JP2008105379A - インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被記録媒体上に、ポリマーを含有する下塗り液を付与する下塗り液付与工程と、付与された前記下塗り液を半硬化させる硬化工程と、半硬化された前記下塗り液上に、活性エネルギー線の照射により硬化可能なインクを吐出して画像を記録する記録工程と、を含むインクジェット記録方法、並びにインクジェット記録装置。
【選択図】なし
Description
さらに、透明又は半透明な非吸収性被記録媒体上に、放射線硬化型白色インクを下塗り層として均一に塗設し、放射線照射により固化あるいは増粘させた後に、放射線硬化型色インクセットを用いたインクジェット記録を行なうことにより色インクの視認性、滲み、種々の被記録媒体間での画像が異なってしまう問題を改良する技術(例えば、特許文献4及び5参照)が提案されている。また、上記放射線硬化型白色インクに変えて、実質上、透明な活性光線硬化型インクをインクジェットヘッドにより塗設する技術(例えば、特許文献6参照)も提案されている。
ドットが所望とする程度に拡がると同時に、ドット同士が繋がったときにドット形状が維持されれば、低解像度のヘッドユニットを備えた低廉な装置でも濃度が得られ、記録画像の品質も向上させることが可能である。
<1> 被記録媒体上に、ポリマーを含有する下塗り液を付与する下塗り液付与工程と、付与された前記下塗り液を半硬化させる硬化工程と、半硬化された前記下塗り液上に、活性エネルギー線の照射により硬化可能なインクを吐出して画像を記録する記録工程と、を含むインクジェット記録方法。
<2>前記ポリマーがアクリルアミド型ポリマーであることを特徴とする上記<1>に記載のインクジェット記録方法。
<3>前記下塗り液が、活性エネルギー線の照射により半硬化することを特徴とする上記<1>又は<2>に記載のインクジェット記録方法。
<4>前記下塗り液が、更にラジカル重合性組成物を含むことを特徴とする上記<1>〜<3>のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
<6>前記下塗り液及び吐出された前記インクの硬化を促進する工程を含むことを特徴とする上記<1>〜<5>のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
<7> 前記インクの硬化感度が、前記下塗り液の硬化感度と同じ若しく高いことを特徴とする上記<1>〜<6>のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
したがって、安価な低解像度のヘッドユニットを用いた場合にも、全面にわたり隣接するインク滴が繋がって、濃度が高く細部にわたってくっきりと再現された高品質な画像を得ることができる。
しかも、本発明における下塗り液はポリマーを用いて構成することで、着滴したインクは適度に拡がってドット間を繋ぐが、ドット形状を損なったり画像の乱れや滲みが生じる程に拡がらないように抑えられるので、低解像度のヘッドユニットで画像記録する場合や、少液量でドット密度の低い画像部位(例えば、低濃度画像や低解像度の画像)の記録を行なう場合に、白抜けの発生を抑え、細部にわたる画像全体の濃度を高く保って細部までくっきりと再現された画像を記録することができる。
したがって、本発明のインクジェット記録方法によれば、少液量で低ドット密度に記録を行なっても、均一幅で先鋭なライン形成が可能であると共に、反転画像や塗潰し部分などに白抜けや濃度低下を生じることがなく、画像中の細線等の微細像の再現性を向上させることができる。
また、本発明におけるインクは、複数色のインクを多色インクセットとして用いることが好ましい。更に多色インクセットを用いる場合、各色のインク吐出後に更にそのインク液滴を半硬化させる構成とすることが好ましい。
下塗り液付与工程では、被記録媒体上に下塗り液を付与する。下塗り液は、少なくともポリマーを含有し、好ましくはラジカル重合性組成物、界面活性剤を用いて構成することができる。また、必要に応じて更に他の成分を用いて構成することができる。下塗り層を構成する各成分及び被記録媒体の詳細については後述する。
本発明においては、塗布装置を用いて下塗り液を被記録媒体上に塗布し、その後にインク液滴をインクジェットノズルにより打滴することによって、画像記録する態様が好ましい。なお、インクジェットノズルについては後述する。
本発明においては、インクジェットノズルによって下塗り液を吐出し、その後にインク液滴をインクジェットノズルにより打滴することによって、画像記録する態様もまた好ましく用いられる。なお、インクジェットノズルについては後述する。
インクジェットノズルによって下塗り液を塗布する条件としては、インク描画用のヘッドよりも吐出液滴量が大きくノズル密度の低いヘッドを被記録媒体の巾方向にフルラインヘッドユニットとして配置し、それによって下塗り液を吐出するのが望ましい。このような吐出液滴量が大きいヘッドは、一般に吐出力が大きいため、高粘度な下塗り液に対応しやすく、またノズルのつまりにも有利である。また吐出液滴量が大きいヘッドを使用した場合には、被記録媒体搬送方向の下塗り液の打滴解像力も落とせるため、駆動周波数が低い安価なヘッドを適用できるという利点もある。
本発明においては、例えば、静電力を利用してインクを吐出させる静電誘引方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式、インクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット方式、等の公知の方式が好適である。
なお、インクジェット記録方式には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
ここでの半硬化に必要なエネルギー量としては、重合開始剤の種類や含有量などによって異なるが、一般に1〜500mJ/cm2程度が好ましく、1〜200mJ/cm2以下が更に好ましく、1〜100mJ/cm2以下が特に好ましい。
硬化工程では、前記下塗り液付与工程で付与された下塗り液を半硬化する。
本発明においては、下塗り液の付与後から記録工程における少なくとも1種のインク液滴の打滴までの間に、付与された下塗り液を半硬化させる工程を設ける。
本発明において、「半硬化」とは、部分的な硬化(partially cured; partial curing)を意味し、下塗り層が部分的に硬化しているが完全に硬化していない状態をいう。被記録媒体(基材)上に適用された下塗り層が半硬化している場合、硬化の程度は不均一であってもよい。例えば、下塗り層は深さ方向に硬化が進んでいることが好ましい。
m(インク)/30 < M(下塗り層)であると打滴干渉の発生を防止でき、さらに、ドットサイズ再現性に優れる。また、M(下塗り液) < m(インク)であると均一なインクの液層を形成でき、高い濃度が得られる。
例えば、インクの最大吐出量が、600×600dpiの打滴密度で、1画素当たり12ピコリットルであったとすると、単位面積当たりに吐出するインクの最大質量mは、0.04g/cm2となる(ここでは、インクの密度を約1.1g/cm3と仮定)。従って、好ましい下塗り層の未硬化部の質量は、単位面積当たり0.0013g/cm2より大きく0.04g/cm2未満であり、更に好ましくは0.002g/cm2より大きく0.013g/cm2未満であり、特に好ましくは0.004g/cm2より大きく0.008g/cm2である。
m(インクB)/30 < M(インクA)であると打滴干渉の発生を防止でき、さらに、ドットサイズ再現性に優れる。また、M(インクA) < m(インクB)であると均一なインクの液層を形成でき、高い濃度が得られる。
