画像形成方法及び画像形成装置
【課題】 液滴吐出装置、特にインクジェットプリンタを用いた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ため、ラジカル重合型インク、カチオン重合型インクそれぞれの利点を活かして、厚膜でも密着性の高い画像形成の達成を課題とする。
【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、ラジカル重合型インクを吐出させて画像を形成し、インクを硬化させ、この上にカチオン重合型インクを重ねて画像を形成し、インクを硬化させ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、ラジカル重合型インクを吐出させて画像を形成し、インクを硬化させ、この上にカチオン重合型インクを重ねて画像を形成し、インクを硬化させ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。
【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、薄膜では酸素による硬化阻害があるために硬化が不十分となることがある。また、硬化による体積収縮率が大きく、被記録媒体との密着性も低くなるため、対応する被記録媒体の範囲が狭いという欠点がある。
【０００３】
一方、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、効果による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欠点があり、硬化速度と密着性の両立は難しい。
【０００４】
特許文献１には、被記録媒体上に下塗り液を付与する工程と、下塗り液を半硬化させる工程と、付与された前記下塗り液の塗布面状を改善する塗布面状改善工程と、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開示されている。
【０００５】
特許文献２には、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と開示されている。
【０００６】
また、画像のオーバーコートについては、特許文献３、特許文献４に開示されている。
【０００７】
特許文献３では、インクジェット方式で印刷された印刷物の粒状感を軽減し、加熱しても臭いや周囲への揮発成分の付着の原因となるアウトガスを発生することがなく、かつ、インク層を強固に定着させて優れた耐湿性、表面硬度、密着性、及び、耐屈曲性を有する印刷物を与えることができるオーバーコート層用組成物、及びオーバーコート層用組成物からなるオーバーコート層が形成された印刷物を提供すると開示されている。
【０００８】
特許文献４では、形成した画像上に保護層を形成する保護層組成物が、活性エネルギー線硬化性化合物を含有し、表面張力が１５〜３５ｍＮ／ｍで、かつ着色剤を含有しないことを特徴とし、画像耐久性に優れ、かつ光沢性、光沢均一性に優れた保護層を形成する保護層組成物、保護層形成装置、インクジェットプリンタ及びそれを用いた画像形成方法を提供することが開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１０５３８２号公報
【特許文献２】特開２００２‐２６３５６０号公報
【特許文献３】特開２００３‐２９２８８０号公報
【特許文献４】特開２００４‐１８９８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述したように、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が狭いという欠点がある。一方、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欠点がある。さらに、ラジカル重合型インクに比べカチオン重合型インクは材料が少なく、コスト高になる傾向がある。
【００１１】
特許文献１の発明では、被記録媒体上の半硬化された下塗り液上にインク組成物を吐出して画像形成を行うことにより、色濃度を高め、良好な色再現性を得ることを目的としているが、密着性には言及していない。
【００１２】
特許文献２の発明は、下塗りとして（Ａ）ラジカル硬化性組成物、及び上塗りとして（Ｂ）カチオン硬化性組成物又は（Ｃ）カチオン／ラジカル硬化性ハイブリッド組成物を使用し、（Ａ）層の上に（Ｂ）層又は（Ｃ）層をウェット−オン−ウェットで塗装した後、両塗膜を硬化させて硬化塗膜を得る塗膜形成方法である。本方法はコーティング・塗膜形成方法に関するものであり、ウエット−オン−ウエットで行っているので、にじみを生じてしまい、鮮明な画像を得ることが難しい。
【００１３】
特許文献３の発明は、インクジェット方式で印刷された印刷物の粒状感を軽減することができ、加熱しても臭いや周囲への揮発成分の付着の原因となるアウトガスを発生することがなく、かつ、インク層を強固に定着させて優れた耐湿性、表面硬度、密着性、及び、耐屈曲性を有する印刷物を与えることができるオーバーコート層用組成物、及びオーバーコート層用組成物からなるオーバーコート層が形成された印刷物を提供するとあるが、画像のにじみに関する画質については言及されていない。
【００１４】
特許文献４の発明は、オーバーコート層があることによる画像耐久性の向上、光沢性向上、光沢性の均一性を効果としているが、画像のにじみに関する画質については言及されていない。
【００１５】
液滴吐出装置、特にインクジェットプリンタを用いた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。そこで、本発明は、ラジカル重合型インク、カチオン重合型インクそれぞれの利点を活かして、厚膜でも密着性の高い画像形成の達成を課題とする。
【００１６】
