(57)【要約】【課題】どの記録速度に対しても、複雑な露光条件の変更無しに、良好なインク硬化性を得ることができる画像記録装置とする。【解決手段】インクジェット方式の記録ヘッド２により、紫外線硬化型インクを記録媒体Ｐ上に吐出して画像を形成し、次いで照射装置６から紫外線を照射することにより、記録媒体上に着弾したインクを硬化、定着させる画像記録装置１である。画像記録速度の異なる複数の記録モードを有し、記録モードに応じてインクの出射最大量を任意に変更可能である。【選択図】図１
2004314598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット方式の記録ヘッドにより、紫外線硬化型インクを記録媒体上に吐出して画像を形成し、次いで照射装置から紫外線を照射することにより、前記記録媒体上に着弾したインクを硬化、定着させる画像記録装置であって、
画像記録速度の異なる複数の記録モードを有し、前記記録モードに応じてインクの出射最大量を任意に変更可能であることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像記録装置において、
前記記録モードにおいて、画像記録速度が速い記録モードのときにはインクの出射最大量を少なくし、画像記録速度が遅い記録モードのときにはインクの出射最大量を多くするように変更することを特徴とする画像記録装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像記録装置において、
インクジェット方式の記録ヘッドと紫外線を照射する照射装置とが同一のキャリッジに搭載されたシリアルプリント方式であることを特徴とする画像記録装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の画像記録装置において、
記録方式がラインプリント方式であることを特徴とする画像記録装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の画像記録装置において、
記録方式がフラットベッドプリント方式であることを特徴とする画像記録装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像記録装置において、
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクを吐出して画像を形成するように４以上の記録ヘッドを備え、
前記記録ヘッドから記録媒体上に隙間が生じないようにインクを吐出して画像を形成する場合に必要な単色又は複数色のインクの総出射量が５ｇ／ｍ2以上であり、
前記記録モードに応じて、前記インクの総出射量が５ｇ／ｍ2以上の任意の量に設定されると共に各色のインクの吐出割合が設定されることを特徴とする画像記録装置。
【請求項７】
インクジェット方式の記録ヘッドにより、紫外線硬化型インクを記録媒体上に吐出して画像を形成し、次いで照射装置から紫外線を照射することにより、前記記録媒体上に着弾したインクを硬化、定着させる画像記録方法であって、
画像記録速度の異なる複数の記録モードを有し、前記記録モードに応じてインクの出射最大量を任意に変更可能であることを特徴とする画像記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像記録装置及び画像記録方法に係り、特に紫外線が照射されることにより記録媒体上に画像を定着させる画像記録装置及び画像記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特別なインク受像層を持たない記録媒体に対して画像を記録できる方式として、紫外線硬化型インクを用いるＵＶインクジェット記録方式が知られている。このＵＶインクジェット記録方式であると、記録媒体上に紫外線硬化型インクを吐出させた後に、紫外線を照射することにより、紫外線硬化型インクを硬化、定着させて、記録媒体上に画像を記録している（例えば特許文献１、２参照）。このように、特別な加工が施されていない記録媒体に対しても、紫外線硬化型インクを定着できるため、多種類の記録媒体に画像を記録することが可能である。ＵＶインクジェット記録方式に適応できる記録媒体としては、例えば、印刷用紙、コピー紙、合成紙、各種プラスチックフィルム、金属類、木材、ガラス、布類など、紫外線硬化を阻害する化合物を含まない記録媒体が挙げられる。
【特許文献１】特開平６−２００２０４号公報
【特許文献２】特開２０００−５０４７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、インクジェット記録方式においては、画像記録速度の異なる複数の記録モードを持たせ、記録媒体の種類や目的の画質に応じて選択するようになっている。例えば、インクジェット方式の記録ヘッドと紫外線の照射装置を同一のキャリッジに搭載したシリアルプリント方式の画像記録装置のように、記録ヘッドと紫外線照射装置の関係が固定された配置である場合、このように記録モードを変更させると、露光条件が変更されてしまうことを意味する。具体的には、画像記録速度が上がるように記録モードを変更した場合、インク着弾から露光までのタイミング、露光時間、インクが重なる部分における下地インクの露光履歴などが変化し、画質の変動、インク硬化性の変動が起こる。
【０００４】
これらの性能を記録モードに応じて安定化させるためには、照射装置と記録ヘッドの配置、光源照度、光源発光領域、照射時間を適宜変動させることが有効であるが、装置に特別な工夫が必要である。
また、インクジェット方式の記録ヘッドと光源を同一のキャリッジに搭載したシリアルプリント方式では、キャリッジサイズの小型化のため、できるだけ小サイズで軽量な光源を用いることが望ましい。小さな光源は出力に制限があるため、特に単位時間当たりのインク出射量の多い画像記録装置において、硬化不良となる場合があった。
【０００５】
さらに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）のプロセスカラー印刷でインク量の多い部分は、インク表面が十分に硬化しない状態になり、画像が滲んでしまう。また、表面の硬化不良が起きない状態に抑えることができても、内部硬化性の不良となり基材への密着性劣化、表面のインク収縮によるシワの発生という問題が発生していた。
【０００６】
本発明の課題は、どのような記録速度に対しても、複雑な露光条件の変更無しに、良好なインク硬化性を得ることができる画像記録装置および画像記録方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、
インクジェット方式の記録ヘッドにより、紫外線硬化型インクを記録媒体上に吐出して画像を形成し、次いで照射装置から紫外線を照射することにより、前記記録媒体上に着弾したインクを硬化、定着させる画像記録装置であって、
画像記録速度の異なる複数の記録モードを有し、前記記録モードに応じてインクの出射最大量を任意に変更可能であることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像記録装置において、
前記記録モードにおいて、画像記録速度が速い記録モードのときにはインクの出射最大量を少なくし、画像記録速度が遅い記録モードのときにはインクの出射最大量を多くするように変更することを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像記録装置において、
インクジェット方式の記録ヘッドと紫外線を照射する照射装置とが同一のキャリッジに搭載されたシリアルプリント方式であることを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像記録装置において、
記録方式がラインプリント方式であることを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像記録装置において、
記録方式がフラットベッドプリント方式であることを特徴としている。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像記録装置において、
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクを吐出して画像を形成するように４以上の記録ヘッドを備え、
前記記録ヘッドから記録媒体上に隙間が生じないようにインクを吐出して画像を形成する場合に必要な単色又は複数色のインクの総出射量が５ｇ／ｍ2以上であり、
前記記録モードに応じて、前記インクの総出射量が５ｇ／ｍ2以上の任意の量に設定されると共に各色のインクの吐出割合が設定されることを特徴としている。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、
インクジェット方式の記録ヘッドにより、紫外線硬化型インクを記録媒体上に吐出して画像を形成し、次いで照射装置から紫外線を照射することにより、前記記録媒体上に着弾したインクを硬化、定着させる画像記録方法であって、