例えば、インクBの最大吐出量が、600×600dpiの打滴密度で、1画素当たり12ピコリットルであったとすると、単位面積当たりに吐出するインクBの最大質量m(インク)は、0.04g/cm2となる(ここでは、インクBの密度を約1.1g/cm3と仮定)。従って、好ましいインクA層の未硬化部の質量は、単位面積当たり0.0013g/cm2より大きく0.04g/cm2未満であり、更に好ましくは0.002g/cm2より大きく0.013g/cm2未満であり、特に好ましくは0.004g/cm2より大きく0.008g/cm2未満である。
また、半硬化状態における内部の下塗り液の粘度(25℃)は、下塗り液とインク液滴との間の相互作用で隣接するインク滴間の合一を抑える点で、半硬化状態における表面部分の下塗り液の粘度(25℃)の1.5倍以上、好ましくは2倍以上、より好ましくは3倍以上であることが好ましい。
また、増粘(粘度上昇)も、活性光の照射、又は加熱によって好適に行なうことができる。
定着工程は、上記の下塗り液付与工程、硬化工程、及び記録工程の後に設けられることが好ましい。この定着工程では、例えばエネルギーを付与することで、下塗り液及び吐出されたインクの硬化を更に促進して、記録画像を固定化する。
活性エネルギー線には、後述する画像固定用の活性光と同様のものを使用することができ、例えば、紫外線、可視光線など、並びにα線、γ線、X線、電子線などが挙げられ、コスト及び安全性の点で、紫外線、可視光線が好ましく、紫外線が特に好ましい。
また、加熱は、非接触型の加熱手段を使用して行なうことができ、オーブン等の加熱炉内を通過させる加熱手段や、紫外光〜可視光〜赤外光等の全面露光による加熱手段等が好適である。加熱手段としての露光に好適な光源としては、メタルハライドランプ、キセノンランプ、タングステンランプ、カーボンアーク灯、水銀灯等が挙げられる。
本発明においては、前記インクの硬化感度は、前記下塗り液の硬化感度と同じ若しく高いことが好ましい。より好ましくは、インクの硬化感度が、下塗り液の硬化感度以上かつ下塗り液の硬化感度の4倍以下である。更に好ましくは、インクの硬化感度が、下塗り液の硬化感度以上かつ下塗り液の硬化感度の2倍以下である。
インクの硬化感度を下塗り液の硬化感度と同じ若しく高くすることにより、多色の印画の際、下塗り液上に打滴した場合と、先に打滴されたインク液上に打適された場合のドット径、ドット形状を均質にすることができる。
また、硬化感度が同等であるとは、比較する両者の硬化感度の差が2倍以下であることをいう。
インクジェット記録方式によって被記録媒体上に吐出されるインク(液滴)の物性については、装置により異なるが一般には25℃での粘度が、5〜100mPa・sの範囲内であることが好ましく、10〜80mPa・sがより好ましい。また、下塗り液の半硬化前の粘度(25℃)は100〜5000mPa・sの範囲内であることが好ましく、200〜3000mPa・s以内がより好ましい。
(A)下塗り液の表面張力は、いずれかのインクの表面張力よりも小さい。
(B)下塗り液に含まれる界面活性剤のうち少なくとも1種類は、
γs(0)−γs(飽和)>0(mN/m)
の関係を満たす。
(C)下塗り液の表面張力は、
γs<(γs(0)+γs(飽和)最大)/2
の関係を満たす。
本発明において、前述の通り、被記録媒体上に目的の大きさのインクドットを形成するためには、下塗り液の表面張力γsを、いずれかのインクの表面張力γkよりも小さくすることが好ましい。
さらに、着滴から露光までの間のインクドットの拡大をより効果的に防ぐ観点から、γs<γk−3(mN/m)であることがより好ましく、γs<γk−5(mN/m)であることが特に好ましい。
また、フルカラーの画像を印字する場合は、画像の鮮鋭性を向上させる観点から、下塗り液の表面張力γsは、少なくとも視感度の高い着色剤を含有するインクの表面張力よりも小さくすることが好ましく、全てのインクの表面張力より小さくすることがより好ましい。なお、視感度の高い着色剤としては、マゼンタ、ブラック及びシアンの色を呈する着色剤が挙げられる。
また、インクの表面張力γkと下塗り液の表面張力γsの値が上記の関係を満たしていても、両者の値が15mN/m未満であるとインクジェット打滴時に液滴の形成が困難になり不吐出が生じる場合がある。一方、50mN/mを超えると、インクジェットヘッドとの濡れ性が悪くなり不吐出の問題が生じる場合がある。したがって、吐出適正の観点から、インクの表面張力γkと下塗り液の表面張力γsとは、それぞれ15mN/m以上50mN/m以下の範囲内であることが好ましく、18mN/m以上40mN/m以下の範囲内であることがより好ましく、20mN/m以上38mN/m以下の範囲内であることが特に好ましい。
ここで、前記表面張力は、一般的に用いられる表面張力計(例えば、協和界面科学(株)製、表面張力計CBVP−Z等)を用いて、ウィルヘルミー法で液温20℃、60%RHにて測定した値である。
本発明において、被記録媒体上に目的の大きさのインクドットを形成するためには、下塗り液は少なくとも1種類以上の界面活性剤を含有することが好ましい。なお、この場合は、下塗り液に含まれる界面活性剤のうち少なくとも1種類は、下記の条件(B)を満たすことが好ましい。
γs(0)−γs(飽和)>0(mN/m) …条件(B)
さらに、下塗り液の表面張力は、下記の条件(C)の関係を満たすことが好ましい。
γs<(γs(0)+γs(飽和)最大)/2 …条件(C)
例えば、下塗り液(例1)を構成する成分が、高沸点溶媒(フタル酸ジエチル、和光純薬工業(株)製)、重合性材料(ジプロピレングリコールジアクリレート、Akcros社製)、重合開始剤(TPO、下記の開始剤−1)、フッ素系界面活性剤(メガファック F475、大日本インキ化学工業(株)製)、炭化水素系界面活性剤(スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルナトリウム)とした場合、γs(0)、γs(飽和)1(フッ素系界面活性剤を添加した時)、γs(飽和)2(炭化水素系界面活性剤を添加した時)、γs(飽和)、及び、γs(飽和)最大は、下記の通りとなる。
以上より、それらを纏めると下記のようになる。
γs(0)=36.7mN/m
γs(飽和)1=20.2mN/m(フッ素系界面活性剤を添加した時)
γs(飽和)2=30.5mN/m(炭化水素系界面活性剤を添加した時)
γs(飽和)最大=30.5mN/m
γs<(γs(0)+γs(飽和)最大)/2=33.6mN/m
の関係を満たすことが好ましい。
なお、前記条件(C)については、着滴から露光までの間のインク滴の拡大をより効果的に防ぐ観点から、下塗り液の表面張力としては、
γs<γs(0)−3×{γs(0)−γs(飽和)最大}/4
の関係を満たすことがより好ましく、
γs≦γs(飽和)最大
の関係を満たすことが特に好ましい。
本発明における界面活性剤は、ヘキサン、シクロヘキサン、p−キシレン、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、ブチルカルビトール、シクロヘキサノン、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、1,2−ヘキサンジオール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、イソプロパノール、メタノール、水、イソボニルアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートのうち少なくとも1種類の溶媒に対して強い表面活性を有する物質であり、好ましくは、ヘキサン、トルエン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、イソボニルアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートのうち少なくとも1種類の溶媒に対して強い表面活性を有する物質であり、さらに好ましくは、プロピレングリコールモノメチルエーテル、イソボニルアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートのうち少なくとも1種類の溶媒に対して強い表面活性を有する物質であり、特に好ましくは、イソボニルアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートのうち少なくとも1種類の溶媒に対して強い表面活性を有する物質である。
