光硬化型インクの画像形成方法及び画像形成装置
【課題】良好な硬化と硬化速度、密着性の両立を達成し、被記録媒体の浸透性、非浸透性を問わない幅広い被記録媒体への画像形成を行うことができる画像形成方法を提供する。
【解決手段】二種の光硬化型インクを備えた液滴吐出装置からカチオン重合型インクを吐出させて画像を形成する第一工程と、その第一工程で画像形成したインク上にラジカル重合型インクを重ねて画像を形成し、光エネルギーの照射を行い前記インクを硬化させる第二工程を有することを特徴とする。
【解決手段】二種の光硬化型インクを備えた液滴吐出装置からカチオン重合型インクを吐出させて画像を形成する第一工程と、その第一工程で画像形成したインク上にラジカル重合型インクを重ねて画像を形成し、光エネルギーの照射を行い前記インクを硬化させる第二工程を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光硬化型インクを備えた液滴吐出装置による画像形成方法及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光硬化型インクは、大きく分けるとラジカル重合型インクとカチオン重合型インクがある。ラジカル重合型インクは厚膜でも硬化が速いという利点の反面、酸素による硬化阻害がある。また、硬化による体積収縮率が大きく、密着性も低く、対応する被記録媒体の範囲が狭いという短所がある。
【０００３】
カチオン重合型インクは酸素による硬化阻害がなく、薄膜でも硬化が可能で、体積収縮率が小さく、密着性も高いので対応する被記録媒体の範囲が広い。また、一度活性エネルギーを照射すると、照射を止めた後でも後硬化反応がある。しかし、厚膜ではラジカル硬化型インクに比べて硬化が遅いという短所があり、硬化速度と密着性の両立は難しい。
【０００４】
特許文献１では、（１）前記被記録媒体上に下塗り液を付与する工程と、（２）前記下塗り液を半硬化させる工程と、（３）半硬化された前記下塗り液上に前記インク組成物を吐出して画像形成を行う工程と、（４）画像形成後、前記インク組成物を大気中より低い酸素濃度の雰囲気下で硬化させることにより、種々の非浸透性被記録媒体を用いた場合でもインク滲みが効果的に抑制され、種々の被記録媒体間での画像均一性が高く、また液滴間の混合に起因する線幅の不均一や色ムラ等の発生を抑制、高画質画像の高速記録が可能であるインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置を提供することができたことが開示されている。
【０００５】
現在では液滴吐出装置、特にインクジェットプリンタを用いた普通紙あるいはプラスチックなど非浸透性の被記録媒体にインクを打滴して印字する際の画像は、剥がれやすく擦過性に劣るなど、画像の定着性が課題となっている。
【０００６】
特許文献２では密着性について、下塗りとしてラジカル硬化性組成物を塗布した塗膜の上に、上塗りとしてカチオン硬化性組成物又はカチオン／ラジカル硬化性ハイブリッド組成物をウェットオンウェットで塗装し、硬化させることにより、下塗りであるラジカル硬化性組成物の空気との接触による硬化阻害が防止され、表面硬度が高く、付着性、耐薬品性、耐磨耗性、耐候性などに優れた塗膜を得られることが開示されている。
【０００７】
また、ウェットオンウェットの方法には他に、酸素、水分、不純物等の周辺環境に由来する重合阻害がなく、かつ保存安定性にも優れた２液混合硬化型の紫外線硬化インクセット（少なくともカチオン重合性化合物とラジカル性光重合開始剤を含有するインク組成物Ａと、少なくともラジカル重合性化合物と光酸発生剤を含有するインク組成物Ｂとからなる分離型のものが特許文献３に開示されている
【特許文献１】特開２００８‐１０５３８７号公報
【特許文献２】特開２００２‐２６３５６０号公報
【特許文献３】特開２００７‐１１２９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１では、高速硬化は可能でも被記録媒体に対する密着性は不十分である。特許文献２では、被記録媒体に対する密着性が優れるとしているが、高速硬化は不十分であり、本文献は非浸透性に特化した被膜としていて浸透性被記録媒体については明記されていない。特許文献３では、２液混合硬化型の紫外線硬化インクをそれぞれ１液ずつ被記録媒体上に同位置に付着させる形態のとき、混合しない部分で未硬化を生じてしまうなどの問題を有している。
【０００９】
本発明の目的は、良好な硬化と硬化速度、密着性の両立を達成し、被記録媒体の浸透性、非浸透性を問わない幅広い被記録媒体への画像形成を行うことができる画像形成方法及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、液滴吐出装置からカチオン重合型インクを吐出させて画像を形成する第一工程と、その第一工程で画像形成したインク上にラジカル重合型インクを重ねて画像を形成し、光エネルギーの照射を行い前記インクを硬化させる第二工程を有することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記被記録媒体に対する第一工程でのインク吐出量と第二工程でのインク吐出量が変更可能であることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、前記画像形成を行う被記録媒体が浸透性の被記録媒体であって、前記光エネルギー照射を行うことで被記録媒体中に入り込んだカチオン重合型インクが硬化してカチオン重合型インクの浸透部を形成することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第４の手段は前記第１ないし第３の手段において、前記画像形成を行う被記録媒体が浸透性の被記録媒体であって、その被記録媒体に対して、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクより塗布面積が小さく、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクに覆われていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第５の手段は前記第１または第２の手段において、前記画像形成を行う被記録媒体が非浸透性の被記録媒体であって、その被記録媒体に対して、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクより塗布面積が大きく、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクに塗布された面積内に画像形成することを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第６の手段は前記第１ないし第５の手段において、前記第一工程のカチオン重合型インクでの画像形成後に、その画像に対して光エネルギーを照射することを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第７の手段は前記第１ないし第６の手段において、前記カチオン重合型インクに脂環式エポキシ化合物が用いられることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第８の手段は前記第１ないし第７の手段において、前記カチオン重合型インクにオキセタンが用いられることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第９の手段は前記第８の手段において、前記オキセタンが３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキタセンであることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第１０の手段は画像形成装置が前記第１ないし第９の手段の画像形成方法を備えていることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の第１１の手段は前記第１０の手段において、露光光源として紫外光を用いることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は前述のような構成になっており、被記録媒体の浸透性、非浸透性を問わない幅広い被記録媒体への画像形成を行える。カチオン重合型インクは密着性が高く、多種多様な非浸透性被記録媒体に適応できる。また、体積収縮率が小さいので、薄い被記録媒体に対してはカールが小さくなる。さらに後硬化反応があるので、浸透性被記録媒体に浸透したインクも硬化可能である。
