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JP2004034441A - Image forming method - Google Patents

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JP2004034441A
JP2004034441A JP2002193271A JP2002193271A JP2004034441A JP 2004034441 A JP2004034441 A JP 2004034441A JP 2002193271 A JP2002193271 A JP 2002193271A JP 2002193271 A JP2002193271 A JP 2002193271A JP 2004034441 A JP2004034441 A JP 2004034441A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
image forming
forming method
group
viscosity
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002193271A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Nakajima
仲島 厚志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2002193271A priority Critical patent/JP2004034441A/en
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  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming method, by which a bleeding resistance is enhanced and an even and high grade image can be stably formed with a recording material having a poor ink absorbency. <P>SOLUTION: In the image forming method, in which an ink having the viscosity at 25°C of at least 15 mPa s and being capable of curing under the exposure with light is jetted to a substrate by an inkjet recording system so as to form the image under the exposure with active light to the jetted ink, a means for controlling the viscosity of the ink down to not more than 12 mPa s by heating the ink up to at least 40°C before jetting is provided and the ink is irradiated by light under the condition that the viscosity of the ink is kept not more than 15 mPa s after the jetting of the ink to the substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は可視光、紫外線、赤外線、γ線、電子線を照射することによって、反応・硬化可能な光硬化性インクを用いて、インクジェット記録方式により画像を形成、光定着する画像形成方法に関し、特に、インク吸収性の乏しい基材に対し、滲みや凹凸感がない高画質な画像を得ることができる画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
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、カラーフィルター等の特殊印刷など、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っている。今日のインクジェット記録方式の画質向上は、記録装置、インク、専用紙の全てが揃って初めて達成されている。
【0003】
しかしながら、専用紙を必要とするインクジェットシステムは、記録媒体が制限されること、記録媒体のコストアップが問題となる。そこで、専用紙と異なる被転写媒体へインクジェット方式により記録する試みが多数なされている。具体的には、室温で固形のワックスインクを用いる相変化インクジェット方式、速乾性の有機溶剤を主体としたインクを用いるソルベント系インクジェット方式や、記録後紫外線(UV)光により架橋させるUVインクジェット方式などである。
【0004】
中でも、UVインクジェット方式は、ソルベント系インクジェット方式に比べ比較的低臭気であり、速乾性、インク吸収性の無い記録媒体への記録が出来る点で、近年注目されつつあり、例えば、特公平5−54667号、特開平6−200204号、特表2000−504778において、紫外線硬化型インクジェットインクが開示されている。
【0005】
しかしながら、これらのインクを用いたとしても、記録材料の種類や作業環境によって、着弾後のドット径が大きく変化してしまい、様々な記録材料に対して、高精細な画像を形成することは困難である。
【0006】
UVインクとしては、主にラジカル重合型、カチオン重合型が知られている。紫外線硬化型インクジェット記録方式においては、画質、即ち着弾ドット径は、着弾後の光照射タイミング、光照射照度、エネルギー、インク液滴サイズ、インクの感度、表面エネルギー、粘度、基材の濡れ性、着弾配列、誤差拡散パターンなどの因子により制御される。特に、画質を大きく左右する要因としては、インクの感度、粘度、表張、基材濡れ性と露光条件である。この中でも、インク感度は、ラジカル重合系の場合は酸素による重合阻害の影響を受けるためインク膜厚や露光照度に大きく依存し、カチオン重合系においては温度と湿度に大きく依存する。
【0007】
ラジカル重合型紫外線硬化インクにおいては、酸素による重合阻害を改善するためには、酸素阻害を受けないモノマー、開始剤、開始助剤の工夫や、窒素などの不活性化ガスによりパージする方法等が知られている。
【0008】
カチオン重合型紫外線硬化インクにおいては、湿度依存の影響を改善するためには、特開2002−137375のように、着弾したインクを加熱する方法が知られている。
【0009】
紫外線硬化型インクジェット記録方式においては、インクが硬化しても体積減少しないため、インク吸収性の乏しい基材に対しては、凹凸感が生じ、質感を損なう欠点を有するため、適度にインク液滴をレベリングさせた状態で、硬化させることが必要となり、紫外線硬化型インクジェット記録方式の特徴である、「様々な基材に記録できる」という観点から、様々な基材に対して同一の画質(ドット径)を得ることが望まれている。
【0010】
上述のような異なる基材に対しても、同一の画質を得る手段としては、光照射のタイミング、強度などを基材ごとに設定する手法があるが、それらの方法のみだけでは必ずしも十分ではない。即ち、個別に条件を設定する場合には、使用する光源等に対し、コスト面、配置スペース等の装置上の制約があること、基材ごとに濡れ性、熱伝導性などが異なることから、様々な支持体に対して高画質な画像を均一に得ることは非常に難しく、事実上、基材に応じて物性の異なるインクを用意する必要があった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、インク吸収性の乏しい記録材料に対し、滲み耐性に優れ、凹凸感のない高画像を安定して形成することができる画像形成方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
【0013】
1.25℃における粘度が15mPa・s以上で、光照射により硬化可能なインクを、インクジェット記録方式を用いて基材へ噴射し、次いで活性光線を照射することによって画像を形成する画像形成方法において、噴射前に該インクを40℃以上に加熱することによって、該インクの粘度を12mPa・s以下に制御する手段を有し、かつ該インクが基材へ噴射された後、該インクの粘度が15mPa・s以下であるときに光照射することを特徴とする画像形成方法。
【0014】
2.相対湿度80%におけるカールフィッシャー法により測定した平衡含水率が1.5%以上で、光照射により硬化可能なインクを、インクジェット記録方式を用いて基材へ噴射し、次いで活性光線を照射することによって画像を形成する画像形成方法において、該インクの含水率が1.5%以下の状態で噴射し、該インクが基材へ噴射された後、該インクの含水率が1.7%以下であるときに光照射することを特徴とする画像形成方法。
【0015】
3.前記インクの25℃における粘度が15mPa・s以上で、噴射前に該インクを40℃以上に加熱することによって、該インクの粘度を12mPa・s以下に制御する手段を有し、かつ該インクが基材へ噴射された後、該インクの粘度が15mPa・s以下であるときに光照射することを特徴とする前記2項に記載の画像形成方法。
【0016】
4.前記基材が、インクを吸収しない非吸収性支持体であることを特徴とする前記1〜3項のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【0017】
5.前記基材の濡れ指数が、40〜60mN/mであることを特徴とする前記1〜4項のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【0018】
6.前記インクの25℃における表面張力が、25〜40mN/mであることを特徴とする前記1〜5項のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【0019】
7.前記インクが、カチオン重合性化合物を含有していることを特徴とする前記1〜6項のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【0020】
8.前記インクが、オキセタン基を有するカチオン重合性モノマーを含有することを特徴とする前記1〜7項のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【0021】
以下、本発明の詳細について説明する。
請求項1に係る発明においては、25℃における粘度が15mPa・s以上で、光照射により硬化可能なインクを、インクジェット記録方式を用いて基材へ噴射し、次いで活性光線を照射することによって画像を形成する画像形成方法において、噴射前に該インクを40℃以上に加熱することによって、該インクの粘度を12mPa・s以下に制御する手段を有し、かつ該インクが基材へ噴射された後、該インクの粘度が15mPa・s以下であるときに光照射することが特徴である。
【0022】
活性光線硬化型インクは、好ましい感度、物性を得る為に、通常の水性インクジェット用インクに比べて高粘度となってしまう。活性光線硬化型インクは、そのままでは安定したインク出射が望めないので、加温することで低粘度化し、好ましい出射適性を得ることができる。本発明では、25℃における粘度が15mPa・s以上であるインク、好ましくは15〜100mPa・sであるインクを用い、40℃以上に加熱することによって、インクの粘度を12mPa・s以下、好ましくは3〜12mPa・sに制御する。インクの粘度を12mPa・s以下に制御する手段としては、特に制限はないが、予め使用するインクの粘度と温度との関係を測定し、その関係式に基づきインク温度を測定し、加熱体、あるいは冷却体により所定の粘度となるようにインク温度を制御すればよい。
【0023】
上記方法により加熱されたインクは、基材へ着弾した後、環境温度や基材によって冷却されるが、本発明においては、インク粘度を、出射前に12mPa・s以下の範囲に制御し、かつインクが出射された後、外部環境に晒されインクが降温あるいは昇温され、粘度変動することで、基材への濡れ性が変動することを防ぐために、インク粘度が15mPa・s以下、好ましくは6〜15mPa・sの状態のときに、インク硬化のための光照射を開始することにより、環境温度に依存せずに、ドット径を安定化させることができることを見出し、本発明に至った次第である。
【0024】
また、15mPa・sを超えるインクの粘度条件で露光を開始すると、異なる支持体に画像形成した場合、ドット径の差異が大きく、凹凸感、濃度などの面でバラツキが起こる。このような画像形成方法では、支持体の種類ごとに物性の異なるインクを用意しなければならなくなる。
【0025】
請求項2に係る発明においては、相対湿度80%におけるカールフィッシャー法により測定した平衡含水率が1.5%以上で、光照射により硬化可能なインクを、インクジェット記録方式を用いて基材へ噴射し、次いで活性光線を照射することによって画像を形成する画像形成方法において、該インクの含水率が1.5%以下の状態で噴射し、該インクが基材へ噴射された後、該インクの含水率が1.7%以下であるときに光照射することが特徴である。
【0026】
活性光線硬化型インクは、上述のような加熱状態における貯蔵安定性や長期にわたる出射安定性を得る為には、インクの含水率を制御することが重要な要素となる。特に、湿度によって感度レベルが大きく変動するカチオン重合型インクでは、得られる感度が、露光時の湿度に大きく影響を受けるため、印字の際の湿度雰囲気により、ドット径に対し影響を及ぼし、得られる画質が変動してしまうという問題を引き起こす。
【0027】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を進めた結果、相対湿度80%におけるカールフィッシャー法により測定した平衡含水率が1.5%以上、好ましくは1.5〜4.0%で光照射により硬化可能なインクを、インクジェット記録方式を用いて基材へ噴射し、出射前にインク含水率を1.5%以下、好ましくは0.2〜1.5%以下の範囲に制御し、かつインクが出射された後、外部環境に晒されインクが吸水、或いは脱水により感度変動することを防ぐために、含水率が1.7%以下の状態のうちに、好ましくは0.2〜1.7%の含水率の時に光照射を開始することにより、環境湿度に依存せずに、ドット径を安定化させることができることを見いだし、本発明に至った次第である。
【0028】
更に、請求項3に係る発明においては、活性光線硬化型インクの特性として、上記請求項1で規定する粘度条件と請求項2で規定する含水率条件とを共に満足する活性光線硬化型インクを用いて露光を開始することが好ましく、上記条件とすることにより、より一層正確なインクドット径を制御することができる。
【0029】
次いで、本発明で用いられる活性光線硬化型インクの詳細について説明する。
本発明に係るインクは、ラジカル重合型のインク、カチオン重合型のインク、およびこれらのハイブリッド型のいずれもが使用でき、いずれもインクも、色材、開始剤、重合性化合物を主成分として含有する。
【0030】
本発明に係る色材としては、重合性化合物の主成分に溶解または分散できる色材が使用出来るが、耐候性の点から顔料が好ましい。
【0031】
本発明で好ましく用いることのできる顔料を、以下に列挙する。
C.I.Pigment Yellow−1、3、12、13、14、17、81、83、87、95、109、42、
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、144、146、185、101、
C.I.Pigment Violet−19、23、
C.I.Pigment Blue−15:1、15:3、15:4、18、60、27、29、
C.I.Pigment Green−7、36、
C.I.Pigment White−6、18、21、
C.I.Pigment Black−7、
上記顔料の分散には、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可能である。分散剤としては、高分子分散剤を用いることが好ましく、高分子分散剤としては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、1〜50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を用いて行うが、本発明に用いる活性光線硬化型インクでは、インク着弾直後に反応・硬化させるため、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なく重合性化合物、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。
【0032】
顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を0.08〜0.5μmとすることが好ましく、最大粒径は0.3〜10μm、好ましくは0.3〜3μmとなるよう、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、ヘッド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の感度を維持することができる。
