JP2022137730A - インクジェット印刷方法及びインクジェット印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表面に凹凸を有する被印刷物に対して、光沢が低減された印刷面を効率的に形成できるインクジェット印刷方法及びインクジェット印刷装置を提供すること。【解決手段】インクジェット印刷方法は、インクジェットヘッド１２１から被印刷物１０にＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出して印刷するインクジェット印刷方法であって、被印刷物１０に少なくとも１層のカラー層３０を形成する通常印刷工程と、カラー層３０の上に、複数の凸部７１が互いにＵＶ硬化インクの液滴Ｉの直径以上の間隔Ｄ２を空けて配置される凹凸層４０を１層形成するようにＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出する第１の間引き印刷工程と、凹凸層４０の凸部７１の上に、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉを重ねるように吐出することで形成される凹凸層５１を少なくとも１層積層する第２の間引き印刷工程と、を含む。【選択図】図５Ｅ

Description

本発明は、インクジェット印刷方法及びインクジェット印刷装置に関する。

従来、自動車のインストルメントパネル等の表面に凹凸を有する被塗装物や被印刷物を着色する技術が知られている。この種の技術が記載されているものとして例えば特許文献１がある。特許文献１には、立体加飾部が形成されたインストルメントパネルの表面全体に塗膜層を形成した後に、立体加飾部を覆う塗膜層だけをレーザーにより除去して外観品質を向上される技術が記載されている。

特開２００７－２６９２２１号公報

特許文献１の技術では、被塗装物の外観品質を向上させることができるものの、被塗装物の表面全体を塗装した後で、立体加飾部を覆う塗膜層を除去する工程が必要であり、効率的に塗装するという点で改善の余地があった。

ここで、ＵＶ等を照射することで硬化する活性エネルギー線硬化インクを用いて被印刷物を印刷するインクジェット印刷方法が知られている。このインクジェット印刷方法によれば効率的に被印刷物を印刷できるが、表面に凹凸を有する被印刷物を印刷する場合、表面が平坦な被印刷物に比べてインクジェットヘッドを被印刷物の表面に近付けることができず、離れた位置から活性エネルギー線硬化インクを吐出する必要がある。インクジェットヘッドから被印刷物までの距離が長い場合、活性エネルギー線硬化インクの液滴が小さいとインクジェットヘッドから被印刷物に届く前に空気抵抗等によって着弾位置がズレる傾向にある。これに対して、活性エネルギー線硬化インクの液滴を大きくすることによってより長い距離を真っ直ぐ飛ばすことができるが、被印刷物の表面に付着した液滴が濡れ広がり、隣接する液滴と合体して光沢が増加するおそれがある。

本発明は、表面に凹凸を有する被印刷物に対して、光沢が低減された印刷面を効率的に形成できるインクジェット印刷方法及びインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。

本発明は、インクジェットヘッドから被印刷物に活性エネルギー線硬化インクの液滴を吐出して印刷するインクジェット印刷方法であって、前記被印刷物に少なくとも１層のカラー層を形成する通常印刷工程と、前記カラー層の上に、複数の凸部が互いに前記活性エネルギー線硬化インクの液滴の直径以上の間隔を空けて配置される凹凸層を１層形成するように前記活性エネルギー線硬化インクの液滴を吐出する第１の間引き印刷工程と、前記凹凸層の前記凸部の上に、前記活性エネルギー線硬化インクの液滴を重ねるように吐出することで形成される凹凸層を少なくとも１層積層する第２の間引き印刷工程と、を含むインクジェット印刷方法に関する。

前記被印刷物の被印刷領域は細長形状であり、前記インクジェットヘッドを前記被印刷領域の長手方向に移動させながら、前記活性エネルギー線硬化インクを前記被印刷領域に吐出してもよい。

前記インクジェットヘッドは前記長手方向に往復移動可能であり、前記第１の間引き印刷工程では、前記インクジェットヘッドを前記長手方向に片道移動させながら１層の前記凹凸層を形成し、前記第２の間引き印刷工程では、前記インクジェットヘッドを前記長手方向に片道移動させる毎に１層の前記凹凸層を形成してもよい。

前記インクジェットヘッドは、所定の方向に並設され、前記活性エネルギー線硬化インクを吐出する複数のノズルを有し、前記第１の間引き印刷工程及び前記第２の間引き印刷工程では、前記所定の方向が前記被印刷領域の短手方向に対して略平行になる状態で前記インクジェットヘッドを前記被印刷領域の長手方向に移動させながら、複数の前記ノズルのうち所定の一部の前記ノズルを用いて前記凹凸層を形成してもよい。

前記通常印刷工程、前記第１の間引き印刷工程、及び前記第２の間引き印刷工程では、前記被印刷物を保持可能なロボットアームを用いて、前記被印刷領域が前記インクジェットヘッドの印刷可能領域に含まれるように、前記被印刷物を保持した前記ロボットアームを動かしてもよい。

