(57)【要約】【課題】光硬化型インクからなるインク層の表面近傍および内部の硬化を同等に進行させて、硬化不良を引き起こすことなく、硬化特性の良好な硬化物を簡便な対策で得る方法を提供する。【解決手段】ビニルエーテル基を有する少なくとも１種の化合物を含み、酸の存在下で重合する溶媒と、光照射により酸を発生する光酸発生剤と、色成分とを含有する光硬化型インクを、記録媒体上に付着させてインク層を形成する工程と、前記インク層に前記光酸発生剤に吸収される波長を含む光照射を行ない、前記インク層中の前記光酸発生剤から酸を発生させて前記インク層の一部を硬化させる光照射工程と、光照射後のインク層を除湿しつつ加熱し、光照射後のインク粘度を低下させ前記光照射工程で発生した酸を前記インク層中に拡散させて前記インク層を硬化させることにより硬化物を得る加熱除湿工程とを具備することを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビニルエーテル基を有する少なくとも１種の化合物を含み、酸の存在下で重合する溶媒と、光照射により酸を発生する光酸発生剤と、色成分とを含有する光硬化型インクを、記録媒体上に付着させてインク層を形成する工程と、
前記インク層に前記光酸発生剤に吸収される波長を含む光照射を行ない、前記インク層中の前記光酸発生剤から酸を発生させて前記インク層の一部を硬化させる光照射工程と、
光照射後のインク層を除湿しつつ加熱し、光照射後のインク粘度を低下させ前記光照射工程で発生した酸を前記インク層中に拡散させて前記インク層を硬化させることにより硬化物を得る加熱除湿工程と
を具備することを特徴とする光硬化型インクの硬化方法。
【請求項２】
前記加熱除湿工程の雰囲気は、質量絶対湿度が１０ｇ／ｍ3以下であることを特徴とする請求項１に記載の光硬化型インクの硬化方法。
【請求項３】
前記ビニルエーテル基を有する少なくとも１種の化合物を含み、酸の存在下で重合する溶媒は、常温常圧で５０ｍＰａ・ｓ以下の粘度、摂氏１００℃以上の沸点を有する脂環式骨格および／または脂肪族骨格を有する酸重合性化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載の光硬化型インクの硬化方法。
【請求項４】
前記酸の存在下で重合する溶媒は、下記化学式で表わされるいずれかの化合物であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光硬化型インクの硬化方法。
【化１】
2007210167.tif 000018
【請求項５】
前記光硬化型インクは、前記酸の存在下で重合する溶媒１００重量に対して３乃至２０重量部の顔料を前記色成分として含有し、前記インク層の膜厚は２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光硬化型インクの硬化方法。
【請求項６】
前記硬化物の画像濃度は、ＯＤ値で１．０以上であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光硬化型インクの硬化方法。
【請求項７】
前記インク層に照射される光は、紫外線であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光硬化型インクの硬化方法。
【請求項８】
前記光照射工程により、前記インク層はタックフリーとなることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光硬化型インクの硬化方法。
【請求項９】
前記加熱除湿は、質量絶対湿度１０ｇ／ｍ3以下の空気または窒素を供給することにより行なわれることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の光硬化型インクの硬化方法。
【請求項１０】
前記インク層の形成に先立って、前記記録媒体を前記供給されるインクの温度よりも高温に加熱する工程を具備することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の光硬化型インクの硬化方法。
【請求項１１】
前記記録媒体として金属を用いることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の光硬化型インクの硬化方法。
【請求項１２】
前記光硬化型インクの前記記録媒体への付着は、インクジェット記録ヘッドから前記光硬化型インクを吐出させることにより行なわれることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の光硬化型インクの硬化方法。
【請求項１３】
ビニルエーテル基を有する少なくとも１種の化合物を含み、酸の存在下で重合する溶媒と、光照射により酸を発生する光酸発生剤と、色成分とを含有する光硬化型を記録媒体に吐出してインク層を形成するインクジェット記録ヘッドと、
前記記録媒体と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させる手段と、
前記インク層に、前記光酸発生剤に吸収される波長を含む光を照射する光源と、
前記光照射後の前記インク層を、質量絶対湿度が１０ｇ／ｍ3以下の雰囲気中で加熱する加熱除湿手段と
を具備することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１４】
前記加熱除湿手段は、非接触型ヒーターと乾燥空気噴射手段とを含むことを特徴とする請求項１３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１５】
前記加熱除湿手段は、乾燥温風を噴射する送風機を含むことを特徴とする請求項１３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１６】
前記インク層が形成される前の前記記録媒体を予備加熱する予備加熱手段を、さらに具備することを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射により発生した酸により硬化する光硬化型インクの硬化方法、およびインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線などの光照射によって記録媒体上に画像を形成させる印刷インキは、感光性組成物などによって従来から提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
また、ＵＶインクを用いたプリンタシステムにおいては、紫外線照射によってインク層は即座に非流動化されるので、比較的高い品質の印刷物を得ることができる（例えば、特許文献３および特許文献４参照）。なかでも、オンデマンド印刷に最適な、例えば、光照射によってインクを記録媒体に硬化定着させるインクジェット記録方式の印刷装置に用いるＵＶインクも知られている（例えば、特許文献５参照）。
【０００４】
ここで使用されるインクはラジカル発生剤などの発癌性成分を多く含むうえ、ラジカル重合性モノマーとして使用する揮発性のアクリル酸誘導体は、皮膚刺激や臭気が大きい。すなわち、こうしたインクは、取り扱いに注意を要する。さらに、ラジカル重合は空気中の酸素の存在によって著しく阻害されるのに加え、インク中に含まれる顔料が露光光を吸収してしまうため、インク層の深部では露光量が不足しがちである。そのため、従来のラジカル重合性のインクは光に対する感度が低く、したがって、この技術で高品質な印刷物を得るためには非常に大掛かりな露光システムが必要である。
【０００５】
酸素の影響が比較的小さいインクとして、光カチオン重合性の感光性インクが提案されている（例えば、特許文献６参照）。従来のこのタイプのインクには溶剤が含まれているため、環境に溶剤放出の問題があり、かつ硬化物がさらに硬化しやすくかつ非溶解性のためヘッドのつまりを生じやすいという問題があった。
