JP2016036933A - 紫外線硬化インクの印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】硬化時間を含めた紫外線硬化インクの印刷時間を短くすることができる紫外線硬化インクの印刷方法を提供する。
【解決手段】複数色の紫外線硬化インクを噴射するヘッドをそれぞれ備えたマルチパス方式のインクジェットプリンタ１０を用いた紫外線硬化インクの印刷方法であって、パス毎に、第１ヘッドからベース色（ホワイト）の紫外線硬化インクを噴射すると共にインクジェットプリンタ１０に組み込んだ第１の紫外線光源を用いて、印刷したベース色の紫外線硬化インクに紫外線を照射する下塗り工程（Ｓ１〜Ｓ２）と、パス毎に、第２ヘッドからのベース色と同じ色の紫外線硬化インクと第３ヘッドからのベース色とは異なる色の紫外線硬化インクとを、印刷したベース色の紫外線硬化インク上に噴射すると共に、第１の紫外線光源を用いて、印刷した複数色の紫外線硬化インクに紫外線を照射する上塗り工程とを有する（Ｓ３〜Ｓ４）。
【選択図】図１

Description

本発明は、紫外線硬化インクの印刷方法に関する。

紫外線（以降、ＵＶ）硬化インクを、インクジェット印刷方式を用いて印刷する紫外線硬化インクの印刷方法が知られている。

特開２０１２−２４０２９０号公報

ところで、車両には、サンバイザが備えられており、このサンバイザは、ドライバの目につきやすい位置に取り付けられていることから、注意事項等を記載したコーションラベルが印刷されている。このようなコーションラベルは、各国法規、言語等により種類があり、サンバイザの仕様（例えば、車種、内装色、ランプの有無、バニティーミラーの有無など）との組み合わせにより、多数のサンバイザの種類が必要であり、車両の生産ラインには、多数の種類のコーションラベルを印刷したサンバイザを多数在庫として用意する必要があった。そのため、在庫品の置き場の確保、取り付け作業に必要なサンバイザの移動や序列作業等が必要となり、コスト悪化の要因となっていた。

そこで、上述したインクジェット印刷方式を用い、サンバイザにコーションラベルを印刷して、生産ラインに随時供給することが考えられるが、ＵＶ硬化インクを用いたインクジェット印刷方式は、通常、マルチパス方式の印刷であり、プリンタ組み込みのＵＶランプのＵＶ照射による硬化時間も必要であるため、印刷時間がかかり、ラインタクトに合わせて、所望の工程作業時間内に入れることは難しかった。

ここで、マルチパス方式の印刷とは、印刷ヘッドの印刷幅を複数に分割し、分割した幅ずつ印刷ヘッド（又は、被印刷物）をずらしながら、分割した数の印刷走査を繰り返すことにより、分割した幅ずつ、印刷を順次完成させる方式のことである。ＵＶ硬化インクを用いたインクジェット印刷方式では、通常、８パス以上の印刷が行われているが、８パスの場合には、印刷ヘッドの印刷幅Ｗを８つに分割し、Ｗ／８ずつ印刷ヘッド（又は、被印刷物）をずらしながら、８回の印刷走査及びＵＶ照射を繰り返すことにより、Ｗ／８ずつ、印刷を順次完成させることになる。

