JPH0912953A - 紫外線硬化型インキおよびこれを用いて印刷してなるプリント用紙。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 近赤外線吸収特性を有するカーボンブラック
等の顔料を含有してなる紫外線硬化型インキにてプレプ
リントを施したプリント用紙を、その後、フラッシュ定
着式ＮＩＰにてプリントした際でも、従来のようにプレ
プリントのインキ皮膜が破壊されることなく、さらに、
当該インキ皮膜よりなるプレプリントを波長６５０〜１
０００ｎｍのレーザ光により、光学的に読み取り可能と
する紫外線硬化型インキおよびこれを印刷してなるプリ
ント用紙の提供。 【構成】 赤外線吸収性顔料を含有する紫外線硬化型イ
ンキであって、その組成中に、可塑性を付与する機能を
有するシリコーンオイル類、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル類、Ｎ−アルキルピロリドン類の一種、また
は、これらの混合物から選択された添加剤を５〜２０重
量％含有してなる紫外線硬化型インキおよび、基材面の
所定部に、前記紫外線硬化型インキからなる任意の印刷
が施されてなるプリント用紙。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、改良された紫外線硬化
型インキ、および当該インキにて予めプリントされ、後
にフラッシュ定着式ノンインパクトプリンタをもって、
さらにプリントを施すために使用されるプリント用紙に
関し、さらに詳しくは、フラッシュ定着式ノンインパク
トプリントにおけるフラッシュ照射により、予め印刷さ
れたインキ被膜が加熱硬化して破壊されることのない紫
外線硬化型インキ、および当該インキを印刷してなるプ
リント用紙に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式によるノンインパク
ト・プリンタ（以下、ＮＩＰと称す）では、感光ドラム
または感光ベルト上にトナーによって現像された画像
を、プリント用紙上に転移させ、さらに、この転移トナ
ー画像を加熱によって融着させ、プリント用紙に定着さ
せる加熱方法が用いられている。このトナーの加熱定着
方法としては、トナー転移面へ直接熱ロールを圧接して
伝熱加熱を行なう熱ロール定着方式と、近赤外線を含む
キセノン・フラッシュ光をトナー転移面へフラッシュ照
射し、トナーの近赤外線の吸収により直接加熱するフラ
ッシュ定着方式とに大別できる。

【０００３】前者の熱ロール定着方式においては、プリ
ント用紙が、転移されたトナーと共に２００℃程度の温
度に加熱された熱ロールと直接圧接するため、当該用紙
の耐熱性や、用紙にプレプリントされたインキ皮膜の耐
熱性が要求されるが、このような要求を満たす紙やイン
キは既に開発されており、十分なプリント適性を有する
プリント用紙およびインキが供給されている。

【０００４】一方、後者のフラッシュ定着方式において
は、フラッシュ照射の近赤外線部を吸収するトナーが選
択的に加熱され、プリント用紙を構成する紙およびプレ
プリントされたインキの大多数が近赤外線を吸収しない
ため、これまで紙やインキに対して特別な配慮はなかっ
たが、近年になって、フラッシュ定着方式によるＮＩＰ
が急増し、プリント用紙の多様化が進展するに連れ、黒
系インキによりプレプリントされたプリント用紙を用い
るケースが多くなった。

【０００５】しかしながら、このような黒系インキに
は、カーボンブラック等の赤外線を吸収する顔料を含有
しているため、とりわけ、硬化反応が瞬時に完結し、こ
の時の収縮歪がインキ被膜内部に残留応力を残す紫外線
硬化型インキにより形成されたインキ皮膜に対し、近赤
外線を含むキセノン・フラッシュ照射等を受けた場合、
近赤外線吸収の加熱作用による歪が生じてインキ被膜の
破壊され、その結果、インキの定着性が著しく低下する
とういう問題が生じた。

【０００６】この問題を解決するため、例えば、プリン
ト用紙にプレプリントされる黒系インキとして、実質的
に近赤外線を吸収しないインキを用いたＮＩＰ用プレプ
リント用紙（特開昭６３−１４４０８１号公報）や、特
定の波長光は吸収するが、近赤外線を吸収しないインキ
を用いたＮＩＰ用プレプリント用紙（特開平５−２５５
６２９号公報）等が提案されている。しかしながら、こ
のように改良されたプレプリント用紙であっても、近赤
外線を吸収しないという特性は、反面、光学読取りがで
きないという不都合を生じさせていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、このような問題に鑑み、近赤外線吸収特性を有する
カーボンブラック等の顔料を含有してなる紫外線硬化型
インキにてプレプリントを施したプリント用紙を、その
後、フラッシュ定着式ＮＩＰにてプリントした際でも、
従来のようにプレプリントのインキ皮膜が破壊されるこ
となく、さらに、当該インキ皮膜よりなるプレプリント
を波長６５０〜１０００ｎｍのレーザ光により、光学的
に読み取り可能とする紫外線硬化型インキおよびこれを
印刷してなるプリント用紙の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】インキ皮膜の残留応力を
小さくする方法としては、硬化反応を遅らせ、初期の残
留応力そのものを小さくしてしまう方法と、残留応力を
緩和する方法との２つが考えられる。具体的に、前者
は、インキそのものの硬化速度を遅くするか、照射する
エネルギーを減少させ、その分硬化時間を長くする事で
実現できる。しかし、生産効率、コスト等を考えると、
この方法は現実的ではない。

