JP6758109B2 - 接着方法、インク層形成体の製造方法及びインク層形成体 - Google Patents

接着方法、インク層形成体の製造方法及びインク層形成体 Download PDF

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Description

本発明は、紫外線硬化インクを用いて被接着体と接着体とを接着する接着方法、インク層形成体の製造方法及びインク層形成体に関するものである。
従来、被記録媒体に箔を転写する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。この方法では、被記録媒体に液体を吐出し、吐出された液体に活性エネルギー線を照射して第1硬化させることで、被記録媒体に粘着性をもつ接着剤の画像を形成する。そして、形成した接着剤の画像に箔を転写し、転写された箔の上から、活性エネルギー線を照射して第2硬化させ接着剤をさらに架橋させている。
特開2009−226880号公報
しかしながら、特許文献1の方法では、第1硬化後の液体が粘着性を持つ接着剤となることから、第1硬化後において、形成した接着剤の画像に、箔をすぐに転写しなければならない。換言すると、第1硬化後において、形成した接着剤の画像を放置してしまうと、接着剤の活性が進行して架橋し易いことから、接着剤の画像に箔を転写することが困難となる。このため、接着剤を形成する工程と箔を転写する工程とを、時間を空けて行うことが難しく、接着作業の利便性が低いものとなる。
また、箔を転写するまでは、粘着性を有する接着剤の状態で保持されることから、被記録媒体において接着剤が広がることにより、接着剤の画像が滲んでしまう可能性がある。このため、箔を接着した後の画像を高精細とすることが困難となる。
さらに、箔として、活性エネルギー線に対する遮蔽性の高い箔、例えば、金箔等を用いた場合、転写された箔の上から、活性エネルギー線を照射しても、接着剤を架橋させることが困難となるため、接着を好適に行うことが困難となる。
そこで、本発明は、紫外線硬化インクにより形成されるインク層の滲みを抑制し、被接着体と接着体との接着作業を利便性の高いものとしつつ、被接着体と接着体との接着を好適に行うことができる接着方法及び被接着体を提供することを課題とする。
本発明の接着方法は、被接着体と接着体とを接着する接着方法において、前記被接着体及び前記接着体のいずれか一方に、インクジェットヘッドから吐出した紫外線硬化インクを着弾させ、前記紫外線硬化インクに紫外線を照射して硬化させることで、インク層を形成するインク層形成工程と、前記インク層を挟んで前記被接着体と前記接着体とを積層する積層工程と、前記インク層を加熱し、前記インク層を接着剤として機能させて、前記被接着体と前記接着体とを接着する接着工程と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、インク層形成工程において紫外線硬化インクを硬化させることができる。このとき、紫外線硬化インクは硬化していることから、接着剤として機能しておらず、インク層を硬化させた状態で取り扱うことが可能となる。このため、インク層形成工程と接着工程とを、時間を空けて行うことが可能となり、被接着体と接着体との接着作業を利便性の高いものとすることができる。また、インク層形成工程では、紫外線硬化インクに紫外線を照射することで、インク層をすぐに硬化させることができるため、インク層の広がりを抑制でき、インク層の滲みを抑制することができる。そして、インク層を挟んで被接着体と接着体とを積層した状態において、インク層を加熱することで、インク層を軟化させ、軟化させたインク層を接着剤として機能させることができ、被接着体と接着体とを好適に接着することができる。このため、紫外線硬化インクにより形成されるインク層の滲みを抑制することで、被接着体に接着された接着体を、高精細なものとすることができる。なお、接着工程では、インク層が平滑となるように、接着体を介してインク層を押圧しながら加熱することにより、被接着体に接着された接着体の輝度を高めることが可能となる。
また、前記インク層は、硬化後、熱によって溶融する前記紫外線硬化インクによって形成されており加熱されることにより溶融して接着剤として機能することが好ましい。
この構成によれば、加熱されることによりインク層が溶融して軟化することで、インク層を接着剤として好適に機能させることができる。なお、紫外線硬化インクとしては、例えば、ミマキエンジニアリング製の「PR−100」または「LUS−350 Clear」を用いることができる。
また、前記インク層形成工程では、前記被接着体に前記インク層を形成し、前記積層工程では、はく離シートに付着させた前記接着体を、前記インク層に接触させることが好ましい。
この構成によれば、インクジェットヘッドにより被接着体にインク層を高精細に形成することができるため、インク層によって被接着体に接着された接着体を、高精細なものとすることができる。
また、前記インク層形成工程では、はく離シートに付着させた前記接着体に前記インク層を形成し、前記積層工程では、前記接着体に形成された前記インク層を、前記被接着体に接触させることが好ましい。
この構成によれば、インク層を接着体に形成することができる。このため、例えば、曲面を有する被接着体、または深底の底面を有する被接着体等のインクジェットヘッドによるインク層の形成が難しい形状となる被接着体であっても、インク層が形成された接着体を被接着体に接着することで、接着体と被接着体とを好適に接着することができる。
また、前記インク層形成工程では、前記紫外線硬化インクが着弾する着弾位置に対して、前記紫外線硬化インクを複数回同じ前記着弾位置に重ねて着弾させる重ね打ちを行うことが好ましい。
この構成によれば、インクジェットヘッドから同じ着弾位置に紫外線硬化インクを複数回重ねて吐出することにより、着弾した紫外線硬化インクのドット径を、重ね打ちを行わない通常の場合(すなわち1回だけ着弾させる場合)に比して大きくすることができる。これにより、インク層におけるピンホールの形成を抑制することができるため、インク層に接着される被接着体の接着不良を抑制でき、被接着体の品質向上を図ることができる。
また、前記インク層形成工程では、前記重ね打ちを行う場合、前記紫外線硬化インクのインク量を、前記重ね打ちを行わない場合に比して少なくしていることが好ましい。
