JP2006021479A

JP2006021479A - プリント配線板製造におけるインクジェット記録方法

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Publication number: JP2006021479A
Application number: JP2004203343A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Ouchi; 明美大内; Tsutomu Maekawa; 勉前川; Kunihiro Tamahashi; 邦裕玉橋; Hidetoshi Fujii; 秀俊藤井; Yutaka Shoji; 裕庄司; Hiroshi Takahagi; 浩高萩; Eiichi Toyama; 栄一外山
Original assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2024-07-09
Also published as: JP4661113B2

Abstract

【課題】プリント基板の製造工程において、ソルダーレジスト上に、インクジェット記録によって部品実装のための情報等をマーキングした場合に、インクの耐性が従来のスクリーン印刷に比べて不足なく、実用に耐えうる高品質の印字物を効率よく得るインクジェット記録方法を提供する。
【解決手段】少なくともひとつの光照射部を、３２０〜３９０ｎｍの波長域ＵＶＡの積算光量を、３９５〜４４５ｎｍの波長域ＵＶＶの積算光量の１〜３倍に調整し、かつ該光照射部におけるＵＶＶの積算光量を２５０〜１００００ｍＪ／ｃｍ^２、ＵＶ照度を２０００〜４０００ｍＷ／ｃｍ^２に調整して、硬化したインクの剥離荷重が１．３ｋｇｆ以上となることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、高品質の印字物を得るためのインクジェット記録方法、特にプリント配線板製造におけるインクジェット記録方法に関する。

従来のプリント配線板の製造方法としては、次のようなものが一般的である。まず、絶縁性基板上の少なくとも一層の銅箔等の金属エッチングによって回路形成を行った後に、形成された回路の所望の部分にソルダーレジストをスクリーン印刷、あるいはパターン露光等の方法によって回路保護膜を形成する。次いで、その表面に部品実装のための情報、例えば、部品番号、製品番号、会社のロゴマーク等を、耐熱性、耐薬品性に優れるインキを用いてスクリーン印刷する。ロゴマーク等の印刷が終了したプリント印刷基板には、ソルダー処理やめっき処理を施し、回路表面の酸化等から保護する。

このようなソルダー処理やめっき処理は、化学的、熱的に過酷な条件で行われるため、ロゴマーク等の印刷に使用されるインキは十分な耐性がある特殊な熱硬化性あるいは紫外線硬化性スクリーン印刷インキに限られていた。

しかし、このような従来法にあっては、特に少量多品種の生産においては、マスクやスクリーン版の費用に占める割合が相対的に大きくなり、また、時間の浪費も大きくなり、対応が困難であるという問題を有している。

これら従来の問題を解決する方法として、エッチングレジスト、ソルダーレジスト、マーキングの少なくとも２種を形成するためのインクを保持するインクタンクとこれらのインクを吐出するための記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、インクジェット印刷によってシンボルマーク等を施した場合にもシンボルマーク等が劣化することがないプリント配線板の製造方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、導電性金属ペーストをインクジェット印刷法を利用して基板上に噴射・塗布し回路パターンを形成する新規な回路パターンの形成方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。

また、紫外線や電子線等でインクを硬化させるインクジェット記録用インクとして、各種被記録媒体に対応できる記録方式が知られている（例えば、特許文献４参照）。

さらに、ＵＶインクを記録媒体上に吐出させた後、紫外線照射により硬化定着するまでの時間を短縮して、画像色精度を良好にするためのインクジェットプリンタ方式が提案されている（例えば特許文献５参照）。

特開平８−２３６９０２号公報

特開２０００−１５８６４１号公報特開２００２−３２４９６６号公報特開２００３−１３６６９７号公報特開２００３−１２７３３８号公報

めっき処理、半田処理等の苛酷な処理工程を経るプリント基板の製造工程において、ソルダーレジスト上に、インクジェット印刷によって部品実装のための情報、例えば、部品番号、製品番号、会社のロゴマーク等をマーキングした場合にも、このマーキングが劣化することが無いプリント配線板を製造する必要がある。

