(57)【要約】【課題】  ＵＶインクの下塗層上にＵＶインクのインクジェットで画像を形成する場合において、未硬化状態のＵＶインクの下塗層を利用することで、微細で鮮明な画像形成が可能なインクジェットによる画像形成方法を提供する。【解決手段】  光ディスク等の被印刷面に紫外線硬化型インクを下塗層３として設ける下塗工程と、未硬化状態の前記下塗層上に紫外線硬化型インクでインクジェット画像４を形成する画像形成工程と、前記インクジェット画像４及び下塗層３に対して紫外線を同時照射する露光工程とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷面に紫外線硬化型インクを下塗層として設ける下塗工程と、未硬化状態の前記下塗層上に紫外線硬化型インクでインクジェット画像を形成する画像形成工程と、前記インクジェット画像及び下塗層に対して紫外線を同時照射する露光工程とを備えることを特徴とするインクジェットによる画像形成方法。
【請求項２】
前記下塗工程において、白色、淡い単色又は透明の紫外線硬化型インクを下塗層として塗布する請求項１記載のインクジェットによる画像形成方法。
【請求項３】
前記画像形成工程では、少なくとも３原色インク及び黒色インクを用いたカラー画像又は特色インクによる画像を形成する請求項１又は２記載のインクジェットによる画像形成方法。
【請求項４】
前記露光工程では、前記画像形成工程において紫外線硬化型インクの微粒が被印刷面に吐出されるのに並行して紫外線の照射を行う請求項１，２又は３記載のインクジェットによる画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙以外の樹脂、ガラス、金属等の被印刷物に対しても付着性が良好な紫外線硬化型インク（以下、ＵＶインクという）を用いたインクジェットによる画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、簡便、安価に画像を形成できる画像形成方法として、インクジェットプリンタを用いた画像形成方法が数多く用いられている。
【０００３】
インクジェットプリンタを用いて滲みの無い鮮明な画像を形成するには、被印刷面にインクヘッド（プリンタヘッド）のノズルから吐出された微粒インクを正確に受理するための下塗層（受理層、受像層）を設けておく必要がある。また、被印刷面が白くない被印刷物上に鮮明な印刷を行う場合（特にカラー印刷する場合）にも白色又は淡い単色の下塗層を設ける必要がある。
【０００４】
インクジェットプリンタに使用するインクの種類としては、水性染料インク、水性顔料インク、溶剤インク、油性インク、ＵＶインクが知られており、水性染料インク、水性顔料インク、油性インクを用いる場合にはインクジェットプリンタから吐出される微粒インクを正確に受理するための下塗層は必須である。
【０００５】
一方、ＵＶインクは紙以外の樹脂、金属、ガラス等の被印刷物に対しても良好に付着し、印刷画像の耐久性が良好な特長があり、紙以外の各種工業製品（光ディスク等の樹脂製品、ガラス製品、金属製品）に対する印刷にも有効であり、単に付着性を確保するための下塗層は必須ではないが、被印刷面が白くない被印刷物上に鮮明なカラー印刷を行う場合には白色又は淡い単色の下塗層を設ける必要がある。
【０００６】
インクジェットプリンタでの画質の良し悪しはインクヘッドから吐出された微粒インクが被印刷面に如何に正確に固定（受理）されるかによって決まる。現在一般に使用されているインクジェットプリンタは、吐出された微粒インクを正確に受理する層を施している専用紙にプリントしているので鮮明なプリントが可能である。紙以外の被印刷物に対して、ＵＶインクのインクジェットでカラー画像形成する場合には、ＵＶインクの下塗層を設けることが望ましいが、露光、硬化後のＵＶインクにはインクジェットプリンタから吐出された微粒ＵＶインクを正確に受理する機能は持っていない問題がある。すなわち、下塗層としてのＵＶインクを印刷、塗装等の方法で被印刷物の被印刷面に設けた後、紫外線硬化させると表面は硬化する。硬化したＵＶインク上にインクジェットプリンタでＵＶインクをプリントすると吐出された微粒ＵＶインクは流動性があるため図２（Ｂ）のように面積が広くなったり（互いに滲んで重なり合い）、あるいは、図２（Ｃ）のように微粒インクが移動して他の色の微粒インクと重なり合ったりして、微細な画像は形成できない。その原因の１つに、下塗層表面の表面張力（表面エネルギ）と吐出された微粒ＵＶインクの表面張力の差が挙げられる。つまり、下記条件
被印刷面の表面張力（表面エネルギ）＞インクジェットによる微粒インクの表面張力
が満足されるときに印刷品質が良くなるが、ＵＶインクの下塗層を硬化させた場合には、その条件を満足できなくなると考えることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は、下塗層としてＵＶインクを用いる場合に、未硬化状態であれば適度のウエット面となって、インクジェットによる微粒ＵＶインクとの間で表面張力の差が発生し、上述した条件、つまり
被印刷面の表面張力（表面エネルギ）＞インクジェットによる微粒インクの表面張力
