JP6320600B2 - 印刷製品を製造する方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載された特徴的構成を備えた、印刷製品を製造する方法に関する。

本発明は、グラフィック産業の技術分野に含まれ、特にそのインク印刷（インクジェット）の領域に含まれるものである。公知のドロップオンデマンド（Drop-on-Demand）インク印刷法では、印刷ヘッドによって、印刷すべき画像に対応して極めて微細なインク液滴が形成され、このインク液滴が非接触で被印刷物に転移されることにより、被印刷物に印刷画像が形成される。この被印刷物は、紙、厚紙又はプラスチックから構成することができ、またシート状又はウェブ状であってよい。

独国特許出願公開第１０２０１００６０４０９号明細書（DE 10 2010 060 409 A1）からは、プリンタ内で被印刷物の波打ちを低減する方法と、被印刷物に印刷する、対応する装置とがすでに公知である。ここでは被印刷物の少なくとも１つの印刷領域がインクで印刷され、この被印刷物の、印刷が行われない少なくとも１つの部分領域において、この被印刷物の湿度が高められる。これは、透明な液体を塗布することによって行うことができる。ここでは複数の画線部にインクを塗布し、複数の非画線部に透明な液体を塗布することができる。この透明な液体を塗布するため、別の印刷ヘッドを設けることができる。

この従来技術によって解決されるのは、液体が不均一に塗布された際に被印刷物に不所望の波打ちが生じるという公知の問題である。しかしながらこの他には、印刷の後、ラッカーコーティングされる印刷製品が不均一な光沢を有し得るという問題、すなわち印刷されない領域は、同じラッカーを塗布した際に、印刷された領域よりも光沢が少なくなり得るという問題が存在する。

米国特許出願公開第２０１０／００５３２３６号明細書（US 2010/0053236 A1）には、基体がまず、酸を有するいわゆるプレコートによってコーティングされるインク印刷法が開示されている。引き続いて水ベースのインクが塗布され、その液滴は、酸によって凝集し、これによってわずかにしかにじまないようになる。このインク印刷では引き続いて乾燥が行われる。

酸によって凝集されるこのようなインク印刷にラッカーコーティングを施す試みにおいて確認されたのは、上述の異なる光沢値の問題が発生し、大きな障害になり得ることである。この問題を解決するため、複数の試みがなされ、以下で説明する本発明が成立したのである。

上記のようなことを背景として本発明が課題とするのは、従来技術に対して改善された、印刷製品を製造する方法を提供し、この方法により、波打ちの問題も光沢の違いの問題も共に解決することである。したがって従来技術の方法によって行われるよりも良好な、すなわち光沢がより均一な印刷製品を製造できるようにする方法を提供することも本発明の課題である。

画線部ではドロップオンデマンドにより、有色のかつ水を含有する少なくとも１つのインクで被印刷物に印刷し、ａ）非画線部、及び／又は、ｂ）インクの少ない画線部ではドロップオンデマンドにより、実質的に無色のかつ水を含有する液体を被印刷物に供給して乾燥させる、印刷製品を製造する本発明による方法の特徴は、被印刷物が、少なくとも１つの酸を含有するコーティングを有しており、インクで印刷した後及び液体を供給した後、この被印刷物には、画線部においても非画線部においても共に、水を含有する別の液体を供給し、上記液体及び／又は上記別の液体は、酸を少なくとも部分的に中和する少なくとも１種類の物質を含有しており、この中和物質は、コーティングの酸よりも弱い別の酸の塩であり、すなわちこの弱い方の酸は、コーティング内の酸よりも高い酸性度定数を有する。

本発明によるこのような方法により、上記の課題が解決され、不所望の波打ちも不所望の光沢の違いも有しない印刷製品を有利に製造することができる。

本発明において重要であるのは、上記液体及び／又は上記別の液体に、コーティングに存在する酸を少なくとも部分的に中和する少なくとも１種類の物質が含有されていることである。これによって阻止されるのは、この酸が、別の液体、例えば水ベースのラッカーと反応してその光沢特性を変化させてしまうことである。したがってこの中和物質の塗布は有利には、酸の中和によって被印刷物における光沢の違いがなくなるか又はあらかじめ設定した量で低減されるように行われる。

