JP6705453B2 - 色インクを用いたインクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
[1] 光重合性化合物、ゲル化剤、および色材を含む活性光線硬化型の色インクを少なくとも2色含むインクセットを用い、複数の色インクの液滴を射出して記録媒体に着弾させる工程と、
前記記録媒体に着弾した色インクに活性光線を照射して、インクを硬化させる工程とを含む、シングルパス記録方式のインクジェット記録方法であって、
以下の条件(a)と(b):
(a)最も下流側の色インクのゲル化温度は、最も上流側の色インクのゲル化温度よりも3.0℃〜15.0℃高い、および
(b)搬送方向の上流側から2番目以降に位置する色インクのゲル化温度は、隣接する上流側の色インクのゲル化温度と同じであるか、あるいは隣接する上流側の色インクのゲル化温度よりも高い
のうち、前記インクセットに含まれる色インクが2色の場合には、条件(a)のみを満たし、前記インクセットに含まれる色インクが3色以上の場合には、条件(a)および(b)を全て満たすものであり、
前記記録媒体が、熱伝導率が0.10W/(m・K)未満であり、且つ厚みが0.4mm以上の基材であることを特徴とする記録方法。
[2] 前記記録媒体が、坪量200g/m2以上の紙類、または中しんとライナーからなる薄段ボール類であることを特徴とする、[1]に記載の記録方法。
[3] 前記条件(a)において、2番目以降に位置する色インクのゲル化温度が、隣接する上流側の色インクのゲル化温度よりも高いことを特徴とする、[1]または[2]に記載の記録方法。
[4] 前記インクセットが、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の色インクと、他の色インクとを含むインクセットであることを特徴とする、[1]〜[3]のいずれかに記載の記録方法。
[5] 最も下流側に位置する色インクが、インクセット内で最も明度の高い色インクであることを特徴とする、[1]〜[4]のいずれかに記載の記録方法。
[6] 前記インクセットに含まれる色インクのゲル化温度が、30℃〜60℃の範囲以内であることを特徴とする、[1]〜[5]のいずれかに記載の記録方法。
[7] 前記ゲル化剤が、下記の一般式(G1)で表される化合物、及び一般式(G2)で表される化合物のうちの少なくとも1種を含むことを特徴とする、[1]〜[6]のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
一般式(G1):R1−CO−R2
一般式(G2):R3−COO−R4
(該一般式(G1)及び一般式(G2)中、R1〜R4は、それぞれ独立に、炭素数12以上の直鎖部分を含み、さらに分岐部分を含んでもよい炭化水素基を表す。)
本発明に用いる色インクは、光重合性化合物、ゲル化剤、および色材を含む活性光線硬化型の色インクである。
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X線等であり、好ましくは紫外線および電子線である。光重合性化合物は、ラジカル重合性化合物またはカチオン重合性化合物であり、好ましくはラジカル重合性化合物である。
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。
3PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート Photomer 4072、
3PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート Miramer M360等が含まれる。
トリシクロデカンジメタノールジアクリレート NKエステルA−DCP、
トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート NKエステルDCP等が含まれる。
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またはトリビニルエーテル化合物等が含まれる。これらのビニルエーテル化合物のうち、硬化性や密着性などを考慮すると、ジまたはトリビニルエーテル化合物が好ましい。
活性光線硬化型インクジェットインクは光重合開始剤を含んでもよい。活性光線硬化型インクジェットインクに含まれる光重合開始剤には、ラジカル系の光重合開始剤とカチオン系の光重合開始剤があり、ラジカル系の光重合開始剤には、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重合開始剤の例には、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;ベンジルおよびメチルフェニルグリオキシエステル等が含まれる。
本発明に用いる活性光線硬化型の色インクは、ゲル化剤を含むゾルゲル相転移型のインクである。
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社より入手可能);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 新日本理化社より入手可能)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。
一般式(G1): R1−CO−R2
一般式(G2): R3−COO−R4
活性光線硬化型インクジェットインクに含まれる色材は、染料または顔料でありうるが、インクの構成成分に対して良好な分散性を有し、かつ耐候性に優れることから、顔料が好ましい。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または無機顔料でありうる。
