JP2009149756A - カチオン重合硬化型インクジェットインクおよび画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、硬化感度を落とすことなく、長期保存時において、暗反応が原因で起こるインクの増粘や、撥インク処理されたノズル面での撥インク性の劣化が原因で起こるインク吐出量変化によるドットばらつきや印字曲がりを抑制し、長期保存時においても安定した吐出性を確保することが出来るカチオン重合硬化型インクジェットインクおよび画像形成方法を提供することにある。
【解決手段】ノズルプレートが撥インク処理されたインクジェットヘッドに使用されるインクジェットインクであって、該インクジェットインクはカチオン重合性化合物とカチオン重合開始剤と色材と総炭素数が１４以上２０以下の１級アルキルアミン化合物を含有することを特徴とするカチオン重合硬化型インクジェットインク。
【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェットプリンターに用いられるカチオン重合硬化型インクジェットインクおよび画像形成方法に関し、詳しくは、硬化感度を落とすことなく、長期間の保存時においても良好な吐出安定性を確保できるカチオン重合硬化型インクジェットインクおよび画像形成方法に関する。

速乾性の印刷用インクとして、従来、紫外線等の活性エネルギー線照射によってラジカル重合して硬化するインク用組成物は公知である。かかるインク用組成物は、酸素の存在下では、硬化阻害を受けるという問題があった。

そこで、近年、活性エネルギー線照射によってカチオン重合して硬化するインク用組成物が提案されている。かかるインク用組成物としては、オキセタン化合物と光カチオン重合開始剤と顔料とからなり、必要に応じてエポキシ化合物を添加したものが既に提案されている。カチオン重合は、紫外線等の照射によってカチオン重合開始剤から発生するカチオンの存在により開始されるので、酸素によって重合が阻害されることがなく、特に不活性雰囲気下で実施しなければならないという制限はなく、空気中で速やか且つ完全な重合を行うことができるという利点を有する。

しかし、オキセタン化合物やエポキシ化合物などのカチオン重合性化合物にカチオン重合開始剤を添加した状態で長期間にわたり保存すると、紫外線が遮断された状態でも、カチオン重合開始剤からカチオンが自然発生することがあり、このカチオンによりカチオン重合性化合物の重合が開始することによるインクの増粘や、カチオン重合開始剤の分解物による、ヘッドノズルの撥水処理面に対する濡れ性の劣化により良好な吐出が得られなくなるという問題点があった。かかる問題点を解決するために、各種塩基性化合物を添加することにより貯蔵安定性を改良することが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。

しかしながら、開示されている塩基性化合物によっても依然としてカチオン重合性化合物の重合禁止効果が十分に得られず、経時によるインクの増粘や、暗反応によるカチオン重合開始剤の分解等に起因するノズルの撥インク処理面に対するインクの撥インク性の劣化は解決されていないという問題があった。
特開２００３−２９２６０６号公報 特開２０００−３２７６７２号公報 特開２０００−１８６０７９号公報

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、硬化感度を落とすことなく、長期保存時において、暗反応が原因で起こるインクの増粘や、撥インク処理されたノズル面での撥インク性の劣化が原因で起こるインク吐出量変化によるドットばらつきや印字曲がりを抑制し、長期保存時においても安定した吐出性を確保することが出来るカチオン重合硬化型インクジェットインクおよび画像形成方法を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。

１．ノズルプレートが撥インク処理されたインクジェットヘッドに使用されるインクジェットインクであって、該インクジェットインクはカチオン重合性化合物とカチオン重合開始剤と色材と総炭素数が１４以上２０以下の１級アルキルアミン化合物を含有することを特徴とするカチオン重合硬化型インクジェットインク。

２．前記総炭素数が１４以上２０以下の１級アルキルアミン化合物が直鎖の１級アルキルアミン化合物であることを特徴とする１に記載のカチオン重合硬化型インクジェットインク。

３．前記総炭素数が１４以上２０以下の１級アルキルアミン化合物をカチオン重合硬化型インクジェットインクの全質量の０．０１〜０．３質量％含有することを特徴とする１または２に記載のカチオン重合硬化型インクジェットインク。

