JP2005088492A - 画像記録方法及び画像記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像記録の際の環境性を向上させる。
【解決手段】インクジェットプリンタ1は、光硬化性のインクを記録媒体Kの表面に吐出する記録ヘッド7と、記録媒体Kに着弾したインクを紫外線の照射により硬化させる主照射装置20及び副照射装置とを備えている。主照射装置20及び副照射装置の上部には、硬化する前記インクから空気中に放出されたベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減する濃度低減装置5が設けられている。濃度低減装置5は、硬化するインク周辺の空気を吸引し、活性炭に接触させるようになっている。
【選択図】図1
【解決手段】インクジェットプリンタ1は、光硬化性のインクを記録媒体Kの表面に吐出する記録ヘッド7と、記録媒体Kに着弾したインクを紫外線の照射により硬化させる主照射装置20及び副照射装置とを備えている。主照射装置20及び副照射装置の上部には、硬化する前記インクから空気中に放出されたベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減する濃度低減装置5が設けられている。濃度低減装置5は、硬化するインク周辺の空気を吸引し、活性炭に接触させるようになっている。
【選択図】図1
Description
本発明は、記録媒体に画像を記録する画像記録方法及び画像記録装置に関する。
従来、インク吸収性の乏しい記録媒体に対しても画像を記録する装置として、光硬化インクジェット方式のインクジェットプリンタが用いられている。このインクジェットプリンタは、光硬化性のインクを記録ヘッドから吐出して記録媒体の表面に着弾させた後、照射装置から光を照射して記録媒体の表面にインクを定着させるものである(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上記インクジェットプリンタにおいて使用されるインクとしてはラジカル重合型のインクとカチオン重合型のインクとが知られており、照射された光のエネルギーを蓄積するカチオン重合系のインクは、ラジカル重合系のインクよりも低照度の光で硬化するというメリットを有している。
米国特許第6,457,823号明細書
しかしながら、カチオン重合型のインクは、硬化の際にベンゼン等の有害物質を発生するため、環境上問題となっている。
本発明の課題は、環境性に優れた画像形成方法及び画像記録装置を提供することである。
請求項1記載の発明は、
光硬化性のインクを記録媒体上に吐出した後、前記記録媒体に着弾した前記インクを光の照射により硬化させる画像記録方法であって、
光を照射した後に、硬化する前記インクから空気中に放出されたベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減する工程を有することを特徴とする。
光硬化性のインクを記録媒体上に吐出した後、前記記録媒体に着弾した前記インクを光の照射により硬化させる画像記録方法であって、
光を照射した後に、硬化する前記インクから空気中に放出されたベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減する工程を有することを特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、カチオン重合型のインクを用いる場合であっても、硬化するインクから空気中に放出されたベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することにより、環境性を向上させることができる。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像記録方法において、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引し、活性炭に接触させることによって、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することを特徴とする。
硬化する前記インク周辺の空気を吸引し、活性炭に接触させることによって、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することを特徴とする。
ここで、硬化するインク周辺の空気とは、硬化するインクから放出されるベンゼンまたはベンゼン誘導体を含む空気である。
請求項2記載の発明によれば、硬化するインク周辺の空気を活性炭に接触させることにより、この空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体が活性炭に吸着される。従って、空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することができる。
また、硬化するインク周辺の空気を吸引することにより、インクを減圧下で硬化させることができるため、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
請求項2記載の発明によれば、硬化するインク周辺の空気を活性炭に接触させることにより、この空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体が活性炭に吸着される。従って、空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することができる。
また、硬化するインク周辺の空気を吸引することにより、インクを減圧下で硬化させることができるため、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
請求項3記載の発明は、請求項1記載の画像記録方法において、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引し、ベンゼンまたはベンゼン誘導体可溶の溶剤中に通すことによって、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することを特徴とする。
硬化する前記インク周辺の空気を吸引し、ベンゼンまたはベンゼン誘導体可溶の溶剤中に通すことによって、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することを特徴とする。
請求項3記載の発明によれば、硬化するインク周辺の空気をベンゼンまたはベンゼン誘導体可溶の溶剤中に通すことにより、この空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体が溶剤に溶解する。従って、この空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することができる。
また、硬化するインク周辺の空気を吸引することにより、インクを減圧下で硬化させることができるため、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
なお、溶剤は常温で揮発しない程度に沸点が高いことが望ましい。好ましくは、溶剤の沸点は100℃以上である。
また、硬化するインク周辺の空気を吸引することにより、インクを減圧下で硬化させることができるため、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
なお、溶剤は常温で揮発しない程度に沸点が高いことが望ましい。好ましくは、溶剤の沸点は100℃以上である。
請求項4記載の発明は、請求項1記載の画像記録方法において、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引し、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の化学反応を活性化する光触媒フィルターに通すことによって、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することを特徴とする。
硬化する前記インク周辺の空気を吸引し、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の化学反応を活性化する光触媒フィルターに通すことによって、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することを特徴とする。
ここで、光触媒とは、紫外線などの光を吸収することにより化学反応の触媒として働くものである。
請求項4記載の発明によれば、硬化するインク周辺の空気を光触媒フィルターに通してベンゼンまたはベンゼン誘導体の化学反応を活性化することにより、この空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することができる。なお、ベンゼン等の化学反応としては、ベンゼン等と水酸基及び酸素イオンとが反応することによって、二酸化炭素及び水を生成する化学反応がある。
また、硬化するインク周辺の空気を吸引することにより、インクを減圧下で硬化させることができるため、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
請求項4記載の発明によれば、硬化するインク周辺の空気を光触媒フィルターに通してベンゼンまたはベンゼン誘導体の化学反応を活性化することにより、この空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することができる。なお、ベンゼン等の化学反応としては、ベンゼン等と水酸基及び酸素イオンとが反応することによって、二酸化炭素及び水を生成する化学反応がある。
また、硬化するインク周辺の空気を吸引することにより、インクを減圧下で硬化させることができるため、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
請求項5記載の発明は、請求項1記載の画像記録方法において、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引し、セラミックフィルターに通すことによって、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することを特徴とする。
硬化する前記インク周辺の空気を吸引し、セラミックフィルターに通すことによって、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することを特徴とする。
ここで、セラミックフィルターとは、多孔質の構造を有することによってベンゼンまたはベンゼン誘導体を吸着するものである。
請求項5記載の発明によれば、硬化するインク周辺の空気をセラミックフィルターに通すことにより、この空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体がセラミックフィルターに吸着される。従って、空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することができる。
また、硬化するインク周辺の空気を吸引することにより、インクを減圧下で硬化させることができるため、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
請求項5記載の発明によれば、硬化するインク周辺の空気をセラミックフィルターに通すことにより、この空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体がセラミックフィルターに吸着される。従って、空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することができる。
また、硬化するインク周辺の空気を吸引することにより、インクを減圧下で硬化させることができるため、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
請求項6記載の発明は、請求項1記載の画像記録方法において、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引し、ベンゼンまたはベンゼン誘導体可溶の溶剤を含んだフィルターに通すことによって、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することを特徴とする。
硬化する前記インク周辺の空気を吸引し、ベンゼンまたはベンゼン誘導体可溶の溶剤を含んだフィルターに通すことによって、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することを特徴とする。
