JP5717595B2 - 曲面印刷方法及び印刷システム - Google Patents
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Description
本発明は印刷方法及び印刷システムに関する。
インクジェット方式によるオフセット印刷方法を記載した文献として、特許文献１がある。特許文献１には、ＵＶインクを使用したインクジェットにより平面原板にＵＶインキ画像を印刷する第１工程と、ＵＶインク画像を印刷しながら、または印刷直後にＵＶ又は電子ビームによる照射を行いＵＶインク画像を半乾燥状態とする第２工程と、該半乾燥状態のＵＶインク画像を弾性ブランケット表面に写しとる第３工程と、該弾性ブランケットに写しとった前記ＵＶインク画像を被印刷体にオフセット印刷する第４工程と、オフセット印刷されたＵＶインキ画像を乾燥定着する工程とを有する方法が記載されている。
上記従来の技術では、印刷直後にＵＶインクを半乾燥状態とするための第２工程において、ＵＶ照射を行なうことにより、標準ＵＶインク２５℃にて０．１〜３００ＰａＳ相当の粘度にしている。
平面原板にＵＶインク画像を印刷する第１工程を、マルチパスプリントによって印刷を行なう場合であり、且つ、ＵＶインク画像を印刷しながら第２工程を行なう場合、オフセット印刷（パッド印刷）では、印刷物の画質に限界があった。
本発明者らはこの原因を鋭意検討した。その結果、次のことを突き止めた。特許文献１に記載の技術はマルチパスによって印刷する場合、プリントする順番が先の印刷部位の方がＵＶ光の照射光量が多くなる。そのため、パス毎にプリントされるＵＶインクの硬化度が異なり、インクの転写特性のばらつきが大きくなる。よって、安定、且つ、高画質の印刷結果が得られないことを、本発明者らは突き止めた。
本発明は、ＵＶインク等の硬化型樹脂を含むインクを用いてマルチパスプリントによる印刷を行なうオフセット印刷において、安定、且つ、高画質の印刷結果が得られる印刷方法を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明に係る曲面印刷方法は、硬化型樹脂及び溶剤を含むインクを、印刷対象物の印刷対象面の形状に沿って変形可能なものである転写シート上にインクジェット方式により塗布する塗布工程と、上記転写シート上の上記インクを加熱して、上記インク中の溶剤を蒸発させて当該インクを乾燥させることにより、上記インクの表面の方が上記転写シートに接する面よりも粘度が高い粘度勾配が生じるように当該インクの粘度を上げる加熱増粘工程と、上記転写シートを上記印刷対象物に密着させるか、又は、上記転写シートに加圧部材を押し付けて当該加圧部材に転写した後に当該加圧部材を上記印刷対象物に押しつけて、上記転写シート上の上記インクを、直接又は間接に印刷対象物上に転写する転写工程と、上記印刷対象物上の上記インクを硬化させる硬化工程と、を含むことを特徴としている。また、本発明に係る曲面印刷方法では上記転写シート上のインクの加熱は、当該転写シートにおけるインクが塗布された面の裏側から行われることがより好ましい。また、転写シートの変形は室温又は加熱により変形するものであることが好ましい。また、上記曲面は凹凸を有してもよい。
上記の構成により、ＵＶインク等の硬化型インクを用いてマルチパスプリントによる印刷を行なうデジタル印刷において、安定、且つ、高画質の印刷結果が得られる。また、インクを乾燥させて溶剤を蒸発させることにより、インクの粘度を上げることができる。また、インク中の溶剤を蒸発させて当該インクを乾燥させることにより、加熱増粘工程によるインクの粘度の上昇を簡便に行なうことができる。また、印刷対象物の印刷対象面の形状に沿って変形可能なものであることによって、様々な形状の印刷対象物を選択することができる。
また、上記の構成により、ＵＶインク等の硬化型インクを用いてマルチパスプリントやワンパスインクジェットプリントによる印刷を行なうオフセット印刷において、安定、且つ、高画質の印刷結果が得られる。
本発明に係る印刷方法では、上記インクの上記加熱増粘工程前の粘度は、２５℃において、３ｍＰａ・ｓｅｃ以上、４０ｍＰａ・ｓｅｃ以下であることがより好ましい。
上記の構成により、塗布工程において、印刷対象物上にインクを滲むことなく好適に塗布することができる。
本発明に係る印刷方法では、上記硬化型樹脂は紫外線硬化型樹脂であり、上記硬化工程は、上記インクに紫外線を照射することがより好ましい。
上記の構成により、硬化工程を、紫外線を照射するだけで簡便に行なうことができる。
本発明に係る印刷方法では、上記転写工程は、上記転写シートのインクがある面を上記印刷対象物に、直接、押さえつけることで転写することがより好ましい。
上記の構成により、転写率を制御しやすい。また、印刷用の版の製作が不要であり、少量多品種の曲面印刷を短時間且つ低コストで行なうことができる。また、２回転写を行なうパッド印刷に比べて転写を一回行なうのみであるので、色ずれ及び転写による滲みを少なくすることができる。
