JP5598122B2 - インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5598122B2
JP5598122B2 JP2010156579A JP2010156579A JP5598122B2 JP 5598122 B2 JP5598122 B2 JP 5598122B2 JP 2010156579 A JP2010156579 A JP 2010156579A JP 2010156579 A JP2010156579 A JP 2010156579A JP 5598122 B2 JP5598122 B2 JP 5598122B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light source
recording medium
droplets
heads
radiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010156579A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012016918A (ja
Inventor
武俊 籠瀬
覚 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2010156579A priority Critical patent/JP5598122B2/ja
Priority to US13/176,223 priority patent/US8602519B2/en
Priority to CN201110195581.5A priority patent/CN102390182B/zh
Priority to CN201610245256.8A priority patent/CN105904870B/zh
Priority to EP14175822.7A priority patent/EP2803495B1/en
Priority to EP11173010.7A priority patent/EP2404762B1/en
Publication of JP2012016918A publication Critical patent/JP2012016918A/ja
Priority to US14/071,120 priority patent/US9126431B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5598122B2 publication Critical patent/JP5598122B2/ja
Priority to US14/817,935 priority patent/US9539823B2/en
Priority to US15/367,771 priority patent/US10029485B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M7/00After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • B41J11/002Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • B41J11/002Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
    • B41J11/0021Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • B41J11/002Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
    • B41J11/0021Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation
    • B41J11/00214Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation using UV radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • B41J11/002Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
    • B41J11/0021Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation
    • B41J11/00216Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation using infrared [IR] radiation or microwaves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M7/00After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
    • B41M7/0081After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock using electromagnetic radiation or waves, e.g. ultraviolet radiation, electron beams
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/10Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/101Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/32Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322Pigment inks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Description