請求項6記載の発明によれば、硬化するインク周辺の空気を、ベンゼンまたはベンゼン誘導体可溶の溶剤を含んだフィルターに通すことにより、この空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体が溶剤に溶解する。従って、空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することができる。
また、硬化するインク周辺の空気を吸引することにより、インクを減圧下で硬化させることができるため、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
また、硬化するインク周辺の空気を吸引することにより、インクを減圧下で硬化させることができるため、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
なお、溶剤は、常温で揮発しない程度に沸点が高いことが望ましい。好ましくは、溶剤の沸点は100℃以上である。
請求項7記載の発明は、請求項1〜6の何れか一項に記載の画像記録方法において、
ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度の増加量を1/5以下に低減することを特徴とする。
ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度の増加量を1/5以下に低減することを特徴とする。
ここで、ベンゼンまたはベンゼン誘導体(以下、ベンゼン等とする)の濃度の増加量を1/5以下に低減するとは、ベンゼン等の濃度を低減しない場合を基準として、ベンゼン等の濃度の増加量を1/5以下に低減することを意味する。
請求項7記載の発明によれば、より環境性を向上させることができる。
請求項7記載の発明によれば、より環境性を向上させることができる。
請求項8記載の発明は、請求項1〜7の何れか一項に記載の画像記録方法において、
50m2の密閉空間内でインク付量を10g/m2として2時間かけて120m2印刷した場合のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度の増加量を、3μg/m2以下に低減することを特徴とする。
50m2の密閉空間内でインク付量を10g/m2として2時間かけて120m2印刷した場合のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度の増加量を、3μg/m2以下に低減することを特徴とする。
請求項8記載の発明によれば、より環境性を向上させることができる。
請求項9記載の発明は、請求項2〜8の何れか1項に記載の画像記録方法において、
硬化する前記インク周辺の空気を、光の被照射点の上部で吸引することを特徴とする。
硬化する前記インク周辺の空気を、光の被照射点の上部で吸引することを特徴とする。
請求項9記載の発明によれば、光の被照射点の上部で空気を吸引することにより、インクから放出されるベンゼンまたはベンゼン誘導体を確実に吸引することができる。
請求項10記載の発明は、請求項2〜9の何れか一項に記載の画像記録方法において、
前記記録媒体に着弾した前記インクに対して別々のタイミングで光を照射する複数の照射装置により、前記インクを段階的に硬化させ、
硬化する前記インク周辺の空気を各照射装置の上部から吸引することを特徴とする。
前記記録媒体に着弾した前記インクに対して別々のタイミングで光を照射する複数の照射装置により、前記インクを段階的に硬化させ、
硬化する前記インク周辺の空気を各照射装置の上部から吸引することを特徴とする。
請求項10記載の発明によれば、照射タイミングの異なる複数の照射装置によってインクを硬化させる場合に、各照射装置の直上から空気を吸引することにより、硬化するインクから放出されるベンゼン等を確実に吸引し、その濃度を低減することができる。
また、インクを段階的に硬化させることにより、1つの照射装置によってインクを硬化させる場合と異なり、硬化不良やドット径のバラツキを生じさせることなく、精細な画像を記録することができる。
また、インクを段階的に硬化させることにより、1つの照射装置によってインクを硬化させる場合と異なり、硬化不良やドット径のバラツキを生じさせることなく、精細な画像を記録することができる。
ここで、照射装置を2つ用いる場合には、先に照射を行う照射装置によってインクを6〜70%硬化させることが好ましい。
先に照射を行う照射装置によるインクの硬化度を6%以上としたのは、この硬化度を6%未満とすると、未硬化のインクが記録媒体上で広がってしまう結果、ドット径が大きくなり過ぎてしまうためである。また、硬化度を70%以下としたのは、この硬化度を70%より大きくすると、インクが硬化し過ぎる結果、ドット径が小さくなったり、記録媒体がカールしてしまったりするためである。なお、インクの硬化度とは、インク中に含まれる光重合性化合物の転化度のことである。転化率は、例えばサーモ・ニコレー社製「NEXUS470」のような赤外分光光度計を用いてリアルタイムに測定することができる。
先に照射を行う照射装置によるインクの硬化度を6%以上としたのは、この硬化度を6%未満とすると、未硬化のインクが記録媒体上で広がってしまう結果、ドット径が大きくなり過ぎてしまうためである。また、硬化度を70%以下としたのは、この硬化度を70%より大きくすると、インクが硬化し過ぎる結果、ドット径が小さくなったり、記録媒体がカールしてしまったりするためである。なお、インクの硬化度とは、インク中に含まれる光重合性化合物の転化度のことである。転化率は、例えばサーモ・ニコレー社製「NEXUS470」のような赤外分光光度計を用いてリアルタイムに測定することができる。
請求項11記載の発明は、請求項1〜10の何れか一項に記載の画像記録方法において、
光重合性化合物としてオキセタン環を有する少なくとも1種の化合物を含有するインクを用いることを特徴とする。
光重合性化合物としてオキセタン環を有する少なくとも1種の化合物を含有するインクを用いることを特徴とする。
請求項11記載の発明によれば、光重合性化合物としてオキセタン環を有する少なくとも1種の化合物を含有するインクを用いることにより、インクの吐出安定性を高めることができる。また、オキセタン環は硬化性が良いので、硬化環境に左右されずにドット径を制御することができる。従って、高い再現性で高画質な画像を記録することができる。
請求項12記載の発明は、請求項11記載の画像記録方法において、
光重合性化合物としてオキセタン環を有する少なくとも1種の化合物を50〜95質量%、
オキシラン基を有する少なくとも1種の化合物を5〜40質量%、
少なくとも1種のビニルエーテル化合物を0〜40質量%それぞれ含有するインクを用いることを特徴とする。
光重合性化合物としてオキセタン環を有する少なくとも1種の化合物を50〜95質量%、
オキシラン基を有する少なくとも1種の化合物を5〜40質量%、
少なくとも1種のビニルエーテル化合物を0〜40質量%それぞれ含有するインクを用いることを特徴とする。
請求項12記載の発明によれば、インクの吐出安定性及び硬化性を向上させることができる。
請求項13記載の発明は、請求項11または12に記載の画像記録方法において、
オキセタン環を有する前記化合物が、下記一般式(1)で表されることを特徴とする。
(但し、R1〜R6はそれぞれ水素原子、または置換基を表す。また、R3〜R6で表される基の少なくとも1つは置換基である。)
オキセタン環を有する前記化合物が、下記一般式(1)で表されることを特徴とする。
請求項13記載の発明によれば、請求項11または12記載の発明と同様の効果を得ることができる。
請求項14記載の発明は、請求項1〜13の何れか1項に記載の画像記録方法において、
前記記録媒体として、非インク吸収性のものを用いることを特徴とする。
前記記録媒体として、非インク吸収性のものを用いることを特徴とする。
請求項14記載の発明によれば、記録媒体として非インク吸収性のものを用いる場合であっても、請求項1〜13の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
請求項15記載の発明は、光硬化性のインクを記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、
前記記録媒体に着弾した前記インクを光の照射により硬化させる照射装置とを備える画像記録装置であって、
硬化する前記インクから空気中に放出されたベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減する濃度低減装置を有することを特徴とする。
前記記録媒体に着弾した前記インクを光の照射により硬化させる照射装置とを備える画像記録装置であって、
硬化する前記インクから空気中に放出されたベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減する濃度低減装置を有することを特徴とする。
請求項15記載の発明によれば、カチオン重合型のインクを用いる場合であっても、硬化するインクから空気中に放出されたベンゼン等の濃度を濃度低減装置によって低減するので、環境性を向上させることができる。
請求項16記載の発明は、請求項15記載の画像記録装置において、
前記濃度低減装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引する吸引装置と、
吸引された空気を活性炭に接触させる濃度低減部とを備えることを特徴とする。
前記濃度低減装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引する吸引装置と、
吸引された空気を活性炭に接触させる濃度低減部とを備えることを特徴とする。
請求項16記載の発明によれば、濃度低減装置によって硬化時のインク周辺の空気を吸引して活性炭に接触させるので、空気中のベンゼン等が活性炭に吸着される。従って、空気中のベンゼン等の濃度を低減することができる。
また、吸引装置によって硬化時のインク周辺の空気を吸引するので、インクを減圧下で硬化させることができる。従って滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
また、吸引装置によって硬化時のインク周辺の空気を吸引するので、インクを減圧下で硬化させることができる。従って滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
請求項17記載の発明は、請求項15記載の画像記録装置において、
前記濃度低減装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引する吸引装置と、
吸引された空気をベンゼンまたはベンゼン誘導体可溶の溶剤中に通す濃度低減部とを備えることを特徴とする。
前記濃度低減装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引する吸引装置と、
吸引された空気をベンゼンまたはベンゼン誘導体可溶の溶剤中に通す濃度低減部とを備えることを特徴とする。
請求項17記載の発明によれば、濃度低減装置によって硬化時のインク周辺の空気を吸引してベンゼン等を可溶な溶剤中に通すので、空気中のベンゼン等が溶剤に溶解する。従って、空気中のベンゼン等の濃度を低減することができる。
また、吸引装置によって硬化時のインク周辺の空気を吸引するので、インクを減圧下で硬化させることができる。従って、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
また、吸引装置によって硬化時のインク周辺の空気を吸引するので、インクを減圧下で硬化させることができる。従って、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
請求項18記載の発明は、請求項15記載の画像記録装置において、
前記濃度低減装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引する吸引装置と、
吸引された空気をベンゼンまたはベンゼン誘導体の化学反応を活性化する光触媒フィルターに通す濃度低減部とを備えることを特徴とする。
前記濃度低減装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引する吸引装置と、
吸引された空気をベンゼンまたはベンゼン誘導体の化学反応を活性化する光触媒フィルターに通す濃度低減部とを備えることを特徴とする。
請求項18記載の発明によれば、濃度低減装置によって硬化時のインク周辺の空気を吸引して光触媒フィルターに通してベンゼンまたはベンゼン誘導体の化学反応を活性化するので、この空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することができる。
また、吸引装置によって硬化時のインク周辺の空気を吸引するので、インクを減圧下で硬化させることができる。従って、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
