JP2004025480A

JP2004025480A - Image forming method and inkjet recording device

Info

Publication number: JP2004025480A
Application number: JP2002181452A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Takabayashi; 高林　敏行
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably record a highly fine image, which is excellent in print character quality and in which no color breeding develops under various printing environments. <P>SOLUTION: In an image forming method, in which printing is executed on a recording material by jetting a cationic polymerization type active ray curing type ink from an inkjet recording head on the recording material, the viscosity at 25°C of the active ray curing type ink is 5 to 100 mPa s and, at the same time, the ink impacting on the recording material is irradiated with active rays in order to heat. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、あらゆる記録材料に、様々な印字環境下においても、高精細な画像を安定に再現できる画像形成方法及びそれに用いるインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェット記録方式は簡便・安価に画像を作成出来るため、写真、各種印刷、マーキング、カラーフィルター等の特殊印刷など、様々な印刷分野に応用されてきている。特に、微細なドットを出射、制御する記録装置や、色再現域、耐久性、出射適性等を改善したインク及びインクの吸収性、色材の発色性、表面光沢などを飛躍的に向上させた専用紙を用い、銀塩写真に匹敵する画質を得ることも可能となっている。今日のインクジェット記録方式の画質向上は、記録装置、インク、専用紙の全てが揃って初めて達成されている。
【０００３】
しかしながら、専用紙を必要とするインクジェットシステムは、記録媒体が制限されること、記録媒体のコストアップが問題となる。そこで、専用紙と異なる被転写媒体へインクジェット方式により記録する試みが多数なされている。具体的には、室温で固形のワックスインクを用いる相変化インクジェット方式、速乾性の有機溶剤を主体としたインクを用いるソルベント系インクジェット方式や、記録後紫外線（ＵＶ）光により架橋させるＵＶインクジェット方式などである。
【０００４】
中でも、ＵＶインクジェット方式は、ソルベント系インクジェット方式に比べ比較的低臭気であり、速乾性、インク吸収性の無い記録媒体への記録が出来る点で、近年注目されつつあり、例えば、特公平５−５４６６７号、特開平６−２００２０４号、特表２０００−５０４７７８において、紫外線硬化型インクジェットインクが開示されている。
【０００５】
しかしながら、これらのインクを用いたとしても、記録材料の種類や作業環境によって、着弾後のドット径が大きく変化してしまい、すべての記録材料に対して、高精細な画像を形成することは不可能である。
【０００６】
例えば、この紫外線硬化型インクとしては、アクリル系組成物を中心としたラジカル重合型紫外線硬化型インクとカチオン重合型紫外線硬化型インクがある。
【０００７】
ラジカル重合型紫外線硬化型インクは、その重合メカニズム上、酸素が介在した環境では酸素阻害作用を受けるため硬化性が落ちる問題がある。一方、カチオン重合型紫外線硬化型インクは、酸素阻害作用をうけることがないが、重合反応の性質上、分子レベルの水分（湿度）の影響を受けやすいといった問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、様々な印字環境下においても、文字品質に優れ、色混じりの発生がなく、高精細な画像を非常に安定に記録することができるインクジェット記録方法による画像形成方法及び記録装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成された。
【００１０】
１．インクジェット記録ヘッドよりカチオン重合型の活性光線硬化型のインクを記録材料に噴射し、該記録材料に印刷を行う画像形成方法において、該活性光線硬化型のインクの２５℃における粘度が、５〜１００ｍＰａ・ｓであり、かつ該記録材料に着弾した該インクに活性光線を照射し、着弾した該インクを加熱することを特徴とする画像形成方法。
【００１１】
２．前記インクが着弾した後、０．００１〜２．０秒の間に活性光線を照射することを特徴とする前記１項に記載の画像形成方法。
【００１２】
３．前記インクが着弾し、活性光線を照射して硬化した後の総インク膜厚が２〜２０μｍであることを特徴とする前記１又は２項に記載の画像形成方法。
【００１３】
４．前記記録ヘッドの各ノズルより吐出するインク液滴量が、２〜１５ｐｌであることを特徴とする前記１〜３項のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【００１４】
５．前記１〜４項のいずれか１項に記載の画像形成方法で用いるインクジェット記録装置において、加熱手段が、記録材料の搬送をガイドした発熱するヒートプレートであることを特徴とするインクジェット記録装置。
【００１５】
６．前記１〜４項のいずれか１項に記載の画像形成方法で用いるインクジェット記録装置において、加熱手段が、記録材料に着弾した活性光線硬化型のインクに熱風を吹き付ける熱風吹き付け手段であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【００１６】
７．前記１〜４項のいずれか１項に記載の画像形成方法で用いるインクジェット記録装置において、記録材料に着弾した活性光線硬化型のインクを、４０〜８０℃に加熱することを特徴とするインクジェット記録装置。
【００１７】
８．印字環境の湿度を検知する湿度検知手段を有し、該湿度検知手段が５０パーセント以上の相対湿度を検知した時に、前記加熱手段で印字媒体を加熱することを特徴とする前記５又は６項に記載のインクジェット記録装置。
【００１８】
９．活性光線の照射光源の総消費電力が、１ｋＷ・ｈｒ未満であることを特徴とする５〜８項のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【００１９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の画像形成方法においては、インク組成物をインクジェット記録方式により記録材料上に吐出して描画あるいは印字した後、紫外線などの活性光線を照射すると共にインクを加熱することで、印字したインクを硬化する。
【００２０】
請求項１に係る画像形成方法においては、活性光線硬化型のインクの２５℃における粘度が、５〜１００ｍＰａ・ｓであることが１つの特徴であり、インクの粘度が１００ｍＰａ・ｓを越えるとインクを安定に吐出することができなくなり、逆に５ｍＰａ・ｓ未満であると、着弾後のＤｏｔ径の制御ができずに、高画質な画像を形成することができない。
【００２１】
本発明で規定するインク粘度を得る方法としては、特に制限はなく、インクを構成する各組成物の種類、添加量を適宜調整することにより、所望の粘度を得ることができる。
【００２２】
本発明においては、インクジェット記録ヘッドよりカチオン重合型の活性光線硬化型のインクを記録材料に噴射し、該記録材料に印刷を行う画像形成方法において、記録材料に着弾したインクに活性光線を照射し、着弾したインクを加熱することは特徴の１つである。
【００２３】
以下、本発明の画像形成方法で用いることのできる画像形成装置について説明する。
【００２４】
活性光線硬化型のインクを記録材料に着弾した後、活性光線を照射すると共に、インクを加熱する方法としては、例えば、特開２００２−１３７３７５に記載されている様な方法が提案されているが、本発明者が追試検討を行った結果、該特許で提案されている実施態様そのままでは、本発明が目的とするインク吐出の高い安定性を得ることができず、その結果、安定に高画質な画像を形成することは不可能であることが判明した。
【００２５】
本発明者は、上記課題について鋭意検討を行った結果、インクジェット記録ヘッドよりカチオン重合型の活性光線硬化型のインクを記録材料に噴射し、該記録材料に印刷を行う画像形成方法において、該活性光線硬化型のインクの２５℃における粘度が、５〜１００ｍＰａ・ｓであり、かつ該記録材料に着弾した該インクに活性光線を照射し、着弾した該インクを加熱することにより、本発明の目的効果が達成されることを見いだしたものである。
【００２６】
本発明においては、記録材料に着弾した該インクに活性光線を照射し、着弾した該インクを加熱することが１つの特徴であるが、インク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、吐出することが吐出安定性の点で好ましい。活性光線硬化型のインクは、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、液滴吐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。
【００２７】
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。
【００２８】
請求項５に係る発明においては、加熱手段が、記録材料の搬送をガイドし、発熱するヒートプレートであることが好ましく、記録材料を搬送ガイドするヒートプレートより記録材料に熱が伝達され、この熱によって着弾した活性光線硬化型のインクが加熱される。
【００２９】
また、請求項６に係る発明においては、加熱手段が、記録材料に着弾した活性光線硬化型のインクに熱風を吹き付ける熱風吹き付け手段であることが好ましい。
【００３０】
また、請求項７に係る発明においては、記録材料に着弾した活性光線硬化型のインクを、４０〜８０℃に加熱することが好ましく、加熱温度が４０℃未満であると、環境湿度によっては着弾したインクが硬化せず画質が損なわれる恐れがあり、また、８０℃を超える温度であると、フィルム記録材料が収縮・しわを起こしてしまい好ましくない。
【００３１】
また、請求項８に係る発明においては、インクジェット記録装置として、印字環境の湿度を検知する湿度検知手段を有し、該湿度検知手段が５０パーセント以上の相対湿度を検知した時に、前記加熱手段で印字媒体を加熱することが好ましく、この方法を用いることにより省電力化の観点で好ましい。
【００３２】
次に、本発明のインクジェット記録装置の一例を具体的に説明するが、本発明はこれらの態様にのみ限定されるものではない。
【００３３】
