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Verweise auf verwandte Anmeldung
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Die
vorliegende Anmeldung bezieht sich auf die
japanische Patentanmeldung Nr. 2007-222520 ,
eingereicht am 29. August 2007, und die
japanische Patentanmeldung Nr. 2007-268987 ,
eingereicht am 16. Oktober 2007, und enthält diese per
Referenz.
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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Anzeigefeld, das zum Beispiel
in den Anzeigevorrichtungen für Messanzeigeinstrumente,
mit denen ein Fahrzeug oder ähnliches ausgerüstet
ist, verwendet wird, und ein Verfahren zur Herstellung des Anzeigefelds.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Herkömmlicherweise
werden Fahrzeuge, wie etwa zum Beispiel Autos mit einer Anordnung
von Anzeigevorrichtungen für Messanzeigeinstrumente in
dem Armaturenbrett versehen, das dem Fahrersitz zugewandt ist. Im
Allgemeinen umfasst eine Anzeigevorrichtung für Fahrzeuge
(Fahrzeuginstrumententafel), wie in dem
japanischen offengelegten (ungeprüften)
Patent Nr. 2001-343260 dargelegt, ein Anzeigefeld mit graphischen
Gestaltungsteilen (gedruckte Schicht), die Skalen, Zeichen und ähnliches
umfasst, und eine Lichtquelle, die auf der Rückseite dieses
Anzeigefelds angeordnet ist. In dem Anzeigefeld sind die Teile mit
Ausnahme der Skalen oder Zeichen der graphischen Gestaltungsteile
als lichtundurchlässige Teile ausgebildet, die keine Lichttransmission
zulassen, während die Teile mit Skalen oder Zeichen als
lichtdurchlässige Teile ausgebildet sind, die die Lichttransmission
zulassen. Wenn das Anzeigefeld auf der Basis eines derartigen Aufbaus
während der Nacht mit der Lichtquelle beleuchtet wird, können
die lichtdurchlässigen Teile, wie etwa die Skalen, Zeichen
und ähnliches, des Anzeigefelds hell angezeigt werden.
Da für die Anzeigefelder, die in den Anzeigevorrichtungen
für Fahrzeuge verwendet werden, verlangt wird, dass sie
ein Gefühl, eine Sichtbarkeit, Struktur und ähnliches
von hoher Qualität aufweisen, ist die jüngste
Entwicklung auf die Verwendung von Anzeigefeldern ausgerichtet,
die dreidimensionale Formen haben, die durch Wärmeformen,
wie etwa Vakuumformen, Druckluftformen oder Einsatzformen, hergestellt
werden.
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Ein
derartiges Anzeigefeld wird normalerweise unter Verwendung eines
Sieb- bzw. Schablonendruckverfahrens durch Drucken lichtundurchlässiger
Teile (massiver verborgener Bildteile) auf die Oberfläche
eines transparenten Substrats, das aus einem Harz, wie etwa Polycarbonat,
gefertigt ist, hergestellt. Nach dem Druckverfahren kann das Anzeigefeld
einer Schneidverarbeitung unterzogen werden, um die äußere
Form zu einer gewünschten Form zu machen, oder kann einer
Stanzverarbeitung unterzogen werden, um Löcher oder ähnliches
auf dem Anzeigefeld herzustellen.
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Das
Schablonendruckverfahren ist ein Verfahren zum Herstellen einer
Schablone (Platte), auf die von den Druckdaten ein Druckbild gezeichnet
wird, und Durchführen des Druckens auf einem Substrat durch
diese Schablone zum Beispiel unter Verwendung einer Tinte mit trocknendem
Lösungsmittel, einer wärmehärtenden Tinte
oder ähnlichem. Dieses Druckverfahren ist in der Hinsicht
vorteilhaft, dass das Drucken auf einmal erledigt werden kann, so
dass die Druckdichte der lichtundurchlässigen Teile hoch
wäre. Da das Schablonendruckverfahren jedoch mittels einfarbigem
Drucken ausgeführt wird, sollte unter Verwendung von Tinten
verschiedener Farben ein mehrschichtiges Drucken durchgeführt
werden, um graphische Gestaltungen, wie etwa Zeichen zu bilden.
Folglich gibt es ein Problem, dass die Anzahl der Verarbeitungsschritte
oder die Verarbeitungszeit erhöht werden kann. Außerdem
hat das Schablonendruckverfahren ein Problem, dass es eine Einschränkung
in den anwendbaren Gestaltungen gibt, da die Genauigkeit der Druckposition
oder Auflösung im Allgemeinen niedrig ist.
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Für
das Anzeigefeld für Fahrzeuge, wie etwa Personenwagen,
wird ein Anzeigefeld mit einer Vielfalt an graphischen Gestaltungsteilen
verlangt, die entsprechend dem Fahrzeugmodell, dem Hubraum, der
Fahrzeugklasse und ähnlichem ausgebildet sind. Das heißt,
die auf dem Anzeigefeld auszubildenden Druckinhalte würden
sich mit dem Fahrzeugtyp ändern. Da es in dem Schablonendruckverfahren
erforderlich ist, den Ablauf des Ersetzens der Platte und der Tinten,
des Festlegens der Druckbedingungen und ähnliches, immer
wenn die Art des Anzeigefelds geändert wird, zu durchlaufen,
besteht ein Problem der Kostenzunahme.
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Außerdem
ist das Schablonendruckverfahren, das ein Massendruckverfahren ist,
nicht zur Herstellung einer kleinen Menge von Produkten, wie etwa
Testprodukten oder Verbrauchsmaterialprodukten geeignet. Mit anderen
Worten gibt es ein Problem, dass Verfahren, wie etwa die Plattenfertigung
und die Fertigung lithographischer Platten, die in dem Verfahren
anfallen, zu einer Kostenzunahme beitragen.
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Andererseits
wurde in den letzten Jahren ein beachtlicher Fortschritt in der
Entwicklung eines Druckverfahrens erzielt, das als Printing-on-Demand
bzw. Drucken nach Bedarf bezeichnet wird, bei dem das direkte Bildzeichnen,
ohne die Notwendigkeit eine Platte von den Druckdaten herzustellen,
möglich ist. Insbesondere ist ein Tintenstrahlverfahren
ein Verfahren zum Durchführen des Druckens, indem Tinte
aus elektronisch gesteuerten Druckkopfdüsen gespritzt wird.
Da dieses Verfahren einen einfachen Vorrichtungsmechanismus und niedrige
Anfangskosten erfordert und eine hohe Bildauflösung zeigt,
wird das Verfahren auf dem Gebiet von Druckern für die
Büroanwendung und ähnliches schnell angenommen.
Außerdem wurden auch langlebige Drucker, die lösungsmittelbasierte
Tinten verwenden, für die Verwendung in Schildern und ähnlichem
entwickelt.
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Die
Verwendung des Tintenstrahlverfahrens bei der Bildung einer gedruckten
Schicht des Anzeigefelds sah sich jedoch den folgenden Problemen
gegenüber.
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Insbesondere
da das vorsehend beschriebene Anzeigefeld, das in Fahrzeugen und ähnlichem
verwendet wird, optische Transparenz und Hitzebeständigkeit
erfordert, muss ein Material, wie etwa Polycarbonat oder Polyethylenterephthalat
als das Grundmaterial des Anzeigefelds verwendet werden. Wenn jedoch
das Tintenstrahldrucken auf einem derartigen Material unter Verwendung
einer wässrigen Tinte durchgeführt wird, spritzen
Tintentröpfchen auf die Oberfläche, während
im Fall einer lösungsmittelbasierten Tinte eine Gefahr besteht,
dass Tintentröpfchen sich anhäufen, bevor sie
trocknen, oder die Tintentröpfchen das Substrat auflösen,
was folglich zu einer Substratverformung führt.
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In
den letzten Jahren wurden, wie in den
japanischen offengelegten (ungeprüften)
Patenten Nr. 2003-261799 und Nr.
2006-8998 dargelegt, Tintenstrahlverfahren
unter Verwendung einer UV-härtenden Tinte entwickelt, und,
wie in dem
japanischen offengelegten
(ungeprüften) Patent Nr. 2006-241906 dargelegt,
wurde eine Technologie zur Herstellung von Anzeigefeldern durch
Ausbilden einer Druckschicht auf einem Harzsubstrat unter Verwendung
einer UV-härtenden Tinte entwickelt.
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Mit
Bezug auf das Tintenstrahldruckverfahren unter Verwendung von UV-härtender
Tinte ist es erforderlich, dass die UV-härtende Tinte innerhalb
mehrerer Sekunden, nachdem die von den Düsen des Druckkopfs
einer Tintenstrahldruckvorrichtung ausgestoßene UV-härtende
Tinte auf einem Substrat auftrifft, härtet, um die Bildqualität über
einem gewissen Niveau zu halten. Daher verwendet eine Tintenstrahldruckvorrichtung ein
System, in dem ein Druckkopf und eine UV-Strahlungsquelle nebeneinander
angeordnet sind, so dass die Belichtung direkt, nachdem ausgestoßene
Tinte auf ein Substrat auftrifft, ausgeführt werden kann.
Indessen ist es auch notwendig, dass die UV-härtende Tinte
eine Veranlagung, schnell durch die UV-Bestrahlung getrocknet zu
werden und äußert reaktionsfähig zu sein,
hat.
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Das
in den Anzeigevorrichtungen für Fahrzeuge verwendete Anzeigefeld
wird häufig der Formung mit Hilfe einer Form mit einer
vorgegebenen Form, wie vorstehend beschrieben, unterzogen oder der
Stanzverarbeitung, der Schneidverarbeitung oder ähnlichem
unterzogen. Aus diesem Grund war es wünschenswert, eine Tinte
mit hervorragender Dehnbarkeit und Haftfestigkeit als die UV-härtende
Tinte zu verwenden.
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Wenn
ein Anzeigefeld unter Verwendung einer Tinte mit unzureichender
Dehnbarkeit und Haftfestigkeit hergestellt wird, besteht eine Gefahr,
dass Rissen zu der Zeit, zu der das Anzeigefeld mittels einer Form mit
einer vorgegebenen Form der Formung oder der Stanzverarbeitung oder
der Schneidverarbeitung oder ähnlichem unterzogen wird.
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Es
war auch wünschenswert, eine Tinte zu verwenden, die, selbst
nachdem die Tinte ausgehärtet wurde, keine Klebrigkeit
an der Oberfläche der gedruckten Schicht in dem Anzeigefeld
bewirkt.
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Aus
diesem Grund war es erwünscht, dass die UV-härtende
Tinte eine Aushärtbarkeit in einem gewissen Maße
hat.
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Die
UV-härtenden Tinten, die gegenwärtig in der Entwicklung
sind, sind jedoch Tinten mit hervorragender Dehnbarkeit und Haftfestigkeit,
aber unzureichender Aushärtbarkeit, oder Tinten mit hervorragender
Aushärtbarkeit, aber unzureichender Dehnbarkeit und Haftfestigkeit.
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Da
die Kombination der Dehnbarkeit und der Haftfestigkeit und der Aushärtbarkeit
im Allgemeinen sich gegenseitig widersprechende Eigenschaften sind,
war es sehr schwierig, eine Tinte mit den Eigenschaften beider Seiten
auf sehr hohen Niveaus zu haben.
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Insbesondere,
wenn das Anzeigefeld, wie vorstehend beschrieben, zum Beispiel in
einer Anzeigevorrichtung für Fahrzeuge verwendet wird,
ist das Anzeigefeld in einem Gehäuse angeordnet. Zu diesem
Zweck wurde das Einsetzen eines Teils für das Anzeigefeld
in das Gehäuse versucht, um das Anzeigefeld in dem Gehäuse
zu fixieren. In diesem Fall wird das Anzeigefeld an das passende
Teil des Gehäuses und des Anzeigefelds gepresst, und der
Anpressteil kann einer Spannung unterzogen werden, die zum Beispiel
so groß wie 1 MPa ist. Folglich ist es in diesem Fall erwünscht,
eine UV-härtende Tinte mit besonders hoher Aushärtbarkeit zu
haben, so dass die Erzeugung von Rissen und ähnlichem in
der gedruckten Schicht des Anzeigefelds vermieden werden kann. Wenn
jedoch eine Tinte mit einer Aushärtbarkeit verwendet wird,
die in einem Maß hoch ist, dass Risse beim Anpressen verhindert
werden, sind die Dehnbarkeit und das Haftfestigkeit beeinträchtigt. Daher
gibt es in diesem Fall ein Problem, dass das Formen und Verarbeiten
des Anzeigefeldes schwierig wird.
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Folglich
besteht ein Bedarf, in dem Fall der Herstellung eines Anzeigefelds
durch die Technik des Tintenstrahldruckens unter Verwendung einer
UV-härtenden Tinte die Gestaltung zu bestimmen, während
die Verwendung des Anzeigefelds, die Position des Anpressteils und
die nachfolgenden Verfahren, wie etwa Formen und Verarbeiten berücksichtigt
werden. Mit anderen Worten besteht ein Bedarf, die Menge des Formens
oder die Menge des Verarbeitens zu verringern oder das Anzeigefeld
derart zu gestalten, dass es an dem Anpressteil keine gedruckte
Schicht bereitgestellt hat, wodurch der Gestaltung von Anzeigefeldern
eine Beschränkung auferlegt wird.
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Andererseits
haben die UV-härtenden Tinten, die gegenwärtig
in der Entwicklung sind, die hervorragende Dehnbarkeit und das Haftfestigkeit,
haben aber andererseits ein Problem unzureichender Aushärtbarkeit.
Aus diesem Grund besteht im Hinblick auf das unter Verwendung einer
derartigen UV-härtenden Tinte hergestellte Anzeigefeld
eine Gefahr, dass die Klebrigkeit, selbst nachdem die Tinte ausgehärtet
wurde, immer noch an der Oberfläche der gedruckten Schicht
bleibt, und einer verschlechterten Haltbarkeit der gedruckten Schicht.
Insbesondere besteht eine Gefahr, dass die Tinte zum Beispiel Flecken
hinterlässt, wenn nach dem Aushärten eine Berührung
mit der gedruckten Schicht stattfindet, oder dass die Anzeigefelder
durch die gedruckte Schicht aneinander haften, oder die gedruckte
Schicht auf das Anzeigefeld übertragen wird, wenn ein Anzeigefeld
mit der darin ausgebildeten gedruckten Schicht in Stapeln gelagert
wird.
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Indessen
sind UV-härtende Tinten mit hervorragender Aushärtbarkeit
ebenfalls in der Entwicklung. Die Tinten mit hervorragender Aushärtbarkeit
haben jedoch eine unzureichende Dehnbarkeit und Haftfestigkeit. Aus
diesem Grund besteht in den Anzeigefeldern, die unter Verwendung
derartiger UV-härtender Tinten hergestellt werden, eine
Gefahr, dass Risse in der gedruckten Schicht erzeugt werden können,
wenn das Anzeigefeld der Formung mittels einer Form mit einer vorgegebenen
Form unterzogen wird oder der Stanzverarbeitung, der Schneidverarbeitung
oder ähnlichem unterzogen wird. Auch besteht zur Zeit des
Aufbringens eines Gehäuses eine Gefahr, dass aufgrund der
Spannung, die auf den Einpassteil des Anzeigefelds und des Gehäuses
der Anzeigevorrichtung oder ähnliches ausgeübt
wird, Risse in der gedruckten Schicht erzeugt werden können.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts derartiger herkömmlicher
Probleme gemacht, und folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Anzeigefeld, das fähig ist, verschiedene
Gestaltungen und Formungsverarbeitungen zu bewältigen,
und ein Verfahren zur Herstellung des Anzeigefelds bereitzustellen.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Anzeigefeld bereitgestellt,
das ein Harzsubstrat und eine gedruckte Schicht umfasst, die auf
wenigstens einem Teil des Harzsubstrats durch Tintenstrahldrucken
ausgebildet ist, wobei die gedruckte Schicht ausgehärtete
Produkte UV-härtender Tinten umfasst, von denen jede ein
UV-härtendes Monomer enthält, das bei UV-Bestrahlung
polymerisiert und ausgehärtet wird, wobei die gedruckte
Schicht wenigstens zwei derartige ausgehärtete Produkte
mit unterschiedlichen Bleistifthärtewerten hat.
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In
Bezug auf das Anzeigefeld gemäß dem ersten Aspekt
der Erfindung sollte der Tatsache, dass eine gedruckte Schicht mit
wenigstens zwei ausgehärteten Produkten mit unterschiedlichen
Bleistifthärtewerten auf dem Harzsubstrat ausgebildet wird,
besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden.
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Das
heißt, in dem Anzeigefeld der Erfindung hat die gedruckte
Schicht wenigstens ein ausgehärtetes Produkt mit höherer
Bleistifthärte und ein ausgehärtetes Produkt mit
niedrigerer Bleistifthärte. Außerdem können
die Positionen, an denen die ausgehärteten Produkte mit
unterschiedlichen Bleistifthärtewerten ausgebildet sind,
zur Zeit der Herstellung des Anzeigefelds geeignet bestimmt werden.
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Aus
diesem Grund kann das Anzeigefeld zum Beispiel das ausgehärtete
Produkt mit der höheren Bleistifthärte an dem
Anpressteil ausgebildet haben, der in Kontakt mit anderen Elementen
gebracht wird und unter einer Druckkraft steht, oder kann zum Beispiel
das ausgehärtete Produkt mit der niedrigeren Bleistifthärte
an einem geformten Teil und/oder einem verarbeiteten Teil ausgebildet
haben, der einer Formung und/oder Verarbeitung oder ähnlichem
unterzogen wird.
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Daher
ist es nun möglich, dass das Anzeigefeld der Erfindung
mittels einer Form mit einer vorgegebenen Form geformt wird oder
der Stanzverarbeitung, Schneidverarbeitung oder ähnlichem
unterzogen wird, wobei kaum irgendwelche Risse in der gedruckten
Schicht erzeugt werden. Außerdem kann die Erzeugung von Rissen
oder ähnlichem in der gedruckten Schicht aufgrund der auf
den Anpressteil des Anzeigefelds ausgeübten Spannung zum
Beispiel selbst in dem Fall, dass das Anzeigefeld in Gebrauch genommen
wird, während es von einem anderen Element gepresst wird,
verhindert werden.
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Die
Bleistifthärte des ausgehärteten Produkts aus
einer UV-härtenden Tinte kann zum Beispiel verändert
werden, indem die Zusammensetzung aus dem UV-härtenden
Monomer, das in der UV-härtenden Tinte enthalten ist, oder ähnliches
angepasst wird. Folglich kann die Bleistifthärte verändert
werden, ohne die Farbe der UV-härtenden Tinte zu ändern,
ungeachtet dessen, ob die UV-härtende Tinte die gleiche
Farbe beibehält oder eine andere Farbe erhält.
Folglich können in dem Anzeigefeld der Erfindung die ausgehärteten
Produkte mit unterschiedlichen Bleistifthärtewerten derart
ausgebildet werden, dass sie die gleiche Farbe oder verschiedene
Farben haben, und auf diese Weise kann die gedruckte Schicht in
verschiedenen Gestaltungen ausgebildet werden.
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Daher
ist es in Bezug auf das Anzeigefeld der Erfindung im Gegensatz zu
den herkömmlichen Praktiken fast unnötig, die
Menge des Formens und/oder die Menge der Verarbeitung während
des Formens und/oder die Verarbeitung zu verringern oder die Gestaltung
der graphischen Gestaltungen zu modifizieren, die durch Drucken
ausgebildet werden sollen.
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Daher
kann gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung ein Anzeigefeld bereitgestellt werden, das fähig
ist, verschiedene Gestaltungen und Formungsverarbeitungen zu bewältigen.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Herstellung eines Anzeigefelds mit einem Harzsubstrat und einer
gedruckten Schicht, die auf wenigstens einem Teil des Harzsubstrats
ausgebildet wird, bereitgestellt, wobei die gedruckte Schicht aus
ausgehärteten Produkten aus UV-härtenden Tinten
gebildet wird, die jeweils ein UV-härtendes Monomer enthalten,
das durch UV-Bestrahlung polymerisiert und ausgehärtet
wird, wobei die gedruckte Schicht wenigstens zwei ausgehärtete
Produkte mit verschiedenen Bleistifthärtewerten hat, wobei
das Verfahren das Ausstoßen von wenigstens zwei UV-härtenden Tinten,
die, nachdem sie ausgehärtet werden, unterschiedliche Bleistifthärtewerte
erhalten, mittels Tintenstrahldrucken auf wenigstens einen Teil
des Harzsubstrats und das Bestrahlen der UV-härtenden Tinten
mit UV umfasst, um dadurch die ausgehärteten Produkte zu
bilden.
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Gemäß dem
zweiten Aspekt der Erfindung werden die ausgehärteten Produkte
ausgebildet durch Tintenstrahldrucken, durch Ausstoßen
der wenigstens zwei oder mehr UV-härtenden Tinten, die,
nachdem sie ausgehärtet werden, unterschiedliche Bleistifthärtewerte
erhalten, auf wenigstens einem Teil des Harzsubstrats und Bestrahlen
des Harzsubstrats mit UV, um die UV-härtenden Tinten zu
härten und die ausgehärteten Produkte auszubilden.
