JP2008213280A - 着色物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線硬化型インクを使用するインクジェット記録装置を用いる着色物の製造方法において、簡便な方法により、得られる着色物の光沢を低下させ、着色面のギラツキを抑制することのできる着色物の製造方法を提供する。
【解決手段】複数個のインク吐出ノズルを有する印刷ヘッドと紫外線照射装置を備えたインクジェット記録装置を用い、インク吐出ノズルから紫外線硬化型インクを５０〜１５０ｐｌの液滴として基材に付与し、紫外線を照射してインク液滴を硬化させて着色物を製造する方法であって、インク液滴を、インクドット２１、２２同士が接触しないように基材に付与する工程、および、紫外線を照射する工程を、繰り返して行うことを特徴とする着色物の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、紫外線硬化型インクを使用するインクジェット記録装置を用いて着色物を製造する方法に関する。さらに詳細には、紫外線硬化型インクの使用において、ドットを特定のパターンで配置することにより、得られる着色物の光沢を低下させ、着色面のギラツキを抑制することのできる着色物の製造方法に関する。

近年、水系または溶剤系インクジェットプリント以外の技術として、紫外線硬化型樹脂を用いたインクジェットプリントが研究されている。この紫外線硬化型樹脂は、紫外線照射されることにより樹脂が瞬時に硬化する特徴を有しているため、記録基材に対してインク受容層を必要としないというメリットがある。このメリットのために、前記紫外線硬化型樹脂の使用は、紙への着色に留まらず、フィルム、プラスチック、金属およびガラスなど、様々な素材への着色材としての応用が検討されている。

ところで、紫外線硬化型インクを使用するインクジェットプリントにおいて、インク吐出量は一般に数ｐｌ〜２０ｐｌ程度であるが、インク吐出量がこのように少ないと、走査密度を高くする必要があるため、印刷速度が遅くなるという問題がある。

印刷速度を早くするためには、インク吐出量を多くすることが考えられるが、そうすると印刷基材上でインク液滴が連なった状態で存在しやすく、印刷物がギラついてしまう。また、モトリング（まだら）による画質の低下も起きやすい。

特許文献１には、記録密度と液滴の径などとで示されるパラメータを特定の範囲として独立したドットを形成して光沢を向上するインクジェット記録方法が、また特許文献２には、接触角を規定して、ドットの重なり合った部分を平滑な状態にして光沢を向上するインクジェット記録方法が記載されている。しかし、いずれも紫外線硬化型のインクを使用したものではなく、また、光沢を低下させる方法については開示されていない。

特開２００３−２３７０６２号公報 特開２００６−２３３０８３号公報

本発明は、紫外線硬化型インクを使用するインクジェットプリンタを用いる着色物の製造方法において、簡便な方法により、得られる着色物の光沢を低下させ、着色面のギラツキを抑制することのできる着色物の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、複数個のインク吐出ノズルを有する印刷ヘッドと紫外線照射装置を備えたインクジェット記録装置を用い、前記インク吐出ノズルから紫外線硬化型インクを５０〜１５０ｐｌの液滴として基材に付与し、紫外線を照射して該インク液滴を硬化させて着色物を製造する方法であって、インク液滴をインクドット同士が接触しないように基材に付与する工程、および、紫外線を照射する工程を、繰り返して行うことを特徴とする着色物の製造方法に関する。

さらに本発明は、シリアル型の印刷ヘッドを用いて、前記インク液滴をインクドット同士が接触しないように基材に付与する工程、および、紫外線を照射する工程を、主走査毎に繰り返して行う前記着色物の製造方法に関する。

さらに本発明は、ライン型の印刷ヘッドを用いて、前記インク液滴をインクドット同士が接触しないように基材に付与する工程、および、紫外線を照射する工程を、色毎に繰り返して行う前記着色物の製造方法に関する。

本発明の製造方法によれば、紫外線硬化型インクを使用するインクジェット記録装置を用いて着色物を製造する方法において、ドットを特定のパターンで配置することにより、光沢が低下され、着色面のギラツキが抑えられた着色物を得ることができる。

