JP6311716B2 - 活性光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

活性光線硬化型インクジェットインクおよび画像形成方法 Download PDF

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Description

本発明は、活性光線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。
インクジェット記録方式は、簡易かつ安価に画像を形成できることから、各種印刷分野で用いられている。インクジェット記録方式の一つに、インクジェットインクの液滴を記録媒体に着弾させた後、紫外線を照射してインクを硬化させ、画像を形成する紫外線硬化型インクジェット方式がある。紫外線硬化型インクジェット方式は、インク吸収性のない記録媒体にも、高い耐擦過性及び密着性を有する画像を形成できるため、近年注目されつつある(例えば、特許文献1,2参照)。
紫外線硬化型インクジェット方式を用いて、温度により可逆的にゾルゲル相転移する活性光線硬化型インクを記録媒体上に記録する場合、インクを50℃を超える温度で加熱して溶液状態としてからインクジェットヘッドより吐出している。
特開2012−236998号公報 米国特許出願公開第2012/0287199号明細書
ところが、紫外線硬化型インクジェット方式を用いて、インクを記録媒体上に記録する場合、インクが局所的に熱重合反応して重合析出することがあった。この重合析出により、ヘッドのノズル詰まりが引き起こされることが懸念されていた。この場合、重合禁止剤を添加するのみでは、上述の局所的な熱重合を抑えることはできなかった。そのため、局所的な熱重合反応が起こらない、射出安定性に優れたインクジェットインクが求められていた。
本発明は、局所的な熱重合反応が起こらない、射出安定性に優れた活性光線硬化型インクジェットインク、それを用いた画像形成方法およびそれを用いたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
本発明は以下の発明に関する。
1.光重合性化合物、光開始剤およびゲル化剤を含有し、温度により可逆的にゾルゲル相転移する活性光線硬化型インクジェットインクであって、前記光重合性化合物は、n個(nは2以上の整数)以上の(メタ)アクリレートエステルユニットを有し、次式で表される、分子量が280〜1500の範囲の化合物Aと、n−1個の(メタ)アクリレートエステルユニットおよび水酸基を有し、次式で表される、分子量が280〜1500の範囲の化合物Bとの組み合わせを、1組または複数組含み、
Figure 0006311716
(上記式中、nは2以上の整数を表し、Rは分岐してもよい直鎖状または環状であり、酸素原子または窒素原子を含んでいてもよい、n価の炭化水素基を表す。化合物AおよびBにおいて、nは同一の整数であり、Rは同一の構造を表す。)
少なくとも1組の前記化合物Aと前記化合物Bとの組み合わせにおいて、前記化合物Bの含有量は、その化合物Bに対応する化合物Aの全質量に対して、5〜15質量%であり、
前記ゲル化剤の含有量は、前記インク全質量に対して0.5〜7.0質量%であり、
前記インクのゲル化温度は50℃以上であることを特徴とする活性光線硬化型インクジェットインク。
2.インク中の、化合物Bの含有量がその化合物Bに対応する化合物Aの全質量に対して5〜15質量%となる組み合わせを構成する化合物Aおよび化合物Bの全質量は、化合物Bの含有量がその化合物Bに対応する化合物Aの全質量に対して5〜15質量%とならない組み合わせを構成する化合物Aおよび化合物Bの全質量よりも多いことを特徴とする、上記1に記載の活性光線硬化型インクジェットインク。
3.前記化合物Aが、下記(1)及び(2)のうちの少なくとも一種の(メタ)アクリレート化合物であることを特徴とする上記1または2に記載の活性光線硬化型インクジェットインク。
(1)分子内に(−C(CH)H−CH−O−)又は(−CH−CH−O−)で表される構造を3〜14個含有する二官能(メタ)アクリレート化合物
(2)分子内に環状構造を持つ二官能以上の(メタ)アクリレート化合物
4.すべての前記化合物Aと前記化合物Bとの組み合わせにおいて、前記化合物Bの含有量は、その化合物Bに対応する化合物Aの全質量に対して、5〜15質量%であることを特徴とする上記1〜3のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
5.前記化合物Aと化合物Bとの組み合わせが、下記一般式(3)−Aで表される化合物と下記一般式(3)−Bで表される化合物との組み合わせ、下記一般式(4)−Aで表される化合物と下記一般式(4)−Bで表される化合物との組み合わせ、下記一般式(5)−Aで表される化合物と下記一般式(5)−Bで表される化合物との組み合わせ、下記一般式(6)−Aで表される化合物と下記一般式(6)−Bで表される化合物のいずれかとの組み合わせ、のうちの少なくとも一種であることを特徴とする上記1〜4のいずれか1項に記載の活性光線硬化型インクジェットインク。
Figure 0006311716
(上記式中、o、p、qは、o+p+q=2〜6の条件を満たす整数を表す。)
Figure 0006311716
(上記式中、r、s、tは、r+s+t=5〜10の条件を満たす整数を表す。)
Figure 0006311716
6.分子量が280〜1500の範囲に含まれない化合物を実質的に含まないことを特徴とする、上記1〜5のいずれか1項に記載の活性光線硬化型インクジェットインク。
7.色材をさらに含有することを特徴とする、上記1〜6のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
8.上記1〜7のいずれか1項に記載の活性光線硬化型インクジェットインクを用いる画像形成方法であって、前記インクを50〜100℃の状態でインクジェットヘッドより吐出し、前記インクが記録材料に着弾する時の記録材料の温度を、前記インクのゾルゲル相転移温度の−20〜−10℃の範囲内にすることを特徴とする画像形成方法。
9.複数のインクジェット記録ヘッドを収容するヘッドキャリッジと、インクジェットインクを保有するインクタンクと、前記インクタンク及び前記ヘッドキャリッジに接続されたインク流路と、活性光線照射部と、温度制御部とを有するインクジェット記録装置において、前記インクタンクから前記インクジェット記録ヘッドまでの少なくとも一部に加熱部位を有し、前記インクジェット記録ヘッドおよび前記インク流路の全部または一部は金属部材からなり、請求項1〜7のいずれか1項に記載のインクをさらに有する、インクジェット記録装置。
本発明によれば、局所的な熱重合反応が起こらない、射出安定性に優れた活性光線硬化型インクジェットインク、それを用いた画像形成方法およびそれを用いたインクジェット記録装置が提供される。
図1Aはライン記録方式のインクジェット記録装置の要部の構成の一例を示す側面図であり、図1Bはその上面図である。 シリアル記録方式のインクジェット記録装置の要部の構成の一例を示す図である。 一般的な脱水エステル交換法のフロー図である。
以下に、実施形態を挙げて本発明の説明を行うが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
<活性光線硬化型インクジェットインク>
本発明者らは、上述の課題を解決するべく、活性光線硬化型インクジェットインクの局所的な熱重合反応の原因について検討を行った。その結果、インクジェットヘッド、およびプリンター流路にアルミニウム(Al)またはステンレス(SUS)などの金属部材を用いて、特に80℃以上の温度で金属部材とインクを接触させたときに、インクが局所的に熱重合反応して重合析出が発生することを知見した。重合析出した理由は定かではないが、インクがAlまたはSUSなどの金属部材に接した際にラジカルが発生し、インクが局所的にラジカル熱重合したためだと考えられる。なお、公知のゲル化剤含有UVインクにおいて、このような重合析出が起こることやそのメカニズムについては、知られていない。
本発明者らは、後述の化合物A、Bの少なくとも1つの組み合わせにおいて、化合物Aに対する化合物Bの含有量が5質量%以上であると重合析出が抑えられる。しかしながら、すべての化合物A、Bの組み合わせにおいて、化合物Bの含有量が5質量%未満であると、加熱されたインクがインクジェット記録装置内あるいはインクジェットヘッド内のAlまたはSUS部材などと接液した場合、特にインクの加熱部位(特に80℃以上)において当該加熱部位の近傍にAlまたはSUS部材がある場合に、局所的に重合析出が発生することを知見した。またすべての化合物A、Bの組み合わせにおいて、化合物Aに対する化合物Bの含有量が15質量%を超えると、UV硬化性が著しく低下し、所望の線速で画像形成した場合、印刷物の十分な硬化膜物性が確保できず、更に、結晶性ゲル化剤の溶解性が低下し、インク中のゲル化剤が析出・分離することを知見した。
本発明者らはさらに、50℃以上でゾル状態となるインクを、インクジェットヘッドから安定に吐出させる為には、分子量が280〜1500の範囲の光重合性化合物をインクに用いることが好ましいことを知見した。理由は定かではないがノズル面における重合性化合物の揮発を防止できるからである。実施形態に係るインクは上記知見に基づくものである。
以上のことから、本発明に係るインクジェットインクはインクタンクからインクジェットヘッドまでのインク流路の少なくとも一部に加熱部位を有するインクジェット記録装置においてその効果をより顕著に発揮するものである。加熱部位の場所に関してはインクをゾル化しインク流動性及び吐出安定性を良好にできれば、特に限定はないがインクタンク、サブインクタンクまたはインクジェットヘッドの少なくともいずれかに加熱部位を有することが好ましく、インクタンク、サブインクタンクのいずれかに加熱部位を有し、かつインクジェットヘッドにも加熱部位を有していることがより好ましい。