(手順)
上記に列挙した溶媒から1種類の溶媒を選択し、該溶媒の表面張力γ溶媒(0)を測定する。前記γ溶媒(0)を求めた溶媒と同じ液に該化合物を添加し、該化合物の濃度を0.01質量%ずつ増加させ、該化合物濃度の変化に対する表面張力の変化が0.01mN/m以下になったときの溶液の表面張力γ溶媒(飽和)を測定する。前記γ溶媒(0)と前記γ溶媒(飽和)の関係が、
γ溶媒(0) − γ溶媒(飽和) > 1 (mN/m)
であれば、該化合物は該溶媒に対して強い表面活性を有する物質であると判断することができる。
本発明のインクジェット記録方法においては、被記録媒体として、浸透性の被記録媒体、非浸透性の被記録媒体、及び緩浸透性の被記録媒体のいずれも使用することができる。中でも、本発明の効果がより顕著に奏される観点から、非浸透性ないし緩浸透性の被記録媒体が好ましい。ここで浸透性の被記録媒体とは、例えば、10pL(ピコリットル)の液滴を被記録媒体上に滴下した場合に、全液量が浸透するまでの時間が100ms以下である被記録媒体をいう。また、非浸透性の被記録媒体とは、実質的に液滴が浸透しない被記録媒体をいう。「実質的に浸透しない」とは、例えば、1分後の液滴の浸透率が5%以下であることをいう。また、緩浸透性の被記録媒体とは、10pLの液滴を被記録媒体上に滴下した場合に、全液量が浸透するまでの時間が100ms以上である被記録媒体をいう。
非浸透性ないし緩浸透性の被記録媒体としては、例えば、アート紙、合成樹脂、ゴム、樹脂コート紙、ガラス、金属、陶器及び木材等が挙げられる。また本発明においては、機能付加の目的で、これら材質を複数組み合わせて複合化した被記録媒体も使用できる。
以下、本発明のインクジェット記録方法に用いるインク及び下塗り液について詳細に説明する。
前記重合開始剤は、活性エネルギー線によって重合反応又は架橋反応を開始させ得るものであることが好ましい。これにより、被記録媒体に付与された下塗り液を活性エネルギー線の照射によって硬化させることができる。
本発明におけるインクは、着色剤を含有するものであることが好ましい。また、これと組合わせて用いられる下塗り液は、着色剤を含有しないもしくは着色剤の含有量が1質量%未満の構成、又は、下塗り液が着色剤として白色顔料を含む構成のいずれかであることが好ましい。以下、各液体を構成する各成分について詳述する。
本発明における下塗り液は、ポリマーの少なくとも一種を含有する。ポリマーを下塗り液に含有することにより、下塗り液上にインクを吐出した場合に、半硬化された下塗り液による着滴したインクの拡がりを抑える作用を持たせることが可能となる。
つまり、ポリマー添加により下塗り液の粘度が上昇するため、打滴されたインクの液滴サイズが微小であるときはインクは下塗り液の下まで到達せずそのドット形状は粒として維持され、液滴サイズが大きくなるにしたがって下塗り液部分に留まっていたところからインクが溢れ出してインク液滴が拡がり、結果隣接のインク液滴に繋がっていくものと推察している。
アクリルアミド型ポリマーは、アクリルアミド又はメタクリルアミド(以下、これらを単に「アクリルアミド」ともいう。)のモノマーを重合させて得られる重合体である。
アミド結合を有するアクリルアミド型ポリマーは、下塗り液との相互作用によりインク液滴の拡がりを抑制する効果を特に強く有しているものと推察している。
本発明で用いられるアクリルアミド型ポリマーはホモポリマーであってもコポリマーであっても良い。コポリマーである場合は2種以上のアクリルアミドモノマーの共重合体でも良く、アクリルアミドモノマーとその他のモノマーの共重合体であっても良い。モノマーの比率は任意に選択できるが、アクリルアミドモノマーとその他のモノマーの共重合体である場合にはアクリルアミドモノマーの含有率が数平均で20%以上が好ましく、50%以上が更に好ましく、70%以上が特に好ましい。また、アクリルアミドモノマー100%が特に好ましい。合成のしやすさの観点から、ホモポリマーであることが好ましい。 本発明に用いられるアクリルアミドはアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリルオキシキ基、複素環基、複素環オキシ基、アシル基、アシルオキシ基、ハロゲン原子などの置換基で置換されていてもよい。
本発明においては、下塗り液に用いたときの粘度特性、溶解性、打滴されるドットの拡がりを抑えるという観点、また、コートし易さの観点から、アクリルアミド型ポリマーはアクリルアミド単位の平均重合度(以下、単に、「平均重合度」ともいう。)が30〜1000であるアクリルアミド型ポリマーであることが好ましく、40〜800が好ましく、50〜600がより好ましい。
アクリルアミド型ポリマーの重量平均分子量としては、アクリルアミドポリマーと称される公知の化合物を任意に選択可能であるが、5000〜15万が好ましく、1万〜10万がより好ましい。
アルキル基置換アクリルアミド型ポリマー系としては、炭素数1〜20のアルキル基(好ましくは1〜12、より好ましくは2〜12である。)置換のアクリルアミド型ポリマーが挙げられ、例えば、ポリエチルアクリルアミド、ポリt−ブチルアクリルアミド、ポリオクチルアクリルアミド、ポリt−オクチルアクリルアミド、ポリラウリルアクリルアミド、ポリシクロヘキシルアクリルアミド、ポリt−ブチルメタクリルアミド、ポリラウリルメタクリルアミド等が好適である。
アクリルアミド型ポリマーの下塗り液中における含有量としては、下塗り液の全質量に対して、1〜50質量%が好ましく、2〜40質量%がより好ましく、5〜30質量%が特に好ましい。
アクリルアミド型ポリマーの含有量が前記範囲内であると、ドット形状を損なったり画像の乱れや滲みが生じる程に拡がらないように抑えつつ、着滴したインクのドットの拡がり及びドット間の繋がり状態を確保するのに更に有効である。また、下塗り液の粘度を低く抑え、その結果、安価なロールコータ等で更に精度良く塗布することができる利点がある。
本発明に用いられる重合体の具体例の一部を以下に記すが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下に示す具体例中の共重合体の共重合比は、モル比である。
P−2) ポリエチルメタクリレート
P−3) ポリイソプロピルメタクリレート
P−4) ポリメチルクロロアクリレート
P−5) ポリ(2−tert−ブチルフェニルアクリレート)
P−6) ポリ(4−tert−ブチルフェニルアクリレート)
P−7) エチルメタクリレート−n−ブチルアクリレート共重合体(70:30)
P−8) メチルメタクリレート−アクリルニトリル共重合体(65:35)
P−9) メチルメタクリレート−スチレン共重合体(90:10)
P−10) N−tert−ブチルメタクリルアミド−メチルメタクリレート−アクリル酸共重合体(60:30:10)
P−11) メチルメタクリレート−スチレン−ビニルスルホンアミド共重合体(70:20:10)
P−12) メチルメタクリレート−シクロヘキシルメタクリレート共重合体(50:50)
P−13) メチルメタクリレート−アクリル酸共重合体(95:5)
P−15) メチルメタクリレート−N−ビニル−2−ピロリドン共重合体(90:10)
P−16) ポリ(N−sec−ブチルアクリルアミド)
P−17) ポリ(N−tert−ブチルアクリルアミド)
P−18) ポリシクロヘキシルメタクリレート−メチルメタクリレート共重合体(60:40)
P−19) n−ブチルメタクリレート−メチルメタクリレート−アクリルアミド共重合体(20:70:10)
P−20) ジアセトンアクリルアミド−メチルメタクリレート共重合体(20:80)