【００２２】
さらにまた、カチオン重合型インクの上にラジカル重合型インクを塗布することにより、高速硬化と密着性が両立できる画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は前述のように、二種の光硬化型インクを備えた液滴吐出装置からカチオン重合型インクを吐出させて画像を形成する第一工程と、その第一工程で画像形成したインク上にラジカル重合型インクを重ねて画像を形成し、光エネルギーの照射を行い前記インクを硬化させる第二工程を有することを特徴とする。図１はその画像形成方法を示すフローチャートであり、前記請求項１の画像形成方法に相当する。
【００２４】
前記第一工程で用いるカチオン重合型インクは先塗りとして用いられるものであり、カチオン反応性化合物とカチオン重合開始剤を含有する。顔料は添加してもよく、無くても構わない。前記第二工程で用いるラジカル重合型インクは画像形成を行うためのインクであり、ラジカル反応性化合物とラジカル重合開始剤を含有し、顔料を含むものが好ましい。
【００２５】
カチオン重合型インクとラジカル重合型インクの塗布量は同じでも構わないが、図３で示すように、正確に同じ位置へ重ねて塗布するには精度合わせが非常に困難である。図３において、１は被記録媒体、２はカチオン重合型インク、３はラジカル重合型インクである。
【００２６】
しかし、カチオン重合型インク、ラジカル重合型インクの順にインクを塗布することでラジカル重合型インク単独よりも密着性が良好となることから、例として図４で示すようにカチオン重合型インク２を被記録媒体１へ塗布し、そのカチオン重合型インク２と一部でも重なるようにラジカル重合型インク３を同面積に塗布する方法。
【００２７】
図５で示すように、カチオン重合型インク２を被記録媒体１へ塗布し、そのカチオン重合型インク２と一部でも重なるように、ラジカル重合型インク３をカチオン重合型インク２よりも多く塗布する方法。
【００２８】
図６で示すように、カチオン重合型インク２を被記録媒体１へ塗布し、そのカチオン重合型インク２と一部でも重なるように、ラジカル重合型インク３をカチオン重合型インク２よりも少なく塗布する方法などのように、先に塗布するカチオン重合型インク２の量、位置、面積は任意に変更することが可能である。
【００２９】
特に、画像形成を行う被記録媒体１が浸透性の被記録媒体の場合、カチオン重合型インク２はラジカル重合型インク３より塗布面積が小さく、カチオン重合型インク２はラジカル重合型インク３に覆われていることが好ましい。
【００３０】
図７に示すように、先塗りのカチオン重合型インク２は紙などの浸透性被記録媒体５に浸透するが、第二工程においてラジカル重合型インク３でカチオン重合型インク２の部分を覆い、光エネルギー照射を行うことで被記録媒体５中に入り込んだカチオン重合型インクが硬化してカチオン重合型インクの浸透部４を形成し、裏抜けさせずに硬化することが可能となる。
【００３１】
この方法により、カチオン重合型インク２が被記録媒体５に入り込み硬化することで浸透部４が形成されるから、ラジカル重合型インクのみの場合と比較すると、密着性を高められる。カチオン重合型インク２は内部でも開始剤が作用することで後硬化反応の特性を活かして硬化可能となる。加えて、ラジカル型重合インク３が上部に来ることで硬化速度が高められる。
【００３２】
また図８に示すように、画像形成を行う被記録媒体が非浸透性の被記録媒体６の場合、カチオン重合型インク２はラジカル重合型インク３より塗布面積が大きく、カチオン重合型インク２はラジカル重合型インク３に塗布された面積内に、画像形成することが好ましい。カチオン重合型インク２の先塗り部分がラジカル重合型インク３を受け止め、接着剤の役割ができるのでラジカル重合型インクのみの場合と比較すると密着性を高められる。加えて、ラジカル型重合インク３が上部に来ることで硬化速度が高められる。
【００３３】
図２は、カチオン重合型インクを吐出させて画像を形成し、その後光エネルギーを照射して、次に前述の画像形成したインク上にラジカル重合型インクを重ねて画像を形成し、その後光エネルギーの照射を行なう画像形成方法のフローチャートであり、前記請求項５の画像形成方法に相当する。
【００３４】
本発明のカチオン重合型インクに用いる成分としてエポキシ化合物としては、例えばビスフェノールＡ 型エポキシ、ビスフェノールＢＡ 型エポキシ、ビスフェノールＦ 型エポキシ、ビスフェノールＡ Ｄ 型エポキシ、フェノールノボラック型エポキシ、クレゾールノボラック型エポキシ、脂環式エポキシ、フルオレン系エポキシ、ナフタレン系エポキシ、グリシジルエステル化合物、グリシジルアミン化合物、複素環式エポキシ、α オレフィンエポキシ等を挙げることができる。
【００３５】
特に脂環式エポキシ化合物は、粘度が低く且つ硬化速度が速く本発明のカチオン重合型インク組成物に好適に適用できる。例えば、３ ， ４ − エポキシシクロヘキセニルメチル− ３ ’ 、４ ’ − エポキシシクロヘキセンカルボキシレート及びこのε−カプロラクトン変成物、ビス− （ ３ ， ４ エポキシシクロヘキシルメチル） アジペート、１ ， ２ ： ８ ， ９ ジエポキシリモネン、ビニルシクロヘキセンモノオキサイド１ ， ２ − エポキシ− ４ − ビニルシクロヘキサンが好適に使用できる。
【００３６】
本発明のカチオン重合型インクに用いる成分としてオキセタン化合物は、インクに要求される特性に応じて適宜選択すれば良く、特に基材への密着性が特に重要となる場合は３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキタセンが好適に使用できる。
【００３７】
本発明のカチオン重合型インクは、必要に応じてビニルエーテル化合物を混合することができる。好適に添加できるビニルエーテルとして例えば、２ − エチルヘキシルビニルエーテル、ブタンジオール− １ ， ４ − ジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチ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、ドデシルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、メチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、ビニル４ − ヒドロキシブチルエーテル、ビニルシクロヘキシルエーテル、ビニルプロピオネート、ビニルカルバゾール、ビニルビロリドン等が挙げられる。
【００３８】
本発明のカチオン重合型インクの反応性成分として、必要に応じてプロペニルエーテル及びブテニルエーテルを配合できる。例えば１ − ドデシル− １ − プロペニルエーテル、１ − ドデシル− １ − ブテニルエーテル、１ − ブテノキシメチル− ２ −ノルボネン、１ − ４ − ジ（ １ − ブテノキシ） ブタン、１ ， １ ０ − ジ（ １ − ブテノキシ） デカン、１ ， ４ − ジ（ １ − ブテノキシメチル） シクロヘキサン、ジエチレングリコールジ（１ − ブテニル） エーテル、１ ， ２ ， ３ − トリ（ １ − ブテノキシ） プロパン、プロペニルエーテルプロピレンカーボネート等が好適に適用できる。
【００３９】
本発明のカチオン重合型インクに適用できるカチオン重合開始剤は紫外線等のエネルギー線を受けることにより重合を開始させる物質を生成する化合物であれば良く、オニウム塩であるアリールスルフォニウム塩やアリールヨウドニウム塩が好適に使用できる。さらに必要に応じて、Ｎ − ビニルカルバゾール、チオキサントン化合物、９ ， １ ０ − ジブトキシアントラセン等のアントラセン化合物等の光増感剤を併用できる。
【００４０】
本発明におけるラジカル重合型インクの成分は、ラジカル重合開始剤から発生する開始種により重合反応を起こさせる各種公知のラジカル重合性のモノマーが好ましい。ラジカル重合性モノマーとしては、（メタ）アクリレート類、（メタ）アクリルアミド類、芳香族ビニル類、ビニルエーテル類及び内部二重結合を有する化合物（マレイン酸など）等が挙げられる。以下、単官能の重合性化合物、及び多官能の重合性化合物を詳細に例示する。
【００４１】
