JP2006051816A - 印刷像を印刷して後処理する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷像を印刷して後処理する方法であって、被印刷物に、放射硬化性の色料を有する少なくとも１つの印刷像を形成し、印刷像を放射で硬化する方法を改良して、光沢の様々な適合を実現するようなものを提供する。
【解決手段】印刷像４に、色料の表面をマットにする粉体１３を取り付け、少なくとも１つの放射器８を用いて、印刷像４を深さで重合して、印刷像４の輝度を調節する。
【選択図】図１

Description

本発明は、印刷像を印刷して後処理する方法であって、被印刷物に、放射硬化性の色料を有する少なくとも１つの印刷像を形成し、印刷像を放射で硬化する方法に関する。

放射硬化性の色料を用いたインクジェット印刷によって被印刷物に形成される印刷像は、使用されるインキの比較的小さな粘性に基づいて、高い輝度を有している。インクジェット印刷で作動する印刷装置を用いて、オフセット印刷で予め印刷されたシートに様々な情報を印刷するのが所望される場合、光沢の強いインクジェット印刷像は、視覚的にはっきりとマットなオフセット印刷から浮き出てみえる。多くの場合様々な方法に基づいて製作される印刷像に、光沢差が存在しないか、またはごく小さな光沢差しか存在しないよう所望される。

印刷像の光沢に影響を与える様々な可能性が公知である。

第１の可能性は、非印刷状態でマットな紙の使用にある。放射硬化性の色料を用いたインクジェット印刷で比較的小さな層厚が取り付けられると、マット紙の上に存在するインクジェット印刷像は比較的小さな光沢でみられる。マット紙の効果は、インクジェット印刷像の層厚が大きくなる程減少する。紙上のインク層の厚さが紙表面の凹凸よりも大きくなると、紙の表面はインクジェット印刷像の輝度にもはや影響を及ぼさない。典型的なインクジェット印刷装置は、８マイクロメートルより大きな層厚を有する印刷像を形成するので、３マイクロメートルより小さな紙表面の典型的な凹凸が覆われる。

光沢に影響を与える別の可能性は、ラッカを印刷像に塗り重ねることである。たとえばインクジェット印刷で形成される印刷像とオフセット印刷で形成される印刷像との間の光沢差は、オフセット印刷で形成される印刷像に光沢のあるラッカを塗り重ねて低減することができる。画像に応じたラッカ付けは、材料およびコストの嵩むものである。使用されるラッカに関連して、インクジェット印刷の印刷品質の損なわれる恐れがある。さらに印刷像の高い光沢は必ずしも常に所望されるとは限らない。

マットの色料を重ね塗ること、または完全にマットにラッカ付けすることによって、インクジェット印刷法で形成される印刷像の光沢と、オフセット印刷法で形成される印刷像の光沢とは、互いに相殺することができる。重ね塗りまたはラッカ付けは、印刷製品の価格を上昇させる追加的な作業ステップである。

光沢に影響を与えるさらに別の可能性は、粗いマイクロ粒子を含有するインクまたは色料の選択である。このような種類のインキまたは色料によって形成された印刷像に光が当たると拡散して散乱するので、輝度は低くなっている。インクジェット印刷では、粒子の大きさは、ノズルおよびインク供給通路の幾何学形状によって制限されている。したがって大きさに基づいて印刷像の表面をマットにする粒子の使用は、高い画素密度ではほとんど不可能である。種々異なる輝度を実現するために、必要な輝度に応じて様々なインクを使用する必要がある。インク交換の際に、印刷ヘッドを手間のかかる形式で洗浄するか、または追加的な印刷ヘッドを設ける必要がある。

米国特許第５７８３３４８号明細書には、エレクトログラフィに基づく構成手段が開示されており、ここではトナー像は、加熱されたベルトによって被印刷物に定着される。ベルトは構造化された表面を有しており、ここでは表面構造は、定着したあとで印刷像に形成される。ベルトは、圧刻型としてトナー層に作用するので、印刷像の光沢が低減される。それぞれ異なる輝度は、様々な構造を有するベルトを必要とする。

