JP2013059895A - 印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】厚盛り印刷に好適な印刷方法を提供する。
【解決手段】本発明の印刷工程は、インクジェット印刷法を用いて液状体の液滴を吐出して記録媒体１の画像形成面１ａに着弾させる印刷工程と、その後で画像形成面１ａの液状体を硬化させるＵＶ照射工程を含む。ここで、記録媒体１の画像形成面１ａは撥液膜４により所定の撥液性を有している。複数周期の印刷ステップを有する印刷工程において、各周期の印刷ステップでは、インクジェットヘッドの走査方向および副走査方向に隣接する液滴の着弾径Ｄが、それら隣接する液滴の着弾径Ｄの中心間距離である着弾間距離Ｐよりも小さい着弾径Ｄであるように設定する。そして、次の周期の印刷ステップでは、複数の液滴７ｂが、前の周期の印刷ステップで着弾した液滴７ａと接触させるように着弾させる。これにより、画像形成面１ａにおいて液状体の凝集や分散が起こり、自然なシズル感の複数のバルジ７が形成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、印刷方法、特に、厚盛り印刷が可能な印刷方法に関する。

従来、視覚・嗅覚・触覚などに訴える要素を付与して印刷物の付加価値を高める特殊印刷技術が研究、開発され、一部が利用されている。その特殊印刷の一つとして、印刷物に立体感や触感などの質感を与える目的の厚盛り印刷技術がある。例えば特許文献１に、スクリーン印刷方式により厚盛り印刷する印刷方法が紹介されている。

特許文献１に記載のスクリーン印刷方式による厚盛り印刷方法は、まず、記録媒体（印刷基材）の画像形成面の厚盛り印刷パターンを形成する領域とは異なる領域、即ち、厚盛り印刷パターンを囲む領域に、専用のスクリーンマスクを用いて離形剤による印刷パターン（離形剤層）を形成する。次に、厚盛り印刷パターンが描かれたスクリーンマスクを用いて、離形剤による印刷パターンが描かれていない領域、即ち、厚盛り印刷する領域に所定の液状体（樹脂インク）を厚盛り印刷する。そして、厚盛り印刷した液状体を、その液状体の硬化方法に準じて固化させた後に、離形剤を除去することにより液状体による厚盛り印刷パターンを得る。

特開２００２−２０５４５２号公報

しかしながら、特許文献１の印刷方法では、まず、離形剤パターンを形成してから、その離形剤パターンに囲まれた領域に厚盛り印刷を行い、さらに、厚盛り印刷パターンを固化させてから離形剤パターンを除去する必要がある。このため、離形剤パターン形成および厚盛りパターン形成のそれぞれに専用のスクリーンマスクが必要になるとともに、離形剤パターンの印刷工程および除去工程が必要となるなど工程が増えて複雑になり、製造コストが増大する虞があるという問題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る印刷方法は、インクジェットヘッドを記録媒体に対して主走査方向および前記主走査方向と交差する副走査方向に相対移動させながら、前記インクジェットヘッドが有するノズルから液状体の液滴を吐出して前記記録媒体の画像形成面に着弾させることにより画像を形成する印刷工程と、前記印刷工程の後で前記画像形成面の前記液状体を硬化させる硬化工程と、を含み、前記記録媒体の前記画像形成面は撥液性を有し、前記印刷工程では、前記主走査方向および前記副走査方向に隣接する前記液滴の着弾間距離よりも小さい着弾径で前記液滴を前記画像形成面に着弾させる印刷ステップを複数周期行ない、２周期目以降の前記印刷ステップの複数の前記液滴を、前の周期の前記印刷ステップで着弾した前記液滴と接触するように着弾させることを特徴とする。

本適用例によれば、インクジェット印刷法を用いて複数周期の印刷ステップを行なう印刷方法において、各周期の印刷ステップでは、記録媒体の画像形成面に吐出させた液状体の液滴の着弾径が、インクジェットヘッドの主走査方向および副走査方向に隣接する液滴の着弾径の中心間距離である着弾間距離よりも小さいので、隣接して着弾した液滴どうしが合わさることなく独立し、高精細な画像形成が行なえる。そして、次の周期の印刷ステップにおいて、その印刷ステップで着弾させる液滴の着弾径は、隣接する液滴の着弾間距離よりも小さく設定するが、そのうち複数の液滴が前の周期の印刷ステップで着弾した液滴と接触させるように着弾させる。これにより、前の印刷ステップで着弾した液滴と、それに接触した後の印刷ステップで着弾した複数の液滴とは互いに合わさって凝集する。ここで、画像形成面が撥液性を有しているので、着弾時に接触し合った隣接する着弾液滴どうしの凝集や、それらの凝集した液状体の塊どうしの凝集が促進され、不規則な配列で自然な質感を有する液状体の塊（バルジ）を形成することができる。
したがって、従来のスクリーン印刷法により離形剤を用いて厚盛り印刷を行なう場合のように、何種類ものスクリーンマスクを用意したり、離形剤の塗布および剥離などの多くの工程を通したりすることなく、自然な立体感などの質感を有した画像形成を比較的容易に実現できる印刷方法を提供することができる。
また、各印刷ステップでは高精細な画像形成ができるので、高精細で質感のある画像形成が可能になる。