前記活性エネルギー線硬化インクが単色であってもよい。

前記被印刷物が自動車のインスツルメントパネルであってもよい。

また本発明は、被印刷物に活性エネルギー線硬化インクを吐出して印刷する印刷部と、前記印刷部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記被印刷物の上に少なくとも１層のカラー層を形成し、前記カラー層の上に、複数の凸部が互いに前記活性エネルギー線硬化インクの液滴の直径以上の間隔を空けて配置される凹凸層を１層形成するように前記活性エネルギー線硬化インクの液滴を吐出し、前記凹凸層の前記凸部の上に、前記活性エネルギー線硬化インクの液滴を重ねるように吐出することで形成される凹凸層を少なくとも１層積層するように前記印刷部の動作を制御するインクジェット印刷装置に関する。

本発明によれば、表面に凹凸を有する被印刷物に対して、光沢が低減された印刷面を効率的に形成できるインクジェット印刷方法及びインクジェット印刷装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷方法によって印刷された印刷物の断面図である。 印刷物の６０°グロスと平均高さＲｃと液滴ピッチとの関係を示す図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置の電気的な構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置のインクジェットヘッド及び被印刷物の平面図であり、第１の間引き印刷工程を開始する前の様子を示す。 本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷方法における印刷前の被印刷物の断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷方法における下地層が印刷されている被印刷物の断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷方法におけるカラー層が印刷されている被印刷物の断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷方法における第１の間引き印刷工程によって、１層目の凹凸層が間引き印刷されている被印刷物の断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷方法における第２の間引き印刷工程によって、２層目の凹凸層が間引き印刷されている被印刷物の断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷方法における第２の間引き印刷工程によって、４層目の凹凸層が間引き印刷されている被印刷物の断面図である。 従来技術に係るインクジェット印刷方法によって被印刷物に凹凸層を形成する前の様子を示す平面図である。 従来技術に係るインクジェット印刷方法によって被印刷物に凹凸層を形成する途中の様子を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下に示す実施形態は本発明を例示するものであって、本発明は以下の実施形態に限定されない。

まず、本実施形態に係るインクジェット印刷方法によって印刷された印刷物１について説明する。図１は、本実施形態のインクジェット印刷方法によって印刷された印刷物１の断面図である。

印刷物１は、被印刷物１０と、印刷面８０と、を有する。印刷面８０は、下地層２０と、カラー層３０と、凹凸層４０と、３層の凹凸層５０である凹凸層５１，５２，５３と、を含んで構成される。インクジェット印刷方法では、ＵＶ（紫外線）やＥＢ（電子線）を照射することによって液滴が硬化する活性エネルギー線硬化インクが用いられる。本実施形態では、活性エネルギー線硬化インクとして、ＵＶを照射することによって液滴が硬化するＵＶ硬化インクを用いている。

被印刷物１０は、その表面１３に凹凸（図示省略）を有する。被印刷物１０としては、例えば、自動車のインストルメントパネル等が挙げられる。本実施形態では、自動車のインストルメントパネルを例にして説明する。

被印刷物１０は、基材１１と基材１１の上に形成された樹脂製の表皮１２とを含む。表皮１２には、その表面１３に凹凸が形成されているため、平坦な被印刷物に比べて後述するインクジェット印刷装置１００のインクジェットヘッド１２１を表面１３に近付けることができない。本実施形態の被印刷物１０は、インクジェット印刷装置１００による印刷対象となる被印刷領域１４が細長形状である。被印刷領域１４としては、例えば、インストルメントパネルに設けられた縫い目やパイピングを模した装飾形状等が挙げられる。

下地層２０は、略平坦であり、ＵＶ硬化インクの色が付きやすくなるように印刷される層である。本実施形態の下地層２０は、単色（白色）の層であり、下側から上側に下地層２１，２２の２層設けられる。

カラー層３０は、略平坦な層である。本実施形態のカラー層３０は単色（赤色）の層であり、下側から上側にカラー層３１，３２，３３，３４の４層設けられる。

凹凸層４０は、カラー層３４の上に設けられ、ＵＶ硬化インクからなる複数の凸部７１を含んで構成される。１つの凸部７１は、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉを１つ吐出することによって形成され、平面視において略円状であり、その直径Ｄ１はＵＶ硬化インクの液滴Ｉの直径と略同じである。凹凸層４０には、複数の凸部７１が互いにＵＶ硬化インクの液滴Ｉの直径以上の間隔Ｄ２を空けて配置される。凹凸層４０は、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉをカラー層３４の上に吐出して間引き印刷することで形成される。本実施形態の凹凸層４０は、単色（赤色）の層である。

