(57)【要約】      （修正有）【課題】環境にやさしく、より高精細かつ取り扱い容易で高速化活性エネルギー硬化型インクジェット画像記録装置及び記録方法の提供。【解決手段】荷電微粒子を含むインクを静電力によって小液滴として記録媒体Ｓ上へ吐出・着弾させる画像記録部５０と、記録媒体Ｓを載置面に維持しつつ記録媒体Ｓを搬送する搬送走査部４０と、インク吐出による画像形成直後に活性エネルギー照射可能位置に配置される活性エネルギー照射部と、を有する活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置１０の提供。【選択図】図１
2007007949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性エネルギーの照射により硬化するインクをインクジェットヘッドにより記録媒体上へ画像形成する活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置であって、
前記インクの貯留部と、
前記貯留部から供給されるインクを前記インクジェットヘッドと前記記録媒体との間の静電力によって液滴として前記記録媒体上へ吐出・着弾させる画像記録部と、
少なくとも前記インク吐出位置にある前記記録媒体を戴置面に維持しつつ前記記録媒体を搬送する搬送走査部と、
前記インク着弾直後の前記活性エネルギー照射可能位置に配置される活性エネルギー照射部と、
を有する活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
【請求項２】
前記活性エネルギーの照射により硬化するインクが荷電調整剤を含み、
前記インクの吐出位置に対して記録媒体搬送方向上流に配置されて前記搬送走査部の戴置面上の前記記録媒体を帯電させる帯電部と、
前記活性エネルギー照射部の照射後に除電をおこなう除電部と、
を有する請求項１の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
【請求項３】
前記画像記録部が、複数のインク液滴吐出口を有する絶縁性基板と、前記各吐出口から先端を前記記録媒体側に向けて突出配置されるインクガイドと、前記インクガイドを固定保持するヘッド基板と前記絶縁性基板との間の空隙として形成されるインク流路と、各吐出口で前記インクガイドの外周を離間しつつ囲って配置される吐出電極と、隣接する前記吐出口の間で前記吐出電極と絶縁形成されて隣接の前記吐出電極同士の電界を遮るガード電極とから、形成される請求項１又は２の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
【請求項４】
前記吐出電極の有効内径と、前記インクガイドの先端と前記吐出電極とのインクガイド突出方向距離との比が、１：０．５から１：２である請求項３の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
【請求項５】
前記画像記録部が、複数のインク液滴吐出口を有する絶縁性基板と、前記各吐出口から先端を前記記録媒体側に向けて突出配置されるインクガイドと、前記インクガイドを固定保持するヘッド基板と前記絶縁性基板との間の空隙として形成されるインク流路と、各吐出口で前記インクガイドを離間しつつ挟む並行配置の吐出電極と、隣接する前記吐出口の間で前記吐出電極と絶縁形成されて隣接の前記吐出口電極同士の電界を遮るガード電極とから、形成される請求項１又は２の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
【請求項６】
前記吐出電極の平行配置間隔と、前記インクガイドの先端と前記吐出電極とのインクガイド突出方向距離との比が、１：０．７から１：２．８である請求項５の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
【請求項７】
前記搬送走査部が、前記記録媒体を保持搬送する搬送ベルトと、この搬送ベルトを張架駆動するローラとから成る請求項１〜６の１つに記載の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
【請求項８】
前記搬送走査部が、少なくとも前記インクの吐出位置前後付近で前記記録媒体を保持するプラテンと、少なくともこのプラテン上流で前記記録媒体に搬送力を与える搬送ローラ対とが備えられる請求項１〜６の１つに記載の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
【請求項９】
活性エネルギーの照射により硬化するインクをインクジェットヘッドにより記録媒体上へ画像形成する活性エネルギー硬化型インクジェット記録方法であって、
前記インクを貯留部からインクジェットヘッドへ供給し、
前記インクジェットヘッドを含む画像記録部では、画像記録のための複数のインク吐出口に設けられた吐出電極と前記記録媒体との間にバイアス電圧を印加し、
画像記録部では、記録すべき画像に応じて搬送走査部と同期して複数の前記吐出電極に所定の吐出電圧を印加して、前記インクを液滴として前記記録媒体上へ吐出・着弾させて画像形成し、
インク着弾直後に活性エネルギー照射部により活性エネルギー照射してインクを硬化させ、
記録媒体に画像記録する活性エネルギー硬化型インクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線、電子線などの活性エネルギーにより硬化するインクを使用して、インクジェットにより記録媒体上へ画像形成を行う活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置及び記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェットヘッドを用いて記録媒体上に非硬化型インクを吐出して画像形成を行うインクジェット記録装置が広く利用されている。この記録装置ではインクジェットヘッドによりインク画像が形成された記録媒体上のインクを乾燥あるいは定着させて最終記録物を得る。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置においては生産性を高める等の理由から、乾燥・定着動作時に加熱を行う場合が多く、例えば、油性インクを記録媒体上に吐出して画像形成した後、ヒートローラで加熱・加圧による定着動作を行う装置などが開示されている。しかしこのように乾燥・定着動作時に加熱を行う場合、記録媒体の加熱変形の懸念があり、インクからの溶媒揮発も避けられないため、環境的にも問題を残している。
【０００４】
また、一般的にインクジェットヘッドにはピエゾ方式が利用されているが、高精細な画像を得るためドットサイズを小さくしようとするとインク吐出口を小さくする必要があり、それによってインク吐出口がつまる、吐出量が安定しない等の問題がでる場合が多く、一般的にはドットサイズの下限としては専用紙で２０μｍ程度、普通紙では４０μｍ程度が限界となっている。
【０００５】
また別の障害として、このドットサイズを小さくする場合、前述のように、インク吐出量が不安定になるばかりか、小さい液滴のために飛翔経路が曲がる可能性が高まり、着弾位置精度にも問題を生じる。しかしながら、更なる高精細画質や高速化の要求は常に存在している。
【０００６】
また、特開２００４−９０４８７号公報では、ウェブ状記録媒体支持面に連通する吸引孔を有するプラテン上の記録媒体に対してインクジェットヘッドにより光硬化型インクを吐出して画像記録する光硬化型インクジェット記録装置が開示されている。
【０００７】
この光硬化型インクジェット記録装置の場合では、特にインクの特性として、加熱が不要であり、種々の記録媒体への高速記録、滲みにくく高精細な画像、環境に優しいなどの要求に答えられるだけの特徴を有しているが、ピエゾ型のインクジェットヘッドの問題点は残り、更なる高精細化、高速化などが求められている。また、このような光硬化型インクで特にインクが吸収されない用紙（樹脂フィルムなど）に記録を行う場合では、記録媒体上でドットが厚く盛り上がった状態で硬化されるため、ピエゾ型のインクジェットヘッドによる大きなサイズのドットでは記録媒体上の画像の平滑性が低くなり、特に、カラー画像では盛り上がりが目立ち、画質が劣化する状況となる。
【特許文献１】特開２００４−１８１６４３号公報
【特許文献２】特開２００４−９０４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点を鑑みなされたもので、その課題としては、環境にやさしく、より高精細・高画質かつ取り扱い容易で高速化できる活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置及び記録方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る上記課題は、下記構成により達成される。
（１）活性エネルギーの照射により硬化するインクをインクジェットヘッドにより記録媒体上へ画像形成する活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置であって、
前記インクの貯留部と、
前記貯留部から供給されるインクを前記インクジェットヘッドと前記記録媒体との間の静電力によって液滴として前記記録媒体上へ吐出・着弾させる画像記録部と、
少なくとも前記インク吐出位置にある前記記録媒体を戴置面に維持しつつ前記記録媒体を搬送する搬送走査部と、
前記インク着弾直後の前記活性エネルギー照射可能位置に配置される活性エネルギー照射部と、
を有する活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
（２）
前記活性エネルギーの照射により硬化するインクが荷電調整剤を含み、
前記インクの吐出位置に対して記録媒体搬送方向上流に配置されて前記搬送走査部の戴置面上の前記記録媒体を帯電させる帯電部と、
前記活性エネルギー照射部の照射後に除電をおこなう除電部と、
を有する（１）の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
（３）前記画像記録部が、複数のインク液滴吐出口を有する絶縁性基板と、前記各吐出口から先端を前記記録媒体側に向けて突出配置されるインクガイドと、前記インクガイドを固定保持するヘッド基板と前記絶縁性基板との間の空隙として形成されるインク流路と、各吐出口で前記インクガイドの外周を離間しつつ囲って配置される吐出電極と、隣接する前記吐出口の間で前記吐出電極と絶縁形成されて隣接の前記吐出電極同士の電界を遮るガード電極とから、形成される（１）又は（２）に記載の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
【００１０】
（４）前記吐出電極の有効内径と、前記インクガイドの先端と前記吐出電極とのインクガイド突出方向距離との比が、１：０．５から１：２である（３）に記載の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
ここで、前記吐出電極の有効内径と、前記吐出電極の表面から前記インクガイドの先端までの距離との比は、好ましくは、１：０．７〜１：１．７である。また、前記吐出電極は略円形電極でよく、その有効内径は平均内径でよい。より好ましくは、円形電極であり、内径が有効内径となる。
【００１１】
（５）前記画像記録部が、複数のインク液滴吐出口を有する絶縁性基板と、前記各吐出口から先端を前記記録媒体側に向けて突出配置されるインクガイドと、前記インクガイドを固定保持するヘッド基板と前記絶縁性基板との間の空隙として形成されるインク流路と、各吐出口で前記インクガイドを離間しつつ挟む並行配置の吐出電極と、隣接する前記吐出口の間で前記吐出電極と絶縁形成されて隣接の前記吐出口電極同士の電界を遮るガード電極とから、形成される（１）又は（２）に記載の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
【００１２】
（６）前記吐出電極の平行配置間隔と、前記インクガイドの先端と前記吐出電極とのインクガイド突出方向距離との比が、１：０．７から１：２．８である（５）に記載の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
ここで、前記吐出電極の並行配置の有効間隔と、この吐出電極の表面から前記インクガイドの先端までの距離との比は、好ましくは、１：１．０〜１：２．４である。また、前記吐出電極の並行配置については略平行電極でよく、その有効間隔は平均間隔となる。より好ましくは、完全な平行電極であり、有効間隔はその電極間距離となる。
【００１３】
（７）前記搬送走査部が、前記記録媒体を保持搬送する搬送ベルトと、この搬送ベルトを張架駆動するローラとから成る（１）〜（６）の１つに記載の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
搬送走査部の記録媒体戴置面が搬送ベルトとされることで、記録媒体と搬送ベルトとが一緒に移動するので、搬送ベルトの平面性を保つことにより、記録媒体の平面均一性を高く保つことができ、高画質の画像が得られる。また、インク吐出位置に対して記録媒体搬送方向上流に搬送ベルトの戴置面上の記録媒体を帯電させる帯電部と、活性エネルギー照射部の照射後に除電をおこなう除電部と、を配置するのが好適である。記録媒体はコロナ帯電部により搬送ベルトの上面に密着しつつ搬送され、記録媒体の平面性の確保は容易に達成されて搬送される。
【００１４】
（８）前記搬送走査部が、少なくとも前記インクの吐出位置前後付近で前記記録媒体を保持するプラテンと、少なくともこのプラテン上流で前記記録媒体に搬送力を与える搬送ローラ対とが備えられる（１）〜（６）の１つに記載の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置。
この場合、吐出走査方向に対する垂直方向への搬送は搬送ローラ対により実施する。搬送ローラ対の配置は、少なくともインク吐出位置上流であるが、ローラ対の帯電を避ける意味でもコロナ帯電部の更に上流に配置するのが好適である。記録媒体はコロナ帯電部によりプラテンの上面に密着する状態で滑りつつ搬送される。プラテンの場合は、平面性の確保は容易に達成され、その上を円滑に搬送される。
【００１５】
（９）活性エネルギーの照射により硬化するインクをインクジェットヘッドにより記録媒体上へ画像形成する活性エネルギー硬化型インクジェット記録方法であって、
前記インクを貯留部からインクジェットヘッドへ供給し、
前記インクジェットヘッドを含む画像記録部では、画像記録のための複数のインク吐出口に設けられた吐出電極と前記記録媒体との間にバイアス電圧を印加し、
画像記録部では、記録すべき画像に応じて搬送走査部と同期して複数の前記吐出電極に所定の吐出電圧を印加して、前記インクを液滴として前記記録媒体上へ吐出・着弾させて画像形成し、
インク着弾直後に活性エネルギー照射部により活性エネルギー照射してインクを硬化させ、
記録媒体に画像記録する活性エネルギー硬化型インクジェット記録方法。
【００１６】
なお、上記各態様において、前記インクガイドは、ヘッド基板上に配置され、前記インク流路は、前記ヘッド基板と所定間隔離間して配置された絶縁性基板と前記ヘッド基板との間に形成され、前記絶縁性基板は複数の貫通孔が開孔され、前記インクガイドは、前記絶縁性基板に開孔された貫通孔からその先端部分が前記記録媒体側に突出し、前記インク流路を流れるインクを前記インク流路から前記先端部分に導くものであるのが好ましい。
【００１７】
また、前記インクガイドは、前記インク流路を横断するように、所定間隔離間して対向して配置された隔壁に支持され、前記吐出電極は、所定間隔離間して対向して配置された絶縁性支持基板に配置され、前記インク流路は、前記対向して配置された前記隔壁と、前記対向して配置された前記絶縁性支持基板との間に形成され、前記インクガイドは、前記インク流路の開放端部からその先端部分が前記記録媒体側に突出し、前記インク流路を流れるインクを前記インク流路から前記先端部分に導くものであるのが好ましい。
【００１８】
また、前記吐出電極は、前記インクの流路よりも前記絶縁性基板側に配置された第１駆動電極と、前記第１駆動電極よりも前記ヘッド基板側に配置される前記第２駆動電極とを備えるのが好ましい。そして、前記第１駆動電極は、前記絶縁性基板側の前記記録媒体側の表面に配置され、前記第２駆動電極は、前記絶縁性基板側の前記ヘッド基板側の表面に配置されるのが好ましい。さらに、前記第２駆動電極は、複数の前記第１駆動電極に共通な共通電極であるのが好ましい。
また、前記インクガイド、前記貫通孔、前記第１駆動電極および前記第２駆動電極を含む個別電極は、第１の方向およびこの第１の方向と直交する第２の方向に沿って２次元的に複数配置され、前記複数の個別電極の前記第１駆動電極は、前記第１の方向に沿って互いに配線接続され、前記複数の個別電極の前記第２駆動電極は、前記第２の方向に沿って互いに配線接続されるのが好ましい。
【００１９】
また、上記静電式インクジェットヘッドにおいて、隣接する前記吐出電極の間に設けられ、前記隣接する吐出電極の間の電界の干渉を抑制するガード電極を備えるのが好ましい。（さらに、全ての前記吐出電極に対して絶縁状態かつ共通に設けられ、前記吐出電極よりも前記インクの流路側に配置されたシールド電極を備えても良い。）
【００２０】
また、前記帯電部で記録媒体を帯電させてインクジェットからインクを着弾させる構成は、これ以外の効果として次のことが挙げられる。記録媒体に対する戴置面上への保持力・密着度を高め、保持力が高い状態でインク吐出位置まで搬送されることで、結果的に記録媒体表面をインク吐出位置でほぼ均一とし、画像記録部のインク吐出先端と記録媒体との距離を常に均一にでき、高画質の画像が得られるとともに、画像記録部のインク吐出先端部へのインク付着の可能性をより低くできる。
特に、帯電部における記録媒体の帯電電位について、この絶対値を１０００〜３０００Ｖに設定するのが好ましい。
【００２１】
また、前記搬送ベルトは光反射防止加工を施されることができる。
特に搬送ベルト利用且つ光照射の場合、インク硬化を確実にするため、記録媒体がインク吐出位置直前の場合でも光照射部では既に相当量の光放射を行っている。このような状態では、搬送ベルトからの反射光量が画像記録部のインク吐出先端部でインクが硬化するような無視できない量となる可能性がある。また、記録媒体が透明な材料である場合でもこのようなインク硬化の可能性が発生する。そこで、搬送ベルトに光反射防止加工を施すことで、このような画像記録部のインク吐出先端部でのインク硬化を防止することができる。
【００２２】
前記搬送ベルトには前記記録媒体が接触する面を清掃するクリーニング部を前記除電部下流に備えることができる。
帯電部の帯電の影響もあり、帯電した搬送ベルトには塵埃やインク飛沫が付着する可能性を排除しきれない。このような、クリーニング部を前記除電部下流に備えることで、記録媒体と搬送ベルトとの密着度をより確実にする事ができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のような構成のインクジェットヘッドを使用する画像記録装置及び方法により、安定かつ小液滴（サブｐｌ程度。普通紙上１０μｍ程度のドットを形成できるサイズ）となったインク吐出による画像形成直後に活性エネルギー照射でインクを硬化させるので、まずは、他のインクを使用する場合に必要であった加熱による定着工程が不要となる。従って、熱によるインク溶媒の揮発という状況が発生しなくなり、装置設置付近の環境にもやさしくなり、記録媒体の記録前及び記録後についても完全に乾燥した状態であるので取り扱いが容易となる。また、静電インクジェットによる安定かつ小液滴のインク吐出により高精細・高画質かつ高速化したインクジェット記録が可能となる。
従って、本発明によって、環境にやさしく、より高精細・高画質かつ取り扱い容易で高速化できる活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置及び記録方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態による活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置の構成概略図である。
図において、活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置１０の筐体１２内には、同一サイズのシート状の記録媒体Ｓを複数枚重ねて収納する記録媒体収納部２０と、この収納部２０から記録媒体Ｓを取り出す搬送部３０と、搬送部３０により搬入された記録媒体Ｓを記録位置範囲で保持しつつ搬送を行う走査搬送部４０と、走査搬送部４０で保持移送されている記録媒体Ｓにインクジェット画像記録走査と紫外光照射定着（本実施形態では紫外光利用しているが、活性エネルギーであればよい。）とを行う画像記録部５０と、そして、画像記録部５０にはインク供給部７０がインク供給のために接続されている。
