JP2003313464A

JP2003313464A - 画像形成方法、印刷物及び記録装置

Info

Publication number: JP2003313464A
Application number: JP2002117413A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Takabayashi; 敏行高林
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2003-11-06

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、あらゆる記録材料に対し、
文字品質に優れ、色混じりの発生がなく、高精細な画像
を記録することができ、かつ印刷物のしわやカールの発
生が無いインクジェット記録方法による画像形成方法、
印刷物及び記録装置を提供することにある。【解決手段】選択的にインク滴の吐出制御可能な少な
くとも１つのノズルを有する記録ヘッドで、活性光線に
より硬化するインクを記録材料上に吐出する画像形成方
法において、光酸発生剤及び熱塩基発生剤を含有するイ
ンクを用いることを特徴とする画像形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、あらゆる記録材料
に、高精細な画像を記録材料の収縮なく安定に再現でき
るインクジェット記録方法による画像形成方法、印刷物
及び記録装置に関する。

【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２００
０−５０４７７８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、すべての記録材料に
対して、高精細な画像を形成することは不可能である。

【０００６】また、従来のＵＶインクジェット方式に用
いられるインクは、記録材料が収縮しやすいという問題
点があった。特に、食品包装をはじめとする軟包装で使
われる薄膜プラスチックフィルムや、粘着ラベルなどで
は、特に収縮が起こりやすく、その結果、軟包装印刷や
ラベル印刷においては、ＵＶインクジェット方式が未だ
実用化されていないのが現状である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
鑑みてなされたものであり、その目的は、あらゆる記録
材料に対し、文字品質に優れ、色混じりの発生がなく、
高精細な画像を記録することができ、かつ印刷物のしわ
やカールの発生が無いインクジェット記録方法による画
像形成方法、印刷物及び記録装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【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た。

【０００９】１．選択的にインク滴の吐出制御可能な少
なくとも１つのノズルを有する記録ヘッドで、活性光線
により硬化するインクを記録材料上に吐出する画像形成
方法において、光酸発生剤及び熱塩基発生剤を含有する
インクを用いることを特徴とする画像形成方法。

【００１０】２．前記インクが着弾した後、０．００１
〜２．０秒の間に活性光線を照射することを特徴とする
前記１に記載の画像形成方法。

【００１１】３．前記インクが着弾し、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
とを特徴とする前記１又は２に記載の画像形成方法。

【００１２】４．前記記録ヘッドの各ノズルより吐出す
るインク液滴量が、２〜１５ｐｌであることを特徴とす
る前記１〜３のいずれか１項に記載の画像形成方法。

【００１３】５．前記インクの少なくとも１色が、白イ
ンクであることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項
に記載の画像形成方法。

【００１４】６．前記インク中に、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を特徴とする前記１〜５の
いずれか１項に記載の画像形成方法。

【００１５】７．インク非吸収性記録材料を用いて、前
記１〜６のいずれか１項に記載の画像形成方法により作
成したことを特徴とする印刷物。

【００１６】８．前記インク非吸収性記録材料の表面エ
ネルギーが、３５〜６０×１０^-3Ｎ／ｍであることを特
徴とする前記７に記載の印刷物。

【００１７】９．前記１〜６のいずれか１項に記載の画
像形成方法で用いる記録装置において、活性光線の硬化
に有効な波長域でのピーク照度が、０．１ｍＷ／ｃｍ²
以上、５０ｍＷ／ｃｍ²未満であることを特徴とする記
録装置。

【００１８】１０．前記７又は８に記載の印刷物の作成
に用いる記録装置において、活性光線の硬化に有効な波
長域でのピーク照度が、０．１ｍＷ／ｃｍ²以上、５０
ｍＷ／ｃｍ²未満であることを特徴とする記録装置。