画像記録速度の異なる複数の記録モードを有し、前記記録モードに応じてインクの出射最大量を任意に変更可能であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、画像記録速度の異なる複数の記録モードに応じてインクの出射最大量を任意に変更可能であるため、画像記録速度が通常よりも速い記録モードにおいては、インクの総量を制限することで、画像記録速度を落とすことなく、少しの光照射量で十分なインク硬化性を得ることができる。これにより、高画質な画像を得られる画像記録装置とすることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、記録モードにおいて、画像記録速度が速い記録モードのときにはインクの出射最大量を少なくし、画像記録速度が遅い記録モードのときにはインクの出射最大量を多くするように変更するため、より確実に請求項１に記載の発明の作用、効果を実現することができる。
【００１６】
請求項３に記載したように、画像記録装置が、記録ヘッドと紫外線照射装置とが同一のキャリッジに搭載されたシリアルプリント方式のように照射装置が小さくならざるを得ない場合にも、画像記録速度の異なる複数の記録モードに応じてインクの出射最大量を任意に変更可能であるため、画像記録速度が通常よりも速い記録モードにおいては、インクの総量を制限することで、画像記録速度を落とすことなく、少しの光照射量で十分なインク硬化性を得ることができる。
【００１７】
請求項４に記載したように、画像記録装置が、ラインプリント方式である場合にも、画像記録速度の異なる複数の記録モードに応じてインクの出射最大量を任意に変更可能であるため、画像記録速度が通常よりも速い記録モードにおいては、インクの総量を制限することで、画像記録速度を落とすことなく、少しの光照射量で十分なインク硬化性を得ることができる。
【００１８】
請求項５に記載したように、画像記録装置が、記録ヘッドと紫外線照射装置とが同一のキャリッジに搭載されたフラットベッドプリント方式のように照射装置が小さくならざるを得ない場合にも、画像記録速度の異なる複数の記録モードに応じてインクの出射最大量を任意に変更可能であるため、画像記録速度が通常よりも速い記録モードにおいては、インクの総量を制限することで、画像記録速度を落とすことなく、少しの光照射量で十分なインク硬化性を得ることができる。
【００１９】
請求項６に記載したように、記録モードに応じて、インクの総出射量が５ｇ／ｍ2以上の任意の量に設定されると共に各色のインクの吐出割合が任意に設定される場合、例えば、画像記録速度が速い記録モードのときは、画像記録速度が遅い記録モードのときに比べてインクの総出射量を少なくし、インクの吐出割合も変化させることで、少しの光照射量で十分なインク硬化性を得られるようにすることができる。これにより、高速記録においても、インク滲み、基材密着性、シワ等を改善することが可能となる。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同等の作用、効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を、図１〜図７を参照して説明する。
図１は画像記録装置１の要部構成を表す正面図であり、画像記録装置１は、記録媒体Ｐの搬送方向に対して直交する方向に記録ヘッド２を走査させながら、紫外線硬化型インクにより画像を形成するシリアルプリント方式のインクジェット記録装置である。この画像記録装置１には、図１に示すように、記録媒体Ｐを下方から支持するプラテン３が設けられており、このプラテンにより支持された記録媒体Ｐは、図示しない搬送装置によって搬送されるようになっている。
【００２２】
記録媒体Ｐとしては、非吸収性記録媒体あるいは吸収性記録媒体のいずれかを用いることが可能である。ここで、非吸収性とは、インク組成物（単にインクという。）を吸収しないということであるが、本発明においては、ブリストウ法におけるインクの転移量が、０．１ｍｌ／ｍｍ2未満である場合、実質的に０ｍｌ／ｍｍ2であるような記録媒体を非吸収性記録媒体とし、それ以外の記録媒体を吸収性記録媒体とする。
【００２３】
非吸収性記録媒体としては、例えば、通常の非コート紙、コート紙などの他、いわゆる軟包装に用いられる各種非吸収性のプラスチック及びそのフィルムを用いることができる。各種プラスチックフィルムとしては、例えば、ＰＥＴフィルム、ＯＰＳフィルム、ＯＰＰフィルム、ＯＮｙフィルム、ＰＥフィルム、ＴＡＣフィルムが挙げられる。その他のプラスチックとしては、例えば、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、ＰＶＡ、ゴム類などが挙げられる。そして、これら非吸収性記録媒体として好ましいものは、表面エネルギーが３５ｍＮ／ｍ〜６０ｍＮ／ｍの範囲に収まるものであるが、さらに好ましいものは、４０ｍＮ／ｍ〜６０ｍＮ／ｍの範囲に収まるものである。
吸収性記録媒体としては、例えば普通紙（コピー用紙）、上質紙などが挙げられる。
【００２４】
また、プラテン３の上方には、記録媒体Ｐの搬送方向に対して直交する方向（走査方向Ａ）に延在する一対のガイドレール（図示省略）が設けられている。このガイドレールには、キャリッジ５が走査方向Ａに往復自在に支持されている。
【００２５】
キャリッジ５には、各色毎のインク（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）を吐出する複数のシリアルプリント方式の記録ヘッド２が、プラテン３により支持された記録媒体Ｐと吐出面２１とが対向するように搭載されている。この記録ヘッド２の内部には、インクを加熱し温度調節するインク用ヒータ２２（図２参照）が設けられている。また、記録ヘッド２の吐出面２１には、インクを吐出する複数のノズルが、記録媒体Ｐの搬送方向に沿って直線状に配列されており、このノズルから吐出されるインク滴量は４〜８０ｐｌに設定されている。１画素当たりに撃ち込むインク液滴量を制御することで、記録媒体に着弾、硬化した際の総インク膜厚を任意に調整可能である。好ましい態様としては１色当たりのインク膜厚最大値を４〜２０μに収めることで、インクの総膜厚を８〜６０μ以内に収めることができ、記録媒体Ｐ全体の質感が変化することを抑制できる。ここで、総インク膜厚とは、記録媒体Ｐに吐出されたインクの膜圧の最大値を意味し、単色でも、それ以外の２色重ね（２次色）、３色重ね、４色重ね（白インクベース）のインクジェット記録方式で記録を行った場合でも総インク膜厚の意味するところは同様である。
【００２６】
また、この画像記録装置１は、画像記録速度の異なる複数の記録モードを有しており、前記記録モードに応じてインクの出射最大量を任意に変更可能となっている。この実施の形態では、前記記録ヘッド２が、制御装置からの信号により複数の液滴サイズを射出可能となっている。
さらに、記録ヘッドから記録媒体上に隙間が生じないようにインクを吐出して画像を形成する、いわゆるベタ画像を形成する場合に必要な単色又は複数色のインクの総出射量が５ｇ／ｍ2以上、特にこの実施の形態では、ベタインク量が、７２０ｄｐｉの場合５．９ｇ／ｍ2以上、３６０ｄｐｉの場合は５．６ｇ／ｍ2以上付与されるよう設定されている。そして、前記記録モードに応じて、前記インクの総出射量が５ｇ／ｍ2以上の任意の量に設定されると共に各色のインクの吐出割合が設定されるようになっている。
【００２７】
また、キャリッジ５における記録ヘッド２の両側方には、記録媒体Ｐに着弾したインクを硬化させるための照射装置６が遮光材７を介して設けられている。照射装置６には、記録媒体Ｐに対して光を照射する光源６１が配置されている。つまり、キャリッジ５が往動及び復動のいずれの走査動作においても、記録ヘッド２の走査方向Ａの下流側に光源６１が位置するようになっているため、往動及び復動のいずれかの一度の走査で、記録ヘッド２から記録媒体Ｐにインクが吐出されたとしても、着弾直後のインクに光を照射して硬化させることができるようになっている。なお、全てのインクを着弾させた後、二次露光によって反応を促進するように、照射装置をもう１つ設ける場合もある。
【００２８】
ここで、光源６１としては、紫外線、電子線、Ｘ線、可視光、赤外光などを照射する様々な光源を用いることが可能であるが、硬化性、コスト等を考慮すると紫外線を照射する光源が好ましい。そして、紫外線を照射する光源としては、例えば、蛍光灯、水銀ランプ、メタルハイドランプ、ＬＥＤ等が挙げられる。また、照射装置６は、光源からの照射強度（ｍＷ）を変更できる形状とするのが好ましい。
【００２９】
次に、図２を参照して画像記録装置１における主制御装置について説明する。図２は画像記録装置１の主制御装置を表すブロック図である。
【００３０】
画像記録装置１には、図２に示すように、各駆動部を制御する制御装置１０が設けられている。制御装置１０には、画像形成時における指示が入力される入力部１１、搬送装置の駆動源１２、キャリッジ５のキャリッジ駆動源５１、インク用ヒータ２２、記憶部１３、記録ヘッド２、光源６１が電気的に接続されている。なお、制御装置１０には、これら以外にも画像記録装置１の各駆動部などが接続されている。