本発明の着色物の製造方法は、複数個のインク吐出ノズルを有する印刷ヘッドと紫外線照射装置を備えたインクジェット記録装置を用い、前記インク吐出ノズルから紫外線硬化型インクを５０〜１５０ｐｌの液滴として基材に付与し、紫外線を照射して該インク液滴を硬化させて着色物を製造する方法であって、インク液滴を、接触しないように基材に付与する工程、および、紫外線を照射する工程を、繰り返して行うことを特徴とする。

ここで、前記インク液滴とは、インクジェット方式により吐出され、基材に着弾する前のほぼ球形のインクをいい、前記インクドット（単にドットという場合もある）とは、前記インク液滴が基材に着弾したあとの点状に付与されたインクのことをいう。

前記インク液滴を、インクドット同士が接触しないように基材に付与するとは、具体的には、着弾した隣り合うインクドットの中心からの距離が、該インクドットの直径より大きくなるように基材に付与することを意味しており、その模式図を図１に示す。

図１（ａ）において、符号１１はインク液滴を付与する位置（打点）を示しており、符号１２は、それと隣り合うように付与されるインク液滴の打点を示している。これらのインク液滴が実際に基材に着弾すると（基材の濡れ性およびインクの表面張力などによりその程度は異なるが）インクは広がり、インク液滴よりもインクドットの直径は大きくなる。

本発明では、図１（ｂ）のように、着弾後の隣り合うインクドット同士が接触しないような位置にインク液滴を付与することを特徴としている。すなわち、インクドット２１に対して、それと隣り合うインクドット２２を、インクドット２１の中心からインクドット２２の中心までの距離Ｒが、インクドット（２１または２２）の直径より大きくなるように付与するものである。これにより、着弾した後、硬化する前のインクドット同士の接触がないため、たとえば、２つのインクドットがくっついて一様の表面を有する１つの大きなドットを形成するという現象を防ぐことができる。

インクドット同士の間隔は、前記したように接触しないように、それらの中心から中心までの距離が、ドットの直径より大きいものであればよく、とくに限定されない。ドットの配置パターンは、解像度、インク液滴の大きさおよびインクの表面張力などを考慮して決定することができる。

シリアル型の印刷ヘッドを用いる場合は、インクドット同士を主走査方向および／または副走査方向において接触しないように基材に付与するのが好ましい。光沢を低下させる点からは、インクドット同士を主走査方向および副走査方向の両方向において接触しないように基材に付与するのがより好ましい。ライン型の印刷ヘッドを用いる場合は、ライン方向におけるインク吐出ノズルの間隔、および、基材の搬送方向におけるピッチを調整することによって、インクドット同士をライン方向および／または搬送方向において接触しないように基材に付与するのが好ましい。光沢を低下させる点からは、インクドット同士をライン方向および搬送方向の両方向において接触しないように基材に付与するのがより好ましい。

本発明においては、さらに、前記インク付与工程の終了毎に、あるいは、前記インク付与工程と平行して、紫外線照射によるインクの硬化を行うことが本発明の特徴の一つである。

これら２つの工程により、着弾したインクドットは、図２（ｃ）に示すように、個々のドット２１が独立した状態で着弾直後の形状を保ったまま硬化される。比較のために、図３に、インク液滴の吐出量および着弾後のインクドットの直径が同じであり、隣り合うインクドット同士が接触する位置に打点１１を設定した場合を示す。なお、インクドットの直径は、インク液滴の直径の約２倍となる場合を想定している。

本発明で使用するインクジェット記録装置は、複数個のインク吐出ノズルを有する印刷ヘッドと紫外線照射装置を備えたインクジェットプリンタであれば、特に制限されず通常のものがいずれも使用できる。紫外線照射装置は印刷ヘッドと一緒に移動するように設けてもよく、印刷ヘッドとは別途にプリンタに固定して設けてもよい。

次にオンデマンドタイプのシリアルプリント方式のインクジェット記録装置を使用する場合を例にとって、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しないかぎり他の方式のインクジェット記録装置にも適用できるものである。

該インクジェット記録装置においては、キャリッジの駆動によりシリアル型印刷ヘッドを主走査方向（キャリッジの移動方向）に走査させるとともに、印刷基材を主走査方向に直交する搬送方向（副走査方向）に間欠搬送させながらインクを吐出させ画像を形成する。印刷ヘッドには、例えばブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）などのインクのカートリッジが搭載されており、各色のカートリッジには、複数個のインク吐出ノズルが主走査方向および副走査方向の両方向に沿って設けられている。印刷ヘッドに紫外線照射装置を設けてもよい。

