JPWO2013118500A1 - 活性光線硬化型インクジェットインクを用いた画像形成方法 - Google Patents

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Abstract

色材、活性光線硬化型モノマー、光重合開始剤、及び、ゲル化剤を含有する活性光線硬化型インクジェットインクの液滴を記録媒体に着弾させる工程と、前記記録媒体に着弾した液滴が形成する画像表面に加熱加圧部材を当てて画像表面を平滑化する工程と、前記画像表面に活性光線を照射して硬化させる工程と、を含み前記インクジェットインクの粘度は25℃において1.0?103〜5.0?104mPa・sであり、前記加熱加圧部材の温度TBは前記インクジェットインクに含有されるインクのゲル化温度TAとの差(TA-TB)が5℃以上、15℃以下であり、かつ、前記TBは80℃未満である画像形成方法。本発明の画像形成方法によれば、高品質の画像形成、特に光沢の高い画像形成ができる。

Description

本発明は、活性光線硬化型インクジェットインクを用いた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として、紫外線硬化型インクの液滴を記録媒体に着弾させた後、紫外線を照射して硬化させて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おいても、高い耐擦過性と密着性を有する画像を形成できることから、近年注目されつつある。
インク吸収性のない記録媒体にインクを記録する場合、記録ヘッドにより吐出されたインク液滴は記録媒体上で混ざり合いが生じ、鮮鋭性や粒状性などの画質低下が発生する。これを防止し高画質な画像を得るためには記録媒体に着弾後、速やかに液滴を固定化(ピニング)する必要がある。
紫外線硬化型インクジェットインクのピニング性を高める方法の例には、インクにゲル化剤を添加して、温度によりゾルゲル相転移させることが検討されている。即ち、高温で液体状態のインク液滴を吐出し、記録媒体に着弾させると同時に、インク液滴を冷却してゲル化させることで、ドットの合一を抑制することが検討されている。インクに添加されるゲル化剤は、ステアロン等が開示されている(特許文献1及び2参照)。
しかしながら、紫外線硬化型インクジェット方式で記録媒体に形成された画像表面が平滑でない場合がある。画像表面が平滑でない状態で硬化した画像は、光沢の低い画像やレリーフ(浮き彫り)感のある画像になってしまうという問題があった。
画像表面を平滑化させる方法として、記録媒体に加熱手段および加圧手段を施すことにより画像を定着させる方法がある。画像表面を平滑化することで、光沢を向上させる方法が検討されている(特許文献3参照)。
米国特許出願公開第2007/0058020号明細書 国際公開第2007/025893号 特開2006−301656号公報
しかしながら、紫外線硬化型インクジェットインクは記録媒体に着弾したインク液滴のピニング性が低く、隣り合うインク液滴同士が混ざり合うことで、画像品質が低下することがある。そのような画像に加熱手段および加圧手段を施しても、画像品質は改善されない。また、ホットメルトインクにより形成された画像に加熱手段および加圧手段を施しても、インクの硬度が高すぎて画像の平滑化ができず光沢の低い画像を形成してしまいやすい。
一方、ゲル化剤含有の活性光線硬化型インクジェットインクは記録媒体に着弾したインク液滴のピニング性が強く高画質の画像を形成できる。しかしながら、ピニング性が強いため、画像表面が平滑でなく、光沢の高い画像を形成しにくいことがあった。
そこで本発明の目的は、高品質の画像を形成すること、特に、光沢の高い画像を形成することができる画像形成方法を提供する。
本発明者らは、ゲル化剤を含有する活性光線硬化型インクジェットインクに加熱手段および加圧手段を施すことで、高品質の画像形成、特に光沢の高い画像形成ができることを見いだした。
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
[1] 色材、活性光線硬化型モノマー、光重合開始剤、及び、ゲル化剤を含有する活性光線硬化型インクジェットインクの液滴を記録媒体に着弾させる工程と、前記記録媒体に着弾した液滴が形成する画像表面に加熱加圧部材を当てて画像表面を平滑化する工程と、前記画像表面に活性光線を照射して硬化させる工程と、を含み、
前記インクジェットインクの粘度は25℃において1.0×10〜5.0×10mPa・sであり、
前記加熱加圧部材の温度Tは前記インクジェットインクに含有されるインクのゲル化温度Tとの差(T-T)が5℃以上、15℃以下であり、かつ、前記Tは80℃未満である、画像形成方法。
[2] 前記ゲル化剤がインク全体の質量に対し1〜10質量%の範囲内であることを特徴とする、[1]に記載の画像形成方法。
[3] 前記加熱加圧部材におけるニップ圧が0.1MPa以上0.5MPa未満であることを特徴とする、[1]または[2]に記載の画像形成方法。
[4] 前記加熱加圧部材の加熱ローラまたは加熱ベルトの表面材質がシリコン樹脂またはフッ素樹脂であることを特徴とする、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の画像形成方法。
本発明の画像形成方法によれば、高品質の画像形成、特に光沢の高い画像形成ができる。
図1Aは、加熱加圧部材に加熱ベルトを有する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。 図1Bは、ヘッドキャリッジの構成の一例を示す図である。 加熱加圧部材に加熱ベルトを有しない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。
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。
1.活性光線硬化型インクジェットインクについて
本実施形態に用いられる、活性光線硬化型インクジェットインクは、色材、活性光線硬化型モノマー、光重合開始剤及びゲル化剤とを含む。
<ゲル化剤について>
ゲルとは、ラメラ構造、非共有結合や水素結合により形成される高分子網目、物理的な凝集状態によって形成される高分子網目、微粒子の凝集構造などの相互作用、析出した微結晶の相互作用などにより、物質が独立した運動を失って集合した構造をいう。また、ゲル化するとは、急激な粘度上昇や弾性増加を伴って固化したり、半固化したり、または増粘したりすることをいう。ゲル化温度とは、流動性のある溶液状態から急激に粘度が変化してゲル状態になる温度のことをいう。ゲル転移温度、ゲル溶解温度、相転移温度、ゾルゲル相転移温度、ゲル化点と称される用語と同義である。また、ゾル化とは前記ゲル化により形成された相互作用が解消されて、流動性を持つ液体状態に変化した状態をいう。ゾル化温度とは、ゲル化したインクを加温していく際に、ゾル化により流動性が発現する温度である。
一般に、ゲルは、加熱により流動性のある溶液(ゾルと呼ばれる場合もある)となり、冷却すると元のゲルに戻る熱可逆性ゲルと、一旦ゲル化してしまえば加熱しても、ふたたび溶液には戻らない熱不可逆性ゲルがある。本実施形態で使用するゲル化剤によって形成されるゲルは、ヘッド内の目詰まり防止の観点からは、熱可逆性ゲルであることが好ましい。
本実施形態において、活性光線硬化型インクジェットインクのゲル化温度(相転移温度)は、40℃以上、90℃未満であることが好ましく、45℃以上、70℃以下であることがより好ましい。夏場環境での気温を考慮すると、インクの相転移温度が40℃以上であれば、インクジェット記録ヘッドからインク液滴を吐出する際に、印字環境温度に影響されることなく安定した出射性を得ることができる。また90℃未満であれば、インクジェット記録装置を過度の高温に加熱する必要がなく、インクジェット記録装置のインクジェット記録ヘッドやインク供給系の部材への負荷を低減することができる。
インクのゲル化温度は、例えば、各種レオメータ(例えばコーンプレートを使用したストレス制御型レオメータ、PhysicaMCRシリーズ、Anton Paar社製)を用いて測定する。ゾル状態にある高温のインクを低剪断速度で温度変化をさせながら粘度の温度変化曲線を得る。そして、得られた粘度の温度変化曲線からゲル化温度を求めることができる。また、ガラス管に封じ込めた小鉄片を膨張計の中にいれ、温度変化に対してインク液中を自然落下しなくなった時点を相転移点とする方法(J.Polym.Sci.,21,57(1956))がある。その他に、インク上にアルミニウム製シリンダーを置き、ゲル温度を変化させた時に、アルミニウム製シリンダーが自然落下する温度を、ゲル化温度として測定する方法(日本レオロジー学会誌 Vol.17,86(1989))がある。また、簡便な方法の例には、ヒートプレート上にゲル状の試験片を置き、ヒートプレートを加熱していき、試験片の形状が崩れる温度を測定し、これをゲル化温度として求めることができる。なお、インクのゲル化温度は使用するゲル化剤の種類、ゲル化剤の添加量、活性光線硬化型モノマーの種類を変えることで適宜調製することができる。
