JP4960143B2 - 記録方法、記録装置、および記録物 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の感圧接着シート100の構成例を説明するための模式図であり、図1(a)および(b)は、感圧接着シート100の断面図および平面図であり、図1(a)は、図1(b)のI−I線に沿う断面図である。
本例において用いられるインク(記録液)は、色材、光重合開始剤、活性エネルギー線硬化型モノマー、オリゴマー、ポリマー、および、それらの混合物によって構成される。また、インクジェット適性を得るために、イオン交換水、有機溶剤、界面活性剤等を添加してもよい。特に、プラスチック、金属などのインクを吸収しない非吸収性記録媒体に記録する場合には、紫外線硬化型モノマーやオリゴマーを溶剤として使用することにより、環境に負荷のない密着性の良い記録物を提供することが可能である。活性エネルギー線硬化型モノマー、オリゴマー、ポリマーは、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物が好ましく、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を1つ以上含有する化合物であればどのようなものでもよい。しかし、顔料分散剤や溶剤との相溶性を考慮して選択する必要がある。また、インクジェット適性と記録物の堅牢性を得るために、それらを2種以上を所定の比率で併用することも可能である。
オンデマンド型のインクジェット装置を用いる場合、インクの粘度は、広い範囲で非線形性がなく、15mPa・sより低い範囲であることが好ましい。より好ましくは、5〜10mPa・s未満である。粘度が15mPa・sを超える場合には、ノズルにインクが付着しやすくなり、ノズル詰まりの原因となりやすい。インクの粘度は、BL形粘度計(東機産業(株)社製)を用いて、標準コーン(外径R=24mm)を、回転速度60rpmの範囲内で適宜調整して回転させて、25℃で測定した。
インクの表面張力は、20mN/m〜50mN/mであることが好ましい。表面張力が20mN/m以下になると、インクが感圧接着層の内部に浸透し、反射画像濃度が低下して、バーコード記録に必要な高精細な画像形成ができなくなるおそれがある。また、表面張力が50mN/m以上になると、記録媒体の表層においてインク滴が効果的に硬化され、ブリードを充分に抑制することができると同時に、高い画像濃度を得ることができる。一方、この画像濃度の確保するたには、後述する活性エネルギー照射時に、ある程度インク滴が被記録媒体に対して濡れている必要もある。そのため、表面張力の上限としては、50mN/m程度であることがより好ましい。ここで表面張力は、自動表面張力計CBVP−Z(協和界面科学(株)社製)を用い、白金プレートを使用して25℃で測定した静的表面張力である。
本発明の感圧接着シートに水を吸収させ、超音波により液吸収を測定する動的浸透性テスターを用いて、超音波最大透過時間を測定した。その超音波最大透過時間は、1秒以上80%以上が好ましいことが分かった。
図3および図4は、インクジェット記録ヘッドを用いて、活性エネルギー線硬化型の水性インクとしての紫外線硬化型の水性インク(以下、「UVインク」ともいう)303を感圧接着シート100に吐出して、定着させる工程の説明図である。図3(a)から(d)のそれぞれは、図4(a)から(d)のそれぞれのIII−III線に沿う断面図である。
紫外線照射ランプ306としては、点灯中における水銀の蒸気圧が1〜10Paの所謂低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、蛍光体が塗布された水銀灯等が好ましい。これらの水銀ランプの紫外線領域の発光スペクトルは、450nm以下、特に、黒色或いは着色されたインク中の重合性の物質を効率的に反応させるためには、184nm〜450nmの範囲が適している。このようなランプ306は、小型の電源が使用できるため、その電源を記録装置に搭載する上においても適している。水銀ランプとしては、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンフラッシュランプ、デイープUVランプ、マイクロ波を用いて外部から無電極で水銀灯を励起するランプ、UVレーザー等が実用されている。これらの発光波長領域は上記の範囲を含むため、電源サイズ、入力強度、ランプ形状等が許されれば、このような種々のランプが基本的に適用可能である。光源は、用いる触媒の感度にも合わせて選択する。
インク(記録液)が水溶性有機溶媒を含有している場合には、紫外線を照射する前に、ドライヤー、マイクロ波発振装置、遠赤外線ランプ等を用いてインクを加熱することにより、インクに残存している溶剤を除去してもよい。これにより、インクオフセット現象を低減することができる。インクを加熱する時期は、紫外線を照射する前であれば特に限定されものではなく、また、インクジェット記録前に感圧接着シートを加熱してもよい。
本例の水性インクは、水分を少なくとも50%以上含む。そのため、図3(c)のように、感圧接着シート上に定着したときの厚さHは、それが感圧接着シート上に付与されたときの厚さH0の50%以下となる。HがH0の50%以上の場合には、インクが凸部101を部分的に覆って、感圧接着層の接着力の低下を招いたり、インクオフセットの要因となるおそれがある。感圧接着層に付与されたインクは、硬化することにより厚さが10%〜70%減少することが好ましい。