４．前記総炭素数が１４以上２０以下の１級アルキルアミン化合物をカチオン重合硬化型インクジェットインクの全質量の０．０３〜０．２質量％含有することを特徴とする３に記載のカチオン重合硬化型インクジェットインク。

５．前記カチオン重合硬化型インクジェットインクの含水率が０．０１〜１．０質量％であることを特徴とする１〜４のいずれか１項に記載のカチオン重合硬化型インクジェットインク。

６．前記カチオン重合性化合物が、エポキシ化合物、オキセタン環を有する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種であることを特徴とする１〜５のいずれか１項に記載のカチオン重合硬化型インクジェットインク。

７．インクジェットヘッドからインクジェットインクを、記録媒体上に吐出して画像を形成する画像形成方法において、前記インクジェットヘッドは、ノズルプレートが撥インク処理されており、かつ前記インクジェットインクは、カチオン重合性化合物とカチオン重合開始剤と色材と総炭素数が１４以上２０以下の１級アルキルアミン化合物を含有することを特徴とする画像形成方法。

本発明によれば、硬化感度を落とすことなく、長期保存時において、暗反応が原因で起こるインクの増粘や、撥インク処理されたノズル面での撥インク性の劣化が原因で起こるインク吐出量変化によるドットばらつきや印字曲がりを抑制し、長期保存時においても安定した吐出性を確保することが出来るカチオン重合硬化型インクジェットインクおよび画像形成方法を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明するが、本発明はこれらに限定されない。

本発明のカチオン重合硬化型インクジェットインクは、カチオン重合性化合物とカチオン重合開始剤と色材と総炭素数が１４以上２０以下の１級アルキルアミン化合物を含有し、かつノズルプレートが撥インク処理されたインクジェットヘッドとの組み合わせで使用されることを一つの特徴とする。

インクジェットヘッドは、インクとヘッドの濡れ性を一定に保ち吐出性を良くするために、ヘッドの表面に撥インク処理（フッソポリマーなど）が施される。しかしながら、カチオン重合型インクジェットによる画像形成においては、経時に伴うインクの劣化が原因で、この撥インク処理されたノズルプレートにおいてもインクが弾かれなくなり、結果的に撥インク性が経時に伴い劣化するという新たな課題を見出した。この原因は明らかではないが、重合開始剤の分解物が撥インク処理されたヘッドの表面に付着し、それが原因で撥インク性が経時に伴い劣化し、インクが撥インク処理されたヘッドの表面にも濡れ広がりやすなり、インクの滑落速度が遅くなると推定される。そこで種々検討した結果、特定のアミン化合物の添加により、開始剤の分解を抑制、防止でき、そのことにより撥インク性の経時に伴う劣化を抑制し得て、吐出性を安定化できることを見出し、本発明を達成しえたものである。

以下、本発明の詳細について説明する。

（カチオン重合性化合物）
本発明のカチオン重合硬化型インクジェットインク（以下、単にインクともいう。）は、カチオン重合性化合物を含有する。本発明のインクに用いられるカチオン重合性化合物としては、例えば、特開平６−９７１４号、特開２００１−３１８９２号、特開２００１−４００６８号、特開２００１−５５５０７号、特開２００１−３１０９３８号、特開２００１−３１０９３７号、特開２００１−２２０５２６号に例示されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。

エポキシ化合物としては、以下の芳香族エポキシド、脂環式エポキシド及び脂肪族エポキシド等が挙げられる。

芳香族エポキシドとして好ましいものは、少なくとも１個の芳香族核を有する多価フェノール或いはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジ又はポリグリシジルエーテルであり、例えば、ビスフェノールＡ、あるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡ或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、並びにノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。

脂環式エポキシドとしては、少なくとも１個のシクロへキセン又はシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによって得られる、シクロヘキセンオキサイド又はシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましい。

脂肪族エポキシドの好ましいものとしては、脂肪族多価アルコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテル又は１，６−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリン或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。

これらのエポキシドのうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。本発明では、上記エポキシドの１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。

