JP4096422B2 - Inkjet recording apparatus and image forming method - Google Patents

Inkjet recording apparatus and image forming method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録材上に高品位の画像を得ることができるインクジェット記録装置、画像形成方法およびインク組成物に関し、詳しくは普通紙に対しても画像が滲むことなく、かつ高速に記録することが可能なインクジェット記録装置および画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、各種のプリンティング方式の中で、水性インクを用いるインクジェット記録方式は、プロセスが簡略であるため、小型で低価格のプリンタに広く用いられている。特に被記録部材としてインクの受理層が表面に塗工された、いわゆる専用コート紙を用いると、特に高画質な出力が得られることも知られている。一方、記録材料として、いわゆる普通紙を用いた場合には、紙の繊維に沿ってインクが浸透するために、画像が滲んだり薄くなるという問題がある。さらに、水性インクの水分の蒸発が遅いために高速化が困難であったり、普通紙の印字面の裏面までインクが浸透する「裏写り」と呼ばれる現象が生じて品質の良い画像を出力することは困難であった。
【0003】
一方、水性インクではなく、ホットメルトインクあるいは固体インクと呼ばれる、常温では固体で、80〜150℃に加熱されると急激に粘度が低下して液体となるインクを用いるインクジェット方式がある。この方式によれば、加熱されて低粘度の液体状態で吐出されたインクは、被記録部材の表面に付着して急激に冷却され固定される。被記録部材が普通紙であっても、インクが繊維に沿って浸透するよりも早く固化するので、画像が滲むことが無く、また定着に必要な時間が短いため高速プリンタを実現可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなホットメルトインクを用いるインクジェット方式においては、インクを融点付近まで昇温するための加熱機構が必須であり、このため水系インクジェット方式に比べて装置の小型化が困難で、消費電力が多いという問題があった。
【0005】
本発明は、上記の問題を解決するために考案されたもので、特殊な加工が施されていない普通紙に対しても高精細で鮮明な画像を記録する事が可能で、しかも装置が小型で消費電力も小さいインクジェット記録装置および画像形成方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、画像形成用のインクを吐出することによって被記録部材(1)に画像を記録するインクジェット記録装置において、ラジカル重合性物質及び光重合開始剤を含有する第1のインク組成物(2)を被記録部材(1)に向けて吐出する第1の吐出手段(11〜14)と、第1の吐出手段(3)により吐出された第1のインク組成物(2)に向けて、前記ラジカル重合性物質と前記光重合開始剤との反応に作用してこれらの重合反応を促進し、硬化感度を向上させるためのアミン系物質及びメルカプタン系物質の少なくとも一方を含有する第2のインク組成物(4)を吐出する第2の吐出手段(15)とを備え、被記録部材(1)上で第1のインク組成物(2)と第2のインク組成物(4)とが混合されて硬化することにより画像の少なくとも一部が形成されるようにした。
【0007】
この発明によれば、被記録部材(1)上でラジカル重合性物質及び光重合開始剤を含有する第1のインク組成物(2)と、ラジカル重合性物質と光重合開始剤との反応に作用してこれらの重合反応を促進し、硬化感度を向上させるためのアミン系物質及びメルカプタン系物質の少なくとも一方を含有する第2のインク組成物(4)とを混合して硬化させることで画像を形成するので、特殊な加工が施されていない普通紙に対しても高精細で鮮明な画像を記録する事が可能で、装置の小型化、消費電力の抑制を図ることができる。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェット記録装置において、第1のインク組成物(2)および第2のインク組成物(4)の混合物(6)はラジカル重合反応によって硬化する。
【0009】
この発明によれば、ラジカル重合反応を利用するので、混合物(6)を短時間で硬化させることができる。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のインクジェット記録装置において、被記録部材(1)上に吐出された第1のインク組成物(2)および第2のインク組成物(4)の混合物(6)に向けて光(7)を照射して、混合物(6)を硬化させる光照射手段(8)を備える。
【0011】
この発明によれば、混合物(6)の硬化時間や硬化開始のタイミングを制御することができるので、例えば、混合物(6)のレベリングの程度や被記録部材(1)への浸透の程度を最適化して画質を向上させることができる。
【0012】
請求項4に記載の発明は、インクを吐出することによって被記録部材(1)上に画像を形成する画像形成方法において、ラジカル重合性物質及び光重合開始剤を含有する第1のインク組成物(2)を被記録部材(1)に向けて吐出する第1の吐出工程と、第1の吐出工程により吐出された第1のインク組成物(2)に向けて、前記ラジカル重合性物質と前記光重合開始剤との反応に作用してこれらの重合反応を促進し、硬化感度を向上させるためのアミン系物質及びメルカプタン系物質の少なくとも一方を含有する第2のインク組成物(4)を吐出する第2の吐出工程とを備え、被記録部材(1)上で第1のインク組成物(2)と第2のインク組成物(4)とが混合されて硬化することにより画像の少なくとも一部が形成されるようにした。
【0013】
この発明によれば、被記録部材(1)上でラジカル重合性物質及び光重合開始剤を含有する第1のインク組成物(2)と、ラジカル重合性物質と光重合開始剤との反応に作用してこれらの重合反応を促進し、硬化感度を向上させるためのアミン系物質及びメルカプタン系物質の少なくとも一方を含有する第2のインク組成物(4)とを混合して硬化させることで画像を形成するので、特殊な加工が施されていない普通紙に対しても高精細で鮮明な画像を記録する事が可能で、画像を形成するための装置の小型化、消費電力の抑制を図ることができる。
【0014】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の画像形成方法において、第1のインク組成物(2)および第2のインク組成物(4)の混合物(6)はラジカル重合反応によって硬化する。
【0015】
この発明によれば、ラジカル重合反応を利用するので、混合物(6)を短時間で硬化させることができる。
【0016】
請求項6に記載の発明は、請求項4または5に記載の画像形成方法において、第1の吐出工程および第2の吐出工程により被記録部材(1)上に吐出された第1のインク組成物(2)および第2のインク組成物(4)の混合物(6)に向けて光(7)を照射して、混合物(6)を硬化させる光照射工程を備えることを特徴とする。
【0017】
この発明によれば、混合物(6)の硬化時間や硬化開始のタイミングを制御することができるので、例えば、混合物(6)のレベリングの程度や被記録部材(1)への浸透の程度を最適化して画質を向上させることができる。
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図5を用いて、本実施の形態によるインクジェット記録装置、画像形成方法およびインク組成物について説明する。
【0025】
図1〜図4は、本発明によるインクジェット記録装置を4色のインクジェットヘッドを備えるプリンタに適用した実施の形態を示している。図1はインクジェットヘッド近辺を示す斜視図、図2は図1の上方から見たインクジェットヘッド内部の配置を示す図、図3は図1の上方から見たインクジェットヘッド近辺を示す拡大図、図4はインクジェットヘッド近辺の断面図である。
【0026】