この構成によれば、インク層を薄く形成することができる。このため、擦過等による力が、被接着体を介してインク層に与えられた場合であっても、インク層における変位を小さくできることから、被接着体の変位も小さくでき、被接着体の剥がれを抑制することができる。よって、被接着体の耐擦過性(耐スクラッチ性)を向上させることができる。
また、前記インク層形成工程において、前記重ね打ちを行う場合、各回の前記紫外線硬化インクのインク量を同じ量としていることが好ましい。
この構成によれば、同じインク量をインクジェットヘッドから吐出して、重ね打ちを行うことができるため、1回の吐出ごとにインク量を調整する必要がない。なお、重ね打ちの条件としては、例えば、通常のインク量に対して50%となるインク量で、着弾位置に2回重ね合わせる条件が好ましい。
また、前記インク層形成工程では、前記紫外線硬化インクの着弾後、前記紫外線硬化インクに紫外線を照射して半硬化させた後、前記インク層の形成後、前記インク層に紫外線を照射して完全硬化させることが好ましい。
この構成によれば、紫外線硬化インクを半硬化させることによって、紫外線硬化インクの滲みを抑制することができる。また、紫外線硬化インクを半硬化させた後、完全硬化させるまでの時間に、着弾位置に着弾した紫外線硬化インクのエッジ部分(紫外線硬化インクと着弾した被接着体または接着体との境界部分)がなだらか(テーパー形状)となる。このため、完全硬化後のインク層は、擦過等による力が被接着体を介してインク層に与えられた場合であっても、インク層への引っ掛かりを抑制できることから、被接着体の耐擦過性を向上させることができる。なお、このインク層形成工程は、グロス調印刷とも呼ばれる。また、インク層形成工程では、紫外線硬化インクの着弾後、所定の時間(例えば、数sec)分だけ遅延させて、紫外線硬化インクに紫外線を照射して半硬化させている。
また、前記紫外線硬化インクは、ガラス転移温度が、25℃以上であり、前記接着工程時における加熱温度よりも低いことが好ましい。
この構成によれば、紫外線硬化インクのガラス転移温度が、加熱温度よりも低いため、加熱により紫外線硬化インクを好適に軟化させることができ、インク層を接着剤として適切に機能させることができる。また、紫外線硬化インクのガラス転移温度が、25℃以上であるため、25℃よりも低い状態、例えば、常温の状態において、紫外線硬化インクの硬化状態を好適に維持することができ、耐擦過性の向上を図ることができる。なお、ガラス転移温度は、25℃以上であればよく、好ましくは40℃以上、さらに好ましくは60℃以上であることがよい。この場合、インク層に対して、例えば、外部から熱が与えられる場合であっても、紫外線硬化インクの硬化状態を好適に維持することができる。例えば、携帯端末のカバーにインク層が形成される場合、携帯端末からの放熱によりインク層が加熱される場合であっても、紫外線硬化インクの硬化状態を好適に維持することができる。なお、このような紫外線硬化インクとしては、例えば、ミマキエンジニアリング製の「LUS−350 Clear」を用いることができ、このインクを用いることにより接着工程時における加熱温度を120℃位とすることができる。
本発明の他の接着方法は、被接着体と接着体とを接着する接着方法において、前記被接着体及び前記接着体のいずれか一方に、インクジェットヘッドから吐出した紫外線硬化インクを着弾させ、前記紫外線硬化インクに紫外線を照射して硬化させることで、インク層を形成するインク層形成工程と、前記インク層に溶剤を塗布して、前記インク層を接着剤として機能させる溶剤塗布工程と、前記インク層を挟んで前記被接着体と前記接着体とを積層する積層工程と、前記被接着体と前記接着体とを接着する接着工程と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、インク層形成工程において紫外線硬化インクを硬化させることができる。このとき、紫外線硬化インクは硬化していることから、接着剤として機能しておらず、インク層を硬化させた状態で取り扱うことが可能となる。このため、インク層形成工程と接着工程とを、時間を空けて行うことが可能となり、被接着体と接着体との接着作業を利便性の高いものとすることができる。また、インク層形成工程では、紫外線硬化インクに紫外線を照射することで、インク層をすぐに硬化させることができるため、インク層の広がりを抑制でき、インク層の滲みを抑制することができる。そして、インク層に溶剤を塗布することで、インク層を溶かし、溶かしたインク層を接着剤として機能させ、インク層を挟んで被接着体と接着体とを積層することで、被接着体と接着体とを好適に接着することができる。このため、紫外線硬化インクにより形成されるインク層の滲みを抑制することで、被接着体に接着された接着体を、高精細なものとすることができる。また、インク層を加熱する必要がないため、加熱装置を用いることなく、被接着体と接着体とを好適に接着することができる。
また、前記インク層は、硬化後、耐溶剤性の低い前記紫外線硬化インクによって形成されており、前記溶剤が塗布されることにより溶解して接着剤として機能することが好ましい。
この構成によれば、溶剤が塗布されることによりインク層が溶解することで、インク層を接着剤として好適に機能させることができる。なお、このような紫外線硬化インクとしては、例えば、ミマキエンジニアリング製の「LUS−350 Clear」を用いることができる。
また、前記紫外線硬化インクは、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。
この構成によれば、紫外線硬化インクは熱可塑性樹脂を含むため、溶剤によってインク層を好適に溶解させることができ、インク層を接着剤として適切に機能させることができる。
本発明のインク層形成体の製造方法は、加熱することで接着剤として機能する紫外線硬化インクを、インクジェットヘッドから吐出して基体に着弾させ、前記紫外線硬化インクに紫外線を照射して硬化させることで、前記基体にインク層を形成することを特徴とする。
また、本発明のインク層形成体は、加熱することで接着剤として機能する紫外線硬化インクを硬化させたインク層が基体に形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、紫外線硬化インクは硬化していることから、接着剤として機能していないため、インク層が硬化した状態のインク層形成体を、容易に取り扱うことが可能となり、利便性の高いものとすることができる。また、インク層を加熱することで、インク層を簡単に接着剤として機能させることができる。なお、基体としては、接着体が接着される被接着体であってもよいし、被接着体に接着される接着体であってもよく、いずれであってもよい。
