JP6968164B2

JP6968164B2 - オフセット印刷方法

Info

Publication number: JP6968164B2
Application number: JP2019524750A
Authority: JP
Inventors: 貢治村岡
Original assignee: Shuhou Co Ltd
Current assignee: Shuhou Co Ltd
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2021-11-17
Anticipated expiration: 2037-06-20
Also published as: TW201904772A; EP3643509A1; TWI669220B; EP3643509A4; US20200215815A1; KR20210110758A; WO2018235165A1; US11123980B2; JPWO2018235165A1; KR102331682B1; CN110770034A; KR20190137141A

Description

本発明は、オフセット印刷方法に関し、特にインクジェット方式を利用した印刷方法に関する。

従来、オフセット印刷方法は、印刷用ブランケットを使用し、印刷パターンに応じたパターンにインクが載せられた印刷原版にブランケットを押し付けて、印刷パターン状のインクを印刷用ブランケットに転写し、引き続き、印刷用ブランケットを被印刷面に押し付けて、転写したインクを被印刷面に転写することによって、被印刷面に印刷パターンを印刷するものである。

近年、オフセット印刷において精細な画像等の印刷を可能とするために、印刷原版にインクジェット方式により印刷を行い、印刷原版上の印刷画像を印刷用ブランケットに転写し、印刷用ブランケットを被印刷体に押し付けることにより印刷を行っている。印刷原版にインクジェット方式による印刷を可能とするため、用いられるインクは、粘度が低くされている。インクは、ＵＶ（紫外線）硬化型インクが使用され、印刷画像を印刷用ブランケットに転写する前に印刷原版上のＵＶ硬化型インクを紫外線照射により半硬化させて、印刷画像を構成する印刷原版上のインクがつぶれずに印刷用ブランケットに転写されるようにしている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００６−１３０７２５号公報

特許文献１に開示された発明は、印刷用のインクとしてＵＶインクが使用されている。しかし、印刷原版上のＵＶインクを半硬化させる際に紫外線を照射しているが、紫外線の照射条件により、ＵＶインクを適正な粘度に調整するのが困難であるという課題があった。印刷原版上から印刷用ブランケットにインクを転写させるためには、ＵＶインクを完全に硬化させず、少なくとも印刷用ブランケットの表面に付着する程度の粘度に調整する必要がある。例えば、紫外線照射のビーム径全域においてエネルギー量は均一ではなく、印刷原版上の印刷画像が大きい場合は、印刷画像全域において紫外線照射のエネルギー量を均一にするのが困難である。また、ＵＶによる硬化は、ＵＶインクに含まれる光重合開始剤がＵＶエネルギーを受け発生させたラジカル（活性種）により、これがモノマーやオリゴマーの反応基に反応し重合を開始させる。よって、ＵＶインクの組成によってもＵＶインクの硬化にばらつきがあり、紫外線照射により原版上のＵＶインクの粘度を所望の値に半硬化させるのが困難であるという課題があった。

本発明は上記課題を解決するものであって、インクジェット方式により印刷原版に印刷画像を印刷できる粘度のインクを使用しつつ、印刷用ブランケットにより印刷原版から被印刷体に精細な印刷画像を転写することができるオフセット印刷方法を得ることを目的とする。

本発明に係るオフセット印刷方法は、インクジェット方式により印刷原版にインク画像を印刷する印刷原版作成工程と、前記インク画像のインクに含まれる溶剤を蒸発させ前記インクの粘度を増加させるインク乾燥工程と、前記インク乾燥工程後に前記インク画像を前記印刷原版から印刷用ブランケットの表面に写しとる転写工程と、前記印刷用ブランケットを被印刷体に押し付ける印刷工程と、を有し、前記インク乾燥工程は、前記印刷原版上の前記インクに向かって送風する工程を含み、前記印刷原版作成工程において、前記インクの粘度は、１ｍＰ（ポアズ）〜１０ｍＰ（ポアズ）であり、前記転写工程において、前記インクの粘度は、３００Ｐ（ポアズ）〜１０００Ｐ（ポアズ）である。

本発明に係るオフセット印刷方法によれば、印刷原版にインクジェット方式によりフルカラー（多色）印刷を印刷原版の交換をすることなく一工程で印刷することができ、また、精細なインク画像を印刷することができる。そして、印刷原版上のインクを印刷用ブランケットに転写するために必要な粘度に調整することができるため、精細なインク画像による印刷用ブランケットを使用したオフセット印刷が可能となる。