単官能の重合性化合物本発明に用いるインク組成物及び下塗り液に使用できる単官能の（メタ）アクリレート類の具体例として、ヘキシル（メタ）アクリレート、２‐エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ‐オクチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、４‐ｎ‐ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ボルニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２‐エチルヘキシルジグリコール（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、２‐クロロエチル（メタ）アクリレート、４‐ブロモブチル（メタ）アクリレート、シアノエチル（メタ）アクリレート、ブトシキメチル（メタ）アクリレート、３‐メトキシブチル（メタ）アクリレート、アルコキシメチル（メタ）アクリレート、アルコキシエチル（メタ）アクリレート、２‐（２‐メトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、２‐（２‐ブトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、２，２，２‐トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ‐パーフルオロデシル（メタ）アクリレート、４‐ブチルフェニル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、２，４，５‐テトラメチルフェニル（メタ）アクリレート、４‐クロロフェニル（メタ）アクリレート、フェノキシメチル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、グリシジロキシブチル（メタ）アクリレート、グリシジロキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジロキシプロピル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３‐ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４‐ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、トリメトキシシリルプロピル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルプロピル（メタ）アクリレート、ポリエチレンオキシドモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、オリゴエチレンオキシドモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、ポリエチレンオキシド（メタ）アクリレート、オリゴエチレンオキシド（メタ）アクリレート、オリゴエチレンオキシドモノアルキルエーテル（メタ）アクリレート、ポリエチレンオキシドモノアルキルエーテル（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレンオキシドモノアルキルエーテル（メタ）アクリレート、オリゴプロピレンオキシドモノアルキルエーテル（メタ）アクリレート、２‐メタクリロイロキシエチルコハク酸、２‐メタクリロイロキシヘキサヒドロフタル酸、２‐メタクリロイロキシエチル‐２‐ヒドロキシプロピルフタレート、ブトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、トリフロロエチル（メタ）アクリレート、パーフロロオクチルエチル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシ‐３‐フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、ＥＯ変性フェノール（メタ）アクリレート、ＥＯ変性クレゾール（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、ＰＯ変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、ＥＯ変性‐２‐エチルヘキシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
本発明に用いるラジカル重合型インクに使用できる単官能の（メタ）アクリルアミド類の例としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐ｎ‐ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐ｔ‐ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ‐ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ‐ジエチル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルモルフォリン等が挙げられる。
本発明に用いるラジカル重合型インクに使用できる単官能の前記芳香族ビニル類の具体例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、クロルメチルスチレン、メトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロルスチレン、ジクロルスチレン、ブロムスチレン、ビニル安息香酸メチルエステル、３‐メチルスチレン、４‐メチルスチレン、３‐エチルスチレン、４‐エチルスチレン、３‐プロピルスチレン、４‐プロピルスチレン、３‐ブチルスチレン、４‐ブチルスチレン、３‐ヘキシルスチレン、４‐ヘキシルスチレン、３―オクチルスチレン、４‐オクチルスチレン、３‐（２‐エチルヘキシル）スチレン、４‐（２‐エチルヘキシル）スチレン、アリルスチレン、イソプロペニルスチレン、ブテニルスチレン、オクテニルスチレン、４‐ｔ‐ブトキシカルボニルスチレン、４‐メトキシスチレン、４‐ｔ‐ブトキシスチレン等が挙げられる。
本発明に用いるラジカル重合型インクに使用できる単官能ビニルエーテルの例として、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ｎ‐ブチルビニルエーテル、ｔ‐ブチルビニルエーテル、２‐エチルヘキシルビニルエーテル、ｎ‐ノニルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、４‐メチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ジシクロペンテニルビニルエーテル、２‐ジシクロペンテノキシエチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ブトキシエチルビニルエーテル、メトキシエトキシエチルビニルエーテル、エトキシエトキシエチルビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテル、２‐ヒドロキシエチルビニルエーテル、２‐ヒドロキシプロピルビニルエーテル、４‐ヒドロキシブチルビニルエーテル、４‐ヒドロキシメチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、クロルブチルビニルエーテル、クロルエトキシエチルビニルエーテル、フェニルエチルビニルエーテル、フェノキシポリエチレングリコールビニルエーテル等が挙げられる。
多官能の重合性化合物本発明に用いるインク組成物及び下塗り液に使用できる多官能の（メタ）アクリレート類としては、例えば以下のものが挙げられる。
【００４２】
二官能の（メタ）アクリレートの具体例として、１，６‐ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０‐デカンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、２，４‐ジメチル‐１，５‐ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、ブチルエチルプロパンジオール（メタ）アクリレート、エトキシ化シクロヘキサンメタノールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングルコールジ（メタ）アクリレート、オリゴエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、２‐エチル‐２‐ブチル‐ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦポリエトキシジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、オリゴプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４‐ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、２‐エチル‐２‐ブチルプロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９‐ノナンジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
