JP2014233922A - 積層体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】転写層を立体状に積層させたインクの表面に好適に転写し、かつ、転写効率を向上させる。【解決手段】基材１上にインクを塗布して立体層２を形成する立体層形成工程と、立体層２の上に、固形分を含有する液体を塗布して立体層２の表面上の凹凸４０，４１、４２を平滑にして硬化させる平滑化工程と、上記平滑化工程の後、立体層２に対しメタリック層を押し付けることにより立体層２上にメタリック層を転写する転写工程と、を包含する。【選択図】図３

Description

本発明は、転写により画像を形成する技術に関するものであり、特に、立体感を有する画像を形成する技術に関する。

転写により画像を形成する技術が知られている。例えば、基材上に光沢性を有する画像を形成するためには、通常、転写層としてメタリック層を用いて転写する方法が用いられる。

基材上へメタリック層等の転写層を転写する方法としては、凸版を用いた箔押し印刷または箔転写印刷と呼ばれる方法が知られている。また、特許文献１には、中間転写体上に形成された、活性エネルギー線の照射により硬化する成分を含むインク像に対し記録媒体を接触させることで前記インク像を前記記録媒体に転写する画像形成方法であって、インクジェットヘッドを用い、前記インク像を形成するためにインクを付与する工程と、前記中間転写体上の前記インク像に前記記録媒体が接触している状態で、前記インク像に対し前記活性エネルギー線を照射する工程と、を具えた画像形成方法が記載されている。

特開２０１０−１４３０７３号公報（２０１０年７月１日公開）

しかしながら、従来技術に係る方法は、何れも平面画像の形成に関するものである。転写により画像を形成する方法において、立体感を有する画像を形成するためには、平面画像が転写された基材に対してエンボス加工を行う方法、および、プラスチック成形や彫刻等によって立体構造を予め形成した基材に対して転写を行う方法が考えられる。しかし、これらの方法を実行するためには、エンボス処理または成形のための金型の作製や彫刻等の処理が必要となり、コストや納期等が増大する。それゆえ、これらの方法は、特に、少量多品種の生産に不向きである。

そこで、インクジェット手段によりインクを吐出して積層することで、インクを立体状にして、その上にメタリック層を転写する方法が考えられる。しかし、メタリック層をインクに転写するときに、当該メタリック層がインクに上手く転写されず、転写効率がよくないという問題がある。

本発明はこのような問題に鑑みてなされた発明であり、転写層を立体状に積層させたインクの表面に好適に転写し、かつ、転写効率を向上させることを目的とする。

従来方法にて立体感を有する画像を形成する場合、金型を作製する等の処理が必要であり、コストがかかるという問題がある。そこで、本発明者らは、インクジェット手段により立体形状を形成することを考えた。

しかし、インクジェット手段によりインクを立体状にして、その上に転写層を設けようとした場合、当該転写層が立体状のインクに上手く転写されないという問題、あるいは、転写層を転写することができても、高品質の転写物を得ることができないという問題がある。そこで、本発明者らは、転写層をインクの表面に好適に転写すべく検討を重ねた結果、以下の知見を得た。

まず、本発明者らは、転写層をインクに転写させる際に、当該インクの表面において、転写層が上手く転写されない部分があることを見出した。そして、転写層が上手く転写されない原因は、インクジェット手段によりインクを立体状に積層させて立体層を形成した際に、当該立体層の表面に多くの凹凸が形成されることにより、凸部には転写層が上手く転写されるが、凹部には転写層が上手く転写されないことであると、本発明者らは見出した。そして、本発明者らは、鋭意検討の結果、下記の発明を完成させた。

本発明に係る積層体の製造方法は、上記課題を解決するために、基材、立体層および転写層が積層された積層体の製造方法であって、上記基材上に固形分を含有するインクを塗布することにより上記立体層を形成する立体層形成工程と、上記立体層の上に、固形分を含有する液体を少なくとも一回塗布して上記立体層の表面に形成されている凹凸を平滑にして硬化させる平滑化工程と、上記平滑化工程の後、上記立体層に対し上記転写層を備えた転写フィルムを押し付けることにより上記立体層上に上記転写層を転写する転写工程と、を包含することを特徴としている。

上記の構成によれば、基材上に固形分を含有するインクを塗布することにより、金型等の作製を必要とせずに、基材上に立体的な構造を有する立体層を形成することができる。

ここで、立体層形成工程が終了後の立体層において、その表面に凹凸が形成されていると、立体層に対して、転写層を備えた転写フィルムを押し付けて転写層を好適に転写することができない。例えば、立体層の表面の凸部には転写層が好適に転写されるが、立体層の表面の凹部には転写層が好適に転写されない場合、あるいは、転写層を転写することができても、高品質の転写物を得ることができないという問題が生じる。

一方、上記の構成によれば、平滑化工程にて、立体層の上に、固形分を含有する液体を少なくとも一回塗布して当該立体層の表面に形成されている凹凸を平滑にして硬化させている。そのため、平滑化工程後の立体層は平滑化されており、立体層に対して、転写層を備えた転写フィルムを押し付けることにより、立体層に転写層が密接し、当該転写層が立体層に転写される。よって、立体層に転写層が強く密着した画像を形成することができる。また、転写後の転写層の表面には凹凸が形成されず、転写層の表面が滑らかである。

さらに、上記の構成によれば、金型等の作製の必要がないため、低コストまたは短納期で、立体感を有する画像を形成することができる。

本発明に係る積層体の製造方法では、上記インクは、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化性樹脂を含有する硬化性インクであり、上記立体層形成工程では、上記硬化性インクを上記基材上に塗布しながら、当該基材上に塗布された上記硬化性インクに紫外線を照射して上記硬化性インクを硬化させることにより上記立体層を形成することが好ましい。

上記の構成によれば、紫外線硬化型樹脂を含有する硬化性インク（ＵＶインク）によって、立体層を好適に形成することができる。また、硬化性インクの塗布と硬化性インクの硬化とを並行して行うことができるため、短時間で立体層を形成することができる。

