(57)【要約】  本発明は、水溶媒等を用いない紫外線硬化性のインクにより形成した画像に、フラッシュ光を用いて硬化する場合に生じる画質劣化の問題を解決し、光沢性が高く、濃度や記録媒体への密着性の劣化のない、迅速に高画質画像が得られ、かつブラックなど赤外線吸収が異なるインクを含むカラー画像においても同様に高画質画像が得られるインクジェット記録装置とインクジェット記録方法と、それに用いられる紫外線硬化性のインクを提供する。このインクジェット記録装置は、フラッシュ光源を備えるインクジェット記録装置であって、フラッシュ光源より発せられるフラッシュ光のうち、赤外の波長域の少なくとも一部の光量を減じる手段を有することを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラッシュ光源を備えるインクジェット記録装置であって、フラッシュ光源より発せられるフラッシュ光のうち、赤外の波長域の少なくとも一部の光量を減じる手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記赤外の波長域の光量を減じる手段が、８００〜１１００ｎｍの波長域の光量を１／２以下に減じる手段であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
記録媒体上に、紫外線硬化性インクを着弾させ、その後にフラッシュ光源から発せられるフラッシュ光を用いて硬化・定着させるインクジェット記録方法であって、該フラッシュ光が、赤外光波長域の少なくとも一部の光量が減じられたものであることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項４】
前記フラッシュ光が、８００〜１１００ｎｍの波長域の光量が１／２以下に減じられたものであることを特徴とする請求の範囲第３項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項５】
前記フラッシュ光の、波長域８００〜１１００ｎｍにおける光量（Ｂ）と、波長域２５０〜４５０ｎｍにおける光量（Ａ）の比（Ｂ／Ａ）が、１／２より小さいことを特徴とする請求の範囲第３項または第４項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項６】
前記紫外線硬化性インク中の水および水溶性溶剤の総含有量が、紫外線硬化性インクの総質量の５質量％以下であることを特徴とする請求の範囲第３項乃至第５項のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項７】
赤外吸収能が異なる２種以上の紫外線硬化性インクを用いて画像形成することを特徴とする請求の範囲第３項乃至第６項のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項８】
請求の範囲第３項乃至第７項のいずれか１項記載のインクジェット記録方法に用いられることを特徴とする紫外線硬化性インク。
【請求項９】
水および水溶性溶剤の総含有量が、紫外線硬化性インクの総質量の５質量％以下であることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の紫外線硬化性インク。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法とそれに用いられる紫外線硬化性インクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
紫外線により硬化可能なインク画像をインクジェット方式にて形成し、紫外線を照射し記録固定する記録方法が近年開発されており実用化が進んでいる。用いるインク技術としては、ＷＯ９９／２９７８７、ＷＯ９９／２９７８８、ＷＯ９７／３１０７１、特開平５−２１４２８０号公報、特開２００２−１８８０２５号公報に記載されたものなどが知られている。【０００３】
紫外線硬化性インクは、紫外線等の活性光線の照射により記録媒体上で光重合による硬化反応を起こすため、定着することが出来、インクを吸収しない記録媒体、例えばプラスチック表面等にも密着性よく画像を形成することができる。【０００４】
しかしながら、支持体（記録媒体）上にインクを着弾させた後、硬化反応に充分な紫外線照射するには比較的大きな紫外線源が印字部の近傍に必要であり、通常は高圧水銀ランプ等が使用される。また、これらの紫外線源は紫外線を発するのみでなく、可視光、赤外線等を同時に発するため、光源に近い部分はかなり加熱される。従って、記録ヘッド周辺や、記録媒体の過熱が起こり、それに対する過熱対策等が必要となる。【０００５】
一方、インクジェット記録方式において、フラッシュ光を用いる試みは幾つかなされている。例えば、特許文献１においては、インクジェット記録方式において、インクの乾燥を速める為にフラッシュ光を用いることが記載されている。【０００６】
また、特許文献２には、水をベースとした軟質ポリ塩化ビニル樹脂のようなプラスチック樹脂に親和性が高い閃光硬化性のインクジェットインクが記載されており、フラッシュ露光によりインクの硬化を行っている。【０００７】
しかしながら、特許文献１においては、この方式に適したインク組成や特性についての記載はなく、通常の水系インクや溶剤インクなど、溶媒を主体としたインクに対して、フラッシュ光源を用いて溶剤の乾燥・蒸発を速めようとするものである。この場合、インクの乾燥・蒸発（水、或いは溶媒の蒸発）には、相当量の熱量が必要であり、フラッシュ光源は、多大な照射回数が必要となる。【０００８】