そして、本発明の第一の目的は、二種類のインクの混合がなく、にじみを生じにくい画像生成方法を提案することである。また第２の目的は、密着性の高い、耐磨耗性、耐候性等に優れた画像形成方法を提案することである。さらに第３の目的は、画質の向上と光沢感を得るための画像形成方法を提案することである。さらに第４の目的は、第一の手段で吐出させるインク量と第二の手段で吐出させるインク量を変更が可能なことにより、必要な部分の塗布を行えばよく、材料の無駄を防ぐことが可能な画像形成方法を提案することである。また第５の目的は、第１から第４の画像形成方法を達成可能な画像形成装置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するための本発明の第１の手段は、ラジカル重合型インクで画像を形成し、光エネルギー照射を行って前記ラジカル重合型インクインクを硬化し、該ラジカル重合型インクの画像の上にカチオン重合型インクを重ねて画像を形成し、光エネルギー照射を行って前記カチオン重合型インクを硬化させることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記ラジカル重合型インクの画像はカチオン重合型インクの画像の面積よりも小さく、ラジカル重合型インクはカチオン重合型インクに覆われていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第３の手段は前記第１の手段または第２の手段において、前記ラジカル重合型インクは色材を含み、前記カチオン重合型インクは色材を含まないことを特徴とする。
【００２０】
前記目的を達成するための本発明の第４の手段は、ラジカル重合型インクを吐出する第一の画像形成手段と、前記ラジカル重合型インクを硬化させる光エネルギー照射手段と、カチオン重合型インクを吐出する第二の画像形成手段と、前記カチオン重合型インクを硬化させる光エネルギー照射手段を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の第５の手段は前記第４の手段において、前記第一の画像形成手段のラジカル重合型インクの吐出量と、前記第二の画像形成手段のカチオン重合型インクの吐出量を変更可能とすることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第６の手段は前記第４の手段において、前記光エネルギー照射手段は、第一の画像形成手段及び第二の画像形成手段にそれぞれ個別に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本願の第一の手段として、ラジカル重合型インクで画像を形成し、光エネルギー照射を行って前記ラジカル重合型インクインクを硬化し、該ラジカル重合型インクの画像の上にカチオン重合型インクを重ねて画像を形成し、光エネルギー照射を行って前記カチオン重合型インクを硬化させることによって、ラジカル重合型インクとカチオン重合型インクの混合がなく、にじみを生じにくい画像を得ることが可能となる。
【００２４】
本願の第二の手段として、ラジカル重合型インクの画像はカチオン重合型インクの画像の面積よりも小さく、ラジカル重合型インクはカチオン重合型インクに覆われているので、ラジカル重合型インクで画像形成し硬化させることで密着のある硬化物を得られ、その上により密着性の高いカチオン重合型インクを塗布することで密着性の高い、耐磨耗性、耐候性等に優れた画像形成方法が可能となる。
【００２５】
本願の第三の手段として、ラジカル重合型インクには色材を含み、カチオン重合型インクには色材を含まないインクを使用することをで、ラジカル重合型インクで得た画像をカチオン重合型インクで画質の向上と光沢感を得ることが可能となる。
【００２６】
本願の第四の手段として、ラジカル重合型インクを吐出する第一の画像形成手段と、前記ラジカル重合型インクを硬化させる光エネルギー照射手段と、カチオン重合型インクを吐出する第二の画像形成手段とで画像形成装置を構成することにより、インクの混合がなく、にじみを生じにくい画像を得ることが可能である。
【００２７】
本願の第五の手段として、第一の画像形成手段のラジカル重合型インクの吐出量と、第二の画像形成手段のカチオン重合型インクの吐出量を変更可能とすることによって、必要な部分の塗布を行えばよく、材料の無駄を防ぐことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１に本発明の画像形成方法のフローの一例を示す。まず、ラジカル重合型インクとカチオン重合型インクを吐出可能なインクジェット装置を用いて、ラジカル重合型インクで画像を形成し、光エネルギー照射としてＵＶランプで硬化させる。続いて、既に形成したラジカル重合型インクの画像部を全面に覆うようにカチオン重合型インクを吐出させる。カチオン重合型インクは、ラジカル重合型インクで画像形成した部分を覆うように塗布する。特に、インクジェットを利用した画像形成では、画像に対して正確にオーバーコートが可能である。
【００２９】
図２にラジカル重合型インクとカチオン重合型インクの塗布状態を示す平面図、図３〜図５にラジカル重合型インクとカチオン重合型インクの塗布状態を示す断面図を示す。図２及び図３示しているように、ラジカル重合型インクでの画像よりもやや大きな面積でカチオン重合型インクを塗布することが好ましい。
【００３０】
一方、図４に示すように、ラジカル重合型インクとカチオン重合型インクが同じ面積となるように重ねて塗布する方法では、カチオン重合型インクによるコーバーコートの効果は得られるが、密着性を高めるには不十分である。
【００３１】
また、図５に示すように、ラジカル重合型インクを被記録媒体に塗布し、ラジカル重合型インクと被記録媒体全面にカチオンインクを塗布する場合は、カチオン重合型インクが画像および画像周辺以外の部分にも塗布され、コートする必要ない部分であるので、カチオン重合型インクの無駄を生じてしまう。
【００３２】
なお、本発明では、被記録媒体が非浸透性である場合は、ラジカル重合型インクを厚膜状に形成し、カチオン重合型インクとオーバーコートすることで、凹凸感を表現することが可能である。
【００３３】