本発明に係る積層体の製造方法は、走査方向に駆動されるキャリッジに、上記硬化性インクに紫外線を照射する紫外線照射手段と上記基材に対して上記硬化性インクを吐出するインクジェットヘッドとが取り付けられており、上記立体層形成工程では、上記インクジェットヘッドより上記硬化性インクを上記基材上に吐出しながら、当該基材上に吐出された上記硬化性インクに、上記紫外線照射手段により紫外線を照射することが好ましい。

上記の構成によれば、インクジェットヘッドを用いることによって、所望の形状を有する立体層を容易に形成することができる。さらに、硬化性インクの吐出（塗布）と硬化性インクの硬化とを並行して行うことが容易である。

本発明に係る積層体の製造方法では、固形分を含有する上記液体は、上記紫外線硬化性樹脂を含有する上記硬化性インクであり、上記平滑化工程では、上記インクジェットヘッドより上記凹凸を平滑にするために必要な量の上記硬化性インクを上記立体層に吐出することが好ましい。

上記の構成によれば、立体層の表面に形成されている凹凸を平滑にするために必要な量の硬化性インクをインクジェットヘッドにより立体層に吐出する。これにより、所定量の硬化性インクを精度よく吐出することができ、過剰量の硬化性インクを立体層に塗布すること、または、立体層における表面の凹凸を平滑するには不十分な量の硬化性インクを塗布することを防止できる。よって、より低コストで、立体感を有し、かつ、立体層に転写層が密着した画像を形成することができる。

また、硬化性インクは、溶剤を含んでおらず、固形分として紫外線硬化性樹脂を略１００％含有している。そのため、当該硬化性インクを立体層に吐出した後に、当該硬化性インクの成分が揮発することがない。よって、短時間で凹凸を平滑にすることができ、積層体の製造効率を向上させることができる。

本発明に係る積層体の製造方法は、上記平滑化工程では、平滑になった上記立体層に上記紫外線照射手段により紫外線を照射することが好ましい。

上記の構成によれば、インクジェットヘッドより硬化性インクを吐出して平滑になった立体層の表面に紫外線を照射する。よって、当該立体層の表面に吐出された硬化性インクを硬化し、表面が平滑化された立体層を好適に形成することができる。

本発明に係る積層体の製造方法は、上記平滑化工程では、上記インクジェットヘッドを走査して、上記硬化性インクを吐出した後に、上記硬化性インクに紫外線を照射して硬化させる工程を複数回行なうことが好ましい。

上記の構成によれば、平滑化工程にて、硬化性インクを吐出した後に、当該硬化性インクに紫外線を照射して硬化させる工程を一回ではなく、複数回行なっている。そのため、立体層の表面に形成されている凹凸を徐々に低減することができ、最終的には、立体層の表面に形成されている凹凸を平滑にすることができる。

また、上記工程を複数回行なって立体層の表面を平滑にする場合、複数回のうち一回の工程で吐出する硬化性インクの量は、上記工程を一回行なって立体層の表面を平滑にするために必要な硬化性インクの量と比較して少量にすることができる。したがって、本構成によれば、より少量のインクに紫外線を照射して硬化すればよく、弱い紫外線の照度で硬化性インクを硬化させることができる。これにより、立体層の表面におけるひけ（硬化により体積が収縮し、表面にくぼみなどが形成されること）を抑制することができる。

本発明に係る積層体の製造方法は、上記転写工程では、上記基材と上記転写フィルムとを重ねて少なくとも一部が可撓性を有する容器に入れ、該容器内を減圧することにより、該容器における、可撓性を有し、上記転写フィルムに対向する部分が上記転写フィルムを加圧することが好ましい。

上記の構成によれば、基材と転写フィルムとを重ねて入れた容器内を減圧することにより、大気圧によって、当該容器における、可撓性を有し、転写フィルムに対向する部分が転写フィルムに密着して転写フィルムを加圧する。これにより、基材（上の立体層）に対して転写フィルムを押し付けて、立体層上に転写層を簡便に首尾よく転写することができる。

本発明に係る積層体の製造方法では、上記転写層が、メタリック層、ホログラムフィルム層、着色層、白色層、透明層、蛍光層、蓄光層およびステルスインク層からなる群より選ばれる少なくとも何れかを含むことが好ましい。

上記の構成によれば、メタリック層、ホログラムフィルム層、着色層、白色層、透明層、蛍光層、蓄光層およびステルスインク層といった転写層が転写された積層体を首尾よく製造することができる。

本発明によれば、転写層を立体状に積層させたインクの表面に好適に転写し、かつ、転写効率を向上させることができる。

本発明の一実施形態（実施形態１）に係る積層体の製造方法の立体層形成工程を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態１）に係る積層体の製造方法の立体層形成工程において、立体層を硬化したことを説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態１）に係る積層体の製造方法の平滑化工程を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態１）の変形例に係る積層体の製造方法の平滑化工程を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態１）の変形例に係る積層体の製造方法の平滑化工程を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態１）に係る積層体の製造方法の転写工程を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態１）に係る積層体の製造方法の転写工程およびその変形例を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態１）に係る積層体の製造方法の完了状態を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態１）により製造された積層体にカラーインクを塗布することを説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態１）に係る積層体を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態２）に係る積層体の製造方法の接着層形成工程を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態２）に係る積層体の製造方法の転写工程を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態２）に係る積層体の製造方法の転写工程およびその変形例を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態２）に係る積層体の製造方法の完了状態を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態３）に係る積層体の製造方法の転写工程を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態３）に係る積層体の製造方法の完了状態を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態４）に係る積層体の製造方法の転写工程を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（実施形態４）に係る積層体の製造方法の完了状態を説明する模式図である。

〔実施形態１〕
以下、図１〜７を参照して、本発明の一実施形態（実施形態１）について説明する。本発明の一実施形態は、基材１、立体層２およびメタリック層７が積層された積層体９の製造方法に関する。本実施形態では、基材１に対して、以下に説明する各工程を施すことにより、積層体９を製造する。基材１としては、特に限定されないが、例えば、プラスチック成形物、ＳＵＳ、黄銅等の金属、ガラス、石、布地等からなる、平板状、フィルム状等の基材を用いることができる。

