JP2003145745A - インクジェット記録方法及び記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明又は半透明基材上に白色顔料インク及び
白色以外の色材を含有するインクを用いて高解像度で滲
みがなく定着性の良い画像を記録できるインクジェット
記録方法及び記録装置を提供する。 【解決手段】 透明又は半透明基材上に白色顔料を含有
する放射線硬化性インクを塗設後、白色顔料塗設部の少
なくとも一部の上に白色以外の色材を含む放射線硬化性
インクを吐出し画像記録することを特徴とするインクジ
ェット記録方法及び記録装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は可視光、紫外線、電
子線などの放射線を照射することによって、反応・硬化
可能なインクジェット記録用インクを用いた記録方法お
よび記録装置に関し、特に、透明又は半透明基材上に白
色顔料インク及び白色以外の色材を含有するインクを用
いて高解像度で滲みがなく定着性の良い画像を印刷出来
るインクジェット記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インクジェット記録方式は簡便・
安価に画像を作製出来るため、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、色再現域・耐久性・出射適性を改善
したインク、およびインクの吸収性・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、専用紙が全て揃って初めて達成されている。

【０００３】一方、軟包装の印刷は、グラビア印刷方式
やフレキソ印刷方式で行われている。グラビア印刷やフ
レキソ印刷は製造方式の工夫などで低コスト短納期化が
進んでいるが刷版の作製に多くの時間とコストがかかる
ことや、印刷開始後の濃度安定化に時間がかかるため少
量サンプル（試作品や展示会、限定販売品等）の場合、
大量のロスが出てしまい、単価が高いものになってしま
う。また、最近、湿式電子写真方式で軟包装用フィルム
にサンプル作製できるものもあるが、立ち上げ時のレベ
ル調整に時間がかかったり、印刷画像の耐久性に問題が
あり、小ロットに効率よく対応できるものではない。軟
包装用のインクジェット記録方式は、包装終了後、黒や
白で、製造年月日や賞味期限等を記録することは一般的
になっているが、文字、デザイン画や写真等の画像を直
接記録することは一般的ではない。

【０００４】また、軟包装での白色インクは、画像の鮮
明度を高めるため透過濃度が高いことや、白色インクと
他のインクの重ね合わせによるにじみがないことが重要
である。しかしながら、従来のインクジェットプリンタ
では、白色濃度が低く、解像度が高いにもかかわらず画
像の鮮明度が低い。白色インク濃度を上げようとする
と、印字や乾燥に時間がかかり作業効率が落ちたりす
る。インクジェット方式による白色インクの印字につい
ては特開平７−８１０９１号に記載されているが基材の
色をキャンセルさせることに関するものだけであり、透
明又は半透明基材に関してはなんら記載がない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、可視
光、紫外線、電子線などの放射線を照射することによっ
て、反応・硬化可能なインクジェット記録用インクを用
い、特に、透明又は半透明基材上に白色顔料インク及び
白色以外の色材を含有するインクを用いて高解像度で滲
みがなく定着性の良い画像を記録できるインクジェット
記録方法及び記録装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、以
下の構成によって達成された。

【０００７】１．透明又は半透明基材上に白色顔料を含
有する放射線硬化性インクを塗設後、白色顔料塗設部の
少なくとも一部の上に白色以外の色材を含む放射線硬化
性インクを吐出することを特徴とするインクジェット記
録装置。

【０００８】２．透明又は半透明基材上に、白色以外の
色材を含む放射線硬化性インクをインクジェット記録装
置で画像記録した後、白色顔料を含有する放射線硬化性
インクを塗設することを特徴とするインクジェット記録
装置。

【０００９】３．基材上に白色顔料を含有する放射線硬
化性インクを塗設後、放射線を照射することで固化ある
いは増粘し、その後、白色以外の色材を含む放射線硬化
性インクジェット用インクを塗設することを特徴とする
インクジェット記録装置。

【００１０】４．基材上に白色以外の色材を含む放射線
硬化性インクジェット用インクを塗設後、放射線を照射
することで固化あるいは増粘し、その後、白色顔料を含
有する放射線硬化性インクを塗設することを特徴とする
インクジェット記録装置。

【００１１】５．前記１〜４のいずれか１項記載の白色
顔料の塗設をインクジェット記録装置で行うことを特徴
とするインクジェット記録装置。

【００１２】６．白色顔料を含有するインクを射出する
ヘッドノズル径が、白色以外の色材を含有するインクを
射出するヘッドのノズル径より大きいことを特徴とする
前記５記載のインクジェット記録装置。

【００１３】７．透明又は半透明基材上に白色顔料を含
有する放射線硬化性インクを塗設後、白色顔料塗設部の
少なくとも一部の上に白色以外の色材を含む放射線硬化
性インクを吐出して画像記録することを特徴とするイン
クジェット記録方法。

【００１４】８．透明又は半透明基材上に、白色以外の
色材を含む放射線硬化性インクをインクジェット記録装
置で画像記録した後、白色顔料を含有する放射線硬化性
インクを塗設することを特徴とするインクジェット記録
方法。

