JPWO2017170231A1 - 液滴吐出用インク、インクセット、インクカートリッジ、液滴吐出装置および記録物 - Google Patents

液滴吐出用インク、インクセット、インクカートリッジ、液滴吐出装置および記録物 Download PDF

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Abstract

紫外線を用いなくても検出が可能な印像を有する記録物を提供すること、また、当該記録物の製造に好適に用いることのできる液滴吐出用インク、インクセット、インクカートリッジおよび液滴吐出装置を提供すること。
本発明の液滴吐出用インクは、アップコンバージョン発光する材料で構成された粒子を含むことを特徴とする。前記粒子の平均粒径は１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるのが好ましい。液滴吐出用インク中における前記粒子の含有率は、０．１質量％以上２０質量％以下であるのが好ましい。液滴吐出用インクは、無色のものであるのが好ましい。前記粒子は、無機物質を含む材料で構成されたものであるのが好ましい。

Description

本発明は、液滴吐出用インク、インクセット、インクカートリッジ、液滴吐出装置および記録物に関する。
常態では視認できないが、紫外線の照射下において印像が検出可能な印刷物が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような技術は、セキュリティー性を高める目的で用いられている。
しかしながら、このような技術では、印像の検出のために紫外線を照射するため、印刷物を劣化させてしまうという問題があった。また、印像の検出のために照射する紫外線が人体に悪影響を与えることも懸念される。
特開２０００−１４１８６３号公報
本発明の目的は、紫外線を用いなくても検出が可能な印像を有する記録物を提供すること、また、当該記録物の製造に好適に用いることのできる液滴吐出用インク、インクセット、インクカートリッジおよび液滴吐出装置を提供することにある。
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液滴吐出用インクは、アップコンバージョン発光する材料で構成された粒子を含むことを特徴とする。
これにより、紫外線を用いなくても検出が可能な印像を有する記録物の製造に好適に用いることのできる液滴吐出用インクを提供することができる。
本発明の液滴吐出用インクでは、前記粒子の平均粒径が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。
これにより、粒子の発光効率をより優れたものとすることができる。また、より長期間にわたってより安定的に液滴吐出用インクの液滴吐出を行うことができ、液滴吐出用インクを用いた記録物の生産性、記録物の製造の安定性をより優れたものとすることができる。また、より微小な液滴をより優れた位置精度（着弾精度）で吐出することができるため、より微細なパターンであっても好適に形成することができる。また、液滴の吐出不良をより効果的に防止することができるため、液滴吐出用インクを用いて製造される記録物の信頼性をより優れたものとすることができる。
本発明の液滴吐出用インクでは、液滴吐出用インク中における前記粒子の含有率は、０．１質量％以上２０質量％以下であることが好ましい。
これにより、液滴吐出用インクにおける粒子の分散安定性、液滴吐出用インクの保存安定性、液滴吐出用インクの吐出安定性等を優れたものとしつつ、記録物の製造時において、所望のパターンの記録部を比較的少量の液滴吐出用インクで効率よく形成することができる。
本発明の液滴吐出用インクは、無色のものであることが好ましい。
これにより、液滴吐出用インクを用いて製造された記録物について、常態（励起光を照射していない状態）で、液滴吐出用インクを用いて形成された記録部が記録物の機能や外観に悪影響を与えることをより効果的に防止しつつ、励起光を照射した状態では、前記粒子を含むことによる効果を十分発揮させることができる。また、液滴吐出用インクを用いて製造された記録物を高いセキュリティー性が求められるものにより好適に適用することができる。
本発明の液滴吐出用インクは、有色のものであることが好ましい。
これにより、記録物の印刷用データを作成する時に特段の処理をしなくても、セキュリティー性を持たせることができる。
本発明の液滴吐出用インクでは、前記粒子は、無機物質を含む材料で構成されたものであることが好ましい。
これにより、液滴吐出用インクの保存安定性をより優れたものとすることができるとともに、液滴吐出用インクを用いて製造された記録物の耐久性、信頼性をより優れたものとすることができる。
本発明の液滴吐出用インクでは、前記粒子は、ランタノイドイオン含有の無機物質を含むものであることが好ましい。
これにより、粒子の発光効率をより優れたものとすることができる。
本発明の液滴吐出用インクでは、前記粒子は、遷移金属イオン含有の無機物質を含むものであることが好ましい。
これにより、粒子の発光効率を十分なものとしつつ、粒子のコストの低減を図ることができる。
本発明の液滴吐出用インクでは、前記粒子は、無機物質で構成された母粒子が、アミノ基を有する化合物、カルボキシル基を有する化合物および糖よりなる群から選択される少なくとも１種で表面修飾されたものであることが好ましい。