三官能の（メタ）アクリレートの具体例として、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンのアルキレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリス（（メタ）アクリロイルオキシプロピル）エーテル、イソシアヌル酸アルキレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、プロピオン酸ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリス（（メタ）アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、ヒドロキシピバルアルデヒド変性ジメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ソルビトールトリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化グリセリントリ（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
本発明に用いるラジカル重合型インクに使用できる多官能ビニルエーテルの例として、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ブチレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、ビスフェノールＡアルキレンオキサイドジビニルエーテル、ビスフェノールＦアルキレンオキサイドジビニルエーテルなどのジビニルエーテル類；トリメチロールエタントリビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、エチレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルなどの多官能ビニルエーテル類等が挙げられる。
ビニルエーテル化合物としては、ジ又はトリビニルエーテル化合物が、硬化性、被記録媒体との密着性、形成された画像の表面硬度などの観点から好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。
本発明に用いることができる着色剤は特に制限はなく、公知の水溶性染料、油溶性染料及び顔料等から適宜選択して用いることができる。その中でも非水溶性媒体に均一に分散、溶解しやすい油溶性染料、顔料が好ましい。
【００４３】
前記第一工程、第二工程と二種類のインクを用いて画像形成後、光エネルギー照射により硬化可能となる画像形成方法を備える画像形成装置について、露光光源としては紫外光（ＵＶ光）を用いることが好ましく、特にＬＥＤ光源、高圧水銀光源、メタルハライドランプが好ましい。
【００４４】
画像形成方法はインクジェット方式を用い、被記録媒体の搬送形式はライン式の搬送方法を用いることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
被記録媒体が浸透性、非浸透性と問わないことから、幅広い被記録媒体への画像形成が行える。例えば各種紙、金属、缶、プラスチック、紙、木質材、無機質材、塗装板、ラミネート板、ＰＥＴのフィルムなどへの印刷が挙げられる。また、密着性が高いことを特に活かす用途として、凸部を形成させるエンボス加工などに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】請求項１に対応する画像形成方法のフローチャートである。
【図２】請求項５に対応する画像形成方法のフローチャートである。
【図３】カチオン重合型インクを被記録媒体へ塗布し、カチオン重合型インクと正確に重なるようにラジカル重合型インクを塗布した状態を示す図である。
【図４】カチオン重合型インクを被記録媒体へ塗布し、カチオン重合型インクと一部でも重なるようにラジカル重合型インクを同面積に塗布した状態を示す図である。
【図５】カチオン重合型インクを被記録媒体へ塗布し、カチオン重合型インクと一部でも重なるように、ラジカル重合型インクをカチオン重合型インクよりも多く塗布した状態を示す図である。
【図６】カチオン重合型インクを被記録媒体へ塗布し、カチオン重合型インクと一部でも重なるように、ラジカル重合型インクをカチオン重合型インクよりも少なく塗布した状態を示す図である。
【図７】カチオン重合型インクを浸透性被記録媒体へ塗布し、カチオン重合型インクを覆うようにラジカル重合型インクを塗布した状態を示す図である。
【図８】カチオン重合型インクを非浸透性被記録媒体へ塗布し、カチオン重合型インクに対し、少ない面積でラジカル重合型インクを塗布した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１：被記録媒体、２：カチオン重合型インク、３：ラジカル重合型インク、４：浸透性被記録媒体へのカチオン重合型インクの浸透部、５：浸透性被記録媒体、６：非浸透性被記録媒体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光硬化型インクを備えた液滴吐出装置による画像形成方法及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光硬化型インクは、大きく分けるとラジカル重合型インクとカチオン重合型インクがある。ラジカル重合型インクは厚膜でも硬化が速いという利点の反面、酸素による硬化阻害がある。また、硬化による体積収縮率が大きく、密着性も低く、対応する被記録媒体の範囲が狭いという短所がある。
【０００３】
カチオン重合型インクは酸素による硬化阻害がなく、薄膜でも硬化が可能で、体積収縮率が小さく、密着性も高いので対応する被記録媒体の範囲が広い。また、一度活性エネルギーを照射すると、照射を止めた後でも後硬化反応がある。しかし、厚膜ではラジカル硬化型インクに比べて硬化が遅いという短所があり、硬化速度と密着性の両立は難しい。
【０００４】
特許文献１では、（１）前記被記録媒体上に下塗り液を付与する工程と、（２）前記下塗り液を半硬化させる工程と、（３）半硬化された前記下塗り液上に前記インク組成物を吐出して画像形成を行う工程と、（４）画像形成後、前記インク組成物を大気中より低い酸素濃度の雰囲気下で硬化させることにより、種々の非浸透性被記録媒体を用いた場合でもインク滲みが効果的に抑制され、種々の被記録媒体間での画像均一性が高く、また液滴間の混合に起因する線幅の不均一や色ムラ等の発生を抑制、高画質画像の高速記録が可能であるインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置を提供することができたことが開示されている。
【０００５】
現在では液滴吐出装置、特にインクジェットプリンタを用いた普通紙あるいはプラスチックなど非浸透性の被記録媒体にインクを打滴して印字する際の画像は、剥がれやすく擦過性に劣るなど、画像の定着性が課題となっている。
【０００６】
特許文献２では密着性について、下塗りとしてラジカル硬化性組成物を塗布した塗膜の上に、上塗りとしてカチオン硬化性組成物又はカチオン／ラジカル硬化性ハイブリッド組成物をウェットオンウェットで塗装し、硬化させることにより、下塗りであるラジカル硬化性組成物の空気との接触による硬化阻害が防止され、表面硬度が高く、付着性、耐薬品性、耐磨耗性、耐候性などに優れた塗膜を得られることが開示されている。
【０００７】
また、ウェットオンウェットの方法には他に、酸素、水分、不純物等の周辺環境に由来する重合阻害がなく、かつ保存安定性にも優れた２液混合硬化型の紫外線硬化インクセット（少なくともカチオン重合性化合物とラジカル性光重合開始剤を含有するインク組成物Ａと、少なくともラジカル重合性化合物と光酸発生剤を含有するインク組成物Ｂとからなる分離型のものが特許文献３に開示されている
【特許文献１】特開２００８‐１０５３８７号公報
【特許文献２】特開２００２‐２６３５６０号公報