前述したように、感圧接着シート100上にインク303を付与してから、紫外線を照射することにより記録物が作成される。次に、このような記録物としての感圧接着シート100同士の接着および剥離について説明する。
次に、感圧接着シート100上にインク303を付与してから紫外線を照射することにより得られる記録物の他の例について説明する。
図12は、本発明を適用可能な記録装置の構成例を説明するための概略側面図である。本例の記録装置は、後述するプリントモジュール(プリントユニット)が組み込まれたラインプリンタ10を構成している。
次に、ブラックインクの具体的な作成例について説明する。以下において、「部」および「%」とあるものは全て質量基準である。
実施例1
・上記カーボンブラック水性分散体(固形分14.5%) 30.0部
・水溶性紫外線硬化樹脂モノマー
(メタクリル酸ヒドロキシプロピル) 5.0部
・水溶性紫外線硬化型樹脂オリゴマー
(ペンタエリスリトールジアクリレート系オリゴマー) 7.0部
・光重合開始剤
(イルガキュア2925、チバスペシャルティケミカルズ)4.0部
・アセチレノールE100(川研ファインケミカル(株))1.0部
・イオン交換水 残分
上記組成分を混合して2時間攪拌した後、3μmのメンブレンフィルターにより不純物を除去して、インクを作成した。
実施例1のアセチレノールE100の添加量を3.0部とした以外は、実施例1と同様にしてインクを作成した。
作成例1のアセチレノールを削除した以外は、実施例1と同様にしてインクを作成した。
実施例1の水溶性紫外線硬化モノマー、水溶性紫外線硬化オリゴマー、および光重合開始剤に代えて、エチレングリコールモノブチルエーテル5.0部とグリセリン5.0部を添加した以外は、実施例1と同様にしてインクを作成した。
キヤノン(株)から上市されるBJ S600を用いて、感圧接着記録シートPOSTEX(トッパン・フォームズ(株)社製)に、上記実施例1,2および比較例1,2のインクにより、100%のデューティでベタ画像を記録した。その後、以下の条件で紫外線を照射した。比較例2のインクは紫外線硬化機能をもたないため、そのインクによる記録画像には紫外線を照射しなかった。
照射装置:F300S(FUSION UV SYSTEMS社製)
・電源ユニットP300M,発光体ユニット1300M
ランプ:FUSION UVモデルF305紫外線ランプ
(無電極ランプバルブ“D”使用,ランプ電力120W/cm)
照射時間:1秒
照射タイミング:画像形成から10秒後
実施例1,2および比較例1,2のインクを用いて、上記の記録方法により画像を記録し、その画像に対して、上記の照射条件下における紫外線の照射前と照射後に、画像表面における感圧接着層の凸部の露出程度を目視により評価した。下記のように、紫外線照射前の評価は3段階(○,△,×)とし、紫外線照射後の評価は2段階(○,×)とした。比較例2のインクによる記録画像に関しては、紫外線を照射せずに同様の評価を行なった。それらの評価結果は、下表2のとおりであった。
<紫外線照射前>
○…目視で明らかに凸部が露出していることが確認できる。
△…凸部をインクが覆っているが、画像の盛り上がりは見られない。
×…凸部をインクが覆っており、画像の盛り上がりが視認できる。
<紫外線照射後>
○…目視で明らかに凸部が露出していることが確認できる。
×…凸部をインクが覆っており,画像の盛り上がりが視認できる。
実施例1,2および比較例1,2のインクを用い、上記の記録方法により画像を記録し、その画像に上記の照射条件下において紫外線を照射し、その照射直後、および照射してから5秒後に画像を指で触り、画像の乾燥状態(タック感、指へのインク付着)を確認した。このような画像硬化の評価は、下記のように3段階(○,△,×)とした。比較例2のインクによる記録画像に関しては、紫外線を照射せずに同様の評価を行なった。それらの評価結果は、下表2のとおりであった。
○…紫外線照射直後に、タック感ナシ。インクの指への付着ナシ。
△…紫外線照射5秒後に、わずかなタック感はあるが、感圧接着シートは指に接着しない。インクの指への付着ナシ。
×…紫外線照射5秒後に、タック感が強く、感圧接着シートは指に接着する。インクが指に付着する。または未乾燥状態。
上記の記録方法により記録した画像に、上記の照射条件下において紫外線を照射した感圧接着シートの感圧接着層と、画像が記録されていない感圧接着シートの感圧接着層と、を対接させ、それらを圧着した後に剥離して、画像の転写(インクオフセット)の発生状況を目視により評価した。このようなインクオフセットの評価は、下記のように3段階(○,△,×)とした。それらの評価結果は、下表2のとおりであった。比較例2のインクにより記録した画像に関しては、画像の記録後20分以上室内(25℃RHにて)放置して乾燥させたが、画像が乾かずにべたついていたため、インクオフセットの評価はできなかった。
○…対接した感圧接着層面に画像の転写が見られない。
△…対接した感圧接着層面が薄く黒ずみ、少し画像が転写したと判断される。
×…対接した感圧接着層面にはっきりと、ベタ画像の転写が認められる。
本発明は、上述したように、微細な凹部と凸部が形成された感圧接着シートの感圧接着層に、液状のインクを付与して画像を記録する際に、そのインクの付与量を特定する。すなわち、感圧接着層に付与した液状のインクが硬化したときに、その硬化したインクから感圧接着層の凸部が露出する程度に、液状のインクを付与して画像を記録する。
