(57)【要約】【課題】  光硬化性インクを使用した場合に、メンテナンス回数の増加を抑制して、高速な画像形成を可能とする画像記録方法及び画像記録装置を提供する。【解決手段】  インクジェット方式の記録ヘッドによって、光硬化性インクを記録媒体上に吐出した後、光源から光を照射し、光硬化性インクを硬化させて画像を形成する画像記録方法である。光源の光量及び光硬化性インクの光硬化性の少なくとも一方は、光源から光硬化性インクに向けて光が第１所定時間だけ直接照射されると、光硬化性インクの粘度上昇率が２０％以上となるように調整されている。記録ヘッドの吐出面における光量は、当該光量の光が光硬化性インクに向けて、第１所定時間よりも長い第２所定時間だけ照射されると、光硬化性インクの粘度上昇率が５％以上３０％以下となるように調整されている。【選択図】図１
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【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って、光硬化性インクを記録媒体上に吐出した後、光源から前記記録媒体に向けて光を照射し、前記光硬化性インクを硬化させて画像を形成する際に、
前記光源の光量及び前記光硬化性インクの光硬化性の少なくとも一方は、前記光源から前記光硬化性インクに向けて光が第１所定時間だけ直接照射されると、前記光硬化性インクの粘度上昇率が２０％以上となるように調整され、
前記記録ヘッドの吐出面における光量は、当該光量の光が前記光硬化性インクに向けて、前記第１所定時間よりも長い第２所定時間だけ照射されると、前記光硬化性インクの粘度上昇率が５％以上５０％以下となるように調整されていることを特徴とする画像記録方法。
【請求項２】
請求項１記載の画像記録方法において、
前記光硬化性インクは、カチオン重合系インクであることを特徴とする画像記録方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像記録方法において、
前記第１所定時間は０．１秒以下であり、
前記第２所定時間は１００００秒以上であることを特徴とする画像記録方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像記録方法において、
前記光源の光量及び前記光硬化性インクの光硬化性の少なくとも一方は、
前記第１所定時間以上１．０秒以下の間、前記光源から前記光硬化性インクに向けて光が直接照射されると、前記光硬化性インクが硬化するように調整されていることを特徴とする画像記録方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像記録方法において、
前記記録ヘッドの吐出面における光量の調整は、前記記録ヘッド及び前記光源の距離と前記光源の照射角度との少なくとも一方を調整することにより行われていることを特徴とする画像記録方法。
【請求項６】
請求項５記載の画像記録方法において、
前記記録ヘッド及び前記光源の距離は、１ｃｍ以上１０ｃｍ以下に設定されていることを特徴とする画像記録方法。
【請求項７】
記録媒体に向けて光硬化性インクを吐出するインクジェット方式の記録ヘッドと、
前記記録媒体上に吐出された前記光硬化性インクに対して光を照射し、前記光硬化性インクを硬化させる光源とを備え、
前記光源の光量及び前記光硬化性インクの光硬化性の少なくとも一方は、前記光源から前記光硬化性インクに向けて光が第１所定時間だけ直接照射されると、前記光硬化性インクの粘度上昇率が２０％以上となるように調整され、
前記記録ヘッドの吐出面における光量は、当該光量の光が前記光硬化性インクに向けて、前記第１所定時間よりも長い第２所定時間だけ照射されると、前記光硬化性インクの粘度上昇率が５％以上３０％以下となるように調整されていることを特徴とする画像記録装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像記録装置において、
前記光硬化性インクはカチオン重合系インクであることを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像記録方法及び画像記録装置に係り、特に、光硬化性インクを用いて画像を形成する画像記録方法及び画像記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクを吐出して画像を記録するインクジェットプリンタ等の画像記録装置においては、インクを記録媒体に吐出する吐出口が、記録ヘッドの一面（吐出面）に備えられている。この記録ヘッドには、インクの粘度の増大、インクの固着による吐出口の目詰まり、あるいは吐出口に通じる液路内に発生した気泡やごみ等による目詰まりを回復するために、種々のメンテナンスが施されている。メンテナンスには、例えば、吐出面に付着したゴミ等を除去するワイプ、吐出面のキャップ部材で密閉するように覆って、流路内に残留している気泡をインクとともに吐出口から吸引除去する吸引、キャップ部材に向けて吐出口からインクを吐出する空吐出等があり、これらのメンテナンスを所定のタイミングで行うことにより、高画質な画像を長期にわたって形成することができるようになっている。
近年、インクジェットプリンタには、光硬化性インクを用いて画像形成を行うものが開発されている。光硬化性インクを用いれば、画像形成後に光を照射することにより光硬化性インクは硬化し、長期間にわたって形成画像を消え難くすることができ、形成画像を屋外などに配置した際においても優れた耐候性を示すことができる（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−３４４５４４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、光硬化性インクを使用した場合、その光硬化性がゆえに光源から散乱した微弱な光（漏れ光）の影響も受けやすい。特に、漏れ光が吐出面に至ってしまうと、吐出面や吐出口に存在する光硬化性インクを高粘度化、さらには硬化させてしまう可能性があり、メンテナンス回数を増加させなければ、高画質な画像を長期にわたって形成できなかった。しかしながら、メンテナンス回数を増加させてしまうと、空吐出による消費インク及びメンテナンス時間が増加してしまうために、非効率な画像形成となってしまっていた。
【０００４】
本発明の課題は、光硬化性インクを使用した場合に、メンテナンス回数の増加を抑制して、高速な画像形成を可能とする画像記録方法及び画像記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明における画像記録方法は、
インクジェット方式の記録ヘッドによって、光硬化性インクを記録媒体上に吐出した後、光源から前記記録媒体に向けて光を照射し、前記光硬化性インクを硬化させて画像を形成する際に、
前記光源の光量及び前記光硬化性インクの光硬化性の少なくとも一方は、前記光源から前記光硬化性インクに向けて光が第１所定時間だけ直接照射されると、前記光硬化性インクの粘度上昇率が２０％以上となるように調整され、
前記記録ヘッドの吐出面における光量は、当該光量の光が前記光硬化性インクに向けて、前記第１所定時間よりも長い第２所定時間だけ照射されると、前記光硬化性インクの粘度上昇率が５％以上５０％以下となるように調整されていることを特徴としている。
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、記録ヘッドの吐出面における光量の光、つまり漏れ光に対応した光を光硬化性インクに向けて第２所定時間だけ照射すると、光硬化性インクの粘度上昇率が５％以上３０％以下となるように、記録ヘッドの吐出面における光量は調整されているので、第２所定時間経過後においては、光硬化性インクの粘度は５％以上３０％以下で上昇しているものの完全に硬化するまでには至っておらず、少なくとも第２所定時間中であればメンテナンスが可能な状態となる。このため、第２所定時間をなるべく長く設定していれば、光硬化性インクを使用した場合においても、メンテナンス回数の増加を抑制することができ、高速な画像形成が可能となる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像記録方法において、