しかしながら、顔料に二酸化チタンを使用した場合は、分散安定性など、インクジェット印刷する上での種々の特性を満足しなければならない。

一般的には、メタルハライドランプは、波長領域が広いため着色物に有効的であり、特に、二酸化チタンは４００ｎｍ以上の長波長域の光を透過するため、４００ｎｍ付近にＵＶ吸収ピークがある光重合開始剤を使用し、ランプもこの波長域ＵＶＶに高出力があるものを選択することが好ましい。

しかし、従来のスクリーン印刷に比べて不足ない品質を得るためには、硬化後の最大インク膜厚は１０〜３０μｍ必要であり、通常のインクジェット記録よりも膜厚が厚くなる。ランバート・ビアの法則より、入射光の強度は、厚さと共に指数関数的に減少することが知られている。このため、従来の一般的な手法では、十分なインクの耐性が得られなかった。

本発明は、ソルダーレジストを塗布したプリント配線板にインクジェット記録を行った際の、硬化後のインクの耐性、特に剥離荷重が、従来のスクリーン印刷と同様に実用可能な、プリント配線板製造におけるインクジェット記録方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するため、本発明では、紫外線や電子線等の光を照射することにより硬化する特性を有し、且つ顔料として二酸化チタンを含むインクを用いて、最大インク膜厚が１０〜３０μｍで硬化するように、少なくともひとつの光照射部において、３２０〜３９０ｎｍの波長域ＵＶＡの積算光量を、３９５〜４４５ｎｍの波長域ＵＶＶの積算光量の１．１〜１．６倍に調整し、且つ、該光照射部におけるＵＶＶの積算光量を２５０〜７０００ｍＪ／ｃｍ^２、ＵＶ照度を１８００〜３５００ｍＷ／ｃｍ^２に調整したことを特徴とする。

また、前記光照射部における温度を４０〜１３０℃に調整したことを特徴とする。

また、少なくともひとつの光照射部において、３２０〜３９０ｎｍの波長域ＵＶＡの積算光量を、３９５〜４４５ｎｍの波長域ＵＶＶの積算光量の１．１〜１．６倍に調整し、かつ該光照射部におけるＵＶＶの積算光量を２５０〜７００００ｍＪ／ｃｍ^２、ＵV照度を１８００〜３５００ｍＷ／ｃｍ^２に調整し、硬化したインクの剥離荷重が１．３ｋｇｆ以上であることを特徴とする。

本発明は、プリント基板の製造工程において、ソルダーレジスト上に、インクジェット記録によって部品実装のための情報等をマーキングした場合に、インクの耐性が従来のスクリーン印刷に比べて不足無く、実用に耐えうる高品質の印字物を効率よく得るインクジェット記録方法を提供することが可能である。

紫外線や電子線等の光を照射することにより硬化する特性を有したインクを用いて、高画質の印刷を行う場合には、照射機の光量を特定の範囲に調整することは、本分野では周知の事柄である。

しかし、通常のインクジェット記録に比べ、インク膜厚が数倍から１０倍程度厚い本発明のインクジェット記録において、特に、二酸化チタンを分散したインクの場合は、インクジェット印刷する上での種々の特性を満足しなければならないことから、詳細な照射条件まで含めた検討は行われていなかった。具体的には、従来のＵＶＡ波長域における積算光量では、インクの剥離荷重との整合性が無く、結果の考察が困難であった。

本著者らは、従来特に考慮されていなかったＵＶＶに着目した。そして、ＵＶＶ、又はＵＶＶとＵＶＡの組み合わせに着目して研究を重ねた結果、本発明に至った。

従来、紫外線はＸ線と可視光線に挟まれた１００〜３８０ｎｍ波長域の電磁波のことをいい、波長範囲によりＵＶＡ（３１５〜３８０ｎｍ）、ＵＶＢ（２８０〜３１５ｎｍ）、ＵＶＣ（１００〜２８０ｎｍ）の３つに分けられる（編集：ラドテック研究会、監修：市村国宏、「ＵＶ・ＥＢ硬化技術の現状と展望」２００２年．ｐ．７９）。また、化粧品の分野では、ＵＶＡ（３２０〜４００ｎｍ）、ＵＶＢ（２９０〜３２０ｎｍ）、ＵＶＣ（２００〜２９０ｎｍ）、４００〜８００（可視光線）のように分類される場合もある。