【００１５】９．前記７又は８記載の白色顔料の塗設を
インクジェット記録装置で行うことを特徴とするインク
ジェット記録方法。

【００１６】１０．白色顔料の粒径が０．１〜０．８μ
ｍであることを特徴とする前記７〜９のいずれか１項記
載のインクジェット記録方法。

【００１７】１１．色材を含有する放射線硬化性インク
の２５℃における粘度が３５ｍＰａ・ｓ以上５００ｍＰ
ａ・ｓ以下であることを特徴とする前記７〜１０のいず
れか１項記載のインクジェット記録方法。

【００１８】１２．放射線をヘッドユニットの背面から
一様に透明又は半透明基材へ照射することを特徴とする
前記７〜１１のいずれか１項記載のインクジェット記録
方法。

【００１９】１３．白色顔料を含有する放射線硬化性イ
ンクを吐出するインクジェットヘッドを２個以上持つイ
ンクジェット記録装置を用いることを特徴とする前記９
〜１２のいずれか１項記載のインクジェット記録方法。

【００２０】本発明を更に詳しく説明する。本発明の透
明又は半透明基材の材質としては、ポリエステル、ポリ
オレフィン、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリエ
ーテル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスチレ
ン、ポリカーボネート、ポリ−ｐ−フェニレンスルフィ
ド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ（メ
タ）アクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ナイロンが好ましい。また、これらの共重合体やブ
レンド物、さらには、架橋したものを用いることもでき
る。中でも延伸したポリエチレンテレフタレート、ポリ
スチレン、ポリプロピレン、ナイロンが透明性、寸法安
定性、剛性、環境負荷、コストの面で好ましい。フィル
ムの厚みは２〜１００μｍ、更に好ましくは６〜５０μ
ｍとすることで、再転写時の加熱適性が得られ好まし
い。

【００２１】透明な被転写媒体へ画像を転写した後、被
転写媒体側から画像を見る印刷物とする場合は、透明基
材を用いても良いし、適度な画像視認性を得る為に白色
に着色することも可能である。白地を調整した紙支持体
または上記樹脂フィルムを使用することも出来る。白色
度の調整は使用される照明環境に応じて適宜行う。

【００２２】形成する層との接着強度の調整、良好な塗
布性を得る為に公知の方法で支持体表面にコロナ放電処
理や、易接着処理などの表面処理を施すことが好まし
い。

【００２３】軟包装材料は、印刷面側から画像をみる方
式（表刷り）と印刷面の反対側から画像をみる方式（裏
刷り）がある。これは軟包装されるものや軟包装に使う
包装材料によって決まる。したがって、小ロットに対応
するためには、画像部だけでなく白色部も小ロットに対
応できることが好ましい、つまり、白色インクの塗設
に、フレキソ印刷等の従来の印刷方法を用いてもよい
が、バリアブルデータに対応できること、デザイン決定
から印刷までの工程が少ないインクジェット方式が好ま
しい。

【００２４】本発明においてインクジェットヘッドのノ
ズル径は、白色顔料含有インク用のほうが、白色インク
以外の色材を含有するインク用のものより大きい。好ま
しくは１．２倍以上５０倍以下である。白色顔料含有イ
ンク用のヘッドのノズル径が白色以外の色材を含有する
インクと同じかより小さい場合、白色の濃度が低くな
り、鮮明な画像が得られなかったり、高濃度で白色を射
出するために記録速度が遅くなったりした。ノズルの目
詰まりによる画像欠陥の頻度が高くなったりした。白色
インク以外のインクを含む顔料用のヘッドより白色以外
のインク色材を含む顔料用は１０〜４０μｍが好まし
い。更に好ましくは１５〜３５μｍである。ノズル径が
小さすぎると、インクの目詰まりによる画像欠陥が発生
したり、インクの射出速度が低下し、画像ムラの原因に
なる。ノズル径が大きすぎると高解像度の射出を安定し
てできなくなる。また、白色顔料インク用のヘッドを複
数個にすることも、白色濃度を高濃度に安定させるのに
効果があるが、ヘッドの数が増えるため、装置が高額に
なる、制御が複雑になる等のデメリットもある。

【００２５】本発明の記録方法では、上記インクを４０
〜８０℃に加熱し、インク粘度を下げて射出することが
射出安定性の点で好ましい。照射線硬化型インクは、概
して水性インクより粘度が高いため、温度変動による粘
度変動幅が大きい。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、インク温度を出来るだけ一定に保つことが必要であ
る。インク温度の制御幅は設定温度±５℃、好ましくは
設定温度±２℃、更に好ましくは設定温度±１℃であ
る。記録装置にはインク温度の安定化手段を備えるが、
一定温度にする部位はインクタンク（中間タンクがある
場合は中間タンク）、からノズル射出面までの配管系、
部材の全てが対象となる。