【００３１】
そして、制御装置１０は、入力部１１からの指示に基づいて、記憶部１３中に書き込まれている制御プログラムや制御データに従い各種機器を制御するようになっている。
【００３２】
記憶部１３には、画像形成の動作に必要なプログラムを記憶するとともに、画像記録装置１における記録モードの種類毎の画像記録条件が記憶されている。
記録モードにおける画像記録条件とは、画像記録速度が異なっていたとしても、硬化後のインクのドット径や形状が一定となるように、各記録ヘッド２のインク制限量や温度等の各種パラメータを設定したものである。
【００３３】
インク制限量とは、各色に対する入力信号の総和を基にして、全ての記録ヘッド２から１画素当たりに吐出されるインク吐出量の制限値のことである。例えば画像記録速度が速い場合と、画像記録速度が遅い場合とであったら、紫外線の照射時間等を踏まえると、画像記録速度が速い場合の方が、画像記録速度が遅い場合よりも、インク制限量を押さえなければならない。
【００３４】
吐出時におけるインクの温度は、安定してインクを吐出するために、少なくとも３５℃〜１００℃の範囲に収められていることが好ましい。また、インク温度の制御幅としては、設定温度±５℃、好ましくは設定温±２℃、さらに好ましくは設定温度±１℃である。
【００３５】
なお、インクが記録媒体Ｐに着弾してから紫外線を照射するまでの照射開始時間は、非吸収性記録媒体よりも吸収性記録媒体の方が長時間に設定されていることが好ましい。具体的には、非吸収性記録媒体の場合には、インク着弾後０．００１秒〜０．６秒の範囲に収められていることが好ましく、吸収性記録媒体の場合には、０．０１秒〜２秒の範囲に収められていることが好ましい。
【００３６】
なお、記録条件は、テストパッチを出力、評価することにより、各記録媒体毎に最適なパラメータが求められ、その各パラメータが記憶部１３に記憶されている。そして、照射開始時間は、上記の範囲内に紫外線が照射されるように、キャリッジ５の走査速度が、非吸収性記録媒体及び吸収性記録媒体の両者に対して最適な値が設定され記憶されている。
【００３７】
次に、本実施形態で用いられる紫外線硬化性インクについて説明する。紫外線硬化性インクとしては、少なくとも重合性モノマー、光開始剤等を含むものが好ましい。
【００３８】
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性モノマー、カチオン重合性モノマー等が好ましい。ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、イソアミルアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、イソミルスチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、２−エチルヘキシル−ジグリコールアクリレート、２−ヒドロキシプチルアクリレート、２−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、プトキシエチルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキシポロピレングリコールアクリレート、フエノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−アクリロイロキシエチルコハク酸、２−アクリロイロキシエチルフタル酸、２−アクリロイロキシエチル−２−ヒドロキシエチル−フタル酸、ラクトン変性可とう性アクリレート、ｔ−ブチルシクロヘキシルアクリレート等の単官能モノマー、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、トリ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、１，４−ブタンジオールアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、ビスフェノールＡのＥＯ付加物ジアクリレート、ビスフェノールＡのＰＯ付加物ジアクリレート、ヒドロキシビバリン酸ネオベンチルグリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート等の二官能モノマー、トリメチロールプロパントリアクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート、カウプロラクトン変性トリメチロールプロパンアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、カプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の三官能以上の多官能モノマーなど、各種（メタ）アクリレートモノマーが使用できる。
【００３９】
そして、ラジカル重合性モノマーとしては、単官能、二官能、三官能以上の多官能モノマーを併用することが好ましい。単官能モノマーは硬化地の収縮率を下げる効果が大きく、また低粘度でインクジェット記録時の吐出安定性が得られやすい。二官能モノマーは適度な感度と様々な記録媒体Ｐへの接着性に優れる。三官能以上の多官能モノマーは、感度及び硬化後の膜強度が得られる。これら単官能、二官能、三官能以上の多官能モノマーを併用することで、硬化収縮によるカールや波うちの防止、記録媒体Ｐへの接着性・追従性、好感度化が達成される。特に、画像記録後における記録媒体Ｐ自体を収縮させるシュリンクフィルムの場合に非常に有効である。
【００４０】
単官能モノマーはインク組成物全体の５〜４０質量％、二官能モノマーは５〜４０質量％、三官能以上の多官能モノマーは５〜３０％質量％含有させることが好ましい。併用する重合性モノマーは、その溶解性パラメータ（ＳＰ値）の最大値と最小値の差が、１以上である組み合わせが、様々な記録媒体Ｐへの接着性、硬化収縮起因のカールを防止する点で好ましく、さらに好ましくは１．５以上である組み合わせである。
【００４１】
なお、感作性、皮膚刺激性、眼刺激性、変異原性、毒性などの観点から、上記モノマーのなかでも、特にイソアミルアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、イソミルスチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、イソボルニルアクリレート、ラクトン変性可とう性アクリレート、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、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート、カウプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、カプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが好ましい。
【００４２】
さらにこの中でも、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソステアリルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、イソボルニルアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート、カウプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、カプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが特に好ましい。
【００４３】
カチオン重合性モノマーとしては、各種公知のカチオン重合性のモノマーを併用できる。例えば、特開平６−９７１４号公報、特開２００１−３１８９２号公報、特開２００１−４００６８号公報、特開２００１−５５５０７号公報、特開２００１−３１０９３８号公報、特開２００１−３１０９３７号公報、特開２００１−２２０５２６号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などが挙げられる。
【００４４】
エポキシド化合物としては、芳香族エポキシド、脂環式エポキシド、脂肪族エポキシド等が好ましい。芳香族エポキシドの好ましいものとしては、少なくとも１個の芳香族核を有する多価フェノール或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或い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或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡ或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル並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ノキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【００４５】
