JP2015083647A - インクセット - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は、ピニング性を維持しつつ、各色間において相対的な光沢差の調整ができるインクセットを提供することにある。
前記インクセットの少なくとも1つのインクは、親水性基を有する顔料誘導体を含有しており、
前記インクセットに含まれるすべてのインクで、JIS−Z−8741に基づいて測定した60度光沢度が任意の値となる条件1で形成した100%ベタの単色画像が式(1)を満足し、かつ
前記インクセットに含まれるすべてのインクで、60度光沢度が条件1で測定した60度光沢度より10以上高い値となる条件2で形成した100%ベタの単色画像が式(2)を満足するインクセット:
式(1) Gamax−Gamin≦30
式(2) Gbmax−Gbmin≦30
[式(1)中、Gamaxは最も光沢度の高い100%ベタの単色画像の光沢度を表わし、Gaminは最も光沢度の低い100%ベタの単色画像の光沢度を表わし、
式(2)中、Gbmaxは最も光沢度の高い100%ベタの単色画像の光沢度を表わし、Gbminは最も光沢度の低い100%ベタの単色画像の光沢度を表わす]。
[3]前記イエローインクの顔料が、イソインドリン系顔料である、[2]に記載のインクセット。
[4]前記マゼンダインクの顔料が、混晶顔料である、[2]または[3]に記載のインクセット。
[5]前記少なくとも1つのインクにおける前記顔料誘導体の含有量が、前記顔料の全質量に対して2〜4質量%である、[1]〜[4]のいずれかに記載のインクセット。
実施形態に係るインクセットは、顔料と、光重合性化合物及び光重合開始剤と、ゲル化剤とを含有する2色以上のインクを含むインクセットである。インクセットの少なくとも1つのインクは、親水性基を有する顔料誘導体を有している。
式(1) Gamax−Gamin≦30
[式(1)中、Gamaxは最も光沢度の高い100%ベタの単色画像の光沢度を表わし、Gaminは最も光沢度の低い100%ベタの単色画像の光沢度を表わす]
式(1) Gamax−Gamin≦30
式(2) Gbmax−Gbmin≦30
[式(2)中、Gbmaxは最も光沢度の高い100%ベタの単色画像の光沢度を表わし、Gbminは最も光沢度の低い100%ベタの単色画像の光沢度を表わす]
式(2) Gbmax−Gbmin≦30
光重合性化合物は、活性光線の照射により架橋又は重合する化合物である。活性光線は、例えば電子線、紫外線、α線、γ線、およびエックス線等であり、好ましくは紫外線である。
態様1:化合物A及び化合物B
態様2:化合物A及び化合物C
態様3:化合物A、化合物B及び化合物C
化合物Aは、公知のあらゆる(メタ)アクリレートモノマー及び/又はオリゴマーでありうる。本発明でいう「及び/又は」は、モノマーであっても、オリゴマーであってもよく、更に両方を含んでもよいことを意味する。また、以下に述べる事項に関しても同様である。
(−C(CH3)H―CH2―O―)m(式中、mは3〜14の整数を表す。)で表される構造を持つ二官能以上の(メタ)アクリレート化合物をインク全質量に対して10〜40質量%含有することが好ましい。ここで「分子量」とは、重量平均分子量Mwに基づく値である。重量平均分子量Mwは、例えば高速液体クロマトグラフィーを用いて測定することができる。
この化合物の具体例には、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、3PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート(Cognis社製 Photomer 4072 分子量471)、3PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート(Miwon社製 Miramer M360 分子量471)などが含まれる。
トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコ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、1,4-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、1,9-ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、ビスフェノールAのPO付加物ジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート等の二官能モノマー;
トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、カプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の三官能以上の多官能モノマーが挙げられる。
化合物Bとしては、例えば、スチレン誘導体、ビニルエーテル、オキシラン、オキセタン、テトラヒドロフラン、ラクタム、ラクトン化合物などが用いられる。中でも、オキシラン、オキセタン、ビニルエーテル化合物又はスチレン誘導体が好ましく用いられ、特に硬化性の点からビニルエーテル化合物が好ましく用いられる。
化合物Cとしては、例えば、エポキシ化合物、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物を用いることができるが、これらに限定されることはない。
光重合開始剤は、光により重合性化合物の重合を開始し得るものであり、光重合開始剤としては、「UV・EB硬化技術の応用と市場」(シーエムシー出版、田畑米穂監修/ラドテック研究会編集)などに掲載されているあらゆる公知の光重合開始剤を用いることができる。
「ゲル化剤」とは、一般に常温で固体、加熱すると液体となる有機物と定義されるものである。ゲル化剤としては、例えばワックスを用いることができる。ワックスの融点は、好ましくは融点が30℃以上150℃未満である。インクに含まれるワックスは、少なくとも1)ゲル化温度よりも高い温度で、活性光線硬化性化合物に溶解すること、2)ゲル化温度以下の温度で、インク中で結晶化すること、が好ましい。
ジリグノセリルケトン、ジベヘニルケトン、ジステアリルケトン、ジエイコシルケトン、ジパルミチルケトン、ジラウリルケトン、ジミリスチルケトン、ミリスチルパルミチルケトン、パルミチルステアリルケトン等のケトンワックス(例えば18−Pentatriacontanon(AlfaAeser社製)、Hentriacontan−16−on(Alfa Aeser社製)、カオーワックスT1(花王株式会社製)等);
ベヘニン酸ベヘニル、イコサン酸イコシル、ステアリン酸ステアリル、ステアリン酸パルミチル、パルミチン酸セチル、ミリスチン酸ミリスチル、ミリスチン酸セチル、セロチン酸ミリシル等のエステルワックス(例えばユニスターM−2222SL(日油株式会社製)、エキセパールSS(花王株式会社製、融点60℃)、EMALEXCC−18(日本エマルジョン株式会社製)、アムレプスPC(高級アルコール工業株式会社製)、エキセパールMY−M(花王株式会社製)、スパームアセチ(日油株式会社製)、EMALEX CC−10(日本エマルジョン株式会社製)等);
パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム等の石油系ワックス;
キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ロウ、ホホバ油、ホホバ固体ロウ、及びホホバエステル等の植物系ワックス;
ミツロウ、ラノリン及び鯨ロウ等の動物系ワックス;
モンタンワックス、及び水素化ワックス等の鉱物系ワックス;
硬化ヒマシ油又は硬化ヒマシ油誘導体;
モンタンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体、マイクロクリスタリンワックス誘導体又はポリエチレンワックス誘導体等の変性ワックス;
ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等の高級アルコール;
12-ヒドロキシステアリン酸等のヒドロキシステアリン酸;
12-ヒドロキシステアリン酸誘導体;ラウリン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、12-ヒドロキシステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド(例えば日本化成社製 ニッカアマイドシリーズ、伊藤製油社製 ITOWAXシリーズ、花王社製 FATTYAMIDシリーズ等);
N-ステアリルステアリン酸アミド、N-オレイルパルミチン酸アミド等のN-置換脂肪酸アミド;
N,N'-エチレンビスステアリルアミド、N,N'-エチレンビス-12-ヒドロキシステアリルアミド、及びN,N'-キシリレンビスステアリルアミド等の特殊脂肪酸アミド;
ドデシルアミン、テトラデシルアミン又はオクタデシルアミンなどの高級アミン;