【特許文献３】特開２００７‐１１２９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１では、高速硬化は可能でも被記録媒体に対する密着性は不十分である。特許文献２では、被記録媒体に対する密着性が優れるとしているが、高速硬化は不十分であり、本文献は非浸透性に特化した被膜としていて浸透性被記録媒体については明記されていない。特許文献３では、２液混合硬化型の紫外線硬化インクをそれぞれ１液ずつ被記録媒体上に同位置に付着させる形態のとき、混合しない部分で未硬化を生じてしまうなどの問題を有している。
【０００９】
本発明の目的は、良好な硬化と硬化速度、密着性の両立を達成し、被記録媒体の浸透性、非浸透性を問わない幅広い被記録媒体への画像形成を行うことができる画像形成方法及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、液滴吐出装置からカチオン重合型インクを吐出させて画像を形成する第一工程と、その第一工程で画像形成したインク上にラジカル重合型インクを重ねて画像を形成し、光エネルギーの照射を行い前記インクを硬化させる第二工程を有することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記被記録媒体に対する第一工程でのインク吐出量と第二工程でのインク吐出量が変更可能であることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、前記画像形成を行う被記録媒体が浸透性の被記録媒体であって、前記光エネルギー照射を行うことで被記録媒体中に入り込んだカチオン重合型インクが硬化してカチオン重合型インクの浸透部を形成することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第４の手段は前記第１ないし第３の手段において、前記画像形成を行う被記録媒体が浸透性の被記録媒体であって、その被記録媒体に対して、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクより塗布面積が小さく、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクに覆われていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第５の手段は前記第１または第２の手段において、前記画像形成を行う被記録媒体が非浸透性の被記録媒体であって、その被記録媒体に対して、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクより塗布面積が大きく、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクに塗布された面積内に画像形成することを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第６の手段は前記第１ないし第５の手段において、前記第一工程のカチオン重合型インクでの画像形成後に、その画像に対して光エネルギーを照射することを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第７の手段は前記第１ないし第６の手段において、前記カチオン重合型インクに脂環式エポキシ化合物が用いられることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第８の手段は前記第１ないし第７の手段において、前記カチオン重合型インクにオキセタンが用いられることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第９の手段は前記第８の手段において、前記オキセタンが３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキタセンであることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第１０の手段は画像形成装置が前記第１ないし第９の手段の画像形成方法を備えていることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の第１１の手段は前記第１０の手段において、露光光源として紫外光を用いることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は前述のような構成になっており、被記録媒体の浸透性、非浸透性を問わない幅広い被記録媒体への画像形成を行える。カチオン重合型インクは密着性が高く、多種多様な非浸透性被記録媒体に適応できる。また、体積収縮率が小さいので、薄い被記録媒体に対してはカールが小さくなる。さらに後硬化反応があるので、浸透性被記録媒体に浸透したインクも硬化可能である。
【００２２】
さらにまた、カチオン重合型インクの上にラジカル重合型インクを塗布することにより、高速硬化と密着性が両立できる画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は前述のように、二種の光硬化型インクを備えた液滴吐出装置からカチオン重合型インクを吐出させて画像を形成する第一工程と、その第一工程で画像形成したインク上にラジカル重合型インクを重ねて画像を形成し、光エネルギーの照射を行い前記インクを硬化させる第二工程を有することを特徴とする。図１はその画像形成方法を示すフローチャートであり、前記請求項１の画像形成方法に相当する。
【００２４】
前記第一工程で用いるカチオン重合型インクは先塗りとして用いられるものであり、カチオン反応性化合物とカチオン重合開始剤を含有する。顔料は添加してもよく、無くても構わない。前記第二工程で用いるラジカル重合型インクは画像形成を行うためのインクであり、ラジカル反応性化合物とラジカル重合開始剤を含有し、顔料を含むものが好ましい。
【００２５】
カチオン重合型インクとラジカル重合型インクの塗布量は同じでも構わないが、図３で示すように、正確に同じ位置へ重ねて塗布するには精度合わせが非常に困難である。図３において、１は被記録媒体、２はカチオン重合型インク、３はラジカル重合型インクである。
【００２６】
しかし、カチオン重合型インク、ラジカル重合型インクの順にインクを塗布することでラジカル重合型インク単独よりも密着性が良好となることから、例として図４で示すようにカチオン重合型インク２を被記録媒体１へ塗布し、そのカチオン重合型インク２と一部でも重なるようにラジカル重合型インク３を同面積に塗布する方法。
【００２７】
図５で示すように、カチオン重合型インク２を被記録媒体１へ塗布し、そのカチオン重合型インク２と一部でも重なるように、ラジカル重合型インク３をカチオン重合型インク２よりも多く塗布する方法。
【００２８】
図６で示すように、カチオン重合型インク２を被記録媒体１へ塗布し、そのカチオン重合型インク２と一部でも重なるように、ラジカル重合型インク３をカチオン重合型インク２よりも少なく塗布する方法などのように、先に塗布するカチオン重合型インク２の量、位置、面積は任意に変更することが可能である。
【００２９】
特に、画像形成を行う被記録媒体１が浸透性の被記録媒体の場合、カチオン重合型インク２はラジカル重合型インク３より塗布面積が小さく、カチオン重合型インク２はラジカル重合型インク３に覆われていることが好ましい。
【００３０】
図７に示すように、先塗りのカチオン重合型インク２は紙などの浸透性被記録媒体５に浸透するが、第二工程においてラジカル重合型インク３でカチオン重合型インク２の部分を覆い、光エネルギー照射を行うことで被記録媒体５中に入り込んだカチオン重合型インクが硬化してカチオン重合型インクの浸透部４を形成し、裏抜けさせずに硬化することが可能となる。
【００３１】
この方法により、カチオン重合型インク２が被記録媒体５に入り込み硬化することで浸透部４が形成されるから、ラジカル重合型インクのみの場合と比較すると、密着性を高められる。カチオン重合型インク２は内部でも開始剤が作用することで後硬化反応の特性を活かして硬化可能となる。加えて、ラジカル型重合インク３が上部に来ることで硬化速度が高められる。
【００３２】
また図８に示すように、画像形成を行う被記録媒体が非浸透性の被記録媒体６の場合、カチオン重合型インク２はラジカル重合型インク３より塗布面積が大きく、カチオン重合型インク２はラジカル重合型インク３に塗布された面積内に、画像形成することが好ましい。カチオン重合型インク２の先塗り部分がラジカル重合型インク３を受け止め、接着剤の役割ができるのでラジカル重合型インクのみの場合と比較すると密着性を高められる。加えて、ラジカル型重合インク３が上部に来ることで硬化速度が高められる。