【００１９】１１．前記１〜６のいずれか１項に記載の
画像形成方法で用いる記録装置において、活性光線の硬
化に有効な波長域でのピーク照度が、５０ｍＷ／ｃｍ²
以上、３０００ｍＷ／ｃｍ²以下であることを特徴とす
る記録装置。

【００２０】１２．前記７又は８に記載の印刷物の作成
に用いる記録装置において、活性光線の硬化に有効な波
長域でのピーク照度が、５０ｍＷ／ｃｍ²以上、３００
０ｍＷ／ｃｍ²以下であることを特徴とする記録装置。

【００２１】１３．前記記録ヘッド及びインクを、３５
〜１００℃に加熱してインクを吐出することを特徴とす
る前記９〜１２のいずれか１項に記載の記録装置。

【００２２】以下、本発明を詳細に説明する。はじめ
に、本発明に用いられるインクについて説明する。

【００２３】本発明に係るインクは、色材、少なくとも
１種の光酸発生剤及び熱塩基発生剤、光重合性モノマー
を含有する。

【００２４】光酸発生剤としては、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。

【００２５】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（Ｃ₆Ｆ₅）₄ ^-，ＰＦ₆ ^-，ＡｓＦ₆ ^-，
ＳｂＦ₆ ^-，ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-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。

【００２６】

【化１】

【００２７】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。

【００２８】

【化２】

【００２９】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。

【００３０】

【化３】

【００３１】第４に、鉄アレン錯体を挙げることができ
る。

【００３２】

【化４】

【００３３】本発明のインクは、特開平８−２４８５６
１号、同９−０３４１０６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が好ましい。酸増殖
剤を用いることで、さらなる吐出安定性の向上を可能と
する。

【００３４】本発明のインクには、吐出安定性を向上さ
せる目的で、熱塩基発生剤を含有する。特に吐出量の多
い白インクを吐出する場合には有効である。更に、熱塩
基発生剤を含有することで、印字したインク膜厚が通常
の印刷に比べて厚くなってしまうインクジェット記録に
おいて、インク硬化時に起こるインク収縮による記録材
料のカールやしわを著しく低減することができる。

【００３５】従来、軟包装印刷やラベル印刷分野におい
ては、記録材料の発生するしわや吐出安定性の観点か
ら、活性光線硬化型インクジェット記録が実用化される
までには至っていなかったが、本発明の構成とすること
により、それらの分野でも十分効果を発揮するものであ
る。

【００３６】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５９−１６８４
４０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５０−２２６
２５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。

【００３７】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２００１−３１８９
２、特開２００１−４００６８、特開２００１−５５５
０７、特開２００１−３１０９３８、特開２００１−３
１０９３７、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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】本発明に係わるオキセタン化合物は、オキ
セタン環を有する化合物のことであり、特開２００１−
２２０５２６、同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。

【００４５】オキセタン環を５個以上有する化合物を使
用すると、組成物の粘度が高くなるため、取扱いが困難
になったり、又、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とし
ては、オキセタン環を１〜４個有する化合物が好まし
い。

【００４６】１個のオキセタン環を有する化合物として
は、下記一般式（１）で示される化合物等が挙げられ
る。

【００４７】

【化５】

【００４８】一般式（１）において、Ｒ¹は、水素原
子、メチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等
の炭素数１〜６個のアルキル基、炭素数１〜６個のフル
オロアルキル基、アリル基、アリール基、フリル基又は
チエニル基である。Ｒ²は、メチル基、エチル基、プロ
ピル基或いは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−ブテニル基或いは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或い
は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或いはブチルカルボ
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或いはブ
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、又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或いはペンチルカル
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。

【００４９】つぎに、２個のオキセタン環を有する化合
物としては、下記一般式（２）で示される化合物等が挙
げられる。

【００５０】

【化６】

【００５１】一般式（２）において、Ｒ¹は前記一般式
（１）におけるものと同様の基である。Ｒ³は、例え
ば、エチレン基、プロピレン基或いはブチレン基等の線
状或いは分枝状アルキレン基、ポリ（エチレンオキシ）
基或いはポリ（プロピレンオキシ）基等の線状或いは分
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或いはブテニレン基等の線状或いは
分枝状不飽和炭化水素基、カルボニル基、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、又はカルバモイル基を含むアルキレン基等である。
又、Ｒ³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でもある。