米国特許第６４０９３３１号明細書から、オフセット印刷法が公知であり、ここでは画像に応じてインキ滴が印刷転写材料に形成される。被印刷物に転写するまえに、滴の大きさおよび粘性は、ＵＶ光線、マイクロウェブ、熱、化学法または空気流によって影響される。被印刷物に転写するまえの滴特性の変化プロセスは、被印刷物の表面への滴の経路における妨害値によって、正確に制御することはできない。特に温度および湿度変動が印刷品質にネガティブに作用する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６３６３９１号明細書から、インクジェット印刷で製作される印刷部分を乾燥する方法が公知であり、ここではＵＶ硬化性の色料で印刷された材料が、ＵＶ光源を通過搬送され、胴の間で押圧して搬送される。ＵＶ光源によって、印刷像は、胴の間のギャップでインク滴が材料上でならされるまで、乾燥するかもしくは硬化される。

シート印刷機では、搬送時およびスタックにシートを積み重ねる際に汚染を防止するための着粉装置が公知である。粉体粒子は、原則として、色料がもはや液体ではなく既に払拭に対する強さを有している場合に取り付けられる。印刷像にルーズに置かれた粒体粒子は、シート印刷機を汚染して、シートの後続処理に際して障害となる。

粒体の他に、色料の剥離を防止するために、ペーストを使用することができる。ペーストは、スタックにおいてシート間の間隔を小さくする粒子を含有している。ペーストにおける粒状の粒子は、ほとんど色料と結合しない。
米国特許第５７８３３４８号明細書 米国特許第６４０９３３１号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６３６３９１号明細書

したがって本発明の課題は、印刷像を印刷して後処理する方法を改良して、光沢の様々な適合を実現するようなものを提供することである。

この課題を解決するための本発明の方法によれば、印刷像に、色料の表面をマットにする粉体を取り付け、少なくとも１つの放射器を用いて、印刷像を深さにわたって重合して、印刷像の輝度を調節する。

有利な方法は、従属請求項に記載した。

本発明によれば、輝度を調節するために、依然として液状のインキまたは色料に、マットな粒子が取り付けられる。粒子は、インキ層または色料層の表面に載設し、不均等でマットな表面構造を形成する。後続のステップで、印刷像は、放射器、特に紫外放射器の放射によって完全に重合するので、表面構造は実質的に維持される。特に５マイクロメートルより大きな直径を有するポリアミドから成る粒子が適している。完全な重合のあとで印刷像と結合されない粒子は、別のステップで除去することができる。インキまたは色料に取り付けられる粒子の、印刷像の面積あたりの数は、所定の輝度が生じるように調節することができる。印刷像の輝度は、予めシートに形成された印刷像の輝度に適合させることができる。取り付けられた粒子の、印刷像の面積あたりの量は、印刷像の表面に向けられた光沢センサの信号に応じて制御することができる。さらに取り付けられた粒子の、面積あたりの量は、色料のコンシステンシーおよび／または粘度に応じて制御することができる。ポリアミド球体を使用する際のポジティブな副作用は、印刷像の擦過強さおよび引掻き強さの改善である。

次に本発明の実施の形態を、図示の実施例につき詳しく説明する。

図１には、インクジェット装置の出口領域におけるシート２のための搬送ベルト１を図示した。シート２は、予めオフセット法で形成された印刷像３と、インクジェット装置で形成された印刷像４とを備えている。シート２の搬送経路に、シートの搬送方向５でみて、粉体ノズル７を備えた着粉装置６、ＵＶ放射器８、粉体吸引器９および光沢センサ１０が設けられている。ＵＶ放射器８は、先行するシート２に向かって、３００ナノメートル〜４００ナノメートルの波長範囲で長波の光１１を照射する。着粉装置６、ＵＶ放射器８、粉体吸引器９および光沢センサ１０は、制御装置１２と接続されている。

シート２が搬送ベルト６上で着粉装置６に到達すると、粉体ノズル７からポリアミド球体１３の構成をした粉体粒子が、シート２上で、依然として湿ったインクジェット印刷像４の存在する領域に吹き付けられる。