【００２６】温度コントロールのため、温度センサーを
各配管部位に複数設け、インク流量、環境温度に応じた
加熱制御をすることが好ましい。また、加熱するヘッド
ユニットは、装置本体、外気からの温度の影響を受けな
いよう、熱的に遮断もしくは断熱されていることが好ま
しい。加熱に要する記録装置立上げ時間を短縮するた
め、また熱エネルギーのロスを低減するために、他部位
との断熱を行うとともに、加熱ユニット全体の熱容量を
小さくすることが好ましい。

【００２７】紫外線、電子線、Ｘ線、可視光、赤外光な
ど、様々な線源を用いることが可能であるが、硬化性、
線源のコスト等を考慮すると、紫外線が好ましい。紫外
線線源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、
エキシマーランプ、紫外線レーザー・ＬＥＤなどを用い
ることが出来る。

【００２８】基本的な照射方法は、特開昭６０−１３２
７６７号に開示されている。これによると、ヘッドユニ
ットの両側に光源を設け、シャトル方式でヘッドと光源
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。ＷＯ９，９５４，４１５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。本発明の記録方法においては、これらの照射方法を
用いることが可能である。またヘッドの背面から照射す
ることが好ましい。

【００２９】ヘッド背面から露光する方式は、光ファイ
バーや、高価な光学系を用いることなく、着弾直後のイ
ンクに、速やかに照射することが出来る。また、ヘッド
背面からの照射であるため、記録媒体からの反射線によ
る、ノズル界面のインク硬化を防ぐ効果もある。線源は
記録媒体へ投影形状を、走査一回分の記録幅を持つ帯状
とさせることが好ましい。

【００３０】具体的には、帯状のメタルハライドランプ
管、紫外線ランプ管が好ましい。線源は、実質的に記録
装置に固定化し、可動部を無くすことで、安価な構成と
することが可能である。

【００３１】また、何れの露光方式でも線源は２種用意
し、第２の線源によって、硬化を完了させることが好ま
しい形態のひとつである。これは、２色目の着弾インク
の濡れ性、インク間の接着性を得ることと、線源を安価
に組むことに寄与する。

【００３２】なお、第１の線源と、第２の線源とは、露
光波長または露光照度を変えることが好ましい。第一照
射エネルギーを第二の照射エネルギーより小さく、即ち
第一の照射エネルギーを照射エネルギー総量の１〜２０
％、好ましくは１〜１０％、更に好ましくは１〜５％と
する。照度を変えた照射を行うことで、硬化後の分子量
分布が好ましいものとなる。即ち、一度に高照度の照射
を行ってしまうと、重合率は高められるものの、重合し
たポリマーの分子量は小さく、強度が得られない。イン
クジェットインクのように極端に粘度の低い組成では、
顕著な効果が得られる。

【００３３】また、第一の照射は、第二のより長波長と
することで、第一の照射では、インクの表層を硬化させ
て、インクの滲みを抑えられ、第二の照射では照射線が
届き難い記録媒体近傍のインクを硬化させ、密着性を改
善することが出来る。インク内部の硬化促進のために
も、第二の照射線波長は長波長であることが好ましい。

【００３４】本発明における記録方法の特徴は、上記イ
ンクを用い、一定温度にインクを加温するとともに、着
弾から照射までの時間を０．０１〜０．５秒、好ましく
は０．０１〜０．３秒、更に好ましくは０．０１〜０．
１５秒後に放射線を照射することにある。このように着
弾から照射までの時間を極短時間に制御することによ
り、着弾インクが硬化前に滲むことを防止することが可
能となる。また、多孔質な記録媒体に対しても光源の届
かない深部までインクが浸透する前に露光することが出
来る為、未反応モノマーの残留を抑えられ、臭気を低減
出来る。これは、本発明のインクを用いることで大きな
相乗効果をもたらすことになる。特に、２５℃における
インク粘度が３５〜５００ｍＰａ・ｓのインクを用いる
と大きな効果を得ることが出来る。このような記録方法
を取ることで、表面の濡れ性が異なる様々な記録媒体に
対しても、着弾したインクのドット径を一定に保つこと
が出来、画質が向上する。なお、カラー画像を得るため
には、明度の低い色から順に重ねていくことが好まし
い。明度の低いインクを重ねると、下部のインクまで照
射線が到達しにくく、硬化感度の阻害、残留モノマーの
増加および臭気の発生、密着性の劣化が生じやすい。ま
た、照射は、全色を射出してまとめて露光することが可
能だが、１色毎に露光するほうが、硬化促進の観点で好
ましい。

【００３５】ヘッドユニットは、インクジェットノズル
ヘッド、インク液供給系、インクおよびヘッドの温度制
御機構、制御基板等から構成される。背面から光照射す
る場合、ヘッドユニットは、出来るだけ記録媒体への投
影面積が小さい方が好ましい。小さい方が、第一の照射
がより有効に活用される。