また、吸引装置によって硬化時のインク周辺の空気を吸引するので、インクを減圧下で硬化させることができる。従って、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
請求項19記載の発明は、請求項15記載の画像記録装置において、
前記濃度低減装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引する吸引装置と、
吸引された空気をセラミックフィルターに通す濃度低減部とを備えることを特徴とする。
前記濃度低減装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引する吸引装置と、
吸引された空気をセラミックフィルターに通す濃度低減部とを備えることを特徴とする。
請求項19記載の発明によれば、濃度低減装置によって硬化時のインク周辺の空気を吸引してセラミックフィルターに通すので、この空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体がセラミックフィルターに吸着される。従って、空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することができる。
また、吸引装置によって硬化時のインク周辺の空気を吸引するので、インクを減圧下で硬化させることができる。従って、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
また、吸引装置によって硬化時のインク周辺の空気を吸引するので、インクを減圧下で硬化させることができる。従って、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
請求項20記載の発明は、請求項15記載の画像記録装置において、
前記濃度低減装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引する吸引装置と、
吸引された空気をベンゼンまたはベンゼン誘導体可溶の溶剤を含んだフィルターに通す濃度低減部とを備えることを特徴とする。
前記濃度低減装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引する吸引装置と、
吸引された空気をベンゼンまたはベンゼン誘導体可溶の溶剤を含んだフィルターに通す濃度低減部とを備えることを特徴とする。
請求項20記載の発明によれば、濃度低減装置によって硬化時のインク周辺の空気を吸引してベンゼンまたはベンゼン誘導体可溶の溶剤を含んだフィルターに通すので、この空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体が溶剤に溶解する。従って、空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することができる。
また、吸引装置によって硬化時のインク周辺の空気を吸引するので、インクを減圧下で硬化させることができる。従って、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
また、吸引装置によって硬化時のインク周辺の空気を吸引するので、インクを減圧下で硬化させることができる。従って、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
請求項21記載の発明は、請求項15〜20の何れか一項に記載の画像記録装置において、
前記濃度低減装置は、
ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度の増加量を1/5以下に低減することを特徴とする。
請求項21記載の発明によれば、より環境性を向上させることができる。
前記濃度低減装置は、
ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度の増加量を1/5以下に低減することを特徴とする。
請求項21記載の発明によれば、より環境性を向上させることができる。
請求項22記載の発明は、請求項15〜21の何れか一項に記載の画像記録装置において、
50m2の密閉空間内でインク付量を10g/m2として2時間かけて120m2印刷した場合に、
前記濃度低減装置は、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度の増加量を、3μg/m2以下に低減することを特徴とする。
請求項22記載の発明によれば、より環境性を向上させることができる。
50m2の密閉空間内でインク付量を10g/m2として2時間かけて120m2印刷した場合に、
前記濃度低減装置は、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度の増加量を、3μg/m2以下に低減することを特徴とする。
請求項22記載の発明によれば、より環境性を向上させることができる。
請求項23記載の発明は、請求項16〜22の何れか一項に画像記録装置において、
前記吸引装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を、光の被照射点の上部で吸引することを特徴とする。
前記吸引装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を、光の被照射点の上部で吸引することを特徴とする。
請求項23記載の発明によれば、吸引装置は光の被照射点の上部で空気を吸引するので、インクから放出されるベンゼンまたはベンゼン誘導体を確実に吸引することができる。
請求項24記載の発明は、請求項16〜23の何れか一項に記載の画像記録装置において、
前記記録媒体に着弾した前記インクに対し、別々のタイミングで光を照射することによって前記インクを段階的に硬化させる複数の照射装置を備え、
前記吸引装置は、硬化する前記インク周辺の空気を各照射装置の上部から吸引することを特徴とする。
前記記録媒体に着弾した前記インクに対し、別々のタイミングで光を照射することによって前記インクを段階的に硬化させる複数の照射装置を備え、
前記吸引装置は、硬化する前記インク周辺の空気を各照射装置の上部から吸引することを特徴とする。
請求項24記載の発明によれば、照射タイミングの異なる各照射装置の直上から吸引装置が空気を吸引するので、硬化するインクから放出されるベンゼンまたはベンゼン誘導体を確実に吸引し、その濃度を低減することができる。
また、複数の照射装置によってインクを段階的に硬化させるので、1つの照射装置によってインクを硬化させる場合と異なり、硬化不良やドット径のバラツキを生じさせることなく、精細な画像を記録することができる。
また、複数の照射装置によってインクを段階的に硬化させるので、1つの照射装置によってインクを硬化させる場合と異なり、硬化不良やドット径のバラツキを生じさせることなく、精細な画像を記録することができる。
請求項25記載の発明は、請求項15〜24の何れか一項に記載の画像記録装置において、
光重合性化合物としてオキセタン環を有する少なくとも1種の化合物を含有するインクを用いることを特徴とする。
光重合性化合物としてオキセタン環を有する少なくとも1種の化合物を含有するインクを用いることを特徴とする。
請求項25記載の発明によれば、光重合性化合物としてオキセタン環を有する少なくとも1種の化合物を含有するインクを用いるので、インクの吐出安定性を高めることができる。また、オキセタン環は硬化性が良いので、硬化環境に左右されずにドット径を制御することができる。従って、高い再現性で高画質な画像を記録することができる。
請求項26記載の発明は、請求項25記載の画像記録装置において、
前記インクは、
光重合性化合物としてオキセタン環を有する少なくとも1種の化合物を50〜95質量%、
オキシラン基を有する少なくとも1種の化合物を5〜40質量%、
少なくとも1種のビニルエーテル化合物を0〜40質量%それぞれ含有することを特徴とする。
請求項26記載の発明によれば、インクの吐出安定性及び硬化性を向上させることができる。
前記インクは、
光重合性化合物としてオキセタン環を有する少なくとも1種の化合物を50〜95質量%、
オキシラン基を有する少なくとも1種の化合物を5〜40質量%、
少なくとも1種のビニルエーテル化合物を0〜40質量%それぞれ含有することを特徴とする。
請求項26記載の発明によれば、インクの吐出安定性及び硬化性を向上させることができる。
請求項27記載の発明は、請求項25または26に記載の画像記録装置において、
オキセタン環を有する前記化合物が、下記一般式(1)で表されることを特徴とする。
(但し、R1〜R6はそれぞれ水素原子、または置換基を表す。また、R3〜R6で表される基の少なくとも1つは置換基である。)
オキセタン環を有する前記化合物が、下記一般式(1)で表されることを特徴とする。
請求項27記載の発明によれば、請求項25または26記載の発明と同様の効果を得ることができる。
請求項28記載の発明は、請求項15〜27の何れか1項に記載の画像記録装置において、
前記記録媒体は、非インク吸収性であることを特徴とする。
前記記録媒体は、非インク吸収性であることを特徴とする。
請求項28記載の発明によれば、記録媒体が非インク吸収性であっても、請求項15〜27の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
請求項29記載の発明は、請求項15〜28の何れか一項に記載の画像記録装置において、
前記記録ヘッド及び前記照射装置を走査させる移動装置を備え、
前記照射装置は、前記記録ヘッドを間に挟み、走査方向に沿って配列されていることを特徴とする。
前記記録ヘッド及び前記照射装置を走査させる移動装置を備え、
前記照射装置は、前記記録ヘッドを間に挟み、走査方向に沿って配列されていることを特徴とする。
請求項29記載の発明によれば、シリアルヘッド型の画像記録装置において、請求項15〜28の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
請求項30記載の発明は、請求項15〜28の何れか一項に記載の画像記録装置において、
前記記録媒体を搬送方向に搬送する搬送装置を備え、
前記記録ヘッドはラインヘッドであり、
前記照射装置は、前記記録ヘッドに対して搬送方向の下流側に配設されていることを特徴とする。
前記記録媒体を搬送方向に搬送する搬送装置を備え、
前記記録ヘッドはラインヘッドであり、
前記照射装置は、前記記録ヘッドに対して搬送方向の下流側に配設されていることを特徴とする。
請求項30記載の発明によれば、ラインヘッド型の画像記録装置において、請求項15〜28の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
請求項1,15記載の発明によれば、環境性を向上させることができる。
請求項2〜6,16〜20記載の発明によれば、請求項1,15記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することができる。また、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
請求項2〜6,16〜20記載の発明によれば、請求項1,15記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することができる。また、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
請求項7,21記載の発明によれば、請求項1〜6,15〜20の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、より環境性を向上させることができる。
請求項8,22記載の発明によれば、請求項1〜7,15〜21の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、より環境性を向上させることができる。
請求項9,23記載の発明によれば、請求項2〜8,16〜22の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、インクから放出されるベンゼンまたはベンゼン誘導体を確実に吸引することができる。
請求項10,24記載の発明によれば、請求項2〜9,16〜23の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、硬化するインクから放出されるベンゼン等を確実に吸引し、その濃度を低減することができる。また、硬化不良やドット径のバラツキを生じさせることなく、精細な画像を記録することができる。
請求項11,25記載の発明によれば、請求項1〜10,15〜24の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、インクの吐出安定性を高めることができる。