これにより、より長期間にわたってさらに安定的に液滴吐出用インクの液滴吐出を行うことができ、液滴吐出用インクを用いた記録物の生産性、記録物の製造の安定性をさらに優れたものとすることができる。また、さらに微細なパターンであっても好適に形成することができる。また、液滴吐出用インクを用いて製造される記録物の信頼性をさらに優れたものとすることができる。また、例えば、粒子による発光効率のさらなる向上等を図ることができる。
本発明の液滴吐出用インクは、前記粒子を分散させる機能を有する分散媒として、水、アルコール系液体、ケトン系液体、グリコールエーテル系液体、グリコールジエーテル液体、および芳香族系液体よりなる群から選択される１種または２種以上を含むものであることが好ましい。
これにより、液滴吐出用インク中における粒子の分散安定性をより優れたものとすることができる。また、液滴吐出用インクの吐出安定性をより優れたものとすることができる。したがって、記録物の製造をより安定的に行うことができ、製造される記録物の信頼性をより優れたものとすることができる。また、これらの溶剤は、一般に、比較的容易に揮発させることができるため、記録物の生産性をより優れたものとすることができる。
本発明の液滴吐出用インクは、前記粒子の分散剤として、水系もしくは非水系の高分子分散剤、低分子（界面活性剤）型分散剤、および、無機型分散剤よりなる群から選択される１種または２種以上含むものであることが好ましい。
これにより、より長期間にわたってさらに安定的に液滴吐出用インクの液滴吐出を行うことができ、液滴吐出用インクを用いた記録物の生産性、記録物の製造の安定性をさらに優れたものとすることができる。また、さらに微細なパターンであっても好適に形成することができる。また、液滴吐出用インクを用いて製造される記録物の信頼性をさらに優れたものとすることができる。また、例えば、粒子による発光効率のさらなる向上等を図ることができる。
本発明の液滴吐出用インクは、インクジェット法により吐出されるものであることが好ましい。
これにより、液滴吐出用インクにおける粒子の分散安定性、液滴吐出用インクの保存安定性、液滴吐出用インクの吐出安定性等を優れたものとすることができ、微細なパターンの記録部であっても、より高い精度で形成することができるとともに、記録物の生産性をより優れたものとすることができる。
本発明のインクセットは、複数種のインクを備えるインクセットであって、
本発明の液滴吐出用インクを少なくとも１種備えることを特徴とする。
これにより、紫外線を用いなくても検出が可能な印像を有する記録物の製造に好適に用いることのできるインクセットを提供することができる。
本発明のインクセットでは、第１の波長に特異的に反応する前記粒子を含む第１のインクと、
前記第１の波長とは異なる第２の波長に特異的に反応する前記粒子を含む第２のインクとを備えることが好ましい。
これにより、例えば、照射光の種類を変更することにより、発光により視認可能となる印像のパターンや色調等を異なるものとすることができる。
本発明のインクセットでは、少なくとも１種の本発明の液滴吐出用インクと、
前記粒子を含まない少なくとも１種のインクとを備えることが好ましい。
これにより、励起光を照射した状態で、所定のパターンの印像を表示することができるとともに、励起光を照射していない状態においても、所定のパターン（励起光を照射した状態で表示されるパターンとは異なるパターン）の印像を表示することができる。
また、記録物の製造において、アップコンバージョン発光する材料で構成された粒子を含むインク（本発明の液滴吐出用インク）と、アップコンバージョン発光する材料で構成された粒子を含まないインクとを重ね合わせて所定のパターンの記録部（印刷部）を形成することにより、励起光を照射した状態と、励起光を照射していない状態とで、前記パターンの色調を異なるものとする（変化させる）ことができる。
本発明のインクカートリッジは、本発明の液滴吐出用インクを保持することを特徴とする。
これにより、紫外線を用いなくても検出が可能な印像を有する記録物の製造に好適に用いることのできるインクカートリッジを提供することができる。
本発明の液滴吐出装置は、本発明の液滴吐出用インクの液滴を吐出することを特徴とする。
これにより、紫外線を用いなくても検出が可能な印像を有する記録物の製造に好適に用いることのできる液滴吐出装置を提供することができる。
本発明の記録物は、記録媒体と、
本発明の液滴吐出用インクの固形分を含む材料で構成された記録部とを備えることを特徴とする。
これにより、紫外線を用いなくても検出が可能な印像（潜像）を有する記録物を提供することができる。
本発明の液滴吐出装置の一例の概略構成を示す斜視図である。
以下、添付する図面を参照しつつ、好適な実施形態について詳細な説明をする。
《液滴吐出用インク》
まず、本発明の液滴吐出用インクについて説明する。
本発明の液滴吐出用インクは、アップコンバージョン発光する材料で構成された粒子を含むものである。
アップコンバージョン発光する材料で構成された粒子（アップコンバージョン粒子）とは、所定の波長の光を吸収することにより励起され、当該波長よりも短い波長の光を放出（発光）する機能を有する粒子のことをいう。
これにより、例えば、粒子に赤外線等の長波長の光が照射された場合に、当該粒子から可視光の波長領域の光を放出させることができる。すなわち、紫外線のような短波長でエネルギーの大きい光を照射する必要がない。
