JP7172506B2 - 放射線硬化型インクジェットインクセット及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
放射線硬化型の濃インク及び放射線硬化型の淡インクを備え、
前記濃インクの表面張力をγ1(mN/m)、前記淡インクの表面張力をγ2(mN/m)としたときに、下記式(1)の関係を満たす。
γ1>γ2 ・・・(1)
下記式(2)を満たしてもよい。
γ1-γ2≧5.0(mN/m) ・・・(2)
前記濃インク及び前記淡インクの一方又は両方は、
下記一般式(I)で表される化合物と、
アシルフォスフィンオキサイド系化合物と、
を含んでもよい。
上述の放射線硬化型インクジェットインクセットを用い、シリアル型の記録装置により行うインクジェット記録方法であって、
記録媒体に前記濃インクを付着させる第1のインク付着工程と、
前記記録媒体に付着した前記濃インクに紫外線を照射する第1の紫外線照射工程と、
前記記録媒体に前記淡インクを付着させる第2のインク付着工程と、
前記記録媒体に付着した前記淡インクに紫外線を照射する第2の紫外線照射工程と、
前記紫外線を照射した前記濃インク又は前記淡インクに、前記濃インク又は前記淡インクを付着させる第3のインク付着工程と、
前記記録媒体に付着した前記濃インク及び前記淡インクの一方又は両方に紫外線を照射する第3の紫外線照射工程と、
を含み、
前記紫外線は、紫外線発光ダイオードにより発生され、
前記紫外線照射工程では、前記記録装置の1回の主走査あたり、50.0mJ/cm2以上で前記紫外線が照射される。
本実施形態に係る放射線硬化型インクジェットインクセットは、濃インク及び淡インクを備える。
本実施形態のインクセットに含まれる濃インクは、放射線硬化型のインクである。濃インクは、少なくとも、重合性化合物と、重合開始剤と、色材と、を含み、さらにその他の添加剤を含んでもよい。
重合性化合物としては、重合開始剤により重合する性質を有する化合物であれば、特に
限定されない。重合性化合物としては、単官能、2官能以上の種々のモノマー及びオリゴマーが使用可能である。モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸及びマレイン酸等の不飽和カルボン酸やそれらの塩又はエステル、ウレタン、アミド及びその無水物、アクリロニトリル、スチレン、種々の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、並びに不飽和ウレタン等が挙げられる。
ルジ(メタ)アクリレートとアミン化合物とを反応させて得られるアクリル化アミン化合物、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、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのEO(エチレンオキサイド)付加物ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのPO(プロピレンオキサイド)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、及び1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレートとアミン化合物とを反応させて得られるアクリル化アミン化合物等が挙げられる。
ウンデカ(メタ)アクリレート、ペンタペンタエリスリトールドデカ(メタ)アクリレート、並びにこれらのEO付加物及びPO付加物等が挙げられる。
ルエーテル等が挙げられる。
本実施形態の濃インクに含まれる重合開始剤は、紫外線、可視光線等の放射線の照射による重合によって、インクを硬化させて印字を形成するために用いられる。放射線として紫外線(UV)を用いることにより、安全性に優れ、且つ光源ランプのコストを抑えることができる。紫外線等の放射線のエネルギーによって、ラジカルやカチオンなどの活性種
を生成し、上記重合性化合物の重合を開始させるものであれば、制限はないが、ラジカル重合開始剤やカチオン重合開始剤を使用することができ、中でもラジカル重合開始剤を使用することが好ましい。
5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム)、IRGACURE OXE 01(1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)])、IRGACURE OXE 02(エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム))、IRGACURE 754(オキシフェニル酢酸、2-[2-オキソ-2-フェニルアセトキシエトキシ]エチルエステルとオキシフェニル酢酸、2-(2-ヒドロキシエトキシ)エチルエステルの混合物)(以上、BASF社製商品名)、KAYACURE DETX-S(2,4-ジエチルチオキサントン)(日本化薬社(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)製商品名)、Lucirin TPO、LR8893、LR8970(以上、BASF社製商品名)、及びユベクリルP36(UCB社製商品名)などが挙げられる。
本実施形態の濃インクは、色材を含む。色材は、顔料及び染料のうち少なくとも一方を用いることができる。
本実施形態において、色材として顔料を用いることにより、濃インクの耐候性を向上させることができる。顔料は、無機顔料及び有機顔料のいずれも使用することができる。