前記光硬化性インクは、カチオン重合系インクであることを特徴としている。
【０００８】
ここで、光硬化性インクには、カチオン重合系インクとラジカル重合系インク等があるが、インクの密着性や臭気性、光硬化性の観点からカチオン重合系インクの使用が望まれている。カチオン重合系インクは、ラジカル重合系インクの硬化に必要な光量よりも低い光量で硬化するので、光源の出力を低減でき、省エネルギー化を図ることが可能であるが、その光硬化性がゆえに光源から散乱した微弱な光（漏れ光）の影響も受けやすい。しかしながら、請求項２記載の発明のように、光硬化性インクがカチオン重合系インクであっても、記録ヘッドの吐出面における光量の光、つまり漏れ光に対応した光を光硬化性インクに向けて第２所定時間だけ照射すると、光硬化性インクの粘度上昇率が５％以上３０％以下となるように、記録ヘッドの吐出面における光量は調整されているので、第２所定時間をなるべく長く設定していれば、メンテナンス回数の増加を抑制することができ、高速な画像形成が可能となる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の画像記録方法において、
前記第１所定時間は０．１秒以下であり、
前記第２所定時間は１００００秒以上であることを特徴としている。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、第１所定時間が０．１秒以下に設定されているので、記録媒体上に着弾した光硬化性インクに対して光源から光が０．１秒間直接照射されれば、その光硬化性インクの粘度は２０％以上上昇していることになる。このような硬化反応を示せば、色滲みを抑えて高精細な画像を形成することができる。
また、第２所定時間が１００００秒以上に設定されているので、光硬化性インクを使用した場合においても、メンテナンス回数の増加をより確実に長期に亘って抑制することができ、高速な画像形成が可能となる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像記録方法において、
前記光源の光量及び前記光硬化性インクの光硬化性の少なくとも一方は、
前記第１所定時間以上１．０秒以下の間、前記光源から前記光硬化性インクに向けて光が直接照射されると、前記光硬化性インクが硬化するように調整されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明によれば、光硬化性インクは、第１所定時間以上１．０秒以下の間、光源から光が直接照射されると硬化するので、高精細な画像を高速で形成することができる。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像記録方法において、
前記記録ヘッドの吐出面における光量の調整は、前記記録ヘッド及び前記光源の距離と前記光源の照射角度との少なくとも一方を調整することにより行われていることを特徴としている。
【００１４】
請求項５記載の発明によれば、記録ヘッド及び光源の距離と光源の照射角度との少なくとも一方を調整することで、記録ヘッドの吐出面における光量の調整が行われているので、例えば、遮光板などを用いて光量の調整を行った場合よりもコストを低減することができる。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の画像記録方法において、
前記記録ヘッド及び前記光源の距離は、１ｃｍ以上１０ｃｍ以下に設定されていることを特徴としている。
【００１６】
ここで、記録ヘッドに到達する漏れ光の光量が小さければ小さいほど、吐出面上の光硬化性インクは硬化しにくくなるため、記録ヘッド及び光源の距離を１ｃｍ以上として漏れ光の照射経路を長くすれば、記録ヘッドに到達する漏れ光の光量を低下させることができる。しかしながら、この距離を大きくしすぎてしまうと装置自体の小型化を阻害してしまう。このことから請求項６記載の発明のように、記録ヘッド及び光源の距離が１ｃｍ以上１０ｃｍ以下に設定されていれば、小型化の阻害を極力抑えつつ、記録ヘッドに到達する漏れ光の光量を低下することができる。
【００１７】
請求項７記載の発明における画像記録装置は、
記録媒体に向けて光硬化性インクを吐出するインクジェット方式の記録ヘッドと、
前記記録媒体上に吐出された前記光硬化性インクに対して光を照射し、前記光硬化性インクを硬化させる光源とを備え、
前記光源の光量及び前記光硬化性インクの光硬化性の少なくとも一方は、前記光源から前記光硬化性インクに向けて光が第１所定時間だけ直接照射されると、前記光硬化性インクの粘度上昇率が２０％以上となるように調整され、
前記記録ヘッドの吐出面における光量は、当該光量の光が前記光硬化性インクに向けて、前記第１所定時間よりも長い第２所定時間だけ照射されると、前記光硬化性インクの粘度上昇率が５％以上３０％以下となるように調整されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項７記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同等の作用、効果を奏することができる。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の画像記録装置において、
前記光硬化性インクはカチオン重合系インクであることを特徴とする画像記録装置。
【００２０】
請求項８記載の発明によれば、請求項２記載の発明と同等の作用、効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の発明によれば、第２所定時間経過後においては、光硬化性インクの粘度は５％以上３０％以下で上昇しているものの完全に硬化するまでには至っておらず、少なくとも第２所定時間中であればメンテナンスが可能な状態となる。このため、第２所定時間をなるべく長く設定していれば、光硬化性インクを使用した場合においても、メンテナンス回数の増加を抑制することができ、高速な画像形成が可能となる。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、光硬化性インクがカチオン重合系インクであっても、記録ヘッドの吐出面における光量の光、つまり漏れ光に対応した光を光硬化性インクに向けて第２所定時間だけ照射すると、光硬化性インクの粘度上昇率が５％以上３０％以下となるように、記録ヘッドの吐出面における光量は調整されているので、第２所定時間をなるべく長く設定していれば、メンテナンス回数の増加を抑制することができ、高速な画像形成が可能となる。
請求項３記載の発明によれば、記録媒体上に着弾した光硬化性インクに対して光源から光が０．１秒間直接照射されれば、その光硬化性インクの粘度は２０％以上上昇していることになる。このような硬化反応を示せば、色滲みを抑えて高精細な画像を形成することができる。
また、カチオン重合系の光硬化性インクを使用した場合においても、メンテナンス回数の増加をより確実に長期に亘って抑制することができ、高速な画像形成が可能となる。
請求項４記載の発明によれば、高精細な画像を高速で形成することができる。
請求項５記載の発明によれば、例えば、遮光板などを用いて光量の調整を行った場合よりもコストを低減することができる。
請求項６記載の発明によれば、小型化の阻害を極力抑えつつ、記録ヘッドに到達する漏れ光の光量を低下することができる。