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Aus
diesem Grund kann eine gedruckte Schicht mit wenigstens einem ausgehärteten
Produkt mit einer höheren Bleistifthärte und einem
ausgehärteten Produkt mit einer niedrigeren Bleistifthärte
auf dem Harzsubstrat ausgebildet werden. Die jeweiligen Positionen,
an denen die ausgehärteten Produkte mit unterschiedlichen
Bleistifthärten ausgebildet werden, können zur
Zeit des Durchführens des Tintenstrahldruckens geeignet
bestimmt werden.
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Folglich
kann das Anzeigefeld zum Beispiel das ausgehärtete Produkt
mit höherer Bleistifthärte an dem Anpressteil,
der mit anderen Elementen in Berührung gebracht und unter
eine Druckkraft gesetzt wird, ausgebildet haben oder kann zum Beispiel
das ausgehärtete Produkt mit niedrigerer Bleistifthärte
an einem geformten Teil und/oder einem verarbeiteten Teil, welcher
der Formung und/oder Verarbeitung oder ähnlichem unterzogen
wird, ausgebildet haben.
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Daher
ist es nun möglich, dass das Anzeigefeld der Erfindung
mittels einer Form mit einer vorgegebenen Form geformt wird oder
der Stanzverarbeitung, Schneidverarbeitung oder ähnlichem
unterzogen wird, wobei kaum irgendwelche Risse in der gedruckten
Schicht erzeugt werden. Außerdem kann zum Beispiel selbst in
dem Fall, dass das Anzeigefeld in Gebrauch genommen wird, während
es von einem anderen Element gepresst wird, ein Anzeigefeld hergestellt
werden, bei dem die Erzeugung von Rissen oder ähnlichem
in der gedruckten Schicht aufgrund der auf den Anpressteil des Anzeigefelds
ausgeübten Spannung verhindert wird.
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Die
Bleistifthärte des ausgehärteten Produkts aus
einer UV-härtenden Tinte kann zum Beispiel verändert
werden, indem die Zusammensetzung aus dem UV-härtenden
Monomer, das in der UV-härtenden Tinte enthalten ist, oder ähnliches
angepasst wird. Aus diesem Grund kann die Bleistifthärte
verändert werden, ohne die Farbe der UV-härtenden
Tinte zu ändern, ungeachtet dessen, ob die UV-härtende
Tinte die gleiche Farbe beibehält oder eine andere Farbe
erhält. Folglich können in dem Anzeigefeld der
Erfindung die ausgehärteten Produkte mit unterschiedlichen
Bleistifthärtewerten derart ausgebildet werden, dass sie
die gleiche Farbe oder verschiedene Farben haben, und auf diese
Weise kann die gedruckte Schicht in verschiedenen Gestaltungen ausgebildet
werden.
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Daher
ist es für das Anzeigefeld der Erfindung im Gegensatz zu
den herkömmlichen Praktiken kaum nötig, die Menge
des Formens und/oder die Menge der Verarbeitung während
des Formens und/oder die Verarbeitung zu verringern oder die Gestaltung
der graphischen Gestaltung zu modifizieren, die durch Drucken ausgebildet
wird.
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Daher
kann gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ein
Verfahren zur Herstellung eines Anzeigefelds bereitgestellt werden,
das fähig ist, verschiedene Gestaltungen und Formungsverarbeitungen
zu bewältigen.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung hat das Anzeigefeld ein Harzsubstrat und
eine auf wenigstens einem Teil des Harzsubstrats durch Tintenstrahldrucken
ausgebildete gedruckte Schicht. Die gedruckte Schicht wird aus ausgehärteten
Produkten UV-härtbarer Tinten ausgebildet, von denen jede
ein UV-härtendes Monomer enthält, das durch UV-Bestrahlung
polymerisiert und ausgehärtet wird.
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Es
wird bevorzugt, dass das Harzsubstrat lichtdurchlässig
ist, während die gedruckte Schicht lichtdurchlässige
Teile hat, die sichtbares Licht durchlassen, und lichtundurchlässige
Teile, die sichtbares Licht nicht durchlassen. Es wird auch bevorzugt,
dass das Anzeigefeld der Erfindung als ein Hintergrundbeleuchtungsanzeigefeld
verwendet wird, in dem die lichtdurchlässigen Teile in
der gedruckten Schicht hell angezeigt werden, indem von der Rückfläche
Licht auf das Anzeigefeld auf die entgegengesetzte Seite der Oberfläche, die
von Benutzern gesehen wird (graphische Gestaltungsoberfläche)
gestrahlt wird.
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In
diesem Fall kann die gedruckte Schicht in dem Anzeigefeld hervorragende
maximierte Gestaltungseigenschaften haben. Außerdem kann
das Anzeigefeld in diesem Fall geeignet als ein Anzeigefeld für
die Fahrzeuginstrumententafel in dem Armaturenbrett, das dem Fahrersitz
im Inneren eines Fahrzeugs zugewandt ist, oder als ein Anzeigefeld
für Klimaanlagen oder ähnliches verwendet werden.
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Ein
Anzeigefeld für das Fahrzeuginstrumentenfeld ist in 1 als
ein Beispiel für die Anwendung des Anzeigefelds als ein
Hintergrundbeleuchtungsanzeigefeld gezeigt. In diesem Anzeigefeld
(Anzeigefeld für Fahrzeuginstrumententafel) können
eine gedruckte Schicht mit Skalen oder Zeichen (ausgehärtetes
Produkt einer UV-härtenden Tinte) oder eine nicht gedruckte
Schicht, die auf einem Harzsubstrat ausgebildet sind, lichtdurchlässige
Teile bilden, und die graphische Gestaltung der lichtdurchlässigen
Teile kann durch das Licht von der Lichtquelle, die auf der Rückflächenseite
des Harzsubstrats angeordnet ist, hell angezeigt werden. In den
Teilen außer den lichtdurchlässigen Teilen auf
dem Harzsubstrat ist eine gedruckte Schicht aus einer schwarzen
UV-härtenden Tinte (ausgehärtetes Produkt einer
UV-härtenden Tinte) ausgebildet, und diese schwarz gedruckte
Schicht bildet lichtundurchlässige Teile.
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Die
lichtdurchlässigen Teile und die lichtundurchlässigen
Teile können durch Einstellen der Farbe, der Dicke und
der Druckdichte der gedruckten Schichten ausgebildet werden. Die
lichtdurchlässigen Teile können zum Beispiel ausgebildet
werden, indem die Dicke der gedruckten Schicht kleiner gemacht wird,
die Druckdichte kleiner gemacht wird, die Farbdichte kleiner gemacht
wird, oder ähnliches. Andererseits können die lichtundurchlässigen
Teile zum Beispiel ausgebildet werden, indem die Dicke der gedruckten
Schicht dicker gemacht wird, eine aus schwarzer UV-härtender
Tinte ausgebildete gedruckte Schicht darauf laminiert wird, oder ähnliches.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung hat die gedruckte Schicht wenigstens zwei
ausgehärtete Produkte mit unterschiedlichen Bleistifthärtewerten.
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Die
Bleistifthärte der ausgehärteten Produkte kann
mit einem Verfahren gemessen werden, das in JIS K5400 (Version des
Jahres 2004) vorgeschrieben ist.
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Bevorzugt
kann die gedruckte Schicht ein ausgehärtetes Produkt, wie
vorstehend beschrieben, mit einem Bleistifthärtewert von
2H oder höher und ein ausgehärtetes Produkt, wie
vorstehend beschrieben, mit einer Bleistifthärte von HB
oder weniger haben.
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In
diesem Fall zeigt das Anzeigefeld an der Stelle, wo das ausgehärtete
Produkt mit einer hohen Bleistifthärte von 2H oder höher
ausgebildet ist, eine hervorragende Härte und kann folglich
eine vorzüglichere Haltbarkeit gegen das Pressen von außen
zeigen. Andererseits kann das Anzeigefeld an der Stelle, wo das ausgehärtete
Produkt mit einer niedrigen Bleistifthärte von HB oder
weniger ausgebildet ist, eine hervorragende Dehnbarkeit zeigen und
kann folglich eine vorzüglichere Verarbeitbarkeit und Formbarkeit
zeigen.
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Noch
stärker bevorzugt kann die gedruckte Schicht ein ausgehärtetes
Produkt mit einer Bleistifthärte von 2H oder höher
und ein ausgehärtetes Produkt mit einer Bleistifthärte
von 2B oder weniger haben.
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Was
das Harzsubstrat anbetrifft, kann ein aus Polycarbonat, Polyethylenterephthalat
oder ähnlichem ausgebildetes Substrat verwendet werden.
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Da
in diesem Fall dem Harzsubstrat die Durchlässigkeit verliehen
werden kann, kann das Anzeigefeld der Erfindung geeignet als das
Hintergrundbeleuchtungsanzeigefeld verwendet werden.
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Gemäß dem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die gedruckte Schicht
bevorzugt wenigstens zwei ausgehärtete Produkte mit unterschiedlichen
Bleistifthärtewerten und mit der gleichen Farbe.
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Außerdem
wird gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden
Erfindung für das Tintenstrahldrucken bevorzugt, Tinten
mit der gleichen Farbe als die wenigstens zwei UV-härtenden
Tinten, die nach dem Aushärten unterschiedliche Bleistifthärtewerte
erhalten, zu verwenden.
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In
diesem Fall kann eine gedruckte Schicht, in der die Grenzen zwischen
den zwei oder mehr ausgehärteten Produkten mit unterschiedlichen
Bleistifthärtewerten von dem äußeren
Erscheinungsbild kaum unterscheidbar sind, ausgebildet werden. Aus
diesem Grund können die graphischen Gestaltungseigenschaften des
Anzeigefelds weiter verbessert werden.
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Gemäß dem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass
die UV-härtenden Tinten jeweils ein monofunktionales Monomer
und ein polyfunktionales Monomer als die UV-härtenden Monomere
enthalten, wobei die wenigstens zwei ausgehärteten Produkte
mit unterschiedlichen Bleistifthärtewerten aus wenigstens
zwei UV-härtenden Tinten mit verschiedenen Gehalten des
polyfunktionalen Monomers gebildet werden.
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Gemäß dem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass die
UV-härtenden Tinten jeweils ein monofunktionales Monomer
und ein polyfunktionales Monomer enthalten und dass als die wenigstens
zwei UV-härtenden Tinten, die nach dem Aushärten
unterschiedliche Bleistifthärtewerte erhalten, wenigstens
zwei Tinten mit unterschiedlichen Gehalten des polyfunktionalen
Monomers verwendet werden.
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In
diesem Fall können die ausgehärteten Produkte
mit unterschiedlichen Bleistifthärtewerten zweckmäßig
ausgebildet werden.
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Gemäß dem
ersten Aspekt und dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird bevorzugt, dass die UV-härtenden Tinten wenigstens
Phenoxyethylacrylat als das monofunktionale Monomer enthalten und das
Phenoxyethylacrylat als die Hauptkomponente enthalten.
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In
diesem Fall können ausgehärtete Produkte mit hervorragender
Dehnbarkeit und Haftfestigkeit, bei denen auch die Klebrigkeit nach
dem Aushärten verhindert wird, ausgebildet werden.
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Die
UV-härtenden Tinten können neben Phenoxyethylacrylat
(PEA) auch andere monofunktionale Monomere enthalten.
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Als
das funktionale Monomer kann zum Beispiel ein Monomer mit einer
zyklischen Struktur verwendet werden. Insbesondere können
zum Beispiel Cyclohexylacrylat, Tetrahydrofurfurylacrylat, Benzylacrylat,
Methylphenoxyethylacrylat, 4-t-Butylcyclohexylacrylat, Caprolacton-modifiziertes
Tetrahydrofurfurylacrylat, Tribromophenylacrylat, 2-Phenoxyethylacrylat
(oder sein Ethylenoxid und/oder Propylenoxid-Zusatzmonomer), Acryloylmorpholin,
Isobornylacrylat, Phenoxydiethylenglycolacrylat, Vinylcaprolactam,
Vinylpyrrolidon, 2-Hydroxy-3-Phenoxypropylacrylat, 1,4-Cyclohexandimethanolmonoacrylat,
N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid und ähnliche erwähnt
werden. Als das monofunktionale Monomer können ein oder
zwei oder mehr aus diesen ausgewählte Monomere verwendet
werden.
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Außerdem
können unter diesen als ein Monomer mit hoher Tintenstrahleignung
Cyclohexylacrylat, Methylphenoxyethylacrylat, 2-Phenoxyethylacrylat
(oder sein Ethylenoxid und/oder Propylenoxid-Zusatzmonomer), Isobornylacrylat,
Vinylcaprolactam, Vinylpyrrolidon, 2-Hydroxy-3-Phenoxypropylacrylat,
1,4-Cyclohexandimethanolmonoacrylat oder N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid
geeigneter verwendet werden.
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Außerdem
können vom Sicherheitsgesichtspunkt oder der Beschichtungsleistung
aus Methylphenoxyethylacrylat, 2-Phenoxyethylacrylat (oder sein
Ethylenoxid und/oder Propylenoxid-Zusatzmonomer), Isobornylacrylat,
Vinylcaprolactam, 2-Hydroxy-3-Phenoxypropylacrylat oder 1,4-Cyclohexandimethanolmonoacrylat geeigneter
verwendet werden.
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Auch
vom Gesichtspunkt der Stabilität kann 2-Phenoxyethylacrylat
oder N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid sogar noch geeigneter
verwendet werden.
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Als
das polyfunktionale Monomer kann, wie nachstehend gezeigt wird,
ein Monomer mit einer zyklischen Struktur verwendet werden.
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Spezifische
Beispiele umfassen Bisphenol-A-Diacrylat, Dimethyloltricyclodecandiacrylat,
propoxidiertes Bisphenol-A-Di(meth)Acrylat, ethoxidiertes Bisphenol-A-Di(meth)Acrylat,
Bisphenol-F-Diacrylat, nitroxidiertes Bisphenol-F-Diacrylat, propoxidiertes
Bisphenol-F-Diacrylat, Cyclohexandimethanoldi(meth)acrylat, Dimethyloldicyclopentandiacrylat,
ethoxidiertes Isocyanursäuretricrylat, Tri(2-Hydroxyethylisocyanurat)Triacrylat,
Tri(meth)allylisocyanurat, Isocyanursäurediacrylat, propoxidiertes Isocyanursäurediacrylat,
Caprolacton-modifziertes Dipentaerythritolhexaacrylat und ähnliche.
Als das polyfunktionale Monomer können ein oder zwei oder
mehr der Monomere, die aus diesen ausgewählt sind, verwendet
werden.
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Außerdem
kann aus diesen als ein Monomer mit hoher Tintenstrahleignung Bisphenol-A-Diacrylat, propoxidiertes
Bisphenol-A-Di(meth)Acrylat, ethoxidiertes Bisphenol-A-Di(meth)Acrylat,
Bisphenol-F-Diacrylat, ethoxidiertes Bisphenol-F-Diacrylat, propoxidiertes
Bisphenol-F-Diacrylat, Isocyanursäurediacrylat, ethoxidiertes
Isocyanursäurediacrylat, propoxidiertes Isocyanursäurediacrylat,
ethoxidiertes Isocyanursäuretricrylat oder Caprolacton-modifziertes
Dipentaerythritolhexaacrylat geeigneter verwendet werden.
-
Wenn
die Monomere mit der zyklischen Struktur, wie vorstehend beschrieben,
als das monofunktionale Monomer und das polyfunktionale Monomer
vermischt werden, kann das Haftfestigkeit der gedruckten Schicht
(dem vorstehend beschriebenen ausgehärteten Produkt) an
dem Harzsubstrat verbessert werden. Das Prinzip ist nicht genau
bekannt, aber es wird angenommen, dass der zyklische Strukturteil
an dem Harzsubstrat auf der Oberfläche haftet, und die
Haftfestigkeit durch eine Zunahme der Van-der-Waals-Kraft verbessert
wird.
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Als
das monofunktionale Monomer und das polyfunktionale Monomer können,
falls notwendig, auch Monomere, die keine zyklische Struktur haben,
verwendet werden.
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Als
das monofunktionale Monomer, das keine zyklische Struktur hat, können
zum Beispiel 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 4-Hydroxybutylacrylat,
Isobutylacrylat, T-Butylacrylat, Isooctylacrylat, 2-Methoxyethylacrylat,
Methoxytriethylenglycolacrylat, 2-Ethoxyethylacrylat, 3-Methoxybutylacrylat,
Ethoxyethoxyethylacrylat, Butoxyethylacrylat, Ethoxydiethylenglycolacrylat,
Methoxydipropylenglycolacrylat, Dipropylenglycolacrylat, β-Carboxylethylacrylat,
Ethyldiglycolacrylat, Trimethylolpropanformalmonoacrylat, Imidacrylat,
Isoamylacrylat, ethoxidiertes Bernsteinsäureacrylat, Trifluoroethylacrylat, ω-Carboxypolycaprolactonmonoacrylat,
N-Vinyl-Formamid und ähnliche verwendet werden. Als das
monofunktionale Monomer können eines oder zwei oder mehrere
Monomere, die aus diesen ausgewählt sind, verwendet werden.
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Als
das polyfunktionale Monomer, das keine zyklische Struktur hat, können
zum Beispiel Ethylenglycoldi(meth)acrylat, Diethylenglycoldi(meth)acrylat,
Polyethylenglycoldi(meth)acrylat, 1,6-Hexandioldi(meth)acrylat,
ethoxidiertes 1,6-Hexandioldiacrylat, Neopentylglycoldi(meth)acrylat,
Polypropylenglycoldiacrylat, 1,4-Butandioldi(meth)acrylat, 1,9-Nonandioldiacrylat,
Tetraethylenglycoldiacrylat, 2-n-Butyl-2-Ethyl-1,3-Propandioldiacrylat,
Hydroxypivalinsäure-Neopentylglycoldiacrylat, 1,3-Butylenglycoldi(meth)acrylat,
Trimethylolpropantriacrylat, Hydroxypivalinsäure-Trimethylolpropantriacrylat,
ethoxidiertes Phosphorsäuretriacrylat, ethoxidiertes Tripropylenglycoldiacrylat,
Neopentylglycol-modifizertes Trimethylolpropandiacrylat, Stearinsäure-modifiziertes
Pentaerythritoldiacrylat, Pentaerythritoltriacrylat, Tetramethylolpropantriacrylat,
Tetramethylolmethantriacrylat, Pentaerythritoltetraacrylat, Caprolacton-modifiziertes
Trimethylolpropantriacrylat, Propoxylat-Glyceryl-Triacrylat, Tetramethylolmethantriacrylat,
Pentaerythritoltetraacrylat, Ditrimethylolpropantetraacrylat, ethoxidiertes
Pentaerythritoltetraacrylat, Dipentaerythritolhexaacrylat, Caprolacton-modifiziertes
Dipentaerythritolhexaacrylat, Dipentaerythritolhydroxypentaacrylat,
Neopentylglycol-Oligoacrylat, 1,4-Butandiol-Oligoacrylat, 1,6-Hexandiol-Oligoacrylat,
Trimethylolpropan-Oligoacrylat, Pentaerythritol-Oligoacrylat, ethoxidiertes
Neopentylglycoldi(meth)acrylat, propoxidiertes Neopentylglycoldi(meth)acrylat,
Tripropylenglycoldi(meth)acrylat, ethoxidiertes Trimethylolpropantriacrylat,
propoxidiertes Trimethylolpropantriacrylat oder ähnliches
verwendet werden. Als das polyfunktionale Monomer können
ein oder zwei oder mehr aus diesen ausgewählte Monomere
verwendet werden.
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Außerdem
wird in dem Fall, in dem eine höhere Dehnbarkeit erforderlich
ist, ungeachtet des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins der
zyklischen Struktur bevorzugt, ein bifunktionales Monomer als das
polyfunktionale Monomer zu verwenden.
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Unter
diesen hat das UV-härtende Monomer bevorzugt ein Molekulargewicht
von weniger als 2000, um die langfristige Druckbildstabilität sicherzustellen
und um als eine Tinte mit niedriger Viskosität abgeschlossen
zu werden, und enthält bevorzugt kein Monomer mit einem
Molekulargewicht von 2000 oder höher als das UV-härtende
Monomer.
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Die
UV-härtenden Tinten können neben den UV-härtenden
Monomeren Pigmente jeweiliger Farben, Polymerisationsinitiatoren,
Dispergiermittel und ähnliches enthalten.
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Gemäß dem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass die
wenigstens zwei ausgehärteten Produkte mit unterschiedlichen
Bleistifthärtewerten ausgebildet werden aus einer nieder
konzentrierten polyfunktionalen Monomertinte, die 5 Gewichtsteile
oder weniger des polyfunktionalen Monomers in 100 Gewichtsteilen
des UV-härtenden Monomers enthält, und einer hoch
konzentrierten polyfunktionalen Monomertinte, die 10 Gewichtsteile
oder mehr des polyfunktionalen Monomers in 100 Gewichtsteilen des
UV-härtenden Monomers enthält.