図２および図３は、単色のインクを使用して画像を形成する場合に、例えば４打点を１ユニットとして配置する場合について、その打点パターン（ａ）、着弾後のドットパターン（ｂ）および得られる着色物の断面（ｃ）について、模式的に示したものである。図２は本発明の実施例を、図３は比較例を示すものである。なお、図２では、１ユニットに含まれる４つのインクドットを主走査方向および副走査方向においてインクドット同士の間に１ドットの間隔をおいて配置するものであり、隣り合うインクドット同士の中心の距離が、該インクドットの直径の２倍である場合を示している。図３では、図２と解像度（ｄｐｉ）が同じになるように打点を設定しているが、１ユニットに含まれる４つのインクドットを主走査方向および副走査方向においてインクドット同士の間に１ドットの間隔をおかずに接触するように配置するものである。図２（ａ）、図３（ａ）において、Ｍは主走査方向、Ｓは副走査方向を示す。

本発明においては、これらの工程を主走査ごとに、つまりこれらの工程を複数回繰り返して画像を形成するものである。

本発明においては、シリアル型の印刷ヘッドを用いる場合、前記インク液滴を、インクドット同士が接触しないように基材に付与する工程、および、紫外線を照射する工程を、主走査毎に繰り返して行う。

ここで、主走査とは、シリアル型印刷ヘッドが同一ライン上を移動することをいい、印刷ヘッドが、副走査方向に移動しないで、左から右へ１回移動する態様、左から右へ複数回移動する態様、右から左へ１回移動する態様、右から左へ複数回移動する態様、１往復する態様、複数回往復する態様等が含まれる。そして、その間に付与されたインクドット同士は接触しない。主走査毎とは、シリアル型印刷ヘッドが一つのラインから別のラインに移動する毎に（副走査方向の移動が行われる毎に）という意味である。このような印刷ヘッドの主走査毎に、インク付与工程の終了後に、あるいは、前記インク付与工程と平行して、紫外線照射によるインクの硬化を繰り返して行う。

図４および図５に、複数色のインクを使用して画像を形成する場合のドットパターン（ａ）〜（ｄ）および得られる着色物の断面（ｅ）を模式的に示す。図４は本発明の実施例を、図５は比較例を示すものである。

図４は、図２で設定した打点パターンで繰り返したものであり、図５は、図３で設定した打点パターンで繰り返したものである。図５では、図４と解像度（ｄｐｉ）が同じになるように打点を設定している。なお、ドット２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、それぞれ１走査目、２走査目、３走査目、４走査目で付与されるドットを示している。図４（ａ）および図５（ａ）は、１走査目に付与されたドットを、図４（ｂ）および図５（ｂ）は、１走査目および２走査目に付与されたドットを、図４（ｃ）および図５（ｃ）は、１走査目〜３走査目に付与されたドットを、図４（ｄ）および図５（ｄ）は、１走査目〜４走査目に付与されたドットを、それぞれ示している。図４および図５に示されるドットの付与は、主走査方向に印刷ヘッドを走査して行い、ついで基材を搬送方向（副走査方向）に１ドット移動させた後次の主走査を行い付与する（後述する図６、図７、図８、図９におけるドットの付与も同様にして行う）。なお、図４に示されるドットの付与においては、１走査目に付与されたドット（２ａ）のうちの一部のドット上に３走査目のドット（２ｃ）の一部のドットが重なるように付与され、２走査目に付与されたドット（２ｂ）のうちの一部のドット上に４走査目のドット（２ｄ）の一部のドットが重なるように付与されている（後述する図６におけるドットの付与についても同様）。

ドット２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、複数色のインクを用いて付与され、例えばブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）より選択される２種以上の色のインクを用いて付与される。中間色は、２種以上のインクを用いてドットを付与することにより表現する。たとえば、ドット２ａと２ｃをマゼンタインクで付与し、ドット２ｂと２ｄをシアンインクで付与する例（この例では、全体の色はパープルになる）等があげられる。なお、ドット２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは全て異なる色のインクで付与してもよく、たとえばそれぞれブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のドットであってもよい。

