には、本発明に係る産業分野において広く知られるものの中から適宜選択することができ、例えば、モノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物、並びにそれらの共重合体などの化学的形態を持つものが含まれる。
重合性化合物は、具体的には分子内にアクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基、内部二重結合性基(マレイン酸など)などの重合性基を有するものが好ましく、中でも、低エネルギーで硬化反応を生起させ得る点で、アクリロイル基、メタクリロイル基を有する化合物が好ましい。
前記多官能化合物としては、ビニル基含芳香族化合物、2価以上のアルコールと(メタ)アクリル酸とのエステルである(メタ)アクリレート、2価以上のアミンと(メタ)アクリル酸とのアミドである(メタ)アクリルアミド、多塩基酸と2価アルコールとの結合で得られるエステル又はポリカプロラクトンに(メタ)アクリル酸を導入したポリエステル(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイドと多価アルコールとの結合で得られるエーテルに(メタ)アクリル酸を導入したポリエーテル(メタ)アクリレート、エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を導入するか、あるいは2価以上のアルコールとエポシキ含有モノマーを反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン結合を持つウレタンアクリレート、アミノ樹脂アクリレート、アクリル樹脂アクリレート、アルキッド樹脂アクリレート、スピラン樹脂アクリレート、シリコーン樹脂アクリレート、不飽和ポリエステルと前記光重合性モノマーとの反応生成物、及びワックス類と前記重合性モノマーとの反応生成物などが挙げられる。
中でも、(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート、シリコーン樹脂アクリレート、不飽和ポリエステルと前記光重合性モノマーとの反応生成物が好ましく、アクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートが特に好ましい。
なお、本明細書中において、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸及びメタアクリル酸の双方を取り得ることを示す。
なお、本明細書中において、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸及びメタアクリル酸の双方を取り得ることを示す。
前記多官能化合物の具体例としては、ジビニルベンゼン、1,3−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、1,6−アクリロイルアミノヘキサン、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、2塩基酸と2価アルコールとからなる分子量500〜30000のポリエステルの分子鎖末端に(メタ)アクリロイル基を持つポリエステルアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ビスフェノール(AあるいはS、F)骨格を有する分子量450〜30000のエポキシアクリレート、フェノールノボラック樹脂の骨格を含有する分子量600〜30000のエポキシアクリレート、分子量350〜30000の多価イソシアネートと水酸基を有する(メタ)アクリル酸モノマーとの反応物、分子内にウレタン結合を有するウレタン変性物などが挙げられる。
また、単官能化合物として、(メタ)アクリレート、スチレン、アクリルアミド、ビニル基含有モノマー(ビニルエステル類、ビニルエーテル類、N−ビニルアミドなど)、(メタ)アクリル酸などを挙げることができ、(メタ)アクリレート、アクリルアミド、ビニルエステル類、ビニルエーテル類が好ましく、(メタ)アクリレート、アクリルアミドが特に好ましい。
重合性化合物は、無置換でも置換基を有していてもよく、導入可能な置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、アミド基、カルボン酸基などが挙げられる。
重合性化合物は、無置換でも置換基を有していてもよく、導入可能な置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、アミド基、カルボン酸基などが挙げられる。
前記単官能化合物の具体例としては、ヒドロキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、2−アクリロイルオキシエチルホスフェート、アリルアクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピルアクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、2−シクロヘキシルカルバモイルオキシエチルアクリレート、エステルにポリブチルアクリレート部位を有するアクリレート、エステルにポリジメチルシロキサン部位を有するアクリレートなどが挙げられる。
本発明において用いられるカチオン重合性モノマーとしては、例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892、同2001−40068、同2001−55507、同2001−310938、同2001−310937、同2001−220526などの各公報に記載されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。
エポキシ化合物としては、芳香族エポキシド、脂環式エポキシドなどが挙げられる。
本発明に用いうる単官能エポキシ化合物の例としては、例えば、フェニルグリシジルエーテル、p−tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、1,2−ブチレンオキサイド、1,3−ブタジエンモノオキサイド、1,2−エポキシドデカン、エピクロロヒドリン、1,2−エポキシデカン、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、3−メタクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3−アクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3−ビニルシクロヘキセンオキサイド等が挙げられる。
本発明に用いうる単官能エポキシ化合物の例としては、例えば、フェニルグリシジルエーテル、p−tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、1,2−ブチレンオキサイド、1,3−ブタジエンモノオキサイド、1,2−エポキシドデカン、エピクロロヒドリン、1,2−エポキシデカン、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、3−メタクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3−アクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3−ビニルシクロヘキセンオキサイド等が挙げられる。
また、多官能エポキシ化合物の例としては、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールFジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールSジグリシジルエーテル、エポキシノボラック樹脂、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールFジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールSジグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル−5,5−スピロ−3,4−エポキシ)シクロヘキサン−メタ−ジオキサン、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビニルシクロヘキセンオキサイド、4−ビニルエポキシシクロヘキサン、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシル−3’,4’−エポキシ−6’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサン)、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールのジ(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル、エチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−2−エチルヘキシル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類、1,1,3−テトラデカジエンジオキサイド、リモネンジオキサイド、1,2,7,8−ジエポキシオクタン、1,2,5,6−ジエポキシシクロオクタン等があげられる。
これらのエポキシ化合物のなかでも、芳香族エポキシドおよび脂環式エポキシドが、硬化速度に優れるという観点から好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。
これらのエポキシ化合物のなかでも、芳香族エポキシドおよび脂環式エポキシドが、硬化速度に優れるという観点から好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。
本発明に用いうる単官能ビニルエーテルの例としては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、n−ノニルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、4−メチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ジシクロペンテニルビニルエーテル、2−ジシクロペンテノキシエチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ブトキシエチルビニルエーテル、メトキシエトキシエチルビニルエーテル、エトキシエトキシエチルビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル、テトラヒドロフリフリルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、4−ヒドロキシメチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、クロルブチルビニルエーテル、クロルエトキシエチルビニルエーテル、フェニルエチルビニルエーテル、フェノキシポリエチレングリコールビニルエーテル等が挙げられる。
また、多官能ビニルエーテルの例としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ブチレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、ビスフェノールAアルキレンオキサイドジビニルエーテル、ビスフェノールFアルキレンオキサイドジビニルエーテルなどのジビニルエーテル類;トリメチロールエタントリビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、エチレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルなどの多官能ビニルエーテル類等が挙げられる。
ビニルエーテル化合物としては、ジ又はトリビニルエーテル化合物が、硬化性、被記録媒体との密着性、形成された画像の表面硬度などの観点から好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。
ビニルエーテル化合物としては、ジ又はトリビニルエーテル化合物が、硬化性、被記録媒体との密着性、形成された画像の表面硬度などの観点から好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。
本発明におけるオキセタン化合物は、オキセタン環を有する化合物を指し、特開2001−220526号、同2001−310937号、同2003−341217号の各公報に記載される如き、公知オキセタン化合物を任意に選択して使用できる。
本発明のインクセットに使用しうるオキセタン環を有する化合物としては、その構造内にオキセタン環を1〜4個有する化合物が好ましい。このような化合物を使用することで、インクセットの粘度をハンドリング性の良好な範囲に維持することが容易となり、また、硬化後のインクセットの被記録媒体との高い密着性を得ることができる。
本発明のインクセットに使用しうるオキセタン環を有する化合物としては、その構造内にオキセタン環を1〜4個有する化合物が好ましい。このような化合物を使用することで、インクセットの粘度をハンドリング性の良好な範囲に維持することが容易となり、また、硬化後のインクセットの被記録媒体との高い密着性を得ることができる。
本発明で用いられる単官能オキセタンの例としては、例えば、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−(メタ)アリルオキシメチル−3−エチルオキセタン、(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチルベンゼン、4−フルオロ−〔1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル〕ベンゼン、4−メトキシ−〔1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル〕ベンゼン、〔1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)エチル〕フェニルエーテル、イソブトキシメチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、イソボルニルオキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、イソボルニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−エチルヘキシル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、エチルジエチレングリコール(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンタジエン(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルオキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラヒドロフルフリル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラブロモフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−テトラブロモフェノキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリブロモフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−トリブロモフェノキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−ヒドロキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−ヒドロキシプロピル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ブトキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタクロロフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタブロモフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ボルニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル等が挙げられる。