したがって、インク（液滴吐出用インク）が付与された媒体（被着体）や発光材料そのものが、励起光により劣化してしまうことを効果的に防止することができる。その結果、液滴吐出用インクを用いて製造された記録物が不本意に劣化すること等を効果的に防止することができる。
また、粒子（発光しうる粒子）自体が光によって劣化することも防止することができるため、長期間にわたって発光能力を好適に維持することができる。
また、液滴吐出用インクは液滴吐出法に適用されるものであるため、微細なパターンの形成に好適に対応することができるとともに、オンデマンド性に優れ、複数の記録物の製造において、異なるパターンの記録部の形成に好適に対応することができる。したがって、複数個の記録物に対し、シリアルナンバーやこれに対応する記号、コード、模様等を記録部として形成することにより、より高いセキュリティー性を容易に付与することができる。
≪粒子≫
上記のように、本発明の液滴吐出用インクは、アップコンバージョン発光する材料で構成された粒子を含むものである。
当該粒子は、所定の波長の光を吸収することにより励起され、当該波長よりも短い波長の光を放出（発光）する機能を有するものであれば、いかなるものであってもよいが、以下のような条件を満足するものであるのが好ましい。
すなわち、粒子の平均粒径は、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるのが好ましく、１５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であるのがより好ましい。
これにより、粒子の発光効率をより優れたものとすることができる。また、液滴吐出用インク中における粒子の分散安定性等をより優れたものとし、液滴吐出用インクの吐出安定性、液滴吐出用インクの保存安定性をより優れたものとすることができる。その結果、より長期間にわたってより安定的に液滴吐出用インクの液滴吐出を行うことができ、液滴吐出用インクを用いた記録物の生産性、記録物の製造の安定性をより優れたものとすることができる。また、吐出安定性が向上することにより、より微小な液滴をより優れた位置精度（着弾精度）で吐出することができるため、より微細なパターンであっても好適に形成することができる。また、液滴の吐出不良をより効果的に防止することができるため、液滴吐出用インクを用いて製造される記録物の信頼性をより優れたものとすることができる。
なお、本発明において、平均粒径とは、体積基準の平均粒径を言い、例えば、サンプルをメタノールに添加し、超音波分散器で３分間分散した分散液をコールターカウンター法粒度分布測定器（例えば、ＣＯＵＬＴＥＲ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＩＮＳ製ＴＡ−ＩＩ型等）にて、５０μｍのアパチャーを用いて測定することにより求めることができる。
粒子の構成材料（アップコンバージョン発光する材料）を励起する光（励起光）の波長は、７５０ｎｍ以上４０００ｎｍ以下であるのが好ましく、７６０ｎｍ以上２５００ｎｍ以下であるのがより好ましく、７８０ｎｍ以上１４００ｎｍ以下であるのがさらに好ましい。
これにより、粒子の発光効率をより優れたものとすることができる。また、粒子の構成材料の選択の幅が広がる。また、粒子を発光させるための光源として、安価、簡易な構成で一般に広く普及しているものを好適に用いることができる。
粒子による発光のピーク波長は、３８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下であるのが好ましく、４００ｎｍ以上７３０ｎｍ以下であるのがより好ましい。
これにより、粒子による発光を肉眼によって容易に視認することができる。その結果、例えば、液滴吐出用インクを用いて製造された記録物の用途がより広いものとなる。
また、粒子は、有機系溶剤との親和性及び凝集や沈降し難い非分散系インクとしての観点から有機材料で構成されたものであってもよいが、無機物質を含む材料で構成されたものであるのが好ましい。
これにより、粒子の耐久性をより優れたものとすることができる。したがって、液滴吐出用インクの保存安定性をより優れたものとすることができるとともに、液滴吐出用インクを用いて製造された記録物の耐久性、信頼性をより優れたものとすることができる。
なお、有機材料で構成された粒子と無機物質を含む材料で構成された粒子が混在していてもかまわない。
粒子を構成する有機材料（アップコンバージョン発光しうる有機材料）としては、例えば、４−［Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−（メチル）アミノフェニル］−４’−（６−ヒドロキシヘキシルスルフォニル）スチルベン（ＡＰＳＳ 励起光波長：９６２〜９６８ｎｍ、発光色：黄緑色）、ローダミンＢ（励起光波長：１０５４ｎｍ、発光色：橙赤色）、ローダミン６Ｇ（励起光波長：１０５４ｎｍ、発光色：赤色）等が挙げられる。
粒子を構成する無機物質（アップコンバージョン発光しうる無機物質）としては、例えば、ランタノイドイオン含有の無機物質、遷移金属イオン含有の無機物質等が挙げられる。
中でも、粒子がランタノイドイオン含有の無機物質を含むものであると、粒子の発光効率をより優れたものとすることができる。
また、粒子が遷移金属イオン含有の無機物質を含むものであると、粒子の発光効率を十分なものとしつつ、粒子のコストの低減を図ることができる。
