JP2004082452A

JP2004082452A - インクジェット画像形成方法

Info

Publication number: JP2004082452A
Application number: JP2002245013A
Authority: JP
Inventors: Yoko Hirai; 平井　葉子
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-08-26
Filing date: 2002-08-26
Publication date: 2004-03-18
Also published as: US7048368B2; US20040036753A1

Abstract

【課題】熱収縮性耐性、エネルギーの利用効率に優れたインクジェット画像形成方法の提供。
【解決手段】基材を搬送させながらインクジェット方式で、基材に紫外線硬化型インクを出射し、次いで紫外線発生光源にて基材に紫外線を照射することで画像を形成するインクジェット画像形成方法において、発光管の管面の温度が６０℃以下であることを特徴とするインクジェット画像形成方法。
【選択図】　　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット画像形成方法（以下、単に画像形成方法ともいう）に関し、特に紫外線発生光線を用いるインクジェット画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紫外線硬化型インクを用いたインクジェット画像形成方法は、基材を選ばないこと、耐久性に優れること、溶剤の蒸発がなく作業安全性に優れることなどのために注目されつつある。
【０００３】
しかし、従来の画像形成方法は、インク射出後、高圧水銀ランプなどを用い硬化を促進させる方法が採られてきたが、光源は光とともに熱も発生するので、熱収縮性のフィルムなど耐熱性が弱い基材に印字する場合、基材が収縮するなどの問題が生じた。このような問題に対応するため基材と光源の距離を離して照射すると、エネルギーの利用効率が悪くなりランニングコストが増大する等のデメリットが生じた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、熱収縮性耐性、エネルギーの利用効率に優れたインクジェット画像形成方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は以下の構成により達成される。
【０００６】
１．基材を搬送させながらインクジェット方式で、基材に紫外線硬化型インクを出射し、次いで紫外線発生光源にて基材に紫外線を照射することで画像を形成するインクジェット画像形成方法において、発光管の管面の温度が６０℃以下であることを特徴とするインクジェット画像形成方法。
【０００７】
２．基材を搬送させながらインクジェット方式で、基材に紫外線硬化型インクを出射し、次いで紫外線を照射してインクを硬化させて画像を形成するインクジェット画像形成方法において、インクジェットヘッドが基材の幅手方向に設けられ、ヘッドの下流側に印字幅より長い紫外線発生光源が固定して設置されているインクジェット記録装置を用いることを特徴とするインクジェット画像形成方法。
【０００８】
３．基材を搬送させる手段をもつインクジェット画像形成装置を用いて、搬送方向と垂直にヘッドを移動させながら基材に紫外線硬化型インクを射出し、次いで紫外線発生光源にて基材に紫外線を照射することでインクを硬化させるインクジェット画像形成方法において、紫外線発生光源が、ヘッドを移動させるキャリッジに搭載されていることを特徴とするインクジェット画像形成方法。
【０００９】
４．発光管の管面から基材までの距離が０．１ｍｍ〜１０ｃｍであることを特徴とする前記１〜３の何れか１項に記載のインクジェット画像形成方法。
【００１０】
５．着弾から紫外線照射までの時間が０．０００５〜１秒であることを特徴とする前記１〜４の何れか１項に記載のインクジェット画像形成方法。
【００１１】
６．紫外線発生光源が、蛍光体の蛍光源であることを特徴とする前記１〜５の何れか１項に記載のインクジェット画像形成方法。
【００１２】
７．紫外線発生光源のピーク波長が異なる２種以上の光源を組み合わせて用いることを特徴とする前記１〜６の何れか１項に記載のインクジェット画像形成方法。
【００１３】
８．紫外線硬化型インクがカチオン重合開始剤及びカチオン重合性モノマーを含むことを特徴とする前記１〜７の何れか１項に記載のインクジェット画像形成方法。
【００１４】
以下、本発明を更に、詳細に説明する。
（インクジェットヘッド（以下、単にヘッドともいう））
本発明のインクジェットヘッドは公知のものを使うことができる。
