JPWO2006013707A1 - 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用インク - Google Patents

Abstract

５〜２０ｍＰａ・ｓのインクを、インクジェットヘッドのノズルより記録媒体へ向けてインク滴を吐出させ、吐出されたインク滴から主滴とサテライトを形成し、ヘッドの駆動電圧を調節することによって、ノズル面から１ｍｍの地点における主滴速度が５ｍ／ｓ以上であって、かつ主滴が１ｍｍ地点における最後尾のサテライトとの距離が５００μｍ以下である条件を形成して、記録媒体上に画像を記録することを特徴とするインクジェット記録方法、及び前記インクジェット記録方法に用いるインクジェット記録用インク。

Description

比較的高粘度のインク、例えば紫外線により硬化するインク等を用いたインクジェット記録方法に関し、特に射出安定性に優れ、ミストの発生を抑え、高精細な画像を出力することが出来るインクジェット記録方法およびインクジェット記録用インクに関する。

インクジェット記録方法は、様々な研究開発が進められており、インクジェット記録用インク（以下、単にインクとも言う。）およびインクジェットノズルに高機能化が求められている。

最近では特殊な溶剤を用いた溶剤インクジェットプリンター、記録メディアを選ばない紫外線硬化型インクジェットプリンターなどグラフィックの分野だけでなく、フラットパネルディスプレイへの応用（有機ＥＬポリマー、有機ＥＬ発光体、液晶のスペーサー、液晶カラーフィルター、など）や、プリント基板への応用などが盛んに行われている。

インクでは色材として顔料、分散染料、金属粒子等を用いたものや、インクがゲル化や紫外線硬化など吐出前後で大きく物性変化するもの、安全性の高い溶剤を用いるもの、などが使われるようになってきている。しかしながら、これらの高機能化インクは概して吐出性が劣化しやすい。それは機能性を付与するための添加剤により、インク粘度の増加、分散系におけるチキソトロピック性の増加、表面張力の低下などが主な原因である。

一方、記録ヘッドは、更なる小液滴化、多階調化、生産量の増加、ノズル数の増加、出射精度、機能性インクへの耐久性、信頼性等が求められ、改良が進められている。

上記のような高粘度・分散系のインクと小液滴サイズ・高周波数ヘッドの組み合わせは、安定した出射性の確保がシステムの課題となる。特に、高粘度インクを小径ノズルから高周波数で出射する際、問題になるのがサテライトの多発と、それによる記録媒体に到達せず浮遊するミストである。

着弾精度を高めるためにはある程度主滴の速度を高める必要があるが、速度を高めることはノズルから吐出するときの液柱が長くなることを意味し、サテライトが発生しやすい。特に高粘度インクは液柱が長く、サテライトが増加しやすい。インクの表面張力が低いと、液柱は細かく分断され、小サイズで速度の小さいサテライトが多発、失速、ミストとなってしまう。

ミストは記録媒体の汚れとなるだけでなく、インクジェットノズルへの付着により安定出射性が損なわれるほか、安定出射のために要するクリーニング動作を増やす必要があるなど、生産性を低下させる原因となり、また回収機構を設けるなど、装置を複雑化させてしまう。生産性を向上させるためにキャリッジとメディアの相対速度を上げると、サテライトは風の影響を受け失速し、ミストが増加するという問題がある。これは主滴サイズを小さくすると顕著となる。

インクが難分解性の素材、例えば、顔料、各種難分解性ポリマー、無機物質、金属類などを含む場合、数μｍ以下、特に１μｍ以下のミストは人体にとって好ましくない。微粒子は肺胞の深部に入り込み、排出されないからである。

ミストを抑える手法としては、キャリッジの往復動作による空気の乱れを抑える方法（特許文献１参照。）、静電気部材で吸引する方法（特許文献２参照。）、圧電素子の駆動条件により発生したサテライトを主滴に合体させる方法（特許文献３参照。）、複数のサテライトを着弾前に合体させる方法（特許文献４参照。）などが提案されている。

しかし、上記の手法だけでは、実質的にミストによる記録媒体の地汚れ、インクジェットノズルの汚れ・出射安定性の劣化を抑えるきることは困難である。２０ｐｌ以下の小液滴、マルチドロップによる多階調記録、高生産性を得るためのインクジェットノズル高速稼動（キャリッジスピード）、機能性顔料の使用、重合性モノマーを主体とする高粘度インクなどの条件下では、インク処方、ヘッド駆動条件、記録条件によってミストの発生がまちまちであり、対応が困難であった。

特にプロセスカラーインクにおいては、良好な分散性を得ることが難しく、特にイエロー顔料やマゼンタ顔料といった色種において、ミストが発生しやすい。
特開２００４−４２５８０号公報 特開２００３−２３７１１０号公報 特公平５−５７９１３号公報 特開２００２−１４４５７０号公報

本発明は高粘度のインクを、小液滴、とりわけマルチドロップ駆動方式において、安定かつミストの発生を抑えた記録を可能なインク記録方法およびインクジェット記録用インクを提供し、これにより高精度な画像を得ることを目的とする。

上記目的を達成する為の本発明の一つの態様は、５〜２０ｍＰａ・ｓのインクを、インクジェットノズルより記録媒体へ吐出させるインクジェット記録方法において、吐出されたインク滴は主滴とサテライトを形成し、ノズル面から１ｍｍの地点における主滴速度が５ｍ／ｓ以上であって、かつ主滴が１ｍｍ地点における最後尾のサテライトとの距離が５００μｍ以下である条件で記録することを特徴とするインクジェット記録方法である。

シェアモード方式インクジェットヘッドのインクチャネルに沿った断面図である。 シェアモード方式インクジェットヘッドのインクチャネルを横切る断面図である。 駆動パルスの波形を示した図である。 マルチドロップにおける駆動波形が同じ例と、最終インク滴の駆動波形が他のインク滴と異なる例を示す図である。 紫外線硬化型インクジェット記録装置の主要構成を示す図である。

本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。

（１） ５〜２０ｍＰａ・ｓのインクを、インクジェットノズルより記録媒体へ吐出させるインクジェット記録方法において、吐出されたインク滴は主滴とサテライトを形成し、ノズル面から１ｍｍの地点における主滴速度が５ｍ／ｓ以上であって、かつ主滴が１ｍｍ地点における最後尾のサテライトとの距離が５００μｍ以下である条件で記録することを特徴とするインクジェット記録方法。

（２） 前記インク滴のサテライトの個数が１０個以下であることを特徴とする(1)
項に記載のインクジェット記録方法。

（３）前記インクは２５℃で１０ｍＰａ・ｓ以上の高粘度インクであって、該インクを加熱により５〜２０ｍＰａ・ｓとして、記録することを特徴とする（１）又は（２）項に記載のインクジェット記録方法。