インクジェットインクに含有するゲル化剤は、高分子化合物であっても、低分子化合物であってもよいが、インクジェット射出性の観点から低分子化合物が好ましい。
以下に、本実施形態で使用することのできるゲル化剤の例を示すが、これらの化合物に限定されることはない。
本実施形態で好ましく用いられる高分子化合物の例には、ステアリン酸イヌリンなどの脂肪酸イヌリンや、パルミチン酸デキストリン、ミリスチン酸デキストリンなどの脂肪酸デキストリン(レオパールシリーズとして千葉製粉より入手可能)、
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二酸ポリグリセリル(ノムコートシリーズとして日清オイリオより入手可能)などが含まれる。
本実施形態で好ましく用いられる低分子化合物の例には、例えば特開2005−126507号や特開2005−255821号や特開2010−111790号の各公報に記載の低分子オイルゲル化剤、
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などのアミド化合物(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)などのジベンジリデンソルビトール類、
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、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、ホホバエステル、ミツロウ、ラノリン、鯨ロウ、モンタンワックス、水素化ワックス、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)、α-オレフィン無水マレイン酸共重合体ワックスなどの各種ワックス(UNILINシリーズ Baker−Petrolite社製、ルナックBA 花王社製、カオーワックスT1 花王社製)、
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、エルカ酸などの高級脂肪酸、
ステアリルアルコール、ベヘニルアルコールなどの高級アルコール、
12-ヒドロキシステアリン酸など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などの脂肪酸アミド(例えば、ニッカアマイドシリーズ 日本化成社製や、ITOWAXシリーズ 伊藤製油社製や、FATTYAMIDシリーズ 花王社製)、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などの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、N,N'-キシリレンビスステアリルアミドなど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などの脂肪酸エステル化合物(例えばEMALLEXシリーズ 日本エマルジョン社製、リケマールシリーズ 理研ビタミン社製や、ポエムシリーズ 理研ビタミン社製)、
ショ糖ステアリン酸、ショ糖パルミチン酸などのショ糖脂肪酸エステル(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)、
ダイマー酸、ダイマージオール(PRIPORシリーズ CRODA社製)等が含まれる。ゲル化剤は、単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
本実施形態で使用するインクジェットインクは、ゲル化剤を含有することにより、インクジェット記録ヘッドより吐出された後、ゲル化温度よりも低い温度の記録媒体上に着弾すると、インク温度が低下することにより直ちにゲル状態となる。ゲル状態となることで、ドットどうしの混じり合い・ドットの合一が抑制され高速印字時の高画質形成ができる。その後、活性光線の照射により硬化することで記録媒体上に定着され強固な画像膜を形成する。
インクジェットインクに含まれるゲル化剤の含有量は、1〜10質量%が好ましく、2〜7質量%がより好ましい。1質量%以上とすることで、ゲル形成が十分にされてドットの合一による画質の劣化を抑制でき、かつゲル形成によるインク液滴の増粘によってラジカル硬化系を用いた場合には酸素阻害による硬化性低減することができる。また、10質量%未満とすることで、活性光線照射後の未硬化成分による硬化膜の劣化を低減できる。
本実施形態で使用するインクジェットインクはゲル化剤を含有することで以下の効果が得られる。記録媒体に着弾後のインク液滴は高いピニング性を有しているため、高品質の画像を形成できる。さらに、インク液滴がピニングしているため、直ちに活性光線の照射を行わなくてよい。活性光線照射前のインク液滴はゲル状であるため、低いニップ圧でも表面を平滑化できる。そのため、滲みのない画像、かつ、光沢のある画像を形成できる。
<重合方式について>
本実施形態で使用する活性光線硬化型インクジェットインクは、いかなる重合方式を用いても構わないが、カチオン重合方式またはラジカル重合方式であることが好ましい。
<活性光線硬化型モノマーについて>
本実施形態でいう活性光線の例には、電子線、紫外線、α線、γ線、エックス線等が含まれるが、人体への危険性や、取り扱いが容易で、工業的にもその利用が普及している紫外線または電子線が好ましい。本実施形態では特に紫外線が好ましい。
活性光線硬化型モノマーは活性光線の照射により架橋または重合する化合物である。また、本実施形態で使用する活性光線硬化型モノマーは、モノマーの重合体を主鎖とするオリゴマーおよびポリマーであってもよい。カチオン重合方式、ラジカル重合方式で用いるカチオン重合性化合物、ラジカル重合性化合物の例を以下に示す。
(カチオン重合性化合物)
カチオン重合性化合物の例には、特開平6−9714号、特開2001−31892号、特開2001−40068号、特開2001−55507号、特開2001−310938号、特開2001−310937号、特開2001−220526号の各公報に例示されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物等が含まれる。
インク硬化の際の記録媒体の収縮を抑える目的で、活性光線硬化型モノマーとして少なくとも1種のオキセタン化合物と、エポキシ化合物及びビニルエーテル化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物とを含有することが好ましい。
芳香族エポキシドの例には、少なくとも1個の芳香族核を有する多価フェノールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジまたはポリグリシジルエーテルが含まれる。例えばビスフェノールAあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールAあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、ならびにノボラック型エポキシ樹脂等が含まれる。ここでアルキレンオキサイドの例には、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド等が含まれる。
脂環式エポキシドの例には、少なくとも1個のシクロヘキセンまたはシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することにより得られるシクロヘキセンオキサイドまたはシクロペンテンオキサイド含有化合物が含まれる。
脂肪族エポキシドの例には、脂肪族多価アルコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル等がある。その代表例には、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテルまたは1,6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリンあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が含まれる。ここでアルキレンオキサイドの例には、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド等が含まれる。
これらのエポキシドのうち、硬化性を考慮すると、芳香族エポキシドおよび脂環式エポキシドが好ましく、脂環式エポキシドが特に好ましい。本実施形態では、上記エポキシドの1種を単独で使用してもよいが、2種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