【００５２】

【化７】

【００５３】一般式（３）において、Ｒ⁴は水素原子、
メチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭
素数１〜４個のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、
プロポキシ基或いはブトキシ基等の炭素数１〜４個のア
ルコキシ基、塩素原子或いは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、低級アルコキ
シカルボニル基、カルボキシル基、又はカルバモイル
基である。

【００５４】

【化８】

【００５５】一般式（４）において、Ｒ⁵は酸素原子、
硫黄原子、メチレン基、ＮＨ、ＳＯ、ＳＯ₂、Ｃ（Ｃ
Ｆ₃）₂又はＣ（ＣＨ₃）₂である。

【００５６】

【化９】

【００５７】一般式（５）において、Ｒ⁶はメチル基、
エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数１〜４
個のアルキル基、又はアリール基である。ｎは０〜２０
００の整数である。Ｒ⁷はメチル基、エチル基、プロピ
ル基或いはブチル基等の炭素数１〜４個のアルキル基、
又はアリール基である。Ｒ⁷は、下記一般式（６）で示
される基から選択される基でもある。

【００５８】

【化１０】

【００５９】一般式（６）において、Ｒ⁸はメチル基、
エチル基、プロピル基及びブチル基等の炭素数１〜４個
のアルキル基、又はアリール基である。ｍは０〜１００
の整数である。２個のオキセタン環を有する化合物の具
体例としては、下記で示される化合物等が挙げられる。

【００６０】

【化１１】

【００６１】上記で示される化合物は、一般式（２）に
おいて、Ｒ¹がエチル基、Ｒ³がカルボニル基である化合
物である。

【００６２】

【化１２】

【００６３】上記で示される化合物は、一般式（２）に
おいて、Ｒ¹がエチル基、Ｒ³が一般式（５）でＲ⁶及び
Ｒ⁷がメチル基、ｎが１である化合物である。

【００６４】２個のオキセタン環を有する化合物におい
て、上記した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、Ｒ¹は、前記一般式（１）におけるものと同様の
基である。

【００６５】

【化１３】

【００６６】３〜４個のオキセタン環を有する化合物と
しては、下記一般式（８）で示される化合物等が挙げら
れる。

【００６７】

【化１４】

【００６８】一般式（８）において、Ｒ¹は、前記一般
式（１）におけるものと同様の基である。Ｒ⁹として
は、例えば下記一般式（９）

【００６９】

【化１５】

【００７０】（ここにおいて、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）で表され
る基、

【００７１】

【化１６】

【００７２】で示される基等の炭素数１〜１２の分枝状
アルキレン基、分枝状ポリアルキレンオキシ基（ｐは１
〜１０の整数である。）等の基、又は、下記で示される
基等の分枝状ポリシロキシ基等の基が挙げられる。ｊは
３又は４である。

【００７３】

【化１７】

【００７４】３〜４個のオキセタン環を有する化合物の
具体例としては、下記で示される化合物等が挙げられ
る。

【００７５】

【化１８】

【００７６】さらに、上記した以外の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（１
０）で示される化合物がある。

【００７７】

【化１９】

【００７８】一般式（１０）において、Ｒ¹は一般式
（１）におけるものと同様の基であり、Ｒ⁸は一般式
（６）におけるものと同様の基である。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。

【００７９】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。

【００８０】

【化２０】

【００８１】上記オキセタン環を有する化合物の製造方
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．Ａ
ｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，３４５５，７９（１９５
７））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。

【００８２】又、これら以外にも、分子量１０００〜５
０００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。これらの例として、例
えば以下の化合物が挙げられる。

