JPH08218018A

JPH08218018A - インクジェット記録用インク、それを用いたインクジェット記録方法および記録装置

Info

Publication number: JPH08218018A
Application number: JP4367895A
Authority: JP
Inventors: Tadaki Inamoto; 忠喜稲本; Hiromichi Noguchi; 弘道野口; Shinichi Tochihara; 伸一栃原; Kiyomi Aono; 清美青野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-02-09
Filing date: 1995-02-09
Publication date: 1996-08-27
Anticipated expiration: 2022-09-05
Also published as: JP3969750B2

Abstract

(57)【要約】【目的】耐光性、耐熱性ある印字品位の良好な記録を
可能し、かつインク自体の保存性も良好なインクジェッ
ト記録用インク、これを用いたインクジェット記録方法
及び記録装置を提供する。【構成】エネルギーの付与により固化するモノマー及
び該モノマーを溶解する溶剤を含有するインク（Ａ）
と、色材成分として少なくとも一種の顔料分散体及びこ
れを分散する溶剤を含有するインク（Ｂ）とからなる分
離型インクジェット記録用インク。インク（Ａ）又は
（Ｂ）で被記録材上に画素を形成した後、インク（Ｂ）
又は（Ａ）で画素と同一ポイントに画素を形成し、エネ
ルギーを付与してインク中のモノマーを固化して画像を
形成するインクジェット記録方法。モノマーには紫外線
重合型モノマーが用いれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録用イ
ンク、それを用いたインクジェット記録方法および記録
装置に関するものであり、更に詳しくは、プラスチッ
ク、金属等のインク非吸収性の材料上へ記録するイン
ク、それを用いた記録方法および記録装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、液体インクをヘッドノズルから噴
射することにより印字するインクジェット記録方法に用
いられるインクとしては、水系溶媒に色材として染料を
溶解した水系インクと、常温で固化するワックス系溶剤
に染料を溶解し、加熱溶融した状態でヘッドより噴射し
印字するソリッドインクとがある。

【０００３】また、プラスチック基板への画像形成方法
として、紫外線硬化型樹脂を用いたものとして、特開昭
６３−２３５３８２号公報、特開平３−４３２９２号公
報、特公昭６０−２７５８９号公報、特公昭５−６４６
６７号公報、特開平５−１８６７２５等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の技術においては以下に示す問題があった。１．水系インクは紙への溶剤浸透性を利用しているた
め、被記録材としてプラスチックを用いると、インクの
乾燥までに時間がかかると同時に耐摩耗性のある画像を
形成することができない。したがって、被記録材として
は、紙のような吸収性のあるものが対象になる。２．ソリッドインクでは、被記録材は特に制限されない
で適用できるが、ワックスという柔らかい材質であるた
めに弱い摩擦力でも容易に印字ドットがはがれてしま
う。

【０００５】３．紫外線硬化型樹脂に水溶性染料を混合
したインクでは、印字後再度水分が付着しても染料がに
じむことはないが、紫外線照射による染料の退色は避け
られない。また染料自体の耐光性、耐熱性にも問題があ
る。４．色材として、昇華性染料を用いた特公昭６０−２７
５８９号公報のインクに関しては、被記録材を１２０℃
〜１８０℃に加熱する必要があり、被記録材が制限され
る。５．また、色材と紫外線硬化型モノマーを１つのインク
とした従来のインクでは、インクの粘度が低くできず、
吐出特性が悪く良好な印字品位が得られないという問題
を有する。

【０００６】６．色材に顔料を用いた紫外線硬化型モノ
マー含有インクではモノマーにより顔料の分散系がくず
れ、１つのインクとして設計できないか又はできても保
存安定性が非常に悪いものしか得られないという問題が
ある。これを改良するものとして、上記の特公平５−６
４６６７号公報では熱可塑性樹脂を分散媒体として顔料
の微細化と安定化を行なっているが、顔料とモノマーが
一体のインクである為一低粘度化は難かしく、特にオン
デマンド型インクジェットでは安定な吐出が得られ難
い。７．また、モノマー及び染料を含有したインクと、光重
合開始剤を別インクとし、暗反応による保存性を改良し
た特開平５−１８６７２５号公報のインクでも、モノマ
ーと染料が一体の為、低粘度化は難かしく、また染料の
為に耐光性、耐熱性が悪いという問題を有していた。

【０００７】本発明は、この様な従来技術の問題点を解
決するためになされたものであり、本発明の目的は被記
録材を選ばず、耐光性、耐熱性ある印字品位の良好な記
録を可能とし、かつインク自体の保存性も良好なインク
ジェット記録用インクを提供する事にある。またこれら
のインクを用いたインクジェット記録方法及び記録装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、エネル
ギーの付与により固化するモノマー及び該モノマーを溶
解する溶剤を含有するインク（Ａ）と、色材成分として
少なくとも一種の顔料分散体及びこれを分散する溶剤を
含有するインク（Ｂ）とからなる分離型インクジェット
記録用インクである。