即ち、実施形態に係るインクは、光重合性化合物、光開始剤およびゲル化剤を含有し、温度により可逆的にゾルゲル相転移する活性光線硬化型インクジェットインクであって、光重合性化合物は、n個(nは2以上の整数)以上の(メタ)アクリレートエステルユニットを有し、次式で表される、分子量が280〜1500の範囲の化合物Aと、n−1個の(メタ)アクリレートエステルユニットおよび水酸基を有し、次式で表される、分子量が280〜1500の範囲の化合物Bとの組み合わせを、1組または複数組含み、
Figure 0006311716
(上記式中、nは2以上の整数を表し、Rは分岐してもよい直鎖状または環状であり、酸素原子または窒素原子を含んでいてもよい、n価の炭化水素基を表す。化合物AおよびBにおいて、nは同一の整数であり、Rは同一の構造を表す。)
少なくとも1組の前記化合物Aと前記化合物Bとの組み合わせにおいて、前記化合物Bの含有量は、その化合物Bに対応する化合物Aの全質量に対して、5〜15質量%であり、
ゲル化剤の含有量は、インク全質量に対して0.5〜7.0質量%であり、インクのゲル化温度は50℃以上である活性光線硬化型インクジェットインクである。
実施形態に係るインクは、局所的な熱重合反応が起こらず、保存安定性と射出安定性に優れる。また高速で画像形成した場合であっても印刷物の十分な硬化膜物性を確保できる。
「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」、「メタクリレート」の双方又はいずれかをいい、「(メタ)アクリル」は「アクリル」、「メタクリル」の双方又はいずれかをいう。
[光重合性化合物]
光重合性化合物は、活性光線により架橋また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、好ましくは紫外線および電子線である。実施形態に係るインクは、光重合性化合物として、同一のRを有する化合物Aと化合物Bとの組み合わせを含み、化合物Aはn個のアクリレートエステルを有し、化合物Bはn−1個のアクリレートエステルおよび水酸基を有する。少なくとも1組の化合物Aと化合物Bとの組み合わせにおいて、前記化合物Bの含有量は、その化合物Bに対応する化合物Aの全質量に対して、5〜15質量%である。化合物Aおよび化合物Bとして、分子量が280〜1500の範囲に含まれる化合物を用いることで、ノズル面における重合性化合物の揮発を防止することができ、出射性および連続出射性を良好にすることができる。
化合物Aに対する化合物Bの含有量は、5質量%以上15質量%未満であることが好ましい。上記下限値以上とすることで局所的な重合析出を防止でき、また上記上限値以下とすることでUV硬化性の低下を防ぐことができ、所望の線速で画像形成した場合にも、印刷物の十分な硬化膜物性を確保することができるからである。化合物Aに対する化合物Bの含有量は、5質量%以上10質量%未満がより好ましい。
実施形態に係るインクに、化合物Aと化合物Bとの組み合わせが複数存在する場合、その化合物Bに対応する化合物Aの全質量に対する化合物Bの含有量が5〜15質量%となる組み合わせ(以下、第1の組み合わせともいう。)と、その化合物Bに対応する化合物Aの全質量に対する化合物Bの含有量が5〜15質量%とならない組み合わせ(以下、第2の組み合わせともいう。)との両方がインクに含まれてもよい。このとき、第1の組み合わせを構成する化合物Aおよび化合物Bの全質量が、第2の組み合わせを構成する化合物Aおよび化合物Bの全質量よりも多い場合、上記局所的な重合を防止する効果をより高めることができる。
化合物Aとしては、分子量が280〜1500の範囲、より好ましくは分子量が300〜750の範囲の、n個のアクリレートエステルを有する2官能以上の化合物が好ましい。
実施形態に係るインクにおいて、化合物Aは、下記(1)及び(2)のうちの少なくとも一種の(メタ)アクリレート化合物であることが好ましい。線速50m/s以上の高速で画像形成した場合に印刷物の十分な硬化膜物性を確保できるからである。
(1)分子内に(−C(CH)H−CH−O−)又は(−CH−CH−O−)で表される構造を3〜14個含有する二官能(メタ)アクリレート化合物
(2)分子内に環状構造を持つ二官能以上の(メタ)アクリレート化合物
化合物Aは、下記一般式(3)−A〜(6)−Aで表わされる3官能(メタ)アクリレート化合物のうちの少なくとも一種であることがより好ましい。
Figure 0006311716
(上記式中、o、p、qは、o+p+q=2〜6の条件を満たす整数を表す。)
Figure 0006311716
(上記式中、r、s、tは、r+s+t=5〜10の条件を満たす整数を表す。)
Figure 0006311716
化合物Aとしては、例えば、以下の表にまとめられた(メタ)アクリレート化合物を用いることが好ましい。
Figure 0006311716
Figure 0006311716
分子量が280〜1500の範囲の(メタ)アクリレート化合物の中でも、高速液体クロマトグラフ質量分析法による純度が95.0%未満であるものが好ましい。上述の熱による局所的な重合反応(重合析出)を効果的に防止できるからである。
化合物Bとしては、n−1個のアクリレートエステルおよび水酸基を有する、分子量が280〜1500の範囲にある化合物を用いることが好ましい。構造中に水酸基を有する化合物を用いることで、重合析出を防止できるからである。重合析出を防止できる理由は定かではないが、化合物Bの構造中の水酸基が重合禁止剤として働くことで重合析出が抑えられると考えられる。なお、化合物Bに換えて、例えば化合物Bとは基本骨格が異なるアルコールを添加した場合、局所的な熱重合を抑制することは困難である。なお、化合物Bとしては、以下の式において、アクリレートエステルまたは水酸基以外の部分が化合物Aと同一の構造を有するものを用いる。
化合物Bとしては、例えば以下の(3)−B〜(6)−Bにより表わされる化合物であることがより好ましい。
Figure 0006311716
(上記式中、o、p、qは、o+p+q=2〜6の条件を満たす整数を表す。)
Figure 0006311716
(上記式中、r、s、tは、r+s+t=5〜10の条件を満たす整数を表す。)
Figure 0006311716
上記ノズル面における重合性化合物の揮発を防止することができ、出射性および連続出射性を良好にする効果をより高めるためには、すべての前記化合物Aと前記化合物Bとの組み合わせにおいて、化合物Aに対する化合物Bの含有量は、5質量%以上15質量%未満であることが好ましい。
実施形態に係るインクに含まれる光重合性化合物は、分子量が280〜1500の範囲に含まれない化合物を実質的に含まない場合に、ノズル面における重合性化合物の揮発をさらに防止することができ、出射性および連続出射性をさらに良好にすることができる。実質的に含まないとは、ノズル面における重合性化合物の揮発を防止することができる限りにおいて、分子量が280〜1500の範囲に含まれない光重合性化合物を本発明の効果を奏する範囲において含んでよいことを意味する。
実施形態に係るインクは、化合物Aまたは化合物B以外に、ラジカル重合性化合物またはカチオン重合性化合物を含んでもよく、好ましくはラジカル重合性化合物を含んでもよい。ラジカル重合性化合物またはカチオン重合性化合物は、多官能の化合物でもよい。
ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合可能な不飽和二重結合を有する化合物(モノマー、オリゴマー、ポリマーあるいはこれらの混合物)である。ラジカル重合性化合物は、活性光線硬化型インクジェットインク中に、一種のみが含まれていてもよく、二種類以上が含まれていてもよい。
ラジカル重合可能な不飽和二重結合を有する化合物の例には、不飽和カルボン酸とその塩、不飽和カルボン酸エステル化合物、不飽和カルボン酸ウレタン化合物、不飽和カルボン酸アミド化合物およびその無水物、アクリロニトリル、スチレン、不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ウレタン等が挙げられる。不飽和カルボン酸の例には、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸などが含まれる。
なかでも、ラジカル重合性化合物は、不飽和カルボン酸エステル化合物であることが好ましく、(メタ)アクリレート化合物であることがより好ましい。(メタ)アクリレート化合物は、後述するモノマーだけでなく、オリゴマー、モノマーとオリゴマーの混合物、変性物、重合性官能基を有するオリゴマーなどであってよい。
活性光線硬化型インクジェットインクは、ゾルゲル相転移型であるため、光重合性化合物の少なくとも一部がエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート化合物であることが好ましい。エチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート化合物は感光性が高く、インクが低温下でゲル化する際に、後述のカードハウス構造を形成しやすいからである。また、エチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート化合物は、高温下で他のインク成分に対して溶解しやすく、硬化収縮も少ないことから、印刷物のカールも起こりにくい。
(メタ)アクリレート化合物は、重合性オリゴマーであってもよい。重合性オリゴマーの例には、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、芳香族ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー、および直鎖(メタ)アクリルオリゴマー等が含まれる。
