JP2016120658A - 印刷装置、および、印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】凹面であってもゆがんだ印刷となる懸念を低減することが可能な印刷装置、及び、印刷方法を提供する。【解決手段】周面がインキ転写面となっている転写ローラ、前記転写ローラを被印刷面に対して付勢する付勢手段、前記インキ転写面の所定の箇所にインキを塗布する一次印刷手段、及び、前記被印刷面を前記ローラの軸に対して相対的に移動させながら、前記転写ローラを前記被印刷面の移動と同期させて回転させる転写ローラ同期駆動手段を備えた印刷装置。【選択図】図１

Description

本発明は、印刷装置、および、印刷方法に関する。

近年、タブレットＰＣ、スマートフォン、ＬＣＤ等のディスプレイ画面を有する機器が爆発的に増大しており、その中で、曲面、特に、部分円筒状の凹面（円筒の一部を切り取った場合に形成される凸面と凹面との２つの面のうちの凹面）などの断面が円弧状、または略円弧状の画面を有する機器が注目を浴びている。

これらディスプレイ画面は、通常、外周の表示不要部での機器使用者側への漏光を防ぐために額縁状の遮光部が設けられたガラス板が用いられる。ここで遮光部は機器の薄型化のために、印刷により設けることが求められている。

凹面ディスプレイにおいて、機器使用者に対して、遮光部と使用画面との境界を明瞭なものとするためには、ガラス板の機器使用者側、すなわち、凹面側に印刷をすることが望ましいとされる場合が多い。

凹面に印刷する方法としては、柔軟な転写パッドを用いる、パッド印刷、タンポ印刷、あるいは、タコ印刷と呼ばれる印刷技術が知られている（特許文献１）。しかしながら、この技術では、印刷時に転写パッドの変形が生じるために、遮光部と使用画面との境界を額縁のような明瞭な直線とすることが難しく、いわゆる糸巻き型等の、ゆがんだものとなることが懸念される。

特開平０７−０１７１２３号公報

すなわち、本発明は、上記した従来の問題点を改善する、凹面であってもゆがんだ印刷となる懸念を低減することが可能な印刷装置、及び、印刷方法を提供することを目的とする。

本発明の印刷装置は上記課題を解決するために、請求項１に記載の通り、周面がインキ転写面となっている転写ローラ、前記転写ローラを被印刷面に対して付勢する付勢手段、前記インキ転写面の所定の箇所にインキを塗布する一次印刷手段、及び、前記被印刷面を前記ローラの軸に対して相対的に移動させながら、前記転写ローラを前記被印刷面の移動と同期させて回転させる転写ローラ同期駆動手段を備えたことを特徴とする。

本発明の印刷装置では、前記インキ転写面の、前記インキが塗布されない部分に凹部が設けられていてもよい。

本発明の印刷装置は、前記インキ転写面をシリコーンゴムにより構成することができる。

本発明の印刷装置は、断面が円弧状または略円弧状の凹面に対する印刷装置として用いることができる。

本発明の印刷装置は、前記インキ転写面にインキを塗布する印刷機を備えることができる。

本発明の印刷方法は、前記のいずれか１つの印刷装置を用いて、前記被印刷面に印刷を行うことができる。

本発明の印刷装置によれば、周面がインキ転写面となっている転写ローラ、前記転写ローラを被印刷面に対して付勢する付勢手段、前記インキ転写面の所定の箇所にインキを塗布する一次印刷手段、及び、前記被印刷面を前記ローラの軸に対して相対的に移動させながら、前記転写ローラを前記被印刷面の移動と同期させて回転させる転写ローラ同期駆動手段を備える構成により、凹面であってもゆがんだ印刷結果となる懸念を低減することが可能となる。

前記インキ転写面の、前記インキが塗布されない部分に凹部が設けられていると、前記被印刷面の被印刷部分に存在する凸部の影響を受ける懸念を低減することが可能となる。

本発明の印刷装置では、前記インキ転写面をシリコーンゴムにより構成することにより、被印刷物がガラスである場合でも、インキの転写性が良好となり、低歩留まりの懸念を低減することが可能となる。