ビニルエーテル化合物の例には、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又はトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−o−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノ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、密着性、表面硬度を考慮すると、ジ又はトリビニルエーテル化合物が好ましく、ジビニルエーテル化合物が特に好ましい。本実施形態では、上記ビニルエーテル化合物の1種を単独で使用してもよいが、2種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
本実施形態で使用できるオキセタン化合物は、オキセタン環を有する化合物のことである。特開2001−220526号公報、特開2001−310937号公報に記載されているような公知のあらゆるオキセタン化合物が使用できる。
オキセタン環を5個以上有する化合物を使用すると、インクジェットインクの粘度が高くなるため、取扱いが困難になること、またインクジェットインクのガラス転移温度が高くなるため、得られる硬化物の粘着性が十分でなくなることがある。本実施形態で使用するオキセタン環を有する化合物は、オキセタン環を1〜4個有する化合物が好ましい。
本実施形態で好ましく用いることのできるオキセタン環を有する化合物の例には、特開2005−255821号公報の段落番号(0089)に記載されている、一般式(1)で表される化合物、同じく同号公報の段落番号(0092)に記載されている、一般式(2)、段落番号(0107)の一般式(7)、段落番号(0109)の一般式(8)、段落番号(0166)の一般式(9)等で表される化合物が含まれる。
具体的には、同号公報の段落番号(0104)〜(0119)に記載されている例示化合物1〜6及び段落番号(0121)に記載されている化合物が含まれる。
(ラジカル重合性化合物)
ラジカル重合性化合物例には、特開平7−159983号、特公平7−31399号、特開平8−224982号、特開平10−863号の各公報に記載されているラジカル重合性化合物等が含まれる。
ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物である。分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物であれば限定されず、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態をもつものが含まれる。ラジカル重合性化合物は1種のみ用いてもよく、また目的とする特性を向上するために任意の比率で2種以上を併用してもよい。
ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物の例には、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸及びそれらの塩、エステル、ウレタン、アミドや無水物、アクリロニトリル、スチレン、更に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、不飽和ウレタン等のラジカル重合性化合物が含まれる。
本実施形態で使用する活性光線硬化型モノマーは、公知のあらゆる(メタ)アクリレートモノマーおよび/またはオリゴマーを用いることができる。本実施形態でいう「および/または」は、モノマーであっても、オリゴマーであっても良く、更に両方を含んでもよいことを意味する。また、以下に述べる事項に関しても同様である。
単官能モノマーの例には、イソアミルアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、イソミルスチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、2−エチルヘキシル−ジグリコールアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ブトキシエチルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−アクリロイロキシエチルコハク酸、2−アクリロイロキシエチルフタル酸、2−アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチル−フタル酸、ラクトン変性可撓性アクリレート、t−ブチルシクロヘキシルアクリレート等が含まれる。
2官能モノマーの例には、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、ビスフェノールAのPO付加物ジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート等が含まれる。
3官能以上の多官能モノマーの例には、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、EO変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、カプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が含まれる。
この他、重合性のオリゴマー類も、モノマー同様に配合できる。重合性オリゴマーの例には、エポキシアクリレート、脂肪族ウレタンアクリレート、芳香族ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、直鎖アクリルオリゴマー等が含まれる。更に具体的には、山下晋三編、「架橋剤ハンドブック」、(1981年大成社);加藤清視編、「UV・EB硬化ハンドブック(原料編)」、(1985年、高分子刊行会);ラドテック研究会編、「UV・EB硬化技術の応用と市場」、79ページ、(1989年、シーエムシー);滝山栄一郎著、「ポリエステル樹脂ハンドブック」、(1988年、日刊工業新聞社)等に記載の市販品もしくは業界で公知のラジカル重合性ないし架橋性のモノマーオリゴマー及びポリマーを用いることができる。
これらの中でも、ポリエチレングリコールジアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、EO変性ペンタエリスリトールテトラアクリレートなどが好ましい。
本実施形態で使用するラジカル重合性化合物としてビニルエーテルモノマーおよび/またはオリゴマーと(メタ)アクリレートモノマーおよび/またはオリゴマーを併用しても構わない。ビニルエーテルモノマーの例には、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又はトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−o−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が含まれる。ビニルエーテルオリゴマーを用いる場合は、分子量が300〜1000で、エステル基を分子内に2〜3個持つ2官能のビニルエーテル化合物が好ましく、例えばALDRICH社のVEctomerシリーズとして入手可能な化合物、VEctomer4010、VEctomer4020、VEctomer4040、VEctomer4060、VEctomer5015などが含まれるが、これに限定されない。
また本実施形態で使用するラジカル重合性化合物として各種ビニルエーテル化合物とマレイミド化合物を併用して用いることもできる。マレイミド化合物の例には、N−メチルマレイミド、N−プロピルマレイミド、N−ヘキシルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N,N′−メチレンビスマレイミド、ポリプロピレングリコール−ビス(3−マレイミドプロピル)エーテル、テトラエチレングリコール−ビス(3−マレイミドプロピル)エーテル、ビス(2−マレイミドエチル)カーボネート、N,N′−(4,4′−ジフェニルメタン)ビスマレイミド、N,N′−2,4−トリレンビスマレイミド、あるいは特開平11−124403号公報に開示されているマレイミドカルボン酸と種々のポリオール類とのエステル化合物である多官能マレイミド化合物等が含まれるが、これに限定されない。
インクジェットインクに含まれる活性光線硬化型モノマーの含有量は好ましくは1〜97質量%であり、30〜95質量%がより好ましい。
<色材について>
本実施形態で使用するインクジェットインクを構成する色材は、染料あるいは顔料を制限なく用いることができる。その中でも、インク成分に対し良好な分散安定性を有し、かつ耐候性に優れた顔料を用いることが好ましい。特に限定されるわけではないが、顔料の例には、カラーインデックスに記載される下記の番号の有機又は無機顔料が使用できる。
赤或いはマゼンタ顔料の例には、Pigment Red 3、5、19、22、31、38、43、48:1、48:2、48:3、48:4、48:5、49:1、53:1、57:1、57:2、58:4、63:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、88、104、108、112、122、123、144、146、149、166、168、169、170、177、178、179、184、185、208、216、226、257、Pigment Violet 3、19、23、29、30、37、50、88、Pigment Orange 13、16、20、36、