多官能オキセタンの例としては、例えば、3,7−ビス(3−オキセタニル)−5−オキサ−ノナン、3,3’−(1,3−(2−メチレニル)プロパンジイルビス(オキシメチレン))ビス−(3−エチルオキセタン)、1,4−ビス〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル〕ベンゼン、1,2−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エタン、1,3−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]プロパン、エチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリシクロデカンジイルジメチレン(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリメチロールプロパントリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、1,4−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ブタン、1,6−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ヘキサン、ペンタエリスリトールトリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ポリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールペンタキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジトリメチロールプロパンテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、PO変性ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性水添ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、PO変性水添ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性ビスフェノールF(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル等の多官能オキセタンが挙げられる。
このようなオキセタン環を有する化合物については、前記特開2003−341217公報、段落番号〔0021〕乃至〔0084〕に詳細に記載され、ここに記載の化合物は本発明にも好適に使用しうる。
本発明で使用するオキセタン化合物のなかでも、インクセットの粘度と粘着性の観点から、オキセタン環を1〜2個有する化合物を使用することが好ましい。
本発明で使用するオキセタン化合物のなかでも、インクセットの粘度と粘着性の観点から、オキセタン環を1〜2個有する化合物を使用することが好ましい。
本発明において、オキセタン化合物を用いるとき、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種の化合物とを併用することが好ましい。
重合性化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。但し、水や水性溶剤を含むと定着に時間がかかるため、重合性化合物は非水溶性であることが好ましい。
また、記録液(各液滴)中における含有量としては、被記録媒体への定着性やインクのにじみ防止の観点から、記録液(各液滴)の全質量に対して、前述の通り、50〜98質量%の範囲が好ましく、40〜95質量%の範囲がより好ましく、50〜90質量%の範囲が特に好ましい。該範囲とすることにより、該範囲することにより、被記録媒体への定着性が向上し、インクのにじみが防止できるので好ましい。
また、重合性化合物の、記録液(各液滴)中における含有量としては、被記録媒体への定着性やインクのにじみ防止の観点から、記録液(各液滴)中の全固形分(質量)に対して、50〜99.6質量%の範囲が好ましく、70〜99.0質量%の範囲がより好ましく、80〜99.0質量%の範囲がさらに好ましい。該範囲とすることにより、該範囲することにより、被記録媒体への定着性が向上し、インクのにじみが防止できるので好ましい。
また、本発明における処理液中の重合性化合物の含有量は、前記記録液と同様である。
また、記録液(各液滴)中における含有量としては、被記録媒体への定着性やインクのにじみ防止の観点から、記録液(各液滴)の全質量に対して、前述の通り、50〜98質量%の範囲が好ましく、40〜95質量%の範囲がより好ましく、50〜90質量%の範囲が特に好ましい。該範囲とすることにより、該範囲することにより、被記録媒体への定着性が向上し、インクのにじみが防止できるので好ましい。
また、重合性化合物の、記録液(各液滴)中における含有量としては、被記録媒体への定着性やインクのにじみ防止の観点から、記録液(各液滴)中の全固形分(質量)に対して、50〜99.6質量%の範囲が好ましく、70〜99.0質量%の範囲がより好ましく、80〜99.0質量%の範囲がさらに好ましい。該範囲とすることにより、該範囲することにより、被記録媒体への定着性が向上し、インクのにじみが防止できるので好ましい。
また、本発明における処理液中の重合性化合物の含有量は、前記記録液と同様である。
(着色剤)
本発明においては、記録液には、少なくとも着色剤を含有する。一方、処理液には実質的に着色剤を含有しない。
ここで用いることのできる着色剤には、特に制限はなく、用途に応じて公知の種々の顔料、染料を適宜選択して用いることができる。中でも、記録液に含まれる着色剤としては特に耐光性に優れるとの観点から顔料であることが好ましい。
本発明においては、記録液には、少なくとも着色剤を含有する。一方、処理液には実質的に着色剤を含有しない。
ここで用いることのできる着色剤には、特に制限はなく、用途に応じて公知の種々の顔料、染料を適宜選択して用いることができる。中でも、記録液に含まれる着色剤としては特に耐光性に優れるとの観点から顔料であることが好ましい。
本発明に好ましく使用される顔料について述べる。
顔料としては、特に限定されるものではなく、一般に市販されているすべての有機顔料及び無機顔料、また、樹脂粒子を染料で染色したもの等も用いることができる。さらに、市販の顔料分散体や表面処理された顔料、例えば、顔料を分散媒として不溶性の樹脂等に分散させたもの、あるいは顔料表面に樹脂をグラフト化したもの等も、本発明の効果を損なわない限りにおいて用いることができる。
これらの顔料としては、例えば、伊藤征司郎編「顔料の辞典」(2000年刊)、W.Herbst,K.Hunger「Industrial Organic Pigments」、特開2002−12607号公報、特開2002−188025号公報、特開2003−26978号公報、特開2003−342503号公報に記載の顔料が挙げられる。
顔料としては、特に限定されるものではなく、一般に市販されているすべての有機顔料及び無機顔料、また、樹脂粒子を染料で染色したもの等も用いることができる。さらに、市販の顔料分散体や表面処理された顔料、例えば、顔料を分散媒として不溶性の樹脂等に分散させたもの、あるいは顔料表面に樹脂をグラフト化したもの等も、本発明の効果を損なわない限りにおいて用いることができる。
これらの顔料としては、例えば、伊藤征司郎編「顔料の辞典」(2000年刊)、W.Herbst,K.Hunger「Industrial Organic Pigments」、特開2002−12607号公報、特開2002−188025号公報、特開2003−26978号公報、特開2003−342503号公報に記載の顔料が挙げられる。
本発明において使用できる有機顔料及び無機顔料の具体例としては、例えば、イエロー色を呈するものとして、C.I.ピグメントイエロー1(ファストイエローG等),C.I.ピグメントイエロー74の如きモノアゾ顔料、C.I.ピグメントイエロー12(ジスアジイエローAAA等)、C.I.ピグメントイエロー17の如きジスアゾ顔料、C.I.ピグメントイエロー180の如き非ベンジジン系のアゾ顔料、C.I.ピグメントイエロー100(タートラジンイエローレーキ等)の如きアゾレーキ顔料、C.I.ピグメントイエロー95(縮合アゾイエローGR等)の如き縮合アゾ顔料、C.I.ピグメントイエロー115(キノリンイエローレーキ等)の如き酸性染料レーキ顔料、C.I.ピグメントイエロー18(チオフラビンレーキ等)の如き塩基性染料レーキ顔料、フラバントロンイエロー(Y−24)の如きアントラキノン系顔料、イソインドリノンイエロー3RLT(Y−110)の如きイソインドリノン顔料、キノフタロンイエロー(Y−138)の如きキノフタロン顔料、イソインドリンイエロー(Y−139)の如きイソインドリン顔料、C.I.ピグメントイエロー153(ニッケルニトロソイエロー等)の如きニトロソ顔料、C.I.ピグメントイエロー117(銅アゾメチンイエロー等)の如き金属錯塩アゾメチン顔料等が挙げられる。
赤あるいはマゼンタ色を呈するものとして、C.I.ピグメントレッド3(トルイジンレッド等)の如きモノアゾ系顔料、C.I.ピグメントレッド38(ピラゾロンレッドB等)の如きジスアゾ顔料、C.I.ピグメントレッド53:1(レーキレッドC等)やC.I.ピグメントレッド57:1(ブリリアントカーミン6B)の如きアゾレーキ顔料、C.I.ピグメントレッド144(縮合アゾレッドBR等)の如き縮合アゾ顔料、C.I.ピグメントレッド174(フロキシンBレーキ等)の如き酸性染料レーキ顔料、C.I.ピグメントレッド81(ローダミン6G’レーキ等)の如き塩基性染料レーキ顔料、C.I.ピグメントレッド177(ジアントラキノニルレッド等)の如きアントラキノン系顔料、C.I.ピグメントレッド88(チオインジゴボルドー等)の如きチオインジゴ顔料、C.I.ピグメントレッド194(ペリノンレッド等)の如きペリノン顔料、C.I.ピグメントレッド149(ペリレンスカーレット等)の如きペリレン顔料、C.I.ピグメントバイオレット19(無置換キナクリドン)、C.I.ピグメントレッド122(キナクリドンマゼンタ等)の如きキナクリドン顔料、C.I.ピグメントレッド180(イソインドリノンレッド2BLT等)の如きイソインドリノン顔料、C.I.ピグメントレッド83(マダーレーキ等)の如きアリザリンレーキ顔料等が挙げられる。
青あるいはシアン色を呈する顔料として、C.I.ピグメントブルー25(ジアニシジンブルー等)の如きジスアゾ系顔料、C.I.ピグメントブルー15(フタロシアニンブルー等)の如きフタロシアニン顔料、C.I.ピグメントブルー24(ピーコックブルーレーキ等)の如き酸性染料レーキ顔料、C.I.ピグメントブルー1(ビクロチアピュアブルーBOレーキ等)の如き塩基性染料レーキ顔料、C.I.ピグメントブルー60(インダントロンブルー等)の如きアントラキノン系顔料、C.I.ピグメントブルー18(アルカリブルーV−5:1)の如きアルカリブルー顔料等が挙げられる。
緑色を呈する顔料として、C.I.ピグメントグリーン7(フタロシアニングリーン)、C.I.ピグメントグリーン36(フタロシアニングリーン)の如きフタロシアニン顔料、C.I.ピグメントグリーン8(ニトロソグリーン)等の如きアゾ金属錯体顔料等が挙げられる。
オレンジ色を呈する顔料として、C.I.ピグメントオレンジ66(イソインドリンオレンジ)の如きイソインドリン系顔料、C.I.ピグメントオレンジ51(ジクロロピラントロンオレンジ)の如きアントラキノン系顔料が挙げられる。
オレンジ色を呈する顔料として、C.I.ピグメントオレンジ66(イソインドリンオレンジ)の如きイソインドリン系顔料、C.I.ピグメントオレンジ51(ジクロロピラントロンオレンジ)の如きアントラキノン系顔料が挙げられる。
黒色を呈する顔料として、カーボンブラック、チタンブラック、アニリンブラック等が挙げられる。
白色顔料の具体例としては、塩基性炭酸鉛(2PbCO3Pb(OH)2、いわゆる、シルバーホワイト)、酸化亜鉛(ZnO、いわゆる、ジンクホワイト)、酸化チタン(TiO2、いわゆる、チタンホワイト)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3、いわゆる、チタンストロンチウムホワイト)などが利用可能である。
白色顔料の具体例としては、塩基性炭酸鉛(2PbCO3Pb(OH)2、いわゆる、シルバーホワイト)、酸化亜鉛(ZnO、いわゆる、ジンクホワイト)、酸化チタン(TiO2、いわゆる、チタンホワイト)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3、いわゆる、チタンストロンチウムホワイト)などが利用可能である。
ここで、酸化チタンは他の白色顔料と比べて比重が小さく、屈折率が大きく化学的、物理的にも安定であるため、顔料としての隠蔽力や着色力が大きく、さらに、酸やアルカリ、その他の環境に対する耐久性にも優れている。したがって、白色顔料としては酸化チタンを利用することが好ましい。もちろん、必要に応じて他の白色顔料(列挙した白色顔料以外であってもよい。)を使用してもよい。
着色剤の分散には、例えばボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、ジェットミル、ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ニーダー、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、湿式ジェットミル等の分散装置を用いることができる。
着色剤の分散を行う際には、界面活性剤等の分散剤を添加することができる。
また、着色剤を添加するにあたっては、必要に応じて、分散助剤として、各種着色剤に応じたシナージストを用いることも可能である。分散助剤は、着色剤100質量部に対し、1〜50質量部添加することが好ましい。