図1〜図3に示すように、本実施の形態のインクジェット記録装置は、ブラックインクを吐出するブラックユニット11、シアンインクを吐出するシアンユニット12、マゼンタインクを吐出するマゼンタユニット13、イエローインクを吐出するイエローユニット14および処理液を吐出する処理液ユニット15が搭載されたプリントヘッド10を備える。図3に示すように、ブラックユニット11はブラックインク用カートリッジ11aおよびブラックインク用ヘッド11bを、シアンユニット12はシアンインク用カートリッジ12aおよびシアンインク用ヘッド12bを、マゼンタユニット13はマゼンタインク用カートリッジ13aおよびマゼンタインク用ヘッド13bを、イエローユニット14はイエローインク用カートリッジ14aおよびイエローインク用ヘッド14bを、処理液ユニット15は処理液用カートリッジ15aおよび処理液用ヘッド15bを、それぞれ備える。
【0027】
図1、図3および図4に示すように、プリントヘッド10はシャトル軸20に対して摺動可能に取り付けられる。また、シャトル軸20の軸方向に延設されたプリントヘッド送りワイヤ21がプリントヘッド10に取り付けられ、ワイヤ21を駆動することによってプリントヘッド10をシャトル軸20に沿って往復移動させることができる。
【0028】
図1に示すように、軸心がシャトル軸20に平行とされたプラテンドラム25が設けられ、プラテンドラム25を介して給送される記録紙1がプリントヘッド10と対向する。図1に示すように、プリントヘッド10は接続線24を介して制御ユニット23と接続されており、制御ユニット23から出力される信号に応答して、インクあるいは処理液がヘッド11b〜15bから所定のタイミングで吐出される。吐出されたインクあるいは処理液はプラテンドラム25上の記録紙1に付着する。なお、インク等の吐出動作は通常のインクジェットプリンタと同様であるため、その詳細説明は省略するが、例えば各ユニット11〜15に所定のタイミングで空気ポンプに基づく圧力を加え、これにより内部のインクあるいは処理液を吐出させるような公知の技術を用いることができる。
【0029】
図4に示すように、プラテンドラム25の近傍にはランプ81およびリフレクター82からなるインク硬化用光照射装置8が設けられ、プラテンドラム25から給送されてきた記録紙1に向けてインクの硬化に適合した所定波長の光7が照射される。
【0030】
図5は矢印Pの方向に給送される記録紙1に対して、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインクあるいはイエローインクのいずれかである記録インク2(図5ではイエローユニット14から吐出されるイエローインクについて例示している)および処理液4を記録紙1の同じ位置に順次、吐出し、硬化させる様子を模式的に示しており、硬化インク6Aは、記録インク2と処理液4とからなる混合物6がレベリングして硬化した後の状態を示している。なお、記録インク2と処理液4とを記録紙1上の同じ位置に吐出するためには、記録インク2の吐出後、記録紙1の給送を停止したままプリントヘッド10を所定量だけシャトル軸20に沿って移動し、処理液4を吐出すればよい。
【0031】
記録インク2および処理液4の組成としては、両者が混合されるだけで化学反応が進行して硬化するようなものを選択してもよいし、また光照射装置8からの光7によって硬化が開始されるようなものを選択してもよい。なお、当然のことであるが、前者の組成の記録インク2および処理液4を選択した場合には光照射装置8を省略することができる。
【0032】
このように、被記録部材1上で記録インク2と処理液4とが混合されると、あるいは混合後に光7が照射されると、硬化反応が開始されて混合物6が硬化し、これにより画像の一部が形成される。したがって被記録部材1を給送しつつ所定のタイミングで記録インク2および処理液4を順次吐出し、混合物6を硬化させることにより、硬化インク6Aを画素とする所定の画像を形成することができる。
【0033】
光照射装置8を備える場合には、光7の強度を高めることにより硬化時間を短縮することができるので、用途に応じた適切な硬化時間を得ることができる。また、光7を照射するタイミングによって混合物6の硬化開始のタイミングを自由に調整することができる。このように硬化時間や硬化開始のタイミングを調節することにより、混合物6のレベリングの程度や、混合物6が被記録部材1に浸透する程度を最適化して画質を向上させることができる。さらに光の照射量を調整することにより、硬化インクの硬度を制御できる。
【0034】
図1では、記録インク2を吐出した後に、処理液4を吐出する場合を示しているが、吐出する順序を逆転させて、処理液を吐出した後に記録インクを吐出するようにしてもよい。また、図1には示していないが、記録インクと処理液との混合物を加熱して硬化を促進するための加熱装置を設けるようにしてもよい。
【0035】
次に、記録インクおよび処理液の組成について述べる。
【0036】
記録インクのラジカル重合性物質としては、エチレン性不飽和基を含有する物質が用いられ、特に重合速度の観点からアクリロイル基または、メタクリロイル基を有する物質が望ましく、アクリル酸及びその塩、アクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリル酸及びその塩、メタクリル酸エステル類、メタクリルアミド類、及びこれらの誘導体等が挙げられる。この中でも特に望ましくは、アクリル酸エステル類あるいはメタクリル酸エステル類である。
【0037】
アクリル酸エステル類の具体例としては、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ラウリルアクリレート、ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、フルフリルアクリレート、エトキシエチルアクリレート、トリシクロデカニルオキシアクリレート、ノニルフェニルオキシエチルアクリレート、ヘキサンジオールアクリレート、1,3−ジオキソランアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ブタ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、トリシクロデカンジメチロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタ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、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールのカプロラクトン付加物のヘキサアクリレート、トリメチロールプロパンのプロピレンオキサイド付加物のトリアクリレート、ポリオキシエチレン化ビスフェノールAのジアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート等が挙げられる。
【0038】
メタクリル酸エステル類の具体例としては、ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、エチルヘキシルメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、ヘキサンジオールメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、1,3−ジオキソランメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ビスフェノールAジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールのカプロラクトン付加物のヘキサメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパンのプロピレンオキサイド付加物のトリメタクリレート、ポリオキシエチレン化ビスフェノールAのジメタクリレート、ポリエステルメタクリレート、ポリウレタンメタクリレート等が挙げられる。又、これらの不飽和基含有物質は単独であってもよいし、あるいは2種以上を混合したものでもよい。さらに場合によっては不飽和基含有物質以外にも環式の有機化合物を含有していても良い。
【0039】
記録インクの色画像形成物質としては、それ自身が着色されている顔料あるいは染料が用いられ、市販のものの他、各種文献等(例えば「染料便覧」有機合成化学協会編、昭和45年刊、「最新顔料便覧」日本顔料技術協会編集、昭和52年刊)に記載されている公知のものが使用できる。
【0040】