本発明においては、更なる硬化性及び吐出安定性の向上のために、光重合性化合物として、オキセタン環を有する化合物を３０〜９５質量％、オキシラン基を有する化合物を５〜７０質量％、ビニルエーテル化合物を０〜４０質量％とを含有することが好ましい。

本発明で用いることのできるオキセタン化合物としては、例えば特開２００１−２２０５２６号、同２００１−３１０９３７号に記載されているような公知のあらゆるオキセタン化合物を使用できる。本発明で用いることのできるビニルエーテル化合物としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−Ｏ−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。

これらのビニルエーテル化合物のうち、硬化性、密着性、表面硬度を考慮すると、ジ又はトリビニルエーテル化合物が好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。本発明では、上記ビニルエーテル化合物の１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。

（カチオン重合開始剤）
本発明のインクは、光重合開始剤としてカチオン重合開始剤を含有する。カチオン重合開始剤として光酸発生剤を用いることができる。光酸発生剤としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が用いられる（有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版（１９９３年）、１８７〜１９２ページ参照）。本発明に好適な化合物の例を以下に挙げる。

第１に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のＢ（Ｃ₆Ｆ₅）₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、ＳｂＦ₆ ^-、ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-塩を挙げることができる。

本発明で用いることのできるオニウム化合物の具体的な例を、以下に示す。

第２に、スルホン酸を発生するスルホン化物を挙げることができ、その具体的な化合物を、以下に例示する。

第３に、ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物も用いることができ、以下にその具体的な化合物を例示する。

第４に、鉄アレン錯体を挙げることができる。

カチオン重合開始剤は、脂環式エポキシ基等を有する化合物１００質量部に対して、０．２〜２０質量部の比率で含有させることが好ましい。光酸発生剤の含有量が０．２質量部未満では硬化物を得ることが困難であり、２０質量部を越えて含有させてもさらなる硬化性向上効果はない。これら光カチオン重合開始剤は、１種または２種以上を選択して使用することができる。

（色材）
本発明のインクでは色材を含有する。色材としては顔料であることが好ましい。

本発明に用いられる顔料としては、酸性及びまたは塩基性に表面処理された有機顔料が好ましく用いられ、分散剤（顔料分散剤）のインク中における含有量が顔料質量の３５〜６５％であることが好ましい。分散剤の含有量がこの範囲であることにより、分散剤が十分に顔料表面全体に吸着され分散安定性に優れ、顔料表面に吸着しきれない分散剤がインク中に遊離して、重合阻害を起こすこともない。

顔料のアミン価は酸価よりも大きいことが好ましく、その差が１ｍｇ／ｇＫＯＨ以上１０ｍｇ／ｇ未満であることが更に好ましい。１ｍｇ／ｇＫＯＨ以上１０ｍｇ／ｇ未満であることにより、その効果を奏することができ、また、塩基性処理を適度に行うことでコスト有利となるばかりでなく、重合阻害の原因にもなることもない。

本発明に用いる顔料としては、カーボンブラック、カーボンリファインド、およびカーボンナノチューブのような炭素系顔料、鉄黒、コバルトブルー、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化クロム、および酸化鉄のような金属酸化物顔料、硫化亜鉛のような硫化物顔料、フタロシアニン系顔料、金属の硫酸塩、炭酸塩、ケイ酸塩、およびリン酸塩のような塩からなる顔料、並びにアルミ粉末、ブロンズ粉末、および亜鉛粉末のような金属粉末等の無機顔料、ニトロ顔料、アニリンブラック、ナフトールグリーンＢのようなニトロソ顔料、ボルドー１０Ｂ、レーキレッド４Ｒおよびクロモフタールレッドのようなアゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む。）、ピーコックブルーレーキおよびローダミンレーキのようなレーキ顔料、フタロシアニンブルーのようなフタロシアニン顔料、多環式顔料（ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラノン顔料など）、チオインジゴレッドおよびインダトロンブルーのようなスレン顔料、キナクリドン顔料、キナクリジン顔料、並びにイソインドリノン顔料のような有機系顔料を使用することもできる。