着色剤の分散を行う際には、界面活性剤等の分散剤を添加することができる。
また、着色剤を添加するにあたっては、必要に応じて、分散助剤として、各種着色剤に応じたシナージストを用いることも可能である。分散助剤は、着色剤100質量部に対し、1〜50質量部添加することが好ましい。
記録液において着色剤などの諸成分の分散媒としては、溶剤を添加してもよく、また、無溶媒で、低分子量成分である前記重合性化合物を分散媒として用いてもよいが、記録液は、活性エネルギー線硬化型の液体であることが好ましく、記録液を被記録媒体上に適用後、硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。これは、硬化された記録液から形成された画像中に、溶剤が残留すると、耐溶剤性が劣化したり、残留する溶剤のVOC(Volatile Organic Compound)の問題が生じるためである。このような観点から、分散媒としては、重合性化合物を用い、なかでも、最も粘度が低い重合性化合物を選択することが分散適性やインクセットのハンドリング性向上の観点から好ましい。
ここで用いる着色剤の平均粒径は、微細なほど発色性に優れるため、0.01〜0.4μmであることが好ましく、さらに好ましくは0.02〜0.2μmの範囲である。最大粒径は3μm以下、好ましくは1μm以下となるよう、(a)着色剤、分散剤、分散媒の選定、分散条件、ろ過条件を設定する。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、記録液の保存安定性、記録液透明性および硬化感度を維持することができる。本発明においては分散性、安定性に優れた前記分散剤を用いることにより、微粒子着色剤を用いた場合でも、均一で安定な分散物が得られる。
記録液中における着色剤の粒径は、公知の測定方法で測定することができる。具体的には遠心沈降光透過法、X線透過法、レーザー回折・散乱法、動的光散乱法により測定することができる。本発明においては、レーザー回折・散乱法を用いた測定により得られた値を採用する。
着色剤は記録液中の添加濃度として50質量%以下であることが好ましく、1質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、2質量%以上20質量%以下であることが特に好ましい。
記録液中における着色剤の粒径は、公知の測定方法で測定することができる。具体的には遠心沈降光透過法、X線透過法、レーザー回折・散乱法、動的光散乱法により測定することができる。本発明においては、レーザー回折・散乱法を用いた測定により得られた値を採用する。
着色剤は記録液中の添加濃度として50質量%以下であることが好ましく、1質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、2質量%以上20質量%以下であることが特に好ましい。
(表面張力)
また、本発明のインクジェット記録用インクセットは、被記録媒体上に、記録液を付与する前に、処理液を記録液の液滴で形成される画像と同一領域若しくはそれより広い領域に付与することによって、画像を形成するインクジェット記録方法に用いられることが好ましい。
この場合、処理液上に付与された記録液ドットが滲んだり、また、サイズが拡大したりして、画像が乱れることがある。このように記録液の滲みや拡大による画像の乱れがない優れた画像を形成するために、本発明のインクジェット記録インクセットに含まれる記録液および処理液は、下記条件(A)、(B)、(C)を満たすことが好ましい。
また、本発明のインクジェット記録用インクセットは、被記録媒体上に、記録液を付与する前に、処理液を記録液の液滴で形成される画像と同一領域若しくはそれより広い領域に付与することによって、画像を形成するインクジェット記録方法に用いられることが好ましい。
この場合、処理液上に付与された記録液ドットが滲んだり、また、サイズが拡大したりして、画像が乱れることがある。このように記録液の滲みや拡大による画像の乱れがない優れた画像を形成するために、本発明のインクジェット記録インクセットに含まれる記録液および処理液は、下記条件(A)、(B)、(C)を満たすことが好ましい。
(条件)
(A)該記処理液の表面張力は、該インクジェット記録用インクセットに含まれるいずれかの記録液の表面張力よりも小さい。
(B)該処理液に含まれる界面活性剤のうち少なくとも1種類は、
γs(0)−γs(飽和)>1mN/m
の関係を満たす。
(C)該処理液の表面張力は、
γs<(γs(0)+γs(飽和)最大)/2
の関係を満たす。
(A)該記処理液の表面張力は、該インクジェット記録用インクセットに含まれるいずれかの記録液の表面張力よりも小さい。
(B)該処理液に含まれる界面活性剤のうち少なくとも1種類は、
γs(0)−γs(飽和)>1mN/m
の関係を満たす。
(C)該処理液の表面張力は、
γs<(γs(0)+γs(飽和)最大)/2
の関係を満たす。
(条件(A))
本発明において、前述の通り、被記録媒体上に目的の大きさのインクドットを形成するためには、処理液の表面張力γsは、インクジェット記録用インクセットに含まれるいずれかの記録液の表面張力γkよりも小さくすることが好ましい。
さらに、着滴から露光までの間のインク滴の拡大をより効果的に防ぐ観点から、γs<γk−3(mN/m)がより好ましく、γs<γk−5(mN/m)が特に好ましい。
また、フルカラーの画像を印字する場合は、画像の鮮鋭性を向上させる観点から、該処理液の表面張力γsは、少なくとも視感度の高い着色剤を含有する記録液の表面張力よりも小さくすることが好ましく、インクジェット記録用インクセットに含まれるすべての記録液の表面張力より小さいことがより好ましい。尚、ここで視感度の高い着色剤とは、マゼンタ、または、ブラック、または、シアン色を呈する着色剤が挙げられる。
また、記録液の表面張力γkと処理液の表面張力γsの値が上記の関係を満たしていても、両者の値が15mN/m未満であるとインクジェット打滴時に液滴の形成が困難になり不吐出が生じる場合がある。一方、50mN/mを超えると、インクジェットヘッドとの濡れ性が悪くなり不吐出の問題が生じる場合がある。従って、吐出適正の観点から、記録液の表面張力γkと処理液の表面張力γsは、15mN/m以上50mN/m以下が好ましく、18mN/m以上40mN/m以下がより好ましく、20mN/m以上38mN/m以下が特に好ましい。
ここで、前記表面張力は、一般的に用いられる表面張力計(例えば、協和界面科学(株)製、表面張力計CBVP−Z等)を用いて、ウィルヘルミー法で液温20℃60%RHにて測定した値である。
本発明において、前述の通り、被記録媒体上に目的の大きさのインクドットを形成するためには、処理液の表面張力γsは、インクジェット記録用インクセットに含まれるいずれかの記録液の表面張力γkよりも小さくすることが好ましい。
さらに、着滴から露光までの間のインク滴の拡大をより効果的に防ぐ観点から、γs<γk−3(mN/m)がより好ましく、γs<γk−5(mN/m)が特に好ましい。
また、フルカラーの画像を印字する場合は、画像の鮮鋭性を向上させる観点から、該処理液の表面張力γsは、少なくとも視感度の高い着色剤を含有する記録液の表面張力よりも小さくすることが好ましく、インクジェット記録用インクセットに含まれるすべての記録液の表面張力より小さいことがより好ましい。尚、ここで視感度の高い着色剤とは、マゼンタ、または、ブラック、または、シアン色を呈する着色剤が挙げられる。
また、記録液の表面張力γkと処理液の表面張力γsの値が上記の関係を満たしていても、両者の値が15mN/m未満であるとインクジェット打滴時に液滴の形成が困難になり不吐出が生じる場合がある。一方、50mN/mを超えると、インクジェットヘッドとの濡れ性が悪くなり不吐出の問題が生じる場合がある。従って、吐出適正の観点から、記録液の表面張力γkと処理液の表面張力γsは、15mN/m以上50mN/m以下が好ましく、18mN/m以上40mN/m以下がより好ましく、20mN/m以上38mN/m以下が特に好ましい。
ここで、前記表面張力は、一般的に用いられる表面張力計(例えば、協和界面科学(株)製、表面張力計CBVP−Z等)を用いて、ウィルヘルミー法で液温20℃60%RHにて測定した値である。
(条件(B)と(C))
本発明において、被記録媒体上に目的の大きさのインクドットを形成するためには、処理液は界面活性剤を含有することが好ましい。
本発明のインクジェット記録用インクセットに含まれる処理液に含有する界面活性剤のうち少なくとも1種類は、下記の条件(B)を満たすことが好ましい。
γs(0)−γs(飽和)>1mN/m 条件(B)
さらに、該界面活性剤を添加した該処理液の表面張力は、下記の条件(C)の関係を満たすことが好ましい。
γs<(γs(0)+γs(飽和)最大)/2 条件(C)
本発明において、被記録媒体上に目的の大きさのインクドットを形成するためには、処理液は界面活性剤を含有することが好ましい。
本発明のインクジェット記録用インクセットに含まれる処理液に含有する界面活性剤のうち少なくとも1種類は、下記の条件(B)を満たすことが好ましい。
γs(0)−γs(飽和)>1mN/m 条件(B)
さらに、該界面活性剤を添加した該処理液の表面張力は、下記の条件(C)の関係を満たすことが好ましい。
γs<(γs(0)+γs(飽和)最大)/2 条件(C)
ここで、γsは、該処理液の表面張力の値である。γs(0)は、該処理液のうちすべての界面活性剤を除いた液の表面張力の値である。γs(飽和)は、該処理液に含まれる界面活性剤のうち1種類の界面活性剤を該液に添加し、該界面活性剤の濃度を増加させたときに飽和する該液の表面張力の値である。γs(飽和)最大は、該処理液に含有する界面活性剤のうち、前記条件(B)を満たすすべての界面活性剤に対して求めたγs(飽和)のうちの最大値である。
尚、前記γs(0)は、該処理液のうちすべての界面活性剤を除いた液の表面張力値を測定することによって得られる。前記γs(飽和)は、該処理液に含まれる界面活性剤のうち1種類の界面活性剤を該液に添加し、該界面活性剤の含有濃度を0.01質量%ずつ増加させたときに、表面張力の変化量が0.01mN/m以下になった時の該液の表面張力を測定することによって得られる。
以下、具体的に前記γs(0)、γs(飽和)、γs(飽和)最大 について説明する。
例えば、処理液(例1)を構成する成分が、高沸点溶媒(フタル酸ジエチル、和光純薬製)、重合開始剤(TPO−L、例示化合物−開始剤−1)、フッ素系界面活性剤(メガファック F475、大日本インク製)、炭化水素系界面活性剤(スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルナトリウム)とした場合、γs(0)、γs(飽和)1(フッ素系界面活性剤を添加した時)、γs(飽和)2(炭化水素系界面活性剤を添加した時)、γs(飽和)、および、γs(飽和)最大は、下記の通りとなる。
例えば、処理液(例1)を構成する成分が、高沸点溶媒(フタル酸ジエチル、和光純薬製)、重合開始剤(TPO−L、例示化合物−開始剤−1)、フッ素系界面活性剤(メガファック F475、大日本インク製)、炭化水素系界面活性剤(スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルナトリウム)とした場合、γs(0)、γs(飽和)1(フッ素系界面活性剤を添加した時)、γs(飽和)2(炭化水素系界面活性剤を添加した時)、γs(飽和)、および、γs(飽和)最大は、下記の通りとなる。
即ち、γs(0)は、処理液のうち全ての界面活性剤を除いた液の表面張力値であり、36.7mN/mとなった。また、該液にフッ素系界面活性剤を添加し、濃度を増加させた時の該液の表面張力の飽和値をγs(飽和)1としたとき、その値は20.2mN/mとなった。さらに、同様に該液に炭化水素系界面活性剤を添加し、濃度を増加させた時の該液の表面張力の飽和値をγs(飽和)2としたとき、その値は30.5mN/mとなった。
前記処理液(例1)は、条件(B)を満たす界面活性剤を2種類含有するため、γs(飽和)は、フッ素系界面活性剤を添加した時(γs(飽和)1)と炭化水素系界面活性剤を添加した時(γs(飽和)2)の2つの値をとり得る。これらから、γs(飽和)最大は、前記γs(飽和)1及びγs(飽和)2のうちの最大値であることから、γs(飽和)2の値となる。
以上より、それらを纏めると下記のようになる。
γs(0)=36.7mN/m
γs(飽和)1=20.2mN/m(フッ素系界面活性剤を添加した時)
γs(飽和)2=30.5mN/m(炭化水素系界面活性剤を添加した時)
γs(飽和)最大=30.5mN/m
γs(0)=36.7mN/m
γs(飽和)1=20.2mN/m(フッ素系界面活性剤を添加した時)
γs(飽和)2=30.5mN/m(炭化水素系界面活性剤を添加した時)
γs(飽和)最大=30.5mN/m
以上の結果から、処理液の表面張力γsとしては、
γs<(γs(0)+γs(飽和)最大)/2=33.6mN/m
の関係を満たすことが好ましい。
尚、条件(C)については、着滴から露光までの間のインク滴の拡大をより効果的に防ぐ観点から、処理液の表面張力としては、
γs<γs(0)−3×{γs(0)− γs(飽和)}/4
の関係を満たすことがより好ましく、
γs≦γs(飽和)
の関係を満たすことが特に好ましい。
ここで、前記表面張力は、一般的に用いられる表面張力計(例えば、協和界面科学(株)製、表面張力計CBVP−Z等)を用いて、ウィルヘルミー法で液温20℃60%RHにて測定した値である。
γs<(γs(0)+γs(飽和)最大)/2=33.6mN/m
の関係を満たすことが好ましい。
尚、条件(C)については、着滴から露光までの間のインク滴の拡大をより効果的に防ぐ観点から、処理液の表面張力としては、
γs<γs(0)−3×{γs(0)− γs(飽和)}/4
の関係を満たすことがより好ましく、
γs≦γs(飽和)
の関係を満たすことが特に好ましい。
ここで、前記表面張力は、一般的に用いられる表面張力計(例えば、協和界面科学(株)製、表面張力計CBVP−Z等)を用いて、ウィルヘルミー法で液温20℃60%RHにて測定した値である。
(界面活性剤)
本発明における前記処理液に含有する好ましい界面活性剤について下記に説明する。
前記界面活性剤は、下記に列挙する標準液のうち少なくとも1種類の標準液に対して、下記の条件を満たす化合物であることが好ましい。
(条件)
γ(0)標準 − γ(飽和)標準 > 1 mN/m
ここで、γ(0)標準は、下記に列挙するいずれか1種類の標準液の表面張力である。γ(飽和)標準は、前記γ(0)標準を求めた標準液と同じ液に該化合物を添加し、該化合物の濃度を0.01質量%づつ増加させ、表面張力の変化が0.01mN/m以下になったときの溶液の表面張力である。
(標準液:ヘキサン、シクロヘキサン、p−キシレン、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、ブチルカルビトール、シクロヘキサノン、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、1,2−ヘキサンジオール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、イソプロパノール、メタノール、水、イソボニルアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート)
前記標準液としては前記いずれかの1種類の単一溶媒であれば良い。