【０００６】
インク層の硬化を促進するために、加熱手段を設けたインクジェット記録装置が提案されている（例えば、特許文献７および特許文献８参照）。ここで用いられるのは、光照射により酸を発生する光酸発生剤と、色成分と、酸の存在下で重合する溶媒とを含有する光硬化性インクジェットインクである。光照射後のインク層を加熱することにより、触媒としての酸がインク層内部まで拡散して、インクの重合硬化が促進される。このような記録装置は、加熱手段を別途設けなくてはならないが、吸収紙面の内部に浸透したインクも硬化させることができる。
【０００７】
このような光カチオン硬化型のインクジェットインクは、温度および湿度など硬化時の環境に影響を受けやすい。特に低温、高湿の環境においては硬化速度が悪化して、硬化しにくくなる。こうした不都合を回避して硬化を促進する方法が提案されている（例えば、特許文献９および特許文献１０参照）。これにおいては、印刷装置に温度・湿度などの環境を検出する温湿度検出部を設け、その検出結果に応じて硬化条件（光照射条件や加熱条件）が調節される。
【０００８】
また、光カチオン硬化型のインクジェットインクとしては、ビニルエーテル化合物を含有したものなどが知られている（例えば、特許文献１１参照）。光照射により発生した酸で硬化が開始される光カチオン硬化型インクは、環境条件、特に水分の影響を受け硬化性を悪化させてしまう性質がある。
【０００９】
印刷装置に温湿度検出手段等を設け、その検出信号に応じて照射装置の光照射照度や光照射光量を制御することによって環境条件の影響を低減することは可能である。しかしながら、この場合には、装置の複雑化・大型化につながるなどの問題が発生してしまう。
【００１０】
また、印刷装置に温湿度検出手段を設け、その検出信号に応じて加熱ヒーターの温度を上げてインクの硬化を促進させるといった手法も考えられる。この場合には、多湿度などの悪環境時においては、加熱温度を百数十度以上の高温にする必要も生じ、加熱時における僅かなインク中の未硬化インク材料の蒸発（白煙など蒸気の放出）や臭気（蒸気中に含まれるインク材料の臭気）が増加する。さらには、高温で熱せられたことによる画像の乱れ、フェザリング、モトルの発生など、画像の悪化などの要因にもつながる。
【００１１】
印刷装置内の環境の改善を、空調機構によって改善する方法も提案されている（例えば、特許文献１２参照）。こうした方法においては、装置内全体を空調させることが必要とされ、大掛かりな空調機構を備えなければならない。これによって、装置の大型化、消費電力の増加などの問題が発生してしまう。さらには、空調機構による印刷装置内部の環境を安定化させるまでに時間を要し、印刷までの印刷装置の立ち上げに時間がかかってしまうといった問題も生じてしまう。
【特許文献１】特開平５−１５６１９６号公報
【特許文献２】特開平８−１２３０１７号公報
【特許文献３】特開平８−６２８４１号公報
【特許文献４】特開２００１−２７２５２９号公報
【特許文献５】特開２００１−３１０４５４号公報
【特許文献６】特公平２−４７５１０号公報
【特許文献７】特開２００２−１３７３７５号公報
【特許文献８】特開２００４−２６６８号公報
【特許文献９】特開２００４−２９９２３２号公報
【特許文献１０】特開２００４−２９９２３６号公報
【特許文献１１】特開２００５−１５４７３４号公報
【特許文献１２】特開２００５−１４３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
一般的に、インクジェット記録装置により記録媒体上に印刷された印刷物は、イエロー、シアン、マゼンタといった複数の色を有している場合、各色は単独で１．０以上の画像濃度（ＯＤ値）を有していれば、十分な濃度特性を有しているといえる。このため、記録媒体上のインク膜厚は、一般的なインク膜厚である２０μｍ以下で塗膜される場合、ある程度の量の顔料がインク中に配合されていなければならない。その量は、インクの塗工方式によらず、通常、主剤に対しておよそ３重量％〜２０重量％程度である。カチオン系の光硬化型インクにおいては、インク中の顔料濃度を高くすると光がインク層深部に到達できず、酸の発生不足などが生じて硬化性が低下する。インク層厚を大きくした場合も同様に、硬化性の低下が引き起こされる。
【００１３】
したがって、このような場合には、所望の硬化特性を確保するためには、光照射後の加熱温度をさらに高くしなければならなくなるなどの弊害も生じる。
【００１４】
そこで本発明は、光硬化型インクからなるインク層の表面近傍および内部の硬化を同等に進行させて、硬化不良を引き起こすことなく、硬化特性の良好な硬化物を簡便な対策で得る方法を提供することを目的とする。
【００１５】
また本発明は、環境温湿度に関わらず、光硬化型インクからなるインク層の硬化を促進するための加熱温度を上げることなく、また、大掛かりな空調機構を別途設けることもなく、良好な画像を形成可能な光硬化型インクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一態様にかかる光硬化型インクの硬化方法は、ビニルエーテル基を有する少なくとも１種の化合物を含み、酸の存在下で重合する溶媒と、光照射により酸を発生する光酸発生剤と、色成分とを含有する光硬化型インクを、記録媒体上に付着させてインク層を形成する工程と、
前記インク層に前記光酸発生剤に吸収される波長を含む光照射を行ない、前記インク層中の前記光酸発生剤から酸を発生させて前記インク層の一部を硬化させる光照射工程と、
光照射後のインク層を除湿しつつ加熱し、光照射後のインク粘度を低下させ前記光照射工程で発生した酸を前記インク層中に拡散させて前記インク層を硬化させることにより硬化物を得る加熱除湿工程と
を具備することを特徴とする。
【００１７】
本発明の一態様にかかるインクジェット記録装置は、ビニルエーテル基を有する少なくとも１種の化合物を含み、酸の存在下で重合する溶媒と、光照射により酸を発生する光酸発生剤と、色成分とを含有する光硬化型を記録媒体に吐出してインク層を形成するインクジェット記録ヘッドと、
前記記録媒体と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させる手段と、
前記インク層に、前記光酸発生剤に吸収される波長を含む光を照射する光源と、
前記光照射後の前記インク層を、質量絶対湿度が１０ｇ／ｍ3以下の雰囲気中で加熱する加熱除湿手段と
を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、光硬化型インクからなるインク層の表面近傍および内部の硬化を同等に進行させて、硬化不良を引き起こすことなく、硬化特性の良好な硬化物を簡便な対策で得る方法が提供される。また本発明によれば、環境温湿度に関わらず、光硬化型インクからなるインク層の硬化を促進するための加熱温度を上げることなく、また、大掛かりな空調機構を別途設けることもなく、良好な画像を形成可能な光硬化型インクジェット記録装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００２０】
本発明の実施形態にかかる光硬化型インクの硬化方法においては、ビニルエーテル基を有する少なくとも１種の化合物を含み、酸の存在下で重合する溶媒と、光照射により酸を発生する光酸発生剤と、色成分とを含有する光硬化型インクが用いられる。こうしたインクの像形成能力は化学増幅機構に依存し、まず、紫外線などの光照射によって光酸発生剤から酸が発生する。この酸が加熱によって拡散して、酸重合性溶媒の架橋反応の触媒として機能する。
【００２１】
ここで照射される紫外線は、光酸発生剤に吸収される波長を含むものである。酸が拡散することにより、例えば色成分などの影響で光が届かず酸が発生しない部分にも酸が行き渡って、広範囲で硬化が促進される。