アップコンバージョン発光しうるランタノイドイオン含有の無機物質としては、例えば、Ｙ：Ｙｂ：ＥｒをドープしたＮａＹＦ4（Ｙ：Ｙｂ：Ｅｒ＝７８：２０：２、励起光波長：９８０ｎｍ、発光色：緑色）、Ｙ：Ｙｂ：ＥｒをドープしたＮａＹＦ4（Ｙ：Ｙｂ：Ｅｒ＝６９：３０：１、励起光波長：９８０ｎｍ、発光色：青色）、Ｙ：Ｙｂ：ＴｍをドープしたＮａＹＦ4（Ｙ：Ｙｂ：Ｔｍ＝７８：２０：２、励起光波長：９８０ｎｍ、発光色：赤色）、Ｅｒ3＋をドープしたＢａＣｌ2（励起光波長：１５３５ｎｍ、発光色：緑色）等が挙げられる。
また、アップコンバージョン発光しうる遷移金属イオン含有の無機物質としては、例えば、Ｔｉ2＋をドープしたＭｇＣｌ2（励起光波長：１０６０〜１０７５ｎｍ、発光色：赤紫色）等が挙げられる。
また、粒子は、表面処理が施されたものであってもよい。
これにより、例えば、液滴吐出用インク中における分散安定性等をより優れたものとし、液滴吐出用インクの吐出安定性、液滴吐出用インクの保存安定性をより優れたものとすることができる。その結果、より長期間にわたってより安定的に液滴吐出用インクの液滴吐出を行うことができ、液滴吐出用インクを用いた記録物の生産性、記録物の製造の安定性をより優れたものとすることができる。また、吐出安定性が向上することにより、より微小な液滴をより優れた位置精度（着弾精度）で吐出することができるため、より微細なパターンであっても好適に形成することができる。また、液滴の吐出不良をより効果的に防止することができるため、液滴吐出用インクを用いて製造される記録物の信頼性をより優れたものとすることができる。また、例えば、粒子による発光効率の向上等を図ることができる。
粒子の表面処理に用いることのできる化合物としては、例えば、シラン化合物、フッ素系化合物、アミノ基を有する化合物、カルボキシル基を有する化合物、糖等が挙げられるが、中でも、好ましい化合物としては、アミノ基を有する化合物、カルボキシル基を有する化合物、糖が挙げられる。言い換えると、粒子は、無機物質で構成された母粒子が、アミノ基を有する化合物、カルボキシル基を有する化合物および糖よりなる群から選択される少なくとも１種で表面修飾されたものであるのが好ましい。
これにより、液滴吐出用インク中における分散安定性等をさらに優れたものとし、液滴吐出用インクの吐出安定性、液滴吐出用インクの保存安定性をさらに優れたものとすることができる。その結果、より長期間にわたってさらに安定的に液滴吐出用インクの液滴吐出を行うことができ、液滴吐出用インクを用いた記録物の生産性、記録物の製造の安定性をさらに優れたものとすることができる。また、吐出安定性が向上することにより、より微小な液滴をさらに優れた位置精度（着弾精度）で吐出することができるため、さらに微細なパターンであっても好適に形成することができる。また、液滴の吐出不良をさらに効果的に防止することができるため、液滴吐出用インクを用いて製造される記録物の信頼性をさらに優れたものとすることができる。また、例えば、粒子による発光効率のさらなる向上等を図ることができる。
また、液滴吐出用インクは、条件（例えば、形状、組成、表面処理の種類、大きさ等）の異なる複数種の粒子を含むものであってもよい。
液滴吐出用インク中における粒子の含有率は、０．１質量％以上２０質量％以下であるのが好ましく、０．３質量％以上１５質量％以下であるのがより好ましい。
これにより、液滴吐出用インクにおける粒子の分散安定性、液滴吐出用インクの保存安定性、液滴吐出用インクの吐出安定性等を優れたものとしつつ、記録物の製造時において、所望のパターンの記録部を比較的少量の液滴吐出用インクで効率よく形成することができる。
≪分散媒としての液体成分≫
液滴吐出用インクは、通常、粒子に加え、粒子を分散させる分散媒としての機能を有する液体成分を含むものである。
これにより、液滴吐出用インクの吐出安定性を優れたものとすることができる。
分散媒としての機能を有する液体成分としては、例えば、水；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の（ポリ）グリコールエーテル系液体；ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等の（ポリ）グリコールジエーテル系液体；酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉｓｏ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉｓｏ−ブチル等の酢酸エステル類等のエステル系液体；ベンゼン、トルエン、キシレン、ジイソプロピルベンゼン、ジフェニルエーテル、３−フェノキシトルエン等の芳香族系液体；メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチル−ｎ−ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン系液体；エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のアルコール系液体；ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系液体；ピリジン、ピコリン、２，６−ルチジン、ベンゾフラン等の複素環式化合物液体；テトラアルキルアンモニウムアセテート（例えば、テトラブチルアンモニウムアセテート等）等のイオン液体等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、液滴吐出用インクは、分散媒として、水、アルコール系液体およびケトン系液体、グリコールエーテル系液体、グリコールジエーテル液体、芳香族系液体よりなる群から選択される１種または２種以上を含むものであるのが好ましい。