脂環式エポキシドの好ましいものとしては、少なくとも１個のシクロヘキセン又はシクロベ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って得られる。シクロヘキサンオキサイド又はシクロベンテンオキサイド含有物が好ましい。
【００４６】
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或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又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又は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、グリセリン或いはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又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或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或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ノキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【００４７】
これらのエポキシドのうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシド及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。本発明においては、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。
【００４８】
ビニルエーテル化合物としては、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、イソプロベニルエーテル−Ｏ−プロビレンカーボネート、ト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。
【００４９】
これら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。
【００５０】
本発明に用いられる紫外線硬化型インクとしては、上記モノマーの中でも、酸素重合阻害のないカチオン重合性モノマーが好ましく、さらにはオキセタン環を有する化合物を用いることが硬化性の点でも好ましい。特に、オキセタン環６０〜９５質量％、オキシラン基を有する化合物５〜４０質量％、ビニルエーテル化合物０〜４０質量％を含む併用系が硬化性・吐出安定性の点で好ましい。
【００５１】
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号公報、特開２００１−３１０９３７号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。
【００５２】
オキセタン環を５個以上有する化合物を使用すると、組成物の粘性が高くなるため、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という問題が生じる。よって、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。
【００５３】
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。
【００５４】
【化１】
2004314598.tif 000003
【００５５】
式（１）において、Ｒ１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である。Ｒ２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、低粘性で作業性に優れるため、特に好ましい。
【００５６】
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。
【００５７】
【化２】
2004314598.tif 000004
【００５８】
式（２）において、Ｒ１は、前記一般式（１）におけるものと同様の基である。Ｒ３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枝状アルキレン基、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枝状ポリ（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枝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。
【００５９】
又、Ｒ３は、下記式（３）、（４）及び（５）で示される基から選択される多価基でもある。
【００６０】
【化３】
2004314598.tif 000005
【００６１】
式（３）において、Ｒ４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、低級アルコキシカルボキシル基、カルボキシル基、又はカルバモイル基である。
【００６２】
【化４】
2004314598.tif 000006
【００６３】
式（４）において、Ｒ５は、酸素原子、硫黄原子、メチレン基、ＮＨ、ＳＯ、ＳＯ2、Ｃ（ＣＦ3）2又はＣ（ＣＨ3）2である。
【００６４】
【化５】
2004314598.tif 000007
【００６５】
式（５）において、Ｒ６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。Ｒ７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。
【００６６】
Ｒ７は、下記式（６）で示される基から選択される基でもある。
【００６７】
【化６】
2004314598.tif 000008
【００６８】
式（６）において、Ｒ８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。
【００６９】
２個のオキセタン環を有する化合物の具体例としては、下記式（７）及び（８）で示される化合物等が挙げられる。
【００７０】
【化７】
2004314598.tif 000009
【００７１】
式（７）で示される化合物は、式（２）において、Ｒ１がエチル基、Ｒ３がカルボキシル基である化合物である。
【００７２】
【化８】
2004314598.tif 000010
【００７３】
式（８）で示される化合物は、一般式（２）において、Ｒ１がエチル基であり、Ｒ３が式（５）においてＲ６及びＲ７がメチル基、ｎが１となる置換基である化合物である。
【００７４】
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（９）で示される化合物がある。式（９）において、Ｒ１は、前記一般式（１）におけるものと同様の基である。
【００７５】
【化９】
2004314598.tif 000011
【００７６】
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（１０）で示される化合物等が挙げられる。
【００７７】
【化１０】
2004314598.tif 000012
【００７８】
式（１０）において、Ｒ１は、前記一般式（１）におけるものと同様の基である。Ｒ９は、例えば下記式（１１）〜（１３）で示される基等の炭素数１〜１２の分枝状アルキレン基、下記式（１４）で示される基等の分枝状ポリ（アルキレンオキシ）基又は下記式（１５）で示される基等の分枝状ポリシロキシ基等が挙げられる。ｊは、３又は４である。
【００７９】
【化１１】
2004314598.tif 000013
【００８０】
式（１１）において、Ｒ１０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。
【００８１】
【化１２】
2004314598.tif 000014
【００８２】
【化１３】
2004314598.tif 000015
【００８３】
【化１４】
2004314598.tif 000016
【００８４】
式（１４）において、ｌは１〜１０の整数である。
【００８５】
【化１５】
2004314598.tif 000017
【００８６】
３〜４個のオキセタン環を有する化合物の具体例としては、下記式（１６）で示される化合物等が挙げられる。
【００８７】
【化１６】
2004314598.tif 000018
【００８８】
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、下記式（１７）で示される化合物がある。
【００８９】
【化１７】