【0033】
本発明に係るインクにおいては、色材濃度として、インク全体の1質量%乃至10質量%であることが好ましい。
【0034】
次いで、ラジカル重合型インクについて説明する。
ラジカル重合型インクで用いるラジカル重合性化合物としては、例えば、特開平7−159983号、特公平7−31399号、特開平8−224982号、特開平10−863号、特願平7−231444号等の各号公報に記載の化合物を挙げることができ、更に特願平7−231444号に記載されている光重合性組成物を用いた光硬化型材料、カチオン重合系の光硬化性樹脂が知られており、最近では可視光以上の長波長域に増感された光カチオン重合系の光硬化性樹脂、例えば、特開平6−43633号、特開平8−324137等にに記載の化合物を挙げることができる。
【0035】
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り、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どの様なものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を有するものが含まれる。ラジカル重合性化合物は、1種のみ用いてもよく、又目的とする特性を向上するため、任意の比率で2種以上を併用してもよい。
【0036】
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としては、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挙げられる。具体的には、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、カルビトールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、ネオペンチルグリコ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、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、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、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシアクリレート等のアクリル酸誘導体、メチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン等のメタクリル誘導体、その他、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物の誘導体が挙げられ、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頁、(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。
【0037】
ラジカル重合型インクで用いるラジカル重合開始剤としては、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、特願平4−56831号明細書及び特願平4−89535号明細書に記載の(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挙げられる。これらの重合開始剤はラジカル重合可能なエチレン不飽和結合を有する化合物100質量部に対して0.01〜10質量部の範囲で含有されるのが好ましい。
【0038】
次いで、カチオン重合型インクについて説明する。
請求項7に係る発明においては、インクが、カチオン重合性化合物を含有していることが好ましい。
【0039】
光カチオン重合性モノマーとしては、各種公知のカチオン重合性のモノマーが使用出来る。例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892、特開2001−40068、特開2001−55507、特開2001−310938、特開2001−310937、特開2001−220526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、オキセタン化合物などが挙げられる。
【0040】
芳香族エポキシドとして好ましいものは、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であり、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挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【0041】
脂環式エポキシドとしては、少なくとも1個のシクロへ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つて得られる、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好ましい。
【0042】
脂肪族エポキシドの好ましいものとしては、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り、その代表例としては、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挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【0043】
これらのエポキシドのうち、迅速な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、特に脂環式エポキシドが好ましい。本発明では、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。
【0044】
ビニルエーテル化合物としては、例えば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挙げられる。
【0045】
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、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。本発明では、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。
【0046】
請求項8に係る発明では、インクがオキセタン基を有するカチオン重合性モノマーを含有していることが好ましい。
【0047】
本発明でいうオキセタン化合物とは、オキセタン環を有する化合物のことであり、特開2001−220526、特開2001−310937に紹介されているような公知のあらゆるオキセタン化合物を使用できる。
【0048】
本発明に係るオキセタン化合物において、オキセタン環を5個以上有する化合物を使用すると、インク組成物の粘度が高くなるため、取扱いが困難になったり、またインク組成物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ってしまう。本発明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。
【0049】
以下、本発明に係るオキセタン環を有する化合物の具体例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0050】
1個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、下記一般式(1)で示される化合物が挙げられる。
【0051】
【化1】

Figure 2004034441
【0052】
一般式(1)において、Rは水素原子やメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のフルオロアルキル基、アリル基、アリール基、フリル基またはチエニル基である。Rは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜6個のアルキル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基等の炭素数2〜6個のアルケニル基、フェニル基、ベンジル基、フルオロベンジル基、メトキシベンジル基、フェノキシエチル基等の芳香環を有する基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ブチルカルボニル基等の炭素数2〜6個のアルキルカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基等の炭素数2〜6個のアルコキシカルボニル基、またはエチルカルバモイル基、プロピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、ペンチルカルバモイル基等の炭素数2〜6個のN−アルキルカルバモイル基等である。本発明で使用するオキセタン化合物としては、1個のオキセタン環を有する化合物を使用することが、得られる組成物が粘着性に優れ、低粘度で作業性に優れるため、特に好ましい。
【0053】
2個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、下記一般式(2)で示される化合物等が挙げられる。
【0054】
【化2】
Figure 2004034441
【0055】
一般式(2)において、Rは、上記一般式(1)におけるそれと同様の基である。Rは、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等の線状または分枝状アルキレン基、ポリ(エチレンオキシ)基、ポリ(プロピレンオキシ)基等の線状または分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基、プロペニレン基、メチルプロペニレン基、ブテニレン基等の線状または分枝状不飽和炭化水素基、またはカルボニル基またはカルボニル基を含むアルキレン基、カルボキシル基を含むアルキレン基、カルバモイル基を含むアルキレン基等である。
【0056】
また、Rとしては、下記一般式(3)、(4)及び(5)で示される基から選択される多価基も挙げることができる。
【0057】
【化3】
Figure 2004034441
【0058】
一般式(3)において、Rは、水素原子やメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜4個のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のアルコキシ基、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、低級アルキルカルボキシル基、カルボキシル基、またはカルバモイル基である。
【0059】
【化4】
Figure 2004034441
【0060】
一般式(4)において、Rは、酸素原子、硫黄原子、メチレン基、NH、SO、SO、C(CF、又はC(CHを表す。
【0061】
【化5】
Figure 2004034441
【0062】
一般式(5)において、Rは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜4個のアルキル基、またはアリール基である。nは0〜2000の整数である。Rはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基の炭素数1〜4個のアルキル基、またはアリール基である。Rとしては、更に、下記一般式(6)で示される基から選択される基も挙げることができる。
【0063】
【化6】
Figure 2004034441
【0064】
一般式(6)において、Rは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜4個のアルキル基、またはアリール基である。mは0〜100の整数である。
【0065】
2個のオキセタン環を有する化合物の具体例としては、下記化合物が挙げられる。
【0066】
【化7】
Figure 2004034441
【0067】
例示化合物1は、前記一般式(2)において、Rがエチル基、Rがカルボキシル基である化合物である。また、例示化合物2は、前記一般式(2)において、Rがエチル基、Rが前記一般式(5)でR及びRがメチル基、nが1である化合物である。
【0068】
2個のオキセタン環を有する化合物において、上記の化合物以外の好ましい例としては、下記一般式(7)で示される化合物がある。一般式(7)において、Rは、前記一般式(1)のRと同義である。
【0069】
【化8】
Figure 2004034441
【0070】
また、3〜4個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、下記一般式(8)で示される化合物が挙げられる。
【0071】
【化9】
Figure 2004034441
【0072】
一般式(8)において、Rは、前記一般式(1)におけるRと同義である。Rとしては、例えば、下記A〜Cで示される基等の炭素数1〜12の分枝状アルキレン基、下記Dで示される基等の分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基又は下記Eで示される基等の分枝状ポリシロキシ基等が挙げられる。jは、3又は4である。
【0073】
【化10】
Figure 2004034441
【0074】
上記Aにおいて、R10はメチル基、エチル基又はプロピル基等の低級アルキル基である。また、上記Dにおいて、pは1〜10の整数である。
【0075】
3〜4個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、例示化合物3が挙げられる。
【0076】
【化11】
Figure 2004034441
【0077】
さらに、上記説明した以外の1〜4個のオキセタン環を有する化合物の例としては、下記一般式(9)で示される化合物が挙げられる。
【0078】
【化12】
Figure 2004034441
【0079】
一般式(9)において、Rは前記一般式(6)のRと同義である。R11はメチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基又はトリアルキルシリル基であり、rは1〜4である。
【0080】
本発明で使用するオキセタン化合物の好ましい具体例としては、以下に示す化合物がある。
【0081】
【化13】
Figure 2004034441
【0082】
上述したオキセタン環を有する各化合物の製造方法は、特に限定されず、従来知られた方法に従えばよく、例えば、パティソン(D.B.Pattison,J.Am.Chem.Soc.,3455,79(1957))が開示している、ジオールからのオキセタン環合成法等がある。また、これら以外にも、分子量1000〜5000程度の高分子量を有する1〜4個のオキセタン環を有する化合物も挙げられる。これらの具体的化合物例としては、以下の化合物が挙げられる。
【0083】
【化14】
Figure 2004034441
【0084】
本発明においては、インク硬化の際の記録材料の収縮を抑える目的で、光重合性化合物として少なくとも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。
【0085】
カチオン重合型インクで用いる開始剤としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光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)。本発明に好適な化合物の例を以下に挙げる。
【0086】
第1に、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(C ,PF ,AsF ,SbF ,CFSO 塩を挙げることができる。対アニオンとしてボレート化合物をもつものが酸発生能力が高く好ましい。オニウム化合物の具体的な例を以下に示す。
【0087】
【化15】
Figure 2004034441
【0088】
第2に、スルホン酸を発生するスルホン化物を挙げることができる。具体的な化合物を以下に例示する。
【0089】
【化16】
Figure 2004034441
【0090】
第3に、ハロゲン化水素を発生するハロゲン化物も用いることができる。以下に具体的な化合物を例示する。
【0091】
【化17】
Figure 2004034441
【0092】
第4に、鉄アレン錯体を挙げることができる。
【0093】
【化18】
Figure 2004034441
【0094】
本発明に係るインクには、上記説明した構成要素の他に、各種の添加剤を用いることができる。
【0095】
本発明においては、吐出安定性、保存性を向上させる目的で、熱塩基発生剤も用いることができる。
【0096】