これにより、液滴吐出用インク中における粒子の分散安定性をより優れたものとすることができる。また、液滴吐出用インクの吐出安定性をより優れたものとすることができる。したがって、記録物の製造をより安定的に行うことができ、製造される記録物の信頼性をより優れたものとすることができる。また、これらの溶剤は、一般に、比較的容易に揮発させることができるため、記録物の生産性をより優れたものとすることができる。
液滴吐出用インクが金属材料で構成された粒子を含むものである場合、溶剤としては、非プロトン性液体を用いるのが好ましい。これにより、粒子の構成材料の不本意な酸化反応等を効果的に防止することができる。
また、分散媒としての機能を有する液体成分としては、例えば、溶融状態の樹脂材料や、硬化性樹脂のモノマー、ダイマー等の前駆体等を用いてもよい。
これにより、記録物の製造過程において、揮発させる成分の割合を低下させることができる。また、記録物において、樹脂材料で粒子を好適に固定することができ、記録物の耐久性をより優れたものとすることができる。
液滴吐出用インク中における分散媒としての機能を有する液体成分の含有率は、７８質量％以上９９．５質量％以下であるのが好ましく、８２質量％以上９９質量％以下であるのがより好ましい。
これにより、液滴吐出用インクにおける粒子の分散安定性、液滴吐出用インクの保存安定性、液滴吐出用インクの吐出安定性等を優れたものとしつつ、記録物の製造時において、所望のパターンの記録部を比較的少量の液滴吐出用インクで効率よく形成することができる。
≪その他の成分≫
液滴吐出用インクは、前述した粒子、分散媒としての液体成分以外の成分（その他の成分）を含むものであってもよい。
このような成分（その他の成分）としては、例えば、ワックス、樹脂材料、フィラー、架橋剤、酸化防止剤、可塑剤、離型剤、重合開始剤、分散剤、界面活性剤、増粘剤、凝集防止剤、消泡剤、スリップ剤（レベリング剤）、着色剤、重合禁止剤、重合促進剤、浸透促進剤、湿潤剤（保湿剤）、定着剤、防黴剤、防腐剤、紫外線吸収剤、キレート剤、ｐＨ調整剤等が挙げられる。
特に、液滴吐出用インクは、前記粒子の分散剤として、水系もしくは非水系の高分子分散剤、低分子（界面活性剤）型分散剤、および、無機型分散剤よりなる群から選択される１種または２種以上含むものであってもよい。
これにより、液滴吐出用インク中における分散安定性等をさらに優れたものとし、液滴吐出用インクの吐出安定性、液滴吐出用インクの保存安定性をさらに優れたものとすることができる。その結果、より長期間にわたってさらに安定的に液滴吐出用インクの液滴吐出を行うことができ、液滴吐出用インクを用いた記録物の生産性、記録物の製造の安定性をさらに優れたものとすることができる。また、吐出安定性が向上することにより、より微小な液滴をさらに優れた位置精度（着弾精度）で吐出することができるため、さらに微細なパターンであっても好適に形成することができる。また、液滴の吐出不良をさらに効果的に防止することができるため、液滴吐出用インクを用いて製造される記録物の信頼性をさらに優れたものとすることができる。また、例えば、粒子による発光効率のさらなる向上等を図ることができる。
上記のような分散剤としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。すなわち、水系の高分子分散剤としては、例えば、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合ポリマー等が挙げられる。また、非水系の高分子分散剤としては、例えば、ポリカルボン酸アルキルアミン塩等が挙げられる。また、低分子型分散剤としては、例えば、アルキルスルホン酸塩、4級アンモニウム塩等が挙げられる。また、無機型分散剤としては、例えば、トリポリリン酸塩等が挙げられる。
液滴吐出用インク中におけるその他の成分の含有率は、５．０質量％以下であるのが好ましく、３．０質量％以下であるのがより好ましい。
これにより、これらの成分を含むことによる効果を十分に発揮させつつ、前述した粒子、溶剤を含むことによる効果を十分に発揮させることができる。
液滴吐出用インクは、粒子が発光していない状態において、いかなる色調のものであってもよいが、無色のものであるのが好ましい。
これにより、液滴吐出用インクを用いて製造された記録物について、常態（励起光を照射していない状態）で、液滴吐出用インクを用いて形成された記録部が記録物の機能や外観に悪影響を与えることをより効果的に防止しつつ、励起光を照射した状態では、前記粒子を含むことによる効果を十分発揮させることができる。また、常態（励起光を照射していない状態）で、記録物の観察者等に、液滴吐出用インクを用いて形成された記録部が設けられていることや記録部の内容をより認識されにくくすることができるため、記録物のセキュリティー性をより優れたものとすることができる。すなわち、液滴吐出用インクを用いて製造された記録物を高いセキュリティー性が求められるものにより好適に適用することができる。
液滴吐出用インクは、粒子が発光していない状態において、有色のものであっても良い。