2004314598.tif 000019
【００９０】
式（１７）において、Ｒ１は式（１）におけるものと同様の基であり、Ｒ８は式（６）におけるものと同様の基である。Ｒ１１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。
【００９１】
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ある。
【００９２】
【化１８】
2004314598.tif 000020
【００９３】
【化１９】
2004314598.tif 000021
【００９４】
【化２０】
2004314598.tif 000022
【００９５】
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い。上記製造方法は、例えばパティソン（D.B.Pattison,Ｊ.AmChem.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。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。
【００９６】
これらの例として、例えば以下の化合物が挙げられる。
【００９７】
【化２１】
2004314598.tif 000023
【００９８】
ここで、ｐは２０〜２００である。
【００９９】
【化２２】
2004314598.tif 000024
【０１００】
ここで、ｑは１５〜１００である。
【０１０１】
【化２３】
2004314598.tif 000025
【０１０２】
ここで、ｓは２０〜２００である。
【０１０３】
光ラジカル開始剤としては、アリールアルキルケトン、オキシムケトン、チオ安息香酸Ｓ−フェニル、チタノセン、芳香族ケトン、チオキサントン、ベンジルとキノン誘導体、ケトクマリン類などの従来公知の開始剤が使用できる。開始剤については、「ＵＶ・ＥＢ硬化技術の応用と市場」（シーエムシー出版、田畑米穂監修／ラドテック研究会編集）に詳細が載っている。中でも、アシルホスフィンオキシドやアシルホスフォナードは、感度が高く、開始剤の光開裂により吸収が減少するため、インクジェット方式のように１色当たり５〜１２μｍの厚みを持つインク画像での内部効果に特に有効である。具体的には、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ベンチルフォスフィンオキサイドなどが好ましい。
【０１０４】
光カチオン開始剤としては、例えば、化学倍増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、技術情報協会・「光硬化技術」・２００１年に紹介されている光酸発生剤）。本発明な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、スルホニウムなどの芳香族オニウム化合物のＢ（Ｃ6Ｆ5）4−，ＡｓＦ6−ＳｂＦ6−ＣＦ3ＳＯ3−塩を挙げることができる。対アニオンとしてボレート化合物をもつものが酸発生能力が高く好ましい。オニウム化合物の具体的な例を以下に示す。
【０１０５】
【化２４】
2004314598.tif 000026
【０１０６】
第２にスルボ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。
【０１０７】
【化２５】
2004314598.tif 000027
【０１０８】
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。
【０１０９】
【化２６】
2004314598.tif 000028
【０１１０】
第４に、鉄アレン錯体を挙げることができる。
【０１１１】
【化２７】
2004314598.tif 000029
【０１１２】
また、前述のモノマー同様、安全性を考慮した選択では、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１−オン、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ベンチルフォスフィンオキサイド、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フィニル−プロパン−１−オン（ダロキュア（Ｒ）１１７３）が好適に用いられる。好ましい添加量は、インク組成物全体の１〜６質量％、さらに好ましくは２〜５質量５である。本発明では、インク膜の記録媒体Ｐへの接着性・追従性を上げる観点から、波長又は強度を変えて２段階に照射を分けることが好ましく、開始剤についても吸光波長の異なる２種以上を併用することが特に好ましい。
【０１１３】
この他、重合性オリゴマー類も、重合性モノマーと同様に配合可能である。重合性オリゴマーとしては、例えばエポキシドアクリレート、ポリエステルアクリレート、直鎖アクリルオリゴマー等が挙げられる。
【０１１４】
本発明に適用されるインクは、特開平８−２４８５６１号、特開平９−０３４１０６号等の文献で既に公知となっている酸増殖剤を含有することが好ましい。ここで、酸増殖剤とは、活性光線の照射で発生した酸により新たに酸を発生する物質である。酸増殖剤を用いることで、インクを吐出口１５から吐出する時の安定性を向上させることができる。
【０１１５】
また、本発明に適用されるインクには、吐出安定性を向上させる目的で、熱塩基発生剤を添加する。熱塩基発生剤の添加は、特に吐出量の多い白インクを吐出する場合に有効である。また、インクジェット方式による画像形成では、他の画像形成方法に較べて形成した画像のインク膜厚が厚くなる傾向があり、インク硬化時に起こるインク収縮によって記録媒体Ｐのカールやしわが発生し易いという問題点があるが、インクに熱塩基発生剤を添加することでこのカールやしわを著しく低減させることができる。
【０１１６】
従来、軟包装印刷やラベル印刷分野においては、記録媒体Ｐに発生するしわや吐出安定性の観点から、活性光線硬化型インクジェット方式による画像形成が実用化されるまでには至っていなかったが、本発明の構成とすることにより、それらの分野でも十分効果を発揮するものである。
【０１１７】
熱塩基発生剤としては、例えば、加熱により脱炭酸して分解する反応性を有する有機酸と塩基の塩や、分子内求核置換反応、ロッセン転位、ベックマン転位といった反応により分解してアミン類を放出する化合物等、加熱により何らかの反応を起こして塩基を放出するものが好ましく用いられる。
【０１１８】
具体的には、英国特許第９９８，９４９号記載のトリクロロ酢酸の塩、米国特許第４，０６０，４２０号に記載のアルファースルホニル酢酸の塩、特開昭５９−１５７６３７号に記載のプロピール酸類の塩、２−カルボキシカルボキサミド誘導体、特開昭５９−１６８４４０号に記載の塩基成分に有機塩基の他にアルカリ金属、アルカリ土類金属を用いた熱分解性酸との塩、特開昭５９−１８０５３７号に記載のロッセン転位を利用したヒドロキサムカルバメート類、加熱によりニトリルを生成する特開昭５９−１９５２３７号に記載のアルドキシムカルバメート類等が挙げられる。その他、英国特許第９９８，９４５号、米国特許第３，２２０，８４６号、英国特許第２７９，４８０号、特開昭５０−２２６２５号、特開昭６１−３２８４４号、特開昭６１−５１１３９号、特開昭６１−５２６３８号、特開昭６１−５１１４０号、特開昭６１−５３６３４号、特開昭６１−５３６４０号、特開昭６１−５５６４４号、特開昭６１−５５６４５号等に記載の熱塩基発生剤が有用である。
【０１１９】
インクに添加する熱塩基発生剤として、更に具体的に例を挙げると、トリクロロ酢酸グアニジン、トリクロロ酢酸メチルグアニジン、トリクロロ酢酸カリウム、フェニルスルホニル酢酸グアニジン、ｐ−クロロフェニルスルホニル酢酸グアニジン、ｐ−メタンスルホニルフェニルスルホニル酢酸グアニジン、フェニルプロピオール酸カリウム、フェニルプロピオール酸グアニジン、フェニルプロピオール酸セシウム、ｐ−クロロフェニルプロピオール酸グアニジン、ｐ−フェニレン（ビス）フェニルプロピオール酸グアニジン、フェニルスルホニル酢酸テトラメチルアンモニウム、フェニルプロピオール酸テトラメチルアンモニウムがある。上記の熱塩基発生剤は広い範囲で用いることができる。
【０１２０】
熱塩基発生剤を添加する際のその濃度は、重合性モノマーの総量に対して、１０〜１０００質量ｐｐｍ、特に２０〜５００質量ｐｐｍの範囲に収まっていることが好ましい。なお、塩基性化合物は、単独で使用しても複数を併用してもよい。
【０１２１】
この他に、必要に応じて界面活性剤、ヘベリング添加剤、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できる。極微量の有機溶剤を添加することにより、記録媒体Ｐとの密着性を高めることも可能である。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。
【０１２２】
また本発明の紫外線硬化型インクは、２５℃における粘度が７〜５０ｍＰａ・ｓであることが、硬化環境（温度・湿度）に関係なく吐出が安定し、再現性、硬化性の観点で好ましい。