ステアリルステアリン酸、オレイルパルミチン酸、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、エチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等の脂肪酸エステル化合物(例えば日本エマルジョン社製 EMALLEXシリーズ、理研ビタミン社製 リケマールシリーズ、理研ビタミン社製 ポエムシリーズ等);
ショ糖ステアリン酸、ショ糖パルミチン酸等のショ糖脂肪酸のエステル(例えばリョートーシュガーエステルシリーズ 三菱化学フーズ社製);
ポリエチレンワックス、α−オレフィン無水マレイン酸共重合体ワックス等の合成ワックス(Baker−Petrolite社製 UNILINシリーズ等);
ダイマー酸;
ダイマージオール(CRODA社製 PRIPORシリーズ等)等が含まれる。
一般式(G2):R3−COO−R4
式中、R1〜R4は、それぞれ独立に、炭素原子数12以上の直鎖部分を持ち、かつ分岐を持っても良いアルキル鎖を表す。
インク中には顔料が含まれる。顔料は、特に限定されないが、例えばカラーインデックスに記載される下記番号の有機顔料又は無機顔料でありうる。
KET Yellow 401、402、403、404、405、406、416、424、KET Orange 501、KET Red 301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、336、337、338、346、KET Blue 101、102、103、104、105、106、111、118、124、KET Green 201(大日本インキ化学製);
Colortex Yellow 301、314、315、316、P-624、314、U10GN、U3GN、UNN、UA-414、U263、Finecol Yellow T-13、T-05、Pigment Yellow1705、Colortex Orange 202、Colortex Red101、103、115、116、D3B、P-625、102、H-1024、105C、UFN、UCN、UBN、U3BN、URN、UGN、UG276、U456、U457、105C、USN、Colortex Maroon601、Colortex BrownB610N、Colortex Violet600、Pigment Red 122、Colortex Blue516、517、518、519、A818、P-908、510、Colortex Green402、403、Colortex Black 702、U905(山陽色素製);
Lionol Yellow1405G、Lionol Blue FG7330、FG7350、FG7400G、FG7405G、ES、ESP-S(東洋インキ製)、
Toner Magenta E02、Permanent RubinF6B、Toner Yellow HG、Permanent Yellow GG-02、Hostapeam BlueB2G(ヘキストインダストリ製);
Novoperm P-HG、Hostaperm Pink E、Hostaperm Blue B2G(クラリアント製);
カーボンブラック#2600、#2400、#2350、#2200、#1000、#990、#980、#970、#960、#950、#850、MCF88、#750、#650、MA600、MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA77、#52、#50、#47、#45、#45L、#40、#33、#32、#30、#25、#20、#10、#5、#44、CF9(三菱化学製)などが挙げられる。
インクセットの少なくとも1つのインクは親水性基を有する顔料誘導体を含有する。一方で、インクセットの少なくとも他の1つのインクは、親水性基を有する顔料誘導体を含有しないことが好ましい。
インクには、顔料の分散性を高めるために、分散剤がさらに含まれていてもよい。分散剤の例には、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、及びステアリルアミンアセテート等が含まれる。分散剤の市販品の例には、Avecia社のSolsperseシリーズや、味の素ファインテクノ社のPBシリーズ等が含まれる。
