JP2012196587A - 印刷物の製造方法、印刷物および印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の印刷物の製造方法は、基材30上の互いに異なる領域に、特性または機能が異なり、かつ色差を有する第1の印刷層および第2の印刷層をそれぞれ第1の硬化型インクおよび第2の硬化型インクを用いてインクジェット方式で印刷する印刷物の製造方法であって、基材30上の第1の印刷層形成領域51と第2の印刷層形成領域52との間の第3の印刷層形成領域53に、第1の硬化型インクの液滴61および第2の硬化型インクの液滴62を、硬化前の状態で、液滴61と液滴62とが重なるように吐出して供給し、第3の印刷層形成領域53に供給された第1の硬化型インクおよび第2の硬化型インクを硬化して第3の印刷層を形成する。
【選択図】図2
Description
ところで、せん断加工に適するインクは、変形加工には適さず、また、変形加工に適するインクは、せん断加工には適さないという問題がある。
しかしながら、第1の印刷層と第2の印刷層とを同じ色にしたい場合、第1の印刷層用の第1のインクと第2の印刷層用の第2のインクとに同じ顔量を用いても、第1のインクと第2のインクとでは、重合性化合物が異なるので、第1の印刷層と第2の印刷層とに色差が生じる。この色差が非常に小さく、第1の印刷層と第2の印刷層とが所定距離以上離れていれば、第1の印刷層と第2の印刷層とが同じ色に見える場合でも、第1の印刷層と第2の印刷層とが接触または接近していると、第1の印刷層と第2の印刷層とが異なる色に見えてしまうという欠点がある。また、第1の印刷層と第2の印刷層との境界がスジのように目立ち、著しく品位を低下させてしまう。
本発明の目的は、色差を有する第1の印刷層と第2の印刷層とを同じ色に見せることができる印刷物の製造方法、印刷物および印刷装置を提供することにある。
本発明の印刷物の製造方法は、基材上の互いに異なる領域に、特性または機能が異なり、かつ色差を有する第1の印刷層および第2の印刷層をそれぞれ第1の硬化型インクおよび第2の硬化型インクを用いてインクジェット方式で印刷する印刷物の製造方法であって、
前記基材上の前記第1の印刷層を印刷する第1の印刷層形成領域と前記第2の印刷層を印刷する第2の印刷層形成領域との間の第3の印刷層形成領域に、前記第1の硬化型インクの液滴および前記第2の硬化型インクの液滴を、硬化前の状態で、前記第1の硬化型インクの液滴と前記第2の硬化型インクの液滴とが重なるように吐出して供給し、
前記第3の印刷層形成領域に供給された前記第1の硬化型インクおよび前記第2の硬化型インクを硬化して第3の印刷層を形成することを特徴とする。
これにより、色差を有する第1の印刷層と第2の印刷層とを同じ色に見せることができる印刷物を容易かつ確実に製造することができる。
これにより、色差を有する第1の印刷層と第2の印刷層とをより確実に同じ色に見せることができる。
これにより、色差を有する第1の印刷層と第2の印刷層とをより確実に同じ色に見せることができる。
これにより、色差を有する第1の印刷層と第2の印刷層とを同じ色に見せることができる。
これにより、色差を有する第1の印刷層と第2の印刷層とを同じ色に見せることができる。
これにより、色差を有する第1の印刷層と第2の印刷層とをより確実に同じ色に見せることができる。
これにより、第1の印刷層と第2の印刷層とを0.35mm以上離すことができ、色差を有する第1の印刷層と第2の印刷層とをより確実に同じ色に見せることができる。
本発明の印刷物の製造方法では、前記第1の印刷層と前記第2の印刷層との色度計で測定したときの色差は、2以下であることが好ましい。
これにより、色差を有する第1の印刷層と第2の印刷層とをより確実に同じ色に見せることができる。
前記第1のインク層を前記第1の加工領域に印刷することが好ましい。
これにより、第1の加工領域を確実に変形加工することができる。
本発明の印刷物の製造方法では、前記基材は、せん断加工される第2の加工領域を有しており、
前記第2のインク層を前記第2の加工領域に印刷することが好ましい。
これにより、第2の加工領域を確実にせん断加工することができる。
これにより、物理的特性や化学的特性が互いに異なる第1の印刷層と第2の印刷層とを有する印刷物を提供することができる。
本発明の印刷物の製造方法では、前記第1の硬化型インクおよび前記第2の硬化型インクは、それぞれ、放射線硬化型インクであることが好ましい。
これにより、高品質の印刷物を容易に製造することができる。
前記基材上の互いに異なる領域に設けられ、特性または機能が異なり、かつ色差を有する、第1の硬化型インクを用いて印刷してなる第1の印刷層と、第2の硬化型インクを用いて印刷してなる第2の印刷層と、
前記第1の印刷層と前記第2の印刷層との境界を埋めるように設けられ、前記第1の硬化型インクと前記第2の硬化型インクとを含む混合領域を形成する第3の印刷層とを有し、
前記第3の印刷層は、前記第1の硬化型インクの液滴および前記第2の硬化型インクの液滴を、硬化前の状態で、前記第1の硬化型インクの液滴と前記第2の硬化型インクの液滴とが重なるようにインクジェット方式で吐出して供給し、その供給された前記第1の硬化型インクおよび前記第2の硬化型インクを硬化して形成したものであることを特徴とする。
これにより、色差を有する第1の印刷層と第2の印刷層とを同じ色に見せることができる。
前記基材を保持するステージと、
