JP2011190379A - インク組成物および記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明にかかるインク組成物は、20℃において、粘度が25mPa・s以上35mPa・s以下であるインク組成物であって、前記インク組成物を、伸張方向に平行な表面が自由表面となるように伸張して円柱形部分を形成し、前記円柱形部分の前記伸張方向に垂直な方向の幅の時間に対する変化率Sを測定し、時間t(秒)に対する前記変化率Sを、2次関数によりフィッティングして下記式(1)の型式で表記したときに、aが800以上、bが7.4以上14以下、cが0.16以上0.22以下であることを特徴とする。
S=−at2−bt+c ・・・(1)
【選択図】なし
Description
本発明にかかるインク組成物の一態様は、
20℃において、粘度が25mPa・s以上35mPa・s以下であるインク組成物であって、
前記インク組成物を、伸張方向に平行な表面が自由表面となるように伸張して円柱形部分を形成し、前記円柱形部分の前記伸張方向に垂直な方向の幅の時間に対する変化率Sを測定し、時間t(秒)に対する前記変化率Sを、2次関数によりフィッティングして下記式(1)の型式で表記したときに、aが800以上、bが7.4以上14以下、cが0.16以上0.22以下であることを特徴とする。
S=−at2−bt+c ・・・(1)
適用例1において、
前記変化率Sは、前記円柱形部分において、伸張流動状態となったときの前記幅を基準とした変化率Sであることができる。
適用例1または適用例2において、
前記幅が0となるまでの時間は、前記円柱形部分において、伸張開始時点から0.1秒以内であることができる。
適用例1ないし適用例3のいずれか一例において、
少なくとも重合性化合物および光重合開始剤を含むことができる。
本発明にかかる記録方法の一態様は、
インクジェット式記録ヘッドによって、請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のインク組成物を吐出させ、記録媒体に付着させることを含む。
適用例5において、
前記インクジェット式記録ヘッドの駆動周波数Fが、1kHz以上200kHz以下であることができる。
適用例5または適用例6において、
前記インクジェット式記録ヘッドの前記インク組成物を吐出するノズルの直径は、1μm以上50μm以下であることができる。
適用例5ないし適用例7のいずれか一項において、
前記記録媒体に付着されるインク組成物の、個々の液滴の体積は、0.1pl以上20pl以下であることができる。
適用例5ないし適用例8のいずれか一例において、
前記インクジェット式記録ヘッドは、積層型の圧電素子を有し、縦モードで駆動されることができる。
1.1.インク組成物の物性
本実施形態のインク組成物は、20℃における粘度が25mPa・s以上35mPa・s以下である。また、40℃におけるインク組成物の粘度は、10mPa・s以上15mPa・s以下であることが好ましい。インク組成物の粘度は、インク組成物に配合される各成分の配合量、分子量、分子構造、および分子間相互作用などに基づいて制御される。インク組成物の20℃における粘度が、上記範囲内にあれば、20℃よりも加熱した時にこれより低い粘度範囲とすることができ、例えば目安として、40℃におけるインク組成物の粘度が10mPa・s以上15mPa・s以下となりやすく、インクジェット記録ヘッドによって、例えばインクジェット式記録ヘッドを加熱するなどして良好にインク組成物を吐出させることができる。なお、インクジェット記録ヘッドによってインク組成物を吐出させる温度は、20℃より高くすれば20℃の粘度よりインク組成物を低粘度として吐出を良好にできるものであるが、40℃は目安でありこの温度に限るものではない。また、吐出が可能であれば、20℃や20℃以下でも構わない。インク組成物の20℃における粘度が、25mPa・s以上35mPa・s以下の範囲を外れると、例えば、インクジェット記録装置によってインク組成物を吐出させることが困難になる場合がある。インク組成物の粘度は、一般的な方法によって測定することができる。
S=−at2−bt+c ・・・(1)
本実施形態のインク組成物の組成は、特に限定されない。本実施形態のインク組成物は、例えば、少なくとも重合性化合物および光重合開始剤を含むことができる。