特許文献２については、水を含有する紫外線硬化性のインクを用い、フラッシュランプを複数回照射することにより、塩化ビニルなどの軟質なプラスチックフィルム支持体に密着性よく画像を形成する提案がなされている。フラッシュ露光により、通常の高圧水銀灯を用いるより、支持体への発熱量を抑えると共に、親水性で塩化ビニルを軟化させる能力のあるモノマーを配合させ定着性のよいインクを得ている。紫外線硬化性のインクであるため、溶剤である水の蒸発に必要な熱量を要することなくインクを支持体上に定着させることが可能であるとともに、フラッシュ光源による短時間露光であることから、支持体への熱拡散を抑えつつ支持体の極表面にエネルギーを与えることができるため、熱変形しやすいプラスチックフィルムなどにおいても、インク中の水分を蒸発させるには有効であると思われる。【０００９】
しかしながら、前記の水を含有する紫外線硬化性のインクにおいては、残留する水分の除去には非常に大きな熱量を要する為、フラッシュ露光だけでは、水分が残り充分な画像耐久性を得ることは難しい。また、水分などの溶剤は瞬時の硬化のため気化が間に合わず、硬化膜中に残留し膜物性を低下させる。一度重合した膜から溶剤を除去するには多大な熱量を必要とする。
【特許文献１】特開２０００−２７２１０１号公報
【特許文献２】特表２００１−５１２７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
水溶媒等を用いない紫外線硬化性のインクをフラッシュ光を用いて硬化する場合には、溶媒を蒸発させる必要がなくなる。しかしながら、実際に行ってみると、フラッシュランプの発光エネルギーは大きく、その発光波長は可視部領域以上にも亘っているために、別の問題を生じ、その解決策が必要であることが判ってきた。【００１１】
水分を含まない紫外線硬化性のインクは、熱容量および蒸発潜熱の大きい水分がないため、フラッシュ光源に含まれる赤外線成分を吸収すると、インク液滴が加熱により変形あるいはインクの成分が蒸発し、画質が劣化する。特にブラックインクは光吸収効率が高いため、インク液が硬化する前後で過熱によりインクの対流、モノマーの沸騰などを生じてしまい、これにより、光沢性の低下、濃度低下、密着性の低下等を招き、画質劣化を起こす度合いが大きい。【００１２】
即ち、発明者の検討では、フラッシュランプの発光は可視部から赤外部にも亘っているため、フラッシュ光により短時間に大きな光エネルギーを与えることで、インク液滴の過熱を引き起こす。これらの熱ネルギーは光重合が加速されるのに費やされるのが好ましいが、フラッシュ光のエネルギーが、極めて大きいと、インクの加熱速度とインク内部への熱伝達（熱対流）とのバランスが崩れ、インク表面のみ局部的に過熱状態となり沸騰、或いは、過度の熱対流による、硬化膜のしわ発生や色のむら等を引き起こすと考えられ画質を低下させるという問題を生じた。特に赤外線を強く吸収するブラックインクと、吸収の小さいカラーインクを混在させると全色について同等の紫外線硬化感度を持たせながら、赤外線吸収による画質の劣化を抑えることが大変困難であることがわかった。【００１３】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、水溶媒等を用いない紫外線硬化性のインクにより形成した画像に、フラッシュ光を用いて硬化する場合に生じる画質劣化の問題を解決し、光沢性が高く、濃度や記録媒体への密着性の劣化のない、迅速に高画質画像が得られ、かつブラックなど赤外線吸収が異なるインクを含むカラー画像においても同様に高画質画像が得られるインクジェット記録方法とインクジェット記録装置と、それに用いられる紫外線硬化性のインクを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の上記目的は、下記構成により達成された。【００１５】
１．フラッシュ光源を備えるインクジェット記録装置であって、フラッシュ光源より発せられるフラッシュ光のうち、赤外の波長域の少なくとも一部の光量を減じる手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。【００１６】
２．前記赤外の波長域の光量を減じる手段が、８００〜１１００ｎｍの波長域の光量を１／２以下に減じる手段であることを特徴とする前記１に記載のインクジェット記録装置。【００１７】
３．記録媒体上に、紫外線硬化性インクを着弾させ、その後にフラッシュ光源から発せられるフラッシュ光を用いて硬化・定着させるインクジェット記録方法であって、該フラッシュ光が、赤外光波長域の少なくとも一部の光量が減じられたものであることを特徴とするインクジェット記録方法。【００１８】
４．前記フラッシュ光が、８００〜１１００ｎｍの波長域の光量が１／２以下に減じられたものであることを特徴とする前記３に記載のインクジェット記録方法。【００１９】
５．前記フラッシュ光の、波長域８００〜１１００ｎｍにおける光量（Ｂ）と、波長域２５０〜４５０ｎｍにおける光量（Ａ）の比（Ｂ／Ａ）が、１／２より小さいことを特徴とする前記３または４に記載のインクジェット記録方法。【００２０】
６．前記紫外線硬化性インク中の水および水溶性溶剤の総含有量が、紫外線硬化性インクの総質量の５質量％以下であることを特徴とする前記３乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。【００２１】
７．赤外吸収能が異なる２種以上の紫外線硬化性インクを用いて画像形成することを特徴とする前記３乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。【００２２】
８．前記３乃至７のいずれか１項記載のインクジェット記録方法に用いられることを特徴とする紫外線硬化性インク。【００２３】
９．水および水溶性溶剤の総含有量が、紫外線硬化性インクの総質量の５質量％以下であることを特徴とする前記８に記載の紫外線硬化性インク。
【発明の効果】
【００２４】