また、色画像形成物質は重合性物質との相溶性、分散性を考慮して選択され、画像の耐光性を重視する場合には顔料を用いることが望ましい。染料の溶解を助けるために各種溶剤を、また顔料の分散性を良好にするために、顔料分散剤等を併用しても良い。
【0041】
記録インクは、ラジカル重合性物質と色画像形成物質の他に、光エネルギーによりラジカル重合性物質の重合を開始させる光重合開始剤を含有していても良い。光重合開始剤を含有させることにより、光照射にて硬化性を制御できるため、光量等を変更させることで任意の硬さに調節することも、さらに紙の繊維に適量浸透した時点で硬化させることも可能となる。
【0042】
光重合開始剤の具体例としては、芳香族カルボニル化合物、アセトフェノン類、有機過酸化物、ジフェニルハロニウム塩、有機ハロゲン化物、2、4、6−置換−S−トリアジン類、2,4,5−トリアリールイミダゾール2量体、アゾ化合物、染料ボレート錯体、金属アレーン錯体、チタノセン化合物等が挙げられる。望ましくは、ベンゾフェノン、ベンジル、キサントン、チオキサントン、アントラキノン、アセトフェノン、2,2−ジメチル−2−モルフォリノ−4´−メチルチオアセトフェノン、ベンゾイルパーオキサイド、3,3′,4,4′−テトラ(ターシャリブチルベンゾフェノン)、ジフェニルヨードニウムブロマイド、ジフェニルヨードニウムクロライド、四塩化炭素、四臭化炭素、2,4,6−トリストリクロロメチル−S−トリアジン、[(η5 −2,4−シクロペンタジエン−1−イル)[(1,2,3,4,5,6−η)−(1−メチルエチル)ベンゼン]鉄(1+)ヘキサフルオロホスフェート(1−)]等が上げられる。また、これらの光重合開始剤は、単独でも、2種以上を混合したものでもよい。
【0043】
光重合開始剤を含有させた場合は、長期保存性を考慮して安定化剤を記録インクに適量入れておいても良い。
【0044】
上記処理液には、少なくともアミン系物質或いはメルカプタン系(チオール系)或いはその両方が含まれている。アミン系物質の中でも、芳香族アミンが望ましく、特にN,N−ジアルキルアニリン系が望ましい。その具体例としては、4−シアノ−N,N−ジメチルアニリン、4−アセチル−N,N−ジメチルアニリン、4−ブロモ−N,N−ジメチルアニリン、4―メチル−N,N−ジメチルアニリン、4−エトキシ−N,N−ジメチルアニリン、4−アミノ−N,N−ジメチルアニリン、3−ハイドロキシ−N,N−ジメチルアニリン、N,N, N’,N’−テトラメチル−1,4−ジアニリン、4−アセトアミド− N,N−ジメチルアニリン、2.6−ジエチル−N,N−ジメチルアニリン、2,6−ジイソプロピル−N,N−ジメチルアニリン、N,N,2,4,6−ペンタメチルアニリン、p−t−ブチル− N,N−ジメチルアニリン等が挙げられる。
【0045】
メルカプタン系物質としては、チオグリコール酸誘導体、メルカプトプロピオン酸誘導体が望ましい。その具体例としては、チオグリコール酸、チオグリコール酸アンモニウム、チオグリコール酸モノエタノールアミン、チオグリコール酸ソーダ、チオグリコール酸メチル、チオグリコール酸オクチル、チオグリコール酸メトキシブチル、ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、3−メルカプトプロピオン酸、メルカプトプロピオン酸メチル、メルカプトプロピオン酸オクチル、メルカプトプロピオン酸メトキシブチル、メルカプトプロピオン酸トリデシル、ブタンジオールビスチオプロピオネート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート等が挙げられる。
【0046】
記録インクと処理液は、混合させることにより、或いは混合後光を照射することによりラジカル重合性物質が重合を開始する。一般にラジカル重合は、重合速度が非常に早いので、混合後1秒以内で充分に粘度を上昇(硬化)させることも可能である。重合速度は、重合性物質、光開始剤、処理液等の組成及びその比率により自由に調節することができる。
【0047】
光重合開始剤を含有する場合は、光が照射されるまでは全く重合反応が進行せず、光照射と同時に速やかに重合が進行するようにすることも、また混合後ゆっくりと重合が進行し光照射により重合速度を一気に速めると言うことも可能である。
【0048】
このように、記録インク及び処理液の組成を変更することにより、記録環境或いは用途に応じて重合速度を自由に選択できる。
【0049】
記録インクおよび処理液の成分として、以下に示すような光硬化性組成物も使用可能である。この場合、光重合性開始剤と染料あるいは感度増感剤とを記録インクと処理液とに分離して使用する必要がある。さらに小さなノズルから液を吐出させるために吐出液の粘度がある程度低いことが必要なため、光硬化性組成物の粘度を調節する必要がある。
【0050】
従来の光硬化性組成物としては、フォトレジストに使用されている紫外線硬化性組成物あるいは可視光に感応する組成物等がある。
【0051】
フォトレジストとして使用されているものとしては、特公昭35−14719号公報、特公昭35−15513号公報、特公昭45−7330号公報、特公昭54−22229号公報等に記載のポリアミド系のものや、アジド基、シンナモイル基等を有するものが知られている。
【0052】
可視光線に感応する光硬化性組成物としては、染料とアミンの複合系(特公昭44−20189号公報)、ヘキサアリールビイミダゾールとラジカル発生剤および染料の系(特公昭44−20189号公報)、ヘキサアリールビイミダゾールとp−ジアルキルアミノベンジリデンケトンの系(特公昭47−2528号公報、特開昭54−155292号公報)、3−ケト置換クマリン化合物と活性ハロゲン化合物の系(特開昭58−15503号公報)、置換トリアジンとメロシアニン色素の系(特開昭54−15102号公報)が挙げられる。
【0053】
さらにハロゲン化銀をトリガーとし、熱によって硬化反応を促進させるような化合物も使用可能である。この場合は硬化反応させるため加熱が必要となることはいうまでもない(特公平5−50739号公報)。
【0054】
また2液硬化型接着剤として使用されている化合物も使用できる。しかしながら一般に接着剤は粘度が非常に高いので、粘度を低下させるように希釈剤を用いる必要がある。
【0055】
希釈剤としては、水、アルコール等の有機溶剤、あるいは接着剤と共重合するような低粘度重合性物質が挙げられる。水は乾燥性の問題、有機溶剤は危険性あるいは毒性の問題があるため低粘度重合性物質を使用することが望ましい。さらに2液硬化型接着剤は硬化するのに少なくとも数十分間を要する場合が多く、したがって被記録部材にインクを吐出後直ちに(数秒以下)硬化させる必要がある場合には使用が困難と思われる。
【0056】
【実施例】
−実施例1−
実施例1では、記録インクは光重合開始剤を含有し、処理液と混合することにより著しく感度が向上し、光照射により瞬時に粘度上昇する(硬化する)システムの一例について述べる。
【0057】
まず始めに、イエローの顔料を含有するイエロー記録インクを作製した。
【0058】
メトキシジエチレングリコールメタクリレートとトリメチロールプロパントリメタクリレートを3:1に配合したもの100重量部に、高分子ポリウレタンを分散剤として用いアゾ系イエロー顔料を3重量部分散させる。これに光重合開始剤[(η5 −2,4−シクロペンタジエン−1−イル)[(1,2,3,4,5,6−η)−(1−メチルエチル)ベンゼン]鉄(1+)ヘキサフルオロホスフェート(1−)]2重量部、安定化剤であるハイドロキノン0.1重量部を加え100℃で10分間加熱溶解後、冷却しイエロー記録インクを得た。
【0059】
マゼンタ、シアン及びブラックの記録インクは顔料が異なるのみで、その他はイエロー記録インクと同様の方法で作製した。
【0060】
次に処理液を作製した。
【0061】
炭酸プロピレン50重量部と、N,N,2,4,6−ペンタメチルアニリン20重量部と、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート30重量部とを混合して、処理液を得た。
【0062】