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、硬化時間を含めた紫外線硬化インクの印刷時間を短くすることができる紫外線硬化インクの印刷方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る紫外線硬化インクの印刷方法は、
複数色の紫外線硬化インクを噴射するヘッドをそれぞれ備えたマルチパス方式のインクジェットプリンタを用いた紫外線硬化インクの印刷方法であって、
前記複数のヘッドの内、第１ヘッドから印刷領域の下地となるベース色の紫外線硬化インクを噴射するようインクをセットする第１インクセット工程と、
前記複数のヘッドの内、前記第１ヘッドとは異なる第２ヘッドから前記ベース色と同じ色の紫外線硬化インクを噴射するようインクをセットする第２インクセット工程と、
前記複数のヘッドの内、前記第１及び第２ヘッドとは異なる第３ヘッドから前記ベース色とは異なる色の紫外線硬化インクを噴射するようインクをセットする第３インクセット工程と、
パス毎に、前記第１ヘッドから前記ベース色の紫外線硬化インクを噴射すると共に前記インクジェットプリンタに組み込んだ第１の紫外線光源を用いて、印刷した前記ベース色の紫外線硬化インクに紫外線を照射する下塗り工程と、
パス毎に、前記第２ヘッドからの前記ベース色と同じ色の紫外線硬化インクと前記第３ヘッドからの前記ベース色とは異なる色の紫外線硬化インクとを、印刷した前記ベース色の紫外線硬化インク上に噴射すると共に、前記第１の紫外線光源を用いて、印刷した前記複数色の紫外線硬化インクに紫外線を照射する上塗り工程とを有する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る紫外線硬化インクの印刷方法は、
上記第１の発明に記載の紫外線硬化インクの印刷方法において、
前記上塗り工程の後、前記第１の紫外線光源とは異なる第２の紫外線光源を用いて、印刷した前記複数色の紫外線硬化インクへ紫外線照射を追加する追照射工程を更に有する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係る紫外線硬化インクの印刷方法は、
上記第２の発明に記載の紫外線硬化インクの印刷方法において、
前記第２の紫外線光源による紫外線照射の積算光量を、前記第１の紫外線光源による紫外線照射の積算光量より大きくする
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第４の発明に係る紫外線硬化インクの印刷方法は、
上記第２又は第３の発明に記載の紫外線硬化インクの印刷方法において、
前記第２の紫外線光源での紫外線の波長を３９５ｎｍ以上とする
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第５の発明に係る紫外線硬化インクの印刷方法は、
上記第１から第４の発明のいずれか１つに記載の紫外線硬化インクの印刷方法において、
前記第１の紫外線光源による紫外線照射の積算光量は、前記紫外線硬化インクの硬化を完了するために要求される積算光量として予め定められた要求閾値より少ない
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第６の発明に係る紫外線硬化インクの印刷方法は、
上記第１から第５の発明のいずれか１つに記載の紫外線硬化インクの印刷方法において、
被印刷物は、車両のサンバイザである
ことを特徴とする。

本発明によれば、ベース色の紫外線硬化インクを用いた下塗り工程と、ベース色と同じ色の紫外線硬化インクを含む複数色の紫外線硬化インクを用いた上塗り工程とを有し、ベース色の紫外線硬化インクを下塗り工程と上塗り工程に分けて印刷するので、硬化性、付着性を損なうことなく、硬化時間を含めた紫外線硬化インクの印刷時間を短くすることができる。

本発明をサンバイザのラベル印刷に用いる場合には、製造ラインのラインタクトに合わせて、所望の工程作業時間内に入れることができ、必要なとき、必要な数を製造ラインへ提供できるので、サンバイザの在庫数を減らすことができる。

本発明に係る紫外線硬化インクの印刷方法を説明するフローチャートである。 本発明に係る紫外線硬化インクの印刷方法で使用するインクジェットプリンタのヘッド部を説明する図である。 本発明に係る紫外線硬化インクの印刷方法で使用するマルチパス印刷を説明する図である。

以下、図１〜図３を参照して、本発明に係る紫外線硬化インクの印刷方法を説明する。

（実施例１）
図１は、本実施例の紫外線硬化インクの印刷方法を説明するフローチャートである。又、図２は、本実施例の紫外線硬化インクの印刷方法で使用するインクジェットプリンタのヘッド部を説明する図であり、図３は、本実施例の紫外線硬化インクの印刷方法で使用するマルチパス印刷を説明する図である。

本実施例では、ＵＶ硬化インクを用いて被印刷物に印刷を行うと共に、印刷したＵＶ硬化インクにＵＶを照射するインクジェットプリンタ１０と、インクジェットプリンタ１０での印刷及びＵＶ照射の終了後に、被印刷物に更にＵＶ照射を追加するＵＶ照射器２０（第２の紫外線光源）とを用いている。

インクジェットプリンタ１０は、図２に示すヘッド部４０を有しており、このヘッド部４０は、ベース色となるホワイト（白）のＵＶ硬化インクを噴射する第１のホワイトヘッド４１（第１ヘッド）と、ブラック（黒）のＵＶ硬化インクを噴射するブラックヘッド４２（第３ヘッド）と、イエロー（黄）のＵＶ硬化インクを噴射するイエローヘッド４３（他の第３ヘッド）と、ホワイト（白）のＵＶ硬化インクを噴射する第２のホワイトヘッド４４（第２ヘッド）と、マゼンダ（赤）のＵＶ硬化インクを噴射するマゼンダヘッド４５（他の第３ヘッド）と、印刷したこれらのＵＶ硬化インクにＵＶを照射するＵＶランプ４６（第１の紫外線光源）とを有している。