請求項７記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同等の作用、効果を奏することができる。
請求項８記載の発明によれば、請求項２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】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本実施形態における画像記録装置について説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。図１は画像記録装置の概略構成を表す斜視図である。
【００２４】
画像記録装置１は、シリアル方式が適用されたインクジェットプリンタであり、この画像記録装置１には、図１に示すように、記録媒体Ｐを搬送方向Ａに沿って搬送させるための搬送装置（図示省略）が設けられている。この搬送装置によって搬送される記録媒体Ｐの上方には、搬送方向Ａに直交する方向（走査方向Ｂ）に延在するガイドレール２が設けられている。ガイドレール２には、複数の記録ヘッド３を搭載したキャリッジ４が、走査方向Ｂに沿って往復自在となるように設けられている。
【００２５】
複数の記録ヘッド３は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の光硬化性インクを、例えば一滴当たり８ｐｌの液滴として吐出するようになっている。各記録ヘッド３の吐出面３１には、図２に示すように、光硬化性インクを吐出する複数の吐出口３２が搬送方向Ａに沿って配列されている。記録ヘッド３の両側方には、図１に示すように、記録媒体Ｐに向けて光を照射する光照射装置５が配置されている。
【００２６】
光照射装置５には、図２に示すように、複数の光源５１が搬送方向Ａに沿って配列されており、この光源５１の両側方には、光の散乱を防止する遮光板５２が配設されている。なお、光源５１としては、紫外線を照射する光源が好ましく、例えば蛍光管、低圧水銀ランプ、低照度光源ランプ、ＬＤ、ＬＥＤ等が挙げられる。
【００２７】
図１に示すように、キャリッジ４の移動可能範囲の中央部分は、記録媒体Ｐに対して画像形成を行う形成領域２１とされている。キャリッジ４の移動可能範囲であって形成領域２１の外側一端は、記録ヘッド３のメンテナンスを行うメンテナンス領域２２とされている。
【００２８】
メンテナンス領域２２には、ワイプ、吸引及び空吐出等の各種メンテナンスを行うメンテナンスユニット６が設けられている。メンテナンスユニット６の上部には、キャリッジ４によってメンテナンス領域２２まで移動された記録ヘッド３に対向するように、記録ヘッド３の吐出面３１を覆うキャップ部材６１が設けられている。また、キャップ部材６１の一端近傍には、吐出面３１に残留する光硬化性インクをワイプするブレード６２が設けられている。これらキャップ部材６１及びブレード６２は、記録ヘッド３と対応する数だけ設けられている。そして、メンテナンスユニット６は、メンテナンス用駆動源６３（図３参照）を有しており、このメンテナンス用駆動源６３によって、上下方向Ｃ及び前後方向Ｄに移動されて、各種メンテナンスを行うようになっている。
【００２９】
キャップ部材６１の内部には、キャップ部材６１が吐出面３１を覆うと吐出面３１に接触して光硬化性インクを吸収する吸収体（図示省略）が設けられている。この吸収体は、例えば、ベルイータ（鐘紡社製商品名）等の親水処理を施した多孔質の樹脂で形成されている。
【００３０】
キャップ部材６１の底面には、キャップ部材６１の内部から連通するインク連通管６４が設けられている。このインク連通管６４の中途には、吸引装置である吸引ポンプ６５が設けられており、インク連通管６４の下端には、吸引した光硬化性インクを受ける廃インクタンク６６が設けられている。また、キャップ部材６１の底面には、キャップ部材６１の内部から連通する大気連通管６７が設けられており、この大気連通管６７の中途には大気連通弁６８が設けられている。
【００３１】
次に、図３を参照して画像記録装置１における主制御構成について説明する。図３は画像記録装置１の主制御構成を表すブロック図である。
【００３２】
画像記録装置１には、図３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、搬送装置の駆動源１１、キャリッジ４のキャリッジ駆動源４１、記憶部１２、記録ヘッド３、光源５１、メンテナンス用駆動源６３、吸引ポンプ６５、大気連通弁６８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。
そして、制御装置１０は、記憶部１２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駆動部を制御するようになっている。
【００３３】
ここで、例えば光硬化性の異なる光硬化性インクに対して、一定の光量の光を一定時間照射すると、光硬化性が高ければ高いほど照射後の粘度は上昇する。一方、同じ光硬化性を示す光硬化性インクに対して、光量の異なる光を一定時間照射すると、光量が高ければ高いほど照射後の粘度は上昇する。そして、同じ光硬化性を示す光硬化性インクに対して、一定の光量の光を、時間を異ならせて照射すると、照射時間が長ければ長いほど照射後の粘度は上昇する。この粘度の変化は粘度上昇率（粘度上昇率＝（光が照射された光硬化インクの粘度−光が照射される前の粘度）÷光が照射される前の粘度×１００（％））と呼ばれて、画質の高い画像を得るうえで重要な要因となっており、上記したように光硬化性インクの光硬化性、照射時間の長さ、光量の大きさによってその値も変化する。つまり、画像形成に好適な粘度上昇率を決定し、その値となるように光硬化性インクの光硬化性、照射時間の長さ、光量の大きさ等を組み合わせれば、高精細な画像を得ることが可能となる。
【００３４】
高精細な画像を高速で形成するためには、光が照射されて硬化するまでの時間をできるだけ短くすればよく、具体的に本実施形態では、光源５１から光硬化性インクに向けて光が１．０秒だけ直接照射されると、１．０秒後には光硬化性インクが完全に硬化するように、光源５１の光量及び光硬化性インクの光硬化性が調整されている。さらに、色滲みを抑えてより高精細な画像を形成するために、照射開始から０．１秒後には光硬化性インクの粘度上昇率が２０％以上となるように、光源５１の光量及び光硬化性インクの光硬化性が調整されている。本発明では、粘度上昇率が２０％以上となる時間を第１所定時間とし、この第１所定時間は上記したように０．１秒以下であることが好ましい。
【００３５】
ここで、光源５１の光量の調整は、上記した条件に対応するように光量を変更しなければならず、例えば光量が不可変の光源を用いる場合には、光源５１から記録媒体Ｐまでの距離を異ならせたり、光源の照射角度を異ならせたり、光源と記録媒体Ｐとの間に遮光板を配置したり、その条件に対応する光量の光源を用いたりすることによって、その条件に対応する光量を確保する。また、光量が可変の光源を用いる場合には、光量が不可変の光源を用いた場合と同様の方式を用いてもよいが、上記条件に対応する光量となるように制御装置１０が光源を制御してもよい。
一方、光硬化性インクの光硬化性の調整は、上記した条件に対応する光硬化性が得られるように光硬化性インクの各組成物を調整して行う。
【００３６】
また、記録ヘッド３の吐出面３１及び吐出口３２に存在する光硬化性インクは、光源５１からの光が直接照射されないものの、光源５１から散乱した微弱な光（漏れ光）の影響を受けるとその光硬化性がゆえに粘度が上昇してしまい、安定吐出の妨げとなってしまう。この粘度上昇を極力抑えるために、吐出面３１まで到達した漏れ光の光量と同等の光を光硬化性インクに向けて、第１所定時間よりも長い第２所定時間だけ照射して、照射後の粘度上昇率が５％以上３０％以下となるように、記録ヘッド３の吐出面３１における光量は調整されている。ここで、第２所定時間が長ければ長いほど粘度上昇を抑えることができるので、第２所定時間は１００００秒以上であることが好ましい。