図１〜図３は本発明の一実施形態を示し、図１は本発明で用いることのできる加熱手段を有するインクジェットプリンタの全体の斜視図、図２はインクジェット記録ヘッドと光ファイバーの先端との位置関係及びヒートプレートとの位置関係を示す概略平面図、図３はインクジェット記録ヘッドと光ファイバーの先端との位置関係及びヒートプレートの位置関係を示す概略正面図である。
【００３４】
図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、プリンタ本体２の上方位置に配置され、印刷媒体である記録材料３をセットする給紙部４と、この給紙部４にセットされた記録材料３をインクジェット記録ヘッド５の副走査方向（用紙搬送方向と同一方向）に所定速度で搬送する図示しない用紙搬送手段と、この用紙搬送手段により搬送される記録材料３に印刷を施すインクジェット記録ヘッド５と、このインクジェット記録ヘッド５の噴射するカチオン重合型の活性光線硬化型のインクの着弾位置に、活性光線として紫外線を照射する紫外線照射装置Ａと、着弾した活性光線硬化型のインクを加熱する加熱手段であるヒートプレート９と、インクジェット記録ヘッド５により印刷された記録材料３を排紙する排紙部７とを有する。
【００３５】
インクジェット記録ヘッド５は、シリアルタイプオンデマンド型であり、ヘッド移動手段６のガイドロッド６ａに沿って図２の右位置と図２の左位置との間を主走査方向（用紙搬送方向の直交方向）に移動自在に設けられている。図２の右位置では左側の光ファイバー１１ｂが、図２の左位置では右側の光ファイバー１１ａがそれぞれ記録材料３の印刷領域端の少なくとも外側に位置するように移動範囲が設定されている。インクジェット記録ヘッド５は、インクジェット式の４つのノズルヘッド部８ａ〜８ｄを有し、この４つのノズルヘッド部８ａ〜８ｄは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のカチオン重合型の活性光線硬化型のインクを記録材料３に対してそれぞれ噴射可能に設けられている。各ノズルヘッド部８ａ〜８ｄは噴射データに基づいて噴射タイミングを制御される。
【００３６】
図１において、紫外線照射装置Ａは、図示しない紫外線ランプを内蔵し、紫外線を発生する紫外線発生部１０と、この紫外線発生部１０より発生した紫外線を導く２系統の光ファイバー１１ａ、１１ｂとを有し、この２系統の光ファイバー１１ａ、１１ｂの先端はインクジェット記録ヘッド５の主走査方向の両側位置に固定されている。光ファイバー１１ａ、１１ｂは柔軟で可撓性を有し、インクジェット記録ヘッド５の移動に対応して撓み状態を調節することによってインクジェット記録ヘッド５と共に主走査方向に光ファイバー１１ａ、１１ｂの先端が移動される。
【００３７】
インクジェット記録ヘッド５から噴射された活性光線硬化型のインクの記録材料３への着弾位置と光ファイバー１１ａ、１１ｂの紫外線の照射位置との関係を説明する。図３に示すように、インクジェット記録ヘッド５が右から左方向に移動する場合には、右側の光ファイバー１１ａが着弾直後の着弾位置をスキャンし、インクジェット記録ヘッド５が左から右方向に移動する場合には、左側の光ファイバー１１ｂが着弾直後の着弾位置をスキャンするように設けられている。つまり、２系統の光ファイバー１１ａ、１１ｂのそれぞれにインクジェット記録ヘッド５の各走査方向の照射を担当させるように配置されている。
【００３８】
ヒートプレート９は、給紙部４の記録材料３を印刷箇所を介して排紙部７に搬送ガイドするガイドプレートの一部として構成され、インクジェット記録ヘッド５の噴射ポイントから搬送下流に亘って配置されている。ヒートプレート９は内部に発熱体を有し、密着する記録材料３に熱を直接伝導させて着弾した活性光線硬化型のインクを加熱する。
【００３９】
上記構成において、インクジェット記録ヘッド５よりカチオン重合型の活性光線硬化型のインクが記録材料３に噴射されると、その着弾直後（１０秒以内）に活性光線硬化型のインクに紫外線が追従して照射される。又、着弾した活性光線硬化型のインクがヒートプレート９の熱によって加熱される。以上より、着弾した活性光線硬化型のインクが所定の温度以上で紫外線を受けるため、硬化反応が活性化されることにより活性光線硬化型のインクが多湿環境下でも順次硬化する。従って、多湿環境下においてもカチオン重合型活性光線硬化型のインクを使用して良好な印刷ができる。又、インクが滲み易い記録材料３を使用した場合にもインク滲みが生じず、擦れに強い印刷物が得られる。
【００４０】
この実施形態では、紫外線照射装置Ａは、紫外線を発生させる紫外線発生部１０と、この紫外線発生部１０より発生した紫外線をインクジェット型ヘッド５の近傍位置まで導く光ファイバー１１ａ、１１ｂとを有し、この光ファイバー１１ａ、１１ｂの先端より紫外線を照射するので、記録材料３に対して近距離でインク着弾位置にスポット的に紫外線を照射することから、弱い紫外線によって十分に所定量の紫外線量を照射できるため、紫外線照射装置Ａが小型で、且つ、低コストなもので足りる。又、紫外線ランプは印刷幅に応じたものを用意する必要がなく、又、紫外線ランプ自体を移動させる必要もないため、安全性、耐久性等の点でも優れている。
【００４１】
この実施形態では、光ファイバー１１ａ、１１ｂの先端をインクジェット記録ヘッド５に固定したので、インクジェット記録ヘッド５の印刷速度に連動し、活性光線硬化型のインクの着弾直後に着弾位置を照射するように主走査方向に移動できる。従って、紫外線発生部１０を移動させる必要がなく、単に光ファイバー１１ａ、１１ｂの先端のみを移動させれば良いため、紫外線の追従照射が容易にできる。又、光ファイバー１１ａ、１１ｂの先端を移動させるのに特別にファイバー移動手段を設ける必要がないため、部品点数の増加防止や制御の容易性等に寄与する。
【００４２】
この実施形態では、光ファイバー１１ａ、１１ｂを２系統設け、この２系統の光ファイバー１１ａ、１１ｂの各先端をインクジェット記録ヘッド５の主走査方向の両側位置に配置し、２系統の光ファイバー１１ａ、１１ｂのそれぞれにインクジェット記録ヘッド５の各走査方向の照射を担当させるように配置したので、インクジェット記録ヘッド５がどの方向に走査する場合にもインク着弾直後に有効に紫外線を照射できる。従って、光ファイバー１１ａ、１１ｂの先端から照射する紫外線の照射位置を変えることなく活性光線硬化型のインクを硬化させることができる。
【００４３】
この実施形態の変形例として光ファイバーを１系統のみ設けても良い。但し、主走査方向の双方向で印刷動作を行うインクジェット記録ヘッド５に対応させる場合には、インクジェット記録ヘッド５がどの方向に走査する場合にもインク着弾直後に有効に紫外線を照射できるように、光ファイバーの先端から照射する紫外線の照射位置を変える必要がある。尚、主走査方向の一方向でのみ印刷動作を行うインクジェット記録ヘッド５の場合には光ファイバーの先端から照射する紫外線の照射位置をもちろん変える必要がない。
【００４４】
又、インクジェット記録ヘッドをラインタイプオンデマンド型としても良く、この場合には光ファイバーを主走査方向に移動する移動手段が必要である。
【００４５】
又、この実施形態では、加熱手段はヒートプレート９にて構成したが、記録材料３に着弾した活性光線硬化型のインクに熱風を吹き付ける熱風吹き付け手段として構成しても良い。このように構成すれば、着弾した活性光線硬化型のインクに熱風吹き付け手段より熱風が吹き付けられて活性光線硬化型のインクが加熱される。ここで、熱風吹き付け手段は、紫外線発生部１０から発する熱をチューブ等でインクジェット記録ヘッド５の近傍まで導くことにより構成すれば、別途に熱風発生部を設ける必要がなく、部品点数の削減、コンパクト化、コスト安等になり、好ましい。
【００４６】
なお、上記説明においては、インクジェット記録ヘッド５が複数のノズルヘッド部８ａ〜８ｄを有するカラー対応のヘッドであったが、単一のノズルヘッドを有する単一色のものでも用いることができる。
【００４７】
本発明において、インクが着弾し、活性光線を照射して硬化した後の総インク膜厚が、２〜２０μｍであることが好ましい。スクリーン印刷分野の活性光線硬化型のインクジェット記録では、総インク膜厚が２０μｍを越えているのが現状であるが、記録材料が薄いプラスチック材料であることが多い軟包装印刷分野では、記録材料のカール・しわの問題だけでなく、印刷物全体のこし・質感が変わってしまうという問題が有るため使えない。
【００４８】
また、本発明では、各ノズルより吐出する液滴量が２〜１５ｐｌであることが好ましい。高精細画像を形成するためには、液滴量がこの範囲であることが必要であるが、この液滴量で吐出する場合、吐出安定性が特に厳しくなる。
【００４９】
本発明の画像記録方法においては、活生光線の照射条件として、インク着弾後０．００１〜２．０秒の間に活性光線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。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。
【００５０】
活性光線の照射方法として、上記説明した以外に、その基本的な方法が特開昭６０−１３２７６７号に開示されている。これによると、ヘッドユニットの両側に光源を設け、シャトル方式でヘッドと光源を走査する。照射は、インク着弾後、一定時間を置いて行われることになる。更に、駆動を伴わない別光源によって硬化を完了させる。米国特許第６，１４５，９７９号では、照射方法として、光ファイバーを用いた方法や、コリメートされた光源をヘッドユニット側面に設けた鏡面に当て、記録部へＵＶ光を照射する方法が開示されている。本発明の画像形成方法においては、これらのいずれの照射方法も用いることができる。
【００５１】
また、活性光線の照射を２段階に分け、まずインク着弾後０．００１〜２．０秒の間に前述の方法で活性光線を照射し、かつ、全印字終了後、更に活性光線を照射する方法も好ましい態様の１つである。活性光線の照射を２段階に分けることで、よりインク硬化の際に起こる記録材料の収縮を抑えることが可能となる。
【００５２】
本発明では、活性光線の照射光源の総消費電力が１ｋＷ・ｈｒ未満であることが好ましい。従来、ＵＶインクジェット方式では、インク着弾後のドット広がり、滲み抑制のために、光源の総消費電力が１ｋＷ・ｈｒを超える高照度の光源が用いられるのが通常であった。しかしながら、これらの光源を用いると、特にシュリンクラベルなどでは、記録材料の収縮があまりにも大きく、実質上使用できないのが現状であった。本発明で規定する総消費電力が１ｋＷ・ｈｒ未満の光源の例としては、例えば、蛍光管、冷陰極管、ＬＥＤなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
【００５３】
次に、本発明に用いられるカチオン重合型の活性光線硬化型のインクについて、更に詳しく説明する。
【００５４】
本発明で用いることのできる光開始剤としては、公知のあらゆる光酸発生剤を挙げることができる。
【００５５】
光酸発生剤としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が用いられる（有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版（１９９３年）、１８７〜１９２ページ参照）。本発明に好適な化合物の例を以下に挙げる。
【００５６】
第１に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のＢ（Ｃ_６Ｆ_５）_４ ⁻、ＰＦ_６ ⁻、ＡｓＦ_６ ⁻、ＳｂＦ_６ ⁻、ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻塩を挙げることができる。
【００５７】
本発明で用いることのできるオニウム化合物の具体的な例を、以下に示す。
【００５８】
【化１】

