WO2006129530A1

WO2006129530A1 - 紫外線硬化型インクジェットインク、インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置

Info

Publication number: WO2006129530A1
Application number: PCT/JP2006/310299
Authority: WO
Inventors: Atsushi Nakajima
Original assignee: Konica Minolta Medical & Graphic, Inc.
Priority date: 2005-05-30
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2006-12-07
Also published as: EP1887057B1; EP1887057A1; EP1887057A4; JPWO2006129530A1; US7891801B2; US20090135238A1

Abstract

　本発明は、光硬化感度、基材密着性、画像部の柔軟性、膜強度に優れた、またインクや形成画像に臭気等がない紫外線硬化型インクジェットインクと、それを用いたインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置を提供することを特徴とする。

Description

明細書

紫外線硬化型インクジェットインク、インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置

技術分野

[0001] 本発明は、インク粒の硬化後の柔軟性が高ぐ折り曲げなどの画像耐久性に優れた画像記録を行うことが出来る紫外線硬化型インクジェットインク、該インクを用いるィンクジェット記録方法及びインクジェット記録装置に関するものである。

背景技術

[0002] 近年、インクジェット記録方式は簡便 ·安価に画像を作成出来るため、写真、各種印刷、マーキング、カラーフィルタ一等の特殊印刷など、様々な印刷分野に応用されてきている。特に、微細なドットを出射、制御する記録装置や、色再現域、耐久性、出射適性等を改善したインク及びインクの吸収性、色材の発色性、表面光沢などを飛躍的に向上させた専用紙を用い、銀塩写真に匹敵する画質を得ることも可能となつている。

[0003] 特に記録後紫外線 (UV)光により架橋させる紫外線硬化型インクジェット方式は特別な受像層を必要とせず、広範囲の基材 (記録媒体）に記録できることから、注目され、様々な用途への応用が検討されつつある（例えば、特許文献 1参照。 ) oしかしながら、様々な基材へ記録することは出来ても、この方式は必ずしも基材への接着力や膜の物性が十分でな、と、う問題点があった。

[0004] 紫外線 (UV)硬化方式では光照射により瞬時に反応が進行し、モノマーが 3次元架橋することから、インクの硬化収縮や可とう性の低下が起こる。その結果、柔軟性が失われ、基材を折り曲げたり、画像をカッティングするときに画像にヒビが入るなどの問題を引き起しやすぐまた、 UV硬化方式は基材上でインクの質量減少が起こらず、厚膜のまま残ることも膜の柔軟性にとっては好ましくな、と、う問題点があった。

[0005] この問題を解消するためには、膜の柔軟性を付与するために可塑剤や比較的高沸点の溶剤など、反応性を有さない液体を添加することも考えられるが、 VOC (揮発性有機化合物)フリーの観点、硬化感度の観点力は好ましくない。 [0006] 現在、最も有効な対応策の一つは、 3次元架橋密度を下げることであり、即ち架橋点の少ない単官能モノマーの比率を増やすことにある。単官能モノマーは一般に粘度が低ぐインクジェットの出射適性を得るには好ましい。 UV硬化で特有の硬化シヮに対しても有効である（例えば、特許文献 2参照。 )₀

[0007] し力しながら、単官能モノマーの比率を大きくしていくと、反応性が劣化するため、硬化感度の低下が生じる。これは反応点が少なくなることに起因する力この他にも酸素による硬化反応阻害の影響を受けやすくなる等の問題点がある。特に高精細画像を得るべく小液滴のインクジェット記録方法にぉ、ては、酸素阻害による感度低下の影響が顕著であった。

[0008] 酸素による硬化反応阻害の影響を窒素雰囲気内で行うことによって改善し (例えば、特許文献 3参照。）、光重合開始剤量を減らす試みもされている。しかしながら、この方法は装置が複雑ィ匕し、当然のこととしてコスト上に大きな問題が残る。例えば、大判のシリアルプリンターに窒素雰囲気形成装置を搭載することは大きな困難を伴う。特許文献 1：欧州特許第 540203B2号明細書

特許文献 2：特開 2004— 175906号公報

特許文献 3 :米国特許第 6550905B1号明細書

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 本発明の目的は、紫外線硬化型インクジェット記録方法にお!、て、インクジェット記録方式の持つ高画質等の優れた特徴を損なうことなぐ光硬化感度、基材密着性、画像部の柔軟性、膜強度に優れた、またインクや形成画像に臭気等がない紫外線硬化型インクジェットインクと、それを用いたインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置を提供することである。