【００３７】
記録ヘッド３の吐出面３１における光量の調整としては、光源５１及び記録ヘッド３の距離Ｉと光源５１の照射角度との少なくとも一方を調整することや、光源５１と記録ヘッド３との間に遮光板を設けることなどが挙げられる。ここで、光源５１と記録ヘッド３との距離Ｉ、つまり、光源５１と記録ヘッド３とが最も近接した部分の間隔は、１ｃｍ以上１０ｃｍ以下に設定されていることが好ましい。これにより、光源５１の発光部分と記録ヘッド３の吐出面３１及び吐出口３２とは１ｃｍ以上間隔を空けて配置されることになり、漏れ光の照射経路を長くでき、記録ヘッド３に到達する漏れ光の光量を低下させることができる。
【００３８】
次に、本実施形態で用いられる光硬化性インクについて説明する。光硬化性インクは、特に、「光硬化技術−樹脂・開始剤の選定と配合条件及び硬化度の測定・評価−（技術協会情報）」に記載の「光硬化システム（第４章）」の「光酸・塩基発生剤を利用する硬化システム（第１節）」、「光誘導型交互共重合（第２節）」等に適合するインクである。この光硬化性インクは、色材、重合性モノマー、光開始剤等を含んで組成されており、光の照射を受けることで光開始剤が触媒として作用することに伴うモノマーの架橋、重合反応によって硬化する性質を有している。ただし、本実施形態で用いられる光硬化性インクとして、上記「光誘導型交互共重合（第２節）」に適合するインクを用いる場合には、光開始剤は除外されてもよい。
【００３９】
光硬化性インクは、重合性化合物として、ラジカル重合性化合物を含むラジカル重合系インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクとに大別されるが、酸素による重合反応の阻害が少ない又は無いカチオン重合系インクのほうが機能性・汎用性に優れるため、カチオン重合系インクが用いられることが好ましい。
【００４０】
光硬化性インクは、特開平８−２４８５６１号公報、特開平９−３４１０６号公報等に記載されている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酸増殖剤を含有することが好ましい。また、光重合モノマーとして、少なくとも１種のオキセタン環を有する化合物を含むことが好ましい。また、オキセタン環を１個含有する単官能オキセタン化合物とオキセタン環を２個以上含有する多官能オキセタン化合物とを併用することが、硬化後の膜強度と記録媒体への密着性を向上させる上で好ましい。さらに、光硬化性の向上のためには、少なくとも１種のオキシラン環を有する化合物を含有することが好ましい。また、ビニルエーテル化合物を用いてもよい。上記光重合性モノマーの添加量は、少なくとも１種のオキセタン環を有するオキセタン化合物が５０質量％〜９５質量％、好ましくは６０質量％〜９５質量％であり、少なくとも１種のオキシラン基を有するオキシラン化合物が５質量％〜４０質量％であり、少なくとも１種のビニルエーテル化合物が０質量％〜４０質量％であることが好ましい。
【００４１】
そして、光硬化性インクは、少なくとも１種の色材、光酸発生剤、光重合化合物、水分捕捉剤などを含有し、組成されている。
【００４２】
まず、色材について説明する。
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できるが、耐候性の点で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。
【００４３】
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、
【００４４】
上記顔料の分散には、例えば、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。分散剤としては、高分子分散剤を用いることが好ましく、高分子分散剤としてはＡｖｅｃｉａ社のＳｏｌｓｐｅｒｓｅシリーズが挙げられる。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。これらの分散剤及び分散助剤は、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を用いて行うが、本実施形態で使用される光硬化性インクでは、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。
【００４５】
顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を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、ろ過条件を適宜設定する。この粒径管理によって、吐出口３２の詰まりを抑制し、インク保存安定性、インク透明性及び硬化感度を維持することができる。また、本実施形態における光硬化性インクにおいては、色材濃度としては、インク全体の１質量％〜１０質量％であることが好ましい。
【００４６】
次に光酸発生剤について説明する。
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−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−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（Ｃ6Ｆ5）4-、ＰＦ6-、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。
【００４７】
【化１】
2004351925.tif 000003
【００４８】
第２に、スルホン酸を発生するスルホン化合物を挙げることができる。具体的なスルホン化合物を以下に例示する。
【００４９】
【化２】
2004351925.tif 000004
【００５０】
第３に、ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化合物も用いることができる。具体的なハロゲン化合物を以下に例示する。
【００５１】
【化３】
2004351925.tif 000005
【００５２】
第４に、鉄アレン錯体を挙げることができる。具体的な鉄アレン錯体を以下に例示する。
【００５３】
【化４】
2004351925.tif 000006
【００５４】
本発明の光硬化性インクとしては、特開平８−２４８５６１号公報、特開平９−０３４１０６号公報をはじめてとし、既に公知となっている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を可能とする。
そして本発明の光硬化性インクでは、対イオンとしてアリールボレート化合物を有するジアゾニウム、ヨードニウム又はスルホニウムの芳香族オニウム化合物、鉄アレン錯体から選ばれる少なくとも１種の光酸発生剤が含有されることが好ましい。
【００５５】
次に、本発明に係る光重合性化合物について説明する。
先ず、光重合性化合物としてカチオン重合性化合物を説明する。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、オキセタン化合物などが挙げられる。
【００５６】
エポキシ化合物としては、例えば芳香族エポキシド、脂環式エポキシド、脂肪族エポキシド等が挙げられる。
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及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【００５７】
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って得られる、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。