本実施形態のインク組成物は、重合性化合物を含有することができる。このような重合性化合物としては、カチオン重合性およびラジカル重合性の少なくとも一方を有するものが挙げられる。本実施形態のインク組成物に含有させることのできる重合性化合物は、一分子内にカチオン重合性の官能基およびラジカル重合性の官能基を有してもよい。本実施形態の重合性化合物は、カチオン重合反応およびラジカル重合反応の少なくとも一方によって、重合硬化する特性を有し、その性状としては、モノマー状、オリゴマー状、直鎖状ポリマー状、樹枝状ポリマー状の種を問わず使用することができる。
本実施形態のインク組成物は、重合開始剤を含有することができる。このような重合開始剤としては、光を受けることによって、重合性化合物の重合における活性種を生じる光重合開始剤とすることができる。
1.2.3.1.色材および分散剤
本実施形態のインク組成物は、色材および分散剤を含有することができる。
本実施形態のインク組成物には重合促進剤を含有させても良い。重合促進剤としては、特に限定されないが、Darocur EHA、EDB(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)等が挙げられる。
本実施形態のインク組成物に、上記重合性化合物および上記重合開始剤を含有させる場合、照射される光としては、例えば、400nm〜200nmの範囲の紫外線、可視光、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、またはX線等の電磁波、および電子線、α線等の粒子線が挙げられる。光の照射光源は、特に制限されない。
本実施形態の記録方法は、インクジェット式記録ヘッドによって、上述のインク組成物を吐出させ、記録媒体に付着させることを含む。以下の実施形態では、インクジェット記録装置を用いて、記録媒体上にインク組成物を吐出し、記録媒体上に付着させてドット群を形成するものを例示する。
インクジェット記録装置の記録方式としては、例えば、ノズルとノズルの前方に置いた加速電極の間に強電界を印加し、ノズルからインクを液滴状で連続的に噴射させ、インク滴が偏向電極間を飛翔する間に印刷情報信号を偏光電極に与えて記録する方式またはインク滴を偏向することなく印刷情報信号に対応して噴射させる方式(静電吸引方式)、小型ポンプでインク液に圧力を加え、ノズルを水晶振動子等で機械的に振動させることにより、強制的にインク滴を噴射させる方式、インク液に圧電素子で圧力と印刷情報信号を同時に加え、インク滴を噴射・記録させる方式(ピエゾ方式)、インク液を印刷情報信号にしたがって微小電極で加熱発泡させ、インク滴を噴射・記録させる方式(サーマルジェット方式)等が挙げられる。
本実施形態で用いる記録媒体としては、インクジェット記録装置によってインク組成物の液滴を塗布することができる限り特に限定されない。記録媒体の種類としては、例えば、紙、多孔性フィルム、布等の吸収性記録媒体、金属、ガラス、プラスチック等の非吸収性記録媒体、などが挙げられる。吸収性媒体および非吸収性媒体の選択は、インク組成物に配合される成分に応じて選択される。また、記録媒体は、無色透明、半透明、着色透明、有彩色不透明、無彩色不透明等であってもよい。
以下、実施例および比較例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
実施例1〜8および比較例1〜6の組成物を調製した。各組成物の組成、および配合は、表1にまとめて記載した。
<単官能モノマー>
・V#192(大阪有機化学工業株式会社製):フェノキシエチルアクリレート
・FA−512AS(日立化成工業株式会社製):ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート
・FA−512AS(日立化成工業株式会社製):ジシクロペンテニルアクリレート
・ビニルカプロラクタム(BASFジャパン株式会社製)
<2官能モノマー>
・DPGDA(新中村化学工業株式会社製):ジプロピレングリコールジアクリレート
・TPGDA(大阪有機化学工業株式会社製):トリプロピレングリコールジアクリレート
・TEGDA(大阪有機化学工業株式会社製):トリエチレングリコールジアクリレート
・A−DCP(米国サートマー社製):ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート
<その他成分;密着付与剤>
・EBECRYL7100(ダイセルサイテック株式会社):アミノアクリレート系