（立体層形成工程）
本実施形態に係る積層体の製造方法では、まず、立体層形成工程を実行する。図１は、本発明の一実施形態に係る積層体の製造方法の立体層形成工程を説明する模式図であり、図２は、当該立体層形成工程にて立体層を硬化したことを説明する模式図である。立体層形成工程では、図１に示すように、インクジェットヘッド２０を用いて、紫外線（以下、「ＵＶ」とも称する。）の照射により硬化するＵＶインク（硬化性インク）３を基材１上に塗布（吐出）することにより、立体層２を形成する。

さらに、立体層形成工程では、基材１上に塗布されたＵＶインク３にＵＶランプ（紫外線照射手段）２１より紫外線を照射する。これにより、基材１上に塗布されたＵＶインク３を硬化させ、立体層２を形成することができる。

ＵＶインク３は、紫外線硬化樹脂を含有しているものであればよく、溶剤が添加された溶剤希釈ＵＶインクであってもよい。また、ＵＶインク３の色は、クリア（透明）、白色、黒色等、基材１の種類および製造する印刷物の用途に応じて適宜選択すればよい。なお、立体層２の形成に用いるインクはＵＶインク３に限定されず、固形分を含有し、揮発成分が少ないものであればよい。例えば、ＵＶインク３の代わりに、５〜２０重量％程度の固形分を含むように調製されたラテックスインク等も好適に用いることができる。基材１上に固形分を含有するＵＶインク３を塗布することにより、金型等の作製を必要とせずに、基材上１に立体的な構造を有する立体層２を形成することができる。ＵＶインク３の例としては、紫外線硬化樹脂としてアクリル系多官能モノマーを含有するＵＶインクが挙げられる。アクリル系多官能モノマーを含有するＵＶインクとしては、ミマキエンジニアリング株式会社製の商品名「ＬＨ−１００」が挙げられる。

また、ＵＶインク３の塗布は、一回で行なってもよいが、複数回行なって、ＵＶインク３を積層させることが好ましく、必要とする立体構造、高さ、形状などに応じた必要な回数を行えばよい。例えば、図１に示すようにＮ１〜Ｎ４の４回行なってもよい。多層に分けて立体層２を形成しているため、より自由な形に立体層２を形成することができ、立体層２の形状により深みをもたせることができる。各回においてＵＶインク３を塗布して形成する形状は、形成すべき立体層２の立体形状を、ＵＶインク３の一回の塗布によって形成し得る立体の高さによって分割した各層の断面形状になるようにすればよい。

また、ＵＶインク３の塗布を複数回行なって積層させる場合、ＵＶインク３を塗布する都度、基材１上に塗布されたＵＶインク３にＵＶランプ２１により紫外線を照射する。これにより、ＵＶインク３を塗布する都度にＵＶインク３を硬化させることができ、所望の立体構造、高さ、形状を備える立体層２を容易に形成することができる。

ここで、基材１上に塗布されたＵＶインク３に対するＵＶランプ２１による紫外線の照射は、図１に示すように、インクジェットヘッド２０によりＵＶインク３を基材１上に塗布しながら行なうことが好ましい。これにより、ＵＶインク３の塗布とＵＶインク３の硬化とを並行して行うことができるため、短時間で立体層２を形成することができる。しかし、基材１上に塗布されたＵＶインク３をすぐに硬化すると、ＵＶインク３が流動する前に硬化してしまうため、図１に示すように、立体層２の表面に凹凸が形成されてしまう。

表面に凹部４０および凸部４１が形成されている立体層２にメタリック層７を転写すると、メタリック層７の表面にも凹凸が形成されてしまい、メタリック層７の表面が滑らかではない。さらに、メタリック層７の表面が滑らかでないため、当該表面の光沢が不十分であるという問題がある。

そこで、本実施形態に係る積層体の製造方法では、立体層２上にメタリック層７を転写した際に、光沢性に優れ、立体感を有する画像を形成するため、次の平滑化工程を実行する。

（平滑化工程）
立体層形成工程にて立体層２を形成した後、平滑化工程を実行する。図３は、本実施形態における平滑化工程を説明する模式図である。まず、図３の（ａ）に示すように、インクジェットヘッド２０を走査して、凹凸が形成された立体層２の表面に、硬化性樹脂を含有するＵＶインク（固形分を含有する液体）３を塗布する。次に、塗布したＵＶインク３を一定時間放置することにより、ＵＶインク３を立体層２の表面で流動させる。これにより、凸部４１に塗布されたＵＶインク３が凹部４０に向かって流動し、凹部４０にＵＶインク３が貯留され、立体層２の表面における凹凸度合いが低減される。なお、塗布したＵＶインク３を放置する時間は、ＵＶインク３の粘度、量などに応じて適宜定めればよい。

次に、図３の（ｂ）に示すように、立体層２における凹凸が低減した（平滑化はされていない）表面上に塗布されたＵＶインク３に、ＵＶランプ３１より紫外線を照射し、ＵＶインク３を硬化させる。これにより、表面の凹凸度合いを低減させた立体層２を形成することができる。

図３の（ｃ）に示すように、インクジェットヘッド２０を走査して、凹凸が形成された立体層２の表面にＵＶインク３を塗布する。当該表面に塗布されたＵＶインク３が凹部４２に向かって流動し、凹部４２にＵＶインク３が貯留される。これにより、立体層２の表面の凹凸度合いがより低減され、当該表面が平滑化される。

そして、図３の（ｄ）に示すように、立体層２における平滑化された表面に紫外線を照射することにより、凹部４２に貯留されたＵＶインク３が硬化され、表面が平滑化された立体層２を形成することができる。

本実施形態における平滑化工程では、ＵＶインク３を立体層２に塗布した後に、ＵＶインク３に紫外線を照射して、ＵＶインク３を硬化させる工程を二回行なっているが、これに限定されず、三回以上行なってもよい。当該工程を一回ではなく、複数回行なうことにより、立体層２の表面に形成されている凹凸を徐々に低減することができ、最終的には、立体層２の表面に形成されている凹凸を平滑にすることができる。