本発明により、紫外線硬化性インクをフラッシュ光を用いて硬化する場合に生じる画質劣化の問題を解決し、光沢性が高く、濃度や記録媒体への密着性の劣化のない、迅速に高画質画像が得られ、かつブラックなど赤外線吸収が異なるインクを含むカラー画像においても同様に高画質画像が得られるインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法と、それに用いられる紫外線硬化性インクを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】フラッシュ光源の発光スペクトル図。
【図２】本発明に係るインクジェット記録装置要部の構成の一例を示す正面図。
【図３】インクジェット記録装置のその他の一例を示す概略図。
【符号の説明】
【００２６】
１  記録装置
２  ヘッドキャリッジ
３、１９  記録ヘッド
４、２４  フラッシュ光源
５  プラテン部
６  ガイド部材
２０  記録媒体
４１  赤外光カットフィルター
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。【００２８】
本発明においては、紫外線硬化性インクを用い、該紫外線硬化性インクを記録媒体上に着弾させた後、紫外線の照射により硬化して、画像を形成するものであるが、紫外線硬化性インクを硬化するための紫外線源として、フラッシュ光源を用いるものであり、短時間に紫外線硬化性インクの硬化をおこない、記録媒体上に定着するものである。【００２９】
本発明者は、上記課題について鋭意検討を行った結果、記録媒体上に、着弾したインク液滴あるいは形成されたインクジェット画像の過熱を引き起こさないために、赤外線を減じたフラッシュ光源を用いて硬化させることにより、前記のフラッシュ光による定着の欠点であるインク或いはインク表面の過熱による、沸騰、蒸発、またインク内部との過度の対流による色ムラを生ぜしめることなく、画像の定着を行うことができることを見出したものである。【００３０】
以下、本発明の詳細について説明する。【００３１】
〔フラッシュ光源〕
本発明に係るフラッシュ光源としては、特に制限はないが、例えば、キセノンフラッシュ等が代表的である。紫外線を効率的に用いるためには、光源ランプの管面およびフィルターは紫外線透過性のものを用いることが好ましい。前述のようにフラッシュ光源は、一般的には１ｍｓｅｃ以下の短時間発光であり、フラッシュ光は、単位面積あたり・単位時間あたりのエネルギー量、即ち、照度が非常に大きい。また、これらのフラッシュ光には、紫外線硬化性インクの重合反応（硬化反応）に主に寄与する紫外線成分以外にも、可視光〜赤外領域の光も含み、これらの照射光はインクあるいは記録媒体に吸収されることになり、その結果、インクの過熱により、インクが沸騰（弾ける）したり、あるいはモノマー成分が蒸発して飛散する等の問題を引き起こす。【００３２】
インク液滴に、高照度の赤外光を短時間に過度のエネルギーが与えると、赤外光は主にインクの表面領域で吸収されて熱に変換され、かつ、熱エネルギーの内部への拡散はフラッシュ光の照射時間より比較的ゆっくりとしたプロセスであるため、インクの厚み（数μｍ〜十数μｍの範囲である）方向における熱拡散が充分に起こらずに、その結果、インク表面が過度に加熱され、インク表層部での沸騰、モノマー蒸発等の問題を引き起こす。また、インク表面と内部の温度差に伴い、過度の対流が起こることで、形成した画像のインク濃度ムラや硬化シワ等を引き起こす。【００３３】
本発明に係るフラッシュ光源の分光発光スペクトルは、例えば、図１に示す如く、紫外線領域の他に赤外光領域にも大きな発光光量を有している。本発明に係る赤外線を減じたフラッシュ光とは、フラッシュ光源から発光された光のうち、８００〜１１００ｎｍの波長範囲の光を１／２以下に減じた光をいう。更に、波長域８００〜１１００ｎｍにおける光量（Ｂ）と、波長域２５０〜４５０ｎｍにおける光量（Ａ）との比（Ｂ／Ａ）が、１／２より小さいフラッシュ光にしたものであることが特に好ましい。【００３４】
本発明において、上記の様なフラッシュ光の分光エネルギー測定には、例えば、ＯＬ−７４５紫外−可視−近赤外放射輝度測定器（旭光通商（株）社製）を用いて測定することができる。具体的には、ＯＬ−７４５−ＰＭＴとＯＬ−７４５−Ｓｉで測定した分光スペクトルを合成する。【００３５】
本発明のインクジェット記録装置においては、赤外の波長域の少なくとも一部の光量を減じる手段を有することを特徴とするが、その具体的な手段としては特に制限はないが、可視光領域や赤外光領域の光をカットするフィルターを適用することが好ましく、可視光領域や赤外光領域の光をカットするフィルターとしては、例えば、色ガラスフィルター、誘電体膜フィルター、干渉フィルター等の各種光学フィルターを適宜用いることができる。特に、熱線吸収ガラスに誘電体膜フィルターをコートしたコールドフィルターが好ましい。これらのコールドフィルターとしては、例えば、シグマ光機株式会社から市販されているものを利用することができる。また、全光量を制御する場合には、ＮＤフィルターを用いることができる。【００３６】
本発明においては、赤外線を減じたフラッシュ光の発光エネルギーとしては、０．１〜１０Ｊ／ｃｍ2（１フラッシュあたり）の範囲で、またフラッシュ光の発光時間は０．５〜５ｍｓとするのが好ましい。【００３７】
本発明に用いられるフラッシュランプとしては、キセノンフラッシュランプが一般的で、キセノン矩形パルス光源等でもよく、０．５ｍｓｅｃ〜１ｍｓｅｃのものがよい。また、各種のストロボ発光源も用いることができる。例えば、キセノンフラッシュランプは、ガラス管にＸｅガス等を封入し、ガラス管両端に主電極を、管壁にトリガー電極を備えた放電灯であって、フラッシュ電源部から主電極間に所定の電圧が印加された状態でトリガー電極にトリガー電圧が印加されると、管内の絶縁が破れて一気に主電極間の主放電を開始し、所定の期間、紫外線〜赤外線領域において閃光を発するものであり、短時間に高照度の発光が得られる。【００３８】