不飽和二重結合を有する多官能モノマーとしては、エチレン基を分子中に複数有する化合物が挙げられる。エチレン基とは、((メタ)アクリル基、ビニルエーテル基、アリルエーテル基、スチレン基、(メタ)アクリルアミド基等)を指し、好ましくは、アクリル基、メタクリル基、ビニルエーテル基、アリルエーテル基からなる群から選ばれる一種であることが好ましい。光重合を良好に行えるからである。
多官能の(メタ)アクリレート化合物の例には、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのPO付加物ジ(メタ)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(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)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(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、グリセリンプロポキシトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート等の三官能以上の多官能モノマー等が含まれる。
(メタ)アクリレート化合物は、変性物であってもよい。変性物の例には、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート等のエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート化合物;カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等のカプロラクトン変性(メタ)アクリレート化合物;およびカプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等のカプロラクタム変性(メタ)アクリレート化合物等が含まれる。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」には、アクリレートモノマーおよび/またはアクリレートオリゴマー、メタアクリレートモノマーおよび/またはメタアクリレートオリゴマーが含まれる。
多官能のビニルエーテル化合物の例としては、以下のものが挙げられる。
(2個の重合性官能基を有する(二官能)ビニルエーテル化合物)
二官能の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ビニルエーテル、ブチレンジビニルエーテル、ジブチレングリコールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、シクロ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、ノルボルニルジメタノールジビニルエーテル、イソバイニルジビニルエーテル、ジビニルレゾルシン、ジビニルハイドロキノン等を挙げることができる。
(3個の重合性官能基を有する(三官能)ビニルエーテル化合物)
三官能のビニルエーテル化合物としては、例えば、グリセリントリビニルエーテル、グリセリンエチレンオキシド付加物トリビニルエーテル(エチレンオキシドの付加モル数6)、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、トリビニルエーテルエチレンオキシド付加物トリビニルエーテル(エチレンオキシドの付加モル数3)等を挙げることができる。
(4個以上の重合性官能基を有する(四官能以上の)ビニルエーテル化合物)
四官能以上のビニルエーテル化合物としては、例えば、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル(LogP 2.09)、ジトリメチロールプロパンヘキサビニルエーテル(LogP 3.49)、それらのオキシエチレン付加物が挙げられる。
アリルエーテル基を有する化合物の例としては、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリルなどが挙げられる。
スチレン基を有する化合物の例としては、ジビニルベンゼン等があげられる。
(メタ)アクリルアミド基を有する化合物の例としては、N、N−エチレンビスアクリルアミド等が挙げられる。
実施形態に係るインクにおける光重合性化合物の含有量は、1〜97質量%であることが好ましく、30〜95質量%であることがより好ましい。
[ゲル化剤]
活性光線硬化型インクジェットインクに含まれるゲル化剤は、インクを温度により可逆的にゾルゲル相転移させる機能を有する。そのようなゲル化剤は、少なくとも1)ゲル化温度よりも高い温度で、光重合性化合物や非重合性樹脂に溶解すること、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。
ゲル化剤がインク中で結晶化するときに、ゲル化剤の結晶化物である板状結晶が三次元的に囲む空間を形成し、前記空間に光重合性化合物を内包することが好ましい。このように、板状結晶が三次元的に囲む空間に光重合性化合物が内包された構造を「カードハウス構造」ということがある。カードハウス構造が形成されると、液体の光重合性化合物を保持することができ、インク液滴をピニングすることができる。それにより、液滴同士の合一を抑制することができる。カードハウス構造を形成するには、インク中で溶解している光重合性化合物とゲル化剤とが相溶していることが好ましい。これに対して、インク中で溶解している光重合性化合物とゲル化剤とが相分離していると、カードハウス構造を形成しにくい場合がある。
インク液滴をインクジェット記録装置から安定に吐出するためには、ゾル状のインク(高温時)において、光重合性化合物とゲル化剤との相溶性が良好であることが必要である。さらに、高速印刷時においても安定に液滴同士の合一を抑制するには、インク液滴が記録媒体に着弾後、速やかにゲル化剤が結晶化し、強固なカードハウス構造を形成することが好ましい。
このようなゲル化剤の例には、
脂肪族ケトン化合物;
脂肪族エステル化合物;
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、およびホホバエステル等の植物系ワックス;
ミツロウ、ラノリンおよび鯨ロウ等の動物系ワックス;
モンタンワックス、および水素化ワックス等の鉱物系ワックス;
硬化ヒマシ油また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またはポリエチレンワックス誘導体等の変性ワックス;
ベヘン酸、アラキジン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、オレイン酸、およびエルカ酸等の高級脂肪酸;
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、および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また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);
ステアリン酸イヌリン等の脂肪酸イヌリン;
パルミチン酸デキストリン、ミリスチン酸デキストリン等の脂肪酸デキストリン(千葉製粉社製 レオパールシリーズ等);
ベヘン酸エイコサン二酸グリセリル;
ベヘン酸エイコサンポリグリセリル(日清オイリオ社製 ノムコートシリーズ等);
N−ラウロイル−L−グルタミン酸ジブチルアミド、N−(2−エチルヘキサノイル)−L−グルタミン酸ジブチルアミド等のアミド化合物(味の素ファインテクノより入手可能);
1,3:2,4−ビス−O−ベンジリデン−D−グルシトール(ゲルオールD 新日本理化より入手可能)等のジベンジリデンソルビトール類;
特開2005−126507号公報、特開2005−255821号公報および特開2010−111790号公報に記載の低分子オイルゲル化剤;等が含まれる。
具体的なゲル化剤を以下の表にまとめる。
Figure 0006311716
本実施形態に係る画像形成方法用の活性光線硬化型インクジェットインクには、ゲル化剤として、炭素数が12以上のアルキル鎖を含む化合物が含まれる。ゲル化剤が、炭素数12以上の直鎖アルキル基を含むことで、前述の「カードハウス構造」が形成されやすく、好ましい。ゲル化剤は、分岐鎖を有していてもよい。
炭素数が12以上の直鎖アルキル基を含むゲル化剤の具体例には、炭素数が12以上の直鎖アルキル基を有する、脂肪族ケトン化合物、脂肪族エステル化合物、高級脂肪酸、高級アルコール、脂肪酸アミド等が含まれる。
ただし、脂肪酸アミド等、アルキル鎖の末端に−OH、−COOH等の極性基を有するゲル化剤は、ゾル状のインク中での安定性が悪く、析出したり、層分離したりすることがある。また、インクの硬化膜から、ゲル化剤が時間の経過とともに徐々に溶出することがある。そこで、ゲル化剤は、脂肪族ケトン化合物もしくは脂肪族エステル化合物であることが好ましい。つまり、下記一般式(G1)及び(G2)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(G1):R1−CO−R2
一般式(G2):R3−COO−R4
一般式(G1)及び(G2)中、R1〜R4は、それぞれ独立に、炭素数12以上の直鎖部分を有する炭化水素基を表す。R1〜R4は、分岐部分を有していてもよい。