【０１２３】
また、本発明においては、記録媒体Ｐに透明な材質を適用する場合、記録媒体Ｐ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、白インクを用いることが好ましいが、前述した吐出安定性、記録媒体Ｐのカール・しわの発生の観点から、自ずと使用量に関しては制限がある。
【０１２４】
本発明に係る色材としては、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できるが、耐候性の点から顔料が好ましい。本発明で好ましく用いることのできる顔料を、以下に列挙する。
【０１２５】
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１、３、１２、１３、１４、１７、４２、７４、８１、８３、８７、９５、１０９、１３８、
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、１０１、１２２、１４４、１４６、１８５、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ−１９、２３、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ−１５：１、１５：３、１５：４、１８、２７、２９、６０、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ−７、３６、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｗｈｉｔｅ−６、１８、２１、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ−７、
【０１２６】
上述の顔料を分散させるための分散媒体は、本発明では有機溶剤または重合性化合物を適用可能である。ここで、本発明に適用されるインクは、吐出口から吐出され、記録媒体Ｐに着弾した直後に硬化するため、分散媒体として有機溶剤を多く含有すると、この溶剤が硬化したインク内部に残留し、記録媒体Ｐの劣化や臭気といった問題を生ずる。そのため、本発明に適用されるインクは、有機溶剤を含有しないか、有機溶剤の含有量を低く抑え、重合性化合物を分散溶媒の主成分とすることが好ましい。また、上記重合性化合物としては、周知のモノマーの中で最も粘性の低いモノマーを選択することが分散適性上さらに好ましい。
【０１２７】
また、顔料の分散媒体への分散を効果的に行なうため、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。分散剤としては、高分子分散剤を用いることが好ましく、例えばAVECIA社のSolsperseシリーズの高分子分散剤が適用可能である。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。分散媒体は溶剤又は重合性化合物で行うが、本発明で用いられる紫外線硬化型インクは、インク着弾直後に反応・硬化させられるため、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の問題が生じる。よって、分散媒体は溶剤ではなく重合性化合物、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。
【０１２８】
顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を０．０８〜０．５μｍとなるようにして行うことが好ましい。顔料粒子の平均粒径が０．５μｍを超える場合、インクの透過性が低くなり、記録媒体Ｐに形成される画像の画質を低下させるという問題が生じる。また、顔料粒子の平均粒径が０．０８μｍを下回ると、インクの調合に係る経費が増大するという問題が生じる。
【０１２９】
また、顔料粒子の最大粒径は０．３〜１０μｍとすることが好ましく、０．３〜３μｍとすることがさらに好ましい。顔料粒子の最大粒径が１０μｍを超える場合、インクが吐出口で詰まりやすくなるという問題が生じる。一方、顔料粒子の最大粒径が０．３μｍを下回る場合には、インクの調合に係る経費が増大するという問題が生じる。
【０１３０】
インクを調合する時の顔料、分散剤、分散媒体の選定や、分散条件及びろ過条件の設定は、顔料粒子の平均粒径及び最大粒径が上述の範囲となることを条件として適宜決される。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性および硬化の感度を維持することができる。
【０１３１】
また、本発明に係るインクにおいて、色材濃度はインク全体に対して１〜１０質量％であることが好ましい。色材濃度が１質量％を下回る場合には、インクが記録媒体Ｐ上で効果的に発色せず、形成された画像が不明瞭になるという問題が生じる。一方、色材濃度が１０質量％を超える場合には、記録媒体Ｐ上でインクが速やかに硬化せず、画像の強度や画質を低下させるという問題が生じる。
【０１３２】
次に、画像記録時における画像記録装置１の動作について説明する。
【０１３３】
先ず、使用者は、所定の画像形成条件を入力部１１から入力し、画像形成を開始する。これに基づいて、制御装置１０は、搬送装置の駆動源１２を制御して、記録媒体Ｐを所定の位置まで搬送する。記録媒体Ｐが所定位置まで搬送されると、制御装置１０は、使用される記録媒体Ｐの種類を識別する。その後、制御装置１０は、記憶部１３に記憶された複数の画像記録条件の中から、適合する条件を選択して読み出す。例えば、画像記録速度が速い条件のときにはインクの吐出量を少なくし、画像記録速度が遅い条件のときにはインクの吐出量を多くするような条件を読み出す。制御装置１０は、その読み出した記録条件を基に、キャリッジ駆動源５１、駆動源１２、記録ヘッド２、インク用ヒータ２２を制御して、最適な搬送速度で記録媒体Ｐを搬送させながら、最適な温度に調節されたインクを記録ヘッド２から吐出させて、紫外線を照射させることにより、着弾したインクを硬化、定着させて画像を記録する。このような画像記録方法により、高画質な画像を得るものである。
【０１３４】
以上のように、本実施形態の画像記録装置１及び画像記録方法によれば、画像記録速度の異なる複数の記録モードに応じてインクの出射最大量を任意に変更可能であるため、画像記録速度が通常よりも速い記録モードにおいては、インクの総量を制限することで、画像記録速度を落とすことなく、少しの光照射量で十分なインク硬化性を得ることができる。これにより、高画質な画像を得られる画像記録装置とすることができる。また、高画質な画像を得られる画像記録方法とすることができる。
【０１３５】
また、この実施の形態では、記録モードにおいて、画像記録速度が速い記録モードのときにはインクの出射最大量を少なくし、画像記録速度が遅い記録モードのときにはインクの出射最大量を多くするように変更するため、より確実に請求項１に記載の発明の作用、効果を実現することができる。
【０１３６】
さらに、この実施の形態のように、画像記録装置が、記録ヘッドと紫外線照射装置とが同一のキャリッジに搭載されたシリアルプリント方式のように照射装置が小さくならざるを得ない場合にも、画像記録速度の異なる複数の記録モードに応じてインクの出射最大量を任意に変更可能であるため、画像記録速度が通常よりも速い記録モードにおいては、インクの総量を制限することで、画像記録速度を落とすことなく、少しの光照射量で十分なインク硬化性を得ることができる。
【０１３７】
またさらに、この実施の形態のように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクを吐出して画像を形成するように４以上の記録ヘッドを備え、記録ヘッドから記録媒体上に隙間が生じないようにインクを吐出して画像を形成する、いわゆるベタ画像を形成する場合に必要な単色又は複数色のインクの総出射量が５ｇ／ｍ2以上であり、記録モードに応じて、インクの総出射量が５ｇ／ｍ2以上の任意の量に設定されると共に各色のインクの吐出割合が設定されるようになっていると、例えば、画像記録速度が速い記録モードのときは、画像記録速度が遅い記録モードのときに比べてインクの総出射量を少なくし、インクの吐出割合も変化させることで、少しの光照射量で十分なインク硬化性を得られるようにすることができる。これにより、高速記録においても、インク滲み、基材密着性、シワ等を改善することが可能となる。
従来では高速の記録モードでは画素単位において紫外線露光までの間に付与されるインクの量が多くなることにより、十分な紫外線露光量が得られないだけでなく、内部硬化性が劣化する、外部のみインクの硬化が進行するなどして、インクの内部硬化性の劣化や密着不良、シワの発生などの問題が生じることが多いが、この実施の形態の構成のように、記録速度に応じてインク制限量を適宜調整することにより、高速記録においても、インク滲み、基材密着性、シワを改善することが可能となる。
【０１３８】