前記第1の硬化型インクの液滴をインクジェット方式で吐出する複数の第1のノズルを配列してなる第1のノズル列を有する第1の液滴吐出ヘッドと、前記第2の硬化型インクの液滴をインクジェット方式で吐出する複数の第2のノズルを配列してなる第2のノズル列を有する第2の液滴吐出ヘッドと、前記基材上に供給された前記第1の硬化型インクおよび第2の硬化型インクを硬化させる硬化手段とを備えるヘッドユニットと、
前記ステージと前記ヘッドユニットとを相対的に移動させる移動手段と、
前記第1の液滴吐出ヘッド、前記第2の液滴吐出ヘッド、前記硬化手段および前記移動手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段の制御により、前記基材と前記ヘッドユニットとを相対的に移動させつつ、前記基材上の前記第1の印刷層を印刷する第1の印刷層形成領域と前記第2の印刷層を印刷する第2の印刷層形成領域との間の第3の印刷層形成領域に、前記第1の硬化型インクの液滴および前記第2の硬化型インクの液滴を、硬化前の状態で、前記第1の硬化型インクの液滴と前記第2の硬化型インクの液滴とが重なるように前記第1のノズルおよび前記第2のノズルから吐出して供給し、前記第3の印刷層形成領域に供給された前記第1の硬化型インクおよび前記第2の硬化型インクを硬化して第3の印刷層を形成するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、色差を有する第1の印刷層と第2の印刷層とを同じ色に見せることができる印刷物を容易かつ確実に製造することができる。
これにより、第3の印刷層形成領域において重ねる第1の硬化型インクの液滴および第2の硬化型インクの液滴について、その一方の液滴を吐出してから他方の液滴を吐出するまでの間の時間間隔を短くすることができ、第1の硬化型インクと第2の硬化型インクとが同じように濡れ広がった状態でその第1の硬化型インクおよび第2の硬化型インクを硬化させることができる。これによって、良好な第3の印刷層を形成することができ、色差を有する第1の印刷層と第2の印刷層とをより確実に同じ色に見せることができる。
前記第1の液滴吐出ヘッドは、複数色の前記第1の硬化型インクに対応して複数個設けられ、前記2の液滴吐出ヘッドは、複数色の前記第2の硬化型インクに対応して複数個設けられており、
同色の前記第1の硬化型インクおよび前記第2の硬化型インクを吐出する前記第1のノズル列と前記第2のノズル列とが、前記ステージに対する前記ヘッドユニットの移動方向に沿って隣り合うように配置されていることが好ましい。
<第1実施形態>
図1は、本発明の印刷物の第1実施形態を示す断面図であり、図1(a)は、変形加工およびせん断加工を行う前のものを示し、図1(b)は、変形加工およびせん断加工を行った後のものを示す。図2は、図1に示す印刷物の第1の紫外線硬化型インクおよび第2の紫外線硬化型インクの硬化前の状態における第3の印刷層形成領域付近を摸式的に示す断面図、図3は、本発明の印刷物の製造に用いる印刷装置の概略構成を示す斜視図、図4は、図3に示す印刷装置のキャリッジの概略構成を示す側断面図、図5は、図3に示す印刷装置のキャリッジの概略構成を示す底面図、図6は、液滴吐出ヘッドの概略構成図である。
なお、以下では、図1中の左側を「左」、右側を「右」、上側を「上」、下側を「下」、図2中の左側を「左」、右側を「右」として説明を行う。また、図2では、理解が容易になるように、各液滴を大きく記載している。
まずは、第1の硬化型インクおよび第2硬化型インク、すなわちインクセットについて説明する。なお、第1の硬化型インクおよび第2の硬化型インクとしては、それぞれ、硬化型インクであればよいが、以下では、代表的に、放射線硬化型インクを用いる場合について説明する。
印刷物1の製造、すなわち印刷に用いることができるインクセットは、特に限定されないが、(a−1)重合開始剤、及び、(b−1)重合性化合物を含有する放射線硬化型インクである第1のインクと、(a−2)重合開始剤、及び、(b−2)重合性化合物を含有する放射線硬化型インクである第2のインクとを備えている。第1のインクは、第1の印刷層31の形成(印刷)に用いるインクであり、(b−1)重合性化合物の総質量のうち、単官能重合性化合物が65質量%以上であることが好ましい。また、第2のインクは、第2の印刷層31の形成に用いるインクであり、(b−2)重合性化合物の総質量のうち、多官能重合性化合物が50質量%以上であることが好ましい。なお、以下では、第1のインクと第2のインクとを区別しない場合は、単に、「インク」または「放射線硬化型インク」と言い、第1のインクと第2のインクとを区別する場合は、「第1のインク」、「第2のインク」、または「第1の放射線硬化型インク」、「第2の放射線硬化型インク」と言う。
また、前記インクセットは、インクジェット記録用インクセットとして好適に使用することができる。
インクの高感度化を達成することにより、活性放射線の照射により高い硬化性が付与されるため、消費電力の低減や活性放射線発生装置への負荷軽減による高寿命化などの他、未硬化の低分子物質の揮発、形成された画像強度の低下などを抑制することができるなど、種々の利点をも有することになる。また、得られた画像(印刷物)がひび割れや剥離等を起こしにくく、硬化膜の耐傷性、柔軟性に富むインクが求められている。硬化膜が高い柔軟性、耐傷性を有することで、様々な環境下で長期間印刷物を高画質に保ったまま表示、保管でき、また、印刷物の取り扱いが容易になるなどのメリットがある。