本発明に係る印刷方法では、上記転写シートを押さえつけるときに、インクがある面とは逆の面からパッド等の柔軟性のある加圧部材で押すことがより好ましい。
上記の構成により、パッド等の加圧部材で抑えることでより効率よく転写させることができる。
本発明に係る印刷方法では、上記転写シートはシリコンを含有成分とするシリコンゴムであることがより好ましい。
上記の構成により、様々な形状の印刷対象物を選択することができる。
本発明に係る印刷方法では、上記パッドは弾性を有することがより好ましい。さらに上記パッドは柔軟性をも有することがより好ましい。
上記の構成により、様々な形状の印刷対象物を選択することができる。
本発明に係る印刷方法では、上記転写シートは弾性を有しており、上記転写工程は、上記加熱増粘工程後の上記転写シートを排気口のついた筐体に入れるか、又は、当該筐体が上記排気口以外の開口部を有しているときは当該開口部に上記転写シートを設置することで当該開口部を覆い、上記筐体内には印刷対象物を予め入れておき、上記排気口から上記筐体内の空気を吸引して上記筐体内を減圧することで、上記転写シートを上記印刷対象物に密着させて、転写を行なうことであってもよい。なお、弾性には、可撓性又は常温若しくは加熱による熱可塑性等の弾性も含む。また、上記筐体内で減圧させるときに、上記印刷対象物を上記転写シートの方向に動かすことがより好ましい。
上記の構成により、印刷用の版の製作が不要であり、少量多品種の曲面印刷を短時間且つ低コストで行なうことができる。また、２回転写を行なうパッド印刷に比べて転写を一回行なうのみであるので、色ずれ及び転写による滲みを少なくすることができる。さらに、減圧転写する方法では、大面積、凹凸の大きい対象物への転写を容易に行うことができる。これは、大気圧の利用により圧力が均一にかかり易くなるためである。
本発明に係る印刷方法では、上記転写工程は、上記加熱増粘工程後の上記転写シートにパッドを押し付けて、パッドに転写した後に、上記パッドを上記印刷対象物に押し付けて再転写を行なうことで、上記転写シートから上記印刷対象物に間接的に転写を行なうことであってもよい。
上記の構成により、パッドに一旦転写した上で印刷対象物に転写することにより、マルチパスプリントによる印刷を行なうデジタルパッドにおいて、安定、且つ、高画質の印刷結果が得られる。
また、本発明に係る印刷システムは、硬化型樹脂及び溶剤を含むインクを、印刷対象物の印刷対象面の形状に沿って変形可能なものである転写シート上にインクジェット方式により塗布する塗布手段と、上記転写シート上の上記インクを加熱して、上記インク中の溶剤を蒸発させて当該インクを乾燥させることにより、上記インクの表面の方が上記転写シートに接する面よりも粘度が高い粘度勾配が生じるように当該インクの粘度を上げる加熱手段と、上記転写シートを上記印刷対象物に密着させるか、又は、上記転写シートに加圧部材を押し付けて当該加圧部材に転写した後に当該加圧部材を上記印刷対象物に押しつけて、上記転写シート上の上記インクを、直接又は間接に印刷対象物上に転写する転写手段と、印刷対象物上の上記インクを硬化させる硬化手段と、を備え、曲面印刷を行なうことができることを特徴としている。
上記の構成により、ＵＶインク等の硬化型樹脂を含むインクを用いてマルチパスプリントによる印刷を行なうオフセット印刷において、安定、且つ、高画質の印刷を行なうことができる。また、当該インクが溶剤希釈ＵＶインクの場合に、より好適に安定、且つ、高画質の印刷を行なうことができる。また、インクを乾燥させて溶剤を蒸発させることにより、インクの粘度を上げることができる。また、インク中の溶剤を蒸発させて当該インクを乾燥させることにより、加熱手段によるインクの粘度の上昇を簡便に行なうことができる。また、印刷対象物の印刷対象面の形状に沿って変形可能なものであることによって、様々な形状の印刷対象物を選択することができる。
本発明によれば、ＵＶインク等の硬化型樹脂を含むインクを用いてマルチパス又はワンパスインクジェットプリントによる印刷を行なうオフセット印刷において、安定、且つ、高画質の印刷結果が得られるという効果を奏する。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
本発明に係る印刷方法は、硬化型樹脂を含むインクを転写シート上に塗布する塗布工程と、転写シート上の上記インクを加熱して、当該インクの粘度を上げる加熱増粘工程と、転写シート上の上記インクを、直接又は間接に印刷対象物上に転写する転写工程と、印刷対象物上の上記インクを硬化させる硬化工程と、を含む。
本発明においては、原板（転写シート）上のプリント画像（インク）を乾燥状態にするために、原板を加熱する。即ち、従来技術では、ＵＶインクを半乾燥状態とするためにＵＶインクを照射しており、本発明では加熱して乾燥させることにより行なう点で従来技術と異なる。