顔料の具体例としては、
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎ Ｙｅｌｌｏｗ−１、２、３、１２、１３、１４、１６、１７、４２、７３、７４、７５、８１、８３、８７、９３、９５、９７、９８、１０９、１１４、１２０、１２８、１２９、１３８、１５０、１５１、１５４、１８０、１８５、
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎ Ｏｒａｎｇｅ−１６、３６、３８、
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎ Ｒｅｄ−５、７、２２、３８、４８：１、４８：２、４８：４、４９：１、５３：１、５７：１、６３：１、１０１、１１２、１２２、１２３、１４４、１４６、１６８、１８４、１８５、２０２、
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎ Ｖｉｏｌｅｔ−１９、２３、
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎ Ｂｌｕｅ−１、２、３、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１８、２２、２７、２９、６０、
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎ Ｇｒｅｅｎ−７、３６、
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎ Ｗｈｉｔｅ−６、１８、２１、
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎ Ｂｌａｃｋ−７、等を挙げることができる。

上記顔料の分散には、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることができる。また、顔料の分散を行う際に、分散剤を添加することも可能である。分散剤としては、高分子分散剤を用いることが好ましく、高分子分散剤としては、例えば、Ａｖｅｃｉａ社のＳｏｌｓｐｅｒｓｅシリーズや、味の素ファインテクノ社のＰＢシリーズが挙げられる。更には、下記のものが挙げられる。

（顔料分散剤）
顔料分散剤としては、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ステアリルアミンアセテート、顔料誘導体等を挙げることができる。

具体例としては、ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ社製「Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−Ｕ（ポリアミノアマイド燐酸塩）」、「Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−２０３／２０４（高分子量ポリカルボン酸塩）」、「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１（ポリアミノアマイド燐酸塩と酸エステル）、１０７（水酸基含有カルボン酸エステル）、１１０（酸基を含む共重合物）、１３０（ポリアマイド）、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１７０（高分子共重合物）」、「４００」、「Ｂｙｋｕｍｅｎ」（高分子量不飽和酸エステル）、「ＢＹＫ−Ｐ１０４、Ｐ１０５（高分子量不飽和酸ポリカルボン酸）」、「Ｐ１０４Ｓ、２４０Ｓ（高分子量不飽和酸ポリカルボン酸とシリコン系）」、「Ｌａｃｔｉｍｏｎ（長鎖アミンと不飽和酸ポリカルボン酸とシリコン）」が挙げられる。

又、Ｅｆｋａ ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ社製「エフカ４４、４６、４７、４８、４９、５４、６３、６４、６５、６６、７１、７０１、７６４、７６６」、「エフカポリマー１００（変性ポリアクリレート）、１５０（脂肪族系変性ポリマー）、４００、４０１、４０２、４０３、４５０、４５１、４５２、４５３（変性ポリアクリレート）、７４５（銅フタロシアニン系）」；共栄化学社製「フローレンＴＧ−７１０（ウレタンオリゴマー）」、「フローノンＳＨ−２９０、ＳＰ−１０００」、「ポリフローＮｏ．５０Ｅ、Ｎｏ．３００（アクリル系共重合物）」；楠本化成社製「ディスパロンＫＳ−８６０、８７３ＳＮ、８７４（高分子分散剤）、＃２１５０（脂肪族多価カルボン酸）、＃７００４（ポリエーテルエステル型）」等が挙げられる。

更には、花王社製「デモールＲＮ、Ｎ（ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩）、ＭＳ、Ｃ、ＳＮ−Ｂ（芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩）、ＥＰ」、「ホモゲノールＬ−１８（ポリカルボン酸型高分子）」、「エマルゲン９２０、９３０、９３１、９３５、９５０、９８５（ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル）」、「アセタミン２４（ココナッツアミンアセテート）、８６（ステアリルアミンアセテート）」；ゼネカ社製「ソルスパーズ５０００（フタロシアニンアンモニウム塩系）、１３２４０、１３９４０（ポリエステルアミン系）、１７０００（脂肪酸アミン系）、２４０００、３２０００」；日光ケミカル社製「ニッコールＴ１０６（ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート）、ＭＹＳ−ＩＥＸ（ポリオキシエチレンモノステアレート）、Ｈｅｘａｇｌｉｎｅ４−０（ヘキサグリセリルテトラオレート）」等が挙げられる。