（４）前記インクは色材として顔料を含み、該インクを厚さ３μｍで透明基材に塗工後、顕微鏡にて観察される１μｍ以上の粗大顔料が１０００μｍ²視野内に５個以下のインクであることを特徴とする（１）乃至（３）の何れか１項に記載のインクジェット記録方法。

（５）前記顔料の分散剤として高分子分散剤を含み、顔料から遊離している高分子分散剤の含有量が１％以下のインクであることを特徴とする（４）項に記載のインクジェット記録方法。

（６）吐出されるインクの粘度を５〜１２ｍＰａ・ｓに制御して記録することを特徴とする（１）乃至（５）の何れか１項に記載のインクジェット記録方法。

（７）インクが紫外線硬化性であることを特徴とする（１）乃至（６）の何れか１項に記載のインクジェット記録方法。

（８）主滴が複数個数あるマルチドロップ駆動方式であることを特徴とする（１）乃至（７）の何れか１項に記載のインクジェット記録方法。

（９）複数滴吐出させるための駆動波形において、最後尾のインク滴の駆動波形が、その他の先頭から最後尾前までのインク滴の駆動波形と異なることを特徴とする（８）項に記載のインクジェット記録方法。

（１０）インク制限を行うことを特徴とする（１）乃至（９）の何れか１項に記載のインクジェット記録方法。

（１１）前記（１）乃至（１０）の何れか１項に記載のインクジェット記録方法に用いることを特徴とするインクジェット記録用インク。

本発明を更に詳細に説明する。

本発明のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録用インクとしては、水を主成分とする水系インク、有機溶媒を主成分とする油性や溶剤系インク、ワックス等を熱溶融させて用いる固形インク、紫外線によって硬化する紫外線硬化型インク等何れであっても良い。

本発明においては、常温で固形又は高粘度の液体であって、加熱により吐出時のインク粘度を５〜２０ｍＰａ・ｓとするような紫外線硬化型インクやホットメルトインクに好適に用いることができる。

本発明で言う吐出時のインクの粘度が５〜２０ｍＰａ・ｓとは、通常用いられるインクジェット記録用インクに比し、高粘度のインクであることを意味する。

ノズル面から１ｍｍの地点における主滴速度が５ｍ／ｓ以上であるとは、インク滴の出射速度が高速であることを意味する。

この様に高粘度のインクを高速で吐出するため、吐出されたインク滴は主滴と通常は多数のサテライト（主滴の後に形成される速度の遅い小さい液滴をいう。）が形成されるが、本発明においてはサテライトが１０個以下が好ましく、ゼロであってもよい。

本発明は、一つのインク滴から形成された主滴とサテライトにおいて、主滴と最後尾のサテライトとの距離が５００μｍ以下であることが必要であり、サテライトが主滴より５００μｍ以上も離れるとミストによる実害が起きることを見いだしたものである。本発明の主眼は、サテライトの個数では無く、最後尾のサテライトまでの長さが短いほど、実機でのミストの実害が軽減されることを見出したものである。主滴と最後尾のサテライトとの距離が５００μｍを超えるとサテライトのサイズ・速度とも小さくなりやすく、風の影響で失速しミストになりやすいものと考えられる。主滴と最後尾のサテライトとの距離は更に好ましくは３００μｍ以下である。

また、主滴が複数個数あるマルチドロップ駆動方式とは、多階調化のため、１画素に複数滴インクを付与できるインクジェットノズルを規定したものである。このようなグレイスケールヘッドは、写真画質を目標とするプリンターだけでなく、とりわけ重い光源などキャリッジに負荷がかかる紫外線硬化型インクジェット記録方式や多数のノズル数が必要なライン記録方式などにおいて有用であるが、液滴数が増え、液柱の破断点が増えるため、特にミストが発生しやすい。このようなマルチドロップ方式の場合、ミストを抑えるには最後尾の主滴から最後尾のサテライトまでの距離を抑えることで、ミストを改善することができる。この場合も、最後尾の主滴から最後尾のサテライトまでの距離は好ましくは３００μｍ以下である。

サテライトの個数は１０個以下であることが好ましく、更に好ましくは５個以下である。個数のカウントは最後尾の主滴がノズル面から１ｍｍの距離で観測されるサテライト数であり、マルチドロップの場合、後方のサテライトは次の主滴により吸収されるので、主滴間の個数をカウントする。

インクが２５℃において１０ｍＰａ・ｓ以上、通常２０ｍＰａ・ｓ以上である高粘度インクを、加熱によって、出射時の粘度を５〜２０ｍＰａ・ｓに制御して用いる。更に好ましくは５〜１２ｍＰａ・ｓであり、特に好ましくは５〜１０ｍＰａ・ｓである。加熱による減粘はサテライトの発生を抑える効果が大きい。

本発明において、粘度（ｍＰａ・ｓ）は、ＪＩＳ Ｚ ８８０９に規定されている粘度計校正用標準液で検定されたものであれば特に制限はなく、公知の方法に従って、所定温度での、ｓｈｅａｒ ｒａｔｅが１０００ｓ^-1における粘度値であり、粘度測定装置としては、回転式、振動式や細管式の粘度計を用いることができ、例えば、Ｓａｙｂｏｌｔ粘度計、Ｒｅｄｗｏｏｄ粘度計等で測定でき、例えば、Ｐｈｙｓｉｃａ製、ＭＣＲ３００、トキメック社製、円錐平板型Ｅ型粘度計、東機産業社製のＥ Ｔｙｐｅ Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ（回転粘度計）、東京計器社製のＢ型粘度計ＢＬ、山一電機社製のＦＶＭ−８０Ａ、Ｎａｍｅｔｏｒｅ工業社製のＶｉｓｃｏｌｉｎｅｒ、山一電気社製のＶＩＳＣＯ ＭＡＴＥ ＭＯＤＥＬ ＶＭ−１Ａ、同ＤＤ−１等を挙げることができる。

〈顔料〉
本発明のインクジェット記録用インクに用いられる色材としては、染料、顔料等種々の材料を用いることができるが、好ましくは顔料であり、顔料の具体例として、例えば、以下に挙げる顔料を挙げることができる。Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １，２，３，１２，１３，１４，１６，１７，７３，７４，７５，８１，８３，８７，９３，９５，９７，９８，１０９，１１４，１２０，１２８，１２９，１３８，１３９，１５０、１５１，１５４，１８０ Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５，７，１２，２２，３８，４８：１，４８：２，４８：４，４９：１，５３：１，５７：１，６３：１，１０１，１１２，１２２，１２３，１４４，１４６，１６８，１８４，１８５，２０２ Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １９，２３ Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １，２，３，１５：１，１５：２，１５：３，１５：４，１８，２２，２７，２９，６０ Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７，３６ Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｗｈｉｔｅ ６，１８，２１ Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ７
本発明において、前記顔料のうち、インクジェット記録用インクとしての、顔料種の好ましいプロセスカラーのセットは以下から適宜４種を組み合わせるものである。Ｙ：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２０，１２８，７４，８３，１３８，１５０, １５１，１８０ Ｍ：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １９，Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２Ｃ：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５；４ Ｋ：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ７ Ｗ：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｗｈｉｔｅ ６
顔料は表面を塩基性、酸性、極性処理のいずれかの表面処理を行うことが好ましい。表面処理法としては、顔料と類似構造で塩基性、酸性、極性処理のいずれかがなされたシナージストを用いることが好ましい。シナージストとは、顔料と同様の構造を有し、且つ酸性基、塩基性基等の極性基に修飾された色素あるいは有機顔料母核を有する有機物で直接にまたはジョイントを介して極性基が結合しているものをいう。これを顔料表面に吸着させ、これと分散剤とを結合させることにより、顔料の分散性を向上する。これらのシナージストは耐光性に劣るものがほとんどであり、過剰処理は本来ある顔料の耐光性を発揮できないことになる。極性基としては、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基、燐酸基、硼酸基、水酸基が挙げられるが、好ましくはスルホン酸基、カルボン酸基であり、更に好ましくはスルホン酸基である。