【００２２】
また、光カチオン硬化型インクは、硬化される過程において、その硬化特性が温度・湿度などの雰囲気環境の影響を受けやすい。このため、インク近傍の雰囲気環境を最適に制御し、硬化特性への影響を少なくすれば、さらに安定に硬化が促進される。
【００２３】
しかしながら、硬化させるときのインク近傍の雰囲気環境を最適に制御するには、工程の複雑化や装置の大型化などの問題もある。
【００２４】
特に本発明の実施形態にかかるインクジェット記録方法においては、インクを安定して吐出させるために、インクは所定の粘度に調整されることが望まれる。常温で所定範囲の流動性を有し、例えば、２５℃における粘度は５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、３０ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。
【００２５】
本発明の実施形態にかかる方法に用いられる光硬化型インクにおいて、酸の存在下で重合する溶媒（酸重合性溶媒）としては、具体的には、ビニルエーテル基を有する化合物の他に、脂環式骨格および／または脂肪族骨格を含むエポキシ化合物、オキシラン基含有化合物、およびオキセタン環含有化合物からなる群から選択される少なくとも一種を用いることができる。特に、常温常圧で５０ｍＰａ・ｓ以下の粘度、摂氏１００℃以上の沸点を有する脂環式骨格および／または脂肪族骨格を有する酸重合性化合物が、酸重合性溶媒として好ましい。
【００２６】
特に、下記化学式で表わされるいずれかの化合物が酸重合性溶媒として好ましい。かかる化合物は、ＡＭＥＳ試験による変異原性が極めて低く安全性が高いとともに、様々な記録媒体特に金属系記録媒体への密着性に優れ、高い硬化硬度を備えている点で優れた特性を発揮することが、本発明者らによって見出された。
【化２】
2007210167.tif 000002
【００２７】
光照射により酸を発生する光酸発生剤としては、例えば、オニウム塩、ジアゾニウム塩、キノンジアジド化合物、有機ハロゲン化物、芳香族スルフォネート化合物、バイスルフォン化合物、スルフォニル化合物、スルフォネート化合物、スルフォニウム化合物、スルファミド化合物、ヨードニウム化合物、スルフォニルジアゾメタン化合物、およびそれらの混合物等を用いることができる。
【００２８】
光酸発生剤は、通常、酸重合性溶媒１００重量部に対して、正味で０．５重量部以上１０重量部以下程度の割合で用いられる。ポリカーボネート等との１：１混合物の場合では、酸重合性溶媒１００重量部に対して１重量部以上２０重量部以下程度の割合で用いられる。光酸発生剤の配合量は、酸重合性溶媒１００重量部に対して１重量部以上１２重量部以下程度であることがより好ましい。
【００２９】
上述した成分に加えて、色成分として顔料を用いることができ、有機および無機のいずれでも構わない。色成分の配合量は、通常、酸重合性溶媒１００重量部に対して０重量部以上２０重量部以下程度である。色成分のより好ましい配合量は、酸重合性化合物１００重量部に対して３重量部以上６重量部以下程度である。特に、２５０ｎｍ付近または３６５ｎｍ付近にピークを有する紫外線が光照射に用いられる場合には、光硬化型インクは、酸の存在下で重合する溶媒１００重量部に対して３〜２０重量部の顔料分として含有していることが好ましい。
【００３０】
所定の成分を均一に混合し、ＰＴＦＥ製フィルターなどを用いてこれを濾過することによって、本発明の実施形態にかかる方法に用いられる光硬化型インクが得られる。
【００３１】
次に、図面を参照し、本発明の実施形態にかかる方法として、インクジェット記録装置を例に挙げて説明する。
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の概略的に示す図である。インクジェット記録装置１は、記録媒体２を搬送する搬送手段３を備えている。搬送手段３の移動方向に沿って上流側から下流側に向かって、記録媒体温度調整手段７、インクジェット記録ヘッド４、光照射手段５、および加熱除湿手段５０が順次配置されている。加熱除湿手段５０には、配管９を介して湿度調整手段１０に接続された乾燥エアー噴射手段８を配置した加熱手段６が備えられている。図示するインクジェット記録装置１においては、記録媒体２を収容する記録媒体予備加熱ストッカー１６が、搬送手段３の前段に設けられているが、必ずしもこうした構成に限定されない。場合によっては、図２に示されるように、記録媒体２を予備加熱するための記録媒体温度調整手段７とともに、記録媒体予備加熱ストッカー１６を省略することもできる。
【００３３】
記録媒体２は、光硬化型インクで印刷可能な基材（記録媒体）であれば特に限定されるものではない。記録媒体２としては、例えば、紙、木、ＯＨＰシート、樹脂フィルム、不織布、多孔質膜、プラスチック板、回路基板、金属基板、金属板、ガラス板、セラミック板、およびタイルなどの陶器類などを使用することができる。
【００３４】
また、記録媒体２は、図示するような平板状のものに限定されず、立体的な形状であってもよい。
【００３５】
搬送手段３は、記録媒体２が、記録媒体温度調整手段７、インクジェット記録ヘッド４、光照射手段５、乾燥エアー噴射手段８および加熱手段６の正面を順次通過するように記録媒体２を搬送する。図示するインクジェット記録装置１においては、搬送手段３は、記録媒体２を、図中、右側から左側へ向けて搬送する。搬送手段３は、例えば、記録媒体２を移動させるベルトおよび／またはローラと、それを駆動する駆動機構（図示せず）とによって構成することができる。また、搬送手段３には、記録媒体２の移動を補助するガイド部材などをさらに設けてもよい。あるいは、搬送手段３は、枚葉の記録媒体２を搬送させるようなリニアベースの上をスライド移動するステージ構造とすることもできる。
【００３６】
インクジェット記録ヘッド４は、画像信号に対応して記録媒体２上に光硬化型インクを吐出しインク層を形成する。インクジェット記録ヘッド４としては、例えば、キャリッジに搭載されたシリアル走査型ヘッドや、記録媒体２の幅以上の幅を有するライン走査型ヘッドを使用することができる。高速印刷の観点では、通常、後者の方が前者に比べて有利である。インクジェット記録ヘッド４から光硬化型インクを吐出する方法は、特に制限されない。例えば、発熱体の熱により発生する蒸気の圧力を利用してインク滴を飛翔させるといった手法を採用することができる。あるいは、圧電素子によって発生する機械的な圧力パルスを利用してインク滴を飛翔させてもよい。
【００３７】
インク層は、２０μｍ以下の膜厚で記録媒体２上に形成することが望まれる。インク層の膜厚が２０μｍを越えると、光照射手段の光による酸の発生と加熱手段による酸の拡散が不十分となり、インク層内部に未硬化部が発生する問題が生じるといった不都合が生じるおそれがある。
【００３８】
光照射手段５は、記録媒体２上のインク層に光を照射して、インク層中に酸を発生させる。こうして発生した酸によって、酸重合性溶媒の重合が開始し、インク層の一部が硬化する。光照射手段５としては、例えば、低、中、高圧水銀ランプのような水銀ランプ、タングステンランプ、キセノンランプ、アーク灯、エキシマランプ、エキシマレーザー、半導体レーザー、ＹＡＧレーザー、レーザーと非線形光学結晶とを組み合わせたレーザーシステム、高周波誘起紫外線発生装置、電子線照射装置、Ｘ線照射装置、紫外線ＬＥＤランプなどを使用することができる。なかでも、高出力・高効率であり、システムを簡便化できるため、高周波誘起紫外線発生装置、高・低圧水銀ランプや半導体レーザーなどを使用することが望ましい。紫外線を用い場合の波長は、１００ｎｍ〜６００ｎｍ程度が好ましい。光照射手段５から出力される光は、紫外線に限定されるものではない。光硬化型インクに含有される光酸発生剤の感度波長に応じて、適宜選択することができる。特に、２５０ｎｍ付近または３６５ｎｍ付近にピークを有することがより好ましい。また、光照射手段５に集光用ミラーや走引光学系を設けることもできる。