このようにして作製した記録インク及び処理液を用いたインクジェット記録装置には、図4の光照射装置8に相当する紫外線ランプが設けられる。このような装置を用い、イエロー記録インクを紙上に吐出させた後、処理液をイエロー記録インクと同一場所に吐出させる。すると記録インクと処理液が紙上にて混合する。実施例1では、記録インクと処理液を混合するのみでは重合反応は進行せず、光エネルギーを加えたときのみ重合を開始する。記録インクと処理液とを混合後紫外線ランプを照射することにより、速やかに重合反応が進行しインクの粘度が上昇、紙上にインクが固定されることになる。この場合、記録インクと処理液と混合することにより著しい感度向上が得られるため、短時間露光により硬化させることが可能である。他の色の記録インクを用いた場合も、同様にして画像を形成することができた。
【0063】
【0064】
【0065】
【0066】
【0067】
【0068】
【0069】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、被記録部材上でラジカル重合性物質及び光重合開始剤を含有す第1のインク組成物と、ラジカル重合性物質と光重合開始剤との反応に作用してこれらの重合反応を促進し、硬化感度を向上させるためのアミン系物質及びメルカプタン系物質の少なくとも一方を含有する第2のインク組成物とを混合して硬化させることで画像を形成するので、特殊な加工が施されていない普通紙に対しても高精細で鮮明な画像を記録する事が可能で、装置の小型化、消費電力の抑制を図ることができる。
【0070】
請求項2に記載の発明によれば、ラジカル重合反応を利用するので、混合物を短時間で硬化させることができる。
【0071】
請求項3に記載の発明によれば、混合物の硬化時間や硬化開始のタイミングを制御することができるので、例えば、混合物のレベリングの程度や被記録部材への浸透の程度を最適化して画質を向上させることができる。
【0072】
請求項4に記載の発明によれば、被記録部材上でラジカル重合性物質及び光重合開始剤を含有する第1のインク組成物と、ラジカル重合性物質と光重合開始剤との反応に作用してこれらの重合反応を促進し、硬化感度を向上させるためのアミン系物質及びメルカプタン系物質の少なくとも一方を含有する第2のインク組成物とを混合して硬化させることで画像を形成するので、特殊な加工が施されていない普通紙に対しても高精細で鮮明な画像を記録する事が可能で、画像を形成するための装置の小型化、消費電力の抑制を図ることができる。
【0073】
請求項5に記載の発明によれば、ラジカル重合反応を利用するので、混合物を短時間で硬化させることができる。
【0074】
請求項6に記載の発明によれば、混合物の硬化時間や硬化開始のタイミングを制御することができるので、例えば、混合物のレベリングの程度や被記録部材への浸透の程度を最適化して画質を向上させることができる。
【0075】
【0076】
【0077】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施の形態のインクジェット記録装置におけるインクジェットヘッド近辺を示す斜視図。
【図2】 図1の上方から見たインクジェットヘッド内部の配置を示す図。
【図3】 図1の上方から見たインクジェットヘッド近辺を示す拡大図。
【図4】 インクジェットヘッド近辺の断面図。
【図5】 インクが定着される様子を模式的に示す図。
【符号の説明】
1 被記録部材
2 記録インク
3 記録インク吐出部
4 処理液
5 処理液吐出部
6 混合物
7 光
8 光照射装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an inkjet recording apparatus, an image forming method, and an ink composition capable of obtaining a high-quality image on a recording material, and more specifically, recording is performed on plain paper at high speed without bleeding. Inkjet recording apparatus capable ofAnd image forming methodAbout.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, among various printing methods, an ink jet recording method using water-based ink is widely used in small and low-cost printers because of its simple process. In particular, it is also known that when a so-called special coated paper having an ink receiving layer coated on the surface is used as a recording member, a particularly high-quality output can be obtained. On the other hand, when so-called plain paper is used as the recording material, there is a problem that the image permeates or becomes thin because the ink penetrates along the fiber of the paper. Furthermore, it is difficult to increase the speed due to the slow evaporation of water in the water-based ink, or a phenomenon called “show-through” in which the ink penetrates to the back side of the printing surface of plain paper, and outputs a high-quality image. Was difficult.
[0003]
  On the other hand, there is an ink jet system that uses ink which is not water-based ink but is called hot melt ink or solid ink, which is solid at normal temperature and suddenly decreases in viscosity when heated to 80 to 150 ° C. According to this method, the ink that is heated and discharged in a low-viscosity liquid state adheres to the surface of the recording member and is rapidly cooled and fixed. Even if the recording member is plain paper, the ink is solidified faster than the ink permeates along the fiber, so that the image does not bleed and the time required for fixing is short, so that a high-speed printer can be realized.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the ink jet system using such hot melt ink, a heating mechanism for raising the temperature of the ink to near the melting point is essential, and therefore, it is difficult to downsize the apparatus as compared with the water-based ink jet system, and power consumption is reduced. There was a problem that there were many.