本発明においては、ＵＶＶ（３９５〜４４５ｎｍ）、ＵＶＡ（３２０〜３９０ｎｍ）、ＵＶＢ（２８０〜３２０ｎｍ）、ＵＶＣ（２５０〜２６０ｎｍ）とする。これはＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．（ＥＩＴ）の照度計ＵＶパワーパックに準じている。また、ＵＶＶの”Ｖ”は、Ｖｉｓｉｂｌｅ（可視）を意味しており、１００〜２００ｎｍのＶＵＶ（ＶはＶａｃｕｕｍ）とは異なる。

画像形成のインク滴を硬化する光照射装置としては、紫外線（ＵＶ）照射ランプ、電子線等が挙げられる。ランプ出力としては８０，１２０，１６０，２００，２４０，３２０Ｗ／ｃｍ等がある。必要な積算光量、ＵＶ照度が得られるランプ、バルブであれば、特に制限無く使用できるが、１２０〜２００Ｗ／ｃｍのものが好ましい。

積算光量は光源下を通過する照射速度に反比例する。積算光量としては、ＵＶＡ波長域の積算光量をＵＶＶ波長域の積算光量以上に調節することが望ましい。さらに、ＵＶＶ波長域の積算光量を２５０ｍＪ／ｃｍ^２以上に調節することが望ましい。ＵＶＶ波長域の積算光量が２５０ｍＪ／ｃｍ^２未満では、インクと被記録体の接触面、特に、インク吸収層がないプリント配線板（ソルダーレジスト塗布あり）とインク膜との密着性が弱く、剥離荷重が小さくなる傾向があった。これは、マーキングの特性上好ましくない。

一方、ＵＶ照射ランプにおいては、例えば、ＵＶＶ波長域の積算光量が７０００ｍＪ／ｃｍ^２以上のような高積算光量になると、熱が発生し、被記録体の変形、ソルダーレジストの劣化等があるため好ましくない。

照度および積算光量の測定には一般的に照度計が使用される。照度計の機差は、４０％程度ある場合もある。機差低減および測定環境を一定にするためには、ＵＶＣ、ＵＶＢ、ＵＶＡおよびＵＶＶの広域波長を一度に測定できるＥＩＴ社のＵＶパワーパックがより簡便に使用できる。冷却機構、例えば、コールドミラー、コールドフィルター、ワーク冷却等が具備されていると劣化は抑制できることもある。

照射速度を遅くする場合は、作業効率の低下にも繋がる。照射部の温度としては４０〜１３０℃が望ましい。より望ましいのは、５０〜１２０℃である。４０℃以上にするメリットは、インクが低粘度になりラジカルが動きやすくなり、重合反応が活発になることで硬化が進行しやすくなることである。

しかし、１３０℃を超えると被記録体が変形してインク膜が硬化するため、室温に戻った時などにインク膜に割れが発生しやすくなり、インクが黄変する場合もあるため好ましくない。基板上でインク滴が低粘度化により、必要以上に広がってしまう不具合も生じやすい。

熱を伴う可視光や赤外線をカットして、ＵＶ光のみを反射させるコールドリフレクター（ダイクロイック）は、４２０ｎｍ以上の光を吸収する傾向があるため、照度を確認して使用する。

また、ＵＶＡ波長域の積算光量がＵＶＶの積算光量より少ない場合は、インク表面が未硬化になりやすく、マーキングには適さない。同量以上が好ましいが、１〜１．６倍程度が好ましい。特に、１．１〜１．３倍が好ましい。１．６〜３倍のものは十分に把握できていないが、３倍を超えると、インク内部の硬化と表面の硬化のバランスが悪く印字品質の低下を招くので好ましくない。

ＵＶＶ波長域のＵＶ照度としては、１８００ｍＷ／ｃｍ^２以上がより有効である。これ以下の場合は硬化が十分ではなく、例えば、４０００ｍＷ／ｃｍ^２以上の場合は装置が高額になったり、インクに多量の光重合開始剤や補助剤を添加しなければならず、インクが高額になったりする。