【００３９】
加熱除湿手段５０に備えられている加熱手段６は、記録媒体２上のインク層を加熱して、光照射によりインク層中に発生した酸を触媒とした架橋反応を促進する。例えば、赤外線ランプ、（遠赤外線）ハロゲンヒーター、遠赤外線セラミックヒーター、発熱体を内蔵したローラ（熱ローラ）、ＩＨヒーター、温風または熱風を吹き出すブロワなどを使用することができる。温風または熱風を吹き出すブロワなどを使用する場合は、湿度調整手段１０を付属し、加熱除湿手段５０と兼用してもかまわない。遠赤外線セラミックヒーターとしては、例えば(株)ノリタケカンパニーリミテッド製の遠赤外線セラミックヒーターＰＬＣ−３２シリーズなどが挙げられる。特に、印刷速度が数十ｍ／ｍｉｎという高速な印刷装置において、ステンレス、アルミ、銅などの金属製の記録媒体が用いられる場合には、記録媒体の表面温度を瞬的に昇温することが望まれる。非接触タイプの集光型ハロゲンヒーターを用いることによって、これを達成することができる。あるいは、非接触のランプタイプの加熱手段６に集光用ミラーを設けてもよい。例えば、インフリッヂ工業（株）社製ハロゲンラインヒーター  集光型ＮＩＬ−２などが挙げられる。
【００４０】
図３には、使用し得るハロゲンヒーターの一例の断面図を示す。図示するように、ハロゲンヒーター３２は、反射板３３で周囲を覆われてハウジング３１内に収容されている。ハロゲンヒーター３２の下方の所定の位置には焦点３４が存在し、ここで集光する。したがって、記録媒体２が焦点３４を通過するように、ハロゲンヒーターを配置する距離を設定することが望まれる。
【００４１】
記録媒体温度調整手段７は、図１に示したように、搬送手段３の上下両方、あるいは下方および上方のいずれの側に配設されてもよく、固定式および移動式のいずれとしてもよい。また、接触式および非接触式のいずれとしてもよい。例えば、赤外線ランプ、（遠赤外線）ハロゲンヒーター、遠赤外線セラミックヒーター、発熱体を内蔵したローラ（熱ローラ）、およびＩＨヒーターなどを使用することができる。
【００４２】
記録媒体２を予備加熱するに当たっては、必ずしも記録媒体温度調整手段７をインクジェット記録装置１に設ける必要はない。例えば、図１に示したように、記録媒体予備加熱ストッカー１６を、インクジェット記録装置１の搬送手段３の前段に設けることもできる。この記録媒体予備加熱ストッカー１６内に収容された記録媒体２は、記録媒体予備加熱ストッカー１６内に装備された加熱手段（図示せず）によって、一括して所定の温度の予備加熱（バッチ式備加熱）された後、搬送手段３によって搬送される。こうした手法は、熱容量が大きく、瞬時には表面温度が低下しにくい記録媒体２に記録する場合には、特に有効である。かかる記録媒体としては、例えば密度または比重が大きい金属や、厚みがあるなど体積が大きい材料等からなるものが挙げられる。
【００４３】
いずれの場合も、記録媒体温度調整手段７は、搬送手段３により搬送される記録媒体２を予備加熱して、インクジェット記録ヘッド４に到達するときまでに、記録媒体２を所定の温度に昇温させておく。さらに、記録媒体２が予備加熱されることによって、加熱除湿手段５０に備えられる加熱手段６による記録媒体２上のインク層の加熱を助長できる。しかも、光照射により発生した酸がインク層内を拡散するのを、さらに促進するといった効果も得られる。
【００４４】
乾燥エアー噴射手段８は、図１に示した加熱除湿手段５０のように、加熱手段６と一緒に配設されることが望まれる。さらには、光照射手段５下部にも同時に配設される（図示せず）と、よりいっそう効果が高められる。乾燥エアー噴射手段８は、配管９を介して湿度調整手段１０に接続されている。これらの部材によって、加熱除湿手段５０が構成される。湿度調整手段１０は、例えば低騒音タイプのオイルフリーコンプレッサーと、ペルチェ素子を内蔵した、電子冷却構造をもつエアードライヤーとを一体化した小型乾燥エアー供給ユニットを用いることができる。このようなエアー供給ユニットを用いることで簡単にクリーンな乾燥エアーを得ることができる。エアー流量としては、条件によっても異なるが、例えば１０〜３０リットル／ｍｉｎ程度が好ましい。効率的には、エアーまたは窒素を循環して使用されることが望まれる。また、前記エアーまたは窒素を加温すると、さらに効果が高い。
【００４５】
すなわち、本発明の実施形態にかかるインクジェット記録装置１においては、光照射後のインク層の加熱は、雰囲気を除湿しつつ行なわれる。光硬化型インクを含むインク層は、光照射後に加熱することによって酸が拡散して硬化する。除湿を行なうことによって、水分による重合阻害が抑制されて、酸の拡散による硬化がよりいっそう促進され性能が高められる。加熱の際の雰囲気の水分量は低い方が効果があり、特に質量絶対湿度で１０ｇ／ｍ3程度以下であれば、その効果が十分に得られる。例えば、加熱工程における記録媒体上の光硬化型インク層周辺部分に、質量絶対湿度を１０ｇ／ｍ3程度以下の乾燥空気または窒素を吹き付けることによって、雰囲気環境の質量絶対湿度を１０ｇ／ｍ3程度以下に低減することができる。質量絶対湿度を１０ｇ／ｍ3程度以下の乾燥空気または窒素を、加熱工程における記録媒体上の光硬化型インク層周辺部分に循環させても、同様の効果が得られる。
【００４６】
加熱除湿手段５０、つまり加熱手段６および乾燥エアー噴射手段８について、図面を参照してより詳細に説明する。図４および図５は、インクジェット記録装置１の搬送方向下流側から上流側を見た加熱手段６近傍の概略図である。搬送手段３により搬送される記録媒体２表面には、光硬化型インクを含むインク層１４が形成されている。加熱装置６の上方には、非接触タイプの遠赤外線ハロゲンヒーター１２が配設され、この非接触タイプの遠赤外線ハロゲンヒーター１２からは、遠赤外線放射熱１３が放射される。
【００４７】
図４に示す乾燥エアー噴射手段８は、光硬化型インク層１４に乾燥エアー１１を吹き付けた場合を表わす。図５に示す乾燥エアー噴射手段８においては、乾燥エアー噴射手段（放出側）８−１と乾燥エアー噴射手段（吸引側）８−２とに分割されている。湿度調整手段１０から放出される乾燥エアー１１を循環させることによって、乾燥光硬化型インク１４膜に乾燥エアー１１を吹き付ける場合を表わす。それぞれのエアー流量としては、条件によっても異なるが、例えば１０〜３０リットル／ｍｉｎ程度が好ましい。記録媒体２上のインク層１４に乾燥されたエアーまたは窒素が吹き付けられると、一般的には、記録媒体およびインク層の温度は降下する傾向にある。非接触タイプの遠赤外線ハロゲンヒーター１２や、非接触タイプの集光型ハロゲンヒーターのような高温な放射熱を利用した加熱手段を用いた場合は、乾燥されたエアーまたは窒素が吹き付けられる時の温度降下の影響は少ない。また、流量が１０〜３０リットル／ｍｉｎ程度である場合においては、さらに影響は少なく無視できる程度となる。また、さらに、光照射手段５下部にも配設した場合においても、同様な効果を得ることができる。特に、ステンレス、アルミ、および真鍮などの金属に対して安定的に記録媒体上に画像記録を行なうことが可能である。
【００４８】
あるいは、接触型ヒーターと乾燥空気噴射手段とによって、加熱除湿手段５０を構成することもできる。かかる加熱除湿手段を用いた場合には、環境温湿度に関わらず、安定的に記録媒体上に画像記録を行なうことができる。特に、木、紙、および多孔質膜などのインクが付着する面が多孔質構造の記録媒体に対して安定的に画像記録を行なうことが可能である。
【００４９】
図１に示したインクジェット記録装置１を用いて記録媒体２に印刷（画像形成）を行なう方法を、以下に詳細に説明する。