KET Yellow401、402、403、404、405、406、416、424、KET Orange 501、KET Red301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、336、337、338、346、KETBlue 101、102、103、104、105、106、111、118、124、KETGreen 201(大日本インキ化学社製);
Colortex Yellow301、314、315、316、P−624、314、U10GN、U3GN、UNN、UA−414、U263、FinecolYellow T−13、T−05、PigmentYellow1705、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、ColortexMaroon601、Colortex BrownB610N、Colortex Violet600、PigmentRed 122、ColortexBlue516、517、518、519、A818、P−908、510、ColortexGreen402、403、Colortex Black 702、U905(山陽色素社製);
Lionol Yellow1405G、LionolBlue FG7330、FG7350、FG7400G、FG7405G、ES、ESP−S(東洋インキ社製)、TonerMagenta E02、PermanentRubinF6B、Toner YellowHG、Permanent YellowGG−02、Hostapeam BlueB2G(ヘキストインダストリ社製);
Novoperm P−HG、HostapermPink E、HostapermBlue B2G(クラリアント社製);
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(三菱化学社製)などが挙げられる。
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さらに含んでもよい。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、およびゴム系樹脂等が含まれる。
本発明で使用するインクセットは、上述した活性光線硬化型の色インクを少なくとも2色含むものであって、以下の条件(a)と(b):
(a)最も下流側の色インクのゲル化温度は、最も上流側の色インクのゲル化温度よりも3.0℃〜15℃高い、および
(b)搬送方向の上流側から2番目以降に位置する色インクのゲル化温度は、隣接する上流側の色インクのゲル化温度と同じであるか、あるいは隣接する上流側の色インクのゲル化温度よりも高いのうち、前記インクセットに含まれる色インクが2色の場合には、条件(a)のみを満たし、前記インクセットに含まれる色インクが3色以上の場合には、条件(a)および(b)を全て満たすものである。
本発明で用いる記録媒体は、熱伝導率が0.10W/(m・K)未満であり、且つ厚みが0.4mm以上の記録媒体である。記録媒体の種類に特に限定はなく、紙製の基材、基紙の両面を樹脂等で被覆したコート紙、各種貼合紙、合成紙、薄段ボール、各種非吸収性のプラスチックおよびそのフィルムが挙げられる。特に坪量200g/m2以上の紙類、または中しんとライナーからなる薄段ボール類の印刷に本発明の記録方法を使用すると、高品質のカラー画像を得ることができる。
本発明の記録方法の第1の工程においては、上述したような活性光線硬化型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着弾させる。活性光線硬化型インクを吐出するインクジェット記録ヘッドは、シングルパス記録方式(ライン方式ともいう)である。
本発明の記録方法は、シングルパス記録方式(ライン方式)のインクジェット記録装置を用いて行う。シングルパス記録方式のインクジェット記録装置は、高速記録の観点からシリアル方式のインクジェット記録装置よりも好ましい。
以下の手順でイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)、バイオレット(V)、オレンジ(O)、ホワイト(W)の顔料分散液を調整した。
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時間かけて加熱攪拌して溶解した。
顔料分散剤:PB824(味の素ファインテクノ社製) 9質量部
光重合性化合物:トリプロピレングリコールジアクリレート 71質量部
イエロー顔料:Pigment Yellow 180(大日精化社製、クロモファインイエロー6280JC)
Y顔料を下記マゼンタ(M)顔料に変更したこと以外は、Y顔料分散液と同様にしてM顔料分散液を調製した。
マゼンタ顔料:Pigment Red 122(大日精化社製、クロモファインレッド6112JC)
Y顔料を下記シアン(C)顔料に変更したこと以外は、Y顔料分散液と同様にしてC顔料分散液を調製した。
シアン顔料:Pigment Blue 15:4(大日精化社製、クロモファインブルー6332JC)
Y顔料を下記ブラック(K)顔料に変更したこと以外は、Y顔料分散液と同様にしてK顔料分散液を調製した。
ブラック顔料:Pigment Black 7(三菱化学社製、#52)
Y顔料を下記バイオレット(V)顔料に変更したこと以外は、Y顔料分散液と同様にしてV顔料分散液を調製した。