フラッシュ光の発光強度は、一般的には、１フラッシュあたりのランプ入力電力が大きくなると発光時間は長くなり、小さくなると短くなるが、充分なインクの硬化が起こる様にある程度の発光強度をもち、かつ発光時間を比較的長めにとるには、最適のフラッシュ光源を選択する必要がある。また、特開２００１−１４２３４７号公報に記載された様に、フラッシュ光源及びその駆動回路を、入力電力を確保しつつ、フラッシュ光の発光時間を比較的長く設定できるよう、例えば、フラッシュランプ、充電コンデンサの容量、充電電圧等、回路の工夫によって発光時間を制御する方法でもよい。【００３９】
これらのフラッシュランプとしては、キセノンフラッシュが代表的であるが、例えば、浜松フォトニクス（株）製のキセノンランプ、日進電子工業（株）製のキセノンランプＳＸＣ−１５０Ｌ等、また、ミヤタエレバム（株）製のコピー機、プリンタ用硬質ガラス製キセノンフラッシュランプ、パトライト（株）製のＸＺシリーズが利用できる。【００４０】
〔紫外線硬化性インク〕
本発明に係る紫外線硬化性インクにおいては、インク中の水および水溶性溶剤の総含有量は５．０質量％以下であることが好ましい。インク中に水分や水溶性溶剤の量が多く含まれると、インク硬化後もこれらの溶剤が残留し、画像の耐久性が劣化する。加えてインク硬化後ではモノマーがポリマー化しているため、溶剤の拡散性は低下し、揮発させるには多大の熱量を要するため、インク中の水分や水溶性溶剤の含有量が少ないことが好ましい。【００４１】
なお、インク中に水および水溶性溶剤を添加する場合は、５．０質量％以下にするとともに、フラッシュ光を露光する前に、事前にインクを加熱して脱溶剤処理を施すことが好ましい。【００４２】
本発明でいう水溶性溶剤とは、水と自由に混合するあるいは水に対して２５℃において１０質量％以上の溶解度を有する重合性のない溶剤類であり、例えば、アルコール類、アセトン類、エチレングリコール類等が挙げられる。【００４３】
紫外線硬化型インクのタイプとしては、その反応機構によりラジカル重合性とカチオン重合性の２タイプがあり、本発明においては双方のタイプを用いることができる。しかし、フラッシュ光のように短時間照射における反応性の観点から、重合速度の速いラジカル重合性化合物を用いた紫外線硬化型インクが好ましい。【００４４】
ラジカル重合性のインクは酸素による硬化阻害があるが、本発明の如くフラッシュ光にて短時間高照度露光を行うと、飛躍的に感度を高めることができる。好ましくは、照度は発光時間（半値幅）当たりの入射光エネルギーの平均値が２５０Ｗ／ｃｍ2以上であり、更に好ましくは５００Ｗ／ｃｍ2である。照度を高めることにより、酸素阻害が低減し、硬化速度を上げることができる。ただし、単純に照度を上げようとすると、赤外光の強度も大きくなり、特にブラック画像形成などでは過熱現象を起こして画質が低下する。【００４５】
本発明に係る紫外線硬化性インクは、光重合性化合物、光重合開始剤等の光重合性組成物に、分散剤、色材及び適宜その他の添加剤を配合、分散して調製される。【００４６】
重合性化合物ののうち、ラジカル重合性化合物としては、例えば、特開平７−１５９９８３号公報、特公平７−３１３９９号公報、特開平８−２２４９８２号公報、同１０−８６３号公報に記載の化合物を挙げることができる。【００４７】
ラジカル重合性を有する化合物としては、具体的には、脂肪族系（メタ）アクリレート、脂環式系（メタ）アクリレート、芳香族系（メタ）アクリレート、エーテル系（メタ）アクリレート、ビニル系モノマー、（メタ）アクリルアミド類等を挙げることができる。尚、（メタ）アクリレートは、アクリレート、メタアクリレートの何れかを少なくとも１種類含有するものを意味する。【００４８】
ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物としては、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、マレイン酸等の不飽和カルボン酸及びそれらの塩、エステル、ウレタン、アミドや無水物、アクリロニトリル、スチレン、更に、種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ウレタン等のラジカル重合性化合物が挙げられる。
具体的には、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、カルビトールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ビス（４−アクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシアクリレート等のアクリル酸誘導体；メチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、２，２−ビス（４−メタクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン等のメタクリル酸誘導体；その他、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物の誘導体が挙げられ、更に具体的には、山下晋三編「架橋剤ハンドブック」，（１９８１年大成社）；加藤清視編「ＵＶ・ＥＢ硬化ハンドブック（原料編）」，（１９８５年、高分子刊行会）；ラドテック研究会編「ＵＶ・ＥＢ硬化技術の応用と市場」７９頁，（１９８９年、シーエムシー）；滝山栄一郎著「ポリエステル樹脂ハンドブック」，（１９８８年、日刊工業新聞社）等に記載の市販品又は業界で公知のラジカル重合性ないし架橋性のモノマー、オリゴマー及びポリマーを用いることができる。【００４９】
紫外線硬化性インクへのラジカル重合性化合物の添加量は、インク全質量に対し、好ましくは１〜９７質量％であり、より好ましくは３０〜９５質量％である。【００５０】
本発明において、色材としては、前記光重合性化合物に溶解または分散できる色材が使用できるが、耐候性の点から顔料が好ましい。【００５１】