P−21) N−tert−ブチルアクリルアミド−メチルメタクリレート共重合体(40:60)
P−22) ポリ(N−n−ブチルアクリルアミド)
P−23) tert−ブチルメタクリレート−N−tert−ブチルアクリルアミド共重合体(50:50)
P−24) tert−ブチルメタクリレート−メチルメタクリレート共重合体(70:30)
P−25) ポリ(N−tert−ブチルメタクリルアミド)
P−26) N−tert−ブチルアクリルアミド−メチルメタクリレート共重合体(60:40)
P−27) メチルメタクリレート−アクリロニトリル共重合体(70:30)
P−28) メチルメタクリレート−スチレン共重合体(75:25)
P−29) メチルメタクリレート−ヘキシルメタクリレート共重合体(70:30)
P−31) ポリ(2−クロロフェニルアクリレート)
P−32) ポリ(4−クロロフェニルアクリレート)
P−33) ポリ(ペンタクロロフェニルアクリレート)
P−34) ポリ(4−エトキシカルボニルフェニルアクリレート)
P−35) ポリ(4−メトキシカルボニルフェニルアクリレート)
P−36) ポリ(4−シアノフェニルアクリレート)
P−37) ポリ(4−メトキシフェニルアクリレート)
P−38) ポリ(3,5−ジメチルアダマンチルアクリレート)
P−39) ポリ(3−ジメチルアミノフェニルアクリレート)
P−40) ポリ(2−ナフチルアクリレート)
P−41) ポリ(フェニルアクリレート)
P−42) ポリ(N,N−ジブチルアクリルアミド)
P−43) ポリ(イソヘキシルアクリルアミド)
P−44) ポリ(イソオクチルアクリルアミド)
P−45) ポリ(N−メチル−N−フェニルアクリルアミド)
P−46) ポリ(アダマンチルメタクリレート)
P−47) ポリ(sec−ブチルメタクリレート)
P−48) N−tert−ブチルアクリルアミド−アクリル酸共重合体(97:3)
P−49) ポリ(2−クロロエチルメタクリレート)
P−51) ポリ(2−シアノメチルフェニルメタクリレート)
P−52) ポリ(4−シアノフェニルメタクリレート)
P−53) ポリ(シクロヘキシルメタクリレート)
P−54) ポリ(2−ヒドロキシプロピルメタクリレート)
P−55) ポリ(4−メトキシカルボニルフェニルメタクリレート)
P−56) ポリ(3,5−ジメチルアダマンチルメタクリレート)
P−57) ポリ(フェニルメタクリレート)
P−58) ポリ(4−ブトキシカルボニルフェニルメタクリルアミド)
P−59) ポリ(4−カルボキシフェニルメタクリルアミド)
P−60) ポリ(4−エトキシカルボニルフェニルメタクリルアミド)
P−61) ポリ(4−メトキシカルボニルフェニルメタクリルアミド)
P−62) ポリ(シクロヘキシルクロロアクリレート)
P−63) ポリ(エチルクロロアクリレート)
P−64) ポリ(イソブチルクロロアクリレート)
P−65) ポリ(イソプロピルクロロアクリレート)
P−66) ポリ(フェニルアクリルアミド)
P−67) ポリ(シクロヘキシルアクリルアミド)
P−68) ポリ(フェニルメタクリルアミド)
P−69) ポリ(シクロヘキシルメタクリルアミド)
P−70) ポリ(ブチレンアジペート)
P−71) ポリスチレン
P−72) ポリ(α−メチルスチレン)
P−73) ポリ(β−メチルスチレン)
P−74) ポリ(4−クロロスチレン)
P−75) ポリ(4−メトキシスチレン)
P−76) ポリ(4−メチルスチレン)
P−77) ポリ(2,4−ジメチルスチレン)
P−78) ポリ(4−イソプロピルスチレン)
P−79) ポリ(4−t−ブチルスチレン)
P−80) ポリ(3,4−ジクロロスチレン)
P−81) ポリ(N−エチルアクリルアミド)
P−82) ポリ(N−n−オクチルアクリルアミド)
P−83) ポリ(N−t−オクチルアクリルアミド)
P−84) ポリ(N−ラウリルアクリルアミド)
P−85) ポリ(N−メトキシエチルアクリルアミド)
P−86) ポリ(N−ラウリルメタクリルアミド)
P−87) ポリ(t−ブチルアクリレート)
P−88) ポリ(t−ブチルメタクリレート)
本発明における重合性又は架橋性材料は、後述する重合開始剤などから発生するラジカルなどの開始種により重合又は架橋反応を生起し、これらを含有する組成物を硬化させる機能を有するものである。
重合性又は架橋性材料は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ラジカル重合性モノマーとしては、(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、芳香族ビニル類、ビニルエーテル類及び内部二重結合を有する化合物(マレイン酸など)等が挙げられる。ここで、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」、「メタクリレート」の双方又はいずれかをさし、「(メタ)アクリル」は「アクリル」、「メタクリル」の双方又はいずれかをさす。
単官能の(メタ)アクリレート類の具体例として、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、tert−オクチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−n−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルジグリコール(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−クロロエチル(メタ)アクリレート、4−ブロモブチル(メタ)アクリレート、シアノエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ブトシキメチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、アルコキシメチル(メタ)アクリレート、アルコキシエチル(メタ)アクリレート、2−(2−メトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシル(メタ)アクリレート、4−ブチルフェニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2,4,5−テトラメチルフェニル(メタ)アクリレート、4−クロロフェニル(メタ)アクリレート、フェノキシメチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジロキシブチル(メタ)アクリレート、グリシジロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジロキシプロピル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、
ビニルエーテル化合物としては、ジ又はトリビニルエーテル化合物が、硬化性、被記録媒体との密着性、形成された画像の表面硬度などの観点から好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。
また、液滴中における含有量としては、各液滴の全質量に対して、20〜98質量%の範囲が好ましく、40〜95質量%の範囲がより好ましく、50〜90質量%の範囲が特に好ましい。
インク及び下塗り液は、重合開始剤の少なくとも1種を用いて好適に構成することができ、好ましくは少なくとも下塗り液に用いて構成される。この重合開始剤は、活性光、熱、あるいはその両方のエネルギーの付与によりラジカルなどの開始種を発生し、既述の重合性又は架橋性材料の重合又は架橋反応を開始、促進させ、硬化する化合物である。
光重合開始剤は、光の作用、増感色素の電子励起状態との相互作用によって化学変化を生じ、ラジカル、酸及び塩基のうちの少なくともいずれか1種を生成する化合物であり、中でも、露光という簡便な手段で重合開始させることができるという観点から光ラジカル発生剤であることが好ましい。