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及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【００５８】
これらのエポキシ化合物のうち、速光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。
【００５９】
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。
これらのビニルエーテル化合物のうち、光硬化性、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。
【００６０】
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。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、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。
【００６１】
１個のオキセタン環を有する化合物としては、例えば下記一般式（１）で示される化合物等が挙げられる。
【００６２】
【化５】
2004351925.tif 000007
【００６３】
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、低粘度で作業性に優れるため、特に好ましい。
【００６４】
つぎに、２個のオキセタン環を有する化合物としては、例えば下記一般式（２）で示される化合物等が挙げられる。
【００６５】
【化６】
2004351925.tif 000008
【００６６】
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。また、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。
【００６７】
【化７】
2004351925.tif 000009
【００６８】
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。
【００６９】
【化８】
2004351925.tif 000010
【００７０】
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。
【００７１】
【化９】
2004351925.tif 000011
【００７２】
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。Ｒ7は、下記式（６）で示される基から選択される基でもある。
【００７３】
【化１０】
2004351925.tif 000012
【００７４】
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。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。
【００７５】
【化１１】
2004351925.tif 000013
【００７６】
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。
【００７７】
【化１２】
2004351925.tif 000014
【００７８】
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、Ｒ3が式（５）でＲ6及びＲ7がメチル基、ｎが１である化合物である。
【００７９】
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。
【００８０】
【化１３】
2004351925.tif 000015
【００８１】
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。
【００８２】
【化１４】
2004351925.tif 000016
【００８３】
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。
【００８４】
【化１５】
2004351925.tif 000017
【００８５】
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。
【００８６】
【化１６】
2004351925.tif 000018
【００８７】
【化１７】
2004351925.tif 000019
【００８８】
【化１８】
2004351925.tif 000020
【００８９】
式（１４）において、ｌは１〜１０の整数である。
【００９０】
【化１９】
2004351925.tif 000021
【００９１】
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、例えば下記式（１６）で示される化合物等が挙げられる。
【００９２】
【化２０】
2004351925.tif 000022
【００９３】
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。
【００９４】
【化２１】
2004351925.tif 000023
【００９５】
式（１７）において、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。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。
【００９６】
【化２２】
2004351925.tif 000024
【００９７】
【化２３】
2004351925.tif 000025
【００９８】
【化２４】
2004351925.tif 000026
【００９９】
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））に開示されるジオールからのオキセタン環合成法等がある。また、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。
【０１００】
【化２５】
2004351925.tif 000027
【０１０１】
ここで、ｐは２０〜２００である。
【０１０２】
【化２６】
2004351925.tif 000028
【０１０３】
ここで、ｑは１５〜１００である。
【０１０４】
【化２７】
2004351925.tif 000029
【０１０５】
ここで、ｓは２０〜２００である。
【０１０６】
なお、本発明においては、インク硬化の際の記録媒体Ｐの収縮を抑える目的で、光重合性化合物として少なくとも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。
【０１０７】
次に、光重合性化合物として、ラジカル重合性化合物について説明する。
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もつものが含まれる。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させるために任意の比率で２種以上を併用してもよい。
【０１０８】