画像記録部５０で記録済みとなった記録媒体Ｓが送出されるトレイ９０とが備えられている。
【００２５】
記録媒体収納部２０では、記録媒体Ｓを収納する収納カセット２２が活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置１０の筐体１２下部で着脱自在に配置され、入れ替えにより異なるサイズの記録媒体Ｓを供給することができる。この記録媒体収納部２０は複数カセットを装着する構成とすることもできる。搬送部３０では、筐体１２にセットされた収納カセット２２内の記録媒体Ｓの挿入方向先端部に当接するフィードローラ３２が備えられ、更に、フィードローラ３２により繰り出された記録媒体Ｓを搬送走査部４０へ搬送する搬送ローラ対３４，３６が備えられている。
【００２６】
搬送走査部４０では、３つのベルトローラ４４ａ，４４ｂ，４４ｃに張架駆動される搬送ベルト４２が備えられている。搬送ベルト４２は上流ベルトローラ４４ｂから下流ベルトローラ４４ｃ方向へ駆動され、記録媒体Ｓは上流ベルトローラ４４ｂと下流ベルトローラ４４ｃとの間で搬送ベルト４２上に戴置搬送される。搬送部３０の搬送ローラ対３６より搬送されてくる記録媒体Ｓの先端が搬送ベルト４２上に最初に接触する位置（本実施形態では上流ベルトローラ４４ｂ位置）には、コロナ帯電器４６が記録媒体Ｓとヘッドユニット５２との間のバイアス電圧を供給するために備えられる。また、コロナ帯電器４６は搬送ベルト４２上の記録媒体Ｓに接触しない程度に且つ搬送ベルト４２に近接して配置されている。
【００２７】
更に、記録媒体Ｓが搬送ベルト４２から離される位置（本実施形態では下流ベルトローラ４４ｃ位置）には、除電器４８が備えられ、搬送ベルト４２上の記録媒体Ｓに接触しない程度に且つ搬送ベルト４２に近接して配置されている。なお、上流ベルトローラ４４ｂと下流ベルトローラ４４ｃとのほぼ中間位置が画像記録位置４２Ｐとされている。
【００２８】
画像記録部５０では、静電吐出型のヘッドユニット５２（詳しい構成・動作については後述する）がそのインク噴射部先端を画像記録位置４２Ｐで搬送ベルト４２に向けて備えられている。このヘッドユニット５２にはヘッドドライバ５４が接続されて前述のバイアス電圧を基本に正電圧を制御し、インク各色の吐出量を制御する。そして、これらヘッドユニット５２にはインク供給部７０がインク供給経路７８とヘッド部インク循環部７６と循環経路７４とを介してインクを循環供給するために接続されている。なお、このインク供給部７０にはインクカートリッジが着脱自在に備えられる構成としてもよい。
また、画像記録位置４２Ｐの直後でヘッドユニット５２下流には紫外線照射部５６が配置され、インクが記録媒体Ｓに乗って直後に硬化するだけの強力なエネルギーを与える。
【００２９】
記録媒体Ｓが搬送ベルト４２から離される位置（本実施形態では下流ベルトローラ４４ｃ位置）の下流には剥離爪９２が配置され、剥離爪９２の先端は下流ベルトローラ４４ｃ付近で記録媒体Ｓの搬送ベルト４２からの剥離を促す。トレイ９０は搬送ベルト４２から剥離された記録媒体Ｓを収容する。
紫外線照射部５６では、前述のようにインク硬化のために強力な光を使用するため、筐体１２内の温度上昇を抑えるため、排気冷却部８０が筐体１２内上部に配置されている。
前述の記録媒体収納部２０の他の構成として、ロールに巻かれた記録材料を供給するカセットとすることもできる。この場合、搬送部３０の操出ローラ３２に替えて、記録材料を所望の長さに切るカッターが配置される。
【００３０】
次に、本実施形態の一連の動作に沿って本発明を説明する。
図２は本実施形態の画像記録部５０および搬送操作部４０の拡大斜視図である。
記録媒体収納部２０から供給される記録媒体Ｓは搬送走査部４０で上流のベルトローラ４４ｂ位置に搬送される。一方、コロナ帯電器４６には高圧電源４６ａ（この極性は記録媒体やインク特性やヘッドの形態によって適宜設定される）が接続され、この上流ベルトローラ４４ｂ位置で記録媒体Ｓは帯電する。この時、導電性搬送ベルト４２が下部のベルトローラ４４ａでアースされることで、記録媒体Ｓとヘッドユニット５２との間のバイアス電圧として作用する。さらに、上流ベルトローラ４４ｂと下流ベルトローラ４４ｃとの間の画像記録位置４２Ｐでは搬送ベルト４２と記録媒体Ｓとは静電吸着を伴い、画像記録位置４２Ｐでは、この密着状態で走査搬送が行われる。
【００３１】
静電吸着も作用して搬送ベルト４２に均一な力で保持された記録媒体Ｓは、その先端が画像記録位置４２Ｐに到達した時点で、画像記録部５０による描画に供される。画像記録部５０のヘッドユニット５２は搬送ベルト４２の幅方向に渡ってインク吐出口を有しており、搬送ベルト４２の走査タイミングに合わせて画像記録走査を行う。この際、ヘッドユニット５２はインク供給部７０からインクを導かれ、ヘッドドライバ５４には画像データが入力され、ヘッドユニット５２からのインク吐出量を制御する。インク供給部７０からインク供給経路７８を経て供給されるインクは、ヘッド部インク循環部７６と循環経路７４とを介して画像記録中にインク循環を行う。ヘッドユニット５２では、後述するように、ヘッドユニット５２内で循環するインクを静電力の制御により吐出制御して、画像形成する。
【００３２】
記録媒体上に吐出されて画像形成状態のインクを素早く硬化させるために、前述のようにヘッドユニット５２直後の下流には紫外線照射部５６が配置されている。その配置は記録媒体Ｓに乗ったインクへのみ照射されるように構成され、ヘッドユニット５２のインク吐出口には照射されない構成とすることで、吐出口でのインク硬化を防止する。特には搬送ベルト４２には光反射防止の処置（例えば、つや消しの黒色処理）をするのが効果的であるが、搬送ベルト４２以外の他の部分にこのような光反射防止処置をすることも効果的である。
【００３３】
紫外線照射部５６の光源として、本実施形態ではメタルハライドランプを使用しているが、これ以外でも、活性エネルギー（具体的には、紫外域光、電子線など）を発生する光源であれば良く、紫外域ＬＥＤ、紫外域レーザーなども上げられる。
【００３４】
紫外線照射部５６の下流に配置された下流ベルトローラ４４ｃ近傍には、前述にように、記録媒体Ｓが搬送ベルト４２から離される位置（本実施形態では下流ベルトローラ４４ｃ位置）で除電器４８が備えられている。そして、同じく備えられた剥離爪９２と協業して記録媒体Ｓを搬送ベルト４２から剥離し、記録媒体Ｓはトレイ９０上へ送出される。
【００３５】
下流ベルトローラ４４ｃ位置を過ぎた搬送ベルト４２にはクリーニングローラ４５が接触回転している。このクリーニングローラ４５表面は粘着性があり、埃・インクかすなどを搬送ベルト４２から取り除き、次の画像記録に備える。このクリーニングローラ４５以外にもクリーニング手段は提案されており、これ以外でも不織布によるふき取りなどが可能である。
搬送ベルト４２の材質としては下流ベルトローラ４４ｃを介して接地されるためスチールベルトなどで構成される導電性ベルトが適用されるが、それ以外にも、戴置面の材質に自由度を持たせるため、戴置面側にはポリイミド等の樹脂などの絶縁性材料を利用することができ、その場合には、ベルト裏面に導電性層を設ける構成とする事ができる。
【００３６】
次に、本実施形態に使用される静電型インクジェットヘッドの構成と動作を説明する。
図３は本実施形態の静電式インクジェットヘッドの一実施例の概略構成を示す模式的断面図である。
なお、同図では、ヘッド部分の説明を解り易くするため、インクの吐出方向を図１、図２とは逆で図面上方としている。本実施例の場合、インクは実際には重力方向下方に吐出される。
【００３７】
同図に示す静電式インクジェットヘッド１１０は、インクを静電力により吐出させて、画像データに応じて画像を記録媒体Ｓ上に記録するものであり、ヘッド基板１１２と、インクガイド１１４と、絶縁性基板１１６と、吐出電極１１８と、信号電圧源１２４とを備えている。また、インクが着弾する対向位置には、記録媒体Ｓを支持して対向電極となる搬送ベルト４２と、記録媒体Ｓの帯電ユニット４６とが配置されることとなる。
【００３８】
なお、図３に示す例は、インクジェットヘッド１１０を構成する１つの吐出手段となる個別電極のみを概念的に表したものである。個別電極の個数は１個以上何個備えられていてもよいし、個別電極の物理的な配置等も何ら限定されない。例えば、複数の個別電極を１次元的または２次元的に配置してラインヘッドを構成することも可能である。また、本発明を適用するインクジェットヘッドは、モノクロおよびカラーのどちらにも対応可能である。
【００３９】
図示例のインクジェットヘッド１１０においては、インクガイド１１４は、突状先端部分１１４ａを持つ所定厚みの絶縁性樹脂製平板からなり、個別電極毎にヘッド基板１１２の上に配置されている。また、絶縁性基板１１６には、インクガイド１１４の配置に対応する位置に貫通孔１２８が開孔されている。インクガイド１１４は、絶縁性基板１１６に開孔された貫通孔１２８を通過し、その先端部分１１４ａが絶縁性基板１１６の図中上側の表面、すなわち記録媒体Ｓ側の表面よりも上部に突出している。なお、インクガイド１１４の中央部分には、図中上下方向に毛細管現象によってインクを先端部分１１４ａに集めるインク案内溝となる切り欠きを形成しても良い。
【００４０】
インクガイド１１４の先端部分１１４ａの側は、対向電極である搬送ベルト４２側へ向かうに従って次第に細く略三角形（ないしは台形）に成形されている。なお、インクガイド１１４の、インクが吐出される先端部分（最先端部）１１４ａには、金属が蒸着されているのが好ましい。インクガイド１１４の先端部分１１４ａの金属蒸着は必須ではないが、この金属蒸着により、インクガイド１１４の先端部分１１４ａの誘電率が実質的に無限大となり、強電界を生じさせやすくできるという効果があるので、金属蒸着を行うのが好ましい。なお、インクガイド１１４の形状は、インクを絶縁性基板１１６の貫通孔１２８を通って先端部分１１４ａに供給させることができれば、特に、制限的ではなく、例えば、先端部分１１４ａは、突状でなくても良いなど適宜変更してもよいし、上述した特許文献１などに開示された従来公知の形状とすることができる。
【００４１】
ヘッド基板１１２と絶縁性基板１１６とは、所定間隔離間して配置されており、両者の間には、インクガイド１１４にインクを供給するためのインクリザーバ（インク室）として機能するインク流路１３０が形成されている。なお、本発明に使用するインクについては後述する。インクは、記録時には、図１に示したインク循環機構（ヘッド部インク循環部７６と循環経路７４）によって、所定方向（図示例ではインク流路１３０内を右側から左側へ向かっている。）へ所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓのインク流）で循環される。しかしこのインク循環は必須ではなく、循環経路７４を除いた構造としても良い。
なお、記録材料Ｓ上におけるインクのドットサイズとしては、６μｍ〜１０μｍ程度となる。
【００４２】
また、吐出電極１１８は、図４（ａ）に示すように、絶縁性基板１１６に開孔された貫通孔１２８の周囲を囲むように、絶縁性基板１１６の図中上側、すなわち記録媒体Ｓ側の表面に、個別貫通孔毎にリング状に、すなわち円形電極１１８ａとして配置されている。吐出電極１１８は、画像デ−タや印字データ等の吐出データ（吐出信号）に応じたパルス信号（所定のパルス電圧、例えば低電圧レベルの０Ｖ、高電圧レベルの＋４００〜６００Ｖ）を発生する信号電圧源１２４に接続されている。
【００４３】
なお、吐出電極１１８は、図４（ａ）に示す円形電極１１８ａに限定されず、インクガイド１１４の外周を囲うように離間して配置される種々の形の囲繞電極、またはインクガイド１１４の両側に離間して対向して配置される並列電極等、どのようなものでも良い。また、並列電極の場合には、吐出電極１１８は、略平行電極であるのが好ましく、図５（ａ）に示すような平行電極１１８ｂとすることができる。なお、並列電極として、後述する図５（ｃ）および（ｄ）に示すような平行電極や略平行電極を用いても良い。
以下では、 囲繞電極の代表例として、図４（ａ）に示す円形電極１１８ａ、並列電極の代表例として、図５（ａ）に示すような平行電極１１８ｂおよび図５（ｃ）を用いて説明する。
【００４４】
また、対向電極である搬送ベルト４２は、インクガイド１１４の先端部分１１４ａに対向する位置に配置され、図示していないが、インクガイド１１４側の表面の絶縁シートと裏面の電極基板とで構成され、電極基板は接地される。また、記録媒体Ｓは、搬送ベルト４２の図中下側の表面、すなわちインクガイド１１４側の表面、すなわち絶縁シート表面に支持されて静電吸着されている。
ここで、少なくとも記録時には、帯電ユニット４６によって、搬送ベルト４２に保持された記録媒体Ｓは、吐出電極１１８に印加される高電圧（パルス電圧）と逆極性の所定の負の高電圧、例えば、−１．５ｋＶに帯電された状態に維持される。その結果、記録媒体Ｓは、帯電ユニット４６により負帯電して、吐出電圧１１８に対して負の高電圧に常時バイアスされるとともに、搬送ベルト４２の絶縁シートに静電吸着される。
【００４５】
ここで、帯電ユニット４６は、記録媒体Ｓを負の高電圧に帯電させるためのスコロトロン帯電器４６ａと、スコロトロン帯電器４６ａに負の高電圧を供給するバイアス電圧源４６ｂとを有している（グリッド電圧調整で記録媒体の帯電電位を制御）。なお、本発明に用いられる帯電ユニット４６の帯電手段としては、スコロトロン帯電器４６ａに限定されず、コロトロン帯電器、固体チャージャ、放電針などの種々の放電手段を用いることができる。
なお、本説明では、対向電極である搬送ベルト４２を電極基板と絶縁シートとで構成し、記録媒体Ｓを、帯電ユニット２２によって負の高電圧に帯電させることにより絶縁シートの表面に静電吸着させているが、本発明はこれに限定されず、搬送ベルト４２を電極基板のみで構成し、搬送ベルト４２を負の高電圧のバイアス電圧源に接続して、負の高電圧に常時バイアスしておき、搬送ベルト４２の表面に記録媒体Ｓを静電吸着させるようにしても良い。
また、記録媒体Ｓの搬送ベルト４２への静電吸着と、記録媒体Ｓへの負の高電圧への帯電または搬送ベルト４２への負のバイアス高電圧の印加とを別々の負の高電圧源によって行っても良いし、搬送ベルト４２による記録媒体Ｓの支持は、記録媒体Ｓの静電吸着に限られず、他の支持方法や支持手段を用いても良い。
【００４６】
次に、図５（ｃ）および（ｄ）に示す、平行電極で代表される並列電極を用いる静電式インクジェットヘッドの別の実施例について説明する。
図５（ｃ）および（ｄ）に示す静電式インクジェットヘッド１３２は、所定間隔離間して対向して配置される絶縁性支持基板１３３ａ，１３３ｂと、絶縁性支持基板１３３ａ，１３３ｂの内側表面にそれぞれ支持される平行電極１３４ａ，１３４ｂと、各絶縁性支持基板１３３ａ，１３３ｂの対向方向と直交する方向の両側に配置される隔壁１３５ａ，１３５ｂと、隔壁１３５ａ，１３５ｂに支持され、平行電極１３４ａ，１３４ｂの間に平行に配置されるインクガイド１３６と、絶縁性支持基板１３３ａ，１３３ｂの外側表面に所定間隔離間してそれぞれ配置される外壁板１３７ａ，１３７ｂと、隔壁１３５ａ，１３５ｂと平行電極１３４ａ，１３４ｂおよびその絶縁性支持基板１３３ａ，１３３ｂとの間に形成されるインク供給路１３８ａおよび絶縁性支持基板１３３ａ，１３３ｂと外壁板１３７ａ，１３７ｂとの間に形成されるインク回収路１３８ｂ，１３８ｃからなるインク流路１３８とを備える。
【００４７】
絶縁性支持基板１３３ａ，１３３ｂの一方の端面（図中下側の端面）は、絶縁性支持基板１３３ｃで連結され、他方の端面（図中上側の端面）は、開放される。従って、インク供給路１３８ａの一方の端面（図中下側の端面）は、絶縁性支持基板１３３ｃで閉塞され、この閉塞端近傍には外部のインク循環路に連通する供給口１３８ｄが配置される。また、外壁板１３７ａ１，３７ｂの一方の端面（図中下側の端面）は、外壁板１３７ｃで連結されて閉塞され、他方の端面（図中上側の端面）は、開放される。従って、インク回収路１３８ｂおよび１３８ｃは、絶縁性支持基板１３３ｃと外壁板１３７ｃの間に形成されるインク回収路１３８ｅによって連通され、インク回収路１３８ｅは、外部のインク循環路に連通する回収口１３８ｆに接続される。
【００４８】
インクガイド１３６は、インク供給路１３８ａを２分するとともに、絶縁性支持基板１３３ａ，１３３ｂの開放端、従って、平行電極１３４ａ，１３４ｂの開放端、換言すれば、インク供給路１３８ａの開放端から突出する突状先端部分１３６ａを持つ所定厚みの絶縁性樹脂製平板またはフィルムからなり、隔壁１３５ａ，１３５ｂによってその両側が支持されるものである。インクガイド１３６先端部分１３６ａは、図５（ａ）に示すインクガイド１１４の先端部分１１４ａと同様に、図示しない記録媒体側へ向かうに従って次第に細く略三角形（ないしは台形）に成形されている。
【００４９】
外部のインク循環路から供給口１３８ｄを経てインク供給路１３８ａに供給されたインクは、インクガイド１３６によって２分されたインク供給路１３８ａ内を、毛細管現象等によって、その開放端に向かって移動し、インクガイド１３６に沿って図中上方に上昇する。上昇したインクの一部は、インクガイド１３６の先端部分１３６ａに集まり、残りのインクは、絶縁性支持基板１３３ａ，１３３ｂから溢れて、それぞれインク回収路１３８ｂ，１３８ｃに流れ込み、インク回収路１３８ｅで合流し、回収口１３８ｆから外部のインク循環路に回収される。
インクガイド１３６の先端部分１３６ａに供給されたインクは、平行電極１３４ａ，１３４ｂに所定のパルス電圧を印加することによって、図示しない記録媒体に向かって、インク液滴となって飛翔する。
【００５０】
ところで、本発明においては、吐出電極１１８が、図４（ａ）に示すようなリング状円形電極１１８ａで代表される囲繞電極である時、 図４（ｂ）に示すように、囲繞電極（円形電極）１１８ａの内径Ｄａと、吐出電極（囲繞電極）１１８から記録媒体Ｓ側に突出するインクガイド１１４の先端までの距離、すなわち円形電極１１８ａの表面からインクガイド１１４の先端部分１１４ａまでの距離Ｈとの比（Ｄａ：Ｈ）を１：０．５〜１：２に限定する必要があり、好ましくは、 １：０．７〜１：１．７に限定するのが良い。ここで、略円形電極あるいは楕円形状電極などのように一定の内径でない囲繞電極の内径Ｄａとしては、最小内径あるいは平均内径など実質的に内径と見なせる有効内径を用いれば良い。
【００５１】
また、本発明においては、吐出電極１１８が、図５（ａ）に示すような平行電極１１８ａまたは図５（ｃ）および（ｄ）に示すような平行電極１３４ａ，１３４ｂで代表される並列電極である時、 図５（ｂ）または図５（ｃ）に示すように、平行電極１１８ａまたは１３４ａ，１３４ｂ間の間隔Ｄｓと吐出電極（並列電極）１１８から記録媒体Ｓ側に突出するインクガイド１１４の先端までの距離、すなわち、平行電極１１８ｂの表面または平行電極１３４ａ，１３４ｂの開放端面からインクガイド１１４の先端部分１１４ａまでの距離Ｈとの比（Ｄｓ：Ｈ）を、同様に、 １：０．７〜１：２．８に限定する必要があり、好ましくは、 １：１．０〜１：２．４に限定するのが良い。ここで、略平行電極などのように一定の間隔でない並列電極の間隔Ｄｓとしては、平均間隔など実質的に間隔と見なせる有効間隔を用いれば良い。
【００５２】
ここで、本発明者は、本発明において、 図６に示すように、インクガイド１１４を中心としてその周囲に吐出電極１１８を配置し、 さらに、インクガイド１１４の先端部分１１４ａに対向するように搬送ベルト４２を配置した実モデルを用いて、 吐出電極１１８の表面からインクガイド１１４の先端部分１１４ａまでの距離Ｈ、すなわちインクガイド１１４の先端部分１１４ａの突出量（以下、突起量という）Ｈを変えた場合の吐出部、すなわちインクガイド１１４の先端部分１１４ａの電界強度（Ｖ／ｍ）を求めた。この時、吐出電極１１８と搬送ベルト４２との間隔は、共に５００μｍとし、搬送ベルト４２には、−１５００Ｖの負の高電圧がバイアス電圧として印加され、吐出電極１１８の吐出電圧を＋４００Ｖとした。また、吐出電極１８の電極構造として、内径（Ｄａ）２００μｍの円形電極１１８ａを用い、突起量Ｈを７５μｍから２５０μｍまで変化させた。なお、搬送ベルト４２への−１５００Ｖの負のバイアス高電圧の印加は、搬送ベルト４２に静電吸着された記録媒体Ｓの−１５００Ｖの負の高電圧帯電と等価である。
【００５３】
こうして得られた結果を図７に示す。
ここで、図示されていないが、インクガイド１１４は、先端角が４５°で、厚さが７５μｍのセラミック（比誘電率ε＝２０）で構成されており、図７の横軸は、図６に示す矢印ｃのように、インクガイド１１４の先端部分１１４ａの中心から傾斜に沿った距離である。
図７から、インクガイド１１４の突起量Ｈが２００μｍの時、電界強度が２．５×１０+7Ｖ／ｍを超え、最大となることがわかる。すなわち、図７から、円形電極１１８ａの内径を一定にして突起量Ｈを変化させた場合、インクガイド１１４の最適突起量Ｈが存在することがわかる。これは、円形電極１１８ａの場合には、突起量Ｈ／内径Ｄａの比が約１の時、電界強度が最大となることを示している。