また、上記工程を複数回行なって立体層２の表面を平滑にする場合、複数回のうち一回の工程で吐出するＵＶインク３の量は、上記工程を一回行なって立体層２の表面を平滑にするために必要なＵＶインク３の量と比較して少量にすることができる。したがって、本実施形態によれば、より少量のインクに紫外線を照射して硬化すればよく、弱い紫外線の照度でＵＶインク３を硬化させることができる。これにより、立体層２の表面におけるひけ（硬化により体積が収縮し、表面にくぼみなどが形成されること）を抑制することができる。

なお、本実施形態における平滑化工程では、ＵＶインク３を立体層２に二回以上塗布した後に、ＵＶインク３に紫外線を照射して硬化させる工程を複数回行なってもよい。例えば、ＵＶインク３を立体層２に二回塗布した後に、ＵＶインク３に紫外線を照射して硬化させる工程を二回行なってもよい。これにより、立体層形成工程の後の平滑化工程にて、ＵＶインクの塗布を計４回行ない、立体層２の表面に平成されている凹凸を平滑にすることができる。

本実施形態では、平滑化工程において、インクジェットヘッド２０より立体層２の表面に形成されている凹凸を平滑にするために必要な量のＵＶインク３を立体層２に塗布する。そのため、過剰量のＵＶインク３を立体層２に塗布すること、または、立体層２に塗布したＵＶインク３の量が不足している（立体層２における表面の凹凸を平滑するには不十分である）ことを防止できる。

ＵＶインク３の粘性、立体層形成工程にて基材１上に吐出したＵＶインク３の量、立体層形成工程にて形成した立体層２の高さなどの条件によって、立体層２の表面の凹凸度合いは変化する。そのため、立体層２の表面に形成されている凹凸を平滑にするために必要な量のＵＶインク３は、当該条件を考慮して、適宜定めればよい。

本発明において、「平滑にする」または「平滑化」とは、立体層２の表面に形成されている凹凸を無くして当該表面を平らにすることだけでなく、立体層２の表面に形成されている凹凸をより低減して当該表面を実質的に平らにすることも含む。

（変形例）
上記実施形態１では、平滑化工程において、ＵＶインク３を立体層２に塗布した後に、ＵＶインク３に紫外線を照射して、ＵＶインク３を硬化させる工程を二回行なっているが、当該工程を一回行なう場合も本発明の範囲に包含される。以下、当該工程を一回行ない、立体層２の表面に形成されている凹凸を平滑化させる場合を、図４および５を参照して説明する。

図４および５は、本実施形態の変形例における平滑化工程を説明する模式図である。図４に示すように、硬化性樹脂を含有するＵＶインク３を塗布して立体層２の表面に形成されている凹凸を平滑にする。そして、立体層２の表面における凹凸度合いが低減され、最終的に当該表面が平滑になった後、図５に示すように、ＵＶランプ２１により、紫外線を照射して当該表面上のＵＶインク３を硬化させる。これにより、表面が平滑化された立体層２を形成することができる。

（転写工程）
続いて、転写工程を実行する。図６および７は、本実施形態における転写工程を説明する模式図である。本実施形態に係る転写工程では、図６に示すような転写フィルム４を用いて転写工程を実行する。転写フィルム４は、ベースフィルム５上に、離形層６、メタリック層７および接着層８が順に積層された構成を有する。このうち、メタリック層７が、本実施形態において転写工程において転写すべき転写層に該当する。

メタリック層７は、離形層６上に固定された金属箔、または、蒸着、スパッタリング等により離形層６上に形成されたアルミニウム膜等の金属膜であり得る。また、メタリック層７の表面は、用途に応じて予めマット化していてもよい。

なお、転写工程において転写すべき転写層は、メタリック層７に限定されず、ホログラムフィルム層、顔料または染料の着色層、白色層、透明層（半透明層を含む）、蛍光層、蓄光層、ステルスインク層等であってもよい。また、転写層は、メタリック層上に色、模様等を入れた着色層が付加されたものであってもよい。このような着色層を付加することにより、単なるメタリックな光沢性だけでなく、種々の色、模様、文字等をメタリック層に追加することができる。また、メタリック層７自体に着色、模様付け等を施してもよい。

ベースフィルム５は、メタリック層７等を支持するフィルムである。離形層６は、メタリック層７をベースフィルム５に仮止めするものであり、メタリック層７が立体層２に接着されるまでは、メタリック層７を保持するものである。また、接着層８は、熱可塑性樹脂を含むホットメルトタイプの接着剤からなる接着層である。

そして、図７の（ａ）に示すように、基材１上に転写フィルム４を載せ（基材１と転写フィルム４とを、立体層２と接着層８とが向き合うように重ね）、プラスチック袋（袋）２２内に入れる。本実施形態では、プラスチック袋２２としては、例えば、フッ素樹脂、ポリプロピレン、伸延ＰＥＴ、塩化ビニリデン樹脂等の耐熱性フィルムからなるプラスチック袋を用いることができる。

そして、プラスチック袋２２内を真空ポンプ等を用いて減圧することにより、大気圧により、立体層２が形成された基材１に転写フィルム４が密着する。すなわち、プラスチック袋２２内が減圧されることにより、あたかも真空パックのように、プラスチック袋２２が基材１および転写フィルム４に密着して基材１および転写フィルム４を挟み込むため、プラスチック袋２２における転写フィルム４に対向する部分２２ａが転写フィルム４を加圧して、基材１に対して転写フィルム４が押し付けられる。この状態において、赤外線ヒータ等の加熱手段２３により接着層８を、接着層８の融点または軟化点以上に昇温させ、その後、冷却することにより、接着層８が熱流動した後に硬化して、基材１（上の立体層２）と、メタリック層７とを接着することができる。このとき、立体層２の表面が平滑化されているため、接着層８を介して立体層２とメタリック層７とが密接し、かつ、メタリック層７の表面が滑らかである。