ＵＶ照射によりＵＶインクを半乾燥状態として半硬化させるメカニズムは、モノマーの架橋（樹脂化）である。一方、原板を加熱する場合のメカニズムは、例えば溶剤等、硬化型樹脂以外の成分が蒸発するか、及び／又は当該硬化型樹脂自体が熱硬化することである。プリントする順番が先の印刷部位とプリントする順番が後の部位とにおいて、溶剤等の硬化樹脂以外の成分の含有量の差が小さく均一になりやすい。そのため、プリントする順番が先の印刷部位と後の印刷部位とで、乾燥による、溶剤等の硬化樹脂以外の成分が乾燥により除去される効率及び／又は硬化型樹脂自体の熱硬化の程度が均一になりやすく、転写特性のばらつきが小さくなる。従って、特にＵＶインク等の硬化型樹脂を含むインクを用いてマルチパスプリントによる印刷（例えばパッド印刷）において、安定、且つ、高画質の印刷結果を得ることができる。また、本発明に係る方法はワンパスインクジェットプリントに対しても勿論適用できる。
なお、本明細書において「硬化型樹脂」は、外部から刺激を与えることによって硬化する樹脂をいう。例えば、モノマーやオリゴマーのいずれか一方又は双方を含む、高粘度で、紫外線（ＵＶ）等のエネルギー線で硬化する樹脂である（以下、「紫外線」を「ＵＶ」ともいう。）。具体的には、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型樹脂、電子線の照射により硬化する電子線硬化型樹脂、エポキシ樹脂等のように熱で硬化する熱硬化型樹脂、ラテックスインク及びソルベントインク等のように乾燥させることで硬化する熱乾燥型硬化樹脂等が挙げられる。ラテックスインク、ソルベントインク等を用いる場合、後述の加熱増粘工程及び硬化工程のいずれも加熱して乾燥等させることにより行なえばよい。
硬化型樹脂を含むインクとしては、例えば、硬化型樹脂及び溶剤を含む溶剤希釈インクが挙げられる。例えば高粘度ＵＶ硬化型樹脂及び溶剤を含むインクであれば、加熱増粘工程で溶剤を蒸発させて当該インクを乾燥させることによりＵＶ硬化型樹脂が残ることにより粘度が上昇し、硬化工程でインクに紫外線を照射することにより、ＵＶ硬化型樹脂が硬化するので、インクが硬化する。このように、硬化型樹脂及び溶剤を含むインクであれば容易に加熱増粘工程及び硬化工程を行なうことができる。
また、ＵＶ硬化型樹脂としては、カチオン重合型樹脂、ラジカル重合型樹脂又はこれらの混合物であってもよい。ＵＶ硬化型樹脂の粘度としては、目的に応じた粘度のものを使用すればよい。例えば、低粘度のモノマーやオリゴマーだけでなく高粘度のものでもよい。例えば、３０ｍＰａ・ｓｅｃ以上、好ましくは４０ｍＰａ・ｓｅｃ以上、より好ましくは１００ｍＰａ・ｓｅｃ以上、また、２００，０００ｍＰａ・ｓｅｃ以下、好ましくは１００，０００ｍＰａ・ｓｅｃ以下、より好ましくは１，０００ｍＰａ・ｓｅｃ以下がよい。
溶剤の種類としては、硬化型樹脂の種類等に応じて適宜設定すればよい。
塗布工程を実施する具体的な方法としては、インクを転写シート上に塗布する方法であればよく、例えば、インクジェットにより行なえばよい。つまり、塗布工程の一例は、インクジェットヘッドで吐出可能なように低粘度化するために溶剤で希釈した溶剤希釈インクを転写シート上に塗布する工程であってもよい。
インクの粘度としては、目的に応じた粘度のものを使用すればよいが、加熱増粘工程を行なう前の状態で、２５℃において、３ｍＰａ・ｓｅｃ以上、４０ｍＰａ・ｓｅｃ以下であるものがより好ましく、２０ｍＰａ・ｓｅｃ以下がより好ましい。インクジェットヘッドからの吐出を容易にするためである。
また、加熱増粘工程により、好ましくは３０ｍＰａ・ｓｅｃ以上、より好ましくは４０ｍＰａ・ｓｅｃ以上、また、好ましくは１００，０００ｍＰａ・ｓｅｃ以下、より好ましくは１０，０００ｍＰａ・ｓｅｃ以下の粘度までに増粘することがより好ましい。この範囲であれば、インクが滲まない程度に高粘度な液状又はペースト状であり、転写に好適な粘着性を有しているからである。
加熱増粘工程を実施する具体的な方法としては、例えば、インクの粘度が上げるように加熱して乾燥させることにより、硬化型樹脂に含まれる水分を蒸散させること等により乾燥させてもよい。例えば、加熱増粘工程は、溶剤希釈インクを加熱して当該インクの溶剤を蒸発させて粘度を上げる工程である。
本発明に係る印刷方法において、インクが溶剤を含む場合の、インクの全量に対する溶剤の含有量は、目的に応じて適宜設定すればよいが、２０重量％以上９５重量％以下であることが好ましい。この範囲であれば、乾燥により溶剤の８０％を除去することでインクを高粘度にできる。また、プリント後の光沢印刷面を得るという観点からも好適である。
インクの色としては、例えば、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の通常色、これら通常色の淡色、白、メタリック、クリア等の特定色、これらの組み合わせ等、様々な色を挙げることができ、限定されるものではない。