図２には、層厚ｄを有する、新たにシート２に形成されたインクジェット印刷像４を極端に拡大して示した。インクジェット印刷像４は、特に顔料（色料）１４とモノマー１５と光重合開始剤（Fotoinitiator）１６とを有する、ＵＶ硬化性インキから成っている。５マイクロメートルよりも大きな直径を有するポリアミド球体１３は、インキ表面上で移動して、部分的に流動性のインクジェット印刷像４に侵入する。ポリアミド球体１３の、流動性のインキから突出する部分は、インクジェット印刷像４の表面に三次元的な構造を形成する。インクジェット印刷像４がＵＶ放射器８の作用範囲に到達すると、インクジェット印刷像４においてラジカル１７の形成と共に重合が始まり、これについては図３に示した。図４に示したように、最終状態では、ポリアミド球体１３はインクジェット印刷像４の表面に固定されている。表面の三次元的な構造は維持されるので、昼光拡散は散乱され、これによって表面は光沢のない、つまりマットな外観を有する。表面で固定されないポリアミド球体１３は、粉体吸引器９によって除去される。光沢センサ１０によって現行の実際値−輝度が特定される。制御装置１２では、実際値−輝度と目標値−輝度との比較が行われる。輝度の目標値−実際値−偏差が生じる場合、着粉装置が調節されて、より多くまたはより少ないポリアミド球体１３がインクジェット印刷像４の表面に到達するようにされる。このようにしてインクジェット印刷像４の光沢は制御することができる。面積あたりのポリアミド球体１３が多くなると、印刷像４の光沢は減少する。特にインクジェット印刷像４の輝度は、オフセット印刷像３の輝度に適合させることができ、この場合オフセット印刷像３の輝度もまた光沢センサ１０によって特定することができる。

多数の粉体ノズル７が設けられると、粉体使用量は低減することができ、粉体噴出量は、弁によって個別に設定することができる。これによって画像に応じた粉体被着を実現することができる。制御装置１２に画像データが記憶されていると、印刷像に応じて、特にインキの層厚分布および／または色分布に応じて、粉体ノズルを制御することができる。画像データは、インクジェット印刷像４を形成するためのインクジェット印刷装置の制御装置の画像データに相当しており、またはラスタイメージプロセッサから読み取ることができる。

本発明による、印刷像を印刷して後処理する方法を実施するための装置を示す概略図である。 オフセット印刷像の三次元的な表面を形成するためのステップを示す概略図である。 オフセット印刷像の三次元的な表面を形成するためのステップを示す概略図である。 オフセット印刷像の三次元的な表面を形成するためのステップを示す概略図である。

符号の説明

１ 搬送ベルト、 ２ シート、 ３ オフセット印刷像、 ４ インクジェット印刷像、 ５ 搬送方向、 ６ 着粉装置、 ７ 粉体ノズル、 ８ ＵＶ放射器、 ９ 粉体吸引器、 １０ 光沢センサ、 １１ 光、 １２ 制御装置、 １３ ポリアミド球体、 １４ 顔料、 １５ モノマー、 １６ 光重合開始剤、 １７ ラジカル

Claims (9)

1. 印刷像を印刷して後処理する方法であって、
   被印刷物に、放射硬化性の色料を有する少なくとも１つの印刷像を形成し、
   印刷像を放射で硬化する方法において、
   印刷像（４）に、色料の表面をマットにする粉体（１３）を取り付け、
   少なくとも１つの放射器（８）を用いて、印刷像（４）を深さにわたって重合して、
   印刷像（４）の輝度を調節することを特徴とする、印刷像を印刷して後処理する方法。
2. 粉体（１３）を用いて表面を構造化する、請求項１記載の方法。
3. ポリアミドから成る粉体（１３）を使用する、請求項１記載の方法。
4. ５マイクロメートルより大きな直径を有する粉体（１３）を使用する、請求項１記載の方法。
5. 粉体（１３）を、画像に応じて取り付ける、請求項１記載の方法。
6. 重合後に余剰の粉体（１３）を表面から除去する、請求項１記載の方法。
7. 印刷像（４）の輝度を、予め取り付けた別の印刷像（３）の輝度に適合させる、請求項１記載の方法。
8. 印刷像（４）において、放射器（８）による放射のあとで、印刷像（４）の光沢を表す信号を形成し、
   印刷像（４）の面積あたりの粉体（１３）の量を、光沢測定信号に応じて調節する、請求項１記載の方法。
9. 放射器（８）を用いて、紫外線（１１）を照射する、請求項１記載の方法。

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