一般式(G1)において、R1及びR2で表される炭化水素基は、それぞれ独立に、炭素原子数が12以上25以下の直鎖部分を含む脂肪族炭化水素基であることが好ましい。R1及びR2で表される脂肪族炭化水素基に含まれる直鎖部分の炭素原子数が12未満であると、十分な結晶性を有しないためゲル化剤として機能しないだけでなく、前述のカードハウス構造において、光重合性化合物を内包するための十分な空間を形成できないおそれがある。一方、脂肪族炭化水素基に含まれる直鎖部分の炭素原子数が25を超えると、融点が高くなりすぎるため、インクの射出温度を高くしなければ、インク中に溶解しなくなるおそれがある。
上記一般式(G1)で表される脂肪族ケトン化合物の例には、ジリグノセリルケトン(C24−C24)、ジベヘニルケトン(C22−C22、融点88℃)、ジステアリルケトン(C18−C18、融点84℃)、ジエイコシルケトン(C20−C20)、ジパルミチルケトン(C16−C16、融点80℃)、ジミリスチルケトン(C14−C14)、ジラウリルケトン(C12−C12、融点68℃)、ラウリルミリスチルケトン(C12−C14)、ラウリルパルミチルケトン(C12−C16)、ミリスチルパルミチルケトン(C14−C16)、ミリスチルステアリルケトン(C14−C18)、ミリスチルベヘニルケトン(C14−C22)、パルミチルステアリルケトン(C16−C18)、バルミチルベヘニルケトン(C16−C22)、ステアリルベヘニルケトン(C18−C22)等が含まれる。
一般式(G1)で表される化合物の市販品の例には、18−Pentatriacontanon(AlfaAeser社製)、Hentriacontan−16−on(Alfa Aeser社製)、12−tricosanone(Alfa Aeser社製)、カオーワックスT1(花王株式会社製)等が含まれる。
活性光線硬化型インクジェットインクに含まれる脂肪族ケトン化合物は、一種類のみであってもよく、二種類以上の混合物であってもよい。
一般式(G2)おいて、R3及びR4で表される炭化水素基は、特に制限されないが、炭素原子数12以上26以下の直鎖部分を含む脂肪族炭化水素基であることが好ましい。R3及びR4で表される脂肪族炭化水素基に含まれる直鎖部分の炭素原子数が12以上26以下であると、一般式(G1)で表される化合物と同様に、ゲル化剤に必要な結晶性を有しつつ、前述のカードハウス構造を形成でき、融点も高くなりすぎない。
一般式(G2)で表される脂肪族エステル化合物の例には、ベヘニン酸ベヘニル(C21−C22、融点70℃)、イコサン酸イコシル(C19−C20)、ステアリン酸ステアリル(C17−C18、融点60℃)、ステアリン酸パルミチル(C17−C16)、ステアリン酸ラウリル(C17−C12)、パルミチン酸セチル(C15−C16、融点54℃)、パルミチン酸ステアリル(C15−C18)、ミリスチン酸ミリスチル(C13−C14、融点43℃)、ミリスチン酸セチル(C13−C16、融点50℃)、ミリスチン酸オクチルドデシル(C13−C20)、オレイン酸ステアリル(C17−C18)、エルカ酸ステアリル(C21−C18)、リノール酸ステアリル(C17−C18)、オレイン酸ベヘニル(C18−C22)、セロチン酸ミリシル(C25−C16)、モンタン酸ステアリル(C27−C18)、モンタン酸ベヘニル(C27−C22)、リノール酸アラキジル(C17−C20)、トリアコンタン酸パルミチル(C29−C16)等が含まれる。
一般式(G2)で表される脂肪族エステル化合物の市販品の例には、ユニスターM−2222SL(日油株式会社製)、ユニスターM−9676(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SS(高級アルコール工業株式会社製)、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)等が含まれる。これらの市販品は、二種類以上の混合物であることが多いため、必要に応じて分離・精製してもよい。
活性光線硬化型インクジェットインクに含まれる脂肪族エステル化合物は、一種類のみであってもよく、二種類以上の混合物であってもよい。
活性光線硬化型インクジェットインクに含まれるゲル化剤の量は、インク全量に対して0.5〜7.0質量%が好ましく、更に好ましくは1〜5質量%である。0.5質量%未満であると、インク液滴をゲル化(温度によるゾルゲル相転移)させることができず、7質量%を超えると、光硬化後の硬化膜の硬度が不十分で、画像表面に傷がつきやすいなどの問題が有る。
[光開始剤]
活性光線硬化型インクジェットインクは、必要に応じて光開始剤を更に含んでもよい。
光開始剤は、分子内結合開裂型と分子内水素引き抜き型とがある。分子内結合開裂型の光開始剤の例には、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン等のアセトフェノン系;
ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾイン類;
2,4,6−トリメチルベンゾインジフェニルホスフィンオキシド等のアシルホスフィンオキシド系;
ベンジル及びメチルフェニルグリオキシエステル等が含まれる。
分子内水素引き抜き型の光開始剤の例には、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル−4−フェニルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系;
2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系;
ミヒラ−ケトン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系;
10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアンスラキノン、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が含まれる。
中でもアシルホスフィンオキシドやアシルホスフォナートは、感度の面から、好ましく用いることができる。
具体的には、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルホスフィンオキサイド等が好ましい。
光開始剤の好ましい添加量は、インク組成物全体の0.1〜10質量%、特に好ましくは2〜8質量%である。
活性光線硬化型インクジェットインクは、光開始剤として、光酸発生剤を含んでもよい。光酸発生剤の例には、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)。
活性光線硬化型インクジェットインクは、必要に応じて光開始剤助剤や重合禁止剤等を更に含んでもよい。光開始剤助剤は、第3級アミン化合物であってよく、芳香族第3級アミン化合物が好ましい。芳香族第3級アミン化合物の例には、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジメチル−p−トルイジン、N,N−ジメチルアミノ−p−安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチルアミノ−p−安息香酸イソアミルエチルエステル、N,N−ジヒドロキシエチルアニリン、トリエチルアミン及びN,N−ジメチルヘキシルアミン等が含まれる。なかでも、N,N−ジメチルアミノ−p−安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチルアミノ−p−安息香酸イソアミルエチルエステルが好ましい。これらの化合物は、単独で用いられてもよいし、2種類以上が併用されてもよい。
重合禁止剤の例には、(アルキル)フェノール、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、p−メトキシフェノール、t−ブチルカテコール、t−ブチルハイドロキノン、ピロガロール、1,1−ピクリルヒドラジル、フェノチアジン、p−ベンゾキノン、ニトロソベンゼン、2,5−ジ−tert−ブチル−p−ベンゾキノン、ジチオベンゾイルジスルフィド、ピクリン酸、クペロン、アルミニウムN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、トリ−p−ニトロフェニルメチル、N−(3−オキシアニリノ−1,3−ジメチルブチリデン)アニリンオキシド、ジブチルクレゾール、シクロヘキサノンオキシムクレゾール、グアヤコール、o−イソプロピルフェノール、ブチラルドキシム、メチルエチルケトキシム、シクロヘキサノンオキシム等が含まれる。
[色材]
インクジェットインクは、各種公知の染料と顔料の少なくとも1つ以上を更に含有してもよい。これらのうち、特に顔料を含有することが好ましい。
インクジェットインクに含まれうる顔料を、以下に列挙する。
C.I.Pigment Yellow 1,2,3,12,13,14,16,17,73,74,75,81,83,87,93,95,97,98,109,114,120,128,129,138,150,151,154,155,180,185,213
C.I.Pigment Red 5,7,12,22,38,48:1,48:2,48:4,49:1,53:1,57:1,63:1,101,112,122,123,144,146,168,184,185,202
C.I.Pigment Violet 19,23
C.I.Pigment Blue 1,2,3,15:1,15:2,15:3,15:4,18,22,27,29,60
C.I.Pigment Green 7,36
C.I.Pigment White 6,18,21
C.I.Pigment Black 7
顔料の平均粒径は0.08〜0.5μmであることが好ましく、顔料の最大粒径は0.3〜10μmであり、好ましくは0.3〜3μmである。顔料の粒径を調整することによって、インクジェット記録ヘッドのノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性及び硬化感度を維持することができる。