前記(g)アジニウム塩化合物の例としては、特開昭63−138345号、特開昭63−142345号、特開昭63−142346号、特開昭63−143537号、並びに特公昭46−42363号の各公報に記載のN−O結合を有する化合物群を挙げることができる。
本発明においては、光重合開始剤の感度を向上させる目的で、増感色素を添加してもよい。好ましい増感色素の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ350nmから450nm域に吸収波長を有するものを挙げることができる。
式(X)中、Ar1及びAr2はそれぞれ独立にアリール基を表し、−L3−による結合を介して連結している。ここでL3は−O−又は−S−を表す。また、Wは一般式(IX)に示したものと同義である。
式(XI)中、A2は硫黄原子又は−NR59−を表し、L4は隣接するA2及び炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表し、R53、R54、R55、R56、R57及びR58はそれぞれ独立に一価の非金属原子団の基を表し、R59はアルキル基又はアリール基を表す。
式(XIII)中、R66は置換基を有してもよい芳香族環又はヘテロ環を表し、A5は酸素原子、硫黄原子又は−NR67−を表す。R64、R65及びR67はそれぞれ独立に水素原子又は一価の非金属原子団を表し、R67とR64、及びR65とR67はそれぞれ互いに脂肪族性又は芳香族性の環を形成するため結合することができる。
さらに、感度を一層向上させる、あるいは酸素による重合阻害を抑制する等の作用を有する公知の化合物を共増感剤として加えてもよい。
共増感剤の例としては、アミン類、例えばM.R.Sanderら著「Journal of Polymer Society」第10巻3173頁(1972)、特公昭44−20189号公報、特開昭51−82102号公報、特開昭52−134692号公報、特開昭59−138205号公報、特開昭60−84305号公報、特開昭62−18537号公報、特開昭64−33104号公報、Research Disclosure 33825号記載の化合物等が挙げられ、具体的には、トリエタノールアミン、p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、p−ホルミルジメチルアニリン、p−メチルチオジメチルアニリン等が挙げられる。
また別の例としては、アミノ酸化合物(例、N−フェニルグリシン等)、特公昭48−42965号公報記載の有機金属化合物(例、トリブチル錫アセテート等)、特公昭55−34414号公報記載の水素供与体、特開平6−308727号公報記載のイオウ化合物(例、トリチアン等)、特開平6−250387号公報記載のリン化合物(ジエチルホスファイト等)、特開平8−65779号公報記載のSi−H、Ge−H化合物等が挙げられる。
インク及び下塗り液は、着色剤の少なくとも一種を用いて好適に構成することができ、好ましくは少なくともインクに用いて構成される。なお、着色剤はインク以外に下塗り液やその他の液体に含有してもよい。
〈顔料〉
本発明においては、着色剤として、顔料を用いる態様が好ましい。顔料としては、有機顔料、無機顔料のいずれも使用できるが、黒色顔料としては、カーボンブラック顔料等が好ましく挙げられる。また、一般には黒色、並びにシアン、マゼンタ、及びイエローの3原色の顔料が用いられるが、その他の色相、例えば、赤、緑、青、茶、白等の色相を有する顔料や金、銀色等の金属光沢顔料、無色又は淡色の体質顔料なども目的に応じて用いることができる。
本発明においては、2種類以上の有機顔料又は有機顔料の固溶体を組み合わせて用いることもできる。
上記した成分以外に、公知の添加剤などを目的に応じて併用することができる。
本発明に係るインク及び下塗り液(好ましくはインクに)には、保存中における好ましくない重合を抑制する目的で、貯蔵安定剤を添加することができる。貯蔵安定剤は、重合性又は架橋性材料と共存させて用いることが好ましく、また、含有する液滴又は液体あるいは共存の他成分に可溶性のものを用いることが好ましい。
導電性塩類は、導電性を向上させる固体の化合物である。本発明においては、保存時に析出する懸念が大きいために実質的に使用しないことが好ましいが、導電性塩類の溶解性を上げたり、液体成分に溶解性の高いものを用いたりすることで溶解性がよい場合には、適当量添加してもよい。
前記導電性塩類の例としては、チオシアン酸カリウム、硝酸リチウム、チオシアン酸アンモニウム、ジメチルアミン塩酸塩などが挙げられる。
本発明においては、必要に応じて公知の溶剤を用いることができる。溶剤としては、液(インク)の極性や粘度、表面張力、着色材料の溶解性・分散性の向上、導電性の調整、及び印字性能の調整などの目的で使用できる。
なお、溶剤は、非水溶性の液体であって水性溶媒を含有しないことが、速乾性及び線幅の均一な高画質画像を記録する点で好ましいことから、高沸点有機溶媒を用いた構成とするのが望ましい。
本発明における高沸点有機溶媒としては、構成素材、特にモノマーとの相溶性に優れる性質を有するものが好ましい。
具体的には、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、ジエチレングリコールモノベンジルエーテルが好ましい。
さらに、ポリマー、表面張力調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、pH調整剤等の公知の添加剤を併用することができる。
表面張力調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、pH調整剤に関しては、公知の化合物を適宜選択して用いればよいが、具体的には例えば、特開2001−181549号公報に記載されている添加剤などを用いることができる。
前記1組の化合物の反応例としては、酸/塩基反応、カルボン酸/アミド基含有化合物による水素結合反応、ボロン酸/ジオールに代表される架橋反応、カチオン/アニオンによる静電的相互作用による反応等が挙げられる。
本発明のインクジェット記録装置は、被記録媒体上にアクリルアミド型ポリマーを含有する下塗り液を付与する下塗り液付与手段と、被記録媒体の移動方向における下塗り液付与手段の下流に配置され、下塗り液の少なくとも一部にエネルギーを付与し、下塗り液を半硬化させる下塗り液硬化手段と、被記録媒体の移動方向における下塗り液硬化手段の下流に配置され、半硬化された下塗り液上に、活性エネルギー線の照射により硬化可能なインクを吐出して画像を記録する画像記録手段とを設けて構成されたものである。
また、上記の画像記録手段は、被記録媒体の搬送方向と直交する方向と平行に配置され、被記録媒体の記録可能な全幅に対応した長さを有する少なくとも1つのライン型インクジェットヘッドを用いて、インクを吐出するものである場合が好ましい。
以下、打滴干渉を回避しつつ、被記録媒体に画像(本発明では特に、少液量でドット密度の低い画像部位)を再現よく記録する本発明の原理について、図5を参照して1例を具体的に説明する。
さらに、図5(d)に示すように、被記録媒体16上の下塗り液81aが存在する領域内であって、先に打滴した第1の液滴82aの着弾位置近傍に、後続インク液滴82bを打滴する。この時、下塗り層の表面の硬化度は内部の硬化度よりも低く、インク液滴82bとなじみやすい。インク液滴82aとインク液滴82bに対して合一しようとする力が働くが、インク液滴と下塗り層表面の密着性が良いこと及び合一しようとする際に半硬化状態にある下塗り層がインク液滴間の合一に対する抵抗力となること、により打滴干渉が抑制される。
図6は、インラインラベル印刷機(画像記録装置)100の一例を示す全体構成図である。この画像記録装置100は、本発明のインクジェット記録部100Aと、描画された被記録媒体に後加工を施す後加工部100Bと、インクジェット記録部100Aと後加工部100Bとの間に緩衝部としてのバッファ104からなる。