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Gemäß dem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass als
die wenigstens zwei UV-härtenden Tinten, die nach dem Aushärten
unterschiedliche Bleistifthärtewerte erzielen, eine nieder
konzentrierte polyfunktionale Monomertinte, die 5 Gewichtsteile
oder weniger des polyfunktionalen Monomers in 100 Gewichtsteilen
des UV-härtenden Monomers enthält, und eine hoch
konzentrierte polyfunktionale Monomertinte, die 10 Gewichtsteile
des polyfunktionalen Monomers in 100 Gewichtsteilen des UV-härtenden
Monomers enthält, verwendet werden.
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In
diesen Fällen können ausgehärtete Produkte
mit hinreichend unterschiedlichen Bleistifthärtewerten in
geeigneter Weise ausgebildet werden.
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Außerdem
kann das ausgehärtete Produkt, das aus der nieder konzentrierten
polyfunktionalen Monomertinte ausgebildet ist, eine hervorragende
Dehnbarkeit und/oder Haftfestigkeit zeigen, und an der Stelle, an der
ein derartiges ausgehärtetes Produkt ausgebildet ist, kann
das Formen und Verarbeiten des Anzeigefelds durchgeführt
werden, wobei kaum irgendwelche Risse oder ähnliches in
der gedruckten Schicht erzeugt werden.
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Das
ausgehärtete Produkt, das aus der hoch konzentrierten polyfunktionalen
Monomertinte ausgebildet ist, kann die hohe Härte zeigen,
und an der Stelle, wo ein derartiges ausgehärtetes Produkt
ausgebildet ist, kann das Anzeigefeld von einem anderen Element
gepresst werden, wobei kaum irgendwelche Risse der ähnliches
in der gedruckten Schicht erzeugt werden.
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Wenn
der Gehalt des polyfunktionalen Monomers in der nieder konzentrierten
polyfunktionalen Monomertinte 5 Gewichtsteile übersteigt,
besteht eine Gefahr, dass kein ausgehärtetes Produkt ausgebildet
werden kann, das fähig ist, die hervorragende Dehnbarkeit
und/oder die Haftfestigkeit zu zeigen. Aus diesem Grund besteht
eine Gefahr, dass während des Formens und/oder Verarbeitens
Risse, Abblättern und ähnliches in der gedruckten
Schicht erzeugt werden kann. Noch besser ist der Gehalt des polyfunktionalen
Monomers in der nieder konzentrierten polyfunktionalen Monomertinte
3 Gewichtsteile oder weniger.
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Wenn
der Gehalt des polyfunktionalen Monomers in der hoch konzentrierten
polyfunktionalen Monomertinte andererseits weniger als 10 Gewichtsteile
ist, besteht eine Gefahr, dass kein ausgehärtetes Produkt mit
einer hinreichend hervorragenden Aushärtbarkeit ausgebildet
werden kann. Aus diesem Grund besteht eine Gefahr, dass Risse und ähnliches
in der gedruckten Schicht erzeugt werden können, während
die gedruckte Schicht des Anzeigefelds dazu gebracht wird, ein anderes
Element zu pressen.
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Gemäß dem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass das
Anzeigefeld einen Anpressteil hat, an dem ein anderes Element über
wenigstens einen Teil des Anzeigefelds gepresst wird, und die gedruckte
Schicht das ausgehärtete Produkt, das aus der hoch konzentrierten
polyfunktionalen Monomertinte ausgebildet ist, wenigstens an dem
Anpressteil hat.
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Gemäß dem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass das
Anzeigefeld einen Anpressteil hat, bei dem ein anderes Element über
wenigstens einen Teil des Anzeigefelds gepresst wird, wobei während
des Tintenstrahldruckverfahrens das aus der hoch konzentrierten
polyfunktionalen Monomertinte ausgebildete ausgehärtete
Produkt zumindest an dem Anpressteil auf dem Harzsubstrat ausgebildet
wird.
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In
diesem Fall kann das aus der hoch konzentrierten polyfunktionalen
Monomertinte ausgebildete ausgehärtete Produkt die hervorragende
Härte vollständig ausnutzen. Das heißt,
in diesem Fall kann die Erzeugung von Rissen oder ähnlichem
in der gedruckten Schicht verhindert werden, selbst wenn das Anzeigefeld
in Gebrauch genommen wird, während das Anzeigefeld dazu
gebracht wird, an dem Anpressteil ein anderes Element zu pressen.
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Gemäß dem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass das
Anzeigefeld einen Formteil und/oder Verarbeitungsteil hat, in dem
wenigstens ein Teil des Anzeigefelds der Formung und/oder Verarbeitung
unterzogen wird, und die gedruckte Schicht wenigstens an dem Formteil
und/oder dem Verarbeitungsteil das aus der nieder konzentrierten
polyfunktionalen Monomertinte ausgebildete ausgehärtete
Produkt hat.
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Gemäß dem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass das
Anzeigefeld einen Formteil und/oder Verarbeitungsteil hat, in dem
wenigstens ein Teil des Anzeigefelds der Formung und/oder Verarbeitung
unterzogen wird, und das aus der nieder konzentrierten polyfunktionalen
Monomertinte ausgebildete ausgehärtete Produkt während
des Tintenstrahldruckverfahrens wenigstens an dem Formteil und/oder dem
Verarbeitungsteil auf dem Harzsubstrat ausgebildet wird.
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In
diesen Fällen kann das aus der nieder konzentrierten polyfunktionalen
Monomertinte ausgebildete ausgehärtete Produkt kann die
hervorragende Dehnbarkeit und die Haftfestigkeit vollauf vorteilhaft
ausnutzen. Das heißt, die Erzeugung von Rissen, Ablösen
oder ähnliches in der gedruckten Schicht kann selbst dann
verhindert werden, wenn das Anzeigefeld an dem Formteil und/oder
dem Verarbeitungsteil geformt und/oder verarbeitet wird.
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Gemäß dem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung können dann wenigstens
zwei ausgehärtete Produkte mit unterschiedlichen Bleistifthärtewerten
auf dem Harzsubstrat in einem laminierten Zustand oder parallel
auf ungefähr der gleichen Ebene ausgebildet werden.
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Gemäß dem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung können während
dem Tintenstrahldruckverfahren die wenigstens zwei ausgehärteten
Produkte mit unterschiedlichen Bleistifthärtewerten auf
dem Harzsubstrat in einem laminierten Zustand oder ungefähr
parallel in der gleichen Ebene ausgebildet werden.
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Das
heißt, wie in 6 und 7 gezeigt,
können wenigstens zwei ausgehärtete Produkte 21 und 25 mit
unterschiedlichen Bleistifthärtewerten auf dem Harzsubstrat 15 parallel
in etwa der gleichen Ebene ausgebildet werden, um eine gedruckte
Schicht 2 bereitzustellen.
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6 zeigt
einen Aufbau, in dem durch Tintenstrahldrucken gedruckte Punkte
auf einer Ebene überlagert und gedruckt sind, und dadurch
werden das ausgehärtete Produkt 21 und das ausgehärtete
Produkt 25 über einen relativ großen
Bereich parallel in etwa der gleichen Ebene ausgebildet.
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Andererseits
zeigt 7 einen Aufbau, in dem Drucken durch Tintenstrahldrucken
teilweise und abwechselnd in jedem zweiten Abstand durchgeführt
wird, wobei wenigstens zwei UV-härtende Tinten verwendet werden,
die nach dem Aushärten unterschiedliche Bleistifthärtewerte
erhalten, und das ausgehärtete Produkt 21 und
das ausgehärtete Produkt 25, die unterschiedliche
Bleistifthärtewerte haben werden in einer abwechselnden
Weise ausgebildet.
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Wie
in 8 und 9 gezeigt, können außerdem
wenigstens zwei ausgehärtete Produkte 21 und 25 mit
unterschiedlichen Bleistifthärtewerten auf dem Harzsubstrat 15 in
einem wenigstens teilweise laminierten Zustand ausgebildet werden,
um eine gedruckte Schicht 2 bereitzustellen.
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8 zeigt
einen Aufbau, in dem ein ausgehärtetes Produkt mit einer
höheren Bleistifthärte 25 teilweise auf
ein ausgehärtetes Produkt mit einer niedrigeren Bleistifthärte 21 laminiert
ist.
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Andererseits
zeigt 9 einen Aufbau, in dem ein ausgehärtetes
Produkt mit einer niedrigeren Bleistifthärte 21 teilweise
auf ein ausgehärtetes Produkt mit einer höheren
Bleistifthärte 25 laminiert ist.
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Gemäß dem
ersten Aspekt und dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird das Anzeigefeld bevorzugt in einer Fahrzeuginstrumententafel
verwendet.
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In
diesem Fall kann das Merkmal des Anzeigefelds, dass es fähig
ist, verschiedene Gestaltungen und/oder Formungsverfahren zu meistern,
vorteilhaft verwendet werden, und das Anzeigefeld kann entsprechend
auf Fahrzeuginstrumententafeln angewendet werden, in denen entsprechend
dem Fahrzeugmodell, dem Hubraum, der Fahrzeugklasse und ähnlichem
verschiedene graphische Gestaltungsteile ausgebildet wurden.
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Gemäß dem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass das
Tintenstrahldrucken unter Verwendung einer Tintenstrahldruckvorrichtung
durchgeführt wird, die mit wenigstens zwei Tintenbehältern
ausgerüstet ist, welche jeweils die wenigstens zwei UV-härtenden
Tinten enthalten, die nach dem Aushärten unterschiedliche
Bleistifthärtewerte erhalten.
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In
diesem Fall kann die gedruckte Schicht mit den wenigstens zwei ausgehärteten
Produkten, welche nach dem Aushärten unterschiedliche Bleistifthärtewerte
erhalten, in geeigneter Weise durch Tintenstrahldrucken ausgebildet
werden.
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Wie
insbesondere in 5 gezeigt, kann eine Tintenstrahldruckvorrichtung 7 mit
wenigstens zwei Tintenbehältern 71 und 72 ausgerüstet
sein, von denen jeder eine UV-härtende Tinte jeder Farbe,
wie zum Beispiel cyan, magenta, gelb oder schwarz enthält,
wobei die UV-härtende Tinte jeder Farbe die UV-härtenden Tinten
enthält, die nach dem Aushärten unterschiedliche
Bleistifthärtewerte erhalten (siehe 5).
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In
diesem Fall kann die Tintenstrahldruckvorrichtung 1 UV-härtende
Tinten der jeweiligen Farben 200 und 250, die
verschiedene Bleistifthärtewerte erzielen, von den Druckkopfdüsen
für jede Farbe in den jeweiligen Tintenbehältern 71 und 72 auf
das Harzsubstrat 15 ausstoßen. Aus diesem Grund
kann die gedruckte Schicht 2 mit einer gewünschten
Gestaltung ausgebildet werden, indem das Ausstoßen jeder
der UV-härtenden Tinten 200 und 250 von
den Tintenbehältern 71 und 72 gesteuert
wird, um das Drucken durchzuführen, und gleichzeitig können
die ausgehärteten Produkte mit unterschiedlichen Bleistifthärtwerten
und verschiedenen Farben in geeigneter Weise ausgebildet werden.
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Außerdem
kann in dem Anzeigefeld gemäß dem ersten Aspekt
und dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine transparente Überzugsschicht
zum Mattieren der Oberfläche auf der äußersten
Schicht der Oberfläche auf der von Benutzern zu sehenden
Seite (graphische Gestaltungsoberfläche) ausgebildet sein,
und diese Überzugsschicht kann durch Tintenstrahldrucken,
Schablonendrucken oder ähnliches ausgebildet werden.
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Und
die vorliegende Erfindung wurde angesichts derartiger herkömmlicher
Probleme gemacht, und es ist folglich auch eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Anzeigefeld mit hervorragender Formbarkeit und Verarbeitbarkeit,
das ebenso eine gedruckte Schicht mit hervorragender Aushärtbarkeit,
Haftfestigkeit und Haltbarkeit hat, und ein Verfahren zur Herstellung
des Anzeigefelds bereitzustellen.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt es ein Verfahren
zur Herstellung eines Anzeigefelds mit einem Harzsubstrat und einer
gedruckten Schicht, die auf wenigstens einem Teil des Harzsubstrats
ausgebildet ist, wobei das Verfahren umfasst: Ausstoßen
einer UV-härtenden Tinte, die UV-härtende Monomere
enthält, die durch UV-Bestrahlung polymerisiert und ausgehärtet
werden, mittels Tintenstrahldrucken auf wenigstens einen Teil des
Harzsubstrats und Bestrahlen des Harzsubstrats mit UV, um die UV-härtende
Tinte auszuhärten und um dadurch eine gedruckte Schicht
zu bilden, wobei die UV-härtende Tinte ein monofunktionales
Monomer und ein polyfunktionales Monomer als die UV-härtenden
Monomere enthält und die UV-härtende Tinte wenigstens
Vinylcaprolactam und N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid als
die monofunktionalen Monomere enthält.
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In
Bezug auf den vorstehend beschriebenen dritten Aspekt der Erfindung
sollte der Tatsache, dass ein Anzeigefeld durch Tintenstrahldrucken
unter Verwendung einer spezifischen UV-härtenden Tinte
hergestellt wird, besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden.
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Das
heißt, es wird eine UV-härtbare Tinte verwendet,
die wenigstens Vinylcaprolactam und N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid
als die monofunktionalen Monomere aus den UV-härtenden
Monomeren, die durch UV-Bestrahlung polymerisiert und ausgehärtet
werden, enthält.
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Wenn
das Aushärten nach UV-Bestrahlung stattfindet, während
die Quervernetzung zwischen UV-härtenden Monomeren voranschreitet,
kann aus diesem Grund die Aushärtungsgeschwindigkeit durch
einen synergistischen Effekt zwischen Vinylcaprolactam und N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid verbessert
werden. Als ein Ergebnis wird eine passende Anzahl von Quervernetzungspunkten
ausgebildet. Dadurch erhält die gedruckte Schicht eine
hervorragende Aushärtbarkeit und Haftungsvermögen
ebenso wie hohe Niveaus an Dehnbarkeit und Härte.
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Daher
ist es nun möglich, dass das Anzeigefeld der Erfindung
mittels einer Form mit einer vorgegebenen Form geformt wird oder
der Stanzverarbeitung, der Schneidverarbeitung oder ähnlichem
unterzogen wird, wobei kaum irgendwelche Risse in der gedruckten
Schicht erzeugt werden. Außerdem leidet die gedruckte Schicht
nicht unter Klebrigkeit oder ähnlichem, sondern kann eine
hervorragende Haltbarkeit zeigen.
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Wie
vorstehend beschrieben, kann gemäß dem dritten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
eines Anzeigefelds mit hervorragender Formbarkeit und Verarbeitbarkeit
bereitgestellt werden, das auch eine gedruckte Schicht mit hervorragender
Aushärtbarkeit, Haftfestigkeit und Haltbarkeit hat.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Anzeigefeld,
das mit dem Herstellungsverfahren gemäß dem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, bereitgestellt.
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Das
Anzeigefeld gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung
ist ein Anzeigefeld, das mit dem Herstellungsverfahren gemäß dem
ersten Aspekt der Erfindung hergestellt wird. Daher hat das Anzeigefeld
eine hervorragende Formbarkeit und Verarbeitbarkeit und hat, wie
vorstehend beschrieben, auch eine gedruckte Schicht mit hervorragender
Aushärtbarkeit, Haftfestigkeit und Haltbarkeit.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird ein Anzeigefeld durch Ausstoßen
der UV-härtenden Tinte mittels Tintenstrahldrucken auf
wenigstens einen Teil des Harzsubstrats, UV-Bestrahlen, um die UV-härtende
Tinte auszuhärten, und dadurch Ausbilden einer gedruckten
Schicht hergestellt.
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Als
die UV-härtende Tinte wird eine Tinte verwendet, die ein
monofunktionales Monomer und ein polyfunktionales Monomer als UV-härtende
Monomere umfasst.
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Bevorzugt
kann die UV-härtende Tinte als die UV-härtenden
Monomere 3,0 bis 18,0 Gewichtsteile des polyfunktionalen Monomers
relativ zu 100 Gewichtsteilen des monofunktionalen Monomers enthalten.
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Wenn
der Gehalt des polyfunktionalen Monomers 18,0 Gewichtsteile übersteigt,
besteht eine Gefahr, dass die gedruckte Schicht übermäßig
hart wird und die Dehnbarkeit oder Haftfestigkeit der gedruckten
Schicht unzureichend sein kann. Wenn der Gehalt des polyfunktionalen
Monomers andererseits geringer als 3,0 Gewichtsprozent ist, besteht
eine Gefahr, dass die Härte der gedruckten Schicht unzureichend
werden kann und die Haltbarkeit der gedruckten Schicht verringert
sein kann. Besser kann der Gehalt des polyfunktionalen Monomers
3,0 Gewichtsprozent bis 11,0 Gewichtsteile relativ zu 100 Gewichtsteilen
des monofunktionalen Monomers sein.
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Die
UV-härtende Tinte enthält als das monofunktionale
Monomer wenigstens Vinylcaprolactam und N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid.
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Bevorzugt
enthält die UV-härtende Tinte das Vinylcaprolactam
und das N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid in einem Gewichtsverhältnis
von Vinylcaprolactam:N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid = 1:0,2
bis 2.
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Wenn
in Bezug auf das Gewichtsverhältnis von Vinylcaprolactam
zu N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid das Verhältnis
von N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid kleiner als 0,2 ist,
besteht eine Gefahr, dass die UV-Aushärtbarkeit der UV-härtenden
Tinte verringert ist und Kleben (Klebrigkeit) in der gedruckten Schicht
auftreten kann. Wenn das Verhältnis andererseits 2 übersteigt,
besteht eine Gefahr, dass die Viskosität der UV-härtenden
Tinte erhöht sein kann und folglich das Ausstoßen
während des Tintenstrahldruckverfahrens nicht gut erreicht
werden kann.
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Außerdem
enthält die UV-härtende Tinte bevorzugt als das
monofunktionale Monomer Phenoxyethylacrylat (das hier nachstehend
geeignet als „PEA" abgekürzt wird).
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In
diesem Fall kann zum Beispiel die Haftfähigkeit an dem
Harzsubstrat, das aus Polycarbonat oder ähnlichem ausgebildet
ist, weiter verbessert werden.
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Die
UV-härtende Tinte kann ferner neben dem Vinylcaprolactam,
N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid und PEA ein anderes monofunktionales
Monomer enthalten. Insbesondere kann zum Beispiel ein monofunktionales
Monomer mit einer zyklischen Struktur verwendet werden.
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Beispiele
für das monofunktionale Monomer mit einer zyklischen Struktur
wurden bereits beschrieben.
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Außerdem
wurden unter diesen Beispiele für ein Monomer mit hoher
Tintenstrahleignung ebenfalls früher beschrieben.
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Außerdem
können unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit und Beschichtungsleistung
Isobornylacrylat, 2-Hydroxy-3-Phenoxypropylacrylat, 1,4-Cyclohexandimethanolmonoacrylat
und ähnliche zweckmäßiger verwendet werden.
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Die
UV-härtende Tinte enthält bevorzugt als das monofunktionale
Monomer 55 bis 93 Gewichtsprozent Phenoxyethylacrylat, 5 bis 30
Gewichtsprozent Vinylcaprolactam und 2 bis 15 Gewichtsprozent N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid.
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Wenn
der Gehalt von Vinylcaprolactam kleiner als 5 Gewichtsprozent ist,
besteht eine Gefahr, dass die UV-Aushärtbarkreit der UV-härtenden
Tinte verschlechtert sein kann und in der gedruckten Schicht Kleben (Klebrigkeit)
auftreten kann. Wenn der Gehalt von Vinylcaprolactam andererseits
höher als 30 Gewichtsprozent ist, besteht eine Gefahr,
dass die Lagerfähigkeit der UV-härtenden Tinte
verschlechtert ist und zum Beispiel, wenn sie bei Normaltemperatur
gelagert wird, die Viskosität der UV-härtenden
Tinte zunimmt, was folglich die Handhabung der Tinte schwierig macht.
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Wenn
der Gehalt von N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid kleiner als
2 Gewichtsprozent ist, kann eine Gefahr bestehen, dass die UV-Aushärtbarkeit
der UV-härtenden Tinte verschlechtert sein kann und in
der gedruckten Schicht Kleben (Klebrigkeit) auftreten kann. Wenn
der Gehalt andererseits höher als 15 Gewichtsprozent ist,
besteht eine Gefahr, dass die Viskosität zunehmen kann,
was die Ausstoßbarkeit während des Tintenstrahldruckverfahrens
schlecht machen kann, und dass Kringel, Auslassungen, eine Unzulänglichkeit
in dem passenden Bereich der Druckspannung oder ähnliches
während des Tintenstrahldruckverfahrens auftreten können.