表面に極性基を有する顔料粒子を得る方法としては、例えば、国際公開第９７／４８７６９号パンフレット、特開平１０−１１０１２９号、同１１−２４６８０７号、同１１−５７４５８号、同１１−１８９７３９号、同１１−３２３２３２号、特開２０００−２６５０９４号等の各公報に記載の顔料粒子表面を適当な酸化剤で処理することにより、顔料表面の少なくとも一部に、スルホン酸基もしくはその塩といった極性基を導入する方法が挙げられる。具体的には、カーボンブラックを濃硝酸で酸化したり、カラー顔料の場合は、スルフォランやＮ−メチル−２−ピロリドン中で、スルファミン酸、スルフォン化ピリジン塩、アミド硫酸等で酸化することにより調製することができる。これらの反応で、酸化が進み過ぎ、水溶性となってしまった物は除去、精製することにより、顔料分散体を得ることができる。また、酸化によりスルフォン酸基を表面に導入した場合は、酸性基を必要に応じて、塩基性化合物を用いて中和してもよい。

その他の方法としては、特開平１１−４９９７４号、特開２０００−２７３３８３号、同２０００−３０３０１４号等の各公報に記載の顔料誘導体をミリング等の処理で顔料粒子表面に吸着させる方法、特開２００２−１７９９７７号、同２００２−２０１４１号等の各公報に記載の顔料を顔料誘導体と共に溶媒で溶解した後、貧溶媒中で晶析させる方法等を挙げることができ、いずれの方法でも容易に、表面に極性基を有する顔料粒子を得ることができる。

本発明においては、極性基はフリーでも塩の状態でもよいし、あるいはカウンター塩を有していてもよい。カウンター塩としては、例えば、無機塩（リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、ニッケル、アンモニウム）、有機塩（トリエチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、ピリジニウム、トリエタノールアンモニウム等）が挙げられ、好ましくは１価の価数を有するカウンター塩である。

シナージストとしてはスルホン酸変性、カルボキシル基変性等酸性変性されたもので、且つアミン価が酸価より大きいものが好ましい。

これらのシナージストは、顔料１００質量部に対し、１〜５０質量部添加することが好ましい。

顔料の分散には、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることができる。

顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を８０〜１５０ｎｍとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を適宜設定する。平均粒径は顔料分散液を透過型電子顕微鏡で観察するか、レーザー散乱方式など光学的な手法を用いて測定することができる。

しかしながら、通常インクジェットインクはメンブレンフィルター等を通し、粗大粒子が取り除かれるが、実際には、ある一定確率でのフィルター通過、ろ過時に生じるシェアーによる顔料再凝集や経時による顔料再凝集などが起こるものと考えられる。これらの粗大粒子は僅かであり、光散乱を用いた粒径測定器では観測することが難しい。

本発明に用いられるインクジェット記録用インクにおいては、透明基材上に厚さ３μｍで塗工後、顕微鏡で観察される１μｍ以上の粗大顔料は１０００μｍ²視野内に５個以下であることが好ましく、５個以下とすることで、サテライトと主滴との距離もサテライトの個数も減らすことができる。更に好ましくは１個以下である。

この理由は不明であるが、粗大粒子があると液柱が破断しやすくなるものと推定される。メニスカスの押し出しで液柱が生成し、早い段階で粗大粒子を基点に破断し、速度が遅く細かなサテライトが発生するもと考えられる。

〈高分子分散剤〉
本発明のインクジェット記録用インクが、極性の小さい重合性化合物を分散媒体としたり、色材として顔料が用いられような場合、顔料の分散安定性を確保するために高分子分散剤を用いることが好ましい。

高分子分散剤としては、顔料との吸着サイトとして塩基、あるいは酸をもつものが好ましい。塩基・酸のどちらでも良好な結果が得られる。その他、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ステアリルアミンアセテート、顔料誘導体等も挙げることができる。

具体例としては、以下のものが挙げられる。

ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ社製「Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−Ｕ（ポリアミノアマイド燐酸塩）」、「Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−２０３／２０４（高分子量ポリカルボン酸塩）」、「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１（ポリアミノアマイド燐酸塩と酸エステル）、１０７（水酸基含有カルボン酸エステル）、１１０（酸基を含む共重合物）、１３０（ポリアマイド）、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１７０（高分子共重合物）」、「４００」、「Ｂｙｋｕｍｅｎ」（高分子量不飽和酸エステル）、「ＢＹＫ−Ｐ１０４、Ｐ１０５（高分子量不飽和酸ポリカルボン酸）」、「Ｐ１０４Ｓ、２４０Ｓ（高分子量不飽和酸ポリカルボン酸とシリコン系）」、「Ｌａｃｔｉｍｏｎ（長鎖アミンと不飽和酸ポリカルボン酸とシリコン）」。

また、Ｅｆｋａ ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ社製「エフカ４４、４６、４７、４８、４９、５４、６３、６４、６５、６６、７１、７０１、７６４、７６６」、「エフカポリマー１００（変性ポリアクリレート）、１５０（脂肪族系変性ポリマー）、４００、４０１、４０２、４０３、４５０、４５１、４５２、４５３（変性ポリアクリレート）、７４５（銅フタロシアニン系）」、共栄社化学社製「フローレンＴＧ−７１０（ウレタンオリゴマー）」、「フローノンＳＨ−２９０、ＳＰ−１０００」、「ポリフローＮｏ．５０Ｅ、Ｎｏ．３００（アクリル系共重合物）」、楠本化成社製「ディスパロン ＫＳ−８６０、８７３ＳＮ、８７４（高分子分散剤）、＃２１５０（脂肪族多価カルボン酸）、＃７００４（ポリエーテルエステル型）」等が挙げられる。