凹凸層５１は、ＵＶ硬化インクからなる複数の凸部７２を含んで構成される。１つの凸部７２は、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉを１つ吐出することによって形成される。複数の凸部７２のそれぞれは、凹凸層４０の凸部７１の上に配置される。凹凸層５１は、凹凸層４０の凸部７１の上に、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉを重ねることで形成される。本実施形態では、凹凸層５１は単色（赤色）の層である。

凹凸層５２は、ＵＶ硬化インクからなる複数の凸部７３を含んで構成される。１つの凸部７３は、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉを１つ吐出することによって形成される。複数の凸部７３のそれぞれは、凹凸層５１の凸部７２の上に配置される。凹凸層５２は、凹凸層５１の凸部７２の上に、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉを重ねることで形成される。本実施形態では、凹凸層５２は単色（赤色）の層である。

凹凸層５３は、ＵＶ硬化インクからなる複数の凸部７４を含んで構成される。１つの凸部７４は、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉを１つ吐出することによって形成される。複数の凸部７４のそれぞれは、凹凸層５３の凸部７３の上に配置される。凹凸層５３は、凹凸層５２の凸部７３の上に、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉを重ねることで形成される。本実施形態では、凹凸層５３は単色（赤色）の層である。

図１に示すように、被印刷物１０には、凸部７１～７４がカラー層３４の表面に対して略直交する方向に重なった複数の積層体７０が形成される。印刷物１は、積層体７０の高さであるカラー層３４の表面から凸部７４の頂部までの高さＤ３がその平均高さＲｃが所定の値以上になるように設定されている。また、積層体７０のそれぞれは、隣接する積層体７０に対してＵＶ硬化インクの液滴Ｉの直径以上の間隔Ｄ２を空けて配置される。

印刷物１は、隣接する積層体７０同士が凸部７１の直径Ｄ１以上の間隔Ｄ２を空けて配置され、かつ、凹凸層４０の上に凹凸層５０が積層されている。この構成により、図１に示すように、印刷物１に入射する光Ｌを散乱させることができ、印刷面８０の光沢を低減できる。

次に、ＵＶ硬化インクＩを用いて印刷した印刷物の６０°グロスと印刷物の表面粗さを示す平均高さＲｃや液滴ピッチの関係について図２を参照しながら説明する。６０°グロスは、６０°の入射角で光を入射させた場合の光沢度である。また、本明細書でいう液滴ピッチ及び間隔Ｄ２は、隣接する液滴の外周から外周までの最短距離を意味する。

図２は、液滴ピッチ１４０μｍ又は１８０μｍの凹凸層が形成される印刷物の平均高さＲｃと６０°グロスと液滴ピッチとの関係を示す図である。なお、図２の縦軸は６０°グロスを示し、横軸は平均高さＲｃ（μｍ）を示している。

印刷物の６０°グロスの評価に用いたサンプルの作成方法について説明する。サンプルは、被印刷物であるＡＢＳ樹脂の平板プレート（以下、ＡＢＳプレート）にカラー層を４層ベタ塗りし、後述する第１の間引き印刷工程及び第２の間引き印刷工程による間引き印刷を行うことにより作成した。間引き印刷は、ＡＢＳプレートを後述するインクジェット印刷装置に設置し、インクジェットヘッドから約１０ｍｍ離して行った。間引き印刷の回数とインクジェットヘッドからＵＶ硬化インクの液滴を吐出するタイミングを変更し、複数のサンプルを作成した。具体的には、間引き印刷の回数を０回～１０回の間で変更し、液滴を吐出するタイミングを液滴ピッチが１４０μｍ又は１８０μｍになるように調整した。また間引き印刷は、直径が約１３４μｍのＵＶ硬化インクの液滴を用いて行った。

図２に示すように、液滴ピッチ１４０μｍ及び１８０μｍの何れのサンプルも平均高さＲｃが大きくなるにつれて、６０°グロスが低下することが確認できる。即ち、印刷物１の積層体７０の高さＤ３が高くなるにつれて、６０°グロスが低下することが確認できる。

また、図２に示すように、液滴ピッチが１４０μｍのサンプルは液滴ピッチが１８０μｍのサンプルに比べて、同じ６０°グロスを得るためにより高い平均高さＲｃが必要になることが確認できる。即ち、液滴ピッチが大きくなるにつれて６０°グロスを抑制するために必要な平均高さＲｃが大きくなり、液滴ピッチが小さくなるにつれて６０°グロスが必要な平均高さＲｃが小さくなる。液滴ピッチを小さくすれば光沢を抑制するために必要な表面の平均高さＲｃが小さくなるが、液滴のサイズが大きい場合は被印刷物に付着したときの濡れ広がりが大きくなり、隣接する液滴同士が合体して表面が平坦になる。この結果、印刷面８０の平均高さＲｃが低下してしまうので、液滴同士が合体しないように液滴の大きさやインクジェットヘッドから被印刷物の表面までの距離に応じて、所定の間隔以上の液滴ピッチを設ける必要がある。そして、設定した液滴ピッチに応じて平均高さＲｃを調整する必要がある。