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Wenn
der Gehalt an Phenoxyethylacrylat kleiner als 55 Gewichtsprozent
ist, besteht eine Gefahr, dass die Haftfestigkeit an dem Harzsubstrat
verringert sein kann. Wenn der Gehalt andererseits höher
als 93 Gewichtsprozent ist, besteht eine Gefahr, dass die UV-Aushärtbarkeit
der UV-härtenden Tinte verschlechtert sein kann und die
Glasübergangstemperatur Tg der gedruckten Schicht verringert
sein kann, was zu Kleben (Klebrigkeit) in der gedruckten Schicht
führt.
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Außerdem
kann die UV-härtende Tinte als das polyfunktionale Monomer
zum Beispiel ein Monomer mit einer zyklischen Struktur enthalten.
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Beispiele
für das polyfunktionale Monomer mit einer zyklischen Struktur
sind wie bereits beschrieben.
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Außerdem
wurden Beispiele für ein Monomer mit hoher Tintenstrahleignung
unter diesen ebenfalls bereits beschrieben.
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Wenn
die Monomere mit einer zyklischen Struktur, wie vorstehend beschrieben,
als das monofunktionale Monomer und das polyfunktionale Monomer
gemischt werden, kann die Haftfestigkeit der gedruckten Schicht
(des vorstehend beschriebenen ausgehärteten Produkts) an
dem Harzsubstrat verbessert werden. Dies ist ebenfalls bereits beschrieben.
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Als
das monofunktionale Monomer und das polyfunktionale Monomer, können,
falls notwendig, auch Monomere, die keine zyklische Struktur haben,
verwendet werden.
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Beispiele
für das polyfunktionale Monomer, das keine zyklische Struktur
hat, sind wie bereits beschrieben.
-
Beispiele
für das monofunktionale Monomer, das keine zyklische Struktur
hat, sind ebenfalls wie bereits beschrieben.
-
Außerdem
wird in dem Fall, in dem eine höhere Dehnbarkeit erforderlich
ist, ungeachtet des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins der
zyklischen Struktur bevorzugt, ein bifunktionales Monomer als das
polyfunktionale Monomer zu verwenden.
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Unter
diesen hat das UV-härtende Monomer bevorzugt ein Molekulargewicht
von weniger als 2000, um die langfristige Druckbildstabilität
sicherzustellen und um als eine Tinte mit niedriger Viskosität
fertig bearbeitet zu werden, und enthält noch besser kein
Monomer mit einem Molekulargewicht von 2000 oder höher
als das UV-härtende Polymer.
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Die
UV-härtende Tinte kann neben dem UV-härtenden
Monomer auch Pigmente verschiedener Farben, einen Polymerisationsinitiator,
ein Dispergiermittel und ähnliches enthalten.
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Als
die Pigmentkomponente können Pigmente achromatischer Farben,
wie etwa Carbon Black, Titanoxid und Calciumcarbonat oder organische
Pigmente chromatischer Farben verwendet werden. Beispiele für die
organischen Pigmente umfassen unlösliche Azopigmente, wie
etwa Toluidinrot, Toluidinbraun, Hansagelb, Benzidingelb und Pyrazolonrot;
lösliche Azopigmente, wie etwa Litholrot, Helio-Bordeaux,
Pigment Scarlet und Permanent Red 2B, von Küpenfarbstoff
abgeleitete Derivate, wie etwa Alizarin, Indanthron und Thioindigobraun;
Phthalocyanin-basierte organische Pigmente, Phthalocyaninblau und
Phthalocyaningrün; Quinacridon-basierte organische Pigmente,
wie etwa Quinacridonrot und Quinacridonmagenta; Perylen-basierte
organische Pigmente, wie etwa Perylenrot und Perylen Scharlachrot;
Pyranthron-basierte organische Pigmente, wie etwa Pyranthronrot
und Pyranthronorange; Thioindigo-basierte Pigmente; kondensierte
Azo-basierte organische Pigmente; Benzimidazolon-basierte organische
Pigmente; Quinophthalon-basierte organische Pigmente, wie etwa Quinophthalongelb;
Isoindolin-basierte organische Pigmente, wie etwa Isoindolingelb;
und andere Pigmente, wie etwa Flavanthrongelb, Acylamidgelb, Nickelazogelb,
Kupferazomethingelb, Perynonorange, Anthronorange, Dianthraquinonylrot
und Dioxazinviolett.
-
Beispiele
für die organischen Pigmente, wie in ihren Farbindexnummern
(CI-Nummern) beispielhaft gezeigt, umfassen das C. I. Pigment Gelb
12, 13, 14, 17, 20, 24, 74, 83, 86, 93, 109, 110, 117, 120, 125,
128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 166,
168, 180 und 185; C. I. Pigment Orange 16, 36, 43, 51, 55, 59 und
61; C. I. Pigment Rot 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 122, 123, 149,
168, 177, 180, 192, 202, 206, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226,
227, 228, 238 und 240; C. I. Pigment Violett 19, 23, 29, 30, 37,
40 und 50; C. I. Pigment Blau 15, 15:1, 15:3, 15:4, 15:6, 22, 60
und 64; C. I. Pigment Grün 7 und 36; C. I. Pigment Braun 23,
25 und 26; und ähnliche.
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Spezifische
Beispiele für Carbon Black umfassen „SPECIAL BLACK
350, 250, 100, 550, 5, 4, 4A und 6", „PRINTEX U, V, 140U,
140V, 95, 90, 85, 80, 75, 55, 45, 40, P, 60, L6, L, 300, 30, 3,
35, 25, A und G", die alle von der Degussa AG hergestellt werden; „REGAL
400R, 660R, 330R und 250R", „MOGUL E und L", die alle von
der Cabot Corporation hergestellt werden; „MA 7, 8, 11,
77, 100, 100R, 100S, 220 und 230", „#700, #2650, #2600,
#200, #2350, #2300, #2200, #1000, #990, #980, #970, #960, #950,
#900, #850, #750, #650, #52, #50, #47, #45, #45L, #44, #40, #33,
#332, #30, #23, #20, #10, #5, CF9, #95 und #260", die alle von der Mitsubishi
Chemical Corporation hergestellt werden; und ähnliche.
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Spezifische
Beispiele für Titanoxid umfassen „TIPAQUE CR-50,
50-2, 57, 80, 90, 93, 95, 953, 97, 60, 60-2, 63, 67, 58, 58-2, 85", „TIPAQUE
R-820, 830, 930, 550, 630, 680, 670, 580, 780, 780-2, 850, 855", „TIPAQUE
A-100, 200", „TIPAQUE W-10", „TIPAQUE PF-740,
744", „TTO-55(A), 55(B), 55(C), 55(D), 55(S), 55(N), 51(A),
51(C)", „TTO-S-1, 2", „TTO-M-1, 2", die alle von
der Ishihara Sangyo Co., Ltd. hergestellt werden; „TITANIX
JR-301, 403, 405, 600A, 605, 600E, 603, 805, 806, 701, 800, 808", „TITANIX
JA-1, C, 3, 4, 5", die alle von der Tayca Corporation hergestellt
werden; „TI-PURE R-900, 902, 960, 706, 931", die von der
DuPont Company hergestellt werden; und ähnliche.
-
Unter
den Pigmenten werden Quinacridon-basierte organische Pigmente, Phthalocyanin-basierte
organische Pigmente, Benzimidazol-basierte organische Pigmente,
Isoindolinon-basierte organische Pigmente, kondensierte Azo-basierte
organische Pigmente, Quinophthalon-basierte organische Pigmente,
Isoindolin-basierte organische Pigmente und ähnliche aufgrund
ihrer hervorragenden Lichtechtheit bevorzugt.
-
Die
organischen Pigmente sind bevorzugt Mikropigmente mit einer mittleren
Partikelgröße von 10 bis 150 nm, wie durch Laserstreuung
gemessen. Wenn die mittlere Partikelgröße des
Pigments kleiner als 10 nm ist, besteht eine Gefahr, dass eine kleinere
Partikelgröße eine Verschlechterung der Lichtechtheit
bewirken kann.
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Wenn
die mittlere Partikelgröße andererseits größer
als 150 nm ist, wird es schwierig, den feinstverteilten Zustand
stabil aufrecht zu erhalten, und es tritt eine Neigung zur Pigmentausfällung
auf.
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Das
Mikronisieren des organischen Pigments kann zum Beispiel mit dem
folgenden Verfahren ausgeführt werden.
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Das
heißt, zuerst werden ein organisches Pigment, ein wasserlösliches
anorganisches Salz in einer Menge des dreifachen Gewichts des organischen
Pigments und ein wasserlösliches Lösungsmittel
vermischt, um eine lehmähnliche Mischung herzustellen.
Anschließend wird die Mischung mit einer Knetmaschine oder ähnlichem
stark geknetet, um die Partikel zu mikronisieren, und dann in Wasser
eingebracht und mit einem Hochgeschwindigkeitsmischer oder ähnlichem
verrührt, um einen Schlamm zu erhalten. Dann wird der Schlamm
wiederholt gefiltert und mit Wasser gespült, um das wasserlösliche
anorganische Salz und das wasserlösliche Lösungsmittel
zu entfernen. Auf diese Weise kann ein mikronisiertes organisches
Pigment erhalten werden.
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In
dem vorstehend beschriebenen Mikronisierungsverfahren können
ein Harz, ein Pigmentdispergiermittel und ähnliches hinzugefügt
werden. Das wasserlösliche anorganische Salz wird als eine
Zerkleinerungshilfe verwendet, und insbesondere können
zum Beispiel Natriumchlorid, Kaliumchlorid und ähnliche
verwendet werden. Diese anorganischen Salze werden in einer Menge
verwendet, die ungefähr das Dreifache oder mehr des Gewichts
des organischen Pigments und bevorzugt das Zwanzigfache oder weniger
des Gewichts des organischen Pigments ist. Wenn die Menge des anorganischen
Salzes weniger als das dreifache Gewicht des organischen Pigments
ist, besteht eine Gefahr, dass kein organisches Pigment mit einer
gewünschten Partikelgröße erhalten werden
kann. Wenn die Mange andererseits größer als das
zwanzigfache Gewicht des organischen Pigments ist, wird die für
die Spülbehandlung benötigte Zeit in den nachfolgenden
Verfahren erhöht und gleichzeitig wird der Materialdurchsatz
des organischen Pigments verringert, folglich wird der Herstellungswirkungsgrad
schlecht.
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Das
wasserlösliche Lösungsmittel wird verwendet, um
einen guten lehmähnlichen Zustand des organischen Pigments
und des wasserlöslichen anorganischen Salzes zu ergeben
und auf diese Weise das Zerkleinern hinreichend und wirkungsvoll
durchzuführen. Das wasserlösliche Lösungsmittel
bietet die Gefahr, dass es anfällig für Verdampfung
wird, wenn die Temperatur beim Kneten steigt. Aus diesem Grund wird
unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit bevorzugt, ein Lösungsmittel
mit einem Siedepunkt so hoch wie 120°C bis 250°C
als das wasserlösliche Lösungsmittel zu verwenden.
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Insbesondere
können als das wasserlösliche Lösungsmittel,
2-(Methoxyethoxy)ethanol, 2-Butoxyethanol, 2-(Isopentyloxy)ethanol,
2-(Hexaloxy-)ethanol, Diethylenglycol, Diethylenglycolmonomethylether,
Diethylenglycolmonobutylether, Triethylenglycol, Triethylenglycolmonomethylether,
flüssiges Polyethylenglycol, 1-Methoxy-2-Propanol, 1-Ethoxy-2-Propanol,
Dipropylenglycol, Dipropylenglycolmonomethylether, Dipropylenglycolmonoethylether,
Polypropylenglycol mit niedrigem Molekulargewicht und ähnliche
verwendet werden.
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Die
UV-härtende Tinte kann das Pigment in einer Menge von zum
Beispiel 3 bis 30 Gewichtsprozent in der Zusammensetzung enthalten.
Eine UV-härtende Tinte, die das Pigment innerhalb dieses
Bereichs enthält, hat eine ausreichende Farbdichte und
kann auch eine hervorragende Lichtechtheit zeigen.
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Die
UV-härtende Tinte enthält bevorzugt ein Pigmentdispergiermittel.
In diesem Fall kann die Dispergierbarkeit des Pigments in der UV-härtenden
Tinte verbessert werden, und gleichzeitig kann die Lagerbeständigkeit
der UV-härtenden Tinte verbessert werden.
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Als
das Pigmentdispergiermittel können zum Beispiel Hydroxylgruppen-enthaltende
Carboxylsäureester, Salze von langkettigen Polyaminoamiden
und Säureestern mit hohem Molekulargewicht, Salze von Polycarbonsäuren
mit hohem Molekulargewicht, Salze von langkettigen Polyaminoamiden
und polaren Säureestern, ungesättigte Säureester
mit hohem Molekulargewicht, Copolymere mit hohem Molekulargewicht, modifiziertes
Polyurethan, modifiziertes Polyacrylat, anionische aktive Mittel
vom Polyetherestertyp, Naphthalensulfonsäure-Formalinkondensatsalze,
aromatische Sulfonsäure-Formalinkondensatsalze, Polyoxyethylenalkylphosphorsäureester,
Polyoxyethylennonylphenylester, Stearylaminacetat und ähnliches
verwendet werden.
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Detaillierte
spezifische Beispiele für das Dispergiermittel umfassen
zum Beispiel „Anti-Terra-U (Polyaminoamidphosphorsäuresalze)", „Anit-Terra-203/204
(Polycarboxylsäuresalze mit hohem Molekulargewicht)", „Disperbyk-101
(Polyaminoamidphosphorsäuresalz und Säureester),
107 (Hydroxylgruppen-enthaltender Carboxylsäureester),
110, 111 (Säuregruppen-enthaltende Copolymere), 130 (Polyamid),
161, 162, 163, 164, 165, 166, 170 (Copolymere mit hohem Molekulargewicht)", „400", „Bykumen
(ungesättigte Säureester mit hohem Molekulargewicht)", „BYK-P104,
P105 (Polycarboxylsäuren mit ungesättigter Säure
mit hohem Molekulargewicht)", „P104S, 240S (Silikon-basierte
Polycarboxylsäuren mit ungesättigte Säure
mit hohem Molekulargewicht)", „Lactimon (langkettige Amine
und Polycarboxylsäuren mit ungesättigter Säure
und Silikon)", die alle von der BYK Chemie GmbH hergestellt werden,
und ähnliche.
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Außerdem
können „EFKA 44, 46, 47, 48, 49, 54, 63, 64, 65,
66, 71, 701, 764, 766", „EFKA-Polymer-100 (modifiziertes
Polyacrylat), 150 (aliphatisch modifiziertes Polymer), 400, 401,
402, 403, 450, 451, 452, 453 (modifiziertes Polyacrylat), 745 (Kupferphthalocyanin-basiert)",
die alle von Efka Chemicals BV hergestellt werden; „FLOWLEN
TG-710 (Urethanoligomer), „FLOWNON SH-290, SP-1000", „POLYFLOW
Nr. 50E, Nr. 300 (Acrylcopolymere)", die alle von der Kyoeisha Chemical
Co., Ltd. hergestellt werden; „DISPARLON KS-860, 873SN,
874 (Polymerdispergiermittel), #2150 (aliphathische polybasische
Carboxylsäure), #7004 (Polyetherestertyp), die alle von
Kusumoto Chemical, Ltd. hergestellt werden; und ähnliche
erwähnt werden. Auch können „DEMOL RN,
N (Naphthalensulfonsäure-Formalinkondensatnatriumsalze),
MS, C, SN-B (aromatische Sulfonsäure-Formalinkondensatnatriumsalze),
EP", „HOMOGENOL L-18 (Polymer vom Polycarboxylsäuretyp)", „EMULGEN
920, 930, 931, 935, 950, 985 (Polyoxyethylennonylphenylether)", „ACETAMIN
24 (Kokosnussaminacetat), 86 (Stearylaminacetat)", die alle von
der Kao Corporation hergestellt werden; „SOLPERSE 5000
(Phthalocyaninammoniumsalz-basiert), 13940 (Polyesteramin-basiert),
17000 (Fettsäureamin-basiert), 24000 GR, 32000, 33000,
39000, 41000, 53000", die alle von Avecia, Ltd. hergestellt werden; „NIKOL T106
(Polyoxyethylensorbitanmonooleat), MYS-IEX (Polyoxyethylenmonostearat)
und Hexaglin 4-0 (Hexaglyceryl-Tetraoleat), die alle von Nikko Chemicals
Co., Ltd. hergestellt werden; „AJISPER-PB 821, 822, 824",
die von der Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc. hergestellt werden;
und ähnliche erwähnt werden.
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Das
Dispergiermittel ist bevorzugt in der Zusammensetzung der UV-härtenden
Tinte in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent enthalten. Dadurch
können die Dispergierbarkeit des Pigments und die Lagerbeständigkeit
der Tinte weiter verbessert werden. Um die Dispergierbarkeit und
die Lagerbeständigkeit weiter zu verbessern, wird das Dispergiermittel
bevorzugt zur Zeit des Dispergierens des Pigments eingearbeitet.
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Es
wird bevorzugt, dass die UV-härtende Tinte ein Oberflächenaufbereitungsmittel
enthält, um die Benetzbarkeit an dem Harzsubstrat zu verbessern.
Spezifische Beispiele für das Oberflächenaufbereitungsmittel umfassen
zum Beispiel „BYK-300, 302, 306, 307, 310, 315, 320, 322,
323, 325, 330, 331, 333, 337, 340, 344, 370, 375, 377, 350, 352,
354, 355, 356, 358 N, 361 N, 357, 390, 392, UV3500, UV3510, UV3570",
die von der BYK Chemie GmbH hergestellt werden; „TEGORAD-2100,
2200, 2250, 2500, 2700", die von der Tego Chemie GmbH werden; und ähnliche.
Die Oberflächenaufbereitungsmittel können, falls
notwendig, einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr Arten
verwendet werden. Das Oberflächenaufbereitungsmittel ist
bevorzugt in einer Menge von 0,001 bis 1 Gewichtsprozent in der
Zusammensetzung der UV-härtenden Tinte enthalten.
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Die
UV-härtende Tinte kann einen Photopolymerisationsinitiator
enthalten.
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Als
der Photopolymerisationsinitiator wird bevorzugt, Oligo(2-Hydroxy-2-Methyl-1-(4-(1-Methylvinyl)phenyl)propanon)
und 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid einzuarbeiten. Insbesondere
in dem Fall, in dem die UV-härtende Tinte beide von ihnen
enthält, ist die Aushärtungsgeschwindigkeit gut,
und es kann eine gedruckte Schicht ohne Blockierung ausgebildet
werden.
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Der
Begriff Blockierung bezieht sich hier auf ein Phänomen,
bei dem die gedruckte Schicht zusammenklebt, wenn sie mit einem
anderen Element in Berührung kommt, und in manchen Fällen
wird die gedruckte Schicht übertragen. Es wird verstanden,
dass dies auftritt, wenn aufgrund der Beendigung der Polymerisation
in einem niedrigen Molekulargewichtszustand eine relativ große
Menge eines nicht reagierten Monomers oder eines Dimers oder Trimers
in der gedruckten Schicht zurückbleibt.
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Der
Photopolymerisationsinitiator wird im Allgemeinen in den Typ mit
intramolekularer Bindungsöffnung und den intermolekularen
wasserstoffentziehenden Typ klassifiziert. Oligo(2-Hydroxy-2-Methyl-1-(4-(1-Methylvinyl)phenylpropanon)
ist vom Typ mit intramolekularer Bindungsöffnung und wird
unter anderem als ein Acetophenon-basierter Initiator klassifiziert.
Dieser ist im Vergleich zu dem intermolekularen wasserstoffentziehenden
Typ durch die schnelle Polymerisationsgeschwindigkeit, weniger durch
Photosäuerung verursachtes Vergilben, gute Lagerbeständigkeit
und ähnliches gekennzeichnet.
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2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid
hat eine Absorptionsspitze in einem Wellenlängenbereich
von 350 nm bis 395 nm und verwendet Licht mit einer längeren
Wellenlänge im Vergleich zu Oligo(2-Hydroxy-2-Methyl-1-(4-(1-Methylvinyl)phenyl)propanon).
Folglich wird die Eindringtiefe des ausgestrahlten Lichts erhöht
und das Aushärten im Inneren der gedruckten Schicht kann
gefördert werden.