【０００９】また、本発明は、インク滴を記録信号に応
じて記録ヘッドのオリフィスから吐出させて被記録材に
画像を形成するインクジェット記録方法において、イン
クとして上記のインクジェット記録用インクを使用する
ことを特徴とするインクジェット記録方法である。

【００１０】さらに、本発明は、上記のインクを画像記
録信号に応じて飛翔させ、被記録材表面の所定位置にイ
ンク滴を付与するインク吐出口を複数備えた記録ヘッド
と、該インク滴を固化して画像を形成する手段を具備す
ることを特徴とするインクジェット記録装置である。

【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
インクジェット記録用インクは、エネルギーの付与によ
り固化するモノマー及び該モノマーを溶解する溶剤を含
有するインク（Ａ）と、少なくとも一種の顔料分散体及
びこれを分散する溶剤を含有するインク（Ｂ）からなる
分離型のインクジェット記録用インクである。また、該
インクに含有されるモノマーを固化するために付与する
エネルギーが紫外線、電子線または熱が用いられるのを
特徴とする。

【００１２】また、本発明は、インク滴を記録信号に応
じて記録ヘッドのオリフィスから吐出させて被記録材に
記録を行うインクジェット記録方法において、インクと
して上記のインクジェット記録用インクを使用すること
を特徴とするインクジェット記録方法であり、特にイン
クに熱エネルギーを作用させることによってインクを液
滴として吐出させ、該被記録材がインク吸収性のないも
のに有効である。

【００１３】更に、本発明は、前記インク（Ａ）で被記
録材上に画素を形成した後、前記インク（Ｂ）で前記画
素と同一ポイントに画素を形成する画像形成方法であ
る。あるいは上記とは逆にインク（Ｂ）で被記録材上に
画素を形成した後、インク（Ａ）で前記インク（Ｂ）と
同一ポイントに画素を形成する画像形成方法である。

【００１４】更に、上記画像を形成した該被記録材にエ
ネルギーを付与してインク中のモノマーを固化すること
を特徴とする画像形成方法である。

【００１５】以下に本発明の好ましい態様を説明する。
本発明におけるインク（Ａ）は、エネルギーの付与によ
り固化するモノマー及び該モノマーを溶解する溶剤を含
有する。該インク（Ａ）に用いるエネルギーの付与によ
り固体化するモノマーとしては、ラジカル重合性のアク
リルモノマー類、カチオン重合システムに適合するエポ
キシモノマー類が好適に使用できる。

【００１６】ラジカル重合性のアクリルモノマー類とし
ては、

【００１７】

【化１】（１）Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートＣＨ₂ ＝Ｃ（ＣＨ₃ ）−ＣＯＯ−ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｎ（ＣＨ
₃ ）₂ （２）Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートＣＨ₂ ＝ＣＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｎ（ＣＨ₃ ）₂ （３）Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリレートＣＨ₂ ＝Ｃ（ＣＨ₃ ）−ＣＯＯ−ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｎ
（ＣＨ₃ ）₂ （４）Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリレートＣＨ₂ ＝ＣＨ−ＣＯＯ−ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｎ（ＣＨ
₃ ）₂ （５）Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノアクリルアミドＣＨ₂ ＝ＣＨ−ＣＯＮ（ＣＨ₃ ）₂ （６）Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメタアクリルアミドＣＨ₂ ＝Ｃ（ＣＨ₃ ）−ＣＯＮ（ＣＨ₃ ）₂ （７）Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリルアミドＣＨ₂ ＝ＣＨ−ＣＯＮＨＣ₂ Ｈ₄ Ｎ（ＣＨ₃ ）₂ （８）Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタアクリルアミ
ドＣＨ₂ ＝Ｃ（ＣＨ₃ ）−ＣＯＮＨＣ₂ Ｈ₄ Ｎ（ＣＨ₃ ）
₂ （９）Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドＣＨ₂ ＝ＣＨ−ＣＯＮＨ−Ｃ₃ Ｈ₆ Ｎ（ＣＨ₃ ）₂ （１０）Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリルア
ミドＣＨ₂ ＝Ｃ（ＣＨ₃ ）−ＣＯＮＨ−Ｃ₃ Ｈ₆ Ｎ（ＣＨ
₃ ）₂ 及び、これらの４級化された物質、などが色材染着性に
優れておりとくに好ましい。

【００１８】また、多価アルコールの（メタ）アクリル
酸エステル、多価アルコールのグリシジルエーテルの
（メタ）アクリル酸エステル、ポリエチレングリコール
の（メタ）アクリル酸エステル、多価アルコールのエチ
レンオキシド付加化合物の（メタ）アクリル酸エステ
ル、多塩基酸無水物と水酸基含有（メタ）アクリル酸エ
ステルとの反応物など、それ自体公知の紫外線硬化型モ
ノマー、オリゴマーが用いられる。これらの物質の中で
インクとの相溶性、親水性の高い物質が選択され、用い
られる。

【００１９】カチオン重合システムに適合するエポキシ
モノマー類としては、多価アルコールのグリシジルエー
テル、グリシジルエステル、脂肪族環状のエポキシドな
どが用いられる。