を十分満足できるようになり、インクジェット画像形成のための微粒ＵＶインクを周辺に広がらせずに吐出形状を保って保持できることを見いだした。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の点に鑑み、ＵＶインクの下塗層上にＵＶインクのインクジェットで画像を形成する場合において、未硬化状態のＵＶインクの下塗層を利用することで、微細で鮮明な画像形成が可能なインクジェットによる画像形成方法を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係るインクジェットによる画像形成方法は、被印刷面にＵＶインクを下塗層として設ける下塗工程と、未硬化状態の前記下塗層上にＵＶインクでインクジェット画像を形成する画像形成工程と、前記インクジェット画像及び下塗層に対して紫外線を同時照射する露光工程とを備えることを特徴としている。
【００１１】
前記下塗工程において、白色、淡い単色又は透明の紫外線硬化型インクを下塗層として塗布するとよい。
【００１２】
前記画像形成工程では、少なくとも３原色インク及び黒色インクを用いたカラー画像又は特色インクによる画像を形成することができる。
【００１３】
前記露光工程では、前記画像形成工程においてＵＶインクの微粒が被印刷面に吐出されるのに並行して紫外線の照射を行うとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るインクジェットによる画像形成方法は、未硬化状態のＵＶインクの下塗層を利用するものであり、その下塗層の表面はウエットであり、適度の柔軟性を有している。そして、前記下塗層とインクジェットによる微粒ＵＶインクとの間で表面張力の差が発生し、下記条件、
被印刷面の表面張力（表面エネルギ）＞インクジェットによる微粒インクの表面張力
を十分満足できるようになり、インクジェットにより吐出されたインクジェット画像を構成する微粒インクは周辺に広がらないため吐出された形状を保たせることが出来る。未硬化の下塗層のＵＶインクとインクジェットでプリントされた画像形成用のＵＶインクは強い紫外線を照射することにより同時に硬化出来る。
【００１５】
本発明のインクジェットによる画像形成方法を使えば、光ディスク等の樹脂製品やガラス製品、金属製品等の紙以外の被印刷物の面に対しても鮮明で耐久性のあるプリントが出来る。更に、下塗層とその上の画像とを同時に紫外線照射で硬化させればよく、露光工程数の削減ができ、紫外線硬化に必要なランプも少なくてよく、装置の設置面積の節約と電力使用量の節約になる効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、インクジェットによる画像形成方法の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１７】
図１は本発明に係るインクジェットによる画像形成方法の実施の形態であり、光ディスクへの画像形成を例にとって説明する。
【００１８】
光ディスク（ＣＤ，ＤＶＤ，ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−Ｒ等）は、光ディスクの機能に必要な金属膜加工（蒸着又はスパッタリング）層の影響でレーベル面（被印刷面）の外見は高輝度になっている。従来は、光ディスクのレーベル印刷にオフセット印刷又はスクリーン印刷が使用されいたが、レーベル面を未処理のまま写真のような画像をカラー印刷しても白いメディアの上にプリントしたような鮮明なイメージにはならない。このため通常はカラー印刷をする前にスクリーン印刷法により白インクを印刷している。インクジェットプリンタによるレーベル面のカラー印刷の場合も同様であり、白インクを下塗層として印刷する必要がある。
【００１９】
このため、まず図１（Ａ）の下塗工程において、光ディスク１の被印刷面であるレーベル面２の画像形成領域に、下塗層３として白色ＵＶインクをスクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェットプリンタによる印刷等で一様厚さで設ける（印刷、塗布する）。
【００２０】
次に、図１（Ｂ）の画像形成工程において、下塗層３としての白色ＵＶインクに紫外線を照射しない未硬化状態のままで、下塗層３の表面にインクジェットプリンタのインクヘッドからカラー画像形成のための微粒ＵＶインクを吐出する。未硬化状態のＵＶインクの下塗層３の表面は適度の柔軟性を有するウエットな面であり、インクジェットにより吐出されたインクジェット画像４を構成する微粒ＵＶインクは図２（Ａ）のように周辺に広がらないため吐出された形状を保たせることが出来る。例えば、インクヘッドからイエロー（黄色）、マゼンタ（赤色）、シアン（青色）の３原色インク及び黒色インクを吐出してインクジェットによるカラー画像を形成する場合、図２（Ａ）のように各色の微粒インクが滲んで混ざり合うことを防止できるため、鮮明なカラー画像形成が可能である。なお、画像品質を上げるため、上記３原色インク及び黒色インクに加えて淡藍インク、淡赤インクを使用する場合もある。
【００２１】
図１（Ｂ）のインクジェット画像形成に引き続き、図１（Ｃ）の露光工程で紫外線ランプにより前記インクジェット画像４及び下塗層３に対して紫外線を同時照射する。その際、インクジェット画像４及び下塗層３を同時に硬化させるためにやや強めの紫外線を照射する。この露光工程は、図１（Ｂ）のレーベル面２の画像形成領域へのインクジェットによるカラー画像形成が完了してから行ってもよいが、インクジェットプリンタのインクヘッドに隣接して紫外線照射ランプを設けておき、インクヘッドによる微粒ＵＶインクの吐出直後に（インクヘッドによる画像形成動作と並行して）紫外線照射を行うようにしてもよい。
