JP2020200375A - 活性線硬化型インクジェットインク、および画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態に係るインクは、活性線硬化性化合物を含む。活性線硬化性化合物とは、活性線の照射により重合または架橋する化合物である。活性線の例には、電子線、紫外線、α線、γ線およびエックス線などが含まれる。上記活性線のうち、紫外線および電子線が好ましい。
本発明の実施形態に係るインクは、下記一般式(1)で表される化合物を含む。
本発明の実施形態に係るインクは、エチレンオキサイド(EO)変性部位を有する3官能以上の(メタ)アクリレート、または、プロピレンオキサイド(PO)変性部位を有する3官能以上の(メタ)アクリレート(変性多官能(メタ)アクリレ―ト)を含む。
本発明の実施形態に係るインクは、その他の活性線硬化性化合物を含んでもよい。その他の活性線硬化性化合物は、活性線の照射により架橋または重合する化合物であれば特に制限されない。
本発明の実施形態に係るインクは、白色顔料を含む。本発明の実施形態に係るインクは、白色顔料を、インクの全質量に対して5質量%以上30質量%以下の量で含むことが好ましく、5質量%以上20質量%以下の量で含むことがより好ましく、5質量%以上15質量%以下の量でさらに好ましい。
本発明の実施形態に係るインクは、分散剤を含んでもよい。
本発明の実施形態に係るインクは、重合開始剤を含んでもよい。
本発明の実施形態に係るインクは、増感剤を含んでもよい。
本発明の実施形態に係るインクは、重合禁止剤を含んでもよい。
本発明の実施形態に係るインクは、界面活性剤を含んでもよい。
本発明の実施形態に係るインクは、ゲル化剤を含んでもよい。
本発明の実施形態に係るインクは、インクジェットヘッドからの射出性をより高める観点からは、ゲル化剤を含まないインクであるとき、40℃における粘度が3mPa・s以上20mPa・s以下であることが好ましい。また、ゲル化剤を含むインクであるとき、80℃における粘度が3mPa・s以上20mPa・s以下であることが好ましい。
(第1の画像形成方法)
本発明の実施形態に係る第1の画像形成方法は、前述の活性線硬化型インクジェットインクの液滴をインクジェットヘッドのノズルから吐出して、記録媒体の表面に着弾させる工程(第1の工程)と、着弾した液滴に活性線を照射して、液滴を硬化させる工程(第2の工程)と、を有する。
第1の工程では、活性線硬化型インクジェットインクの液滴をインクジェットヘッドのノズルから吐出して、記録媒体の表面に着弾させる。
第2の工程では、記録媒体の表面に着弾した液滴に活性線を照射して、液滴を硬化させる。
本発明の実施形態に係る第2の画像形成方法は、前述の活性線硬化型インクジェットインクの液滴をインクジェットヘッドのノズルから吐出して、中間転写体に付着させる工程(第1工程)と、中間転写体に付着させた液滴を、記録媒体に転写させる工程と(第2工程)、記録媒体に転写させた液滴に活性線を照射して、液滴を硬化させる工程(第3工程)と、を有する。
第1の工程では、活性線硬化型インクジェットインクの液滴をインクジェットヘッドのノズルから吐出して、中間転写体に付着させる。インクは、上述した活性線硬化型インクジェットインクである。中間転写体にインクを付着させる工程に用いる装置は、上記の第1画像形成方法の装置と同様とすることができる。中間転写体は、インクジェット法による画像形成に用いられる公知の中間転写体であればよい。
第2の工程では、中間転写体に付着させた液滴を、記録媒体に転写させる。本工程では、例えば、上記中間転写体の活性線硬化型インクが付着した面と、記録媒体の画像を形成すべき面とを接触させ、中間転写体側から記録媒体側へ押圧すればよい。
第3の工程では、上記記録媒体に転写させた液滴に活性線を照射して、上記液滴を硬化させる。
本発明の画像形成装置は、上述したインクジェット用の活性線硬化型インクを用いて画像を形成する、画像形成装置である。具体的には、本発明の画像形成装置は、インクジェットヘッドから、40〜120℃に加熱されたインクジェット用の活性線硬化型インクを吐出する、インク吐出部と、吐出されたインクジェット用の活性線硬化型インクを着弾させる記録媒体を搬送して、その表面温度が60℃以下である記録媒体または中間転写体の表面に上記インクを着弾させる、搬送路と、前記着弾したインクジェット用の活性線硬化型インクに活性線を照射する照射部と、を含む、画像形成装置である。
[活性線硬化性化合物]
インクジェットインクに含まれる活性線硬化性化合物は以下のものを用いた。
・2−(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル
・トリメチロールプロパン3PO変性トリアクリレート(3PO TMPTA)
・トリメチロールプロパン3EO変性トリアクリレート(3EO TMPTA)
・トリメチロールプロパン9EO変性トリアクリレート(9EO TMPTA)
・ポリエチレングリコール(300)ジアクリレート(6EO PEGDA、EO変性部位数:6)
・トリプロピレングリコール3PO変性ジアクリレート(3PO TPGDA、PO変性部位数:3)
・ジオキサングリコールジアクリレート(DOGDA)
・トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)
・ポリエステルアクリレートオリゴマー(CN2270)
インクジェットインクに含まれる重合開始剤は以下のものを用いた。
・フェニル−ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(Irgacure 819、チバスペシャリティーケミカルズ社)