［適用例２］上記適用例に記載の印刷方法において、前記画像形成面における前記液状体の静的接触角が２０°〜７０°の範囲にあり、且つ、前進接触角と後退接触角との差が３０°以下であることが好ましい。

本適用例によれば、画像形成面における液状体の凝集が良好に促進され所望の質感を有する画像形成が行なえるとともに、凝集した液状体を固化させたときの記録媒体と液状体凝集物との密着性を確保することができることを本願発明者は見出した。

［適用例３］上記適用例に記載の印刷方法において、前記印刷工程の前に、前記インクジェットヘッドを用いて液状体の液滴を吐出して前記画像形成面に撥液膜を形成する撥液膜形成工程を有することを特徴とする。

本適用例によれば、画像形成面の撥液性が十分でない、どのような記録媒体を用いた場合でも、上記適用例に示す印刷工程に用いるものと同じインクジェット印刷装置を用いて画像形成面に所望の撥液性を付与し、質感を有する厚盛り印刷を実現することができる。

［適用例４］上記適用例に記載の印刷方法において、２周期目以降の前記印刷ステップの前記液滴の吐出量および着弾位置の少なくともいずれかを変えることを特徴とする。

本適用例によれば、様々な大きさの形状の液状体の塊を形成することが可能になるので、所望の質感やデザインの立体的な画像を形成することができる。

（ａ）は、本発明の実施形態に係る印刷方法で印刷された印刷物の一例を模式的に示す平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 印刷方法の一実施形態に係るフローチャート。 印刷方法の実施形態において、記録媒体の画像形成面に着弾させた液滴の着弾径と着弾間距離との関係を模式的に説明する平面図。 （ａ）〜（ｃ）は、印刷方法の一実施形態を模式的に説明する平面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。

〔印刷物〕
図１は、本実施形態に係る印刷方法で印刷された印刷物の一例を模式的に示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
図１に示すように、後述する本実施形態の印刷方法により印刷された印刷物１０は、一主面である画像形成面１ａに撥液性を有する記録媒体１と、画像形成面１ａに液状体としての樹脂インクを印刷することにより形成された大小さまざまな複数のバルジ（ｂｕｌｇｅ）７と、を有している。

本実施形態の記録媒体１は、板状の基材３と、その基材３の一主面全面に形成された撥液性を有する撥液膜４とにより構成されている。記録媒体１において、撥液膜４の露出面が画像形成面１ａとなる。
記録媒体１の画像形成面１ａに形成された不規則な配列で大小さまざまな複数のバルジ７は、液状体としての樹脂インク（バルジ形成用機能液）を固化して形成されたものである。撥液膜４により撥液性を有する画像形成面１ａに樹脂インクを塗布して形成されたバルジ７は、画像形成面１ａと塗布直後の樹脂インクとの接触角の作用により膨らみ感を有している。このようなバルジ７を有する印刷物１０は、見た目に立体感や触感などの質感を与え、例えば、湯気や冷気、あるいは水滴などのいきいきとした所謂シズル感と呼ばれる生き生きとした現物感を表現することができる。

〔印刷方法〕
次に、上記印刷物１０を製造する印刷方法の一実施形態について図面に沿って説明する。
図２は、本実施形態の印刷方法を示すフローチャートである。また、図３は、本実施形態の印刷方法において、記録媒体の画像形成面に着弾させた液滴の着弾径と着弾間距離との関係を模式的に説明する平面図である。また、図４（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の印刷方法を模式的に説明する平面図である。

本実施形態の印刷物１０を形成する印刷方法では、インクジェットヘッドを記録媒体１に対して主走査方向および主走査方向と交差する副走査方向に相対移動させながら、そのインクジェットヘッドが有するノズルから液状体としての機能液の液滴を吐出して記録媒体１の画像形成面１ａに着弾させることにより画像を形成するインクジェット印刷法を利用する。