【００５０】
まず、搬送手段３により記録媒体２を、図中、右側から左側へ向けて搬送する。記録媒体２の搬送速度は、使用目的等に応じて、適宜選択され、例えば数１０ｍ／ｍｉｎ程度の範囲内で制御される。搬送される際、記録媒体２は、その材質や厚さなどに応じて搬送手段３の下方または上方に配設された記録媒体温度調整手段７によって、予備加熱される。記録媒体温度調整手段７で予備加熱する範囲は、インクジェット記録ヘッド４により画像を形成される位置付近までとすることができる。あるいは、図１に示したように、紫外線などの光照射される光照射手段５の手前位置付近まで、記録媒体温度調整手段７により予備加熱を行なってもよい。ただし、記録媒体２の種類または硬化させるための条件によっては、特に予備加熱する必要はない。
【００５１】
記録媒体２を予備加熱する場合、その具体的な範囲は、光硬化型インクの硬化感度や記録媒体２の搬送速度（被印刷面の移動速度）、さらには記録媒体２の種類（材質、厚さなど）などに応じて適宜設定することができる。ただし、インクジェット記録ヘッド４に到達した際の記録媒体２の温度が、インクジェット記録ヘッド４から吐出されるインクの温度よりも高められていることが望まれる。インクジェット記録ヘッド４から吐出されるインクの温度は、通常２０〜６０℃程度である。インクの温度と同程度、あるいはそれよりも記録媒体２の温度が低い場合には、記録媒体に吐出されたインクの温度が低下する。また、インクの熱が逃げやすくなってしまう。いずれの場合も、インク層を効率よく硬化させることが困難となる。このため、光照射のインク硬化に必要な最適な照射条件は、狭い範囲に限られたものとなってしまう。
【００５２】
搬送される記録媒体２の予備加熱温度は、後述する加熱除湿手段５０に備えられる加熱手段６による加熱の効果の妨げにならない程度とすればよい。また、予備加熱によって、画像の劣化を引き起こさない程度の温度であることも望まれる。この温度は、記録媒体２の変形を引き起こさない限り、高いことが好ましい。光照射手段５から放射された熱が、記録媒体２の搬送手段３などに奪われることなくインクに効率よく与えられることが求められる。露光により発生した酸をインク層深部にまで充分拡散させて、均一な硬化が可能となる温度まで、光照射が照射される前に昇温されていることが好ましい。記録媒体２の予備加熱は、次のような範囲で行なわれることも求められる。すなわち、光照射によって発生した酸をインク層深部にまで適度に拡散させて、加熱手段６による加熱によりさらに効率よく酸を拡散させ、均一な硬化が可能となるような効果が発揮できるような範囲である。実際には、予め実験を行なってインクの硬化特性を評価し、予備加熱の条件を設定することが望まれる。具体的には、インクの組成やインク温度および記録媒体の材質等にも依存するが、３５〜１２０℃、より好ましくは５０〜７０℃程度の範囲内とすることができる。
【００５３】
このような構成で、記録媒体２がインクジェット記録ヘッド４の正面まで搬送されると、インクジェット記録ヘッド４は画像信号に対応して光硬化型インクを吐出する。これによって、記録媒体２上にインク層が形成される。
【００５４】
インク層が形成された記録媒体２は、光照射手段５の正面へ搬送される。記録媒体２が光照射手段５の正面を通過する際、光照射手段５はインク層に向けて光を照射して、インク層中に酸を発生させる。インク層表面の位置における照射光強度は、使用する光源の波長などに応じて異なるが、通常、数ｍＷ／ｃｍ2〜１０Ｗ／ｃｍ2の範囲である。照射光強度は、好ましくは、数１０ｍＷ／ｃｍ2〜５Ｗ／ｃｍ2程度の範囲内である。また、照射光量は、数ｍＪ／ｃｍ2〜５００ｍＪ／ｃｍ2程度の範囲内が望まれる。インク層への露光量は、インクの感度や記録媒体２の搬送速度（被印刷面の移動速度）などに応じて適宜設定することができる。
【００５５】
続いて、記録媒体２は、加熱手段６を備えた加熱除湿手段５０内あるいはその近傍へ搬送される。記録媒体２が加熱除湿手段５０内あるいはその近傍を通過する際、加熱手段６は記録媒体２上に形成されたインク層を加熱して、インク層中での架橋反応を促進する。なお、図１に示すインクジェット記録装置１においては、通常、加熱手段６による加熱時間は、０．数秒〜数１０秒程度と比較的短い。したがって、加熱手段６によりインク層の硬化をほぼ完全に進行させる場合は、最高到達温度が例えば２００℃程度以下、特に、８０℃〜２００℃程度の比較的高い温度となるように加熱を行なうことが望まれる。あるいは、６０℃〜１８０℃程度の温度範囲としてもよい。
【００５６】
また、印刷速度あるいは記録媒体２の搬送速度が遅い場合には、加熱時間を稼ぐ目的で、加熱除湿手段５０は、炉のような加熱トンネル状の構成であってもよい。その場合は、６０℃〜１５０℃程度の温度範囲が望まれる。
【００５７】
このとき、インク層近傍の雰囲気環境湿度の影響が硬化に悪影響を及ぼして、インク層の硬化が妨げられる。これを回避するため、加熱除湿手段５０内部に配設された乾燥エアー噴射手段８から乾燥エアー１１がインク層１４に吹き付けられる。例えば、図４のように加熱除湿手段５０内部に配設された加熱手段６として、非接触タイプの遠赤外線ハロゲンヒーター１２を用いて記録媒体２上の光硬化型インク１４への乾燥エアー１１が吹き付けられる。これによって、インク層の温度降下は最小限に抑えることができる。その後、記録媒体２は図示しないストッカー（あるいは、容器）内へと搬送されて、印刷が完了する。
【００５８】
インク層を加熱するための加熱除湿手段５０に備えられる加熱手段６は、図１および図２に示したように光照射手段５の下流に配置された加熱手段６に限定されるものではない。図１および図２に示すインクジェット記録装置１では、記録媒体２の搬送経路の途中に加熱除湿手段５０に備えられる加熱手段６を配置しているため、個々の記録媒体２を長時間除湿および加熱することは難しい。記録媒体２を長時間除湿および加熱するには、露光後の記録媒体を収容して一括して除湿および加熱を行なえばよい。この場合には、例えば、図６に示すようなヒーター（図示せず）を備えたストッカー１５を用いることができる。図６に示す装置１では、ストッカー１５がヒーターを内蔵しているため、露光後の記録媒体２を収容して、一括してバッチ式加熱を行なうことができる。しかも、複数の記録媒体２をストッカー１５内でまとめて加熱可能であるため、除湿・加熱効率および消費電力の観点でも有利である。さらに、個々の記録媒体２を長時間加熱可能である場合、以下の点でも有利である。
【００５９】
この場合、乾燥エアー噴射手段８を用いずに湿度調整手段１０から放出される乾燥エアー１１を配管９を介して加熱手段（図示せず）を備えたストッカー１５に充填させることが望ましい。
【００６０】
あるいは、インク層への露光の際、被印刷面を損なわない程度に光照射手段５を記録媒体２に近づけることによって、光照射手段５を熱源として利用してもよい。コールドミラーのような除熱機構を光源に設けないことによって、光源を熱源として利用してもよい。数百ワットの高出力バルブ（ランプ）の場合には、冷却機構を同時に有しているので、その排熱機構の一部を変更して意図的にその熱を記録媒体２に還元する機構を設ける（図示せず）。これによって、光照射手段５から発生する熱によりインク層を加熱することができる。
【００６１】
より具体的には、光照射手段５を冷却した気流を記録媒体２や搬送／保持機構内に再導入して、加熱に用いる機構を有する百ワット以上の出力の光照射手段５がそれに該当する。光照射手段５の熱の還元による記録媒体２の到達温度は、上述した加熱手段６による加熱と同程度の効果が得られる温度とすればよい。好ましい温度は、加熱される時間に依存して変化するが、通常少なくとも６０℃以上、より好ましくは８０℃〜１００℃である。また、露光時の記録媒体搬送速度が数ｍ／分以上と高速な場合には、瞬間的に加熱されるために１８０℃程度と高温としてもよい。