青又はシアン顔料の例には、Pigment Blue 1、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17−1、22、27、28、29、36、60、
緑顔料の例には、Pigment Green 7、26、36、50、
黄顔料の例には、Pigment Yellow 1、3、12、13、14、17、34、35、37、55、74、81、83、93、94,95、97、108、109、110、137、138、139、153、154、155、157、166、167、168、180、185、193、
黒顔料の例には、Pigment Black 7、28、26などが目的に応じて使用できる。
具体的に商品名の例には、クロモファインイエロー2080、5900、5930、AF−1300、2700L、クロモファインオレンジ3700L、6730、クロモファインスカーレット6750、クロモファインマゼンタ6880、6886、6891N、6790、6887、クロモファインバイオレットRE、クロモファインレッド6820、6830、クロモファインブルーHS−3、5187、5108、5197、5085N、SR−5020、5026、5050、4920、4927、4937、4824、4933GN−EP、4940、4973、5205、5208、5214、5221、5000P、クロモファイングリーン2GN、2GO、2G−550D、5310、5370、6830、クロモファインブラックA−1103、セイカファストエロー10GH、A−3、2035、2054、2200、2270、2300、2400(B)、2500、2600、ZAY−260、2700(B)、2770、セイカファストレッド8040、C405(F)、CA120、LR−116、1531B、8060R、1547、ZAW−262、1537B、GY、4R−4016、3820、3891、ZA−215、セイカファストカーミン6B1476T−7、1483LT、3840、3870、セイカファストボルドー10B−430、セイカライトローズR40、セイカライトバイオレットB800、7805、セイカファストマルーン460N、セイカファストオレンジ900、2900、セイカライトブルーC718、A612、シアニンブルー4933M、4933GN−EP、4940、4973(大日精化工業製)、KET Yellow 401、402、403、404、405、406、416、424、KET Orange 501、KET Red 301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、336、337、338、346、KET Blue 101、102、103、104、105、106、111、118、124、KET Green 201(大日本インキ化学製)、Colortex Yellow 301、314、315、316、P−624、314、U10GN、U3GN、UNN、UA−414、U263、Finecol Yellow T−13、T−05、Pigment Yellow1705、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、Colortex Maroon601、Colortex BrownB610N、Colortex Violet600、Pigment Red 122、Colortex Blue516、517、518、519、A818、P−908、510、Colortex Green402、403、Colortex Black 702、U905(山陽色素製)、Lionol Yellow1405G、Lionol Blue FG7330、FG7350、FG7400G、FG7405G、ES、ESP−S(東洋インキ製)、Toner Magenta E02、Permanent RubinF6B、Toner Yellow HG、Permanent Yellow GG−02、Hostapeam BlueB2G(ヘキストインダストリ製)、Novoperm P−HG、Hostaperm Pink E、Hostaperm Blue B2G(クラリアント製)、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(三菱化学製)等が含まれる。
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ることができる。
また、顔料の分散を行う際に、分散剤を添加することもできる。分散剤の例には、高分子分散剤を用いることが好ましく、高分子分散剤の例には、Avecia社のSolsperseシリーズや、味の素ファインテクノ社のPBシリーズ等が含まれる。更には、下記のものが含まれる。
顔料分散剤は、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ステアリルアミンアセテート、顔料誘導体等を含む。
顔料分散剤の製品の具体例は、BYK Chemie社製「Anti−Terra−U(ポリアミノアマイド燐酸塩)」、「Anti−Terra−203/204(高分子量ポリカルボン酸塩)」、「Disperbyk−101(ポリアミノアマイド燐酸塩と酸エステル)、107(水酸基含有カルボン酸エステル)、110(酸基を含む共重合物)、130(ポリアマイド)、161、162、163、164、165、166、170(高分子共重合物)」、「400」、「Bykumen(高分子量不飽和酸エステル)」、「BYK−P104、P105(高分子量不飽和酸ポリカルボン酸)」、「P104S、240S(高分子量不飽和酸ポリカルボン酸とシリコン系)」、「Lactimon(長鎖アミンと不飽和酸ポリカルボン酸とシリコン)」を含む。
また、Efka CHEMICALS社製「エフカ44、46、47、48、49、54、63、64、65、66、71、701、764、766」、「エフカポリマー100(変性ポリアクリレート)、150(脂肪族系変性ポリマー)、400、401、402、403、450、451、452、453(変性ポリアクリレート)、745(銅フタロシアニン系)」;共栄化学社製「フローレンTG−710(ウレタンオリゴマー)」、「フローノンSH−290、SP−1000」、「ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合物)」;楠本化成社製「ディスパロンKS−860、873SN、874(高分子分散剤)、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル型)」等を含む。
更には、花王社製「デモールRN、N(ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩)、MS、C、SN−B(芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩)、EP」、「ホモゲノールL−18(ポリカルボン酸型高分子)」、「エマルゲン920、930、931、935、950、985(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)」、「アセタミン24(ココナッツアミンアセテート)、86(ステアリルアミンアセテート)」;ゼネカ社製「ソルスパーズ5000(フタロシアニンアンモニウム塩系)、13240、13940(ポリエステルアミン系)、17000(脂肪酸アミン系)、24000、32000」;日光ケミカル社製「ニッコールT106(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート)、MYS−IEX(ポリオキシエチレンモノステアレート)、Hexagline4−0(ヘキサグリセリルテトラオレート)」等を含む。
これらの顔料分散剤は、インク中に0.1〜20質量%の範囲で含有させることが好ましい。また、分散助剤は各種顔料に応じた顔料誘導体(シナジスト)を用いることもできる。これらの分散剤および分散助剤は、顔料100質量部に対し、1〜50質量部添加することが好ましい。分散媒体は、溶剤または重合性化合物である。
本実施形態では、記録媒体に着弾したインク液滴に活性光線を照射して、画像を硬化させるため、使用するインクジェットインクは無溶剤であることが好ましい。溶剤が硬化画像に残ってしまうと、耐溶剤性の劣化、残留する溶剤のVOCの問題が生じる。よって、分散媒体は溶剤では無く重合性化合物、その中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。