この結果は、図６に示すような円形電極１１８ａの場合、インク吐出を確実かつ安定的に行うことができる電界強度が、図７に示す最大電界強度以下であれば、円形電極１８ａの印加電圧を低圧化できることを示す。
【００５４】
そこで、本発明者は、図６に示す構成の吐出構造（個別電極構造）において、吐出電極１１８の電極構造として、内径１５０μｍの円形電極１１８ａを用い、突起量Ｈを５０μｍから３３０μｍまで変化させた以外は、図７の場合と同様の条件とし、所定の突起量Ｈにおいて、円形電極１１８ａに印加するパルス電圧（吐出電圧）を変化させて、インク吐出を確実かつ安定的に行うのに必要なパルス電圧（最も低い吐出電圧）を求めた。
【００５５】
その結果を図８（ａ）に示す。
図８（ａ）から、吐出部までの距離（突起量）Ｈと円形吐出電極内径Ｄａとの比（Ｈ／Ｄａ）が１．０において、インクガイド１１４の先端部分１１４ａに金属膜などを形成しなくても、必要パルス電圧が最低の４００Ｖとなり、この比が小さくなっても、大きくなっても、必要パルス電圧が高くなることがわかる。
ところで、本発明においては、吐出部までの距離Ｈと円形吐出電極内径Ｄａとの比（Ｈ／Ｄａ）は、０．５〜２に限定している。その理由は、静電式インクジェットヘッドにおいて、各個別電極を駆動する駆動回路を構成するＩＣ等の半導体素子や半導体デバイスの耐圧等から、さらには安全性、個別電極構造および消費電流などを考慮すると、吐出電圧１１８に印加できるパルス電圧の上限は、約６００Ｖとなるので、図８（ａ）から、上記限定範囲を外れると、必要なパルス電圧が６００Ｖを超えるからである。なお、この比（Ｈ／Ｄａ）は、０．７〜１．７とするのが好ましい。こうすることにより、吐出電圧１１８に印加できるパルス電圧をより低い５００Ｖにすることができる。
【００５６】
また、吐出電極１１８を円形電極１１８ａから平行電極１１８ｂに変えた場合の結果を図８（ｂ）に示す。
図８（ｂ）から、吐出部までの距離（突起量）Ｈと平行吐出電極間隔Ｄｓとの比（Ｈ／Ｄｓ）が１．４において、インクガイド１１４の先端部分１１４ａに金属膜などを形成しなくても、必要パルス電圧が最低の４５０Ｖとなり、この比が小さくなっても、大きくなっても、必要パルス電圧が高くなることがわかる。
ところで、本発明においては、吐出部までの距離Ｈと平行吐出電極間隔Ｄｓとの比（Ｈ／Ｄｓ）は、０．７〜２．８に限定している。その理由は、静電式インクジェットヘッドにおいて、各個別電極を駆動する駆動回路を構成するＩＣ等の半導体素子や半導体デバイスの耐圧等から、さらには安全性、個別電極構造および消費電流などを考慮すると、吐出電圧１１８に印加できるパルス電圧の上限は、約６００Ｖとなるので、図８（ｂ）から、上記限定範囲を外れると、必要なパルス電圧が６００Ｖを超えるからである。なお、この比（Ｈ／Ｄｓ）は、１．０〜２．４とするのが好ましい。こうすることにより、吐出電圧１１８に印加できるパルス電圧をより低い５００Ｖにすることができる。
このように、本発明においては、吐出部までの距離と円形吐出電極内径または平行吐出電極間隔との比を上記適正範囲に限定しているので、吐出電圧の低圧化を図ることができ、低誘電率材料の使用などインクガイド材質の選択肢を拡大することができ、インクガイド先端構造の選択肢を拡大することができる。
【００５７】
本発明に係る静電式インクジェットヘッドは、基本的に以上のように構成されるが、以下に、図３に示すインクジェットヘッド１０の動作を代表例として、本発明の静電式インクジェットヘッドの作用を説明する。
図３に示すインクジェットヘッド１１０では、記録時に、図示しないポンプ等を含むインク循環機構によりインクが、インク流路１３０の内部を図３中矢印ａ方向に、すなわち右側から左側へ向かって循環される。この時、搬送ベルト４２に静電吸着された記録媒体Ｓは、負の高電圧、例えば−１５００Ｖに帯電されている。
【００５８】
ここで、吐出電極１１８にパルス電圧が印加されていないか、または、印加されているパルス電圧が低電圧レベル（０Ｖ）である時、吐出電極１１８と搬送ベルト４２（記録媒体Ｓ）との間の電圧（電位差）は、例えばバイアス電圧分の１５００Ｖで、インクガイド１１４の先端部分１１４ａ近傍の電界強度が低く、インクは、インクガイド１１４の先端部分１１４ａからは飛び出さず、すなわち、インク液滴Ｒとして吐出されない。しかし、この時、インク流路１３０内のインクの一部は、毛細管現象などによって、絶縁性基板１１６の貫通孔１２８を通って、図３中矢印ｂ方向に、すなわち絶縁性基板１１６の下側からその上側へ向かって上昇し、インクガイド１１４の先端部分１１４ａに供給される。
【００５９】
一方、吐出電極１１８に高電圧レベル（例えば、＋４００〜６００Ｖ）のパルス電圧が印加されると、吐出電極１１８と搬送ベルト４２（記録媒体Ｓ）との間の電圧（電位差）は、例えば、バイアス電圧分の１５００Ｖにパルス電圧分の４００〜６００Ｖが重畳され、１９００Ｖ〜２１００Ｖとなって高くなるため、インクガイド１１４の先端部分１１４ａ近傍の電界強度が高くなる。この時、インクガイド１１４に沿って上昇し、絶縁性基板１１６の上方の先端部分１１４ａに上昇したインクは、静電力によってインクガイド１１４の先端部分１１４ａから、インク液滴Ｒとして飛び出し、例えば−１５００Ｖにバイアスされている搬送ベルト４２（記録媒体Ｓ）に引っ張られて、記録媒体Ｓ上に付着する。
【００６０】
ここで、本発明においては、吐出電極１１８の内径Ｄａ（円形電極１１８ａ）または間隔Ｄｓ（平行電極１１８ｂ）とインクガイド１１４の先端部分１１４ａの突起量Ｈとの比（Ｈ／ＤａまたはＨ／Ｄｓ）が、それぞれ、Ｈ／Ｄａが０．５〜２およびＨ／Ｄｓが０．７〜２．８の適正な範囲に収められているので、吐出電極１１８に印加するパルス電圧を約６００Ｖ以下にしても、確実かつ安定的なインク吐出を実現することができる。
以上のようにして、インクジェットヘッド１１０と搬送ベルト４２上に支持された記録媒体Ｓとを相対的に移動させながら、画像データに応じたインク吐出によって記録媒体Ｓにドットを形成して記録を行うことにより、記録媒体Ｓに画像データに対応する画像を記録することができる。
【００６１】
なお、上述した静電式インクジェットヘッド１１０は、絶縁性基板１１６の図中上面に、円形電極１１８ａまたは平行電極１１８ｂなどの１層電極構造の吐出電極１１８を配置するものであるが、本発明はこれに限定されず、吐出電極１１８を絶縁性基板１１６の下面に配置したり、上下両面に配置する２層電極構造で構成しても良い。
図９（ａ）に、本発明の別の実施形態の２層電極構造の吐出電極を持つ静電式インクジェットヘッド４０の概略を示す。
図９（ａ）に示すインクジェットヘッド４０は、絶縁性基板１６の図中下面に第２駆動電極１４２が設けられている点を除いて、図４（ａ）に示すインクジェットヘッド１０と同様な構成を有するものであるので、同一の構成要素には、同一の参照符号を付し、その説明は省略し、主として、相違点について説明する。
【００６２】
図９（ａ）に示すインクジェットヘッド１４０においては、吐出電極１１８を、絶縁性基板１１６を挟むように、図中上面に第１駆動電極として配置される円形電極（以下、第１駆動電極とする）１１８ａと下面に配置される第２駆動電極１４２との２層電極構造としている。ここで、第１駆動電極１１８ａは、絶縁性基板１１６に開孔された貫通孔１２８の周囲を囲むように、絶縁性基板１１６の上面に個別電極毎にリング状に設けられている。また、第２駆動電極１４２は、絶縁性基板１１６に開孔された貫通孔１２８の部分を除く、絶縁性基板１１６の下面に全個別電極の間で共通にシート状に設けられており、記録時には、常時高電圧にバイアスされる。
【００６３】
例えば、図９（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１４０が１５個の個別電極を備える場合、個別電極を１行当り５個ずつ並べ、３行に配置して構成される。インクジェットヘッド１４０では、これら第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４２によって、インクの吐出／非吐出が制御される。なお、本実施形態のインクジェットヘッド１４０では、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４２からなる２層電極構造としているが、これに限定されず、２層以上何層の駆動電極を使用してもよい。
【００６４】
ここで、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４２の配置について説明する。第１駆動電極１１８ａは、インクの流路１３０よりも絶縁性基板１１６側に配置する必要がある。また、第２駆動電極１４２は、第１駆動電極１１８ａよりもヘッド基板１１２側に配置する必要がある。例えば、第１駆動電極１１８ａを絶縁性基板１１６の図中上面に配置する場合、第２駆動電極１４２を絶縁性基板１１６の下面に配置してもよいし、ヘッド基板１１２の内部に配置してもよい。
【００６５】
このような２層電極構造の吐出電極１１８を持つ本実施形態のインクジェットヘッド１４０においては、例えば、第２駆動電極１４２を、常時、所定の正の電圧、例えば＋６００Ｖにバイアスしておき、第１駆動電極１１８ａを、画像データに応じて接地状態とハイインピーダンス状態とに切り換えることにより、インク（インク液滴Ｒ）の吐出／非吐出を制御することができる。すなわち、インクジェットヘッド１４０では、第１駆動電極１１８ａが接地状態では、インクガイド１４の先端部分１１４ａ近傍の電界強度が低く、インクはインクガイド１１４の先端部分１１４ａからは飛び出さず、第１駆動電極１１８ａがハイインピーダンス状態になると、インクガイド１１４の先端部分１１４ａ近傍の電界強度が高くなり、インクガイド１１４の先端部分１１４ａに供給されたインクは静電力によって先端部分１１４ａから飛び出す。
【００６６】
この場合にも、第１駆動電極１１８ａの内径（Ｄａ）とインクガイド１４の突起量（Ｈ）との比は、本発明の適正な限定範囲に収められているので、第２駆動電極１４２に印加するバイアス電圧を約６００Ｖ以下にしても、確実かつ安定的なインク吐出を実現することができる。なお、第２駆動電極１４２の貫通孔の内径に対するインクガイド１１４の突起量（Ｈ）との比も、本発明の適正な限定範囲に収めるようにしても良い。
このような構成により、本実施形態によれば、画像の記録時に、高電圧をスイッチングしないので、スイッチングのために大電力を消費しないため、高精細かつ高速性が要求されるインクジェットヘッドにおいても消費電力を大幅に削減することができ、さらに、物理的に極めて高密度に個別電極および駆動回路を実装した場合であっても放電の危険性はほとんどなく、高密度実装と高電圧を安全に両立させることができるという利点がある。
【００６７】
なお、上述の静電式インクジェットヘッド１４０は、全個別電極の間で共通なシート状の第２駆動電極１４２を用いるものであるが、本発明はこれに限定されず、第２駆動電極として各個別電極毎に円形電極を用いても良い。
さらに、第１駆動電極と第２駆動電極が各個別電極毎に円形電極を用いた場合の制御方法として、第１駆動電極に印加するパルス電圧を第２駆動電極へ共通に印加しても良い。この場合、 
単層の駆動電極に比べ、 第１駆動電極からの電気力線と第２駆動電極からの電気力線とが加算され、インクガイドの先端部分の電界強度が高くなるため、各々の駆動電極に印加するパルス電圧値を低圧化することができる。
【００６８】
図１０（ａ）に、本発明のさらに別の実施形態の２層電極構造の吐出電極を持つ静電式インクジェットヘッド１４１の概略を示す。
図１０（ａ）に示すインクジェットヘッド１４１は、絶縁性基板１６の図中下面に全個別電極の間で共通なシート状の第２駆動電極４２の代りに、各個別電極毎に円形電極からなる第２駆動電極１４４を有している点を除いて、図９（ａ）に示すインクジェットヘッド１４０と同様な構成を有するものであるので、同一の構成要素には、同一の参照符号を付し、その説明は省略し、主として、相違点について説明する。
【００６９】
図１０（ａ）に示すインクジェットヘッド１４０においては、吐出電極１１８は、絶縁性基板１１６を挟むように、図中上面に配置される円形電極からなる第１駆動電極１１８ａと下面に配置される円形電極からなる第２駆動電極４４とを備える２層電極構造である。ここで、第１駆動電極１１８ａは、絶縁性基板１１６の貫通孔１２８を囲むように、各個別電極毎にリング状に設けられている。そして、図１０（ｂ）に示すように、行方向（主走査方向）に配置された複数の第１駆動電極１１８ａは相互に接続される。一方、第２駆動電極１４４は、絶縁性基板１１６の貫通孔１２８を囲むように、各個別電極毎にリング状に設けられている。そして、図１０（ｂ）に示すように、列方向（副走査方向）に配置された複数の第２駆動電極１４４は相互に接続される。
【００７０】
記録時には、本実施形態の場合、１つの第１駆動電極１１８ａのみが高電圧レベルまたはハイインピーダンス状態（オン状態）とされ、残りの全ての第１駆動電極１１８ａは接地レベル（接地状態：オフ状態）に駆動される。また、全ての第２駆動電極１４４が、画像データに応じて、高電圧レベルまたは接地レベルに駆動される。なお、別の実施形態として、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４を逆の状態に駆動してもよい。
【００７１】
上述したように、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４は、２層電極構造に構成され、マトリクス状に配置される。これらの第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４によって、各々の個別電極におけるインクの吐出／非吐出が制御される。すなわち、第１駆動電極１１８ａが高電圧レベルまたはフローティング状態で、かつ第２駆動電極１４４が高電圧レベルの場合にはインクが吐出し、第１駆動電極１１８ａまたは第２駆動電極１４４の一方が接地レベルの場合にはインクは吐出しない。
【００７２】
図１０（ｂ）は、第１および第２の駆動電極１１８ａおよび１４４の配置を表す一実施例の概念図である。同図に示すように、例えばインクジェットヘッド１４１が１５個の個別電極を備える場合、１５個の個別電極は、主走査方向の１行当り５個（１，２，３，４，５）ずつ並べられ、かつ副走査方向に３行（Ａ，Ｂ，Ｃ）に配置される。記録時には、同一行に配置された５個の第１駆動電極１１８ａは同時かつ同一電圧レベルに駆動される。同様に、同一列に配置された３個の第２駆動電極４４は同時かつ同一電圧レベルに駆動される。
【００７３】
従って、本実施形態の静電式インクジェットヘッド１４１においては、複数の個別電極を行方向および列方向に対して２次元的に配置することができる。
例えば、図１０（ｂ）に示すインクジェットヘッドの場合、第１駆動電極１１８ａのＡ行の５個の個別電極は、行方向に対して所定の間隔を離して配置される。Ｂ行およびＣ行についても同様である。また、Ｂ行の５個の個別電極は、Ａ行に対して、列方向に所定の間隔を離して、かつ、行方向に対して、それぞれＡ行の５個の個別電極とＣ行の５個の個別電極との間に配置される。同様に、Ｃ行の５個の個別電極は、Ｂ行に対して、列方向に所定の間隔を離して、かつ、行方向に対して、それぞれＢ行の５個の駆動電極とＡ行の５個の駆動電極との間に配置される。
【００７４】
このように、第１駆動電極１１８ａの各行に含まれる個別電極をそれぞれ行方向にずらして配置することにより、記録媒体Ｓに記録される１行を、行方向に３分割している。
すなわち、記録媒体Ｓに記録される１行は、行方向に対して、第１駆動電極１１８ａの行数に相当する複数のグループに分割され、時分割で順次記録される。例えば、図１０（ｂ）に示す例の場合、第１駆動電極１１８ａのＡ，Ｂ，Ｃ行を順次記録することにより、記録媒体Ｓ上に１行分の画像が記録される。この場合、上記のように、記録媒体Ｓに記録される１行は行方向に３分割され、時分割により順次記録が行われる。
【００７５】
従って、本実施形態で採用されるマトリクス駆動方式では、行方向に対して分割記録を行うので記録速度は第１駆動電極１１８ａの行数に応じて低下するが、駆動回路のドライバ数を削減することができ、その実装面積を削減することができるという利点がある。また、本実施形態では、必要に応じて、記録速度とドライバ数を適宜決定することもできるため、システムに応じて、最適な記録速度と駆動回路の実装面積を得ることができるという利点もある。
なお、本実施形態のインクジェットヘッド１４１では、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４からなる２層電極構造としているが、これに限定されず、２層以上の駆動電極を使用してもよい。
【００７６】
このような２層電極構造の吐出電極を持つ本実施形態のインクジェットヘッド１４１においては、例えば、第２駆動電極１４４に、常時、所定の電圧、例えば６００Ｖを印加し、第１駆動電極１１８ａを、画像データに応じて接地状態とハイインピーダンス状態とに切り換えることにより、インク（インク液滴Ｒ）の吐出／非吐出を制御することができる。すなわち、インクジェットヘッド１４１では、第１駆動電極１１８ａが接地レベルの状態では、インクガイド１１４の先端部分１１４ａ近傍の電界強度が低く、インクはインクガイド１１４の先端部分１１４ａからは飛び出さず、第１駆動電極１１８ａがハイインピーダンス状態になると、インクガイド１１４の先端部分１１４ａ近傍の電界強度が高くなり、インクガイド１１４の先端部分１１４ａに供給されたインクは静電力によって先端部分１１４ａから飛び出す。
【００７７】
なお、第１駆動電極１１８ａを、画像データに応じて、接地レベルと高電圧レベルとの間でスイッチングさせる場合の動作もほとんど同じである。既に述べたように、本実施形態のインクジェットヘッド１４１では、第１駆動電極１１８ａまたは第２駆動電極１４４の一方が接地レベルの場合にはインクが吐出せず、第１駆動電極１１８ａがハイインピーダンス状態または高電圧レベルで、かつ第２駆動電極１４４が高電圧レベルの場合にだけインクが吐出する。
すなわち、本実施形態のインクジェットヘッド１４１では、インクの吐出時と非吐出時とにおいて、電界強度が明確に異なる２つの状態が得られるようにすることが重要な点である。従って、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４の配置（位置関係）、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４に印加する高電圧レベル、搬送ベルト１４２のバイアス電圧（または記録媒体の帯電電圧）、絶縁性基板１１６の厚さ、インクガイド１１４の形状等の関連するパラメータを適宜決定すればよい。
【００７８】
この場合にも、第１駆動電極１１８ａの内径（Ｄａ）とインクガイド１１４の突起量（Ｈ）との比は、本発明の適正な限定範囲に収められているので、第２駆動電極１４４に印加するバイアス電圧を約６００Ｖ以下にしても、確実かつ安定的なインク吐出を実現することができる。なお、第２駆動電極１４４の内径に対するインクガイド１１４の突起量（Ｈ）との比も、本発明の適正な限定範囲に収めるようにしても良い。
このような構成により、本実施形態によれば、第１駆動電極をハイインピーダンス状態と接地レベルとの間でスイッチングすることができるので、スイッチングのために大電力を消費しない。従って、本実施形態によれば、高精細かつ高速性が要求されるインクジェットヘッドにおいても、消費電力を大幅に削減することができる。
【００７９】
また、本実施形態によれば、個別電極を２次元的に配置し、マトリクス駆動するため、行方向の複数の個別電極を駆動する行ドライバおよび列方向の複数の個別電極を駆動する列ドライバの個数を大幅に削減することができる。従って、本実施形態によれば、２次元配列される個別電極の駆動回路の実装面積および消費電力を大幅に削減することができる。また、本実施形態によれば、各個別電極間を比較的余裕をもって配置することができるため、各個別電極間での放電の危険性を極めて低減することができ、高密度実装と高電圧を安全に両立させることができる。
【００８０】
なお、上述した静電式インクジェットヘッド１４０および１４１のように、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４２または１４４からなる２層電極構造の吐出電極を用いるものでは、個別電極を高密度に配置すると、隣接する個別電極間に電界干渉が生じることがある。このため隣接するインクガイド１４への電気力線を遮蔽するために、隣接する個別電極の第１駆動電極間に、ガード電極を設けるのが好ましい。ガード電極は、２層電極構造だけでなく、前述した単層構造に対しても有効である。
【００８１】
図１１、図１２（ａ）および（ｂ）に、本発明のさらに別の実施形態の、上述したガード電極を備えた２層電極構造の吐出電極を持つ静電式インクジェットヘッド１５０の概略構成を示す。図１１は、本実施形態のインクジェットヘッドの一実施例の模式的斜視図であり、図１２（ａ）は、図１１に示すインクジェットヘッドの模式的断面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＶＩＩ −ＶＩＩ 線矢視図である。