【００６２】
上述したように、露光後の記録媒体を複数枚ストッカー１５内に収容して、一括してバッチ式加熱が行なわれる場合には、インク層が形成された記録媒体が積層されることから、インク層は、その上の記録媒体の裏面に接触することになる。この際にインクが、記録媒体の裏面に裏移り（転写）しないことが望まれる。このため、光照射工程において、インク層がタックフリーな状態（裏移りしない状態：詳細は後述する）となるまで光を照射して、仮硬化させておく。
【００６３】
光照射手段５として、例えば可視光に加えて赤外光を発生し得るものを使用した場合には、光照射と同時に加熱を行なうことができる。この場合には、硬化を促進させることができるので好ましい。
【００６４】
色成分を含有する光硬化型インクが用いられる場合には、透明度の高い光硬化型インクの場合に比べて、光照射手段５により照射される光がインク層の深部にまで到達しにくい。さらに、形成されるインク層の層厚が厚い場合は、光が深部に到達するのは特に難しくなって、光硬化型インクに含まれる光酸発生剤の量を検討する必要も生じる。また、インク層近傍付近の雰囲気環境湿度の影響を受けることにより、さらに硬化しにくい状況となる。
【００６５】
本発明の実施形態にかかるインクジェット記録装置においては、ビニルエーテル基を有する少なくとも１種の化合物を含み、酸の存在下で重合する溶媒と、光照射により酸を発生する光酸発生剤と、色成分とを含有する光硬化型インクを、記録媒体上に付着させてインク層が形成される。こうして形成されたインク層に、光酸発生剤に吸収される波長を含む光照射を行なって、この光酸発生剤から酸を発生させて前記インク層の一部を硬化させる。光照射後には、インク層の加熱を行なってインクの粘度を低下させる。光照射により発生した酸は、粘度の低下したインク層中を拡散して、酸重合性溶媒が重合することによりインク層が硬化する。特に、本発明の実施形態にかかる硬化方法においては、光照射後のインク層の加熱は、雰囲気を除湿しつつ行なわれる。この除湿加熱によって、インク層中での水分による重合阻害が抑制されて、酸の拡散による硬化がよりいっそう促進され、硬化性能の優れたインク層が得られる。
【００６６】
インク層の硬化性能が向上することから、本発明の実施形態にかかる方法は、ベタ状態の画像濃度がＯＤ値で１．０以上であるインク層の硬化にも有効である。ＯＤ値で１．０以上のベタ画像は、通常、そのインク層中に含まれる顔料濃度が高く、光照射による光がインク層内部に届きにくい。その結果、光照射手段の光による酸の発生と加熱手段による酸の拡散が不十分となりやすく、インク層内部に未硬化部が発生する問題が生じる傾向がある。このため、硬化性能の優れたインク層を形成することが困難であったが、本発明の実施形態にかかる方法を適用することによって、顔料濃度の高いインクを用いても硬化性の優れたインク層を形成することが可能となった。
【００６７】
上述したように、本発明の実施形態にかかる方法は、色々な印刷装置、特にオンデマンドやバリアブル印刷装置など、今後に期待されるインクジェット記録に応用することができ、高品質の印刷画像を形成することを提供できる。
【００６８】
以下に、具体例を示して本発明の実施形態をより詳細に説明する。
【００６９】
光硬化型インクを調製し、その硬化特性を調べた。インクの調製にあたっては、以下に示すようなエポキシ化合物、オキセタン化合物、およびビニルエーテル化合物を下記表１に記載した配合比（重量比）で混合して、酸重合性組成物ａ〜ｍを得た。
【００７０】
また、比較例としてエポキシ化合物、およびオキセタン化合物を下記表２に記載した配合比（重量比）で混合して、酸重合性組成物ｎ〜ｕを得た。
【表１】
2007210167.tif 000003
【００７１】
【表２】
2007210167.tif 000004
【００７２】
上記表中、括弧内の数値は重量％配合比を示す。
【００７３】
用いたエポキシ化合物（Ｃ３０００、ＳＲ−ＮＰＧ）を、下記化学式に示す。
【化３】
2007210167.tif 000005
【００７４】
セロキサイド３０００は（ダイセル化学社製）であり、ＳＲ−ＮＰＧは（阪本薬品社製）である。
【００７５】
用いたオキセタン化合物（ＯＸＴ−２２１、ＯＸＴ−２１１、ＯＸＴ−２１３、ＯＸＴ−１０１）を下記化学式に示す。
【化４】
2007210167.tif 000006
【００７６】
ＯＸＴ−２２１、ＯＸＴ−２１１、ＯＸＴ−２１３およびＯＸＴ−１０１は、いずれも（東亞合成社製）である。
【００７７】
用いたビニルエーテル化合物（ＤＶＥ３、ＩＳＢ−ＤＶＥ、ＯＮＢ−ＤＶＥ）を下記化学式に示す。
【化５】
2007210167.tif 000007
【００７８】
ＤＶＥ-３は（ＩＳＰ社製）であり、ＩＳＢ−ＤＶＥおよびＯＮＢ−ＤＶＥは（ダイセル化学社製）である。
【００７９】
色成分としてのカーボンブラック色素（黒顔料）は、５重量％相当の量でアクリル樹脂と混練してミルベースとしておいた。このミルベースとともに、２００ｐｐｍのノニオン系界面活性剤（住友３Ｍ社製）および市販の分散剤（味の素ファインテクノ製、製品名アジスパー）を、前述の酸重合性組成物ａに添加した。
【００８０】
さらに、光酸発生剤としてのＵＶＡＣＵＲＥ１５９１（ダイセルＵＣＢ社製）を８重量％添加した。この光酸発生剤は、５０重量％の濃度のスルフォニウム塩を含有する炭酸プロピレン溶液であり、下記化学式で表わされる２種類の化合物（ＰＡＧ１およびＰＡＧ２）を、等量の炭酸プロピレンに溶解させてなる溶液である。
【化６】
2007210167.tif 000008
【００８１】
次いで、光酸発生剤の光感度を増大させる目的で、光酸発生剤１００重量％に対して３５重量％の割合で増感剤を添加した。増感剤としては、川崎化成工業（株）製  ＡＮＴＨＲＡＣＵＲＥ  ＵＶＳ−１３３１を用いた。その構造を、下記化学式に示す。
【化７】
2007210167.tif 000009
【００８２】
その後、これら混合物をペイントシェーカで一昼夜分散処理して、分散処理後の混合物を、５μｍのＰＴＦＥフィルターで濾過することによって、光硬化型インクＮｏ．１を得た。さらに、酸重合性組成物ｂ〜ｍおよびｎ〜ｕのそれぞれを用いる以外は上述と同様にして、光硬化型インクＮｏ．２〜１３およびＮｏ．１４〜２１を得た。
【００８３】
上記表２に示したように、酸重合性組成物ｎ〜ｕには、ビニルエーテル化合物が含有されていない。こうした酸重合性組成物を用いて調製された光硬化型インクＮｏ．１４〜２１を用いる方法は、比較例に該当する。
【００８４】
図２に示したインクジェット記録装置１を用いて、光硬化型インクＮｏ．１〜１３およびＮｏ．１４〜２１を用いて光照射手段５の工程まで行なって、インク層の一部を硬化させた。その後、恒温恒湿室内に設置したホットプレートで加熱することにより、印刷画像を作製した。その印刷工程で得られた印刷画像の硬化性（インク硬化膜の鉛筆硬度）を調べた。
【００８５】
インクジェット記録装置１の各部材は、次のように準備した。搬送手段３としては、耐熱性が高く、熱容量が低い金属製のエンドレスベルトを用い、駆動ローラと従動ローラとによりテンションをかけた状態で配設した。インクジェット記録ヘッド４としては、東芝テック（株）社製のＣＢ１インクジェット記録ヘッドを用い、光照射手段５としては、フュージョンＵＶシステムズ・ジャパン（株）製のＵＶ照射システムＬＨ−６（Ｄバルブ：ピーク波長３５０ｎｍ〜３９０ｎｍ）を用いた。
【００８６】
恒温恒湿室の温湿度可能範囲は、気温２０℃〜４０℃の範囲において、湿度３０％〜８０％ＲＨである。恒温恒湿室内部にホットプレート  ＮＤ−１（アズワン社製）を設置した。温度の設定は、ホットプレートに内蔵されたコントローラにより行なった。加熱温度の測定は、安立計器（株）社製ＤＩＧＩＴＡＬ  ＳＵＲＦＡＣＥ  ＴＨＥＲＭＯＭＥＴＥＲ  ＨＬ−２０を用いて行なった。気温湿度の設定は、恒温恒湿室のコントローラに従い、気温湿度の測定確認は、エスペックミック（株）社製サーモレコーダー  ＲＳ−１２により行なった。