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。顔料の平均粒径の調節を行うには、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を適宜設定する。この粒径管理によって、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、インク透明性および硬化感度を維持することができる。
また、本実施形態で使用するインクジェットインクは、従来公知の染料、好ましくは油溶性染料を必要に応じて用いることができる。本実施形態で用いることのできる油溶性染料の例には以下のものが含まれるが、これらに限定されない。
(マゼンタ染料)
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)。
(シアン染料)
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)。
(イエロー染料)
MS Yellow HSm−41、Yellow KX−7、Yellow EX−27(三井東圧)、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)。
(ブラック染料)
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)等である。
顔料あるいは油溶性染料の含有量はインク全体の質量に対し、0.1〜20質量%が好ましく、更に好ましくは0.4〜10質量%である。0.1質量%以上であれば、良好な画像品質を得ることができ、20質量%以下であれば、インク出射における適正なインク粘度を得ることができる。又、色の調整等で2種類以上の着色剤を適時混合して使用できる。
<光重合開始剤>
本実施形態で使用するインクジェットインクは、活性光線として紫外線等を用いる場合には、少なくとも1種の光重合開始剤を含有することが好ましい。だたし、活性光線として電子線を用いる多くの場合には、光重合開始剤を必要としない。
ラジカル重合方式で用いられる光重合開始剤は、分子内結合開裂型と分子内水素引き抜き型の2種に大別されうる。
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)−ブタノンの如きアセトフェノン系;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の如きベンゾイン類;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の如きアシルホスフィンオキシド系;ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル等が含まれる。
一方、分子内水素引き抜き型の光重合開始剤の例には、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の如きベンゾフェノン系;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の如きチオキサントン系;ミヒラ−ケトン、4,4′−ジエチルアミノベンゾフェノンの如き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。
また、ラジカル重合開始剤の例には、特公昭59−1281号、特公昭61−9621号、及び特開昭60−60104号等の各公報記載のトリアジン誘導体、特開昭59−1504号及び特開昭61−243807号等の各公報に記載の有機過酸化物、特公昭43−23684号、特公昭44−6413号、特公昭44−6413号及び特公昭47−1604号等の各公報並びに米国特許第3,567,453号明細書に記載のジアゾニウム化合物、米国特許第2,848,328号、同第2,852,379号及び同2,940,853号各明細書に記載の有機アジド化合物、特公昭36−22062号、特公昭37−13109号、特公昭38−18015号、特公昭45−9610号等の各公報に記載のオルト−キノンジアジド類、特公昭55−39162号、特開昭59−14023号等の各公報及び「マクロモレキュルス(Macromolecules)、第10巻、第1307頁(1977年)」に記載の各種オニウム化合物、特開昭59−142205号公報に記載のアゾ化合物、特開平1−54440号公報、ヨーロッパ特許第109,851号、ヨーロッパ特許第126,712号等の各明細書、「ジャーナル・オブ・イメージング・サイエンス(J.Imag.Sci.)、第30巻、第174頁(1986年)」に記載の金属アレン錯体、特許第2711491号及び特許第2803454号公報に記載の(オキソ)スルホニウム有機ホウ素錯体、特開昭61−151197号公報に記載のチタノセン類、「コーディネーション・ケミストリー・レビュー(Coordination Chemistry Review)、第84巻、第85〜第277頁(1988年)」及び特開平2−182701号公報に記載のルテニウム等の遷移金属を含有する遷移金属錯体、特開平3−209477号公報に記載の2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体、四臭化炭素や特開昭59−107344号公報記載の有機ハロゲン化合物等が含まれる。
光重合開始剤を使用する場合の含有量は、活性光線硬化型モノマーの質量に対し、0.01〜10質量%の範囲が好ましい。
また、カチオン重合方式では光酸発生剤が用いられる。
光酸発生剤は、例えば、化学増幅型フォトレジストや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)。本実施形態に好適な化合物の例には以下のものが含まれるが、これらに限定されない。
ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のB(C6F5)4−、PF6−、AsF6−、SbF6−、CF3SO3−塩が含まれる。オニウム化合物の例には、特開2005−255821号公報の段落番号(0132)に記載されている化合物が含まれる。
スルホン酸を発生するスルホン化物の具体的な化合物例には、特開2005−255821号公報の段落番号(0136)に記載されている化合物が含まれる。
ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物の具体的な化合物例には、特開2005−255821号公報の段落番号(0138)に記載されている化合物が含まれる。
特開2005−255821号公報の段落番号(0140)に記載されている鉄アレン錯体が含まれる。
本実施形態で使用するインクジェットインクは、必要に応じて光重合開始剤助剤、増感剤、重合禁止剤等を更に含んでもよい。
光重合開始剤助剤は、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。
増感剤は、300nmよりも長波長に紫外線スペクトル吸収を有するものであることが好ましく、置換基として水酸基、置換されていてもよいアラルキルオキシ基またはアルコキシ基を少なくとも1つ有する多環芳香族化合物、カルバゾール誘導体、チオキサントン誘導体、アントラセン誘導体等を含む。
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。
<その他の添加剤について>
本実施形態で使用するインクジェットインクは、上記説明した以外に様々な添加剤を用いることができる。例えば、界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するための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、ワックス類を添加することができる。また、保存安定性を改良する目的で公知のあらゆる塩基性化合物を用いることができるが、代表的なものとして、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について>
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活性光線硬化型インクジェットインクは、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。
本実施形態で使用するインクジェットインクの25℃における粘度は、1.0×10〜5.0×10mPa・sであることが好ましく、3.0×10〜2.0×10mPa・sであることがより好ましい。25℃におけるインク粘度が1.0×10mPa・s未満のインクでは、各種の記録媒体上で、ドットの合一を防止するには粘度が不十分であり、上記温度範囲では画質が劣化してしまう。また、25℃におけるインク粘度が5.0×10を越えるインクでは、ゲル化後の粘度が高く、画像表面に加熱加圧部材を当てる工程において、画像表面を平滑化する効果が十分に得られない。
なお、インクの粘度は使用するゲル化剤の種類、ゲル化剤の添加量、活性光線硬化型モノマーの種類を変えることで適宜調節することができる。本発明でいう粘度とは、コーンプレートを使用したストレス制御型レオメータ(PhysicaMCRシリーズ、Anton Paar社製)を用いて、剪断速度11.7s−1で測定されたものである。