インクには、必要に応じて他の成分がさらに含まれていてもよい。他の成分は、各種添加剤や他の樹脂等であってよい。添加剤の例には、界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗菌剤、インクの保存安定性を高めるための塩基性化合物等も含まれる。塩基性化合物の例には、塩基性アルカリ金属化合物、塩基性アルカリ土類金属化合物、アミンなどの塩基性有機化合物などが含まれる。他の樹脂の例には、硬化膜の物性を調整するための樹脂などが含まれ、例えばポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、及びワックス類等が含まれる。
上述のインクセットを用いた、インクジェット記録方法について説明する。
インクジェット記録方法は、1)インクを記録媒体に射出する工程と、2)記録媒体に着弾したインクに活性光線を照射して、上述のインクを硬化させる工程と、を含む。
活性光線硬化型インクジェット方式のインクジェット記録装置について説明する。活性光線硬化型インクジェット方式のインクジェット記録装置には、ライン記録方式(シングルパス記録方式)のものと、シリアル記録方式のものとがある。求められる画像の解像度や記録速度に応じて選択されればよいが、高速記録の観点では、ライン記録方式(シングルパス記録方式)が好ましい。
図1Aおよび図1Bで示したインクジェット記録装置はライン記録方式用の記録装置である。図1Aはインクジェット記録装置の要部の構成の一例の側面図であり、図1Bはその上面図である。図1Aおよび図1Bに示されるように、インクジェット記録装置10は、複数のインク吐出用記録ヘッド14を収容するヘッドキャリッジ16と、記録媒体12の全幅を覆い、かつヘッドキャリッジ16の(記録媒体の搬送方向)下流側に配置された活性光線照射部18と、記録媒体12の下面に配置された温度制御部19と、を有する。
図2は、シリアル記録方式のインクジェット記録装置20の要部の構成の一例を示す図である。図2に示されるように、インクジェット記録装置20は、記録媒体の全幅を覆うように固定配置されたヘッドキャリッジ16の代わりに、記録媒体の全幅よりも狭い幅であり、かつ複数のインク吐出用記録ヘッド24を収容するヘッドキャリッジ26と、ヘッドキャリッジ26を記録媒体12の幅方向に可動させるためのガイド部27と、を有する以外は図1A、図1Bと同様に構成されうる。
・光重合性化合物:APG−200(トリプロピレングリコールジアクリレート、新中村化) 71.4g
・重合禁止剤:Irgastab UV10(BASF社製) 0.5g
・有機顔料:Pigment Yellow 185(Paliotol Yellow D1155、BASF社製) 20g
・分散剤 : アジスパーPB824(味の素ファインテクノ社製) 8.0g
・顔料誘導体A:ソルスパース22000(ルーブリゾール社製) 0.6g
・顔料分散液3 19g
・光重合性化合物:APG−200 51.9g
・光重合性化合物:SR344 (ポリエチレングリコール♯400ジアクリレート、SARTOMER社製) 20.0g
・光重合開始剤:Irugacure819(BASF社製) 3g
・光重合開始剤:TPO(フォスフィンオキサイド、DAROCURE TPO,BASF社製) 3g
・重合禁止剤:Irgastab UV10 0.1g
・界面活性剤:KF−352(ポリエーテル変性シリコンオイル、信越化学工業社製) 0.05g
上記(2)で調製したインクを80℃に加熱した状態で、ゲル化剤(カオーワックスT1)を3g添加してさらに30分間よく撹拌した。その後、メンプレンフィルター(公称ろ過精度;3μm、ロキテクノ製SLS030)を通過させてインク3の調製を完了した。
得られたインク1〜14についてゲル化温度(Tgel)を測定した。ゲル化温度(Tgel)は、動的粘弾性の温度変化を測定した際に貯蔵弾性率G′が100mPa以上となる時の温度として測定した。なお、貯蔵弾性率G′は、昇温/降温速度0.1℃/s、歪み5%、角周波数10radian/sの条件で測定した。
表1と2に示す組成に変えたことを除いて、顔料分散液3の調製と同様にして、各顔料分散液を調製した。表3および4に示す組成に変えたことを除いて、インク3の調製と同様にして、各インクを調製した。さらに、インク1〜14を用いて、表5〜7に示すインクセットを用意した。
上記方法で調製した各インクセットを、加熱ライン(80℃)に入れて射出試験用インクジェットヘッド(コニカミノルタ(株)製、HA512)まで引き込んだ。そして、インクジェットヘッドを80℃に加熱維持し、インク液滴8pL、電圧値16Vで動作させながら、画像形成面を予め50℃(条件1)または40℃(条件2)に加熱しておいた記録媒体(OKトップコート紙)に、100%ベタ印字を幅100mm×長さ300mmに渡って印字した。その後、LEDランプで250mmJのエネルギーで照射させて、インク表面を硬化させた。