・イソプロピルチオキサントン(Speedcure ITX、LAMBSON社)
インクジェットインクに含まれる重合禁止剤は以下のものを用いた。
・IrgastabUV10(チバ・ジャパン社製)
インクジェットインクに含まれる顔料は以下のものを用いた。
(白色顔料)
・酸化チタン(R32、堺化学工業社製)
(マゼンタ顔料)
・V19/PR202混晶顔料 Ink JET magenta E7B LV3958(クラリアント社製)
インクジェットインクに含まれる分散剤は以下のものを用いた。
・Solsperse 28000(Lubrizol社製)
インクジェットインクに含まれる界面活性剤として、以下のものを用いた。
・TSF−4452(MOMENTIVE社製)
[顔料分散液の調製]
(白色顔料分散液)
上記分散剤を24質量部、溶媒として活性線硬化性化合物であるジプロピレングリコールジアクリレートを28質量部、ステンレスビーカーに入れ、これを65℃のホットプレート上で加熱しながら1時間加熱攪拌した。混合液を室温まで冷却し、さらに、上記白色顔料を48質量部加えた。この溶液を、直径0.5mmのジルコニアビーズ200gと共にガラス瓶に入れて密栓し、ペイントシェーカーにて5時間分散処理した。その後、ジルコニアビーズを除去し、分散液を得た。
(マゼンタ顔料分散液)
上記分散剤を8質量部、溶媒として活性線硬化性化合物であるジプロピレングリコールジアクリレートを76質量部、ステンレスビーカーに入れ、これを65℃のホットプレート上で加熱しながら1時間加熱攪拌した。混合液を室温まで冷却し、さらに、上記マゼンタ顔料を16質量部加えた。この溶液を、直径0.5mmのジルコニアビーズ200gと共にガラス瓶に入れて密栓し、ペイントシェーカーにて5時間分散処理した。その後、ジルコニアビーズを除去し、分散液を得た。
上記の各成分を下記の表1および表2の組成にしたがって混合し、80℃に加熱して攪拌した。加熱下において、ADVANTEC社製テフロン(登録商標)3μmメンブランフィルターで得られた溶液の濾過を行い、インク1〜インク17を得た。なお、各成分の量について、下記の表1および表2中の数値は質量%である。
インク1〜インク17を、それぞれ、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ヘッドを有するシングルパスのインクジェット記録装置に装填した。インク供給系は、インクタンク、インク流路、インクジェット記録ヘッド直前のサブインクタンク、フィルター付き配管、ピエゾヘッドからなり、インクジェットヘッドの温度は80℃に設定した。
インク1〜インク17のそれぞれのインクを、1滴の液滴量が3.0plとなる吐出条件で、液滴速度約6m/sで射出させて、1200dpi×1200dpiの解像度で記録した。画像形成は、23℃、55%RHの環境下で行った。記録媒体としてPODグロスコート(王子製紙社製)を用い、上記の記録装置および画像形成条件で画像を形成した。形成した画像について、日本電色PG−1Mハンディ型光沢計PG−IIを用い、20°光沢、60°光沢を測定し、20°光沢/60°光沢の比を算出した。光沢比を以下のように評価した。
◎ 0.8以上
○ 0.6以上0.8未満
△ 0.3以上0.6未満
× 0.3未満
なお、○以上を合格とした。
記録媒体として蒸着紙(アルブライトFXF190、平和紙業社製)を用い、上記の記録装置および画像形成条件で、インク1〜インク17のそれぞれのインクにより、9g/m2の付量で画像を形成した。画像形成後、「JIS規格 K5701−16.2.3 耐摩擦性試験」に記載された方法に準じて、2cm2となる大きさに切り取った印刷用コート紙(OK金藤 米坪量104.7g/m2 王子製紙社製)を載せて、800gの荷重をかけて擦り合わせた後に、印刷用コート紙への色移りの程度を目視し、さらに画像の表面をさわって以下のように評価した。
◎ 色移りがなく、表面のべたつきもない。
○ わずかに色移りがあるが、表面のべたつきはない。
△ わずかに色移りがあり、やや表面のべたつきがある。
× 色移りがあり、さらに表面のべたつきがある。
なお、△以上を合格とした。
110 記録媒体
120 搬送路
130 中間転写体
140 中間画像形成部
140Y インクジェットヘッド
140C インクジェットヘッド
140M インクジェットヘッド
140K インクジェットヘッド
150 転写部
160 支持ローラ
161 支持ローラ
162 支持ローラ
170 照射部
180 クリーニング部
Claims (5)
- 前記一般式(1)で表される化合物を、前記活性線硬化型インクジェットインクの全質量に対して20質量%以上含む、請求項1に記載の活性線硬化型インクジェットインク。
- 前記エチレンオキサイド(EO)変性部位を有する3官能以上の(メタ)アクリレート、または、前記プロピレンオキサイド(PO)変性部位を有する3官能以上の(メタ)アクリレートを、前記活性線硬化型インクジェットインクの全質量に対して30質量%以上含む、請求項1または2に記載の活性線硬化型インクジェットインク。
- 前記白色顔料は酸化チタンである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の活性線硬化型インクジェットインク。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の活性線硬化型インクジェットインクの液滴をインクジェットヘッドのノズルから吐出して、記録媒体の表面に着弾させる工程と、
前記着弾した液滴に活性線を照射して、前記液滴を硬化させる工程と、
を有する、画像形成方法。
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