[0005]
  The present invention has been devised to solve the above problems, and can record high-definition and clear images even on plain paper that has not been specially processed, and the apparatus is small. Inkjet printer with low power consumptionAnd image forming methodIs to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The first aspect of the present invention is an ink jet recording apparatus that records an image on a recording member (1) by ejecting ink for forming an image. The first recording material includes a radical polymerizable substance and a photopolymerization initiator. A first discharge means (11-14) for discharging the ink composition (2) toward the recording member (1), and a first ink composition (2) discharged by the first discharge means (3) ) Containing at least one of an amine-based material and a mercaptan-based material that acts on the reaction between the radical polymerizable substance and the photopolymerization initiator to promote the polymerization reaction and improve the curing sensitivity. And a second ejecting means (15) for ejecting the second ink composition (4), and the first ink composition (2) and the second ink composition (2) on the recording member (1). 4) is mixed and cured Ri was such that at least a portion of the image is formed.
[0007]
  According to this invention, the reaction between the first ink composition (2) containing the radical polymerizable substance and the photopolymerization initiator on the recording member (1), and the radical polymerizable substance and the photopolymerization initiator is performed. The image is obtained by mixing and curing the second ink composition (4) containing at least one of an amine-based material and a mercaptan-based material to act to promote these polymerization reactions and improve curing sensitivity. Therefore, it is possible to record a high-definition and clear image even on plain paper that has not been subjected to special processing, and the size of the apparatus can be reduced and power consumption can be reduced.
[0008]
  The invention according to claim 2 is the ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the mixture (6) of the first ink composition (2) and the second ink composition (4) is cured by radical polymerization reaction. To do.
[0009]
  According to the present invention, since the radical polymerization reaction is used, the mixture (6) can be cured in a short time.
[0010]
  According to a third aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the first or second aspect, the first ink composition (2) and the second ink composition ( The light irradiation means (8) which irradiates light (7) toward the mixture (6) of 4), and hardens the mixture (6) is provided.
[0011]
  According to the present invention, the curing time and the curing start timing of the mixture (6) can be controlled. For example, the level of the mixture (6) and the degree of penetration into the recording member (1) are optimized. To improve the image quality.
[0012]
  According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming method for forming an image on the recording member (1) by discharging ink, the first ink composition containing a radical polymerizable substance and a photopolymerization initiator. A first discharge step of discharging (2) toward the recording member (1), and the radical polymerizable substance toward the first ink composition (2) discharged in the first discharge step; A second ink composition (4) containing at least one of an amine-based material and a mercaptan-based material that acts on the reaction with the photopolymerization initiator to promote these polymerization reactions and improve curing sensitivity. A second discharge step for discharging, and the first ink composition (2) and the second ink composition (4) are mixed and cured on the recording member (1), thereby at least forming an image. A part was formed.
[0013]
  According to this invention, the reaction between the first ink composition (2) containing the radical polymerizable substance and the photopolymerization initiator on the recording member (1), and the radical polymerizable substance and the photopolymerization initiator is performed. The image is obtained by mixing and curing the second ink composition (4) containing at least one of an amine-based material and a mercaptan-based material to act to promote these polymerization reactions and improve curing sensitivity. Therefore, high-definition and clear images can be recorded even on plain paper that has not been specially processed, and the size of the device for forming images can be reduced and power consumption can be reduced. be able to.
[0014]
  The invention according to claim 5 is the image forming method according to claim 4, wherein the mixture (6) of the first ink composition (2) and the second ink composition (4) is cured by radical polymerization reaction. To do.
[0015]
  According to the present invention, since the radical polymerization reaction is used, the mixture (6) can be cured in a short time.
[0016]
  According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming method according to the fourth or fifth aspect, the first ink composition ejected onto the recording member (1) by the first ejection step and the second ejection step. It is characterized by comprising a light irradiation step of irradiating light (7) toward the mixture (6) of the product (2) and the second ink composition (4) to cure the mixture (6).
[0017]
  According to the present invention, the curing time and the curing start timing of the mixture (6) can be controlled. For example, the level of the mixture (6) and the degree of penetration into the recording member (1) are optimized. To improve the image quality.
[0018]
[0019]
[0020]
[0021]
[0022]
[0023]
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the present book will be described with reference to FIGS.EmbodimentInkjet recording apparatus, image forming method, and ink compositionTo thingsexplain about.
[0025]
  1 to 4 show an embodiment in which an ink jet recording apparatus according to the present invention is applied to a printer having four color ink jet heads. 1 is a perspective view showing the vicinity of the ink jet head, FIG. 2 is a view showing an arrangement inside the ink jet head viewed from above in FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view showing the vicinity of the ink jet head viewed from above in FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the vicinity of an inkjet head.
[0026]
  As shown in FIGS. 1 to 3, the ink jet recording apparatus according to the present embodiment includes a black unit 11 that discharges black ink, a cyan unit 12 that discharges cyan ink, a magenta unit 13 that discharges magenta ink, and yellow ink. A print head 10 on which a yellow unit 14 for discharging and a processing liquid unit 15 for discharging a processing liquid are mounted is provided. As shown in FIG. 3, the black unit 11 has a black ink cartridge 11a and a black ink head 11b, the cyan unit 12 has a cyan ink cartridge 12a and a cyan ink head 12b, and the magenta unit 13 has a magenta ink cartridge 13a. The yellow unit 14 includes a yellow ink cartridge 14a and a yellow ink head 14b, and the processing liquid unit 15 includes a processing liquid cartridge 15a and a processing liquid head 15b.
[0027]
  As shown in FIGS. 1, 3 and 4, the print head 10 is slidably attached to the shuttle shaft 20. A print head feed wire 21 extending in the axial direction of the shuttle shaft 20 is attached to the print head 10, and the print head 10 can be reciprocated along the shuttle shaft 20 by driving the wire 21.
[0028]
  As shown in FIG. 1, a platen drum 25 whose axis is parallel to the shuttle shaft 20 is provided, and the recording paper 1 fed through the platen drum 25 faces the print head 10. As shown in FIG. 1, the print head 10 is connected to the control unit 23 via a connection line 24, and in response to a signal output from the control unit 23, ink or processing liquid is supplied from the heads 11b to 15b in a predetermined manner. It is discharged at the timing. The discharged ink or processing liquid adheres to the recording paper 1 on the platen drum 25. The ink ejection operation is the same as that of a normal ink jet printer, and detailed description thereof is omitted. For example, the pressure based on the air pump is applied to each unit 11 to 15 at a predetermined timing, thereby causing the internal ink to flow. Alternatively, a known technique for discharging the processing liquid can be used.
[0029]
  As shown in FIG. 4, an ink curing light irradiation device 8 including a lamp 81 and a reflector 82 is provided in the vicinity of the platen drum 25, and the ink is cured toward the recording paper 1 fed from the platen drum 25. The light 7 having a predetermined wavelength suitable for the above is irradiated.