・EBECRYL8402(ダイセルサイテック株式会社):アミノアクリレート系
<その他成分;熱重合禁止剤>
・MEHQ(関東化学株式会社製):メチルエーテルハイドロキノン
<その他成分;界面活性剤>
・UV3500(ビッグケミー株式会社製):ポリジメチルシロキサン系界面活性剤
<重合開始剤>
・Irgacure819(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製):光ラジカル重合開始剤
・DarocureTPO(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製):光ラジカル重合開始剤
・DETX(日本化薬株式会社製):ジエチルチオキサントン
<その他成分;色材および分散剤>
・C.I.ピグメントブルー15:4(DIC株式会社製):シアン顔料
・PEA(第一工業製薬社製):ポリオキシアルキレン付加ポリアルキレンアミン
2.2.1.伸張粘度測定装置
上記の各インク組成物について、伸張方向に平行な表面が自由表面となるように伸張して円柱形部分を形成し、円柱形部分の伸張方向に垂直な方向の幅の時間に対する変化率Sを測定した。実施例および比較例において、当該測定に用いた装置は、伸張粘度測定装置である。伸張粘度測定装置は、サーモハーケ社製;型名:CaBER 1;伸張粘度計を用いた。
以下に、当該装置により、組成物を伸張し、上記式(1)のa,b,cを求める手法を説明する。図1は、組成物を伸張する様子の模式図である。
以上のようにして得られた各実施例および各比較例の組成物のa,b,cの値を、表2に示す。また、上記装置によれば、一対の治具10を離間させる時点から、組成物20が破断するまでの時間ts(秒)についても同時に測定することが可能であり、各実施例および各比較例の組成物の時間tsについても表2に併記した。
各実施例および各比較例の組成物をセイコーエプソン株式会社製インクジェットプリンタPX−G5100のブラック列に導入した。そして、記録媒体(A4サイズにカットした塩化ビニルシート(ローランドディージー株式会社製SPVC−G−1270T)に組成物を吐出して付着させ、印刷を行った。印刷画像としては、テストパターンとした。
Claims (9)
- 20℃において、粘度が25mPa・s以上35mPa・s以下であるインク組成物であって、
前記インク組成物を、伸張方向に平行な表面が自由表面となるように伸張して円柱形部分を形成し、前記円柱形部分の前記伸張方向に垂直な方向の幅の時間に対する変化率Sを測定し、時間t(秒)に対する前記変化率Sを、2次関数によりフィッティングして下記式(1)の型式で表記したときに、aが800以上、bが7.4以上14以下、cが0.16以上0.22以下であることを特徴とするインク組成物。
S=−at2−bt+c ・・・(1) - 請求項1において、
前記変化率Sは、前記円柱形部分において、伸張開始時点の前記幅を基準とした変化率Sであることを特徴とするインク組成物。 - 請求項1または請求項2において、
前記幅が0となるまでの時間は、前記円柱形部分において、伸張開始時点から0.1秒以内であることを特徴とするインク組成物。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
少なくとも重合性化合物および光重合開始剤を含むことを特徴とするインク組成物。 - インクジェット式記録ヘッドによって、請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のインク組成物を吐出させ、記録媒体に付着させることを含む記録方法。
- 請求項5において、
前記インクジェット式記録ヘッドの駆動周波数Fが、1kHz以上200kHz以下であることを特徴とする記録方法。 - 請求項5または請求項6において、
前記インクジェット式記録ヘッドの前記インク組成物を吐出するノズルの直径は、1μm以上50μm以下であることを特徴とする記録方法。 - 請求項5ないし請求項7のいずれか一項において、
前記記録媒体に付着されるインク組成物の、個々の液滴の体積は、0.1pl以上20pl以下であることを特徴とする記録方法。 - 請求項5ないし請求項8のいずれか一項において、
前記インクジェット式記録ヘッドは、積層型の圧電素子を有し、縦モードで駆動されることを特徴とする記録方法。
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