本発明の印刷装置を、断面が円弧状または略円弧状等の凹面に印刷する際に用いることで、ゆがんだ印刷結果となる懸念を低減することが可能となる。

本発明の印刷装置では、前記インキ転写面にインキを付与する印刷機を備えることができ、このときに、印刷効率を高めることが可能となる。

本発明の印刷方法は、前記のいずれか１つの印刷装置を用いるので、凹面であってもゆがんだ印刷結果となる懸念を低減することが可能となる。

本発明の印刷装置の一例を示すモデル図である。 図１の印刷装置の転写ローラの周面（インキ転写面）にインキを塗布する方法の一例として、スクリーン印刷機を用いる方法を示すモデル図である。 図１の印刷装置による印刷動作の一例を示すモデル図である。 図４（ａ）被印刷面に凸部がある被印刷物の一例を示すモデル図である。図４（ｂ）被印刷面に凸部がある被印刷物に対応可能な転写ローラの一例を示すモデル図である 互いに直交する方向において凹となっている被印刷面を有する被印刷物の一例（図５（ａ））と、この被印刷物に印刷を行うときに用いることができる転写ローラの一例（図５（ｂ））と、を示すモデル図である。 本発明の印刷装置の他の一例を用いて印刷を行う方法の例を示すモデル図である。

本発明の印刷装置の形態について、図を用いて説明する。

図１に、本発明の印刷装置の一例のモデル図を示す。

この印刷装置では、周面がインキ転写面３ａとなっている転写ローラ３、転写ローラ３を被印刷物１の被印刷面１ａに対して付勢する付勢手段４、そして、被印刷物１を保持して転写ローラ３の軸に対して移動させる保持具２を備えている。なお、この図では転写ローラ３のインキ転写面３ａの所定の位置にはすでにインキ５が塗布されている。

保持具２にはローラ２ａおよび２ｂが付属し、これらは、被印刷物１を保持具２とともに揺動可能（図１には図中左右方向に揺動可能な例を示す。）に、かつ、この揺動時であっても、被印刷物１における、転写ローラ３に接触する空間位置（図中では上下方向の位置。）が変化しないように保持している。このため印刷動作中の、付勢手段４による被印刷面１ａに対する転写ローラ３の付勢力は一定に保たれ、被印刷面１ａへ、安定した印刷を行うことができる。

また、前記付勢力により、被印刷物１を保持具２とともに揺動させたときに、転写ローラ３は被印刷面１ａの移動と同期して、すなわち、転写ローラ３の表面と被印刷面１ａとが互いにずれなしに、回転し、そのインキ転写面３ａに塗布されたインキ５を被印刷物１の被印刷面１ａに印刷（転写）する。このように、付勢手段４と保持具２とは、被印刷面１ａを転写ローラ３の軸に対して相対的に移動させながら、転写ローラ３を被印刷面１ａの移動と同期させて回転させインキ転写面３ａのインキ５を被印刷面１ａに転写させる転写ローラ同期駆動手段を構成している。

なお、この例では、図示しない手動レバーでローラ２ａを駆動することで、保持具２及び被印刷物１を揺動させているが、ローラ３を各種アクチュエータ、レバー等で駆動して保持具２及び被印刷物１を揺動させて印刷を行うことも可能であり、その場合ももちろん本発明に含まれる。

ここで、ローラ３のインキ転写面３ａへのインキ５の塗布方法の一例について図２を用いて説明する。この例ではスクリーン印刷機（孔版印刷機）を用いて行う。

この例で用いるスクリーン印刷機では、図２（ａ）に示すように、スクリーン版４１（孔版）の一方の面側にスクリーン版４１とは離間してスキージ４２が、他方の面側にインキ５が未塗布の転写ローラ３が、それぞれ配置されている。スキージ４２先端と転写ローラ３の軸とを含む面と、スクリーン版４１と、の交線付近のスクリーン版４１のスキージ４２側の表面における、印刷に寄与しない領域（孔が設けられていない領域）にインキ５が配置されている。