転写シートとしては、目的に応じて様々なものを利用できるが、印刷対象物が平面ではなく、曲面等の場合に転写を容易にするために弾性がある物であることがより好ましく、印刷対象物の印刷対象面の形状に沿って変形可能なものであることがより好ましい。転写シートの材質としては、例えばシリコンゴムが挙げられる。また、シリコンゴム以外にも、フッ素ゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、ネオプレン、ＥＰＤＭ等のゴム、エラストラマー樹脂の単体又はこれらの組み合わせた複合材料等を例示でき、この中から目的に応じて選択すればよい。また、シートの弾力や硬さを変えるために、タルク、金属酸化物、ガラス粉末、樹脂粉末、繊維等の充填剤を添加してもよい。このような転写シートであれば、転写シートのインクがある面を印刷対象物に、直接、押さえつけて密着させることで転写できるため、転写工程を容易に実行できる。
また、転写シートを使い捨てにする場合には、ゴムのように圧力を取り除いたときに原型に復帰する物でなく、形状が復帰しない物であってもよい。形状が復帰しない物としては、例えばラミネートフィルム等の熱可塑性の薄い樹脂フィルムが挙げられる。
転写シートの硬度及び厚みは印刷対象物の形状により適宜変更してもよい。印刷対象物の形状が複雑であればあるほど、硬度が低く、膜厚が薄いものを採用することが好ましい。印刷対象物が平板の場合には、転写シートは、ゴム板状のものであってもよい。
転写シートを印刷対象物に直接押さえつける際には、インクがある面とは逆の面から、印圧がより均一になるように形状を決定したパッド等の加圧部材（転写手段、以下、単に「パッド」という。）で押すことが、満遍なく、より均一な力で押さえつけて転写を行なえることからより好ましい。
溶剤により希釈されたＵＶ硬化型インクを用いる場合、転写シートからブラケットに転写させて、当該ブラケットを印刷対象物に印刷させる方法も採用し得る。しかし、転写シートで温められたインクがブラケットに転写された後に冷却され、その後、ブラケットから印刷対象物に転写する際にインクが低温になる場合がある。換言すれば、インクの転写温度が、ブラケットに転写するときと、印刷対象物に転写するときとで変化し、これに伴い転写率も変化する場合がある。しかし、転写シートから、直接印刷対象物に転写を行なえば、このような場合を回避することができるため、より好ましい。
転写工程は、転写シート上の高粘度化したインクを、直接又は間接に印刷対象物上に転写する。転写工程では、転写シートから印刷対象物に、直接に転写しても、間接に転写してもよいが、以上の理由から直接に転写することが好ましい。なお、「直接に転写する」とは転写シートを印刷対象物に直接押さえつけて密着させて転写することをいい、「間接に転写する」とは、転写シートから、一旦ブラケット等の別のものに転写して、その後、当該別のものから印刷対象物に転写することをいう。当該別のものは目的に応じて複数であってもよいが、転写率の観点で考えると、少ない方がより好ましい。
また、転写工程は、室温でも実施できるが、転写条件をより安定にするために、転写を行なう環境やフィルムの柔軟性が一定になるように保温、加温等して温度を人為的に調整して行なってもよい。
転写は一色ずつ順番に行なってもよく、例えば、フルカラープリント、又は、２色ずつ、４色ずつ、６色ずつ予めプリントされた画像の転写を一斉に行なってもよい。
転写工程の前の加熱増粘工程において、インクの表面から乾燥していくため粘度の勾配が生じる。つまり、インクが塗布された面の方のインクより、転写シートに接するインク表面との接面の方が粘度が低くなる。よって、インクが転写シートに好適に転写される。
硬化工程では、インクの種類に応じた方法を適宜採用して、当該インクを硬化させればよい。例えばインクがＵＶ硬化型インクの場合、インクの内部までＵＶが届くように、ＵＶ波長を設定したＵＶ照射器等でＵＶを照射すればよい。
〔実施形態１〕
本発明に係る印刷方法の一実施形態について、図１を用いて説明する。図１は本実施の形態に係る印刷方法を模式的に示す図である。
本発明に係る印刷方法の一実施形態について、図１を用いて説明する。図１は本実施の形態に係る印刷方法を模式的に示す図である。
本実施形態ではインクとしてＵＶ硬化型樹脂を溶剤で希釈したＵＶ硬化型インクを用いる場合について説明する。
図１の（ａ）に示すように、まず、平板上のシリコンゴム等からなる転写シート１０上にインクジェットヘッド（塗布手段）１２を用いてＵＶ硬化型インクを塗布する（塗布工程）。転写シート１０は形状を平面上に保ち、且つ、操作性を改善するために、ホルダ１４に装着されている。
次に、加熱ヒータ（加熱手段）１３で転写シート１０上のインクを加熱して溶剤を蒸発させることにより乾燥させる（加熱増粘工程）。このとき、インクが滲まず、且つ、転写が可能な程度の粘着性を維持できる程度に溶剤を蒸発させて粘度を調整する。これにより転写シート１０上に仮硬化プリント画像１１が形成される。なお、溶剤が蒸発してインクの粘度が高くなることを仮硬化という。
加熱ヒータ１３としては、様々な加熱手段を用いることができ、例えば、セラミックヒータ、タングステンヒータ、シーズ線ヒータ、遠赤外線ヒータ、ＩＨヒータ、温風ヒータ及びこれらを組み合わせたものが挙げられる。