熱塩基発生剤としては、例えば、加熱により脱炭酸して分解する有機酸と塩基の塩、分子内求核置換反応、ロッセン転位、ベックマン転位等の反応により分解してアミン類を放出する化合物や、加熱により何らかの反応を起こして塩基を放出するものが好ましく用いられる。具体的には、英国特許第998,949号記載のトリクロロ酢酸の塩、米国特許第4,060,420号に記載のアルファースルホニル酢酸の塩、特開昭59−157637号に記載のプロピール酸類の塩、2−カルボキシカルボキサミド誘導体、特開昭59−168440号に記載の塩基成分に有機塩基の他にアルカリ金属、アルカリ土類金属を用いた熱分解性酸との塩、特開昭59−180537号に記載のロッセン転位を利用したヒドロキサムカルバメート類、加熱によりニトリルを生成する特開昭59−195237号に記載のアルドキシムカルバメート類等が挙げられる。その他、英国特許第998,945号、米国特許第3,220,846号、英国特許第279,480号、特開昭50−22625号、同61−32844号、同61−51139号、同61−52638号、同61−51140号、同61−53634号〜同61−53640号、同61−55644号、同61−55645号等に記載の熱塩基発生剤が有用である。更に具体的に例を挙げると、トリクロロ酢酸グアニジン、トリクロロ酢酸メチルグアニジン、トリクロロ酢酸カリウム、フェニルスルホニル酢酸グアニジン、p−クロロフェニルスルホニル酢酸グアニジン、p−メタンスルホニルフェニルスルホニル酢酸グアニジン、フェニルプロピオール酸カリウム、フェニルプロピオール酸グアニジン、フェニルプロピオール酸セシウム、p−クロロフェニルプロピオール酸グアニジン、p−フェニレン−ビス−フェニルプロピオール酸グアニジン、フェニルスルホニル酢酸テトラメチルアンモニウム、フェニルプロピオール酸テトラメチルアンモニウムがある。上記の熱塩基発生剤は広い範囲で用いることができる。
【0097】
本発明のインクは、特開平8−248561号、同9−34106号をはじめとし、既に公知となっている活性光線の照射で発生した酸により新たに酸を発生する酸増殖剤を含有することも可能である。
【0098】
請求項6に係る発明においては、インクの25℃における表面張力が、25〜40mN/mの範囲にあることが好ましい。25℃におけるインクの表面張力が25mN/m未満では、安定した出射が得られにくく、また40mN/mを越えると所望のドット径を得ることができない。25〜40mN/mの範囲外では、本発明のように、インクの粘度や含水率を制御しながら出射、光照射しても、様々な支持体に対して均一なドット径を得ることが困難となる。
【0099】
表面張力を調整するために、必要に応じて、界面活性剤を含有させてもよい。本発明に係るインクに好ましく使用される界面活性剤としては、例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、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アルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第4級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤、重合性基を有する界面活性化合物などが挙げられる。これらの中で特に、シリコーン変性アクリレート、フッ素変性アクリレート、シリコーン変性エポキシ、フッ素変性エポキシ、シリコーン変性オキセタン、フッ素変性オキセタンなど、不飽和結合やオキシラン、オキセタン環など重合性基を有する界面活性化合物が好ましい。
【0100】
本発明に係るインクには、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、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出来る。記録媒体との密着性を改善するため、極微量の有機溶剤を添加することも有効である。この場合、耐溶剤性やVOCの問題が起こらない範囲での添加が有効であり、その使用量は0.1〜5%の範囲であり、好ましくは0.1〜3%である。また、ラジカル重合性モノマーと開始剤を組み合わせ、ラジカル・カチオンのハイブリッド型硬化インクとすることも可能である。
【0101】
本発明の画像形成方法においては、インク組成物をインクジェット記録方式により記録材料上に吐出、描画し、次いで紫外線などの活性光線を照射してインクを硬化させる。
【0102】
本発明において、インクが着弾し、活性光線を照射して硬化した後の総インク膜厚が2〜20μmであることが好ましい。スクリーン印刷分野の活性光線硬化型インクジェット記録では、総インク膜厚が20μmを越えているのが現状であるが、記録材料が薄いプラスチック材料であることが多い軟包装印刷分野では、前述した記録材料のカール・しわの問題でだけでなく、印刷物全体のこし・質感が変わってしまうという問題が有るため使えない。また、本発明では、各ノズルより吐出する液滴量が2〜15plであることが好ましい。
【0103】
本発明の画像記録方法においては、発生光線の照射条件として、インク着弾後0.001〜2.0秒の間に活性光線が照射されることが好ましく、より好ましくは0.001〜1.0秒である。高精細な画像を形成するためには、照射タイミングができるだけ早い方が好ましいが、本発明においては、インクの粘度または含水率が好ましい状態となるタイミングで光照射を開始することが好ましい。
【0104】
活性光線の照射方法として、その基本的な方法が特開昭60−132767号に開示されている。これによると、記録ヘッドユニットの両側に光源を設け、シャトル方式で記録ヘッドと光源を走査する。照射は、インク着弾後、一定時間を置いて行われることになる。更に、駆動を伴わない別光源によって硬化を完了させる。米国特許第6,145,979号では、照射方法として、光ファイバーを用いた方法や、コリメートされた光源を記録ヘッドユニット側面に設けた鏡面に当て、記録部へUV光を照射する方法が開示されている。本発明の画像形成方法においては、これらのいずれの照射方法も用いることができる。
【0105】
また、活性光線を照射を2段階に分け、まずインク着弾後0.001〜2.0秒の間に前述の方法で活性光線を照射し、かつ、全印字終了後、更に活性光線を照射する方法も好ましい態様の1つである。活性光線の照射を2段階に分けることで、よりインク硬化の際に起こる記録材料の収縮を抑えることが可能となる。
【0106】
活性光線照射で用いる光源の例としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、無電極UVランプ、低圧水銀ランプ、UVレーザー、キセノンフラッシュランプ、捕虫灯、ブラックライト、殺菌灯、冷陰極管、LEDをなどがあるが、これらに限定されない。
【0107】
また、本発明では、硬化に有効な波長域におけるピーク照度が0.1mW/cm以上、3000mW/cm以下の活性光線を用いる。
【0108】
本発明で用いることのできる基材としては、通常の非コート紙、コート紙などの他に、非吸収性支持体を用いることができるが、その中でも、請求項4に係る発明においては、基材として非吸収性支持体を用いることが好ましい。
【0109】
本発明においては、非吸収性支持体としては、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、各種プラスチックフィルムとしては、例えば、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、アクリル樹脂、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。これらの記録材料の中でも、特に熱でシュリンク可能な、PETフィルム、OPSフィルム、OPPフィルム、ONyフィルム、PVCフィルムへ画像を形成する場合に本発明の構成は、有効となる。これらの基材は、インクの硬化収縮、硬化反応時の発熱などにより、フィルムのカール、変形が生じやすいばかりでなく、インク膜が基材の収縮に追従し難い。
【0110】
これら、各種プラスチックフィルムの表面エネルギーは大きく異なり、記録材料によってインク着弾後のドット径が変わってしまうことが、従来から問題となっていた。本発明の構成では、表面エネルギーの低いOPPフィルム、OPSフィルムや表面エネルギーの比較的大きいPETまでを含むが、請求項5に係る発明においては、基材として、濡れ指数が40〜60mN/mであることが好ましい。
【0111】
本発明でいう濡れ指数とは、表面張力が順を追って異なるような一連の混合液体を基材表面に塗設して、ちょうど基材表面を濡らすと判定された混合液体の表面張力(mN/m)の値を、濡れ指数と定義し、具体的には「ポリエチレンおよびポリプロピレンフィルムのぬれ試験方法」(JIS K 6768)に準じて測定して、求めることができる。
【0112】
本発明において、包装の費用や生産コスト等の記録材料のコスト、プリントの作成効率、各種のサイズのプリントに対応できる等の点で、長尺(ウェブ)な記録材料を使用する方が有利である。
【0113】
【実施例】
実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例における形態に限定されるものではない。
【0114】
実施例1
《インクの調製》
(シアン顔料分散物の調製)
下記に記載の方法に従って、シアン顔料分散物を調製した。なお、分散条件は、シアン顔料粒子の平均粒径が0.2〜0.3μmの範囲となるように、公知の分散装置を用いて、分散条件を適宜調整して行い、次いで加熱下でフィルター濾過を行って調製した。
【0115】
C.I.ピグメントブルー15:3             15質量部
高分子分散剤(Zeneca社製 Solsperseシリーズ)2質量部
アロンオキセタンOXT−221(東亜合成社製)      83質量部
(シアンインクの調製)
上記調製したシアン顔料分散物を用いて、下記に記載の方法に従いシアンインクを調製した。
【0116】
シアン顔料分散物                     17質量部
アロンオキセタンOXT−221(東亜合成社製)      48質量部
セロキサイド2021P(ダイセルUCB社製)       30質量部
SP−152(旭電化社製 光酸発生剤)           5質量部
以上の様にして調製したシアンインクを絶対ろ過精度0.8μmのメンブランフィルターにてろ過した後、シアンインクを50℃に加熱ながら減圧処理を行って脱水して、シアンインクを調製した。
【0117】
上記調製したシアンインクの25℃における粘度は25.4mPa・s、表面張力は34.8mN/m、含水率は1.0質量%(カールフィッシャー法にて測定)であった。また、23℃、80%RHの雰囲気下で24時間調湿させた後の含水率は2.1質量%であり、本発明ではこれを平衡含水率と定義した。
【0118】
《インクジェット画像記録》
上記調製したシアンインクを用いて、下記に記載の画像形成方法1、画像形成方法2に従って画像記録を行った。
【0119】
(画像形成方法1)
室内環境として、15℃、30%RHの雰囲気下と30℃、70%RHの雰囲気下で、ピエゾ型インクジェットノズル(ノズルピッチ360dpi)を有するインクジェット記録装置を用いて、基材への記録を行った。インク供給系は、元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルター、ピエゾ型のインクジェットヘッドから成り、インク供給タンクからインクジェットヘッド部分までと基材搬送部について、それぞれ断熱および加熱を行った。温度センサーは、インク供給タンクおよびインクジェットヘッドのノズル付近および基材搬送部にそれぞれ設けて温度制御を行った。ピエゾ型のインクジェットヘッドにより、インク液滴サイズ7plとし、シングルサイズドットおよび720×720dpiの解像度でベタ画像を射出した。なお、インク射出の際には、ノズル毎にインクを50℃まで加熱して、インク粘度を8.2mPa・sとした。基材としては、コロナ放電処理を施したOPP(oriented polypropylene)フィルム、コロナ放電処理を施したPET(polyethlene terephthalate)フィルムを使用した。なお、OPPフィルムの濡れ指数は42mN/m、PETフィルムの濡れ指数は55mN/mであった。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。
【0120】
各インクを基材上へ着弾した後、インク粘度が15mPa・sを越えない様に、基材搬送部のヒートプレート条件を適宜制御して、基材温度を30℃にコントロールした。30℃におけるこのインクの粘度は、13.9mPa・sである。
【0121】
次いで、着弾したインクに光照射を行った。光照射光源は、高圧水銀ランプ(ウシオ社製、SP5)から光ファイバーにより、インク着弾画像部に照射されるように配置し、ピーク波長は365nm、露光照度は100mW/cmである。光照射は、インク液滴が着弾してから100ms後に開始し、200msの時間照射して、インクを硬化させた。これは、照射エネルギーとして20mJ/cmに相当する。
【0122】
インク着弾後、100msの時間を経過した場合には、基材に接しているインクの温度がほぼ基材の温度と等しくなることから、光照射時のインクの粘度は、基材とほぼ同じ温度におけるインク粘度となる。
【0123】
画像形成方法1における各特性値をまとめて以下に示す。
25℃におけるインク粘度:25.4mPa・s
射出前のインク粘度:8.2mPa・s
基材の濡れ指数:OPP=42mN/m、PET=55mN/m
光照射時のインク粘度:13.9mPa・s(室内環境15℃、30%RH、30℃、70%RH共)
(画像形成方法2)
上記画像形成方法1において、インク着弾の際に基材温度を30℃に制御しないで行った以外は同様にして、画像形成を行った。
【0124】
画像形成方法2における各特性値をまとめて以下に示す。
25℃におけるインク粘度:25.4mPa・s
射出前のインク粘度:8.2mPa・s
基材の濡れ指数:OPP=42mN/m、PET=55mN/m
基材着弾後のインク粘度:26.8mPa・s(室内環境15℃、30%RH)、16.4mPa・s(室内環境30℃、70%RH)
《形成画像の評価》
以上のようにして作成した各画像について、下記の方法に従って各評価を行った。
【0125】
(着弾インクのドット径の測定)
上記作成したシングルサイズドットについて、ドット径を画像解析装置(ニレコ製、ルーゼックス、測定条件:画素数16000、1画素)により求め、50回測定した平均値を求め、これをドット径とした。
【0126】
(表面凹凸感の評価)
上記作成したベタ画像表面を、目視および触感による観察を行い、下記の基準に則り表面凹凸感の評価を行った。
【0127】
○:目視および触感の観察で、表面の凹凸が殆ど気にならない
△:目視観察では表面の凹凸は気にならないが、触感では表面の凹凸がやや気になるが、実用上許容される品質である
×:目視および触感の観察で、表面の凹凸によるザラツキ感が明らかに認めら、実用上好ましくない品質である
(滲み耐性の評価)
上記作成したシングルサイズドットおよびベタ画像を目視観察し、下記の基準に則り滲み耐性の評価を行った。
【0128】
○:シングルサイズドットが真円を保ち、またベタ画像境界線の乱れもなく、滲みは認められない
△:シングルサイズドットの真円度のくずれ及びベタ画像境界線の乱れがやや認められるが、実用上許容される品質である
×:シングルサイズドットの真円度のくずれ及びベタ画像境界線の乱れが明らかに認められ、実用上好ましくない品質である
以上により得られた結果を、表1に示す。
【0129】
【表1】
Figure 2004034441
【0130】
表1より明らかなように、光照射時のインク粘度を15mPa・s以下として光照射を開始した本発明の画像形成方法で得られた画像は、異なる基材や異なる印字環境下でも、ドット径や凹凸などの質感が良好で、かつ滲みの少ない画質が得られることが分かる。なお、上記画像形成方法1では、照射時のインク粘度の制御を基材からの熱伝導と着弾から露光開始までの時間を制御することにより行ったが、インクのみを別の手段で加熱制御したり、インクを加熱制御することなく、出射時におけるインクの温度を調整することにより着弾・冷却後の粘度を調整する方法や露光開始までの時間を制御することで、着弾インクの冷却・増粘の度合いを制御する方法をとっても同様の効果を得ることができる。
【0131】
実施例2
実施例1に記載のインクジェット画像記録において、画像形成方法1、2に代えて、下記画像形成方法3、4を用いた以外は同様にして、画像形成を行った。
【0132】
《インクの調製》
実施例1と同様に、インクの含水率が1.0質量%(カールフィッシャー法にて測定)であるシアンインクを用いた。
【0133】
《インクジェット画像記録》
(画像形成方法3)
実施例1に記載の画像形成方法2において、基材上にインクの含水率を2.1質量%に調整したインク液滴を着弾させた後、その画像形成部に相対湿度20%の空気を吹き付けながら、着弾したインクに光照射を行った以外は同様にして画像形成を行った。
【0134】
なお、湿度20%におけるこのインクの含水率は、0.4質量%であり、含水率1.0%に調整されたインクは着弾後、脱水による湿度変動が起こるが、含水率が1.7%以下の範囲から外れることはない。
【0135】
画像形成方法3における各特性は、以下の通りであった。