【００１５】
例えば、コンティニアスタイプ、ドットオンデマンドタイプが使用可能である。
【００１６】
ドットオンデマンドタイプのうち、サーマルヘッドでは、吐出のための特開平９−３２３４２０号に記載されているような稼動弁を持つタイプが好ましい。
【００１７】
ピエゾヘッドでは、例えば、ＥＰ−Ａ−０２７７７０３、ＥＰ−Ａ−０２７８５９０などに示されるヘッドを使うことができる。ヘッドはインクの温度が管理できるよう温調機能を持つものが好ましい。射出時の粘度は５〜２５ｍＰａ・ｓとなるよう出射温度を設定し、粘度の変動幅が±５％以内になるようインク温度を制御することが好ましい。駆動周波数は５〜５００ｋＨｚで稼動する。
【００１８】
本発明は基材に紫外線で硬化するインクを出射し、ついで紫外線発生光源にて基材に紫外線を照射することで画像を形成するインクジェット画像形成方法において、紫外線発光管（以下、単に発光管ともいう）の管面の温度が室温〜６０℃であることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項２の発明は、インクジェットヘッドが基材の幅手方向に設けられ、ヘッドの下流側に印字幅より長い紫外線発生光源が固定して設置されているインクジェット記録装置を用いて画像を形成することを特徴としている。
【００２０】
また、請求項３の発明は、搬送方向に垂直にヘッドを移動させながら基材に紫外線硬化型インクを射出し、次いで紫外線発生光源にて基材に紫外線を照射することでインクを硬化させ、紫外線発生光源が、ヘッドを移動させ、画像を形成することを特徴としている。
【００２１】
（紫外線光源（以下、単に光源ともいう））
紫外線光源は、冷却極管、熱陰極管等、放電により放出された電子、蛍光体を塗布した管に衝突して、蛍光を生じる方式、ＬＥＤ、ＬＤ等発光ダイオードを用いたもの等を用いることができる。
【００２２】
また、本発明の紫外線光源として、蛍光体の蛍光源が好ましく用いることができる。
【００２３】
蛍光体としては、例えば、下記一般式（Ｉ）で表される化合物が好ましい。
一般式（Ｉ）
Ｍ_１Ｘ・ａＭ_２Ｘ′_２・ｂＭ_３Ｘ″_３：ｅＡ
一般式（Ｉ）において、Ｍ_１はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓの各原子から選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属原子であり、Ｍ_２はＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｕ及びＮｉの各原子から選ばれる少なくとも１種の二価金属原子であり、Ｍ_３はＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎの各原子から選ばれる少なくとも１種の三価金属原子であり、Ｘ、Ｘ′、Ｘ″はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩの各原子から選ばれる少なくとも１種のハロゲン原子であり、ＡはＥｕ、Ｔｂ、Ｉｎ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｍ、Ｙ、Ｔｌ、Ｎａ、Ａｇ、Ｃｕ及びＭｇの各原子から選ばれる少なくとも１種以上の金属原子であり、また、ａ、ｂ、ｅはそれぞれ０≦ａ＜０．５、０≦ｂ＜０．５、０＜ｅ≦０．２の範囲の数値を表す。
【００２４】
本発明の一般式（Ｉ）で表される輝尽性蛍光体は、例えば以下に述べる製造方法により製造される。
【００２５】
蛍光体原料としては、
（ａ）ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ及びＣｓＩから選ばれる少なくとも１種もしくは２種以上の化合物が用いられる。
【００２６】
（ｂ）ＭｇＦ_２、ＭｇＣｌ_２、ＭｇＢｒ_２、ＭｇＩ_２、ＣａＦ_２、ＣａＣｌ_２、ＣａＢｒ_２、ＣａＩ_２、ＳｒＦ_２、ＳｒＣＩ_２、ＳｒＢｒ_２、ＳｒＩ_２、ＢａＦ_２、ＢａＣｌ_２、ＢａＢｒ_２、ＢａＢｒ_２・２Ｈ_２Ｏ、ＢａＩ_２、ＺｎＦ_２、ＺｎＣｌ_２、ＺｎＢｒ_２、ＺｎＩ_２、ＣｄＦ_２、ＣｄＣｌ_２、ＣｄＢｒ_２、ＣｄＩ_２、ＣｕＦ_２、ＣｕＣｌ_２、ＣｕＢｒ_２、ＣｕＩ、ＮｉＦ_２、ＮｉＣｌ_２、ＮｉＢｒ_２及びＮｉＩ_２の化合物から選ばれる少なくとも１種又は２種以上の化合物が用いられる。
【００２７】
（ｃ）前記一般式（Ｉ）において、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｉｎ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｍ、Ｙ、Ｔｌ、Ｎａ、Ａｇ、Ｃｕ及びＭｇ等の各原子から選ばれる金属原子を有する化合物が用いられる。
