JP6819231B2 - インク吐出装置、及びインク吐出方法 - Google Patents
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Description
本発明は、インク吐出装置、及びインク吐出方法に関する。
活性エネルギー線硬化型のインクジェット記録方式においては、ラジカル重合性インクやカチオン重合性インクが用いられており、これらの中でも、インクの生産コスト、及び保存安定性の点から、ラジカル重合性インクが広く用いられている。
前記活性エネルギー線硬化型のラジカル重合性インクとしては、インクの粘度を低くでき、かつ少量の光量により硬化が可能であるアクリル酸エステルを含有することが知られている。また、硬化性、及び硬化膜の基材密着性を向上させ、ガラス転移温度を高くできることから、アクリルアミド化合物、及びＮ−ビニル化合物をアクリル酸エステルと併用することが知られている。
また、前記アクリルアミド化合物、及び前記Ｎ−ビニル化合物としては、硬化性、粘度、他の成分との相溶性等の点から、その溶解パラメーターが、１１（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２付近であり、かつモル体積が小さい化合物が好適に使用されている。
また、前記アクリルアミド化合物、及び前記Ｎ−ビニル化合物としては、硬化性、粘度、他の成分との相溶性等の点から、その溶解パラメーターが、１１（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２付近であり、かつモル体積が小さい化合物が好適に使用されている。
しかし、前記活性エネルギー線硬化型インクジェットインクは、インク吐出装置の組立てに使用されるエポキシ接着剤の硬化物における弾性率を減少させ、インクの吐出安定性が低下するという問題がある。
そこで、耐溶剤性が高く、低温で硬化可能なエポキシ接着剤を使用したインク吐出ヘッドが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、インク吐出ヘッドの耐久性に優れ、吐出信頼性にも優れた紫外線硬化型インクジェット用インク組成物が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
また、インク吐出ヘッドの耐久性に優れ、吐出信頼性にも優れた紫外線硬化型インクジェット用インク組成物が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
本発明は、活性エネルギー線硬化型インクが接する部材の接合に用いられたエポキシ接着剤の硬化物における弾性率の減少を抑制し、吐出安定性に優れたインク吐出装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としての本発明のインク吐出装置は、活性エネルギー線硬化型インクと、液室、ノズル孔を有するノズルプレート、及び流路を有し、前記活性エネルギー線硬化型インクが接する部材がエポキシ接着剤により接合されてなり、前記ノズル孔から前記活性エネルギー線硬化型インクを吐出するインク吐出ヘッドと、を備えるインク吐出装置であって、前記活性エネルギー線硬化型インクが、アクリルアミド化合物、及びＮ−ビニル化合物の少なくともいずれかを含有し、前記エポキシ接着剤を９０℃において４時間硬化させた硬化物の弾性率をＥ１（ＧＰａ）とし、前記硬化物を前記活性エネルギー線硬化型インクに６０℃において４週間浸漬させた後の浸漬物の弾性率をＥ２（ＧＰａ）としたときに、下記式（１）で表される弾性率の減少率が、５０％以下である。
弾性率の減少率（％）＝｛（Ｅ１−Ｅ２）／Ｅ１｝×１００ ・・・ 式（１）
弾性率の減少率（％）＝｛（Ｅ１−Ｅ２）／Ｅ１｝×１００ ・・・ 式（１）
本発明によると、活性エネルギー線硬化型インクが接する部材の接合に用いられたエポキシ接着剤の硬化物における弾性率の減少を抑制し、吐出安定性に優れたインク吐出装置を提供することができる。
（インク吐出装置、及びインク吐出方法）
本発明のインク吐出装置は、活性エネルギー線硬化型インクと、液室、ノズル孔を有するノズルプレート、及び流路を有し、前記活性エネルギー線硬化型インクが接する部材がエポキシ接着剤により接合されてなり、前記ノズル孔から前記活性エネルギー線硬化型インクを吐出するインク吐出ヘッドと、を備えるインク吐出装置であって、前記活性エネルギー線硬化型インクが、アクリルアミド化合物、及びＮ−ビニル化合物の少なくともいずれかを含有し、前記エポキシ接着剤を９０℃において４時間硬化させた硬化物の弾性率をＥ１（ＧＰａ）とし、前記硬化物を前記活性エネルギー線硬化型インクに６０℃において４週間浸漬させた後の浸漬物の弾性率をＥ２（ＧＰａ）としたときに、下記式（１）で表される弾性率の減少率が、５０％以下であり、さらに必要に応じてその他の部材を有してなる。
弾性率の減少率（％）＝｛（Ｅ１−Ｅ２）／Ｅ１｝×１００ ・・・ 式（１）
本発明のインク吐出装置は、活性エネルギー線硬化型インクと、液室、ノズル孔を有するノズルプレート、及び流路を有し、前記活性エネルギー線硬化型インクが接する部材がエポキシ接着剤により接合されてなり、前記ノズル孔から前記活性エネルギー線硬化型インクを吐出するインク吐出ヘッドと、を備えるインク吐出装置であって、前記活性エネルギー線硬化型インクが、アクリルアミド化合物、及びＮ−ビニル化合物の少なくともいずれかを含有し、前記エポキシ接着剤を９０℃において４時間硬化させた硬化物の弾性率をＥ１（ＧＰａ）とし、前記硬化物を前記活性エネルギー線硬化型インクに６０℃において４週間浸漬させた後の浸漬物の弾性率をＥ２（ＧＰａ）としたときに、下記式（１）で表される弾性率の減少率が、５０％以下であり、さらに必要に応じてその他の部材を有してなる。
弾性率の減少率（％）＝｛（Ｅ１−Ｅ２）／Ｅ１｝×１００ ・・・ 式（１）
本発明のインク吐出装置は、従来のエポキシ接着剤により接合されたインク吐出ヘッドでは、溶解パラメーター、及びモル体積が特定の範囲のアクリルアミド化合物又はＮ−ビニル化合物がインクに含有される場合に、接合に用いられたエポキシ接着剤の硬化物における弾性率が減少するという問題があるという知見に基づくものである。
本発明のインク吐出方法は、本発明のインク吐出装置を用いて像を形成する。
本発明のインク吐出方法は、本発明のインク吐出装置により好適に実施することができる。
本発明のインク吐出方法は、本発明のインク吐出装置により好適に実施することができる。
＜インク吐出ヘッド＞
前記インク吐出ヘッドは、液室、ノズル孔を有するノズルプレート、及び流路を有し、活性エネルギー線硬化型インクが接する部材がエポキシ接着剤により接合されてなる。
前記液室は、インク吐出ヘッド内でインクが充填される空間をいい、形状に特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のものを選択することができる。
前記ノズルプレート（以下、「ノズル板」とも称することがある）としては、ノズル孔を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のものを選択することができる。ノズル孔とは、インクの液滴が吐出される孔を意味する。
前記流路とは、前記液室、及び前記ノズルプレートを通過する活性エネルギー線硬化型
インクの経路を意味する。
前記インク吐出ヘッドは、液室、ノズル孔を有するノズルプレート、及び流路を有し、活性エネルギー線硬化型インクが接する部材がエポキシ接着剤により接合されてなる。
前記液室は、インク吐出ヘッド内でインクが充填される空間をいい、形状に特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のものを選択することができる。
前記ノズルプレート（以下、「ノズル板」とも称することがある）としては、ノズル孔を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のものを選択することができる。ノズル孔とは、インクの液滴が吐出される孔を意味する。
前記流路とは、前記液室、及び前記ノズルプレートを通過する活性エネルギー線硬化型
インクの経路を意味する。
前記活性エネルギー線硬化型インクが接する部材がエポキシ接着剤により接合されてなるとは、前記液室を構成する部材、前記ノズルプレートを構成する部材、及び前記流路を構成する部材を、エポキシ接着剤で少なくとも１箇所接合することにより前記インク吐出ヘッドが形成されていることを意味する。本発明は、ノズルプレート及び後述する刺激発生手段、並びにこれらの間に位置する部材（例えば、後述する流路板及び振動板等）の接合部がエポキシ接着剤により接合されてなり、当該接合部が活性エネルギー線硬化型インクに接する場合に特に適している。
前記接合としては、エポキシ接着剤を介していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記接合においては、接着強度を向上する点から、圧力をかけることが好ましい。
前記活性エネルギー線硬化型インクが接する部材としては、活性エネルギー線硬化型インクが接すれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、液室を構成する部材、ノズルプレートを構成する部材、流路を構成する部材、刺激発生手段を構成する部材などが挙げられる。
前記接合としては、エポキシ接着剤を介していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記接合においては、接着強度を向上する点から、圧力をかけることが好ましい。
前記活性エネルギー線硬化型インクが接する部材としては、活性エネルギー線硬化型インクが接すれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、液室を構成する部材、ノズルプレートを構成する部材、流路を構成する部材、刺激発生手段を構成する部材などが挙げられる。
−ノズルプレート−
前記ノズルプレートは、ノズル基板と、前記ノズル基板上に撥インク膜とを有する。
前記ノズルプレートは、ノズル基板と、前記ノズル基板上に撥インク膜とを有する。
−−ノズル基板−−
前記ノズル基板には、ノズル孔が設けられており、その数、形状、大きさ、材質、構造などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ノズル基板は、前記ノズル孔からインクが吐出されるインク吐出側のノズル面と、前記インク吐出側の面とは反対側に位置する液室接合面とを有する。
前記撥インク膜は、前記ノズル基板の前記インク吐出側のノズル面に形成されている。
前記ノズル基板には、ノズル孔が設けられており、その数、形状、大きさ、材質、構造などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ノズル基板は、前記ノズル孔からインクが吐出されるインク吐出側のノズル面と、前記インク吐出側の面とは反対側に位置する液室接合面とを有する。
前記撥インク膜は、前記ノズル基板の前記インク吐出側のノズル面に形成されている。
前記ノズル基板の平面形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、長方形、正方形、菱形、円形、楕円形などが挙げられる。また、前記ノズル基板の断面形状としては、例えば、平板状、プレート状などが挙げられる。
前記ノズル基板の大きさとしては、特に制限はなく、前記ノズルプレートの大きさに応じて適宜選択することができる。
前記ノズル基板の大きさとしては、特に制限はなく、前記ノズルプレートの大きさに応じて適宜選択することができる。
前記ノズル基板の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ステンレス鋼、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃｒ、ＩｎＳｎ、ＩＴＯ、Ｎｂ、Ｎｂ２Ｏ５、ＮｉＣｒ、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ｓｎ、Ｔａ２Ｏ５、Ｔｉ、Ｗ、ＺＡＯ（ＺｎＯ＋Ａｌ２Ｏ３）、Ｚｎなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、防錆性の点から、ステンレス鋼が好ましい。
−−−ノズル孔−−−
前記ノズル孔としては、その数、配列、間隔、開口形状、開口の大きさ、開口の断面形状などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ノズル孔の配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複数の前記ノズル孔が、前記ノズル基板の長さ方向に沿って等間隔に並んで配列されている態様などが挙げられる。
前記ノズル孔の配列は、吐出するインクの種類に応じて適宜選定することができるが、１列〜複数列が好ましく、１列〜４列がより好ましい。
前記１列当たりの前記ノズル孔の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、１０個〜１０，０００個が好ましく、５０個〜５００個がより好ましい。
隣接する前記ノズル孔の中心間の最短距離である間隔（ピッチ）Ｐとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、２１μｍ〜１６９μｍが好ましい。
前記ノズル孔の開口形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円形、楕円形、四角形などが挙げられる。これらの中でも、インクの液滴を吐出する点から、円形が好ましい。
前記ノズル孔としては、その数、配列、間隔、開口形状、開口の大きさ、開口の断面形状などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ノズル孔の配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複数の前記ノズル孔が、前記ノズル基板の長さ方向に沿って等間隔に並んで配列されている態様などが挙げられる。
前記ノズル孔の配列は、吐出するインクの種類に応じて適宜選定することができるが、１列〜複数列が好ましく、１列〜４列がより好ましい。
前記１列当たりの前記ノズル孔の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、１０個〜１０，０００個が好ましく、５０個〜５００個がより好ましい。
隣接する前記ノズル孔の中心間の最短距離である間隔（ピッチ）Ｐとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、２１μｍ〜１６９μｍが好ましい。