請求項12,26記載の発明によれば、請求項11,25記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、インクの吐出安定性及び硬化性を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態においては画像記録装置をインクジェットプリンタとして説明する。このインクジェットプリンタは、連続して搬送される記録媒体に対し、紫外線硬化性のインクによって所望の画像を記録する装置である。
まず、本実施の形態におけるインクジェットプリンタについて説明する。
図1はインクジェットプリンタ1の概略構成を示す側面図である。
インクジェットプリンタ1は、図1の表裏方向(以下、副走査方向とする)に記録媒体Kを送るためのローラ等の搬送装置100(移動装置、図4参照)を有している。搬送装置に搬送される記録媒体Kは、紫外線を吸収するプラテン(図示せず)によって支持されている。
プラテンの上方には棒状のガイドレール(図示せず)が配設されており、図1に示すように、ガイドレールにはキャリッジ2が支持されている。キャリッジ2は、図示しない駆動機構によって主走査方向Aに往復移動するようになっている。
図1はインクジェットプリンタ1の概略構成を示す側面図である。
インクジェットプリンタ1は、図1の表裏方向(以下、副走査方向とする)に記録媒体Kを送るためのローラ等の搬送装置100(移動装置、図4参照)を有している。搬送装置に搬送される記録媒体Kは、紫外線を吸収するプラテン(図示せず)によって支持されている。
プラテンの上方には棒状のガイドレール(図示せず)が配設されており、図1に示すように、ガイドレールにはキャリッジ2が支持されている。キャリッジ2は、図示しない駆動機構によって主走査方向Aに往復移動するようになっている。
キャリッジ2には、紫外線硬化性のインクを複数のノズル6,…から吐出する7つの記録ヘッド7,…が搭載されている。
記録ヘッド7,…は、ホワイト(W)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)、ライトイエロー(Ly)、ライトマゼンタ(Lm)、ライトシアン(Lc)、ライトブラック(Lk)、ホワイト(W)の各色のインクを有している。
記録ヘッド7,…は、ホワイト(W)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)、ライトイエロー(Ly)、ライトマゼンタ(Lm)、ライトシアン(Lc)、ライトブラック(Lk)、ホワイト(W)の各色のインクを有している。
より詳細には、図2に示すように、記録ヘッド7は基板8を有しており、この基板8には圧電素子12が設けられている。圧電素子12には、リード線10及び電極11を介して圧電素子駆動回路9が接続されている。圧電素子12と対向する位置には流路板13が設けられており、これら圧電素子12と流路板13とによってインク流路14が形成されている。圧電素子12は、圧電素子駆動回路9によってパルス状信号電圧が印加されると、上方へ膨張してインク流路14を圧縮するようになっている。流路板13の上面には、インクを加熱するヒータ16が伝熱部材15を介して設けられており、ヒータ16にはヒータ電源17が接続されている。インク流路14の一端は、ノズル6に連通しており、他端は複数のインク流路14の共通液室18を介してインク供給体に連通している。
キャリッジ2の両側部には、図1に示すように、主照射装置20,20が配設され、主照射装置20,20はキャリッジ2とともに主走査方向Aに往復移動するようになっている。主照射装置20,20とキャリッジ2とは蛇腹部材19によって連結されており、主照射装置20と記録媒体Kとの距離や、主照射装置20と記録ヘッド7との距離が変更可能となっている。
主照射装置20は、波長210〜420nmの紫外線を発生させる紫外線光源21を有しており、電源23(図4参照)と接続されている。
紫外線光源21は、記録媒体Kの表面のうち、1回の走査によって記録ヘッド7から吐出されるインクの着弾可能領域に対して、紫外線を照射することができるようになっている。紫外線光源21から照射される紫外線は、記録媒体Kの表面に着弾したインクを6〜70%硬化させるようになっている。このような紫外線光源21としては、水銀ランプや、メタルハライドランプ、エキシマーレーザー、紫外線レーザー、冷陰極管、ブラックライト、LED(light emitting diode)等を用いることができ、特に、帯状のメタルハライドランプ、冷陰極管、水銀ランプもしくはブラックライトを用いることが好ましい。なお、本実施の形態においては、紫外線光源21として、波長365nmで出力100mWの20個のLEDを配列して用いており、各LEDが記録媒体Kの1cm2の領域に紫外線を照射するようにしている。LEDとしては、日亜化学製のものを用いている。
紫外線光源21は、記録媒体Kの表面のうち、1回の走査によって記録ヘッド7から吐出されるインクの着弾可能領域に対して、紫外線を照射することができるようになっている。紫外線光源21から照射される紫外線は、記録媒体Kの表面に着弾したインクを6〜70%硬化させるようになっている。このような紫外線光源21としては、水銀ランプや、メタルハライドランプ、エキシマーレーザー、紫外線レーザー、冷陰極管、ブラックライト、LED(light emitting diode)等を用いることができ、特に、帯状のメタルハライドランプ、冷陰極管、水銀ランプもしくはブラックライトを用いることが好ましい。なお、本実施の形態においては、紫外線光源21として、波長365nmで出力100mWの20個のLEDを配列して用いており、各LEDが記録媒体Kの1cm2の領域に紫外線を照射するようにしている。LEDとしては、日亜化学製のものを用いている。
紫外線光源21の下方には、特定の波長の紫外線を透過させるフィルター22が設けられている。
また、紫外線光源21の上方及び側方は反射板24によって囲まれており、紫外線光源21で発生した紫外線は主照射装置20の直下の記録媒体Kに照射されるようになっている。
また、紫外線光源21の上方及び側方は反射板24によって囲まれており、紫外線光源21で発生した紫外線は主照射装置20の直下の記録媒体Kに照射されるようになっている。
キャリッジ2に対して副走査方向の下流側には、副照射装置(図示せず)が配設されている。
副照射装置は、記録媒体Kの両端に亘って主走査方向Aに延在しており、紫外線を照射することによって記録媒体Kの表面のインクを完全に硬化させるようになっている。この副照射装置は、主照射装置20と同様の構成を有しており、電源23と接続されている。
副照射装置は、記録媒体Kの両端に亘って主走査方向Aに延在しており、紫外線を照射することによって記録媒体Kの表面のインクを完全に硬化させるようになっている。この副照射装置は、主照射装置20と同様の構成を有しており、電源23と接続されている。
主照射装置20における紫外線光源21の直上の反射板24と、前記副照射装置における紫外線光源の直上の反射板とには、空気中のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減する濃度低減装置5がそれぞれ設けられている。
濃度低減装置5は、記録媒体Kに着弾したインク周辺の空気、より詳細には、硬化するインクから発生するベンゼンまたはベンゼン誘導体(以下、ベンゼン等とする)が含まれる空気を吸引する吸引装置51を有している。吸引装置51は、主照射装置20または副照射装置による紫外線の被照射点の上部に位置している。
吸引装置51には濃度低減部52が接続されており、吸引装置51によって吸引された空気は濃度低減部52を通過するようになっている。濃度低減部52は、図3(a)に示すように、内部に活性炭53が充填されたパイプ54を有している。
吸引装置51には濃度低減部52が接続されており、吸引装置51によって吸引された空気は濃度低減部52を通過するようになっている。濃度低減部52は、図3(a)に示すように、内部に活性炭53が充填されたパイプ54を有している。
活性炭53は多孔質であり、空気中のベンゼン等を吸着することにより、これらの濃度を低減するようになっている。このような活性炭53としては、鋸屑、木炭、泥炭、石炭、ヤシ殻などの原料を炭化した後、熱処理賦活(ふかつ)を行うことにより作られる一般的なものを使用することができる。ここで、賦活方法としてはガス賦活法と薬品賦活法とがある。ガス賦活法とは、水蒸気、二酸化炭素、空気などを用いて750〜1100℃の熱処理を行うものである。また、薬品賦活法とは、塩化亜鉛、リン酸、硫酸などに原料を浸してから500〜800℃の熱処理を行うものである。
なお、本実施の形態における濃度低減装置5は、従来のインクジェットプリンタと比較して、ベンゼン等の濃度の増加量を1/5以下、好ましくは1/7にするようになっている。また、この濃度低減装置5は、50m2の密閉空間内でインク付量を10g/m2として2時間かけて120m2印刷した場合のベンゼン等の濃度の増加量を、従来のインクジェットプリンタと比較して3μg/m2以下、好ましくは2.5μg/m2以下で0.1μg/m2以上に低減するようになっている。
また、インクジェットプリンタ1には、図4に示すように、圧電素子駆動回路9やヒータ電源17、キャリッジ駆動回路3、濃度低減装置5、搬送装置100、電源23等を制御する制御部10が設けられている。
制御部10は、所定の画像信号に基づいて所要の圧電素子12に電圧を印加させるように圧電素子駆動回路9を制御するようになっている。
また、制御部10は、ヒータ電源17を投入又は切断することにより、ヒータ16の温度を制御するようになっている。なお、インクを吐出させる際には、記録ヘッド7及びインクが35℃〜100℃となるようにヒータ16を加熱することが、インクの吐出安定性の点で好ましい。また、紫外線硬化性の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るため、制御部10は、インク温度を上げながらその温度を一定に保つようにヒータ電源17を制御している。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。
上記圧電素子駆動回路9及びヒータ電源17の制御は、インクの性質を考慮して、ノズル6から吐出されるインク液滴量が1〜15plとなるように行われる。
また、制御部10は、キャリッジ駆動回路3を制御するようになっており、このキャリッジ駆動回路3は、制御部10からの信号に基づいてキャリッジ2の駆動機構を動作させてキャリッジ2を主走査方向Aに往復移動させる。このとき、制御部10は、記録媒体Kにインクが着弾した後0.001〜2.0秒以内に、より好ましくは0.001〜1.0秒以内にインクに紫外線を照射することができる速さで、キャリッジ2に設けられた主照射装置20を移動させるようになっている。
また、制御部24は、搬送装置100を制御して記録媒体Kを副走査方向に搬送させるようになっている。
また、制御部10は、濃度低減装置5を制御し、画像記録時に発生するベンゼン等の濃度を低減させるようになっている。
さらに、制御部10は、電源23を投入又は切断することにより主照射装置20及び前記副照射装置による紫外線の照射をそれぞれ制御するようになっている。
次に、本発明の実施形態に用いられる記録媒体Kについて説明する。
本発明で用いることのできる記録媒体Kとしては、通常の非コート紙、コート紙等の他、いわゆる軟包装に用いられる非インク吸収性の各種プラスチック及びそのフィルムを用いることができる。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、ゴム類等を使用することができる。また、金属類や、ガラス類も適用可能である。
なお、表面エネルギーの低い記録媒体Kに画像を記録する場合には、主照射装置20によるインクの硬化度、つまり、インク中の光重合性化合物の転化率は、6〜40%であることが好ましい。また、表面エネルギーの高い記録媒体Kに画像を記録する場合には、主照射装置20によるインクの硬化度は40〜70%であることが特に好ましい。
本発明で用いることのできる記録媒体Kとしては、通常の非コート紙、コート紙等の他、いわゆる軟包装に用いられる非インク吸収性の各種プラスチック及びそのフィルムを用いることができる。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、ゴム類等を使用することができる。また、金属類や、ガラス類も適用可能である。
なお、表面エネルギーの低い記録媒体Kに画像を記録する場合には、主照射装置20によるインクの硬化度、つまり、インク中の光重合性化合物の転化率は、6〜40%であることが好ましい。また、表面エネルギーの高い記録媒体Kに画像を記録する場合には、主照射装置20によるインクの硬化度は40〜70%であることが特に好ましい。