加熱ヒータ１３による加熱の温度は、例えば４０℃〜７０℃で、５秒以上、５分以下加熱することが好ましく、より好ましくは１分以下である。
溶剤希釈ＵＶ硬化型インクの粘度は、ヘッドからの吐出を容易にするという観点から本実施形態では室温で３ｍＰａ・ｓｅｃ以上、４０ｍＰａ・ｓｅｃ以下の物を用いることが好ましく、２０ｍＰａ・ｓｅｃ以下がより好ましい。そして、加熱ヒータ１３を用いた加熱増粘工程によって、例えば、３０ｍＰａ・ｓｅｃ以上、より好ましくは、４０ｍＰａ・ｓｅｃ以上、また、例えば、２００，０００ｍＰａ・ｓｅｃ以下、より好ましくは１００，０００ｍＰａ・ｓｅｃ以下、さらに好ましくは１０，０００ｍＰａ・ｓｅｃ以下に増粘するとよい。この範囲であれば、ＵＶ硬化型インクは滲みの無い程度に高粘度な液状又はペースト状であり、転写に好適な粘着性を有している。
次に、図１の（ｂ）に示すように転写シート１０を印刷対象物１５とパッド（転写手段）１６との間に移動させる。本実施形態では印刷対象物１５は球状であるが、本発明に係る印刷方法にて印刷の対象となる印刷対象物の形状はこれに限定されず、様々な形状の印刷対象物に対して印刷することができる。
次に、図１の（ｃ）に示すようにパッド１６を矢印Ａの方向に押して転写シート１０の仮硬化プリント画像１１のある面を印刷対象物１５の印刷面に押さえつける。これにより仮硬化プリント画像１１が印刷対象物１５上に転写される（転写工程）。
また、押さえつけたときの圧力により、仮硬化プリント画像１１が平坦化する。そのため、ＵＶ硬化型インクを用いたインクジェットプリントの欠点である、表面の艶が消えるマット化の問題を解決でき、高光沢のインク画像を得ることができる。逆に、マット感を残したい場合は、転写シート１０の表面をマット状にすればよい。
パッドの材質としては、弾性のあるものが好ましく、押さえつける対象物に圧力を均一に与えるものであることがより好ましい。例えば、柔らかいゴム、硬いゴム、スポンジ、袋に液体、粉体、気体を入れた物であってもよい。また、後述の実施形態３のように転写シートが平板状である場合には、パッドは金属、従事、木材、フエルトであってもよい。
次に、図１の（ｄ）に示すように印刷対象物１５上の仮硬化プリント画像１１にＵＶ照射装置（硬化手段）１７を用いて矢印Ｃの方向にＵＶを照射しながら、ＵＶ照射装置１７を矢印Ｂの方向に動かす。これにより、印刷対象物１５上の仮硬化プリント画像１１全体が硬化する（硬化工程）。なお、硬化工程による硬化を、加熱増粘工程による粘度の上昇と区別するために「本硬化」ともいう。
ＵＶ照射装置１７の具体的な構成としては、例えば、ＵＶ−ＬＥＤランプ、メタルハライドランプ、ブラックライト、殺菌灯、キセノンランプ等及びこれらを組み合わせたものが挙げられる。ＵＶ−ＬＥＤの波長としては、例えば３５０ｎｍ以上、４１０ｎｍ以下の波長が挙げられる。
引き続き印刷を行なう場合には、図１の（ｅ）に示すように、クリーニングシート１８を用いて転写シート１０上をクリーニングする。例えば、パッド１６を矢印Ａの方向に押し付けながらクリーニングシート１８をスライドさせることにより転写シート１０を拭き取ることで、転写シート１０に残留したインク及び付着したゴミなどを拭き取ることにより、クリーニングする。また、アルコール等を用いて転写シート１０及びパッド１６を洗浄してもよい。
本実施形態は、転写率を制御しやすいという利点を有している。上述のように、溶剤により希釈されたＵＶ硬化型インクを用いる場合、転写シートからブラケットに転写させて、当該ブラケットを印刷対象物に印刷させる方法も採用し得る。しかし、転写シートで温められたインクがブラケットに転写された後に冷却され、その後、ブラケットから印刷対象物に転写する際にインクが低温になる場合がある。しかし、本実施の形態のように転写シートから、直接印刷対象物に転写を行なえば、インクが低温になることを抑制できるため、より好ましい。
また、本実施形態によれば印刷用の版の製作が不要であり、少量多品種の曲面印刷を短時間且つ低コストで行なうことができる。また、従来のパッド印刷で２回転写を行なう（転写シートから印刷対象物への転写が間接的となる）ことに比べて転写を一回行なうのみであるので、色ずれ及び転写による滲みを少なくすることができる。
〔実施形態２〕
本発明に係る印刷方法の別の実施形態について、図２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、本実施形態では主に実施形態１と相違する点について説明する。
本発明に係る印刷方法の別の実施形態について、図２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、本実施形態では主に実施形態１と相違する点について説明する。
まず、図２の（ａ）に示すように、ホルダ１４で平面状に固定された転写シート１０上にインクジェットヘッド１２を用いてＵＶ硬化型インクを塗布する（塗布工程）。
次に、加熱ヒータ１３で転写シート１０上のインクを加熱して溶剤を蒸発させることにより乾燥させる（加熱増粘工程）。これにより転写シート１０上に仮硬化プリント画像１１が形成される。