本発明の他のインク層形成体の製造方法は、溶剤を塗布することで接着剤として機能する紫外線硬化インクを、インクジェットヘッドから吐出して基体に着弾させ、前記紫外線硬化インクに紫外線を照射して硬化させることで、前記基体にインク層を形成することを特徴とする。
また、本発明のインク層形成体は、溶剤を塗布することで接着剤として機能する紫外線硬化インクを硬化させたインク層が基体に形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、紫外線硬化インクは硬化していることから、接着剤として機能していないため、インク層が硬化した状態のインク層形成体を、容易に取り扱うことが可能となり、利便性の高いものとすることができる。また、インク層に溶剤を塗布することで、インク層を簡単に接着剤として機能させることができる。なお、基体としては、接着体が接着される被接着体であってもよいし、被接着体に接着される接着体であってもよく、いずれであってもよい。
図1は、実施形態1に係る接着方法により接着された接着物を示す断面図である。 図2は、実施形態1に係る接着方法に用いられるインク層形成体及び蒸着フィルムを示す断面図である。 図3は、実施形態1に係る接着方法を示す説明図である。 図4は、実施形態1に係る接着体の他の一例を示す断面図である。 図5は、実施形態1に係る接着体の他の一例を示す断面図である。 図6は、実施形態2に係る接着方法を示す説明図である。 図7は、実施形態3に係る接着方法を示す説明図である。 図8は、実施形態4に係るインク層形成体を示す説明図である。 図9は、実施形態5に係る接着方法のインク層形成工程に関する説明図である。 図10は、実施形態6に係る接着方法のインク層形成工程に関する説明図である。 図11は、実施形態7に係る接着方法を示す説明図である。
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。
[実施形態1]
実施形態1に係る接着方法は、被接着体としてのメディア5と、接着体としての箔体11とを、インク層8を介して接着する方法である。先ず、図1を参照して、接着方法により作製される接着物1について説明する。
図1は、実施形態1に係る接着方法により接着された接着物を示す断面図である。図1に示すように、接着物1は、メディア5と、箔体11と、インク層8と、を含んで構成されている。
メディア5は、材料として、樹脂、金属、布地または皮革材等の材料を適用可能であり、接着可能な材料であれば、いずれの材料を適用することが可能である。また、メディア5は、箔体11が接着される被接着面を有している。被接着面は、形状として、平坦面、または曲面であってもよく、接着可能な形状であれば、いずれの形状に適用することが可能である。
インク層8は、紫外線硬化インクを用いて形成されている。インク層8は、メディア5の被接着面に形成されており、被接着面から盛り上がって形成されている。インク層8に用いられる紫外線硬化インクは、紫外線が照射されることで完全硬化するインクであり、また、完全硬化となった状態において加熱されることにより溶融し軟化することで接着剤として機能するインクとなっている。なお、完全硬化とは、紫外線硬化インクに紫外線が照射されることで架橋した状態となることである。紫外線硬化インクとしては、例えば、ミマキエンジニアリング製の「PR−100」または「LUS−350 Clear」が用いられる。
箔体11は、例えば、金属等を用いて形成された蒸着膜であり、メディア5を装飾する装飾用の層として形成されている。
上記のように構成される接着物1は、メディア5の被接着面に対してインク層8が盛り上がって形成されることで、インク層8を介してメディア5に接着される装飾用の箔体11が盛り上がって形成される。
次に、図2を参照して、図1に示す接着物1のメディア5と箔体11とを接着する接着方法に用いられるインク層形成体9と、蒸着フィルム10とについて説明する。図2は、実施形態1に係る接着方法に用いられるインク層形成体及び蒸着フィルムを示す断面図である。
図2に示すように、インク層形成体9は、基体となるメディア(被接着体)5とインク層8とを有している。インク層形成体9は、インクジェットヘッドから紫外線硬化インクをメディア5に着弾させ、紫外線硬化インクに紫外線を照射して完全硬化させることで、メディア5にインク層8を形成している。このインク層形成体9は、蒸着フィルム10との接着前において、インク層8が完全硬化の状態となっており、接着剤として機能していないことから、取り扱いが容易なものとなっている。つまり、インク層形成体9は、インク層8が完全硬化した状態で保管することが可能となっている。
蒸着フィルム10は、はく離フィルム(はく離シート)12と、蒸着膜である箔体11とを有している。はく離フィルム12は、インク層8に接着される箔体11がはく離可能に付着されている。つまり、はく離フィルム12と箔体11との付着力は、箔体11とインク層8との接着力に比して低いものとなっている。このため、蒸着フィルム10の箔体11がインク層8に接着された状態で、蒸着フィルム10を剥がすと、インク層8に接着された箔体11がはく離フィルム12から剥離する。一方で、インク層8に接着されない箔体11は、はく離フィルム12に付着した状態を維持する。
次に、図3を参照して、実施形態1に係るメディア5と箔体11との接着方法について説明する。図3は、実施形態1に係る接着方法を示す説明図である。図3に示すように、実施形態1の接着方法は、インク層形成工程S10と、積層工程S11と、接着工程S12と、はく離工程S13とを順に行っている。
図3に示すように、インク層形成工程S10では、紫外線硬化インクをインクジェットヘッド20から吐出し、吐出した紫外線硬化インクをメディア5に着弾させる。インク層形成工程S10では、インクジェットヘッド20を有する印刷装置として、例えば、ミマキエンジニアリング製の「UJF−3042」または「UJF−6042」を用いて印刷を行っている。また、インク層形成工程S10では、インクジェットヘッド20の移動方向に後行して、紫外線照射装置21を移動させ、紫外線照射装置21から紫外線硬化インクに紫外線を照射して硬化させることで、インク層8を形成する。このように、インク層形成工程S10では、紫外線硬化インクの吐出後、紫外線を照射して硬化させることができるため、インクジェット印刷されたインク層8の画像を高精細に形成することができる。また、インク層形成工程S10では、メディア5の被接着面に対してインク層8を盛り上げて形成することができる。そして、インク層形成工程S10においてインク層8が形成されたメディア5は、インク層形成体9として取り扱われる。