以下、このスクリーン印刷機を用いたインキ５のインキ転写面３ａへの塗布方法について説明する。まず、図２（ｂ）に示すように、スクリーン版４１が転写ローラ３付近に相対的に移動される。

次いで、スキージ４２も、その先端がスクリーン版４１表面と接触するようにスクリーン版４１に向かって相対的に移動され、このとき、インキ５の一部が、スキージ４２先端の、後述する、スクリーン版４１の進行方向（この例では図中右方向）の逆側（図中左側）に、転写ロール塗布用として確保される（図２（ｃ）参照）。

その後、図２（ｄ）及び図２（ｅ）に示すように、スクリーン版４１はこの例では図中右方向へ移動され、このとき、スクリーン版４１の移動と同期し、すなわちスクリーン版４１の移動の線速度と転写ローラ３の表面の線速度とが一致することでずれずに、この図示例では転写ローラ３が図中時計回り方向に回転される。このとき、スクリーン版４１のスキージ４２によりスキージ４２右側に確保されたインキ５はスクリーン版４１の所定の印刷パターン部分に予め設けられた孔を通過して、スクリーン版４１の転写ローラ３側に供給され、転写ローラ３のインキ転写面３ａの所定の位置に塗布される。

インキ５の塗布動作終了後には、スクリーン版４１及びスキージ４２は相対的に転写ローラ３から離間する方向に移動するので、その後の転写ローラ３の取り扱いが容易となる。

このように、スクリーン印刷機により転写ローラ３のインキ転写面３ａにインキ５を塗布することにより、インキ転写面３ａ表面のインキ層の厚さが厚い状態、いわゆる、厚盛りとすることが可能となる。このような厚盛りのインキ層により、最終的に被印刷物に遮光層を形成する場合には、後述する印刷動作が１回だけでも、遮光性を獲得しやすく、複数の印刷動作の繰り返しによる印刷ずれの発生の懸念を低減することが可能となる。

なお、インキ転写面３ａにインキを塗布する印刷機は、図１に示した本発明の印刷装置とは別の場所に設置し、これらの間で転写ロールを取り交わしてもよいが、転写ローラ３の移動を省略可能とするように、本発明の印刷装置に付属させてもよく、その場合も本発明に含まれる。

以上、スクリーン印刷機を用いて転写ローラのインキ転写面にインキを塗布する方法について説明したが、本発明はスクリーン印刷機に限定されることなく、例えば、各種凹版印刷機等を用いることができ、そのときには、細かい模様、細い線、小さい文字等を転写することが可能となる。

次に、インキ５がインキ転写面３ａに塗布された転写ローラ３がセットされた、図１に示した印刷装置を用いて、被印刷物に印刷を行う、本発明の印刷方法の一例について、図３を用いて説明する。

図３（ａ）に示す被印刷物１としては、この例では、部分円筒状の凹面、すなわち、円筒の一部を切り取った場合に形成される凸面と凹面との２つの面のうちの凹面を被印刷面１ａとして有するガラス板を用いる（このガラス板の長手方向の断面は円弧状である）。また、図３（ｂ）にはインキ転写面３ａの所定の位置にインキ５が塗布された転写ローラ３を示す。

図３（ｃ）に示すように保持具２の所定の位置に被印刷物１をセットする。次いで、必要に応じて転写ローラ３のインキ転写面３ａに塗布されたインキが所定の位置となるように転写ローラ３を回転させて調整しながら、図３（ｄ）に示すように、転写ローラ３を被印刷物１の方向に相対的に移動させて両者を接触させる。