課題を解決するための手段

[0010] 本発明の上記目的は、下記構成により達成された。

[0011] 1.少なくとも単官能モノマー、二官能モノマー及び光重合開始剤を含有する紫外線硬化型インクジェットインクにぉヽて、

該単官能モノマーを 35質量％以上含有し、該光重合開始剤を前記単官能モノマ一の 20質量％以上含有することを特徴とする紫外線硬化型インクジェットインク。

[0012] 2.実質的に溶剤を含んでいないことを特徴とする前記 1に記載の紫外線硬化型ィンクジェットインク。

[0013] 3.前記光重合開始剤の分子量が 250以上であることを特徴とする前記 1または 2 記載の紫外線硬化型インクジェットインク。

[0014] 4.プロピレンオキサイド変性アタリレートまたはエチレンオキサイド変性アタリレートを含有することを特徴とする前記 1〜3のいずれか 1項に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。

[0015] 5.前記 1〜4のいずれか 1項に記載の紫外線硬化型インクジェットインクを用いることを特徴とするインクジェット記録方法。

[0016] 6.シリアル記録方式にて画像書き込みを行うことを特徴とする前記 5に記載のインクジェット記録方法。

[0017] 7. 60WZcm以上の紫外線光源を用いることを特徴とする前記 5または 6記載のィンクジェット記録方法。

[0018] 8.前記 5〜7のいずれか 1項に記載のインクジェット記録方法を用いることを特徴とするインクジェット記録装置。

発明の効果

[0019] 本発明により、光硬化感度、基材密着性、画像部の柔軟性、膜強度に優れた、またインクや形成画像に臭気等がな、紫外線硬化型インクジェットインクと、それを用いたインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置を提供することが出来た。

図面の簡単な説明

[0020] [図 1]インクジェット記録装置に係る要部の構成の一例を示す概要構成図。

符号の説明

[0021] 1 記録装置

2 ヘッドキャリッジ

3 記録ヘッド

4 紫外線の照射手段

5 プラテン部 6 ガイド部材

31 インク吐出部

P 記録媒体

発明を実施するための最良の形態

[0022] 本発明の紫外線硬化型インクジェットインクにおいては、請求の範囲第 1項〜第 4 項のいずれか 1項に規定する構成とすることにより、光硬化感度、基材密着性、画像部の柔軟性、膜強度に優れた、またインクや形成画像に臭気等がない紫外線硬化型インクジェットインクを得ることが出来た。また、前記紫外線硬化型インクジェットインクを用いるインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置を併せて提供することが出来た。

[0023] 本発明の構成によって、本発明の目的が達成される理由については下記の如く推測される。まず、紫外線硬化型インクジェット記録方法で得られる最終画像の基材密着性、画像部の柔軟性、膜強度を適正に維持する観点から、単官能性モノマー量は、インクジェットインクの全質量の 35質量％以上含有させることが必要である。前記単官能性モノマーの上限としては、インクの反応性の低下、感度低下や残留モノマーの増加、インク及び画像の臭気増大等を防止する観点から、インクの全質量の 70質量％以下が好ましい。

[0024] 従来、本願発明の様な単官能性モノマー量の多いインク構成は、紫外線光に対する硬化感度という面からは不十分な結果をもたらし、実用性に問題があると考えられてきた。本発明では単官能性モノマー量を多くするが、此に対応させて光重合開始剤の量も増やすことにより、酸素阻害の影響を改善し、結果的に得られたインク画像の柔軟性、膜強度を適正に維持し、硬化感度も十分実用性のあるインク組成を達成することが出来た。

[0025] 以下、本発明を詳細に説明する。

[0026] 《紫外線硬化型インクジェット無溶剤インク》

はじめに、本発明の紫外線硬化型インクジェットインク（以下、インクともいう）について説明する。

[0027] 本発明のインクは、少なくとも単官能モノマー、二官能モノマー等の重合 ¾モノマーと、光重合開始剤を含有する。

[0028] (重合性モノマー）

本発明に係る単官能モノマーとしては、各種 (メタ)アタリレートモノマーを用いることができ、例えば、イソアミルアタリレート、ステアリルアタリレート、ラウリルアタリレート、ォクチルアタリレート、デシルアタリレート、イソミルスチルアタリレート、イソステアリルアタリレート、 2—ェチルへキシルージグリコールアタリレート、 2—ヒドロキシブチルァタリレート、 2—アタリロイ口キシェチルへキサヒドロフタル酸、ブトキシェチルアタリレート、エトキシジエチレングリコールアタリレート、メトキシジエチレングリコールアタリレート、メトキシポリエチレングリコールアタリレート、メトキシプロピレングリコールアタリレート、フエノキシェチルアタリレート、テトラヒドロフルフリルアタリレート、イソボル-ルァクリレート、 2—ヒドロキシェチルアタリレート、 2—ヒドロキシプロピルアタリレート、 2—ヒド口キシ一 3 フエノキシプロピルアタリレート、 2—アタリロイ口キシェチルコハク酸、 2— アタリロイ口キシェチルフタル酸、 2—アタリロイロキシェチル 2—ヒドロキシェチルフタル酸、ラタトン変性可とう性アタリレート、 tーブチルシクロへキシルアタリレート等の単官能モノマー等が挙げられる。