照射速度は、適切な積算光量および温度となる範囲であれば特に限定は無く、作業効率やプリントヘッドの性能または価格から自由に設定可能である。２灯使用する場合は１灯使用時よりも高速で照射が可能であるが、高額となる。ランプ出力が高い物を使用した場合も同様である。１〜５０ｍ／ｍｉｎ．が実用的である。低速の場合は熱が発生し高温になるため、ソルダーレジストの臭気や劣化が問題になる。

波長の異なるランプを組み合わせて使用したり、同一のランプを二灯以上使用しても良い。照射機の位置はプリントヘッド下流、またはヘッドキャリッジに該光源を搭載するか、または併用してもよい。記録面全体に照射光が当たるように配列する。ランプの種類としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライド等の有電極ランプとフュージョンＵＶシステムズ・ジャパン（株）社のＨバルブ、Ｈプラスバルブ、Ｄバルブ、Ｖバルブ、Ｑバルブ、Ｍバルブ等の無電極ランプがある。メタルハライドおよびＤバルブ、Ｖバルブは，波長領域が広いため着色物に有効的である。Ｐｂ、Ｓｎ、Ｆｅなどの金属のハロゲン化物が用いられ、光開始剤の吸収スペクトルに合わせて選択することが重要である。一般的に照射機は、同一のメーカ、同一のランプまたはバルブであってもユニット間の機差が２０％程度ある。特に、有電極のランプでは寿命までに発光が徐々に減衰する傾向がある。このため、ランプやバルブおよび照射速度を指定するだけでは本発明は達成できない。

硬化の判定には、ＩＲ分析法、ラビング法、サムツイスト法等があるが、サムツイスト法で行うのがより簡便である。印字物に親指を押し付け、その箇所に画像の乱れがないか否かを、目視またはルーペを使って判断する。

また、積算光量およびピーク照度の測定には照度計が使用されるが、機差が３０％程度あることは当業者においては周知のことである。

インクジェット記録装置でマーキングを行う前のプリント配線板には、ソルダーレジストが塗布されている。本発明においては特に限定するものではなく、市販のソルダーレジストである印刷型、現像型などのものを用いることが可能である。例えば、ＰＳＲ−４０００、Ｓ−４０、Ｓ−２２２、ＵＶＲ−１５０ＧＲ６０の各シリーズ（いずれも太陽インキ製造株式会社製）、ＤＳＲおよびＵＳＲの各シリーズ（いずれもタムラ化研（株）社製）などを挙げることができる。耐薬品性および耐熱性に優れ、インクジェット記録用インクとの密着性が良いものが特に望ましい。

マーキングの特性上、インクジェット記録装置で記録されたインクに要求される耐性のひとつに密着強度が挙げられる。本発明では剥離荷重で記載しているが、他にもＪＩＳＫ５６００−５−４引っかき硬度（鉛筆法）やＪＩＳＫ５４００−８−５−２碁盤目試験等がある。剥離荷重の測定は５点測定した平均値をとる。厚みが均一な箇所を選んで測定すると良い。本発明においては、剥離荷重１．３ｋｇｆ以上であることが望ましいが、例えば、鉛筆硬度においては４Ｈ以上、碁盤目試験のテープ付着試験においては１ｍｍ間隔碁盤目試験百分率において１００／１００である。

鉛筆硬度は荷重０．７５ｋｇｆ程度で行うため、剥離荷重が１．３ｋｇｆより小さい場合でも４Ｈ以上の硬度と判定される場合がある。本発明では、より高荷重な範囲において信頼性が高い剥離荷重を測定した。剥離荷重１．３ｋｇｆ以下では、ソルダーレジスト上にマーキングした記録に剥離が生じ、認識が困難になる場合がある。剥離荷重は大きい方が耐性があるが、脆くなったり割れやすくなったりしないように、他の特性とバランスをとることが好ましい。

また、プリント配線板にインクジェット記録を行う前に、ソルダーレジスト塗布面を洗浄するとより印字品質がさらに向上する。アルコールなど脱脂作用があり、速乾性の薬品で、ソルダーレジストを劣化させない薬品であれば限定無く使用可能である。洗浄が不十分な場合は印字ムラになりやすく、マーキングの耐性に悪影響を及ぼす可能性がある。