そして、プラスチック袋２２の減圧状態を解消し、基材１をプラスチック袋２２から取り出し、ベースフィルム５を剥がすことにより、メタリック層７が離形層６から剥離して、図８に示すように、基材１（上の立体層２）上にメタリック層７が設けられた積層体９が完成する。

なお、プラスチック袋２２の代わりに、図７の（ｂ）に示すような可撓性フィルムを一部に用いて減圧により圧接することができる容器２２’を用いてもよい。容器２２’は、例えば、可撓性フィルムからなる部分２２’ａを備えており、当該部分２２’ａが転写フィルム４に対向するように、基材１と転写フィルム４とを重ねたものを容器２２’に入れる。そして、容器２２’内を真空ポンプ等を用いて減圧することにより、大気圧により、立体層２が形成された基材１に転写フィルム４が密着する。すなわち、容器２２’内が減圧されることにより、図７の（ｂ）に示すように、可撓性を有する部分２２’ａが、転写フィルム４に密着し、転写フィルム４を加圧する（図７の（ｂ）における点線で示す状態）。これにより、プラスチック袋２２を用いた場合と同様に、基材１に対して転写フィルム４が押し付けられるため、加熱および冷却等を行うことにより、基材１（上の立体層２）と、メタリック層７とを接着することができる。

本実施形態では、転写工程として、プラスチック袋２２内を真空ポンプ等により減圧して立体層２にメタリック層７を接着させる方法（真空転写）を採用しているが、これに限定されず、他の方法を用いてもよい。例えば、ローラ、パッド、ブラシ等を用いてメタリック層７を立体層２に押し付けることにより、立体層２にメタリック層７を接着させてもよく、他の転写方法を用いてもよい。

本実施形態では、平滑化工程にて、立体層２の上に、ＵＶインク３を塗布して立体層２の表面に形成されている凹凸を平滑にして硬化させている。そのため、平滑化工程後の立体層２は平滑化されており、立体層２に対して、メタリック層７を備えた転写フィルム４を押し付けることにより、立体層２にメタリック層７が密接し、立体層２にメタリック層７が密接し、メタリック層７が立体層２に転写される。よって、立体層２にメタリック層７が強く密着する。また、転写後のメタリック層７の表面には凹凸が形成されず、メタリック層７の表面が滑らかであるため、光沢性に優れた画像を形成することができる。

以上により、メタリック層を立体状に積層させたインクの表面に好適に転写し、かつ、転写効率を向上させることができる。

さらに、上記の構成によれば、金型等の作製の必要がないため、低コストまたは短納期で、立体感を有する画像を形成することができる。

さらに、本実施形態では、ＵＶインク３は、溶剤を含んでおらず、固形分として紫外線硬化性樹脂を略１００％含有している。そのため、ＵＶインク３を立体層２に吐出した後に、ＵＶインク３の成分が揮発することがない。よって、短時間で凹凸を平滑にすることができ、積層体の製造効率を向上させることができる。

なお、本実施形態では、走査方向に駆動されるキャリッジ（図示せず）に、ＵＶランプ２１とインクジェットヘッド２０とが取り付けられたインクジェット記録装置を用いて、積層体９を製造しているが、これに限定されない。つまり、インクジェット記録装置を用いることなく、積層体９を製造する方法も本発明の範囲に包含される。また、インクジェット記録装置を使用せずに、ドーミング（樹脂でドーム状にコーティング加工すること）等の方法により平滑化工程を行なってもよい。

次に、メタリック層７にカラーインクを塗布して、カラーインク層３４を形成する構成を図９および１０を用いて説明する。図９は、本発明の一実施形態により製造された積層体にカラーインクを塗布することを説明する模式図であり、図１０は、本発明の一実施形態に係る積層体を説明する模式図である。まず、図９に示すように、本実施形態にて転写されたメタリック層７上に紫外線照射により硬化するＵＶカラーインク３３をインクジェットヘッド３０により塗布する。

次に、塗布したＵＶカラーインク３３にＵＶランプより紫外線を照射することにより、メタリック層７上にカラーインク層３４を形成する。したがって、メタリック層７上にカラーインク層３４が形成された、メタリックカラー画像を有する積層体３５を製造することができる。

ＵＶカラーインク３３としては、紫外線硬化樹脂を含有しているカラーインクであればよく、溶剤が添加された溶剤希釈ＵＶカラーインクであってもよい。また、ＵＶカラーインク３３の色は、クリア（透明）、白色、黒色等、基材１および用途に応じて適宜選択すればよい。

〔実施形態２〕
続いて、図１１〜１４を参照して、本発明の他の実施形態（実施形態２）について説明する。本実施形態に係る積層体の製造方法では、立体層形成工程および平滑化工程を実施形態１と同様に実行する。そして、平滑化工程の後、転写工程の前に、接着層形成工程を実行する。

（接着層形成工程）
本実施形態に係る接着層形成工程では、図１１に示すように、基材１上に形成された立体層２に対し、インクジェットヘッド２０を用いてＵＶ接着剤インク１０を塗布する。ＵＶ接着剤インク１０としては、ラジカル重合型またはカチオン重合型等の紫外線硬化樹脂を含有するものであれば特に限定されない。次いで、ＵＶランプ２１により、調整された強度の紫外線を照射して、ＵＶ接着剤インク１０を半硬化状態にし、接着層１１を形成する。なお、紫外線の照射は行わず、ＵＶ接着剤インク１０を塗布することにより直接接着層１１を形成してもよい。

続いて、転写工程を実行する。本実施形態に係る転写工程では、転写フィルム１２を用いる。図１２に示すように、転写フィルム１２は、ベースフィルム５上に、離形層６およびメタリック層７が積層されている。本実施形態では、転写フィルム１２には接着層は設けられていない。