[0029] (二官能モノマー）

本発明に係る二官能モノマーとしては、トリエチレングリコールジアタリレート、テトラエチレングリコールジアタリレート、ポリエチレングリコールジアタリレート、トリプロピレングリコールジアタリレート、ポリプロピレングリコールジアタリレート、 1, 4 ブタンジオールジアタリレート、 1, 6 へキサンジオールジアタリレート、 1, 9ーノナンジォールジアタリレート、ネオペンチルグリコールジアタリレート、ジメチロールートリシクロデカンジアタリレート、ビスフエノーノレ Aの EO (エチレンオキサイド）付力卩物ジアタリレート、ビスフエノール Aの PO (プロピレンオキサイド）付力卩物ジアタリレート、ヒドロキシビバリン酸ネオペンチルグリコールジアタリレート、ポリテトラメチレングリコールジアタリレート等の二官能モノマー等が挙げられる。

[0030] (三官能以上の多官能モノマー）

本発明のインクジェットインクは、上記の単官能モノマー、二官能モノマーは必須の構成成分であるが、更に、三官能以上の多官能モノマーを用いることもできる。 [0031] 本発明に用いることのできる多官能モノマーとしては、トリメチロールプロパントリァクリレート、 EO変性トリメチロールプロパントリアタリレート、ペンタエリスリトールトリアタリレート、ペンタエリスリトールテトラアタリレート、ジペンタエリスリトールへキサアタリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアタリレート、グリセリンプロポキシトリアタリレート、力プロラタトン変性トリメチロールプロパントリアタリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアタリレート、力プロラタタム変性ジペンタエリスリトールへキサアタリレート等の三官能以上の多官能モノマーが挙げられる。

[0032] この他、重合性のオリゴマー類も、モノマー同様に配合可能である。重合性オリゴマ一としては、例えば、エポキシアタリレート、脂肪族ウレタンアタリレート、芳香族ウレタンアタリレート、ポリエステルアタリレート、直鎖アクリルオリゴマー等が挙げられる。

[0033] なお、感作性、皮膚刺激性、眼刺激性、変異原性、毒性などの観点から、上記モノマーの中でも、特に、イソアミルアタリレート、ステアリルアタリレート、ラウリルアタリレート、ォクチルアタリレート、デシルアタリレート、イソミルスチルアタリレート、イソステアリルアタリレート、エトキシジエチレングリコールアタリレート、メトキシポリエチレングリコールアタリレート、メトキシプロピレングリコールアタリレート、イソボル-ルアタリレート、ラタトン変性可とう性アタリレート、テトラエチレングリコールジアタリレート、ポリエチレングリコールジアタリレート、ポリプロピレングリコールジアタリレート、 EO変性トリメチロールプロパントリアタリレート、ジペンタエリスリトールへキサアタリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアタリレート、グリセリンプロポキシトリアタリレート、カウプロラタトン変性トリメチロールプロパントリアタリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアタリレート、力プロラタタム変性ジペンタエリスリトールへキサアタリレートが好まし、。

[0034] 更に、この中でも、ステアリルアタリレート、ラウリルアタリレート、イソステアリルアタリレート、エトキシジエチレングリコールアタリレート、イソボル-ルアタリレート、テトラエチレングリコールジアタリレート、 EO変性トリメチロールプロパントリアタリレート、グリセリンプロポキシトリアタリレート、カウプロラタトン変性トリメチロールプロパントリアタリレート、力プロラタタム変性ジペンタエリスリトールへキサアタリレートが好まし、。

[0035] また、本発明のインクにおいては、酸素による重合阻害を抑え、高感度化する目的で、インク中に上記重合性モノマーにカ卩えて、三級アミン化合物を含有させることが好ましい。

[0036] 対象となる三級アミンィ匕合物としては、アンモニアの水素原子の 3つ全てが、それぞれ独立に、アルキル基、ヒドロキシアルキル基またはァラルキル基で置換された化合物であれば特に制限はなぐ公知のあらゆる化合物を用いることができる。その具体的例としては、例えば、トリェチルァミン、トリ— n—プロピルァミン、トリ— n—ブチルァミン、ジメチルエタノールァミン、ジェチルエタノールァミン、トリエタノールァミン、 N, N ジメチルベンジルァミン、 N, N ジェチルベンジルァミン、 N, N ジメチルフエネチルァミンなどが挙げられる力この限りでな!、。