【０００９】そこで、本発明者は、インキ皮膜を柔らか
くする方法を採用し、鋭意研究した結果、紫外線硬化型
インキの組成中に可塑性の付与を機能を有するシリコー
ンオイル類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、
Ｎ−アルキルピロリドン類、またはこれらの混合物から
選択された添加剤を配合することにより、インキ乾燥時
の残留応力を低下させ、これにより、基材面に形成され
たインキ皮膜が、その後、フラッシュ定着式ＮＩＰによ
るプリントの際でも、フラッシュ照射による加熱によっ
て破壊されることないことを見い出し、本発明を想到し
た。

【００１０】すなわち、本発明は、赤外線吸収性顔料を
含有する紫外線硬化型インキであって、その組成中に、
可塑性を付与する機能を有するシリコーンオイル類、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル類、Ｎ−アルキルピ
ロリドン類の一種、または、これらの混合物から選択さ
れた添加剤を５〜２０重量％含有してなる紫外線硬化型
インキを提供する。

【００１１】また、本発明は、基材面の所定部に、前記
紫外線硬化型インキからなる任意の印刷が施されてなる
プリント用紙を提供する。

【００１２】本発明における紫外線硬化型インキは、従
来の紫外線硬化型インキ組成物を母体とするものであ
る。すなわち、その組成は、カーボンブラック等の近赤
外線吸収特性を有する有色顔料と、ポリエステルアクリ
レート、不飽和ポリエステル、ポリエステルウレタンア
クリレート、エポキシアクリレート、ポリエーテルアク
リレート、ポリブタジエン、ポリスチリルエチルメタク
リレート等の光重合性プレポリマ（オリゴマ）と、ｔ−
ブチルアミノエチルメタクリレート、２−シアノエチル
アクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロ
ペンテニルアクリレート、イソオクチルアクリレート、
ｎ−ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、
トリデシルメタクリレート等の単官能アクリレート、ネ
オペンチルグリコールアクリレート、トリメチロールプ
ロパントリアクリレート、プロポキシトリメチロール、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能
アクリレート等の光重合性モノマ、そしてアセトフェノ
ン類、ベンゾイソブチルエーテル、ベンゾフェノン、ミ
ヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインエー
テル、ベンジルジメチルケタール、チオキサントン類等
の光開裂型または水素引抜型の光重合開始剤、および、
ｎ−ブチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、トリエチル
アミン、ジエチルアミノエチルメタクリレート等の増感
剤を主体とするものである。

【００１３】なお、上記組成において、光重合性プレポ
リマ（オリゴマ）を、柔軟な側鎖、あるいは立体障害を
起こすような大きな側鎖、すなわちポリオキシエチレン
基、フェニル基、あるいは環状化合物からなる官能基を
側鎖に有するものとすることで、フラッシュ照射に対
し、さらに耐性が向上することが確認されており、した
がって、このような構造の光重合性プレポリマを使用す
るのが最も好ましい。

【００１４】そして、本発明は、上記の紫外線硬化型イ
ンキの組成中に、シリコーンオイル類、ポリオキシエチ
レンアルキルエーテル類、Ｎ−アルキルピロリドン類、
またはこれらの混合物からなる添加剤を配合することを
特徴とする。さらに具体的には、フェノール変性シリコ
ーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、メチル
フェニルシリコーンオイル、トリメチルシリルイミダゾ
ール等のシリコーンオイル類、ポリオキシエチレンソル
ビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエーテル、ポリオキシエチレンメチルフェニルエー
テル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ある
いはＮ−メチルピロリドン、Ｎ−メチルピロリドン等の
Ｎ−アルキルピロリドン類等が好適に選択できるもので
ある。

【００１５】これらの添加剤は、インキ皮膜に可塑性を
付与する機能を有するものであり、その機能を利用し、
これらの添加剤を特定の割合でインキ組成中に含有させ
ることにより、インキ被膜の乾燥時における残留応力を
効果的に低下させることができる。そして、この含有割
合は、高すぎるとインキ皮膜の乾燥速度がきわめて遅く
なり、印刷汚れ、セットオフ現象等が生じるため実用性
に劣り、一方、低すぎると残留応力を十分に低下できな
い。したがって、その含有割合は、インキ組成中、５〜
２０重量％である必要があり、好ましくは８〜１７重量
％、さらに好ましくは１０〜１５重量％がよいことが確
認された。