例えば、黒インクは、通常の印刷でよく用いられている。従って、粒子を含む黒インクを使用して印刷された記録物は、記録物の印刷用データを作成する時に特段の処理をしなくても、セキュリティー性を持たせることができる。もちろん、他の色調（赤や青など）のインクが粒子を含んでいてもよい。
液滴吐出用インクは、液滴吐出法、すなわち、液滴吐出用インクを液滴として吐出して所定パターンを形成する方法に適用されるものであればよいが、インクジェット法により吐出されるものであるのが好ましい。
これにより、液滴吐出用インクにおける粒子の分散安定性、液滴吐出用インクの保存安定性、液滴吐出用インクの吐出安定性等を優れたものとすることができ、微細なパターンの記録部であっても、より高い精度で形成することができるとともに、記録物の生産性をより優れたものとすることができる。
また、液滴吐出用インクの粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましく、１ｍＰａ・ｓ以上１０ｍＰａ・ｓ以下であるのがより好ましい。これにより、液滴吐出法（特に、インクジェット法）による液滴吐出用インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。なお、本明細書中において、粘度とは、Ｅ型粘度計（例えば、東京計器社製 ＶＩＳＣＯＮＩＣ ＥＬＤ等）を用いて２５℃において測定される値をいう。
《インクセット》
次に、本発明のインクセットについて説明する。
本発明のインクセットは、複数種のインクを備えるインクセットであって、前述したような本発明の液滴吐出用インクを少なくとも１種備えるものである。
これにより、紫外線を用いなくても検出が可能な印像を有する記録物の製造に好適に用いることのできるインクセットを提供することができる。
また、複数種のインクを組み合わせて用いることにより、励起光を照射していない状態、励起光を照射した状態の少なくとも一方での、記録部（印刷部）の色調、配色等のバリエーションを広げることができる。
本発明のインクセットを構成する複数のインクとしては、例えば、互いに異なる種類の構成成分を含むもの、互いに構成成分の比率が異なるもの、粒子の条件（大きさ、形状等）が異なるもの等が挙げられる。
上記のように、本発明のインクセットは、少なくとも１種の本発明の液滴吐出用インクを備えるものであればよいが、複数種の本発明の液滴吐出用インクを備えるものであり、かつ、これらのインクに含まれる粒子（アップコンバージョン発光する材料で構成された粒子）についての励起光の波長が互いに異なるものであるのが好ましい。言い換えると、本発明の液滴吐出用インクとして、第１の波長に特異的に反応する粒子（アップコンバージョン発光する材料で構成された粒子）を含む第１のインクと、第１の波長とは異なる第２の波長に特異的に反応する粒子を含む第２のインクとを備えるものであるのが好ましい。
これにより、例えば、アップコンバージョン発光する材料を励起させるための光（照射光）の波長を変更することにより、異なる複数種の印像を視認可能とすることができる。より具体的には、例えば、照射光の種類を変更することにより、発光により視認可能となる印像のパターンや色調等を異なるものとすることができる。
第１の波長と、第２の波長との差の絶対値は、５０ｎｍ以上であるのが好ましく、１００ｎｍ以上であるのがより好ましい。
これにより、一方のインクによる記録部の発光が、他方のインクによる記録部の発光に影響を及ぼすことをより効果的に防止することができ、異なる複数種の印像をより好適に視認可能とすることができる。
また、本発明のインクセットは、上記のような第１のインク、第２のインクに加え、さらに、第１の波長および第２の波長とは異なる第３の波長に特異的に反応する粒子（アップコンバージョン発光する材料で構成された粒子）を含む第３のインクを備えるものであってもよい。
これにより、励起光の照射の有無や、励起光の波長の選択等により、記録部（印刷部）の色調、配色等のバリエーションをさらに広げることができる。
なお、１つのインクに、第１の波長に特異的に反応する粒子と、第１の波長とは異なる第２の波長に特異的に反応する粒子を含んでいてもよい。
また、本発明のインクセットは、少なくとも１種の本発明の液滴吐出用インクと、前述した粒子（アップコンバージョン発光する材料で構成された粒子）を含まない少なくとも１種のインクとを備えるものであってもよい。
これにより、励起光を照射した状態で、所定のパターンの印像を表示することができるとともに、励起光を照射していない状態においても、所定のパターン（励起光を照射した状態で表示されるパターンとは異なるパターン）の印像を表示することができる。
また、記録物の製造において、アップコンバージョン発光する材料で構成された粒子を含むインク（本発明の液滴吐出用インク）と、アップコンバージョン発光する材料で構成された粒子を含まないインクとを重ね合わせて所定のパターンの記録部（印刷部）を形成することにより、励起光を照射した状態と、励起光を照射していない状態とで、前記パターンの色調を異なるものとする（変化させる）ことができる。
《インクカートリッジ、液滴吐出装置》
次に、本発明のインクカートリッジ、液滴吐出装置について説明する。
本発明のインクカートリッジは、前述した本発明の液滴吐出用インクを保持するものである。
これにより、紫外線を用いなくても検出が可能な印像を有する記録物の製造に好適に用いることのできるインクカートリッジを提供することができる。