[0037] 更に、同様の目的で、光重合性三級アミンモノマーを用いることが好ま、。

[0038] 光重合性三級アミンモノマーとしては、例えば、上記の重合性モノマーに三級アミノ基がついたものであり、例えば、 N ェチル (メタ）アクリルアミド、 N— n—プロピル (メタ）アクリルアミド、 N—イソプロピル (メタ）アクリルアミド、 N—シクロプロピル (メタ）ァクリルアミド、 N—メチル—N ェチル (メタ）アクリルアミド、 N, N ジメチル (メタ）アタリルアミド、 N, N ジェチル (メタ）アクリルアミド、 N, N ジメチルアミノエチル (メタ）ァタリレート、 N, N ジメチルァミノプロピル（メタ）アクリルアミド、 N—メチル N—イソプロピル (メタ）アクリルアミド、 N—メチル N— n—プロピル (メタ）アクリルアミド、 N— (メタ）アタリロイルモルホリン、 N— (メタ）アタリロイルピロリジン、 N— (メタ）アタリロイルビペリジン、 N ビニル 2—ピロリドン、 N—メチレンビスアクリルアミド、 N—メトキ

ミド、 N—メトキシェトキシプロピル (メタ）アクリルアミド、 N— 1—メチル— 2—メトキシェチル (メタ）アクリルアミド、 N—メチル—N—n—プロピル (メタ）アクリルアミド、 N— ( 1, 3 ジォキソラン一 2—ィル）（メタ）アクリルアミド等のアミンモノマーが挙げられる 1S 本発明はこれらに限定されない。

[0039] また、インク画像の柔軟性の向上という面からは、モノマー中にプロピレンォキサイド変性アタリレートまたはエチレンオキサイド変性アタリレートを含むものが好ましぐ単官能モノマーでも 2官能モノマーであってもよい。本発明のインクジェットインクの様に単官能モノマーを 35質量％以上含有する場合、これらプロピレンオキサイド変性アタリレートまたはエチレンオキサイド変性アタリレートを併用することで、硬化感度を改善し、且つ、残留モノマーなどによる臭気を効果的に改善出来る。

[0040] (実質的に溶剤を含まない紫外線硬化型インク）

本発明の紫外線硬化型インクは、実質的に溶剤を含まないことが好ましい。ここで、『実質的に溶剤を含まない』とは、インク全質量において、含有される溶剤の含有量力^質量％未満であることを意味する力好ましくは、 5質量％未満であり、更に好ましくは、 1質量％未満である。また、本発明に係る溶剤とは、当該業者周知の化合物、例えば、溶剤ポケットハンドブック (平成 6年刊、有機合成化学教会編)等に記載の種々の溶剤が挙げられる。

[0041] 尚、インク中に含有される溶剤については、当該業者周知の分析方法を用いて測定可能であるが、一例としては、 GC (ガスクロマトグラフ法）や、 GC— MS (ガスクロマトグラフ—質量分析計)等の分析方法により測定できる。

[0042] また、本発明の紫外線硬化型インク中に、実質的に含まれない溶剤には、本発明に係る単官能モノマー、二官能モノマー等は含まれな、。

[0043] (光重合開始剤）

本発明に係る光重合開始剤について説明する。

[0044] 本発明に係る光重合開始剤としては、ァリールアルキルケトン、ォキシムケトン、チォ安息香酸 S—フエ-ル、チタノセン、芳香族ケトン、チォキサントン、ベンジルとキノン誘導体、ケトクマリン類などの従来公知の光重合開始剤が使用できる。

[0045] 光重合開始剤については、「UV'EB硬化技術の応用と巿場」（シーエムシー出版、田畑米穂監修 Ζラドテック研究会編集）に詳しく記載されている力中でも、ァシルフォスフィンォキシドゃァシルホスフオナートは、感度が高ぐ光重合開始剤の光開裂により吸収が減少するため、インクジェット方式のように 1色当たり 5 m〜 12 mのィンク厚みを有するインク画像において、内部硬化に特に有効である。特に本発明の様に開始剤の含有量が多、インクでは、内部硬化性を得るために非常に有効である。具体的には、ビス（2, 4, 6—トリメチルベンゾィル）一フエ-ルフォスフィンォキサイド、ビス（2, 6—ジメトキシベンゾィル）一2, 4, 4—トリメチル一ペンチルフォスフィンオキサイドなどが好ましい。また、前述のモノマー同様、安全性を考慮した選択では、 1ーヒドロキシーシクロへキシルーフエ-ルーケトン、 2—メチルー 1 [4 （メチルチオ）フエ-ル]— 2 モリフォリノプロパン一 1—オン、ビス（2, 6 ジメトキシベンゾィル） 2, 4, 4 トリメチルーペンチルフォスフィンオキサイド、 2 ヒドロキシ 2—メチルー 1—フエ-ループロパン— 1—オン (ダロキュア（登録商標） 1173)が好適に用いられる。光重合開始剤の好ましい添加量は、単官能モノマーの 20質量％以上である。