2.インクジェット記録装置とそれを用いた画像記録方法
本実施形態に係る画像記録方法は、少なくとも以下の3工程を含む。
(1)活性光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)前記記録媒体に着弾した液滴が形成する画像表面に加熱加圧部材を当てて画像表面を平滑化する工程
(3)前記画像表面に活性光線を照射して硬化させる工程
<(1)工程について>
本実施形態に係るインクジェット画像形成方法は、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でインクジェットインクの温度を、ゲル化温度の10℃以上、40℃未満の温度範囲で加熱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の温度を10℃以上にすることで、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することなく良好な射出性が得られる。また、インクジェット記録ヘッド内のインクの温度を40℃未満とすることで、インクジェット記録ヘッドに対する熱的な負荷を小さくでき、特にピエゾ素子を用いた記録ヘッドの性能低下を引き起こしにくい。また、インクジェット記録ヘッド内の温度において、インクの粘度は3mPa・s以上、20mPa・s未満であることが吐出安定性の観点から好ましい。
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、1〜10plであることが好ましい。
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、活性光線硬化型モノマーの酸素阻害を低減することができる。
記録媒体は、特に限定されず、コピー等で使用されている普通紙、オフセット印刷で使用されている、上質紙、コート紙、アート紙等の紙製の基材、基紙の両面を樹脂等で被覆したコート紙、各種貼合紙、合成紙などの他、いわゆる軟包装に用いられる各種非吸収性のプラスチックおよびそのフィルムを用いることができる。各種プラスチックフィルムの例には、PETフィルム、OPSフィルム、OPPフィルム、ONYフィルム、PVCフィルム、PEフィルム、TACフィルムを含む。また、金属類やガラス類にも適用できる。
記録媒体の表面温度は、インクのゲル化温度より5〜15℃低くすることが好ましく、5〜10℃低くすることがより好ましい。記録媒体の調温手段の例には、記録媒体を固定する搬送台、もしくは固定用のドラムに予め冷却装置および加熱装置を取り付けて、記録媒体を裏面から調温する方法や、冷風や温風を記録媒体に吹き付けて調温する方法や、冷媒やヒーターを装置上の記録媒体固定位置の上面に取り付けて、非接触で調温する方式や、IRレーザーなどを照射して調温する方式や、インクジェット記録前に予め記録媒体を調温しておく方式等が含まれる。中でも、記録媒体の温度を均一にするため、記録媒体を裏面から調温する方式が好ましい。
本実施形態に係る画像形成方法は所謂シャトル記録方式でも、シングルパス記録方式でも効果は発揮される。特に、高速記録であるシングルパス記録方式において、従来の活性光線硬化型インクジェットインクを用いた画像形成方式より顕著な効果を得ることができる。
シングルパス記録方式における記録媒体の搬送速度は、500〜3000mm/s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、インクの硬化が不十分になったりする。
<(2)工程について>
本実施形態に係る画像形成方法は、記録媒体に着弾したインク液滴を加熱加圧処理して画像を平滑化することにより光沢の高い画像を形成する。加熱加圧部材による加熱加圧処理は、加熱ローラまたは加熱ベルトのいずれを用いてもよい。加熱ローラは加圧ローラと対になっており、記録媒体が両ローラ間に搬送されるときに加熱加圧処理を行う。加熱ベルトは記録媒体を搬送するベルトであって、加熱ローラと加圧ローラとの間に記録媒体を通過させる。加熱ベルトが記録媒体を搬送するときに加熱加圧処理を行う。加熱ベルトで記録媒体を過熱するため、加熱ベルトは熱伝導性がよいものが好ましい。
前記加熱加圧部材の加熱温度(T)は、インクのゲル化温度(T)との差(T-T)が5℃以上15℃以下となる値であり、かつ、Tは80℃未満であることが好ましい。T-Tが15℃より大きい場合は、インク液滴を十分に平滑化することができず、光沢の低い画像になってしまう。一方、T-Tが5℃より小さい、又はTが80℃を超える場合は、記録媒体でゲル化したインク液滴がゾル化しやすくなる。そのため、インク液滴が滲み、液滴同士の合一を抑制することができなくなるため画質の低い画像になってしまう。
前記加熱加圧部材におけるニップ圧は0.1MPa以上0.5MPa未満であることが好ましく、0.1MPa以上0.3MPa未満であることがより好ましい。ニップ圧が前記範囲より低い場合は、画像表面を平滑化できず、光沢の低い画像になってしまう。一方、ニップ圧が前記範囲より高い場合は、画像が滲んでしまい、画質が低下してしまう。本実施形態で使用するインクジェットインクの加熱加圧時のインク硬度はホットメルトインク等と比べて小さい。したがって、本発明は低いニップ圧であっても画像表面を平滑化することができる。
加熱加圧時の定着部材である加熱ローラおよび加熱ベルトの表面材質は、離型性を有するシリコン樹脂またはフッ素樹脂であることが好ましい。
シリコン樹脂の例には、溶剤付加型シリコンまたは縮合硬化型のシリコン等のような硬化型シリコンを用いて作製されたシリコン樹脂が含まれる。なかでも、溶媒付加型シリコンを用いて作製されたシリコン樹脂が好ましい。
前記溶剤付加型シリコンは、両末端、あるいは、両末端及び鎖中に、ビニル基を有する直鎖状メチルビニルポリシロキサンとメチルハイドロジェンポリシロキサンとを白金系触媒の存在下で反応させて得られる。
溶剤付加型シリコンの例には、信越シリコン社製のKS−887、KS−779H、KS−778、KS−835、X−62−2456、X−62−2494、X−62−2461、KS−3650、KS−3655、KS−3600、KS−847、KS−770、KS−770L、KS−776A、KS−856、KS−775、KS−830、KS−830E、KS−839、X−62−2404、X−62−2405、KS−3702、X−62−2232、KS−3503、KS−3502、KS−3703、KS−5508等が含まれる。
縮合硬化型シリコンの例には、信越シリコン社製のKS−881、KS−882、KS−883、X−62−9490、X−62−9028等のシリコンが含まれる。
シリコン樹脂からなる離型性層の厚さは、1〜50μmであることが好ましく、10〜30μmの厚みであることがより好ましい。
フッ素樹脂の例には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)を含み、単体で又は混合して用いることが好ましい。
フッ素樹脂からなる離型性層の厚さは、5〜30μmであることが好ましく、10〜20μmの厚みであることがより好ましい。
離型性層の純水に対する表面接触角は、100〜120度であることが好ましく、105〜115度であることがより好ましい。表面接触角は、例えば、自動接触角計DAC−VZ(協和界面科学社製)を用い、液滴法(純水約15μlを測定面に静かに垂らし、接触してから0.5秒後の接触角を測定する)にて測定できる。
加熱ローラまたは加熱ベルトの表面材質にシリコン樹脂またはフッ素樹脂を用いることで、定着部材の膜剥がれがなく、かつ、画像定着時のオフセット発生を低減することができる。
<(3)工程について>
平滑化された画像表面に活性光線を照射することで、インク液滴に含有される活性光線硬化型モノマーが架橋又は重合してインク液滴が硬化して、硬度の高い画像となる。
活性光線の照射は、全ての画像が描画されてから行うことが好ましい。すなわちライン記録方式のインクジェット記録装置であれば、全ての記録ヘッドおよび加熱加圧部材の後方に活性光線照射装置を取り付け、画像が完成されてから活性光線を照射する事が好ましい。シリアル記録方式のインクジェット記録装置であれば、各パスにおいて画像が完成されてから活性光線を照射することが好ましい。画像が完成する前に活性光線を照射する場合(例えばライン記録方式であれば色間に光源を置く場合や、シリアル記録方式であればドットを間引いて描画しパス毎に活性光線を照射する場合)は、硬化膜上でインク液滴が弾かれて画質が乱れたり、光沢均質感が低下することがある。なお、本発明における光沢均質感とは、絶対的な光沢値、例えば60度正反射光沢値等ではない。画像上の微視的な光沢差に起因する不自然なキラキラ感や不必要な光沢低下、スジ状の光沢ムラといった、画像の一部において光沢が不均質になった状態が見られず、画像全面、特にベタ印字部の光沢が均質になった状態をいう。