また、本発明の液滴吐出装置は、前述した本発明の液滴吐出用インクの液滴を吐出することを特徴とする。
これにより、紫外線を用いなくても検出が可能な印像を有する記録物の製造に好適に用いることのできる液滴吐出装置を提供することができる。
以下、添付図面を参照しつつ、本発明のインクカートリッジ、液滴吐出装置についてより詳細に説明する。
図１は、本発明の液滴吐出装置の一例の概略構成を示す斜視図である。
液滴吐出装置１は、フレーム２を有している。
フレーム２には、プラテン３が設けられ、プラテン３上には、記録媒体送りモーター４の駆動により記録媒体Ｐが給送されるようになっている。
また、フレーム２には、プラテン３の長手方向と平行に、棒状のガイド部材５が設けられている。
ガイド部材５には、キャリッジ６がガイド部材５の軸線方向に往復移動可能に支持されている。
キャリッジ６は、フレーム２内に設けられたタイミングベルト７を介して、キャリッジモーター８に連結されている。
そして、キャリッジ６は、キャリッジモーター８の駆動により、ガイド部材５に沿って往復移動するようになっている。
キャリッジ６には、ヘッド９が設けられるとともに、ヘッド９に本発明の液滴吐出用インクを供給するためのインクカートリッジ１０が着脱可能に配置されている。
インクカートリッジ１０内の液滴吐出用インクは、ヘッド９に備えられた図示しない圧電素子の駆動により、インクカートリッジ１０からヘッド９へと供給され、ヘッド９のノズル形成面に形成された複数のノズルから、プラテン３上に給送された記録媒体Ｐに対して吐出されるようになっている。これにより、記録物を製造することが可能となる。
また、液滴吐出装置１では、インクカートリッジ１０内の液滴吐出用インクの量が少なくなった場合等に、他のインクカートリッジ１０に交換可能に構成されている。
なお、図１では、インクカートリッジが１つのみが示されているが、液滴吐出装置は、複数種のインクに対応するように、複数個のインクカートリッジを備えるものであってもよい。
《記録物》
次に、本発明の記録物について説明する。
本発明の記録物は、記録媒体上に、液滴吐出法により液滴吐出用インクを付与することにより製造されたものである。言い換えると、本発明の記録物は、記録媒体と、本発明の液滴吐出用インクの固形分を含む材料で構成された記録部とを備えるものである。
これにより、紫外線を用いなくても検出が可能な印像（潜像）を有する記録物を提供することができる。
記録媒体は、いかなるものであってもよく、記録媒体の構成材料としては、例えば、紙、プラスチック材料、金属材料、セラミックス材料、木材、石材等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
記録部は、励起光を照射した場合に視認可能となるパターン（潜像）に対応するものである。
なお、液滴吐出用インク中に含まれていた粒子は、記録物の製造過程において、化学反応により組成が異なるものになってもよい。
記録部は、本発明の液滴吐出用インクの固形分以外の成分を含むものであってもよい。例えば、記録部は、本発明の液滴吐出用インクと他のインク（アップコンバージョン発光する材料で構成された粒子を含まないインク）とを組み合わせて用いることにより形成されたものであってもよい。
記録物の厚さは、特に限定されないが、０．１μｍ以上１０００μｍ以下であるのが好ましく、０．２μｍ以上５００μｍ以下であるのがより好ましい。
これにより、記録部の剥離等をより効果的に防止して記録物の耐久性をより優れたものとしつつ、励起光を用いた際の印像（潜像）の視認性をより優れたものとすることができる。
また、記録物は、記録部として、異なる複数種のインクを用いて形成された複数の領域を有するものであってもよい。
これにより、前述したような異なる複数種のインクを用いることによる効果が発揮される。
本発明の記録物は、記録媒体、記録部に加え、他の構成を有していてもよい。
例えば、本発明の記録物は、記録媒体と記録部との間に設けられた少なくとも１層の下地層を有するものであってもよいし、記録部の表面（記録部の記録媒体に対向する面とは反対側の面側）に設けられたコート層を有するものであってもよい。
本発明の記録物は、いかなる用途のものであってもよいが、例えば、貨幣、有価証券、印紙、切手、クレジットカード、契約書用紙等の高いセキュリティー性が求められるもの；玩具、ゲーム機器等のアミューズメント性が求められるもの；シミュレーション機器・装置；装飾品、衣類・布帛；光学部材、光学機器；バイオセンサー、所定の生体物質、細胞（例えば、がん細胞等）、生体組織等をマーキングするマーカー等の医療用途のもの等が挙げられる。
また、本発明の記録物は、本発明の液滴吐出用インクを用いて形成された配線を備える配線基板であってもよい。これにより、例えば、当該配線に励起光を照射することにより、配線に不本意な断線を生じたときに、断線箇所を容易に特定することができる。
また、断線が生じていない状態でも、配線の劣化の状態（断線しそうになっている箇所や、その数、その程度等）を容易に判断することができるため、適切なタイミングでの配線基板の交換等が可能となり、断線による事故の発生等をより効果的に防止することができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、前述した実施形態では、液滴吐出用インクをインクジェット法により吐出する場合について中心的に説明したが、液滴吐出用インクは、他の液滴吐出法により吐出されるものであってもよい。