前記第2のインクは、(a−2)重合開始剤、及び、(b−2)重合性化合物を含有し、(b−2)重合性化合物の総質量のうち、多官能重合性化合物(以下、「多官能モノマー」ともいう。)が50質量%以上であることが好ましい。
また、前記「活性放射線(放射線)」は、電離性を有する放射線と、非電離性の放射線とを含む広義の意味でのものである。すなわち、前記「活性放射線(放射線)」とは、その照射によりインク中において開始種を発生させ得るエネルギーを付与することができる活性放射線であれば、特に制限はなく、広く、α線、β線、γ線、X線、電子線、紫外線(UV)、可視光線、赤外線などを包含するものであるが、中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点から紫外線及び電子線が好ましく、特に紫外線が好ましい。したがって、インクは、放射線として、紫外線を照射することにより硬化可能なインクであることが好ましい。
前記特性としては、例えば、物理的特性、化学的特性、電気的特性、磁気的特性等が挙げられるが、物理的特性または化学的特性が好ましい。物理的特性としては、例えば、硬度、粘度等が挙げられる。化学的特性としては、例えば、耐酸性、耐水性、耐光性、耐熱性等が挙げられる。電気的特性としては、例えば、導電率、抵抗率等が挙げられる。磁気的特性としては、例えば、磁束密度等が挙げられる。
(a)重合開始剤
重合開始剤としては、公知のラジカル重合開始剤や公知のカチオン重合開始剤を使用することができる。重合開始剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、ラジカル重合開始剤とカチオン重合開始剤とを併用してもよい。
また、インクは、重合性化合物としてラジカル重合性化合物を使用する場合には、ラジカル重合開始剤を含有することが好ましく、重合性化合物としてカチオン重合性化合物を使用する場合には、カチオン重合開始剤を含有することが好ましい。
ラジカル重合開始剤としては、芳香族ケトン類、アシルホスフィン化合物、芳香族オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、及び、アルキルアミン化合物等が挙げられる。これらのラジカル重合開始剤は、上記の化合物を単独若しくは組み合わせて使用してもよい。ラジカル重合開始剤は、単独もしくは2種以上の併用によって好適に用いられる。
カチオン重合開始剤(光酸発生剤)としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が用いられる(有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版(1993年)、187〜192ページ参照)。
また、インクに後述する増感剤を用いる場合、重合開始剤の総使用量は、重合開始剤:増感剤の質量比で、重合開始剤:増感剤=200:1〜1:200であることが好ましく、50:1〜1:50であることがより好ましく、20:1〜1:5であることがさらに好ましい。
インクは、重合性化合物を含有する。
重合性化合物は、分子量が1,000以下であることが好ましく、50〜800であることがより好ましく、60〜500であることがさらに好ましい。
また、重合性化合物は、何らかのエネルギー付与により、ラジカル重合反応やカチオン重合反応、アニオン重合反応等の重合反応を生起し、硬化する化合物であれば特に制限はなく、モノマー、オリゴマー、ポリマーの種を問わず使用することができるが、特に、前記重合開始剤から発生する開始種により重合反応を生起する、光重合性化合物として知られる各種公知の重合性化合物を使用することができる。
また、重合性化合物としては、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物を好ましく例示できる。
ラジカル重合性化合物は、特に制限はなく、公知のラジカル重合性化合物を用いることができるが、エチレン性不飽和化合物であることが好ましく、(メタ)アクリレート化合物、(メタ)アクリルアミド化合物、N−ビニル化合物、及び/又は、ビニルエーテル化合物であることがより好ましく、(メタ)アクリレート化合物、及び/又は、N−ビニル化合物であることがさらに好ましい。なお、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及びメタクリルの両方を意味する。
前記第2のインクにラジカル重合性化合物を使用する場合、前記第2のインクは、(b−2)重合性化合物の総質量のうち、多官能ラジカル重合性化合物が55〜100質量%であることが好ましく、60〜100質量%であることがより好ましく、80〜100質量%であることがさらに好ましく、100質量%、すなわち、(b−2)重合性化合物が全て多官能ラジカル重合性化合物であることが特に好ましい。上記範囲であると、得られる画像の耐傷性及び耐溶剤性に優れる。
単官能ラジカル重合性化合物としては、後述するN−ビニル化合物であることが好ましく、N−ビニルラクタム類であることがより好ましい。
また、前記第1のインクにおける(b−1)重合性化合物としてラジカル重合性化合物を使用する場合、前記第1のインクは、後述するN−ビニル化合物を含むことがさらに好ましく、N−ビニルラクタム類を含むことが特に好ましい。