【００２８】
一般式（Ｉ）で表される化合物において、ａは０≦ａ＜０．５、好ましくは０≦ａ＜０．０１、ｂは０≦ｂ＜０．５、好ましくは０≦ｂ≦１０^−２、ｅは０＜ｅ≦０．２、好ましくは０＜ｅ≦０．１である。
【００２９】
上記の数値範囲の混合組成になるように前記（ａ）〜（ｃ）の蛍光体原料を秤量し、乳鉢、ボールミル、ミキサーミル等を用いて充分に混合する。
【００３０】
尚、前記の焼成条件で一度焼成した後、焼成物を電気炉から取り出して粉砕し、しかる後、焼成物粉末を再び耐熱性容器に充填して電気炉に入れ、前記と同じ焼成条件で再焼成を行えば蛍光体の発光輝度を更に高めることができる、また、焼成物を焼成温度より室温に冷却する際、焼成物を電気炉から取り出して空気中で放冷することによっても所望の蛍光体を得ることができるが、焼成時と同じ、弱還元性雰囲気もしくは中性雰囲気のままで冷却してもよい。また、焼成物を電気炉内で加熱部より冷却部へ移動させて、弱還元性雰囲気、中性雰囲気もしくは弱酸化性雰囲気で急冷することにより、得られた蛍光体の輝尽による発光輝度をより一層高めることができる。
【００３１】
本発明の紫外線発生光源はピ−ク波長が異なる２種以上の光源を組み合わせて用いることが好ましい。
【００３２】
蛍光ランプとしては、例えば、特開平５−３０５２５９号等に記載してあるものを用いることができる。
【００３３】
本発明における好ましい照射方法は、印字幅手方向に光源を設け、着弾後一定のタイミングで紫外線発光光線を照射する方法が好ましい。
【００３４】
本発明の請求項５の発明は、着弾から光源照射までの時間を０．０００５〜１秒にすることを特徴としている。
【００３５】
０．０００５未満であると、ノズルと光源の距離が近すぎ、硬化で生じる昇華物でヘッドが汚染されたり、光の回りこみでノズルが詰まったりするので適さない。１秒を超えると基材によりドットの形状にばらつきが大きくなるため、安定した画質が得られない。
【００３６】
照射部分に照度の勾配がある照射方法の場合、着弾から照射までの時間は、最高照度の１／１０以上の照度が得られた時点を照射開始時として測定する。
【００３７】
また、本発明においては、紫外線発光管の管面から基材までの距離が０．１ｍｍ〜１０ｃｍであることが好ましい。（請求項４の発明）
（基材）
本発明に用いられる基材は特に限定はない。好ましい基材は、いわゆる非吸収性の素材であり、紙等の繊維状のものでインクを吸収したり、フィルム上にインク吸収層として、インクを吸収して膨潤する樹脂を用いたり、フィラーや、樹脂粒子を用いて層内に空隙を設けたりしたインク吸収層を持たないものである。具体的に好ましいものとしては、表面に樹脂をコートした紙や、プラスチックフィルム、プラスチックシート、金属、セラミック、ガラス、等が挙げられる。
【００３８】
（インク）
本発明の紫外線発生光線により硬化するインクは公知の紫外線硬化型組成物を用いることができる。例えば、光ラジカル発生剤とラジカル重合性化合物の混合物、光カチオン開始剤とカチオン重合性化合物の混合物などが用いられる。具体的には、特開平３−２４３６７１号、特開２０００−３８５３１、特開平２−３１１５６９号、同３−２１６３７９号、ＷＯ９９／２９７８７などに記載されているインクを用いることが出来る。
【００３９】
中でも、紫外線硬化型インク（以下、単にインクともいう）が光カチオン開始剤とカチオン重合性モノマーを含有することが好ましい。
【００４０】
また、具体的には、オキセタン化合物、エポキシ化合物又はビニルエーテル化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物を含有するインクがより好ましく、更に詳細には下記のような化合物（カチオン重合性モノマー単位）が挙げられる。
【００４１】
〈オキセタン化合物〉
本発明に好ましく用いられるオキセタン化合物について述べるが、本発明、これらに限られるものではない。該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、特開２００１−３１０９３７等に記載されているような公知のあらゆるオキセタン化合物が使用できる。
【００４２】
オキセタン環を５個以上有する化合物を使用すると、組成物の粘度が高くなるため、取扱いが困難になったり、又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。本発明で使用するオキセタン環を有する化合物は、オキセタン環を１〜４個有する化合物が好ましい。
【００４３】
１個のオキセタン環を有する化合物としては、下記一般式（１）で示される化合物等が挙げられる。
【００４４】
【化１】

