JP2004051924A

JP2004051924A - インクジェット記録用インクの保存方法及び画像形成方法

Info

Publication number: JP2004051924A
Application number: JP2002215164A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Takabayashi; 高林　敏行
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-07-24
Filing date: 2002-07-24
Publication date: 2004-02-19
Also published as: GB2398274A; GB0316894D0; GB2398274B; US6966645B2; US20040017451A1

Abstract

【課題】文字品質に優れ、色混じりの発生がない高精細な画像を安定に記録することができる活性光線硬化型インクジェット記録用インクの保存方法、画像形成方法を提供すること。
【解決手段】カチオン重合性モノマー及び開始剤を含有する活性光線硬化型インクジェット記録用インクであって、カールフィッシャー法による測定含水率が１．５０〜５．００質量％である状態で容器に密閉することを特徴とするインクジェット記録用インクの保存方法。
【選択図】　　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、様々な記録材料に高精細な画像を安定に再現できるインクジェット記録用インクの保存方法、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号において、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不可能である。
【０００６】
例えば、紫外線硬化型インクとしては、アクリル系組成物を中心としたラジカル重合型紫外線硬化型インクとカチオン重合型紫外線硬化型インクがある。ラジカル重合型紫外線硬化型インクは、その重合メカニズム上、酸素が介在した環境では酸素阻害作用を受けるため硬化性が落ちる問題がある。一方、カチオン重合型紫外線硬化型インクは、酸素阻害作用を受けることはないが、重合反応の性質上、分子レベルの水分（湿度）の影響を受け易いといった問題があり、また暗反応が進み易く保存性に問題があった。
【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、その目的は文字品質に優れ、色混じりの発生がない高精細な画像を安定に記録することができる活性光線硬化型インクジェット記録用インクの保存方法、画像形成方法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）カチオン重合性モノマー及び開始剤を含有する活性光線硬化型インクジェット記録用インクであって、カールフィッシャー法による測定含水率が１．５０〜５．００質量％である状態で容器に密閉することを特徴とするインクジェット記録用インクの保存方法。
【００１０】
２）インクがカチオン重合性モノマーとして少なくとも１種のオキセタン化合物を含有することを特徴とする前記１）に記載のインクジェット記録用インクの保存方法。
【００１１】
３）インクがカチオン重合性モノマーとして少なくとも１種のオキシラン基を有する化合物を含有することを特徴とする前記１）又は２）に記載のインクジェット記録用インクの保存方法。
【００１２】
４）インクジェット記録ヘッドより前記１）〜３）のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インクの保存方法により保存した活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法において、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画像形成方法。
【００１３】
５）インクジェット記録ヘッドより前記１）〜３）のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インクの保存方法により保存した活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法において、前記インクが着弾し、活性光線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画像形成方法。
【００１４】
６）インクジェット記録ヘッドより前記１）〜３）のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インクの保存方法により保存した活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法において、該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画像形成方法。
【００１５】
７）インクジェット記録ヘッドより前記１）〜３）のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インクの保存方法により保存した活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法において、該記録ヘッド及び前記インクを３５〜１００℃に加熱して吐出することを特徴とする画像形成方法。
【００１６】
８）インクジェット記録ヘッドより前記１）〜３）のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インクの保存方法により保存した活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法において、該記録材料上に着弾した前記インクに活性光線を照射し、且つ該記録材料上に着弾した前記インクを加熱することを特徴とする画像形成方法。
【００１７】
９）記録材料が非吸収性の材料であることを特徴とする前記４）〜８）のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【００１８】
１０）非吸収性の材料の表面エネルギーが３．５〜６．０×１０^−２Ｎｍ^−１であることを特徴とする前記９）に記載の画像形成方法。
【００１９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられる活性光線硬化型インクジェット記録用インクは、カールフィッシャー法による測定含水率が１．５０〜５．００質量％である状態で容器に密閉され保存される。例えば、２０℃、８０％ＲＨの高湿下でインクを容器に密閉することで、上記範囲の含水率にすることができるが、この限りでない。１．５０質量％よりも低いと保存によるインク粘度のバラツキが大きくなり、記録ヘッドからの吐出が安定しない。特に、吐出するインク液滴量が小さい場合に厳しくなる。５．００質量％よりも高いとインクの硬化性が著しく劣ってしまう。特に、画質向上の為、インクが記録材料上に着弾後直ぐにインクを硬化させたい場合には厳しくなる。
【００２０】
上記含水率の範囲内で保存されたカチオン重合性モノマー及び開始剤を含有する活性光線硬化型インクを用いることで、インクの保存環境（温度・湿度）及び印字環境（温度・湿度）に左右されずに、安定に高精細な画像を形成することが可能となる。また、インク容器から記録ヘッドまでのインク供給系を密閉系とすることが本発明の効果をより奏する点で好ましい。
【００２１】
また、カチオン重合性モノマーとして、オキセタン化合物を含有する場合には、インク保存時の含水率の制御が特に有効である。オキセタン化合物とオキシラン基を有する化合物を併用する場合には、更に有効である。
【００２２】
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−ジング用有機材料」・ぶんしん出版（１９９３年）・１８７〜１９２ページ参照、技術情報協会・「光硬化技術」・２００１年、に紹介されている光酸発生剤）。本発明に好適な化合物の例を以下に挙げる。第１に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨ−ドニウム、スルホニウムなどの芳香族オニウム化合物のＢ（Ｃ_６Ｆ_５）_４ ⁻、ＰＦ_６ ⁻、ＡｓＦ_６ ⁻、ＳｂＦ_６ ⁻、ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻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。
【００２３】
【化１】