更に、花王社製「デモールＲＮ、Ｎ（ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩）、ＭＳ、Ｃ、ＳＮ−Ｂ（芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩）、ＥＰ」、「ホモゲノールＬ−１８（ポリカルボン酸型高分子）」、「エマルゲン９２０、９３０、９３１、９３５、９５０、９８５（ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル）」、「アセタミン２４（ココナッツアミンアセテート）、８６（ステアリルアミンアセテート）」、ゼネカ社製「ソルスパーズ５０００（フタロシアニンアンモニウム塩系）、１３２４０、１３９４０（ポリエステルアミン系）、１７０００（脂肪酸アミン系）、２４０００、３２０００」、日光ケミカル社製「ニッコール Ｔ１０６（ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート）、ＭＹＳ−ＩＥＸ（ポリオキシエチレンモノステアレート）、Ｈｅｘａｇｌｉｎｅ ４−０（ヘキサグリセリルテトラオレート）」等が挙げられる。

顔料と吸着していない遊離の高分子分散剤がインク中にあると、即ち、余剰の高分子分散剤が存在すると、インクがノズルから吐出される高シェアレートにおいても動的粘性が低下せず、主滴からサテライトまでの距離を長くする効果があり、出射安定性を低下させると考えられる。主滴からサテライトまでの距離を長くする効果は顔料等の固体粒子と高分子成分が共存することで相乗的に発現することが発明者等の検討結果から分かった。固体粒子が存在しないインクではサテライトまでの距離は長くなりにくい。また固体粒子の粒径は顔料分散の項で述べたように８０−１５０nm とすることが好ましい。平均粒径が１５０nmより大きいとサテライトまでの距離を長くする効果が強調される。インクの動的粘性が高いと主滴のほかにサテライトが発生しやすくなるため、ミストの多発、ミストによるノズルの汚れ、欠ノズルの増加、出射精度の低下等を招くこととなる。また、余剰分散剤は硬化時にインクの不均一性を招き、硬化シワとなりやすい。

遊離した高分子分散剤は、インクを超遠心分離、ろ過、クロマトグラフィー、などの手法によって、顔料を除いた透明な部分を採取し、分析することによって余剰量を定量することが出来る。高分子分散剤としては、顔料表面と酸・塩基反応で吸着させるものが好ましいため、この場合、上記のようにして抽出したインクの酸価もしくはアミン価を測定することで高分子分散剤を定量することができる。酸価、アミン価は電位差滴定により求めることができる。例えば色材協会誌６１，［１２］６９２〜６９８（１９８８）に記載の方法で測定することができる。顔料や分散剤を複数用いる場合はその質量平均として用いることができる。その他の分析法としては粘度測定、各種分光測定などを適用することができ、その他、液体クロマトグラフィーやＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）などを用い、分離定量することができる。

余剰の高分子分散剤は、インク全体に対し、１．０質量％以下に、特に好ましくは０．５質量％以下にすることで飛躍的にミストを改善することができる。

（重合性化合物）
本発明で用いることのできる重合性化合物の内、ラジカル重合性化合物としては、例えば、特開平７−１５９９８３号、特公平７−３１３９９号、特開平８−２２４９８２号、同１０−８６３号等の各公報に記載の化合物を挙げることができ、カチオン重合性化合物としては、各種公知のカチオン重合性のモノマーが使用できる。例えば、特開平６−９７１４号、特開２００１−３１８９２号、同２００１−４００６８号、同２００１−５５５０７号、同２００１−３１０９３８号、同２００１−３１０９３７号、同２００１−２２０５２６号等の各公報に例示されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物等が挙げられる。

ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも１つ有する化合物であればどのようなものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を有するものが含まれる。ラジカル重合性化合物は１種のみ用いてもよく、また目的とする特性を向上するため、任意の比率で２種以上を併用してもよい。ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸及びそれらの塩、エステル、ウレタン、アミドや無水物、アクリロニトリル、スチレン、更に種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ウレタン等のラジカル重合性化合物が挙げられる。

ラジカル重合性化合物の添加量はインク組成物に対し、好ましくは１〜９７質量％であり、より好ましくは３０〜９５質量％である。

カチオン重合性のインクの場合は、少なくとも１種のオキセタン化合物と、エポキシ化合物及びビニルエーテル化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物とを含有することが好ましい。これらのエポキシ化合物のうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシ化合物及び脂環式エポキシ化合物が好ましく、特に脂環式エポキシ化合物が好ましい。本発明では、上記エポキシドの１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。ビニルエーテル化合物のうち、硬化性、密着性、表面硬度を考慮すると、ジまたはトリビニルエーテル化合物が好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。本発明では、上記ビニルエーテル化合物の１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。

オキセタン化合物はオキセタン環を有する化合物のことであり、特開２００１−２２０５２６号、同２００１−３１０９３７号等の各公報に紹介されているような公知のあらゆるオキセタン化合物を使用できる。オキセタン化合物において、オキセタン環を５個以上有する化合物を使用すると、インク組成物の粘度が高くなるため、取扱いが困難になったり、またインク組成物のガラス転移温度が高くなるため、得られる硬化物の粘着性が十分でなくなってしまう。オキセタン化合物はオキセタン環を１〜４個有する化合物が好ましい。

（光重合開始剤）
本発明においては、硬化反応をより効率的に行なうために光重合開始剤を添加して硬化させる。光重合開始剤は重合性化合物としてラジカル重合性化合物を用いる場合にはラジカル発生剤であり、重合性化合物としてカチオン重合性化合物を用いる場合には光酸発生剤である。ラジカル発生剤は分子内結合開裂型と分子内水素引き抜き型の２種に大別できる。

分子内結合開裂型のラジカル発生剤としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、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、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、２−メチル−２−モルホリノ（４−チオメチルフェニル）プロパン−１−オンの如きアセトフェノン系；２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノンの如きα−アミノケトン系；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルの如きベンゾイン類；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サイドの如きビスアシルホスフィンオキサイド系；ベンジル−メチルフェニルグリオキシエステル等が挙げられる。

一方、分子内水素引き抜き型のラジカル発生剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル−４−フェニルベンゾフェノン、４，４′−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４′−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、３，３′，４，４′−テトラ（ｔ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３′−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノンの如きベンゾフェノン系；２−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントンの如きチオキサントン系；ミヒラ−ケトン、４，４′−ジエチルアミノベンゾフェノンの如きアミノベンゾフェノン系；１０−ブチル−２−クロロアクリドン、２−エチルアンスラキノン、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が挙げられる。ラジカル発生剤を使用する場合の配合量は、紫外線硬化型インクの０．０１〜１０．００質量％が好ましい。

これらの光重合開始剤の内、光ブリーチ性のあるビスアシルフォスフィンオキサイド、酸素阻害の影響を受けにくいα−アミノケトンが、特に小液滴における感度アップ効果が高く好ましい。ビスアシルフォスフィンオキサイド、α−アミノケトンとしては、例えば、チバスペシャリティーケミカルズ社のＩｒｇａｃｕｒｅシリーズが利用できる。