本実施形態では、表面１３に凹凸を有する被印刷物１０を印刷するので、表面が平坦な被印刷物に印刷する場合に比べて、インクジェットヘッド１２１を近付けることができない。このため、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉの着弾位置がズレないように、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉのサイズを大きくしている。さらに本実施形態では、複数の凸部７１が互いにＵＶ硬化インクの液滴Ｉの直径以上の間隔Ｄ２を空けて配置されるようにＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出することで、サイズの大きい液滴同士の合体を防止している。そして、凸部７１の上に凸部７２～７４を積層することで、平均高さＲｃを向上させている。この結果、印刷面８０の光沢が抑制される。

例えば、図２に示すように、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉの直径が１３４μｍである場合、間隔Ｄ２が１４０μｍであると、平均高さＲｃを１１μｍ以上とすることで６０°グロスが約５．０以下になることが確認できる。

次に、本実施形態に係るインクジェット印刷方法に用いられるインクジェット印刷装置１００について図３及び図４を参照しながら説明する。図３はインクジェット印刷装置１００の電気的な構成を示すブロック図である。図４はインクジェット印刷装置１００のインクジェットヘッド１２１及び被印刷物１０の平面図であり、後述する第１の間引き印刷工程開始時のインクジェットヘッド１２１及び被印刷物１０の位置を示す。なお、図４では、被印刷物１０におけるドットパターンの円はＵＶ硬化インクの液滴Ｉが吐出される箇所を示し、インクジェットヘッド１２１におけるドットパターンの円はＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出するノズル１２３を示している。また、図４では、ＵＶヘッド１２２の図示を省略している。

インクジェット印刷装置１００は、ロボットアーム１１０と、印刷部１２０と、制御部１３０と、を備える。

ロボットアーム１１０は、被印刷物１０を保持可能に構成される。ロボットアーム１１０は、被印刷物１０を保持しながら、制御部１３０からの信号に基づいて移動可能に構成される。

印刷部１２０は、インクジェットヘッド１２１と、ＵＶヘッド１２２ａ，１２２ｂと、を備える。インクジェットヘッド１２１は、細長形状の部位である。インクジェットヘッド１２１は、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出する複数のノズル１２３を有する。図４に示すように、ノズル１２３は、インクジェットヘッド１２１の長手方向に間隔を空けて並設される。なお、図４では、インクジェットヘッド１２１の一部のノズル１２３のみ図示している。

ＵＶヘッド１２２ａ，１２２ｂは、細長形状であり、活性エネルギー線であるＵＶを照射する。ＵＶヘッド１２２ａはインクジェットヘッド１２１の短手方向の一側に配置され、ＵＶヘッド１２２ｂはインクジェットヘッド１２１の短手方向の他側に配置される。

制御部１３０は、例えばＣＰＵ、メモリ等を有し、制御プログラムを実行するコンピュータであり、ロボットアーム１１０及び印刷部１２０の動作を制御する。

次に、本実施形態に係るインクジェット印刷方法について図４から図６Ｂを参照しながら説明する。図５Ａは印刷前の被印刷物１０の断面図である。図５Ｂは下地層２０が印刷されている被印刷物１０の断面図である。図５Ｃはカラー層３０が印刷されている被印刷物１０の断面図である。図５Ｄは凹凸層４０が間引き印刷されている被印刷物１０の断面図である。図５Ｅは凹凸層５１が間引き印刷されている被印刷物１０の断面図である。図５Ｆは凹凸層５３が間引き印刷されている被印刷物１０の断面図である。

本実施形態に係るインクジェット印刷方法は、被印刷物１０に下地層２０を形成する第１の通常印刷工程と、被印刷物１０に少なくとも１層のカラー層３０を形成する第２の通常印刷工程（通常印刷工程）と、カラー層３０の上に、凹凸層４０を１層形成するように間引き印刷する第１の間引き印刷工程と、凹凸層４０の凸部７１の上に３層の凹凸層５０を積層するように間引き印刷する第２の間引き印刷工程と、を含む。本実施形態では、インクジェット印刷装置１００を用いる場合を例に説明する。

まず、制御部１３０が、ロボットアーム１１０を制御して被印刷物１０をロボットアーム１１０に保持させるとともに、被印刷物１０の被印刷領域１４がインクジェットヘッド１２１の印刷可能領域に含まれるように被印刷物１０を移動させる。そして、制御部１３０は、図４に示すように、ロボットアーム１１０及び印刷部１２０を制御して、被印刷物１０の被印刷領域１４の短手方向とインクジェットヘッド１２１の複数のノズル１２３が並ぶ方向が略平行になるように位置を調整する。このとき、制御部１３０は、インクジェットヘッド１２１が図４の矢印の方向に移動すると、複数のノズル１２３の吐出口（図示省略）が被印刷領域１４に対向するように被印刷物１０とインクジェットヘッド１２１の位置を調整する。