一方、インクジェットインクに含まれうる染料は、油溶性染料等でありうる。油溶性染料は、以下の各種染料が挙げられる。マゼンタ染料の例には、MS Magenta VP、MS Magenta HM−1450、MS Magenta HSo−147(以上、三井東圧社製)、AIZENSOT Red−1、AIZEN SOT Red−2、AIZEN SOTRed−3、AIZEN SOT Pink−1、SPIRON Red GEH SPECIAL(以上、保土谷化学社製)、RESOLIN Red FB 200%、MACROLEX Red Violet R、MACROLEX ROT5B(以上、バイエルジャパン社製)、KAYASET Red B、KAYASET Red 130、KAYASET Red 802(以上、日本化薬社製)、PHLOXIN、ROSE BENGAL、ACID Red(以上、ダイワ化成社製)、HSR−31、DIARESIN Red K(以上、三菱化成社製)、Oil Red(BASFジャパン社製)が含まれる。
シアン染料の例には、MS Cyan HM−1238、MS Cyan HSo−16、Cyan HSo−144、MS Cyan VPG(以上、三井東圧社製)、AIZEN SOT Blue−4(保土谷化学社製)、RESOLIN BR.Blue BGLN 200%、MACROLEX Blue RR、CERES Blue GN、SIRIUS SUPRATURQ.Blue Z−BGL、SIRIUS SUPRA TURQ.Blue FB−LL 330%(以上、バイエルジャパン社製)、KAYASET Blue FR、KAYASET Blue N、KAYASET Blue 814、Turq.Blue GL−5 200、Light Blue BGL−5 200(以上、日本化薬社製)、DAIWA Blue 7000、Oleosol Fast Blue GL(以上、ダイワ化成社製)、DIARESIN Blue P(三菱化成社製)、SUDAN Blue 670、NEOPEN Blue 808、ZAPON Blue 806(以上、BASFジャパン社製)等が含まれる。
イエロー染料の例には、MS Yellow HSm−41、Yellow KX−7、Yellow EX−27(以上、三井東圧社製)、AIZEN SOT Yellow−1、AIZEN SOT YelloW−3、AIZEN SOT Yellow−6(以上、保土谷化学社製)、MACROLEX Yellow 6G、MACROLEX FLUOR.Yellow 10GN(以上、バイエルジャパン社製)、KAYASET Yellow SF−G、KAYASET Yellow2G、KAYASET Yellow A−G、KAYASET Yellow E−G(以上、日本化薬社製)、DAIWA Yellow 330HB(ダイワ化成社製)、HSY−68(三菱化成社製)、SUDAN Yellow 146、NEOPEN Yellow 075(以上、BASFジャパン社製)等が含まれる。
ブラック染料の例には、MS Black VPC(三井東圧社製)、AIZEN SOT Black−1、AIZEN SOT Black−5(以上、保土谷化学社製)、RESORIN Black GSN 200%、RESOLIN BlackBS(以上、バイエルジャパン社製)、KAYASET Black A−N(日本化薬社製)、DAIWA Black MSC(ダイワ化成社製)、HSB−202(三菱化成社製)、NEPTUNE Black X60、NEOPEN Black X58(以上、BASFジャパン社製)等が含まれる。
顔料又は染料の含有量は、活性光線硬化型インクジェットインクに対して0.1〜20質量%であることが好ましく、0.4〜10質量%であることがより好ましい。顔料又は染料の含有量が少なすぎると、得られる画像の発色が十分ではなく、多すぎるとインクの粘度が高くなり、射出性が低下するからである。
また、インクジェットインクは、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを含有していてもよい。分散剤及び分散助剤の合計量は、顔料に対して1〜50質量%であることが好ましい。
顔料は、インクジェットインク中に分散していなければならない。そのため、インクジェットインクは、顔料分散液を調製し、更に顔料分散液と他のインク成分とを混合することで得ることが好ましい。
顔料分散液は、分散媒体に顔料を分散して調製することができる。顔料の分散は、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て行えばよい。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。
顔料分散液の分散媒体は、溶剤又は重合性化合物でありうるが;本発明におけるインクジェットインクは、記録媒体に着弾した直後にゲル化することが好ましいので、無溶剤であることが好ましい。また、溶剤が硬化画像に残ってしまうと、耐溶剤性の劣化、残留する溶剤から有機化合物(VOC)が揮発する問題が生じるので、無溶剤インクであることが好ましい。よって、顔料分散液の分散媒体は、溶剤ではなく重合性化合物、なか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。
[その他の成分]
活性光線硬化型インクジェットインクは、必要に応じて他の成分を更に含んでもよい。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、アミン等の塩基性有機化合物等が含まれる。他の樹脂の例には、硬化膜の物性を調整するための樹脂等が含まれ、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。
[ゾルゲル相転移型のインクジェットインク]
活性光線硬化型インクジェットインクは、前述のようにゲル化剤を含むため、温度により可逆的にゾルゲル相転移する。ゾルゲル相転移する光硬化型インクは、高温(例えば80℃程度)では液体(ゾル)であるため、インクジェット記録ヘッドからゾル状態で吐出することができる。高温下で活性光線硬化型インクジェットインクを吐出すると、インク液滴(ドット)が記録媒体に着弾した後、自然冷却されてゲル化する。これにより、隣り合うドット同士の合一を抑制し、画質を高めることができる。
インク液滴の射出性を高めるためには、高温下におけるインクの粘度が一定以下であることが好ましい。具体的には、活性光線硬化型インクジェットインクの、80℃における粘度が3〜20mPa・sであることが好ましい。一方、隣り合うドットの合一を抑制するためには、着弾後の常温下におけるインクの粘度が一定以上であることが好ましい。具体的には、活性光線硬化型インクジェットインクの25℃における粘度は1000mPa・s以上であることが好ましい。
インクのゲル化温度は、50℃以上100℃以下であることが好ましく、50℃以上70℃以下であることがより好ましい。射出温度が80℃近傍である場合に、インクのゲル化温度が70℃を超えると、射出時にゲル化が生じやすいため射出性が低くなり、ゲル化温度が40℃未満であると、記録媒体に着弾後、速やかにゲル化しないことがある。ゲル化温度とは、ゾル状態にあるインクを冷却する過程において、ゲル化して流動性が低下するときの温度である。
インクの80℃における粘度、25℃における粘度及びゲル化温度は、レオメータにより、インクの動的粘弾性の温度変化を測定することにより求めることができる。具体的には、インクを100℃に加熱し、剪断速度11.7(1/s)、降温速度0.1℃/sの条件で20℃まで冷却したときの、粘度の温度変化曲線を得る。そして、80℃における粘度と25℃における粘度は、粘度の温度変化曲線において80℃、25℃における粘度をそれぞれ読み取ることにより求めることができる。ゲル化温度は、粘度の温度変化曲線において、粘度が200mPa・sとなる温度として求めることができる。
レオメータは、Anton Paar社製 ストレス制御型レオメータ PhysicaMCRシリーズを用いることができる。コーンプレートの直径は75mm、コーン角は1.0°とすることができる。
[インクジェットインクの製造方法]
活性光線硬化型インクジェットインクは、前述の光硬化性化合物と、ゲル化剤とを含む各成分を、加熱下において混合することにより得ることができる。好ましくは、一部の重合性化合物に色材(特に顔料)を分散させた顔料分散剤を用意し、顔料分散材と、他の重合性化合物を含む他のインク成分と混合することで得る。
<インクジェット記録装置とそれを用いた画像記録方法>
上述の重合析出発生によるノズル詰まりの問題は、ヘッドノズル径が30μm以下のヘッドを用いて1〜4plの小液滴を吐出し1200dpi×1200dpi以上の解像度で印字する高精細な画像形成時に特に顕著となることを本発明者らは知見した。上述の実施形態に係るインクが用いられる画像形成方法は特に限定されないが、以下の画像形成方法において用いられることが好ましいことを本発明者らは見いだした。
即ち、実施形態に係る画像形成方法は、上述のインクを用いる画像形成方法であって、インクを50〜100℃の状態でインクジェットヘッドより吐出し、インクが記録材料に着弾する時の記録材料の温度を、インクのゾルゲル相転移温度の−20〜−10℃の範囲内とする画像形成方法である。実施形態に係る画像形成方法は、少なくとも以下の2工程を含む。
(1)活性光線硬化型インクジェットインクを、インクジェット記録ヘッドから吐出させて記録媒体上に付着させる工程
(2)前記記録媒体上に着弾した液滴にUV光源からの光を照射して前記インク液滴を硬化させる工程
[(1)工程について]
活性光線硬化型インクジェットインクは、上述のインクジェットインクであればよい。