【００２０】本発明において、色材として顔料を用いる
ため、硬化エネルギーとして紫外線を用いた場合、モノ
マーの硬化速度は遅くなる傾向にある。したがって、紫
外線（ＵＶ）重合モノマーの重合システムとして、ハイ
ブリット重合システムのモノマーが望ましく、ついで、
カチオン重合システム、フリーラジカル重合システムの
モノマーを順に選定していくのが望ましい。

【００２１】本発明におけるインク（Ａ）に含有される
モノマーの含有量は、通常１〜５０重量％の範囲が望ま
しい。１重量％未満では硬化性が不充分で、耐溶剤性、
こすり性、密着性が低いものとなり、５０重量％を越え
るとインク粘度が上昇し、吐出性が悪くなるので好まし
くない。また、好ましくは３〜４０重量％であり、この
範囲ではモノマーを選択することで、硬化性と吐出性を
両立するインクが得られるという利点があり、さらに好
ましくは５〜３０重量％であり、この範囲では硬化性は
充分であり、吐出性も問題がないのでモノマーの選択性
が広がる利点がある。

【００２２】本発明においてインク（Ａ）の硬化に紫外
線エネルギーを用いる場合には、光重合開始剤を用い
る。光重合開始剤としては例えば、カルボニル化合物、
アゾ化合物、有機過酸化物などが挙げられる。使用法と
しては、光重合開始剤を一種類使用、二種類以上使用、
光重合開始剤と増感剤とを使用しても構わない。おもな
光重合開始剤と増感剤の選定、組合わせ及び配合比に関
しては、使用する紫外線重合モノマー、使用装置によっ
て適宜選定して行けば良い。

【００２３】光重合開始剤と主なものとして、例えば、
アセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、
ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミ
ノプロピオフェノン、ベンゾフェノン、２−クロロベン
ゾフェノン、ｐ，ｐ′−ジクロロベンゾフェノン、ｐ，
ｐ′−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケ
トン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテ
ル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピ
ルエーテル、ベンゾイン−ｎ−プロピルエーテル、ベン
ゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン−ｎ−ブチルエ
ーテル、ベンジルジメチルケタール、テトラメチルチウ
ラムモノサルファイド、チオキサンソン、２−クロロチ
オキサンソン、２−メチルチオキサンソン、アゾビスイ
ソブチロニトリル、ベンゾインパーオキサイド、ジ−ｔ
ｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、１−ヒドロキシシクロ
ヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル
−１−フェニル−１−オン、１−（４−イソプロピルフ
ェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−
オン、メチルベンゾイルフォーメート等が挙げられる。

【００２４】その光重合開始剤の使用量は、通常紫外線
硬化性樹脂の総量に対して０．１〜１０重量％である。

【００２５】又カチオン重合型では、芳香族ジアゾニウ
ム塩、芳香族ハロニウム塩、芳香族スルホニウム塩、メ
タロセン化合物等の光開始剤が用いられる。その具体例
としてはトリフェニルスルフォニュウムヘキサフルオロ
フォスフェート、ジフェニルヨードニュウムヘキサフル
オロアンチモネート等が挙げられる。又、カチオン重合
型の場合、硬化を更に完全にするために８０〜１７０℃
の範囲で、特に望ましくは１００〜１５０℃の範囲で加
熱することが望ましい。加熱時間は、条件により異なる
が、通常５〜３０分の間である。

【００２６】増感剤としては、１．アミン系：脂肪族アミン、芳香族基を含むアミン、
ピペリジン２．尿素：アリル系、ｏ−トリルチオ尿素３．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、４．ニトリル系化合物：Ｎ，Ｎ−ジ置換−ｐ−アミノベ
ンゾニトリル

【００２７】５．リン化合物：トリ−ｎ−ブチルホスフ
ィン、ネトリウムジエチルジチオホスフィード６．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７．塩素化合物：四塩化炭素、ヘキサクロロエタン８．エポキシ樹脂とアミンの反応生成物の高分子化アミ
ン、トリエタノールアミントリアクリレート等が挙げら
れる。

【００２８】硬化エネルギーとして電子線を用いる場合
は、上記した光重合開始剤や増感剤は特に必要としてな
い。また、顔料による照射阻害もなく温度上昇も少なく
硬化速度も速い為、本発明の硬化方法としては有効であ
る。

【００２９】また、インク（Ａ）に用いる溶剤として
は、上記モノマーを溶解するものを単独あるいは混合で
使用できる。溶剤の例としては、水、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソ
プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−
ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソ
ーブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコ
ール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド
等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール類のケ
トン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオ
キサン等のエーテル類；ポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール等のポリアルコレングリコール
類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチ
レングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６
−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレン
グリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が
２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；グ
リセリン：エチレングリコールモノメチル（又はエチ
ル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチ
ル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又
はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキル
エーテル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン；１，３−ジ
メチル−２−イミダゾリジノン；ベンゼン、トルエン、
キシレン等の芳香族炭化水素類；ヘキサン、オクタン、
ヘプタン等の脂肪族炭化水素類；プロピレンカーボネー
ト等が挙げられる。