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Ferner
wird für die UV-härtende Tinte der Photopolymerisationsinitiator
bevorzugt in einer Menge von 2 bis 20 Gewichtsteilen relativ zu
100 Gewichtsteilen des UV-härtenden Monomers hinzugefügt.
Wenn die Menge weniger als 2 Gewichtsteile ist, kann die Aushärtungsgeschwindigkeit
erheblich verringert sein. Wenn der Photopolymerisationsinitiator
andererseits in einer Menge hinzugefügt wird, die 20 Gewichtsteile übersteigt,
ist die Aushärtungsgeschwindigkeit kaum mehr Gegenstand
einer Verbesserung. Auch wird es schwierig, den Photopolymerisationsinitiator
vollständig in der Tinte zu lösen, und daher besteht
eine Gefahr, dass, selbst wenn die Löslichkeit durch Erwärmen
erzielt wird, die Viskosität erhöht wird, und
es schwierig werden kann, die Tinte als eine Tintenstrahltinte zu
verwenden. Das Absorptionsspektrum des Photopolymerisationsinitiators
kann gemessen werden, indem der Photopolymerisationsinitiator zum
Beispiel bis zu einer Konzentration von 0,1 Gewichtsprozent in Acetonnitril
gelöst wird und eine 1-cm-Quarzzelle und ein Spektrometer (U-3300,
hergestellt von Hitachi, Ltd.) verwendet werden. Die Absorptionsspitze
bezieht sich unter den Messbedingungen auf eine Spitze mit einem
Absorptionsgrad von 0,5 oder höher. Viele der Acylphosphinoxid-basierten
Photopolymerisationsinitiatoren haben unter den Messbedingungen
eine Absorptionsspitze mit einer Intensität von 0,5 oder
höher in dem Wellenlängenbereich von 350 nm bis
395 nm.
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Als
nächstes wird bevorzugt, dass die UV-härtende
Tinte eine Viskosität hat, die bei Normaltemperatur auf
15 bis 35 mPa·s eingestellt ist.
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In
dem Fall, dass die Viskosität der UV-härtenden
Tinte außerhalb des Bereichs von 15 bis 35 mPa·s ist,
besteht eine Gefahr, dass das Drucken mittels Tintenstrahldrucken
schwierig werden kann. In Bezug aus das Tintenstrahldruckverfahren,
wird es zum Beispiel für zweckmäßig gehalten,
die UV-härtende Tinte allgemein zu erwärmen, um
die Viskosität auf etwa 10 mPa·s zu senken und
das Ausstoßen durchzuführen, um in stabiler Weise
flüssige Mikrotröpfchen der UV-härtenden
Tinte mit einem Volumen von 10 pl oder weniger auszustoßen.
Wenn die Viskosität der UV-härtenden Tinte jedoch
höher als 35 mPa·s ist, besteht eine Gefahr, dass
während des Tintenstrahldruckverfahrens eine Notwendigkeit
entsteht, die UV-härtende Tinte auf eine Temperatur nahe
50°C zu erwärmen, und eine thermische Verschlechterung
des Druckkopfelements der Tintenstrahldruckvorrichtung oder eine
thermische Reaktion der UV-härtenden Tinte selbst auftreten
kann. Auch wenn PEA als die Hauptkomponente des monofunktionalen
Monomers für die UV-härtende Tinte verwendet wird,
ist die Viskosität von PEA etwa 10 mPa·s, und
folglich kann es schwierig werden, die Viskosität auf den Bereich
von 15 bis 35 mPa·s einzustellen.
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Das
Anzeigefeld hat ein Harzsubstrat, das aus Polycarbonat, Polyethylenterepthalat
oder ähnlichem ausgebildet ist, und eine auf wenigstens
einem Teil des Harzsubstrats ausgebildete gedruckte Schicht. Die
gedruckte Schicht kann durch Tintenstrahldrucken, durch Durchführen
des Druckens auf wenigstens einem Teil des Harzsubstrats unter Verwendung
der UV-härtenden Tinte und Härten der UV-härtenden
Tinte ausgebildet werden.
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Es
wird bevorzugt, dass das Harzsubstrat lichtdurchlässig
ist und die gedruckte Schicht lichtdurchlässige Teile hat,
die sichtbares Licht durchlassen, und lichtundurchlässige
Teile, die sichtbares Licht nicht durchlassen. Es wird auch bevorzugt,
dass das Anzeigefeld als ein Hintergrundbeleuchtungsanzeigefeld
verwendet wird, bei dem die lichtdurchlässigen Teile in
der gedruckten Schicht durch Leuchten von Licht auf das Anzeigefeld
von der hinteren Oberfläche auf der entgegengesetzten Seite
zu der von Benutzern gesehenen Oberfläche (graphische Gestaltungsoberfläche)
hell angezeigt werden.
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In
diesem Fall kann die gedruckte Schicht in dem Anzeigefeld ihre hervorragenden
graphischen Gestaltungseigenschaften maximal offenbaren. Außerdem
kann das Anzeigefeld in diesem Fall geeignet zum Beispiel als ein
Anzeigefeld für Messanzeigeinstrumente in dem Armaturenbrett,
das dem Fahrersitz im Inneren eines Fahrzeugs zugewandt ist, oder
ein Anzeigefeld für Klimaanlagen oder ähnliches
verwendet werden.
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Ein
Anzeigefeld für Fahrzeugmessanzeigeinstrumente ist in 1 und 2 als
eine beispielhafte Verwendung eines Hintergrundbeleuchtungsanzeigefelds
gezeigt. In diesem Anzeigefeld (Anzeigefeld für Fahrzeugmessanzeigeinstrumente)
bildet eine gedruckte Schicht mit Skalen oder Zeichen oder eine
nicht gedruckte Schicht, die auf dem Harzsubstrat ausgebildet sind,
die lichtdurchlässigen Teile, und das Licht von der auf
der Rückflächenseite des Harzsubstrats angeordneten
Lichtquelle kann die graphische Gestaltung der lichtdurchlässigen
Teile hell anzeigen lassen. In den anderen Teilen außer
den lichtdurchlässigen Teilen auf dem Harzsubstrat wird
eine aus einer schwarzen UV-härtenden Tinte gebildete gedruckte
Schicht gebildet, und diese schwarze gedruckte Schicht bildet lichtundurchlässige
Teile.
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Die
lichtdurchlässigen Teile und die lichtundurchlässigen
Teile können durch Einstellen der Farbe, der Dicke und
der Druckdichte der gedruckten Schicht eingestellt werden. Die lichtdurchlässigen
Teile können zum Beispiel ausgebildet werden, indem die
Dicke der gedruckten Schicht kleiner gemacht wird, die Druckdichte verringert
wird oder die Farbdichte niedriger gemacht wird. Andererseits können
die lichtundurchlässigen Teile zum Beispiel ausgebildet
werden, indem die Dicke der gedruckten Schicht größer
gemacht wird oder eine aus einer schwarzen UV-härtenden
Tinte ausgebildete gedruckte Schicht laminiert wird.
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Außerdem
kann in dem Anzeigefeld der Erfindung zum Zweck der Mattierung der
Oberfläche eine transparente Überzugsschicht auf
der äußersten Schicht der Oberfläche
auf der von Benutzern gesehenen Seite (graphische Gestaltungsoberfläche)
ausgebildet werden. Die Überzugsschicht kann durch Tintenstrahldrucken,
Schablonendrucken oder ähnliches ausgebildet werden.
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Gemäß einem
fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt es eine
Zusammensetzung von Tinte, die von einem Verfahren zur Herstellung
eines Anzeigefelds mit einem Harzsubstrat und einer gedruckten Sicht,
die zumindest auf einem Teil des Harzsubstrats ausgebildet wird,
verwendet wird, wobei das Verfahren umfasst: mittels Tintenstrahldrucken
Ausstoßen einer UV-härtenden Tinte, die UV-härtende
Monomere enthält, die durch UV-Bestrahlung polymerisiert
und ausgehärtet werden, auf wenigstens einen Teil des Harzsubstrats; und
Bestrahlen der UV-härtenden Tinte mit UV, um die UV-härtende
Tinte auszuhärten und um dadurch eine gedruckte Schicht
zu bilden; wobei die UV-härtende Tinte monofunktionale
Monomere und ein polyfunktionales Monomer als die UV-härtenden
Monomere enthält und die UV-härtende Tinte in
der Zusammensetzung wenigstens Vinylcaprolactam und N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid
als die monofunktionalen Monomere enthält.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Vorderansicht eines Anzeigefelds gemäß der
beispielhaften Ausführungsform 1;
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2 ist
eine Querschnittansicht des Anzeigefelds gemäß der
beispielhaften Ausführungsform 1 (entlang der Linie A-A
in 1 gesehene Querschnittansicht);
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3 ist
ein Erläuterungsdiagramm, das den Querschnittaufbau eines
Harzsubstrats gemäß der beispielhaften Ausführungsform
1 mit einer darin ausgebildeten gedruckten Schicht zeigt;
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4 ist
ein Erläuterungsdiagramm, das den Querschnittaufbau des
Anzeigefelds gemäß der beispielhaften Ausführungsform
1 in einem Zustand zeigt, in dem es im Inneren eines Instrumentengehäuses
für Fahrzeuge angeordnet ist;
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5 ist
ein Erläuterungsdiagramm, das den Aufbau einer Druckvorrichtung
gemäß der beispielhaften Ausführungsform
1 zeigt;
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6 ist
ein Erläuterungsdiagramm, das einen Abschnitt des Querschnittaufbaus
des Anzeigefelds zeigt, in dem eine gedruckte Schicht auf einem
Harzsubstrat ausgebildet ist, wobei wenigstens zwei ausgehärtete
Produkte mit unterschiedlichen Bleistifthärtewerten parallel
in ungefähr der gleichen Ebene angeordnet sind;
-
7 ist
ein Erläuterungsdiagramm, das einen Abschnitt des Querschnittaufbaus
des Anzeigefelds zeigt, in dem eine gedruckte Schicht auf einem
Harzsubstrat ausgebildet ist, wobei wenigstens zwei ausgehärtete
Produkte mit unterschiedlichen Bleistifthärtewerten abwechselnd
in einem geringen Abstand und parallel in ungefähr der
gleichen Ebene angeordnet sind;
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8 ist
ein Erläuterungsdiagramm, das den Querschnittaufbau eines
Anzeigefelds zeigt, in dem eine gedruckte Schicht auf einem Harzsubstrat
ausgebildet ist, wobei ein ausgehärtetes Produkt mit einer
höheren Bleistifthärte in einem laminierten Zustand
auf einem ausgehärteten Produkt mit einer niedrigeren Bleistifthärte angeordnet
ist;
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9 ist
ein Erläuterungsdiagramm, das den Querschnittaufbau eines
Anzeigefelds zeigt, in dem eine gedruckte Schicht auf einem Harzsubstrat
ausgebildet ist, wobei ein ausgehärtetes Produkt mit einer
niedrigeren Bleistifthärte in einem laminierten Zustand
auf einem ausgehärteten Produkt mit einer höheren
Bleistifthärte angeordnet ist;
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10 ist
eine erläuternde Querschnittansicht eines Harzsubstrats
gemäß der beispielhaften Ausführungsform
2, das eine gedruckte Schicht und eine Überzugsschicht
darauf ausgebildet hat;
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11 ist
eine erläuternde Querschnittansicht eines Messanzeigeinstruments
für Fahrzeuge, die den Aufbau zeigt, in dem ein Anzeigefeld
gemäß der beispielhaften Ausführungsform
2 im Inneren eines Instrumentengehäuses für Fahrzeuge
angeordnet ist;
-
12A ist eine erläuternde Querschnittansicht
eines Harzsubstrats gemäß der beispielhaften Ausführungsform
2, die jeweils eine einzige gedruckte Schicht auf der graphischen
Gestaltungsoberfläche und der Rückflächenseite
hat;
-
12B ist eine erläuternde Querschnittansicht
eines Harzsubstrats gemäß der beispielhaften Ausführungsform
2, das durch Laminieren zwei gedruckte Schichten auf der Rückoberflächenseite
ausgebildet hat; und
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12C ist eine erläuternde Querschnittansicht
eines Harzsubstrats gemäß der beispielhaften Ausführungsform
2, das eine einzige gedruckte Schicht auf der Rückflächenseite
ausgebildet hat.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Nachstehend
werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
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(Ausführungsform 1)
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In
der vorliegenden Ausführungsform wurde, wie in Tabelle
1 gezeigt, eine Vielzahl von UV-härtenden Tinten mit unterschiedlichen
Zusammensetzungen hergestellt, und diese wurden beim Drucken auf
ein Harzsubstrat verwendet, um die wesentlichen Eigenschaften als
die Tinten für Anzeigefelder zu bewerten.
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Zuerst
wurde, wie in der folgenden Tabelle 1 gezeigt, eine Vielzahl von
UV-härtenden Tinten mit unterschiedlichen Zusammensetzungen
(Probe X1 bis Probe X3) hergestellt.
-
Diese
Tinten enthalten jeweils ein monofunktionales Monomer, ein polyfunktionales
Monomer (bifunktionales Monomer) und ein Pigment in der in Tabelle
1 gezeigten Zusammensetzung. Jede Tinte enthält neben ihnen
auch einen Polymerisationsinitiator, ein Dispergiermittel und ähnliches.
Die Komponenten, abgesehen von den UV-härtenden Monomeren
und dem Pigment, waren in fast der gleichen Menge in jeder der Tinten enthalten.
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Als
nächstes wurde ein aus Polycarbonat gebildetes Harzsubstrat
mit einer Dicke von 0,5 mm bereitgestellt. Drucken auf dieses Substrat
wurde durch Tintenstrahldrucken unter Verwendung jeder der UV-härtenden
Tinten (Proben X1 bis X3) durchgeführt, die Tinten wurden
durch UV-Strahlung ausgehärtet, und auf diese Weise wurde
eine aus den ausgehärteten Produkten der UV-härtenden
Tinten gebildete gedruckte Schicht ausgebildet.
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Das
Tintenstrahldrucken wurde derart ausgeführt, dass ein Ca4-Druckkopf,
hergestellt von der TOSHIBA TEC Corporation, mit jeder der UV-härtenden
Tinten gefüllt wurde und die UV-härtende Tinte
auf eine Temperatur von 45°C im Inneren des Druckkopfs
erwärmt wurde, um eine Tintenviskosität zur Zeit
des Ausstoßens von 10 mPa·s zu erhalten. Während
das Flüssigkeitströpfchenvolumen für
das Tintenstrahldrucken auf 12 pl festgelegt war, wurde die Druckkopfabtastgeschwindigkeit
auf etwa 20 m/min festgelegt und eine Druckausgabe von 600 dpi × 600
dpi wurde in einem Acht-Pass-Tintentropfdruckmodus gedruckt, um
auf diese Weise die aus ausgehärteten Tintenprodukten gebildete
gedruckte Schicht auszubilden. Was das Aushärten der Tinte
anbetrifft, wurde ein UV-Belichtungsvorrichtungszubehör
für eine Tintenstrahlvorrichtung verwendet, bei dem die
Bedingungen auf eine Spitzenwellenlänge von 365 nm und
eine Beleuchtungsstärke von 1000 mW eingestellt waren.
-
Die
Beleuchtungsstärke wurde unter Verwendung des N-1-Lichtintensitätsmessers
(für die Messung bei einer Wellenlänge von 365
nm) gemessen, der von der GS Yuasa Corp. hergestellt wird.
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In
der vorliegenden Ausführungsform kann die auf dem Harzsubstrat
ausgebildete gedruckte Schicht als ein Ersatz für die Druckausgabe
verwendet werden, die durch herkömmliches Seidenschablonenprozessdrucken
gedruckt wird, und die gedruckte Schicht ist im Allgemeinen nicht
als ein lichtdurchlässiges Bild mit der Tintenstrahldruckintensität
gefertigt wie sie beim Papierdrucken, bei Schildern und ähnlichem
verwendet wird. Daher wurde das Drucken derart durchgeführt,
dass die Druckdichten der jeweiligen Farben jeweils Durchlässigkeitsdichten
wären, wie etwa 2,0 bis 5,0 für schwarz, 0,4 bis
0,6 für cyan, 0,7 bis 1,0 für magenta und 0,1
bis 0,2 für gelb. Diese Messungen wurden unter Verwendung
eines Transmissionsdichtemessgeräts gemacht, das von der
X-RIGHT, Inc. hergesellt wurde.
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Es
ist bekannt, dass die Aushärtbarkeit der UV-härtenden
Tinte mit der Intensität der UV-Beleuchtungsstärke,
der Strahlungsenergie (integrierte Lichtmenge), der Tintenmenge,
die von dem Tintenstrahl zu einer Zeit tropft, und der Transmissionsdichte
der Tinte selbst variiert.
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Als
die Druckbedingungen, während der Herstellung des Anzeigefelds
der vorliegenden Ausführungsform können die folgenden
geeigneten Bedingungen verwendet werden.
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Das
heißt, die UV-Bestrahlung kann bei 600 mW bis 1500 mW ausgeführt
werden. Dies liegt daran, dass, wenn die UV-Beleuchtungsstärke
1500 mW übersteigt, eine Gefahr der Ausdehnung des Harzsubstrats unter
Wärme oder einer Verschlechterung des Harzsubstrats durch
UV besteht, was zu Vergilben führen kann. Andererseits
ist eine Beleuchtungsstärke von weniger als 600 mW nicht
ausreichend, da eine Gefahr besteht, dass die UV-Intensität
zum Übertragen auf das Innere nicht ausreichend sein kann,
was unzureichendes Aushärten bewirkt.
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Außerdem
ist die Bestrahlungszeit im Allgemeinen durch die Druckkopfbetriebsgeschwindigkeit
zu der Hauptbetriebszeit bestimmt, da die parallel zu dem Tintenstrahldruckkopf
angeordnete UV-Lampe einen Arbeitsgang des Fahrens über
die Tinte gleich nach dem Tintentröpfeln wiederholt.
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Die
maximale Betriebsgeschwindigkeit ist durch die Frequenz des Druckkopfs
bestimmt. Angesichts der Produktivität und Aushärtbarkeit
kann die integrierte Menge von Licht in einem Durchgang des Hauptbetriebs
auf 100 bis 300 mJ festgelegt werden. Die Tröpfelmenge
der Tinte ist derart festgelegt, dass das maximale Tröpfchenvolumen
auf 12 pl festgelegt ist, um die Verschlechterung der Bildqualität
der Druckausgabe zu unterdrücken. Wenn ein Flüssigkeitströpfchenvolumen
größer als 20 pl ist, besteht zum Beispiel eine
Gefahr, wenn das Tintenstrahldrucken entlang einer geraden Linie
ausgeführt wird, dass der Endabschnitt der Linie aufgrund
der nassen Ausbreitung beim Auftreffen des Tintentröpfchens
auf dem Harzsubstrat durchschlagen kann. Um eine Linienauflösung
des Seidenschablonenprozessniveaus zu realisieren, ist ein Flüssigkeitströpfchenvolumen
von 12 pl oder weniger geeignet.
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Was
die Transmissionsdichte der Tinte selbst anbetrifft, dient die Tintendichte
von schwarzer Farbe, die die schlechteste UV-Lichtdurchlässigkeit
hat, als der Referenzpunkt. Wenn die Tintendichte von schwarz niedrig
festgelegt ist, würde die Aushärtbarkeit bemerkenswert
verbessert, aber es wäre schwierig, eine gewünschte
Transmissiondichte zu offenbaren, es sei denn, das Drucken wird
eine Anzahl von Malen wiederholt durchgeführt. Wenn andererseits
der Pigmentanteil erhöht wird, kann das Aushärten
erheblich verschlechtert werden. Daher ist die Transmissionsdichte
einer gedruckten Schicht mit einer Dicke von 10 μm geeigneterweise
1,05 bis 1,25.
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Das
heißt, in dem Fall der Herstellung eines Anzeigefelds,
in dem die Hintergrundbeleuchtung, wie etwa eine LED-Lampe, zum
Beispiel wie in der Anzeige eines Fahrzeugmessinstruments, auf der
Rückseite angeordnet ist, ist es notwendig, lichtdurchlässige
Teile, in denen Licht durchgelassen wird, und lichtundurchlässige
Teile, in denen kaum Licht durchgelassen wird, auszubilden. Die
Realisierung dieser Lichtundurchlässigkeit erfordert eine
Transmissionsdichte von 4,0. Wenn daher Drucken, wie vorstehend
beschrieben, mit einer Tinte mit einer Transmissionsdichte von 1,0
mit einer Dicke von 10 μm durchgeführt wird, ist
es notwendig, eine gedruckte Schicht mit einer Dicke von 40 μm
auszubilden, indem das Druckverfahren wenigstens vier weitere Male
wiederholt wird. Selbst wenn das Drucken vier mal wiederholt wird,
besteht eine Gefahr, dass es bei Berücksichtigung der Unebenheit
von flüssigen Tröpfchen schwierig sein kann, ausreichend
lichtundurchlässige Teile zu bilden. Wenn außerdem
durch Laminationsdrucken von fünf oder mehr Malen eine
gedruckte Schicht mit einer Dicke von 50 μm ausgebildet
wird, kann eine ausreichende Dichte für die lichtundurchlässigen
Teile erzielt werden, aber es besteht eine Gefahr, dass die Dicke
der gedruckten Schicht zu stark erhöht wird, was zum Schrumpfen
durch Aushärten der gedruckten Schicht oder der Erzeugung
einer großen Wölbung in der gedruckten Schicht
führen kann. Außerdem besteht in diesem Fall eine Gefahr,
dass die Differenz zwischen der Konkavität und der Konvexität
in den lichtundurchlässigen Teile und den lichtdurchlässigen
Teilen zunehmen kann, und folglich die visuelle Qualität
des äußeren Erscheinungsbilds verschlechtert sein
kann. Wenn außerdem eine Überzugsschicht zum Mattieren
der Oberfläche oder zum Verleihen einer Hartüberzugsschicht
durch Seidenschablonenprozessdrucken ausgebildet wird, kann es schwierig
für die Tinte werden, durch die unregelmäßigen
Teile einzudringen.