図１１、図１２（ａ）および（ｂ）に示すインクジェットヘッド１５０は、絶縁性基板１１６の図中下面の第２駆動電極１４４の下方の絶縁層１５６ａと、絶縁性基板１６の図中上面の第１駆動電極１１８ａの上方の絶縁層１５６ｂ、ガード電極１５４および絶縁層１５６ｃとを備えている点を除いて、図１０（ａ）に示すインクジェットヘッド１４１と同様な構成を有するものであるので、同一の構成要素には、同一の参照符号を付し、その説明は省略して、主として、相違点について説明する。
【００８２】
図１１、図１２（ａ）および（ｂ）に示すインクジェットヘッド１５０において、絶縁性基板１１６を挟むように、図中上面に配置され、 絶縁性基板１１６に穿孔された貫通孔１５８を囲むように各個別電極毎にリング状に設けられた円形電極からなる第１駆動電極１１８ａと下面に配置され、絶縁性基板１１６の貫通孔１５８を囲むように各個別電極毎にリング状に設けられた円形電極からなる第２駆動電極１４４とを備える２層電極構造の吐出電極１１８に加え、さらに、第２駆動電極１４４の下方（下面）を覆う絶縁層１５６ａと、第１駆動電極１１８ａの上方に絶縁層５６ｂを介して配置されるシート状のガード電極１５４と、ガード電極１５４の上面を覆う絶縁層１５６ｃとを備えている。ここで、行方向（主走査方向）に配置された複数の第１駆動電極１１８ａは相互に接続され、列方向（副走査方向）に配置された複数の第２駆動電極１４４は相互に接続される。
【００８３】
また、貫通孔１５８は、絶縁性基板１１６の下方の絶縁層１５６ａならびに上方の１５６ｂおよび１５６ｃをも貫通して穿孔されている。すなわち、貫通孔１５８は、絶縁層１５６ａ、 絶縁性基板１１６ならびに絶縁層１５６ｂおよび１５６ｃの積層体を貫通する。この貫通孔１５８には、絶縁層１５６ａ側からインクガイド１１４が挿入され、インクガイド１１４の先端部分１１４ａは、絶縁層１５６ｃから突出している。なお、図示例においては、インクガイド１１４の先端部分１１４ａは、インク案内溝が形成されていないが、インクの先端部分１１４ａへの供給を促進するために、形成しても良い。
ここで、貫通孔５８に臨む第１駆動電極１１８ａの内径（Ｄａ）に対するインクガイド１１４の先端部分１１４ａの第１駆動電極１１８ａからの突出量（突起量）Ｈの比は、０．５〜２となっており、好ましくは、 ０．７〜１．７とするのが良い。なお、第２駆動電極１４４の内径（Ｄａ）に対するインクガイド１１４の突起量Ｈの比も、上記条件を満足するものであるのが好ましい。
【００８４】
本実施形態において、ガード電極１５４は、隣接する個別電極の第１駆動電極１１８ａの間に配置され、隣接する個別電極の吐出部となるインクガイド１１４の間に生じる電界干渉を抑制するためのものである。図１３（ａ）に示すように、ガード電極１５４は、金属板などの各個別電極に共通なシート状の電極であり、２次元的に配列されている各個別電極毎の貫通孔１５８の周囲に形成された第１駆動電極１１８ａに相当する部分が穿孔されている（図１２（ａ）および（ｂ）参照）。なお、本実施形態において、ガード電極１５４を設ける理由は、個別電極を高密度に配置すると、隣接する個別電極の電界の状態によって自分自身の個別電極の発生する電界が影響を受け、ドットサイズおよびドットの描画位置が乱れ、記録品質に悪影響を及ぼす場合があるからである。
【００８５】
ところで、ガード電極１５４の図中上側には、貫通孔１５８を除いて絶縁層１５６ｃによって覆われ、ガード電極１５４と第１駆動電極１１８ａとの間には、絶縁層１５６ｂが介在し、両電極１５４と１１８ａとを絶縁している。すなわち、ガード電極１５４は、絶縁層１５６ｃと絶縁層１５６ｂとの間に配置され、第１駆動電極１１８ａは、絶縁層１５６ｂと絶縁性基板１１６との間に配置される。
すなわち、図１３（ｂ）に示すように、絶縁性基板１１６の上面には、従って、絶縁層１５６ｂと絶縁性基板１１６との間（図１２参照）には、各個別電極毎の貫通孔１５８の周囲に形成された第１駆動電極１１８ａが２次元的に配列されており、列方向の複数の第１駆動電極１１８ａが相互に接続されている。
【００８６】
また、図１３（ｃ）に示すように、絶縁層１５６ａの上面には、従って、絶縁性基板１１６の下面には、すなわち、絶縁層１５６ａと絶縁性基板１１６との間には（図１２参照）、各個別電極毎の貫通孔１５８の周囲に形成された第２駆動電極１４４が２次元的に配列されており、行方向の複数の第２駆動電極１４４が相互に接続されている。
また、本実施形態において、各個別電極の吐出電極（駆動電極）１１８、例えば第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４からのインク流路１３０方向への反発電界を遮蔽するために、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４の流路側にシールド電極を設置しても良い。
【００８７】
記録時には、本実施形態の場合においても、図１０に示す実施形態の場合と同様に、１つの第１駆動電極１１８ａのみが高電圧レベルまたはハイインピーダンス状態（オン状態）とされ、残りの全ての第１駆動電極１１８ａは接地レベル（接地状態：オフ状態）に駆動される。また、全ての第２駆動電極１４４が、画像データに応じて、高電圧レベルまたは接地レベルに駆動される。なお、別の実施形態として、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４を逆の状態に駆動してもよい。
【００８８】
上述したように、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４は、２層電極構造に構成され、マトリクス状に配置される。これらの第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４によって、各々の個別電極におけるインクの吐出／非吐出が制御される。すなわち、第１駆動電極１１８ａが高電圧レベルまたはフローティング状態で、かつ第２駆動電極１４４が高電圧レベルの場合にはインクが吐出し、第１駆動電極１１８ａまたは第２駆動電極１４４の一方が接地レベルの場合にはインクは吐出しない。
【００８９】
なお、本実施形態では、画像信号に応じて、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４にパルス電圧を印加し、両電極ともに高電圧レベルとなった時に、インク吐出を行うようにしても良い。
例えば、図１４に示すインクジェットヘッド１５０において、インク流路１３０内にインクを矢印ａ方向に循環させ、個別電極のインクガイド１１４の先端部分１１４ａから吐出されたインク（インク液滴）が記録媒体Ｓに引き付けられるような電界、すなわち飛翔電界を第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４と、記録媒体Ｓとの間に形成する。例えば、インクガイド１１４の先端部分１１４ａと記録媒体Ｓとの間の間隔（ギャップ）は、２００〜１０００μｍとされるが、ギャップが５００μｍの時に、１ｋＶ〜２．５ｋＶの電位差を設けることにより、飛翔電界を形成する。
【００９０】
例えば、図１４に示すインクジェットヘッドにおいて、記録媒体Ｓを−１．５ｋＶの負の高電圧に帯電させ（または、記録媒体Ｓを搬送する搬送ベルト４２によって構成される対向電極を−１．５ｋＶにバイアスし）、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４を共に０Ｖ（接地状態）として、飛翔電界を形成し、ガード電極１５４は０Ｖ（接地状態）とする。
この時、インクは、毛細管現象によって、インク流路１３０から貫通孔５８とインクガイド１１４の間を上昇し、先端部分１１４ａに集まる。
【００９１】
次に、図１５に示すように、画像信号に応じて、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４にパルス電圧、例えば、共に＋４００〜６００Ｖを印加し、インク液滴Ｒがインクガイド１１４の先端部分１１４ａから吐出される。なお、パルス電圧のパルス幅は、特に制限的ではないが、例えば、数十μｓ〜数百μｓとすることができる。また、記録媒体Ｓに記録されるドット径は、パルス電圧の大きさまたは印加時間に依存するので、これらを調整することにより、ドット径も調整することができる。
この時、本実施形態においても、第１駆動電極１１８ａの内径に対するインクガイド１１４の先端部分１１４ａの突起量の比は、適正な限定範囲内に収められているので、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４と記録媒体Ｓとの間の飛翔電界も適正に調整することができ、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４に適正なパルス電圧を印加した場合にのみ、インク吐出を確実かつ安定的に起こすことができる。また、図示例においては、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４のマトリックス駆動により、ドライバの数を減らすことができる。
すなわちインク滴吐出が起こらない状態では、記録媒体に向かう吸引電界が、１．５×１０7 Ｖ／ｍ以下、より好ましくは１．０×１０7 Ｖ／ｍ以下の範囲に収まるようにし、吐出が起こる状態では、記録媒体に向かう吸引電界が、２．０×１０7 Ｖ／ｍ以上、より好ましくは２．５×１０7 Ｖ／ｍ以上の範囲になるように設定する。
【００９２】
なお、本実施形態のインクジェットヘッドにおいては、第１駆動電極１１８ａまたは第２駆動電極１４４のどちらで、または両方で、インク吐出／非吐出の制御を行うかは特に制限的ではないが、第１駆動電極１１８ａまたは第２駆動電極１４４の一方が接地レベルの場合にはインクが吐出せず、第１駆動電極１１８ａがハイインピーダンス状態または高電圧レベルで、かつ第２駆動電極１４４が高電圧レベルの場合にだけインクが吐出するようにするのが良い。
【００９３】
ところで、本実施形態のインクジェットヘッドにおいては、図示例のように、ガード電極１５４を隣接する第１駆動電極１１８ａの間に設けているが、本発明はこれに限定されず、第１および第２駆動電極１１８ａおよび１４４をマトリックス駆動する場合には、例えば、下層の第２駆動電極１４４を１列毎に順次駆動し、画像データに応じて、上層の第１駆動電極１１８ａを駆動するようにする場合には、第１駆動電極１１８ａの各行の間にのみガード電極を設けるようにしても良い。このような場合にも、記録時にガード電極を所定のガード電位、例えば接地レベル等にバイアスすることにより、隣接する個別電極の影響を排除することができる。
【００９４】
また、本実施形態において、図１０（ａ）および（ｂ）に示す実施形態と同様に個別電極の吐出電極１１８を駆動する時、上層の第１駆動電極１１８ａの行を順次オンし、画像データに応じて、下層の第２駆動電極１４４をオン／オフした場合、すなわち、行列の並びを逆にした場合、第２駆動電極１４４が画像データに応じて駆動されるため、列方向のそれぞれの個別電極を中心として、その両側の個別電極は、高電圧レベルまたは接地レベルに頻繁に変化する。
しかし、行方向は、第１駆動電極１１８ａの１行毎に駆動され、行方向のそれぞれの個別電極を中心として、その両側の個別電極の第１駆動電極１１８ａは常に接地レベルになるため、この両側の個別電極の行がガード電極の役割を果す。このように、上層の第１駆動電極１１８ａで各行を順次オンし、画像データに応じて下層の第２駆動電極１４４を駆動する場合には、ガード電極を設けなくとも、隣接する個別電極の影響を排除し、記録品質を向上させることができる。
もちろん、いずれの実施形態においても、ガード電極を設けることにより、隣接する個別電極による影響を排除することができることはいうまでもない。
【００９５】
なお、上述した２層電極構造の吐出電極を持つ静電式インクジェットヘッドの各実施例では、対向電極（記録媒体Ｓ）を例えば−１．６ｋＶに帯電し、第１駆動電極および第２駆動電極の何れか一方または両方が負の高電圧（例えば−６００Ｖ）の時にはインクが吐出せず、第１駆動電極および第２駆動電極の両方が接地レベル（０Ｖ）の場合にだけインクが吐出するようにしても良い。
【００９６】
次に、本発明のインクジェット記録装置の他の構成を図を用いて説明する。
図１６は図１の装置に対して搬送走査部の他の構成を示す部分概略図である。
図１６において、図１と同様の構成且つ同様の作用を有する要素には同一の符号を付す。記録媒体Ｓを支持しているのは平板状導電性プラテン２４０であり、図１の搬送ローラ対３６に代わり、走査搬送ローラ対２３６が記録媒体Ｓを導電性プラテン２４０上で移動させる。帯電器２４６が導電性プラテン２４０の上流端上方に備えられ、プラテン２４０と記録媒体Ｓとを帯電により密着させる。導電性プラテン２４０はアースされている。
【００９７】
この帯電器２４６は図１の構成と同様であり、帯電器に印加する電圧は絶対値で３〜１２ｋＶが可能で、３ｋＶ以下では吸着の効果が得づらく、１２ｋＶ以上であると異常放電する可能性が出てくる。好ましくは、５〜８ｋＶ程度である。
記録媒体Ｓは走査搬送ローラ対２３６により導電性プラテン２４０上を密着した状態で移動し、ヘッドユニット５２からの記録材料全幅に対するインク吐出による画像記録と紫外線照射部５６による活性エネルギー照射を受け、画像を形成しているインクが硬化する。この後、走査搬送ローラ対２４２が記録媒体Ｓの先端を挟持搬送し、その下流に設けられた除電器２４８により除電され、活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置のトレイ９０へ送出される。
【００９８】
図１７は図１の装置に対して画像記録部の他の構成を示す部分概略図である。
図１及び図１６で示した記録装置１０では、ヘッド５２は記録媒体Ｓの全幅方向にインク吐出口を有するライン型インクジェットヘッドであったが、この図１７に示すヘッド２５２はマルチチャンネルタイプであり、記録媒体Ｓの幅方向にも走査移動を行う。以下に構成を説明する。なお、図１７において、図１と同様の構成且つ同様の作用を有する要素には同一の符号を付す。
【００９９】
まず、図１と同様に、搬送ベルト４２は３つのベルトローラ４４ａ（図示なし），４４ｂ，４４ｃによって張架駆動される。搬送ベルト４２は上流ベルトローラ４４ｂから下流ベルトローラ４４ｃ方向へ駆動され、記録媒体Ｓは上流ベルトローラ４４ｂと下流ベルトローラ４４ｃとの間で搬送ベルト４２上に戴置されて搬送方向Ａに沿って搬送される。
【０１００】
画像記録部２５０の構成としては、上流ベルトローラ４４ｂと下流ベルトローラ４４ｃとの間で搬送される記録媒体Ｓの上方位置で、搬送方向Ａと直交する方向（走査方向Ｂ）に延在するガイド部材２５８と、このガイド部材２５８に懸架支持されるヘッドユニット２５２とからなる。ヘッドユニット２５２は走査方向Ｂに沿って往復移動自在に設定されている。ヘッドユニット２５２はここでは４色（イエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣ，ブラックＫ）の各活性エネルギー硬化性インクを記録媒体Ｓの記録面に向けてそれぞれ射出する４つのノズル群を備えている。
【０１０１】
紫外線照射部２５６はガイド部材２５８の長手方向でヘッドユニット２５２の両脇に配置されている。ヘッドユニット２５２の図で左右両側には紫外線照射を行う２つの紫外線照射部２５６ａ，２５６ｂがそれぞれ搭載されており、紫外線照射部２５６ａ，２５６ｂはヘッドユニット２５２の往復移動によって一緒に移動可能とされている。各ノズルから吐出され記録媒体Ｓの上に着弾した紫外線硬化性インクは、その直後に上を通過する紫外線照射部２５６ａ，２５６ｂの一方の紫外線照射部によって紫外線が照射される。
【０１０２】
また、記録媒体Ｓの上方位置に図１に示したように、帯電器４６は、記録媒体Ｓの先端が搬送ベルト４２上に最初に接触する上流ベルトローラ４４ｂ位置に備えられ、搬送ベルト４２上の記録媒体Ｓに接触しない程度に且つ搬送ベルト４２に近接して配置され、搬送ベルト４２と記録媒体Ｓとの密着を高める。更に、記録媒体Ｓが搬送ベルト４２から離される下流ベルトローラ４４ｃ位置には、除電器４８が備えられ、搬送ベルト４２上の記録媒体Ｓに接触しない程度に且つ搬送ベルト４２に近接して配置されている。
この帯電器４６に印加する電位はその絶対値で３〜１２ｋＶが可能で、３ｋＶ以下では吸着の効果が得づらく、１２ｋＶ以上であると異常放電する可能性が出てくる。好ましくは、５〜８ｋＶ程度である。
【０１０３】
図１８は図１の装置に対して画像記録部の更に他の構成を示す概略図であり、図１７に示したマルチチャンネルタイプのヘッド２５２と、図１６に示す固定のプラテン２４０を使用する搬送走査部とにより、画像記録を実施する構成を示す概略斜視図である。
図１８では、まず、図１６と同様に、記録媒体Ｓを支持しているのは平板状導電性プラテン２４０であり、走査搬送ローラ対２３６が記録媒体Ｓを導電性プラテン２４０上で移動させる。帯電器２４６が導電性プラテン２４０と記録媒体Ｓとを密着させるために備えられ、導電性プラテン２４０はアースされている。
【０１０４】
プラテン２４０の上方には、図１７に示した画像記録部のように、記録媒体Ｓの記録面に画像を記録するヘッドユニット２５２が、搬送方向Ａと直交する方向（走査方向Ｂ）に延在するガイド部材２５８に懸架支持されている。紫外線照射部２５６ａ，２５６ｂはヘッドユニット２５２の往復移動によってＢ方向に一緒に移動可能とされている。そして、各ノズルから吐出され記録媒体Ｓの上に着弾した紫外線硬化性インクは、その直後に上を通過する紫外線照射部２５６ａ，２５６ｂの一方の紫外線照射部によって紫外線が照射される。
【０１０５】
導電性プラテン２４０の上流端上方には記録媒体Ｓに近接する配置で帯電器２４６が備えられ、プラテン２４０と記録媒体Ｓとを帯電により密着させる。走査搬送ローラ対２４２が記録媒体Ｓの先端を挟持搬送し、その下流に設けられた除電器２４８により除電される。
なお、コロナ帯電器２４６に印加される電位はその絶対値で３〜１２ｋＶが可能で、３ｋＶ以下では吸着の効果が得づらく、１２ｋＶ以上であると異常放電する可能性が出てくる。好ましくは、５〜８ｋＶ程度である。
【０１０６】
図１９は、本発明の他の実施形態による活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置の構成概略図である。
図において、移動型導電性プラテン３４０は記録媒体Ｓを記録搬送時に支持する。移動型導電性プラテン３４０は平板状であり、記録媒体Ｓの最大サイズより若干長い寸法に設定されて、記録媒体全体を支持することが好ましい。この移動型導電性プラテン３４０の記録材料支持面に対する裏面には、ボールナット３４４がブラケット３４５により固定されている。このボールナット３４４を貫通するボールねじ軸３４６がその長手方向を記録媒体Ｓの搬送方向と平行にして配置される。ボールナット３４４はボールねじ軸３４６と歯合し、ボールねじ軸３４６の回転Ｌに従動して、記録媒体搬送方向の前後移動Ｘに規制される。
【０１０７】
ボールねじ軸３４６の搬送方向下流端には従動タイミングプーリ３６４が配置される。また、移動型導電性プラテン３４０の下方には駆動モータ３６０が配置される。この駆動モータ３６０により回転駆動される駆動タイミングプーリ３６２と従動タイミングプーリ３６４との間にタイミングベルト３６６が張架されて回転駆動を伝える。駆動モータ３６０により回転は従動タイミングプーリ３６４を回転させ、ボールねじ軸３４６を回転させる。この回転は最終的にボールナット３４４により記録媒体搬送方向直線移動に転換される。そして、移動型導電性プラテン３４０は図１９に実線で示す初期位置と一点鎖線で示す最下流位置との間を往復する構成となっている。
【０１０８】
移動型導電性プラテン３４０の初期位置と下流位置との中間付近で且つその上方には、画像記録部３５０が配置されている。この画像記録部３５０には図１７または図１８に示すようなマルチチャンネルタイプのヘッドユニット３５２が備えられ、記録媒体搬送方向の前後移動Ｘと直交する走査方向に延在するガイド部材３５８にこのヘッドユニット３５２が懸架支持される。ヘッドユニット３５２はガイド部材３５８に沿って往復移動走査を行うが、基本的には４色（イエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣ，ブラックＫ）の各活性エネルギー硬化性インクを記録媒体Ｓの記録面に向けてそれぞれ射出する４つのノズル群を備えている。
【０１０９】
紫外線照射部３５６はガイド部材３５８の長手方向でヘッドユニット３５２を挟んで両脇に配置されている。紫外線照射部３５６はヘッドユニット３５２の往復移動と一緒に移動し、各ノズルから吐出され記録媒体Ｓの上に着弾する紫外線硬化性インクに紫外線が照射される。
【０１１０】
次に、本実施形態の動作を説明する。まず、本実施形態の場合、記録媒体Ｓは必要に応じて一枚毎に記録装置に人の手によって供給される。人の手によって供給される記録媒体Ｓは、初期位置にある移動型導電性プラテン３４０上へ戴置される。移動型導電性プラテン３４０はその上に記録媒体Ｓ全体が完全に戴置されるまで停止状態を維持する。