また、多官能ラジカル重合性化合物としては、2官能ラジカル重合性化合物と、3官能以上のラジカル重合性化合物とを組み合わせて使用することが好ましく、2官能ラジカル重合性化合物と、3官能ラジカル重合性化合物とを組み合わせて使用することがより好ましい。
前記第2のインクにラジカル重合性化合物を使用する場合、前記第2のインクは、第2のインクの総質量のうち、多官能ラジカル重合性化合物が50〜98質量%であることが好ましく、55〜95質量%であることがより好ましく、60〜90質量%であることがさらに好ましい。上記範囲であると、得られる画像の耐傷性及び耐溶剤性に優れる。
〔単官能ラジカル重合性モノマー〕
ラジカル重合性化合物としては、単官能ラジカル重合性モノマーを使用することができる。
単官能ラジカル重合性モノマーとしては、単官能アクリレート化合物、単官能メタクリレート類、単官能N−ビニル化合物、単官能アクリルアミド化合物、及び、単官能メタクリルアミド化合物が好ましく例示でき、単官能アクリレート化合物、単官能メタクリレート化合物、及び、単官能N−ビニル化合物がより好ましく例示できる。
単官能ラジカル重合性モノマーとしては、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基及びN−ビニル基よりなる群から選択されるエチレン性不飽和二重結合基を1つのみ有し、かつ環状構造を有するモノマーを使用することがより好ましい。
また、好適に用いることができるラジカル重合性モノマーとしてエチレン性不飽和化合物が挙げられる。
また、単官能ラジカル重合性モノマーとして、N−ビニル基を有し、環状構造を有する基を有するラジカル重合性モノマーを使用することが好ましい。中でもN−ビニルカルバゾール、1−ビニルイミダゾール、N−ビニルラクタム類を使用することが好ましく、N−ビニルラクタム類を使用することがさらに好ましい。
また、第1のインクにおいて、単官能N−ビニルラクタム類を、第1のインク全体の1〜40質量%含有することが好ましく、10〜35質量%含有することがより好ましく、12〜30質量%含有することがさらに好ましい。
ラジカル重合性化合物として、多官能ラジカル重合性モノマーを使用することができる。
多官能ラジカル重合性モノマーとしては、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、ビニルオキシ基、及び、N−ビニル基よりなる群から選択されるエチレン性不飽和二重結合を2つ以上有する多官能重合性モノマーを好ましく例示できる。多官能重合性モノマーを含有することで、高い硬化膜強度を有するインクが得られる。
2官能ラジカル重合性モノマーとしては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレートが好ましく例示できる。
さらに、ラジカル重合性化合物として、ビニルエーテル化合物を用いることも好ましい。
上述したラジカル重合性化合物として列挙されているモノマーは、反応性が高く、粘度が低く、また、支持体への密着性に優れる。
カチオン重合性化合物としては、硬化性及び耐擦過性の観点から、オキセタン環含有化合物及びオキシラン環含有化合物が好適であり、オキセタン環含有化合物及びオキシラン環含有化合物の両方を含有する態様がより好ましい。
ここで、オキシラン環含有化合物(以下、「オキシラン化合物」ともいう。)とは、分子内に、少なくとも1つのオキシラン環(オキシラニル基、エポキシ基)を含む化合物であり、具体的にはエポキシ樹脂として通常用いられているものの中から適宜選択することができ、例えば、従来公知の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂が挙げられる。モノマー、オリゴマー及びポリマーのいずれであってもよい。
また、オキセタン環含有化合物(以下、「オキセタン化合物」ともいう。)とは、分子内に少なくとも1つのオキセタン環(オキセタニル基)を含む化合物である。
前記第2のインクにカチオン重合性化合物を使用する場合、前記第2のインクは、(b−2)重合性化合物の総質量のうち、多官能カチオン重合性化合物が50〜90質量%であることが好ましく、52〜75質量%であることがより好ましく、55〜65質量%であることがさらに好ましい。上記範囲であると、得られる画像の耐傷性及び耐溶剤性に優れる。
単官能カチオン重合性化合物としては、単官能オキシラン化合物、及び/又は、単官能オキセタン化合物であることが好ましい。
多官能カチオン重合性化合物としては、2官能カチオン重合性化合物であることが好ましい。また、多官能ラジカル重合性化合物としては、多官能オキシラン化合物、及び/又は、多官能オキセタン化合物であることが好ましく、多官能オキシラン化合物と多官能オキセタン化合物とを併用することがより好ましい。
前記第2のインクにカチオン重合性化合物を使用する場合、前記第2のインクは、第2のインクの総質量のうち、多官能カチオン重合性化合物が35〜90質量%であることが好ましく、38〜75質量%であることがより好ましく、40〜60質量%であることがさらに好ましい。上記範囲であると、得られる画像の耐傷性及び耐溶剤性に優れる。
カチオン重合性化合物としては、例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892号、同2001−40068号、同2001−55507号、同2001−310938号、同2001−310937号、同2001−220526号などの各公報に記載されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。