前記ノズル孔の開口形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円形、楕円形、四角形などが挙げられる。これらの中でも、インクの液滴を吐出する点から、円形が好ましい。
−−撥インク膜−−
前記撥インク膜は、前記ノズル基板における複数の前記凹部を有するインク吐出側のノズル面上に形成されており、その形状、構造、材質、厚みなどについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記撥インク膜は、前記ノズル基板における複数の前記凹部を有するインク吐出側のノズル面上に形成されており、その形状、構造、材質、厚みなどについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記撥インク膜の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクに対する撥水性に優れている点から、シリコーン樹脂、パーフルオロポリエーテル化合物などが挙げられる。
−液室−
前記液室は、前記ノズルプレートに設けられた複数の前記ノズル孔に個別に対応して配置され、前記ノズル孔と連通する複数の個別流路であり、加圧液室、圧力室、吐出室、加圧室などと称することもある。
前記液室は、前記ノズルプレートに設けられた複数の前記ノズル孔に個別に対応して配置され、前記ノズル孔と連通する複数の個別流路であり、加圧液室、圧力室、吐出室、加圧室などと称することもある。
−その他の部材−
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、刺激発生手段などが挙げられる。
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、刺激発生手段などが挙げられる。
−−刺激発生手段−−
前記刺激発生手段は、活性エネルギー線硬化型インクに印加する刺激を発生する手段である。
前記刺激発生手段における刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱（温度）、圧力、振動、光などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。
前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライトなどが挙げられる。前記刺激発生手段としては、具体的には、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いてインクの膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどが挙げられる。
前記刺激発生手段は、活性エネルギー線硬化型インクに印加する刺激を発生する手段である。
前記刺激発生手段における刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱（温度）、圧力、振動、光などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。
前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライトなどが挙げられる。前記刺激発生手段としては、具体的には、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いてインクの膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどが挙げられる。
前記刺激が「熱」の場合、前記インク吐出ヘッド内のインクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを、例えば、サーマルヘッド等を用いて付与する。前記熱エネルギーにより前記インクに気泡を発生させ、前記気泡の圧力により、前記ノズルプレートの前記ノズル孔から前記インクを液滴として吐出させる方法などが挙げられる。
前記刺激が「圧力」の場合、例えば、前記インク吐出ヘッド内の流路内にある前記圧力室と呼ばれる位置に接着された前記圧電素子に電圧を印加することにより、前記圧電素子が撓む。それにより、前記圧力室の容積が収縮して、前記インク吐出ヘッドの前記ノズル孔から前記インクを液滴として吐出させる方法などが挙げられる。
これらの中でも、ピエゾ素子に電圧を印加してインクを飛翔させるピエゾ方式が好ましい。
前記刺激が「圧力」の場合、例えば、前記インク吐出ヘッド内の流路内にある前記圧力室と呼ばれる位置に接着された前記圧電素子に電圧を印加することにより、前記圧電素子が撓む。それにより、前記圧力室の容積が収縮して、前記インク吐出ヘッドの前記ノズル孔から前記インクを液滴として吐出させる方法などが挙げられる。
これらの中でも、ピエゾ素子に電圧を印加してインクを飛翔させるピエゾ方式が好ましい。
次に、本発明に係るインク吐出ヘッドの一例について、図４から図９を参照して説明する。図４は本発明におけるインク吐出ヘッドの一例を示す、ヘッドの外観斜視説明図、図５は図４に示すインク吐出ヘッドの一例を示す、ノズル配列方向と直交する方向の断面説明図、図６は図４に示すインク吐出ヘッドの一例を示す、ノズル配列方向と平行な方向の断面説明図、図７は図４に示すインク吐出ヘッドの一例を示す、ノズル板の平面説明図、図８Ａ〜図８Ｆは図４に示すインク吐出ヘッドの一例を示す、流路部材を構成する各部材の平面説明図、図９Ａ及び図９Ｂは図４に示すインク吐出ヘッドの一例を示す、ヘッドの共通液室部材を構成する各部材の平面説明図である。
なお、以下でいう液体は、インクと同一の意味である。
なお、以下でいう液体は、インクと同一の意味である。
この液体吐出ヘッドは、ノズル板１と、流路板２と、壁面部材としての振動板部材３とを積層接合している。そして、振動板部材３を変位させる圧電アクチュエータ１１と、共通液室部材２０と、カバー２９を備えている。
ノズル板１は、液体を吐出する複数のノズル４を有している。
流路板２は、ノズル４に通じる個別液室６、個別液室６に通じる流体抵抗部７、流体抵抗部７に通じる液導入部８を形成している。また、流路板２は、ノズル板１側から複数枚の板状部材４１〜４５を積層接合して形成され、これらの板状部材４１〜４５と振動板部材３を積層接合して流路部材４０が構成されている。
振動板部材３は、液導入部８と共通液室部材２０で形成される共通液室１０とを通じる開口としてのフィルタ部９を有している。
振動板部材３は、流路板２の個別液室６の壁面を形成する壁面部材である。この振動板部材３は２層構造（限定されない）とし、流路板２側から薄肉部を形成する第１層と、厚肉部を形成する第２層で形成され、第１層で個別液室６に対応する部分に変形可能な振動領域３０を形成している。
ここで、ノズル板１には、図７にも示すように、複数のノズル４が千鳥状に配置されている。
流路板２を構成する板状部材４１には、図８Ａに示すように、個別液室６を構成する貫通溝部（溝形状の貫通穴の意味）６ａと、流体抵抗部５１、循環流路５２を構成する貫通溝部５１ａ、５２ａが形成されている。
同じく板状部材４２には、図８Ｂに示すように、個別液室６を構成する貫通溝部６ｂと、循環流路５２を構成する貫通溝部５２ｂが形成されている。
同じく板状部材４３には、図８Ｃに示すように、個別液室６を構成する貫通溝部６ｃと、循環流路５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部５３ａが形成されている。
同じく板状部材４４には、図８Ｄに示すように、個別液室６を構成する貫通溝部６ｄと、流体抵抗部７なる貫通溝部７ａと、液導入部８を構成する貫通溝部８ａと、循環流路５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部５３ｂが形成されている。
同じく板状部材４５には、図８Ｅに示すように、個別液室６を構成する貫通溝部６ｅと、液導入部８を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部８ｂ（フィルタ下流側液室となる）と、循環流路５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部５３ｃが形成されている。
振動板部材３には、図８Ｆに示すように、振動領域３０と、フィルタ部９と、循環流路５３を構成するノズル配列方向を長手方向とする貫通溝部５３ｄが形成されている。
このように、流路部材を複数の板状部材を積層接合して構成することで、簡単な構成で複雑な流路を形成することができる。
以上の構成により、流路板２及び振動板部材３からなる流路部材４０には、各個別液室６に通じる流路板２の面方向に沿う流体抵抗部５１、循環流路５２及び循環流路５２に通じる流路部材４０の厚み方向の循環流路５３が形成される。なお、循環流路５３は後述する循環共通液室５０に通じている。
一方、共通液室部材２０には、供給・循環機構から液体が供給される共通液室１０と循環共通液室５０が形成されている。
共通液室部材２０を構成する第１共通液室部材２１には、図９Ａに示すように、圧電アクチュエータ用貫通穴２５ａと、下流側共通液室１０Ａとなる貫通溝部１０ａと、循環共通液室５０となる底の有る溝部５０ａが形成されている。
同じく第２共通液室部材２２には、図９Ｂに示すように、圧電アクチュエータ用貫通穴２５ｂと、上流側共通液室１０Ｂとなる溝部１０ｂが形成されている。
また、図４も参照して、第２共通液室部材２２には、共通液室１０のノズル配列方向の一端部と供給ポート７１を通じる供給口部となる貫通穴７１ａが形成されている。
同様に、第１共通液室部材２１及び第２共通液室部材２２には、循環共通液室５０のノズル配列方向の他端部（貫通穴７１ａと反対側の端部）と循環ポート８１を通じる貫通穴８１ａ、８１ｂが形成されている。
なお、図９Ａ及び図９Ｂにおいて、底の有る溝部については面塗りを施して示している（以下の図でも同じである）。
このように、共通液室部材２０は、第１共通液室部材２１及び第２共通液室部材２２によって構成され、第１共通液室部材２１を流路部材４０の振動板部材３側に接合し、第１共通液室部材２１に第２共通液室部材２２を積層して接合している。
ここで、第１共通液室部材２１は、液導入部８に通じる共通液室１０の一部である下流側共通液室１０Ａと、循環流路５３に通じる循環共通液室５０とを形成している。また、第２共通液室部材２２は、共通液室１０の残部である上流側共通液室１０Ｂを形成している。
このとき、共通液室１０の一部である下流側共通液室１０Ａと循環共通液室５０とはノズル配列方向と直交する方向に並べて配置されるとともに、循環共通液室５０は共通液室１０内に投影される位置に配置される。
これにより、循環共通液室５０の寸法が流路部材４０で形成される個別液室６、流体抵抗部７及び液導入部８を含む流路に必要な寸法による制約を受けることがなくなる。
そして、循環共通液室５０と共通液室１０の一部が並んで配置され、循環共通液室５０は共通液室１０内に投影される位置に配置されることで、ノズル配列方向と直交する方向のヘッドの幅を抑制することができ、ヘッドの大型化を抑制できる。共通液室部材２０は、ヘッドタンクや液体カートリッジから液体が供給される共通液室１０と循環共通液室５０を形成する。
一方、振動板部材３の個別液室６とは反対側に、振動板部材３の振動領域３０を変形させる駆動手段としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ１１を配置している。
この圧電アクチュエータ１１は、図６に示すように、ベース部材１３上に接合した圧電部材１２を有し、圧電部材１２にはハーフカットダイシングによって溝加工して１つの圧電部材１２に対して所要数の柱状の圧電素子１２Ａ、１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成している。
ここでは、圧電部材１２の圧電素子１２Ａは駆動波形を与えて駆動させる圧電素子とし、圧電素子１２Ｂは駆動波形を与えないで単なる支柱として使用しているが、すべての圧電素子１２Ａ、１２Ｂを駆動させる圧電素子として使用することもできる。
そして、圧電素子１２Ａを振動板部材３の振動領域３０に形成した島状の厚肉部である凸部３０ａに接合している。また、圧電素子１２Ｂを振動板部材３の厚肉部である凸部３０ｂに接合している。
この圧電部材１２は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極が設けられ、外部電極にフレキシブル配線部材１５が接続されている。
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子１２Ａに与える電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１２Ａが収縮し、振動板部材３の振動領域３０が下降して個別液室６の容積が膨張することで、個別液室６内に液体が流入する。
その後、圧電素子１２Ａに印加する電圧を上げて圧電素子１２Ａを積層方向に伸長させ、振動板部材３の振動領域３０をノズル４に向かう方向に変形させて個別液室６の容積を収縮させることにより、個別液室６内の液体が加圧され、ノズル４から液体が吐出される。
そして、圧電素子１２Ａに与える電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材３の振動領域３０が初期位置に復元し、個別液室６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０から個別液室６内に液体が充填される。そこで、ノズル４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の吐出のための動作に移行する。
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。また、上述した実施形態では、個別液室６に圧力変動を与える圧力発生手段として積層型圧電素子を用いて説明したが、これに限定されず、薄膜状の圧電素子を用いることも可能である。更に、個別液室６内に発熱抵抗体を配し、発熱抵抗体の発熱によって気泡を生成して圧力変動を与えるものや、静電力を用いて圧力変動を生じさせるものを使用することができる。
本発明は、上記インク吐出ヘッドの一例において、ノズル板１、流路板２（すなわち板状部材４１〜４５）、及び振動板部材３の接合部の少なくとも１箇所がエポキシ接着剤により接合されてなる場合に特に好ましく適用できる。
次に、本発明に係るインク吐出ヘッドの別の一例について、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は本発明における別のインク吐出ヘッドの一例を示す、ノズル配列方向と直交する方向の断面説明図、図１１は本発明における別のインク吐出ヘッドの一例を示す、ノズル配列方向と平行な方向の断面説明図である。
なお、以下でいう液体は、インクと同一の意味である。
なお、以下でいう液体は、インクと同一の意味である。