【０１１１】
次に、画像記録装置に設けられた（図示せず）画像記録開始ボタンにより画像記録を行う。この時、移動型導電性プラテン３４０上方には図１の説明にも述べたように、コロナ帯電・除電器３４８が配置され、記録媒体Ｓを帯電させて移動型導電性プラテン３４０と記録媒体Ｓとを密着させる。また、このタイミングで駆動モータ３６０による移動型導電性プラテン３４０の移動のための駆動が開始される。
ここで、駆動モータ３６０の回転力は、駆動タイミングプーリ３６２、タイミングベルト３６６、従動タイミングプーリ３６４と伝達され、ボールねじ軸３４６を回転させる。この回転はボールナット３４４により下流方向直線移動に転換される。
【０１１２】
まず、第一移動行程では、移動型導電性プラテン３４０が初期位置から最下流位置（一点鎖線で表示）まで移動され、この時、記録媒体Ｓは帯電・除電器３４８直下をその全面が通過することで、全面が帯電させられる。
次に、第二移動行程では、移動型導電性プラテン３４０が最下流位置（一点鎖線）から初期位置まで反転移動される。この時に画像記録部３５０による画像記録が開始される。つまり、ボールナット３４４は画像記録用の速度で移動され、共に移動する移動型導電性プラテン３４０上の記録媒体Ｓに対して画像記録走査が実行される。そして、画像記録が終了の後、移動型導電性プラテン３４０は初期位置に到達する。
【０１１３】
そして、第三移動行程では、移動型導電性プラテン３４０が初期位置から最下流位置（一点鎖線で表示）まで再度移動される。この移動中に、帯電状態である記録媒体Ｓに対して帯電・除電器３４８により除電処理を行う。移動型導電性プラテン３４０が最下流位置（一点鎖線で表示）に到達した時点で除点処理が終了する。記録済みの記録媒体Ｓは除電済みのプラテン３４０上から人手により取り除かれる。
【０１１４】
なお、帯電・除電器３４８に記録媒体帯電時に印加される帯電電位はその絶対値で３〜１２ｋＶが可能で、３ｋＶ以下では吸着の効果が得づらく、１２ｋＶ以上であると異常放電する可能性が出てくる。好ましくは、５〜８ｋＶ程度である。
最後に、最下流位置（一点鎖線）の移動型導電性プラテン３４０は、記録媒体Ｓを取り除いた後、駆動モータ３５０の反転駆動により初期位置に戻り、次の画像記録に備える。
【０１１５】
ここで、本発明で言う「活性エネルギー」とは、その照射によりインク組成物中において開始種を発生させうるエネルギーを付与することができるものであれば、特に制限はなく、広く、α線、γ線、Ｘ線、紫外線、可視光線、電子線などを包含するものである。中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点からは、紫外線及び電子線が好ましく、特に紫外線が好ましい。従って、本発明のインク組成物としては、紫外線を照射することにより硬化可能なインク組成物であることが好ましい。
【０１１６】
本発明のインクジェット記録装置において、活性エネルギーのピーク波長は、インク組成物中の増感色素の吸収特性にもよるが、例えば、２００〜６００ｎｍ、好ましくは、３００〜４５０ｎｍ、より好ましくは、３５０〜４５０ｎｍであることが適当である。また、本発明のインク組成物の（ａ）電子移動型開始系は、低出力の活性エネルギーであっても十分な感度を有するものである。従って、活性エネルギーの出力は、例えば、２，０００ｍＪ／ｃｍ2以下、好ましくは、１０〜２，０００ｍＪ／ｃｍ2、より好ましくは、２０〜１，０００ｍＪ／ｃｍ2、更に好ましくは、５０〜８００ｍＪ／ｃｍ2の照射エネルギーであることが適当である。また、活性エネルギーは、露光面照度（被記録媒体表面の最高照度）が、例えば、１０〜２，０００ｍＷ／ｃｍ2、好ましくは、２０〜１，０００ｍＷ／ｃｍ2で照射されることが適当である。
特に、本発明のインクジェット記録装置では、活性エネルギー照射が、発光波長ピークが３９０〜４２０ｎｍであり、かつ、前記被記録媒体表面での最高照度が１０〜１，０００ｍＷ／ｃｍ2となる紫外線を発生する発光ダイオードから照射されることが好ましい。
【０１１７】
また、本発明のインクジェット記録装置では、活性エネルギーは被記録媒体上に吐出されたインク組成物に対して、例えば、０．０１〜１２０秒、好ましくは０．１〜９０秒照射することが適当である。
更に、本発明のインクジェット記録装置では、インク組成物を一定温度に加温するとともに、インク組成物の被記録媒体への着弾から活性エネルギーの照射までの時間を、０．０１〜０．５秒とすることが望ましく、好ましくは０．０１〜０．３秒、更に好ましくは０．０１〜０．１５秒である。このようにインク組成物の被記録媒体への着弾から活性エネルギーの照射までの時間を極短時間に制御することにより、着弾したインク組成物が硬化前に滲むことを防止することが可能となる。
【０１１８】
なお、本発明のインクジェット記録装置を用いてカラー画像を得るためには、明度の低い色から順に重ねていくことが好ましい。このように重ねることにより、下部のインクまで活性エネルギーが到達しやすくなり、良好な硬化感度、残留モノマーの低減、臭気の低減、密着性の向上が期待できる。また、活性エネルギーの照射は、全色を射出してまとめて露光することが可能だが、１色毎に露光するほうが、硬化促進の観点で好ましい。
【０１１９】
また、上述したように、本発明のインク組成物のような活性エネルギー硬化型インクは、吐出されるインク組成物を一定温度にすることが望ましいことから、インク供給タンクからインクジェットヘッド部分までは、断熱及び加温による温度制御を行うことが好ましい。また、加熱するヘッドユニットは、装置本体を外気からの温度の影響を受けないよう、熱的に遮断若しくは断熱されていることが好ましい。加熱に要するプリンター立上げ時間を短縮するため、或いは熱エネルギーのロスを低減するために、他部位との断熱を行うとともに、加熱ユニット全体の熱容量を小さくすることが好ましい。
【０１２０】
また、活性エネルギー源としては、水銀ランプやガス・固体レーザー等が主に利用されており、紫外線光硬化型インクジェットには、水銀ランプ、メタルハライドランプが広く知られている。更には、ＧａＮ系半導体紫外発光デバイスへの置き換えは産業的、環境的にも非常に有用である。更にＬＥＤ（ＵＶ−ＬＥＤ），ＬＤ（ＵＶ−ＬＤ）は小型、高寿命、高効率、低コストであり、活性エネルギー硬化型インクジェット用放射源として期待されている。
【０１２１】
また、上記のように、活性エネルギー源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザーダイオード（ＬＤ）を用いることが可能である。特に、紫外線源を要する場合、紫外ＬＥＤ及び紫外ＬＤを使用することができる。例えば、日亜化学（株）は、主放出スペクトルが３６５ｎｍと４２０ｎｍとの間の波長を有する紫色ＬＥＤを上市している。更に、一層短い波長が必要とされる場合、米国特許番号第６，０８４，２５０号明細書は、３００ｎｍと３７０ｎｍとの間に中心付けされた活性エネルギーを放出し得るＬＥＤを開示している。また、他の紫外ＬＥＤも、入手可能であり、異なる紫外線帯域の放射を照射することができる。本発明で特に好ましい活性エネルギー源は、ＵＶ−ＬＥＤであり、特に好ましくは、３５０〜４２０ｎｍにピーク波長を有するＵＶ−ＬＥＤである。
【０１２２】
〔被記録媒体〕
本発明のインク組成物を適用しうる被記録媒体としては、特に制限はなく、通常の非コート紙、コート紙などの紙類、いわゆる軟包装に用いられる各種非吸収性樹脂材料或いは、それをフィルム状に成形した樹脂フィルムを用いることができ、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、ＰＶＣフィルム、ＰＥフィルム、ＴＡＣフィルム等を挙げることができる。その他、被記録媒体材料として使用しうるプラスチックとしては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ＡＢＳ、ポリアセタール、ＰＶＡ、ゴム類などが挙げられる。また、金属類や、ガラス類も被記録媒体として使用可能である。
本発明のインク組成物において、硬化時の熱収縮が少ない材料を選択した場合、硬化したインク組成物と被記録媒体との密着性に優れるため、インクの硬化収縮、硬化反応時の発熱などにより、フィルムのカール、変形が生じやすいフィルム、例えば、熱でシュリンク可能な、ＰＥＴフィルム、ＯＰＳフィルム、ＯＰＰフィルム、ＯＮｙフィルム、ＰＶＣフィルムなどにおいても、高精細な画像を形成しうるという利点を有する。
【０１２３】
以下に、本発明で使用できるインク組成物に用いられる各構成成分について順次説明する。
〔インク組成物〕
本発明に用いられるインク組成物は、活性エネルギーの照射により硬化可能なインク組成物であり、例えば、カチオン重合系インク組成物、ラジカル重合系インク組成物、水性インク組成物等が挙げられる。これら組成物について以下詳細に説明する。
【０１２４】
（カチオン重合系インク組成物）
カチオン重合系インク組成物は、（ａ）カチオン重合性化合物と、（ｂ）活性エネルギーの照射により酸を発生する化合物を含有する。所望により、更に（ｄ）ｐＫａが２〜６の値を示す有機酸性成分、（ｅ）着色剤、等を含有してもよい。
以下、カチオン重合系インク組成物に用いられる各構成成分について順次説明する。
【０１２５】
〔（ａ）カチオン重合性化合物〕
本発明に用いられる（ａ）カチオン重合性化合物は、後述する（ｂ）活性エネルギーの照射により酸を発生する化合物から発生する酸により重合反応を生起し、硬化する化合物であれば特に制限はなく、光カチオン重合性モノマーとして知られる各種公知のカチオン重合性のモノマーを使用することができる。カチオン重合性モノマーとしては、例えば、特開平６−９７１４号、特開２００１−３１８９２、同２００１−４００６８、同２００１−５５５０７、同２００１−３１０９３８、同２００１−３１０９３７、同２００１−２２０５２６などの各公報に記載されている、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。
【０１２６】
エポキシ化合物としては、芳香族エポキシド、脂環式エポキシド、芳香族エポキシドなどが挙げられる。
芳香族エポキシドとしては、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又はポリグリシジルエーテルが挙げられ、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、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【０１２７】
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又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又はシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましく挙げられる。
【０１２８】
脂肪族エポキシドとしては、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挙げられる。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に代表される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。
【０１２９】
エポキシ化合物は、単官能であっても多官能であってもよい。
本発明に用いうる単官能エポキシ化合物の例としては、例えば、フェニルグリシジルエーテル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、１，２−ブチレンオキサイド、１，３−ブタジエンモノオキサイド、１，２−エポキシドデカン、エピクロロヒドリン、１，２−エポキシデカン、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、３−メタクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、３−アクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、３−ビニルシクロヘキセンオキサイド等が挙げられる。
【０１３０】
また、多官能エポキシ化合物の例としては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、エポキシノボラック樹脂、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３'，４'−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル−５，５−スピロ−３，４−エポキシ）シクロヘキサン−メタ−ジオキサン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビニルシクロヘキセンオキサイド、４−ビニルエポキシシクロヘキサン、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシル−３'，４'−エポキシ−６'−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサン）、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールのジ（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）エーテル、エチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−２−エチルヘキシル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類、１，１，３−テトラデカジエンジオキサイド、リモネンジオキサイド、１，２，７，８−ジエポキシオクタン、１，２，５，６−ジエポキシシクロオクタン等が挙げられる。
【０１３１】
これらのエポキシ化合物の中でも、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが、硬化速度に優れるという観点から好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。
【０１３２】
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。
【０１３３】
ビニルエーテル化合物は、単官能であっても多官能であってもよい。
具体的には、単官能ビニルエーテルの例としては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、ｔ−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、ｎ−ノニルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、４−メチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ジシクロペンテニルビニルエーテル、２−ジシクロペンテノキシエチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ブトキシエチルビニルエーテル、メトキシエトキシエチルビニルエーテル、エトキシエトキシエチルビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル、テトラヒドロフリフリルビニルエーテル、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル、２−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、４−ヒドロキシブチルビニルエーテル、４−ヒドロキシメチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、クロルブチルビニルエーテル、クロルエトキシエチルビニルエーテル、フェニルエチルビニルエーテル、フェノキシポリエチレングリコールビニルエーテル等が挙げられる。
【０１３４】
また、多官能ビニルエーテルの例としては、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、ポ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、ブチレングリコ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、ビスフェノールＡアルキレンオキサイドジビニルエーテル、ビスフェノールＦアルキレンオキサイドジビニルエーテルなどのジビニルエーテル類；トリメチロールエタントリビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、エチレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルなどの多官能ビニルエーテル類等が挙げられる。
【０１３５】
ビニルエーテル化合物としては、ジ又はトリビニルエーテル化合物が、硬化性、被記録媒体との密着性、形成された画像の表面硬度などの観点から好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。
【０１３６】
本発明におけるオキセタン化合物は、オキセタン環を有する化合物を指し、特開２００１−２２０５２６、同２００１−３１０９３７、同２００３−３４１２１７の各公報に記載される如き、公知オキセタン化合物を任意に選択して使用できる。
本発明のインク組成物に使用しうるオキセタン環を有する化合物としては、その構造内にオキセタン環を１〜４個有する化合物が好ましい。このような化合物を使用することで、インク組成物の粘度をハンドリング性の良好な範囲に維持することが容易となり、また、硬化後のインク組成物と被記録媒体との高い密着性を得ることができる。
【０１３７】
このようなオキセタン環を有する化合物については、前記特開２００３−３４１２１７公報、段落番号〔００２１〕乃至〔００８４〕に詳細に記載され、ここに記載の化合物は本発明にも好適に使用しうる。
本発明で使用するオキセタン化合物の中でも、インク組成物の粘度と粘着性の観点から、オキセタン環を１個有する化合物を使用することが好ましい。
【０１３８】
本発明のインク組成物には、これらのカチオン重合性化合物を、１種のみを用いても、２種以上を併用してもよいが、インク硬化時の収縮を効果的に抑制するといった観点からは、オキセタン化合物とエポキシ化合物とから選ばれる少なくとも１種の化合物と、ビニルエーテル化合物とを併用することが好ましい。
インク組成物中の（ａ）カチオン重合性化合物の含有量は、組成物の全固形分に対し、１０〜９５質量％が適当であり、好ましくは３０〜９０質量％、更に好ましくは５０〜８５質量％の範囲である。
【０１３９】
［（ｂ）活性エネルギーの照射により酸を発生する化合物］
本発明のインク組成物は、活性エネルギーの照射により酸を発生する化合物（以下、適宜、「光酸発生剤」と称する。）を含有する。
本発明に用いうる光酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、或いはマイクロレジスト等に使用されている光（４００〜２００ｎｍの紫外線、遠紫外線、特に好ましくは、ｇ線、ｈ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザー光）、ＡｒＦエキシマレーザー光、電子線、Ｘ線、分子線又はイオンビームなどの照射により酸を発生する化合物を適宜選択して使用することができる。
【０１４０】
このような光酸発生剤としては、例えば、活性エネルギーの照射により分解して酸を発生する、ジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、セレノニウム塩、アルソニウム塩等のオニウム塩、有機ハロゲン化合物、有機金属／有機ハロゲン化物、ｏ−ニトロベンジル型保護基を有する光酸発生剤、イミノスルフォネート等に代表される光分解してスルホン酸を発生する化合物、ジスルホン化合物、ジアゾケトスルホン、ジアゾジスルホン化合物を挙げることができる。
【０１４１】
光酸発生剤としては、また、特開２００２−１２２９９４公報、段落番号〔００２９〕乃至〔００３０〕に記載のオキサゾール誘導体、ｓ−トリアジン誘導体なども好適に用いられる。更に、特開２００２−１２２９９４公報、段落番号〔００３７〕乃至〔００６３〕に例示されるオニウム塩化合物、スルホネート系化合物も、本発明における光酸発生剤として、好適に使用しうる。
【０１４２】
（ｂ）光酸発生剤は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
