JP4321050B2

JP4321050B2 - Image recording apparatus and image recording method

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Publication number: JP4321050B2
Application number: JP2002337058A
Authority: JP
Inventors: 敏行高林
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2022-11-20
Also published as: JP2004167873A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像記録装置及び画像記録方法に係り、特に紫外線を照射することでインクを硬化させて画像を記録する画像記録装置及び画像記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式の画像記録装置として、近年、紫外線を照射することによって硬化する紫外線硬化インクを吐出するノズルが設けられた記録ヘッドと、紫外線硬化インクを硬化させるための紫外線を照射する紫外線照射装置とを有する画像記録装置が用いられている。記録ヘッドは、画像記録装置内に設けられた棒状のガイドレールに移動自在に支持されたキャリッジに搭載されており、紫外線照射装置は、キャリッジの両側部に設けられている。これにより、画像記録装置は、キャリッジが駆動することにより記録ヘッドが往復運動するとともに、所定の画像信号に基づいてノズルから所要の色のインクを吐出して記録媒体に着弾させ、その後、記録媒体に紫外線照射装置により紫外線を照射することでインクを硬化させて、画像を記録する。そして、従来の画像記録装置においては、紫外線光源として水銀ランプやメタルハライドランプ等の紫外線ランプを備える紫外線照射装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６０−１３２７６７号公報（第１頁、第１図等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、紫外線照射装置に用いられる水銀ランプやメタルハライドランプ等は相当の大きさを有する。したがって、従来の画像記録装置（特許文献１）では、紫外線照射装置を保持するキャリッジの重量が重くなるため、キャリッジの移動速度が減速して画像記録効率が低下するという問題があった。また、画像記録装置全体が大型化するという問題もあった。
【０００５】
また、従来の画像記録装置（特許文献１）では、水銀ランプやメタルハライドランプ等により紫外線を照射すると熱が発生するため、例えば食品包装等に用いられる軟包装素材の薄膜フィルムに画像を記録する場合に、薄膜フィルムにカールや波うち等が発生するという問題があった。
【０００６】
さらに、従来の画像記録装置（特許文献１）では、水銀ランプやメタルハライドランプ等を用いるため、消費電力が大きいという問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、小型で画像記録効率が良い上に消費電力が少なく、熱収縮性の材質からなる記録媒体にも良好な画像を記録することができる画像記録装置及び画像記録方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明による画像記録装置は、紫外線を照射することによって硬化する紫外線硬化インクを吐出するノズルが設けられた記録ヘッドと、紫外線硬化インクを硬化させる紫外線を発生する紫外線光源が設けられた紫外線照射装置とを有し、前記ノズルから吐出した紫外線硬化インクを記録媒体に着弾させた後、この記録媒体に前記紫外線照射装置により紫外線を照射することでインクを硬化させて、画像を記録する画像記録装置において、前記紫外線光源は、発光波長ピークが３９０〜４２０ｎｍであり、かつ記録媒体表面での最高照度が８０〜１０００ｍＷ／ｃｍ²となる紫外線を発生する発光ダイオードにより構成され、前記紫外線照射装置の総消費電力が１ｋｗ・ｈｒ未満であり、前記紫外線硬化インクは、２５℃における粘度が７〜５０ｍＰａ・ｓであり、前記ノズルから吐出するインク液滴量が、１〜１５ｐｌであり、前記記録媒体は、前記紫外線硬化インクを吸収しない材質であり、前記紫外線硬化インクが前記記録媒体に着弾した後、０．００１〜２．０秒の間に、前記紫外線照射装置により紫外線を照射する、ことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、紫外線光源は、記録媒体表面での最高照度が８０〜１０００ｍＷ／ｃｍ²となる紫外線を発生する発光ダイオードにより構成されているため、小型な紫外線照射装置により高い照度の紫外線が、紫外線硬化インクが着弾した記録媒体に対して照射される。また、紫外線照射装置により記録媒体に対して紫外線を照射しても、紫外線光源が発光ダイオードにより構成されているため、熱せられることがない。
また、発光ダイオードは小さな電力で発光するため、少ない消費電力で記録媒体に画像が記録される。
また、紫外線硬化インクは、２５℃における粘度が７〜５０ｍＰａ・ｓであるため、ノズルから安定して吐出され、紫外線が照射されると良好に硬化する。
また、ノズルから吐出するインク液滴量が、１〜１５ｐｌであるため、高精細な画像が形成される。
また、紫外線硬化インクを吸収しない材質の記録媒体であっても、インクを吐出させて紫外線により硬化させると、画像が記録される。
また、紫外線硬化インクが記録媒体に着弾した後、０．００１〜２．０秒の間に、前記紫外線照射装置により紫外線を照射するため、紫外線硬化インクが記録媒体上で広がる前に、紫外線が照射される。
【００１０】
また、請求項２に記載の画像記録装置は、請求項１に記載の画像記録装置において、前記記録ヘッドはシリアルヘッド方式であり、この記録ヘッドの往復移動する方向の前方又は後方の少なくとも一方に前記紫外線照射装置を設けたことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、記録ヘッドの往復移動する方向の前方又は後方の少なくとも一方に紫外線照射装置を設けられているため、記録ヘッド及び紫外線照射装置が往復移動することにより、記録ヘッドのノズルから吐出され記録媒体に着弾した紫外線硬化インクに紫外線が照射される。そして、紫外線光源が発光ダイオードにより構成されており、紫外線照射装置が軽量化されるため、紫外線照射装置及び記録ヘッドが高速度で移動することができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の画像記録装置は、請求項２に記載の画像記録装置において、複数の記録ヘッドを有しており、各記録ヘッドの間に前記紫外線照射装置を設けたことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、各記録ヘッドの間に紫外線照射装置が設けられており、記録ヘッドと紫外線照射装置との距離が短いため、記録ヘッドのノズルから吐出され記録媒体に紫外線硬化インクが着弾してから短時間内に紫外線が照射される。
【００１４】
また、請求項４に記載の画像記録装置は、請求項１に記載の画像記録装置において、前記記録ヘッドはラインヘッド方式であり、この記録ヘッドの記録媒体が搬送される方向の後方に前記紫外線照射装置を設けたことを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、ラインヘッド方式の記録ヘッドの記録媒体が搬送される方向の後方に紫外線照射装置が設けられているため、記録媒体が移動することにより、記録ヘッドのノズルから吐出され記録媒体に着弾した紫外線硬化インクに紫外線が照射される。
【００２０】
また、請求項５に記載の画像記録装置は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像記録装置において、前記紫外線硬化インクは、光重合性モノマーとして、少なくとも１種のオキセタン環を有する化合物を含有することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、インクがカチオン重合型の紫外線硬化インクであるため、比較的低照度の紫外線を照射することで硬化する。
【００２２】
また、請求項６に記載の画像記録装置は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像記録装置において、前記紫外線硬化インクは、光重合性モノマーとして、少なくとも１種のオキセタン環を有する化合物６０〜９５質量％、少なくとも１種のオキシラン基を有する化合物５〜４０質量％、少なくとも１種のビニルエーテル化合物０〜４０質量％、を含有することを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、インクがカチオン重合型の紫外線硬化インクであるため、比較的低照度の紫外線を照射することで良好に硬化する。
【００２６】
また、請求項７に記載の画像記録方法は、ノズルが設けられた記録ヘッドから紫外線を照射することによって硬化する紫外線硬化インクを吐出させて記録媒体に着弾させた後、この記録媒体に、紫外線照射装置の紫外線光源から紫外線を照射してインクを硬化させ、画像を記録する画像記録方法であって、
前記紫外線光源は、発光波長ピークが３９０〜４２０ｎｍであり、かつ記録媒体表面での最高照度が８０〜１０００ｍＷ／ｃｍ ² となる紫外線を発生する発光ダイオードにより構成され、
前記紫外線照射装置の総消費電力が１ｋｗ・ｈｒ未満であり、
前記紫外線硬化インクは、２５℃における粘度が７〜５０ｍＰａ・ｓであり、
前記ノズルから吐出するインク液滴量が、１〜１５ｐｌであり、
前記記録媒体は、前記紫外線硬化インクを吸収しない材質であり、
前記紫外線硬化インクが前記記録媒体に着弾した後、０．００１〜２．０秒の間に、前記紫外線照射装置により紫外線を照射する、ことを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、記録媒体表面での最高照度が８０〜１０００ｍＷ／ｃｍ²でとなる紫外線を発生する発光ダイオードにより構成されている紫外線光源から紫外線を照射するため、高い照度の紫外線によって紫外線硬化インクが硬化する。また、発光ダイオードにより構成されている紫外線光源から記録媒体に対して紫外線を照射するため、記録媒体が熱せられることがない。
また、発光ダイオードは小さな電力で発光するため、少ない消費電力で記録媒体に画像が記録される。
また、紫外線硬化インクは、２５℃における粘度が７〜５０ｍＰａ・ｓであるため、ノズルから安定して吐出され、紫外線が照射されると良好に硬化する。
また、ノズルから吐出するインク液滴量が、１〜１５ｐｌであるため、高精細な画像が形成される。
また、紫外線硬化インクを吸収しない材質の記録媒体であっても、インクを吐出させて紫外線により硬化させると、画像が記録される。
また、紫外線硬化インクが記録媒体に着弾した後、０．００１〜２．０秒の間に、前記紫外線照射装置により紫外線を照射するため、紫外線硬化インクが記録媒体上で広がる前に、紫外線が照射される。
【００２８】
また、請求項８に記載の画像記録方法は、請求項７記載の画像形成方法において、前記記録ヘッドはシリアルヘッド方式であり、この記録ヘッドの主走査方向における前方又は後方の少なくとも一方に前記紫外線照射装置を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、記録ヘッドの往復移動する方向の前方又は後方の少なくとも一方に紫外線照射装置を設けられているため、記録ヘッド及び紫外線照射装置が往復移動することにより、記録ヘッドのノズルから吐出され記録媒体に着弾した紫外線硬化インクに紫外線が照射される。そして、紫外線光源が発光ダイオードにより構成されており、紫外線照射装置が軽量化されるため、紫外線照射装置及び記録ヘッドが高速度で移動することができる。
また、請求項９に記載の画像記録方法は、請求項８記載の画像形成方法において、前記記録ヘッドを複数配設し、前記各記録ヘッドの間に前記紫外線照射装置を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、各記録ヘッドの間に紫外線照射装置が設けられており、記録ヘッドと紫外線照射装置との距離が短いため、記録ヘッドのノズルから吐出され記録媒体に紫外線硬化インクが着弾してから短時間内に紫外線が照射される。
【００２９】
また、請求項１０に記載の画像記録方法は、請求項７に記載の画像記録方法において、前記記録ヘッドはラインヘッド方式であり、この記録ヘッドの記録媒体が搬送される方向の後方に前記紫外線照射装置を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、ラインヘッド方式の記録ヘッドの記録媒体が搬送される方向の後方に紫外線照射装置が設けられているため、記録媒体が移動することにより、記録ヘッドのノズルから吐出され記録媒体に着弾した紫外線硬化インクに紫外線が照射される。
【００３０】
また、請求項１１に記載の画像記録方法は、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の画像形成方法において、前記紫外線硬化インクは、光重合性モノマーとして、少なくとも１種のオキセタン環を有する化合物を含有することを特徴とする。
本発明によれば、インクがカチオン重合型の紫外線硬化インクであるため、比較的低照度の紫外線を照射することで硬化する。
【００３１】
また、請求項１２に記載の画像記録方法は、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の画像形成方法において、前記紫外線硬化インクは、光重合性モノマーとして、少なくとも１種のオキセタン環を有する化合物６０〜９５質量％、少なくとも１種のオキシラン基を有する化合物５〜４０質量％、少なくとも１種のビニルエーテル化合物０〜４０質量％、を含有することを特徴とする。
本発明によれば、インクがカチオン重合型の紫外線硬化インクであるため、比較的低照度の紫外線を照射することで良好に硬化する。
【００３２】
また、請求項１３に記載の画像記録方法は、請求項７〜１２のいずれか一項に記載の画像形成方法において、紫外線を照射して記録媒体に着弾した紫外線硬化インクを硬化させた後の総インク膜厚が、２〜２０μｍであることを特徴とする。
【００３３】
本発明によれば、例えば軟包装素材の薄膜フィルムに紫外線硬化インクを吐出、硬化させても、カールや波うちが発生することがなく、印刷物全体の質感を損ねることもない。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１から図４を参照して説明する。
【００３５】