図６（実施例）および図７（比較例）に、複数色のインクを使用して画像を形成する他の例のドットパターン（ａ）〜（ｄ）および得られる着色物の断面（ｅ）を模式的に示す。

図８（実施例）および図９（比較例）に、複数色のインクを使用して画像を形成するさらに他の例のドットパターン（ａ）〜（ｄ）および得られる着色物の断面（ｅ）を模式的に示す。

図６（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示されるように、１走査目に付与されたドット２ａと２走査目に付与されたドット２ｂとは一部接触しており、２走査目に付与されたドット２ｂと３走査目に付与されたドット２ｃとは一部接触しており、３走査目に付与されたドット２ｃと４走査目に付与されたドット２ｄとは一部接触している。しかし、ドット２ｂの着弾時には、ドット２ａはすでに硬化しているため、表面が一様の大きなドットは形成されない。ドット２ｂとドット２ｃ、ドット２ｃとドット２ｄについても同様である。また上記したように、図４および図６に示されるドットの付与においては、１走査目に付与されたドット（２ａ）のうちの一部のドット上に３走査目のドット（２ｃ）の一部のドットが重なるように付与され、２走査目に付与されたドット（２ｂ）のうちの一部のドット上に４走査目のドット（２ｄ）の一部のドットが重なるように付与されている。しかし、ドット２ｃの着弾時には、ドット２ａはすでに硬化しているため、表面が一様の大きなドットは形成されない。ドット２ｂとドット２ｄについても同様である。

このように本発明においては、主走査毎に付与されるインクドット同士が接触しないように基材に付与するものであり、ある主走査のドットがその前の主走査のドットと接触あるいは重なって付与されても、主走査ごとに紫外線照射処理を行っているため、本発明の所望の効果を得ることができる。

図４（ｅ）および図５（ｅ）を比較すれば明らかなように、本発明の方法の実施例である図４に例示した着色物は、インクドット２の重なりが少なく、ドットの多くが独立して存在するため、その断面に個々のインクドットからなる比較的高低差のある凹凸が形成されている。この凹凸により光が乱反射し、結果的に得られる着色物の光沢を抑えることができる。図５では、インクドット２の重なりが多く、インクドット同士がくっついて高低差の少ない一様の表面を持つ断面を形成している。そのため、光の乱反射が抑えられ、結果的に得られる着色物は光沢を有するものとなる。この傾向は、インク液滴の吐出量が大きくなるほど強くなる。

このように、単位面積あたりのインクの付与量が同じであっても、打点の配置および紫外線照射のタイミングにより、光沢度は変化するのである。

さらに本発明の方法は、ライン型の印刷ヘッドを用いる場合にも適用できるものである。すなわち、本発明は、ライン型の印刷ヘッドを用いて、前記インク液滴を、インクドット同士が接触しないように基材に付与する工程、および、紫外線を照射する工程を、色毎に繰り返して行う前記着色物の製造方法を提供する。

ライン型の印刷ヘッドにおいては、プリンタの幅方向（印刷基材の搬送方向に直交する方向）に亘って各色のインクの吐出ノズルがライン状に設けられており、例えばブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）などの吐出ノズルがライン状に設けられている。このライン型の印刷ヘッドに紫外線照射装置を設けてもよい。このようなライン型の印刷ヘッドを使用する場合、１ラインの印刷毎に色替えが行われ、色替ごとに紫外線を照射して、基材に付与されたインク液滴の硬化を行う。

前記インクの吐出量は吐出されるインク液滴当たり（インクドット当たり）５０〜１５０ｐｌ（ピコリットル）であり、７０〜１２０ｐｌであることがより好ましい。吐出量が５０ｐｌより少ないと、画像を形成するのに数十回の走査を必要とするため印刷速度が遅くなる傾向にあり、１５０ｐｌをこえると、吐出が不安定になる傾向にある。

すなわち、この吐出量から算出されるインク液滴の直径は、４０〜８０μｍであることが好ましく、５０〜７０μｍであることがより好ましい。また、基材に着弾後のインク液滴の直径は、８０〜２００μｍであることが好ましく、１００〜１７０μｍであることがより好ましい。

また、前記解像度は１８０〜７２０ｄｐｉであることが好ましく、１８０〜５４０ｄｐｉであることがより好ましい。解像度が１８０ｄｐｉより小さいと、画像品位が悪くなる傾向にあり、７２０ｄｐｉをこえると、インク付与量が多くなるため光沢の調整が難しくなる傾向にある。