なお、本発明は上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、本実施形態では画像記録装置は、図１及び図３の（ａ）に示すようなシリアルプリント方式の画像記録方式であったが、例えば、図３の（ｂ）に示すような、ラインプリント式の記録ヘッド（ラインヘッド）２Ｂが記録媒体Ｐの幅方向に配置され、記録媒体Ｐを搬送しながら記録ヘッド２Ｂによるインク吐出及び記録ヘッド２Ｂよりも搬送方向下流側に配置された照射装置６Ｂによる紫外線照射を行うラインプリント方式の画像記録装置であっても良い。また、図３の（ｃ）に示すような、記録媒体Ｐが図示された矢印の搬送方向に搬送される間に記録ヘッド２Ｃからインクを吐出すると共に、照射装置６Ｃによる紫外線照射を行い、次いで記録媒体Ｐが図示された矢印とは逆の搬送方向に搬送される間に記録ヘッド２Ｃからインクを吐出すると共に、照射装置６Ｃによる紫外線照射を行い、前記したように記録媒体Ｐが１往復した後、記録ヘッド２Ｃが副走査方向に走査されることを繰り返して画像記録を行うフラットベッドプリント方式の画像記録装置であっても良い。
【０１３９】
前記したように、画像記録装置が、ラインプリント方式である場合にも、画像記録速度の異なる複数の記録モードに応じてインクの出射最大量を任意に変更可能であるため、画像記録速度が通常よりも速い記録モードにおいては、インクの総量を制限することで、画像記録速度を落とすことなく、少しの光照射量で十分なインク硬化性を得ることができる。
【０１４０】
また、前記したように、画像記録装置が、記録ヘッドと紫外線照射装置とが同一のキャリッジに搭載されたフラットベッドプリント方式のように照射装置が小さくならざるを得ない場合にも、画像記録速度の異なる複数の記録モードに応じてインクの出射最大量を任意に変更可能であるため、画像記録速度が通常よりも速い記録モードにおいては、インクの総量を制限することで、画像記録速度を落とすことなく、少しの光照射量で十分なインク硬化性を得ることができる。
【０１４１】
以下にこの発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、この発明の実施の形態はこれらの例に限定されるものではない。
【実施例１】
【０１４２】
まず、画像記録装置が、シリアルプリント方式のインクジェット記録装置である場合について説明する。
【０１４３】
《インクの調製》
図４の表に記載の構成からなる各色インクを調製した。
【０１４４】
なお、各色インクの調製に際しては、顔料分散剤としてＡｖｅｃｉａ社性のソルスパース２４０００を、顔料の１５質量％添加し、サンドミルにて分散した後、開始剤を添加して、０．８μｍのメンブランフィルタにて、濾過した。
【０１４５】
なお、図４の表に記載の各略称の詳細は、以下の通りである。
Ｋ：濃ブラックインク
Ｃ：濃シアンインク
Ｍ：濃マゼンタインク
Ｙ：濃イエローインク
色材１：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ−７
色材２：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ−１５：３
色材３：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ−１２２
色材４：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−７４
エポキシ化合物：セロキサイド２０２１Ｐ  ダイセル化学工業社製
オキセタン化合物：ＯＸＴ−２１２  東亜合成化学社製
オキセタン化合物：ＯＸＴ−２２１  東亜合成化学社製
開始剤：ＳＰ１５２  アデカ社製
【０１４６】
《画像記録装置》
図１に記載の構成からなるシリアルプリント方式のインクジェットプリンタを用いて、上記調製した４色のインクをキャリッジに装填し、キャリッジの両端に紫外線照射ランプを配置した。
【０１４７】
インクジェットノズルは、ノズルピッチ３６０ｄｐｉ、液滴サイズ４〜２８ｐｌの範囲で可変のピエゾ型ヘッドを用いた。３６０ｄｐｉでは１画素当たり４〜２８ｐｌの液滴サイズ、７２０ｄｐｉでは１画素当たり４〜１２ｐｌの液滴サイズを用いた。なお、本発明でいうｄｐｉとは、２．５４ｃｍ当たりのドット数を表す。また、このプリンタはいわゆるベタ画像を形成する際の総インク量が、７２０ｄｐｉの場合５．９ｇ／ｍ2以上、３６０ｄｐｉの場合は５．６ｇ／ｍ2以上付与されるよう設定されている。なお、当該インクの比重は１．０１〜１．０２程度であり、１に非常に近いことから、以下で「ｍｌ／ｍ2」の単位で表されているものは「ｇ／ｍ2」で表されているものと同量であると解することとする。
【０１４８】
キャリッジ両端に配置した紫外線ランプは、２５４ｎｍに主ピークを持つ熱陰極管を用いた。光源の照度は基材（記録媒体）面で３ｍＷ／ｃｍ2、照射幅は２００ｍｍとした。全てのモードは双方向印刷で行った。
【０１４９】
《画像の形成》
図５の表の記録条件に従い、各画像を形成した。
【０１５０】
記録条件は、解像度が３６０ｄｐｉと７２０ｄｐｉの２段階、パス数は２，４，８の３段階、液滴量が８，１２，２８ｐｌ／ｐｉｘｅｌの３段階、キャリッジスピードが９５，２８０ｍｍ／ｓの２段階である。
【０１５１】
インク制限量は、ベタ１００％のインク付与量を１００％として、インクの液量換算でインク量を標記する。
【０１５２】
記録条件１では、解像度７２０ｄｐｉ、パス数８、液滴量８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、インク制限量４００％、４色ベタ部の最大インク付着量２３．６ｍｌ／ｍ2、キャリッジスピード２８０ｍｍ／ｓで画像を記録した。
記録条件２では、解像度７２０ｄｐｉ、パス数８、液滴量１２ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、インク制限量４００％、４色ベタ部の最大インク付着量３５．４ｍｌ／ｍ2、キャリッジスピード２８０ｍｍ／ｓで画像を記録した。
記録条件３では、解像度７２０ｄｐｉ、パス数８、液滴量１２ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、インク制限量２５０％、４色ベタ部の最大インク付着量２２．１ｍｌ／ｍ2、キャリッジスピード２８０ｍｍ／ｓで画像を記録した。
記録条件４では、解像度７２０ｄｐｉ、パス数４、液滴量８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、インク制限量４００％、４色ベタ部の最大インク付着量２３．６ｍｌ／ｍ2、キャリッジスピード２８０ｍｍ／ｓで画像を記録した。
記録条件５では、解像度７２０ｄｐｉ、パス数４、液滴量８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、インク制限量２５０％、４色ベタ部の最大インク付着量１４．８ｍｌ／ｍ2、キャリッジスピード２８０ｍｍ／ｓで画像を記録した。
記録条件６では、解像度３６０ｄｐｉ、パス数４、液滴量２８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、インク制限量４００％、４色ベタ部の最大インク付着量２２．４ｍｌ／ｍ2、キャリッジスピード９５ｍｍ／ｓで画像を記録した。
記録条件７では、解像度３６０ｄｐｉ、パス数２、液滴量２８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、インク制限量４００％、４色ベタ部の最大インク付着量２２．４ｍｌ／ｍ2、キャリッジスピード９５ｍｍ／ｓで画像を記録した。
記録条件８では、解像度３６０ｄｐｉ、パス数２、液滴量２８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、インク制限量３００％、４色ベタ部の最大インク付着量１６．８ｍｌ／ｍ2、キャリッジスピード９５ｍｍ／ｓで画像を記録した。
【０１５３】
以上、記録条件１〜８の画像記録評価を以下の項目毎に行った。
〈インク滲み〉
○：色間の滲みがなく、グラデーションも滑らか。
△：若干滲み、グラデーションの一部がざらつく。
×：色間の滲みがあり、グラデーションにざらつきが目立つ。
【０１５４】
〈基材密着性〉
○：最もインク量の大きい４色ベタ部の基材密着性が良好。
△：４色ベタ部の基材密着性が僅かに劣る。
×：４色ベタ部の内部硬化性が低下し基材密着性が劣る。
【０１５５】
〈シワ〉
○：最もインク量の大きい４色ベタ部までシワが発生しない。
×：最もインク量の大きい４色ベタ部でシワが発生する。
【０１５６】
図５の表に評価結果の一覧を示す。
【０１５７】
図５の表に示すように、この実施例の画像記録装置において、解像度７２０ｄｐｉ、パス数８、液滴量８ｐｌ／ｐｉｘｅｌの記録モードの場合（記録条件１）、インク制限の必要はない。
パス数４の記録モードにするとインク制限が有効であり、２５０％（記録条件５）で良好となる。
パス数８の記録モードで液滴量１２ｐｌ／ｐｉｘｅｌの場合（記録条件３）は、やはりインク制限が有効である。
解像度３６０ｄｐｉ、パス数４、液滴量２８ｐｌ／ｐｉｘｅｌの記録モードの場合（記録条件６）はインク制限の必要がないが、パス数２となるとインク制限が有効となる（記録条件８）。