【００１６】

【作用】本発明の紫外線硬化型インキは、その組成中
に、可塑性を付与する機能を有するシリコーンオイル
類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、Ｎ−アル
キルピロリドン類、またはこれらの混合物から選択され
た添加剤を含有するため、インキ皮膜の乾燥時に生じる
残留応力は低下される。これにより、基材面に形成され
たインキ皮膜が、その後、フラッシュ定着式ＮＩＰによ
るフラッシュ照射を受けた際でも、加熱による歪みが小
さく、インキ皮膜は破壊されることはない。

【００１７】

【実施例】以下、本発明に係わる紫外線硬化型インキ組
成物について、好適な実施例に基づき、さらに詳述す
る。なお、下記の組成物には必要に応じ、安定剤、接着
性付与剤、ミスチング防止剤、ワックス、ワセリン、エ
ポシキ、トリアジン樹脂等の添加物を少量添加してもよ
いものである。また、各実施例、比較例において、特に
言及しない限り「部」とは重量部をいう。

【００１８】 （実施例１） 光重合性オリゴマ：エポキシアクリレート ６０部 光重合性モノマ：ジエチレングリコールアクリレート １０部 ４−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオフェノン １０部 光重合開始剤：４，４ビスジメチルアミノベンゾフェノン ５部 顔料：カーボンブラック １０部 シリコーンオイル類：メチルフェニルシリコーンオイル ５部

【００１９】 （実施例２） 光重合性オリゴマ：エポキシアクリレート ５０部 光重合性モノマ：ジエチレングリコールアクリレート １５部 ペンタエリスリトールトリアクリレート １０部 光重合開始剤：２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン ５部 顔料：カーボンブラック １０部 シリコーンオイル類：フェノール変性シリコーンオイル １０部

【００２０】 （実施例３） 光重合性オリゴマ： 脂肪酸ポリエステルテトラアクリレート ４０部 光重合性モノマ：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ２５部 トリメチロールプロパントリアクリレート １０部 光重合開始剤：４，４ビスジメチルアミノベンゾフェノン ５部 顔料：カーボンブラック １５部 シリコーンオイル類：フェノール変性シリコーンオイル ５部 ポリオキシエチレンアルキルエーテル類： ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル ５部

【００２１】 （実施例４） 光重合性オリゴマ： ポリエステルアクリレート ３５部 光重合性モノマ：メタクリル酸−２−ヒドロキシメチル ３０部 光重合開始剤：２−ヒドロキシ−２メチルプロピオフェノン ５部 顔料：カーボンブラック １５部 ポリオキシエチレンアルキルエーテル類： ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート １５部

【００２２】 （実施例５） 光重合性オリゴマ：ウレタンアクリレート ５５部 光重合性モノマ：ジエチレングリコールアクリレート １０部 ４−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオフェノン１０部 光重合開始剤：ｎ−ブチルアミン ５部 顔料：カーボンブラック １０部 Ｎ−アルキルピロリドン類：Ｎ−メチルピロリドン ２０部

【００２３】（比較例１）実施例１の組成において、メ
チルフェニルシリコーンオイルを添加せず、それ以外
は、実施例１と同様とした。

【００２４】（比較例２）実施例１の組成において、フ
ェノール変性シリコーンオイルを添加せず、それ以外
は、実施例２と同様とした。

【００２５】（比較例３）実施例３の組成において、フ
ェノール変性シリコーンオイル、およびポリオキシエチ
レンノニルフェニルエーテルを添加せず、それ以外は、
実施例３と同様とした。

【００２６】（比較例４）実施例４の組成において、ポ
リオキシエチレンソルビタンモノオレエートを添加せ
ず、それ以外は、実施例４と同様とした。

【００２７】（比較例５）実施例５の組成において、Ｎ
−メチルピロリドンを添加せず、それ以外は、実施例５
と同様とした。

【００２８】各実施例、比較例の紫外線硬化型インキ
を、印刷適性試験機（ＲＩ−３型 明製作所製）を用
い、ＮＩＰ用紙（７０ｋｇ）面に、インキ塗布量を４分
割ロールで０．０５ｃｃとして、インキ塗膜を形成し、
そして、紫外線照射装置（アイグラフィックスＭ０４Ｌ
２１）にて、紫外線積算照射量１６０ｍＪ／ｃｍ2の条
件でインキ皮膜を形成した。