【００３６】また、複数色のヘッドからなるユニットで
は、各色間を実質的に照射線透過性とすることが好まし
い。具体的には照射線透過性の部材でヘッド間を構成す
るか、部材を配置させない構成である。本発明の構成で
は、このような簡単な構成とすることで、各色毎に、着
弾直後、速やかに照射することが可能であり、特に二次
色の滲み防止、双方向描画における、行きと帰りのドッ
ト滲み差を防止（行きと帰りの色が異なるのを防ぐ）出
来るため、好ましい。

【００３７】本発明において用いるインクジェット記録
用インクは少なくとも色材、重合性化合物から構成され
る。

【００３８】本発明において、白色顔料としては、無機
及び／または有機の白色顔料を用いることができる。無
機の白色顔料としては、硫酸バリウム等のアルカリ土類
金属の硫酸塩、炭酸カルシウム等のアルカリ土類金属の
炭酸塩、微粉ケイ酸、合成ケイ酸塩等のシリカ類、ケイ
酸カルシウム、アルミナ、アルミナ水和物、酸化チタ
ン、酸化亜鉛、タルク、クレイ等があげられる。好まし
くは酸化チタンである。

【００３９】有機白色顔料としては、特開平１１−１２
９６１３号に示される、有機化合物塩や特開平１１−１
４０３６５号、特開２００１−２３４０９３号に示され
るアルキレンビスメラミン誘導体が挙げられる。上記白
色顔料の具体的な商品としては、ＳｈｉｇｅｎｏｘＯＷ
Ｐ、ＳｈｉｇｅｎｏｘＯＷＰＬ、ＳｈｉｇｅｎｏｘＦＷ
Ｐ、ＳｈｉｇｅｎｏｘＦＷＧ、ＳｈｉｇｅｎｏｘＵＬ、
ＳｈｉｇｅｎｏｘＵ（以上、ハッコールケミカル社製、
何れも商品名）などが挙げられる。

【００４０】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、耐候性の点で
顔料が好ましい。顔料としては Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１，３，１
２，１３，１４，１７，８１，８３，８７，９５，１０
９，４２、 Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ−１６，３６，
３８、 Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−５，２２，３８，４
８：１，４８：２，４８：４，４９：１，５３：１，５
７：１，６３：１，１４４，１４６，１８５，１０１、 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−６，１８，２
１、 Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ−７、 が使用出来るが、これに限られる訳ではない。

【００４１】顔料の分散には、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。分散剤は高分子分散剤を
用いることが好ましい高分子分散剤としてはＺｅｎｅｃ
ａ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
で行うが、本発明に用いる照射線硬化型インクは、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無く重合性化合物、その中でも
最も粘度の低いモノマーを選択することが分散適性上好
ましい。

【００４２】分散は、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感度を維持
することが出来る。色材はインク全体の１質量％乃至１
０質量％の添加量が好ましい。

【００４３】放射線重合性化合物は、ラジカル重合性化
合物、例えば特開平７−１５９９８３号、特公平７−３
１３９９号、特開平８−２２４９８２号、特開平１０−
８６３号等の各号公報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と、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も例えば、特
開平６−４３６３３号、特開平８−３２４１３７号公報
等に公開されている。

【００４４】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もつも
のが含まれる。ラジカル重合性化合物は１種のみ用いて
もよく、また目的とする特性を向上するために任意の比
率で２種以上を併用してもよい。また、単官能化合物よ
りも官能基を２つ以上持つ多官能化合物の方がより好ま
しい。更に好ましくは多官能化合物を２種以上併用して
用いることが、反応性、物性などの性能を制御する上で
好ましい。

【００４５】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、さら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、さらに具体的には、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。上記ラジカル重合性
化合物の添加量は好ましくは１〜９７質量％であり、よ
り好ましくは３０〜９５質量％である。

【００４６】カチオン重合系光硬化樹脂としては、カチ
オン重合により高分子化の起こるタイプのモノマー（主
にエポキシタイプ）、エポキシタイプの紫外線硬化性プ
レポリマー、１分子内にエポキシ基を２個以上含有する
プレポリマー等を挙げることができる。このようなプレ
ポリマーとしては、例えば、脂環式ポリエポキシド類、
多塩基酸のポリグリシジルエステル類、多価アルコール
のポリグリシジルエーテル類、ポリオキシアルキレング
リコールのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオー
ルのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオールのポ
リグリシジルエーテル類の水素添加化合物類、ウレタン
ポリエポキシ化合物類およびエポキシ化ポリブタジエン
類等を挙げることができる。これらのプレポリマーは、
その一種を単独で使用することもできるし、また、その
二種以上を混合して使用することもできる。

【００４７】本発明において重合性化合物は、（メタ）
アクリル系モノマーあるいはプレポリマー、エポキシ系
モノマーあるいはプレポリマー、ウレタン系モノマーあ
るいはプレポリマー等が好ましく用いられるが、更に好
ましくは下記化合物である。