これらの顔料分散剤は、インク中に０．１〜１０質量％の範囲で含有させることが好ましい。

また、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。これらの分散剤および分散助剤は、顔料１００質量部に対し、１〜５０質量部添加することが好ましい。分散媒体は、溶剤または重合性化合物を用いて行うが、本発明の光硬化型インクでは、印字後に反応・硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。溶剤が硬化画像に残ってしまうと、耐溶剤性の劣化、残留する溶剤のＶＯＣの問題が生じる。よって、分散媒体は溶剤では無く重合性化合物、その中でも最も粘度の低いモノマーを選択することが分散適性上好ましい。

顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を０．０８〜０．５μｍとすることが好ましく、最大粒径は０．３〜１０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を適宜設定する。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性および硬化感度を維持することができる。本発明のインクにおいては、色材濃度としては、インク全体の１質量％乃至１０質量％であることが好ましい。

（ノズルプレートが撥インク処理されたインクジェットヘッド）
ノズルプレートが撥インク処理されたインクジェットヘッドとは、インクが噴出する側の一方の板面にフッ素系高分子膜やフッ素シリコーン膜等のフッ素系樹脂からなる撥インク機能を有する膜が施されたもの（ノズルプレートが撥インク処理されたインクジェットヘッド）である。

ノズルプレート表面は、通常、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド等のプラスチック、ガラス、セラミック及び金属等のノズルプレート素材に撥インク性コーティングを施したもので、撥インク性の表面としたものが用いられる。

インク吐出面にインクが付着しないよう撥水性、撥インク性コーティングを施す方法については、例えば、特公昭５２−２４８２１号、特開昭５６−２８６２号にはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂やシリコーン樹脂等インクをはじく特性を有する素材のコーティングが、特開昭５７−７２８６６号、同６０−２５５４４１号等には撥インク膜としてテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）を使用することがそれぞれ記載されている。このＦＥＰはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）と同等の低い表面エネルギー（撥インク性）を有しながら、加熱溶融時の粘度がＰＴＦＥと比較して低く、水分散液を塗布して加熱溶融によって均一膜を形成する場合にＰＴＦＥよりも低温で短時間に均一膜が得られ、成膜加工性に優れている。又、特開２００１−７１５０９号にはＦＥＰ水分散液とシリカゾル粒子分散液を混合塗布して乾燥及び３００から４００℃で焼成する方法が、又、特表平１０−５０５８７０号等にもフッ素含有ポリシロキサン化合物を用いる方法等が記載されている。

（総炭素数が１４以上２０以下の１級アルキルアミン化合物）
（総炭素数が１４以上２０以下の直鎖の１級アルキルアミン化合物）
本発明のインクは、総炭素数が１４以上２０以下の１級アルキルアミン化合物を含有する。なかでも、総炭素数が１４以上２０以下の直鎖の１級アルキルアミン化合物が好ましい。かかるアミン化合物としては、ｎ−テトラデシルアミン、ｎ−ペンタデシルアミン、ｎ−ヘキサデシルアミン、ｎ−ヘプタデシルアミン、ｎ−オクタデシルアミン、ｎ−ノナデシルアミン、ｎ−エイコシルアミン等が挙げられる。これらのアミン化合物をインク中に含有することにより、長期保存時におけるインクの増粘や、開始剤の分解を抑制することが出来る。

上記アミン化合物の添加量は、多ければ多いほどインクの増粘や、開始剤の分解の抑制効果に優れるが、多過ぎるとインクが硬化性が落ちてしまう。詳細な調査より、アミン化合物の添加量は、インク全質量に対して多くても０．３質量％以下が好ましい。より好ましくは０．０１〜０．３質量％であり、より好ましくは０．０３〜０．２質量％である。

（インクの含水率）
インクに溶存する水分は、導電性金属とインクが接するインクジェット記録方式においては、インク電導度を高めるので、長期使用時に腐食反応を起こし、吐出安定性が損なわれる可能性がある。よってインク中の含水率は１．０％以下に抑えることが好ましい。より好ましくは０．０１〜１．０質量％である。上記範囲とすることにより、導電性金属とインクが接するインクジェット記録方式において長期使用時でも腐食反応が抑制され、吐出安定性が優れるので好ましい。