この液体吐出ヘッドは、ノズル板１０１と、流路板１０２と、壁面部材としての薄膜部材からなる振動板部材１０３とを積層接合している。そして、振動板部材１０３を変位させる圧電アクチュエータ１１１と、共通液室部材としてのフレーム部材１２０とを備えている。
ノズル板１０１、流路板１０２及び振動板部材１０３によって、液体を吐出する複数のノズル１０４が通じる個別液室１０６と、個別液室１０６に液体を供給する流体抵抗部１０７と、流体抵抗部１０７に通じる液導入部１０８とを構成している。
そして、フレーム部材１２０の共通流路としての共通液室１１０から振動板部材１０３に形成した供給口１０９を通じて、液導入部１０８、流体抵抗部１０７を経て個別液室１０６に液体が供給される。なお、導入口部１０９にはフィルタが設けられてもよい。
振動板部材１０３は、流路板１０２の個別液室１０６の壁面を形成する壁面部材である。この振動板部材１０３は３層構造とし、流路板１０２側の１層で個別液室１０６に対応する部分に変形可能な振動領域（振動板）１３０を形成している。
そして、この振動板部材１０３の個別液室１０６とは反対側に、振動板部材１０３の振動領域１３０を変形させるアクチュエータ手段、圧力発生手段としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ１１１を配置している。
この圧電アクチュエータ１１１は、ベース部材１１３上に接着剤接合した複数の積層型圧電部材１１２を有し、圧電部材１１２にはハーフカットダイシングによって溝加工して１つの圧電部材１１２に対して所要数の柱状の圧電素子（圧電柱）１１２Ａ、１１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成している。
圧電部材１１２の圧電素子１１２Ａ、１１２Ｂは、同じものであるが、駆動波形を与えて駆動させる圧電素子１１２Ａと、駆動波形を与えないで単なる支柱として使用する圧電素子１１２Ｂとしている。
そして、圧電素子１１２Ａを振動板部材１０３の振動領域１３０に形成した島状の厚肉部である凸部１３０ａに接合している。また、圧電素子１１２Ｂを振動板部材１０３の厚肉部である凸部１３０ｂに接合している。
この圧電部材１１２は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極が設けられ、圧電素子１１２Ａの外部電極に駆動信号を与えるためのフレキシブル配線部材としてのＦＰＣ１１５が接続されている。
フレーム部材１２０は、例えばエポキシ系樹脂或いは熱可塑性樹脂であるポリフェニレンサルファイト等で射出成形により形成し、ヘッドタンクや液体カートリッジから液体が供給される共通液室１１０が形成されている。
この液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子１１２Ａに印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１１２Ａが収縮し、振動板部材１０３の振動領域１３０が引かれて個別液室１０６の容積が膨張することで、個別液室１０６内に液体が流入する。
その後、圧電素子１１２Ａに印加する電圧を上げて圧電素子１１２Ａを積層方向に伸長させ、振動板部材１０３の振動領域１３０をノズル１０４方向に変形させて個別液室１０６の容積を収縮させる。これにより、個別液室１０６内の液体が加圧され、ノズル１０４から液体が吐出（噴射）される。
そして、圧電素子１１２Ａに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材１０３の振動領域１３０が初期位置に復元し、個別液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１１０から個別液室１０６内に液体が充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。
本発明は、上記インク吐出ヘッドの一例において、ノズル板１０１、流路板１０２、及び振動板部材１０３の接合部の少なくとも１箇所がエポキシ接着剤により接合されてなる場合に特に好ましく適用できる。
＜＜エポキシ接着剤＞＞
前記エポキシ接着剤は、エポキシ化合物、及び硬化剤を含有し、さらに必要に応じてその他の成分を含有してなる。なお、エポキシ接着剤とは、エポキシ化合物を主成分として含むエポキシ系接着剤も含む意味である。
前記エポキシ接着剤は、エポキシ化合物、及び硬化剤を含有し、さらに必要に応じてその他の成分を含有してなる。なお、エポキシ接着剤とは、エポキシ化合物を主成分として含むエポキシ系接着剤も含む意味である。
［硬化物における弾性率］
前記エポキシ接着剤を９０℃において４時間硬化させた硬化物の弾性率をＥ１（ＧＰａ）とし、前記硬化物を前記活性エネルギー線硬化型インクに６０℃において４週間浸漬させた後の浸漬物の弾性率をＥ２（ＧＰａ）としたときに、下記式（１）で表される弾性率の減少率としては、５０％以下であり、１０％以下が好ましい。前記弾性率の減少率が、５０％以下であると、弾性率の減少による吐出安定性の低下を防止できる。
弾性率の減少率（％）＝｛（Ｅ１−Ｅ２）／Ｅ１｝×１００ ・・・ 式（１）
前記エポキシ接着剤を９０℃において４時間硬化させた硬化物の弾性率をＥ１（ＧＰａ）とし、前記硬化物を前記活性エネルギー線硬化型インクに６０℃において４週間浸漬させた後の浸漬物の弾性率をＥ２（ＧＰａ）としたときに、下記式（１）で表される弾性率の減少率としては、５０％以下であり、１０％以下が好ましい。前記弾性率の減少率が、５０％以下であると、弾性率の減少による吐出安定性の低下を防止できる。
弾性率の減少率（％）＝｛（Ｅ１−Ｅ２）／Ｅ１｝×１００ ・・・ 式（１）
前記硬化物の弾性率Ｅ１としては、３．５ＧＰａ以上が好ましく、４．０ＧＰａ以上がより好ましい。前記硬化物の弾性率Ｅ１が、３．５ＧＰａ以上であると、流路の剛性が高くなり、インクの吐出安定性を高めることができる。
［硬化物のマルテンス硬度］
前記エポキシ接着剤を９０℃において４時間硬化させた硬化物のマルテンス硬度をＭ１（Ｎ／ｍｍ２）とし、前記硬化物を前記活性エネルギー線硬化型インクに６０℃において４週間浸漬させた後の浸漬物のマルテンス硬度をＭ２（Ｎ／ｍｍ２）としたときに、下記式（２）で表されるマルテンス硬度の減少率としては、５０％以下であり、１０％以下が好ましい。前記マルテンス硬度の減少率が、５０％以下であると、マルテンス硬度の減少による吐出安定性の低下を防止できる。
マルテンス硬度の減少率（％）＝｛（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１｝×１００ ・・・ 式（２）
前記エポキシ接着剤を９０℃において４時間硬化させた硬化物のマルテンス硬度をＭ１（Ｎ／ｍｍ２）とし、前記硬化物を前記活性エネルギー線硬化型インクに６０℃において４週間浸漬させた後の浸漬物のマルテンス硬度をＭ２（Ｎ／ｍｍ２）としたときに、下記式（２）で表されるマルテンス硬度の減少率としては、５０％以下であり、１０％以下が好ましい。前記マルテンス硬度の減少率が、５０％以下であると、マルテンス硬度の減少による吐出安定性の低下を防止できる。
マルテンス硬度の減少率（％）＝｛（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１｝×１００ ・・・ 式（２）
前記硬化物のマルテンス硬度Ｍ１としては、１８０Ｎ／ｍｍ２以上が好ましく、２００Ｎ／ｍｍ２以上がより好ましい。前記マルテンス硬度Ｍ１が、１８０Ｎ／ｍｍ２以上であると、流路の剛性が高くなり、インクの吐出安定性を高めることができる。
前記弾性率及び前記マルテンス硬度は、例えば、微小硬度計（装置名：ＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ・ＨＭ２０００、フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いて、ビッカース圧子の押し込みにより測定することができる。なお、弾性率としては、押し込み弾性率「ＥＩＴ／（１−νｓ ２）」の値、マルテンス硬度としては、「ＨＭ」の値を参照して求めることができる。測定条件は、負荷及び除荷：５ｍＮ／１０秒間、クリープ：５秒間である。
未硬化の前記エポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量としては、０．４ｍｏｌ／１００ｇ以上が好ましく、０．５ｍｏｌ／１００ｇ以上がより好ましい。前記含有量が、０．４ｍｏｌ／１００ｇ以上であると、硬化したエポキシ接着剤（硬化物）が、例えば、溶解パラメーター及びモル体積が特定の範囲のアクリルアミド化合物、及びＮ−ビニル化合物等の、前記硬化物の弾性率及びマルテンス硬度の減少を起こしやすい成分を３０質量％以上含む活性エネルギー線硬化型インクと接しても、硬化物の弾性率及びマルテンス硬度の減少を防止することができる。
なお、前記エポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量は、前記エポキシ接着剤中に含有する各エポキシ化合物のエポキシ当量をＱ１、Ｑ２、・・・、Ｑｘ（ｇ／ｍｏｌ）、及び各エポキシ化合物の前記エポキシ接着剤中の質量百分率をＷ１、Ｗ２、・・・、Ｗｘ（％）としたときに、下記式（３）により算出することができる。なお、前記エポキシ化合物のエポキシ当量の測定方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７２３６に規格化されている滴定法などが挙げられる。
エポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量（ｍｏｌ／１００ｇ）＝Σｉ（Ｗｉ／Ｑｉ） ・・・ 式（３）
ただし、前記式（３）中、Σは総和を表し、ｉは整数を表す。
なお、前記エポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量は、前記エポキシ接着剤中に含有する各エポキシ化合物のエポキシ当量をＱ１、Ｑ２、・・・、Ｑｘ（ｇ／ｍｏｌ）、及び各エポキシ化合物の前記エポキシ接着剤中の質量百分率をＷ１、Ｗ２、・・・、Ｗｘ（％）としたときに、下記式（３）により算出することができる。なお、前記エポキシ化合物のエポキシ当量の測定方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７２３６に規格化されている滴定法などが挙げられる。
エポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量（ｍｏｌ／１００ｇ）＝Σｉ（Ｗｉ／Ｑｉ） ・・・ 式（３）
ただし、前記式（３）中、Σは総和を表し、ｉは整数を表す。
−エポキシ化合物−
前記エポキシ化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ビスフェノールＳ型エポキシ化合物、水添ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、グリシジルアミン型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、ウレタン変性エポキシ化合物、ポリスルフィド変性エポキシ化合物、ゴム変性エポキシ化合物（例えば、ＣＴＢＮ：末端にカルボキシル基を持つブタジエン−アクリロニトリル共重合液状ゴム、ＡＴＢＮ：末端にアミノ基を持つブタジエン−アクリロニトリル共重合液状ゴム等による変性）、ポリアルキレングリコール型エポキシ化合物、エーテルエラストマー添加ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、液状ウレタン樹脂添加ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ダイマー酸変性エポキシ化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、硬化性、及び接着性の点から、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物が好ましい。
また、前記エポキシ化合物の反応性希釈剤として、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、スチレンオキシド等の低粘度のエポキシ化合物を用いてもよい。
前記エポキシ化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ビスフェノールＳ型エポキシ化合物、水添ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、グリシジルアミン型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、ウレタン変性エポキシ化合物、ポリスルフィド変性エポキシ化合物、ゴム変性エポキシ化合物（例えば、ＣＴＢＮ：末端にカルボキシル基を持つブタジエン−アクリロニトリル共重合液状ゴム、ＡＴＢＮ：末端にアミノ基を持つブタジエン−アクリロニトリル共重合液状ゴム等による変性）、ポリアルキレングリコール型エポキシ化合物、エーテルエラストマー添加ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、液状ウレタン樹脂添加ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ダイマー酸変性エポキシ化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、硬化性、及び接着性の点から、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物が好ましい。
また、前記エポキシ化合物の反応性希釈剤として、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、スチレンオキシド等の低粘度のエポキシ化合物を用いてもよい。
前記エポキシ化合物の含有量としては、エポキシ接着剤全量に対して、６０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましい。前記含有量が、６０質量％以上であると、エポキシ接着剤の硬化性を向上できる。
−硬化剤−
前記硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のエポキシ硬化剤を選択することができ、例えば、芳香族アミン、脂肪族アミン、脂環族アミン、複素環式アミン、ジシアンジアミド、ヒドラジド、アミンアダクト等のアミン系化合物、酸無水物、フェノール化合物、チオール化合物、イミダゾール化合物などが挙げられる。
前記硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のエポキシ硬化剤を選択することができ、例えば、芳香族アミン、脂肪族アミン、脂環族アミン、複素環式アミン、ジシアンジアミド、ヒドラジド、アミンアダクト等のアミン系化合物、酸無水物、フェノール化合物、チオール化合物、イミダゾール化合物などが挙げられる。