また、ラジカル重合系において、２０ｐｌ未満の小液滴サイズを硬化させる場合、酸素による硬化障害が生じるため、開始剤を通常より多量に添加する結果、光重合開始剤の分解物臭が問題となりやすく、ヒドロキシエトキシ基を含有する光重合開始剤は分解物臭が小さく好ましい。例えば、チバスペシャリティーケミカルズ社のＩｒｇａｃｕｒｅ２９５９は分解物臭が小さい。

光酸発生剤としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が用いられる（有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版（１９９３年）、１８７〜１９２ページ参照）。本発明に好適な化合物の例を以下に挙げる。

第１に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウム等の芳香族オニウム化合物のＢ（Ｃ₆Ｆ₅）₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、ＳｂＦ₆ ^-、ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-塩を挙げることができる。

本発明において好ましく用いられる光重合開始剤としては、特開２００３−２１３１８４号、同２００３−３０６６２２号、同２００３−３４２４９９号、同２００３−２５２９７９号、同２００３−２５３１５５号の各公報に記載の化合物が挙げられる。

（重合禁止剤）
本発明においては、熱や活性光線による重合を抑制する重合禁止剤をインク中に添加することができる。重合禁止剤としては、さまざま化合物が知られており、一般的な重合性組成物に広く配合されているものをそのまま用いることが可能である。

重合禁止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン化合物、リン系酸化防止剤、広く（メタ）アクリルモノマーに用いられるハイドロキノンモノメチルエーテルの他、ハイドロキノン、ｔブチルカテコール、ピロガロール、水等を用いることが可能である。これらは、「高分子添加剤の開発技術」（シーエムシー発行）に詳しい。分子内にアクリル酸由来の二重結合を持ったフェノール系化合物は、その反応機構から、Ｒ・を補足可能であるため、密閉した酸素が存在しない系にて加熱された場合でも重合抑制の効果が得られるため好ましい。具体的には、住友化学製のＳｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＡ−８０、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＭ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＳ等を挙げることができる。

これらの重合禁止剤は、顔料分散物作製時に添加することが好ましいが、重合禁止剤の過剰添加は、インクとしての感度を低下させる要因となるため、インクとしての保存安定性を維持しつつ、顔料分散時の重合を防止できる量を適宜設定して配合することが望ましい。または過剰に配合しておき、分散後に抽出し、重合禁止剤の量を低減することが好ましい。

光重合がカチオン重合性の場合、重合禁止剤はアミン化合物が好ましい。アミン化合物は、アミン価より酸価の高い分散剤との組み合わせで、相乗的に保存性と感度のバランスを保つことが可能となる。アミン化合物の中でも４級アンモニウム塩は露光時の反応を抑制することなく、保存時の暗反応を抑制できるため、カチオン重合性インクでは特に好ましい。分散性が不安定な場合は、極性の小さい３級アミンが特に好ましい重合禁止剤となる。アミン化合物の添加量は、インク全体の０．０１〜１質量％添加することが好ましい。０．０１質量％未満では保存安定性が得られない。１質量％より大きいと硬化感度が低下する。

（その他の添加剤）
また、本発明のインクは紫外線の照射により硬化するが、硬化反応をより効率的に行なうために、光増感剤を併用することもできる。そのような光増感剤としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸（２−ジメチルアミノ）エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸（ｎ−ブトキシ）エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシルの如きアミン類、シアニン、フタロシアニン、メロシアニン、ポルフィリン、スピロ化合物、フェロセン、フルオレン、フルギド、イミダゾール、ペリレン、フェナジン、フェノチアジン、ポリエン、アゾ化合物、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、ポリメチンアクリジン、クマリン、ケトクマリン、キナクリドン、インジゴ、スチリル、ピリリウム化合物、ピロメテン化合物、ピラゾロトリアゾール化合物、ベンゾチアゾール化合物、バルビツール酸誘導体、チオバルビツール酸誘導体等が挙げられ、更に欧州特許第５６８，９９３号明細書、米国特許第４，５０８，８１１号明細書、同５，２２７，２２７号明細書、特開２００１−１２５２５５号公報、特開平１１−２７１９６９号公報等に記載の化合物も用いられる。カチオン系光増感剤としては、公知のものが用いられ、具体的には、アントラセン、ピレン、ペリレン、アクリジンオレンジ、チオキサントン、２−クロロチオキサントン、ベンゾフラビン、エオシン、ローズベンガル、エリスロシン及びメチレンブルー等がある。光増感剤の使用量は、インク組成物中０．０１〜１０．００質量％の範囲が好ましい。

本発明のインクには界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤としては、陽イオン性、陰イオン性、両性、非イオン性のいずれも用いることができるが、特に非イオン性界面活性剤が好ましい。

非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン２級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル（例えば、エマルゲン９１１）、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（例えば、ニューポールＰＥ−６２）、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアミンオキサイド、アセチレングリコール、アセチレンアルコール等が挙げられ、特にこれらのフッ素系界面活性剤が好ましい。

本発明では、ノニオン性界面活性剤が、分子中にパーフルオロアルキル基を有するフッ素系界面活性剤であることが特に好ましい。分子中にパーフルオロアルキル基を有するフッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキルアミンオキシド、パーフルオロアルキル含有オリゴマー、具体的には、例えば、「サーフロン（ＳＵＲＦＬＯＮ）Ｓ−１４１」、「サーフロンＳ−１４５」、「サーフロンＳ−３８１」、「サーフロンＳ−３８３」、「サーフロンＳ−３９３」、「サーフロンＳＣ−１０１」、「サーフロンＳＣ−１０５」、「サーフロンＫＨ−４０」、「サーフロンＳＡ−１００」（以上、セイミケミカル（株）の製品）、「メガファックＦ−１７１」、「メガファックＦ−１７２」、「メガファックＦ−１７３」、「メガファックＦ−１７７」、「メガファックＦ−１７８Ａ」、「メガファックＦ−１７８Ｋ」、「メガファックＦ−１７９」、「メガファックＦ−１８３」、「メガファックＦ−１８４」、「メガファックＦ−８１５」、「メガファックＦ−４７０」、「メガファックＦ−４７１」（以上、大日本インキ化学工業（株）の製品）等が挙げられる。

これらの界面活性剤を使用する場合、単独または２種類以上を混合して用いることができ、インク全量に対して、０．００１〜１．０質量％の範囲で添加することにより、インクの表面張力を任意に調整することができる。本発明を実施する場合、これらに限定されるものではない。インクの長期保存安定性を保つため、防腐剤、防黴剤をインク中に添加してもかまわない。

本発明に係るインクが紫外線硬化型のインクジェット用インクにおいては、インク粘度が高く、顔料分散系の仕様となるためミストが問題となりやすい。また、紫外線硬化型のインクは刺激性、感作性、など人体へ有害となる場合が多く、ミストの軽減が特に必要とされる。