また、本発明の液滴吐出装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
例えば、液滴吐出装置は、吐出されたインクから揮発性の液体成分（分散媒）を除去する機能を有する液体成分除去手段を備えていてもよい。これにより、記録物の生産性を特に優れたものとすることができる。
また、液滴吐出用インクが硬化成分（未硬化、半硬化の硬化性樹脂や、モノマー等の硬化性樹脂の前駆体等）を含むものである場合、液滴吐出装置は、当該硬化成分を硬化させる機能を有する硬化手段を備えるものであってもよい。これにより、耐久性に優れた記録物を生産性良く製造することができる。
硬化手段としては、例えば、紫外線等のエネルギー線（硬化成分を硬化させることのできるエネルギー線）を照射するエネルギー線照射手段や、加熱手段等が挙げられる。
液体成分除去手段としては、例えば、加熱手段や雰囲気を減圧する減圧手段等が挙げられる。
１…液滴吐出装置、２…フレーム、３…プラテン、４…記録媒体送りモーター、５…ガイド部材、６…キャリッジ、７…タイミングベルト、８…キャリッジモーター、９…ヘッド、１０…インクカートリッジ、Ｐ…記録媒体

Claims (18)

  1. アップコンバージョン発光する材料で構成された粒子を含むことを特徴とする液滴吐出用インク。
  2. 前記粒子の平均粒径が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である請求項１に記載の液滴吐出用インク。
  3. 液滴吐出用インク中における前記粒子の含有率は、０．１質量％以上２０質量％以下である請求項１または２に記載の液滴吐出用インク。
  4. 液滴吐出用インクは、無色のものである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液滴吐出用インク。
  5. 液滴吐出用インクは、有色のものである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液滴吐出用インク。
  6. 前記粒子は、無機物質を含む材料で構成されたものである請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液滴吐出用インク。
  7. 前記粒子は、ランタノイドイオン含有の無機物質を含むものである請求項６に記載の液滴吐出用インク。
  8. 前記粒子は、遷移金属イオン含有の無機物質を含むものである請求項６または７に記載の液滴吐出用インク。
  9. 前記粒子は、無機物質で構成された母粒子が、アミノ基を有する化合物、カルボキシル基を有する化合物および糖よりなる群から選択される少なくとも１種で表面修飾されたものである請求項１ないし８のいずれか１項に記載の液滴吐出用インク。
  10. 液滴吐出用インクは、前記粒子を分散させる機能を有する分散媒として、水、アルコール系液体、ケトン系液体、グリコールエーテル系液体、グリコールジエーテル液体、および芳香族系液体よりなる群から選択される１種または２種以上を含むものである請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液滴吐出用インク。
  11. 液滴吐出用インクは、前記粒子の分散剤として、水系もしくは非水系の高分子分散剤、低分子（界面活性剤）型分散剤、および、無機型分散剤よりなる群から選択される１種または２種以上含むものである請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の液滴吐出用インク。
  12. 液滴吐出用インクは、インクジェット法により吐出されるものである請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の液滴吐出用インク。
  13. 複数種のインクを備えるインクセットであって、
    請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の液滴吐出用インクを少なくとも１種備えることを特徴とするインクセット。
  14. 第１の波長に特異的に反応する前記粒子を含む第１のインクと、
    前記第１の波長とは異なる第２の波長に特異的に反応する前記粒子を含む第２のインクとを備える請求項１３に記載のインクセット。
  15. 少なくとも１種の請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の液滴吐出用インクと、
    前記粒子を含まない少なくとも１種のインクとを備える請求項１３または１４に記載のインクセット。
  16. 請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の液滴吐出用インクを保持することを特徴とするインクカートリッジ。
  17. 請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の液滴吐出用インクの液滴を吐出することを特徴とする液滴吐出装置。
  18. 記録媒体と、
    請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の液滴吐出用インクの固形分を含む材料で構成された記録部とを備えることを特徴とする記録物。
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