【００３３】
図２は、カチオン重合型インクを吐出させて画像を形成し、その後光エネルギーを照射して、次に前述の画像形成したインク上にラジカル重合型インクを重ねて画像を形成し、その後光エネルギーの照射を行なう画像形成方法のフローチャートであり、前記請求項５の画像形成方法に相当する。
【００３４】
本発明のカチオン重合型インクに用いる成分としてエポキシ化合物としては、例えばビスフェノールＡ 型エポキシ、ビスフェノールＢＡ 型エポキシ、ビスフェノールＦ 型エポキシ、ビスフェノールＡ Ｄ 型エポキシ、フェノールノボラック型エポキシ、クレゾールノボラック型エポキシ、脂環式エポキシ、フルオレン系エポキシ、ナフタレン系エポキシ、グリシジルエステル化合物、グリシジルアミン化合物、複素環式エポキシ、α オレフィンエポキシ等を挙げることができる。
【００３５】
特に脂環式エポキシ化合物は、粘度が低く且つ硬化速度が速く本発明のカチオン重合型インク組成物に好適に適用できる。例えば、３ ， ４ − エポキシシクロヘキセニルメチル− ３ ’ 、４ ’ − エポキシシクロヘキセンカルボキシレート及びこのε−カプロラクトン変成物、ビス− （ ３ ， ４ エポキシシクロヘキシルメチル） アジペート、１ ， ２ ： ８ ， ９ ジエポキシリモネン、ビニルシクロヘキセンモノオキサイド１ ， ２ − エポキシ− ４ − ビニルシクロヘキサンが好適に使用できる。
【００３６】
本発明のカチオン重合型インクに用いる成分としてオキセタン化合物は、インクに要求される特性に応じて適宜選択すれば良く、特に基材への密着性が特に重要となる場合は３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキタセンが好適に使用できる。
【００３７】
本発明のカチオン重合型インクは、必要に応じてビニルエーテル化合物を混合することができる。好適に添加できるビニルエーテルとして例えば、２ − エチルヘキシルビニルエーテル、ブタンジオール− １ ， ４ − ジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチ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、ドデシルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、メチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、ビニル４ − ヒドロキシブチルエーテル、ビニルシクロヘキシルエーテル、ビニルプロピオネート、ビニルカルバゾール、ビニルビロリドン等が挙げられる。
【００３８】
本発明のカチオン重合型インクの反応性成分として、必要に応じてプロペニルエーテル及びブテニルエーテルを配合できる。例えば１ − ドデシル− １ − プロペニルエーテル、１ − ドデシル− １ − ブテニルエーテル、１ − ブテノキシメチル− ２ −ノルボネン、１ − ４ − ジ（ １ − ブテノキシ） ブタン、１ ， １ ０ − ジ（ １ − ブテノキシ） デカン、１ ， ４ − ジ（ １ − ブテノキシメチル） シクロヘキサン、ジエチレングリコールジ（１ − ブテニル） エーテル、１ ， ２ ， ３ − トリ（ １ − ブテノキシ） プロパン、プロペニルエーテルプロピレンカーボネート等が好適に適用できる。
【００３９】
本発明のカチオン重合型インクに適用できるカチオン重合開始剤は紫外線等のエネルギー線を受けることにより重合を開始させる物質を生成する化合物であれば良く、オニウム塩であるアリールスルフォニウム塩やアリールヨウドニウム塩が好適に使用できる。さらに必要に応じて、Ｎ − ビニルカルバゾール、チオキサントン化合物、９ ， １ ０ − ジブトキシアントラセン等のアントラセン化合物等の光増感剤を併用できる。
【００４０】
本発明におけるラジカル重合型インクの成分は、ラジカル重合開始剤から発生する開始種により重合反応を起こさせる各種公知のラジカル重合性のモノマーが好ましい。ラジカル重合性モノマーとしては、（メタ）アクリレート類、（メタ）アクリルアミド類、芳香族ビニル類、ビニルエーテル類及び内部二重結合を有する化合物（マレイン酸など）等が挙げられる。以下、単官能の重合性化合物、及び多官能の重合性化合物を詳細に例示する。
【００４１】
単官能の重合性化合物本発明に用いるインク組成物及び下塗り液に使用できる単官能の（メタ）アクリレート類の具体例として、ヘキシル（メタ）アクリレート、２‐エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ‐オクチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、４‐ｎ‐ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ボルニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２‐エチルヘキシルジグリコール（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、２‐クロロエチル（メタ）アクリレート、４‐ブロモブチル（メタ）アクリレート、シアノエチル（メタ）アクリレート、ブトシキメチル（メタ）アクリレート、３‐メトキシブチル（メタ）アクリレート、アルコキシメチル（メタ）アクリレート、アルコキシエチル（メタ）アクリレート、２‐（２‐メトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、２‐（２‐ブトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、２，２，２‐トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ‐パーフルオロデシル（メタ）アクリレート、４‐ブチルフェニル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、２，４，５‐テトラメチルフェニル（メタ）アクリレート、４‐クロロフェニル（メタ）アクリレート、フェノキシメチル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、グリシジロキシブチル（メタ）アクリレート、グリシジロキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジロキシプロピル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３‐ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４‐ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、トリメトキシシリルプロピル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルプロピル（メタ）アクリレート、ポリエチレンオキシドモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、オリゴエチレンオキシドモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、ポリエチレンオキシド（メタ）アクリレート、オリゴエチレンオキシド（メタ）アクリレート、オリゴエチレンオキシドモノアルキルエーテル（メタ）アクリレート、ポリエチレンオキシドモノアルキルエーテル（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレンオキシドモノアルキルエーテル（メタ）アクリレート、オリゴプロピレンオキシドモノアルキルエーテル（メタ）アクリレート、２‐メタクリロイロキシエチルコハク酸、２‐メタクリロイロキシヘキサヒドロフタル酸、２‐メタクリロイロキシエチル‐２‐ヒドロキシプロピルフタレート、ブトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、トリフロロエチル（メタ）アクリレート、パーフロロオクチルエチル（メタ）アクリレート、２‐ヒドロキシ‐３‐フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、ＥＯ変性フェノール（メタ）アクリレート、ＥＯ変性クレゾール（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、ＰＯ変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、ＥＯ変性‐２‐エチルヘキシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