【００４５】
一般式（１）において、Ｒ^１は、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数１〜６個のアルキル基、炭素数１〜６個のフルオロアルキル基、アリル基、アリール基、フリル基又はチエニル基等である。Ｒ_２は、メチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数１〜６個のアルキル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、２−メチル−１−プロペニル基、２−メチル−２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基或いは３−ブテニル基等の炭素数２〜６個のアルケニル基、フェニル基、ベンジル基、フルオロベンジル基、メトキシベンジル基或いはフェノキシエチル基等の芳香環を有する基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基或いはブチルカルボニル基等の炭素数２〜６個のアルキルカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基或いはブトキシカルボニル基等の炭素数２〜６個のアルコキシカルボニル基、又はエチルカルバモイル基、プロピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基或いはペンチルカルバモイル基等の炭素数２〜６個のＮ−アルキルカルバモイル基等である。本発明で使用するオキセタン化合物としては、１個のオキセタン環を有する化合物を使用することが、得られる組成物が粘着性に優れ、低粘度で作業性に優れるため、特に好ましい。
【００４６】
次に、２個のオキセタン環を有する化合物としては、下記一般式（２）で示される化合物等が挙げられる。
【００４７】
【化２】

【００４８】
一般式（２）において、Ｒ^１は、前記一般式（１）のＲ^１と同様の基である。Ｒ^３は、例えば、エチレン基、プロピレン基或いはブチレン基等の線状或いは分岐状アルキレン基、ポリ（エチレンオキシ）基或いはポリ（プロピレンオキシ）基等の線状或いは分岐状ポリ（アルキレンオキシ）基、プロペニレン基、メチルプロペニレン基或いはブテニレン基等の線状或いは分岐状不飽和炭化水素基、カルボニル基、カルボニル基を含むアルキレン基、カルボキシル基を含むアルキレン基、又はカルバモイル基を含むアルキレン基等である。又、Ｒ^３は、下記一般式（３）、（４）及び（５）で示される基から選択される多価基でもよい。
【００４９】
【化３】

【００５０】
一般式（３）において、Ｒ^４は、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数１〜４個のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基或いはブトキシ基等の炭素数１〜４個のアルコキシ基、塩素原子或いは臭素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、低級アルキルカルボキシル基、カルボキシル基、又はカルバモイル基である。
【００５１】
【化４】

【００５２】
一般式（４）において、Ｒ^５は、酸素原子、硫黄原子、メチレン基、−ＮＨ−、−ＳＯ−、−ＳＯ_２−、−Ｃ（ＣＦ_３）_２−又は−Ｃ（ＣＨ_３）_２−である。
【００５３】
【化５】

【００５４】
一般式（５）において、Ｒ^６は、メチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数１〜４個のアルキル基、又はアリール基である。ｎは、０〜２０００の整数である。Ｒ^７はメチル基、エチル基、プロピル基或いはブチル基等の炭素数１〜４個のアルキル基、又はアリール基である。Ｒ^７は、下記式（６）で示される基から選択される基でもある。
【００５５】
【化６】

【００５６】
一般式（６）において、Ｒ^８は、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基等の炭素数１〜４個のアルキル基、又はアリール基である。ｍは、０〜１００の整数である。２個のオキセタン環を有する化合物の具体例としては、下記で示される化合物等が挙げられる。
【００５７】
【化７】