インクの含水率を調整する方法としては、例えばインクを減圧下で加温して水を蒸発させる方法や、インクに脱水剤を添加する方法が挙げられる。

インクの含水率の測定方法
インクの含水率（水分含有率）は、例えば、カールフィッシャー滴定装置（三菱化成（株）製：容量滴定式水分測定装置ＫＦ−０６型）を用いて測定することができる。マイクロシリンジで純水を１０μｌ精秤し、この水を除去するのに必要な試薬滴定量より、カールフィッシャー試薬１ｍｌ当たりの水分量（ｍｇ）を算出する。次にサンプルを１００〜２００ｍｇ精秤し、測定フラスコ内で５分間マグネチックスターラーにより充分分散させる。その後、測定を開始し、滴定に要したカールフィッシャー試薬の滴定量（ｍｌ）を求め、下記式より水分量及びインクの含水率を算出する。

水分量（ｍｇ）＝試薬消費量（ｍｌ）×試薬力価（ｍｇＨ₂Ｏ／ｍｌ）
インクの含水率（％）＝（水分量（ｍｇ）／サンプル量（ｍｇ））×１００

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。

実施例１
（色顔料分散液Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの調製）
以下の組成で顔料を分散した。

以下の２種の化合物をステンレスビーカーに入れ、６０℃で加熱溶解させた。

アジスパーＰＢ８２２（味の素ファインテクノ社製分散剤） ８質量部
アロンオキセタンＯＸＴ−２２１（東亞合成社製オキセタン化合物） ７２質量部
室温まで冷却した後、これに下記顔料Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫを２０質量部を加えて、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズ２００ｇと共にガラス瓶に入れ密栓し、ペイントシェーカーにて下記の時間分散処理した後、ジルコニアビーズを除去して、色顔料分散液Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをそれぞれ調製した。

顔料Ｙ：Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ７（三菱化学社製、ＭＡ７） １０時間
顔料Ｍ：Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：４（大日精化社製、特注） ６時間
顔料Ｃ：Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２（大日精化社製、特注） １０時間
顔料Ｋ：Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １８０（大日精化社製、特注） １０時間
（インクの調製）
上記にて調製した色顔料分散液Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをそれぞれを用い、下記表１〜表４に記載のインク組成になるようにしてＹインク：Ｙ１〜Ｙ９、Ｍインク：Ｍ１〜Ｍ９、Ｃインク：Ｃ１〜Ｃ９、Ｋインク：Ｋ１〜Ｋ９、をそれぞれ調製した。

なお、それぞれのインクの調製に際しては、色顔料分散液以外の全ての添加剤を混合し、十分に溶解したことを確認してから、得られた混合液を該色顔料分散液に少しずつ添加し、１５分間攪拌した後、ロキテクノ社製ＰＰ３μｍディスクフィルターで濾過を行った。このとき、アミン種は３種、その添加量も３段階に、表１〜表４に記載のように変化させることにより、Ｙインク：Ｙ１〜Ｙ９、Ｍインク：Ｍ１〜Ｍ９、Ｃインク：Ｃ１〜Ｃ９、Ｋインク：Ｋ１〜Ｋ９、を表１〜表４に記載のようにそれぞれ調製した。尚、そのときインクの含水率を下記カールフィッシャー法で測定し、含水率が０．５％以上の場合は、脱気（脱気により脱水）してインクの含水率を０．５％以下に調整した。

（インクの含水率の測定（カールフィッシャー法））
インクの水分量、水分含有率は、カールフィッシャー滴定装置（三菱化成（株）製：容量滴定式水分測定装置ＫＦ−０６型）を用いて測定する。

マイクロシリンジで純水を１０μｌ精秤し、この水を除去するのに必要な試薬滴定量より、カールフィッシャー試薬１ｍｌ当たりの水分量（ｍｇ）を算出する。次にサンプルを２００ｍｇ精秤し、測定フラスコ内で５分間マグネチックスターラーにより充分分散させる。その後、測定を開始し、滴定に要したカールフィッシャー試薬の滴定量（ｍｌ）を求め、下記式より水分量及び水分含有率を算出した。