バイオレット顔料:Pigment Violet 23(DIC社製、P−RL)
Y顔料を下記オレンジ(O)顔料に変更したこと以外は、Y顔料分散液と同様にしてO顔料分散液を調製した。
オレンジ顔料:Pigment Orange 64(BASF社製、K2960)
Y顔料を下記ホワイト(W)顔料に変更したこと以外は、Y顔料分散液と同様にしてW顔料分散液を調製した。
ホワイト顔料:酸化チタン(堺化学工業社製、TCR−52)
下記表1A〜表1Dに記載したインクの組成にしたがって、各成分と上記顔料分散液とを混合し、80℃に加熱して攪拌した。加熱下において、得られた溶液をADVANTEC社製のテフロン(登録商標)メンブランフィルター(3μm)で濾過し、冷却して各色インクを得た。得られたインク(Y1〜Y8インク、M1〜M8インク、C1〜C8インク、K1〜K10インク、V8インク、O8インク、W9〜W10インク)を用いてインクセット1〜10を得た。
調製した各インクのゲル化温度(Tgel)(℃)は、以下の方法によって測定した。
初めに、インクの動的粘弾性の温度変化をレオメータで測定した。具体的には、インクを100℃に加熱し、剪断速度11.7/s、降温速度0.1℃/sの条件で20℃まで冷却し、粘度の温度変化曲線を得た。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た。
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、インクタンクからヘッド部分までは100℃になるように加温した。
なお、画像形成の際には、記録媒体の温度を表4に示した温度に設定した。
(硬化性)
画像サンプルを出力した直後に、コート紙を画像面にのせ、500gの加重をかけて30回擦った。その後の画像表面を下記の基準に基づいて目視評価した。
○:擦り後の濃度低下が視認されない
△:擦り後の濃度低下がわずかに視認されるが、実用上問題ないレベルである
×:擦り後の濃度低下が顕著に視認される
出力した画像サンプルについて、濃淡部分における光沢違和感を下記の基準に基づいて目視評価した。
○:光沢違和感は視認されない
△:光沢違和感がわずかに視認されるが、実用上問題ないレベルである
×:光沢違和感が顕著に視認される
出力した画像サンプルについて、高濃度部分の色むらを下記の基準に基づいて目視評価した。
○:色むらは視認されない
△:色むらがわずかに視認されるが、実用上問題ないレベルである
×:色むらが顕著に視認される
出力した画像サンプルについて、白スジや白抜けについて、下記の基準に基づいて目視評価した。
○:白スジや白抜けなし
△:1、2箇所の白スジや白ヌケがあるが、実用上問題ないレベルである
×:白スジや白抜けが多数発生している
尚、上記評価の全てにおいて、評価結果が○または△となるインクセットが実用可能なインクセットである。
12 記録媒体
14 インクジェット記録ヘッド
16 ヘッドキャリッジ
18 光照射部
19 温度制御部
30 インク流路
31 インクタンク
Claims (7)
- 光重合性化合物、ゲル化剤、および色材を含む活性光線硬化型の色インクを少なくとも2色含むインクセットを用い、複数の色インクの液滴を射出して記録媒体に着弾させる工程と、
前記記録媒体に着弾した色インクに活性光線を照射して、インクを硬化させる工程とを含む、シングルパス記録方式のインクジェット記録方法であって、
以下の条件(a)と(b):
(a)最も下流側の色インクのゲル化温度は、最も上流側の色インクのゲル化温度よりも3.0℃〜15.0℃高い、および
(b)搬送方向の上流側から2番目以降に位置する色インクのゲル化温度は、隣接する上流側の色インクのゲル化温度と同じであるか、あるいは隣接する上流側の色インクのゲル化温度よりも高い
のうち、前記インクセットに含まれる色インクが2色の場合には、条件(a)のみを満たし、前記インクセットに含まれる色インクが3色以上の場合には、条件(a)および(b)を全て満たすものであり、
前記記録媒体が、熱伝導率が0.10W/(m・K)未満であり、且つ厚みが0.4mm以上の記録媒体であることを特徴とする記録方法。 - 前記記録媒体が、坪量200g/m2以上の紙類、または中しんとライナーからなる薄段ボール類であることを特徴とする、請求項1に記載の記録方法。
- 前記条件(a)において、2番目以降に位置する色インクのゲル化温度が、隣接する上流側の色インクのゲル化温度よりも高いことを特徴とする、請求項1に記載の記録方法。
- 前記インクセットが、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の色インクと、他の色インクとを含むインクセットであることを特徴とする、請求項1に記載の記録方法。
- 最も下流側に位置する色インクが、インクセット内で最も明度の高い色インクであることを特徴とする、請求項1に記載の記録方法。
- 前記インクセットに含まれる色インクのゲル化温度が、30℃〜60℃の範囲以内であることを特徴とする、請求項1に記載の記録方法。
- 前記ゲル化剤が、下記の一般式(G1)で表される化合物、及び一般式(G2)で表される化合物のうちの少なくとも1種を含むことを特徴とする、請求項1に記載の記録方法。
一般式(G1):R1−CO−R2
一般式(G2):R3−COO−R4
(該一般式(G1)及び一般式(G2)中、R1〜R4は、それぞれ独立に、炭素数12以上の直鎖部分を含み、さらに分岐部分を含んでもよい炭化水素基を表す。)
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