【００８３】

【化２１】

【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】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。

【００８６】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．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌ
ｌｏｗ−１、３、１２、１３、１４、１７、８１、８
３、８７、９５、１０９、４２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎ
ｔＯｒａｎｇｅ−１６、３６、３８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ
ｍｅｎｔＲｅｄ−５、２２、３８、４８：１、４８：
２、４８：４、４９：１、５３：１、５７：１、６３：
１、１４４、１４６、１８５、１０１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ
ｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ−１９、２３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ
ｍｅｎｔＢｌｕｅ−１５：１、１５：３、１５：４、
１８、６０、２７、２９、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧ
ｒｅｅｎ−７、３６、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＷｈｉ
ｔｅ−６、１８、２１、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌ
ａｃｋ−７、また、本発明において、プラスチックフィ
ルムのような透明基材での色の隠蔽性を上げる為に、白
インクを用いることが好ましい。特に、軟包装印刷、ラ
ベル印刷においては、白インクを用いることが好ましい
が、前述した吐出安定性、記録材料のカール・しわの発
生の観点から、自ずと使用量に関しては制限がある。

【００８７】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。

【００８８】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。

【００８９】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。

【００９０】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、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。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。

【００９１】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。

【００９２】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２０μ
ｍ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。

【００９３】インクの吐出条件としては、記録ヘッド及
びインクを３５〜１００℃に加熱し、吐出することが吐
出安定性の点で好ましい。活性光線硬化型インクは、温
度変動による粘度変動幅が大きく、粘度変動はそのまま
液滴サイズ、液滴射出速度に大きく影響を与え、画質劣
化を起こすため、インク温度を上げながらその温度を一
定に保つことが必要である。インク温度の制御幅として
は、設定温度±５℃、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。

【００９４】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。高精細画
像を形成するためには、液滴量がこの範囲であることが
必要であるが、この液滴量で吐出する場合、前述した吐
出安定性が特に厳しくなり、酸増殖剤が必須となる。

【００９５】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こ
とが特に重要となる。

【００９６】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。

【００９７】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。

【００９８】本発明では、硬化に有効な波長域における
ピーク（最高）照度が０．１ｍＷ／ｃｍ²以上、５０ｍ
Ｗ／ｃｍ²未満の低照度の活性光線を用いることが好ま
しい。従来、ＵＶインクジェット方式では、インク着弾
後のドット広がり、滲みを抑制するために、硬化に有効
な波長域におけるピーク（最高）照度が５０ｍＷ／ｃｍ
²を超える高照度の光源が用いられるのが通常であっ
た。しかしながら、これらの光源を用いると、特にシュ
リンクラベルなどでは、記録材料の収縮があまりにも大
きく、実質上使用できないのが現状であった。本発明で
は、熱塩基発生剤を用いることで、硬化に有効な波長域
におけるピーク照度が０．１ｍＷ／ｃｍ²以上、５０ｍ
Ｗ／ｃｍ²未満の低照度の活性光線を用いても、高精細
な画像を形成でき、かつ、記録材料の収縮もない。

【００９９】活性光線照射で用いる光源の例としては、
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、Ｌ
ＥＤをなどがあるが、これらに限定されない。

【０１００】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５０ｍＷ／ｃｍ ²以上、３０００ｍ
Ｗ／ｃｍ²以下の活性光線を用いることも有効である。
従来のＵＶインクジェット記録に用いられる高照度の光
源であるが、上述のように記録材料の収縮課題が有り、
軟包装印刷・ラベル印刷分野では実質ＵＶインクジェッ
ト記録は使用されていなかった。本発明の構成では、こ
の問題は解消され、従来使われている高照度の光源を用
いても、各種プラスチックフィルムへの高精細画像の形
成が可能となる。光源の例としては、例えば、高圧水銀
ランプ、メタルハライドランプ、無電極ＵＶランプなど
が有るが、これらに限定されない。