インク組成物中の（ｂ）光酸発生剤の含有量は、インク組成物の全固形分換算で、０．１〜２０質量％が好ましく、より好ましくは０．５〜１０質量％、更に好ましくは１〜７質量％である。
【０１４３】
本発明のインク組成物には、前記の必須成分に加え、目的に応じて種々の添加剤を併用することができる。これらの任意成分について説明する。
【０１４４】
［（ｄ）ｐＫａが２〜６の値を示す有機酸性成分］
本発明のインク組成物は、（ｄ）ｐＫａが２〜６の値を示す有機酸性成分（以下、単に、「有機酸性成分」と称する場合がある。）を添加することができる。本発明に使用される（ｄ）ｐＫａが２〜６の値を示す有機酸性成分としては、定性的に弱酸性の有機化合物が相当する。有機酸性成分のｐＫａが６より大きい場合、これを本発明のインク組成物に添加した際に感度が低下し、ｐＫａが２より小さい場合には、インク組成物の経時安定性の劣化を引き起こすため、本発明においては、有機酸性成分としてｐＫａが２〜６の値を示すものが適用されることが好ましい。
【０１４５】
ｐＫａが２〜６の値を示す有機酸性成分の具体的な化合物としては、特に、カルボン酸類が挙げられる。カルボン酸類としては、例えば、酢酸、フェニル酢酸、フェノキシ酢酸、メトキシプロピオン酸、乳酸、へキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノレイン酸、シクロプロピルカルボン酸、シクロブタンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸、シクロへキサンカルボン酸、１−アダマンタンカルボン酸、１，３−アダマンタンジカルボン酸、ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸、アビエチン酸、トランス−レチン酸、シクロヘキシル酢酸、ジシクロヘキシル酢酸、アダマンタン酢酸、マロン酸、マロン酸モノメチルエステル、フマル酸、マレイン酸、マレイン酸モノメチルエステル、イタコン酸、クロトン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グリコール酸、ジグリコール酸、マンデリン酸、酒石酸、リンゴ酸、アルギニン酸、ケイ皮酸、メトキシケイ皮酸、３，５−ジメトキシケイ皮酸、安息香酸、サリチル酸、４−ヒドロキシ安息香酸、ガリック酸、３−ニトロ安息香酸、３−クロロ安息香酸、４−ビニル安息香酸、ｔ−ブチル安息香酸、１−ナフトエ酸、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、フルオレノン−２−カルボン酸、９−アントラセンカルボン酸、２−アントラキノンカルボン酸、フタル酸、フタル酸モノメチルエステル、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、トリメリット酸モノメチルエステルなどの炭素数１〜２０の脂肪族又は芳香族モノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸が挙げられるが、本発明がこれに限定されるものではない。
【０１４６】
［（ｅ）着色剤］
本発明のインク組成物は、着色剤を添加することで、可視画像を形成することができる。例えば、平版印刷版の画像部領域を形成する場合などには、必ずしも添加する必要はないが、得られた平版印刷版の検版性の観点からは着色剤を用いることも好ましい。
ここで用いることのできる着色剤には、特に制限はなく、用途に応じて公知の種々の色材、（顔料、染料）を適宜選択して用いることができる。例えば、耐候性に優れた画像を形成する場合には、顔料が好ましい。染料としては、水溶性染料及び油溶性染料のいずれも使用できるが、油溶性染料が好ましい。
【０１４７】
〔顔料〕
本発明に好ましく使用される顔料について述べる。
顔料としては、特に限定されるものではなく、一般に市販されているすべての有機顔料及び無機顔料、又は顔料を、分散媒として不溶性の樹脂等に分散させたもの、或いは顔料表面に樹脂をグラフト化したもの等を用いることができる。また、樹脂粒子を染料で染色したもの等も用いることができる。
これらの顔料としては、例えば、伊藤征司郎編「顔料の辞典」（２０００年刊）、Ｗ．Ｈｅｒｂｓｔ，Ｋ．Ｈｕｎｇｅｒ「Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｉｇｍｅｎｔｓ」、特開２００２−１２６０７号公報、特開２００２−１８８０２５号公報、特開２００３−２６９７８号公報、特開２００３−３４２５０３号公報に記載の顔料が挙げられる。
【０１４８】
本発明において使用できる有機顔料及び無機顔料の具体例としては、例えば、イエロー色を呈するものとして、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１（ファストイエローＧ等），Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４の如きモノアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２（ジスアジイエローＡＡＡ等）、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７の如きジスアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０の如き非ベンジジン系のアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１００（タートラジンイエローレーキ等）の如きアゾレーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９５（縮合アゾイエローＧＲ等）の如き縮合アゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１５（キノリンイエローレーキ等）の如き酸性染料レーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８（チオフラビンレーキ等）の如き塩基性染料レーキ顔料、フラバントロンイエロー（Ｙ−２４）の如きアントラキノン系顔料、イソインドリノンイエロー３ＲＬＴ（Ｙ−１１０）の如きイソインドリノン顔料、キノフタロンイエロー（Ｙ−１３８）の如きキノフタロン顔料、イソインドリンイエロー（Ｙ−１３９）の如きイソインドリン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５３（ニッケルニトロソイエロー等）の如きニトロソ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１７（銅アゾメチンイエロー等）の如き金属錯塩アゾメチン顔料等が挙げられる。
【０１４９】
赤或いはマゼンタ色を呈するものとして、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３（トルイジンレッド等）の如きモノアゾ系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３８（ピラゾロンレッドＢ等）の如きジスアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１（レーキレッドＣ等）やＣ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）の如きアゾレーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４（縮合アゾレッドＢＲ等）の如き縮合アゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７４（フロキシンＢレーキ等）の如き酸性染料レーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１（ローダミン６Ｇ'レーキ等）の如き塩基性染料レーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７（ジアントラキノニルレッド等）の如きアントラキノン系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８８（チオインジゴボルドー等）の如きチオインジゴ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９４（ペリノンレッド等）の如きペリノン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９（ペリレンスカーレット等）の如きペリレン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９（無置換キナクリドン）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２（キナクリドンマゼンタ等）の如きキナクリドン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８０（イソインドリノンレッド２ＢＬＴ等）の如きイソインドリノン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８３（マダーレーキ等）の如きアリザリンレーキ顔料等が挙げられる。
【０１５０】
青或いはシアン色を呈する顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２５（ジアニシジンブルー等）の如きジスアゾ系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５（フタロシアニンブルー等）の如きフタロシアニン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２４（ピーコックブルーレーキ等）の如き酸性染料レーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１（ビクロチアピュアブルーＢＯレーキ等）の如き塩基性染料レーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０（インダントロンブルー等）の如きアントラキノン系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１８（アルカリブルーＶ−５：１）の如きアルカリブルー顔料等が挙げられる。
【０１５１】
緑色を呈する顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７（フタロシアニングリーン）、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６（フタロシアニングリーン）の如きフタロシアニン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン８（ニトロソグリーン）等の如きアゾ金属錯体顔料等が挙げられる。
オレンジ色を呈する顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６６（イソインドリンオレンジ）の如きイソインドリン系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５１（ジクロロピラントロンオレンジ）の如きアントラキノン系顔料が挙げられる。
【０１５２】
黒色を呈する顔料として、カーボンブラック、チタンブラック、アニリンブラック等が挙げられる。
白色顔料の具体例としては、塩基性炭酸鉛（２ＰｂＣＯ3Ｐｂ（ＯＨ）2、いわゆる、シルバーホワイト）、酸化亜鉛（ＺｎＯ、いわゆる、ジンクホワイト）、酸化チタン（ＴｉＯ2、いわゆる、チタンホワイト）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3、いわゆる、チタンストロンチウムホワイト）などが利用可能である。
【０１５３】
ここで、酸化チタンは他の白色顔料と比べて比重が小さく、屈折率が大きく化学的、物理的にも安定であるため、顔料としての隠蔽力や着色力が大きく、更に、酸やアルカリ、その他の環境に対する耐久性にも優れている。したがって、白色顔料としては酸化チタンを利用することが好ましい。もちろん、必要に応じて他の白色顔料（列挙した白色顔料以外であってもよい。）を使用してもよい。
【０１５４】
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、ジェットミル、ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ニーダー、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、湿式ジェットミル等の分散装置を用いることができる。
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、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、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリアクリレート、脂肪族多価カルボン酸、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル、顔料誘導体等を挙げることができる。また、Ｚｅｎｅｃａ社のＳｏｌｓｐｅｒｓｅシリーズなどの市販の高分子分散剤を用いることも好ましい。
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。
【０１５５】
インク組成物において、顔料などの諸成分の分散媒としては、溶剤を添加してもよく、また、無溶媒で、低分子量成分である前記（ａ）カチオン重合性化合物を分散媒として用いてもよいが、本発明のインク組成物は、活性エネルギー硬化型のインクであり、インクを被記録媒体上に適用後、硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。これは、硬化されたインク画像中に、溶剤が残留すると、耐溶剤性が劣化したり、残留する溶剤のＶＯＣ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）の問題が生じるためである。このような観点から、分散媒としては、（ａ）カチオン重合性化合物を用い、中でも、最も粘度が低いカチオン重合性モノマーを選択することが分散適性やインク組成物のハンドリング性向上の観点から好ましい。
【０１５６】
顔料の平均粒径は、０．０２〜４μｍにするのが好ましく、０．０２〜２μｍとするのが更に好ましく、より好ましくは、０．０２〜１．０μｍの範囲である。
顔料粒子の平均粒径を上記好ましい範囲となるよう、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、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性及び硬化感度を維持することができる。
【０１５７】
〔染料〕
本発明に用いる染料は、油溶性のものが好ましい。具体的には、２５℃での水への溶解度（水１００ｇに溶解する色素の質量）が１ｇ以下であるものを意味し、好ましくは０．５ｇ以下、より好ましくは０．１ｇ以下である。従って、所謂、水に不溶性の油溶性染料が好ましく用いられる。
【０１５８】
本発明に用いる染料は、インク組成物に必要量溶解させるために上記記載の染料母核に対して油溶化基を導入することも好ましい。
油溶化基としては、長鎖、分岐アルキル基、長鎖、分岐アルコキシ基、長鎖、分岐アルキルチオ基、長鎖、分岐アルキルスルホニル基、長鎖、分岐アシルオキシ基、長鎖、分岐アルコキシカルボニル基、長鎖、分岐アシル基、長鎖、分岐アシルアミノ基長鎖、分岐アルキルスルホニルアミノ基、長鎖、分岐アルキルアミノスルホニル基及びこれら長鎖、分岐置換基を含むアリール基、アリールオキシ基、アリールオキシカルボニル基、アリールカルボニルオキシ基、アリールアミノカルボニル基、アリールアミノスルホニル基、アリールスルホニルアミノ基等が挙げられる。
また、カルボン酸、スルホン酸を有する水溶性染料に対して、長鎖、分岐アルコール、アミン、フェノール、アニリン誘導体を用いて油溶化基であるアルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルアミノスルホニル基、アリールアミノスルホニル基に変換することにより染料を得てもよい。
【０１５９】
前記油溶性染料としては、融点が２００℃以下のものが好ましく、融点が１５０℃以下であるものがより好ましく、融点が１００℃以下であるものが更に好ましい。融点が低い油溶性染料を用いることにより、インク組成物中での色素の結晶析出が抑制され、インク組成物の保存安定性が良くなる。
また、退色、特にオゾンなどの酸化性物質に対する耐性や硬化特性を向上させるために、酸化電位が貴である（高い）ことが望ましい。このため、本発明で用いる油溶性染料として、酸化電位が１．０Ｖ（ｖｓＳＣＥ）以上であるものが好ましく用いられる。酸化電位は高いほうが好ましく、酸化電位が１．１Ｖ（ｖｓＳＣＥ）以上のものがより好ましく、１．１５Ｖ（ｖｓＳＣＥ）以上のものが特に好ましい。
【０１６０】
イエロー色の染料としては、特開２００４−２５０４８３号公報の記載の一般式（Ｙ−Ｉ）で表される構造の化合物が好ましい。
特に好ましい染料は、特開２００４−２５０４８３号公報の段落番号［００３４］に記載されている一般式（Ｙ−II）〜（Ｙ−IV）で表される染料であり、具体例として特開２００４−２５０４８３号公報の段落番号［００６０］から［００７１］に記載の化合物が挙げられる。尚、該公報記載の一般式（Ｙ−Ｉ）の油溶性染料はイエローのみでなく、ブラックインク、レッドインクなどのいかなる色のインクに用いてもよい。
【０１６１】
マゼンタ色の染料としては、特開２００２−１１４９３０号公報に記載の一般式（３）、（４）で表される構造の化合物が好ましく、具体例としては、特開２００２−１１４９３０号公報の段落［００５４］〜［００７３］に記載の化合物が挙げられる。
特に好ましい染料は、特開２００２−１２１４１４号公報の段落番号［００８４］から［０１２２］に記載されている一般式（Ｍ−１）〜（Ｍ−２）で表されるアゾ染料であり、具体例として特開２００２−１２１４１４号公報の段落番号［０１２３］から［０１３２］に記載の化合物が挙げられる。尚、該公報記載の一般式（３）、（４）、（Ｍ−１）〜（Ｍ−２）の油溶性染料はマゼンタのみでなく、ブラックインク、レッドインクなどのいかなる色のインクに用いてもよい。
【０１６２】
シアン色の染料としては、特開２００１−１８１５４７号公報に記載の式（Ｉ）〜（IV）で表される染料、特開２００２−１２１４１４号公報の段落番号［００６３］から［００７８］に記載されている一般式（IV−１）〜（IV−４）で表される染料が好ましいものとして挙げられ、具体例として特開２００１−１８１５４７号公報の段落番号［００５２］から［００６６］、特開２００２−１２１４１４号公報の段落番号［００７９］から［００８１］に記載の化合物が挙げられる。
特に好ましい染料は、特開２００２−１２１４１４号公報の段落番号［０１３３］から［０１９６］に記載されている一般式（Ｃ−Ｉ）、（Ｃ−II）で表されるフタロシアニン染料であり、更に一般式（Ｃ−II）で表されるフタロシアニン染料が好ましい。この具体例としては、特開２００２−１２１４１４号公報の段落番号［０１９８］から［０２０１］に記載の化合物が挙げられる。尚、前記式（Ｉ）〜（IV）、（IV−１）〜（IV−４）、（Ｃ−Ｉ）、（Ｃ−II）の油溶性染料はシアンのみでなく、ブラックインクやグリーンインクなどのいかなる色のインクに用いてもよい。
【０１６３】
これらの着色剤はインク組成物中、固形分換算で１〜２０質量％添加されることが好ましく、２〜１０質量％がより好ましい。
【０１６４】
［その他の成分］
以下に、必要に応じて用いられる種々の添加剤について述べる。
〔紫外線吸収剤〕
本発明においては、得られる画像の耐候性向上、退色防止の観点から、紫外線吸収剤を用いることができる。
紫外線吸収剤としては、例えば、特開昭５８−１８５６７７号公報、同６１−１９０５３７号公報、特開平２−７８２号公報、同５−１９７０７５号公報、同９−３４０５７号公報等に記載されたベンゾトリアゾール系化合物、特開昭４６−２７８４号公報、特開平５−１９４４８３号公報、米国特許第３２１４４６３号等に記載されたベンゾフェノン系化合物、特公昭４８−３０４９２号公報、同５６−２１１４１号公報、特開平１０−８８１０６号公報等に記載された桂皮酸系化合物、特開平４−２９８５０３号公報、同８−５３４２７号公報、同８−２３９３６８号公報、同１０−１８２６２１号公報、特表平８−５０１２９１号公報等に記載されたトリアジン系化合物、リサーチディスクロージャーＮｏ．２４２３９号に記載された化合物やスチルベン系、ベンズオキサゾール系化合物に代表される紫外線を吸収して蛍光を発する化合物、いわゆる蛍光増白剤、などが挙げられる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、固形分換算で０．５〜１５質量％程度である。