インクの相対湿度80%における平衡含水率:2.1質量%
出射前のインクの含水率:1.0質量%
光照射時のインクの含水率:0.4〜1.0質量%(室内環境15℃、30%RH、30℃、70%RHともに)
(画像形成方法4)
上記の画像形成方法3において、基材上にインク液滴を着弾させた後、その画像形成部に相対湿度20%の空気を吹き付けないで、着弾したインクに光照射を行った以外は同様にして画像形成を行った。
【0136】
画像形成方法4における各特性は、以下の通りであった。
インクの相対湿度80%における平衡含水率:2.1質量%
出射前のインクの含水率:1.0質量%
光照射時のインクの含水率:1.0質量%未満(室内環境15℃、30%RH)、1.9質量%(室内環境30℃、70%RH)
なお、上記に記載の室内環境30℃、70%RHにおける光照射時の含水率の算出は、まず、光照射後のドット径変化が起こらなくなる感度を算出しておく。次いで、インクをワイヤーバーにて基材に塗布し、環境湿度を変化させ、光照射を行い、算出した露光感度と等しくなる湿度環境を求める。露光感度と等しくなる環境にてインクの平衡含水率を求め、着弾、露光時の含水率を推定した。我々の検討では、インク射出後、僅か50〜250msの短時間で環境の含水率に等しくなることが確認された。
【0137】
《形成画像の評価》
以上のようにして作成した各画像について、実施例1に記載の方法と同様にして着弾インクのドット径の測定、表面凹凸感の評価及び滲み耐性の評価を行い、得られた結果を、表2に示す。
【0138】
【表2】
Figure 2004034441
【0139】
表2より明らかなように、インク含水率が0.2〜2%である条件で、光照射を開始する本発明の画像形成方法で形成した画像は、異なる基材・異なる環境下でも、ドット径、凹凸などの質感が良好で、かつ滲み耐性に優れた画質を得ることができた。なお、画像形成方法3では、照射時のインク含水率の制御を調湿された空気を画像形成部に送ることと着弾から露光開始までの時間を制御することにより行ったが、着弾インクが外部環境に応じて吸水或いは脱水した後の含水率の差が少なくなるように、出射時におけるインクの含水率を調整する手法、露光開始までの時間を制御することで、着弾インクの吸水或いは脱水の度合いを制御する方法をとっても同様の効果を得ることができる。
【0140】
【発明の効果】
本発明により、インク吸収性の乏しい記録材料に対し、滲み耐性に優れ、凹凸感のない高画像を安定して形成することができる画像形成方法を提供することができた。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming method in which visible light, ultraviolet light, infrared light, γ-rays, and irradiating an electron beam are used to form an image by an ink jet recording method using a photocurable ink that can be reacted and cured, and that the light is fixed. In particular, the present invention relates to an image forming method capable of obtaining a high-quality image without bleeding or unevenness on a substrate having poor ink absorption.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the ink jet recording method has been applied to various printing fields such as photographs, various printings, special printings such as markings and color filters, since images can be easily and inexpensively formed. In particular, a recording device that emits and controls fine dots, and ink with improved color gamut, durability, ejection suitability, etc., ink absorptivity, coloring of coloring materials, surface gloss, etc. have been dramatically improved. Using special paper, it is also possible to obtain image quality comparable to silver halide photography. Improvement in image quality of today's ink jet recording system has been achieved only when all of the recording device, ink, and special paper are provided.
[0003]
However, an ink jet system that requires special paper has a problem that the recording medium is limited and the cost of the recording medium is increased. Therefore, many attempts have been made to perform recording on a transfer-receiving medium different from dedicated paper by an inkjet method. Specifically, a phase-change inkjet method using a wax ink that is solid at room temperature, a solvent-based inkjet method using a fast-drying organic solvent-based ink, and a UV inkjet method that performs crosslinking by ultraviolet (UV) light after recording. It is.
[0004]
Above all, the UV inkjet system has been attracting attention in recent years in that it has a relatively low odor compared to the solvent-based inkjet system, and is capable of recording on a recording medium that is quick drying and has no ink absorption. JP-A-54667, JP-A-6-200204, and JP-T-2000-504778 disclose an ultraviolet-curable inkjet ink.
[0005]
However, even when these inks are used, the dot diameter after landing greatly changes depending on the type of recording material and the working environment, and it is difficult to form high-definition images on various recording materials. It is.
[0006]
As a UV ink, a radical polymerization type and a cationic polymerization type are mainly known. In the ultraviolet curing ink jet recording method, the image quality, that is, the landing dot diameter, the light irradiation timing after landing, light irradiation illuminance, energy, ink droplet size, ink sensitivity, surface energy, viscosity, substrate wettability, It is controlled by factors such as the landing arrangement and the error diffusion pattern. In particular, factors that greatly affect the image quality include ink sensitivity, viscosity, surface area, substrate wettability, and exposure conditions. Among them, the ink sensitivity is greatly affected by the ink film thickness and the exposure illuminance because of the influence of polymerization inhibition by oxygen in the case of the radical polymerization system, and greatly depends on the temperature and humidity in the cationic polymerization system.
[0007]
In the case of radical polymerization type ultraviolet curable ink, in order to improve polymerization inhibition by oxygen, a method of purifying monomers, initiators and initiation aids which are not subject to oxygen inhibition, or purging with an inert gas such as nitrogen is used. Are known.
[0008]
As for the cationic polymerization type ultraviolet curable ink, a method of heating the landed ink is known as disclosed in JP-A-2002-137375 in order to improve the influence of humidity dependency.
[0009]
In the ultraviolet curing type ink jet recording method, since the volume does not decrease even when the ink is cured, unevenness is generated on a substrate having poor ink absorption, and there is a defect that the texture is impaired. It is necessary to cure the ink in a state where it is leveled, and from the viewpoint of being able to record on various substrates, which is a feature of the ultraviolet curable ink jet recording method, the same image quality (dot) Diameter) is desired.
[0010]
As a means for obtaining the same image quality even for different base materials as described above, there is a method of setting the timing of light irradiation, intensity, etc. for each base material, but these methods alone are not necessarily sufficient. . In other words, when individually setting conditions, for the light source to be used, there are restrictions on the device such as cost, arrangement space, etc., and the wettability, heat conductivity, etc. differ for each base material. It is very difficult to uniformly obtain high-quality images on various supports, and in fact, it was necessary to prepare inks having different physical properties depending on the base material.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image capable of stably forming a high image having excellent bleeding resistance and no unevenness on a recording material having poor ink absorption. It is to provide a forming method.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
[0013]
In an image forming method, an ink which has a viscosity at 1.25 ° C. of 15 mPa · s or more and is curable by light irradiation is jetted to a base material using an ink jet recording method, and then irradiated with actinic rays to form an image. Having means for controlling the viscosity of the ink to 12 mPa · s or less by heating the ink to 40 ° C. or higher before jetting, and the viscosity of the ink after the ink is jetted to the base material. An image forming method comprising irradiating light when the pressure is 15 mPa · s or less.
[0014]
2. Injecting an ink curable by light irradiation with an equilibrium water content of 1.5% or more as measured by the Karl Fischer method at a relative humidity of 80% onto a substrate using an ink jet recording method, and then irradiating with an actinic ray In the image forming method for forming an image by the method, the ink is jetted in a state where the water content of the ink is 1.5% or less, and after the ink is jetted to the base material, the water content of the ink is 1.7% or less. An image forming method comprising irradiating light at a certain time.