【００５９】
第２に、スルホン酸を発生するスルホン化物を挙げることができ、その具体的な化合物を、以下に例示する。
【００６０】
【化２】

【００６１】
第３に、ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物も用いることができ、以下にその具体的な化合物を例示する。
【００６２】
【化３】

【００６３】
第４に、鉄アレン錯体を挙げることができる。
【００６４】
【化４】

【００６５】
本発明に係るインクは、特開平８−２４８５６１号、特開平９−３４１０６号をはじめてとし、既に公知となっている活性光線の照射で発生した酸により新たに酸を発生する酸増殖剤を含有することが好ましい。酸増殖剤を用いることで、さらなる吐出安定性向上を可能とする。
【００６６】
本発明に係るインクでは、対イオンとしてアリールボレート化合物を有するジアゾニウム、ヨードニウム又はスルホニウムの芳香族オニウム化合物、鉄アレン錯体から選ばれる少なくとも１種の光酸発生剤が含有されることが好ましい。
【００６７】
特に、軟包装印刷、ラベル印刷分野においては、上記記録材料のしわの問題、吐出安定性の問題から、活性光線硬化型のインクジェット記録が実用化されるまでには至っていなかったが、本発明は、それらの分野でも十分に使用し得る画像形成方法を提示するものである。
【００６８】
次に、本発明に用いられる光重合性化合物について説明する。
光カチオン重合性モノマーとしては、各種公知のカチオン重合性のモノマーが使用できる。例えば、特開平６−９７１４号、特開２００１−３１８９２、特開２００１−４００６８、特開２００１−５５５０７、特開２００１−３１０９３８、特開２００１−３１０９３７、特開２００１−２２０５２６に例示されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。
【００６９】
本発明においては、インク硬化の際の記録材料の収縮を抑える目的で、光重合性化合物として少なくとも１種のオキセタン化合物と、エポキシ化合物及びビニルエーテル化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物とを含有することが好ましい。
【００７０】
芳香族エポキシドとして好ましいものは、少なくとも１個の芳香族核を有する多価フェノールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジまたはポリグリシジルエーテルであり、例えばビスフェノールＡあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、ならびにノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【００７１】
脂環式エポキシドとしては、少なくとも１個のシクロへキセンまたはシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによつて得られる、シクロヘキセンオキサイドまたはシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましい。
【００７２】
脂肪族エポキシドの好ましいものとしては、脂肪族多価アルコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテルまたは１，６−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリンあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【００７３】
これらのエポキシドのうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシドおよび脂環式エポキシドが好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。本発明では、上記エポキシドの１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００７４】
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。
【００７５】
これらのビニルエーテル化合物のうち、硬化性、密着性、表面硬度を考慮すると、ジ又はトリビニルエーテル化合物が好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。本発明では、上記ビニルエーテル化合物の１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００７６】
本発明に係るオキセタン化合物は、オキセタン環を有する化合物のことであり、特開２００１−２２０５２６、特開２００１−３１０９３７に紹介されているような公知のあらゆるオキセタン化合物を使用できる。
【００７７】
本発明に係るオキセタン化合物において、オキセタン環を５個以上有する化合物を使用すると、インク組成物の粘度が高くなるため、取扱いが困難になったり、またインク組成物のガラス転移温度が高くなるため、得られる硬化物の粘着性が十分でなくなってしまう。本発明で使用するオキセタン環を有する化合物は、オキセタン環を１〜４個有する化合物が好ましい。
【００７８】
以下、本発明に係るオキセタン環を有する化合物の具体例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７９】
１個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、下記一般式（１）で示される化合物が挙げられる。
【００８０】
【化５】

【００８１】
一般式（１）において、Ｒ^１は水素原子やメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のフルオロアルキル基、アリル基、アリール基、フリル基またはチエニル基である。Ｒ^２は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数１〜６個のアルキル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、２−メチル−１−プロペニル基、２−メチル−２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基等の炭素数２〜６個のアルケニル基、フェニル基、ベンジル基、フルオロベンジル基、メトキシベンジル基、フェノキシエチル基等の芳香環を有する基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ブチルカルボニル基等の炭素数２〜６個のアルキルカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基等の炭素数２〜６個のアルコキシカルボニル基、またはエチルカルバモイル基、プロピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、ペンチルカルバモイル基等の炭素数２〜６個のＮ−アルキルカルバモイル基等である。本発明で使用するオキセタン化合物としては、１個のオキセタン環を有する化合物を使用することが、得られる組成物が粘着性に優れ、低粘度で作業性に優れるため、特に好ましい。
【００８２】
２個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、下記一般式（２）で示される化合物等が挙げられる。
【００８３】
【化６】

【００８４】
一般式（２）において、Ｒ^１は、上記一般式（１）におけるそれと同様の基である。Ｒ^３は、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等の線状または分枝状アルキレン基、ポリ（エチレンオキシ）基、ポリ（プロピレンオキシ）基等の線状または分枝状ポリ（アルキレンオキシ）基、プロペニレン基、メチルプロペニレン基、ブテニレン基等の線状または分枝状不飽和炭化水素基、またはカルボニル基またはカルボニル基を含むアルキレン基、カルボキシル基を含むアルキレン基、カルバモイル基を含むアルキレン基等である。
【００８５】
また、Ｒ^３としては、下記一般式（３）、（４）及び（５）で示される基から選択される多価基も挙げることができる。
【００８６】
【化７】

【００８７】
一般式（３）において、Ｒ^４は、水素原子やメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数１〜４個のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜４個のアルコキシ基、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、低級アルキルカルボキシル基、カルボキシル基、またはカルバモイル基である。
【００８８】
【化８】

【００８９】
一般式（４）において、Ｒ^５は、酸素原子、硫黄原子、メチレン基、ＮＨ、ＳＯ、ＳＯ_２、Ｃ（ＣＦ_３）_２、又はＣ（ＣＨ_３）_２を表す。
【００９０】
【化９】

【００９１】
一般式（５）において、Ｒ^６は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数１〜４個のアルキル基、またはアリール基である。ｎは０〜２０００の整数である。Ｒ^７はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基の炭素数１〜４個のアルキル基、またはアリール基である。Ｒ^７としては、更に、下記一般式（６）で示される基から選択される基も挙げることができる。
【００９２】
【化１０】

【００９３】
一般式（６）において、Ｒ^８は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数１〜４個のアルキル基、またはアリール基である。ｍは０〜１００の整数である。
【００９４】
２個のオキセタン環を有する化合物の具体例としては、下記化合物が挙げられる。
【００９５】
【化１１】

【００９６】
例示化合物１は、前記一般式（２）において、Ｒ^１がエチル基、Ｒ^３がカルボキシル基である化合物である。また、例示化合物２は、前記一般式（２）において、Ｒ^１がエチル基、Ｒ^３が前記一般式（５）でＲ^６及びＲ^７がメチル基、ｎが１である化合物である。
【００９７】
２個のオキセタン環を有する化合物において、上記の化合物以外の好ましい例としては、下記一般式（７）で示される化合物がある。一般式（７）において、Ｒ^１は、前記一般式（１）のＲ^１と同義である。
【００９８】
【化１２】

【００９９】
また、３〜４個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、下記一般式（８）で示される化合物が挙げられる。
【０１００】
【化１３】

【０１０１】
一般式（８）において、Ｒ^１は、前記一般式（１）におけるＲ^１と同義である。Ｒ^９としては、例えば、下記Ａ〜Ｃで示される基等の炭素数１〜１２の分枝状アルキレン基、下記Ｄで示される基等の分枝状ポリ（アルキレンオキシ）基又は下記Ｅで示される基等の分枝状ポリシロキシ基等が挙げられる。ｊは、３又は４である。
【０１０２】
【化１４】

【０１０３】
上記Ａにおいて、Ｒ^１０はメチル基、エチル基又はプロピル基等の低級アルキル基である。また、上記Ｄにおいて、ｐは１〜１０の整数である。
【０１０４】
３〜４個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、例示化合物３が挙げられる。
【０１０５】
【化１５】

【０１０６】
さらに、上記説明した以外の１〜４個のオキセタン環を有する化合物の例としては、下記一般式（９）で示される化合物が挙げられる。
【０１０７】
【化１６】

【０１０８】
一般式（９）において、Ｒ^８は前記一般式（６）のＲ^８と同義である。Ｒ^１１はメチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基又はトリアルキルシリル基であり、ｒは１〜４である。
【０１０９】
本発明で使用するオキセタン化合物の好ましい具体例としては、以下に示す化合物がある。
【０１１０】
【化１７】

【０１１１】
上述したオキセタン環を有する各化合物の製造方法は、特に限定されず、従来知られた方法に従えばよく、例えば、パティソン（Ｄ．Ｂ．Ｐａｔｔｉｓｏｎ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，３４５５，７９（１９５７））が開示している、ジオールからのオキセタン環合成法等がある。また、これら以外にも、分子量１０００〜５０００程度の高分子量を有する１〜４個のオキセタン環を有する化合物も挙げられる。これらの具体的化合物例としては、以下の化合物が挙げられる。
【０１１２】
【化１８】