前記硬化剤の含有量としては、エポキシ接着剤全量に対して、１質量％以上３０質量％以下が好ましく、５質量％以上２０質量％以下がより好ましい。前記含有量が、１質量％以上３０質量％以下であると、エポキシ接着剤の硬化性を向上できる。
−その他の成分−
前記その他の成分としては、例えば、３級アミン化合物やイミダゾール化合物等の硬化促進剤；シリカ等のフィラー；シランカップリング剤等の添加剤などが挙げられる。
前記その他の成分としては、例えば、３級アミン化合物やイミダゾール化合物等の硬化促進剤；シリカ等のフィラー；シランカップリング剤等の添加剤などが挙げられる。
前記エポキシ接着剤の硬化条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜、公知の硬化温度、硬化時間等を選択することができる。
前記硬化温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、室温（２５℃）以上２００℃以下が好ましく、４０℃以上１８０℃以下がより好ましい。
前記硬化時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０分間以上４８時間以下が好ましく、１時間以上２４時間以下がより好ましい。
また、接着強度を高めるため、被接着体との接触部に圧力を加えながら硬化させることが好ましい。
前記硬化温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、室温（２５℃）以上２００℃以下が好ましく、４０℃以上１８０℃以下がより好ましい。
前記硬化時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０分間以上４８時間以下が好ましく、１時間以上２４時間以下がより好ましい。
また、接着強度を高めるため、被接着体との接触部に圧力を加えながら硬化させることが好ましい。
＜活性エネルギー線硬化型インク＞
前記活性エネルギー線硬化型インクは、アクリルアミド化合物、及びＮ−ビニル化合物の少なくともいずれかを含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記活性エネルギー線硬化型インクは、アクリルアミド化合物、及びＮ−ビニル化合物の少なくともいずれかを含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記アクリルアミド化合物及び前記Ｎ−ビニル化合物のＦｅｄｏｒｓ法で計算される溶解パラメーターは、１０．５（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２以上１１．５（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２以下であることが好ましい。前記溶解パラメーター（ＳＰ値）が、１０．５（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２以上１１．５（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２以下であると、エポキシ接着剤の分子間に浸透しやすく、特にエポキシ接着剤の硬化物における弾性率及びマルテンス硬度の減少を起こしやすい特性を有することから、本発明のインク吐出装置を適用する効果を大きくすることができる。
前記アクリルアミド化合物及び前記Ｎ−ビニル化合物のモル体積は、１５０ｃｍ３／ｍｏｌ以下であることが好ましい。前記モル体積が、１５０ｃｍ３／ｍｏｌ以下であると、エポキシ接着剤の分子間に浸透しやすく、特にエポキシ接着剤の硬化物における弾性率及びマルテンス硬度の減少を起こしやすい特性を有することから、本発明のインク吐出装置を適用する効果を大きくすることができる。
前記アクリルアミド化合物、及び前記Ｎ−ビニル化合物としては、例えば、アクリロイルモルホリン（ＳＰ値：１１．２（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２、モル体積：１１８．５ｃｍ３／ｍｏｌ）、Ｎ−ビニルカプロラクタム（ＳＰ値：１０．８（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２、モル体積：１３０．８ｃｍ３／ｍｏｌ）、Ｎ−ビニルピロリドン（ＳＰ値：１１．４（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２、モル体積：９８．６ｃｍ３／ｍｏｌ）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、アクリロイルモルホリン、及びＮ−ビニルカプロラクタムが好ましい。
前記アクリルアミド化合物、及びＮ−ビニル化合物の含有量としては、前記アクリルアミド化合物、及びＮ−ビニル化合物の合計として、前記活性エネルギー線硬化型インク全量に対して、３０質量％以上が好ましく、３０質量％以上５０質量％以下がより好ましい。
＜＜その他の成分＞＞
前記その他の成分としては、前記アクリルアミド化合物及び前記Ｎ−ビニル化合物以外のラジカル重合性化合物を含有してなる。
前記ラジカル重合性化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−（２−ビニロキシエトキシ）エチルアクリレート、ベンジルアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等のアクリル酸誘導体；メチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、２−（２−ビニロキシエトキシ）エチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等のメタクリル酸誘導体、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物、ジエチレングリコールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル等のビニルエーテル化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記アクリル酸誘導体及びメタクリル酸誘導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のオリゴマー類やプレポリマー類を選択することができる。
前記その他の成分としては、前記アクリルアミド化合物及び前記Ｎ−ビニル化合物以外のラジカル重合性化合物を含有してなる。
前記ラジカル重合性化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−（２−ビニロキシエトキシ）エチルアクリレート、ベンジルアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等のアクリル酸誘導体；メチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、２−（２−ビニロキシエトキシ）エチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等のメタクリル酸誘導体、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物、ジエチレングリコールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル等のビニルエーテル化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記アクリル酸誘導体及びメタクリル酸誘導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のオリゴマー類やプレポリマー類を選択することができる。
＜活性エネルギー線＞
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物を硬化させるために用いる活性エネルギー線としては、紫外線の他、電子線、α線、β線、γ線、Ｘ線等の、組成物中の重合性成分の重合反応を進める上で必要なエネルギーを付与できるものであればよく、特に限定されない。特に高エネルギーな光源を使用する場合には、重合開始剤を使用しなくても重合反応を進めることができる。また、紫外線照射の場合、環境保護の観点から水銀フリー化が強く望まれており、ＧａＮ系半導体紫外発光デバイスへの置き換えは産業的、環境的にも非常に有用である。さらに、紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）及び紫外線レーザダイオード（ＵＶ−ＬＤ）は小型、高寿命、高効率、低コストであり、紫外線光源として好ましい。
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物を硬化させるために用いる活性エネルギー線としては、紫外線の他、電子線、α線、β線、γ線、Ｘ線等の、組成物中の重合性成分の重合反応を進める上で必要なエネルギーを付与できるものであればよく、特に限定されない。特に高エネルギーな光源を使用する場合には、重合開始剤を使用しなくても重合反応を進めることができる。また、紫外線照射の場合、環境保護の観点から水銀フリー化が強く望まれており、ＧａＮ系半導体紫外発光デバイスへの置き換えは産業的、環境的にも非常に有用である。さらに、紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）及び紫外線レーザダイオード（ＵＶ−ＬＤ）は小型、高寿命、高効率、低コストであり、紫外線光源として好ましい。
＜重合開始剤＞
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、重合開始剤を含有していてもよい。重合開始剤としては、活性エネルギー線のエネルギーによって、ラジカルやカチオンなどの活性種を生成し、重合性化合物（モノマーやオリゴマー）の重合を開始させることが可能なものであればよい。このような重合開始剤としては、公知のラジカル重合開始剤やカチオン重合開始剤、塩基発生剤等を、１種単独もしくは２種以上を組み合わせて用いることができ、中でもラジカル重合開始剤を使用することが好ましい。また、重合開始剤は、十分な硬化速度を得るために、組成物の総質量（１００質量％）に対し、５〜２０質量％含まれることが好ましい。
ラジカル重合開始剤としては、例えば、芳香族ケトン類、アシルフォスフィンオキサイド化合物、芳香族オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物（チオキサントン化合物、チオフェニル基含有化合物など）、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、及びアルキルアミン化合物などが挙げられる。
また、上記重合開始剤に加え、重合促進剤（増感剤）を併用することもできる。重合促進剤としては、特に限定されないが、例えば、トリメチルアミン、メチルジメタノールアミン、トリエタノールアミン、ｐ−ジエチルアミノアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸−２−エチルヘキシル、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミンおよび４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンなどのアミン化合物が好ましく、その含有量は、使用する重合開始剤やその量に応じて適宜設定すればよい。
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、重合開始剤を含有していてもよい。重合開始剤としては、活性エネルギー線のエネルギーによって、ラジカルやカチオンなどの活性種を生成し、重合性化合物（モノマーやオリゴマー）の重合を開始させることが可能なものであればよい。このような重合開始剤としては、公知のラジカル重合開始剤やカチオン重合開始剤、塩基発生剤等を、１種単独もしくは２種以上を組み合わせて用いることができ、中でもラジカル重合開始剤を使用することが好ましい。また、重合開始剤は、十分な硬化速度を得るために、組成物の総質量（１００質量％）に対し、５〜２０質量％含まれることが好ましい。
ラジカル重合開始剤としては、例えば、芳香族ケトン類、アシルフォスフィンオキサイド化合物、芳香族オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物（チオキサントン化合物、チオフェニル基含有化合物など）、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、及びアルキルアミン化合物などが挙げられる。
また、上記重合開始剤に加え、重合促進剤（増感剤）を併用することもできる。重合促進剤としては、特に限定されないが、例えば、トリメチルアミン、メチルジメタノールアミン、トリエタノールアミン、ｐ−ジエチルアミノアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸−２−エチルヘキシル、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミンおよび４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンなどのアミン化合物が好ましく、その含有量は、使用する重合開始剤やその量に応じて適宜設定すればよい。
＜色材＞
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、色材を含有していてもよい。色材としては、本発明における組成物の目的や要求特性に応じて、ブラック、ホワイト、マゼンタ、シアン、イエロー、グリーン、オレンジ、金や銀等の光沢色、などを付与する種々の顔料や染料を用いることができる。色材の含有量は、所望の色濃度や組成物中における分散性等を考慮して適宜決定すればよく、特に限定されないが、組成物の総質量（１００質量％）に対して、０．１〜２０質量％であることが好ましい。なお、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、色材を含まず無色透明であってもよく、その場合には、例えば、画像を保護するためのオーバーコート層として好適である。
顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができ、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