これらのエポキシ化合物のなかでも、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが、硬化速度に優れるという観点から好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。
オキセタン化合物としては、特開2001−220526号、同2001−310937号、同2003−341217号の各公報に記載されているような、公知のオキセタン化合物を任意に選択して使用できる。
オキセタン化合物としては、その構造内にオキセタン環を1〜4個有する化合物が好ましい。このような化合物を使用することで、インクジェット記録用液体の粘度をハンドリング性の良好な範囲に維持することが容易となり、また、硬化後のインクの支持体との高い密着性を得ることができる。
また、インク中の重合性化合物の総質量は、インクの総質量に対し、55〜95質量%であることが好ましく、60〜90質量%であることがより好ましい。上記範囲内であると、硬化性に優れ、また、粘度が適度である。
また、重合性化合物の製造方法としては、特に制限はなく、公知の方法により合成することができる。また、入手可能な場合は、市販品を使用してもよい。
インクには、形成された画像部の視認性を向上させるため着色剤を含有させることができる。
着色剤としては、特に制限はないが、耐候性に優れ、色再現性に富んだ顔料及び油溶性染料が好ましく、溶解性染料等の公知の着色剤から任意に選択して使用することができる。インクに好適に使用し得る着色剤は、活性放射線による硬化反応の感度を低下させないという観点からは、硬化反応である重合反応において重合禁止剤として機能しない化合物を選択することが好ましい。
顔料としては、特に限定されるわけではないが、例えばカラーインデックスに記載される下記の番号の有機又は無機顔料が使用できる。
青又はシアン顔料としては、Pigment Blue 1,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,17−1,22,27,28,29,36,60、
緑顔料としては、Pigment Green 7,26,36,50、
黄顔料としては、Pigment Yellow 1,3,12,13,14,17,34,35,37,55,74,81,83,93,94,95,97,108,109,110,120,137,138,139,153,154,155,157,166,167,168,180,185,193、
黒顔料としては、Pigment Black 7,28,26、
白色顔料としては、Pigment White 6,18,21
などが目的に応じて使用できる。
着色剤は、インクの調製に際して、各成分とともに直接添加により配合してもよいが、分散性向上のため、あらかじめ溶剤又はラジカル重合性化合物のような分散媒体に添加し、均一分散或いは溶解させた後、配合することもできる。
インクは、顔料をインク中に安定に分散させるため、分散剤を含有することが好ましい。
分散剤としては、高分子分散剤が好ましい。なお、「高分子分散剤」とは、質量平均分子量が1,000以上の分散剤を意味する。
インク中における分散剤の含有量は使用目的により適宜選択されるが、インク全体の質量に対し、それぞれ0.05〜15質量%であることが好ましい。
インクには、必要に応じて、前記成分以外の他の成分を添加することができる。
その他の成分としては、例えば、増感剤、共増感剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、褪色防止剤、導電性塩類、溶剤、高分子化合物、塩基性化合物等が挙げられる。
この他にも、必要に応じて、例えば、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのワックス類、ポリオレフィンやPET等の支持体への密着性を改善するために、重合を阻害しないタッキファイヤーなどを含有させることができる。
[印刷装置]
図3に示すように、印刷装置(印刷物製造装置)1aは、基材30上に放射線硬化型インクを吐出した上で、吐出した放射線硬化型インクに放射線照射を行って該放射線硬化型インクを硬化させ、基材30上に文字・数字や各種の絵柄などを描画するものである。
これら複数の液滴吐出ヘッド9(9Y1、9Y2、9C1、9C2、9M1、9M2、9K1、9K2、9W1、9W2)は、後述するように複数のノズルNを配列してなるノズル列NAを備えたもので、制御装置8から入力される描画データや駆動制御信号に基づいて、放射線硬化型インクの液滴を吐出するものである。
すなわち、液滴吐出ヘッド(第1の液滴吐出ヘッド)9Y1は、Y(イエロー)に対応した第1のインクを吐出し、液滴吐出ヘッド(第2の液滴吐出ヘッド)9Y2は、Y(イエロー)に対応した第2のインクを吐出するものである。
また、液滴吐出ヘッド(第1の液滴吐出ヘッド)9M1は、M(マゼンタ)に対応した第1のインクを吐出し、液滴吐出ヘッド(第2の液滴吐出ヘッド)9M2は、M(マゼンタ)に対応した第2のインクを吐出するものである。
また、液滴吐出ヘッド(第1の液滴吐出ヘッド)9W1は、透明色または白色(W)に対応した第1のインクを吐出し、液滴吐出ヘッド(第2の液滴吐出ヘッド)9W2は、透明色または白色(W)に対応した第2のインクを吐出するものである。