【０１１３】
本発明に係るインク組成物を着色する場合は、色材を添加する。色材としては、重合性化合物の主成分に溶解または分散できる各種色材を使用することができるが、耐候性の観点から顔料が好ましい。
【０１１４】
本発明で好ましく用いることのできる顔料を、以下に列挙する。
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ−１、３、１２、１３、１４、１７、８１、８３、８７、９５、１０９、４２、
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｏｒａｎｇｅ−１６、３６、３８、
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ−５、２２、３８、４８：１、４８：２、４８：４、４９：１、５３：１、５７：１、６３：１、１４４、１４６、１８５、１０１、
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｖｉｏｌｅｔ−１９、２３、
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ−１５：１、１５：３、１５：４、１８、６０、２７、２９、
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｇｒｅｅｎ−７、３６、
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｗｈｉｔｅ−６、１８、２１、
Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌａｃｋ−７、
また、本発明において、プラスチックフィルムのような透明基材での色の隠蔽性を上げる為に、白インクを用いることが好ましい。特に、軟包装印刷、ラベル印刷においては、白インクを用いることが好ましいが、吐出量が多くなるため、前述した吐出安定性、記録材料のカール・しわの発生の観点から、自ずと使用量に関しては制限がある。
【０１１５】
上記顔料の分散には、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることができる。また、顔料の分散を行う際に、分散剤を添加することも可能である。分散剤としては、高分子分散剤を用いることが好ましく、高分子分散剤としてはＡｖｅｃｉａ社のＳｏｌｓｐｅｒｓｅシリーズが挙げられる。また、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。これらの分散剤および分散助剤は、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。分散媒体は、溶剤または重合性化合物を用いて行うが、本発明に用いる照射線硬化型インクでは、インク着弾直後に反応・硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。溶剤が硬化画像に残ってしまうと、耐溶剤性の劣化、残留する溶剤のＶＯＣの問題が生じる。よって、分散媒体は溶剤では無く重合性化合物、その中でも最も粘度の低いモノマーを選択することが分散適性上好ましい。
【０１１６】
顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を０．０８〜０．５μｍとすることが好ましく、最大粒径は０．３〜１０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を適宜設定する。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性および硬化感度を維持することができる。
【０１１７】
本発明に係るインクにおいては、色材濃度としては、インク全体の１質量％乃至１０質量％であることが好ましい。
【０１１８】
本発明に係るインクには、上記説明した以外に様々な添加剤を用いることができる。例えば、インク組成物の保存性を高めるため、重合禁止剤を２００〜２００００ｐｐｍ添加することができる。紫外線硬化型のインクは、加熱、低粘度化して射出することが好ましいので、熱重合によるヘッド詰まりを防ぐためにも重合禁止剤を入れることが好ましい。この他にも、必要に応じて、界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類を添加することが出来る。記録媒体との密着性を改善するため、極微量の有機溶剤を添加することも有効である。この場合、耐溶剤性やＶＯＣの問題が起こらない範囲での添加が有効であり、その使用量は０．１〜５％の範囲であり、好ましくは０．１〜３％である。また、ラジカル重合性モノマーと開始剤を組み合わせ、ラジカル・カチオンのハイブリッド型硬化インクとすることも可能である。
【０１１９】
本発明で用いることのできる記録材料としては、通常の非コート紙、コート紙などの他、いわゆる軟包装に用いられる各種非吸収性のプラスチックおよ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、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。これらの基材は、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、インク膜が基材の収縮に追従し難い。
【０１２０】
これら、各種プラスチックフィルムの表面エネルギーは大きく異なり、記録材料によってインク着弾後のドット径が変わってしまうことが、従来から問題となっていた。本発明の構成では、表面エネルギーの低いＯＰＰフィルム、ＯＰＳフィルムや表面エネルギーの比較的大きいＰＥＴまでを含む、表面エネルギーが３５〜６０ｄｙｎ／ｃｍの広範囲の記録材料に良好な高精細な画像を形成できる。
【０１２１】
本発明において、包装の費用や生産コスト等の記録材料のコスト、プリントの作製効率、各種のサイズのプリントに対応できる等の点で、長尺（ウェブ）な記録材料を使用する方が有利である。
【０１２２】
【実施例】
以下に本発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらの例に限定されるものではない。
【０１２３】
《インク組成物の調製》
表１に記載の構成からなるインク組成物セット１（比較例）及び表２〜６に記載の構成からなるインク組成物セット２〜６（本発明）を調製した。
【０１２４】
【表１】

【０１２５】
【表２】

【０１２６】
【表３】

【０１２７】
【表４】

【０１２８】
【表５】

【０１２９】
【表６】

【０１３０】
表１〜表６に記載の各インクと各化合物の詳細は、以下の通りである。
Ｋ：濃ブラックインク
Ｃ：濃シアンインク
Ｍ：濃マゼンタインク
Ｙ：濃イエローインク
Ｗ：ホワイトインク
Ｌｋ：淡ブラックインク
Ｌｃ：淡シアンインク
Ｌｍ：淡マゼンタインク
Ｌｙ：淡イエローインク
色材１：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌａｃｋ−７
色材２：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ−１５：３
色材３：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ−５７：１
色材４：Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ−１３
色材５：酸化チタン（アナターゼ型　平均粒径０．２０μｍ）
＊Ａ：セロキサイド３０００　ダイセル化学工業社製
＊Ｂ：セロキサイド２０２１Ｐ　ダイセル化学工業社製
＊Ｃ：ＤＡＩＭＩＣ　Ｓ３００Ｋ　ダイセル化学工業社製
＊Ｄ：エポリードＰＢ３６００　ダイセル化学工業社製
＊Ｅ：ＤＡＩＭＩＣ　Ｌ５００　ダイセル化学工業社製
ＯＸＴ−１２１：東亜合成化学社製
ＯＸＴ−２１１：東亜合成化学社製
ＯＸＴ−２１２：東亜合成化学社製
ＯＸＴ−２２１：東亜合成化学社製
アクプレス１１：日本ケミックス社製
ＳＰ１５２：旭電化化学工業社製
ＩＢＰＦ：三和ケミカル社製
ＣＳ−７１０２：日本曹達社製
ＣＩ−５１０２：日本曹達社製
＊１：Ｎ−エチルジエタノールアミン
＊２：ジエチルチオオキサントン
＊３：トリブチルアミン
また、各インク組成物の粘度は、２５℃で回転粘度計（トキメック社製　ＥＤＬモデル）を用いて測定し、表１〜表６にそれぞれ記載した。
【０１３１】
【化１９】

【０１３２】
【化２０】

【０１３３】
【化２１】

【０１３４】
《インクジェット画像形成方法》
ピエゾ型インクジェットノズルを備えた図１に記載の構成からなるインクジェット記録装置に、上記調製した各インク組成物セットを装填し、表７、８に記載の各表面エネルギーを有する巾６００ｍｍ、長さ１０００ｍの長尺の各記録材料へ、下記の各画像記録を連続して行った。インク供給系は、インクタンク、供給パイプ、ヘッド直前の前室インクタンク、フィルター付き配管、ピエゾヘッドからなり、前室タンクからヘッド部分まで断熱して５０℃の加温を行った。ピエゾヘッドは、２〜１５ｐｌのマルチサイズドットを７２０×７２０ｄｐｉの解像度で吐出できるよう駆動して、各インクを連続吐出した。着弾した後、試料１〜２１については０．２秒後に、また、試料２２〜４９については０．１秒後に、表７、８に記載の照射条件で硬化処理を行った。また、インク液滴着弾後、各記録材料を図１に記載の搬送部に設けたヒートプレートにより加熱し、表７、８に記載の表面温度となるようにした。記録後、トータルインク膜厚を測定したところ、２．３〜１３μｍの範囲であった。なお、本発明でいうｄｐｉとは、２．５４ｃｍ当たりのドット数を表す。なお、インクジェット画像の形成は、上記方法に従って、１０℃、２０％ＲＨの環境下、２５℃、５０％ＲＨの環境下及び３２℃、８０％ＲＨの環境下でそれぞれ行った。
【０１３５】
【表７】

【０１３６】
【表８】

【０１３７】
なお、表７、８に記載の各記録材料の略称の詳細は、以下の通りである。
ＯＰＰ：ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ
ＰＥＴ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ
ＯＮｙ：ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ｎｙｌｏｎ
ＰＶＣ：ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ
シュリンクＯＰＳ：シュリンク状ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ
また、表７、８に記載の照射光源の詳細は、以下の通りである。
【０１３８】
照射光源１：１２０Ｗ／ｃｍメタルハライドランプ（日本電池社製　ＭＡＬ
４００ＮＬ　電源電力３ｋＷ／ｈｒ）
照射光源２：冷陰極管（ハイベック社製　電源電力１ｋＷ・ｈｒ未満）
照射光源３：蛍光灯（ニッポ電気社製特注品　電源電力１ｋＷ・ｈｒ未満）
《インクジェット記録画像の評価》
上記画像形成方法で記録した各画像について、下記の各評価を行った。なお、各評価は、上記３つの印字環境について評価した。
【０１３９】
（文字品質の評価）
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色を、目標とする濃度で６ポイントＭＳ明朝体文字を印字し、文字のガサツキをルーペで拡大観察し、下記の基準に則り文字品質の評価を行った。
【０１４０】
◎：ガサツキがない
○：僅かにガサツキが認められる
△：ガサツキが認められるが、文字として判別できる
×：ガサツキが激しく、文字がかすれていて使用に耐えないレベルである
（色混じり（にじみ）の評価）
印字した高精細画像中の隣り合う各色ｄｏｔをルーペで拡大して滲み具合を目視観察し、下記の基準に則り色混じりの評価を行った。
【０１４１】
◎：隣り合うｄｏｔ形状が真円を保ち、滲みがない
○：隣り合うｄｏｔ形状はほぼ真円を保ち、ほとんど滲みがない
△：隣り合うｄｏｔが少し滲んでいてｄｏｔ形状が少しくずれているが、許容範囲のレベルである
×：隣り合うｄｏｔが滲んで混じりあっており、使用に耐えないレベルである
以上により得られた各評価結果を、表９、１０に示す。
【０１４２】
【表９】