【００５８】
上記で示される化合物は、一般式（２）において、Ｒ^１がエチル基、Ｒ^３がカルボニル基である化合物である。
【００５９】
【化８】

【００６０】
上記で示される化合物は、一般式（２）において、Ｒ^１がエチル基、Ｒ^３が一般式（５）で、Ｒ^６及びＲ^７がメチル基、ｎが１である化合物である。
【００６１】
２個のオキセタン環を有する化合物において、上記した化合物以外の好ましい例としては、下記一般式（７）で示される化合物が挙げられる。一般式（７）において、Ｒ^１は、前記一般式（１）のＲ^１と同様の基である。
【００６２】
【化９】

【００６３】
３〜４個のオキセタン環を有する化合物としては、下記一般式（８）で示される化合物等が挙げられる。
【００６４】
【化１０】

【００６５】
一般式（８）において、Ｒ^１は、前記一般式（１）のＲ^１と同様の基である。Ｒ^９は、例えば下記一般式（９）、（１０）で示される炭素数１〜１２の分岐アルキレン基、下記一般式（１１）で示される分岐ポリ（アルキレンオキシ）基又は下記一般式（１２）で示される分岐ポリシロキサン基等が挙げられる。ｊは、３又は４である。
【００６６】
【化１１】

【００６７】
一般式（９）において、Ｒ^１０はメチル基、エチル基又はプロピル基等の低級アルキル基である。
【００６８】
【化１２】

【００６９】
一般式（１１）において、ｐは１〜１０の整数である。
【００７０】
【化１３】

【００７１】
４個のオキセタン環を有する化合物の具体例としては、下記で示される化合物が挙げられる。
【００７２】
【化１４】

【００７３】
さらに、上記した以外の１〜４個のオキセタン環を有する化合物の例としては、下記一般式（１３）で示される化合物がある。
【００７４】
【化１５】

【００７５】
一般式（１３）において、Ｒ^１は前記一般式（１）のＲ^１と同様の基であり、Ｒ^８は一般式（６）のＲ^８と同様の基である。Ｒ^１１はメチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基又はトリアルキルシリル基であり、ｒは１〜４である。
【００７６】
本発明で使用するオキセタン化合物の好ましい具体例としては、以下に示す化合物が挙げられる。
【００７７】
【化１６】

【００７８】
上記オキセタン環を有する化合物の製造方法は特に限定されず、従来知られた方法に従えばよく、例えばパティソン（Ｄ．Ｂ．Ｐａｔｔｉｓｏｎ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，３４５５，７９（１９５７））が開示している、ジオールからのオキセタン環合成法等がある。
【００７９】
又、これら以外にも、分子量１０００〜５０００程度の高分子量を有する、１〜４個のオキセタン環を有する化合物も挙げられる。これらの例として、例えば以下の化合物が挙げられる。
【００８０】
【化１７】

【００８１】
オキセタン化合物の中でも好ましい化合物として、分子中にオキセタン環及び１個の水酸基を有する化合物があり、例えば下記一般式（１４）で表される化合物を挙げることができる。
【００８２】
一般式（１４）
【００８３】
【化１８】