【００４８】２−エチルヘキシル−ジグリコールアクリ
レート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアク
リレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロ
キシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト、２−アクリロイロキシエチルフタル酸、メトキシ−
ポリエチレングリコールアクリレート、テトラメチロー
ルメタントリアクリレート、２−アクリロイロキシエチ
ル−２−ヒドロキシエチルフタル酸、ジメチロールトリ
シクロデカンジアクリレート、エトキシ化フェニルアク
リレート、２−アクリロイロキシエチルコハク酸、ノニ
ルフェノールＥＯ付加物アクリレート、変性グリセリン
トリアクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエー
テルアクリル酸付加物、変性ビスフェノールＡジアクリ
レート、フェノキシ−ポリエチレングリコールアクリレ
ート、２−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル
酸、ビスフェノールＡのＰＯ付加物ジアクリレート、ビ
スフェノールＡのＥＯ付加物ジアクリレート、ジペンタ
エリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリト
ールトリアクリレートトリレンジイソシアネートウレタ
ンプレポリマー、ラクトン変性可トウ性アクリレート、
ブトキシエチルアクリレート、プロピレングリコールジ
グリシジルエーテルアクリル酸付加物、ペンタエリスリ
トールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネー
トウレタンプレポリマー、２−ヒドロキシエチルアクリ
レート、メトキシジプロピレングリコールアクリレー
ト、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジ
イソシアネートウレタンプレポリマー、ステアリルアク
リレート、イソアミルアクリレート、イソミリスチルア
クリレート、イソステアリルアクリレートを挙げること
が出来る。

【００４９】これらのアクリレート化合物は、従来ＵＶ
硬化型インクに用いられてきた重合性化合物より、皮膚
刺激性や感作性（かぶれ）が小さく、比較的粘度を下げ
ることが出来、安定したインク射出性が得られ、重合感
度、記録媒体との密着性も良好である。上記化合物群を
２０〜９５質量％、好ましくは５０〜９５質量％、更に
好ましくは７０〜９５質量％用いる。

【００５０】上述した重合性化合物に列挙しているモノ
マーは低分子量であっても、感作性が小さいものであ
り、なおかつ反応性が高く、粘度が低く、記録媒体への
密着性に優れる。

【００５１】更に感度、滲み、記録媒体との密着性をよ
り改善するためには、上述したモノアクリレートと、分
子量４００以上、好ましくは５００以上の多官能アクリ
レートモノマー又は多官能アクリレートオリゴマーを併
用することが感度、密着性向上の点で好ましい。安全性
を維持しつつ、更に、感度、滲み、記録媒体との密着性
をより改善することが出来る。オリゴマーとしてはエポ
キシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオ
リゴマーが特に好ましい。

【００５２】ＰＥＴフィルムやＰＰフィルムといった柔
軟な記録媒体への記録では、上記化合物群の中から選ば
れるモノアクリレートと、多官能アクリレートモノマー
又は多官能アクリレートオリゴマーとの併用が膜に可と
う性を持たせられ密着性を高めつつ、膜強度を高められ
るため好ましい。モノアクリレートとしてはステアリル
アクリレート、イソアミルアクリレート、イソミスチル
アクリレート、イソステアリルアクリレートが感度も高
く、低収縮性でカールの発生を防止出来るとともに、滲
み防止、印刷物の臭気、照射装置のコストダウンの点で
好ましい。

【００５３】なお、メタクリレートは皮膚刺激性がアク
リレートより良好であるが、感作性は概してアクリレー
トと差が無く、アクリレートに比べて感度が下がるので
適さないが、反応性が高く、感作性の良好なものであれ
ば、好適に使用することが出来る。なお、上記化合物の
中でもアルコキシアクリレートは、感度が低く、滲み、
臭気、照射光源の問題が生じるため、その量を７０質量
部未満に留め、その他のアクリレートを併用することが
好ましい。

【００５４】本発明に用いるインクには、必要に応じ
て、その他の成分を添加することが出来る。

【００５５】照射光として電子線、Ｘ線等を用いる場
合、開始剤は不要であるが、線源としてＵＶ光、可視
光、赤外光を用いる場合は、それぞれの波長に応じたラ
ジカル重合開始剤、開始助剤、増感色素を添加する。こ
れらの量はインク全体の１〜１０質量部が必要となる。
開始剤は公知の様々な化合物を使用することが出来る
が、上記重合性化合物に溶解するものから選択する。具
体的な開始剤としては、キサントンまたはチオオキサン
トン系、ベンゾフェノン系、キノン系、フォスフィンオ
キシド系が挙げられる。

【００５６】また、保存性を高めるために、重合禁止剤
を２００〜２００００ｐｐｍ添加することが出来る。本
発明のインクは４０〜８０℃の範囲で加熱、低粘度化し
て射出することが好ましいので、熱重合によるヘッド詰
まりを防ぐためにも重合禁止剤を入れることが好まし
い。