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；さら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。具体的には、２−エチルヘキシルアクリレート、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、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、ベンジルアクリレート、ビス（４−アクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン、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、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テトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシ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、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、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、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、２，２−ビス（４−メタクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン等のメタクリル誘導体；その他、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の誘導体が挙げられ、さらに具体的には、山下晋三編、「架橋剤ハンドブック」、（１９８１年大成社）；加藤清視編、「ＵＶ・ＥＢ硬化ハンドブック（原料編）」（１９８５年、高分子刊行会）；ラドテック研究会編、「ＵＶ・ＥＢ硬化技術の応用と市場」、７９頁、（１９８９年、シーエムシー）；滝山栄一郎著、「ポリエステル樹脂ハンドブック」、（１９８８年、日刊工業新聞社）等に記載の市販品もしくは業界で公知のラジカル重合性ないし架橋性のモノマー、オリゴマー及びポリマーを用いることができる。
上記ラジカル重合性化合物のインクへの添加量は好ましくは１〜９７質量％であり、より好ましくは３０〜９５質量％である。
【０１０９】
ラジカル重合開始剤としては、特公昭５９−１２８１号公報、同６１−９６２１号公報、特開昭６０−６０１０４号公報等に記載のトリアジン誘導体、特開昭５９−１５０４号公報、同６１−２４３８０７号公報等に記載の有機過酸化物、特公昭４３−２３６８４号公報、同４４−６４１３号公報、同４４−６４１３号公報、同４７−１６０４号公報、米国特許第３，５６７，４５３号公報等に記載のジアゾニウム化合物、米国特許第２，８４８，３２８号公報、同第２，８５２，３７９号公報及び同２，９４０，８５３号公報に記載の有機アジド化合物、特公昭３６−２２０６２号公報、同３７−１３１０９号公報、同３８−１８０１５号公報、同４５−９６１０号公報等に記載のオルト−キノンジアジド類、特公昭５５−３９１６２号公報、特開昭５９−１４０２３号公報等の各公報及び「マクロモレキュルス（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）  第１０巻  第１３０７頁（１９７７年）に記載の各種オニウム化合物、特開昭５９−１４２２０５号公報に記載のアゾ化合物、特開平１−５４４４０号公報、ヨーロッパ特許第１０９，８５１号公報、ヨーロッパ特許第１２６，７１２号公報等、また、「ジャーナル・オブ・イメージング・サイエンス」（Ｊ．Ｉｍａｇ．Ｓｃｉ．）」  第３０巻  第１７４頁（１９８６年）に記載の金属アレン錯体、特開平５−２１３８６１号、同５−２５５３４７号に記載の（オキソ）スルホニウム有機ホウ素錯体、特開昭６１−１５１１９７号公報に記載のチタノセン類、「コーディネーション・ケミストリー・レビュー（Ｃｏｏｒｄｉｎａｎｔｉｏｎ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｒｅｖｉｅｗ）」  第８４巻  第８５〜第２７７頁  １９８８年及び特開平２−１８２７０１号公報に記載のルテニウム等の遷移金属を含有する遷移金属錯体、特開平３−２０９４７７号公報に記載の２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体、四臭化炭素や特開昭５９−１０７３４４号公報に記載の有機ハロゲン化合物等が挙げられる。
これらの重合開始剤はラジカル重合可能なエチレン不飽和結合を有する化合物１００質量部に対して０．０１〜１０質量部の範囲で含有されるのが好ましい。
【０１１０】
次いで、水分捕捉剤について説明する。
水分捕捉剤には、加水分解性基含有化合物及び／又はイソシアネート基含有化合物を用いることができる。加水分解性基含有化合物の具体例を挙げると、オルトギ酸トリエチルの如きオルトギ酸トリアルキルエステル類、オルト酢酸トリメチルの如きオルト酢酸トリアルキルエステル類、オルトホウ酸トリブチルの如きオルトホウ酸トリアルキルエステル類、及び下記式（２４）で表わされるシリケート類の単体を挙げることができる
【０１１１】
【化２８】
2004351925.tif 000030
【０１１２】
式中、Ｒ12は水素原子、アルキル基、フェニル基、ベンジル基又はビニル基を表し、Ｒ13はアルキル基、フェニル基、ベンジル基、ビニル基、イソプロペニル基、アセチル基又はベンゾイル基を表し、Ｒ14はアルキル基又はγ−グリシドキシプロピル基を表し、ｐは１〜４の整数を表し、ｑはｐが４のとき０及びｐが１〜３の整数のとき０又は１を表す。
【０１１３】
これらの水分捕捉剤のうち、水分を捕捉してもアルコール成分を生成しない化合物を用いることが好ましい。具体的な例を挙げると、イソプロペノキシトリメチルシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジイソプロペノキシシラン、メチルトリイソプロペノキシシラン、テトラアセトキシシランなどや、また、イソシアネート基含有化合物、例えば、フェニルイソシアネートの如きモノイソシアネート化合物がある。これらの水分捕捉剤を単独で又は組み合わせて用いることができる。
【０１１４】
なお、水分捕捉剤の使用量は、インク全量１００重量部に対して、０．０１重量部〜４０重量部、好ましくは０．１重量部〜３０重量部、特に好ましくは０．５重量部〜２０重量部であることが望ましい。このように水分捕捉剤の使用量を限定するのは、０．０１重量部よりも少ないと、本発明の効果を発現できないからであり、４０重量部よりも多いと、色濁りが生じてしまう。自動車外板用塗料において、水分捕捉剤を用いることは知られているが、本発明者はこれらの水分捕捉剤を用いることで、インクジェット方式においてインクの滲みを向上させることができることを新たに見出したものである。このため、上記したような構成の光硬化性インクを用いれば、インク吐出安定性が非常に向上し、再現性よく高精細な画像を形成できる。
【０１１５】
本発明に係る光硬化性インクには、上記説明した以外に様々な添加剤を用いることができる。例えば、インク組成物の保存性を高めるため、重合禁止剤を２００ｐｐｍ〜２００００ｐｐｍ添加することができる。光硬化性インクは、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。この他にも、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できる。記録媒体Ｐ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、その使用量は０．１重量％〜５重量％の範囲であり、好ましくは０．１重量％〜３重量％である。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。
【０１１６】
また、光硬化性インクは、２５℃における粘度が７ｍＰａ・ｓ〜５０ｍＰａ・ｓであることが、周囲の温度や湿度等の環境に関係なく吐出が安定し、良好な光硬化性を得るために好ましい。
【０１１７】
次に本実施形態に用いられる記録媒体Ｐについて説明する。