インクジェット記録装置としては、圧電素子を用いたオンデマンド型インクジェット記録の記録ヘッドあるいは記録方法には、ライン型記録、シリアル型記録、転写型（シャトル型）記録等、様々な様式がある。高画質を得るためにはノズル先端からインク滴の着弾位置までは１〜３ｍｍ程度が望ましい。照射機と印字面との距離は最適化する必要がある。効率よく最大照度で硬化を行う場合は、焦点を印字面に合わせなければならない。

以下、本発明を実現するためのインクジェット記録装置の一例について、図１〜３を参照して説明する。

図１において、１は被記録体を示す。被記録体１はＹ方向に移動可能である。２はプリントヘッドのメンテナンスステーションである。必要に応じてインクジェットヘッド３の洗浄を行う。具体的には、インクをリフレッシュしたり、ノズル付近の不要なインクや埃を除去したりする。また、記録信号の待機所にもなる。インクジェットヘッド３により、記録を行い、照射機４および５で硬化・定着を行う。照射機の数や配置に限定はないが、記録したインクの全面を照射するようにランプを配列する。なお、照射機４は紫外線、電子線、その他の放射線等が使用される。照射光が漏れない様にシールドする。照射機４および５で使用するランプに制限はないが、高ピーク照度で赤外光の発生が少ないため、ランプ径が小さいランプがより好ましい。長寿命である無電極ランプがより好ましい。例えば、ＵＶＡおよびＵＶＶの波長域に発光があるフュージョンＵＶシステムズ・ジャパン（株）Ｄバルブで必要な条件が得られるものが好ましい。反射板は、照射光の有効量を低下させないものであれば制限はないが、フュージョンＵＶシステムズ・ジャパン（株）のＲ５００等がある。基板が高温になる場合にはコールドタイプを使用するとよい。ヘッドの動きを妨げないように、軽量であるとさらに良い。

図２において、１は被記録体を示す。被記録体１はＹ方向に移動可能である。インクジェットヘッド２により記録を行い、照射機３で硬化・定着を行う。インクジェットヘッドは記録時には固定されており、被記録体上のインクは下流の照射機において硬化定着される。記録後１秒以内に照射されるよう照射機を配列すると良い。なお、照射機３は紫外線、電子線、その他の放射線等が使用される。図１におけるようなメンテナンスステーションを設置することも可能である。待機時間を短くした高速記録用途において好ましい。照射機３で使用するランプに制限はないが、高ピーク照度で赤外光の発生が少ないため、ランプ径が小さいランプがより好ましい。長寿命である無電極ランプがより好ましい。例えば、ＵＶＡおよびＵＶＶの波長域に発光があるフュージョンＵＶシステムズ・ジャパン（株）のＤバルブで必要な条件が得られるものが好ましい。反射板は、照射光の有効量を低下させないものであれば制限はないが、フュージョンＵＶシステムズ・ジャパン（株）のＲ５００などがある。基板が高温になる場合にはコールドタイプを使用するとよい。

図３において、１は被記録体を示す。被記録体１はＹ方向に移動可能である。２はプリントヘッドのメンテナンスステーションである。必要に応じてインクジェットヘッド３の洗浄を行う。具体的にはインクをリフレッシュしたり、ノズル付近の不要なインクやほこりを除去したりする。また記録信号の待機所にもなる。インクジェットヘッド３により記録を行い、照射機４および５で硬化定着を行う。照射機の数や配置に限定はないが、記録したインクの全面を照射し、インク滴が広がらない程度に仮定着を行うようにランプを配列してもよい。照射機６により硬化を行い、必要な耐性を持った記録となる。なお、照射機４、５および６は紫外線、電子線、その他の放射線等が使用され、図１および２の照射機が使用可能である。

なお、本発明の記録装置にはマーキングを行う前に、ソルダーレジスト塗布面を洗浄する工程を具備するとさらに良い。さらに照射機と印字面の焦点距離を調節する機構を具備すると照射が有効に行える。

本発明の方法において、インクジェット記録装置に使用されるインクは、紫外線や電子線等の光を照射することにより硬化する特性を有したインクであり、１００％紫外線硬化タイプ、水または溶剤を含む紫外線硬化タイプ、ホットメルトタイプ、エマルジョンタイプのインク等が使用可能であるが、耐薬品性、耐熱性等の面で１００％紫外線硬化タイプを用いることが好ましい。