このように、記録モードに応じてインクの吐出量を制限することで、画像の状態を改善することができる
【実施例２】
【０１５８】
次に、画像記録装置が、ラインプリント方式のインクジェット記録装置である場合について説明する。なお、インクの調製については、前記実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【０１５９】
《画像記録装置》
図３の（ｂ）に記載の構成からなるラインプリント方式のインクジェットプリンタを用いて、実施例１と同様に調製した４色のインクを装填し、ラインヘッドの記録媒体搬送方向の下流側に紫外線照射ランプを配置した。なお、図３の（ｂ）では、ラインヘッドが１つしか図示されていないが、４色それぞれのインクを吐出するために各色に対して１つずつ、計４つのラインヘッドが記録媒体搬送方向に並んでいるものとする。
【０１６０】
インクジェットノズルは、ノズルピッチ３６０ｄｐｉ、液滴サイズ４〜２８ｐｌの範囲で可変のピエゾ型ヘッドを用いた。３６０ｄｐｉで１画素当たり４〜２８ｐｌの液滴サイズを用いた。また、このプリンタはいわゆるベタ画像を形成する際の総インク量が、３６０ｄｐｉの場合は５．６ｇ／ｍ2以上付与されるよう設定されている。
【０１６１】
ラインヘッドの記録媒体搬送方向の下流側に配置した紫外線ランプは、光源の照度が基材（記録媒体）面で３０ｍＷ／ｃｍ2、照射幅が記録媒体搬送方向に３００ｍｍである高圧水銀灯を用いた。
【０１６２】
《画像の形成》
図６の表の記録条件に従い、各画像を形成した。
【０１６３】
記録条件は、解像度が３６０ｄｐｉ、パス数は１、液滴量が２８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、ラインスピードが２００，３００ｍｍ／ｓの２段階である。
【０１６４】
インク制限量は、ベタ１００％のインク付与量を１００％として、インクの液量換算でインク量を標記する。
【０１６５】
記録条件１Ｂでは、解像度３６０ｄｐｉ、パス数１、液滴量２８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、インク制限量４００％、４色ベタ部の最大インク付着量２２．４ｍｌ／ｍ2、ラインスピード２００ｍｍ／ｓで画像を記録した。
記録条件２Ｂでは、解像度３６０ｄｐｉ、パス数１、液滴量２８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、インク制限量４００％、４色ベタ部の最大インク付着量２２．４ｍｌ／ｍ2、ラインスピード３００ｍｍ／ｓで画像を記録した。
記録条件３Ｂでは、解像度３６０ｄｐｉ、パス数１、液滴量２８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、インク制限量２５０％、４色ベタ部の最大インク付着量１４．０ｍｌ／ｍ2、ラインスピード３００ｍｍ／ｓで画像を記録した。
【０１６６】
以上、記録条件１Ｂ〜３Ｂの画像記録評価を前記実施例１と同様に行った。
図６の表に評価結果の一覧を示す。
【０１６７】
図６の表に示すように、この実施例の画像記録装置において、解像度３６０ｄｐｉ、パス数１、液滴量２８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、ラインスピード２００ｍｍ／ｓの記録モードの場合（記録条件１Ｂ）、インク制限の必要はない。
ラインスピードが３００ｍｍ／ｓの記録モードにすると、ラインスピードが速くなることにより光照射量が少なくなるため、インク制限をしない場合（記録条件２Ｂ）にはインク硬化不良が起こり画質が悪化してしまう。しかし、２５０％にインク制限を行った場合（記録条件３Ｂ）にはインク硬化不良は起こらず画質が良好となり、当該インク制限が有効であると言える。
このように、記録モードに応じてインクの吐出量を制限することで、画像の状態を改善することができる
【実施例３】
【０１６８】
次に、画像記録装置が、フラットベッドプリント方式のインクジェット記録装置である場合について説明する。なお、インクの調製については、前記実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【０１６９】
《画像記録装置》
図３の（ｃ）に記載の構成からなるフラットベッドプリント方式のインクジェットプリンタを用いて、実施例１と同様に調製した４色のインクをキャリッジに装填し、キャリッジの両端に紫外線照射ランプを配置した。
【０１７０】
インクジェットノズルは、ノズルピッチ３６０ｄｐｉ、液滴サイズ４〜２８ｐｌの範囲で可変のピエゾ型ヘッドを用いた。７２０ｄｐｉで１画素当たり４〜２８ｐｌの液滴サイズを用いた。また、このプリンタはいわゆるベタ画像を形成する際の総インク量が、７２０ｄｐｉの場合５．９ｇ／ｍ2以上付与されるよう設定されている。
【０１７１】
キャリッジ両端に配置した紫外線ランプは、前記実施例１と同様に、２５４ｎｍに主ピークを持つ熱陰極管を用いた。光源の照度は基材（記録媒体）面で３ｍＷ／ｃｍ2、照射幅は記録媒体搬送方向に２００ｍｍとした。全てのモードは双方向印刷で行った。
【０１７２】
《画像の形成》
図７の表の記録条件に従い、各画像を形成した。
【０１７３】
記録条件は、解像度が７２０ｄｐｉ、パス数は４，８の２段階、液滴量が２８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、基材スピードが２００ｍｍ／ｓである。
【０１７４】
インク制限量は、ベタ１００％のインク付与量を１００％として、インクの液量換算でインク量を標記する。
【０１７５】
記録条件１Ｃでは、解像度７２０ｄｐｉ、パス数８、液滴量２８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、インク制限量４００％、４色ベタ部の最大インク付着量３５．４ｍｌ／ｍ2、基材スピード２００ｍｍ／ｓで画像を記録した。
記録条件２Ｃでは、解像度７２０ｄｐｉ、パス数４、液滴量２８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、インク制限量４００％、４色ベタ部の最大インク付着量３５．４ｍｌ／ｍ2、基材スピード２００ｍｍ／ｓで画像を記録した。
記録条件３Ｃでは、解像度７２０ｄｐｉ、パス数４、液滴量２８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、インク制限量２５０％、４色ベタ部の最大インク付着量２２．１ｍｌ／ｍ2、基材スピード２００ｍｍ／ｓで画像を記録した。
【０１７６】
以上、記録条件１Ｃ〜３Ｃの画像記録評価を前記実施例１と同様に行った。
図７の表に評価結果の一覧を示す。
【０１７７】
図７の表に示すように、この実施例の画像記録装置において、解像度７２０ｄｐｉ、パス数８、液滴量２８ｐｌ／ｐｉｘｅｌ、基材スピード２００ｍｍ／ｓの記録モードの場合（記録条件１Ｃ）、インク制限の必要はない。
パス数が４の記録モードにすると、基材上を照射装置が通る回数が減って光の照射時間が減ることにより光照射量が少なくなるため、インク制限をしない場合（記録条件２Ｃ）にはインク硬化不良が起こり画質が悪化してしまう。しかし、２５０％にインク制限を行った場合（記録条件３Ｃ）にはインク硬化不良が起こらず画質が良好となり、当該インク制限が有効であると言える。
このように、記録モードに応じてインクの吐出量を制限することで、画像の状態を改善することができる
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】本実施形態におけるシリアルプリント方式の画像記録装置の概略構成を表す概略図である。
【図２】図１の画像記録装置の主制御装置分を表すブロック図である。
【図３】本発明で用いることのできるインクジェット記録方式の一例を示す図である。
【図４】本実施形態における画像記録装置の実施例で使用したインクの組成を表わす表である。
【図５】本実施形態におけるシリアルプリント方式の画像記録装置の実施例１についての記録条件及び結果を表わす表である。
【図６】ラインプリント方式の画像記録装置の実施例２についての記録条件及び結果を表わす表である。
【図７】フラットベッドプリント方式の画像記録装置の実施例３についての記録条件及び結果を表わす表である。
【符号の説明】
【０１７９】
１  画像記録装置
２  記録ヘッド
５  キャリッジ
６  照射装置
Ｐ  記録媒体
【図１】
2004314598.tif 000030
【図２】
2004314598.tif 000031
【図３】
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【図４】
2004314598.tif 000033
【図５】
2004314598.tif 000034
【図６】
2004314598.tif 000035
【図７】
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