基材としては、紙、プラスチックス（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、塩化ビニルなど）がラミネートされた紙、アルミニウム（アルミニウム合金も含む）、亜鉛、鉄、銅などの金属板などを用いることができる。従来よりインクジェット記録用紙と称される基材上に多孔質のインク受容層を設けてなるインクジェット記録用紙も使用できる。

本発明に用いられるインクジェット記録装置について説明する。

本発明に用いられるインクジェット記録装置における吐出方式としては、電気−機械変換方式（シングルキャビティ型、ダブルキャビティ型、ベンダー型、ピストン型、シアーモード型、シアードウォール型等）、電気−熱変換方式（サーマルインクジェット型、バブルジェット（登録商標）型等）など何れの吐出方式を用いても構わないが、好ましくは、ピエゾ方式を用いたヘッドが好ましく、特にシェアモード方式が、長期間にわたり安定した吐出を行うことができるため好ましい。

以下、本発明に好ましく用いられるシェアモード方式の詳細について図を用いて述べるが、本発明は、例示する図に記載の構成のみに限定されるものではない。

図１で１はインクチューブ、２はノズルプレート、３はノズル、４はインクによって形成されるインクメニスカス、Ｓは電気・機械変換手段としての側壁、６はカバープレート、７はインク供給口、８は基板である。

図１には１個のノズルを有する１個のインクチャネルの断面図が示されているが、実際の剪断モードインク滴噴射装置Ｈでは、図２（ａ）に示すようにカバープレート６と基板８の間には複数の側壁Ｓ、即ち、Ｓ１、Ｓ２・・Ｓｎ＋１で隔てられ、インク流路であるインクチャネルは奇数列のＡ１，Ａ３，・・及びエアーチャネルは偶数列のＡ２，Ａ４，・・に、交互に形成されている。

各インクチャネルの一端はノズルプレート２に形成されたノズル３につながり、他端は供給口７を経て、インクチューブ１によって図示されていないインクタンクに接続されていて、ノズル３にはインクによるインクメニスカス４を形成している。そして、例えば側壁Ｓ１には密着形成された電極Ｑ１、Ｑ２、と側壁Ｓ２に密着形成された電極Ｑ３、Ｑ４が設けてある。同様に各側壁にはそれぞれ電極が密着形成されている。

図２（ｂ）に示すように、例えば、電極Ｑ１をアースに接続し、電極Ｑ２に図３（ａ）に示すような、波高値Ｖ１、幅Ｊで正電圧の第１パルスＰ₁、波高値Ｖ２、幅Ｒで負電圧の第２パルスＰ₂及びゼロ電圧の期間Ｅからなる駆動パルスＰ₀を印加する。図３の駆動パルスＰ₀は電圧Ｖ１とＶ２の絶対値が等しい。同様に、電極Ｑ４をアースに接続し、電極Ｑ３に駆動パルスＰ₀を印加すると、以下述べる動作によってインク滴をノズル３から飛翔する。

側壁Ｓ１、Ｓ２、・・・は図２（ａ）の矢印で示すように分極方向が異なる２個の圧電材料から成る側壁Ｓ１ａ、Ｓ２ａ、・・・とＳ１ｂ、Ｓ２ｂ、・・・とから構成されていて、駆動パルスを印加することによって変形して作動するアクチュエータを構成する。電極Ｑ２及びＱ３に駆動パルスが印加されない時は図２（ａ）のように側壁Ｓ１、Ｓ２は変形しないが、第１パルスＰ₁が電極Ｑ２及びＱ３に印加されると、圧電材料の分極方向に直角な方向の電界が生じ、側壁Ｓ１ａ、Ｓ１ｂともに側壁の接合面にズリ変形を生じ、また側壁Ｓ２ａ、Ｓ２ｂも同様に反対方向にズリ変形を生じて、図２（ｂ）に示すように側壁Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ及び側壁Ｓ２ａ、Ｓ２ｂは互いに外側に向けて変形し、この例ではインクチャネルＡ１の容積を拡大する。次に、図２（ｃ）に示すように、続く第２パルスＰ₂により側壁Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ及びＳ２ａ、Ｓ２ｂは互いに逆方向に変形して、インクチャネルＡ１の容積は急激に縮小して、インクチャネルＡ１内の圧力が変化する。この動作によってインクチャネルＡ１を満たしているインクの一部によるノズル３内のインクメニスカス４を変化させ、インク滴をノズル３から飛翔する。各インクチャネルも同様に駆動パルスの印加によって動作し、インク滴を吐出する。

ここで、印加する駆動電圧が低いとインク滴の速度が遅くなり（例えば５m/sec 未満）、インク液柱の長さは短く発生するサテライトの個数も少なく抑えられるが、着弾位置制度が悪くなる。また、駆動電圧が高いとインク滴の速度は速くなり(例えば１０m/sec以上)、着弾位置制度は高くなるが、液柱の長さが長くなり、サテライトの個数が多くなりまたサテライトが長く広がってしまう。そこで、駆動電圧は、適度に液滴の速度が速くなり（５m/s以上）、着弾精度も高く、液柱の長さも短く抑えるような適当な値に調節する必要がある。

マルチドロップ方式の場合、先頭の主滴と最後尾の主滴を空中で合体させることで、主滴間に発生したサテライトを空中で主滴に合体させることが、ある程度可能である。しかし、最後尾の主滴以降に発生したサテライトは主滴に合体させることはできない。

そこで、最後尾の主滴の駆動波形を、液柱の長さが抑えられる駆動波形とすることで、最後尾の主滴から発生するサテライトを抑制することができる。

図４は単独からマルチドロップにおける駆動波形の例を示したものである。ａ列は最初から最後まで同一駆動波形で吐出したものに対し、マルチドロップ方式においては、最後のインク滴にはサテライトの発生を少なくした駆動波形を適用することが好ましい。

また、本発明においてインク制限を行うとは、インクジェットノズルから出射するインク液滴数を制限すること、即ち、間欠的に出射を休むことで、サテライトが大きく改善され、ミストの発生が大きく改善される。マルチドロップ方式においては特に有効である。このようにインク制限を行うことで、高速でキャリッジを駆動しても、ミストによる実害を大幅に軽減することが可能となる。

本発明で用いることのできる紫外線硬化型インクを用いるインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）について説明する。

図５は、紫外線硬化型インクを用いるインクジェット記録装置である。記録装置５１は、ヘッドキャリッジ５２、記録ヘッド５３、照射手段５４、プラテン部５５等を備えて構成される。この記録装置５１は、基材Ｍの下にプラテン部５５が設置されている。プラテン部５５は、紫外線を吸収する機能を有しており、基材Ｍを通過してきた余分な紫外線を吸収する。その結果、高精細な画像を安定に再現できる。