また、本発明では、表面張力について範囲を特に指定しないが、表面張力が高ければ、インクの広がりが少なく液滴のまま保たれるため、インクの厚みを得られ、ＵＶランプでの硬化により厚膜が得られる。表面張力が低ければ、インクのぬれが良いため広がりやすくインクの吐出量が少なくてよい。
【００３４】
図６は、本発明で用いる画像形成装置の一例である、前述したラジカル重合型インクとカチオン重合型インクを吐出可能なインクジェット装置を示す概略図である。
【００３５】
被記録媒体１は、図示しない搬送装置によって搬送され、まず第１の手段としてラジカル重合型インク吐出用インクジェットヘッド４で被記録媒体１上に画像を形成し、光エネルギー照射手段５によりラジカル重合型インク２を硬化させる。次に、第２の手段として、カチオン重合型インク吐出用インクジェットヘッド６より、第１の手段で形成したラジカル重合型インク２の画像形成した部分を覆うようにカチオン重合型インク３を吐出させ、さらに光エネルギー照射手段５によりカチオン重合型インク３を硬化させる。
【００３６】
なお、光エネルギー照射手段５の光源としては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。
【００３７】
本発明の第一の手段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するものである。色材の有無に関しては問わないが、顔料を含むものが好ましい。
【００３８】
本発明の第二の手段で用いるカチオン重合型インクは上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ものである。色材の有無に関しては問わないが、含まないのが好ましい。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
本発明に用いるインク組成物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。
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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ＡＤ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。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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、１，１０−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。
【００５２】
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、９，１０−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。
【００５３】
本発明に用いることができる色材は特に制限はなく、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。なかでも、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。
【００５４】
なお、産業上の利用可能性として、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がある。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の画像形成方法のフローの一例。
【図２】ラジカル重合型インクとカチオン重合型インクの塗布状態を示す平面図。
【図３】ラジカル重合型インクとカチオン重合型インクの塗布状態を示す断面図。
【図４】ラジカル重合型インクとカチオン重合型インクの塗布状態を示す断面図。
【図５】ラジカル重合型インクとカチオン重合型インクの塗布状態を示す断面図。
【図６】本発明の画像形成装置の一例を示す概略図。
【符号の説明】
【００５６】
１は被記録媒体、２はラジカル重合型インク、３はカチオン重合型インク、４はラジカル重合型インク吐出用インクジェットヘッド、５は光エネルギー照射手段、６はカチオン重合型インク吐出用インクジェットヘッドである。
【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。
【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、薄膜では酸素による硬化阻害があるために硬化が不十分となることがある。また、硬化による体積収縮率が大きく、被記録媒体との密着性も低くなるため、対応する被記録媒体の範囲が狭いという欠点がある。
【０００３】
一方、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、効果による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欠点があり、硬化速度と密着性の両立は難しい。
【０００４】
特許文献１には、被記録媒体上に下塗り液を付与する工程と、下塗り液を半硬化させる工程と、付与された前記下塗り液の塗布面状を改善する塗布面状改善工程と、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開示されている。
【０００５】
特許文献２には、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と開示されている。
【０００６】
また、画像のオーバーコートについては、特許文献３、特許文献４に開示されている。
【０００７】
特許文献３では、インクジェット方式で印刷された印刷物の粒状感を軽減し、加熱しても臭いや周囲への揮発成分の付着の原因となるアウトガスを発生することがなく、かつ、インク層を強固に定着させて優れた耐湿性、表面硬度、密着性、及び、耐屈曲性を有する印刷物を与えることができるオーバーコート層用組成物、及びオーバーコート層用組成物からなるオーバーコート層が形成された印刷物を提供すると開示されている。