本発明のインクは、粘度が２５℃で１５〜８０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、特に２５〜７０ｍＰａ・ｓが望ましい。３０〜４０ｍＰａ・ｓであるとさらに良い。低粘度のインクは、一般的にインク滴の形状、周波数特性が不良となりやすく、高粘度のインクは高周波数特性が優れており、高速印字に適している。インクに柔軟性や密着性、高剥離荷重等の機能を持たせるために、高粘度のモノマやオリゴマを添加する場合はインク組成物の粘度が上がるので、ヘッドやインク供給系を４０〜８０℃程度に加温して低粘度にしたインクを噴射してもよい。室温における表面張力は２５〜３５ｍＮ／ｍであることが望ましい。特に望ましいのは２５〜３２ｍＮ／ｍである。

一般的に、高表面張力のインクは飛翔時のインク滴形状は安定しているものの、記録装置に使用する部材との濡れ性が悪く、インク供給が困難となる。また、インク組成物は使用する温度条件でニュートン流体挙動を示すことが好ましいが、通常の測定に使用されるシェア速度（約２０〜１００ｒｐｍ）で上記条件に合致すれば、見かけの粘度に多少のシェア速度依存性が存在しても問題とはならない。

インク組成物としては、分子構造中にラジカル重合可能な不飽和二重結合を有する比較的低粘度のモノマー等が使用できる。オリゴマーとしては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アルキッド樹脂、エーテル系樹脂、多価アルコール等のアクリレート、メタアクリレート等が限定することなく使用できる。

ビヒクルは、これらの中から選ばれる少なくとも１種、または２種以上を混合して用いることができる。

めっき処理あるいはソルダー処理は、化学的、熱的に苛酷な条件で行われるために、２００℃以上に耐える耐熱性に優れた材料が好ましい。

光重合開始剤としては、ビヒクル総量中１重量パーセントから１０重量パーセント含まれる。例えば、ベンゾインエーテル系、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、ベンゾフェノン、チオキサントン系、その他アシルホスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート等の特殊グループがあり、ベンゾインアルキルエーテル、ベンジルメチルケタール、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ｐ−イソプロピル−α−ヒドロキシイソブチルフェノン、１，１−ジクロロアセトフェノン、２−クロロチオキサントン、２−ベンジル−２ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１等が選ばれる。光重合開始剤は、少なくとも１種、または２種以上を混合して用いることが出来る。顔料を含んだインクが照射光を透過する波長に吸収がある光重合開始剤が好ましい。二酸化チタンを顔料に用いた場合は、３８０ｎｍ以上の照射光を吸収する光重合開始剤が特に好ましい。黄変しにくく、臭気が少ないものが好ましい。

本発明には、例えば、カラーインデックスに記載される有機又は無機顔料が使用できる。例えば、白顔料としては、硫化亜鉛、二酸化チタン、ＰｉｇｍｅｎｔＷｈｉｔｅ６などが目的に応じて使用できる。シリカで薄膜コートした二酸化チタンを使用しても良い。また、シリカ等の添加は、硬化したインクの強度を向上するのに役立つ。

添加量は、１〜３０重量部が適量である。１重量部未満では画像品質が低下し、３０重量部より多いとインク粘度特性や分散安定性荷に悪影響を与え、プリントヘッドのノズルより吐出不能になる。このため５〜２０重量部がより好ましい。

また、色の調整等で２種類以上の着色剤を適時混合して使用できる。本発明のインク組成物に更に機能性を発現するため、各種の増感剤、光安定化剤、スリップ剤、表面処理剤、界面活性剤、粘度低下剤、酸化防止剤、老化防止剤、架橋促進剤、重合禁止剤、可塑剤、防腐剤、分散剤、レべリング剤、染料、顔料等を混合することが可能となる。