本発明に用いるラジカル重合型インクに使用できる単官能の（メタ）アクリルアミド類の例としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐ｎ‐ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐ｔ‐ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ‐ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ‐ジエチル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルモルフォリン等が挙げられる。
本発明に用いるラジカル重合型インクに使用できる単官能の前記芳香族ビニル類の具体例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、クロルメチルスチレン、メトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロルスチレン、ジクロルスチレン、ブロムスチレン、ビニル安息香酸メチルエステル、３‐メチルスチレン、４‐メチルスチレン、３‐エチルスチレン、４‐エチルスチレン、３‐プロピルスチレン、４‐プロピルスチレン、３‐ブチルスチレン、４‐ブチルスチレン、３‐ヘキシルスチレン、４‐ヘキシルスチレン、３―オクチルスチレン、４‐オクチルスチレン、３‐（２‐エチルヘキシル）スチレン、４‐（２‐エチルヘキシル）スチレン、アリルスチレン、イソプロペニルスチレン、ブテニルスチレン、オクテニルスチレン、４‐ｔ‐ブトキシカルボニルスチレン、４‐メトキシスチレン、４‐ｔ‐ブトキシスチレン等が挙げられる。
本発明に用いるラジカル重合型インクに使用できる単官能ビニルエーテルの例として、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ｎ‐ブチルビニルエーテル、ｔ‐ブチルビニルエーテル、２‐エチルヘキシルビニルエーテル、ｎ‐ノニルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、４‐メチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ジシクロペンテニルビニルエーテル、２‐ジシクロペンテノキシエチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ブトキシエチルビニルエーテル、メトキシエトキシエチルビニルエーテル、エトキシエトキシエチルビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテル、２‐ヒドロキシエチルビニルエーテル、２‐ヒドロキシプロピルビニルエーテル、４‐ヒドロキシブチルビニルエーテル、４‐ヒドロキシメチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、クロルブチルビニルエーテル、クロルエトキシエチルビニルエーテル、フェニルエチルビニルエーテル、フェノキシポリエチレングリコールビニルエーテル等が挙げられる。
多官能の重合性化合物本発明に用いるインク組成物及び下塗り液に使用できる多官能の（メタ）アクリレート類としては、例えば以下のものが挙げられる。
【００４２】
二官能の（メタ）アクリレートの具体例として、１，６‐ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０‐デカンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、２，４‐ジメチル‐１，５‐ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、ブチルエチルプロパンジオール（メタ）アクリレート、エトキシ化シクロヘキサンメタノールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングルコールジ（メタ）アクリレート、オリゴエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、２‐エチル‐２‐ブチル‐ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦポリエトキシジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、オリゴプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４‐ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、２‐エチル‐２‐ブチルプロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９‐ノナンジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
三官能の（メタ）アクリレートの具体例として、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンのアルキレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリス（（メタ）アクリロイルオキシプロピル）エーテル、イソシアヌル酸アルキレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、プロピオン酸ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリス（（メタ）アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、ヒドロキシピバルアルデヒド変性ジメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ソルビトールトリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化グリセリントリ（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
本発明に用いるラジカル重合型インクに使用できる多官能ビニルエーテルの例として、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ブチレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、ビスフェノールＡアルキレンオキサイドジビニルエーテル、ビスフェノールＦアルキレンオキサイドジビニルエーテルなどのジビニルエーテル類；トリメチロールエタントリビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、エチレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルなどの多官能ビニルエーテル類等が挙げられる。
ビニルエーテル化合物としては、ジ又はトリビニルエーテル化合物が、硬化性、被記録媒体との密着性、形成された画像の表面硬度などの観点から好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。
本発明に用いることができる着色剤は特に制限はなく、公知の水溶性染料、油溶性染料及び顔料等から適宜選択して用いることができる。その中でも非水溶性媒体に均一に分散、溶解しやすい油溶性染料、顔料が好ましい。
【００４３】
前記第一工程、第二工程と二種類のインクを用いて画像形成後、光エネルギー照射により硬化可能となる画像形成方法を備える画像形成装置について、露光光源としては紫外光（ＵＶ光）を用いることが好ましく、特にＬＥＤ光源、高圧水銀光源、メタルハライドランプが好ましい。
【００４４】
画像形成方法はインクジェット方式を用い、被記録媒体の搬送形式はライン式の搬送方法を用いることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