インクジェット記録ヘッド部でインク液滴を射出する。インク液滴の射出性を高めるためには、インクジェット記録ヘッド内のインクジェットインクの温度を、ゲル化温度よりも10〜30℃高い温度に設定することが好ましい。インクジェット記録ヘッド内のインク温度が、(ゲル化温度+10)℃未満であると、インクジェット記録ヘッド内もしくはノズル表面でインクがゲル化して、インク液滴の射出性が低下しやすい。一方、インクジェット記録ヘッド内のインクの温度が(ゲル化温度+30)℃を超えると、インクが高温になりすぎるため、インク成分が劣化することがある。
そのため、インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッドに接続したインク流路又はインク流路に接続したインクタンク中の少なくともいずれかに設けられた加熱部位によってインクジェットインクを加熱して、前記温度のインクジェットインク液滴を吐出すればよい。
インクジェット記録ヘッドの各ノズルから吐出される1滴あたりの液滴量は、画像の解像度にもよるが、0.5〜10plであることが好ましく、高精細の画像を形成するためには、0.5〜4.0plであることがより好ましい。その為にはインクジェット記録ヘッドのノズル径が30μm未満のヘッドを使用して記録することが必要となるが、上述のインクを用いることで、ノズル径のヘッドで記録した場合にも、非常に安定に再現性良く高精細な画像を形成できる。
記録媒体に着弾したインク液滴は冷却されてゾルゲル相転移により速やかにゲル化する。これにより、インク液滴が拡散せずに、ピニングすることができる。更には、上述したように、光重合性化合物の酸素阻害を低減することができる。
記録媒体は、紙であってもよいし、樹脂フィルムであってもよい。紙の例には、印刷用コート紙、印刷用コート紙Bなどが含まれる。また、樹脂フィルムの例には、ポリエチレンテレフタレートフィルムや塩化ビニルフィルムなどが含まれる。
インクジェット記録ヘッドからインク液滴を吐出することによって、記録媒体上にインク液滴が付着する。インク液滴が着弾する際の記録媒体の温度は、当該インクのゲル化温度よりも10〜20℃低い温度に設定されていることが好ましい。記録媒体の温度が低すぎると、インク液滴が過剰に迅速にゲル化してピニングしてしまうため、インク液滴のレベリングが十分に生じず、画像光沢が低下することがある。一方で、記録媒体の温度が高すぎると、インク液滴がゲル化しにくくなり、インク液滴の隣り合うドット同士が混じりあうことがある。記録媒体の温度を適切に調整することで、インク液滴の隣り合うドット同士が混じり合わない程度の適度なレベリングと、適切なピニングとが実現される。
光硬化型インクジェットインクでは、インク溶媒中にゲル化剤が安定して溶解しているから、記録媒体を温度調整することにより、画像の光沢を調整することができる。インク溶媒中で安定に存在できないと、吐出中にゲル化剤の一部が析出してノズル詰まりを起こしてしまい画質が低下する。また、インクが記録媒体に着弾後にゲル化剤の結晶化が遅れると記録媒体の温度調節をしてもドット同士の混じり合いが起こることで、画像が低下する。
記録媒体の搬送速度は、40〜120m/minであることが好ましい。搬送速度が速いほど画像形成速度が速まるので好ましいが、搬送速度が速すぎると、画像品質が低下したり、インクの光硬化(後述)が不十分になったりする。
実施形態に係る画像形成方法は、特にインクジェットヘッドのノズル径が30μm以下であるヘッドを用いて、画像を形成する場合に、従来の方法よりも射出安定性に優れた画像形成方法である。
[(2)工程について]
記録媒体に着弾したインク液滴に光を照射することで、インク液滴に含有される光重合性化合物が架橋又は重合してインク液滴が硬化して、画像となる。
記録媒体に付着したインク液滴に照射する光は、LED光源からの紫外線であることが好ましい。具体的には、Phoseon Technology社製 395nm、水冷LEDを用いることができる。紫外線の光源としては、メタルハライドランプ等もありうるが、LEDを光源とすることで、光源の輻射熱によってインク液滴が溶けることによる、インク液滴の硬化膜表面の硬化不良を防ぐという効果が得られる。
光源としてのLEDは、インク液滴を硬化させるために、370〜410nmの紫外線を画像表面におけるピーク照度が0.5〜10W/cmとなるように設置することが好ましく、1〜5W/cmとなるように設置することがより好ましい。これら条件を満たす照射条件で露光する場合には、記録媒体の搬送速度を50m/min以上(〜120m/min)とすることが好ましい。光源の輻射熱がインク液滴に照射されることを抑制するためである。
インク液滴への光照射は、隣り合うインク液滴同士が合一するのを抑制するために、インク液滴が記録媒体上に付着した後10秒以内、好ましくは0.001秒〜5秒以内、より好ましくは0.01秒〜2秒以内に行うことが好ましい。光照射は、ヘッドキャリッジに収容された全てのインクジェット記録ヘッドからインク液滴を吐出した後に行われることが好ましい。
[インクジェット記録装置について]
本発明の画像記録方法は、光硬化型インクジェット方式のインクジェット記録装置を用いて行うことができる。光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,図1Bは、ライン記録方式のインクジェットプリンタの要部の構成の一例を示す図である。このうち、図1Aは側面図であり、図1Bは上面図である。図1A,図1Bに示されるように、インクジェットプリンタ10は、複数のインクジェット記録ヘッド14を収容するヘッドキャリッジ16と、ヘッドキャリッジ16に接続したインク流路30と、インク流路30を通じて供給するインクを貯留するインクタンク31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(19a及び19b)と、を有する。本発明においては、インクタンク31からインクジェット記録ヘッド14までの少なくとも一部に加熱部位を設けていることが好ましく、より好ましくはインクタンク31およびインクジェット記録ヘッド14に加熱部位が設けられていることが好ましい。
ヘッドキャリッジ16は、インクを貯留するインクタンク31とインク流路30を介して接続されている。ヘッドキャリッジ16は、記録媒体12の全幅を覆うように固定配置されており、各色ごとに設けられた複数のインクジェット記録ヘッド14を収容する。インクジェット記録ヘッド14にはインクが供給されるようになっている。たとえば、インクジェットプリンタ10に着脱自在に装着された不図示のインクカートリッジなどから、直接または不図示のインク供給手段によりインクが供給されるようになっていてもよい。
インクジェット記録ヘッド14は、各色ごとに、記録媒体12の搬送方向に複数配置される。記録媒体12の搬送方向に配置されるインクジェット記録ヘッド14の数は、インクジェット記録ヘッド14のノズル密度と、印刷画像の解像度によって設定される。例えば、液滴量2pl、ノズル密度360dpiのインクジェット記録ヘッド14を用いて1440dpiの解像度の画像を形成する場合には、記録媒体12の搬送方向に対して4つのインクジェット記録ヘッド14をずらして配置すればよい。また、液滴量6pl、ノズル密度360dpiのインクジェット記録ヘッド14を用いて720×720dpiの解像度の画像を形成する場合には、2つのインクジェット記録ヘッド14をずらして配置すればよい。dpiとは、2.54cm当たりのインク滴(ドット)の数を表す。
活性光線照射部18は、記録媒体12の全幅を覆い、かつ記録媒体の搬送方向についてヘッドキャリッジ16の下流側に配置されている。活性光線照射部18は、インクジェット記録ヘッド14により吐出されて、記録媒体12に着弾した液滴に活性光線を照射し、液滴を硬化させる。
活性光線が紫外線である場合、活性光線照射部18(紫外線照射手段)の例には、蛍光管(低圧水銀ランプ、殺菌灯)、冷陰極管、紫外レーザー、数100Pa〜1MPaまでの動作圧力を有する低圧、中圧、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプおよびLED等が含まれる。硬化性の観点から、照度100mW/cm以上の紫外線を照射する紫外線照射手段;具体的には、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプおよびLED等が好ましい。紫外線照射手段は、消費電力が少なく、さらに輻射熱も少ないとの観点から、LEDが特に好ましい。紫外線照射手段であるLEDの具体例には、Phoseon Technology社製 395nm、水冷LED等が含まれる。
活性光線が電子線である場合、活性光線照射部18(電子線照射手段)の例には、スキャニング方式、カーテンビーム方式、ブロードビーム方式等の電子線照射手段が含まれるが、処理能力の観点から、カーテンビーム方式の電子線照射手段が好ましい。電子線照射手段の例には、日新ハイボルテージ(株)製の「キュアトロンEBC−200−20−30」、AIT(株)製の「Min−EB」等が含まれる。
温度制御部19(19a及び19b)は、記録媒体12の下面に配置されており、記録媒体12を所定の温度に維持する。温度制御部19は、例えば各種ヒータ等でありうる。
以下、ライン記録方式のインクジェットプリンタ10を用いた画像記録方法を説明する。記録媒体12を、インクジェットプリンタ10のヘッドキャリッジ16と温度制御部19aとの間に搬送する。一方で、記録媒体12を、温度制御部19aにより所定の温度に調整する。次いで、ヘッドキャリッジ16のインクジェット記録ヘッド14から加熱部位によって加熱されたインクを吐出して、記録媒体12上に付着(着弾)させる。そして、活性光線照射部18により、記録媒体12上に付着したインク滴に活性光線を照射して硬化させる。