[0046] 尚、光重合開始剤を増量することにより、インク或いはインク画像の臭気が強くなることを抑制する観点から、光重合開始剤の分子量を 250以上に調整することが好ましぐ分子量を 250以上に調整することにより、光重合開始剤の揮発性はきわめて低くなり十分な臭気抑制効果が得られる。また、光重合開始剤の量子効率即ち硬化感度、モノマー溶解性の観点からは、分子量を 2000以下に調整することが好ましい。

[0047] 本発明では、インク膜の記録媒体への接着性 ·追従性を高める観点から、波長または強度を変えて 2段階に紫外線の照射を分けることができる。また、光重合開始剤についても、吸光波長の異なる 2種以上を併用することが内部硬化性を高められること力も特に好ましい。

[0048] この他、インク組成物を着色する場合は、必要に応じて色材を添加することが好ましい。色材としては、重合性ィ匕合物の主成分に溶解または分散できる色材を使用することができるが、耐候性の観点から、顔料が好ましい。

[0049] 顔料としては、

C. I. Pigment Yellow— 1、 3、 12、 13、 14、 17、 42、 74、 81、 83、 87、 93、 9 5、 109、 120、 128、 138、 139、 150、 151、 166、 180、 185

C. I. Pigment Orange— 16、 36、 38

C. I. Pigment Red— 5、 22、 38、 48 : 1、 48 : 2、 48 :4、 49 : 1、 53 : 1、 57 : 1、 63 : 1、 101、 122、 144、 146、 177、 185

C. I. Pigment Violet— 19、 23、

C. I. Pigment Blue— 15 : 1、 15 : 3、 15 :4、 18、 27、 29、 60

C. I. Pigment Green— 7、 36

C. I. Pigment White— 6、 18、 21

C. I. Pigment Black— 7等を使用することができる力本発明は、これらに限定されない。

[0050] 顔料の分散には、公知の分散装置を用いることができ、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挙げることができる。また、顔料の分散を行う際、分散剤を添加することもでき、分散剤として高分子分散剤を用いることが好ましい。好ましい高分子分散剤としては、例えば、 Avecia社の Solsperseシリーズが挙げられる。また、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。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質量部〜 50質量部添加することが好ましい。

[0051] 通常、顔料分散時の分散媒体としては、溶剤または重合性ィ匕合物を用いて行うが、本発明のインクにおいては、無溶剤であることが好ましい。

[0052] 溶剤を含有させると硬化画像中に残存して、耐溶剤性の劣化、残留する溶剤の V OCの問題が生じる場合がある。よって、本発明で用いる分散媒体は、溶剤を用いずに、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、顔料分散適性上好ましい。

[0053] 上記分散による顔料粒子の平均粒径は、 0. 08 μ m〜0. 5 μ mとすることが好ましく、最大粒径 ίま 0. 3 μ m〜10 μ m、好ましく ίま 0. 3 μ m〜3 μ mであり、前記のような平均粒径に調整するために、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件等を適宜設定する。この顔料粒の厳密な管理によって、記録ヘッドのノズルでの詰まりを抑制し、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。色材はインク全体の 1質量％〜 10質量％の添カ卩量が好ましい。

[0054] また、本発明のインクは、 30°Cにおける粘度が 10mPa' s〜70mPa' sであることが、インクジェットノズル力の吐出が安定し、再現性よく良好な硬化性を得るために好ましい。

[0055] 《画像形成方法》

次いで、本発明の画像形成方法について説明する。

[0056] (インクの吐出条件）

インクの吐出条件としては、記録ヘッド及びインクを、 35°C〜100°Cに加熱して吐出することが、吐出安定性の点で好ましい。紫外線硬化型インクは、温度変動による粘度変動幅が大きぐ粘度変動はそのまま液滴サイズ、液滴射出速度に大きく影響を与え、画質劣化を起こすため、インク温度を上げながらその温度を一定に保つことが必要である。インク温度の制御幅としては、設定温度 ±5°C、好ましくは設定温度

±2°C、更に好ましくは設定温度 ± 1°Cである。

[0057] 高精細画像を形成するためには、各ノズルより吐出する液滴量が小さいことが好ましぐ具体的には 2pl〜15plの範囲の液滴であることが好ましいが、本発明の紫外線硬化型インクを用いた場合、上記の液適量に調整することにより、硬化膜の柔軟性、感度、密着性を更に改善することが出来る。