次に、第１の通常印刷工程として、被印刷物１０の上に２層の下地層２０を形成する。具体的には、制御部１３０の制御によって、印刷部１２０は被印刷領域１４の長手方向一側（図５Ａ～図５Ｆでは右側）の端部から長手方向他側（図５Ａ～図５Ｆでは左側）の端部に向かって移動しながら、図５Ａに示す被印刷物１０の表面１３にＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出する。このとき、印刷部１２０は、被印刷物１０に付着したＵＶ硬化インクの液滴ＩにＵＶヘッド１２２ｂからＵＶを照射してＵＶ硬化インクの液滴Ｉを硬化させる。

被印刷領域１４の長手方向他側の端部に付着したＵＶ硬化インクの液滴ＩにＵＶが照射されると、制御部１３０は印刷部１２０の移動方向を１８０°変更させる。そして、制御部１３０は、被印刷領域１４の長手方向他側の端部から長手方向一側の端部に向かって印刷部１２０を移動させながら、インクジェットヘッド１２１からＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出させる。このとき、図５Ｂに示すように、被印刷物１０に付着したＵＶ硬化インクの液滴ＩにＵＶヘッド１２２ａからＵＶを照射してＵＶ硬化インクの液滴Ｉを硬化させる。印刷部１２０が被印刷領域１４の長手方向一側の端部から長手方向他側の端部の間を往復移動することで、２層の下地層２０が形成される。なお、第１の通常印刷工程では、ＵＶ硬化インクとして、単色（白色）のインクを使用する。

次に、第２の通常印刷工程（通常印刷工程）として、被印刷物１０に少なくとも１層のカラー層３０を形成する。具体的には、下地層２０を形成した場合と同様に、制御部１３０の制御によって、印刷部１２０は被印刷領域１４の長手方向一側の端部から長手方向他側の端部の間を移動しながら、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉの吐出とＵＶの照射を行う。図５Ｃに示すように、印刷部１２０が被印刷領域１４の長手方向一側の端部から長手方向他側の端部の間を２往復することで下地層２２の上に４層のカラー層３０が形成される。なお、第２の通常印刷工程では、ＵＶ硬化インクとして、単色（赤色）のインクを使用する。

次に、第１の間引き印刷工程として、カラー層３４の上に、複数の凸部７１がＵＶ硬化インクの液滴Ｉの直径以上の間隔Ｄ２を空けて配置される凹凸層４０を形成するようにＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出する。ＵＶ硬化インクの液滴Ｉのサイズは、例えば、被印刷物１０が表面１３に凹凸を有するインストルメントパネル等である場合、３５ｐＬ～４５ｐＬであることが好ましい。

第１の間引き印刷工程では、図５Ｄに示すように、制御部１３０の制御によって、印刷部１２０は被印刷領域１４の長手方向一側の端部から長手方向他側の端部に向かって移動しながら、インクジェットヘッド１２１から一定の量のＵＶ硬化インクの液滴Ｉを一定のタイミングで吐出する。そして、印刷部１２０は、カラー層３０に付着したＵＶ硬化インクＩにＵＶヘッド１２２ｂからＵＶを照射してＵＶ硬化インクＩを硬化して凸部７１を形成する。これにより、印刷部１２０を被印刷領域１４の一側の端部から他側の端部に片道移動させることで、被印刷領域１４の長手方向において、複数の凸部７１がＵＶ硬化インクの液滴Ｉの直径以上の間隔Ｄ２を空けて配置される凹凸層４０を１層形成できる。

また、このとき、印刷部１２０は、その長手方向に並設される複数のノズル１２３のうち所定の一部のノズル１２３からＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出する。本実施形態では、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出する所定の一部のノズル１２３は、隣接するＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出するノズル１２３の間に少なくとも１つのＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出しないノズル１２３が位置するように選択される。例えば、図４に示すように、インクジェットヘッド１２１のノズル１２３ａ～１２３ｅのうち、ノズル１２３ｂと１２３ｄからＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出させて、ノズル１２３ａ，１２３ｃ，１２３ｅからＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出させない。即ち、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出するノズル１２３とＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出しないノズル１２３とを交互に配置する。これにより、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出する全てのノズル１２３から同じタイミングでＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出させた場合であっても、被印刷領域１４の短手方向においても隣接する凸部７１がＵＶ硬化インクの液滴Ｉの直径以上の間隔Ｄ２を空けて配置される凹凸層４０を形成できる。なお、第１の間引き印刷工程では、ＵＶ硬化インクとして、単色（赤色）のインクを使用する。