インクジェット記録ヘッド14からインクを吐出する際の、インクジェット記録ヘッド14内のインクの温度は、インクの吐出性を高めるためには、当該インクのゲル化温度よりも10〜30℃高い温度に設定されることが好ましい。インクジェット記録ヘッド14内のインク温度が、(ゲル化温度+10)℃未満であると、インクジェット記録ヘッド14内もしくはノズル表面でインクがゲル化して、インクの吐出性が低下しやすい。一方、インクジェット記録ヘッド14内のインクの温度が(ゲル化温度+30)℃を超えると、インクが高温になりすぎるため、インク成分が劣化することがある。
インクジェット記録ヘッド14の各ノズルから吐出される1滴あたりの液滴量は、画像の解像度にもよるが、高解像度の画像を形成するためには、0.5pl〜10plであることが好ましく、1pl〜4.0plであることがより好ましい。
活性光線照射部18からの活性光線の照射は、隣り合うインク滴同士が合一するのを抑制するために、インク滴が記録媒体上に付着した後10秒以内、好ましくは0.001秒〜5秒以内、より好ましくは0.01秒〜2秒以内に行うことが好ましい。活性光線の照射は、ヘッドキャリッジ16に収容された全てのインクジェット記録ヘッド14からインクを吐出した後に行われることが好ましい。このとき、温度制御部19bで記録媒体12の温度を適宜調整する。このときの記録媒体12の温度は、インク吐出時の記録媒体12の温度;つまり温度制御部19aで調整する温度と同一であってもよく、異なってもよい。
活性光線が電子線である場合、電子線照射の加速電圧は、十分な硬化を行うためには、30〜250kVとすることが好ましく、30〜100kVとすることがより好ましい。加速電圧が100〜250kVである場合、電子線照射量は30〜100kGyであることが好ましく、30〜60kGyであることがより好ましい。
インク硬化後の画像の総膜厚は、2〜25μmであることが好ましい。「総膜厚」とは、記録媒体に着弾したインクの硬化物の最大膜厚である。
図2は、シリアル記録方式のインクジェットプリンタ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、インクジェットプリンタ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、かつ複数のインクジェット記録ヘッド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2と同様に構成されうる。
シリアル記録方式のインクジェットプリンタ20では、ヘッドキャリッジ26がガイド部27に沿って記録媒体12の幅方向に移動しながら、ヘッドキャリッジ26に収容されたインクジェット記録ヘッド24からインクを吐出する。ヘッドキャリッジ26が記録媒体12の幅方向に移動しきった後(パス毎に)、記録媒体12を搬送方向に送る。その後、活性光線照射部28で活性光線を照射する。これらの操作以外は、前述のライン記録方式のインクジェットプリンタ10とほぼ同様にして画像を記録する。
本発明のインクジェット記録装置は、前記インクタンクから前記インクジェット記録ヘッドまでの少なくとも一部に加熱部位を有し、、前記インクジェット記録ヘッドおよび前記インク流路の全部または一部は金属部材からなるときに、上記本発明のインクジェットインクを含むと、局所的な熱重合反応が起こらず、射出安定性に優れる。金属材料は、AlまたはSUSであることが好ましい。前記インクジェット記録ヘッドは、ノズル径が30μm以下であるときにも、射出安定性に優れたインクジェット記録装置である。
以下に本発明について、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
《光重合性化合物の調製》
光重合性化合物1〜光重合性化合物8、光重合性化合物101〜光重合性化合物108、113を以下の成分比で調製した。それぞれの光重合性化合物は、下記に名称を示す化合物Aと、当該化合物Aに対する化合物Bと、の組み合わせである。なお、化合物Bの割合は次式に示すように化合物Aの質量に対する化合物Bの質量として求めた。
化合物Bの割合=[化合物Bの質量部/化合物Aの質量部]×100
化合物A(アクリレートモノマー)は、任意のアルコールとアクリル酸を用いて、図3に示すような一般的な「脱水エステル交換法」により作成できるがこの限りでない。その際に、反応させるアクリル酸の量を調整して、化合物Aと化合物Bの比が表2〜表16に示す通りになるように、各モノマーを合成した。
(実施例モノマー)
光重合性化合物1:トリプロピレングリコールジアクリレート(分子量300)
化合物1A:89.0質量部
化合物1B:5.3質量部
化合物1Bの割合6.0%
光重合性化合物2:9EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート(分子量693)
化合物2A:74.1質量部
化合物2B:9.3質量部
化合物2Bの割合12.6%
光重合性化合物3:3PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート(分子量471)
化合物3A:89.6質量部
化合物3B:6.5質量部
化合物3Bの割合7.3%
光重合性化合物4:ポリエチレングリコールジアクリレート(分子量508)
化合物4A:90.3質量部
化合物4B:5.5質量部
化合物4Bの割合6.1%
光重合性化合物5:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(分子量304)
化合物5A:86.7質量部
化合物5B:7.8質量部
化合物5Bの割合9.0%
光重合性化合物6:ジオキサングリコールジアクリレート(分子量326)
化合物6A:88.2質量部
化合物6B:8.1質量部
化合物6Bの割合9.2%
光重合性化合物7:トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート(分子量423)
化合物7A:79.1質量部
化合物7B:8.9質量部
化合物7Bの割合11.3%
光重合性化合物8:グリセリンプロポキシアクリレート(分子量428)
化合物8A:84.9質量部
化合物8B:7.6質量部
化合物8Bの割合9.0%
(比較例モノマー)
光重合性化合物101:トリプロピレングリコールジアクリレート(分子量300)
化合物101A:95.9質量部
化合物101B:2.6質量部
化合物101Bの割合2.7%
光重合性化合物102:9EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート(分子量693)
化合物102A:80.1質量部
化合物102B:2.6質量部
化合物102Bの割合3.2%
光重合性化合物103:3PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート(分子量471)
化合物103A:91.2質量部
化合物103B:3.3質量部
化合物103Bの割合3.6%
光重合性化合物104:ポリエチレングリコールジアクリレート(分子量508)
化合物104A:92.5質量部
化合物104B:2.1質量部
化合物104Bの割合2.3%
光重合性化合物105:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(分子量304)
化合物105A:89.8質量部
化合物105B:2.9質量部
化合物105Bの割合3.2%
光重合性化合物106:ジオキサングリコールジアクリレート(分子量326)
化合物106A:90.0質量部
化合物106B:2.4質量部
化合物106Bの割合2.7%
光重合性化合物107:トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート(分子量423)
化合物107A:81.4質量部
化合物107B:3.9質量部
化合物107Bの割合4.8%
光重合性化合物108:グリセリンプロポキシアクリレート(分子量428)
化合物108A:89.8質量部
化合物108B:3.8質量部
化合物108Bの割合4.1%
光重合性化合物113:3PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート(分子量471)
化合物113A:70.4質量部
化合物113B:12.1質量部
化合物113Bの割合17.1%
《顔料分散液の調製》
以下の手順で顔料分散液1〜4を調製した。以下2種の化合物をステンレスビーカーに入れ、65℃のホットプレート上で加熱しながら1時間加熱攪拌溶解した。
アジスパーPB824(味の素ファインテクノ社製) 9質量部
光重合性化合物1 71質量部
室温まで冷却した後、これに下記のいずれかの顔料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た。これをペイントシェーカーにて下記時間分散処理した後、ジルコニアビーズを除去した。
顔料1:Pigment Black 7(三菱化学社製、#52) 5時間
顔料2:Pigment Blue 15:4(大日精化製、クロモファインブルー6332JC) 5時間
顔料3:Pigment Red 122(大日精化製、クロモファインレッド6112JC) 8時間
顔料4:Pigment Yellow 150(LANXESS社製、E4GN−GT CH20015) 8時間
また、上記「光重合性化合物1 71質量部」を「光重合性化合物102 71質量部」に置換えたことを除き、上記顔料分散液1〜4と同様にして、比較顔料分散液1〜4も調製した。
《インク組成物の調製》
表2〜表16に記載されたインクの組成にしたがって、各成分と上記顔料分散液を各質量部混合して、80℃に加熱して攪拌した。得られた溶液を加熱下において、ADVATEC社製テフロン(登録商標)3μmメンブランフィルターで濾過を行った。そして、後述の評価基準に従って、画像について評価を行った。