本発明は、インクジェット記録方法およびこれに用いるインクジェット記録装置に関する。
近年、紫外線、電子線その他の放射線によって硬化する放射線硬化型インクの開発が進められている。このような放射線硬化型インクは、プラスチック、ガラス、コート紙等のインクを吸収しないまたはほとんど吸収しない非吸収メディアに対する記録において、速乾性を有することを理由の1つとして用いられている。放射線硬化型インクは、例えば、重合性モノマー、重合開始剤、顔料その他の添加剤等から構成されている。
ところで、このような放射線硬化型インクを用いて、インクジェット記録装置により記録媒体上に放射線硬化型インクの液滴を吐出した後、活性放射線を照射することによりインクを硬化させて、記録媒体上に画像を形成することが知られている。
例えば、特許文献1には、1つのヘッドと、そのヘッドの両側に設けられた活性エネルギー線照射手段と、を有するインクジェット記録装置を用いて、記録媒体上にインクを付着させた後、活性エネルギー線に対するインクの硬化性が低い順に、インクに活性エネルギー線を照射することについて記載されている。
また、特許文献2には、1つのヘッドと、そのヘッドの両脇に照射手段と、を有するインクジェット記録装置を用いて、記録媒体上にインクを着弾させた後、最初に照射される活性放射線によってインクが所定の硬化度になるように照射エネルギーを調節することについて記載されている。
また、特許文献3および特許文献4には、複数の記録ヘッドと、各ヘッドの間に備えられた光源と、を有するインクジェット記録装置について記載されている。
特開2007−276248号公報 特許第4147943号公報 特開2008−73916号公報 特開2009−56695号公報
しかしながら、特許文献1に記載のインクジェット記録装置を用いたインクジェット記録方法は、硬化に必要な照射エネルギーの異なる複数の放射線硬化型インク組成物を用いた印刷を行うと、印刷速度が著しく低下して実用的な使用に耐えうるものではない場合があった。
また、特許文献2に記載のインクジェット記録装置を用いたインクジェット記録方法では、硬化に必要な照射エネルギーの異なる複数の放射線硬化型インク組成物を用いた印刷を行うと、すべての放射硬化型インク組成物に一様な照射エネルギーが照射される。そのため、記録媒体上に形成される画像の光沢性が十分ではなかったり、滲みが発生したり、色濃度が低くなる場合があった。
また、特許文献3および特許文献4には、複数のヘッドから吐出されたインクに対して最初に照射される照射エネルギー量および照射タイミングが設定されていない。そのため、記録媒体上に形成される画像の光沢性が十分ではなかったり、滲みが発生したり、色濃度が低くなる場合があった。
本発明のいくつかの態様にかかる目的の1つは、記録媒体上に形成された画像の光沢性に優れ、画像の滲みを低減でき、色濃度の高い画像が得られる画像形成方法を提供するものである。
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
[適用例1]
本発明に係るインクジェット記録方法の一態様は、
第1方向に並んで配置され、互いに異なる組成の放射線硬化型インク組成物の液滴を記録媒体に吐出する複数のヘッドと、
前記複数のヘッド毎の前記第1方向における所定の側に配置され前記記録媒体に吐出された液滴に活性放射線を照射する第1光源と、
を有するインクジェット記録装置を用いたインクジェット記録方法であって、
前記複数のヘッドから前記液滴を吐出して前記記録媒体に着弾させる第1工程と、
前記液滴の着弾後500ms以内に前記第1光源によって活性放射線を前記液滴に照射する第2工程と、
を含み、
前記第2工程において、前記液滴に照射された照射エネルギーは、前記各放射線硬化型インク組成物を90%硬化させるために必要な照射エネルギー(E90)[mJ/cm]の5%以上10%以下の範囲内である。
適用例1に記載の発明によれば、複数のヘッド毎に第1光源が設けられており、かつ、第1光源による照射タイミングおよび照射エネルギーが上記のように設定されている。そのため、光沢性および色濃度に優れ、滲みの低減された画像を記録媒体上に形成することができる。
[適用例2]
適用例1において、
前記第1光源は、LEDを用いることができる。
適用例2に記載の発明によれば、第1光源を大型化することを回避できると共に、活性放射線の強度低下を低減でき、放射線硬化型インク組成物を効率良く硬化させることができる。
[適用例3]
請求項1または請求項2において、
前記液滴の着弾後500msを超えてから活性放射線を前記液滴に照射する第3工程を備えることができる。
適用例3に記載の発明によれば、第3工程によって液滴の内部まで硬化させることができる。
[適用例4]
適用例3において、
少なくとも前記第2工程と前記第3工程とを含む活性放射線照射工程によって、前記液滴に照射された照射エネルギーの合計は、E90[mJ/cm]以上であることができる。
適用例4に記載の発明によれば、液滴に対して照射される照射エネルギーがE90[mJ/cm]以上であると、液滴を十分に硬化させることができるので、記録媒体に形成された画像の耐擦性等を向上させることができる。
[適用例5]
適用例1ないし適用例4のいずれか1例において、
さらに、前記複数のヘッドおよび前記第1光源を搭載して、前記第1方向に沿って往復移動するキャリッジを有し、
前記第1工程および前記第2工程は、前記キャリッジを往復移動させながら行われることができる。
適用例5に記載の発明によれば、シリアル型のインクジェット記録装置に適用することができる。
[適用例6]
適用例1ないし適用例5のいずれか1例において、
前記E90は、120[mJ/cm]以上300[mJ/cm]以下であることができる。
適用例6に記載の発明によれば、放射線硬化型インク組成物のE90が上記範囲内にあると、上述したインクジェット記録装置に用いることが容易になる。
[適用例7]
本発明に係るインクジェット記録装置の一態様は、
第1方向に並んで配置され、互いに異なる組成の放射線硬化型インク組成物の液滴を記録媒体に吐出する複数のヘッドと、
前記複数のヘッド毎の前記第1方向における所定の側に配置され前記記録媒体に吐出された液滴に活性放射線を照射する第1光源と、
を有し、
適用例1ないし適用例6のいずれか1例に記載のインクジェット記録方法に用いる。
適用例7に記載の発明によれば、ヘッド毎に第1光源が設けられているので、液滴に最初に照射される照射エネルギーを最適なものとすることができる。そのため、光沢性および色濃度に優れ、滲みの低減された画像を記録媒体上に形成することができる。
第1実施形態に係るインクジェット記録方法に使用可能なインクジェット記録装置を模式的に示す斜視図。 第1実施形態に係るインクジェット記録方法に使用可能なインクジェット記録装置のキャリッジの背面を示す模式図。 第1実施形態に係るインクジェット記録方法に使用可能なインクジェット記録装置のキャリッジの底面を示す模式図。 第1実施形態に係るインクジェット記録方法に使用可能なインクジェット記録装置のキャリッジの側面を示す模式図。 第2実施形態に係るインクジェット記録方法に使用可能なインクジェット記録装置の上面を示す模式図。
以下に本発明の好適な実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態は、本発明の一例を説明するものである。また、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含む。
1.第1実施形態
本発明に係るインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置は、第1方向に並んで配置され、互いに異なる組成の放射線硬化型インク組成物の液滴を記録媒体に吐出する複数のヘッドと、前記複数のヘッド毎の前記第1方向における所定の側に配置され前記記録媒体に吐出された液滴に活性放射線を照射する第1光源、を有する。
1.1.インクジェット記録装置
以下、本実施形態に係るインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置について、図1〜図4を参照しながら説明する。
本実施形態に係る画像形成方法に用いるインクジェット記録装置としては、例えば、図1に示すものを用いることができる。図1は、本実施形態に係るインクジェット記録方法に使用可能なインクジェット記録装置を模式的に示す斜視図である。図2は、記録媒体Pの送り方向SSをキャリッジ50の正面としたときのキャリッジ50の背面を示す模式図である。図3は、記録媒体Pの送り方向SSをキャリッジ50の正面としたときのキャリッジ50の底面を示す模式図である。図4は、記録媒体Pの送り方向SSをキャリッジ50の正面としたときのキャリッジ50の左側面を示す模式図である。
図1に示したインクジェット記録装置20は、複数のヘッド52と、第1光源90と、第2光源100と、を有している。
1.1.1.ヘッド
複数のヘッド52は、第1方向MSに沿って往復移動して、放射線硬化型インク組成物の液滴をノズル孔53から吐出して記録媒体Pに液滴を着弾させることができる。
複数のヘッド52は、上記の機能を有すれば特に限定されず、どのような記録方式を用いてもよい。複数のヘッド52の記録方式としては、例えば、ノズルとノズルの前方に置いた加速電極の間に強電界を印加し、ノズルからインクを液滴状で連続的に噴射させ、インク滴が偏向電極間を飛翔する間に印刷情報信号を偏光電極に与えて記録する方式またはインク滴を偏向することなく印刷情報信号に対応して噴射させる方式(静電吸引方式)、小型ポンプでインク液に圧力を加え、ノズルを水晶振動子等で機械的に振動させることにより、強制的にインク滴を噴射させる方式、インク液に圧電素子で圧力と印刷情報信号を同時に加え、インク滴を噴射・記録させる方式(ピエゾ方式)、インク液を印刷情報信号にしたがって微小電極で加熱発泡させ、インク滴を噴射・記録させる方式(サーマルジェット方式)等が挙げられる。
図1に示すように、シリアル型のインクジェット記録装置20では、キャリッジ50の往復動作に伴って複数のヘッド52が第1方向MSに沿って往復移動し、また、モーター30の駆動によってプラテン40が動作することによって記録媒体Pが移動する。これにより、記録媒体P上の異なる位置に、放射線硬化型インク組成物を付着させることができる。
複数のヘッド52は、ヘッド毎に第1方向MSに並んで配置され、図1の例では、独立したヘッド52A、52B、52C、52Dからなる。図1において、キャリッジ50には、52A〜52Dの4つのヘッドが搭載されているが、2以上のヘッドが搭載されていればよい。ヘッド52A〜52Dは、ヘッド毎に多数のノズル孔53が備えられている。
ノズル孔53は、各ヘッド52A〜52Dの記録媒体Pと対向する面に形成されている。各ヘッド52A〜52Dは、ノズル孔53を介して、放射線硬化型インク組成物の液滴を吐出することができる。ノズル孔53の数、および配置は、特に限定されない。図3に示すように、本実施形態の各ヘッド52A〜52Dでは、ノズル孔53は、キャリッジ50の移動方向に対して直交する方向(記録媒体Pの送り方向SSに沿う方向)に列をなして設けられ、当該列が第1方向MSに沿って並列して2列形成されている。
図1および図3に示すような複数のヘッド52A〜52Dの配置に限定されず、例えば、次のようにヘッドが配置されていてもよい。例えば、複数のヘッドが第1方向MSに並んで配置されているが、一部のヘッドが記録媒体Pの送り方向SSにずれて配置されてもよい。
また、図1および図3に示す複数のヘッド52A〜52Dに加えて、記録媒体Pの送り方向SSに向かって複数のヘッド52A〜52Dのいずれかと並んで配置される2つ以上のヘッドを有していてもよい。なお、他のヘッドにおける第1光源は、他のヘッド毎の第1方向MSにおける両側に配置されいればよい。また、第1方向MSに並んで配置されている複数のヘッドは、図1〜3のような4個には限られず2個以上であればよい。
1.1.2.第1光源
第1光源90は、複数のヘッド52と共に第1方向MSに移動することができる。第1光源90の移動については、上述した複数のヘッド52の移動と同様であるのでその説明を省略する。
第1光源90は、複数のヘッド52のヘッド毎に第1方向MSの両側に1つずつ配置されることができる。図1の例では、第1光源90は、複数のヘッド52のヘッド毎に第1方向の両側に配置される第1光源90A、90B、90C、90D、90E、90F、90G、90Hからなる。なお、第1光源90B〜90Hについては、第1光源90Aと同様であるので、以下その説明を省略する。
図2に示すように、ヘッド52Aの右方向(図2の矢印B方向)には、第1光源90Aが配置され、ヘッド52Aの左方向(図2の矢印C方向)には、第1光源90Bが配置されている。図1の例では、1つのヘッドの両側に1つずつ第1光源が配置されているが、1つのヘッドの両側に2つ以上の第1光源を配置してもよい。
第1光源90Aの形状は、特に限定されないが、キャリッジ50の一回の移動によって、ヘッド52Aのノズル孔53から吐出され記録媒体P上に着弾した放射線硬化型インク組成物の液滴に、活性放射線を照射できる形状であることが好ましい。図3の例では、記録媒体Pの送り方向SSにおいて、第1光源90Aの距離の方が、ノズル孔53の距離よりも、長くなるように形成されている。また、第1光源90Aの移動方向MSの大きさ、および、第1光源90Aと記録媒体Pとの間の距離は、照射する活性放射線の強度、照射する期間などを考慮して、任意に設定することができる。
第1光源90Aは、記録媒体Pに着弾した放射線硬化型インク組成物の液滴に、活性放射線を照射する。第1光源90Aは、キャリッジ50の移動速度および記録媒体Pとの距離等を考慮して、記録媒体P上に液滴が着弾してから0ms以上500ms以下の時間内に、第1光源90Aからの活性放射線が液滴に照射される位置に配置する。
後述するように、放射線硬化型インク組成物の液滴の着弾から500ms以内に、第1光源90Aから活性放射線を液滴に照射すると、記録媒体上に形成された画像の滲みを低減することができる。一方、放射線硬化型インク組成物の液滴の着弾から500msを超えた後、第1光源90Aから活性放射線を液滴に照射すると、記録媒体P上に形成された画像に滲みが発生する場合がある。
第1光源90Aは、光源制御回路(図示せず)備えることができる。これにより、第1光源90Aの発光および消灯を制御することができ、放射線硬化型インク組成物の液滴に照射する放射線の強度や照射する期間等を設定することができる。