また、前記インクの表面張力は２０〜４０ｍＮ／ｍであることが好ましく、２０〜３０ｍＮ／ｍであることがより好ましい。インクの表面張力が２０ｍＮ／ｍより小さいと、ドット配置パターンの制御が困難になる傾向にあり、４０ｍＮ／ｍをこえると、基材との濡れ性が低下する傾向にある。

本発明で使用する基材としては、インクを吸収しないものであればとくに限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、金属、ガラスおよび窯業系板などがあげられる。

熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）、ポリアミド、ポリアセタール、ポリオレフィンなどがあげられる。なかでも、耐候性や汎用性が良いという点で、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネートが好ましく、とくにポリエステルが好ましい。

前記熱可塑性樹脂には、一般的な添加剤、たとえば熱安定剤、可塑剤、酸化防止剤、光安定剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤などが添加されている。

また、インク吸収性の基材に熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂などを積層し、インク非吸収性にした基材を用いてもよい。

本発明で使用される基材の厚さは、とくに限定されず、用途、使用する場所、形態などに応じて適宜設定することができる。

また、本発明で使用される紫外線硬化型インクは特に限定されないが、一般に着色剤、反応性モノマーおよび／または反応性オリゴマー、および光重合開始剤を含有するものである。

前記着色剤としては、顔料および染料のいずれも使用可能である。

なかでも、耐候性および耐光性が求められる場合は、顔料を使用することが好ましく、有機または無機を問わず、任意のものが選択される。

有機顔料としては、例えば、ニトロソ類、染付レーキ類、アゾレーキ類、不溶性アゾ類、モノアゾ類、ジスアゾ類、縮合アゾ類、ベンゾイミダゾロン類、フタロシアニン類、アントラキノン類、ペリレン類、キナクリドン類、ジオキサジン類、イソインドリン類、アゾメチン類およびピロロピロール類などがあげられる。

無機顔料としては、例えば、酸化物類、水酸化物類、硫化物類、フェロシアン化物類、クロム酸塩類、炭酸塩類、ケイ酸塩類、リン酸塩類、炭素類（カーボンブラック）および金属粉類などがあげられる。

また、耐候性や耐光性をあまり重視しない場合には、染料を利用することも可能であり、とくに限定されず任意のものが選択される。

染料としては、例えば、アゾ類、アントラキノン類、インジゴイド類、フタロシアニン類、カルボニウム類、キノンイミン類、メチン類、キサンテン類、ニトロ類、ニトロソ類のような油溶性染料、分散染料、酸性染料、反応染料、カチオン染料および直接染料などがあげられる。

前記着色剤は、０．１〜１０重量％含有されていることが好ましく、０．５〜５重量％含有されていることがより好ましい。着色剤の含有量が０．１重量％より少ないとインクの濃度として不充分になる傾向にあり、１０重量％をこえるとノズルからの吐出が困難になる傾向にある。

前記反応性モノマーおよび反応性オリゴマーとしては特に限定されないが、紫外線の照射により硬化するものであり、いわゆる、紫外線硬化型樹脂である。

反応性モノマーとしては、例えばジペンタエリスリトールヘキサアクリレートやそれら変性体などの６官能アクリレート；ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレートなどの５官能アクリレート；ペンタジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートなどの４官能アクリレート；トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、グリセリルトリアクリレートなどの３官能アクリレート；ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンアクリル酸安息香酸エステル、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール（２００）ジアクリレート、ポリエチレングリコール（４００）ジアクリレート、ポリエチレングリコール（６００）ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、ビスフェノールＡジアクリレートなどの２官能アクリレート；および、カプロラクトンアクリレート、トリデシルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、２−エチルヘキシル−ジグリコールジアクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ネオペンチルフリコールアクリル酸安息香酸エステル、イソアミルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エトキシ−ジエチレングリコールアクリレート、メトキシ−トリエチレングリコールアクリレート、メトキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノールアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボニルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−アクリロイロキシエチル−コハク酸、２−アクリロイロキシエチル−フタル酸、２−アクリロイロキシエチル−２−ヒドロキシエチル−フタル酸などの単官能アクリレートが挙げられる。さらにこれらにリンやフッ素、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドの官能基を付与した反応性モノマーが挙げられる。これらの反応性モノマーを単独、または組み合わせて使用できる。なかでも、強じん性、柔軟性に優れる点で、２官能モノマーが好ましい。そのなかでも難黄変である点で、炭化水素からなる脂肪族反応性モノマー、具体的には１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレートおよび１，９−ノナンジオールジアクリレートなどが好ましい。