画像記録装置１は、図示しない棒状のガイドレールを有しており、このガイドレールには、キャリッジ２が支持されている。このキャリッジ２は、図示しない駆動機構によって主走査方向Ａを往復移動するようになっている。また、画像記録装置１には、記録媒体４を主走査方向Ａと直交する副走査方向に送るための搬送機構（図示しない）が設けられている。
【００３６】
キャリッジ２には、図１に示すように、インクを吐出するノズル６を形成してなる記録ヘッド７が搭載されており、この記録ヘッド７は、ホワイト（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、ライトイエロー（Ｌｙ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）、ライトシアン（Ｌｃ）、ライトブラック（Ｌｋ）、ホワイト（Ｗ）の各色のインクを有している。
【００３７】
記録ヘッド７は、図２に示すように、基板８を有しており、この基板８には圧電素子１２が設けられている。圧電素子１２には、リード線１０及び電極１１を介して、圧電素子駆動回路９が接続されている。圧電素子１２と対向する位置には流路板１３が設けられており、これら圧電素子１２と流路板１３とによってインク流路１４が形成されている。圧電素子１２は、圧電素子駆動回路９によりパルス状信号電圧が印加されると、上方へ膨張するようになっており、これにより、インク流路１４が圧縮されるようになっている。流路板１３の上面には、伝熱部材１５を介してヒータ１６が設けられており、このヒータ１６にはヒータ電源１７が接続されている。インク流路１４の一端は、ノズル６に連通しており、他端は複数のインク流路１４の共通液室１８を介してインク供給体に連通している。
【００３８】
ノズル６の径は、各ノズル６から吐出させるインクの液滴の１滴の量が、２ｐｌ〜１５ｐｌとなるように、インクとの関係において定められている。
【００３９】
キャリッジ２の両側部には、図１に示すように、蛇腹部材１９を介して紫外線照射装置２０が設けられている。紫外線照射装置２０は、記録媒体４に吐出されたインクに対して照射する紫外線を発生させる紫外線光源２１を有し、紫外線照射装置２０の記録媒体４と対向する面には、特定の波長の紫外線を透過させるフィルター２２が設けられている。また、紫外線照射装置２０には紫外線照射装置電源２３が接続されている。
【００４０】
紫外線光源２１は、発光ダイオードにより構成されており、１回の走査によって記録ヘッドから吐出されたインクが記録媒体に着弾する着弾可能領域を照射できるようになっている。例えば、１ｍｍ²の発光ダイオードチップを主走査方向Ａに４個、副走査方向に２０個並べて構成される。
【００４１】
発光ダイオードは、記録ヘッド７から吐出されるインクを速やかに硬化させる波長が適宜選択され、３９０〜４２０ｎｍとなるようにされていることが好ましい。また、発光ダイオードは、発光する紫外線の照度が、記録媒体４に紫外線が到達する時点で、８０〜１０００ｍＷ／ｃｍ²となるようにされていることが好ましい。
【００４２】
また、画像記録装置１には、図３に示すように、圧電素子駆動回路９、ヒータ電源１７、キャリッジ駆動回路３、搬送機構駆動回路５、及び紫外線照射装置電源２３を制御する制御部２４が設けられている。
【００４３】
制御部２４は、所定の画像信号に基づいて所要の圧電素子１２に電圧を印加させるように圧電素子駆動回路９を制御するようになっている。
【００４４】
また、制御部２４は、ヒータ電源１７を投入又は切断することにより、ヒータ１６の温度を制御するようになっている。なお、インクを吐出させる際には、記録ヘッド７及びインクが３５℃〜１００℃となるように、ヒータ１６を加熱することが、インクの吐出安定性の点で好ましい。また、紫外線硬化インクは、温度変動による粘度変動幅が大きく、粘度変動はそのまま液滴サイズ、液滴射出速度に大きく影響を与えるため、インク温度を上げながらその温度を一定に保つように、ヒータ電源１７を制御することが必要である。インク温度の制御幅としては、設定温度±５℃、好ましくは設定温度±２℃、更に好ましくは設定温度±１℃である。
【００４５】
上記圧電素子駆動回路９及びヒータ電源１７の制御は、インクの性質を考慮して、ノズル６から吐出されるインク液滴量が１〜１５ｐｌとなるように行われる。
【００４６】
また、制御部２４は、キャリッジ駆動回路３を制御するようになっており、このキャリッジ駆動回路３は、制御部２４からの信号に基づいてキャリッジ２の駆動機構を動作させてキャリッジ２を主走査方向Ａに往復移動させる。このとき、制御部２４は、キャリッジ２の主走査方向Ａの長さとの関係において、記録媒体４に紫外線硬化インクが着弾した後０．００１〜２．０秒以内に、より好ましくは０．００１〜１．０秒以内に紫外線硬化インクに紫外線を照射することができる速さで、キャリッジ２に設けられた紫外線照射装置２０を移動させるようになっている。
【００４７】
また、制御部２４は、搬送機構駆動回路５を制御するようになっており、この搬送機構駆動回路５は、制御部２４からの信号に基づいて搬送機構を動作させて記録媒体４を副走査方向に搬送させる。
【００４８】
さらに、制御部２４は、紫外線照射装置電源２３を投入又は切断することにより紫外線光源２１の発光を制御するようになっている。
【００４９】
ここで、本発明の実施形態に用いられるインクについて説明する。インクは、特に、「光硬化技術−樹脂・開始剤の選定と配合条件及び硬化度の測定・評価−（技術協会情報）」に記載の「光硬化システム（第４章）」の「光酸・塩基発生剤を利用する硬化システム（第１節）」、「光誘導型交互共重合（第２節）」等に適合するインクである。このインクは、色材、重合性モノマー、光開始剤等を含んで組成されており、紫外線の照射を受けることで光開始剤が触媒として作用することに伴うモノマーの架橋、重合反応によって硬化する性質を有している。ただし、本実施の形態に用いるインクとして、上記「光誘導型交互共重合（第２節）」に適合するインクを用いる場合には、光開始剤は除外されてもよい。
【００５０】
紫外線硬化性インクは、重合性化合物として、ラジカル重合性化合物を含むラジカル重合系インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクとに大別されるが、その両系のインクが本実施の形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能であり、ラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクを本実施の形態に用いられるインクとして適用してもよい。しかしながら、酸素による重合反応の阻害が少ない又は無いカチオン重合系インクのほうが機能性・汎用性に優れるため、本実施の形態では、特に、カチオン重合系インクを用いる。
【００５１】
紫外線硬化インクは、特開平８−２４８５６１号公報、特開平９−３４１０６号公報等に記載されている活性光線の照射で発生した酸により、新たに酸を発生する酸増殖剤を含有することが好ましい。また、光重合モノマーとして、少なくとも１種のオキセタン環を有する化合物を含むことが好ましい。また、オキセタン環を１個含有する単官能オキセタン化合物とオキセタン環を２個以上含有する多官能オキセタン化合物とを併用することが、硬化後の膜強度と記録媒体への密着性を向上させる上で好ましい。さらに、硬化性の向上のためには、少なくとも１種のオキシラン環を有する化合物を含有することが好ましい。また、ビニルエーテル化合物を用いてもよい。上記光重合性モノマーの添加量は、少なくとも１種のオキセタン環を有する化合物が６０〜９５質量％、少なくとも１種のオキシラン基を有する化合物が５〜４０質量％、少なくとも１種のビニルエーテル化合物が０〜４０質量％とすることが好ましい。
【００５２】
また、インクは、２５℃における粘度が７〜５０ｍＰａ・ｓであることが、周囲の温度や湿度等の環境に関係なく吐出が安定し、良好な硬化性を得るために好ましい。
【００５３】
次に、本発明の実施形態に用いられる記録媒体４について説明する。記録媒体４は、通常のインクジェット式の画像記録装置に適用される普通紙，再生紙，光沢紙等の各種紙，各種布地，各種不織布，樹脂，金属，ガラス等の材質からなる記録媒体４が適用可能である。また、記録媒体４の形態としては、ロール状、カットシート状、板状等が適用可能である。特に、本実施の形態で用いられる記録媒体４として、軟包装に用いられる透明又は不透明な非吸収性の樹脂製フィルムが適用できる。樹脂製フィルムの具体的な樹脂の種類として、ポリエチレンテレフタレート，ポリエステル，ポリオレフィン，ポリアミド，ポリエステルアミド，ポリエーテル，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリスチレン，ポリカーボネート，ポリ-ρ-フェニレンスルフィド，ポリエーテルエステル，ポリ塩化ビニル，ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等が適用可能であり、さらには、これら樹脂の共重合体、これら樹脂の混合物、これら樹脂を架橋したもの等も適用可能である。中でも、樹脂製フィルムの樹脂の種類として、延伸したポリエチレンテレフタレート，ポリスチレン，ポリプロピレン，ナイロンのいずれかを選択するのが、樹脂製フィルムの透明性・寸法安定性・剛性・環境負荷・コスト等の面で好ましく、２μｍ以上１００μｍ以下（好ましくは６μｍ以上５０μｍ以下）の厚みを有する樹脂製フィルムを用いるのが好ましい。また、樹脂製フィルムの支持体の表面にコロナ放電処理、易接着処理等の表面処理を施してもよい。さらに、本実施の形態に用いられる記録媒体４として、樹脂により表面を被覆した各種紙，顔料を含むフィルム，発泡フィルム等の不透明な公知の記録媒体４も適用可能である。
【００５４】
次に、本実施形態による画像記録装置１を用いた本発明に係る画像の記録方法について説明する。
【００５５】
所定の画像信号に基づいて制御部２４により圧電素子駆動回路９が制御されることによって、所定の圧電素子１２が選択され、選択された圧電素子１２にリード線１０及び電極１１を介して電圧が印加される。圧電素子１２に電圧が印加されると、圧電素子１２は上方へ膨張し、これにより、インク流路１４が圧縮されてインクがノズル６より吐出される。このとき、制御部２４によりヒータ電源１７が制御されることによって、インクは伝熱部材１５及び流路板１３を介してヒータ１６により所定の温度に加熱されている。これにより、ノズル６からは、液滴量が１〜１５ｐｌとなるインクが吐出される。
【００５６】
このとき、制御部２４によりキャリッジ駆動回路３が制御されることによって、キャリッジ２の駆動機構が作動してキャリッジ２が記録媒体４の上方を主走査方向Ａに往復移動しており、吐出されたインクが順次記録媒体４に着弾する。一方、制御部２４により、キャリッジ２に設けられた紫外線照射装置２０の電源が制御されることによって、発光ダイオードにより構成される紫外線光源２１が発光して、発光波長ピークが３９０〜４２０ｎｍであり、かつ記録媒体表面での最高照度が８０〜１０００ｍＷ／ｃｍ²となる紫外線を発生させながら、記録媒体４の上方を主走査方向Ａに往復移動する。これにより、記録媒体４に紫外線硬化インクが着弾した後０．００１〜２．０秒以内に、紫外線照射装置２０により紫外線硬化インクに紫外線が照射され、紫外線硬化インクが硬化する。
【００５７】
そして、制御部２４により搬送機構駆動回路５が制御されることによって、搬送機構が作動して記録媒体４が副走査方向に搬送され、画像が記録媒体４に記録される。
【００５８】
以上より、本発明の実施の形態によれば、紫外線光源２１が発光ダイオードにより構成されているので、紫外線照射装置２０を軽量化することができ、キャリッジ２の移動速度を高めることができ、画像記録効率が向上する。また、紫外線照射装置２０を小型化することができるため、ひいては画像記録装置１全体を小型化することができる。さらに、発光ダイオードは発熱しないため、紫外線硬化インクに紫外線を照射する際に、軟包装素材の薄膜フィルムに画像を記録する場合でも、薄膜フィルムにカールや波うち等が発生することがなく、良好な画像を得ることができる。さらに、発光ダイオードは小さな電力で発光するため、消費電力を抑えることができる。
【００５９】
また、キャリッジ２の両側部に紫外線照射装置２０が設けられており、キャリッジ２を移動させることにより、キャリッジ２に搭載された記録ヘッド７のノズル６から吐出され記録媒体４に着弾した紫外線硬化インクに紫外線が照射されるため、容易かつ確実に紫外線硬化インクを硬化させることができる。
【００６０】
また、紫外線硬化インクは、２５℃における粘度が７〜５０ｍＰａ・ｓであり、ノズルから安定して吐出され、紫外線が照射されると良好に硬化するため、良好な画像を得ることができる。
【００６１】
また、インクがカチオン重合型の紫外線硬化インクであり、比較的低照度の紫外線を照射することで硬化するため、低照度かつ少ない消費電力で良好な画像を得ることができる。
【００６２】
また、紫外線硬化インクが記録媒体４に着弾した後、０．００１〜２．０秒の間に、紫外線照射装置２０により紫外線が照射され、紫外線硬化インクが記録媒体４上で広がる前に硬化するため、高精細な画像を得ることができる。
【００６３】
また、ノズル６から吐出するインク液滴量が、１〜１５ｐｌであるため、高精細な画像を得ることができる。
【００６４】
また、紫外線を照射して紫外線硬化インクを硬化させた後の総インク膜厚が、２〜２０μｍであるため、例えば軟包装素材の薄膜フィルムに紫外線硬化インクを吐出、硬化させても、カールや波うちが発生することがなく、印刷物全体の質感を損ねることもないから、良好な画像を得ることができる。
【００６５】
なお、本発明の実施形態では、紫外線照射装置２０をキャリッジ２の両側部に設けるようにしたが、各記録ヘッド７の間に設けるようにしてもよい。このようにすれば、ノズル６と紫外線照射装置２０との距離が短いため、ノズル６から紫外線硬化インクが吐出され記録媒体４に着弾した後、より短い時間内に紫外線硬化インクに紫外線を照射することができる。
【００６６】
また、本発明の実施形態では、シリアルヘッド方式の記録ヘッド７を設けるようにしたが、ラインヘッド方式の記録ヘッドを設けるようにしてもよい。この場合、図４に示すように、記録ヘッド２５の下流に紫外線照射装置２６を設けるようにすれば、記録媒体４が搬送されることにより、記録ヘッド２５のノズルから吐出され記録媒体４に着弾した紫外線硬化インクに、紫外線照射装置２６により紫外線が照射される。
【００６７】
【実施例】
以下に本発明の実施例を挙げて説明する。
【００６８】
表１に示すように、紫外線照射光源に発光ダイオードを用いた画像記録装置おいて、記録ヘッドをシリアルヘッド方式とした場合及びラインヘッド方式とした場合のそれぞれについて、２種類のインクを種々の記録媒体に吐出、硬化させて画像の記録を行った。また、比較例として紫外線照射光源にメタルハライドランプを用いた画像記録装置について、同様に画像の記録を行った。
【表１】