【００２４】
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。
【００２５】
【化２】

【００２６】
第３に、ハロゲン化水素を光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。
【００２７】
【化３】

【００２８】
第４に、鉄アレン錯体を挙げることができる。
【００２９】
【化４】

【００３０】
本発明のインクは、特開平８−２４８５６１号、同９−３４１０６号を始めとして、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、更なる吐出安定性向上を可能とする。
【００３１】
次に、本発明のインクに用いられるオキセタン化合物について説明する。
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、例えば、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。
【００３２】
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は、オキセタン環を１〜４個有する化合物が好ましい。
【００３３】
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。
【００３４】
【化５】

【００３５】
式（１）において、Ｒ^１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。Ｒ^２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。
【００３６】
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。次に、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。
【００３７】
【化６】

【００３８】
式（２）において、Ｒ^１は、前記一般式（１）におけるものと同様の基である。Ｒ^３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、Ｒ^３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。
【００３９】
【化７】

【００４０】
式（３）において、Ｒ^４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。
【００４１】
【化８】

【００４２】
式（４）において、Ｒ^５は酸素原子、硫黄原子、メチレン基、ＮＨ、ＳＯ、ＳＯ_２、Ｃ（ＣＦ_３）_２又はＣ（ＣＨ_３）_２である。
【００４３】
【化９】

【００４４】
式（５）において、Ｒ^６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０〜２０００の整数である。Ｒ^７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。Ｒ^７は下記式（６）で示される基から選択される基でもある。
【００４５】
【化１０】

【００４６】
式（６）において、Ｒ^８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、下記化合物等が挙げられる。
【００４７】
【化１１】

【００４８】
例示化合物１は式（２）において、Ｒ^１がエチル基、Ｒ^３がカルボキシル基である化合物である。例示化合物２は式（２）において、Ｒ^１がエチル基、Ｒ^３が式（５）でＲ^６及びＲ^７がメチル基、ｎが１である化合物である。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。式（７）において、Ｒ^１は前記一般式（１）におけるものと同様の基である。
【００４９】
【化１２】

【００５０】
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。
【００５１】
【化１３】

【００５２】
式（８）において、Ｒ^１は前記一般式（１）におけるものと同様の基である。Ｒ^９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。
【００５３】
【化１４】

【００５４】
上記Ａにおいて、Ｒ^１０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。又、上記Ｄにおいて、ｐは１〜１０である。
【００５５】
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、例示化合物３が挙げられる。
【００５６】
【化１５】