このように、ヘッド部４０は、多色のＵＶ硬化インクを噴射可能な構成となっており、ヘッド部４０の移動方向Ｄｈ（副走査方向）に沿って、第１のホワイトヘッド４１、ブラックヘッド４２、イエローヘッド４３、第２のホワイトヘッド４４及びマゼンダヘッド４５が順次配置されると共に、それらの端部にＵＶランプ４６が配置されている。

第１のホワイトヘッド４１はベース色となるホワイトのＵＶ硬化インクを噴射するので、ブラックヘッド４２、イエローヘッド４３、第２のホワイトヘッド４４及びマゼンダヘッド４５より手前側（後述の送り方向Ｄｆの先頭側）に配置されており、常に、ベース色となるホワイトのＵＶ硬化インクを噴射した後、ベースとなるホワイト上に、他の色のＵＶ硬化インクを噴射して、多色の印刷を行うようにしている。

又、インクジェットプリンタ１０は、マルチパス方式の印刷を実施可能な構成となっている。但し、通常、ＵＶ硬化インクを用いたインクジェットプリンタでは、その硬化に必要なパス数として、８パス以上で印刷が行われているが、本実施例では、それより少ないパス数で印刷を行っている。

ここでは、図３に示すように、通常の半分の４パスで印刷を行っており、ヘッド４０の印刷幅Ｗを４つに分割し、被印刷物であるサンバイザ３０をＷ／４ずつ送り方向Ｄｆ（主走査方向）にずらしながら、４回の印刷走査及びＵＶ照射を繰り返すことにより、Ｗ／４ずつ、印刷を順次完成させている。ここで、実線で示すヘッド４０は、現在のヘッド位置であり、点線で示すヘッド４０は、前回のヘッド位置である。なお、ここでは、サンバイザ３０を主走査方向に移動するようにしているが、逆に、サンバイザ３０の位置を固定し、ヘッド４０を主走査方向に移動するようにしても良い。

このように、通常より少ないパス数で印刷を行うことにより、ＵＶ硬化インクの印刷時間を短くすることができる。

しかしながら、通常より少ないパス数で印刷を行う場合には、ＵＶの照射回数もパス数の減少と共に少なくなるので、ＵＶランプ４６から照射するＵＶの積算光量が足りなくなっている。つまり、ＵＶランプ４６でのＵＶ照射の積算光量が、ＵＶ硬化インクの硬化を完了するために要求される積算光量として予め定められた要求閾値より少なくなっている。そのため、ＵＶ硬化インクが未硬化となり、印刷付着性を確保できないおそれがある。

そこで、本実施例では、下記表１に示す組成のベース色（ホワイト）のＵＶ硬化インクのインク濃度を落として、実質的に噴射されるインク量（噴射量）を減らすことにより、ＵＶの積算光量が少ない状態でも、そのＵＶ硬化インクの硬化性を落とさないようにして、印刷付着性を維持している。この際、ベース色（ホワイト）のＵＶ硬化インクのインク濃度を、インクジェットプリンタ１０での濃度設定により、ソフトウェア的に濃度を７５％〜８５％へ落とすことにより、実質的な噴射量を減らしている。

但し、ベース色（ホワイト）のＵＶ硬化インクのインク濃度（噴射量）を落とすと、ベース色（ホワイト）が薄くなり、サンバイザ３０の表皮の色が透けて見えるおそれがある。

そのため、本実施例では、通常はシアンが配置されているヘッドに、上述した第２のホワイトヘッド４４を設け、ブラックヘッド４２、イエローヘッド４３、第２のホワイトヘッド４４及びマゼンダヘッド４５による通常の濃度（噴射量）のブラック、イエロー、ホワイト及びマゼンダを、ベース色（ホワイト）上に重ねて印刷するようにしている。このようにすることにより、サンバイザ３０の表皮の色が透けて見えないようにしている。

加えて、インクジェットプリンタ１０での印刷及びＵＶ照射後に、ＵＶランプ４６とは異なるＵＶ照射器２０により、サンバイザ３０にＵＶ照射を追加するようにしている。このＵＶ照射器２０でのＵＶ照射の積算光量は、インクジェットプリンタ１０のＵＶランプ４６でのＵＶ照射の積算光量より多くするようにしており、これにより、ＵＶ硬化インクの硬化性を向上させている。