101 凸部
102 凹部
103 基材
104 感圧接着層
302 記録ヘッド
303 インク
303A 色材
306 紫外線照射ランプ
401 加圧ローラ
Claims (13)
- 感圧接着シートの感圧接着層に、液状のインクを付与して画像を記録する記録方法において、
前記感圧接着シートの前記感圧接着層の表面は、前記感圧接着シート同士を互いに重ね合わせたときに前記感圧接着シート同士を剥離可能に接着させるための、凹部と凸部が形成された重ね合わせ面を有し、
前記液状のインクは、活性エネルギー線により硬化する活性エネルギー線硬化型のインクであり、前記感圧接着層に付与され後に、前記活性エネルギー線が照射されて硬化することにより厚さが10%〜70%減少するものであり、
前記重ね合わせ面における記録領域に付与した前記液状のインクに前記活性エネルギー線を照射させることによって前記液状インクを前記凹部において硬化させたときに、前記記録領域の全領域における前記凸部の頂部が露出するように、前記記録領域に前記液状のインクを付与して画像を記録する工程と、
前記感圧接着層に付与された後の前記液状のインクに、前記活性エネルギー線を照射して硬化させる工程と、
を含むことを特徴とする記録方法。 - 前記活性エネルギー線は紫外線であることを特徴とする請求項1に記載の記録方法。
- 前記感圧接着層の表面のカットオフ値0.8mmにおける十点平均粗さは、画像記録前の十点平均粗さ(Rz)が30μm〜100μmの範囲にあり、かつRzと画像記録後の十点平均粗さ(Rz′)の比率Rz′/Rzが0.3〜0.9の範囲にあること特徴とする請求項1または2に記載の記録方法。
- 前記液状のインクは、水性インクであることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の記録方法。
- 前記液状のインクは、前記感圧接着層に吸収されないインクであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の記録方法。
- 前記感圧接着層同士を重ねて加圧することにより、当該感圧接着層同士を剥離可能に接着することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の記録方法。
- 前記液状のインクは、インクジェット記録ヘッドを用いて付与することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の記録方法。
- 前記感圧接着層が形成されていない前記感圧接着シートの面、または、前記感圧接着層が形成される前の前記感圧接着シートの面の少なくとも一方に、画像を記録する工程を含むことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の記録方法。
- 前記液状のインクの付与量に応じて、前記感圧接着層の凸部が前記硬化したインクから露出する程度を調整することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の記録方法。
- 感圧接着シートの感圧接着層に、液状のインクを付与して画像を記録する記録装置において、
前記感圧接着シートの前記感圧接着層の表面は、前記感圧接着シート同士を互いに重ね合わせたときに前記感圧接着シート同士を剥離可能に接着させるための、凹部と凸部が形成された重ね合わせ面を有し、
前記液状のインクは、活性エネルギー線により硬化する活性エネルギー線硬化型のインクであり、前記感圧接着層に付与され後に、前記活性エネルギー線が照射されて硬化することにより厚さが10%〜70%減少するものであり、
前記重ね合わせ面における記録領域に付与した前記液状のインクに前記活性エネルギー線を照射させることによって前記液状インクを前記凹部において硬化させたときに、前記記録領域の全領域における前記凸部の頂部が露出するように、前記記録領域に前記液状のインクを付与するインク付与手段と、
前記感圧接着層に付与された後の前記液状のインクに、前記活性エネルギー線を照射して硬化させる手段と、
を備えることを特徴とする記録装置。 - 前記インク付与手段は、インクジェット記録ヘッドを用いて前記液状のインクを付与することを特徴とする請求項10に記載の記録装置。
- 感圧接着シートの感圧接着層に、液状のインクを付与して画像を記録された記録物であって、
前記感圧接着シートの前記感圧接着層の表面は、前記感圧接着シート同士を互いに重ね合わせたときに前記感圧接着シート同士を剥離可能に接着させるための、凹部と凸部が形成された重ね合わせ面を有し、
前記液状のインクは、活性エネルギー線により硬化する活性エネルギー線硬化型のインクであり、前記感圧接着層に付与され後に、前記活性エネルギー線が照射されて硬化することにより厚さが10%〜70%減少するものであり、
前記重ね合わせ面における記録領域に付与された前記液状のインクが前記活性エネルギー線の照射によって前記凹部において硬化された状態において、当該硬化したインクから前記記録領域の全領域における前記凸部の頂部が露出していることを特徴とする記録物。 - 前記感圧接着層同士が剥離可能に接着されていることを特徴とする請求項12に記載の記録物。
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