本実施形態において、色材として染料を用いることができる。染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能である。染料としては、例えば、C.I.アシッドイエロー 17,23,42,44,79,142、C.I.アシッドレッド 52,80,82,249,254,289、C.I.アシッドブルー9,45,249、C.I.アシッドブラック 1,2,24,94、C.I.フードブラック1,2、C.I.ダイレクトイエロー 1,12,24,33,50,55,58,86,132,142,144,173、C.I.ダイレクトレッド 1,4,9,80,81,225,227、C.I.ダイレクトブルー 1,2,15,71,86,87,98,165,199,202、C.I.ダイレクドブラック 19,38,51,71,154,168,171,195、C.I.リアクティブレッド 14,32,55,79,249、C.I.リアクティブブラック 3,4,35が挙げられる。
本実施形態の濃インクは、さらに分散剤を含んでもよい。本実施形態の濃インクが顔料を含む場合、顔料分散性をより良好なものとするため、分散剤をさらに含んでもよい。分散剤として、特に限定されないが、例えば、高分子分散剤などの顔料分散液を調製するのに慣用されている分散剤が挙げられる。その具体例として、ポリオキシアルキレンポリアルキレンポリアミン、ビニル系ポリマー及びコポリマー、アクリル系ポリマー及びコポリマー、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、アミノ系ポリマー、含珪素ポリマー、含硫黄ポリマー、含フッ素ポリマー、及びエポキシ樹脂のうち一種以上を主成分とするものが挙げられる。高分子分散剤の市販品として、第一工業製薬社(Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)製のディスコールシリーズ、ルーブリゾール社(Lubrizol Corporation)製のソルスパーズシリーズ(Solsperse 36000等)、BYKChemie社製のディスパービックシリーズが挙げられる。
されないが、例えば、フェノール化合物、ハイドロキノン化合物、及びキノン化合物からなる群より選択される一種以上が挙げられる。重合禁止剤の具体例としては、ハイドロキノン、p-メトキシフェノール、クレゾール、t-ブチルカテコール、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシトルエン、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-ブチルフェノール)、4,4’-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)が挙げられる。重合禁止剤の市販品としては、IRGASTAB UV10及びUV22(以上、BASF社製商品名)などを用いることができる。
本実施形態のインクセットに含まれる淡インクは、上記濃インクと同様に、放射線硬化型のインクである。淡インクは、少なくとも、重合性化合物と、重合開始剤と、色材と、を含み、さらにその他の添加剤を含んでもよい。
0.50以下、より好ましくは0.20以上0.30以下である。
本実施形態の放射線硬化型インクジェットインクセットでは、濃インクの表面張力をγ1(mN/m)、淡インクの表面張力をγ2(mN/m)としたときに、下記式(1)の関係を満たす。
γ1>γ2 ・・・(1)
γ1-γ2≧5.0(mN/m) ・・・(2)
本実施形態の放射線硬化型インクジェットインクセットは、上述の濃インク及び淡インクを含む限り、その他の放射線硬化型インクを含んでもよい。また、本実施形態の放射線硬化型インクジェットインクセットは、上述の濃インク及び淡インクの組を複数含んでもよい。さらに、本実施形態の放射線硬化型インクジェットインクセットが複数のインクを含む場合に、いずれかのインクの組が上述した式(1)の関係を満たせばよい。
淡ブラック(DK)、濃シアン(CC)、淡シアン(DC)、濃マゼンタ(CM)、淡マゼンタ(DM)、濃イエロー(CY)、淡イエロー(DY)の8色とすることができる。また、イエローインクについては、それ自体の光学濃度が小さいので、淡イエロー(DY)を除く7色としてもよい。
本実施形態の放射線硬化型インクジェットインクセットは、放射線硬化型の濃インク及び放射線硬化型の淡インクを備え、濃インクの表面張力をγ1(mN/m)、淡インクの表面張力をγ2(mN/m)としたときに、「γ1>γ2」の関係を満たすので、形成される画像の高Duty領域での発色を良好として色再現範囲が良好となり、かつ、形成される画像の低Duty領域における埋まり性が良好となる。Duty、色再現範囲、埋まり性、メカニズム等の詳細は以下に述べる。
本実施形態のインクジェット記録方法は、上述の放射線硬化型インクジェットインクセットを用い、シリアル型の記録装置により行うインクジェット記録方法である。そして、記録媒体に濃インクを付着させる第1のインク付着工程と、記録媒体に淡インクを付着させる第2のインク付着工程と、記録媒体に付着した濃インク及び淡インクの一方又は両方に紫外線を照射する紫外線照射工程と、を含む。
本実施形態のインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置としては、図1に示すものを挙げることができる。図1は、インクジェット記録装置の斜視図である。図2は、図1に示した紫外線照射装置90A(図2の190Aに相当)、90B(図2の190Bに相当)の正面図である。図3は、図2のA-A矢視図である。
本実施形態のインクジェット記録方法で用いる記録媒体は、フィルム状、ボード状の形状を有する。
また、本実施形態のインクジェット記録方法は、記録媒体に濃インクを付着させる第1のインク付着工程と、記録媒体に淡インクを付着させる第2のインク付着工程と、紫外線を照射した濃インク又は淡インクに、濃インク又は淡インクを付着させる第3のインク付着工程と、を含む。