【００５７】
更に、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（９）で示される化合物がある。
【００５８】
【化１６】

【００５９】
式（９）において、Ｒ^８は式（６）におけるものと同様の基である。Ｒ^１１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。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、以下に示す例示化合物４〜６がある。
【００６０】
【化１７】

【００６１】
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．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。又、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。これらの例として、例えば、以下の化合物が挙げられる。
【００６２】
【化１８】

【００６３】
オキシラン基を含有するエポキシ化合物の中で、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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
本発明の画像形成方法においては、インク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することで、インクを硬化して画像形成する。
【００６７】
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、液滴吐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。
【００６８】
本発明において、インクが着弾し、活性光線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。ここで「総インク膜厚」とは記録材料に描画されたインクの膜厚の最大値を意味し、単色でも、それ以外の２色重ね（２次色）、３色重ね（３次色）、４色重ね（白インクベースなど）のインクジェット記録方式で記録を行った場合でも総インク膜厚の意味するところは同様である。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、記録材料のカール・しわの問題だけでなく、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。
【００６９】
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、前述したように吐出安定性が特に厳しくなる。
【００７０】
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。
【００７１】
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、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。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。
【００７２】
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、且つ全印字終了後、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。
【００７３】
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、且つインクを加熱することで、インクを硬化することが、高精細画像を形成する上で好ましい。
【００７４】
次に、本発明に係るインクジェット記録装置の一例を具体的に説明する。
図１は本発明で用いることのできる加熱手段を有するインクジェットプリンタの全体の斜視図、図２はインクジェット記録ヘッドと光ファイバーの先端との位置関係及びヒートプレートとの位置関係を示す概略平面図、図３はインクジェット記録ヘッドと光ファイバーの先端との位置関係及びヒートプレートの位置関係を示す概略正面図である。
【００７５】
図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、プリンタ本体２の上方位置に配置され、印刷媒体である記録材料３をセットする給紙部４と、この給紙部４にセットされた記録材料３をインクジェット記録ヘッド５の副走査方向（用紙搬送方向と同一方向）に所定速度で搬送する図示しない用紙搬送手段と、この用紙搬送手段により搬送される記録材料３に印刷を施すインクジェット記録ヘッド５と、このインクジェット記録ヘッド５の噴射するカチオン重合型の活性光線硬化型のインクの着弾位置に、活性光線として紫外線を照射する紫外線照射装置Ａと、着弾した活性光線硬化型のインクを加熱する加熱手段であるヒートプレート９と、インクジェット記録ヘッド５により印刷された記録材料３を排紙する排紙部７とを有する。
【００７６】