[0030]
  5 shows a recording ink 2 that is one of black ink, cyan ink, magenta ink, or yellow ink on the recording paper 1 fed in the direction of the arrow P (in FIG. 5, yellow ink discharged from the yellow unit 14). The ink is illustrated) and the treatment liquid 4 is sequentially ejected to the same position of the recording paper 1 to be cured, and the cured ink 6A is composed of the recording ink 2 and the treatment liquid 4. The state after the mixture 6 is leveled and hardened is shown. In order to eject the recording ink 2 and the treatment liquid 4 to the same position on the recording paper 1, after the recording ink 2 is ejected, the print head 10 is shuttled by a predetermined amount while feeding of the recording paper 1 is stopped. The treatment liquid 4 may be discharged by moving along the axis 20.
[0031]
  The composition of the recording ink 2 and the treatment liquid 4 may be selected such that the chemical reaction proceeds and is cured only by mixing the two, and curing is performed by the light 7 from the light irradiation device 8. You may choose to start. As a matter of course, when the recording ink 2 and the treatment liquid 4 having the former composition are selected, the light irradiation device 8 can be omitted.
[0032]
  As described above, when the recording ink 2 and the treatment liquid 4 are mixed on the recording member 1 or when the light 7 is irradiated after the mixing, the curing reaction is started and the mixture 6 is cured, thereby the image. A part of is formed. Accordingly, the recording ink 2 and the treatment liquid 4 are sequentially ejected at a predetermined timing while the recording member 1 is fed, and the mixture 6 is cured, whereby a predetermined image having the cured ink 6A as a pixel can be formed. .
[0033]
  In the case where the light irradiation device 8 is provided, the curing time can be shortened by increasing the intensity of the light 7, so that an appropriate curing time according to the application can be obtained. Moreover, the timing of starting the curing of the mixture 6 can be freely adjusted by the timing of irradiating the light 7. Thus, by adjusting the curing time and the timing of starting curing, the level of the mixture 6 and the degree of the mixture 6 penetrating into the recording member 1 can be optimized to improve the image quality. Further, the hardness of the cured ink can be controlled by adjusting the amount of light irradiation.
[0034]
  Although FIG. 1 shows a case where the processing liquid 4 is discharged after the recording ink 2 is discharged, the recording ink may be discharged after discharging the processing liquid by reversing the discharge order. Although not shown in FIG. 1, a heating device may be provided for heating the mixture of the recording ink and the processing liquid to promote curing.
[0035]
  Next, the composition of the recording ink and the processing liquid will be described.
[0036]
  As the radically polymerizable substance of the recording ink, a substance containing an ethylenically unsaturated group is used, and in particular, a substance having an acryloyl group or a methacryloyl group is desirable from the viewpoint of polymerization rate. Acrylic acid and its salts, acrylic esters , Acrylamides, methacrylic acid and salts thereof, methacrylic acid esters, methacrylamides, and derivatives thereof. Of these, acrylic acid esters or methacrylic acid esters are particularly desirable.
[0037]
  Specific examples of acrylic esters include phenoxyethyl acrylate, phenoxydiethylene glycol acrylate, phenoxy polyethylene glycol acrylate, methoxy polyethylene glycol acrylate, lauryl acrylate, butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, ethyl hexyl acrylate, benzyl acrylate, furfuryl acrylate, ethoxyethyl acrylate , Tricyclodecanyloxy acrylate, nonylphenyloxyethyl acrylate, hexanediol acrylate, 1,3-dioxolane acrylate, polyethylene glycol diacrylate, hexanediol diacrylate, butanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, tricyclode Dimethylol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, bisphenol A diacrylate, trimethylol propane triacrylate, tetramethylol methane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, caprolactone of dipentaerythritol Examples include adduct hexaacrylate, trimethylolpropane propylene oxide adduct triacrylate, polyoxyethylenated bisphenol A diacrylate, polyester acrylate, polyurethane acrylate, and the like.
[0038]
  Specific examples of methacrylic acid esters include butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, ethyl hexyl methacrylate, methoxypolyethylene glycol methacrylate, methoxydiethylene glycol methacrylate, benzyl methacrylate, furfuryl methacrylate, ethoxyethyl methacrylate, hexanediol methacrylate, stearyl methacrylate, hexanediol dimethacrylate. 1,3-dioxolane methacrylate, butanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, bisphenol A dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythris Hexa methacrylate caprolactone adduct of tall, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethacrylate propylene oxide adduct of trimethylolpropane, dimethacrylate of polyoxyethylenated bisphenol A, polyester methacrylate, polyurethane methacrylate. These unsaturated group-containing substances may be used alone or in combination of two or more. Further, in some cases, a cyclic organic compound may be contained in addition to the unsaturated group-containing substance.
[0039]
  As a color image forming substance of a recording ink, a pigment or a dye which is colored itself is used. In addition to commercially available materials, various documents (for example, “Dye Handbook” edited by Organic Synthetic Chemistry Association, published in 1970, “Latest” Known materials described in “Handbook of Pigments” edited by Japan Pigment Technical Association, published in 1977 can be used.
[0040]
  The color image forming substance is selected in consideration of compatibility with the polymerizable substance and dispersibility, and it is desirable to use a pigment when importance is attached to the light resistance of the image. Various solvents may be used to help dissolve the dye, and a pigment dispersant or the like may be used in combination to improve the dispersibility of the pigment.
[0041]
  In addition to the radical polymerizable substance and the color image forming substance, the recording ink may contain a photopolymerization initiator that initiates the polymerization of the radical polymerizable substance by light energy. By containing a photopolymerization initiator, the curability can be controlled by light irradiation, so it can be adjusted to any hardness by changing the amount of light, etc. It is also possible.
[0042]
  Specific examples of the photopolymerization initiator include aromatic carbonyl compounds, acetophenones, organic peroxides, diphenylhalonium salts, organic halides, 2,4,6-substituted-S-triazines, 2,4,5 -Triarylimidazole dimer, azo compound, dye borate complex, metal arene complex, titanocene compound and the like. Desirably, benzophenone, benzyl, xanthone, thioxanthone, anthraquinone, acetophenone, 2,2-dimethyl-2-morpholino-4'-methylthioacetophenone, benzoyl peroxide, 3,3 ', 4,4'-tetra (tertiarybutyl Benzophenone), diphenyliodonium bromide, diphenyliodonium chloride, carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, 2,4,6-tristrichloromethyl-S-triazine, [(η5-2,4-cyclopentadien-1-yl) [ (1,2,3,4,5,6-η)-(1-methylethyl) benzene] iron (1+) hexafluorophosphate (1-)] and the like. Moreover, these photoinitiators may be individual or may mix 2 or more types.
[0043]
  When a photopolymerization initiator is contained, an appropriate amount of a stabilizer may be added to the recording ink in consideration of long-term storage.