次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、記載例に限定されるものではない。

アクリレートとしてＫＡＹＡＲＡＤＵＸ２２０１（日本化薬製）を１０重量部、アクリロイルモルホリン（興人製日本化薬製）を７０重量部、アクリル系添加剤（楠本化学製、商品名Ｌ１９８４）を２重量部、光重合開始剤（チバスペシャリティケミカルズ製、商品名イルガキュア１８４）を４重量部、および（チバスペシャリティケミカルズ製、商品名イルガキュア８１９）を４重量部、顔料として酸化チタンＴＩＴＡＮＩＸＪＲ８００（テイカ製）を１０重量部の全２００ｇをホモジナイザ（日立工機製ＨＧ３０）を用いて、回転数２，０００ｒｐｍで均質な混合物が得られるまで分散し、続いてろ過を行い不純物等を除去し、均質なインク組成物を得た。粘度は、２５℃で５０ｍＰａ・ｓ、表面張力は３０ｍＮ／ｍであった。このインクを、ダイレクト刷版作成機（日立工機製ＳＪ０２Ａ）用のプリントヘッドを用いて図２の記録装置を構成し、解像度３００ｄｐｉの記録を行った。照射機（フュージョンＵＶシステムズジャパン製）はＬｉｇｈｔＨａｍｍｅｒ６（ＬＨ６）、ランプはＤバルブ、反射板はコールドタイプ（ダイクロイック）、照度計はＥＩＴ社ＵＶパワーパックを使用した。基板は、ソルダーレジスト（ＵＳＲ−２ＧＨ−１０、タムラ化研製）を塗布して使用した。積算光量および照度は、用紙搬送速度を変えたりランプと基板との距離を変えることで調整した。

表１に示したように、ＵＶＶの積算光量６４５０ｍＪ／ｃｍ^２、ＵＶＡの積算光量は９０２４ｍＪ／ｃｍ^２、ＵＶＶのＵＶ照度は２８１１ｍＷ／ｃｍ^２、基板温度は１１７℃で硬化を行った。硬化の判定は、サムツイスト法で行い、硬化していることを確認した。インク膜厚は、硬化後ミツトヨ製デジマティックマイクロメータで測定したところ１５μｍであった。剥離荷重はスクラッチ試験機（ＣＳＲ−１０１型、レスカ製）で行ったところ、２．４ｋｇｆであった。ＪＩＳＫ５６００−５−４引っかき硬度（鉛筆法）に準じた鉛筆硬度評価結果は７Ｈで、基板からのインクの剥離は見られず実用レベルであった。

実施例１と同様のインク組成物、基板および記録装置を用いて、実施例１と同様の記録を行った。照射機（フュージョンＵＶシステムズジャパン製）はＦ４５０、ランプはＤバルブ、反射板はＲ５００、を使用した。表１に示したように、ＵＶＶの積算光量２６８ｍＪ／ｃｍ^２、ＵＶＡの積算光量は４２７ｍＪ／ｃｍ^２、ＵＶＶのＵＶ照度は１８３３ｍＷ／ｃｍ^２、基板温度は４５℃で硬化を行った。インク膜厚は１２μｍであった。剥離荷重は１．７ｋｇｆであった。鉛筆硬度評価結果は５Ｈで、基板からのインクの剥離は見られず実用レベルであった。

実施例１と同様のインク組成物および基板を用いて図２の記録装置を構成し、解像度６００ｄｐｉの記録を行った以外は実施例１と同様の記録を行った。インク量は約２倍であった。プリントヘッドにスポットキュアＳＰ−Ｖ（ウシオ電機製）を取り付けた。図３の照射機６としてＦ４５０、ランプはＤバルブ、反射板はＲ５００を使用した。表１に示したように、ＵＶＶの積算光量２１９９ｍＪ／ｃｍ^２、ＵＶＡの積算光量は２５９９ｍＪ／ｃｍ^２、ＵＶＶのＵＶ照度は３２５４ｍＷ／ｃｍ^２、基板温度は１００℃で硬化を行った。インク膜厚は、２６μｍであった。インクの剥離荷重は１．７ｋｇｆであった。鉛筆硬度評価結果は６Ｈで、基板からのインクの剥離は見られず、実用レベルであった。