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Daher
ist es wichtig, dass die schwarze Tinte bei einer Dicke von 40 μm
oder weniger eine Transmissionsdichte von 4,0 erreicht, und um dies
zu erreichen, ist es zweckmäßig, dass die Transmissionsdichte
einer gedruckten Schicht mit einer Dicke von 10 μm 1,05
bis 1,25 beträgt.
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Unter
den Druckbedingungen, wie vorstehend beschrieben, wurde das Drucken
mit jeder der UV-härtenden Tinten (Probe X1 bis Probe X3)
auf einem Harzsubstrat durchgeführt, und auf diese Weise
wurden drei Arten gedruckter Substrate erhalten, auf denen aus den
ausgehärteten Produkten der UV-härtenden Tinten ausgebildete
gedruckte Schichten ausgebildet wurden.
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Anschließend
wurde eine Bewertung für jedes der gedruckten Substrate
im Hinblick auf die Formbarkeit, die Verarbeitbarkeit und die Haltbarkeit
der gedruckten Schicht vorgenommen. Insbesondere wurden die folgenden
Bewertungstests durchgeführt.
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[Dehnbarkeit]
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Von
jedem der gedruckten Substrate wurden hantelförmige Proben,
wie in JIS K6257 vorgeschrieben (Breite 5 mm, Dicke der gedruckten
Schicht 20 bis 100 μm und Dicke des Substrats 0,5 mm) gestanzt.
Diese hantelförmige Probe wurde von einer Zugprüfungsmaschine
mit einer Dehnungsgeschwindigkeit von 50 mm/min gedehnt. Dann wurde
die Dehnungsrate (Zugverhältnis, %) der Entfernung zwischen
markierten Punkten zu dem Zeitpunkt, zu dem in der gedruckten Schicht
Risse erzeugt wurden, gemessen. Die Messung wurde unter Bedingungen
einer Messtemperatur von 180°C, einer Entfernung zwischen
Spannvorrichtungen von 40 mm und einer Anfangsentfernung zwischen
markierten Punkten von 40 mm durchgeführt. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 vorgestellt.
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[Haftfestigkeit]
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Die
Bewertung der Haftfestigkeit wurde mittels des Querschnitt-Ablösungstests
durchgeführt, der in JIS D2020 vorgeschrieben ist. Insbesondere
wurde zuerst die gedruckte Schicht in jedem der gedruckten Substrate
der Länge nach und der Breite nach geschnitten, um Querschnitte
von etwa 1 mm auf jeder Seite zu bilden. Anschließend wurde
Zellophanband an die gedruckte Schicht mit den eingefügten
Querschnitten geklebt, und dann wurde das Band abgezogen. Der Fall,
in dem die gedruckte Schicht nicht zusammen mit dem Band abgezogen
wurde, wurde als „O" eingestuft, während der Fall,
in dem das Abziehen der gedruckten Schicht zusammen mit dem Band
beobachtet wurde, als „X" eingestuft wurde. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 dargestellt.
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[Aushärtbarkeit]
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Die
gedruckte Schicht jedes der gedruckten Substrate wurde mit dem Fingerballen
gedrückt, und dann wurde visuell geprüft, ob der
Fingerabdruckfleck auf der gedruckten Schicht blieb oder nicht.
Der Fall, in dem der Fingerabdruckfleck durch eine visuelle Prüfung
nicht bestätigt werden konnte, wurde als „O" eingestuft, während
der Fall, in dem der Fingerabdruckfleck bestätigt werden
konnte, als „X" eingestuft wurde. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 1 dargestellt.
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[Bleistifthärtetest]
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Jedes
der gedruckten Substrate wurde auf einer heißen Platte
angeordnet, die auf eine Temperatur von 90°C festgelegt
war, und die gedruckte Schicht wurde auf etwa 90°C erhitzt.
Anschließend wurde der Bleistifthärtetest, wie
in JIS K 5400 (Version des Jahres 2004) vorgeschrieben, auf der
heißen Platte durchgeführt, um die Bleistifthärte
der gedruckten Schicht zu messen. Die Ergebnisse sind in Tabelle
1 dargestellt.
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Wie
aus Tabelle 1 zu erkennen ist, zeigten die Proben X1 bis X3 alle
eine hervorragende Haftfestigkeit und zeigten auch eine hervorragende
Aushärtbarkeit in dem Ausmaß, dass keine Oberflächenklebrigkeit
erzeugt wurde. Andererseits zeigten die Proben jeweils unterschiedliche
Dehnbarkeit und Bleistifthärtewerte.
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Als
nächstes wird ein Anzeigefeld unter Verwendung jeder der
wie vorstehend beschrieben hergestellten UV-härtenden Tinten
hergestellt.
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In
der vorliegenden Ausführungsform wird ein Instrumentenziffernblatt
für Fahrzeuge als das Anzeigefeld 1 hergestellt
(siehe 1).
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Wie
in 1 bis 3 gezeigt, hat das Anzeigefeld 1 der
vorliegenden Ausführungsform ein Harzsubstrat 15 und
eine gedruckte Schicht 2, die auf wenigstens einem Teil
dieses Harzsubstrats 15 durch Tintenstrahldrucken ausgebildet
ist.
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Die
gedruckte Schicht 2 umfasst ausgehärtete Produkte 21, 22, 23 und 25 von
UV-härtenden Tinten, die jeweils ein UV-härtendes
Monomer enthalten, das durch UV-Bestrahlung polymerisiert und ausgehärtet wird.
Außerdem hat die gedruckte Schicht 2 wenigstens
zwei ausgehärtete Produkte 21, 22, 23 und 25 mit
unterschiedlichen Bleistifthärtewerten.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt, ist das Anzeigefeld 1 der
vorliegenden Ausführungsform ein Instrumentenziffernblatt
für Fahrzeuge. 1 ist eine Vorderansicht des
Anzeigefelds der vorliegenden Ausführungsform. 2 ist
eine Querschnittansicht des in 1 gezeigten
Anzeigefelds. Wie aus 2 zu erkennen ist, wurde das
Anzeigefeld 1 einer Formungsverarbeitung unterzogen und
hat folglich einen Aufbau, in dem der mittlere Teil weiter vorsteht
als der Umfang. 3 zeigt eine Querschnittansicht
des Anzeigefelds 1, bevor es der Formungsverarbeitung unterzogen
wurde.
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Das
Anzeigefeld der vorliegenden Erfindung wird hier nachstehend detaillierter
beschrieben.
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Das
Anzeigefeld 1 der vorliegenden Erfindung hat, wie in 1 bis 3 gezeigt,
ein lichtdurchlässiges Harzsubstrat 15 und eine
gedruckte Schicht 15, die durch Lamination auf der graphischen
Gestaltungsoberfläche 151 des Harzsubstrats ausgebildet
ist.
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Wie
aus 3 zu erkennen ist, hat die gedruckte Schicht 2 zwei
ausgehärtete Produkte mit unterschiedlichen Bleistifthärtewerten.
Die ausgehärteten Produkte 21, 22 und 23 haben
den gleichen Bleistifthärtewert, während das ausgehärtete
Produkt 25 im Vergleich zu den ausgehärteten Produkten 21, 22 und 23 eine höhere
(harte) Bleistifthärte hat. In der gedruckten Schicht 2 bilden
die ausgehärteten Produkte 22 und 23 lichtdurchlässige
Teile, die fähig sind, sichtbares Licht durchzulassen,
und bilden auf diese Weise Zeichen, Symbole oder ähnliches
in dem Anzeigefeld. Das ausgehärtete Produkt 21 bildet
schwarze lichtundurchlässige Teile, die kein sichtbares
Licht durchlassen. Das ausgehärtete Produkt 25,
das im Vergleich zu den anderen ausgehärteten Produkten 21, 22 und 23 eine
höhere Bleistifthärte hat, bildet auch schwarze
lichtundurchlässige Teile. Das ausgehärtete Produkt 21 und
das ausgehärtete Produkt 25 haben die gleiche
Farbe (schwarz) und sind benachbart zueinander angeordnet, wobei
die Grenzen zwischen den beiden kaum von dem äußeren
Erscheinungsbild unterschieden werden können. Das ausgehärtete
Produkt 25 ist auch an dem Anpressteil 29 ausgebildet,
wo das Anzeigefeld von einem anderen Element gepresst wird.
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In
der vorliegenden Ausführungsform ist jedes der ausgehärteten
Produkte 21, 22, 23 und 25 aus
einer UV-härtenden Tinte (der vorher erwähnten
Probe X1 oder X2) ausgebildet, die ein monofunktionales Monomer und
ein polyfunktionales Monomer als UV-härtende Monomere enthält.
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Die
ausgehärteten Produkte 21, 22 und 23 sind
jeweils aus einer nieder konzentrierten polyfunktionalen Monomertinte
gebildet, die das polyfunktionale Monomer in einer Menge von 5 Gewichtsteilen
oder weniger in 100 Gewichtsteilen der UV-härtenden Monomere
enthält. Andererseits ist das gehärtete Produkt 25 aus
einer hoch konzentrierten polyfunktionalen Monomertinte (der vorher
erwähnten Probe X3) ausgebildet, die das polyfunktionale
Monomer in einer Menge von 10 Gewichtsteilen oder mehr in 100 Gewichtsteilen
der UV-härtenden Monomere enthält.
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Die
ausgehärteten Produkte 21, 22, 23 und 25 sind
jeweils aus einer UV-härtenden Tinte mit einer Farbe, die
aus schwarz, magenta, cyan und gelb ausgewählt ist, oder
aus einer Mischung derartiger UV-härtender Tinten ausgebildet.
In dem vorliegenden Beispiel ist die gedruckte Schicht 2,
die diese ausgehärteten Produkte 21, 22, 23 und 25 hat,
sowohl auf der graphischen Gestaltungsoberflächenseite 151 als
auch der Rückflächenseite 152 des Harzsubstrats 15 ausgebildet.
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Außerdem
ist das Anzeigefeld 1 der vorliegenden Ausführungsform,
wie in 4 gezeigt, zusammen mit einem Zeiger 51,
einer Lichtquelle (LED-Beleuchtung) 52, einer Platine 53,
einer Lichtstreuplatte 54 und ähnlichem in einem
Gehäuse 55 aufgenommen, und die Anordnung wird
als ein Messanzeigeinstrument 5 für Fahrzeuge
verwendet. Wenn das Anzeigefeld 1 im Inneren des Gehäuses 55 angeordnet
werden soll, wird der Randteil (Anpressteil 29) des Anzeigefelds 1 in
das Gehäuse (das vorher erwähnte andere Element) 55 eingesetzt,
um das Anzeigefeld 1 zu fixieren.
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In
dem Anzeigefeld 1 sind lichtdurchlässige Teile 22 und 23,
die sichtbares Licht durchlassen, wenn Licht von der Rückfläche 152 auf
die entgegengesetzte Seite der graphischen Gestaltungsoberfläche 151 gestrahlt
wird, und lichtundurchlässige Teile 21 und 25,
die sichtbares Licht nicht durchlassen, ausgebildet.
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Die
lichtdurchlässigen Teile 22 und 23 können
gefärbt werden, so dass sie gewünschte Farben
haben, indem UV-härtende Tinten jeweils mit den Farben
schwarz, magenta, cyan und gelb geeignet vermischt werden. In dem
vorliegenden Beispiel zeigen die lichtdurchlässigen Teile 22 und 23 ein
Brennstoffpegelanzeigeinstrument, eine Blinkanzeige, ein Tachometeranzeigeinstrument,
eine Ganganzeige und ähnliches an. Außerdem können
mittels des Lichts von der auf der Rückflächenseite 152 des
Anzeigefelds 1 angeordneten Lichtquelle oder ähnlichem
die lichtdurchlässigen Teile 22 und 23 selbst
im Dunklen hell angezeigt werden.
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Die
lichtundurchlässigen Teile 21 und 25 können
zum Beispiel unter Verwendung der UV-härtenden schwarzen
Tinten ausgebildet werden.
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Das
Anzeigefeld 1 der vorliegenden Ausführungsform
zeigt einen konvexförmigen Aufbau, dessen ungefähr
mittlerer Teil in Richtung der Seite der graphischen Gestaltungsoberfläche 151 vorsteht
(siehe 2).
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Als
nächstes wird das Verfahren zur Herstellung des Anzeigefelds
der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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In
der vorliegenden Ausführungsform werden die ausgehärteten
Produkte 21, 22, 23 und 25 durch
Tintenstrahldrucken ausgebildet, indem wenigstens zwei UV-härtende
Tinten, die nach dem Aushärten eine unterschiedliche Bleistifthärtewerte
erreichen werden, auf wenigstens einen Teil des Harzsubstrats 15 ausgestoßen
werden und indem die UV-härtenden Tinten mit UV bestrahlt
werden, um die UV-härtenden Tinten auszuhärten
(siehe 3). Dadurch können, wie in 3 gezeigt,
ein Anzeigefeld 1 mit einem Harzsubstrat 15 und eine
auf dem Harzsubstrat 15 ausgebildete gedruckte Schicht 2 mit
ausgehärteten Produkten 21, 22, 23 und 25 auf
dem Harzsubstrat 15 hergestellt werden.
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Das
Anzeigefeld 1 wurde herstellt, indem das graphische Gestaltungsbild,
wie in 1 gezeigt, unter Verwendung eines Computers, der
das Bild auf der Basis dieses graphischen Gestaltungsbilds mit einem
Tintenstrahlverfahren unter Verwendung von UV-härtenden
Tinten mit satten Farben auf das Harzsubstrat druckt, gezeichnet,
die Tinten ausgehärtet und dann das Formen durchgeführt
wurde.
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In
der vorliegenden Ausführungsform wird das Folgende als
Herstellungsvorrichtung für das Anzeigefeld verwendet.
Das heißt, zum Zeichnen von Bildern, wird zum Beispiel
die von der Adobe, Inc. hergestellte Bildverarbeitungssoftware verwendet.
Als die Druckvorrichtung wird eine Tintenstrahlvorrichtung vom UV-härtenden
Typ verwendet (Tintenstrahldruckkopf, UV-Strahlungslichtquelle gleichzeitiger
Ansteuertyp UJF605C, hergestellt von der Mimaki Engineering Co.,
Ltd., maximale Auflösung 1200 dpi).
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Wie
in 5 gezeigt, ist die Tintenstrahldruckvorrichtung 7 der
vorliegenden Ausführungsform mit zwei Tintenbehältern 71 und 72 versehen,
die jeweils UV-härtende Tinten 210 und 250 enthalten,
die unterschiedliche Bleistifthärtewerte erhalten. Der
Tintenbehälter 71 enthält eine nieder
konzentrierte polyfunktionale Monomertinte (Probe X2) als die UV-härtende
Tinte, während der Tintenbehälter 72 eine
hoch konzentrierte polyfunktionale Monomertinte (Probe X3) als die
UV-härtende Tinte enthält. Jeder der Tintenbehälter 71 und 72 enthält
ferner Tinten verschiedener Farben (C (cyan), Y (gelb), K (schwarz)
und M (magenta)) und hat Druckkopfdüsen zum Ausstoßen
der Tinten mit verschiedenen Farben.
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Die
Druckvorrichtung 7 ist rechts neben den Tintenbehältern 71 und 72 mit
einer Lichtquelle 75 zum Strahlen von Ultraviolettstrahlen
(UV) 76 ausgerüstet. Die Druckvorrichtung 7 hat
einen Aufbau, der aus den Druckkopfdüsen Tintentröpfchen 210 und 250 einspritzen
und dann die eingespritzten Tintenstrahltröpfchen 210 und 250 mit
ultravioletten Strahlen 76 bestrahlen kann.
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Insbesondere
wurde das Anzeigefeld 1 wie folgt hergestellt.
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Zuerst
wurde ein Bild als ein Instrumentenziffernblatt für Fahrzeuge
(siehe 1) mit einem Computer gezeichnet, und dann wurden
diese Bilddaten in eine Tintenstrahldruckvorrichtung 7 eingegeben
(siehe 5). Zu dieser Zeit können die Auflösung
der ausgehärteten Produkte 21, 22, 23 und 25 der
verschiedenen Tinten, das Tintentröpfchenvolumen, die Farbe,
der Rasteranteil und ähnliches spezifiziert werden.
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Dann
wurde, wie in 5 gezeigt, ein Harzsubstrat 15,
das aus Polycarbonat oder ähnlichem ausgebildet wurde,
bereitgestellt, das Drucken wurde mit einem Tintenstrahlverfahren
unter Verwendung UV-härtender Tinte, unter Verwendung der
UV-härtenden Tinten 210 und 250, und
der Tintenstrahldruckvorrichtung 7, in welche die Bilddaten
eingegeben worden waren, für die Bereiche des Harzsubstrats 15 durchgeführt,
die vorab angeordnet waren, so dass sie die lichtdurchlässigen
Teile 22 und 23 und lichtundurchlässigen
Teile 21 und 25 darauf ausgebildet haben (siehe 3),
und die UV-härtenden Tinten wurden durch Bestrahlen mit
ultravioletten Strahlen 76 ausgehärtet. In dem
vorliegenden Beispiel wurde das Drucken mit dem auf 30 pl oder weniger festgelegten
Flüssigkeitströpfchenvolumen der UV-härtenden
Tinte durchgeführt, und ultraviolette Strahlen 76 wurden
innerhalb einer Sekunde ab dem Ausstoßen von flüssigen
Tintentröpfchen abgestrahlt, um die Tinte auszuhärten.
Dieses Ausstoßen von flüssigen Tröpfchen
und die Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen wurden wiederholt,
um eine gedruckte Schicht 2 mit den ausgehärteten
Produkten 21, 22, 23 und 25 der
UV-härtenden Tinten auf der Seite der graphischen Gestaltungsoberfläche 151 des
Harzsubstrats 15 (siehe 3) auszubilden.
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Außerdem
wurde mittels der gleichen Tintenstrahlvorrichtung vom UV-härtenden
Typ auch eine gedruckte Schicht 2 auf der Rückflächenseite 152 des
Harzsubstrats 15 ausgebildet.
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In
der vorliegenden Ausführungsform wurde, wie in 3 gezeigt,
ein ausgehärtetes Produkt (lichtundurchlässiger
Teil) 25, der aus der UV-härtenden Tinte der Probe
X3 ausgebildet war, an dem Randteil des Anzeigefelds 1 ausgebildet,
und in den anderen Bereichen außer diesem wurden ausgehärtete
Produkte 21, 22 und 23, die aus der UV-härtenden
Tinte der Probe X2 ausgebildet waren, ausgebildet. Der Teil, in
dem das ausgehärtete Produkt 25 ausgebildet wurde,
wird der Anpressteil 29, an dem das Anzeigefeld 1 in
einem Gehäuse 55 angeordnet wird, und wird in
das Gehäuse 55 eingesetzt und gleichzeitig zur
Zeit der Verwendung als ein Messanzeigeinstrument für Fahrzeuge
(siehe 4) gepresst.
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Wie
vorstehend diskutiert, wurde das Anzeigefeld 1 mit den
auf der graphischen Gestaltungsoberfläche 151 und
der Rückoberfläche 152 des Harzsubstrats 15 ausgebildeten
ausgehärteten Produkten 21, 22, 23 und 25,
wie in 3 gezeigt, hergestellt. Dies wurde als die Probe
E1 bezeichnet.
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In
der Probe E1 wurde, wie vorstehend beschrieben, das aus der UV-härtenden
Tinte der Probe X3 ausgebildete ausgehärtete Produkt 25 an
dem Randteil (Anpressteil 29) des Anzeigefelds ausgebildet,
und in den anderen Bereichen außer diesem, wurden die aus
der UV-härtenden Tinte der Probe X2 ausgebildeten ausgehärteten
Produkte 21, 22 und 23 ausgebildet.
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In
der vorliegenden Ausführungsform wurde anschließend
ein Anzeigefeld 1 in der gleichen Weise wie in dem Fall
der Probe E1 hergestellt, abgesehen davon, dass ein aus der UV-härtenden
Tinte der Probe X3 ausgebildetes ausgehärtetes Produkt 25 an
dem Randteil (Anpressteil 29) des Anzeigefelds 1 ausgebildet
wurde, und in anderen Bereichen als diesem aus der UV-härtenden
Tinte der Probe X1 ausgebildete ausgehärtete Produkte 21, 22 und 23 gebildet
wurden. Dies wurde als Probe E2 bezeichnet (siehe 3).