【００２２】
本実施の形態で使用できるＵＶインクは、例えば、次のような組成で調合製造されている。主材料（普通の溶剤型インクのビヒクルに相当する〉は以下の通りである。
【００２３】
ａ．アクリルモノマー                      
アクリル化合物であって、重合していないもの。粘度は低い。
ｂ．アクリルオリゴマー
分子中にアクリロイル基を有する分子量１万程度までのオリゴマー。粘度は高い。
（ａ，ｂを混合して、目的に合った粘度に調整される。総て透明である。ＵＶインクのほぼ５０重量％以上を占める。）
ｃ．顔料
インクの場合、塗料の場合それぞれ適当な顔料（黒、白等の無機顔料）又は赤、青、緑等の有機顔料を用い、希望色調を得るために、普通数種類の顔料が混合される。約３〜３０重量％を占める。白インクの場合には５０重量％前後を占める場合もある。
ｄ．光重合開始剤
ＵＶ光線のエネルギー、又は、熱エネルギーを受けると、分子が切れて周用の物質（インク、塗料の場合は上記のアクリルモノマー、オリゴマー）と結合して、架橋結合する。これによってキュアー（硬化）する。
ｅ．光重合開始剤の肋剤・増感剤
上記開始剤は一般に高価な化学薬品であり、その作用を補助し、且効果をあげる目的の物質である。ｄ、ｅは合わせても重量にして数％以下の混合量である。
ｆ．安定剤
ＵＶインク、ＵＶ塗料は一般に溶剤型インク、塗料に比較して高価であるから、輸送中、貯蔵中にグル化を生じないよう、安定剤が加えられる。
ｇ．添加剤
インク又は塗料としての物性（被印刷物、被塗装物への付着力、凝集性、粘性等）を改善するための諸物質。
【００２４】
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００２５】
(1)  下塗層３としてＵＶインクを用いる場合に、未硬化状態であれば適度のウエット面となって、下塗層３とインクジェットによる微粒ＵＶインクとの間で表面張力の差が発生し、下記条件、
被印刷面の表面張力（表面エネルギ）＞インクジェットによる微粒インクの表面張力
を十分満足できるようになり、インクジェットにより吐出されたインクジェット画像形成のための微粒ＵＶインクを周辺に広がらせずに吐出形状を保って保持できる。これを利用して未硬化ＵＶインクの下塗層３上にインクジェットプリンタのインクヘッドからイエロー（黄色）、マゼンタ（赤色）、シアン（青色）の３原色インク及び黒色インクを吐出してインクジェットによる鮮明なカラー画像を形成可能である。
【００２６】
(2)  露光工程で紫外線ランプによりインクジェット画像４及び下塗層３に対して強めの紫外線を同時照射することで、インクジェット画像４及び下塗層３を同時に硬化させることができ、各層毎に露光硬化させる場合に比べて露光工程数を削減でき、紫外線硬化に必要なランプの削減、装置の設置面積の節約と電力使用量の節約が可能である。
【００２７】
(3)  下塗層３及びインクジェット画像４共にＵＶインクを使用して形成しており、水、光等に対する耐久性が高い。
【００２８】
(4)  未硬化状態の下塗層３にインクジェットによる画像形成を行うため、印刷画像表面が平坦であり（インクジェット画像形成に伴う盛り上がりが無く）、オフセット印刷に近い仕上がりとなる。また、できあがった印刷画像の表面のつやも良好であり、ザラザラ感を無くすことができる。
【００２９】
なお、下塗層３は通常白色であるが、特殊効果を持たせる場合には白色以外の淡い単色（淡い黄色等）を使用することも可能である。
【００３０】
また、本実施の形態では光ディスクを例にとって説明したが、樹脂製品、ガラス製品、金属製品等の多様な被印刷物の印刷面に本発明方法は適用可能であり、多様な材質の印刷面に対して付着性の良好で耐久性のあるインクジェット画像を形成可能である。
【００３１】
また、上記実施の形態では、下塗層として白色や白色以外の淡い単色（つまり不透明の下塗層）を使用することができるが、さらにＵＶインクの透明下塗層を用いることも可能である。例えば、自動車用計器、家電製品、オーディオ製品、携帯電話用キーパッド等には透明樹脂又は透明フィルムの裏刷りが多く使われている。これらの場合、下塗層として透明ＵＶインクを使用すれば、品質の要求が高い上記製品にも効果が発揮できる。また、上記製品の場合、３原色インク及び黒色インク以外の特色インクを使用してインクジェット画像（例えば特色インクの単色画像等）を形成することができる。
【００３２】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るインクジェットによる画像形成方法の実施の形態を示す説明図である。
【図２】未硬化ＵＶインクの下塗層の場合と、硬化処理後のＵＶインクの下塗層の場合について、インクジェット画像形成のための微粒ＵＶインクの付着状況を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  光ディスク
２  レーベル面
３  下塗層
４  インクジェット画像
【図１】
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【図２】
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