このように、インク層形成工程S10は、図2に示すインク層形成体9の製造方法となっており、インク層8が完全硬化の状態となるインク層形成体9は、そのまま保管されたり、または、後述する積層工程S11で取り扱われたりする。
続いて、積層工程S11では、インク層形成体9のインク層8と、蒸着フィルム10の箔体11とを対向させて重ね合わせることにより、インク層8を挟んでメディア5と箔体11とを積層させる。
接着工程S12では、蒸着フィルム10の外側(はく離フィルム12側)から、加熱部材25によりインク層8を加熱して溶融させることで、インク層8を接着剤として機能させ、インク層8によりメディア5と箔体11とを接着させる。具体的に、接着工程S12では、インク層8の加熱時において、加熱部材25を、蒸着フィルム10及びインク層8を介して、メディア5に押し付けることで、メディア5と箔体11とを圧着させている。このとき、接着工程S12では、インク層8が平坦となるように、加熱部材25が、メディア5に向かって押圧される。インク層8が平坦となることで、平坦となるインク層8に箔体11が接着されるため、箔体11の輝度感を高めることができる。
なお、接着工程S12において用いられる加熱部材25は、平坦な加熱面を有するアイロン等の加熱部材であってもよいし、外周面が加熱面となる円柱形状の加熱ローラであってもよく、特に限定されない。また、接着工程S12では、メディア5に対して蒸着フィルム10を押し付けていたが、メディア5を蒸着フィルム10に押し付けてもよく、特に限定されない。さらに、接着工程S12では、メディア5と箔体11とを圧着可能であれば、例えば、真空パック内に、メディア5と箔体11とを収容し、真空パック内を真空引きにして、大気圧によりメディア5と箔体11とを圧着してもよい。
続いて、はく離工程S13では、メディア5から蒸着フィルム10を引き剥がす。蒸着フィルム10は、インク層8と接着した箔体11がはく離フィルム12から引き剥がされ、インク層8と接着していない箔体11がはく離フィルム12に付着した状態を維持する。このように、図3に示す接着方法により、図1に示す接着物1が形成される。
以上のように、実施形態1によれば、インク層形成工程S10において紫外線硬化インクを硬化させることができる。このとき、紫外線硬化インクは硬化していることから、接着剤として機能しておらず、インク層8を硬化させた状態で取り扱うことが可能となる。このため、インク層形成工程S10と接着工程S12とを、時間を空けて行うことが可能となり、メディア5と箔体11との接着作業を利便性の高いものとすることができる。また、インク層形成工程S10では、紫外線硬化インクに紫外線を照射することで、インク層8をすぐに硬化させることができるため、インク層8の広がりを抑制でき、インク層8の滲みを抑制することができる。そして、インク層8を挟んでメディア5と箔体11とを積層した状態において、インク層8を加熱することで、インク層8を接着剤として機能させることができ、メディア5と箔体11とを好適に接着することができる。このため、紫外線硬化インクにより形成されるインク層8の滲みを抑制することで、メディア5に接着された箔体11を、高精細なものとすることができる。
また、実施形態1によれば、インクジェットヘッド20によりメディア5にインク層8を高精細に形成することができるため、インク層8によってメディア5に接着された箔体11を、高精細なものとすることができる。
なお、実施形態1では、箔体11をはく離フィルム12に付着した蒸着フィルム10を用いたが、はく離フィルム12に代えて、熱伝導率の高いシリコンシートを用いてもよい。熱伝導率の高いシリコンシートを用いることで、加熱部材25によりインク層8を好適に加熱することが可能となる。
また、実施形態1では、メディア5の装飾用に箔体11を接着したが、メディア5に回路パターンを形成するために、メディア5に箔体11を接着してもよい。つまり、メディア5として回路基板を適用し、箔体11として導電性の高いものを適用すると共に、インク層8として回路パターンの画像を形成することで、回路パターンが形成された回路基板を形成してもよい。
また、実施形態1では、接着工程S12におけるメディア5と箔体11との圧着によるインク層8のつぶれを考慮して、インク層形成工程S10において形成されるインク層8の画像の線分が細くなるように、インク層8を形成してもよい。
また、実施形態1では、箔体11として蒸着膜を適用したが、箔体11として金箔41を適用してもよい。ここで、金箔41を適用する場合、蒸着フィルム10に代えて、例えば、図4に示す金箔フィルム40を適用してもよい。図4は、実施形態1に係る接着体の他の一例を示す断面図である。
具体的に、箔体11として金箔41を用いる場合、金箔41をインク層8にそのまま接着すると、インク層8に接着されない金箔41の回収及び取り扱いが煩雑となる。このため、はく離フィルム12に低接着剤層15を設け、この低接着剤層15に金箔41を接着させて、金箔フィルム40を形成する。このとき、低接着剤層15は、金箔41とインク層8との接着力よりも低い接着力となっている。このような金箔フィルム40を用いることにより、金箔41をインク層8に好適に接着することができ、また、インク層8に接着されない金箔41もはく離フィルム12に貼り付けた状態にできることから、金箔41の回収及び取り扱いを容易なものとすることができる。
また、実施形態1では、箔体11とはく離フィルム12とを有する蒸着フィルム10を適用したが、図5に示すように、箔体11にインク層8との接着性を高めるアンカー効果を有する接着剤層16をさらに設けてもよい。図5は、実施形態1に係る接着体の他の一例を示す断面図である。
具体的に、図5の蒸着フィルム10は、箔体11を挟んではく離フィルム12の反対側に接着剤層16が設けられている。この接着剤層16は、例えば、接着ワックスを用いて形成されている。この接着剤層16は、接着剤として機能する温度が、接着工程S12の加熱部材25によって溶融するインク層8の溶融温度に対して高くなっている。つまり、接着工程S13の加熱部材25によってインク層8が加熱されると、インク層8が接着剤として機能する一方で、接着剤層16の一部が接着剤として僅かに機能する、または、接着剤層16が接着剤として機能しない。このため、接着工程S13では、接着剤層16とインク層8とがより強固に接着する一方で、接着剤層16とメディア5との接着が抑制される。以上から、図5に示す蒸着フィルム10を用いることで、メディア5と箔体11との接着をより強固なものにすることができる。