本実施形態のインクジェット記録方法は、記録媒体に付着した濃インク及び淡インクの一方又は両方に紫外線を照射する紫外線照射工程を有する。また、本実施形態のインクジェット記録方法は、記録媒体に付着した濃インクに紫外線を照射する第1の紫外線照射工程と、記録媒体に付着した淡インクに紫外線を照射する第2の紫外線照射工程と、記録媒体に付着した濃インク及び淡インクの一方又は両方に紫外線を照射する第3の紫外線照射工程と、を有してもよい。これらの紫外線照射工程は、いずれも上述のインクジェット記録装置により行うことができる。
本実施形態のインクジェット記録方法によれば、記録条件に基づいて記録媒体に所定の画像を形成することができる。形成される画像には特に制限はなく、光学濃度の高い領域
、光学濃度の低い領域、及び、これらの混在する画像を形成することもできる。換言すると、記録媒体に、発色濃度の高い画像、発色濃度の低い画像を形成することができる。
Duty(%)=実吐出ドット数/(縦解像度×横解像度)×100
(式中、「実吐出ドット数」は単位面積当たりの実吐出ドット数であり、「縦解像度」および「横解像度」はそれぞれ単位長さ当たりの解像度である。)
以下、本発明を実験例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。以下「%」は、特に記載のない限り、質量基準である。
各例のインクは、表1に示す組成(単位:質量%)となるように混合し、これを高速水
冷式撹拌機により撹拌することにより調製した。なお、顔料(PR122:C.I.ピグメントレッド122)はあらかじめ分散剤としてSolsperse 36000(LUBRIZOL社製商品名)を顔料に対して50質量%添加した分散液を用いて配合した。
PEA:フェノキシエチルアクリレート
VEEA:アクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル
DPGDA:ジプロピレングリコールジアクリレート
IBXA:イソボニルアクリレート
n-VC:n-ビニルカプロラクタム
819:商品名「IRGACURE 819」BASF社製、重合開始剤
TPO:商品名「IRGACURE TPO」BASF社製、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド
MEHQ:ヒドロキノンモノメチルエーテル、重合禁止剤
BYKUV3500:商品名、BYK Additives&Instruments社製、アクリル基を有するポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン:スリップ剤
BYK350:商品名、BYK Additives&Instruments社製、ポリアクリレート系界面活性剤:スリップ剤
カーボンブラック:C.I.ピグメントブラック7
PB15:3:C.I.ピグメントブルー15:3
PR122:C.I.ピグメントレッド122
PY155:C.I.ピグメントイエロー155
表1に示す組合せで、濃インク1セット、濃インク2セット、淡インク1セット、淡インク2セットとした。さらに、表2の例1~例4に示す組合せで、7色からなるインクセットとした。
表2に示す各例のインクセットについて、キャリッジに照射強度50.0mJ/cm2の紫外線照射装置を設けたインクジェットプリンタPX-G920(セイコーエプソン株式会社製)の改造機を用い、1パスごとに365nmの波長の紫外線を照射しながら、常温・常圧下で液滴を着弾させてPETフィルム上にテストパターンを記録した。
印刷を行った硬化膜を、分光光度計(X-rite社製)を用いて測色し、L*a*b*色空間における色再現領域をプロットすることで濃度の評価を行った。得られた色再現領域とパントーンの色再現領域とを比較した。
A:パントーンカバー率50%以上
B:パントーンカバー率50%未満
Duty 0%から100%まで、10%刻みでDutyを変えた硬化膜の階調パターンを作成し、目視にて以下の観点で確認した。
A:ベタ印刷パターンが均一に埋まっている。
B:ベタ印刷パターンにスジムラがある。
埋まり性評価と同じサンプルを作成し、目視にて以下の観点で確認した。
A:低Duty部(10~20%)のドット感が確認できない。
B:低Duty部(10~20%)のドット感が確認できる。
Claims (3)
- 濃ブラック、濃シアン、濃マゼンタ及び濃イエローの4種の放射線硬化型の濃インク及び淡ブラック、淡シアン及び淡マゼンタの3種の放射線硬化型の淡インクを備え、
各前記濃インクの色材含有量は、0.5質量%以上10質量%以下であり、
各前記淡インクの色材含有量は、前記濃インクに含有される色材の質量を1(基準)とした場合に0.20以上0.50以下であり、
前記濃インクの表面張力をγ1(mN/m)、前記淡インクの表面張力をγ2(mN/m)としたときに、下記式(2)の関係を満たす、放射線硬化型インクジェットインクセット。
γ1-γ2≧10.0(mN/m) ・・・(2) - 請求項1又は請求項2に記載の放射線硬化型インクジェットインクセットを用い、シリアル型の記録装置により行うインクジェット記録方法であって、
記録媒体に前記濃インクを付着させる第1のインク付着工程と、
前記記録媒体に付着した前記濃インクに紫外線を照射する第1の紫外線照射工程と、
前記記録媒体に前記淡インクを付着させる第2のインク付着工程と、
前記記録媒体に付着した前記淡インクに紫外線を照射する第2の紫外線照射工程と、
前記紫外線を照射した前記濃インク又は前記淡インクに、前記濃インク又は前記淡インクを付着させる第3のインク付着工程と、
前記記録媒体に付着した前記濃インク及び前記淡インクの一方又は両方に紫外線を照射する第3の紫外線照射工程と、
を含み、
前記紫外線は、紫外線発光ダイオードにより発生され、
前記紫外線照射工程では、前記記録装置の1回の主走査あたり、50.0mJ/cm2以上で前記紫外線が照射される、インクジェット記録方法。
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