【０１０１】本発明で用いることのできる記録材料とし
ては、通常の非コート紙、コート紙などの他、いわゆる
軟包装に用いられる各種非吸収性のプラスチックおよび
そのフ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。

【０１０２】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、表面エネルギーが３５
〜６０×１０^-3Ｎ／ｍの広範囲の記録材料に良好な高精
細な画像を形成できる。

【０１０３】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。

【０１０４】

【実施例】以下本発明を具体的に説明するが本発明はこ
れにより限定されるものではない。

【０１０５】実施例１（高照度露光）〈インク組成〉表１、２及び３に記載の様にそれぞれ、
Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｌｋ、Ｌｃ、Ｌｍ、Ｌｙからなる本発
明のインク組成物１〜３及び比較１を得た。Ｋ、Ｃ、
Ｍ、Ｙはそれぞれ濃ブラック、濃シアン、濃マゼンタ、
濃イエローのインクを、Ｌｋ、Ｌｃ、Ｌｍ、Ｌｙはそれ
ぞれ淡ブラック、淡シアン、淡マゼンタ、淡イエローの
インクである。尚、各インクの組成は、各成分の質量％
で表した。

【０１０６】

【表１】

【０１０７】

【表２】

【０１０８】

【表３】

【０１０９】

【化２２】

【０１１０】

【化２３】

【０１１１】〈インクジェット記録〉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、表４に記載の表面エネルギーをもつ巾６００ｍｍ、
長さ１０００ｍの長尺記録材料へ複数画像記録を行っ
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
ゾヘッドからなり、前室タンクからヘッド部分まで断熱
を行うと共に５０℃に加温を行った。ピエゾヘッドは、
２〜１５ｐｌのマルチサイズドットを７２０×７２０ｄ
ｐｉ（１インチ、即ち２．５４ｃｍ当たりのドット数）
の解像度で吐出できるよう駆動し、吐出した。記録はそ
れぞれ、表４に示すように、長尺記録材料としてキャス
トコート紙、和紙、ＯＰＰ（Ｏｒｉｅｎｔｅｄｐｏｌ
ｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ＯＮｙ（Ｏｒｉｅｎｔｅｄ
ｎｙｌｏｎ）、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、ＰＶＣ
（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ）を用いて行
い、着弾後のＵＶ照射条件は、記録ヘッドの両横に表４
に示す光源を置き照射するようにした。

【０１１２】記録後、トータルインク膜厚を測定したと
ころ、２．３〜１３μｍであった。

【０１１３】

【表４】

【０１１４】《評価項目》それぞれ１０ｍ記録後、１０
０ｍ記録後、５００ｍ記録後の結果を表５に示す。

【０１１５】（文字品質）Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の目標濃
度で６ポイントＭＳ明朝体文字を印字し、文字のガサツ
キをルーペで拡大評価した。 ◎・・・ガサツキなし ○・・・僅かにガサツキが見える △・・・ガサツキが見えるが、文字として判別でき、ギ
リギリ使えるレベル ×・・・ガサツキがひどく、文字がかすれていて使えな
いレベル（色混じり（にじみ））隣り合う各色ドットをルーペで
拡大し、にじみ具合を目視評価した。 ◎・・・隣り合うドット形状が真円を保ち、にじみがな
い ○・・・隣り合うドット形状はほぼ真円を保ち、ほとん
どにじみがない △・・・隣り合うドットが少しにじんでいてドット形状
が少しくずれているが、ギリギリ使えるレベル ×・・・隣り合うドットがにじんで混じりあっており、
使えないレベル（印刷物しわ、カール）印刷直後に印刷物を手に取り、
照射・硬化によりしわやカールが発生していないかを目
視評価した ○・・・良好 △・・・やや良好（なんとか実用に耐えられるレベル） ×・・・悪い、印刷物にしわがよりカールも見られる