基材Ｍは、ガイド部材５６に案内され、搬送手段（図示せず）の作動により、図５における手前から奥の方向に移動する。ヘッド走査手段（図示せず）は、ヘッドキャリッジ５２を図５におけるＹ方向に往復移動させることにより、ヘッドキャリッジ５２に保持された記録ヘッド５３の走査を行なう。

ヘッドキャリッジ５２は基材Ｍの上側に設置され、基材Ｍ上の画像印刷に用いる色の数に応じて後述する記録ヘッド５３を複数個、ノズルを下側に配置して収納する。ヘッドキャリッジ５２は、図５におけるＹ方向に往復自在な形態で記録装置５１本体に対して設置されており、ヘッド走査手段の駆動により、図５におけるＹ方向に往復移動する。

なお、図５ではヘッドキャリッジ５２がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、白色（Ｗ）の記録ヘッド５３を収納するものとして描図を行なっているが、実施の際にはヘッドキャリッジ５２に収納される記録ヘッド５３の色数は適宜決められるものである。また、白色（Ｗ）の記録ヘッドはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の記録ヘッドの両側に設けることもできる。

記録ヘッド５３は、インク供給手段（図示せず）により供給された紫外線硬化型インク（ＵＶインクと略す）を、内部に複数個備えられた射出手段（図示せず）の作動により、射出口から基材Ｍに向けて射出する。記録ヘッド５３により射出されるＵＶインクは、色材、光重合性モノマー、光重合開始剤等を含んで組成されており、紫外線の照射を受けることで光重合開始剤が触媒として作用することに伴なうモノマーの架橋、重合反応によって硬化する性質を有する。

記録ヘッド５３は、基材Ｍの一端からヘッド走査手段の駆動により、図５におけるＹ方向に基材Ｍの他端まで移動するという走査の間に、基材Ｍにおける一定の領域（着弾可能領域）に対して、ＵＶインクをインク滴として射出し、該着弾可能領域にインク滴を着弾させる。二つのＵＶインクの着色インク（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）と白色インク（Ｗ）を交互に出射して着色画像と白色画像を作製し、出射毎に光照射する工程を複数回繰り返すことで画像を完成することが好ましい。

上記走査を適宜回数行ない、１領域の着弾可能領域に向けてＵＶインクを出射した後、搬送手段で基材Ｍを図５における手前から奥方向に適宜移動させ、再びヘッド走査手段による走査を行ないながら、記録ヘッド５３により上記着弾可能領域に対し、図５における奥方向に隣接した次の着弾可能領域に対してＵＶインクの射出を行なう。

上述の操作を繰り返し、ヘッド走査手段及び搬送手段と連動して記録ヘッド３からＵＶインクを射出することにより、基材Ｍ上にＵＶインク滴の集合体からなる画像が形成される。

照射手段５４は、特定の波長領域の紫外線を安定した露光エネルギーで発光する紫外線ランプ及び特定の波長の紫外線を透過するフィルターを備えて構成される。ここで、紫外線ランプとしては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマーレーザー、紫外線レーザー、熱陰極管、冷陰極管、ブラックライト、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ
ｄｉｏｄｅ）等が適用可能であり、帯状のメタルハライドランプ、冷陰極管、水銀ランプもしくはブラックライトが好ましい。

照射手段５４は、記録ヘッド５３がヘッド走査手段の駆動による１回の走査によってＵＶインクを射出する着弾可能領域のうち、記録装置（ＵＶインクジェットプリンタ）５１で設定できる最大のものとほぼ同じ形状か、着弾可能領域よりも大きな形状を有する。

照射手段５４はヘッドキャリッジ５２の両脇に、基材Ｍに対してほぼ平行に、固定して設置される。

インク射出部の照度を調整する手段としては、記録ヘッド５３全体を遮光することはもちろんであるが、加えて照射手段５４と基材Ｍの距離ｈ１と、記録ヘッド５３のインク射出部５８と基材Ｍとの距離ｈ２を共に小さく（２ｍｍ以下、好ましくは１．５ｍｍ以下）したり、記録ヘッド５３と照射手段５４との距離ｄを離したり（ｄを大きく）することが有効である。また、記録ヘッド５３と照射手段５４の間を蛇腹構造５７にすると更に好ましい。

ここで、照射手段５４で照射される紫外線の波長は、照射手段５４に備えられた紫外線ランプまたはフィルターを交換することで適宜変更することができる。

本発明の記録方法においてカチオン重合性インクを用いる場合は、光照射時または光照射後に、基材上に着弾したインクジェット用インクを加熱処理することが好ましい。

加熱手段としては、基材の搬送をガイドし、発熱するヒートプレートを用いる方法が好ましく、基材を搬送ガイドするヒートプレートより基材に熱が伝達され、この熱によって着弾したインクジェット用インクが加熱される。

また、加熱手段が、基材に着弾したインクジェット用インクに熱風を吹き付ける熱風吹き付け手段であることも好ましい。

基材に着弾したインクジェット用インクの加熱温度としては、３０〜６０℃に加熱することが好ましく、加熱温度が３０℃未満であると、環境湿度によっては着弾したインクが硬化せず画質が損なわれる恐れがあり、また、６０℃を超える温度であると、フィルム基材が収縮・しわを起こしてしまい好ましくない。

以下、実施例を挙げて本発明を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。

〔インクの調製〕
下記表１に記載の組成のインクを定法により調製した。顔料、分散剤及び重合性化合物をビーズミルにて２時間分散した後、光重合開始剤、界面活性剤及びアミン化合物を添加、混合し、ろ過することでインクとした。このインクは全てカチオン重合性である。用いた化合物を以下に示す。

ＰＹ１３８：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１３８の表面塩基性処理品
ＰＲ１９：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１９の表面塩基性処理品
ＰＢ１５：４：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ１５：３の表面酸性処理品
ＰＢｋ７：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ７の表面酸性処理品
ＰＢ８２２：味の素ファインテクノ社製、アジスパーＰＢ８２２（高分子分散剤、酸価１８．５、アミン価１５．９）
ＯＸＴ２２１：東亜合成社製、アロンオキセタンＯＸＴ２２１（重合性化合物）
Ｃ２０２１Ｐ：ダイセル社製、セロキサイド２０２１Ｐ（重合性化合物）
ＳＰ１５２：旭電化社製、トリアリールスルホニウム塩ＳＰ１５２（光重合開始剤）
Ｆ１４０５：大日本インキ社製、メガファックＦ１４０５（界面活性剤）
ＴＩＰＡ：トリイソプロパノールアミン（アミン化合物）

得られた各インクの特性を下記により評価した。

粗大粒子：インクを透明ＰＥＴフィルム上に厚さ３μｍに塗布し、光学顕微鏡にて１ｍｍ²視野内に見える１μｍ以上の粗大顔料の個数を調べた。

インク粘度１：２５℃、ｓｈｅａｒ ｒａｔｅ＝１０００ｓ^-1
インク粘度２：５５℃（出射時制御温度）、ｓｈｅａｒ ｒａｔｅ＝１０００ｓ^-1
遊離分散剤量：ＬＣ−ＭＳにより定量
得られた結果を表２に示す。