【０１４３】
【表１０】

【０１４４】
表９及び１０より明らかなように、インクの２５℃における粘度が５〜１００ｍＰａ・ｓであるインク組成物セットを用い、記録材料に着弾したインクに活性光線を照射し、着弾したインクを加熱した本発明に係る画像記録方法は、あらゆる記録材料に対して、印字環境として、低温低湿から高温高湿の様々な環境においても、文字品質に優れ、色混じりの発生もない高精細な画像を記録することができることが分かる。
【０１４５】
【発明の効果】
本発明により、様々な印字環境下においても、文字品質に優れ、色混じりの発生がなく、高精細な画像を非常に安定に記録することができるインクジェット記録方法による画像形成方法及び記録装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いることのできる加熱手段を有するインクジェットプリンタの全体の斜視図である。
【図２】インクジェット記録ヘッドと光ファイバーの先端との位置関係及びヒートプレートとの位置関係を示す概略平面図である。
【図３】インクジェット記録ヘッドと光ファイバーの先端との位置関係及びヒートプレートの位置関係を示す概略正面図である。
【符号の説明】
１　インクジェットプリンタ
２　プリンタ本体
３　記録材料
４　給紙部
５　インクジェット記録ヘッド
６　ヘッド移動手段
６ａ　ガイドロッド
７　排紙部
８ａ〜８ｄ　ノズルヘッド部
９　ヒートプレート
１０　紫外線発生部
１１ａ、１１ｂ　光ファイバー
Ａ　紫外線照射装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming method capable of stably reproducing a high-definition image on any recording material even under various printing environments, and an ink jet recording apparatus used therefor.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the ink jet recording method has been applied to various printing fields such as photographs, various printings, special printings such as markings and color filters, since images can be easily and inexpensively formed. In particular, a recording device that emits and controls fine dots, and ink with improved color gamut, durability, ejection suitability, etc., ink absorptivity, coloring of coloring materials, surface gloss, etc. have been dramatically improved. Using special paper, it is also possible to obtain image quality comparable to silver halide photography. Improvement in image quality of today's ink jet recording system has been achieved only when all of the recording device, ink, and special paper are provided.
[0003]
However, an ink jet system that requires special paper has a problem that the recording medium is limited and the cost of the recording medium is increased. Therefore, many attempts have been made to perform recording on a transfer-receiving medium different from dedicated paper by an inkjet method. Specifically, a phase-change inkjet method using a wax ink that is solid at room temperature, a solvent-based inkjet method using a fast-drying organic solvent-based ink, and a UV inkjet method that performs crosslinking by ultraviolet (UV) light after recording. It is.
[0004]
Above all, the UV inkjet system has been attracting attention in recent years in that it has a relatively low odor compared to the solvent-based inkjet system, and is capable of recording on a recording medium that is quick drying and has no ink absorption. JP-A-54667, JP-A-6-200204, and JP-T-2000-504778 disclose an ultraviolet-curable inkjet ink.
[0005]
However, even if these inks are used, the dot diameter after landing greatly changes depending on the type of recording material and work environment, and it is not possible to form a high-definition image on all recording materials. It is possible.
[0006]
For example, as the ultraviolet curable ink, there are a radical polymerization type ultraviolet curable ink mainly composed of an acrylic composition and a cationic polymerization type ultraviolet curable ink.
[0007]
The radical polymerization type ultraviolet curable ink has a problem in that its curability deteriorates due to its oxygen inhibiting effect in an environment where oxygen is interposed due to its polymerization mechanism. On the other hand, the cationic polymerization type ultraviolet curable ink is not affected by oxygen inhibition, but has a problem that it is easily affected by moisture (humidity) at the molecular level due to the nature of the polymerization reaction.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to provide a high-definition image with excellent character quality, no occurrence of color mixing, and highly stable recording even under various printing environments. It is an object of the present invention to provide an image forming method and a recording apparatus by an ink jet recording method that can be used.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention has been achieved by the following configurations.
[0010]
1. In an image forming method in which a cationic polymerization type actinic ray curable ink is jetted from an ink jet recording head onto a recording material and printing is performed on the recording material, the actinic ray curable ink has a viscosity at 25 ° C. of 5 to 100 mPa. An image forming method comprising: irradiating an actinic ray to the ink that has landed on the recording material, and heating the landed ink.
[0011]
2. 2. The image forming method according to claim 1, wherein an actinic ray is irradiated for 0.001 to 2.0 seconds after the ink has landed.
[0012]
3. The image forming method according to claim 1 or 2, wherein the total ink film thickness after the ink has landed and is cured by irradiation with actinic rays is 2 to 20 µm.
[0013]
4. 4. The image forming method according to claim 1, wherein an amount of ink droplets ejected from each nozzle of the recording head is 2 to 15 pl.
[0014]
5. 5. The ink jet recording apparatus used in the image forming method according to any one of the items 1 to 4, wherein the heating means is a heat plate that generates heat while guiding conveyance of the recording material.
[0015]
6. 5. The ink jet recording apparatus used in the image forming method according to any one of the items 1 to 4, wherein the heating unit is a hot air blowing unit that blows hot air onto the actinic ray curable ink that has landed on the recording material. Inkjet recording apparatus.
[0016]
7. 5. The ink jet recording apparatus used in the image forming method according to any one of the items 1 to 4, wherein the actinic ray curable ink that has landed on the recording material is heated to 40 to 80C. apparatus.
[0017]
8. 7. The method according to claim 5, further comprising: humidity detecting means for detecting humidity of a printing environment, wherein when the humidity detecting means detects a relative humidity of 50% or more, a printing medium is heated by the heating means. The inkjet recording apparatus according to any one of the preceding claims.
[0018]
9. 9. The inkjet recording apparatus according to any one of items 5 to 8, wherein the total power consumption of the irradiation light source of the actinic ray is less than 1 kW · hr.
[0019]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the image forming method of the present invention, after drawing or printing by discharging the ink composition onto a recording material by an ink jet recording method, by irradiating active light such as ultraviolet rays and heating the ink, the printed ink is formed. To cure.
[0020]
The image forming method according to claim 1, wherein the actinic ray-curable ink has a viscosity at 25 ° C of 5 to 100 mPa · s, and when the viscosity of the ink exceeds 100 mPa · s, If it is less than 5 mPa · s, the dot diameter after landing cannot be controlled, and a high-quality image cannot be formed.
[0021]
The method for obtaining the ink viscosity specified in the present invention is not particularly limited, and a desired viscosity can be obtained by appropriately adjusting the type and the amount of each composition constituting the ink.
[0022]
In the present invention, in an image forming method in which a cationic polymerization type actinic ray curable ink is jetted from an ink jet recording head onto a recording material and printing is performed on the recording material, the ink that has landed on the recording material is irradiated with actinic light. Heating the landed ink is one of the features.
[0023]
Hereinafter, an image forming apparatus that can be used in the image forming method of the present invention will be described.
[0024]
As a method of irradiating an actinic ray and irradiating actinic rays after the actinic ray-curable ink lands on a recording material, for example, a method described in JP-A-2002-137375 has been proposed. As a result of the inventor's additional examination, as a result of the embodiment proposed in the patent as it is, it was not possible to obtain a high stability of ink ejection intended by the present invention, and as a result, a stable high image quality was obtained. It was found that it was impossible to form a perfect image.
[0025]
The present inventors have conducted intensive studies on the above problems, and as a result, in an image forming method in which an ink jet recording head ejects a cationic polymerization type actinic ray curable ink onto a recording material and prints on the recording material, The object of the present invention is to provide a light-curable ink having a viscosity at 25 ° C. of 5 to 100 mPa · s, and irradiating the ink landed on the recording material with actinic rays and heating the landed ink. It has been found that the effect is achieved.
[0026]
In the present invention, one feature is to irradiate the ink landed on the recording material with actinic rays and heat the landed ink. It is preferable to discharge by heating to ° C. in terms of discharge stability. Actinic ray-curable inks have a large range of viscosity fluctuations due to temperature fluctuations, which directly affect the droplet size and droplet ejection speed and degrade image quality. It is necessary to keep it.
[0027]
The control range of the ink temperature is set temperature ± 5 ° C., preferably set temperature ± 2 ° C., and more preferably set temperature ± 1 ° C.
[0028]
In the invention according to claim 5, it is preferable that the heating means is a heat plate that guides the conveyance of the recording material and generates heat, and heat is transmitted to the recording material from the heat plate that guides the conveyance of the recording material. Thus, the actinic ray-curable ink that has landed is heated.
[0029]
In the invention according to claim 6, it is preferable that the heating means is a hot air blowing means for blowing hot air onto the actinic ray curable ink which has landed on the recording material.
[0030]
Further, in the invention according to claim 7, it is preferable that the actinic ray-curable ink landed on the recording material is heated to 40 to 80 ° C., and if the heating temperature is lower than 40 ° C., the ink may land depending on the environmental humidity. The cured ink may not be cured and the image quality may be impaired. If the temperature is higher than 80 ° C., the film recording material may undesirably shrink and wrinkle.
[0031]
Further, in the invention according to claim 8, the inkjet recording apparatus has a humidity detecting means for detecting humidity of a printing environment, and when the humidity detecting means detects a relative humidity of 50% or more, the heating means It is preferable to heat the printing medium, and this method is preferable from the viewpoint of power saving.
[0032]
Next, an example of the inkjet recording apparatus of the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited to only these embodiments.
[0033]
1 to 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall perspective view of an ink jet printer having a heating means that can be used in the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the position of an ink jet recording head and the tip of an optical fiber. FIG. 3 is a schematic plan view showing the relationship between the ink jet recording head and the tip of the optical fiber and the positional relationship between the heat plate and the heat plate.
[0034]
As shown in FIG. 1, an ink jet printer 1 is disposed at a position above a printer main body 2, and has a paper feeding unit 4 for setting a recording material 3 as a printing medium, and a recording material 3 set in the paper feeding unit 4. A paper transport unit (not shown) for transporting the recording material at a predetermined speed in the sub-scanning direction (the same direction as the paper transport direction) of the inkjet recording head 5, and an inkjet recording head 5 for printing on the recording material 3 transported by the paper transport unit. An ultraviolet irradiation device A for irradiating an ultraviolet ray as an actinic ray to a landing position of a cationic polymerization type actinic ray curable ink ejected from the ink jet recording head 5, and a heating unit for heating the actinic ray curable ink that has landed And a discharge unit 7 for discharging the recording material 3 printed by the ink jet recording head 5.
[0035]
The ink jet recording head 5 is a serial type on demand type, and moves along the guide rod 6a of the head moving means 6 between the right position in FIG. 2 and the left position in FIG. ) Is provided movably. The moving range is set so that the left optical fiber 11b is located at the right position in FIG. 2 and the right optical fiber 11a is located at least outside the printing area end of the recording material 3 in the left position in FIG. The ink jet recording head 5 has four ink jet type nozzle heads 8a to 8d, and the four nozzle heads 8a to 8d are of a cationic polymerization type active ray curing type of each color of yellow, magenta, cyan and black. Are provided so as to be able to be ejected to the recording material 3 respectively. The ejection timing of each of the nozzle heads 8a to 8d is controlled based on the ejection data.
[0036]
In FIG. 1, an ultraviolet irradiation device A has an ultraviolet lamp (not shown) built therein, and has an ultraviolet generator 10 for generating ultraviolet light, and two

optical fibers

11a and 11b for guiding the ultraviolet light generated by the ultraviolet generator 10. The tips of the two systems of

optical fibers

11a and 11b are fixed to both sides of the inkjet recording head 5 in the main scanning direction. The

optical fibers

11a and 11b are flexible and flexible, and the distal ends of the

optical fibers

11a and 11b are moved in the main scanning direction together with the inkjet recording head 5 by adjusting the bending state according to the movement of the inkjet recording head 5. .
[0037]
The relationship between the landing position of the actinic ray-curable ink ejected from the inkjet recording head 5 on the recording material 3 and the irradiation position of the ultraviolet rays of the

optical fibers

11a and 11b will be described. As shown in FIG. 3, when the inkjet recording head 5 moves from right to left, the right optical fiber 11a scans the impact position immediately after impact, and the inkjet recording head 5 moves from left to right. The optical fiber 11b on the left side is provided so as to scan the landing position immediately after landing. In other words, the two