インクジェット記録ヘッド５は、シリアルタイプオンデマンド型であり、ヘッド移動手段６のガイドロッド６ａに沿って図２の右位置と図２の左位置との間を主走査方向（用紙搬送方向の直交方向）に移動自在に設けられている。図２の右位置では左側の光ファイバー１１ｂが、図２の左位置では右側の光ファイバー１１ａがそれぞれ記録材料３の印刷領域端の少なくとも外側に位置するように移動範囲が設定されている。インクジェット記録ヘッド５は、インクジェット式の４つのノズルヘッド部８ａ〜８ｄを有し、この４つのノズルヘッド部８ａ〜８ｄは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のカチオン重合型の活性光線硬化型のインクを記録材料３に対してそれぞれ噴射可能に設けられている。各ノズルヘッド部８ａ〜８ｄは噴射データに基づいて噴射タイミングを制御される。
【００７７】
図１において、紫外線照射装置Ａは、図示しない紫外線ランプを内蔵し、紫外線を発生する紫外線発生部１０と、この紫外線発生部１０より発生した紫外線を導く２系統の光ファイバー１１ａ、１１ｂとを有し、この２系統の光ファイバー１１ａ、１１ｂの先端はインクジェット記録ヘッド５の主走査方向の両側位置に固定されている。光ファイバー１１ａ、１１ｂは柔軟で可撓性を有し、インクジェット記録ヘッド５の移動に対応して撓み状態を調節することによってインクジェット記録ヘッド５と共に主走査方向に光ファイバー１１ａ、１１ｂの先端が移動される。
【００７８】
インクジェット記録ヘッド５から噴射された活性光線硬化型のインクの記録材料３への着弾位置と光ファイバー１１ａ、１１ｂの紫外線の照射位置との関係を説明する。図３に示すように、インクジェット記録ヘッド５が右から左方向に移動する場合には、右側の光ファイバー１１ａが着弾直後の着弾位置をスキャンし、インクジェット記録ヘッド５が左から右方向に移動する場合には、左側の光ファイバー１１ｂが着弾直後の着弾位置をスキャンするように設けられている。つまり、２系統の光ファイバー１１ａ、１１ｂのそれぞれにインクジェット記録ヘッド５の各走査方向の照射を担当させるように配置されている。
【００７９】
ヒートプレート９は、給紙部４の記録材料３を印刷箇所を介して排紙部７に搬送ガイドするガイドプレートの一部として構成され、インクジェット記録ヘッド５の噴射ポイントから搬送下流に亘って配置されている。ヒートプレート９は内部に発熱体を有し、密着する記録材料３に熱を直接伝導させて着弾した活性光線硬化型のインクを加熱する。
【００８０】
上記構成において、インクジェット記録ヘッド５よりカチオン重合型の活性光線硬化型のインクが記録材料３に噴射されると、その着弾直後（１０秒以内）に活性光線硬化型のインクに紫外線が追従して照射される。又、着弾した活性光線硬化型のインクがヒートプレート９の熱によって加熱される。以上より、着弾した活性光線硬化型のインクが所定の温度以上で紫外線を受けるため、硬化反応が活性化されることにより活性光線硬化型のインクが多湿環境下でも順次硬化する。従って、多湿環境下においてもカチオン重合型活性光線硬化型のインクを使用して良好な印刷ができる。又、インクが滲み易い記録材料３を使用した場合にもインク滲みが生じず、擦れに強い印刷物が得られる。
【００８１】
この実施形態では、紫外線照射装置Ａは、紫外線を発生させる紫外線発生部１０と、この紫外線発生部１０より発生した紫外線をインクジェット型ヘッド５の近傍位置まで導く光ファイバー１１ａ、１１ｂとを有し、この光ファイバー１１ａ、１１ｂの先端より紫外線を照射するので、記録材料３に対して近距離でインク着弾位置にスポット的に紫外線を照射することから、弱い紫外線によって十分に所定量の紫外線量を照射できるため、紫外線照射装置Ａが小型で、且つ、低コストなもので足りる。又、紫外線ランプは印刷幅に応じたものを用意する必要がなく、又、紫外線ランプ自体を移動させる必要もないため、安全性、耐久性等の点でも優れている。
【００８２】
この実施形態では、光ファイバー１１ａ、１１ｂの先端をインクジェット記録ヘッド５に固定したので、インクジェット記録ヘッド５の印刷速度に連動し、活性光線硬化型のインクの着弾直後に着弾位置を照射するように主走査方向に移動できる。従って、紫外線発生部１０を移動させる必要がなく、単に光ファイバー１１ａ、１１ｂの先端のみを移動させればよいため、紫外線の追従照射が容易にできる。又、光ファイバー１１ａ、１１ｂの先端を移動させるのに特別にファイバー移動手段を設ける必要がないため、部品点数の増加防止や制御の容易性等に寄与する。
【００８３】
この実施形態では、光ファイバー１１ａ、１１ｂを２系統設け、この２系統の光ファイバー１１ａ、１１ｂの各先端をインクジェット記録ヘッド５の主走査方向の両側位置に配置し、２系統の光ファイバー１１ａ、１１ｂのそれぞれにインクジェット記録ヘッド５の各走査方向の照射を担当させるように配置したので、インクジェット記録ヘッド５がどの方向に走査する場合にもインク着弾直後に有効に紫外線を照射できる。従って、光ファイバー１１ａ、１１ｂの先端から照射する紫外線の照射位置を変えることなく活性光線硬化型のインクを硬化させることができる。
【００８４】