第1光源90Aとしては、LED(Light Emitting Diode)またはLD(Laser Diode)のいずれかを使用することが好ましい。これにより、水銀灯ランプ、メタルハライドランプ、その他のランプ類を使用した場合と比較して、フィルター等の装備のために第1光源90Aが大型化することを回避することができる。また、フィルターによる吸収で出射された活性放射線の強度が低下することがなく、放射線硬化型インク組成物を効率良く硬化させることができる。
また、第1光源90の光源毎(第1光源90A〜90H毎)に、出射される波長が同じであってもよいし、異なっていてもよい。光源としてLEDまたはLDを使用する場合、出射される活性放射線の波長は350〜430nm程度の範囲のいずれかとすればよい。
また、図3の例では、第1光源90は、紫外線発光ダイオード(紫外線LED)(符号D)を複数配列させた構成を有している。
複数のヘッド90を有する場合に、ヘッド毎に光源を設けることにより、各ヘッドから吐出される放射線硬化型インク組成物毎に適した波長の活性放射線を照射することができるので、放射線硬化型インク組成物に含まれる成分の選択の自由度を向上できる。
なお、本実施形態に係るインクジェット記録装置20は、いわゆる双方向印刷を行うため、複数のヘッド52毎の第1方向における両側に第1光源90を備えていることが好ましい。一方、いわゆる単方向印刷を行うのであれば、第1光源90は複数のヘッドに対して1方向側(キャリッジの移動方向側)のみに、備えていればよい。なお、いずれの場合にも、液滴の着弾後500ms以内に第2工程(後述)が行われるように、第1光源90の位置を調整すればよい。また、液滴の着弾後500ms以内に行われる第2工程による照射は、上記500ms以内に照射が完了することが好ましい。
1.1.3.第2光源
本実施形態に係る第2光源は、複数のヘッド52と共に第1方向MSに移動することができる。第2光源の移動については、上述した複数のヘッド52の移動と同様であるのでその説明を省略する。
図1、図3、および図4に示すように、第2光源100は、第1方向MSに直交する記録媒体Pの送り方向SSにおける複数のヘッド52の端側に配置されている。第2光源100は、キャリッジ50の第1方向MSにおける側面を覆うように設けられているが、液滴が第1光源90によって活性放射線を照射された後に、記録媒体上に着弾したすべての液滴に活性放射線を照射できるように設けられていればよい。例えば、第2光源100は、キャリッジ50の第1方向MSにおける側面の一部に設けられていてもよい。
第2光源100は、第1光源90と同様の理由から、LEDまたはLDのいずれかを使用することが好ましい。光源としてLEDまたはLDを使用する場合、出射される活性放射線の波長は350〜430nm程度の範囲のいずれかとすればよい。また、第2光源100を複数有する場合には、光源毎に出射される波長が同じであってもよいし、異なっていてもよい。
図3の例では、第2光源100は、紫外線発光ダイオード(UV−LED)(符号D)を複数配列させた構成を有している。なお、第2光源100は、波長の異なる複数の活性放射線を放射してもよい。例えば、第2光源100を複数の領域に区切り、領域毎に異なる波長の放射線を放射することができる。これにより、放射線硬化型インク組成物毎に適した波長の放射線を照射することができ、放射線硬化型インク組成物に含まれる成分の選択の自由度を向上できる。
本実施形態に係る記録装置20では、第2光源100をキャリッジ50に設けているが、これに限定されず、例えば、第2光源100をキャリッジ50に搭載せずに記録媒体Pの送り方向SS側に設けてもよい。
1.1.4.その他の構成
本実施形態のインクジェット記録装置20は、以下の構成を有することができる。
本実施形態で例示しているインクジェット記録装置20は、4つの独立したヘッドを備えたフルカラー印刷用のシリアル型ヘッドを有し、複数のヘッド52ごとに多数のノズル孔53が備えられている。かかる複数のヘッド52が搭載されるキャリッジ50には、複数のヘッド52の他に、各ヘッド52A〜52Dに供給される各種の放射線硬化型インク組成物を収容したインク容器としてのカートリッジ54、55、56、57が搭載されている。各カートリッジ54〜57に収容されている放射線硬化型インク組成物は、含有されている材料が放射線硬化型インク組成物毎に異なっているものを用いてもよい。また、含有されている材料が放射線硬化型インク組成物毎に同一であっても、その組成比が異なる放射線硬化型インク組成物を用いてもよい。具体的には、互いに色相の異なる放射線硬化型インク組成物を用いることができる。
また、図1に示したインクジェット記録装置20は、記録媒体Pを送り方向SSに送るモーター30と、プラテン40と、キャリッジ50と、キャリッジ50を走査方向MSに移動させるキャリッジモーター60と、を備えている。
キャリッジ50は、キャリッジモーター60に駆動される牽引ベルト62によって牽引され、ガイドレール64に沿って移動する。複数のヘッド52は、キャリッジ50に搭載されており、キャリッジ50の第1方向MSへの動作に伴って、第1方向MSに移動する。
また、図示のインクジェット記録装置20では、キャリッジ50のホームポジション(図1の右側の位置)には、停止時に複数のヘッド52のノズル孔53が形成された面を密閉するためのキャッピング装置80が設けられている。印刷ジョブが終了してキャリッジ50がこのキャッピング装置80の上まで到達すると、図示しない機構によってキャッピング装置80が自動的に上昇して、複数のヘッド52のノズル孔53が形成された面を密閉することができる。
1.1.5.作用効果
本発明に係るインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置20は、複数のヘッド52毎に第1光源90が設けられているので、液滴に最初に照射される照射エネルギーを最適なものとすることができる。そのため、光沢性および色濃度に優れ、滲みの低減された画像を記録媒体上に形成することができる。
また、本発明に係るインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置20は、複数のヘッド52を有しており、複数のヘッド52毎に第1光源90が設けられている。そのため、各ヘッド52A〜52Dから吐出される放射線硬化型インク組成物の液滴の組成に応じて、第1光源90から照射される放射線の波長を設定することができる。これにより、放射線硬化型インク組成物に含まれる成分の選択の自由度を向上させることができる。
また、インクジェット記録装置20を用いると、後述するインクジェット記録方法における第1工程、第2工程、および第3工程を別個の装置で行うことなく、一の装置で連続的に行うことが可能となる。
1.2.インクジェット記録方法
本発明の一実施形態に係るインクジェット記録方法は、上述したインクジェット記録装置を用いたインクジェット記録方法であって、前記複数のヘッドから前記液滴を吐出して前記記録媒体に着弾させる第1工程と、前記液滴の着弾後500ms以内に前記第1光源によって活性放射線を前記液滴に照射する第2工程と、を含み、前記第2工程において、前記液滴に照射された照射エネルギーは、前記各放射線硬化型インク組成物を90%硬化させるために必要な照射エネルギー(E90)[mJ/cm]の5%以上10%以下の範囲内であることを特徴とする。また、本発明において「画像」とは、ドット群から形成される印字パターンを示し、テキスト印字、ベタ印字も含める。以下、各工程について詳細に説明する。
1.2.1.第1工程
第1工程は、複数のヘッドから放射線硬化型インク組成物の液滴を吐出して、記録媒体に着弾させる工程である。上述したインクジェット記録装置20を用いる場合に、第1工程では、ヘッド52A〜52Dの少なくとも1つのヘッドから放射線硬化型インク組成物の液滴を吐出させて、記録媒体P上に着弾させる。
本実施形態の第1工程において、各ヘッド52A〜52Dから吐出される液滴量は、1pl以上20pl以下であることが好ましい。液適量が上記範囲内であることによって、吐出安定性が良好であり、高画質の画像を得ることができる。
1.2.2.第2工程
第2工程は、液滴が記録媒体に着弾した後、500ms以内に第1光源90によって活性放射線を液滴に照射する工程である。以下、図2を用いて、複数のヘッド52がC方向に移動する場合を例にとって、第2工程を説明する。
まず、キャリッジ50をC方向に移動させながら、ヘッド52Aから液滴を吐出して記録媒体P上に液滴を着弾させる。記録媒体Pに着弾した液滴は、キャリッジ50がC方向(第1方向MS)に移動する結果、第1光源90Aによって最初の活性放射線が照射される。なお、ヘッド52B〜52Dから液滴が吐出される場合には、各ヘッド52B〜52DのB方向に隣接する第1光源90によって最初の活性放射線が照射される。
なお、キャリッジ50をB方向に移動させた際には、各ヘッド52A〜52DのC方向側に隣接する第1光源90によって最初の活性放射線が照射される。
記録媒体P上に着弾した液滴に対する最初の活性放射線の照射は、第1光源90によって、ヘッド52から吐出された液滴が記録媒体P上に着弾した後、0ms以上500ms以下の時間内に行う。
第1光源90の機能の一つとしては、記録媒体Pに着弾した放射線硬化型インク組成物の液滴の硬化反応を行うことが挙げられる。放射線硬化型インク組成物の液滴は、記録媒体Pが非吸収性である場合には、未硬化であると、記録媒体P上で必要以上に濡れ広がったり、他の液滴と接触して必要以上に混色したりする。
そのため、液滴が着弾した後、最初に照射される活性放射線が、上述の時間範囲内で照射されることにより、液滴を構成する放射線硬化型インク組成物の一部が硬化し、記録媒体P上で必要以上に濡れ広がること、および、他の液滴と接触して必要以上に混色等をすることを抑制することができ、滲みの低減された画像を記録媒体上に形成することができる。なお、本明細書では、このような活性放射線の照射の態様のことを「ピニング」と称することがある。
一方、放射線硬化型インク組成物の液滴が、記録媒体上への着弾から500msを超えた後に初めて活性放射線を照射されると、液滴が記録媒体上で濡れ広がりすぎた状態で硬化されることになる。そのため、濡れ広がった液滴が他色の液滴と接触して必要以上に混色され、記録媒体上に形成された画像に滲みが発生する場合がある。
また、放射線硬化型インク組成物の液滴の記録媒体P上への着弾から500ms以内に、第1光源90によって液滴に照射される活性放射線の照射エネルギーは、放射線硬化型インク組成物を90%硬化させるために必要な照射エネルギー(E90)[mJ/cm]の5%以上10%以下の範囲内である。放射線硬化型インク組成物の液滴の記録媒体P上への着弾から500ms以内に、第1光源90によって液滴に照射される照射エネルギーが上記範囲内にあると、記録媒体P上に形成された画像の光沢性に優れ、画像の滲みを低減でき、色濃度の高い画像を形成することができる。
一方、放射線硬化型インク組成物の液滴の記録媒体P上への着弾から500ms以内に、第1光源90によって液滴に照射される照射エネルギーがE90の5%未満であると、ピニングにおける液滴の硬化が不十分になり、記録媒体P上で液滴が必要以上に濡れ広がったり、他の液滴と接触して必要以上に混色したりする。これにより、記録媒体P上に形成された画像に滲みが発生して、良好な画像が得られない場合がある。また、記録媒体P上において放射線硬化型インク組成物がはじかれたり、凝集したりして、画像の光沢性が低下する場合もある。
また、放射線硬化型インク組成物の液滴の記録媒体P上への着弾から500ms以内に、第1光源90によって液滴に照射される照射エネルギーがE90の10%を超えると、記録媒体上での液滴の濡れ広がりが抑制され、液滴が粒状のまま硬化されるので、記録媒体上に形成された画像の光沢性が低下する場合がある。
なお、液滴の着弾後に最初の活性放射線が液滴に照射された後、着弾後500ms以内に再び活性放射線が同一の液滴に1回以上照射される場合がある。このような場合において、液滴の着弾後500ms以内に液滴に照射される照射エネルギーの合計が、E90の10%を越える場合、色濃度の低下した画像や、光沢性の低下した画像が記録される場合がある。このような不具合は、液滴が短時間(液滴の着弾後500ms以内)に必要以上に硬化されることにより発生する。
本発明における放射線硬化型インク組成物を90%硬化させるために必要な照射エネルギー(E90)[mJ/cm]とは、放射線硬化型インク組成物中における重合性化合物の転化率を90%にするために必要な照射エネルギーのことをいう。放射線硬化型インク組成物に含まれる重合性化合物の転化率が90%以上になると、放射硬化型インク組成物が十分に硬化され、記録媒体上に耐擦性等に優れた良好な画像を形成することができる。また、転化率は、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)を用いて、特定の吸収スペクトルのピークにおける吸光度の変化値から求めることができる。
1.2.3.第3工程
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、上記の第2工程の後であって、液滴の着弾後500msを超えてから活性放射線を液滴に照射する第3工程を備えることができる。
例えば、第3工程は、前記第2工程後に記録媒体を送り方向に移動させて第2光源によって活性放射線を前記液滴に照射することができる。図4に示すように、第3工程では、記録媒体Pを送り方向SSに移動させた後、第1光源90によって活性放射線の照射が行われた液滴に対して、さらに、第2光源100によって活性放射線の照射を行う。
第2光源100の機能の一つとしては、記録媒体Pに付着した放射線硬化型インク組成物の液滴の硬化反応を行うことが挙げられる。放射線硬化型インクの液滴は、第3工程によって、その内部まで十分に硬化される。
第3工程における液滴に対する活性放射線の照射は、液滴の内部まで硬化させるために、液滴の着弾後500msを超えてから行われることが好ましい。一方、液滴の着弾後500ms以内に第3工程を行うと、液滴の表面のみが必要以上に硬化されて、色濃度の低下した画像や、光沢性の低下した画像が記録されやすくなる場合があるためである。