【００５７】この他に、必要に応じて界面活性剤、レベ
リング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリ
エステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、
アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類を添加するこ
とが出来る。オレフィンやＰＥＴ等の記録媒体への密着
性を改善するためには、重合を阻害しないタッキファイ
ヤーを含有させることが好ましい。具体的には、特開２
００１−４９２００号５〜６ｐに記載されている、高分
子量の粘着性ポリマー（（メタ）アクリル酸と炭素数１
〜２０のアルキル基を有するアルコールとのエステル、
（メタ）アクリル酸と炭素数３〜１４の脂環族アルコー
ルとのエステル、（メタ）アクリル酸と炭素数６〜１４
の芳香族アルコールとのエステル、からなる共重合物）
や、重合性不飽和結合を持つ低分子量粘着付与性樹脂な
どである。

【００５８】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、その量は０．１〜５％、好ましくは０．１〜
３％である。

【００５９】また、インク色材による遮光効果のため、
感度を防ぐ手段として、開始剤寿命の長いカチオン重合
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。

【００６０】インクは、射出性を考慮し射出時の温度
で、好ましくは７〜３０ｍＰａ・ｓ、更に好ましくは７
〜２０ｍＰａ・ｓとなるよう、組成比を決める。なお、
２５℃でのインク粘度は、３５〜５００ｍＰａ・ｓ、更
に、３５〜２００ｍＰａ・ｓとすることが好ましい。室
温での粘度を上げることにより、多孔質な記録媒体にも
インクの浸透を防ぎ、未硬化モノマーの低減、臭気低減
が可能となるし、着弾時のドット滲みを抑えることが出
来、画質が改善される。３５ｍＰａ・ｓ未満では、滲み
防止効果が小さい。５００ｍＰａ・ｓより大きいと、イ
ンク液のデリバリーに問題が生じる。

【００６１】表面張力は好ましくは２００〜３００μＮ
／ｃｍ、更に好ましくは２３０〜２８０μＮ／ｃｍであ
る。オレフィン、ＰＥＴ、コート紙、非コート紙など様
々な記録媒体へ記録する場合、滲み、浸透の点で２００
μＮ／ｃｍ以上が好ましく、濡れ性の点で３００μＮ／
ｃｍ以下が好ましい。

【００６２】

【実施例】以下、実施例にて本発明を更に詳細に説明す
る。

【００６３】実施例１ 以下の組成にて顔料分散物を作製した。平均粒径は０．
２〜０．３μｍとなるよう分散した。

【００６４】 イエロー顔料分散物 ピグメントイエロー１２ １０質量部 高分子分散剤 ５質量部 ステアリルアクリレート ８５質量部 マゼンタ顔料分散物 ピグメントレッド５７：１ １５質量部 高分子分散剤 ５質量部 ステアリルアクリレート ８０質量部 シアン顔料分散物 ピグメントブルー１５：３ ２０質量部 高分子分散剤 ５質量部 ステアリルアクリレート ７５質量部 ブラック顔料分散物 ピグメントブラック７ ２０質量部 高分子分散剤 ５質量部 ステアリルアクリレート ７５質量部 ホワイト顔料分散物 酸化チタン（アナターゼ型：粒径０．２μｍ） ２０質量部 高分子分散剤 ５質量部 ステアリルアクリレート ８５質量部 上記分散物を用い、下記処方のインクを作製した。

【００６５】 イエローインク１ イエロー顔料分散物 ２０質量部 ステアリルアクリレート ６０質量部 ２官能芳香族ウレタンアクリレート（分子量１５００） １０質量部 ６官能脂肪族ウレタンアクリレート（分子量１０００） ５質量部 開始剤（Ｃｉｂａ製、イルガキュアー１８４） ５質量部 マゼンタインク１ マゼンタ顔料分散物 ２０質量部 ステアリルアクリレート ６０質量部 ２官能芳香族ウレタンアクリレート（分子量１５００） １０質量部 ６官能脂肪族ウレタンアクリレート（分子量１０００） ５質量部 開始剤（Ｃｉｂａ製、イルガキュアー１８４） ５質量部 シアンインク１ シアン顔料分散物 １５質量部 ステアリルアクリレート ６５質量部 ２官能芳香族ウレタンアクリレート（分子量１５００） １０質量部 ６官能脂肪族ウレタンアクリレート（分子量１０００） ５質量部 開始剤（Ｃｉｂａ製、イルガキュアー１８４） ５質量部 ブラックインク１ ブラック顔料分散物 １５質量部 ステアリルアクリレート ６５質量部 ２官能芳香族ウレタンアクリレート（分子量１５００） １０質量部 ６官能脂肪族ウレタンアクリレート（分子量１０００） ５質量部 開始剤（Ｃｉｂａ製、イルガキュアー１８４） ５質量部 ホワイトインク１ ホワイト顔料分散物 １５質量部 ステアリルアクリレート ６５質量部 ２官能芳香族ウレタンアクリレート（分子量１５００） １０質量部 ６官能脂肪族ウレタンアクリレート（分子量１０００） ５質量部 開始剤（Ｃｉｂａ製、イルガキュアー１８４） ５質量部 以上のインクを絶対ろ過精度２μｍのフィルターにてろ
過し、インクとした。インクの２５℃における粘度は８
０〜１５０ｍＰａ・ｓ、７０℃における粘度は１０〜２
０ｍＰａ・ｓ、２５℃における表面張力は２４０〜２８
０μＮ／ｃｍであった。