【００３０】上記の紫外線重合モノマーを溶解する溶剤
の使用量はインク（Ａ）１００重量部に対して通常５０
〜９９重量％、好ましくは９５〜７０重量％の範囲が望
ましい。５０重量部未満では相対的にモノマー含量が多
くなりすぎインク粘度が上昇し吐出性が悪くなり、９９
重量部を越えるとモノマー量が少なく硬化性が悪くなる
ので好ましくない。

【００３１】本発明におけるインク（Ｂ）は、色材成分
として少なくとも一種の顔料分散体及びこれを分散する
溶剤を含有する。

【００３２】インク（Ｂ）には通常の顔料インクを使用
しうる。顔料としては、従来公知の有機顔料及び無機顔
料をすべて使用することが出来る。例えば、アゾレー
キ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料及びキレートアゾ顔
料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、ペリレン及び
ペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔
料、ジオキサジン顔料、チオイシジゴ顔料、イソインド
リノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、塩基
性染料型レーキ及び酸性染料型レーキ等の染料レーキ
や、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼
光蛍光顔料などの有機顔料、酸化チタン、酸化鉄系及び
カーボンブラック系等の無機顔料が挙げられる。

【００３３】本発明のインク（Ｂ）に含有される顔料の
含有量は後述する分散樹脂と合せて、全インク量に対し
て、通常１〜５０重量％の範囲が望ましい。１重量％未
満では印刷濃度が低いものとなり、５０重量％を越える
とインク粘度が上昇し、吐出性が悪くなり、また顔料の
分散安定性も悪くなるので好ましくない。また、好まし
くは２〜３０重量％であり、さらに好ましくは３〜２０
重量％であり、この範囲では印刷濃度も高く、吐出性、
顔料分散性も問題ないという利点がある。

【００３４】顔料を分散させる為に含有される樹脂（分
散樹脂）はアミン或は塩基を溶解させた水溶液に可溶
で、且つ重量平均分子量が３０００〜３００００の範囲
が好ましい。更に、好ましくは５０００〜１５０００の
範囲であるものがよく、例えば、スチレンーアクリル酸
共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキル
エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ス
チレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重
合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メ
タクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、ス
チレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナ
フタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マ
レイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸−マレイ
ン酸ハーフエステル共重合体あるいは、これらの塩等を
使用することが出来る。

【００３５】これら分散樹脂により顔料は分散する事が
可能となり顔料分散体となる。顔料分散体に含有される
分散樹脂は、顔料に対して通常５〜５０重量％、好まし
くは１０〜３０重量％の範囲が望ましい。

【００３６】これらを分散する溶剤としては、先にイン
ク（Ａ）で挙げた種々の溶剤が利用できる。溶剤の使用
量はインク（Ｂ）１００重量部に対して、通常５０〜９
９重量部、好ましくは８０〜９７重量部の範囲が望まし
い。５０重量部未満では相対的に顔料及び分散樹脂の含
有量が高くなりインク粘度が上昇し吐出性が悪くなり、
また顔料の分散性も悪くなり、９９重量部を越えると顔
料濃度が低く、印刷濃度が上がらないので好ましくな
い。

【００３７】又本発明のインク（Ａ）及び（Ｂ）には、
所望の物性値を有するインクとするために、上記成分の
他に必要に応じて界面活性剤、消泡剤、防腐剤等を更に
添加することが出来る。更に、市販の水溶性染料等も添
加することが出来る。

【００３８】例えば、界面活性剤としては、脂肪酸塩
類、高級アルコール硫酸エステル塩類、液体脂肪油硫酸
エステル塩類、アルキルアリルスルホン酸塩類等の陰イ
オン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ポリオキ
シエチレンソルビタンアルキルエステル類等の非イオン
性界面活性剤があり、これらの１種又は２種以上を適宜
選択して使用することが出来る。その使用量は分散剤に
より異なるが、インク全量に対して０．０１〜５重量％
が望ましい。

【００３９】この際、インクの表面張力は３０ｄｙｎｅ
／ｃｍ以上になるように界面活性剤の添加量を決定する
ことが好ましい。なぜなら、インクの表面張力がこれよ
り小さい値を示すことは、本発明のような記録方式にお
いては、ノズル先端の濡れによる印字よれ（インク滴の
着弾点のズレ）等の好ましくない事態を引き起こすから
である。

【００４０】本発明の顔料分散体の調製方法としては、
はじめに、分散樹脂、アミン、水を少なくとも含有する
水溶液に顔料を添加し、攪拌した後、後述の分散機を用
いて分散処理を行い、必要に応じて遠心分離処理を行
い、所望の分散液を得る。

【００４１】更に、顔料を含む水溶液を分散処理する前
に、プレミキシングを３０分間以上行うことも又必要で
ある。このプレミキシング操作は、顔料表面の濡れ性を
改善し、顔料表面への吸着を促進するためのものであ
る。

【００４２】分散液に添加されるアミン類としては、モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、アミノメチルプロパノール、アンモニア等
の有機アミンが好ましい。