[実施形態2]
次に、図6を参照して、実施形態2に係る接着方法について説明する。なお、実施形態2では、重複した記載を避けるべく、実施形態1と異なる部分について説明し、実施形態1と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図6は、実施形態2に係る接着方法を示す説明図である。
実施形態2の接着方法では、蒸着フィルム10にインク層8を形成している。図6に示すように、実施形態2の接着方法は、インク層形成工程S20と、積層工程S21と、接着工程S22と、はく離工程S23とを順に行っている。
図6に示すように、インク層形成工程S20では、紫外線硬化インクをインクジェットヘッド20から吐出し、吐出した紫外線硬化インクを蒸着フィルム10の箔体11に着弾させる。また、インク層形成工程S20では、実施形態1のインク層形成工程S10と同様に、インクジェットヘッド20の移動方向に後行して、紫外線照射装置21を移動させ、紫外線照射装置21から紫外線硬化インクに紫外線を照射して硬化させることで、インク層8を形成する。インク層形成工程S20においてインク層8が形成された蒸着フィルム10は、インク層形成体9として取り扱われる。
このように、インク層形成工程S20は、実施形態1のインク層形成工程S10と同様に、図6に示すインク層形成体9の製造方法となっており、このインク層形成体9に用いられる基材としては、接着体となる箔体11が適用されている。なお、このインク層形成体9も、そのまま保管されたり、または、後述する積層工程S21で取り扱われたりする。
積層工程S21では、蒸着フィルム10に形成されたインク層8と、メディア5とを対向させて重ね合わせることにより、インク層8を挟んでメディア5と箔体11とを積層させる。
続いて、接着工程S22及びはく離工程S23が順に行われる。なお、接着工程S22及びはく離工程S23は、実施形態1の接着工程S12及びはく離工程S13と同様であるため、説明を省略する。
以上のように、実施形態2によれば、蒸着フィルム10の箔体11にインク層8を形成することができる。このため、メディア5の被接着面が、例えば、曲面であったり、または、深底となる容器の底面であるような、インクジェットヘッド20によるインク層8の形成が難しい形状のメディア5であっても、インク層8が形成された蒸着フィルム10をメディア5に接着することで、メディア5と箔体11とを好適に接着することができる。
[実施形態3]
次に、図7を参照して、実施形態3に係る接着方法について説明する。なお、実施形態3では、重複した記載を避けるべく、実施形態1及び2と異なる部分について説明し、実施形態1及び2と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図7は、実施形態3に係る接着方法を示す説明図である。
実施形態3の接着方法では、実施形態2の蒸着フィルム10の箔体11に代えて、プロセスインク層29を設けている。図7に示すように、実施形態3の接着方法は、プロセスインク層形成工程S30と、インク層形成工程S31と、積層工程S32と、接着工程S33と、はく離工程S34とを順に行っている。
図7に示すように、プロセスインク層形成工程S30では、プロセスインクをインクジェットヘッド28から吐出し、吐出したプロセスインクをはく離フィルム12に着弾させる。これにより、プロセスインク層形成工程S30では、はく離フィルム12に、カラー画像としてのプロセスインク層29を形成(印刷)する。
インク層形成工程S31では、紫外線硬化インクをインクジェットヘッド20から吐出し、吐出した紫外線硬化インクをはく離フィルム12に形成したプロセスインク層29に着弾させる。また、インク層形成工程S31では、実施形態1のインク層形成工程S10と同様に、インクジェットヘッド20の移動方向に後行して、紫外線照射装置21を移動させ、紫外線照射装置21から紫外線硬化インクに紫外線を照射して硬化させることで、インク層8を形成する。このとき、プロセスインク層29とインク層8とは、同じ画像となるように描画され、同じ画像となるプロセスインク層29とインク層8とが同じ位置となるように重ね合わされて形成されている。なお、プロセスインク層29、インク層8及びはく離フィルム12からなるカラーフィルムは、インク層形成体9として取り扱われる。
積層工程S32では、カラーフィルムに形成されたインク層8と、メディア5とを対向させて重ね合わせることにより、インク層8を挟んでメディア5とプロセスインク層29とを積層させる。
続いて、接着工程S33及びはく離工程S34が順に行われる。なお、接着工程S33及びはく離工程S34は、箔体11がプロセスインク層29に代わった以外は、実施形態1の接着工程S12及びはく離工程S13と同様であるため、説明を省略する。
以上のように、実施形態3によれば、箔体11に代えて、プロセスインク層29を、インク層8を介してメディア5に好適に接着することができる。
なお、実施形態3では、プロセスインク層形成工程S30において、はく離フィルム12に、プロセスインク層29を形成したが、プロセスインク層形成工程S30の前に、オーバーコート層形成工程を行ってもよい。具体的に、オーバーコート層形成工程では、オーバーコート用インクをインクジェットヘッド28から吐出し、吐出したオーバーコート用インクをはく離フィルム12に着弾させる。これにより、オーバーコート層形成工程では、はく離フィルム12に、プロセスインク層29を保護するオーバーコート層を形成する。この後、プロセスインク層形成工程S30では、プロセスインクをインクジェットヘッド28から吐出し、吐出したプロセスインクを、はく離フィルム12に形成したオーバーコート層に着弾させる。なお、オーバーコート層も、プロセスインク層29とインク層8と同様に、同じ位置となるように重ね合わされて形成されている。この構成によれば、プロセスインク層29の表面にオーバーコート層を形成することができるため、プロセスインク層29を保護することができ、耐擦過性を高めることができる。
[実施形態4]
次に、図8を参照して、実施形態4に係る接着方法について説明する。なお、実施形態4では、重複した記載を避けるべく、実施形態1から3と異なる部分について説明し、実施形態1から3と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図8は、実施形態4に係るインク層形成体を示す説明図である。