中和物質は有利には、被印刷物及び／又はコーティングのｐＨ値を、有利には約５又は５よりも大きな値に上昇させる物質である。

「インクの少ない画線部」という表現は、本発明において、例えばこの画線部が、１００％未満の網点面積率、特に９５％又は９０％又は７５％又は５０％未満の網点面積率を有しており、すなわちこれらの領域では紙の白色が透けて見えることと理解することができる。

本発明の有利な発展形態、したがって好適な発展形態は、従属請求項ならびに以下の説明及び対応する図から明らかである。

本発明の有利な一発展形態は、中和物質が、カルボン酸塩、例えば安息香酸、酢酸又はクエン酸の塩である、ことによって特徴付けることができる。

本発明の有利な一発展形態は、中和物質が、炭酸塩、特にアルカリ炭酸塩、例えば炭酸ナトリウムである、ことによって特徴付けることができる。

本発明の有利な一発展形態は、特にアクリル酸又はメタクリル酸ベースであり、酸を含有するポリマの、少なくとも部分的に中和に関与する溶液であって、有利にはＮａＯＨ又はＫＯＨを含有する溶液の形態で上記中和物質が供給され、例えばポリアクリル酸のナトリウム塩又はポリメタクリル酸のナトリウム塩で供給される、ことによって特徴付けることができる。上記溶液は、有利には水溶液である。

本発明の有利な一発展形態は、インク中に存在し、酸を含有しかつ有利にはポリマー分散剤の、少なくとも部分的に中和に関与する溶液であって、有利にはＮａＯＨ又はＫＯＨを含有する溶液の形態で中和物質が供給される、ことによって特徴付けることができる。この溶液は有利には水溶液である。有利には色素の分散剤を使用する。このような分散剤の有利な一群は、ＢＡＳＦ社のJoncryl（登録商標）ポリマー（Polymere）、例えばJoncryl（登録商標）６７８である。

本発明の有利な一発展形態は、上記液体が、無色の、特に顔料を含有しない又は色素のない、実質的にバインダのない水ベースのインクである、ことによって特徴付けることができる。色素又は顔料を省略することにより、液体を塗布する際に、製造すべき印刷製品の光学的な印象が、知覚不能に変更される。さらに液体としてインクを使用することにより、この液体が、インク印刷ヘッドによって被印刷物に問題なく転移できるという利点が得られる。そうでない場合、インクは、表面活性剤、殺菌剤、保湿剤又は消泡剤のような一般的な添加剤を含有し得る。インクにおけるこれらの添加剤ないしはそれらの量は有利には、慣用の印刷ヘッドによるインクの印刷適性及び／又は（良好な印刷結果のために）被印刷物を十分に濡らす機能を調整するために利用可能である。

本発明の有利な一発展形態は、中和物質の濃度が実質的に、あらかじめ設定した濃度値に等しく、このあらかじめ設定した濃度値が、コーティングにおける酸又は複数の酸からなる混合物の濃度に依存する、ことによって特徴付けることができる。中和物質の濃度、特に中和物質において中和に関与する酸基の濃度は有利には、コーティングにおける酸又は中和に関与する酸基の濃度とまさに同じ濃度に選択することができる。

本発明の有利な一発展形態は、実質的に酸が完全に中和されるように、あらかじめ設定した濃度値を選択する、ことによって特徴付けることができる。コーティングのｐＨ値から算出することができる、コーティングにおけるプロトンの濃度は有利には、中和物質の濃度に、特に中和物質における中和に関与する酸基の濃度とまさに同じ濃度に選択でき、ないしはその逆に選択できる。

塗布すべき量は、例えば、関連しかつしたがって被印刷物のコーティングすべき個所、すなわち紙の白色を有する複数の個所を合計することによって算出することができる。

本発明の有利な一発展形態は、被印刷物に赤外線ビームを照射することによって乾燥を行い、液体に第２の物質として赤外線吸収体が含有されている、ことによって特徴付けることができる。本発明では、水を含有するインクの他に水を含有する液体も塗布することにより、水の量が増大し、これによって乾燥に対する要求が高まる。したがってこの液体の乾燥特性を同時に改善することは有利である。赤外線吸収体を使用することにより、これを有利に達成することができる。これにより、十分に乾燥していない印刷製品が、例えば排出部にスタックした状態で互いにくっついたままになることを回避できて有利である。