また、画像の耐擦性を向上させる観点から、少なくとも第2工程と第3工程とを含む活性放射線の照射工程によって液滴に照射される照射エネルギーの合計を、E90[mJ/cm]以上とすることが好ましい。これにより、放射線硬化型インクの液滴の硬化が十分に行われ、記録媒体P上に形成される画像の耐擦性等を向上させることができる。一方、少なくとも第2工程と第3工程とを含む活性放射線の照射工程によって液滴に照射される照射エネルギーの合計が、E90[mJ/cm]未満であると、液滴の硬化が不十分となり、記録媒体P上に形成される画像の耐擦性等が低下する場合がある。
なお、第3工程を第2光源100からの照射によって行うことを説明したが、液滴の着弾後500msを超えてから活性放射線を液滴に照射するのであれば、これに限定されるものではない。例えば、第3工程は、液滴に最初に活性放射線を照射するのに用いた第1光源とは異なる第1光源(例えば、第1方向における隣接するヘッド用の第1光源)を用いて行ってもよいし、第1光源および第2光源を組み合わせて行ってもよい。なお、第1光源による照射を複数回行うことで、照射エネルギーの合計をE90以上にできるのであれば、インクジェット記録装置は第2光源を備えてなくてもよい。
また、本実施形態のインクジェット記録方法において、記録媒体P上に形成された画像の膜厚が、1μm以上30μm以下となるように形成することができる。記録媒体P上に形成された画像の膜厚が上記範囲内であると、記録媒体Pのカールや画像の皺等を低減でき、良好な画像を得ることができる。
なお、本実施形態に係るインクジェット記録方法は、照射強度または照射時間を調整することにより、異なる放射線インク組成物の液滴毎に照射される照射エネルギーを変化させることができる。
以上の第1工程〜第3工程を複数回繰り返すことにより、記録媒体P上の所定領域に液滴の集合からなる画像を形成することができる。
1.2.4.作用効果
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、液滴が記録媒体に着弾した後、第1光源により、500ms以内であって、かつ、E90[mJ/cm]の5%以上10%以下の範囲内になるように、活性放射線が記録媒体上の液滴に照射される。これにより、記録媒体上に形成される画像の滲みが低減でき、光沢性に優れ、色濃度の高い画像を形成することができる。
1.3.放射線硬化型インク組成物
本実施形態に係るインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置における複数のヘッドは、互いに異なる組成の放射線硬化型インク組成物を吐出する。また、互いに異なる組成の放射線硬化型インク組成物とは、インクに含有する成分の種類およびインクに含まれる成分の含有量の少なくとも一方が異なるものをいう。以下、本実施形態に係るインクジェット記録方法に用いる放射線硬化型インク組成物について、詳細に説明する。
1.3.1.重合性化合物
本実施形態に係る放射線硬化型インク組成物は、重合性化合物を含有する。重合性化合物としては、以下に示す単官能モノマー、二官能モノマー、三官能モノマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、アミノアクリレート等が挙げられる。
単官能モノマーとしては、特に限定されないが、例えば(2−メチル−2−エチル−1,3−ジオキソラン−4−イル)メチル(メタ)アクリレート、(2−メチル−2−イソブチル−1,3−ジオキソラン−4−イル)メチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルホリン、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンフォルマルモノ(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、オキセタン(メタ)アクリレート、3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの重合性化合物は、1種単独で用いることもできるし、2種以上併用して用いてもよい。なお、本明細書中において、(メタ)アクリレートという記載は、アクリレートまたはメタクリレートを示すものである。
二官能モノマーとしては、特に限定されないが、例えばアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、脂環式構造を有するジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。アルキレングリコールジ(メタ)アクリレートとしては、例えばエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジ(メタ)アクリロキシプロパン等が挙げられる。また、脂環式構造を有するジ(メタ)アクリレートとしては、例えばトリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジオキサングリコールジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジ(メタ)アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、1,3−アダマンタンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの重合性化合物は、1種単独で用いることもできるし、2種以上併用して用いてもよい。
三官能モノマーとしては、特に限定されないが、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンPO変性トリ(メタ)アクリレート、グリセリンPO変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、他の重合性化合物としては、N−ビニル化合物を含んでいてもよい。N−ビニル化合物としては、N−ビニルフォルムアミド、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、およびそれらの誘導体等が挙げられる。
また、重合性化合物として、ウレタン系オリゴマーを含んでいてもよい。ウレタン系オリゴマーとは、分子中にウレタン結合とラジカル重合可能な不飽和二重結合とを一以上有するものをいう。ここで、本実施形態において用いられるオリゴマーとは、相対分子質量(分子量と同義である。)の小さい分子から実質的あるいは概念的に得られる単位の少数回、一般的には約2回ないし20回程度の繰り返し構造をもつ中程度の大きさの相対分子質量を有する分子をいう。
ウレタン系オリゴマーとしては、ポリオールと、ポリイソシアネートおよびポリハイドロオキシ化合物と、の付加反応により生じるオリゴマーを挙げることができる。また、ウレタン系オリゴマーとしては、例えば、ポリエステル系ウレタンアクリレート、ポリエーテル系ウレタンアクリレート、ポリブタジエン系ウレタンアクリレート、ポリオール系ウレタンアクリレート等を挙げることができる。具体的には、ウレタン系オリゴマーとしては、CN963J75、CN964、CN965、CN966J75(いずれもSARTOMER社から入手可能)等を挙げることができる。
また、重合性化合物として、アミノアクリレートを含んでいてもよい。アミノアクリレートとしては、二官能(メタ)アクリレートと、アミン化合物と、を反応させて得られるものを挙げられる。
二官能アクリレートとしては、例えば、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールSのエチレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFのエチレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、チオビスフェノールのエチレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、臭素化ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート等のビスフェノールアルキレンオキシド付加物ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルのジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
アミン化合物としては、例えば、エチルアミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、n−ペンチルアミン、イソペンチルアミン、n−ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、n−ドデシルアミン、n−テトラデシルアミン、n−ヘキサデシルアミン、n−オクタデシルアミン、ベンジルアミン、フェネチルアミン等の単官能アミン化合物、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,8−オクタメチレンジアミン、1,12−ドデカメチレンジアミン、o−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、o−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、m−キシリレンジアミン、メンタンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシルノメタン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、イソフォロンジアミン、スピロアセタール系ジアミン等の多官能アミン化合物を挙げることができる。また、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン等の高分子量タイプの多官能アミン化合物も挙げることができる。
重合性化合物の含有量は、放射線硬化型インク組成物の全質量に対して、20質量%以上であることが好ましく、20質量%以上95質量%以下であることがより好ましい。
1.3.2.光重合開始剤
本実施の形態に係る放射線硬化型インク組成物は、光重合開始剤を含有してもよい。光重合開始剤とは、記録媒体の上に吐出された放射線硬化型インク組成物に活性放射線を照射することによって、前述した反応成分の共重合反応を開始させる機能を有する化合物の総称である。
光重合開始剤としては、例えば、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤等の公知の光重合開始剤が挙げられる。これらの中でも、前述した反応成分との相溶性に優れた2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、広域な吸光特性を有するビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド等の分子開裂型や、ジエチルチオキサントン等の水素引き抜き型が好ましい。アシルフォスフィンオキサイド系の光重合開始剤が好ましい理由は、光開裂の前後で発色団の構造が大きく変化するため吸収の変化が大きく、フォトブリーチング(光退色)と呼ばれる吸収の短波長が見られるからである。また、吸収がUVからVL領域まで及ぶにもかかわらず黄変が起こりにくく、内部硬化にも優れているからである。このため、透明な厚膜や隠蔽力の大きい顔料入り塗膜に対して特に好ましい。チオキサントン系の光重合開始剤が好ましい理由は、光開裂後の反応系内に残存する酸素と反応して系内の酸素の濃度を下げる作用があるからである。酸素濃度が下がる分だけ、ラジカル重合阻害の程度が低減できるので、表面硬化性を改善することができる。さらにアシルフォスフォン系の光重合開始剤とチオキサントン系の光重合開始剤とを併用するのが特に好ましい。これらの光重合開始剤は、1種単独で用いることもできるが、2種以上組み合わせて用いることによりそれぞれの特性を最大限に引き出すことが可能となる。
光重合開始剤の含有量は、放射線硬化型インク組成物の全質量に対して、好ましくは1質量%以上20質量%以下、より好ましくは5質量%以上15質量%以下である。
1.3.3.その他の添加剤
本実施の形態に係る放射線硬化型インク組成物は、必要に応じて、顔料、分散剤、スリップ剤、光増感剤、重合禁止剤等の添加剤を含有することができる。
本実施の形態に係る放射線硬化型インク組成物は、そのままでもいわゆるクリアインクとして機能することができるが、さらに顔料を添加してもよい。本実施の形態において使用可能な顔料としては、特に制限されないが、無機顔料や有機顔料が挙げられる。無機顔料としては、酸化チタンおよび酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等の公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。一方、有機顔料としては、アゾ顔料(アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等を含む)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キノフラロン顔料等)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック等を使用することができる。
本実施の形態で使用可能な顔料の具体例のうち、カーボンブラックとしては、C.I.ピグメントブラック7が挙げられ、例えば、三菱化学株式会社から入手可能なNo.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等が、コロンビアケミカルカンパニー社から入手可能なRaven5750、同5250、同5000、同3500、同1255、同700等が、また、キャボット社から入手可能なRegal400R、同330R、同660R、MogulL、同700、Monarch800、同880、同900、同1000、同1100、同1300、同1400等が、また、デグッサ社から入手可能なColorBlackFW1、同FW2、同FW2V、同FW18、同FW200、ColorBlackS150、同S160、同S170、Printex35、同U、同V、同140U、SpecialBlack6、同5、同4A、同4等が挙げられる。