水分量（ｍｇ）＝試薬消費量（ｍｌ）×試薬力価（ｍｇＨ₂Ｏ／ｍｌ）
水分含有率（％）＝（水分量（ｍｇ）／サンプル量（ｍｇ））×１００

《評価方法》
〈撥インク性〉
上記で作製した各色９種類のインクの作りたてのものと、７０℃−１週間のサーモに投入し、強制劣化させたインクとの撥インク性の測定値のΔ値（変化量）で評価する。

（撥インク性試験）
実際にノズルプレートに使用されている撥インク性フィルム（ＦＥＰ（フッ素系高分子テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体：フッ素系高分子）とポリアミドイミドとポリエチレングリコールモノドデシルエーテルとの質量比率が４：３：２の組成比の構成の撥インク性フィルム（膜）（商品名：Ｆ５０５、コニカミノルタＨＩＪ社製））、を４５℃に傾けて固定し、そこにインクを垂らし、インクが一定区間（２ｃｍ）を通過するまでに要する時間を測定することで撥インク性を下記基準に則り評価した。インクが流れ落ちる時間が短いほど撥インク性は良好である（長期保存により、インクの増粘や、開始剤の分解が起こると、ノズルプレートにインクが濡れ広がった状態になり、インクの流れ落ちる速度は遅くなり、インクが流れ落ちる時間は長くなる。）。

強制劣化前の撥インク性の値（Ｈ１）と強制劣化後のインクの撥インク性の値（Ｈ２）との差Δ値（Δ値＝（Ｈ２）−（Ｈ１））が、５秒未満のものは○、Δ値が５秒以上１０秒未満のものは△、Δ値が１０秒以上のものを×とした。

Δ値が△のものは吐出直進性、ドットばらつきが劣り、実用不可である。

〈ＵＶ硬化性〉
（インクジェット画像形成）
ピエゾ型インクジェットノズルを備えた図１に記載の構成からなるインクジェット記録装置−１に、上記で調製した各インクを装填し、巾６００ｍｍ、長さ２０ｍの長尺の各記録材料へ、下記の画像記録を連続して行った。インク供給系は、インクタンク、供給パイプ、ヘッド直前の前室インクタンク、フィルター付き配管、ピエゾヘッド（ノズルプレートがフッ素系高分子（ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体：フッ素系高分子）とポリアミドイミドとポリエチレングリコールモノドデシルエーテルとの質量比率が４：３：２の組成比の構成の撥インク性膜（商品名：Ｆ５０５、コニカミノルタＩＪ株式会社製））により撥インク処理されたインクジェットヘッド）、からなり、前室タンクからヘッド部分まで断熱して５０℃の加温を行った。なお、各インクの粘度にあわせてヘッド部を加温し、２〜１５ｐｌの液滴量のマルチサイズドットを７２０×７２０ｄｐｉ（ｄｐｉとは、２．５４ｃｍ当たりのドット数を表す。）の解像度で吐出できるよう駆動して、インクを連続吐出した。また、記録材料は面ヒーターにより４０℃に加温した。着弾した後、キャリッジ両脇のメタルハライドランプにより３００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射し、瞬時（着弾後０．５秒未満）に硬化させた。インク吐出量は、一回でＵＶ照射されるインク量（膜厚ｇ／ｍ²）が１４ｐｌになるよう、吐出量を調整した。なお、インクジェット画像の形成は、上記方法に従って、３０℃、８０％ＲＨの環境下で印字を行った。

尚、各照射光源の照度は、岩崎電機社製のＵＶＰＦ−Ａ１を用いて、２５４ｎｍの積算照度を測定した。

また、記録材料として以下の２種類を用いた。

ＰＥＴ：Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ
ＰＶＣ：ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｉｏｒｉｄｅ
（ＵＶ硬化性）
上記で得られた印字について、印字（塗膜）のＵＶ硬化性（感度）を、手指でさわった触感から下記基準に基づいてＵＶ硬化性の評価を行った。