【０００８】
特許文献４では、形成した画像上に保護層を形成する保護層組成物が、活性エネルギー線硬化性化合物を含有し、表面張力が１５〜３５ｍＮ／ｍで、かつ着色剤を含有しないことを特徴とし、画像耐久性に優れ、かつ光沢性、光沢均一性に優れた保護層を形成する保護層組成物、保護層形成装置、インクジェットプリンタ及びそれを用いた画像形成方法を提供することが開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１０５３８２号公報
【特許文献２】特開２００２‐２６３５６０号公報
【特許文献３】特開２００３‐２９２８８０号公報
【特許文献４】特開２００４‐１８９８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述したように、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が狭いという欠点がある。一方、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欠点がある。さらに、ラジカル重合型インクに比べカチオン重合型インクは材料が少なく、コスト高になる傾向がある。
【００１１】
特許文献１の発明では、被記録媒体上の半硬化された下塗り液上にインク組成物を吐出して画像形成を行うことにより、色濃度を高め、良好な色再現性を得ることを目的としているが、密着性には言及していない。
【００１２】
特許文献２の発明は、下塗りとして（Ａ）ラジカル硬化性組成物、及び上塗りとして（Ｂ）カチオン硬化性組成物又は（Ｃ）カチオン／ラジカル硬化性ハイブリッド組成物を使用し、（Ａ）層の上に（Ｂ）層又は（Ｃ）層をウェット−オン−ウェットで塗装した後、両塗膜を硬化させて硬化塗膜を得る塗膜形成方法である。本方法はコーティング・塗膜形成方法に関するものであり、ウエット−オン−ウエットで行っているので、にじみを生じてしまい、鮮明な画像を得ることが難しい。
【００１３】
特許文献３の発明は、インクジェット方式で印刷された印刷物の粒状感を軽減することができ、加熱しても臭いや周囲への揮発成分の付着の原因となるアウトガスを発生することがなく、かつ、インク層を強固に定着させて優れた耐湿性、表面硬度、密着性、及び、耐屈曲性を有する印刷物を与えることができるオーバーコート層用組成物、及びオーバーコート層用組成物からなるオーバーコート層が形成された印刷物を提供するとあるが、画像のにじみに関する画質については言及されていない。
【００１４】
特許文献４の発明は、オーバーコート層があることによる画像耐久性の向上、光沢性向上、光沢性の均一性を効果としているが、画像のにじみに関する画質については言及されていない。
【００１５】
液滴吐出装置、特にインクジェットプリンタを用いた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。そこで、本発明は、ラジカル重合型インク、カチオン重合型インクそれぞれの利点を活かして、厚膜でも密着性の高い画像形成の達成を課題とする。
【００１６】
そして、本発明の第一の目的は、二種類のインクの混合がなく、にじみを生じにくい画像生成方法を提案することである。また第２の目的は、密着性の高い、耐磨耗性、耐候性等に優れた画像形成方法を提案することである。さらに第３の目的は、画質の向上と光沢感を得るための画像形成方法を提案することである。さらに第４の目的は、第一の手段で吐出させるインク量と第二の手段で吐出させるインク量を変更が可能なことにより、必要な部分の塗布を行えばよく、材料の無駄を防ぐことが可能な画像形成方法を提案することである。また第５の目的は、第１から第４の画像形成方法を達成可能な画像形成装置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するための本発明の第１の手段は、ラジカル重合型インクで画像を形成し、光エネルギー照射を行って前記ラジカル重合型インクインクを硬化し、該ラジカル重合型インクの画像の上にカチオン重合型インクを重ねて画像を形成し、光エネルギー照射を行って前記カチオン重合型インクを硬化させることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記ラジカル重合型インクの画像はカチオン重合型インクの画像の面積よりも小さく、ラジカル重合型インクはカチオン重合型インクに覆われていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第３の手段は前記第１の手段または第２の手段において、前記ラジカル重合型インクは色材を含み、前記カチオン重合型インクは色材を含まないことを特徴とする。
【００２０】
前記目的を達成するための本発明の第４の手段は、ラジカル重合型インクを吐出する第一の画像形成手段と、前記ラジカル重合型インクを硬化させる光エネルギー照射手段と、カチオン重合型インクを吐出する第二の画像形成手段と、前記カチオン重合型インクを硬化させる光エネルギー照射手段を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の第５の手段は前記第４の手段において、前記第一の画像形成手段のラジカル重合型インクの吐出量と、前記第二の画像形成手段のカチオン重合型インクの吐出量を変更可能とすることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第６の手段は前記第４の手段において、前記光エネルギー照射手段は、第一の画像形成手段及び第二の画像形成手段にそれぞれ個別に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本願の第一の手段として、ラジカル重合型インクで画像を形成し、光エネルギー照射を行って前記ラジカル重合型インクインクを硬化し、該ラジカル重合型インクの画像の上にカチオン重合型インクを重ねて画像を形成し、光エネルギー照射を行って前記カチオン重合型インクを硬化させることによって、ラジカル重合型インクとカチオン重合型インクの混合がなく、にじみを生じにくい画像を得ることが可能となる。