本発明における前記処理液に含有する好ましい界面活性剤について下記に説明する。
前記界面活性剤は、下記に列挙する標準液のうち少なくとも1種類の標準液に対して、下記の条件を満たす化合物であることが好ましい。
(条件)
γ(0)標準 − γ(飽和)標準 > 1 mN/m
ここで、γ(0)標準は、下記に列挙するいずれか1種類の標準液の表面張力である。γ(飽和)標準は、前記γ(0)標準を求めた標準液と同じ液に該化合物を添加し、該化合物の濃度を0.01質量%づつ増加させ、表面張力の変化が0.01mN/m以下になったときの溶液の表面張力である。
(標準液:ヘキサン、シクロヘキサン、p−キシレン、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、ブチルカルビトール、シクロヘキサノン、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、1,2−ヘキサンジオール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、イソプロパノール、メタノール、水、イソボニルアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート)
前記標準液としては前記いずれかの1種類の単一溶媒であれば良い。
処理液に含有する界面活性剤の具体例としては、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第4級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤、フッ素系界面活性剤などが挙げられる。その他、界面活性剤としては、例えば、特開昭62−173463号、同62−183457号の各公報に記載されたものが挙げられる。
上記の中でも、処理液に含有する界面活性剤としては、より表面張力を低くする効果の観点から、フッ素系界面活性剤が特に好ましい。フッ素系界面活性剤としては、分子中に少なくとも1個、好ましくは3個以上のフッ素原子と、少なくとも1個、好ましくは3個以上の炭素原子を有する化合物であり、鎖状又は環状化合物、並びに主鎖又は側鎖にフッ素原子と炭素原子を有する高分子化合物をも包含する。また、カチオン系、ノニオン系、アニオン系、ベタイン系のいずれのタイプも好ましく使用できる。
本発明に用いられるフッ素系界面活性剤の代表的なものは、例えば、米国特許第3,589,906号、同3,666,478号、同3,754,924号、同3,775,126号、同3,850,640号、西独特許公開第1,942,665号、同1,961,638号、同2,124,262、英国特許第1,330,356号、ベルギー特許742,680号、特開昭46−7781号、同48−9715号、同49−46733号、同49−133023号、同50−99529号、同50−113221号、同50−160034号、同51−43131号、同51−129229号、同51−106419号、同53−84712号、同54−111330号、同56−109336号、同59−30536号、同59−45441、及び特公昭47−9303号、同48−43130号、同59−5887号公報等に記載されており、これらのものが利用できる。
本発明に用いられるフッ素系界面活性剤のうち代表的な具体例を以下に示す。
本発明に用いられるフッ素系界面活性剤のうち代表的な具体例を以下に示す。
本発明に用いられる前記フッ素系界面活性剤は、例えば、米国特許第2,559,751号、同2,567,011号、同2,732,398号、同2,764,602号、同2,806,866号、同2,809,998号、同2.915,376号、同2,915,528号、同2,934,450号、同2,937,098号、同2,957,031号、同3,472,894号、同3,555,089号、特公昭45−37304号、特開昭47−9613号の各公報、英国化学会誌(J.Chem.Soc.),1950年、2789頁:同1957年、2574頁及び2640頁;米国化学会誌(J.Amer.Chem.Soc.)、79巻、2594頁(1957年):及び油化学(J.Japan Oil Chemist’s Soc.)、12巻、653頁等に記載の方法に従って合成することができる。
特に本発明は上記フッ素系界面活性剤に限定されることはなく、市販品の化合物も使用することができる。例えば、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含有オリゴマー等で、具体的には、例えば、「メガファックF−443」、「メガファックF−444」、「メガファックF−445」、「メガファックF−446」、「メガファックF−470」、「メガファックF−471」、「メガファックF−474」、「メガファックF−475」、「メガファックF−477」、「メガファックF−479」、「メガファックF−482」、「メガファックF−483」、「メガファックF−484」、「メガファックF−486」、「メガファックF−172D」、「メガファックF−178K」、(以上、大日本インキ化学工業(株)製)等を挙げることができる。また、「13700の化学商品」p1239〜p1242、化学工業日報社(2000)に記載の各化合物を挙げることができる。
一方、記録液にも、界面活性剤を添加することができる。ただし、記録液と処理液に同一の界面活性剤を含有する場合、着滴から露光までの間のインク滴の拡大を防ぐ観点から、該記録液に含まれる該界面活性剤の濃度Mkは、該処理液に含まれる該界面活性剤の濃度Msよりも小さくすることが好ましい。即ち、前記処理液に含まれる界面活性剤のうち、少なくとも1種類の界面活性剤の該処理液における含有濃度Msは、前記記録液に含まれる該界面活性剤の濃度Mkよりも大きいことが好ましい。尚、着滴から露光までの間のインク滴の拡大をより効果的に防ぐ観点から、MkとMsの関係は、Mk<Ms/2であることはより好ましく、Mk<Ms/5であることが特に好ましい。
(重合開始剤)
本発明における記録液及び/又は処理液は、速やかに重合反応を促進させるために重合開始剤を含有することが好ましい。
特に本発明は上記重合開始剤に限定されることはなく、下記の中から選択することができる。
本発明における記録液及び/又は処理液は、速やかに重合反応を促進させるために重合開始剤を含有することが好ましい。
特に本発明は上記重合開始剤に限定されることはなく、下記の中から選択することができる。
前記重合開始剤としてラジカル重合、若しくは、カチオン重合の重合開始剤を含有することが好ましく、光重合開始剤を含有することが特に好ましい。
本発明における重合開始剤は光の作用、または、増感色素の電子励起状態との相互作用を経て、化学変化を生じ、ラジカル、酸および塩基のうちの少なくともいずれか1種を生成する化合物であり、中でも、露光という簡便な手段で重合開始させることができるという観点から前記光ラジカル発生剤、又は光酸発生剤であることが好ましい。
光重合開始剤は、照射される活性光線、例えば、400〜200nmの紫外線、遠紫外線、g線、h線、i線、KrFエキシマレーザー光、ArFエキシマレーザー光、電子線、X線、分子線又はイオンビームなどに感度を有するものを適宜選択して使用することができる。
本発明における重合開始剤は光の作用、または、増感色素の電子励起状態との相互作用を経て、化学変化を生じ、ラジカル、酸および塩基のうちの少なくともいずれか1種を生成する化合物であり、中でも、露光という簡便な手段で重合開始させることができるという観点から前記光ラジカル発生剤、又は光酸発生剤であることが好ましい。
光重合開始剤は、照射される活性光線、例えば、400〜200nmの紫外線、遠紫外線、g線、h線、i線、KrFエキシマレーザー光、ArFエキシマレーザー光、電子線、X線、分子線又はイオンビームなどに感度を有するものを適宜選択して使用することができる。
具体的な光重合開始剤は当業者間で公知のものを制限なく使用でき、具体的には、例えば、Bruce M. Monroeら著、Chemical Revue,93,435(1993).や、R.S.Davidson著、Journal of Photochemistry and biology A :Chemistry,73.81(1993).や、J.P.Faussier”Photoinitiated Polymerization−Theory and Applications”:Rapra Review vol.9,Report,Rapra Technology(1998).や、M.Tsunooka et al.,Prog.Polym.Sci.,21,1(1996).に多く、記載されている。また、(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)に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多く、記載されている。さらには、F.D.Saeva,Topics in Current Chemistry,156,59(1990).、G.G.Maslak,Topics in Current Chemistry,168,1(1993).、H.B.Shuster et al,JACS,112,6329(1990).、I.D.F.Eaton et al,JACS,102,3298(1980).等に記載されているような、増感色素の電子励起状態との相互作用を経て、酸化的もしくは還元的に結合解裂を生じる化合物群も知られる。
好ましい光重合開始剤としては(a)芳香族ケトン類、(b)芳香族オニウム塩化合物、(c)有機過酸化物、(d)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、(e)ケトオキシムエステル化合物、(f)ボレート化合物、(g)アジニウム化合物、(h)メタロセン化合物、(i)活性エステル化合物、(j)炭素ハロゲン結合を有する化合物等が挙げられる。
(a)芳香族ケトン類の好ましい例としては、「RADIATION CURING IN POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY」J.P.FOUASSIER J.F.RABEK (1993)、p77〜117記載のベンゾフェノン骨格或いはチオキサントン骨格を有する化合物等が挙げられる。より好ましい(a)芳香族ケトン類の例としては、特公昭47−6416号公報記載のα−チオベンゾフェノン化合物、特公昭47−3981号公報記載のベンゾインエーテル化合物、特公昭47−22326号公報記載のα−置換ベンゾイン化合物、特公昭47−23664号公報記載のベンゾイン誘導体、特開昭57−30704号公報記載のアロイルホスホン酸エステル、特公昭60−26483号公報記載のジアルコキシベンゾフェノン、特公昭60−26403号公報、特開昭62−81345号公報記載のベンゾインエーテル類、特公平1−34242号公報、米国特許第4,318,791号、ヨーロッパ特許0284561A1号記載のα−アミノベンゾフェノン類、特開平2−211452号公報記載のp−ジ(ジメチルアミノベンゾイル)ベンゼン、特開昭61−194062号公報記載のチオ置換芳香族ケトン、特公平2−9597号公報記載のアシルホスフィンスルフィド、特公平2−9596号公報記載のアシルホスフィン、特公昭63−61950号公報記載のチオキサントン類、特公昭59−42864号公報記載のクマリン類等を挙げることができる。
(b)芳香族オニウム塩としては、周期律表の第V、VIおよびVII族の元素、具体的にはN、P、As、Sb、Bi、O、S、Se、Te、またはIの芳香族オニウム塩が含まれる。例えば、欧州特許104143号明細書、米国特許4837124号明細書、特開平2−150848号公報、特開平2−96514号公報に記載されるヨードニウム塩類、欧州特許370693号、同233567号、同297443号、同297442号、同279210号、および同422570号各明細書、米国特許3902144号、同4933377号、同4760013号、同4734444号、および同2833827号各明細書に記載されるスルホニウム塩類、ジアゾニウム塩類(置換基を有してもよいベンゼンジアゾニウム等)、ジアゾニウム塩樹脂類(ジアゾジフェニルアミンのホルムアルデヒド樹脂等)、N−アルコキシピリジニウム塩類等(例えば、米国特許4,743,528号明細書、特開昭63−138345号、特開昭63−142345号、特開昭63−142346号、および特公昭46−42363号各公報等に記載されるもので、具体的には1−メトキシ−4−フェニルピリジニウム テトラフルオロボレート等)、さらには特公昭52−147277号、同52−14278号、および同52−14279号各公報記載の化合物が好適に使用される。活性種としてラジカルや酸を生成する。
(c)「有機過酸化物」としては分子中に酸素−酸素結合を1個以上有する有機化合物のほとんど全てが含まれるが、その例としては、3,3’,4,4’−テトラ−(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(t−アミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(t−ヘキシルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(t−オクチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(クミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(p−イソプロピルクミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、ジ−t−ブチルジパーオキシイソフタレートなどの過酸化エステル系が好ましい。
(d)ヘキサアリールビイミダゾールとしては、特公昭45−37377号公報、特公昭44−86516号公報記載のロフィンダイマー類、例えば2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o,p−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(m−メトキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o,o’−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ニトロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−トリフルオロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール等が挙げられる。
(e)ケトオキシムエステルとしては3−ベンゾイロキシイミノブタン−2−オン、3−アセトキシイミノブタン−2−オン、3−プロピオニルオキシイミノブタン−2−オン、2−アセトキシイミノペンタン−3−オン、2−アセトキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンゾイロキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、3−p−トルエンスルホニルオキシイミノブタン−2−オン、2−エトキシカルボニルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン等が挙げられる。