[0044]
  The treatment liquid contains at least an amine-based substance, a mercaptan-based (thiol-based), or both. Of the amine-based materials, aromatic amines are desirable, and N, N-dialkylaniline-based materials are particularly desirable. Specific examples thereof include 4-cyano-N, N-dimethylaniline, 4-acetyl-N, N-dimethylaniline, 4-bromo-N, N-dimethylaniline, 4-methyl-N, N-dimethylaniline, 4-ethoxy-N, N-dimethylaniline, 4-amino-N, N-dimethylaniline, 3-hydroxy-N, N-dimethylaniline, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,4- Dianiline, 4-acetamido-N, N-dimethylaniline, 2.6-diethyl-N, N-dimethylaniline, 2,6-diisopropyl-N, N-dimethylaniline, N, N, 2,4,6-penta Examples thereof include methylaniline, pt-butyl-N, N-dimethylaniline and the like.
[0045]
  As the mercaptan-based substance, thioglycolic acid derivatives and mercaptopropionic acid derivatives are desirable. Specific examples thereof include thioglycolic acid, ammonium thioglycolate, monoethanolamine thioglycolate, sodium thioglycolate, methyl thioglycolate, octyl thioglycolate, methoxybutyl thioglycolate, butanediol bisthioglycolate, Ethylene glycol bisthioglycolate, trimethylolpropane tristhioglycolate, pentaerythritol tetrakisthioglycolate, 3-mercaptopropionic acid, methyl mercaptopropionate, octyl mercaptopropionate, methoxybutyl mercaptopropionate, tridecyl mercaptopropionate, butane Diol bisthiopropionate, ethylene glycol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhiopropionate DOO, pentaerythritol tetrakis thiopropionate and the like.
[0046]
  The radically polymerizable substance starts to be polymerized by mixing the recording ink and the processing liquid or by irradiating light after mixing. In general, since radical polymerization has a very high polymerization rate, the viscosity can be sufficiently increased (cured) within 1 second after mixing. The polymerization rate can be freely adjusted by the composition of the polymerizable substance, the photoinitiator, the treatment liquid and the ratio thereof.
[0047]
  When it contains a photopolymerization initiator, the polymerization reaction does not proceed at all until the light is irradiated, and the polymerization proceeds quickly at the same time as the light irradiation, or the polymerization proceeds slowly after mixing. It can also be said that the polymerization rate is rapidly increased by light irradiation.
[0048]
  Thus, by changing the composition of the recording ink and the treatment liquid, the polymerization rate can be freely selected according to the recording environment or application.
[0049]
  As the components of the recording ink and the treatment liquid, a photocurable composition as shown below can also be used. In this case, it is necessary to use the photopolymerization initiator and the dye or sensitivity sensitizer separately in the recording ink and the processing liquid. Furthermore, since the viscosity of the discharge liquid needs to be low to some extent in order to discharge the liquid from a small nozzle, it is necessary to adjust the viscosity of the photocurable composition.
[0050]
  Conventional photocurable compositions include ultraviolet curable compositions used in photoresists and compositions that are sensitive to visible light.
[0051]
  Polyamides described in Japanese Patent Publication No. 35-14719, Japanese Patent Publication No. 35-15513, Japanese Patent Publication No. 45-7330, Japanese Patent Publication No. 54-22229, etc. are used as photoresists. In addition, those having an azido group, a cinnamoyl group, and the like are known.
[0052]
  Examples of photocurable compositions that are sensitive to visible light include dye-amine complex systems (Japanese Patent Publication No. 44-20189), hexaarylbiimidazoles, radical generators and dye systems (Japanese Patent Publication No. 44-20189). Systems of hexaarylbiimidazole and p-dialkylaminobenzylidene ketone (Japanese Patent Publication No. 47-2528, Japanese Patent Laid-Open No. 54-155292), systems of 3-keto-substituted coumarin compounds and active halogen compounds (Japanese Patent Laid-Open No. 58) No.-15503) and substituted triazine and merocyanine dye systems (Japanese Patent Laid-Open No. 54-15102).
[0053]
  Furthermore, a compound that uses silver halide as a trigger and accelerates the curing reaction by heat can also be used. In this case, it goes without saying that heating is required for the curing reaction (Japanese Patent Publication No. 550739).
[0054]
  A compound used as a two-component curable adhesive can also be used. However, in general, the adhesive has a very high viscosity, so that it is necessary to use a diluent to reduce the viscosity.
[0055]
  Examples of the diluent include water, an organic solvent such as alcohol, or a low-viscosity polymerizable substance that can be copolymerized with an adhesive. It is desirable to use a low-viscosity polymerizable substance because water has a drying problem and an organic solvent has a danger or toxicity problem. Furthermore, two-component curable adhesives often require at least several tens of minutes to cure, and therefore are difficult to use when it is necessary to cure the recording material immediately after ejecting ink (several seconds or less). It is.
[0056]
【Example】
  Example 1
  In Example 1, an example of a system in which the recording ink contains a photopolymerization initiator, the sensitivity is remarkably improved by mixing with a treatment liquid, and the viscosity is instantaneously increased (cured) by light irradiation will be described.
[0057]
  First, a yellow recording ink containing a yellow pigment was prepared.
[0058]
  3 parts by weight of an azo yellow pigment is dispersed in 100 parts by weight of a mixture of methoxydiethylene glycol methacrylate and trimethylolpropane trimethacrylate in a ratio of 3: 1 using a polymer polyurethane as a dispersant. To this, a photopolymerization initiator [(η 5 -2,4-cyclopentadien-1-yl) [(1,2,3,4,5,6-η)-(1-methylethyl) benzene] iron (1+) 2 parts by weight of hexafluorophosphate (1-)] and 0.1 part by weight of hydroquinone as a stabilizer were added and dissolved by heating at 100 ° C. for 10 minutes, followed by cooling to obtain a yellow recording ink.
[0059]
  The magenta, cyan and black recording inks were produced in the same manner as the yellow recording ink except that the pigments were different.
[0060]
  Next, a treatment liquid was prepared.
[0061]
  A treatment liquid was obtained by mixing 50 parts by weight of propylene carbonate, 20 parts by weight of N, N, 2,4,6-pentamethylaniline and 30 parts by weight of pentaerythritol tetrakisthiopropionate.
[0062]
  The ink jet recording apparatus using the recording ink and the treatment liquid thus produced is provided with an ultraviolet lamp corresponding to the light irradiation apparatus 8 of FIG. Using such an apparatus, after the yellow recording ink is ejected onto the paper, the processing liquid is ejected to the same location as the yellow recording ink. Then, the recording ink and the processing liquid are mixed on the paper. In Example 1, the polymerization reaction does not proceed only by mixing the recording ink and the treatment liquid, and the polymerization is started only when light energy is applied. By irradiating the ultraviolet lamp after mixing the recording ink and the treatment liquid, the polymerization reaction proceeds rapidly, the ink viscosity increases, and the ink is fixed on the paper. In this case, a significant improvement in sensitivity can be obtained by mixing the recording ink and the treatment liquid, so that it can be cured by short-time exposure. An image could be formed in the same manner when recording inks of other colors were used.