本発明で好ましく用いることのできる顔料は、特開２００４−１３１５８８号公報の段落番号（００８６）に挙げられている。【００５２】
上記顔料の分散には、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることができる。また、顔料の分散を行う際に分散剤を添加することも可能である。分散剤としては、高分子分散剤を用いることが好ましく、これらの具体例としては、同様に前記特開２００４−１３１５８８号公報の段落番号（００８８）〜（００９３）に記載の分散剤、分散助剤が挙げられる。【００５３】
これらの分散剤および分散助剤は、顔料１００質量部に対し、１〜５０質量部添加することが好ましい。顔料の分散は、溶剤または重合性化合物を用いて行うが、耐溶剤性の劣化、残留する溶剤の揮発による悪影響等を考慮すると、本発明に係る紫外線硬化性インクでは、インク着弾直後に短時間に反応・硬化させるため、分散媒体として、水または水溶性溶剤の含有量は、５質量％以下であること、更には、無溶剤であることが好ましい。よって、分散媒体は溶剤ではなく重合性化合物、その中でも最も粘度の低いモノマーを選択することが分散適性上好ましい。【００５４】
顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を０．０８〜０．５μｍとすることが好ましく、最大粒径は０．３〜１０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件は適宜設定される。この粒径管理によって、インクジェット記録ヘッドのノズル詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性および硬化の感度を維持することができる。【００５５】
本発明に係る紫外線硬化性インクにおいては、色材量は、インク全体の１質量％〜１０質量％であることが好ましい。【００５６】
本発明においては、硬化反応をより効率的に行うために、光重合開始剤を添加して硬化させる。光重合開始剤とは、ラジカル発生剤であり、ラジカル発生剤は分子内結合開裂型と分子内水素引き抜き型の２種に大別できる。【００５７】
これらラジカル発生剤として、例えば、特開２００４−１３１５８８号公報の段落番号（００７３）〜（００７４）に記載の化合物が挙げられる。【００５８】
その添加量は、通常、インク組成物中の０．０１〜１０．００質量％の範囲が好ましい。しかし、本発明においては、フラッシュ光による高照度露光を行うため、通常の光重合開始剤の添加量では反応開始点が増え、結果として重合度が低下するのを防ぐため、光重合開始剤（ラジカル発生剤）の添加量を、インク組成物中の０．０１〜３．０質量％の範囲とするのがより好ましい。【００５９】
また、本発明に係る紫外線硬化性インクは、紫外線の照射により硬化するが、硬化反応をより効率的に行うため、光増感剤を併用することもできる。そのような光増感剤としては、特開２００４−１３１５８８号公報の段落番号（００８５）に記載の化合物を挙げることができる。光増感剤の使用量は、インク組成物中０．０１〜１０．０質量％、さらに好ましくは０．０１〜３．０質量％の範囲である。【００６０】
本発明に係る紫外線硬化性インクは、これらの成分の他にも、必要に応じて界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類を含有することができる。【００６１】
また、インク中には、熱や活性光線による重合を抑制する重合禁止剤を添加することも好ましい。重合禁止剤としては、各種酸化防止剤（ＡＯ剤）、ニトロソアミン系化合物、ハイドロキノン系化合物を添加することが好ましい。具体的には、例えば、ＭＥＨＱ（ｐ−メトキシフェノール）を用いることができる。【００６２】
これらの重合禁止剤の過剰添加は、インクの感度を低下させる要因となるため、インクとしての保存安定性を維持しつつ、顔料分散時の重合を防止できる量を適宜設定して配合することが望ましい。インク中の重合禁止剤の量は、２００〜２０，０００ｐｐｍが好ましい。【００６３】
なお、紫外線によるインク硬化後の記録媒体（基材、支持体ともいう）に対する密着性を改善するため、極微量の有機溶剤を添加することも有効である。この場合、耐溶剤性やＶＯＣの問題が起こらない範囲での添加が可能であるが、できるだけ使用しないほうが好ましい。必要な場合は、添加量として０．１〜５％が好ましく、より好ましくは０．１〜３％である。【００６４】
また、インク中の色材による遮光効果に起因する感度低下を防ぐ手段として、開始剤寿命の長いカチオン重合性化合物と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可能である。【００６５】
本発明のインクジェット記録方法においては、本発明の目的効果をいかんなく発揮できる観点から、赤外吸収能が異なる２種以上の紫外線硬化性インクを用いて画像形成することが好ましい。この様に２種以上の赤外吸収能が異なる紫外線硬化性インクで、例えば、２次色やブラック画像を形成した場合、インクの色によって赤外吸収能が異なるため、均一な紫外線硬化性を得るためには、インクの発熱ムラを引き起こし、高画質の画像を得ることが難しかったが、本発明で規定する赤外の波長域の少なくとも一部の光量を減じる手段を有するフラッシュ光源を適用することにより、高品位画像をえることができる。【００６６】
本発明でいう赤外吸収能が異なる２種以上の紫外線硬化性インク種としては、例えば、イエロー濃インク、マゼンタ濃インク、シアン濃インク、ブラックインク、ホワイトインク、イエロー淡インク、マゼンタ淡インク、シアン淡インク、オレンジインク、グリーンインク、透明インク等を挙げることができる。【００６７】
〔紫外線硬化性インクの製造方法と特性〕