実施形態4において、インク層形成体30は、基体としての箱体31と、箱体31に形成されるインク層8とを有している。箱体31は、その一部が被接着体としての被接着部となっており、その他の一部が接着体としての接着部となっている。つまり、箱体31は、被接着体と接着体とが一体となったものである。このインク層形成体30は、インクジェットヘッドから紫外線硬化インクを箱体31の接着部に着弾させ、紫外線硬化インクに紫外線を照射して完全硬化させることで、箱体31にインク層8を形成している。このインク層形成体30は、被接着部との接着前において、インク層8が完全硬化の状態となっており、接着剤として機能していないことから、取り扱いが容易なものとなっている。つまり、インク層形成体30は、インク層8が完全硬化した状態で保管することが可能となっている。
そして、このインク層形成体30は、箱体31の組み立て時において、インク層8を挟んで被接着部と接着部とが重ね合わせられ、この状態で、インク層8を加熱して溶融させることで、インク層8が接着剤として機能し、インク層6により被接着部と接着部とが接着される。
以上のように、実施形態4によれば、インク層8が完全硬化していることから、インク層8が設けられた箱体31を、長期に亘って保管することができる。また、箱体31の組み立て時においては、インク層8を加熱することで、インク層8を接着剤として機能させることができ、インク層8を介して箱体31の被接着部と接着部とを好適に接着することができる。
[実施形態5]
次に、図9を参照して、実施形態5に係る接着方法について説明する。なお、実施形態5でも、重複した記載を避けるべく、実施形態1から4と異なる部分について説明し、実施形態1から4と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図9は、実施形態5に係る接着方法のインク層形成工程に関する説明図である。
実施形態5の接着方法では、実施形態1のインク層形成工程S10において、紫外線硬化インクが着弾する着弾位置Pに、紫外線硬化インクを複数回同じ着弾位置Pに重ねて着弾させる重ね打ちを行って、インク層8を形成している。実施形態5のインク層形成工程S10においても、インクジェットヘッド20を有する印刷装置として、例えば、ミマキエンジニアリング製の「UJF−3042」または「UJF−6042」を用いて印刷を行っており、1200dpi×1440dpiの解像度で、8パスにて印刷を行っている。なお、パス数については特に限定されず、例えば、4パスであってもよい。インク層形成工程S10において重ね打ちを行う場合、1回ごとに吐出される紫外線硬化インクのインク量は、重ね打ちを行わない場合である通常時(つまり、着弾位置Pに1回だけ紫外線硬化インクを吐出する場合)に比して少ないものとなっている。また、重ね打ちでは、各回の紫外線硬化インクのインク量を同じ量としている。具体的に、実施形態5において、インク層形成工程S10では、重ね打ちを行う場合、同じ着弾位置Pに2回、紫外線硬化インクを吐出しており、1回目の紫外線硬化インクのインク量と、2回目の紫外線硬化インクのインク量とは同じ量となっている。また、1回目及び2回目のインク量は、通常時(通常印刷時)に吐出されるインク量の50%程度となっている。このため、実施形態5のインク層形成工程S10では、2回の重ね打ちを行うことで、インク量が100%となるように、着弾位置Pに紫外線硬化インクをインクジェットヘッド20から吐出している。つまり、インク層形成工程S10では、各回のインク量を50%に設定し、形成されるインク層8の画像データに基づく印刷条件で、2回繰り返して印刷している。
ここで、実施形態5で使用される紫外線硬化インクについて説明する。紫外線硬化インクは、そのガラス転移温度Tgが、接着工程S12において加熱される加熱温度よりも低く、25℃以上となるものが用いられる。なお、ガラス転移温度Tgは、25℃以上であればよく、好ましくは40℃以上、さらに好ましくは60℃以上であることがよい。ガラス転移温度Tgが加熱温度よりも低いと、接着工程S12においてインク層8を加熱温度で加熱することにより、インク層8が溶融して軟化し、軟化したインク層8が接着剤として機能する。このとき、加熱温度は、例えば、100℃以上150℃以下となっており、一例として、120℃程度となっている。この加熱温度は、使用するメディア5に応じて適宜変更される。一方で、ガラス転移温度Tgが25℃以上である場合、紫外線硬化インクが、25℃よりも低い状態、例えば、常温の状態において、インク層8が軟化せず、硬化状態を維持することとなり、インク層8の軟化を抑制することができる。また、ガラス転移温度Tgが40℃以上、さらには、60℃以上である場合、インク層8に対して、例えば、外部から熱が与えられる場合であっても、紫外線硬化インクの硬化状態を好適に維持することができる。例えば、携帯端末のカバーにインク層が形成される場合、携帯端末からの放熱によりインク層8が加熱される場合であっても、インク層8が軟化せず、紫外線硬化インクの硬化状態を好適に維持することとなり、インク層8の軟化を抑制することができる。具体的に、このような、紫外線硬化インクとしては、例えば、ミマキエンジニアリング製の「LUS−350 Clear」が用いられている。
以上のように、実施形態5によれば、インクジェットヘッド20から同じ着弾位置Pに紫外線硬化インクを複数回重ねて吐出することにより、着弾した紫外線硬化インクのドット径を、重ね打ちを行わない場合に比して大きくすることができる。これにより、インク層8におけるピンホールの形成を抑制することができるため、インク層8に接着される箔体11の接着不良を抑制でき、箔体11の転写画像の品質向上を図ることができる。
また、実施形態5によれば、重ね打ちを行う場合、1回ごとに吐出される紫外線硬化インクのインク量を少なくすることで、インク層8を薄く形成することができる。このため、擦過等による力が、箔体11を介してインク層8に与えられた場合であっても、インク層8における変位を小さくできることから、箔体11の変位も小さくでき、箔体11の剥がれを抑制することができる。よって、箔体11の耐擦過性を向上させることができる。
また、実施形態5によれば、重ね打ちにおいて、1回ごとにインクジェットヘッド20から吐出される紫外線硬化インクのインク量を同じインク量にできるため、1回の吐出ごとにインク量を調整する必要がない。
また、実施形態5によれば、紫外線硬化インクのガラス転移温度Tgが、加熱温度よりも低いため、接着工程S12における加熱により紫外線硬化インクを好適に軟化させることができ、インク層8を接着剤として適切に機能させることができる。また、紫外線硬化インクのガラス転移温度Tgが、25℃以上であるため、紫外線硬化インクの硬化状態を好適に維持することができ、箔体11の耐擦過性の向上を図ることができる。なお、実施形態5の紫外線硬化インクは、他の実施形態に適用してもよい。