そして、図１３の（ａ）に示すように、基材１上に転写フィルム１２を載せ（基材１と転写フィルム１２とを、接着層１１とメタリック層７とが向き合うように重ね）、実施形態１と同様に、プラスチック袋（容器）２２内に入れて、プラスチック袋２２内の減圧を行う。本実施形態では、プラスチック袋２２としては、紫外線を透過し得るプラスチック袋を用いることができる。プラスチック袋２２の材料としては、これらに限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、シリコーンゴム、ポリイソプレンゴム等を使用することができる。

そして、プラスチック袋２２内を減圧することによって、プラスチック袋２２における転写フィルム４に対向する部分２２ａが転写フィルム４を加圧して、立体層２とメタリック層７とを接着層１１を介して互いに密着させ、この状態で、ＵＶランプ２４を用いて紫外線を照射して接着層１１を完全硬化させる。これにより、立体層２とメタリック層７とを接着することができる。なお、図１３の（ａ）では、紫外線を転写フィルム１２側から照射しているが、これに限定されず、基材１が紫外線を透過し得る材料からなるときには、基材１側から紫外線を照射してもよい。

そして、プラスチック袋２２の減圧状態を解消し、基材１をプラスチック袋２２から取り出し、ベースフィルム５を剥がすことにより、メタリック層７が離形層６から剥離して、図１４に示すように、基材１（上の立体層２）上にメタリック層７が設けられた積層体１３が完成する。なお、図１３の（ｂ）に示すように、実施形態１と同様、プラスチック袋２２の代わりに、一部が可撓性を有する容器２２’を用いてもよい。

本実施形態では、実施形態１とは異なり、図１４に示すように、接着層１１が形成された部分（立体層２上）にのみメタリック層７が転写される。よって、転写フィルム１２が熱変形したり、転写フィルム１２の位置が何らかの原因によりずれたりしたとしても、接着層１１が形成された領域以外には、メタリック層７は接着せず転写されない。そのため、立体層２上に設けた接着層１１上にのみ正確にメタリック層７を転写することができる。特に、ＵＶ接着剤インク１０等をインクジェット法等により塗布することにより、接着層１１の形成位置を精度高く設けることができるため、メタリック層７の転写位置の精度を高めることができる。

（変形例）
なお、接着層１１を形成する接着剤は、ＵＶ接着剤インク１０に限定されず、他の接着剤を用いてもよい。例えば、熱可塑性樹脂を含有するホットメルト型の接着剤を用いてもよい。この場合、転写工程では、実施形態１と同様に、耐熱性を有するプラスチック袋２２および加熱手段２３を用い、接着層１１を、接着層１１の融点または軟化点以上に昇温させ、その後、冷却することにより、立体層２と、メタリック層７とを接着することができる。

〔実施形態３〕
また、実施形態１において、転写フィルム４の替わりに、図１５に示すような転写フィルム１４を用いてもよい。転写フィルム１４は、離形層６とメタリック層７との間に保護層１５が積層されている点が、転写フィルム４と異なっている。転写工程において、転写フィルム１４を用いて、メタリック層７とともに保護層１５を、メタリック層７に対して立体層２とは反対側に保護層１５が位置するように転写することにより、最終的に、図１６に示すように、メタリック層７が保護層１５によって覆われた積層体１６を得ることができる。これにより、メタリック層７が保護層１５により保護され、疵、指紋等の汚れ、アルコール、水、紫外線等に対する耐性を付与することができる。また、保護層１５に着色や模様付けをすることにより、より表現力を高めることもできる。

〔実施形態４〕
同様に、実施形態２において、転写フィルム１２の替わりに、図１７に示すような転写フィルム１７を用いてもよい。転写フィルム１７は、離形層６とメタリック層７との間に保護層１５が積層されている点が、転写フィルム１２と異なっている。転写工程において、転写フィルム１７を用いて、メタリック層７とともに保護層１５を、メタリック層７に対して立体層２とは反対側に保護層１５が位置するように転写することにより、最終的に、図１８に示すように、メタリック層７が保護層１５によって覆われた積層体１８を得ることができる。これにより、メタリック層７が保護層１５により保護され、疵、指紋等の汚れ、アルコール、水、紫外線等に対する耐性を付与することができる。また、保護層１５に着色や模様付けをすることにより、より表現力を高めることもできる。

（変形例１）
上述の各実施形態では、立体層形成工程および平滑化工程にて、同じＵＶインクを使用しているが、本発明はこれに限定されない。つまり、立体層形成工程にて基材に塗布する、固形分を含有するインクと、平滑化工程にて立体層の表面に塗布する、固形分を含有する液体とは互いに異なっていてもよい。固形分を含有する液体としては、平滑化工程にて立体層の表面に形成されている凹凸を平滑にすることができる液体であれば、特に限定されない。

固形分を含有する液体として、固形分を含有するインクよりも粘度が低いものを用いてもよい。例えば、固形分を含有するインクとしては、アクリル系多官能モノマーを含有するインクが挙げられ、固形分を含有する液体としては、アクリル系単官能モノマーを含有する液体が挙げられる。ここで、アクリル系多官能モノマーを含有するインクとしては、上述の「ＬＨ１００」を用いてもよく、アクリル系単官能モノマーを含有する液体としては、ミマキエンジニアリング株式会社製の商品名「ＰＲ１００」を用いてもよい。

アクリル系単官能モノマーを含有する液体は、完全に硬化させた場合であってもタック性（粘着性）が失われない。そのため、当該液体を平滑化工程にて用いた場合、上述の各実施形態のような接着層を必要とすることなく、立体層と転写フィルムとを接着させることができる。なお、平滑化工程にてアクリル系単官能モノマーを含有する液体を完全に硬化させずに、後の工程にて完全に硬化させてもよい。

（変形例２）
上述の各実施形態では、平滑化工程にて、固形分を含有する液体としてＵＶインク３を塗布して立体層２の表面に形成されている凹凸を平滑にしているが、固形分を含有する液体はＵＶインクに限定されない。固形分を含有する液体としては、加熱することにより硬化する熱硬化性樹脂を含有する熱硬化性インクであってもよい。熱硬化性樹脂としては、従来公知の樹脂を用いることができる。