本発明のインクジェット記録装置はインクジェット記録部100Aに適用されるものである。インクジェット記録部100Aは、着色剤を含まず被記録媒体(ラベル)16上に半硬化下塗り液膜を形成するための下塗り液膜形成部100A1、及び着色材を含む4種のインクを被記録媒体16の所定位置に付与して、所望の画像を被記録媒体16に形成する描画部100A2から構成される。
被記録媒体としては、特に浸透性がない被記録媒体(例えば、OPP(Oriented Polypropylene Film)、CPP(Casted Polypropylene Film)、PE(polyethylene)、PET(Polyethylene terephthalate)、PP(Polypropylene)、浸透性が低い軟包材、ラミネート紙、コート紙、アート紙など)を用いたときに良好な画像を形成することができる。
また、画像記録装置100は、下塗り層形成部100A1及び描画部100A2に供給する下塗り液及びインクを貯蔵しておく不図示の遮光された液体貯蔵/装填部と、被記録媒体16を供給する給紙部101と、描画部100A2によるインクの打滴結果(インク滴の着弾状態である)としての画像を読み取る画像検出部104cと、記録済みの被記録媒体を巻き取る巻き取り部109を備えている。
また、媒体搬送方向Sに沿って、上流側(図6の左側)から、イエロー色のインク(Y)、シアン色のインク(C)、マゼンタ色のインク(M)、黒色のインク(K)の順に、各液体に対応した打滴ヘッド102Y、102C、102M、102Kが配置されており、被記録媒体16上にカラーの画像を形成し得る。
ニスコーター105の下流のラベルカッティング部106は、マーキングリーダ106aと、ダイカッタドライバ106bと、刃を有する巻き物(版)106eを装着したダイカッター106cと、対向ローラ106dとから構成される。
図7(a)は、図6に示した打滴ヘッド102Y、102C、102M、102Kを代表する打滴ヘッドに符号50を付して、その打滴ヘッド50の基本的な全体構造の一例を示す平面透視図である。
図7(a)に一例として示す打滴ヘッド50は、いわゆるフルライン型のヘッドであり、被記録媒体16の搬送方向(図中に矢印Sで示す副走査方向)と直交する方向(図中に矢印Mで示す主走査方向)において、被記録媒体16の幅Wmに対応する長さにわたり、記録媒体16に向けて液体を吐出する多数のノズル51(液体吐出口)を2次元的に配列させた構造を有している。
図7(b)に示すように、各圧力室52は液体供給口53を介して共通液室55と連通している。共通液室55は図示を省略した液体供給源たるタンクと連通しており、そのタンクから供給される液体が共通液室55を介して各圧力室52に分配供給される。
圧電アクチュエータ58の個別電極57に所定の駆動電圧が印加されると、圧電体58aが変形して圧力室52の容積が変化し、これに伴う圧力室52内の圧力の変化によって、ノズル51から液体が吐出される。液体吐出後、圧力室52の容積が元に戻ると共通液室55から液体供給口53を通って新しい液体が圧力室52に供給される。
前記塗布に用いる装置としては特に制限はなく、公知の塗布装置を目的に応じて適宜選択することができる。例えば、エアドクターコーター、ブレードコーター、ロットコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、リバースロールコーター、トランスファーロールコーター、グラビアコーター、キスロールコーター、キャストコーター、スプレイコーター、カーテンコーター、押出コーター等が挙げられる。
図8は、画像記録装置100における液体供給系統の構成を示した概要図である。
液体タンク60は、打滴ヘッド50に液体を供給するための基タンクである。液体タンク60と打滴ヘッド50を繋ぐ管路の途中には、液体タンク60から打滴ヘッド50へ液体を送液する液体供給ポンプ62が設けられている。液体タンク60及び打滴ヘッド50及び両者を繋ぐ管路は温度検出手段とヒーターにより内部のインクとともに温度調節されることが好ましい。このときのインク温度は40℃〜80℃に調節されることが好ましい。
また、好ましくは、キャップ64の内側が仕切壁によってノズル列に対応した複数のエリアに分割されており、これら仕切られた各エリアをセレクタ等によって選択的に吸引できる構成とする。
吸引ポンプ67は、打滴ヘッド50の吐出面50aをキャップ64が覆った状態で、その打滴ヘッド50のノズル51から液体を吸引し、吸引した液体を回収タンク68へ送液する。
ここで、ノズル51からの吐出について整理しておくと、第1に、紙などの被記録媒体に画像形成するために被記録媒体に向けて行なう通常の吐出があり、第2に、キャップ64を液体受けとしてそのキャップ64に向けて行なうパージ(空吐出ともいう)がある。
ここで、打滴ヘッド50、液体タンク60、液体供給ポンプ62、キャップ64、クリーニングブレード66、吸引ポンプ67、回収タンク68、及びこれらを繋ぐインク流路、並びにその他インクが直接触れる部材及び機器は、耐溶解性、耐膨潤性を持つことが好ましい。またこれらの部材及び機器は遮光性を持つことが好ましい。
図9は、画像記録装置100のシステム構成を示す要部ブロック図である。
図9において、画像記録装置100は、主として、描画部102、画像検出部104c、UV光源103、通信インターフェース110、システムコントローラ112、メモリ114、画像バッファメモリ152、搬送用のモータ116、モータドライバ118、ヒータ122、ヒータドライバ124、媒体種別検出部132、インク種別検出部134、照度検出部135、環境温度検出部136、環境湿度検出部137、媒体温度検出部138、給液部142、給液ドライバ144、プリント制御部150、ヘッドドライバ154、及び、光源ドライバ156を含んで構成されている。
なお、描画部102は図6に示した打滴ヘッド102Y、102C、102M、102Kを代表して表すものであり、UV光源103は図6に示した硬化光源103P、103Y、103C、103M、103Kを代表して表すものであり、画像検出部104cは図6に記載したものと同一であり既に説明したので、ここでは説明を省略する。
環境温度検出部136は、外気又は画像記録装置内の温度を検出するものである。環境温度検出態様としては例えば装置外部又は装置内部に温度センサを設けて検出する態様がある。
環境湿度検出部137は、外気又は画像記録装置内の湿度を検出するものである。環境湿度検出態様としては例えば装置外部又は装置内部に湿度センサを設けて検出する態様がある。
媒体温度検出部138は、記録媒体の画像形成時の温度を検出するものである。媒体温度検出態様には各種ある。例えば、接触式の温度センサを設けて検出する態様、記録媒体16の上方に非接触式の温度センサを設けて検出する態様があり、前述のヒータ122により被記録媒体の温度を一定に保つ。
給液ドライバ144は、描画部102に液体が供給されるように、給液部142を構成する給液ポンプ62などを駆動する回路である。
プリント制御部150には第2のメモリ152が付随しており、プリント制御部150における画像処理時に打滴データ等が第2のメモリ152に一時的に格納される。
<シアン顔料分散物P−1の調製>
PB15:3(IRGALITE BLUE GLO;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)16g、ジプロピレングリコールジアクリレート(DPGDA;ダイセル・サイテック(株)製)48g、及びソルスパース32000(ゼネカ(株)社製)16g混合し、スターラーで1時間攪拌した。攪拌後の混合物をアイガーミルにて分散し、顔料分散物P−1を得た。
ここで、分散条件は、直径0.65mmのジルコニアビーズを70%の充填率で充填し、周速を9m/sとし、分散時間1時間とした。