次いで、この例ではエアシリンダーにより構成される付勢手段４により、転写ローラ３を被印刷物１の被印刷面１ａに対して付勢させる（図３（ｅ）中、付勢力を破線矢印でモデル的に示した。以下同様。）。その後、図３（ｇ）に示すように、保持具２をこの例では、図面右方向に揺動させる。このとき、前記の転写ローラ３の被印刷面１ａに対する前記の付勢により、転写ローラ３が被印刷物１の移動に同期して、ずれなしに連れ周り駆動されるとともに、インキ転写面３ａに塗布されたインキ５は被印刷面１ａに転写されて、被印刷物１は印刷される。

印刷終了後（図３（ｈ）参照。）、転写ローラ３は、図３（ｉ）に示すように被印刷物１から相対的に離間され、被印刷物１の保持具２からの取り出しが準備される。取り出された被印刷物１を図３（ｊ）にモデル的に示す。この図では、その被印刷面１ａに額縁状の印刷層５ａが遮光層として形成されている。

ここで、転写ローラ３のインキ転写面３ａをシリコーンゴムにより形成すると、被印刷物１がガラスのようなインキに対する親和性が低い物質により構成されていても、良好なインキの転写、すなわち、良好な印刷が可能となるのでガラス面への遮光層形成に適している。

なお、部分円筒状の凹面を有するガラス板は、現状、その製造上の精度、歩留まり等の理由から、図４（ａ）で符号１ｂで示した部分、すなわち、部分円筒状の凹面となった被印刷面１ａの中央部分に若干の高さの凹凸が、特に凸部が形成されていることがある。このような被印刷物の場合であっても、転写ローラ３のインキ転写面３ａおよびその付近をシリコーンゴムなどのエラストマーにより形成することで、印刷時の転写ローラ３の被印刷物１への付勢により印刷が可能となる。

そして、このような凸部の高さがかなり高い場合には、例えば、図４（ｂ）に例示するように、転写ローラ３のインキ転写面３ａの、インキ５が塗布されない部分に凹部３ｂを設けることで対応できる。なお、このような凹部は、上述のような理由で生じた凸部だけではなく、被印刷物の被印刷面側に故意に設けられた凸部による影響を回避するために、被印刷面に設けることができ、その場合も本発明に含まれる。

本発明の印刷方法では、被印刷面の被印刷部が、単純な部分円筒状の凹面ではない場合でも、上述のように転写ローラのインキ転写面及びその付近をシリコーンゴムなどのエラストマーから構成することで、その変形を利用することにより、ある程度の対応が可能である。ここで、転写ローラとして単純な円筒型のローラを用いる代わりに、形状が変更された転写ローラを用いることでさらに多様な形状の被印刷面に対応することができる。

そのような被印刷面を有する被印刷物の一例として、図５（ａ）に被印刷物１１を示した。この被印刷物１１の被印刷面１１ａは、図５（ａ）に矢印を付して示したように、その長辺が円弧状となるとともに、短辺も、長辺よりも曲率の低いものの、やはり円弧状となっている、すなわち、互いに直交する方向において凹となっている略部分円筒状の凹面である。このような被印刷面１１ａに印刷を行うときには、例えば、図５（ｂ）に示すような樽型のインキ転写面１３ａを有する転写ローラ１３を用いることで対応が可能となる。

なお、本発明の印刷装置は、上記のような凹面用印刷装置として好適に用いることができるが、被印刷面が凹面のみならず、凸面や平面、あるいは、これらが複合した面であっても用いることができる。例えば、凸面や平面の印刷を行った場合、印刷原板等が被印刷面に触れて、ごみが付着したり、汚染して、毀損されると云う、従来の懸念が解消される上、ごみが付着する転写ロールは容易に清掃できると云う効果を得ることができる。また、上記例では額縁状の印刷を行う例について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、文字、図形、パネル等の一般的な印刷を行うことができる。