＜比較例１＞
実施例１のＤバルブをＶバルブに変えた以外は、実施例１と同様な方法により記録を行った。ＵＶＶの積算光量３０２１ｍＪ／ｃｍ^２、ＵＶＡの積算光量は２１５８ｍＪ／ｃｍ^２、ＵＶＶのＵＶ照度は２６５３ｍＷ／ｃｍ^２、基板温度は１０２℃で硬化を行った。硬化が不十分であり、インクの剥離荷重は１．０ｋｇｆ以下、鉛筆硬度は測定できなかった。
＜比較例２＞
実施例１の反射板をＲ５００に変えた以外は実施例１と同様な方法により記録を行った。ＵＶＶの積算光量１１２１ｍＪ／ｃｍ^２、ＵＶＡの積算光量は３７７１ｍＪ／ｃｍ^２、ＵＶＶのＵＶ照度は３５４６ｍＷ／ｃｍ^２、基板温度は１３６℃で硬化を行った。インク膜厚は、１６μｍであった。インクの鉛筆硬度評価結果は６Ｈであったが、インクの剥離荷重は１．２ｋｇｆで実用レベルを達成できなかった。
＜比較例３＞
実施例１の反射板をＲ５００に変えて、照射スピードを１０ｍ／ｍｉｎ．に変えた以外は実施例１と同様な方法により記録を行った。ＵＶＶの積算光量２７４ｍＪ／ｃｍ^２、ＵＶＡの積算光量は９２７ｍＪ／ｃｍ^２、ＵＶＶのＵＶ照度は３４６７ｍＷ／ｃｍ^２、基板温度は６７℃で硬化を行った。インク膜厚は、１６μｍであった。インクの鉛筆硬度評価結果は６Ｈであったが、剥離荷重は１．１ｋｇｆで実用レベルを達成できなかった。

本発明の紫外線または電子線硬化型樹脂で形成されているインクジェット記録用インクは、耐溶剤性、耐薬品性が大きく、プリント基板のような製造工程において有機溶剤等によって洗浄処理をされるような各種の電子材料への印刷にも好適である。

更に、この記録装置は、印刷を必要とするときのみインク小滴を噴射させる、従来公知のインクジェットプリンタ、例えば、オフィス用プリンタ、工業用マーキングに使用されているプリンタ、ワイドフォーマット型プリンタ、刷版及び製版用プリンタ、ラベルプリンタおよびこの典型的操作を持つすべてのタイプのプリンタにも使用可能である。

記録媒体としては、紙、プラスチックフィルム、カプセル、ジェル、金属箔、ガラス、木材、布等が挙げられるが、非接触印刷が可能なだけに、媒体の形状は広範なものが使用でき、これに限定されるものではない。

本発明の記録装置の一例を示す概略図である。本発明の記録装置の別の一例を示す概略図である。本発明の記録装置の更に別の一例を示す概略図である。

符号の説明

１は被記録体、２はプリントヘッドのメンテナンスステーション、３はインクジェットヘッド、４、５、６は照射機である。

Claims

紫外線や電子線等の光を照射することにより硬化する特性を有し、且つ顔料として二酸化チタンを含むインクを用いて、最大インク膜厚が１０〜３０μｍで硬化するように、少なくともひとつの光照射部において、３２０〜３９０ｎｍの波長域ＵＶＡの積算光量を、３９５〜４４５ｎｍの波長域ＵＶＶの積算光量の１．１〜１．６倍に調整し、且つ、該光照射部におけるＵＶＶの積算光量を２５０〜７０００ｍＪ／ｃｍ^２、ＵＶ照度を１８００〜３５００ｍＷ／ｃｍ^２に調整したことを特徴とするプリント配線板製造におけるインクジェット記録方法。
前記光照射部における温度を４０〜１３０℃に調整したことを特徴とする請求項１記載のプリント配線板製造におけるインクジェット記録方法。
少なくともひとつの光照射部において、３２０〜３９０ｎｍの波長域ＵＶＡの積算光量を、３９５〜４４５ｎｍの波長域ＵＶＶの積算光量の１．１〜１．６倍に調整し、かつ該光照射部におけるＵＶＶの積算光量を２５０〜７００００ｍＪ／ｃｍ^２、ＵV照度を１８００〜３５００ｍＷ／ｃｍ^２に調整し、硬化したインクの剥離荷重が１．３ｋｇｆ以上であることを特徴とするプリント配線板製造におけるインクジェット記録方法。