【００６６】次にピエゾ型インクジェットノズルを用い
たインクジェット記録装置によって、記録媒体への記録
を行った。インク供給系は、インクタンク、供給パイ
プ、ヘッド直前の前室インクタンク、フィルター付き配
管、ピエゾヘッドから成り、前室インクタンクからヘッ
ド部分まで断熱および加温を行った。温度センサーは前
室インクタンクおよびピエゾヘッドのノズル付近にそれ
ぞれ設け、ノズル部分が常に６０℃±２℃となるよう、
温度制御を行った。ピエゾヘッドは、ノズル径２４μｍ
で、８〜３０ｐｌのマルチサイズドットを７２０×７２
０ｄｐｉ（ｄｐｉとは１インチ、即ち２．５４０ｃｍ当
たりのドット数を表す）の解像度で射出できるよう駆動
した。着弾後はＵＶ−Ａ光を露光面照度１００ｍＷ／ｃ
ｍ²に集光し、インク着弾後０．１秒後に照射が始まる
よう露光系・主走査速度・射出周波数を調整した。露光
時間を可変とし、露光エネルギーを照射した。

【００６７】上記インクを用い、環境温度２５℃にて、
ホワイト→ブラック→シアン→マゼンタ→イエローの順
に射出、１色毎にＵＶ光を照射した。触診で粘着性が無
くなる様、完全に硬化するエネルギーとして、１色あた
りのトータル露光エネルギーを一律３００ｍＪ／ｃｍ²
与えた。記録媒体としては、ＰＥＴフィルム、印刷適性
を持たせた表面処理済みＯＰＰフィルム、軟質塩化ビニ
ルシート、キャストコート紙、上質紙にカラー画像を記
録したところ、いずれもドットの滲みの無い高解像度の
画像が得られた。上質紙でもインクが裏回りすることな
く、十分にインクが硬化し、未反応モノマーによる臭気
が殆どしなかった。また、フィルムに記録したインクは
可とう性があり、折り曲げてもインクにクラックの入る
ことは無く、セロテープ（Ｒ）剥離による密着性テスト
においても問題無かった。この様に、皮膚刺激性、感作
性の小さい重合性化合物を用い、様々な記録媒体へ高画
質な記録を行うことが出来た。

【００６８】なお、射出時のインク温度を２５℃に設定
すると、安定した射出が出来ない。また、酸化チタンの
分散粒径が１μｍを超えるものを用いた場合、射出不良
が発生した。

【００６９】実施例２ 実施例１で用いたインク及びプリンタで射出順のみ、ブ
ラック→シアン→マゼンタ→イエロー→ホワイトの順に
変えただけでサンプルを作製した。実施例１同等に高画
質で記録を行うことができた。

【００７０】比較例１ ホワイトインクを事前に放射線硬化性でないインクを用
いてフレキソ印刷方式で印刷した後、上記インクジェッ
トプリンタを用いて、ホワイトインクを射出しない以外
は実施例１と同様にブラック→シアン→マゼンタ→イエ
ローの順に射出した。画像の縁部で白インクと他のイン
クの印刷位置が目視でわずかにずれていることがわかっ
た。また、版の準備、インク乾燥、ロールの移動等作業
が煩雑で工数もかかった。

【００７１】実施例３ 実施例１のインクを用い、ホワイトインク用のヘッドの
ノズル径を２４μｍ、８０μｍ、１８０μｍ、３５０μ
ｍとし、ホワイトインクの射出量をヘッドの安定射出さ
せる量に変えた以外は実施例１および実施例２と同様に
画像記録を行った。その結果、白地濃度が高濃度で安定
した画像が得られた。更にノズル径が１４００μｍのヘ
ッドを用いると、画像周辺部の乱れがやや増大した。ま
た、白色インク以外のノズル径を大きくすると、高解像
度での射出安定性が劣化した。

【００７２】また、実施例１のヘッドを白色インク用に
２個用いた場合もインク濃度が高濃度で安定した画像が
得られた。結果を表１に示す。

【００７３】濃度測定 透過濃度：マクベス社濃度計
（ＤＲ−９０４）でＤＢ濃度測定 反射濃度：ＧｒｅｔａｇＳｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏで裏に
黒紙をあてて測定 白ベタ評価：目視で透けを下記の評価基準で評価した。

【００７４】白ベタ評価基準 ◎：透けが少ない ○：やや透けがある △：透けが多く周辺に乱れがある。

【００７５】

【表１】

【００７６】 実施例４ マゼンタインク２ マゼンタ顔料分散物（実施例１と同じ組成） ２０質量部 ステアリルアクリレート ７５質量部 開始剤（Ｃｉｂａ製、イルガキュアー１８４） ５質量部 ２５℃におけるインク粘度は１５ｍＰａ・ｓ、７０℃に
おける粘度は８ｍＰａ・ｓ、であった。