記録媒体Ｐは、普通紙、再生紙、光沢紙等の各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂、金属、ガラス等の材質からなる記録媒体が適用可能である。また、記録媒体Ｐの形態としては、ロール状、カットシート状、板状等が適用可能である。特に、本実施形態で用いられる記録媒体Ｐとしては、軟包装に用いられる透明または不透明な非吸収性の樹脂製フィルムであることが好ましい。樹脂製フィルムの具体的な樹脂の種類として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリエーテル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ−ρ−フェニレンスルフィド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等が適用可能であり、さらには、これら樹脂の共重合体、これら樹脂の混合物、これら樹脂を架橋したもの等も適用可能である。なかでも、樹脂製フィルムの樹脂の種類として、延伸したポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ナイロンのいずれかを選択するのが、樹脂製フィルムの透明性、寸法安定性、剛性、環境負荷、コスト等の面で好ましく、２μｍ以上１００μｍ以下（好ましくは６μｍ以上５０μｍ以下）の厚みを有する樹脂製フィルムを用いるのが好ましい。また、樹脂製フィルムの支持体の表面にコロナ放電処理、易接着処理等の表面処理を施してもよい。さらに、本実施形態に用いられる記録媒体Ｐとして、樹脂により表面を被覆した各種紙，顔料を含むフィルム，発泡フィルム等の不透明な公知の記録媒体も適用可能である。
【０１１８】
次に、上記した画像記録装置１によって行われる画像記録方法について説明する。
制御装置１０は、駆動源１１を制御して、搬送装置によって記録媒体Ｐを搬送方向Ａに沿って間欠的に搬送させる。制御装置１０は、記録媒体Ｐの搬送が停止状態にある場合に、キャリッジ駆動源４１を制御して、キャリッジ４を走査方向Ｂに沿って走査させる。この走査の際に、制御装置１０は記録ヘッド３及び光源５１を制御して、記録媒体Ｐ上に光硬化性インクを吐出させるとともに、光源５１から記録媒体Ｐに向けて光を照射させて記録媒体Ｐ上の光硬化性インクを硬化させる。これを繰り返すことにより記録媒体Ｐ上には画像が形成される。
ここで、一度メンテナンスが行われてから第２所定時間が経過するまでは安定して光硬化性インクを吐出することができるが、第２所定時間の経過後においては、吐出面３１及び吐出口３２に存在する光硬化性インクが硬化してしまうおそれがあるので、第２所定時間が経過するよりも先に次回のメンテナンスが行われる。
【０１１９】
次に、メンテナンス時における動作について説明する。
メンテナンスタイミングとなると、制御装置１０はキャリッジ駆動源４１を制御して、キャリッジ４をメンテナンス領域２２まで移動させて、記録ヘッド３とキャップ部材６１とを対峙させる。その後、制御装置１０はメンテナンス用駆動源６３を制御して、キャップ部材６１が記録ヘッド３の吐出面３１に密着するようにメンテナンスユニット６を上昇させる。この際、大気連通弁６８は閉状態である。
【０１２０】
キャップ部材６１と吐出面３１とが密着すると、制御装置１０は、キャップ部材６１の内部が負圧となるように吸引ポンプ６５を制御して、吐出口３２内の光硬化性インクを吸引させる。この吸引により吐出口３２から除去された光硬化性インクは、吸収体に吸収された後、廃インクタンク６６に導かれる。吸引が完了すると、制御装置１０は、開状態となるように大気連通弁６８を制御した後に、メンテナンス用駆動源６３を制御して、メンテナンスユニットを下降させる。その後、制御装置１０は、ブレード６２が吐出面３１をワイプするように、メンテナンス用駆動源６３を制御してメンテナンスユニット６を移動させる。制御装置１０は、ワイプの完了に応じて、キャップ部材６１と吐出面３１とが対峙するように、メンテナンス用駆動源６３を制御してメンテナンスユニット６を移動させる。このように、ワイプの後にキャップ部材６１と吐出面３１とが対峙すると、制御装置１０は、記録ヘッド３を制御して空吐出を行わせる。この空吐出によって吐出口３２内にはメニスカスが形成され、メンテナンスが完了する。
【０１２１】
以上のように本実施形態の画像記録装置１によれば、記録ヘッド３の吐出面３１における光量の光、つまり漏れ光に対応した光を光硬化性インクに向けて第２所定時間だけ照射すると、光硬化性インクの粘度が５％以上３０％以下の範囲で上昇するように、記録ヘッド３の吐出面３１における光量は調整されているので、第２所定時間経過後においては、光硬化性インクの粘度は５％以上３０％以下で上昇しているものの完全に硬化するまでには至っておらず、少なくとも第２所定時間中であればメンテナンスが可能な状態となる。このため、第２所定時間をなるべく長く設定していれば、カチオン重合系の光硬化性インクを使用した場合においても、メンテナンス回数の増加を抑制することができ、高速な画像形成が可能となる。
【０１２２】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の改良及び設計の変更を行ってもよい。
例えば、本実施形態では、シリアル方式のインクジェットプリンタを例示して説明したが、ライン方式のインクジェットプリンタにおいても適応できる。ライン方式のインクジェットプリンタに本発明を適応した場合の具体例を図４、図５及び図６を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を示す部分においては同一符号を付して説明を省略する。
【０１２３】
図４に示すように、画像記録装置１Ａはライン方式によるインクジェットプリンタであり、この画像記録装置１Ａには、記録媒体Ｐの搬送方向Ａに直交する方向に延在する記録ヘッド７０が複数設けられており、各記録ヘッド７０は記録媒体Ｐの搬送方向Ａに沿って配列されている。各記録ヘッド７０の搬送方向Ａの下流側には光照射装置７１が配設されている。
記録ヘッド７０の記録媒体Ｐに対向する吐出面７２には、インクを吐出する複数の吐出口（図示省略）が、搬送方向Ａに直交する方向に沿って配列されている。
【０１２４】
また、記録媒体Ｐに画像形成を行う形成領域２１の外側にはメンテナンス処理部９が設けられ、図示しない駆動装置により記録媒体Ｐの搬送方向に直交する方向に移動可能となっている。また、形成領域２１の外側一端は、メンテナンス処理部９を不使用時に退避させておく退避領域（図示せず）とされている。
【０１２５】
メンテナンス処理部９には、図５及び図６に示すように、記録ヘッド７０より長い寸法を有する可動レール９１が記録ヘッド７０に対応するように記録ヘッド７０と同数設けられ、この可動レール９１の上方にはワイプローラ９２がモータ９３によって可動レール９１上を往復移動自在に設けられている。可動レール９１の上方には、両端をロール状に巻回された長尺状のワイプ材９４が配設されており、一方のロールの一端にはワイプ材９４を巻き取るためのモータ９５が設けられている。なお、前記ワイプ材９４としては記録ヘッドの７０の吐出面７２を洗浄する溶剤をしみ込ませた不織布が用いられる。
【０１２６】
次に、画像記録装置１Ａのメンテナンス動作について説明する。
メンテナンス開始時においては、記録ヘッド７０と記録媒体Ｐとの間に、メンテナンス処理部９が進入できるような間隙が設けられるように、記録媒体Ｐは下降させられる。その後、退避領域にあるメンテナンス処理部９は、図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、記録ヘッド７０の吐出面７２に対向する位置まで移動する。メンテナンス処理部９が所定の位置に到達すると、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、モータ９３がワイプローラ９２を記録ヘッド７０の一端部から他端部に向かって可動レール９１上を移動させてる。この際、ワイプローラ９２は、記録ヘッド７０の吐出面７２にワイプ材９４を圧接させることになり、吐出面７２に付着したインクはワイプ材９４によって拭き取られる。その後、ワイプ材９４が汚れると、モータ９５がワイプ材９４の汚れた部分を巻き取って、綺麗な部分を引き出す。