[0058] (インク着弾後の光照射条件）

本発明の画像記録方法においては、紫外線の照射条件として、インク液滴が、記録媒体上に着弾した後、 0. 001秒〜 2. 0秒の間に紫外線が照射されることが好ましぐより好ましくは 0. 001秒〜 1. 0秒であり、後述の図 1記載の構成の記録装置を用いることが好ましくい。

[0059] (インク着弾後の総インク膜厚）

本発明では、記録媒体上にインクが着弾し、紫外線を照射して硬化した後の総インク膜厚が 2 μ m〜60 μ mであることが好まし!/ヽ。

[0060] なお、ここで、う「総インク膜厚」とは、記録媒体に描画されたインクの膜厚の最大値を意味し、単色でも、それ以外の 2色重ね（2次色）、 3色重ね、 4色重ね（白インクべース）のインクジェット記録方式で記録を行った場合でも、総インク膜厚の意味するところは同様である。

[0061] 本発明にお、ては、記録媒体 (基材)として非吸収性記録媒体を用いて、本発明の画像形成方法、あるいは本発明のインクジェット記録装置を用いて、画像形成することが好ましい。ここでいう非吸収性とは、インクを吸収しないと言う意味であり、本発明においては、 J. TAPPI紙パルプ試験方法 No. 51— 87紙または板紙の液体吸収性試験方法 (ブリストウ法）に準じて測定したインク転移量が 0. lmlZmm²未満であり、実質的に OmlZmm²であるようなものを非吸収性記録媒体と定義する。

[0062] 本発明で用いることのできる非吸収性記録媒体としては、通常の非コート紙、コート紙などの他、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イルムを用いることができ、各種プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（PET)フィルム、延伸ポリスチレン（OPS)フィルム、延伸ポリプロピレン（ OPP)フィルム、延伸ナイロン（ONy)フィルム、ポリビュルクロライド（PVC)フィルム、ポリエチレン（PE)フィルム、トリァセチルセルロース（TAC)フィルムを挙げることができる。その他のプラスチックとしては、ポリカーボネート、アクリル榭脂、 ABS、ポリアセタール、 PVA、ゴム類などが使用できる。また、金属類や、ガラス類にも適用可能である。

[0063] これら、各種プラスチックフィルムの表面エネルギーは 35mNZn！〜 60mNZmであることが密着性の点で好ま、。

[0064] 《インクジェット記録装置》

以下、本発明のインクジェット記録装置について、図面を適宜参照しながら説明する。なお、下記に示す図面の記録装置は、あくまでも本発明のインクジェット記録装置の一態様であり、本発明のインクジェット記録装置は、これらに限定されない。

[0065] 図 1は、本発明のインクジェット記録装置に係る要部の構成の一例を示す概要構成図である。

[0066] 図 1では、シリアルタイプのインクジェット記録装置の一例を示してあり、記録装置 1 は、ヘッドキャリッジ (遮光） 2、記録ヘッド 3、紫外線の照射手段 4、プラテン部 5等を備えて構成される。この記録装置 1は、記録媒体 Pの下にプラテン部 5が設置されている。プラテン部 5は、紫外線を吸収する機能を有しており、記録媒体 Pを通過してきた余分な紫外線を吸収する。その結果、高精細な画像を非常に安定に再現できる。

[0067] 記録媒体 Pは、ガイド部材 6に案内され、搬送手段（図示せず)の作動により、図 1における手前から奥の方向に移動する。ヘッド走査手段（図示せず）は、ヘッドキヤリツジ 2を図 1における Y方向に往復移動させることにより、ヘッドキャリッジ 2に保持された記録ヘッド 3の走査を行なう。

[0068] ヘッドキャリッジ 2は、記録媒体 Pの上側に設置され、記録媒体上の画像印刷に用いる色の数に応じて後述する記録ヘッド 3を複数個、インク吐出部 31を下側に配置して収納する。ヘッドキャリッジ 2は、図 1における Y方向に往復自在な形態で記録装置本体に対して設置されており、ヘッド走査手段の駆動により、図 1における Y方向に往復移動する。

[0069] なお、図 1ではヘッドキャリッジ 2力ホワイト（W)、イェロー（Y)、マゼンタ（M)、シアン (C)、ブラック (K)、ライトイェロー (Ly)、ライトマゼンタ (Lm)、ライトシアン (Lc)、ライトブラック（Lk)、ホワイト (W)の記録ヘッド 3を収納するものとして描図を行なっているが、実施の際にはヘッドキャリッジ 2に収納される記録ヘッド 3の色数は、適宜決められるものである。図 1においては、ヘッドキャリッジ 2の両端部に、記録媒体 Pに対してほぼ平行に固定された紫外線の照射手段 4を一対設けた例を示してあるが、各記録ヘッドの間に、各々紫外線の照射手段 (ランプ)を設けても良、。