なお、実施形態5では、インク層形成工程S10において、2回の重ね打ちを行うと共に、各回のインク量を50%程度としたが、重ね打ちの条件は、特に限定されない。メディア5の被接着面に対してインク層8を盛り上げて形成する場合には、重ね打ちの回数を増やしたり、各回のインク量を多くしたりしてもよい。一方で、インク層8をより薄くする場合には、例えば、重ね打ちの回数を3回とし、各回のインク量を30%として、インク量が90%となるようにしてもよい。
[実施形態6]
次に、図10を参照して、実施形態6に係る接着方法について説明する。なお、実施形態6でも、重複した記載を避けるべく、実施形態1から5と異なる部分について説明し、実施形態1から5と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図10は、実施形態6に係る接着方法のインク層形成工程に関する説明図である。
実施形態5の接着方法では、実施形態1のインク層形成工程S10において、紫外線硬化インクをインクジェットヘッド20から吐出しつつ半硬化(仮硬化)させた後、インク層8の形成後、インク層8を完全硬化(本硬化)させている。つまり、図10に示すように、インク層形成工程S10は、紫外線硬化インクの半硬化を行う前工程S10aと、インク層8の完全硬化を行う後工程S10bとを行っている。このインク層形成工程S10は、グロス調印刷とも呼ばれる。
前工程S10aでは、紫外線硬化インクをインクジェットヘッド20から吐出し、吐出した紫外線硬化インクをメディア5に着弾させる。また、前工程S10aでは、インクジェットヘッド20の移動方向に後行して、紫外線照射装置21aを移動させ、紫外線照射装置21aから紫外線硬化インクに紫外線を照射して半硬化させることで、インク層8を形成する。このように、前工程S10aでは、紫外線硬化インクの吐出後、紫外線を照射して半硬化させることができるため、紫外線硬化インクの滲みを抑制し、インクジェット印刷されたインク層8の画像を高精細に形成することができる。一方で、紫外線硬化インクは、半硬化の状態であることから、メディア5に着弾した紫外線硬化インクのエッジ部分(紫外線硬化インクと着弾したメディア5との境界部分)がなだらかとなる。
また、前工程S10aでは、紫外線硬化インクの着弾後、所定の時間(例えば、数sec)分だけ遅延させて、紫外線硬化インクに紫外線を照射して半硬化させている。
後工程S10bでは、形成されたインク層8に対し、紫外線照射装置21bを移動させ、紫外線照射装置21bから紫外線硬化インクに紫外線を照射することで、インク層8を完全硬化させる。
以上のように、実施形態6によれば、紫外線硬化インクを半硬化させることによって、紫外線硬化インクの滲みを抑制することができる。また、紫外線硬化インクを半硬化させた後、完全硬化させるまでの時間に、メディア5に着弾した紫外線硬化インクのエッジ部分がなだらかとなる。このため、完全硬化後のインク層8は、擦過等による力が箔体11を介してインク層8に与えられた場合であっても、インク層8への引っ掛かりを抑制できることから、箔体11の耐擦過性を向上させることができる。
[実施形態7]
次に、図11を参照して、実施形態7に係る接着方法について説明する。なお、実施形態7でも、重複した記載を避けるべく、実施形態1から6と異なる部分について説明し、実施形態1から7と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図11は、実施形態7に係る接着方法を示す説明図である。
実施形態1の接着方法では、インク層8を加熱することで、インク層8を軟化させ、軟化したインク層8を接着剤として機能させていた。実施形態7の接着方法では、インク層8に溶剤45を塗布することで、インク層8を溶解させ、溶解したインク層8を接着剤として機能させている。
実施形態7の接着方法は、図11に示すように、インク層形成工程S40と、溶剤塗布工程S41と、積層工程S42と、接着工程S43と、はく離工程S44とを順に行っている。
インク層形成工程S40は、実施形態1のインク層形成工程S10と同様であるため、説明を省略する。なお、実施形態7のインク層形成工程S40においても、インクジェットヘッド20を有する印刷装置として、例えば、ミマキエンジニアリング製の「UJF−3042」または「UJF−6042」を用いて印刷を行っており、1200dpi×1440dpiの解像度で、8パスにて印刷を行っている。ここで、実施形態7で用いられる紫外線硬化インクは、紫外線が照射されることで完全硬化するインクであり、また、完全硬化となった状態において溶剤45が塗布されることにより溶解することで接着剤として機能するインクとなっている。この紫外線硬化インクには、熱可塑性樹脂が含まれており、溶剤45によって熱可塑性樹脂が溶解可能となっている。このような紫外線硬化インクとしては、例えば、ミマキエンジニアリング製の「LUS−350 Clear」が用いられている。
溶剤塗布工程S41では、メディア5上に形成されたインク層8の表面に対して、溶剤45が塗布される。溶剤塗布工程S41において、インク層8の表面に溶剤45が塗布されると、インク層8の溶剤45が塗布された部位が溶解することで、インク層8が接着剤として機能する。
続いて、積層工程S42では、インク層形成体9のインク層8と、蒸着フィルム10の箔体11とを対向させて重ね合わせることにより、インク層8を挟んでメディア5と箔体11とを積層させる。
接着工程S43では、インク層形成体9と蒸着フィルム10とを圧着させることで、インク層8によりメディア5と箔体11とを接着させる。このとき、他の実施形態のように、インク層8を加熱する必要がないため、加熱部材25を用いる必要がない。
続いて、はく離工程S44では、メディア5から蒸着フィルム10を引き剥がす。蒸着フィルム10は、インク層8と接着した箔体11がはく離フィルム12から引き剥がされ、インク層8と接着していない箔体11がはく離フィルム12に付着した状態を維持する。このように、図11に示す接着方法により、図1に示す接着物1が形成される。