optical fibers

11a and 11b are arranged so as to be responsible for the irradiation of the inkjet recording head 5 in each scanning direction.
[0038]
The heat plate 9 is configured as a part of a guide plate that guides the recording material 3 of the paper supply unit 4 to the paper discharge unit 7 via a printing location, and is disposed from the ejection point of the inkjet recording head 5 to the downstream of the transportation. Have been. The heat plate 9 has a heating element inside and heats the actinic ray-curable ink that has landed by directly conducting heat to the recording material 3 that is in close contact.
[0039]
In the above configuration, when the cationic polymerization type actinic ray curable ink is jetted from the ink jet recording head 5 onto the recording material 3, the ultraviolet ray follows the actinic ray curable type ink immediately after landing (within 10 seconds). Irradiated. The actinic ray-curable ink that has landed is heated by the heat of the heat plate 9. As described above, since the actinic ray-curable ink that has landed receives ultraviolet rays at a predetermined temperature or higher, the curing reaction is activated, so that the actinic ray-curable ink is sequentially cured even in a humid environment. Accordingly, good printing can be performed using the cationic polymerization type actinic ray curable ink even in a humid environment. In addition, even when the recording material 3 in which the ink easily bleeds is used, the bleeding of the ink does not occur, and a printed matter resistant to abrasion can be obtained.
[0040]
In this embodiment, the ultraviolet irradiation device A includes an ultraviolet ray generating section 10 for generating ultraviolet rays, and

optical fibers

11a and 11b for guiding the ultraviolet rays generated by the ultraviolet ray generating section 10 to a position near the ink jet type head 5. Since ultraviolet rays are radiated from the tips of the

optical fibers

11a and 11b, the recording material 3 is irradiated with spot-like ultraviolet rays at the ink landing position at a short distance. Therefore, a sufficient amount of ultraviolet rays can be sufficiently irradiated with weak ultraviolet rays. It is sufficient that the ultraviolet irradiation device A is small in size and low in cost. Further, since it is not necessary to prepare an ultraviolet lamp according to the printing width and it is not necessary to move the ultraviolet lamp itself, it is excellent in safety, durability and the like.
[0041]
In this embodiment, since the tips of the

optical fibers

11a and 11b are fixed to the inkjet recording head 5, the landing position is illuminated immediately after the actinic ray-curable ink lands, in conjunction with the printing speed of the inkjet recording head 5. It can move in the scanning direction. Therefore, it is not necessary to move the ultraviolet ray generating unit 10 and only the ends of the

optical fibers

11a and 11b need to be moved, so that the follow-up irradiation of ultraviolet rays can be easily performed. Further, since it is not necessary to provide a special fiber moving means for moving the tips of the

optical fibers

11a and 11b, it contributes to prevention of increase in the number of parts and easiness of control.
[0042]
In this embodiment, two systems of

optical fibers

11a and 11b are provided, and the respective ends of the two systems of

optical fibers

11a and 11b are arranged on both sides of the inkjet recording head 5 in the main scanning direction. Is arranged so as to irradiate the ink jet recording head 5 in each scanning direction, so that the ultraviolet ray can be effectively irradiated immediately after ink landing even when the ink jet recording head 5 scans in any direction. Therefore, it is possible to cure the actinic ray-curable ink without changing the irradiation position of the ultraviolet light irradiated from the tips of the

optical fibers

11a and 11b.
[0043]
As a modification of this embodiment, only one optical fiber may be provided. However, in the case where the inkjet recording head 5 performs a printing operation in both directions in the main scanning direction, it is possible to effectively irradiate ultraviolet rays immediately after the ink has landed, regardless of the direction in which the inkjet recording head 5 scans. It is necessary to change the irradiation position of the ultraviolet light irradiated from the tip of the optical fiber. In the case of the ink jet recording head 5 that performs a printing operation only in one direction in the main scanning direction, it is not necessary to change the irradiation position of the ultraviolet light irradiated from the tip of the optical fiber.
[0044]
Further, the ink jet recording head may be of a line type on demand type. In this case, a moving means for moving the optical fiber in the main scanning direction is required.
[0045]
Further, in this embodiment, the heating means is constituted by the heat plate 9, but may be constituted by a hot air blowing means for blowing hot air onto the actinic ray curable ink landed on the recording material 3. With this configuration, hot air is blown from the hot air blowing means onto the landed actinic ray curable ink, and the actinic ray curable ink is heated. Here, if the hot air blowing means is configured to guide the heat generated from the ultraviolet ray generating unit 10 to the vicinity of the ink jet recording head 5 by a tube or the like, there is no need to provide a separate hot air generating unit, thereby reducing the number of parts and reducing the size. It is preferable because of cost reduction and cost reduction.
[0046]
In the above description, the ink jet recording head 5 is a color head having a plurality of nozzle heads 8a to 8d, but a single color head having a single nozzle head can also be used.
[0047]
In the present invention, it is preferable that the total ink film thickness after the ink lands and is cured by irradiation with actinic rays is 2 to 20 μm. In the actinic ray-curable inkjet recording in the screen printing field, the total ink film thickness currently exceeds 20 μm, but in the flexible packaging printing field where the recording material is often a thin plastic material, It cannot be used because there is a problem that not only the curl and wrinkles but also the stiffness and texture of the whole printed matter are changed.
[0048]
In the present invention, it is preferable that the amount of liquid droplets ejected from each nozzle is 2 to 15 pl. In order to form a high-definition image, the droplet amount needs to be within this range. However, when discharging is performed with this droplet amount, the discharge stability becomes particularly severe.
[0049]
In the image recording method of the present invention, as the irradiation condition of the active light beam, it is preferable that the active light beam is irradiated within 0.001 to 2.0 seconds after the ink has landed, more preferably 0.001 to 1. 0 seconds. In order to form a high-definition image, it is particularly important that the irradiation timing is as early as possible.
[0050]
As a method for irradiating actinic rays, a basic method other than that described above is disclosed in JP-A-60-132767. According to this, light sources are provided on both sides of the head unit, and the head and the light source are scanned in a shuttle system. Irradiation is performed at a fixed time after the ink has landed. Further, the curing is completed by another light source without driving. U.S. Patent No. 6,145,979 discloses a method using an optical fiber or a method in which a collimated light source is applied to a mirror provided on a side surface of a head unit to irradiate a recording unit with UV light. I have. In the image forming method of the present invention, any of these irradiation methods can be used.
[0051]
The irradiation of the actinic ray is divided into two stages. First, the actinic ray is irradiated by the above-described method for 0.001 to 2.0 seconds after the ink has landed, and the actinic ray is further irradiated after the completion of all printing. The method is also one of the preferred embodiments. By dividing the irradiation of the actinic ray into two stages, it is possible to further suppress the contraction of the recording material that occurs when the ink is cured.
[0052]
In the present invention, the total power consumption of the irradiation light source of the actinic ray is preferably less than 1 kW · hr. Conventionally, in the UV inkjet system, a light source having a high illuminance with a total power consumption of more than 1 kW · hr is usually used in order to suppress dot spread and bleeding after ink landing. However, when these light sources are used, especially in the case of a shrink label, the recording material shrinks so much that it cannot be practically used. Examples of the light source having a total power consumption of less than 1 kW · hr defined in the present invention include, for example, a fluorescent tube, a cold cathode tube, and an LED, but are not limited thereto.
[0053]
Next, the cationic polymerization type actinic ray curable ink used in the present invention will be described in more detail.
[0054]
Examples of the photoinitiator that can be used in the present invention include all known photoacid generators.
[0055]
As the photoacid generator, for example, a compound used for a chemically amplified photoresist or photocation polymerization is used (Organic Materials Research Society, edited by "Organic Materials for Imaging", Bunshin Publishing (1993), 187). 192 pages). Examples of compounds suitable for the present invention are given below.
[0056]
First, diazonium, ammonium, iodonium, sulfonium, aromatic onium compounds such as phosphonium _{_{_{^{_{B (C 6 F 5) 4}}}}} -, PF 6 -, AsF 6 -, SbF 6 -, CF 3 SO 3 - and salts be able to.
[0057]
Specific examples of the onium compound that can be used in the present invention are shown below.
[0058]
Embedded image

[0059]
Secondly, sulfonated compounds that generate sulfonic acid can be given, and specific compounds thereof are exemplified below.
[0060]
Embedded image

[0061]
Thirdly, halides that generate hydrogen halide light can also be used, and specific compounds thereof are shown below.
[0062]
Embedded image