次に、本発明に用いられるインクについて説明する。
本発明において用いるインクは少なくとも光重合性化合物、光重合開始剤から構成される。
本発明において用いるインクは少なくとも光重合性化合物、光重合開始剤から構成される。
(光重合性化合物)
光重合性化合物は、カチオン重合性化合物である。カチオン重合性化合物としては、各種公知のカチオン重合性のモノマーを併用することができる。例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892、同2001−40068、同2001−55507、同2001−310938、同2001−310937、同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等が挙げられる。
光重合性化合物は、カチオン重合性化合物である。カチオン重合性化合物としては、各種公知のカチオン重合性のモノマーを併用することができる。例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892、同2001−40068、同2001−55507、同2001−310938、同2001−310937、同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等が挙げられる。
エポキシ化合物のうち、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、並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及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
エポキシ化合物のうち、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って得られる、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。
好ましい脂肪族エポキシドとしては、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及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
これらのエポキシドのうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシド及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。
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また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。
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、ジまた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。
(オキセタン環を有する化合物)
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。
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。
本発明に用いられるインクとしては、上記光重合性化合物の中でも、酸素重合阻害のないカチオン重合性化合物が好ましく、なかでもオキセタン環を有する化合物を用いることが硬化性及び活性光線によるドット径の制御の点で特に好ましい。更に、オキセタン環を有する化合物を50〜95質量%、オキシラン基を有する化合物を5〜40質量%、ビニルエーテル化合物を0〜40質量%含む併用系が硬化性・吐出安定性の点で好ましい。
また、オキセタン環を有する化合物としては、前記一般式(1)で表されるオキセタン環を有する化合物を用いることが特に好ましい。
一般式(1)で表されるオキセタン環を含有する化合物について説明する。
分子中に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(2)〜(5)で表される化合物を挙げることができる。
分子中に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(2)〜(5)で表される化合物を挙げることができる。
(式(2)〜(5)中、Zはそれぞれ独立で、酸素または硫黄原子、あるいは主鎖に酸素または硫黄原子を含有してもよい2価の炭化水素基、R1〜R6は水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基、プロピル基また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、フリル基またはチエニル基、R7及びR8は、メチル基、エチル基、プロピル基また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−ブテニル基または3−ブテニル基等の炭素数1〜6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またはフェノキシエチル基等のアリール基、プロピルカルボニル基、ブチルカルボニル基またはペンチルカルボニル基等の炭素数1〜6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またはブトキシカルボニル基等の炭素数1〜6個のアルコキシカルボニル基、エトキシカルバモイル基、プロピルカルバモイル基またはブチルペンチルカルバモイル基等の炭素数1〜6個のアルコキシカルバモイル基を表す。)
本発明で使用するオキセタン環含有化合物としては、上記一般式(2)〜(5)において、R1が低級アルキル基、特にエチル基、R7及びR8がプロピル基、ブチル基、フェニル基またはベンジル基、Zが酸素または硫黄原子を含まない炭化水素基であるものが好ましい。また、R3〜R6が同時に水素原子を表すことがない。
本発明で使用するオキセタン環含有化合物としては、上記一般式(2)〜(5)において、R1が低級アルキル基、特にエチル基、R7及びR8がプロピル基、ブチル基、フェニル基またはベンジル基、Zが酸素または硫黄原子を含まない炭化水素基であるものが好ましい。また、R3〜R6が同時に水素原子を表すことがない。
分子中に2個以上のオキセタン環を有する化合物としては、下記一般式(6)、(7)、(13)で表される化合物を挙げることができる。
(式(6)及び(7)中、mは2、3または4、Zはそれぞれ独立で、酸素または硫黄原子、あるいは酸素または硫黄原子を含有してもよい2価の炭化水素基、R1は水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基等の炭素数1〜6個のアルキル基、フェニル基、炭素数1〜6個のフルオロアルキル基、アリル基、アリール基またはフリル基、R9は、例えば下記一般式(8)で示される炭素数1〜12の線形または分枝アルキレン基、線形または分枝ポリ(アルキレンオキシ)基、
(式(8)中、R10はメチル基、エチル基またはプロピル基等の低級アルキル基を表す。)または、下記一般式(9)、(10)及び(11)からなる群から選択される多価基を表す。)
(式(9)中、nは0または1〜2000の整数、R11はメチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基等の炭素数1〜10個のアルキル基及び下記一般式(12)からなる群から選択される基を表す。)
(式(12)中、jは0または1〜100の整数、R13は1〜10個の炭素原子を有するアルキル、R12はメチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基等の炭素数1〜10のアルキル基を表す。)
(式(10)中、R14は水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基等の炭素数1〜10個のアルキル基、炭素数1〜10個のアルコキシ基、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レート基またはカルボキシル基を表す。)
(式(11)中、R15は酸素原子、硫黄原子、NH、SO、SO2、CH2、C(CH3)2またはC(CF3)2を表す。)
本発明で使用されるオキセタン環を有する化合物として、上記式(6)、(7)においては、R1が低級アルキル基、特にエチル基、R9が、式(10)においてR14が水素原子である基、ヘキサメチレン基、式(8)においてR10がエチル基、式(9)、(12)においてR12及びR13がメチル基、Zは酸素または硫黄原子を含まない炭化水素基であるものが好ましい。R3〜R6が同時に水素原子を表すことがない。
本発明で使用されるオキセタン環を有する化合物として、上記式(6)、(7)においては、R1が低級アルキル基、特にエチル基、R9が、式(10)においてR14が水素原子である基、ヘキサメチレン基、式(8)においてR10がエチル基、式(9)、(12)においてR12及びR13がメチル基、Zは酸素または硫黄原子を含まない炭化水素基であるものが好ましい。R3〜R6が同時に水素原子を表すことがない。
式(13)において、rは25〜200の整数であり、R16は炭素数1〜4のアルキル基またはトリアルキルシリル基である。R3〜R6が同時に水素原子を表すことがない。
一般式(1)で表される化合物例を以下に示す。
これらの化合物は「高分子科学と有機化学とのキャッチボール」の第4講に記載の方法をはじめ、下記文献を参考にすることで容易に合成できる。1)Hu Xianming,Richard M.Kellogg,Synthesis,533−538,May(1995)2)A.O.Fitton,J.Hill,D.Ejane,R.Miller,Synth.,12,1140(1987)3)Toshiro Imai and Shinya Nishida,Can.J.Chem.Vol.59,2503−2509(1981)4)Nobujiro Shimizu,Shintaro Yamaoka,and Yuho Tsuno,Bull.Chem.Soc.Jpn.,56,3853−3854(1983)5)Walter Fisher and Cyril A.Grob,Helv.Chim.Acta.,61,2336(1978)6)Chem.Ber.101,1850(1968)7)“Heterocyclic Compounds with Three−and Four−membered Rings”,Part Two,Chapter IX,Interscience Publishers,John Wiley & Sons,New York(1964)8)H.A.J.Curless,“Synthetic Organic Photochemistry”,Plenum,New York(1984)9)M.Braun,Nachr.Chem.Tech.Lab.,33,213(1985)10)S.H.Schroeter,J.Org.Chem.,34,5,1181(1969)11)D.R.Arnold,Adv.Photochem.,6,301(1968)12)“Heterocyclic Compounds with Three−and Four−membered Rings”,Part Two,Chapter IX,Interscience Publishers,John Wiley & Sons,New York(1964)
(光重合開始剤)
(光重合開始剤)
光カチオン重合開始剤としては、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、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例として、第1に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム等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持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。
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。
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。
第4に、鉄アレン錯体を挙げることができる。