【００４３】一方、本発明に使用する分散機は、一般に
使用される分散機であれば、如何なるものでも良いが、
例えば、ボールミル、ロールミル、サンドミル等が挙げ
られる。その中でも、高速型のサンドミルが好ましく、
例えば、スーパーミル、サンドグラインダー、ビーズミ
ル、アジテータミル、グレンミル、ダイノーミル、パー
ルミル、コボルミル（いずれも商品名）等が挙げられ
る。

【００４４】本発明において、所望の粒度分布を有する
顔料を得る方法としては、分散機の粉砕メディアのサイ
ズを小さくすること、粉砕メディアの充填率を大きくす
ること、又処理時間を長くすること、吐出速度を遅くす
ること、粉砕後にフィルターや遠心分離等で分級するこ
と等の手法が用いられるが、これらの手法を組合わせて
用いてもよい。

【００４５】本発明のインクジェット記録用インクに用
いられるインク（Ａ）およびインク（Ｂ）の粘度は１０
ｃｐｓ以下、好ましくは２〜６ｃｐｓであることが望ま
しい。１０ｃｐｓを越えると吐出性が著しく悪くなり好
ましくない。

【００４６】本発明のインクを利用したインクジェット
記録方法は、インク吸収性のない被記録材に対して、イ
ンク吐出口を複数備えた記録ヘッドから少なくとも一色
以上のインクを付与して記録画像を形成するインクジェ
ット記録方法であり、前記インク（Ａ）で被記録材上に
画素を形成した後、インク（Ｂ）で前記画素と同一ポイ
ントに画素を形成する。あるいは逆にインク（Ｂ）で画
素を形成した後、同一ポイントにインク（Ａ）で画素を
形成する。

【００４７】インク（Ｂ）が多色で１種でない場合は、
インク（Ａ）の画素形成は、インク（Ｂ）の何色分かの
画素形成の前か後かどちらあるいはその両方行なっても
よい。本発明においてインク（Ａ）の画素を形成するタ
イミング（インク（Ｂ）の画素の前か後か）は特に制約
を与えるものではない。

【００４８】次に、インク（Ａ）中のモノマーを固化す
るエネルギーを与えるタイミングについても、インク
（Ａ）の画素を形成した後であればいつでも自由に選択
しうる。ただし、最後のインク（Ａ）の画素を形成した
後は必ずエネルギーを与えモノマーを固化する必要があ
る。またインク（Ａ）及びインク（Ｂ）中の溶剤の除
去、すなわち乾燥については、エネルギーを与える時に
はほとんどの溶剤が除去されている事が好ましい。ただ
し処理時間の短縮の目的から溶剤の除去を完全に行なわ
ない状態でモノマーの固化を行ない後で乾燥を行なって
もよい。いずれにしても、最終画像形成物においては溶
剤が残っているのは画像物性の良いものが得られないの
で好ましくない。

【００４９】一方、本発明のインクジェット記録方法に
用い得るインクジェット記録装置は、インク吸収性のな
い被記録材に対してインク吐出口を複数備えた記録ヘッ
ドからインク（Ａ）及び少なくとも１色以上のインク
（Ｂ）を付与して記録画像を形成するインクジェット記
録装置であって、ａ）前記被記録材表面を清浄化処理する手段と、ｂ）画像記録信号に応じてインク滴を飛翔させ、前記被
記録材表面の所定位置にインク滴を付与するインク吐出
口を複数備えた記録ヘッドと、ｃ）前記画像形成のインク滴を固化させる手段とを具備
する。

【００５０】本発明に係るインクジェット記録装置にお
いて、ａ）の手段は、被記録材によって省略してもかま
わない。また手法としてはたとえば、ＵＶ／Ｏ₃ 洗浄が
挙げられる。

【００５１】ｃ）のインク滴の固化手段においては、Ｕ
Ｖ照射ランプ、ＥＢ（電子線）、熱などが挙げられる。
ＵＶ照射ランプにおいては、熱が発生し被記録材が変形
してしまう可能性があるため、冷却機構、例えばコール
ドミラー、コールドフィルター、ワーク冷却などが具備
されていると好ましい。

【００５２】次に、上記の本発明のインクジェット記録
方法に用い得る記録装置の一例について説明する。図１
は、本発明のインクジェット記録装置の一例を示す概略
的である。

【００５３】図２は、インクジェット記録装置全体を示
す模式的概略図である。図２中、７１０は記録ヘッド
で、３６０ｄｐｉ６４ノズルのインクジェット記録ヘ
ッドである。更に、インク（Ａ）及びインク（Ｂ）とし
て、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）お
よびＢｋ（ブラック）の４色分用の５つのヘッドが設け
られ、一走査でフルカラーの画像を記録できるようにセ
ットされている。７０１は被記録材である。ストッカー
７１１に複数枚の被記録材７０１がセットされており、
搬送機７１２によりベルトコンベアーに送られ、印字用
トレー７１５に送り出される。７１４は、送りのための
補助ローラである。