硬化後の総インク液滴膜厚は、2〜25μmであることが好ましい。「総インク液滴膜厚」とは、記録媒体に描画されたインク液滴膜厚の最大値であり、単色でも、それ以外の2色重ね(2次色)、3色重ね、4色重ね(白インクベース)の画像形成を行った場合でも総インク膜厚の意味するところは同様である。
(電子線照射)
活性光線として電子線を用いる場合の照射方法の例には、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が含まれる。処理能力の観点からカーテンビーム方式が好ましい。
電子線照射の加速電圧は、30〜250kVの範囲に設定することにより硬化皮膜の形成ができる。より低い被照射線量で同等な硬化性が得られる30〜100kVに設定するのが好ましい。また、電子線照射の加速電圧を30〜100kVの範囲に設定した場合には、電子線の被照射線量を通常より低い値とし、高エネルギー効率による省エネルギー化と、印字速度の高速化による生産効率向と上を図ることもできる。加速電圧が100〜250kVの通常の電子線照射では、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。
本発明で用いることのできる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。
(紫外線照射)
活性光線として紫外線を用いる場合、その紫外線照射光源の例には、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から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、LED等が含まれる。硬化性の観点から高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、LEDなどの照度100mW/cm以上の高照度な紫外線を発光可能な光源が好ましい。中でも消費電力の少ないLEDが好ましいが、これに限定されない。
<インクジェット記録装置について>
本実施形態に係る画像形成方法で用いることのできるインクジェット記録装置を、加熱加圧部材を有する紫外線照射方式の一例として説明する。
以下、本発明で用いることのできる記録装置を、図面を適宜参照しながら説明する。なお、図面の記録装置はあくまでも本発明で好ましく用いることのできる記録装置の一態様であり、本発明はこの図面に限定されない。
図1Aは、加熱加圧部材に加熱ベルトを有するインクジェット記録装置の要部の構成の一例を示す。
図1Aの記録媒体搬送手段2は、記録媒体1を搬送ローラ対21から送り出す。送り出された記録媒体1は、ヘッドキャリッジ3が具備するインクジェット記録ヘッドにより画像形性が行われる。
図1Aのヘッドキャリッジ3の構成の一例を図1Bに示す。図1Bに示されるように、各色のヘッドキャリッジ3が配置される。各色のヘッドキャリッジ3は複数のインクジェット記録ヘッド5を含み、複数のインクジェット記録ヘッド5は、矢印Aで示される記録媒体1の搬送方向に沿って配置されている。ヘッドキャリッジ3におけるインクジェット記録ヘッド5の数は、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5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1の搬送方向に沿って4つのインクジェット記録ヘッド5を配置すればよい。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5を用いて720×720dpiの解像度の画像を形成する場合には、記録媒体1の搬送方向に沿って2つのインクジェット記録ヘッド5を配置すればよい。dpiとは、2.54cm当たりのインク液滴(ドット)の数を表す。
ヘッドキャリッジ3に対して記録媒体1を介して、対向して配置される記録媒体保持部34が取り付けられており、記録媒体保持部34に内蔵された各種ヒーター等が記録媒体の温度を適宜調整する。
次いで、記録媒体1は加熱加圧部材4に送られ、内部に発熱体43を有する加熱ローラ41と加圧ローラ42との間を従動ローラ46により駆動する加熱ベルト44と下部ベルト45と共に通過することにより、加熱加圧処理が行われる。
加熱加圧部材4の下流側には、電子線または紫外線等の活性光線照射装置8が記録媒体1の全幅をカバーするように配置され、画像が加熱加圧された後速やかに該ランプにより活性光線が照射され画像が完全に定着される。なお、図1Aでは、例えば、LEDランプ(浜松ホトニクス社製385nm)を用いている。
次いで、図2は加熱加圧部材に加熱ベルトを有しないインクジェット記録装置の要部の構成の一例を示す。
図2の記録媒体搬送手段2は、記録媒体1を搬送ローラ対21から送り出す。送り出された記録媒体1は、ヘッドキャリッジ3が具備するインクジェット記録ヘッドにより画像形成が行われる。
図2のヘッドキャリッジ3は、例えば、図1Bに示される構成とすればよい。
ヘッドキャリッジ3に対して記録媒体1を介して、対向して配置される記録媒体保持部34が取り付けられており、記録媒体保持部34に内蔵された各種ヒーター等が記録媒体の温度を適宜調整する。
次いで、記録媒体1は加熱加圧部材4に送られ、内部に発熱体43を有する加熱ローラ41と加圧ローラ42との間を通過することにより、加熱加圧処理が行われる。
加熱加圧部材4の下流側には、電子線または紫外線等の活性光線照射装置8が記録媒体1の全幅をカバーするように配置され、画像が加熱加圧された後速やかに該ランプにより活性光線が照射され画像が完全に定着される。なお、図2では、例えば、LEDランプ(浜松ホトニクス社製385nm)を用いている。
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、本発明の実施態様はこれらの例に限定されるものではない。
<ラジカル重合型インクの調製>
(顔料分散液1の調製)
以下の手順で顔料分散液1を調製した。以下二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。
顔料分散剤:アジスパーPB824(味の素ファインテクノ社製) 9質量部
活性光線硬化型モノマー:APG−200(トリプロピレングリコールジアクリレート、新中村化学社製) 70質量部
重合禁止剤:Irgastab UV10(チバ・ジャパン社製) 0.02質量部
室温まで冷却した後、これに顔料としてPigment Red 122(大日精化製、クロモファインレッド6112JC)を21質量部加えた。そして、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、ペイントシェーカーにて8時間分散処理した後、ジルコニアビーズを除去して顔料分散液1を調製した。
(インクの調製)
調製した顔料分散液1と以下の成分とを用いて、インクを調製した。
[ゲル化剤]
ルナックBA(花王社製)
FATTY AMID T(花王社製)
[活性光線硬化型モノマー]
NKエステルA−400(ポリエチレングリコールジアクリレート、新中村化学社製)
SR494(4EO変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、SARTOMER社製)
SR499(6EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、SARTOMER社製)
[光重合開始剤]
TPO(フォスフィンオキサイド、DAROCURE TPO、チバ・ジャパン社製)
[開始剤助剤]
ITX(イソプロピルチオキサントン、Speedcure ITX、Lambson社製)
EDB(アミン助剤、Speedcure EDB、Lambson社製)
[重合禁止剤]
Irgastab UV10(チバ・ジャパン社製)
[界面活性剤]
KF−352(ポリエーテル変性シリコン、信越化学工業社製)
表1に記載されたインクの組成にしたがって各成分と前記顔料分散液1を各質量部混合して、100℃に加熱して攪拌した。得られた溶液を加熱下において、#3000の金属メッシュフィルターで濾過、冷却を行った。
Figure 2013118500
〈カチオン重合型インクの調製〉
(顔料分散液2の調製)
以下の手順で顔料分散液2を調製した。以下二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。
顔料分散剤:アジスパーPB824(味の素ファインテクノ社製) 9質量部
活性光線硬化型モノマー:OXT221(オキセタン化合物、東亞合成社製) 70質量部
以降の手順は顔料分散液1の調製と同様に行い、顔料分散液2を調製した。
(インクの調製)
調製した顔料分散液2と以下の成分とを用いて、インクを調製した。
[ゲル化剤]
カオーワックスT1(花王社製)
ITOWAX J−700(伊藤製油社製)
[活性光線硬化型モノマー]
OXT221(オキセタン化合物、東亞合成社製)
セロキサイド2021P(脂環式エポキシ、ダイセル化学社製)
[光重合開始剤]
CPI−100P(トリアリルスルホニウム塩のプロピレンカーボネート50%溶液、サンアプロ社製)
[増感剤]