この実施形態の変形例として光ファイバーを１系統のみ設けてもよい。但し、主走査方向の双方向で印刷動作を行うインクジェット記録ヘッド５に対応させる場合には、インクジェット記録ヘッド５がどの方向に走査する場合にもインク着弾直後に有効に紫外線を照射できるように、光ファイバーの先端から照射する紫外線の照射位置を変える必要がある。尚、主走査方向の一方向でのみ印刷動作を行うインクジェット記録ヘッド５の場合には光ファイバーの先端から照射する紫外線の照射位置をもちろん変える必要がない。
【００８５】
又、インクジェット記録ヘッドをラインタイプオンデマンド型としてもよく、この場合には光ファイバーを主走査方向に移動する移動手段が必要である。
【００８６】
又、この実施形態では、加熱手段はヒートプレート９にて構成したが、記録材料３に着弾した活性光線硬化型のインクに熱風を吹き付ける熱風吹き付け手段として構成してもよい。このように構成すれば、着弾した活性光線硬化型のインクに熱風吹き付け手段より熱風が吹き付けられて活性光線硬化型のインクが加熱される。ここで、熱風吹き付け手段は、紫外線発生部１０から発する熱をチューブ等でインクジェット記録ヘッド５の近傍まで導くことにより構成すれば、別途に熱風発生部を設ける必要がなく、部品点数の削減、コンパクト化、コスト安等になり、好ましい。
【００８７】
なお、上記説明においては、インクジェット記録ヘッド５が複数のノズルヘッド部８ａ〜８ｄを有するカラー対応のヘッドであったが、単一のノズルヘッドを有する単一色のものでも用いることができる。
【００８８】
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。
【００８９】
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
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、吐出量が多くなるため、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。
【００９０】
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、本発明に用いる照射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。
【００９１】
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感度を維持することができる。
【００９２】
本発明に係るインクにおいては、色材濃度としては、インク全体の１質量％乃至１０質量％であることが好ましい。
【００９３】
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。また、保存安定性を改良する目的で、公知のあらゆる塩基性化合物を用いることができるが、代表的なものとして、塩基性アルカリ金属化合物、塩基性アルカリ土類金属化合物、アミンなどの塩基性有機化合物などがあげられる。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。
【００９４】
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。
【００９５】
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３．５〜６．０×１０^−２Ｎｍ^−１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。
【００９６】
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、プリントの作製効率、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。
【００９７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００９８】
〔インク組成〕
表１、２、３記載のインク組成物を作製し、表４、５、６に示すようにカールフィッシャー法にて含水率を測定後、ポリエチレン容器に密閉し、２５℃と５０℃で２週間保存した。比較は２０℃、４０％ＲＨの環境下で密閉し、本発明は３０℃、８０％ＲＨの環境下で密閉した。インク組成１、２の粘度は２５℃で５０ｍＰａ．ｓ、インク組成３の粘度は２５℃で６０ｍＰａ．ｓである。
【００９９】
なお、表中の記号の意味するところは、以下の通りである。
Ｋ：濃ブラックインク、Ｃ：濃シアンインク、Ｍ：濃マゼンタインク、Ｙ：濃イエローインク、Ｗ：ホワイト、Ｌｋ：淡ブラックインク。Ｌｃ：淡シアンインク、Ｌｍ：淡マゼンタインク、Ｌｙ：淡イエローインク
色材１：Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌａｃｋ　７
色材２：Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　１５：３
色材３：Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　５７：１
色材４：Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１３
色材５：酸化チタン（アナターゼ型：粒径０．２）
【０１００】
【表１】