また、本実施の形態に係る放射線硬化型インク組成物をイエローインクとする場合に使用可能な顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、12、13、14、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、109、110、114、120、128、129、138、150、151、154、155、180、185、213等が挙げられる。
また、本実施の形態に係る放射線硬化型インク組成物をマゼンタインクとする場合に使用可能な顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、123、168、184、202、209、C.I.ピグメントバイオレット19等が挙げられる。
また、本実施の形態に係る放射線硬化型インク組成物をシアンインクとする場合に使用可能な顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15:3、15:4、16、22、60等が挙げられる。
また、本実施の形態に係る放射線硬化型インク組成物をグリーンインクとする場合に使用可能な顔料としては、例えば、C.I.ピグメントグリーン7、8、36等が挙げられる。
また、本実施の形態に係る放射線硬化型インク組成物をオレンジインクとする場合に使用可能な顔料としては、例えば、C.I.ピグメントオレンジ51、66等が挙げられる。
また、本実施の形態に係る放射線硬化型インク組成物をホワイトインクとする場合に使用可能な顔料としては、例えば、塩基性炭酸鉛、酸化亜鉛、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム等が挙げられる。
本実施の形態で使用可能な顔料の平均粒子径は、好ましくは10nm以上200nm以下の範囲であり、より好ましくは50nm以上150nm以下の範囲である。
本実施の形態に係る放射線硬化型インク組成物に添加し得る顔料の添加量は、放射線硬化型インク組成物の全質量に対して、0.1質量%以上25質量%以下であり、より好ましくは0.5質量%以上15質量%以下である。
本実施の形態に係る放射線硬化型インク組成物は、前述した顔料の分散性を高める目的で分散剤を添加してもよい。本実施の形態で使用可能な分散剤としては、Solsperse3000、5000、9000、12000、13240、17000、24000、26000、28000、36000(以上、ルーブリゾール社製)、ディスコールN−503、N−506、N−509、N−512、N−515、N−518、N―520(以上、第一工業製薬株式会社製)等の高分子分散剤が挙げられる。
本実施の形態に係る放射線硬化型インク組成物は、スリップ剤を添加してもよい。本実施の形態で使用可能なスリップ剤としては、好ましくはシリコーン系界面活性剤であり、より好ましくはポリエステル変性シリコーンまたはポリエーテル変性シリコーンである。具体的には、ポリエステル変性シリコーンとしては、BYK−347、同348、BYK−UV3500、同3510、同3530(以上、ビックケミー・ジャパン株式会社製)等が挙げられ、ポリエーテル変性シリコーンとしては、BYK−3570(ビックケミー・ジャパン株式会社製)等が挙げられる。
本実施の形態に係る放射線硬化型インク組成物は、光増感剤を添加してもよい。本実施の形態で使用可能な光増感剤としては、アミン化合物(脂肪族アミン、芳香族基を含むアミン、ピペリジン、エポキシ樹脂とアミンの反応生成物、トリエタノールアミントリアクリレートなど)、尿素化合物(アリルチオ尿素、o−トリルチオ尿素など)、イオウ化合物(ナトリウムジエチルジチオホスフェート、芳香族スルフィン酸の可溶性塩など)、ニトリル系化合物(N,N−ジエチル−p−アミノベンゾニトリルなど)、リン化合物(トリ−n−ブチルフォスフィン、ナトリウムジエチルジチオフォスファイドなど)、窒素化合物(ミヒラーケトン、N−ニトリソヒドロキシルアミン誘導体、オキサゾリジン化合物、テトラヒドロ−1,3−オキサジン化合物、ホルムアルデヒドまたはアセトアルデヒドとジアミンの縮合物など)、塩素化合物(四塩化炭素、ヘキサクロロエタンなど)等が挙げられる。
本実施の形態に係る放射線硬化型インク組成物は、重合禁止剤を添加してもよい。本実施の形態で使用可能な重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ベンゾキノン、p−メトキシフェノール等が挙げられる。
1.3.4.物性
(1)粘度
本実施形態に係る放射線硬化型インク組成物の20℃における粘度は、好ましくは5mPa・s以上50mPa・s以下であり、より好ましくは20mPa・s以上40mPa・s以下である。放射線硬化型インク組成物の20℃における粘度が前記範囲内にあると、ノズルから放射線硬化型インク組成物が適量吐出され、放射線硬化型インク組成物の飛行曲がりや飛散を一層低減することができるため、インクジェット記録装置に好適に使用することができる。なお、粘度の測定は、粘弾性試験機MCR−300(Pysica社製)を用いて、20℃の環境下で、Shear Rateを10〜1000に上げていき、Shear Rate200時の粘度を読み取った。
(2)表面張力
本実施形態に係る放射線硬化型インク組成物の20℃における表面張力は、好ましくは20mN/m以上30mN/m以下である。放射線硬化型インク組成物の20℃における表面張力が前記範囲内にあると、放射線硬化型インク組成物が撥液処理されたノズルに濡れにくくなる。これにより、ノズルから放射線硬化型インク組成物が適量吐出され、放射線硬化型インク組成物の飛行曲がりや飛散を一層低減することができるため、インクジェット記録装置に好適に使用することができる。なお、表面張力の測定は、自動表面張力計CBVP−Z(協和界面科学社製)を用いて、20℃の環境下で、白金プレートをインクで濡らした時の表面張力を確認した。
(3)放射線硬化型インク組成物を90%硬化させるために必要な照射エネルギー(E90
本実施形態に係る放射線硬化型インク組成物のE90(mJ/cm)は、好ましくは120mJ/cm以上300mJ/cm以下である。放射線硬化型インク組成物のE90が上記範囲内にあると、上述したインクジェット記録装置20に用いることが容易になる。なお、E90の測定は、FT−IR(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、製品名「MAGNA−IR 860 Nicolet」)を用いて行うことができる。
1.4.記録媒体
本実施形態に係るインクジェット記録方法に用いる記録媒体としては、インク非吸収性または低吸収性であることが好ましい。本実施形態のインクジェット記録方法を用いると、記録媒体がインク非吸収性または低吸収性であっても、良好な画像を形成することができる。
インク非吸収性の記録媒体として、例えば、インクジェット印刷用に表面処理をしていない(すなわち、インク吸収層を形成していない)プラスチックフィルム、紙等の基材上にプラスチックがコーティングされているものやプラスチックフィルムが接着されているもの等が挙げられる。ここでいうプラスチックとしては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。インク低吸収性の記録媒体として、アート紙、コート紙、マット紙等の印刷本紙が挙げられる。
ここで、本明細書において「インク非吸収性または低吸収性の記録媒体」とは、「ブリストー(Bristow)法において接触開始から30msec1/2までの水吸収量が10mL/m以下である記録媒体」を示す。このブリストー法は、短時間での液体吸収量の測定方法として最も普及している方法であり、日本紙パルプ技術協会(JAPAN TAPPI)でも採用されている。試験方法の詳細は「JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法2000年版」の規格No.51「紙及び板紙−液体吸収性試験方法−ブリストー法」に述べられている。なお、本明細書では、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体を「プラスチックメディア」ともいう。
1.5.記録物
本発明の一実施形態に係る記録物は、前述したインクジェット記録方法によって記録されたものである。記録媒体の上に記録した画像は、前述したインクジェット記録方法によって記録されたものであるので、滲みが少なく、画像の光沢性に優れ、色濃度が高い。
2.第2実施形態
図5は、第2実施形態に係るインクジェット記録装置120の上面を示す模式図である。第2実施形態に係るインクジェット記録装置120は、いわゆるライン型のインクジェットプリンターである点が第1実施形態と異なる。
具体的には、図5に示すように、第2実施形態に係るインクジェット記録装置120は、複数のヘッド152(152A〜152D)を有する。複数のヘッド152は、ヘッド毎に第1方向MSに並んで配置されている。また、記録媒体Pの送り方向に直交する方向において、各ヘッド152A〜152Dの幅は、記録媒体Pの幅によりも広い。また、第1光源190(190A〜190D)は、複数のヘッド152毎の第1方向MSにおける記録媒体Pの送り方向側に配置されている。記録媒体Pの送り方向に直交する方向において、第1光源190の幅は、記録媒体Pの幅によりも広い。また、インクジェット記録装置120は、第2光源200を有していてもよい。第2光源200は、複数のヘッド152および第1光源190の第1方向MSにおける記録媒体Pの送り方向側に配置することができる。なお、これら以外については、第1実施形態におけるインクジェット記録装置20と同様であるので、その説明を省略する。
ここで、第1実施形態において説明したインクジェット記録装置20は、いわゆるシリアル型のインクジェット記録装置である。インクジェット記録装置20を用いたインクジェット記録方法は、キャリッジ50を第1方向MSに沿って往復移動させながら液滴の吐出および液滴への活性放射線の照射を行い、キャリッジ50の移動方向とは直交する方向(送り方向SS)に記録媒体Pを移動させて、記録媒体Pに画像を形成する。
これに対して、第2実施形態に係るインクジェット記録装置120は、いわゆるライン型のインクジェット記録装置である。ライン型のインクジェット記録装置は、ヘッドが記録媒体の幅よりも広く形成され、ヘッドが移動せずに記録媒体に液滴を吐出して所望の画像を形成するものである。第2実施形態に係るインクジェット記録方法では、複数のヘッド152から記録媒体Pに液滴を吐出させた後、第1方向MSに記録媒体Pを移動させる。そして、各ヘッド152A〜152Dの第1方向MSにおける記録媒体の送り方向側に設けられた第1光源190によって活性放射線の照射が行われて、記録媒体に画像が形成される。また、第1光源190による活性放射線の照射後に、液滴に対して第2光源200による活性放射線を行ってもよい。なお、いずれの照射も第1実施形態におけるインクジェット記録方法と同様の条件で行えばよく、その説明を省略する。
3.実施例
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
3.1.顔料分散液の調製
着色剤としてブラック顔料18質量部、分散剤として1.2質量部に、単官能モノマーとしてのフェノキシエチルアクリレートを加えて全体を100質量部とし、混合撹拌して混合物とした。この混合物を、サンドミル(安川製作所株式会社製)を用いて、ジルコニアビーズ(直径1.5mm)と共に6時間分散処理を行った。その後、ジルコニアビーズをセパレータで分離することにより、ブラック顔料分散液を得た。
なお、シアン顔料分散液は、着色剤としてシアン顔料12質量部を用いた以外は、ブラック顔料分散液と同様にして調製した。また、マゼンタ顔料分散液は、着色剤としてマゼンタ顔料30質量部を用いた以外は、ブラック顔料分散液と同様にして調製した。イエロー顔料分散液は、着色剤としてイエロー顔料48質量部を用いた以外は、ブラック顔料分散液と同様にして調製した。
3.2.放射線硬化型インク組成物の調製
表1に記載の組成(質量%)となるように、重合性化合物、光重合開始剤、スリップ剤、重合禁止剤を混合し完全に溶解させた後、これに前記ブラック顔料分散液をブラック顔料の濃度が表1に記載の濃度となるように撹拌しながら滴下した。滴下終了後、常温で1時間混合撹拌し、さらに5μmのメンブランフィルターでろ過して、ブラック放射線硬化型インク組成物を得た。また、同様にして、シアン放射線硬化型インク組成物、マゼンタ放射線硬化型インク組成物、およびイエロー放射線硬化型インク組成物を得た。
なお、表1で使用した成分は、下記のとおりである。
(1)重合性化合物
・フェノキシアクリレート(大阪有機化学工業株式会社、商品名「V#192」)
・ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート(日立化成工業株式会社製、商品名「FA−512ASL」)
・ジシクロペンテニルアクリレート(日立化成工業株式会社製、商品名「FA−511ASL」)
・N−ビニルカプロラクタム(BASF社製、商品名「N−ビニルカプロラクタム」)
・トリプロピレングリコールジアクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名「APG−200」)
(2)重合禁止剤
・p−メトキシフェノール(関東化学株式会社製)
(3)スリップ剤
・BYK−UV3500(ビックケミー・ジャパン株式会社製、ポリエーテル変性アクリル基を有するポリジメチルシロキサン)
(4)光重合開始剤
・IRGACURE 819(チバ・ジャパン株式会社製、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、光重合開始剤)
・DAROCUR TPO(チバ・ジャパン株式会社製、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、光重合開始剤)
・KAYACURE DETX−S(日本化薬株式会社製、2,4−ジエチルチオキサントン、光重合開始剤)
(5)分散剤
・Solsperse36000(LUBRIZOL社製)
(6)顔料
・MICROLITH−WA Black C−WA(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、ブラック顔料)
・IRGALITE BLUE GLVO(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、シアン顔料)