本発明に係る紫外線硬化性インクの製造方法において、染料や顔料等の色材を混合する方法として特に限定はされないが、例えば、顔料の混合については、色材である顔料と、媒体としての重合性化合物、溶剤或いは高分子分散剤等を用い、更に必要な添加剤を混合し、これらを混合、分散することにより行われる。混合分散装置としては、例えば、前述のボールミル、サンドミル等各種のミル、ホモジナイザー等の分散機を挙げることができる。【００６８】
本発明に係る紫外線硬化性インクは、着弾後に記録媒体上でドットが適度にレベリングするように、また、密着性を得るために、２５℃における粘度が１５〜５００ｍＰａ・ｓ、また、表面張力が２２〜３８ｍＮ／ｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは２４〜３５ｍＮ／ｍの範囲であることが好ましい。【００６９】
更に、インク出射時のインク粘度を６〜２０ｍＰａ・ｓとなるよう、加温により温度制御することが、インクジェット記録の観点で好ましい。【００７０】
本発明に係る紫外線硬化性インクのインクジェット記録ヘッドからの吐出条件としては、記録ヘッド及びインクを３５〜１００℃に加熱し、その温度範囲に加熱したインクを吐出することが吐出安定性の点で好ましい。紫外線硬化性インクは、温度変動による粘度変動幅が大きく、粘度変動はそのまま液滴サイズ、液滴射出速度に大きく影響を与え、画質劣化を起こすため、インク温度を上げながらその温度を一定に保つことが必要である。インク温度の制御幅としては、設定温度±５℃、好ましくは設定温度±２℃、更に好ましくは設定温度±１℃である。【００７１】
また、本発明では、インクジェット記録ヘッドの各ノズルより吐出するインクの液滴量が２〜４０ｐｌであることが好ましい。高精細画像を形成するためには、インク液滴量がこの範囲であることが必要である。【００７２】
〔記録媒体〕
本発明のインクジェット記録方法で用いることのできる記録媒体としては、例えば、上質紙、コート紙などの印刷用紙のほかに、非吸収性支持体を用いることができるが、記録媒体として非吸収性支持体を用いることが好ましい。【００７３】
本発明においては、非吸収性支持体としては、各種非吸収性のプラスチック及びそのフィルムを用いることができ、各種プラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、延伸ポリスチレン（ＯＰＳ）、延伸ナイロン（ＯＮｙ）、延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、各種ポリオレフィンフィルム、ＰＥフィルム、ＴＡＣフィルムを挙げることができる。その他の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、ゴム類などが使用できる。また、金属類や、ガラス類にも適用可能である。これらの記録材料の中でも、特に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フィルムへ画像を形成する場合に本発明の構成は、有効となる。これらの記録媒体は、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、変形が生じやすいばかりでなく、インク膜が記録媒体の収縮に追従し難い。【００７４】
本発明のインクジェット記録方法において、本発明に係る赤外波長域の光量を減じたフラッシュ光の照射条件として、インク着弾後０．００１〜２．０秒の間にフラッシュ光が照射されることが好ましく、より好ましくは０．００１〜１．０秒である。インクのビーディング、記録媒体への滲みなどを防ぎ、高精細な画像を形成するためには、照射タイミングができるだけ早いことが特に重要となる。フラッシュ光は、好ましくは複数回照射を行い、充分な硬化を施すことが好ましい。【００７５】
これによると、記録ヘッドユニットの近傍に高圧水銀ランプ等の光源を設けたものに比べ、短時間で、記録媒体またプラテン等、ヘッド周辺の部材に対し、不要な加熱をすることなく、短時間で、効率のよいインク定着を行うことができる。また、本発明に係るフラッシュ光源は、高圧水銀ランプに比べ安価で、低質量というメリットがある。【００７６】
〔インクジェット記録装置〕
次いで、本発明のインクジェット記録装置（以下、単に記録装置という）について、図面を適宜参照しながら説明する。尚、図面の記録装置はあくまでも本発明で好ましく用いることができる記録装置の一態様であり、本発明では、ここで例示する記録装置の図面に限定されない。【００７７】
図２は、本発明で用いることのできるインクジェット記録装置で、シリアルプリント方式で用いる要部構成の一例を示す正面図である。記録装置１は、ヘッドキャリッジ２、記録ヘッド３、照射手段としてのフラッシュ光源４、プラテン部５等を備えて構成される。この記録装置１は、記録媒体２０の下にプラテン部５が設置されている。フラッシュ光源４の発光部前面には、赤外線領域の光量を減ずるための赤外光カットフィルター４１、例えば近赤外線を反射し、可視光以下の波長を持つ光を透過するコールドフィルターが設置されている。【００７８】
プラテン部５は、紫外線を吸収する機能を有しており、記録媒体２０を通過してきた余分な紫外線を吸収する。その結果、高精細な画像を非常に安定に再現できる。【００７９】
記録媒体２０は、ガイド部材６に案内され、搬送手段（図示せず）の作動により、図２における手前から奥の方向に移動する。ヘッド走査手段（図示せず）は、ヘッドキャリッジ２を図２におけるＹ方向に往復移動させることにより、ヘッドキャリッジ２に保持された記録ヘッド３の走査を行う。【００８０】
ヘッドキャリッジ２は記録媒体２０の上側に設置され、記録媒体２０上の画像印刷に用いる色の数に応じて後述する記録ヘッド３を複数個、吐出口を下側に配置して収納する。ヘッドキャリッジ２は、図２におけるＹ方向に往復自在な形態で記録装置１本体に対して設置されており、ヘッド走査手段の駆動により、図２におけるＹ方向に往復移動する。【００８１】