また、前述のモノマー同様、安全性を考慮した選択では、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モリフォリノプロパン−1−オン、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(ダロキュア(R)1173)が好適に用いられる。好ましい添加量は、インク組成物全体の1〜6質量%、好ましくは2〜5質量%である。
(顔料)
本発明の活性光線硬化性インクは、上述の活性光線硬化性組成物(光重合性化合物、光重合開始剤)と共に、各種公知の染料及び/または顔料を含有しているが、好ましくは顔料を含有する。
本発明の活性光線硬化性インクは、上述の活性光線硬化性組成物(光重合性化合物、光重合開始剤)と共に、各種公知の染料及び/または顔料を含有しているが、好ましくは顔料を含有する。
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、4
8:4、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。
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、4
8:4、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ために、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、記録媒体のカール・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。
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。これらの分散剤及び分散助剤は、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、本発明に用いる紫外線硬化性インクでは、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。
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、インク透明性及び硬化感度を維持することができる。
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1〜10質量%であることが好ましい。
本発明の紫外線硬化性インクには、上記説明した以外にさまざま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できる。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、アミン等の塩基性有機化合物等があげられる。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。
次に、本発明の画像記録方法について説明する。
インクジェットプリンタ1による画像記録は、記録媒体Kにインクを吐出し、記録媒体Kに着弾したインクを硬化させる記録工程と、記録媒体Kを搬送する搬送工程とからなる。
インクジェットプリンタ1による画像記録は、記録媒体Kにインクを吐出し、記録媒体Kに着弾したインクを硬化させる記録工程と、記録媒体Kを搬送する搬送工程とからなる。
記録工程においては記録媒体Kを搬送せずに停止した状態とし、キャリッジ2とともに記録ヘッド7と主照射装置20とを主走査方向Aに走査する。
この移動の際に、まず、制御部10によって各ノズル6を制御した状態で記録媒体Kに対して記録ヘッド7からインクを吐出する。具体的には、所定の画像信号に基づいて制御部10が圧電素子駆動回路9を制御することにより、所定の圧電素子12を選択し、選択された圧電素子12にリード線10及び電極11を介して電圧を印加させる。圧電素子12に電圧が印加されると、圧電素子12は上方へ膨張し、これにより、インク流路14が圧縮されてインクがノズル6より吐出され、記録媒体Kに着弾する。このとき、制御部10によりヒータ電源17が制御されることによって、インクは伝熱部材15及び流路板13を介してヒータ16により所定の温度に加熱されている。
この移動の際に、まず、制御部10によって各ノズル6を制御した状態で記録媒体Kに対して記録ヘッド7からインクを吐出する。具体的には、所定の画像信号に基づいて制御部10が圧電素子駆動回路9を制御することにより、所定の圧電素子12を選択し、選択された圧電素子12にリード線10及び電極11を介して電圧を印加させる。圧電素子12に電圧が印加されると、圧電素子12は上方へ膨張し、これにより、インク流路14が圧縮されてインクがノズル6より吐出され、記録媒体Kに着弾する。このとき、制御部10によりヒータ電源17が制御されることによって、インクは伝熱部材15及び流路板13を介してヒータ16により所定の温度に加熱されている。
次に、記録媒体Kに着弾したインクに対し主照射装置20から光を照射する。これにより、記録媒体Kの表面のインクは6〜70%だけ硬化する。このとき、記録媒体Kを通過した余分な紫外線は、前記プラテンによって吸収される。
なお、記録ヘッド7から吐出されたインクが記録媒体Kの表面に着弾した時点では、主照射装置20から照射された光はキャリッジ2に遮られ、記録媒体Kの表面のインクに到達しないようになっている。しかし、キャリッジ2の走査に伴って記録媒体Kの表面のインク上に主照射装置20が移動するため、インクは記録媒体Kの表面に着弾した後、速やかに主照射装置20による照射を受けて硬化し、記録媒体K上に定着するようになっている。
なお、記録ヘッド7から吐出されたインクが記録媒体Kの表面に着弾した時点では、主照射装置20から照射された光はキャリッジ2に遮られ、記録媒体Kの表面のインクに到達しないようになっている。しかし、キャリッジ2の走査に伴って記録媒体Kの表面のインク上に主照射装置20が移動するため、インクは記録媒体Kの表面に着弾した後、速やかに主照射装置20による照射を受けて硬化し、記録媒体K上に定着するようになっている。
また、このとき、硬化するインク周辺の空気を濃度低減装置5の吸引装置51によって吸引し、濃度低減部52の内部を通過させる。これにより、吸引された空気に含まれるベンゼン等は濃度低減部52の活性炭53に吸着される。
以降、キャリッジ2の走査を適宜回数行い、インクの吐出と紫外線の照射とを行う。
次に搬送工程において、記録媒体Kを前記副走査方向へ適宜搬送する。このとき、前記副照射装置によって記録媒体Kの表面のインクを完全に硬化させるとともに、副照射装置の上部に設けられた濃度低減装置5によってインク周辺の空気を吸引し、空気中のベンゼン等の濃度を低減する。
以降、上述の操作を繰り返すことにより、記録媒体K上に画像が印刷される。
次に搬送工程において、記録媒体Kを前記副走査方向へ適宜搬送する。このとき、前記副照射装置によって記録媒体Kの表面のインクを完全に硬化させるとともに、副照射装置の上部に設けられた濃度低減装置5によってインク周辺の空気を吸引し、空気中のベンゼン等の濃度を低減する。
以降、上述の操作を繰り返すことにより、記録媒体K上に画像が印刷される。
なお、上記の画像記録方法において、画像記録の条件は以下のようになっていることが好ましい。
(インク着弾後の総インク膜厚)
硬化後の総インク膜厚は、2〜20μmであることが好ましい。特に、記録媒体K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、前述した記録媒体のカール・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あり、過剰な膜厚のインク吐出は好ましくないためである。ここで「総インク膜厚」とは、記録媒体Kに描画されたインクの膜厚の最大値を意味し、単色で記録を行う場合でも、複数色を重ねて記録を行う場合でも同様である。
(インク着弾後の総インク膜厚)
硬化後の総インク膜厚は、2〜20μmであることが好ましい。特に、記録媒体K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、前述した記録媒体のカール・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あり、過剰な膜厚のインク吐出は好ましくないためである。ここで「総インク膜厚」とは、記録媒体Kに描画されたインクの膜厚の最大値を意味し、単色で記録を行う場合でも、複数色を重ねて記録を行う場合でも同様である。
(インク着弾後の光照射条件)
また、紫外線の照射タイミングは、インク着弾後0.001〜1.0秒の間であることが好ましく、0.001〜0.8秒の間であることがより好ましい。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。
また、紫外線光源21の総消費電力は、1kW・hr未満であることが好ましい。総消費電力が1kW・hr未満の紫外線光源の例としては、蛍光管、冷陰極管、LED等があるが、これらに限定されない。
また、紫外線の照射タイミングは、インク着弾後0.001〜1.0秒の間であることが好ましく、0.001〜0.8秒の間であることがより好ましい。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。
また、紫外線光源21の総消費電力は、1kW・hr未満であることが好ましい。総消費電力が1kW・hr未満の紫外線光源の例としては、蛍光管、冷陰極管、LED等があるが、これらに限定されない。
以上の画像記録方法によれば、吸引装置51によって吸引された空気に含まれるベンゼン等は濃度低減部52の活性炭53に吸着されるので、空気中のベンゼン等の濃度を低減することができる、つまり、環境性を向上させることができる。
また、硬化するインク周辺の空気を吸引することにより、インクを減圧下で硬化させることができるため、滲みの少ない精細な画像を記録することができる。
また、主照射装置20の上部と、前記副照射装置の上部とからそれぞれ空気を吸引することにより、硬化するインクから放出されるベンゼン等を確実に吸引し、その濃度を低減することができる。
また、紫外線光源21の直上に吸引装置51を設けることにより、紫外線光源21の側方の反射板24など、紫外線を記録媒体Kに反射させる反射板24に吸引装置51を設ける場合と異なり、記録媒体Kの表面のインクへの照射量の低下を抑えることができる。
また、主照射装置20と前記副照射装置とによってインクを段階的に硬化させることにより、1つの照射装置によってインクを硬化させる場合と異なり、硬化不良やドット径のバラツキを生じさせることなく、精細な画像を記録することができる。
また、光重合性化合物としてオキセタン環を有する少なくとも1種の化合物を含有するインクを用いることにより、インクの吐出安定性を高めることができる。また、オキセタン環は硬化性が良いので、硬化環境に左右されずにドット径を制御することができる。従って、高い再現性で高画質な画像を記録することができる。
[実施の形態の変形例(1)]
続いて、インクジェットプリンタ1の変形例について説明する。なお、上記第1の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
続いて、インクジェットプリンタ1の変形例について説明する。なお、上記第1の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本変形例におけるインクジェットプリンタ1Aは、濃度低減装置5の代わりに濃度低減装置5Aを有している。
濃度低減装置5Aの濃度低減部52Aは、図3(b)に示すように、内部にセラミックフィルター55が配設されたパイプ54を有している。
セラミックフィルター55は、多孔質の構造を有することにより、ベンゼン等を吸着するようになっている。このようなセラミックフィルター55としては、多孔質の任意のものを使用することができるが、「セラブロック」(商品名:(株)ミツトヨ社製)や「セラビーナス」(商品名:(株)ミツトヨ社製)等が好ましい。また、セラミックフィルター55をセラミック炭から構成したり、ベンゼン等の化学反応を活性化する光触媒セラミックフィルターとしたりすることにより、ベンゼン等の濃度をいっそう低減することができる。
濃度低減装置5Aの濃度低減部52Aは、図3(b)に示すように、内部にセラミックフィルター55が配設されたパイプ54を有している。
セラミックフィルター55は、多孔質の構造を有することにより、ベンゼン等を吸着するようになっている。このようなセラミックフィルター55としては、多孔質の任意のものを使用することができるが、「セラブロック」(商品名:(株)ミツトヨ社製)や「セラビーナス」(商品名:(株)ミツトヨ社製)等が好ましい。また、セラミックフィルター55をセラミック炭から構成したり、ベンゼン等の化学反応を活性化する光触媒セラミックフィルターとしたりすることにより、ベンゼン等の濃度をいっそう低減することができる。
[実施の形態の変形例(2)]