無機顔料としては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、酸化鉄、酸化チタンを使用することができる。
有機顔料としては、例えば、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等）、染色レーキ（塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料が挙げられる。
また、顔料の分散性をより良好なものとするため、分散剤をさらに含んでもよい。 分散剤としては、特に限定されないが、例えば、高分子分散剤などの顔料分散物を調製するのに慣用されている分散剤が挙げられる。
染料としては、例えば、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、色材を含有していてもよい。色材としては、本発明における組成物の目的や要求特性に応じて、ブラック、ホワイト、マゼンタ、シアン、イエロー、グリーン、オレンジ、金や銀等の光沢色、などを付与する種々の顔料や染料を用いることができる。色材の含有量は、所望の色濃度や組成物中における分散性等を考慮して適宜決定すればよく、特に限定されないが、組成物の総質量（１００質量％）に対して、０．１〜２０質量％であることが好ましい。なお、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、色材を含まず無色透明であってもよく、その場合には、例えば、画像を保護するためのオーバーコート層として好適である。
顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができ、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
無機顔料としては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、酸化鉄、酸化チタンを使用することができる。
有機顔料としては、例えば、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等）、染色レーキ（塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料が挙げられる。
また、顔料の分散性をより良好なものとするため、分散剤をさらに含んでもよい。 分散剤としては、特に限定されないが、例えば、高分子分散剤などの顔料分散物を調製するのに慣用されている分散剤が挙げられる。
染料としては、例えば、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
＜有機溶媒＞
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、有機溶媒を含んでもよいが、可能であれば含まない方が好ましい。有機溶媒、特に揮発性の有機溶媒を含まない（ＶＯＣ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）フリー）組成物であれば、当該組成物を扱う場所の安全性がより高まり、環境汚染防止を図ることも可能となる。なお、「有機溶媒」とは、例えば、エーテル、ケトン、キシレン、酢酸エチル、シクロヘキサノン、トルエンなどの一般的な非反応性の有機溶媒を意味するものであり、反応性モノマーとは区別すべきものである。また、有機溶媒を「含まない」とは、実質的に含まないことを意味し、０．１質量％未満であることが好ましい。
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、有機溶媒を含んでもよいが、可能であれば含まない方が好ましい。有機溶媒、特に揮発性の有機溶媒を含まない（ＶＯＣ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）フリー）組成物であれば、当該組成物を扱う場所の安全性がより高まり、環境汚染防止を図ることも可能となる。なお、「有機溶媒」とは、例えば、エーテル、ケトン、キシレン、酢酸エチル、シクロヘキサノン、トルエンなどの一般的な非反応性の有機溶媒を意味するものであり、反応性モノマーとは区別すべきものである。また、有機溶媒を「含まない」とは、実質的に含まないことを意味し、０．１質量％未満であることが好ましい。
＜その他の成分＞
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、必要に応じてその他の公知の成分を含んでもよい。その他成分としては、特に制限されないが、例えば、従来公知の、界面活性剤、重合禁止剤、レべリング剤、消泡剤、蛍光増白剤、浸透促進剤、湿潤剤（保湿剤）、定着剤、粘度安定化剤、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、キレート剤、ｐＨ調整剤、及び増粘剤などが挙げられる。
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、必要に応じてその他の公知の成分を含んでもよい。その他成分としては、特に制限されないが、例えば、従来公知の、界面活性剤、重合禁止剤、レべリング剤、消泡剤、蛍光増白剤、浸透促進剤、湿潤剤（保湿剤）、定着剤、粘度安定化剤、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、キレート剤、ｐＨ調整剤、及び増粘剤などが挙げられる。
＜活性エネルギー線硬化型組成物の調製＞
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、上述した各種成分を用いて作製することができ、その調製手段や条件は特に限定されないが、例えば、重合性モノマー、顔料、分散剤等をボールミル、キティーミル、ディスクミル、ピンミル、ダイノーミルなどの分散機に投入し、分散させて顔料分散液を調製し、当該顔料分散液にさらに重合性モノマー、開始剤、重合禁止剤、界面活性剤などを混合させることにより調製することができる。
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、上述した各種成分を用いて作製することができ、その調製手段や条件は特に限定されないが、例えば、重合性モノマー、顔料、分散剤等をボールミル、キティーミル、ディスクミル、ピンミル、ダイノーミルなどの分散機に投入し、分散させて顔料分散液を調製し、当該顔料分散液にさらに重合性モノマー、開始剤、重合禁止剤、界面活性剤などを混合させることにより調製することができる。
＜粘度＞
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物の粘度は、用途や適用手段に応じて適宜調整すればよく、特に限定されないが、例えば、当該組成物をノズルから吐出させるような吐出手段を適用する場合には、２０℃から６５℃の範囲における粘度、望ましくは２５℃における粘度が３〜４０ｍＰａ・ｓが好ましく、５〜１５ｍＰａ・ｓがより好ましく、６〜１２ｍＰａ・ｓが特に好ましい。また当該粘度範囲を、上記有機溶媒を含まずに満たしていることが特に好ましい。なお、上記粘度は、東機産業株式会社製コーンプレート型回転粘度計ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ ＴＶＥ−２２Ｌにより、コーンロータ（1°34'×R24）を使用し、回転数５０ｒｐｍ、恒温循環水の温度を２０℃〜６５℃の範囲で適宜設定して測定することができる。循環水の温度調整にはＶＩＳＣＯＭＡＴＥ ＶＭ−１５０ＩＩＩを用いることができる。
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物の粘度は、用途や適用手段に応じて適宜調整すればよく、特に限定されないが、例えば、当該組成物をノズルから吐出させるような吐出手段を適用する場合には、２０℃から６５℃の範囲における粘度、望ましくは２５℃における粘度が３〜４０ｍＰａ・ｓが好ましく、５〜１５ｍＰａ・ｓがより好ましく、６〜１２ｍＰａ・ｓが特に好ましい。また当該粘度範囲を、上記有機溶媒を含まずに満たしていることが特に好ましい。なお、上記粘度は、東機産業株式会社製コーンプレート型回転粘度計ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ ＴＶＥ−２２Ｌにより、コーンロータ（1°34'×R24）を使用し、回転数５０ｒｐｍ、恒温循環水の温度を２０℃〜６５℃の範囲で適宜設定して測定することができる。循環水の温度調整にはＶＩＳＣＯＭＡＴＥ ＶＭ−１５０ＩＩＩを用いることができる。
＜用途＞
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物の用途は、一般に活性エネルギー線硬化型材料が用いられている分野であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、成形用樹脂、塗料、接着剤、絶縁材、離型剤、コーティング材、シーリング材、各種レジスト、各種光学材料などが挙げられる。
さらに、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、インクとして用いて２次元の文字や画像、各種基材への意匠塗膜を形成するだけでなく、３次元の立体像（立体造形物）を形成するための立体造形用材料としても用いることができる。この立体造形用材料は、例えば、粉体層の硬化と積層を繰り返して立体造形を行う粉体積層法において用いる粉体粒子同士のバインダーとして用いてもよく、また、図２や図３に示すような積層造形法（光造形法）において用いる立体構成材料（モデル材）や支持部材（サポート材）として用いてもよい。なお、図２は、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物を所定領域に吐出し、活性エネルギー線を照射して硬化させたものを順次積層して立体造形を行う方法であり（詳細後述）、図３は、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物５の貯留プール（収容部）１に活性エネルギー線４を照射して所定形状の硬化層６を可動ステージ３上に形成し、これを順次積層して立体造形を行う方法である。
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物を用いて立体造形物を造形するための立体造形装置としては、公知のものを使用することができ、特に限定されないが、例えば、該組成物の収容手段、供給手段、吐出手段や活性エネルギー線照射手段等を備えるものが挙げられる。
また、本発明は、活性エネルギー線硬化型組成物を硬化させて得られた硬化物や当該硬化物が基材上に形成された構造体を加工してなる成形加工品も含む。前記成形加工品は、例えば、シート状、フィルム状に形成された硬化物や構造体に対して、加熱延伸や打ち抜き加工等の成形加工を施したものであり、例えば、自動車、ＯＡ機器、電気・電子機器、カメラ等のメーターや操作部のパネルなど、表面を加飾後に成形することが必要な用途に好適に使用される。
上記基材としては、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス、又はこれらの複合材料などが挙げられ、加工性の観点からはプラスチック基材が好ましい。
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物の用途は、一般に活性エネルギー線硬化型材料が用いられている分野であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、成形用樹脂、塗料、接着剤、絶縁材、離型剤、コーティング材、シーリング材、各種レジスト、各種光学材料などが挙げられる。
さらに、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は、インクとして用いて２次元の文字や画像、各種基材への意匠塗膜を形成するだけでなく、３次元の立体像（立体造形物）を形成するための立体造形用材料としても用いることができる。この立体造形用材料は、例えば、粉体層の硬化と積層を繰り返して立体造形を行う粉体積層法において用いる粉体粒子同士のバインダーとして用いてもよく、また、図２や図３に示すような積層造形法（光造形法）において用いる立体構成材料（モデル材）や支持部材（サポート材）として用いてもよい。なお、図２は、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物を所定領域に吐出し、活性エネルギー線を照射して硬化させたものを順次積層して立体造形を行う方法であり（詳細後述）、図３は、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物５の貯留プール（収容部）１に活性エネルギー線４を照射して所定形状の硬化層６を可動ステージ３上に形成し、これを順次積層して立体造形を行う方法である。
本発明の活性エネルギー線硬化型組成物を用いて立体造形物を造形するための立体造形装置としては、公知のものを使用することができ、特に限定されないが、例えば、該組成物の収容手段、供給手段、吐出手段や活性エネルギー線照射手段等を備えるものが挙げられる。
また、本発明は、活性エネルギー線硬化型組成物を硬化させて得られた硬化物や当該硬化物が基材上に形成された構造体を加工してなる成形加工品も含む。前記成形加工品は、例えば、シート状、フィルム状に形成された硬化物や構造体に対して、加熱延伸や打ち抜き加工等の成形加工を施したものであり、例えば、自動車、ＯＡ機器、電気・電子機器、カメラ等のメーターや操作部のパネルなど、表面を加飾後に成形することが必要な用途に好適に使用される。
上記基材としては、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス、又はこれらの複合材料などが挙げられ、加工性の観点からはプラスチック基材が好ましい。
本発明のインク吐出装置は、像の形成装置として用いることができる。例えば、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。上記形成装置は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。また、上記形成装置において、活性エネルギー線硬化型インクは、所定の収納容器からインク吐出ヘッドに供給される形式であることが好ましい。以下に、組成物収納容器、像の形成方法及び形成装置について説明する。
＜組成物収容容器＞