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Was
den Vergleich mit der Probe E1 und der Probe E2 anbetrifft, wurden
Anzeigefelder in der gleichen Weise wie in dem Fall der Probe E1
hergestellt, abgesehen davon, dass unter alleiniger Verwendung jeder
der UV-härtenden Tinten der Proben X1 bis X3 eine gedruckte
Schicht auf einem Harzsubstrat ausgebildet wurde. Diese wurden als
Proben C1 bis C3 bezeichnet.
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Die
Probe C1 ist ein Anzeigefeld, in dem die ausgehärteten
Produkte 21, 22, 23 und 25 in
der gedruckten Schicht 2 alle aus der Probe X1 ausgebildet
sind (siehe 3).
-
Die
Probe C2 ist ein Anzeigefeld, in dem die ausgehärteten
Produkte 21, 22, 23 und 25 in
der gedruckten Schicht 2 alle aus der Probe X2 ausgebildet
sind (siehe 3).
-
Die
Probe C3 ist ein Anzeigefeld, in dem die ausgehärteten
Produkte 21, 22, 23 und 25 in
der gedruckten Schicht 2 alle aus der Probe X3 ausgebildet
sind (siehe 3).
-
Anschließend
wurde für jedes der Anzeigefelder (die Probe E1, die Probe
E2 und die Proben C1 bis C3) eine Heißpressverarbeitung
durch Luftdruckpressformen oder ähnliches bei einer Temperatur
von 150°C bis 180°C durchgeführt. Durch
dieses Heißpressformen wurde der Tachometerinstrumentenanzeigeteil,
der ungefähr in dem Mittelteil des Anzeigefelds ausgebildet
ist, dazu gebracht, in Richtung der Seite der graphischen Gestaltungsoberfläche
vorzustehen. In diesem Anzeigefeld 1 wurden Durchgangslöcher 41, 42 und 43 zum
Anordnen der Zeiger für Messanzeigeinstrumente ausgebildet.
Außerdem wurde das Anzeigefeld gestanzt, um eine vorgegebene äußere
Form zu haben. Als solches wurden die in 1 und 2 gezeigten Anzeigefelder 1 hergestellt.
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Während
der Heißpressverarbeitung und der Stanzverarbeitung wurde
das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Bildung von Rissen
oder einer Ablösung in der gedruckten Schicht jedes der
Anzeigefelder (Probe E1, Probe E2 und Probe C1 bis Probe C3) visuell
geprüft. Der Fall, in dem keine Erzeugung von Rissen oder
einer Ablösung in der gedruckten Schicht beobachtet wurde,
wurde als „O" eingestuft, und der Fall, in dem die Erzeugung
beobachtet wurde, wurde als „X" eingestuft. Die Ergebnisse
sind in der folgenden Tabelle 2 vorgestellt.
-
Anschließend
wurde für die Anzeigefelder der Probe E1, der Probe E2
und der Proben C1 bis C3 der folgende Test für den Presswiderstand
durchgeführt.
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[Presswiderstand]
-
Jedes
der Anzeigefelder (Probe E1, Probe E2 und Probe C1 bis C3)
1 wurde
zusammen mit einem Zeiger
51, einer Lichtquelle (LED-Beleuchtung)
52,
einer Platine
53, einer Lichtstreuplatte
54 und ähnlichem in
einem Gehäuse
55 aufgenommen, um ein Messanzeigeinstrument
für Fahrzeuge herzustellen (siehe
4). Zu dieser
Zeit wurde jedes der Anzeigefelder mit einem Druck von 0,1 MPa,
0,5 MPa oder 1,0 MPa gegen den Anpressteil
29 in das Gehäuse
eingesetzt. Anschließend wurde das in das Gehäuse
55 eingesetzte Anzeigefeld
1 wiederholt
einem Wärmezyklus ausgesetzt, in dem 200 mal 1 Stunde lang
auf eine Temperatur von –30°C gekühlt
wurde und dann 1 Stunde lang auf eine Temperatur von 90°C
geheizt wurde. Dann wurde das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein
von Auffälligkeiten, wie etwa ein Ablösen oder
eine Einsenkung der gedruckten Schicht
2 an dem Anpressteil
29 des
Anzeigefelds, überprüft. Die Überprüfung
wurde ausgeführt, indem Elektrizität durch die
Lichtquelle
52 des Messanzeigeinstruments für
Fahrzeuge geleitet wurde und das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein
eines Lichtlecks von der graphischen Gestaltungsoberfläche
151 des
Anzeigefelds
1 bestimmt wurde. Die Bestimmung wurde derart
ausgeführt, dass der Fall, in dem kein Lichtleck vorhanden
war als „O" eingestuft wurde, und der Fall, in dem ein
Lichtleck vorhanden war, als „X" eingestuft wurde. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 2 vorgestellt. Tabelle 2
Typ des Anzeigefelds | UV-härtende
Tinte des ausgehärteten Produkts am Anpressteil | UV-härtende
Tinte des ausgehärteten Produkts in anderen Bereichen als
dem Anpressteil | Presswiderstand (0,1 MPa) | Presswiderstand (0,5 MPa) | Presswiderstand (1,0 MPa) | Risse oder
Ablösen an geformtem/verarbeitetem Teil |
Probe
E1 | Probe
X3 | Probe
X2 | O | O | O | O |
Probe
E2 | Probe
X3 | Probe
X1 | O | O | O | O |
Probe
C1 | Probe
X1 | Probe
X1 | O | X | X | O |
Probe
C2 | Probe
X2 | Probe
X2 | O | O | X | O |
Probe
C3 | Probe
X3 | Probe
X3 | O | O | O | X |
-
Für
die Anzeigefelder 1 mit einer gedruckten Schicht 2,
die aus wenigstens zwei ausgehärteten Produkten mit unterschiedlichen
Bleistifthärtewerten (Probe E1 und Probe E2) ausgebildet
sind, kann zum Beispiel ein ausgehärtetes Produkt 25 mit
einer höheren Bleistifthärte an dem Anpressteil 29 ausgebildet
werden, wo das Anzeigefeld durch Berührung mit einem anderen
Element (Gehäuse für das Messanzeigeinstrument für
Fahrzeuge) gepresst wird, oder es können zum Beispiel ausgehärtete
Produkte 21, 22 und 23 mit einer niedrigeren
Bleistifthärte an den Teilen ausgebildet werden, die der
Formung, der Verarbeitung oder ähnlichem unterzogen werden
(siehe 3 und 4). Daher konnten die Probe
E1 und die Probe E2, wie aus Tabelle 2 zu erkennen ist, mittels
einer Form mit einer vorgegebenen Form geformt werden oder einer
Stanzverarbeitung, einer Schneidverarbeitung oder ähnlichem
unterzogen werden, wobei kaum irgendwelche Risse in der gedruckten
Schicht 2 erzeugt werden. Die Erzeugung von Rissen oder ähnlichem
in der gedruckten Schicht 2 aufgrund der auf den Anpressteil 29 ausgeübten
Spannung konnte ebenfalls verhindert werden.
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Im
Gegensatz dazu war in den Anzeigefeldern, die unter Verwendung einer
Art der UV-härtenden Tinte (Proben C1 bis C3) hergestellt
wurden, der Presswiderstand an dem Anpressteil unzureichend oder
Risse oder eine Ablösung traten während des Formens
und/oder Verarbeitens in der gedruckten Schicht auf (siehe Tabelle
2).
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In
der Probe E1 und der Probe E2 der vorliegenden Ausführungsform
sind die ausgehärteten Produkte mit unterschiedlichen Bleistifthärtewerten
jeweils aus einer nieder konzentrierten polyfunktionalen Monomertinte,
die das polyfunktionale Monomer in einer Menge von 5 Gewichtsteilen
oder weniger in 100 Gewichtsteilen der UV-härtenden Monomere
enthält, und einer hoch konzentrierten polyfunktionalen
Monomertinte, die das polyfunktionale Monomer in einer Menge von
10 Gewichtsteilen oder mehr in 100 Gewichtsteilen der UV-härtenden
Monomere enthält, ausgebildet. Die ausgehärteten
Produkte, die aus der hoch konzentrieren polyfunktionalen Monomertinte
ausgebildet sind, werden an dem Anpressteil, wo das Anzeigefeld
durch Berührung mit einem anderen Element gepresst wird,
ausgebildet, während die ausgehärteten Produkte,
die aus der nieder konzentrierten polyfunktionalen Monomertinte
ausgebildet sind, in anderen Bereichen als dem Anpressteil, einschließlich
den geformten Teilen und/oder verarbeiteten Teilen, ausgebildet
werden.
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Aus
diesem Grund können die Probe E1 und die Probe E2 geformt
und verarbeitet werden, ohne dass Risse, Ablösen oder ähnliches
an den geformten Teilen und/oder den verarbeiteten Teilen erzeugt
wird, und gleichzeitig zeigten die Proben eine hervorragende Haltbarkeit
gegenüber einer Spannung, die so groß wie 1,0 MPa
an dem Anpressteil war (siehe Tabelle 2).
-
Außerdem
wurde das unter Verwendung der UV-härtenden Tinte der Probe
X3 ausgebildete ausgehärtete Produkt 25 in der
Probe E1 und der Probe E2 der vorliegenden Ausführungsform
derart ausgebildet, dass es die gleiche Farbe (schwarz) wie die
des auf dem Umfang ausgebildeten ausgehärteten Produkts 21 hatte
(siehe 3).
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Aus
diesem Grund können in den gedruckten Schichten 2 der
Probe E1 und der Probe E3 die Grenzen zwischen den zwei oder mehr
ausgehärteten Produkten 21 und 25 mit
unterschiedlichen Bleistifthärtewerten kaum durch das äußere
Erscheinungsbild unterschieden werden, und die gedruckte Schicht 2 kann,
ohne irgendeine unangenehme Empfindung angesichts der graphischen
Gestaltung hervorragende graphische Gestaltungseigenschaften zeigen.
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Wie
vorstehend diskutiert, können gemäß der
vorliegenden Ausführungsform ein Anzeigefeld (Probe E1
und Probe E2), das fähig ist, vielfältige Gestaltungen
und die Formung und/oder Verarbeitung zu bewältigen, und
ein Verfahren zur Herstellung des Anzeigefelds bereitgestellt werden.
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(Ausführungsform 2)
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In
der vorliegenden Ausführungsform wurde, wie in Tabelle
3 bis Tabelle 8 gezeigt, zuerst eine Vielzahl von UV-härtenden
Tinten mit verschiedenen Zusammensetzungen hergestellt, und eine
Auswertung von ihnen als Tinten für die Verwendung in einem
Anzeigefeld wurde durchgeführt.
-
Zuerst
wurden UV-härtende Tinten mit einer Zusammensetzung, die
in den Bereich der vorliegenden Erfindung fällt (Beispiele
1 bis 19), und UV-härtende Tinten mit Zusammensetzungen
außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung (Vergleichsbeispiele
1 bis 8) hergestellt. Die Zusammensetzung der UV-härtenden Monomere
in der UV-härtenden Tinte und die Viskosität der
UV-härtenden Tinte sind in den Tabellen 3 bis 8 dargestellt.
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Diese
Tinten (Beispiele 1 bis 19 und Vergleichsbeispiele 1 bis 8) enthalten
ein monofunktionales Monomer, ein bifunktionales Monomer, ein Pigment
ebenso wie einen Polymerisationsinitiator und ein Dispergiermittel.
Die Arten und Inhalte der Komponenten außer den UV-härtenden
Monomeren und dem Pigment sind jeweils gleich und für die
verschiedenen Tinten fast gleichwertig.
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Anschließend
wurde ein aus Polycarbonat ausgebildetes Harzsubstrat mit einer
Dicke von 0,5 mm bereitgestellt. Auf diesem Harzsubstrat wurde durch
Tintenstrahldrucken eine gedruckte Schicht ausgebildet, indem das
Drucken mit verschiedenen UV-härtenden Tinten (Beispiele
1 bis 19 und Vergleichsbeispiele 1 bis 8) durchgeführt
wurde und die Tinten durch UV-Bestrahlung ausgehärtet wurden.
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Das
Tintenstrahldrucken wurde derart ausgeführt, dass ein von
der TOSHIBA TEC Corporation hergestellter Ca4-Druckkopf mit jeder
der UV-härtenden Tinten gefüllt wurde, und die
UV-härtende Tinte innerhalb des Druckkopfs auf eine Temperatur
von 45°C erwärmt wurde, um eine Tintenviskosität
zur Zeit des Ausstoßens von etwa 10 mPa·s zu erreichen.
Die gedruckte Schicht wurde ausgebildet, indem das Flüssigkeitströpfchenvolumen
auf 6 pl oder 12 pl festgelegt wurde und die Druckkopfabtastgeschwindigkeit
auf etwa 20 m/min festgelegt wurde, indem die Tinte in einem Acht-Pass-Modus
mit 600 dpi × 1200 dpi getröpfelt wurde. Was das Aushärten
der Tinte anbetrifft, wurde ein UV-Belichtungsmaschinenzubehör
für eine Tintenstrahlvorrichtung mit den auf die Spitzenwellenlänge
von 365 nm und eine Beleuchtungsstärke von 1000 mW eingestellten
Bedingungen verwendet.
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Die
Beleuchtungsstärke wurde unter Verwendung des N-1-Lichtintensitätsmessers
(für die Messung bei einer Wellenlänge von 365
nm) gemessen, der von der GS Yuasa Corp. hergestellt wird.
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In
der vorliegenden Ausführungsform kann die auf dem Harzsubstrat
ausgebildete gedruckte Schicht als ein Ersatz für die Druckausgabe
verwendet werden, die durch das herkömmlichen Seidenschablonenprozessdrucken
gedruckt und ausgebildet wird, und die gedruckte Schicht ist im
Allgemeinen nicht als ein lichtdurchlässiges Bild mit der
Tintenstrahldruckdichte gemacht, wie sie beim Papierdrucken, auf
Schildern und ähnlichem verwendet wird. Daher wurde das
Drucken derart durchgeführt, dass die Druckdichten der
jeweiligen Farben jeweils Transmissionsdichten, wie etwa 2,0 bis
5,0 für schwarz, 0,4 bis 0,6 für cyan, 0,7 bis
1,0 für magenta und 0,1 bis 0,2 für gelb waren.
Diese Messungen wurden unter Verwendung eines Transmissionsdichtemessgeräts
gemacht, das von der X-RIGHT, Inc. hergestellt wird.
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Es
ist bekannt, dass die Aushärtbarkeit der UV-härtenden
Tinte mit der Intensität der UV-Beleuchtung, der Strahlungsenergie
(integrierte Lichtmenge), der Menge der von dem Tintenstrahl auf
einmal getröpfelten Tinte und der Transmissionsdichte der
Tinte selbst variiert.
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Als
die Druckbedingungen während der Herstellung des Anzeigefelds
des vorliegenden Beispiels können die folgenden geeigneten
Bedingungen verwendet werden.
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Das
heißt, die UV-Bestrahlung kann mit 600 mW bis 1500 mW ausgeführt
werden. Dies liegt daran, dass eine Gefahr der Ausdehnung des Harzsubstrats
unter Hitze oder der Verschlechterung des Harzsubstrats durch UV,
was zu Vergilben führen kann, besteht, wenn die UV-Beleuchtungsstärke
1500 mW übersteigt. Andererseits ist eine Beleuchtungsstärke
von weniger als 600 mW unzureichend, weil eine Gefahr besteht, dass die
UV-Intensität zum Übertragen an das Innere unzureichend
sein kann, was unzureichendes Aushärten bewirkt.
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Außerdem
ist die Bestrahlungszeit im Allgemeinen durch die Druckkopfbetriebsgeschwindigkeit
zu der Hauptbetriebszeit bestimmt, da die parallel zu dem Tintenstrahlkopf
angeordnete UV-Lampe einen Arbeitsgang des Überfahrens
der Tinte sofort nach dem Tintentröpfeln wiederholt.
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Die
maximale Betriebsgeschwindigkeit ist durch die Frequenz des Druckkopfs
bestimmt. Angesichts der Produktivität und Aushärtbarkeit
kann die integrierte Lichtmenge in einem Durchgang des Hauptbetriebs auf
100 bis 300 mJ festgelegt werden. Die Tintentröpfelmenge
wird derart festgelegt, dass das maximale Tröpfchenvolumen
auf 12 pl festgelegt ist, um die Verschlechterung der Bildqualität
der Druckausgabe zu unterdrücken. Wenn das Flüssigkeitströpfchenvolumen
größer als 20 pl ist, besteht zum Beispiel eine
Gefahr, wenn das Tintenstrahldrucken entlang einer geraden Linie
ausgeführt wird, dass der Endabschnitt der Linie aufgrund der
nassen Ausbreitung nach dem Auftreffen des Tintentröpfchens
auf dem Harzsubstrat durchschlagen kann. Um eine Linienauflösung
des Seidenschablonenprozessniveaus zu realisieren, ist ein Flüssigkeitströpfchenvolumen
von 12 pl oder weniger zweckmäßig.
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Was
die Transmissionsdichte der Tinte selbst anbetrifft, dient die Tintendichte
von schwarzer Farbe, die die schlechteste UF-Durchlässigkeit
hat, als der Referenzpunkt. Wenn die Tintendichte von schwarz niedrig festgelegt
wird, wäre die Aushärtbarkeit beträchtlich
verbessert, aber es wäre schwierig, eine gewünschte Transmissionsdichte
zu offenbaren, es sei denn, das Drucken wird eine Anzahl von Malen
wiederholt durchgeführt. Wenn andererseits der Pigmentanteil
erhöht wird, kann das Aushärten erheblich verschlechtert
sein. Daher ist die Transmissionsdichte einer gedruckten Schicht
mit einer Dicke von 10 μm zweckmäßigerweise 1,05
bis 1,25.
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Das
heißt, in dem Fall der Herstellung eines Anzeigefelds,
bei dem die Hintergrundbeleuchtung, wie etwa eine LED-Lampe auf
der Rückseite, zum Beispiel wie in der Anzeige eines Fahrzeugmessgeräts,
angeordnet ist, ist es notwendig, lichtdurchlässige Teile,
in denen Licht durchgelassen wird, und lichtundurchlässige Teile,
in denen Licht kaum durchgelassen wird, auszubilden. Die Realisierung
dieser Lichtundurchlässigkeit erfordert eine Transmissionsdichte
von 4,0. Wenn daher das Drucken, wie vorstehend beschrieben, mit
einer Tinte mit einer Transmissionsdichte von 1,0 in einer Dicke
von 10 μm durchgeführt wird, ist es notwendig,
eine gedruckte Schicht mit einer Dicke von 40 μm auszubilden,
indem das Druckverfahren wenigstens vier oder mehr Male wiederholt
wird. Selbst wenn das Drucken vier mal wiederholt wird, besteht
eine Gefahr, dass es bei Berücksichtigung der Ungleichmäßigkeit
von Flüssigkeitströpfchen schwierig sein kann,
ausreichend lichtundurchlässige Teile auszubilden. Wenn
eine gedruckte Schicht mit einer Dicke von 50 μm durch
fünf- oder mehrmaliges Laminationsdrucken ausgebildet wird,
kann eine ausreichende Dichte als die lichtundurchlässigen
Teile erreicht werden, aber es besteht eine Gefahr, dass die Dicke
der gedruckten Schicht zu stark vergrößert werden
kann, was zum Schrumpfen durch Aushärten der gedruckten
Schicht oder der Erzeugung eines großen Verzugs in der
gedruckten Schicht führt. Außerdem besteht in
diesem Fall eine Gefahr, dass die Differenz zwischen der Konkavität
und Konvexität in den opaken Teilen und den lichtdurchlässigen
Teilen zunehmen kann, und folglich kann die visuelle Qualität
des äußeren Erscheinungsbilds verschlechtert sein.
Wenn außerdem durch Seidenschablonenprozessdrucken eine Überzugsschicht
zum Mattieren der Oberfläche oder zum Verleihen von harten Überzugseigenschaften
an die Oberfläche des Anzeigefelds ausgebildet wird, kann es
für die Tinte schwierig werden, durch die unregelmäßigen
Teile einzudringen.
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Daher
ist es wichtig, dass die schwarze Tinte bei einer Dicke von 40 μm
oder weniger eine Transmissionsdichte von 4,0 erreicht, und um dies
zu erreichen, ist es zweckmäßig, dass die Transmissionsdichte
einer gedruckten Schicht mit einer Dicke von 10 μm 1,05
bis 1,25 ist.
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Unter
den Druckbedingungen, wie vorstehend beschrieben, wurde das Drucken
mit jeder der UV-härtenden Tinten (Beispiele 1 bis 19 und
Vergleichsbeispiele 1 bis 8) auf einem Harzsubstrat durchgeführt,
und auf diese Weise wurden 27 Arten von Anzeigefeldern erhalten.
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Anschließend
wurde eine Bewertung für jedes der erhaltenen Anzeigefelder
im Hinblick auf Formbarkeit, Verarbeitbarkeit und die Haltbarkeit
der gedruckten Schicht durchgeführt. Insbesondere wurden
die folgenden Bewertungstests durchgeführt.