本発明における光重合開始剤の他の例である(f)ボレート塩の例としては米国特許3,567,453号、同4,343,891号、ヨーロッパ特許109,772号、同109,773号に記載されている化合物が挙げられる。
光重合開始剤の他の例である(g)アジニウム塩化合物の例としては、特開昭63−138345号、特開昭63−142345号、特開昭63−142346号、特開昭63−143537号ならびに特公昭46−42363号各公報記載のN−O結合を有する化合物群を挙げることができる。
光重合開始剤の他の例である(g)アジニウム塩化合物の例としては、特開昭63−138345号、特開昭63−142345号、特開昭63−142346号、特開昭63−143537号ならびに特公昭46−42363号各公報記載のN−O結合を有する化合物群を挙げることができる。
光重合開始剤の他の例である(h)メタロセン化合物の例としては、特開昭59−152396号、特開昭61−151197号、特開昭63−41484号、特開平2−249号、特開平2−4705号各公報記載のチタノセン化合物ならびに、特開平1−304453号、特開平1−152109号各公報記載の鉄−アレーン錯体を挙げることができる。
上記チタノセン化合物の具体例としては、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ジ−クロライド、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−フェニル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−2,6−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジフルオロフェニ−1−イル、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(ピリ−1−イル)フェニル)チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(メチルスルホンアミド)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−ブチルビアロイル−アミノ)フェニル〕チタン等を挙げることができる。
上記チタノセン化合物の具体例としては、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ジ−クロライド、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−フェニル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−2,6−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジフルオロフェニ−1−イル、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(ピリ−1−イル)フェニル)チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(メチルスルホンアミド)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−ブチルビアロイル−アミノ)フェニル〕チタン等を挙げることができる。
(i)活性エステル化合物の例としては、欧州特許0290750号、同046083号、同156153号、同271851号、および同0388343号各明細書、米国特許3901710号、および同4181531号各明細書、特開昭60−198538号、および特開昭53−133022号各公報に記載されるニトロベンズルエステル化合物、欧州特許0199672号、同84515号、同199672号、同044115号、および同0101122号各明細書、米国特許4618564号、同4371605号、および同4431774号各明細書、特開昭64−18143号、特開平2−245756号、および特開平4−365048号各公報記載のイミノスルホネート化合物、特公昭62−6223号、特公昭63−14340号、および特開昭59−174831号各公報に記載される化合物等が挙げられる。
(j)炭素ハロゲン結合を有する化合物の好ましい例としては、たとえば、若林ら著、Bull.Chem.Soc.Japan,42、2924(1969)記載の化合物、英国特許1388492号明細書記載の化合物、特開昭53−133428号公報記載の化合物、独国特許3337024号明細書記載の化合物等を挙げることができる。
また、F.C.Schaefer等によるJ.Org.Chem.29、1527(1964)記載の化合物、特開昭62−58241号公報記載の化合物、特開平5−281728号公報記載の化合物等を挙げることができる。ドイツ特許第2641100号に記載されているような化合物、ドイツ特許第3333450号に記載されている化合物、ドイツ特許第3021590号に記載の化合物群、あるいはドイツ特許第3021599号に記載の化合物群、等を挙げることができる。
上記(a)〜(j)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下に示すものが挙げられる。
重合開始剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
また、重合開始剤の質量濃度は、1〜10質量%であることが好ましく、より好ましくは2〜8質量%、更に好ましくは2〜6質量%である。
該重合開始剤が処理液だけに含有される場合は、重合開始剤の拡散性を上げるために比較的低分子量の重合開始剤が好ましい。低分子量でかつ硬化性に優れた重合開始剤としては、TPO−L(例示化合物−開始剤−1))、Irgacure1870、DAROCUR TPO(チバ・スペシャル・ケミカルズ社製)などが好ましい。
また、重合開始剤が処理液だけに含有される場合は、重合開始剤の質量濃度は、1〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは2.0〜15.0質量%、更に好ましくは3.0〜10.0質量%である。
また、重合開始剤の質量濃度は、1〜10質量%であることが好ましく、より好ましくは2〜8質量%、更に好ましくは2〜6質量%である。
該重合開始剤が処理液だけに含有される場合は、重合開始剤の拡散性を上げるために比較的低分子量の重合開始剤が好ましい。低分子量でかつ硬化性に優れた重合開始剤としては、TPO−L(例示化合物−開始剤−1))、Irgacure1870、DAROCUR TPO(チバ・スペシャル・ケミカルズ社製)などが好ましい。
また、重合開始剤が処理液だけに含有される場合は、重合開始剤の質量濃度は、1〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは2.0〜15.0質量%、更に好ましくは3.0〜10.0質量%である。
(増感色素)
本発明における記録液及び/又は処理液には、必要に応じて、光重合開始剤の感度を向上させる目的で、増感色素を添加しても良い。該増感色素は前記光重合開始剤が含有される処理液に含有することが液体安定性の観点から好ましい。
好ましい増感色素の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ350nmから450nm域に吸収波長を有するものを挙げることができる。
多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、シアニン類(例えばチアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン)。
本発明における記録液及び/又は処理液には、必要に応じて、光重合開始剤の感度を向上させる目的で、増感色素を添加しても良い。該増感色素は前記光重合開始剤が含有される処理液に含有することが液体安定性の観点から好ましい。
好ましい増感色素の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ350nmから450nm域に吸収波長を有するものを挙げることができる。
多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、シアニン類(例えばチアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン)。
より好ましい増感色素の例としては、下記一般式(IX)〜(XIII)で表される化合物が挙げられる。
式(IX)中、A1は硫黄原子またはNR50を表し、R50はアルキル基またはアリール基を表し、L2は隣接するA1及び隣接炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表し、R51、R52はそれぞれ独立に水素原子または一価の非金属原子団を表し、R51、R52は互いに結合して、色素の酸性核を形成してもよい。Wは酸素原子または硫黄原子を表す。
式(X)中、Ar1及びAr2はそれぞれ独立にアリール基を表し、−L3−による結合を介して連結している。ここでL3は−O−または−S−を表す。また、Wは一般式(IX)に示したものと同義である。
式(XI)中、A2は硫黄原子またはNR59を表し、L4は隣接するA2及び炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表し、R53、R54、R55、R56、R57及びR58はそれぞれ独立に一価の非金属原子団の基を表し、R59はアルキル基またはアリール基を表す。
式(X)中、Ar1及びAr2はそれぞれ独立にアリール基を表し、−L3−による結合を介して連結している。ここでL3は−O−または−S−を表す。また、Wは一般式(IX)に示したものと同義である。
式(XI)中、A2は硫黄原子またはNR59を表し、L4は隣接するA2及び炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表し、R53、R54、R55、R56、R57及びR58はそれぞれ独立に一価の非金属原子団の基を表し、R59はアルキル基またはアリール基を表す。
式(XII)中、A3、A4はそれぞれ独立に−S−または−NR62−または−NR63−を表し、R62、R63はそれぞれ独立に置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基を表し、L5、L6はそれぞれ独立に、隣接するA3、A4及び隣接炭素原子と共同してして色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表し、R60、R61はそれぞれ独立に水素原子または一価の非金属原子団であるか又は互いに結合して脂肪族性または芳香族性の環を形成することができる。
式(XIII)中、R66は置換基を有してもよい芳香族環またはヘテロ環を表し、A5は酸素原子、硫黄原子または−NR67−を表す。R64、R65及びR67はそれぞれ独立に水素原子または一価の非金属原子団を表し、R67とR64、及びR65とR67はそれぞれ互いに脂肪族性または芳香族性の環を形成するため結合することができる。
式(XIII)中、R66は置換基を有してもよい芳香族環またはヘテロ環を表し、A5は酸素原子、硫黄原子または−NR67−を表す。R64、R65及びR67はそれぞれ独立に水素原子または一価の非金属原子団を表し、R67とR64、及びR65とR67はそれぞれ互いに脂肪族性または芳香族性の環を形成するため結合することができる。
一般式(IX)〜(XIII)で表される化合物の好ましい具体例としては、以下に示す例示化合物(A−1)〜(A−20)などが挙げられる。
(共増感剤)
さらに本発明における記録液及び/又は処理液には、感度を一層向上させる、あるいは酸素による重合阻害を抑制する等の作用を有する公知の化合物を共増感剤として加えても良い。該共増感剤も前記増感色素と同様に、前記光重合開始剤が含有される処理液に含有することが液体安定性の観点から好ましい。
このような共増感剤の例としては、アミン類、例えばM. R. Sanderら著「Journal of Polymer Society」第10巻3173頁(1972)、特公昭44−20189号公報、特開昭51−82102号公報、特開昭52−134692号公報、特開昭59−138205号公報、特開昭60−84305号公報、特開昭62−18537号公報、特開昭64−33104号公報、Research Disclosure 33825号記載の化合物等が挙げられ、具体的には、トリエタノールアミン、p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、p−ホルミルジメチルアニリン、p−メチルチオジメチルアニリン等が挙げられる。
さらに本発明における記録液及び/又は処理液には、感度を一層向上させる、あるいは酸素による重合阻害を抑制する等の作用を有する公知の化合物を共増感剤として加えても良い。該共増感剤も前記増感色素と同様に、前記光重合開始剤が含有される処理液に含有することが液体安定性の観点から好ましい。
このような共増感剤の例としては、アミン類、例えばM. R. Sanderら著「Journal of Polymer Society」第10巻3173頁(1972)、特公昭44−20189号公報、特開昭51−82102号公報、特開昭52−134692号公報、特開昭59−138205号公報、特開昭60−84305号公報、特開昭62−18537号公報、特開昭64−33104号公報、Research Disclosure 33825号記載の化合物等が挙げられ、具体的には、トリエタノールアミン、p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、p−ホルミルジメチルアニリン、p−メチルチオジメチルアニリン等が挙げられる。
別の例としてはチオールおよびスルフィド類、例えば、特開昭53−702号公報、特公昭55−500806号公報、特開平5−142772号公報記載のチオール化合物、特開昭56−75643号公報のジスルフィド化合物等が挙げられ、具体的には、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプト−4(3H)−キナゾリン、β−メルカプトナフタレン等が挙げられる。
また別の例としては、アミノ酸化合物(例、N−フェニルグリシン等)、特公昭48−42965号公報記載の有機金属化合物(例、トリブチル錫アセテート等)、特公昭55−34414号公報記載の水素供与体、特開平6−308727号公報記載のイオウ化合物(例、トリチアン等)、特開平6−250387号公報記載のリン化合物(ジエチルホスファイト等)、特開平8−65779号公報記載のSi−H、Ge−H化合物等が挙げられる。
また別の例としては、アミノ酸化合物(例、N−フェニルグリシン等)、特公昭48−42965号公報記載の有機金属化合物(例、トリブチル錫アセテート等)、特公昭55−34414号公報記載の水素供与体、特開平6−308727号公報記載のイオウ化合物(例、トリチアン等)、特開平6−250387号公報記載のリン化合物(ジエチルホスファイト等)、特開平8−65779号公報記載のSi−H、Ge−H化合物等が挙げられる。