【０１６５】
〔増感剤〕
本発明のインク組成物には、光酸発生剤の酸発生効率の向上、感光波長の長波長化の目的で、必要に応じ、増感剤を添加してもよい。増感剤としては、光酸発生剤に対し、電子移動機構又はエネルギー移動機構で増感させるものであれば、何れでもよい。好ましくは、アントラセン、９，１０−ジアルコキシアントラセン、ピレン、ペリレンなどの芳香族多縮環化合物、アセトフェノン、ベンゾフェノン、チオキサントン、ミヒラーケトンなどの芳香族ケトン化合物、フェノチアジン、Ｎ−アリールオキサゾリジノンなどのヘテロ環化合物が挙げられる。添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、光酸発生剤に対し０．０１〜１モル％、好ましくは０．１〜０．５モル％で使用される。
【０１６６】
〔酸化防止剤〕
インク組成物の安定性向上のため、酸化防止剤を添加することができる。酸化防止剤としては、ヨーロッパ公開特許、同第２２３７３９号公報、同３０９４０１号公報、同第３０９４０２号公報、同第３１０５５１号公報、同第３１０５５２号公報、同第４５９４１６号公報、ドイツ公開特許第３４３５４４３号公報、特開昭５４−４８５３５号公報、同６２−２６２０４７号公報、同６３−１１３５３６号公報、同６３−１６３３５１号公報、特開平２−２６２６５４号公報、特開平２−７１２６２号公報、特開平３−１２１４４９号公報、特開平５−６１１６６号公報、特開平５−１１９４４９号公報、米国特許第４８１４２６２号明細書、米国特許第４９８０２７５号明細書等に記載のものを挙げることができる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、固形分換算で０．１〜８質量％程度である。
【０１６７】
〔褪色防止剤〕
本発明のインク組成物には、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤を使用することができる。前記有機系の褪色防止剤としては、ハイドロキノン類、アルコキシフェノール類、ジアルコキシフェノール類、フェノール類、アニリン類、アミン類、インダン類、クロマン類、アルコキシアニリン類、ヘテロ環類、などが挙げられる。前記金属錯体系の褪色防止剤としては、ニッケル錯体、亜鉛錯体、などが挙げられ、具体的には、リサーチディスクロージャーＮｏ．１７６４３の第ＶIIのＩ〜Ｊ項、同Ｎｏ．１５１６２、同Ｎｏ．１８７１６の６５０頁左欄、同Ｎｏ．３６５４４の５２７頁、同Ｎｏ．３０７１０５の８７２頁、同Ｎｏ．１５１６２に引用された特許に記載された化合物や、特開昭６２−２１５２７２号公報の１２７頁〜１３７頁に記載された代表的化合物の一般式及び化合物例に含まれる化合物を使用することができる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、固形分換算で０．１〜８質量％程度である。
【０１６８】
〔導電性塩類〕
本発明のインク組成物には、射出物性の制御を目的として、チオシアン酸カリウム、硝酸リチウム、チオシアン酸アンモニウム、ジメチルアミン塩酸塩などの導電性塩類を添加することができる。
【０１６９】
〔溶剤〕
本発明のインク組成物には、被記録媒体との密着性を改良するため、極微量の有機溶剤を添加することも有効である。
溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン等のケトン系溶剤、メタノール、エタノール、２−プロパノール、１−プロパノール、１−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール等のアルコール系溶剤、クロロホルム、塩化メチレン等の塩素系溶剤、ベンゼン、トルエン等の芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピルなどのエステル系溶剤、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤、などが挙げられる。
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、その量はインク組成物全体に対し０．１〜５質量％が好ましく、より好ましくは０．１〜３質量％の範囲である。
【０１７０】
〔高分子化合物〕
本発明のインク組成物には、膜物性を調整するため、各種高分子化合物を添加することができる。高分子化合物としては、アクリル系重合体、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、シェラック、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類、その他の天然樹脂等が使用できる。また、これらは２種以上併用してもかまわない。これらのうち、アクリル系のモノマーの共重合によって得られるビニル系共重合が好ましい。更に、高分子結合材の共重合組成として、「カルボキシル基含有モノマー」、「メタクリル酸アルキルエステル」、又は「アクリル酸アルキルエステル」を構造単位として含む共重合体も好ましく用いられる。
【０１７１】
〔界面活性剤〕
本発明のインク組成物には、界面活性剤を添加してもよい。
界面活性剤としては、特開昭６２−１７３４６３号、同６２−１８３４５７号の各公報に記載されたものが挙げられる。例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第４級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。なお、前記界面活性剤の代わりに有機フルオロ化合物を用いてもよい。前記有機フルオロ化合物は、疎水性であることが好ましい。前記有機フルオロ化合物としては、例えば、フッ素系界面活性剤、オイル状フッ素系化合物（例、フッ素油）及び固体状フッ素化合物樹脂（例、四フッ化エチレン樹脂）が含まれ、特公昭５７−９０５３号（第８〜１７欄）、特開昭６２−１３５８２６号の各公報に記載されたものが挙げられる。
【０１７２】
この他にも、必要に応じて、例えば、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのワックス類、ポリオレフィンやＰＥＴ等の被記録媒体への密着性を改善するために、重合を阻害しないタッキファイヤーなどを含有させることができる。
タッキファイヤーとしては、具体的には、特開２００１−４９２００号公報の５〜６ｐに記載されている高分子量の粘着性ポリマー（例えば、（メタ）アクリル酸と炭素数１〜２０のアルキル基を有するアルコールとのエステル、（メタ）アクリル酸と炭素数３〜１４の脂環属アルコールとのエステル、（メタ）アクリル酸と炭素数６〜１４の芳香属アルコールとのエステルからなる共重合物）や、重合性不飽和結合を有する低分子量粘着付与性樹脂などである。
【０１７３】
［インク組成物の好ましい物性］
本発明のインク組成物は、射出性を考慮し、射出時の温度において、インク粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、更に好ましくは１０ｍＰａ・ｓ以下であり、上記範囲になるように適宜組成比を調整し決定することが好ましい。
【０１７４】
本発明のインク組成物の表面張力は、好ましくは２０〜３０ｍＮ／ｍ、更に好ましくは２３〜２８ｍＮ／ｍである。ポリオレフィン、ＰＥＴ、コート紙、非コート紙など様々な被記録媒体へ記録する場合、滲み及び浸透の観点から、２０ｍＮ／ｍ以上が好ましく、濡れ性の点はで３０ｍＮ／ｍ以下が好ましい。
【０１７５】
このようにして調整された本発明のインク組成物は、インクジェット記録用インクとして好適に用いられる。インクジェット記録用インクとして用いる場合には、インク組成物をインクジェットプリンターにより被記録媒体に射出し、その後、射出されたインク組成物に活性エネルギーを照射して硬化して記録を行う。
このインクにより得られた印刷物は、画像部が紫外線などの活性エネルギー照射により硬化しており、画像部の強度に優れるため、インクによる画像形成以外にも、例えば、平版印刷版のインク受容層（画像部）の形成など、種々の用途に使用しうる。
【０１７６】
[ラジカル重合系インク組成物]
ラジカル重合系インク組成物は、ラジカル重合性化合物と重合開始剤を含有する。所望により、更に、増感色素、色材、等を含有してもよい。
以下、ラジカル重合系インク組成物に用いられる各構成成分について順次説明する。
【０１７７】
[ラジカル重合性化合物]
ラジカル重合性化合物としては、例えば、以下に挙げるような付加重合化能なエチレン性不飽和結合を有する化合物が含まれる。
【０１７８】
［付加重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物］
本発明のインク組成物に用い得る付加重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物としては、例えば、不飽和カルボン酸（例えば、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、マレイン酸など）と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、上記不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド等があげられる。
【０１７９】
脂肪族多価アルコール化合物と不飽和カルボン酸とのエステルのモノマーの具体例としては、アクリル酸エステルとして、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、１，３−ブタンジオールジアクリレート、テトラメチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコ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、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリメチロールエタントリアクリレート、へキサンジオールジアクリレート、１，４−シクロヘキサンジオ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、ペンタエリスリト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ジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ソルビトールトリアクリレート、ソルビトールテトラアクリレート、ソルビトールペンタアクリレート、ソルビトールヘキサアクリレート、トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、ポリエステルアクリレートオリゴマー等がある。
【０１８０】
メタクリル酸エステルとしては、テトラメ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、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレート、へキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ソルビトールトリメタクリレート、ソルビトールテトラメタクリレート、ビス〔ｐ−（３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロポキシ）フェニル〕ジメチルメタン、ビス−〔ｐ−（アクリルオキシエトキシ）フェニル〕ジメチルメタン等がある。イタコン酸エステルとしては、エチレングリコールジイタコネート、プロピレングリコールジイタコネート、１，３−ブタンジオールジイタコネート、１，４−ブタンジオールジイタコネート、テトラメチレングリコールジイタコネート、ペンタエリスリトールジイタコネート、ソルビトールテトライタコネート等がある。
【０１８１】
クロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジクロトネート、テトラメチレングリコールジクロトネート、ペンタエリスリトールジクロトネート、ソルビトールテトラジクロトネート等がある。イソクロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジイソクロトネート、ペンタエリスリトールジイソクロトネート、ソルビトールテトライソクロトネー卜等がある。マレイン酸エステルとしては、エチレングリコールジマレート、トリエチレングリコールジマレート、ペンタエリスリトールジマレート、ソルビトールテトラマレート等がある。さらに、前述のエステルモノマーの混合物もあげることができる。また、脂肪族多価アミン化合物と不飽和カルボン酸とのアミドのモノマーの具体例としては、メチレンビス−アクリルアミド、メチレンビス−メタクリルアミド、１，６−へキサメチレンビス−アクリルアミド、１，６−へキサメチレンビス−メタクリルアミド、ジエチレントリアミントリスアクリルアミド、キシリレンビスアクリルアミド、キシリレンビスメタクリルアミド等がある。
【０１８２】
その他の例としては、特公昭４８−４１７０８号公報中に記載されている１分子に２個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物に、下記の一般式（Ａ）で示される水酸基を含有するビニルモノマーを付加した１分子中に２個以上の重合性ビニル基を含有するビニルウレタン化合物等があげられる。ＣＨ2＝Ｃ（Ｒ）ＣＯＯＣＨ2ＣＨ（Ｒ'）ＯＨ （Ａ）（ただし、ＲおよびＲ'はＨあるいはＣＨ3を示す。）
また、特開昭５１−３７１９３号に記載されているようなウレタンアクリレー卜類、特開昭４８−６４１８３号、特公昭４９−４３１９１号、特公昭５２−３０４９０号公報に記載されているようなポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸を反応させたエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタクリレートをあげることができる。さらに日本接着協会誌vol.２０、No．７、３００〜３０８ぺージ（１９８４年）に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用することができる。本発明において、これらのモノマーはプレポリマー、すなわち２量体、３量体およびオリゴマー、またはそれらの混合物ならびにそれらの共重合体などの化学的形態で使用しうる。
【０１８３】
ラジカル重合性化合物の使用量はインク組成物の全成分に対して、通常１〜９９．９９％、好ましくは５〜９０．０％、更に好ましくは１０〜７０％である（ここで言う％は質量％である）。
【０１８４】
〔光重合開始剤〕
次に本発明のラジカル重合系インク組成物に使用される光重合開始剤について説明する。
本発明における光重合開始剤は光の作用、または、増感色素の電子励起状態との相互作用を経て、化学変化を生じ、ラジカル、酸および塩基のうちの少なくともいずれか１種を生成する化合物である。
【０１８５】
好ましい光重合開始剤としては（ａ）芳香族ケトン類、（ｂ）芳香族オニウム塩化合物、（ｃ）有機過酸化物、（ｄ）ヘキサアリールビイミダゾール化合物、（ｅ）ケトオキシムエステル化合物、（ｆ）ボレート化合物、（ｇ）アジニウム化合物、（ｈ）メタロセン化合物、（ｉ）活性エステル化合物、（ｊ）炭素ハロゲン結合を有する化合物等が挙げられる。
【０１８６】
〔増感色素〕
本発明においては、光重合開始剤の感度を向上させる目的で、増感色素を添加しても良い。好ましい増感色素の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ３５０ｎｍから４５０ｎｍ域に吸収波長を有するものを挙げることができる。
多核芳香族類（例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン）、キサンテン類（例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンＢ、ローズベンガル）、シアニン類（例えばチアカルボシアニン、オキサカルボシアニン）、メロシアニン類（例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン）、チアジン類（例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー）、アクリジン類（例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン）、アントラキノン類（例えば、アントラキノン）、スクアリウム類（例えば、スクアリウム）、クマリン類（例えば、７−ジエチルアミノ−４−メチルクマリン）。
【０１８７】
〔共増感剤〕
さらに本発明のインクには、感度を一層向上させる、あるいは酸素による重合阻害を抑制する等の作用を有する公知の化合物を共増感剤として加えても良い。
【０１８８】
この様な共増感剤の例としては、アミン類、例えばM. R. Sanderら著「Journal of Polymer Society」第１０巻３１７３頁（１９７２）、特公昭４４−２０１８９号公報、特開昭５１−８２１０２号公報、特開昭５２−１３４６９２号公報、特開昭５９−１３８２０５号公報、特開昭６０−８４３０５号公報、特開昭６２−１８５３７号公報、特開昭６４−３３１０４号公報、Research Disclosure ３３８２５号記載の化合物等が挙げられ、具体的には、トリエタノールアミン、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、ｐ−ホルミルジメチルアニリン、ｐ−メチルチオジメチルアニリン等が挙げられる。
【０１８９】
別の例としてはチオールおよびスルフィド類、例えば、特開昭５３−７０２号公報、特公昭５５−５００８０６号公報、特開平５−１４２７７２号公報記載のチオール化合物、特開昭５６−７５６４３号公報のジスルフィド化合物等が挙げられ、具体的には、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾール、２−メルカプト−４（３Ｈ）−キナゾリン、β−メルカプトナフタレン等が挙げられる。
【０１９０】
また別の例としては、アミノ酸化合物（例、Ｎ−フェニルグリシン等）、特公昭４８−４２９６５号公報記載の有機金属化合物（例、トリブチル錫アセテート等）、特公昭５５−３４４１４号公報記載の水素供与体、特開平６−３０８７２７号公報記載のイオウ化合物（例、トリチアン等）、特開平６−２５０３８７号公報記載のリン化合物（ジエチルホスファイト等）、特願平６−１９１６０５号記載のＳｉ−Ｈ、Ｇｅ−Ｈ化合物等が挙げられる。
【０１９１】
また、保存性を高める観点から、重合禁止剤を２００〜２００００ｐｐｍ添加することが好ましい。本発明のインクジェト記録用インクは、４０〜８０℃の範囲で加熱、低粘度化して射出することが好ましく、熱重合によるヘッド詰まりを防ぐためにも、重合禁止剤を添加することが好ましい。重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ベンゾキノン、ｐ−メトキシフェノール、ＴＥＭＰＯ、ＴＥＭＰＯＬ、クペロンＡｌ等が挙げられる。
【０１９２】
〔その他〕
この他に、必要に応じて公知の化合物を用いることができ、例えば、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、ワックス類等を適宜選択して用いることができる。また、ポリオレフィンやＰＥＴ等の被記録媒体への密着性を改善するために、重合を阻害しないタッキファイヤーを含有させることも好ましい。具体的には、特開２００１−４９２００号公報の５〜６ｐに記載されている高分子量の粘着性ポリマー（例えば、（メタ）アクリル酸と炭素数１〜２０のアルキル基を有するアルコールとのエステル、（メタ）アクリル酸と炭素数３〜１４の脂環属アルコールとのエステル、（メタ）アクリル酸と炭素数６〜１４の芳香属アルコールとのエステルからなる共重合物）や、重合性不飽和結合を有する低分子量粘着付与性樹脂などである。
【０１９３】
また、被記録媒体との密着性を改良するため、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、その量はインク組成物全体に対し０．１〜５質量％が好ましく、より好ましくは０．１〜３質量％の範囲である。
【０１９４】
また、インク色材の遮光効果による感度低下を防ぐ手段として、重合開始剤寿命の長いカチオン重合性モノマーと重合開始剤とを組み合わせ、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好ましい態様の一つである。
【０１９５】
[水性インク組成物]