本発明の組成物収容容器は、活性エネルギー線硬化型組成物が収容された状態の容器を意味し、上記のような用途に供する際に好適である。例えば、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物がインク用途である場合において、当該インクが収容された容器は、インクカートリッジやインクボトルとして使用することができ、これにより、インク搬送やインク交換等の作業において、インクに直接触れる必要がなくなり、手指や着衣の汚れを防ぐことができる。また、インクへのごみ等の異物の混入を防止することができる。また、容器それ自体の形状や大きさ、材質等は、用途や使い方に適したものとすればよく、特に限定されないが、その材質は光を透過しない遮光性材料であるか、または容器が遮光性シート等で覆われていることが望ましい。
本発明の組成物収容容器は、活性エネルギー線硬化型組成物が収容された状態の容器を意味し、上記のような用途に供する際に好適である。例えば、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物がインク用途である場合において、当該インクが収容された容器は、インクカートリッジやインクボトルとして使用することができ、これにより、インク搬送やインク交換等の作業において、インクに直接触れる必要がなくなり、手指や着衣の汚れを防ぐことができる。また、インクへのごみ等の異物の混入を防止することができる。また、容器それ自体の形状や大きさ、材質等は、用途や使い方に適したものとすればよく、特に限定されないが、その材質は光を透過しない遮光性材料であるか、または容器が遮光性シート等で覆われていることが望ましい。
＜像の形成方法、形成装置＞
本発明の像の形成方法は、少なくとも、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物を硬化させるために、活性エネルギー線を照射する照射工程を有し、本発明の像の形成装置は、活性エネルギー線を照射するための照射手段と、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物を収容するための収容部と、を備え、該収容部には前記容器を収容してもよい。さらに、活性エネルギー線硬化型組成物を吐出する吐出工程、吐出手段を有していてもよい。吐出させる方法は特に限定されないが、連続噴射型、オンデマンド型等が挙げられる。オンデマンド型としてはピエゾ方式、サーマル方式、静電方式等が挙げられる。
図１は、インクジェット吐出手段を備えた像形成装置の一例である。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色活性エネルギー線硬化型インクのインクカートリッジと吐出ヘッドを備える各色印刷ユニット２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄにより、供給ロール２１から供給された被記録媒体２２にインクが吐出される。その後、インクを硬化させるための光源２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄから、活性エネルギー線を照射して硬化させ、カラー画像を形成する。その後、被記録媒体２２は、加工ユニット２５、印刷物巻取りロール２６へと搬送される。各印刷ユニット２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄには、インク吐出部でインクが液状化するように、加温機構を設けてもよい。また必要に応じて、接触又は非接触により記録媒体を室温程度まで冷却する機構を設けてもよい。また、インクジェット記録方式としては、吐出ヘッド幅に応じて間欠的に移動する記録媒体に対し、ヘッドを移動させて記録媒体上にインクを吐出するシリアル方式や、連続的に記録媒体を移動させ、一定の位置に保持されたヘッドから記録媒体上にインクを吐出するライン方式のいずれであっても適用することができる。
被記録媒体２２は、特に限定されないが、紙、フィルム、金属、これらの複合材料等が挙げられ、シート状であってもよい。また片面印刷のみを可能とする構成であっても、両面印刷も可能とする構成であってもよい。
更に、光源２４ａ、２４ｂ、２４ｃからの活性エネルギー線照射を微弱にするか又は省略し、複数色を印刷した後に、光源２４ｄから活性エネルギー線を照射してもよい。これにより、省エネ、低コスト化を図ることができる。
本発明のインクにより記録される記録物としては、通常の紙や樹脂フィルムなどの平滑面に印刷されたものだけでなく、凹凸を有する被印刷面に印刷されたものや、金属やセラミックなどの種々の材料からなる被印刷面に印刷されたものも含む。また、２次元の画像を積層することで、一部に立体感のある画像（２次元と３次元からなる像）や立体物を形成することもできる。
図２は、本発明に係る別の像形成装置（３次元立体像の形成装置）の一例を示す概略図である。図２の像形成装置３９は、インクジェットヘッドを配列したヘッドユニット（ＡＢ方向に可動）を用いて、造形物用吐出ヘッドユニット３０から第一の活性エネルギー線硬化型組成物を、支持体用吐出ヘッドユニット３１、３２から第一の活性エネルギー線硬化型組成物とは組成が異なる第二の活性エネルギー線硬化型組成物を吐出し、隣接した紫外線照射手段３３、３４でこれら各組成物を硬化しながら積層するものである。より具体的には、例えば、造形物支持基板３７上に、第二の活性エネルギー線硬化型組成物を支持体用吐出ヘッドユニット３１、３２から吐出し、活性エネルギー線を照射して固化させて溜部を有する第一の支持体層を形成した後、当該溜部に第一の活性エネルギー線硬化型組成物を造形物用吐出ヘッドユニット３０から吐出し、活性エネルギー線を照射して固化させて第一の造形物層を形成する工程を、積層回数に合わせて、上下方向に可動なステージ３８を下げながら複数回繰り返すことで、支持体層と造形物層を積層して立体造形物３５を製作する。その後、必要に応じて支持体積層部３６は除去される。なお、図２では、造形物用吐出ヘッドユニット３０は１つしか設けていないが、２つ以上設けることもできる。
本発明の像の形成方法は、少なくとも、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物を硬化させるために、活性エネルギー線を照射する照射工程を有し、本発明の像の形成装置は、活性エネルギー線を照射するための照射手段と、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物を収容するための収容部と、を備え、該収容部には前記容器を収容してもよい。さらに、活性エネルギー線硬化型組成物を吐出する吐出工程、吐出手段を有していてもよい。吐出させる方法は特に限定されないが、連続噴射型、オンデマンド型等が挙げられる。オンデマンド型としてはピエゾ方式、サーマル方式、静電方式等が挙げられる。
図１は、インクジェット吐出手段を備えた像形成装置の一例である。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色活性エネルギー線硬化型インクのインクカートリッジと吐出ヘッドを備える各色印刷ユニット２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄにより、供給ロール２１から供給された被記録媒体２２にインクが吐出される。その後、インクを硬化させるための光源２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄから、活性エネルギー線を照射して硬化させ、カラー画像を形成する。その後、被記録媒体２２は、加工ユニット２５、印刷物巻取りロール２６へと搬送される。各印刷ユニット２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄには、インク吐出部でインクが液状化するように、加温機構を設けてもよい。また必要に応じて、接触又は非接触により記録媒体を室温程度まで冷却する機構を設けてもよい。また、インクジェット記録方式としては、吐出ヘッド幅に応じて間欠的に移動する記録媒体に対し、ヘッドを移動させて記録媒体上にインクを吐出するシリアル方式や、連続的に記録媒体を移動させ、一定の位置に保持されたヘッドから記録媒体上にインクを吐出するライン方式のいずれであっても適用することができる。
被記録媒体２２は、特に限定されないが、紙、フィルム、金属、これらの複合材料等が挙げられ、シート状であってもよい。また片面印刷のみを可能とする構成であっても、両面印刷も可能とする構成であってもよい。
更に、光源２４ａ、２４ｂ、２４ｃからの活性エネルギー線照射を微弱にするか又は省略し、複数色を印刷した後に、光源２４ｄから活性エネルギー線を照射してもよい。これにより、省エネ、低コスト化を図ることができる。
本発明のインクにより記録される記録物としては、通常の紙や樹脂フィルムなどの平滑面に印刷されたものだけでなく、凹凸を有する被印刷面に印刷されたものや、金属やセラミックなどの種々の材料からなる被印刷面に印刷されたものも含む。また、２次元の画像を積層することで、一部に立体感のある画像（２次元と３次元からなる像）や立体物を形成することもできる。
図２は、本発明に係る別の像形成装置（３次元立体像の形成装置）の一例を示す概略図である。図２の像形成装置３９は、インクジェットヘッドを配列したヘッドユニット（ＡＢ方向に可動）を用いて、造形物用吐出ヘッドユニット３０から第一の活性エネルギー線硬化型組成物を、支持体用吐出ヘッドユニット３１、３２から第一の活性エネルギー線硬化型組成物とは組成が異なる第二の活性エネルギー線硬化型組成物を吐出し、隣接した紫外線照射手段３３、３４でこれら各組成物を硬化しながら積層するものである。より具体的には、例えば、造形物支持基板３７上に、第二の活性エネルギー線硬化型組成物を支持体用吐出ヘッドユニット３１、３２から吐出し、活性エネルギー線を照射して固化させて溜部を有する第一の支持体層を形成した後、当該溜部に第一の活性エネルギー線硬化型組成物を造形物用吐出ヘッドユニット３０から吐出し、活性エネルギー線を照射して固化させて第一の造形物層を形成する工程を、積層回数に合わせて、上下方向に可動なステージ３８を下げながら複数回繰り返すことで、支持体層と造形物層を積層して立体造形物３５を製作する。その後、必要に応じて支持体積層部３６は除去される。なお、図２では、造形物用吐出ヘッドユニット３０は１つしか設けていないが、２つ以上設けることもできる。
＜像＞
前記像としては、本発明のインク吐出装置を用いて形成される。
前記像としては、２次元又は３次元であることが好ましい。
前記像としては、本発明のインク吐出装置を用いて形成される。
前記像としては、２次元又は３次元であることが好ましい。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これら実施例に何ら限定されるものではない。
なお、弾性率、マルテンス硬度、及び未硬化のエポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量は、以下のようにして測定した。
なお、弾性率、マルテンス硬度、及び未硬化のエポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量は、以下のようにして測定した。
＜弾性率及びマルテンス硬度＞
微小硬度計（装置名：ＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ・ＨＭ２０００、フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いて、ビッカース圧子の押し込みにより測定した。なお、弾性率は、押し込み弾性率「ＥＩＴ／（１−νｓ ２）」の値、マルテンス硬度は、「ＨＭ」の値を参照して求めた。測定条件は、負荷及び除荷：５ｍＮ／１０秒間、クリープ：５秒間とした。
微小硬度計（装置名：ＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ・ＨＭ２０００、フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いて、ビッカース圧子の押し込みにより測定した。なお、弾性率は、押し込み弾性率「ＥＩＴ／（１−νｓ ２）」の値、マルテンス硬度は、「ＨＭ」の値を参照して求めた。測定条件は、負荷及び除荷：５ｍＮ／１０秒間、クリープ：５秒間とした。
＜未硬化のエポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量＞
前記未硬化のエポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量は、前記エポキシ接着剤中に含有する各エポキシ化合物のエポキシ当量をＱ１、Ｑ２、・・・、Ｑｘ（ｇ／ｍｏｌ）、及び各エポキシ化合物の前記エポキシ接着剤中の質量百分率をＷ１、Ｗ２、・・・、Ｗｘ（％）としたときに、下記式（３）により算出した。
エポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量（ｍｏｌ／１００ｇ）＝Σｉ（Ｗｉ／Ｑｉ） ・・・ 式（３）
ただし、前記式（３）中、Σは総和を表し、ｉは整数を表す。
なお、エポキシ当量に幅がある場合は、その中央値を用いて算出した。
前記未硬化のエポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量は、前記エポキシ接着剤中に含有する各エポキシ化合物のエポキシ当量をＱ１、Ｑ２、・・・、Ｑｘ（ｇ／ｍｏｌ）、及び各エポキシ化合物の前記エポキシ接着剤中の質量百分率をＷ１、Ｗ２、・・・、Ｗｘ（％）としたときに、下記式（３）により算出した。
エポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量（ｍｏｌ／１００ｇ）＝Σｉ（Ｗｉ／Ｑｉ） ・・・ 式（３）
ただし、前記式（３）中、Σは総和を表し、ｉは整数を表す。
なお、エポキシ当量に幅がある場合は、その中央値を用いて算出した。
（活性エネルギー線硬化型インクの作製例１）
＜活性エネルギー線硬化型インク１の作製＞
アクリロイルモルホリン（ＫＪケミカルズ株式会社製）７０．０質量％、ベンジルアクリレート（大阪有機化学工業株式会社製）２４．０質量％、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）５．５質量％、２，４−ジエチルチオキサントン（日本化薬株式会社製）０．３質量％、４−メトキシフェノール（精工化学株式会社製）０．１質量％、及びシリコーン系界面活性剤（商品名：ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ビックケミー・ジャパン株式会社製）０．１質量％を順に添加して１時間撹拌し、目視にて溶解残りがないことを確認した。その後、メンブランフィルターによりろ過して、ヘッドつまりの原因となる粗大粒子を除去し、活性エネルギー線硬化型インク１を作製した。
＜活性エネルギー線硬化型インク１の作製＞