８パス（７２０×６００ｄｐｉ）での積算光量は５５２ｍｊ／ｃｍ²であり、８パス以上の場合には、要求閾値（ＵＶ硬化インクの硬化を完了するために要求される積算光量）を超えており、ＵＶ硬化インクは十分に硬化する。一方、上述した４パス（７２０×６００ｄｐｉ）での積算光量は２７６ｍｊ／ｃｍ²であり、この積算光量は、要求閾値より少なく、不十分である。ＵＶ照射器２０での積算光量は、その５．５倍の１５１８ｍｊ／ｃｍ²を超えることが望ましく、ここでは、２０００ｍｊ／ｃｍ²としている。これは、ＵＶランプ４６でのＵＶ照射がパス毎（印刷毎）に行われるのに対して、ＵＶ照射器２０でのＵＶ照射は、ＵＶ硬化インクが複数積層された後に行われるためであり、積層されたＵＶ硬化インクを硬化させるため、より多くの積算光量が必要となっている。

この際、表２に示す試験結果に基づいて、ＵＶ照射器２０でのＵＶの波長を３９５ｎｍ以上としている。このように３９５ｎｍ以上の波長のＵＶを照射することにより、ＵＶ硬化インクの硬化性を更に向上させている。

表２に示す試験では、３種類の加工（加工Ａ、Ｂ、Ｃ）を施した表皮に対して、所定のＵＶ硬化インクを用い、２種類の印刷ラベル（種類Ａ、Ｂ）をインクジェットプリンタ１０で印刷及びＵＶ照射を行った後、積算光量を全て同一とし、波長のみの条件を変えて、ＵＶ照射器２０でＵＶ照射を行ったテストピースの付着性を評価している。付着性評価は、「ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−６」に基づいて、はく離の程度を分類１〜６で評価した。表２から分かるように、波長３６５、３８５ｎｍでは、分類２が多く、クロスカット部分に若干のはがれが認められるが、波長３９５、４０５ｎｍでは、分類１が増えており、はがれの程度が小さくなっており、ＵＶ硬化インクの硬化性を向上させていることがわかる。

以上のことを踏まえた本実施例での印刷方法を、図１のフローチャートを参照して説明する。ここでは、一例として、サンバイザ３０にラベルを印刷する場合を例示する。

インクジェットプリンタ１０では、印刷前に以下の準備が行われている。

具体的には、ヘッド部４０の複数のヘッドにおいて、第１のホワイトヘッド４１から印刷領域の下地となるベース色（ホワイト）の紫外線硬化インクを噴射するように、当該インクを第１のホワイトヘッド４１にセットし（第１インクセット工程）、第１のホワイトヘッド４１とは異なる第２のホワイトヘッド４４からベース色（ホワイト）と同じ色の紫外線硬化インクを噴射するように、当該インクを第２のホワイトヘッド４４にセットし（第２インクセット工程）、第１のホワイトヘッド４１及び第２のホワイトヘッド４４とは異なるブラックヘッド４２、イエローヘッド４３及びマゼンダヘッド４５の各々からベース色（ホワイト）とは異なる色の紫外線硬化インクを噴射するように、対応するインクをブラックヘッド４２、イエローヘッド４３及びマゼンダヘッド４５に各々セットしている（第３インクセット工程）。

（ステップＳ１〜Ｓ２；下塗り工程）
印刷時には、最初に、サンバイザ３０の表皮上に、第１のホワイトヘッド４１からベース色となるホワイトのＵＶ硬化インクが噴射されて印刷が行われる。この際、４パスで印刷が行われており、印刷毎（パス毎）にＵＶ照射が行われて、ＵＶ硬化インクが硬化されることになるが、インク濃度７５％〜８５％のＵＶ硬化インクを用いることで、印刷付着性を向上させている。

（ステップＳ３〜Ｓ４；上塗り工程）
次に、ベース色となるホワイト上に、第２のホワイトヘッド４４からのベース色（ホワイト）と同じ色のホワイトの紫外線硬化インクと共に、ブラックヘッド４２、イエローヘッド４３及びマゼンダヘッド４５の各々からのベース色（ホワイト）とは異なる色のブラック、イエロー及びマゼンダのＵＶ硬化インクが、通常のインク濃度で噴射されて、これらのインクが同時に印刷される。この際も、４パスで印刷が行われており、印刷毎（パス毎）にＵＶ照射が行われて、ＵＶ硬化インクが硬化されることになるが、ベース色（ホワイト）上に通常のインク濃度のブラック、イエロー、マゼンダ及びホワイトを重ねて印刷することで、サンバイザ３０の表皮の色が透けて見えないようにしている。