【００２９】上記で得た各実施例、比較例のインキ皮膜
サンプルについて、下記のテスト方法に基づき、そのイ
ンキ皮膜のフラッシュ光耐性テストを行った。得られた
フラッシュ光耐性の良否結果を表１に示す。また、実施
例１のインキ皮膜サンプルについて、下記の吸光特性調
査を行ない、その反射率の測定結果に基づくグラフを図
１に示す。

【００３０】（フラッシュ光耐性テスト方法）各インキ
皮膜サンプルを、市販のフラッシュ定着型ＮＩＰ（トッ
パン・ムーアＳＸ−３６００型）に通し、所定の条件下
にてフラッシュ照射を浴びせた。そして、市販の粘着テ
ープ（スコッチメンディングテープ８１０−３−１２）
を貼付し、その上に重量１ｋｇのローラーを２往復転が
して荷重を付与した後、１分後に所定の剥離速度（１ｃ
ｍ／ｓｅｃ）で貼付粘着テープを１８０°剥離し、その
テープに転移したインキ皮膜の量によりフラッシュ光耐
性の良否を判断した。

【００３１】（吸光特性調査）フラッシュ照射後の各実
施例のインキ皮膜サンプルについて、市販の分光光度計
（日立Ｕ−３５００型）を用いて、反射率測定を行っ
た。

【００３２】

【表１】

【００３２】表１の結果から分かるように、実施例１〜
５で得たインキ皮膜サンプルは、何れにおいても比較例
１〜５で得たインキ皮膜サンプルよりもフラッシュ光耐
性が優れるものであった。また、実施例１のインキ皮膜
サンプルにおける反射率から明らかなように、波長６５
０〜１０００ｎｍにおいて、十分な近赤外線吸収特性を
有することが確認された。したがって、当該波長領域の
レーザー光によれば、本発明の紫外線硬化型インキによ
り形成された印刷文字やマークは光学的に読み取りが可
能となる。

【００３３】次に、本発明の紫外線硬化型インキをもっ
て基材面に印刷してなるプリント用紙について説明す
る。図２に示すものは、基材２面に当該インキを用い、
氏名、各診断項目の印字欄や、レーザー読み取り用バー
コード等のプレプリント３を印刷してなる健康診断シー
ト１である。プレプリント３は、本願発明の紫外線硬化
型インキを用い、通常の印刷方式をもって印刷され、通
常の紫外線照射装置（ＵＶランプ）により、インキ皮膜
が乾燥され定着するものである。そして、本実施例の健
康診断シート１は、プレプリント用紙であるため、その
後、図３に示すように、フラッシュ定着式ＮＩＰにて、
個人毎の追加のプリントデータ４が所定部に印字され
る。この時、トナー定着のためのキセノン・フラッシュ
照射によっても、プレプリント３は全く影響を受けるこ
とはなく、情報を安定して保持できるものであった。ま
た、波長６５０〜１０００ｎｍの半導体レーザー照射装
置により、バーコードを光学的に読み取ることができ
た。

【００３４】なお、上記実施例は、フラッシュ照射を受
けるプレプリント用紙についての好適な実施例である
が、本発明の紫外線硬化型インキは、従来の紫外線硬化
型インキと全く同一の条件で使用できるものであり、上
記実施例に何ら限定されることなく、様々な形態を有す
るプリント用紙に適用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の紫外線硬
化型インキによれば、そのインキ皮膜の乾燥時に生じる
残留応力は低下される。これにより、基材面に形成され
たインキ皮膜が、その後、フラッシュ定着式ＮＩＰによ
るフラッシュ照射を受けた際でも、インキ皮膜は破壊さ
れることはない。また、顔料が近赤外線を吸収できるた
め、近赤外線波長６５０〜１０００ｎｍ領域のレーザ光
による光学的な読取りも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】紫外線硬化型インキによるインキ皮膜の反射率
グラフ。

【図２】プリント用紙の一実施例である健康診断シート
の概略的平面図。

【図３】図２の健康診断シートにフラッシュ定着式ＮＩ
Ｐにてさらにプリントした際の状態説明図。

【符号の説明】

１ 健康診断シート ２ 基材 ３ 本発明の紫外線硬化型インキによるプレプリント ４ 追加のプリントデータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤外線吸収性顔料を含有する紫外線硬化
   型インキであって、その組成中に、可塑性を付与する機
   能を有するシリコーンオイル類、ポリオキシエチレンア
   ルキルエーテル類、Ｎ−アルキルピロリドン類の一種、
   または、これらの混合物から選択された添加剤を５〜２
   ０重量％含有してなる紫外線硬化型インキ。
2. 【請求項２】 基材面の所定部に、請求項１記載の紫外
   線硬化型インキからなる任意の印刷が施されてなるプリ
   ント用紙。