[0070] 紫外線の照射手段 4は、記録ヘッド 3がヘッド走査手段の駆動による 1回の走査によって紫外線硬化型インクを吐出する着弾可能領域のうち、記録装置 (紫外線硬化型インクジェットプリンタ)で設定できる最大のものとほぼ同じ形状か、着弾可能領域よりも大きな形状を有する。

[0071] 記録ヘッド 3は、インク供給手段（図示せず）により供給された紫外線硬化型インク（例えば、紫外線硬化型インク)を、内部に複数個備えられた吐出手段（図示せず)の作動により、インク吐出部 31から記録媒体 Pに向けて吐出する。記録ヘッド 3により吐出される紫外線硬化型インクは、色材、重合性モノマー、光開始剤等を含んで組成されており、紫外線の照射を受けることで、開始剤が触媒として作用することに伴なぅモノマーの架橋、重合反応によって硬化する性質を有する。

[0072] 記録ヘッド 3は、記録媒体 Pの一端からヘッド走査手段の駆動により、図 1における Y方向に記録媒体 Pの他端まで移動するという走査の間に、記録媒体 Pにおける一定の領域 (着弾可能領域）に対して、紫外線硬化型インクをインク滴として吐出し、該着弾可能領域にインク滴を着弾させる。

[0073] 上記走査を適宜回数行ない、 1領域の着弾可能領域に向けて紫外線硬化型インクの吐出を行なった後、搬送手段で記録媒体 Pを図 1における手前から奥方向に適宜移動させ、再びヘッド走査手段による走査を行ないながら、記録ヘッド 3により上記着弾可能領域に対し、図 1における奥方向に隣接した次の着弾可能領域に対して紫外線硬化型インクの吐出を行なう。 [0074] 上述の操作を繰り返し、ヘッド走査手段及び搬送手段と連動して記録ヘッドから紫外線硬化型インクを吐出することにより、記録媒体上に紫外線硬化型インク滴の集合体からなる画像が形成される。

[0075] (紫外線光源）

紫外線光源としては、具体的には、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、 LED,短波長レーザー光、キセノンフラッシュランプ等が挙げられる力中でも、高圧水銀ランプ

、短波長レーザー光、 LED,キセノンフラッシュランプ等が好ましい。また、紫外線の発光光量としては 60WZcm以上が好まし、。

実施例

[0076] 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない

。尚、文中において、「部」とは「質量部」を表す。

[0077] 実施例 1

以下に従って、紫外線硬化型のインクジェットインクを調製した。

[0078] 《インクジェットインクの調製》

〈インク 1 (シアン)の調製〉

(顔料）

C. I. Pigment Blue 15 : 3 4部

(単官能モノマー）

KAYARAD R- 128H 5部

フエノキシェチルアタリレート 20部

イソボノレ-ノレァクジレー卜 5咅

(二官能モノマー）

KAYARAD TPGDA 44部

(三官能モノマー）

トリメチロールプロパン PO変性トリアタリレート 13部

(光重合開始剤）

Irgacure907 4部

(分散剤）ァジスパー PB822 1部

上記の構成成分を用いてシアンインクを作製した。

[0079] 実際には、分散剤と上記モノマーをステンレスビーカーに入れ、 65°Cのホットプレート上で加熱しながら 1時間かけて撹拌、混合して溶解させた。次いで、この溶液に顔料を添カ卩した後、直径 lmmのジルコユアビーズ 200gと共にポリ瓶に入れ密栓し、ペイントシェーカーにて 2時間分散処理を行った。次いで、ジルコユアビーズを取り除き、光重合開始剤を添加し、これをプリンター目詰まり防止のため 0. 8 mメンブランフィルターで濾過して、シアンインク（C)を作製した。これをインク No. 1とする。

[0080] 同様にして、下記表 1、表 2の如く構成成分を一部入れ替えインク No. 2〜： L0を作製した。

[0081] [表 1]

開始剤顔料分散剤ィンク

I rgacure907

No . I rgacure369 I rgacure819

PB15 : 4

(分子量 ²ァ9.⁴) (分子量 366.5) (分子量 418.5) PB822

1 4 4 4 1

2 4 4 4 1

3 2.5 2.5 4 1

4 5 5 4 1

5 6 6 4 1

6 3.5 3.5 4 1

7 5 5 4 1

8 5 5 4 1

9 5 5 4 1

10 ベンゾフエノン（分子量 182.2) 10 4 1

[0083] 表中で用、て、る化合物の内容を下記に示す。

[0084] KAYARAD R— 128H

KAYARAD TPGDA:トリプロピレングリコールジアタリレート

KAYARAD NPGDA：ネオペンチルグリコールジアタリレート

KAYARAD HX— 220 :力プロラタトン変性ネオペンチルグリコールジアタリレート

(上記 KAYARADはいずれも日本化薬社製のモノマー）

Irgacure907 :分子量 279. 4

Irgacuredo9 :分子直 3o6. 5

Irgacure819 :分子量 418. 5

(上記 Irgacureはいずれもチバスぺシャリティーケミカルの光重合開始剤） PB15 :4については、 C. I. Pigment Blue 15 :4の略記