ここで、本実施形態のインクジェット印刷方法と従来技術の違いを説明するために、従来技術のインクジェット印刷方法について図６Ａ及び図６Ｂを参照しながら説明する。

図６Ａ及び図６Ｂはインクジェットヘッド１２１及び被印刷物１０の平面図である。図６Ａでは、従来技術のインクジェット印刷方法によって被印刷物１０へのＵＶ硬化インクからなる凹凸層の形成開始前の状態を示している。図６Ｂでは、従来技術のインクジェット印刷方法によってＵＶ硬化インクからなる凹凸層を形成する途中の状態を示している。なお、図６Ａ及び図６Ｂでは、ＵＶヘッド１２２の図示を省略している。また、図６Ａにおいて、被印刷物１０におけるドットパターンの円はインクジェットヘッド１２１の片道移動時にＵＶ硬化インクの液滴Ｉが吐出される箇所を示し、インクジェットヘッド１２１におけるドットパターンの円はＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出するノズル１２３を示している。図６Ｂにおいて、被印刷物１０におけるドットパターンの円はインクジェットヘッド１２１の往復移動後にＵＶ硬化インクの液滴Ｉが吐出された箇所を示し、インクジェットヘッド１２１におけるドットパターンの円はＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出するノズル１２３を示している。

図６Ａに示すように、従来技術のインクジェット印刷方法では、被印刷領域１４に対向する全てのノズル１２３ａ～１２３ｅを用いてＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出する。具体的には、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉは、ノズル１２３ａ，１２３ｃ，１２３ｅの組と、ノズル１２３ｂ，１２３ｄの組とからタイミングをずらして交互に吐出される。この結果、インクジェットヘッド１２１が被印刷領域１４の一側の端部から他側の端部に片道移動した後に、被印刷領域１４の短手方向及び長手方向においてＵＶ硬化インクの液滴Ｉの直径以上の間隔を空けて凸部が配置される状態となる。そして、インクジェットヘッド１２１が被印刷領域１４の他側の端部から一側の端部に戻りながら、被印刷領域１４に形成された凸部の間に向かってノズル１２３ａ，１２３ｃ，１２３ｅの組と、ノズル１２３ｂ，１２３ｄの組とでタイミングをずらして交互にＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出する。この結果、隣接する凸部の間隔Ｄ２が凸部の直径Ｄ１未満である１層の凹凸層が形成される。しかし、図６Ａ及び図６Ｂに示す従来技術では、間隔Ｄ２が狭いため、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉのサイズによっては吐出されたＵＶ硬化インクの液滴Ｉ同士が合体するおそれがある。また、図６Ａ及び図６Ｂに示す従来技術では、被印刷領域１４に１層の凹凸層を形成させるために、印刷部１２０が被印刷領域１４の一側の端部と他側の端部との間を往復移動する必要がある。

これに対して本実施形態では、隣接する凸部７１がＵＶ硬化インクの液滴Ｉ以上の間隔Ｄ２を空けるようにＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出するので、吐出されたＵＶ硬化インクの液滴Ｉ同士が合体することを抑制できる。また、上述の通り、印刷部１２０を片道移動させることで１層の凹凸層４０を形成できる。

次に、第２の間引き印刷工程として、凹凸層４０の凸部７１の上に、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉを重ねるように吐出して凹凸層５０を少なくとも１層積層する。

第２の間引き印刷工程では、図５Ｅに示すように、制御部１３０の制御によって、印刷部１２０は被印刷領域１４の長手方向他側の端部から長手方向一側の端部に向かって移動しながら、インクジェットヘッド１２１からＵＶ硬化インクの液滴Ｉを凹凸層４０の凸部７１の上に吐出する。即ち、印刷部１２０は、凸部７１の上にＵＶ硬化インクの液滴Ｉが重なるように、インクジェットヘッド１２１から第１の間引き印刷工程と同じ量のＵＶ硬化インクの液滴Ｉを同じタイミングで吐出する。そして、印刷部１２０は、ＵＶヘッド１２２ａから凸部７１の上に吐出されたＵＶ硬化インクの液滴ＩにＵＶを照射して凸部７２を形成する。これにより、印刷部１２０を被印刷領域１４の他側の端部から一側の端部に片道移動させることで、凸部７１がＵＶ硬化インクの液滴Ｉの直径以上の間隔Ｄ２を空けて配置される凹凸層４０の上に凹凸層５１を形成できる。