発光ダイオードを用いた紫外線照射光源は、日亜化学社製の特注品であり、ピーク波長が３６５ｎｍで記録媒体上の最高照度が１００ｍＷ／ｃｍ²、消費電力が１ｋＷ・ｈｒ未満である。メタルハライドランプを用いた紫外線照射光源は、日本電池社製のＭＡＬ４００ＮＬであり、ピーク波長が３６５ｎｍで記録媒体上の最高照度が６５０ｍＷ／ｃｍ²、３ｋＷの電源を要するものである。
【００６９】
インク１〜４は、下記のように作製した。アビシア製「ソルスパース３２００GR」２０質量％と、表２〜５に示す種類、量の光重合性化合物とを、それぞれステンレスビーカーに入れ、６５℃ホットプレート上で加熱しながら１時間撹拌混合し溶解させた。これに、各表に示す種類・量の色材を、直径１ｍｍのジルコニアビーズ２００ｇと共に容器に入れて密栓し、ペイントシェーカーにて２時間分散処理した後、ジルコニアビーズを取り除き、各表に示す光開始剤、増感剤を加えて撹拌混合した。これをプリンター目詰まり防止のため０．８μｍメンブランフィルターで濾過してＫインク組成物を得た。
【表２】

【表３】

【表４】

【表５】

記録媒体は、巾６００ｍｍ、長さ５００ｍのＯＰＰ（ＯｒｉｅｎｔｅｄＰｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ＰＥＴ（ＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅＴｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、シュリンクＯＰＳ（市販のシュリンク用途のＯｒｉｅｎｔｅｄＰｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、キャスコート紙をそれぞれ使用した。ＯＰＰは、表面エネルギーが３８（ｄｙｎ/ｃｍ）、ＰＥＴは５３（ｄｙｎ/ｃｍ）、シュリンクＯＰＳは３９（ｄｙｎ/ｃｍ）のものを用いた。
【００７０】
インク供給系は、インクタンク、供給パイプ、ヘッド直前の前室インクタンク、フィルター付き配管、ピエゾヘッドからなり、前室タンクからヘッド部分まで断熱して５０℃の加温を行った。ピエゾヘッドは、２〜１５ｐｌのマルチサイズドットを７２０×７２０ｄｐｉの解像度で吐出できるよう駆動して、各インクを連続吐出した。ここでｄｐｉとは、２．５４ｃｍ当たりのドット数を表す。インクが記録媒体に着弾した後２秒未満内に、キャリッジ両側部に設けられた紫外線照射装置により、記録媒体に紫外線を照射してインクを硬化させた。硬化したインクの膜厚を測定したところ、２．３〜１３μｍであった。
【００７１】
上記条件で記録した各画像について、記録媒体のカールや波うちの有無、文字品質、色混じり（にじみ）の有無の各評価を行った。その結果を表６に示す。
【表６】