【００８７】
下記表３に、気温および相対湿度（％ＲＨ）と質量絶対湿度（ｇ／ｍ3）との関係を示す。表中の太線で囲まれた領域が、恒温恒湿室で可能な温度湿度条件となる。
【表３】
2007210167.tif 000010
【００８８】
ここで、表３にまとめた数値について説明する。
【００８９】
一般に、理想気体の状態方程式は、ＰＶ＝ｎＲＴで表わされる。
【００９０】
Ｐ：圧力（Ｊ／ｍ3＝Ｎ／ｍ2＝Ｐａ＝１０-2ｈＰａ）；  Ｖ：体積（ｍ3）
ｎ：ｍｏｌ数
Ｒ：乾燥空気の１ｍｏｌの気体定数；８．３１４４１（Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ）
Ｔ：絶対温度（＝ｔ＋２７３．１５）（Ｋ）；  ｔ：温度（℃）
ここで、１ｍｏｌの乾燥空気の重量を２８．９６４５ｇ（窒素、酸素、二酸化炭素などの空気中に存在する気体の分子量から算出した値）とすると、乾燥空気１ｋｇあたりの気体定数Ｒａは、以下のとおり算出される。
【００９１】
Ｒａ＝(8.31441/28.9645)×103=287.055(J/Kg・K)
同様に、水蒸気の状態方程式：Ｐｗ・Ｖｗ＝Ｒｗ・Ｔとしては、水（Ｈ2Ｏ）の分子量を１８．０１５２８とすると、水蒸気１ｋｇあたりの気体定数Ｒｗは、以下のとおり算出される。
【００９２】
Rw=(8.31441/18.01528)×103=461.520(J/Kg・K)
気温と飽和水蒸気圧の関係式は、Ｔｅｔｅｎｓ（１９３０）の式より、下記数式（１）で表わされる。
【００９３】
Ｅ（ｔ）＝６．１１×１０(7.5t/(1+237.3))（ｈＰａ）      （１）
上記数式（１）は、温度ｔ℃における飽和水蒸気圧Ｅ（ｔ）（ｈＰａ：単位）を示している。
【００９４】
一方、温度ｔ℃における相対湿度１００％ＲＨ時の質量絶対湿度ａ（ｇ／ｍ3）は、下記数式（２）で表わされる。
【００９５】
ａ＝１／Ｖｗ＝Ｐｗ／Ｒｗ・Ｔ        （２）
以上から、
ａ＝Ｅ（ｔ）×１０2／４６１．５２０×１０-3×（ｔ＋２７３．１５）
＝２１６．６８×Ｅ（ｔ）／（ｔ＋２７３．１５）（ｇ／ｍ3）
となる。
【００９６】
同様の手法により、各温度における質量絶対湿度ａ（ｇ／ｍ3）を算出して、上記表３にまとめた。
【００９７】
記録媒体２としては、厚さ１００μｍ（＝０．０１ｃｍ）のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを用意し、いずれのサンプルについても、以下の条件で印刷を行なう。
【００９８】
インクジェット記録ヘッド４の解像度は、３００ｄｐｉであり、１ノズルあたりのインク吐出体積は４２ｐｌとした。このときの記録媒体２上のインク層膜厚は、およそ５μｍとなる。インク膜厚は、インクジェット記録ヘッド４の個数により変化させた。例えば、インクジェット記録ヘッド４が２個の場合は、インク膜厚は約１０μｍとなり、３個の場合は約１５μｍ、４個の場合は約２０μｍとなる。  
印刷速度（記録媒体搬送手段３であるベルトの搬送速度）は、２５ｍ／ｍｉｎとした。
【００９９】
光照射手段５の出力の変更は、フュージョンＵＶシステムズ・ジャパン（株）社製のＵＶ照射システムＬＨ−６に付属の出力調整ツマミ（ボリューム）によって調整した。    照射照度は約１５００ｍＷ／ｃｍ2とし、照射光量は約１４０ｍＪ／ｃｍ2とした。
【０１００】
なお、照射出力（紫外線照度）は、トプコン社製の紫外線強度計（工業用ＵＶチェッカーＵＶＲ−Ｔ１：（センサ部：ＵＤ−Ｔ３６））を用いて測定した。
【０１０１】
光照射後のインク層は、以下の条件で加熱除湿手段５０により加熱を行なった。
【０１０２】
加熱温度（記録媒体温度）：１１０℃
加熱時間：５分  
加熱除湿手段５０の条件は、下記表４に示す１〜１５の１５種類とした。
【表４】
2007210167.tif 000011
【０１０３】
ホットプレートの容積は、恒温恒湿室に比べて極めて小さい。このため、恒温恒湿室内部の気温湿度環境は、気温湿度環境がホットプレートの熱による影響は受けない。
【０１０４】
上述した条件で、記録媒体上に光硬化型インクにより印刷し硬化させたインク層を試験することにより、硬化性（硬度）を評価した。試験は、２ｃｍ×１０ｃｍの面積を有するベタ画像について行なった。
【０１０５】
印刷画像の硬化性（硬度）は、日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４  引っかき硬度（鉛筆法）（ＭＩＴＳＵ−ＢＩＳＨＩ製鉛筆２Ｂ〜３Ｈを用いた。）に準拠して測定し、以下のようにＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５段階で判定した。
【０１０６】
Ａ：２Ｈ以上
Ｂ：ＨおよびＦ
Ｃ：ＨＢ
Ｄ：Ｂ
Ｅ：２Ｂ以下
硬化性は、Ｂ以上であれば合格範囲である。
【０１０７】
ここで、タックフリー性に関して説明する。タックフリーとは、光照射直後に別の記録媒体を上に重ねても、重ねた記録媒体の裏に光硬化型インクが転写しない（裏移りしない）状態をさす。
【０１０８】
タックフリー性の程度は、以下の基準で判定した。
【０１０９】
Ａ：タックフリー…キムワイプで軽く５回擦ってもインク層に変化なし。
【０１１０】
Ｂ：ややタックフリー…キムワイプで軽く５回擦るとインク層が薄くなる
Ｃ：タックフリーではない…キムワイプで１回擦ると、インク層が剥がれてしまう（硬化不良）。
【０１１１】
タックフリー性は、Ａであることが要求される。
【０１１２】
光硬化型インクＮｏ．１〜１３を用い、１〜１５のそれぞれの条件で作製された画像について硬化性を調べた。得られた結果を、下記表５にまとめる。
【表５】
2007210167.tif 000012
【０１１３】
上記表５に示されるように、条件５、条件８、条件１１、条件１２、条件１４、および条件１５において、光硬化型インクＮｏ．１〜１３を用いて形成された画像は、比較的硬化性が悪い傾向にある。これらの条件は、少なくとも質量絶対湿度１３．８２ｇ／ｍ3であることが表３より確認された。また、条件１、条件２、条件６、および条件９において、光硬化型インクＮｏ．１〜１３を用いて形成された画像は、硬化性が良好な傾向にある。これらの条件は、質量絶対湿度９．２１ｇ／ｍ3以下であることが表３より確認された。
【０１１４】
その他の条件（条件３、条件４、条件７、条件１０、および条件１３）についても、硬化性は比較的良好な傾向にある。これらの条件は、質量絶対湿度１０〜１２ｇ／ｍ3程度であることが表３より確認された。すなわち、加熱時の記録媒体上のインク層周辺の雰囲気環境の質量絶対湿度は、１０〜１２ｇ／ｍ3程度以下であることが好ましい。さらには、１０ｇ／ｍ3程度以下であることが望まれる。
【０１１５】
また、除湿加熱時の雰囲気環境条件としては、例えば、気温は２０℃のときは、相対湿度は、７０％ＲＨ程度以下が好ましく、５０％ＲＨ程度以下がより好ましいことがわかる。また、気温３０℃のときは、相対湿度は、４０％ＲＨ程度以下が好ましく、３０％ＲＨ程度以下がより好ましい。さらに、気温４０℃のときは、相対湿度は、２０％ＲＨ程度以下が好ましく、１０％ＲＨ程度以下がより好ましい。
【０１１６】
また、ビニルエーテル基を有する化合物を含む溶媒を含有する光硬化型インクを用いることによって、優れた硬化性を得ることができる。さらに、光硬化型インクＮｏ．１３の組成であるエポキシ化合物を含む溶媒およびオキセタン化合物を含む溶媒を同時に含有することにより、さらに優れた硬化性を得ることができることも確認された。
【０１１７】