[0015]
3. The ink has a viscosity at 25 ° C. of 15 mPa · s or more, and has a means for controlling the viscosity of the ink to 12 mPa · s or less by heating the ink to 40 ° C. or more before jetting. 3. The image forming method according to claim 2, wherein, after the ink is ejected onto a substrate, the ink is irradiated when the viscosity of the ink is 15 mPa · s or less.
[0016]
4. 4. The image forming method according to any one of items 1 to 3, wherein the substrate is a non-absorbable support that does not absorb ink.
[0017]
5. The image forming method according to any one of Items 1 to 4, wherein the substrate has a wetting index of 40 to 60 mN / m.
[0018]
6. The image forming method according to any one of Items 1 to 5, wherein a surface tension of the ink at 25 ° C. is 25 to 40 mN / m.
[0019]
7. 7. The image forming method according to any one of items 1 to 6, wherein the ink contains a cationically polymerizable compound.
[0020]
8. 8. The image forming method according to any one of items 1 to 7, wherein the ink contains a cationically polymerizable monomer having an oxetane group.
[0021]
Hereinafter, details of the present invention will be described.
In the invention according to the first aspect, an image having a viscosity at 25 ° C. of 15 mPa · s or more, which is curable by light irradiation, is jetted to a base material using an ink jet recording method, and then irradiated with actinic rays to form an image. In the image forming method, the ink is heated to 40 ° C. or higher before jetting, thereby having means for controlling the viscosity of the ink to 12 mPa · s or lower, and the ink is jetted to the base material. Thereafter, light irradiation is performed when the viscosity of the ink is 15 mPa · s or less.
[0022]
The actinic radiation-curable ink has a higher viscosity than ordinary aqueous inkjet inks in order to obtain favorable sensitivity and physical properties. The actinic ray-curable ink does not allow stable ejection of the ink as it is, so that by heating, the viscosity can be reduced and favorable ejection suitability can be obtained. In the present invention, an ink having a viscosity of 15 mPa · s or more at 25 ° C., preferably 15 to 100 mPa · s, is heated to 40 ° C. or more, so that the viscosity of the ink is 12 mPa · s or less, preferably It is controlled to 3 to 12 mPa · s. The means for controlling the viscosity of the ink to 12 mPa · s or less is not particularly limited, but measures the relationship between the viscosity and the temperature of the ink to be used in advance, measures the ink temperature based on the relational expression, Alternatively, the temperature of the ink may be controlled by a cooling body so as to have a predetermined viscosity.
[0023]
After the ink heated by the above method lands on the substrate, it is cooled by the ambient temperature or the substrate, but in the present invention, the ink viscosity is controlled to a range of 12 mPa · s or less before ejection, and After the ink is ejected, the ink is exposed to the external environment, the temperature of the ink is lowered or raised, and the viscosity fluctuates.In order to prevent the wettability to the base material from fluctuating, the ink viscosity is preferably 15 mPas or less, preferably In the state of 6 to 15 mPa · s, it has been found that by starting light irradiation for ink curing, the dot diameter can be stabilized without depending on the environmental temperature. It is.
[0024]
When exposure is started under an ink viscosity condition exceeding 15 mPa · s, when an image is formed on a different support, the difference in dot diameter is large, and unevenness occurs in terms of unevenness, density, and the like. In such an image forming method, it is necessary to prepare inks having different physical properties for each type of the support.
[0025]
In the invention according to claim 2, an ink which has an equilibrium water content of 1.5% or more as measured by the Karl Fischer method at a relative humidity of 80% and is curable by light irradiation is jetted onto a base material using an ink jet recording system. Then, in an image forming method of forming an image by irradiating an actinic ray, the ink is jetted in a state where the water content of the ink is 1.5% or less, and after the ink is jetted to a base material, It is characterized in that light irradiation is performed when the water content is 1.7% or less.
[0026]
In the actinic radiation curable ink, it is important to control the water content of the ink in order to obtain storage stability in a heated state and long-term emission stability as described above. In particular, in a cationic polymerization type ink in which the sensitivity level greatly fluctuates depending on the humidity, the obtained sensitivity is greatly affected by the humidity at the time of exposure, so that the humidity atmosphere at the time of printing affects the dot diameter and is obtained. This causes a problem that the image quality fluctuates.
[0027]
The present inventor has conducted intensive studies in view of the above problems, and as a result, has been found that the light irradiation is performed at an equilibrium water content of 1.5% or more, preferably 1.5 to 4.0%, as measured by the Karl Fischer method at a relative humidity of 80%. A curable ink is jetted onto a substrate using an ink jet recording method, and the water content of the ink is controlled to 1.5% or less, preferably 0.2 to 1.5% or less before ejection, and In order to prevent the ink from being exposed to the external environment after the ink is ejected and changing the sensitivity due to water absorption or dehydration, the water content is preferably in the range of 1.7 to 1.7%, preferably 0.2 to 1.7. It has been found that by starting light irradiation when the water content is%, the dot diameter can be stabilized without depending on the environmental humidity, and the present invention has been reached.
[0028]
Further, in the invention according to claim 3, as an actinic ray-curable ink, an actinic ray-curable ink satisfying both the viscosity condition defined in claim 1 and the water content condition defined in claim 2 is used. Exposure is preferably started using the above conditions, and the above conditions allow more accurate control of the ink dot diameter.
[0029]
Next, the details of the actinic ray curable ink used in the present invention will be described.
As the ink according to the present invention, any of radical polymerization type ink, cationic polymerization type ink, and hybrid type thereof can be used, and all inks also contain a coloring material, an initiator, and a polymerizable compound as main components. I do.
[0030]
As the coloring material according to the present invention, a coloring material that can be dissolved or dispersed in the main component of the polymerizable compound can be used, but a pigment is preferable from the viewpoint of weather resistance.
[0031]
Pigments that can be preferably used in the present invention are listed below.
C. I. Pigment @ Yellow-1, 3, 12, 13, 14, 17, 81, 83, 87, 95, 109, 42,
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, 144, 146, 185, 101,
C. I. Pigment @ Violet-19, 23,
C. I. Pigment Blue-15: 1, 15: 3, 15: 4, 18, 60, 27, 29,
C. I. Pigment @ Green-7, 36,
C. I. Pigment @ White-6, 18, 21,
C. I. Pigment @ Black-7,
For dispersion of the pigment, for example, a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, an agitator, a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a pearl mill, a wet jet mill, a paint shaker, and the like can be used. It is also possible to add a dispersant when dispersing the pigment. As the dispersant, a polymer dispersant is preferably used, and as the polymer dispersant, Solsperse series of Avecia is mentioned. In addition, as a dispersing aid, a synergist corresponding to various pigments can be used. These dispersants and dispersing aids are preferably added in an amount of 1 to 50 parts by mass based on 100 parts by mass of the pigment. The dispersion medium is performed using a solvent or a polymerizable compound. However, in the case of the actinic ray curable ink used in the present invention, it is preferable to use no solvent in order to react and cure immediately after the ink lands. If the solvent remains in the cured image, problems such as deterioration of the solvent resistance and VOC of the remaining solvent occur. Therefore, it is preferable from the viewpoint of dispersibility that the dispersion medium is not a solvent but a polymerizable compound, and among them, a monomer having the lowest viscosity is selected.
[0032]
The pigment is dispersed preferably such that the average particle size of the pigment particles is 0.08 to 0.5 μm, and the maximum particle size is 0.3 to 10 μm, preferably 0.3 to 3 μm. The selection of the dispersion medium, the dispersion conditions, and the filtration conditions are appropriately set. By controlling the particle size, clogging of the head nozzle can be suppressed, and the storage stability of the ink, the transparency of the ink, and the sensitivity of curing can be maintained.
[0033]
In the ink according to the present invention, the colorant concentration is preferably 1% by mass to 10% by mass of the whole ink.
[0034]
Next, the radical polymerization type ink will be described.
Examples of the radical polymerizable compound used in the radical polymerization type ink include, for example, JP-A-7-159983, JP-B-7-31399, JP-A-8-224982, JP-A-10-863, and JP-A-7-231444. And the like. Further, a photocurable material using a photopolymerizable composition described in Japanese Patent Application No. 7-231444, and a cationically polymerizable photocurable resin can be used. Known and recently, a photo-cationic polymerizable photocurable resin sensitized to a long wavelength region of visible light or longer, for example, compounds described in JP-A-6-43633 and JP-A-8-324137. Can be mentioned.
[0035]
The radically polymerizable compound is a compound having a radically polymerizable ethylenically unsaturated bond, and may be any compound as long as it has at least one radically polymerizable ethylenically unsaturated bond in the molecule. , Oligomers, polymers and the like having a chemical form. Only one radically polymerizable compound may be used, or two or more radically polymerizable compounds may be used in an optional ratio in order to improve desired properties.
[0036]
Examples of the compound having a radically polymerizable ethylenically unsaturated bond include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid and maleic acid, and salts, esters, urethanes and amides thereof. And anhydrides, acrylonitrile, styrene, and various other radically polymerizable compounds such as unsaturated polyesters, unsaturated polyethers, unsaturated polyamides, and unsaturated urethanes. Specifically, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, butoxyethyl acrylate, carbitol acrylate, cyclohexyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, benzyl acrylate, bis (4-acryloxypolyethoxyphenyl) propane, neopentyl glycol Diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol Tetraacrylate, dipentaery Litol tetraacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylol methanetetraacrylate, oligoester acrylate, N-methylol acrylamide, diacetone acrylamide, acrylic acid derivatives such as epoxy acrylate, methyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate , Lauryl methacrylate, allyl methacrylate, glycidyl methacrylate, benzyl methacrylate, dimethylaminomethyl methacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, trimethylol Methacryl derivatives such as tantrimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, and 2,2-bis (4-methacryloxypolyethoxyphenyl) propane, and derivatives of allyl compounds such as allyl glycidyl ether, diallyl phthalate, and triallyl trimellitate More specifically, Shinzo Yamashita, "Handbook of Crosslinking Agents," (1981 Taiseisha); Kiyomi Kato, "UV / EB Curing Handbook (Raw Materials)," (1985, Polymer Publications) Association); Radtec Research Association, "Applications and Markets of UV / EB Curing Technology", 79 pages, (1989, CMC); Eiichiro Takiyama, "Polyester Resin Handbook", (1988, Nikkan Kogyo Shimbun) Commercially available products described in or the like radical polymerizable or cross-linkable monomer known in the industry, Oligomers and polymers can be used.