記録媒体のカールや波うちの有無についての評価は、記録媒体を手に取り、紫外線を照射しインクを硬化させることにより、記録媒体にカールや波うちが発生していないかを目視評価することにより行い、カールや波うちがなく良好な状態である場合を○、カールや波うちが発生しているが実用に耐え得る程度である場合を△、カールや波うちが発生し不良な状態である場合を×とした。
【００７２】
文字品質についての評価は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色インクを用いて、目標濃度で６ポイントの明朝体のフォントによる文字を印字し、文字のガサツキをルーペで拡大して行い、ガサツキがない場合を◎、僅かにガサツキが確認される場合を○、ガサツキがあるが文字として判別でき実用に耐え得る程度である場合を△、ガサツキがひどく文字がかすれ実用に適さない場合を×とした。
【００７３】
色混じり（にじみ）の有無についての評価は、７２０ｄｐｉで、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色１ドットが隣り合うように印字し、隣り合う各色ドットをルーペで拡大し、色の混じり具合を目視観察することにより行い、隣り合うドットの形状が真円を保ち色混じりがない場合を◎、隣り合うドットの形状がほぼ真円を保ちほとんど色混じりがない場合を○、隣り合うドットの形状が少しくずれて色混じりが生じているが実用に耐え得る程度である場合を△、隣り合うドットの形状がくずれ色混じりがおり実用に適さない場合を×とした。
【００７４】
記録媒体のカールや波うちの有無については、比較例では、記録媒体が熱収縮性の材質からなる場合、不良な状態であるのに対して、実施例ではほとんど場合において良好な状態であった。また、文字品質については、比較例に対してほとんどの実施例において品質が向上した。色混じりについては、インク２を使用した場合において比較例よりも色混じりが減少した。
【００７５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、紫外線光源が発光ダイオードにより構成されている。したがって、紫外線照射装置を小型化することができるため、ひいては画像記録装置全体を小型化することができる。さらに、発光ダイオードは発熱しないため、紫外線硬化インクに紫外線を照射する際に、軟包装素材の薄膜フィルムに画像を記録する場合でも、薄膜フィルムにカールや波うち等が発生することがなく、良好な画像を得ることができる。さらに、発光ダイオードは小さな電力で発光するため、消費電力を抑えることができる。
また、紫外線硬化インクは、２５℃における粘度が７〜５０ｍＰａ・ｓであり、ノズルから安定して吐出され、紫外線が照射されると良好に硬化するため、良好な画像を得ることができる。
また、ノズルから吐出するインク液滴量が、１〜１５ｐｌであるため、高精細な画像を得ることができる。
また、紫外線硬化インクを吸収しない材質の記録媒体であっても、インクを吐出させて紫外線により硬化させて良好な画像を得ることができる。
また、紫外線硬化インクが記録媒体に着弾した後、０．００１〜２．０秒の間に、紫外線照射装置により紫外線が照射され、紫外線硬化インクが記録媒体上で広がる前に硬化するため、高精細な画像を得ることができる。
【００７６】
また、請求項２に記載の発明によれば、紫外線光源が発光ダイオードにより構成されているおり、紫外線照射装置を軽量化することができるため、紫外線照射装置及び記録ヘッドの移動速度を高めることができ、画像記録効率が向上する。
【００７７】
請求項３に記載の発明によれば、各記録ヘッドの間に紫外線照射装置が設けられており、記録ヘッドと紫外線照射装置との距離が短いため、記録ヘッドのノズルから吐出され記録媒体に紫外線硬化インクが着弾してから短時間内に紫外線が照射されるから、高精細な画像を得ることができる。
【００７８】
また、請求項４に記載の発明によれば、ラインヘッド方式の記録ヘッドの記録媒体を搬送する方向の後方に紫外線照射装置が設けられており、記録媒体が移動することにより、記録ヘッドのノズルから吐出され記録媒体に着弾した紫外線硬化インクに紫外線が照射されるため、容易かつ確実に紫外線硬化インクを硬化させることができる。
【００８１】
また、請求項５に記載の発明によれば、インクがカチオン重合型の紫外線硬化インクであり、比較的低照度の紫外線を照射することで硬化するため、低照度かつ少ない消費電力で良好な画像を得ることができる。
【００８２】
また、請求項６に記載の発明によれば、インクがカチオン重合型の紫外線硬化インクであり、比較的低照度の紫外線を照射することで良好に硬化するため、低照度かつ少ない消費電力で良好な画像を得ることができる。
【００８４】
また、請求項７に記載の発明によれば、発光ダイオードにより構成される紫外線光源により紫外線硬化インクに紫外線を照射するが、発光ダイオードは発熱しないため、紫外線硬化インクに紫外線を照射する際に、軟包装素材の薄膜フィルムに画像を記録する場合でも、薄膜フィルムにカールや波うち等が発生することがなく、良好な画像を得ることができる。また、紫外線光源を小型化することができるため、小型な画像記録装置により画像を記録することができる。さらに、発光ダイオードは小さな電力で発光するため、少ない消費電力で画像を記録することができる。
また、紫外線硬化インクは、２５℃における粘度が７〜５０ｍＰａ・ｓであり、ノズルから安定して吐出され、紫外線が照射されると良好に硬化するため、良好な画像を得ることができる。
また、ノズルから吐出するインク液滴量が、１〜１５ｐｌであるため、高精細な画像を得ることができる。
また、紫外線硬化インクを吸収しない材質の記録媒体であっても、インクを吐出させて紫外線により硬化させて良好な画像を得ることができる。
また、紫外線硬化インクが記録媒体に着弾した後、０．００１〜２．０秒の間に、紫外線照射装置により紫外線が照射され、紫外線硬化インクが記録媒体上で広がる前に硬化するため、高精細な画像を得ることができる。
【００８５】
また、請求項８に記載の発明によれば、紫外線光源が発光ダイオードにより構成されているおり、紫外線照射装置を軽量化することができるため、紫外線照射装置及び記録ヘッドの移動速度を高めることができ、画像記録効率が向上する。
また、請求項９に記載の発明によれば、各記録ヘッドの間に紫外線照射装置が設けられており、記録ヘッドと紫外線照射装置との距離が短いため、記録ヘッドのノズルから吐出され記録媒体に紫外線硬化インクが着弾してから短時間内に紫外線が照射されるから、高精細な画像を得ることができる。
また、請求項１０に記載の発明によれば、ラインヘッド方式の記録ヘッドの記録媒体を搬送する方向の後方に紫外線照射装置が設けられており、記録媒体が移動することにより、記録ヘッドのノズルから吐出され記録媒体に着弾した紫外線硬化インクに紫外線が照射されるため、容易かつ確実に紫外線硬化インクを硬化させることができる。
【００８６】
また、請求項１１に記載の発明によれば、インクがカチオン重合型の紫外線硬化インクであり、比較的低照度の紫外線を照射することで硬化するため、低照度かつ少ない消費電力で良好な画像を得ることができる。
また、請求項１２に記載の発明によれば、インクがカチオン重合型の紫外線硬化インクであり、比較的低照度の紫外線を照射することで良好に硬化するため、低照度かつ少ない消費電力で良好な画像を得ることができる。
【００８７】
また、請求項１３に記載の発明によれば、紫外線を照射して紫外線硬化インクを硬化させた後の総インク膜厚が、２〜２０μｍであるため、例えば軟包装素材の薄膜フィルムに紫外線硬化インクを吐出、硬化させても、カールや波うちが発生することがなく、印刷物全体の質感を損ねることもないから、良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像記録装置の一実施形態の構成を示す図である。
【図２】本発明による画像記録装置の記録ヘッドの構成を示す断面図である。
【図３】本発明による画像記録装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明による画像記録装置の一実施形態の構成を示す図である。
【符号の説明】
１画像記録装置
２キャリッジ
４記録媒体
６ノズル
７記録ヘッド
２０紫外線照射装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image recording apparatus and an image recording method, and more particularly to an image recording apparatus and an image recording method for recording an image by curing ink by irradiating ultraviolet rays.
[0002]
[Prior art]
As an inkjet image recording apparatus, in recent years, a recording head provided with a nozzle for discharging an ultraviolet curable ink that is cured by irradiating ultraviolet rays, and an ultraviolet irradiation apparatus that irradiates ultraviolet rays for curing the ultraviolet curable ink are provided. An image recording apparatus is used. The recording head is mounted on a carriage movably supported by a rod-shaped guide rail provided in the image recording apparatus, and the ultraviolet irradiation device is provided on both sides of the carriage. As a result, the image recording apparatus causes the recording head to reciprocate when the carriage is driven, discharges ink of a required color from the nozzles based on a predetermined image signal, and lands on the recording medium. The ink is cured by irradiating ultraviolet rays with an ultraviolet irradiation device, and an image is recorded. In a conventional image recording apparatus, an ultraviolet irradiation apparatus including an ultraviolet lamp such as a mercury lamp or a metal halide lamp is used as an ultraviolet light source (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-60-132767 (first page, FIG. 1 etc.)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, mercury lamps and metal halide lamps used for ultraviolet irradiation devices have a considerable size. Therefore, in the conventional image recording apparatus (Patent Document 1), the weight of the carriage that holds the ultraviolet irradiation device becomes heavy, and there is a problem that the moving speed of the carriage is reduced and the image recording efficiency is lowered. There is also a problem that the entire image recording apparatus is enlarged.
[0005]
Further, in the conventional image recording apparatus (Patent Document 1), heat is generated when irradiated with ultraviolet rays from a mercury lamp, a metal halide lamp, or the like. For example, an image is recorded on a thin film film of a flexible packaging material used for food packaging. In addition, the thin film has a problem of curling or waviness.
[0006]
Furthermore, the conventional image recording apparatus (Patent Document 1) uses a mercury lamp, a metal halide lamp, or the like, and thus has a problem of high power consumption.
[0007]
Accordingly, the present invention provides an image recording apparatus and an image recording method capable of recording a good image even on a recording medium made of a heat-shrinkable material with a small size, high image recording efficiency, and low power consumption. For the purpose.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, an image recording apparatus according to the present invention includes a recording head provided with a nozzle that discharges ultraviolet curable ink that is cured by irradiating ultraviolet rays, and an ultraviolet light source that generates ultraviolet rays that cure the ultraviolet curable ink. The ultraviolet curable ink discharged from the nozzle is landed on the recording medium, and then the ink is cured by irradiating the recording medium with ultraviolet light, In the image recording apparatus for recording an image, the ultraviolet light source has an emission wavelength peak of 390 to 420 nm and a maximum illuminance on the surface of the recording medium of 80 to 1000 mW / cm.²It is composed of light emitting diodes that generate ultraviolet raysThe total power consumption of the ultraviolet irradiation device is less than 1 kW · hr, the ultraviolet curable ink has a viscosity at 25 ° C. of 7 to 50 mPa · s, and the amount of ink droplets ejected from the nozzle is 1 to 15 pl. The recording medium is made of a material that does not absorb the ultraviolet curable ink, and the ultraviolet irradiating device applies ultraviolet rays within 0.001 to 2.0 seconds after the ultraviolet curable ink has landed on the recording medium. Irradiate,It is characterized by that.
[0009]
  According to the present invention, the ultraviolet light source has a maximum illuminance of 80 to 1000 mW / cm on the surface of the recording medium.²Therefore, the recording medium on which the ultraviolet curable ink has landed is irradiated with ultraviolet light having a high illuminance by a small ultraviolet irradiation device. Further, even when the recording medium is irradiated with ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation device, the ultraviolet light source is constituted by a light emitting diode, so that it is not heated.
  Further, since the light emitting diode emits light with small power, an image is recorded on the recording medium with low power consumption.
  Further, since the ultraviolet curable ink has a viscosity at 25 ° C. of 7 to 50 mPa · s, it is stably discharged from the nozzle and is cured well when irradiated with ultraviolet rays.
  Further, since the amount of ink droplets ejected from the nozzle is 1 to 15 pl, a high-definition image is formed.
  Even if the recording medium is made of a material that does not absorb ultraviolet curable ink, an image is recorded when the ink is ejected and cured by ultraviolet rays.
  In addition, after the ultraviolet curable ink has landed on the recording medium, the ultraviolet irradiating device irradiates the ultraviolet ray between 0.001 and 2.0 seconds. Irradiated.
[0010]
The image recording apparatus according to claim 2 is the image recording apparatus according to claim 1, wherein the recording head is a serial head system, and the recording head is at least one of front and rear in a reciprocating direction of the recording head. The ultraviolet irradiation device is provided.
[0011]
According to the present invention, since the ultraviolet irradiation device is provided at least one of the front and rear in the reciprocating direction of the recording head, the recording head and the ultraviolet irradiation device are reciprocated to discharge from the nozzle of the recording head. The ultraviolet curable ink landed on the recording medium is irradiated with ultraviolet rays. And since the ultraviolet light source is comprised by the light emitting diode and an ultraviolet irradiation device is reduced in weight, an ultraviolet irradiation device and a recording head can move at high speed.
[0012]
An image recording apparatus according to claim 3 is the image recording apparatus according to claim 2, wherein the image recording apparatus includes a plurality of recording heads, and the ultraviolet irradiation device is provided between the recording heads. And
[0013]
According to the present invention, an ultraviolet irradiation device is provided between the recording heads, and since the distance between the recording head and the ultraviolet irradiation device is short, ultraviolet curable ink is ejected from the nozzles of the recording head and landed on the recording medium. Ultraviolet rays are irradiated within a short period of time.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the image recording apparatus according to the first aspect, wherein the recording head is of a line head type, and the ultraviolet ray is located behind the recording head in a direction in which the recording medium is conveyed. An irradiation device is provided.
[0015]
According to the present invention, since the ultraviolet irradiation device is provided behind the recording medium of the line head type recording head, the recording medium is ejected from the nozzles of the recording head by moving the recording medium. The ultraviolet curable ink landed on the surface is irradiated with ultraviolet rays.
[0020]
  Also,Claim 5The image recording apparatus described inClaims 1-4The image recording apparatus according to any one of the above, wherein the ultraviolet curable ink contains a compound having at least one oxetane ring as a photopolymerizable monomer.
[0021]
According to the present invention, since the ink is a cationic polymerization type ultraviolet curable ink, it is cured by irradiating ultraviolet rays with relatively low illuminance.