【実施例】
【０１２７】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１２８】
この実施例ではイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、ホワイト（Ｗ）の各色のインクとして、表１に記載される割合で各組成物を調製し得られたカチオン重合系インクを用いた。
【０１２９】
【表１】
2004351925.tif 000031
【０１３０】
なお、表中の詳細は以下に記載される。
色材１：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ−７
色材２：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ−１５：３
色材３：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ−５７：１
色材４：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１３
色材５：酸化チタン（アナターゼ型  平均粒径０．２０μｍ）
熱塩基発生剤１及び化合物１は、以下に示す。
【０１３１】
【化２９】
2004351925.tif 000032
【０１３２】
記録媒体Ｐとしては、ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ（ＯＰＰ）、ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ（ＰＥＴ）、上質紙を、それぞれ幅６００ｍｍ、長さ１０００ｍの長尺に形成して使用した。
光源５１としては、蛍光灯（ニッポ電気社製特注品、電源消費電力１ｋＷ未満／時間）、１２０ｗ/ｃｍメタルハライドランプ（日本電池製ＭＡＬ４００ＮＬ、３ｋＷｈｒ電源：表中※）を用いた。
【０１３３】
そして、記録ヘッド３の吐出面３１と光源５１との距離を０．５ｃｍ、１ｃｍ、５ｃｍ、１５ｃｍとして、表２に記載される光源５１及び記録媒体Ｐの組み合わせで、画像を形成し比較例１〜６及び実施例１〜９を得た。
【０１３４】
【表２】
2004351925.tif 000033
【０１３５】
なお、比較例１〜６及び実施例１〜９の粘度上昇率の求め方について説明する。まず、１０ｃｍ2の開口部を有したステンレス製の容器に上述の光硬化性インクを入れ、開口部より光源から、予め記録ヘッド３の吐出面３１において測定された漏れ光の光量を照射する。なお、光量測定は光硬化性インクの硬化に有効な波長における紫外線光量を測定する。測定には、紫外線積算光量計を用いた。所定時間経過後、粘度計（ＰＨＹＳＩＣＡ社製ＭＣＲ３００）を用いて吐出時温度における光硬化性インクの粘度を測定する。ここでは、５０℃に光硬化性インク及び記録ヘッド３を加温して吐出しており、５０℃における粘度を測定した。予め測定しておいた光照射以前の粘度と、照射後の粘度とを基に、粘度上昇率を求めた。
【０１３６】
〈画像の評価〉
上記画像記録方法で記録した比較例１〜６及び実施例１〜９の各画像について、下記の各評価を行った。
【０１３７】
〈色混じり（滲み）〉
隣り合う各色ｄｏｔをルーペで拡大し、滲み具合を目視評価した。
◎：隣り合うｄｏｔ形状が真円を保ち、滲みがない。
○：隣り合うｄｏｔ形状はほぼ真円を保ち、ほとんど滲みがない。
△：隣り合うｄｏｔが少し滲んでいてｄｏｔ形状が少しくずれているが、ギリギリ使えるレベル。
×：隣り合うｄｏｔが滲んで混じりあっており、使えないレベル。
【０１３８】
〈画質〉７
画質評価として、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色インクを用いて、目標濃度で６ポイントＭＳ明朝体文字を印字し、文字のガサツキをルーペで拡大評価し、下記の基準に則り文字品質の評価を行った。なお、印字は記録媒体Ｐの１００ｍ分だけ連続して行われ、その１ｍ、１０ｍ、１００ｍ地点での画質について評価を行った。
◎：ガサツキなし。
○：僅かにガサツキが見える。
△：ガサツキが見えるが、文字として判別でき、ギリギリ使えるレベル。
×：ガサツキがひどく、文字がかすれていて使えないレベル。
評価結果は、表３に示す。
【０１３９】
【表３】
2004351925.tif 000034
【０１４０】
表３の評価結果からも分かるように、比較例１〜３においては、画質を長期に亘って維持できておらず、比較例４〜６においては色濁りが生じている。しかしながら、実施例１〜９のいずれにおいても、総合的に見れば比較例１〜６よりも好適な評価が得られていることが分かる。
【０１４１】
上記実施例１〜９及び比較例１〜６においては、カチオン重合系インクを使用したが、以下の実施例１０〜１５及び比較例７〜９では、ラジカル重合系インクが使用されている。
実施例１０〜１５及び比較例７〜９では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、ホワイト（Ｗ）の各色のインクとして、表４に記載される割合で各組成物を調製し得られたラジカル重合系インクを用いた。
【０１４２】
【表４】
2004351925.tif 000035
【０１４３】
表４中のイルガキュア１８４は、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製である。また、メガファックＦ１４０５は、パーフルオロアルキル基含有エチレンオキサイドである。
なお、色材１〜色材５、記録媒体Ｐ、光源５１は、上述したものと同様である。
そして、記録ヘッド３の吐出面３１と光源５１との距離を０．５ｃｍ、１ｃｍ、５ｃｍ、１５ｃｍとして、表５に記載される光源５１及び記録媒体Ｐの組み合わせで、画像を形成し比較例７〜９及び実施例１０〜１５を得た。
【０１４４】
【表５】
2004351925.tif 000036
【０１４５】
〈画像の評価〉
上記画像記録方法で記録した比較例７〜９及び実施例１０〜１５の各画像について、上述した色混じり、画質の評価を行った。評価結果を表６に示す。
【０１４６】
【表６】
2004351925.tif 000037
【０１４７】
表６の評価結果からも分かるように、比較例７〜９においては、画質を長期に亘って維持できていない。しかしながら、実施例１０〜１５のいずれにおいても、総合的に見れば比較例７〜９よりも好適な評価が得られていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明にかかる画像記録装置の概略構成を表す斜視図である。
【図２】図１の画像記録装置に備わる光照射装置及び記録ヘッドを表す下面図である。
【図３】図１の画像記録装置の主制御構成を表すブロック図である。
【図４】図１の画像記録装置の変形例を表す斜視図である。
【図５】図４の画像記録装置に備わるメンテナンス処理部を表す斜視図である。
【図６】図５のメンテナンス処理部の側面図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１      画像記録装置
３      記録ヘッド
３１      吐出面
５１      光源
Ｐ      記録媒体
【図１】
2004351925.tif 000038
【図２】
2004351925.tif 000039
【図３】
2004351925.tif 000040
【図４】
2004351925.tif 000041
【図５】
2004351925.tif 000042
【図６】
2004351925.tif 000043