[0063]
[0064]
[0065]
[0066]
[0067]
[0068]
[0069]
【The invention's effect】
  According to the first aspect of the present invention, the first ink composition containing the radical polymerizable substance and the photopolymerization initiator on the recording member acts on the reaction between the radical polymerizable substance and the photopolymerization initiator. Since an image is formed by mixing and curing the second ink composition containing at least one of an amine-based material and a mercaptan-based material for promoting the polymerization reaction and improving the curing sensitivity. Further, it is possible to record a high-definition and clear image even on plain paper that has not been subjected to special processing, and the apparatus can be reduced in size and power consumption can be reduced.
[0070]
  According to invention of Claim 2, since a radical polymerization reaction is utilized, a mixture can be hardened in a short time.
[0071]
  According to the third aspect of the present invention, the curing time of the mixture and the timing of the curing start can be controlled. For example, the level of the mixture and the degree of penetration into the recording member are optimized to improve the image quality. Can be improved.
[0072]
  According to the fourth aspect of the present invention, the first ink composition containing the radical polymerizable substance and the photopolymerization initiator on the recording member acts on the reaction between the radical polymerizable substance and the photopolymerization initiator. Since an image is formed by mixing and curing the second ink composition containing at least one of an amine-based material and a mercaptan-based material for promoting the polymerization reaction and improving the curing sensitivity. Further, it is possible to record a high-definition and clear image even on plain paper that has not been subjected to special processing, and it is possible to reduce the size of an apparatus for forming an image and to reduce power consumption.
[0073]
  According to the fifth aspect of the invention, since the radical polymerization reaction is used, the mixture can be cured in a short time.
[0074]
  According to the invention described in claim 6, since the curing time of the mixture and the timing of the curing start can be controlled, for example, the image quality can be improved by optimizing the level of the mixture and the degree of penetration into the recording member. Can be improved.
[0075]
[0076]
[0077]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing the vicinity of an ink jet head in an ink jet recording apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement inside the inkjet head as viewed from above in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view showing the vicinity of the inkjet head viewed from above in FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view of the vicinity of an inkjet head.
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating how ink is fixed.
[Explanation of symbols]
  1 Recording member
  2 Recording ink
  3 Recording ink ejection part
  4 Treatment liquid
  5 Treatment liquid discharge part
  6 Mixture
  7 Light
  8 Light irradiation device

Claims (6)

画像形成用のインクを吐出することによって被記録部材に画像を記録するインクジェット記録装置において、
ラジカル重合性物質及び光重合開始剤を含有する第1のインク組成物を前記被記録部材に向けて吐出する第1の吐出手段と、
前記第1の吐出手段により吐出された前記第1のインク組成物に向けて、前記ラジカル重合性物質と前記光重合開始剤との反応に作用してこれらの重合反応を促進し、硬化感度を向上させるためのアミン系物質及びメルカプタン系物質の少なくとも一方を含有する第2のインク組成物を吐出する第2の吐出手段とを備え、
前記被記録部材上で前記第1のインク組成物と前記第2のインク組成物とが混合されて硬化することにより前記画像の少なくとも一部が形成されるようにしたことを特徴とするインクジェット記録装置。
In an ink jet recording apparatus that records an image on a recording member by discharging ink for image formation,
First discharge means for discharging a first ink composition containing a radical polymerizable substance and a photopolymerization initiator toward the recording member;
The first ink composition ejected by the first ejection means acts on the reaction between the radical polymerizable substance and the photopolymerization initiator to promote the polymerization reaction, thereby increasing the curing sensitivity. A second ejection means for ejecting a second ink composition containing at least one of an amine-based material and a mercaptan-based material for improvement,
Inkjet recording characterized in that at least part of the image is formed by mixing and curing the first ink composition and the second ink composition on the recording member. apparatus.
前記第1のインク組成物および前記第2のインク組成物の混合物はラジカル重合反応によって硬化することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。  The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the mixture of the first ink composition and the second ink composition is cured by a radical polymerization reaction. 前記被記録部材上に吐出された前記第1のインク組成物および前記第2のインク組成物の混合物に向けて光を照射して、前記混合物を硬化させる光照射手段を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録装置。  And a light irradiation means for irradiating light toward the mixture of the first ink composition and the second ink composition discharged onto the recording member to cure the mixture. The ink jet recording apparatus according to claim 1. インクを吐出することによって被記録部材上に画像を形成する画像形成方法において、
ラジカル重合性物質及び光重合開始剤を含有する第1のインク組成物を前記被記録部材に向けて吐出する第1の吐出工程と、
前記第1の吐出工程により吐出された前記第1のインク組成物に向けて、前記ラジカル重合性物質と前記光重合開始剤との反応に作用してこれらの重合反応を促進し、硬化感度を向上させるためのアミン系物質及びメルカプタン系物質の少なくとも一方を含有する第2のインク組成物を吐出する第2の吐出工程とを備え、
前記被記録部材上で前記第1のインク組成物と前記第2のインク組成物とが混合されて硬化することにより前記画像の少なくとも一部が形成されるようにしたことを特徴とする画像形成方法。
In an image forming method of forming an image on a recording member by discharging ink,
A first discharge step of discharging a first ink composition containing a radical polymerizable substance and a photopolymerization initiator toward the recording member;
The first ink composition ejected in the first ejection step acts on the reaction between the radical polymerizable substance and the photopolymerization initiator to promote the polymerization reaction, thereby improving the curing sensitivity. A second ejection step of ejecting a second ink composition containing at least one of an amine-based material and a mercaptan-based material for improvement,
Image formation characterized in that at least a part of the image is formed by mixing and curing the first ink composition and the second ink composition on the recording member. Method.
前記第1のインク組成物および前記第2のインク組成物の混合物はラジカル重合反応によって硬化することを特徴とする請求項4に記載の画像形成方法。  The image forming method according to claim 4, wherein the mixture of the first ink composition and the second ink composition is cured by a radical polymerization reaction. 前記第1の吐出工程および前記第2の吐出工程により前記被記録部材上に吐出された前記第1のインク組成物および前記第2のインク組成物の混合物に向けて光を照射して、前記混合物を硬化させる光照射工程を備えることを特徴とする請求項4または5に記載の画像形成方法。  Irradiating light toward the mixture of the first ink composition and the second ink composition ejected onto the recording member in the first ejection step and the second ejection step, The image forming method according to claim 4, further comprising a light irradiation step of curing the mixture.
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