本発明における記録液及び/又は処理液には、必須成分、任意成分である前記重合開始剤成分や重合開始剤成分とともに用いられる増感色素、共増感剤に加え、目的に応じて種々の添加剤を併用することができる。例えば、得られる画像の耐候性向上、退色防止の観点から、紫外線吸収剤を用いることができる。また、記録液及び/又は処理液の安定性向上のため、酸化防止剤を添加することができる。
本発明における記録液及び/又は処理液には、さらに、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤、射出物性の制御を目的としたチオシアン酸カリウム、硝酸リチウム、チオシアン酸アンモニウム、ジメチルアミン塩酸塩などの導電性塩類、被記録媒体との密着性を改良するため、極微量の有機溶剤を添加することができる。
本発明における記録液及び/又は処理液には、さらに、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤、射出物性の制御を目的としたチオシアン酸カリウム、硝酸リチウム、チオシアン酸アンモニウム、ジメチルアミン塩酸塩などの導電性塩類、被記録媒体との密着性を改良するため、極微量の有機溶剤を添加することができる。
記録液及び/又は処理液には、膜物性を調整するため、各種高分子化合物を添加することができる。高分子化合物としては、アクリル系重合体、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、シェラック、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類、その他の天然樹脂等が使用できる。また、これらは2種以上併用してもかまわない。
また、液物性調整のためにノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤や、有機フルオロ化合物などを添加することもできる
この他にも、必要に応じて、例えば、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのワックス類、ポリオレフィンやPET等の被記録媒体への密着性を改善するために、重合を阻害しないタッキファイヤーなどを含有させることができる。
また、液物性調整のためにノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤や、有機フルオロ化合物などを添加することもできる
この他にも、必要に応じて、例えば、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのワックス類、ポリオレフィンやPET等の被記録媒体への密着性を改善するために、重合を阻害しないタッキファイヤーなどを含有させることができる。
〈その他成分〉
上記した成分以外に、公知の添加剤などを目的に応じて併用することができる。
〜貯蔵安定剤〜
本発明に係る記録液及び処理液(好ましくは記録液)には、保存中における好ましくない重合を抑制する目的で、貯蔵安定剤を添加することができる。貯蔵安定剤は、重合性化合物と共存させて用いることが好ましく、また、含有する液滴又は液体あるいは共存の他成分に可溶性のものを用いることが好ましい。
上記した成分以外に、公知の添加剤などを目的に応じて併用することができる。
〜貯蔵安定剤〜
本発明に係る記録液及び処理液(好ましくは記録液)には、保存中における好ましくない重合を抑制する目的で、貯蔵安定剤を添加することができる。貯蔵安定剤は、重合性化合物と共存させて用いることが好ましく、また、含有する液滴又は液体あるいは共存の他成分に可溶性のものを用いることが好ましい。
貯蔵安定剤としては、4級アンモニウム塩、ヒドロキシアミン類、環状アミド類、ニトリル類、置換尿素類、複素環化合物、有機酸、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノエーテル類、有機ホスフィン類、銅化合物などが挙げられ、具体的にはベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ジエチルヒドロキシルアミン、ベンゾチアゾール、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、クエン酸、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ハイドロキノンモノブチルエーテル、ナフテン酸銅などが挙げられる。
貯蔵安定剤の添加量は、重合開始剤の活性や重合性化合物の重合性、貯蔵安定剤の種類に基づいて適宜調整するのが好ましいが、保存安定性と硬化性とのバランスの点で、液中における固形分換算で、0.005〜1質量%が好ましく、0.01〜0.5質量%がより好ましく、0.01〜0.2質量%がさらに好ましい。
〜導電性塩類〜
導電性塩類は、導電性を向上させる固体の化合物である。本発明においては、保存時に析出する懸念が大きいために実質的に使用しないことが好ましいが、導電性塩類の溶解性を上げたり、液に溶解性の高いものを用いたりすることで溶解性が良い場合には、適当量添加してもよい。
前記導電性塩類の例としては、チオシアン酸カリウム、硝酸リチウム、チオシアン酸アンモニウム、ジメチルアミン塩酸塩などが挙げられる。
導電性塩類は、導電性を向上させる固体の化合物である。本発明においては、保存時に析出する懸念が大きいために実質的に使用しないことが好ましいが、導電性塩類の溶解性を上げたり、液に溶解性の高いものを用いたりすることで溶解性が良い場合には、適当量添加してもよい。
前記導電性塩類の例としては、チオシアン酸カリウム、硝酸リチウム、チオシアン酸アンモニウム、ジメチルアミン塩酸塩などが挙げられる。
〜溶剤〜
本発明においては、既述のグリコールエーテル化合物以外の溶剤を用いることができる。溶剤としては、液(インク)の極性や粘度、表面張力、着色材料の溶解性・分散性の向上、導電性の調整、及び印字性能の調整などの目的で使用できる。
なお、溶剤は、非水溶性の液体であって水性溶媒を含有しないことが、速乾性及び線幅の均一な高画質画像を記録する点で好ましいことから、中でも既述した高沸点有機溶媒を用いた構成とするのが望ましい。
本発明においては、既述のグリコールエーテル化合物以外の溶剤を用いることができる。溶剤としては、液(インク)の極性や粘度、表面張力、着色材料の溶解性・分散性の向上、導電性の調整、及び印字性能の調整などの目的で使用できる。
なお、溶剤は、非水溶性の液体であって水性溶媒を含有しないことが、速乾性及び線幅の均一な高画質画像を記録する点で好ましいことから、中でも既述した高沸点有機溶媒を用いた構成とするのが望ましい。
100℃以下の有機溶剤である低沸点有機溶媒も挙げられるが、硬化性に影響を与える懸念があり、また、低沸点有機溶媒は環境汚染を考慮すると使用しないことが望ましい。使用する場合には、安全性の高いものを用いることが好ましく、安全性が高い溶媒とは、管理濃度(作業環境評価基準で示される指標)が高い溶媒であり、100ppm以上のものが好ましく、200ppm以上が更に好ましい。具体的には、例えば、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、炭化水素などが挙げられ、具体的には、メタノール、2−ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、テトラヒドロフランなどが挙げられる。
溶剤は一種単独で用いる以外に複数組み合わせて使用することができるが、水及び/又は低沸点有機溶媒を用いる場合には、両者の使用量は各液中0〜20質量%が好ましく、0〜10質量%が更に好ましく、実質的に含まないのが好ましい。本発明に係る記録液及び処理液に水を含有すると、経時による不均一化、染料の析出等に起因する液体の濁りが生じる等の経時安定性の点、及び非浸透性ないし緩浸透性の記録媒体を用いたときの乾燥性の点で好ましくない。なお、実質的に含まないとは、不可避不純物の存在を容認することを意味する。
〜その他添加剤〜
さらに、ポリマー、表面張力調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、pH調整剤等の公知の添加剤を併用することができる。
表面張力調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、pH調整剤に関しては、公知の化合物を適宜選択して用いればよいが、具体的には例えば、特開2001−181549号公報に記載されている添加剤などを用いることができる。
さらに、ポリマー、表面張力調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、pH調整剤等の公知の添加剤を併用することができる。
表面張力調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、pH調整剤に関しては、公知の化合物を適宜選択して用いればよいが、具体的には例えば、特開2001−181549号公報に記載されている添加剤などを用いることができる。
また、上記のほか、混合により反応して凝集物を生成するか、増粘する1組の化合物をそれぞれ、本発明に係る記録液と処理液とに分けて含有することができる。前記1組の化合物は、凝集体を急速に形成させるか、あるいは液を急速に増粘させる特徴を有するものであり、これにより互いに隣接する液滴間の合一をより効果的に抑制することができる。
前記1組の化合物の反応例としては、酸/塩基反応、カルボン酸/アミド基含有化合物による水素結合反応、ボロン酸/ジオールに代表される架橋反応、カチオン/アニオンによる静電的相互作用による反応等が挙げられる。
ただし、安全性の観点から、前記1組の化合物の含有濃度は、インクセットの全量に対して20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下がより好ましく、含有しないことが特に好ましい。
前記1組の化合物の反応例としては、酸/塩基反応、カルボン酸/アミド基含有化合物による水素結合反応、ボロン酸/ジオールに代表される架橋反応、カチオン/アニオンによる静電的相互作用による反応等が挙げられる。
ただし、安全性の観点から、前記1組の化合物の含有濃度は、インクセットの全量に対して20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下がより好ましく、含有しないことが特に好ましい。
(SP値)
本発明において、記録液および処理液のSP値は、記録液及び処理液の含有成分のうち界面活性剤、開始剤、および、その他添加剤のうち室温(約25℃)で固体の化合物を除いた成分の平均値で定義する。
種々の溶剤、溶質に対して定義されるものであり、溶剤/溶剤間、溶剤/溶質間における溶けやすさを示す値である。この値は、溶剤と溶剤とが混ざり合う場合、溶剤に溶質が溶ける場合のエネルギーの変化から算出されるものであり、本発明で用いたsp値は、具体的には、Hoy法によって計算したものである。
本発明において、記録液および処理液のSP値は、記録液及び処理液の含有成分のうち界面活性剤、開始剤、および、その他添加剤のうち室温(約25℃)で固体の化合物を除いた成分の平均値で定義する。
種々の溶剤、溶質に対して定義されるものであり、溶剤/溶剤間、溶剤/溶質間における溶けやすさを示す値である。この値は、溶剤と溶剤とが混ざり合う場合、溶剤に溶質が溶ける場合のエネルギーの変化から算出されるものであり、本発明で用いたsp値は、具体的には、Hoy法によって計算したものである。
本発明においては、記録液の付与前に予め付与しておくための処理液のsp値を35以下とすると共に、記録液と処理液との間のsp値の差を10以下とすることが好ましい。
処理液のsp値が35以下であると、処理液は、例えば後述するように重合性もしくは架橋性材料を含む記録液との間の親和性が増大し、記録液液滴を隣接して打滴した場合の該液滴同士の合一を抑止でき、画像の滲み及び画像中の細線などの線幅バラツキの発生を効果的に防止することができる。
処理液において、前記sp値としては、30以下がより好ましく、25以下が特に好ましい。
また、記録液と処理液との間のsp値の差としては、5以下がより好ましい。
また、記録液と処理液との間のsp値の差が前記範囲内であると、互いに溶解しやすく、記録液液滴を隣接して打滴した場合の該液滴同士との間よりも処理液との間の方が接触面積が大きいため処理液との間で親和性が良好になり、したがって、記録液液滴同士で色滲みや混色を起こしたり、着色された線像の線幅バラツキの回避に効果的である。
sp値の調整は、記録液及び処理液に含有される前述の重合性化合物、グリコールエーテル化合物、溶剤などの成分の組成を調整することにより好適に可能であり、液滴中の親油性溶剤(たとえばヘキサン)の割合を高めることによりsp値を下げることができるし、液滴中の親水性溶剤(たとえばメタノール)の割合を高めることでよりsp値を上げることができる。
処理液のsp値が35以下であると、処理液は、例えば後述するように重合性もしくは架橋性材料を含む記録液との間の親和性が増大し、記録液液滴を隣接して打滴した場合の該液滴同士の合一を抑止でき、画像の滲み及び画像中の細線などの線幅バラツキの発生を効果的に防止することができる。
処理液において、前記sp値としては、30以下がより好ましく、25以下が特に好ましい。
また、記録液と処理液との間のsp値の差としては、5以下がより好ましい。
また、記録液と処理液との間のsp値の差が前記範囲内であると、互いに溶解しやすく、記録液液滴を隣接して打滴した場合の該液滴同士との間よりも処理液との間の方が接触面積が大きいため処理液との間で親和性が良好になり、したがって、記録液液滴同士で色滲みや混色を起こしたり、着色された線像の線幅バラツキの回避に効果的である。
sp値の調整は、記録液及び処理液に含有される前述の重合性化合物、グリコールエーテル化合物、溶剤などの成分の組成を調整することにより好適に可能であり、液滴中の親油性溶剤(たとえばヘキサン)の割合を高めることによりsp値を下げることができるし、液滴中の親水性溶剤(たとえばメタノール)の割合を高めることでよりsp値を上げることができる。
〔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。
本発明のインクジェット記録方法は、前記本発明のインクジェット記録用インクセットを用いて、被記録媒体に噴射して画像を形成する工程(画像形成工程)と、形成された画像にエネルギーを付与して画像を硬化させる工程(硬化工程)と、を含むことを特徴とする。
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。
本発明のインクジェット記録方法は、前記本発明のインクジェット記録用インクセットを用いて、被記録媒体に噴射して画像を形成する工程(画像形成工程)と、形成された画像にエネルギーを付与して画像を硬化させる工程(硬化工程)と、を含むことを特徴とする。
前記の如く、インクジェット記録用インクセットは、被記録媒体上で、処理液に記録液が重なって両者が混合され、重合性化合物の重合硬化反応が進行して画像形成されるが、このとき、エネルギーを付与することで、重合、硬化反応を促進させ、より強固な画像をより効率よく形成することができる。このようなエネルギー付与は光照射又は加熱により行われることが好ましい。
−画像形成工程−
画像形成方法においては、前記インクジェット記録用インクセットを用いて、公知の記録方法を用いて画像形成できるが、特に本発明のインクジェット記録方法に使用する場合は、使用するインクノズル等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