[0037]
Examples of the radical polymerization initiator used in the radical polymerization type ink include triazine derivatives described in JP-B-59-1281, JP-B-61-9621, and JP-A-60-60104, and JP-A-59-1504. And organic peroxides described in JP-A-61-243807, JP-B-43-23684, JP-B-44-6413, JP-B-44-6413 and JP-B-47-1604. The diazonium compounds described in each gazette and U.S. Pat. No. 3,567,453, and U.S. Pat. Nos. 2,848,328, 2,852,379 and 2,940,853 are described in each specification. The organic azide compounds described in JP-B-36-22062, JP-B-37-13109, JP-B-38-18015, JP-B-45-9610, etc. Quinonediazides, various onium compounds described in JP-B-55-39162, JP-A-59-14023, etc. and in "Macromolecules", Vol. 10, p. 1307 (1977). Azo compounds described in JP-A-59-142205, JP-A-1-54440, European Patent No. 109,851, European Patent No. 126,712, etc .; Science (J. Imag. Sci.) ", Vol. 30, p. 174 (1986), which are described in Japanese Patent Application Nos. 4-56831 and 4-89535. (Oxo) sulfonium organoboron complex described above, titanocenes described in JP-A-61-151197, "Cordine Transition chemistry containing a transition metal such as ruthenium described in Coordination Chemistry Review, Vol. 84, pp. 85-277 (1988) and JP-A-2-182701. Examples include 2,4,5-triarylimidazole dimer, carbon tetrabromide and organic halogen compounds described in JP-A-59-107344 described in JP-A-3-209777. These polymerization initiators are preferably contained in the range of 0.01 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the radically polymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond.
[0038]
Next, the cationic polymerization type ink will be described.
In the invention according to claim 7, the ink preferably contains a cationically polymerizable compound.
[0039]
Various known cationically polymerizable monomers can be used as the photocationically polymerizable monomer. For example, epoxy disclosed in JP-A-6-9714, JP-A-2001-31892, JP-A-2001-40068, JP-A-2001-55507, JP-A-2001-310938, JP-A-2001-310937, and JP-A-2001-220526 are exemplified. Compounds, vinyl ether compounds, oxetane compounds and the like.
[0040]
Preferred as aromatic epoxides are di- or polyglycidyl ethers produced by the reaction of a polyhydric phenol having at least one aromatic nucleus or an alkylene oxide adduct thereof with epichlorohydrin, such as bisphenol A or its alkylene oxide. Examples thereof include di- or polyglycidyl ether of an adduct, di- or polyglycidyl ether of a hydrogenated bisphenol A or an alkylene oxide adduct thereof, and a novolak-type epoxy resin. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
[0041]
The alicyclic epoxide is obtained by epoxidizing a compound having a cycloalkane ring such as at least one cyclohexene or cyclopentene ring with a suitable oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid. Compounds containing cyclohexene oxide or cyclopentene oxide are preferred.
[0042]
Preferred examples of the aliphatic epoxide include di- or polyglycidyl ether of an aliphatic polyhydric alcohol or an alkylene oxide adduct thereof, and typical examples thereof include diglycidyl ether of ethylene glycol, diglycidyl ether of propylene glycol and Diglycidyl ethers of alkylene glycols such as diglycidyl ether of 1,6-hexanediol, polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols such as di- or triglycidyl ether of glycerin or alkylene oxide adduct thereof, polyethylene glycol or alkylene oxide adduct thereof Of polyalkylene glycols such as diglycidyl ethers of polypropylene glycol or diglycidyl ether of an alkylene oxide adduct thereof Glycidyl ether, and the like. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
[0043]
Among these epoxides, in view of rapid curability, aromatic epoxides and alicyclic epoxides are preferred, and alicyclic epoxides are particularly preferred. In the present invention, one of the above epoxides may be used alone, or two or more may be used in appropriate combination.
[0044]
As the vinyl ether compound, for example, ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, dipropylene glycol divinyl ether, butanediol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, cyclohexane dimethanol divinyl ether, trimethylol Di or trivinyl ether compounds such as propane trivinyl ether, ethyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, octadecyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexane dimethanol monovinyl ether, n-pro Vinyl ether, isopropyl vinyl ether, isopropenyl ether -O- propylene carbonate, dodecyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, and octadecyl vinyl ether.
[0045]
Among these vinyl ether compounds, di- or trivinyl ether compounds are preferable, and divinyl ether compounds are particularly preferable in consideration of curability, adhesion, and surface hardness. In the present invention, one of the above vinyl ether compounds may be used alone, or two or more thereof may be used in an appropriate combination.
[0046]
In the invention according to claim 8, it is preferable that the ink contains a cationically polymerizable monomer having an oxetane group.
[0047]
The oxetane compound referred to in the present invention is a compound having an oxetane ring, and any known oxetane compound as disclosed in JP-A-2001-220526 and JP-A-2001-310937 can be used.
[0048]
In the oxetane compound according to the present invention, when a compound having five or more oxetane rings is used, the viscosity of the ink composition becomes high, so that handling becomes difficult, or the glass transition temperature of the ink composition becomes high, The resulting cured product has insufficient tackiness. The compound having an oxetane ring used in the present invention is preferably a compound having 1 to 4 oxetane rings.
[0049]
Hereinafter, specific examples of the compound having an oxetane ring according to the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
[0050]
As an example of the compound having one oxetane ring, a compound represented by the following general formula (1) can be given.
[0051]
Embedded image
Figure 2004034441
[0052]
In the general formula (1), R1Is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an allyl group, an aryl group, a furyl group or a thienyl group. R2Is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a 1-propenyl group, a 2-propenyl group, a 2-methyl-1-propenyl group, a 2-methyl-2- Aromatic rings such as alkenyl groups having 2 to 6 carbon atoms such as propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group and 3-butenyl group, phenyl group, benzyl group, fluorobenzyl group, methoxybenzyl group and phenoxyethyl group A group having 2 to 6 carbon atoms such as an alkylcarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms such as an ethylcarbonyl group, a propylcarbonyl group and a butylcarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group and a butoxycarbonyl group; Group, ethylcarbamoyl group, propylcarbamoyl group, butylcarbamoyl group, pentylcarbamoyl group, etc. Of 2-6 carbon atoms which is N- alkylcarbamoyl group. As the oxetane compound used in the present invention, it is particularly preferable to use a compound having one oxetane ring, since the resulting composition has excellent tackiness, low viscosity and excellent workability.
[0053]
Examples of the compound having two oxetane rings include a compound represented by the following general formula (2).
[0054]
Embedded image
Figure 2004034441
[0055]
In the general formula (2), R1Is a group similar to that in the general formula (1). R3Is, for example, a linear or branched alkylene group such as an ethylene group, a propylene group or a butylene group, or a linear or branched poly (alkyleneoxy) group such as a poly (ethyleneoxy) group or a poly (propyleneoxy) group. Linear or branched unsaturated hydrocarbon groups such as propenylene group, methylpropenylene group, butenylene group, or alkylene group containing carbonyl group or carbonyl group, alkylene group containing carboxyl group, alkylene group containing carbamoyl group, etc. It is.
[0056]
Also, R3Examples thereof include polyvalent groups selected from the groups represented by the following general formulas (3), (4) and (5).
[0057]
Embedded image
Figure 2004034441
[0058]
In the general formula (3), R4Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group; an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. A nitro group, a cyano group, a mercapto group, a lower alkylcarboxyl group, a carboxyl group, or a carbamoyl group.
[0059]
Embedded image
Figure 2004034441
[0060]
In the general formula (4), R5Represents an oxygen atom, a sulfur atom, a methylene group, NH, SO, SO2, C (CF3)2Or C (CH3)2Represents
[0061]
Embedded image
Figure 2004034441
[0062]
In the general formula (5), R6Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, or an aryl group. n is an integer of 0 to 2000. R7Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, or an aryl group. R7Examples further include groups selected from groups represented by the following general formula (6).
[0063]
Embedded image
Figure 2004034441
[0064]
In the general formula (6), R8Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, or an aryl group. m is an integer of 0 to 100.
[0065]
Specific examples of the compound having two oxetane rings include the following compounds.
[0066]
Embedded image
Figure 2004034441
[0067]
Exemplified compound 1 is a compound represented by the general formula (2)1Is an ethyl group, R3Is a carboxyl group. In addition, Exemplified Compound 2 is a compound represented by the general formula (2)1Is an ethyl group, R3Is R in the general formula (5).6And R7Is a methyl group and n is 1.
[0068]
Among the compounds having two oxetane rings, preferred examples other than the above compounds include compounds represented by the following general formula (7). In the general formula (7), R1Is the R of the above general formula (1)1Is synonymous with
[0069]
Embedded image
Figure 2004034441
[0070]
In addition, as an example of the compound having 3 to 4 oxetane rings, a compound represented by the following general formula (8) can be given.
[0071]
Embedded image
Figure 2004034441
[0072]
In the general formula (8), R1Is R in the general formula (1).1Is synonymous with R9Examples thereof include a branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms such as a group represented by the following A to C, a branched poly (alkyleneoxy) group such as a group represented by the following D, or the following E: And a branched polysiloxy group such as a group. j is 3 or 4.
[0073]
Embedded image
Figure 2004034441
[0074]
In the above A, R10Is a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group or a propyl group. In the above D, p is an integer of 1 to 10.
[0075]
As an example of the compound having 3 to 4 oxetane rings, Exemplified Compound 3 is given.
[0076]
Embedded image
Figure 2004034441
[0077]
Further, examples of the compound having 1 to 4 oxetane rings other than those described above include a compound represented by the following general formula (9).
[0078]
Embedded image
Figure 2004034441
[0079]
In the general formula (9), R8Is R in the above general formula (6)8Is synonymous with R11Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group or a trialkylsilyl group, and r is 1 to 4.
[0080]
Preferred specific examples of the oxetane compound used in the present invention include the following compounds.
[0081]
Embedded image
Figure 2004034441
[0082]
The method for producing each compound having an oxetane ring described above is not particularly limited, and may be in accordance with a conventionally known method. For example, Pattisson (DB Pattison, J. Am. Chem. Soc., 3455, 79) (1957)) discloses an oxetane ring synthesis method from a diol. In addition to these, compounds having 1 to 4 oxetane rings having a high molecular weight of about 1,000 to 5,000 are also exemplified. Specific examples of these compounds include the following compounds.
[0083]
Embedded image
Figure 2004034441
[0084]
In the present invention, for the purpose of suppressing shrinkage of the recording material upon curing of the ink, the photopolymerizable compound contains at least one oxetane compound and at least one compound selected from an epoxy compound and a vinyl ether compound. Is preferred.
[0085]
As the initiator used in the cationic polymerization type ink, for example, a chemical amplification type photoresist or a compound used for photocationic polymerization is used (Organic Materials Research Association, "Organic Materials for Imaging", Bunshin Publishing (1993) Year), pages 187-192). Examples of compounds suitable for the present invention are given below.
[0086]
First, B (C) of an aromatic onium compound such as diazonium, ammonium, iodonium, sulfonium, and phosphonium is used.6F5)4 , PF6 , AsF6 , SbF6 , CF3SO3 Salts may be mentioned. Those having a borate compound as a counter anion are preferable because of high acid generating ability. Specific examples of the onium compound are shown below.
[0087]
Embedded image
Figure 2004034441
[0088]
Secondly, a sulfonate that generates sulfonic acid can be mentioned. Specific compounds are exemplified below.
[0089]
Embedded image
Figure 2004034441
[0090]
Third, halides that generate hydrogen halide can also be used. Specific compounds are shown below.
[0091]
Embedded image
Figure 2004034441
[0092]
Fourth, an iron allene complex can be mentioned.
[0093]
Embedded image
Figure 2004034441
[0094]
In the ink according to the present invention, various additives can be used in addition to the components described above.
[0095]
In the present invention, a thermal base generator can also be used for the purpose of improving ejection stability and storage stability.