固形分を含有する液体として熱硬化性インクを用いる場合、平滑化工程では、ヒータ等の加熱手段により当該熱硬化性インクを硬化させて、表面の凹凸が平滑化された立体層を形成することができる。インクジェットヘッドを用いて熱硬化性インクを立体層の表面に吐出する場合、ＵＶインクを吐出するインクジェットヘッドとは別のものを用いるか、ＵＶインクを吐出する吐出口とは別の吐出口から熱硬化性インクを吐出すればよい。

（変形例３）
本発明では、固形分を含有する液体として、ＵＶインク又は熱硬化性インクの代わりに、溶剤を含有する液体（例えば、ソルベントインク）を用いてもよい。溶剤を含有する液体を立体層２の表面に塗布した後、立体層２を加熱等することにより、溶剤は揮発するが、固形分が残留して立体層２の表面に形成されている凹凸を平滑にすることができる。上記液体が多量の溶剤を含有している場合には、立体層２を加熱することにより立体層に塗布された液体に含有される多量の溶剤が揮発する。そのため、立体層２の表面に形成されている凹凸を好適に平滑にするためには、上記液体の塗布と溶剤の揮発とを繰り返して徐々に凹凸を平滑にすればよい。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

＜付記事項＞
以上のように、実施形態１〜４に係る積層体の製造方法は、基材１、立体層２およびメタリック層７が積層された積層体９、１３、１６または１８の製造方法であって、基材１上に固形分を含有するインクを塗布することにより立体層２を形成する立体層形成工程と、立体層２の上に、固形分を含有する液体を少なくとも一回塗布して立体層２の表面に形成されている凹凸を平滑にして硬化させる平滑化工程と、上記平滑化工程の後、立体層２に対しメタリック層７を備えた転写フィルム４、１２、１４または１７を押し付けることにより立体層２上にメタリック層７を転写する転写工程と、を包含する。

上記の構成によれば、基材１上に固形分を含有するインクを塗布することにより、金型等の作製を必要とせずに、基材１上に立体的な構造を有する立体層２を形成することができる。

ここで、立体層形成工程が終了後の立体層２において、その表面に凹凸が形成されていると、立体層２に対して、メタリック層７を備えた転写フィルム４、１２、１４または１７を押し付けてメタリック層７を好適に転写することができない。例えば、立体層２の表面の凸部４１にはメタリック層７が好適に転写されるが、立体層２の表面の凹部４２にはメタリック層７が好適に転写されない場合、あるいは、メタリック層７を転写することができても、高品質の転写物を得ることができないという問題が生じる。

一方、上記の構成によれば、平滑化工程にて、立体層２の上に、固形分を含有する液体を少なくとも一回塗布して立体層２の表面に形成されている凹凸を平滑にして硬化させている。そのため、平滑化工程後の立体層２は平滑化されており、立体層２に対して、メタリック層７を備えた転写フィルム４、１２、１４または１７を押し付けることにより、立体層２にメタリック層７が密接し、メタリック層７が立体層２に転写される。よって、立体層２にメタリック層７が強く密着した画像を形成することができる。また、転写後のメタリック層７の表面には凹凸が形成されず、メタリック層７の表面が滑らかである。

さらに、上記の構成によれば、金型等の作製の必要がないため、低コストまたは短納期で、立体感を有する画像を形成することができる。

また、実施形態１〜４に係る積層体の製造方法では、上記インクは、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化性樹脂を含有するＵＶインク３であり、上記立体層形成工程では、ＵＶインク３を基材１上に塗布しながら、基材１上に塗布されたＵＶインク３に紫外線を照射してＵＶインク３を硬化させることにより立体層２を形成する。

上記の構成によれば、紫外線硬化型樹脂を含有するＵＶインク３によって、立体層２を好適に形成することができる。また、ＵＶインク３の塗布とＵＶインク３の硬化とを並行して行うことができるため、短時間で立体層を形成することができる。

また、実施形態１〜４に係る積層体の製造方法は、走査方向に駆動されるキャリッジに、ＵＶインク３に紫外線を照射するＵＶランプ２１と基材１に対してＵＶインク３を吐出するインクジェットヘッド２０とが取り付けられており、上記立体層形成工程では、インクジェットヘッド２０よりＵＶインク３を基材１上に吐出しながら、基材１上に吐出されたＵＶインク３に、ＵＶランプ２１により紫外線を照射する。

上記の構成によれば、インクジェットヘッド２０を用いることによって、所望の形状を有する立体層２を容易に形成することができる。さらに、ＵＶインク３の吐出（塗布）と硬化性インクの硬化とを並行して行うことが容易である。

また、実施形態１〜４に係る積層体の製造方法では、固形分を含有する液体は、ＵＶインク３であり、上記平滑化工程では、インクジェットヘッド２０より上記凹凸を平滑にするために必要な量のＵＶインク３を立体層２に吐出する。

上記の構成によれば、立体層２の表面に形成されている凹凸を平滑にするために必要な量のＵＶインク３をインクジェットヘッド２０により立体層２に吐出する。これにより、所定量のＵＶインク３を精度よく吐出することができ、過剰量のＵＶインク３を立体層２に塗布すること、または、立体層２における表面の凹凸を平滑するには不十分な量のＵＶインク３を塗布することを防止できる。よって、より低コストで、立体感を有し、かつ、立体層２にメタリック層７が密着した画像を形成することができる。

また、ＵＶインク３は、溶剤を含んでおらず、固形分として紫外線硬化性樹脂を略１００％含有している。そのため、ＵＶインク３を立体層に吐出した後に、ＵＶインク３の成分が揮発することがない。よって、短時間で凹凸を平滑にすることができ、積層体の製造効率を向上させることができる。

また、実施形態１〜４に係る積層体の製造方法は、上記平滑化工程では、平滑になった立体層２にＵＶランプ２１により紫外線を照射する。

上記の構成によれば、インクジェットヘッド２０よりＵＶインク３を吐出して平滑になった立体層２の表面に紫外線を照射する。よって、立体層２の表面に吐出されたＵＶインク３を硬化し、表面が平滑化された立体層２を好適に形成することができる。