【００８４】
一般式（１４）において、Ｒ^１は前記一般式（１）のＲ^１と同様の基である。Ｒ^１２は、メチレン、エチレン、プロピレンまたはブチレン等の炭素数１〜６個の直鎖又は分岐を有するアルキレン基であり、このアルキレン基はエーテル結合を有する基、例えば、オキシメチレン、オキシエチレン、オキシプロピレン、オキシブチレン等のオキシアルキレン基であってもよい。これらの化合物のうち、速硬化性、密着性、表面硬度を考慮すれば、Ｒ^１としては炭素数１〜６個のアルキル基が好ましく、特に炭素数１〜３個のアルキル基が好ましい。また、Ｒ^１２としては、炭素数１〜６個のアルキル基、特に炭素数１〜３個のアルキル基が好ましい。
【００８５】
上記一般式（１４）で表される化合物の具体例としては、例えば、３−ヒドロキシメチル−３−メチルオキセタン、３−ヒドロキシメチル−３−エチルオキセタン、３−ヒドロキシメチル−３−プロピルオキセタン、３−ヒドロキシメチル−３−ノルマルブチルオキセタン、３−ヒドロキシメチル−３−フェニルオキセタン、３−ヒドロキシメチル−３−ベンジルオキセタン、３−ヒドロキシエチル−３−メチルオキセタン、３−ヒドロキシエチル−３−エチルオキセタン、３−ヒドロキシエチル−３−プロピルオキセタン、３−ヒドロキシエチル−３−フェニルオキセタン、３−ヒドロキシプロピル−３−メチルオキセタン、３−ヒドロキシプロピル−３−エチルオキセタン、３−ヒドロキシプロピル−３−プロピルオキセタン、３−ヒドロキシプロピル−３−フェニルオキセタン、３−ヒドロキシブチル−３−メチルオキセタンなどを挙げることができる。これらの化合物のうち、入手の容易性などの点から、オキセタンモノアルコール化合物として、３−ヒドロキシメチル−３−メチルオキセタン、３−ヒドロキシメチル−３−エチルオキセタンが好ましい。
【００８６】
〈エポキシ化合物〉
本発明に好ましく用いられるエポキシ化合物は、特開２００１−５５５０７、特開２００１−３１８９２、特開２００１−４００６８、特開２００１−３１０９３８などに示されている、公知のあらゆるエポキシ化合物が使用できる。
【００８７】
芳香族エポキシドとして好ましいものは、少なくとも１個の芳香族核を有する多価フェノールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジまたはポリグリシジルエーテルであり、例えばビスフェノールＡあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、ならびにノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【００８８】
脂環式エポキシドとしては、少なくとも１個のシクロへキセンまたはシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによつて得られる、シクロヘキセンオキサイドまたはシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましい。
【００８９】
脂肪族エポキシドの好ましいものとしては、脂肪族多価アルコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテルまたは１，６−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリンあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【００９０】
これらのエポキシドのうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシドおよび脂環式エポキシドが好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。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。
【００９１】
〈ビニルエーテル化合物〉
本発明のインクに好ましく用いられるビニルエーテル化合物としても、公知のあらゆるビニルエーテル化合物を使用でき、例えばエチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオ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、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−Ｏ−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。
【００９２】
これらの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、ジ又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。
【００９３】
光開始剤としては、公知のあらゆる光酸発生剤を用いることができる。
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、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のＢ（Ｃ_６Ｆ_５）_４ ⁻、ＰＦ_６ ⁻、ＡｓＦ_６ ⁻、ＳｂＦ_６ ⁻、ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻塩を挙げることができる。オニウム化合物の具体的な例を以下に示す。
【００９４】
【化１９】

【００９５】
第２に、スルホン酸を発生するスルホン化物を挙げることができる。具体的な化合物を以下に例示する。
【００９６】
【化２０】

【００９７】
第３に、ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物も用いることができる。以下に具体的な化合物を例示する。
【００９８】
【化２１】