[0022]
  Also,Claim 6The image recording apparatus described inClaims 1-4In the image recording apparatus according to any one of the above, the ultraviolet curable ink includes, as a photopolymerizable monomer, 60 to 95% by mass of a compound having at least one oxetane ring and compound 5 having at least one oxirane group. It is characterized by containing -40 mass% and at least 1 sort (s) of vinyl ether compounds 0-40 mass%.
[0023]
According to the present invention, since the ink is a cationic polymerization type ultraviolet curable ink, it is cured well by being irradiated with ultraviolet rays having a relatively low illuminance.
[0026]
  Also,Claim 7In the image recording method described in 1), after the ultraviolet curable ink that is cured by irradiating ultraviolet rays from a recording head provided with a nozzle is ejected and landed on the recording medium,UV irradiation equipmentIrradiate UV light from UV light source to cure ink and record imageAn image recording method comprising:
  The ultraviolet light source has an emission wavelength peak of 390 to 420 nm and a maximum illuminance on the surface of the recording medium of 80 to 1000 mW / cm. ² It consists of a light emitting diode that generates ultraviolet rays
  The total power consumption of the ultraviolet irradiation device is less than 1 kW · hr,
  The ultraviolet curable ink has a viscosity at 25 ° C. of 7 to 50 mPa · s,
  The amount of ink droplets ejected from the nozzle is 1 to 15 pl,
  The recording medium is a material that does not absorb the ultraviolet curable ink,
  After the ultraviolet curable ink has landed on the recording medium, ultraviolet rays are irradiated by the ultraviolet irradiation device within 0.001 to 2.0 seconds.It is characterized by that.
[0027]
  According to the present invention, the maximum illuminance on the surface of the recording medium is 80 to 1000 mW / cm.²In order to irradiate ultraviolet rays from an ultraviolet light source composed of a light emitting diode that generates ultraviolet rays, the ultraviolet curable ink is cured by ultraviolet rays with high illuminance. Further, since the recording medium is irradiated with ultraviolet rays from an ultraviolet light source composed of light emitting diodes, the recording medium is not heated.
  Further, since the light emitting diode emits light with small power, an image is recorded on the recording medium with low power consumption.
  Further, since the ultraviolet curable ink has a viscosity at 25 ° C. of 7 to 50 mPa · s, it is stably discharged from the nozzle and is cured well when irradiated with ultraviolet rays.
  Further, since the amount of ink droplets ejected from the nozzle is 1 to 15 pl, a high-definition image is formed.
  Even if the recording medium is made of a material that does not absorb ultraviolet curable ink, an image is recorded when the ink is ejected and cured by ultraviolet rays.
  In addition, after the ultraviolet curable ink has landed on the recording medium, the ultraviolet irradiating device irradiates the ultraviolet ray between 0.001 and 2.0 seconds. Irradiated.
[0028]
  Also,Claim 8The image recording method described inClaim 7In the described image forming method,The recording head is a serial head system, and the ultraviolet irradiation device is provided at least one of the front and rear in the main scanning direction of the recording head.It is characterized by that.
  According to the present invention, since the ultraviolet irradiation device is provided at least one of the front and rear in the reciprocating direction of the recording head, the recording head and the ultraviolet irradiation device reciprocate to discharge from the nozzle of the recording head. The ultraviolet curable ink landed on the recording medium is irradiated with ultraviolet rays. And since the ultraviolet light source is comprised by the light emitting diode and an ultraviolet irradiation device is reduced in weight, an ultraviolet irradiation device and a recording head can move at high speed.
  The image recording method according to claim 9 is the image forming method according to claim 8, wherein a plurality of the recording heads are provided, and the ultraviolet irradiation device is provided between the recording heads. To do.
  According to the present invention, an ultraviolet irradiation device is provided between the recording heads, and since the distance between the recording head and the ultraviolet irradiation device is short, ultraviolet curable ink is ejected from the nozzles of the recording head and landed on the recording medium. Ultraviolet rays are irradiated within a short period of time.
[0029]
  The image recording method according to claim 10 is the image recording method according to claim 7, wherein the recording head is of a line head type, and the ultraviolet ray is behind the recording medium in a direction in which the recording medium is conveyed. An irradiation device is provided.
  According to the present invention,Since the ultraviolet irradiation device is provided behind the direction in which the recording medium of the line head type recording head is conveyed, the ultraviolet curable ink ejected from the nozzles of the recording head and landed on the recording medium by the movement of the recording medium Are irradiated with ultraviolet rays.
[0030]
  Also,Claim 11The image recording method described inAny one of Claims 7-10In the image forming method described in 1.The ultraviolet curable ink contains a compound having at least one oxetane ring as a photopolymerizable monomer.It is characterized by that.
  According to the present invention, since the ink is a cationic polymerization type ultraviolet curable ink, it is cured by irradiating ultraviolet rays with relatively low illuminance.
[0031]
  The image recording method according to claim 12 is the image forming method according to any one of claims 7 to 10, wherein the ultraviolet curable ink has at least one oxetane ring as a photopolymerizable monomer. It contains 60 to 95% by mass of the compound having 5 to 40% by mass of the compound having at least one oxirane group and 0 to 40% by mass of at least one vinyl ether compound.
  According to the present invention,Since the ink is a cationic polymerization type ultraviolet curable ink, it is cured well by irradiating ultraviolet rays with relatively low illuminance.
[0032]
  An image recording method according to claim 13 is provided by:Claim 7The image forming method according to any one of -12, wherein the total ink film thickness after curing the ultraviolet curable ink irradiated on the recording medium by irradiating with ultraviolet rays is 2 to 20 μm. .
[0033]
According to the present invention, for example, even when ultraviolet curable ink is discharged and cured on a thin film film of a soft packaging material, curling and waviness do not occur, and the texture of the entire printed matter is not impaired.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
[0035]
The image recording apparatus 1 has a rod-shaped guide rail (not shown), and a carriage 2 is supported on the guide rail. The carriage 2 is reciprocated in the main scanning direction A by a driving mechanism (not shown). Further, the image recording apparatus 1 is provided with a transport mechanism (not shown) for feeding the recording medium 4 in the sub scanning direction orthogonal to the main scanning direction A.
[0036]
As shown in FIG. 1, the carriage 2 has a recording head 7 formed with nozzles 6 for ejecting ink. The recording head 7 has white (W), yellow (Y), magenta ( M, cyan (C), black (K), light yellow (Ly), light magenta (Lm), light cyan (Lc), light black (Lk), and white (W).
[0037]
As shown in FIG. 2, the recording head 7 has a substrate 8 on which a piezoelectric element 12 is provided. A piezoelectric element drive circuit 9 is connected to the piezoelectric element 12 via a lead wire 10 and an electrode 11. A flow path plate 13 is provided at a position facing the piezoelectric element 12, and an ink flow path 14 is formed by the piezoelectric element 12 and the flow path plate 13. The piezoelectric element 12 expands upward when a pulsed signal voltage is applied by the piezoelectric element drive circuit 9, thereby compressing the ink flow path 14. A heater 16 is provided on the upper surface of the flow path plate 13 via a heat transfer member 15, and a heater power source 17 is connected to the heater 16. One end of the ink flow path 14 communicates with the nozzle 6, and the other end communicates with the ink supply body via the common liquid chamber 18 of the plurality of ink flow paths 14.
[0038]
The diameter of the nozzle 6 is determined in relation to the ink so that the amount of one ink droplet discharged from each nozzle 6 is 2 pl to 15 pl.
[0039]
As shown in FIG. 1, ultraviolet irradiation devices 20 are provided on both sides of the carriage 2 via bellows members 19. The ultraviolet irradiation device 20 includes an ultraviolet light source 21 that generates ultraviolet rays to be applied to the ink ejected onto the recording medium 4, and a surface of the ultraviolet irradiation device 20 that faces the recording medium 4 has ultraviolet rays having a specific wavelength. The filter 22 which permeate | transmits is provided. Further, an ultraviolet irradiation device power source 23 is connected to the ultraviolet irradiation device 20.
[0040]
The ultraviolet light source 21 is composed of a light emitting diode, and can irradiate a landable area where ink ejected from the recording head by one scanning lands on the recording medium. For example, 1mm²The four light emitting diode chips are arranged in the main scanning direction A and 20 in the sub scanning direction.
[0041]
In the light emitting diode, it is preferable that a wavelength for quickly curing the ink ejected from the recording head 7 is appropriately selected so as to be 390 to 420 nm. In addition, the light emitting diode has an illuminance of emitted ultraviolet light of 80 to 1000 mW / cm when the ultraviolet light reaches the recording medium 4.²It is preferable to be such that
[0042]
Further, as shown in FIG. 3, the image recording apparatus 1 includes a control unit 24 that controls the piezoelectric element drive circuit 9, the heater power supply 17, the carriage drive circuit 3, the transport mechanism drive circuit 5, and the ultraviolet irradiation device power supply 23. Is provided.
[0043]
The control unit 24 controls the piezoelectric element driving circuit 9 so as to apply a voltage to a required piezoelectric element 12 based on a predetermined image signal.
[0044]
The controller 24 controls the temperature of the heater 16 by turning on or off the heater power supply 17. When ink is ejected, it is preferable from the viewpoint of ink ejection stability that the heater 16 is heated so that the recording head 7 and the ink are at 35 ° C. to 100 ° C. In addition, UV curable ink has a large viscosity fluctuation range due to temperature fluctuation, and the viscosity fluctuation directly affects the droplet size and droplet ejection speed. It is necessary to control the power supply 17. The control range of the ink temperature is set temperature ± 5 ° C., preferably set temperature ± 2 ° C., more preferably set temperature ± 1 ° C.
[0045]
The piezoelectric element driving circuit 9 and the heater power supply 17 are controlled so that the amount of ink droplets ejected from the nozzle 6 is 1 to 15 pl in consideration of the properties of the ink.
[0046]