本発明の実施の形態１に係るオフセット印刷方法の内容を示す工程フロー図である。図１に記載の各工程を説明するための説明図である。図１に記載の各工程を説明するための説明図である。インクの粘度によるインクジェットへの適応性（インクの噴射確度）、及びインクの粘度による印刷用ブランケット転写効率（転写確度）示す図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るオフセット印刷方法の内容を示す工程フロー図である。図２及び図３は、図１に記載の各工程を説明するための説明図である。なお、図２は、円筒状形状を有する印刷用ブランケット５の場合の説明図である。また、図３は、半球、半円筒、又は表面が放物面形状等の曲面を有する印刷用ブランケット５０の場合の説明図である。
ＯＰ１は、インクジェット方式により印刷原版１へインク画像を印刷する印刷原版作成工程である。ＯＰ２は、ＯＰ１において印刷原版１上への画像印刷をしながら、または印刷原版１上に画像印刷をした直後に、印刷画像を構成するインク３０を半乾燥（半硬化）するインク乾燥工程である。ＯＰ３は、印刷原版１に施された半乾燥（半硬化）状態の印刷画像を印刷用ブランケット５、５０に写しとる転写工程である。ＯＰ４は、印刷画像を写しとった印刷用ブランケット５、５０を移動させて、被印刷体２、２０へ画像を印刷する印刷工程である。ＯＰ５は、オフセット印刷された被印刷体２、２０上の印刷画像を定着させる定着工程である。

（印刷原版作成工程ＯＰ１）
図２（ａ）に示されているように、印刷原版１は、平板形状でありセッティングベースＢ上に載置されている。印刷原版１はアルミ合金製の薄平板であるが、「ガラ受けシート」とよばれる、ＵＶインクとの保持性、親和性に富むシート材を使用することもできる。また、シート材に凹凸を設けることによりインクの保持性及び親和性をよくすることができる。印刷原版１の表面は、例えば２μｍ〜１０μｍの表面粗さに仕上げられている。また、インクジェット印刷装置３は、図示省略されている送り装置により少なくとも印刷原版１の上部に水平方向に移動自在に構成されている。又は、印刷原版１をインクジェット印刷装置３に対し移動自在に構成しても良い。インクジェット印刷装置３は、コンピュータ制御により画像を作成する。なお、図３（ａ）に示されているように、曲面を有する被印刷体２０にオフセット印刷する場合であっても、印刷原版作成工程ＯＰ１は同様の構成になっている。また、インクジェット方式による印刷においては、微細なインク滴をノズルから吐出し、印刷原版１に吹き付けることにより印刷画像を得る。そのため、インク３０は、溶剤に顔料、モノマー、合成樹脂、分散剤、光重合材及び光重合開始剤等を攪拌し分散させたものであり、溶剤の割合を適宜調整し、インクジェット方式により印刷するときには粘度を１ｍＰ（ポアズ）〜１０ｍＰ（ポアズ）に調整されている。また、インク３０のさらに適した粘度として５．０ｍＰ〜７．０ｍＰに調整されていても良い。なお、インク３０は、１．０Ｐまでの粘度でインクジェット方式での印刷を行うことができる。

（インク乾燥工程ＯＰ２）
印刷原版作成工程ＯＰ１が終了した後、印刷原版１上のインク３０は、粘度が低い状態である。印刷原版１上のインク３０の粘度が低いままでは、印刷用ブランケット５、５０を印刷原版１上のインク３０に押し付けたときにインク３０がつぶれ精度良く転写されない。また、インク３０の滲み等により印刷画像の精度が低下する。そのため、インク乾燥工程ＯＰ２では、インク３０に含まれる溶剤を蒸発させてインク３０の粘度を増加させる。

インク乾燥工程ＯＰ２においては、印刷原版１上のインク３０に送風を行う、又は印刷原版１を加熱することによりインク３０中の溶剤を蒸発させる。または、図２（ｂ）及び図３（ｃ）に示されるように、例えばセッティングベースＢ上に印刷原版１を載置したまま所定時間自然乾燥させても良い。溶剤は、インク３０中のその他の成分よりも揮発性が高い。送風等の手段により、インク３０から溶剤を蒸発させ、インク中のその他の成分の割合を多くすることによりインクの粘度を増加させる。インク乾燥工程ＯＰ２が完了時において、インクの粘度は３００Ｐ（ポアズ）〜１０００Ｐ（ポアズ）に調整される。インクを乾燥させる時間は、後工程の転写工程ＯＰ３及び印刷工程ＯＰ４にかかる時間に合わせるのが望ましい。このように構成することにより、多数の被印刷体２、２０を連続して効率良く印刷することができる。

また、印刷原版作成工程ＯＰ１からインク乾燥工程ＯＰ２に移行するにあたり、印刷原版１をセッティングベースＢ上から移動させてからも良いし、セッティングベースＢ上に載置したままでも良い。印刷原版１をセッティングベースＢ上から移動させた場合、すぐに他の印刷原版１をセッティングベースＢ上に載置し、印刷原版作成工程ＯＰ１を開始することができるため、オフセット印刷工程全体のサイクルタイムを短縮できるという利点がある。