続いて、インクジェットプリンタ1の他の変形例について説明する。なお、上記第1の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
続いて、インクジェットプリンタ1の他の変形例について説明する。なお、上記第1の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本変形例におけるインクジェットプリンタ1Bは、濃度低減装置5の代わりに濃度低減装置5Bを有している。
濃度低減装置5Bの濃度低減部52Bは、図3(c)に示すように、光触媒フィルター56と、光触媒フィルター56に光を照射する光源57とが内部に配設されたパイプ54を有している。
光触媒フィルター56は、光触媒作用によってベンゼン等の化学反応を活性化することにより、これら有害物質の濃度を低減するようになっている。このような光触媒フィルター56としては、「光触媒脱臭P-STフィルター」(商品名:(株)ケージーパック社製)や、「NKフィルター」(商品名:(株)コーヨーテック社製)、「光触媒チタンアパタイトフィルター」(商品名:(株)ダイキン工業社製)等があり、任意の光触媒フィルターを使用することができる。なお、前記化学反応としては、ベンゼン等と水酸基及び酸素イオンとが反応することによって、二酸化炭素及び水を生成する化学反応などがある。
また、光源57としては、波長300〜400nmの紫外線光源を用いることができる。なお、図3(c)では、光触媒フィルター56よりも上流側に光源57を配設したが、下流側に配設しても良いし、両側に配設しても良い。
濃度低減装置5Bの濃度低減部52Bは、図3(c)に示すように、光触媒フィルター56と、光触媒フィルター56に光を照射する光源57とが内部に配設されたパイプ54を有している。
光触媒フィルター56は、光触媒作用によってベンゼン等の化学反応を活性化することにより、これら有害物質の濃度を低減するようになっている。このような光触媒フィルター56としては、「光触媒脱臭P-STフィルター」(商品名:(株)ケージーパック社製)や、「NKフィルター」(商品名:(株)コーヨーテック社製)、「光触媒チタンアパタイトフィルター」(商品名:(株)ダイキン工業社製)等があり、任意の光触媒フィルターを使用することができる。なお、前記化学反応としては、ベンゼン等と水酸基及び酸素イオンとが反応することによって、二酸化炭素及び水を生成する化学反応などがある。
また、光源57としては、波長300〜400nmの紫外線光源を用いることができる。なお、図3(c)では、光触媒フィルター56よりも上流側に光源57を配設したが、下流側に配設しても良いし、両側に配設しても良い。
[実施の形態の変形例(3)]
続いて、インクジェットプリンタ1の他の変形例について説明する。なお、上記第1の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
続いて、インクジェットプリンタ1の他の変形例について説明する。なお、上記第1の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本変形例におけるインクジェットプリンタ1Cは、濃度低減装置5の代わりに濃度低減装置5Cを有している。
濃度低減装置5Cの濃度低減部52Cは、図3(d)に示すように、ベンゼン等を溶解させる溶剤が満たされた浴槽58を有している。吸引装置51によって吸引された空気は、溶剤中でバブリング処理されるようになっている。
濃度低減装置5Cの濃度低減部52Cは、図3(d)に示すように、ベンゼン等を溶解させる溶剤が満たされた浴槽58を有している。吸引装置51によって吸引された空気は、溶剤中でバブリング処理されるようになっている。
ここで、溶剤としては、任意の有機溶剤を用いることができ、トルエンやグリセリンを用いることが好ましい。また、溶剤は常温で気化しないよう、沸点が100℃以上であることが好ましい。
この濃度低減装置5Cは、吸引装置51によって吸引した空気を浴槽58の内部の溶剤中でバブリング処理して空気中のベンゼン等を溶剤に溶解させることにより、空気中のベンゼン等の濃度を低減するようになっている。
なお、浴槽58の内部の溶剤は、画像記録を50〜100時間行う度に交換することが好ましい。
なお、浴槽58の内部の溶剤は、画像記録を50〜100時間行う度に交換することが好ましい。
[実施の形態の変形例(4)]
続いて、インクジェットプリンタ1の他の変形例について説明する。なお、上記第1の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
続いて、インクジェットプリンタ1の他の変形例について説明する。なお、上記第1の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本変形例におけるインクジェットプリンタ1Dは、濃度低減装置5の代わりに濃度低減装置5Dを有している。
濃度低減装置5Dの濃度低減部52Dは、図5(a)に示すように、ベンゼン等を溶解させる溶剤を下方に噴出するシャワー部60を有している。ここで、溶剤としては、上記変形例(3)で用いられる溶剤と同様のものを用いることができる。
濃度低減装置5Dの濃度低減部52Dは、図5(a)に示すように、ベンゼン等を溶解させる溶剤を下方に噴出するシャワー部60を有している。ここで、溶剤としては、上記変形例(3)で用いられる溶剤と同様のものを用いることができる。
シャワー部60の下方には、網フィルター61と循環浴槽62とが配設されている。
網フィルター61は、図5(b)に示すように、プラスチック製のパイプ63を規則正しくカゴ状に配列させることによって形成されている。各パイプ63の内部には、溶剤を吸収する繊維が充填されている。このような網フィルターとしては、「ヌレ網エレメント」(商品名:ミウラ化学装置(株)製)を用いることができる。
また、シャワー部60の上方には、通過する空気中の水分を除去するエリミネーター64が配設されている。
網フィルター61は、図5(b)に示すように、プラスチック製のパイプ63を規則正しくカゴ状に配列させることによって形成されている。各パイプ63の内部には、溶剤を吸収する繊維が充填されている。このような網フィルターとしては、「ヌレ網エレメント」(商品名:ミウラ化学装置(株)製)を用いることができる。
また、シャワー部60の上方には、通過する空気中の水分を除去するエリミネーター64が配設されている。
このような濃度低減部52Dにおいて、シャワー部60から噴出された溶剤は、網フィルター61の内部を通過した後、循環浴槽62に溜められ、循環して再びシャワー部60から噴出されるようになっている。
また、吸引装置51によって吸引された空気は図中の矢印の方向に流れるようになっている。これにより、空気が網フィルター61を通過し、空気中のベンゼン等が溶剤に溶解する結果、空気中のベンゼン等の濃度が低減する。
なお、上記実施の形態においては、インクジェットプリンタ1を、シリアルヘッド方式のものとして説明したが、ラインヘッド方式のものとしても良い。この場合には、図6に示すように、記録媒体Kの両端に亘るように2つの照射装置20A,20Aを形成し、これら照射装置20A,20Aをラインヘッド方式の記録ヘッド7,…に対して記録媒体Kの搬送方向Bの下流側に配設する。そして、照射装置20Aの紫外線光源(図示せず)の直上に濃度低減装置(図示せず)を設けることにより、硬化するインクから空気中に放出されるベンゼン等の濃度を低減することができる。
また、紫外線光源21で発生する紫外線を記録媒体Kに直接照射することとして説明したが、光ファイバーを介して照射することとしても良いし、コリメートレンズによって紫外線を平行光とした後、鏡面で反射させて記録媒体Kに当てることとしても良い。
また、キャリッジ2には、7つの記録ヘッド7,…が搭載されているものとして説明したが、必要な色数に応じて8つ以上の記録ヘッド7,…を搭載するものとしても良いし、6つ以下の記録ヘッド7,…を搭載するものとしても良い。
以下に、実施例及び比較例を挙げることにより、本発明をさらに具体的に説明する。
(インクジェットプリンタ)
以下の表1に示すように、上記実施の形態及び変形例で説明した濃度低減装置を有するインクジェットプリンタを実施例1〜10として形成した。また、比較例1,2として、濃度低減装置を有しないインクジェットプリンタを形成した。
(インクジェットプリンタ)
以下の表1に示すように、上記実施の形態及び変形例で説明した濃度低減装置を有するインクジェットプリンタを実施例1〜10として形成した。また、比較例1,2として、濃度低減装置を有しないインクジェットプリンタを形成した。
なお、表中、「活性炭」とは、活性炭53を有する濃度低減装置5が設けられていることを意味する。また、「バブリング」とは、バブリング処理を行う濃度低減装置5Cが設けられていることを意味する。また、「光触媒フィルター」とは、光触媒フィルター56を有する濃度低減装置5Bが設けられていることを意味する。また、「セラミックフィルター」とは、セラミックフィルター55を有する濃度低減装置5Aが設けられていることを意味する。また、「網フィルター」とは、網フィルター61を有する濃度低減装置5Dが設けられていることを意味する。
これらインクジェットプリンタのうち、実施例1,3,5,7,9及び比較例1のインクジェットプリンタにおいては、記録媒体としてPET(polyethylene terephthalate)フィルムを用い、実施例2,4,6,8,10及び比較例2のインクジェットプリンタにおいては、記録媒体としてキャストコート紙を用いた。各記録媒体の寸法は、幅600mm、長さ500mとした。また、記録媒体の表面エネルギーは、530μN/cmとした。
また、各インクジェットプリンタの主照射手段の紫外線光源として、光源消費電力1kw・hr未満の冷陰極管(ハイベック社製特注品)を用いた。また、副照射手段の紫外線光源として、記録媒体の両端に亘って配列されたLED(日亜化学社製 特注品)を用いた。
(インクの作製)
また、以下のようにしてインクを作製した。
まず、10部のソルスパース32000GR(アビシア製)と、表2中の量の光重合性化合物とをステンレスビーカーに入れ、65℃のホットプレート上で加熱しながら撹拌混合を1時間行うことにより溶解させた。
また、以下のようにしてインクを作製した。
まず、10部のソルスパース32000GR(アビシア製)と、表2中の量の光重合性化合物とをステンレスビーカーに入れ、65℃のホットプレート上で加熱しながら撹拌混合を1時間行うことにより溶解させた。
この溶液に表2の量の色材を入れた後、混合物を直径1mmのジルコニアビーズ200gとともにポリ瓶に入れて密栓し、ペイントシェーカーにて分散処理を2時間行った。次に、ジルコニアビーズを取り除き、表2の光開始剤、増感剤を加えて撹拌混合した。そして、目詰まり防止のため0.8μmメンブランフィルターで濾過し、インクを作製した。
(画像記録)
まず、密閉された50m2の作業室を用意し、内部環境を25℃、50%RHに保った。
この作業室内において、上記実施例1〜10及び比較例1,2のインクジェットプリンタをそれぞれ用い、インク付量を10g/m2として2時間かけて120m2の画像を記録した。
まず、密閉された50m2の作業室を用意し、内部環境を25℃、50%RHに保った。
この作業室内において、上記実施例1〜10及び比較例1,2のインクジェットプリンタをそれぞれ用い、インク付量を10g/m2として2時間かけて120m2の画像を記録した。
より詳細には、キャリッジ2の走査速度を600mm/sとし、前記ヒータ16によってインクを50℃に保った状態で、マルチサイズドットを720×720dpiの解像度で形成するよう、Y、M、C、K各色のインクをノズル6から2〜15plずつ連続吐出し、6ポイントのMS明朝体文字を印字した。なお、dpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す単位である。
次に、インク着弾後、0.4秒未満に主照射装置20によって紫外線を照射して表2に示す転化率でインクを硬化させた。このとき、記録媒体の表面における220〜420nm積算照度を「USR40」(商品名:ウシオ電機社製)によって測定した所、3mW/cm2であった。なお、転化率の測定には「FT−IR、NEXUS470」(商品名:サーモ・ニコレー社製)を用いた。
更に、インク着弾後、1秒以降に前記副照射装置によってインクを完全に硬化させた。このとき、記録媒体の表面における220〜420nm積算照度を「USR40」によって測定した所、80mW/cm2であった。また、硬化後の総インク膜厚を測定したところ、2.3〜13μmの範囲であった。
上記画像記録方法で記録した各画像について、下記の評価を行った。
(環境性)
作業室内のベンゼン量をブルーエンジェル評価法によって測定し、印刷前の作業室内のベンゼン量と比較して下記のように評価を行った。評価結果を上記表1に示す。
(環境性)