[0063]
Fourth, an iron allene complex can be mentioned.
[0064]
Embedded image

[0065]
The ink according to the present invention contains, for the first time, JP-A-8-248561 and JP-A-9-34106, and contains an acid proliferating agent that newly generates an acid by an acid generated by irradiation with an actinic ray, which is already known. Is preferred. The use of the acid multiplying agent enables further improvement in ejection stability.
[0066]
The ink according to the present invention preferably contains at least one photoacid generator selected from aromatic onium compounds of diazonium, iodonium or sulfonium having an aryl borate compound as a counter ion, and iron arene complexes.
[0067]
In particular, in the field of soft packaging printing and label printing, actinic ray-curable ink jet recording has not yet been put to practical use due to the wrinkling problem and ejection stability problem of the recording material. Is to provide an image forming method which can be sufficiently used in those fields.
[0068]
Next, the photopolymerizable compound used in the present invention will be described.
Various known cationically polymerizable monomers can be used as the photocationically polymerizable monomer. For example, epoxy disclosed in JP-A-6-9714, JP-A-2001-31892, JP-A-2001-40068, JP-A-2001-55507, JP-A-2001-310938, JP-A-2001-310937, and JP-A-2001-220526 are exemplified. Compounds, vinyl ether compounds, oxetane compounds and the like.
[0069]
In the present invention, for the purpose of suppressing shrinkage of the recording material upon curing of the ink, the photopolymerizable compound contains at least one oxetane compound and at least one compound selected from an epoxy compound and a vinyl ether compound. Is preferred.
[0070]
Preferred as aromatic epoxides are di- or polyglycidyl ethers produced by the reaction of a polyhydric phenol having at least one aromatic nucleus or an alkylene oxide adduct thereof with epichlorohydrin, such as bisphenol A or its alkylene oxide. Examples thereof include di- or polyglycidyl ether of an adduct, di- or polyglycidyl ether of a hydrogenated bisphenol A or an alkylene oxide adduct thereof, and a novolak-type epoxy resin. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
[0071]
The alicyclic epoxide is obtained by epoxidizing a compound having a cycloalkane ring such as at least one cyclohexene or cyclopentene ring with a suitable oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid. Compounds containing cyclohexene oxide or cyclopentene oxide are preferred.
[0072]
Preferred examples of the aliphatic epoxide include di- or polyglycidyl ether of an aliphatic polyhydric alcohol or an alkylene oxide adduct thereof, and typical examples thereof include diglycidyl ether of ethylene glycol, diglycidyl ether of propylene glycol and Diglycidyl ethers of alkylene glycols such as diglycidyl ether of 1,6-hexanediol, polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols such as di- or triglycidyl ether of glycerin or alkylene oxide adduct thereof, polyethylene glycol or alkylene oxide adduct thereof Of polyalkylene glycols such as diglycidyl ethers of polypropylene glycol or diglycidyl ether of an alkylene oxide adduct thereof Glycidyl ether, and the like. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
[0073]
Among these epoxides, in consideration of the rapid curing property, an aromatic epoxide and an alicyclic epoxide are preferable, and an alicyclic epoxide is particularly preferable. In the present invention, one of the above epoxides may be used alone, or two or more may be used in appropriate combination.
[0074]
Examples of the vinyl ether compound include ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, dipropylene glycol divinyl ether, butanediol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, cyclohexane dimethanol divinyl ether, and Di- or trivinyl ether compounds such as methylolpropane trivinyl ether, ethyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, octadecyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexane dimethanol monovinyl ether, n-propyl Pills vinyl ether, isopropyl vinyl ether, isopropenyl ether -O- propylene carbonate, dodecyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, and octadecyl vinyl ether.
[0075]
Among these vinyl ether compounds, di- or trivinyl ether compounds are preferable, and divinyl ether compounds are particularly preferable in consideration of curability, adhesion, and surface hardness. In the present invention, one of the above vinyl ether compounds may be used alone, or two or more thereof may be used in an appropriate combination.
[0076]
The oxetane compound according to the present invention is a compound having an oxetane ring, and any known oxetane compound as disclosed in JP-A-2001-220526 and JP-A-2001-310937 can be used.
[0077]
In the oxetane compound according to the present invention, when a compound having five or more oxetane rings is used, the viscosity of the ink composition becomes high, so that handling becomes difficult, or the glass transition temperature of the ink composition becomes high, The resulting cured product has insufficient tackiness. The compound having an oxetane ring used in the present invention is preferably a compound having 1 to 4 oxetane rings.
[0078]
Hereinafter, specific examples of the compound having an oxetane ring according to the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
[0079]
As an example of the compound having one oxetane ring, a compound represented by the following general formula (1) can be given.
[0080]
Embedded image

[0081]
In the general formula (1), R ¹ represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an allyl group, or an aryl group. , A furyl group or a thienyl group. R ² is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a 1-propenyl group, a 2-propenyl group, a 2-methyl-1-propenyl group, a 2-methyl- 2-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms such as 3-butenyl group, phenyl group, benzyl group, fluorobenzyl group, methoxybenzyl group, phenoxyethyl group, etc. A group having an aromatic ring, an alkylcarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms such as an ethylcarbonyl group, a propylcarbonyl group and a butylcarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group and a 2 to 6 carbon atoms such as a butoxycarbonyl group; Alkoxycarbonyl group, ethylcarbamoyl group, propylcarbamoyl group, butylcarbamoyl group, pentylcarbamoyl And an N-alkylcarbamoyl group having 2 to 6 carbon atoms such as a group. As the oxetane compound used in the present invention, it is particularly preferable to use a compound having one oxetane ring, since the resulting composition has excellent tackiness, low viscosity and excellent workability.
[0082]
Examples of the compound having two oxetane rings include a compound represented by the following general formula (2).
[0083]
Embedded image

[0084]
In the general formula (2), R ¹ is the same group as that in the general formula (1). R ³ is, for example, a linear or branched alkylene group such as an ethylene group, a propylene group, or a butylene group; a linear or branched poly (alkyleneoxy) group such as a poly (ethyleneoxy) group or a poly (propyleneoxy) group; ) Group, propenylene group, methylpropenylene group, butenylene group or other linear or branched unsaturated hydrocarbon group, or carbonyl group or alkylene group containing carbonyl group, alkylene group containing carboxyl group, alkylene containing carbamoyl group And the like.
[0085]
Further, as R ³ , a polyvalent group selected from groups represented by the following formulas (3), (4) and (5) can also be mentioned.
[0086]
Embedded image

[0087]
In the general formula (3), R ⁴ represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, or the like. It is an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom such as a chlorine atom or a bromine atom, a nitro group, a cyano group, a mercapto group, a lower alkylcarboxyl group, a carboxyl group, or a carbamoyl group.
[0088]
Embedded image

[0089]
In the general formula (4), R ⁵ represents an oxygen atom, a sulfur atom, a methylene group, NH, SO, SO ₂ , C (CF ₃ ) ₂ , or C (CH ₃ ) ₂ .
[0090]
Embedded image

[0091]
In the general formula (5), R ⁶ is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, or an aryl group. n is an integer of 0 to 2000. R ⁷ is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group, or an aryl group. R ⁷ can further include a group selected from groups represented by the following general formula (6).
[0092]
Embedded image

[0093]
In the general formula (6), R ⁸ is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, or an aryl group. m is an integer of 0 to 100.
[0094]
Specific examples of the compound having two oxetane rings include the following compounds.
[0095]
Embedded image

[0096]
Exemplary compound 1 is a compound in which R ¹ is an ethyl group and R ³ is a carboxyl group in the general formula (2). In addition, the exemplary compound 2 is a compound in which, in the general formula (2), R ¹ is an ethyl group, R ³ is the general formula (5), R ⁶ and R ⁷ are methyl groups, and n is 1.
[0097]
Among the compounds having two oxetane rings, preferred examples other than the above compounds include compounds represented by the following general formula (7). In general formula (7), ^{R 1} has the same meaning as ^{R 1} in the general formula (1).
[0098]
Embedded image

[0099]
In addition, as an example of the compound having 3 to 4 oxetane rings, a compound represented by the following general formula (8) can be given.
[0100]
Embedded image

[0101]
In the general formula (8), ^{R 1} is the same meaning as ^{R 1} in the general formula (1). As R ⁹ , for example, a branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms such as a group represented by the following A to C, a branched poly (alkyleneoxy) group such as a group represented by the following D, or the following E And branched polysiloxy groups such as the groups shown. j is 3 or 4.
[0102]
Embedded image

[0103]
In the above A, R ¹⁰ is a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group or a propyl group. In the above D, p is an integer of 1 to 10.
[0104]
As an example of the compound having 3 to 4 oxetane rings, Exemplified Compound 3 is given.
[0105]
Embedded image

[0106]
Further, examples of the compound having 1 to 4 oxetane rings other than those described above include a compound represented by the following general formula (9).
[0107]
Embedded image

[0108]
In the general formula (9), ^{R 8} has the same meaning as ^{R 8} in the general formula (6). R ¹¹ is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group or a trialkylsilyl group, and r is 1 to 4.
[0109]
Preferred specific examples of the oxetane compound used in the present invention include the following compounds.
[0110]
Embedded image

[0111]
The method for producing each compound having an oxetane ring described above is not particularly limited, and may be in accordance with a conventionally known method. For example, Pattisson (DB Pattison, J. Am. Chem. Soc., 3455, 79) (1957)) discloses an oxetane ring synthesis method from a diol. In addition to these, compounds having 1 to 4 oxetane rings having a high molecular weight of about 1,000 to 5,000 are also exemplified. Specific examples of these compounds include the following compounds.
[0112]
Embedded image

[0113]
When coloring the ink composition according to the present invention, a coloring material is added. As the coloring material, various coloring materials that can be dissolved or dispersed in the main component of the polymerizable compound can be used, and a pigment is preferable from the viewpoint of weather resistance.
[0114]
Pigments that can be preferably used in the present invention are listed below.
C. I Pigment Yellow-1, 3, 12, 13, 14, 17, 81, 83, 87, 95, 109, 42,
C. I Pigment Orange-16, 36, 38,
C. I Pigment Red-5, 22, 38, 48: 1, 48: 2, 48: 4, 49: 1, 53: 1, 57: 1, 63: 1, 144, 146, 185, 101,
C. I Pigment Violet-19, 23,
C. I Pigment Blue-15: 1, 15: 3, 15: 4, 18, 60, 27, 29,
C. I Pigment Green-7, 36,
C. I Pigment White-6, 18, 21,
C. I Pigment Black-7,
Further, in the present invention, it is preferable to use a white ink in order to improve the color concealing property on a transparent substrate such as a plastic film. In particular, in soft packaging printing and label printing, it is preferable to use white ink, but since the ejection amount increases, the ejection stability described above, from the viewpoint of the occurrence of curling and wrinkling of the recording material, the use amount is naturally determined. There is a limit.
[0115]
For dispersion of the pigment, for example, a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, an agitator, a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a pearl mill, a wet jet mill, a paint shaker, and the like can be used. In dispersing the pigment, a dispersant may be added. As the dispersant, a polymer dispersant is preferably used, and as the polymer dispersant, Solsperse series of Avecia is mentioned. In addition, as a dispersing aid, a synergist corresponding to various pigments can be used. These dispersants and dispersing aids are preferably added in an amount of 1 to 50 parts by mass based on 100 parts by mass of the pigment. The dispersing medium is performed using a solvent or a polymerizable compound. However, in the case of the radiation-curable ink used in the present invention, it is preferable to use no solvent in order to react and cure immediately after the ink lands. If the solvent remains in the cured image, problems such as deterioration of the solvent resistance and VOC of the remaining solvent occur. Therefore, it is preferable from the viewpoint of dispersibility that the dispersion medium is not a solvent but a polymerizable compound, and among them, a monomer having the lowest viscosity is selected.
[0116]
The pigment is dispersed preferably such that the average particle size of the pigment particles is 0.08 to 0.5 μm, and the maximum particle size is 0.3 to 10 μm, preferably 0.3 to 3 μm. The selection of the dispersion medium, the dispersion conditions, and the filtration conditions are appropriately set. By controlling the particle size, clogging of the head nozzle can be suppressed, and the storage stability of the ink, the transparency of the ink, and the curing sensitivity can be maintained.
[0117]
In the ink according to the present invention, the colorant concentration is preferably 1% by mass to 10% by mass of the whole ink.
[0118]
Various additives other than those described above can be used in the ink according to the present invention. For example, in order to improve the storage stability of the ink composition, a polymerization inhibitor can be added in an amount of 200 to 20,000 ppm. Since it is preferable that the ultraviolet curable ink is heated and reduced in viscosity before ejection, it is preferable to add a polymerization inhibitor in order to prevent head clogging due to thermal polymerization. In addition, if necessary, surfactants, leveling additives, matting agents, polyester resins for adjusting film properties, polyurethane resins, vinyl resins, acrylic resins, rubber resins, waxes, etc. Can be added. It is also effective to add a trace amount of an organic solvent in order to improve the adhesion to the recording medium. In this case, the addition is effective within a range in which the problem of solvent resistance and VOC does not occur, and the use amount is in the range of 0.1 to 5%, preferably 0.1 to 3%. It is also possible to combine a radical polymerizable monomer and an initiator to obtain a radical-cation hybrid cured ink.
[0119]
As the recording material that can be used in the present invention, in addition to ordinary uncoated paper, coated paper, and the like, various non-absorbable plastics and films thereof used for so-called flexible packaging can be used. For example, a PET film, an OPS film, an OPP film, an ONy film, a PVC film, a PE film, and a TAC film can be mentioned. As other plastics, polycarbonate, acrylic resin, ABS, polyacetal, PVA, rubbers and the like can be used. Further, the present invention can be applied to metals and glasses. Among these recording materials, the structure of the present invention is particularly effective when an image is formed on a PET film, an OPS film, an OPP film, an ONy film, or a PVC film which can be shrunk by heat. These base materials not only tend to curl and deform the film due to the curing shrinkage of the ink and the heat generated during the curing reaction, but also make it difficult for the ink film to follow the shrinkage of the base material.
[0120]
These various plastic films have greatly different surface energies, and there has conventionally been a problem that the dot diameter after ink landing varies depending on the recording material. In the configuration of the present invention, a good high-definition image can be formed on a wide range of recording materials having a surface energy of 35 to 60 dyn / cm, including OPP films and OPS films having a low surface energy and PET having a relatively high surface energy. .
[0121]
In the present invention, it is more advantageous to use a long (web) recording material in terms of the cost of the recording material such as packaging cost and production cost, the print production efficiency, and the ability to cope with prints of various sizes. is there.
[0122]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but embodiments of the present invention are not limited to these examples.
[0123]
<< Preparation of ink composition >>
Ink composition set 1 having the configuration shown in Table 1 (Comparative Example) and ink composition sets 2 to 6 having the configurations shown in Tables 2 to 6 (the present invention) were prepared.
[0124]
[Table 1]