印刷原版１上のインク３０の乾燥は、例えばインクジェット印刷装置３のヘッドの横に送風機とヒーターとを設置し、送風機によりヒーターを通過した空気を印刷原版１上に送ることにより行う。送風機と共に設置されているヒーターは、インク３０に含まれる溶剤の沸点未満でなるべく高い温度に設定する。インク３０に含まれる溶剤は、インクジェット印刷装置３のヘッドの部分で乾燥せず、インク乾燥工程ＯＰ２で半乾燥するようなものが選定される。例えば、溶剤は、引火点が４０℃以上で沸点が１２０℃以上のものが選定される。このとき、インクジェット印刷装置３のヘッドの横に設置されたヒーターの温度は、例えば１００℃に設定する。インク乾燥工程ＯＰ２完了後のインク３０の粘度をより安定させるには、更にインク３０に含まれる光重合材及び開始材を、インク３０全体の１／３〜１／２の割合で含まれるように調整すると良い。なお、溶剤は、溶解力が高いとインクジェット印刷装置３のヘッドを傷めるため、溶解力が低いものが望ましい。ただし、本発明に用いられるインク３０は、上記のものだけに限定されるものではない。

（転写工程ＯＰ３）
図２（ｃ）に示されているように、転写工程ＯＰ３においては、印刷原版１上を円筒状の印刷用ブランケット５を転動させる。そして、印刷原版１上載置されているインク３０を印刷用ブランケット５の表面に転写させる。また、図３（ｃ）に示されているように、
表面が放物面形状等の曲面を有する印刷用ブランケット５０を使用して印刷する場合には、印刷用ブランケット５０は、頂点から印刷原版１に押し付けられることにより印刷画像が転写される。

（印刷工程ＯＰ４）
図２（ｄ）に示されているように、印刷工程ＯＰ４においては、印刷用ブランケット５を平板状又は平板に近い曲面を有する被印刷体２の表面上で転動させる。これにより、印刷用ブランケット５の表面に付着していたインク３０は、被印刷体２の表面に転写される。また、図３（ｄ）に示されているように、表面が放物面形状等の曲面を有する印刷用ブランケット５０を使用して印刷する場合には、印刷用ブランケット５０は、被印刷体２０の表面に頂点から押し付けられる。そして、印刷用ブランケット５０の表面に付着していたインク３０は、被印刷体２０の表面に転写される。印刷用ブランケット５０を使用して印刷をする場合は、被印刷体２０は、表面が曲面を有していてもその形状に追従して印刷することができる。

（定着工程ＯＰ５）
図２（ｅ）に示されているように、定着工程ＯＰ５においては、印刷工程ＯＰ４において被印刷体２０の表面上に転写したインク３０を定着させる。インク３０としてＵＶインクを用いた場合、ここで紫外線照射装置６により被印刷体２０の表面に紫外線を照射し、インク３０を硬化させる。または紫外線の代わりに電子ビームを照射しても良い。図３（ｅ）に示されるように、被印刷体２０の形状が曲面を有している場合は、曲面で構成されている表面に沿って紫外線を照射できる紫外線照射装置６０を用いるのが望ましい。

また、定着工程ＯＰ５においては、紫外線又は電子ビーム照射によりインク３０を硬化させる手段に限定されず、例えば、ヒーターにより加熱してインク３０を硬化させる、または送風により乾燥させてインク３０を硬化させる等の手段を用いても良い。さらには、自然乾燥によりインク３０を硬化させても良い。

（実施の形態１の効果）
図４は、インク３０の粘度によるインクジェットへの適応性（インクの噴射確度）、及びインクの粘度による印刷用ブランケット転写効率（転写確度）示す図である。図４は、横軸を対数で表した線図である。インク３０の粘度によるインクジェットへの適応性は、コンピュータに入力した画像に対するインクジェット方式で印刷した印刷画像の精度を比較したものである。また、インク３０の粘度による印刷用ブランケット転写効率は、印刷原版１に印刷された画像に対し、シリコンゴムで構成された平面ブランケットに転写される画像の精度を比較したものである。

図４において、曲線Ｐはインクジェットにおけるインク粘度と噴射精度（確度）の関係、Ｂはインク粘度と印刷用ブランケットへの転写効率（確度）との関係を示す。後者の適正粘度範囲は、前者の適正粘度範囲よりも高い粘度領域にある。そのため、実施の形態１においては、インクジェット方式による印刷原版１への印刷を行った後に、インク３０の粘度をそのまま低い状態にせず、溶剤を蒸発させることによりインク３０の粘度を高く調整している。これにより、インクジェット方式による印刷原版作成工程ＯＰ１における印刷画像の精度が高くなり、かつ転写工程ＯＰ３において印刷原版１から印刷用ブランケット５、５０へ転写される印刷画像の精度が高くなる。後者の適正粘度範囲は、前者の適応粘度範囲のよりも１０^２〜１０^４倍程度大きく、後者の適応範囲の幅は前者に較べて広く採り得る。従って、実施の形態１に用いられるインク３０は、まずインクジェット方式に適合する様に粘度を調整したものを使用する。そして、インク乾燥工程ＯＰ２においてインク３０を乾燥させる条件を適宜調整することにより、印刷原版１から印刷用ブランケット５、５０に対する転写確度は、適正に確保される。