ＵＶヘッド１２２ａが被印刷領域１４の長手方向一側の端部に付着したＵＶ硬化インクの液滴ＩにＵＶを照射すると、制御部１３０は印刷部１２０の移動方向を１８０°変更させる。そして、制御部１３０は、上述した凹凸層４０及び凹凸層５１を形成した動作を繰り返し行うように印刷部１２０を制御する。これにより、図５Ｆに示すように凹凸層５１の凸部７２の上にＵＶ硬化インクの液滴Ｉが吐出され、硬化して凸部７３，７４となり、積層体７０が形成される。そして、印刷部１２０が被印刷領域１４の一側の端部と他側の端部との間を１往復すると、凹凸層５１の上に凹凸層５２，５３が形成される。よって、平均高さＲｃが高く、光沢が抑制された印刷面８０を効率的に形成できる。なお、第２の間引き印刷工程では、ＵＶ硬化インクとして、単色（赤色）のインクを使用する。

本実施形態に係るインクジェット印刷方法によれば、以下の効果を奏する。

本実施形態に係るインクジェット印刷方法は、インクジェットヘッド１２１から被印刷物１０にＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出して印刷するインクジェット印刷方法であって、被印刷物１０に少なくとも１層のカラー層３０を形成する通常印刷工程と、カラー層３０の上に、複数の凸部７１が互いにＵＶ硬化インクの液滴Ｉの直径以上の間隔Ｄ２を空けて配置される凹凸層４０を１層形成するようにＵＶ硬化インクの液滴Ｉを吐出する第１の間引き印刷工程と、凹凸層４０の凸部７１の上に、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉを重ねるように吐出することで形成される凹凸層５１を少なくとも１層積層する第２の間引き印刷工程と、を含む。

これにより、隣接する凸部７１同士の間隔Ｄ２がＵＶ硬化インクの液滴Ｉの直径以上になるように被印刷物１０にＵＶ硬化インクの液滴Ｉが吐出されるので、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉのサイズに応じた間隔Ｄ２を確保できる。このため、ＵＶ硬化インクの液滴Ｉのサイズを大きくした場合であっても、より確実に凹凸を有する印刷面８０を形成できる。そして、凸部７１の上に凸部７２等を積み重ねるようにＵＶ硬化インクの液滴Ｉが吐出されるので、効率的に平均高さＲｃを増加させることができる。よって、表面１３に凹を有する被印刷物１０に対して、光沢が低減された印刷面８０を効率的に形成できる。

本実施形態に係るインクジェット印刷方法において、被印刷物１０の被印刷領域１４は細長形状であり、インクジェットヘッド１２１を被印刷領域１４の長手方向に移動させながら、ＵＶ硬化インクＩを被印刷領域１４に吐出する。

これにより、インクジェットヘッド１２１を一方向に移動させるだけで、容易にカラー層３０や凹凸層４０，５１，５２，５３を有する印刷面８０を形成できる。

本実施形態に係るインクジェット印刷方法において、インクジェットヘッド１２１は長手方向に往復移動可能であり、第１の間引き印刷工程では、インクジェットヘッド１２１を長手方向に片道移動させながら１層の凹凸層４０を形成し、第２の間引き印刷工程では、インクジェットヘッド１２１を長手方向に片道移動させる毎に１層の凹凸層５０を形成する。

これにより、インクジェットヘッド１２１の片道移動によって１層の凹凸層４０を形成でき、インクジェットヘッド１２１の往復移動によって凹凸層４０の上に２層の凹凸層５０を積み重ねることができるのでサイクルタイムを向上できる。

本実施形態に係るインクジェット印刷方法において、インクジェットヘッド１２１は、所定の方向に並設され、ＵＶ硬化インクＩを吐出する複数のノズル１２３を有し、第１の間引き印刷工程及び前記第２の間引き印刷工程では、所定の方向が被印刷領域１４の短手方向に対して略平行になる状態でインクジェットヘッド１２１を被印刷領域１４の長手方向に移動させながら、複数のノズル１２３のうち所定の一部のノズル１２３を用いて凹凸層４０及び凹凸層５０を形成する。

これにより、インクジェットヘッド１２１を短手方向に動かすことなく、凹凸層４０及び凹凸層５０を有する印刷面８０を形成できる。

本実施形態に係るインクジェット印刷方法において、通常印刷工程、第１の間引き印刷工程、及び第２の間引き印刷工程では、被印刷物１０を保持可能なロボットアーム１１０を用いて、被印刷領域１４がインクジェットヘッド１２１の印刷可能領域に含まれるように、被印刷物１０を保持したロボットアーム１１０を動かす。

これにより、インクジェットヘッド１２１だけでなく、被印刷物１０自体を動かすことができ、ＵＶ硬化インクＩをより精度良く被印刷物１０に着弾させることができる。

本実施形態に係るインクジェット印刷方法において、ＵＶ硬化インクが単色である。

これにより、単色であるため、インクジェットヘッド１２１を一方向にのみ移動させることで凹凸層４０及び凹凸層５０を形成できる。

本実施形態に係るインクジェット印刷方法において、被印刷物１０が自動車のインスツルメントパネルである。

これにより、インスツルメントパネルのように凹凸が大きい面にも光沢度の低い印刷面８０を効率的に形成できる。

以上、本発明に関する実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

上記実施形態に係るインクジェット印刷方法により形成された印刷面８０は、下地層２０と、カラー層３０と、凹凸層４０と、凹凸層５０と、を含んで構成されていたが、下地層２０を含んでいなくてもよい。