本実施形態では、図２に示すように、機能液を印刷してバルジを形成する印刷工程の前に、基材３上に撥液膜４形成を行なう。詳細には、ステップＳ１に示すように、インクジェット印刷装置を用いて、基材３の一主面（画像形成面１ａとする側の面）に撥液膜形成用機能液を所定量塗布する。ここで、所定量とは、基材３の一主面全体を覆って撥液膜として十分に機能する固化物としての撥液膜４が形成できる液滴量をいう。
このように、後述するバルジ形成のための印刷工程で用いるものと同じインクジェット印刷装置を用いて画像形成面１ａに撥液膜４を形成することにより、表面に十分な撥液性がない材料など、いかなる基材３を用いた場合でも、装置等を増設することなく、記録媒体１にバルジ形成が可能な撥液性を有する画像形成面１ａを形成することができる。
これにより、本実施形態の印刷方法で用いる記録媒体１用の基材３には様々な材料を用いることができる。例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、およびポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などのプラスチック類や、印刷用紙などの紙類やダンボール類、あるいは、アルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）などの金属など、様々な材料を印刷物１０の記録媒体１の基材３として利用することができる。
なお、本実施形態では、基材３上に撥液膜４を形成したが、表面に所定の撥液性を有する基材を用いる場合には、撥液膜を形成する工程は必要なく、基材の表面を画像形成面とすることができる。撥液膜を形成する必要のない基材としては、例えば、ポリプロピレンなどを挙げることができる。

次に、ステップＳ２に示すように、画像形成面１ａに印刷された撥液膜形成用機能液を固化させて撥液膜４を形成する。撥液膜形成用機能液の固化させる方法は、撥液膜形成用機能液の硬化タイプによる。例えば、熱硬化タイプであれば、恒温層内で加熱したり、局所加熱装置の温風を当てたりする方法により固化させて撥液膜４を形成することができる。
なお、撥液膜４の形成は、上記のようなインクジェット印刷法以外の方法でも行なうことができる。例えば、基材３の表面にスピンコート法やディッピング法を用いて撥液性の液状体を塗布してから固化させる方法などを用いることができる。

次に、印刷工程としてのバルジ形成を行なう。詳細には、ステップＳ３に示すように、まず、インクジェット印刷装置により、記録媒体１の撥液膜４の表面である画像形成面１ａに複数周期の印刷ステップとしてのバルジ形成用機能液印刷を行なう。
液状体としてのバルジ形成用機能液は、硬化する方法により分けられることがある。例えば、紫外線（ＵＶ）硬化タイプや、熱硬化タイプなどがある。本実施形態では、印刷物として、膨らみを有するバルジを形成したいため、硬化時の体積収縮が抑えられ印刷したバルジ形成用機能液のレベリングがされ難いＵＶ硬化タイプのものが好適である。

複数周期のバルジ形成用機能液印刷の各周期の印刷ステップでは、図３に示すように、インクジェットヘッドの主走査方向および副走査方向に隣接する液滴の着弾径Ｄが、それら隣接する液滴の着弾径Ｄの中心間距離である着弾間距離Ｐよりも小さくなるように、インクジェットヘッドから吐出する。すると、図４（ａ）に示すように、隣接して着弾した液滴７ａどうしが合わさることなく独立し、高精細な画像形成が可能になる。
そして、次の周期（２周期目以降）の印刷ステップでも、前の印刷ステップと同様に着弾させる液滴の着弾径を隣接する液滴の着弾間距離よりも小さく設定するが、そのうち複数の着弾液滴が前の周期の印刷ステップで着弾した液滴と接触するように着弾させる。図４（ｂ）は、その一実施形態を示している。図４（ｂ）においては、この周期の印刷ステップで着弾させる複数（本図中ではすべて）の液滴７ｂが、前の印刷ステップで着弾した液滴７ａ（各印刷ステップの液滴を区別する便宜上、破線で示す）と接触する位置に着弾するように設定されている。

さらに詳述すると、図４（ｂ）では、この印刷ステップで着弾させる液滴７ｂの着弾径を、前の印刷ステップで着弾させた液滴７ａの着弾径よりも小さく変えているとともに、液滴７ａと液滴７ｂとの着弾位置（各々の液滴の着弾中心位置）を変えている。さらに、図４（ｂ）の液滴７ｂの着弾位置は、主走査方向に着弾液滴が並ぶ各液滴列の着弾間ピッチが等間隔であるとともに、主走査方向の各液滴列どうしの間隔も等しいが、各液滴列において、副走査方向に隣接する液滴列の各液滴７ｂの着弾位置を主走査方向に僅かにずらしている。
このように、２周期目以降の印刷ステップの液滴の吐出量および液滴の着弾位置の少なくともいずれかを変えたり、不規則な変化を加えることにより、様々な大きさの形状の液状体の塊を形成することが可能になるので、自然な質感や立体感を有する画像を形成することができる。