・CROMOPHTAL PinkPT(SA) GLVOチバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、マゼンタ顔料
・IRGALITE YELLOW LBGチバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、イエロー顔料
3.3.放射線硬化型インク組成物のE90の測定
放射線硬化型インク組成物を90%硬化させるために必要な活性放射線の照射エネルギー(E90)[mW/cm]は、FT−IR(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、製品名「MAGNA−IR 860 Nicolet」)を用いて、活性放射線の照射前後の各放射線硬化型インク組成物おけるビニル基の吸収スペクトルのピーク(810cm−1)から求めた。
具体的には、まず、照射前の810cm−1のピーク高さAと、照射後の810cm−1のピーク高さAと、をIRスペクトルから求め、下記式(1)を用いて硬化率を計算した。
硬化率(%)=100×(1−A/A)・・・(1)
これにより、放射線硬化型インク組成物が硬化率90%になるときにおける活性放射線の照射エネルギー(E90)[mJ/cm]を求めた。得られた各放射線硬化型インク組成物のE90値を表1に示す。
なお、照射エネルギーの測定には、後述する実施例における第1光源と記録媒体の距離と同じ距離にて、活性ピーク波長395nmのUV−LED(後述の実施例で使用したものと同じもの)による照射を行い測定した。照射エネルギー[mJ/cm]は、上記UV−LEDによって照射される被照射表面における照射強度[mW/cm]を測定し、これと照射継続時間[s]との積から求めた。また、照射強度の測定は、紫外線強度計UM−10、受光部UM−400(コニカミノルタセンシング(株)製)でおこなった。
Figure 0005598122
3.4.インクジェット記録装置
各評価試験に用いたインクジェット記録装置は、以下の通りである。
(1)第1記録装置
インクジェットプリンターPX−G5000(セイコーエプソン株式会社製)を、上述したインクジェット記録装置20と同様の構成になるように改造した。具体的には、4つの独立したヘッドと、ヘッド毎の両側に設けられた第1光源と、ヘッドにおける記録媒体の送り側に設けられた第2光源と、を有するように改造した。
そして、各ヘッドに対応するインクカートリッジに、上記「3.2.放射線硬化型インク組成物の調製」で調製したインク組成物を1色ずつ充填して、各ヘッドから異なる色の放射線硬化型インク組成物が吐出できるようにした。
なお、第1光源および第2光源ともに、UV−LEDを用いて395nmの紫外線を放射線硬化型インク組成物の液滴に照射できるようにした。
また、記録媒体上に液滴が着弾してから第1光源によって活性放射線が照射されるまでの時間は、ヘッドの移動速度、およびヘッドの移動方向におけるヘッドと第1光源との距離を変化させることで調整可能であった。例えば、ヘッドの移動速度V1を1m/s、ヘッドと第1光源との距離L1を50mmに調整したところ、記録媒体上に液滴が着弾してから第1光源から活性放射線が照射されるまでの時間T1は50msであった。また、速度V1を0.1m/s、距離L1を50mmに調整したところ、時間T1は500msであった。
以下、このように改造されたインクジェットプリンターPX−G5000を、単に「第1記録装置」ともいう。
(2)第2記録装置
インクジェットプリンターPX−G5000(セイコーエプソン株式会社製)を次のように改造した。具体的には、1つのヘッドと、ヘッドの移動方向の両側に設けられた第1光源と、ヘッドにおける記録媒体の送り側に設けられた第2光源と、を有するように改造した。
そして、1つのヘッド上に、ヘッドの移動方向に向かって並列して搭載される4つのインクカートリッジに、上記「3.2.放射線硬化型インク組成物の調製」で調製したインク組成物を充填した。これにより、1つのヘッドから4色のインク組成物が吐出できる。なお、インク組成物は、ヘッドの移動方向の一方に向かって、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックとなるように充填した。
このようにインクカートリッジを配列した結果、シアンインク組成物が充填されたインクカートリッジの側面と、ブラックインク組成物が充填されたインクカートリッジの側面と、が第1光源に最も近い位置に配列されたこととなる。
なお、ヘッドに設けられたシアンインクを吐出するノズルと、第1光源と、の距離は、50mmとした。また、シアンインクを吐出するノズルと、ブラックインクを吐出するノズルと、の距離は、100mmとした。これにより、例えば、キャリッジの移動速度を1m/sと設定すると、各ノズルから吐出される液滴は、50ms〜150msの範囲内で第1光源から活性放射線を照射される。
また、第1光源および第2光源ともに、UV−LEDを用いて395nmの紫外線を放射線硬化型インク組成物の液滴に照射できるようにした。
以下、このように改造されたインクジェットプリンターPX−G5000を、単に「第2記録装置」ともいう。
なお、第1記録装置を用いるとインク組成物ごとに最初に照射される照射条件を設定でき、第2照射装置を用いると全てのインク組成物に共通した照射条件が設定される。
3.5.評価試験
3.5.1.記録物の作成
第1記録装置または第2記録装置を用いて、常温、常圧下で、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色が接触するようにPETフィルム上に放射線硬化型インク組成物の液滴を吐出させると共に、第1光源から前記液滴に紫外線を照射した後、PETフィルムを送り、さらに、第2光源から前記液滴に紫外線を照射した。
このような動作を複数回繰り返して、PETフィルム上にCMYKの各色が接触するようにベタパターン画像が印刷された記録物を作製した。なお、印刷条件は、解像度720×720dpi、液滴量14plとした。このようにして、実施例1〜実施例3、比較例1〜比較例6および参考例1に係る評価サンプルを作成した。なお、比較例7に係る評価サンプルは、マゼンタ以外の放射線硬化型インク組成物を吐出させずに、マゼンタ色のみからなるベタパータン画像を記録媒体上に印刷して作成した。
なお、実施例1〜3、参考例1、比較例1では、ヘッド毎に設けられた第1光源と1のヘッドに隣接する他のヘッドに設けられ第1光源との距離を調節した。これにより、1のヘッドから吐出される液滴に、他のヘッドに設けられた第1光源から活性放射線が照射されるまでの時間を、液滴が記録媒体上に着弾してから500msを超えるようにした。
また、第1光源の照射強度は、いずれの例でも一定とした。そのため、液滴に最初に照射される第1光源の照射面の一部を遮光フィルムで遮光することによって、記録媒体上の所定の点に第1光源から照射される照射継続時間が所定の時間になるように調整して、液滴に最初に照射される照射エネルギーE1を設定した。
3.5.2.滲み性の試験
得られた記録物について、色毎に他色との接触部分における滲みを観察して評価した。なお、評価基準の分類については以下のとおりであり、○の評価であると滲みのない良好な画像を形成していると判断できる。
○:他色への滲みなし
△:他色への滲みがわずかに認められる
×:他色への滲みが認められる
3.5.3.光沢性の評価試験
得られた記録物について、JIS Z8741に基づいて、光沢度計MULTI Gloss 268(コニカミノルタ社製)を用いて、得られた画像の60度における鏡面光沢度を色毎に測定した。得られた画像の光沢度の評価基準は以下のとおりであり、B以上の評価で光沢が認められるものである。
A:光沢度70以上
B:光沢度50以上70未満
C:光沢度30以上50未満
D:光沢度30未満
3.5.4.色濃度の評価試験
得られた記録物について、測色器(製品名:Spectrolino,GretagMacbeth社製)を用いて、光学濃度(OD値)を色毎に測定した。得られた画像の評価基準は以下のとおりであり、OD値が1.8以上であると発色性に優れた画像を形成していると判断できる。
OD値1.8以上:色濃度が高く、発色性が良好
OD値1.8未満:色濃度が低く、発色性が悪い
3.5.5.硬化率の評価
FT−IR(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、製品名「MAGNA−IR 860 Nicolet」)を用いて、活性放射線の照射前の各放射線硬化型インク組成物と、得られた記録物と、のビニル基の吸収スペクトルのピーク(810cm−1)を比較することで求めた。
具体的には、「3.3.放射線硬化型インク組成物のE90の測定」と同様に式(1)を用いて、得られた記録物の色毎の硬化率を算出した。なお、硬化率が90%以上であると、記録物が十分に硬化されていることを示す。
3.5.6.耐擦性の評価試験
得られた記録物を20℃で16時間保った後、学振型摩擦堅牢試験機AB−301(テスター産業株式会社製を用いて、荷重500g,摩擦回数100回の条件で、摩擦用白綿布(カナキン3号)を取り付けた摩擦子と記録物とを擦り合わせ、画像の表面状態を目視にて観察した。なお、評価基準は以下のとおりであり、○の評価であると耐擦性に優れた画像を形成していると判断できる。
○:画像の表面に擦り跡が認められない
△:画像の表面に擦り跡が認められる
×:画像が記録媒体から剥がれ、記録媒体の素地が見える
4.評価結果
以上の評価結果を表2に記載した。
Figure 0005598122
表2に記載の実施例1〜実施例3の記録物は、第1記録装置を用いて作成されたものであり、記録媒体上に着弾したすべての液滴が、着弾してから500ms以内であり、かつ、E90の5%以上10%以下の範囲内になるように、第1光源から最初の活性放射線を照射されている。さらに、実施例1〜実施例3の記録物は、第1光源によってすべての液滴に活性放射線が照射された後、第2光源によってE90以上の照射エネルギーがすべての液滴に照射されている。これにより、表1に記載の実施例1〜実施例3の記録物は、画像の滲みがなく、光沢性、発色性、および耐擦性に優れた画像を形成できることが確認できた。なお、実施例1および実施例2では、速度V1を0.2m/s、距離L1を10mmに調整した。また、実施例3では、速度V1を0.1m/s、距離L1を50mmに調整した。
比較例1の記録物は、第1記録装置を用いて、速度V1を0.1m/s、距離L1を60mmに調整して作成されたものである。しかしながら、放射線硬化型インク組成物の液滴は、着弾してから500ms以内に活性放射線が照射されていない。そのため、画像の滲みに優れない記録物が得られた。
比較例2〜比較例6の記録物は、第2記録装置を用いて作成されたのもである。そのため、全ての放射線硬化型インク組成物の液滴に適した活性放射線の照射条件を設定できず、画像の滲み、光沢、および色濃度の少なくとも1つに優れず、良好な画像を形成できないことが確認できた。
比較例7の記録物の作成は、第1記録装置を用いて、速度V1を0.2m/s、距離L1を10mmで行った。さらに、マゼンタヘッドと、マゼンタヘッドに隣接するイエローのヘッド及びシアンのヘッド、との距離を調整して、マゼンタヘッドから吐出されたインクにイエローあるいはシアンのヘッド用の第1光源から照射されるまでの時間を、液滴が記録媒体上に着弾してから500ms以内になるようにした。なお、比較例7の記録物の作成において、マゼンタ以外のヘッドからはインクの吐出を行わなかった。このとき、イエロー及びシアンのヘッド用の第1光源が液滴に照射する活性放射線の照射エネルギーを調整するために、他のヘッド用の第1光源を遮光フィルムによってその照射面の一部を遮光した。このようにして、液滴の着弾後500ms以内に液滴に照射される照射エネルーの合計が、E90の10%を超えるように調整した。具体的には、記録媒体上に着弾した液滴に対して、最初にマゼンタヘッド用の第1光源から10mJ/cm(マゼンタのE90に対して5%)の照射エネルギーとなるように活性放射線を照射して、次にシアンのヘッド用の第1光源あるいはイエローのヘッド用の第1光源から12mJ/cm(マゼンタのE90に対して6%)の照射エネルギーとなるように活性放射線を照射した。これにより、液滴には、着弾から500ms以内に22mJ/cm(マゼンタのE90に対して11%)となるように活性放射線が照射された。なお、表2の比較例7における第1光源による照射エネルギーE1およびE1/E90値は、マゼンタインクに対するものである。以上のようにして、比較例7の記録物は、マゼンタヘッドから吐出するマゼンタインクのみによって作成された。
比較例7の記録物の作成においてマゼンタヘッドから吐出されたインクは、着弾してから500ms以内にマゼンタヘッド用の第1光源によって活性放射線が照射されたが、これに隣接する他のヘッドの第1光源によっても500ms以内に活性放射線が照射された。これにより、記録媒体上に着弾した液滴には、着弾から500ms以内にE90の10%を超えた照射エネルギーが照射された。そのため、光沢および色濃度に優れない記録物が得られた。
一方、表2に記載の参考例1の記録物は、第1記録装置を用いて、速度V1と距離L1を実施例1と同様にして作成されたものである。しかしながら、イエローおよびブラック顔料を用いた放射線硬化型インク組成物の液滴は、第2光源から照射される活性放射線の照射エネルギーがE90未満であった。これにより、イエローおよびブラック顔料を用いた放射線硬化型インク組成物によって形成された画像は、硬化率が不十分であった。また、イエローおよびブラック顔料を用いた放射線硬化型インク組成物によって形成された画像は、硬化が不十分であったため、画像の耐擦性に優れず、滲み、光沢、および色濃度試験を実施できなかった。
20,120…インクジェット記録装置、30…モーター、40…プラテン、50…キャリッジ、52,152…複数のヘッド、52A,52B,52C,52D,152A,152B,152C,152D,…ヘッド、53…ノズル孔、54,55,56,57…インクカートリッジ、60…キャリッジモーター、62…牽引ベルト、64…ガイドレール、80…キャッピング装置、90(90A,90B,90C,90D,90E,90F,90G,90H),190(190A,190B,190C,190D)…第1光源、100,200…第2光源、P…記録媒体