前記反応性モノマーは、インク中に５０〜８５重量％含まれることが好ましい。５０重量％未満の場合、インク粘度が高くなるため吐出不良を生じるおそれがあり、８５重量％を超えると硬化に必要な他の薬剤が不足し硬化不良になるおそれがある。

反応性オリゴマーとしては、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、シリコンアクリレート、ポリブタジエンアクリレートが挙げられ、単独または複合して使用しても良い。なかでも、強じん性、柔軟性および密着性に優れる点で、ウレタンアクリレートが好ましい。そのなかでも、反応性モノマーと同様に難黄変である点で、炭化水素からなる脂肪族ウレタンアクリレートがさらに好ましい。

前記反応性オリゴマーは、インク中に１重量％以上含まれることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましい。上限は、４０重量％であることが好ましく、３０重量％であることがより好ましい。反応性オリゴマーが１重量％以上、４０重量％以下であれば、強じん性、柔軟性および密着性を、より向上させることができる傾向にある。

光重合開始剤としては、ベンゾイン類、ベンジルケタール類、アミノケトン類、チタノセン類、ビスイミダゾール類、ヒドロキシケトン類およびアシルホスフィンオキサイド類が挙げられ、単独または複合して使用しても良い。なかでも、高反応性であり、難黄変である点で、ヒドロキシケトン類およびアシルホスフィンオキサイド類が好ましい。

光重合開始剤の添加量は、１〜１０重量％であることが好ましく、３〜７重量％であることがより好ましい。１重量％未満では重合が不完全で膜が未硬化となるおそれがあり、１０重量％をこえても、それ以上の硬化率や硬化スピードの効率アップが期待できず、コスト高となる。

その他、本発明で使用されるインクには、必要に応じて、分散剤を添加してもよい。

分散剤としては、アニオン性化合物、カチオン性化合物、ノニオン系化合物、両性化合物および高分子化合物などが挙げられ、単独もしくは組み合わせて使用可能である。

前記分散剤のインクへの添加量としては、分散する顔料の種類により適宜決定されるものであるが、顔料に対して５〜１５０重量％であることが好ましく、３０〜８０重量％であることがより好ましい。分散剤が５重量％より少ないと、顔料がうまく分散できない傾向にあり、１５０重量％をこえると、分散剤が顔料の分散を阻害したり、また、インクコストが高くなる傾向にある。

さらに必要に応じて、光重合開始剤の開始反応を促進させるための増感剤、熱安定剤、酸化防止剤、防腐剤、消泡剤、浸透剤、樹脂バインダ、樹脂エマルジョン、還元防止剤、レベリング剤、ｐＨ調整剤、顔料誘導体、重合禁止剤、紫外線吸収剤および光安定剤などの添加剤を加えることも可能である。

本発明で使用されるインクは、使用する材料を混合し、さらにその混合物をロールミル、ボールミル、コロイドミル、ジェットミルまたはビーズミルなどの分散機を使って分散させ、その後、濾過を行うことで得ることができる。なかでも、短時間且つ大量に分散できることから、ビーズミルが好ましい。

基材へのインク付与量は、１〜２００ｇ／ｍ²であることが好ましく。５〜１５０ｇ／ｍ²であることがより好ましい。１ｇ／ｍ²未満の場合、十分に着色することが困難となる傾向にあり、２００ｇ／ｍ²を超えると、付与量が多すぎるために滲みが発生したり、また、硬化不良を発生する傾向がある。

得られるインクの厚さは、乾燥膜厚で５〜１５０μｍであることが好ましい。５μｍより薄いと、十分に着色することが困難となる傾向にあり、１５０μｍをこえると、インク膜厚が厚くなりすぎるため、インク層の割れや剥れが発生する傾向にある。また、全面に付与してもよいし、部分的に模様状に付与してもよい。