２周期目以降の印刷ステップを経ると、前の印刷ステップで着弾した液滴７ａと、それに接触した後の印刷ステップで着弾した複数の液滴７ｂとが互いに合わさって凝集する。ここで、画像形成面１ａが撥液性を有する構成となっているので、着弾時に接触して合わさった着弾液滴（液滴７ａと液滴７ｂ）の凝集や、それらの凝集した液状体の塊どうしの凝集が促進される。また、液状体が凝集していく過程では、液状体の凝集が様々な方向で進んでいく過程で、凝集とともに液状体の分散も起こる。このように、画像形成面１ａで不規則に起こる液状体の凝集や分散により、図４（ｃ）に示すように、配列や大きさが不規則であるが故に自然なシズル感を有する複数のバルジ７が形成される。

上記したシズル感に富むバルジ７を形成するために、撥液膜４による画像形成面１ａにおいて、液状体としてのバルジ形成用機能液の静的接触角が２０°〜７０°の範囲にあり、且つ、前進接触角と後退接触角との差が３０°以下であることが望ましい。さらに、上記静的接触角は、３０°〜５０°の範囲にあることがさらに好ましい。これによれば、画像形成面１ａにおける液状体（バルジ形成用機能液）の凝集あるいは分散が良好に促進され、所望の質感を有するバルジ形成が行なえるとともに、凝集した液状体を固化させたときの記録媒体と液状体凝集物としてのバルジ７との密着性を確保することができることを発明者は見出した。

次に、ステップＳ４に示すように、記録媒体１上に形成されたバルジ形成用機能液によるバルジ７に紫外線（ＵＶ）を照射して固化させる硬化工程としてのＵＶ照射を行ない、一連の印刷物１０の製造工程を終了する。

上記実施形態の印刷方法によれば、各周期の印刷ステップでは、隣接して着弾した液滴どうしが合わさることなく独立し、高精細な画像形成が行なえる。そして、次の周期の印刷ステップで着弾させる液滴７ｂが前の周期の印刷ステップで着弾した液滴７ａと接触させるようにする。これにより、液滴７ａ，７ｂが合わさって凝集し、液状体の大きな塊が形成される。ここで、画像形成面１ａが撥液膜４により所定の撥液性を付与されているので、着弾時に接触し合った隣接する着弾液滴どうしの凝集や、それらの凝集した液状体の塊どうしの凝集あるいは分散が促進され、不規則な配列により膨らみ感などの自然で立体的な質感のある複数のバルジ７を形成することができる。
したがって、従来のスクリーン印刷法により離形剤を用いて厚盛り印刷を行なう場合のように、何種類ものスクリーンマスクを用意したり、離形剤の塗布および剥離などの多くの工程を通したりすることなく、自然な立体感などの質感を有した印刷物１０を比較的容易に形成できる印刷方法を提供することができる。
また、各印刷ステップでは高精細な画像形成ができるので、高精細で質感のある画像形成が可能になる。

１…記録媒体、１ａ…画像形成面、３…記録媒体の基材、４…撥液膜、７…液状体により形成したバルジ、７ａ…１周期目の印刷ステップで着弾させた液滴、７ｂ…２周期目の印刷ステップで着弾させた液滴、１０…印刷物。

Claims (4)

1. インクジェットヘッドを記録媒体に対して主走査方向および前記主走査方向と交差する副走査方向に相対移動させながら、前記インクジェットヘッドが有するノズルから液状体の液滴を吐出して前記記録媒体の画像形成面に着弾させることにより画像を形成する印刷工程と、
   前記印刷工程の後で前記画像形成面の前記液状体を硬化させる硬化工程と、を含み、
   前記記録媒体の前記画像形成面は撥液性を有し、
   前記印刷工程では、前記主走査方向および前記副走査方向に隣接する前記液滴の着弾間距離よりも小さい着弾径で前記液滴を前記画像形成面に着弾させる印刷ステップを複数周期行ない、２周期目以降の前記印刷ステップの複数の前記液滴を、前の周期の前記印刷ステップで着弾した前記液滴と接触するように着弾させることを特徴とする印刷方法。
2. 請求項１に記載の印刷方法において、
   前記画像形成面における前記液状体の静的接触角が２０°〜７０°の範囲にあり、且つ、前進接触角と後退接触角との差が３０°以下であることを特徴とする印刷方法。
3. 請求項１または２に記載の印刷方法において、
   前記印刷工程の前に、前記インクジェットヘッドを用いて液状体の液滴を吐出して前記画像形成面に撥液膜を形成する撥液膜形成工程を有することを特徴とする印刷方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の印刷方法において、
   ２周期目以降の前記印刷ステップの前記液滴の吐出量および着弾位置の少なくともいずれかを変えることを特徴とする印刷方法。

Images