また、従来の技術においては、インク乾燥工程ＯＰ２において、インク３０に紫外線を照射し、その照射条件を調整することにより、印刷用ブランケット５、５０に対する転写確度を適正に確保できるインク３０の粘度を得ていた。そのため、印刷に使用するインク３０は、比較的硬化時間の長いＵＶインクを使用する必要があった。また、ＵＶインクを使用し、照射条件を調整してインク３０の粘度を調整した場合、照射条件の調整が難しく、紫外線の照射によりインク３０の表面のみが硬化し、インクの硬さのムラが発生し、印刷用ブランケット５０への転写精度が確保できないという課題があった。しかし、実施の形態１に係るオフセット印刷方法によれば、インク乾燥工程ＯＰ２において紫外線を照射することなく、インク３０に含まれる溶剤を蒸発させることにより粘度を調整している。よって、印刷に使用されるインク３０は、従来のように硬化時間の長いＵＶインクを使用する必要がない。例えば、印刷に使用されるインク３０として、硬化時間の短いＵＶインクを使用し、ＯＰ１〜ＯＰ４までの工程を行い、定着工程ＯＰ５において紫外線照射を行うことにより、定着工程ＯＰ５にかかる時間の短縮を図ることも可能である。

さらに、実施の形態１に係るオフセット印刷方法によれば、印刷に使用されるインク３０に溶剤を加えて粘度調整を行うことにより、インクジェット方式による印刷原版１への印刷を様々な種類のインクを用いて行うことができる。なお、印刷原版１は、低粘度のインク３０の液滴を弾くことなく印刷精度を確保できる様に所定の面粗さに加工されている。印刷原版１の仕様については、本出願人の出願である、特開平１０−２３５９８９号公報「インクジェット方式によるオフセット印刷方法」を参考にすることができる。

１印刷原版、２被印刷体、３インクジェット印刷装置、５印刷用ブランケット、６紫外線照射装置、２０被印刷体、３０インク、５０印刷用ブランケット、６０紫外線照射装置、Ｂセッティングベース、ＯＰ１印刷原版作成工程、ＯＰ２インク乾燥工程、ＯＰ３転写工程、ＯＰ４印刷工程、ＯＰ５定着工程。

Claims

インクジェット方式により印刷原版にインク画像を印刷する印刷原版作成工程と、
前記インク画像のインクに含まれる溶剤を蒸発させ前記インクの粘度を増加させるインク乾燥工程と、
前記インク乾燥工程後に前記インク画像を前記印刷原版から印刷用ブランケットの表面に写しとる転写工程と、
前記印刷用ブランケットを被印刷体に押し付ける印刷工程と、を有し、
前記インク乾燥工程は、
前記印刷原版上の前記インクに向かって送風する工程を含み、
前記印刷原版作成工程において、前記インクの粘度は、
１ｍＰ（ポアズ）〜１０ｍＰ（ポアズ）であり、
前記転写工程において、前記インクの粘度は、
３００Ｐ（ポアズ）〜１０００Ｐ（ポアズ）である、オフセット印刷方法。
前記インク乾燥工程は、
前記印刷原版を加熱する工程を含む、請求項１に記載のオフセット印刷方法。
前記インク乾燥工程は、
前記インクに含まれる前記溶剤の引火点以上であって沸点以下に前記印刷原版に送風する空気を加熱する、請求項１又は２に記載のオフセット印刷方法。
前記印刷原版作成工程において、前記インクは、
成分の１／３〜１／２が光重合材及び光重合開始剤により構成されている、請求項１〜３の何れか１項に記載のオフセット印刷方法。
前記被印刷体に印刷された前記インク画像を定着する定着工程を更に有する、請求項１〜４の何れか１項に記載のオフセット印刷方法。
前記定着工程は、
前記被印刷体に紫外線照射する工程を含む、請求項５に記載のオフセット印刷方法。
前記定着工程は、
前記被印刷体に向かって送風する工程を含む、請求項５又は６に記載のオフセット印刷方法。
前記定着工程は、
前記被印刷体を加熱する工程を含む、請求項５〜７の何れか１項に記載のオフセット印刷方法。
前記印刷原版作成工程において、前記印刷原版は、
２μｍから１０μｍの表面粗さを有する、請求項１〜８の何れか１項に記載のオフセット印刷方法。