本発明で使用されるインクジェット記録装置としては、とくに限定されない。たとえば、荷電変調方式、マイクロドット方式、帯電噴射制御方式およびインクミスト方式などの連続方式、ステムメ方式、パルスジェット方式、バブルジェット（登録商標）方式および静電吸引方式などのオン・デマンド方式などいずれも採用可能である。

また、これら通常のインクジェットプリンタに装備されたヘッドに加熱装置を装備し、加熱することにより粘度を低くし、吐出してもよい。その加熱温度としては２５〜１５０℃があげられ、好ましくは３０〜７０℃の範囲である。加熱温度は、使用する反応性オリゴマーの熱に対する硬化性を考慮して決められ、熱により硬化が始まる温度よりも低く加熱温度を設定する。

また、前記インクの粘度は、ノズルから吐出される温度において、１〜２０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、２〜１５ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。粘度が１ｍＰａ・ｓより低いと、インクの粘度が低すぎることが原因で、吐出量が多くなりすぎて吐出が不安定になるおそれがあり、２０ｍＰａ・ｓを超えるとインクの粘度が高すぎて吐出が出来ないおそれがある。

紫外線照射の条件としては、紫外線ランプの出力は、５０〜２８０Ｗ／ｃｍが好ましく、８０〜２００Ｗ／ｃｍがより好ましい。紫外線ランプの出力が、５０Ｗ／ｃｍより低いと、紫外線のピーク強度および積算光量不足によりインクが十分に硬化しない傾向にあり、２８０Ｗ／ｃｍより高いと、基材が紫外線ランプの熱により変形または溶融し、またインクの硬化皮膜が劣化する傾向にある。

紫外線の照射時間は、０．１〜２０秒が好ましく、０．５〜１０秒がより好ましい。紫外線ランプの照射時間が、２０秒より長いと、基材が紫外線ランプの熱により変形または溶融、また紫外線硬化型インクの硬化皮膜が劣化する傾向にあり、０．１秒より短いと、紫外線の積算光量不足であり、紫外線硬化型インクが十分に硬化しない傾向にある。

本発明の着色物は、インク層の硬化後にエンボス加工またはプレス加工を行っても、該インク層の剥がれが生じないものである。

本発明の製造方法により得られる着色物は、屋外で使用されるものとして限定されずに使用することができ、たとえば、建造物の外装材および看板などがあげられる。

次に本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明は必ずしもこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１
有機顔料としてＩＲＧＡＬＩＴＥ Ｂｌｕｅ ＧＬＶＯ（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、銅フタロシアニン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）を３重量部、分散剤（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６８、高分子化合物、ＢｙｋＣｈｅｍｉｅ社製）を３重量部、反応性オリゴマー（ＣＮ９８５Ｂ８８、脂肪族ウレタンアクリレート、２官能、サートマー（株）製）を２０重量部、反応性モノマー（ＳＲ２３８Ｆ、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、２官能、サートマー（株）製）を６９重量部、および光重合開始剤（イルガキュア１８４、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）を５重量部加え、ビーズミル分散機を用い分散した後、濾過を行って不純物除去し、均質なシアンインクを調製した。

また有機顔料を、ＨＯＳＴＡＰＥＲＭ ＰＩＮＫ Ｅ０２（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、キナクリドン、クラリアントジャパン（株）製）に替え、それ以外についてはシアンインクと同様にして、マゼンタインクを調製した。

得られたインクを用いて、シリアル型印刷ヘッドに紫外線ランプが一緒に移動可能に設置されたインクジェットプリンタにより、図４のドット配置パターン（ドット２ａ、２ｃをマゼンタインクで付与し、ドット２ｂ、２ｄをシアンインクで付与する）、１ドット１００ｐｌで、熱可塑性樹脂からなる基材に印刷し、紫外線ランプによりインクを硬化させた。インク層の厚さは２２μｍであった。得られた着色物は、光沢が抑えられ、ギラツキを感じさせない仕上がりのものであった。

〔基材〕
熱可塑性樹脂板 （ポリエステル樹脂、厚さ２ｍｍ）

〔プリント条件〕
イ）ノズル径 ： ７０（μｍ）
ロ）印加電圧 ： ５０（Ｖ）
ハ）パルス幅 ： ２０（μｓ）
ニ）駆動周波数： ３（ｋＨｚ）
ホ）解像度 ： １８０（ｄｐｉ）（主走査方向および副走査方向とも同じ）
ヘ）加熱温度 ： ６０（℃）