【００７７】実施例１において、着弾から照射までの時
間を０．２秒、０．４秒、０．６秒と変えＰＥＴフィル
ムに記録すると、カラー画像としてのインク滲みが少し
づつ劣化した。また、インク処方を実施例４のマゼンタ
インク２と同様、全量ステアリルアクリレートとして各
色とも低粘度インクにした場合、着弾から照射までの時
間が０．４秒以上では、明らかな画像滲みが生じた。室
温で３５ｍＰａ・ｓ以上のインクを加熱して記録し、着
弾後０．３秒以内に照射することで、画像の滲みを効果
的に抑えることが可能となる。

【００７８】カラー画像のＰＥＴフィルム上の滲みを目
視で下記評価基準で評価した。 評価基準 ○：滲みなし ○△：僅かに滲みあり、実用上可 △：滲みあり、実用上可 △×：滲みあり、実用上不可 ×：滲み多く、実用上不可 結果を表２に示す。

【００７９】

【表２】

【００８０】実施例５ 実施例１で使用した酸化チタンを、同量のＮ−Ｎ′−ビ
ス（４，６−ジアミノ−１，３，５−トリアジン−２−
イル）エチレンジアミン（分散粒径０．２５μｍ）に変
えた以外は同等にしてホワイト顔料分散物を作製し、実
施例１と同様にホワイトインク２を作製した。白色濃度
はほとんど遜色ないものが得られた。

【００８１】

【発明の効果】本発明により可視光、紫外線、電子線な
どの放射線を照射することによって、反応・硬化可能な
インクジェット記録用インクを用い、特に、透明又は半
透明基材上に白色顔料インク及び白色以外の色材を含有
するインクを用いて高解像度で滲みがなく定着性の良い
画像を記録できるインクジェット記録方法及び記録装置
を提供することができた。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明又は半透明基材上に白色顔料を含有
   する放射線硬化性インクを塗設後、白色顔料塗設部の少
   なくとも一部の上に白色以外の色材を含む放射線硬化性
   インクを吐出することを特徴とするインクジェット記録
   装置。
2. 【請求項２】 透明又は半透明基材上に、白色以外の色
   材を含む放射線硬化性インクをインクジェット記録装置
   で画像記録した後、白色顔料を含有する放射線硬化性イ
   ンクを塗設することを特徴とするインクジェット記録装
   置。
3. 【請求項３】 基材上に白色顔料を含有する放射線硬化
   性インクを塗設後、放射線を照射することで固化あるい
   は増粘し、その後、白色以外の色材を含む放射線硬化性
   インクジェット用インクを塗設することを特徴とするイ
   ンクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 基材上に白色以外の色材を含む放射線硬
   化性インクジェット用インクを塗設後、放射線を照射す
   ることで固化あるいは増粘し、その後、白色顔料を含有
   する放射線硬化性インクを塗設することを特徴とするイ
   ンクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項記載の白色
   顔料の塗設をインクジェット記録装置で行うことを特徴
   とするインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 白色顔料を含有するインクを射出するヘ
   ッドノズル径が、白色以外の色材を含有するインクを射
   出するヘッドのノズル径より大きいことを特徴とする請
   求項５記載のインクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 透明又は半透明基材上に白色顔料を含有
   する放射線硬化性インクを塗設後、白色顔料塗設部の少
   なくとも一部の上に白色以外の色材を含む放射線硬化性
   インクを吐出して画像記録することを特徴とするインク
   ジェット記録方法。
8. 【請求項８】 透明又は半透明基材上に、白色以外の色
   材を含む放射線硬化性インクをインクジェット記録装置
   で画像記録した後、白色顔料を含有する放射線硬化性イ
   ンクを塗設することを特徴とするインクジェット記録方
   法。
9. 【請求項９】 請求項７又は８記載の白色顔料の塗設を
   インクジェット記録装置で行うことを特徴とするインク
   ジェット記録方法。
10. 【請求項１０】 白色顔料の粒径が０．１〜０．８μｍ
    であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項記
    載のインクジェット記録方法。
11. 【請求項１１】 色材を含有する放射線硬化性インクの
    ２５℃における粘度が３５ｍＰａ・ｓ以上５００ｍＰａ
    ・ｓ以下であることを特徴とする請求項７〜１０のいず
    れか１項記載のインクジェット記録方法。
12. 【請求項１２】 放射線をヘッドユニットの背面から一
    様に透明又は半透明基材へ照射することを特徴とする請
    求項７〜１１のいずれか１項記載のインクジェット記録
    方法。
13. 【請求項１３】 白色顔料を含有する放射線硬化性イン
    クを吐出するインクジェットヘッドを２個以上持つイン
    クジェット記録装置を用いることを特徴とする請求項９
    〜１２のいずれか１項記載のインクジェット記録方法。