得られた各インクを用い、下記の条件で画像記録を行った。

インクジェット記録装置としては、図５に示したインクジェット記録装置を用いた。

ノズルピッチ３６０ｄｐｉ（ｄｐｉは２．５４ｃｍ当たりのドット数を表す。）、１滴当たり４ｐｌの液滴３滴を１画素に出射可能なピエゾヘッドを用いた。

駆動波形は図４に示すＡ，Ｂを用いた。インクは５５℃まで加熱し、粘度に応じて駆動電圧を調整した。そのときの主滴のノズルからの距離１ｍｍにおける主滴速度及びサテライトの数を測定した。測定はストロボ同期を用い、１０発目（ｃｙｃｌｅ）の液滴を観測した。また連続出射性をｆｕｌｌ ｄｕｔｙで１時間連続して出射した後、欠や曲がりが無いかを○，×で評価した。○は良好、×は不可のレベルである。

更に、上記で得られたインクを用いて、解像度７２０×７２０ｄｐｉ、１画素当たり１滴及び３滴の階調を用いた。

３回インターリーブ方式（６パス）にて各色のステップチャートを出力し、画質を評価した。

基材はユポコーポレーションのＦＧＳを用い、基材を４０℃に加熱した状態で出射し、紫外線露光により画像を定着させた。光源は波長２５４ｎｍの低圧水銀灯を用いた。

インクジェットヘッドのキャリッジスピード及び１色（１ヘッド）当たりのインク制限量（液滴数比）を表３に示す。

〔評価〕
〈ミストによる地汚れ〉
ベタ部横の非画像部に付着したミスト汚れを目視により、○、△、×の３段階で評価した。○は良好、△は容認できるレベル、×は不可を示す。

〈粒状性〉
ハイライトから中間調における粒状性を目視により、○、△、×の３段階で評価した。○は良好、△は容認できるレベル、×は不可を示す。

〈文字品質〉
以下の○，△，×の３段階で評価した。

○：４ｐｔの文字がはっきり読める
△：４ｐｔのアルファベット、数字が読める
×：４ｐｔのアルファベット、数字がぼやけて読みにくい
得られた結果を表３に示す。

本発明の構成とすることにより、優れた画像品質を得ることができることが分かる。

また、出射時のインク温度を５５℃から６０℃に上げ同様にして評価を行った。結果を表４に示す。

インクの粘度が低下するため、主滴速度６ｍ／ｓとなる駆動電圧が低下し出射性も改善された。

本発明のインクジェット記録方法によれば、５〜２０ｍＰａ・ｓの比較的高粘度のインクを用いたインクジェット記録方法において、ノズル面から１ｍｍの地点における主滴速度が５ｍ／ｓ以上であって、かつ主滴が１ｍｍ地点における最後尾のサテライトとの距離が５００μｍ以下とすることにより、射出安定性に優れ、ミストの発生を抑え、高精細な画像を出力することが可能となった。

Claims (19)

1. インクジェット記録方法は、
   ５〜２０ｍＰａ・ｓのインクを、インクジェットヘッドのノズルより記録媒体へ向けてインク滴を吐出させ、
   吐出されたインク滴から主滴とサテライトを形成し、
   ヘッドの駆動電圧を調節することによって、
   ノズル面から１ｍｍの地点における主滴速度が５ｍ／ｓ以上であって、かつ主滴が１ｍｍ地点における最後尾のサテライトとの距離が５００μｍ以下である条件を形成し、
   記録媒体上に画像を記録することを特徴とする。
2. 前記インク滴のサテライトの個数が１０個以下であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のインクジェット記録方法。
3. 前記インクは２５℃で１０ｍＰａ・ｓ以上の高粘度インクであって、該インクを加熱により５〜２０ｍＰａ・ｓとして、記録することを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載のインクジェット記録方法。
4. 前記インクは色材として顔料を含み、該インクを厚さ３μｍで透明基材に塗工後、顕微鏡にて観察される１μｍ以上の粗大顔料が１０００μｍ²視野内に５個以下のインクであることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項の何れか１項に記載のインクジェット記録方法。
5. 前記顔料の分散剤として高分子分散剤を含み、顔料から遊離している高分子分散剤の含有量が１％以下のインクであることを特徴とする請求の範囲第４項に記載のインクジェット記録方法。
6. 吐出されるインクの粘度を５〜１２ｍＰａ・ｓに制御して記録することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第５項の何れか１項に記載のインクジェット記録方法。
7. インクが紫外線硬化性であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項の何れか１項に記載のインクジェット記録方法。
8. 主滴が複数個数あるマルチドロップ駆動方式であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第７項の何れか１項に記載のインクジェット記録方法。
9. 複数滴吐出させるための駆動波形において、最後尾のインク滴の駆動波形が、その他の先頭から最後尾前までのインク滴の駆動波形と異なることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のインクジェット記録方法。
10. インク制限を行うことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第９項の何れか１項に記載のインクジェット記録方法。
11. 請求の範囲第１項に記載のインクジェット記録方法に用いることを特徴とするインクジェット記録用インク。
12. 請求の範囲第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用インクであって、前記インク滴のサテライトの個数が１０個以下であることを特徴とする。
13. 請求の範囲第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用インクであって、前記インクは２５℃で１０ｍＰａ・ｓ以上の高粘度インクであって、該インクを加熱により記録する時は５〜２０ｍＰａ・ｓとなることを特徴とする。
14. 請求の範囲第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用インクであって、前記インクは２５℃で１０ｍＰａ・ｓ以上の高粘度インクであって、該インクを加熱により記録する時は５〜12ｍＰａ・ｓとなることを特徴とする。
15. 請求の範囲第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用インクであって前記インクは色材として顔料を含み、該インクを厚さ３μｍで透明基材に塗工後、顕微鏡にて観察される１μｍ以上の粗大顔料が１０００μｍ²視野内に５個以下のインクであることを特徴とする
16. 請求の範囲第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用インクであって前記インクは色材として顔料を含み、該インクを厚さ３μｍで透明基材に塗工後、顕微鏡にて観察される１μｍ以上の粗大顔料が１０００μｍ²視野内に1個以下のインクであることを特徴とする
17. 請求の範囲第１５項に記載のインクジェット記録用インクであって、前記顔料の分散剤として高分子分散剤を含み、顔料から遊離している高分子分散剤の含有量が１％以下のインクであることを特徴とする。
18. 請求の範囲第１５項に記載のインクジェット記録用インクであって、前記顔料の分散剤として高分子分散剤を含み、顔料から遊離している高分子分散剤の含有量が0.5％以下のインクであることを特徴とする。
19. 請求の範囲第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用インクであって、インクが紫外線硬化性であることを特徴とする。

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