【０１１６】

【表５】

【０１１７】本発明の構成は、あらゆる記録材料に非常
に安定に高精細な画像を、記録材料のしわなく形成する
ことができる。

【０１１８】実施例２（低照度露光）表６、７及び８記載の本発明及び比較のインク組成物を
得た。

【０１１９】

【表６】

【０１２０】

【表７】

【０１２１】

【表８】

【０１２２】

【化２４】

【０１２３】表９の照射条件・記録材料としてユポ粘着
紙、ＯＰＰ、ＰＥＴ、ＯＮｙ、ＰＶＣ、ＯＰＳ（Ｏｒｉ
ｅｎｔｅｄＰｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）を用い、前室タ
ンクからヘッド部分までの加温を６０℃に変更し、ま
た、記録ヘッド両横に表９に示す光源を置き、同じく表
９に示すやり方で照射した以外は、実施例１と同様な記
録・評価を行った。

【０１２４】

【表９】

【０１２５】膜厚は白インクを用いたため厚くなり、
２．３〜１９．６μｍとなった。結果を表１０に示す。

【０１２６】

【表１０】

【０１２７】本発明の構成は、白インクを用いて低照度
露光しても、あらゆる記録材料に非常に安定に高精細な
画像を、記録材料のしわなく形成することができる。

【０１２８】

【発明の効果】本発明により、あらゆる記録材料に対
し、文字品質に優れ、色混じりの発生がなく、高精細な
画像を記録することができ、かつ印刷物のしわやカール
の発生が無いインクジェット記録方法による画像形成方
法、印刷物及び記録装置を提供することができた。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】選択的にインク滴の吐出制御可能な少な
くとも１つのノズルを有する記録ヘッドで、活性光線に
より硬化するインクを記録材料上に吐出する画像形成方
法において、光酸発生剤及び熱塩基発生剤を含有するイ
ンクを用いることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】前記インクが着弾した後、０．００１〜
２．０秒の間に活性光線を照射することを特徴とする請
求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】前記インクが着弾し、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
を特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】前記記録ヘッドの各ノズルより吐出する
インク液滴量が、２〜１５ｐｌ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。
【請求項５】前記インクの少なくとも１色が、白イン
ク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。
【請求項６】前記インク中に、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。
【請求項７】インク非吸収性記録材料を用いて、請求
項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成方法により作
成したことを特徴とする印刷物。
【請求項８】前記インク非吸収性記録材料の表面エネ
ルギーが、３５〜６０×１０^-3Ｎ／ｍであることを特徴
とする請求項７に記載の印刷物。
【請求項９】請求項１〜６のいずれか１項に記載の画
像形成方法で用いる記録装置において、活性光線の硬化
に有効な波長域でのピーク照度が、０．１ｍＷ／ｃｍ²
以上、５０ｍＷ／ｃｍ²未満であることを特徴とする記
録装置。
【請求項１０】請求項７又は８に記載の印刷物の作成
に用いる記録装置において、活性光線の硬化に有効な波
長域でのピーク照度が、０．１ｍＷ／ｃｍ²以上、５０
ｍＷ／ｃｍ²未満であることを特徴とする記録装置。
【請求項１１】請求項１〜６のいずれか１項に記載の
画像形成方法で用いる記録装置において、活性光線の硬
化に有効な波長域でのピーク照度が、５０ｍＷ／ｃｍ²
以上、３０００ｍＷ／ｃｍ²以下であることを特徴とす
る記録装置。
【請求項１２】請求項７又は８に記載の印刷物の作成
に用いる記録装置において、活性光線の硬化に有効な波
長域でのピーク照度が、５０ｍＷ／ｃｍ²以上、３００
０ｍＷ／ｃｍ²以下であることを特徴とする記録装置。
【請求項１３】前記記録ヘッド及びインクを、３５〜
１００℃に加熱してインクを吐出することを特徴とする
請求項９〜１２のいずれか１項に記載の記録装置。