下記組成の成分を攪拌混合し溶解して、シアン画像記録用のインクジェット記録用液体I−1を調製した。インクジェット記録用液体I−1の表面張力(25℃)は27mN/mであり、粘度(25℃)は15mPa・sであった。
<組成>
・上記の顔料分散物P−1 …2.16g
・ジプロピレングリコールジアクリレート(重合性化合物) …9.84g
(DPGDA;ダイセル・サイテック(株)製)
・下記重合開始剤Irg907 … 1.5g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
・下記増感剤ダロキュアITX … 0.75g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
・下記増感剤ダロキュアEDB … 0.75g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
前記シアン分散物P−1の調製において、顔料であるPB15:3(IRGALITE BLUE GLO;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)をPV19(CINQUASIA MAGENTA RT−355D;チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)に変更し、分散剤であるソルスパース32000をBYK168(ビックケミー社製)に変更した以外は、シアン顔料分散物P−1と同様にして、マゼンタ分散物P−2を調製した。
前記シアン分散物P−1の調製において、顔料であるPB15:3(IRGALITE BLUE GLO;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)をPY120(NOVOPERM YELLOW H2G;クラリアント社製)に変更し、分散剤であるソルスパース32000をBYK168(ビックケミー社製)に変更した以外は、シアン顔料分散物P−1と同様にして、イエロー分散物P−3を調製した。
前記シアン分散物P−1の調製において、顔料であるPB15:3(IRGALITE BLUE GLO;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)をカーボンブラック(SPECIAL BLACK 250;デグサ社製)に変更し、分散剤であるソルスパース32000をソルスパース5000(ゼネカ(株)社製)に変更した以外は、シアン顔料分散物P−1と同様にして、ブラック分散物P−4を調製した。
下記組成の成分を攪拌混合し溶解して、マゼンタ画像記録用のインクジェット記録用液体I−2を調製した。マゼンタインクジェット記録用液体I−2の表面張力(25℃)は27mN/mであり、粘度(25℃)は16mPa・sであった。
<組成>
・上記の顔料分散物P−2 …5.86g
・ジプロピレングリコールジアクリレート(重合性化合物) …6.14g
(DPGDA;ダイセル・サイテック(株)製)
・下記重合開始剤Irg907 … 1.5g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
・下記増感剤ダロキュアITX … 0.75g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
・下記増感剤ダロキュアEDB … 0.75g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
下記組成の成分を攪拌混合し溶解して、イエロー画像記録用のインクジェット記録用液体I−3を調製した。イエローインクジェット記録用液体I−3の表面張力(25℃)は27mN/mであり、粘度(25℃)は16mPa・sであった。
<組成>
・上記の顔料分散物P−3 …4.68g
・ジプロピレングリコールジアクリレート(重合性化合物) …7.32g
(DPGDA;ダイセル・サイテック(株)製)
・下記重合開始剤Irg907 … 1.5g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
・下記増感剤ダロキュアITX … 0.75g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
・下記増感剤ダロキュアEDB … 0.75g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
下記組成の成分を攪拌混合し溶解して、ブラック画像記録用のインクジェット記録用液体I−4を調製した。ブラックインクジェット記録用液体I−4の表面張力(25℃)は27mN/mであり、粘度(25℃)は15mPa・sであった。
<組成>
・上記の顔料分散物P−4 …3.3g
・ジプロピレングリコールジアクリレート(重合性化合物) …8.7g
(DPGDA;ダイセル・サイテック(株)製)
・下記重合開始剤Irg907 … 1.5g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
・下記増感剤ダロキュアITX … 0.75g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
・下記増感剤ダロキュアEDB … 0.75g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
下記組成の成分を攪拌混合し溶解して、アクリルアミド型ポリマーを含有しない下塗り液II−1を調製した。下塗り液II−1の表面張力(25℃)は22mN/mであり、粘度(25℃)は12mPa・sであった。
<組成>
・ジプロピレングリコールジアクリレート(重合性化合物) …11.85g
(DPGDA;ダイセル・サイテック(株)製)
・下記重合開始剤Irg907 … 1.5g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
・下記増感剤ダロキュアITX … 0.75g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
・下記増感剤ダロキュアEDB … 0.75g
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
・BYK−307(ビックケミー社製) ・・・0.15g
前記下塗り液II−1の調製において、下記表1に示す添加量のポリマーをそれぞれ添加したこと以外は、下塗り液II−1の調製と同様にして下塗り液II−2〜II−22を作成した。
尚、これらの下塗り液の調整にあたっては、ポリマーの添加分に相当する量のDPGDAを下塗り液II−1から減らし、添加するアクリルアミド型ポリマーとDPGDAの合計量が15gとなるようにした。
下塗り液II−2〜II−22の調製におけるポリマー成分は下記のものを用いた。
画像記録装置として、駆動ローラを回転させて被記録媒体をロール搬送する搬送手段である搬送機構と、被記録媒体上に下塗り液を塗布するための下塗り液付与手段であるロールコーターと、塗布後の下塗り液を半硬化させる下塗り液硬化手段である下塗り液半硬化用光源(被記録媒体の搬送方向と直交する方向(すなわち被記録媒体に記録する際の主走査方向(幅方向))と平行に複数個の超高圧水銀灯が配列されている)と、画像記録手段であるヘッドユニット(東芝テック社製;打滴周波数:6.2KHz、ノズル数:636、ノズル密度:300npi(ノズル/インチ、以下同様)、ドロップサイズ:6pl〜42plを7段階に可変のヘッドが2つ配列して600npiにしたものをフルライン配列されたヘッドセットが4組搭載されている)を搭載したインクジェットプリンタ部と、
被記録媒体上の下塗り液及び記録画像をさらに硬化させる活性エネルギー線照射手段であるメタルハライドランプと、を備えた実験機を準備した。
このとき、被記録媒体上の下塗り液の表面から1μmまでは未硬化であり、それより内部は完全に硬化していた。表面部をかき集め、25℃での粘度をラボ用ハンディ型デジタル粘度計ビスコスティック(マルヤス工業(株)製)を用いて測定した。表面部の粘度は1000mPa・sであった。