図1A,1Bに示したラインヘッド方式のインクジェット記録装置を使用して、カラー画像を作製し、評価を行った。Y、M、C、Kのそれぞれの記録ヘッドにインクセット3及び8のインク各色を充填し、OKトップコートに(米坪量128g/m2 王子製紙社製)、実施例3に記載の方法と同様にしてJIS/SCID N5「自転車」画像をA4サイズでプリントした。記録ヘッドの温度は80℃、記録媒体の温度は50℃(条件1)または40℃(条件2)のそれぞれの温度で印字を行った。
インク供給系は、インクタンク、供給パイプ、記録ヘッド直前の前室インクタンク、フィルター付き配管、ピエゾヘッドからなり、前室タンクから記録ヘッド部分まで断熱して、各インクをゲル化温度Tgel+30℃に加温した。また、ピエゾヘッドもヒーターを内蔵させ、記録ヘッド内のインク温度を、インクのゲル化温度Tgel+30℃に加熱した。ピエゾヘッドはノズル径20μm、ノズル数512ノズル(256ノズル×2列、千鳥配列、1列のノズルピッチ360dpi)で、各々1滴の液滴量が2.5plとなる条件で、液滴速度約6m/secで出射させて、1440dpi×1440dpiの記録解像度で印字した。
上記画像形成方法で記録したインクセット1〜5、インクセット6〜11、カラーインクセット1〜3の各画像を、以下の基準に基づいて評価した。具体的には、光沢度を測定し、画像濃度ムラ、画像光沢の評価を行った。得られた結果をまとめて表5〜7に示す。
画像の60度鏡面光沢度は、JIS−Z−8741で規定された測定方法に則り、変角光沢度計PG−1M(日本電色工業社製)を用いて測定した。光沢度計の光を、画像に対して60度の入射角で、かつインクジェットヘッド印字方向と平行に照射した。表5および6には、光沢度の差を記載した。
◎ 15cm離れた位置から観測して画像に濃度ムラが認められない
○ 15cm離れた位置から観測すると画像の一部において濃度ムラが認められ、30cm離した位置からは濃度ムラが認められない
× 30cm離した位置から観測して画像に濃度ムラが認められる。
◎:オフセット印刷物と比較しても遜色のない光沢均質感である
○:2次色の高濃度部や、画像部の境界領域において光沢が不均質の部分がある
×:画像全体に渡って光沢が不均質であり、実用上問題となるレベルである。
12 記録媒体
14、24 インク吐出用記録ヘッド
16、26 ヘッドキャリッジ
18、28 活性光線照射部
19 温度制御部
27 ガイド部
Claims (5)
- 顔料と、光重合性化合物及び光重合開始剤と、ゲル化剤とを含有する2色以上のインクを含むインクセットであって、
前記インクセットの少なくとも1つのインクは、親水性基を有する顔料誘導体を含有しており、
前記インクセットに含まれるすべてのインクで、JIS−Z−8741に基づいて測定した60度光沢度が任意の値となる条件1で形成した100%ベタの単色画像が式(1)を満足し、かつ
前記インクセットに含まれるすべてのインクで、60度光沢度が条件1で測定した60度光沢度より10以上高い値となる条件2で形成した100%ベタの単色画像が式(2)を満足するインクセット:
式(1) Gamax−Gamin≦30
式(2) Gbmax−Gbmin≦30
[式(1)中、Gamaxは最も光沢度の高い100%ベタの単色画像の光沢度を表わし、Gaminは最も光沢度の低い100%ベタの単色画像の光沢度を表わし、
式(2)中、Gbmaxは最も光沢度の高い100%ベタの単色画像の光沢度を表わし、Gbminは最も光沢度の低い100%ベタの単色画像の光沢度を表わす]。 - 前記顔料誘導体を含むインクが、イエローインクまたはマゼンダインクであることを特徴とする、請求項1に記載のインクセット。
- 前記イエローインクの顔料が、イソインドリン系顔料であることを特徴とする、請求項2に記載のインクセット。
- 前記マゼンダインクの顔料が、混晶顔料であることを特徴とする、請求項2または3に記載のインクセット。
- 前記少なくとも1つのインクにおける顔料誘導体の含有量が、前記顔料の全質量に対して2〜4質量%であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクセット。
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