作業室内のベンゼン量をブルーエンジェル評価法によって測定し、印刷前の作業室内のベンゼン量と比較して下記のように評価を行った。評価結果を上記表1に示す。
◎:ほとんどベンゼン増加が無く、環境性が高い
○:通常の室内のレベルであり、作業環境上問題がない
△:自動車室内のレベル(米国環境労働衛生化学研究所測定値14μg/m2)であり、環境性が低い
×:環境性が著しく低い
○:通常の室内のレベルであり、作業環境上問題がない
△:自動車室内のレベル(米国環境労働衛生化学研究所測定値14μg/m2)であり、環境性が低い
×:環境性が著しく低い
(文字品質)
印字された文字をルーペで拡大し、下記のように文字品質を評価した。評価結果を上記表1に示す。
印字された文字をルーペで拡大し、下記のように文字品質を評価した。評価結果を上記表1に示す。
◎:光沢があり、濃度ののりが良い
○:僅かにガサツキが見えるが、濃度ののりは良い
△:文字がかすれているが、文字として判別でき、ギリギリ使えるレベル
×:文字がかすれていて使えないレベル
○:僅かにガサツキが見えるが、濃度ののりは良い
△:文字がかすれているが、文字として判別でき、ギリギリ使えるレベル
×:文字がかすれていて使えないレベル
表1から分かるように、比較例1,2では環境性が×レベルであるのに対し、実施例1〜10では○または◎レベルとなっていた。このことから、実施例1〜10のインクジェットプリンタは、比較例1,2のインクジェットプリンタと比較して、環境性が高いことが分かる。
また、比較例1,2では文字品質が△レベルであるのに対し、実施例1〜10では○または◎レベルとなっていた。このことから、実施例1〜10のインクジェットプリンタは、比較例1,2のインクジェットプリンタと比較して、文字品質の高い画像を記録することができることが分かる。
1 インクジェットプリンタ(画像記録装置)
2 キャリッジ(移動装置)
5 濃度低減装置
7 記録ヘッド
20 主照射装置(照射装置)
20A 照射装置
51 吸引装置
52 濃度低減部
53 活性炭
55 セラミックフィルター
56 光触媒フィルター
61 網フィルター(溶剤を含んだフィルター)
100 搬送装置(移動装置)
2 キャリッジ(移動装置)
5 濃度低減装置
7 記録ヘッド
20 主照射装置(照射装置)
20A 照射装置
51 吸引装置
52 濃度低減部
53 活性炭
55 セラミックフィルター
56 光触媒フィルター
61 網フィルター(溶剤を含んだフィルター)
100 搬送装置(移動装置)
Claims (30)
- 光硬化性のインクを記録媒体上に吐出した後、前記記録媒体に着弾した前記インクを光の照射により硬化させる画像記録方法であって、
光を照射した後に、硬化する前記インクから空気中に放出されたベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減する工程を有することを特徴とする画像記録方法。 - 硬化する前記インク周辺の空気を吸引し、活性炭に接触させることによって、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することを特徴とする請求項1記載の画像記録方法。
- 硬化する前記インク周辺の空気を吸引し、ベンゼンまたはベンゼン誘導体可溶の溶剤中に通すことによって、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することを特徴とする請求項1記載の画像記録方法。
- 硬化する前記インク周辺の空気を吸引し、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の化学反応を活性化する光触媒フィルターに通すことによって、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することを特徴とする請求項1記載の画像記録方法。
- 硬化する前記インク周辺の空気を吸引し、セラミックフィルターに通すことによって、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することを特徴とする請求項1記載の画像記録方法。
- 硬化する前記インク周辺の空気を吸引し、ベンゼンまたはベンゼン誘導体可溶の溶剤を含んだフィルターに通すことによって、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減することを特徴とする請求項1記載の画像記録方法。
- ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度の増加量を1/5以下に低減することを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の画像記録方法。
- 50m2の密閉空間内でインク付量を10g/m2として2時間かけて120m2印刷した場合のベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度の増加量を、3μg/m2以下に低減することを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の画像記録方法。
- 硬化する前記インク周辺の空気を、光の被照射点の上部で吸引することを特徴とする請求項2〜8の何れか一項に画像記録方法。
- 前記記録媒体に着弾した前記インクに対して別々のタイミングで光を照射する複数の照射装置により、前記インクを段階的に硬化させ、
硬化する前記インク周辺の空気を各照射装置の上部から吸引することを特徴とする請求項2〜9の何れか一項に記載の画像記録方法。 - 光重合性化合物としてオキセタン環を有する少なくとも1種の化合物を含有するインクを用いることを特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載の画像記録方法。
- 光重合性化合物としてオキセタン環を有する少なくとも1種の化合物を50〜95質量%、
オキシラン基を有する少なくとも1種の化合物を5〜40質量%、
少なくとも1種のビニルエーテル化合物を0〜40質量%それぞれ含有するインクを用いることを特徴とする請求項11記載の画像記録方法。 - 前記記録媒体として、非インク吸収性のものを用いることを特徴とする請求項1〜13の何れか1項に記載の画像記録方法。
- 光硬化性のインクを記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、
前記記録媒体に着弾した前記インクを光の照射により硬化させる照射装置とを備える画像記録装置であって、
硬化する前記インクから空気中に放出されたベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度を低減する濃度低減装置を有することを特徴とする画像記録装置。 - 前記濃度低減装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引する吸引装置と、
吸引された空気を活性炭に接触させる濃度低減部とを備えることを特徴とする請求項15記載の画像記録装置。 - 前記濃度低減装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引する吸引装置と、
吸引された空気をベンゼンまたはベンゼン誘導体可溶の溶剤中に通す濃度低減部とを備えることを特徴とする請求項15記載の画像記録装置。 - 前記濃度低減装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引する吸引装置と、
吸引された空気をベンゼンまたはベンゼン誘導体の化学反応を活性化する光触媒フィルターに通す濃度低減部とを備えることを特徴とする請求項15記載の画像記録装置。 - 前記濃度低減装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引する吸引装置と、
吸引された空気をセラミックフィルターに通す濃度低減部とを備えることを特徴とする請求項15記載の画像記録装置。 - 前記濃度低減装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を吸引する吸引装置と、
吸引された空気をベンゼンまたはベンゼン誘導体可溶の溶剤を含んだフィルターに通す濃度低減部とを備えることを特徴とする請求項15記載の画像記録装置。 - 前記濃度低減装置は、
ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度の増加量を1/5以下に低減することを特徴とする請求項15〜20の何れか一項に記載の画像記録装置。 - 50m2の密閉空間内でインク付量を10g/m2として2時間かけて120m2印刷した場合に、
前記濃度低減装置は、ベンゼンまたはベンゼン誘導体の濃度の増加量を、3μg/m2以下に低減することを特徴とする請求項15〜21の何れか一項に記載の画像記録装置。 - 前記吸引装置は、
硬化する前記インク周辺の空気を、光の被照射点の上部で吸引することを特徴とする請求項16〜22の何れか一項に画像記録装置。 - 前記記録媒体に着弾した前記インクに対し、別々のタイミングで光を照射することによって前記インクを段階的に硬化させる複数の照射装置を備え、
前記吸引装置は、硬化する前記インク周辺の空気を各照射装置の上部から吸引することを特徴とする請求項16〜23の何れか一項に記載の画像記録装置。 - 光重合性化合物としてオキセタン環を有する少なくとも1種の化合物を含有するインクを用いることを特徴とする請求項15〜24の何れか一項に記載の画像記録装置。
- 前記インクは、
光重合性化合物としてオキセタン環を有する少なくとも1種の化合物を50〜95質量%、
オキシラン基を有する少なくとも1種の化合物を5〜40質量%、
少なくとも1種のビニルエーテル化合物を0〜40質量%それぞれ含有することを特徴とする請求項25記載の画像記録装置。 - 前記記録媒体は、非インク吸収性であることを特徴とする請求項15〜27の何れか1項に記載の画像記録装置。
- 前記記録ヘッド及び前記照射装置を走査させる移動装置を備え、
前記照射装置は、前記記録ヘッドを間に挟み、走査方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項15〜28の何れか一項に記載の画像記録装置。 - 前記記録媒体を搬送方向に搬送する搬送装置を備え、
前記記録ヘッドはラインヘッドであり、
前記照射装置は、前記記録ヘッドに対して搬送方向の下流側に配設されていることを特徴とする請求項15〜28の何れか一項に記載の画像記録装置。
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---|---|---|---|
JP2003327671A JP2005088492A (ja) | 2003-09-19 | 2003-09-19 | 画像記録方法及び画像記録装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007021957A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Fujifilm Corp | 光硬化型インクジェット記録装置 |
JP2009226692A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Mimaki Engineering Co Ltd | インクジェットプリンタ |
JP2013078738A (ja) * | 2011-10-05 | 2013-05-02 | Seiko Epson Corp | 描画方法、描画装置 |
JP2015063057A (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | ローランドディー.ジー.株式会社 | インクジェットプリンタ |
-
2003
- 2003-09-19 JP JP2003327671A patent/JP2005088492A/ja active Pending
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JP4662822B2 (ja) * | 2005-07-19 | 2011-03-30 | 富士フイルム株式会社 | 光硬化型インクジェット記録装置 |
JP2009226692A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Mimaki Engineering Co Ltd | インクジェットプリンタ |
JP2013078738A (ja) * | 2011-10-05 | 2013-05-02 | Seiko Epson Corp | 描画方法、描画装置 |
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