尚、図２ではヘッドキャリッジ２がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の記録ヘッド３を収納するものとして描図を行っているが、実施の際にはヘッドキャリッジ２に収納される記録ヘッド３の色数は適宜決められるものである。【００８２】
記録ヘッド３は、インク供給手段（図示せず）により供給された本発明に係る紫外線硬化性インクを、内部に複数個備えられた吐出手段（図示せず）の作動により、吐出口から記録媒体２０に向けて吐出する。記録ヘッド３により吐出される紫外線硬化性インクは色材、光重合性組成物を含んでおり、紫外線の照射を受けることで、重合反応によって硬化する性質を有する。【００８３】
記録ヘッド３は、記録媒体２０の一端からヘッド走査手段の駆動により、図２におけるＹ方向に記録媒体２０の他端まで移動するという走査の間に、記録媒体２０における一定の領域（着弾可能領域）に対して、活性光線硬化型のインクをインク滴として吐出し、該着弾可能領域にインク滴を着弾させる。【００８４】
上記走査を適宜回数行い、１領域の着弾可能領域に向けて活性光線硬化型のインクの吐出を行った後、搬送手段で記録媒体２０を図２における手前から奥方向に適宜移動させ、再びヘッド走査手段による走査を行ないながら、記録ヘッド３により上記着弾可能領域に対し、図２における奥方向に隣接した次の着弾可能領域に対して活性光線硬化型のインクの吐出を行う。【００８５】
上述の操作を繰り返し、ヘッド走査手段及び搬送手段と連動して記録ヘッド３から活性光線硬化型のインクを吐出することにより、記録媒体２０上に活性光線硬化型のインク滴の集合体からなる画像が形成される。【００８６】
本発明において、フラッシュ光源４としては、キセノンフラッシュの様なフラッシュランプが好ましい。【００８７】
フラッシュ光源４は、ヘッドキャリッジ２の両脇に、記録媒体Ｐに対してほぼ平行に、固定して設置される。ヘッドキャリッジ２のＹ方向への走査（主走査）に伴って、記録ヘッドからインクが吐出されると、記録媒体上に吐出されたインク滴は、キャリッジの移動方向とは反対側のフラッシュ光源４により順次、間欠的にフラッシュ光照射をうけることで硬化する。インク吐出部のフラッシュ光強度は、フラッシュ光源４と記録媒体２０の距離により調整することができる。また、記録ヘッド３とフラッシュ光源４の間隔によりフラッシュ光照射のタイミングを調整できる。【００８８】
フラッシュ光源は間欠的に照射することになるので、記録ヘッドが記録媒体上を単位時間当たりに進む距離に対し、フラッシュ露光幅×フラッシュ周期が１以上（即ち、走査距離（インク着弾領域）を少なくとも１回のフラッシュ（複数回のフラッシュでカバーしてもよい）でカバーできるようにする）となる設定とする。好ましくは２以上。この条件はシリアル、ライン、ドラムのいずれの記録方式でも適用する。【００８９】
インクが記録媒体に着弾前にフラッシュ光照射を受け、その際、硬化が起こらないように、インク吐出部の照度を抑制するためには、記録ヘッド３全体を遮光したり、更に加えて、フラッシュ光源と記録媒体２０の距離ｈ１より、記録ヘッド３のインク吐出部３１と記録媒体２０との距離ｈ２を大きくしたり（ｈ１＜ｈ２）、記録ヘッド３とフラッシュ光源４との距離ｄを離したり（ｄを大きく）して調整することが有効である。又、記録ヘッド３とフラッシュ光源４の間を蛇腹構造７にしてもよい。【００９０】
以上、シリアルプリント方式においては、記録ヘッドから吐出されたインクは、キャリッジのＹ方向への走査により、キャリッジに付設されたフラッシュ光源４から、インク着弾後０．００１〜２．０秒、より好ましくは０．００１〜１．０秒の間にフラッシュ光が照射される。高精細な画像が形成されるためには、照射タイミングができるだけ早いことが重要であり、また、高速の印字（印画）の場合、キャリッジの移動が速く、充分な照射エネルギーが得られない場合、複数回のフラッシュとなるよう、フラッシュのタイミング、周期、又フラッシュ露光幅（主走査幅方向の照射範囲）を調整する。【００９１】
以上の様に、図２においては、シリアルプリント方式を例として説明したが、そのほかにも、図３に示すような各インクジェット記録方式のインクジェット記録装置を用いることができる。【００９２】
図３において、図３のａ）は、記録ヘッド１９を記録媒体２０の幅手方向に配置し、記録媒体を搬送しながら印字及びフラッシュ光源２４よりフラッシュ光を照射する方法（ラインヘッド方式）であり、図３のｂ）は、記録ヘッド１９が副走査方向に移動しながら印字し、更にフラッシュ光源２４よりフラッシュ光を照射する方法（フラットヘッド方式）であり、図３のｃ）は、上記説明した記録ヘッド１９が記録媒体上の幅手方向を走査しながら印字し、更に両端に設けたフラッシュ光源２４よりフラッシュ光を間欠的に照射する方法（シリアルプリント方式）であり、いずれの方式も用いることができる。
【実施例】
【００９３】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。なお、文中特に断りがない限り「部」とは「質量部」を表す。【００９４】
実施例１
以下に従って、インクジェットインクを調製した。【００９５】
《インクジェットインクの調製》
〈インク１（シアン）の調製〉
Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３                            ５部
テトラエチレングリコールジアクリレート                              ４３部
εカプロラクタム変性ジペンタエリスルトールヘキサアクリレート        ２０部
フェノキシエチルメタアクリレート                                    ３０部