The control unit 24 controls the carriage drive circuit 3, and the carriage drive circuit 3 operates the drive mechanism of the carriage 2 based on a signal from the control unit 24 to perform main scanning of the carriage 2. Reciprocate in direction A. At this time, the control unit 24 has a relationship with the length of the carriage 2 in the main scanning direction A within 0.001 to 2.0 seconds, more preferably 0.001 after the ultraviolet curable ink has landed on the recording medium 4. The ultraviolet irradiation device 20 provided on the carriage 2 is moved at such a speed that the ultraviolet curable ink can be irradiated with ultraviolet rays within .about.1.0 seconds.
[0047]
The control unit 24 controls the transport mechanism drive circuit 5, and the transport mechanism drive circuit 5 operates the transport mechanism based on a signal from the control unit 24 to perform sub-scanning of the recording medium 4. Transport in the direction.
[0048]
Furthermore, the control unit 24 controls the light emission of the ultraviolet light source 21 by turning on or off the ultraviolet irradiation device power supply 23.
[0049]
Here, the ink used in the embodiment of the present invention will be described. In particular, the ink is a “photoacid” in the “photocuring system (Chapter 4)” described in “Photocuring Technology—Selection of Resin / Initiator and Measurement / Evaluation of Curing Conditions—Technology Association Information”. -It is an ink suitable for a curing system using a base generator (Section 1), "light-induced alternating copolymerization (Section 2)", and the like. This ink is composed of a coloring material, a polymerizable monomer, a photoinitiator and the like, and is cured by crosslinking and polymerization reaction of the monomer when the photoinitiator acts as a catalyst when irradiated with ultraviolet rays. It has properties. However, as the ink used in the present embodiment, the photoinitiator may be excluded when an ink that conforms to the above-mentioned “light-induced alternating copolymerization (section 2)” is used.
[0050]
Ultraviolet curable inks are roughly classified into radically polymerizable inks containing radically polymerizable compounds and cationically polymerizable inks containing cationically polymerizable compounds as polymerizable compounds. Both inks are used in the present embodiment. As the ink used in the present embodiment, a hybrid ink in which a radical polymerization ink and a cationic polymerization ink are combined may be applied. However, since cationic polymerization inks with little or no inhibition of polymerization reaction by oxygen are superior in functionality and versatility, in this embodiment, particularly, cationic polymerization inks are used.
[0051]
  The ultraviolet curable ink may contain an acid proliferating agent that newly generates an acid by an acid generated by irradiation with actinic rays described in JP-A-8-248561, JP-A-9-34106, and the like. preferable. Moreover, it is preferable that the photopolymerization monomer contains a compound having at least one oxetane ring. Further, the combined use of a monofunctional oxetane compound containing one oxetane ring and a polyfunctional oxetane compound containing two or more oxetane rings improves the film strength after curing and the adhesion to a recording medium. preferable. Furthermore, in order to improve curability, it is preferable to contain a compound having at least one oxirane ring. Moreover, you may use a vinyl ether compound. Photopolymerization abovesexThe amount of the monomer added is 60 to 95% by mass of a compound having at least one oxetane ring, 5 to 40% by mass of a compound having at least one oxirane group, and 0 to 40% by mass of at least one vinyl ether compound. It is preferable that
[0052]
Further, it is preferable that the ink has a viscosity of 7 to 50 mPa · s at 25 ° C. in order to stably discharge and obtain good curability regardless of the environment such as ambient temperature and humidity.
[0053]
Next, the recording medium 4 used in the embodiment of the present invention will be described. The recording medium 4 is a recording medium 4 made of a material such as plain paper, recycled paper, glossy paper, etc., various fabrics, various non-woven fabrics, resin, metal, glass, etc., applied to a normal ink jet image recording apparatus. Applicable. Moreover, as a form of the recording medium 4, a roll shape, a cut sheet shape, a plate shape, or the like is applicable. In particular, as the recording medium 4 used in the present embodiment, a transparent or opaque non-absorbent resin film used for soft packaging can be applied. Specific resin types for resin films include polyethylene terephthalate, polyester, polyolefin, polyamide, polyesteramide, polyether, polyimide, polyamideimide, polystyrene, polycarbonate, poly-ρ-phenylene sulfide, polyether ester, polyvinyl chloride. , Poly (meth) acrylic acid ester, polyethylene, polypropylene, nylon and the like are applicable, and further, copolymers of these resins, mixtures of these resins, and those obtained by crosslinking these resins are also applicable. Above all, as the type of resin of the resin film, one of stretched polyethylene terephthalate, polystyrene, polypropylene, and nylon is selected because of the transparency, dimensional stability, rigidity, environmental load, cost, etc. of the resin film. It is preferable to use a resin film having a thickness of 2 μm to 100 μm (preferably 6 μm to 50 μm). Moreover, you may perform surface treatments, such as a corona discharge process and an easily bonding process, on the surface of the support body of resin films. Further, as the recording medium 4 used in the present embodiment, a known opaque recording medium 4 such as various papers whose surfaces are coated with a resin, a film containing a pigment, and a foamed film can be applied.
[0054]
Next, an image recording method according to the present invention using the image recording apparatus 1 according to the present embodiment will be described.
[0055]
The control unit 24 controls the piezoelectric element drive circuit 9 based on a predetermined image signal, whereby a predetermined piezoelectric element 12 is selected, and a voltage is applied to the selected piezoelectric element 12 via the lead wire 10 and the electrode 11. Applied. When a voltage is applied to the piezoelectric element 12, the piezoelectric element 12 expands upward, whereby the ink flow path 14 is compressed and ink is ejected from the nozzle 6. At this time, the heater power supply 17 is controlled by the control unit 24, whereby the ink is heated to a predetermined temperature by the heater 16 through the heat transfer member 15 and the flow path plate 13. As a result, ink with a droplet amount of 1 to 15 pl is ejected from the nozzle 6.
[0056]
At this time, the carriage drive circuit 3 is controlled by the control unit 24, whereby the drive mechanism of the carriage 2 is operated, and the carriage 2 reciprocates in the main scanning direction A above the recording medium 4 and is discharged. Ink sequentially reaches the recording medium 4. On the other hand, the control unit 24 controls the power source of the ultraviolet irradiation device 20 provided in the carriage 2, whereby the ultraviolet light source 21 configured by a light emitting diode emits light, and the emission wavelength peak is 390 to 420 nm. And the maximum illuminance on the surface of the recording medium is 80 to 1000 mW / cm²And reciprocatingly move in the main scanning direction A above the recording medium 4 while generating ultraviolet rays. Thereby, within 0.001 to 2.0 seconds after the ultraviolet curable ink has landed on the recording medium 4, the ultraviolet curable ink is irradiated with ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation device 20, and the ultraviolet curable ink is cured.
[0057]
Then, when the transport mechanism driving circuit 5 is controlled by the control unit 24, the transport mechanism is operated, so that the recording medium 4 is transported in the sub-scanning direction, and an image is recorded on the recording medium 4.
[0058]
As described above, according to the embodiment of the present invention, since the ultraviolet light source 21 is constituted by a light emitting diode, the ultraviolet irradiation device 20 can be reduced in weight, and the moving speed of the carriage 2 can be increased. Recording efficiency is improved. Moreover, since the ultraviolet irradiation device 20 can be reduced in size, the entire image recording apparatus 1 can be reduced in size. In addition, since light emitting diodes do not generate heat, when irradiating UV light to UV curable ink, even when images are recorded on a thin film of flexible packaging material, curling and waviness do not occur on the thin film. Can be obtained. Furthermore, since the light emitting diode emits light with small power, the power consumption can be suppressed.
[0059]
In addition, ultraviolet irradiation devices 20 are provided on both sides of the carriage 2, and ultraviolet curable ink ejected from the nozzles 6 of the recording head 7 mounted on the carriage 2 and landed on the recording medium 4 by moving the carriage 2. Therefore, the ultraviolet curable ink can be cured easily and reliably.
[0060]
Further, the ultraviolet curable ink has a viscosity at 25 ° C. of 7 to 50 mPa · s, is stably ejected from the nozzle, and is cured well when irradiated with ultraviolet rays, so that a good image can be obtained.
[0061]
In addition, since the ink is a cationic polymerization type ultraviolet curable ink and is cured by irradiating ultraviolet rays with a relatively low illuminance, a good image can be obtained with low illuminance and low power consumption.
[0062]
Further, after the ultraviolet curable ink has landed on the recording medium 4, ultraviolet rays are irradiated by the ultraviolet irradiation device 20 within 0.001 to 2.0 seconds, and the ultraviolet curable ink is cured before spreading on the recording medium 4. Therefore, a high definition image can be obtained.
[0063]
Further, since the amount of ink droplets ejected from the nozzle 6 is 1 to 15 pl, a high-definition image can be obtained.
[0064]
Further, since the total ink film thickness after the ultraviolet curable ink is cured by irradiating ultraviolet rays is 2 to 20 μm, for example, even if the ultraviolet curable ink is discharged and cured on a thin film film of a soft packaging material, Since no ripples occur and the texture of the entire printed matter is not impaired, a good image can be obtained.
[0065]
In the embodiment of the present invention, the ultraviolet irradiation device 20 is provided on both sides of the carriage 2, but it may be provided between the recording heads 7. In this case, since the distance between the nozzle 6 and the ultraviolet irradiation device 20 is short, after the ultraviolet curable ink is ejected from the nozzle 6 and landed on the recording medium 4, the ultraviolet curable ink is irradiated with ultraviolet rays within a shorter time. be able to.
[0066]
In the embodiment of the present invention, the serial head type recording head 7 is provided, but a line head type recording head may be provided. In this case, as shown in FIG. 4, if an ultraviolet irradiation device 26 is provided downstream of the recording head 25, the recording medium 4 is transported and discharged from the nozzles of the recording head 25 to land on the recording medium 4. The ultraviolet curable ink is irradiated with ultraviolet rays by an ultraviolet irradiation device 26.
[0067]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
[0068]
As shown in Table 1, in an image recording apparatus using a light emitting diode as an ultraviolet irradiation light source, two types of ink are recorded for each of the case where the recording head is a serial head type and the line head type. The image was recorded by discharging and curing on a medium. As a comparative example, an image recording apparatus using a metal halide lamp as an ultraviolet irradiation light source recorded images in the same manner.
[Table 1]