水性インク組成物は、重合性化合物と活性エネルギーの作用によってラジカルを生成する水溶性光重合開始剤を含有する。所望により、更に、色材、等を含有してもよい。
【０１９６】
[重合性化合物]
本発明の水性インク組成物に含まれる重合性化合物としては、公知の水性インク組成物に含まれる重合性化合物を用いることができる。
水性インク組成物は、硬化速度、密着性、柔軟性などのエンドユーザー特性を考慮した処方を最適化するために、反応性材料を加えることができる。このような反応性材料としては、(メタ)クリレート(即ち、アクリレート及び／又はメタクリレート)モノマー及びオリゴマー、エポキサイド並びにオキセタンなどが用いられる。
アクリレートモノマーの例としては、フェノキシエチルアクリレート、オクチルデシルアクリレート、テトラヒドロフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート(例えば、テトラエチレングリコールジアクリレート)、ジプロピ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)トリアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ビス(ペンタエリスリトール)ヘキサアクリレート、エトキシ化又はプロポキシ化グリコール及びポリオールのアクリレート(例えば、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート)、及びこれらの混合物が挙げられる。
アクリレートオリゴマーの例としては、エトキシ化ポリエチレングリコール、エトキシ化トリメチロールプロパンアクリレート及びポリエーテルアクリレート及びそのエトキシ化物、及びウレタンアクリレートオリゴマーが挙げられる。
メタクリレートの例としては、ヘキサンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコ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、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、及びこれらの混合物が挙げられる。
オリゴマーの添加量は、インク組成物全重量に対して１〜８０重量％が好ましく、１〜１０重量％がより好ましい。
【０１９７】
〔活性エネルギーの作用によってラジカルを生成する水溶性光重合開始剤〕
本発明のインク組成物に用いることができる重合開始剤について説明する。一例としては、例えば、波長４００ｎｍ前後までの光重合開始剤が挙げられる。このような光重合開始剤としては、例えば、長波長領域に官能性、即ち、紫外線を受けてラジカルを生成する感受性を持つ物質である下記一般式で表される光重合開始剤（以下、ＴＸ系と略称する）が挙げられ、本発明においては、これらの中から適宜に選択して使用することが特に好ましい。
【０１９８】
【化１】
2007007949.tif 000003
【０１９９】
上記一般式ＴＸ−１〜ＴＸ−３中、Ｒ２は−(ＣＨ2)x−（ｘ＝０または１）、−Ｏ−(ＣＨ2)y−（ｙ＝１または２）、置換若しくは未置換のフェニレン基を表わす。またＲ２がフェニレン基の場合には、ベンゼン環中の水素原子の少なくとも１つが、例えば、カルボキシル基若しくはその塩、スルホン酸若しくはその塩、炭素数１〜４の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素等）、炭素数１〜４のアルコキシル基、フェノキシ基等のアリールオキシ基等から選ばれる１つまたは２つ以上の基や原子で置換されていてもよい。Ｍは、水素原子若しくはアルカリ金属（例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等）を表わす。更に、Ｒ３及びＲ４は各々独立に、水素原子、または置換若しくは未置換のアルキル基を表わす。ここでアルキル基の例としては、例えば、炭素数１〜１０程度、特には、炭素数１〜３程度の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。また、これらのアルキル基の置換基の例としては、例えば、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、シュウ素原子等）、水酸基、アルコキシル基（炭素数１〜３程度）等が挙げられる。また、ｍは１〜１０の整数を表わす。
【０２００】
更に本発明において、下記一般式からなる光重合開始剤 Ｉｒｇａｃｕｒｅ２９５９（商品名：Ciba Specialty Chemicals製）の水溶性の誘導体（以下、ＩＣ系と略称する）を使用することもできる。具体的には、下記式からなるＩＣ−１〜ＩＣ−３を使用することができる。
【０２０１】
【化２】
2007007949.tif 000004
【０２０２】
〔クリアインクとする場合の処方〕
上述した水溶性重合性化合物は、上記したような色材を含有させることなく、透明な水性インクの形態とすることで、クリアインクとすることができる。特に、インクジェット記録特性を有するように調製すれば、水性光硬化型のインクジェット記録用のクリアインクが得られる。かかるインクを用いれば、色材を含有していないので、クリアな皮膜を得ることができる。色材を含有しないクリアインクの用途としては、画像印刷への適性を被記録材に付与するためのアンダーコート用としたり、或いは、通常のインクで形成した画像の表面保護、更なる装飾や光沢付与等を目的としたオーバーコート用としての用途等が挙げられる。クリアインクには、これらの用途に応じて、着色を目的としない無色の顔料や微粒子等を分散して含有させることもできる。これらを添加することによって、アンダーコート、オーバーコートいずれにおいても、印刷物の画質、堅牢性、施工性（ハンドリング性）等の諸特性を向上させることができる。
【０２０３】
そのようなクリアなインクに適用する場合の処方条件としては、インクの主成分とする水溶性重合性化合物が１０〜８５％、光重合開始剤（例えば、紫外線重合触媒）を、上記水溶性重合性化合物１００質量部に対して１〜１０質量部含有され、同時に、インク１００部に対して光重合開始剤が最低０．５部が含有されているように調製することが好ましい。
【０２０４】
〔色材含有インクにおける材料構成〕
上述した水溶性重合性化合物を色材を含有するインクに利用する場合には、含有させた色材の吸収特性に合わせて、インク中における重合開始剤と重合性物質の濃度を調節することが好ましい。前記したように、配合量としては、水或いは溶剤の量を、質量基準で、４０％〜９０％の範囲、好ましくは６０％〜７５％の範囲とする。更に、インク中における重合性化合物の含有量は、インク全量に対して、質量基準で１％〜３０％の範囲、好ましくは、５％〜２０％の範囲とする。重合開始剤は、重合性化合物の含有量に依存するが、概ね、インク全量に対して、質量基準で０．１〜７％、好ましくは、０．３〜５％の範囲である。
【０２０５】
インクの色材として顔料が使用される場合には、インク中における純顔料分の濃度は、概ね、インク全量に対して０．３質量％〜１０質量％の範囲である。顔料の着色力は顔料粒子の分散状態に依存するが、約０．３〜１％の範囲であると、淡色のインクとして利用される範囲となる。また、それ以上であると、一般のカラー着色用に用いられる濃度を与える。
【０２０６】
なお、本発明に用いられるカチオン重合系インク組成物、ラジカル重合系インク組成物、水性インク組成物等のインク組成物は静電吐出の観点から、導電度を制御することが好ましく、インクの導電度は１０-9Ｓ／ｃｍ〜１０-2Ｓ／ｃｍが好ましく、さらに好ましくは１０-8Ｓ／ｃｍ〜１０-3Ｓ／ｃｍである。インクの導電度をこの範囲に制御することによって、吐出の周波数を高く維持したうえで、隣接チャンネル間の干渉や放電を防止することが出来る。導電度の調整を行う際には、インクへの前述の導電性塩類あるいは公知の導電化剤あるいは荷電制御剤（例えば、「最近の電子写真現像システムとトナー材料の開発・実用化」１３９〜１４８頁、電子写真学会編「電子写真技術の基礎と応用」４９７〜５０５頁（コロナ社、１９８８年刊）、原崎勇次「電子写真」１６（Ｎｏ．２）、４４頁（１９７７年）、英国特許第８９３４２９号、同第９３４０３８号、米国特許第３９００４１２号、同第４６０６９８９号、特開昭６０−１７９７５１号、同６０−１８５９６３号、特開平２−１３９６５号等に記載）を添加する事も好適に行うことが出来る。
【０２０７】
具体的には、ナフテン酸ジルコニウム塩、オクテン酸ジルコニウム塩等の有機カルボン酸の金属塩、ステアリン酸テトラメチルアンモニム塩等の有機カルボン酸のアンモニム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ジオクチルスルホコハク酸マグネシウム塩等の有機スルホン酸の金属塩、トルエンスルホン酸テトラブチルアンモニウム塩等の有機スルホン酸のアンモニウム塩、スチレンと無水マレイン酸のコポリマーをアミンで変性したカルボン酸基を含有するポリマー等の側鎖にカルボン酸基を有するポリマー、メタクリル酸ステアリルとメタクリル酸のテトラメチルアンモニウム塩の共重合体等の側鎖にカルボン酸アニオン基を有するポリマー、スチレンとビニルピリジンの共重合体等の側鎖に窒素原子を有するポリマー、メタクリル酸ブチルとＮ−（２−メタクリロイルオキシエチル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムトシラート塩との共重合体等の側鎖にアンモニウム基を有するポリマー等が挙げられる。粒子に付与される荷電は、正荷電であっても負荷電であってもよい。
また、特開平１１−１０９６８１号公報に記載の金属石けんも荷電調整剤として好適に使用することができる。
【０２０８】
さらにまた、荷電調整剤として下記に挙げるものも使用することができる。
（１）アミン分子の炭素原子にヒドロキシ基が結合してなるアルコールアミンを含有する。
（２）アミン含有樹脂および／またはカルボキシル基またはヒドロキシル基含有物質を含有する。
（３）一般式Ｒ1Ｎ+Ｈ2・Ｒ2ＣＯＯ-（式中、Ｒ1は炭素数１〜１８のアルキル基を表し、Ｒ2は水素原子または炭素数１〜１８のアルキル基を表わす。但し、Ｒ1、Ｒ2のうち少なくとも一方は炭素数８〜１８のアルキル基である。）で表わされるアルキルアミンカルボン酸塩を含む。
（４）ポリアミノポリブテニルこはく酸イミドを含む。
（５）下記（Ｃ１）〜（Ｃ６）を少なくとも１種類含有する。
（Ｃ１）アミノ基を有するトリアリールメタン化合物と、分散媒に可溶な酸性化合物と
の塩、
（Ｃ２）アミノ基を有する染料と、分散媒に可溶な酸性化合物との塩、
（Ｃ３）アミノ基を有する染料と、炭素数５以上の脂肪酸との塩、
（Ｃ４）アミノ基を有する含窒素複素環化合物、
（Ｃ５）塩基性窒素原子含有化合物と、分散媒に可溶な高分子カルボン酸との塩、
（Ｃ６）アミノ基を有する含窒素複素環化合物と、ポリオキシエチレン基を有するエー
テル化合物との組み合わせ。
（６）特定構造のチタン化合物を含有する。
（７）非極性液体に可溶なイオン性又は双性イオン性電荷制御化合物と、β−ジケトン金属塩とを含有する。
（８）下記（Ａ）成分および（Ｂ）成分を含み、かつ下記（Ｂ）成分：（Ａ）成分の質量比が１０：３から４０：３である混合物を含有する。
（Ａ）（ｉ）Ｃ１４〜１８アルキルサリチル酸のクロム塩；（ｉｉ）ジデシルスルホコハク酸カルシウム；および（ｉｉｉ）ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレートおよび２−メチル−５−ビニルピリジンのコポリマーで、このコポリマーは２０〜３０質量％のビニルピリジン含有量と１５，０００〜２５０，０００の平均分子量とを有し、その少なくとも５０％の塩基性窒素基がスルホコハク酸ジデシルエステルの塩であるもの；の各１〜１０質量部から構成される塩混合物；
（Ｂ）（ｉ）ラウリルメタクリレートと（ｉｉ）２−または４−ビニルピリジン、スチレンおよびＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートからなる群から選択されたモノマーとの塩を含まないコポリマーで、このコポリマーが１５，０００〜１００，０００の分子量を有し、前記モノマーＢ（ｉ）対Ｂ（ｉｉ）の質量比が４：１から５０：１であるコポリマー。
（９）下記の共重合体粒子を含む。
共重合体粒子：前記分散媒に実質的に不溶である熱可塑性樹脂状コアと、前記コアに化学的に固定されており、前記分散媒に可溶性であり、かつ、４．５未満のｐＫａの有機酸を含有する部分を化学的に結合して有している共重合体立体安定剤とを含み、前記有機酸には４．５より大きいｐＫａの有機酸から誘導された金属石鹸化合物が化学的に結合されている。
（１０）荷電発生剤と溶剤と極性モノマー種とを混合し、重合反応させて得られた荷電発生剤組成物を含む。
（１１）ヒドロキシ安息香酸塩化合物を含有する。
（１２） (Ａ)前記分散媒に不溶または実質的に不溶である熱可塑性樹脂状コア、(Ｂ)前記コアに化学的に固定されており、前記分散媒に可溶性であり、かつ、配位性化合物の部分を共有結合で有する共重合体立体安定剤、および(Ｃ)前記配位性化合物の部分と配位結合を形成する金属から誘導された少なくとも１種の金属石鹸化合物、を含有する共重合体粒子を含む。
（１３）金属塩を含むとともに、荷電粒子が、前記金属塩と錯体を形成するイオン交換部位を有する。
（１４）立体安定剤と電荷発生成分とを含むとともに、前記電荷発生成分が１価アルカリ金属カチオンまたはアンモニウムカチオンと結合している配位会合体を含有する。
（１５）特定構造のアルキルホスフェートを含む。
（１６）特定構造のグリセリンのリン酸エステルを含有する。
（１７）２〜４価のいずれかの金属を含む有機化合物を含有する。
（１８）２５℃における粘度が３０センチポイズ以下のアミノ基含有オルガノポリシロキサンを含有する。
（１９）チャージディレクタおよびシクロデキストリンまたはその誘導体を含む。
（２０）分子末端に第３級アミノ基と、前記被覆ポリマーとの親和性に優れる高分子鎖と、を有するイソシアヌレート化合物を含む。
（２１）オクチル酸の金属塩及び／またはナフテン酸の金属塩と、リン酸エステル系界面活性剤とを含む。
（２２）アルミニウムを含む有機金属化合物を含む。
【０２０９】
インク組成物全体に対する荷電調整剤の含有量は、０．０００１〜１０質量％の範囲内であることが好ましい。より好ましくは０．００１〜５質量％である。なお、本発明のインク組成物の電気伝導度は、１０ｎＳ／ｍ〜３００ｎＳ／ｍ、荷電粒子の電気伝導度は、インク組成物の電気伝導度の５０％以上であるのが好ましい。これらの条件は、荷電調整剤の含有量の増減によって、容易に調整できる。
【０２１０】
以上のように、本発明の活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置においては、上記のＵＶインクを使用し、インク吐出による画像形成直後に活性エネルギー照射でインクを硬化させるので、他のインクを使用する場合に必要であった加熱による定着工程が不要となる。従って、熱によるインクの揮発という状況が発生しなくなり、設置環境にもやさしくなり、記録媒体の記録前及び記録後についても完全に乾燥した状態であるので取り扱いが容易である。また、静電インクジェットにより高精細かつ高速化したインクジェット記録装置となる。
【図面の簡単な説明】
【０２１１】
【図１】本発明の実施形態による活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置の構成概略図である。
【図２】図１の搬送走査部の構成を示す部分拡大概略図である。
【図３】本発明に係る静電式インクジェットヘッドの一実施例の概略構成を示す模式的断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明に係る静電式インクジェットヘッドの個別電極の一実施例の概略構成を示す模式的斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の模式的断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明に係る静電式インクジェットヘッドの個別電極の別の実施例の概略構成を示す模式的斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の模式的断面図であり、（ｃ）は、本発明に係る静電式インクジェットヘッドの個別電極のさらに別の実施例の概略構成を示す模式的横断面図であり、（ｄ）は、（ｃ）の模式的部分縦断面図である。
【図６】本発明に係る静電式インクジェットヘッドの個別電極の実モデルを示す概念図である。
【図７】図６に示す実モデルにおける電界強度とインクガイドの先端中心からの距離との関係を示すグラフである。
【図８】（ａ）は、図６に示す実モデルにおける必要パルス電圧と、円形吐出電極内径に対する吐出部までの距離の比との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、図６に示す実モデルにおける必要パルス電圧と、平行吐出電極間隔に対する吐出部までの距離の比との関係を示すグラフである。
【図９】（ａ）は、本発明に係る静電式インクジェットヘッドの個別電極の他の実施例の概略構成を示す模式的斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す個別電極に用いられる第１および第２駆動電極の配置を表す一実施例の模式的斜視図である。
【図１０】（ａ）は、本発明に係る静電式インクジェットヘッドの個別電極の他の実施例の概略構成を示す模式的斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す個別電極に用いられる第１および第２駆動電極の配置を表す一実施例の模式的斜視図である。
【図１１】本発明に係る静電式インクジェットヘッドの他の実施例の概略構成を示す模式的斜視図である。
【図１２】（ａ）は、図９に示すインクジェットヘッドの概略構成を示す模式的断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のVII −VII 線切断面図である。
【図１３】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ図１０（ｂ）のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線およびＣ−Ｃ線矢視図である。
【図１４】図９に示すインクジェットヘッドの作用を説明するための概念図である。
【図１５】図９に示すインクジェットヘッドの記録動作を説明するための概念図である。
【図１６】図１の装置に対する搬送走査部の他の構成を示す部分概略図である。
【図１７】図１の装置に対する画像記録部の他の構成を示す部分概略図である。
【図１８】図１の装置に対する画像記録部の更に他の構成を示す概略図である。
【図１９】本発明の他の実施形態による活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置の構成概略図である。
【符号の説明】
【０２１２】
１０  活性エネルギー硬化型インクジェット記録装置
１２  筐体
２０  記録媒体収納部
３０  搬送部
４０  搬送走査部
５０  画像記録部
９０  トレイ
２２  収納カセット
３２  フィードローラ
３４，３６  搬送ローラ対
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ  ベルトローラ
４２  搬送ベルト
４６  コロナ帯電器
４８  除電器
４２Ｐ  画像記録位置
５２  ヘッドユニット
５４  ヘッドドライバ
７０  インク供給部
５６  紫外線照射部
８０  排気冷却部
９０  トレイ
９２  剥離爪
１１０，１３２，１４０，１４１，１５０  静電式インクジェットヘッド
１１２  ヘッド基板
１１４  インクガイド
１１４ａ  先端部分
１１６  絶縁性基板
１１８  吐出電極
１１８ａ  円形電極（第１駆動電極）
１１８ｂ，３６  平行電極
１２４  信号電圧源
１２８，１５８  貫通孔
１３０  インク流路
１４２，１４４  第２駆動電極
１５２  搬送部材
１５４  ガード電極
１５６ａ，１５６ｂ，１５６ｃ  絶縁層
２３６  走査搬送ローラ対
２４０  導電性プラテン
２５０  画像記録部
２５２  ヘッドユニット
２５６ａ，２５６ｂ  紫外線照射部
２５８  ガイド部材
３４０  移動型導電性プラテン
３４４  ボールナット
３４５  ブラケット
３４６  ボールねじ軸
３４８  帯電・除電器
３５０  画像記録部
３６０  駆動モータ
３６２  駆動タイミングプーリ
３６４  従動タイミングプーリ
３６６  タイミングベルト
Ｌ  回転方向
Ｘ  移動方向
Ｓ  記録媒体
Ｒ  インク液滴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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