[0096]
As the thermal base generator, for example, a salt of an organic acid and a base that decomposes and decomposes by heating, a compound that decomposes by a reaction such as an intramolecular nucleophilic substitution reaction, a Rossen rearrangement, a Beckmann rearrangement, and releases amines, Those which cause some reaction by heating to release a base are preferably used. Specifically, salts of trichloroacetic acid described in British Patent No. 998,949, salts of alpha-sulfonylacetic acid described in U.S. Pat. No. 4,060,420, and propylic acids described in JP-A-59-157637 are disclosed. Salts, 2-carboxycarboxamide derivatives, salts with a thermally decomposable acid using an alkali metal or an alkaline earth metal in addition to an organic base as a base component described in JP-A-59-168440; And the aldoxime carbamates described in JP-A-59-195237, which produce nitriles by heating, and the like. In addition, UK Patent No. 998,945, US Patent No. 3,220,846, UK Patent No. 279,480, JP-A-50-22625, JP-A-61-32844, JP-A-61-51139, and JP-A-61-61139 The thermal base generators described in JP-A-52638, JP-A-61-51140, JP-A-61-53634 to JP-A-61-53640, JP-A-61-55644, and JP-A-61-55645 are useful. More specifically, examples include guanidine trichloroacetate, methylguanidine trichloroacetate, potassium trichloroacetate, guanidine phenylsulfonylacetate, guanidine p-chlorophenylsulfonylacetate, guanidine p-methanesulfonylphenylsulfonylacetate, potassium phenylpropiolate, and phenylpropiol. There are guanidine acid, cesium phenylpropiolate, guanidine p-chlorophenylpropiolate, guanidine p-phenylene-bis-phenylpropiolate, tetramethylammonium phenylsulfonylacetate, and tetramethylammonium phenylpropiolate. The above-mentioned thermal base generator can be used in a wide range.
[0097]
The ink of the present invention contains, as disclosed in JP-A-8-248561 and JP-A-9-34106, an acid multiplying agent which newly generates an acid by an acid generated by irradiation with an actinic ray, which is already known. Is also possible.
[0098]
In the invention according to claim 6, the surface tension of the ink at 25 ° C. is preferably in the range of 25 to 40 mN / m. If the surface tension of the ink at 25 ° C. is less than 25 mN / m, it is difficult to obtain stable ejection, and if it exceeds 40 mN / m, a desired dot diameter cannot be obtained. If the viscosity is outside the range of 25 to 40 mN / m, it is difficult to obtain a uniform dot diameter for various supports even when the ink is emitted and irradiated with light while controlling the viscosity and water content of the ink as in the present invention. It becomes.
[0099]
In order to adjust the surface tension, a surfactant may be contained as necessary. The surfactant preferably used in the ink according to the present invention includes, for example, anionic surfactants such as dialkyl sulfosuccinates, alkyl naphthalene sulfonates, and fatty acid salts, polyoxyethylene alkyl ethers, and polyoxyethylene alkyl. Nonionic surfactants such as allyl ethers, acetylene glycols, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, cationic surfactants such as alkylamine salts and quaternary ammonium salts, and surfactants having a polymerizable group And the like. Among these, particularly, a silicone-modified acrylate, a fluorine-modified acrylate, a silicone-modified epoxy, a fluorine-modified epoxy, a silicone-modified oxetane, a fluorine-modified oxetane, and the like, a surface-active compound having a polymerizable group such as an unsaturated bond, an oxirane, and an oxetane ring are preferable. .
[0100]
Various additives other than those described above can be used in the ink according to the present invention. For example, a leveling additive, a matting agent, a polyester-based resin, a polyurethane-based resin, a vinyl-based resin, an acrylic-based resin, a rubber-based resin, and waxes for adjusting film properties can be added. It is also effective to add a trace amount of an organic solvent in order to improve the adhesion to the recording medium. In this case, the addition is effective within a range in which the problem of solvent resistance and VOC does not occur, and the amount used is in the range of 0.1 to 5%, preferably 0.1 to 3%. It is also possible to combine a radical polymerizable monomer and an initiator to obtain a radical-cation hybrid cured ink.
[0101]
In the image forming method of the present invention, the ink composition is ejected onto a recording material by an ink jet recording method, drawing is performed, and the ink is cured by irradiation with actinic rays such as ultraviolet rays.
[0102]
In the present invention, it is preferable that the total ink film thickness after the ink lands and is cured by irradiation with actinic rays is 2 to 20 μm. In the actinic ray-curable ink jet recording in the screen printing field, the total ink film thickness currently exceeds 20 μm. However, in the flexible packaging printing field where the recording material is often a thin plastic material, the recording material described above is used. Not only because of the problem of curls and wrinkles, but also because of the problem of changing the stiffness and texture of the whole printed matter. In the present invention, it is preferable that the amount of liquid droplets ejected from each nozzle is 2 to 15 pl.
[0103]
In the image recording method of the present invention, as the irradiation condition of the generated light beam, it is preferable that the active light beam is irradiated during 0.001 to 2.0 seconds after ink landing, more preferably 0.001 to 1.0. Seconds. In order to form a high-definition image, it is preferable that the irradiation timing is as early as possible, but in the present invention, it is preferable to start the light irradiation at a timing when the viscosity or the water content of the ink is in a preferable state.
[0104]
A basic method of irradiating actinic rays is disclosed in JP-A-60-132767. According to this, light sources are provided on both sides of the recording head unit, and the recording head and the light source are scanned in a shuttle system. Irradiation is performed at a fixed time after the ink has landed. Further, the curing is completed by another light source without driving. U.S. Patent No. 6,145,979 discloses a method using an optical fiber or a method in which a collimated light source is applied to a mirror provided on the side of a recording head unit to irradiate a recording unit with UV light. ing. In the image forming method of the present invention, any of these irradiation methods can be used.
[0105]
The irradiation of the actinic ray is divided into two stages. First, the actinic ray is irradiated by the above-described method for 0.001 to 2.0 seconds after the ink has landed, and the actinic ray is further irradiated after the completion of all printing. The method is also one of the preferred embodiments. By dividing the irradiation of the actinic ray into two stages, it is possible to further suppress the contraction of the recording material that occurs when the ink is cured.
[0106]
Examples of light sources used for actinic ray irradiation include high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, electrodeless UV lamps, low-pressure mercury lamps, UV lasers, xenon flash lamps, insect traps, black lights, germicidal lamps, cold cathode tubes, and LEDs. But not limited to these.
[0107]
In the present invention, the peak illuminance in a wavelength range effective for curing is 0.1 mW / cm.23000 mW / cm2The following actinic rays are used.
[0108]
As the substrate that can be used in the present invention, a non-absorbable support can be used in addition to ordinary uncoated paper, coated paper, and the like. It is preferable to use a non-absorbable support as the material.
[0109]
In the present invention, various non-absorbable plastics and films thereof can be used as the non-absorbable support. Examples of the various plastic films include PET films, OPS films, OPP films, ONy films, and PVC films. , PE film and TAC film. As other plastics, polycarbonate, acrylic resin, ABS, polyacetal, PVA, rubbers and the like can be used. Further, the present invention can be applied to metals and glasses. Among these recording materials, the structure of the present invention is particularly effective when an image is formed on a PET film, an OPS film, an OPP film, an ONy film, or a PVC film which can be shrunk by heat. These base materials not only tend to curl and deform the film due to the curing shrinkage of the ink and the heat generated during the curing reaction, but also make it difficult for the ink film to follow the shrinkage of the base material.
[0110]
These various plastic films have greatly different surface energies, and there has conventionally been a problem that the dot diameter after ink landing varies depending on the recording material. In the configuration of the present invention, an OPP film having a low surface energy, an OPS film, and even a PET having a relatively high surface energy are included. In the invention according to claim 5, the substrate has a wetting index of 40 to 60 mN / m. Preferably, there is.
[0111]
The wetting index referred to in the present invention refers to the surface tension (mN / mN / mN / m) of a mixed liquid determined to wet a base material surface by applying a series of mixed liquids having different surface tensions in order. The value of m) is defined as a wetting index, and specifically, can be determined by measuring according to the “wetting test method for polyethylene and polypropylene films” (JIS K 6768).
[0112]
In the present invention, it is more advantageous to use a long (web) recording material in terms of the cost of the recording material such as packaging cost and production cost, the print production efficiency, and the ability to cope with prints of various sizes. is there.
[0113]
【Example】
The present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the embodiments in these examples.
[0114]
Example 1
《Preparation of ink》
(Preparation of cyan pigment dispersion)
A cyan pigment dispersion was prepared according to the method described below. The dispersion conditions are appropriately adjusted using a known dispersing apparatus so that the average particle size of the cyan pigment particles is in the range of 0.2 to 0.3 μm. Prepared by filtration.
[0115]
C. I. Pigment Blue 15: 3-15 parts by mass
2 parts by mass of polymer dispersant (Zeneca's Solsperse series)
Aron Oxetane OXT-221 (Toa Gosei Co., Ltd.) 83 parts by mass
(Preparation of cyan ink)
Using the above-prepared cyan pigment dispersion, a cyan ink was prepared according to the method described below.
[0116]
17 parts by mass of cyan pigment dispersion
Aron Oxetane OXT-221 (manufactured by Toa Gosei) 48 parts by mass
Celloxide 2021P (manufactured by Daicel UCB) @ 30 parts by mass
SP-152 (Asahi Denka Co., Ltd. photoacid generator) 5 parts by mass
After the cyan ink prepared as described above was filtered through a membrane filter having an absolute filtration accuracy of 0.8 μm, the cyan ink was dehydrated by heating under reduced pressure while heating to 50 ° C. to prepare a cyan ink.
[0117]
The viscosity of the prepared cyan ink at 25 ° C. was 25.4 mPa · s, the surface tension was 34.8 mN / m, and the water content was 1.0% by mass (measured by the Karl Fischer method). The moisture content after conditioning for 24 hours in an atmosphere of 23 ° C. and 80% RH was 2.1% by mass, which was defined as an equilibrium moisture content in the present invention.
[0118]
《Inkjet image recording》
Using the cyan ink prepared above, image recording was performed according to the following image forming method 1 and image forming method 2.
[0119]
(Image forming method 1)
Recording on a substrate is performed using an inkjet recording apparatus having a piezo-type inkjet nozzle (nozzle pitch of 360 dpi) under an atmosphere of 15 ° C. and 30% RH and an atmosphere of 30 ° C. and 70% RH as indoor environments. Was. The ink supply system consists of an original tank, a supply pipe, an ink supply tank immediately before the inkjet head, a filter, and a piezo-type inkjet head, and insulates and heats from the ink supply tank to the inkjet head portion and the substrate transport section, respectively. Was. Temperature sensors were provided near the nozzles of the ink supply tank and the inkjet head and at the base material transporting section to control the temperature. With a piezo-type inkjet head, the ink droplet size was 7 pl, and a solid image was ejected at a single size dot and a resolution of 720 × 720 dpi. At the time of ink ejection, the ink was heated to 50 ° C. for each nozzle, and the ink viscosity was set to 8.2 mPa · s. As the base material, an OPP (oriented polypropylene) film subjected to a corona discharge treatment and a PET (polyethylene terephthalate) film subjected to a corona discharge treatment were used. The OPP film had a wetting index of 42 mN / m, and the PET film had a wetting index of 55 mN / m. The term “dpi” in the present invention indicates the number of dots per 2.54 cm.