【０１０１】
【表２】

【０１０２】
【表３】

【０１０３】
【化１９】

【０１０４】
【化２０】

【０１０５】
【表４】

【０１０６】
【表５】

【０１０７】
【表６】

【０１０８】
〔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幅６００ｍｍの記録材料へ画像記録を行った。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る。記録ヘッド部は５５℃に温度調整した。また、インク容器からインクタンク及び記録ヘッドまでのインク供給系を密閉系とした。ピエゾヘッドは２〜１５ｐｌのマルチサイズドットを７２０×７２０ｄｐｉ（ｄｐｉとは１インチ即ち２．５４ｃｍ当たりのドット数を表す）の解像度で吐出できるよう駆動し、吐出した。着弾後の照射条件は表５、６に示す通りとした。また、着弾後の記録材料を搬送ガイドプレートにより加熱し、記録材料表面が表５、６に示す通りになるようにした。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。
【０１０９】
〔評価〕
１０℃、２０％ＲＨの環境での記録、２５℃、５０％ＲＨの環境での記録、３２℃、８０％ＲＨの環境での記録の結果を表７に示す。
【０１１０】
《文字品質》
ＹＭＣＫ各色目標濃度で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。
【０１１１】
◎・・・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（滲み）》
印字した高精細画像中の隣り合う各色ドットをルーペで拡大し、滲み具合を目視評価した。
【０１１２】
◎・・・隣り合うドット形状が真円を保ち、滲みがない
○・・・隣り合うドット形状はほぼ真円を保ち、ほとんど滲みがない
△・・・隣り合うドットが少し滲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
×・・・隣り合うドットが滲んで混じりあっており、使えないレベル
【０１１３】
【表７】

【０１１４】
表７より本発明に基づく試料は比較に比し、文字品質、色混じりの発生において優れていることは明らかである。
【０１１５】
【発明の効果】
本発明によって、文字品質に優れ、色混じりの発生がない高精細なインクジェット画像を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いることのできる加熱手段を有するインクジェットプリンタの全体の斜視図である。
【図２】インクジェット記録ヘッドと光ファイバーの先端との位置関係及びヒートプレートとの位置関係を示す概略平面図である。
【図３】インクジェット記録ヘッドと光ファイバーの先端との位置関係及びヒートプレートの位置関係を示す概略正面図である。
【符号の説明】
１　インクジェットプリンタ
２　プリンタ本体
３　記録材料
４　給紙部
５　インクジェット記録ヘッド
６　ヘッド移動手段
６ａ　ガイドロッド
７　排紙部
８ａ〜８ｄ　ノズルヘッド部
９　ヒートプレート
１０　紫外線発生部
１１ａ、１１ｂ　光ファイバー
Ａ　紫外線照射装置

Claims

カチオン重合性モノマー及び開始剤を含有する活性光線硬化型インクジェット記録用インクであって、カールフィッシャー法による測定含水率が１．５０〜５．００質量％である状態で容器に密閉することを特徴とするインクジェット記録用インクの保存方法。
インクがカチオン重合性モノマーとして少なくとも１種のオキセタン化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録用インクの保存方法。
インクがカチオン重合性モノマーとして少なくとも１種のオキシラン基を有する化合物を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録用インクの保存方法。
インクジェット記録ヘッドより請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インクの保存方法により保存した活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法において、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画像形成方法。
インクジェット記録ヘッドより請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インクの保存方法により保存した活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法において、前記インクが着弾し、活性光線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画像形成方法。
インクジェット記録ヘッドより請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インクの保存方法により保存した活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法において、該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画像形成方法。
インクジェット記録ヘッドより請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インクの保存方法により保存した活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法において、該記録ヘッド及び前記インクを３５〜１００℃に加熱して吐出することを特徴とする画像形成方法。
インクジェット記録ヘッドより請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インクの保存方法により保存した活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射して該記録材料上に印刷を行う画像形成方法において、該記録材料上に着弾した前記インクに活性光線を照射し、且つ該記録材料上に着弾した前記インクを加熱することを特徴とする画像形成方法。
記録材料が非吸収性の材料であることを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の画像形成方法。
非吸収性の材料の表面エネルギーが３．５〜６．０×１０^−２Ｎｍ^−１であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成方法。