重合開始剤（イルガキュアー９０７：チバガイギー社製）                  ２部
〈インク２（マゼンタ）の調製〉
Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ５７：１                              ５部
テトラエチレングリコールジアクリレート                              ４３部
εカプロラクタム変性ジペンタエリスルトールヘキサアクリレート        ２０部
フェノキシエチルメタアクリレート                                    ３０部
重合開始剤（イルガキュアー９０７：チバガイギー社製）                  ２部
〈インク３（イエロー）の調製〉
Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１３                            ５部
テトラエチレングリコールジアクリレート                              ４３部
εカプロラクタム変性ジペンタエリスルトールヘキサアクリレート        ２０部
フェノキシエチルメタアクリレート                                    ３０部
重合開始剤（イルガキュアー９０７：チバガイギー社製）                  ２部
〈インク４（ブラック）の調製〉
カーボンブラック                                                      ５部
テトラエチレングリコールジアクリレート                              ４３部
εカプロラクタム変性ジペンタエリスルトールヘキサアクリレート        ２０部
フェノキシエチルメタアクリレート                                    ３０部
重合開始剤（イルガキュアー９０７：チバガイギー社製）                  ２部
作製した各インク１〜４について、前記図２で示される装置に装着し、以下のようにして印字テストを行った。印字テストは、それぞれ前記図２で示されるインクジェット記録ヘッドを用いて、駆動周期４ｋＨｚで１周期当たり４ｐｌの液滴を４ドロップ連続出射することで５階調を表現可能に設定し行い、７２０ｄｐｉ×７２０ｄｐｉ（ｄｐｉとは、２．５４ｃｍ当たりのドット数である）で、４パス記録を行った。インク流路、インク室およびノズルはヒーターによって加熱しインク液温を５５℃に制御して行った。【００９６】
記録媒体としては王子油化合成紙（株）製ユポＳＧＧ＃１１０、厚さ１１０μｍを用いた。【００９７】
また、印字後、印字によるキャリッジの主走査方向への移動に従って、記録ヘッドから記録媒体上に吐出されたインクは、フラッシュ光源４（キセノンフラッシュランプ）によって順次、間欠的に照射された。キャリッジスピード５００ｍｍ／ｓ（主走査）とし、このときの記録媒体上での（１フラッシュあたり）のエネルギーは、３．０Ｊ／ｃｍ2、またフラッシュ光源は、フラッシュ発光時間（半値幅）０．８ｍｓｅｃ、周波数１０Ｈｚで駆動し、またフラッシュ露光幅（光源幅）が１００ｍｍのものを用い、前記キャリッジ主走査スピードにおいて、記録ヘッドの単位時間当たりの走査距離に対しフラッシュ露光幅×フラッシュ周期が２となる設定とした。（要するにフラッシュ２サイクルでフラッシュ露光幅分の主走査を行う）
この時、フラッシュ光源の前に７００ｎｍ以上の光をカットするコールドフイルターを設置し、波長が２５０〜４５０ｎｍの光量（Ａ）と波長が８００〜１１００ｎｍの光量（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）は０．６とし、フィルターを設置しなかった場合の画像特性と比較した。【００９８】
得られた印字サンプルを用い以下の点について評価を行った。【００９９】
《インクの突沸》
印字後の記録媒体のベタ画像部を目視により観察し、ベタ画像部の周りにモノマー揮発成分が付着しているものを×とし、付着していないものを○、わずかに付着しているものを△とした。【０１００】
《硬化シワ》
ベタ画像部を目視により観察し、ベタ画像部に硬化シワによる光沢低下のないものを○とし、僅かにみられるものを△、明らかに観察されるものを×とした。【０１０１】
《密着性》
ベタ画像部表面上に幅２５ｍｍのセロテープ（登録商標）を張り付けて強く圧着した後、９０°の剥離角度で素早く剥離し剥離があるか無いかを観察した。
○：画像の剥離が全くなかった
△：画像の剥離がわずかに観察された
×：画像の剥離が観察された
評価結果を表１に示す。【０１０２】
【表１】
2006090541.tif 000002
【０１０３】
実施例２
また、実施例１で用いたインク１〜４とインクジェット記録装置を用い、７００ｎｍ以上の光をカットするコールドフィルターの透過率を調整し、波長が２５０〜４５０ｎｍの光量（Ａ）と波長が８００〜１１００ｎｍの光量（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）は０．４とした。【０１０４】
実施例１と同様の評価を行った結果を示す。【０１０５】
【表２】
2006090541.tif 000003
【０１０６】
以上の表１また表２より明らかなように、本発明で規定する条件で赤外線領域の光をカットしたものは、各特性が良好であることがわかる。
【図１】
2006090541.tif 000004
【図２】
2006090541.tif 000005
【図３】
2006090541.tif 000006
【国際調査報告】
2006090541.tif 000007
2006090541.tif 000008
2006090541.tif 000009
2006090541.tif 000010