〔紫外線照射条件〕
あ）ランプ種類： メタルハライドランプ
い）電圧 ： １２０（Ｗ／ｃｍ）
う）照射時間 ： １（秒）
え）照射距離 ： １０（ｃｍ）

比較例１
図５のドット配置パターン（ドット２ａ、２ｃをマゼンタインクで付与し、ドット２ｂ、２ｄをシアンインクで付与する）を用いた以外、実施例１と同様にした。得られた着色物は、光沢があり、ギラついた仕上がりのものであった。

（ａ）本発明の方法で用いるドットの配置（打点）を示した模式図である。（ｂ）その場合の基材上における着弾したドットの形状を示した模式図である。 （ａ）本発明の方法で用いるドットの配置パターンの一例を示す模式図である。（ｂ）その場合の基材上における着弾したドットの形状を示した模式図である。（ｃ）得られた着色物の断面を示す模式図である。 （ａ）従来用いられているドットの配置パターンの一例を示す模式図である。（ｂ）その場合の基材上における着弾したドットの形状を示した模式図である。（ｃ）得られた着色物の断面を示す模式図である。 複数色のインクを使用する本発明の方法の一実施例で用いるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する本発明の方法の一実施例で用いるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜２走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する本発明の方法の一実施例で用いるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜３走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する本発明の方法の一実施例で用いるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜４走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する本発明の方法の一実施例で用いるドットの配置パターンで得られた着色物の断面を示す模式図である。 複数色のインクを使用する従来例で用いられるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する従来例で用いられるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜２走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する従来例で用いられるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜３走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する従来例で用いられるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜４走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する従来例で用いられるドットの配置パターンで得られた着色物の断面を示す模式図である。 複数色のインクを使用する本発明の方法の他の実施例で用いるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する本発明の方法の他の実施例で用いるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜２走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する本発明の方法の他の実施例で用いるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜３走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する本発明の方法の他の実施例で用いるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜４走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する本発明の方法の他の実施例で用いるドットの配置パターンで得られた着色物の断面を示す模式図である。 複数色のインクを使用する従来例で用いられる他のドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する従来例で用いられる他のドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜２走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する従来例で用いられる他のドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜３走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する従来例で用いられる他のドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜４走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する従来例で用いられる他のドットの配置パターンで得られた着色物の断面を示す模式図である。 複数色のインクを使用する本発明の方法のさらに他の実施例で用いるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する本発明の方法のさらに他の実施例で用いるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜２走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する本発明の方法のさらに他の実施例で用いるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜３走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する本発明の方法のさらに他の実施例で用いるドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜４走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する本発明の方法のさらに他の実施例で用いるドットの配置パターンで得られた着色物の断面を示す模式図である。 複数色のインクを使用する従来例で用いられるさらに他のドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する従来例で用いられるさらに他のドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜２走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する従来例で用いられるさらに他のドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜３走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する従来例で用いられるさらに他のドットの配置パターンで基材上に着弾したドットの形状を示す模式図であって、１走査目〜４走査目に付与されたドットを示す。 複数色のインクを使用する従来例で用いられるさらに他のドットの配置パターンで得られた着色物の断面を示す模式図である。

符号の説明

１１、１２ 打点
２、２１、２２、２ａ〜２ｄ インクドット

Claims (3)

1. 複数個のインク吐出ノズルを有する印刷ヘッドと紫外線照射装置を備えたインクジェット記録装置を用い、前記インク吐出ノズルから紫外線硬化型インクを５０〜１５０ｐｌの液滴として基材に付与し、紫外線を照射して該インク液滴を硬化させて着色物を製造する方法であって、インク液滴をインクドット同士が接触しないように基材に付与する工程、および、紫外線を照射する工程を、繰り返して行うことを特徴とする着色物の製造方法。
2. シリアル型の印刷ヘッドを用いて、前記インク液滴をインクドット同士が接触しないように基材に付与する工程、および、紫外線を照射する工程を、主走査毎に繰り返して行う請求項１記載の着色物の製造方法。
3. ライン型の印刷ヘッドを用いて、前記インク液滴をインクドット同士が接触しないように基材に付与する工程、および、紫外線を照射する工程を、色毎に繰り返して行う請求項１記載の着色物の製造方法。

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