このとき、インクジェット記録用液体I−1〜I−4を各々単独で吐出して描画した単色画像は、この場合描画した画像は主走査方向600dpiで副走査方向は150dpiで描画したライン(1drop使用:6pL打滴)と、主走査方向600dpi、副走査方向600dpiである全面打滴画像(2drop使用:12pL打滴)である。
また、ヘッドの主走査方向に対する角度を変更し、主走査方向600dpi、副走査方向450dpiの全面打滴画像(2drop使用:12pL打滴)も作成した。
また、すべての色を用いて主走査方向600dpi、副操作方向600dpiの人物(女性)のフルカラー画像を印画した。この場合、各色ごとにインク半硬化用の超高圧水銀灯によりピニング露光(光強度500mW/cm2)を繰り返し、インクを半硬化させた。(被記録媒体搬送速度400mm/s、6〜12pLの3階調描画。アンチエリアジング処理を実施。)。その後、メタルハライドランプにより紫外線(波長365nm)を光強度3000mW/cm2にて照射し、画像を固定化した。
また、被記録媒体には、リンテックユポ80(リンテック社製)を用いた。
−1.ライン幅の評価−
ライン上に描画された画像のライン幅をドットアナライザーDA6000(王子計測機器(株)社製により測定した。
全面打滴画像を目視により観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。
〈評価基準〉
A:全面に白抜けがなかった。
B:僅かな白抜け(5μm以下)が見られた。
C:白抜け部分(5μm以上)が明確に観察された。
全面打滴画像を目視により観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。
〈評価基準〉
A:全面に白抜けがなかった。
B:僅かな白抜け(5μm以下)が見られた。
C:白抜け部分(5μm以上)が明確に観察された。
フルカラーの人物(女性)実技画像を目視により観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。
〈評価基準〉
A:十分な濃度がありくっきりした良好な画像が得られる。
B:髪の毛部分など高濃度の部分が多少薄く感じられる。
C:全体的に色が薄く感じられる。
D:ぼやけた画像である。
実施例1のシアンインク液(I−1)、マゼンタインク液(I−2)、イエローインク液(I−3)作成時、下塗り液(II−6)作成時に開始剤量を調整して、各インク液の硬化感度Scと下塗り液の硬化感度Suとの硬化感度比Sc/Suが以下の表に示す感度になるように調整して各インク液、下塗り液を調製した。開始剤量の増減分はジプロピレングリコールジアクリレートを増減させることにより増減分を補うよう調整した。
下塗り液を実施例1の硬化状態と同じになるように硬化させた後、実施例1で用いた評価装置によって各色2ドロップでインクを全く打滴しない部分と、イエローとマゼンタとシアンのインクの順に重ねて打滴して形成した1mm線と、を交互に描いた上にブラックのドット画像(150dpi×150dpi 1drop)を重ねた画像を作成した。各色の吐出後には色インクが実施例1と同じ状態に固まるように露光した。
作成したサンプルで全く打滴してない部分のブラックのインクのドット径duと3色打滴した上のドット径dcを測定した。dc/duを以下の表に示す。
20 下塗り層
22 下塗り層層面
24 インク、インクA
26 基板
28 インクB
81 下塗り液
81a 半硬化された下塗り液
82a,82b インク液滴
100 画像記録装置
100A インクジェット記録部
100A1 液膜形成部
100A2 描画部
102P ロールコーター
102Y,102C,102M,102K インク用打滴ヘッド
103P 下塗り液用硬化光源
103Y,103M,103C ピニング光源
103K 最終硬化光源
104 バッファ
104a 上ローラ
104b 下ローラ
104c 画像検出部
100B 後加工部
105 ニスコーター
106 ラベルカッティング部
106a マーキングリーダー
106b ダイカッタドライバ
106c ダイカッタ
106d 対向ローラ
106e 刃付版
107 分岐ローラ
108 カス取り部
109 ラベル巻取り部
50 打滴ヘッド
50a 吐出面
51 ノズル
52 圧力室
53 液体供給口
54 圧力室ユニット
55 共通液室
56 振動板
57 個別電極
58a 圧電体
58 圧電アクチュエータ
60 液体タンク
64 キャップ
66 クリーニングブレード
67 吸引ポンプ
68 回収タンク
102 描画部
103 UV光源
110 通信インターフェース
112 システムコントローラ
114,152 メモリ
116 搬送用のモータ
118 モータドライバ
122 ヒータ
124 ヒータドライバ
132 媒体種別検出部
134 インク種別検出部
135 照度検出部
136 環境温度検出部
137 環境湿度検出部
138 媒体温度検出部、
142 給液部
144 給液ドライバ
150 プリント制御部
154 ヘッドドライバ
156 光源ドライバ
Claims (9)
- 被記録媒体上に、ポリマーを含有する下塗り液を付与する下塗り液付与工程と、付与された前記下塗り液を半硬化させる硬化工程と、半硬化された前記下塗り液上に、活性エネルギー線の照射により硬化可能なインクを吐出して画像を記録する記録工程と、を含むインクジェット記録方法。
- 前記ポリマーがアクリルアミド型ポリマーであ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方法。
- 前記下塗り液が、活性エネルギー線の照射により半硬化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方法。
- 前記下塗り液が、更にラジカル重合性組成物を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記記録工程は、多色のインクを含むインクセットを用いて画像の記録を行うと共に、吐出された少なくとも1色のインクを半硬化させる工程を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記下塗り液及び吐出された前記インクの硬化を促進する工程を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記インクの硬化感度が、前記下塗り液の硬化感度と同じ若しく高いことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 被記録媒体上にポリマーを含有する下塗り液を付与する下塗り液付与手段と、前記被記録媒体の移動方向における前記下塗り液付与手段の下流に配置され、前記下塗り液の少なくとも一部にエネルギーを付与し、前記下塗り液を半硬化させる下塗り液硬化手段と、前記被記録媒体の移動方向における前記下塗り液硬化手段の下流に配置され、半硬化された前記下塗り液上に、活性エネルギー線の照射により硬化可能なインクを吐出して画像を記録する画像記録手段と、を備えたインクジェット記録装置。
- 前記被記録媒体を搬送する手段と、搬送される前記被記録媒体の搬送路における前記画像記録手段の搬送方向下流に配置され、前記画像記録手段により画像が記録された被記録媒体に活性エネルギー線を照射し、前記下塗り液及び吐出された前記インクの硬化を更に促進させる活性エネルギー線照射手段と、を更に備え、前記画像記録手段は、前記被記録媒体の搬送方向と直交する方向と平行に配置され、前記被記録媒体の記録可能な全幅に対応した長さを有する少なくとも1つのライン型インクジェットヘッドを用いて、前記インクを吐出することを特徴とする請求項8に記載のインクジェット記録装置。
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