以上のように、実施形態7によれば、インク層形成工程S40において紫外線硬化インクを硬化させることができる。このとき、紫外線硬化インクは硬化していることから、接着剤として機能しておらず、インク層8を硬化させた状態で取り扱うことが可能となる。このため、インク層形成工程S10と接着工程S12とを、時間を空けて行うことが可能となり、メディア5と箔体11との接着作業を利便性の高いものとすることができる。また、インク層形成工程S10では、紫外線硬化インクに紫外線を照射することで、インク層8をすぐに硬化させることができるため、インク層8の広がりを抑制でき、インク層8の滲みを抑制することができる。そして、インク層8に溶剤を塗布することで、インク層8を溶解させ、溶解したインク層8を接着剤として機能させ、インク層8を挟んでメディア5と箔体11とを積層することで、メディア5と箔体11とを好適に接着することができる。このため、紫外線硬化インクにより形成されるインク層8の滲みを抑制することで、メディア5に接着された箔体11を、高精細なものとすることができる。また、インク層8を加熱する必要がないため、加熱部材25を用いることなく、ディア5と箔体11とを好適に接着することができる。
なお、実施形態1から7において、耐擦過性をより向上させるために、箔体11を覆うコーティング膜をさらに形成してもよい。この場合、メディア5の表面全体にコーティング膜を形成してもよいし、メディア5の箔体11が接着される部分にコーティング膜を形成してもよく、特に限定されない。
1 接着物
5 メディア
8 インク層
9,30 インク層形成体
10 蒸着フィルム
11 箔体
12 はく離フィルム
20,28 インクジェットヘッド
21 紫外線照射装置
25 加熱部材
29 プロセスインク層
31 箱体
45 溶剤

Claims (12)

  1. 被接着体と接着体とを接着する接着方法において、
    前記被接着体及び前記接着体のいずれか一方に、インクジェットヘッドから吐出した紫外線硬化インクを着弾させ、前記紫外線硬化インクに紫外線を照射して完全硬化させることで、インク層を形成するインク層形成工程と、
    前記完全硬化した状態で前記インク層を挟んで前記被接着体と前記接着体とを積層する積層工程と、
    前記インク層を加熱し、前記インク層を接着剤として機能させて、前記被接着体と前記接着体とを接着する接着工程と、を備え、
    前記紫外線硬化インクは、ガラス転移温度が、25℃以上であり、前記接着工程における加熱温度よりも低く、
    前記インク層は、前記完全硬化した状態で前記接着剤としては機能せず、前記接着工程における前記加熱によって前記ガラス転移温度よりも高い温度に加熱されて軟化して溶融して接着剤として機能するものであり、
    前記インク層は、マルチパス方式により形成されることを特徴とする接着方法。
  2. 前記インク層形成工程では、前記被接着体に前記インク層を形成し、
    前記積層工程では、はく離シートに付着させた前記接着体を、前記インク層に接触させることを特徴とする請求項1に記載の接着方法。
  3. 前記インク層形成工程では、はく離シートに付着させた前記接着体に前記インク層を形成し、
    前記積層工程では、前記接着体に形成された前記インク層を、前記被接着体に接触させることを特徴とする請求項1に記載の接着方法。
  4. 前記インク層形成工程では、前記紫外線硬化インクが着弾する着弾位置に対して、前記紫外線硬化インクを複数回同じ前記着弾位置に重ねて着弾させる重ね打ちを行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の接着方法。
  5. 前記インク層形成工程では、前記重ね打ちを行う場合、前記紫外線硬化インクのインク量を、前記重ね打ちを行わない場合に比して少なくしていることを特徴とする請求項4に記載の接着方法。
  6. 前記インク層形成工程において、前記重ね打ちを行う場合、各回の前記紫外線硬化インクのインク量を同じ量としていることを特徴とする請求項4または5に記載の接着方法。
  7. 前記インク層形成工程では、前記紫外線硬化インクの着弾後、前記紫外線硬化インクに紫外線を照射して半硬化させた後、前記インク層の形成後、前記インク層に紫外線を照射して完全硬化させることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の接着方法。
  8. 被接着体と接着体とを接着する接着方法において、
    前記被接着体及び前記接着体のいずれか一方に、インクジェットヘッドから吐出した紫外線硬化インクを着弾させ、前記紫外線硬化インクに紫外線を照射して完全硬化させることで、インク層を形成するインク層形成工程と、
    前記紫外線硬化インクは、熱可塑性樹脂を含み、
    前記インク層の表面に溶剤を塗布することで、前記溶剤が塗布された部位の前記熱可塑性樹脂が溶解して、前記インク層を接着剤として機能させる溶剤塗布工程と、
    前記被接着体と前記接着体の前記インク層の前記溶解した部位とを接触させて積層する積層工程と、
    前記被接着体と前記接着体とを接着する接着工程と、を備えることを特徴とする接着方法。
  9. 前記インク層は、硬化後、耐溶剤性の低い前記紫外線硬化インクによって形成されており、前記溶剤が塗布されることにより溶解して接着剤として機能することを特徴とする請求項に記載の接着方法。
  10. 加熱することで接着剤として機能する紫外線硬化インクを、インクジェットヘッドからマルチパス方式で吐出して基体に着弾させ、前記紫外線硬化インクに紫外線を照射して完全硬化させることで、前記基体にインク層を形成し、
    前記紫外線硬化インクは、ガラス転移温度が、25℃以上であり、前記接着工程における加熱温度よりも低く、
    前記インク層は、前記完全硬化した状態で前記接着剤としては機能せず、加熱によって前記ガラス転移温度よりも高い温度に加熱されて軟化して溶融して接着剤として機能するものであることを特徴とするインク層形成体の製造方法。
  11. 熱可塑性樹脂を含有し、紫外線が照射されて完全硬化した後に、表面に溶剤を塗布することで溶剤が塗布された部位の前記熱可塑性樹脂が溶融して接着剤として機能する紫外線硬化インクを、インクジェットヘッドから吐出して基体に着弾させ、前記紫外線硬化インクに紫外線を照射して完全硬化させることで、前記基体にインク層を形成することを特徴とするインク層形成体の製造方法。
  12. 熱可塑性樹脂を含有し、紫外線が照射されて完全硬化した後に、表面に溶剤を塗布することで溶剤が塗布された部位の前記熱可塑性樹脂が溶融して接着剤として機能する紫外線硬化インクを完全硬化させたインク層が基体に形成されていることを特徴とするインク層形成体。
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