具体的には、液滴吐出ヘッド9Y1と液滴吐出ヘッド9Y2とがY方向に沿って隣り合い、また、液滴吐出ヘッド9C1と液滴吐出ヘッド9C2とがY方向に沿って隣り合い、また、液滴吐出ヘッド9M1と液滴吐出ヘッド9M2とがY方向に沿って隣り合い、また、液滴吐出ヘッド9K1と液滴吐出ヘッド9K2とがY方向に沿って隣り合い、また、液滴吐出ヘッド9W1と液滴吐出ヘッド9W2とがY方向に沿って隣り合っている。すなわち、液滴吐出ヘッド9Y1のノズル列NAと液滴吐出ヘッド9Y2のノズル列NAとがY方向に沿って隣り合い、また、液滴吐出ヘッド9C1のノズル列NAと液滴吐出ヘッド9C2のノズル列NAとがY方向に沿って隣り合い、また、液滴吐出ヘッド9M1のノズル列NAと液滴吐出ヘッド9M2のノズル列NAとがY方向に沿って隣り合い、また、液滴吐出ヘッド9K1のノズル列NAと液滴吐出ヘッド9K2のノズル列NAとがY方向に沿って隣り合い、また、液滴吐出ヘッド9W1のノズル列NAと液滴吐出ヘッド9W2のノズル列NAとがY方向に沿って隣り合うこととなる。
なお、図示の構成では、第1のインクを吐出する液滴吐出ヘッド9が図中左側に位置し、第2のインクを吐出する液滴吐出ヘッド9が図中右側に位置しているが、これに限らず、第1のインクを吐出する液滴吐出ヘッド9が図中右側に位置し、第2のインクを吐出する液滴吐出ヘッド9が図中左側に位置していてもよい。
また、各液滴吐出ヘッド9には、それぞれ、図3に示すようにキャリッジ4を介してチューブ(配管)10が連結されている。
このような構成によって各液滴吐出ヘッド9には、それぞれ対応する放射線硬化型インクが供給されるようになっている。
ここで、放射線硬化型インクは、前述したように、例えば紫外線硬化型インクなど、所定波長の放射線を受けて硬化するタイプのものである。なお、放射線硬化型インクは、通常はその成分(配合)等によって吸収する放射線(紫外線)の波長域等が異なることから、硬化する波長の最適値、すなわち最適硬化波長も、インク毎に異なっている。
図6(a)に示すように、液滴吐出ヘッド9は、複数(例えば180個)のノズルNをY方向と交差する方向、本実施形態ではX方向に配列しており、これら複数のノズルNによってノズル列NAを形成している。この場合、液滴吐出ヘッド9Y1、9C1、9M1、9K1、9W1のノズルNを「第1のノズル」、ノズル列NAを「第1のノズル列」とする。また、液滴吐出ヘッド9Y2、9C2、9M2、9K2、9W2のノズルNを「第2のノズル」、ノズル列NAを「第2のノズル列」とする。
なお、図示の構成では、液滴吐出ヘッド9に、ノズルNが1列形成されているが、液滴吐出ヘッド9に設けるノズル数及びノズル列数は任意に変更可能であり、例えばX方向に配列したノズル列NAをY方向に複数列設けてもよい。
なお、このような構成からなる液滴吐出ヘッド9は、そのノズルプレート21の底面、すなわちノズルNの形成面(ノズル面)NSが、図4に示すようにキャリッジ4の底面4aより下側となるように、該底面4aから突出して配置されている。
印刷装置1aは、以上のような構成となっている。
図1および図2に示すように、印刷物1は、基材2上に直接または間接的に設けられた第1の印刷層31、第2の印刷層32および第3の印刷層33とを有している。すなわち、印刷物1は、基材30と、基材30上の互いに異なる領域に設けられ、特性または機能が互いに異なり、かつ色差を有する、第1のインクを用いて印刷してなる第1の印刷層31と、第2のインクを用いて印刷してなる第2の印刷層32と、第1の印刷層31と第2の印刷層32との境界を埋めるように設けられ、第1のインクと第2のインクとを含む混合領域を形成する第3の印刷層33とを有している。第3の印刷層33は、第1のインクの液滴および第2のインクの液滴を、硬化前の状態で、第1のインクの液滴と第2のインクの液滴とが重なるようにインクジェット方式で吐出して供給し、その供給された第1のインクおよび第2のインクを硬化して形成したものである。なお、第1の印刷層31は、第1の印刷層形成領域51に形成され、第2の印刷層32は、第1の印刷層形成領域52から離間した第2の印刷層形成領域52に形成され、第3の印刷層33は、第1の印刷層形成領域51と第2の印刷層形成領域52との間の第3の印刷層形成領域53に形成される。
また、樹脂材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば2層以上の積層体として)用いることができる。
また、図1(a)に示す加工前の印刷物1は、変形させるための加工がなされる部位、すなわち変形加工される部位である第1の加工領域41と、せん断加工されるかまたは取り付け等のために圧力が加わる部位である第2の加工領域42とを有している。すなわち、図1(b)に示す加工後の印刷物1は、変形加工がなされた部位である第1の加工領域41と、せん断加工がなされた部位または取り付け等のために圧力が加わる部位である第2の加工領域42とを有している。前記第1のインク層31は、第1の加工領域41に設けられている。また、前記第2のインク層32は、第2の加工領域42に設けられている。なお、図1(a)に示す加工前の印刷物1と、図1(b)に示す加工後の印刷物1とのいずれも、本発明の印刷物に含まれる。
また、前記せん断加工としては、例えば、打ち抜き、切り取り等が挙げられる。図示の構成では、印刷物1の第2の加工領域42に、打ち抜き加工により、開口が形成されている。