アクリロイルモルホリン（ＫＪケミカルズ株式会社製）７０．０質量％、ベンジルアクリレート（大阪有機化学工業株式会社製）２４．０質量％、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）５．５質量％、２，４−ジエチルチオキサントン（日本化薬株式会社製）０．３質量％、４−メトキシフェノール（精工化学株式会社製）０．１質量％、及びシリコーン系界面活性剤（商品名：ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ビックケミー・ジャパン株式会社製）０．１質量％を順に添加して１時間撹拌し、目視にて溶解残りがないことを確認した。その後、メンブランフィルターによりろ過して、ヘッドつまりの原因となる粗大粒子を除去し、活性エネルギー線硬化型インク１を作製した。
（活性エネルギー線硬化型インクの作製例２〜１２）
＜活性エネルギー線硬化型インク２〜１２の作製＞
前記活性エネルギー線硬化型インクの作製例１において、下記表１の組成及び含有量に変更した以外は、活性エネルギー線硬化型インクの作製例１と同様にして、活性エネルギー線硬化型インク２〜１２を作製した。
＜活性エネルギー線硬化型インク２〜１２の作製＞
前記活性エネルギー線硬化型インクの作製例１において、下記表１の組成及び含有量に変更した以外は、活性エネルギー線硬化型インクの作製例１と同様にして、活性エネルギー線硬化型インク２〜１２を作製した。
なお、前記表１において、成分の商品名、及び製造会社名については下記の通りである。
・アクリロイルモルホリン：ＫＪケミカルズ株式会社製、ＳＰ値：１１．２（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２、モル体積：１１８．５ｃｍ３／ｍｏｌ
・Ｎ−ビニルカプロラクタム：東京化成工業株式会社製、ＳＰ値：１０．８（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２、モル体積：１３０．８ｃｍ３／ｍｏｌ
・ベンジルアクリレート：大阪有機化学工業株式会社製
・２−フェノキシエチルアクリレート：大阪有機化学工業株式会社製
・イソボルニルアクリレート：大阪有機化学工業株式会社製
・ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド：ＢＡＳＦジャパン株式会社製
・２，４−ジエチルチオキサントン：日本化薬株式会社製
・４−メトキシフェノール：精工化学株式会社製
・シリコーン系界面活性剤：ビックケミー・ジャパン株式会社製、商品名：ＢＹＫ−ＵＶ３５１０
・アクリロイルモルホリン：ＫＪケミカルズ株式会社製、ＳＰ値：１１．２（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２、モル体積：１１８．５ｃｍ３／ｍｏｌ
・Ｎ−ビニルカプロラクタム：東京化成工業株式会社製、ＳＰ値：１０．８（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２、モル体積：１３０．８ｃｍ３／ｍｏｌ
・ベンジルアクリレート：大阪有機化学工業株式会社製
・２−フェノキシエチルアクリレート：大阪有機化学工業株式会社製
・イソボルニルアクリレート：大阪有機化学工業株式会社製
・ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド：ＢＡＳＦジャパン株式会社製
・２，４−ジエチルチオキサントン：日本化薬株式会社製
・４−メトキシフェノール：精工化学株式会社製
・シリコーン系界面活性剤：ビックケミー・ジャパン株式会社製、商品名：ＢＹＫ−ＵＶ３５１０
（インク吐出ヘッドの作製例１）
＜インク吐出ヘッド１の作製＞
ビスフェノールＡ型エポキシ化合物１（商品名：ｊＥＲ８２８、三菱化学株式会社製）４０．０質量％、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物（商品名：ｊＥＲ８０６、三菱化学株式会社製）２０．０質量％、ｐ−アミノフェノール型エポキシ化合物（商品名：ｊＥＲ６３０、三菱化学株式会社製）２０．０質量％、シリカ（商品名：アエロジルＲ９７２、日本アエロジル株式会社製）２．０質量％を順に添加して均一になるまで撹拌混合し、更にアミンアダクト（商品名：アミキュアＭＹ−２４、味の素ファインテクノ株式会社製）１８．０質量％を添加して均一になるまで撹拌混合し、エポキシ接着剤１を作製した。このエポキシ接着剤１により、活性エネルギー線硬化型インクが接する部材である液室を構成する部材、ノズルプレートを構成する部材、及び流路を構成する部材を接合して、液室、ノズル孔を有するノズルプレート、及び流路を有するインク吐出ヘッド１（株式会社リコー製、ＭＨ５４４０型式）を作製した。
＜インク吐出ヘッド１の作製＞
ビスフェノールＡ型エポキシ化合物１（商品名：ｊＥＲ８２８、三菱化学株式会社製）４０．０質量％、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物（商品名：ｊＥＲ８０６、三菱化学株式会社製）２０．０質量％、ｐ−アミノフェノール型エポキシ化合物（商品名：ｊＥＲ６３０、三菱化学株式会社製）２０．０質量％、シリカ（商品名：アエロジルＲ９７２、日本アエロジル株式会社製）２．０質量％を順に添加して均一になるまで撹拌混合し、更にアミンアダクト（商品名：アミキュアＭＹ−２４、味の素ファインテクノ株式会社製）１８．０質量％を添加して均一になるまで撹拌混合し、エポキシ接着剤１を作製した。このエポキシ接着剤１により、活性エネルギー線硬化型インクが接する部材である液室を構成する部材、ノズルプレートを構成する部材、及び流路を構成する部材を接合して、液室、ノズル孔を有するノズルプレート、及び流路を有するインク吐出ヘッド１（株式会社リコー製、ＭＨ５４４０型式）を作製した。
（インク吐出ヘッドの作製例２〜４）
＜インク吐出ヘッド２〜４の作製＞
前記インク吐出ヘッドの作製例１において、エポキシ接着剤を下記表２の組成及び含有量に変更した以外は、インク吐出ヘッドの作製例１と同様にして、インク吐出ヘッド２〜４を作製した。ここで、下記表２には、未硬化の接着剤のエポキシ基の含有量、接着剤の硬化物の弾性率Ｅ１（浸漬前の初期値（ＧＰａ））、及びマルテンス硬度Ｍ１（浸漬前の初期値（Ｎ／ｍｍ２））も合わせて示した。
＜インク吐出ヘッド２〜４の作製＞
前記インク吐出ヘッドの作製例１において、エポキシ接着剤を下記表２の組成及び含有量に変更した以外は、インク吐出ヘッドの作製例１と同様にして、インク吐出ヘッド２〜４を作製した。ここで、下記表２には、未硬化の接着剤のエポキシ基の含有量、接着剤の硬化物の弾性率Ｅ１（浸漬前の初期値（ＧＰａ））、及びマルテンス硬度Ｍ１（浸漬前の初期値（Ｎ／ｍｍ２））も合わせて示した。
なお、前記表２において、成分の商品名、及び製造会社名については下記の通りである。
・ビスフェノールＡ型エポキシ化合物１：三菱化学株式会社製、商品名：ｊＥＲ８２８
・ビスフェノールＡ型エポキシ化合物２：三菱化学株式会社製、商品名：ｊＥＲ１００１
・ビスフェノールＡ型エポキシ化合物３：三菱化学株式会社製、商品名：ｊＥＲ１００７
・ビスフェノールＦ型エポキシ化合物：三菱化学株式会社製、商品名：ｊＥＲ８０６
・ｐ−アミノフェノール型エポキシ化合物：三菱化学株式会社製、商品名：ｊＥＲ６３０
・アミンアダクト：味の素ファインテクノ株式会社製、商品名：アミキュアＭＹ−２４
・シリカ：日本アエロジル株式会社製、商品名：アエロジルＲ９７２
・ビスフェノールＡ型エポキシ化合物１：三菱化学株式会社製、商品名：ｊＥＲ８２８
・ビスフェノールＡ型エポキシ化合物２：三菱化学株式会社製、商品名：ｊＥＲ１００１
・ビスフェノールＡ型エポキシ化合物３：三菱化学株式会社製、商品名：ｊＥＲ１００７
・ビスフェノールＦ型エポキシ化合物：三菱化学株式会社製、商品名：ｊＥＲ８０６
・ｐ−アミノフェノール型エポキシ化合物：三菱化学株式会社製、商品名：ｊＥＲ６３０
・アミンアダクト：味の素ファインテクノ株式会社製、商品名：アミキュアＭＹ−２４
・シリカ：日本アエロジル株式会社製、商品名：アエロジルＲ９７２
（実施例１）
作製した活性エネルギー線硬化型インク１と、インク吐出ヘッド１とを組み合わせて、像形成装置に組み込むことでインク吐出装置１を得た。
作製した活性エネルギー線硬化型インク１と、インク吐出ヘッド１とを組み合わせて、像形成装置に組み込むことでインク吐出装置１を得た。
（実施例２〜２０、及び比較例１〜８）
実施例１において、活性エネルギー線硬化型インク１及びインク吐出ヘッド１を、下記表３に示す活性エネルギー線硬化型インク及びインク吐出ヘッドに変更した以外は、実施例１と同様にして、インク吐出装置２〜２８を得た。
実施例１において、活性エネルギー線硬化型インク１及びインク吐出ヘッド１を、下記表３に示す活性エネルギー線硬化型インク及びインク吐出ヘッドに変更した以外は、実施例１と同様にして、インク吐出装置２〜２８を得た。
次に、得られたインク吐出装置１〜２８を用いて、下記のようにして、「弾性率」、「マルテンス硬度」、及び「吐出安定性」を評価した。
（弾性率、及びマルテンス硬度）
各エポキシ接着剤１〜４を型に流し込み、９０℃において４時間硬化させて、平均厚みが１ｍｍである硬化物を得た。硬化物の弾性率Ｅ１（浸漬前の初期値（ＧＰａ））及びマルテンス硬度Ｍ１（浸漬前の初期値（Ｎ／ｍｍ２））は、前記表２に示した。次に、下記表３に示すインクとエポキシ接着剤との組合せにて、活性エネルギー線硬化型インク５０ｍＬを充填したガラス製遮光瓶に得られた硬化物を入れ、密栓した後、熱風オーブン内にて６０℃において４週間浸漬させ、浸漬物を得た。前記浸漬物の弾性率Ｅ２（ＧＰａ）及びマルテンス硬度Ｍ２（Ｎ／ｍｍ２）を、浸漬前の硬化物の弾性率Ｅ１及びマルテンス硬度Ｍ１と同様にして測定し、浸漬前の硬化物の弾性率Ｅ１（ＧＰａ）及びマルテンス硬度Ｍ１（Ｎ／ｍｍ２）に対する浸漬物の弾性率Ｅ２（ＧＰａ）及び浸漬物のマルテンス硬度Ｍ２（Ｎ／ｍｍ２）の減少率を下記式（１）及び下記式（２）に基づいて算出した。結果を下記表３に示す。
弾性率の減少率（％）＝｛（Ｅ１−Ｅ２）／Ｅ１｝×１００ ・・・ 式（１）
マルテンス硬度の減少率（％）＝｛（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１｝×１００ ・・・ 式（２）
なお、弾性率、及びマルテンス硬度の評価は、評価の簡便性の点から、インク吐出装置ではなく、エポキシ接着剤を用いて評価しているが、エポキシ接着剤における評価結果は、インク吐出装置における評価結果と同一である。
各エポキシ接着剤１〜４を型に流し込み、９０℃において４時間硬化させて、平均厚みが１ｍｍである硬化物を得た。硬化物の弾性率Ｅ１（浸漬前の初期値（ＧＰａ））及びマルテンス硬度Ｍ１（浸漬前の初期値（Ｎ／ｍｍ２））は、前記表２に示した。次に、下記表３に示すインクとエポキシ接着剤との組合せにて、活性エネルギー線硬化型インク５０ｍＬを充填したガラス製遮光瓶に得られた硬化物を入れ、密栓した後、熱風オーブン内にて６０℃において４週間浸漬させ、浸漬物を得た。前記浸漬物の弾性率Ｅ２（ＧＰａ）及びマルテンス硬度Ｍ２（Ｎ／ｍｍ２）を、浸漬前の硬化物の弾性率Ｅ１及びマルテンス硬度Ｍ１と同様にして測定し、浸漬前の硬化物の弾性率Ｅ１（ＧＰａ）及びマルテンス硬度Ｍ１（Ｎ／ｍｍ２）に対する浸漬物の弾性率Ｅ２（ＧＰａ）及び浸漬物のマルテンス硬度Ｍ２（Ｎ／ｍｍ２）の減少率を下記式（１）及び下記式（２）に基づいて算出した。結果を下記表３に示す。
弾性率の減少率（％）＝｛（Ｅ１−Ｅ２）／Ｅ１｝×１００ ・・・ 式（１）
マルテンス硬度の減少率（％）＝｛（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１｝×１００ ・・・ 式（２）
なお、弾性率、及びマルテンス硬度の評価は、評価の簡便性の点から、インク吐出装置ではなく、エポキシ接着剤を用いて評価しているが、エポキシ接着剤における評価結果は、インク吐出装置における評価結果と同一である。
（吐出安定性）
得られたインク吐出装置を用いて、インク液滴の吐出速度が７ｍ／ｓとなるように吐出条件を設定した。インクをインク吐出ヘッドに充填した状態で４週間放置した後、設定した吐出条件で再び吐出を行い、下記評価基準に基づいて、「吐出安定性」を評価した。
［評価基準］
○：放置後の吐出速度が６ｍ／ｓ以上である
△：放置後の吐出速度が５ｍ／ｓ以上６ｍ／ｓ未満である
×：放置後の吐出速度が５ｍ／ｓ未満である、又は吐出しない
得られたインク吐出装置を用いて、インク液滴の吐出速度が７ｍ／ｓとなるように吐出条件を設定した。インクをインク吐出ヘッドに充填した状態で４週間放置した後、設定した吐出条件で再び吐出を行い、下記評価基準に基づいて、「吐出安定性」を評価した。
［評価基準］
○：放置後の吐出速度が６ｍ／ｓ以上である
△：放置後の吐出速度が５ｍ／ｓ以上６ｍ／ｓ未満である
×：放置後の吐出速度が５ｍ／ｓ未満である、又は吐出しない
実施例１〜２０のインク吐出装置は、活性エネルギー線硬化型インクへの浸漬後の弾性率及びマルテンス硬度の減少率が、前記浸漬前の弾性率及びマルテンス硬度に対して、５０％以下であり、接着剤の膨潤が小さく、インク吐出装置における吐出安定性に優れることが分かる。これに対して、比較例１〜８のインク吐出装置は、活性エネルギー線硬化型インクへの浸漬後の弾性率及びマルテンス硬度の減少率が、前記浸漬前の弾性率及びマルテンス硬度に対して、５０％を超えており、接着剤の膨潤が大きく、インク吐出装置の吐出安定性は吐出不良があった。
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 活性エネルギー線硬化型インクと、液室、ノズル孔を有するノズルプレート、及び流路を有し、前記活性エネルギー線硬化型インクが接する部材がエポキシ接着剤により接合されてなり、前記ノズル孔から前記活性エネルギー線硬化型インクを吐出するインク吐出ヘッドと、を備えるインク吐出装置であって、
前記活性エネルギー線硬化型インクが、アクリルアミド化合物、及びＮ−ビニル化合物の少なくともいずれかを含有し、
前記エポキシ接着剤を９０℃において４時間硬化させた硬化物の弾性率をＥ１（ＧＰａ）とし、前記硬化物を前記活性エネルギー線硬化型インクに６０℃において４週間浸漬させた後の浸漬物の弾性率をＥ２（ＧＰａ）としたときに、下記式（１）で表される弾性率の減少率が、５０％以下であることを特徴とするインク吐出装置である。
弾性率の減少率（％）＝｛（Ｅ１−Ｅ２）／Ｅ１｝×１００ ・・・ 式（１）
＜２＞ 前記アクリルアミド化合物が、アクリロイルモルホリンであり、
前記Ｎ−ビニル化合物が、Ｎ−ビニルカプロラクタムである前記＜１＞に記載のインク吐出装置である。
＜３＞ 前記硬化物の弾性率の減少率が、１０％以下である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜４＞ 前記硬化物の弾性率Ｅ１が、３．５ＧＰａ以上である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜５＞ 活性エネルギー線硬化型インクと、液室、ノズル孔を有するノズルプレート、及び流路を有し、前記活性エネルギー線硬化型インクが接する部材がエポキシ接着剤により接合されてなり、前記ノズル孔から前記活性エネルギー線硬化型インクを吐出するインク吐出ヘッドと、を備えるインク吐出装置であって、