【００５４】印字用トレー７１５に送られた被記録材７
０１は、ポンプ７１６での吸引によりトレー上にしっか
りと吸着固定される。印字用トレー７１５上の被記録材
７０１が第１の処理工程が行われる領域に送り込まれ
る。７０４はＵＶ／Ｏ₃ ランプである。被記録材によ
り、表面のヌレ性の低い場合は、この表面処理を行い、
インクのヌレ性、密着性を向上させる。この処理工程は
パスしてもかまわない。

【００５５】７１７の送りモータで第１の工程の領域か
ら被記録材が搬出されると、直ちに記録ヘッド７１０に
よるインクジェット記録が行われる。この第２の工程で
あるインクジェット記録には、ピエゾ方式や、静電方式
など種々のインクジェット記録方式が利用できるが、高
速記録を安定して行うことのできるバブルジェット方式
が好適である。

【００５６】また、記録方法としても、１パス印字の場
合にニジミ等の問題が発生するようであれば、２パス、
４パス印字が採用される。画像が記録された被記録材
は、第３の工程の固化処理が行われる領域に直ちに搬送
される。ここで、７０５はＵＶ照射ランプである。

【００５７】ＵＶランプの照射によって熱が発生し、被
記録材の変形を起こす可能性があるため、コールドミラ
ー、コールドフィルター、ワーク空冷（以上図中不図
示）等の加熱防止機構が必要である。

【００５８】以上の３つの処理工程を経た被記録材（記
録画像を有する記録物）は、ベルトコンベアー７０２と
送りローラ７２１を介してストッカー７１９に搬送さ
れ、ハンドラー７１８によって所定位置に収納される。

【００５９】図示した例においては、被記録材７０１は
板状形状のものであるが、これを搬送するトレーは被記
録材の形状に対応できるように適宜調節される。例え
ば、図４に示すようなスペーサー８１１等を用いること
で円盤状の被記録材７０１への記録にも対応可能とな
る。また、この装置は被記録材の厚みに応じて記録ヘッ
ドと被記録材の画像形成面との距離を調整する手段を有
していることが望ましい。

【００６０】また、第１の工程や第３の工程における加
熱硬化を促進するためには、トレーにヒーター等の加熱
手段を補助的に設けて、例えば被記録材を各処理前に加
熱しておくことで、熱容量の大きな比較的大型の被記録
材の処理にでも加熱効率を高めて効果的な処理が可能と
なる。

【００６１】なお、被記録材に加熱処理を行った際に、
熱膨張によって寸法に狂いが生じ、記録の幅方向及び送
り方向のずれが生じ、記録画像での白スジの発生や印字
サイズのズレ等の問題が起る場合には、例えば図５に示
すように、被記録材９０１の画像形成面の表面温度を温
度センサー９０２で検知し、増幅器（Ａｍｐ）で増幅
し、これをＡ／Ｄコンバーター（Ａ／Ｄ）でデジタル化
してからコンパレーターで予め設定された値と比較し
て、クロックの信号に対する最適ディレー信号で記録ヘ
ッド９１０とモータ９０３へ信号へ送り、正しい位置に
被記録材をセットできるように調整するシステムを用い
るのが好ましい。

【００６２】また、被記録材を精度よく搬送させるため
に、被記録材の非印字領域にエッチングやプレスによっ
て目印をマーキングし、その位置を適当な読取り手段で
読取り、被記録材の位置を常に確認し、その位置によっ
て搬送手段を制御してより精度よい搬送を行うこともで
きる。また、被記録材にソリ等がある場合には、ソリ等
の補正のためにローラ等にソリを矯正する機能を付加し
ておくことも有効である。また、前記の目印が製品価値
を損なうものであれば、印字後にシャーリングプレス等
の手段によりこれを取り除けばよい。

【００６３】図３は、他の記録装置全体を示す模式的概
略図である。図中７３０は、インク（Ｂ）の各色毎にイ
ンク（Ａ）を付与したタイプの記録ヘッドで、例えば３
６０ｄｐｉ６４×２ｓｅｇのインクジェット記録ヘッ
ドである。７３０Ｙ、７３０Ｍ、７３０Ｃ、７３０Ｂは
Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂ
（ブラック）の各１色およびインク（Ａ）を印字するヘ
ッドである。７３０Ｙでイエロー及びインク（Ａ）を印
字した後、７０５のＵＶランプによりＵＶ照射を行い、
少なくともインクの表面が硬化するだけのＵＶを照射す
る。

【００６４】７１７の送りモータで、搬送トレー７１５
上の被記録材７０１は次の色の印字を行うため、次の７
３０Ｍのインクジェット記録ヘッドのところへ搬送され
る。印字後、ＵＶランプ７０５により、インク表面を硬
化させる。続いて７３０Ｃ、７３０Ｂとくり返して、フ
ルカラーの画像が形成される。その他の詳細な説明は図
２の説明と同様である。

【００６５】図２および図３は１色又は４色印字後にＵ
Ｖ照射を行っているが、インクカートリッジ横にスポッ
トＵＶランプを設置し、１パス毎にＵＶ照射してもかま
わない（不図示）。