また、本発明の他の実施形態に係る積層体の製造方法は、上記平滑化工程では、インクジェットヘッド２０を走査して、ＵＶインク３を吐出した後に、ＵＶインク３に紫外線を照射して硬化させる工程を複数回行なう。

上記の構成によれば、平滑化工程にて、ＵＶインク３を吐出した後に、ＵＶインク３に紫外線を照射して硬化させる工程を一回ではなく、複数回行なっている。そのため、立体層２の表面に形成されている凹凸を徐々に低減することができ、最終的には、立体層２の表面に形成されている凹凸を平滑にすることができる。

また、上記工程を複数回行なって立体層２の表面を平滑にする場合、複数回のうち一回の工程で吐出するＵＶインク３の量は、上記工程を一回行なって立体層２の表面を平滑にするために必要なＵＶインク３の量と比較して少量にすることができる。したがって、本構成によれば、より少量のインクに紫外線を照射して硬化すればよく、弱い紫外線の照度でＵＶインク３を硬化させることができる。これにより、立体層２の表面におけるひけを抑制することができる。

また、実施形態１〜５に係る積層体の製造方法は、上記転写工程では、基材１と転写フィルム４、１２、１４または１７とを重ねて少なくとも一部が可撓性を有する容器（プラスチック袋２２または容器２２’）に入れ、該容器（プラスチック袋２２または容器２２’）を減圧することにより、該容器（プラスチック袋２２または容器２２’）における、可撓性を有し、転写フィルム４、１２、１４または１７に対向する部分（部分２２ａまたは部分２２’ａ）が転写フィルム４、１２、１４または１７を加圧する。

上記の構成によれば、基材１と転写フィルム４、１２、１４または１７とを重ねて入れた容器（プラスチック袋２２または容器２２’）内を減圧することにより、大気圧によって、当該容器（プラスチック袋２２または容器２２’）における、可撓性を有し、転写フィルムに対向する部分（部分２２ａまたは部分２２’ａ）が転写フィルム４、１２、１４または１７に密着して転写フィルム４、１２、１４または１７を加圧する。これにより、基材１（上の立体層２）に対して転写フィルム４、１２、１４または１７を押し付けて、立体層２上にメタリック層７を簡便に首尾よく転写することができる。

また、実施形態１〜５に係る積層体の製造方法では、転写層が、メタリック層、ホログラムフィルム層、着色層、白色層、透明層、蛍光層、蓄光層およびステルスインク層からなる群より選ばれる少なくとも何れかを含む。

上記の構成によれば、メタリック層、ホログラムフィルム層、着色層、白色層、透明層、蛍光層、蓄光層およびステルスインク層といった転写層が転写された積層体９、１３、１６または１８を首尾よく製造することができる。

印刷業および印刷装置の製造業において好適に利用することができる。

１ 基材
２ 立体層
３ ＵＶインク（硬化性インク、固形分を含有する液体）
４、１２、１４、１７ 転写フィルム
５ ベースフィルム
６ 離形層
７ メタリック層（転写層）
８、１１ 接着層
９、１３、１６、１８、３５ 積層体
１０ ＵＶ接着剤インク
１５ 保護層
２０、３０ インクジェットヘッド
２１、２４、３１ ＵＶランプ
２２ プラスチック袋（容器）
２２’ 容器
２３ 加熱手段
３３ ＵＶカラーインク
３４ カラーインク層
４０、４２ 凹部
４１ 凸部

Claims (8)

1. 基材、立体層および転写層が積層された積層体の製造方法であって、
   上記基材上に固形分を含有するインクを塗布することにより上記立体層を形成する立体層形成工程と、
   上記立体層の上に、固形分を含有する液体を少なくとも一回塗布して上記立体層の表面に形成されている凹凸を平滑にして硬化させる平滑化工程と、
   上記平滑化工程の後、上記立体層に対し上記転写層を備えた転写フィルムを押し付けることにより上記立体層上に上記転写層を転写する転写工程と、を包含することを特徴とする積層体の製造方法。
2. 上記インクは、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化性樹脂を含有する硬化性インクであり、
   上記立体層形成工程では、上記硬化性インクを上記基材上に塗布しながら、当該基材上に塗布された上記硬化性インクに紫外線を照射して上記硬化性インクを硬化させることにより上記立体層を形成することを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造方法。
3. 走査方向に駆動されるキャリッジに、上記硬化性インクに紫外線を照射する紫外線照射手段と上記基材に対して上記硬化性インクを吐出するインクジェットヘッドとが取り付けられており、
   上記立体層形成工程では、上記インクジェットヘッドより上記硬化性インクを上記基材上に吐出しながら、当該基材上に吐出された上記硬化性インクに、上記紫外線照射手段により紫外線を照射することを特徴とする請求項２に記載の積層体の製造方法。
4. 固形分を含有する上記液体は、上記紫外線硬化性樹脂を含有する上記硬化性インクであり、
   上記平滑化工程では、上記インクジェットヘッドより上記凹凸を平滑にするために必要な量の上記硬化性インクを上記立体層に吐出することを特徴とする請求項３に記載の積層体の製造方法。
5. 上記平滑化工程では、平滑になった上記立体層に上記紫外線照射手段により紫外線を照射することを特徴とする請求項４に記載の積層体の製造方法。
6. 上記平滑化工程では、上記インクジェットヘッドを走査して、上記硬化性インクを吐出した後に、上記硬化性インクに紫外線を照射して硬化させる工程を複数回行なうことを特徴とする請求項５に記載の積層体の製造方法。
7. 上記転写工程では、上記基材と上記転写フィルムとを重ねて少なくとも一部が可撓性を有する容器に入れ、該容器内を減圧することにより、該容器における、可撓性を有し、上記転写フィルムに対向する部分が上記転写フィルムを加圧することを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の積層体の製造方法。
8. 上記転写層が、メタリック層、ホログラムフィルム層、着色層、白色層、透明層、蛍光層、蓄光層およびステルスインク層からなる群より選ばれる少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の積層体の製造方法。

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