画像形成方法においては、前記インクジェット記録用インクセットを用いて、公知の記録方法を用いて画像形成できるが、特に本発明のインクジェット記録方法に使用する場合は、使用するインクノズル等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明のインクジェット記録は、いかなるインクジェット記録方式をも適用できる。例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式、インクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット(バブルジェット(登録商標))方式、等に好適に使用される。
なお、前記インクジェット記録方式には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
なお、前記インクジェット記録方式には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
本発明のインクジェット記録方法は、前記インクジェット記録方式により、記録液の液滴の付与前には予め、処理液を、被記録媒体上における前記記録液の液滴で打滴形成される画像と同一領域もしくは該画像より広い領域に付与することによって、画像が形成される。
さらに、記録液の液滴n1を打滴した後、後続の記録液の液滴n2を前記液滴n1と重なり部をもって打滴し、かつ、記録液の液滴の付与前には予め、処理液を、被記録媒体上における前記液滴で打滴形成される画像と同一領域もしくは該画像より広い領域に付与する記録方法が、より好ましい。
即ち、被記録媒体の上に、インクジェットプリンタにおけるインク吐出口(ヘッド)から、記録液に基づく液滴n1、液滴n2、・・・を吐出し、所望の画像を形成するものが好ましい。所望の画像を形成するために、記録液は少なくとも着色剤と重合性化合物を含んでなり、高い画像濃度を得るために、打滴の際に液滴n1と液滴n2とを重なり部分を有するように打滴することが好ましい。その際、前記液滴n1及び前記液滴n2の付与前に予め、界面活性剤を含有し、かつ、実質的に着色剤を含有しない処理液を前記被記録媒体上における前記所望の画像と同一領域もしくは該画像より広い領域に付与しておく。
さらに、記録液の液滴n1を打滴した後、後続の記録液の液滴n2を前記液滴n1と重なり部をもって打滴し、かつ、記録液の液滴の付与前には予め、処理液を、被記録媒体上における前記液滴で打滴形成される画像と同一領域もしくは該画像より広い領域に付与する記録方法が、より好ましい。
即ち、被記録媒体の上に、インクジェットプリンタにおけるインク吐出口(ヘッド)から、記録液に基づく液滴n1、液滴n2、・・・を吐出し、所望の画像を形成するものが好ましい。所望の画像を形成するために、記録液は少なくとも着色剤と重合性化合物を含んでなり、高い画像濃度を得るために、打滴の際に液滴n1と液滴n2とを重なり部分を有するように打滴することが好ましい。その際、前記液滴n1及び前記液滴n2の付与前に予め、界面活性剤を含有し、かつ、実質的に着色剤を含有しない処理液を前記被記録媒体上における前記所望の画像と同一領域もしくは該画像より広い領域に付与しておく。
本発明のインクジェット記録方法における被記録媒体は、後述の通り、特に限定されず、非浸透性ないし緩浸透性の記録媒体であっても用いることができる。
このような液体吸収性の低い被記録媒体に画像記録を行なうときには、高い画像濃度を得るために、互いに重なり部分を有して付与された隣接の液滴(第1の液滴n1と液滴n2)が乾燥前に媒体上に留まって接触していると、互いに合一して画像の滲みや細線の線幅が不均一になって先鋭な画像の形成性が損なわれやすい。
本発明のインクジェット記録用インクセットを用いることにより、記録液の液滴n1及び液滴n2が互いに重なり部分を有して付与されても、液滴n1及び液滴n2間の合一を抑えて、画像の滲み及び画像中の細線などの線幅バラツキの発生が効果的に防止されるので、高画像濃度の画像解像度を確保しつつ、均一幅で先鋭なライン形成が可能であり、高品質の画像を記録することができる。また、ベタツキがなく擦過性にも優れる。
このような液体吸収性の低い被記録媒体に画像記録を行なうときには、高い画像濃度を得るために、互いに重なり部分を有して付与された隣接の液滴(第1の液滴n1と液滴n2)が乾燥前に媒体上に留まって接触していると、互いに合一して画像の滲みや細線の線幅が不均一になって先鋭な画像の形成性が損なわれやすい。
本発明のインクジェット記録用インクセットを用いることにより、記録液の液滴n1及び液滴n2が互いに重なり部分を有して付与されても、液滴n1及び液滴n2間の合一を抑えて、画像の滲み及び画像中の細線などの線幅バラツキの発生が効果的に防止されるので、高画像濃度の画像解像度を確保しつつ、均一幅で先鋭なライン形成が可能であり、高品質の画像を記録することができる。また、ベタツキがなく擦過性にも優れる。
ここで、前記非浸透性の記録媒体とは、実質的に液滴が浸透しない媒体をいう。「実質的に浸透しない」とは、1分後の液滴の浸透率が5%以下であることをいう。また、緩浸透性記録媒体とは、10pl(ピコリットル)の液滴を被記録媒体上に滴下した場合に、全液量が浸透するまでの時間が100m秒以上である媒体をいい、具体的にはアート紙などが挙げられる。非浸透性ないし緩浸透性の記録媒体の詳細については後述する。
なお、浸透性の記録媒体は、10plの液滴を被記録媒体上に滴下した場合に全液量が浸透するまでの時間が100m秒以下である媒体であり、具体的には普通紙、多孔質紙などである。
なお、浸透性の記録媒体は、10plの液滴を被記録媒体上に滴下した場合に全液量が浸透するまでの時間が100m秒以下である媒体であり、具体的には普通紙、多孔質紙などである。
本発明においては、画像を形成するための液体として、記録液の液滴n1及び液滴n2を含む記録液と、これと組成の異なる処理液とを用いる。ここで、記録液の液滴n1及び液滴n2は、単一の記録液を用いてインク吐出口から打滴される液滴n1、n2、n3、・・・nxにおける液滴であって重なり合って打滴されるものを意味する。打滴が同時である液滴であってもよいし、先行打滴と後続打滴の関係である先行液滴と後続液滴であってもよく、先行液滴と後続液滴であることが好ましい。
本発明のインクジェット記録方法においては、既述の記録液の液滴n1及び液滴n2を、インクジェットノズル等を用いて打滴するようにすることが好ましく、記録液については、必ずしもインクジェットノズルを用いた噴射による付与に限られず、塗布等の他の手段によって付与することができる。
次に、被記録媒体上に処理液を付与する際の付与手段について説明する。なお、記録液の液滴n1及び液滴n2を打滴する打滴手段については、前記のようにインクジェットノズルを用いた噴射を中心に説明する。以下に、具体例を示す。
(i)塗布装置を用いた塗布
塗布装置を用いて、処理液を被記録媒体上に塗布し、その後に液滴n1及び液滴n2(記録液)をインクジェットノズルにより打滴することによって、画像記録する態様は好適である。
塗布装置を用いて、処理液を被記録媒体上に塗布し、その後に液滴n1及び液滴n2(記録液)をインクジェットノズルにより打滴することによって、画像記録する態様は好適である。
塗布装置としては、特に制限はなく、公知の塗布装置の中から目的等に応じて適宜選択することができ、例えば、エアドクターコーター、ブレードコーター、ロットコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、リバースロールコーター、トランスファーロールコーター、グラビアコーター、キスロールコーター、キャストコーター、スプレイコーター、カーテンコーター、押出コーター等が挙げられる。詳しくは、原崎勇次著「コーティング工学」を参照できる。
また、インクジェットノズルは、特に制限はなく、公知のノズルから目的等に応じて適宜選択することができる。なお、インクジェットノズルによる噴射については後述する。
また、インクジェットノズルは、特に制限はなく、公知のノズルから目的等に応じて適宜選択することができる。なお、インクジェットノズルによる噴射については後述する。
なお、記録液の液滴n1及び液滴n2、並びに処理液以外の他の液体を用いてもよく、他の液体については、前記塗布装置による塗布やインクジェットノズルによる噴射など、いかなる方法で記録媒体上に付与してもよく、また、付与のタイミングも特に限定されるものではない。着色剤を含有する場合には、インクジェットノズルでの噴射によるのが好ましく、処理液を塗布した後に付与することが好ましい。
(ii)インクジェットノズルによる噴射
インクジェットノズルによって処理液を液滴b1、液滴b2、液滴b3、・・・液滴bxにて噴射し、その後に記録液の液滴n1、液滴n2、液滴n3、・・・液滴nxをインクジェットノズルにより打滴することによって、画像記録する態様は好適である。インクジェットノズルについては、前記同様である。
インクジェットノズルによって処理液を液滴b1、液滴b2、液滴b3、・・・液滴bxにて噴射し、その後に記録液の液滴n1、液滴n2、液滴n3、・・・液滴nxをインクジェットノズルにより打滴することによって、画像記録する態様は好適である。インクジェットノズルについては、前記同様である。
この場合もまた、記録液の液滴n1及び液滴n2並びに処理液以外の他の液体については、塗布装置による塗布や、インクジェットノズルによる噴射など、いかなる方法で被記録媒体上に付与してもよく、付与のタイミングも特に限定されるものではない。着色剤を含有する場合には、インクジェットノズルでの噴射によるのが好ましく、処理液をノズルから噴射した後に更に噴射して付与されることが好ましい。
インクジェットノズルによる噴射の方式(インクジェット記録方式)は、前記と同様である。
インクジェットノズルによる噴射の方式(インクジェット記録方式)は、前記と同様である。
前記(i)の付与手段による場合、少なくとも記録液の液滴n1及び液滴n2が、予め被記録媒体上に塗布された処理液の上にインクジェット記録方式によって打滴され、画像形成される。前記(ii)の付与手段による場合は、予めインクジェット記録方式により被記録媒体上に付与された処理液の上に更に、少なくとも記録液の液滴n1及び液滴n2がインクジェット記録方式により打滴され、画像形成される。
本発明においては、液滴n1と液滴n2とが重なり部分を有するので、単位長さ当たりの打滴数が増し、より高解像度の画像記録が可能である。このとき、処理液を被記録媒体上に付与した後、1秒以下の間に記録液の液滴n1及び液滴n2を打滴することが好ましい。
重なり部分を有して打滴する際の重なり率は、少なくとも液滴n1と液滴n2とが重なって打滴されてから1秒後の重なり率であり、特に記録液の液滴n1を打滴した後の液滴n2の打滴から1秒後の重なり部分における重なり率が10%以上90%以下となるように打滴するようにするのが好ましい。より高解像度の画像記録に有効である。
中でも、重なり率は、20%以上80%以下であるのが好ましく、30%以上70%以下であるのが好ましい。
中でも、重なり率は、20%以上80%以下であるのが好ましく、30%以上70%以下であるのが好ましい。
前記重なり率とは、隣接する液滴(液滴n1、液滴n2、・・・)が、いかなる割合で重なっているかを示す指標である。記録媒体上に着弾後の液滴の直径をaとした場合、(a/2)が重なっている場合には重なり率は50%である。本発明における場合、隣接して打滴された液滴は互いに合一せずに打滴形状を保持しうるが、重なり率は、1滴打滴して1秒後の液滴半径をbとし、隣接打滴間の間隔(液滴中心を結ぶ直線上の重なり部分の距離)をcとしたとき、100×(2b−c)/2b[%]で表される。
また、記録液の液滴n1及び液滴n2の打滴量には、特に制限はなく、記録画像の鮮鋭度に応じて選択できる。一般には、1液滴当たり0.5pl〜10pl程度が好ましい。また、処理液の付与については、記録液の液滴n1及び液滴n2で打滴形成される画像と同一領域もしくは該画像よりも広い領域に付与できれば、特に制限されるものではない。
画像記録の際、記録液の液滴n1及び液滴n2の1打滴当たりの処理液の付与量のバランスとしては、液滴n1又は液滴n2の量を1とした場合の処理液の付与量(質量比)は0.05〜5の範囲が好ましく、0.07〜1の範囲がより好ましく、0.1〜1の範囲が特に好ましい。
記録液の液滴n1及び/又は液滴n2は、0.1pL(ピコリットル;以下同様)以上100pL以下の液滴サイズにて(好ましくはインクジェットノズルにより)打滴されるのが好ましい。液滴サイズが前記範囲内であると、高先鋭度の画像を濃度で描写できる点で有効である。また、より好ましくは0.5pL以上50pL以下である。
また、処理液の付与後、記録液の液滴n1が打滴されるまでの打滴間隔としては、5μ秒以上400m秒以下の範囲内であるのが好ましい。打滴間隔が前記範囲内であると、本発明の効果を顕著に奏し得る点で有効である。打滴間隔は、より好ましくは10μ秒以上300m秒以下であり、特に好ましくは20μ秒以上200μ秒以下である。
また、本発明のインクジェット記録方法においては、画像を形成する工程がシングルパス工程であることが好ましい。ここでシングルパス工程とは、被記録媒体の全域をカバーするフルラインヘッドを用いて、該フルラインヘッドと該被記録媒体を相対的に一回だけ移動させる動作で、該被記録媒体の全面に画像を形成する画像形成方法を言う。このようなシングルパス工程の例としては、特開2005−96443公報、特開2005−280346公報に記載されている。
また、本発明のインクジェット記録方法においては、画像を形成する工程がシングルパス工程であることが好ましい。ここでシングルパス工程とは、被記録媒体の全域をカバーするフルラインヘッドを用いて、該フルラインヘッドと該被記録媒体を相対的に一回だけ移動させる動作で、該被記録媒体の全面に画像を形成する画像形成方法を言う。このようなシングルパス工程の例としては、特開2005−96443公報、特開2005−280346公報に記載されている。
−硬化工程−
本発明において、上記のように予め処理液を付与しておき、その後に記録液(例えば、液滴n1及び液滴n2)を打滴した後には、優れた定着性が得られるとの観点から、エネルギーを付与して記録画像を硬化させる工程を設ける。さらに、省エネルギーや印字速度の向上の観点から、該エネルギーを付与する工程が画像を形成する工程の後に行われ、かつ、該エネルギーを付与する工程が一回であることが好ましい。
エネルギーの付与により、含まれる重合性化合物の重合もしくは架橋による硬化反応を促進させ、より強固な画像をより効率よく形成することができる。例えば重合開始剤を含む系では、活性光や加熱などの活性エネルギーの付与により重合開始剤の分解による活性種の発生が促進されると共に、活性種の増加や温度上昇により、活性種に起因する重合性化合物の重合もしくは架橋による硬化反応が促進される。
エネルギーの付与は、活性光の照射、又は加熱によって好適に行なうことができる。
本発明において、上記のように予め処理液を付与しておき、その後に記録液(例えば、液滴n1及び液滴n2)を打滴した後には、優れた定着性が得られるとの観点から、エネルギーを付与して記録画像を硬化させる工程を設ける。さらに、省エネルギーや印字速度の向上の観点から、該エネルギーを付与する工程が画像を形成する工程の後に行われ、かつ、該エネルギーを付与する工程が一回であることが好ましい。