次に、図２の（ｂ）に示すように真空チャンバ（筐体）２１中に印刷対象物１５を入れる。また、仮硬化プリント画像１１が真空チャンバ２１内に位置するように転写シート１０の向きを調整した上で、真空チャンバ２１の開口部を転写シート１０で覆う。具体的にはホルダ１４を開口部の淵にセットする。これにより真空チャンバ２１を密閉する。なお、真空チャンバ２１は排気口２２を備えている。
次に、図２の（ｃ）に示すように、排気口２２から真空チャンバ２１内の空気を抜いて、真空チャンバ２１内を減圧する。これにより、転写シート１０は真空チャンバ内に向かって撓む。一方、印刷対象物１５は、矢印Ａの方向に動き、転写シート１０に密着する。これにより印刷対象物１５上に仮硬化プリント画像１１が転写される（転写工程）。また、真空チャンバ２１の形状を調整して、真空チャンバ２１の外側から転写シート１０に加わる圧力により、転写シート１０が自ずと印刷対象物１５に密着して空気の力で押さえつけられるようにしてもよい。
次に、図２の（ｄ）に示すように印刷対象物１５上の仮硬化プリント画像１１にＵＶ照射装置１７を用いて矢印Ｃの方向にＵＶを照射しながら、ＵＶ照射装置１７を矢印Ｂの方向に動かす。これにより、印刷対象物１５上の仮硬化プリント画像１１全体が硬化する（硬化工程）。
引き続き印刷を行なう場合には、図２の（ｅ）に示すように、クリーニングシート１８を用いて転写シート１０上をクリーニングする。
本実施形態は、実施形態１と同様に転写率を制御しやすいという利点を有している。
また、本実施形態によれば印刷用の版の製作が不要であり、少量多品種の曲面印刷を短時間且つ低コストで行なうことができる。また、従来のパッド印刷で２回転写を行なう（転写シートから印刷対象物への転写が間接的となる）ことに比べて転写を一回行なうのみであるので、色ずれ及び転写による滲みを少なくすることができる。
また、本実施形態によれば、パッドを用いずに、転写シートから直接印刷対象物に転写することができる。さらに、大面積、凹凸の大きい対象物への転写を容易に行なうことができる。これは、大気圧の利用により圧力が均一にかかり易くなるためである。
〔実施形態３〕
本発明に係る印刷方法の別の実施形態について、図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、本実施形態では主に実施形態１と相違する点について説明する。
本発明に係る印刷方法の別の実施形態について、図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、本実施形態では主に実施形態１と相違する点について説明する。
本実施形態では、実施形態１及び２と異なり、転写シート３０から印刷対象物１５に間接的に転写が行なわれる。つまり、転写シート３０からパッド１６に一旦転写した後に、パッド１６から印刷対象物１５に転写が行なわれる。
まず、図３の（ａ）に示すように、平板状の転写シート３０上にインクジェットヘッド１２を用いてＵＶ硬化型インクを塗布する（塗布工程）。転写シート３０は実施形態１及び２の転写シート１０と異なり、平板状であり、弾性を有しておらず、印刷対象物の形状に応じて変形することができないものである。
次に、加熱ヒータ１３で転写シート３０上のインクを加熱して溶剤を蒸発させることにより乾燥させる（加熱増粘工程）。これにより転写シート３０上に仮硬化プリント画像１１が形成される。
次に、図３の（ｂ）に示すように、パッド１６を矢印Ａの方向に動かして、転写シート３０上の仮硬化プリント画像１１に押さえつける。これにより、パッド１６上に仮硬化プリント画像１１を転写する。この１回目の転写が終わった様子が図３の（ｃ）に示されている。
次に、図３の（ｄ）に示すように、パッド１６を印刷対象物１５に押さえつけることにより圧接させて、仮硬化プリント画像１１を印刷対象物１５に圧力によって転写する。なお、印刷対象物１５とパッド１６との接着性を向上させるために、パッド１６に転写させる前又は後に加熱しておいてもよい。
最後に、図３の（ｅ）に示すように印刷対象物１５上の仮硬化プリント画像１１にＵＶ照射装置１７を用いて矢印Ｃの方向にＵＶを照射しながら、ＵＶ照射装置１７を矢印Ｂの方向に動かす。これにより、印刷対象物１５上の仮硬化プリント画像１１全体が硬化する（硬化工程）。
〔印刷システム〕
本発明に係る印刷システムは、硬化型樹脂を含むインクを転写シート上に塗布する塗布手段と、転写シート上の上記インクを乾燥させて、当該インクの粘度を上げる加熱手段と、転写シート上の上記インクを、直接又は間接に印刷対象物上に転写する転写手段と、印刷対象物上の上記インクを硬化させる硬化手段と、を備える。
本発明に係る印刷システムは、硬化型樹脂を含むインクを転写シート上に塗布する塗布手段と、転写シート上の上記インクを乾燥させて、当該インクの粘度を上げる加熱手段と、転写シート上の上記インクを、直接又は間接に印刷対象物上に転写する転写手段と、印刷対象物上の上記インクを硬化させる硬化手段と、を備える。