ァジスパー PB822：味の素ファインケミカル社製の分散剤

作製したインク 1〜10について、前記図 1で示される装置に装着し、以下のようにして印字テストを行った。

[0085] 印字テストは、それぞれ前記図 1で示される記録ヘッドを用いて、駆動周期 4kHzで

1周期当たり 4plの液滴を 4ドロップ連続出射することで 5階調を表現可能に設定し行い、 720dpi X 720dpi (dpiとは、 2. 54cm当たりのドット数である）で、 4パス記録を行つた。インク流路、インク室およびノズルはヒーターによって加熱しインク液温を 55°C に制御して行った。

[0086] 記録媒体としては軟質塩ビシートを用いた。

[0087] また、印字後、印字によるキャリッジの主走査方向への移動に従って、記録ヘッドから記録媒体上に吐出されたインクは、フラッシュ光源 4 (キセノンフラッシュランプ）によつて順次、間欠的に照射された。キャリッジスピード 500mmZs (主走査）とし、このときの記録媒体上での（1フラッシュあたり）のエネルギーは、 3.

またフラッシュ光源は、フラッシュ発光時間（半値幅) 0. 8msec,周波数 10Hzで駆動し、またフラッシュ露光幅（光源幅）が 100mmのものを用い、前記キャリッジ主走査スピードにおいて、記録ヘッドの単位時間当たりの走査距離に対しフラッシュ露光幅 Xフラッシュ周期が 2となる設定とした (要するにフラッシュ 2サイクルでフラッシュ露光幅分の主走查を行う）。

[0088] 得られた印字サンプルを用い以下の点にっ、て評価を行った。

[0089] 《柔軟性》

インク総膜厚が 40 μ mの画像部分を 3mm径で折り曲げヒビの発生度合、で評価した。

[0090] 下記評価基準にて評価をおこなった。

[0091] 〇：折り曲げにより全くヒビが発生しな!ヽ

△：複数回折り曲げるとひび割れの発生が見られる

X：折り曲げるとヒビが発生する

《密着性》

ベタ画像部表面上に幅 25mmのセロテープ (登録商標）を張り付けて強く圧着した後、 90° の剥離角度で素早く剥離し剥離があるか無いかを観察した。

[0092] 〇：画像の剥離が全くなかった

△：画像の剥離がわずかに観察された

X：画像の剥離が観察された

《硬化性》

脱脂綿に含ませたエチルアルコールにより拭き取りテストを行った。

[0093] 〇：殆ど色落ちしない強くこすると色落ちする

X：色落ちが著しい

評価結果を表 3に示す。

[表 3]

氺：但し、やや臭気あり

[0095] 実施例 2

実施例 1で用いたインク 1〜10と同様なインクを、マゼンタ、イェロー、ブラック顔料を用いて作製した。

[0096] なお、色材としての顔料には各々イェロー： C. I. Pigment Yellow— 150、マゼンタ： C. I. Pigment Red— 122、ブラック： C. I. Pigment Black— 7を用いた。

[0097] 実施例 1で作製したシアンインクと、新たに作製したマゼンタ、イェロー、ブラック各色インクを組み合せ、インク 1〜10の各色のインクセットを作り、天然色画像チャートを用いて実施例 1同様に画出し、実施例 1同様に評価したところ実施例 1同様の結果を得た。

Claims

請求の範囲

[1] 少なくとも単官能モノマー、二官能モノマー及び光重合開始剤を含有する紫外線硬化型インクジェットインクにおいて、

[2] 実質的に溶剤を含んでいないことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。

[3] 前記光重合開始剤の分子量が 250以上であることを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。

[4] プロピレンオキサイド変性アタリレートまたはエチレンオキサイド変性アタリレートを含有することを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか 1項に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。

[5] 請求の範囲第 1項〜第 4項の、ずれか 1項に記載の紫外線硬化型インクジェットインクを用いることを特徴とするインクジェット記録方法。

[6] シリアル記録方式にて画像書き込みを行うことを特徴とする請求の範囲第 5項に記載のインクジェット記録方法。

[7] 60WZcm以上の紫外線光源を用いることを特徴とする請求の範囲第 5項または第 6 項に記載のインクジヱット記録方法。

[8] 請求の範囲第 5項〜第 7項のいずれか 1項に記載のインクジェット記録方法を用いることを特徴とするインクジェット記録装置。