[0125]
[Table 2]

[0126]
[Table 3]

[0127]
[Table 4]

[0128]
[Table 5]

[0129]
[Table 6]

[0130]
The details of each ink and each compound described in Tables 1 to 6 are as follows.
K: dark black ink C: dark cyan ink M: dark magenta ink Y: dark yellow ink W: white ink Lk: light black ink Lc: light cyan ink Lm: light magenta ink Ly: light yellow ink coloring material 1: C.I. I. pigment Black-7
Coloring material 2: C.I. I. pigment Blue-15: 3
Coloring material 3: C.I. I. pigment Red-57: 1
Coloring material 4: C.I. I. pigment Yellow-13
Coloring material 5: titanium oxide (anatase type average particle size 0.20 μm)
* A: Celloxide 3000 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. * B: Celloxide 2021P manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. * C: DAIMIC S300K, manufactured by Daicel Chemical Industries * D: Eporide PB3600, manufactured by Daicel Chemical Industries * E: DAIMIC L500, manufactured by Daicel Chemical Industries OXT-121: Toa Gosei Chemical Co., Ltd. OXT-212: Toa Gosei Chemical Co., Ltd. OXT-221: Toa Gosei Chemical Co., Ltd. AXPRESS 11: Nippon Chemics, Inc. SP152: Asahi Denka Chemical Co., Ltd. IBPF: Sanwa Chemical Co., Ltd. CS-7102: Nippon Soda Co., Ltd. CI-5102: Nippon Soda Co., Ltd. * 1: N-ethyldiethanolamine * 2: Diethylthiooxanthone * 3: Tributylamine Viscosity is measured at 25 ° C using a rotational viscometer (manufactured by Tokimec) Was measured using a DL model), they are listed in Tables 1 to Table 6.
[0131]
Embedded image

[0132]
Embedded image

[0133]
Embedded image

[0134]
<< Inkjet image forming method >>
Each ink composition set prepared above was loaded into an ink jet recording apparatus having the configuration shown in FIG. 1 equipped with a piezo-type ink jet nozzle, and had a surface energy of 600 mm in width and 1000 m in length having each surface energy described in Tables 7 and 8. The following image recording was continuously performed on each long recording material. The ink supply system was composed of an ink tank, a supply pipe, a front chamber ink tank immediately before the head, a pipe with a filter, and a piezo head. The piezo head was driven so that multi-size dots of 2 to 15 pl could be ejected at a resolution of 720 × 720 dpi, and each ink was ejected continuously. After landing, a curing treatment was performed under the irradiation conditions described in Tables 7 and 8 after 0.2 seconds for samples 1 to 21 and 0.1 seconds after samples 22 to 49. In addition, after the ink droplets landed, each recording material was heated by a heat plate provided in the transport unit shown in FIG. 1 so that the surface temperature became as shown in Tables 7 and 8. After recording, when the total ink film thickness was measured, it was in the range of 2.3 to 13 μm. The term “dpi” in the present invention indicates the number of dots per 2.54 cm. In addition, the formation of the inkjet image was performed in an environment of 10 ° C. and 20% RH, an environment of 25 ° C. and 50% RH, and an environment of 32 ° C. and 80% RH, respectively, according to the above-described method.
[0135]
[Table 7]

[0136]
[Table 8]

[0137]
The details of the abbreviations of the recording materials described in Tables 7 and 8 are as follows.
OPP: oriented polypropylene
PET: polyethylene terephthalate
ONy: oriented nylon
PVC: polyvinylchloride
Shrink OPS: shrink-shaped oriented polystyrene
The details of the irradiation light sources described in Tables 7 and 8 are as follows.
[0138]
Irradiation light source 1: 120 W / cm metal halide lamp (MAL manufactured by Nihon Battery Co., Ltd.)
400NL power supply power 3kW / hr)
Irradiation light source 2: cold-cathode tube (power supply: less than 1 kW · hr, manufactured by Hibeck)
Irradiation light source 3: Fluorescent lamp (Nippo Electric Co., Ltd. special order power supply power less than 1 kW · hr)
<< Evaluation of inkjet recorded image >>
Each of the images recorded by the above image forming method was evaluated as follows. In each evaluation, the above three printing environments were evaluated.
[0139]
(Evaluation of character quality)
6-point MS Mincho characters were printed at the target density for each of the colors Y, M, C, and K, and the roughness of the characters was observed with a magnifying glass, and the character quality was evaluated according to the following criteria.
[0140]
：: no roughening ○: slight roughening is recognized △: roughening is recognized, but it can be recognized as a character ×: rough roughing, the character is blurred and the level is unusable (color mixing (bleeding)) Evaluation)
Each adjacent dot in the printed high-definition image was enlarged with a loupe, and the degree of bleeding was visually observed, and the color mixture was evaluated according to the following criteria.
[0141]
◎: Adjacent dot shape keeps a perfect circle and has no bleeding. ○: Adjacent dot shape keeps a perfect circle and has almost no bleeding. Δ: Adjacent dot has a little bleed and the dot shape is slightly distorted. Table 9 and Table 10 show the evaluation results obtained when the adjacent dots were blurred and mixed together and were at a level that would not withstand use.
[0142]
[Table 9]

[0143]
[Table 10]

[0144]
As is clear from Tables 9 and 10, using an ink composition set in which the viscosity at 25 ° C. of the ink is 5 to 100 mPa · s, the ink landed on the recording material was irradiated with actinic rays, and the landed ink was heated. The image recording method according to the present invention is capable of recording a high-definition image with excellent character quality and no occurrence of color mixing even in various environments from low-temperature and low-humidity to high-temperature and high-humidity as a printing environment for all recording materials. You can see that it can be done.
[0145]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided an image forming method and a recording apparatus by an ink jet recording method capable of recording a high-definition image extremely stably without causing any color mixture even under various printing environments. We were able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view of an ink jet printer having a heating means that can be used in the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view showing a positional relationship between an ink jet recording head and a tip of an optical fiber and a positional relationship with a heat plate.
FIG. 3 is a schematic front view showing a positional relationship between an ink jet recording head and a tip of an optical fiber and a positional relationship of a heat plate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ink-jet printer 2 Printer main body 3 Recording material 4 Paper supply part 5 Ink-jet recording head 6 Head moving means 6a Guide rod 7 Discharge parts 8a to 8d Nozzle head part 9 Heat plate 10 Ultraviolet

light generation units

11a and 11b Optical fiber A Ultraviolet irradiation device

Claims

In an image forming method in which a cationic polymerization type actinic ray curable ink is jetted from an ink jet recording head onto a recording material and printing is performed on the recording material, the actinic ray curable ink has a viscosity at 25 ° C. of 5 to 100 mPa. An image forming method comprising: irradiating an actinic ray to the ink that has landed on the recording material, and heating the landed ink.

2. The image forming method according to claim 1, wherein an actinic ray is irradiated for 0.001 to 2.0 seconds after the ink has landed.

The image forming method according to claim 1, wherein the ink has a total thickness of 2 to 20 μm after the ink lands and is cured by irradiation with actinic rays.

The image forming method according to claim 1, wherein an amount of ink droplets ejected from each nozzle of the recording head is 2 to 15 pl.

The ink jet recording apparatus used in the image forming method according to any one of claims 1 to 4, wherein the heating means is a heat plate which guides the conveyance of the recording material and generates heat.

The ink jet recording apparatus used in the image forming method according to any one of claims 1 to 4, wherein the heating unit is a hot air blowing unit that blows hot air onto the actinic ray curable ink that has landed on the recording material. Inkjet recording apparatus.

The inkjet recording apparatus used in the image forming method according to any one of claims 1 to 4, wherein the actinic ray-curable ink that has landed on the recording material is heated to 40 to 80C. apparatus.

7. The method according to claim 5, further comprising: humidity detecting means for detecting humidity of a printing environment, wherein when the humidity detecting means detects a relative humidity of 50% or more, the printing medium is heated by the heating means. The inkjet recording apparatus according to any one of the preceding claims.

The inkjet recording apparatus according to any one of claims 5 to 8, wherein the total power consumption of the irradiation light source of the actinic ray is less than 1 kW · hr.