DEA(ジエトキシアントラセン、川崎化成工業社製)
[界面活性剤]
X22−4272(信越化学工業社製)
表2に記載されたインクの組成にしたがって各成分と前記顔料分散液2を各質量部混合して、100℃に加熱して攪拌した。得られた溶液を加熱下において、#3000の金属メッシュフィルターで濾過、冷却を行った。
Figure 2013118500
<インク物性の測定>
上記方法にて調製したインクについて、以下の方法でゲル化温度、インク粘度を測定した。
温度制御可能なストレス制御型レオメータ(PhysicaMCR300、Anton Paar社製)に調製したインクをセットして100℃に加熱し、降温速度0.1℃/s、で25℃まで冷却し、シェアレート11.7s−1での粘度測定を行った。測定は直径75mm、コーン角1°のコーンプレート(CP75−1、Anton Paar社製)を用いて行った。また温度制御は、PhysicaMCR300に付属のペルチェ素子型温度制御装置(TEK150P/MC1)により行った。測定により得られた粘度曲線から、粘度が急激に増加する温度を読み取り、粘度が500mPa・sを示す温度をゲル化温度とした。
<インクジェット画像の形成>
図1A,図1Bに示したインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置のMのヘッドキャリッジを使用して、マゼンタ単色の画像評価を行った。インクジェット記録ヘッドに、調製したインクを装填し、印刷用コート紙A(OKトップコート 米坪量84.9g/m 王子製紙社製)、印刷用コート紙B(ニューエイジ 米坪量104.7g/m 王子製紙社製)、アート紙(SA金藤 米坪量104.7g/m 王子製紙社製)に印刷した。
インク供給系は、インクタンク、供給パイプ、記録ヘッド直前の前室インクタンク、フィルター付き配管、ピエゾヘッドからなり、前室タンクから記録ヘッド部分まで断熱して、インクのゲル化温度+30℃に加温した。また、ピエゾヘッドもヒーターを内蔵させ、記録ヘッド内のインクも加熱した。ピエゾヘッドはノズル径24μm、ノズル数512ノズルで、各々1滴の液滴量が3.5plとなる条件で、液滴速度約6m/secで出射させて、1200dpi×1200dpiの記録解像度で印字した。
用紙に印刷後、表面材質がシリコン樹脂である加熱ローラまたは加熱ベルトを表3〜表5に記載の温度に表面温度を制御した。加熱ローラまたは加熱ベルトにより、画像表面を加熱および加圧(0.2MPa)して平滑化した。この後に、記録装置の下流部に配置したLEDランプ(浜松ホトニクス社製385nm、記録媒体とランプの距離2mm、最大出力3800mW/cm(浜松ホトニクス社製 紫外線積算光量計:C9536−02で測定))により紫外線を照射してインクを硬化した。記録媒体の搬送速度は500mm/sで記録した。また、前記画像形成は、23℃、55%RHの環境下で行った。
<形成画像の評価>
前記形成した画像について、以下の方法に従って、文字品質、光沢均質感、レリーフ感の評価を行った。
(文字品質の評価)
印刷用コート紙A、コート紙B、アート紙に対して各有色インクでMS明朝体の3ポイント、5ポイントの「優」という文字を印刷した。得られた文字を目視で観察し、下記の基準で評価を行った。
○:3ポイント文字でも細部の潰れなく再現出来ている
△:3ポイント文字では細部が潰れているが、5ポイント文字では潰れなく再現出来ている
×:5ポイント文字でも細部が潰れている
(光沢均質感の評価)
印刷用コート紙A、コート紙B、アート紙に、2cm×2cmの面積でドット率を0%、10%、20%、30%、50%、70%、100%と変化させた濃度階調パッチを作成し、作成した画像の目視評価を行い、下記の基準で評価を行った。なおドット率とは出力データのピクセル濃度の事を指す。
○:全てのドット率において均質感のある光沢が得られ、均質な光沢である
△:一部、キラキラ感やマット感が気になる部分がある
×:キラキラ感やマット感が顕著で光沢が不均質であり、実用に耐えない品質である
(レリーフ感の評価)
印刷用コート紙A、コート紙B、アート紙に自然画(財団法人・日本規格協会発行の高精細カラーデジタル標準画像データ「カフェテリア」)の画像をアドビ社フォトショップ7.0でグレースケールに変換した画像を印刷し、下記の基準で評価を行った。
○:レリーフ感なく滑らかな画像品質である
△:部分的に凹凸を感じる部分がある
×:全体に凹凸が大きくレリーフ感が顕著であり、実用に耐えない品質である
インク組成1−1および1−2のインク物性及び画像形成評価の結果を表3に示す。
Figure 2013118500
インク組成2−1〜2−3の組成のインク物性及び画像形成評価の結果を表4に示す。
Figure 2013118500
インク組成1−3〜1−8のインク物性及び画像形成評価の結果を表5に示す。
Figure 2013118500
表3および表4の結果から、文字品質はインクの種類に関わらず、ローラ温度(T)とゲル化温度(T)の差(T-T)が5℃より小さい場合に低下している。これらは例えば画像番号A1〜A5とA6〜A7の比較により示される。これは、加熱加圧処理中にゲル化しているインク液滴がゾル化してしまい、隣り合うインク液滴同士に混じりが生じたためである。
表3および表4の結果から、光沢均質感およびレリーフ感はインクの種類に関わらず、ローラ温度(T)とインクのゲル化温度(T)の差(T-T)が15℃より大きい場合、または、5℃より小さい場合に低下している。特に、15℃より大きい場合に顕著に低下している。これらは例えば画像番号A1〜A2とA3〜A7の比較により示される。また、インク粘度が高すぎる場合(インク番号2−3)はローラ温度(T)とインクのゲル化温度(T)の差(T-T)を5〜15℃の間に設定しても、光沢均質感およびレリーフ感は低下している。これらは、インク液滴が強固なゲル状となることにより、画像表面の平滑化ができなかったためである。
表5の結果から、インクがゲル化しない場合は、文字品質、光沢均質感およびレリーフ感の全ての評価が低下している。特に文字品質の評価の低下が顕著である。これは、記録媒体に着弾したインク液滴がピニングできず、隣り合うインク液滴同士に混じりが生じたためである。これらは例えばインク組成1−3とインク組成1−5〜1−7の比較により示される。また、同様の理由で、インクがゲル化した場合であってもインク粘度が低すぎる場合は、画像品質が低下する。これらは例えばインク組成1−4とインク組成1−5〜1−7の比較により示される。一方、インク粘度が高すぎる場合には前記の通り、適度に平滑化させることが困難となり、光沢均質感およびレリーフ感は低下する。これらは例えばインク組成1−8とインク組成1−5〜1−7の比較により示される。
以上の結果から明らかなように、本発明で使用するゲル化剤含有の活性光線硬化型インクジェットインクを用いて、本発明の画像形成方法を行うことで、文字品質、光沢均一感、レリーフ感に優れる画像が得られる。
本出願は、同出願人により先にされた日本国特許出願、すなわち、特願2012−022972号(出願日2012年2月6日)に基づく優先権主張を伴うものであって、これらの明細書の内容を参照して本発明の一部としてここに組み込むものとする。
本発明の画像形成方法によれば、高品質の画像形成、特に光沢の高い画像形成ができる。
1 記録媒体
2 記録媒体搬送手段
21 搬送ローラ対
3 ヘッドキャリッジ
34 記録媒体保持部
4 加熱加圧部材
41 加熱ローラ
42 加圧ローラ
43 発熱体
44 加熱ベルト
45 下部ベルト
46 従動ローラ
5 インクジェット記録ヘッド

Claims (4)

  1. 色材、活性光線硬化型モノマー、光重合開始剤、及び、ゲル化剤を含有する活性光線硬化型インクジェットインクの液滴を記録媒体に着弾させる工程と、
    前記記録媒体に着弾した液滴が形成する画像表面に加熱加圧部材を当てて画像表面を平滑化する工程と、
    前記画像表面に活性光線を照射して硬化させる工程と、を含み、
    前記インクジェットインクの粘度は25℃において1.0×10〜5.0×10mPa・sであり、
    前記加熱加圧部材の温度Tは前記インクジェットインクに含有されるインクのゲル化温度Tとの差(T-T)が5℃以上、15℃以下であり、かつ、前記Tは80℃未満である、画像形成方法。
  2. 前記ゲル化剤がインク全体の質量に対し1〜10質量%の範囲内であることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成方法。
  3. 前記加熱加圧部材におけるニップ圧が0.1MPa以上0.5MPa未満であることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成方法。
  4. 前記加熱加圧部材の加熱ローラまたは加熱ベルトの表面材質がシリコン樹脂またはフッ素樹脂であることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成方法。
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