本発明の有利な一発展形態は、第３の物質として光学的な蛍光剤が上記液体に含有されている、ことによって特徴付けることができる。このような手段は、これが含有されていなければ、酸を含有するコーティングの塗布により、及び／又は液体の塗布により、少なくともこの液体が供給される領域において印刷製品の明度値の低下が予想される場合に有利である。

本発明の有利な一発展形態は、ａ）の場合、被印刷物に対して形成される、単位面積当たりに供給される液体の量の平均値が実質的に、被印刷物に対して形成される、単位面積当たりに印刷されるインクの量の平均値に等しい、ことによって特徴付けることができる。この手段によって達成することができて有利であるのは、インク内の水及び液体内の水による被印刷物の湿気が、被印刷物の処理される全表面の平均においてほぼ等しくなることである。この手段により、不所望な波打ちも回避することができる。

本発明の有利な一発展形態は、上記別の液体が、無色の、特に無色のかつ水ベースのラッカーである、ことによって特徴付けることができる。

本発明及びその有利な発展形態を以下、有利な実施形態に基づき、図面を参照して詳しく説明する。

本発明による方法の有利な実施例の流れ図と、この方法を実行するための装置技術的な手段とを示す図である。

図１には本発明による方法の有利な実施形態のステップＡ〜ＥないしはＥ’が、１つの流れ図において略示されている。各ステップの他に同様に略示されているのは、どのような装置技術的な手段をそれぞれ講じることができるか、またどのようにして印刷製品を連続して製造できるかである。

ステップＡではまず、表面１０’を備えた被印刷物１０を準備する。この被印刷物１０は、シート又はウェブであってよい。被印刷物１０は、紙、厚紙又はプラスチックから構成されていてよい。この被印刷物上には、酸１１ａを含有するコーティング１１が塗布される。コーティング１１の塗布は、例えばローラ１３を用いて行うことができる。図示したステップＡとは択一的に、すでに酸がコーティングされた被印刷物を準備することも可能である。

ステップＢでは、被印刷物１０ないしはその表面１０’の画線部２０に、水ベースのインク２１が印刷されるかないしはインク層２１が形成される。この画線部２０は、例えば、パターン、画像又はテキストであってよい。インク層２１を形成するため、インク液滴２２が印刷ヘッド２３によって非接触で被印刷物１０ないしはその表面１０’に転移される。この際に印刷ヘッドは公知のように、画像に必要な印刷データを使用して駆動制御される。一般的にこの際に必要であるのは、印刷ヘッドと被印刷物との間に相対運動を形成することである。ここでは１つだけのインクよりも多くの、例えば４色（ＣＭＹＫ）又は４色以上（ＣＭＹＫと１つ又は複数の特色）のインクをプリントすることも可能である。インクは着色のため、顔料又は染料を有し得る。

ステップＣでは、非画線部３０に液体３１を塗布するかないしは液体層３１を形成する。この液体３１には、酸１１ａを中和する少なくとも１種類の物質３１ａが含まれている。さらにこの液体３１は、第２の物質３１ｂ、有利には赤外線吸収体も含有し得る。さらにこの液体３１は、第３の物質３１ｃ、有利には光学的な蛍光剤を含有し得る。被印刷物１０の表面１０’の非画線部３０では、液体３１及びこれに含まれる中和物質３１ａを塗布することにより、酸１１ａが中和される。液体３１の供給は、別の印刷ヘッド３３を用いて液滴３２を非接触で被印刷物の表面に転移することによって行われる。印刷ヘッドを使用することにより、適用される液体の量を容易に制御することができる。

ステップＤでは、被印刷物１０ないしはその表面１０’に別の液体４１を供給するか、ないしは別の液体層４１が形成される。この塗布は有利にはローラ４３によって行うことができる。この別の液体は、無色の又は透明な、水ベースのラッカーであってよい。このラッカー層は、被印刷物を実質的に完全に、すなわち画線部２０も非画線部３０も共に覆うことができる。このラッカー層は、本発明では、中和された酸によって（化学的に）まったく影響を受けないか又は受けたとしてもわずかであり、したがって全体的には（被印刷物全体にわたって、すなわち画線部及び非画線部において）光沢は実質的に均一になる。