Claims (7)

  1. 第1方向に並んで配置され、互いに異なる組成の放射線硬化型インク組成物の液滴を記録媒体に吐出する複数のヘッドと、
    前記複数のヘッド毎の前記第1方向における所定の側に配置され前記記録媒体に吐出された液滴に活性放射線を照射する第1光源と、
    を有するインクジェット記録装置を用いたインクジェット記録方法であって、
    前記複数のヘッドから前記液滴を吐出して前記記録媒体に着弾させる第1工程と、
    前記液滴の着弾後500ms以内に前記第1光源によって活性放射線を前記液滴に照射する第2工程と、
    前記第2工程の後に行われる活性放射線を前記液滴に照射する第3工程と、
    を含み、
    前記第2工程において、前記液滴に照射された照射エネルギーは、前記各放射線硬化型インク組成物を90%硬化させるために必要な照射エネルギー(E90)[mJ/cm]の5%以上10%以下の範囲内であり、
    前記複数のヘッドから吐出される各放射線硬化型インク組成物は、アシルホスフィンオキサイド系の光重合開始剤を含有し、
    前記第1光源は、LEDを用いる、
    インクジェット記録方法。
  2. 請求項1において、
    前記複数のヘッドから吐出される各放射線硬化型インク組成物は、光重合開始剤を5質量%以上15質量%以下含有する、インクジェット記録方法。
  3. 請求項1または請求項2において、
    前記液滴の着弾後500msを超えてから活性放射線を前記液滴に照射する前記第3工程を備える、インクジェット記録方法。
  4. 請求項3において、
    少なくとも前記第2工程と前記第3工程とを含む活性放射線照射工程によって、前記液滴に照射された照射エネルギーの合計は、E90[mJ/cm]以上である、インクジェット記録方法。
  5. 請求項1ないし請求項4のいずれか1項において、
    さらに、前記複数のヘッドおよび前記第1光源を搭載して、前記第1方向に沿って往復移動するキャリッジを有し、
    前記第1工程および前記第2工程は、前記キャリッジを往復移動させながら行われる、
    インクジェット記録方法。
  6. 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、
    前記E90は、120[mJ/cm]以上300[mJ/cm]以下である、インクジェット記録方法。
  7. 第1方向に並んで配置され、互いに異なる組成の放射線硬化型インク組成物の液滴を記録媒体に吐出する複数のヘッドと、
    前記複数のヘッド毎の前記第1方向における所定の側に配置され前記記録媒体に吐出された液滴に活性放射線を照射する第1光源と、
    を有し、
    請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法に用いる、インクジェット記録装置。
JP2010156579A 2010-07-09 2010-07-09 インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置 Active JP5598122B2 (ja)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010156579A JP5598122B2 (ja) 2010-07-09 2010-07-09 インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置
US13/176,223 US8602519B2 (en) 2010-07-09 2011-07-05 Ink jet recording method and ink jet recording apparatus
CN201610245256.8A CN105904870B (zh) 2010-07-09 2011-07-06 喷墨记录方法以及喷墨记录装置
CN201110195581.5A CN102390182B (zh) 2010-07-09 2011-07-06 喷墨记录方法以及喷墨记录装置
EP14175822.7A EP2803495B1 (en) 2010-07-09 2011-07-07 Ink jet recording method and ink jet recording apparatus
EP11173010.7A EP2404762B1 (en) 2010-07-09 2011-07-07 Ink jet recording method and ink jet recording apparatus
US14/071,120 US9126431B2 (en) 2010-07-09 2013-11-04 Ink jet recording method and ink jet recording apparatus
US14/817,935 US9539823B2 (en) 2010-07-09 2015-08-04 Ink jet recording method
US15/367,771 US10029485B2 (en) 2010-07-09 2016-12-02 Ink jet recording method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010156579A JP5598122B2 (ja) 2010-07-09 2010-07-09 インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012016918A JP2012016918A (ja) 2012-01-26
JP5598122B2 true JP5598122B2 (ja) 2014-10-01