【００２４】
本願の第二の手段として、ラジカル重合型インクの画像はカチオン重合型インクの画像の面積よりも小さく、ラジカル重合型インクはカチオン重合型インクに覆われているので、ラジカル重合型インクで画像形成し硬化させることで密着のある硬化物を得られ、その上により密着性の高いカチオン重合型インクを塗布することで密着性の高い、耐磨耗性、耐候性等に優れた画像形成方法が可能となる。
【００２５】
本願の第三の手段として、ラジカル重合型インクには色材を含み、カチオン重合型インクには色材を含まないインクを使用することをで、ラジカル重合型インクで得た画像をカチオン重合型インクで画質の向上と光沢感を得ることが可能となる。
【００２６】
本願の第四の手段として、ラジカル重合型インクを吐出する第一の画像形成手段と、前記ラジカル重合型インクを硬化させる光エネルギー照射手段と、カチオン重合型インクを吐出する第二の画像形成手段とで画像形成装置を構成することにより、インクの混合がなく、にじみを生じにくい画像を得ることが可能である。
【００２７】
本願の第五の手段として、第一の画像形成手段のラジカル重合型インクの吐出量と、第二の画像形成手段のカチオン重合型インクの吐出量を変更可能とすることによって、必要な部分の塗布を行えばよく、材料の無駄を防ぐことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１に本発明の画像形成方法のフローの一例を示す。まず、ラジカル重合型インクとカチオン重合型インクを吐出可能なインクジェット装置を用いて、ラジカル重合型インクで画像を形成し、光エネルギー照射としてＵＶランプで硬化させる。続いて、既に形成したラジカル重合型インクの画像部を全面に覆うようにカチオン重合型インクを吐出させる。カチオン重合型インクは、ラジカル重合型インクで画像形成した部分を覆うように塗布する。特に、インクジェットを利用した画像形成では、画像に対して正確にオーバーコートが可能である。
【００２９】
図２にラジカル重合型インクとカチオン重合型インクの塗布状態を示す平面図、図３〜図５にラジカル重合型インクとカチオン重合型インクの塗布状態を示す断面図を示す。図２及び図３示しているように、ラジカル重合型インクでの画像よりもやや大きな面積でカチオン重合型インクを塗布することが好ましい。
【００３０】
一方、図４に示すように、ラジカル重合型インクとカチオン重合型インクが同じ面積となるように重ねて塗布する方法では、カチオン重合型インクによるコーバーコートの効果は得られるが、密着性を高めるには不十分である。
【００３１】
また、図５に示すように、ラジカル重合型インクを被記録媒体に塗布し、ラジカル重合型インクと被記録媒体全面にカチオンインクを塗布する場合は、カチオン重合型インクが画像および画像周辺以外の部分にも塗布され、コートする必要ない部分であるので、カチオン重合型インクの無駄を生じてしまう。
【００３２】
なお、本発明では、被記録媒体が非浸透性である場合は、ラジカル重合型インクを厚膜状に形成し、カチオン重合型インクとオーバーコートすることで、凹凸感を表現することが可能である。
【００３３】
また、本発明では、表面張力について範囲を特に指定しないが、表面張力が高ければ、インクの広がりが少なく液滴のまま保たれるため、インクの厚みを得られ、ＵＶランプでの硬化により厚膜が得られる。表面張力が低ければ、インクのぬれが良いため広がりやすくインクの吐出量が少なくてよい。
【００３４】
図６は、本発明で用いる画像形成装置の一例である、前述したラジカル重合型インクとカチオン重合型インクを吐出可能なインクジェット装置を示す概略図である。
【００３５】
被記録媒体１は、図示しない搬送装置によって搬送され、まず第１の手段としてラジカル重合型インク吐出用インクジェットヘッド４で被記録媒体１上に画像を形成し、光エネルギー照射手段５によりラジカル重合型インク２を硬化させる。次に、第２の手段として、カチオン重合型インク吐出用インクジェットヘッド６より、第１の手段で形成したラジカル重合型インク２の画像形成した部分を覆うようにカチオン重合型インク３を吐出させ、さらに光エネルギー照射手段５によりカチオン重合型インク３を硬化させる。
【００３６】
なお、光エネルギー照射手段５の光源としては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。
【００３７】
本発明の第一の手段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するものである。色材の有無に関しては問わないが、顔料を含むものが好ましい。
【００３８】
本発明の第二の手段で用いるカチオン重合型インクは上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ものである。色材の有無に関しては問わないが、含まないのが好ましい。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
本発明に用いるインク組成物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。
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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ＡＤ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。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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、１，１０−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。