実施形態１の、インクジェットヘッド１２、加熱ヒータ１３、パッド１６及びＵＶ照射装置１７は、それぞれ、塗布手段、加熱手段、転写手段及び硬化手段の一実施形態である。つまり、本発明に係る印刷システムの一実施形態は上述の実施形態１及び図１の説明に準ずる。
＜付記事項＞
以上のように、本発明に係る印刷方法の一実施形態は、ＵＶ硬化型樹脂を含む溶剤希釈インクを転写シート１０上に塗布する塗布工程と、転写シート１０上のインクを加熱して、インクの粘度を上げる加熱増粘工程と、転写シート１０上のインクを直接印刷対象物１５上に転写する転写工程と、印刷対象物１５上のインクを硬化させる硬化工程と、を含む。これにより、ＵＶインク等を用いてマルチパスプリントによる印刷を行なうデジタルパッド印刷において、安定、且つ、高画質の印刷結果が得られる。
以上のように、本発明に係る印刷方法の一実施形態は、ＵＶ硬化型樹脂を含む溶剤希釈インクを転写シート１０上に塗布する塗布工程と、転写シート１０上のインクを加熱して、インクの粘度を上げる加熱増粘工程と、転写シート１０上のインクを直接印刷対象物１５上に転写する転写工程と、印刷対象物１５上のインクを硬化させる硬化工程と、を含む。これにより、ＵＶインク等を用いてマルチパスプリントによる印刷を行なうデジタルパッド印刷において、安定、且つ、高画質の印刷結果が得られる。
また、ＵＶ硬化型インクは溶剤を含むインクであるので、インクを乾燥させて溶剤を蒸発させることにより、インクの粘度を上げることができる。
また、ＵＶ硬化型インクの加熱増粘工程前の粘度は、２５℃において、３ｍＰａ・ｓｅｃ以上、４０ｍＰａ・ｓｅｃ以下であることがより好ましい。これにより、塗布工程において、印刷対象物１５上にインクを滲むことなく好適に塗布することができる。
また、加熱増粘工程では、ＵＶ硬化型インク中の溶剤を蒸発させて乾燥させることがより好ましい。加熱増粘工程によるインクの粘度の上昇を簡便に行なうことができる。
また、ＵＶ硬化型インクは、硬化工程を紫外線を照射することにより行なえるので、紫外線を照射するだけで硬化工程を簡便に行なうことができる。
また、転写工程は、転写シート１０のインクがある面を印刷対象物１５に、直接、押さえつけることで転写することがより好ましい。この実施形態では、転写率を制御しやすい。また、印刷用の版の製作が不要であり、少量多品種の曲面印刷を短時間且つ低コストで行なうことができる。また、２回転写を行なうパッド印刷に比べて転写を一回行なうのみであるので、色ずれ及び転写による滲みを少なくすることができる。また、転写シート１０を押さえつけるときに、インクがある面とは逆の面からパッド１６で押すことがより好ましい。パッド１６で抑えることでより効率よく転写させることができる。
また、転写シート１０は印刷対象物１５の印刷対象面の形状に沿って変形可能なものであることがより好ましい。これにより、様々な形状の印刷対象物を選択することができる。
また、転写シート１０はシリコン系ゴムであることがより好ましく、シリコンゴムがさらに好ましい。これにより、様々な形状の印刷対象物１５を選択することができる。
また、パッド１６は弾性を有することがより好ましい。ゴムに限らず、凹凸に沿って変形して一定の圧力を加えることのできる形状や材質のものであればよく、例えば空気又は液体を入れた風船状の袋やスポンジで押し付けて転写することもできる。これにより、様々な形状の印刷対象物を選択することができる。
また、転写シート１０は弾性を有しており、転写工程は、加熱増粘工程後の転写シート１０を排気口２２のついた真空チャンバ２１に入れるか、又は、真空チャンバ２１が排気口２２以外の開口部を有しているときは当該開口部に転写シート１０を設置することで当該開口部を覆い、真空チャンバ２１内には印刷対象物１５を予め入れておき、排気口２２から真空チャンバ２１内の空気を吸引して真空チャンバ２１内を減圧することで、転写シート１０を印刷対象物１５に密着させて、転写を行なうことであってもよい。これにより、転写率を制御しやすい。また、印刷用の版の製作が不要であり、少量多品種の曲面印刷を短時間且つ低コストで行なうことができる。また、２回転写を行なうパッド印刷に比べて転写を一回行なうのみであるので、色ずれ及び転写による滲みを少なくすることができる。さらに、上述した実施形態１のパッド１６を用いずに、転写シート１０から直接印刷対象物１５に転写することができる。また、大面積、凹凸の大きい対象物への転写を容易に行なうことができる。これは、大気圧の利用により圧力が均一にかかり易くなるためである。
また、転写工程は、加熱増粘工程後の転写シート１０にパッド１６を押し付けて、パッド１６に転写した後に、パッド１６を印刷対象物１５に押し付けて転写を行なうことで、転写シート１０から印刷対象物１５に間接的に転写を行なうことであってもよい。パッド１６に一旦転写した上で印刷対象物１５に転写することにより、マルチパスプリントによる印刷を行なうインクジェット方式デジタルパッド印刷において、安定、且つ、高画質の印刷結果が得られる。