Family

ID=44512629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010156579A Active JP5598122B2 (ja) 2010-07-09 2010-07-09 インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置

Country Status (4)

Country Link
US (4) US8602519B2 (ja)
EP (2) EP2803495B1 (ja)
JP (1) JP5598122B2 (ja)
CN (2) CN102390182B (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5421323B2 (ja) * 2011-05-06 2014-02-19 富士フイルム株式会社 インクジェット記録装置及び画像形成方法
DE202012006432U1 (de) 2012-07-05 2012-08-06 Pelikan Hardcopy Production Ag Strahlungshärtbare InkJet-Tinte auf Acrylatbasis
JP5654535B2 (ja) * 2012-08-29 2015-01-14 富士フイルム株式会社 インクジェット記録方法、及び、印刷物
US8803109B1 (en) * 2013-03-15 2014-08-12 Shawn Crawford Mcpherson Energy efficient multi-spectrum screen exposure system
US20140313257A1 (en) * 2013-03-15 2014-10-23 Illinois Tool Works Inc. System and method for single pass printing
US8915585B1 (en) * 2013-07-19 2014-12-23 Mimaki Engineering Co., Ltd. Printing apparatus and printing method
EP2848659B1 (en) * 2013-09-16 2017-09-06 Agfa Graphics Nv Radiation curable compositions for food packaging
JP6194758B2 (ja) * 2013-11-01 2017-09-13 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置
TWI657937B (zh) * 2013-12-05 2019-05-01 美商佛塞安科技公司 用於發射偏移照明以減少雜散光的方法和系統
JP6343944B2 (ja) * 2014-01-30 2018-06-20 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録方法及び記録装置
JP6177702B2 (ja) * 2014-01-31 2017-08-09 株式会社ミマキエンジニアリング インクジェット印刷装置、プログラム及び記録媒体
JP6375643B2 (ja) * 2014-03-04 2018-08-22 株式会社リコー 画像形成装置及び画像形成方法
JP6521282B2 (ja) * 2014-09-19 2019-05-29 セイコーエプソン株式会社 記録方法、記録装置、及びインクセット
US9458335B1 (en) * 2015-07-02 2016-10-04 Donald D. Sloan Ink system for cure under low-energy conditions
US10576733B2 (en) 2017-02-14 2020-03-03 M&R Printing Equipment, Inc. Tuneable flat panel UV exposure system for screen printing
JP2018162375A (ja) * 2017-03-24 2018-10-18 セイコーエプソン株式会社 放射線硬化型インクジェット組成物及びインクジェット記録方法
JP7252509B2 (ja) * 2018-08-31 2023-04-05 セイコーエプソン株式会社 インクジェット方法及び記録装置
US11235606B2 (en) 2019-02-14 2022-02-01 Shawn McPherson Sensor for emulsion irradiation
EP4000938A1 (de) * 2019-04-02 2022-05-25 Heidelberger Druckmaschinen AG Vorrichtung zum härten von uv-tinte auf einem bedruckstoff
CN115135020A (zh) * 2021-03-25 2022-09-30 庆鼎精密电子(淮安)有限公司 曝光系统、电路板及其制备方法、背光板及显示装置
JP2023032501A (ja) * 2021-08-27 2023-03-09 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録方法、および被包装体の包装方法。

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0732592A (ja) * 1993-07-19 1995-02-03 Canon Inc インクジェット記録装置および該装置用記録ヘッド
US6312123B1 (en) 1998-05-01 2001-11-06 L&P Property Management Company Method and apparatus for UV ink jet printing on fabric and combination printing and quilting thereby
US7073901B2 (en) * 2001-04-13 2006-07-11 Electronics For Imaging, Inc. Radiation treatment for ink jet fluids
JP4110819B2 (ja) * 2002-04-09 2008-07-02 コニカミノルタホールディングス株式会社 インクジェット記録方法
JP2003326691A (ja) * 2002-05-09 2003-11-19 Konica Minolta Holdings Inc 画像記録方法、エネルギー線硬化インク及び画像記録装置
JP2004131588A (ja) * 2002-10-10 2004-04-30 Konica Minolta Holdings Inc 紫外線硬化型インク及び画像形成方法
JP2004188777A (ja) * 2002-12-11 2004-07-08 Konica Minolta Holdings Inc インクジェット記録装置
EP1426191B1 (en) 2002-12-02 2006-02-15 Konica Minolta Holdings, Inc. Ink jet recording apparatus
JP2004195966A (ja) * 2002-12-02 2004-07-15 Konica Minolta Holdings Inc インクジェット記録装置
JP2004203025A (ja) * 2002-12-12 2004-07-22 Konica Minolta Holdings Inc 画像記録装置
JP4147943B2 (ja) 2003-01-14 2008-09-10 コニカミノルタホールディングス株式会社 画像形成方法及びインクジェット記録装置
IL158571A (en) * 2003-10-23 2006-04-10 Nur Macroprinters Ltd Digital inkjet printing method and facility
US7241333B2 (en) * 2003-12-12 2007-07-10 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet recording method, ink-jet ink, ink-jet recording unit, ink cartridge for ink-jet recording and ink-jet recording apparatus
CN100564461C (zh) * 2004-03-26 2009-12-02 佳能株式会社 活性能量射线固化型水性油墨组合物、使用该组合物的喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录装置
US20060066704A1 (en) * 2004-09-28 2006-03-30 Fuji Photo Film Co., Ltd. Image forming apparatus
JP2007098784A (ja) * 2005-10-05 2007-04-19 Konica Minolta Medical & Graphic Inc インクジェット記録装置
JP2007276248A (ja) 2006-04-06 2007-10-25 Canon Inc 活性エネルギー線硬化型インクジェット記録方法
JP2008073916A (ja) 2006-09-20 2008-04-03 Konica Minolta Medical & Graphic Inc インクジェット記録装置
JP4844342B2 (ja) 2006-10-16 2011-12-28 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
ATE465014T1 (de) * 2006-12-21 2010-05-15 Agfa Graphics Nv Tintenstrahldruckverfahren und tintensätze
EP1958994B1 (en) * 2007-01-31 2010-12-08 FUJIFILM Corporation Ink set for inkjet recording and inkjet recording method
JP2009056695A (ja) 2007-08-31 2009-03-19 Konica Minolta Medical & Graphic Inc インクジェット記録装置
JP5265165B2 (ja) * 2007-09-28 2013-08-14 富士フイルム株式会社 塗布装置及びこれを用いるインクジェット記録装置
JP5414367B2 (ja) * 2008-06-02 2014-02-12 富士フイルム株式会社 顔料分散物及びそれを用いたインク組成物
WO2009157262A1 (ja) * 2008-06-23 2009-12-30 コニカミノルタホールディングス株式会社 インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法
EP2305762B1 (en) * 2009-10-02 2012-06-27 Agfa Graphics N.V. UV curable inkjet compositions for high-density print heads

Also Published As

Publication number Publication date
US20140055543A1 (en) 2014-02-27
CN102390182B (zh) 2016-05-18
EP2803495B1 (en) 2016-10-26
US9539823B2 (en) 2017-01-10
US20120007912A1 (en) 2012-01-12
US8602519B2 (en) 2013-12-10
EP2404762B1 (en) 2014-08-13
CN102390182A (zh) 2012-03-28
US20150336401A1 (en) 2015-11-26
US9126431B2 (en) 2015-09-08
JP2012016918A (ja) 2012-01-26
EP2404762A3 (en) 2013-01-02
US20170080719A1 (en) 2017-03-23
CN105904870A (zh) 2016-08-31
CN105904870B (zh) 2018-06-22
EP2803495A1 (en) 2014-11-19
EP2404762A2 (en) 2012-01-11
US10029485B2 (en) 2018-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5598122B2 (ja) インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置
JP5685824B2 (ja) インクジェット用光硬化型インク組成物、ならびにインクジェット記録方法および記録物
JP5664841B2 (ja) 光硬化型インク組成物およびインクジェット記録方法
JP5790234B2 (ja) 紫外線硬化型インクジェット用インク組成物、これを用いたインクジェット記録装置、これを用いたインクジェット記録方法、及びインクセット
US8901200B2 (en) Radiation-curable ink composition, ink jet recording process, and recorded matter
JP5920449B2 (ja) 液滴吐出装置の制御方法、液滴吐出装置およびインクセット
JP5488804B2 (ja) 放射線硬化型インク組成物、ならびにインクジェット記録方法および記録物
JP2011116814A (ja) 放射線硬化型インク組成物、ならびにインクジェット記録方法および記録物
JP2011168735A (ja) 放射線硬化型インク組成物、ならびにインクジェット記録方法および記録物
JP5804235B2 (ja) 画像形成方法およびインクジェット記録装置
JP2011195649A (ja) 光硬化型インク組成物、ならびにインクジェット記録方法および記録物
JP2012144669A (ja) インクジェット用光硬化型インク組成物、インクジェット記録方法、および記録物
JP2015155542A (ja) インクジェット記録方法および記録物
JP5750950B2 (ja) 液滴吐出装置の制御方法、液滴吐出装置およびインクセット
JP6065953B2 (ja) インクジェット用光硬化型インク組成物、インクジェット記録方法、および記録物
JP5930243B2 (ja) 放射線硬化型インク組成物およびインクジェット記録方法
JP2012016870A (ja) 印刷装置及び印刷方法
JP6194931B2 (ja) インクンクジェット記録方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130318

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140304

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140502

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140715

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140728

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5598122

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350