被記録媒体が浸透性、非浸透性と問わないことから、幅広い被記録媒体への画像形成が行える。例えば各種紙、金属、缶、プラスチック、紙、木質材、無機質材、塗装板、ラミネート板、ＰＥＴのフィルムなどへの印刷が挙げられる。また、密着性が高いことを特に活かす用途として、凸部を形成させるエンボス加工などに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】請求項１に対応する画像形成方法のフローチャートである。
【図２】請求項５に対応する画像形成方法のフローチャートである。
【図３】カチオン重合型インクを被記録媒体へ塗布し、カチオン重合型インクと正確に重なるようにラジカル重合型インクを塗布した状態を示す図である。
【図４】カチオン重合型インクを被記録媒体へ塗布し、カチオン重合型インクと一部でも重なるようにラジカル重合型インクを同面積に塗布した状態を示す図である。
【図５】カチオン重合型インクを被記録媒体へ塗布し、カチオン重合型インクと一部でも重なるように、ラジカル重合型インクをカチオン重合型インクよりも多く塗布した状態を示す図である。
【図６】カチオン重合型インクを被記録媒体へ塗布し、カチオン重合型インクと一部でも重なるように、ラジカル重合型インクをカチオン重合型インクよりも少なく塗布した状態を示す図である。
【図７】カチオン重合型インクを浸透性被記録媒体へ塗布し、カチオン重合型インクを覆うようにラジカル重合型インクを塗布した状態を示す図である。
【図８】カチオン重合型インクを非浸透性被記録媒体へ塗布し、カチオン重合型インクに対し、少ない面積でラジカル重合型インクを塗布した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１：被記録媒体、２：カチオン重合型インク、３：ラジカル重合型インク、４：浸透性被記録媒体へのカチオン重合型インクの浸透部、５：浸透性被記録媒体、６：非浸透性被記録媒体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出装置からカチオン重合型インクを吐出させて画像を形成する第一工程と、
その第一工程で画像形成したインク上にラジカル重合型インクを重ねて画像を形成し、光エネルギーの照射を行い前記インクを硬化させる第二工程を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成方法において、前記被記録媒体に対する第一工程でのインク吐出量と第二工程でのインク吐出量が変更可能であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成方法において、前記画像形成を行う被記録媒体が浸透性の被記録媒体であって、前記光エネルギー照射を行うことで被記録媒体中に入り込んだカチオン重合型インクが硬化してカチオン重合型インクの浸透部を形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成方法において、前記画像形成を行う被記録媒体が浸透性の被記録媒体であって、その被記録媒体に対して、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクより塗布面積が小さく、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクに覆われていることを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載の画像形成方法において、前記画像形成を行う被記録媒体が非浸透性の被記録媒体であって、その被記録媒体に対して、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクより塗布面積が大きく、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクに塗布された面積内に画像形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成方法において、前記第一工程のカチオン重合型インクでの画像形成後に、その画像に対して光エネルギーを照射することを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成方法において、前記カチオン重合型インクに脂環式エポキシ化合物が用いられることを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成方法において、前記カチオン重合型インクにオキセタンが用いられることを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成方法において、前記オキセタンが３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキタセンであることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像形成方法を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像形成装置において、露光光源として紫外光を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
液滴吐出装置からカチオン重合型インクを吐出させて画像を形成する第一工程と、
その第一工程で画像形成したインク上にラジカル重合型インクを重ねて画像を形成し、光エネルギーの照射を行い前記インクを硬化させる第二工程を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成方法において、前記被記録媒体に対する第一工程でのインク吐出量と第二工程でのインク吐出量が変更可能であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成方法において、前記画像形成を行う被記録媒体が浸透性の被記録媒体であって、前記光エネルギー照射を行うことで被記録媒体中に入り込んだカチオン重合型インクが硬化してカチオン重合型インクの浸透部を形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成方法において、前記画像形成を行う被記録媒体が浸透性の被記録媒体であって、その被記録媒体に対して、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクより塗布面積が小さく、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクに覆われていることを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載の画像形成方法において、前記画像形成を行う被記録媒体が非浸透性の被記録媒体であって、その被記録媒体に対して、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクより塗布面積が大きく、カチオン重合型インクはラジカル重合型インクに塗布された面積内に画像形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成方法において、前記第一工程のカチオン重合型インクでの画像形成後に、その画像に対して光エネルギーを照射することを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成方法において、前記カチオン重合型インクに脂環式エポキシ化合物が用いられることを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成方法において、前記カチオン重合型インクにオキセタンが用いられることを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成方法において、前記オキセタンが３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキタセンであることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像形成方法を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像形成装置において、露光光源として紫外光を用いることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−５８４０５（Ｐ２０１０−５８４０５Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２７３９６（Ｐ２００８−２２７３９６）
【出願日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]