また、本発明に係る印刷システムの一実施形態は、インクジェットヘッド１２と、加熱ヒータ１３と、パッド１６と、ＵＶ照射装置１７と、を備える。これにより、ＵＶ硬化型インクを用いてマルチパスプリントによる印刷を行なうオフセット印刷において、安定、且つ、高画質の印刷を行なうことができる。
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。
本発明は、マルチパスプリント等の印刷分野に利用することができる。
１０、３０・・・転写シート
１１・・・仮硬化プリント画像
１２・・・インクジェットヘッド（塗布手段）
１３・・・加熱ヒータ（加熱手段）
１５・・・印刷対象物
１６・・・パッド（加圧部材・転写手段）
１７・・・ＵＶ照射装置（硬化手段）
２１・・・真空チャンバ（筐体）
２２・・・排気口
１１・・・仮硬化プリント画像
１２・・・インクジェットヘッド（塗布手段）
１３・・・加熱ヒータ（加熱手段）
１５・・・印刷対象物
１６・・・パッド（加圧部材・転写手段）
１７・・・ＵＶ照射装置（硬化手段）
２１・・・真空チャンバ（筐体）
２２・・・排気口
Claims (13)
- 硬化型樹脂及び溶剤を含むインクを、印刷対象物の印刷対象面の形状に沿って変形可能なものである転写シート上にインクジェット方式により塗布する塗布工程と、
上記転写シート上の上記インクを加熱して、上記インク中の溶剤を蒸発させて当該インクを乾燥させることにより、上記インクの表面の方が上記転写シートに接する面よりも粘度が高い粘度勾配が生じるように当該インクの粘度を上げる加熱増粘工程と、
上記転写シートを上記印刷対象物に密着させるか、又は、上記転写シートに加圧部材を押し付けて当該加圧部材に転写した後に当該加圧部材を上記印刷対象物に押しつけて、上記転写シート上の上記インクを、直接又は間接に印刷対象物上に転写する転写工程と、
上記印刷対象物上の上記インクを硬化させる硬化工程と、
を含むことを特徴とする曲面印刷方法。 - 上記転写シート上のインクの加熱は、当該転写シートにおけるインクが塗布された面の裏側から行われることを特徴とする請求項１に記載の曲面印刷方法。
- 上記インクの上記加熱増粘工程前の粘度は、２５℃において、３ｍＰａ・ｓｅｃ以上、４０ｍＰａ・ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１に記載の曲面印刷方法。
- 上記硬化型樹脂は紫外線硬化型樹脂であり、
上記硬化工程は、上記インクに紫外線を照射することを特徴とする請求項１に記載の曲面印刷方法。 - 上記転写工程は、上記転写シートのインクがある面を上記印刷対象物に、直接、押さえつけることで転写することを特徴とする請求項１に記載の曲面印刷方法。
- 上記転写シートを押さえつけるときに、インクがある面とは逆の面から加圧部材で押すことを特徴とする請求項５に記載の曲面印刷方法。
- 上記転写シートはシリコンゴムであることを特徴とする請求項１に記載の曲面印刷方法。
- 上記加圧部材は弾性を有することを特徴とする請求項６に記載の曲面印刷方法。
- 上記転写シートは弾性を有しており、
上記転写工程は、上記加熱増粘工程後の上記転写シートを排気口のついた筐体に入れるか、又は、当該筐体が上記排気口以外の開口部を有しているときは当該開口部に上記転写シートを設置することで当該開口部を覆い、上記筐体内には印刷対象物を予め入れておき、上記排気口から上記筐体内の空気を吸引して上記筐体内を減圧することで、上記転写シートを上記印刷対象物に密着させて、転写を行なうことを特徴とする請求項１に記載の曲面印刷方法。 - 上記筐体内で減圧させるときに、上記印刷対象物を上記転写シートの方向に動かすことを特徴とする請求項９に記載の曲面印刷方法。
- 上記転写工程は、上記加熱増粘工程後の上記転写シートに加圧部材を押し付けて、加圧部材に転写した後に、上記加圧部材を上記印刷対象物に押し付けて転写を行なうことで、上記転写シートから上記印刷対象物に間接的に転写を行なうことを特徴とする請求項１に記載の曲面印刷方法。
- 上記曲面は凹凸を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の曲面印刷方法。
- 硬化型樹脂及び溶剤を含むインクを、印刷対象物の印刷対象面の形状に沿って変形可能なものである転写シート上にインクジェット方式により塗布する塗布手段と、
上記転写シート上の上記インクを加熱して、上記インク中の溶剤を蒸発させて当該インクを乾燥させることにより、上記インクの表面の方が上記転写シートに接する面よりも粘度が高い粘度勾配が生じるように当該インクの粘度を上げる加熱手段と、
上記転写シートを上記印刷対象物に密着させるか、又は、上記転写シートに加圧部材を押し付けて当該加圧部材に転写した後に当該加圧部材を上記印刷対象物に押しつけて、上記転写シート上の上記インクを、直接又は間接に印刷対象物上に転写する転写手段と、
印刷対象物上の上記インクを硬化させる硬化手段と、
を備え、曲面印刷を行なうことができることを特徴とする印刷システム。
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