[0120]
After each ink landed on the substrate, the temperature of the substrate was controlled at 30 ° C. by appropriately controlling the heat plate conditions of the substrate transport section so that the ink viscosity did not exceed 15 mPa · s. The viscosity of this ink at 30 ° C. is 13.9 mPa · s.
[0121]
Next, the landed ink was irradiated with light. The light irradiation light source is arranged so that the ink landing image area is irradiated with an optical fiber from a high pressure mercury lamp (manufactured by Ushio, SP5), the peak wavelength is 365 nm, and the exposure illuminance is 100 mW / cm.2It is. The light irradiation started 100 ms after the ink droplets landed, and was irradiated for 200 ms to cure the ink. This is 20 mJ / cm as irradiation energy.2Is equivalent to
[0122]
When 100 ms elapses after the ink has landed, the temperature of the ink in contact with the base material becomes substantially equal to the temperature of the base material. At which the ink viscosity becomes.
[0123]
The respective characteristic values in the image forming method 1 are summarized below.
Ink viscosity at 25 ° C: 25.4 mPa · s
Ink viscosity before injection: 8.2 mPa · s
Substrate wetting index: OPP = 42 mN / m, PET = 55 mN / m
Ink viscosity during light irradiation: 13.9 mPa · s (indoor environment 15 ° C, 30% RH, 30 ° C, 70% RH)
(Image forming method 2)
In the above-described image forming method 1, an image was formed in the same manner as above except that the temperature of the base material was not controlled at 30 ° C. during the ink landing.
[0124]
The respective characteristic values in the image forming method 2 are collectively shown below.
Ink viscosity at 25 ° C: 25.4 mPa · s
Ink viscosity before injection: 8.2 mPa · s
Substrate wetting index: OPP = 42 mN / m, PET = 55 mN / m
Ink viscosity after substrate landing: 26.8 mPa · s (indoor environment 15 ° C., 30% RH), 16.4 mPa · s (indoor environment 30 ° C., 70% RH)
<< Evaluation of formed image >>
Each image prepared as described above was evaluated according to the following method.
[0125]
(Measurement of dot diameter of landing ink)
With respect to the single-size dots created above, the dot diameter was determined by an image analyzer (Lirex, manufactured by Nireco, measurement conditions: 16,000 pixels, 1 pixel), and the average value measured 50 times was determined, and this was defined as the dot diameter.
[0126]
(Evaluation of surface unevenness)
The surface of the solid image created above was observed visually and by tactile sensation, and the surface unevenness was evaluated according to the following criteria.
[0127]
:: Almost no noticeable surface irregularities observed by visual observation and tactile sensation
Δ: The surface irregularities are not bothersome by visual observation, but are slightly bothersome by tactile sensation, but are of a practically acceptable quality.
×: Grassiness due to unevenness of the surface is clearly recognized by visual observation and tactile sensation, and the quality is not preferable for practical use.
(Evaluation of bleeding resistance)
The single-size dots and the solid images prepared above were visually observed, and the bleeding resistance was evaluated according to the following criteria.
[0128]
:: Single-size dots maintain a perfect circle, no solid image boundary is disturbed, and no bleeding is observed
Δ: Deterioration of roundness of single-size dots and disturbance of solid image boundary lines are slightly recognized, but the quality is practically acceptable.
×: Disturbance in roundness of single-size dots and disturbance of solid image boundary lines are clearly recognized, and the quality is not preferable for practical use.
Table 1 shows the results obtained as described above.
[0129]
[Table 1]
Figure 2004034441
[0130]
As is clear from Table 1, the image obtained by the image forming method of the present invention in which the light irradiation was started with the ink viscosity at the time of light irradiation of 15 mPa · s or less, the dot diameter was different even under different substrates and different printing environments. It can be seen that the image quality with good texture such as unevenness and unevenness and less blurring can be obtained. In the image forming method 1, the viscosity of the ink at the time of irradiation is controlled by controlling the heat transfer from the base material and the time from the landing to the start of exposure. However, only the ink is heated and controlled by another means. Or control the viscosity after landing and cooling by adjusting the temperature of the ink at the time of ejection without controlling the heating of the ink, and by controlling the time until the start of exposure to cool and thicken the landing ink. The same effect can be obtained by adopting a method of controlling the degree of the difference.
[0131]
Example 2
In the inkjet image recording described in Example 1, an image was formed in the same manner except that the following image forming methods 3 and 4 were used instead of the image forming methods 1 and 2.
[0132]
《Preparation of ink》
As in Example 1, a cyan ink having a water content of 1.0% by mass (measured by the Karl Fischer method) was used.
[0133]
《Inkjet image recording》
(Image forming method 3)
In the image forming method 2 described in Example 1, ink droplets having the water content of the ink adjusted to 2.1% by mass are landed on a base material, and then air having a relative humidity of 20% is applied to the image forming portion. An image was formed in the same manner except that the landed ink was irradiated with light while spraying.
[0134]
The water content of this ink at a humidity of 20% is 0.4% by mass, and the ink adjusted to a water content of 1.0% undergoes dehydration after landing, but the water content is 1.7. %.
[0135]
Each characteristic in the image forming method 3 was as follows.
Equilibrium water content at a relative humidity of 80% of the ink: 2.1% by mass
Water content of ink before ejection: 1.0% by mass
Water content of ink at the time of light irradiation: 0.4 to 1.0 mass% (indoor environment 15 ° C, 30% RH, 30 ° C, 70% RH)
(Image forming method 4)
In the image forming method 3 described above, the same procedure was performed except that the ink droplets were landed on the base material, and the landed ink was irradiated with light without blowing air having a relative humidity of 20% to the image forming portion. To form an image.
[0136]
Each characteristic in the image forming method 4 was as follows.
Equilibrium water content at a relative humidity of 80% of the ink: 2.1% by mass
Water content of ink before ejection: 1.0% by mass
Water content of ink at the time of light irradiation: less than 1.0% by mass (indoor environment 15 ° C, 30% RH), 1.9% by mass (indoor environment 30 ° C, 70% RH)
In the calculation of the water content at the time of light irradiation in the indoor environment at 30 ° C. and 70% RH described above, first, the sensitivity at which the dot diameter does not change after light irradiation is calculated. Next, the ink is applied to the substrate with a wire bar, the environmental humidity is changed, light irradiation is performed, and a humidity environment that is equal to the calculated exposure sensitivity is determined. The equilibrium water content of the ink was determined in an environment that was equal to the exposure sensitivity, and the water content at the time of impact and exposure was estimated. In our study, it was confirmed that the water content of the environment was equal to the water content of the environment in a short time of only 50 to 250 ms after the ink ejection.
[0137]
<< Evaluation of formed image >>
For each image created as described above, measurement of the dot diameter of the landing ink, evaluation of the surface unevenness and evaluation of the bleeding resistance were performed in the same manner as in the method described in Example 1, and the obtained results were tabulated. It is shown in FIG.
[0138]
[Table 2]
Figure 2004034441
[0139]
As is clear from Table 2, the image formed by the image forming method of the present invention in which light irradiation is started under the condition that the water content of the ink is 0.2 to 2% is a dot even under different base materials and different environments. It was possible to obtain an image with good texture such as diameter and unevenness and excellent bleeding resistance. In the image forming method 3, the control of the water content of the ink at the time of irradiation is performed by sending the conditioned air to the image forming unit and controlling the time from landing to the start of exposure. The method of adjusting the water content of the ink at the time of ejection and the time until the start of exposure are controlled so that the difference in the water content after water absorption or dehydration is reduced according to the environment, thereby controlling the water absorption or dehydration of the landing ink. The same effect can be obtained by controlling the degree.
[0140]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an image forming method which is excellent in bleeding resistance and can stably form a high image without unevenness on a recording material having poor ink absorption.

Claims (8)

25℃における粘度が15mPa・s以上で、光照射により硬化可能なインクを、インクジェット記録方式を用いて基材へ噴射し、次いで活性光線を照射することによって画像を形成する画像形成方法において、噴射前に該インクを40℃以上に加熱することによって、該インクの粘度を12mPa・s以下に制御する手段を有し、かつ該インクが基材へ噴射された後、該インクの粘度が15mPa・s以下であるときに光照射することを特徴とする画像形成方法。In an image forming method in which an ink having a viscosity at 25 ° C. of 15 mPa · s or more and curable by light irradiation is jetted to a substrate using an ink jet recording method, and then an image is formed by irradiating with an actinic ray, Before heating the ink to 40 ° C. or more, the ink has a means for controlling the viscosity of the ink to 12 mPa · s or less, and after the ink is ejected onto the base material, the viscosity of the ink is 15 mPa · s. An image forming method, wherein light irradiation is performed when the value is equal to or less than s. 相対湿度80%におけるカールフィッシャー法により測定した平衡含水率が1.5%以上で、光照射により硬化可能なインクを、インクジェット記録方式を用いて基材へ噴射し、次いで活性光線を照射することによって画像を形成する画像形成方法において、該インクの含水率が1.5%以下の状態で噴射し、該インクが基材へ噴射された後、該インクの含水率が1.7%以下であるときに光照射することを特徴とする画像形成方法。Injecting an ink curable by light irradiation with an equilibrium water content of 1.5% or more as measured by the Karl Fischer method at a relative humidity of 80% onto a substrate using an ink jet recording method, and then irradiating with an actinic ray In the image forming method for forming an image by the method, the ink is jetted in a state where the water content of the ink is 1.5% or less, and after the ink is jetted to the base material, the water content of the ink is 1.7% or less. An image forming method comprising irradiating light at a certain time. 前記インクの25℃における粘度が15mPa・s以上で、噴射前に該インクを40℃以上に加熱することによって、該インクの粘度を12mPa・s以下に制御する手段を有し、かつ該インクが基材へ噴射された後、該インクの粘度が15mPa・s以下であるときに光照射することを特徴とする請求項2に記載の画像形成方法。The ink has a viscosity at 25 ° C. of 15 mPa · s or more, and has a means for controlling the viscosity of the ink to 12 mPa · s or less by heating the ink to 40 ° C. or more before jetting. 3. The image forming method according to claim 2, wherein after the ink is ejected onto the base material, the ink is irradiated when the viscosity of the ink is 15 mPa · s or less. 前記基材が、インクを吸収しない非吸収性支持体であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 1, wherein the substrate is a non-absorbable support that does not absorb ink. 前記基材の濡れ指数が、40〜60mN/mであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 1, wherein the substrate has a wetting index of 40 to 60 mN / m. 前記インクの25℃における表面張力が、25〜40mN/mであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 1, wherein a surface tension of the ink at 25 ° C. is 25 mN / m to 40 mN / m. 前記インクが、カチオン重合性化合物を含有していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 1, wherein the ink contains a cationically polymerizable compound. 前記インクが、オキセタン基を有するカチオン重合性モノマーを含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像形成方法。The image forming method according to any one of claims 1 to 7, wherein the ink contains a cationically polymerizable monomer having an oxetane group.
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