【００５２】
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、９，１０−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。
【００５３】
本発明に用いることができる色材は特に制限はなく、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。なかでも、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。
【００５４】
なお、産業上の利用可能性として、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がある。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の画像形成方法のフローの一例。
【図２】ラジカル重合型インクとカチオン重合型インクの塗布状態を示す平面図。
【図３】ラジカル重合型インクとカチオン重合型インクの塗布状態を示す断面図。
【図４】ラジカル重合型インクとカチオン重合型インクの塗布状態を示す断面図。
【図５】ラジカル重合型インクとカチオン重合型インクの塗布状態を示す断面図。
【図６】本発明の画像形成装置の一例を示す概略図。
【符号の説明】
【００５６】
１は被記録媒体、２はラジカル重合型インク、３はカチオン重合型インク、４はラジカル重合型インク吐出用インクジェットヘッド、５は光エネルギー照射手段、６はカチオン重合型インク吐出用インクジェットヘッドである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジカル重合型インクで画像を形成し、光エネルギー照射を行って前記ラジカル重合型インクインクを硬化し、該ラジカル重合型インクの画像の上にカチオン重合型インクを重ねて画像を形成し、光エネルギー照射を行って前記カチオン重合型インクを硬化させることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記ラジカル重合型インクの画像はカチオン重合型インクの画像の面積よりも小さく、ラジカル重合型インクはカチオン重合型インクに覆われていることを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記ラジカル重合型インクは色材を含み、前記カチオン重合型インクは色材を含まないことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成方法。
【請求項４】
ラジカル重合型インクを吐出する第一の画像形成手段と、カチオン重合型インクを吐出する第二の画像形成手段と、前記ラジカル重合型インクまたは前記カチオン重合型インクを硬化させる光エネルギー照射手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記第一の画像形成手段のラジカル重合型インクの吐出量と、前記第二の画像形成手段のカチオン重合型インクの吐出量を変更可能とすることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記光エネルギー照射手段は、第一の画像形成手段及び第二の画像形成手段にそれぞれ個別に設けられていることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項１】
ラジカル重合型インクで画像を形成し、光エネルギー照射を行って前記ラジカル重合型インクインクを硬化し、該ラジカル重合型インクの画像の上にカチオン重合型インクを重ねて画像を形成し、光エネルギー照射を行って前記カチオン重合型インクを硬化させることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記ラジカル重合型インクの画像はカチオン重合型インクの画像の面積よりも小さく、ラジカル重合型インクはカチオン重合型インクに覆われていることを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記ラジカル重合型インクは色材を含み、前記カチオン重合型インクは色材を含まないことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成方法。
【請求項４】
ラジカル重合型インクを吐出する第一の画像形成手段と、カチオン重合型インクを吐出する第二の画像形成手段と、前記ラジカル重合型インクまたは前記カチオン重合型インクを硬化させる光エネルギー照射手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記第一の画像形成手段のラジカル重合型インクの吐出量と、前記第二の画像形成手段のカチオン重合型インクの吐出量を変更可能とすることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記光エネルギー照射手段は、第一の画像形成手段及び第二の画像形成手段にそれぞれ個別に設けられていることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−６９６２３（Ｐ２０１０−６９６２３Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３６１２７（Ｐ２００８−２３６１２７）
【出願日】平成２０年９月１６日（２００８．９．１６）
【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４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１６日（２００８．９．１６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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