ステップＥでは、被印刷物１０ないしはその表面１０’及び特にその上に塗布されるインク２１及び液体３１及び４１が有利には熱によって乾燥される。このためには、例えばＬＥＤ乾燥機又はＬＥＤ・レーザ乾燥機のような赤外線乾燥機５３によって赤外線ビーム５２を形成し、被印刷物表面に配向することが可能である。ここでも乾燥機と被印刷物との間の相対運動を行うことが必要になり得る。ビームの強度は制御可能である。

ステップＥと択一的に可能であるのは、乾燥Ｅ’を行うことである。これは有利にはステップＣの後かつステップＤの前に行われる。さらに択一的には、２つの乾燥ステップＥ及びＥ’を行うことも可能である。

１ 印刷製品
１０ 被印刷物
１０’ 表面
１１ コーティング
１１ａ 酸
１３ ローラ
２０ 画線部
２１ インク／インク層
２２ インク液滴
２３ 印刷ヘッド
３０ 非画線部
３１ 液体／液体層
３１ａ 中和物質
３１ｂ 第２の物質／赤外線吸収体
３１ｃ 第３の物質／光学的な蛍光剤
３２ 液滴
３３ 別の印刷ヘッド
４１ 別の液体／別の液体層／ラッカー層
４３ ローラ
５２ 赤外線ビーム
５３ 赤外線乾燥機
Ａ コーティングを有する被印刷物の準備
Ｂ インクによる印刷
Ｃ 液体の供給
Ｄ 別の液体／ラッカーの供給
Ｅ、Ｅ’ 赤外線乾燥

Claims (13)

1. 印刷製品（１）を製造する方法であって、
   画線部（２０）ではドロップオンデマンドにより、有色のかつ水を含有する少なくとも１つのインク（２１）で被印刷物（１０）に印刷し、
   ａ）非画線部（３０）、及び／又は、ｂ）インクの少ない画線部（２０）ではドロップオンデマンドにより、実質的に無色のかつ水を含有する液体（３１）を被印刷物（１０）に供給して乾燥させる、方法において、
   前記被印刷物は、少なくとも１つの酸（１１ａ）を含有するコーティング（１１）を有しており（Ａ）、インクで印刷した後（Ｂ）及び前記液体（３１）を供給した後（Ｃ）、前記被印刷物には、前記画線部においても前記非画線部においても共に、前記液体（３１）とは異なる、水を含有する別の液体（４１）を供給し（Ｅ）、
   前記液体（３１）は、前記酸を少なくとも部分的に中和する少なくとも１種類の物質（３１ａ）を含有しており、
   当該中和物質は、前記コーティングの前記酸よりも弱い別の酸の塩である、
   方法。
2. 前記中和物質は、カルボン酸塩である、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記中和物質は、炭酸塩である、
   請求項１に記載の方法。
4. 前記中和物質は、アルカリ炭酸塩である、
   請求項３に記載の方法。
5. 前記中和物質を、少なくとも部分的に中和された溶液であって、アクリル酸又はメタクリル酸をベースとした酸含有のポリマの溶液の形態で提供する、
   請求項１に記載の方法。
6. 前記液体（３１）は、無色の、実質的にバインダのない水ベースのインクである、
   請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
7. 前記中和物質（３１ａ）の濃度は、実質的に、あらかじめ設定した濃度値に等しく、前記あらかじめ設定した濃度値が、前記コーティングにおける前記酸（１１ａ）の濃度に依存する、
   請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
8. 実質的に前記酸（１１ａ）が完全に中和されるように前記あらかじめ設定した濃度値を選択する、
   請求項７に記載の方法。
9. 前記被印刷物（１０）に赤外線ビーム（５２）を照射することによって前記乾燥（Ｅ）を行い、
   前記液体（３１）に第２の物質として赤外線吸収体（３１ｂ）が含有されている、
   請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
10. 第３の物質として光学的な蛍光剤（３１ｃ）が前記液体（３１）に含有されている、
    請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
11. ａ）の場合、前記被印刷物に対して形成される、単位面積当たりに供給される前記液体（３１）の量の平均値は、実質的に、前記被印刷物に対して形成される、単位面積当たりに印刷される前記インク（２１）の量の平均値に等しい、
    請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
12. 前記別の液体（４１）は、無色である、
    請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方法。
13. 前記別の液体（４１）は、水ベースのラッカーである、
    請求項１２に記載の方法。

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