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[Dehnbarkeit]
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Von
jedem der Anzeigefelder wurde eine hantelförmige Probe,
wie in JIS K6257 vorgeschrieben (Breite 5 mm, Dicke der gedruckten
Schicht 20 bis 100 μm und Dicke des Substrats 0,5 mm) gestanzt.
Diese hantelförmige Probe wurde von einer Zugprüfungsmaschine
mit einer Dehnungsgeschwindigkeit von 50 mm/min gedehnt. Dann wurde
die Dehnungsrate (Zugverhältnis, %) der Entfernung zwischen
markierten Punkten zu dem Zeitpunkt, zu dem in der gedruckten Schicht
Risse erzeugt wurden, gemessen. Die Messung wurde unter den Bedingungen
einer Messtemperatur von 180°C, einer Entfernung zwischen
Spannvorrichtungen von 40 mm und einer Anfangsentfernung zwischen
markierten Punkten von 40 mm durchgeführt. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 bis Tabelle 8 vorgestellt.
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[Haftfestigkeit]
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Die
Bewertung der Haftfestigkeit wurde mittels des Querschnitt-Ablösungstests
durchgeführt, der in JIS D2020 vorgeschrieben ist. Insbesondere
wurde zuerst die gedruckte Schicht in jedem der Anzeigefelder der
Länge nach und der Breite nach geschnitten, um Querschnitte
von etwa 1 mm auf jeder Seite zu bilden. Anschließend wurde
Zellophanband an die gedruckte Schicht mit eingefügten
Querschnitten geklebt, und dann wurde das Band abgezogen. Der Fall,
in dem die gedruckte Schicht nicht zusammen mit dem Band abgezogen wurde,
wurde als „O" eingestuft, während der Fall, in
dem das Abziehen der gedruckten Schicht zusammen mit dem Band beobachtet
wurde, als „X" eingestuft wurde. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 3 bis Tabelle 8 vorgestellt.
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[Aushärtbarkeit]
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Die
gedruckte Schicht jedes der gedruckten Substrate wurde mit dem Fingerballen
gedrückt, und dann wurde visuell geprüft, ob der
Fingerabdruckfleck auf der gedruckten Schicht blieb oder nicht.
Der Fall, in dem der Fingerabdruckfleck durch eine visuelle Prüfung
nicht bestätigt werden konnte, wurde als „O" eingestuft, während
der Fall, in dem der Fingerabdruckfleck bestätigt werden
konnte, als „X" eingestuft wurde. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 3 bis Tabelle 8 vorgestellt.
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[Blockierung (1)]
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100
Lagen jedes der Anzeigefelder der Beispiele 1 bis 10 und der Vergleichsbeispiele
1 bis 3 wurden hergestellt, und eine Lamination wurde mit 100 Lagen
für jeden Typ durchgeführt. Die Laminate 24 wurden Stunden
lang bei Raumtemperatur stehen gelassen. Dann wurden die Anzeigefelder
lagenweise von dem Anzeigefeld in dem laminierten Zustand herausgenommen.
Zu diesem Zeitpunkt wurde geprüft, ob die gedruckte Schicht
an dem Harzsubstrat haftete und die Tinte von der gedruckten Schicht
auf das Harzsubstrat übertragen wurde oder nicht. Der Fall,
in dem die Tinte durch Haftung an das andere Harzsubstrat übertragen
wurde, wurde als „X" eingestuft, und der Fall, in dem die
Tinte nicht übertragen wurde, wurde als „O" eingestuft.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 bis Tabelle 8 vorgestellt.
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[Blockierung (2)]
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Auf
der gedruckten Schicht jedes der Anzeigefelder wurde eine Acrylplatte
mit einer Größe von 80 mm Länge × 80
mm Breite × 2,5 mm Dicke angeordnet, und ein 10-Gramm-Gewicht
wurde auf der Acrylplatte angeordnet. Anschließend wurde
das Anzeigefeld mit der Acrylplatte und dem darauf angeordneten
Gewicht in einem konstanten Temperaturbad mit einer Temperatur von
90°C platziert und 48 Stunden lang stehen gelassen. Dann
wurde das Anzeigefeld auf Normaltemperatur abgekühlt, und
die Acrylplatte wurde von dem Anzeigefeld abgestreift. Zu diesem
Zeitpunkt wurde geprüft, ob die Tinte auf die Acrylplattenseite übertragen
wurde oder nicht. Der Fall, in dem die Tinte von der gedruckten
Schicht auf die Acrylplatte übertragen wurde, wurde als „X"
eingestuft, und der Fall, in dem die Tinte nicht übertragen
wurde, wurde als „O" eingestuft. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 3 bis Tabelle 8 vorgestellt.
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[Rissbildung nach dem Schneiden der äußeren
Form]
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Jedes
der Anzeigefelder wurde unter Verwendung einer Thompson-Klinge und
einer Stanze in eine vorgegebene äußere Form geschnitten.
Die Endfläche des geschnittenen Teils wurde unter einem
Mikroskop beobachtet, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein
von Rissen in der gedruckten Schicht zu prüfen. Der Fall,
in dem in der gedruckten Schicht Risse beobachtet wurden, wurde
als „X" eingestuft, und der Fall, in dem keine Risse beobachtet wurde,
wurde als „O" eingestuft. Die Ergebnisse sind in Tabelle
3 bis Tabelle 8 vorgestellt.
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[Bleistifthärtetest]
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Jedes
der gedruckten Substrate wurde auf einer heißen Platte
angeordnet, die auf eine Temperatur von 90°C festgelegt
war, und die gedruckte Schicht wurde auf etwa 90°C erhitzt.
Anschließend wurde der Bleistifthärtetest, wie
in JIS 5100 vorgeschrieben, durchgeführt, um die Bleistifthärte
der gedruckten Schicht zu messen. Eine Bleistifthärte von
2B oder höher wurde als „O" eingestuft, eine Bleistifthärte
von 4B oder höher und niedriger als 2B wurde als „Δ"
eingestuft, und eine Bleistifthärte von 5B oder niedriger
wurde als „X" eingestuft. Die Ergebnisse sind in Tabelle
3 bis Tabelle 8 vorgestellt.
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Wie
aus Tabelle 3 bis Tabelle 8 zu erkennen ist, zeigten die Anzeigefelder,
die unter Verwendung einer UV-härtenden Tinte, die wenigstens
Vinylcaprolactam und N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid als
das monofunktionale Monomer enthielten (Beispiele 1 bis 19) alle
eine ausreichende hervorragende Dehnbarkeit von 30% oder höher
während der Verarbeitung der Anzeigefelder, und sogar zum
Zeitpunkt des Schneidens der äußeren Form wurde
keine Erzeugung von Rissen beobachtet, und folglich hatten die Anzeigefelder
eine hervorragende Verarbeitbarkeit.
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Außerdem
hatte die gedruckte Schicht in den Anzeigefeldern der Beispiele
1 bis 19 eine hervorragende Haftfestigkeit und Aushärtbarkeit,
so dass die Übertragung der Tinte während dem
Blockierungstest nicht stattfand, und sie zeigten auch eine hervorragende
Bleistifthärte. Daher ist zu erkennen, dass in den Anzeigefeldern
der Beispiele 1 bis 19 gedruckte Schichten mit hervorragender Haltbarkeit
ausgebildet wurden.
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Im
Gegensatz dazu führte in den Anzeigefeldern, die unter
Verwendung einer Tinte hergestellt wurden, die nicht wenigstens
Vinylcaprolactam oder N-Acryloyloxyethyl-Hexahydrophthalimid enthielt
(Vergleichsbeispiele 1 bis 8), eine Verringerung in der UV-Aushärtbarkeit
der Tinte zum Auftreten von Kleben (Klebrigkeit).
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Obwohl
in den Tabellen nicht deutlich gezeigt, war es in der Tinte, die
mehr als 25 Gewichtsprozent eines monofunktionalen Monomers außer
PEA enthielt, wahrscheinlich, dass die Viskosität, die
Oberflächenspannung und ähnliches sich änderten,
und die Lagerbeständigkeit war nach der Herstellung ein
wenig verringert. Daher wird bevorzugt, dass das monofunktionale
Monomer außer PEA in einer Menge von 25 Gewichtsprozent
oder weniger in der Gesamtmenge des monofunktionalen Monomers enthalten
ist.
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Wie
in dem Vorstehenden diskutiert, ist zu erkennen, dass wenn die UV-härtende
Tinte mit einer Zusammensetzung verwendet wird, die in den in der
vorliegenden Erfindung bereitgestellten Bereich fällt,
ein Anzeigefeld mit hervorragender Formbarkeit und Verarbeitbarkeit
ebenso wie hervorragender Haltbarkeit der gedruckten Schicht hergestellt
werden kann.
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(Ausführungsform 3)
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Die
vorliegende Ausführungsform ist ein Beispiel für
die Herstellung eines Instrumentenziffernblatts für Fahrzeuge
als das Anzeigefeld.
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Wie
in 1, 2 und 10 gezeigt,
hat das Anzeigefeld 1 des vorliegenden Beispiels ein Harzsubstrat 15 und
darauf ausgebildete gedruckte Schichten 21, 22 und 23,
indem Tintenstrahldrucken unter Verwendung einer UV-härtenden
Tinte durchgeführt wird und die UV-härtende Tinte
ausgehärtet wird.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt, ist das Anzeigefeld 1 des
vorliegenden Beispiels ein Instrumentenziffernblatt für
Fahrzeuge. 1 ist eine Vorderansicht des
Anzeigefelds 1 des vorliegenden Beispiels. 2 ist eine
Querschnittansicht des in 1 gezeigten
Anzeigefelds. Das Anzeigefeld 1 wurde der Formungsverarbeitung
unterzogen und hat folglich einen Aufbau, in dem der Mittelteil
stärker vorsteht als der Umfang. 10 zeigt
eine Querschnittansicht des Anzeigefelds 1, bevor es der
Formungsverarbeitung unterzogen wurde.
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Das
Anzeigefeld 1 hat ein lichtdurchlässiges Harzsubstrat 15 und
gedruckte Schichten 21, 22 und 23, die
durch Lamination auf die graphische Gestaltungsoberfläche 151 des
Harzsubstrats ausgebildet sind. Die gedruckten Schichten 21, 22 und 23 sind
aus UV-härtenden Tinten verschiedener Farben, wie etwa
durchsichtig (transparent), schwarz, weiß, magenta, cyan,
gelb, cyan hell und magenta hell oder Mischungen von ihnen, ausgebildet.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die gedruckten
Schichten 21, 22 und 23 sowohl auf der Seite
der graphischen Gestaltungsoberfläche 151 als
auch der Rückflächenseite 152 des Harzsubstrats
ausgebildet. In der graphischen Gestaltungsoberfläche 151 sind
die gedruckten Schichten 21, 22 und 23 laminiert ausgebildet.
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In
dem Anzeigefeld 1 sind lichtdurchlässige Teile 22 und 23,
die sichtbares Licht durchlassen, wenn Licht von der Rückfläche 152 auf
die entgegengesetzte Seite der graphischen Gestaltungsoberfläche 151 geleuchtet
wird, und ein lichtundurchlässiger Teil 21, der
kein sichtbares Licht durchlässt, ausgebildet. Die lichtdurchlässigen
Teile 22 und 23 können mit einer gewünschten
Farbe gefärbt werden, indem UV-härtende farbige
Tinten verschiedener Farben, wie etwa durchsichtig (Transparent),
schwarz, weiß, magenta, cyan, gelb, cyan hell, und magenta
hell, geeignet gemischt werden. In der vorliegenden Ausführungsform
zeigen die lichtdurchlässigen Teile 22 und 23 ein
Brennstoffpegelanzeigeinstrument, eine Blinklichtanzeige, ein Tachometeranzeigeinstrument,
eine Ganganzeige und ähnliches. Außerdem können
die lichtdurchlässigen Teile 22 und 23 mittels
des Lichts von der auf der Rückflächenseite 152 des
Anzeigefelds 1 oder ähnlichem angeordneten Lichtquelle
selbst im Dunkeln hell angezeigt werden.
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In
dem Anzeigefeld 1 ist eine transparente Überzugsschicht 3 derart
ausgebildet, dass sie die gedruckten Schichten 21, 22 und 23 auf
der Seite der graphischen Gestaltungsoberfläche 151 bedeckt.
Das Anzeigefeld 1 der vorliegenden Ausführungsform
zeigt einen konvex geformten Aufbau, bei dem der ungefähre
Mittelteil in Richtung der Seite der graphischen Gestaltungsoberfläche 151 vorsteht.
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Nachstehend
wird hier das Verfahren zur Herstellung des Anzeigefelds der vorliegenden
Ausführungsform beschrieben.
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Das
Anzeigefeld 1 wurde hergestellt, indem das graphische Gestaltungsbild,
wie in 1 gezeigt, unter Verwendung eines Computers gezeichnet
wurde, auf der Basis dieses graphischen Gestaltungsbilds unter Verwendung
von UV-härtenden Tinten mit satten Farben das Bild auf
das Harzsubstrat gedruckt wurde, die Tinten ausgehärtet
wurden und dann das Formen durchgeführt wurde.
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In
der vorliegenden Ausführungsform wird das Folgende als
Herstellungsvorrichtung für das Anzeigefeld verwendet.
Das heißt, zum Zeichnen von Bildern wird zum Beispiel die
von der Adobe, Inc. hergestellte Bildverarbeitungssoftware verwendet.
Als die Druckvorrichtung wird eine Tintenstrahlvorrichtung vom UV-härtenden
Typ verwendet (Tintenstrahldruckkopf, UV-Strahlungslichtquelle gleichzeitiger
Ansteuertyp UJF605C, hergestellt von der Mimaki Engineering Co.,
Ltd., maximale Auflösung 1200 dpi). Als die UV-härtende
Tinte wurde die Tinte von Beispiel 1 in Tabelle 3 der Ausführungsform
2 verwendet.
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Die
Druckmaschine ist gleich neben dem Tintenstrahldruckkopf mit einer
Lichtquelle ausgerüstet, die eine Ultraviolettbestrahlung
durchführt, und ist folglich derart aufgebaut, dass Tintentröpfchen
von den Düsen des Druckkopfs gespritzt werden, und die
gespritzten Tintentröpfchen dann mit Ultraviolettstrahlen
bestrahlt werden.
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Insbesondere
wurde ein Anzeigefeld 1 wie folgt hergestellt. Zuerst wurde
ein Bild mit einem Computer gezeichnet, und dann wurden diese Bilddaten
in eine Druckmaschine eingegeben. Zu diesem Zeitpunkt können
die Auflösung der verschiedenen Tintenschichten 21, 22 und 23,
das Tintentröpfchenvolumen, die Farbe, der Rasteranteil
und ähnliches spezifiziert werden.
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Dann
wurde ein Harzsubstrat 15, das aus Polycarbonat oder ähnlichem
ausgebildet wurde, bereitgestellt, das Drucken wurde mit einem Tintenstrahlverfahren
unter Verwendung UV-härtender Tinte, unter Verwendung von
UV-härtenden Tinten, und der Tintenstrahldruckvorrichtung,
in welche die Bilddaten eingegeben worden waren, für die
Bereiche des Harzsubstrats 15 durchgeführt, die
vorab angeordnet waren, so dass sie die lichtdurchlässigen
Teile 22 und 23 und die lichtundurchlässigen
Teile 21 darauf ausgebildet haben, und die UV-härtenden
Tinten wurden durch Bestrahlen mit ultravioletten Strahlen ausgehärtet.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde das Drucken mit
dem auf 30 pl oder weniger festgelegten Flüssigkeitströpfchenvolumen
der UV-härtenden Tinte durchgeführt, und ultraviolette
Strahlen 76 wurden innerhalb einer Sekunde ab dem Ausstoßen
von flüssigen Tintentröpfchen abgestrahlt, um
die Tinte auszuhärten. Dieses Ausstoßen von flüssigen
Tröpfchen und die Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen
wurde wiederholt, um durch Lamination auf der Seite der graphischen
Gestaltungsoberfläche 151 des Harzsubstrats 15 gedruckte
Schichten 21, 22 und 23 auszubilden.
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Außerdem
wurden unter Verwendung der gleichen Tintenstrahlvorrichtung vom
UV-härtenden Typ auch gedruckte Schichten 21, 22 und 23 auf
der Rückflächenseite 152 des Harzsubstrats 15 ausgebildet.
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Anschließend
wurde eine transparente Überzugsschicht 3 auf
die gedruckten Schichten 21, 22 und 23 der
Seite der graphischen Gestaltungsoberfläche 151 gedruckt.
Die Überzugsschicht 3 wurde durch Durchführen
von Seidenschablonenprozessdrucken auf den gedruckten Schichten 21, 22 und 23 ausgebildet
-
Auf
diese Weise wurde, wie in 10 gezeigt,
ein Anzeigefeld mit den gedruckten Schichten 21, 22 und 23,
die auf der graphischen Gestaltungsoberfläche 151 und
der Rückfläche 152 des Harzsubstrats 15 ausgebildet
sind, und einer Überzugsschicht 3 durch Lamination
auf der äußersten Schicht der Seite der graphischen
Gestaltungsoberfläche 151 ausgebildet.
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Anschließend
wurde das Anzeigefeld 1 einer Heißpressverarbeitung
durch Luftdruckpressformen oder ähnliches bei einer Temperatur
von 150°C bis 180°C unterzogen. Durch dieses Heißpressformen
wurde der Tachometeranzeigeinstrumententeil, der ungefähr
in dem Mittelteil des Anzeigefelds 1 ausgebildet ist, dazu gebracht,
in Richtung der Seite der graphischen Gestaltungsoberfläche 151 vorzustehen.
In dem Anzeigefeld 1 wurden Durchgangslöcher 41, 42 und 43 zum
Anordnen der Zeiger für Messanzeigeinstrumente ausgebildet. Außerdem
wurde das Anzeigefeld gestanzt, um eine vorgegebene äußere
Form zu haben. Als solches wurde das in 1 und 2 gezeigte
Anzeigefeld 1 hergestellt.
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Nun
wird dieses Anzeigefeld 1 zusammen mit einem Zeiger 51,
einer Lichtquelle (LED-Beleuchtung) 52, einer Platine 53,
einer Lichtstreuplatte 54 und ähnlichem in einem
Gehäuse 55 aufgenommen, und auf diese Weise wird
ein Messanzeigeinstrument 5 für Fahrzeuge fertig
gestellt (siehe 11).
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In
der vorliegenden Ausführungsform wurde, wie vorstehend
beschrieben, ein Anzeigefeld 1 hergestellt, indem durch
Tintenstrahldrucken unter Verwendung der UV-härtenden Tinte
von Beispiel 1 in der Tabelle 3 eine gedruckte Schicht ausgebildet
wurde. Auf diese Weise konnte ein Anzeigefeld mit hervorragender
Formbarkeit und Verarbeitbarkeit ebenso wie hervorragender Haltbarkeit
der gedruckten Schicht hergestellt werden, indem die hervorragenden
Merkmale der UV-härtenden Tinte (siehe Tabelle 3) in bester
Weise ausgenutzt wurden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform, wie in 10 gezeigt,
wurden zur Zeit der Ausbildung der gedruckten Schichten 21, 22 und 23 auf
dem Harzsubstrat 15 durch Doppelschichtlamination auf der
Seite der graphischen Gestaltungsoberfläche 151 die
gedruckten Schichten 21, 22 und 23 ausgebildet, und
die gedruckten Schichten 21, 22 und 23 wurden
als eine einfache Schicht auf der Rückflächenseite 152 ausgebildet.
Allerdings gibt es auch andere Muster zum Ausbilden der gedruckten
Schichten. Beispiele für das Muster zum Ausbilden der gedruckten
Schichten sind in 12A bis 12C gezeigt.
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Das
heißt, wie in 12A gezeigt,
können die gedruckten Schichten 21, 22 und 23 als
eine einzige Schicht jeweils auf der Seite der graphischen Gestaltungsoberfläche 151 und
der Seite der Rückfläche 152 des Harzsubstrats 15 ausgebildet
werden.
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Wie
außerdem in 12B gezeigt, können
die gedruckten Schichten 21, 22 und 23 nur
auf der Seite der Rückfläche 152 des
Harzsubstrats 15 ausgebildet werden, wobei diese gedruckten
Schichten 21, 22 und 23 in der Form einer überlagerten
Doppelschicht ausgebildet wurden.
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Wie
in 12C gezeigt, können die gedruckten Schichten 21, 22 und 23 auch
nur auf der Seite der Rückfläche 152 des
Harzsubstrats 15 als eine einzige Schicht ausgebildet werden.
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In
allen diesen Fällen wird eine Überzugsschicht 3 auf
der äußersten Schicht auf der Seite der graphischen
Gestaltungsoberfläche 151, die von Benutzern gesehen
wird, ausgebildet.
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Mit
jeder der gemusterten gedruckten Schichten können die gleichen
Arbeitsergebnisse wie in der vorliegenden Ausführungsform
erzielt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2007-222520 [0001]
- - JP 2007-268987 [0001]
- - JP 2001-343260 [0003]
- - JP 2003-261799 [0011]
- - JP 2006-8998 [0011]
- - JP 2006-241906 [0011]