○：印字の塗膜がしっかり固体化してさわってもべとつかない
△：印字の塗膜が固体化しているが、さわると多少べたつく
×：印字の塗膜が硬化せず
△以上であれば実用可である。

〈吐出直進性〉
７０℃１週間の強制劣化後のインクを、前記インクジェット記録装置−１を用いて、インクジェットヘッドの２５６個のノズルより吐出し、その飛翔性を目視観察し、出射曲がりのあるノズル数をカウントし、下記の基準に従って吐出直進性の評価を行った。

○：全ノズルが正常に出射され、出射曲がりの発生するノズルは皆無である
△：１〜１０個のノズルで、弱い出射曲がりが認められるが、その着弾ずれ幅は実用上許容される範囲内である
×：１０〜２５個のノズルで、強い出射曲がりの発生が認められ、形成画像に不具合が生じるレベル
〈ドットばらつき耐性〉
８ポイント文字を印字し文字のガサツキ、及び１ドットの形状をルーペ（倍率：１０倍）で拡大し、目視評価した。

◎・・・ガサツキがなく、ドット形状が真円
○・・・僅かにガサツキが見える。ドット形状は真円
△・・・ガサツキが見え、ドット形状がやや乱れる（なんとか使用可能なレベル）
×・・・ガサツキが見え、ドット形状も悪い
結果を、表５〜表８に示す。

ＰＥＴ：Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ
ＰＶＣ：ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｉｏｒｉｄｅ

表１〜表４、表５〜表８より、本発明のインク（カチオン重合硬化型インクジェットインク）を用いた場合（画像記録）には、硬化感度（ＵＶ硬化性）を落とすことなく、長期保存時において、暗反応が原因で起こるインクの増粘や、撥インク処理されたノズル面での撥インク性の劣化が原因で起こるインク吐出量変化によるドットばらつきや印字曲がり（吐出直進性の劣化）を抑制し、長期保存時においても安定した吐出性を確保することが出来ることがわかる。

実施例で用いたピエゾ型インクジェットノズルを備えたインクジェット記録装置−１を示す概略図。

符号の説明

１ インクタンク
２ ノズルを有するインクジェットヘッド
３ 活性エネルギー線源
４ キャリッジ
５ キャリッジガイド
６ フィルタボックス
７ 中間タンク
８ インク供給路
９ 吸引キャップ
１０ メンテナンスユニット
１２ 廃インク容器
Ｐ 記録材料

Claims (7)

1. ノズルプレートが撥インク処理されたインクジェットヘッドに使用されるインクジェットインクであって、該インクジェットインクはカチオン重合性化合物とカチオン重合開始剤と色材と総炭素数が１４以上２０以下の１級アルキルアミン化合物を含有することを特徴とするカチオン重合硬化型インクジェットインク。
2. 前記総炭素数が１４以上２０以下の１級アルキルアミン化合物が直鎖の１級アルキルアミン化合物であることを特徴とする請求項１に記載のカチオン重合硬化型インクジェットインク。
3. 前記総炭素数が１４以上２０以下の１級アルキルアミン化合物をカチオン重合硬化型インクジェットインクの全質量の０．０１〜０．３質量％含有することを特徴とする請求項１または２に記載のカチオン重合硬化型インクジェットインク。
4. 前記総炭素数が１４以上２０以下の１級アルキルアミン化合物をカチオン重合硬化型インクジェットインクの全質量の０．０３〜０．２質量％含有することを特徴とする請求項３に記載のカチオン重合硬化型インクジェットインク。
5. 前記カチオン重合硬化型インクジェットインクの含水率が０．０１〜１．０質量％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のカチオン重合硬化型インクジェットインク。
6. 前記カチオン重合性化合物が、エポキシ化合物、オキセタン環を有する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種であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のカチオン重合硬化型インクジェットインク。
7. インクジェットヘッドからインクジェットインクを、記録媒体上に吐出して画像を形成する画像形成方法において、前記インクジェットヘッドは、ノズルプレートが撥インク処理されており、かつ前記インクジェットインクは、カチオン重合性化合物とカチオン重合開始剤と色材と総炭素数が１４以上２０以下の１級アルキルアミン化合物を含有することを特徴とする画像形成方法。

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