エネルギーの付与により、含まれる重合性化合物の重合もしくは架橋による硬化反応を促進させ、より強固な画像をより効率よく形成することができる。例えば重合開始剤を含む系では、活性光や加熱などの活性エネルギーの付与により重合開始剤の分解による活性種の発生が促進されると共に、活性種の増加や温度上昇により、活性種に起因する重合性化合物の重合もしくは架橋による硬化反応が促進される。
エネルギーの付与は、活性光の照射、又は加熱によって好適に行なうことができる。
前記活性光としては、例えば、紫外線、可視光線など、並びにα線、γ線、X線、電子線などが使用できる。これらのうち、紫外線、可視光線を用いることがコスト及び安全性の点で好ましく、紫外線が特に好ましい。
硬化反応に必要なエネルギー量は、重合開始剤の種類や含有量などによって異なるが、一般には1〜500mJ/cm2程度である。
硬化反応に必要なエネルギー量は、重合開始剤の種類や含有量などによって異なるが、一般には1〜500mJ/cm2程度である。
また、加熱によりエネルギーを付与する場合は、被記録媒体の表面温度が40〜80℃の温度範囲となる条件で0.1〜1秒間加熱することが好ましい。
加熱は、非接触型の加熱手段を使用して行なうことができ、オーブン等の加熱炉内を通過させる加熱手段や、紫外光〜可視光〜赤外光等の全面露光による加熱手段等が好適である。加熱手段としての露光に好適な光源としては、メタルハライドランプ、キセノンランプ、タングステンランプ、カーボンアーク灯、水銀灯等が挙げられる。
加熱は、非接触型の加熱手段を使用して行なうことができ、オーブン等の加熱炉内を通過させる加熱手段や、紫外光〜可視光〜赤外光等の全面露光による加熱手段等が好適である。加熱手段としての露光に好適な光源としては、メタルハライドランプ、キセノンランプ、タングステンランプ、カーボンアーク灯、水銀灯等が挙げられる。
−被記録媒体−
被記録媒体としては、特に限定されず用いることができるが、発明の効果が顕著に奏される観点より、非浸透性ないし緩浸透性の記録媒体を用いることが好ましい。
非浸透性の記録媒体としては、例えば、合成樹脂、ゴム、樹脂コート紙、ガラス、金属、陶器、木材等が挙げられる。また、機能付加の目的で、これら材質を複数組み合わせて複合化した基材も使用できる。
被記録媒体としては、特に限定されず用いることができるが、発明の効果が顕著に奏される観点より、非浸透性ないし緩浸透性の記録媒体を用いることが好ましい。
非浸透性の記録媒体としては、例えば、合成樹脂、ゴム、樹脂コート紙、ガラス、金属、陶器、木材等が挙げられる。また、機能付加の目的で、これら材質を複数組み合わせて複合化した基材も使用できる。
前記合成樹脂としては、いかなる合成樹脂も使用可能であるが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブタジエンテレフタレート等のポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等、ジアセテート、トリアセテート、ポリイミド、セロハン、セルロイド等が挙げられる。合成樹脂を用いた場合の厚みや形状としては、フィルム状、カード状、ブロック状のいずれでもよく、特に限定されるものではなく、透明又は不透明のいずれであってもよい。
前記合成樹脂の使用形態としては、いわゆる軟包装に用いられるフィルム状にして用いることも好ましく、各種非吸収性のプラスチックス及びそのフィルムを用いることができる。プラスチックスフィルムとしては、例えば、PETフィルム、OPSフィルム、OPPフィルム、PNyフィルム、PVCフィルム、PEフィルム、TACフィルム等が挙げられる。その他プラスチックスとしては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ABS、ポリアセタール、PVA、ゴム類などを使用できる。
前記樹脂コート紙としては、例えば、透明ポリエステルフィルム、不透明ポリエステルフィルム、不透明ポリオレフィン樹脂フィルム、及び紙の両面をポリオレフィン樹脂でラミネートした紙支持体等が挙げられる。特に好ましいのは、紙の両面をポリオレフィン樹脂でラミネートした紙支持体である。
前記金属としては、特に制限はなく、例えば、アルミニウム、鉄、金、銀、銅、ニッケル、チタン、クロム、モリブデン、シリコン、鉛、亜鉛等、又はステンレス等、及びこれらの複合材料が好適である。
また更に、CD−ROM、DVD−ROM等の読み出し専用光ディスク、CD−R、DVD−R等の追記型光ディスク、更には書き換え型光ディスク等を用いることも可能であり、レーベル面側にインク受容層および光沢付与層を付与することもできる。
以下、本発明を、実施例を挙げてより詳細に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
(顔料分散物A(シアン顔料分散物A)の作製)
PB15:3(IRGALITE BLUE GLO チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)を16g、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA、ダイセル・サイテック社製)を48g、BYK−168(ビックケミー社製)を16g混合し、1時間スターラー攪拌した。攪拌後の混合物をアイガーミルにて分散し、顔料分散物A(シアン顔料分散物)を得た。
分散条件は直径0.65mmのジルコニアビーズを70%の充填率で充填し、周速を9m/sとし、分散時間、1時間で行った。
PB15:3(IRGALITE BLUE GLO チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)を16g、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA、ダイセル・サイテック社製)を48g、BYK−168(ビックケミー社製)を16g混合し、1時間スターラー攪拌した。攪拌後の混合物をアイガーミルにて分散し、顔料分散物A(シアン顔料分散物)を得た。
分散条件は直径0.65mmのジルコニアビーズを70%の充填率で充填し、周速を9m/sとし、分散時間、1時間で行った。
表1および2に示す成分を攪拌混合溶解し、記録液および処理液を得た。
《表1、2の記号等の説明》
・重合性化合物A:1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA,ダイセル・サイテック製)
・重合性化合物B:イソボニルアクリレート(ダイセル・サイテック製)
・開始剤A:TPO−L
・界面活性剤A:F470(大日本インキ工業社製 メガファックシリーズ)
・グリコールエーテルA:トリエチレングリコールモノブチルエーテル(和光純薬工業製)
・グリコールエーテルB:エチレングリコールモノブチルエーテル(和光純薬工業製)
・グリコールエーテルC:ポリエチレングリコールエーテル
・表面張力値:ウィルヘルミー法(表面張力計CBVP−Z、協和界面科学(株)製)で20℃60%RHにて測定した。
・重合性化合物A:1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA,ダイセル・サイテック製)
・重合性化合物B:イソボニルアクリレート(ダイセル・サイテック製)
・開始剤A:TPO−L
・界面活性剤A:F470(大日本インキ工業社製 メガファックシリーズ)
・グリコールエーテルA:トリエチレングリコールモノブチルエーテル(和光純薬工業製)
・グリコールエーテルB:エチレングリコールモノブチルエーテル(和光純薬工業製)
・グリコールエーテルC:ポリエチレングリコールエーテル
・表面張力値:ウィルヘルミー法(表面張力計CBVP−Z、協和界面科学(株)製)で20℃60%RHにて測定した。
・グリコールエーテルC(ポリエチレングリコールエーテル):R(O−L)nOH
(R:CH3(CH2)12−, L:−CH2−CH2−, n:12)
(R:CH3(CH2)12−, L:−CH2−CH2−, n:12)
(印字評価)
作製した記録液(記録液1)および処理液(処理液1〜7)をインクジェットプリンター(東芝TEC社製ヘッド(CA3)を搭載した実験機、画像解像度300×300dpi(1色につき2ヘッド使用)、印字範囲:53.583mm、ノズル数:636/2ヘッド、印字速度:0.41m/sec、印字方式:シングルパス方式)で、3種類の画像(高精細カラーデジタル標準画像データ(ISO/JIS−SCID)の画像:(1)ポートレート(サンプル番号1、画像の識別記号N1)、(2)カフェテリア(サンプル番号2、画像の識別記号N2)、(3)果物かご(サンプル番号3、画像の識別記号N3))を印字した。
被記録媒体としては、厚さ60μmのポリエチレンテレフタレート(PET)シート、および厚さ1mmのガラス板(印字前にアセトンで拭き取ることによって表面の不純物を取り除いた)を用いた。
印字後、メタルハライドランプで365nm波長のものを使い、紫外線量〜500mJ/cm2で紫外線照射を行い画像を形成した。
前記画像の印字品質を下記基準で光学顕微鏡観察および目視により評価した。結果を表3に示す。
作製した記録液(記録液1)および処理液(処理液1〜7)をインクジェットプリンター(東芝TEC社製ヘッド(CA3)を搭載した実験機、画像解像度300×300dpi(1色につき2ヘッド使用)、印字範囲:53.583mm、ノズル数:636/2ヘッド、印字速度:0.41m/sec、印字方式:シングルパス方式)で、3種類の画像(高精細カラーデジタル標準画像データ(ISO/JIS−SCID)の画像:(1)ポートレート(サンプル番号1、画像の識別記号N1)、(2)カフェテリア(サンプル番号2、画像の識別記号N2)、(3)果物かご(サンプル番号3、画像の識別記号N3))を印字した。
被記録媒体としては、厚さ60μmのポリエチレンテレフタレート(PET)シート、および厚さ1mmのガラス板(印字前にアセトンで拭き取ることによって表面の不純物を取り除いた)を用いた。
印字後、メタルハライドランプで365nm波長のものを使い、紫外線量〜500mJ/cm2で紫外線照射を行い画像を形成した。
前記画像の印字品質を下記基準で光学顕微鏡観察および目視により評価した。結果を表3に示す。
<評価基準>
◎:処理液は均一に濡れ拡がり、すべてのサンプル番号1〜3で良好な画像が形成できた。
○:処理液のはじきが一部に見られ、画像の乱れが部分的に見られるが、大部分のサンプル番号の画像として認識できた。
△:処理液のはじきが見られ、画像の乱れがあり、一部のサンプル番号の画像は認識できない箇所があった。
×:大部分の記録液ドットに乱れが生じ画質が大幅に低下した。大部分のサンプル番号の画像は認識できない。
尚、上記基準で○以上が実用レベルである。
◎:処理液は均一に濡れ拡がり、すべてのサンプル番号1〜3で良好な画像が形成できた。
○:処理液のはじきが一部に見られ、画像の乱れが部分的に見られるが、大部分のサンプル番号の画像として認識できた。
△:処理液のはじきが見られ、画像の乱れがあり、一部のサンプル番号の画像は認識できない箇所があった。
×:大部分の記録液ドットに乱れが生じ画質が大幅に低下した。大部分のサンプル番号の画像は認識できない。
尚、上記基準で○以上が実用レベルである。
記録液だけで印字した比較例1は、PETとガラスの両方において、大幅な画質の低下が見られた。
記録液と処理液の両方を用いた比較例2、実施例1〜6は、PETに対して高精細な画像が印字できた。ただし、比較例2のインクセットでは、ガラス上に高精細な画像を形成することができなかった。これは、処理液の主成分であるHDDAがガラスに対して親和性が低く、処理液塗布面にはじきが発生するために、記録液ドットに乱れが生じると考えられる。
これに対して、処理液にガラスと親和性の高い溶媒を加えておく実施例1〜6は、処理液のはじきは解消され、高精細な画像が形成できることが分かった。
尚、実施例1〜4と実施例5、6のガラスに対する印字結果を比較すると、前者の方がより品質の良い画像が得られた。ポリエチレングリコールエーテルよりも分子量の小さいトリエチレングリコールモノブチルエーテルやエチレングリコールモノブチルエーテルの方が、ガラスへの吸着性が良く、基材への濡れ性のより改良されたため、印字品質が向上したと考えられる。
記録液と処理液の両方を用いた比較例2、実施例1〜6は、PETに対して高精細な画像が印字できた。ただし、比較例2のインクセットでは、ガラス上に高精細な画像を形成することができなかった。これは、処理液の主成分であるHDDAがガラスに対して親和性が低く、処理液塗布面にはじきが発生するために、記録液ドットに乱れが生じると考えられる。
これに対して、処理液にガラスと親和性の高い溶媒を加えておく実施例1〜6は、処理液のはじきは解消され、高精細な画像が形成できることが分かった。
尚、実施例1〜4と実施例5、6のガラスに対する印字結果を比較すると、前者の方がより品質の良い画像が得られた。ポリエチレングリコールエーテルよりも分子量の小さいトリエチレングリコールモノブチルエーテルやエチレングリコールモノブチルエーテルの方が、ガラスへの吸着性が良く、基材への濡れ性のより改良されたため、印字品質が向上したと考えられる。
Claims (7)
- 着色剤と重合性化合物を少なくとも含有する記録液と、少なくとも1種類以上のグリコールエーテル化合物を含有し、かつ、実質的に着色剤を含有しない処理液とを、少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録用インクセット。
- 前記処理液に界面活性剤を含有することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録用インクセット。
- 前記記録液及び/又は処理液に重合開始剤を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェット記録用インクセット。
- 前記重合性化合物が非水溶性であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェット記録用インクセット。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクセットを用いたインクジェット記録方法であって、被記録媒体に噴射して画像を形成する工程と、形成された画像エネルギーを付与して硬化させる工程とを含むことを特徴とするインクジェット記録方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクセットを用いたインクジェット記録方法であって、記録液の液滴の付与前に予め、処理液を被記録媒体上に前記記録液の液滴で打滴形成される画像と同一領域もしくは該画像より広い領域に付与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。
- 前記エネルギーの付与が光照射または加熱により行われることを特徴とする請求項5又は6に記載のインクジェット記録方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2017007341A (ja) * | 2016-08-09 | 2017-01-12 | 株式会社リコー | 画像形成方法及び画像形成装置 |
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