このようにして、インクジェットプリンタ１０において、印刷及びＵＶ照射が行われることになるが、ベース色のＵＶ硬化インクを下塗り工程と上塗り工程に分けて印刷するので、硬化性、付着性を損なうことなく、ＵＶ硬化インクの印刷時間を短くすることができる。

（ステップＳ５；追照射工程）
最後に、上塗り工程の後、インクジェットプリンタ１０で印刷及びＵＶ照射が行われたサンバイザ３０上のＵＶ硬化インクに対して、ＵＶランプ４６とは異なるＵＶ照射器２０により、上述した２０００ｍｊ／ｃｍ²の積算光量で３９５ｎｍ以上の波長のＵＶが追加照射され、ＵＶ硬化インクが更に硬化されることになる。このようにして、硬化性、付着性を損なうことなく、硬化時間を含めたＵＶ硬化インクの印刷時間を短くすることができる。

サンバイザ３０にラベル印刷を行う場合には、このような印刷方法を行うことにより、製造ラインのラインタクトに合わせて、印刷時間を所望の工程作業時間内に入れることができ、必要なとき、必要な数を製造ラインへ提供できるので、サンバイザ３０の在庫数を減らすことができる。

なお、インクジェットプリンタ１０としては、ピエゾ方式、サーマル方式などのどのようなタイプでも使用可能である。又、インクジェットプリンタ１０のＵＶランプ４６及びＵＶ照射器２０としては、共に、ＵＶランプやＵＶ−ＬＥＤ等が使用可能である。

本発明は、例えば、車両のサンバイザのコーションラベル等の印刷に好適なものであるが、他の被印刷物へも適用可能である。

１０ インクジェットプリンタ
２０ ＵＶ照射器
３０ サンバイザ
４０ ヘッド部

Claims (6)

1. 複数色の紫外線硬化インクを噴射するヘッドをそれぞれ備えたマルチパス方式のインクジェットプリンタを用いた紫外線硬化インクの印刷方法であって、
   前記複数のヘッドの内、第１ヘッドから印刷領域の下地となるベース色の紫外線硬化インクを噴射するようインクをセットする第１インクセット工程と、
   前記複数のヘッドの内、前記第１ヘッドとは異なる第２ヘッドから前記ベース色と同じ色の紫外線硬化インクを噴射するようインクをセットする第２インクセット工程と、
   前記複数のヘッドの内、前記第１及び第２ヘッドとは異なる第３ヘッドから前記ベース色とは異なる色の紫外線硬化インクを噴射するようインクをセットする第３インクセット工程と、
   パス毎に、前記第１ヘッドから前記ベース色の紫外線硬化インクを噴射すると共に前記インクジェットプリンタに組み込んだ第１の紫外線光源を用いて、印刷した前記ベース色の紫外線硬化インクに紫外線を照射する下塗り工程と、
   パス毎に、前記第２ヘッドからの前記ベース色と同じ色の紫外線硬化インクと前記第３ヘッドからの前記ベース色とは異なる色の紫外線硬化インクとを、印刷した前記ベース色の紫外線硬化インク上に噴射すると共に、前記第１の紫外線光源を用いて、印刷した前記複数色の紫外線硬化インクに紫外線を照射する上塗り工程とを有する
   ことを特徴とする紫外線硬化インクの印刷方法。
2. 請求項１に記載の紫外線硬化インクの印刷方法において、
   前記上塗り工程の後、前記第１の紫外線光源とは異なる第２の紫外線光源を用いて、印刷した前記複数色の紫外線硬化インクへ紫外線照射を追加する追照射工程を更に有する
   ことを特徴とする紫外線硬化インクの印刷方法。
3. 請求項２に記載の紫外線硬化インクの印刷方法において、
   前記第２の紫外線光源による紫外線照射の積算光量を、前記第１の紫外線光源による紫外線照射の積算光量より大きくする
   ことを特徴とする紫外線硬化インクの印刷方法。
4. 請求項２又は請求項３に記載の紫外線硬化インクの印刷方法において、
   前記第２の紫外線光源での紫外線の波長を３９５ｎｍ以上とする
   ことを特徴とする紫外線硬化インクの印刷方法。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の紫外線硬化インクの印刷方法において、
   前記第１の紫外線光源による紫外線照射の積算光量は、前記紫外線硬化インクの硬化を完了するために要求される積算光量として予め定められた要求閾値より少ない
   ことを特徴とする紫外線硬化インクの印刷方法。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の紫外線硬化インクの印刷方法において、
   被印刷物は、車両のサンバイザである
   ことを特徴とする紫外線硬化インクの印刷方法。

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