なお、第1の印刷層31と第2の印刷層32とは、その特性の相違のため、重合性化合物の組成が異なっているので、同一の色相の着色剤や、共通の着色剤を用いても、第1の印刷層31と第2の印刷層32との色差は、異なってしまう。
なお、印刷物1としては、特に限定されず、例えば、スピードメーター等の自動車の内装部品、電気製品の外装部品、お面、看板等が挙げられる。
印刷物1の製造には、前記印刷装置1aを用いる。
まず、図3に示すように、基材30をワークステージ6上に載置する。
次いで、印刷装置1aを作動させる。印刷装置1aにおいては、制御装置8の制御により、ワークステージ6とキャリッジ4とを相対的に移動しつつ、対応する2つの液滴吐出ヘッド9、すなわち第1のインクの液滴を吐出する液滴吐出ヘッド9および第2のインクの液滴を吐出する液滴吐出ヘッド9により、基材30上の第1の印刷層形成領域51に第1のインクの液滴61を吐出して供給し、第2の印刷層形成領域52に第2のインクの液滴62を吐出して供給し、第1の印刷層形成領域51と第2の印刷層形成領域52との間の第3の印刷層形成領域に第1のインクの液滴61および第2のインクの液滴62を吐出して供給する。なお、キャリッジ4は、ワークステージ6に対して一方向に一定の速度で移動し、液滴吐出ヘッド9の液滴の吐出タイミングを制御することにより、液滴を基材30上の目的位置に供給する。また、放射線照射手段12により、基材30上に供給された第1のインク、第2のインクに対し、放射線を照射し、硬化させ、第1の印刷層31、第2の印刷層32、第3の印刷層33を形成する。
なお、第1の印刷層形成領域51は、第1の加工領域41に対応し、第2の印刷層形成領域52は、第2の加工領域42に対応している。
このようにして、基材30上に、第1の印刷層31、第2の印刷層32および第3の印刷層33が形成される。
また、第2の印刷層32が設けられた第2の加工領域42に対し、打ち抜き加工により、開口を形成する。
なお、第1の加工領域41への絞り加工と、第2の加工領域42への打ち抜き加工とは、いずれを先に行ってもよい。
図7は、本発明の印刷物の第2実施形態であって、第1の紫外線硬化型インクおよび第2の紫外線硬化型インクの硬化前の状態における第3の印刷層形成領域付近を摸式的に示す断面図である。なお、以下では、図7中の左側を「左」、右側を「右」として説明を行う。また、図7では、理解が容易になるように、各液滴を大きく記載している。
図7に示すように、第2実施形態では、第3の印刷層形成領域53には、液滴吐出ヘッド9の液滴の吐出タイミングを制御することにより、第1のインクの液滴61および第2のインクの液滴62を、硬化前の状態で、第1のインクの液滴61と第2のインクの液滴62とが互いに全部重なるように配置する。また、Y方向に並ぶ1列の液滴を見たとき、複数の第1のインクの液滴61と複数の第2のインクの液滴62とを配置する。
図8は、本発明の印刷物の第3実施形態であって、第1の紫外線硬化型インクおよび第2の紫外線硬化型インクの硬化前の状態における第3の印刷層形成領域付近を摸式的に示す断面図である。なお、以下では、図3中の左側を「左」、右側を「右」として説明を行う。また、図8では、理解が容易になるように、各液滴を大きく記載している。
図8に示すように、第3実施形態では、第3の印刷層形成領域53には、液滴吐出ヘッド9の液滴の吐出タイミングを制御することにより、第1のインクの液滴61および第2のインクの液滴62を、硬化前の状態で、第1のインクの液滴61の一部と第2のインクの液滴62の一部とが重なる部分と、第1のインクの液滴61と第2のインクの液滴62とが互いに全部重なる部分とができるように配置する。また、Y方向に並ぶ1列の液滴を見たとき、複数の第1のインクの液滴61と複数の第2のインクの液滴62とを配置する。
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
なお、上記実施形態において、第3の印刷層を形成する際の、第1のインクの液滴の大きさは、第2のインクの液滴の大きさと同等であることが好ましい。例えば、第1のインクの液滴の大きさは、第2のインクの液滴の大きさの±10%以内であることが好ましい。
また、上記実施形態において、第1のインクの液滴のドット間隔は、第2のインクの液滴のドット間隔と同等であることが好ましい。
Claims (16)
- 基材上の互いに異なる領域に、特性または機能が異なり、かつ色差を有する第1の印刷層および第2の印刷層をそれぞれ第1の硬化型インクおよび第2の硬化型インクを用いてインクジェット方式で印刷する印刷物の製造方法であって、
前記基材上の前記第1の印刷層を印刷する第1の印刷層形成領域と前記第2の印刷層を印刷する第2の印刷層形成領域との間の第3の印刷層形成領域に、前記第1の硬化型インクの液滴および前記第2の硬化型インクの液滴を、硬化前の状態で、前記第1の硬化型インクの液滴と前記第2の硬化型インクの液滴とが重なるように吐出して供給し、
前記第3の印刷層形成領域に供給された前記第1の硬化型インクおよび前記第2の硬化型インクを硬化して第3の印刷層を形成することを特徴とする印刷物の製造方法。 - 前記第3の印刷層形成領域において、硬化前の状態で、前記第1の硬化型インクの液滴の一部と前記第2の硬化型インクの液滴の一部とが重なる部分を有する請求項1に記載の印刷物の製造方法。