上記実施形態に係るインクジェット印刷方法により形成されたカラー層３０の層数は４層であったが、少なくとも１層形成していれば層数は特に限定されない。例えば、カラー層３０を３層以下形成しても５層以上形成してもよい。

上記実施形態に係るインクジェット印刷方法により形成された凹凸層５０の層数は３層であったが、少なくとも１層形成していれば層数は特に限定されない。例えば、凹凸層５０の層数を２層としても３層としても５層以上としてもよい。凹凸層５０の層数は、目標とする光沢度やＵＶ硬化インクの液滴Ｉの直径Ｄ１、凸部７１同士の間隔Ｄ２等に応じて適宜調整できる。

上記実施形態に係るインクジェット印刷方法では、活性エネルギー線インクとして単色のものを用いたが、インクの種類は特に限定されない。

１０ 被印刷物
３０、３１、３２、３３、３４ カラー層
４０、５０、５１、５２、５３ 凹凸層
７１、７２，７３、７４ 凸部
１２１ インクジェットヘッド
Ｄ２ 間隔
Ｉ ＵＶ硬化インクの液滴

Claims (8)

1. インクジェットヘッドから被印刷物に活性エネルギー線硬化インクの液滴を吐出して印刷するインクジェット印刷方法であって、
   前記被印刷物に少なくとも１層のカラー層を形成する通常印刷工程と、
   前記カラー層の上に、複数の凸部が互いに前記活性エネルギー線硬化インクの液滴の直径以上の間隔を空けて配置される凹凸層を１層形成するように前記活性エネルギー線硬化インクの液滴を吐出する第１の間引き印刷工程と、
   前記凹凸層の前記凸部の上に、前記活性エネルギー線硬化インクの液滴を重ねるように吐出することで形成される凹凸層を少なくとも１層積層する第２の間引き印刷工程と、
   を含むインクジェット印刷方法。
2. 前記被印刷物の被印刷領域は細長形状であり、
   前記インクジェットヘッドを前記被印刷領域の長手方向に移動させながら、前記活性エネルギー線硬化インクを前記被印刷領域に吐出する請求項１に記載のインクジェット印刷方法。
3. 前記インクジェットヘッドは前記長手方向に往復移動可能であり、
   前記第１の間引き印刷工程では、前記インクジェットヘッドを前記長手方向に片道移動させながら１層の凹凸層を形成し、
   前記第２の間引き印刷工程では、前記インクジェットヘッドを前記長手方向に片道移動させる毎に１層の凹凸層を形成する請求項２に記載のインクジェット印刷方法。
4. 前記インクジェットヘッドは、所定の方向に並設され、前記活性エネルギー線硬化インクを吐出する複数のノズルを有し、
   前記第１の間引き印刷工程及び前記第２の間引き印刷工程では、前記所定の方向が前記被印刷領域の短手方向に対して略平行になる状態で前記インクジェットヘッドを前記被印刷領域の長手方向に移動させながら、複数の前記ノズルのうち所定の一部の前記ノズルを用いて前記凹凸層を形成する請求項２又は３に記載のインクジェット印刷方法。
5. 前記通常印刷工程、前記第１の間引き印刷工程、及び前記第２の間引き印刷工程では、前記被印刷物を保持可能なロボットアームを用いて、前記被印刷領域が前記インクジェットヘッドの印刷可能領域に含まれるように、前記被印刷物を保持した前記ロボットアームを動かす請求項２から４の何れか１項に記載のインクジェット印刷方法。
6. 前記活性エネルギー線硬化インクが単色である請求項１から５の何れか１項に記載のインクジェット印刷方法。
7. 前記被印刷物が自動車のインスツルメントパネルである請求項１から６の何れかに１項に記載のインクジェット印刷方法。
8. 被印刷物に活性エネルギー線硬化インクを吐出して印刷する印刷部と、
   前記印刷部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記被印刷物の上に少なくとも１層のカラー層を形成し、前記カラー層の上に、複数の凸部が互いに前記活性エネルギー線硬化インクの液滴の直径以上の間隔を空けて配置される凹凸層を１層形成するように前記活性エネルギー線硬化インクの液滴を吐出し、前記凹凸層の前記凸部の上に、前記活性エネルギー線硬化インクの液滴を重ねるように吐出することで形成される凹凸層を少なくとも１層積層するように前記印刷部の動作を制御するインクジェット印刷装置。

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