前記活性エネルギー線硬化型インクが、アクリルアミド化合物、及びＮ−ビニル化合物
の少なくともいずれかを含有し、
前記エポキシ接着剤を９０℃において４時間硬化させた硬化物のマルテンス硬度をＭ１
（Ｎ／ｍｍ２）とし、前記硬化物を前記活性エネルギー線硬化型インクに６０℃において
４週間浸漬させた後の浸漬物のマルテンス硬度をＭ２（Ｎ／ｍｍ２）としたときに、下記
式（２）で表されるマルテンス硬度の減少率が、５０％以下であることを特徴とするイン
ク吐出装置である。
マルテンス硬度の減少率（％）＝｛（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１｝×１００ ・・・ 式（２
）
＜６＞ 前記アクリルアミド化合物が、アクリロイルモルホリンであり、
前記Ｎ−ビニル化合物が、Ｎ−ビニルカプロラクタムである前記＜５＞に記載のインク吐出装置である。
＜７＞ 前記硬化物のマルテンス硬度の減少率が、１０％以下である前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜８＞ 前記硬化物のマルテンス硬度Ｍ１が、１８０Ｎ／ｍｍ２以上である前記＜５＞から＜７＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜９＞ 未硬化の前記エポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量が、０．４ｍｏｌ／１００ｇ以上である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１０＞ 前記アクリルアミド化合物、及び前記Ｎ−ビニル化合物の含有量の合計が、前記活性エネルギー線硬化型インク全量に対して、３０質量％以上である前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１１＞ エポキシ接着剤により接合されてなる活性エネルギー線硬化型インクが接する部材が、ノズルプレート、流路板、及び振動板の少なくともいずれか１つである前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１２＞ 前記エポキシ接着剤が、エポキシ化合物、及び硬化剤を含有する前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１３＞ 未硬化の前記エポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量が、０．５ｍｏｌ／１００ｇ以上である前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１４＞ 前記エポキシ化合物が、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、及びビスフェノールＦ型エポキシ化合物の少なくともいずれかである前記＜１２＞から＜１３＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１５＞ 前記硬化剤が、アミン系化合物である前記＜１２＞から＜１４＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１６＞ 前記活性エネルギー線硬化型インクの２５℃における粘度が、３ｍＰａ・ｓ以上４０ｍＰａ・ｓ以下である前記＜１＞から＜１５＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１７＞ 前記活性エネルギー線硬化型インクが、重合開始剤をさらに含有する前記＜１＞から＜１６＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１８＞ 前記活性エネルギー線硬化型インクが、重合禁止剤をさらに含有する前記＜１＞から＜１７＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１９＞ 前記硬化剤の含有量が、エポキシ接着剤全量に対して、１質量％以上３０質量％以下である前記＜１２＞から＜１８＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜２０＞ 前記＜１＞から＜１９＞のいずれかに記載のいずれかに記載のインク吐出装置を用いて像を形成することを特徴とするインク吐出方法である。
＜２１＞ 前記像が、三次元像である前記＜２０＞に記載のインク吐出方法である。
＜２２＞ 活性エネルギー線硬化型インクの２５℃における粘度が、３ｍＰａ・ｓ以上４０ｍＰａ・ｓ以下である前記＜２０＞から＜２１＞のいずれかに記載のインク吐出方法である。
＜１＞ 活性エネルギー線硬化型インクと、液室、ノズル孔を有するノズルプレート、及び流路を有し、前記活性エネルギー線硬化型インクが接する部材がエポキシ接着剤により接合されてなり、前記ノズル孔から前記活性エネルギー線硬化型インクを吐出するインク吐出ヘッドと、を備えるインク吐出装置であって、
前記活性エネルギー線硬化型インクが、アクリルアミド化合物、及びＮ−ビニル化合物の少なくともいずれかを含有し、
前記エポキシ接着剤を９０℃において４時間硬化させた硬化物の弾性率をＥ１（ＧＰａ）とし、前記硬化物を前記活性エネルギー線硬化型インクに６０℃において４週間浸漬させた後の浸漬物の弾性率をＥ２（ＧＰａ）としたときに、下記式（１）で表される弾性率の減少率が、５０％以下であることを特徴とするインク吐出装置である。
弾性率の減少率（％）＝｛（Ｅ１−Ｅ２）／Ｅ１｝×１００ ・・・ 式（１）
＜２＞ 前記アクリルアミド化合物が、アクリロイルモルホリンであり、
前記Ｎ−ビニル化合物が、Ｎ−ビニルカプロラクタムである前記＜１＞に記載のインク吐出装置である。
＜３＞ 前記硬化物の弾性率の減少率が、１０％以下である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜４＞ 前記硬化物の弾性率Ｅ１が、３．５ＧＰａ以上である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜５＞ 活性エネルギー線硬化型インクと、液室、ノズル孔を有するノズルプレート、及び流路を有し、前記活性エネルギー線硬化型インクが接する部材がエポキシ接着剤により接合されてなり、前記ノズル孔から前記活性エネルギー線硬化型インクを吐出するインク吐出ヘッドと、を備えるインク吐出装置であって、
前記活性エネルギー線硬化型インクが、アクリルアミド化合物、及びＮ−ビニル化合物
の少なくともいずれかを含有し、
前記エポキシ接着剤を９０℃において４時間硬化させた硬化物のマルテンス硬度をＭ１
（Ｎ／ｍｍ２）とし、前記硬化物を前記活性エネルギー線硬化型インクに６０℃において
４週間浸漬させた後の浸漬物のマルテンス硬度をＭ２（Ｎ／ｍｍ２）としたときに、下記
式（２）で表されるマルテンス硬度の減少率が、５０％以下であることを特徴とするイン
ク吐出装置である。
マルテンス硬度の減少率（％）＝｛（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１｝×１００ ・・・ 式（２
）
＜６＞ 前記アクリルアミド化合物が、アクリロイルモルホリンであり、
前記Ｎ−ビニル化合物が、Ｎ−ビニルカプロラクタムである前記＜５＞に記載のインク吐出装置である。
＜７＞ 前記硬化物のマルテンス硬度の減少率が、１０％以下である前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜８＞ 前記硬化物のマルテンス硬度Ｍ１が、１８０Ｎ／ｍｍ２以上である前記＜５＞から＜７＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜９＞ 未硬化の前記エポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量が、０．４ｍｏｌ／１００ｇ以上である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１０＞ 前記アクリルアミド化合物、及び前記Ｎ−ビニル化合物の含有量の合計が、前記活性エネルギー線硬化型インク全量に対して、３０質量％以上である前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１１＞ エポキシ接着剤により接合されてなる活性エネルギー線硬化型インクが接する部材が、ノズルプレート、流路板、及び振動板の少なくともいずれか１つである前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１２＞ 前記エポキシ接着剤が、エポキシ化合物、及び硬化剤を含有する前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１３＞ 未硬化の前記エポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量が、０．５ｍｏｌ／１００ｇ以上である前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１４＞ 前記エポキシ化合物が、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、及びビスフェノールＦ型エポキシ化合物の少なくともいずれかである前記＜１２＞から＜１３＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１５＞ 前記硬化剤が、アミン系化合物である前記＜１２＞から＜１４＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１６＞ 前記活性エネルギー線硬化型インクの２５℃における粘度が、３ｍＰａ・ｓ以上４０ｍＰａ・ｓ以下である前記＜１＞から＜１５＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１７＞ 前記活性エネルギー線硬化型インクが、重合開始剤をさらに含有する前記＜１＞から＜１６＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１８＞ 前記活性エネルギー線硬化型インクが、重合禁止剤をさらに含有する前記＜１＞から＜１７＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜１９＞ 前記硬化剤の含有量が、エポキシ接着剤全量に対して、１質量％以上３０質量％以下である前記＜１２＞から＜１８＞のいずれかに記載のインク吐出装置である。
＜２０＞ 前記＜１＞から＜１９＞のいずれかに記載のいずれかに記載のインク吐出装置を用いて像を形成することを特徴とするインク吐出方法である。
＜２１＞ 前記像が、三次元像である前記＜２０＞に記載のインク吐出方法である。
＜２２＞ 活性エネルギー線硬化型インクの２５℃における粘度が、３ｍＰａ・ｓ以上４０ｍＰａ・ｓ以下である前記＜２０＞から＜２１＞のいずれかに記載のインク吐出方法である。
前記＜１＞から＜１９＞のいずれかに記載のインク吐出装置、及び前記＜２０＞から＜２２＞のいずれかに記載のインク吐出方法によると、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。
Claims (9)
- 活性エネルギー線硬化型インクと、液室、ノズル孔を有するノズルプレート、及び流路を有し、前記活性エネルギー線硬化型インクが接する部材がエポキシ接着剤により接合されてなり、前記ノズル孔から前記活性エネルギー線硬化型インクを吐出するインク吐出ヘッドと、を備えるインク吐出装置であって、
前記活性エネルギー線硬化型インクが、アクリルアミド化合物、及びＮ−ビニル化合物の少なくともいずれかを前記アクリルアミド化合物、及び前記Ｎ−ビニル化合物の含有量の合計が、前記活性エネルギー線硬化型インク全量に対して、３０質量％以上含有し、
前記エポキシ接着剤を９０℃において４時間硬化させた硬化物の弾性率をＥ１（ＧＰａ）とし、前記硬化物を前記活性エネルギー線硬化型インクに６０℃において４週間浸漬させた後の浸漬物の弾性率をＥ２（ＧＰａ）としたときに、下記式（１）で表される弾性率の減少率が、５０％以下であることを特徴とするインク吐出装置。
弾性率の減少率（％）＝｛（Ｅ１−Ｅ２）／Ｅ１｝×１００ ・・・ 式（１） - 前記アクリルアミド化合物が、アクリロイルモルホリンであり、
前記Ｎ−ビニル化合物が、Ｎ−ビニルカプロラクタムである請求項１に記載のインク吐出装置。 - 前記硬化物の弾性率の減少率が、１０％以下である請求項１から２のいずれかに記載のインク吐出装置。
- 活性エネルギー線硬化型インクと、液室、ノズル孔を有するノズルプレート、及び流路を有し、前記活性エネルギー線硬化型インクが接する部材がエポキシ接着剤により接合されてなり、前記ノズル孔から前記活性エネルギー線硬化型インクを吐出するインク吐出ヘッドと、を備えるインク吐出装置であって、
前記活性エネルギー線硬化型インクが、アクリルアミド化合物、及びＮ−ビニル化合物の少なくともいずれかを前記アクリルアミド化合物、及び前記Ｎ−ビニル化合物の含有量の合計が、前記活性エネルギー線硬化型インク全量に対して、３０質量％以上含有し、
前記エポキシ接着剤を９０℃において４時間硬化させた硬化物のマルテンス硬度をＭ１（Ｎ／ｍｍ２）とし、前記硬化物を前記活性エネルギー線硬化型インクに６０℃において４週間浸漬させた後の浸漬物のマルテンス硬度をＭ２（Ｎ／ｍｍ２）としたときに、下記式（２）で表されるマルテンス硬度の減少率が、５０％以下であることを特徴とするイン
ク吐出装置。
マルテンス硬度の減少率（％）＝｛（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１｝×１００ ・・・ 式（２） - 前記アクリルアミド化合物が、アクリロイルモルホリンであり、
前記Ｎ−ビニル化合物が、Ｎ−ビニルカプロラクタムである請求項４に記載のインク吐出装置。 - 前記硬化物のマルテンス硬度の減少率が、１０％以下である請求項４から５のいずれかに記載のインク吐出装置。
- 未硬化の前記エポキシ接着剤中のエポキシ基の含有量が、０．４ｍｏｌ／１００ｇ以上である請求項１から６のいずれかに記載のインク吐出装置。
- エポキシ接着剤により接合されてなる活性エネルギー線硬化型インクが接する部材が、ノズルプレート、流路板、及び振動板の少なくともいずれか１つである請求項１から７のいずれかに記載のインク吐出装置。
- 請求項１から８のいずれかに記載のインク吐出装置を用いて像を形成することを特徴とするインク吐出方法。
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