An ultraviolet irradiation light source using a light emitting diode is a custom-made product manufactured by Nichia Corporation, and has a peak wavelength of 365 nm and a maximum illumination on a recording medium of 100 mW / cm.²The power consumption is less than 1 kW · hr. The ultraviolet irradiation light source using a metal halide lamp is MAL400NL manufactured by Nippon Battery Co., Ltd., the peak wavelength is 365 nm, and the maximum illuminance on the recording medium is 650 mW / cm.²It requires a 3kW power supply.
[0069]
Inks 1 to 4 were prepared as follows. 20% by mass of “Solsperse 3200GR” manufactured by Abyssia and the photopolymerizable compounds of the types and amounts shown in Tables 2 to 5 were each put into a stainless beaker and stirred and mixed for 1 hour while heating on a 65 ° C. hot plate to dissolve It was. The color material of the type and amount shown in each table is put in a container together with 200 g of zirconia beads having a diameter of 1 mm, sealed, and dispersed for 2 hours with a paint shaker. Then, the zirconia beads are removed, and the light shown in each table An initiator and a sensitizer were added and mixed with stirring. This was filtered through a 0.8 μm membrane filter to prevent printer clogging, and a K ink composition was obtained.
[Table 2]

[Table 3]

[Table 4]

[Table 5]

As the recording medium, OPP (Oriented Polypropylene), PET (Polyethylene Terephthalate), Shrink OPS (Oriented Polystyrene for commercial shrink use), and cast coated paper each having a width of 600 mm and a length of 500 m were used. The OPP used had a surface energy of 38 (dyn / cm), PET 53 (dyn / cm), and shrink OPS 39 (dyn / cm).
[0070]
The ink supply system was composed of an ink tank, a supply pipe, a front chamber ink tank immediately before the head, a pipe with a filter, and a piezo head. The ink was insulated from the front chamber tank to the head portion and heated at 50 ° C. The piezo head was driven so that 2 to 15 pl multi-size dots could be ejected at a resolution of 720 × 720 dpi, and each ink was ejected continuously. Here, dpi represents the number of dots per 2.54 cm. Within 2 seconds after the ink landed on the recording medium, the ink was cured by irradiating the recording medium with ultraviolet rays by an ultraviolet irradiation device provided on both sides of the carriage. When the film thickness of the cured ink was measured, it was 2.3 to 13 μm.
[0071]
Each image recorded under the above conditions was evaluated for the presence or absence of curling or waviness in the recording medium, character quality, and presence or absence of color mixing (bleeding). The results are shown in Table 6.
[Table 6]