【００９９】
第４に、鉄アレン錯体を挙げることができる。
【０１００】
【化２２】

【０１０１】
本発明のインクは、特開平８−２４８５６１号、同９−０３４１０６号をはじめてとし、既に公知となっている紫外線の照射で発生した酸により新たに酸を発生する酸増殖剤を含有することが好ましい。酸増殖剤を用いることで、さらなる吐出安定性向上、記録材料のカール、しわの低減を可能とする。
【０１０２】
この他、インク組成物を着色する場合は、色材を添加する。色材としては、重合性化合物の主成分に溶解または分散できる色材が使用出来るが、耐候性の点で顔料が好ましい。
【０１０３】
顔料としては、
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ−　１，３，１２，１３，１４，１７，８１，８３，８７，９５，１０９，４２、
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｏｒａｎｇｅ−１６，３６，３８、
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ−５，２２，３８，４８：１，４８：２，４８：４，４９：１，５３：１，５７：１，６３：１，１４４，１４６，１８５，１０１、
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｖｉｏｌｅｔ−１９，２３、
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ−１５：１，１５：３，１５：４，１８，６０，２７，２９、
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｇｒｅｅｎ−７，３６、
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｗｈｉｔｅ−６，１８，２１、
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌａｃｋ−７、
が使用出来るが、本発明はこれに限られる訳ではない。
【０１０４】
また、本発明において、プラスチックフィルムのような透明基材での色の隠蔽性を上げる為に、白インクを用いることが好ましい。特に軟包装印刷、ラベル印刷においては、白インクは必須であるが、吐出量が多くなるため、前述した、吐出安定性、記録材料のカール・しわの発生の問題が顕著となる。
【０１０５】
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。また、顔料の分散を行う際に分散剤を添加することも可能である。分散剤は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Ａｖｅｃｉａ社のＳｏｌｓｐｅｒｓｅシリーズが挙げられる。
【０１０６】
また、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。これらの分散剤および分散助剤は、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。分散媒体は溶剤または重合性化合物が行うが、本発明に用いる照射線硬化型インクは、インク着弾直後に反応・硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。溶剤が硬化画像に残ってしまうと、耐溶剤性の劣化、残留する溶剤のＶＯＣ（ｖｏｌａｔｉｌｅ　ｏｒｇ．ｃｏｍｐ．）の問題が生じる。よって、分散媒体は溶剤では無く重合性化合物、その中でも最も粘度の低いモノマーを選択することが分散適性上好ましい。
【０１０７】
分散は、平均粒径を０．０８〜０．５μｍとすることが好ましく、最大粒径は０．３〜１０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を設定する。この粒径管理によって、インクジェットヘッドのノズル詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性および硬化感度を維持することが出来る。
【０１０８】
色材はインク全体の１〜１０質量％の添加量が好ましい。
〈その他の成分〉
インク組成物の保存性を高めるために、重合禁止剤を２００〜２００００ｐｐｍ添加することが出来る。紫外線硬化型のインクは加熱、低粘度化して射出することが好ましいので、熱重合によるヘッド詰まりを防ぐためにも重合禁止剤を入れることが好ましい。重合禁止剤としては、例えば塩基性の化合物を添加することができる。
【０１０９】
この他に、必要に応じて界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類を添加することが出来る。記録媒体との密着性を改善するため、極微量の有機溶剤を添加することも有効である。この場合、耐溶剤性やＶＯＣの問題が起こらない範囲での添加が有効であり、その量は０．１〜５％、好ましくは０．１〜３％である。
【０１１０】
また、ラジカル重合性モノマーと開始剤を組み合わせ、ラジカル・カチオンのハイブリッド型硬化インクとすることも可能である。
【０１１１】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるものではない。
【０１１２】
インクジェットヘッド／インクジェットプリンタエンジン
図１は、本発明の紫外線線硬化型インクを用いるインクジェットプリンタの一例であるインクジェットヘッドの構成断面図である。
【０１１３】
インク供給系は、不図示の元タンク、供給配管、フィルタ等を経由してインク供給パイプ５から、ピエゾ型のインクジェットヘッド１９へインクが供給される。
【０１１４】
図１中、１は基板、２は圧電素子、３は流路板、３ａはインク流路、４はインク供給タンク、４ａはインク室、５はインク供給パイプ、６はノズルプレート、６ａはノズル、７は駆動用回路プリント板、８はリード線、９は駆動電極、１１は保護板、１６はヒータ、１７はヒータ電源、１８は伝熱部材であり、これらを有するインクジェットヘッド１９を示す。
【０１１５】
インクジェットヘッド部分は断熱およびヒータ１６による加温を行った。温度センサーは、インク供給タンクおよびインクジェットヘッドのノズル付近にそれぞれ設け、ノズル部分が常に設定温度±２℃となるよう、温度制御を行った。ノズルのピッチは３００ｄｐｉ（ｄｐｉは２．５４ｃｍ当りのドット数を表す）とし、ヘッド１個あたり５１２ノズルを設けた。表に記載される液滴量と膜厚を得るために、ノズル径を１０〜３０μｍに、射出温度を２０〜１５０℃に、駆動電圧を５〜３０Ｖの範囲で調整し、出射した。記録密度は６００ｄｐｉとした。
【０１１６】
図２はインクジェットヘッド及び紫外線光線の照射光源を配置したインクジェットプリンターの概略構成図である。
【０１１７】
２０はヘッド、２１は光源、２２は基材である。
図２（ａ）はラインプリンタＡ、図２（ｂ）はキャプスタンＢである。
【０１１８】
〈インクジェット用インクの調製〉
インクセットＡの作製
表１に示す組成（各質量部を表す）でイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のインクセットＡを作製した。
【０１１９】
【表１】