- 前記第3の印刷層形成領域では、前記第1の印刷層形成領域から前記第2の印刷層形成領域に向って、複数の前記第1の硬化型インクの液滴と複数の前記第2の硬化型インクの液滴とを交互に配置する請求項2に記載の印刷物の製造方法。
- 前記第3の印刷層形成領域において、硬化前の状態で、前記第1の硬化型インクの液滴の一部と前記第2の硬化型インクの液滴の一部とが重なる部分と、前記第1の硬化型インクの液滴と前記第2の硬化型インクの液滴とが互いに全部重なる部分とを有する請求項1に記載の印刷物の製造方法。
- 硬化前の状態で、前記第3の印刷層形成領域の中央部では、前記第1の硬化型インクの液滴と前記第2の硬化型インクの液滴とが互いに全部重なり、前記第3の印刷層形成領域の前記第1の印刷層形成領域側の端部および前記第2の印刷層形成領域側の端部では、それぞれ、前記第1の硬化型インクの液滴の一部と前記第2の硬化型インクの液滴の一部とが重なる請求項4に記載の印刷物の製造方法。
- 前記第3の印刷層形成領域において、前記第1の硬化型インクの液滴と前記第2の硬化型インクの液滴とが重なった部分では、前記第1の硬化型インクと前記第2の硬化型インクとが混ざった状態で硬化する請求項1ないし5のいずれかに記載の印刷物の製造方法。
- 前記第3の印刷層の幅は、0.35mm以上である請求項1ないし6のいずれかに記載の印刷物の製造方法。
- 前記第1の印刷層と前記第2の印刷層との色度計で測定したときの色差は、2以下である請求項1ないし7のいずれかに記載の印刷物の製造方法。
- 前記基材は、変形加工される第1の加工領域を有しており、
前記第1のインク層を前記第1の加工領域に印刷する請求項1ないし8のいずれかに記載の印刷物の製造方法。 - 前記基材は、せん断加工される第2の加工領域を有しており、
前記第2のインク層を前記第2の加工領域に印刷する請求項1ないし9のいずれかに記載の印刷物の製造方法。 - 前記特性は、物理的特性または化学的特性である請求項1ないし10のいずれかに記載の印刷物の製造方法。
- 前記第1の硬化型インクおよび前記第2の硬化型インクは、それぞれ、放射線硬化型インクである請求項1ないし11のいずれかに記載の印刷物の製造方法。
- 基材と、
前記基材上の互いに異なる領域に設けられ、特性または機能が異なり、かつ色差を有する、第1の硬化型インクを用いて印刷してなる第1の印刷層と、第2の硬化型インクを用いて印刷してなる第2の印刷層と、
前記第1の印刷層と前記第2の印刷層との境界を埋めるように設けられ、前記第1の硬化型インクと前記第2の硬化型インクとを含む混合領域を形成する第3の印刷層とを有し、
前記第3の印刷層は、前記第1の硬化型インクの液滴および前記第2の硬化型インクの液滴を、硬化前の状態で、前記第1の硬化型インクの液滴と前記第2の硬化型インクの液滴とが重なるようにインクジェット方式で吐出して供給し、その供給された前記第1の硬化型インクおよび前記第2の硬化型インクを硬化して形成したものであることを特徴とする印刷物。 - 基材上の互いに異なる領域に、特性または機能が異なり、かつ色差を有する第1の印刷層および第2の印刷層をそれぞれ第1の硬化型インクおよび第2の硬化型インクを用いて印刷する印刷装置であって、
前記基材を保持するステージと、
前記第1の硬化型インクの液滴をインクジェット方式で吐出する複数の第1のノズルを配列してなる第1のノズル列を有する第1の液滴吐出ヘッドと、前記第2の硬化型インクの液滴をインクジェット方式で吐出する複数の第2のノズルを配列してなる第2のノズル列を有する第2の液滴吐出ヘッドと、前記基材上に供給された前記第1の硬化型インクおよび第2の硬化型インクを硬化させる硬化手段とを備えるヘッドユニットと、
前記ステージと前記ヘッドユニットとを相対的に移動させる移動手段と、
前記第1の液滴吐出ヘッド、前記第2の液滴吐出ヘッド、前記硬化手段および前記移動手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段の制御により、前記基材と前記ヘッドユニットとを相対的に移動させつつ、前記基材上の前記第1の印刷層を印刷する第1の印刷層形成領域と前記第2の印刷層を印刷する第2の印刷層形成領域との間の第3の印刷層形成領域に、前記第1の硬化型インクの液滴および前記第2の硬化型インクの液滴を、硬化前の状態で、前記第1の硬化型インクの液滴と前記第2の硬化型インクの液滴とが重なるように前記第1のノズルおよび前記第2のノズルから吐出して供給し、前記第3の印刷層形成領域に供給された前記第1の硬化型インクおよび前記第2の硬化型インクを硬化して第3の印刷層を形成するよう構成されていることを特徴とする印刷装置。 - 前記第1のノズル列と前記第2のノズル列とが、前記ステージに対する前記ヘッドユニットの移動方向に沿って隣り合うように配置されている請求項14に記載の印刷装置。
- 前記第1の硬化型インクおよび前記第2の硬化型インクの色は、それぞれ、複数色であり、
前記第1の液滴吐出ヘッドは、複数色の前記第1の硬化型インクに対応して複数個設けられ、前記2の液滴吐出ヘッドは、複数色の前記第2の硬化型インクに対応して複数個設けられており、
同色の前記第1の硬化型インクおよび前記第2の硬化型インクを吐出する前記第1のノズル列と前記第2のノズル列とが、前記ステージに対する前記ヘッドユニットの移動方向に沿って隣り合うように配置されている請求項14に記載の印刷装置。
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