【００６６】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。

【００６７】実施例１以下に示すような組成（重量比）のインクを作成した。
なお、顔料は４色使用し、インク（Ｂ）を４種類作成し
た。

【００６８】インク（Ａ）アクリルモノマー（＊１）１０％水６０％イソプロピルアルコール３０％

【００６９】（注）＊１：Ａ−ＴＭＰＴ−３ＥＯ（新中村化学（株）製、商
品名）エトキシ化トリメチロールプロパン−トリアクリレート

【００７０】インク（Ｂ）水性顔料分散体（＊２）８０％（顔料／水溶性樹脂／水）界面活性剤（＊３）１０％Ｎ−メチルピロリドン５％イソプロピルアルコール５％

【００７１】（注）＊２：シアン（顔料名：Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢ
ｌｕｅ１５：３）マゼンタ（顔料名：Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ
１２２）イエロー（顔料名：Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌ
ｏｗ７４）ブラック（顔料名：カーボンブラック）水溶性樹脂：スチレン・アクリル酸共重合体重量平均
分子量７０００顔料／水溶性樹脂／水＝１０／３／６３（重量比）＊３：ノイゲンＥＴ−１５０Ｅ１０％ａｑ．（第一工
業製薬（株）製、商品名）

【００７２】これらのインク（Ａ），（Ｂ）の粘度は３
〜５ｃｐｓであった。これらのインクを用い、塩化ビニ
ル、アクリル、ポリカーボネイト上に印刷を行なった。
インクの画素形成の順番は、インク（Ｂ）のイエローイ
ンク、シアンインク、マゼンタインク、ブラックイン
ク、インク（Ａ）の順序で重ね打ちし、その後６０℃で
５分乾燥後、電子線照射を行なった。照射は電流６ｍ
Ａ，ラインスピード１０ｍ／分で線量３Ｍｒａｄであっ
た。

【００７３】印字品位は良好で、印字物の表面は、ベタ
付きがなく完全に硬化していた。また、水、１％カセイ
ソーダ水溶液、１％塩酸水溶液、キシレンに各５分間浸
漬したが剥がれることはなかった。又こすっても剥がれ
ることはなく、耐溶剤性、耐こすり性、密着性は良好で
あった。

【００７４】実施例２実施例１のインクを用い、同じ印刷順で画素を形成し
た。ただし、４色のインクを印刷した後に、６０℃、２
分間の乾燥を行なった後、インク（Ａ）で印刷を行な
い、さらに同条件で乾燥を行なった後、実施例１と同条
件で電子線照射を行なった。

【００７５】得られた印刷物は実施例１と同様、完全に
硬化し印字品位は良好であり、水、１％カセイソーダ水
溶液、１％塩酸水溶液、キシレンに各５分間浸漬したが
剥がれは全くなく、又こすっても剥がれることはなかっ
た。

【００７６】実施例３実施例１のインクを用いて、以下の順で画素を形成し
た。インク（Ｂ）（イエロー）→インク（Ａ）→インク
（Ｂ）（マゼンタ）→インク（Ａ）→インク（Ｂ）（シ
アン）→インク（Ａ）→インク（Ｂ）（ブラック）→イ
ンク（Ａ）。

【００７７】各インク（Ａ）の画素形成後は、熱風乾燥
を３０秒間行なった。得られたものを実施例１と同一の
条件で電子線照射した。印字品位は良好で画像は完全に
硬化し、実施例１と同様の試験を行なっても剥がれは発
生せず、良好な密着性が得られた。

【００７８】実施例４実施例１のインク（Ａ）１００重量部に対し光重合開始
剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ２９５９、チバガイキー社製）を
３重量部加えたものをインク（Ａ）とし、このインク
（Ａ）を用いて、実施例１と同様に画像を形成し、同様
に乾燥した後、紫外線照射を行なった。照射量は１０Ｊ
／ｃｍ² で、これにより画像は完全に硬化した。印字品
位は良好で、耐溶剤性、耐こすり性も問題なかった。

【００７９】実施例５実施例４のインク（Ａ）を用い、実施例２と同一方法で
画素を形成し、同様に乾燥した後、実施例４と同一条件
で紫外線照射を行なった。印字品位は良好で耐溶剤性、
耐こすり性共に問題なく良好な画像形成物が得られた。

【００８０】実施例６実施例４のインク（Ａ）とを用い、実施例３と同様の方
法で画素を形成し、同様に乾燥した後、実施例４と同一
条件で紫外線照射を行なった。印字品位は良好で、耐溶
剤性、耐こすり性共に問題なく良好な画像形成物が得ら
れた。

【００８１】実施例７インク（Ａ）として以下の組成のものを用い、実施例３
と同様の方法で画像形成硬化を行なった。画像は完全に
硬化し耐溶剤性、耐こすり性共に問題なかった。

【００８２】インク（Ａ）アクリルモノマー１０％（ＮＫエステルＡ−２００、新中村化学（株）製、商品名）水６０％イソプロピルアルコール３０％

【００８３】実施例８実施例７のインク（Ａ）１００重量部に対し光重開始剤
（ＩＲＧＡＣＵＲＥ２９５９、チバガイキー社製）を３
重量部を加えたものをインク（Ａ）とし、これを用い、
実施例６と同様の印刷及び硬化を行ない、画像形成物を
得た。印字品位は良好で耐溶剤性、耐こすり性共に問題
なかった。