次に、良好な結果が得られた条件１、条件２、条件６、および条件９について、光硬化型インクＮｏ．１４〜２１を用いて画像を形成した。得られた画像の硬化性を調べ、その結果を下記表６にまとめる。
【表６】
2007210167.tif 000013
【０１１８】
すでに説明したように、光硬化型インク１４〜２１は、ビニルエーテル化合物を含有しいない。こうしたインクを用いた場合には、良好な硬化性が得られる温湿度条件で加熱除湿を行なったところで、硬化させることができない。仮に硬化しても、十分な硬度が得られないなどの画像になってしまう。つまり、合格範囲の硬化性を有する画像を形成できない。したがって、少なくとも本発明にかかわる合格範囲の硬度を有する画像を形成するためには、用いられる光硬化型インクは、ビニルエーテル基を有する化合物を含む溶媒を含有していることが必要である。
【０１１９】
本発明の実施形態にかかる方法においては、ビニルエーテル基を有する少なくとも１種の化合物を含み、酸の存在下で重合する溶媒と、光照射により酸を発生する光酸発生剤と、色成分とを含有する光硬化型インクを硬化させるにあたって、加熱は除湿雰囲気で行なわれる。こうして、加熱工程でのインク層近傍雰囲気環境の水分は低減されることによって、記録媒体上のインクを安定に硬化させることが可能となった。
【０１２０】
ここで用いた光硬化型インクは、酸重合性溶媒１００重量に対して３乃至２０重量部の範囲の濃度で、色成分としての顔料（例えば、カーボンブラック）を含有している。こうした組成の光硬化型インクが用いられる場合には、形成されるインク層の膜厚が約２０μｍ以下であれば、同等の結果が得られる。
【０１２１】
光硬化型インクにおける顔料の含有量が、酸重合性溶媒１００重量に対して３乃至１０重量部の範囲の場合、あるいは、インク層の膜厚が約１０μｍ以下の場合には、よりいっそう効果が高められる。
【０１２２】
次に、光硬化型インクＮｏ．２，７および１０を用い、上述と同様の条件で硬化物を形成した。得られた硬化物について、光照射後の硬化性、光照射後のタックフリー性、光照射後加熱後の硬化性を調べた。得られた結果を、下記表７にまとめる。さらに、予備加熱（６０℃）を行なう以外は上述と同様の条件で硬化物を形成した。得られた硬化物について、光照射後の硬化性、光照射後のタックフリー性、光照射後加熱後の硬化性を調べた。その結果を、下記表８にまとめる。
【表７】
2007210167.tif 000014
【０１２３】
【表８】
2007210167.tif 000015
【０１２４】
予備加熱を行なうことによって、硬化性およびタックフリー性が向上することが、上記表７と表８との比較からわかる。記録媒体の表面温度を、少なくとも前記記録媒体上に付着される光硬化型インクの温度に予備加熱することによって、記録媒体上に付着したインク層中の光酸発生剤から効率よく酸を発生させることができる。このとき、加熱による酸の拡散を効率よく促進できるので、さらに、硬化性やタックフリー性に優れた高品質の印刷画像を形成させることが可能となった。
【０１２５】
次に、図１に示したインクジェット記録装置１を用いて、光硬化型インクＮｏ．２，５，７，１０，および１３により、以下の条件で画像を形成した。記録媒体２としては、厚さ１００μｍ（＝０．０１ｃｍ）のステンレス板を用いた。この上に形成されるインク層の膜厚は、約５μｍ（３００ｄｐｉ、４２ｐｌ／１ノズルあたり：相当）とした。インク層に光照射手段４から照射される光の光量は約１４０ｍＪ／ｃｍ2とし、照度は約１５００ｍＷ／ｃｍ2とした。
【０１２６】
光照射後のインク層は、除湿加熱手段５０により除湿しつつ加熱を行なった。加熱手段としては、(株)ノリタケカンパニーリミテド製の遠赤外線セラミックヒーターＰＬＣ−３２シリーズを用いた。加熱量は、約１９〜４８１Ｊ／ｃｍ3（記録媒体、単位体積あたり）の範囲内で変化させた。この熱量は、ステンレス製記録媒体（例えば、比熱：０．５Ｊ／ｇ・℃、密度：７．７ｇ／ｃｍ3程度の物性をもつ記録媒体）を、２５℃（常温）から３０℃、４５℃、６０℃、９０℃、１２０℃、あるいは１５０℃まで昇温させるために必要な単位体積あたりの熱量である。
【０１２７】
ここで用いた加熱除湿手段５０について、以下に説明する。  
乾燥エアー噴射手段８としては、湿度調整手段１０として乾燥エアー供給ユニット：Ｐ４−ＥＡＤ（八重崎空圧（株）社製）を用いて、配管９を介して接続した。加熱工程における記録媒体上の光硬化型インク層周辺部分に、質量絶対湿度を１０ｇ／ｃｍ3程度以下の乾燥空気を流量２０リットル／ｍｉｎ程度で吹き付けた。
【０１２８】
得られた硬化物の硬化性（インク硬化膜の鉛筆硬度）を調べ、その結果を下記表９にまとめる。
【表９】
2007210167.tif 000016
【０１２９】
さらに、加熱工程における除湿を行なわない以外は同様の条件で、同様の光硬化型インクＮｏ．２，５，６，１および１３を用いて硬化物を形成した。得られた硬化物の硬化性（インク硬化膜の鉛筆硬度）を調べ、その結果を下記表１０にまとめる。
【表１０】
2007210167.tif 000017
【０１３０】
乾燥空気を吹き付けることによって、硬化性が向上することが、上記表９と表１０との比較からわかる。本発明の実施形態にかかる方法によれば、ビニルエーテル基を有する少なくとも１種の化合物を含み、酸の存在下で重合する溶媒と、光照射により酸を発生する光酸発生剤と、色成分とを含有する光硬化型インクを硬化させるにあたって、乾燥空気を吹き付けることによって、除湿雰囲気で加熱が行なわれる。こうして、加熱工程でのインク層近傍雰囲気環境の水分が低減され、記録媒体上のインクを安定に硬化させることが可能となった。
【０１３１】
本発明の実施形態にかかる硬化方法においては、記録媒体へのインク層の形成を、インクジェット記録方式により行なうことができる。この場合は、様々な産業用途に使用でき汎用性も広がるなどの効果を有する。
【０１３２】
また、本発明の実施形態にかかるインクジェット記録装置においては、光硬化型インクからなるインク層の硬化を促進するための加熱温度をむやみに上げる必要はない。特に、環境温湿度にかかわらず、加熱温度を必要以上に高める必要がない。また、大掛かりな空調機構を別途設けることもない。さらには、光照射の照度・光量を制御することもなく、良好な画像を形成することが可能である。したがって、本発明の実施形態にかかるインクジェット記録装置は、小型化や簡素化といった点で有利である。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の一実施形態にかかるインクジェット記録装置の概略図。
【図２】本発明の他の実施形態にかかるインクジェット記録装置の概略図。
【図３】加熱手段として使用し得るハロゲンヒーターの一例の断面図。
【図４】本発明の一実施形態にかかる乾燥エアー噴射手段の概略図。
【図５】本発明の他の実施形態にかかる乾燥エアー噴射手段の概略図。
【図６】本発明の他の実施形態にかかるインクジェット記録装置の概略図。
【符号の説明】
【０１３４】
１…インクジェット記録装置；  ２…記録媒体，３…搬送手段
４…インクジェット記録ヘッド；  ５…光照射手段；  ６…加熱手段
７…記録媒体温度調整手段；  ８…乾燥エアー噴射手段；  ５０…加熱除湿手段
９…配管；  １０…湿度調整手段；  １１…乾燥エアー
１２…非接触タイプの遠赤外線ハロゲンヒーター；  １３…遠赤外線放射熱
１４…光硬化型インク層；  １５…加熱手段を備えたストッカー
１６…記録媒体予備加熱ストッカー；  ３１…ハウジング；  ３２…ハロゲンヒーター
３３…反射板；  ３４…焦点。
【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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