The evaluation of the presence or absence of curling or waviness in the recording medium is to visually evaluate whether the recording medium is curled or wavy by picking up the recording medium and irradiating it with ultraviolet rays to cure the ink. ○, when there is no curl or wave and is in good condition, △ when curl or wave is generated but it can be practically used, and when curl or wave is bad Some cases were marked with x.
[0072]
Character quality is evaluated using Y, M, C, and K color inks, printed with a 6-point Mincho font at the target density, and enlarged with a loupe. ◎ when there is no rust, ◯ when there is a slight rust, △ when there is rust and it can be recognized as a character and can be used practically, △, when the character is very dim and not suitable for practical use .
[0073]
Evaluation of the presence or absence of color mixing (bleeding) is 720 dpi, printing so that one dot of each color of Y, M, C, K is adjacent to each other, magnifying each adjacent color dot with a loupe, and visually observing the color mixing condition ◎ when the shape of adjacent dots keeps a perfect circle and there is no color mixing, ○ when the shape of adjacent dots is almost a perfect circle and there is almost no color mixing, the shape of the adjacent dots is a little A case in which color mixing occurred and color mixing occurred but was practically acceptable was indicated by Δ, and a case in which the shape of adjacent dots was mixed color mixing and was not suitable for practical use was indicated by x.
[0074]
Regarding the presence or absence of curling or waviness of the recording medium, in the comparative example, when the recording medium was made of a heat-shrinkable material, it was in a poor state, whereas in the examples, it was in a good state in most cases. . As for the character quality, the quality was improved in most examples compared to the comparative example. As for color mixing, when ink 2 was used, color mixing decreased compared to the comparative example.
[0075]
【The invention's effect】
  According to invention of Claim 1, the ultraviolet light source is comprised by the light emitting diode. Therefore, since the ultraviolet irradiation device can be downsized, the entire image recording device can be downsized. In addition, since light emitting diodes do not generate heat, when irradiating UV light to UV curable ink, even when images are recorded on a thin film of flexible packaging material, curling and waviness do not occur on the thin film. Can be obtained. Furthermore, since the light emitting diode emits light with small power, the power consumption can be suppressed.
  Further, the ultraviolet curable ink has a viscosity at 25 ° C. of 7 to 50 mPa · s, is stably ejected from the nozzle, and is cured well when irradiated with ultraviolet rays, so that a good image can be obtained.
  Further, since the amount of ink droplets ejected from the nozzle is 1 to 15 pl, a high-definition image can be obtained.
  Even if the recording medium is made of a material that does not absorb ultraviolet curable ink, a good image can be obtained by ejecting the ink and curing it with ultraviolet rays.
  Also, after the ultraviolet curable ink has landed on the recording medium, ultraviolet rays are irradiated by the ultraviolet irradiation device between 0.001 and 2.0 seconds, and the ultraviolet curable ink is cured before spreading on the recording medium. A fine image can be obtained.
[0076]
According to the second aspect of the present invention, since the ultraviolet light source is composed of a light emitting diode and the ultraviolet irradiation device can be reduced in weight, the moving speed of the ultraviolet irradiation device and the recording head can be increased. Image recording efficiency is improved.
[0077]
According to the third aspect of the present invention, the ultraviolet irradiation device is provided between the recording heads, and since the distance between the recording head and the ultraviolet irradiation device is short, the ultraviolet rays are discharged from the nozzles of the recording head to the recording medium. Since ultraviolet rays are irradiated within a short time after the cured ink has landed, a high-definition image can be obtained.
[0078]
According to a fourth aspect of the present invention, the ultraviolet irradiation device is provided behind the recording medium of the line head type recording head, and the nozzle of the recording head is moved by the movement of the recording medium. Since the ultraviolet curable ink ejected from the ink and landed on the recording medium is irradiated with ultraviolet rays, the ultraviolet curable ink can be easily and reliably cured.
[0081]
  Also,Claim 5According to the invention described in the above, since the ink is a cationic polymerization type ultraviolet curable ink and is cured by irradiating with relatively low illuminance ultraviolet rays, a good image can be obtained with low illuminance and low power consumption. .
[0082]
  Claim 6According to the invention described in the above, the ink is a cationic polymerization type ultraviolet curable ink, and is cured well by irradiating relatively low illuminance ultraviolet rays, so that a good image can be obtained with low illuminance and low power consumption. Can do.
[0084]
  Also,Claim 7According to the invention described in the above, the ultraviolet curable ink is irradiated with ultraviolet rays by an ultraviolet light source composed of light emitting diodes. However, since the light emitting diodes do not generate heat, when the ultraviolet curable ink is irradiated with ultraviolet rays, Even when an image is recorded on the film, a good image can be obtained without curling or waviness on the thin film. In addition, since the ultraviolet light source can be reduced in size, an image can be recorded by a small image recording apparatus. Furthermore, since the light emitting diode emits light with a small electric power, it is possible to record an image with low power consumption.
  Further, the ultraviolet curable ink has a viscosity at 25 ° C. of 7 to 50 mPa · s, is stably ejected from the nozzle, and is cured well when irradiated with ultraviolet rays, so that a good image can be obtained.
  Further, since the amount of ink droplets ejected from the nozzle is 1 to 15 pl, a high-definition image can be obtained.
  Even if the recording medium is made of a material that does not absorb ultraviolet curable ink, a good image can be obtained by ejecting the ink and curing it with ultraviolet rays.
  Also, after the ultraviolet curable ink has landed on the recording medium, ultraviolet rays are irradiated by the ultraviolet irradiation device between 0.001 and 2.0 seconds, and the ultraviolet curable ink is cured before spreading on the recording medium. A fine image can be obtained.
[0085]
  Also,Claim 8According to the invention described inSince the ultraviolet light source is composed of a light emitting diode and the ultraviolet irradiation device can be reduced in weight, the moving speed of the ultraviolet irradiation device and the recording head can be increased, and the image recording efficiency is improved.
  According to the ninth aspect of the present invention, since the ultraviolet irradiation device is provided between the recording heads and the distance between the recording head and the ultraviolet irradiation device is short, the recording medium is ejected from the nozzles of the recording head. Since ultraviolet rays are irradiated within a short time after the ultraviolet curable ink has landed, a high-definition image can be obtained.
  According to the invention described in claim 10, the ultraviolet irradiation device is provided at the rear of the line head type recording head in the direction in which the recording medium is conveyed, and the nozzle of the recording head is moved by the movement of the recording medium. Since the ultraviolet curable ink ejected from the ink and landed on the recording medium is irradiated with ultraviolet rays, the ultraviolet curable ink can be easily and reliably cured.
[0086]
  According to the invention described in claim 11, since the ink is a cationic polymerization type ultraviolet curable ink and is cured by irradiating with a relatively low illuminance ultraviolet ray, a good image can be obtained with low illuminance and low power consumption. Can be obtained.
  According to the invention of claim 12,Since the ink is a cationic polymerization type ultraviolet curable ink and is cured well by irradiating ultraviolet rays with a relatively low illuminance, a good image can be obtained with low illuminance and low power consumption.
[0087]
According to the invention of claim 13, since the total ink film thickness after irradiating ultraviolet rays to cure the ultraviolet curable ink is 2 to 20 μm, for example, ultraviolet curing is applied to a thin film film of a flexible packaging material. Even if the ink is ejected and cured, no curling or waviness is generated, and the texture of the entire printed matter is not impaired, so that a good image can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of an image recording apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a recording head of an image recording apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an image recording apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an embodiment of an image recording apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Image recording device
2 Carriage
4 recording media
6 nozzles
7 Recording head
20 UV irradiation equipment

Claims

A recording head provided with a nozzle for discharging an ultraviolet curable ink that is cured by irradiating the ultraviolet ray; and an ultraviolet irradiation device provided with an ultraviolet light source that generates an ultraviolet ray that cures the ultraviolet curable ink. In an image recording apparatus for recording an image by landing the discharged ultraviolet curable ink on a recording medium, and then curing the ink by irradiating the recording medium with ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation apparatus.
The ultraviolet light source is composed of a light emitting diode that emits ultraviolet light having an emission wavelength peak of 390 to 420 nm and a maximum illuminance of 80 to 1000 mW / cm ^{2 on the} surface of the recording medium ,
The total power consumption of the ultraviolet irradiation device is less than 1 kW · hr,
The ultraviolet curable ink has a viscosity at 25 ° C. of 7 to 50 mPa · s,
The amount of ink droplets ejected from the nozzle is 1 to 15 pl,
The recording medium is a material that does not absorb the ultraviolet curable ink,
After the ultraviolet curable ink has landed on the recording medium, ultraviolet rays are irradiated by the ultraviolet irradiation device within 0.001 to 2.0 seconds .
An image recording apparatus.

The image recording apparatus according to claim 1, wherein the recording head is a serial head system, and the ultraviolet irradiation device is provided at least one of front and rear in the main scanning direction of the recording head.

The image recording apparatus according to claim 2, wherein a plurality of the recording heads are provided, and the ultraviolet irradiation device is provided between the recording heads.

2. The image recording apparatus according to claim 1, wherein the recording head is of a line head type, and the ultraviolet irradiation device is provided behind the recording medium in the recording head.

The image recording apparatus according to claim 1 , wherein the ultraviolet curable ink contains a compound having at least one oxetane ring as a photopolymerizable monomer.

The ultraviolet curable ink contains, as a photopolymerizable monomer, 60 to 95% by mass of a compound having at least one oxetane ring, 5 to 40% by mass of a compound having at least one oxirane group, 0 to at least one vinyl ether compound 0 to The image recording apparatus according to claim 1 , further comprising: 40% by mass.

An ultraviolet curable ink that is cured by irradiating ultraviolet rays from a recording head provided with nozzles is ejected and landed on a recording medium, and then the recording medium is irradiated with ultraviolet rays from an ultraviolet light source of an ultraviolet irradiating device to receive ink. An image recording method for curing and recording an image,
The ultraviolet light source is composed of a light emitting diode that emits ultraviolet light having an emission wavelength peak of 390 to 420 nm and a maximum illuminance of 80 to 1000 mW / cm ^{2 on the} surface of the recording medium ,
The total power consumption of the ultraviolet irradiation device is less than 1 kW · hr,
The ultraviolet curable ink has a viscosity at 25 ° C. of 7 to 50 mPa · s,
The amount of ink droplets ejected from the nozzle is 1 to 15 pl,
The recording medium is a material that does not absorb the ultraviolet curable ink,
After the ultraviolet curable ink has landed on the recording medium, ultraviolet rays are irradiated by the ultraviolet irradiation device within 0.001 to 2.0 seconds .
An image recording method.

The image recording method according to claim 7, wherein the recording head is of a serial head type, and the ultraviolet irradiation device is provided at least one of front and rear in the main scanning direction of the recording head.

The image recording method according to claim 8, wherein a plurality of the recording heads are provided, and the ultraviolet irradiation device is provided between the recording heads.

The image recording method according to claim 7, wherein the recording head is of a line head type, and the ultraviolet irradiation device is provided behind the recording medium in the recording head .

The image recording method according to claim 7, wherein the ultraviolet curable ink contains a compound having at least one oxetane ring as a photopolymerizable monomer.

The ultraviolet curable ink contains, as a photopolymerizable monomer, 60 to 95% by mass of a compound having at least one oxetane ring, 5 to 40% by mass of a compound having at least one oxirane group, and at least one vinyl ether compound 0 to 0%. The image recording method according to any one of claims 7 to 10, comprising 40% by mass.

The image recording according to any one of claims 7 to 12 , wherein the total ink film thickness after curing the ultraviolet curable ink landed on the recording medium by irradiation with ultraviolet rays is 2 to 20 µm. Method.