【００８４】比較例１実施例１及び実施例３のインク（Ａ）とインク（Ｂ）を
等量混合し紫外線硬化型のインクを作成しようとした
が、混合と同時にゲル化し、インクの作成ができず中止
した。

【００８５】比較例２実施例７及び実施例は８のインク（Ａ）とインク（Ｂ）
を等量混合し紫外線硬化型のインクを作成した。このイ
ンクで画像形成は問題なく行なえたが、室温で１週間後
にはゲル化してしまい、保存性の非常に悪いインクであ
った。尚、実施例１〜８で用いたインク（Ａ），（Ｂ）
は室温で２ヶ月後も粘度上昇も見られず、画像形成上の
問題は発生しなかった。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によるイン
クジェット記録用インク及び印字機構によりインクジェ
ット、特にバブルジェット記録方法、及び記録装置によ
り次の効果が確認できた。

【００８７】インク吸収性のない被記録材上に画像
形成が可能になる。耐水性、耐光性が非常に優れている印字物が得られ
る。顔料の分散をくずすようなモノマーが使用できる
為、モノマー選択性が広がり、インク設計の自由度が広
がる。インク中の固型分を減らせるので、インク粘度が高
くならず吐出特性の良いインクが設計できる。インク保存性の良いインクが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録装置の１例を示す
概略図である。

【図２】本発明のインクジェット記録装置の１例の要部
を示す模式的概略図である。

【図３】本発明のインクジェット記録装置の他の例を示
す模式的概略図である。

【図４】本発明のインクジェット記録装置に用いるトレ
ーの構成例を示す説明図である。

【図５】本発明のインクジェット記録装置における被記
録材と記録ヘッドの位置合わせの際の被記録材の画像形
成面の温度に応じた位置補正システムの一例を示す図で
ある。

【符号の説明】

７０１被記録材７０２第１の工程が行われる領域７０３第３の工程が行われる領域７０４ＵＶ／Ｏ₃ 照射ランプ７０５ＵＶ照射ランプ７１１、７１９ストッカー７１２搬送機７１８ハンドラー７１３、７２０ベルトコンベアー７１４補助ローラ７２１送りローラ７１５印字用トレー７１６ポンプ７１７、９０３送りモーター７１０、９１０記録ヘッド７３０Ｙ、７３０Ｍ、７３０Ｃ、７３０Ｂインク
（Ｂ）の各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ）およびインク（Ａ）の
記録ヘッド８１１スペーサー９０２温度センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者青野清美東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エネルギーの付与により固化するモノマ
ー及び該モノマーを溶解する溶剤を含有するインク
（Ａ）と、色材成分として少なくとも一種の顔料分散体
及びこれを分散する溶剤を含有するインク（Ｂ）とから
なる分離型インクジェット記録用インク。
【請求項２】前記付与するエネルギーが、紫外線、電
子線または熱である請求項１記載のインクジェット記録
用インク。
【請求項３】インク（Ａ）およびインク（Ｂ）の粘度
が１０ｃｐｓ以下である請求項１記載のインクジェット
記録用インク。
【請求項４】インク滴を記録信号に応じて記録ヘッド
のオリフィスから吐出させて被記録材に画像を形成する
インクジェット記録方法において、インクとして請求項
１乃至３のいずれかの項に記載のインクジェット記録用
インクを使用することを特徴とするインクジェット記録
方法。
【請求項５】インクに熱エネルギーを作用させること
によってインクを液滴として吐出させる請求項４記載の
インクジェット記録方法。
【請求項６】該被記録材がインク吸収性のないもので
ある請求項４記載のインクジェット記録方法。
【請求項７】インク（Ａ）で被記録材上に画素を形成
した後、インク（Ｂ）で前記画素と同一ポイントに画素
を形成する請求項４乃至６のいずれかの項に記載のイン
クジェット記録方法。
【請求項８】インク（Ｂ）で被記録材上に画素を形成
した後、インク（Ａ）で前記画素と同一ポイントに画素
を形成する請求項４乃至６のいずれかの項に記載のイン
クジェット記録方法。
【請求項９】請求項１乃至３のいずれかの項に記載の
インクを被記録材に付与した後、エネルギーを付与して
インク中のモノマーを固化して画像を形成する請求項４
乃至８のいずれかの項に記載のインクジェット記録方
法。
【請求項１０】請求項１乃至３のいずれかの項に記載
のインクを画像記録信号に応じて飛翔させ、被記録材表
面の所定位置にインク滴を付与するインク吐出口を複数
備えた記録ヘッドと、該インク滴を固化して画像を形成
する手段を具備することを特徴とするインクジェット記
録装置。
【請求項１１】エネルギーを付与してインク滴中のモ
ノマーを固化して画像を形成する請求項１０記載のイン
クジェット記録装置。