硬化性オリゴマー(ポリエステルアクリレートオリゴマー)
ハイパーブランチポリエステルアクリレート(Etercure6361-100、Eternal Chemical社製、25℃における粘度:150〜250mPa・s、官能基数:8)
ハイパーブランチポリエステルアクリレート(Etercure6362-100、Eternal Chemical社製、25℃における粘度:400〜800mPa・s、官能基数:12〜15)
ポリエステルアクリレートオリゴマー(CN2203、サートマー社製、25℃における粘度:350mPa・s、官能基数:6)
ポリエステルアクリレートオリゴマー(Laromer PE9074、BASF社製、25℃における粘度:10000mPa・s、官能基数:3)
(光開始剤)
SPEEDCURE TPO(DKSH社製)
ITX(DKSH社製)
(界面活性剤)
KF−352(信越化学社製)
(増感助剤)
KayacureEPA(日本化薬社製)
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《インクジェット画像形成方法》
調製した各インク組成物を、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インクジェット記録装置に装填した。この装置を用いて、菊半サイズのコート紙(OKトップコート、王子製紙社製)に、画像記録を行った。なお、記録媒体の搬送速度は、表17に示す速度で行った。
Figure 0006311716
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、金属フィルター付き配管、ピエゾヘッドからなる。インクタンク及び記録ヘッド内に設けられた加熱部位によって、インクタンクからヘッド部分までインクを90℃に加熱する。インクタンクはSUS304、金属フィルターはSUS316製。ピエゾヘッドは、ノズル径20μm・360dpi解像度のヘッドを用いて、2.5plの液滴になるように電圧を印加し、ヘッドを各色4個ずつ用い吐出し、1440×1440dpiのYMCKのベタ画像を形成した。
また、表に示す一部の組成のインクを用いて、ノズル径30μm・360dpi解像度のヘッドを用いて、14plの液滴になるように電圧を印加し、ヘッドを各色2個ずつ用い吐出し、720×720dpiのYMCKのベタ画像を形成した。
印字後、Phoseon Technology社製LEDランプ(395nm、8W/cm、water cooled unit)で硬化した。LEDランプの管面から記録媒体までの距離を50mmとした(搬送方向の照射幅100mm)。
インク導入後すぐに印字した場合と、インク供給系にインクを満たし4日間放置後(90℃加熱のまま)に印字した場合に、下記の各種評価を行った。
《各種評価》
〈出射性〉
各実施例及び比較例のインクのYMCKベタ画像出力物について、白ヌケ(ノズル欠による)がないかを目視確認した。
○:白ヌケ無し
△:1,2箇所白ヌケがあるが、実用上問題ないレベル
×:白ヌケ多数発生
〈連続出射性〉
上記インクジェット記録装置を用いて、30分間の連続ベタ出射を行った後、YMCKベタ画像出力物について、白ヌケ(ノズル欠による抜け)がないかを目視確認した。
○:白ヌケ無し
△:1,2箇所白ヌケがあるが、実用上問題ないレベル
×:白ヌケ多数発生
〈硬化性(鉛筆硬度)〉
各試料のOKトップ紙画像出力物について、10枚目の100%印字部を25℃・60%RHの環境下に24時間放置した後、JIS−K−5400に準じて表面の鉛筆硬度を測定し、下記の基準により硬化性の評価を行った。
○:鉛筆硬度2H以上
△:鉛筆硬度H〜B
×:鉛筆硬度2B以下
〈ゲル化剤溶解安定性〉
100℃で4時間静置後の溶解状態を目視で観察した。
○:分離、析出なし
△:わずかに白く濁って見える
×:油玉が表面に集まっている(層分離している)
〈画質(文字品質)〉
各試料の画像出力物について、3pt明朝文字「希」を黒文字印字し、品質を目視評価した。
○:再現されている
△:一部文字の潰れが見られる
×:文字が潰れている
画像形成評価の結果を表18に示す。
Figure 0006311716
実施例に係るインク組成物は、いずれの評価項目においても良好な結果が得られた。
本願は、2013年9月9日出願の日本出願である特願2013−186249を基礎とするものであり、上記出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明によれば、局所的な熱重合反応が起こらない、活性光線硬化型インクジェットインクおよびそれを用いた画像形成方法が提供される。
10、20 インクジェットプリンタ
12 記録媒体
14、24 インクジェット記録ヘッド
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 (9)

  1. 光重合性化合物、光開始剤およびゲル化剤を含有し、温度により可逆的にゾルゲル相転移する活性光線硬化型インクジェットインクであって、
    前記光重合性化合物は、n個(nは2以上の整数)以上の(メタ)アクリレートエステルユニットを有し、次式で表される、分子量が280〜1500の範囲の化合物Aと、
    n−1個の(メタ)アクリレートエステルユニットおよび水酸基を有し、次式で表される、分子量が280〜1500の範囲の化合物Bとの組み合わせを、1組または複数組含み、
    Figure 0006311716
    (上記式中、nは2以上の整数を表し、Rは分岐してもよい直鎖状または環状であり、酸素原子または窒素原子を含んでいてもよい、n価の炭化水素基を表す。化合物AおよびBにおいて、nは同一の整数であり、Rは同一の構造を表す。)
    少なくとも1組の前記化合物Aと前記化合物Bとの組み合わせにおいて、前記化合物Bの含有量は、その化合物Bに対応する化合物Aの全質量に対して、5〜15質量%であり、
    前記ゲル化剤の含有量は、前記インク全質量に対して0.5〜7.0質量%であり、
    前記インクのゲル化温度は50℃以上であることを特徴とする活性光線硬化型インクジェットインク。
  2. インク中の、化合物Bの含有量がその化合物Bに対応する化合物Aの全質量に対して5〜15質量%となる組み合わせを構成する化合物Aおよび化合物Bの全質量は、化合物Bの含有量がその化合物Bに対応する化合物Aの全質量に対して5〜15質量%とならない組み合わせを構成する化合物Aおよび化合物Bの全質量よりも多いことを特徴とする、請求項1に記載の活性光線硬化型インクジェットインク。
  3. 前記化合物Aが、下記(1)及び(2)のうちの少なくとも一種の(メタ)アクリレート化合物であることを特徴とする請求項1または2に記載の活性光線硬化型インクジェットインク。
    (1)分子内に(−C(CH)H−CH−O−)又は(−CH−CH−O−)で表される構造を3〜14個含有する二官能(メタ)アクリレート化合物
    (2)分子内に環状構造を持つ二官能以上の(メタ)アクリレート化合物
  4. すべての前記化合物Aと前記化合物Bとの組み合わせにおいて、前記化合物Bの含有量は、その化合物Bに対応する化合物Aの全質量に対して、5〜15質量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
  5. 前記化合物Aと化合物Bとの組み合わせが、下記一般式(3)−Aで表される化合物と下記一般式(3)−Bで表される化合物との組み合わせ、下記一般式(4)−Aで表される化合物と下記一般式(4)−Bで表される化合物との組み合わせ、下記一般式(5)−Aで表される化合物と下記一般式(5)−Bで表される化合物との組み合わせ、下記一般式(6)−Aで表される化合物と下記一般式(6)−Bで表される化合物のいずれかとの組み合わせ、のうちの少なくとも一種であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の活性光線硬化型インクジェットインク。
    Figure 0006311716
    (上記式中、o、p、qは、o+p+q=2〜6の条件を満たす整数を表す。)
    Figure 0006311716
    (上記式中、r、s、tは、r+s+t=5〜10の条件を満たす整数を表す。)
    Figure 0006311716
    Figure 0006311716
  6. 分子量が280〜1500の範囲に含まれない化合物を実質的に含まないことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の活性光線硬化型インクジェットインク。
  7. 色材をさらに含有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の活性光線硬化型インクジェットインクを用いる画像形成方法であって、
    前記インクを50〜100℃の状態でインクジェットヘッドより吐出し、前記インクが記録材料に着弾する時の記録材料の温度を、前記インクのゾルゲル相転移温度の−20〜−10℃の範囲内にすることを特徴とする画像形成方法。
  9. 複数のインクジェット記録ヘッドを収容するヘッドキャリッジと、インクジェットインクを保有するインクタンクと、前記インクタンク及び前記ヘッドキャリッジに接続されたインク流路と、活性光線照射部と、温度制御部とを有するインクジェット記録装置において、前記インクタンクから前記インクジェット記録ヘッドまでの少なくとも一部に加熱部位を有し、前記インクジェット記録ヘッドおよび前記インク流路の全部または一部は金属部材からなり、請求項1〜7のいずれか1項に記載のインクをさらに有する、インクジェット記録装置。
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