なお、前記の本発明の印刷装置の例では、基本的に、印刷中には転写ローラの軸が移動せず、被印刷物が移動してその被印刷面に印刷が行われていたが、本発明ではこれら転写ローラの軸と被印刷物とは相対的に移動すればよく、前記とは逆に、被印刷物が動かず、転写ローラが移動することにより被印刷面に印刷が施されてもよい。

そのような印刷を可能とする本発明の印刷装置の一例について図６を用いて説明する。図６では被印刷物１の被印刷面１ａの右端に印刷開始位置があり、印刷終了位置が被印刷面１ａの右端にある例を示した。

この印刷装置では、図６（ａ）に示すように、部分円筒状の凹面を被印刷面１ａとして有する被印刷物１を保持する保持台３１、インキ転写面３３ａの所定の表面にインキ５が塗布された転写ローラ３３、転写ローラ３３を被印刷物１の被印刷面１ａに対して付勢する付勢手段３４、そして、アクチュエータ等で構成された、図示しない転写ローラ移動手段等を備えている。

まず、図６（ｂ）に示すように、保持台３１の所定の位置に被印刷物１をセットする。次いで、転写ローラ３３を図６（ｂ）に矢印で示す方向に移動させ、必要に応じて。転写ローラ３３のインキ転写面３３のインキが所定の位置となるように転写ローラ３３を回転させて調整しながら、図６（ｃ）に示す被印刷面１ａの印刷開始位置に接触させ、次いで、転写ローラ３３を被印刷物１の被印刷面１ａに沿って移動させる（図６（ｃ）参照。）。

このとき、上記付勢手段３４により転写ローラ３３は被印刷面１ａに対して付勢されているので、その移動に同期して回転し、インキ転写面３３ａ表面のインキ５は被印刷面１ａに転写されて、被印刷物１が印刷される。

転写ローラ３３が印刷終了位置に達した後、図６（ｆ）に示すように転写ローラ３３は被印刷物１から離間される方向に移動され、次いで、被印刷面１ａに印刷層５ａが形成された被印刷物１が保持台３１から取り出し可能となる。

以上の説明のように、この印刷装置の例では、付勢手段３４と図示しない転写ローラ移動手段とが、被印刷面１ａを転写ローラ３３の軸に対して相対的に移動させながら、転写ローラ３３を被印刷面１ａの移動と同期させて回転させインキ転写面３３ａに塗布されたインキを被印刷面１ａに転写させる転写ローラ同期駆動手段を構成している。

以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の印刷装置、および、印刷方法は上記実施形態の構成に限定されるものではない。

当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の印刷装置、および、印刷方法を適宜改変することができる。このような改変によってもなお本発明の印刷装置、および、印刷方法を具備する限り、もちろん、本発明の範疇に含まれるものである。

１、１１ 被印刷物
１ａ、１１ａ 被印刷面
２ 保持具
２ａ、２ｂ ローラ
３、３３ 転写ローラ
３ａ、３３ａ インキ転写面
４、３４ 付勢手段
５ インキ
５ａ 印刷層
３１ 保持台
４１ スクリーン版
４２ スキージ

Claims (6)

1. 周面がインキ転写面となっている転写ローラ、
   前記転写ローラを被印刷面に対して付勢する付勢手段、
   前記被印刷面を前記ローラの軸に対して相対的に移動させながら、前記転写ローラを前記被印刷面の移動と同期させて回転させ前記インキ転写面に塗布されたインキを被印刷面に転写させる転写ローラ同期駆動手段
   を備えたことを特徴とする印刷装置。
2. 前記インキ転写面の、前記インキが塗布されない部分に凹部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記インキ転写面がシリコーンゴムにより構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の印刷装置。
4. 断面が円弧状または略円弧状の凹面に対する印刷装置であることを特徴とする請求項３のいずれか１項に記載の印刷装置。
5. 前記インキ転写面にインキを塗布する印刷機を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の印刷装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の印刷装置を用いて、前記被印刷面に印刷を行うことを特徴とする印刷方法。

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