【０１２０】
インクセットＢの作製
表２に示す組成（各質量部を表す）でイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のインクセットＢを作製した。
【０１２１】
【表２】

【０１２２】
実施例１
プリンタは図２に示すラインプリンタＡ、キャプスタンＢを用い、インクはインクセットＡ及びＢのＫを用いた。尚、照射光源は下記に示すものを用いた。
【０１２３】
（照射光源）
光源Ａ：ハイベック社製紫外線蛍光管：３６５ｎｍ
光源Ｂ：ハイベック社製紫外線蛍光管：２５４ｎｍ
光源Ｃ：日本電池社製高圧水銀ランプ　８０Ｗ／ｃｍ
基材ＯＰＳ：三菱樹脂　ＤＸＬフィルム　２１９Ｖ−０１
その他、表３に記載の条件で印字したときの、基材収縮及びバンディングを評価した。
【０１２４】
評価；
〈基材収縮〉
表の条件で画像形成したときの基材収縮の程度を目視評価した。
【０１２５】
○：基材の変形なし
△：わずかに変形有り
×：変形激しい
〈バンディング〉
表３記載の条件で、ベタパッチを印字し、そのレベルを確認した。
【０１２６】
○：バンディングが全く見られない
○△：バンディングが１〜２個見られる
△：数個バンディングが見られる
×：強いバンディングが見られる
△からが実用可能レベルである。
【０１２７】
【表３】

【０１２８】
表３から明らかなように、本発明が比較に比して優れていることが分かる。
【０１２９】
【発明の効果】
実施例で実証した如く、バンディング、基材収縮に優れた高品質なインクジェット画像形成方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紫外線硬化型インクを用いるインクジェットプリンタの一例であるインクジェットヘッドの構成断面図である。
【図２】インクジェットヘッド及び紫外線光線の照射光源を配置したインクジェットプリンターの概略構成図を示す。
【符号の説明】
１　基板
２　圧電素子
３　流路板
３ａ　インク流路
４　インク供給タンク
４ａ　インク室
５　インク供給パイプ
６　ノズルプレート
６ａ　ノズル
７　駆動用回路プリント板
８　リード線
９　駆動電極
１１　保護板
１６　ヒータ
１７　ヒータ電源
１８　伝熱部材
１９　インクジェットヘッド
２０　インクジェットヘッド
２１　光源
２２　基材
Ａ　ラインプリンタ
Ｂ　キャプスタン

Claims

基材を搬送させながらインクジェット方式で、基材に紫外線硬化型インクを出射し、次いで紫外線発生光源にて基材に紫外線を照射することで画像を形成するインクジェット画像形成方法において、発光管の管面の温度が６０℃以下であることを特徴とするインクジェット画像形成方法。
基材を搬送させながらインクジェット方式で、基材に紫外線硬化型インクを出射し、次いで紫外線を照射してインクを硬化させて画像を形成するインクジェット画像形成方法において、インクジェットヘッドが基材の幅手方向に設けられ、ヘッドの下流側に印字幅より長い紫外線発生光源が固定して設置されているインクジェット記録装置を用いることを特徴とするインクジェット画像形成方法。
基材を搬送させる手段をもつインクジェット画像形成装置を用いて、搬送方向と垂直にヘッドを移動させながら基材に紫外線硬化型インクを射出し、次いで紫外線発生光源にて基材に紫外線を照射することでインクを硬化させるインクジェット画像形成方法において、紫外線発生光源が、ヘッドを移動させるキャリッジに搭載されていることを特徴とするインクジェット画像形成方法。
発光管の管面から基材までの距離が０．１ｍｍ〜１０ｃｍであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のインクジェット画像形成方法。
着弾から紫外線照射までの時間が０．０００５〜１秒であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のインクジェット画像形成方法。
紫外線発生光源が、蛍光体の蛍光源であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のインクジェット画像形成方法。
紫外線発生光源のピーク波長が異なる２種以上の光源を組み合わせて用いることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のインクジェット画像形成方法。
紫外線硬化型インクがカチオン重合開始剤及びカチオン重合性モノマーを含むことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のインクジェット画像形成方法。